湖南省岳阳市六校联考2023-2024学年高二上学期期末考试化学试题 含解析

2023年下学期期末教学质量监测试卷高二化学本试卷考试用时75分钟，总分100分可能用到的相对原子质量：H-1C-12N-14O-16S-32Cl-35.5Cu-64一、选择题。(每小题只有一个选项符合题意。本题共14道小题，每小题3分，共42分)1.岳阳市正在争创全国卫生文明城市，下列做法下列做法值得提倡的是A.优先选择私家车出行 B.任意捕捞洞庭湖鱼虾C.工业废水不经处理可以直接排放 D.垃圾尽量分类，电子设备以旧换新【答案】D【解析】【详解】A．优先选择私家车出行不有利于节能减排和改善环境，A错误；B．鱼虾中含有丰富的蛋白质，但随意捕捞鱼虾会影响生态平衡，不可随意捕捞，B错误；C．工业废水中含有大量的有毒有机物和重金属离子，需要将工业废水处理后再排放，C错误；D．将垃圾分类处理有利于环境保护，电子设备以旧换新有利于可持续发展，D正确；故答案选D。2.能量以各种不同的形式呈现在人们面前，我们通过化学反应等方式可以实现不同形式的能量间的转化。下列说法错误的是A.水能、风能、潮汐能均属于可再生能源B.北京冬奥会多个场馆引入光伏发电系统，该系统能将太阳能直接转化为电能C.曹植诗句“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”，“燃豆萁”的过程中化学能转化为热能D.利用液氢作为火箭发射的燃料，液氢燃烧的过程实现了电能转化为化学能【答案】D【解析】【详解】A．水能、风能、潮汐能均属于自然界中的可再生能源，A正确；B．光伏发电系统为光电转换装置，该系统能将太阳能直接转化为电能，B正确；C．豆箕是大豆的秸秆，主要成分为纤维素，燃烧纤维素是把化学能转化为热能，C正确；D．液氢燃烧的过程实现了化学能转化为热能，D错误；故选D。3.对于可逆反应，在不同条件下的反应速率最快的是A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】换算成同一单位后，反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，则A．=0.5；B．v(B)=1.8mol/(L·min)=0.03mol/(L·s)，=0.01；C．=0.2；D．=0.05；显然A中比值最大，反应速率最快；故选A。4.下列说法不正确的是A.能够自发进行的反应一定是放热反应B.基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞C.化学键断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因D.可以根据元素在周期表中的位置推测其原子结构与性质，研究元素性质的变化规律【答案】A【解析】【详解】A．吸热反应也有可能自发，放热反应如果是熵减反应在高温下也不能自发，故A错误；B．分子只有发生碰撞，才有可能是有效碰撞，发生基元反应，故B正确；C．化学键断裂吸热，化学键形成放热，是化学反应中能量变化主要原因，故C正确；D．元素性质随元素原子的核电荷数递增发生周期性递变。可以根据元素在周期表中的位置推测其原子结构与性质，研究元素性质的变化规律，故D正确；故选A。5.下列属于弱电解质的是ANa B.CH3COOH C.BaSO4 D.NaOH【答案】B【解析】【详解】A．弱电解质属于化合物，Na属于单质，故A不符合题意；B．CH3COOH属于弱酸，在溶液中不能完全电离，属于弱电解质，故B符合题意；C．BaSO4属于盐类化合物，溶解部分完全电离，属于强电解质，故C不符合题意；D．NaOH属于强碱，溶液中完全电离，属于强电解质，故D不符合题意；故选：B。6.下列表述不正确的是A.原子轨道能量：1s<2s<3s<4sB.M电子层存在3个能级、9个原子轨道C.的电负性依次增大D.同一周期，碱金属元素的第一电离能最小，最容易失电子【答案】C【解析】【详解】A．能层不同，能级相同的原子轨道，能层越大，能量越大，则原子轨道能量为1s<2s<3s<4s，故A正确；B．M电子层存在s、p、d共3个能级，共有(1+3+5)=9个原子轨道，故B正确；C．同周期主族元素从左向右电负性增大，则N、O、F的电负性依次增大，故C错误；D．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大的趋势，所以同一周期中碱金属元素的第一电离能最小，最容易失电子，故D正确；故选C。7.在不同条件下，反应的反应历程如图所示。下列说法正确的是A.反应B.由图可知，催化剂能降低反应的活化能C.在催化剂的作用下，过程③为反应的控速步骤D.该反应从原理上不能设计成原电池【答案】B【解析】【详解】A.由图示可知，反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应，所以，故A错误；B.由图可知，有催化剂时，活化能明显低于无活化能时，故B正确；C.活化能越高，反应速率越慢，所以在催化剂的作用下，过程②为反应的控速步骤，故C错误；D.该反应为氧化还原反应，所以从原理上能设计成原电池，故D错误；故选B。8.下列各项表达式正确的是A.乙烯的分子模型示意图：B.的结构式：C.的电子式：D.的最外层电子排布式：【答案】D【解析】【详解】A．乙烯分子的结构简式为CH2=CH2，比例模型能够体现出构成分子的各原子体积相对大小，乙烯的比例模型为：，A错误；B．HClO中O分别与H和Cl共用1对电子对，结构式为H-O-Cl，B错误；C．氯离子的最外层的8个电子也要表示出来，的电子式，C错误；D．Fe是26号元素，Fe的价电子排布式为3d64s2，失去3个电子后为3d5，最外层电子排布式3d64s23d5，D正确；故选D。9.如图所示的双液原电池，下列叙述正确的是A.负极的电极反应式是Ag++e-=AgB.Cu电极上发生氧化反应C.盐桥中的阳离子向左池移动D.外电路中，电流从Cu电极流向Ag电极【答案】B【解析】【分析】根据原电池反应原理，铜电极为负极，铜失去电子发生氧化反应；银电极为正极，铜离子得电子发生还原反应，依此解答。【详解】A．负极铜失去电子，发生氧化反应，A错误；B．铜电极负极，铜失去电子发生氧化反应，B正确；C．原电池中，阳离子向正极移动，故盐桥中的阳离子向银电极移动，向右池移动，C错误；D．铜电极为负极，铜失去电子，电子由Cu电极流向Ag电极；电流方向与电子方向相反，故电流从Ag电极流向Cu电极，D错误；答案选B。10.在一定温度下，可逆反应达到平衡的标志是A.A的消耗速率与C的消耗速率相等B.单位时间内生成nmolA的同时生成3nmolBC.A、B的物质的量之比为2∶1D.A、B、C的浓度都不再变化【答案】D【解析】【详解】A．A消耗速率表示正反应速率，C的消耗速率表示逆反应速率，但A、C的系数不相同，故A的消耗速率与C的消耗速率相等，不能说明反应达到化学平衡，A不合题意；B．生成A和生成B均表示逆反应速率，故单位时间内生成nmolA的同时生成3nmolB，不能说明反应达到化学平衡，B不合题意；C．化学平衡的特征之一为各组分的物质的量保持不变，而不是相等或成比例，故A、B的物质的量之比为2∶1不能说明反应达到化学平衡，C不合题意；D．化学平衡的特征之一为各组分的浓度保持不变，故A、B、C的浓度都不再变化说明反应达到化学平衡，D符合题意；故答案为：D。11.25℃时，在等体积的下列溶液中，①的溶液；②的溶液；③的溶液；④的溶液，由水电离出的物质的量由大到小的顺序为A.④②①③ B.①②③④ C.④②③① D.②④③①【答案】C【解析】【详解】①5mol/L的溶液c(OH-)=5mol/L，抑制水的电离，由水电离出的浓度为；②1mol/L的溶液呈中性，对水的电离无影响，c(H+)水=c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L；③的溶液c(H+)=0.1mol/L，抑制水的电离，由水电离出的浓度为；④为强酸弱碱盐，其铵根离子发生水解反应促进水的电离，则由水电离出的物质的量由大到小的顺序为④②③①，故选C。12.常温下，将pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合后，离子浓度的关系正确的是A.c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-) B.c(NH)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)C.c(Cl-)=c(NH)>c(H+)=c(OH-) D.c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)【答案】D【解析】【详解】由于常温下，将pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合后，氨水过量，溶液呈碱性，根据电荷守恒可知，c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)，又溶液呈碱性，即c(OH-)>c(H+)，故离子浓度关系为：c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)，故答案为：D。13.已知水在25℃和100℃时，其电离平衡曲线如图所示，下列说法正确的A.B曲线对应的温度为25℃B.A曲线对应的温度下，同浓度的醋酸、盐酸、硫酸的依次减小C.d点溶液中可大量存在D.b点溶液呈酸性【答案】B【解析】【详解】A．B曲线对应的c(H+)=c(OH-)=10-6mol/L，Kw=10-12，A曲线对应的Kw=10-14，水的电离是吸热过程，升高温度，水的离子积增大，故B曲线对应的温度为100℃，故A错误；B．A曲线对应的温度下，同浓度的醋酸、盐酸、硫酸的c(H+)逐渐增大，pH依次减小，故B正确；C．d点溶液显酸性，ClO-与H+结合生成弱酸HClO，不能大量存在，故C错误；D．b点时c(H+)=c(OH-)=10-6mol/L，溶液显中性，故D错误；答案选B。14.氢能是最重要的新能源，储氢是氢能利用的关键技术，其中一种储氢的方法为：若该反应在恒容密闭容器中进行，下列有关该反应的图像正确的是A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】A．该反应的正反应为吸热反应，升温，平衡常数增大，A项错误；B．增大环己烷的物质的量，平衡正向移动，但是环己烷自身的转化率应降低，B项错误；C．根据“先拐先平数值大”知，增大压强，平衡逆向移动，苯的体积分数应减小，C项错误；D．时使用催化剂，该可逆反应的正、逆反应速率同等倍数增大，D项正确；故选D。二、填空题。(本大题共4小题，每空2分，共58分)15.氮元素在工业应用上有重要地位，回答下列问题：（1）理论研究表明，在和下，异构化反应的能量变化如图。①稳定性：___________(填“>”、“<”或“=”)。②该异构化反应的___________。（2）“长征”运载火箭使用和(偏二甲册)作推进剂。液态在液态中燃烧生成三种气体，放出热量。该反应的热化学方程式为___________。（3）科学家用氮气和氢气制备肼，过程如下：则___________(用含的计算式表示)。（4）我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(用代表)。回答下列问题：①氮原子价电子的轨道表达式(电子排布图)为___________。②元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能。第二周期部分元素的变化趋势如图所示，其中除氮元素外，其他元素的自左而右依次增大的原因是___________；氮元素的呈现异常的原因是___________。【答案】（1）①.>②.+59.3（2）（3）–a+b+c（4）①.②.同周期主族元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大(电负性逐渐增强或其他合理解释)③.N原子的轨道为半充满状态，具有额外稳定性，故不易结合一个电子【解析】【小问1详解】①物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强。根据图示可知物质含有的能量：HNC＞HCN，所以物质的稳定性：HCN＞HNC；②根据图示可知HCN比HNC的能量低59.3kJ，故该异构化反应的△H=+59.3kJ/mol；【小问2详解】12.0gC2H8N2的物质的量，液态C2H8N2与液态N2O4反应产生N2、CO2气体及液态H2O，反应的化学方程式为：C2H8N2(l)+2N2O4(l)=3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(l)，0.2molC2H8N2反应放出热量510kJ，则1molC2H8N2反应放出热量Q=510kJ×=2550kJ，故该反应的热化学方程式为：C2H8N2(l)+2N2O4(l)=3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(l)△H=-2550kJ/mol；【小问3详解】已知根据盖斯定律，将①+②-③，整理可得热化学方程式：(-a+b+c)kJ/mol；【小问4详解】①N为7号元素，基态N原子的价电子排布式为，故基态氮质子的价电子排布图为；②由题意可知，元素的基态气态原子越容易得到一个电子，所放出的能量越大，即第一电子亲和能越大，同周期主族元素随核电荷数的增大，电负性增大，得电子的能力增强，故结合一个电子释放的能量逐渐增大；③基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，则N原子的轨道为半充满状态，相对稳定，不易得电子。16.I．能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关，充分利用好能源是摆在人类面前的重大课题。（1）依据原电池的构成原理，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是___________(填字母)。A．B．C．若以稀硫酸为电解质溶液，则该原电池的正极反应式为___________。（2）依据反应设计原电池装置，负极材料为___________。Ⅱ．如图所示的装置，都是惰性电极。将电路接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在极附近显红色。试回答下列问题：（3）甲装置是甲烷燃料电池(电解质溶液为溶液)的结构示意图，则a处通入的是___________(填“”或“”)。（4）在乙装置中，总反应的离子方程式是___________。（5）工作一段时间之后，如果丙装置中精铜电极的质量增加了，则甲装置中消耗的甲烷的质量为___________g。（6）丁装置中在通电一段时间后，电极上发生的电极反应是___________。【答案】（1）①.C②.O2+4e-+4H+=2H2O（2）Cu（3）（4）（5）0.4（6）Cu2++2e-=Cu【解析】【小问1详解】①依据原电池的构成原理，自发进行的放热的氧化还原反应在理论上可以设计成原电池，A．，该反应不是氧化还原反应，A错误；B．，该反应是吸热反应，B错误；C．，该反应是自发进行的放热的氧化还原反应，C正确；故选C；②若以稀硫酸为电解质溶液，则该燃料原电池的正极反应式：O2+4e-+4H+=2H2O；【小问2详解】依据反应设计原电池装置，负极材料为Cu；【小问3详解】将电路接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在Fe极附近显红色，说明Fe极为电解池阴极，发生电极反应：；甲装置是甲烷燃料电池，则a极为负极，通入CH4，b极为正极，通入O2；【小问4详解】乙装置为电解饱和食盐水，总反应离子方程式：；【小问5详解】丙装置为电解精炼铜，如果丙装置中精铜电极的质量增加了6.4g，说明生成Cu的物质的量为0.1mol，电路中转移电子物质的量为0.2mol，则甲装置中负极的电极反应式，则消耗CH4的物质的量：，对应的质量为；【小问6详解】丁装置Y为阴极，其电极上发生的电极反应式是Cu2++2e-=Cu。17.下列关于合成氨的有关问题，请回答：（1）若在一容积为的密闭容器中加入的和的在一定条件下发生反应：，若在时反应达到平衡，此时测得的物质的量为，则前平均反应速率________，平衡时的转化率为________%。（2）平衡后，若提高的转化率，可以采取的措施有___________(填字母序号)。A.加入催化剂 B.增大容器体积C.降低反应体系的温度 D.通入一定量（3）若在0.5L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下反应：，其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示：T/℃200300400KK1K20.5请完成下列问题：①试比较的大小，___________(填“<”“>”或“=”)。②400℃时，反应的化学平衡常数为__________。当测得和物质的量分别为和时，则该反应的_________(填“<”“>”或“=”)。③下列可用于判断反应达到平衡状态的依据是________(填字母序号)。A．容器中气体压强不再变化B．容器中气体的密度不再变化C．容器中气体平均摩尔质量不再变化D．（4）某科研小组研究：在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对工业合成氨反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度)：①图像中和的关系是：___________(填“>、<或=”)。②四点所处的平衡状态中，反应物的转化率最高的是___________(填字母)。【答案】（1）①.0.01②.50%（2）C（3）①.>②.2③.>④.AC（4）①.>②.c【解析】【小问1详解】根据生成可知，消耗为，前平均反应速率为：；消耗为，的转化率为；【小问2详解】A．催化剂不能使平衡移动，不能改变氢气的转化率，故A不符合题意；B．增大容器体积，压强减小，平衡会向逆向移动，氢气的转化率减小，故B不符合题意；C．该反应为放热反应，降低温度平衡正向移动，氢气转化率增大，故C符合题意；D．加入一定量的氦气，平衡不移动，氢气转化率不变，故D不符合题意；故答案选C；【小问3详解】①因，所以温度升高，平衡逆向移动，K减小，所以；②根据表格数据可知400℃时，的平衡常数为0.5，则反应的平衡常数为0.5的倒数，即平衡常数为2；当测得和物质的量分别为和时，浓度商，所以；③A．该反应前后气体物质的量是变化的，所以压强在未平衡前一直在变化，当容器中气体压强不再变化时，反应达到平衡状态，故A符合题意；B．该反应的反应物和生成物都是气体，混合气总质量是不变的，容器体积也是不变的，所以气体密度一直是不变的，所以容器中气体的密度不再变化不能说明反应达到平衡状态，故B不符合题意；C．该反应中混合气总质量是不变的，但混合气的总物质的量是变化的，所以气体平均摩尔质量是变化的，当容器中气体平均摩尔质量不再变化反应达到平衡状态，故C符合题意；D．表明正逆反应速率不相等，不能说明反应达到平衡状态，故D不符合题意；故选AC；【小问4详解】①由图可知，相同时，对应氨气含高，反应为放热反应，降低温度有利于生成氨气，则；②四点，越大，平衡正向移动的程度越大，的转化率越大，点时的