黑龙江省哈尔滨市六校联考2023-2024学年高二上学期1月期末化学试题

2023~2024学年度上学期六校高二期末联考试卷化学考生注意：1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。4.本卷命题范围：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：H：1C：12O：16Na：23Si：28一、选择题(本大题共15小题，每小题3分，共计45分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1.下列表示氮原子的符号和图示中能反映能级差别和电子自旋状态的是A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】A．该图基态原子核内有7个质子、核外有7个电子，原子核外有2个电子层，K、L层分别有2、5个电子，故A错误；B．表示N表示质子数是7、质量数是14的Na原子，故B错误；C．表示基态N原子核外电子占据1s、2s、2p能级及每个能级上排列电子个数，故C错误；D．表示基态N原子各个能级上排列的电子及自旋方向，故D正确；故答案选D。2.下列溶液一定呈酸性的是A.含有的溶液 B.的溶液C.的某电解质溶液 D.的溶液【答案】B【解析】【详解】A．酸性溶液、中性溶液和碱性溶液中都含有氢离子，则含有氢离子的溶液不一定是酸性溶液，故A错误；B．氢离子浓度大于氢氧根离子浓度的溶液为酸性溶液，故B正确；C．水的电离是吸热过程，升高温度，电离平衡右移，溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度均增大，溶液pH减小，则pH为6.2的溶液可能为酸性溶液，也可能为中性溶液，故C错误；D．水的电离是吸热过程，降低温度，电离平衡左移，溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度均减小，则氢氧根离子浓度小于1×10—7mol/L的溶液可能为酸性溶液，也可能为中性溶液，故C错误；可能为酸性溶液，也可能为中性溶液，故D错误；故选B。3.图1和图2分别是1s电子的概率密度分布图和电子云轮廓图。下列有关说法正确的是A.图1中的每个小黑点都表示1个电子B.图1中的小黑点表示电子在核外所处的位置C.图2表明1s轨道呈球形，有无数对称轴D.图2表示1s电子只能在球体内出现【答案】C【解析】【详解】A．电子云就是用小黑点疏密来表示空间各电子出现概率大小的一种图形，小黑点表示空间各电子出现的几率，故A错误；B．小黑点表示空间各电子出现的几率，故B错误；C．圆形轨道沿剖面直径连线，所以有无数对称轴，故C正确；D．图2表示电子云轮廓图，在界面内出现该电子的几率大于90%界面外出现该电子的几率不足10%，电子也可能在球外出现，故D错误；故选C。4.化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是A.氯化铵溶液可以除铁锈 B.刷牙用含氟牙膏可使牙齿更坚固C.氯碱工业电解槽采用阴离子交换膜 D.铝盐与小苏打可以作泡沫灭火器药品【答案】C【解析】【详解】A．氯化铵水解显酸性，可以除铁锈，A项正确；B．刷牙用含氟牙膏，可使牙齿中的羟基磷酸钙转化为更难溶的氟化磷酸钙，B项正确；C．氯碱工业电解槽采用阳离子交换膜，以防止氢氧根离子与氯气接触反应，C项错误；D．铝盐与小苏打可以发生完全双水解反应生成氢氧化铝和二氧化碳，常用作泡沫灭火器药品，D项正确；故选：C。5.在一刚性密闭容器内发生反应，若内B减少了，则下列说法正确的是A反应达到平衡时B.容器内气体总密度不再改变是该反应达到平衡的标志C.末时用B表示反应速率为D.升高温度能加快反应速率主要是其使活化分子的能量明显增加【答案】B【解析】【详解】A．根据反应，不能表示反应达到平衡，故A错误；B．反应中有固体参与反应，容器内气体总密度不再改变是该反应达到平衡的标志，故B正确；C．未说明体积，无法计算反应速率，故C错误；D．升高温度，反应物分子获得能量，使一部分原来能量较低分子变成活化分子，增加了活化分子的百分数，使得有效碰撞次数增多，故反应速率加大，故D错误；故答案选B。6.下列说法错误的是A.原子核外电子填充能级的顺序为B.基态铁原子的价层电子排布式为C.少数基态原子的核外电子排布不遵循构造原理D.构造原理中的电子排布能级顺序，实质是各能级能量由低到高的顺序【答案】A【解析】【详解】A．根据构造原理可知，原子核外电子按3p、4s、3d能级的顺序填充，故A错误；

B．基态铁原子的电子排不上为[Ar]3d64s2，价层电子排布式为，故B正确；

C．原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，但轨道充满或半充满时，能量较小，如Cu：3d104s1，Cr：3d54s1，不遵循构造原理，故C正确；

D．构造原理中的电子排布能级顺序是各能级能量由低到高的顺序，故D正确，

故答案选A。7.下列实验设计或装置能达到实验目的的是A.按甲的电路连接对反应塔进行防腐保护B.用乙测定中和反应的反应热C.用丙探究硫酸浓度对化学反应速率的影响D.按丁设计锌铜“双液原电池”实现化学能持续转化为电能【答案】C【解析】【详解】A．与电源正极相连的是阳极，阳极是反应塔发生氧化反应，A不符合题意；B．金属散热快，所以铜制搅拌器散热多，B不符合题意；C．，丙中硫酸浓度不同，可以通过与Na2S2O3反应产生气泡快慢判断硫酸浓度对反应速率的影响，C符合题意；D．丁中，Zn与盐酸反应，Cu与ZnCl2反应无法构成原电池，D不符合题意；故答案为：C。8.锅炉水垢是一种安全隐患，为除去水垢中的，可先用溶液处理，很容易使之转化为，再用酸除去，下列说法错误的是A. B.沉淀转化的难易与溶解度大小有关C.转化反应的平衡常数 D.沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动【答案】C【解析】【详解】A．由题意可知，水垢中硫酸钙转化为碳酸钙发生的反应为微溶的硫酸钙与碳酸钠溶液反应生成难溶的碳酸钙和硫酸钠，说明碳酸钙的溶度积小于硫酸钙，故A正确；B．沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动，平衡向生成溶解度更小的物质的方向移动，所以沉淀转化的难易与溶解度大小有关，故B正确；C．由题意可知，水垢中的硫酸钙转化为碳酸钙发生的反应为微溶的硫酸钙与碳酸钠溶液反应生成难溶的碳酸钙和硫酸钠，反应的离子方程式为，反应的平衡常数K===，故C错误；D．沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动，平衡向生成溶解度更小的物质的方向移动，故D正确；故选C。9.下表列出了某短周期元素的各级电离能数据（用、表示，单位为）。……R7401500770010500……下列关于元素的判断中一定正确的是A.R的最高正价为+3B.R元素位于元素周期表中第IIA族C.R元素的原子最外层共有4个电子D.R元素基态原子的电子排布式为【答案】B【解析】【分析】从表中原子的第一至第四电离能可以看出，元素的第一、第二电离能都较小，可失去2个电子，最高化合价为+2价，即最外层应有2个电子，应为第IIA族元素。【详解】A．根据分析可知，R的最高正价为+2，故A错误；B．根据分析可知，R元素位于元素周期表中第IIA族，故B正确；C．根据分析可知，R元素的原子最外层共有2个电子，故C错误；D．根据分析可知，短周期元素为第IIA族元素，可能是Mg或Be，即R元素基态原子的电子排布式可能为1s22s22p63s2，故D错误；答案选B。10.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为：。下列说法不正确的是A.该电池属于二次电池和碱性电池B.电极是电池的负极，发生氧化反应C.电池工作过程中，电解质溶液的浓度保持不变D.充电时，电池的正极应与电源的正极相连【答案】C【解析】【详解】A．该电池有充电和放电两个过程，属于二次电池，放电过程的产物有氢氧化锌是碱性电池，故A正确；B．放电时锌从0价升高到+2价，失电子发生氧化反应，电极是电池的负极，故B正确；C．根据电极反应式可知，电池工作过程中生成水，电解质溶液的浓度减小，故C错误；D．根据原电池与电解池的关系，充电时，电池的正极发生氧化反应，应与电源的正极相连，故D正确；故答案为：C11.具有下列电子层结构的原子或离子，其对应元素一定属于同一周期的是A.两原子核外全部都是s电子B.最外层电子排布式为的原子和最外层电子排布式为的离子C.能级上只有一个空轨道的原子和能级上只有一个未成对电子的原子D.原子核外M层上的s、p能级都充满电子，而能级上没有电子的原子和离子【答案】C【解析】【详解】A．氢原子和锂原子的核外全部都是s电子，但氢元素和锂元素不在同一周期，故A错误；B．最外层电子排布式为3s23p6的原子为氩原子，最外层电子排布式为3s23p6的离子可能为钾离子，钾元素和氩元素不在同一周期，故B错误；C．3p能级上只有一个空轨道的原子为硅原子，3p能级上只有一个未成对电子的原子为氯原子，硅元素和氯元素都位于元素周期表第三周期，故C正确；D．原子核外M层上的s、p能级都充满电子，而3d能级上没有电子的原子为氩原子、离子可能为钾离子或钙离子，氩元素与钾元素或钙元素不在同一周期，故D错误；故选C。12.如图为水的电离平衡曲线，下列说法正确的是A.图中四点所对应的的大小关系：B.时，的溶液中，C.若d点为盐酸溶液，稀释该溶液可由d点变化到a点D.时，向溶液中逐滴加入溶液，溶液中的值会逐渐增大【答案】B【解析】【详解】A．a和d在同一温度，相等，图中四点所对应的的大小关系：，故A错误；B．时，，的溶液中，，则，故B正确；C．若d点盐酸溶液，稀释不会让该溶液变为中性，故C错误；D．＝＝，温度不变，NH3·H2O的电离平衡常数Kb不变，而向NaOH溶液中逐滴加入NH4Cl溶液，混合溶液的pH会逐步变小，即c(OH－)减小，故上述比值会逐渐减小，故D错误；故答案选B。13.如图为阳离子交换膜法以石墨为电极电解饱和溶液的原理示意图。已知溶液从A口进料，含少量的水从B口进料，下列说法错误的是A.阳极发生氧化反应，有氧气生成B.从E出口逸出的气体是C.从D出口流出的是较浓的溶液D.电路中转移电子时，阳极区有生成【答案】D【解析】【分析】该装置为电解池，左侧为阳极，水中的氢氧根离子失电子生成氧气，余下氢离子，生成硫酸，发生氧化反应，则F出口逸出的气体是O2，右侧为阴极，水中的氢离子得电子生成氢气，余下氢氧根离子，与钠离子结合生成氢氧化钠，则从D出口流出的是较浓的NaOH溶液，从E出口逸出的气体是H2，据此分析解题。【详解】A．阳极的电极反应式为：2H2O−4e−＝O2＋4H＋，发生氧化反应，有氧气生成，故A正确；

B．右侧为阴极，水中的氢离子得电子生成氢气，从E出口逸出的气体是H2，故B正确；

C．右侧为阴极，水中的氢离子得电子生成氢气，余下氢氧根离子，与钠离子结合生成氢氧化钠，则从D出口流出的是较浓的NaOH溶液，故C正确；

D．阳极区发生反应：2H2O−4e−＝O2＋4H＋，电路中转移4mol电子时，有2molH2SO4生成，故D错误；

故答案选D。14.在恒温、恒容，体积为的容器中发生下列反应：，T温度下的部分实验数据为：0501001504.002.502.002.00下列说法错误的是：A.时的转化率为50%B.内分解速率为C.温度下的平衡常数为温度下的平衡常数为，若，则D.T温度下的平衡常数为【答案】B【解析】【详解】A．时的转化率为，故A正确；B．50s内X2O5浓度变化量为(42.5)mol=1.5mol，50s内X2O5分解速率==0.015mol/(L·s)，故B错误；C．T1温度下的平衡常数为K1，T2温度下的平衡常数为K2，若温度T1＞T2，正反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡常数增大，则K1＞K2，故C正确；D．由表中数据可知，100s时处于平衡状态，平衡时n(X2O5)=2mol，则：，T温度下平衡常数K===8，故D正确；故选B。15.科学家近年发明了一种新型ZnCO2水介质电池。电池示意图如下，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法不正确的是A.充电时，电池总反应为2=2Zn+O2↑+4OH+2H2OB.充电时，正极溶液中OH浓度升高C.放电时，1molCO2转化为HCOOH，转移的电子数为2molD.放电时，负极反应为Zn2e+4OH=【答案】B【解析】【分析】放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等，则通入CO2的右侧发生还原反应，为正极，则锌为负极，负极反应为Zn2e+4OH=；充电时，左侧负极为阴极，阴极反应为+2e=Zn+4OH，右侧正极为阳极，阳极反应为2H2O4e=O2↑+4H+，据此分析解答。【详解】A.充电时，阴极反应为+2e=Zn+4OH，阳极反应为2H2O4e=O2↑+4H+，故充电时电池总反应为2=2Zn+O2↑+4OH+2H2O，故A正确；B.充电时，右侧正极为阳极，阳极反应为2H2O4e=O2↑+4H+，溶液中H+浓度增大，Kw=c(H+)c(OH)，温度不变，Kw不变，因此溶液中OH浓度降低，故B错误；C.放电时，CO2中C元素化合价为+4价，HCOOH中C元素化合价为+2价，则1molCO2转化为HCOOH，转移的电子数为2mol，故C正确；D.放电时，负极反应为Zn2e+4OH=，故D正确；故选B。二、非选择题(本题共4小题，共55分)16.电化学知识与我们的生产、生活密切相关。回答下列问题：（1）某兴趣小组同学利用氧化还原反应，设计了如图所示原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的量浓度均为，盐桥中装有饱和溶液。①发生还原反应的烧杯是______(填“甲”或“乙”)。②外电路的电流方向：_______(填“”或“”)。③电池工作时，盐桥中的移向_____(填“甲”或“乙”)烧杯。④甲烧杯中发生的电极反应式为___________。（2）利用反应(未配平)消除的简易装置如图所示，电极b的反应式为___________，消耗标准状况下时，被消除的的物质的量为_____。【答案】（1）①.乙②.b→a③.甲④.（2）①.②.1.5【解析】【小问1详解】由方程式可知，a电极为原电池的负极，水分子作用下NH3·BH3在负极失去电子发生氧化反应生成铵根离子、偏硼酸根离子和氢离子，b电极为正极，酸性条件下过氧化氢在正极得到电子发生还原反应生成水；①由分析可知，b电极为正极，酸性条件下过氧化氢在正极得到电子发生还原反应生成水，则发生还原反应的烧杯是乙烧杯，故答案为：乙；②由分析可知，a电极为原电池的负极，b电极为正极，则外电路的电流方向为b→a，故答案为：b→a；③由分析可知，a电极为原电池的负极，b电极为正极，则电池工作时，盐桥中的氯离子移向甲烧杯，故答案为：甲；④由分析可知，a电极为原电池的负极，水分子作用下NH3·BH3在负极失去电子发生氧化反应生成铵根离子、偏硼酸根离子和氢离子，电极反应式为，故答案为：；【小问2详解】由未配平的方程式可知，通入二氧化氮的b电极为原电池的正极，水分子作用下，二氧化氮在正极得到电子发生还原反应生成氮气和氢氧根离子，电极反应式为，通入氨气的电极a为负极，碱性条件下，氨分子在负极失去电子发生氧化反应生成氮气和水，由得失电子数目守恒可知，消耗标准状况下44.8L氨气时，消除二氧化氮的物质的量为，×=1.5mol，故答案为：；1.5。17.短周期主族元素的原子序数依次增大，原子序数是6，Q元素基态原子核外有三个未成对电子，与同主族，的原子序数是的2倍，元素在同周期中原子半径最大。回答下列问题：（1）可以正确描述W原子结构的是___________(填字母)。A.原子结构示意图： B.原子核外能量最高的电子云图像：C.碳原子： D.原子的轨道表示式：（2）Z元素基态原子电子排布式为___________，基态Z原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为___________。（3）基态X原子的未成对电子数为___________，其价电子轨道表示式为___________。（4）图a、b、c分别表示W、Q，X和F的逐级电离能(Ⅰ)变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是___________(填标号)。（5）W、Q、X、Y四种元素的电负性由大到小的顺序为___________(用元素符号表示)；最高价氧化物对应水化物的酸性：W___________(填“>”或“<”)Q。【答案】（1）A（2）①.1s22s22p63s23p4②.1：2（3）①.2②.（4）图a（5）①.O＞N＞C＞Na②.＜【解析】【分析】短周期主族元素的原子序数依次增大，原子序数是6，则W是C，Q元素基态原子核外有三个未成对电子是N，与同主族，的原子序数是的2倍，X是O，Z是S，元素在同周期中原子半径最大，则Y为Na。【小问1详解】W是C，则A．C原子结构示意图：，A正确；B．C原子核外能量最高的电子云p轨道有x、y、z这3个轨道向3个方向延伸，B错误；C．碳原子：，C错误；D．C原子的轨道表示式为，D错误；故答案为A；【小问2详解】Z为S，基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p4，其价电子有6个，2s上两个电子自旋相反，2p轨道上有一对成对电子，另外两个电子自旋平行分别位于另外两个p轨道，因此自旋状态电子数之比为2：4=1：2；【小问3详解】X为O，其核外电子排布式为1s22s22p4，有2个未成对电子，基态O的电子轨道表示式为：；【小问4详解】W、Q、X分别为C、N、O，C、N、O、F第一电离能整体呈现增大趋势，N的2p轨道半充满第一电离能大于O，因此图a符合；【小问5详解】W、Q、X、Y分别为C、N、O、Na，金属的电负性一般小于非金属，同周期元素核电荷数越大电负性越大，电负性由大到小的顺序为O＞N＞C＞Na；非金属性：N＞C，因此最高价价氧化物对应水化物酸性：C＜N。18.盐的水解及沉淀的溶解平衡是中学化学研究的重点之一、回答下列问题：（1）已知常温下甲酸()的电离常数。①写出水解反应的离子方程式：______，往其溶液中加入下列物质，能促进水解的是______(填字母)。A．B．C．D．②常温下，向溶液中滴入的溶液，溶液的变化曲线如图所示，d点溶液中______(保留两位有效数字)；b点溶液中：____(填“>”“<”或“=”)。（2）某酸性工业废水中含有一定量的硫酸铜，其物质的量的浓度为，向该溶液中加入氢氧化钠稀溶液除去(、、)①常温下要使降低为，溶液的应调至_________。②向硫酸铜溶液中通入气体，该反应的离子方程式为___________，，当溶液中的时，______。（3）时，向溶液中滴加溶液(一种酸，酸性强弱未知)时，溶液中由水电离的浓度随加入的体积的变化如图所示：①若稀释a点溶液，则与稀释前相比，稀释后的溶液中水的电离程度会____(填“增大”“不变”或“减小”)。②若c点溶液中溶质的总物质的量为，向c点溶液中加入的，此时溶液满足的元素质量守恒式为_________。【答案】（1）①.HCOO—+H2OHCOOH+OH—②.D③.5.6×10−5④.<（2）①.6.8②.Cu2++H2S=CuS↓+2H+③.1×10−24（3）①.增大②.3c(Na+)=2c(A—)+2c(HA)【解析】【小问1详解】①甲酸钠是强碱弱酸盐，甲酸根离子在溶液中水解生成甲酸和氢氧根离子，水解的离子方程式为HCOO—+H2OHCOOH+OH—，向溶液中通入氨气和加入氢氧化钠固体，溶液中的氢氧根离子浓度增大，会使平衡向逆反应方向移动，抑制甲酸根离子的水解；加入氯化钠固体，对溶液中离子浓度没有影响，水解平衡不移动，对甲酸根离子的水解无影响；向溶液中加入水，水解平衡向正反应方向移动，促进甲酸根离子的水解，故选D，故答案为：HCOO—+H2OHCOOH+OH—；D；②由图可知，d点溶液pH为8，由电离常数公式可得：溶液中==≈5.6×10−5；由图可知，b点氢氧化钠溶液与甲酸溶液反应得到等浓度的甲酸和甲酸钠混合溶液，溶液呈酸性，溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，由溶液中电荷守恒关系c(Na+)+c(H+)=c(HCOO—)+c(OH—)可知，溶液中钠离子浓度小于甲酸根离子浓度，故答案为：5.6×10−5；<；【小问2详解】①由溶度积可知，溶液中铜离子浓度为1×10−5mol/L时，溶液中氢氧根离子浓度为=2×10−7.5mol/L，则溶液的pH=14—7.5—0.7=6.8，故答案为：6.8；②硫酸铜溶液中通入硫化氢气体发生的反应为硫酸铜溶液与硫化氢反应生成硫化铜沉淀和硫酸，反应的离子方程式为Cu2++H2S=CuS↓+2H+；由溶度积可知，溶液中硫离子浓度为1×10−12mol/L时，溶液中铜离子浓度为故=1×10−24mol/L，答案为：Cu2++H2S=CuS↓+2H+；1×10−24；【小问3详解】①氢氧化钠溶液中氢氧根离子会抑制水的电离，溶液中氢氧根离子浓度越小，水的电离程度越大，则稀释a点氢氧化钠溶液时，溶液中的氢氧根离子浓度减小，所以水的电离程度增大，故答案为：增大；②由图可知，c点时水的电离程度最大，说明氢氧化钠溶液与HAc溶液恰好反应生成NaA，则c点溶液中NaA的物质的量为xmol，若向c点溶液中加入的HA，由物料守恒可知，溶液中元素质量守恒式为3c(Na+)=2c(A—)+2c(HA)，故答案为：3c(Na+)=2c(A—)+2c(HA)。19.是存在于燃气中的一种有害气体，脱除的方法有多种。回答下列问题：（1）氧化回收硫的反应原理为：i：；ii：iii：①根据盖斯定律，反应iii中的______。②化学反应的焓变与反应物和生成物的键能(气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量)有关。已知某些化学键的键能如下表所示：共价键键能339246a120结合(1)中反应原理a=___________。（2）电解法治理是先用溶液吸收含工业废气，所得溶液用惰性电极电解，阳极区所得溶液循环利用。①进入电