北京市昌平区2024-2025学年高二上学期期末考试 化学试题

2025.1昌平区高二上学期化学期末试题 可能用到的相对原子质量： H 1 C 12 O 16 Fe 56 第Ⅰ部分（选择题 共42分） 本部分共21道小题，每小题2分，共42分。请在每小题列出的4个选项中，选出符合题目要求的1个选项。 1. 嫦娥六号实现世界首次月球背面采样返回，下列探月过程中涉及化学能转化为电能的是 A．燃烧推进剂液氢和液氧，使火箭升空 B．展开太阳能电池翼持续供电 C．启动锂离子蓄电池组供电 D．电解水装置实现航天器中氧气再生 2. 下列电离方程式书写正确的是 A．NH4Cl NH4++ Cl－ B．NH3·H2ONH4+ + OH－ C．H2CO3 2H+ + CO32- D．HClO ==== ClO－+ H+ 3. 漂白粉的主要成分为Ca(ClO)2和CaCl2，下列有关说法正确的是 A．二者均能完全电离 B．二者均能水解 C．二者的水溶液均显碱性 D．二者均可电离出Cl－ 4．铜锌原电池的装置如右图，下列说法正确的是 A．Cu是负极材料 B．盐桥中K+进入ZnSO4溶液 C．正极反应物Cu2+被氧化 D．Zn电极上发生反应Zn - 2e− ==== Zn2+ 5. 下列方程式与所给事实不相符的是 A．食醋去除水垢中的CaCO3：CaCO3 + 2H+ === Ca2+ + H2O + CO2↑ B．用碳酸钠溶液处理锅炉水垢：CaSO4(s) + CO32- CaCO3(s) + SO42- C．用5%的Na2SO4溶液除去误食的Ba2+：Ba2+ +SO42-==== BaSO4↓ D．泡沫灭火器中NaHCO3溶液与Al2(SO4)3溶液混合产生气体和沉淀： 3HCO3－ + Al3+ === Al(OH)3↓ + 3CO2↑ 6. 一定温度下的密闭容器中，发生可逆反应2NO (g)+ O2(g) 2NO2(g) ，下列情况不能说明该反应达到平衡状态的是 A．容器内气体颜色不再变化 B．浓度商等于化学平衡常数 C．容器内气体的浓度c(NO):c(O2) :c(NO2)=2:1:2 D．容器内的压强不再变化 7. 下列事实能用平衡移动原理解释的是 A．N2 (g)+ 3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0，合成氨工业生产选择高温反应条件 B．将饱和FeCl3溶液滴入沸水中可制备Fe(OH)3胶体 C．压缩注射器中的NO2、N2O4混合气体，颜色立即变深 D．向H2O2溶液中加入少量CuSO4固体，迅速产生大量气泡 8. 一定温度下，向10 L密闭容器中投入2 mol C2H6和3 mol CO2，发生反应： C2H6 (g)+ 2CO2(g) ==== 4CO(g) + 3H2(g)，测得5 min时CO的物质的量为2 mol。 下列叙述正确的是 A．v(C2H6) = 0.01 mol·L−1·min−1 B．v(CO2) = 0.2 mol·L−1·min−1 C．5 min时c(H2)= 1.5 mol·L−1 D．4v(CO)=3v(H2) 9．已知丙酮（）碘化反应为：。实验测得该反应的速率可表示为：v＝kc(丙酮) c(H+)，其中k为反应速率常数。下列说法不正确的是 A．其他条件不变，增加丙酮浓度，反应速率增大 B．其他条件不变，增大I2的浓度，反应速率增大 C．其他条件不变，增大催化剂H+的浓度， 反应速率增大 D．催化剂H+参与反应，降低反应活化能，增大反应速率 10. 下列实验中，能达到实验目的是 A B C D 牺牲阳极保护法防止海水中铁被腐蚀 探究FeCl3浓度对化学平衡移动的影响 用0.1000 mol·L－1 HCl溶液确定待测NaOH溶液的浓度 探究温度对化学平衡移动的影响 3 mL 0.1mol/L KSCN溶液 1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液 1 mL 1mol/L FeCl3溶液 3 mL 1mol/L KSCN溶液 海水 铁 滴加甲基橙的 待测NaOH溶液 0.1000 mol/L HCl溶液 11. 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．Fe3+、Ca2+、CH3COO－、OH− B．Fe2+、H+、SO42−、NO3− C．K+、MnO4－、Na+、SO42− D．K+、 HCO3－、Ba2+、OH− 12. 一定温度下，pH=1的CH3COOH溶液中存在如下电离平衡： CH3COOHCH3COO− +H+，对于该溶液，下列说法不正确的是 A．升高温度，电离平衡常数K变大，平衡正向移动，c(H+)增大 B．加入少量CH3COONa固体，平衡逆向移动，c(CH3COO−)减小 C．加入少量水，平衡正向移动，c(H+)减小 D．与等体积pH=1的盐酸相比，该溶液与足量Zn反应生成的气体更多 13. 酸性锌锰干电池与碱性锌锰干电池的构造示意图如下图所示，碱性锌锰干电池的总反应为：Zn + 2MnO2 + H2O ==== 2MnO(OH) + ZnO。 石墨棒 MnO2糊 NH4Cl糊 锌筒 锌粉和KOH 的混合物 MnO2 金属外壳 酸性锌锰干电池 碱性锌锰干电池 关于两电池及其工作原理，下列说法中正确的是 A．碱性锌锰干电池中锌粉发生的电极反应为：Zn –2e−+ 2OH－==== ZnO B．两电池中MnO2均发生氧化反应 C．每生成1 mol MnOOH，转移2 mol电子 D．用KOH替代NH4Cl，可降低对金属外壳的腐蚀 14. 下列有关C(s，石墨) + H2O(g) CO(g)+ H2(g) ΔH= +131.5 kJ·mol−1的说法中，不正确的是 A. 1mol C(s，石墨)和1mol H2O(g)的总能量低于1mol CO(g)和1mol H2(g)的总能量 B. 反应消耗1mol C(s，石墨)和1mol H2O(l)所吸收的热量大于131.5kJ C. 1 mol C(s，金刚石)与1 mol C(s，石墨)所具有的内能不同 D. 只要得知H2(g)+ O2(g) == H2O(l)的ΔH，即可得C(s，石墨) + O2(g) CO(g)的ΔH 15. 丙烷在催化剂表面催化脱氢的机理如下图所示。吸附在催化剂表面的粒子用*标注，TS表示过渡态，IM表示中间体。 下列说法正确的是 A. C3H8(g) ==== C3H6(g) + H2(g) ΔH =+83.13kJ·mol−1 B. 丙烷催化脱氢仅涉及C-H键断裂和C-C键形成 C. 丙烷催化脱氢的总反应速率由②决定 D. 改变催化剂可改变反应历程进而改变焓变 16．一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如下图。反应的热化学方程式为MgO NH4Cl(s) ==== NH3(g) + HCl(g) ΔH >0 下列说法不正确的是 A．a为生成物NH3、b为生成物HCl B．反应制得1mol HCl，须投入1mol MgO C．升高反应温度，NH4Cl分解为NH3和HCl的化学平衡常数增大 D．等压条件下，反应①、②的反应热之和等于氯化铵直接分解的反应热 17. 测定0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液升温过程中的pH（不考虑水的蒸发），数据如下。 温度/℃ 20 40 60 80 pH 11.80 11.68 11.54 11.42 下列说法正确的是 A．Na2CO3溶液中存在水解平衡：CO32-+ 2H2O H2CO3+ 2OH- B．升温过程中，溶液中的c(OH-)在增大 C．升温过程中，溶液pH变化是水解平衡移动的结果 D．升温过程中，溶液中c(CO32-)+ c(HCO3-)=0.1 mol·L-1 18.Ni和CO反应可制备Ni(CO)4(四羰合镍)：Ni(s) + 4CO(g) Ni(CO)4(g)。在容积可变的密闭容器中，充入n mol Ni和4n mol CO。在不同压强下，反应达平衡时，Ni(CO)4的体积分数与温度的关系如下图所示。则下列说法不正确的是 A．该反应ΔH < 0 B．p1<p2 C．p1、100℃时，CO的平衡转化率为50% D．B点体积小于A点体积 19. 工业生产中可通过双极膜电渗析技术对含NaNO3的高盐废水进行处理，制备HNO3和NaOH，工作原理如下图所示。 下列说法正确的是 A．石墨电极a的电极反应为2H2O - 4e− ==== O2↑+ 4H+ B．M为阴离子交换膜，N为阳离子交换膜 C．乙室产生含低浓度NaNO3废水，丙室产生NaOH D．阳极生成1 mol 气体时，该装置可得到4 mol HNO3 20. 25℃时，向20 mL 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液，pH变化曲线如下图所示： 下列说法不正确的是 A．由a点pH可知CH3COOH的电离常数Ka ≈10-4.8 B．b点溶液中微粒浓度：c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(H+) C．c点溶液中微粒对水的电离平衡的促进与抑制程度相同 D．a点→d点的过程中n(CH3COO-)持续增大 21. 为研究沉淀的生成及转化，某小组同学进行如图1所示实验，图2为ZnS、CuS饱和溶液离子浓度关系曲线图，M代表Cu或Zn。 加入过量0.1 mol/L CuSO4溶液 2 mL 0.1 mol/L ZnSO4溶液 2 mL 1mol/L Na2S溶液 ① 上层清液 白色沉淀 ii. 加入过量0.1 mol/L CuSO4溶液 i. 蒸馏水洗涤沉淀至干净 黑色沉淀 ② 黑色沉淀 ③ 静置 黑色沉淀 黑色沉淀 图1 图2 下列关于该实验分析不正确的是 A．①中产生白色沉淀的原因是c(Zn2＋)·c(S2－) ＞ Ksp(ZnS) B．②中现象不能证明Zn2＋(aq)与S2－(aq)反应有限度 C．③中现象能证明CuS比ZnS更难溶 D．由图1实验可得图2中曲线a代表CuS 第II部分（非选择题 共58分） 22. （8分）利用工业废气CO2合成甲醇，可减少CO2的排放，有利于实现碳中和。 已知：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH= -49.0 kJ·mol−1； （1） 该反应能自发的条件是______。 a.高温 b.低温 c.任意温度 d.无法判断 （2） 该反应的化学平衡常数表达式K=______。 （3） 某温度下，该反应的化学平衡常数K =0.3，若起始时向1 L 密闭容器中投入1 mol CO2(g)、3 mol H2(g)、1 mol CH3OH(g)、1 mol H2O(g)，则反应______（填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“达平衡状态”），结合计算说明理由：______。 （4） 任写两条理论上能提高CO2平衡转化率的措施______。 23.（9分）①盐酸②醋酸③一水合氨④氢氧化钠⑤氯化铵⑥醋酸钠是实验室和生活中常见的物质。 （1）CH3COONa溶液显___（填“酸性”、“中性”或“碱性”），结合化学用语解释原因__。 （2）将浓度均为0.1mol/L的①与③溶液等体积混合后，溶液中存在的离子浓度大小关系是____。 （3）下列事实不能证明氨水中存在电离平衡的是______。 a．氨水中存在NH4+、OH− 、H+ b．氨水的导电性弱于NaOH溶液 c．常温下，1 mol·L-1的氨水测得pH约为12 d．将一定体积的1 mol·L-1的氨水稀释10倍，其pH变化小于1 （4）常温下，pH=4的CH3COOH和NH4Cl溶液，由水电离出的c(H＋)之比是______。 （5）向饱和NaHCO3溶液中滴加饱和CaCl2溶液，可观察到先产生白色沉淀，后产生大量无色气泡，结合化学用语，从平衡移动角度解释原因 。 24.（10分）电化学电池技术在能量储存及工业生产实现物质转化方面具有重要价值。 I. 碱性甲醇(CH3OH)-空气燃料电池，是目前一种高能量密度电池，该电池装置的工作示意图如右图所示。 （1）装置中铂电极a为 （填“正极”或“负极”）。 （2）装置中铂电极b上发生的电极反应式是______。 （3）装置中负极区的pH______（填“升高”、“降低”或“不变”）。 II. 碱性甲醇(CH3OH)-空气燃料电池作为电源，利用右图所示方法可以从海水中提取CO2。海水中含有HCO3-等离子，呈弱碱性。 （4）结合化学用语说明b室如何实现CO2提取 。 （5）b室排出的海水不可直接排回大海，需用该装置中产生的物质处理b室排出的海水，合格后（海水pH≈8）才能排回大海。结合化学用语说明该物质是如何产生的 。 25.（7分）乙烯是一种用途广泛的有机化工原料，乙烯的制备研究具有重要意义。乙烷可通过多种方法制备乙烯。 方法1. 乙烷热裂解制乙烯： i. C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) ΔH1= +136 kJ·mol−1； 方法2. 乙烷-CO2催化氧化制乙烯： ii. C2H6(g) +CO2(g) C2H4(g) +CO(g) + H2O(g) ΔH2； （1）已知：CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) ΔH= +41 kJ·mol−1，则反应ii的ΔH2= kJ·mol−1 （2）方法1制备乙烯的反应i在恒压条件下进行，为提高乙烯的平衡产率，常通入一定比例的水蒸气，除作为热量载体提高温度外，水蒸气还发挥的作用是 （结合Q与K关系分析）。 （3）方法2制备乙烯时，除发生反应ii外，还发生以下副反应： iii. C2H6(g) 2C(s) + 3H2(g) ΔH3= +84.7 kJ·mol−1 iv. C2H6(g) + 2CO2(g) 4CO(g) + 3H2(g) ΔH4= +430 kJ·mol−1； 常压下C2H6与CO2按一定比例进行投料，在催化剂作用下，经过相同时间，测得不同温度下乙烷转化率及乙烯选择性的变化如下图。 已知： ①随温度升高，乙烷的实验转化率增大的原因可能是 。 ②随温度升高，乙烯选择性下降的原因可能是 。（写两条） 26.（12分）以黄铁矿（主要含FeS2）为原料，低成本回收蛇纹石中和渣（含大量Fe2O3及少量其他金属氧化物杂质）中的铁元素，制备高附加值氧化铁红的工艺流程如下（部分流程已省略）：蛇纹石 中和渣 H2SO4溶液 黄铁矿尾渣 （含S、不含FeS） 还原 氧化铁红 酸浸 黄铁矿 除杂净化 氧化煅烧 （1）酸浸过程中，加快浸出速率可采取的措施有____；____（写两条）。 （2）酸浸过程中，Fe2O3发生反应的离子方程式为______。 （3）黄铁矿在隔绝空气的条件下还原酸浸液，黄铁矿与酸浸液按一定比例混合，在不同温度下反应相同时间，测得溶液中Fe2+、Fe3+的质量浓度变化如下图。 已知：Sx2− S2− + (x－1)S（x=2，3，…） ①将还原过程的离子方程式补充完整： □FeS2 + □ + □ ==== □ + □SO42- + □ +□ 。 ②温度高于85℃，随温度的升高，Fe2+质量浓度减小的原因是______。 （4）测定氧化铁红纯度。取a g煅烧后的氧化铁红产品，用盐酸溶解后配成100mL溶液，取10mL待测溶液，向其中加入过量SnCl2溶液还原，加入HgCl2除去过量的SnCl2。加入3滴指示剂，用c mol/L K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，共消耗V mL K2Cr2O7标准溶液。 资料：Cr2O72-被还原为Cr3+ ①用上述方法测得的产品中Fe2O3的质量分数为______（列计算式即可，Fe2O3摩尔质量为160g/mol）。 ②若不除去过量的SnCl2，Fe2O3的质量分数测定结果将_______（填“偏高” “不变”或“偏低”）。 27. （12分）某小组同学向CuCl2和KCl混合液中加入打磨光亮的Mg条，探究溶液中参与反应的微粒及对应产物。 【实验I、II】(均加入表面积相同的光亮镁条0.20 g，约0.0083 mol) 序号 加入试剂 实验现象 初期 3 min 12 h Ⅰ 室温下，10 mL pH＝3.80的CuCl2和KCl混合液。c(Cu2+)＝0.1 mol·L-1，c(Cl−)＝1 mol·L-1。 镁条表面产生红色固体，产生无色气泡，速率很快。 镁条表面不断聚积出现蓝白色不溶物。 不再产生气泡，镁条完全消失，试管底部依次有红色、蓝白色、红色、白色沉淀，反应液浑浊(室温下pH＝9.28)。 Ⅱ 室温下，10 mL 1 mol·L-1酸性KCl溶液。(盐酸酸化至pH＝x) 产生无色气泡，速率适中。 —— 不再产生气泡，大部分镁条没有反应完，反应液澄清(室温下pH＝10.55)。 （1） 实验Ⅱ为实验Ⅰ的空白对照组，x的值为 。 （2）反应初期，实验I比实验II产生气泡速率更快的原因是 。 【实验III】探究实验I中3min时蓝白色不溶物的成分 序号 实验步骤及现象 III 重复实验Ⅰ，进行到3 min时，取出镁条。用浓氨水充分浸取后，镁条表面蓝白色不溶物完全溶解并露出红色层，氨水浸出液呈蓝色。 资料：ⅰ．Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12，Mg(OH)2固体不可溶于浓氨水。 ⅱ．Cu(OH)2固体可溶于浓氨水形成深蓝色配离子[Cu(NH3)4]2+。 ⅲ．CuCl为白色固体；[Cu(NH3)2]+为无色配离子，容易被空气氧化。 （3）由实验III可得，蓝白色不溶物中含Cu(OH)2，不含Mg(OH)2。 ①结合化学用语解释Cu(OH)2产生的原因： 。 ②蓝白色不溶物中不含Mg(OH)2的实验证据是 。 （4）依据资料，推测蓝白色不溶物中含CuCl，进一步进行探究。 ①取实验III的蓝色浸取液，分成两等份于两支试管中，试管a用橡胶塞盖紧，试管b充分振荡静置， （填现象），证实推测。 ②用离子方程式解释试管b中现象： 。 ③用离子方程式解释CuCl产生的原因： 。 （5）对比实验I和实验II中12h后的现象，结合必要的数据分析，解释实验I中12h后反应液在pH＝9.28时浑浊的原因是 。 第一部分 选择题 （共42分） 选择题（每小题2分，共42分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B A D A C B A B D 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 C B D D C B B C D B 题号 21 答案 D 第二部分 非选择题（共58分） 22.（8分）（1）bc(CH3OH)·c(H2O) c(CO2)·c3(H2) （2）K= 1 27 1×1 1×33 c(CH3OH)·c(H2O) c(CO2)·c3(H2) （3）向正反应进行； Q= = = < K ，因此平衡向正反应进行。 （4）降温、增压、增大H2浓度、及时移走CH3OH等（2分） 23. （9分） （1） 碱性 CH3COONa在溶液中完全电离：CH3COONa = CH3COO－＋Na+ 水中存在：H2O H++OH-，CH3COO－结合H2O电离出的H+，c(H+)减小，使水的电离平衡向右移动，c(OH-)增大，溶液中c(H+)＜c(OH-)，因此溶液显碱性 （2）c(Cl-)＞c(NH4+) ＞c(H＋) ＞c(OH－) （3）ab （4）10-10：10-4 （5）在溶液中，存在平衡HCO3- H++CO32- ，向溶液中加入Ca2+，发生反应Ca2++CO32-====CaCO3↓，产生白色沉淀，使c(CO32-)减小，使平衡正移，c(H+)增大，发生反应H++ HCO3- ===H2O+CO2↑，CO2逸出，产生大量气体。（合理给分） 24.（10分） （1）负极 （2）O2+4e-+ 2H2O === 4OH- （3）降低 （4）a室发生电极反应为2H2O-4e−= O2+4H+，H+通过阳离子交换膜移动到b室，HCO3－+H+= CO2↑+H2O，实现CO2的提取。 （5）c室发生电极反应2H2O+2e-=2OH-+H2↑，b室中的Na+通过阳离子交换膜进入c室，产生NaOH溶液 25.（7分） （1） +177 （2） Q=，恒压条件下通入水蒸气，容积变大，各组分浓度同程度减小，使Q<K，平衡正向移动，乙烯平衡产率增大。 （3） ①反应未达平衡，随温度升高，化学反应速率增大，乙烷转化率增大。 ②温度升高，相同时间内，乙烷的实验转化率增大，转化的乙烷总量增加，但温度升高使催化剂失活（或温度升高，反应iii产生的C包裹在催化剂表面，催化剂活性降低），反应ii的速率下降，相同时间内生成乙烯所用的乙烷减小，乙烯选择性下降；温度升高，反应iii、iv速率加快的程度大于反应ii，相同时间内生成乙烯所用的乙烷减小，乙烯选择性下降。 26.（12分） （1）升温；提高H2SO4浓度；粉碎等 （2）Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O (3) ①FeS2 + 14Fe3+ +8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+或FeS2 + 8Fe3+ +4H2O=9Fe2++SO42-+S+8H+ ②FeS2(s)Fe2+(aq)+S22-(aq)，Sx2− S2− + (x－1)S，85℃后，随温度升高，H+结合S2−生成H2S，H2S挥发脱离体系，最终使FeS2的沉淀溶解平衡正移，该过程生成Fe2+，同时使参与①中反应的FeS2减少，该过程减少Fe2+，Fe2+减少量更多，使Fe2+质量浓度减小。 (4)① ②偏高 27. （12分） （1）3.80 （2）反应生成Cu，构成原电池，加快化学反应速率。 （3）①Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+，Mg和H+反应生成H2，c(H＋)减小，平衡正移，生成Cu(OH)2蓝色沉淀。 ②镁条表面蓝白色不溶物完全溶解 （4） ①试管b中蓝色比试管a中的深 ② 4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3·H2O =4[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O ③2Cu 2++Mg+2Cl-=2CuCl↓+Mg2+ （5）Q=c(Mg2+)·c2(OH-)=0.83×(10-4.72)2=8.3×10-10.44 >5.6 ×10-12 Q>K 产生沉淀。 学科网（北京）股份有限公司 $$