学年安徽省六安市第一中学高二上学期期末考试化学试题 解析版Word文档格式.docx
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图
备注
熔点1873
K
—
易溶于CS2
A.单质硼属于原子晶体B.SF6是由极性键构成的极性分子
C.固态硫S8属于原子晶体D.HCN的结构式为HC=N
【答案】A
【解析】A.由图知,每个B原子与周围的B原子均通过共价键连接,且熔点很高,因此单质硼属于原子晶体,故A正确;
B.SF6空间构型为对称结构分子极性抵消,正负电荷的重心重合,电荷分布均匀,SF6为非极性分子,故B错误;
C.固态S是由S8构成的,该晶体中存在的微粒是分子,所以属于分子晶体,故C错误;
D.由比例模型可以看出分子中有1个碳原子和1个氮原子,1个氢原子,碳原子半径大于氮原子半径,氮原子半径大于氢原子半径,所以该比例模型中最左端的是氢原子,中间的是碳原子,最右边的是氮原子,其结构式为H-C≡N,故D错误;
故选A。
3.有关晶体的结构如下图所示,下列说法中不正确的是()
A.在图1晶体中,距粒子B最近且等距的粒子A有6个
B.在CO2晶体中,每个晶胞平均占有4个原子
C.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为1∶2
D.该气态团簇分子的分子式为E4F4
【答案】B
【解析】A、图1晶体是类似于NaCl晶体的结构,距粒子B最近且等距的粒子A有6个,所以B粒子的配位数是6,故A正确;
B、在CO2晶体中,CO2位于晶胞的顶点和面心,晶胞中含有CO2的个数为:
8×
+6×
=4,每个晶胞平均占有4×
3=12个原子,故B错误;
C、在金刚石晶体中,每个碳原子形成4个共价键,每两个碳原子形成一个共价键,则每个碳原子形成的共价键平均为4×
=2,所以在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键数之比为1:
2,故C正确;
D、气态团簇分子不同于晶胞,气态团簇分子中含有4个E原子,4个F原子,则分子式为E4F4或F4E4,故D正确;
故选B。
本题考查晶胞的计算。
本题的易错点为D,注意气态团簇分子与晶胞的区别,容易因为思维定势造成错误。
4.下列说法中正确的是()
A.邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点低
B.水很稳定是因为水中含有大量的氢键所
C.H2O、NH3、CH4分子中的O、N、C原子分别采取sp、sp2、sp3杂化
D.配合物[Cu(H2O)4]SO4中,中心离子是Cu2+,配位体是SO42-,配位数是1
【解析】A.能形成分子间氢键的物质沸点较高,邻羟基苯甲醛容易形成分子内氢键,对羟基苯甲醛易形成分子间氢键,所以邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的沸点低,故A正确;
B.水很稳定(1000℃以上才会部分分解)是因为水中含有的H-O键非常稳定,与存在氢键无关,故B错误;
C.H2O分子中O原子为sp3杂化,H原子只含有1个s轨道,则H2O分子中的共价键是由O原子的sp3杂化轨道和H原子的s轨道形成的s-sp3σ键,同样,NH3分子中的N原子采取sp3杂化,故C错误;
D.根据配合物[Cu(H2O)4]SO4结构分析,含有空轨道的金属阳离子为中心离子,所以中心离子为Cu2+、有孤对电子的原子或离子为配体,所以配体为H2O、配位数就是配体的个数,所以配位数为4,故D错误;
5.四种短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。
其原子的最外层电子数之和为19,W和X元素原子内质子数之比为l∶2,X2+和Z-的电子数之差为8。
下列说法不正确的是()
A.WY2是由极性键构成的非极性分子
B.元素原子半径从大到小的顺序是X>
Y>
Z
C.WZ4分子中W、Z原子通过共价键结合且最外层均达到8电子结构
D.Z元素含氧酸有多种,其酸性HZO>
HZO3>
HZO4
【解析】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,由X2+和Z-离子所带电荷可知,X处于ⅡA族,Z处于ⅦA族,X2+和Z-离子的电子数之差为8,X的阳离子比Z的阴离子少一层电子,则X、Y同周期,由四原子最外层电子数之和为19,则W、Y原子最外层电子数之和为19-2-7=10,故W不能处于IA族,结合原子序数可知,Y一定为主族元素,W不可能处于第三周期,W只能处于第二周期,W和X元素原子内质子数之比为1:
2,则X处于第三周期,故X为Mg,则Z为Cl、W为C,Y原子最外层电子数为10-4=6,原子序数大于Mg,故Y为S。
A.CS2的结构类似于CO2,是由极性键构成的非极性分子,故A正确;
B.同周期自左而右原子半径减小,故原子半径Mg>S>Cl,故B正确;
C.CCl4分子中C、Cl原子最外层均达到8电子结构,故C正确;
D.Cl元素含氧酸有多种,其中HClO、HClO3、HClO4的非羟基氧数目分别为0、2、3,酸性HClO<HClO3<HClO4,故D错误;
6.已知NO和O2转化为NO2的反应机理如下:
①2NO(g)
N2O2(g)(快)△H1<
0
平衡常数K1
②N2O2(g)+O2(g)
2NO2(g)(慢)△H2<
平衡常数K2
下列说法正确的是()
A.2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)的△H=-(△H1+△H2)
B.2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)的平衡常数K=
K1/K2
C.反应②的速率大小决定2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)的反应速率
D.反应过程中的能量变化可用图
表示
【答案】C
【解析】A.根据盖斯定律分析,①+②即可得到反应,2NO(g)+O2(g)
2NO2(g),故反应热为△H=(△H1+△H2),错误;
B.因为反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)为①+②的结果,所以其平衡常数K=K1K2,故错误;
C.反应慢的速率决定总反应速率,所以反应②的速率大小决定2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)的反应速率,故正确;
D.图a表示前者为吸热,与题中信息不符合,故错误。
7.下列关于化学反应的图像的说法不正确是()
A.图1可表示反应2NO2
N2O4
在等温等压条件下平衡后t1时刻充入NO2时反应速率变化
B.图2可表示CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)在一定温度下,将0.5molCO和0.5molH2在体积为2L的密闭容器中发生反应时CO的体积分数随时间变化图像。
C.图3可表示反应2SO2+O2
2SO3,温度T1>
T2,反应为吸热反应。
D.图4
可表示反应mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g),正反应是吸热反应,且m+n>
p+q。
【解析】A.在等温等压条件下,平衡后t1时刻充入NO2,正反应速率增大,逆反应速率减小,最后重新达到平衡状态,故A正确;
B.将0.5molCO和0.5molH2在体积为2L的密闭容器中发生反应,起始时CO与H2的体积比为1:
1,CO的体积分数为50%,设反应过程中CO消耗xmol,则:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)
起始(mol)0.50.50
转化(mol)x2xx
则CO的体积分数为:
×
100%=
100%=50%,所以在反应过程中CO的体积分数不变,故B正确;
C.根据“先拐先平数值大”的原则,温度T2>T1,温度高时SO3的体积分数小,说明升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应,故C错误;
D.由图可知,升高温度,A的转化率增大,说明升高温度平衡正向移动,正反应为吸热反应,压强越大,A的转化率越大,说明增大压强,平衡正向移动,正反应方向为气体减少的方向,则m+n>
p+q,故D正确;
答案选C。
8.下列说法正确的是()
A.加入少量硫酸铜可加快锌与稀硫酸的反应速率,说明Cu2+具有催化作用
B.CH3Clg)+Cl2(g)
CH2Cl2(l)+HCl(g)常温下能自发进行,则该反应的△H<
C.在恒温密闭容器中发生反应PCl3(g)+Cl2(g)
PCl5(s),当PCl3的体积分数不变时,反应达到平衡状态
D.常温下pH=3的盐酸与pH=11的Ba(OH)2溶液等体积混合,溶液呈碱性
【解析】A、加入硫酸铜可使锌与稀硫酸的反应速率加快,是因为锌置换出铜,构成锌-铜-稀硫酸原电池,加快反应速率,故A错误;
B、反应能否自发进行的判据:
△H-T△S<0,反应CH3Cl(g)+Cl2(g)
CH2Cl2(l)+HCl(g)是熵减的反应,则该反应的△H<0,故B正确;
C、温度不变,平衡常数不变,当起始PCl3(g)和Cl2(g)的物质的量之比为1:
1时,PCl3的体积分数始终不变,因此当PCl3的体积分数不变时,反应不一定达到平衡状态,故C错误;
D、pH=11的某碱为强碱时,等体积混合显中性,则pH=3的盐酸与pH=11的某碱溶液等体积混合溶液呈碱性,说明该碱为弱碱,与氢氧化钡为强碱不符,故D错误;
9.部分弱酸的电离平衡常数数据如下表,则下列选项正确的是()
弱电解质
HCOOH
H2CO3
电离平衡常数
Ka=1.77×
10-4
Ka=4.9×
10-10
Ka1=4.3×
10-7Ka2=5.6×
10-11
A.向NaCN溶液中通入CO2发生反应:
2CN-+H2O+CO2=2HCN+CO32-
B.相同物质的量浓度的HCOONa、NaCN、Na2CO3溶液,pH值大小为:
NaCN>Na2CO3>
HCOONa
C.等体积等浓度的HCOONa和NaCN溶液中所含离子总数前者大于后者
D.中和等体积、等pH的HCOOH和HCN,消耗NaOH的物质的量前者大于后者
【解析】A、酸性由强到弱的顺序为:
H2CO3>HCN>HCO3-,依据强酸制弱酸的原理可知,CN-+H2O+CO2=HCN+HCO3-,故A错误;
B、酸性越弱其酸根的水解程度越大,所以等物质的量浓度的各溶液pH关系为:
pH(Na2CO3)>pH(NaCN)>pH(HCOONa),故B错误;
C.根据电荷守恒,c(HCOO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),c(CN-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),即离子总数是n(Na+)+n(H+)的2倍,而NaCN的水解程度大,即NaCN溶液中的c(OH-)大,c(H+)小,c(Na+)相同,所以甲酸钠中离子浓度大,故C正确;
D.等pH、等体积的HCOOH和HCN,n(HCN)>n(HCOOH),中和酸需要碱的物质的量与酸的物质的量、酸的元数成正比,所以中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者,故D错误;
故选C。
本题考查弱电解质的电离,根据平衡常数确定酸性强弱,从而确定酸之间的转化,结合电荷守恒来分析解答。
本题的易错点为D,弱酸的电离平衡常数越大,其酸性越强,等pH的弱酸溶液,酸性越强,其物质的量浓度越小。
10.已知:
①298K时K(HF)=3.5×
10-4,Ksp(CaF2)=
1.8×
10-7
②HF(aq)
H+(aq)+F-(aq)
△H<
根据以上已知信息判断下列说法正确的是()
A.298K时,加蒸馏水稀释HF溶液,
保持不变
B.308K时,HF的电离常数Ka>
3.5×
C.298K时,向饱和CaF2溶液中加入少量CaCl2,Ksp(CaF2)会减小
D.2HF(aq)+Ca2+(aq)
CaF2(s)+2H+(aq)
K≈0.68
11.下列叙述正确的是()
A.95℃纯水的pH<7,说明加热可导致水呈酸性
B.pH=3的醋酸溶液,稀释至10倍后pH=4
C.pH均为3,等体积的醋酸和盐酸分别与足量Zn反应,醋酸产生的H2多
D.pH=3的醋酸溶液,与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH>
7
【解析】A.加热促进水的电离,溶液中c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,故A错误;
B.醋酸为弱酸,稀释促进电离,pH=3的醋酸溶液,稀释至
10
倍后
pH<4,故B错误;
C.醋酸为弱电解质,等pH等体积时醋酸的物质的量多,则醋酸生成的氢气多,故C正确;
D.pH=3的醋酸溶液,与pH=11的氢氧化钠溶液的浓度相等,但醋酸为弱酸,不能完全电离,醋酸过量,反应后呈酸性,故D错误;
12.改变0.1mol·
L-1二元弱酸H2A溶液的pH,
溶液中的H2A、HA-、A2-的物质的量分数∮(X)随pH的变化如图所示[已知:
∮(X)=
]。
下列叙述错误的是()
A.pH=1.2
时,c
(H2A)=c(HA-)B.lg[K2(H2A)]=-4.2
C.pH=2.7时,c(HA-)
>
c(H2A)=c(A2-)D.pH=4.2时,c
(HA-)=c(A2-)=c(H+)
【解析】由图像可知,pH=1.2时,c(H2A)=c(HA-),pH=2.7时,c(H2A)=c(A2-),pH=4.2时,c(HA-)=c(A2-),随着pH的增大,c(H2A)逐渐减小,c(HA-)先增大后减小,c(A2-)逐渐增大。
A.由图像可知pH=1.2时,H2A与HA-的曲线相交,则c(H2A)=c(HA-),故A正确;
B.pH=4.2时,c(H+)=10-4.2mol/L,c(HA-)=c(A2-),K2(H2A)=
=10-4.2,则lg[K2(H2A)]=-4.2,故B正确;
C.由图像可知,pH=2.7时,c(H2A)=c(A2-),由纵坐标数据可知c(HA-)>c(H2A)=c(A2-),故C正确;
D.pH=4.2时,c(HA-)=c(A2-),但此时c(H2A)≈0,如体积不变,则c(HA-)=c(A2-)=0.05mol•L-1,c(H+)=10-4.2mol/L,如体积变化,则不能确定c(HA-)、c(A2-)与c(H+)浓度大小关系,故D错误;
本题考查弱电解质的电离,侧重考查学生的分析能力和计算能力。
本题注意把握弱电解质的电离特点以及题给图像的曲线变化。
本题的易错点为B,要注意根据K2(H2A)的表达式结合图像分析判断。
13.某兴趣小组同学利用氧化还原反应:
2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4↓+8H2O设计如右图原电池装置,盐桥中装有饱和的K2SO4溶液,下列说法正确的是()
A.a
电极上发生的反应为:
MnO4-+8H++5e-=Mn2++4H2OB.外电路电子的流向是从a到b
C.电池工作时,盐桥中的SO42-移向甲烧杯D.b
电极上发生还原反应
【解析】试题分析:
A、总电极反应式:
2MnO4-+10Fe2++16H+=2Mn2++10Fe3++8H2O,a极是正极得电子,电极反应式=总电极反应式-b极反应式,得出:
2MnO4-+16H++10e-=2Mn2++8H2O,化简得:
MnO4-+8H++5e-=Mn2++4H2O,A正确;
B、根据A的分析,外电路电子流向是从b流向a,B错误;
C、根据原电池的工作原理:
阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,SO42-向b极移动,C错误;
D、根据原电池的工作原理:
负极失电子,发生氧化反应,正极得电子发生还原反应,b极上电极反应式:
Fe2+-e-=Fe3+,D错误,答案选A。
【考点定位】本题主要是考查原电池的工作原理及常见的化学电源
【名师点晴】根据氧化还原反应理论分析反应2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O可知,Mn元素的化合价降低,得到电子,Fe元素的化合价升高,失去电子,再结合原电池理论,则b为负极,a为正极,结合原电池中负极发生氧化反应,电流从正极流向负极,阴离子向负极移动来解答即可。
14.清华大学首创三室膜电解法制备LiOH,其工作原理如图。
A.N为阳离子交换膜B.X
电极连接电源负极
C.制备2.4gLiOH产生2.24LH2(标况)D.Y
电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-
..................
15.关于下列各图说法正确的是()
A.装置①中阳极上析出红色固体
B.装置②中待镀铁制品应与电源的正极相连
C.装置③中外电路电子由b极流向a极
D.装置④中离子交换膜可以避免氯气与氢氧化钠溶液反应
【解析】A.装置①中阳极上氯离子放电生成氯气,阴极上铜离子放电生成铜,所以阴极上析出红色固体,故A错误;
B.装置②的待镀铁制品应与电源负极相连,充当阴极,故B错误;
C.装置③中,a电极是负极,b电极是正极,负极上氢气失电子,正极上氧气得电子,所以电子从a极沿导线流向b极,故C错误;
D、装置④中的离子交换膜允许离子通过,氯气不能通过,可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应,故D正确;
16.某原电池装置如右图所示,电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl。
A.正极反应为AgCl+e-=Ag+Cl-
B.放电时,交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成
C.若用NaCl溶液代替盐酸,则电池总反应随之改变
D.当电路中转移0.01mol
e-时,交换膜左侧溶液中约减少0.02
mol
离子
根据电池总反应为2Ag+Cl2═2AgCl可知,Ag失电子作负极失电子,氯气在正极上得电子生成氯离子。
A、正极上氯气得电子生成氯离子,其电极反应为:
Cl2+2e-═2Cl-,故A错误;
B、放电时,交换膜左侧溶液中生成银离子,银离子与氯离子反应生成氯化银沉淀,所以交换膜左侧溶液中有大量白色沉淀生成,故B错误;
C、根据电池总反应为2Ag+Cl2═2AgCl可知,用NaCl溶液代替盐酸,电池的总反应不变,故C错误;
D、放电时,当电路中转移0.01mole-时,交换膜左则会有0.01mol氢离子通过阳离子交换膜向正极移动,同时会有0.01molAg失去0.01mol电子生成银离子,银离子会与氯离子反应生成氯化银沉淀,所以氯离子会减少0.01mol,则交换膜左侧溶液中约减少0.02mol离子,故D正确。
考点:
考查了原电池原理的应用等相关知识。
视频
二、填空题(共52分,每空2分)
17.W、M、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素,非金属元素W所在周期数等于族序数;
M最外层电子数是电子层数的两倍;
X与M同族,X单质与O2反应生成化合物XO2;
Y是第三周期原子半径最小的元素;
Z是生活中常见金属,既不属于主族,也不属于副族。
回答下列问题:
(1)W与M可以形成多种化合物,写出其中最简单化合物的电子式_____________。
(2)已知:
①X的单质结构为(
,每个X原子周围都与4个X成键形成的庞大结构);
化合物XO2结构为(
,每个X与4个O成键,每个O都与2个X成键形成的庞大结构)。
②有关键能的数据如下表:
化学键
X-O
O=O
X-X
键能(kJ/mol)
460
498.8
176
写出单质X在O2中燃烧的热化学方程式________________________。
(用具体元素符号书写方程式)
(3)写出Z的单质与H2O反应的化学方程式_____________________________________。
(4)Y和Z形成的化合物的水溶液呈酸性的原因_______________________________(用离子方程式解释)。
【答案】
(1).
(2).Si(s)+O2(g)=SiO2(s)
△H=-989.2kJ/mol(3).3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2(4).Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+
(不写可逆符号不给分)
【解析】W、M、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素,Y
是第三周期原子半径最小的元素,Y为Cl元素;
Z是生活中常见金属,既不属于主族,也不属于副族,Z属于第Ⅷ族,Z为Fe元素;
非金属元素W所在周期数等于族序数,则W为H元素;
则M为第2周期元素,为C,X为Si元素。
(1)
H与C可以形成多种化合物,其中最简单化合物为甲烷,电子式为
,故答案为:
;
(2)
根据题意,硅在氧气中燃烧生成二氧化硅,其中硅和二氧化硅均为原子晶体,其中1molSi中含有2molSi—Si键;
1molSiO2中含有4molSi—O键;
则硅在氧气中燃烧的热化学方程式为Si(s)+O2(g)=SiO2(s)
△H=反应物总键能-生成物总键能=176×
2+498.8-460×
4=-989.2kJ/mol,故答案为:
Si(s)+O2(g)=SiO2(s)
△H=-989.2kJ/mol;
(3)
铁与H2O蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2,故答案为:
3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2;
(4)氯化铁属于强酸弱碱盐,水解显酸性,水解的离子方程式为Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+,故答案为:
Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+。
18.
(1)基态Si原子中,电子占据的最高能层符号为________,该能层具有的原子轨道数为_________。
(2)CH3COOH中C原子轨道杂化类型为_________;
1molCH3COOH分子含有σ键的数目为_________。
(3)复化硼(BN)晶体有多种相结构。
六方相氮化硼是通常存在的稳定相,与石墨相似,具有层状结构,可作高温润滑剂。
立方相氮化硼是超硬材料,有优异的耐磨性。
它们的晶体结构如图所示。
①基态硼原子的电子排布式为__________。
②六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为__________,分析其结构,与石墨相似却不导电,原因是__________。
③NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管原料之一。
1molNH4BF4含有__________mol配位键。
(4)Ge单晶具有金刚石型结构,其中Ge原子的杂化方式为_______,微粒之间存在的作用力是__________。
(5)
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