北京市丰台区2022-2023高二上学期期中考试化学（B卷）试题

试卷更新日期：2022-11-22 类型：期中考试

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一、单选题

1. 下列装置或过程能实现化学能转化为电能的是（）
A．银锌纽扣电池
B．冶炼金属钠
C．太阳能电池
D．天然气燃烧

A、A B、B C、C D、D

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2. 由氢气和氧气反应生成 $18 g$ 水蒸气放出 $241.8 k J$ 的热量，则反应： $2 H_{2} (g) + O_{2} (g) = 2 H_{2} O (g)$ 的 $Δ H$ 为（）

A、 $- 483.6 k J \cdot m o l^{- 1}$ B、 $- 241.8 k J \cdot m o l^{- 1}$ C、 $+ 483.6 k J \cdot m o l^{- 1}$ D、 $+ 241.8 k J \cdot m o l^{- 1}$

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3. 如图所示是两种常见的化学电源示意图，下列说法错误的是（）

A、甲电池属于一次电池 B、甲电池放电时，电子从锌简经外电路到石墨电极 C、乙电池的负极反应式为 $P b - 2 e^{-} = P b^{2 +}$ D、乙电池充电时将电能转化为化学能

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4. 如图为以 $P t$ 为电极的氢氧燃料电池的工作原理示意图，稀 $H_{2} S O_{4}$ 为电解质溶液。下列有关说法错误的是（）

A、b电极为电池的正极 B、a极的电极反应式： $H_{2} - 2 e^{-} = 2 H^{+}$ C、电池工作一段时间后，装置中 $c (H_{2} S O_{4})$ 增大 D、若将 $H_{2}$ 改为等物质的量的 $C H_{4}$ ，消耗 $O_{2}$ 的用量增多

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5. 在298K、100kPa时，已知：
2H₂O（g）=2H₂（g）+O₂（g） △H₁

H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g） △H₂

2Cl₂（g）+2H₂O（g）=4HCl（g）+O₂（g） △H₃

则△H₃与△H₁和△H₂间的关系正确的是：（）

A、△H₃=△H₁+2△H₂ B、△H₃=△H₁+△H₂ C、△H₃=△H₁-2△H₂ D、△H₃=△H₁-△H₂

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6. P₄(白磷，s)⇌4P(红磷，s) ΔH＝-17kJ·mol^－1 ，根据以上热化学方程式，下列推论正确的是（）

A、正反应是一个吸热反应 B、白磷比红磷稳定 C、当1mol白磷完全转变成红磷时放出17kJ热量 D、当4g红磷转变成白磷时吸收17kJ热量

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7. 锌铜原电池装置如图，下列说法错误的是（）

A、锌电极上发生氧化反应 B、盐桥中的K⁺移向ZnSO₄溶液 C、电子从锌片经电流计流向铜片 D、铜电极上发生反应：Cu²⁺+2e⁻=Cu

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8. 已知反应CO(g)+Cl₂(g) $⇌_{}^{}$ COCl₂(g)，反应过程中能量的变化如图所示，下列有关该反应的ΔH、ΔS的说法中正确的是（）

A、ΔH＜0 ΔS＜0 B、ΔH＞0 ΔS＜0 C、ΔH＜0 ΔS＞0 D、ΔH＞0 ΔS＞0

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9. 在一定温度下的恒容密闭容器中发生反应： $2 S O_{2} (g) + O_{2} (g) ⇌_{}^{} 2 S O_{3} (g)$ ，下列证据能说明反应一定达到化学平衡状态的是（）

A、单位时间内消耗 $2 n m o l S O_{2}$ ，同时生成 $2 n m o l S O_{3}$ B、体系内物质的总质量保持不变 C、 $S O_{2} 、 O_{2} 、 S O_{3}$ 同时在容器中存在 D、 $Q = K$

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10. 下列铁制品防护的装置或方法中，错误的是（）
A．外加电流
B．牺牲阳极
C．表面镀铜
D．制成不锈钢

A、A B、B C、C D、D

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11. 对已达到化学平衡的反应 $2 X (g) + Y (g) ⇌_{}^{} 2 Z (g)$ ，当其他条件不变时，减小压强时，对反应产生的影响是（）

A、K值增大，平衡向正反应方向移动 B、K值减小，平衡向逆反应方向移动 C、K值不变，平衡向逆反应方向移动 D、K值不变，平衡向正反应方向移动

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12. 如图是一种应用广泛的锂电池， $L i P F_{6}$ 是电解质， $S O {(C H_{3})}_{2}$ 是溶剂，反应原理是 $4 L i + F e S_{2} = F e + 2 L i_{2} S$ 。下列说法错误的是（）

A、该装置将化学能转化为电能 B、电子移动方向是由a极流向b极 C、不可以用水代替 $S O {(C H_{3})}_{2}$ 作溶剂 D、b极反应式是 $F e S_{2} + 4 L i^{+} - 4 e^{-} = F e + 2 L i_{2} S$

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13. 在恒容密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的 $C O$ 气体，一定条件下发生反应： $N i (s) + 4 C O (g) ⇌_{}^{} N i (C O)_{4} (g)$ ，已知该反应平衡常数与温度的关系如表：
温度/ $℃$
25
80
230
平衡常数/ $m o l^{- 3} \cdot L^{3}$
$5 \times 1 0^{4}$
2
$1.9 \times 1 0^{- 5}$
下列说法错误的是（）

A、上述生成 $N i (C O)_{4} (g)$ 的反应为放热反应 B、升高温度， $C O$ 的平衡转化率减小 C、 $25 ℃$ 时，反应 $N i (C O)_{4} (g) ⇌_{}^{} N i (s) + 4 C O (g)$ 的平衡常数为 $2 \times 1 0^{- 5} m o l \cdot L^{- 3}$ D、 $80 ℃$ 时，测得 $c (C O) = 5 m o l \cdot L^{- 1} ， c [N i (C O)_{4}] = 1 m o l \cdot L^{- 1}$ ，则反应达到平衡状态

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二、多选题

14. 利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法，已知 $C O (g) + 2 H_{2} (g) ⇌_{}^{} C H_{3} O H (g)$ 反应过程中焓的变化情况如图所示。下列判断正确的是（）

A、该反应的 $Δ H = - 91 k J \cdot m o l^{- 1}$ B、 $1 m o l C O (g)$ 和 $2 m o l H_{2} (g)$ 的总能量小于 $1 m o l C H_{3} O H (g)$ 的能量 C、反应 $C H_{3} O H (g) ⇌_{}^{} C O (g) + 2 H_{2} (g)$ 的 $Δ H > 0$ D、其他条件相同时，如果该反应生成液态 $C H_{3} O H$ ，反应放出的能量减少

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三、填空题

15. 研究大气中含氮化合物、含硫化合物的转化具有重要意义。

(1)、汽车发动机工作时会引发 $N_{2}$ 和 $O_{2}$ 反应，其能量变化示意图如下(常温常压下测定)：
写出该反应的热化学方程式：。

(2)、土壤中的微生物可将大气中的 $H_{2} S$ 经两步反应氧化成 $S O_{4}^{2 -}$ ，两步反应的能量变化如图所示：
①第一步反应为反应(填“放热”或“吸热”)，原因是。
②写出第二步反应的热化学方程式。
③结合两步反应过程， $1 m o l H_{2} S (g)$ 全部氧化成 $S O_{4}^{2 -} (a q)$ 时的 $Δ H =$ 。

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16. 合成氨对人类的生存和发展有着重要意义，1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮。

(1)、反应 $N_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌_{}^{} 2 N H_{3} (g) Δ H < 0$ 的化学平衡常数表达式为。

(2)、请结合下列数据分析，工业上选用氮气与氢气反应固氮，而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是。
序号
化学反应
$K (298 K)$ 的数值
①
$N_{2} (g) + O_{2} (g) ⇌_{}^{} 2 N O (g)$
$5 \times 1 0^{- 31}$
②
$N_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌_{}^{} 2 N H_{3} (g)$
$4.1 \times 1 0^{6}$

(3)、如图是合成氨反应平衡混合气中 $N H_{3}$ 的体积分数随温度或压强变化的曲线，图中 $L (L_{1} 、 L_{2})$ 、X分别代表温度或压强。其中X代表的是(填“温度”或“压强”)； $L_{1}$ $L_{2}$ (填“>”“<”或“=”)原因是。

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四、综合题

17. 电解原理有广泛的应用。

(1)、如图所示，X、Y是惰性电极，a是饱和 $N a C l$ 溶液，实验开始时，在电极两侧各滴入几滴酚酞。
①X极电极反应式是。X极附近观察到的现象是。
②检验Y电极产物的方法是。

(2)、若用如图所示装置进行粗铜的精炼，a是 $C u S O_{4}$ 溶液。Y电极的材料是， X极电极反应式是。

(3)、二氧化氯( $C l O_{2}$ )是一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。如图是目前已开发出用电解法制取 $C l O_{2}$ 的新工艺。
①阳极产生 $C l O_{2}$ 的电极反应式是。
②当阴极产生标准状况下 $112 m L$ 气体时，通过阳离子交换膜的离子的物质的量为。

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18. 氢能是一种极具发展潜力的清洁能源， $C H_{4} - H_{2} O$ 催化重整是目前大规模制取氢气的重要方法。

(1)、 $C H_{4} - H_{2} O$ 催化重整：
反应I： $C H_{4} (g) + H_{2} O (g) ⇌_{}^{} C O (g) + 3 H_{2} (g) Δ H_{1} = + 210 k J \cdot m o l^{- 1}$
反应II： $C O (g) + H_{2} O (g) ⇌_{}^{} C O_{2} (g) + H_{2} (g) Δ H_{2} = - 41 k J \cdot m o l^{- 1}$
①提高 $C H_{4}$ 平衡转化率的条件是。
a.增大压强 b.加入催化剂 c.增大水蒸气浓度
② $C H_{4}$ 、 $H_{2} O$ 催化重整生成 $C O_{2}$ 、 $H_{2}$ 的热化学方程式是。
③已知 $800 ℃$ 时，反应的平衡常数 $K = 1$ 。该温度下在 $1 L$ 密闭容器中，将 $2.0 m o l C O$ 与 $8.0 m o l H_{2} O$ 混合加热到反应发生，达到平衡时 $C O$ 的浓度为， $H_{2} O$ 的转化率为。

(2)、实验发现，其他条件不变，相同时间内，向催化重整体系中投入一定量的 $C a O$ 可以明显提高 $H_{2}$ 的百分含量。做对比实验，结果如下图所示：
投入 $C a O$ 时， $H_{2}$ 百分含量增大的原因是：。

(3)、反应中催化剂活性会因积炭反应而降低，相关数据如下表：
反应
I
II
$C H_{4} (g) ⇌_{消炭}^{积炭} C (s) + 2 H_{2} (g)$
$2 C O (g) ⇌_{消炭}^{积炭} C (s) + C O_{2} (g)$
$Δ H (k J \cdot m o l^{- 1})$
$+ 75$
-173
①研究发现，如果反应I不发生积炭过程，则反应II也不会发生积炭过程。因此，若保持催化剂的活性，可适当采取降温的方法，请结合表中数据解释原因。
②如果均发生了I、II的积炭反应，通入过量水蒸气能有效清除积炭，反应的化学方程式是。

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19. 利用电化学方法可以将 $C O_{2}$ 有效地转化为 $H C O O^{-}$ (其中C元素的化合价为 $+ 2$ 价)，装置如图1所示。

(1)、在该装置中，左侧 $P t$ 电极为(填“阴极”或“阳极”)。

(2)、装置工作时，阴极除有 $H C O O^{-}$ 生成外，还可能生成副产物降低电解效率。
已知：电解效率 $= \frac{一段时间内生成目标产物转移电子数}{一段时间内电解池转移电子总数}$
①副产物可能是(写出一种即可)。
②标准状况下，当阳极生成氧气体积为 $224 m L$ 时，测得整个阴极区内的 $c (H C O O^{-}) = 0.017 m o l / L$ ，电解效率为(忽略电解前后溶液的体积变化)。

(3)、研究表明，溶液 $p H$ 会影响 $C O_{2}$ 转化为 $H C O O^{-}$ 的效率。如图2是 $C O_{2}$ (以 $H_{2} C O_{3}$ 计)在水溶液中各种存在形式的物质的量分数 $δ$ 随 $p H$ 变化的情况。
① $p H > 12$ 时， $C O_{2}$ 几乎未转化为 $H C O O^{-}$ ，此时 $C O_{2}$ 在溶液中的主要存在形式为。
② $p H = 8.5$ 时， $C O_{2}$ 的转化效率较高，溶液中相应的电极反应式为。

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A．银锌纽扣电池	B．冶炼金属钠	C．太阳能电池	D．天然气燃烧


A．外加电流	B．牺牲阳极	C．表面镀铜	D．制成不锈钢

温度/ $℃$	25	80	230
平衡常数/ $m o l^{- 3} \cdot L^{3}$	$5 \times 1 0^{4}$	2	$1.9 \times 1 0^{- 5}$

序号	化学反应	$K (298 K)$ 的数值
①	$N_{2} (g) + O_{2} (g) ⇌_{}^{} 2 N O (g)$	$5 \times 1 0^{- 31}$
②	$N_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌_{}^{} 2 N H_{3} (g)$	$4.1 \times 1 0^{6}$

反应	I	II
反应	$C H_{4} (g) ⇌_{消炭}^{积炭} C (s) + 2 H_{2} (g)$	$2 C O (g) ⇌_{消炭}^{积炭} C (s) + C O_{2} (g)$
$Δ H (k J \cdot m o l^{- 1})$	$+ 75$	-173