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辽宁省五校联考2023-2024学年高二上学期期末考试化学试题含答案
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这是一份辽宁省五校联考2023-2024学年高二上学期期末考试化学试题含答案，共12页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
客观卷I(共45分)
一、选择题(包括15小题，每小题3分，共45分。每小题只有1个选项符合题意)
1.下列说法正确的是
A.冰在室温下自动熔化成水，是△S<0的过程
B.霓虹灯发光与原子核外电子跃迁有关，属于化学变化
C.任何化学反应的反应热均可以通过实验直接进行测定
D.FeCl3溶液和Fe2(SO4)3溶液分别蒸干，所得固体的成分不同
2.下列化学用语表达正确的是
A.NH3的VSEPR模型：
B.As原子的简化电子排布式：[Ar]4s24p3
C.p-p σ键电子云轮廓图：
D.基态Mn原子价电子轨道表示式：
3.下列离子方程式的书写符合要求的是
A.用惰性电极电解饱和MgCl2溶液：2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-
B.泡沫灭火器的反应原理：2Al3++3CO+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑
C.用K3[Fe(CN)6]检验Fe2+:K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓
D.铅酸蓄电池的正极反应式：PbO2+2e-+4H+=Pb2++2H2O
4.下列各组离子，在给定条件下一定能够大量共存的是
A.c(OH-)/c(H+)=1012的溶液中：K+、Na+、S2O、F-
B.常温下pH=7的溶液中：Fe3+、Na+、Cl-、SO
C.使甲基橙变黄色的溶液中：Na+、NH、SO、NO
D.常温下水电离出的c(H+)=1.0×10-10 ml/L的溶液中：Na+、ClO-、SO、I-
5.下列说法不正确的是
A.已知KHC2O4溶液中c(HC2O4)>c(C2O)>c(H2C2O4),则c(H+)>c(OH-)
B.常温下，体积相等、pH相等的盐酸和氯化铵两溶液，导电能力相同
C.向NaHCO3溶液中加入CH3COONa固体，则c(HCO)变大
D.Ca2+、Al3+、S2-、OH-、ClO-、NO几种离子中，对水的电离平衡无影响的有2种
6.下列说法不正确的是
A.HCIO分子空间构型为直线形
B.NCl3和PCl3分子中，电负性：N>P,键角：∠Cl-N-Cl>∠Cl-P-Cl
C.Mg原子的两种激发态[Ne]3s13p1和[Ne]3p2中，前者第二电离能更大
D.O3是空间结构为V形的弱极性分子，其在水中的溶解度大于O2
7.下列操作能达到相应实验目的的是
8.一定条件下，CH3CH=CH2与HCl发生反应有①、②两种可能，反应进程中的能量变化如图所示。保持其他条件不变，若要提高产物中CH3CH2CH2Cl(g)的比例，可采用的措施是
a适当提高反应温度b改变催化剂
c适当降低反应温度d改变反应物浓度
A. a bB. a dC. b cD. bd
9.下列实验装置或操作方法正确且能达到实验目的的是
10.K2Cr2O7具有强氧化性，工业上制备它的一种原理如图所示，下列说法正确的是
A.电源的电极电势：a>b
B.石墨电极上的电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑
C.当电路中有2ml电子转移时，两极共产生33.6L气体
D.铁电极上发生氧化反应
11.已知S4O的结构为,下列叙述不正确的是
A.基态S原子核外电子的空间运动状态有9种
B.S4O的结构中，中间的两个S原子均有两对孤对电子
C.S4O的结构中a、b为键长，则aD.沸点：
12.下列说法不正确的是
A.装置①中K键闭合时，片刻后ZnSO4溶液中c(Cl-)增大
B.装置①中K键闭合时，电子沿着Zn→a→b→Cu的路径移动
C.装置②中铁腐蚀的速率由大到小的顺序是：只闭合K1>只闭合K3>都断开>只闭合K2
D.装置③中当铁制品上析出1.6g铜时，电源负极输出的电子为0.05 ml
13.下表是25℃时弱酸的电离平衡常数和某些盐的溶度积常数。下列说法正确的是
A.AgCl在盐酸中的Ksp小于其在水中的Ksp
B.向饱和氯水中滴加NaOH溶液至溶液刚好呈中性时，c(Na+)=c(ClO-)+2c(HClO)
C.pH相同的①CH3COOK、②KOH、③KClO三种溶液中的c(K+):①>③>②
D.向浓度均为0.01ml/L的FeCl3两溶液中分别缓慢滴加浓度均为0.01 ml/LNa3PO4溶液和NaOH溶液，先生成Fe(OH)3沉淀
14.一定温度下，在体积为1L的恒容密闭容器中加入1ml CO和1ml NO发生如下反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),保持温度不变，部分物质的体积分数φ随时间t变化如图所示。下列说法不正确的是
A.当混合气体的平均摩尔质量不再改变时，该反应达到平衡状态
B.曲线b表示物质的φ-t关系中，正反应速率v(t3)>v(t4)
C.曲线b表示的是N2的φ~t关系
D.若起始压强为P0,则该反应温度下Kp=256/P0(分压=物质的量分数×总压，用含P0的式子表示)
15.某二元酸(用H2X表示)在水中的电离方程式是：H2XH++HX-,HX-H++X2-。25℃时，向20.00mL 0.1mlL H2X溶液中滴入0.1ml/L NaOH溶液，pOH水表示溶液中由水电离出的c(OH-)水的负对数[-lgc(OH-)水],pOH水与所加NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法错误的是
A.C、E两点溶液：C点显中性，E点显碱性
B.B点溶液中：c(X2-)>c(H+)-c(OH-)
C.D点溶液中：c(Na+)+c(HX-)+c(X2-)=0.10 m/L
D.图中C点至D点对应溶液中：逐渐减小
主观卷Ⅱ(共55分)
二、非选择题(包含4小题，共55分)
16.(14分)从炼锌厂废渣(含Zn、C、Fe、ZnO、SiO2等)中回收钴并获得副产物ZnSO4的工艺流程如图：
已知：①常温下相关金属离子[c(Mn+)=0.1ml/L]形成氢氧化物沉淀的pH范围如表：
②酸浸后滤液中钴元素以C2+形式存在
请回答下列问题：
(1)根据核外电子排布，钴元素位于周期表中_______区；酸浸过程中，提高“浸出率”的措施有__________________________(任写一条);滤渣1的成分为____________(填化学式)。
(2)向酸浸后的滤液中加入H2O2的目的是________________________________;调pH除铁选择的试剂X可以是_____________(填下面的字母);调节的pH范围是______________。
A.KOH B.Zn(OH)2 C.CO D.Na2CO3
(3)操作1在实验室所用到的主要仪器为________;该流程中可循环使用的物质是_____。
(4)除去Zn2+后，工业上也可利用碱性的次氯酸钠溶液氧化C2+生成C(OH)3沉淀，实现钴的回收，该反应的离子方程式为____________________________________。
(5)已知Ksp(CCO3)=1.5×10-13,Ksp(CC2O4)=6.0×10-8,请判断能否利用如下反应CCO3(s)+C2O(aq)CC2O4(s)+CO(aq),将CCO3转化为CC2O4:_______(填“能”或“不能”),通过计算说明理由__________________________________。
17.(14分)水合肼(N2H4·H2O)是一种无色透明、具有腐蚀性和强还原性的碱性液体，它是一种重要的化工试剂，可制医药、抗氧剂、发泡剂。利用尿素法生产水合肼原理为CO(NH2)2+2NaOH+NaClO=Na2CO3+N2H4·H2O+NaCl。回答下列问题：
实验一：制取水合肼(实验装置如图1所示)
图1 图2
(1)①直形冷凝管冷却水的进水口为__(用“a”或“b”作答)。
②反应过程中需控制温度，同时将A中溶液缓慢滴入三颈烧瓶，若滴速过快则会导致产品产率降低。仪器A中盛装的溶液是_________(填字母);
a. NaOH和NaClO溶液b. CO(NH2)2溶液
用化学方程式解释产率降低的原因：__________________________________。
③充分反应后，加热蒸馏三颈烧瓶内的溶液，收集108～114℃馏分
实验二：测定馏分中水合肼(N2H4·H2O)含量
(2)称取馏分0.50g配成250mL待测溶液，取25mL待测溶液加入20.00mL 0.1000ml/L单质碘的溶液，再加入适量NaHCO3固体调节pH,待水合肼完全转化为N2后，加盐酸调节溶液pH并加入少量淀粉溶液，立即用0.0200ml/LNa2S2O3溶液滴定至终点。进行三次平行实验，测得平均消耗Na2S2O3溶液的体积为20.00mL。
(已知：N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O,I2+2S2O=2I-+S4O·)
①滴定时，Na2S2O3溶液盛放在____________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中，本实验滴定终点的现象为______________________________。
②若滴定管用蒸馏水洗涤后，未润洗直接盛放Na2S2O3溶液，最终测得水合肼的纯度会_____________(填“偏低”、“偏高”或“无影响”)。
③馏分中水合肼(N2H4·H2O)的纯度为__________。
(3)我国科学家以肼(N2H4)为原料设计的新型电池能同时实现H₂制备和海水淡化，装置如图2。写出b的电极反应方程式____________________ ,离子交换膜c是________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
18.(13分)已知25 ℃时某些酸碱的电离常数见下表，回答下列问题：
(1)25℃将pH=4醋酸和pH=10氨水等体积混合，所得溶液pH__7(填“>”、“<”或“=”);将pH=4醋酸和pH=4氢氟酸混合，则HF的电离程度___(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)将2mlLCH3COONa溶液与1ml/L盐酸等体积混合，该溶液中各离子浓度由大到小顺序为________________________________________________________ 。
(3)(NH4)2CO3溶液显_____性(填“中”、“酸”或“碱”),写出(NH4)2CO3溶液的质子守恒表达式________________________________________________ 。
(4)向TiCl4中加大量水同时加热可制备TiO2·xH2O,写出该反应的化学方程式________________________________________________ 。
(5)已知100℃时，0.01 ml/L的NaHSO4溶液中水电离的c(H+)=10-10ml/L,该温度下将pH=5的NaHSO4溶液V1L与pH=8的Ba(OH)2溶液V2L混合，所得溶液pH=7,则V1:V2为____________ (忽略溶液混合时的体积变化)。
19.(14分)工业上可采用烷烃裂解法制备烯烃、炔烃和氢气等重要化工产品。
(1)乙烷裂解制乙烯的方法有CO2氧化乙烷裂解法和乙烷直接裂解法，有关反应原理如下:
反应I. CO2(g)+C2H6(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)
反应Ⅱ. C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)△H=+137 kJ/ml
①反应1中涉及的物质CO2和C2H4中碳原子的杂化方式分别为____________ 。
②已知键能数据E(C-H)=416kJ/ml, E(H-H)=436 kJ/ml,计算生成1ml碳碳π键放出的能量为_____kJ。
(2)工业上甲烷催化裂解也可制备氢气，有关反应原理如下：
反应Ⅲ. 2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g) △H1>0
反应IV. 2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g) △H2>0
①若用、、和表示CH4、C2H2、H2和固体催化剂，图1在催化剂表面进行反应ⅢI,从吸附到解吸的过程中，能量状态最低的是_______(填字母)。
图1
②实验测得反应IⅢ的速率方程：,(k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，只与温度、催化剂有关)。T1℃下反应达到平衡时k正=2k逆，T2℃下反应达到平衡时k正=3k逆。由此推知，T1____T2(填“>”、“<”或“=”)。
③在密闭容器中充入一定量CH4,发生上述反应Ⅲ和反应IV。在不同催化剂Catl、Cat2作用下，测得单位时间内H₂产率与温度的关系如图2。其他条件相同时，催化效率较高的是___(填“Cat1”或“Cat2”)。在Cat2作用下，温度高于500℃时，H2产率降低的可能原因是________________________________________________ 。(任写一条即可)。
图2
(3)一定温度下，总压强恒定为121kPa时，向密闭容器中充入CH4和N2的混合气体(N2不参与反应),同时发生反应Ⅲ和反应IV,测得CH4的平衡转化率与通入气体中CH4的物质的量分数的关系如图3。
图3
①图3中，随着通入气体中CH4的物质的量分数增大，甲烷的平衡转化率降低的主要原因是_______________________________________________________________________ 。
②已知M点对应乙炔的选择性为75%,求该温度下生成氢气的分压为__________kPa。[已知：C2H2的选择性=×100%,分压=物质的量分数×总压]
辽宁省五校联考2023-2024学年高二上学期期末考试化学科答案
一、选择题（包括 15 小题，每小题 3 分，共 45 分）
1-5DDCAB 6-10ACADB 11-15DBCDB
二、非选择题（包括 4 小题，共 55 分）
16.（14 分，除特殊标记外每空 1 分）
（1）d 将废渣粉碎、搅拌、适当提高酸浸温度、适当提高稀硫酸浓度等(任写一条即可)
SiO2
（2）把 Fe2+氧化成 Fe3+ BC（2 分，少选得 1 分，多选或错选不得分）
2.8≤pH<6.2（左侧不写等号不扣分）
（3）分液漏斗(多写“烧杯”不扣分)；有机溶剂 M（只写“M”也可）
（4）ClO- +2C2++4OH- +H2O=2C(OH)3↓+Cl- （2 分，配平系数错误不得分，沉淀符号漏写不扣分）
（5）不能 该反应平衡常数 k= 2.5×10-6 <10-5，转化程度小，不能实现转化（2 分，直接写 K<10-5 得 1 分）
17.（14 分，除特殊标记外每空 2 分）
（1）① b （1 分）
② a（1 分） N2H4•H2O+2NaClO＝N2↑+2NaCl+3H2O
[或 CO(NH2)2+2NaOH+3NaClO＝Na2CO3+N2↑+3NaCl+3H2O，配平系数错不得分]
（2）①碱式（1 分）当滴入最后半滴 Na2S2O3 溶液时，锥形瓶内溶液刚好从蓝色变为无色，且半分钟不变色（“颜色变化”和“半分钟不变色”各 1 分）
②偏低 ③90%
（3）N2H4-4e- +4OH- =N2↑+4H2O （配平系数错不得分，气体符号漏写不扣分） 阳（1 分）
18.（13 分，除特殊标记外每空 2 分）
（1）= 不变
（2）c(Na＋ )>c(CH3COO- )>c(Cl- )>c(H+ )> c(OH－) （顺序有错不得分）
（3）碱（1 分） c(HCO)＋c(H＋ )＋2c(H2CO3)= c(NH3·H2O)+ c(OH- ) （有错不得分）
（4）TiCl4 +（x+2）H2O TiO2•xH2O ↓+ 4HCl (写可逆号扣 1 分，不写加热符号或沉淀符号不扣分)
（5）9∶2
19.（14 分，除特殊标记外每空 2 分）
（1）①sp 和 sp2 ② 259
（2）①A ② < ③Cat1 （1 分） 催化剂失活反应速率降低或催化剂选择性降低或生成副产物增多（1 分，任写一点即可）
（3）①反应Ⅲ和反应Ⅳ的正反应都是气体分子数增大的反应，总压不变，甲烷物质的量分数增大，平衡体系分压增大（或相当于对体系加压），平衡逆向移动（写出方程式特点得 1 分，改变条件平衡移动正确得 1 分） ② 33实验操作
实验目的
A
向等体积、等pH的两种酸溶液HA和HB中分别加入足量锌粉，充分反应后，HA溶液产生更多的氢气
说明Ka(HA)>Ka(HB)
B
向5mL0.1ml/LCuSO4溶液中先加入2mL0.4ml/LNaOH溶液，再加入1mL0.1ml/LNa2S溶液
探究常温下Ksp[Cu(OH)2]>Ksp(CuS)
C
向滴有酚酞的碳酸钠溶液中加入适量BaCl2固体，溶液颜色变浅
说明碳酸钠溶液中存在水解平衡
D
向2支盛有5mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中，同时加入2mL5%H2O2溶液，观察并比较实验现象
探究浓度对反应速率的影响
A
B
C
D
滴定实验中用高锰酸钾溶液滴定草酸接近终点的操作
借助秒表，用该装置可完成稀硫酸与锌反应速率的测定实验
验证铁的析氢腐蚀
用石墨作电极电解饱和食盐水制备NaClO
化学式
CH3COOH
HClO
FePO4
Fe(OH)3
AgCl
Ka或Ksp
Ka=1.8×10-5
Ka=3.0×10-8
Ksp=1.3×10-22
Ksp=1.0×10-38
Ksp=1.8×10-10
金属离子
C2+
Fe2+
Fe3+
Zn2+
开始沉淀的pH
7.2
6.3
1.5
6.2
沉淀完全的pH
9.2
8.3
2.8
8.2
化学式
CH3COOH
H2CO3
HF
NH3·H2O
电离常数
1.8×10-5
Ka1:4.5×10-7Ka2:4.7×10-11
6.3×10-4
1.8×10-5
客观卷I(共45分)
一、选择题(包括15小题，每小题3分，共45分。每小题只有1个选项符合题意)
1.下列说法正确的是
A.冰在室温下自动熔化成水，是△S<0的过程
B.霓虹灯发光与原子核外电子跃迁有关，属于化学变化
C.任何化学反应的反应热均可以通过实验直接进行测定
D.FeCl3溶液和Fe2(SO4)3溶液分别蒸干，所得固体的成分不同
2.下列化学用语表达正确的是
A.NH3的VSEPR模型：
B.As原子的简化电子排布式：[Ar]4s24p3
C.p-p σ键电子云轮廓图：
D.基态Mn原子价电子轨道表示式：
3.下列离子方程式的书写符合要求的是
A.用惰性电极电解饱和MgCl2溶液：2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-
B.泡沫灭火器的反应原理：2Al3++3CO+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑
C.用K3[Fe(CN)6]检验Fe2+:K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓
D.铅酸蓄电池的正极反应式：PbO2+2e-+4H+=Pb2++2H2O
4.下列各组离子，在给定条件下一定能够大量共存的是
A.c(OH-)/c(H+)=1012的溶液中：K+、Na+、S2O、F-
B.常温下pH=7的溶液中：Fe3+、Na+、Cl-、SO
C.使甲基橙变黄色的溶液中：Na+、NH、SO、NO
D.常温下水电离出的c(H+)=1.0×10-10 ml/L的溶液中：Na+、ClO-、SO、I-
5.下列说法不正确的是
A.已知KHC2O4溶液中c(HC2O4)>c(C2O)>c(H2C2O4),则c(H+)>c(OH-)
B.常温下，体积相等、pH相等的盐酸和氯化铵两溶液，导电能力相同
C.向NaHCO3溶液中加入CH3COONa固体，则c(HCO)变大
D.Ca2+、Al3+、S2-、OH-、ClO-、NO几种离子中，对水的电离平衡无影响的有2种
6.下列说法不正确的是
A.HCIO分子空间构型为直线形
B.NCl3和PCl3分子中，电负性：N>P,键角：∠Cl-N-Cl>∠Cl-P-Cl
C.Mg原子的两种激发态[Ne]3s13p1和[Ne]3p2中，前者第二电离能更大
D.O3是空间结构为V形的弱极性分子，其在水中的溶解度大于O2
7.下列操作能达到相应实验目的的是
8.一定条件下，CH3CH=CH2与HCl发生反应有①、②两种可能，反应进程中的能量变化如图所示。保持其他条件不变，若要提高产物中CH3CH2CH2Cl(g)的比例，可采用的措施是
a适当提高反应温度b改变催化剂
c适当降低反应温度d改变反应物浓度
A. a bB. a dC. b cD. bd
9.下列实验装置或操作方法正确且能达到实验目的的是
10.K2Cr2O7具有强氧化性，工业上制备它的一种原理如图所示，下列说法正确的是
A.电源的电极电势：a>b
B.石墨电极上的电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑
C.当电路中有2ml电子转移时，两极共产生33.6L气体
D.铁电极上发生氧化反应
11.已知S4O的结构为,下列叙述不正确的是
A.基态S原子核外电子的空间运动状态有9种
B.S4O的结构中，中间的两个S原子均有两对孤对电子
C.S4O的结构中a、b为键长，则a
12.下列说法不正确的是
A.装置①中K键闭合时，片刻后ZnSO4溶液中c(Cl-)增大
B.装置①中K键闭合时，电子沿着Zn→a→b→Cu的路径移动
C.装置②中铁腐蚀的速率由大到小的顺序是：只闭合K1>只闭合K3>都断开>只闭合K2
D.装置③中当铁制品上析出1.6g铜时，电源负极输出的电子为0.05 ml
13.下表是25℃时弱酸的电离平衡常数和某些盐的溶度积常数。下列说法正确的是
A.AgCl在盐酸中的Ksp小于其在水中的Ksp
B.向饱和氯水中滴加NaOH溶液至溶液刚好呈中性时，c(Na+)=c(ClO-)+2c(HClO)
C.pH相同的①CH3COOK、②KOH、③KClO三种溶液中的c(K+):①>③>②
D.向浓度均为0.01ml/L的FeCl3两溶液中分别缓慢滴加浓度均为0.01 ml/LNa3PO4溶液和NaOH溶液，先生成Fe(OH)3沉淀
14.一定温度下，在体积为1L的恒容密闭容器中加入1ml CO和1ml NO发生如下反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),保持温度不变，部分物质的体积分数φ随时间t变化如图所示。下列说法不正确的是
A.当混合气体的平均摩尔质量不再改变时，该反应达到平衡状态
B.曲线b表示物质的φ-t关系中，正反应速率v(t3)>v(t4)
C.曲线b表示的是N2的φ~t关系
D.若起始压强为P0,则该反应温度下Kp=256/P0(分压=物质的量分数×总压，用含P0的式子表示)
15.某二元酸(用H2X表示)在水中的电离方程式是：H2XH++HX-,HX-H++X2-。25℃时，向20.00mL 0.1mlL H2X溶液中滴入0.1ml/L NaOH溶液，pOH水表示溶液中由水电离出的c(OH-)水的负对数[-lgc(OH-)水],pOH水与所加NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法错误的是
A.C、E两点溶液：C点显中性，E点显碱性
B.B点溶液中：c(X2-)>c(H+)-c(OH-)
C.D点溶液中：c(Na+)+c(HX-)+c(X2-)=0.10 m/L
D.图中C点至D点对应溶液中：逐渐减小
主观卷Ⅱ(共55分)
二、非选择题(包含4小题，共55分)
16.(14分)从炼锌厂废渣(含Zn、C、Fe、ZnO、SiO2等)中回收钴并获得副产物ZnSO4的工艺流程如图：
已知：①常温下相关金属离子[c(Mn+)=0.1ml/L]形成氢氧化物沉淀的pH范围如表：
②酸浸后滤液中钴元素以C2+形式存在
请回答下列问题：
(1)根据核外电子排布，钴元素位于周期表中_______区；酸浸过程中，提高“浸出率”的措施有__________________________(任写一条);滤渣1的成分为____________(填化学式)。
(2)向酸浸后的滤液中加入H2O2的目的是________________________________;调pH除铁选择的试剂X可以是_____________(填下面的字母);调节的pH范围是______________。
A.KOH B.Zn(OH)2 C.CO D.Na2CO3
(3)操作1在实验室所用到的主要仪器为________;该流程中可循环使用的物质是_____。
(4)除去Zn2+后，工业上也可利用碱性的次氯酸钠溶液氧化C2+生成C(OH)3沉淀，实现钴的回收，该反应的离子方程式为____________________________________。
(5)已知Ksp(CCO3)=1.5×10-13,Ksp(CC2O4)=6.0×10-8,请判断能否利用如下反应CCO3(s)+C2O(aq)CC2O4(s)+CO(aq),将CCO3转化为CC2O4:_______(填“能”或“不能”),通过计算说明理由__________________________________。
17.(14分)水合肼(N2H4·H2O)是一种无色透明、具有腐蚀性和强还原性的碱性液体，它是一种重要的化工试剂，可制医药、抗氧剂、发泡剂。利用尿素法生产水合肼原理为CO(NH2)2+2NaOH+NaClO=Na2CO3+N2H4·H2O+NaCl。回答下列问题：
实验一：制取水合肼(实验装置如图1所示)
图1 图2
(1)①直形冷凝管冷却水的进水口为__(用“a”或“b”作答)。
②反应过程中需控制温度，同时将A中溶液缓慢滴入三颈烧瓶，若滴速过快则会导致产品产率降低。仪器A中盛装的溶液是_________(填字母);
a. NaOH和NaClO溶液b. CO(NH2)2溶液
用化学方程式解释产率降低的原因：__________________________________。
③充分反应后，加热蒸馏三颈烧瓶内的溶液，收集108～114℃馏分
实验二：测定馏分中水合肼(N2H4·H2O)含量
(2)称取馏分0.50g配成250mL待测溶液，取25mL待测溶液加入20.00mL 0.1000ml/L单质碘的溶液，再加入适量NaHCO3固体调节pH,待水合肼完全转化为N2后，加盐酸调节溶液pH并加入少量淀粉溶液，立即用0.0200ml/LNa2S2O3溶液滴定至终点。进行三次平行实验，测得平均消耗Na2S2O3溶液的体积为20.00mL。
(已知：N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O,I2+2S2O=2I-+S4O·)
①滴定时，Na2S2O3溶液盛放在____________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中，本实验滴定终点的现象为______________________________。
②若滴定管用蒸馏水洗涤后，未润洗直接盛放Na2S2O3溶液，最终测得水合肼的纯度会_____________(填“偏低”、“偏高”或“无影响”)。
③馏分中水合肼(N2H4·H2O)的纯度为__________。
(3)我国科学家以肼(N2H4)为原料设计的新型电池能同时实现H₂制备和海水淡化，装置如图2。写出b的电极反应方程式____________________ ,离子交换膜c是________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
18.(13分)已知25 ℃时某些酸碱的电离常数见下表，回答下列问题：
(1)25℃将pH=4醋酸和pH=10氨水等体积混合，所得溶液pH__7(填“>”、“<”或“=”);将pH=4醋酸和pH=4氢氟酸混合，则HF的电离程度___(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)将2mlLCH3COONa溶液与1ml/L盐酸等体积混合，该溶液中各离子浓度由大到小顺序为________________________________________________________ 。
(3)(NH4)2CO3溶液显_____性(填“中”、“酸”或“碱”),写出(NH4)2CO3溶液的质子守恒表达式________________________________________________ 。
(4)向TiCl4中加大量水同时加热可制备TiO2·xH2O,写出该反应的化学方程式________________________________________________ 。
(5)已知100℃时，0.01 ml/L的NaHSO4溶液中水电离的c(H+)=10-10ml/L,该温度下将pH=5的NaHSO4溶液V1L与pH=8的Ba(OH)2溶液V2L混合，所得溶液pH=7,则V1:V2为____________ (忽略溶液混合时的体积变化)。
19.(14分)工业上可采用烷烃裂解法制备烯烃、炔烃和氢气等重要化工产品。
(1)乙烷裂解制乙烯的方法有CO2氧化乙烷裂解法和乙烷直接裂解法，有关反应原理如下:
反应I. CO2(g)+C2H6(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)
反应Ⅱ. C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)△H=+137 kJ/ml
①反应1中涉及的物质CO2和C2H4中碳原子的杂化方式分别为____________ 。
②已知键能数据E(C-H)=416kJ/ml, E(H-H)=436 kJ/ml,计算生成1ml碳碳π键放出的能量为_____kJ。
(2)工业上甲烷催化裂解也可制备氢气，有关反应原理如下：
反应Ⅲ. 2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g) △H1>0
反应IV. 2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g) △H2>0
①若用、、和表示CH4、C2H2、H2和固体催化剂，图1在催化剂表面进行反应ⅢI,从吸附到解吸的过程中，能量状态最低的是_______(填字母)。
图1
②实验测得反应IⅢ的速率方程：,(k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，只与温度、催化剂有关)。T1℃下反应达到平衡时k正=2k逆，T2℃下反应达到平衡时k正=3k逆。由此推知，T1____T2(填“>”、“<”或“=”)。
③在密闭容器中充入一定量CH4,发生上述反应Ⅲ和反应IV。在不同催化剂Catl、Cat2作用下，测得单位时间内H₂产率与温度的关系如图2。其他条件相同时，催化效率较高的是___(填“Cat1”或“Cat2”)。在Cat2作用下，温度高于500℃时，H2产率降低的可能原因是________________________________________________ 。(任写一条即可)。
图2
(3)一定温度下，总压强恒定为121kPa时，向密闭容器中充入CH4和N2的混合气体(N2不参与反应),同时发生反应Ⅲ和反应IV,测得CH4的平衡转化率与通入气体中CH4的物质的量分数的关系如图3。
图3
①图3中，随着通入气体中CH4的物质的量分数增大，甲烷的平衡转化率降低的主要原因是_______________________________________________________________________ 。
②已知M点对应乙炔的选择性为75%,求该温度下生成氢气的分压为__________kPa。[已知：C2H2的选择性=×100%,分压=物质的量分数×总压]
辽宁省五校联考2023-2024学年高二上学期期末考试化学科答案
一、选择题（包括 15 小题，每小题 3 分，共 45 分）
1-5DDCAB 6-10ACADB 11-15DBCDB
二、非选择题（包括 4 小题，共 55 分）
16.（14 分，除特殊标记外每空 1 分）
（1）d 将废渣粉碎、搅拌、适当提高酸浸温度、适当提高稀硫酸浓度等(任写一条即可)
SiO2
（2）把 Fe2+氧化成 Fe3+ BC（2 分，少选得 1 分，多选或错选不得分）
2.8≤pH<6.2（左侧不写等号不扣分）
（3）分液漏斗(多写“烧杯”不扣分)；有机溶剂 M（只写“M”也可）
（4）ClO- +2C2++4OH- +H2O=2C(OH)3↓+Cl- （2 分，配平系数错误不得分，沉淀符号漏写不扣分）
（5）不能 该反应平衡常数 k= 2.5×10-6 <10-5，转化程度小，不能实现转化（2 分，直接写 K<10-5 得 1 分）
17.（14 分，除特殊标记外每空 2 分）
（1）① b （1 分）
② a（1 分） N2H4•H2O+2NaClO＝N2↑+2NaCl+3H2O
[或 CO(NH2)2+2NaOH+3NaClO＝Na2CO3+N2↑+3NaCl+3H2O，配平系数错不得分]
（2）①碱式（1 分）当滴入最后半滴 Na2S2O3 溶液时，锥形瓶内溶液刚好从蓝色变为无色，且半分钟不变色（“颜色变化”和“半分钟不变色”各 1 分）
②偏低 ③90%
（3）N2H4-4e- +4OH- =N2↑+4H2O （配平系数错不得分，气体符号漏写不扣分） 阳（1 分）
18.（13 分，除特殊标记外每空 2 分）
（1）= 不变
（2）c(Na＋ )>c(CH3COO- )>c(Cl- )>c(H+ )> c(OH－) （顺序有错不得分）
（3）碱（1 分） c(HCO)＋c(H＋ )＋2c(H2CO3)= c(NH3·H2O)+ c(OH- ) （有错不得分）
（4）TiCl4 +（x+2）H2O TiO2•xH2O ↓+ 4HCl (写可逆号扣 1 分，不写加热符号或沉淀符号不扣分)
（5）9∶2
19.（14 分，除特殊标记外每空 2 分）
（1）①sp 和 sp2 ② 259
（2）①A ② < ③Cat1 （1 分） 催化剂失活反应速率降低或催化剂选择性降低或生成副产物增多（1 分，任写一点即可）
（3）①反应Ⅲ和反应Ⅳ的正反应都是气体分子数增大的反应，总压不变，甲烷物质的量分数增大，平衡体系分压增大（或相当于对体系加压），平衡逆向移动（写出方程式特点得 1 分，改变条件平衡移动正确得 1 分） ② 33实验操作
实验目的
A
向等体积、等pH的两种酸溶液HA和HB中分别加入足量锌粉，充分反应后，HA溶液产生更多的氢气
说明Ka(HA)>Ka(HB)
B
向5mL0.1ml/LCuSO4溶液中先加入2mL0.4ml/LNaOH溶液，再加入1mL0.1ml/LNa2S溶液
探究常温下Ksp[Cu(OH)2]>Ksp(CuS)
C
向滴有酚酞的碳酸钠溶液中加入适量BaCl2固体，溶液颜色变浅
说明碳酸钠溶液中存在水解平衡
D
向2支盛有5mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中，同时加入2mL5%H2O2溶液，观察并比较实验现象
探究浓度对反应速率的影响
A
B
C
D
滴定实验中用高锰酸钾溶液滴定草酸接近终点的操作
借助秒表，用该装置可完成稀硫酸与锌反应速率的测定实验
验证铁的析氢腐蚀
用石墨作电极电解饱和食盐水制备NaClO
化学式
CH3COOH
HClO
FePO4
Fe(OH)3
AgCl
Ka或Ksp
Ka=1.8×10-5
Ka=3.0×10-8
Ksp=1.3×10-22
Ksp=1.0×10-38
Ksp=1.8×10-10
金属离子
C2+
Fe2+
Fe3+
Zn2+
开始沉淀的pH
7.2
6.3
1.5
6.2
沉淀完全的pH
9.2
8.3
2.8
8.2
化学式
CH3COOH
H2CO3
HF
NH3·H2O
电离常数
1.8×10-5
Ka1:4.5×10-7Ka2:4.7×10-11
6.3×10-4
1.8×10-5
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