2021-2022学年山西省大同市高二上学期期末考试化学试题含答案

  大同市2021-2022学年(上)高二年级期末考试

化学

考生注意：

1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

可能用到的相对原子质量：H-1    C-12    O-16    P-31    Cu-64

一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 化学与生活、生产密切相关。下列说法错误是

A. 用Na2S可除去工业废水中的Cu2+、Hg2+等重金属离子

B. 太阳能集水器将空气中水蒸气冷凝成饮用水的过程是放热反应

C. 研发新型催化剂，使工业合成氨在温和条件下发生，可降低能耗

D. 重视对铅蓄电池、镍镉电池等二次电池的回收，既节省资源又避免污染环境

【答案】B

2. 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)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

【答案】C

3. 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+

【答案】D

4. H2O2(已知：H2O2H++HO；)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)22BaO+4NO2↑+O2↑

Ⅱ.2BaO(s)+O2(g)2BaO2(s)

Ⅲ.

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

【答案】C

5. 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·mol-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·mol-1

【答案】D

6. 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H2

D. Cr在浓硝酸中发生钝化

【答案】C

7. 下列解释现象或事实的离子方程式书写错误的是

A. 向K2Cr2O溶液中滴加几滴浓硫酸，溶液橙色变深：Cr2O+H2O2CrO+2H+

B. 用稀硫酸除去Na2SO4溶液中的Na2S2O3：S2O+2SO+6H+=4SO2↑+3H2O

C. 用酸性KMnO4溶液滴定草酸溶液：2MnO+6H++5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+8H2O

D. 洪水过后用明矾净水：Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+

【答案】B

8. 室温下，下列判断正确的是

A. 向0.1mol·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指示剂)时先生成Ag2CrO4沉淀

C. 向0.1mol·L-1NH4Cl溶液中加入少量NH4Cl固体，NH的水解程度和溶液的pH均减小

D. 将1mol·L-1氨水和1mol·L-1NaOH溶液分别稀释100倍，氨水的pH大于NaOH溶液的pH

【答案】C

9. 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

【答案】D

10. 常温下，在用标准盐酸滴定NaOH溶液的实验中，对下列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26.10 mL

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

【答案】C

11. 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1mol CH3OH，将有6mol e－从左侧电解液进入右侧电解液

【答案】A

12. 根据下列实验现象能得出相应实验结论的是

A. A B. B C. C D. D

【答案】C

13. 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·mol-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

【答案】D

14. 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，＜

D. 向NaA溶液中通入HCl气体后，c(H+)＞c(Cl－)+c(OH－)

【答案】C

15. 某兴趣小组设计如图微型实验装置，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

【答案】D

16. 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b mol∙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H2PO+OH－=HPO+H2O

B. m、n两点溶液中由水电离的H+浓度均大于1.0×10−7 mol∙L−1

C. m、n两点之间的某一点会存在关系：2c(Na+)=3[c(H2PO)+c(HPO)+c(PO)+c(H3PO4)]

D. 精制磷酸中H3PO4的质量分数是%

【答案】B

二、非选择题：本题共5小题，共52分。

17. 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”)。

【答案】（1）    ①. C+H2O(g)CO+H2    ②. 吸热   

（2）    ①. 正    ②. CO+O2--2e-=CO2    ③. CO

18. 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△H=-296kJ·mol-1，CO的燃烧热△H=-283kJ·mol-1，则2CO(g)+SO2(g)=2CO2(g)+S(s)    △H=____。

（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0.02molNa+时，外电路中转移电子的物质的量是____mol。

（3）利用如图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____。

【答案】（1）-270kJ·mol-1   

（2）    ①. CO-2e-+4OH-=CO+2H2O    ②. 0.01   

（3）    ①. A→C    ②. NO+5e-+6H+=NH+H2O

19. 常温下，实验测得0.1mol·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(NH)____NH4Cl溶液中c(NH)(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：___。

【答案】（1）+H2OHCO+OH－   

（2）小于    （3）51   

（4）HCO电离出的H+会中和HCO水解产生的部分OH－   

（5）CaSO4(s) Ca2+(aq)+SO(aq)，因为CaCO3的溶解度比CaSO4小，加入Na2CO3后，CO与Ca2+结合，导致CaSO4溶解平衡右移，CaSO4转化为CaCO3，而CaCO3能溶于盐酸

20. 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≤1.0×10−5 mol∙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：____。

【答案】（1）粉碎软锰矿、适当升温、适当增加硫酸浓度、搅拌等(列举2条即可)   

（2）    ① NiCO3+2H+=Ni2++CO2↑+H2O    ②. SO   

（3）将Fe2+氧化Fe3+   

（4）10−37.4    （5）MnS+Ni2+=Mn2++NiS   

（6）Mn2++HCO+NH3·H2O=MnCO3↓+NH+H2O

21. 中国向世界庄严宜布，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)    ΔH1<0

II.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)     ΔH2>0

III.CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)    ΔH3<0

（1）ΔH1=____(用含ΔH2、ΔH3的代数式表示)，反应I在相对____(填“较低”或“较高”)温度下容易自发进行。

（2）反应物中的CO2可用NaOH溶液从工业尾气中捕获。常温下，当捕获液中c(H2CO3)=c(CO)时，溶液的pH=____[已知：常温下，Ka1(H2CO3)=10−6.4、Ka2(H2CO3)=10−10.2]。

（3）向某恒容密闭容器中充入1molCO2和2molH2，只发生上述反应I和II，在催化剂作用下达到平衡状态时，CO2的转化率随温度的变化如图所示：

①温度在210~270℃时，CO2的平衡转化率随温度的升高而下降，其原因可能为___。

②平衡时的浓度关系式：(210℃)___(270℃)(填“大于”“小于”或“等于”)。

③一定温度下，反应体系中CO2的平衡转化率为20%，平衡时CH3OH的选择性[甲醇的选择性=×100%]为70%，则氢气的平衡转化率α(H2)=___，反应II的化学平衡常数K=____(计算结果保留2位有效数字)。

【答案】（1）    ①. △H2+△H3    ②. 较低   

（2）8.3    （3）    ①. 反应Ⅰ是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，反应Ⅱ是吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，温度升高对反应Ⅰ的平衡影响较大    ②. 大于    ③. 24%    ④. 9.9×10−3