北京市第八十中学2024-2025学年第一学期年级统练 高二化学【2024.12.18】

北京市第八十中学2024-2025学年第一学期年级统练 北京市第八十中学2024-2025学年第一学期年级统练 高 二 化 学2024年12月18日 （考察范围：选择性必修一《化学反应原理》） 班级 姓名 考号 （考试时间70分钟 满分90分） 提示：试卷答案请书写在答题卡上，用黑色签字笔作答，在试卷上作答无效。 本试卷共11题，均为非选择题 1．（11分）回答下列问题 （1）已知：25℃时，CH3COOH和NH3·H2O的电离平衡常数近似相等。 25℃时，测得0.1 mol·L−1 CH3COOH溶液的pH = 3，则0.1 mol·L−1氨水的pH=______。 （2）Mg(OH)2是锅炉水垢的成分之一。Mg(OH)2浊液中加入浓的NH4Cl溶液，沉淀可以溶解，用平衡原理解释可能原因： 。 （3）根据下表所列三种溶液在25℃时的相关数据，按要求填空： 溶液 物质的量浓度 pH 用离子方程式或电离方程式表示溶液显酸性的原因 (Ⅰ) CH3COOH 0.1 mol·L−1 3 略 (Ⅱ) NH4Cl 0.1 mol·L−1 6 ① (Ⅲ) NH4HSO4 0.1 mol·L−1 1 ② ③比较溶液(Ⅱ)、(Ⅲ) 中c(NH4+)的大小关系是(Ⅱ)_____ (Ⅲ) (填“>”、“<”或“=”) ④溶液(Ⅰ)和(Ⅱ)中由水电离出的c(H+)之比是 ______。 2．（13分）钨精矿分解渣可回收制备氧化铁和碳酸锰。在70~80℃时，钨精矿分解渣用盐酸浸取，浸出液中主要金属离子为Fe3＋、Mn2＋和Ca2＋，还含有少量Al3+、Cu2+等。浸出液进一步制备氧化铁和碳酸锰的部分工艺流程如下。 已知：ⅰ．金属离子的起始浓度为0.1 mol·L−1时，生成氢氧化物沉淀的pH。 氢氧化物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Cu(OH)2 Mn(OH)2 开始沉淀时 1.5 3.3 4.4 7.8 完全沉淀时 2.8 4.6 6.4 8.8 ⅱ． 物质 CaSO4 CaCO3 MnCO3 CuS MnS Ksp 7.110−5 2.810−9 2.310−13 1.310−36 2.510−13 （1）浸出液加入硫酸铵后，采取的分离操作是________。 （2）沉淀1的主要成分是________。 （3）已知，煅烧后的Fe2O3不溶于水和稀硝酸。粗氧化铁中除Fe2O3外，还含有 的物质是________。 （4）结合化学用语解释(NH4)2S溶液呈碱性的原因 。 （5）滤液3中含有Mn2+和Ca2+，加入Na2CO3主要沉淀出MnCO3的原因可能是 。 （6）碳酸锰含量测定。 步骤1：准确称取0.1000 g碳酸锰样品于锥形瓶中，加入适量高磷混酸（主要含HClO4和H3PO4）加热至220~240℃，无小气泡冒出后，冷却至室温。 步骤2：用0.04 mol·L−1硫酸亚铁铵[ (NH4)2Fe(SO4)2]标准溶液滴定，消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积为a mL。 已知：ⅰ．PO43−能与Mn3＋络合形成稳定的[Mn(PO4)2]3−。 ⅱ．HClO4的沸点为203℃。 ①写出HClO4将Mn2+氧化为[Mn(PO4)2]3−，同时生成Cl2的离子方程式 。 ②碳酸锰样品中锰的质量分数为 。 3．（11分）镍氢电池广泛用于油电一体的混合动力汽车，该电池材料的回收利用也成为研究热点。放电 充电 I．某品牌镍氢电池的总反应为MH＋NiOOHM＋Ni(OH)2，其中，MH为吸附了氢原子的储氢合金。图为该电池放电时的工作原理示意图。电极A 电极B KOH溶液 e- 电动车 MH NiOOH （1）混合动力车上坡时利用电池放电提供能源。 ① 电极A是 （填“正极”或“负极”）。 ② 正极的电极反应式为 。 （2）混合动力车下坡时利用动能回收给电池充电， 此时电极A附近的pH （填“变大” “不变”或“变小”）。 II．该品牌废旧镍氢电池回收过程中，金属镍的转化过程如下：稀H2SO4 NaOH 废旧镍氢电池 放电处理 拆解 …… NiSO4 Ni(OH)2 转化过程中所用H2SO4和NaOH溶液通过电解Na2SO4溶液获得，装置如图2。 已知：阴离子交换膜可选择性透过阴离子，阳离子交换膜可选择性透过阳离子。 （3）右中，电极C为电解池的 （填“阴极”或“阳极”）。 直流电源 电极C 电极D 甲池 乙池 丙池 Na+ 阴离子 交换膜 阳离子 交换膜 Na2SO4 溶液 （4）产生H2SO4的是 （填“甲池”“乙池”或“丙池”），结合化学用语 说明产生H2SO4的原理： 。 （5）回收该品牌废旧镍氢电池过程中，在阴极收集到气体134.4 L （标准状况下），理论上最多可回收得到Ni(OH)2（摩尔质量为93 g·mol−1） 的质量为 g。 4．（11分）油气开采、石油化工、煤化工等行业的废气中均含有硫化氢，需要将其回收处 理并加以利用。 I．高温热分解法：2H2S(g) S2(g)＋2H2(g) ΔH= ＋170 kJ·mol−1 （1）该反应的化学平衡常数表达式为 。 （2）升高温度，该反应的化学平衡常数 （填“变大”“变小”或“不变”）。 （3）工业上，通常在等温、等压条件下将H2S与Ar的混合气体通入反应器，发生H2S热分解反应，达到平衡状态后，若继续向反应器中通入Ar，H2S的平衡转化率会 （填“增大”“减小”或“不变”），利用平衡常数与浓度商的关系说明理由： 。 II．克劳斯法：2H2S(g)＋O2(g) S2(g)＋2H2O(g) 已知：2H2S(g)＋3O2(g) === 2SO2(g)＋2H2O(g) ΔH1=－1036 kJ·mol−1 4H2S(g)＋2SO2(g) === 3S2(g)＋4H2O(g) ΔH2=＋94 kJ·mol−1 （4）用克劳斯法处理H2S，若生成1 mol S2(g)，放出热量 kJ。 （5）用克劳斯法处理H2S时，研究人员对反应条件对S2产率的影响进行了如下研究。 ① 其他条件相同时，相同时间内，S2产率随温度的变化如图1所示。由图1可见， 随着温度升高，S2产率先增大后减小，原因是 。 ② 其他条件相同时，相同时间内，S2产率随n(O2)/n(H2S)值的变化如图2所示。 n(O2)/n(H2S)值过高不利于提高S2产率，可能的原因是 。 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 140 160 180 200 220 240 260 280 n(O2)/n(H2S) 100 95 90 85 80 75 70 65 60 温度/℃ 94.8 94.4 94.0 93.6 93.2 图1 图2 5.（2分）已知：N2(g) + 3H2(g) == 2NH3(g) ΔH =–92.4 kJ/mol。若断裂 1 mol H—H、1 mol N—H需要吸收的能量分别为436 kJ、391 kJ，则断裂1 mol N≡N需要吸收的能量为_________。 6.（2分）火箭发射时可以用肼（N2H4，液态）作燃料，NO2作氧化剂，二者反应生成N2和水蒸气。已知： ① N2(g) + 2O2(g) == 2NO2(g) ΔH1 = + 66.4 kJ/mol ② N2H4(l) + O2(g) == N2(g) + 2H2O(g) ΔH2 =–534 kJ/mol 请写出N2H4(1)与NO2反应的热化学方程式__________________________________。 7.（4分）在标准状况下，1.68 L仅由C、H两种元素组成的某气体质量为1.2 g，在25℃和101 kPa下完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时，放出66.77 kJ的热量。 （1）该气体的分子式为 。 （2）表示该气体燃烧热的热化学方程式为 。 8.（4分）反应2HI(g) H2(g) + I2(g) ΔH＞0经过以下两步基元反应完成： ⅰ．2HI(g) == H2(g) + 2I(g) H1 ⅱ．2I(g) == I2(g) H2 （1）H1______ 0，H2______ 0，（填“>”或“<”） （2）在右侧方框内画出2HI(g) H2(g) + I2(g) 反应的“能量-过程”图，并体现出两个基元反应。 9.（8分）实验小组用以下两种方法测定某盐酸的浓度。分别取20.00 mL待测盐酸进行实验。 方法一：用0.1000 mol·L−1 NaOH标准溶液滴定H+。 （1）以________为指示剂，滴定终点的现象是____________________________________。 （2）若消耗标准液V1 mL，则盐酸浓度为______________________________。 方法二：以K2CrO4为指示剂，用0.100 0 mol·L−1AgNO3标准溶液滴定Cl− 。 已知：Ag2CrO4为砖红色沉淀，25 ℃时Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10−12、Ksp(AgCl)＝1.8×10−10 （3）滴定终点的现象是_____________________________________________________。 （4）已知V1= 20.00mL，计算待测液中c(CrO4-)为_________________合适。 10.（5分）小组进行如下实验。 （1）结合化学用语解释①溶液变红的原因_________________________________________________ ___________________________________________________________________ （2）对比①③溶液颜色，_______颜色更深，结合化学用语解释___________________________ _______________________________________________________________________________________ 11.（19分）实验小组用石墨电极电解25%的CuCl2溶液，实验现象如下表。 实验装置 实验现象 通电前：溶液呈绿色，显酸性； 通电后：a极析出红色固体，电极附近的液体变为棕黑色；b极产生有刺激性气味的气体，电极附近的溶液酸性增强。 已知：Cu + Cu2+ + 2Cl－ == 2CuCl↓（白色）；Cu(NH3)2+为无色，Cu(NH3)42+为蓝色 （1）a极析出红色固体的反应式_____________________________________。 （2）分析电解后b极附近溶液酸性增强的原因。 ① 甲同学认为是H2O在阳极放电造成的。通过检验电解产物不存在________________（填化学式），证实甲同学观点不成立。 ② 乙同学认为是Cl−在阳极放电造成的，产生Cl2后发生反应：____________________________导致溶液显酸性。实验证实乙同学的观点正确，所选试剂及现象是________________________________________。 可选试剂：AgNO3溶液、品红溶液、Mg条 （3）探究棕黑色物质的成分。查阅资料后提出假设： I．电解析出铜的速率快，形成黑色的纳米铜 II．发生反应：Cu2+ + Cu+ + 4Cl− + H2O [Cu(II)Cu(I)Cl4(H2O)]−（棕黑色） 取棕黑色液体进行以下实验： ① 无色溶液放置一段时间后变蓝的原因是_________________________________（用离子方程式表示）。 ② 实验证实了棕黑色物质中含有[Cu(II)Cu(I)Cl4(H2O)]−。分析棕黑色液体加水产生白色沉淀的可能原因（写出两点）：_______________________________ _______________________________________________________。 ③ 丙同学根据“浅红棕色气体”的现象，判断棕黑色物质中含有纳米铜。丙同学的分析是否合理，请说明理由________________________________________ _________________________________________________________。 （高二化学 第2页 共6页） （高二化学 第1页 共6页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京市第八十中学2024-2025学年第一学期年级统练 高二化学 参考答案2024年12月18日 1.（11分） 2.（13分） 3.（11分） （1）①负极（1分） ；② NiOOH ＋ e－ ＋ H2O Ni(OH)2 ＋ OH－ （2）变大 （3）阳极（1分） （4）甲池（1分） ；H2O在阳极发生反应：2H2O ― 4e－ O2↑ ＋ 4H+，c(H＋)增大，SO2－ 4通过阴离子交换膜进入甲池 （5）558 4.（11分）c(S2)c2(H2) c2(H2S) （1）K＝ （1分） （2）变大（1分） （3）增大（1分）c(S2)c2(H2) c2(H2S) 等压条件下充入Ar，c(S2)、c(H2)、c(H2S)等比例减小， ＜K，平衡正向移动，H2S转化率增大 （4）314 （5）①温度低于200℃时，速率是影响硫产率的主要因素，因此，随着温度升高，反应2H2S(g)＋O2(g) S2(g)＋2H2O(g)速率增大，硫产率升高；温度高于200℃后，平衡是影响硫产率的主要因素，上述反应为放热反应，随着温度升高，平衡逆向移动，硫产率下降 ② n(O2)/n(H2S)过高，更多H2S发生副反应转化为SO2（或S2与O2反应生成SO2），导致硫产率下降 5.（2分）945.6 kJ 6.（2分）2N2H4(l) + 2NO2(g) === 3N2 (g) + 4H2O(g) ΔH=−1134.4 kJ/mol 7.（4分）（1）CH4 （2）CH4 (g) + 2O2 (g) === CO2 (g) + 2H2O(l)   ΔH=−890.27 kJ/mol 8.（4分） （1）> ，< （2）如右图所示 9.（8分） （1）酚酞；当滴入最后一滴NaOH标准液，溶液由无色变为红色，且半分钟内不褪色 （2） （3）当滴入最后一滴AgNO3标准液，溶液中产生砖红色沉淀，且半分钟内沉淀不消失 （4） 10.（5分） （1），溶解产生的OH-使溶液呈碱性，酚酞变红。 （2）③颜色更深。 原因：加入盐酸时Mg(OH)2溶解，放置后Mg2+水解使溶液中OH-浓度比①中更高，红色更深。 11.（19分） （1）Cu2+ + 2e− == Cu （2）① O2 ② Cl2 + H2O HCl + HclO 品红溶液，品红褪色 （3） ① 4Cu(NH3)2+ + O2 + 8NH3·H2O == 4Cu(NH3)42+ + 4OH− + 6H2O ② 加水，Q＞K，平衡Cu2+ + Cu+ + 4Cl− + H2O [Cu(II)Cu(I)Cl4(H2O)]−向逆反应方向移动。产生CuCl沉淀原因一：c(Cu+)·c(Cl−)＞Ksp(CuCl)；原因二：c(Cu2+)与c(Cl−)增大，发生反应Cu + Cu2+ + 2Cl－ == 2CuCl↓，产生CuCl沉淀。 ③ 不合理，因为棕黑色物质中含有[Cu(II)Cu(I)Cl4(H2O)]−，其中含+1价Cu，具有还原性，也可与浓硝酸反应产生“浅红棕色气体”的现象。 学科网（北京）股份有限公司 $