北京市丰台区2023-2024学年高二上学期期中联考（B卷）化学试题
试卷更新日期：2023-11-23 类型：期中考试
一、本部分共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，选出最符合题意的一项。
-
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．电池充电
D．氢氧燃料电池
A、A B、B C、C D、D2. 锌铜原电池装置如右图，下列说法不正确的是（ ）
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− = Cu3. 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4. 在一定条件下发生反应：2A(g) = 2B(g)＋C(g)，将2 mol A通入2 L容积恒定的密闭容器中，若维持容器内温度不变，5 min末测得A的物质的量为0.8 mol。用B的浓度变化来表示该反应的速率[mol·(L·min) -1]为（ ）A、0.24 B、0.08 C、0.06 D、0.125. 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、用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气 C、工业合成氨N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0，采用400 ℃~ 500 ℃的高温条件 D、红棕色NO2加压后颜色先变深后变浅6. 下列示意图与化学用语表述内容不相符的是（水合离子用相应离子符号表示）（ ）A
B
C
D
NaCl溶于水
铜锌原电池工作
一种燃料电池工作
电解饱和食盐水
电离方程式：
NaCl = Na+ + Cl－
总反应：
Zn + Cu2+ =Zn2+ + Cu
负极反应：
H2－2e－+ 2OH－= 2H2O
总反应：
2Cl－+ 2H+ = Cl2↑ + H2↑
A、A B、B C、C D、D7. 体积恒定的密闭容器中发生反应：2NO(g)＋2CO(g) N2(g)＋2CO2(g) ΔH＜0，其它条件不变时，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CO2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8. I－可以作为H2O2分解的催化剂，催化机理是：ⅰ.H2O2 + I－= H2O + IO－； ⅱ..____。分解反应过程中能量变化如下图所示，下列判断不正确的是（ ）
A、曲线②为含有I－的反应过程 B、反应ⅱ为H2O2 + IO－ = H2O + O2↑+ I－ C、反应ⅰ和ⅱ均为放热过程 D、反应ⅰ的反应速率可能比反应ⅱ的慢9. 化学小组研究金属的电化学腐蚀，实验如下：序号
实验I
实验II
实验
现象
铁钉周边出现____色
锌片周边未见明显变化
铁钉周边出现蓝色
铜片周边略显红色
已知 ：K3[Fe(CN)6]遇到Fe2+能产生蓝色沉淀。
下列说法不正确的是（ ）
A、实验I中铁钉周边出现红色 B、实验I中负极的电极反应式：Fe – 2e- = Fe2+ C、实验II中正极的电极反应式：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- D、对比实验I、II可知，生活中镀锌铁板比镀铜铁板在镀层破损后更耐腐蚀10. Ni单原子催化剂具有良好的电催化性能，催化转化CO2的历程示意图如下：
① ② ③ ④
下列说法不正确的是（ ）
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1 mol CO，需要转移2 mol e− D、Ni原子在催化转化CO2的过程中降低了该反应的焓变11. 一定温度下，在2个容积均为10 L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)2HI(g)，充分反应并达到化学平衡状态，相关数据见下表。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＞Ⅱ12. 新型Li-Mg双离子可充电电池是一种高效、低成本的储能电池，其装置示意图如下。当闭合K2时，该电池的工作原理为xMg + xLi2SO4 + 2Li1-xFePO4 = xMgSO4 + 2LiFePO4。下列关于该电池的说法正确的是（ ）
A、放电时，电子从N电极经导线流向M电极 B、放电时，正极的电极反应式：Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- = LiFePO4
C、充电时，外加直流电源的正极与M电极相连 D、充电时，电路中每通过1 mol e- ， 左室溶液增加2 mol Li+13. 室温下，用0.1 mol·L-1Na2S2O3溶液、0.1 mol·L-1H2SO4溶液和蒸馏水进行如下表所示的5个实验，分别测量浑浊度随时间的变化。
下列说法不正确的是（ ）
A、实验③中x=8 B、实验①②③或③④⑤均可说明其他条件相同时，增大反应物浓度可增大该反应速率 C、降低Na2S2O3溶液浓度比降低H2SO4溶液浓度对该反应化学反应速率影响程度更大 D、将装有实验②的试剂的试管浸泡在热水中一段时间后再混合，其浑浊度曲线应为a14. 用多孔石墨电极完成下列实验。已知：多孔石墨电极具有较好地吸附性。
现象
Ⅰ中，a、b两极均产生气泡
Ⅱ中，a极上析出红色固体
Ⅲ中，a极上析出固体
下列对实验现象的解释或推测不合理的是（ ）
A、Ⅰ中，b极反应：2H2O -4e- = O2↑+4H+ B、Ⅱ中，析出红色固体的原因：Cu2+ + H2 = Cu + 2H+ C、Ⅲ中，生成固体的原因只可能是：2Ag+ + Cu = Cu2+ + 2Ag D、Ⅰ中，a极上既发生了化学过程，也发生了物理过程二、非选择题 共58分
-
15. 氮是地球上含量丰富的一种元素，其单质及化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。下图是1mol NO2(g)和 1mol CO(g)反应生成 1mol CO2(g)和 1mol NO(g)过程中能量变化示意图。
(1)、请写出反应的热化学方程式。(2)、若在该反应体系中加入催化剂对反应热(填“有”或“没有”)影响。原因是 。16. 研究CO2的回收和综合利用对航天建设有重要意义。(1)、Ⅰ 载人航天器中，利用萨巴蒂尔反应可将航天员呼出的CO2转化为 H2O，再通过电解H2O 获得 O2 ， 实现O2的再生，同时还能制备CH4。已知：反应①：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l) ∆H = −252.9kJ/mol
反应②：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ∆H = +571.6kJ/mol
请回答下列问题：
反应①属于（填“吸热”或“放热”）反应。(2)、利用 CH4可制备乙烯及合成气(CO、H2)。有关化学键键能(E)的数据如表：化学键
H-H
C=C
C-C
C-H
E(kJ/mol)
436
a
348
413
已知2CH4(g)=C2H4(g)+2H2(g) ΔH =+167kJ/mol，则a= 。
(3)、Ⅱ 回收利用CO2是目前解决长期载人航天舱内（如空间站）供氧问题的有效途径，科研人员研究出其物质转化途径如下图：
反应A为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)，是回收利用CO2的关键步骤。
已知：2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) ΔH = −483.6 kJ·mol−1
CH4(g) + 2O2(g) = 2H2O(g) + CO2(g) ΔH = −802.3 kJ·mol−1
反应A的ΔH = kJ·mol−1
(4)、将原料气按n(CO2)：n(H2)=1：4置于恒容密闭容器中发生反应A，在相同时间内测得H2O的物质的量分数与温度的变化曲线如图所示（虚线为平衡时的曲线）。
①理论上，能提高CO2平衡转化率的措施有（写出一条即可）。
②空间站的反应器内，通常采用反应器前段加热，后段冷却的方法来提高CO2的转化效率，原因是。
(5)、下列关于空间站内物质和能量变化的说法中，不正确的是（填字母）。a．反应B的能量变化是电能→化学能或光能→化学能
b．物质转化中O、H原子的利用率均为100%
c．不用Na2O2作供氧剂的原因可能是Na2O2不易实现循环利用
(6)、用CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)代替反应A，可实现氢、氧元素完全循环利用，缺点是使用一段时间后催化剂的催化效果会明显下降，其原因是。17. 电化学原理在能量转换、物质制备、防止金属腐蚀等方面应用广泛。
图1 图2
(1)、图1是常见电化学装置图① 负极材料为Zn，其在此装置中的作用是。
② 若用一根铜丝代替盐桥插入两烧杯中，电流计指针也发生偏转，推测：其中一个为原电池，一个为电解池，写出a端发生的电极反应。
(2)、图2探究金属Fe是否腐蚀的示意图在培养皿中加入一定量的琼脂和饱和NaCl溶液混合，滴入5~6滴酚酞溶液，混合均匀，将缠有铜丝的铁钉放入培养皿中。溶液变红的部位为端（填“左”或“右”），结合化学用语解释变红的原因。
(3)、图3是氯碱工业电解饱和NaCl溶液的示意图
图3 图4
①电解饱和NaCl溶液的化学方程式是。
②NaOH溶液从（填b或c）口导出。结合化学用语解释NaOH在此区域生成的原因。
③电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2~3，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用。
(4)、我国科学家通过电解，从海水中提取到锂单质，其工作原理如图4所示。①金属锂在电极（填“A”或“B”）生成，发生的是（填“氧化”或“还原”）反应。
②阳极产生两种气体单质，电极反应式分别是；。
18. 合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，氨有广泛的应用。(1)、目前工业合成氨的主要方法是HaberBosch法，化学反应原理如下：①该反应放热，但仍选择较高温度，原因是
②理论上，为了增大平衡时H2的转化率，可采取的措施是（写出1条）。
③将物质的量之比为1：3的N2和H2充入2 L的密闭容器中，在一定条件下达到平衡，测得平衡时数据如下：
物质
N2
H2
NH3
平衡时物质的量/mol
0.2
0.6
0.2
该条件下H2的转化率为 ， 平衡常数K＝（可用分数表示）。
④若按以下浓度投料，其它反应条件与①相同，起始时反应进行的方向为（填“正向”、“逆向”或“无法判断”）。
物质
N2
H2
NH3
起始浓度（mol/L）
0.5
1.5
0.5
⑤ L（L1、L2）、X可分别代表压强或温度。右图1表示L一定时，合成氨反应中 H2(g)的平衡转化率随X的变化关系。
图1
图2
ⅰ．X代表的物理量是。
ⅱ．判断L1、L2的大小关系，并简述理由。
(2)、电化学气敏传感器可用于检测环境中NH3的含量，其工作原理如右图2所示，则a极的电极反应式为。反应消耗的O2与NH3的物质的量之比为。19. 电化学原理在污染治理方面有着重要的作用。(1)、Ⅰ．煤在直接燃烧前要进行脱硫处理。采用电解法脱硫的基本原理如图所示，利用电极反应将Mn2+转化为Mn3+ ， Mn3+再将煤中的含硫物质(主要成分是FeS2)氧化为Fe3+和：
已知：两电极为完全相同的惰性电极。
回答下列问题：
M为电源的(填“正极”或“负极”)。(2)、电解池工作时，观察到R电极上有无色气体产生，写出电极反应式。(3)、电解池工作时，混合液中的物质的量(填“变大”、“变小”或“不变”)。(4)、电解过程中，混合溶液中的pH将(填“变大”、“变小”或“不变”)，理由是。(5)、Ⅱ．电解还原法处理酸性含铬废水：以铁板做阴、阳极，电解含铬废水，示意如图。
电解开始时，A 极上主要发生的电极反应式 为。
(6)、产生的Fe2+将Cr2O72-还原为Cr3+的离子方程式为。(7)、随着电解的进行，阳极铁板会发生钝化，表面形成FeO•Fe2O3的钝化膜，使电 解池不能正常工作。将阴极铁板与阳极铁板交换使用，一段时间后，钝化膜消失。结合有关反应，解释钝化膜消失的原因：。(8)、Ⅲ．微生物电池可用来处理废水中的对氯苯酚，原理如图所示。
该电池放电时，H+向(填“a”或“b”)极迁移。
(9)、a极上生成H2CO3的电极反应为。(10)、已知b极的电极反应为
， 经处理后的水样中要求对氯苯酚的含量小于m mol/L。若废水中对氯苯酚的含量是n mol/L，则处理1 m3废水，至少添加CH3COO-的物质的量为mol(溶液体积变化忽略不计)。