2020-2021学年高二化学下学期期末质量检测（河北卷）02

-2021学年高二化学下学期期末质量检测（河北卷）02（本卷共20小题，满分100分，考试用时75分钟）可能用到的相对原子质量：H1B11C12N14O16S32Cl35.5第Ⅰ卷（选择题）一、选择题：本题共9小题，每小题3分，共27分。每小题只有一个选项符合题目要求。1．下列有关物质性质和用途说法正确的是（）。A．明矾、聚合氯化铝、聚合氯化铝铁等净水剂的净水原理都是利用金属阳离子水解形成胶体，能吸附水中悬浮物，达到净化水的目的B．我国预计2020年发射首颗火星探测器，其自身携带的太阳能电池帆板的材料是二氧化硅晶体C．今年是高铁提速年，高铁车厢采用铝合金材料制作，主要因为铝密度小、且常温下不与氧气反应D．工业上可以使用铁制容器储运浓硫酸，是因为常温下，铁与浓硫酸不能反应2．下列有关化学用语正确的是（）。A．NaOH的电子式：B．I4O9（碘酸碘）中碘的化合价为+1、+5C．NH5的结构与NH4Cl相似，NH5的结构式为D．离子结构示意图可以表示35Cl－，也可以表示37Cl－3．“84消毒液”的主要成分是NaClO。下列说法错误的是（）。A．长期与空气接触会失效B．不能与“洁厕剂”（通常含盐酸）同时使用C．1L0.2mol/LNaClO溶液含有0.2molClO－D．0.1molNaClO起消毒作用时转移0.2mole－4．常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是（）。A．c（OH－）＝1×10－13mol/L的溶液中：Mg2+、K+、SO42－、NO3－B．＝1×10－10的溶液中：Na+、Cu2+、HCO3－、NO3－C．0.1mol·L－1KNO3溶液：H+、K+、SO42－、I－D．0.1mol·L－1NaHS溶液：H+、Na+、Cl－、SO42－5．根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是（）。选项实验操作和现象结论A用洁净的铂丝蘸取某食盐试样，在酒精灯火焰上灼烧，火焰显黄色说明该食盐试样不含KIO3BSiO2能与氢氟酸及碱反应SiO2是两性氧化物C向某溶液中滴加NaOH溶液，加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝溶液中含NH4+D将石蜡油蒸气通过炽热的碎瓷片分解得到的气体通入溴的四氯化碳溶液，溴的四氯化碳溶液褪色分解产物中含乙烯6．NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（）。A．常温下，pH＝9的CH3COONaQUOTE溶液中，水电离出的H+数目为10－5NAB．1molK2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数目为6NAC．常温下2.24LN2中共用电子对数目为0.3NAD．1L0.1mol·L－1NH4Cl溶液中，NH4+的数目为0.1NA7．根据能量变化示意图，下列热化学方程式正确的是（）。A．N2（g）+3H2（g）＝2NH3（g）ΔH＝－（b－a）kJ·mol－1B．N2（g）+3H2（g）＝2NH3（g）ΔH＝－（a－b）kJ·mol－1C．2NH3（l）＝N2（g）+3H2（g）ΔH＝2（a+b－c）kJ·mol－1D．2NH3（l）＝N2（g）+3H2（g）ΔH＝2（b+c－a）kJ·mol－18．下列实验装置能达到实验目的的是（）。选项ABCD实验装置实验目的用坩埚灼烧分离氯化钾和氯化铵的混合物实验室制备干燥纯净的氯气用乙醇提取溴水中的溴尾气处理混有少量NO的NO29．某离子化物MCl（s）在水中溶解并发生电离，该过程的微观示意图如图。已知NA为阿伏伽德罗常数的值。下列相关说法正确的是（）。A．1molMCl中含有NA对共用电子对B．MCl为弱电解质，在水中仅部分电离C．M+和Cl－均与水分子中的氧原子结合形成水合离子D．MCl在水作用下的溶解和电离过程是物理变化二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项或两项是符合题目要求的。若正确答案只包括一个选项，多选时，该小题得0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的得2分，选两个且正确的得4分，但只要选错一个，该小题得0分。10．杯环芳烃因其结构类似于酒杯而得名，其键线式如图。下列关于杯环芳烃的说法正确的是（）。A．属于芳香烃B．最多与6molH2发生加成反应C．分子式为C44H56O4D．分子内所有原子一定不在同一平面上11．SBP电解法能大幅度提高电解槽的生产能力，如图为SBP电解法制备MoO3的示意图，下列说法错误的是（）。A．a极为电源的负极，发生氧化反应B．电路中转移4mol电子，则石墨电极上产生标准状况下22.4LO2C．钛基钛锰合金电极发生的电极反应为：3H2O+Mo4+－2e－＝MoO3+6H+D．电路中电子流向为：b极钛基钛锰电极12．某温度下，HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0×10－4和1.7×10－5。将pH相同、体积均为V0的两种酸溶液分别加水稀释至体积V，pH随lg的变化如图所示，下列叙述错误的是（）。A．曲线Ⅰ代表CH3COOH溶液B．溶液中水的电离程度：b点小于c点C．相同体积a点的两种酸分别与NaOH溶液恰好中和后，溶液中n（NO2－）＞n（CH3COO－）D．由c点到d点，溶液中保持不变（其中HA、A－分别代表相应的酸和酸根离子）13．工业上，可采用还原法处理尾气中NO，其原理：2NO（g）+2H2（g）N2（g）+2H2O（g）△H＜0。在化学上，正反应速率方程式表示为v（正）＝k（正）·cm（NO）·cn（H2），逆反应速率方程式表示为v（逆）＝k（逆）·cx（N2）·cy（H2O），其中，k表示反应速率常数，只与温度有关，m，n，x，y叫反应级数，由实验测定。在恒容密闭容器中充入NO、H2，在T℃下进行实验，测得有关数据如下：实验c（NO）/mol·L－1c（H2）/mol·L－1v（正）/mol·L－1·min－1①0.100.100.414k②0.100.401.656k③0.200.101.656k下列有关推断正确的是（）。A．上述反应中，正反应活化能大于逆反应活化能B．若升高温度，则k（正）增大，k（逆）减小C．在上述反应中，反应级数：m＝2，n＝1D．在一定温度下，NO、H2的浓度对正反应速率影响程度相同第Ⅱ卷（非选择题）三、非选择题：共57分。第14~16题为必考题，每个试题考生都必须作答。第17~18题为选考题，每个试题考生根据要求作答。（一）必考题，共42分14．二氧化氯（ClO2）是一种高效、安全的消毒剂，常温下是一种黄绿色气体，11℃时液化成红棕色液体，易溶于水但不与水反应。工业上著名的开斯汀法制备二氧化氯的部分流程图如图1。某研究小组用图2装置模拟ClO2发生器中的反应来制备ClO2（夹持装置已略去）（1）写出NaClO3与盐酸反应的化学方程式_________________________。（2）冰水浴的作用是_________________________。（3）NaOH溶液中发生的主要反应的离子方程式为_________________________。（4）将ClO2通入到KI溶液中，再向其中加入适量CCl4，振荡、静置，观察到_________，证明ClO2具有氧化性。（5）ClO2常用作自来水消毒剂，碘量法可以检测水中ClO2的浓度，步骤如下：①取1L水样，加入足量的碘化钾，再用氢氧化钠溶液调至中性，并加入淀粉溶液，溶液变蓝（已知ClO2全部转化为NaClO2）；②用1×10－3mol·L－1的Na2S2O3溶液滴定，消耗Na2S2O3溶液10.00mL（已知：2S2O32－+I2S4O62－+2I－）；确定操作②达到滴定终点的现象是____________________________________；经计算，水样中ClO2的浓度是________mg·L－1。（6）一定温度和电压下，电解精制食盐水可制得NaClO3和H2。已知3Cl2+6OH－＝ClO3－+5Cl－+3H2O，电解时应选用____________交换膜（填“阳离子”或“阴离子”），阴极电极反应式为_______________。15．硫酸铅（PbSO4）广泛应用于制造铅蓄电池、白色颜料等。工业生产中利用方铅矿（主要成分为PbS，含有FeS2等杂质）和软锰矿（主要成分为MnO2）制备PbSO4的工艺流程如图：已知：i．PbCl2难溶于冷水，易溶于热水。ii．PbCl2（s）+2Cl－（aq）PbCl42－（aq）ΔH＞0。iii．Ksp（PbSO4）＝1.08×10－8，Ksp（PbCl2）＝1.6×10－5。（1）“浸取”时需要加热，此时盐酸与MnO2、PbS发生反应生成PbCl2和S的化学方程式为__________________________________________。（2）“调pH”的目的是__________________。（3）“沉降”操作时加入冰水的作用是__________________。（4）20℃时，PbCl2（s）在不同浓度的盐酸中的最大溶解量（g·L－1）如图所示。下列叙述正确的是__________（填字母）。A．盐酸浓度越小，Ksp（PbCl2）越小B．x、y两点对应的溶液中c（Pb2+）不相等C．当盐酸浓度为1mol·L－1时，溶液中c（Pb2+）一定最小D．当盐酸浓度小于1mol·L－1时，随着HCl浓度的增大，PbCl2溶解量减小是因为Cl－浓度增大使PbCl2溶解平衡逆向移动（5）PbCl2经“沉淀转化”后得到PbSO4，当c（Cl－）＝0.1mol·L－1时，c（SO42－）＝______________。（6）“滤液a”经过处理后可以返回到__________工序循环使用。利用制备的硫酸铅与氢氧化钠反应制备目前用量最大的热稳定剂三盐基硫酸铅（3PbO·PbSO4·H2O），该反应的化学方程式为__________________。16．中科院大连化学物理研究所设计了一种新型Na－Fe3O4/HZSM－5多功能复合催化剂，成功实现了CO2直接加氢制取高辛烷值汽油，该研究成果被评价为“CO2催化转化领域的突破性进展”。（1）已知：2H2（g）+O2（g）＝2H2O（l）ΔH＝－571.6kJ·mol－1C8H18（l）+O2（g）＝8CO2（g）+9H2O（l）ΔH＝－5518kJ·mol－1则8CO2（g）+25H2（g）＝C8H18（l）+16H2O（l）ΔH＝___kJ·mol－1。（2）氨硼烷（NH3BH3）是储氢量最高的材料之一，氨硼烷还可作燃料电池，其工作原理如图1所示。氨硼烷电池工作时正极的电极反应式为__________。（3）常见含硼的化合物有NaBH4、NaBO2，已知NaBH4溶于水生成NaBO2、H2，写出其化学方程式_______。为NaBH4反应的半衰期（反应一半所需要的时间，单位为min）。lgt1/2随pH和温度的变化如图2所示，则T1______T2（填“＞”或“＜”）。（4）燃油汽车尾气含有大量的NO，在活化后的V2O5催化作用下，氨气将NO还原成N2的一种反应历程如图3所示。根据图写出总反应的化学方程式_______________。（二）选考题，共15分。请考生从2道题中任选一题作答，并用2B铅笔将答题卡上所选题目对应的题号右侧方框涂黑，按所涂题号进行评分；多涂、多答，按所涂的首题进行评分；不涂，按本选考题的首题进行评分。17．【选修3：物质结构与性质】（15分）硫氰酸盐在化学工业中应用广泛。（1）组成硫氰酸根（SCN－）的三种元素的部分性质见下表：①硫氰酸根中碳元素的化合价为____________。②碳元素的I1、I2均比氮小。但I3却比氮高，其原因是________________。（2）晶体场理论认为，基态离子的d轨道存在未成对电子时，d电子发生d－d跃迁是金属阳离子在水溶液中显色的主要原因。下列硫氰酸盐的水溶液有颜色的是____（填标号）。A．KSCNB．Fe（SCN）3C．Ni（SCN）2D．Zn（SCN）2（3）NH4SCN广泛应用于医药、印染等行业，隔绝空气加热后可分解生成NH3、CS2、H2S、（CN）2及N2。①SCN－可能具有［S－C≡N］－和____________（填结构式）两种结构，中心原子碳的轨道杂化方式均为________。②（CN）2熔沸点高于N2的原因是____________________。（4）硫氰酸钴可用于毒品检验。其水合物晶体的晶胞结构如下图所示（所有原子都不在晶胞的顶点或棱上）。①晶体中微粒间作用力有____（填标号）。A．金属键B．氢键C．非极性键D．极性键E．配位键②晶体的化学式为____________。③硫氰酸钴晶体属于正交晶系，晶胞参数分别为anm、bnm、cnm，α＝β＝γ＝90°。晶体的摩尔质量为Mg·mol－1。则晶体密度＝____________g·cm－3（列计算式）。18．【选修5：有机化学基础】（15分）有机化合物E（HO－CH＝CHCOOH）是工业上合成一种锅炉防腐剂的中间体，合成路线如下：已知：①R1CHO+R2CH2COOHR1CH＝C（R2）COOH+H2O（R1、R2为烃基或其它有机原子团）②RCH＝C（COOH）2RCH＝CHCOOH+CO2③CH3CH＝CH2+Cl2ClCH2CH＝CH2+HCl回答下列问题：（1）有机物A的名称为________。1mol有机物C与足量NaHCO3反应，能产生标准状下44.8LCO2，写出C的结构简式：________________。（2）有机物B中含有的官能团的名称为____________。比B多一个“CH2”原子团的同系物M，满足下列条件的同分异构体有____种，其中核磁共振氢谱为5组峰的结构简式为__________________。①与氯化铁溶液混合成紫色；②能发生银镜反应（3）有机物D能发生的化学反应有_________（填写选项字母）。A．加成反应B．水解反应C．氧化反应D．消去反应（4）写出反应①的化学方程式：__________________________。（5）根据题目信息，以丙烯为原料（其他无机试剂任选），设计制备化合物C的合成路线：______________。

绝密★启用前2020-2021学年高二化学下学期期末质量检测（河北卷）02（本卷共20小题，满分100分，考试用时75分钟）可能用到的相对原子质量：H1B11C12N14O16S32Cl35.5第Ⅰ卷（选择题）一、选择题：本题共9小题，每小题3分，共27分。每小题只有一个选项符合题目要求。1．下列有关物质性质和用途说法正确的是（）。A．明矾、聚合氯化铝、聚合氯化铝铁等净水剂的净水原理都是利用金属阳离子水解形成胶体，能吸附水中悬浮物，达到净化水的目的B．我国预计2020年发射首颗火星探测器，其自身携带的太阳能电池帆板的材料是二氧化硅晶体C．今年是高铁提速年，高铁车厢采用铝合金材料制作，主要因为铝密度小、且常温下不与氧气反应D．工业上可以使用铁制容器储运浓硫酸，是因为常温下，铁与浓硫酸不能反应【解析】选A。A选项，明矾、聚合氯化铝、聚合氯化铝铁等净水剂的净水原理都是利用金属阳离子水解形成胶体，能吸附水中悬浮物，达到净化水的目的，故A正确；B选项，太阳能电池帆板的材料是硅晶体，故B错误；C选项，今年是高铁提速年，高铁车厢采用铝合金材料制作，主要因为铝密度小、铝常温下与氧气反应生成致密氧化膜阻止金属继续反应，故C错误；D选项，工业上可以使用铁制容器储运浓硫酸，是因为常温下，铁与浓硫酸发生钝化，故D错误。2．下列有关化学用语正确的是（）。A．NaOH的电子式：B．I4O9（碘酸碘）中碘的化合价为+1、+5C．NH5的结构与NH4Cl相似，NH5的结构式为D．离子结构示意图可以表示35Cl－，也可以表示37Cl－【解析】选D。氢氧化钠属于离子化合物，电子式中需要标出阴阳离子所带电荷，钠离子直接用离子符号表示，氢氧根离子需要标出最外层电子，氢氧化钠的电子式为，A错误；根据名称可知，I4O9中含碘酸根（IO3－），且根据氧原子个数可知，含有的碘酸根的为3个，故I4O9可以写成I（IO3）3的形式，故碘元素的价态有+3价和+5价，B错误；NH5为离子化合物，由铵根离子和H－构成，故无结构式，C错误；根据离子结构示意图可知质子数是17，核外电子数是18，为氯离子，可以表示35Cl－，也可以表示37Cl－，D正确。3．“84消毒液”的主要成分是NaClO。下列说法错误的是（）。A．长期与空气接触会失效B．不能与“洁厕剂”（通常含盐酸）同时使用C．1L0.2mol/LNaClO溶液含有0.2molClO－D．0.1molNaClO起消毒作用时转移0.2mole－【解析】选C。空气中含有二氧化碳和水蒸气，长期与空气接触发生反应生成次氯酸，次氯酸不稳定分解，导致消毒液失效，故A正确；“84消毒液”的主要成分是NaClO，“洁厕剂”通常含盐酸，二者同时使用发生氧化还原反应生成氯气而失效，不能同时使用，故B正确；1L0.2mol/LNaClO溶液中溶质的物质的量为0.2mol，NaClO属于强碱弱酸盐，ClO－水解生成HClO，导致溶液中ClO－的物质的量小于0.2mol，故C错误；NaClO具有氧化性，起消毒作用时Cl元素化合价降低，由+1价变为－1价，则0.1molNaClO转移0.2mole－，故D正确。4．常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是（）。A．c（OH－）＝1×10－13mol/L的溶液中：Mg2+、K+、SO42－、NO3－B．＝1×10－10的溶液中：Na+、Cu2+、HCO3－、NO3－C．0.1mol·L－1KNO3溶液：H+、K+、SO42－、I－D．0.1mol·L－1NaHS溶液：H+、Na+、Cl－、SO42－【解析】选A。A选项，c（OH－）＝1×10－13mol/L的溶液，说明是酸性溶液，与Mg2+、K+、SO42－、NO3－共存，故A正确；B选项，＝1×10－10的溶液，则c（OH－）＝1×10－2mol/L，溶液显碱性，与Cu2+反应生成氢氧化铜沉淀，与HCO3－反应生成碳酸根和水，故B错误；C选项，c（NO3－）＝0.1mol·L－1与H+、I－发生氧化还原反应，故C错误；D选项，c（HS－）＝0.1mol·L－1与H+反应生成硫化氢，故D错误。5．根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是（）。选项实验操作和现象结论A用洁净的铂丝蘸取某食盐试样，在酒精灯火焰上灼烧，火焰显黄色说明该食盐试样不含KIO3BSiO2能与氢氟酸及碱反应SiO2是两性氧化物C向某溶液中滴加NaOH溶液，加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝溶液中含NH4+D将石蜡油蒸气通过炽热的碎瓷片分解得到的气体通入溴的四氯化碳溶液，溴的四氯化碳溶液褪色分解产物中含乙烯【解析】选C。钾的焰色反应被钠的焰色反应所掩盖，观察钾的焰色反应要透过蓝色钴玻璃，则实验中不能确定是否有KIO3，A错误；二氧化硅与氢氟酸反应为其特性，二氧化硅为酸性氧化物，B错误；氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，通过现象可知，溶液中滴加氢氧化钠溶液并加热产生氨气，说明溶液中含NH4+，C正确；不饱和烃能使溴的四氯化碳溶液褪色，由现象可知，分解产物中含有不饱和烃，但不一定为乙烯，D错误。6．NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（）。A．常温下，pH＝9的CH3COONaQUOTE溶液中，水电离出的H+数目为10－5NAB．1molK2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数目为6NAC．常温下2.24LN2中共用电子对数目为0.3NAD．1L0.1mol·L－1NH4Cl溶液中，NH4+的数目为0.1NA【解析】选B。溶液的体积未知，不能求出溶液中水电离出的H+数，A错误；K2Cr2O7被还原为Cr3+中，2个+6价的Cr转化为+3价，共转移6个电子，则1molK2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NA，B正确；常温下，不能用标况下气体摩尔体积计算N2的物质的量，则共用电子对数目不是0.3NA，C错误；NH4+是弱碱阳离子，发生水解：NH4++H2ONH3·H2O+H+，因此NH4+数量小于0.1NA，D错误。7．根据能量变化示意图，下列热化学方程式正确的是（）。A．N2（g）+3H2（g）＝2NH3（g）ΔH＝－（b－a）kJ·mol－1B．N2（g）+3H2（g）＝2NH3（g）ΔH＝－（a－b）kJ·mol－1C．2NH3（l）＝N2（g）+3H2（g）ΔH＝2（a+b－c）kJ·mol－1D．2NH3（l）＝N2（g）+3H2（g）ΔH＝2（b+c－a）kJ·mol－1【解析】选D。由图可知，N2（g）+H2（g）＝NH3（g）△H＝（a－b）kJ•mol－1，N2（g）+H2（g）＝NH3（l）△H＝（a－b－c）kJ•mol－1；结合以上分析可知：N2（g）+3H2（g）＝2NH3（g）△H＝－2（b－a）kJ•mol－1，故A错误；结合以上分析可知：N2（g）+3H2（g）＝2NH3（g）△H＝－2（b－a）kJ•mol－1，故B错误；物质的量与热量成正比、互为可逆反应的焓变的数值相同而符号相反，则2NH3（1）＝N2（g）+3H2（g）△H＝2（－a+b+c）kJ•mol－1，故C错误；结合选项C可知，2NH3（1）＝N2（g）+3H2（g）△H＝2（b+c－a）kJ•mol－1，故D正确。8．下列实验装置能达到实验目的的是（）。选项ABCD实验装置实验目的用坩埚灼烧分离氯化钾和氯化铵的混合物实验室制备干燥纯净的氯气用乙醇提取溴水中的溴尾气处理混有少量NO的NO2【解析】选D。氯化铵受热分解，遇冷化合，又生成了氯化铵，不可以用坩埚灼烧分离氯化钾和氯化铵的混合物，A错误；浓盐酸易挥发，加热时有HCl和水蒸气逸出，所以收集的氯气中含有HCl和水蒸气，B错误；乙醇与水任意比互溶，不可用乙醇提取溴水中的溴，可以使用苯或四氯化碳作为萃取剂，C错误；氢氧化钠可以与混有少量NO的NOx气体反应生成硝酸盐和亚硝酸盐，D正确。9．某离子化物MCl（s）在水中溶解并发生电离，该过程的微观示意图如图。已知NA为阿伏伽德罗常数的值。下列相关说法正确的是（）。A．1molMCl中含有NA对共用电子对B．MCl为弱电解质，在水中仅部分电离C．M+和Cl－均与水分子中的氧原子结合形成水合离子D．MCl在水作用下的溶解和电离过程是物理变化【解析】选D。MCl为离子化合物，不存在共用电子对，A错误；MCl为离子化合物，故MCl为强电解质，在水中完全电离，B错误；M+与水分子中的氧原子结合形成水合离子、Cl－与水分子中的氢原子结合形成水合离子，C错误；MCl在水作用下的溶解和电离过程中没有新物质生成，是物理变化，D正确。二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项或两项是符合题目要求的。若正确答案只包括一个选项，多选时，该小题得0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的得2分，选两个且正确的得4分，但只要选错一个，该小题得0分。10．杯环芳烃因其结构类似于酒杯而得名，其键线式如图。下列关于杯环芳烃的说法正确的是（）。A．属于芳香烃B．最多与6molH2发生加成反应C．分子式为C44H56O4D．分子内所有原子一定不在同一平面上【解析】选CD。杯环芳烃含有苯环，但在元素组成上含有C、H、O三种元素，不属于芳香烃，故A错误；1mol苯环能与3mol氢气发生加成反应，所以1mol杯环芳烃最多与12molH2发生加成反应，故B错误；由键线式可知分子式为C44H56O4，故C正确；分子中含有饱和碳原子，碳原子与所连的四个原子不在同一平面上，所以分子内所有原子一定不在同一平面上，故D正确。11．SBP电解法能大幅度提高电解槽的生产能力，如图为SBP电解法制备MoO3的示意图，下列说法错误的是（）。A．a极为电源的负极，发生氧化反应B．电路中转移4mol电子，则石墨电极上产生标准状况下22.4LO2C．钛基钛锰合金电极发生的电极反应为：3H2O+Mo4+－2e－＝MoO3+6H+D．电路中电子流向为：b极钛基钛锰电极【解析】选BD。根据图像电流方向，可知a为负极，b为正极，石墨为阴极，钛基钛锰合金为阳极。A选项，根据上面分析得出a极为电源的负极，发生氧化反应，故A正确；B选项，石墨是氢离子得到电子生成氢气，因此电路中转移4mol电子，则石墨电极上产生标准状况下44.8L氢气，故B错误；C选项，钛基钛锰合金电极是阳极，发生氧化反应，电极反应为：3H2O+Mo4+－2e－＝MoO3+6H+，故C正确；D选项，电路中电子流向为：负极a极阴极石墨，阳极钛基钛锰电极正极b极，故D错误。12．某温度下，HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0×10－4和1.7×10－5。将pH相同、体积均为V0的两种酸溶液分别加水稀释至体积V，pH随lg的变化如图所示，下列叙述错误的是（）。A．曲线Ⅰ代表CH3COOH溶液B．溶液中水的电离程度：b点小于c点C．相同体积a点的两种酸分别与NaOH溶液恰好中和后，溶液中n（NO2－）＞n（CH3COO－）D．由c点到d点，溶液中保持不变（其中HA、A－分别代表相应的酸和酸根离子）【解析】选C。由电离常数可知，HNO2和CH3COOH都是弱酸，并且醋酸的酸性更弱。pH相同、体积均为V0的两种酸溶液中，醋酸的物质的量比亚硝酸大。相同pH的弱酸加水稀释，酸性越强的酸，pH变化越大，所以曲线Ⅰ代表CH3COOH溶液，A选项正确；从图中可以看出，溶液的pHb点小于c点，说明c（H+）b点比c点大，c（OH－）c点比b点大，从而说明溶液中水的电离程度c点比b点大，B选项正确；相同体积a点的两种酸，醋酸的物质的量大，分别与NaOH溶液恰好中和后，溶液中n（NO2－）＜n（CH3COO－），C选项错误；＝＝，D由c点到d点，弱酸的电离常数和水的电离常数都不变，所以不变，即保持不变，D选项正确。13．工业上，可采用还原法处理尾气中NO，其原理：2NO（g）+2H2（g）N2（g）+2H2O（g）△H＜0。在化学上，正反应速率方程式表示为v（正）＝k（正）·cm（NO）·cn（H2），逆反应速率方程式表示为v（逆）＝k（逆）·cx（N2）·cy（H2O），其中，k表示反应速率常数，只与温度有关，m，n，x，y叫反应级数，由实验测定。在恒容密闭容器中充入NO、H2，在T℃下进行实验，测得有关数据如下：实验c（NO）/mol·L－1c（H2）/mol·L－1v（正）/mol·L－1·min－1①0.100.100.414k②0.100.401.656k③0.200.101.656k下列有关推断正确的是（）。A．上述反应中，正反应活化能大于逆反应活化能B．若升高温度，则k（正）增大，k（逆）减小C．在上述反应中，反应级数：m＝2，n＝1D．在一定温度下，NO、H2的浓度对正反应速率影响程度相同【解析】选C。反应2NO（g）+2H2（g）N2（g）+2H2O（g）△H＜0的正反应是放热反应，反应热等于正反应活化能与逆反应活化能之差，由此推知，正反应活化能小于逆反应活化能，故A错误；升高温度，正、逆反应速率都增大，故正、逆反应速率常数都增大，故B错误；由表格数据知，①、②实验数据比较，＝4n＝＝4，故n＝1。＝2m＝＝4，则m＝2，故C正确；由于正反应速率表达式中NO、H2的反应级数不相等，所以，NO、H2浓度对正反应速率的影响程度不相同，故D错误。第Ⅱ卷（非选择题）三、非选择题：共57分。第14~16题为必考题，每个试题考生都必须作答。第17~18题为选考题，每个试题考生根据要求作答。（一）必考题，共42分14．二氧化氯（ClO2）是一种高效、安全的消毒剂，常温下是一种黄绿色气体，11℃时液化成红棕色液体，易溶于水但不与水反应。工业上著名的开斯汀法制备二氧化氯的部分流程图如图1。某研究小组用图2装置模拟ClO2发生器中的反应来制备ClO2（夹持装置已略去）（1）写出NaClO3与盐酸反应的化学方程式_________________________。（2）冰水浴的作用是_________________________。（3）NaOH溶液中发生的主要反应的离子方程式为_________________________。（4）将ClO2通入到KI溶液中，再向其中加入适量CCl4，振荡、静置，观察到_________，证明ClO2具有氧化性。（5）ClO2常用作自来水消毒剂，碘量法可以检测水中ClO2的浓度，步骤如下：①取1L水样，加入足量的碘化钾，再用氢氧化钠溶液调至中性，并加入淀粉溶液，溶液变蓝（已知ClO2全部转化为NaClO2）；②用1×10－3mol·L－1的Na2S2O3溶液滴定，消耗Na2S2O3溶液10.00mL（已知：2S2O32－+I2S4O62－+2I－）；确定操作②达到滴定终点的现象是____________________________________；经计算，水样中ClO2的浓度是________mg·L－1。（6）一定温度和电压下，电解精制食盐水可制得NaClO3和H2。已知3Cl2+6OH－＝ClO3－+5Cl－+3H2O，电解时应选用____________交换膜（填“阳离子”或“阴离子”），阴极电极反应式为_______________。【答案】（1）2NaClO3+4HCl＝2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O（2）使ClO2冷凝为液体，收集ClO2（3）2OH－+Cl2＝Cl－+ClO－+H2O（4）下层液体呈紫红色（5）溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色；0.675（6）阴离子；2H2O+2e－＝H2↑+2OH－【解析】（1）在ClO2发生器中，NaClO3和盐酸反应ClO2、氯气、氯化钠，根据得失电子守恒，反应方程式为2NaClO3+4HCl＝2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O；（2）ClO2常温下是一种黄绿色气体，11℃时液化成红棕色液体，所以冰水浴的作用是使ClO2冷凝为液体，收集ClO2；（3）烧瓶中生成的氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式是2OH－+Cl2＝Cl－+ClO－+H2O；（4）将ClO2通入到KI溶液中，I－被氧化为I2，再向其中加入适量CCl4，振荡、静置，观察到下层液体呈紫红色，证明ClO2具有氧化性；（5）ClO2与碘化钾反应的离子方程式是2I－+2ClO2＝I2+2ClO2－，Na2S2O3溶液滴定I2的离子方程式是2S2O32－+I2S4O62－+2I－，可得关系式ClO2～Na2S2O3；用1×10－3mol·L－1的Na2S2O3溶液滴定，达到滴定终点，碘完全消耗，现象是滴入最后一滴Na2S2O3溶液，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色；n（ClO2）＝n（Na2S2O3）＝0.01L×1×10－3mol·L－1＝1×10－5mol，水样中ClO2的浓度是＝0.675mg·L－1；（6）电解时阴极发生还原反应生成氢气，阴极反应式是2H2O+2e－＝H2↑+2OH－，阳极发生2Cl－－2e－＝Cl2↑，OH－向阳极移动，发生3Cl2+6OH－＝ClO3－+5Cl－+3H2O，可制得NaClO3，所以电解时应选用阴离子交换膜。15．硫酸铅（PbSO4）广泛应用于制造铅蓄电池、白色颜料等。工业生产中利用方铅矿（主要成分为PbS，含有FeS2等杂质）和软锰矿（主要成分为MnO2）制备PbSO4的工艺流程如图：已知：i．PbCl2难溶于冷水，易溶于热水。ii．PbCl2（s）+2Cl－（aq）PbCl42－（aq）ΔH＞0。iii．Ksp（PbSO4）＝1.08×10－8，Ksp（PbCl2）＝1.6×10－5。（1）“浸取”时需要加热，此时盐酸与MnO2、PbS发生反应生成PbCl2和S的化学方程式为__________________________________________。（2）“调pH”的目的是__________________。（3）“沉降”操作时加入冰水的作用是__________________。（4）20℃时，PbCl2（s）在不同浓度的盐酸中的最大溶解量（g·L－1）如图所示。下列叙述正确的是__________（填字母）。A．盐酸浓度越小，Ksp（PbCl2）越小B．x、y两点对应的溶液中c（Pb2+）不相等C．当盐酸浓度为1mol·L－1时，溶液中c（Pb2+）一定最小D．当盐酸浓度小于1mol·L－1时，随着HCl浓度的增大，PbCl2溶解量减小是因为Cl－浓度增大使PbCl2溶解平衡逆向移动（5）PbCl2经“沉淀转化”后得到PbSO4，当c（Cl－）＝0.1mol·L－1时，c（SO42－）＝______________。（6）“滤液a”经过处理后可以返回到__________工序循环使用。利用制备的硫酸铅与氢氧化钠反应制备目前用量最大的热稳定剂三盐基硫酸铅（3PbO·PbSO4·H2O），该反应的化学方程式为__________________。【答案】（1）MnO2+PbS+4HClPbCl2+S+MnCl2+2H2O（2）除去Fe3+（3）温度降低，PbCl2+2Cl－PbCl42－平衡左移，使PbCl42－转化为PbCl2，便于析出PbCl2晶体（或PbCl2难溶于冷水，降低PbCl2的溶解度，便于析出PbCl2晶体（4）BD（5）6.75×10－6mo1•L－1（6）浸取；4PbSO4+6NaOH＝3PbO•PbSO4•H2O+3Na2SO4+2H2O【解析】（1）根据题意可知该过程中MnO2将PbS2中的S元素氧化成S单质，锰元素被还原成Mn2+，根据电子守恒和元素守恒可得方程式为MnO2+PbS+4HClPbCl2+S+MnCl2+2H2O；（2）调节pH的主要目的是使Fe3+转化为沉淀，从而除去；（3）温度降低，PbCl2+2Cl－PbCl42－平衡左移，使PbCl42－转化为PbCl2，便于析出PbCl2晶体（或PbCl2难溶于冷水，降低PbCl2的溶解度，便于析出PbCl2晶体），所以沉降时加入冰水；（4）PbCl2是微溶化合物，溶于水存在平衡：PbCl2（s）Pb2+（aq）+2Cl－（aq），由图象可知在浓度为1mol/L时溶解量最小；结合题目所给信息可知，小于1mol/L时，主要是电离出的氯离子抑制氯化铅的溶解，大于1mol/L时，可发生PbCl2（s）+2Cl－（aq）PbCl42－（aq），而促进溶解。Ksp（PbCl2）只受温度的影响，温度不变，则Ksp（PbCl2）不变，故A错误；根据分析可知x、y两点对应的溶液中的溶质不同，所以c（Pb2+）不相等，故B正确；根据分析可知当盐酸浓度大于1mol/L之后，主要发生反应：PbCl2（s）+2Cl－（aq）PbCl42－（aq），所以此时c（Pb2+）不一定最小，故C错误；根据分析可知盐酸浓度小于1mol·L－1时，主要存在平衡PbCl2（s）Pb2+（aq）+2Cl－（aq），氯离子的增多使平衡逆向移动，故D正确；综上所述选BD；（5）沉淀转化的方程式为PbCl2（s）+SO42－（aq）PbSO4（s）+2Cl－（aq），该反应的平衡常数K＝＝＝＝，所以当c（Cl－）＝0.1mol/L时，c（SO42－）＝c2（Cl－）÷mol/L＝（0.1）2÷mol/L＝6.75×10－6mol/L；（6）发生沉淀转化后，滤液a中的主要溶质为HCl，所以经处理后可以返回到浸取工序循环使用；反应物有PbSO4和NaOH，生成中有3PbO·PbSO4·H2O，根据元素化合价的变化可知该反应不是氧化还原反应，根据元素守恒可得方程式：4PbSO4+6NaOH＝3PbO·PbSO4·H2O+3Na2SO4+2H2O。16．中科院大连化学物理研究所设计了一种新型Na－Fe3O4/HZSM－5多功能复合催化剂，成功实现了CO2直接加氢制取高辛烷值汽油，该研究成果被评价为“CO2催化转化领域的突破性进展”。（1）已知：2H2（g）+O2（g）＝2H2O（l）ΔH＝－571.6kJ·mol－1C8H18（l）+O2（g）＝8CO2（g）+9H2O（l）ΔH＝－5518kJ·mol－1则8CO2（g）+25H2（g）＝C8H18（l）+16H2O（l）ΔH＝___kJ·mol－1。（2）氨硼烷（NH3BH3）是储氢量最高的材料之一，氨硼烷还可作燃料电池，其工作原理如图1所示。氨硼烷电池工作时正极的电极反应式为__________。（3）常见含硼的化合物有NaBH4、NaBO2，已知NaBH4溶于水生成NaBO2、H2，写出其化学方程式_______。为NaBH4反应的半衰期（反应一半所需要的时间，单位为min）。lgt1/2随pH和温度的变化如图2所示，则T1______T2（填“＞”或“＜”）。（4）燃油汽车尾气含有大量的NO，在活化后的V2O5催化作用下，氨气将NO还原成N2的一种反应历程如图3所示。根据图写出总反应的化学方程式_______________。【答案】（1）－1627（2）2H++H2O2+2e－＝2H2O（3）NaBH4+2H2O＝NaBO2+4H2↑；＜（4）4NO+4NH3+O24N2+6H2O【解析】（1）①2H2（g）+O2（g）＝2H2O（l）ΔH＝－571.6kJ·mol－1②C8H18（l）+O2（g）＝8CO2（g）+9H2O（l）ΔH＝－5518kJ·mol－1，根据盖斯定律①×－②，整理可得：8CO2（g）+25H2（g）＝C8H18（l）+16H2O（l）△H＝（－571.6kJ/mol）×－（－5518kJ/mol）＝－1627kJ/mol；（2）氨硼烷（NH3•BH3）电池工作时的总反应为：NH3•BH3+3H2O2＝NH4BO2+4H2O，右侧H2O2得到电子、发生还原反应，所在电极为正极，电极反应式为3H2O2+6H++6e－＝6H2O；（3）NaBH4可水解放出氢气，反应方程式为：NaBH4+2H2O＝NaBO2+4H2↑，在酸性条件下，NaBH4不能稳定性存在，NaBH4和酸反应生成硼酸和氢气，反应的离子方程式为：BH4－+H++3H2O＝H3BO3+4H2↑。水解反应为吸热反应，升温促进水解，使半衰期缩短，故T1＜T2；（4）用V2O5作催化剂，NH3可将NO还原成N2，结合反应历程图可知反应物还有氧气，生成物为N2和H2O，配平即得反应方程式为4NO+4NH3+O24N2+6H2O。（二）选考题，共15分。请考生从2道题中任选一题作答，并用2B铅笔将答题卡上所选题目对应的题号右侧方框涂黑，按所涂题号进行评分；多涂、多答，按所涂的首题进行评分；不涂，按本选考题的首题进行评分。17．【选修3：物质结构与性质】（15分）硫氰酸盐在化学工业中应用广泛。（1）组成硫氰酸根（SCN－）的三种元素的部分性质见下表：①硫氰酸根中碳元素的化合价为____________。②碳元素的I1、I2均比氮小。但I3却比氮高，其原因是________________。（2）晶体场理论认为，基态离子的d轨道存在未成对电子时，d电子发生d－d跃迁是金属阳离子在水溶液中显色的主要原因。下列硫氰酸盐的水溶液有颜色的是____（填标号）。A．KSCNB．Fe（SCN）3C．Ni（SCN）2D．Zn（SCN）2（3）NH4SCN广泛应用于医药、印染等行业，隔绝空气加热后可分解生成NH3、CS2、H2S、（CN）2及N2。①SCN－可能具有［S－C≡N］－和____________（填结构式）两种结构，中心原子碳的轨道杂化方式均为________。②（CN）2熔沸点高于N2的原因是____________________。（4）硫氰酸钴可用于毒品检验。其水合物晶体的晶胞结构如下图所示（所有原子都不在晶胞的顶点或棱上）。①晶体中微粒间作用力有____（填标号）。A．金属键B．氢键C．非极性键D．极性键E．配位键②晶体的化学式为____________。③硫氰酸钴晶体属于正交晶系，晶胞参数分别为anm、bnm、cnm，α＝β＝γ＝90°。晶体的摩尔质量为Mg·mol－1。则晶体密度＝____________g·cm－3（列计算式）。【答案】（1）①+4②N2+、C2+的价电子排布分别为2s22p1和2s2，C2+的2p轨道全空，处于较稳定状态，更难失去电子（2）BC（3）①［S＝C＝N］－；sp②（CN）2和N2均为非极性分子构成的分子晶体，（CN）2的相对分子质量较大，范德华力较大，熔沸点较高（4）①BDE②Co（H2O）2（SCN）2·H2O或Co（SCN）2（H2O）2·H2O或Co（SCN）2·3H2O③【解析】（1）①硫氰酸根离子中，中心碳原子的电负性比硫和氮都小，所以碳元素显正价，硫、氮元素显负价，由于碳原子最外层只有四个电子，与氮和硫原子结合时，能形成四对共用电子对，故碳显+4价；②第三电离能用以衡量R2+失去电子的难易程度，N2+、C2+的价电子排布分别为2s22p1和2s2，C2+的2p轨道全空，处于较稳定状态，更难失去电子，所以其第三电离能更大；（2）K+的3d轨道全空，Zn2+的3d轨道全充满，无法发生d－d跃迁；Fe3+的3d轨道电子排布为3d5，存在5个未成对电子，Ni2+的3d轨道电子排布式为3d8，存在2个未成对电子，二者可以发生d－d跃迁，其硫氰酸盐的水溶液会有颜色，所以选BC；（3）①从已知结构［S－C≡N］－中碳原子的成键特点（一个叁键、一个单键）可以判断C原子的杂化方式为sp杂化，中心碳原子以两个sp杂化轨道分别和S、N原子的1个p轨道形成σ键，C原子剩余的两个未杂化的2p轨道以肩并肩的方式与氮原子另外2个p轨道形成2个π键，即中心碳原子形成两个σ键和两个π键；另一种可能的情况是，碳原子剩余的两个未杂化的2p轨道分别与氮原子、硫原子的p轨道形成两个大π键，即两个双键的结构［S＝C＝N］－；②（CN）2（直线形对称结构，正负电荷中心重合）和N2都是非极性分子，二者均为分子晶体，其熔、沸点高低取决于范德华力的大小，通常相对分子质量越大，范德华力越大；（4）①从晶胞结构可以看出，硫氰酸钴晶体是一种带有结晶水的配合物，中心原子是Co2+，SCN－和H2O是配体；H2O除了与Co2+形成配位键以外，还有一部分H2O不做配体，只与作为配体的H2O之间以氢键结合；配体H2O、SCN－中都含有极性键，不含非极性键；金属键通常只存在于金属晶体中；所以选BDE；②根据晶胞结构可知2个Co2+在晶胞内部，4个Co2+在面上，根据均摊法每个晶胞含有的Co2+个数为2+4×＝4；SCN