内蒙古呼和浩特市2023-2024学年高二上学期期末教学质量检测化学试卷 （含答案解析）VIP

内蒙古呼和浩特市2023-2024学年高二上学期期末学业质量监测化学试题注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、座位号涂写在答题卡上。本试卷满分100分，考试时长75分钟。2.作答时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。可能用到的相对原子质量H1C12O16Na23Ca40一、单选题(共15小题，每题3分，共45分)1.化学反应产生的能量是人类社会所需能量的重要来源，下列图示表示放热反应的是A. B.C. D.【答案】C【解析】【详解】A．该过程表示化学键断裂的过程，故该过程需要吸收能量，A不合题意；B．该反应的反应物总能量低于生成物总能量，故为吸热反应，B不合题意；C．该反应的反应物总能量高于生成物总能量，故为放热反应，C符合题意；D．冰变为液体水是一个吸热过程，D不合题意；故答案为：C。2.研究化学反应的快慢对日常生活和工农业生产都具有重要意义，下列措施与控制化学反应速率无关的是A.糖果制作过程中添加着色剂 B.用冰箱冷藏食物C.炉膛内用煤粉代替煤块 D.利用催化技术减少汽车尾气【答案】A【解析】【详解】A．糖果制作过程中添加着色剂的主要目的是改变糖果的颜色，与化学反应速率无关，A项符合题意；B．用冰箱冷藏食物的原因是：降低温度，食物腐蚀速率减慢、延长食物的保存时间，与化学反应速率有关，B项不符合题意；C．炉膛内用煤粉代替煤块可增大接触面积，加快煤的燃烧、使煤燃烧更充分，与化学反应速率有关，C项不符合题意；D．利用催化技术减少汽车尾气，使用催化剂，加快汽车尾气转化为无毒物质的反应速率，降低对环境的污染，与化学反应速率有关，D项不符合题意；答案选A。3.下列物质溶解于水时，电离出的阴离子能使水的电离平衡向右移动的是A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】A．硫酸钾是强碱强酸盐，电离出的钾离子和硫酸根离子不能水解，不能促进水的电离，A不合题意；B．醋酸钠是弱酸强碱盐，电离出的醋酸根离子可以水解，可以促进水的电离，B符合题意；C．硝酸铁是强酸弱碱盐，电离出的硝酸根离子不能水解，铁离子水解促进水的电离，C不合题意；D．氯化铵是强酸弱碱盐，电离出的氯离子不能水解，铵根离子水解促进水的电离，D不合题意；故选B。4.沉淀溶解平衡在生产生活、科研和环保等领域具有广泛的应用，下列沉淀溶解平衡应用正确的是A.用稀硫酸洗涤沉淀可减少沉淀的溶解损失B.通过施加石灰可以降低盐碱地(含较多的)的碱性C.医疗上常用作X射线透视肠胃的内服药剂D.用稀盐酸可以直接除去锅炉水垢中的【答案】A【解析】【详解】A．沉淀溶解平衡为，用稀硫酸洗涤沉淀可减少沉淀的溶解损失，故A正确；B．石灰具有较强的碱性，施加生石灰会加重土壤盐碱化，故B错误；C．BaCO3能与胃酸反应生成Ba2＋，Ba2＋是重金属离子，能使蛋白质变性，所以BaCO3不能作内服药剂，故C错误；D．锅炉水垢中应转化为后，再使用酸去除，故D错误；故答案选A5.某温度下，反应的平衡常数，则相同温度下，反应的平衡常数为A.100 B.20 C.0.05 D.0.01【答案】D【解析】【分析】平衡常数指可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积相比所得的比值．由此可知：相同温度下，①对同一可逆反应逆反应平衡常数与正反应平衡常数的关系是互为倒数．②化学计量数变为原来的n倍，平衡常数变为原来的n次方。【详解】某温度下，反应的平衡常数，所以相同温度下，的平衡常数为=0.1，则反应的平衡常数为=0.01。故选D。6.研究化学能与电能的相互转化规律是电化学的核心问题，下列说法中正确的是A.图a装置是原电池，可以实现化学能转化为电能B.图b装置电解一段时间后在石墨电极上有紫红色固体析出C.图c装置利用电解池原理，可以防止铁钉生锈D.图d中轮船铁质外壳上镶嵌锌块可减缓船体的腐蚀速率【答案】D【解析】【详解】A．图a为原电池时，左侧烧杯中应盛装AgNO3溶液，右侧烧杯中应盛装CuSO4溶液，A项错误；B．图b中电解硫酸铜溶液，石墨与电源正极相连作电解池的阳极，阳极得到氧气，铜极与电源负极相连作电解池的阴极，阴极析出单质Cu，故电解一段时间后在石墨电极上有气体产生而无紫红色固体析出，B项错误；C．图c中铁钉做阳极，会加快其腐蚀速率，欲防止铁钉生锈，应将石墨与铁钉互换位置，C项错误；D．图d轮船铁质外壳上镶嵌锌块，形成原电池，锌作负极被腐蚀，而铁作正极得到保护，故镶嵌锌块会减缓船体的腐蚀速率，D项正确；故选D。7.下列关于化学反应速率、限度、方向的说法不正确的是A.的反应在任何温度下都能自发进行B.钠与水反应时，增加水的用量能明显提高化学反应速率C.升高温度，使反应物分子中活化分子百分数增大D.用碳酸钠溶液清洗油污时，加热可以增强去污效果【答案】B【解析】【详解】A．当反应的时，△G一定小于0，故该反应在任何温度下都能自发进行，A项正确；B．水为纯液体，增加水的用量，不能改变化学反应速率，B项错误；C．升高温度，可增加反应物分子中活化分子的百分数，使反应速率增大，C项正确；D．加热可以促进碳酸根的水解，碱性增强，去污能力增强，D项正确；答案选B。8.利用下列实验装置不能达到实验目的的是A.用甲装置准确测定中和热B.用乙装置测定不同浓度硫酸与锌粒反应速率C.用丙装置证明温度对平衡移动的影响D.用丁装置研究溶液的酸碱性对平衡移动的影响【答案】A【解析】【详解】A．铁的导热性较快，热量散失多，不能用铁丝搅拌器来搅拌，A错误；B．测定锌与稀硫酸反应速率，可以利用单位时间内收集气体的体积，B正确；C．改变温度现象不同，可验证温度对反应2NO2(g)⇌N2O4(g)平衡移动的影响，C正确；D．，加入NaOH平衡正向移动，溶液从橙色变为黄色，在加入硫酸，平衡逆向移动，溶液从黄色变为橙色，D正确；故选A。9.已知反应过程中的能量变化如图所示，下列描述正确的是A.与分子间的每次碰撞都是有效碰撞B.若加入催化剂可降低反应热C.总反应的快慢由反应①决定D.热化学方程式为【答案】C【解析】【详解】A．有效碰撞是发生化学反应的碰撞，不是每次碰撞都是有效碰撞，故A错误；B．催化剂不能改变反应热，故B错误；C．总反应的快慢由活化能最大的反应决定，即反应①，故C正确；D．由图可知，该反应为放热反应，则热化学方程式为，故D错误；故选C。10.是定量描述溶液酸碱度重要参数，下列说法正确的是A.常温下，由水电离出的时，溶液一定呈碱性，且B.常温下，均为2的盐酸和醋酸溶液分别稀释10倍后，醋酸的值小于盐酸C.在时，约为6的纯水呈酸性D.常温下，已知某一元弱酸的，则等物质的量的和混合溶液呈酸性【答案】B【解析】【详解】A．常温下，由水电离出的时，说明水的电离被促进，溶液可能显碱性，也可能显酸性，A错误；B．pH相同的强酸和弱酸相比，在稀释的时候弱酸的pH变化较慢，则稀释相同倍数后醋酸的pH较小，B正确；C．在时，水的离子积为10-12，此时约为6的纯水呈中性，C错误；D．某一元弱酸的，则A-的水解常数，则水解程度大，故等物质的量的和混合溶液呈碱性，D错误；故选B。11.居民的用电量存在高峰与低谷时段，如果在低谷时段能够将电能储存起来，高峰时再释放，可以有效降低成本。全钒液流储能电池因储能容量大、充放电转换快、使用寿命长、安全等优点受到广泛重视，其充电时工作原理如图所示，下列说法不正确的是A.放电时，被还原为B.放电时，电子从b电极流向外电网C.充电时，阳极反应：D.充电时，两个电极附近溶液的均减小【答案】C【解析】【分析】根据充电时H+移动方向可以判断出电极a为阳极（电势高），电极反应为，电极b为阴极（电势低），电极反应为；故放电时电极a为正极，转化为，电极b为负极，被氧化为，电流从正极流向负极，即从a极流向外电网。【详解】A．根据分析，电极a为正极，被还原为，A正确；B．根据分析，放电时电极a为正极，电极b为负极，电子从b电极流向外电网，B正确；C．充电时，阳极应失电子，正确为，C错误；D．根据分析，电极a电极反应为，每转移1mol电子，生成2molH+，而H+向电极b移动1mol，故pH减小；电极b为阴极（电势低），电极反应为，H+向电极b移动，故pH减小，D正确；故选C。12.常温下，向的一元弱酸溶液中逐滴加入溶液，溶液随加入溶液体积的变化关系如图所示。下列说法正确的是A.a点时，B.V(溶液)时，C.b点时，D.由a点→b点的过程中，水的电离程度一直增大【答案】A【解析】【详解】A．由图可知，a点时，溶液pH为3，溶液中氢离子浓度为1.0×10-3mol/L，由电离常数Ka==1.0×10-3可知，溶液中，由电荷守恒可知，溶液中，故A正确；B．氢氧化钠溶液的体积为10mL时，氢氧化钠溶液与H3PO2溶液反应得到NaH2PO2溶液，溶液呈碱性，故B错误；C．NaH2PO2溶液的物料守恒可得，b点溶液溶质不确定，故C错误；D．H3PO2在溶液中电离出的氢离子抑制水的电离，NaH2PO2在溶液中水解促进水的电离，故由a点→b点的过程中，水的电离程度先增大后减小，故D错误；故选A。13.2016年中国科学院大连物理研究所的研究团队研制了一种新型催化剂，这是近年来合成氨反应的重要突破。工业合成氨的反应为，下列关于该反应调控的说法不正确的是A.实际生产中，及时液化分离出氨可增大反应物的转化率B.选用该新型催化剂能大幅提高反应物的平衡转化率C.铁触媒在左右时活性最大，是实际生产中选择进行的重要原因D.实际生产中，采用压强，与常压相比，能缩短达平衡所需时间【答案】B【解析】【详解】A．使氨液化后及时从平衡混合物中分离出去，会使生成物浓度减小，平衡正向进行，增大反应物的转化率，A正确；B．催化剂只能加快反应速率，不能使平衡发生移动，不能改变转化率，B错误；C．是实际生产中选择进行的重要原因是铁触媒在左右时活性最大，C正确；D．增大压强可以加快反应速率，D正确；故选B14.以下关于原子结构的说法正确的是A.基态K原子的4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动B.从能量角度来看，某原子的d轨道能量一定高于s轨道C.基态S原子的电子排布图为D.基态钙离子的电子占据的最高能级有3个原子轨道，形状为哑铃形【答案】D【解析】【详解】A．基态钾原子的4s电子能量较高，但不一定总是在比3s电子离核更远的地方运动，故A错误；B．原子的d轨道能量不一定高于s轨道，3d轨道的能量低于5s轨道，故B错误；C．基态S原子的电子排布图为，故C错误；D．基态钙离子的核外电子排布为1s22s22p63s23p6，电子占据的最高能级为3p能级，共有3个原子轨道，其形状是哑铃形，故D正确；故选D。15.现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：①；②；③；④。则下列说法中正确的是A.①和③元素均为非金属元素，并且位于同一主族B.②号元素的单质具有强氧化性C.第一电离能：D.电负性：【答案】C【解析】【分析】由基态原子的电子排布式可知，①为N元素、②为Na元素、③为S元素、④为K元素。【详解】A．N为第VA族元素，S为第VIA族元素，故A错误；B．Na具有强还原性，故B错误；C．同周期元素，从左到右原子电离能依次增大，同主族元素，从上到下原子电离能依次减小，则第一电离能大小顺序为，故C正确；D．同周期元素，从左到右原子电负性依次增大，同主族元素，从上到下原子电负性依次减小，则电负性大小顺序为N＞P＞Na＞K，故D错误；故选C。二、非选择题(共55分)16.已知A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的前四周期元素。其中A元素原子中只有1个质子；B元素原子最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同；C元素原子的价层电子排布是；D元素基态原子的能层数比C元素能层数多1，且最外层只有一个电子；E元素的基态离子价层电子排布式为；F元素原子的最外层只有一个电子，次外层有18个电子。（1）请回答下列问题：①写出以下元素：B___________、C___________、E___________、F___________。(写元素符号)②根据元素原子外围电子排布特征，可将元素周期表分为s、p、d、ds、f五个区域，则A、B元素分别位于___________区、___________区。③比较以下两种离子半径大小：___________(填“>”或“<”号)。（2）在气态基态状况下，和两种离子中，更稳定的是___________(写离子符号)。（3）写出E元素单质与盐溶液反应的离子方程式___________，用离子方程式表示盐溶液可做净水剂的原因___________。【答案】（1）①.N②.O③.Fe④.Cu⑤.s⑥.p⑦.>（2）（3）①.②.(胶体)【解析】【分析】A元素原子中只有1个质子，则A为H元素；B元素原子最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同，则B元素原子的核外电子排布式为1s22s22p3，则B为N元素；C元素原子的价层电子排布是ns2np2，则C为O元素；D元素基态原子的能层数比C元素能层数多1，且最外层只有一个电子，则D为K元素；E元素的基态E+离子价层电子排布式为3d3，则E为Fe元素；F元素原子的最外层只有一个电子，次外层有18个电子，则F为Cu元素。【小问1详解】①由分析可知，B为N，C为O，E为Fe，F为Cu；②由分析可知，A为H，其价层电子排布式为1s1，位于s区；B为N，其价层电子排布式为2s22p3，位于p区；③由分析可知，C为O，D为K，两种元素的核外电子排布相同，此时原子序数越小，半径越大，则两种离子半径大小：>；【小问2详解】由分析可知，F为Cu，其中Cu+价层电子排布式为3d10，为全满的稳定结构，Cu2+的价层电子排布式为3d9，故更稳定的是；【小问3详解】由分析可知，E为Fe，则三价铁和单质铁反应的离子方程式为：；其中三价铁可以水解生成氢氧化铁胶体，可以净水，离子方程式为：(胶体)。17.在容积为的密闭容器中，进行如下反应：，最初加入和，在不同温度下，D的物质的量和时间t的关系如图。试回答下列问题：（1）时，内，以B表示的平均反应速率为___________。（2）能判断该反应达到化学平衡状态的依据有___________。a．容器中压强不变b．混合气体中不变c．d．（3）利用图中数据计算：时A物质的平衡转化率为___________，时的平衡常数___________，该反应为___________反应(填“吸热”或“放热”)。（4）下列措施既能提高反应物A(g)的平衡转化率，又能增大反应速率的是___________(填标号)a．升高温度b．恒容条件充入氩气c．加入催化剂d．增大初始投料比（5）时，某时刻测得体系中各物质的量如下：，则此时该反应___________(填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。【答案】（1）（2）ab（3）①.60%(或0.6)②.1.8③.吸热（4）a（5）向正反应方向进行【解析】【小问1详解】)在800℃时，当5min时D的物质的量是0.6mol，根据方程式中B与D的关系可知：消耗B的物质的量是1.2mol，所以0-5min内，以B表示的平均反应速率为v(B)=；【小问2详解】a．由于该反应是反应前后气体体积不等的反应，所以若容器中压强不变，则反应达到平衡，a项正确；b．由于该反应是反应前后气体体积不等的反应，所以若反应未达到平衡，则任何物质的浓度就会发生变化，所以若混合气体中不变，反应达到平衡，b项正确；c．B是反应物，D都是生成物，若反应达到平衡，，c项错误；d．在任何时刻存在，因此不能判断反应达到平衡，d项错误；综上，正确的为ab，【小问3详解】根据题给信息，列出三段式：，则A物质的平衡转化率为：，K=1.8；由图像可知，随着温度的升高，D的含量增多，依据勒夏特列原理，温度升高有利于向吸热方向进行，则正反应为吸热反应；【小问4详解】结合第3问可知为气体分子数减小的吸热反应，a．升高温度，反应速率增大，平衡正向移动，A(g)的平衡转化率增大，a正确；b．恒容条件充入氩气，则容器体积不变，浓度不变，反应速率不变，b错误；c．加入催化剂，平衡不移动，A(g)的平衡转化率不变，c错误；d．增大初始投料比，则A的转化率减小，a错误；故选a；【小问5详解】根据已知可得：c(A)=0.45mol/L，c(B)=1.0mol/L，c(C)=0.45mol/L，c(D)=0.45mol/L，Qc==0.45<1.8，所以此时该反应向正反应方向进行。18.近日内蒙古自治区发布了“十四五”氢能发展规划，全力冲刺氢能产业新赛道。高纯氢的制备是目前的研究热点，包括氢的制备、储存和应用三个环节。（1）适量燃烧生成，释放出的热量，已知的键能为的键能为，则的键能为___________。又已知，请写出表示燃烧热的热化学方程式___________。（2）2023年6月我国首个万吨级新能源制氢项目成功在内蒙古产出第一方“绿氢”。以光伏制氢为氢源，利用太阳能光解水制备，下图为水在半导体光催化剂中发生光催化反应的原理示意图。根据图中信息分析：光照催化分解水的能量转化形式为：光能→___________；若将该催化剂置于溶液中，产物之一为，写出生成另一产物的电极反应___________。（3）氢能的储存是氢能利用的前提，科学家研究出一种储氢合金，已知：则___________（4）2024-2025年内蒙古加速推进氢能发展，预计推广燃料电池汽车10000辆，建成加氢站90座。某氢氧燃料电池的内部结构如下图：通入气体a的电极为___________(填“正极”或“负极”)，若以作为电解质溶液，则通入气体b的电极方程式为___________。【答案】（1）①.435②.（2）①.化学能②.（3）+84.6（4）①.负极②.【解析】【小问1详解】若1mol氢气完全燃烧生成1mol气态水放出242kJ的热量，已知H—O键能为463kJ/mol，O=O键能为498kJ/mol，燃烧的热化学方程式：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-484kJ/mol，设形成1molH—H键完全断裂时吸收热量为XkJ，2X+498kJ-4×463kJ=-484kJ，解得X=435kJ；适量燃烧生成，释放出的热量，又已知，则适量燃烧生成，释放出的热量，则燃烧热的热化学方程式为：；【小问2详解】由图可知，光照催化分解水的能量转化形式为：光能→化学能；根据氧化还原的原理可知，生成另一产物为还原反应，电极反应为：；【小问3详解】设反应①；②；③；根据盖斯定律可知③=②-2①，则；【小问4详解】根据电子移动的方向可知，通入气体a的电极为负极；则气体b为氧气，则若以作为电解质溶液，则通入气体b的电极方程式为。19.滴定法是重要的定量检测方法，常见的滴定法有酸碱中和滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定等。在生产生活中，根据不同的情况采用不同的滴定方法，请阅读以下材料，回答问题：（1）某实验小组用高锰酸钾溶液测定补铁剂“琥珀酸亚铁片”样品中铁元素的质量分数，具体步骤如下：a．称取研碎的琥珀酸亚铁片样品置于烧杯中，经过一系列处理配成溶液；b．移取待测溶液置于锥形瓶中，用的标准溶液滴定；c．重复操作3次，记录数据，平均消耗标准高锰酸钾溶液。回答下列问题：①本滴定实验是否需要指示剂___________(填“需要”或“不需要”)。②标准溶液应盛装在___________滴定管中(填“甲”或“乙”)。③当琥珀酸亚铁片已变质，则测定结果___________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。（2）某种胃药的有效成分为碳酸钙，现在需要测定其中碳酸钙含量，操作如下(设该药片中的其他成分不与盐酸或氢氧化钠反应)：a．向一粒研碎后的药片(0.10g)中加入蒸馏水；b．配制稀盐酸和溶液；c．向盛有研碎药片的烧杯中加入的足量稀盐酸，确保药片完全溶解；d．用溶液滴定过量的稀盐酸，选用酚酞作指示剂，记录所消耗溶液的体积。请回答下列问题：①滴定过程中发生反应的离子方程式为___________。②d操作过程中，判断是否达到滴定终点的标志是___________。③某同学4次测定所消耗的溶液的体积如下：测定次数第1次第2次第3次第4次13.0212.9813.0013.98根据该同学的实验数据，可计算得出这种药片中碳酸钙的质量分数为___________。（3）沉淀滴定是一种重要的定量检测手段。在以标准溶液滴定溶液中的时，采用为指示剂，利用与反应生成砖红色沉淀指示滴定终点。当溶液中的恰好沉淀完全(浓度等于)时，溶液中为___________，此时溶液中至少为___________，指示剂才能显色。(已知时，的分别为和；计算结果用科学计数法表示，保留小数点后一位)。（4）为测定“”的平衡常