河北省张家口市2023-2024学年高二上学期1月期末化学试题（解析版）

张家口市2023—2024学年度高二年级第一学期期末考试化学注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，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。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。可能用到的相对原子质量：H1C12N14O16Al27Cu64一、单项选择题：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，只有一项符合题目要求。1.随着人们生活水平的提高，“电”成为了我们生活不可或缺的一部分。下列我们生活中的“电”是由化学能直接转化为电能的是A.风力发电 B.光伏发电 C.热电厂发电 D.手机电池放电【答案】D【解析】【详解】A．风力发电是将风能转化为机械能再转化为电能，故A不符合题意；B．光伏发电是将太阳能转化为电能，故B不符合题意；C．热电厂火力发电是将化学能转化为热能再转化为机械能最终转化为电能，故C不符合题意；D．手机电池放电是将化学能直接转化为电能，故D符合题意；故选：D。2.生活中很多美轮美奂的现象都蕴含了丰富的化学知识。下列现象与电子跃迁无关的是A．节日烟花B．LED灯光造型C.林间的丁达尔现象D.夜幕中激光投影A.A B.B C.C D.D【答案】C【解析】【详解】A．节日燃放的烟花，烟花中含有不同的金属元素，当金属元素在火焰上灼烧时，原子中的电子吸收了能量，从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的轨道，这时就将多余的能量以光的形式放出，因而能使火焰呈现颜色，与电子跃迁有关，A错误；B．LED灯发光是原子的发射光谱，与原子核外电子发生跃迁有关，B错误；C．林间的丁达尔现象是胶体粒子对光线的散射作用，与电子跃迁无关，C正确；D．电子跃迁产生光子与入射光子具有相关性，即入射光与辐射光的相位相同，如果这一过程能够在物质中反复进行，并且能用其他方式不断补充因物质产生光子而损失的能量，那么产生的光就是激光，与电子跃迁有关，D错误；故选C。3.在“天宫课堂”上，王亚平老师向蓝色渲染的水球中插入泡腾片(主要成分为柠檬酸和碳酸氢钠)，观察到球体中产生小气泡，橙色和蓝色融合，像是充满欢乐的地球。下列说法错误的是A.柠檬酸溶于水会抑制水的电离 B.碳酸氢钠溶液呈碱性C.柠檬酸酸性强于碳酸 D.该过程涉及碳酸氢钠分解过程【答案】D【解析】【详解】A．柠檬酸溶于水会电离出H+，抑制水的电离，A项正确；B．碳酸氢钠溶液中碳酸氢根离子的水解程度大于电离程度，溶液呈碱性，B项正确；C．根据强酸制取弱酸原理，反应产生气泡(CO2)能说明柠檬酸酸性强于碳酸，C项正确；D．该过程是碳酸氢钠与H+反应生成CO2和水的反应，该过程不存在碳酸氢钠分解过程，D项错误；故选D。4.前四周期中基态原子未成对电子最多的原子位于A.s区 B.p区 C.d区 D.ds区【答案】C【解析】【详解】前四周期元素即1~36号元素，未成对电子数最多的元素外围电子排布为3d54s1，共有6个未成对电子，该元素为铬，位于元素周期表的第四周期第VIB族，故C正确。5.针对反应，下列说法正确的是A.低温下能自发进行 B.高温下能自发进行C.任何温度下都不能自发进行 D.任何温度下都能自发进行【答案】C【解析】【详解】C燃烧生成CO为放热反应，则反应2CO(g)=2C(s)+O2(g)为吸热反应，，且该反应为熵减反应，，则，即在任何温度下都不能自发进行，故选C。6.仪器的正确使用是完成实验的前提，下列关于酸式滴定管的使用错误的是A.使用前需要检查是否漏液B.洗净后需要烘干C.装液后需要赶气泡D.最后半滴需要锥形瓶内壁与滴定管嘴部接触后滴下【答案】B【解析】【详解】A．滴定管使用前需要检查是否漏液，故A正确；B．滴定管不能受热，且滴定管使用前只需要洗净不需要烘干，故B错误；C．滴定管装液后需要赶气泡，故C正确；D．最后半滴需要锥形瓶内壁与滴定管嘴部接触后滴下，故D正确；答案选B。7.下列化学用语或表述正确的是A.基态Mn原子价电子轨道表示式：B.基态电子排布式：C.纯碱的水解：D.铅酸电池放电时正极反应式：【答案】A【解析】【详解】A．基态Mn原子的价电子排布式为3d54s2，价电子轨道表示式为，故A正确；B．铁元素位于周期表第四周期第Ⅷ族，基态Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6；故B错误；C．纯碱的水解为分步水解：、，故C错误；D．铅酸电池放电时正极反应式为，故D错误；答案选A。8.某兴趣小组按下图四种装置进行实验，下列有关分析正确的是A.将①中的C换成Zn可通过实验现象对比锌和铁的金属活动性B.一段时间后②中C上会镀一层铜单质C.③的实验原理可应用于船舶钢铁防腐D.向④溶液的铁电极附近滴加1~2滴溶液，会有蓝色沉淀生成【答案】D【解析】【详解】A．①装置为电解池，所以将①中的C换成Zn无法证明锌和铁的金属活动性，A错误；B．②中Fe为阴极，得电子发生还原反应，一段时间后②中Fe上会镀一层铜单质，B错误；C．③中阳极为Fe，所以Fe会参与反应，所以该原理不能用于船舶钢铁防腐，C错误；D．④中Fe作负极，，故向④溶液的铁电极附近滴加1~2滴溶液，会有蓝色沉淀生成，D正确；故选D。9.硫酸是一种重要的化工原料，生产过程中涉及反应。下列实际工业生产中的措施不能用勒夏特列原理来解释的是A.适当提高氧气的投料比例用于提高SO2转化率B.使用合适的催化剂提高合成SO3的效率C.及时分离出SO3用于提高原料转化率D.适当增大压强可以提高SO3的产率【答案】B【解析】【详解】A．适当提高氧气的投料比例，使平衡向右移动，提高SO2转化率，能用勒夏特列原理来解释，故A不选；B．催化剂不影响平衡移动，使用合适的催化剂提高合成SO3的效率，不能用勒夏特列原理来解释，故B选；C．及时分离出SO3，使平衡向右移动，提高原料转化率，能用勒夏特列原理来解释，故C不选；D．适当增大压强使平衡向右移动，提高SO3的产率，能用勒夏特列原理来解释，故D不选；答案选B。10.设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A.27g铝中所含未成对电子的数目为B.1molI2(g)与足量H2(g)充分反应后转移电子数目为C.25℃时，1LpH=3的醋酸溶液中所含的数目为D.粗铜精炼时，阳极质量每减少64g，导线中通过的电子数目为【答案】C【解析】【详解】A．27g铝物质的量为，铝原子的价电子排布为3s23p1,1molAl含1mol未成对电子，则所含未成对电子数目为，A项错误；B．I2(g)与H2(g)的反应为可逆反应，所以1molI2(g)与足量H2(g)充分反应后转移的电子数目小于，B项错误；C．25℃时pH=3的溶液即为的溶液，所以1LpH=3的醋酸溶液中所含的数目为，C项正确；D．粗铜精炼时，阳极上比Cu活泼的金属先放电，则阳极质量减少的不只有铜，所以转移电子数目无法计算，D项错误；故选C。11.TiCl4是制备金属钛(Ti)的中间产物，金红石(TiO2)直接氯化制备TiCl4的反应为。下列说法错误的是A.升高温度有利于TiCl4的制备B.上述反应平衡常数的表达式为C.上述反应中制备1molTiCl4，吸收的热量为172kJD.反应中加入适量碳会增大TiCl4的平衡产率【答案】B【解析】【详解】A．反应为吸热反应，温度升高平衡正向移动，有利于TiCl4的制备，A正确；B．TiO2为固体，所以平衡常数的表达式为，B错误；C．根据上述反应关系可知每制备1molTiCl4，吸收的热量为172kJ，C正确；D．碳会消耗氧气，所以反应中加入适量碳会增大TiCl4的平衡产率，D正确；故选B。12.我国海域辽阔，海岸线漫长，岛屿众多，海水电池的研究十分重要。某铝-海水电池的工作原理示意图如下。该电池M极采用镍网惰性电极，同时可在电池右侧完成铝的回收。下列说法正确的是A.电势：N电极>M电极B.M极的电极反应式为C.离子交换膜可选用阳离子交换膜D.当N极质量减少5.4g时，理论上M极消耗3.36L空气(标准状况下)【答案】B【解析】【分析】电极N为负极，电极反应式为Al-3e-=Al3+，电极M为正极，电极反应式为O2+2H2O+4e-═4OH-，据此作答。【详解】A．由题意可知铝电极为负极，电势：M电极>N电极，故A错误；B．M极氧气参与反应，所以电极反应式为，故B正确；C．若用阳离子交换膜，无法在右侧回收铝，故C错误；D．根据N电极反应方程式Al-3e-=Al3+，当N极减少5.4gAl时，理论上M极消耗标准状况下3.36L氧气，故D错误；答案选B。13.常温下，CaCO3的沉淀溶解平衡曲线如下图。下列叙述错误的是A.常温下，B.b点时会有CaCO3沉淀析出C.将a点溶液蒸发浓缩可以达到c点D.相同温度下，CaCO3在水中的溶解度大于其在Na2CO3溶液中的溶解度【答案】C【解析】【详解】A．由c点数据可知，，A正确；B．b点时cCa2+×cCO3C．将a点溶液蒸发浓缩，溶液中离子浓度会沿ab线移动，不能达到c点，C错误；D．根据沉淀溶解平衡可知，增大会使CaCO3沉淀溶解平衡逆向移动，溶解度降低，D正确；故选C。14.一氯化碘(ICl)是一种卤素互化物，具有强氧化性，McMorris测定和计算了在136~180℃范围内下列反应的平衡常数。Ⅰ.Ⅱ.得到和均为线性关系，如下图所示。某条件下，向一容器中加入一定物质的量的NO和ICl，发生反应Ⅰ和Ⅱ，下列说法错误的是A.反应的平衡常数B.其他条件不变，升高温度，平衡时NO的物质的量增大C.其他条件不变，平衡后缩小容器容积，NOCl的体积分数增大D.其他条件不变，增大NO浓度，可提高I2的产率，降低Cl2的产率【答案】A【解析】【详解】A．反应的平衡常数，A错误；B．升高温度，减小，反应Ⅰ逆向移动，增大，反应Ⅱ正向移动，所以升高温度，平衡时NO的物质的量增大，B正确；C．压缩平衡后的容器容积，反应Ⅰ正向移动，反应Ⅱ逆向移动，NOCl的体积分数增大，C正确；D．增大NO浓度，会使反应Ⅰ正向移动，反应Ⅱ逆向移动，可提高I2的产率，降低Cl2的产率，D正确；故选A。二、非选择题：本题共4小题，共58分。15.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素，W的原子是半径最小的原子，X的原子的L电子层的p能级上没有空轨道，Y的原子L电子层的p能级上只有一对成对电子，Z的基态原子未成对电子数是W、X、Y未成对电子数之和。回答下列问题：（1）W、X、Y、Z分别为___________、___________、___________、___________(均填元素符号)。（2）W原子核外电子的电子云轮廓图形状为___________。（3）X、Y中第一电离能较大的是___________(填元素符号)，原因为___________。（4）Z有两种常见含氧酸根离子，其中酸性条件下的存在形式为___________，加入强碱后向另一种离子形式转化的离子方程式为___________。（5）W对应单质的燃烧热为，写出表示其燃烧热的热化学方程式：___________。【答案】（1）①.H②.N③.O④.Cr（2）球形（3）①.N②.N原子2p轨道处于半满状态，较稳定，所以第一电离能：N>O（4）①.②.（5）【解析】【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素，W的原子是半径最小的原子即为H原子，Y的原子L电子层的p能级上只有一对成对电子的是O，Y是O元素，比O原子序数小，且L电子层的p能级上没有空轨道的是N，则X是N元素，三者未成对电子数之和为6，Z的基态原子未成对电子数是W、X、Y未成对电子数之和，所以Z为Cr元素；【小问1详解】根据分析，W、X、Y、Z分别为H、N、O、Cr；【小问2详解】H原子核外电子排布是1s1，s能级的电子云轮廓图形状为球形；【小问3详解】N的价电子排布式为2s22p3，O的价电子排布式为2s22p4，N原子2p轨道处于半满状态，较稳定，所以第一电离能：N>O；【小问4详解】Cr有两种常见含氧酸根离子，分别是和，其中酸性条件下的存在形式为，加入强碱后向另一种离子形式转化的离子方程式为；【小问5详解】燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成指定的氧化物，表示氢气燃烧热的热化学方程式为。16.氯碱工业指的是工业上用电解饱和氯化钠溶液的方法来制取氢氧化钠(NaOH)、氯气(Cl2)和氢气(H2)，并以它们为原料生产一系列化工产品。氯碱工业是最基本的化学工业之一、Ⅰ.电解饱和氯化钠溶液的装置如下图。（1）高浓度食盐水的投料口为___________(填“a”或“b”)，制取的浓氢氧化钠溶液应从___________(填“c”或“d”)口输出。（2）X应与电源___________(填“正极”或“负极”)相连。（3）上述装置中总反应的离子方程式为___________。Ⅱ.实验室测定氯碱工业所得NaOH溶液浓度的实验步骤如下。步骤1：量取10.00mL氯碱工业所得NaOH溶液，加水稀释并最终配制成1000mL溶液；步骤2：量取20.00mL所配溶液于锥形瓶，加入少量酚酞备用；步骤3：用HCl溶液滴定至终点后记录数据并计算。滴定过程中仪器的选择及读数如下图。（4）步骤2中量取所配溶液时应选用滴定管___________(填“A”或“B”)。（5）步骤3中消耗HCl溶液的体积为___________。（6）滴定至终点时的实验现象为___________。（7）氯碱工业所得NaOH溶液浓度为___________；滴定过程中若未用HCl溶液润洗滴定管，则最终测得NaOH溶液的浓度会___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。【答案】（1）①.a②.c（2）正极（3）（4）B（5）2200mL（6）当滴入最后半滴HCl溶液后，溶液由粉红色褪为无色（7）①.②.偏大【解析】【分析】解饱和氯化钠溶液的方法来制取氢氧化钠(NaOH)、氯气(Cl2)和氢气(H2)，由装置图可知左池为阳极室，与电源的正极相连；右池为阴极室，与电源的负极相连；离子方程式为：。【小问1详解】①由装置图可知左池为阳极室，故高浓度食盐水的投料口为a；②装置中用的是阳离子交换膜，故制取的浓氢氧化钠溶液应从c口输出；【小问2详解】与X相连的是阳极，所以X与电源的正极相连；【小问3详解】氯碱工业反应的离子方程式为；【小问4详解】步骤2中量取所配溶液时应选用碱式滴定管即滴定管B；【小问5详解】由图可知步骤3中消耗HCl溶液的体积为；【小问6详解】滴定至终点时的实验现象为当滴入最后半滴HCl溶液后，溶液由粉红色褪为无色，且半分钟内不再变红；【小问7详解】①滴定所得NaOH溶液的浓度为，所以氯碱工业所得NaOH溶液的浓度为；②滴定过程中若未用HCl溶液润洗滴定管，则滴定时消耗的HCl溶液体积偏大，最终算得NaOH溶液浓度会偏大。17.氨是重要的化工原料。回答下列问题：Ⅰ.某混合溶液始终满足，通过调节溶液的pOH［］，和的变化曲线如下图。（1）回答下列问题：①随pOH变化的曲线为___________(填“L1”或“L2”)。②___________。③若a点为氨水和NH4Cl溶液等体积混合所得，则混合前NH4Cl溶液的物质的量浓度为___________(填选项字母)。A．B．C．Ⅱ.工业上合成氨的原理为。（2）提高H2平衡转化率的具体措施为___________(任写两条)；若按投入密闭容器进行反应，平衡时二者转化率关系：___________(填“>”“=”或“<”)。（3）一定条件下，用铁粉作催化剂，合成氨的部分历程如下图，“*”表示吸附在催化剂表面。①催化剂能改变合成氨的___________(填“活化能”或“反应热”)。②上述反应历程中决速步骤的方程式为___________。（4）工业上将合成氨设计为原电池如下图，其中钯电极A上的电极反应式为___________。【答案】（1）①.L1②.③.B（2）①.增大N2浓度、增大压强、降低温度②.=（3）①.活化能②.（4）【解析】【小问1详解】①pOH越大，酸性越强，越小，所以表示的为L1；②根据交点对应pOH=4.7可知，；③若氨水和NH4Cl溶液等浓度，由于氨水的电离程度大于的水解程度，而a点时，，故cNH3⋅H2O>0.1mol⋅L-1，【小问2详解】①提高H2平衡转化率的具体措施为增大N2浓度、增大压强、降低温度；②若按投入密闭容器进行反应，反应量为，所以；【小问3详解】①催化剂能改变合成氨的活化能，不能改变反应热；②决速步骤为活化能最高的步骤，所以上述反应历程中决速步骤的方程式为；【小问4详解】由图可知，钯电极B上发生的反应为，通过固体介质移向