2021-2022学年北京市昌平区高二（上）期末化学试卷（含答案解析）

这是一份2021-2022学年北京市昌平区高二（上）期末化学试卷（含答案解析），共26页。试卷主要包含了2ml，3ml⋅L−1⋅min−1，3kJ/ml，【答案】D，【答案】C等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年北京市昌平区高二（上）期末化学试卷

1. 下列设备工作时，将化学能转化为电能的是(    )
A. 碱性锌锰干电池
B. 燃气灶
C. 砷化镓太阳电池
D. 风力发电
2. 下列电离方程式书写不正确的是(    )
A. CH3COOH⇌CH3COO−+H+ B. NaOH⇌Na++OH−
C. H3PO4⇌H++H2PO4− D. HF⇌H++F−
3. “84消毒液”在此次新冠肺炎疫情防控中大显身手，其主要成分是NaClO和NaCl。下列有关说法不正确的是(    )
A. 二者均属于钠盐 B. 二者的水溶液均呈碱性
C. 二者在水中均能完全电离 D. 二者均属于强电解质
4. 在2L的密闭容器中发生反应4A(s)+3B(g)=2C(g)+D(g)，2min后，B减少了1.2mol。下列叙述不正确的是(    )
A. v(B)：v(C)：v(D)=3：2：1 B. 2min内v(B)=0.3mol⋅L−1⋅min−1
C. 2min内v(C)=0.2mol⋅L−1⋅min−1 D. 2min内D增加了0.2mol
5. 下列关于化学反应方向的说法正确的是(    )
A. 凡是放热的反应都是自发反应
B. 凡是需要加热才发生的反应都是非自发反应
C. 凡是熵增的反应都是自发反应
D. 反应是否自发，需要综合考虑反应焓变和熵变
6. 高温下，甲烷可生成乙烷：2CH4(g)=C2H6(g)+H2(g)。反应在某阶段的速率可表示为：v=kc(CH4)，其中k为反应速率常数。对于该阶段的此反应，下列说法不正确的是(    )
A. 增加CH4浓度(其他条件不变)，反应速率增大
B. 增大H2浓度(其他条件不变)，反应速率增大
C. 减小C2H6的浓度(其他条件不变)，反应速率不变
D. 加入适当催化剂可以降低反应活化能，增大反应速率
7. 如图是某装置示意图，下列说法正确的是(    )
A. 盐桥中Cl−进入CuSO4溶液
B. Zn、Cu都是电极材料
C. 负极发生的反应是Zn2++2e−=Zn
D. Zn2+既是电极反应物，也是离子导体


8. 25℃时，水中存在电离平衡：H2O⇌H++OH−ΔH>0。下列说法不正确的是(    )
A. 升高温度，促进水的电离
B. 向水中加入NaOH固体，c(OH−)增加，抑制水的电离
C. 向水中通入HCl气体，c(OH−)减少，促进水的电离
D. 向水中加入Al2(SO4)3固体，c(OH−)减少，促进水的电离
9. 下列各组离子在水溶液中能大量共存的是(    )
A. K+、H+、ClO−、SO32− B. Na+、Ag+、I−、NO3−
C. Fe3+、Ca2+、Cl−、OH− D. Mg2+、NH4+、Cl−、SO42−
10. 按照量子力学对原子核外电子运动状态的描述，下列说法不正确的是(    )
A. 原子的核外电子处于能量最低的状态称为基态
B. 在一个原子中，不可能出现运动状态完全相同的两个电子
C. 原子核外电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，会辐射或吸收能量
D. 电子云图中点密集的地方表示电子在此处单位体积内出现的数量多
11. 下列对基态氮原子轨道表示式书写正确的是(    )
A. B.
C. D.
12. 2种元素的基态原子电子排布式分别是：①1s22s22p63s1，②1s22s22p63s2，下列有关比较中正确的是(    )
A. 第一电离能：②>① B. 原子半径：②>①
C. 金属性：②>① D. 最高正化合价：①>②
13. 如图为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是(    )
A. 非金属性：W>Y
B. Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同
C. p能级未成对电子最多的是Z元素
D. W、X、Y、Z中，电负性最大的是X

14. 科研人员利用电解法在催化剂表面结合N2和CO2制备尿素[CO(NH2)2]，反应机理如图。
下列说法不正确的是(    )
A. 步骤①中形成极性共价键
B. 步骤②中有H2O生成
C. 步骤④中的反应物做阳极反应物
D. 步骤⑤制得尿素应在阴极区域完成相应收集
15. 298K时，在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中，加入过量金属锡(Sn)，发生反应：Sn(s)+Pb2+(aq)⇌Sn2+(aq)+Pb(s)，体系中c(Pb2+)和c(Sn2+)变化关系如图所示。下列说法不正确的是(    )


A. K=c平(Sn2+)c平(Pb2+)
B. 298K时，该反应的平衡常数K=2.2
C. 往平衡体系中加入Pb后，c(Pb2+)增大
D. 往平衡体系中加入少量SnCl2固体后，c(Pb2+)增大
16. 一些常见反应的热化学反应方程式如下：
①H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH=−184kJ/mol
②HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=−57.3kJ/mol
③N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+183kJ/mol
④Fe(s)+2Fe3+(aq)=3Fe2+(aq)ΔH=−170.3kJ/mol
欲利用以上反应设计原电池装置，下列说法正确的是(    )
A. ①不可以设计成原电池装置 B. ②不可以设计成原电池装置
C. ③可以设计成原电池装置 D. ④中反应物只有接触才能形成原电池装置
17. 工业合成氨：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH0
B. 未加入硫酸的反应进程中不涉及到化学键的断裂与形成
C. 加入硫酸的反应进程中②→③步反应速率最慢
D. ΔE1>ΔE3，ΔE2=ΔE4
19. 钒电池是目前发展势头强劲的绿色环保储能电池之一，其工作原理如图所示，放电时电子由B极一侧向A极移动，电解质溶液含硫酸。常见的含钒阳离子颜色如表所示。
离子种类
颜色
VO2+
黄色
VO2+
蓝色
V3+
绿色
V2+
紫色
下列说法不正确的是(    )

A. 放电时，负极上发生反应的电极反应是：V2+−e−=V3+
B. 放电时，H+通过离子交换膜由B极一侧向A极移动
C. 充电时，电池总反应为VO2++V2++2H+=VO2++V3++H2O
D. 当充电完毕后，右侧的储液罐内溶液颜色为紫色
20. 一定条件下，反应H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)的速率可表示为v=kcα(H2)cβ(Br2)c−1(HBr)，其中k为反应速率常数。该反应在不同浓度下的反应速率如下：
c(H2)/(mol⋅L−1)
c(Br2)/(mol⋅L−1)
c(HBr)/(mol⋅L−1)
反应速率
0.1
0.1
2
v
0.1
0.4
2
8v
0.2
0.4
2
16v
0.2
0.1
x
4v
根据表中的测定数据判断，下列结论不正确的是(    )
A. α、β的值分别为1、1.5
B. 同时减小H2(g)和HBr(g)浓度，反应速率一定增大
C. 反应体系的三种物质中，Br2(g)的浓度对反应速率影响最大
D. 表中x的值为1
21. 25℃时，向2mL0.1mol⋅L−1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol⋅L−1HCl溶液。滴加过程中溶液含碳微粒物质的量与溶液pH的关系如图所示(CO2因逸出未画出)。下列说法正确的是(    )

A. ②表示CO32−物质的量的变化情况
B. a点由水电离产生的c(OH−)=10−11.6mol⋅L−1
C. 由b点可计算得出Ka2(H2CO3)=10−10.3
D. a、b、c、d 四点溶液中含碳微粒物质的量守恒
22. 反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)可用于汽车尾气净化。在恒温恒容密闭容器中加入一定量反应物，获得如下数据：

c(NO)
c(CO)
c(N2)
c(CO2)
起始时各物质的物质的量浓度/(mol/L)
0.4
0.4
0
0
平衡时各物质的物质的量浓度/(mol/L)
0.2
x
y
z
(1)x=______，y=______。
(2)CO的平衡转化率为 ______。
(3)该温度下该反应的K的数值为 ______。
(4)该温度下，按未知浓度配比进行反应，某时刻测得如下数据：

c(NO)
c(CO)
c(N2)
c(CO2)
某时刻各物质的物质的量浓度/(mol/L)
0.5
0.5
0.1
0.5
此时反应向 ______方向(填“正反应”或者“逆反应”)进行，结合计算说明理由：______。
23. 努力实现碳达峰、碳中和展现了我国积极参与和引领全球气候治理的大国担当。如图所示电解装置可将CO2转化为C2H4。该装置的电解质溶液为稀硫酸，电极材料为惰性电极。
(1)电极a是 ______(填“阴极”或“阳极”)，发生 ______反应(填“氧化”或“还原”)。
(2)电极b上发生的电极反应式是 ______。
(3)电解过程中H+运动方向为 ______(填“由a到b”或“由b到a”)，反应前后溶液中的n(H+)______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)电解的总反应方程式是 ______，该反应是 ______(填“自发”或“非自发”)反应。

24. 以下元素均为第4周期元素，请回答相关问题。
(1)钾、锰分别位于 ______族、______族。
(2)基态铁原子的电子排布式为 ______。
(3)33As、 34Se、 35Br三种非金属元素的电负性由大到小的顺序为 ______；Br可与第三周期Cl元素形成化合物BrCl，其中显正价的元素为 ______，原因是 ______。
25. ①醋酸、②盐酸、③一水合氨、④碳酸氢钠、⑤氯化钙、⑥氯化铵是实验室常见物质。
(1)写出NH3⋅H2O的电离方程式 ______。
(2)氯化铵溶液显酸性，结合化学用语解释原因：______。
(3)有关0.1mol⋅L−1CH3COOH溶液的叙述正确的是 ______。
a.CH3COOH溶液中离子浓度关系满足：c(CH3COO−)>c(OH−)>c(H+)
b.常温下，等浓度等体积CH3COOH溶液与NaOH溶液混合后溶液pH=7
c.向CH3COOH溶液中加少量CH3COONa固体，c(H+)减小
d.向CH3COOH溶液中加少量Na2CO3固体，c(CH3COO−)增大
e.与同浓度盐酸溶液的导电性相同
(4)25℃时，pH均等于4的醋酸溶液和氯化铵溶液，醋酸溶液中水电离出的c(H+)与氯化铵溶液中水电离出的c(H+)之比是 ______。
(5)向饱和NaHCO3溶液中滴加饱和CaCl2溶液，可观察到先产生白色沉淀，后产生大量无色气泡，结合化学用语，从平衡移动角度解释原因 ______。
26. 采用硫磺熏蒸处理药材会产生一定量的硫残留(其中S元素为+4价)，以下是一种简便且准确的分析测定硫含量的方法。
Ⅰ.样品预处理(均在室温下进行)：对xg药材进行处理后，将逸出的SO2全部收集溶于水形成溶液X。加NaOH溶液将溶液X调为pH≈10，此时溶液总体积为VmL(记为溶液Y)。
资料：不同pH下，含硫微粒在溶液中的主要存在形式：
pH
pH=0.8
pH=4.3
pH=6.9
pH=10
含硫微粒在溶液中的主要存在形式
H2SO3
HSO3−
HSO3−：SO32−=1：1
SO32−
(1)SO2溶于水后溶液显酸性，用化学用语表示其原因：______。
(2)用少量NaOH溶液将X溶液pH调至4.3的过程中发生反应的离子方程式是 ______。
(3)将X溶液pH调至10时，SO2与消耗的NaOH物质的量之比n(SO2)：n(NaOH)=______。
(4)关于室温下pH≈6.9的溶液说法正确的是 ______。
a.c(OH−)⋅c(H+)=10−14
b.3c(HSO3−)+c(OH−)=c(H+)+c(Na+)
c.c(OH−)>c(H+)
Ⅱ.电化学测定：利用如图电解装置进行测定。
Ⅲ.通电片刻后停止通电，加入淀粉溶液。根据电流大小和电解效率理论计算共产生amolI2。用溶液Y对停止通电后的阳极区电解质溶液进行滴定，到达终点时，共用去V1mL。
(5)阳极的电极反应式是 ______。
(6)确定滴定终点的现象是 ______。
(7)药材中硫残留量(其中含硫微粒均按SO2计，M(SO2)=64g⋅mol−1)为 ______mg/g。
27. 沉淀的生成及转化在实际生产中有重要作用。
资料：部分难溶电解质的溶度积(均为18∼25℃数据，单位省略)
Ksp(BaSO4)
Ksp(Mg(OH)2)
Ksp(FeS)
Ksp(PbS)
约为10−10
约为10−12
约为10−18
约为10−28
(1)在粗盐提纯流程中，可用Ba(OH)2溶液一次性除去粗盐水中的Mg2+和SO42−，反应的离子方程式是 ______。
(2)利用FeS作为沉淀剂除去某工业废水中Pb2+的部分流程如图：
①结合化学用语，从平衡移动角度解释可用FeS除去Pb2+的原因 ______。
②可使①中平衡发生移动所需最小c(Pb2+)=______mol⋅L−1。(只写计算结果)
③处理1L含Pb2+浓度为3.07mg/L的该废水至合格(Pb2+浓度小于1mg/L)最少所需FeS的质量是 ______mg。

28. CO2是一种丰富的碳资源，将其清洁转化为高附加值化学品以实现资源利用是研究热点。
Ⅰ.合成甲醇(CH3OH)
在200∼250℃的CO2加氢反应器中，主要反应有：
反应iCO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH1=−90kJ/mol
反应iiCO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2=+41kJ/mol
反应iiiCO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH3
(1)ΔH3=______kJ/mol。
(2)同时也存在副反应ⅳ：2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)，反应器进行一段时间后要间歇降到室温，可提高甲醇的产率。对比反应iii、ⅳ，解释其原因 ______。(已知CH3OH的沸点为65℃，CH3OCH3的沸点为−25℃)
Ⅱ.甲醇的综合利用：以CO2和甲醇为原料直接合成碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3)。反应Ⅴ：CO2(g)+2CH3OH(g)⇌CH3OCOOCH3(g)+H2O(g)ΔH
(3)在不同的实验条件下，测定甲醇的转化率。温度的数据结果为图a，压强的数据结果在图b中未画出。

①反应ⅴ的ΔH______0(填“>”或“c(OH−)，故a错误；
b.常温下，等浓度等体积CH3COOH溶液与NaOH溶液混合后，二者恰好反应产生CH3COONa，该盐是强碱弱酸盐，在溶液中盐电离产生的CH3COO−发生水解反应，消耗水电离产生的H+变为弱酸CH3COOH，导致水的电离平衡正向移动，最终达到平衡时溶液中c(OH−)>c(H+)，溶液显碱性，故溶液的pH>7，故b错误；
c.CH3COOH在溶液中存在电离平衡：CH3COOH⇌H++CH3COO−，向CH3COOH溶液中加少量CH3COONa固体，盐电离产生的CH3COO−使溶液中c(CH3COO−)增大，使醋酸的电离平衡逆向移动，最终达到平衡时溶液中c(H+)减小，故c正确；
d.向CH3COOH溶液中加少量Na2CO3固体，由于醋酸的酸性比碳酸强，醋酸电离产生的H+与CO32−结合形成弱酸H2CO3，H2CO3不稳定分解产生H2O、CO2，使醋酸的电离平衡正向移动，最终导致溶液中c(CH3COO−)增大，故d正确；
e.由于醋酸是弱酸，存在电离平衡，电离产生的H+浓度小于醋酸的浓度；而HCl是一元强酸，其电离产生的H+的浓度与HCl的浓度相同，所以醋酸溶液与同浓度盐酸溶液中自由移动的离子浓度不同，故两种溶液的导电性不相同，故e错误；
故答案为：cd；
(4)25℃时，pH等于4的醋酸溶液中醋酸电离产生的c(H+)=10−4mol/L，则根据水的离子积产生Kw=10−14可知溶液中c(OH−)=10−10mol/L，在该溶液中水电离产生的c(H+)与溶液中c(OH−)相同，故该溶液中水电离产生的c(H+)=10−10mol/L；pH=4的NH4Cl溶液中c(H+)=10−4mol/L，溶液中H+完全是水电离产生，所以该溶液中水电离产生的c(H+)=10−4mol/L，因此25℃时，pH均等于4的醋酸溶液和氯化铵溶液，醋酸溶液中水电离出的c(H+)与氯化铵溶液中水电离出的c(H+)之比是10−10mol/L：10−4mol/L=10−6：1，
故答案为：10−6：1；
(5)向饱和NaHCO3溶液中滴加饱和CaCl2溶液，可观察到先产生白色沉淀，后产生大量无色气泡，这是由于在溶液中NaHCO3电离产生的HCO3−存在电离平衡：HCO3−⇌H++CO32−，电离产生的CO32−与加入的CaCl2电离产生的Ca2+结合形成CaCO3沉淀，导致溶液中c(CO32−)减小，使HCO3−的电离平衡正向移动，导致溶液中c(H+)增大，H+与HCO3−发生反应：H++HCO3−=CO2↑+H2O，CO2气体逸出，因此有大量气泡产生，
故答案为：在溶液中NaHCO3电离产生的HCO3−存在电离平衡：HCO3−⇌H++CO32−，电离产生的CO32−与加入的CaCl2电离产生的Ca2+结合形成CaCO3沉淀，导致溶液中c(CO32−)减小，使HCO3−的电离平衡正向移动，导致溶液中c(H+)增大，H+与HCO3−发生反应：H++HCO3−=CO2↑+H2O，CO2气体逸出，因此有大量气泡产生。
(1)NH3⋅H2O是弱电解质，存在电离平衡；
(2)氯化铵是盐，属于强电解质，在溶液中电离产生NH4+、Cl−，电离方程式为：NH4Cl=NH4++Cl−，同时溶液中的水是弱电解质，会微弱电离产生H+、OH−，存在电离平衡：H2O⇌H++OH−，盐电离产生的能够与水电离产生的OH−结合形成弱电解质NH3⋅H2O，使水的电离平衡正向移动；
(3)a.CH3COOH是弱电解质，能够微弱的电离产生H+、CH3COO−，存在电离平衡：CH3COOH⇌H++CH3COO−，同时溶液中的水也存在电离平衡：H2O⇌H++OH−，且CH3COOH的电离程度大于水的电离程度；
b.常温下，等浓度等体积CH3COOH溶液与NaOH溶液混合后，二者恰好反应产生CH3COONa，该盐是强碱弱酸盐，在溶液中盐电离产生的CH3COO−发生水解反应，消耗水电离产生的H+变为弱酸CH3COOH，导致水的电离平衡正向移动，最终达到平衡时溶液中c(OH−)>c(H+)；
c.CH3COOH在溶液中存在电离平衡：CH3COOH⇌H++CH3COO−，向CH3COOH溶液中加少量CH3COONa固体，盐电离产生的CH3COO−使溶液中c(CH3COO−)增大，使醋酸的电离平衡逆向移动；
d.向CH3COOH溶液中加少量Na2CO3固体，由于醋酸的酸性比碳酸强，醋酸电离产生的H+与CO32−结合形成弱酸H2CO3，H2CO3不稳定分解产生H2O、CO2，使醋酸的电离平衡正向移动；
e.由于醋酸是弱酸，存在电离平衡，电离产生的H+浓度小于醋酸的浓度；而HCl是一元强酸，其电离产生的H+的浓度与HCl的浓度相同，所以醋酸溶液与同浓度盐酸溶液中自由移动的离子浓度不同；
(4)25℃时，pH等于4的醋酸溶液中醋酸电离产生的c(H+)=10−4mol/L，则根据水的离子积产生Kw=10−14可知溶液中c(OH−)=10−10mol/L，在该溶液中水电离产生的c(H+)与溶液中c(OH−)相同，故该溶液中水电离产生的c(H+)=10−10mol/L；pH=4的NH4Cl溶液中c(H+)=10−4mol/L，溶液中H+完全是水电离产生，所以该溶液中水电离产生的c(H+)=10−4mol/L；
(5)在溶液中NaHCO3电离产生的HCO3−存在电离平衡：HCO3−⇌H++CO32−，电离产生的CO32−与加入的CaCl2电离产生的Ca2+结合形成CaCO3沉淀，导致溶液中c(CO32−)减小，使HCO3−的电离平衡正向移动，导致溶液中c(H+)增大，H+与HCO3−发生反应生成二氧化碳。
本题考查弱电解质的电离等知识点，侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力，明确弱电解质电离特点、电离影响因素及难溶物溶解平衡常数计算方法是解本题关键，题目难度不大。

26.【答案】SO2+H2O⇌H2SO3⇌H++HSO3−  OH−+H2SO3=HSO3−+H2O1：2ab2I−−2e−=I2  溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复 aV1×V×64×103x 
【解析】解：(1)SO2溶于水后溶液显酸性，部分电离而显酸性，用化学用语表示其原因：SO2+H2O⇌H2SO3⇌H++HSO3−，
故答案为：SO2+H2O⇌H2SO3⇌H++HSO3−；
(2)根据题中信息溶液pH调至4.3为亚硫酸氢根，因此少量NaOH溶液将X溶液pH调至4.3的过程中发生反应的离子方程式是OH−+H2SO3=HSO3−+H2O，
故答案为：OH−+H2SO3=HSO3−+H2O；
(3)根据题中信息溶液pH调至10时，主要成份是亚硫酸钠，根据二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水的方程式得到将X溶液pH调至10时，SO2与消耗的NaOH物质的量之比n(SO2)：n(NaOH)=1：2，
故答案为：1：2；
(4)a.常温下水的离子积常数不变即c(OH−)⋅c(H+)=10−14，故a正确；
b.室温下pH≈9的溶液，其物质的量浓度之比为HSO3−：SO32−=1：1，根据电荷守恒和物料守恒得到3c(HSO3−)+c(OH−)=c(H+)+c(Na+)，故b正确；
c.室温下pH≈6.9的溶液，溶液显酸性，因此c(OH−)