2021北京海淀高二（上）期末化学（教师版）

2021北京海淀高二（上）期末

化    学

2021.01

可能用到的相对原子质量：H 1     C 12     O 16

第一部分  选择题（共42分）

在下列各题的四个选项中，只有一个选项符合题意。（每小题3分，共42分）

1．下列溶液呈中性的是

A．FeCl3溶液    B．Na2CO3溶液     C．NaCl溶液    D．CH3COONa溶液

2．下列物质中，属于弱电解质的是

A．NH3·H2O     B．CaCl2           C．H2SO4        D．KNO3

3．关于右图所示原电池装置，下列说法正确的是

A．电子从Zn电极流出，经导线流向Cu电极

B．Cu是正极反应物，得到电子

C．烧杯中换用蔗糖溶液，装置仍可工作

D．稀H2SO4仅作离子导体

4. 下列离子在指定的溶液中能够大量共存的是

A．无色溶液中：Fe3+、K+、SCN-、SO2-4

B．pH=1的溶液中：Na+、Fe2+、Cl-、NO-3

C．中性溶液中：K+、Cl-、SO2-4-、NO-3

D．加酚酞呈红色的溶液中：Na+、NH+ 4、Cl-、F-

5. 一定条件下，在2 L密闭容器中发生反应：A(g)+2B(g) === 2C(g) + 3D(g)，测得5 min内，A的物质的量减小了10 mol，则5 min内该反应的化学反应速率是

A．υ(A) = 1 mol/(L·min)             B．υ(B) = 1 mol/(L·min)

C．υ(C) = 1 mol/(L·min)             D．υ(D) = 1 mol/(L·min)

6．下列关于电化学腐蚀、防护与利用的说法中，正确的是

7. 反应N2(g) +3H2(g)2NH3(g) ΔH<0达平衡状态后，改变某一条件，下列图像与条件变化一致的是

8. 下列解释事实的离子方程式不正确的是

A．电解精炼铜的阴极反应：Cu2+＋2e- === Cu

B．碳酸钙与醋酸反应：CaCO3＋2H＋=== Ca2+ + H2O + CO2↑

C．用FeS处理含Cu2+的废水：FeS(s)＋Cu2+(aq)=== CuS(s)＋Fe2+(aq)

D．FeSO4使酸性KMnO4溶液褪色：5Fe2+＋MnO- 4＋8H+=== 5Fe3+＋Mn2+＋4H2O

9. 下列由实验现象得出的结论不正确的是

10. 常温下，下列溶液的离子浓度关系式正确的是

A. 0.1 mol/L CH3COONa溶液中:  c(Na＋)>c(CH3COO－) >c(H＋) >c(OH－)

B. 常温下pH=7的氨水和氯化铵的混合液中：c(Cl－)>c(NH+ 4)

C. 0.1 mol/L NaHCO3，溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCO- 3) + c(CO2- 3)

D. 0.1 mol/L NaHSO3溶液中：c(Na＋)＝c(SO2- 3)＋c(HSO- 3)＋c(H2SO3)

11. 右图是FeCl3溶液与KSCN溶液反应的实验示意图。下列分析不正确的是

A. 溶液中存在平衡：Fe3++3SCN-Fe(SCN)3

B. 滴加FeCl3溶液达平衡后，c(SCN-)降低

C. 滴加FeCl3溶液达平衡后，观察到溶液红色加深

D. 滴加FeCl3溶液，平衡正向移动，体系中c(Fe3+)降低

12. N2与O2化合生成NO是自然界固氮的重要方式之一。下图显示了该反应中的能量变化。

下列说法不正确的是

A. N≡N键的键能大于O=O键的键能

B. 完全断开1 mol NO中的化学键需吸收1264 kJ能量

C. 该反应中产物所具有的总能量高于反应物所具有的总能量

D. 生成NO反应的热化学方程式为：N2(g) + O2(g) === 2NO(g)  ΔH = +180 kJ/mol

13. 已知A(s) +B(g)2C(g) ΔH<0，体系中C的物质的量分数与温度的关系如下图所示。

下列说法正确的是

A. 其它条件不变时，增大压强平衡不移动      B.
C. 上述图像中，b点已达到化学平衡状态       D. 化学平衡常数K(c)<K(d)

14. 采用电化学方法使Fe2+与H2O2反应，可生成非常活泼的·OH（羟基自由基）中间体用于 降解废水中的有机污染物，原理如下图所示。下列说法不正确的是

A．X上发生的电极反应为：2H2O - 4e- ===  O2↑+ 4H+

B．可将X电极上产生的O2收集起来，输送到Y电极继续使用

C．根据装置推测，Y电极是阳极，·OH在该电极侧产生

D．起始时，在Y电极附近加入适量Fe2+或Fe3+，均能让装置正常工作

第二部分  非选择题（共58分）

15. （10分）二氧化碳捕获技术用于去除气流中的二氧化碳或者分离出二氧化碳作为气体产 物，其中CO2催化合成甲醇是一种很有前景的方法。如下图所示为该反应在无催化剂              及有催化剂时的能量变化。

（1）从图可知，有催化剂存在的是过程______（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。

（2）写出图中CO2催化合成甲醇的热化学方程式：_________。

（3）若要提高上述可逆反应中甲醇的平衡产率，可以采取的措施有_________。

（4）已知：1 mol液态甲醇完全气化需吸热37.4 kJ，1 mol液态水完全气化需吸热44.0 kJ，由CO2合成1 mol液态甲醇和1 mol液态水将_______（填“吸收”或“放出”）_________kJ              热量。

（5）关于CO2催化合成甲醇的反应，下列说法中，合理的是________（填字母序号）。

a. 该反应中所有原子都被用于合成甲醇

b. 该反应可用于CO2的转化，有助于缓解温室效应

c. 使用催化剂可以降低该反应的ΔH，从而使反应放出更多热量

d. 降温分离出液态甲醇和水，将剩余气体重新通入反应器，可以提高CO2与H2的利用率

16.（12分）84消毒液在生活中有广泛的应用，其主要成份是NaCl和NaClO。资料： HClO的电离常数为Ka＝4.7×10－8；H2CO3的电离常数为Ka1＝4.3×10-7，Ka2＝5.6×10-11；HClO的氧化性和杀菌消毒效果强于ClO-。

（1）84消毒液溶液呈______（填“酸性”或“碱性”）。

（2）84消毒液和医用酒精都是重要的消毒剂。某实验小组同学围绕“84消毒液能否与医用酒精混合使用”这一问题进行了如下实验。

①实验Ⅲ中应分别取________ mL 84消毒液和蒸馏水混合均匀。

②由实验现象推断，84消毒液和医用酒精_____（填“能”或“不能”）混合使用。

（3）84消毒液可由氯气与NaOH溶液反应制得。为了防止消毒液在存储过程中失效，通常要在84消毒液中残余一定量的NaOH，请运用平衡移动原理解释NaOH的作用：_________。

（4）待消杀物品喷洒上84消毒液后，露置于空气中10~30分钟可增强消毒效果，该过程中发生反应的离子方程式为________。请结合电离平衡常数解释消毒效果增强的原因：_________。

17.（10分）二甲醚（CH3OCH3）是重要的化工原料，可用CO和H2制得，总反应的热化学方程式如下。

2CO (g) +4H2 (g)CH3OCH3 (g)+ H2O (g)  ΔH = -206.0 kJ/mol工业中采用“一步法”，通过复合催化剂使下列甲醇合成和甲醇脱水反应同时进行：

ⅰ甲醇合成反应：_____________________________________________________

ⅱ甲醇脱水反应：2CH3OH (g)CH3OCH3 (g)+ H2O (g)，ΔH = -24.0 kJ/mol

（1）起始时向容器中投入2 mol CO和4 mol H2，测得某时刻上述总反应中放出的热   量为51.5kJ，此时CO的转化率为_________。

（2）请补全甲醇合成反应的热化学方程式：_________。

（3）甲醇脱水反应2CH3OH (g)CH3OCH3 (g)+ H2O (g) 在某温度下的化学平衡  常数为400。此温度下，在恒容密闭容器中加入一定量的CH3OH(g)，测得某时刻               各组分浓度如下表所示。此时反应      （填“已达到”或“未达到”）化学平               衡状态。

（4）生产二甲醚的过程中存在以下副反应，与甲醇脱水反应形成竞争：

 CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g) +3H2 (g) ΔH = +48.8 kJ/mol

将反应物混合气按进料比n(CO)∶n(H2) = 1∶2通入反应装置，选择合适的催化剂。在不同温度和压强下，测得二甲醚的选择性分别如图1、图2所示。

资料：二甲醚的选择性是指转化为二甲醚的CO在全部CO反应物中所占的比例。

①图1中，温度一定，压强增大，二甲醚选择性增大的原因是          。

②图2中，温度高于265℃后，二甲醚选择性降低的原因有          。

18．（12分）利用电化学方法可以将CO2有效地转化为HCOO-（其中C元素的化合价为+2 价），装置如下图所示。

（1）在该装置中，左侧Pt电极为_______（填“阴极”或“阳极”）。

（2）装置工作时，阴极除有HCOO-生成外，还可能生成副产物降低电解效率。

已知：电解效率。

①副产物可能是         （写出一种即可）。

②标准状况下，当阳极生成氧气体积为224 mL时，测得整个阴极区内的

c(HCOO-) = 0.017 mol/L，电解效率为         （忽略电解前后溶液的体积变化）。

（3）研究表明，溶液pH会影响CO2转化为HCOO-的效率。图2是CO2(以H2CO3计)   在水溶液中各种存在形式的物质的量分数δ随pH变化的情况。

①pH>12时，CO2几乎未转化为HCOO-，此时CO2在溶液中的主要存在形式为 _________。

②pH=8.5时，CO2的转化效率较高，溶液中相应的电极反应式为_________。有人认为，在此条件下装置工作一段时间后，阴极附近溶液的pH几乎不发生变化（忽略电解前后溶液的体积变化）。你是否同意他的观点，并请说明理由：_________。

19.（14分）某实验小组对FeCl3溶液与Na2SO3溶液的反应进行探究。

已知：铁氰化钾的化学式为K3[Fe(CN)6]，用于检验Fe2+，遇Fe2+离子产生蓝色沉淀

【实验1】

（1）配制FeCl3溶液时，先将FeCl3溶于浓盐酸，再稀释至指定浓度。从化学平衡角度说明浓盐酸的作用：_________。

（2）探究现象ⅰ产生的原因：

①甲同学认为发生反应：2Fe3+＋3SO2- 3＋6H2O2Fe(OH)3(胶体)＋3H2SO3；

他取少量红褐色溶液于试管中，继续滴加1mol/L Na2SO3溶液，发现溶液红褐   色变深且产生刺激性气味的气体，该气体是________（填化学式）。

②乙同学认为还发生了氧化还原反应，其离子方程式为_________；他取少许红   褐色溶液于试管中，加入_________，有白色沉淀产生，证明产物中含有SO2- 4。

丙同学认为乙同学的实验不严谨，因为在上述过程中SO2- 3可能被其它物质氧     化。为了进一步确认SO2- 3被氧化的原因，丙同学设计了实验2。

【实验2】

用下图装置（a、b均为石墨电极）进行实验。闭合开关后灵敏电流计指针偏转。

③实验2中正极的电极反应式为__________。丙同学又用铁氰化钾溶液检验正极的产物，观察到有蓝色沉淀产生。他得出的结论是__________。

（3）解释现象ⅱ产生的原因：

综合上述结果，请从平衡移动角度解释，现象ⅱ产生的原因为___________。

2021北京海淀高二（上）期末化学

参考答案

第一部分 选择题

（每小题只有1个选项符合题意，共14个小题，每小题3分，共42分）

第二部分 非选择题

评阅非选择题时请注意：

                   若无特别说明，每空2分。

                   文字表述题中加点部分为给分点，其他答案合理也给分。

                   方程式中的产物漏写“↑”或“↓”不扣分。

                   化学专用词汇若出现错别字为0分。

15.（10分）

（1）II（1分）

（2）CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH (g) + H2O(g)   ΔH = -49.0 kJ/mol   （3分）

（3）适当降温及加压（2分）

（4）放出，130.4 （2分）

（5）bd（2分，少选1分，错选0分）

16. （12分）

（1）碱性（2分），

（2）①40（2分）；②不能（2分）

（3）ClO− + H2OOH− + HClO，加入NaOH使c(OH−)增大，平衡逆移，使c(HClO)减小，分解速率减慢（或消毒液更稳定）（2分）

（4）CO2 + H2O + ClO-HClO + HCO3-（2分）（产物写成CO32-给1分）。

H2CO3的Ka1大于HClO的Ka，故空气中的CO2（或H2CO3）能将ClO-转化为消毒效果更强的HClO（2分）

17.（10分）

（1）25%（2分）

（2）2CO(g)+4H2(g)2CH3OH(g)  △H = -182.0 kJ/mol（2分）

（或CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)  △H = -91.0 kJ/mol）

（3）已达到（2分）

（4）①增大压强，副反应CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)逆向移动被抑制（2分）

主反应中2CH3OH (g)CH3OCH3 (g)+ H2O (g)不受压强影响（省略主反应不受压强影响，不扣分）

②主反应中2CH3OH (g)CH3OCH3 (g)+ H2O (g)正向为放热反应，升高温度平衡逆移，二甲醚选择性降低（1分，其它合理答案也可给分）

副反应CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)正向为吸热反应，升高温度平衡正移，副产物增加，二甲醚选择性降低。（1分）

18.（12分）

（1）阳极（2分）

（2）①H2 （或CO等其它合理答案）（2分）     ②85%（2分）

（3）①CO32-（2分，写Na2CO3不扣分）

②H2O + HCO3- + 2e- = HCOO- + 2OH- (或3HCO3- + 2e- = HCOO- + 2CO32- + H2O)（2分）。

同意，阴极发生电极反应H2O + HCO3- + 2e- = HCOO- + 2OH-的同时，阳极发生电极 反应 2H2O – 4e- = O2 + 4H+，当外电路转移2 mol电子时，2 mol H+通过质子交换膜向              阴极移动，恰好与阴极生成的2 mol OH-中和。（共2分，电子或电荷守恒1分，H+通              过质子交换膜移动1分）

（若选不同意，并根据阴极产物推断pH升高，给1分）

19．（14分）

（1）Fe3+＋3H2OFe(OH)3＋3H+（1分），盐酸抑制氯化铁水解（1分） （共2分）

（2）①SO2（2分）

②2Fe3+＋ SO32- ＋H2O == 2Fe2+＋ SO42-＋2H+ （2分）

足量盐酸和BaCl2溶液 （各1分，共2分）

③Fe3+ + e- = Fe2+（2分）；Fe3+能够氧化SO2- 3（2分 答案合理均给分）

（3）随着FeCl3与Na2SO3之间氧化还原反应的进行，FeCl3与Na2SO3浓度降低，使得平衡

2Fe3+＋3SO32-＋6H2O2Fe(OH)3（胶体）＋3H2SO3逆向移动，溶液颜色变浅。（2 分）