163，天津市红桥区2023-2024学年高二上学期期末考试化学试题

这是一份163，天津市红桥区2023-2024学年高二上学期期末考试化学试题，共14页。试卷主要包含了 90℃时水的离子积Kw=3， 下列物质属于强电解质的是， 下列解释事实方程式不正确的是，1ml/L氨水pH为11， 下列变化的熵变大于零的是等内容，欢迎下载使用。
第I卷(共36分)
选择题(每小题只有一个选项最符合题意，每小题3分，共36分)
1. 合成氨解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿和死亡问题，下列有关工业合成氨的说法错误的是
A. 反应物是和B. 过程属于生物固氮
C. 反应属于可逆反应D. 反应条件是高温、高压、催化剂
【答案】B
【解析】
【详解】A．工业合成氨的原料是N2和H2 ，故A正确；
B．工业合成氨属于人工固氮，故B错误；
C．工业合成氨N2+3H2⇌2NH3是一个可逆反应，故C正确；
D．为了有利于合成氨，选择了500℃左右的高温，20MPa-50MPa的高压，同时使用铁触媒做催化剂，故D正确；
故选：B。
2. 90℃时水的离子积Kw=3.8×10-13，该温度时纯水的pH是( )
A. 等于7B. 小于7C. 大于7D. 无法确定
【答案】B
【解析】
【详解】常温下，水的离子积Kw=1.0×10-14，90℃时水的离子积Kw=3.8×10-13，说明升高温度，水的电离电离程度增大，水电离出的氢离子的浓度大于1×10－7ml/L，pH=-lgc(H+)可知，氢离子浓度越大，pH越小，所以90℃时pH＜7，答案选B。
3. 下列物质属于强电解质的是
A. 蔗糖B. NaClC. CH3COOHD. Cu
【答案】B
【解析】
【详解】A．蔗糖的水溶液不导电，所以是非电解质，A错误；
B．溶于水的氯化钠能完全电离，所以属于强电解质，B正确；
C．醋酸溶于水部分电离，所以属于弱电解质，C错误；
D．铜是单质，既不是电解质也不是非电解质，D错误；
故选B。
4. 下列解释事实方程式不正确的是
A. 小苏打溶液呈弱碱性：HCO3-+H2OCO32-+H3O+
B. 测0.1ml/L氨水pH为11：NH3·H2ONH4++OH-
C. pH=5的硫酸稀释1000倍，pH约等于7：H2OH++OH-
D. 用Na2CO3处理水垢中CaSO4：CaSO4(s)+CO32-(aq)SO42-(aq)+CaCO3(s)
【答案】A
【解析】
【详解】分析：A. 小苏打水解呈弱碱性；B. NH3·H2O为弱电解质，不完全电离；C.pH=5的硫酸稀释1000倍，接近中性，因此pH约等于7；D. CaCO3沉淀比CaSO4沉淀容易除去。
详解：A.小苏打溶液呈弱碱性，离子方程式：HCO3-+H2OHCO3-+OH-，故A错误；B. NH3·H2O为弱电解质，不完全电离，电离方程式为：NH3·H2ONH4++OH-，故B正确；C. pH=5的硫酸稀释1000倍，接近中性，因此pH约等于7，水的电离方程式为：H2OH++OH-，故C正确；D.水垢中含有CaSO4，用Na2CO3 转化为CaCO3沉淀,CaCO3沉淀易被酸所溶解，便于水垢的除去，离子方程式：CaSO4(s)+CO32-(aq)SO42-(aq)+CaCO3(s)，故D正确；答案选A.
点睛：酸或碱过度稀释会接近于中性。
5. 下列关于酸碱中和滴定实验的说法错误的是
A. 指示剂变色点必须在滴定突跃范围内
B. 酸碱滴定实验中，用待测溶液润洗锥形瓶以减小实验误差
C. 若装标准溶液的滴定管在滴定前尖嘴处有气泡，则测得结果不可靠
D. 滴定管用蒸馏水洗净后，不能使用高温烘箱进行快速烘干
【答案】B
【解析】
【详解】A．为了及时判断滴定终点，指示剂变色点必须在滴定突跃范围内，A正确；
B．若用待测液润洗锥形瓶，会造成待测液物质的量偏大，测得的浓度偏高，实验误差变大，B错误；
C．若装标准溶液的滴定管在滴定前尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失，会使最终测得的待测液浓度偏高，结果不可靠，C正确；
D．滴定管用蒸馏水洗净后，不能使用高温烘箱进行快速烘干，否则会使滴定管刻度不准确，D正确；
答案选B。
6. 下表中对于现象或事实的解释合理的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．大坝的铁闸常连接直流电源的负极，作阴极，以防止铁闸被腐蚀，A项正确；
B．甲烷没有气味，特殊气味来自添加的其他警示气体，B项错误；
C．在通电作用下，石墨中自由移动的电子会定向移动，C项错误；
D．常温下浓硫酸与铁发生钝化反应，钝化是化学变化，D项错误。
答案选A。
7. 下列变化的熵变大于零的是
A. 2H2O2(l)=2H2O(l)＋O2(g)
B. CO2(g)→CO2(s)
C. NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)
D. NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s)
【答案】A
【解析】
【详解】A．2H2O2(l)=2H2O(l)＋O2(g)，液体的熵值小于气体，所以熵变大于零，A正确；
B．CO2(g)→CO2(s)，气体的熵值大于固体，所以熵变小于零，B错误；
C．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)，溶液的熵值大于液体的熵值，所以熵变小于零，C错误；
D．NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s)，气态NH3和HCl的熵值大于固体NH4Cl的熵值，所以熵变小于零，D错误；
故选A。
8. 中国首条“生态马路”在上海复兴路隧道建成，它运用了“光触媒”技术，在路面涂上一种光催化剂涂料，可将汽车尾气中45%的NO和CO转化成N2和CO2。下列对此反应的叙述中不正确的是（ ）
A. 使用光催化剂不改变反应物的转化率
B. 该“光触媒”技术可以杜绝“光化学烟雾”的产生
C. 升高温度能加快反应速率
D. 缩小体积，各气体的浓度都增大
【答案】B
【解析】
【分析】据外界条件（浓度、温度、压强、催化剂、固体表面积）对化学反应速率影响和平衡移动原理分析判断，反应方程式为：2NO+2CON2+2CO2；反应特征是气体体积减少的反应。
【详解】A. 催化剂不影响平衡移动，不改变反应物的转化率，故A正确；
B. NO和CO转化成N2和CO2的反应时可逆反应，NO不能完全转化成N2，该“光触媒”技术不能杜绝“光化学烟雾”的产生，故B错误；
C. 升高温度能加快反应速率，故C正确；
D. 缩小体积，各气体的浓度都增大，故D正确；
故选B。
9. 下列不能证明HA是弱电解质的是
A. 常温下，NaA溶液的pH=9
B. 常温下，浓度均为0.1 ml/L的HA和HCl溶液，后者导电能力明显更强
C. 0.1 ml/LHA溶液的pH=3
D. HA溶液能与Na2CO3反应产生CO2
【答案】D
【解析】
【详解】A．常温下，强酸强碱盐NaA溶液的pH=7，强碱弱酸盐NaA溶液的pH>7，NaA溶液的pH=9，该溶液的pH>7，故可以说明HA是弱酸，A不符合题意；
B．同浓度的HA和HCl溶液，HCl是强电解质，在溶液中完全电离，HCl溶液的导电能力明显强于HA溶液，说明HA溶液中自由移动的离子浓度比HCl小，故HA在溶液中不完全电离，HA是弱酸，B不符合题意；
C．0.1 ml/LHA溶液的pH=3，说明HA在溶液中不完全电离，证明HA是弱酸，C不符合题意；
D．HA溶液能与Na2CO3反应产生CO2，只能说明酸性：HA>H2CO3，而不能证明HA是否完全电离，即不能证明HA是弱酸，D符合题意；
故合理选项是D。
10. 下列关系的表述中，正确的是( )
A. 0.1 ml·L－1 NaHSO4溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(SO42－)＋c(OH－)
B. 中和pH和体积都相同的硝酸和醋酸溶液，消耗NaOH的物质的量之比为1∶1
C. 0.1 ml·L－1 NaHCO3溶液中：c(Na＋)＞c(HCO3－)＞c(CO32－)＞c(H2CO3)
D. pH＝3的盐酸和pH＝3的AlCl3溶液中，水电离出的c(H＋)后者大
【答案】D
【解析】
【详解】A、电荷守恒：0.1 ml·L－1NaHSO4溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(SO)＋c(OH－)，故A错误；B、醋酸是弱酸难电离，中和pH和体积都相同的硝酸和醋酸溶液，消耗NaOH的物质的量，醋酸远大于硝酸，故B错误；C、NaHCO3溶液中HCO3-水解程度大于电离程度，c(Na＋)>c(HCO)>c(H2CO3)>c(CO)，故C错误；D. pH＝3的盐酸和pH＝3的AlCl3溶液中，HCl抑制水电离，AlCl3水解，促进水电离，水电离出的c(H＋)后者大，故D正确；故选D。
11. 已知AgCl的沉淀溶解平衡为AgCl(s)Ag+(aq)+Cl−(aq)，下列说法中错误的是
A. 加入水后溶解平衡不移动
B. AgCl饱和溶液中c(Ag+)= ml/L
C. 用NaCl溶液代替蒸馏水洗涤AgCl沉淀，可以减少沉淀损失
D. 反应AgCl+NaBr=AgBr+NaCl易进行，说明溶解度:AgCl>AgBr
【答案】A
【解析】
【详解】A．加水相当于降低银离子和氯离子的浓度，沉淀溶解平衡正向移动，选项A错误；
B．氯化银饱和溶液中银离子和氯离子的浓度相等，且乘积等于KSP，所以c(Ag+)= ml/L，选项B正确；
C．因为氯化钠溶液中有大量的氯离子，所以氯化银在氯化钠溶液中的溶解度会进一步降低，则用NaCl溶液代替蒸馏水洗涤AgCl沉淀，可以减少沉淀损失，选项C正确；
D．溶解度相对较大的沉淀易转化为溶解度较小的沉淀，所以反应AgCl + NaBr = AgBr + NaCl易进行，说明溶解度：AgCl>AgBr，选项D正确。
答案选A。
12. 只改变一个条件，化学反应aA(g)+B(g)cC(g)的变化图象如下，其中表示平衡转化率，下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ中，若p1>p2，则此反应的ΔS>0
B. 反应Ⅱ中，T1温度下B的转化率高于T2温度下B的转化率
C. 反应Ⅲ中，若T1>T2，则该反应在一定条件下能自发进行
D. 反应Ⅳ中，该反应正反应为吸热反应
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.若反应Ⅰ中p1>p2，由图可知，压强越大，A的转化率越大，说明平衡向正反应方向移动，则该反应为气体体积减小的熵减的反应，ΔS＜0，故A错误；
B.由图可知，反应Ⅱ中T1>T2，升高温度，B的转化率减小，故B错误；
C.由图可知，升高温度，反应Ⅲ中α(A)减小，压强增大，则α(A)不变，则该反应为熵变化较小的放热反应，一定条件下能自发进行，故C正确；
D.由图可知，升高温度，平衡向逆反应方向移动，则反应Ⅳ正反应为放热反应，故D错误；
故选C。
第II卷(共64分)
13. 已知A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。
（1）写出BA3的电子式___________。
（2）B基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有___________个方向，原子轨道呈___________形。
（3）实验室制备E的单质的离子反应方程式为___________。
（4）B和A中非金属性较强的是___________(填元素的符号)。
（5）C与D的第一电离能大小为___________。
（6）G价电子排布图为___________，位于___________区。
（7）F元素的原子结构示意图为___________，前四周期中未成对电子数最多的元素在周期表中位置为___________。
【答案】13. 14. ①. 3 ②. 哑铃
15.
16. N 17. Mg>Al
18. ①. ②. ds
19. ①. ②. 第四周期第VIB族
【解析】
【分析】A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素，A为H；B元素原子的核外p电子数比s电子数少1，B有2个电子层，为1s22s22p3，故B为N；由C原子的第一至第四电离能可知，第三电离能剧增，故C表现+2价，原子序数大于N，故C为Mg；D元素简单离子半径是该周期中最小的，则为A1；元素是该周期电负性最大的元素，则为C1；F所在族的元素种类是周期表中最多的，则为第四周期、ⅢB的Sc；G在周期表的第十一列则为第四周期的Cu；据此作答：
【小问1详解】
BA3为NH3，其电子式为；
【小问2详解】
B为N元素，核外电子排布式为1s22s22p3，基态原子中能量最高的电子处于2p能级，有3个电子，其电子云在空间有3个方向，原子轨道呈哑铃形；
【小问3详解】
实验室制备E的单质即氯气用二氧化锰和浓盐酸反应，反应的离子方程式为；
【小问4详解】
B和A也就是N和H非金属较强的是N元素；
【小问5详解】
同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大，但是Mg的3s能级处于全满状态，能量低，所以Mg与Al的第一电离能大小为Mg>Al；
【小问6详解】
G是Cu元素，原子序数为29号，其价电子排布式为3d104s1，因此其价电子排布图为；位于元素周期表的ds区；
【小问7详解】
F是Sc，为21号元素，原子结构示意图为；前四周期中未成对电子数最多的是Cr，在周期表的第四周期第VIB族。
14. 反应热及数据广泛应用于科学研究和工业生产方面。
（1）若1g石墨完全燃烧放出的热量为akJ，则石墨完全燃烧的热化学方程式为___________。
（2）“长征2F”运载火箭使用N2O4和C2H8N2作推进剂。12.0g液态C2H8N2在液态N2O4中燃烧生成CO2、N2、H2O三种气体，放出510kJ热量。该反应的热化学方程式为___________。
（3）键能指气态分子解离为气态原子所需的能量。已知，其中H—H、O=O、O—H的键能依次为、、，又知，则氢气的燃烧热___________。
（4）测定中和反应的反应热的实验步骤如下：①用量筒量取盐酸倒入内筒中，测出盐酸温度；②用另一量筒量取溶液，测出溶液温度；③将溶液沿玻璃棒缓慢倒入内筒中，设法使之混合均匀，测出混合液最高温度。上述实验步骤中一处不合理的操作应改成_________。如果采用氨水代替氢氧化钠溶液，测得的中和反应的反应热_________(“偏大”“偏小”或“相等”)。
（5）理论研究表明，在101kPa和298K下，异构化反应的能量变化如图。
①稳定性：HCN___________HNC(填“>”、“ ②. +59.3
（6）(-a+b+c)
【解析】
【小问1详解】
燃烧热是在101 kPa时，1 ml物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；若1g石墨(为)完全燃烧放出的热量为akJ，则石墨完全燃烧的热化学方程式为C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-12akJ/ml；
【小问2详解】
12.0g液态C2H8N2(为0.2ml)在液态N2O4中燃烧生成CO2、N2、H2O三种气体，放出510kJ热量，则该反应的热化学方程式为 ΔH=-2550 kJ/ml；
【小问3详解】
反应的焓变等于反应物键能减去生成物的键能，则①；②，燃烧热是在101 kPa时，1 ml物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，由盖斯定律可知，①-②得：-285kJ/ml；
【小问4详解】
中和热测定要使用稀的强酸、强碱溶液反应，且实验中要尽量操作迅速，且保证热量尽量不散失，防止产生实验误差；上述实验步骤中一处不合理的操作应改成将NaOH溶液迅速倒入内筒中。如果采用氨水代替氢氧化钠溶液，氨水为弱碱，电离吸热，测得的中和反应放出热量减小，则反应热偏大；
【小问5详解】
①物质能量越低越稳定，故稳定性：HCN>HNC；
②由图可知，该异构化反应为吸热反应，ΔH=+59.3。
【小问6详解】
已知：
①
②
③
由盖斯定律可知，①+②-③则 ΔH=(-a+b+c) kJ/ml。
15. 中科院天津工业生物技术研究所科学家在国际上首次突破二氧化碳人工合成淀粉，对减少CO2在大气中累积及实现可再生能源的有效利用具有重要意义。CO2和H2在一定条件下能发生反应：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH。回答下列问题：
（1）该反应中反应物与生成物的能量与活化能的关系如图所示，该反应的ΔH=________kJ·ml-1(用含Ea1和Ea2的代数式表示)。
（2）恒温恒容条件下，下列不能说明该反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
A. ʋ(CO2)正=ʋ(CH3OH)逆
B. CH3OH(g)的体积分数与H2O(g)的体积分数相等
C. 混合气体的密度不再变化
D. 混合气体的压强不再变化
（3）一定温度下，向一体积为3L的刚性密闭容器中充入3mlCO2和6mlH2，此时容器内的压强为45kPa，发生上述反应，进行5min时达到平衡，此时容器内的压强为30kPa，则0～5min内用H2表示的化学反应速率为________ml·L-1·min-1。该温度下，该反应的平衡常数K=________L2·ml-2。
（4）以CO2、H2为原料合成CH3OH时，还发生了副反应：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.5kJ·ml-1。其化学平衡常数(K)和温度(t)的关系如表所示：
回答下列问题：
①该反应的化学平衡常数表达式为K=___________。
②该反应为___________(填“吸热”或“放热”)反应。
③某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)，则此时的温度为___________℃。
【答案】（1）Ea1-Ea2 （2）BC
（3） ①. 0.3 ②. 4
（4） ①. ②. 吸热 ③. 830
【解析】
【小问1详解】
该反应的ΔH等于断键吸收的能量与成键放出的能量差，即ΔH=(Ea1-Ea2)kJ·ml-1，故答案为：Ea1-Ea2；
【小问2详解】
A．ʋ(CO2)正=ʋ(CH3OH)逆=ʋ(CO2)逆，二氧化碳的正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故A能说明；
B．CH3OH(g)的体积分数与H2O(g)的体积分数在反应过程中始终相等，故B不能说明；
C．反应前后气体总质量不变、容器体积不变，则混合气体的密度始终不变，故C不能说明；
D．该反应是一个气体物质的量减小的反应，恒温恒容条件下，混合气体的压强减小，当减小到不能再减小时达到平衡，故D能说明；
答案选BC；
【小问3详解】
n(CO2)=3ml，n(H2)=6ml，恒温恒容条件下，气体的压强之比等于气体的物质的量之比，所以平衡时混合气体总物质的量=×9ml=6ml，设达到平衡时消耗的n(CO2)=xml，列出三段式：
，
平衡时混合气体总物质的量=(3-x+6-3x+2x)=6ml，x=1.5ml，0～5min内用H2表示的化学反应速率为=0.3ml·L-1·min-1；该反应的平衡常数K===4L-2·ml2；
【小问4详解】
①平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，则该反应的化学平衡常数表达式为，故答案为： ；
②温度升高，平衡常数增大，则平衡正移，该反应为吸热反应，故答案为：吸热；
③某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)，则K= 1，则此时的温度为830°C，故答案为： 830。
16. 载人航天工程对科学研究及太空资源开发具有重要意义，其发展水平是衡量一个国家综合国力的重要指标。中国正在逐步建立自己的载人空间站“天宫”，神舟十三号载人飞船在北京时间10月16日0时23分点火发射，又一次正式踏上飞向浩渺星辰的征途。
（1）氢氧燃料电池(构造示意图如图)单位质量输出电能较高，反应生成的水可作为航天员的饮用水，氧气可以作为备用氧源供给航天员呼吸。由此判断X极为电池的______极，OH-向______(填“正”或“负”)极作定向移动，Y极的电极反应式为___________。

（2）“神舟”飞船的电源系统共有3种，分别是太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池。
①飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板将______能转化为______能，除供给飞船使用外，多余部分用镉镍蓄电池储存起来。其工作原理为:Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2，充电时，阳极的电极反应式为_______；当飞船运行到地影区时，镉镍蓄电池开始为飞船供电，此时负极附近溶液的碱性________(填“增强”“减弱”或“不变”)。
②紧急状况下，应急电池会自动启动，工作原理为Zn+Ag2O+H2O2Ag+Zn(OH)2，其负极的电极反应式为_________。
【答案】（1） ①. 负 ②. 负 ③. O2＋2H2O＋4e-=4OH-
（2） ①. 太阳 ②. 电 ③. Ni(OH)2－e-+OH-=NiOOH+H2O ④. 减弱 ⑤. Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
【解析】
【小问1详解】
根据电子流向可知，X电极是电子流出的一极，由此判断X极为电池的负极，原电池中阴离子向负极移动，则OH-向负极作定向移动，Y极是正极，氧气得到电子，电极反应式为O2＋2H2O＋4e-=4OH-。
【小问2详解】
①飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板将太阳能转化为电能，除供给飞船使用外，多余部分用镉镍蓄电池储存起来。其工作原理为Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2，充电时相当于是电解池，阳极Ni失去电子，其电极反应式为Ni(OH)2－e-+OH-=NiOOH+H2O；当飞船运行到地影区时，镉镍蓄电池开始为飞船供电，此时相当于是原电池，Cd失去电子结合氢氧根离子生成Cd(OH)2，因此负极附近溶液的碱性减弱。
②紧急状况下，应急电池会自动启动，工作原理为Zn+Ag2O+H2O2Ag+Zn(OH)2，其负极是Zn失去电子，其电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2。选项
现象或事实
解释
A
大坝铁闸常连接直流电源负极
利用外接电流的阴极保护法防止铁闸被腐蚀
B
厨房天然气泄漏有一种特殊的味道
CH4是无色有刺激性气味的可燃性气体
C
石墨应用于导电设备
在通电作用下，石墨能释放出自由移动的电子
D
可用铁槽车运输浓硫酸
常温下浓硫酸与铁不反应
A元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素
B元素原子的核外p电子数比s电子数少1
C原子的第一至第四电离能分别是：I1=738kJ/mlI2=1451kJ/ml
I3=7733kJ/mlI4=10540kJ/ml
D元素简单离子半径是该周期中最小的
E元素是该周期电负性最大的元素
F所在族的元素种类是周期表中最多的
G在周期表的第十一列
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6