北京市西城区2022-2023学年高二上学期1月期末考试化学试题

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

A、A B、B C、C D、D

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2. 下列物质中，属于强电解质的是（）

A、H₂O B、NaOH C、NH₃·H₂O D、CH₃COOH

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3. 关于化学反应速率增大的原因，下列分析错误的是

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

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4. 下列化学用语书写错误的是

A、Cl^-的结构示意图： B、NaCl的电子式： C、基态铜原子(₂₉Cu)的价层电子排布式：3d⁹4s² D、基态氧原子的轨道表示式：

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5. 下列用于解释事实的化学用语书写错误的是

A、电解精炼铜的阳极反应：Cu²⁺+2e^-=Cu B、用Na₂CO₃溶液清洗油污的原因：H₂O+CO $_{3}^{2 -}$ $\overset{}{⇌}$ HCO $_{3}^{-}$ +OH^- C、用饱和Na₂CO₃溶液处理锅炉水垢中的CaSO₄：CaSO₄(s)+CO $_{3}^{2 -}$ (aq) $\overset{}{⇌}$ CaCO₃(s)+SO $_{4}^{2 -}$ (aq) D、将纯水加热至较高温度，水的pH＜7：H₂O $\overset{}{⇌}$ H⁺+OH^- △H＞0

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6. 下列说法正确的是

A、2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 B、所有非金属元素都分布在p区 C、最外层电子数为2的元素都分布在s区 D、元素周期表中从第IIIB族到第IIB族的10个纵列的元素都是金属元素

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7. 下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是

A、实验室收集氯气时，常用排饱和食盐水的方法 B、配制FeCl₃溶液时，常将FeCl₃晶体溶于较浓的盐酸中 C、工业合成氨N₂(g)+3H₂(g) $\overset{}{⇌}$ 2NH₃(g) △H＜0，采用400℃~500℃的高温条件 D、工业制备TiO₂：TiCl₄+(x+2)H₂O $⇌$ TiO₂•xH₂O↓+4HCl，加入大量水，同时加热

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8. 用0.1000mol•L^-1HCl溶液滴定0.1000mol•L^-1左右的NaOH溶液。下列说法错误的是

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0.1000mol•L^-1左右的NaOH溶液前必须保持干燥 C、酸式滴定管在盛装0.1000mol•L^-1HCl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

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9. Ni单原子催化剂具有良好的电催化性能，催化转化CO₂的历程示意图如图：
下列说法错误的是

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1molCO，需要转移2mole^- D、Ni原子在催化转化CO₂的过程中降低了该反应的焓变

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10. 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 $\overset{}{⇌}$ CH₃COO^-+H₃O⁺
Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu
H₂(g)+Cl₂(g)=2HCl(g)
△H＜0
Zn+Cu²⁺=Zn²⁺+Cu

A、A B、B C、C D、D

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11. 一定温度下，在2个容积均为10L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) $\overset{}{⇌}$ 2HI(g)，充分反应并达到化学平衡状态，相关数据见表。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 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

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12. Li可与S₈发生系列反应：S₈+2Li=Li₂S₈ ， 3Li₂S₈+Li=4Li₂S₆ ， Li₂S₆+2Li=3Li₂S₄ ， Li₂S₄+2Li=2Li₂S₂ ， Li₂S₂+2Li=2Li₂S。科学家据此设计某锂硫电池，示意图如图。放电时，炭/硫复合电极处生成Li₂S_x(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 $_{x}^{2 -}$ (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0.01molS₈全部转化为Li₂S₂时，理论上消耗0.56gLi

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13. 已知1molH₂O₂分解放出热量98kJ。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98kJ•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

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14. 某实验小组研究经打磨的镁条与1mol•L^-1NaHCO₃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	6.0g1mol•L^-1NaHCO₃溶液	有极微量气泡生成，15min后测得溶液的pH无明显变化
	②	6.0g1mol•L^-1NaHCO₃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。15min后测得溶液的pH上升至9.0
	③	6.0gH₂O(滴有酚酞溶液)和0.1g镁条	镁条表面有微量气泡，一段时间后，镁条表面微红

下列说法错误的是

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 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

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二、填空题

15. 我国科学家成功合成了世界上首个全氮阴离子盐，使氮原子簇化合物的研究有了新的突破。

(1)、基态N原子中有个未成对电子，电子占据的最高能级的符号是。

(2)、第二周期元素原子的第一电离能介于B、N之间的是。

(3)、以氮化镓(GaN)等为代表的第三代半导体材料具有优异性能，基态₃₁Ga原子的简化电子排布式为。

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16. 已知：25℃时，CH₃COOH和NH₃•H₂O的电离平衡常数近似相等。

(1)、关于0.1mol•L^-1CH₃COOH溶液，回答下列问题。
①25℃时，测得0.1mol•L^-1CH₃COOH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0.1mol•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：K_b=。
②25℃时，0.1mol•L^-1氨水的pH=。
③25℃时，向10mL0.1mol•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)

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17. 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图。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O^2-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：2O^2--4e^-=O₂↑ C、固体氧化物中O^2-的迁移方向为d→c

(3)、燃料电池中每消耗48gSO₂ ，在电解池中，理论上产生的NH₃在标准状况下的体积为L。

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三、综合题

18.

(1)、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) $\overset{}{⇌}$ 2CO(g)+2H₂(g) △H₁
ii.CH₄(g)=C(s)+2H₂(g) △H₂=+75.0kJ•mol^-1
iii.2CO(g)=CO₂(g)+C(s) △H₃=-172.0kJ•mol^-1
△H₁=。

(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。
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”)。
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。

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19. 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： $C r_{2} O_{7}^{2 -}$ (橙色)、 $C r O_{4}^{2 -}$ (黄色)、CrO₅(溶于水，蓝紫色，不稳定)、Cr³⁺(绿色)、Cr(OH)₃(蓝灰色，难溶于水，可溶于强酸、强碱)、 $C r {(O H)}_{4}^{-}$ (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。

实验操作及现象如表：

装置

步骤

操作

现象

2mL0.0125mol•L^-1K₂Cr₂O₇溶液

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2mol•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

C r_{2} O_{7}^{2 -}

(橙色)+H₂O

⇌

C r O_{4}^{2 -}

(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，又有气泡生成的原因是。

(4)、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：

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。

(5)、由上述实验，

C r_{2} O_{7}^{2 -}

与H₂O₂、

C r O_{4}^{2 -}

与H₂O₂的氧化性强弱(填“>”或“<”)：

酸性条件下， $C r_{2} O_{7}^{2 -}$ H₂O₂；碱性条件下， $C r O_{4}^{2 -}$ H₂O₂。

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20. 三氧化二砷(As₂O₃)是重要的化工原料，某以含砷废水制备三氧化二砷的流程如图。
资料：
i.含砷废水的主要成分：HAsO₂(亚砷酸)、H₂SO₄、Fe₂(SO₄)₃、Bi₂(SO₄)₃(硫酸铋)。
ii.相关难溶电解质的溶度积：
难溶电解质
Fe(OH)₃
Bi(OH)₃
K_sp
4.0×10^-38
4.0×10^-31

(1)、纯化
①当溶液中剩余离子的浓度小于1×10^-5mol•L^-1时，认为该离子已被完全除去。常温下，若纯化过程中控制溶液的pH=6，(填“能”或“不能”)将Fe³⁺和Bi³⁺完全除去。
②充分反应后，分离出精制含砷废水的方法是。

(2)、还原浸出
①补全还原浸出过程发生主要反应的化学方程式：。
Cu(AsO₂)₂+SO₂+_=Cu₃(SO₃)₂•2H₂O+HAsO₂+_
②其他条件相同时，还原浸出60min，不同温度下砷的浸出率如图。随着温度升高，砷的浸出率先增大后减小的原因是。
③还原渣经过充分氧化处理，可返回工序，循环利用。
a.纯化 b.沉砷 c.还原

(3)、测定产品纯度
取agAs₂O₃产品，加适量硫酸溶解，以甲基橙作指示剂，用bmol•L^-1KBrO₃溶液滴定，终点时生成H₃AsO₄和Br^- ，消耗cmLKBrO₃溶液。As₂O₃产品中As₂O₃的质量分数是。(As₂O₃的摩尔质量为198g•mol^-1)

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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

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)
容器编号	n(H₂)	n(I₂)	n(HI)	c(I₂)
I	0.1	0.1	0	0.008
Ⅱ	0.2	0.2	0	x

难溶电解质	Fe(OH)₃	Bi(OH)₃
K_sp	4.0×10^-38	4.0×10^-31