湖南省岳阳市六校联考2023-2024学年高二上学期期末化学试题（Word版附解析）

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本试卷考试用时75分钟，总分100分
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Cu-64
一、选择题。(每小题只有一个选项符合题意。本题共14道小题，每小题3分，共42分)
1. 岳阳市正在争创全国卫生文明城市，下列做法下列做法值得提倡的是
A. 优先选择私家车出行B. 任意捕捞洞庭湖鱼虾
C. 工业废水不经处理可以直接排放D. 垃圾尽量分类，电子设备以旧换新
【答案】D
【解析】
【详解】A．优先选择私家车出行不有利于节能减排和改善环境，A错误；
B．鱼虾中含有丰富的蛋白质，但随意捕捞鱼虾会影响生态平衡，不可随意捕捞，B错误；
C．工业废水中含有大量的有毒有机物和重金属离子，需要将工业废水处理后再排放，C错误；
D．将垃圾分类处理有利于环境保护，电子设备以旧换新有利于可持续发展，D正确；
故答案选D。
2. 能量以各种不同的形式呈现在人们面前，我们通过化学反应等方式可以实现不同形式的能量间的转化。下列说法错误的是
A. 水能、风能、潮汐能均属于可再生能源
B. 北京冬奥会多个场馆引入光伏发电系统，该系统能将太阳能直接转化为电能
C. 曹植诗句“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”，“燃豆萁”的过程中化学能转化为热能
D. 利用液氢作为火箭发射的燃料，液氢燃烧的过程实现了电能转化为化学能
【答案】D
【解析】
【详解】A．水能、风能、潮汐能均属于自然界中的可再生能源，A正确；
B．光伏发电系统为光电转换装置，该系统能将太阳能直接转化为电能，B正确；
C．豆箕是大豆的秸秆，主要成分为纤维素，燃烧纤维素是把化学能转化为热能，C正确；
D．液氢燃烧的过程实现了化学能转化为热能，D错误；
故选D。
3. 对于可逆反应，在不同条件下的反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】换算成同一单位后，反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，则
A．=0.5；
B．v(B)=1.8 ml/(L·min)=0.03 ml/(L·s)，=0.01；
C．=0.2；
D．=0.05；
显然A中比值最大，反应速率最快；
故选A。
4. 下列说法不正确的是
A. 能够自发进行的反应一定是放热反应
B. 基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞
C. 化学键断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因
D. 可以根据元素在周期表中的位置推测其原子结构与性质，研究元素性质的变化规律
【答案】A
【解析】
【详解】A．吸热反应也有可能自发，放热反应如果是熵减反应在高温下也不能自发，故A错误；
B．分子只有发生碰撞，才有可能是有效碰撞，发生基元反应，故B正确；
C．化学键断裂吸热，化学键形成放热，是化学反应中能量变化主要原因，故C正确；
D．元素性质随元素原子的核电荷数递增发生周期性递变。可以根据元素在周期表中的位置推测其原子结构与性质，研究元素性质的变化规律，故D正确；
故选A。
5. 下列属于弱电解质的是
A NaB. CH3COOHC. BaSO4D. NaOH
【答案】B
【解析】
【详解】A．弱电解质属于化合物，Na属于单质，故A不符合题意；
B．CH3COOH属于弱酸，在溶液中不能完全电离，属于弱电解质，故B符合题意；
C．BaSO4属于盐类化合物，溶解部分完全电离，属于强电解质，故C不符合题意；
D．NaOH属于强碱，溶液中完全电离，属于强电解质，故D不符合题意；
故选：B。
6. 下列表述不正确的是
A. 原子轨道能量：1sc(OH-)
C. c(Cl-)=c(NH)>c(H+)=c(OH-)D. c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
【答案】D
【解析】
【详解】由于常温下，将pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合后，氨水过量，溶液呈碱性，根据电荷守恒可知，c(NH)+ c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)，又溶液呈碱性，即c(OH-)>c(H+)，故离子浓度关系为： c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)，故答案为：D。
13. 已知水在25℃和100℃时，其电离平衡曲线如图所示，下列说法正确的
A. B曲线对应的温度为25℃
B. A曲线对应的温度下，同浓度的醋酸、盐酸、硫酸的依次减小
C. d点溶液中可大量存在
D. b点溶液呈酸性
【答案】B
【解析】
【详解】A．B曲线对应的c(H+)=c(OH-)=10-6ml/L，Kw=10-12，A曲线对应的Kw=10-14，水的电离是吸热过程，升高温度，水的离子积增大，故B曲线对应的温度为100℃，故A错误；
B．A曲线对应的温度下，同浓度的醋酸、盐酸、硫酸的c(H+)逐渐增大，pH依次减小，故B正确；
C．d点溶液显酸性，ClO-与H+结合生成弱酸HClO，不能大量存在，故C错误；
D．b点时c(H+)=c(OH-)=10-6ml/L，溶液显中性，故D错误；
答案选B。
14. 氢能是最重要的新能源，储氢是氢能利用的关键技术，其中一种储氢的方法为：
若该反应在恒容密闭容器中进行，下列有关该反应的图像正确的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．该反应的正反应为吸热反应，升温，平衡常数增大，A项错误；
B．增大环己烷的物质的量，平衡正向移动，但是环己烷自身的转化率应降低，B项错误；
C．根据“先拐先平数值大”知，增大压强，平衡逆向移动，苯的体积分数应减小，C项错误；
D．时使用催化剂，该可逆反应的正、逆反应速率同等倍数增大，D项正确；
故选D。
二、填空题。(本大题共4小题，每空2分，共58分)
15. 氮元素在工业应用上有重要地位，回答下列问题：
（1）理论研究表明，在和下，异构化反应的能量变化如图。
①稳定性：___________(填“>”、“ ②. +59.3
（2）
（3）–a+b+c （4） ①. ②. 同周期主族元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大(电负性逐渐增强或其他合理解释) ③. N原子的轨道为半充满状态，具有额外稳定性，故不易结合一个电子
【解析】
【小问1详解】
①物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强。根据图示可知物质含有的能量：HNC＞HCN，所以物质的稳定性：HCN＞HNC；
②根据图示可知HCN比HNC的能量低59.3 kJ，故该异构化反应的△H=+59.3 kJ/ml；
【小问2详解】
12.0 g C2H8N2的物质的量，液态C2H8N2与液态N2O4反应产生N2、CO2气体及液态H2O，反应的化学方程式为：C2H8N2 (l)+2 N2O4 (l)=3 N2 (g)+2 CO2 (g)+4H2O (l)，0.2 ml C2H8N2反应放出热量510 kJ，则1 ml C2H8N2反应放出热量Q=510 kJ×=2550 kJ，故该反应的热化学方程式为：C2H8N2 (l)+2 N2O4 (l)=3 N2 (g)+2 CO2 (g)+4H2O (l) △H=-2550 kJ/ml；
【小问3详解】
已知
根据盖斯定律，将①+②-③，整理可得热化学方程式：(-a+b+c) kJ/ml；
【小问4详解】
①N为7号元素，基态N原子的价电子排布式为，故基态氮质子的价电子排布图为；
②由题意可知，元素的基态气态原子越容易得到一个电子，所放出的能量越大，即第一电子亲和能越大，同周期主族元素随核电荷数的增大，电负性增大，得电子的能力增强，故结合一个电子释放的能量逐渐增大；
③基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，则N原子的轨道为半充满状态，相对稳定，不易得电子。
16. I．能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关，充分利用好能源是摆在人类面前的重大课题。
（1）依据原电池的构成原理，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是___________(填字母)。
A．
B．
C．
若以稀硫酸为电解质溶液，则该原电池的正极反应式为___________。
（2）依据反应设计原电池装置，负极材料为___________。
Ⅱ．如图所示的装置，都是惰性电极。将电路接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在极附近显红色。试回答下列问题：
（3）甲装置是甲烷燃料电池(电解质溶液为溶液)的结构示意图，则a处通入的是___________(填“”或“”)。
（4）在乙装置中，总反应的离子方程式是___________。
（5）工作一段时间之后，如果丙装置中精铜电极的质量增加了，则甲装置中消耗的甲烷的质量为___________g。
（6）丁装置中在通电一段时间后，电极上发生的电极反应是___________。
【答案】（1） ①. C ②. O2+4e-+4H+=2H2O
（2）Cu （3）
（4）
（5）0.4 （6）Cu2++2e-=Cu
【解析】
【小问1详解】
①依据原电池的构成原理，自发进行的放热的氧化还原反应在理论上可以设计成原电池，
A．，该反应不是氧化还原反应，A错误；
B．，该反应是吸热反应，B错误；
C．，该反应是自发进行的放热的氧化还原反应，C正确；
故选C；
②若以稀硫酸为电解质溶液，则该燃料原电池的正极反应式：O2+4e-+4H+=2H2O；
【小问2详解】
依据反应设计原电池装置，负极材料为Cu；
【小问3详解】
将电路接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在Fe极附近显红色，说明Fe极为电解池阴极，发生电极反应：；甲装置是甲烷燃料电池，则a极为负极，通入CH4，b极为正极，通入O2；
【小问4详解】
乙装置为电解饱和食盐水，总反应离子方程式：；
【小问5详解】
丙装置为电解精炼铜，如果丙装置中精铜电极的质量增加了6.4g，说明生成Cu的物质的量为0.1ml，电路中转移电子物质的量为0.2ml，则甲装置中负极的电极反应式，则消耗CH4的物质的量：，对应的质量为；
【小问6详解】
丁装置Y为阴极，其电极上发生的电极反应式是Cu2++2e-=Cu。
17. 下列关于合成氨的有关问题，请回答：
（1）若在一容积为的密闭容器中加入的和的在一定条件下发生反应：，若在时反应达到平衡，此时测得的物质的量为，则前平均反应速率________，平衡时的转化率为________%。
（2）平衡后，若提高的转化率，可以采取的措施有___________(填字母序号)。
A. 加入催化剂B. 增大容器体积
C. 降低反应体系的温度D. 通入一定量
（3）若在0.5L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下反应：，其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示：
请完成下列问题：
①试比较的大小，___________ (填“”或“=”)。
②400℃时，反应的化学平衡常数为__________。当测得和物质的量分别为和时，则该反应的_________(填“”或“=”)。
③下列可用于判断反应达到平衡状态的依据是________(填字母序号)。
A．容器中气体压强不再变化 B．容器中气体的密度不再变化
C．容器中气体平均摩尔质量不再变化 D．
（4）某科研小组研究：在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对工业合成氨反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度)：
①图像中和的关系是：___________(填“>、 ②. 2 ③. > ④. AC
（4） ①. > ②. c
【解析】
【小问1详解】
根据生成可知，消耗为，前平均反应速率为：；消耗为，的转化率为；
【小问2详解】
A．催化剂不能使平衡移动，不能改变氢气的转化率，故A不符合题意；
B．增大容器体积，压强减小，平衡会向逆向移动，氢气的转化率减小，故B不符合题意；
C．该反应为放热反应，降低温度平衡正向移动，氢气转化率增大，故C符合题意；
D．加入一定量的氦气，平衡不移动，氢气转化率不变，故D不符合题意；
故答案选C；
【小问3详解】
①因，所以温度升高，平衡逆向移动，K减小，所以；
②根据表格数据可知400℃时，的平衡常数为0.5，则反应的平衡常数为0.5的倒数，即平衡常数为2；当测得和物质的量分别为和时，浓度商，所以；
③A．该反应前后气体物质的量是变化的，所以压强在未平衡前一直在变化，当容器中气体压强不再变化时，反应达到平衡状态，故A符合题意；
B．该反应的反应物和生成物都是气体，混合气总质量是不变的，容器体积也是不变的，所以气体密度一直是不变的，所以容器中气体的密度不再变化不能说明反应达到平衡状态，故B不符合题意；
C．该反应中混合气总质量是不变的，但混合气的总物质的量是变化的，所以气体平均摩尔质量是变化的，当容器中气体平均摩尔质量不再变化反应达到平衡状态，故C符合题意；
D．表明正逆反应速率不相等，不能说明反应达到平衡状态，故D不符合题意；
故选AC；
【小问4详解】
①由图可知，相同时，对应氨气含高，反应为放热反应，降低温度有利于生成氨气，则；
②四点，越大，平衡正向移动的程度越大，的转化率越大，点时的物质的量最大，点的转化率最高。
18. 水溶液广泛存在于生命体及其赖以生存的环境中。弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶电解质的沉淀溶解平衡都与日常生活、工农业生产等息息相关。回答下列问题：
（1）25℃时，将的醋酸溶液与的氢氧化钠溶液等体积混合，反应后溶液中，则a___________0.01(填“>”、“ （2）BC
（3）
（4） ①. 碱 ②. 6.0×10-8ml/L
（5）9 （6）增大
【解析】
小问1详解】
溶液中，根据电荷守恒得到，溶液显中性，醋酸是弱酸，则醋酸的浓度a>0.01ml/L；
【小问2详解】
A．根据电荷守恒可知，，A项错误；
B．根据物料守恒可知，，B项正确；
C．草酸根水解生成和，来自草酸根的水解和水的电离，则，C项错误；
答案选B；
【小问3详解】
草酸钙在水中电离生成钙离子，草酸根离子，草酸钙在水中的沉淀溶解平衡可用离子方程式表示为:;
【小问4详解】
25℃时，已知的，，根据题意，，说明的电离能力比的电离能力强，则的水解程度比的水解程度弱，水解使溶液显碱性，则二氧化硫被氨水捕获所得的溶液显碱性；
二氧化硫也被NaOH溶液捕获，所得溶液中时，根据，该溶液中；
【小问5详解】
刚好出现沉淀,,溶液pH为9；
【小问6详解】T/℃
200
300
400
K
K1
K2
0.5