天津市紅橋區2021-2022學年高二上學期期末考試化學試題一、單選題1．下列裝置工作時，將電能轉化為化學能的是（）A．風力發電B．電解氯化銅溶液C．南孚電池放電D．天然氣燃燒2．下列物質屬于弱電解質的是（）A．Na2SO4 B．NaHSO4 C．NH4Cl D．H2O3．下列物質溶解于水時，電離出的離子能使水的電離平衡向右移動的是（）A．NaOH B．KCl C．CH3COONa D．H2SO44．甲酸(HCOOH)是一種一元弱酸，下列性質中可以證明它是弱電解質的是（）A．常溫下，1mol/L甲酸溶液中的c(H＋)約為1×10－2mol·L－1B．甲酸能與碳酸鈉反應放出二氧化碳C．10mL1mol·L－1甲酸溶液恰好與10mL1mol·L－1NaOH溶液完全反應D．甲酸溶液與鋅反應比強酸溶液與鋅反應緩慢5．關于下圖所示的原電池，下列說法正確的是（）A．電子從鋅電極通過電流表流向銅電極B．鹽橋中的陰離子向硫酸銅溶液中遷移C．銅電極發生還原反應，其電極反應是2H＋＋2e－=H2↑D．取出鹽橋后，電流表仍會偏轉，銅電極在反應前后質量不變6．下列說法錯誤的是（）A．增大反應物濃度，活化分子百分數增大，有效碰撞次數增多B．增大壓強，單位體積內氣體的活化分子數增多，有效碰撞次數增多C．升高溫度，活化分子百分數增加，分子運動速度加快，有效碰撞次數增多D．催化劑能降低反應的活化能，提高活化分子百分數，有效碰撞次數增多7．利用如圖所示裝置，當X、Y選用不同材料時，可將電解原理廣泛應用于工業生產。下列說法中正確的是（）A．氯堿工業中，X、Y均為石墨，Y附近能得到氫氧化鈉B．銅的精煉中，X是純銅，Y是粗銅，Z是CuSO4C．電鍍工業中，X是待鍍金屬，Y是鍍層金屬D．外加電流的陰極保護法中，X是待保護金屬8．我國限制稀有金屬對外出口，此舉對我國戰略安全具有重要意義，稀土元素釹(60140A．60140Nd和60B．一個60140C．60140D．60140Nd和609．下列說法中，正確的是（）A．難溶電解質在水溶液中達到沉淀溶解平衡時，沉淀和溶解即停止B．Ksp越小，難溶電解質在水中的溶解能力一定越弱C．Ksp的大小與離子濃度無關，只與難溶電解質的性質和溫度有關D．相同溫度下，AgCl在水中的溶解能力與在NaCl溶液中的相同10．炒過菜的鐵鍋未及時洗凈(殘液中含NaCl)，不久便會因被腐蝕而出現紅褐色銹斑。腐蝕原理如圖所示，下列說法正確的是（）A．鐵鍋發生的是析氫腐蝕B．腐蝕過程中，負極是CC．O2在C表面上發生還原反應D．正極的電極反應式為4OH-－4e-=2H2O＋O2↑反應11．25℃時，濃度均為0.2mol·L-1的NaHCO3和Na2CO3溶液中，下列判斷錯誤的是（）A．均存在電離平衡和水解平衡B．存在的粒子種類相同C．c(OH-)前者大于后者D．均存在c(Na＋)+c(H＋)=2c(CO32?)＋c(HCO3?)＋c(OH12．鋰-空氣電池是一種新型的二次電池，由于具有較高的比能量而成為未來電動汽車的希望。其放電時的工作原理如圖所示。下列說法正確的是（）A．該電池放電時，鋰電極發生了還原反應B．放電時，Li+向鋰電極遷移C．電池中的電解液可以是有機電解液或稀鹽酸等D．充電時，電池正極的反應式為Li2O2-2e-=2Li++O2二、填空題13．根據已學知識，請回答下列問題：（1）基態N原子中，核外電子占據的最高能層的符號是，占據該能層電子的電子云輪廓圖形狀為。（2）寫出3p軌道上有2個未成對電子的元素的符號：。（3）某元素被科學家稱之為人體微量元素中的“防癌之王”，其原子的外圍電子排布式為4s24p4，該元素的名稱是。（4）已知鐵是26號元素，寫出Fe的價層電子排布式；在元素周期表中，該元素在填“s”“p”“d”“f”或“ds”)區。（5）從原子結構的角度分析B、N和O的第一電離能由大到小的順序為。電負性的順序是。（6）寫出C的核外電子排布圖為：。（7）Zn2＋的核外電子排布式為。14．回答下列問題（1）實驗室在配制Cu(NO3)2的溶液時，常將Cu(NO3)2固體先溶于較濃的硝酸中，再用蒸餾水稀釋到所需的濃度，其目的是。（2）FeCl3凈水的原理是(用離子方程式表示)；將AlCl3溶液蒸干，灼燒，最后得到的主要固體產物是寫化學式)。（3）已知草酸是二元弱酸，常溫下測得0.1mol·L-1的KHC2O4的pH為4.8，則此KHC2O4溶液中c(C2O42?)c(H2C2O4（4）泡沫滅火器內裝有NaHCO3飽和溶液，該溶液呈堿性的原因是(用離子方程式表示)；滅火器內另一容器中裝有Al2(SO4)3溶液，該溶液呈酸性的原因是用離子方程式表示)；當意外失火時，使泡沫滅火器倒過來搖動即可使藥液混合，噴出大量的白色泡沫，阻止火勢蔓延，其相關的離子方程式為。（5）25℃時，H2SO3?HSO3?＋H＋的電離常數Ka=1×10-2，則該溫度下NaHSO3水解反應的平衡常數Kh=。在室溫下，0.175mol·L-1醋酸鈉溶液的pH約為[Ka(CH3COOH)=1.75×10-515．下圖是一個化學過程的示意圖，回答下列問題：（1）甲池是裝置，電極A的名稱是。（2）甲裝置中通入CH4的電極反應式為，乙裝置中B(Ag)的電極反應式為，丙裝置中D極的產物是（寫化學式），（3）一段時間，當丙池中產生112mL（標準狀況下）氣體時，均勻攪拌丙池，所得溶液在25℃時的pH=。（已知：NaCl溶液足量，電解后溶液體積為500mL）。若要使丙池恢復電解前的狀態，應向丙池中通入（寫化學式）。三、綜合題16．（1）I.按要求填寫下列空白：在常溫常壓下，1g氫氣在足量氯氣中完全燃燒生成氯化氫氣體，放出91.5kJ的熱量。寫出相應的熱化學方程式為。（2）已知：①2Mg(s)+O2(g)=2MgO(s)ΔH2=-1203.4kJ/mol②C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ/mol寫出Mg與CO2反應的熱化學方程式。（3）氫氣直接燃燒的能量轉換率遠低于燃料電池，寫出堿性氫氧燃料電池的負極反應式：。（4）II.某溫度時，在一個容積為2L的密閉容器中，X、Y、Z三種物質的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。根據圖中數據，填寫下列空白。該反應的化學方程式為。（5）反應開始至2min，氣體Z的平均反應速率v(Z)=。（6）上述反應在t1～t6內反應速率與時間圖像如圖所示，在每一時刻均改變一個影響反應速率的因素，則下列說法正確的是____(填字母)。A．在t1時增大了壓強 B．在t3時加入催化劑C．在t4時降低了溫度 D．t2～t3時X的轉化率最高

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】A．風力發電是將風能轉化為電能，故A不符合題意；B．電解氯化銅溶液是電解池原理的應用，電解池是將電能轉化為化學能的裝置，故B符合題意；C．南孚電池放電是原電池原理的應用，原電池是將化學能轉化為電能的裝置，故C不符合題意；D．天然氣燃燒是化學能轉化為熱能和光能，故D不符合題意；故答案為：B。

【分析】A．風能轉化為電能；B．電解池是將電能轉化為化學能的裝置；C．原電池是將化學能轉化為電能的裝置；D．燃燒是化學能轉化為熱能和光能；2．【答案】D【解析】【解答】A．Na2SO4在水溶液中完全電離，Na2SO4是強電解質，故不選A；B．NaHSO4在水溶液中完全電離，NaHSO4是強電解質，故不選B；C．NH4Cl在水溶液中完全電離，NH4Cl是強電解質，故不選C；D．H2O部分電離，H2O是弱電解質，故答案為：D。

【分析】弱電解質在水溶液中部分電離。3．【答案】C【解析】【解答】A．NaOH溶于水電離出鈉離子和氫氧根離子，溶液中氫氧根離子濃度增大，抑制了水的電離，選項A不符合題意；B．KCl溶于水電離出鉀離子和氯離子，不影響水的電離，選項B不符合題意；C．CH3COONa溶于水電離出鈉離子和醋酸根離子，醋酸根離子結合水電離的氫離子，水的電離平衡向右移動，促進了水的電離，醋酸根離子為陰離子，選項C符合題意；D．H2SO4溶于水電離出氫離子和硫酸根離子，溶液中氫離子濃度增大，抑制了水的電離，選項D不符合題意；故答案為：C。

【分析】依據酸或堿抑制水的電離，含有弱根離子的鹽促進水的電離，強酸強堿鹽不影響水的電離；4．【答案】A【解析】【解答】A.若能說明在相同條件下甲酸只發生部分電離，便可以證明它是弱電解質。c(H＋)<c(HCOOH)，則說明甲酸部分電離，A符合題意；

B.甲酸能與碳酸鈉反應放出二氧化碳，只能說明甲酸的酸性比弱酸碳酸強，但比弱酸酸性強的酸不一定是弱酸，B不符合題意；

C.中和反應中酸堿的物質的量與電離程度無關，C不符合題意；

D.未指明甲酸和強酸溶液的濃度、反應溫度和鋅的總表面積的大小等，故無法證明甲酸是弱電解質，D不符合題意；故答案為：A【分析】A.c(H+)<c(HCOOH)，說明HCOOH在水中部分電離；

B.能與碳酸鈉溶液反應生成CO2，說明酸性：HCOOH>H2CO3；

C.能與NaOH反應說明顯酸性；

D.反應速率慢，說明離子濃度小，有可能是本身c(HCOOH)濃度小；5．【答案】A【解析】【解答】A.鋅作負極、銅作正極，電子從鋅電極通過電流計流向銅電極，故A符合題意；B.Zn易失電子作負極、Cu作正極，陰離子向負極移動，則鹽橋中陰離子向硫酸鋅溶液遷移，故B不符合題意；C.銅電極上銅離子得電子發生還原反應，電極反應式為Cu2++2e-=Cu，故C不符合題意；D.取出鹽橋后，不能形成原電池，銅電極在反應前后質量增加，故D不符合題意。故答案為：A。

【分析】A.原電池中電子由負極經過導線流向正極；

B.鹽橋中的陰離子流向負極區；

C.銅電極上發生銅離子的還原反應；

D.取出鹽橋不能形成閉合回路，不能構成原電池。6．【答案】A【解析】【解答】A．增大反應物濃度，單位體積內反應物分子總數增大，單位體積內活化分子數增大，但活化分子的百分數不變，由于單位體積內有效碰撞次數增多，因而化學反應速率加快，A符合題意；B．增大壓強，單位體積內氣體的活化分子數增多，有效碰撞次數增多，化學反應速率加快，B不符合題意；C．升高溫度，更多的普通分子變為活化分子，活化分子百分數增加，分子運動速度加快，分子之間有效碰撞次數增多，反應速率加快，C不符合題意；D．催化劑能降低反應的活化能，使更多的普通分子變為活化分子，提高活化分子百分數，分子之間有效碰撞次數增多，反應速率加快，D不符合題意；故答案為：A。

【分析】依據增大濃度、增大壓強能增大單位體積內的活化分子數；升高溫度、使用催化劑可以增大活化分子百分數。7．【答案】D【解析】【解答】A．氯堿工業上，用惰性電極電解飽和氯化鈉溶液，陰極附近得到氫氧化鈉，即Y附近能得到氫氧化鈉，故A不符合題意；B.銅的精煉中，粗銅作陽極X，純銅作陰極Y，硫酸銅溶液作電解質溶液，故B不符合題意；C.電鍍工業上，Y是待鍍金屬，X是鍍層金屬，故C不符合題意；D.外加電流的陰極保護法中，陰極是待保護金屬，即Y是待保護金屬，故D符合題意，故答案為：D。

【分析】在電解池中，陽極失去電子，發生的是氧化反應；陰極得到電子，發生的是還原反應。在電解液中，陰離子移向陽極，陽離子移向陰極。8．【答案】A【解析】【解答】A．60140Nd和60B．一個60140Nd原子的質量約為140C．60140D．60140Nd和60故答案為：A。

【分析】依據質子數相同、中子數不同的原子，互為同位素；同位素的化學性質相同，物理性質不同；左下角表示質子數，左上角表示質量數，質量數=中子數+質子數。9．【答案】C【解析】【分析】正確答案：C

A．不正確，難溶電解質在水溶液中達到沉淀溶解平衡時，沉淀和溶解仍在進行，只是沉淀速率等于溶解速率；

B．不正確，當物質的組成相似時，Ksp越小，難溶電解質在水中的溶解能力一定越弱；

C．正確；

D．不正確，相同溫度下，AgCl在水中的溶解能力比在NaCl溶液中大，NaCl溶液中Cl―濃度大，抑制AgCl溶解。10．【答案】C【解析】【解答】A．在中性溶液中，鐵易發生吸氧腐蝕，故A不符合題意；B．腐蝕過程中，Fe失電子發生氧化反應，負極是Fe，故B不符合題意；C．O2在C表面上得電子發生還原反應，故C符合題意；D．正極的電極反應式為2H2O＋O2+4e-=4OH-，故D不符合題意；故答案為：C。

【分析】A．在中性溶液中，鐵易發生吸氧腐蝕；B．鐵作負極，失電子發生氧化反應；C．正極上得電子發生還原反應；D．正極上得電子，發生還原反應；11．【答案】C【解析】【解答】A．NaHCO3溶液中存在HCO3?的電離平衡和水解平衡、水的電離平衡；Na2CO3溶液中存在CO3B．NaHCO3和Na2CO3溶液中都存在CO32?、HCO3?、H2CO3、OH-、H+、Na＋、HC．NaHCO3的水解程度小于Na2CO3，c(OH-)前者小于后者，故C符合題意；D．根據電荷守恒，均存在c(Na＋)+c(H＋)=2c(CO32?)＋c(HCO3?)＋c(OH故答案為：C。

【分析】A．依據有弱就水解，且水存在電離平衡；B．溶液中都存在CO32?、HCO3?、H2CO3、OH-、H+、Na＋、HC．依據多元弱酸根離子第一步水解程度遠大于第二步分析；D．根據電荷守恒分析。12．【答案】D【解析】【解答】A.該電池放電時，為原電池，負極是金屬鋰失電子，發生了氧化反應，A不符合題意；B.放電時，為原電池，Li+向正極（即多孔電極Li2O2）遷移，B不符合題意；C.金屬鋰能與鹽酸反應生成氫氣，所以電池中電解液可以是有機電解液，但不可以用稀鹽酸，C不符合題意；D.充電時，為電解池，電池正極（陽極）發生氧化反應，Li2O2失電子生成氧氣，極反應為Li2O2-2e-=2Li++O2↑，D符合題意；符合題意選項D。

【分析】A.負極是金屬鋰失電子，發生了氧化反應；B.原電池，陽離子移向正極，陰離子移向負極；C.金屬鋰能與鹽酸反應，不可以用稀鹽酸；D.與正極連接電極為陽極，發生氧化反應。13．【答案】（1）L；球形和啞鈴形（2）Si或S（3）硒（4）3d64s2；d（5）N>O>B；O>N>B（6）（7）1s22s22p63s23p63d10【解析】【解答】(1)N原子核外有7個電子，基態N原子核外電子排布式為1s22s22p3，核外電子占據的最高能層的符號是L，s軌道電子云為球形、p軌道電子云為啞鈴形，占據該能層電子的電子云輪廓圖形狀為球形和啞鈴形；(2)3p軌道上有2個未成對電子的元素是Si和S；(3)某原子的外圍電子排布式為4s24p4，該元素的電子排布式是[Ar]3d104s24p4，該元素的名稱是硒；(4)鐵是26號元素，Fe的價層電子排布式3d64s2；在元素周期表中，Fe是Ⅷ族元素，該元素在d區。(5)同周期元素從左到右，第一電離能有增大趨勢，N原子2p軌道半充滿，N原子第一電離能大于同周期相鄰元素，B、N和O的第一電離能由大到小的順序為N>O>B。同周期元素從左到右，電負性依次增大，電負性的順序是O>N>B；(6)C原子核外有6個電子，根據能量最低原理和泡利原理，核外電子排布圖為；(7)Zn原子和有30個電子，失去最外層2個電子得到Zn2＋，Zn2＋的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d10；

【分析】(1)不同能層的相同能級中，能層序數越大，能量就越高，同一能層不同能級中，一般情況下能量高低順序是s＜p＜d＜f。s軌道電子云為球形、p軌道電子云為啞鈴形；(2)依據原子構造原理分析；(3)依據元素的電子排布式判斷元素名稱；(4)依據價層電子排布式確定分區。(5)同一周期的主族元素中，從左至右，元素的第一電離能呈“鋸齒狀”增大，其中IIA族和VA族的第一電離能高于相鄰的元素；同周期元素從左到右，電負性依次增大；(6)根據能量最低原理和泡利原理書寫；(7)依據原子構造原理分析。14．【答案】（1）抑制Cu2＋的水解（2）Fe3＋＋3H2O?Fe(OH)3(膠體)＋3H＋；Al2O3（3）大于（4）HCO3?＋H2O?H2CO3＋OH－；Al3＋＋3H2O?Al(OH)3＋3H＋；3HCO3?＋Al3＋=Al(OH)3↓＋3CO（5）1×10－12；9【解析】【解答】(1)銅離子易水解，為抑制Cu2＋的水解，配制Cu(NO3)2的溶液時，常將Cu(NO3)2固體先溶于較濃的硝酸中，再用蒸餾水稀釋到所需的濃度；(2)Fe3+能水解出氫氧化鐵膠體，Fe3＋＋3H2O?Fe(OH)3(膠體)＋3H＋，所以FeCl3能凈水；將AlCl3溶液蒸干，Al3＋＋3H2O?Al(OH)3＋3H＋平衡正向移動，得到氫氧化鋁，灼燒，氫氧化鋁分解，最后得到的主要固體產物是Al2O3；(3)常溫下測得0.1mol·L-1的KHC2O4的pH為4.8，說明HC2O4?電離大于水解，所以KHC2O4溶液中c(C2O42?)大于c(H(4)泡沫滅火器內裝有NaHCO3飽和溶液，HCO3?水解使溶液呈堿性，HCO3?＋H2O?H2CO3＋OH－；滅火器內另一容器中裝有Al2(SO4)3溶液，Al3＋水解使溶液呈酸性，Al3＋＋3H2O?Al(OH)3＋3H＋；當意外失火時，使泡沫滅火器倒過來搖動即可使藥液混合，發生雙水解反應，噴出大量的白色泡沫，反應的離子方程式為3HCO3?＋Al3＋=Al(OH)3(5)25℃時，H2SO3?HSO3?＋H＋的電離常數Ka=1×10-2，則該溫度下HSO3?水解反應的平衡常數Kh=10-141×10-2=1×10－12。在室溫下，Ka(CH3COOH)=1.75×10-5，醋酸根離子的水解平衡常數Kh=10-141.75×1

【分析】(1)依據鹽類水解規律，利用同離子效應分析；(2)依據鹽類水解規律分析；(3)通過比較電離與水解程度大小判斷；(4)依據鹽類水解規律，有弱才水解，無弱不水解，誰弱誰水解，誰強顯誰性，兩弱雙水解分析。(5)依據Kh=KwKa15．【答案】（1）原電池；陽極（2）CH4＋10OH－－8e－＝CO32-＋7H2O；Ag＋＋e－＝Ag；H2和NaOH（3）12；HCl【解析】【解答】（1）甲池能自發的進行氧化還原反應，所以屬于原電池，乙池中的電極A與原電池的正極相連，名稱是陽極；（2）燃料電池中，負極通入燃料，堿性條件下，甲烷和氫氧根離子反應生成碳酸根離子和水，所以電極反應式為：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O；乙池是電解池，B（Ag）作陰極，銀離子得電子，電極反應式為Ag++e-=Ag；丙裝置中D極為陰極，電極上水放電生成氫氣和氫氧根離子，所以D極的產物是H2和NaOH；（3）設電解后氫氧化鈉的物質的量濃度是xmol/L，丙池中產生112mL，則氫氣的體積與氯氣的體積相同均為56mL，2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH22.4L2mol0.056L0.5xmolX=(2mol×0.056L)÷(22.4L×0.5mol)=0.01mol/L，則c(H+)=10-12mol/L，所以溶液的pH=12，由于電解生成H2和Cl2從溶液中逸出，所以應該加二者的化合物，即加入HCl。

【分析】（1）原電池能自發的進行氧化還原反應，陽極與原電池的正極相