北京市师范大学亚太实验学校2021~2022学年高二上学期期中考试化学【试卷+答案】
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北京师范大学亚太实验学校
2021~2022学年第一学期期中考试
2021.11
高二化学试卷
试卷说明:本次考试满分100分,考试时间90分钟。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16
第一部分(选择题 共42分)
每小题只有一个选项符合题意(每小题3分)
1. 下列物质属于弱电解质的是
A.NH3·H2O B.NaOH C.NaCl D.H2SO4
2.下列物质水溶液呈碱性的是
A.NH4Cl B.NaCl C.CuSO4 D.Na2CO3
(黄色)
(蓝色)
3.CuCl2溶液中存在如下平衡:[Cu(H2O)4]2+ + 4Cl−[CuCl4]2− + 4H2O ΔH>0
下列可使黄绿色的CuCl2溶液变成蓝色的方法是
A.升温
B.加AgNO3溶液
C.加压
D.加NaCl(s)
4.工业上处理含CO、SO2烟道气的一种方法是将其在催化剂作用下转化为S和CO2。
已知:2CO(g) + O2(g) == 2CO2(g) ΔH=− 566 kJ/mol
S(s) + O2(g) == SO2(g) ΔH=− 296 kJ/mol
则该条件下2CO(g) + SO2(g) == S(s) + 2CO2(g)的ΔH等于
A.−582 kJ/mol
B.+ 26 kJ/mol
C.− 270 kJ/mol
D.+ 270 kJ/mol
5.NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1 mol H2O完全分解有2 NA个共价键断裂
B.100 mL 1 mol·L−1 FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为 0.1 NA
C.100 mL 1 mol·L−1 盐酸中含有的离子总数为 0.1 NA
D.密闭容器中2 mol SO2和 1 mol O2催化反应后分子总数为 2 NA
6.我国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,主要过程如下图所示。
已知:
下列说法不正确的是
A.过程Ⅱ放出能量
B.若分解2 mol H2O(g),估算出反应吸收482 kJ能量
C.催化剂能减小水分解反应的焓变
D.催化剂能降低反应的活化能,增大反应物分子中活化分子的百分数
7.室温下,关于pH=11的NH3·H2O溶液,下列分析正确的是
A.c (NH3·H2O)= 10-3 mol•L-1
B.由水电离出的c(H+)=10-11 mol•L-1
C.加入少量 NH4Cl固体,NH3·H2O的电离平衡逆向移动, KW值减小
D.加入等体积 pH=3的盐酸,所得溶液:c(Cl-)>c( NH4+)>c(H+)>c(OH-)
8.已知反应:3M(g) + N(g)P(s) + 4Q(g) ΔH<0。图
中a、b曲线表示在密闭容器中不同条件下,M的转化率
随时间的变化情况。若使曲线b变为曲线a,可采取的措
施是
A.增大压强
B.增加N的浓度
C.加少量固体P
D.升高温度
9.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.向Fe(SCN)3溶液中加入少量KSCN固体后颜色变深
B.NO2和N2O4的混合气体升温后红棕色加深
C.SO2催化氧化成SO3的反应,往往需要使用催化剂
D.将FeCl3溶液加热蒸干不能得到FeCl3固体
10.下列用于解释事实的方程式书写不正确的是
A.将纯水加热至较高温度,水的pH变小:H2OH+ + OH− ΔH>0
B.用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]作净水剂:Al3++ 3H2OAl(OH)3 + 3H+
C.向氢氧化镁悬浊液中滴入酚酞溶液,溶液变红:
Mg(OH)2(s)Mg2+(aq) + 2OH−(aq)
D.用饱和Na2CO3溶液处理锅炉水垢中的CaSO4:Ca2+ + CO32− == CaCO3
11.一定温度下,在三个1 L的恒容密闭容器中分别进行反应:2X(g) + Y(g)Z(g),达
到化学平衡状态时,相关数据如下表。下列说法不正确的是
实验
温度/K
起始时各物质的浓度/(mol/L)
平衡时物质的浓度/(mol/L)
c(X)
c(Y)
c(Z)
c(Z)
Ⅰ
400
0.2
0.1
0
0.08
Ⅱ
400
0.4
0.2
0.2
a
Ⅲ
500
0.2
0.1
0
0.025
A.达到化学平衡时,Ⅰ中X的转化率为80%
B.化学平衡常数:K(Ⅱ)=K(Ⅰ)
C.达到化学平衡所需要的时间:Ⅲ<Ⅰ
D.按Ⅱ中的起始浓度进行实验,反应逆向进行
12.室温下向100 mL蒸馏水中加入1 g CaCO3,一段时间后再向其中加入10 mL蒸馏水,一段时间后继续加入10 mL蒸馏水。该过程中电导率的变化如下图:
已知: 室温下,CaCO3的溶解度为0.0013 g。
下列说法不正确的是
A.a→b电导率上升是由于 CaCO3固体部分溶解于水中
B.c和e对应的时刻分别加入了10 mL蒸馏水
C.c→d、e→f,电导率下降,说明CaCO3的
溶解平衡逆向移动
D.g后的电导率几乎不再改变,说明CaCO3的溶解达到平衡状态
激光
加热
a
时间/ms
温度/℃
13.AlH3是一种储氢材料,可作为固体火箭推进剂。通过激光加热引发AlH3的燃烧反应,燃烧时温度随时间变化关系如右图所示。燃烧不同阶段
发生的主要变化如下:
2AlH3(s) === 2Al(s) + 3H2(g)
ΔH1
H2(g) + O2(g) === H2O(g)
ΔH2
Al(s) === Al(g)
ΔH3
Al(g) + O2(g) === Al2O3(s)
ΔH4
下列分析正确的是
A.AlH3燃烧需要激光加热引发,所以AlH3燃烧是吸热反应
B.其他条件相同时,等物质的量的Al(s)燃烧放热大于Al(g)燃烧放热
C.在反应过程中,a点时物质所具有的总能量最大
D.2AlH3(s)+3O2(g) === Al2O3(s)+3H2O(g) ΔH =ΔH1+ 3ΔH2 + 2ΔH3 + 2ΔH4
14.工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯(HCOOCH3):
CH3OH(g)+ CO(g) HCOOCH3(g)
在容积固定的密闭容器中,投入等物质的量CH3OH和CO,测得相同时间内CO的转化率随温度变化如右图所示。下列说法不正确的是
A.增大压强甲醇转化率增大
B.b点反应速率υ正 = υ逆
C.平衡常数K(75℃)>K(85℃),反应速率υb<υd
D.生产时反应温度控制在80~85℃为宜
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第二部分(非选择题 共58分)
15. (8分)用CO2制备CH3OH可实现CO2的能源化利用,反应如下:
CO2+3H2CH3OH+H2O
(1)温度为523 K时,测得上述反应中生成8.0 g CH3OH(g)放出的热量为12.3 kJ,反应的热化学方程式为 。
(2)工业上用CO2制备CH3OH的过程中存在以下副反应:
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.2 kJ/mol
将反应物混合气按进料比n(CO2)∶n(H2) = 1∶3通入反应装置,选择合适的催化剂,发生反应。
① 不同温度和压强下,CH3OH平衡产率和CO2平衡转化率分别如图1、图2。
p1
p2
图1 图2
i. 图1中,压强p1 p2(填 “>”、“=” 或“<”),推断的依据是 。
ii. 图2中,压强为p2,温度高于503 K后,CO2平衡转化率随温度升高而增大得原因是 。
②实际生产中,测得压强为p3时,相同时间内不同温度下的CH3OH产率如图3。
图3
图3中523 K时的CH3OH产率最大,可能的原因是 (填字母序号)。
a. 此条件下主反应限度最大
b. 此条件下主反应速率最快
c. 523 K时催化剂的活性最强
16.(12分)研究电解质在水溶液中的离子反应与平衡有重要的意义。
(1)常温下,用0.1 mol/L NaOH溶液滴定10 mL 0.1 mol/L CH3COOH溶液的滴定曲线
如下图所示。
① a点溶液的pH ________1(填“>”、“<”或“=”,下同)。
② b点溶液中,c(Na+) ________c(CH3COO−)。
③ c点溶液中,c(Na+)________[c(CH3COO−) + c(CH3COOH)]。
④ 比较a、c两点水的电离程度:a ________c。
(2)已知:25 ℃时CH3COOH、H2CO3和HClO的电离平衡常数:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HClO
电离平衡常数
(Ka)
1.75×10–5
Ka1=4.5×10–7
Ka2=4.7×10–11
4.0×10–8
① CH3COOH的电离平衡常数表达式Ka=________。
② 25 ℃时,等物质的量浓度的NaClO溶液和CH3COONa溶液的pH关系为:
pH(NaClO) ________ pH(CH3COONa) (填“>”、“<”或“=”)。
③ 25 ℃时,若初始时醋酸中CH3COOH的物质的量浓度为0.01 mol/L,达到电离平衡时溶液中c(H+)= mol/L。(已知:=4.2)
④ 下列化学反应能发生的是________。
A.HClO + CH3COONa == CH3COOH + NaClO
B.CH3COOH + Na2CO3 == NaHCO3 + CH3COONa
C.CO2 + H2O + 2NaClO == Na2CO3 + 2HClO
17.(8分)合成氨是人类科技发展史上的一项重大突破。
(1)在一定条件下,N2(g)和H2(g)反应生成0.2 mol
NH3(g),放出9.24 kJ的热量,写出该可逆反应
的热化学方程式:________。在右图中画出合成
氨反应过程中焓(H )的变化示意图。
(2)将N2和H2通入体积为2 L的恒温恒容密闭容器中,5 min后达到化学平衡,测得NH3的浓度为0.2 mol/L,这段时间内用N2的浓度变化表示的化学反应速率________mol/(L·min)。
(3)理论上,为了增大平衡时H2的转化率,可采取的措施是________(写出一条)。
(4)下图是某压强下N2和H2按物质的量之比1∶3投料进行反应,反应混合物中NH3
的物质的量分数随温度的变化曲线。Ⅰ是平衡时的曲线,Ⅱ是不同温度下反应经
过相同时间测得的曲线,下列说法正确的是________。
A.图中a点,容器内n(N2)∶n(NH3)=1∶4
B.图中b点,υ正 <υ逆
C.400~530 ℃,Ⅱ中NH3的物质的量分数随温度升高而增大,原因是升高温度化学反应速率增大
18.(12分)工业烟道气中含有的二氧化硫和氮氧化物是大气主要污染物,脱硫脱氮是环境治理的热点问题。回答下列问题:
(1)利用KMnO4脱除二氧化硫的离子方程式为:
□MnO4- + □SO2 + □H2O□MnO42- + □ + □
(在“□”里填入系数,在“__”上填入微粒符号)
加入CaCO3可以提高SO2去除率,原因是 。
(2)CaSO3与Na2SO4混合浆液可用于脱除NO2,反应过程为:
I CaSO3 (s) + SO42- (aq) CaSO4(s) + SO32-(aq)
II SO32- (aq) + 2NO2 (g) + H2O(l) SO42-(aq) + 2NO2-(aq) + 2H+ (aq)
浆液中CaSO3质量一定时,Na2SO4的质量与
NO2的去除率变化趋势如图所示。
a点后NO2去除率降低的原因是 。
(3)检测烟道气中NOx含量的步骤如下:
I. 将V L气样通入适量酸化的H2O2溶液中, 使NOx完全被氧化为NO3−;
II. 加水稀释至100.00 mL,量取20.00 mL该溶液,与V1 mL c1 mol·L−1 FeSO4标准溶
液(过量)充分混合;
III. 用c2 mol·L−1 KMnO4标准溶液滴定剩余的Fe2+,终点时消耗V2 mL。
① NO被H2O2氧化为NO3−的离子方程式为 。
② 滴定过程中主要使用的玻璃仪器有 和锥形瓶等。
③ 滴定过程中发生下列反应:
3 Fe2+ + NO3− + 4 H+ == NO↑ + 3 Fe3+ + 2 H2O
MnO4− + 5 Fe2+ + 8 H+ == Mn2+ + 5Fe3+ + 4 H2O
烟气气样中NOx折合成NO2的含量为 mg·m−3。
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19.(8分)某学习小组用硫酸酸化的FeSO4溶液探究Fe2+的稳定性,进行如下实验。
酸性
pH=1
pH=2
pH=3
pH=4
5小时后
淡绿色
略显橙色
浅红色
红色稍浑浊
(1)根据实验,Fe2+的稳定性与溶液酸性的关系是 。
开始沉淀pH
沉淀完全pH
Fe2+
7.0
9.0
Fe3+
1.9
3.2
(2)已知:i
ii pH=4的溶液中发生反应:4Fe2++O2+10H2O 4Fe(OH)3+8H+
依据以上信息分析5小时后pH=1的0.1 mol·L-1 FeSO4溶液仍显淡绿色的原因是 。
(3)测定0.1 mol·L-1 FeSO4溶液在pH=5.5条件下, Fe2+的氧化速率与时间的关系如图(实验过程中溶液温度几乎无变化)。反应0~10 min Fe2+氧化速率逐渐增大的原因可能是 。
(4)配制硫酸亚铁溶液时为防止变质,将称取的硫酸亚铁晶体于烧杯中,加入 ,搅拌至完全溶解。
20.(10分)实验小组制备硫代硫酸钠(Na2S2O3)并探究其性质。
资料:ⅰ.S2O32− + 2H+ == S↓+ SO2 ↑+ H2O。
ⅱ.Fe3+ + 3S2O32−Fe(S2O3)33−(紫黑色)。
ⅲ.Ag2S2O3是难溶于水、可溶于Na2S2O3溶液的白色固体。
(1)实验室可利用反应:2Na2S + Na2CO3 + 4SO2== 3Na2S2O3 + CO2制备Na2S2O3,装置
如下图。
① 用化学用语解释Na2S和Na2CO3的混合溶液呈碱性的原因:
S2− + H2OHS− + OH−、________。
② 为了保证Na2S2O3的产量,实验中通入的SO2不能过量。要控制SO2的生成速率,可以采取的措施有:________(写出一条)。
(2)探究Na2S2O3溶液与不同金属的硫酸盐溶液间反应的多样性。
实
验
试剂
现象
试管
滴管
2 mL
0.1 mol/L
Na2S2O3溶液
Ag2SO4溶液
(浓度约为0.03 mol/L)
Ⅰ.局部生成白色沉淀,振荡后
沉淀溶解,得到无色溶液
0.03 mol/L Al2(SO4)3溶液
Ⅱ.一段时间后,生成沉淀
0.03 mol/L
Fe2(SO4)3溶液
Ⅲ.混合后溶液先变成紫黑色,
30 s时溶液几乎变为无色
① Ⅰ中产生白色沉淀的离子方程式为________。
② 经检验,现象Ⅱ中的沉淀有Al(OH)3和S,用平衡移动原理解释Ⅱ中的现象:
________。
③ 经检验,现象Ⅲ中的无色溶液中含有Fe2+。从化学反应速率和限度的角度解释Ⅲ中Fe3+与S2O32−反应的实验现象:________。
以上实验说明:Na2S2O3溶液与金属阳离子反应的多样性和阳离子的性质有关。
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2021~2022学年第一学期期中
高二化学试卷答题纸 2021.11
(试卷满分:100分 考试时间:90分钟)
第一部分(选择题 共42分)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
D
B
C
A
C
B
A
C
D
11
12
13
14
D
C
D
B
第二部分(非选择题 共58分)
15.(8分)
(1)523K,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.2 kJ/mol
(2)① i. > (1分)
该反应为气体分子总数减小的反应,高压有利于甲醇的生成。图1中,相同温度下,p1时的甲醇平衡产率高于p2时的,因此,p1> p2(1分)
ii. CO2平衡转化率为正反应和副反应的CO2平衡转化率之和。副反应为吸热反应,随温度升高CO2平衡转化率升高,主反应为放热反应,随温度升高CO2平衡转化率降低,温度较高时,CO2平衡转化率主要取决于副反应
② bc
16.(12分)
(1)① >(2分) ② =(2分)
③ =(2分) ④ <(2分)
c(CH3COO-) ·c(H+)
c(CH3COOH)
(2)① (1分) ② >(1分)
③ 4.2×10–4(1分) ④ B(1分)
17.(8分)(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=− 92.4 kJ/mol(2分)
(1分)
(2)0.02(2分)
(3)降温、增大压强或及时分离出NH3 (2分)
(4)AC(1分)
18.(12分)
(1) 2 1 2 2 SO42- 4H+
CaCO3与反应体系中的H+反应,降低c (H+),同时生成的Ca2+与SO42-反应生成CaSO4,降低c (SO42-),有利于上述反应向右进行,从而提高SO2脱除率
(2)c(SO42-)过高时,以反应II平衡向逆反应方向移动为主,降低NO2去除率
(3) ① 2 NO + 3 H2O2 == 2 NO3- + 2 H+ + 2 H2O
② 滴定管
③
19. (8分)
(1)溶液酸性越强,Fe2+越稳定
(2)c(H+)越大,不利于反应正向进行,抑制Fe2+被氧化
(3)pH=5.5时,反应生成的Fe(OH)3有加快反应的作用(其他合理答案给分)
(4)pH<1的稀硫酸
20. (10分)
(1)① CO32− + H2OHCO3− + OH−(2分)
② 控制反应温度或调节硫酸的滴加速率(2分)
(2)① 2Ag+ + S2O32− == Ag2S2O3↓(2分)
② Al3+ + 3H2OAl(OH)3 + 3H+,S2O32−与H+反应生成S,使c(H+)降低,平衡
正向移动,生成Al(OH)3沉淀。(2分)
③ Fe3+与S2O32−反应生成紫黑色Fe(S2O3)33−的化学反应速率大,化学反应的限度相对小;Fe3+与S2O32−反应生成Fe2+的化学反应的限度相对大(2分)
北京师范大学亚太实验学校2023-2024学年高二上学期期中考试化学试卷: 这是一份北京师范大学亚太实验学校2023-2024学年高二上学期期中考试化学试卷,共8页。
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