北京市第101中学2017-2018学年高二下学期期末考试化学试题

北京市第101中学2017-2018学年高二下学期期末考试化学试题

绝密★启用前 北京市第 101 中学 2017-2018 学年高二下学期期末考试化学 试题 试卷副标题 考试范围：xxx；考试时间：100 分钟；命题人：xxx 题号 一 二 三 总分 得分 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第 I 卷（选择题) 请点击修改第 I 卷的文字说明 评卷人 得分 一、单选题 1．下列能量的转化过程中，由化学能转化为电能的是 A B C D 铅蓄电池放电 风力发电 水力发电 太阳能发电 A．A B．B C．C D．D 2．下列化学用语正确的是 A．HSO3 －+ H2O SO32－ + OH－ B．Al3+ + 3H2O == 3H+ + Al（OH）3↓ C．NaHCO3 == Na+ + HCO3 － D．H2S 2H+ + S2－ 3．下列关于金属腐蚀与防护的说法不正确的是 图① 图② 图③ A．图①，放置于干燥空气中的铁钉不易生锈 B．图②，若断开电源，钢闸门将发生吸氧腐蚀 C．图②，若将钢闸门与电源的正极相连，可防止钢闸门腐蚀 D．图③，若金属 M 比 Fe 活泼，可防止输水管腐蚀 4．下列溶液一定呈中性的是（ ） A．pH=7 的溶液 B．c(H+)=c(OH-)=10-6mol/L 的溶液 C．使酚酞试液呈无色的溶液 D．酸与碱恰好完全反应生成正盐的溶液 5．如图所示是 298K 时，N2 与 H2 反应过程中能量变化的曲线图，下列叙述不正确的是 A．在温度、体积一定的条件下，通入 1mol N2 和 3mol H2 反应后放出的热量为 92kJ B．a 曲线是加入催化剂时的能量变化曲线 C．加入催化剂，也不能提高 N2 的转化率 D．该反应的热化学方程式为：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g） △H=﹣92 kJ/mol 6．下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是 A．pH=11 的氨水稀释 10 倍后溶液 pH＞10 B．将氯化铝溶液加热蒸干并灼烧，最终得氧化铝固体 C．对 2HI（g） H2（g）+I2（g），减小容器体积，气体颜色变深 D．水垢中含有 CaSO4，可先用 Na2CO3 溶液浸泡处理，而后用盐酸去除 7．以下是常温下几种弱酸的电离平衡常数： CH3COOH H2S HClO K=1.8×10－5 K1=1.3×10－7 K=4.69×10－11 K2=7.1×10－15 下列说法正确的是 A．可发生反应：H2S+ 2ClO－=S2－+ 2HClO B．CH3COOH 溶液与 Na2S 溶液不能反应生成 NaHS C．同物质的量浓度的 Na2S、NaClO、CH3COONa 溶液，pH 最大的是 NaClO 溶液 D．同物质的量浓度的 H2S、HClO、CH3COOH 溶液，酸性最强的是 CH3COOH 8．下列说法正确的是 A B C D 通电一段时间 后，搅拌均匀， 溶液的 pH 增大 此装置可实现 铜的精炼 盐桥中的 K+ 移向 FeCl3 溶液 若观察到甲烧杯中石墨 电极附近先变红，则乙 烧杯中铜电极为阳极 A．A B．B C．C D．D 9．为研究沉淀的生成及转化，某小组进行如下实验。关于该实验的分析不正确的是 （ ） A．①浊液中存在平衡：AgSCN(s)  Ag+(aq)+SCN-(aq) B．②中颜色变化说明上层清液中含有 SCN- C．③中颜色变化说明有 AgI 生成 D．该实验可以证明 AgI 比 AgSCN 更难溶 10．K2FeO4 在水中不稳定，发生反应：4FeO42－+10H2O 4Fe（OH）3（胶体）+8OH －+3O2，其稳定性与温度（T）和溶液 pH 的关系分别如图所示。下列说法不正确的是 A．由图Ⅰ可知 K2FeO4 的稳定性随温度的升高而减弱 B．由图Ⅱ可知图中 a＞c C．由图Ⅰ可知温度：T1＞T2＞T3 D．由图Ⅰ可知上述反应△H＞0 11．为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以 Al 作阳极、Pb 作阴极，电解稀 硫酸，使铝表面的氧化膜增厚。其反应原理如下： 电池： Pb(s) + PbO2(s) + 2H2SO4(aq) =2PbSO4(s) + 2H2O(l)； 电解池：2Al+3O2 Al2O3+3H2↑电解过程中，以下判断正确的是（ ） 电池 电解池 A H+移向 Pb 电极 H+移向 Pb 电极 B 每消耗 3molPb 生成 2molAl2O3 C 正极：PbO2+4H++2e—=Pb2++2H2O 阳极：2Al+3H2O-6e—=Al2O3+6H+ D 12．常温下，用 0.1000mol/L NaOH 溶液滴定 20.00mL 0.1000mol/L HCl 溶液，滴定曲线 如图所示，下列说法不正确的是 A．a=20.00 B．滴定过程中，可能存在：c（Cl－）＞c（H+）＞c（Na+）＞c（OH－） C．若将盐酸换成相同浓度的醋酸，则滴定到 pH=7 时，a＜20.00 D．若用酚酞作指示剂，当滴定到溶液明显由无色变为浅红色时立即停止滴定 13．下列选项中，微粒的物质的量浓度关系正确的是 A．0.1 mol/L K2CO3 溶液：c（OH－）=c（HCO3 －）+c（H＋）+c（H2CO3） B．0.1 mol/L NaHCO3 溶液中离子浓度关系：c（Na+）=2c（CO32－）+c（HCO3 －）+c（H2CO3） C．等物质的量的一元弱酸 HX 与其钾盐 KX 的混合溶液中：2c（K＋）= c（HX）+c（X －） D．浓度均为 0.1 mol/L 的 NaHCO3 溶液和 NaOH 溶液等体积混合：c（Na＋）+ c（H＋） =c（CO32－）+c（OH－）+c（HCO3 －） 14．人工光合作用能够借助太阳能，用 CO2 和 H2O 制备化学原料。下图是通过人工光 合作用制备 HCOOH 的原理示意图，下列说法不正确的是 A．该过程是将太阳能转化为化学能的过程 B．催化剂 a 表面发生氧化反应，有 O2 产生 C．催化剂 a 附近酸性减弱，催化剂 b 附近酸性增强 D．催化剂 b 表面的反应是 CO2+2H++2e 一=HCOOH 第 II 卷（非选择题) 请点击修改第 II 卷的文字说明 评卷人 得分 二、实验题 15．（题文）氯碱工业中电解饱和食盐水流程及原理示意图如下图所示。 （1）生成 H2 的电极反应式是_________________________________________。 （2）Na+向________（填“E”或“F”）方向移动，溶液 A 的溶质是______________。 （3）电解饱和食盐水总反应的离子方程式是_____________________________。 （4）常温下，将氯碱工业的附属产品盐酸与氨水等体积混合，两种溶液的浓度和混合 后所得溶液的 pH 如下表。 实验编号 氨水浓度/mol·L－1 盐酸浓度/mol·L－1 混合溶液 pH ① 0.1 0.1 pH=5 ② c 0.2 pH=7 ③ 0.2 0.1 pH＞7 ⅰ. 实验①中所得混合溶液，由水电离出的 c（H+）=______ mol·L-1。 ⅱ. 实验②中，c______0.2（填“>”“<”或“=”）。 ⅲ. 实验③中所得混合溶液，各离子浓度由大到小的顺序是__________________。 ⅳ. 实验①、③所用氨水中的c(NH4 +) c(NH3•H2O) ：①___________③（填“>”“<”或“=”）。 （5）氯在饮用水处理中常用作杀菌剂，且 HClO 的杀菌能力比 ClO－强。25℃时氯气－ 氯水体系中的 Cl2（aq）、HClO 和 ClO－分别在三者中所占分数（α）随 pH 变化的关系 如下图所示。 下列表述正确的是_______。 A．氯处理饮用水时，在夏季的杀菌效果比在冬季好 B．在氯处理水体系中，c（HClO）+c（ClO－）=c（H+）-c（OH－） C．用氯处理饮用水时，pH=7.5 时杀菌效果比 pH=6.5 时效果差 16．含有 K2Cr2O7 的废水具有较强的毒性，工业上常用钡盐沉淀法处理含有 K2Cr2O7 的 废水并回收重铬酸，具体的流程如下： 已知：i. CaCr2O7、BaCr2O7 易溶于水，其它几种盐在常温下的溶度积如下表所示。 物质 CaSO4 CaCrO4 BaCrO4 BaSO4 溶度积 9.1 × 10− 6 2.30 × 10−2 1.17 × 10−10 1.08 × 10−10 ii. Cr2O72－+ H2O 2 CrO42－+ 2H+ （1）向滤液 1 中加入 BaCl2·H2O 的目的，是使 CrO42－从溶液中沉淀出来。 ①结合上述流程说明熟石灰的作用是_______________________________。 ②结合表中数据，说明选用 Ba2+而不选用 Ca2+处理废水的理由是________________。 ③研究温度对 CrO42－沉淀效率的影响。实验结果如下：在相同的时间间隔内，不同温度 下 CrO42－的沉淀率 沉淀率 = 固体 2 中 CrO4 2−的量 滤液 1 中 CrO4 2−的量 × 100% ， 如下图所示。 已知：BaCrO4（s） Ba2+ （aq） + CrO42－（aq） CrO42－的沉淀效率随温度变化的原因是___________________________________。 （2）向固体 2 中加入硫酸，回收重铬酸。 ① 硫酸浓度对重铬酸的回收率如下图（左）所示。结合化学平衡移动原理，解释使用 0.450 mol/L 的硫酸时，重铬酸的回收率明显高于使用 0.225 mol/L 的硫酸的原因是 _________________________________。 ② 回收重铬酸的原理如下图（右）所示。当硫酸浓度高于 0.450 mol/L 时，重铬酸的回 收率没有明显变化，其原因是_______________________________。 （3）综上所述，沉淀 BaCrO4 并进一步回收重铬酸的效果与___________有关。 评卷人 得分 三、综合题 17．工业上由 N2、H2 合成 NH3。制备 H2 需经多步完成，其中“水煤气（CO、H2）变换” 是纯化 H2 的关键一步。 （1）水煤气变换：CO（g）+ H2O（g） CO2（g） + H2（g），该反应的∆H = +41 kJ/mol 或﹣41 kJ/mol。 ① 平衡常数 K 随温度变化如下： 温度/℃ 200 300 400 K 290 39 11.7 下列分析正确的是__________。 a. 水煤气变换反应的∆H＜0 b. 增大压强，可以提高 CO 的平衡转化率 c. 增大水蒸气浓度，可以同时增大 CO 的平衡转化率和反应速率 ② 温度为 T1 时，向容积为 2 L 的密闭容器甲、乙中分别充入一定量的 CO 和 H2O（g）， 相关数据如下： 容器 甲 乙 反应物 CO H2O CO H2O 起始时物质的量（mol） 1.2 0.6 2.4 1.2 平衡时物质的量（mol） 0.8 0.2 a b 达到平衡的时间（min） t 1 t 2 ⅰ. 甲容器中，反应在 t1 min 内的平均反应速率 v（H2）=_____mol/（L·min）。 ⅱ. 甲容器中，平衡时，反应的热量变化为_____kJ。 ⅲ. T1 时，反应的平衡常数 K 甲= ______。 ⅳ. 乙容器中，a =______mol。 （2）以氨水为吸收剂脱除 CO2。当其失去吸收能力时，通过加热使吸收剂再生。用化 学方程式表示“吸收”过程：___________________________________。 （3）2016 年我国某科研团队利用透氧膜，一步即获得 N2、H2，工作原理如图所示。（空 气中 N2 与 O2 的物质的量之比按 4:1 计）。 ① 起还原作用的物质是_______。 ② 膜Ⅰ侧发生的电极反应式是_______。 18．近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如 下： （1）反应Ⅰ：2H2SO4（l）=2SO2（g）+O2（g）+2H2O（g） ΔH=+550 kJ·mol-1 它由两步反应组成：i. H2SO4（l）=SO3（g）+H2O（g） ΔH=+177 kJ·mol-1 ii. SO3 （g）分解。 L（L1、L2）、X 可分别代表压强和温度。下图表示 L 一定时，ii 中 SO3（g）的平衡转化 率随 X 的变化关系。 ① X 代表的物理量是_____________________。 ② 判断 L1、L2 的大小关系是______________。 （2）反应Ⅱ：I－可以作为催化剂，可能的催化过程如下。 i. SO2+4I－+4H+=S↓+2I2+2H2O； ii. I2+2H2O+ SO2= SO42－+4H++2I－； 探究 i、ii 反应速率与 SO2 歧化反应速率的关系，实验如下：分别将 18 mL SO2 饱和溶 液加入到 2 mL 下列试剂中，密闭放置观察现象。（已知：I2 易溶解在 KI 溶液中） 序号 A B C D 试剂组成 0.4 mol/L KI a mol/LKI 0.2 mol/LH2SO4 0.2 mol/L H2SO4 0.2 mol/L KI 0.0002 mol I2 实验现象 溶液变黄，一段 时间后出现浑浊 溶液变黄，出现浑 浊较 A 快 无明显现象 溶液由棕褐色很快 褪色，变成黄色，出 现浑浊较 A 快 ① B 是 A 的对比实验，则 a=__________。 ② 比较 A、B、C，可得出的结论是_______________________________。 ③ 实验表明，SO2 的歧化反应速率 D＞A，结合 i、ii 反应速率解释原因：___________。 （3）在钠碱循环法中，Na2SO3 溶液作为吸收液吸收 SO2 的过程中，pH 随 n（SO32-）:n （HSO3－）变化关系如下表： n（SO32－）:n（HSO3 －） 91:9 1:1 1:91 pH 8.2 7.2 6.2 当吸收液的 pH 降至约为 6 时，需送至电解槽再生。再生示意图如下： ① 上表判断 NaHSO3 溶液显__________性，用化学平衡原理解释：_____________。 ② HSO3 －在阳极放电的电极反应式是______，当阴极室中溶液 pH 升至 8 以上时，吸收 液再生并循环利用。简述再生原理________。 19．（题文）某小组同学利用原电池装置探究物质的性质。 资料显示：原电池装置中，负极反应物的还原性越强，或正极反应物的氧化性越强，原 电池的电压越大。 资料显示：原电池装置中，负极反应物的还原性越强，或正极反应物的氧化性越强，原 电池的电压越大。 （1）同学们利用下表中装置进行实验并记录。 装置 编号 电极 A 溶液 B 操作及现象 Ⅰ Fe pH=2 的 H2SO4 连接装置后，石墨表面产生无 色气泡；电压表指针偏转 Ⅱ Cu pH=2 的 H2SO4 连接装置后，石墨表面无明显 现象；电压表指针偏转，记录 读数为 a ①同学们认为实验Ⅰ中铁主要发生了析氢腐蚀，其正极反应式是______________。 ②针对实验Ⅱ现象：甲同学认为不可能发生析氢腐蚀，其判断依据是______________； 乙同学认为实验Ⅱ中应发生吸氧腐蚀，其正极的电极反应式是___________________。 （2）同学们仍用上述装置并用 Cu 和石墨为电极继续实验，探究实验Ⅱ指针偏转原因及 影响 O2 氧化性的因素。 编号 溶液 B 操作及现象 Ⅲ 经煮沸的 pH=2 的 H2SO4 溶液表面用煤油覆盖，连接装置后，电压表指针微微偏转， 记录读数为 b Ⅳ pH=2 的 H2SO4 在石墨一侧缓慢通入 O2 并连接装置，电压表指针偏转，记 录读数为 c；取出电极，向溶液中加入数滴浓 Na2SO4 溶液 混合后，插入电极，保持 O2 通入，电压表读数仍为 c Ⅴ pH=12 的 NaOH 在石墨一侧缓慢通入 O2 并连接装置，电压表指针偏转，记 录读数为 d ①丙同学比较实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的电压表读数为：c＞a＞b，请解释原因是__________。 ②丁同学对Ⅳ、Ⅴ进行比较，其目的是探究________对 O2 氧化性的影响。 ③实验Ⅳ中加入 Na2SO4 溶液的目的是_____________。 ④为达到丁同学的目的，经讨论，同学们认为应改用下图装置对Ⅳ、Ⅴ重复进行实验， 其设计意图是________；重复实验时，记录电压表读数依次为 c′、d′，且 c′＞d′，由此 得出的结论是______________________________。 参考答案 1．A 2．C 3．C 4．B 5．A 6．C 7．D 8．C 9．D 10．B 11．D 12．D 13．C 14．C 15．2H+ + 2e− = H2FNaOH2Cl－+2H2O H2↑+Cl2↑+2OH－10－5＞c（NH4+）＞c（Cl－）＞c （OH－）＞c（H+）＞C 16．沉淀 SO42－；调节溶液 pH，使 Cr2O72－转化为 CrO42－而沉淀 BaCrO4 比 CaCrO4 更难溶， 可以使 CrO42－沉淀更完全温度升高，沉淀速率加快 c（H2SO4）增大，则 c（SO42－）增大， 与 Ba2+生成沉淀，促进 BaCrO4 Ba2++CrO42－平衡右移，c（CrO42－）增大；同时，c（H+） 也增大，共同促进 Cr2O72－+H2O 2CrO42－+2H+平衡左移，有利于生成更多的 H2Cr2O7BaSO4 与 BaCrO4 溶解度接近，c（H2SO4）越大，越有利于生成 BaSO4，包裹在 BaCrO4 外，使其难于接触 H2SO4，阻碍重铬酸生成受到溶液 pH 、温度、H2SO4 浓度、BaCrO4 颗粒 大小等影响（其他答案合理给分） 17．a c0.2/t116.411.6NH3 ⋅ H2O + CO2 = NH4HCO3 CH4 H2O + 2e− = H2 + O2−、O2 + 4e− = 2O2− 18．压强 L2 >L10.4I−是 SO2 歧化反应的催化剂，H+单独存在时不具有催化作用，但 H+可以 加快歧化反应速率反应 ii 比 i 快；D 中由反应 ii 产生的 H+使反应 i 加快。酸 HSO3 －存在 HSO3 －⇌ H++SO32－和 HSO3 －+H2O⇌ H2SO3+OH－，HSO3 －的电离程度大于水解程度。HSO3 －+H2O ﹣2e－=SO42－+3H+氢离子在阴极得电子生成氢气，溶液中氢离子浓度降低，促使 HSO3 －电离 生成 SO32－，且钠离子进入阴极室，吸收液就可以再生。 19．2H+ + 2e-=H2↑在金属活动性顺序中，Cu 在 H 后，Cu 不能置换出 H2O2 + 4H+ + 4e-=2H2OO2 浓度越大，其氧化性越强，使电压值增大溶液的酸碱性排除溶液中的 Na+（或 SO42-）对实 验的可能干扰排除 Cu 在酸碱性不同的溶液中，其还原性不同对该实验结果的影响溶液酸性 越强，O2 的氧化性越强（介质或环境的 pH 影响物质的氧化性）