北京市北京师范大学附属实验中学2024-2025学年高二上学期期中考试 化学试卷

北师大附属实验中学 2024-2025学年度第一学期期中考试 高二年级化学 第 1页(共 10页) 北师大附属实验中学 2024-2025 学年度第一学期期中考试 高二年级化学 班级 姓名 学号 成绩 考 生 须 知 1．本试卷共 10页，共 19题；答题纸共 2页。满分 100分。考试时间 90分钟。 2．在答题卡上准确填写班级、姓名、学号，贴好条形码。 3．试卷答案一律填写在答题卡上，在试卷上作答无效。选择题须用 2B铅笔将选 中项涂黑涂满，其他试题用黑色字迹签字笔作答。 命题人：梁改婷 乔堃 审题人：梁凯 第一部分 本部分共 14题，每题 3分，共 42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目 要求的一项。 1. 下列装置或过程能实现化学能转化为电能的是 A B C D 风力发电 水果电池 燃料燃烧 电动车充电 2. 下列物质的水溶液蒸干后充分灼烧，最终能得到该溶质固体的是 A．FeCl3 B．Al2(SO4)3 C．Na2SO3 D．NH4Cl 3. N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ΔH＜0。反应达平衡时，下列措施能提高 N2转化 率的是 ① 降温 ② 恒压通入惰性气体 ③ 增加 N2的浓度 ④ 加压 A．①④ B．①② C．②③ D．③④ 4. 常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A．由水电离的c(H+) = 10−12 mol/L的溶液中：Na+、SO32−、Cl−、K+ B．无色溶液中：Na+、K+、Cr2O72−、NO3− C．c(Al3+) = 0.1 mol·L−1的溶液中：Na+、SO42−、K+、HCO3− D．pH = 14的溶液中：K+、ClO−、CO32−、Cl− 5. 下列方程式与所给事实相符的是 A．自然界正常雨水 pH = 5.6：H2O + CO2 H2CO3，H2CO3 2H+ + CO32− B．向硫代硫酸钠溶液中加入稀硫酸：S2O32− + 2H+ == SO2↑ + S↓+ H2O C．用饱和 Na2CO3溶液处理水垢中的 CaSO4：Ca2+ + CO32− == CaCO3↓ D．甲烷的燃烧热为 890.3 kJ/mol： CH4(g) + 2O2(g) == CO2(g) + 2H2O(g) ΔH = −890.3 kJ/mol 北师大附属实验中学 2024-2025学年度第一学期期中考试 高二年级化学 第 2页(共 10页) 6. 常温下，下列有关电解质溶液的说法错误．．的是 A．相同浓度的 HCOONa和 NaF两溶液，前者的 pH较大，则 Ka(HCOOH)＞Ka(HF) B．相同浓度的 CH3COOH和 CH3COONa 两溶液等体积混合后 pH约为 4.7，则溶液 中 c(CH3COO−)＞c(Na+)＞c(H+)＞c(OH−) C．pH = 11的氨水加水稀释 10倍，所得溶液 pH＞10 D．在 1 mol·L−1 Na2S溶液中，c(S2−) + c(HS−) + c(H2S) = 1 mol·L−1 7. 下列实验装置可以达到对应实验目的是 8. 北京冬奥会赛区内使用了氢燃料清洁能源车辆，某氢氧燃料电池工作示意图如下。 下列说法中不正确．．．的是 A．电极 a为电池的负极 B．电极 b表面反应为：O2 + 4e− + 2H2O ==4OH− C．电池工作过程中 OH−向正极迁移 D．氢氧燃料电池将化学能转化为电能的转化率高于火力发 电，提高了能源利用率 9. 研究表明汽车尾气处理存在反应：N2O(g) + CO(g) N2(g) + CO2(g)，N2O与 CO在 Fe+作用下发生反应的能量变化及反应历程如下图所示。下列说法不正确．．．的是 A．升高温度，该反应的平衡常数减小 B．Fe+不影响该反应的焓变 C．FeO+可以有效提高反应物的平衡转化率 D．Fe+ + N2O→ FeO+ + N2、FeO+ + CO → Fe+ + CO2两步反应，前者反应速率慢 A B C D 实验 目的 测定中和反应 的反应热 研究浓度对化学 平衡的影响 制备氢氧化铁胶 体 比较AgCl和Ag2S 溶解度大小 实验 装置 北师大附属实验中学 2024-2025学年度第一学期期中考试 高二年级化学 第 3页(共 10页) 10. 可采用 Deacon催化氧化法将工业副产物 HCl制成 Cl2，实现氯资源的再利用。反应 的热化学方程式：4HCl(g) + O2(g) 2Cl2(g) + 2H2O(g) ΔH = −114.4 kJ·mol−1。下 图所示为该法的一种催化机理。 下列说法不正确．．．的是 A．HCl被 O2氧化制 Cl2的反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量 B．Y为反应物 HCl，W为生成物 H2O C．反应制得 1 mol Cl2，须投入 2 mol CuO D．图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应 11. NO2的储存和还原技术能有效降低柴油发动机在空气过量时排放的 NO2，原理如图 1 所示。用 H2模拟尾气中还原性气体研究了 Ba(NO3)2的催化还原过程，如图 2所示。 下列说法不正确．．．的是 A．反应①为 4NO2 + O2 + 2BaO = 2Ba(NO3)2 B．储存和还原技术也能降低尾气排放的 NO C．0～12.5 s内，氢气的消耗速率为 v(H2) = 1.6×10−4 mol/(L·s) D．反应②分两步进行，第一步和第二步中消耗的 Ba(NO3)2的物质的量之比是 3∶5 北师大附属实验中学 2024-2025学年度第一学期期中考试 高二年级化学 第 4页(共 10页) 12. 室温下，向 10 mL 0.100 mol/L Na2CO3溶液中逐滴滴加 0.100 mol/L HCl 溶液，整个 反应过程中无气体逸出。测得混合溶液的 pH随加入 HCl溶液体积的变化如下图。 下列说法不正确．．．的是 A．a点溶液的溶质主要为 NaCl、Na2CO3、NaHCO3 B．b点溶液中 c(CO32−)＜c(H2CO3) C．c点溶液中 c(Na+) + c(H+) = c(OH−) + c(HCO3−) + 2c(CO32−) D．取 d点溶液加热至沸腾，然后冷却至室温，溶液的 pH增大 13. 侯氏制碱法工艺流程如图所示： 下列说法不正确．．．的是 A．饱和食盐水“吸氨”的目的是使“碳酸化”时产生更多的 HCO3− B．煅烧时发生反应 2NaHCO3 ===Na2CO3 + CO2↑ + H2O C．相同温度下，“盐析”后溶液 pH比“盐析”前溶液 pH大 D．母液Ⅱ与母液Ⅰ中所含的粒子种类相同，但母液Ⅱ中 Na+、HCO3−、Cl−的浓度更大 △ 北师大附属实验中学 2024-2025学年度第一学期期中考试 高二年级化学 第 5页(共 10页) 14. 室温下，通过下列实验探究 NaHSO3溶液的性质。 下列有关说法正确的是 A．0.1 mol·L−1 NaHSO3溶液中存在 c(H+) = c(OH−) + c(SO32−) − c(H2SO3) B．实验 2说明 NaHSO3溶液具有漂白性 C．依据实验 3的现象，不能得出 Ksp(BaSO3)＜2.5×10−5的结论 D．实验 4中生成的刺激性气体可能为 Cl2 实验 实验操作和现象 1 用 pH试纸测定 0.1 mol·L−1 NaHSO3溶液的 pH，测得 pH约为 5 2 向 0.1 mol·L−1 NaHSO3溶液中滴加酸性 KMnO4溶液，溶液紫红色褪去 3 将浓度均为 0.01 mol·L−1的 NaHSO3和 Ba(OH)2溶液等体积混合，产生白色沉淀 4 向 0.1 mol·L−1 NaHSO3溶液中滴加稀盐酸，有刺激性气体产生 北师大附属实验中学 2024-2025学年度第一学期期中考试 高二年级化学 第 6页(共 10页) 第二部分 本部分共 5题，共 58分。 15．（9分）草酸（H2C2O4）是一种重要的化学试剂，常用来定量测定某些物质的浓度， 因此其浓度的准确度非常重要。为测定某草酸溶液的浓度，设计了酸碱中和滴定和 氧化还原滴定两种测定方法。 Ⅰ．酸碱中和滴定法。 已知：① H2C2O4是二元弱酸； ② NaHC2O4溶液显酸性，溶液具有一定缓冲性，不易观察到滴定终点。 操作步骤：量取待测草酸溶液 10.00 mL于锥形瓶中，滴加 2滴指示剂；将 0.1000 mol/L NaOH溶液盛装于滴定管中，到达滴定终点时停止滴定，并记录 NaOH溶液 的体积，再重复滴定 3次。记录数据如下： 滴定次数 1 2 3 4 V[H2C2O4(aq)]/mL 10.00 10.00 10.00 10.00 V[NaOH(aq)]/mL 15.95 15.00 15.02 14.98 （1）下列操作或仪器名称不正确．．．的是_______。 A．配制 0.1000 mol/L NaOH溶液 B．排出滴定管内 气泡 C．酸式滴定管 D．读取滴定管读 数 （2）该滴定过程中应选用的指示剂为_______（填“酚酞”或“甲基橙”）。 （3）由上述滴定结果计算得 c(H2C2O4) = _______ mol/L。 （4）下列情况会导致测定结果偏高的是_______（填字母）。 a．滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶 b．在振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出 c．滴定至终点时，俯视读数 d．用蒸馏水清洗滴定管后，未用 NaOH标准液润洗 Ⅱ．氧化还原滴定法。用已知浓度的酸性 KMnO4溶液滴定该草酸溶液。 （5）滴定过程中涉及反应的离子方程式为_______。 （6）滴定至终点的现象为_______。 （7）KMnO4标准溶液常用硫酸酸化，若用盐酸酸化，会使测定结果_______（填“偏 高”“偏低”或“无影响”）。 北师大附属实验中学 2024-2025学年度第一学期期中考试 高二年级化学 第 7页(共 10页) 16．（10分）为了实现“碳达峰”和“碳中和”的目标，通过化学的方法实现 CO2的资源化 利用是一种理想的 CO2减排途径。以 H2、CO2为原料制 CH3OH 涉及的主要反应如 下： ⅰ．H2(g) + CO2(g) CO(g) + H2O(g) ∆H1 = +41 kJ·mol−1 ⅱ．CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ∆H2 = −90 kJ·mol−1 iii．_______ （1）反应 iii为 H2(g)、CO2(g)转化为 CH3OH(g)、H2O(g)，写出该反应的热化学方程 式_______。 （2）在催化剂作用下，将 1 mol CO2、3 mol H2投入反应器。一定压强下，CO2的平 衡转化率、CH3OH和 CO的选择性随温度的变化曲线如图 1所示；不同压强下， CO2的平衡转化率随温度的变化曲线如图 2所示。 （目标产物的选择性= 目标产物的产率 反应物的转化率 ×100%） ① 图 1中表示 CO选择性变化的是曲线_______。 ② 图 2 中压强由大到小的顺序为_______，温度大于 T1 K后，三条曲线趋于 重合的原因是_______。 ③ 温度高于 300 ℃时，CO2平衡转化率随温度升高逐渐增大、曲线 b随温度 升高逐渐减小的原因是_______。 ④ 在 250 ℃达到平衡时，体系_______（填“吸收”或“放出”）的热量为_______kJ。 北师大附属实验中学 2024-2025学年度第一学期期中考试 高二年级化学 第 8页(共 10页) 17．（11分）氨氮废水会造成水体富营养化。可用沉淀法处理氨氮废水并获得缓释肥料 磷酸镁铵（MgNH4PO4），过程如下。 资料：i. 氨氮废水中氮元素主要以 NH4+形式存在 ii. Ksp[Mg3(PO4)2] = 1 × 10−24、Ksp[MgNH4PO4] = 1 × 10−13 （1）当 c(Mg2+)和 c(NH4+)为 1 mol·L−1时，生成Mg3(PO4)2沉淀所需的 c(PO43−)与生 成MgNH4PO4沉淀所需的 c(PO43−)之比为_______。 （2）磷酸盐若选择 Na3(PO4)2，混合后会产生大量Mg3(PO4)2沉淀，氨氮去除率将 _______（填“提高”“降低”或“不变”）。 （3）常温下向磷酸溶液中滴加 NaOH溶液，含磷微粒的物质的量分数与 pH的关系 如下图所示。 ① 结合化学用语解释 NaH2PO4溶液显酸性的原因_______。 ② 下列说法正确的是_______（填字母）。 a．常温下，H3PO4的电离平衡常数 Ka1 = 10a b．pH = b时，c(Na+) + c(H+) = 3c(H2PO4−) + 3c(PO43−) + c(OH−) c．pH = c时，发生反应的 n(H3PO4)∶n(NaOH) = 2∶3 （4）处理氨氮废水时，磷酸盐可选用 Na2HPO4。 ① pH在 9~10之间，主要生成MgNH4PO4沉淀，反应的离子方程式为_______。 ② pH过大会降低废水中氨氮的去除率，可能的原因是_______。 ③ 对于 c(NH4+)较低的氨氮废水，上述磷酸镁铵沉淀法的处理效果不佳，且无 法通过增加 Na2HPO4和MgCl2的用量来改善，原因是_______。 a b c 北师大附属实验中学 2024-2025学年度第一学期期中考试 高二年级化学 第 9页(共 10页) 18．（14分）以碳酸锰铜矿（主要成分为MnCO3、CuCO3，还含有 Fe2O3、FeO等杂质） 为原料制备硫酸锰的一种工艺流程如下： 已知：常温下，以下四种离子的氢氧化物溶度积常数如下表： 离子 Fe2+ Fe3+ Cu2+ Mn2+ Ksp 4.9×10−17 2.8×10−39 1×10−20 2.1×10−13 注：离子浓度小于或等于 10−5 mol/L可视为沉淀完全。 （1）为了提高“酸浸”速率，可采取的措施有_______（写两点）。 （2）用离子方程式解释MnO2的作用：_______。 （3）从平衡移动的角度简述加入MnCO3“沉铁”的原理：_______。 （4）“沉铜”时，若滤液中 c(Mn2+) = 0.21 mol·L−1，向其中缓慢通入氨气，为了使铜 离子完全沉淀而又避免生成Mn(OH)2，应控制 pH的范围为_______。 （5）“沉锰”得到MnCO3的离子方程式为_______。 （6）产品含量测定方法如下： I．称取 a g晶体，加足量硫酸溶解，将溶液定容于 100 mL容量瓶中 II．取 25.00 mL溶液于锥形瓶中，加入少量催化剂和过量(NH4)2S2O8溶液，加 热、充分反应后，煮沸溶液使过量的(NH4)2S2O8分解 III．加入指示剂，用 b mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定，滴定至终点时消耗 c mL， MnO4−重新变成Mn2+ ① 补全步骤 II中反应的离子方程式： Mn2+ + S2O82−+ ____====== MnO4−+ SO42−+ ____ ② 产品中MnSO4的质量分数为_______（MnSO4的摩尔质量为151 g/mol）。 催化剂 △ 北师大附属实验中学 2024-2025学年度第一学期期中考试 高二年级化学 第 10页(共 10页) 19．（14分）某研究小组对碘化钾溶液在空气中发生氧化反应的速率进行实验探究。 【初步探究】 （1）为探究温度对反应速率的影响，实验②中试剂 A应为_______。 （2）写出实验③中 I−反应的离子方程式：_______。 （3）对比实验②③④，可以得出的结论：_______。 【继续探究】溶液 pH对反应速率的影响 i．pH＜11.7时，I−能被 O2氧化为 I2。 ii．pH＞9.28时，I2发生歧化反应：3I2 + 6OH− = IO3− + 5I− + 3H2O，pH越大，速率越快。 （4）小组同学用 4 支试管在装有 O2的储气瓶中进行实验，装置如图所示。分析⑦ 和⑧中颜色无明显变化的原因_______。 （5）甲同学利用原电池原理设计实验证实 pH = 10 的条件下确实可以发生 I−被 O2 氧化为 I2的反应，如图所示，请你填写试剂和实验现象_______。 【深入探究】较高温度对反应速率的影响 小组同学分别在敞口试管和密闭试管中进行了实验⑨和⑩。 序号 温度 试剂 现象 ⑨ 敞口试管 水浴 70°C 5 mL 1 mol·L−1 KI溶液 5 mL 0.5 mol·L−1 稀硫酸 20 min内仍保持无色，冷却至室温后滴 加淀粉溶液出现蓝色 ⑩ 密闭试管 溶液迅速出现黄色，且黄色逐渐加深， 冷却至室温后滴加淀粉溶液出现蓝色 （6）对比实验⑨和⑩的现象差异．．．．，该小组同学经过讨论对实验⑨中的现象提出两种 假设。 假设 1：_______。 假设 2：45°C以上 I2易升华，70°C水浴时，c(I2)太小难以显现黄色。 （7）请设计实验方案证明假设 2不成立_______。 序号 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 试管中溶液的 pH 8 9 10 11 放置 10小时后的现象 出现蓝色 颜色无明显变化 第 1页 2024-2025学年度第一学期高二化学期中考试参考答案 第一部分（3分×14 = 42分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 B B A D B A B C C C D C D A 第二部分（共 58分。不加特别说明，每空 1分） 15．（9分） （1）AC（2分） （2）酚酞 （3）0.0750 （4）d （5）2MnO4− + 5H2C2O4 + 6H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑ + 8H2O（2分） （6）滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液时，溶液由无色变为紫红色，且半分钟内不褪色 （7）偏高 16．（10分） （1）3H2(g) + CO2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH = −49 kJ·mol−1（2分） （2）① a ② p1＞p2＞p3 温度大于 T1 K后，以反应 i为主，反应 i前后气体分子数相等，压强改变对平衡 没有影响（2分） ③ 反应 i为吸热反应，反应 iii为放热反应。随温度升高，反应 i正向移动程度大 于反应 iii逆向移动程度（2分） ④ 放出 0.8 17．（11分） （1）10∶1 （2）降低 （3）① 溶液中存在电离平衡：H2PO4− ⇌ HPO42− + H+和水解平衡：H2PO4− + H2O ⇌ H3PO4 + OH−，电离程度大于水解程度，c(H+)＞c(OH−)，所以溶液显酸性。（2分） ② b （4）①Mg2+ + NH4+ + HPO42− + OH− ==MgNH4PO4↓ + H2O（2分） ② pH过高，c(OH−)与 c(PO43−)均增大，可能产生Mg(OH)2、Mg3(PO4)2沉淀（2分） ③ 当 c(Mg2+)和 c(NH4+)均为 1 mol·L−1时，形成Mg3(PO4)2沉淀所需 c(PO43−)仅为形 成 MgNH4PO4沉淀所需 c(PO43−)的 10 倍，若 c(NH4+)＜0.1 mol·L−1，则 NH4+难 第 2页 以去除（2分） 18．（14分） （1）将碳酸锰铜矿碾碎、增大硫酸的浓度、搅拌、加热等（2分） （2）MnO2 + 2Fe2+ + 4H+ ==2Fe3+ + Mn2+ + 2H2O（2分） （3）溶液中存在：Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+，MnCO3与 H+反应，c(H+)降低，促 使平衡正向移动，Fe3+完全水解为 Fe(OH)3而除去（2分） （4）6.5≤PH＜8 (或 6.5～8)（2分） （5）Mn2+ + HCO3− + NH3·H2O ==MnCO3↓ + NH4+ + H2O（2分） （6）① 2 Mn2+ + 5 S2O82−+ 8 H2O ====== 2 MnO4−+ 10 SO42−+ 16 H+（2分） ② 151 100% 1250 bc a  （2分） 19．（14分） （1）0.5 mol·L−1稀硫酸（2分） （2）4I− + O2 + 4H+ == 2I2 + 2H2O（2分） （3）KI溶液被 O2氧化成 I2，c(H+)越大，氧化反应速率越快 （4）试管⑦、⑧中，pH为 10、11时，既发生氧化反应又发生歧化反应，因为歧化速率 大于氧化速率和淀粉变色速率（或歧化速率最快）。（2分） （5）试剂 1：1 mol·L−1 KI溶液，滴加 1%淀粉溶液 试剂 2：pH=10的 KOH溶液 现象：电流表指针偏转，左侧电极附近溶液变蓝（t＜30 min）（2分） （6）加热使 O2逸出，c(O2)降低，导致 I−氧化为 I2的速率变慢 （7）实验方案：水浴加热 70℃时，用湿润的淀粉试纸放在试管⑨的管口，若不变蓝，则 证明假设 2不成立。（2分）