2021北京三中高二（上）期中化学（教师版）

2021北京三中高二（上）期中

化    学

2021.11

试卷满分：100分    考试时间：90分钟

可能用到的相对原子质量：C 12    H 1    O 16    Na 23    Cl 35.5

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．下列装置或过程能实现电能转化为化学能的是

2．决定化学反应速率的主要因素是

A．反应物的浓度                B．反应物的性质

C．反应体系内的压强            D．反应物的状态

3．下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是

A．生成物总能量一定低于反应物总能量

B．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率

C．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变

D．同温同压下，H2(g) +Cl2(g) = 2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H不同

4．下关于某化学反应的自发性描述中正确的是                                                      

A．△H<0，∆S<0在任何温度下都能自发进行   

B．△H<0，∆S>0在任何温度下都能自发进行

C．△H>0，∆S<0有可能自发进行              

D．△H>0，∆S>0在任何温度下都不能自发进行

5．将N2和H2通入体积为2 L的恒温恒容密闭容器中，5 min后达到化学平时测得NH3的浓度为0.2 mol/L，这段时间内用N2、H2、NH3的浓度变化表示的化学反应速率为                

A．υ(N2) = 0.04  mol/(L·min)         B．υ(H2) = 0.02mol/(L·min)

C．υ(NH3) = 0.03mol/(L·min)          D．υ(NH3) = 0.04mol/(L·min)

6．锌铜原电池装置如右图，下列说法不正确的是

7．液体锌电池是一种电压较高的二次电池，具有成本低、安全性强、可循环使用等特点，其示意图如右图。下列说法不正确的是

已知：①Zn(OH)2+2OH− == Zn(OH)42− 。 

②KOH凝胶中允许离子存在、生成或迁移。

A．放电过程中，H+由正极向负极迁移

B．放电过程中，正极的电极反应：MnO2+4H++2e−== Mn2++2H2O 

C．充电过程中，阴极的电极反应：Zn(OH)42−+2e− == Zn+4OH−

D．充电过程中，凝胶中的KOH可再生

8．模拟铁制品镀铜的装置如右图，下列说法正确的是

9．某同学制作的燃料电池示意图如下，先闭合K1接通电源一段时间后，再断开K1、闭合K2 时，电流表指针偏转。下列分析正确的是

A．闭合K1时，Na2SO4开始电离

B．闭合K1时，石墨a 附近溶液逐渐变红

C．断开K1、闭合K2时，石墨a 附近溶液酸性逐渐减弱

D．断开K1、闭合K2时，石墨b极上发生反应：H2 ˗ 2e- = 2H+

10．下列说法中错误的是

A．对有气体参加的化学反应，增大压强使容器容积减小，可使单位体积内活化分子数增多，因而化学反应速率增大

B．活化分子之间发生的碰撞一定是有效碰撞

C．升高温度，可使反应物分子中活化分子的百分数增大，因而增大化学反应速率

D．增大反应物浓度，单位体积内活化分子数增多，因而化学反应速率增大

11.向双氧水中加入KI可观察到大量气泡产生，发生的反应为：H2O2+I－== H2O+IO－，H2O2+ IO－== H2O+O2↑+ I－，反应过程中能量变化如下图所示。下列说法不正确的是

A．加入KI，改变了总反应的焓变

B．KI在反应中起催化剂的作用

C．H2O2+I－== H2O+IO－是吸热反应

D．KI改变了反应的历程，降低了活化能，增大反应物分子中活化分子的百分数

12．一定温度下，10 mL 0.40 mol/L H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积（已折算为标准状况）如下表。

下列叙述不正确的是（溶液体积变化忽略不计）

A．0～6 min的平均反应速率：

B．6～10 min的平均反应速率：

C．反应至6 min时，H2O2分解了50%

D．反应至6 min时， c(H2O2)=0.30 mol/L

13．一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应Cl2(g) +2HI(g)2HCl(g)+I2(s)。下列证据说明该反应达到平衡状态的是
①正反应和逆反应的速率都为零；②容器内各组分的浓度相等；

③容器内各组分的质量分数不再改变；

④单位时间内生成n mol Cl2的同时生成2n mol HCl

⑤单位时间内m mol Cl2断键发生反应，同时2m mol HI也断键发生反应

⑥容器内气体分子总数不再改变；⑦容器内混合气体的平均相对分子质量不再改变；

⑧容器内压强不再改变；⑨容器内气体的密度不再改变；

⑩混合气体的颜色不再改变。

A．①②③④⑥⑧⑩           B．②③④⑤⑦⑧⑨

C．③④⑤⑥⑧⑨⑩           D．③④⑥⑦⑧⑨⑩

14． 研究小组将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞（如图1）。从胶头滴管中滴入醋酸溶液，容器中的压强随时间的变化曲线如图2。下列说法不正确的是

第二部分（非选择题  共58分）

15．(12分)书写下列化学方程式

（1） 右图是1 mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式_____________________。

（2）已知：C(s) + O2(g) = CO2(g)        ΔH＝－437.3 kJ•mol－1

H2(g) +O2(g) = H2O(g)     ΔH＝－285.8 kJ•mol－1

CO(g) +O2(g) = CO2(g)     ΔH＝－283.0 kJ•mol－1

则固态碳与水蒸汽反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式是________________。

（3）已知拆开1mol H－H键、1molN≡N和1mol N—H键分别需要的能量是436kJ、948kJ、391 kJ。则N2、H2合成NH3的热化学方程式为：____________________________。

（4）氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。已知存在如下反应：

i．  

ii．  

iii．  

……

iii为积炭反应，利用和计算时，还需要利用________反应的。

16．（9分）某同学设计实验探究丙酮碘化反应中，丙酮、I2、H+浓度对化学反应速率的影响。

已知：

（1）研究丙酮浓度对反应速率的影响，应选择的实验为        和        。

（2）实验④中，a=         mL，加1mL蒸馏水的目的是           。

（3）计算实验③中，以I2表示的反应速率为      mol/(L·s)（列出计算表达式）

（4）通过计算发现规律：丙酮碘化反应的速率与丙酮和H+的浓度有关，而与I2的浓度无关，查阅资料发现丙酮碘化反应的历程为：

请依据反应历程，解释丙酮碘化反应速率与I2浓度无关的原因           。

17．（14分）降低能耗是氯碱工业发展的重要方向。

（1）我国利用氯碱厂生产的H2作燃料，将氢燃料电站应用于氯碱工业，其示意图如下。

① a极为________（填“正”或“负”）极。

② 乙装置中电解饱和NaCl溶液的化学方程式为________。

③ 下列说法正确的是________。

A. 甲装置可以实现化学能向电能转化

B. 甲装置中Na+透过阳离子交换膜向a极移动

C. 乙装置中c极一侧流出的是淡盐水

④ 结合化学用语解释d极区产生NaOH的原因：________。

⑤ 实际生产中，阳离子交换膜的损伤会造成OH−迁移至阳极区，从而在电解池阳极能检测到O2，产生O2的电极反应式为________。下列生产措施有利于提高Cl2产量、降低阳极O2含量的是________。

A．定期检查并更换阳离子交换膜

B．向阳极区加入适量盐酸

C．使用Cl−浓度高的精制饱和食盐水为原料

（2）降低氯碱工业能耗的另一种技术是“氧阴极技术”。通过向阴极区通入O2，避免水电离的H+直接得电子生成H2，降低了电解电压，电耗明显减少。“氧阴极技术”的阴极反应为________。

18．（13分）某课外小组利用原电池原理驱动某简易小车（用电动机表示）。

（1）初步设计的实验装置示意图如图1所示，CuSO4溶液在图1所示装置中的作用是      _、________ （答两点）。

实验发现：该装置不能驱动小车。

（2）该小组同学提出假设：

可能是氧化反应和还原反应没有完全隔开，降低了能量利    用率，为进一步提高能量利用率，该小组同学在原有反应的基础上将氧化反应与还原反应隔开进行，优化的实验装置示意图如图2所示，图2中A溶液和B溶液分别是       和       ，盐桥属于       （填“电子导体”或“离子导体”），盐桥中的Cl—移向      溶液（填“A”或“B”）。为降低电池自重，该小组用阳离子交换膜代替盐桥，实验装置示意图如图3所示。

（3）利用改进后的实验装置示意图3，仍不能驱动小车，该小组同学再次提出假设：

可能是电压不够；可能是电流不够；可能是电压和电流都不够；

实验发现：1.5V的干电池能驱动小车，其电流为750 μA；

实验装置示意图3的最大电压为1.0V，最大电流为200 μA。

该小组从电极材料、电极反应、离子导体等角度对装置做进一步优化，请补全优化后的实验装置示意图4，并在图中标明阳离子的流向。

19．（10分）某课外小组研究电解原理中，探究电压对电极反应的影响

某同学使用石墨电极，在不同电压（x）下电解pH=1的0.1 mol/L FeCl2溶液，实验记录如下（a、b、c代表电压值，a>c>b）：

（1）ⅰ中，Fe3+产生的原因可能是Cl－在阳极放电，生成的Cl2将Fe2+氧化，

写出Cl－在阳极放电的电极反应       。

（2）由ⅱ推测，Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电，原因是Fe2+具有       性（填“氧化”或“还原”）。

（3）ⅱ中虽未检测出Cl2，但Cl－在阳极是否放电仍需进一步验证，电解pH=1的NaCl溶液做对照实验，记录如下：

①NaCl溶液的浓度是       mol/L。

②ⅳ中检测Cl2的实验方法是：取少量阳极附近的溶液，滴在         试纸上，试纸       证明生成氯气，否则无氯气生成。

③与ⅱ相比，可以得出以下结论：

pH=1的0.1 mol/L FeCl2溶液，电压≧cV时，Cl－才能在阳极放电产生Cl2；

pH=1的0.1 mol/L FeCl2溶液，电压c＞x≥b V时，阳极的电极反应为      。

2021北京三中高二（上）期中化学

参考答案

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）

第二部分（非选择题  共58分）

15．（12分）

（1）NO2（g）+CO（g）= CO2（g）+ NO（g） △H=-234KJ/mol 

（2） C(s) + H2O(g) = H2(g) + CO(g)           △H＝+131.5 kJ•mol－1

（3）N2 (g) +3H2(g) =2 NH3(g)                 △H＝- 90.0kJ•mol－1

（4）C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) 或C(s) +CO2(g)═2CO(g)

16．（9分）

（1）① 和 ②（2分）

（2）1  （2分）     

保持溶液总体积不变，达到只改变盐酸的浓度，其他物质的浓度不变的目的（2分）

（3）（1分）

（4）慢反应是该反应的决速步，而I2参与的是快反应，对该反应的速率影响不大（2分）

17．（14分）

（1）① 负 （2分）

② 2NaCl +2H2O ===== 2NaOH + H2↑+ Cl2↑（2分）

③ AC（2分）

④ d极发生反应：2H2O + 2e− == H2↑+ 2OH−生成OH−，且Na+从阳极区透过阳离子交换膜进入d极区，生成NaOH（2分）   

⑤ 4OH−－4e− == O2↑+ 2H2O（2分）    ABC（2分）

（2）O2 + 4e−+ 2H2O == 4OH−（2分）

18．（13分）

（1）离子导体、作正极反应物（2分，有此意思即可）

（2）硫酸锌溶液（2分）、硫酸铜溶液（2分，其它合理答案均可，化学式或中文均可），

离子导体（2分），A（2分）。

（3）在图3的基础上，用更活泼的金属如Mg、Al替换Zn；用更不活泼的金属如Ag、Pt等或石墨替换Cu（1分）；

替换电解质溶液如MgSO4、Al2(SO4)3、H2SO4、AgNO3的溶液（或增大电解质溶液浓度）……，同时满足氧化反应与还原反应隔开进行即可（1分）；

阳离子流向（1分，标明流向即可，指明阳离子与否均可）。

19．（10分）

（1）2Cl－-2e－== Cl2↑（2分）

（2）还原（2分）

（3）①0.2（1分）

②淀粉碘化钾（2分）   变蓝（1分）

③Fe2+-e－==Fe3+（2分）