河北省邯郸市2021-2022学年高二上学期期末考试 化学试题

河北省邯郸市2021~2022 学年高二上学期期末质量检测 化学试题 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Fe 56 As 75 Ba 137 一、单项选择题：本题共包括9 小题，每小题3 分，共27 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. 2021 年10 月16 日0 时23 分，神舟十三号载人飞船发射取得圆满成功，我国太空计划再次迈出重要一步。 下列与这次载人飞行任务有关化学知识的描述中错误的是 A. 研究和改变合金中原子排布可以为航天工业寻找性能优越的材料 B. 太空中观测恒星的光谱来自于原子中电子在轨道上的跃迁 C. 宇航员所呼吸的氧气可通过电解水反应制备 D. 太空舱中的太阳能电池翼工作时是将化学能转化为电能 【答案】D 【解析】 【详解】A．寻找性能优越材料是一个永恒的话题，研究和改变合金中原子排布可以为航天工业寻找性能 优越的材料，A 正确； B．光谱是原子中电子在轨道上的跃迁，是能量变化的的结果，B 正确； C．电解水生成氧气和氢气，生成的氧气可以为宇航员所呼吸的氧气，C 正确； D．太阳能电池翼工作时是将太阳能转化为电能，D 错误； 2. 反应速率的加快可以缩短工业生产中的时间成本。改变下列条件，不能提高反应 的反应速率的是 A. 扩大容器体积 B. 增大催化剂的表面积 C. 适当升高温度 D. 增大 分压 【答案】A 【解析】 【详解】A．扩大容器体积，相当于减压，单位体积内的活化分子数减少，有效碰撞次数减少，反应速率 降低，A 符合题意； B．增大催化剂的表面积，活化分子有效碰撞次数增多，反应速率加快，B 不符合题意； C．适当升高温度，活化分子数增多，活化分子有效碰撞次数增多，反应速率加快，C 不符合题意； D．增大 分压，单位体积内的活化分子数，活化分子有效碰撞次数增多，反应速率加快，D 不符合题意； 故选A。 3. 下列物质所含化学键与其晶体结构对应错误的是 选项 物质 化学键 晶体结构 A NaCl 离子键 离子晶体 B (s，冰) 共价键 共价晶体 C 共价键 共价晶体 D Na 金属键 金属晶体 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．钠为金属最外层1 个电子易失去，形成钠离子，氯最外层为7 个电子易得到1 个，形成氯离 子，所以NaCl 中化学键为离子键，其属于离子晶体，A 正确； B．氢最外层1 个电子，氧最外层6 个电子，二者通过共用电子对形成共价键，所以H2O 中化学键为共价 键，其属于分子晶体，B 错误； C．硅最外层4 个电子，氧最外层为6 个电子，二者通过共用电子对形成共价键，形成空间网状结构的 SiO2，SiO2中化学键为共价键，其属于共价晶体，C 正确； D．金属钠是由金属钠离子和自由电子所形成化学键为金属键，其属于金属晶体，D 正确； 故选B。 4. 化学语言是化学必备知识之一、下列溶液中存在盐类水解且水解方程式表示正确的是 A. 硝酸钠溶液中： B. 碳酸钠溶液中： C. 碳酸氢钠溶液中： D. 醋酸钠溶液中： 【答案】D 【解析】 【详解】A．硝酸为强酸，NO 不存在水解平衡，A 错误； B．多元弱酸根离子应分步水解，且以第一步水解为主，CO +H2O⇌HCO +H+，B 错误； C．HCO +H2O⇌CO +H3O+为HCO 的电离平衡，HCO 的水解为：HCO +H2O⇌H2CO3+H+，C 错误； D．醋酸根的水解方程式为：CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH-，D 正确； 故选D。 5. 下列金属防护的措施不合理的是 A. 将车漆喷在汽车外壳上 B. 将水库铁闸门连接在直流电源的正极 C. 在船身上装锌块来避免船体遭受腐蚀 D. 向金属器材上涂抹油脂 【答案】B 【解析】 【详解】A．将车漆喷在汽车外壳上可起到隔绝氧气和水的作用，A 合理； B．将水库铁闸连接在直流电源的负极可起到防护作用，外加电流的的阴极保护法，B 不合理； C．在船身上装锌块来避免船体遭受腐蚀，采用了牺牲阳极的阴极保护法，C 合理； D．向金属器材上涂抹油脂可起到隔绝氧气和水的作用，D 合理。 故选B。 6. 下列描述与推断均正确且存在因果关系的是 选项 描述 推断 A 碳的燃烧为放热反应，反应焓变为 ，碳与水蒸气制备水煤 气的反应为吸热反应，反应焓变为 B 常温下，将铜、铁用导线连接后插入浓硝酸中，铜片上产生大量 气泡 铁的金属性强于铜 C 工业上使用催化剂可提高 的产量 催化剂可改变平衡转化率 D 泡沫灭火器使用时，将硫酸铝和碳酸氢钠溶液两种溶液混合，生 成氢氧化铝和二氧化碳的泡沫混合液起灭火作 硫酸铝和碳酸氢钠可互相促进水解 反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．吸热反应Δ>0，放热反应Δ<0，由题干信息可知 ，A 项错误； B．常温下，铁遇浓硝酸会钝化，所以将铜、铁用导线连接后插入浓硝酸中，铜片做负极，失电子，现象 为铜片逐渐溶解，B 项错误； C．催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡转化率，C 项错误； D．硫酸铝和碳酸氢钠两种溶液混合能生成氢氧化铝和二氧化碳，是因为二者能互相促进水解反应，D 项 正确； 故答案为D。 7. 短周期x、y、z、m、n 五种主族元素，原子序数依次增大，x 元素的某种原子可以在考古时用来测定文 物年代。常温时，测得0.1mol/L y、m、n 简单氢化物的水溶液pH 分别为11、4、1。且z、m 还可以与Na 形成如图所以结构的化合物。以下有关说法错误的是 A. 原子半径：z＜m＜n B. 简单氢化物的沸点：x＜y＜z C. 电负性：z＞y＞x D. x 的最高价氧化物中各原子均满足8e－稳定结构 【答案】A 【解析】 【分析】短周期x、y、z、m、n 五种主族元素，原子序数依次增大，x 元素的某种原子可以在考古时用来 测定文物年代，则x 为C，常温时，测得0.1mol/L y、m、n 简单氢化物的水溶液pH 分别为11、4、1，则y 为N，n 为Cl。根据z、m 还可以与Na 形成如图所以结构的化合物得到m 为S，z 为O。 【详解】A．由题意推知短周期x、y、z、m、n 五种主族元素分别为C、N、O、S、Cl。原子半径：S＞C1 ＞O，故A 错误； B． 和水分子间都可以形成氢键，且水常温呈液态，氨气呈气态，而 分子间不能形成氢键，所以 简单氢化物的沸点顺序为： ，故B 正确； C．同周期主族元素电负性从左向右依次增大，故C 正确； D．C 的最高价氧化物为 ，各原子均满足 稳定结构，故D 正确。 综上所述，答案为A。 8. 氰化氢(HCN 可应用于电镀业(镀铜、镀金、镀银) 、采矿业等。常温下，某等物质的量浓度的HCN 和 NaCN 混合溶液的 。下列说法错误的是 A. 常温下， B. 该混合溶液中水的电离程度大于纯水中水的电离程度 C. 该混合溶液中存在： D. 该混合溶液中存在： 【答案】D 【解析】 【详解】A ．等物质的量浓度的HCN 和NaCN 的混合溶液的 ，可知 ，A 项正确； B．混合溶液显碱性， 的水解大于HCN 的电离，促进了水的电离，B 项正确； C．根据电荷守恒可知该混合溶液中存在： ，根据物料守恒可知该 混合溶液中存在： ，混合溶液显碱性 ，可知，该混合溶 液中存在 ，C 项正确； D．根据电荷守恒可知该混合溶液中存在： ，根据物料守恒可知该 混合溶液中存在： ，则溶液中质子守恒应为： ，D 项错误； 答案选D。 9. 苯磺酸为一元强酸，其制备机理如下图所示(TS 表示过渡态)。下列说法正确的 是 A. 升高温度有利于增大苯的平衡转化率 B. 其决速步骤反应为 +H2SO4→ +H2O C. 两步反应活化能的差值为总反应的焓变 D. 反应过程中存在一个碳原子连接两个氢原子的中间状态 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据图中信息，该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，不利于增大苯的平衡转化率， A 错误； B．化学反应决定于活化能，活化能越大反应速率越小，反应速率决定于反应慢，活化能大的，由图可知 的活化能大，所以反应速率及决定于 ，B 正确； C．焓变与两步反应活化能的差值无关，只与反应的始态和终态有关，C 错误； D．反应过程中不存在一个碳原子连接两个氢原子的中间状态，D 错误； 故选B。 二、不定项选择题：本题共4 小题，每小题4 分，共16 分。每小题有一个或两个选项符合题 目要求，全部选对得4 分，选对但不全的得2 分，有选错的得0 分。 10. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 溶液中所含 数目为0.1NA B. 含 的水溶液中所含氢原子数目为0.4NA C. 5.6g 铁与 完全反应，转移电子数目为 0.3NA D. 28gN60 (分子结构为 )中含有的σ 键数目为3NA 【答案】D 【解析】 【详解】A．NH 会水解，1L0.1mol⋅L−1NH4Cl 溶液中所含NH 数目小于0.1NA，A 错误； B．一个CH3COOH 分之中有4 个氢原子，0.1molCH3COOH 含有0.4molH，溶剂水中也含有氢原子，故 0.1molCH3COOH 的水溶液中所含氢原子数大于0.4NA，B 错误； C．5.6g 铁与0.1molCl2完全反应，氯气不足，0.1molCl2完全反应转移电子数为0.2NA，C 错误； D．28gN60中含有 ×60=2mo1 氮原子，由图示可知每个氮原子平均形成1.5 个σ 键，故含有的σ 键数目为3NA， D 正确； 故选D。 11. T K 温度下，控制体积不变，向某密闭容器中充入等物质的量的 和 ，发生下列反应： i. ii. 和 的分压随时间变化如下图所示，其中第3min 时只改变了影响反应的一个条件。 已知：可以用分压表示反应速率及化学平衡。 下列说法错误的是 A. 图中代表 变化的曲线为 B. 0~2min 内 的平均反应速率 C. T K 温度下，反应i 的平衡常数 D. 3min 时改变的条件为增大压强 【答案】AD 【解析】 【详解】A．反应i 和ii 均消耗 ，所以 的变化量偏大，所以图中代表 变化的曲线是 ，A 项错误； B．0~2min 内 的平均反应速率 ，B 项正确； C．由图可知2min 时反应均达到平衡，利用方程式列出的反应关系为： 所以T K 温度下，反应i 的平衡常数 ，C 项正确； D．3min 时分压均增大，则改变的条件有可能是加压或升高温度(升高温度，压强也会增大)，但加压后反 应ii 会正向移动，随后 的分压会降低，不符合；升温后两反应均逆向移动，两物质分压均再次增 大，D 项错误。 故答案为 ：AD 12. 微生物电池具有高效、清洁、环保等优点。某微生物电池工作原理如图所示，下列说法错误的是 A. a 极为该电池的负极 B. b 极的电极反应式为 C. 放电过程中a 极附近pH 降低 D. 当外电路通过 时，理论上溶液中会有 通过质子交换膜移向b 极 【答案】B 【解析】 【详解】A．该电池中甲醇做还原剂，所以a 极为该电池的负极，A 项正确； B．b 极的电极反应式为 ，B 项错误； C．放电过程中a 极的电极反应式为 ，所以其附近pH 降低，C 项正确； D． 通过质子交换膜移向b 极，D 项正确。 故答案为：B 13. 常温下，向20mL 溶液中通入HCl 气体(溶液体积变化忽略不计)，溶液中含碳元素 的各种微粒( 气体因逸出不考虑)物质的量分数(δ)随溶液pH 变化的部分情况如图所示。下列说法错误 的是 A. 曲线Ⅰ表示 物质的量分数 B. 水解的平衡常数为 C. 水的电离程度：M＞N＞P＞Q D. Q 点存在： 【答案】BD 【解析】 【分析】向 溶液中通入HCl， 和HCl 反应先生成 ， 再和HCl 反应生成H2CO3， 故曲线Ⅰ表示 物质的量分数，曲线Ⅱ表示 物质的量分数，曲线Ⅲ表示H2CO3物质的量分数。 【详解】A．由分析可知，曲线Ⅰ表示 物质的量分数，A 项正确； B． 水解的平衡常数表达式为 ，M 点时， 物质的量分数等于 物质 的量分数，此时pH=10.46，则 ， 的水解平衡常数为 ，，B 项错 误； C．随着HCl 气体的通入，水的电离程度逐渐减弱，故水的电离程度：M＞N＞P＞Q，C 项正确； D．Q 点时 大量逸出，溶液中碳元素总和小于 ，故 ，D 项错误； 答案选BD。 三、非选择题：本题共4 小题，共57 分。 14. 我国科学家在铁基高温超导体的研究上取得重大突破，发现了该超导体是由Fe、Ba、As 三种元素组成， 这为进一步理解超导配对机理及其与电荷密度波的关系提供了重要实验证据。 回答下列问题： （1）Ba 元素属于元素周期表的___________区元素。 （2）基态Fe 原子核外电子排布式为___________，同周期中基态原子未成对电子数比Fe 多的有________ ___种元素。 （3）As 为第四周期第ⅤA 族元素，与其同周期且相邻的元素分别为32Ge、34Se，三种元素的基态原子第 一电离能由大到小的顺序为___________，原因为___________。 （4） 的晶胞结构如图1 所示。 该晶体的化学式为___________，设NA表示阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度是___________ (用 含a、b、NA的代数式表示)。 【答案】（1）s （2） ①. . ②两 （3） ①. As＞Se＞Ge . ②同周期从左向右第一电离能呈递增趋势，基态As 原子4p 轨道处于半满稳定 状态，第一电离能大于Se （4） ①. . ② 【解析】 【分析】（1）基态Ba 原子的价电子6s 能级上的2 个电子； （2）Fe 为26 号元素，核外由26 个电子，最外层有2 个电子，根据核外电子排布知识可知，同周期中基态原子未成对电子数比Fe 多的有Mn(5 个)和Cr(6 个)两 种元素； （3）同周期从左向右第一电离能呈递增趋势； （4）晶胞中Ba 原子个数1+8× =2、Fe 原子个数=8× 、As 原子个数2+8× ，三者的原子个数之比 为1∶2∶2，该晶胞体积V=a2b×10-30cm3，则该晶胞的密度ρ= == ，以此来解析； 【小问1 详解】 基态Ba 原子的价电子6s 能级上的2 个电子，Ba 元素属于元素周期表的s 区元素； 【小问2 详解】 基态Fe 原子核外电子排布式为1s22s22p63d64s2,未成对的电子数目为4，同周期中基态原子未成对电子数比 Fe 多的有Mn(5 个)和Cr(6 个)两种元素； 【小问3 详解】 同周期从左向右第一电离能呈递增趋势，基态As 原子4p 轨道处于半满稳定状态，第一电离能大于Se，所 以三种元素的基态原子第一电离能由大到小的顺序为As＞Se＞Ge； 【 小问4 详解】 由图可知，BaFexASy 晶胞中Ba 原子个数1+8× =2、Fe 原子个数=8× 、As 原子个数2+8× ，三者 的原子个数之比为1∶2∶2，所以BaFexAsy中x=2，y=2，该晶体的化学式为BaFe2As2，该晶胞的质量m= = ，体积V=a2b×10-30cm3，则该晶胞的密度ρ= = = ； 15. 道过电渗所法电解 制备硫酸和NaOH 溶液的原理如下图所示。电极M 和电极N 均为惰性电极。 ab、cd 均为离子交换膜。 回答下列问题： （1）电极电势：M___________(填“＞”“=”或“＜”，下同)N；物质的量浓度： 溶液Ⅰ_____ ______ 溶液Ⅱ。 （2）ab、cd 分别为___________(填“阴”或“阳”，下同)离子交换膜和___________离子交换膜。 （3）电解时，可将___________(填“M”或“N”)电极换成不锈钢。 （4）M 电极上发生反应的电极反应式为___________。 （5）当电路中通过1mol 电子的电量时，理论上N 极上产生气体的体积为___________(标准状况下测量)。 【答案】（1） ①. ＞ ②. ＞ （2） ①. 阴 ②. 阳 （3）N （4） （5）11.2L 【解析】 【分析】由图可知，与直流电源正极相连的M 电极为电解池的阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成 氧气和氢离子，电极反应式为 ，氢离子的生成使阳极区阳离子电荷数大于阴离子， 硫酸钠溶液中的硫酸根离子通过ab 阴离子交换膜进入阳极区，在阳极区制得硫酸；与直流电源负极相连的 N 电极为阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为 ，氢氧根离子的生成使阴极区阴离子电荷数大于阳离子，硫酸钠溶液中的钠离子 通过cd 阳离子交换膜进入阴极区，在阴极区得到浓氢氧化钠溶液，使得硫酸钠溶液Ⅰ的浓度大于溶液Ⅱ。 【小问1 详解】 由分析可知，与直流电源正极相连的M 电极为电解池的阳极，N 电极为阴极，则阳极M 的电极电势大于阴极N；电解时，硫酸钠溶液中的硫酸根离子通过ab 阴离子交换膜进入阳极区，钠离子通 过cd 阳离子交换膜进入阴极区，则硫酸钠溶液Ⅰ的浓度大于溶液Ⅱ，故答案为：＞；＞； 【小问2 详解】 由分析可知，电解时，硫酸钠溶液中的硫酸根离子通过ab 阴离子交换膜进入阳极区，在阳极区制得硫酸， 钠离子通过cd 阳离子交换膜进入阴极区，在阴极区得到浓氢氧化钠溶液，故答案为：阴；阳； 【小问3 详解】 若电解时，将阳极M 电极的惰性电极换为不锈钢，铁会在阳极失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，不能 在阳极区制得硫酸，所以只能将阴极N 电极换为不锈钢，故答案为：N； 【小问4 详解】 由分析可知，与直流电源正极相连的M 电极为电解池的阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和 氢离子，电极反应式为 ，故答案为： ； 【小问5 详解】 N 极上产生的气体为氢气，当电路中通过1mol 电子的电量时，理论上产生氢气的体积为1mol× ×22.4L/mol=11.2L，故答案为：11.2L。 16. 维生素C(C6H8O6)又称L－抗坏血酸，其还原性很强，在空气中极易被氧化，尤其在碱性介质中氧化速 度更快，具有促进骨胶原的生物合成、利于组织创伤口更快愈合等生理功能。实验室检验测定药片中维生 素C 含量的实验步骤如下。 Ⅰ.配制溶液：准确称量碾碎后的药品0.4000g，溶解于新煮沸冷却的蒸馏水中，加入适量醋酸，后配制成 250mL 溶液。 Ⅱ．滴定实验：取配制好的溶液50.00mL 于锥形瓶，并加入0.5%淀粉指示剂2mL，立即用 的 标准溶液滴定至终点。平行滴定3 次，平均消耗 标准溶液的体积为20.00mL。已知： 。 （1）配制溶液步骤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、___________和___________。 （2）溶解药片时加入适量