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-1 C-12 O-16 Na-23 Cu-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4分) 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.轮船底部镶嵌锌块 B.将钢闸门与电源负相连，可防止钢闸门被腐蚀 C.深埋在潮湿的中性土壤中钢管上连接铜棒 D.阳极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+ A. A B. B C. C D. D 2. 下列措施不能加快Zn与1mol/LH2SO4反应产生的速率的是 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/LCH3COOH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. 石墨作电池的负极材料 B. 电池工作时，向负极方向移动 C. 发生氧化反应 D. 锌筒发生的电极反应为 4. 下列实验方案能达到实验目的的是 目的 A.探究Fe3+与I-能否发生氧化还原反应 B.探究反应物浓度对化学平衡的影响 实验方案 目的 C.探究温度对化学平衡的影响 D.探究生成物浓度对化学反应速率的影响 实验方案 2NO2N2O4 △H<0 A. A B. B C. C D. D 5. 一定条件下的可逆反应：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92.4kJ·mol-1，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3molH2(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. 与ICl的反应机理如下： 反应①：； 反应②：， 其能量曲线如下图所示。 下列有关说法不正确的是 A. 反应①的 B. 反应①②均是放热反应 C. 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 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所示装置可用于粗铜的提纯 C. 电解精炼粗铜时，阴极减少的质量等于阳极增加的质量 D. 电解精炼粗铜后的电解液中存在：Cu2＋、Zn2＋、SO、Fe2＋、Ag＋ 8. Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理论设计的制取Cu2O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 B. 溶液中OH-向石墨电极移动 C. 石墨电极上产生氧气 D. 当有0.1mol电子转移时，有0.05molCu2O生成 9. 用溶液和溶液探究催化剂和浓度对反应速率的影响。 实验编号 溶液的体积/mL 的体积 溶液/滴 ⅰ 2 2滴 0 ⅱ 2 0 2 ⅲ 1 1mL 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ⅱ，可研究催化剂对分解速率的影响 C. 对比ⅱ和ⅲ，可研究浓度对分解速率的影响 D. 实验ⅲ加入试剂的顺序是溶液、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)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H<0，相关数据见下表。 容器编号 温度/℃ 起始物质的量/mol 平衡物质的量/mol NO(g) CO(g) CO2(g) Ⅰ T1 0.2 0.2 0.1 Ⅱ T2 0.2 0.2 0.12 下列说法不正确的是 A. T1>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Ⅰ，平衡后向容器中再充入0.2molCO和0.2molCO2，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 B. 在a极放电的电极反应式是：3+H2O-2e-=+2 C. b极有NH3生成 D. b极电极室溶液的酸性减弱 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)。 在一定温度下发生反应2NO2N2O4，下列说法不正确的是 A. b点的操作是压缩注射器 B. b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，c(NO2)和c(N2O4)均增大 13. 运用反应原理： 可设计消除氮氧化物的污染。在温度和时，分别将和充入体积为的密闭容器中，测得随时间变化如图。下列说法正确的是 A. B. C. a点时的转化率为33.3% D. 温度为，达平衡时反应的热效应为 14. 恒温条件下，用图1装置研究铁的电化学腐蚀，测定结果如图2。下列说法不正确的是 A. 段主要发生析氢腐蚀 B. 段负极反应式为 C. 段正极反应式主要为 D. 段溶液的基本不变，可能的原因：相同时间内，消耗的量与产生的量基本相同 二、填空题(共58分) 15. 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： 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(ClO2)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ClO2，写出阳极产生ClO2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H2О电离为H+和OH-，并在直流电场作用下分别向两极迁移。 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”)。 16. 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)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH1=−akJ·mol-1 O2(g)+2H2(g)=2H2O(l) ΔH2=−bkJ·mol-1 （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H2O反应可生成NH3。则由N2与H2O反应生成NH3的热化学方程式是___________。 （2）工业上主要以N2(g)、H2(g)为原料气合成NH3。 ①将物质的量之比为1：3的N2和H2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 N2 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=___________(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“正向”、“逆向”或“无法判断”)。 物质 N2 H2 NH3 起始浓度(mol/L) 0.5 1.5 0.5 ③L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。下图表示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___________。 ii.判断L1、L2的大小关系，并简述理由___________。 （3）电化学气敏传感器可用于检测环境中NH3的含量，其工作原理如图所示，则a极的电极反应式为___________。 17. 我国提出2060年前实现碳中和，为有效降低大气中CO2的含量，以CO2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ⅰ：CO2 (g)+4H2 (g)=CH4(g)+2H2O(g) △H=-270kJ/mol， 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=O 键能/(kJ/mol) 413 436 a 745 则a=___________。 （2）为提高平衡转化率，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=O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增大，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2molCO2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·min)。 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ii：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ/mol 反应ⅱi：CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g) △H3=-96.1kJ/mol （5）将n(CO2)：n(H2)=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°C后，CH4的选择性下降的原因可能是___________。 ②温度高于500℃后，CO2的转化率几乎保持不变的原因可能是___________。 18. 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Co2O3(含Cr2O3、NiS等不溶于水的杂质)制备LiCoO2的工艺流程如下： 资料：①在含一定量Cl-的溶液中：Co2++4Cl-。 ②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： （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ⅲ中加入NaCl固体的目的是___________。 （4）步vi用足量(NH4)2CO3作沉钴剂，在一定条件下得到碱式碳酸钴[Co2(OH)2CO3]。 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(NH4)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___________。 19. 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 ① 0℃ 0.5mol·L-1稀硫酸 4min左右出现蓝色 ② 20℃ 1min左右出现蓝色 ③ 20℃ 0.1mol·L-1稀硫酸 15min左右出现蓝色 ④ 20℃ 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I-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，I-能被O2氧化为I2。 ii．pH>9.28时，I2发生歧化反应：3I2+6OH-=+5I-+3H2O，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 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 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，并发现比实验④更快。如图所示，请你填写试剂和实验现象。 ①试剂1是___________；②试剂2___________；③现象___________。 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-1 C-12 O-16 Na-23 Cu-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4分) 【1题答案】 【答案】C 【2题答案】 【答案】D 【3题答案】 【答案】D 【4题答案】 【答案】C 【5题答案】 【答案】B 【6题答案】 【答案】D 【7题答案】 【答案】A 【8题答案】 【答案】D 【9题答案】 【答案】D 【10题答案】 【答案】D 【11题答案】 【答案】B 【12题答案】 【答案】B 【13题答案】 【答案】D 【14题答案】 【答案】C 二、填空题(共58分) 【15题答案】 【答案】（1） ①. H2-2e-+2OH-=2H2O ②. 2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑ ③. 阴极发生反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，OH-在阴极生成，阳极的Na+通过阳离子交换膜进入阴极，因此在d口导出浓度较大的NaOH溶液 （2）Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+ （3） ①. 阴 ②. 甲 【16题答案】 【答案】（1）2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g) ΔH=(3b−2a)kJ/mol （2） ①. ②. ③. 正向 ④. 温度 ⑤. L2＞L1，其他条件相同时，增大压强有利于平衡向气体体积缩小的方向移动，从而提高H2(g)的平衡转化率 （3）2NH3–6e−+6OH−=N2+6H2O 【17题答案】 【答案】（1）463 （2）增大反应物的浓度，将产物分离出体系、降低反应温度、增大压强(写两个即可) （3）ac （4） ①. 0.1 ②. 前段加热，有利于加快反应速率；后段冷却，有利于使平衡正向移动，提高CO2的转化率 （5） ①. 温度高于 500°C后，因积碳或超过了催化剂的活性温度等，致使催化剂对反应I的催化效率降低，反应i反应速率减慢，造成甲烷的选择性下降 ②. 反应i反应速率减慢而温度升高使反应ii、iii的反应速率仍有所增加，可以保持二氧化碳的转化率基本不变 【18题答案】 【答案】（1）增大反应物接触面积，加快浸取速率 （2）Co2O3+NiS+6H+=2Co2++S+Ni2++3H2O （3）加入NaCl固体，溶液中氯离子浓度增大，使Co2++4Cl-平衡右移，浓度增大，提高其在有机胺试剂中的浓度 （4） ①. 2Co2++3+2H2O=Co2(OH)2CO3↓+2 ②. 温度过高，碳酸铵分解，碳酸铵浓度降低，沉淀质量减少 【19题答案】 【答案】（1）0.5mol/L稀硫酸 （2）4I-＋O2＋4H＋=2I2＋2H2O （3）KI溶液被O2氧化成I2，c(H＋)越大氧化反应速率越快 （4）既发生氧化反应又发生歧化反应，歧化反应速率大于氧化反应速率和淀粉变色速率 （5） ①. 1mol·L-1KI溶液，滴加1%淀粉溶液 ②. pH=10的KOH溶液 ③. 电流表指针偏转，左侧电极附近溶液变蓝(t<30min) 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $