北京市石景山区2020-2021学年高二上学期期末调研化学试题

试卷更新日期：2022-02-21 类型：期末考试

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一、单选题

1. 下列说法错误的是（）

A、化学反应中的能量变化是以物质变化为基础的 B、化学反应既遵守质量守恒定律，也遵守能量守恒定律 C、化学能与电能的直接转化需要通过氧化还原反应在一定的装置中才能实现 D、原电池是将电能转化为化学能的装置，电解池是将化学能转化为电能的装置

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2. 在密闭容器里，A与B反应生成C，其反应速率分别用v_A、v_B、v_C表示，已知2v_B=3v_A、3v_C=2v_B ，则此反应可表示为（　　）

A、2A+3B=2C B、A+3B=2C C、3A+B=2C D、A+B=C

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3. 下列叙述错误的是（）

A、生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱 B、用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈 C、在铁制品上镀铜时，镀件为阳极，铜盐溶液为电镀液 D、铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀

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4. 已知：2SO₂(g) + O₂(g)⇌2SO₃(g) ΔH，不同条件下反应过程能量变化如图所示。下列说法中正确的是（）

A、反应的ΔH>0 B、过程b使用了催化剂 C、使用催化剂可以提高SO₂的平衡转化率 D、过程b发生两步反应，第一步为放热反应

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5. 下列应用与盐类水解无关的是（）

A、纯碱溶液去油污 B、明矾做净水剂 C、用氯化铁溶液制氢氧化铁胶体 D、用Na₂S做沉淀剂，除去溶液中的Cu²⁺

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6. 下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是（）

A、 B、 C、 D、

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7. 下列说法中错误的是（）

A、对有气体参加的化学反应，减小容器体积、体系压强增大，可使单位体积内活化分子数增加，因而反应速率增大 B、活化分子之间发生的碰撞一定为有效碰撞 C、升高温度，一般可使活化分子的百分数增大，因而反应速率增大 D、加入适宜的催化剂，可使活化分子的百分数大大增加，从而增大化学反应的速率

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8. 在一定温度下，10mL0.40mol/L H₂O₂发生催化分解。不同时刻测定生成O₂的体积（已折算为标准状况）如下表。
t/min
0
2
4
6
8
10
V(O₂)/mL
0.0
9.9
17.2
22.4
26.5
29.9
下列叙述错误的是（溶液体积变化忽略不计）（）

A、0~6min的平均反应速率：v（H₂O₂） $\approx$ $3.3 \times 1 0^{- 2}$ mol/(L·min) B、6~10min的平均反应速率：v（H₂O₂）＜ $3.3 \times 1 0^{- 2}$ mol/(L·min) C、反应至6min时，c（H₂O₂）=0.3mol/L D、反应至6min时，H₂O₂分解了50%

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9. 为了除去MgCl₂酸性溶液中的Fe³⁺,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂过滤后，再加入适量的盐酸，这种试剂是（）

A、NH₃·H₂O B、NaOH C、Na₂CO₃ D、MgCO₃

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10. 下列说法中正确的是（）

A、 $100 ℃$ 时 $K_{w}$ 为 $10^{- 12}$ ， $p H = 6$ 的纯水呈酸性 B、将 $1 mL 1 \times 10^{- 6} mol \cdot L^{- 1}$ 的稀盐酸稀释至 $1000 m L$ ，所得溶液的 $p H$ 为9 C、常温下当水电离的 $c (H^{+})$ 为 $1 \times 10^{- 13} mol \cdot L^{- 1}$ 时，此溶液的 $p H$ 可能为1或13 D、将 $p H = 2$ 的盐酸与醋酸各 $1 m L$ 分别稀释至 $100 m L$ ，所得醋酸溶液的 $p H$ 更大

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11. 下列实验或事实不能证明醋酸是弱酸的是（）

A、常温下，醋酸钠溶液pH>7 B、常温下，醋酸溶液pH<7 C、常温下，0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的醋酸，盐酸导电能力强 D、常温下，0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的醋酸，盐酸pH小

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12. 在常温下，CH₃COOH溶液和NaOH溶液充分反应后所得溶液的pH=7，下列关于所得溶液的叙述中错误的是（）

A、溶液中，c(Na⁺)+c(H⁺) = c(CH₃COO^-)+ c(OH^-) B、溶液中，c(H⁺) = c(OH^-) C、溶液中，c(Na⁺) = c(CH₃COO^-) D、溶液中，c(Na⁺) > c(CH₃COO^-)+ c(CH₃COOH)

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13. 贮备电池具有下列特点：日常将电池的一种组成部分(如电解质溶液)与其他部分隔离备用；使用时电池可迅速被激活并提供足量电能。贮备电池主要用于应急救援和武器系统等。Mg-AgCl电池是一种可被海水激活的贮备电池。下列叙述中错误的是（）

A、正极反应式为Ag⁺+e^-= Ag B、负极反应式为Mg-2e^-= Mg²⁺ C、电池放电时Cl^-由正极向负极迁移 D、负极会发生副反应：Mg + 2H₂O = Mg(OH)₂+ H₂↑

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14. 室温下，有 ①Na₂CO₃溶液 ②CH₃COONa溶液 ③NaOH溶液各25mL，物质的量浓度均为0.1mol/L，下列说法错误的是（）

A、3种溶液pH的大小顺序是 ③>①>② B、若将3种溶液稀释相同倍数，pH变化最大的是③ C、若分别加入25mL0.1mol·L^-1盐酸后，pH最大的是① D、若3种溶液的pH均为9，则物质的量浓度的大小顺序是③>①>②

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二、填空题

15. 某课外小组利用原电池原理驱动某简易小车(用电动机表示)。

(1)、初步设计的实验装置示意图如图1所示，CuSO₄溶液在图1所示装置中的作用是(答两点)。
实验发现：该装置不能驱动小车。

(2)、该小组同学提出假设：
可能是氧化反应和还原反应没有完全隔开，降低了能量利用率，为进一步提高能量利用率，该小组同学在原有反应的基础上将氧化反应与还原反应隔开进行，优化的实验装置示意图如图2所示，图2中A溶液和B溶液分别是和，盐桥属于(填“电子导体”或“离子导体”)，盐桥中的Cl^-移向溶液(填“A”或“B”)。为降低电池自重，该小组用阳离子交换膜代替盐桥，实验装置示意图如图3所示。

(3)、利用改进后的实验装置示意图3，仍不能驱动小车，该小组同学再次提出假设：
可能是电压不够；可能是电流不够；可能是电压和电流都不够；
实验发现：1.5V的干电池能驱动小车，其电流为750μA；
实验装置示意图3的最大电压为1.0V，最大电流为200μA
该小组从电极材料、电极反应、离子导体等角度对装置做进一步优化，请补全优化后的实验装置示意图4，并在图中标明阳离子的流向。

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16. 电转甲烷储能技术是通过电解反应将水分解成氧气和氢气，然后将氢气和CO₂反应合成甲烷，以化学能形式存储和输运电能的储能技术(如下图所示)。

(1)、水是一种极弱的电解质，电解水制氢环节可以加入增强水的导电性。

(2)、0.1Mpa，n(H₂)：n(CO₂)=4时，CO₂加氢甲烷化各产物平衡含量随温度的变化见下图，主要副反应为：CO₂(g)+H₂(g)⇌H₂O(g)+CO(g)∆H=+41.2kJ/mol
从上图可知，CO₂加氢甲烷化反应：4H₂(g)+CO₂(g)⇌CH₄(g)+2H₂O(g)∆H<0，请从平衡常数角度解释CO₂加氢甲烷化反应是放热反应的原因。

(3)、甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH₄和O₂ ，电解质溶液为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行电解饱和NaCl溶液的实验，如下图所示。回答下列问题。
①甲烷燃料电池工作时，其负极的电极反应式为。
②闭合开关K后，a、b电极上均有气体产生，其中b电极上得到的是，电解NaCl溶液的总反应方程式为。
③若每个电池甲烷通入量为1L(标准状况)，同时同流速且完全反应，则理论上最多能产生氯气的体积为L(标准状况)。

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17. 工业上，一氧化碳是一碳化学的基础，可用于物质的合成与纯化等。

(1)、二氧化碳和木炭还原法是工业制备CO的方法之一，利用下图关系计算：C(石墨)+CO₂(g)=2CO(g)ΔH=。

(2)、羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫和真菌的危害，一氧化碳可用于羰基硫的合成。在容积不变的密闭容器中，使CO和H₂S发生下列反应并达到平衡：CO(g)+H₂S(g) $⇌$ COS(g)+H₂(g)ΔH<0；
①若反应前CO物质的量为10mol，达到平衡时CO的物质的量为8mol，且化学平衡常数为0.1，下列说法正确的是(填字母)。
a．通入CO后，正反应速率逐渐增大
b．反应前H₂S物质的量为7mol
c．达到平衡时CO的转化率为80%
②画出在不同温度下达到化学平衡时，H₂S的转化率随温度变化图。
③在某温度下，向1L的密闭容器中通入10molCO和10molH₂S，平衡时测得CO的转化率为40%，则该温度下反应的平衡常数为。

(3)、羰化冶金工艺是气化冶金技术的重要分支，其原理是利用Ⅷ族过渡金属与一氧化碳反应，生成易挥发的碳基化合物进行分离提取金属的一种方法。以某镍合金为原料的羰基工艺流程如下图所示：(已知Cu、Au位于ⅠB族)
“热交换”步骤涉及的反应有：
Ⅰ．Ni(s)+4CO(g) $⇌$ Ni(CO)₄(g)
Ⅱ．Fe(s)+5CO(g) $⇌$ Fe(CO)₅(g)
Ⅲ.14CO+Ni₃S₂ $⇌$ 3Ni(CO)₄+2COS
Ⅳ.2COS+4Cu=2CO+2Cu₂S
①温度不变时提高反应Ⅰ中Ni(CO)₄的产率，可采取的措施(答一条即可)。
②Ni(CO)₄的沸点为：43℃，其分解温度也只有60℃，Fe(CO)₅的沸点为：106℃，精馏的温度应控制在℃。
③实际生产中要调整合成原料中铜元素与硫元素的重量比为。

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18. 某课外小组进一步研究电解原理，实验记录如下：

实验Ⅰ：探究电解质溶液中电极材料(Fe)是否参与放电

如右图1所示进行实验，两极均为石墨，溶液为煮沸过的饱和NaCl溶液，滴加2-3滴酚酞，U形管底部放一个铁钉，电解一段时间，a、b、d处均有气体生成，b处和d处变红。

(1)、结合实验现象回答下列问题

①结合电极反应解释b处酚酞变红的原因。

②写出c处的电极反应。

实验发现：电解质溶液中的铁钉参与放电

实验Ⅱ：探究电压对电极反应的影响

某同学使用石墨电极，在不同电压(x)下电解pH=1的0.1mol/LFeCl₂溶液，实验记录如下(a、b、c代表电压值，a>c>b)：

序号	电压/V	阳极现象	检验阳极产物
ⅰ	x≥a	电极附近出现黄色，有气泡产生	有Fe³⁺、有Cl₂
ⅱ	a>x≥b	电极附近出现黄色，无气泡产生	有Fe³⁺、无Cl₂
ⅲ	b>x>0	无明显现象	无Fe³⁺、无Cl₂

(2)、ⅰ中，Fe³⁺产生的原因可能是Cl^-在阳极放电，生成的Cl₂将Fe²⁺氧化，写出Cl^-在阳极放电的电极反应。

(3)、由ⅱ推测，Fe³⁺产生的原因还可能是Fe²⁺在阳极放电，原因是Fe²⁺具有性(填“氧化”或“还原”)。

(4)、ⅱ中虽未检测出Cl₂ ，但Cl^-在阳极是否放电仍需进一步验证，电解pH=1的NaCl溶液做对照实验，记录如下：

序号	电压/V	阳极现象	检验阳极产物
ⅳ	a>x≥c	无明显现象	有Cl₂
ⅴ	c>x≥b	无明显现象	无Cl₂

①NaCl溶液的浓度是mol/L。

②ⅳ中检测Cl₂的实验方法是：取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉碘化钾试纸上，试纸证明生成氯气，否则无氯气生成。

③与ⅱ相比，可以得出以下结论：pH=1的0.1mol/LFeCl₂溶液，电压≧cV时，Cl^-才能在阳极放电产生Cl₂；pH=1的0.1mol/LFeCl₂溶液，电压c>x≥bV时，阳极的电极反应为。

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19. 为探究锌和FeCl₃溶液的反应，室温下某小组同学进行了如下实验。

(1)、配置1000mL1mol/L的FeCl₃溶液，pH约为0.70，即c(H⁺)=0.2mol·L⁻¹。
①从反应条件考虑，影响FeCl₃水解平衡的因素有(答两点)。
②取10mL1mol/L的FeCl₃溶液加水稀释，盐的水解程度(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(2)、小组同学利用上述FeCl₃溶液探究其与锌粉的反应。
向500mLFeCl₃溶液中加入65g锌粉，实现现象记录如下：
i．实验前期，溶液的pH逐渐增大，锌粉表面未发现气泡；
ⅱ．随着反应的进行，观察到瓶底产生红褐色沉淀，同时出现少量气泡；
ⅲ.15分钟后溶液中产生大量气泡；
ⅳ．……
①经实验确认“实验前期”溶液中有Fe²⁺生成，确认有Fe²⁺的实验操作和现象是，结合平衡移动原理解释：实验前期溶液pH增大的原因。
②查阅资料发现：Fe(OH)₃常温下的溶度积常数为2.8 $\times$ 10^—39 ，请写出Fe(OH)₃的沉淀溶解平衡表达式，试从K_sp-Q关系角度结合具体数值分析反应开始c(H⁺)=0.2mol·L⁻¹时，没有出现红褐色沉淀的原因。
③结合离子方程式解释反应过程中气泡变化的原因。

(3)、锌和FeCl₃溶液反应后溶液中Cl^-浓度的测定。
用cmol·L^-1AgNO₃标准溶液滴定反应后溶液中的Cl^- ，采用K₂CrO₄为指示剂，利用Ag⁺与CrO $4_{2 -}$ 生成砖红色沉淀指示滴定终点，实现操作如下：
i．以醋酸纤维滤膜过滤掉水样中的悬浮物，调节水样pH在6.5～10.5；
ⅱ．取10.00mL水样，加入K₂CrO₄溶液作指示剂，用AgNO₃标准溶液滴定至终点，消耗AgNO₃溶液VmL。
①滴定时，AgNO₃标准溶液应加到(填玻璃仪器名称)中。
②锌和FeCl₃溶液反应后溶液中Cl^-浓度为(用含c的代数式表示)mol·L^-1
③已知：Cr₂O $7_{2 -}$ (黄色)+H₂O⇌2H⁺+2CrO $4_{2 -}$ (橙色)，解释滴定时调节水样pH在6.5～10.5的原因。

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t/min	0	2	4	6	8	10
V(O₂)/mL	0.0	9.9	17.2	22.4	26.5	29.9