北京市第十二中学2024-2025学年高二上学期12月月考 化学试题

2024北京十二中高二12月月考 化 学 2024.12 本试卷共8页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cu 64 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．下列与化学反应能量变化相关的叙述中不正确的是(　　) A．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率 B．物质发生化学变化一定伴随能量的变化 C．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同 D．水凝结成冰的过程中，ΔH＜0、ΔS＜0 2．下列实验不能达到目的的是(　　) 选项 目的 实验 A 证明醋酸是弱酸 向醋酸钠溶液中加入酚酞溶液 B 证明NO2转化为N2O4是放热反应 将装有NO2和N2O4混合气体的玻璃球浸泡在热水中 C 证明碳酸的酸性强于硼酸 向碳酸钠溶液中滴入少量硼酸溶液 D 证明弱酸弱碱盐能发生双水解反应 将Al2S3固体溶于水 3．下列解释事实的化学用语正确的是(　　) A．甲烷的燃烧热ΔH为－890.3 kJ·mol−1：CH4(g)＋2O2(g) ===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1 B．Na2CO3溶液显碱性：CO＋2H2OH2CO3＋2OH－ C．中和反应的反应热ΔH为－57.3 kJ·mol-1：HCl＋NaOH===NaCl＋H2O ΔH＝－57.3 kJ•mol-1 D．用FeS除去废水中的Hg2+：FeS＋Hg2＋===HgS＋Fe2+ 4．下列“类比”结果正确的是(　　) A．溶液中Fe3+与HCO会发生双水解反应，Fe3+与HS－主要也发生双水解反应 B．NCl3水解生成NH3与HClO，则NF3水解同样生成NH3 C．已知CaC2 + 2 H2O → Ca(OH)2 + C2H2, 则Al4C3 + 12 H2O → 4 Al(OH)3 + 3 CH4 D．N≡N由于键能大而结构稳定，则—C≡C—键能也大，结构也很稳定 5．有研究认为，强碱性溶液中反应I－＋ClO－===IO－＋Cl－分三步进行，其中两步如下： 第一步ClO－＋H2O―→HClO＋OH－　K1＝3.3×10-10 第三步HIO＋OH－―→IO－＋H2O　 K3＝2.3×103 下列说法不正确的是(　　) A．反应第二步为HClO＋I－―→HIO＋Cl－ B．由K可判断反应第三步比第一步快 C．升高温度可以加快ClO－的水解 D．HClO和HIO都是弱酸 6．某恒定温度下，在一个2 L的密闭容器中充入气体A、B，其浓度分别为2 mol⋅L−1、 1 mol⋅L−1，且发生如下反应：3A(g)＋2B(g)4C(？)＋2D(？)。反应一段时间后达到平衡状态，测得生成1.6 mol C，且反应前后气体的压强比为5∶4，则下列说法中正确的是(　　) ①该反应的平衡常数表达式为K＝ ②B的转化率为35%　 ③增大该体系压强，平衡向右移动，但化学平衡常数不变　④增加C的量，A、B的转化率不变 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 7. 下列各组离子在相应的条件下可能大量共存的是(　　) A．能使石蕊试液变红的溶液中：CO、K＋、Cl－、Na＋ B．由水电离产生的c(OH－)＝1×10-13 mol·L－1的溶液中：NO、Mg2+、Na＋、SO C．在常温下，＝1×1012的溶液中：NH、Fe2+、Cl－、NO D．在常温下，＝1×10-12的溶液中：Na＋、SO32-、Cl－、K＋ 8.在2 L的恒容密闭容器中充入A(g)和B(g)，发生反应A(g)＋B(g)2C(g)＋D(s)　ΔH＝a kJ·mol－1，实验内容和结果分别如表和图所示，下列说法不正确的是(　　) 实验序号 温度/℃ 起始物质的量/mol 热量变化/kJ A B Ⅰ 600 1 3 96 Ⅱ 800 1.5 0.5 － A．实验Ⅰ中，10 min内反应的平均速率v(B)＝0.03 mol·L-1•min-1 B．上述热化学方程式中a＝160 C．600 ℃时，该反应的平衡常数是1.5 D．向实验Ⅱ的平衡体系中再充入0.5 mol A和1.5 mol B，A的转化率增大 9．下列说法正确的是(　　) A．升高H2SO4稀溶液温度，溶液中c(OH－)增大 B．向pH＝3的CH3COOH溶液中加入CH3COONa固体，溶液的pH减小 C．NaClO稀溶液中加入NaClO固体，溶液中增大 D．向AgCl、Ag2CrO4的饱和溶液中加入少量AgNO3固体，溶液中不变 10.活泼自由基与O2的反应一直是关注的热点。HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示： 下列说法正确的是(　　) A．该反应为吸热反应 B．产物的稳定性：P1＞P2 C．该历程中最大正反应的活化能 E正＝186.19 kJ·mol－1 D．相同条件下，由中间产物Z转化为产物的 速率：v(P1)＜v(P2) 11.下列实验中，能达到预期目的的是(　　) A. 测定反应生成H2的速率 B. 比较Na2CO3和NaHCO3 与酸反应的快慢 C. 研究浓度对化学 反应速率的影响 D. 探究FeCl3和CuSO4对H2O2分解的催化效果 12．双极膜是阴、阳复合膜，在直流电的作用下，阴、阳膜复合层间的H2O解离成H＋和OH-，作为H＋和OH－离子源。利用双极膜制取NaOH和H3PO4，其装置如图所示。 已知：产品室1的产品是NaOH，则下列说法正确的是(　　) A．a为铅酸蓄电池的正极 B．膜1为阴离子交换膜，膜2为阳离子交换膜 C．电极Ⅱ的电极反应式为2H2O＋4e－=== O2↑＋4H＋ D．若要制60 g NaOH，理论上铅酸蓄电池的负极增重72 g 13.已知反应N2O4(g)2NO2(g)　ΔH＞0的平衡体系中，物质的总质量(m总)与总物质的量(n总)之比M(M＝)在不同温度下随压强p的变化曲线如图所示。 下列说法正确的是(　　) A．温度：T1＜T2 B．平衡常数：K(a)＝K(b)＜K(c) C．反应速率：vb＜va D．当M＝69 g•mol－1时，n(NO2)∶n(N2O4)＝1∶1 14．25 ℃时，NaCN溶液中CN－、HCN两种微粒的物质的量分数δ(X)与pH的关系如图甲 所示。向10 mL 0.01 mol·L－1 NaCN溶液中逐滴加入 0.01 mol·L－1盐酸，溶液pH随加入盐酸体积的变化曲线如图乙所示。 下列说法不正确的是(　　) A．HCN的电离常数Ka(HCN)＝10-9.5 B．图乙中pH＝7时，溶液中c(Na＋)＜c(HCN)＋c(Cl－) C．图乙中b点对应溶液中：c(Cl－)＞c(HCN)＞c(CN－)＞c(OH－)＞c(H＋) D．图乙中c点对应溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCN)＋c(OH－)＋2c(CN－) 第二部分 本部分共5题，共58分。 15.（8分）(1)已知NaHA水溶液呈碱性。 ①NaHA水溶液呈碱性，结合离子方程式解释： _________________________________ ②在NaHA水溶液中各离子浓度的大小关系是____________________________________。 (2)实验室在配制AlCl3的溶液时，为了抑制AlCl3的水解可加入少量的________(填写物质的名称)。把AlCl3溶液蒸干，灼烧，最后得到的主要固体产物是________(填化学式)。 (3)常温下，物质的量浓度相同的下列溶液： ①NH4Cl、②(NH4)2SO4、③NH3·H2O、④(NH4)2CO3、⑤NH4HSO4溶液中c(NH)从大到小 顺序为________________(填序号)。 16．（12分）铁及其化合物在生产、生活中有广泛应用。 (1)中科院兰州化学物理研究所用Fe3(CO)12/ZSM－5催化CO2与H2合成低碳烯烃反应，反应过程如图。 催化剂中添加助剂Na、K、Cu(也起催化作用)可改变反应的选择性。 ①CO2在RWGS条件下转化为CO的方程式为____________________________________。 ②加入助剂Na、K、Cu能提高单位时间内乙烯产量的原因是_____________________。 (2)①钢铁在中性条件下发生吸氧腐蚀生成铁锈（Fe2O3·H2O）的总的化学反应方程式为__________________________； ②下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀且防护效果最好________。 (3)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如图。 ①若电镀前A、B两金属片质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12 g，则电镀时电路中通过的电子数为________。 ②若电镀时使用的是甲醇（CH3OH）碱性燃料电池，写出电池负极的电极反应式：__________________________。 17.（13分）CO2资源化在推进能源绿色转型，实现“碳达峰、碳中和”中具有重要意义。 I．CO2与H2在固载金属催化剂上可发生以下反应： 反应i． CO2(g) + H2(g) HCOOH(g)   ΔH1 反应ii．CO2(g) + H2(g) H2O(g) + CO(g) ΔH2 >0 反应iii．…… 可能的反应机理如右图所示(M为催化剂)： (1)反应iii的化学方程式为 。 (2)已知下列几种物质的标准摩尔生成焓(在101 kPa时，由最稳定单质合成1mol指定产物的反应热)：依据以下信息，ΔH1= 。 物质 CO2(g) HCOOH(g) 标准摩尔生成焓/kJ·mol-1 -393.51 -362.3 (3)在一定压强下，按n(H2)：n(CO2) = 1：1 投料，发生反应i和反应ii (忽略反应iii)， 反应相同时间，CO2的转化率及HCOOH选择性随温度变化曲线如下图所示。 已知： 1 下列措施能提高CO2平衡转化率的措施有 （填标号）。 A.分离出HCOOH B. 降低温度 C. 再充入氦气 2 若M点反应已达到平衡状态，则673.15K时反应ii的平衡常数计算式K= （列计算式即可）。 3 当温度高于673.15K时，随温度升高，CO2转化率增大，但HCOOH的选择性却显著降低，解释可能的原因 。（答2点） I I．利用电化学装置可实现CO2和CH4两种分子的耦合转化，其原理如图所示。 (4) 装置工作时，电极A应连接电源的 极，电极 B上生成乙烯的电极反应式为 。 (5) 同温同压下，若生成的乙烯和乙烷的体积比为2:1，则消耗的CH4和CO2体积比为 。 18.（13分）聚合硫酸铁（PFS）是一种性能优异的无机高分子絮凝剂，其化学式通常表示为[Fe2(OH)2a(SO4)3－a]b。某化工厂制备PFS并用其处理废水。 I．用硫酸铜废液制备PFS （1）试剂A为_______。 （2）“控温氧化”发生反应的离子方程式为______________________________________________。 （3）测定PFS样品中的n(OH-)：取a g样品，溶解于V1 mL c1 mol/L HCl溶液中，用KF溶液掩蔽Fe3+（使Fe3+不能与OH-反应），测得剩余HCl 恰好消耗c2 mol·L-1NaOH溶液V2mL。a g PFS样品中的n(OH-)=______mol。 II．用石灰乳-PFS法处理含砷废水 已知： i. 常温下，Ca3(AsO4)2、CaHAsO4的Ksp均大于FeAsO4 的Ksp，Fe2(HAsO4)3可溶； ii.常温下，溶液中含砷微粒的物质的量分数与pH的关系如右图。 （4）下列说法不正确的是______（填序号）。 a．NaH2AsO4溶液的pH < 7 b．pH＝11.5时，c(H2AsO－ 4)＋2c(HAsO2- 4)＋3c(AsO3- 4)＋c(OH－)＝c(H＋) c．Na3AsO4溶液中，3c(Na+) =c(AsO3- 4) + c(HAsO2- 4) + c (H2AsO－ 4)+ c (H3AsO4) （5）“一级沉降”中，石灰乳的作用是_________________________________________________。 （6）“二级沉降”中，溶液的pH在8~10之间，PFS形成的Fe(OH)3胶体粒子可以通过沉淀反应进一步减少溶液中的As含量，反应的离子方程式为______________________________________。 （7）溶液的pH和m(Fe)/m(As)对As去除率的影响如右图。某酸性含砷废水中As含量为20 mg/L，为达到排放标准（As含量≤1 mg/L），从节约成本的角度考虑，工业上选择的最佳条件是______（填序号）。 a. pH=8.2 m(Fe)/m(As)=5 b. pH=8.2 m(Fe)/m (As)=8 c. pH=9.0 m(Fe)/m(As)=5 d. pH=9.0 m(Fe)/m(As)=8 [m(Fe)/m(As)指PFS中Fe元素质量与对应废水中As元素质量之比] 19．（12分）某小组探究Cu与Fe3+的反应，进行如下实验。 已知：[CuCl3]2−（无色） CuCl↓（白色）+ 2Cl－ [CuCl3]2− + SCN－ CuSCN↓（白色）+ 3Cl－ 序号 试剂x 实验现象 Ⅰ 5 mL 0.05 mol/L Fe2(SO4)3溶液（pH=2） 溶液变为浅蓝色，30 min时，铜粉有较多剩余 Ⅱ 5 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液（pH=2） 溶液变为蓝色，30 min时，铜粉完全溶解 （1）Ⅰ、Ⅱ中，反应后的溶液均变为蓝色，推测有Cu2+ 生成。分别取少量反应后的溶液，滴加K3[Fe(CN)6] 溶液，均产生蓝色沉淀。Ⅰ中反应的离子方程式是______。 （2）30 min内，Cu被氧化的反应速率：Ⅰ______Ⅱ（填“＞”“＜”或“＝”）。 （3）研究Ⅱ的反应过程，设计如下装置进行实验。不同时间取左侧烧杯中的溶液，滴加KSCN溶液，取样时间与实验现象如下（不考虑O2的作用）。 序号 取样时间/min 现象 ⅰ 1 产生白色沉淀 ⅱ 10 产生白色沉淀，较1 min时量多 ⅲ 30 产生白色沉淀，较10 min时量少 ⅳ 40 无白色沉淀产生 经检验，白色沉淀为CuSCN。 ⅰ~ ⅳ中，分别取右侧烧杯中的溶液，滴加KSCN溶液，溶液红色依次变浅。 ① NaCl溶液的浓度是______ mol/L。 ② 根据ⅰ、ⅱ中“产生白色沉淀”“溶液红色变浅”，推测Cu转化为[CuCl3]2−，Cu与FeCl3溶液反应的离子方程式是_____。 ③ 由ⅲ、ⅳ可知，30 min后主要反应的离子方程式是______。 （4）对比Ⅰ和Ⅱ，结合ⅰ~ ⅳ，Cl－ 在Cu与Fe3+反应中的作用是______。 （5）研究Cl－ 的浓度对铜粉溶解的影响，进行如下实验。 a中加入的试剂x为5 mL 0.05 mol/L Fe2(SO4)3和0.1 mol/L NaCl的混合溶液。充分反应后，铜粉有少量剩余，溶液变为蓝色，有少量白色沉淀，经检验白色沉淀是CuCl。则铜粉未完全溶解的原因是______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$