陕西省西安市2023-2024学年高二上学期期末考试化学试题【含答案解析】

高二年级教堂质量监测化学本试卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名，考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号杂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。4.本试卷主要考试内容：人教版选择性必修1、选择性必修2第一章。5.可能用到的相对原子质量：H1C12N14O16Ti48Pb207一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.化学与生产生活密切相关，下列说法正确的是A.铁放置在潮湿的空气中主要发生化学腐蚀而生锈B.铝热反应可用于焊接钢轨，该反应发生时，放出大量的热C.氢气的燃烧过程中热能转化为化学能D.纳米级的锌粉能通过吸附作用除去水体中的Ag+，Cu2+等有害离子【答案】B【解析】【详解】A．铁放置在潮湿的空气中主要发生电化学腐蚀而生锈，A错误；B．铝热反应可用于焊接钢轨，该反应发生时，放出大量的热，B正确；C．氢气的燃烧过程中化学能转化为热能，C错误；D．纳米级的铁粉与Ag+、Cu2+会发生氧化还原反应，从而可除去水体中的Ag+、Cu2+等有害离子，D错误；故选B。2.常温下，下列离子在酸性条件下能大量存在的是A. B. C. D.CH3COO-【答案】C【解析】【详解】A．在酸性条件下与氢离子反应，A错误；B．在酸性条件下与氢离子反应生成亚硫酸，B错误；C．与氢离子不反应，C正确；D．CH3COO-在酸性条件下与氢离子反应生成CH3COOH，D错误；故选C。3.甲醛(结构如图所示)的水溶液(又称福尔马林)具有杀菌、防腐性能，可用于消毒和制作生物标本，下列说法正确的是A.基态碳原子中，电子占据的最高能层符号为pB.基态碳原子中，1s、2s电子的能量逐渐升高C.氧元素位于元素周期表第二周期ⅣA族D.基态氧原子中，1s、2s能级的轨道数依次增多【答案】B【解析】【详解】A．碳元素的原子序数为6，基态C原子的价电子排布式为2s22p2，则电子占据的最高能层符号为L，故A错误；B．由构造原理可知，基态碳原子中，1s、2s电子的能量逐渐升高，故B正确；C．氧元素原子序数为8，位于元素周期表第二周期ⅥA族，故C错误；D．基态氧原子中，1s、2s能级的轨道数相同，都为1，故D错误；故选B。4.下列过程的热效应与其他三项不同的是A.浓硫酸稀释 B.碳酸钠水解C.水的电离 D.硝酸铵溶于水【答案】A【解析】【详解】浓硫酸稀释放热，碳酸钠水解、水的电离、硝酸铵溶于水均吸收热量；故选A。5.下列物质在水中的电离方程式书写正确的是A.KOHK++OH- B.Al(OH)3=Al3++3OH-C.MgCl2=Mg2++Cl2- D.NaHSO4=Na++H++【答案】D【解析】【详解】A．KOH是强电解质，完全电离：KOH=K++OH-，A错误；B．Al(OH)3是弱电解质，部分电离：Al(OH)3Al3++3OH-，B错误；C．MgCl2是强电解质，完全电离：MgCl2=Mg2++2Cl-，C错误。D．NaHSO4是强电解质，完全电离：NaHSO4=Na++H++，D正确；故选D。6.食用碱是人们生活中常用的食品疏松剂和肉类嫩化剂，其成分为纯碱和小苏打。下列说法正确的是A.离子半径： B.电负性：C.非金属性： D.第一电离能：【答案】D【解析】【详解】A．钠离子和氧离子的核外电子排布相同，氧离子的核电荷数小因此其半径更大，故A错误；B．同周期元素，核电荷数越大电负性越大，电负性：，故B错误；C．同周期元素核电荷数越大，非金属性越强，非金属性：，故C错误；D．同周期元素从左到右第一电离能整体趋势为增大，同主族元素核电荷数越大第一电离能越小，第一电离能：，故D正确；故选D。7.对于反应，下列表示的反应速率最慢的是A. B.C. D.【答案】B【解析】【详解】比较反应速率大小，先将速率的单位统一，再除以对应的化学计量数，结果越大，反应速率就越大。，则，同理，，，综上所述，B项符合题意；答案选B。8.工业废水中常含有一定量的，易被人体吸收积累而导致病变。处理工业含铬废水的方法通常是将转化为。可以利用工业废气中的处理酸性含铬废水，发生的反应为(已知：具有强氧化性)，下列说法正确的是A.加入过量的氢硫酸，有利于反应正向进行B.含铬的酸性废水中存在的反应有C.加入过量的氢氧化钠溶液，有利于反应正向进行D.加入足量的水，则正、逆反应速率均增大【答案】B【解析】【详解】A．氢硫酸具有还原性，能与重铬酸根离子反应，重铬酸根离子浓度减小，使反应逆向进行，A错误；B．重铬酸根离子在酸性废水中存在可逆反应：，B正确；C．加入过量氢氧化钠溶液，使溶液氢离子浓度减小，不利于反应正向进行，C错误；D．加入足量的水，离子浓度均减小，正逆反应速率均减小，D错误；故选B。9.某密闭容器中。发生反应COCl2(g)CO(g)+Cl2(g)∆H>0。当该反应达到平衡时，保持温度和容积不变，向该容器中充入少量的稀有气体，下列图像正确的是ABCDA.A B.B C.C D.d【答案】B【解析】【详解】A．反应容器容积不变，向该容器中充入少量的稀有气体对平衡无影响，平衡转化率不变，A错误；B．保持温度和容积不变，向该容器中充入少量的稀有气体对反应速率无影响，B正确；C．反应容器容积不变，向该容器中充入少量的稀有气体对平衡无影响，CO的体积分数不变，C错误；D．保持温度不变，平衡常数不变，D错误；故选B。10.蛋白质分子结构的一部分如图所示，下列说法正确的是A.沸点：NH3<H2O B.中子数为8的碳原子：C.核电荷数：C>N>O>H D.基态原子的未成对电子数：O>C>N【答案】A【解析】【详解】A．氨气和水中都含有氢键，但水中含有的氢键较多，导致水的沸点在100℃而氨气的沸点为-33.5℃，沸点NH3<H2O，A正确；B．中子数为8的碳原子：，B错误；C．核电荷数：O>N>C>H，C错误；D．基态C原子的未成对电子数为2，基态N原子的未成对电子数为3，基态O原子的未成对电子数为2，故基态原子的未成对电子数：N>C=O，D错误；故选A。11.在某一恒容密闭容器中充入一定量的CO和H2，发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，其中CO的平衡转化率随温度(T)、压强(p)的变化如图所示，下列说法正确的是A.压强：p1<p2B.平衡常数：Ka>Kb>Kc>KdC.无论反应进行到何种程度，一定为某一定值D.仅加入合适的催化剂，该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小【答案】C【解析】【详解】A．正反应是气体系数减少的反应，其他条件相同时，增大压强平衡正向移动，CO的转化率增大，温度相同时，CO的转化率：p1时比p2时大，所以p1＞p2，A错误；B．升高温度，CO的平衡转化率减小，平衡逆向移动，平衡常数减小，温度不变，平衡常数不变，a、b、c、d点平衡常数Ka=Kb＞Kc＞Kd，B错误；C．设初始充入的CO和H2的物质的量分别为x、y，则，由原子守恒得，不管该反应进行到何种程度都有一定为定值，C正确；D．加入合适的催化剂，同等程度影响反应速率，则该反应的正反应速率增大，逆反应速率也增大，D错误；故选C。12.设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A.1L0.1mol·L-1AlCl3溶液中，N(Cl-)+N(Al3+)=0.4NAB1L0.2mol·L-1NaHCO3溶液中，N()+N()+N(H2CO3)>0.2NAC.常温下，1LpH=1的硫酸溶液中，所含的H+总数为0.2NAD.1L0.1mol·L-1NH4Cl溶液中，所含阳离子总数大于0.1NA【答案】D【解析】【详解】A．铝离子发生水解反应，所以1

L

0.1

mol/L AlCl3溶液中铝离子的物质的量小于0.1mol，N(Cl-)+N(Al3+)<0.4NA，故A错误；B．1L0.2mol·L-1NaHCO3溶液中碳原子n(C)=0.2mol，由物料守恒，N()+N()+N(H2CO3)=0.2NA，故B错误；C．1LpH=1的n(H+)=1L×0.1mol·L-1=0.1mol，含的H+总数为0.1NA，故C错误；D．1L0.1mol·L-1NH4Cl溶液中，Cl-个数为0.1mol/L×1L×NAmol-1=0.1NA个，存在电荷守恒，n（）+n（H+）=n（OH-）+n（Cl-），所含的阳离子总数大于0.1NA，故D正确；故选D。13.传感器广泛用于气体含量检测。某传感器的工作原理如图所示，下列说法错误的是A.Pt电极上的电极反应式为O2＋4e-=2O2-B.电池工作时，能量的转化形式主要是由电能转化为化学能C.NiO电极上发生氧化反应，失去电子D.电池工作时，电路中电流的方向为Pt电极→电压表→NiO电极【答案】B【解析】【分析】由示意图可知，该装置为原电池，由氧离子的移动方向可知，NiO电极为原电池负极，一氧化氮在负极上失去电子发生氧化反应生成二氧化氮，Pt电极为正极，氧气在正极上得到电子发生还原反应生成氧离子。【详解】A．由分析可知，Pt电极为正极，氧气在正极上得到电子发生还原反应生成氧离子，电极反应式为O2＋4e-=2O2-，故A正确；B．由分析可知，该装置为化学能转化为电能的原电池，故B错误；C．由分析可知，NiO电极为原电池负极，一氧化氮在负极上失去电子发生氧化反应生成二氧化氮，故C正确；D．由分析可知，NiO电极为原电池负极，Pt电极为正极，则电池工作时，电路中电流的方向为Pt电极→电压表→NiO电极，故D正确；故选B。14.常温下，向10.00mL0.2000mol·L-1NH4Cl溶液中逐滴加入0.2000mol·L-1NaOH溶液，溶液的pH与所加NaOH溶液体积的关系如图所示(不考虑溶液混合时体积和温度的变化，不考虑操作过程中质量的损失)，下列说法正确的是A.a点溶液中，<1B.b点溶液中，c(Na+)+c(Cl-)+c(NH3·H2O)=mol·L-1C.c点溶液中，c(Na+)=2c()+2c(NH3·H2O)D.d点溶液中，<15【答案】D【解析】【详解】A．a点溶液为NH4Cl溶液，溶液呈酸性，溶液中存在电荷守恒：c()+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)，整理可得c(H+)-c(OH-)=c(Cl-)-c()，不存在钠离子，则，故A错误；

B．b点溶液的pH=7，溶液呈中性，溶液中c(H+)=c(OH-)，溶液中存在电荷守恒：c(Na+)+c()+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)，物料守恒：c(Cl-)=c()+c(NH3·H2O)，则c(Na+)+c(Cl-)+c(NH3·H2O)=2c(Na+)-c(Cl-)，此时溶液体积小于20mL，则0.1<c(Cl-)<0.2，c(Na+)<0.1，则2c(Na+)-c(Cl-)<mol·L-1，故B错误；

C．c点溶液为加入NaOH的体积为10mL，恰好完全反应生成NH3•H2O和NaCl，由物料守恒：c(Na+)=c()+c(NH3•H2O)，故C错误；

D．d点为加入NaOH的体积为20mL，溶质为NH3•H2O和NaOH，c(NH3•H2O)=，部分电离出c()<，质子守恒：c(OH-)=c(H+)+c()，整理c(OH-)-c(H+)=c()，，故D正确；

故选：D。二、非选择题：本题共4小题，共58分。15.黄铁矿(主要成分为FeS2)的利用对资源和环境具有重要意义，一种酸性条件下催化氧化黄铁矿的物质转化关系如图所示，回答下列问题：（1）基态氮原子的价层电子排布式为____________。（2）基态氧原子的核外电子有________种空间运动状态，其电子占据的最高能级的电子云轮廓图为____形。（3）第一电离能：N________(填“>”“<”或“=”)O。（4）反应Ⅱ的离子方程式为____________________，Fe3+的半径比Fe2+________(填“大”或“小”)，Fe3+的稳定性比Fe2+更________(填“强”或“弱”)。【答案】（1）2s22p3（2）①.5②.哑铃（3）＞（4）①.8H2O＋14Fe3+＋FeS2=15Fe2++2+16H+②.小③.强【解析】【小问1详解】氮元素的原子序数为7，基态N原子的价层电子排布式为2s22p3，故答案为：2s22p3；【小问2详解】氧元素的原子序数为8，基态O原子的电子排布式为1s22s22p4，原子轨道数目为5，则原子的核外电子有5种空间运动状态，占据的最高能级是电子云轮廓图为哑铃形的2p能级，故答案为：5；哑铃；【小问3详解】同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则氮元素的第一电离能大于氧元素，故答案为：＞；【小问4详解】由图可知，反应Ⅱ为溶液中铁离子与二硫化铁反应生成亚铁离子、硫酸根离子和氢离子，反应的离子方程式为8H2O＋14Fe3+＋FeS2=15Fe2++2+16H+；同种元素的不同种离子的电荷数越大，离子半径越小，则铁离子的离子半径小于亚铁离子；铁元素的原子序数为26，铁离子的价电子排布式为结构稳定的3d5，而亚铁离子的价电子排布式为结构不稳定的3d6，所以铁离子的稳定性强于亚铁离子，故答案为：8H2O＋14Fe3+＋FeS2=15Fe2++2+16H+；小；强。16.用氧化还原滴定法测定的质量分数：一定条件下，将溶解并还原为，再以KSCN溶液作指示剂，用标准液滴定至全部生成。（1）配制标准液的过程中，溶液转移时的操作如图所示。①仪器a的名称为___________。②图中错误的地方有___________处，请指出其中一处：___________。（2）滴定时：①标准液应盛装在___________(填“酸”或“碱”)式滴定管中，理由为___________(用离子方程式表示，写一个即可)。②滴定过程中，眼睛应注视___________。③到达滴定终点时的现象为___________。④若称取试样，消耗标准溶液VmL，则的质量分数为___________(用含m、c、V的代数式表示，不考虑操作过程中质量的损失)。（3）下列实验误差分析错误是___________(填标号)。A.滴定前滴定管内无气泡，终点读数时有气泡，所测定结果偏小B.刚看到指示剂局部的颜色有变化就停止滴定，所测定的结果偏大C.读数时，滴定前俯视，滴定后仰视，所测定的结果偏小D.未用标液溶液润洗滴定管，所测定的结果偏大【答案】（1）①.100ml容量瓶②.2③.玻璃棒靠在容量瓶刻度线之上（2）①.酸②.③.锥形瓶内溶液颜色的变化④.滴入最后半滴标准溶液，溶液由浅绿色变为血红色且半分钟内不恢复原色⑤.（3）BC【解析】【小问1详解】a为配制溶液的100ml容量瓶，操作时容量瓶的瓶塞不能放置在实验台上，溶液转移至容量瓶用玻璃棒引流时，玻璃棒要靠在刻度线之下的某个位置，所以图中共有2处错误；【小问2详解】中易水解使溶液呈酸性，所以应用酸式滴定管，；滴定过程中，眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色的变化；到达滴定终点时现象为：滴入最后半滴标准溶液，溶液由浅绿色变为血红色且半分钟内不恢复原色；由元素质量守恒和电子得失守恒，可知：，所以n(TiO2)=n(Fe3)=cV×10-3mol，则的质量分数为；【小问3详解】A.的质量分数为，滴定前滴定管内无气泡，终点读数时有气泡，则V偏小，所测定的结果偏小，故A正确；B.刚看到指示剂局部的颜色有变化就停止滴定，则V偏小，所测定的结果偏小，故B错误；C.读数时，滴定前俯视本次读数读小，滴定后仰视本次读数读大，则V偏大，所测定的结果偏大，故C错误；D.未用标液溶液润洗滴定管，则V偏大，所测定的结果偏大，故D正确；故答案为：BC。17.PbO主要用作颜料，冶金助熔剂、油漆催干剂，橡胶硫化促进剂、杀虫剂等。一种以方铅矿(含PbS及少量Fe2O3、MgO、SiO2等)为原料制备PbO的工艺流程如图：回答下列问题：（1）Pb的价电子轨道表示式为__________，Pb在元素周期表中属于______区元素。（2）“酸浸氧化”过程中FeCl3与PbS发生反应生成[PbCl4]2-，反应的离子方程式为_____________。（3）验证滤液1中存在Fe2+，可取样后滴加少量________(填化学式)溶液，观察到有蓝色沉淀析出。（4）已知：Ksp(PbCO3)=7.4×10-14、Ksp(PbSO4)=1.6×10-8。要实现PbSO4将化明PbCO3，的最小值为___________(保留两位有效数字)。“洗涤”时，检验PbCO3固体是否洗涤干净的操作是________。（5）已知焙烧PbCO3可制得铅的氧化物，为了研究其产物成分，取5.34gPbCO3进行焙烧，其热重曲线如图所示，请写出350℃时所得铅的氧化物的化学式：_________。【答案】（1）①.②.p（2）PbS+2Fe3++4Cl-=[PbCl4]2-＋2Fe2++S（3）K3[Fe(CN)6]（4）①.4.6×10-6②.取少许最后一次洗涤液于试管中，向其中加入盐酸酸化的BaCl2溶液（5）Pb2O3【解析】【分析】用氯化铁溶液、稀盐酸和NaCl对方铅矿进行酸浸氧化，SiO2不溶，过滤得到滤液1中含有[PbCl4]2-、Na+、Fe3+、Fe2+、Mg2+，滤渣主要是S和SiO2等；滤液1加入稀硫酸得到PbSO4，再加入饱和碳酸钠溶液，将PbSO4转化为PbCO3，煅烧PbCO3，发生分解反应生产PbO，据此分析解答。【小问1详解】Pb在元素周期表中位于第六周期第ⅣA族，价电子轨道表示式为，在元素周期表中属于p区元素；【小问2详解】根据流程图可知“酸浸氧化”过程中产生了滤渣S，PbS→S，S元素的化合价升高，被氧化；Fe3+→Fe2+化合价降低，被还原，则离子方程式为PbS+2Fe3++4Cl-=[PbCl4]2-+2Fe2++S；【小问3详解】检验滤液1中存在Fe2+，Fe2+与K3[Fe(CN)6]溶液发生反应，生成蓝色沉淀，可取样后滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液，观察到有蓝色沉淀析出，可证明其中含有Fe2+。【小问4详解】要实现PbSO4转化为PbCO3，；“洗涤”时，检验PbCO3固体是否洗涤干净即检验是否含有硫酸根离子，操作是取少许最后一次洗涤液于试管中，向其中加入盐酸酸化的溶液；【小问5详解】由题给图示可知，350°C时，焙烧后得到固体的质量为4.62g，5.34g碳酸铅的物质的量，由铅原子个数守恒可知固体中铅的质量为0.02mol×207g/mol=4.14g<4.62g，则所得铅的氧化物中铅原子和氧原子的物质的量比为，铅的氧化物的化学式Pb2O3。18.金属钛(Ti)在航空航天，医疗器械等工业领域有着重要用途。目前生产钛的方法之一是将金红石(TiO2)转化为TiCl4，再进一步还原得到钛。回答下列问题：（1）TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下：ⅰ直接氯化法：TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)△H1>0Kplⅱ.碳氯化法：TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)△H2<0Kp2①反应2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H3Kp3，则△H3=______(用含△H1、△H2的代数式表示)，Kp3=______(用含Kp1，Kp2的代数式表示)，____(填“低温”“高温”或“任意温度”)有利于该反应自发进行。②对于直接氯化法：仅增大压强，平衡_______(填“向左”“向右”或“不”)移动；仅升高温度，Cl2(g)平衡转化率_______(填“变大”“变小”或“不变”)。（2）在压强为170kPa恒压作用下，将TiO2(s)、C(s)、Cl