山东省菏泽市2022-2023学年高二上学期期末考试（线上）化学试题

试卷更新日期：2023-02-10 类型：期末考试

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一、单选题

1. 从科技前沿到日常生活，化学无处不在。下列说法错误的是

A、我国首次在实验室实现了二氧化碳到淀粉的合成，生物酶催化剂的使用改变了反应历程 B、神舟十三号顺利升空时，火箭尾部喷射的气体呈红棕色是因为部分助燃剂 $N_{2} O_{4}$ 转化为 $N O_{2}$ C、水是21世纪最宝贵的资源之一，明矾与高铁酸钾均可作水处理剂，两者处理水的原理相同 D、2022年北京冬奥会将采用石墨烯材料制造户外保暖穿戴设备，石墨烯中碳原子为 $s p^{2}$ 杂化

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2. $C H_{4}$ 、 $N H_{3}$ 和 $N_{2} H_{4}$ 均可作为燃料电池的燃料。下列说法错误的是

A、 $C H_{4}$ 、 $N H_{3}$ 和 $N_{2} H_{4}$ 中C、N杂化方式均相同 B、 $C H_{4}$ 和 $N H_{3}$ 的空间结构分别为正四面体形、三角锥形 C、 $C H_{4}$ 、 $N H_{3}$ 和 $N_{2} H_{4}$ 均为极性分子 D、沸点： $N_{2} H_{4} > N H_{3} > C H_{4}$

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3. 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(l)=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

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4. 下列实验装置能达到目的的是（）

A、直接蒸干 $M g C l_{2}$ 溶液获取 $M g C l_{2}$ 晶体 B、实验室简易制取少量 $N H_{3}$ C、比较浓度对化学反应速率的影响 D、验证铁的吸氧腐蚀

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5. 合成氨反应的反应历程和能量变化如图所示(*R表示微粒处于吸附状态)。下列说法错误的是

A、 $N_{2} (g) + 3 H_{2} (g) \overset{}{⇌} 2 N H_{3} (g)$ $Δ H = - 92 k J \cdot m o l^{- 1}$ B、决定总反应速率的反应历程为 $* N + 3 * H = * N H_{3}$ C、升高温度，该反应历程中基元反应的速率均加快 D、反应历程中的最低能垒(活化能)为 $90 k J \cdot m o l^{- 1}$

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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，轻轻挤压玻璃珠，使溶液从尖嘴流出
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，再向其中一支中加入少量MnO₂

A、A B、B C、C D、D

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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

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8. 我国科研人员研制出的可充电“ $N a - C O_{2}$ ”电池，以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料，总反应为 $4 N a + 3 C O_{2} ⇌_{放电}^{充电} 2 N a_{2} C O_{3} + C$ ，其工作原理如图所示。
已知：生成的 $N a_{2} C O_{3}$ 和C全部沉积在电极表面。
下列说法正确的是

A、MWCNT电极上的电势比钠箔电极上的低 B、为增强溶液导电性，电解液可用 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液 C、放电时每消耗4.6gNa，MWCNT电极质量增加6.6g D、充电时阳极反应为 $2 N a_{2} C O_{3} + C - 4 e^{-} = 4 N a^{+} + 3 C O_{2} ↑$

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9. $B a C l_{2}$ 常用作分析试剂、脱水剂等，其Born-Haber循环如图所示。
已知：第一电子亲和能是指元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量。
下列说法错误的是

A、Ba的第一电离能为 $520.9 k J \cdot m o l^{- 1}$ B、 $C l - C l$ 键能(x)为 $242.6 k J \cdot m o l^{- 1}$ C、Cl的第一电子亲和能为 $697.2 k J \cdot m o l^{- 1}$ D、 $1 m o l B a (s)$ 转变成 $1 m o l B a (g)$ 吸收的能量为177.8kJ

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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	结论
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	NH₄HCO₃显碱性
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	CO $_{3}^{2 -}$ 的水解程度较大
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	pH减小，CrO $_{4}^{2 -}$ 的平衡转化率增大
D	充有NO₂的密封瓶置于冷水中	瓶中气体颜色变浅	2NO₂(g) $\overset{}{⇌}$ N₂O₄(g) ΔH ＞0

A、A B、B C、C D、D

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11. 物质的组成与结构决定了物质的性质与变化，结构化学是化学研究的重要领域。下列说法正确的是

A、由于氢键的作用， $H_{2} O$ 的稳定性强于 $H_{2} S$ B、已知苯酚()具有弱酸性，其 $K_{a} = 1.1 \times 1 0^{- 10}$ ；水杨酸()第一级电离形成的离子()能形成分子内氢键，据此判断，相同温度下电离平衡常数 $K_{a 2} (水杨酸) < K_{a} (苯酚)$ C、 $O_{3}$ 的几何构型为 $V$ 型，其中心原子的杂化形式为 $s p^{3}$ 杂化 D、在基态 ${}_{14}C$ 原子中，核外存在2对自旋相反的电子，其核外电子有4种运动状态

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12. 一种新型可充电钠离子电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是（）

A、放电时，Mo箔为正极 B、充电时， $N a^{+}$ 通过交换膜从右室移向左室 C、放电时，外电路中通过0.1mol电子时，左室中生成 $0.1 m o l N a_{2} F e [F e {(C N)}_{6}]$ D、充电时，阴极反应为 $2 M g - 4 e^{-} + 2 C l^{-} = {[M g_{2} C l_{2}]}^{2 +}$

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二、多选题

13. 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

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14. 常温常压下，有关下列各溶液的描述中正确的是

A、等浓度的 ${(N H_{4})}_{2} S O_{4}$ 溶液和 $N H_{4} C l$ 溶液， $N H_{4}^{+}$ 的水解程度一样 B、一定浓度的氨水加水稀释， $\frac{c (N H_{4}^{+})}{c (N H_{3} \cdot H_{2} O)}$ 的比值和 $\frac{c (N H_{4}^{+})}{c (O H^{-})}$ 的比值均增大 C、浓度均为 $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 的 $N a_{2} C O_{3}$ 、 $N a H C O_{3}$ 混合溶液中： $c (C O_{3}^{2 -}) < c (H C O_{3}^{-})$ ，且 $2 c (N a^{+}) = 3 [c (C O_{3}^{2 -}) + c (H C O_{3}^{-}) + c (H_{2} C O_{3})]$ D、 $0.2 m o l \cdot L^{- 1}$ 的醋酸钠溶液 $10 m L$ 与 $0.2 m o l \cdot L^{- 1}$ 盐酸溶液 $5 m L$ 混合后溶液显酸性，溶液中微粒的浓度关系为： $c (C H_{3} C O O^{-}) > c (C l^{-}) > c (C H_{3} C O O H) > c (H^{+})$

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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、 $\frac{K_{2}}{K_{1}} < \frac{K_{3}}{K_{2}}$ B、NaH₂AsO₄溶液中： c(HAsO $_{4}^{2 -}$ )=c(H₃AsO₄) C、P点： pH= $- \frac{l g K_{2} + l g K_{3}}{2}$ D、Na₂HAsO₄溶液中： c(H₂AsO $_{4}^{-}$ ) +2c(H₃AsO₄)＞c(AsO $_{4}^{3 -}$ )

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三、综合题

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+ $\frac{1}{2}$ 和- $\frac{1}{2}$ 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 $_{4}^{3 -}$ 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。

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17. 甲酸(HCOOH)常用于橡胶、医药等工业。铋基催化剂对CO₂电化学还原制取HCOOH具有高效的选择性。其反应历程与能量变化如图所示。

(1)、制取HCOOH催化效果较好的催化剂为。

(2)、不同催化剂下，该历程的最大能垒(活化能)为eV；由 $^{*} C O_{2}^{-}$ 生成 $^{*} H C O O^{-}$ 的反应为。

(3)、HCOOH燃料电池的工作原理如图所示。
①该离子交换膜为(填“阳”或“阴”)离子交换膜。
②电池负极反应式为。
③当电路中转移0.2 mol电子时，理论上消耗标准状况下O₂的体积为L，需补充物质X的化学式为。

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18. 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) $\overset{}{⇌}$ CH₃OH(g)+ H₂O(g) ΔH₁ = −49 kJ∙mol⁻¹
II． 2CH₃OH(g) $\overset{}{⇌}$ CH₃OCH₃(g)+H₂O(g) ΔH₂= −24.5 kJ∙mol⁻¹
III． CO₂(g)+H₂(g) $\overset{}{⇌}$ CO(g)+ H₂O(g) ΔH₃= +41.2 kJ∙mol⁻¹
回答下列问题：

(1)、反应CO(g)+2H₂(g) $\overset{}{⇌}$ 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) $\overset{}{⇌}$ 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℃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 $\frac{9}{10}$ 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； K_x是以物质的量分数表示的平衡常数，反应I平衡常数K_x= (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= $\frac{2 n (C H_{3} O C H_{3})}{参加反应的 n (C O_{2})}$ 表示平衡时CH₃OCH₃选择性的曲线是 (填“X”或“Y” )；温度高于300℃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

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19. 乙酸、碳酸、次氯酸、亚磷酸(H₃PO₃)在生产、生活及医药方面有广泛用途。

(1)、Ⅰ.已知25℃时，部分物质的电离常数如下表所示。
弱酸
CH₃COOH
H₂CO₃
HClO
电离常数
$1.8 \times 1 0^{- 5}$
$K_{1} = 4.4 \times 1 0^{- 7}$
$K_{2} = 4.7 \times 1 0^{- 11}$
$3.0 \times 1 0^{- 8}$
根据表中数据，将pH=3的下列三种酸溶液分别稀释100倍，pH变化最小的是(填标号)。
a．CH₃COOH b．H₂CO₃ c．HClO

(2)、常温下相同浓度的下列溶液：①CH₃COONH₄②CH₃COONa ③CH₃COOH，其中c(CH₃COO^-)由大到小的顺序是(填标号)。

(3)、常温下，pH=10的CH₃COONa溶液中，由水电离出来的c(OH^-)=mol/L；请设计实验，比较常温下0.1 mol/L CH₃COONa溶液的水解程度和0.1 mol/L CH₃COOH溶液的电离程度大小：(简述实验步骤和结论)。

(4)、Ⅱ．常温下，已知溶液中含磷微粒的浓度之和为0.1 mol/L，溶液中各含磷微粒的 $p c - p O H$ 关系如图所示。
已知： $p c = - l g c$ ， $p O H = - l g c (O H^{-})$ ；x、z两点的坐标为x(7.3，1.3)、z(12.6，1.3)。
H₃PO₃与足量的NaOH溶液反应的离子方程式为。

(5)、表示 $p c (H_{2} P O_{3}^{-})$ 随pOH变化的曲线是。(填“①”、“②”或“③”)。

(6)、常温下，NaH₂PO₃溶液中的 $c (H P O_{3}^{2 -})$ $c (H_{3} P O_{3})$ (填“<”“>”或“=”)。

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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K_sp如下表：
物质
MnS
FeS
NiS
MgF₂
CaF₂
K_sp
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= $\frac{1}{2}$ 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) $\overset{}{⇌}$ 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。

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物质	MnS	FeS	NiS	MgF₂	CaF₂
K_sp	1 ×10^−9.6	1 ×10^−17.2	1 ×10^−24.0	1 ×10^−10.2	1 ×10^−8.2