2024-2025学年湖南省炎德英才名校联合体高二上学期期末联考化学试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1湖南省炎德英才名校联合体2024-2025学年高二上学期期末联考试题时量：75分钟满分：100分可能用到的相对原子质量：H~1C~12O~16S~32Cu~64一、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，只有一项是符合题目要求的。1.推动绿色发展，促进人与自然和谐共生，化学在环境治理、生态保护、新材料、新能源等领域发挥着重要作用。下列说法不正确的是A.加入混凝剂铝铵矾［］可除去污水中细小的悬浮物B.航天员穿的航天服使用了多种合成纤维，合成纤维属于有机高分子材料C.煤通过干馏工艺得到煤油D.氨燃料电池因“零碳排放”而备受关注，它是一种将化学能转化为电能的装置【答案】C【解析】利用水解生成胶体，可使污水中细小悬浮物聚集成大颗粒而沉降，从而除去水中的悬浮物，起到净水作用，A正确；以石油、天然气和煤等为原料制成有机小分子单体，再经聚合反应生成的合成纤维为有机高分子材料，B正确；煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，干馏的过程不产生煤油，煤油是石油分馏的产物，C错误；氨燃料电池发生反应：，可实现零碳排放，利用原电池原理将化学能转化为电能，D正确；故选C。2.有关的叙述不正确的是A.属于盐类B.是强电解质C.溶液显酸性D.在元素周期表的分区中，Cu位于d区【答案】D【解析】是结晶水合物，属于纯净物，按物质组成分类，是由金属阳离子和酸根阴离子构成的盐，A正确；溶于水完全电离，是强电解质，B正确；由于发生水解反应：，溶液显酸性，C正确；Cu的原子序数为29，基态原子的价层电子排布式为，位于元素周期表的ds区，D错误；故选D。3.下列化学用语或表述正确的是A.HClO的空间结构：直线形B.HCl分子中σ键的形成：C.用电子式表示的形成：D.乙烯的结构简式：【答案】B【解析】HClO的结构式为，中心原子O的孤电子对数为，其中存在2个键，且含有2个孤电子对，VSEPR模型为四面体形，空间结构为V形，A错误；HCl分子中共价键是由氢原子提供的未成对电子的1s原子轨道和氯原子提供的未成对电子的3p原子轨道“头碰头”形成的，其形成过程为，B正确；是共价化合物，H、S间通过共用电子对结合，S的最外层电子数为8，其形成过程为，C错误；乙烯的官能团为碳碳双键，结构简式为，D错误；选B。4.下列实验操作或实验目的正确的是A．除去中混有的少量HCl气体B．电解精炼铜C．制取并收集氨气D．制取无水，通HCl抑制水解A.A B.B C.C D.D【答案】B【解析】与、均能发生反应，不能达到除杂的目的，应该选用饱和溶液，A错误；电解精炼铜，纯铜为阴极，粗铜为阳极，电解液为含有铜离子的溶液，B正确；的密度比空气小，应用向下排空气法进行收集，C错误；属于强酸强碱盐，不水解，不需要通HCl抑制水解，D错误。故选B。5.山梨醇和异山梨醇结构如下，常用于治疗脑水肿及青光眼。下列说法不正确的是A.二者含有相同的官能团，互为同系物B.二者均能与乙酸发生酯化反应C.二者碳原子均采用杂化D.二者可用红外光谱区分【答案】A【解析】同系物是指结构相似，分子组成相差若干个“”原子团的有机化合物，山梨醇的官能团为羟基，异山梨醇中的官能团为羟基和醚键，两者不互为同系物，A错误；两者均含有羟基，都能与乙酸中的羧基发生酯化反应，B正确；由于每个碳原子都形成四个单键，均采取杂化方式，C正确；二者官能团不完全相同，可用红外光谱区分，D正确；答案选A。6.利用可将废水中的转化为对环境无害的物质后排放。反应原理为(未配平)。下列说法正确的是A.氧化剂与还原剂的物质的量之比为B.第一电离能：C可用替换D.若生成标准状况下的气体11.2L，则反应转移的电子数为(表示阿伏加德罗常数的值)【答案】D【解析】反应原理为：，由离子方程式中的定量关系得到氧化剂与还原剂的物质的量之比为，A错误；第一电离能是基态的气态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势，但是N的电子排布是半充满的，比较稳定，电离能较高，第一电离能：，B错误；反应中甲醇作还原剂，是强氧化剂，不可用替换，C错误；碳元素化合价从价升高到价，根据反应分析，反应中生成5mol二氧化碳，电子转移，若生成标准状况下的气体11.2L，物质的量，则反应转移的电子数为，D正确；答案选D。7.在银催化条件下，乙烯与氧气反应生成环氧乙烷(，英文简称为EO)和乙醛，其反应过程中的能量变化如图所示(图中“ads”表示吸附态，“OMC”表示中间体)：下列说法错误的是A.升高温度，乙烯的反应速率加快，最终环氧乙烷和乙醛的产率增大B.相同条件下，乙烯与氧气反应生成环氧乙烷的决速步骤是OMC→EO(ads)C.其他条件不变，改用比表面积(比表面积：单位质量的物质所具有的总面积)更大的催化剂，单位时间内乙烯的转化率将增大D.增大压强，环氧乙烷的平衡产率增大【答案】A【解析】升高温度，能加快反应速率，根据图像可知，乙烯转化为环氧乙烷(EO)和乙醛(AA)均为放热反应，升高温度平衡逆向移动，最终环氧乙烷(EO)和乙醛(AA)的产率减小，A错误；相同条件下，乙烯与氧气反应生成环氧乙烷(EO)的历程中，活化能最大的步骤为决速步骤，所以决速步骤是，B正确；改用比表面积更大的催化剂，反应速率加快，所以单位时间内乙烯的转化率增大，C正确；根据提示信息可知生成环氧乙烷的化学方程式为：，增大压强，平衡正向移动，环氧乙烷(EO)的产率增大，D正确；选A。8.一定温度下，在一容积为2L的恒容密闭容器中充入2molX、1molY，发生反应：(Q为正值)，达到平衡时共放出0.5QkJ热量，则下列叙述不正确的是A.平衡时Y的转化率为50%B.该反应的平衡常数C.压强不再变化时，表示反应已经达到平衡D.若升高温度，该反应的平衡常数将减小【答案】C【解析】根据热化学方程式可知，1molY若完全反应生成2molZ放出热量，实际达到平衡时放出热量，则Y的转化率为，A正确；该反应中Y是固体，，由于X转化率为，则，，B正确；该反应是气体分子数不变的可逆反应，在恒温恒容的密闭容器中，压强始终保持不变，因此压强不变不是平衡标志，C错误；该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，该反应的平衡常数将减小，D正确；故选C。9.下列离子组在给定条件下离子共存的分析判断及反应的离子方程式均正确的是选项条件离子组离子共存判断及反应的离子方程式A滴加氨水、、不能大量共存；B常温下，、、一定能大量共存C滴加溶液、、一定不能大量共存；Fe3++3HCO=Fe(OH)3↓+3CO2↑D通入少量气体、、不能大量共存；2ClO-+SO2+H2O=2HClO+SOA.A B.B C.C D.D【答案】C【解析】一水合氨是弱碱，不能拆，正确的离子方程式为：，A错误；常温下，，水的电离被抑制，溶液可能呈酸性或碱性，溶液呈酸性时，，B错误；与能发生相互促进的水解反应，反应的离子方程式为：，不能大量共存，C正确；具有强还原性，具有强氧化性，通入少量气体，二者发生氧化还原反应，正确的离子方程式为：，D错误；答案选C。10.某种催化剂的阴离子结构式如图所示，其组成元素X、Y、Z为原子半径逐渐增大的短周期主族元素，W是第四周期的某种元素，原子序数关系为：2X+2Y+Z=W，下列说法正确的是A.该阴离子结构中σ键与π键数目之比为9:2B.Z的氢化物的沸点一定比Y的低C.键角：ZY2＞X2YD.W的基态原子的价层电子排布式为3d44s2【答案】C【解析】元素X、Y、Z为原子半径逐渐增大的短周期主族元素，结合阴离子结构可知，Z形成4个共价键，为第ⅣA族元素，Y形成2个共价键，为第ⅥA族元素，X形成1个共价键，为第ⅠA族元素，且W是第四周期元素，原子序数关系为：2X+2Y+Z=W，则X、Y、Z分别为H、O、C；W的原子序数=1×2+8×2+6=24，则W为Cr。共价单键都是键，双键中含有1个键，1个键，根据结构示意图可知，阴离子结构中含有键与键数目之比为13:2，A项错误；Z为碳元素，其氢化物中的烃类有气态、液态和固态，Y为氧元素，其氢化物水和过氧化氢均为液态，故Z的氢化物的沸点不一定比Y的低，B项错误；Z为碳元素，ZY2为CO2，空间结构为直线形，键角为180°；Y为氧元素，X2Y为H2O，空间结构为V形，键角为105°，故键角：ZY2＞X2Y，C项正确；根据能量最低原理，能量相等的原子轨道在全充满、半充满或全空的状态比较稳定，Cr的基态原子的价层电子排布式为3d54s1，而不是3d44s2，D项错误；答案选C。11.工业上利用还原制备碲(Te)的反应为：，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是A.标准状况下，中心硫原子的孤电子对总数为B.常温常压下，分子中σ键数目为C.反应中每生成，转移电子数为D.的溶液中总数为【答案】A【解析】标准状况下，的物质的量为，1个中的中心硫原子的孤电子对数为，则中的中心硫原子的孤电子对总数为，A错误；的物质的量为2mol，水分子结构式为，故分子中键数目为，B正确；反应中由价变为0价，故反应中每生成，转移电子数为，C正确；的溶液中，则，即溶液中总数为，D正确；答案选A。12.我国科学家团队发明一种水系双离子电池，其工作原理如图所示，下列有关叙述不正确的A.放电时，电极a作电源的正极，发生还原反应最终可变为CuB.充电时，水系电池中a电极附近的碱性减弱C.充电时，b极的电极反应式：D.当放电时，若a极得到和3.2gCu，则a极转移0.12mol电子【答案】D【解析】由图可知，放电为原电池，此时a极上，铜元素化合价降低，得电子发生还原反应，为正极，则b为负极，充电时，a为阳极、b为阴极；放电时为原电池，a极上，铜元素化合价降低，得电子发生还原反应，A正确；充电时为电解池，a极为阳极、b极为阴极，阳极上参与反应生成水，阳极附近的碱性减弱，B正确；充电时为电解池，b极为阴极得到电子发生还原反应，阴极反应式为：，C正确；中Cu为价，3.2gCu的物质的量为0.05mol，生成0.05molCu转移0.05mol×2=0.1mol电子，的物质的量为0.02mol，生成转移0.02mol×2=0.04mol电子，故电路中转移0.14mol电子，则a极转移0.14mol电子，D错误。故选D。13.一种制备的工艺路线如图所示，该工艺对反应条件的控制要求较为苛刻，反应Ⅱ所得溶液pH在3~4之间，反应后加入NaOH调节pH至11，反应Ⅲ需及时补加NaOH以保证反应在条件下进行，否则产量会降低。已知常温下，的电离平衡常数、，下列说法正确的是A.反应Ⅰ的方程式为B.反应Ⅱ是氧化还原反应C.低温真空蒸发的主要目的是防止被氧化D.若产量不变，参与反应Ⅲ的X与物质的量之比［］增大时，补加NaOH的量可减少【答案】D【解析】铜与浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫，二氧化硫通入碳酸钠溶液中反应形成的溶液pH在3~4之间，根据的电离平衡常数，，可知溶液显酸性(电离大于水解)，则反应II所得溶液成分是，加入NaOH调节溶液后低温真空蒸发可防止被氧化。铜和浓硫酸的反应，需要在加热条件下才能进行，A错误；反应II所得溶液pH在3~4之间，溶液显酸性，根据的电离平衡常数，，可知溶液显酸性(电离大于水解)，则反应II所得溶液成分是，反应II：，反应过程中无元素化合价升降，不是氧化还原反应，B错误；加入NaOH调节溶液，，低温真空蒸发的主要目的是防止被氧化，而不是被氧化，C错误；制取过程中，，反应过程中酸性越来越强，会使部分转化成气体，总反应化学方程式是：，化合物X是，若产量不变，增大，多的会消耗，用于控制pH，补加NaOH的量可减少，D正确；答案选D。14.HA是一种弱酸。常温下，向溶液中逐滴加入溶液。测得滴定过程中溶液的pH随V(NaOH)的变化如图所示，下列说法正确的是A点①溶液中：B.点②溶液中：C.常温下，的数量级为D.点③溶液中：【答案】B【解析】点①溶液中溶质为等物质的量浓度的、，混合溶液的，溶液呈酸性，说明的电离程度大于的水解程度，钠离子不水解，所以存在，溶液中存在电荷守恒，则存在，A错误；点②溶液，溶液呈中性，则，溶液中存在电荷守恒，则，所以，B正确；根据图像，溶液的，的电离程度较小，则溶液中存在，，常温下，电离平衡常数数量级为，C错误；点③溶液中溶质为恰好完全反应生成的，溶液中存在电荷守恒、元素守恒，所以存在，D错误；故选：B。二、非选择题：本题共4小题，共58分。15.主族元素N、F、P、As、Se、Cl等的某些化合物对工农业生产意义重大。回答下列问题：（1）基态P的核外电子排布式为___________，N、F、P三种元素的电负性由大到小的顺序为___________，的VSEPR模型为___________。（2）检验微量砷的原理为：。的空间结构为___________；分子中中心原子的杂化轨道类型为___________。（3）已知：常温常压下为无色气体，熔点，沸点；为黄色油状液体，熔点，沸点，以上易爆炸。熔、沸点高于的原因是___________。（4）中国医学工作者曾因“硒与克山病”和“硒预防肝癌研究”的突破性科研成果而两次获得由国际生物无机化学家协会颁发的“施瓦茨奖”。下列说法正确的是___________(填标号)。A.硒元素位于元素周期表中d区 B.属于极性分子C.键角：大于 D.酸性：小于【答案】（1）①.或②.③.四面体形（2）①.平面三角形②.杂化（3）二者为结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大（4）D【解析】【小问1详析】P的原子序数是15，基态P的核外电子排布式为，可简化为。同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；非金属性：，则电负性：。的中心原子的价电子对数为4，VSEPR模型：为四面体形。【小问2详析】的中心原子价层电子对数为，没有孤电子对，空间结构为平面三角形。的中心原子价层电子对数为，中心原子采取杂化。【小问3详析】和是结构相似的分子晶体，且都不存在分子间氢键，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高，故熔、沸点：。【小问4详析】Se的原子序数为34，基态原子的核外电子排布式为，硒元素位于元素周期表中p区，故A错误；的中心原子价层电子对数为，不含孤电子对，分子的空间结构为平面三角形，分子中正、负电荷中心重合，属于非极性分子，故B错误；、的中心原子杂化轨道类型相同，中S有1个孤电子对，中S没有孤电子对，孤电子对有较大斥力，故键角：，故C错误；非金属性：，则最高价含氧酸的酸性：，故D正确。故选D。16.乙二酸()俗称草酸，在实验研究和化学工业中应用广泛。Ⅰ．某小组利用溶液和酸性溶液反应探究影响反应速率的因素，设计如下实验。实验编号反应温度/℃溶液酸性溶液V/mLc/()V/mLc/()V/mL①2550.3100.05x②2550.650.110③3550.650.110（1）上述实验①、②的目的是___________；表中___________。（2）多次进行实验①测得溶液平均褪色时间为40s，忽略混合前后溶液体积的变化，用表示的化学反应速率___________。（3）上述实验也可通过比较___________来判断反应快慢。Ⅱ．氧化还原滴定与酸碱中和滴定类似，其原理是用已知浓度的还原剂(氧化剂)溶液滴定未知浓度的氧化剂(还原剂)溶液。该学习小组进行如下实验测定草酸晶体()中的x的值：①称取1.260g草酸晶体，将其配成100mL溶液作为待测液；②取25.00mL待测液放入锥形瓶中，再加入适量的稀硫酸；③用浓度为标准溶液进行滴定，重复三次，滴定至终点时，平均消耗溶液的体积为20.00mL。（4）步骤③滴定过程中，盛装溶液的仪器为___________(填名称)。（5）滴定过程中发生反应的离子方程式为___________。（6）通过上述数据，计算求得草酸晶体中的___________。（7）下列操作会使得所测x值偏大的是___________(填标号)。A.滴定前未用标准溶液润洗滴定管B.配制100mL待测溶液时，有少量液体溅出C.滴定管尖嘴部分在滴定前有气泡，滴定后没有气泡D.滴定终点俯视读数【答案】（1）①.探究草酸浓度对反应速率的影响②.5（2）（3）收集相同体积的所需时间(或相同时间内收集的体积)（4）酸式滴定管（5）（6）2（7）BD【解析】实验Ⅰ利用控制变量法探究温度、浓度对反应速率的影响；实验Ⅱ利用高锰酸钾滴定草酸，得出草酸的质量，利用1.260g纯草酸晶体的质量减去草酸的质量，得出结晶水的质量，进而得出()中的x值。【小问1详析】实验①、②其他条件相同，草酸浓度不同，故实验①、②的目的是探究草酸浓度对反应速率的影响。实验①、②的目的是探究草酸浓度对反应速率的影响，应控制单一变量，保持混合后溶液总体积相等，故。【小问2详析】利用实验①中数据计算，用表示的化学反应速率。【小问3详析】该实验中产生气体，反应速率越快，收集相同体积的所需时间越短，故可通过比较收集相同体积的所需时间判断反应的快慢；同时反应速率越快，相同时间内产生越多，故也可以通过比较相同时间内收集的体积来判断反应的快慢。【小问4详析】具有强氧化性，会腐蚀乳胶管，应用酸式滴定管盛装。【小问5详析】酸性溶液能氧化，生成气体，同时本身被还原为，反应的离子方程式为：。【小问6详析】消耗溶液的平均体积，根据反应：，溶液中，所以原样品中，，，，。【小问7详析】滴定前未用标准溶液润洗滴定管，消耗标准溶液体积偏大，则测定得到的偏大，偏小，x偏小，A不选；配制100mL待测溶液时，有少量液体溅出，消耗标准溶液体积偏小，测定得到的偏小，偏大，x偏大，B选；滴定管尖嘴部分在滴定前有气泡，滴定后没有气泡，消耗标准溶液体积偏大，则测定得到的偏大，偏小，x偏小，C不选；滴定终点俯视读数，消耗标准溶液体积偏小，测定得到的偏小，偏大，x偏大，D选；故选：BD。17.氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl是一种白色固体，难溶于水，在空气中易被氧化。工业以废铜泥［含CuS、、及少量金属Fe等］为原料制备CuCl的流程如图：（1）下列说法正确的是___________(填标号)。A.“灼烧”可将废铜泥中物质转化为金属氧化物B.“除杂”第①步升高温度一定能加快化学反应速率C.“除杂”第②步所加氢氧化钠溶液需过量，以确保除杂完全D.“灼烧”不充分会降低CuCl的产率（2）“除杂”第①步中反应的离子方程式为___________，“还原”步骤中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。（3）某小组同学在实验室中模拟上述流程，在“还原”步骤中最终未得到白色沉淀。通过查阅资料发现：，由此提出猜想：所用NaCl溶液中浓度过大，与CuCl发生反应。并设计实验：将上述未得到沉淀的溶液___________(填操作)，若观察到有白色沉淀析出，证明猜想正确。（4）纳米级由于具有优良的催化性能而受到关注，将CuCl水解后再热分解可得到纳米。CuCl水解的反应为：，该反应的平衡常数K与此温度下、、的关系为___________。用离子交换膜控制电解液中的也可制备纳米()其装置如图所示，铜电极应连接电源的___________(填“负极”或“正极”)，当反应生成时，图中左侧溶液减少的质量为___________。【答案】（1）AD（2）①.②.（3）加水稀释（4）①.②.正极③.1.8g【解析】工业以废铜泥含CuS、、及少量金属Fe等，在空气中灼烧，铜泥中的含铜化合物转化为CuO，铁转化为铁的氧化物，加入硫酸酸浸后氧化物溶解生成硫酸铜和硫酸亚铁、硫酸铁等，除杂时加入双氧水氧化亚铁离子，加氢氧化钠溶沉淀铁离子，过滤的滤渣氢氧化铁，滤液为硫酸铜溶液，加热亚硫酸钠为还原剂，加氯化钠提供氯离子，生成沉淀CuCl，溶液1为硫酸钠。【小问1详析】A．废铜泥中含、、及少量金属Fe等，在空气中灼烧可将、、转化为CuO，将Fe转化为铁的氧化物，A正确；B．除杂过程中加入溶液，若温度过高，会分解，化学反应速率变慢，B错误；B．“除杂”步骤中，加过量的氢氧化钠溶液会提高成本，并且可能生成氢氧化铜沉淀，降低CuCl的产率，C错误；D．“灼烧”不充分，铜没有完全转化为CuO，则会降低CuCl的产率，D正确；选AD；【小问2详析】“除杂”第①步中，在酸性条件下，将氧化为，反应的离子方程式为：；【小问3详析】浓度过大，与CuCl发生反应：，平衡会随浓度减小而向左移动，则可通过减小的浓度观察是否有沉淀生成检验猜想是否正确，则操作为：将上述未得到沉淀的溶液加水稀释，若观察到有白色沉淀析出，说明猜想正确；【小问4详析】CuCl水解的反应为：，该反应的平衡常数；用离子交换膜控制电解液中的可制备纳米，则铜电极作阳极，应连接电源的正极；当反应生成7.2g即时，电路中转移0.1mol电子，Ti电极为阴极，电极反应式为：，产生0.05mol氢气，同时有迁移至右侧溶液，左侧溶液质量减少：。18.Ⅰ．一碳化学是指以分子中含一个碳原子的化合物(如CO、、、等)为原料，用化工方法制造产品的化学体系的总称，其主要目的是用较少的碳原料生成较多的燃料，对开发新能源和控制环境污染有重要意义。已知：①②③（1）若反应③在温度低于700K时能自发进行，该反应的___________。（2）工业上可利用反应②合成甲醇。在一个恒容密闭容器中，充入和发生反应，测得平衡时的体积分数与温度、压强的关系如图所示。①压强___________(填“大于”或“小于”)，下列能说明反应已达平衡状态的有___________(填标号)。A．B．和的转化率之比保持不变C．混合气体的密度保持不变D．混合气体的平均摩尔质量保持不变②290℃时的___________(用含的最简式表示)。Ⅱ．二甲醚()作为一种清洁能源和重要化工原料，其市场需求呈现出快速增长的趋势。甲醇脱水法是生产二甲醚的主要方法之一，反应为：。（3）该反应的速率方程为，，、为速率常数且只与温度有关。经查阅资料，在一定范围内，上述反应化学平衡常数与热力学温度存在如下关系：。反应达平衡后，仅升高温度，增大的倍数___________(填“>”“<”或“=”)增大的倍数。（4）反应中甲醇转化率、二甲醚选择性(生成所消耗的与消耗总量的比值)与不同催化剂的关系如表所示，生产时，选择的最佳催化剂是___________。催化剂甲醇转化率/%二甲醚选择性/%35.198.152.998.781.098.162.196.4（5）选定催化剂后，测得相同时间内甲醇转化率与温度的关系如图所示。经研究产物的典型色谱图发现该过程主要存在的副反应为：。工业上生产二甲醚的温度通常在270~300℃，高于330℃之后，甲醇转化率下降，其原因可能是___________(答一点即可)。【答案】（1）（2）①.小于②.AD③.（3）<（4）（5）消耗甲醇的反应均为放热反应，温度升高，速率加快但平衡逆向移动(或温度高于之后，催化剂失活，甲醇转化率下降)(答一点即可)【解析】【小问1详析】根据盖斯定律，反应①＋反应②得反应③：，，反应③在温度低于700K时能自发进行，根据时反应能自发进行，则，，故答案为：；【小问2详析】①反应为气体分子数减小的反应，其他条件相同时，增大压强，平衡正向移动，转化率增大，平衡时的体积分数减小，故压强小于。反应速率，则正、逆反应速率相等，达到平衡状态，A选；容器内CO和投料比为系数比，反应的消耗量比等于系数比，故CO和的转化率之比为定值，CO和的转化率之比不再变化，不能说明达到平衡状态，B不选；混合气体的密度为，恒容密闭容器，气体总质量、总体积不变，混合气体的密度始终不变，不能说明反应已达平衡，C不选；混合气体的平均摩尔质量为，气体总质量不变，但气体的总物质的量随反应进行而改变，所以M会发生改变，当M不变时，说明反应达到平衡，D选；选AD。②时，平衡时氢气体积分数为，列三段式：则，解得，一氧化碳、氢气、甲醇的物质的量分别为、、，总物质的量为，时的，故答案为：；【小问3详析】化学平衡常数与热力学温度存在关系：，反应达平衡后，仅升高温度，减小，平衡逆移，说明逆反应速率增大更多，增大的倍数小于增大的倍数，故答案为：<；【小问4详析】催化剂为时甲醇的转化率最高且二甲醚的选择性相对较高，该反应选择的最佳催化剂为，故答案为：；【小问5详析】原因可能有一：工业上生产二甲醚的主反应和主要副反应均为放热反应，温度升高，速率加快但平衡逆向移动，相同时间内所测甲醇转化率下降；原因可能有二：催化剂在适宜的温度下活性最好，高于330℃之后，催化剂失活，相同时间内所测甲醇转化率下降。湖南省炎德英才名校联合体2024-2025学年高二上学期期末联考试题时量：75分钟满分：100分可能用到的相对原子质量：H~1C~12O~16S~32Cu~64一、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，只有一项是符合题目要求的。1.推动绿色发展，促进人与自然和谐共生，化学在环境治理、生态保护、新材料、新能源等领域发挥着重要作用。下列说法不正确的是A.加入混凝剂铝铵矾［］可除去污水中细小的悬浮物B.航天员穿的航天服使用了多种合成纤维，合成纤维属于有机高分子材料C.煤通过干馏工艺得到煤油D.氨燃料电池因“零碳排放”而备受关注，它是一种将化学能转化为电能的装置【答案】C【解析】利用水解生成胶体，可使污水中细小悬浮物聚集成大颗粒而沉降，从而除去水中的悬浮物，起到净水作用，A正确；以石油、天然气和煤等为原料制成有机小分子单体，再经聚合反应生成的合成纤维为有机高分子材料，B正确；煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，干馏的过程不产生煤油，煤油是石油分馏的产物，C错误；氨燃料电池发生反应：，可实现零碳排放，利用原电池原理将化学能转化为电能，D正确；故选C。2.有关的叙述不正确的是A.属于盐类B.是强电解质C.溶液显酸性D.在元素周期表的分区中，Cu位于d区【答案】D【解析】是结晶水合物，属于纯净物，按物质组成分类，是由金属阳离子和酸根阴离子构成的盐，A正确；溶于水完全电离，是强电解质，B正确；由于发生水解反应：，溶液显酸性，C正确；Cu的原子序数为29，基态原子的价层电子排布式为，位于元素周期表的ds区，D错误；故选D。3.下列化学用语或表述正确的是A.HClO的空间结构：直线形B.HCl分子中σ键的形成：C.用电子式表示的形成：D.乙烯的结构简式：【答案】B【解析】HClO的结构式为，中心原子O的孤电子对数为，其中存在2个键，且含有2个孤电子对，VSEPR模型为四面体形，空间结构为V形，A错误；HCl分子中共价键是由氢原子提供的未成对电子的1s原子轨道和氯原子提供的未成对电子的3p原子轨道“头碰头”形成的，其形成过程为，B正确；是共价化合物，H、S间通过共用电子对结合，S的最外层电子数为8，其形成过程为，C错误；乙烯的官能团为碳碳双键，结构简式为，D错误；选B。4.下列实验操作或实验目的正确的是A．除去中混有的少量HCl气体B．电解精炼铜C．制取并收集氨气D．制取无水，通HCl抑制水解A.A B.B C.C D.D【答案】B【解析】与、均能发生反应，不能达到除杂的目的，应该选用饱和溶液，A错误；电解精炼铜，纯铜为阴极，粗铜为阳极，电解液为含有铜离子的溶液，B正确；的密度比空气小，应用向下排空气法进行收集，C错误；属于强酸强碱盐，不水解，不需要通HCl抑制水解，D错误。故选B。5.山梨醇和异山梨醇结构如下，常用于治疗脑水肿及青光眼。下列说法不正确的是A.二者含有相同的官能团，互为同系物B.二者均能与乙酸发生酯化反应C.二者碳原子均采用杂化D.二者可用红外光谱区分【答案】A【解析】同系物是指结构相似，分子组成相差若干个“”原子团的有机化合物，山梨醇的官能团为羟基，异山梨醇中的官能团为羟基和醚键，两者不互为同系物，A错误；两者均含有羟基，都能与乙酸中的羧基发生酯化反应，B正确；由于每个碳原子都形成四个单键，均采取杂化方式，C正确；二者官能团不完全相同，可用红外光谱区分，D正确；答案选A。6.利用可将废水中的转化为对环境无害的物质后排放。反应原理为(未配平)。下列说法正确的是A.氧化剂与还原剂的物质的量之比为B.第一电离能：C可用替换D.若生成标准状况下的气体11.2L，则反应转移的电子数为(表示阿伏加德罗常数的值)【答案】D【解析】反应原理为：，由离子方程式中的定量关系得到氧化剂与还原剂的物质的量之比为，A错误；第一电离能是基态的气态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势，但是N的电子排布是半充满的，比较稳定，电离能较高，第一电离能：，B错误；反应中甲醇作还原剂，是强氧化剂，不可用替换，C错误；碳元素化合价从价升高到价，根据反应分析，反应中生成5mol二氧化碳，电子转移，若生成标准状况下的气体11.2L，物质的量，则反应转移的电子数为，D正确；答案选D。7.在银催化条件下，乙烯与氧气反应生成环氧乙烷(，英文简称为EO)和乙醛，其反应过程中的能量变化如图所示(图中“ads”表示吸附态，“OMC”表示中间体)：下列说法错误的是A.升高温度，乙烯的反应速率加快，最终环氧乙烷和乙醛的产率增大B.相同条件下，乙烯与氧气反应生成环氧乙烷的决速步骤是OMC→EO(ads)C.其他条件不变，改用比表面积(比表面积：单位质量的物质所具有的总面积)更大的催化剂，单位时间内乙烯的转化率将增大D.增大压强，环氧乙烷的平衡产率增大【答案】A【解析】升高温度，能加快反应速率，根据图像可知，乙烯转化为环氧乙烷(EO)和乙醛(AA)均为放热反应，升高温度平衡逆向移动，最终环氧乙烷(EO)和乙醛(AA)的产率减小，A错误；相同条件下，乙烯与氧气反应生成环氧乙烷(EO)的历程中，活化能最大的步骤为决速步骤，所以决速步骤是，B正确；改用比表面积更大的催化剂，反应速率加快，所以单位时间内乙烯的转化率增大，C正确；根据提示信息可知生成环氧乙烷的化学方程式为：，增大压强，平衡正向移动，环氧乙烷(EO)的产率增大，D正确；选A。8.一定温度下，在一容积为2L的恒容密闭容器中充入2molX、1molY，发生反应：(Q为正值)，达到平衡时共放出0.5QkJ热量，则下列叙述不正确的是A.平衡时Y的转化率为50%B.该反应的平衡常数C.压强不再变化时，表示反应已经达到平衡D.若升高温度，该反应的平衡常数将减小【答案】C【解析】根据热化学方程式可知，1molY若完全反应生成2molZ放出热量，实际达到平衡时放出热量，则Y的转化率为，A正确；该反应中Y是固体，，由于X转化率为，则，，B正确；该反应是气体分子数不变的可逆反应，在恒温恒容的密闭容器中，压强始终保持不变，因此压强不变不是平衡标志，C错误；该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，该反应的平衡常数将减小，D正确；故选C。9.下列离子组在给定条件下离子共存的分析判断及反应的离子方程式均正确的是选项条件离子组离子共存判断及反应的离子方程式A滴加氨水、、不能大量共存；B常温下，、、一定能大量共存C滴加溶液、、一定不能大量共存；Fe3++3HCO=Fe(OH)3↓+3CO2↑D通入少量气体、、不能大量共存；2ClO-+SO2+H2O=2HClO+SOA.A B.B C.C D.D【答案】C【解析】一水合氨是弱碱，不能拆，正确的离子方程式为：，A错误；常温下，，水的电离被抑制，溶液可能呈酸性或碱性，溶液呈酸性时，，B错误；与能发生相互促进的水解反应，反应的离子方程式为：，不能大量共存，C正确；具有强还原性，具有强氧化性，通入少量气体，二者发生氧化还原反应，正确的离子方程式为：，D错误；答案选C。10.某种催化剂的阴离子结构式如图所示，其组成元素X、Y、Z为原子半径逐渐增大的短周期主族元素，W是第四周期的某种元素，原子序数关系为：2X+2Y+Z=W，下列说法正确的是A.该阴离子结构中σ键与π键数目之比为9:2B.Z的氢化物的沸点一定比Y的低C.键角：ZY2＞X2YD.W的基态原子的价层电子排布式为3d44s2【答案】C【解析】元素X、Y、Z为原子半径逐渐增大的短周期主族元素，结合阴离子结构可知，Z形成4个共价键，为第ⅣA族元素，Y形成2个共价键，为第ⅥA族元素，X形成1个共价键，为第ⅠA族元素，且W是第四周期元素，原子序数关系为：2X+2Y+Z=W，则X、Y、Z分别为H、O、C；W的原子序数=1×2+8×2+6=24，则W为Cr。共价单键都是键，双键中含有1个键，1个键，根据结构示意图可知，阴离子结构中含有键与键数目之比为13:2，A项错误；Z为碳元素，其氢化物中的烃类有气态、液态和固态，Y为氧元素，其氢化物水和过氧化氢均为液态，故Z的氢化物的沸点不一定比Y的低，B项错误；Z为碳元素，ZY2为CO2，空间结构为直线形，键角为180°；Y为氧元素，X2Y为H2O，空间结构为V形，键角为105°，故键角：ZY2＞X2Y，C项正确；根据能量最低原理，能量相等的原子轨道在全充满、半充满或全空的状态比较稳定，Cr的基态原子的价层电子排布式为3d54s1，而不是3d44s2，D项错误；答案选C。11.工业上利用还原制备碲(Te)的反应为：，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是A.标准状况下，中心硫原子的孤电子对总数为B.常温常压下，分子中σ键数目为C.反应中每生成，转移电子数为D.的溶液中总数为【答案】A【解析】标准状况下，的物质的量为，1个中的中心硫原子的孤电子对数为，则中的中心硫原子的孤电子对总数为，A错误；的物质的量为2mol，水分子结构式为，故分子中键数目为，B正确；反应中由价变为0价，故反应中每生成，转移电子数为，C正确；的溶液中，则，即溶液中总数为，D正确；答案选A。12.我国科学家团队发明一种水系双离子电池，其工作原理如图所示，下列有关叙述不正确的A.放电时，电极a作电源的正极，发生还原反应最终可变为CuB.充电时，水系电池中a电极附近的碱性减弱C.充电时，b极的电极反应式：D.当放电时，若a极得到和3.2gCu，则a极转移0.12mol电子【答案】D【解析】由图可知，放电为原电池，此时a极上，铜元素化合价降低，得电子发生还原反应，为正极，则b为负极，充电时，a为阳极、b为阴极；放电时为原电池，a极上，铜元素化合价降低，得电子发生还原反应，A正确；充电时为电解池，a极为阳极、b极为阴极，阳极上参与反应生成水，阳极附近的碱性减弱，B正确；充电时为电解池，b极为阴极得到电子发生还原反应，阴极反应式为：，C正确；中Cu为价，3.2gCu的物质的量为0.05mol，生成0.05molCu转移0.05mol×2=0.1mol电子，的物质的量为0.02mol，生成转移0.02mol×2=0.04mol电子，故电路中转移0.14mol电子，则a极转移0.14mol电子，D错误。故选D。13.一种制备的工艺路线如图所示，该工艺对反应条件的控制要求较为苛刻，反应Ⅱ所得溶液pH在3~4之间，反应后加入NaOH调节pH至11，反应Ⅲ需及时补加NaOH以保证反应在条件下进行，否则产量会降低。已知常温下，的电离平衡常数、，下列说法正确的是A.反应Ⅰ的方程式为B.反应Ⅱ是氧化还原反应C.低温真空蒸发的主要目的是防止被氧化D.若产量不变，参与反应Ⅲ的X与物质的量之比［］增大时，补加NaOH的量可减少【答案】D【解析】铜与浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫，二氧化硫通入碳酸钠溶液中反应形成的溶液pH在3~4之间，根据的电离平衡常数，，可知溶液显酸性(电离大于水解)，则反应II所得溶液成分是，加入NaOH调节溶液后低温真空蒸发可防止被氧化。铜和浓硫酸的反应，需要在加热条件下才能进行，A错误；反应II所得溶液pH在3~4之间，溶液显酸性，根据的电离平衡常数，，可知溶液显酸性(电离大于水解)，则反应II所得溶液成分是，反应II：，反应过程中无元素化合价升降，不是氧化还原反应，B错误；加入NaOH调节溶液，，低温真空蒸发的主要目的是防止被氧化，而不是被氧化，C错误；制取过程中，，反应过程中酸性越来越强，会使部分转化成气体，总反应化学方程式是：，化合物X是，若产量不变，增大，多的会消耗，用于控制pH，补加NaOH的量可减少，D正确；答案选D。14.HA是一种弱酸。常温下，向溶液中逐滴加入溶液。测得滴定过程中溶液的pH随V(NaOH)的变化如图所示，下列说法正确的是A点①溶液中：B.点②溶液中：C.常温下，的数量级为D.点③溶液中：【答案】B【解析】点①溶液中溶质为等物质的量浓度的、，混合溶液的，溶液呈酸性，说明的电离程度大于的水解程度，钠离子不水解，所以存在，溶液中存在电荷守恒，则存在，A错误；点②溶液，溶液呈中性，则，溶液中存在电荷守恒，则，所以，B正确；根据图像，溶液的，的电离程度较小，则溶液中存在，，常温下，电离平衡常数数量级为，C错误；点③溶液中溶质为恰好完全反应生成的，溶液中存在电荷守恒、元素守恒，所以存在，D错误；故选：B。二、非选择题：本题共4小题，共58分。15.主族元素N、F、P、As、Se、Cl等的某些化合物对工农业生产意义重大。回答下列问题：（1）基态P的核外电子排布式为___________，N、F、P三种元素的电负性由大到小的顺序为___________，的VSEPR模型为___________。（2）检验微量砷的原理为：。的空间结构为___________；分子中中心原子的杂化轨道类型为___________。（3）已知：常温常压下为无色气体，熔点，沸点；为黄色油状液体，熔点，沸点，以上易爆炸。熔、沸点高于的原因是___________。（4）中国医学工作者曾因“硒与克山病”和“硒预防肝癌研究”的突破性科研成果而两次获得由国际生物无机化学家协会颁发的“施瓦茨奖”。下列说法正确的是___________(填标号)。A.硒元素位于元素周期表中d区 B.属于极性分子C.键角：大于 D.酸性：小于【答案】（1）①.或②.③.四面体形（2）①.平面三角形②.杂化（3）二者为结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大（4）D【解析】【小问1详析】P的原子序数是15，基态P的核外电子排布式为，可简化为。同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；非金属性：，则电负性：。的中心原子的价电子对数为4，VSEPR模型：为四面体形。【小问2详析】的中心原子价层电子对数为，没有孤电子对，空间结构为平面三角形。的中心原子价层电子对数为，中心原子采取杂化。【小问3详析】和是结构相似的分子晶体，且都不存在分子间氢键，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高，故熔、沸点：。【小问4详析】Se的原子序数为34，基态原子的核外电子排布式为，硒元素位于元素周期表中p区，故A错误；的中心原子价层电子对数为，不含孤电子对，分子的空间结构为平面三角形，分子中正、负电荷中心重合，属于非极性分子，故B错误；、的中心原子杂化轨道类型相同，中S有1个孤电子对，中S没有孤电子对，孤电子对有较大斥力，故键角：，故C错误；非金属性：，则最高价含氧酸的酸性：，故D正确。故选D。16.乙二酸()俗称草酸，在实验研究和化学工业中应用广泛。Ⅰ．某小组利用溶液和酸性溶液反应探究影响反应速率的因素，设计如下实验。实验编号反应温度/℃溶液酸性溶液V/mLc/()V/mLc/()V/mL①2550.3100.05x②2550.650.110③3550.650.110（1）上述实验①、②的目的是___________；表中___________。（2）多次进行实验①测得溶液平均褪色时间为40s，忽略混合前后溶液体积的变化，用表示的化学反应速率___________。（3）上述实验也可通过比较___________来判断反应快慢。Ⅱ．氧化还原滴定与酸碱中和滴定类似，其原理是用已知浓度的还原剂(氧化剂)溶液滴定未知浓度的氧化剂(还原剂)溶液。该学习小组进行如下实验测定草酸晶体()中的x的值：①称取1.260g草酸晶体，将其配成100mL溶液作为待测液；②取25.00mL待测液放入锥形瓶中，再加入适量的稀硫酸；③用浓度为标准溶液进行滴定，重复三次，滴定至终点时，平均消耗溶液的体积为20.00mL。（4）步骤③滴定过程中，盛装溶液的仪器为___________(填名称)。（5）滴定过程中发生反应的离子方程式为___________。（6）通过上述数据，计算求得草酸晶体中的___________。（7）下列操作会使得所测x值偏大的是___________(填标号)。A.滴定前未用标准溶液润洗滴定管B.配制100mL待测溶液时，有少量液体溅出C.滴定管尖嘴部分在滴定前有气泡，滴定后没有气泡D.滴定终点俯视读数【答案】（1）①.探究草酸浓度对反应速率的影响②.5（2）（3）收集相同体积的所需时间(或相同时间内收集的体积)（4）酸式滴定管（5）（6）2（7）BD【解析】实验Ⅰ利用控制变量法探究温度、浓度对反应速率的影响；实验Ⅱ利用高锰酸钾滴定草酸，得出草酸的质量，利用1.260g纯草酸晶体的质量减去草酸的质量，得出结晶水的质量，进而得出()中的x值。【小问1详析】实验①、②其他条件相同，草酸浓度不同，故实验①、②的目的是探究草酸浓度对反应速率的影响。实验①、②的目的是探究草酸浓度对反应速率的影响，应控制单一变量，保持混合后溶液总体积相等，故。【小问2详析】利用实验①中数据计算，用表示的化学反应速率。【小问3详析】该实验中产生气体，反应速率越快，收集相同体积的所需时间越短，故可通过比较收集相同体积的所需时间判断反应的快慢；同时反应速率越快，相同时间内产生越多，故也可以通过比较相同时间内收集的体积来判断反应的快慢。【小问4详析】具有强氧化性，会腐蚀乳胶管，应用酸式滴定管盛装。【小问5详析】酸性溶液能氧化，生成气体，同时本身被还原为，反应的离子方程式为：。【小问6详析】消耗溶液的平均体积，根据反应：，溶液中，所以原样品中，，，，。【小问7详析】滴定前未用标准溶液润洗滴定管，消耗标准溶液体积偏大，则测定得到的偏大，偏小，x偏小，A不选；配制100mL待测溶液时，有少量液体溅出，消耗标准溶液体积偏小，测定得到的偏小，偏大，x偏大，B选；滴定管尖嘴部分在滴定前有气泡，滴定后没有气泡，消耗标准溶液体积偏大，则测定得到的偏大，偏小，x偏小，C不选；滴定终点俯视读数，消耗标准溶液体积偏小，测定得到的偏小，偏大，x偏大，D选；故选：BD。17.氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl是一种白色固体，难溶于水，在空气中易被氧化。工业以废铜泥［含CuS、、及少量金属Fe等］为原料制备CuCl的流程如图：（1）下列说法正确的是___________(填标号)。A.“灼烧”可将废铜泥中物质转化为金属氧化物B.“除杂”第①步升高温度一定能加快化学反应速率C.“除杂”第②步所加氢氧化钠溶液需过量，以确保除杂完全D.“灼烧”不充分会降低CuCl的产率（2）“除杂”第①步中反应的离子方程式为___________，“还原”步骤中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。（3）某小组同学在实验室中模拟上述流程，在“还原”步骤中最终未得到白色沉淀。通过查阅资料发现：，由此提出猜想：所用NaCl溶液中浓度过大，与CuCl发生反应。并设计实验：将上述未得到沉淀的溶液___________(填操作)，若观察到有白色沉淀析出，证明猜想正确。（4）纳米级由于具有优良的催化性能而受到关注，将CuCl水解后再热分解可得到纳米。CuCl水解的反应为：，该反应的平衡常数K与此温度下、、的关系为___________。用离子交换膜控制电解液中的也可制备纳米()其装置如图所示，铜电极应连接电源的___________(填“负极”或“正极”)，当反应生成时，图中左侧溶液减少的质量为___________。【答案】（1）AD（2）①.②.（3）加水稀释（4）①.②.正极③.1.8g【解析】工业以废铜泥含CuS、、及少量金属Fe等，在空气中灼烧，铜泥中的含铜化合物转化为CuO，铁转化为铁的氧化物，加入硫酸酸浸后氧化物溶解生成硫酸铜和硫酸亚铁、硫酸铁等，除杂时加入双氧水氧化亚