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天津市南开区2023-2024学年高二上学期期末考试化学试题（解析版）
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这是一份天津市南开区2023-2024学年高二上学期期末考试化学试题（解析版），共16页。试卷主要包含了选择题等内容，欢迎下载使用。
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共100分，考试用时60分钟。第Ⅰ卷1至4页，第Ⅱ卷5至8页。
答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码。答题时，务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上无效。
第Ⅰ卷(选择题，共45分)
注意事项：
每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Cu 64 Zn 65
一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列各基态原子或离子的电子排布式正确的是
A. Cr B.
C. Cu D.
【答案】A
【解析】
【详解】A．Cr的原子序数为24，其基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1，A正确；
B．O的原子序数为8，得2个电子形成，核外有10个电子，的电子排布式为：1s22s22p6，B错误；
C．Cu的原子序数为29，其基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1，C错误；
D．Fe的原子序数为26，失两个电子形成Fe2+, Fe2+核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d6，D错误；
故选A。
2. 对基态碳原子核外两个未成对电子的描述，不正确的是
A. 能量相同B. 自旋方向相同C. 在同一原子轨道D. 原子轨道的形状相同
【答案】C
【解析】
【详解】A．两个电子所处的轨道都为p轨道，所以具有的能量相同。故A正确。
B．两个电子占据两个p轨道自旋方向相同，故B正确。
C．两个未成对电子占据着两个p轨道，故C不正确。
D．碳原子的核外电子排布为1s22s22p2，两个未成对电子处于p轨道电子云形状相同都为哑铃型，故D正确。
本题的正确选项为C。
3. 下列溶液一定呈中性的是
A. 的溶液B. 的溶液
C. 非电解质溶于水得到的溶液D. 由强酸、强碱等物质的量反应得到的溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A．在常温下pH=7的溶液为中性，100℃，pH=7的溶液为碱性，故A不符合题意；
B．的溶液，根据，则c(H+)= c(OH－)，则溶液呈中性，故B符合题意；
C．非电解质溶于水得到的溶液不一定呈中性，比如氨气溶于水的溶液呈碱性，故C不符合题意。
D．由强酸、强碱等物质的量反应得到的溶液不一定呈中性，比如NaOH与H2SO4等物质的量反应后溶液呈酸性，故D不符合题意；
综上所述，答案为B。
4. 将下列各物质加入水中，对水的电离平衡几乎无影响的是
A. CaOB. NaIC. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．CaO和H2O反应生成Ca(OH)2，Ca(OH)2电离出OH-，抑制水的电离，故A不选；
B．NaI是强酸强碱盐，Na+和I-均不水解，不影响水的电离，故B选；
C．在水溶液中电离出H+，，抑制水的电离，故C不选；
D．KAl(SO4)2电离出的Al3+发生水解，促进水的电离，故D选；
答案选B。
5. 下列说法正确的是
A. 放热反应一定是自发反应B. 熵增的反应不一定是自发反应
C. 固体溶解一定是熵减小的过程D. 非自发反应在任何条件下都不能发生
【答案】B
【解析】
【详解】A．反应自发进行的判断依据是△H-T△S＜0，放热反应△H＜0，若△S＜0，高温下是非自发进行的反应，故A错误；
B．依据△H-T△S＜0反应自发进行，△H-T△S＞0属于非自发进行分析，熵增大反应△S＞0，△H＞0低温下反应自发进行，高温下反应不能自发进行，熵增的反应不一定是自发反应，故B正确；
C．混乱度越大，熵值越大，则固体溶解是一个熵增大的过程，故C错误；
D．非自发反应在一定条件下也能发生，如碳酸钙的分解反应在常温下是非自发反应，但是在高温下能自发进行，故D错误；
故选B。
6. 理论研究表明，在101kPa和298K下，异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法不正确的是
A. HCN比HNC稳定B. 该异构化反应 kJ·ml
C. 使用催化剂，可以改变反应的反应热D. 正反应的活化能大于逆反应的活化能
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据图中信息得到HCN能量比HNC能量低，再根据能量越低越稳定，因此HCN比HNC稳定，故A正确；
B．根据焓变等于生成物总能量减去反应物总能量，因此该异构化反应的ΔH=59.3kJ⋅ml−1−0=+59.3kJ⋅ml−1，故B正确；
C．使用催化剂，不能改变反应的反应热，只改变反应路径，反应热只与反应物和生成物的总能量有关，故C错误；
D．根据图中信息得出该反应是吸热反应，因此正反应的活化能大于逆反应的活化能，故D正确；
答案选C。
7. 下列应用与盐类水解无关的是
A. 用醋酸除去茶壶里的水垢B. 可溶性铝盐、铁盐作净水剂
C. 草木灰与铵态氮肥不能混合施用D. 用溶液除去钢铁表面的铁锈
【答案】A
【解析】
【详解】A．用醋酸除去茶壶里的水垢，利用的是沉淀溶解平衡原理，A符合题意；
B．可溶性铝盐、铁盐水解生成胶体，胶体可以吸附悬浮物达到净水的目的，B不符合题意；
C．铵盐中铵根离子和草木灰中的碳酸根离子可以互促水解，使得铵盐的肥效降低，C不符合题意；
D．氯化铵中的铵根离子水解，使溶液显酸性，可以除去铁锈，D不符合题意；
故选A。
8. 某温度下，将pH和体积均相同的HCl和溶液分别加水稀释，其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述不正确的是
A. 溶液中水的电离程度：b点B. 曲线Ⅱ表示的是稀释的过程
C. 稀释前溶液的浓度：
D. 从b点到d点，溶液中逐渐增大
【答案】D
【解析】
【详解】A．b点比c点pH小，氢离子浓度大对水电离的抑制程度大，溶液中水的电离程度：b点点，故A正确；
B．据解析A可知醋酸浓度大，稀释时pH减小相对缓慢，曲线Ⅱ表示的是稀释的过程，故B正确；
C．a点pH相同，醋酸是弱酸水溶液中不完全电离，盐酸是强酸水溶液中完全电离，因此，故C正确；
D．水的离子积常数只与温度有关，则温度没改变，不变，故D错误；
故选D。
9. 海港、码头的钢制管桩会受到海水的长期侵袭，常用下图所示的方法对其进行保护，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关叙述中正确的是
A. 这种电化学保护法是牺牲阳极法
B. 通电后外电路的电子被强制流向高硅铸铁
C. 通电后使钢制管桩表面的腐蚀电流接近零
D. 高硅铸铁是作为损耗阳极材料发挥作用的
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知，该金属防护法为外加直流电源的阴极保护法，钢制管桩与直流电源的负极a极相连，作电解池的阴极，高硅铸铁与直流电源正极b极相连，作阳极。
【详解】A．这种电化学保护法是外加电流法，A错误；
B．被保护金属与电源的负极相连作为阴极被保护，则钢制管桩应与电源的负极相连，即a为负极，b为正极，电子被强制流向钢制管桩，B错误；
C．被保护的钢制管桩作为阴极，从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制，使钢制管桩表面腐蚀电流接近于零，避免或减弱电化学腐蚀的发生，C正确；
D．高硅铸铁为惰性辅助电极，作为阳极材料不损耗，D错误；
故选C。
10. 如图是模拟铁制品镀铜工艺的装置，下列说法不正确的是
A. a电极为铜B. b电极上发生还原反应
C. 电解质溶液可以是溶液D. 电镀过程中，溶液中浓度不断减小
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知，该装置为电镀池，与直流电源正极相连的a电极为铜，铜在阳极失去电子发生氧化反应生成铜离子，与负极相连的b电极为铁制品，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜，电解质溶液为可溶性铜盐，电镀过程中，溶液中铜离子浓度不变。
【详解】A．与直流电源正极相连的a电极为铜，A正确；
B．与负极相连的b电极为铁制品，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜，B正确；
C．由分析可知，该装置为电镀池，电解质溶液为可溶性铜盐，可以是硫酸铜溶液，C正确；
D．由分析可知，电镀过程中，溶液中铜离子浓度不变，D错误；
故选D。
11. 家庭煤气（液化石油气）灶的部件说明如图所示，下列说法正确的是
A. 外壳是铝合金材料，不易锈蚀是因为铝不活泼
B. 炉头容易生锈，主要是高温下铁发生电化学腐蚀
C. 锅支架生锈的主要原因是经常沾上盐水，铁发生化学腐蚀
D. 灶脚由螺钉和外层电木（一种耐高温塑料）组成，电木起到了防止金属腐蚀的作用
【答案】D
【解析】
【详解】A．铝合金材料，不易锈蚀是因为铝表面形成致密的氧化膜，不是因为铝不活泼，故A错误；
B．燃气灶中心部位容易生锈，主要是高温下铁发生是化学腐蚀，不是电化学腐蚀，故B错误；
C．锅支架生锈的主要原因是经常沾上盐水，发生电化学腐蚀，故C错误；
D．外层电木保护了内层的螺钉，起到了防止金属腐蚀的作用，故D正确；
故选D。
12. 25℃时，向10 mL 0.01 ml/L盐酸中滴加0.01 ml/L氨水，混合溶液中粒子浓度关系正确的是
A. 时，
B. 时，
C. mL时，
D. mL时，
【答案】C
【解析】
【详解】A．时，离子浓度大小为，故A错误；
B．时，离子浓度大小为，故B错误；
C． mL时，根据根据物料守恒可得，故C正确；
D． mL时，溶质为氯化铵，溶液显酸性，故D错误；
故选C。
13. 硝酮是重要的有机合成中间体，可采用“成对间接电氧化”法合成。电解槽中水溶液的主要成分及反应过程如图所示。下列说法正确的是
A. 惰性电极2为阴极
B 反应前后保持不变
C. 外电路通过1 ml电子，可得到1 ml
D. 该合成方法中的能量转换形式是化学能全部转化为电能
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知，惰性电极2，Br-被氧化为Br2，惰性电极2为阳极，则惰性电极1为阴极，以此解题。
【详解】A．惰性电极2，Br-被氧化为Br2，惰性电极2为阳极，A错误；
B．可循环反应，反应前后数量不变，但是反应生成水，故减小，B错误；
C．外电路通过1ml电子，生成0.5mlH2O2，H2O2最终生成水，根据氧原子守恒，可得到1ml水，C正确；
D．该制备过程应是电解法制备，应是电能转化为化学能，D错误；
故选C。
14. 下列实验装置(部分夹持装置已略去)可以达到对应实验目的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．反应中可以通过生成氢气的快慢来测定锌与稀硫酸反应速率，A符合题意；
B．测定中和反应的反应热应该在量热计中进行，B不符合题意；
C．反应中硝酸银过量，过量银离子和硫离子生成硫化银沉淀，不能比较AgCl和硫化银溶解度大小，C不符合题意；
D．探究铁的析氢腐蚀应该在酸性环境中，D不符合题意；
故选A。
15. 向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如下所示。下列叙述正确的是
A. 反应在c 点达到平衡状态
B. 反应物浓度：点小于点
C. 反应物的总能量低于生成物的总能量
D. 时，SO2的转化率：段小于段
【答案】D
【解析】
【详解】A、化学平衡状态实质是正反应速率等于逆反应速率，c点对应的正反应速率还在改变，未达平衡，错误；
B、a到b时正反应速率增加，反应物浓度随时间不断减小，错误；
C、从a到c正反应速率增大，之后正反应速率减小，说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响，说明该反应为放热反应，即反应物的总能量高于生成物的总能量，错误；
D、随着反应的进行，正反应速率增大，△t1＝△t2时，SO2的转化率：a～b段小于b～c段，正确；
答案选D。
二、(本题包括1小题，共14分)
16. 硫及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题：
（1）S在元素周期表中位于第______族，属于______区。
（2）基态S原子的价层电子轨道表示式为______，其原子核外电子共有______种空间运动状态。
（3）完成下列比较（填“>”、“<”或“=”）。
第一电离能：S______P；电负性：S______O；半径：______Na+。
（4）已知：25℃时的电离常数： ，则NaHS的水解常数______，NaHS溶液的pH______7（填“＞”“＜”或“＝”）。
（5）锅炉水垢既会降低燃料的利用率，又会影响锅炉的使用寿命。为了除去水垢中的可先用溶液处理，写出该反应的离子方程式：__________________。
（6）0.1 ml/L 溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是______。
【答案】（1） ①. ⅥA ②. p
（2） ①. ②. 9
（3） ①. < ②. < ③. >
（4） ①. ②. >
（5）
（6）
【解析】
【小问1详解】
S在元素周期表中位于第ⅥA族，属于p区。
【小问2详解】
基态S原子的价层电子轨道表示式为，基态S原子的电子表示式为1s22s22p63s23p4其原子核外电子占9个轨道共有9种空间运动状态。
【小问3详解】
同周期从左至右第一电离能逐渐增大，IIA全满、VA半满稳定反常，第一电离能：SNa+
【小问4详解】
NaHS的水解常数 = = = =10-7；NaHS溶液HS-的电离<，Ph>7；
【小问5详解】
为了除去水垢中的可先用溶液处理，写出该反应的离子方程式：
【小问6详解】
0.1 ml/L 溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是
三、(本题包括1小题，共10分)
17. 二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚。回答下列问题：
（1）利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
① kJ⋅ml
② kJ⋅ml
③ kJ⋅ml
总反应：的______；
一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是______（填字母代号）。
a．高温高压 b．加入催化剂 c．减少的浓度 d．增加CO的浓度 e．分离出二甲醚
（2）已知反应②某温度下的平衡常数为400。此温度下，在密闭容器中加入，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
①比较此时正、逆反应速率的大小：______（填“>”、“<”或“=”）。
②若加入后，经10 min反应达到平衡，此时______ml/L；该时间内反应速率______。
【答案】（1） ①. -246.4 kJ·ml ②. ce
（2） ①. > ②. 0.04 ③. 0.16 ml/（L·min）
【解析】
小问1详解】
已知① kJ⋅ml
② kJ⋅ml
③ kJ⋅ml
根据盖斯定律可知，①×2+②+③得： ΔH＝-246.4 kJ·ml-1，故答案为-246.4 kJ·ml-1；
a．该反应为气体分子数减小的放热反应，则高温平衡会逆向移动，一氧化碳转化率减小，a错误；
b．加入催化剂，平衡不移动，一氧化碳转化率不变，b错误；
c．减少的浓度，平衡正向移动，一氧化碳转化率增大，c正确；
d．增加CO的浓度，一氧化碳转化率减小，d错误；
e．分离出二甲醚，则其浓度减小，平衡正向移动，一氧化碳转化率增大，e正确；
故选ce；
【小问2详解】
①由表中数据可知，反应进行到某时刻时：Qc===1.86＜K=400，说明此时反应正向进行，v正＞v逆，故答案为＞；
②由反应2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g) + H2O(g)和表中数据可知，起始时加入CH3OH的物质的量为1.64ml，反应经10 min达到平衡，根据平衡三段式法有：
K===400，解得a=0.8，则达到平衡时c(CH3OH)=(1.64－2×0.8)ml/L=0.04ml/L，该时间内用CH3OH表示的反应速率为v(CH3OH)==0.16ml/(L·min)，故答案为0.04ml/L；0.16ml/(L·min)。
四、(本题包括1小题，共17分)
18. 化学是一门以实验为基础的学科。回答下列问题：
Ⅰ．影响化学平衡的因素
溶液中存在平衡：（蓝色）（黄色）
（1）取两支试管，分别加入2 mL 0.5 ml/L 溶液，溶液呈绿色，其原因为____________。
（2）将其中一支试管加热，溶液变为黄绿色，则该反应的______0（填“>”或“<”），在另一支试管中加入5滴溶液，静置，上层清液呈______色。
Ⅱ．电离平衡常数
（3）是二元弱酸，其电离平衡常数的表达式为______。
（4）向盛有2 mL 1 ml/L醋酸的试管中滴加1 ml/L 溶液，观察到试管中有气泡产生，由此推断的______（填“>”或“<”），发生反应的离子方程式为____________。
Ⅲ．盐类水解的应用
（5）向一支试管中加入少量晶体，然后加入5 mL蒸馏水、振荡，观察到慢慢溶解，但有少量浑浊，此溶液的pH______7（填“＞”“＜”或“＝”），配制溶液的正确方法是____________。
（6）向一个烧杯中加入40 mL蒸馏水，加热至水沸腾，然后向沸水中逐滴加入5~6滴饱和溶液，继续煮沸制得胶体。该反应的化学方程式为____________，胶体呈______色。
Ⅳ．亚铁离子的检验
（7）与______色的溶液反应有特征蓝色沉淀产生，这是检验溶液中的常用方法。写出该反应的离子方程式：____________。
【答案】（1）与共存
（2） ①. > ②. 蓝绿
（3）
（4） ①. > ②.
（5） ①. < ②. 将晶体溶于较浓的盐酸中，然后再加水稀释到所需的浓度
（6） ①. （胶体） ②. 红褐
（7） ①. 黄 ②.
【解析】
【小问1详解】
溶液中存在平衡：（蓝色）（黄色），取两支试管，分别加入2 mL 0.5 ml/L 溶液，溶液呈绿色，其原因为与共存。
【小问2详解】
将其中一支试管加热，溶液变为黄绿色，说明（蓝色）（黄色）平衡正向移动，该反应为吸热反应，>0。在另一支试管中加入5滴溶液，生成氯化银沉淀，c(Cl-)减小，平衡（蓝色）（黄色）逆向移动，上层清液呈蓝绿色。
【小问3详解】
是二元弱酸，其电离平衡常数的表达式为。
【小问4详解】
向盛有2 mL 1 ml/L醋酸的试管中滴加1 ml/L 溶液，观察到试管中有气泡产生，说明醋酸的酸性强于碳酸，>，发生反应的离子方程式为。
【小问5详解】
向一支试管中加入少量晶体，然后加入5 mL蒸馏水、振荡，观察到慢慢溶解，溶液的Fe3+发生水解：Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，溶液呈酸性，pH<7，为了抑制的Fe3+的水解，配制FeCl3溶液的正确方法是将晶体溶于较浓的盐酸中，然后再加水稀释到所需的浓度。
【小问6详解】
制备胶体的化学方程式为（胶体），胶体呈红褐色。
【小问7详解】
与黄色的溶液反应有特征蓝色沉淀产生，这是检验溶液中的常用方法。该反应的离子方程式：。
五、(本题包括1小题，共14分)
19. 现代生活离不开方便实用的化学电源。各种各样的化学电源都是依据原电池的原理制造的。回答下列问题：
（1）锂离子电池具有质量小、体积小、储存和输出能量大等特点。一种锂离子电池负极材料为嵌锂石墨，正极材料为（钴酸锂），电解质溶液为（六氟磷酸锂）的碳酸酯溶液（无水）。该电池放电时的主要反应为。
①放电时，负极反应式为______。由______极向______极迁移（填“正”或“负”）。
②充电时，电池的______（填“正”或“负”）极应与电源的正极相连，充电时该极的电极反应式为____________。
（2）甲醇燃料电池（简称DMFC）由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注，DMFC的工作原理如图所示。
①通入a物质一侧的电极反应式为____________。
②通入11.2 L（折算为标准状况下）甲醇蒸气，测得电路中转移1.8 ml电子，则甲醇的利用率为______。
（3）电池工作原理如图所示，利用该电池能有效地将转化成化工原料草酸铝。
①电池的总反应式为____________。
②电池的正极反应式：（草酸根）正极反应过程中，是催化剂，催化过程可表示为：
ⅰ． ⅱ．……
写出反应ⅱ的离子方程式：____________。
【答案】（1） ①. ②. 负 ③. 正e ④. 正 ⑤.
（2） ①. ②. 60%
（3） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
①由总反应方程式知放电时，负极反应式为，原电池中阳离子移向正极，所以Li+由②负极向③正极极迁移；④充电时，电池的正极应与电源的正极相连；⑤充电时该极的电极反应与正极相反，电极反应式为：
【小问2详解】
①由电子移动方向知，a为负极甲醇，b为正极氧气，a物质一侧的电极反应式为：； ②n(CH3OH)=，根据电极方程式转移3mle-， 测得电路中转移1.8 ml电子，则甲醇的利用率为= 60%
【小问3详解】
①由题干电池装置图可知，Al为负极，电极反应为:Al-3e-=Al3+”，多孔碳电极为正极，电极反应为：2CO2+2e-=，故电池的总反应式为，故答案为： ；②电池的正极反应式：2CO2+2e-=，正极反应过程中，O2是催化剂，催化过程可表示为：①，根据电子守恒并用正极反应式减去反应①即得反应②，反应②的离子方程式为：，故答案为： 。A
B
C
D
实验目的
测定锌与稀硫酸反应速率
测定中和反应的反应热
比较和溶解度大小
探究铁的析氢腐蚀
实验装置
物质
浓度/（ml·L）
0.44
0.6
0.6
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共100分，考试用时60分钟。第Ⅰ卷1至4页，第Ⅱ卷5至8页。
答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码。答题时，务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上无效。
第Ⅰ卷(选择题，共45分)
注意事项：
每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Cu 64 Zn 65
一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列各基态原子或离子的电子排布式正确的是
A. Cr B.
C. Cu D.
【答案】A
【解析】
【详解】A．Cr的原子序数为24，其基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1，A正确；
B．O的原子序数为8，得2个电子形成，核外有10个电子，的电子排布式为：1s22s22p6，B错误；
C．Cu的原子序数为29，其基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1，C错误；
D．Fe的原子序数为26，失两个电子形成Fe2+, Fe2+核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d6，D错误；
故选A。
2. 对基态碳原子核外两个未成对电子的描述，不正确的是
A. 能量相同B. 自旋方向相同C. 在同一原子轨道D. 原子轨道的形状相同
【答案】C
【解析】
【详解】A．两个电子所处的轨道都为p轨道，所以具有的能量相同。故A正确。
B．两个电子占据两个p轨道自旋方向相同，故B正确。
C．两个未成对电子占据着两个p轨道，故C不正确。
D．碳原子的核外电子排布为1s22s22p2，两个未成对电子处于p轨道电子云形状相同都为哑铃型，故D正确。
本题的正确选项为C。
3. 下列溶液一定呈中性的是
A. 的溶液B. 的溶液
C. 非电解质溶于水得到的溶液D. 由强酸、强碱等物质的量反应得到的溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A．在常温下pH=7的溶液为中性，100℃，pH=7的溶液为碱性，故A不符合题意；
B．的溶液，根据，则c(H+)= c(OH－)，则溶液呈中性，故B符合题意；
C．非电解质溶于水得到的溶液不一定呈中性，比如氨气溶于水的溶液呈碱性，故C不符合题意。
D．由强酸、强碱等物质的量反应得到的溶液不一定呈中性，比如NaOH与H2SO4等物质的量反应后溶液呈酸性，故D不符合题意；
综上所述，答案为B。
4. 将下列各物质加入水中，对水的电离平衡几乎无影响的是
A. CaOB. NaIC. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．CaO和H2O反应生成Ca(OH)2，Ca(OH)2电离出OH-，抑制水的电离，故A不选；
B．NaI是强酸强碱盐，Na+和I-均不水解，不影响水的电离，故B选；
C．在水溶液中电离出H+，，抑制水的电离，故C不选；
D．KAl(SO4)2电离出的Al3+发生水解，促进水的电离，故D选；
答案选B。
5. 下列说法正确的是
A. 放热反应一定是自发反应B. 熵增的反应不一定是自发反应
C. 固体溶解一定是熵减小的过程D. 非自发反应在任何条件下都不能发生
【答案】B
【解析】
【详解】A．反应自发进行的判断依据是△H-T△S＜0，放热反应△H＜0，若△S＜0，高温下是非自发进行的反应，故A错误；
B．依据△H-T△S＜0反应自发进行，△H-T△S＞0属于非自发进行分析，熵增大反应△S＞0，△H＞0低温下反应自发进行，高温下反应不能自发进行，熵增的反应不一定是自发反应，故B正确；
C．混乱度越大，熵值越大，则固体溶解是一个熵增大的过程，故C错误；
D．非自发反应在一定条件下也能发生，如碳酸钙的分解反应在常温下是非自发反应，但是在高温下能自发进行，故D错误；
故选B。
6. 理论研究表明，在101kPa和298K下，异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法不正确的是
A. HCN比HNC稳定B. 该异构化反应 kJ·ml
C. 使用催化剂，可以改变反应的反应热D. 正反应的活化能大于逆反应的活化能
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据图中信息得到HCN能量比HNC能量低，再根据能量越低越稳定，因此HCN比HNC稳定，故A正确；
B．根据焓变等于生成物总能量减去反应物总能量，因此该异构化反应的ΔH=59.3kJ⋅ml−1−0=+59.3kJ⋅ml−1，故B正确；
C．使用催化剂，不能改变反应的反应热，只改变反应路径，反应热只与反应物和生成物的总能量有关，故C错误；
D．根据图中信息得出该反应是吸热反应，因此正反应的活化能大于逆反应的活化能，故D正确；
答案选C。
7. 下列应用与盐类水解无关的是
A. 用醋酸除去茶壶里的水垢B. 可溶性铝盐、铁盐作净水剂
C. 草木灰与铵态氮肥不能混合施用D. 用溶液除去钢铁表面的铁锈
【答案】A
【解析】
【详解】A．用醋酸除去茶壶里的水垢，利用的是沉淀溶解平衡原理，A符合题意；
B．可溶性铝盐、铁盐水解生成胶体，胶体可以吸附悬浮物达到净水的目的，B不符合题意；
C．铵盐中铵根离子和草木灰中的碳酸根离子可以互促水解，使得铵盐的肥效降低，C不符合题意；
D．氯化铵中的铵根离子水解，使溶液显酸性，可以除去铁锈，D不符合题意；
故选A。
8. 某温度下，将pH和体积均相同的HCl和溶液分别加水稀释，其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述不正确的是
A. 溶液中水的电离程度：b点
C. 稀释前溶液的浓度：
D. 从b点到d点，溶液中逐渐增大
【答案】D
【解析】
【详解】A．b点比c点pH小，氢离子浓度大对水电离的抑制程度大，溶液中水的电离程度：b点点，故A正确；
B．据解析A可知醋酸浓度大，稀释时pH减小相对缓慢，曲线Ⅱ表示的是稀释的过程，故B正确；
C．a点pH相同，醋酸是弱酸水溶液中不完全电离，盐酸是强酸水溶液中完全电离，因此，故C正确；
D．水的离子积常数只与温度有关，则温度没改变，不变，故D错误；
故选D。
9. 海港、码头的钢制管桩会受到海水的长期侵袭，常用下图所示的方法对其进行保护，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关叙述中正确的是
A. 这种电化学保护法是牺牲阳极法
B. 通电后外电路的电子被强制流向高硅铸铁
C. 通电后使钢制管桩表面的腐蚀电流接近零
D. 高硅铸铁是作为损耗阳极材料发挥作用的
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知，该金属防护法为外加直流电源的阴极保护法，钢制管桩与直流电源的负极a极相连，作电解池的阴极，高硅铸铁与直流电源正极b极相连，作阳极。
【详解】A．这种电化学保护法是外加电流法，A错误；
B．被保护金属与电源的负极相连作为阴极被保护，则钢制管桩应与电源的负极相连，即a为负极，b为正极，电子被强制流向钢制管桩，B错误；
C．被保护的钢制管桩作为阴极，从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制，使钢制管桩表面腐蚀电流接近于零，避免或减弱电化学腐蚀的发生，C正确；
D．高硅铸铁为惰性辅助电极，作为阳极材料不损耗，D错误；
故选C。
10. 如图是模拟铁制品镀铜工艺的装置，下列说法不正确的是
A. a电极为铜B. b电极上发生还原反应
C. 电解质溶液可以是溶液D. 电镀过程中，溶液中浓度不断减小
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知，该装置为电镀池，与直流电源正极相连的a电极为铜，铜在阳极失去电子发生氧化反应生成铜离子，与负极相连的b电极为铁制品，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜，电解质溶液为可溶性铜盐，电镀过程中，溶液中铜离子浓度不变。
【详解】A．与直流电源正极相连的a电极为铜，A正确；
B．与负极相连的b电极为铁制品，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜，B正确；
C．由分析可知，该装置为电镀池，电解质溶液为可溶性铜盐，可以是硫酸铜溶液，C正确；
D．由分析可知，电镀过程中，溶液中铜离子浓度不变，D错误；
故选D。
11. 家庭煤气（液化石油气）灶的部件说明如图所示，下列说法正确的是
A. 外壳是铝合金材料，不易锈蚀是因为铝不活泼
B. 炉头容易生锈，主要是高温下铁发生电化学腐蚀
C. 锅支架生锈的主要原因是经常沾上盐水，铁发生化学腐蚀
D. 灶脚由螺钉和外层电木（一种耐高温塑料）组成，电木起到了防止金属腐蚀的作用
【答案】D
【解析】
【详解】A．铝合金材料，不易锈蚀是因为铝表面形成致密的氧化膜，不是因为铝不活泼，故A错误；
B．燃气灶中心部位容易生锈，主要是高温下铁发生是化学腐蚀，不是电化学腐蚀，故B错误；
C．锅支架生锈的主要原因是经常沾上盐水，发生电化学腐蚀，故C错误；
D．外层电木保护了内层的螺钉，起到了防止金属腐蚀的作用，故D正确；
故选D。
12. 25℃时，向10 mL 0.01 ml/L盐酸中滴加0.01 ml/L氨水，混合溶液中粒子浓度关系正确的是
A. 时，
B. 时，
C. mL时，
D. mL时，
【答案】C
【解析】
【详解】A．时，离子浓度大小为，故A错误；
B．时，离子浓度大小为，故B错误；
C． mL时，根据根据物料守恒可得，故C正确；
D． mL时，溶质为氯化铵，溶液显酸性，故D错误；
故选C。
13. 硝酮是重要的有机合成中间体，可采用“成对间接电氧化”法合成。电解槽中水溶液的主要成分及反应过程如图所示。下列说法正确的是
A. 惰性电极2为阴极
B 反应前后保持不变
C. 外电路通过1 ml电子，可得到1 ml
D. 该合成方法中的能量转换形式是化学能全部转化为电能
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知，惰性电极2，Br-被氧化为Br2，惰性电极2为阳极，则惰性电极1为阴极，以此解题。
【详解】A．惰性电极2，Br-被氧化为Br2，惰性电极2为阳极，A错误；
B．可循环反应，反应前后数量不变，但是反应生成水，故减小，B错误；
C．外电路通过1ml电子，生成0.5mlH2O2，H2O2最终生成水，根据氧原子守恒，可得到1ml水，C正确；
D．该制备过程应是电解法制备，应是电能转化为化学能，D错误；
故选C。
14. 下列实验装置(部分夹持装置已略去)可以达到对应实验目的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．反应中可以通过生成氢气的快慢来测定锌与稀硫酸反应速率，A符合题意；
B．测定中和反应的反应热应该在量热计中进行，B不符合题意；
C．反应中硝酸银过量，过量银离子和硫离子生成硫化银沉淀，不能比较AgCl和硫化银溶解度大小，C不符合题意；
D．探究铁的析氢腐蚀应该在酸性环境中，D不符合题意；
故选A。
15. 向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如下所示。下列叙述正确的是
A. 反应在c 点达到平衡状态
B. 反应物浓度：点小于点
C. 反应物的总能量低于生成物的总能量
D. 时，SO2的转化率：段小于段
【答案】D
【解析】
【详解】A、化学平衡状态实质是正反应速率等于逆反应速率，c点对应的正反应速率还在改变，未达平衡，错误；
B、a到b时正反应速率增加，反应物浓度随时间不断减小，错误；
C、从a到c正反应速率增大，之后正反应速率减小，说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响，说明该反应为放热反应，即反应物的总能量高于生成物的总能量，错误；
D、随着反应的进行，正反应速率增大，△t1＝△t2时，SO2的转化率：a～b段小于b～c段，正确；
答案选D。
二、(本题包括1小题，共14分)
16. 硫及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题：
（1）S在元素周期表中位于第______族，属于______区。
（2）基态S原子的价层电子轨道表示式为______，其原子核外电子共有______种空间运动状态。
（3）完成下列比较（填“>”、“<”或“=”）。
第一电离能：S______P；电负性：S______O；半径：______Na+。
（4）已知：25℃时的电离常数： ，则NaHS的水解常数______，NaHS溶液的pH______7（填“＞”“＜”或“＝”）。
（5）锅炉水垢既会降低燃料的利用率，又会影响锅炉的使用寿命。为了除去水垢中的可先用溶液处理，写出该反应的离子方程式：__________________。
（6）0.1 ml/L 溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是______。
【答案】（1） ①. ⅥA ②. p
（2） ①. ②. 9
（3） ①. < ②. < ③. >
（4） ①. ②. >
（5）
（6）
【解析】
【小问1详解】
S在元素周期表中位于第ⅥA族，属于p区。
【小问2详解】
基态S原子的价层电子轨道表示式为，基态S原子的电子表示式为1s22s22p63s23p4其原子核外电子占9个轨道共有9种空间运动状态。
【小问3详解】
同周期从左至右第一电离能逐渐增大，IIA全满、VA半满稳定反常，第一电离能：S
【小问4详解】
NaHS的水解常数 = = = =10-7；NaHS溶液HS-的电离<，Ph>7；
【小问5详解】
为了除去水垢中的可先用溶液处理，写出该反应的离子方程式：
【小问6详解】
0.1 ml/L 溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是
三、(本题包括1小题，共10分)
17. 二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚。回答下列问题：
（1）利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
① kJ⋅ml
② kJ⋅ml
③ kJ⋅ml
总反应：的______；
一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是______（填字母代号）。
a．高温高压 b．加入催化剂 c．减少的浓度 d．增加CO的浓度 e．分离出二甲醚
（2）已知反应②某温度下的平衡常数为400。此温度下，在密闭容器中加入，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
①比较此时正、逆反应速率的大小：______（填“>”、“<”或“=”）。
②若加入后，经10 min反应达到平衡，此时______ml/L；该时间内反应速率______。
【答案】（1） ①. -246.4 kJ·ml ②. ce
（2） ①. > ②. 0.04 ③. 0.16 ml/（L·min）
【解析】
小问1详解】
已知① kJ⋅ml
② kJ⋅ml
③ kJ⋅ml
根据盖斯定律可知，①×2+②+③得： ΔH＝-246.4 kJ·ml-1，故答案为-246.4 kJ·ml-1；
a．该反应为气体分子数减小的放热反应，则高温平衡会逆向移动，一氧化碳转化率减小，a错误；
b．加入催化剂，平衡不移动，一氧化碳转化率不变，b错误；
c．减少的浓度，平衡正向移动，一氧化碳转化率增大，c正确；
d．增加CO的浓度，一氧化碳转化率减小，d错误；
e．分离出二甲醚，则其浓度减小，平衡正向移动，一氧化碳转化率增大，e正确；
故选ce；
【小问2详解】
①由表中数据可知，反应进行到某时刻时：Qc===1.86＜K=400，说明此时反应正向进行，v正＞v逆，故答案为＞；
②由反应2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g) + H2O(g)和表中数据可知，起始时加入CH3OH的物质的量为1.64ml，反应经10 min达到平衡，根据平衡三段式法有：
K===400，解得a=0.8，则达到平衡时c(CH3OH)=(1.64－2×0.8)ml/L=0.04ml/L，该时间内用CH3OH表示的反应速率为v(CH3OH)==0.16ml/(L·min)，故答案为0.04ml/L；0.16ml/(L·min)。
四、(本题包括1小题，共17分)
18. 化学是一门以实验为基础的学科。回答下列问题：
Ⅰ．影响化学平衡的因素
溶液中存在平衡：（蓝色）（黄色）
（1）取两支试管，分别加入2 mL 0.5 ml/L 溶液，溶液呈绿色，其原因为____________。
（2）将其中一支试管加热，溶液变为黄绿色，则该反应的______0（填“>”或“<”），在另一支试管中加入5滴溶液，静置，上层清液呈______色。
Ⅱ．电离平衡常数
（3）是二元弱酸，其电离平衡常数的表达式为______。
（4）向盛有2 mL 1 ml/L醋酸的试管中滴加1 ml/L 溶液，观察到试管中有气泡产生，由此推断的______（填“>”或“<”），发生反应的离子方程式为____________。
Ⅲ．盐类水解的应用
（5）向一支试管中加入少量晶体，然后加入5 mL蒸馏水、振荡，观察到慢慢溶解，但有少量浑浊，此溶液的pH______7（填“＞”“＜”或“＝”），配制溶液的正确方法是____________。
（6）向一个烧杯中加入40 mL蒸馏水，加热至水沸腾，然后向沸水中逐滴加入5~6滴饱和溶液，继续煮沸制得胶体。该反应的化学方程式为____________，胶体呈______色。
Ⅳ．亚铁离子的检验
（7）与______色的溶液反应有特征蓝色沉淀产生，这是检验溶液中的常用方法。写出该反应的离子方程式：____________。
【答案】（1）与共存
（2） ①. > ②. 蓝绿
（3）
（4） ①. > ②.
（5） ①. < ②. 将晶体溶于较浓的盐酸中，然后再加水稀释到所需的浓度
（6） ①. （胶体） ②. 红褐
（7） ①. 黄 ②.
【解析】
【小问1详解】
溶液中存在平衡：（蓝色）（黄色），取两支试管，分别加入2 mL 0.5 ml/L 溶液，溶液呈绿色，其原因为与共存。
【小问2详解】
将其中一支试管加热，溶液变为黄绿色，说明（蓝色）（黄色）平衡正向移动，该反应为吸热反应，>0。在另一支试管中加入5滴溶液，生成氯化银沉淀，c(Cl-)减小，平衡（蓝色）（黄色）逆向移动，上层清液呈蓝绿色。
【小问3详解】
是二元弱酸，其电离平衡常数的表达式为。
【小问4详解】
向盛有2 mL 1 ml/L醋酸的试管中滴加1 ml/L 溶液，观察到试管中有气泡产生，说明醋酸的酸性强于碳酸，>，发生反应的离子方程式为。
【小问5详解】
向一支试管中加入少量晶体，然后加入5 mL蒸馏水、振荡，观察到慢慢溶解，溶液的Fe3+发生水解：Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，溶液呈酸性，pH<7，为了抑制的Fe3+的水解，配制FeCl3溶液的正确方法是将晶体溶于较浓的盐酸中，然后再加水稀释到所需的浓度。
【小问6详解】
制备胶体的化学方程式为（胶体），胶体呈红褐色。
【小问7详解】
与黄色的溶液反应有特征蓝色沉淀产生，这是检验溶液中的常用方法。该反应的离子方程式：。
五、(本题包括1小题，共14分)
19. 现代生活离不开方便实用的化学电源。各种各样的化学电源都是依据原电池的原理制造的。回答下列问题：
（1）锂离子电池具有质量小、体积小、储存和输出能量大等特点。一种锂离子电池负极材料为嵌锂石墨，正极材料为（钴酸锂），电解质溶液为（六氟磷酸锂）的碳酸酯溶液（无水）。该电池放电时的主要反应为。
①放电时，负极反应式为______。由______极向______极迁移（填“正”或“负”）。
②充电时，电池的______（填“正”或“负”）极应与电源的正极相连，充电时该极的电极反应式为____________。
（2）甲醇燃料电池（简称DMFC）由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注，DMFC的工作原理如图所示。
①通入a物质一侧的电极反应式为____________。
②通入11.2 L（折算为标准状况下）甲醇蒸气，测得电路中转移1.8 ml电子，则甲醇的利用率为______。
（3）电池工作原理如图所示，利用该电池能有效地将转化成化工原料草酸铝。
①电池的总反应式为____________。
②电池的正极反应式：（草酸根）正极反应过程中，是催化剂，催化过程可表示为：
ⅰ． ⅱ．……
写出反应ⅱ的离子方程式：____________。
【答案】（1） ①. ②. 负 ③. 正e ④. 正 ⑤.
（2） ①. ②. 60%
（3） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
①由总反应方程式知放电时，负极反应式为，原电池中阳离子移向正极，所以Li+由②负极向③正极极迁移；④充电时，电池的正极应与电源的正极相连；⑤充电时该极的电极反应与正极相反，电极反应式为：
【小问2详解】
①由电子移动方向知，a为负极甲醇，b为正极氧气，a物质一侧的电极反应式为：； ②n(CH3OH)=，根据电极方程式转移3mle-， 测得电路中转移1.8 ml电子，则甲醇的利用率为= 60%
【小问3详解】
①由题干电池装置图可知，Al为负极，电极反应为:Al-3e-=Al3+”，多孔碳电极为正极，电极反应为：2CO2+2e-=，故电池的总反应式为，故答案为： ；②电池的正极反应式：2CO2+2e-=，正极反应过程中，O2是催化剂，催化过程可表示为：①，根据电子守恒并用正极反应式减去反应①即得反应②，反应②的离子方程式为：，故答案为： 。A
B
C
D
实验目的
测定锌与稀硫酸反应速率
测定中和反应的反应热
比较和溶解度大小
探究铁的析氢腐蚀
实验装置
物质
浓度/（ml·L）
0.44
0.6
0.6
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