河北省张家口市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. 河北的钢铁业为中国的工业发展做出了不容忽视的贡献，获得了全国各界的关注和赞叹。钢铁的冶炼原理之一为 $3 C O (g) + F e_{2} O_{3} (s) ⇌_{}^{} 3 C O_{2} (g) + 2 F e (s)$ $Δ H < 0$ 。下列关于钢铁的生产、腐蚀和防护的说法错误的是

A、冶炼时的温度越高， $F e$ 的平衡产率越高 B、粉碎 $F e_{2} O_{3}$ ，使其粉末与 $C O$ 逆流接触可加快反应速率 C、空气越潮湿，钢铁越易被腐蚀 D、可将钢铁与锌块相连，采用牺牲阳极法减缓钢铁生锈

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2. 化学与生产、生活紧密相关，下列说法错误的是

A、太阳能属于一次能源，也属于清洁能源 B、用热的碳酸钠溶液去油污，利用了盐类水解原理 C、自热饭盒中盛放氧化钙与水，二者混合时反应放出大量热 D、用硫化钠做沉淀剂除去废水中的铜离子，利用了氧化还原反应原理

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3. 近年来随着中国科技的崛起，中国电动汽车也随之获得迅猛发展。下列说法错误的是

A、电动汽车行驶时电池将化学能转化为电能 B、电动汽车行驶时电池的正极发生氧化反应 C、电动汽车充电时电池将电能转化为化学能 D、电动汽车充电时电池的阴极发生还原反应

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4. $4.25 ℃ ， 101 k P a$ 下，关于反应 $2 H_{2} (g) + O_{2} (g) = 2 H_{2} O (g) Δ H = - 483.6 k J \cdot m o l^{- 1}$ 的相关叙述正确的是

A、 $H_{2} (g)$ 的燃烧热为 $Δ H = - 241.8 k J \cdot m o l^{- 1}$ B、 $2 m o l H_{2} (g)$ 和 $1 m o l O_{2} (g)$ 的总键能之和大于 $2 m o l H_{2} O (g)$ 的键能之和 C、 $2 H_{2} O (g) = 2 H_{2} (g) + O_{2} (g) Δ H = + 483.6 k J \cdot m o l^{- 1}$ D、 $2 H_{2} (g) + O_{2} (g) = 2 H_{2} O (l) Δ H > - 483.6 k J \cdot m o l^{- 1}$

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5. 二氧化硫的催化氧化反应： $O_{2} (g) + 2 S O_{2} (g) ⇌_{}^{} 2 S O_{3} (g) Δ H < 0$ 是工业制硫酸中的重要反应。某温度下，在一密闭容器中探究二氧化硫的催化氧化反应，下列叙述正确的是

A、加入合适催化剂可以提高 $S O_{3}$ 的平衡产率 B、缩小容器容积可以增大活化分子百分含量 C、扩大容器容积可以提高 $S O_{3}$ 的平衡产率 D、缩小容器容积可以增大反应速率

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6. 室温下，下列离子组在给定条件下一定不能大量共存的是

A、 $F e C l_{3}$ 的溶液中： $K^{+} 、 N H_{4}^{+} 、 C l^{-} 、 N O_{3}^{-}$ B、 $p H = 1$ 的溶液中： $N a^{+} 、 N H_{4}^{+} 、 S O_{4}^{2 -} 、 S O_{3}^{2 -}$ C、滴入酚酞后变红的溶液中： $K^{+} 、 N a^{+} 、 S O_{3}^{2 -} 、 C O_{3}^{2 -}$ D、由水电离的 $c (H^{+}) = 1 0^{- 13} m o l \cdot L^{- 1}$ 的溶液中： $M g^{2 +} 、 B a^{2 +} 、 C l^{-} 、 N O_{3}^{-}$

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7. 已知X为 $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 的 $C H_{3} C O O H$ 溶液，Y为 $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 的 $C H_{3} C O O N a$ 溶液。常温下，下列各溶液中，微粒的物质的量浓度关系错误的是

A、X中存在： $c (H^{+}) = c (C H_{3} C O O^{-}) + c (O H^{-})$ B、Y中存在： $c (N a^{+}) > c (C H_{3} C O O^{-}) > c (O H^{-}) > c (H^{+})$ C、X和Y等体积混合的溶液中： $c (O H^{-}) = c (H^{+}) + c (C H_{3} C O O H)$ D、X和Y等体积混合的溶液中： $2 c (N a^{+}) = c (C H_{3} C O O^{-}) + c (C H_{3} C O O H)$

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8. 在密闭容器中发生反应： $N_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌_{}^{} 2 N H_{3} (g) Δ H = - 92.4 k J \cdot m o l^{- 1}$ 。 $N_{A}$ 表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是

A、若放出 $9.24 k J$ 的热量，产生 $N H_{3}$ 的分子数目为 $0.2 N_{A}$ B、若加入 $0.1 m o l N_{2}$ 与足量 $H_{2}$ 充分反应，转移电子的数目为 $0.6 N_{A}$ C、若将上述反应设计成原电池，正极消耗 $2.24 L N_{2}$ 时，负极消耗 $H_{2}$ 的分子数目为 $0.3 N_{A}$ D、将所得的 $0.01 m o l N H_{3}$ 完全溶于水后，所得溶液中 $O H^{-}$ 的数目为 $0.01 N_{A}$

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9. 下列实验操作、现象及所得出的结论均正确的是

选项	实验操作	现象	结论
A	向两支盛有 $2 m L 5 % H_{2} O_{2}$ 溶液的试管中，分别加入 $1 m L 0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 的 $F e C l_{3}$ 溶液和 $1 m L$ 蒸馏水	加入 $F e C l_{3}$ 溶液的小试管中产生大量气泡，加入蒸馏水的小试管中无明显现象	$F e C l_{3}$ 对 $H_{2} O_{2}$ 的分解起催化作用
B	常温下，将锌片与铝片用导线连接后，插入浓硫酸中	锌片缓慢溶解，铝片上有气体产生	金属活泼性：铝<锌
C	向 $2 m L 0.1 m o l \cdot L^{- 1} N a_{2} S$ 溶液中先后滴加2滴等浓度的 $Z n S O_{4}$ 溶液和 $A g N O_{3}$ 溶液	先有白色沉淀生成，后又有黑色沉淀	$K_{s p} (A g_{2} S) < K_{s p} (Z n S)$
D	向 $20 m L C a (C l O)_{2}$ 溶液中通入少量 $S O_{2}$ 气体	有白色沉淀生成	酸性： $H_{2} S O_{3} > H C l O$

A、A B、B C、C D、D

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10. 我国科学家在利用 $N i$ 和 $N i O$ 催化电解水制氢气和氧气的研究上有重大突破，下图是通过计算机测得的部分电解机理图。吸附在催化剂表面的物质带“*”。下列叙述错误的是

A、该过程中 $N i O$ 催化时反应速率较快 B、该过程中 $N i$ 作催化剂时吸热更多 C、该催化过程的方程式为 $2 * H_{2} O = * + O_{2} + 4 H^{+}$ D、整个过程中涉及非极性键的形成

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11. 镍离子 $(N i^{2 +})$ 和钴离子 $(C o^{2 +})$ 性质相似，工业上可通过电化学装置将废水中的 $C o^{2 +}$ 和 $N i^{2 +}$ 分离，装置如下图。已知 $C o^{2 +}$ 和乙酰丙酮不反应，下列说法正确的是

A、膜b为阴离子交换膜 B、通电过程中IV室内硫酸浓度逐渐增大 C、III室中 $N i^{2 +}$ 参与的反应为 $N i^{2 +} + 2 C H_{3} C O C H_{2} C O C H_{3} + 2 O H^{-} = N i {(C H_{3} C O C H C O C H_{3})}_{2} + 2 H_{2} O$ D、通电一段时间后M极与N极产生气体物质的量之比为 $2 ： 1$

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二、多选题

12. 在 $T K$ 下，向两容积均为 $1 L$ 的刚性密闭容器中分别投入 $0.1 m o l X$ 、 $1.0 m o l X$ ，发生反应： $X (g) ⇌_{}^{} 2 Y (g) + Z (g)$ ， X的转化率随反应时间变化曲线如图所示，下列说法正确的是

A、曲线 $L_{1}$ 表示的是 $1.0 m o l X$ 反应的转化率 B、逆反应速率： $v (a) > v (b)$ C、曲线 $L_{2}$ 中 $0 \sim 1 s$ 内的平均反应速率 $v (X) = 0.4 m o l \cdot L^{- 1} \cdot s^{- 1}$ D、可利用 $L_{2}$ 所得的平衡常数计算出 $L_{1}$ 达平衡时X的转化率

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13. 次氯酸为一元弱酸，具有漂白和杀菌作用，室温下，其电离平衡体系中各成分的组成分数 $δ$ [ $δ (X) = \frac{c (X)}{c (H C l O) + c (C l O^{-})} \times 100 %$ ， X为 $H C l O$ 或 $C l O^{-}$ ]与 $p H$ 的关系如图所示。下列说法错误的是

A、室温下 $K_{a} (H C l O) \approx 1 0^{- 7.5}$ B、等浓度的 $H C l O$ 和 $N a C l O$ 的混合溶液显酸性 C、 $N a C l O$ 溶液中存在 $c (H^{+}) + c (H C l O) = c (O H^{-})$ D、将 $H C l O$ 溶液逐滴滴入 $N a O H$ 溶液至中性的过程中，水的电离程度逐渐增大

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三、填空题

14. 随着信息技术的发展，小型化、便携式、工作寿命长的锂离子电池受到人们的青睐。某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图1所示，集流体起导电作用；放电时电极B上发生反应的方程式为 $L i_{1 - x} C o O_{2} + x L i^{+} + x e^{-} = L i C o O_{2}$ 。

(1)、放电时，电极A为(填“正极”或“负极”)，发生的电极反应式为。

(2)、充电时，电极B上发生的电极反应式为。

(3)、放电过程中， $L i P O N$ 薄膜电解质中 $L i^{+}$ 的物质的量会(填“增大”“减小”或“不变”)。

(4)、若用该锂离子电池电解硫酸钠溶液制备氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠溶液，电解装置如图2。
①离子交换膜2可选用(填“阴离子交换膜”“阳离子交换膜”或“质子交换膜”)。
②D接口应与(填“电极A”或“电极B)连接。
③该电解反应的化学方程式为。

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15. 甲酸 $(H C O O H)$ 又名蚁酸，是一种常见的弱酸，常温下甲酸的电离平衡常数 $K_{a} = 2.0 \times 1 0^{- 4}$ (已知 $l g 2 \approx 0.3$ )。

(1)、设计实验证明甲酸为弱酸，下列实验设计合理的是____(填选项字母)。

A、将甲酸溶液滴入 $N a H C O_{3}$ 溶液中，观察是否有气泡生成 B、向体积相同、 $p H$ 相同的盐酸和甲酸溶液中加入足量 $Z n$ ，比较溶解 $Z n$ 的质量 C、取一定浓度的甲酸钠溶液，测其 $p H$

(2)、 $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 的甲酸钠 $H C O O N a$ 溶液和 $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 的甲酸溶液等体积混合可配成一种缓冲溶液。
① $H C O O^{-}$ 的水解平衡常数 $K_{h} =$ 。
②该混合溶液的 $p H$ 约为。
③该混合溶液中 $c (H C O O^{-})$ (填“>”“=”或“<”) $c (H C O O H)$ 。

(3)、催化甲酸分解的一种反应机理和相对能量的变化情况如图所示。
①已知催化剂“I”带一个正电荷，反应过程中的中间产物也带一个正电荷的是(填“II”“III”或“IV”)。
②由反应进程可知甲酸分解的 $Δ H$ (填“>”“=”或“<”)0，该历程中的决速步骤为(填选项字母)，历程中最大能垒(活化能) $E_{正} =$ $k J \cdot m o l^{- 1}$ 。
a.I转化为II的过程 b.II转化为III的过程
c.III转化为IV的过程 d.IV转化为I的过程

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16. 绿矾 $(F e S O_{4} \cdot 7 H_{2} O)$ 是一种重要的化工原料。为检测某部分被氧化的绿矾中亚铁离子的质量分数设计如下实验。
步骤一：精确称量部分被氧化的绿矾 $5.000 g$ ，加入适量硫酸溶解并配制成 $250 m L$ 溶液。
步骤二：取所配溶液 $25.00 m L$ 于锥形瓶中，用 $0.0100 m o l \cdot L^{- 1} K M n O_{4}$ 溶液滴定至终点。
步骤三：重复步骤二2~3次，平均消耗 $K M n O_{4}$ 溶液的体积为 $20.00 m L$ 。

(1)、步骤一中需要用到下列仪器中的____(填选项字母)。

A、 B、 C、 D、

(2)、步骤二中 $K M n O_{4}$ 溶液应用(填“酸式”或“碱式”)滴定管盛装。滴定时发生反应的离子方程式为。

(3)、滴定前，有关滴定管的正确操作为(选出正确操作并按序排列)：检漏→蒸馏水洗涤→→开始滴定。
A．装入 $0.0100 m o l \cdot L^{- 1} K M n O_{4}$ 溶液至零刻度以上
B．用 $0.0100 m o l \cdot L^{- 1} K M n O_{4}$ 溶液润洗2至3次
C．排除气泡
D．记录起始读数
E.调整液面至零刻度或零刻度以下

(4)、步骤二中滴定至终点时的实验现象为。

(5)、被氧化的绿矾中亚铁离子的质量分数为；若滴定终点时仰视读数，则测得亚铁离子的质量分数(填“偏低”“偏高”或“不变”)。

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17. 党的二十大在“推动绿色发展，促进人与自然和谐共生”中提到：积极稳妥推进碳达峰碳中和。 $C O_{2}$ 的资源化利用是实现“碳达峰碳中和”的重要途径。 $C O_{2}$ 合成甲醇的过程中涉及如下反应。
反应ⅰ： $C O_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌_{}^{} C H_{3} O H (g) + H_{2} O (g) Δ H_{1}$
反应ⅱ： $C O_{2} (g) + H_{2} (g) ⇌_{}^{} C O (g) + H_{2} O (g) Δ H_{2} = + 41.1 k J \cdot m o l^{- 1}$
已知部分化学键键能如下表：
化学键
$C = O$
$C — H$
$H — O$
$H — H$
$C — O$
键能/ $(k J \cdot m o l^{- 1})$
754
403
459
446
309

(1)、 $Δ H_{1} =$ 。

(2)、 $C O_{2}$ 合成甲醇的过程，增大压强， $C O_{2}$ 的平衡体积分数(填“增大”“减小”或“无影响”)，原因为。

(3)、反应ⅱ的反应速率方程可表示为 $v_{正} = k_{正} c (C O_{2}) \cdot c (H_{2}) ， v_{逆} = k_{逆} c (C O) \cdot c (H_{2} O)$ ，其中 $k_{正}$ 、 $k_{逆}$ 分别为正、逆速率常数，则升高温度 $k_{正}$ 会(填“增大”“减小”或“无影响”)。

(4)、恒压下进行 $C O_{2}$ 合成甲醇实验。初始压强为 $100 k P a$ ，起始投料 $n (C O_{2})$ 、 $n (H_{2})$ 均为 $1 m o l$ $C O_{2}$ 和 $H_{2}$ 的平衡转化率随温度变化曲线如图所示。
①曲线(填“ $L_{1}$ ”或“ $L_{2}$ ”)表示 $C O_{2}$ 的平衡转化率。
②温度高于 $T_{2} K$ 后曲线 $L_{2}$ 随温度升高而降低的原因为。
③ $T_{1} K$ 下，反应达到平衡时， $H_{2} O (g)$ 的物质的量 $n (H_{2} O) =$ ，反应ⅰ的标准平衡常数 $K^{θ} =$ (保留1位小数)。(已知：分压=总压×该组分物质的量分数，对于反应 $d D (g) + e E (g) ⇌_{}^{} g G (g) + h H (g)$ ， $K^{θ} = \frac{{(\frac{p_{G}}{p^{θ}})}^{g} \cdot {(\frac{p_{H}}{p^{θ}})}^{h}}{{(\frac{p_{D}}{p^{θ}})}^{d} \cdot {(\frac{p_{E}}{p^{θ}})}^{e}}$ ，其中 $p^{θ} = 100 k P a ， p_{G} 、 p_{H} 、 p_{D} 、 p_{E}$ 为各组分的平衡分压)。

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化学键	$C = O$	$C — H$	$H — O$	$H — H$	$C — O$
键能/ $(k J \cdot m o l^{- 1})$	754	403	459	446	309