山东省淄博市2021-2022学年高二上学期期末考试化学试题

2021-2022 学年度第一学期高二教学质量检测 化学 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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-并交回。 可能用到的相对原子质量： H1 C12 O16 Mn55 Zn65 一、选择题：本题共10 小题，每小题2 分，共20 分。每小题只有一个选项符合题 意。 1. 化学平衡与生产、生活关系密切，下列事实与平衡移动无关的是 A. 生铁在潮湿环境中更容易锈蚀 B. 浓氨水应在 阴凉处密闭贮存 C. 铵态氮肥不宜与草木灰混合使用 D. 去除锅炉水垢中的CaSO4，先用Na2CO3溶液浸泡处理 2. 2021 年10 月，神舟十三号载人飞船成功发射。载人飞船中通过如下过程实现O2再生： ①CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l) ΔH1=-252.9 kJ·mol-1 ②2H2O(1)=2H2(g)+O2(g) ΔH2=+571.6 kJ·mol-1 下列说法错误的是 A. H2的燃烧热ΔH = -285.8 kJ·mol-1 B. 反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的 ΔH＜-571.6 kJ·mol-1 C. 反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) 常温下能自发进行 D. 反应CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)的 ΔH=-890.3 kJ·mol-1 3. CH4、NH3和N2H4均可作为燃料电池的燃料。下列说法错误的是 A. CH4、NH3和N2H4中C、N 杂化方式均相同 B. CH4和NH3的空间结构分别为正四面体形、三角锥形 C. CH4、NH3和N2H4均为极性分子 D. 沸点：N2H4＞NH3＞CH4 4. 用短线“—”表示共价键，同时用小黑点表示“孤电子对”的结构式称为路易斯结构式，氯乙酸 (ClCH2COOH) 分子的路易斯结构式如图所示。下列说法正确的是 A. 氯乙酸分子中H、C、O、Cl 的电负性：Cl＞O＞C＞H B. 氯乙酸分子中最多有5 个原子共面 C. NCl3分子的路易斯结构式为 D. 酸性：氯乙酸＞乙酸 5. 在铁制品表面镀锌的实验原理如图所示。下列说法错误的是 A. 铁制品接电源的负极 B. 含Zn2+的溶液作离子导体 C. 电镀过程中溶液中阳离子向铁制品一极移动 D. 电源反接，锌电极表面立即会有铁析出 6. 下列实验操作规范且能达到实验目的的是 目的 操作 A 测定醋酸钠溶液的pH 用玻璃棒蘸取溶液，点在湿润的pH 试纸上 B 排除碱式滴定管尖嘴部分的气泡 将胶管弯曲使玻璃尖嘴斜向上，用两指捏住胶管，轻轻挤压玻 C 由TiCl4制备TiO2∙xH2O 在干燥的HCl 气流中加热 D 研究催化剂对H2O2分解速率的影响 分别向两支试管中加入相同体积不同浓度的H2O2溶液，再向其 A. A B. B C. C D. D 7. X、Y 为同周期主族元素， Y 有8 种不同运动状态的电子，二者形成的一种化合物固态时以 [XY2]+[XY3]－的形式存在。下列说法错误的是 A. Y 形成的单质可能是极性分子 B. [XY3]－中心原子杂化方式为sp2 C. [XY2]+空间结构为直线形 D. X、Y 形成的简单氢化物稳定性： X＞ Y 8. 利用电解法对煤进行脱硫(主要含硫物质为FeS2)处理的原理如图所示。下列说法错误的是 A. a 极接电源的正极 B. 电解初期，b 极产生H2 C. 脱硫一段时间后混合液的pH 升高 D. 混合液中发生反应：FeS2+15Mn3++8H2O=Fe3++2SO 2- 4 +15Mn2++16H+ 9. 锌离子电池成本低廉、安全性好，其原理如图，放电时电池总反应为：Zn+2MnO2=ZnMn2O4。 下列说法错误的是 A. 放电时Zn2+由b 极区向a 极区迁移 B. 充电时b 极发生还原反应 C. 放电时电路中转移1mol 电子，a 极理论增重65g D. 充电时a 极反应为ZnMn2O4-2e-=Zn2++2MnO2 10. 由下列实验操作及现象能推出相应结论的是 实验操作 现象 A 加热盛有少量NH4HCO3固体的试管，并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸 石蕊试纸变蓝 B 常温下，分别向2 mL Na2CO3溶液与NaHCO3溶液中滴加3 滴酚酞溶液 Na2CO3溶液的颜色较深 C 在K2CrO4溶液中滴加几滴浓硫酸，并恢复至室温 溶液由黄色变为橙色 D 充有NO2的密封瓶置于冷水中 瓶中气体颜色变浅 A. A B. B C. C D. D 二、选择题：本题共5 小题，每小题4 分，共20 分。每小题有一个或两个选项符合 题意，全部选对得4 分，选对但不全的得2 分，有选错的得0 分。 11. 短周期元素X、Y、Z、W 原子序数依次增大，其中Z 原子核外电子总数是其最外层电子数的3 倍，常温下X、Y、Z、W 最高价氧化物对应水化物溶液(浓度均为0.1 mol·L-1 )的pH 如图所示。下 列说法错误的是 A. 同周期第一电离能比Z 大的元素有2 种 B. Y、W 两种元素通过离子键形成化合物 C. X、Z 形成的简单氢化物键角： X＞ Z D. X、Y、Z、W 的简单离子中半径最小的是X 12. 向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下发生反应SO2(g)+NO2(g)    SO3(g) +NO(g)，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A. 反应在c 点达到平衡状态 B. 反应物浓度：a 点小于b 点 C. 反应物的总能量高于生成物的总能量 D. t1~t2时间段，v 逆一直增大 13. 丙烯与卤化氢(HX)发生加成反应有两种可能，两种反应进程的能量变化如图所示。已知改变 温度对活化能大的反应速率影响程度更大。下列说法正确的是 A. CH3CH2 + C H2中碳原子的杂化方式相同 B. 两种碳正离子相比，CH3CH2 + C H2更稳定 C. 生成碳正离子的反应分别为两反应的决速步骤 D. 升高温度，产物中CHCH2CH2X 占比降低 14. 某兴趣小组通过测定溴溶液褪色时间研究丙酮溴代反应的速率方程，反应方程式为： CH3COCH3+Br2 HCl CH3COCH2Br+HBr，23.5°C 下，实验数据如表所示。下列说法正确 的是 实验序号 初始浓度c/mol·L-1 褪色时间t/s CH3CO CH3 HCl Br2 ① 0.80 0.2 0 0.001 0 2.8×102 ② 1. 60 0.2 0 0.001 0 1.4×102 ③ 0.80 0.4 0 0.001 0 1.4×102 ④ 1.60 0.4 0 0.002 0 1.4×102 ⑤ c 初始 0.2 0 0.005 0 1.4×103 A. 该反应一定不是基元反应 B. 实验①④反应速率：v4=2v1 C. 实验⑤：c 初始(CH3COCH3)=0.80mol·L-1 D. 反应速率与参与反应的物质浓度间关系：v=kc(CH3COCH3)·c(HCl)·c-1(Br2) 15. 向一定浓度的H3AsO4水溶液中滴加NaOH 溶液，含砷的各物种分布系数(平衡时某物种的浓度 占各物种浓度之和的分数)与pH 的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 3 2 1 2 K K < K K B. NaH2AsO4溶液中： c(HAsO 2- 4 )=c(H3AsO4) C. P 点： pH= 2 3 lgK +lgK - 2 D. Na2HAsO4溶液中： c(H2AsO - 4 ) +2c(H3AsO4)＞c(AsO 3- 4 ) 三、非选择题：本题共5 小题，共60 分。 16. 磷酸亚铁锂(LiFePO4)和锰酸锂(LiMn2O4)均可用作锂离子电池正极材料。回答下列问题： （1）在周期表中，与Li 化学性质最相似的邻族元素是___________，基态O 原子的价电子轨道 表示式为___________。基态P 原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为___________形。 （2）原子核外电子有两种相反的自旋状态，分别用+ 1 2 和- 1 2 表示，称为电子的自旋磁量子数。 基态Mn 原子的价电子自旋磁量子数的代数和为___________。 （3）PO 3- 4 的空间结构为___________形，其中心原子的杂化轨道类型为___________。 （4）PH3和NH3相比，___________更易液化，原因是___________。 （5）Fe 元素位于周期表的___________区。已知：I3(Mn)=3248 kJ·mol-1， I3(Fe)= 2957kJ·mol-1。 Mn 的第三电离能大于Fe 的第三电离能，其主要原因是___________。 17. 草酸( )为二元弱酸，25°C 时Ka1=5.6 ×10-2，Ka2=5.4×10-5。回答下列问题： （1）草酸分子中σ 键和π 键数目之比为___________；25°C 时，草酸氢钾溶液显___________ (填“酸性”“碱性”或“中性”)。 （2）某同学为探究浓度对化学反应速率的影响，设计方案如下： 实验序号 试剂及其用量/mL 溶液褪至无 色所需时间 0.01 mol·L-1KMnO4溶液 8 mol·L-1硫酸 0.2mol·L-1草酸溶液 ① 4 2 2 ② 4 2 1 上述反应离子方程式为___________。该方案存在一处缺陷导致结果不可靠，改进方法是______ _____。 （3）文献记载，Mn2+对草酸与高锰酸钾的反应有催化作用。为验证此结论，在确保其他实验条 件相同的前提下，可向一组实验中加入少量___________固体(填化学式)。 （4）用草酸晶体(H2C2O4·2H2O，相对分子质量为126)标定NaOH 溶液浓度的 步骤如下：准确称取 草酸晶体m g 置于锥形瓶中，加入新制蒸馏水25.00 mL，加入两滴酚酞溶液，用待标定的NaOH 溶液滴定至终点(pH 约为8.3)，消耗NaOH 溶液的体积为V mL。实验中应选用___________滴定 管(填“酸式”或“碱式”)，在装液前需进行检漏、洗涤、___________等操作，滴定终点的现象为__ _________， NaOH 溶液的浓度为___________mol·L-1。 18. CuCl 难溶于水，不溶于乙醇和稀酸，可溶于Cl－浓度较大的溶液，露置于潮湿空气中易被氧 化。回答下列问题。 （1）铜制品发生电化学腐蚀过程中产生CuCl，如图所示。 过程I 的负极反应式为___________。 （2）工业上氯化亚铜可由亚硫酸铵与氯化铜溶液反应制得，其产率与温度、溶液pH 的关系如 图所示。 析出CuCl 晶体的最佳条件为___________， A．60°C 左右，pH 为2.0~2.5 B．90°C 左右，pH 为2.0~2.5 C．60°C 左右，pH 为5.0~6.0 D． 90°C 左右， pH 为5.0~6.0 该方法制备CuCl 的离子方程式为___________。制得的CuCl 先用稀盐酸洗涤，再用乙醇洗涤， 乙醇的作用是___________。 （3）实验室模拟工业电解氨性含铜蚀刻液的装置如图所示(阴极液主要成分为[Cu(NH3)4]SO4)。电 解后阴极液经盐酸酸化，再用蒸馏水稀释，生成CuCl，阳极区得到副产物硫酸。电解时选用___ ________ (填 “阳”或“阴”)离子交换膜，阴极电极反应式为___________。 （4）用H2还原CuCl 制备活性铜的反应为H2(g)+ 2CuCl(s) ˆ ˆ† ‡ ˆˆ 2Cu(s)+ 2HCl(g) ΔH=−149 kJ mol ∙ −1。常温下正反应___________(填“能” 或“不能” )自发进行。反应速率υ=υ 正−υ 逆=k 正∙x(H2) −k 逆∙x2(HCl)， k 正、k 逆分别为正、逆反应速率常数，x 为气体的物质的量分数。在T°C 和p kPa 条 件下，上述反应中H2的平衡转化率为80%，该条件下当H2的转化率为60%时， 正 逆 v v =_________ __。(保留两位有效数位) 19. 利用CO2合成二甲醚有助于实现“碳中和”。CO2加氢合成二甲醚涉及的主要反应如下： I． CO2(g)+ 3H2(g) ˆ ˆ† ‡ ˆˆ CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH1 = −49 kJ mol ∙ −1 II． 2CH3OH(g) ˆ ˆ† ‡ ˆˆ CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2= −24.5 kJ mol ∙ −1 III． CO2(g)+H2(g) ˆ ˆ† ‡ ˆˆ CO(g)+ H2O(g) ΔH3= +41.2 kJ mol ∙ −1 回答下列问题： （1）反应CO(g)+2H2(g) ˆ ˆ† ‡ ˆˆ CH3OH(g)的ΔH= ___________ kJ mol ∙ −1。 （2）一定条件下，向恒容密闭容器中充入2 mol CH3OH(g)，发生反应： 2CH3OH(g) ˆ ˆ† ‡ ˆˆ CH3OCH3(g)+ H2O(g)达平衡时，CH3OH(g)转化率为50%。若反应前容器中含有0.5molH2O(g)，则 CH3OH(g)的平衡转化率为___________。 （3）理论计算表明，在260°C 和适当催化剂条件下，向恒容密闭容器中充入1 molCO2(g)和3 mol H2(g)，初始压强为p kPa，发生上述反应， 10 min 时达平衡，生成0.05 molCO(g)和0.3 mol H2O (g)，容器中压强为 9 10 p kPa。若反应速率用单位时间内气体分压变化表示，则0~10 min 内 υ(CH3OCH3)=___________kPa min ∙ −1； Kx是以物质的量分数表示的平衡常数，反应I 平衡常数 Kx=___________ (列出计算式即可) 。 （4）起始投料比n(H2)/n(CO2)=4，压强为3.0 MPa 的条件下发生上述反应，CO2平衡转化率和平 衡时二甲醚的选择性随温度的变化如图所示。 已知：二甲醚选择性=   3 3 2 2n(C HO C H ) 参加反应的n C O 表示平衡时CH3OCH3选择性的曲线是___________(填 “X”或“Y” )；温度高于300°C 时，曲线X 的纵坐标随温度升高而增大的原因是___________。 （5）为同时提高CO2的平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性，应选择的反应条件为_________ __(填标号)。 A. 低温、低压 B. 低温、高压 C. 高温、低压 D. 高温、高压 20. 工业上以高硫锰矿与氧化锰矿(还含Si、 Fe、 Al、 Mg、Ni 等元素)为原料制备硫酸锰的 工艺流 程如下图所示： 已知：①部分金属离子形成氢氧化物沉淀时离子的平衡浓度与pH 的关系如图所示： ②部分物质的Ksp如下表： 物质 MnS FeS NiS MgF2 CaF2 Ksp 1 ×10−9.6 1 ×10−17.2 1 ×10−24.0 1 ×10−10.2 1 ×10−8.2 ③当溶液中某离子浓度c≤1×10−5mol L ∙−1时，可认为该离子沉淀完全。 回答下列问题： （1）滤渣1 的主要成分为S 和___________，“ 氧化”步骤发生反应的离子方程式为___________。 （2）“调 pH” 前检验滤液中是否含Fe2+所用的试剂是___________，滤渣2 的主要成分为_______ ____(填化学式)。 （3）已知在“硫化”条件下，溶液中c(S2−)和pH 的关系为pH= 1 2 lgc(S2−)+ 10.5。为使杂质离子沉 淀完全，应控制溶液的pH 不小于___________。 （4）“氟化” 时，若使溶液中的Mg2+和Ca2+沉淀完全，需维持c(F-)不低于___________mol L ∙−1。 若溶液酸度过高，Ca2+和 Mg2+沉淀不完全，原因是___________。反应MgF2(s)+Ca2+(aq) ˆ ˆ† ‡ ˆˆ CaF2(s)+Mg2+(aq)的平衡常数为___________。 （5）“碳化” 过程中发生反应的离子方程式为___________。 【1 题答案】 【答案】A 【2 题答案】 【答案】B 【3 题答案】 【答案】C 【4 题答案】 【答案】D 【5 题答案】 【答案】D 【6 题答案】 【答案】B 【7 题答案】 【答案】D 【8 题答案】 【答案】C 【9 题答案】 【答案】C 【10 题答案】 【答案】C 【11 题答案】 【答案】D 【12 题答案】 【答案】CD 【13 题答案】 【答案】C 【14 题答案】 【答案】AC 【15 题答案】 【答案】AD 【16 题答案】 【答案】（1） ①. 镁(或Mg) ②. ③. 哑铃(纺锤) （2） 5 2  (或 5 2  ) （3） ①. 正四面体 ②. sp3 （4） ①. NH3 ②. NH3分子间存在氢键，使分子间作用力增强 （5） ①. d ②. Mn2+的价电子排布是3d5，为半满稳定状态，较难失电子 【17 题答案】 【答案】（1） ①. 7：2 ②. 酸性 （2） ①. 2 4 MnO +5H2C2O4+6H+ =2Mn2++10CO2↑+8H2O ②. 向序号为②的实验中加入1 mL 蒸馏 水 （3）MnSO4（4） ①. 碱式 ②. 润洗 ③. 溶液由无色变为浅红色 ④. 1000m 63V 【1 8 题答案】 【答案】（1）Cu− e− + Cl− =CuCl （2） ①. A ②. SO 2 3  + 2Cu2+ +2Cl− + H2O =SO 2 4  +2CuCl↓+ 2H+ ③. 去除晶体表面的杂质离子，洗 去水分使CuCl 更易干燥 （3） ①. 阴 ②. [Cu(NH3)4]2+ + e− + 2H2O =[Cu(NH3)2]+ + 2NH3∙H2O(或[Cu(NH3)4]2+ + e– =[Cu(NH3)2]+ + 2NH3) （4） ①. 能 ②. 3.2 【19 题答案】 【答案】（1）−90.2 （2）40%（3） ①. 0.00125p ②. 3 0.3 0.1 3.6 3.6 0.75 2.35 3.6 3.6