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PAGEPAGE3浙江省2023-2024學年高二上學期期末模擬卷第Ⅰ卷(選擇題共48分)一、選擇題:本題共16個小題,每小題3分,共48分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。1.下列操作或事實不能用勒夏特列原理解釋的是()A.2NO2(g)(g)N2O4(g)ΔH<0,把NO2球浸泡在冰水中,氣體顏色變淺B.用飽和NaHCO3除去CO2中的HCl,可減少CO2的損失C.對NO2(g)+CO2(g)CO2(g)+NO(g),平衡體系增大壓強可使顏色變深D.向含有Fe(SCN)3的紅色溶液中加入鐵粉,振蕩,溶液顏色變淺或褪去〖答案〗C〖解析〗A項,放在冰水中,溫度降低,2NO2(g)(g)N2O4(g)ΔH<0,平衡向生成無色氣體的方向移動,所以顏色變淺,可以用勒夏特列原理解釋,A不符合題意;B項,二氧化碳在水中存在化學平衡:CO2+H2OH2CO3H++HCO3-,使用飽和NaHCO3時,由于HCl在水中溶解度很大,可以除去雜質,同時由于溶液中碳酸氫根濃度增大,化學平衡逆向移動,減少二氧化碳溶解度,可減少二氧化碳的損失,可以用勒夏特列原理解釋,B不符合題意;C項,該反應氣體分子數(shù)不變,,而加壓平衡并未移動,體系顏色加深是因為壓縮體積使有色氣體的濃度增大,不可以用勒夏特列原理解釋,C符合題意;D項,鐵離子與鐵粉反應而濃度降低,使平衡Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3逆向移動,溶液顏色變淺或褪去,可以用勒夏特列原理解釋,D不符合題意;故選C。2.下列化學用語的表達錯誤的是()A.乙烯的空間填充模型B.CaC2的電子式C.基態(tài)N原子的價層電子排布圖D.CO3-的VSEPR模型為平面三角形〖答案〗B〖解析〗A項,乙烯為平面型分子,該空間填充模型正確,故A正確;B項,CaC2為離子化合物,其電子式為:,故B錯誤;C項,N原子的最外層是第二層有5個電子,基態(tài)N原子的價層電子排布圖為:,故C正確;D項,CO3-中心碳原子的價層電子對數(shù)為,無孤對電子,所以VSEPR模型為平面三角形,故D正確;故選B。3.下列說法正確的是()A.圖①裝置向盛裝酸溶液的燒杯中加堿溶液時要小心緩慢B.圖②操作可排出盛有KMO4溶液滴定管尖嘴內(nèi)的氣泡C.圖③中反應開始后針筒向右移動,但不能說明反應放熱D.圖④裝置鹽橋中陽離子向ZO4溶液中遷移〖答案〗C〖解析〗A項,中和熱測定要使用稀的強酸、強堿溶液反應,且實驗中要盡量操作迅速,且保證熱量盡量不散失,防止產(chǎn)生實驗誤差,A錯誤;B項,高錳酸鉀溶液具有強氧化性,會腐蝕橡膠管,所以高錳酸鉀溶液應盛放在酸式滴定管在,不能盛放在堿式滴定管中,B錯誤;C項,鋅和稀硫酸生成氫氣,裝置中壓強變大也會使得針筒右移,故不能說明反應放熱,C正確;D項,由圖可知,鋅銅原電池中,鋅電極為原電池的負極,銅為正極,鹽橋中陽離子向正極一側的硫酸銅溶液中遷移,D錯誤;故選C。4.NA是阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是()A.電解200mL0.5mol·L-1溶液,轉移的電子數(shù)最多為0.1NAB.由熱化學方程式PCl3(l)+Cl2(g)PCl5(s) ΔH=-123.8kJ·mol-1可知,要使反應放出123.8kJ的熱量,反應前PCl3(l)與Cl2(g)的分子個數(shù)均為NAC.常溫下,含有1mol·L-1的Na+的CH3COONa溶液中,CH3COO-數(shù)目可能大于NAD.在25℃時,1LpH為12的a(OH)溶液中含有OH-數(shù)目為0.02NA〖答案〗C〖解析〗A項,電解200mL0.5mol·L-1溶液,由于未指明電極材料,當由活性電極做陽極時,轉移電子數(shù)大于0.1NA,A錯誤;B項,由熱化學方程式PCl3(l)+Cl2(g)PCl5(s) ΔH=-123.8kJ·mol-1可知,要使反應放出123.8kJ的熱量,理論上反應前PCl3(l)與Cl2(g)的分子個數(shù)均為NA,但由于其為可逆反應,因此反應前分子數(shù)應大于NA,B錯誤;C項,CH3COONa為強堿弱酸鹽,CH3COO-會發(fā)生水解,但由于未指明體積,因此含有1mol·L-1的Na+的CH3COONa溶液中,CH3COO-數(shù)目可能大于NA,C正確;D項,在25℃時,pH為12的a(OH)溶液中含有OH-濃度為0.01mol/L;則在25℃時,1LpH為12的a(OH)溶液中含有OH-數(shù)目為0.01NA,D錯誤;故選C。5.常溫下,NH3?H2O的Kb約為10-5。在下列裝置中存在不同pH的兩種溶液,溶液中離子不能穿過隔膜,分子可以自由穿過隔膜(如圖所示)。已知c起始(NH3?H2O)=c平衡(NH3?H2O)+c(NH)。當達到平衡時,下列敘述正確的是()A.溶液I中c(OH-)=c(H+)+c(NH)B.溶液I和II中的c平衡(NH3?H2O)不相等C.溶液II中為0.1D.溶液I和II中c起始I(NH3?H2O):c起始II(NH3?H2O)=101:110〖答案〗D〖解析〗A項,常溫下溶液I的pH=7.0,c(OH―)=c(H+),A錯誤;B項,根據(jù)題意,未電離的NH3?H2O分子可以通過隔膜,說明溶液I和溶液II中的c平衡(NH3?H2O)相等,B錯誤;C項,溶液II的pH=8,溶液中mol/L,,c平衡(NH3?H2O)=0.1c(NH4+),根據(jù)c起始(NH3?H2O)=c平衡(NH3?H2O)+c(NH4+)=1.1c(),則,C錯誤;D項,根據(jù)C的分析,c起始II(NH3?H2O)=1.1c(NH4+),同理,溶液I的pH=7.0,,c起始I(NH3?H2O)=1.01c(NH4+),溶液I和II中c起始I(NH3?H2O):c起始II(NH3?H2O)=1.01:1.1=101:110,D正確;故選D。6.已知X、Y是短周期的兩種元素,下列相關結論一定正確的是()選項條件結論A若原子半徑:X>Y則原子序數(shù):X<YB若X、Y分別屬于金屬、非金屬元素則X、Y之間形成離子鍵C若分子式為XY2則該分子的VSEPR模型為直線型D若XYa中X顯負價則元素的電負性:X>Y〖答案〗D〖解析〗A項,同周期主族元素,核電荷數(shù)越大,原子半徑越小,若X、Y同周期,原子半徑:X>Y,則原子序數(shù):X<Y;若X、Y為短周期同主族元素,原子半徑:X>Y,可知X的周期數(shù)大于Y,即原子序數(shù)X>Y,故A項錯誤;B項,金屬元素與非金屬元素之間可能形成共價鍵,如AlCl3是共價化合物,Al與Cl形成的是共價鍵,故B項錯誤;C項,SO2分子中中心原子S是sp2雜化,則VSEPR模型為平面三角形,故C項錯誤;D項,電負性大的元素得電子能力強,在化合物中顯負價,化合物中X顯負價,則元素的電負性:X>Y,故D項正確;故選D。7.氨是一種重要的化工原料,主要用于化肥工業(yè),也廣泛用于硝酸、純堿、制藥等工業(yè);合成氨反應為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1。實驗室用加熱NH4Cl和Ca(OH)2固體混合物的方法制取少量氨氣;侯氏制堿法用氨氣、二氧化碳,與飽和食鹽水制備純堿碳酸鈉。下列有關NH3、NF3、NH4+、NO2-、NO3-等含氮粒子的說法正確的是()A.NH3中N-H鍵角比NH4+中N-H鍵角大B.NH3極易溶于水,主要原因是NH3分子間能形成氫鍵C.NH3的水溶液能導電,但一水合氨不能完全電離,因此NH3屬于弱電解質D.NH3、NF3的空間構型都是三角錐型,NO2-、NO3-中的N都是sp2雜化〖答案〗D〖解析〗A項,分子中中心原子上的孤電子對數(shù)越多,鍵角越小,故NH3中N-H鍵角比NH4+中N-H鍵角小,故A錯誤;B項,NH3極易溶于水,主要原因是NH3分子與水分子間能形成氫鍵,故B錯誤;C項,NH3自身不能電離,NH3是非電解質,故C錯誤;D項,NH3、NF3均為sp3雜化,一個孤電子對,故為三角錐形,NO2-的價層電子對數(shù)為2+=3,NO3-的價層電子對數(shù)為3+=3,故N原子都是sp2雜化,故D正確;故選D。8.1mol液態(tài)肼完全燃燒生成N2氣體和液態(tài)水放出577kJ的熱量。工業(yè)上利用NH3和CO2制取尿素[CO(NH2)2],尿素在高溫條件下可將汽車尾氣中的NO轉化為無毒氣體N2。下列化學反應表示正確的是()A.N2H4燃燒的熱化學方程式:N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=-577kJ·mol-1B.堿性N2H4燃料電池負極發(fā)生的電極反應式:N2H4+4↑C.NaClO氧化氨氣制取N2H4的離子方程式:2NH3+ClO-=N2H4+Cl-+H2OD.N2H4與NO2高溫下反應的化學方程式:N2H4+N↑+〖答案〗C〖解析〗A項,1mol液態(tài)肼完全燃燒生成N2氣體和液態(tài)水放出577kJ的熱量,則N2H4燃燒的熱化學方程式為:N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)ΔH=-577kJ·mol-1,故A錯誤;B項,負極失電子,負極反應為:N2H4-4↑,故B錯誤;C項,NaClO氧化氨氣制取N2H4,1molNaClO得2mol電子,1mol氨氣失1mol電子,根據(jù)得失電子守恒得離子方程式:2NH3+ClO-=N2H4+Cl-+H2O,故C正確;D項,1molN2H4失去4mol電子生成氮氣,1mol二氧化氮得4mol電子生成氮氣,根據(jù)得失電子守恒得反應方程式:2N2H4+2N↑+,故D錯誤;故選C。9.某學習小組探究原子半徑對同種元素形成化學鍵鍵能的影響。下表是某些化學鍵的鍵能:化學鍵鍵能/kJ·mol-346193142201242616418495345下列說法不正確的是()A.碳碳叁鍵鍵能小于1038kJ·mol-1B.N、O同種元素之間形成的σ鍵和π鍵的鍵能大小,σ鍵小于π鍵C.P與P形成的σ鍵的鍵能大于π鍵的鍵能,故白磷以P4形式存在而不以P2形式存在D.若(g)相對能量為0,則(g)的相對能量為-121kJ·mol-1〖答案〗D〖解析〗A項,碳碳叁鍵鍵能小于3倍的碳碳單鍵的鍵能,故小于1038kJ·mol-1,A正確;B項,單鍵均為σ鍵,雙鍵中含有1個σ鍵1個π鍵,比較N-N與N=N、O-O與O=O的鍵能數(shù)據(jù)可知,N、O同種元素之間形成的σ鍵和π鍵的鍵能大小,σ鍵小于π鍵,B正確;C項,比較P-P與P=P的鍵能數(shù)據(jù)可知,P與P形成的σ鍵的鍵能大于π鍵的鍵能,P4間P原子以σ鍵形成,能量更低,故白磷以P4形式存在而不以P2形式存在,C正確;
D項,斷鍵吸收能量,若(g)相對能量為0,則(g)的相對能量為+121kJ·mol-1,D錯誤;故選D。10.由N2O和NO反應生成N2和NO2的能量變化如圖所示。下列說法錯誤的是()A.使用催化劑可以降低過渡態(tài)的能量B.反應物能量之和大于生成物能量之和C.N2O(g)+NO(g)=N2(g)+NO2(g)ΔH=-139kJ·mol-1D.斷鍵吸收能量之和大于成鍵釋放能量之和〖答案〗D〖解析〗A項,催化劑可以降低活化能,降低過渡態(tài)的能量,A正確;B項,根據(jù)圖象可知,此反應的反應物的總能量大于生成物的總能量,B正確;C項,根據(jù)圖象可知,此反應放熱Q=348kJ/mol-209kJ/mol=139kJ/mol,故熱化學方程式為:ΔH=-183kJ·mol-1,C正確;D項,△H=反應物的鍵能總和-生成物的鍵能總和<0,斷鍵吸收能量之和小于成鍵釋放能量之和,D錯誤;故選D。11.在一定溫度壓強下,依據(jù)圖示關系,下列說法不正確的是()A.C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)
ΔH=ΔH1-ΔH2B.1molC(石墨)和1molC(金剛石)分別與足量O2反應全部轉化為CO2(g),前者放熱多C.ΔH5=ΔH1-ΔH3D.化學反應的△H,只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關,與反應途徑無關〖答案〗B〖解析〗A項,由題干信息可知,反應I:C(石墨)+(g)=CO(g)
ΔH1反應II:CO(g)+(g)=CO2(g)ΔH2,則反應I-反應II得C(石墨)+CO2(g)=2CO(g),根據(jù)蓋斯定律可知ΔH=ΔH1-ΔH2,A正確;B項,由題干信息可知,C(石墨)=C(金剛石)ΔH5<0,即1molC(石墨)具有的總能量低于1molC(金剛石),則1molC(石墨)和1molC(金剛石)分別與足量O2反應全部轉化為CO2(g),后者放熱多,B錯誤;C項,由題干信息可知,反應I:C(石墨)+(g)=CO(g)ΔH1,反應III:C(金剛石)+(g)=CO(g)則反應I-反應III得C(石墨)=C(金剛石),根據(jù)蓋斯定律可知,ΔH5=ΔH1-ΔH3,C正確;D項,根據(jù)蓋斯定律可知,化學反應的△H,只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關,與反應途徑無關,D正確;故選B。12.如圖1、圖2分別表示1molH2O和1molCO2分解時的能量變化情況(單位:kJ)。下列說法錯誤的是()A.CO的燃燒熱ΔH=-285kJ·mol-1B.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH=+134kJ·mol-1C.的鍵能為D.無法求得CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的反應熱〖答案〗D〖解析〗由圖1可知,H-H鍵能為436kJ/mol,O=O鍵的鍵能為247kJ/mol×2=494kJ/mol,1molH2O(g)分解生成O2(g)和H2(g)的熱化學方程式為H2O(g)=O2(g)+H2(g)ΔH=+243kJ?mol-1,即O2(g)+H2(g)=H2O(g)ΔH=-243kJ/mol;由圖2可知,CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-285kJ/mol,C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-394kJ/mol。A項,由圖2可知,CO的燃燒熱化學方程式為CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-285kJ/mol,故A正確;B項,根據(jù)分析可知,①C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-394kJ/mol,②H2O(g)=O2(g)+H2(g)ΔH=+243kJ?mol-1,③CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-285kJ/mol,由蓋斯定律①+②-③可得C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH=+134kJ·mol-1,故B正確;C項,由圖1可知,O=O鍵的鍵能為247kJ/mol×2=494kJ/mol,故C正確;D項,根據(jù)蓋斯定律,將兩式H2O(g)=O2(g)+H2(g)ΔH=+243kJ/mol、CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-285kJ/mol相加可得CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的反應熱,故D錯誤;故選D。13.質子交換膜氫氧燃料電池具有能量密度高等優(yōu)點,質子交換膜主要成分為全氟磺酸聚合物,吸水后,強疏水性主鏈和親水性側鏈形成尺寸為3-5納米的離子通道。質子通過水、-SO3-等載體之間氫鍵的伸縮振動,定向連續(xù)傳遞。電池及膜的工作原理如下圖所示,下列說法不正確的是()A.通O2電極的電勢比通H2電極的電勢高B.質子交換膜燃料電池的電解質為全氟磺酸聚合物C.給出質子能力:H2O>質子交換膜的-SO3HD.質子交換膜吸水后形成離子通道〖答案〗C〖解析〗A項,該燃料電池中,氫氣失去電子被氧化為負極、氧氣得到電子被還原為正極,則通O2電極的電勢比通H2電極的電勢高,A正確;B項,氟原子電負性大,是吸電子基團,導致-SO3H中羥基極性增強,易電離出氫離子,故質子交換膜燃料電池的電解質為全氟磺酸聚合物,B正確;C項,結合選項B可知,給出質子能力:H2O<質子交換膜的-SO3H,C錯誤;D項,由圖及題干信息可知,主鏈疏水,內(nèi)側-SO3-親水,形成了質子傳導的水通道,D正確;故選C。14.室溫下,通過下列實驗探究NaHCO3、Na2CO3溶液的性質。實驗1:用pH試紙測量0.1mol?L-1NaHCO3溶液的pH,測得pH約為8實驗2:將0.1mol?L-1NaHCO3溶液與0.1mol?L-1CaCl2溶液等體積混合,產(chǎn)生白色沉淀實驗3:飽和Na2CO3溶液中通入CO2產(chǎn)生白色沉淀,溶液pH從12下降到約為9實驗4:0.1mol?L-1NaHCO3溶液中滴加新制飽和氯水,氯水顏色褪去并有氣泡下列說法正確的是()A.由實驗1可得出:Ka1(H2CO3)?Ka2(H2CO3)<10-16B.實驗2中兩溶液混合時有:Ksp(CaCO3)>2.5×10-3C.實驗3中發(fā)生反應的離子方程式為CO32-+H2O+CO2=2HCO3-D.實驗4所得溶液中c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)〖答案〗A〖解析〗A項,實驗1中,Ka1(H2CO3)?Ka2(H2CO3)=?=,0.1mol?L-1NaHCO3溶液的pH約為8,表明溶液中HCO3-水解是主要的,電離是次要的,c(CO32-)<c(H2CO3),所以<c2(H+)=10-16,A正確;B項,實驗2中兩溶液混合時,c(Ca2+)=0.05mol?L-1,c(HCO3-)<0.05mol?L-1,則有:Ksp(CaCO3)=c(Ca2+)?c(HCO3-)=(0.05mol?L-1)?(<0.05mol?L-1)<2.5×10-3,B不正確;C項,實驗3中發(fā)生反應的離子方程式為2Na++CO32-+H2O+CO2=2NaHCO3↓,C不正確;D項,實驗4中,0.1mol?L-1NaHCO3溶液中滴加新制飽和氯水,氯水顏色褪去并有氣泡,則有一部分H2CO3發(fā)生分解,生成CO2,所得溶液中c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)+c(CO2),則c(Na+)>c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3),D不正確;故選A。15.已知:常溫下,Ksp[Co(OH)2]>Ksp[Pb(OH)2],。常溫下在含大量Co(OH)2和Pb(OH)2的濁液中滴加HNO2溶液,濁液中[,、、]與關系如圖,平衡常數(shù)K大于或等于時認為反應不可逆(即完全反應),下列敘述正確的是()A.直線代表和的關系B.常溫下,Ksp[Co(OH)2]=1.0C.當Pb(OH)2、Co(OH)2共存時,D.Co(OH)2、Pb(OH)2都能完全溶于亞硝酸溶液中〖答案〗B〖解析〗溶液的pH越大,溶液中的值越小,金屬離子的濃度越小,則直線L3代表—lg與pH的關系,由溶度積可知,直線L1、L2分別代表—lgc(Pb2+)、—lgc(Co2+)與pH的關系,由圖可知,M點溶液pH為5、鉛離子濃度為1.0×10—2mol/L,則氫氧化鉛的溶度積為1.0×10—2×(1.0×10—9)2=1.0×10—20,N點溶液pH為7.5、亞鈷離子濃度為1.0×10—2mol/L,則氫氧化亞鈷的溶度積為1.0×10—2×(1.0×10—6.5)2=1.0×10—15;P點溶液pH為7、—lg為—2.7,則亞硝酸的電離常數(shù)為5×10—5。A項,直線L3代表—lg與pH的關系,故A錯誤;B項,氫氧化亞鈷的溶度積為1.0×10—15,故B正確;C項,當氫氧化鉛和氫氧化亞鈷共存時,溶液中====1.0×105,故C錯誤;D項,氫氧化鉛溶于亞硝酸的反應為Pb(OH)2+2HNO2Pb2++2NO2-,反應的平衡常數(shù)K=====0.25<1.0×105,所以氫氧化鉛不能完全溶于亞硝酸,故D錯誤;故選B。16.下列實驗操作或實驗方案,能達到目的的是()選項實驗操作或實驗方案目的向Mg(OH)2懸濁液中加濃NH4Cl溶液,沉淀溶解主要原因是銨根水解顯酸性、中和OH-促進反應用重鉻酸鉀與濃鹽酸反應,通過飽和食鹽水制取并得到干燥氯氣用Na2S2O3溶液分別0.03mol·L-1、0.06mol·L-1的H2SO4反應,記錄出現(xiàn)渾濁的時間探究濃度對反應速率的影響向AgNO3與AgCl的混合濁液中加入少量溶液,沉淀顏色變?yōu)辄S色證明Ksp(AgCl)Ksp(AgI)〖答案〗C〖解析〗A項,向Mg(OH)2懸濁液中加濃NH4Cl溶液,銨根與Mg(OH)2溶解平衡產(chǎn)生的OH-反應,促進溶解正向移動,沉淀溶解,故A錯誤;B項,重鉻酸鉀與濃鹽酸反應生成氯氣,飽和食鹽水可除去HCl,缺少濃硫酸干燥氯氣,故B錯誤;C項,Na2S2O3溶液分別0.03mol·L-1、0.06mol·L-1的H2SO4反應,氫離子濃度不同,可探究濃度對反應速率的影響,故C正確;D項,AgNO3能與少量KI溶液反應生成黃色沉淀,不發(fā)生沉淀的轉化,不能比較Ksp(AgCl)、Ksp(AgI)的大小,故D錯誤;故選C。第II卷(非選擇題共52分)二、非選擇題:本題共5個小題,共52分。17.(10分)碳族化合物在研究和生產(chǎn)中有許多重要用途,請回答下列問題:(1)已知SiH4中硅元素為+4價,則H、C、O、Si的電負性由大到小的順序為。(2)氮化硅(Si3N4)是一種耐磨損、耐高溫的結構陶瓷材料,其部分空間結構如圖所示,其結構中每個原子雜化類型相同且均達到8電子穩(wěn)定結構,請比較晶體結構中鍵角大?。篘-Si-NSi-N-Si(填“>”、“<”或“=”)。(3)基態(tài)硅原子核外電子的空間運動狀態(tài)有種,太陽能電池板主要材料為單晶硅或多晶硅,硅與氫能形成一系列二元化合物如SiH4、Si2H6等,丁硅烯(Si4H8)中σ鍵與π鍵的個數(shù)比為。(4)已知和碳元素同主族的X元素位于元素周期表中的第一個長周期,短周期元素Y原子的最外層電子數(shù)比內(nèi)層電子總數(shù)少3,它們形成的化合物的分子式是XY4。試回答:Y元素原子最外層電子排布圖為______________________。若X、Y兩元素的電負性分別為1.8和3.0,則XY4中X與Y之間的化學鍵為________(填“共價鍵”或“離子鍵”)。XY4的立體構型為________________形,中心原子采取________________雜化,分子為____________(填“極性分子”或“非極性分子”)。XY4的沸點與SiCl4比較:__________(填化學式)的高,原因是__________________________________?!即鸢浮?1)O>C>H>Si(1分)(2)>(1分)(3)8種(1分)11:1(1分)(4)(1分)共價鍵(1分)正四面(1分)體sp3(1分)非極性分子(1分)GeCl4(1分)組成和結構相似的分子,相對分子質量越大,分子間作用力越大,熔、沸點越高(1分)〖解析〗(1)同周期從左到右,金屬性減弱,非金屬性變強,元素的電負性變強;同主族由上而下,非金屬性逐漸減弱,元素電負性減弱;已知中硅元素為+4價,則氫元素為負價,電負性大于硅,故H、Si、O、C的電負性由大到小的順序為O>C>H>Si;(2)結構中每個原子雜化類型相同均為sp3雜化,每個硅原子與4個氮原子成鍵,每個氮原子與3硅原子成鍵,氮原子存在1對孤電子對,導致N—Si—N間成鍵原子間斥力較大,鍵角大于Si—N—Si;(3)①基態(tài)硅原子核外電子排布為:1s22s22p63s23p2,共占據(jù)8個原子軌道,所以基態(tài)硅原子核外電子的空間運動狀態(tài)有8種;丁硅烯分子中含有8個Si-H鍵,2個Si-Si鍵和1個Si=Si雙鍵,單間均為σ鍵,雙鍵中由1個σ鍵,一個π鍵,所以分子中σ鍵與π鍵的個數(shù)比為11:1;(4)第四周期ⅣA族元素為Ge,其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]4s24p2,Y元素原子的最外層電子數(shù)比內(nèi)層電子總數(shù)少3,Y是氯,Y元素原子最外層電子排布圖為。XY4中X與Y形成的是共價鍵,立體構型為正四面體形,中心原子為sp3雜化,為非極性分子,分子間的作用力是范德華力。18.(10分)我國力爭于2030年前做到碳達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和,體現(xiàn)了中國對解決氣候問題的擔當。CO2是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體。因此,控制和治理CO2是解決溫室效應的有效途徑、CO、捕獲與CO2重整是CO2利用的研究熱點,(1)在催化劑作用下,可用CO2與H2反應制取甲酸。已知:共價鍵C=OC-OH-HH-OC-H鍵能/(kJ·mol?1)799343436463413則CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)ΔH=kJ?mol?1。(2)在剛性密閉容器中,HCOOH平衡時的體積分數(shù)隨投料比[]的變化如圖所示:①圖中T1、T2表示不同的反應溫度。判斷T1T2(填“>”“<”或“=”),依據(jù)為;②圖中a=;③A、B、C三點CO2(g)的平衡轉化率αA、αB、αC,由大到小的順序為。(3)CO2可以被NaOH溶液捕獲,若所得溶液pH=13,CO2主要轉化為(寫離子符號);若所得溶液c(HCO3-):c(CO32-)=2:1溶液pH=(室溫下,H2CO3的Ka1(H2CO3)=4×10-7,Ka2(H2CO3)=5×10-11)。(4)CaO可在較高溫度下捕集CO2,在更高溫度下將捕集的CO2釋放利用。與CaCO、熱分解制備的CaO相比,CaC?O?·H?O熱分解制備的CaO具有更好的CO2捕集性能。其原囚是?!即鸢浮?1)+16(1分)(2)①>(1分)正反應為吸熱反應,升高溫度,平衡正向移動,從圖像中可知在相同投料比時,T1溫度下HCOOH的體積分數(shù)大于T2溫度下HCOOH的體積分數(shù),T1>T2(2分)②1(1分)③αC>αB>αA(1分)(3)CO32-(1分)10(2分)(4)CaC?O?·H?O熱分解放出更多的氣體,制得的氧化鈣更加疏松多孔,具有更好的二氧化碳的捕集性能(1分)〖解析〗(1)CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)ΔH=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能=2×799kJ·mol?1+436kJ·mol?1-(799+343+463+413)kJ·mol?1=+16kJ·mol?1。(2)①正反應為吸熱反應,升高溫度,平衡正向移動,從圖像中可知在相同投料比時,T1溫度下HCOOH的體積分數(shù)大于T2溫度下HCOOH的體積分數(shù),故T1>T2;②根據(jù)反應CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)可知,當投料比=1,即a=1時,恰好達到最大轉化,HCOOH平衡時的體積分數(shù)最大;③氫氣的量越大,即投料比越大,CO的轉化率越大,故A、B、C三點CO(g)的平衡轉化率由大到小的順序為αC>αB>αA。(3)=5×10-11,則c(H+),當c(CO32-)=c(HCO3-),c(H+)=5×10-11,pH在10.3,如果溶液的pH為13,則HCO3-濃度遠遠小于CO32-濃度,則該溶液中所得陰離子為CO32-;=5×10-11,且所得溶液c(HCO3-):c(CO32-)=2:1,c(H+)=5×10-11×2=1×10-10,pH=10。(4)CaC?O?·H?O熱分解放出更多的氣體,制得的氧化鈣更加疏松多孔,具有更好的二氧化碳的捕集性能。19.(10分)氮是空氣中含量最多的元素,在自然界中的存在十分廣泛,實驗小組對不同含氮物質做了相關研究。(1)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是二元弱堿,分步電離,在溶液中的電離類似于氨。時,乙二胺溶液中各含氮微粒的分布分數(shù)δ(平衡時某含氮微粒的濃度占各含氮微粒濃度之和的分數(shù))隨溶液的變化曲線如圖所示。①H2NCH2CH2NH2在水溶液中第一步電離的方程式為。②乙二胺一級電離平衡常數(shù)。為。(2)工業(yè)上利用氨氣脫硝反應,實現(xiàn)二者的無害化處理,已知下列反應:①2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH1=-483.6kJ·mol-1②2NO(g)N2(g)+O2(g)ΔH1=-180kJ·mol-1③N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH3=-92.2kJ·mol-1則6NO(g)+4NH3(g)6H2O(g)+5N2(g)。(3)氨氣常被用于對汽車尾氣中的氮氧化物進行無害化處理,以消除其對空氣的污染。去除NO的反應歷程如圖1所示,此反應中的氧化劑為(填化學式),含鐵元素的中間產(chǎn)物有種。若選用不同的鐵的氧化物為催化劑可實現(xiàn)較低溫度下的轉化,根據(jù)圖2選擇的適宜條件為。(4)利用電化學原理脫硝可同時獲得電能,其工作原理如圖所示。則負極發(fā)生的電極反應式為,當外電路中有2mol電子通過時,理論上通過質子膜的微粒的物質的量為?!即鸢浮?1)H2NCH2CH2NH2+H2OH2NCH2CH2NH3++OH-(1分)10-4.9(1分)(2)-1806.4kJ·mol-1(2分)(3)NO、O2(1分)2(1分)Fe2O3作催化劑、反應溫度為250℃(1分)(4)NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+(1分)2mol(2分)〖解析〗(1)①乙二胺屬于二元弱堿,在水溶液中分步電離,第一級電離方程式為H2NCH2CH2NH2+H2OH2NCH2CH2NH3++OH-;②根據(jù)圖像,乙二胺一級電離平衡常數(shù),Kb1==10-4.9;(2)根據(jù)蓋斯定律,將熱化學方程式進行疊加,①×3+②×3-③×2,整理可得6NO(g)+4NH3(g)6H2O(g)+5N2(g)ΔH=-1806.4kJ·mol-1。(3)在氧化還原反應中,氧化劑得到電子,元素化合價降低。根據(jù)圖示可知:在歷程圖1中,元素的化合價降低的物質為NO、O2,所以氧化劑為NO、O2;含鐵元素的中間產(chǎn)物有Fe2+—NH2和Fe2+這2種;根據(jù)圖2可知:在使用Fe2O3為催化劑時,NO的轉化率相對來說較高,反應溫度合適為250℃,故根據(jù)圖2選擇的適宜條件為Fe2O3作催化劑、反應溫度為250℃;(4)該裝置為原電池,在原電池反應中,負極失去電子,發(fā)生氧化反應,正極上得到電子,發(fā)生還原反應。根據(jù)圖示可知:NO在負極失去電子轉化為HNO3,電極反應式為:NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+;當外電路中有2mol電子通過時,有2molH+通過質子膜進入正極區(qū)和O2結合生成H2O,根據(jù)電子守恒,通過的微粒的物質的量為2mol。20.(10分)綠色能源是未來能源發(fā)展的方向,積極發(fā)展氫能,是實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”的重要舉措,可以用以下方法制備氫氣。I.甲烷和水蒸氣催化制氫氣。主要反應如下:i.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
△H=+206.2kJ?mol-1ii.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
△H=-41.2kJ?mol-1(1)反應CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)的△H=kJ?mol-1。(2)在容積不變的絕熱密閉容器中發(fā)生反應i,下列能說明反應達到平衡狀態(tài)的是(填標號)。A.氣體混合物的密度不再變化B.CH4消耗速率和H2的生成速率相等C.CO的濃度保持不變D.氣體平均相對分子質量不再變化E.體系的溫度不再發(fā)生變化(3)恒定壓強為P0MPa時,將n(CH4):n(H2O)=1:3的混合氣體投入反應器中發(fā)生反應i和ii,平衡時,各組分的物質的量分數(shù)與溫度的關系如圖所示。①圖中表示CO2的物質的量分數(shù)與溫度的變化曲線是(填字母)。②結合圖中數(shù)據(jù),其他條件不變,若要H2的產(chǎn)量最大,最適宜的反應溫度是(填標號)。A.550~600℃
B.650~700℃
C.750~800℃在其他條件不變的情況下,向體系中加入CaO可明顯提高平衡體系中H2的含量,原因是。③600℃時,反應ii的平衡常數(shù)的計算式為Kp=(Kp是以分壓表示的平衡常數(shù),分壓=總壓×物質的量分數(shù))。Ⅱ.電解法制氫氣。某科研小組設計如圖所示電解池,利用CO2和H2O在堿性電解液中制備水煤氣(H2、CO),產(chǎn)物中H2和CO的物質的量之比為1∶1。(4)電極B是極,生成水煤氣的電極反應式為?!即鸢浮?1)+247.4(1分)(2)CDE(1分)(3)n(1分)B(1分)CaO為堿性氧化物,能吸收酸性氧化物CO2,導致CO2濃度減小,促使反應ii平衡正向移動,導致CO濃度減小,引起反應i平衡也正向移動(2分)(2分)(4)陽(1分)CO2+2H2O+2e-=H2+CO+2OH-(1分)〖解析〗(1)由題干信息已知,反應i.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH=+206.2kJ?mol-1,反應ii.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=-41.2kJ?mol-1,反應i-反應ii可得反應CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),根據(jù)蓋斯定律可知,ΔH=(+206.2kJ/mol)-(-41.2kJ/mol)=+247.4kJ?mol-1;(2)A項,由題干信息可知,反應i反應體系均為氣體,則反應過程中氣體質量不變,容器體積不變,則氣體混合物的密度始終不變,則氣體混合物的密度不再變化,不能說明反應達到化學平衡,A不合題意;B項,CH4消耗速率和H2的生成速率均表示正反應速率,且二者系數(shù)不相等,故CH4消耗速率和H2的生成速率相等,不能說明反應達到化學平衡,B不合題意;C項,化學平衡的特征之一為各組分的濃度保持不變,故CO的濃度保持不變,說明反應達到化學平衡,C符合題意;D項,由題干信息可知,反應i前后氣體的物質的量發(fā)生改變,氣體質量不變,則氣體平均相對分子質量一直在改變,故氣體平均相對分子質量不再變化,說明反應達到化學平衡,D符合題意;E項,由于反應容器是一個絕熱密閉容器,故體系的溫度不再發(fā)生變化,說明反應達到化學平衡,E符合題意;故選CDE;(3)①隨反應進行,二氧化碳和氫氣的量增加,故甲烷和水蒸氣的量減小,將n(CH4):n(H2O)=1:3的混合氣體投入反應器中,故p為表示平衡時水蒸氣的物質的量分數(shù)隨溫度的變化,隨著溫度升高反應i正向移動,反應ii逆向移動,故CO隨溫度升高而增大,即m表示平衡時CO的物質的量分數(shù)隨溫度的變化,則n表示CO2的物質的量分數(shù)隨溫度的變化;②結合圖中數(shù)據(jù),其他條件不變,當溫度達到650℃時,CH4的轉化率幾乎為100%,H2的物質的量分數(shù)達到最大,再升高溫度,H2的物質的量分數(shù)不再增大,CH4的轉化率也增大不大,且增大能源投入,故若要H2的產(chǎn)量最大,最適宜的反應溫度是650~700℃,CaO為堿性氧化物,能吸收酸性氧化物CO2,導致CO2濃度減小,促使反應ii平衡正向移動,導致CO濃度減小,引起反應i平衡也正向移動,故在其他條件不變的情況下,向體系中加入CaO可明顯提高平衡體系中H2的含量;③由題干圖像信息可知,600℃平衡時,H2的物質的量分數(shù)為:50%,H2O(g)的物質的量分數(shù)為32%,CH4的物質的量分數(shù)為4%,設投入CH4為1mol、H2O為3mol,根據(jù)三段式分析:,則有,解得x=0.78mol,,解得y=0.45mol,CO物質的量分數(shù)為:×100%=6%,CO2的物質的量分數(shù)為×100%=8%,600℃時,反應ii的平衡常數(shù)的計算式為Kp===;(4)由題干電解池裝置圖可知,電解B產(chǎn)生氧氣,電解反應為:4OH--4e-=O2↑+2H2O,發(fā)生氧化反應,故電極B是陽極,則A電極為陰極,發(fā)生還原反應,生成水煤氣即CO和H2,該電極的電極反應式為CO2+2H2O+2e-=H2+CO+2OH-。21.(12分)2023年5月,中國神舟十六號載人飛船成功發(fā)射,三位航天員景海鵬、朱楊柱、桂海潮在天宮空間站開啟長達半年的太空生活。(1)法國化學家PaulSabatier提出并命名的“Sabatier反應”實現(xiàn)了CO2甲烷化,科技人員基于該反應設計如圖過程完成空間站中CO2與O2的循環(huán),從而實現(xiàn)O2的再生。①寫出與CH4具有相同空間結構的一種微粒:。②在特定溫度下,由穩(wěn)定態(tài)單質生成1mol化合物的焓變叫做該物質在此溫度下的標準摩爾生成焓。表中為幾種物質在298K的標準生成焓。物質CO2(g)CH4(g)H2O(g)H2(g)標準摩爾生成焓/(kJ·mol-1)-393.51-74.85-241.820則Sabatier反應CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)ΔHkJ·mol-1。③下列有關Sabatier反應說法正確的是。A.輸送進入Sabatier反應器的是電解水裝置的陰極產(chǎn)物B.采用高壓和合適催化劑均有利于提高Sabatier反應的轉化率C.恒溫條件下,在剛性容器中發(fā)生Sabatier反應,氣體密度不變時,說明反應達到平衡D.應該在Sabatier反應器的前端維持較高溫度,后端維持較低溫度④一定條件下,CH4分解形成碳的反應歷程如圖所示,其中決定反應速率的是第步反應。(2)航天員呼吸產(chǎn)生的CO2還可以利用Bosch反應:CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)代替Sabatier反應。在250℃時,向體積為2L恒容密閉容器中通入2molH2和1molCO2發(fā)生Bosch反應,測得容器內(nèi)氣壓變化如圖所示。①試解釋容器內(nèi)氣壓先增大后減小的原因:。②該溫度下Bosch反應的Kp=(寫出計算過程,Kp為用氣體的分壓表示的平衡常數(shù),分壓=氣體的體積分數(shù)×體系總壓)。③在上圖基礎上畫出其他條件相同,向體系加入催化劑時其壓強隨時間的變化曲線?!即鸢浮?1)NH4+、SO42-等(1分)-164.98(2分)AD(2分)4或四(1分)(2)該反應是放熱反應,反應開始時容器內(nèi)溫度上升,壓強增大,隨著反應進行,反應氣體分子體減少,壓強減小(2分)0.05(2分)(2分)〖解析〗(1)①CH4為正四面體形,NH4+、SO42-等立體結構均為正四面體形;②根據(jù)題給信息可得則Sabatier反應的;③由圖示,輸送進入Sabatier反應器的是H2,H2是電解水裝置的陰極產(chǎn)物,A正確;催化劑不能改變Sabatier反應的轉化率,B錯誤;反應前后氣體總質量不變,剛性容器體積不變,所示氣體密度不變時不能說明反應達到平衡,C錯誤;Sabatier反應器的前端維持較高溫度是為了提高反應速率,后端維持較低溫度是因為該反應放熱,低溫可提高反應轉化率,D正確;故選AD;④活化能最大的一步反應最慢,是決定反應速率的步驟,故為第4步;(2)①該反應是放熱反應,反應開始時容器內(nèi)溫度上升,壓強增大,隨著反應進行,反應氣體分子體減少,壓強減??;②設反應轉化了xmolCO2:根據(jù)阿伏加德羅定律:解得x=0.5,;③加入催化劑只能加快反應速率,可以縮短時間,但不改變平衡轉化率,所以平衡時的壓強不變,其他條件相同,向體系加入催化劑時其壓強隨時間的變化曲線如。浙江省2023-2024學年高二上學期期末模擬卷第Ⅰ卷(選擇題共48分)一、選擇題:本題共16個小題,每小題3分,共48分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。1.下列操作或事實不能用勒夏特列原理解釋的是()A.2NO2(g)(g)N2O4(g)ΔH<0,把NO2球浸泡在冰水中,氣體顏色變淺B.用飽和NaHCO3除去CO2中的HCl,可減少CO2的損失C.對NO2(g)+CO2(g)CO2(g)+NO(g),平衡體系增大壓強可使顏色變深D.向含有Fe(SCN)3的紅色溶液中加入鐵粉,振蕩,溶液顏色變淺或褪去〖答案〗C〖解析〗A項,放在冰水中,溫度降低,2NO2(g)(g)N2O4(g)ΔH<0,平衡向生成無色氣體的方向移動,所以顏色變淺,可以用勒夏特列原理解釋,A不符合題意;B項,二氧化碳在水中存在化學平衡:CO2+H2OH2CO3H++HCO3-,使用飽和NaHCO3時,由于HCl在水中溶解度很大,可以除去雜質,同時由于溶液中碳酸氫根濃度增大,化學平衡逆向移動,減少二氧化碳溶解度,可減少二氧化碳的損失,可以用勒夏特列原理解釋,B不符合題意;C項,該反應氣體分子數(shù)不變,,而加壓平衡并未移動,體系顏色加深是因為壓縮體積使有色氣體的濃度增大,不可以用勒夏特列原理解釋,C符合題意;D項,鐵離子與鐵粉反應而濃度降低,使平衡Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3逆向移動,溶液顏色變淺或褪去,可以用勒夏特列原理解釋,D不符合題意;故選C。2.下列化學用語的表達錯誤的是()A.乙烯的空間填充模型B.CaC2的電子式C.基態(tài)N原子的價層電子排布圖D.CO3-的VSEPR模型為平面三角形〖答案〗B〖解析〗A項,乙烯為平面型分子,該空間填充模型正確,故A正確;B項,CaC2為離子化合物,其電子式為:,故B錯誤;C項,N原子的最外層是第二層有5個電子,基態(tài)N原子的價層電子排布圖為:,故C正確;D項,CO3-中心碳原子的價層電子對數(shù)為,無孤對電子,所以VSEPR模型為平面三角形,故D正確;故選B。3.下列說法正確的是()A.圖①裝置向盛裝酸溶液的燒杯中加堿溶液時要小心緩慢B.圖②操作可排出盛有KMO4溶液滴定管尖嘴內(nèi)的氣泡C.圖③中反應開始后針筒向右移動,但不能說明反應放熱D.圖④裝置鹽橋中陽離子向ZO4溶液中遷移〖答案〗C〖解析〗A項,中和熱測定要使用稀的強酸、強堿溶液反應,且實驗中要盡量操作迅速,且保證熱量盡量不散失,防止產(chǎn)生實驗誤差,A錯誤;B項,高錳酸鉀溶液具有強氧化性,會腐蝕橡膠管,所以高錳酸鉀溶液應盛放在酸式滴定管在,不能盛放在堿式滴定管中,B錯誤;C項,鋅和稀硫酸生成氫氣,裝置中壓強變大也會使得針筒右移,故不能說明反應放熱,C正確;D項,由圖可知,鋅銅原電池中,鋅電極為原電池的負極,銅為正極,鹽橋中陽離子向正極一側的硫酸銅溶液中遷移,D錯誤;故選C。4.NA是阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是()A.電解200mL0.5mol·L-1溶液,轉移的電子數(shù)最多為0.1NAB.由熱化學方程式PCl3(l)+Cl2(g)PCl5(s) ΔH=-123.8kJ·mol-1可知,要使反應放出123.8kJ的熱量,反應前PCl3(l)與Cl2(g)的分子個數(shù)均為NAC.常溫下,含有1mol·L-1的Na+的CH3COONa溶液中,CH3COO-數(shù)目可能大于NAD.在25℃時,1LpH為12的a(OH)溶液中含有OH-數(shù)目為0.02NA〖答案〗C〖解析〗A項,電解200mL0.5mol·L-1溶液,由于未指明電極材料,當由活性電極做陽極時,轉移電子數(shù)大于0.1NA,A錯誤;B項,由熱化學方程式PCl3(l)+Cl2(g)PCl5(s) ΔH=-123.8kJ·mol-1可知,要使反應放出123.8kJ的熱量,理論上反應前PCl3(l)與Cl2(g)的分子個數(shù)均為NA,但由于其為可逆反應,因此反應前分子數(shù)應大于NA,B錯誤;C項,CH3COONa為強堿弱酸鹽,CH3COO-會發(fā)生水解,但由于未指明體積,因此含有1mol·L-1的Na+的CH3COONa溶液中,CH3COO-數(shù)目可能大于NA,C正確;D項,在25℃時,pH為12的a(OH)溶液中含有OH-濃度為0.01mol/L;則在25℃時,1LpH為12的a(OH)溶液中含有OH-數(shù)目為0.01NA,D錯誤;故選C。5.常溫下,NH3?H2O的Kb約為10-5。在下列裝置中存在不同pH的兩種溶液,溶液中離子不能穿過隔膜,分子可以自由穿過隔膜(如圖所示)。已知c起始(NH3?H2O)=c平衡(NH3?H2O)+c(NH)。當達到平衡時,下列敘述正確的是()A.溶液I中c(OH-)=c(H+)+c(NH)B.溶液I和II中的c平衡(NH3?H2O)不相等C.溶液II中為0.1D.溶液I和II中c起始I(NH3?H2O):c起始II(NH3?H2O)=101:110〖答案〗D〖解析〗A項,常溫下溶液I的pH=7.0,c(OH―)=c(H+),A錯誤;B項,根據(jù)題意,未電離的NH3?H2O分子可以通過隔膜,說明溶液I和溶液II中的c平衡(NH3?H2O)相等,B錯誤;C項,溶液II的pH=8,溶液中mol/L,,c平衡(NH3?H2O)=0.1c(NH4+),根據(jù)c起始(NH3?H2O)=c平衡(NH3?H2O)+c(NH4+)=1.1c(),則,C錯誤;D項,根據(jù)C的分析,c起始II(NH3?H2O)=1.1c(NH4+),同理,溶液I的pH=7.0,,c起始I(NH3?H2O)=1.01c(NH4+),溶液I和II中c起始I(NH3?H2O):c起始II(NH3?H2O)=1.01:1.1=101:110,D正確;故選D。6.已知X、Y是短周期的兩種元素,下列相關結論一定正確的是()選項條件結論A若原子半徑:X>Y則原子序數(shù):X<YB若X、Y分別屬于金屬、非金屬元素則X、Y之間形成離子鍵C若分子式為XY2則該分子的VSEPR模型為直線型D若XYa中X顯負價則元素的電負性:X>Y〖答案〗D〖解析〗A項,同周期主族元素,核電荷數(shù)越大,原子半徑越小,若X、Y同周期,原子半徑:X>Y,則原子序數(shù):X<Y;若X、Y為短周期同主族元素,原子半徑:X>Y,可知X的周期數(shù)大于Y,即原子序數(shù)X>Y,故A項錯誤;B項,金屬元素與非金屬元素之間可能形成共價鍵,如AlCl3是共價化合物,Al與Cl形成的是共價鍵,故B項錯誤;C項,SO2分子中中心原子S是sp2雜化,則VSEPR模型為平面三角形,故C項錯誤;D項,電負性大的元素得電子能力強,在化合物中顯負價,化合物中X顯負價,則元素的電負性:X>Y,故D項正確;故選D。7.氨是一種重要的化工原料,主要用于化肥工業(yè),也廣泛用于硝酸、純堿、制藥等工業(yè);合成氨反應為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1。實驗室用加熱NH4Cl和Ca(OH)2固體混合物的方法制取少量氨氣;侯氏制堿法用氨氣、二氧化碳,與飽和食鹽水制備純堿碳酸鈉。下列有關NH3、NF3、NH4+、NO2-、NO3-等含氮粒子的說法正確的是()A.NH3中N-H鍵角比NH4+中N-H鍵角大B.NH3極易溶于水,主要原因是NH3分子間能形成氫鍵C.NH3的水溶液能導電,但一水合氨不能完全電離,因此NH3屬于弱電解質D.NH3、NF3的空間構型都是三角錐型,NO2-、NO3-中的N都是sp2雜化〖答案〗D〖解析〗A項,分子中中心原子上的孤電子對數(shù)越多,鍵角越小,故NH3中N-H鍵角比NH4+中N-H鍵角小,故A錯誤;B項,NH3極易溶于水,主要原因是NH3分子與水分子間能形成氫鍵,故B錯誤;C項,NH3自身不能電離,NH3是非電解質,故C錯誤;D項,NH3、NF3均為sp3雜化,一個孤電子對,故為三角錐形,NO2-的價層電子對數(shù)為2+=3,NO3-的價層電子對數(shù)為3+=3,故N原子都是sp2雜化,故D正確;故選D。8.1mol液態(tài)肼完全燃燒生成N2氣體和液態(tài)水放出577kJ的熱量。工業(yè)上利用NH3和CO2制取尿素[CO(NH2)2],尿素在高溫條件下可將汽車尾氣中的NO轉化為無毒氣體N2。下列化學反應表示正確的是()A.N2H4燃燒的熱化學方程式:N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=-577kJ·mol-1B.堿性N2H4燃料電池負極發(fā)生的電極反應式:N2H4+4↑C.NaClO氧化氨氣制取N2H4的離子方程式:2NH3+ClO-=N2H4+Cl-+H2OD.N2H4與NO2高溫下反應的化學方程式:N2H4+N↑+〖答案〗C〖解析〗A項,1mol液態(tài)肼完全燃燒生成N2氣體和液態(tài)水放出577kJ的熱量,則N2H4燃燒的熱化學方程式為:N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)ΔH=-577kJ·mol-1,故A錯誤;B項,負極失電子,負極反應為:N2H4-4↑,故B錯誤;C項,NaClO氧化氨氣制取N2H4,1molNaClO得2mol電子,1mol氨氣失1mol電子,根據(jù)得失電子守恒得離子方程式:2NH3+ClO-=N2H4+Cl-+H2O,故C正確;D項,1molN2H4失去4mol電子生成氮氣,1mol二氧化氮得4mol電子生成氮氣,根據(jù)得失電子守恒得反應方程式:2N2H4+2N↑+,故D錯誤;故選C。9.某學習小組探究原子半徑對同種元素形成化學鍵鍵能的影響。下表是某些化學鍵的鍵能:化學鍵鍵能/kJ·mol-346193142201242616418495345下列說法不正確的是()A.碳碳叁鍵鍵能小于1038kJ·mol-1B.N、O同種元素之間形成的σ鍵和π鍵的鍵能大小,σ鍵小于π鍵C.P與P形成的σ鍵的鍵能大于π鍵的鍵能,故白磷以P4形式存在而不以P2形式存在D.若(g)相對能量為0,則(g)的相對能量為-121kJ·mol-1〖答案〗D〖解析〗A項,碳碳叁鍵鍵能小于3倍的碳碳單鍵的鍵能,故小于1038kJ·mol-1,A正確;B項,單鍵均為σ鍵,雙鍵中含有1個σ鍵1個π鍵,比較N-N與N=N、O-O與O=O的鍵能數(shù)據(jù)可知,N、O同種元素之間形成的σ鍵和π鍵的鍵能大小,σ鍵小于π鍵,B正確;C項,比較P-P與P=P的鍵能數(shù)據(jù)可知,P與P形成的σ鍵的鍵能大于π鍵的鍵能,P4間P原子以σ鍵形成,能量更低,故白磷以P4形式存在而不以P2形式存在,C正確;
D項,斷鍵吸收能量,若(g)相對能量為0,則(g)的相對能量為+121kJ·mol-1,D錯誤;故選D。10.由N2O和NO反應生成N2和NO2的能量變化如圖所示。下列說法錯誤的是()A.使用催化劑可以降低過渡態(tài)的能量B.反應物能量之和大于生成物能量之和C.N2O(g)+NO(g)=N2(g)+NO2(g)ΔH=-139kJ·mol-1D.斷鍵吸收能量之和大于成鍵釋放能量之和〖答案〗D〖解析〗A項,催化劑可以降低活化能,降低過渡態(tài)的能量,A正確;B項,根據(jù)圖象可知,此反應的反應物的總能量大于生成物的總能量,B正確;C項,根據(jù)圖象可知,此反應放熱Q=348kJ/mol-209kJ/mol=139kJ/mol,故熱化學方程式為:ΔH=-183kJ·mol-1,C正確;D項,△H=反應物的鍵能總和-生成物的鍵能總和<0,斷鍵吸收能量之和小于成鍵釋放能量之和,D錯誤;故選D。11.在一定溫度壓強下,依據(jù)圖示關系,下列說法不正確的是()A.C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)
ΔH=ΔH1-ΔH2B.1molC(石墨)和1molC(金剛石)分別與足量O2反應全部轉化為CO2(g),前者放熱多C.ΔH5=ΔH1-ΔH3D.化學反應的△H,只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關,與反應途徑無關〖答案〗B〖解析〗A項,由題干信息可知,反應I:C(石墨)+(g)=CO(g)
ΔH1反應II:CO(g)+(g)=CO2(g)ΔH2,則反應I-反應II得C(石墨)+CO2(g)=2CO(g),根據(jù)蓋斯定律可知ΔH=ΔH1-ΔH2,A正確;B項,由題干信息可知,C(石墨)=C(金剛石)ΔH5<0,即1molC(石墨)具有的總能量低于1molC(金剛石),則1molC(石墨)和1molC(金剛石)分別與足量O2反應全部轉化為CO2(g),后者放熱多,B錯誤;C項,由題干信息可知,反應I:C(石墨)+(g)=CO(g)ΔH1,反應III:C(金剛石)+(g)=CO(g)則反應I-反應III得C(石墨)=C(金剛石),根據(jù)蓋斯定律可知,ΔH5=ΔH1-ΔH3,C正確;D項,根據(jù)蓋斯定律可知,化學反應的△H,只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關,與反應途徑無關,D正確;故選B。12.如圖1、圖2分別表示1molH2O和1molCO2分解時的能量變化情況(單位:kJ)。下列說法錯誤的是()A.CO的燃燒熱ΔH=-285kJ·mol-1B.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH=+134kJ·mol-1C.的鍵能為D.無法求得CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的反應熱〖答案〗D〖解析〗由圖1可知,H-H鍵能為436kJ/mol,O=O鍵的鍵能為247kJ/mol×2=494kJ/mol,1molH2O(g)分解生成O2(g)和H2(g)的熱化學方程式為H2O(g)=O2(g)+H2(g)ΔH=+243kJ?mol-1,即O2(g)+H2(g)=H2O(g)ΔH=-243kJ/mol;由圖2可知,CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-285kJ/mol,C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-394kJ/mol。A項,由圖2可知,CO的燃燒熱化學方程式為CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-285kJ/mol,故A正確;B項,根據(jù)分析可知,①C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-394kJ/mol,②H2O(g)=O2(g)+H2(g)ΔH=+243kJ?mol-1,③CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-285kJ/mol,由蓋斯定律①+②-③可得C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH=+134kJ·mol-1,故B正確;C項,由圖1可知,O=O鍵的鍵能為247kJ/mol×2=494kJ/mol,故C正確;D項,根據(jù)蓋斯定律,將兩式H2O(g)=O2(g)+H2(g)ΔH=+243kJ/mol、CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-285kJ/mol相加可得CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的反應熱,故D錯誤;故選D。13.質子交換膜氫氧燃料電池具有能量密度高等優(yōu)點,質子交換膜主要成分為全氟磺酸聚合物,吸水后,強疏水性主鏈和親水性側鏈形成尺寸為3-5納米的離子通道。質子通過水、-SO3-等載體之間氫鍵的伸縮振動,定向連續(xù)傳遞。電池及膜的工作原理如下圖所示,下列說法不正確的是()A.通O2電極的電勢比通H2電極的電勢高B.質子交換膜燃料電池的電解質為全氟磺酸聚合物C.給出質子能力:H2O>質子交換膜的-SO3HD.質子交換膜吸水后形成離子通道〖答案〗C〖解析〗A項,該燃料電池中,氫氣失去電子被氧化為負極、氧氣得到電子被還原為正極,則通O2電極的電勢比通H2電極的電勢高,A正確;B項,氟原子電負性大,是吸電子基團,導致-SO3H中羥基極性增強,易電離出氫離子,故質子交換膜燃料電池的電解質為全氟磺酸聚合物,B正確;C項,結合選項B可知,給出質子能力:H2O<質子交換膜的-SO3H,C錯誤;D項,由圖及題干信息可知,主鏈疏水,內(nèi)側-SO3-親水,形成了質子傳導的水通道,D正確;故選C。14.室溫下,通過下列實驗探究NaHCO3、Na2CO3溶液的性質。實驗1:用pH試紙測量0.1mol?L-1NaHCO3溶液的pH,測得pH約為8實驗2:將0.1mol?L-1NaHCO3溶液與0.1mol?L-1CaCl2溶液等體積混合,產(chǎn)生白色沉淀實驗3:飽和Na2CO3溶液中通入CO2產(chǎn)生白色沉淀,溶液pH從12下降到約為9實驗4:0.1mol?L-1NaHCO3溶液中滴加新制飽和氯水,氯水顏色褪去并有氣泡下列說法正確的是()A.由實驗1可得出:Ka1(H2CO3)?Ka2(H2CO3)<10-16B.實驗2中兩溶液混合時有:Ksp(CaCO3)>2.5×10-3C.實驗3中發(fā)生反應的離子方程式為CO32-+H2O+CO2=2HCO3-D.實驗4所得溶液中c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)〖答案〗A〖解析〗A項,實驗1中,Ka1(H2CO3)?Ka2(H2CO3)=?=,0.1mol?L-1NaHCO3溶液的pH約為8,表明溶液中HCO3-水解是主要的,電離是次要的,c(CO32-)<c(H2CO3),所以<c2(H+)=10-16,A正確;B項,實驗2中兩溶液混合時,c(Ca2+)=0.05mol?L-1,c(HCO3-)<0.05mol?L-1,則有:Ksp(CaCO3)=c(Ca2+)?c(HCO3-)=(0.05mol?L-1)?(<0.05mol?L-1)<2.5×10-3,B不正確;C項,實驗3中發(fā)生反應的離子方程式為2Na++CO32-+H2O+CO2=2NaHCO3↓,C不正確;D項,實驗4中,0.1mol?L-1NaHCO3溶液中滴加新制飽和氯水,氯水顏色褪去并有氣泡,則有一部分H2CO3發(fā)生分解,生成CO2,所得溶液中c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)+c(CO2),則c(Na+)>c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3),D不正確;故選A。15.已知:常溫下,Ksp[Co(OH)2]>Ksp[Pb(OH)2],。常溫下在含大量Co(OH)2和Pb(OH)2的濁液中滴加HNO2溶液,濁液中[,、、]與關系如圖,平衡常數(shù)K大于或等于時認為反應不可逆(即完全反應),下列敘述正確的是()A.直線代表和的關系B.常溫下,Ksp[Co(OH)2]=1.0C.當Pb(OH)2、Co(OH)2共存時,D.Co(OH)2、Pb(OH)2都能完全溶于亞硝酸溶液中〖答案〗B〖解析〗溶液的pH越大,溶液中的值越小,金屬離子的濃度越小,則直線L3代表—lg與pH的關系,由溶度積可知,直線L1、L2分別代表—lgc(Pb2+)、—lgc(Co2+)與pH的關系,由圖可知,M點溶液pH為5、鉛離子濃度為1.0×10—2mol/L,則氫氧化鉛的溶度積為1.0×10—2×(1.0×10—9)2=1.0×10—20,N點溶液pH為7.5、亞鈷離子濃度為1.0×10—2mol/L,則氫氧化亞鈷的溶度積為1.0×10—2×(1.0×10—6.5)2=1.0×10—15;P點溶液pH為7、—lg為—2.7,則亞硝酸的電離常數(shù)為5×10—5。A項,直線L3代表—lg與pH的關系,故A錯誤;B項,氫氧化亞鈷的溶度積為1.0×10—15,故B正確;C項,當氫氧化鉛和氫氧化亞鈷共存時,溶液中====1.0×105,故C錯誤;D項,氫氧化鉛溶于亞硝酸的反應為Pb(OH)2+2HNO2Pb2++2NO2-,反應的平衡常數(shù)K=====0.25<1.0×105,所以氫氧化鉛不能完全溶于亞硝酸,故D錯誤;故選B。16.下列實驗操作或實驗方案,能達到目的的是()選項實驗操作或實驗方案目的向Mg(OH)2懸濁液中加濃NH4Cl溶液,沉淀溶解主要原因是銨根水解顯酸性、中和OH-促進反應用重鉻酸鉀與濃鹽酸反應,通過飽和食鹽水制取并得到干燥氯氣用Na2S2O3溶液分別0.03mol·L-1、0.06mol·L-1的H2SO4反應,記錄出現(xiàn)渾濁的時間探究濃度對反應速率的影響向AgNO3與AgCl的混合濁液中加入少量溶液,沉淀顏色變?yōu)辄S色證明Ksp(AgCl)Ksp(AgI)〖答案〗C〖解析〗A項,向Mg(OH)2懸濁液中加濃NH4Cl溶液,銨根與Mg(OH)2溶解平衡產(chǎn)生的OH-反應,促進溶解正向移動,沉淀溶解,故A錯誤;B項,重鉻酸鉀與濃鹽酸反應生成氯氣,飽和食鹽水可除去HCl,缺少濃硫酸干燥氯氣,故B錯誤;C項,Na2S2O3溶液分別0.03mol·L-1、0.06mol·L-1的H2SO4反應,氫離子濃度不同,可探究濃度對反應速率的影響,故C正確;D項,AgNO3能與少量KI溶液反應生成黃色沉淀,不發(fā)生沉淀的轉化,不能比較Ksp(AgCl)、Ksp(AgI)的大小,故D錯誤;故選C。第II卷(非選擇題共52分)二、非選擇題:本題共5個小題,共52分。17.(10分)碳族化合物在研究和生產(chǎn)中有許多重要用途,請回答下列問題:(1)已知SiH4中硅元素為+4價,則H、C、O、Si的電負性由大到小的順序為。(2)氮化硅(Si3N4)是一種耐磨損、耐高溫的結構陶瓷材料,其部分空間結構如圖所示,其結構中每個原子雜化類型相同且均達到8電子穩(wěn)定結構,請比較晶體結構中鍵角大?。篘-Si-NSi-N-Si(填“>”、“<”或“=”)。(3)基態(tài)硅原子核外電子的空間運動狀態(tài)有種,太陽能電池板主要材料為單晶硅或多晶硅,硅與氫能形成一系列二元化合物如SiH4、Si2H6等,丁硅烯(Si4H8)中σ鍵與π鍵的個數(shù)比為。(4)已知和碳元素同主族的X元素位于元素周期表中的第一個長周期,短周期元素Y原子的最外層電子數(shù)比內(nèi)層電子總數(shù)少3,它們形成的化合物的分子式是XY4。試回答:Y元素原子最外層電子排布圖為______________________。若X、Y兩元素的電負性分別為1.8和3.0,則XY4中X與Y之間的化學鍵為________(填“共價鍵”或“離子鍵”)。XY4的立體構型為________________形,中心原子采取________________雜化,分子為____________(填“極性分子”或“非極性分子”)。XY4的沸點與SiCl4比較:__________(填化學式)的高,原因是__________________________________。〖答案〗(1)O>C>H>Si(1分)(2)>(1分)(3)8種(1分)11:1(1分)(4)(1分)共價鍵(1分)正四面(1分)體sp3(1分)非極性分子(1分)GeCl4(1分)組成和結構相似的分子,相對分子質量越大,分子間作用力越大,熔、沸點越高(1分)〖解析〗(1)同周期從左到右,金屬性減弱,非金屬性變強,元素的電負性變強;同主族由上而下,非金屬性逐漸減弱,元素電負性減弱;已知中硅元素為+4價,則氫元素為負價,電負性大于硅,故H、Si、O、C的電負性由大到小的順序為O>C>H>Si;(2)結構中每個原子雜化類型相同均為sp3雜化,每個硅原子與4個氮原子成鍵,每個氮原子與3硅原子成鍵,氮原子存在1對孤電子對,導致N—Si—N間成鍵原子間斥力較大,鍵角大于Si—N—Si;(3)①基態(tài)硅原子核外電子排布為:1s22s22p63s23p2,共占據(jù)8個原子軌道,所以基態(tài)硅原子核外電子的空間運動狀態(tài)有8種;丁硅烯分子中含有8個Si-H鍵,2個Si-Si鍵和1個Si=Si雙鍵,單間均為σ鍵,雙鍵中由1個σ鍵,一個π鍵,所以分子中σ鍵與π鍵的個數(shù)比為11:1;(4)第四周期ⅣA族元素為Ge,其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]4s24p2,Y元素原子的最外層電子數(shù)比內(nèi)層電子總數(shù)少3,Y是氯,Y元素原子最外層電子排布圖為。XY4中X與Y形成的是共價鍵,立體構型為正四面體形,中心原子為sp3雜化,為非極性分子,分子間的作用力是范德華力。18.(10分)我國力爭于2030年前做到碳達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和,體現(xiàn)了中國對解決氣候問題的擔當。CO2是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體。因此,控制和治理CO2是解決溫室效應的有效途徑、CO、捕獲與CO2重整是CO2利用的研究熱點,(1)在催化劑作用下,可用CO2與H2反應制取甲酸。已知:共價鍵C=OC-OH-HH-OC-H鍵能/(kJ·mol?1)799343436463413則CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)ΔH=kJ?mol?1。(2)在剛性密閉容器中,HCOOH平衡時的體積分數(shù)隨投料比[]的變化如圖所示:①圖中T1、T2表示不同的反應溫度。判斷T1T2(填“>”“<”或“=”),依據(jù)為;②圖中a=;③A、B、C三點CO2(g)的平衡轉化率αA、αB、αC,由大到小的順序為。(3)CO2可以被NaOH溶液捕獲,若所得溶液pH=13,CO2主要轉化為(寫離子符號);若所得溶液c(HCO3-):c(CO32-)=2:1溶液pH=(室溫下,H2CO3的Ka1(H2CO3)=4×10-7,Ka2(H2CO3)=5×10-11)。(4)CaO可在較高溫度
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