北京市第十九中学2024-2025学年高二上学期期中化学试卷

1 2024－2025学年北京市第十九中学高二上学期期中 化学试卷 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 O：16 姓名_________________ 第 I 卷(选择题，共 42 分) 一、在下列各题的四个选项中，只有一个选项符合题意。(每小题 3 分，共 42 分) 1. 下列装置或过程能实现电能转化为化学能的是 A B C D 锌锰干电池 燃气燃烧 电池充电 水力发电 A. A B. B C. C D. D 2. 已知：ΔG=ΔH-TΔS，当 ΔG<0，反应能自发进行，ΔG>0 反应不能自发进行。下列说法中正确的是 A. 熵增加且放热的反应一定是自发反应 B. 非自发反应在任何条件下都不能发生 C. 生成气体物质的量增加的反应是熵减的过程 D. 凡是放热反应都是能自发进行的反应，而吸热反应都是非自发进行的反应 3. 锌铜原电池装置如图，下列说法不正确．．．的是 A. 锌电极上发生氧化反应 B. 电子从锌片经电流计流向铜片 C. 盐桥中 Cl-向正极移动 D. 铜电极上发生反应：Cu2++2e- =Cu 4.下列关于电化学腐蚀、防护与利用的说法中，正确的是 A.铜板打上铁铆钉后， 铜板更易被腐蚀 B.暖气片表面刷油漆 可防止金属腐蚀 C.牺牲阳极保护法， 牺牲了铁来保护锌 D.阴极的电极反应式为 Fe – 2e- = Fe2+ A. A B. B C. C D. D 2 5. 下列事实能用平衡移动原理解释的是 A. 用牺牲阳极法保护船舶的外壳 B. 把食品存放在冰箱里可延长保质期 C. 合成氨工业中使用铁触媒作催化剂 D. 打开可乐瓶盖后看到有大量气泡冒出 6. 已知反应 NO2(g)＋CO(g)=NO(g)＋CO2(g)的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A. 图中 A→B 的过程为放热过程 B. 1molNO2(g)和 1molCO(g)的总能量低于 1molNO(g)和 1molCO2(g)的总能量 C. 1molNO2 和 1molCO 断键吸收能量的总和大于 1molNO 和 1mol CO2 形成化学键释放能量的总和 D. 使用催化剂不会改变该反应的反应热 7. 反应𝑁2(𝑔)+3H2(𝑔) 2NH3(𝑔) ΔH<0达平衡状态后，改变某一条件，下列图像与条件变化一致的是 A．升高温度 B．增大𝑁2浓度 C．改变压强 D．加入催化剂 A. A B. B C. C D. D 8．下表所列“依据”与“结论”不相符．．．的是 依据 结论 A 用 CuCl2溶液做导电实验，灯泡发光 灯泡发光用化学用语表征： CuCl2 Cu2++2Cl- B Sn(灰，s) Sn(白，s) ΔH＝＋2.1 kJ/mol 白锡制品在寒冷的冬天容易转化为 灰锡而损坏 C t℃时，Br2 + H2 2HBr K = 5.6×107 I2 + H2 2HI K = 43 非金属性：Br > I D CH4(g) + 2O2(g) === CO2(g) + 2H2O(l) △H = -890.31 kJ·mol －1 该反应中，反应物的焓大于生成物 的焓 通电 3 9. 已知反应 S2O 2 8 − (aq)+2I-(aq)=2SO 2 4 − (aq)+I2(aq)，若向该溶液中加入含 Fe3+的某溶液，反应机理如下 图，有关该反应的说法错误的是 ①：2Fe3 ＋ (aq)＋2I-(aq)=I2(aq)＋2Fe2 ＋ (aq) ②：2Fe2＋(aq)+S2O 2 8 − (aq)=2Fe3 ＋ (aq)+2SO 2 4 − (aq) A. 反应①和反应②相比，反应②更容易发生，反应①为决速步 B. 反应①吸热反应，反应②是放热反应 C. 加入催化剂可以降低反应的活化能，增大活化分子百分数，从而加快反应速率 D. Fe3 ＋ 是该反应过程中的产生的中间产物 10. 采用电化学方法使 Fe2+与 H2O2反应，可生成非常活泼的·OH(羟基自由基)中间体用于降解废水中的有 机污染物，原理如下图所示。下列说法不正确．．．的是 A. X 上发生的电极反应为：2H2O - 4e- =O2↑+ 4H+ B. 可将 X 电极上产生的 O2 收集起来，输送到 Y 电极继续使用 C. 根据装置推测，Y 电极是阳极，·OH 在该电极侧产生 D. 起始时，在 Y 电极附近加入适量 Fe2+或 Fe3+，均能让装置正常工作 11. 研究小组将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图 1)。从胶头滴管中滴入醋酸 溶液，容器中的压强随时间的变化曲线如图 2。下列说法不正确．．．的是 A. 0-t1时压强增大的原因不一定是铁发生了析氢腐蚀 B. 铁粉发生反应：Fe-3e-=Fe3+ C. 碳粉上发生了还原反应 D. t2 时，容器中压强明显小于起始压强，原因是铁发生了吸氧腐蚀 4 12. 已知 A(s) +B(g) 2C(g) ΔH＜0，在相同时间内，体系中 C 的物质的量分数与温度的关系如下图 所示。下列说法正确的是 A. 其它条件不变时，增大压强平衡不移动 B. 该反应的平衡常数表达式 K= 𝑐2(𝐶) 𝑐(𝐵) C 上述图象中，b 点已达到化学平衡状态 D. 化学平衡常数 K(c)＜K(d) 13. 丙酮碘化反应为兴趣小组在 20℃时研究了该反应的反应速。他们在反应开始前加入淀粉溶液，通过 观察淀粉溶液褪色时间来度量反应速举的大小。实验数据如下表，其中①~④混合液总体积相同。 序号 c(丙酮) c(I2) c(H+) 褪色时间/s ① 2 0.002 0.5 40 ② 1 0.002 0.5 80 ③ 2 0.001 0.5 20 ④ 2 0.002 0.25 80 下列根据实验数据做出的推理不合理的是 A. 实验①中，ν(I2)=5×10-5mol·L-1·s-1 B. 由实验①②可知 c(丙酮)越大，反应速率越快 C. 由实验①③可知 c(I2)越大，反应速率越慢 D. 由实验①④可知，c(H+)越大，反应速率越快 14. 在恒容密闭容器中通入 X 并发生反应：2X(g) Y(g)，T1、T2 温度下 X 的物质的量浓度 c(X)随时 间 t 变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是 A. 该反应进行到 M 点放出的热量大于进行到 W 点放出的热量 B. T2温度下，在 0- t1，时间内，v(Y)=a-b／t1 mol·L-1min-1 C. 该反应的 ΔH<0 D. M 点时向容器内充入一定量惰性气体，平衡向正反应方向移动 5 第Ⅱ卷(综合题共 58 分) 15．（8 分）某学习小组研究可逆反应 2NO2 (g) N2O4 (g) △H = −56.9 kJ·mol−1，请回答下列问题。 （1）将一定量的 NO2 和 N2O4 混合气体充入恒容密闭容器中，反应一段时间，能说明该反应达到化学平衡 状态的是_________（填字母）。 A．容器内气体颜色保持不变 B．单位时间内消耗 2n mol NO2，同时生成 n mol N2O4 C．容器内气体的压强不随时间变化 D．容器内气体质量不随时间变化 （2）将玻璃球分别浸泡在甲、乙两个烧杯中，向甲中加入 NH4NO3 晶体，此烧杯中 NO2球的红棕色变 浅，说明平衡 2NO2 (g) N2O4 (g)向__________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动，所以 NH4NO3 晶体 溶于水是_____________(填“放热”或“吸热”)过程。 （3）将一定量的 NO2 充入注射器中后封口，如图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变 化（气体颜色越深，透光率越小）。 ① b 点的操作是__________注射器（填“压缩”或“拉伸”）。 ② c 点与 a 点相比，c (NO2) ____________，c (N2O4) ___________（填“增大”或“减小”）。 ③ 若不忽略体系温度变化，且没有能量损失，则温度 Tb_______Tc（填“＞”、“＜”或“＝”）。 16.（13 分）我国利用氯碱厂生产 𝐻2作燃料，将氢燃料电站应用于氯碱工业，其示意图如下。 ① 𝑎极为_______(填“正”或“负”)极。B 极的电极反应式为_______________________________________ ②乙装置中电解饱和NaCl溶液的化学方程式为________________________________________________。 6 ③下列说法正确的是__________。 A．甲装置可以实现化学能向电能转化 B．甲装置中Na +透过阳离子交换膜向𝑎极移动 C．乙装置中 c极一侧流出的是淡盐水 ④结合化学用语解释𝑑极区产生NaOH的原因：_________________________________________________ ________________________________________________________________________________________。 ⑤实际生产中，阳离子交换膜的损伤会造成OH −迁移至阳极区，从而在电解池阳极能检测到𝑂2，产生𝑂2 的电极反应式为___________________________________________________。 下列生产措施有利于提高 Cl2 产量、降低阳极𝑂2含量的是_______________。 A．定期检查并更换阳离子交换膜 B．向阳极区加入适量盐酸 C．使用Cl −浓度高的精制饱和食盐水为原料 17．（12 分）氢能是一种清洁能源，按照生产过程中的碳排放情况分为灰氢、蓝氢和绿氢。 （1）煤的气化制得灰氢．．：C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)。该反应的平衡常数表达式 K=______________ 该方法生产过程有 CO2 排放。 （2）甲烷水蒸气催化重整制得蓝氢．．，步骤如下。 i. H2 的制取：CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g) ΔH＞0 为提高 CH4的平衡转化率，可采取的措施有_________________________________(写出两条即可) ii. H2 的富集：CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) ΔH＜0 已知 830℃时，该反应的平衡常数 K=1，向体积为 1 L 的恒容密闭容器中充入 3 mol CO 和 3mol H2O(g)，某时刻测得 H2 为 1 mol，此时反应 （填“已达到”或“未达到”）化学平衡状 态，理由是________________________________________________________________________， 反应达平衡时 CO 的转化率为__________。 （3）热化学硫碘循环分解水制得绿氢．．，全程零碳排放。反应如下： 反应 i：SO2(g) + I2(g) + 2H2O(g) = H2SO4(l) + 2HI(g) ∆H1=－82kJ·mol−1 反应 ii：2H2SO4(l) = 2SO2(g) + O2(g) + 2H2O(g) ∆H2=＋544kJ·mol−1 反应 iii：…… 反应ⅰ～iii 循环可实现分解水：2H2O(g) = 2H2(g) + O2(g) ∆H=＋484kJ·mol−1。 ①已知破坏 1 mol H2和破坏 1 mol O2中化学键所消耗能量分别是 436 kJ 和 498kJ，则 H2O 中 H—O 键 比 H2 中 H—H 键________（填“强”或“弱”）。 ②写出反应 iii 的热化学方程式______________________________________________________。 7 18. （12 分）氮氧化物会造成环境污染，我国科学家正着力研究 SCR 技术(NH3选择性催化还原氮氧化 物)对燃煤电厂烟气进行脱硝处理。 （1）写出一种氮氧化物直接排放到空气中造成的环境危害_____________________。 （2）NH3催化还原 NO 的化学方程式为__________________________________________________。 （3）铁基催化剂在 260~300℃范围内实现 SCR 技术的过程如下： ①适当增大催化剂用量可以明显加快脱硝速率，结合上述过程解释原因：___________________________ ___________________________________________________________________________________________ ②向反应体系中添加 NH4NO3 可显著提高 NO 脱除率。原因如下： 3NO − 与 NO 发生反应 2 23NO NO NO NO − −+ = + ； 2NO 与 4NH + 发生反应ⅲ和反应ⅳ转化为 N2； 2NO − 与 4NH + 发生反应_______________________________________________(填离子方程式)转化为 N2。 （4）相比于铁基催化剂，使用锰基催化剂(活性物质为 MnO2)时，烟气中含有 2SO 会明显降低 NO 脱除率 ①推测 SO2与 MnO2会发生反应使催化剂失效，其化学方程式是___________________________________ ②持续通入含 SO2的烟气。不同温度下，每隔 1h 测定 NO 脱除率，结果如下： 相同时间，200℃时 NO 脱除率低于 100℃，原因是_____________________________________________ _________________________________________________________________________________________。 8 19．（13 分）为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系，某同学通过改变浓度研究 “2Fe3++2I － 2Fe2++I2”反应中 Fe3+和 Fe2+的相互转化。实验如下： 3 mL 0.01 mol L-1 KI溶液 3 mL 0.005 mol L-1 Fe2(SO4)3溶液（pH约为1） 棕黄色溶液 分成三等份 1 mL H2O 产生黄色沉淀，溶液褪色 溶液变浅 溶液变浅，比 ii 略深 i. ii. iii. 实验І 实验Ⅱ 数滴 0.01 mol L-1 AgNO3溶液 1 mL 1 mol L-1 FeSO4溶液 已知：AgI 为黄色沉淀。 （1） 待实验Ⅰ溶液颜色不再改变时，再进行实验Ⅱ，目的是使实验Ⅰ的反应达到 。 （2）ⅲ是ⅱ的对比实验，目的是排除ⅱ中 造成的影响。 （3）ⅰ和ⅱ的颜色变化表明平衡逆向移动，Fe2+向 Fe3+转化。用化学平衡移动原理解释原因： 。 （4）根据氧化还原反应的规律，该同学推测ⅰ中 Fe2+向 Fe3+转化的原因：外加 Ag+ 使 (I )c − 降低，导致 I- 的还原性弱于 Fe2+。用如图装置（a、b 均为石墨电极）进行实验验证。 ①K 闭合时，指针向右偏转。b 作 极。 ② 当指针归零（反应达到平衡）后，向 U 型管左管中滴加 0.01 mol·L-1 AgNO3溶液。产生的现象证 实了其推测。该现象是 。 （5）按照（4）的原理，该同学用上图装置进行实验， 证实了ⅱ中 Fe2+向 Fe3+转化的原因。 ① 转化原因是 ② 与（4）实验对比，不同的操作是 （6）实验Ⅰ中，还原性： 2I Fe− + ；而实验Ⅱ中，还原性： 2Fe I+ − 。将（3）和（4）、（5）作对比，得出 的结论是 。 a b 盐桥 K 0.005 mol L-1 Fe2(SO4)3溶液 （pH约为1） 0 G 0.01 mol L-1 KI溶液