江苏省常州市教育学会学年高二下学期期末学业水平监测化学试题Word文档格式.docx
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C.C电极发生的电极反应式为2SOCl2-4e-=SO2↑+S+4Cl-
D.若有7gLi参加反应,则有1mol电子通过电解质溶液
5.某新型锂离子电池以锂盐作为电解质,其阴离子结构如图所示。
其中W、X、Y、Z为四种同周期的短周期非金属元素,Y的s轨道和p轨道电子总数相等。
下列说法不正确的是
A.简单气态氢化物的稳定性:
W>
Y
B.化合物ZW4易溶于苯等有机溶剂
C.该电池的电解质锂盐为共价化合物
D.该阴离子中含有极性键、非极性键和配位键
6.Cu2+与缩二脲在碱性溶液中形成的紫色配离子的结构如图所示。
下列有关该配离子的说法不正确的是
A.Cu2+的配位数是2
B.Cu2+的核外电子排布式为[Ar]3d9
C.与Cu2+形成的化学键具有方向性和饱和性
D.能与水分子形成氢键的原子有N、O、H
7.氨气是一种重要的化工原料,极易溶于水,合成氨反应为N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)△H=-92.4kJ•mol-1。
下列说法正确的是
A.键角:
H2O>
NH3>
NH
B.NH3的水溶液氨水可以导电,所以NH3是电解质
C.合成氨反应的△H=E(N≡N)+3E(H—H)-6E(N—H)(E表示键能)
D.1molN2与足量H2发生合成氨反应,放出的热量为92.4kJ
8.下列实验操作不能达到实验目的的是
A.用装置甲测定硫酸与锌反应的化学反应速率
B.用装置乙制取无水氯化镁
C.用装置丙电解精炼铜,a为粗铜,b为精铜
D.用装置丁保护钢闸门,其中钢闸门与电源的负极相连
9.CO2催化加氢合成二甲醚过程中主要发生下列反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
在恒压,CO2和H2起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CO的选择性(CO的选择性=
)随温度的变化关系如图。
A.T℃时,起始投入2molCO2和6molH2,达到平衡时反应Ⅱ消耗H2的物质的量为0.2mol
B.选择合适的催化剂,可提高二甲醚的平衡产率
C.该催化条件下合成二甲醚较适宜的温度为340℃
D.充入一定量的He,可提高二甲醚的产量
10.根据下列实验操作和现象所得到的结论不正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
向AgNO3溶液中加入过量的0.1mol•L-1的NaCl溶液,产生白色沉淀。
再滴加几滴NaBr溶液,出现浅黄色沉淀
Ksp(AgBr)<
Ksp(AgCl)
B
向a、b两试管中均加入4mL0.01mol•L-1KMnO4溶液和2mL0.01mol•L-1H2C2O4溶液。
再向a试管内加入少量MnSO4固体,a中溶液褪色较快
MnSO4可能是KMnO4和H2C2O4溶反应的催化剂
C
向饱和NaHCO3溶液中滴加饱和CaCl2溶液,先有白色沉淀产生,后放出无色气泡
Ca2+与CO
结合促进HCO
的电离,溶液中H+浓度增大,与HCO
反应产生CO2
D
向滴加有酚酞的氨水中加入蒸馏水,溶液的红色变浅
溶液中c(H+)、c(OH-)浓度均减小
A.AB.BC.CD.D
11.下列叙述及对应图示正确的是
A.图甲是某温度下c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.100mol•L-1的醋酸与醋酸钠混合溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO-)与pH的关系曲线,pH=3的溶液中:
Ka<
10-4.75
B.图乙是恒温密闭容器中发生CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)反应时,c(CO2)随反应时间变化的曲线,t1时刻改变的条件可能是缩小容器的体积
C.图丙是铁条与盐酸反应的反应速率随反应时间变化的曲线,t1时刻溶液的温度最高
D.图丁是在0.1mol•L-1Na2CO3溶液中加水稀释,随着加水量的增加,溶液中c(HCO
)的变化曲线,则Na2CO3的水解程度A点大于B点
12.中科院化学研究所最新报道了化合物1催化CO2的氢化机理。
其中化合物1(催化剂,固态)→化合物2(中间产物,固态)的过程和其相对能量曲线如图所示。
下列有关该过程的说法正确的是
A.过程中经历两个过渡态TS11-2、TS21-2,说明该过程包含两个基元反应
B.该过程的总反应速率主要由过程①决定
C.升高温度,有利于过程②的进行
D.过程①的热化学方程式为I(s)+CO2(g)=I1-2(s)△H=-2.08kJ•mol-1
13.已知草酸(H2C2O4)为二元弱酸,H2C2O4、HC2O
、C2O
三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示。
室温下,通过下列实验探究草酸的性质。
实验
实验操作
1
向10mL0.1mol•L-1草酸溶液中加入等浓度的KOH溶液10mL
2
向10mL0.1mol•L-1草酸溶液中逐滴加入等浓度的KOH溶液至pH=4.2
3
向10mL0.1mol•L-1草酸溶液中加入过量氢氧化钙溶液,产生白色沉淀
A.实验1所得溶液中:
c(K+)>
c(HC2O
)>
c(C2O
c(H2C2O4)
B.实验2过程中,水的电离程度一直增大
C.实验2所得溶液中:
c(K+)+c(H+)=c(OH-)+2c(HC2O
)+c(C2O
)
D.实验3反应静置后的上层清液中:
c(Ca2+)c(C2O
Ksp(CaC2O4)
二、填空题
14.钴是生产合金和钴盐的重要原料,用含钴化合物作颜料,具有悠久的历史。
(1)Co元素位于元素周期表的___区,基态Co原子的核外电子排布式为___。
(2)起爆药CP可由5—氰基四唑(结构简式如图)和[Co(NH3)5(H2O)](ClO4)3反应制备。
①1mol5—氰基四唑分子中含有σ键的数目为___。
N原子核外电子的运动状态有__种。
②在配合物[Co(NH3)5(H2O)](ClO4)3中,内界中心Co3+的配体为___(填化学式),外界ClO
的空间构型为___。
(3)已知:
[Co(H2O)6]2+呈粉红色,[CoCl4]2-呈蓝色,两者间存在平衡:
将CoCl2晶体溶于水,加入浓盐酸后,溶液由粉红色变为蓝色。
若将溶液再加水稀释,蓝色溶液又恢复为粉红色。
请用平衡移动原理解释加水后溶液颜色变化的原因:
___。
三、原理综合题
15.雾霾中含有颗粒物(PM2.5)、氮氧化物(NOx)、CO等多种污染物。
(1)NO2和CO的综合治理技术受到广泛关注。
已知:
①
②
反应
__,在___(填“高温”或“低温”)条件下能自发进行。
(2)我国学者研究了用NO和CO反应[
]来治理雾霾中的污染性气体。
T℃时,向容积为2L的恒容密闭容器中加入2molNO和2molCO发生上述反应,5min时达到平衡状态,平衡时测得N2的体积分数为
①T℃时,该反应的化学平衡常数为___。
②下列能说明该反应已经达到平衡状态的是___(填字母)。
A.c(N2)和c(CO2)的浓度比保持不变B.混合气体的密度保持不变
C.NO的消耗速率等于CO2的生成速率D.容器内气体压强保持不变
③T℃时,在体积为2L的密闭容器中加入2molNO和2molCO发生上述反应,保持压强不变,达平衡时N2的体积分数___(填“
”、“
”或“
”)
(3)尿素—SCR技术常用于NOx的脱除,该技术中生成NH3的反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
体系中c(NH3)随温度变化的关系如图所示。
①无氧体系中,温度高于875℃时,NH3浓度随温度升高而减小的原因是___。
②有氧体系中,温度在1125℃以上,NH3浓度接近0uL•L-1的原因是___。
16.含硫化合物的污染主要来源于化石燃料的燃烧、硫酸工厂的废液和炼焦、炼油厂的废气。
(1)燃煤的电化学脱硫是一种温和的净化技术,其基本原理为利用阳极反应产生的羟基自由基(•OH)将燃煤中的含硫物质氧化除去,其装置示意图如图所示。
①将煤打成煤浆加入电解槽的目的是___。
②阳极的电极反应式为__。
(2)某硫酸厂的废液中含有一定浓度的硫酸(废液中微量的重金属离子可忽略)。
为确定中和法处理该厂废液时生石灰的投料量,现取20.00mL废液放入锥形瓶中,加入酚酞作指示剂,用0.0200mol•L-1的NaOH标准溶液进行滴定。
重复上述滴定操作2次。
三次实验消耗NaOH溶液的体积依次为24.10mL、25.70mL和23.90mL。
①滴定前排除碱式滴定管中气泡的方法应采用如图所示操作中的___,然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。
②该硫酸厂的废液中H2SO4的物质的量浓度为___。
③下列操作(其他操作正确)会造成上述实验测定结果偏高的有___(填字母)。
A.滴定终点时俯视读数B.碱式滴定管水洗后未用标准液润洗
C.锥形瓶水洗后未干燥D.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失
(3)炼焦、炼油厂的废气中含有H2S、H2S溶于水形成的氢硫酸是一种二元弱酸。
25℃时,在0.10mol•L-1H2S溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与c(S2-)关系如图所示(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。
①pH=13时溶液中的c(H2S)+c(HS-)=___mol•L-1;
②某溶液含0.010mol•L-1Fe2+和0.10mol•L-1H2S,当溶液pH=___时,Fe2+开始沉淀。
(已知:
Ksp(FeS)=1.4×
10-19)
17.氮是生命体的重要组成元素,自然界中氮的循环对于生命活动有重要意义。
(1)一种利用锂及其化合物的循环,将空气中的N2转化为NH3的过程如图所示。
①N2和CO是分子量相同的双原子分子,但液态N2的沸点要__(填“
”)液态CO。
②写出转化(Ⅱ)的化学方程式:
③转化(Ⅲ)是电解熔融LiOH,该反应的化学方程式为___。
(2)氮肥厂的废水中氮元素以NH3•H2O、NH3和NH
的形式存在,直接排放会造成水体富营养化。
一种电化学氧化处理氨氮废水的原理是在酸性废水中加入NaCl进行电解,阳极产生的HClO可氧化氨氮,将其转化为N2。
电解过程中,废水中初始Cl-浓度对氨氮去除速率及能耗(处理一定量氨氮消耗的电能)的影响关系如图所示。
①电解过程中阴极附近溶液的pH___(填“升高”、“降低”或“不变”)。
②当Cl-浓度减小时,氨氮去除速率下降,能耗却增加的原因是___。
③保持加入NaCl的量不变,当废水的pH低于4时,氨氮去除速率也会降低的原因是___。
参考答案
1.B
【详解】
A.单质S是由分子构成的分子晶体,A错误;
B.N原子的2p能级轨道半满,第一电离能大于O,而K的电子层数较多,且为金属元素,第一电离能较小,所以第一电离能:
K,B正确;
C.同周期主族元素自左至右电负性增大,同主族自上而下电负性减小,所以电负性O>N>S,C错误;
D.基态碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2,其价电子排布图为:
,D错误;
综上所述答案为B。
2.D
A.CO2分子中存在2个C=O极性共价键,由于三个原子在同一条直线上,键角是180度,所以CO2空间排列对称,分子为非极性分子,A错误;
B.金属Li中的金属键比金属K中的金属键强,所以Li原子最外层电子不如K容易失去,故单质Li的还原性比K弱,B错误;
C.邻羟基苯甲醛、对羟基苯甲醛都是由分子构成的物质,分子之间以分子间作用力结合。
邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键,而对羟基苯甲醛能形成分子间氢键,分子间氢键的形成增加了分子之间的吸引作用,使物质熔化、气化消耗的能量比较高,所以前者的熔点低于后者,C错误;
D.乙烯分子中两个碳原子间以共价双键结合,其中C原子以sp2杂化轨道形成的σ键的重叠方式是头碰头,重叠重叠大,因而较稳定,未杂化的2p轨道形成的π键的电子是肩并肩重叠,重叠程度较小,因而易断裂,所以易发生加成反应,使不饱和C原子变为饱和C原子,D正确;
故合理选项是D。
3.C
A.一个晶胞中有B原子个数=
,N原子个数=4,原子个数比B∶N=1∶1,故化学式为BN,故A正确;
B.B原子与N原子间都是共价键,为原子晶体,所以与金刚石成键、结构均相似,具有很高的硬度,故B正确;
C.B原子周围距离最近且相等的N原子有4个,故C错误;
D.区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是X射线衍射,故D正确;
故选C。
4.B
A.在
中,Li失电子,所以Li做负极,故A错误;
B.放电时,阴离子移向负极,故B正确;
C.C电极做正极,发生得电子反应,电极反应式为
,故C错误;
D.电子只能通过导线,不能通过电解质溶液,故D错误;
故选B。
5.C
【分析】
Y的s轨道和p轨道电子总数相等,可推出Y为O;
W形成1个单键,W是F元素;
Z形成4个键,Z是C元素;
X形成3个单键,通过提供空轨道形成1个配位键,X是B元素。
A.元素的非金属性越强,气态氢化物越稳定,气态氢化物的稳定性:
HF>
H2O,故A正确;
B.化合物CF4为有机物,根据相似相容原理,CF4易溶于苯等有机溶剂,故B正确;
C.该物质中Li+和
之间是离子键,为离子化合物,故C错误;
D.
中有C-C间的非极性键、C-O间的极性键和F→B间的配位键,故D正确;
6.A
A.由图中Cu2+与周围原子的配位键连接数量可以看出,每个Cu2+的配位数为4,描述错误,符合题意;
B.Cu原子核外电子排布式为[Ar]3d104s1,Cu原子失去两个电子形成Cu2+,所以Cu2+电子排布式为[Ar]3d9合理,不符题意;
C.配位键形成原理同共价键,所以成键角度及成键数量都受Cu2+核外的原子轨道数量及轨道杂化类型限制,所以配位键具有方向性和饱和性,描述正确,不符题意;
D.水分子中H原子可与其它分子中的N、O原子之间形成氢键,水分子中O原子可与其它分子中的H原子之间形成氢键,描述正确,不符题意;
综上,本题选A。
7.C
A.H2O、NH3、NH
的VSEPR模型为四面体,NH
无孤电子对、NH3有1对孤电子对、H2O有2对孤电子对,由于孤电子对间排斥力>
孤电子对和成对电子对间的排斥力>
成对电子对间的排斥力,所以键角∶NH
>
H2O,故A错误;
B.氨水导电,一水合氨为电解质,而氨气为非电解质,故B错误;
C.焓变=反应物的键能和-生成物的键能和,所以△H=E(N≡N)+3E(H—H)-6E(N—H),故C正确;
D.N2与H2的反应为可逆反应,加入的1molN2不可能完全反应,所以放出的热量小于92.4kJ,故D错误;
8.B
A.用装置甲通过测定生成一定体积的氢气所用时间,测定硫酸与锌反应的化学反应速率,故不选A;
B.直接加热蒸发氯化镁溶液,得到氢氧化镁沉淀,应该在通入氯化氢气流的情况下,加热蒸干得到氯化镁,故选B;
C.a是阳极、b是阴极,用装置丙电解精炼铜,粗铜阳极,精铜阴极,电解质溶液为硫酸铜,故不选C;
D.用装置丁保护钢闸门,钢闸门与电源的负极相连,属于外加电流阴极保护法,故不选D;
选B。
9.A
A.该温度下CO的选择性是25%,二氧化碳的转化率为40%,则反应的
,CO的选择性=
,因此生成的CO物质的量=
,结合化学方程式定量关系计算反应Ⅱ消耗氢气物质的量为0.2mol,A正确;
B.加入催化剂平衡不移动,不能提高二甲醚的平衡产率,B错误;
C由于温度过低,反应速率太慢,温度过高,CO选择性过大,二甲醚的选择性减小,所以该催化剂条件下合成二甲醚时较适宜的温度为260℃,C错误;
D.恒压充入一定量的He,容器体积增大,相当于减压,反应Ⅰ和反应Ⅱ都逆向移动,会减小二甲醚的产量,D错误;
故选A。
10.D
A.AgNO3溶液中加入过量的0.1mol•L-1的NaCl溶液,Ag+全部转化为AgCl沉淀,再滴加几滴NaBr溶液,出现浅黄色沉淀,说明AgCl沉淀转化为更难溶的AgBr沉淀,故A正确;
B.a试管内加入少量MnSO4固体,a中溶液褪色较快,证明MnSO4起催化作用使反应加快,故B正确;
C.向饱和NaHCO3溶液中滴加饱和CaCl2溶液,先有白色沉淀产生,说明Ca2+与CO
结合生成CaCO3沉淀,破坏了HCO
的电离平衡,溶液中H+浓度增大,H+与HCO
反应产生气体,故C正确;
D.溶液的红色变浅,说明溶液中的氢氧根离子浓度减小,由于温度不变,水的离子积就不变,则溶液中氢离子浓度变大,故D错误;
本题答案D。
11.B
A.根据图像中交点的坐标可知,CH3COOH的电离常数Ka=10-4.75,pH=3时电离常数不变,故A错误;
B.由图可知,t1时刻c(CO2)突然变大,一段时间后,浓度与改变前相同,则t1时刻改变的条件可能是缩小容器的体积,故B正确;
C.铁条与盐酸的反应是放热反应,随反应的进行,温度越来越高,故C错误;
D.Na2CO3溶液中加水稀释,越稀越水解,随着加水量的增加,Na2CO3的水解程度越来越大,A点小于B点,故D错误;
12.A
A.由相对能量曲线可知,化合物1与CO2反应生成化合物2的过程中有两个过渡态TS11-2、TS21-2,说明这一过程包含两个基元反应,故A正确;
B.过程①的活化能为:
(6.05-0.00)=6.05kJ·
mol-1,②的活化能为:
(11.28-2.08)=9.20kJ·
mol-1,过程①的活化能小于过程②的活化能,过程①的反应速率大于过程②的反应速率,故该过程的总反应速率主要由过程②决定,故B错误;
C.过程②为放热反应,升高温度,反应逆向进行,不利于过程②的进行,故C错误;
D.过程①的热化学方程式为:
I(s)+CO2(g)=I1-2(s)△H=2.08kJ·
mol-1,故D错误;
13.D
由图象可知,pH=1.2时c(HC2O
)=c(H2C2O4),Ka1(H2C2O4)=
;
pH=4.2时c(HC2O
)=c(C2O
),Ka2(H2C2O4)=
A.实验1所得溶液中溶质为NaHC2O4,HC2O
的电离常数是
,HC2O
的水解常数
的电离大于水解,所以c(K+)>
c(H2C2O4),故A正确;
B.实验2过程中,向10mL0.1mol•L-1草酸溶液中逐滴加入等浓度的KOH溶液至pH=4.2,氢离子浓度逐渐减小,对水电离的抑制作用减弱,水的电离程度一直增大,故B正确;
C.根据电荷守恒,实验2所得溶c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O
)+2c(C2O
),由于pH=4.2时c(HC2O
),所以c(K+)+c(H+)=c(OH-)+2c(HC2O
),故C正确;
D.实验3反应静置后的上层清液为草酸钙的饱和溶液,c(Ca2+)c(C2O
)=Ksp(CaC2O4),故D错误;
选D。
14.d区1s22s22p63s23p63d74s28NA7NH3、H2O正四面体形[Co(H2O)6]2+呈粉红色,[CoCl4]2-呈蓝色,加盐酸后氯离子浓度增大,平衡正向移动,[CoCl4]2-的浓度增大,溶液为蓝色,加水稀释,氯离子浓度减小,平衡逆向移动,蓝色变粉色。
(1)Co的原子序数是27,根据多电子原子的核外电子排布遵循构造原理,Co的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2,所以Co位于d区,故答案为:
d区,1s22s22p63s23p63d74s2;
(2)①通过图示可知1mol5—氰基四唑分子中含有σ键的数目为8NA。
一个原子中不存在两个运动状态完全相同的电子所以,有多少个电子,就有多少电子运动状态N原子核外电子的运动状态有7种。
②在能够提供孤电子对的微粒是配体,所以内界中心Co3+的配体为NH3、H2O,
的价层电子对数为4,所以其空间构型为正四面体形;
(3)[Co(H2O)6]2+呈粉红色,[CoCl4]2-呈蓝色,加盐酸后氯离子浓度增大,平衡正向移动,[CoCl4]2-的浓度增大,溶液为蓝色,加水稀释,氯离子浓度减小,平衡逆向移动,蓝色变粉色。
15.-1196kJ·
mol-1低温
D
结合已知信息和图上信息可知,温度升高,反应Ⅱ逆向移动,NH3浓度随温度升高而减小;
氨气有还原性,在高温下能被氧气氧化
(1)根据盖斯定律,由①×
2-②可求出反应
,该反应是一个熵减的反应,所以△S<
0,根据反应自发进行的条件:
△H-T△S<
0,可知该反应要在低温条件下才能自发进行。
(2)①由题给信息可得如下三段式
体积分数就是物质的量的分数即:
体积分数=
,解得x=0.8mol,则NO、CO、N2、CO2平衡浓度分别为0.6mol/L、0.6mol/L、0.2mol/L、0.4mol/L,平衡常数
②A.平衡时,各物质之间的浓度没有关系,A错误;
B.混合气体的密度=
,该反应中,反应物和产物都是气体,则质量不变,该反应在恒容容器中进行,所以密度始终不变,则不能证明,B错误;
C.NO的消耗速率等于CO2的生成速率都是正反应速率,无法证明,C错误;
D.恒容容器,且反应前后气体的计量系数不同,则可以证明,D正确;
故选D;
③压强不变,反应开始后,气体分数减少,容器体积减小,相当于在原来的基础上的加压,则平衡正向移动,N2含量增加,所以大于
(3)①结合已知信息和图上信息可知,温度升高,反应Ⅱ逆向移动,NH3浓度随温度升高而减小;
②氨气有还原性,在高温下能被氧气氧化。
16.增大反应物的接触面积,提
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