山东省“山东学情”2021-2022学年高二上学期12月联考试题化学（人教版）含答案

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化学试题(人教版)
考试时间：100分钟
注意事项：
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Cu 64 As 75 Ag 108
第I卷(选择题)
一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.2021年10月29日生态环境部召开新闻发布会，环境司副司长吴险峰表示：今年秋冬季大气污染治理以减少重污染天气和降低PM2.5浓度为主要目标。合理使用燃料可减少污染，符合“绿色化学”理念，下列说法正确的是
A.“可燃冰”是将水变为油的新型燃料
B.通入大大过量的空气使燃料充分燃烧，以达到充分利用热能的目的
C.燃料的化学能可以在不同的条件下转化为热能、电能被人类利用
D.硫的燃烧热为a kJ· ml－1，硫燃烧热的热化学方程式：S(s)＋O2(g)＝SO3(g) △H＝－a kJ·ml－1
2.下列有关电子排布图的表述正确的是
A. 可表示单核10电子粒子基态时电子排布
B. 此图错误，违背了泡利原理
C. 表示基态N原子的价电子排布
D. 表示处于激发态B原子的电子排布图
3.常温下，某学校研究性学习小组进行了如下操作和分析，有关叙述正确的是
①分别向等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液中滴加NaOH溶液至中性，醋酸消耗的NaOH多
②分别向等体积、等pH的盐酸和醋酸溶液中滴加NaOH溶液至中性，醋酸消耗的NaOH多
③相同条件下，取pH均为2的硫酸溶液、醋酸溶液各30 mL，分别稀释至pH＝5，所加水的体积前者大
④pH＝3的稀硫酸和pH＝11的氢氧化钠溶液等体积混合，混合溶液的pH醋酸
A.①②⑤ B.③④⑤ C.②④⑤ D.②⑤⑥
4.随着科学技术的发展，对氨的需要量日益增长。关于合成氨工艺，下列理解不正确的是
A.合成氨反应在不同温度下的△H和△S都小于零
B.温度、压强一定时，在原料气(N2和H2的比例不变)中添加少量惰性气体，可提高反应气平衡转化率
C.原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生
D.由于NH3易液化，不断将反应体系中的液氨移去，有利于反应正向进行
5.下列有关电解质溶液的说法正确的是
A.加水稀释0.1 ml/L Na2S溶液时，溶液中所有离子浓度均减小
B.向0.1 ml·L－1的NaOH溶液中滴加等体积、等浓度的醋酸溶液，溶液的导电性增强
C.室温时，向0.1 ml/L氨水中加少量NH4Cl固体，溶液中减小
D.pH相同的①CH3COONa②NaHCO3③NaClO三种溶液的c(Na＋)：③>①>②
6.熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)是一种高温电池，具有效率高、燃料多样化、余热利用价值高等诸多优点。图示熔融碳酸盐燃料电池以Li2CO3、K2CO3为电解质，以CH4为燃料。下列说法正确的是
A.a为CH4，b为CO2
B.CO32－向正极移动
C.此电池在常温下也能工作
D.正极的电极反应式为O2＋2CO2＋4e－＝2CO32－
7.中国镍矿主要分布在西北、西南和东北，其中甘肃金昌的铜镍共生矿床，镍资源储量巨大，仅次于加拿大萨德伯里镍矿，居亚洲第一。金属镍有广泛的用途，粗镍中含有Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制得高纯度的镍。已知：氧化性Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋，下列叙述正确的是
A.电解后，电解槽底部的阳极泥中有Cu和Pt
B.电解过程中，阳极质量的减少量与阴极质量的增加量相等
C.电解后，溶液中存在的阳离子只有Fe2＋和Zn2＋
D.阳极发生还原反应，其电极反应式为Ni2＋＋2e－＝Ni
8.一定条件下，Na2CO3溶液中存在平衡：CO32－＋H2OHCO3－＋OH－。下列说法错误的是
A.加入NaOH固体，溶液pH增大 B.通入CO2，平衡向正反应方向移动
C.升高温度，增大 D.加水稀释，OH－浓度减小，平衡常数变小
9.下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.能使甲基橙变为黄色的溶液中：Fe3＋、Na＋、SO42－、NO3－
B.lg＝10的溶液中：Na＋、K＋、CH3COO－、Cl－
C.明矾溶液中：NH4＋、K＋、I－、Br－
D.加入铝粉产生H2的溶液中：Cu2＋、Mg2＋、NO3－、ClO－
10.下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是
A.纯铁比生铁更易生锈
B.金属腐蚀的实质是金属失去电子被还原的过程
C.轮船的船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了电化学保护法中的牺牲阳极法
D.在潮湿的空气中铁易发生反应：Fe－3e－＝Fe3＋，进而形成铁锈
二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
11.科学家用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。反应如图所示，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未断键形成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
12.常温下，H2CO3溶液中微粒的物质的量百分数α与pH的关系如图所示。人体血浆中最重要的缓冲体系是碳酸氢盐，通常血液pH为7.35～7.45，由Hendersn－Hasselbalch方程可知：pH＝6.1＋lg。下列说法不正确的是
A.曲线c表示c(CO32－)随溶液pH变化的曲线
B.H2CO3的Ka1的数量级为10－7
C.当人体血浆中c(HCO3－)增大时，pH明显增大
D.当血浆pH＝7.1时，则发生酸中毒，c(HCO3－)是c(H2CO3)的10倍
13.一定温度下，在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) △H＜0，测得反应相关数据如下表。下列说法正确的是
A.v12p3
C.v1α3(SO2) D.c2>2c3，α1(SO2)b>c
D.b点溶液中存在：c(Na＋)>c(CO32－)>c(HCO3－)>c(OH－)
15.高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色水处理剂，它在对水的消毒和净化整个过程中，不会产生任何对人体有害的物质。工业上可用电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4，其工作原理如图所示，两端隔室中离子不能进入中间隔室。下列说法错误的是
A.阳极反应式：Fe－6e－＋8OH－＝FeO42－＋4H2O
B.离子交换膜a是阴离子交换膜
C.甲溶液可循环利用
D.当电路中通过2 ml电子时，有22.4 L H2生成(标况)
第II卷(非选择题)
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
16.(8分)(1)在化工生产中，催化剂起到了非常重要的作用，正确理解催化反应的机理是学习化学的基础，在化学反应中通常催化剂 反应所需活化能(填“提高”、“降低”或“不影响”，下同)， 焓变的大小。右图中，△H为反应的焓变，在无催化剂的情况下，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，则E1＝ 。
(2)近年来，研究人员利用含硫物质的热化学循环实现太阳能转化与存储。过程如下：
反应I：2H2SO4(l)＝2SO2(g)＋2H2O(g)＋O2(g) △H＝＋551 kJ·ml－1
反应III：S(g)＋O2(g)＝SO2(g) △H＝－297 kJ·ml－1
反应II的热化学方程式： 。
(3)中和热测定实验中(装置如右图)，图中仪器A的名称为 ；下列操作一定会降低实验准确性的是 。
①用滴定管量取待测液
②NaOH溶液在倒入图中小烧杯时，有少量溅出
③图中大、小烧杯体积相差较大，夹层间放的碎泡沫塑料较多
④测量HCl溶液的温度计用水洗净后才用来测NaOH溶液的温度
17.(12分)(1)在一定体积的密闭容器中，进行化学反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度T的关系如表，回答下列问题：
①该反应的化学平衡常数表达式K＝ 。
②某温度下，各物质平衡浓度符合下式：3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为 。
③若830℃时，向容器中充入1 ml CO、4 ml H2O，反应达到平衡后，其化学平衡常数K
(填“大于”“小于”或“等于”)1.0。
④若1200℃时，在某时刻平衡体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2 ml·L－1、2 ml·L－1、4 ml·L－1、4 ml·L－1，则此时上述反应v正 v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)CH4－CO2催化重整有利于减少温室效应，反应方程式为：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)。催化重整时，还存在以下反应：
积碳反应：CH4(g)C(s)＋2H2(g) △H＝＋75 kJ·ml－1
消碳反应：CO2(g)＋C(s)2CO(g) △H＝＋172 kJ·ml－1
现在实验室中模拟CH4－CO2催化重整过程，请思考下列问题：
恒容密闭容器中，当投料比＝1时，CO2平衡转化率(α)与温度(T)、初始压强(p)的关系如右图。
①当温度为T3、压强为2MPa时，A点的v正 v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)。
②起始时向容器中加入1 ml CH4和1 ml CO2，根据图中点B(T4，0.5)，计算该温度时反应的平衡常数Kp＝ (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。
③分析可知： 投料比，有助于减少积碳。(填“增大”或“减小”)
18.(15分)I.氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺，节能超过30%，在此工艺中，物料传输和转化关系如右图，其中电极未标出，所用离子交换膜只允许阳离子通过。
(1)分析比较图示中a%与b%的大小：a% b%(填“>”“＜”或“＝”)。
(2)写出燃料电池B中的正极的电极反应： 。
(3)图中Y是 (填化学式)，若电解产生11.2 L(标准状况)该物质，则至少转移电子 ml；X元素的基态原子的电子排布式为 。
II.某实验小组同学利用右图装置对电化学原理进行了一系列探究活动。

(4)甲池装置为 (填“原电池”或“电解池”)。
(5)甲池反应前两电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差14 g，导线中通过 ml电子。
(6)实验过程中，甲池左侧烧杯中NO3－的浓度 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(7)若乙池中溶液为足量的硝酸银溶液，工作一段时间后，若要使乙池中溶液恢复原浓度，可向溶液中加入 。(填化学式)
19.(10分)含有K2Cr2O7的废水具有较强的毒性，工业上常用钡盐沉淀法处理含有K2Cr2O7的废水并回收重铬酸(H2Cr2O7)。处理废水的具体流程如下：
已知：K2Cr2O7、BaCr2O7易溶于水，其它几种盐在常温下的溶度积如下表所示：
(1)K2Cr2O7溶液中同时存在K2CrO4：Cr2O72－＋H2O2CrO42－＋2H＋，向含K2Cr2O7的废水中加入Ca(OH)2，该平衡向 方向移动(填“正反应”或“逆反应”)。
(2)向滤液1中加入BaCl2·2H2O的目的是使CrO42－从溶液中沉淀析出。结合表中数据，说明选用Ba2＋而非Ca2＋处理废水的理由： 。
(3)在相同时间内，不同温度下CrO42－的沉淀率如图所示。
已知：BaCrO4(s)Ba2＋(aq)＋CrO42－(aq) △H>0，CrO42－的沉淀效率随温度变化的原因是 。
(4)向固体2中加入硫酸溶液，回收重铬酸。使用0.5 ml/L的硫酸溶液比0.1 ml/L的硫酸溶液重铬酸的回收率明显高。结合化学平衡移动原理解释原因： 。
(5)综上所述，沉淀BaCrO4并进一步回收重铬酸的效果与 、 有关。
20.(15分)(1)在某温度(T℃)的水溶液中，c(H＋)＝10x ml/L，c(OH－)＝10y ml/L，x与y关系如图所示。
①该温度下，水的离子积为 ，T℃ 25℃(填“>”、“ c(NaHCO3)> c(NaClO)，所以三种溶液的c(Na+)：①＞②＞③。
【答案】D【解析】 电极反应式：负极：CH4－8e－＋4COeq \\al(2－,3)===5CO2＋2H2O
正极：2O2＋8e－＋4CO2===4COeq \\al(2－,3)。根据图示中电子的移向，可以判断a处通入甲烷，b处通入空气，COeq \\al(2－,3)应移向负极，由于电解质是熔融盐，因此此电池在常温下不能工作。
【答案】A【解析】电解时，阳极Zn、Fe、Ni失去电子，发生氧化反应，A项错误；因氧化性Ni2＋＞Fe2＋＞Zn2＋，故阴极反应式为Ni2＋＋2e－===Ni，可见，阳极质量减少是因为Zn、Fe、Ni溶解，而阴极质量增加是因为Ni析出，B项错误；溶液中的阳离子除Fe2＋和Zn2＋外，还有Ni2＋和H＋，C项错误。
【答案】D【解析】A．加入氢氧化钠固体，溶液中氢氧根离子浓度增大，溶液pH增大，故A正确；
B．通入二氧化碳气体，二氧化碳与氢氧根离子反应，溶液中氢氧根离子浓度减小，平衡向正反应方向移动，故B正确；C．水解反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，增大，故C正确；D．稀释时，氢氧根离子浓度减小，平衡常数不变，故D错误。
【答案】C【解析】A．常温下，pH>4.4的溶液能使甲基橙变为黄色，因此该溶液在常温下可能为酸性、碱性、中性，Fe3+在pH>4.4的溶液中完全沉淀，在该条件下一定不能大量存在；B．的溶液中c(H+)>c(OH-)，溶液呈酸性，和不能大量共存；C．明矾溶液中含有大量Al3+、K+、，均不反应，能够大量共存；D．铝粉与强酸(除外)、强碱都能反应生成，强酸溶液中，不能大量存在，强碱溶液中，、不能大量存在。
【答案】C【解析】A.生铁更易被腐蚀；B.金属腐蚀的实质是金属失去电子被氧化的过程；C.锌的金属性强于铁，与铁构成原电池时，锌是负极，铁是正极被保护，因此轮船的船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极的阴极保护法；D.在原电池中铁只能失去2个电子，转化为亚铁离子。
【答案】BC【解析】本题主要考查化学反应与能量变化,意在考查考生灵活应用所学知识的能力。根据能量变化示意图可以判断该反应为放热反应，A项错误;根据反应过程示意图可以看出CO中的碳氧键没有断裂，B项正确；CO2中含有极性键，C项正确；状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO和O形成CO2的过程，D项错误。
【答案】C【解析】A．根据图象可知，曲线a表示c(H2CO3)、曲线b表示c(HCO)、曲线c表示c(CO)随溶液pH变化的曲线，故A正确；B．根据图象可知，c(HCO)=c(H2CO3)时，pH=6.2，H2CO3的Ka1=，故B正确；C．人体血浆中碳酸氢盐起缓冲作用，随c(HCO)增大，pH变化不大，故C错误；D．正常人的血液pH在7.35～7.45，当血浆的pH=7.1时，则发生酸中毒，pH=6.1＋lg，所以此时lg=1，c(HCO)是c(H2CO3)的10倍，故D正确。
【答案】C【解析】A．容器2等效于两个容器1达到平衡后再压缩到容器1的体积达到的平衡，增大压强反应速率加快，有1＜2，对于该反应，增大压强平衡向着正方向移动，c2＞2c1，A错误；B．该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，K1＞K3，根据分析，p2＜2p1，p3＞p1，则p2＜2p3，B错误； C．容器3看做是容器1达到平衡后升高温度的新平衡，升高温度反应速率加快，则1＜3，对于该反应，升高温度平衡逆向移动，α1(SO2)＞α3(SO2)，C正确；D．根据分析，c2＞2c1，c3＜c1，则c2＞2c3，α1(SO2 )+α2(SO3 )＜1，α1(SO2)＞α3(SO2)，D错误；故答案为：C。
【答案】AC【解析】A．由图可知，c点通入67.2 mL(0.003 ml)CO2时，Na2CO3溶液与CO2恰好完全反应生成NaHCO3，c1×30×10-3=0.003，则c1=0.1，A正确；B．a点的溶质是Na2CO3，由质子守恒，得c(OH- )=c(H+ )+c(HCO)+2c(H2CO3)；C．a点的溶质是Na2CO4，Na2CO3溶液促进水的电离，随着CO2的通入，水的电离程度逐渐降低，故水的电离程度：a>b>c;D．b点通入22.4 mL．(0.001 ml)CO2时，溶质成分为Na2CO3和NaHCO3，其物质的量之比为1：1，由于CO的水解程度大于HCO的水解程度，故其离子浓度的关系为c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-)。
【答案】B【解析】A项，阳极发生氧化反应，电极反应式：Fe－6e－＋8OH－===FeOeq \\al(2－,4)＋4H2O，正确；B项，电解池中阳离子向阴极移动，通过离子交换膜a的是Na＋，故a为阳离子交换膜，错误；C项，阴极发生还原反应，水电离出的氢离子放电生成氢气和氢氧根，甲溶液为浓的氢氧化钠溶液，可循环利用，正确；D项，阴极发生还原反应，水电离出的氢离子放电生成氢气和氢氧根，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，当电路中通过2 ml电子的电量时，会有1 ml H2生成。