2021-2022学年山西省大同市高二（上）期末化学试卷（含答案解析）

这是一份2021-2022学年山西省大同市高二（上）期末化学试卷（含答案解析），共22页。
下列说法错误的是( )
A. 氯碱工业中的电解槽所用的交换膜是阳离子交换膜
B. CO(g)+H2O(g)−高温CO2(g)+H2(g)的平衡正向移动，该反应的平衡常数不一定增大
C. 为了提高合成氨工业中氨气的平衡产率，选定的温度为400∼500℃
D. 工业电解熔融Al2O3制Al时，在阴极上得到Al
下列实验操作或方案正确的是( )
A. 实验室配制Na2S溶液，常滴入几滴稀硫酸
B. 将MgCl2溶液直接蒸发结晶，可获得无水MgCl2
C. 除去氯化铵溶液中的Fe3+，可加入NaOH溶液调节pH
D. 将铁锈用盐酸“酸浸”，用K3[Fe(CN)6]溶液可检验“酸浸液”中是否含有Fe2+
H2O2(已知：H2O2⇌H++HO2−；)是一种重要的化学品，在医学、军事、工业上应用广泛，其早期制备原理为：
Ⅰ.2Ba(NO3)2−△2BaO+4NO2↑+O2↑
Ⅱ.2BaO(s)+O2(g)⇌2BaO2(s)
Ⅲ.BaO2+2HCl=BaCl2+H2O2
下列叙述错误的是( )
A. H2O2属于弱电解质
B. 其他条件不变，增大氧气的浓度能提高反应Ⅱ中BaO的平衡转化率
C. 其他条件不变，增大氧气的浓度，反应Ⅱ中氧气的平衡浓度也将增大
D. 反应Ⅲ属于复分解反应
CH4与CO2的重整反应是研究CO2的热点之一，其反应历程与能量变化的关系如图所示。注：C(ads)为吸附性活性炭。下列叙述正确的是( )
A. 反应①逆反应的活化能可表示为(E4−E1)kJ⋅ml−1
B. 图中(E5+E1)>(E4+E2)
C. 重整总反应的速率快慢由反应②决定
D. 反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH=+(E3−E1)kJ⋅ml−1
根据表中实验装置及现象所得出的结论不合理的是( )
A. 实验I中Cr作负极B. 金属活动性：Cr>Cu
C. 实验I和实验II涉及的“气泡”都是H2D. Cr在浓硝酸中发生钝化
下列解释现象或事实的离子方程式书写错误的是( )
A. 向K2Cr2O72−溶液中滴加几滴浓硫酸，溶液橙色变深：Cr2O72−+H2O⇌2CrO42−+2H+
B. 用稀硫酸除去Na2SO4溶液中的Na2S2O3：S2O32−+2SO42−+6H+=4SO2↑+3H2O
C. 用酸性KMnO4溶液滴定草酸溶液：2MnO4−+6H++5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+8H2O
D. 洪水过后用明矾净水：Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+
室温下，下列判断正确的是( )
A. 向0.1ml⋅L−1H2C2O4溶液中加入少量Na2C2O4固体，溶液的pH降低
B. 用标准AgNO3溶液滴定Cl−(以K2CrO4为指示剂)时先生成Ag2CrO4沉淀
C. 向0.1ml⋅L−1NH4Cl溶液中加入少量NH4Cl固体，NH4+的水解程度和溶液的pH均减小
D. 将1ml⋅L−1氨水和1ml⋅L−1NaOH溶液分别稀释100倍，氨水的pH大于NaOH溶液的pH
用如图装置对CuSO4溶液进行电解，通电一段时间后，取出电极，经洗涤、干燥后，发现某一电极增重0.064g(设电解时该电极无气体放出，且不考虑水解和溶液体积变化)。下列说法正确的是( )
A. 阳极反应式为Cu2++2e−=Cu
B. 电解后溶液的pH升高
C. 电解后电解液的质量减少0.064g
D. 某电极能产生标准状况下的气体11.2mL
常温下，在用标准盐酸滴定NaOH溶液的实验中，对图示的叙述正确的是( )
A. 盛装NaOH溶液后，排滴定管内气泡的操作如图①所示
B. 滴定过程中，眼睛的视线如图②所示
C. 如图③所示，所用标准盐酸的体积为26.10mL
D. 滴定过程中，随标准盐酸的滴入，混合溶液的pH变化如图④所示
利用电解法能实现CO2加氢制CH3OH，其原理如图所示(a、b为进气管)。下列说法正确的是( )
A. b管是H2进气管
B. 通电过程中，质子向Pt(B)电极区迁移
C. 通电一段时间后，Pt(A)电极附近pH不变
D. 理论上获得1mlCH3OH，将有6mle−从左侧电解液进入右侧电解液
根据下列实验现象能得出相应实验结论的是( )
A. AB. BC. CD. D
用活性炭可还原NO2防止空气污染。其反应原理为2C(s)+2NO2(g)⇌N2(g)+2CO2(g)ΔH=−850kJ⋅ml−1。一定温度下，向2L恒容密闭容器中加入足量的C和一定物质的量的NO2发生上述反应，测得CO2的物质的量浓度随时间的变化如曲线M所示。下列叙述错误的是( )
A. A点的正反应速率大于B点的逆反应速率
B. 达到平衡状态时，该反应放出510kJ的热量
C. 其他条件不变，若该反应在1L的恒容密闭容器中进行，则图像变化如曲线N所示
D. 其他条件不变，若向该容器中再通入一定量的NO2，NO2的平衡转化率增大
25℃时，已知Ka(HA)=1.75×10−5、Ka(HB)=3.6×10−4。下列推断正确的是( )
A. 等体积、pH均为3的HA和HB溶液.分别与足量的Zn反应，HB放出的氢气多
B. NaA与NaB的混合溶液中：2c(OH−)=2c(H+)+c(HA)+c(HB)
C. 将等浓度的NaA溶液与NaB溶液分别稀释100倍后，c(A−)c(HA)c(Cl−)+c(OH−)
某兴趣小组设计如下微型实验装置，两个相同的玻璃管中盛满NaCl稀溶液(滴有酚酞)，闭合S1一段时间后，两极均有气泡产生，Cu电极附近液面比C电极附近的低；断开S1，闭合S2，电流表指针发生偏转。下列叙述正确的是( )
A. 闭合S1时，Cu电极产生气泡的原因为2Cl−−2e−=Cl2↑
B. 闭合S1时，若铜电极接直流电源的正极，两极均有气泡产生
C. 断开S1、闭合S2时，C电极作负极
D. 断开S1、闭合S2时，Cu电极上发生反应：H2−2e−+2OH−=2H2O
用中和滴定法可以测定精制磷酸中H3PO4的质量分数：25℃下，取ag精制磷酸，加适量水稀释，以百里香酚酞作指示剂，用bml⋅L−1NaOH溶液滴定，溶液的pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A. 从m点到n点反应的离子方程式为H2PO4−+OH−=HPO42−+H2O
B. m、n两点溶液中由水电离的H+浓度均大于1.0×10−7ml⋅L−1
C. m、n两点之间的某一点会存在关系：2c(Na+)=3[c(H2PO4−)+c(HPO42−)+c(PO43−)+c(H3PO4)]
D. 精制磷酸中H3PO4的质量分数是9.8bVa×100%
在能源日益匮乏、环保形势依然严峻的情况下，提高煤的利用率开发新能源已成为重要课题。
(1)水煤气不仅是重要的化工原料，也可作为燃料，具有燃烧速率快、抗爆性能好、压缩比高等特点。
①工业上以碳为原料制水煤气的化学方程式为 ______。
②上述制备水煤气的反应是 ______反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)直接碳固体氧化物燃料电池(DC−SOFCs)具有全固态结构、较高的能量转换效率等突出优势，有望成为一种高效、清洁的碳发电技术，其工作原理如图所示：
①电极a是 ______极(填“正”或“负”)。
②电极b的电极反应式为 ______。
③依据装置原理图推测，该条件下 ______放电更容易(填“CO”或“固体C”)。
CO、NOX、SO2都是大气污染物，可利用化学反应原理给予消除。
(1)在一定条件下利用反应2CO(g)+SO2(g)=2CO2(g)+S(s)消除CO、SO2，并获得硫黄。已知常温常压下，硫黄的燃烧热ΔH=−296kJ⋅ml−1，CO的燃烧热ΔH=−283kJ⋅ml−1，则2CO(g)+SO2(g)=2CO2(g)+S(s)ΔH=______。
(2)利用CO还原NO的反应可消除汽车尾气引起的污染并获得电能，其简易装置如图1所示(Na+交换膜两侧为等体积等浓度的NaOH溶液)：
①电极A的电极反应式为 ______。
②工作一段时间后，若B极区与A极区相差0.02mlNa+时，外电路中转移电子的物质的量是 ______ml。
(3)利用图2所示的电化学装置可消除雾霾中的NO、SO2。
①该装置中电子的流向是 ______(填“A→C”或“C→A”)。
②电极B的电极反应式为 ______。
常温下，实验测得0.1ml⋅L−1下列物质的溶液pH如表所示：
(1)Na2CO3溶液显碱性的主要原因为 ______(用离子方程式表示)。
(2).上述CH3COONH4溶液中c(NH4+)______NH4Cl溶液中c(NH4+)(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)有同学认为根据前几组实验结果，无需再实验就可以预测a的值，则a=______。
(4)推测上述CH3COONa溶液的pH大于NaHCO3溶液pH的可能原因：______。
(5)锅炉水垢的主要成分里含有CaSO4，去除水垢时经常先用饱和Na2CO3溶液浸泡，后用盐酸溶解。请应用化学平衡移动原理解释清洗CaSO4的过程：______。
MnCO3是制造电信器材软磁铁氧体的主要原料，利用含有SO2的工业废烟气还原软锰矿(主要成分为MnO2，还含有Fe2O3、MgO、NiCO3、SiO2等杂质)制备MnCO3的工艺流程如图：
请回答下列问题：
(1)为了提高“酸浸”速率，可采取的措施有 ______(列举2条即可)。
(2)写出“酸浸、还原”过程中，NiCO3与硫酸反应的离子方程式：______，还原过程中SO2转化为 ______(填离子符号)。
(3)在“氧化”过程中，MnO2的主要作用是 ______。
(4)常温下，“除铁”过程中加氨水将氧化后的溶液pH调至3.2时，Fe3+刚好沉淀完全(当溶液中离子浓度≤1.0×10−5ml⋅L−1时，认为沉淀完全)，则Ksp[Fe(OH)3]=______。
(5)已知滤渣3的主要成分是NiS以及过量的MnS。写出“除镍”过程中发生反应的离子方程式：______。
(6)写出“沉锰”过程中发生反应的离子方程式：______。
中国向世界庄严宣布，中国将力争在2030年前实现碳达峰，在2060年前实现碳中和。某科研机构欲利用以下途径减少CO2的排放，并合成清洁燃料CH3OH，相关反应有：
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH10
Ⅲ.CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH3E5−E2，即(E5+E1)Cu，故B正确；
C.浓硝酸具有强氧化性，不能得到氢气，故C错误；
D.实验Ⅱ中Cr表面有气泡生成，说明硝酸根离子在Cr表面得到电子，铜失去电子，因而Cr在浓硝酸中发生钝化，故D正确；
故选：C。
A.实验I中Cr失去电子，作负极；
B.实验Ⅰ可知金属活动性；
C.浓硝酸具有强氧化性，还原产物为二氧化氮；
D.实验Ⅱ中Cr表面有气泡生成，说明硝酸根离子在Cr表面得到电子。
本题主要考查电化学原理，涉及到原电池原理、金属活动性比较，学生分析实验，尤其是对实验原理的分析要求较高，要求学生有较高的逻辑推理能力，难度中等。
7.【答案】B
【解析】解：A.向K2Cr2O72−溶液中滴加几滴浓硫酸，氢离子浓度增大，抑制了重铬酸根离子的水解，溶液橙色变深：Cr2O72−+H2O⇌2CrO42−+2H+，故A正确；
B.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸混合，发生歧化反应生成硫单质和二氧化硫、水，离子方程式为：S2O32−+2H+=S↓+SO2↑+H2O，故B错误；
C.用酸性KMnO4溶液滴定草酸溶液，离子方程式为：2MnO4−+6H++5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+8H2O，故C正确；
D.铝离子为弱碱阳离子，水溶液中部分水解生成具有吸附性的氢氧化铝胶体。可以用于净水，离子方程式为：Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+，故D正确；
故选：B。
A.滴入浓硫酸后，溶液中氢离子浓度增大，抑制了重铬酸根离子的水解；
B.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸混合，发生歧化反应生成硫单质和二氧化硫、水；
C.草酸为弱酸，应保留化学式，高锰酸钾能够氧化草酸生成二氧化碳；
D.铝离子为弱碱阳离子，水溶液中部分水解生成具有吸附性的氢氧化铝胶体。
本题考查离子反应方程式的书写，明确发生的化学反应及离子反应中应保留化学式的物质即可解答，题目难度不大。
8.【答案】C
【解析】解：A.Na2C2O4能和H2C2O4反应生成NaHC2O4，向0.1ml⋅L−1H2C2O4溶液中加入少量Na2C2O4固体时，生成的NaHC2O4能抑制H2C2O4的电离，溶液的酸性减弱，pH增大，故A错误；
B.相同条件下，AgCl的溶解度小于Ag2CrO4，用标准AgNO3溶液滴定Cl−(以K2CrO4为指示剂)时先生成AgCl沉淀，达到终点后生成Ag2CrO4沉淀，故B错误；
C.增大NH4+的浓度，NH4+的水解平衡正向移动，溶液的酸性增强，但NH4+的浓度越大，水解程度越小，所以0.1ml⋅L−1NH4Cl溶液中加入少量NH4Cl固体，NH4+的水解程度和溶液的pH均减小，故C正确；
D.将1ml⋅L−1氨水和1ml⋅L−1NaOH溶液分别稀释100倍后所得溶液的浓度均为0.01ml/L，但NaOH是强碱、一水合氨是弱碱，所以NaOH溶液的碱性大于氨水，氨水的pH小于NaOH溶液的pH，故D错误；
故选：C。
A.Na2C2O4能和H2C2O4反应生成NaHC2O4，抑制H2C2O4的电离；
B.相同条件下，AgCl的溶解度小于Ag2CrO4；
C.NH4+的浓度越大，溶液的酸性越强，但水解程度越小；
D.一水合氨是弱碱，部分电离。
本题考查弱电解质的电离及其影响因素、pH的简单计算、沉淀溶解平衡等知识，侧重分析能力和运用能力的考查，把握弱电解质的电离及其影响因素是解题关键，题目难度不大。
9.【答案】D
【解析】解：A.石墨连接电源的正极作阳极，电极反应式为2H2O−4e−=O2↑+4H+，故A错误；
B.电解总反应为2Cu2++2H2O−通电2Cu+O2↑+4H+，生成氢离子，pH减小，故B错误；
C.Cu作阴极，电极反应式为Cu2++2e−=Cu，电极增重0.064g生成Cu0.064g64g/ml=0.001ml，阳极生成氧气0.0012×32g/ml=0.016g，溶液质量共减少0.064g+0.016g=0.08g，故C错误；
D.Cu作阴极，电极反应式为Cu2++2e−=Cu，电极增重0.064g生成Cu0.064g64g/ml=0.001ml，阳极生成氧气体积为0.0012×22.4L/ml=0.0112L=11.2mL，故D正确；
故选：D。
由图可知，石墨连接电源的正极作阳极，电极反应式为2H2O−4e−=O2↑+4H+，Cu作阴极，电极反应式为Cu2++2e−=Cu，电解总反应为2Cu2++2H2O−通电2Cu+O2↑+4H+，据此作答。
本题考查电解原理，题目难度中等，能依据图象准确判断阴阳极是解题的关键，难点是电极反应式的书写。
10.【答案】C
【解析】解：A.排出碱式滴定管内气泡的方法：将碱式滴定管的尖嘴斜向上，挤压玻璃珠排出气泡，图示操作方法不合理，故A错误；
B.眼睛不需要注视滴定管中液面变化，应该注视锥形瓶中溶液颜色变化，以便及时判断滴定终点，图示操作方法不合理，故B错误；
C.结合图示可知，滴定管的初始读数为0.00mL，滴定终点读数为26.10mL，则所用标准盐酸的体积为：26.10mL−0.00mL=26.10mL，故C正确；
D.滴定终点时，溶液的pH会出现突变，图示滴定曲线中没有出现滴定突变，不符合实际情况，故D错误；
故选：C。
A.排出碱式滴定管内气泡时，尖嘴应该斜向上，然后挤压玻璃珠排出气泡；
B.滴定过程中，眼睛应该注视锥形瓶中溶液颜色变化；
C.滴定管的初始读数为0.00mL，滴定终点读数为26.10mL，所用标准盐酸的体积=终点读数-初始读数；
D.滴定曲线中没有出现滴定突变。
本题考查中和滴定，为高频考点，明确中和滴定原理、操作步骤及方法为解答关键，D为易错点，试题侧重考查学生的分析能力及化学实验能力，题目难度不大。
11.【答案】A
【解析】解：A.根据图中电流方向，阳极为Pt(B)电极，Pt(A)电极为阴极，电解CO2制CH3OH应该是CO2在阴极发生还原反应，所以需要从a管通入CO2，而b管是H2进气管，故A正确；
B.通电过程中，Pt(B)发生H2−2e−=2H+，质子向阴极Pt(A)电极区迁移，故B错误；
C.Pt(A)电极为阴极，发生电极反应为：CO2+6H++6e−=CH3OH+H2O，消耗H+pH增大，故C错误；
D.电子不下水，电子由电源负极到电解池的阴极发生CO2+6H++6e−=CH3OH+H2O，阳极上氢气失去电子沿导线到电源的正极，故D错误；
故选：A。
根据图中电流方向，阳极为Pt(B)电极，Pt(A)电极为阴极，电解CO2制CH3OH应该是CO2在阴极发生还原反应，所以需要从a管通入CO2，而b管是H2进气管，阴极CO2发生还原反应生成CH3OH，电极反应为：CO2+6H++6e−=CH3OH+H2O，氧极H2发生还原反应生成H+，电极反应为：H2−2e−=2H+，据此分析答题。
本题考查电化学原理等知识，注意电极方程式的书写和离子、电子的移动方向，属于基本知识，基础题型，为高频考点，中等难度。
12.【答案】C
【解析】解：A.Zn置换出Cu，构成原电池，可加快生成氢气的速率，与催化剂无关，故A错误；
B.M可能为氯化钡，与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和NaCl，氯化钡为中性，故B错误；
C.食盐水为中性，负极上Fe失去电子，正极上氧气得到电子生成氢氧根离子，一段时间后溶液边缘变红，可知Fe发生吸氧腐蚀，故C正确；
D.Al2(SO4)3溶液中滴加Na2S溶液，相互促进水解生成氢氧化铝和硫化氢，不能生成Al2S3，故D错误；
故选：C。
A.Zn置换出Cu，构成原电池；
B.M可能为氯化钡，与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和NaCl；
C.食盐水为中性，负极上Fe失去电子，正极上氧气得到电子生成氢氧根离子；
D.Al2(SO4)3溶液中滴加Na2S溶液，相互促进水解生成氢氧化铝和硫化氢。
本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，把握物质的性质、反应与现象、盐类水解、电化学腐蚀、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意实验的评价性分析，题目难度不大。
13.【答案】D
【解析】解：A.二氧化氮的浓度越大，正反应速率越大，随着反应的进行，二氧化氮的浓度逐渐降低，因而A点的正反应速率大于B点的逆反应速率，故A正确；
B.由图象可知，二氧化碳的物质的量浓度变化为0.6ml/L，放出的热量为850kJ/ml×12×0.6ml/L×2L=510kJ，故B正确；
C.其他条件不变，若该反应在1L的恒容密闭容器中进行，浓度增大，反应速率加快，平衡相对于2L的容器来说，不移动，二氧化碳的浓度增大，则图像变化如曲线N所示，故C正确；
D.其他条件不变，若向该容器中再通入一定量的NO2，与原平衡为等效平衡，NO2的平衡转化率不变，故D错误；
故选：D。
A.二氧化氮的浓度越大，正反应速率越大；
B.由图象可知，二氧化碳的物质的量浓度变化为0.6ml/L，放出的热量为850kJ/ml×12×0.6ml/L×2L；
C.其他条件不变，若该反应在1L的恒容密闭容器中进行，浓度增大，反应速率加快；
D.其他条件不变，若向该容器中再通入一定量的NO2，与原平衡为等效平衡。
本题考查化学平衡，题目难度中等，掌握外界条件改变平衡的影响是解题的关键，难点是反应热的计算。
14.【答案】C
【解析】解：A.等体积、等pH的两种弱酸溶液，酸性较弱的浓度较大，由于Ka(HA)