北京市八一学校2024-2025学年高二上学期期中考试 化学试卷

北京市八一学校2024~2025学年度第一学期期中试卷 高二化学考试时长90分钟 可能用到的相对原子质量：H-1C-120-16Na-23Cu-64 一、选择题（本题包括14小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共42分） 中p 1.下列关于电化学腐蚀、防护与利用的说法中，不正确的是 A B C D 电源 金属Cu 潮漫的中性土壤 门 水 铁矿道 变获 铁管道 废铁 轮船底部镶嵌锌块 将钢闸门与电源负相 深埋在潮湿的中性 阳极的电极反应式 p 连，可防止钢闸门被 土壤中钢管上连接 为Fe-2e=Fe2 部 腐蚀 铜捧 2.下列措施不能加快Zn与1mol/L H2SO4反应产生H2的速率的是 A.用Zn粉代替Zn粒 B.滴加少量的CuSO4溶液 C.升高温度 D.再加入2mol/LCHCOOH溶液 3.酸性锌锰干电池的构造示意图如下，关于该电池及其工作原理，下列说法正确的是 A.石墨作电池的资极材料 棒 B.电池工作时，NH4向负极方向移动 氧化锰和炭黑 氯化铵和化锌 C.MO2发生氧化反应 锌简 如 D.锌筒发生的电极反应为Zn-2e=Z2+ 戡 4. 下列实验方案能达到实验目的的是 选项 A B C D 探究Fe3+与r能 探究反应物浓度对 探究生成物浓度对 探究温度对化学平 目的 否发生氧化还 化学反应速率的影 化学平衡的影响 衡的影响 原反应 响 器 2ml. 2mL G 辛浓瘦的KC休 3mol.L 0.5mol.L-1 2N02-=MO4H<0 盐陵 盐酸 石露 石 KSCN 实验 方案 氢化领 下eCL溶液 KI溶液 (表前积大致相问) (第1页/共9页) 5.已知合成氨反应：N2(g)+3H2(g)→2NH3(g)△H=-92.4kJmo,下列说法正确的是 A.将氨气液化分离或升高温度，都有利于提高反应物的平衡转化率 B.保持容积不变时充入少量Ar气体，压强增大，平衡不移动 C:将1molN2(g)和3molH(g)充入一密闭容器中反应，放出92.4kJ的热量 D加入催化剂，改变了反应的路径，反应的△H也随之改变 6.H2与ICI的反应机理如下： 反应① 反应② 反应①：H(g+2ICI(g)FHCI(g+H(g+HCI(g): 反应②：HC1(g)+Hl(g)+HC1(g)=l(g)+2HCl(g), E 其能量曲线如下图所示。下列有关说法不正确的是 H,(g)+ 21C1(g) 218kJ/mol A反应①的△H=E-E 【2(g)+2HC1(8) B.反应①②均是放热反应 反应历 C.H2(g)+2ICI(g)=I2(g)+2HCI(g)AH=-218kJ.mol D.该反应的反应速率主要取决于②的快慢 7.下列说法正确的是 铁制品 粗铜 精铜 硫酸铜 溶液 CuSO,溶液 图1 图2 A.用如图1所示装置在铁制品表面镀铜，能达到实验目的 B.图2所示装置可实现粗铜的提纯 C电解精炼粗铜时，阴极减少的质量等手阳极增加的质量 D.电解精炼粗铜后的电解液中存在：Cu2+、Zn2*、S0、Fe2+、Ag 8.C2O是一种半导体材料，基于绿色化学理论设计的制取CuO的电解池示意图如图， 电解一段时间后铜电极上有红色的固体生成，下列说法正确的是 A.铜电极发生的是还原反应 直流电源 B溶液中OH向石墨电极移动 石墨 Cu C.石墨电极上产生氧气 浓的强酸性 电解质溶酒 D.当有0.1mol电子转移时，有0.05molC20生成 (第2页/共9页) 9.用10%H2O2溶液和1 mol/L FeC溶液探究催化剂和浓度对化学反应速率的影响。 (当加12滴溶液时可忽略溶液体积变化) 实验编号 HO2溶液的体积mL H20的体积/mL FeC.溶液/滴 2 0 0 2 0 2 道 1 2 下列分析不正确的是 A.通过观察产生气泡的快慢，比较反应速率的大小 B对比i和i,可研究催化剂FeCl3对HO2分解速率的影响 C.对比和ⅲi,可研究cHO2)对H2O2分解速率的影响 D.实验进加入试剂的顺序是HO2溶液、FeCl3溶液、水 10.一定温度下，在2个容积均为1L的恒容密闭容器中，加入一定量的反应物，发生反应： 2NO(g)十2CO(g)→N(g)+2C02(g)△H<0,相关数据见下表。 起始物质的量mol 平衡物质的量/mol 容器编号 温度/℃ NO(g) co(g) C02(g) I T 02 0.2 0.1 Ⅱ T2 0.2 0.2 0.12 下列说法不正确的是 A.TI>T2 B.达到平衡所需要的时间：I<Ⅱ C.I中反应达到平衡时，NO的转化率为50% D.对于1，平衡后向容器中再充入0.2molC0和0.2molC02,平衡正向移动 11,我国科研人员发明膜电极电解器电解脱硫废水制备硫酸铵技术，下图为制备装置示意 图（电解过程中溶液总体积不变）。下列说法正确的是 A电极a为阴极 电源 石 B.S032在a极放电的电极反应式是： 电极a 电极b 3S032-+H20-2e=S042+2HS03 (NH)SO C.b极有NH生成 H,S0 D.b极电极室溶液的酸性减弱 质子交换膜 (第3页/共9页) 12.将一定量的NO2充入注射器中后封口，下图是在拉伸或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。 透光率% 701 65 6 5 50 45 40 时间 在一定温度下发生反应2NO2一N2O04,下列说法不正确的是 A,b点的操作是压缩注射器 Bb点之后透光率迅速减小的主要原因是平衡移动 C.c点和a点相比，平衡正向移动 D.c点与a点相比，cNO2)和cN2O4)均增大 13.运用反应原理CH4(g+2NO2(g)=N2(g+CO2z(g+2H2O(g)△H=bk/mo1可设计清除 氮氧化物的污染。在温度T和T2时，分别将0.5 mol CH4 0.6 和1.2 nol NO2,充入体积为1L的密闭容器中，测得 0.5 n(CH4)随时间变化如图。下列说法正确的是 0.4 A.TT2 0.3 B.b>0 02 G.a点时NO2的转化率为33.3% 0.1 D.温度为T,达平衡时反应的热效应为0.4bkJ 0 20 40 6080100 14.恒温条件下，用图1所示装置研究铁的电化学腐蚀， t/min 测定结果如图2。 103 pH传感器。一6压强传感器 102 铁粉、炭粉 3%氯化钠溶液 100 (pH=1.8) 99 200 400 600 时间s 图 图2 下列说法不正确的是 A,AB段主要发生析氢腐蚀 BAD段负极反应式为Fe-2e=Fe2 C.BC段正极反应式主要为O2+4e+2H0=4OH D.DE段溶液pH基本不变，可能的原因：相同时间内，2Fe+O2+4H*=2Fe2+2H0 消耗H*的量与4Fe2++O2+10HO=4Fe(OHD3+8H产生H的量基本湘同 (第4页/共9页) 二、填空题（共58分） 15.(10分)氯碱工业是非常重要的化学工业，针对其高能耗、易污染不断进行改进。 (1)利用氯碱厂生产的H2作燃料，将氢燃料电站应用于氯碱工业，其示意图如下图所示。 NaOH NaOH 溶液 溶液 阳离子 交换膜 H 空(0) 精制饱和 H,0(含少 NaCI溶液 量NaOH) 月 乙 ①甲装置a极电极上发生的反应式 ②乙装置中电解饱和食盐水的总反应离子方程式为 ③结合电极反应解释乙装置d出口NaOH溶液浓度增大的原因 (2)二氧化氯(C0,)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌 消毒剂。利用氯碱工业，调整反应条件可以实现直接电解制备C1O2。写出阳极产生CO, 的电极反应式： (3)工业上利用双极膜电渗析法可以同时制取盐酸和氢氧化钠，装置如图所示。图中双极 膜中间层中的HO电离为H和OH,并在直流电场作用下分别向两极迁移。 a%NaCI溶液 ⊕ HO H.O H NaC溶液 石果电极 OH OH 甲室 乙室 丙室 HO 双极膜 M ,双极膜 H2O ( (少量H b%NaCl溶液 (少量OH) ①N表示 离子交换膜（填“阴”或“阳"”） ② 室流出的为氢氧化钠溶液（选填“甲”、“乙”、“丙”） L (第5而/壮0而、 16.(13分)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，氨有广泛的应用。 已知：N2(g)+3H(g)=2NH3(g) △H=-a kJ-mol- 02(g)+2H2(g）=2H20) △=-b kJ -mol (1)有研究报道，在常温、常压、光照条件下，N2在特殊催化剂表面与H20反应可 生成NH3。则由N2与HO反应生成NH3的热化学方程式是 (2)工业上主要以N2z(g)、H2(g)为原料气合成NH ①将物质的量之比为1：3的N2和充入2L的密闭容器中，在一定条件下达 到平衡，测得平衡时数据如下： 物质 12 H2 NH3 平衡时物质的量mol 0.2 0.6 0.2 该条件下H2的转化率为 平衡常数K=一（均可用分数表示）。 ②若按以下浓度投料，其它反应条件与①相同，起始时反应进行的方向为 (填“正内”、“邀向”或“无法判断”)。 物质 N2 H2 NHs 起始浓度(mo/L) 0.5 1.5 0.5 ③L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。图1表示L一定时，合成氨反应中 H2(g)的平衡转化率随X的变化关系。 i.X代表的物理量是 iⅱ.判断L1、L2的大小关系，并简述理由 Pt电极(a) t电极b) N L 0 KOH溶液 图1 图2 (3)电化学气敏传感器可用于检测环境中NH3的含量，其工作原理如图2所示，则 极的电极反应式为 (第6页/共9页) 17.（12分)我国提出2060年前实现碳中和，为有效降低大气中C02的含量，以C02为原 料制备甲烷、戊烷、甲醇等能源物质具有较好的发展前景。 I.CO2在固体催化剂表面加氢合成甲烷过程中发生反应： 反应iC02(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)△H=-270 kJ.mol-1 回答下列问题： (1)几种化学键的键能如表所示： 化学键 C-H H-H H-O C=0 键能/(kJ.mol) 413 436 a 745 则a兰 (2)为提高H2的平衡转化率，可采取的措施有 (写出两条)。 (3)在恒容的容器中发生该反应，下列说法正确的是 (填字母)。 ·A.混合气体的总压强不再变化时，反应达到平衡状态 B混合气体的密度不变时，反应达到平衡状态 C.断裂2molC-0的同时，形成4molH-H,则说明反应已达平衡 D.达到平衡状态之后，若升高温度，使浓度商Q赠太以导致Q>K,平衡逆向移动 、4)一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入2molC02和8molH2,发生上述反应，经5min 达到平衡，测得平衡时压强与反应前压强之比为4：5。 ①开始反应至5min时CH4的平均反应速率为mol-L-1.min-1。 ②反应器内，通常采用反应器前段加热，后段冷却的方法来提高CO2的转化效率，可能 的原因是 Ⅱ实际生产中，该反应发生同时伴有如下两个副反应发生。 反应i:C02z(g)+H2(g)=C0(g)+H20(g)△2=+41.2kJmo1 反应i:C02(g)+2H2(g)=C(S)+2HO(g)△H=-96.1kJ·mo1 (5)将n(CO2少：nH2广1：4混合气持续以一定的流速通过含催化剂的恒容反应器，在相同的 时间内，测定CO2的转化率和CH4的选择性随温度的变化关系如图所示（反应未达到平 衡状态)。 【注】CH4的选择性：转化的CO2中生成甲烷的百分比 ①温度高于500℃后，CH4的选择性下降的原 100 ●C0转化率 因可能是 ·C,选择性 ②温度高于500℃后，C02的转化率几乎保持 不变的原因可能是 40 20 300 400 500 600 (第7页/共9页) 温度C 18.(10分)钴的化合物用途广泛，如：LiCoO2作锂电池的正极材料。已知利用原钴矿 Coz03(含Cr2O3、NiS等不溶于水的杂质)制备LiCoO2的工艺流程如下： 原钴矿 盐酸 漫出液 NaCI固体有机胺试剂 CoC1,溶液 i研磨 ⅱ浸取 试 N v洗脱 Li,CO (NH)CO, LiCoO2 vi.烧结 Co,0 Co2(0H田2C03 ⅶ煅烧 vi沉钴 资料：①在含一定量C的溶液中：Co2++4C一CoCl42。 ②CoC142-溶于有机胺试剂，有机胺不溶于水。 ③盐酸溶液中，有机胺试剂对金属离子的溶解率随盐酸浓度变化如图所示： 100f 80/ C024 60 40 20 C 三N2t 4 681012* 盐酸浓度/mol·L (1)步骤i研磨的目的是 (2)步骤ⅱ中出现了淡黄色沉淀经检验为硫单质，写出发生该反应的离子方程式： (3)从平衡移动角度解释步骤ii中加入NaCl固体的目的是 (4)步骤ⅵi用足量NH4)2CO,作沉钴剂，在一定条件下得到碱式碳酸钴[Co2(OHD2CO]。 ①写出该反应的离子方程式 ②实验测得在一段时间内加入等量QNH4)2CO3所得沉淀质量随反应温度的变化如图所 示，分析曲线下降的原因 4080120160200240温度/℃ 19.（13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】 示意图 序号 温度 试剂A 现象 滴加1%淀粉溶液 ① 0℃ 0.5moL1稀硫酸 4min左右出现蓝色 ② 20C 1min左右出现蓝色 制 ③ 20℃ 0.1moL稀硫酸 15min左右出现蓝色 5mL1 mol LK1溶液 和5mL试剂A ④ 20C 蒸馏水 30min左右出现蓝色 (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中反应的离子方程式： (3,对比实验②③④，解释反应速率变化的原因： i.pH<11.7时，能被O2氧化为2。 ii. pH9.28时，h发生歧化反应：3+6OH一IO+5T+3Hz0,pH越大，歧化速率越快。 (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。 序号 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 02 试管中溶液的pH 8 10 11 5 mL I mol-L" KI溶液，滴加 放置10小时后的现象 出现蓝色 颜色无明显变化 1%淀粉溶液， 漓加KOH溶液 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被O2氧化为 2的反应，并发现比实验④更快。如图所示，请你填写试剂和实验现象。 石墨 石墨 试剂1 试剂2 ①试剂1是 ②试剂2 ③现象 (第9页/共9页)