北京市第三十五中学2023-2024学年高二上学期12月月考化学

第1页/共9页 2023北京三十五中高二 12月月考 化 学 2023.12 行政班 姓名 学号 可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 S 32 Mn 55 I 卷 一．选择题（共 15 个小题，共 45 分。每小题只有一个正确选项，请选择正确答案填在答题卡相应的题号．．．．．．．．．．．．．．．．． 处．） 1．下列装置或过程能实现电能转化为化学能的是 A．火力发电 B．碱性锌锰电池 C．电解饱和食盐水 D．氢氧燃料电池 2．下列物质中，属于强电解质的是 A．NaOH B．NH3·H2O C．CH3COOH D．H2O 3．关于化学反应速率增大的原因，下列分析不正确．．．的是 A．有气体参加的化学反应，增大压强使容器容积减小，可使单位体积内活化分子数增多 B．增大反应物的浓度，可使活化分子之间发生的碰撞都是有效碰撞 C．升高温度，可使反应物分子中活化分子的百分数增大 D．使用适宜的催化剂，可使反应物分子中活化分子的百分数增大 4．下图所示的实验，不能．．达到实验目的的是 A B C D 制备 Fe(OH)3胶体 验证 AgCl 溶解度大于 AgI 比较碳酸、醋酸和硼 酸的酸性强弱 验证 铁发生吸氧腐蚀 5．下列用于解释事实的化学用语书写不正确．．．的是 A．电解精炼铜的阳极反应：Cu2+ + 2e− == Cu 锌粉和 KOH 的混合物 MnO2 金属外壳 + - KI 第2页/共9页 B．用 Na2CO3溶液清洗油污的原因：H2O + CO 2− 3 HCO − 3 + OH− C．用饱和 Na2CO3溶液处理锅炉水垢中的 CaSO4：CaSO4(s) + CO 2− 3 (aq) CaCO3(s) + SO 2− 4 (aq) D．将纯水加热至较高温度，水的 pH＜7：H2O H+ + OH− ΔH＞0 6． 下列有关 2 个电化学装置的叙述正确的是 ① ② A.装置①中，电流形成的完整过程是：负极 Zn-2e － =Zn2+，电子经导线流向正极， 正极 Cu2++2e － = Cu B．装置①用 Na2SO4替换 ZnSO4，用石墨替换 Cu 棒，总反应不改变 C．装置②（惰性电极）通电后，由于 OH － 向阳极迁移，导致阳极附近 pH 升高 D．若装置②用于铁棒镀铜，则 N 极为铁棒 7. 下列物质的除杂或检验方法与化学平衡移动原理无关的是 A. 除去 Cl2中的 HCl：用饱和食盐水洗气 B. 除去 CO2中的 SO2：用酸性 KMnO4溶液洗气 C. 除去 SO2中的 H2SO4蒸气：用饱和 NaHSO3溶液洗气 D. 检验 NH4+：取少量待测液于试管中，加入浓 NaOH 溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口 8．Ni 单原子催化剂具有良好的电催化性能，催化转化 CO2的历程示意图如下： ① ② ③ ④ 下列说法不正确．．．的是 A．该转化过程中 CO2被还原 B．②→③中断裂的与生成的化学键都是极性共价键 C．生成 1 mol CO，需要转移 2 mol e− D．Ni 原子在催化转化 CO2的过程中降低了该反应的焓变 9．化学小组研究金属的电化学腐蚀，实验如下： 序号 实验 I 实验 II +H++ e− +H++ e− H O C Ni 第3页/共9页 实验 现象 铁钉周边出现 色 锌片周边未见明显变化 铁钉周边出现蓝色 铜片周边略显红色 下列说法不正确．．．的是 A．实验 I 中铁钉周边出现红色 B．实验 I 中负极的电极反应式：Fe – 2e - === Fe2+ C．实验 II 中正极的电极反应式：O2 + 2H2O + 4e- === 4OH- D．对比实验 I、II 可知，生活中镀锌铁板比镀铜铁板在镀层破损后更耐腐蚀 10．用 0.100 0 mol·L−1 HCl溶液滴定 0.100 0 mol·L−1 左右的 NaOH溶液。下列说法不．正确．．的是 A．在使用滴定管前，首先要检查活塞是否漏水，在确保不漏水后方可使用 B．锥形瓶盛装 0.100 0 mol·L−1 左右的 NaOH溶液前必须保持干燥 C．酸式滴定管在盛装 0.100 0 mol·L−1 HCl 溶液前要用该溶液润洗 2~3 次 D．用酚酞作指示剂，达到滴定终点时，溶液颜色从粉红色刚好变为无色，且半分钟内不变色 11．下列图示与化学用语表述内容不相符．．．的是 A B C D CH3COOH 在水中 电离 铁的表面镀铜 H2与 Cl2反应过程中焓的 变化 锌铜原电池 CH3COOH + H2O CH3COO － +H3O+ Fe + Cu2+==Fe2++ Cu H2(g) + Cl2(g) == 2HCl(g) ＜ Zn + Cu2+== Zn2+ + Cu 12．一定温度下，在 2个容积均为 10 L的恒容密闭容器中，加入一定量的反应物，发生反应： H2(g) + I2(g) 2HI(g)，充分反应并达到化学平衡状态，相关数据见下表。下列说法正确的是 容器编号 起始时各物质的物质的量 /mol 平衡时 I2的浓度/ (mol·L−1) n(H2) n(I2) n(HI) c(I2) Ⅰ 0.1 0.1 0 0.008 Ⅱ 0.2 0.2 0 x A．该温度下，反应的化学平衡常数 K＝0.25 B．Ⅱ中 x＝0.008 第4页/共9页 C．容器内气体的密度不再改变可以作为反应达到化学平衡状态的标志 D．反应开始阶段的化学反应速率：Ⅰ＞Ⅱ 13．Li可与 S8发生系列反应：S8 + 2Li == Li2S8，3Li2S8 + 2Li== 4Li2S6，2Li2S6 + 2Li == 3Li2S4， Li2S4 + 2Li == 2Li2S2，Li2S2 + 2Li == 2Li2S。科学家据此设计某锂硫电池，示意图如下。 放电时，炭/硫复合电极处生成 Li2Sx（x＝1、2、4、6 或 8）。下列说法正确的是 A．该电池中的电解质溶液可以用水溶液 B．放电时，电子由炭/硫复合电极经用电器流向 Li 电极 C．放电时，生成的 S 2− x (x≠1)若穿过聚合物隔膜到达 Li电极表面，不会与 Li 直接发生反应 D．放电时，当 0.01 mol S8全部转化为 Li2S2时，理论上消耗 0.56 g Li 14．已知 1 mol H2O2分解放出热量 98 kJ。在含有少量 I−的溶液中，H2O2分解的机理是： ⅰ. H2O2 + I− == H2O + IO−，ⅱ. H2O2 + IO− == H2O + O2↑+ I−。H2O2分解过程中能量变化如图。下列说法正确的 是 A．①表示加催化剂后反应过程中的能量变化 B．①的活化能等于 98 kJ·mol−1 C．ⅰ和ⅱ均为放热反应 D．ⅰ的化学反应速率比ⅱ的小 15．某实验小组研究经打磨的镁条与 1 mol·L−1 NaHCO3溶液（pH≈8.4）的反应。室温时，用 CO2传感器 检测生成的气体，并测定反应后溶液的 pH。实验如下表： 实验装置 编号 锥形瓶中的 试剂 实验现象 锥形瓶内 CO2 的浓度变化 ① 6.0 g 1 mol·L−1 NaHCO3 溶液 有极微量气泡生成，15 min 后测得溶液的 pH 无明显变化 ② 6.0 g 1 mol·L−1 NaHCO3 溶 液 和 0.1g 镁条 持续产生大量气泡（净 化后可点燃），溶液中 有白色浑浊生成。15 min 后测得溶液的 pH 上升至 9.0 ③ 6.0 g H2O（滴有 酚 酞 溶 液 ） 和 0.1 g 镁条 镁条表面有微量气泡， 一段时间后，镁条表面 微红 下列说法不．正确．．的是 A．由①可知，室温时，NaHCO3在溶液中可分解产生 CO2 B．由①②可知，②中产生的大量气体中可能含有 H2 第5页/共9页 C．②中的反应比③中的剧烈，是因为 NaHCO3溶液中 c(H+)更大 D．由②③可知，HCO − 3的作用可能是破坏了覆盖在镁条表面的镁与H2O反应生成的Mg(OH)2 第二部分 本部分共 5 题，共 55 分。 16．（11 分）已知：25 ℃时，CH3COOH 和 NH3·H2O 的电离平衡常数近似相等。 （1）关于 0.1 mol·L−1 CH3COOH 溶液，回答下列问题。 ①25 ℃时，测得 0.1 mol·L−1 CH3COOH 溶液的 pH＝3，则由水电离出的 H+的浓度为 mol·L−1。 ②CH3COONa 溶液显 （填“酸性”、“碱性”或“中性”），用离子方程式表示其原因： 。 （2）关于 0.1 mol·L−1氨水，回答下列问题。 ①NH3· H2O 的电离方程式为 ，NH3· H2O 的电离平衡常数表达式：Kb＝ 。 ②25 ℃时，0.1 mol·L−1氨水的 pH＝ 。 ③25 ℃时，向 10 mL 0.1 mol·L−1氨水中加入同体积同浓度的盐酸。下列说法正确的是 。 a. c(Cl−)＞c(NH + 4 )＞c(OH −)＞c(H+) b. c(Cl−)＝c(NH + 4 ) + c(NH3·H2O) 17．（10 分）CO2 的捕获和转化可减少 CO2 排放并实现资源的利用。在催化剂作用下，消耗 CH4 和 CO2， 生成合成气（H2、CO），主要发生反应ⅰ，可能发生副反应ⅱ、ⅲ： ⅰ．CH4(g) + CO2(g) 2CO(g) + 2H2(g) ΔＨ1 ⅱ．CH4(g) == C(s) + 2H2(g) ΔＨ2＝+75.0 kJ·mol−1 ⅲ．2CO(g) == CO2(g) + C(s) ΔＨ3＝－172.0 kJ·mol−1 （1）ΔＨ1＝ 。 （2）反应ⅰ为可逆反应。从化学平衡的角度分析，利于生成合成气的条件是 。 A．高温高压 B．高温低压 C．低温高压 D．低温低压 （3）经研究发现，添加碱性助剂（如 CaO）可以促进 CO2的吸附与活化。反应过程如图 1。反应Ⅰ完成后， 以 N2为载气，将恒定组成、恒定流速的 N2、CH4混合气通入盛有足量 CaCO3的反应器，单位时间流 出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图 2。反应过程中始终未检测到 CO2，催化剂表面有积炭。 图 1 图 2 ①反应Ⅱ的化学方程式为 。 ②t1~ t3，n (H2)＞n (CO)，且生成 H2的速率不变，可能发生的副反应是 （填序号“ⅱ”或“ⅲ”）。 第6页/共9页 ③t3时，生成 CO 的速率为 0，是因为反应Ⅱ不再发生，可能的原因是 。 18．（12分）某小组同学设想利用燃料电池和电解池组合，设计一种制备硫酸和氨的装置，相关的物质及工 作原理示意图如下。a、b、c、d 均为惰性电极，电解池中 d 上有可 催化 N2放电的纳米颗粒，固体氧化物电解质只允许 O2−在其中迁移。 （1）燃料电池制备硫酸。 ①a 为 （填“正极”或“负极”），电极反应式为 。 ②H+的迁移方向为 （填“a→b”或“b→a”）。 ③电池总反应的化学方程式为 。 （2）电解池制备氨。 下列关于电解过程的说法正确的是 。 A．d 上，N2被还原 B．c 的电极反应：2O2− －4e− == O2↑ C．固体氧化物中 O2−的迁移方向为 d→c （3）燃料电池中每消耗 48 g SO2，在电解池中，理论上产生的 NH3在标准状况下的体积为_____L。 19．（10 分）高纯硫酸锰在电池材料等领域具有重要的用途，可用如下方法制备。 （1）酸浸 酸浸过程中的主要反应为（将离子方程式补充完整）： （2）净化 含 MnSO4的浸取液中有 Fe3+、Fe2+、K+、Ca2+、Pb2+等杂质离子，一种制备高纯硫酸锰的工艺流程如下。 已知：a. MnF2、BaS 可溶于水 第7页/共9页 b. 部分难溶电解质的溶度积常数（25℃）如下表： ① 加入 MnO2的目的是： 。 ② 常温下，除铁过程中调节 pH=4，通过计算判断 Fe3+是否沉淀完全并简述 理由 。（一般认为溶液中离子浓度小于 1×10-5 mol·L-1时沉淀完全） （3）“酸浸渣”中锰元素含量检测 ⅰ. 称取 m g 酸浸渣，将其中的锰元素全部溶出成 Mn2+，过滤，将滤液定容于 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的(NH4)2S2O8溶液，加热、充分反应后，煮沸溶液 使剩余的(NH4)2S2O8分解； （已知：2Mn2+ +5S2O82- + 8H2O ====== 2MnO4- + 10SO42- + 16H+） ⅲ. 加入指示剂，用 a mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定，至终点时消耗 b mL，MnO4 - 重新变为 Mn2+。 ① “酸浸渣”中锰元素的质量分数为 。 ② ii 中若未充分加热煮沸，将会造成锰元素质量分数的测定结果 （填“偏大”“偏小”或“不影 响”）。 20．（12 分）某小组探究含 Cr 元素的化合物间的转化，进行如下实验。 资料： ⅰ．含 Cr 元素的常见粒子：Cr2O 2− 7 （橙色）、CrO 2− 4 （黄色）、CrO5（溶于水，蓝紫色，不稳定）、Cr 3+（绿色）、 Cr(OH)3（蓝灰色，难溶于水，可溶于强酸、强碱）、Cr(OH) − 4（亮绿色）。 ⅱ．H2O2在碱性环境中比在酸性环境中分解速率快。 ⅲ．在碱性环境中，O2不能氧化+3 价铬元素。 实验操作及现象如下： 装置 步骤 操作 现象 2 mL 0.0125 mol·L−1 K2Cr2O7 溶液 Ⅰ 先滴入稀硫酸至 pH≈2， 再滴入 5 滴 5 % H2O2 溶 液，振荡 溶液橙色加深。滴入 H2O2 溶液后迅速变为 蓝紫色，有气泡生成。稍后，无明显气泡 时，溶液由蓝紫色完全变为绿色 Ⅱ 继续缓慢滴入 10 滴 2 mol·L−1NaOH 溶液，边 滴，边振荡 又有气泡生成，溶液最终变为黄色 （1）已知 Cr2O 2− 7 （橙色）+ H2O 2CrO 2− 4 （黄色）+ 2H +。请用化学平衡移动原理解释Ⅰ中滴入稀硫酸后 溶液橙色加深的原因： 。 （2）Ⅰ中，溶液由橙色变为绿色的总反应的离子方程式是 。 （3）Ⅱ中，继续滴入 NaOH 溶液后，预测有 Cr(OH)3沉淀生成，但实验时未观察到。提出假设：在碱性环 境中，+3 价铬元素被 H2O2氧化。 ①甲同学设计实验证明假设成立： 化学式 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2 CaF2 PbS MnS Ksp 2.8×10-39 4.9×10-17 1.9×10-13 5.3×10-9 8.0×10-28 2.5×10-13 催化剂 △ 第8页/共9页 取少量Ⅰ中的绿色溶液，在滴入 NaOH 溶液前增加一步操作： 。然后滴入 NaOH 溶液，有蓝灰色沉 淀生成，继续滴入 NaOH 溶液，沉淀溶解，溶液变为 色。 ②乙同学进一步研究碱性环境对+3 价铬元素的还原性或 H2O2的氧化性的影响，设计如图实验。 右侧烧杯的溶液中，氧化剂是 。 开始时灵敏电流计指针不偏转，分别继续进行如下实验。 ⅰ．向左侧烧杯中滴入 NaOH 溶液，出现蓝灰色沉 淀，继续缓慢滴入 NaOH 溶液，灵敏电流计指针 向右偏转（电子从左向右运动），此时左侧的电 极反应式为 。 ⅱ．向右侧烧杯中滴入 NaOH 溶液，有微小气泡生成，灵敏电流计指针向左偏转，左侧无明显变化。此时 原电池中的总反应的化学方程式为 。 （4）由上述实验，Cr2O 2− 7 与 H2O2、CrO 2− 4 与 H2O2的氧化性强弱（填“＞”或“＜”）： 酸性条件下，Cr2O 2− 7 H2O2；碱性条件下，CrO 2− 4 H2O2 第9页/共9页 参考答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 C A B B A B B D B B B A D D C 16．（11分） （1）①110−11（1 分）②碱性（1 分） CH3COO− + H2O CH3COOH + OH−（2 分） （2）①NH3 • H2O NH + 4 + OH −（2 分） 4 b 3 2 (NH ) (OH ) (NH H O) c c K c + − = （1 分）②11（2 分）③b（2 分） 17．（10分，每空2分） （1）+247.0 kJ·mol−1 （2）B （3）①CaCO3 + CH4 ======= CaO + 2CO + 2H2 ②ⅱ ③积炭包裹催化剂，使反应Ⅱ不再发生，生成CO的化学反应速率为0 18．（12 分） （1）①负极（2 分） SO2 + 2H2O－2e− == SO 2− 4 + 4H +（2 分） ②a→b（2 分）③2SO2 + O2 + 2H2O == 2H2SO4（2 分） （2）ABC（2 分）（3）11.2（2 分） 19．（10 分） （1）15；28H+；15；4；14H2O （2）① 将 Fe2+氧化成更易沉淀的 Fe3+，同时促使 K+生成沉淀 ② 沉淀完全。当 pH=4 时，溶液中 c(OH - )=10-10 mol·L-1，结合 Fe(OH)3 的 Ksp可知，溶液中的 c(Fe3+)= 2.8×10-9 mol·L-1＜1×10-5 mol·L-1 （3）① 或 ② 偏大 20．（12 分） （1）Cr2O 2− 7 （橙色）+ H2O 2CrO 2− 4 （黄色）+ 2H +，滴入稀硫酸，c(H+)增大，平衡向左移动，c(Cr2O 2− 7 )增大，溶液橙色加深（2 分） （2）Cr2O 2− 7 + 8H + + 3H2O2 == 2Cr 3+ + 3O2↑+ 7H2O（2 分） （4）①将试管放入沸水浴中加热，至无气泡，冷却（1 分） 亮绿色（1 分） ②H2O2（1 分） ⅰ．Cr(OH)3 + 5OH−－3e−== CrO 2− 4 + 4H2O（2 分） ⅱ．2H2O2 == 2H2O + O2↑（1 分） （5）＞（1 分） ＜（1 分） 催化剂