北京海淀区2022-2023学年高二上学期期末考试化学试题

试卷更新日期：2023-02-06 类型：期末考试

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一、单选题

1. 下列对生产生活中事实的解释错误的是

选项	事实	解释
A	合成氨选择铁触媒做催化剂	铁触媒能提高反应的活化能
B	用醋酸能除去水垢中的 $C a C O_{3}$	醋酸的酸性强于碳酸
C	用 $A l_{2} {(S O_{4})}_{3}$ 净化天然水	$A l^{3 +}$ 和天然水中的水解相互促进，生成 $A l {(O H)}_{3}$ 胶体，吸附水中悬浮物，加速其沉降
D	用 $B a S O_{4}$ 作内服造影剂	胃液中的 $H^{+}$ 对 $B a S O_{4}$ 的沉淀溶解平衡基本没有影响， $B a^{2 +}$ 可以保持在安全浓度范围内

A、A B、B C、C D、D

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2. 下列说法正确的是

A、放热反应一定是自发反应 B、熵增的反应不一定是自发反应 C、固体溶解一定是熵减小的过程 D、非自发反应在任何条件下都不能发生

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3. 用90%的普通汽油与10%的燃料乙醇调和成乙醇汽油，可节省石油资源。已知乙醇的摩尔燃烧焓为 $- 1366.8 k J \cdot m o l^{- 1}$ ，下列表示乙醇燃烧反应的热化学方程式正确的是

A、 $C_{2} H_{5} O H (l) + 3 O_{2} (g) = 2 C O_{2} (g) + 3 H_{2} O (l)$ $Δ H = - 1366.8 k J \cdot m o l^{- 1}$ B、 $C_{2} H_{5} O H (l) + 3 O_{2} (g) = 2 C O_{2} (g) + 3 H_{2} O (g)$ $Δ H = - 1366.8 k J \cdot m o l^{- 1}$ C、 $C_{2} H_{5} O H (l) + 2 O_{2} (g) = 2 C O (g) + 3 H_{2} O (l)$ $Δ H = - 1366.8 k J \cdot m o l^{- 1}$ D、 $C_{2} H_{5} O H + 3 O_{2} = 2 C O_{2} + 3 H_{2} O$ $Δ H = - 1366.8 k J \cdot m o l^{- 1}$

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4. 下列“铁钉镀铜”实验装置设计正确的是

A、 B、 C、 D、

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5. 反应 $A_{2} (g) + B_{2} (g) = 2 A B (g)$ 的能量变化示意图如图所示。下列说法正确的是

A、1mol $A_{2} (g)$ 和1mol $B_{2} (g)$ 的内能之和为akJ B、该反应每生成2个AB分子，吸收能量 $(a - b) k J$ C、该反应每生成1molAB，放出能量bkJ D、反应 $A_{2} (g) + B_{2} (s) = 2 A B (g)$ $Δ H = x k J \cdot m o l^{- 1}$ ，则 $x > (a - b)$

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6. 体积恒定的密闭容器中发生反应： $2 N O (g) + 2 C O (g) ⇌ N_{2} (g) + 2 C O_{2} (g)$ $Δ H < 0$ ，其他条件不变时，下列说法正确的是

A、升高温度可使平衡正向移动 B、增大压强可使化学平衡常数增大 C、移走 $C O_{2}$ 可提高CO的平衡转化率 D、使用催化剂可提高NO的平衡转化率

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7. 下列实验中，对现象的解释错误的是

选项	A	B	C	D
装置及操作	向右轻轻推动活塞压缩体积		分别测定20℃和80℃蒸馏水的电导率
现象	气体红棕色先变深再变浅	溶液血红色加深	80℃蒸馏水的电导率大于20℃的	加入 $C a C O_{3}$ 粉末后电导率增大
解释	压强增大， $2 N O_{2} ⇌ N_{2} O_{4}$ 平衡先逆向移动，再正向移动	增大反应物浓度， $F e^{3 +} + 3 S C N^{-} ⇌$ $F e {(S C N)}_{3}$ 平衡正向移动	温度升高，水的电离平衡正向移动	$C a C O_{3}$ 在水中存在 $C a C O_{3} (s) ⇌$ $C a^{2 +} (a q) + C O_{3}^{2 -} (a q)$

A、A B、B C、C D、D

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8. 室温时，关于1mL $1.0 \times 1 0^{- 2} m o l \cdot L^{- 1}$ 盐酸的说法错误的是

A、此溶液的 $p H = 2$ B、此溶液中，由水电离出的 $c (H^{+}) = 1.0 \times 1 0^{- 12} m o l \cdot L^{- 1}$ C、将此溶液加水稀释到100mL，所得溶液 $p H = 4$ D、将此溶液与9mL $1.0 \times 1 0^{- 3} m o l \cdot L^{- 1}$ NaOH溶液混合，所得溶液 $p H = 3$

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9. 下列关于室温时溶液中离子浓度关系的说法正确的是

A、 $0.1 m o l \cdot L^{- 1} N a_{2} C O_{3}$ 溶液中： $c (N a^{+}) = 2 c (C O_{3}^{2 -})$ B、 $0.1 m o l \cdot L^{- 1} N H_{4} C l$ 溶液中： $c (C l^{-}) > c (H^{+}) > c (N H_{4}^{+}) > c (O H^{-})$ C、 $p H < 7$ 的 $C H_{3} C O O H$ 、 $C H_{3} C O O N a$ 混合溶液： $c (C H_{3} C O O^{-}) < c (N a^{+})$ D、 $0.1 m o l \cdot L^{- 1} N H_{4} C l$ 溶液和 $0.1 m o l \cdot L^{- 1} N H_{3} \cdot H_{2} O$ 相比， $c (N H_{4}^{+})$ 前者大于后者

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10. 下列离子方程式书写正确的是

A、用 $F e C l_{3}$ 溶液蚀刻铜制电路板： $F e^{3 +} + C u = F e^{2 +} + C u^{2 +}$ B、向 $A l_{2} {(S O_{4})}_{3}$ 溶液中滴入少量氨水： $A l^{3 +} + 3 O H^{-} = A l {(O H)}_{3} ↓$ C、向ZnS沉淀中滴加 $C u S O_{4}$ 溶液： $Z n S (s) + C u^{2 +} (a q) = C u S (s) + Z n^{2 +} (a q)$ D、依据酸性HF强于HClO，可以发生反应： $H C l O + F^{-} = C l O^{-} + H F$

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11. 丙酮()碘化反应为 $+ I_{2} \to_{}^{H^{+}} I^{-} + H^{+} +$ 。兴趣小组在20℃时研究了该反应的反应速率。他们在反应开始前加入淀粉溶液，通过观察淀粉溶液褪色时间来度量反应速率的大小。实验数据如下表，其中①~④混合液总体积相同。
序号
$c (丙酮) / m o l \cdot L^{- 1}$
$c (I_{2}) / m o l \cdot L^{- 1}$
$c (H^{+}) / m o l \cdot L^{- 1}$
褪色时间/s
①
2
0.002
0.5
40
②
1
0.002
0.5
80
③
2
0.001
0.5
20
④
2
0.002
0.25
80
下列根据实验数据做出的推理不合理的是

A、实验①中， $v (I_{2}) = 5 \times 1 0^{- 5} m o l \cdot L^{- 1} \cdot s^{- 1}$ B、由实验①②可知， $c (丙酮)$ 越大，反应速率越快 C、由实验①③可知， $c (I_{2})$ 越大，反应速率越慢 D、由实验①④可知， $c (H^{+})$ 越大，反应速率越快

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12. 某温度时， $H_{2} (g) + C O_{2} (g) ⇌ H_{2} O (g) + C O (g)$ $K = 1$ 。该温度下，在甲、乙、丙、丁四个恒容密闭容器中，投入 $H_{2}$ 和 $C O_{2}$ ，起始浓度如下：
起始浓度
甲
乙
丙
丁
$c (H_{2}) / (m o l \cdot L^{- 1})$
0.10
0.10
0.20
0.20
$c (C O_{2}) / (m o l \cdot L^{- 1})$
0.10
0.20
0.10
0.20
平衡时，下列推断错误的是

A、甲中 $C O_{2}$ 的转化率为50% B、乙中 $C O_{2}$ 的转化率等于丙中 $H_{2}$ 的转化率 C、丁中各物质的物质的量相等 D、甲、乙、丁中 $c (H_{2})$ 关系为甲<乙<丁

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13. 室温时，取 $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ HCl和 $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ HA(一元酸， $K_{a} = 1 \times 1 0^{- 3}$ )混合溶液20mL，用 $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ NaOH溶液滴定，滴定曲线如图所示。下列说法错误的是

A、a点时，溶液中 $c (C l^{-}) > c (H A)$ B、b点时， $c (N a^{+}) = c (C l^{-}) = c (H A) + c (A^{-})$ C、c点时， $c (A^{-}) = 0.05 m o l \cdot L^{- 1}$ D、a→c过程中，水的电离程度逐渐增大

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14. 小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应，实验记录如下：

序号	实验方案		实验现象
序号	实验装置	试剂a	实验现象
①		水	产生黑色沉淀，放置后不发生变化
②		5%NaOH溶液	产生黑色沉淀，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀
③		40%NaOH溶液	产生黑色沉淀，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀
④	取③中放置后的悬浊液1mL，加入4mL40%NaOH溶液		溶液紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢加深

资料：水溶液中， $M n {(O H)}_{2}$ 为白色沉淀， $M n O_{4}^{2 -}$ 呈绿色；浓碱性条件下， $M n O_{4}^{-}$ 可被 $O H^{-}$ 还原为 $M n O_{4}^{2 -}$ ；NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。

下列说法错误的是

A、对比实验①和②可知，碱性环境中，二价锰化合物可被氧化到更高价态 B、④中溶液紫色迅速变为绿色的可能原因是

4 M n O_{4}^{-} + 4 O H^{-} = 4 M n O_{4}^{2 -} + O_{2} ↑ + 2 H_{2} O

C、④中绿色缓慢加深的可能原因是

M n O_{2}

被

C l_{2}

氧化为

M n O_{4}^{2 -}

D、③中未得到绿色溶液，可能是因为

M n O_{4}^{2 -}

被氧化为

M n O_{4}^{-}

的反应速率快于

M n O_{4}^{-}

被还原为

M n O_{4}^{2 -}

的反应速率

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二、填空题

15. 钢铁腐蚀现象在生产、生活中普遍存在，也是科学研究的关注点之一

(1)、碳钢管发生电化学腐蚀是因为形成了原电池，其负极的电极反应式为。

(2)、外加电流的阴极保护法是防止钢铁腐蚀的常用方法之一，该方法中，需将被保护的碳钢管与直流电源的(填“正极”或“负极”)相连。

(3)、在铁制品表面镀锌可防止铁制品被腐蚀，镀锌层即使局部破损，仍可防止破损部位被腐蚀，原因是。

(4)、研究人员就大气环境对碳钢腐蚀的影响进行了研究。其中，A、B两个城市的气候环境和碳钢腐蚀速率数据如下：
城市
年均温度℃
年均湿度%
$S O_{2}$ 的浓度( $μ g \cdot m^{- 3}$ )
大气 $C l^{-}$ 沉积速率( $m g \cdot m^{- 2} \cdot d^{- 1}$ )
腐蚀速率( $μ m \cdot a^{- 1}$ )
A
17.0
76
61
29
58
B
12.3
72
54
420
79
①研究人员认为，A、B两城市中碳钢同时发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀。碳钢发生析氢腐蚀时，正极的电极反应式为。
②结合化学用语解释A、B两城市中碳钢能发生析氢腐蚀的原因：。
③用电化学原理分析B城市碳钢腐蚀速率高于A城市的主要原因：。

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16. 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。

(1)、Ⅰ.某品牌镍氢电池的总反应为 $M H + N i O O H ⇌_{充电}^{放电} M + N i {(O H)}_{2}$ ，其中，MH为吸附了氢原子的储氢合金。图1为该电池放电时的工作原理示意图。
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”)

(3)、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：
转化过程中所用 $H_{2} S O_{4}$ 和NaOH溶液通过电解 $N a_{2} S O_{4}$ 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。
图2中，电极C为电解池的(填“阴极”或“阳极”)。

(4)、产生 $H_{2} S O_{4}$ 的是(填“甲池”“乙池”或“丙池”)，结合化学用语说明产生 $H_{2} S O_{4}$ 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134.4L(标准状况下)，理论上最多可回收得到 $N i {(O H)}_{2}$ (摩尔质量为 $93 g \cdot m o l^{- 1}$ )的质量为。

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三、原理综合题

17. 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。

(1)、Ⅰ.高温热分解法： $2 H_{2} S (g) ⇌ S_{2} (g) + 2 H_{2} (g)$    $Δ H = + 170 k J \cdot m o l^{- 1}$
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 $H_{2} S$ 与Ar的混合气体通入反应器，发生 $H_{2} S$ 热分解反应，达到平衡状态后，若继续向反应器中通入Ar， $H_{2} S$ 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：。

(4)、Ⅱ.克劳斯法： $2 H_{2} S (g) + O_{2} (g) ⇌ S_{2} (g) + 2 H_{2} O (g)$
已知： $2 H_{2} S (g) + 3 O_{2} (g) = 2 S O_{2} (g) + 2 H_{2} O (g)$    $Δ H_{1} = - 1036 k J \cdot m o l^{- 1}$
$4 H_{2} S (g) + 2 S O_{2} (g) = 3 S_{2} (g) + 4 H_{2} O (g)$    $Δ H_{2} = + 94 k J \cdot m o l^{- 1}$
用克劳斯法处理 $H_{2} S$ ，若生成1mol $S_{2} (g)$ ，放出热量kJ。

(5)、用克劳斯法处理 $H_{2} S$ 时，研究人员对反应条件对 $S_{2}$ 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， $S_{2}$ 产率随温度的变化如图1所示。由图1可见，随着温度升高， $S_{2}$ 产率先增大后减小，原因是。
②其他条件相同时，相同时间内， $S_{2}$ 产率随 $\frac{n (O_{2})}{n (H_{2} S)}$ 值的变化如图2所示。 $\frac{n (O_{2})}{n (H_{2} S)}$ 值过高不利于提高 $S_{2}$ 产率，可能的原因是。

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四、工业流程题

18. 红矾钠 $(N a_{2} C r_{2} O_{7} \cdot 2 H_{2} O)$ 可用于制备制革产业中的铬鞣剂。对含铬污泥进行酸浸处理后，得到浸出液(主要含 $N a^{+}$ 、 $N i^{2 +}$ 、 $C r^{3 +}$ 、 $H^{+}$ 、 $C r_{2} O_{7}^{2 -}$ 和 $S O_{4}^{2 -}$ )，经过如下主要流程，可制得红矾钠，实现铬资源的有效循环利用。

已知：i. $C r (V I)$ 溶液中存在以下平衡： $C r_{2} O_{7}^{2 -} + H_{2} O ⇌ 2 C r O_{4}^{2 -} + 2 H^{+}$

ii.相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

金属离子

开始沉淀的pH

沉淀完全的pH

$C r^{3 +}$

4.3

5.6

$N i^{2 +}$

7.1

9.2

(1)、Ⅰ中， $N a H S O_{3}$ 溶液呈酸性，结合化学用语说明其原因：。

(2)、Ⅱ中，加入NaOH调节pH至(填字母序号)。
a.4.3~5.6 b.4.3~7.1 c.5.6~7.1 d.7.1~9.2

(3)、Ⅲ中， $H_{2} O_{2}$ 氧化 $C r {(O H)}_{3}$ 沉淀的化学方程式为。

(4)、Ⅲ中，在投料比、反应时间均相同时，若温度过高， $N a_{2} C r O_{4}$ 的产率反而降低，可能的原因是。

(5)、Ⅳ中，加入 $H_{2} S O_{4}$ 的作用是(结合平衡移动原理解释)。

(6)、为了测定获得红矾钠( $N a_{2} C r_{2} O_{7} \cdot 2 H_{2} O$ )的纯度，称取上述流程中的产品ag配成100mL溶液，取出25mL放于锥形瓶中，加入稀硫酸和足量的KI溶液，置于暗处充分反应至 $C r_{2} O_{7}^{2 -}$ 全部转化为 $C r^{3 +}$ 后，滴入2~3滴淀粉溶液，最后用浓度为 $c_{1} m o l^{-} L^{- 1}$ 的 $N a_{2} S_{2} O_{3}$ 标准溶液滴定，共消耗 $V_{1} m L$ 。(已知： $I_{2} + 2 S_{2} O_{3}^{2 -} = 2 I^{-} + S_{4} O_{6}^{2 -}$ 。)
①滴定终点的现象为。

②所得 $N a_{2} C r_{2} O_{7} \cdot 2 H_{2} O$ (摩尔质量为 $298 g \cdot m o l^{- 1}$ )的纯度的表达式为(用质量分数表示)。

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五、实验题

19. 某小组研究

F e C l_{3}

溶液与

N a_{2} S O_{3}

溶液之间的反应，过程如下。

资料：铁氰化亚铁化学式为 $F e_{3} {[F e {(C N)}_{6}]}_{2}$ 是蓝色不溶于水的固体。

【进行实验】

实验Ⅰ：取配制时加入盐酸酸化的 $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 的 $F e C l_{3}$ 溶液进行实验，记录如下：

实验步骤	实验现象
ⅰ.取1mL $F e C l_{3}$ 溶液于试管中，加入1mL $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ $N a_{2} S O_{3}$ 溶液，再加入1滴 $K_{3} F e {(C N)}_{6}$ 溶液，放置10min	溶液为黄色，无沉淀生成
ⅱ.从ⅰ所得溶液中取出1mL于试管中，加入…	生成较多白色沉淀
ⅲ.取1mL $0.05 m o l \cdot L^{- 1}$ $N a_{2} S O_{3}$ 溶液于试管中，10min后，加入…(加入试剂种类与顺序均与ⅱ相同)	生成少量白色沉淀

(1)、配制

F e C l_{3}

溶液时，通常会加入盐酸酸化，结合化学用语解释其原因：。

(2)、依据步骤ii、iii的实验现象，可证明

F e^{3 +}

与

S O_{3}^{2 -}

发生反应生成了

S O_{4}^{2 -}

。其中，加入的试剂是、。

(3)、步骤iii的目的是。

(4)、小组同学对实验Ⅰ未检验到的原因进行了进一步探究。

资料：ⅰ. $F e C l_{3}$ 溶液中存在平衡： ${[F e C l_{6}]}^{3 -} ⇌ F e^{3 +} + 6 C l^{-}$

ⅱ. $K_{3} F e {(C N)}_{6}$ 溶液中存在平衡： ${[F e {(C N)}_{6}]}^{3 -} ⇌ F e^{3 +} + 6 C N^{-}$

ⅲ.HCN为一元弱酸。

【继续实验】按如下过程进行实验Ⅱ~Ⅳ，记录如下：

实验过程：

序号	试剂a	实验现象
Ⅱ	$0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 的 $F e C l_{3}$ 溶液(未加入盐酸酸化)	溶液变为褐色，离心分离得到较多蓝色沉淀
Ⅲ	向蒸馏水中加入硫酸、 $F e C l_{3}$ ，调节pH和 $c (F e^{3 +})$ 与实验Ⅰ所用 $F e C l_{3}$ 溶液相同	溶液为黄色，无沉淀生成
Ⅳ	$0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 的 $F e C l_{3}$ 溶液(未加入盐酸酸化)，加入NaCl调 $c (C l^{-})$ 与相同	溶液变为褐色，离心分离得到少量蓝色沉淀

实验Ⅱ中，能证明有 $F e^{2 +}$ 生成的实验现象是。

(5)、从平衡的角度分析，实验Ⅲ中，观察不到有蓝色沉淀生成的可能原因是。

(6)、补齐实验Ⅳ的操作：

0.1 m o l \cdot L^{- 1}

的

F e C l_{3}

溶液(未加入盐酸酸化)，加入NaCl调

c (C l^{-})

与相同。

(7)、由实验Ⅰ～Ⅳ，可以得到的结论有(至少写出两点)。

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序号	$c (丙酮) / m o l \cdot L^{- 1}$	$c (I_{2}) / m o l \cdot L^{- 1}$	$c (H^{+}) / m o l \cdot L^{- 1}$	褪色时间/s
①	2	0.002	0.5	40
②	1	0.002	0.5	80
③	2	0.001	0.5	20
④	2	0.002	0.25	80

起始浓度	甲	乙	丙	丁
$c (H_{2}) / (m o l \cdot L^{- 1})$	0.10	0.10	0.20	0.20
$c (C O_{2}) / (m o l \cdot L^{- 1})$	0.10	0.20	0.10	0.20

城市	年均温度℃	年均湿度%	$S O_{2}$ 的浓度( $μ g \cdot m^{- 3}$ )	大气 $C l^{-}$ 沉积速率( $m g \cdot m^{- 2} \cdot d^{- 1}$ )	腐蚀速率( $μ m \cdot a^{- 1}$ )
A	17.0	76	61	29	58
B	12.3	72	54	420	79

金属离子	开始沉淀的pH	沉淀完全的pH
$C r^{3 +}$	4.3	5.6
$N i^{2 +}$	7.1	9.2