2021-2022学年河南省开封市五县高二（上）期末化学试卷（含答案解析）

这是一份2021-2022学年河南省开封市五县高二（上）期末化学试卷（含答案解析），共19页。试卷主要包含了6ml⋅L−1，下列叙述正确的是，0kJ⋅ml−1，【答案】C，【答案】B，【答案】D等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年河南省开封市五县高二（上）期末化学试卷

1. 最新报道：科学家首次用 X 射线激光技术观察到 CO 与 O 在催化剂表面形成化学键的过程。反应 过程的示意图如下：下列说法正确的是(    )

A. CO 和 O 生成 CO2 是吸热反应
B. 在该过程中，CO 断键形成 C 和 O
C. CO 和 O 生成了具有极性共价键的 CO2
D. 状态Ⅰ→状态Ⅲ表示 CO 与 O2 反应的过程
2. 关于强弱电解质及非电解质的组合完全正确的是(    )
选项
A
B
C
D
强电解质
NaCl
H2SO4
CaCO3
HNO3
弱电解质
HF
BaSO4
HClO
CH3COOH
非电解质
Cl2
CS2
蔗糖
H2CO3

A. A B. B C. C D. D
3. 下列说法中正确的是(    )
A. 碱性锌锰电池是二次电池
B. 二次电池又叫蓄电池，它放电后可以再充电使活性物质获得再生
C. 铅酸蓄电池是一次电池
D. 燃料电池的活性物质储存在电池内
4. 反应2A(s)+B(g)⇌2C(g)+D(g)经2min后B的浓度减少0.6mol⋅L−1。下列有关说法正确的是(    )
A. 用A表示的反应速率是0.6mol⋅L−1⋅min−1
B. 若分别用B、C、D表示反应的速率，则其比是1：2：1
C. 2min末时的反应速率用反应物B来表示是0.3mol⋅L−1⋅min−1
D. 在2min内用B和C表示的反应速率的值是相同的
5. 关于化学平衡常数的叙述正确的是(    )
A. 增大反应物浓度，平衡常数随之增大
B. 两种物质反应，化学方程式的书写方式不同，平衡常数不变
C. 温度一定时，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数
D. 浓度商Qc(NH4+)>c(OH−)
B. Na2CO3：c(Na+)>c(CO32−)>c(HCO3−)>c(OH−)>c(H+)
C. NaHCO3：c(Na+)>c(CO32−)>c(HCO3−)>c(OH−)>c(H+)
D. (NH4)2SO4：c(NH4+)>c(SO42−)>c(H+)>c(OH−)
10. 关于下列装置，叙述错误的是(    )

A. 石墨电极反应O2+4H++4e−→2H2O
B. 鼓入少量空气，会加快Fe的腐蚀
C. 加入少量NaCl，会加快Fe的腐蚀
D. 加入HCl，石墨电极反应式：2H++2e−→H2↑
11. 为研究沉淀的生成及其转化，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
12. 利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是(    )

A. 氯碱工业中，X电极上电子流入 B. 电解精炼铜时，X是粗铜，发生还原反应
C. 在铁片上镀铜时，X是纯铜 D. 制取金属铝时，Z是氯化铝溶液
13. 常温下，0.2mol⋅L−1的一元酸HA的溶液与等浓度的NaOH溶液等体积混合后，所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示，下列说法不正确的是(    )

A. HA为弱酸
B. 该混合液pH>7
C. 图中X表示HA，Y表示OH−，Z表示H+
D. 该混合溶液中：c(A−)+c(Y)=c(Na+)
14. 某小组为研究电化学原理，设计甲、乙、丙三种装置(C1、C2、C3均为石墨).下列叙述正确的是(    )

A. 甲、丙中是化学能转变为电能，乙中是电能转变为化学能
B. C1、C2分别是阳极、阴极，锌片、铁片上都发生氧化反应
C. C1上和C3上放出的气体相同，铜片上和铁片上放出的气体也相同
D. 甲中溶液的pH逐渐升高，丙中溶液的pH逐渐减小
15. 如图是我国学者研发的高效过氧化氢-尿素电池的原理装置，装置工作时，下列说法正确的是(    )

A. 向负极迁移的主要是K+，产物M为K2SO4
B. 负极反应为CO(NH2)2+8OH−−6e−=CO32−+N2↑+6H2O
C. Pd/CFC极上发生反应：2H2O2−4e−=2H2O+O2↑
D. Ni−Co/Ni极上的电势比Pd/CFC极上的高
16. (1)①如图所示是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图。

请写出NO2和CO反应的热化学方程式：______。
②如图表示氧族元素中氧、硫、硒、碲在相同条件下生成气态氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表哪种元素。

试写出该条件下硒化氢发生分解反应的热化学方程式：______。
(2)化学反应的焓变与反应物和生成物的键能有关。
①已知：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH=−185kJ⋅mol−1。
共价键
H−H
Cl−Cl
键能/(kJ⋅mol−1)
436
247
则H−Cl的键能为 ______kJ⋅mol−1。
②CO2与CH4经催化重整，制得合成气：CH4(g)+CO2(g)催化剂2CO(g)+2H2(g)。已知上述反应中相关的化学键键能数据如表：
化学键
C−H
C−O
H−H
C≡O(CO)
键能(kJ⋅mol−1)
413
745
436
1075
则该反应的ΔH=______。
(3)在微生物作用的条件下，NH4+经过两步反应被氧化成NO3−。两步反应的能量变化示意图如图：

①第一步反应是 ______(填“放热”或“吸热”)反应。
②1molNH4+(aq)全部氧化成NO3−(aq)的热化学方程式是 ______。
17. 金属锰和氢气在工业上都有重要的用途。已知：锰能与稀硫酸反应，生成氢气和硫酸锰(MnSO4)。

(1)铜和锰构成的原电池装置如图所示，其中盛有稀硫酸的烧杯中出现的现象为 ______。
(2)盐桥中装的是琼脂-饱和KCl溶液，电池工作时盐桥中Cl−移向 ______(左、右)烧杯。
(3)Mn电极的电极反应式为 ______。当电路中转移1mol电子时，铜电极析出的物质及其物质的量为 ______。
(4)CrO3和K2Cr2O7均易溶于水，它们是工业废水造成铬污染的主要原因。要将Cr(Ⅵ)转化为Cr(Ⅲ)常见的处理方法是电解法。将含Cr2O72−的废水通入电解槽内，用铁作阳极，在酸性环境中，加入适量的NaCl进行电解，使阳极生成的Fe2+和Cr2O72−发生反应，其离子方程式为 ______。阴极上Cr2O72−、H+、Fe3+都可能放电。若Cr2O72−放电，则阴极的电极反应式为 ______。
18. 用CO2来生产燃料甲醇是工业上一种有效开发利用CO2的方法。为探究反应原理，进行如下实验，在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H=−49.0kJ⋅mol−1.测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
(1)从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v(CO2)=______mol⋅L−1⋅min−1。
(2)氢气的转化率=______。
(3)求此温度下该反应的平衡常数K=______。
(4)下列措施中能使平衡体系中n(CH3OH)n(CO2)增大的是______。
A.将H2O(g)从体系中分离出去B.充入He(g)，使体系压强增大C.升高温度D.再充入1molH2
(5)当反应进行到3min末时，下列说法正确的是______(填字母)。
A.CO和CH3OH(g)的物质的量浓度相等
B.用CO和CH3OH(g)表示的化学反应速率相等
C.上述反应达到平衡状态
D.3min后该反应的正反应速率逐渐增大
(6)当反应达到平衡时，CO2的物质的量浓度为c1，然后向容器中再加入一定量CO2，待反应再一次达到平衡后，CO2的物质的量浓度为c2，则c1______c2(填“>”“”，“c(NH4+)，铵根离子水解较微弱，所以c(NH4+)>c(H+)，所以溶液中离子浓度大小顺序为：c(Cl−)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH−)，故A错误；
B.Na2CO3溶液中，碳酸根离子部分水解，溶液显示碱性，则：c(OH−)>c(H+)、c(Na+)>c(CO32−)>c(HCO3−)，由于氢氧根离子来自水的电离和碳酸根离子的水解，则：c(OH−)>c(HCO3−)，所以溶液中离子浓度大小为：c(Na+)>c(CO32−)>c(OH−)>c(HCO3−)>c(H+)，故B错误；
C.NaHCO3溶液中，碳酸氢根离子部分水解，溶液显示碱性，由于氢氧根离子来自水的电离和碳酸氢根离子的水解，则c(OH−)>c(HCO3−)，溶液中正确离子浓度大小为：c(Na+)>c(CO32−)>c(OH−)>c(HCO3−)>c(H+)，故C错误；
D.(NH4)2SO4溶液中，铵根离子部分水解，溶液显示酸性，则c(H+)>c(OH−)，由于水解程度较小，则c(NH4+)>c(SO42−)，溶液中离子浓度大小为：c(NH4+)>c(SO42−)>c(H+)>c(OH−)，故D正确；
故选：D。
A.氯化铵为强酸弱碱盐，铵根离子水解导致溶液呈酸性，钠离子不水解，据此判断离子浓度大小；
B.碳酸钠溶液中，碳酸根离子部分水解，溶液显示碱性，则c(OH−)>c(H+)，由于氢氧根离子来自水的电离和碳酸根离子的水解，则c(HCO3−)7，故B正确；
C.通过C分析知，X、Y、Z分别表示OH−，Y表示HA，Z表示H+，故C错误；
D.该混合溶液中水电离、A−水解都生成OH−，只有A−水解生成HA，溶液中c(HA)c(Cl−)>c(OH−)>c(H+)c(NH4+)+c(H+)=2c(CO32−)+c(HCO3−)+c(OH−) 
【解析】解：(1)NH4Cl是强酸弱碱盐，NH4Cl中铵根离子水解显酸性，水解离子方程式为NH4++H2O⇌NH3⋅H2O+H+；NH4HSO4是强电解质，在溶液中完全电离出氢离子，所以溶液显酸性，电离方程式为NH4HSO4=NH4++H++SO42−，
故答案为：NH4++H2O⇌NH3⋅H2O+H+；NH4HSO4=NH4++H++SO42−；
(2)0.1mol/LCH3COONH4中电荷守恒为c(NH4+)+c(H+)=c(CH3COO−)+c(OH−)，由于溶液显中性，则c(H+)=c(OH−)，所以c(NH4+)=c(CH3COO−)，
故答案为：=；
(3)⑤NH3⋅H2O溶液中c(NH4+)小于铵盐的c(NH4+)，所以一水合氨溶液中铵根离子浓度最小；③中氢离子抑制铵根离子水解，所以③>①，②中的醋酸根离子水解促进了铵根离子的水解，所以①>②，即③>①>②>⑤，
故答案为：③>①>②>⑤；
(4)pH=12的NH3⋅H2O和pH=2HCl等体积混合液，溶液中溶质为NH4Cl和NH3⋅H2O，溶液呈碱性则氢离子浓度最小，所以粒子浓度大小顺序是：
c(NH4+)>c(NH3⋅H2O)>c(Cl−)>c(OH−)>c(H+)，
故答案为：c(NH4+)>c(NH3⋅H2O)>c(Cl−)>c(OH−)>c(H+)；
(5)(NH4)2CO3中电荷守恒为c(NH4+)+c(H+)=2c(CO32−)+c(HCO3−)+c(OH−)，
故答案为：c(NH4+)+c(H+)=2c(CO32−)+c(HCO3−)+c(OH−)。
(1)NH4Cl中铵根离子水解显酸性；NH4HSO4是强电解质，在溶液中完全电离出氢离子；
(2)根据溶液中电荷守恒分析；
(3)氢离子抑制铵根离子水解，醋酸根离子促进铵根离子水解，一水合氨部分电离；
(4)pH=12的NH3⋅H2O和pH=2HCl等体积混合液，溶液中溶质为NH4Cl和NH3⋅H2O；
(5)根据(NH4)2CO3中阳离子和阴离子判断。
本题主要考查了影响盐类水解的影响、溶液中离子浓度大小比较、水解离子方程式等知识点，题目难度中等，解题时注意盐类水解规律的应用，侧重于考查学生的分析能力和对基础知识的综合应用能力。

20.【答案】CH4+10OH−−8e−=CO32−+7H2O2Cl−−2e−=Cl2↑4.4812.8负   饱和食盐水   铁 
【解析】解：燃料电池中，投放燃料的电极是负极，投放氧化剂的电极是正极．
(1)燃料电池中，负极上投放燃料所以投放甲烷的电极是负极，负极上失电子发生氧化反应，电极反应式为：
CH4+10OH−−8e−=CO32−+7H2O.
故答案为：CH4+10OH−−8e−=CO32−+7H2O.
(2)甲中投放氧化剂的电极是正极，所以乙装置中石墨电极是阳极，阳极上氯离子失电子发生氧化反应，电极反应式为：2Cl−−2e−=Cl2↑.
故答案为：2Cl−−2e−=Cl2↑.
(3)串联电池中转移电子数相等，若在标准状况下，有2.24L氧气参加反应，则转移电子的物质的量=2.24L22.4L/mol×4=0.4mol，乙装置中铁电极上氢离子放电生成氢气，设生成氢气的体积为xL；丙装置中阴极上析出铜，设析出铜的质量为yg.
2H++2e−=H2↑
  2mol22.4L
 0.4molxL
x=4.48
2Cu2++2e−=Cu
    2mol 64g
  0.4molyg
y=12.8
故答案为：4.48；12.8.
(4)电解饱和食盐水时，阴极上析出氢气，阳极上析出氯气，氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠，次氯酸钠是漂白液的有效成分，B电极上生成氯气，氯气的密度小于溶液的密度，所以生成的氯气上升，能和氢氧化钠溶液充分的接反应生成次氯酸钠，所以A极上析出氢气，即A极是阴极，所以a为电池负极；若用于制Fe(OH)2，使用硫酸钠做电解质溶液，阴极上氢离子放电生成氢气，如果阳极是惰性电极，阳极上氢氧根离子放电生成氧气得不到氢氧化亚铁，所以阳极上应该是铁失电子生成亚铁离子，亚铁离子和氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁．
故答案为：负极；饱和食盐水；铁．
燃料电池中，投放燃料的电极是负极，投放氧化剂的电极是正极．
(1)燃料电池中，负极上投放燃料，负极上失电子发生氧化反应．
(2)甲中投放氧化剂的电极是正极，所以乙装置中石墨是阳极，阳极上氯离子失电子发生氧化反应．
(3)根据串联电池中转移电子数相等计算铁电极上生成氢气的体积、丙装置中析出铜的质量．
(4)电解饱和食盐水时，阴极上析出氢气，阳极上析出氯气，氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠，次氯酸钠是漂白液的有效成分；若用于制Fe(OH)2，使用硫酸钠做电解质溶液，阴极上氢离子放电生成氢气，阳极上铁失电子生成亚铁离子，亚铁离子和氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁．
本题考查了原电池和电解池原理及物质的量的有关计算，难点是(4)题中电解质溶液的选取及电极材料的选取，根据实验目的进行正确选取即可．