上海市2022-2023学年高二年级第一学期期末考试化学试卷（Word版含解析）

这是一份上海市2022-2023学年高二年级第一学期期末考试化学试卷（Word版含解析），共30页。试卷主要包含了 下列反应属于吸热反应的是， 下列说法中正确的是， 下列反应或过程属于熵减的是， 下列说法错误的是等内容，欢迎下载使用。

相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5
一、单项选择题(每小题只有 1 个选项符合题意，每小题 2 分)
1. 等物质的量的下列物质中，内能最大的是
A. 水蒸气 B. 液态水 C. 冰 D. 冰水混合物
2. 下列反应属于吸热反应的是
A. 二氧化碳与灼热的炭反应生成一氧化碳 B. 葡萄糖在人体内氧化分解
C. 生石灰制熟石灰 D. 氢气和氯气合成氯化氢
3. 下列说法中正确的是
A. 自发反应速率一定快 B. 非自发反应一定不可能发生
C. 自发反应实际可能没有发生 D. 自发反应的限度一定大
4. 下列反应或过程属于熵减的是
A. 氯化钠从溶液中结晶析出 B. 胆矾晶体溶于水
C. 固态碘升华 D. 碳酸钙分解
5. 下列现象与氧化还原反应无关的是
A. 钢铁生锈 B. 食物变质 C. 溶洞形成 D. 氯气消毒
6. 电解CuSO4 溶液时，所用的阳极为铜，而阴极为碳棒， 则实验过程中会出现的情况是
A. 溶液中Cu2+ 的浓度保持不变 B. 溶液中H+ 的浓度上升
C. 在阳极上析出O2 D. 在阴极上析出H2
7. 在醋酸溶液中， CH3COOH 电离达到平衡的标志是
A. 溶液显电中性 B. 氢离子浓度恒定不变
C. c(H+) = c(CH3COO¯) D. 溶液中检测不出 CH3COOH 分子存
8. 某溶液pH = 4 ，并含有较多Fe2+ 、Cu2+ ，那么溶液中不可能含有的负离子是
A. Cl− B. SO− C. NO D. Br −
9. 下列说法错误的是
A. 当碰撞的分子具有足够的能量适当的取向时，才能发生化学反应
B. 发生有效碰撞的分子一定是活化分子
C. 活化分子间的碰撞一定是有效碰撞
D. 活化分子间每次碰撞不一定发生化学反应
10. 已知 298 K 时， Mg (OH)2 的溶度积常数Ksp = 5.610−12 ，取适量的MgCl2 溶液， 加入一定量的烧
碱溶液达到沉淀溶解平衡，测得pH = 13.0 ，则下列说法不正确的是
A. 所得溶液中的c(H+ ) = 1.010−13 ml . L−1
B. 所得溶液中由水电离产生的c(H+ ) = 10−13 ml . L−1
C. 所加的烧碱溶液pH = 13.0
D. 所得溶液中的c(Mg2+ ) = 5.610−10 ml . L−1
二、综合题(共 13 分)
11. 回答下列问题：
（1）正交硫和单斜硫是硫常见的两种单质，它们互为 。已知： S8 (正交) = S8 (单斜)
ΔH = +2.64 kJ . ml−1 。正交硫与单斜硫相比， 相对比较稳定的是 。
（2）通常状况下 4 g 硫粉完全燃烧放出 37 kJ 的热量，写出反应的热化学方程式 。
（3）同温同浓度的Na2SO3 、(NH4 )2 SO3 、 NaHSO3 三种溶液，c (SO− ) 最大的是 ；经测定
NaHSO3 溶液中c (H2SO3 ) < c(SO− ) ，则NaHSO3 溶液呈 (填“酸”或“碱”)性；
（4）等物质的量浓度的下列 3 种溶液： ①Ba(OH)2 ②KHSO3 ③KHCO3 ，溶液中水的电离程度由大
到小排列顺序为 。
三、综合题(共 13 分)
12. 化学电源 生产生活中有广泛用途。
（1）用图所示装置研究原电池原理。下列叙述错误的是 。
A Cu 棒和 Zn 棒用导线连接时， 铜棒上有气泡逸出
B. Cu 棒和 Zn 棒不连接时，锌棒上有气泡逸出
C. 无论 Cu 棒和 Zn 棒是否用导线连接，装置中所涉及的总反应都相同
D. 无论 Cu 棒和 Zn 棒是否用导线连接，装置都是把化学能转化为电能
（2）已知甲醇的化学式为CH3OH ，甲醇的燃烧热 ΔH = −726.5 kJ . ml−1 ，在直接以甲醇为燃料的电池
中，电解质溶液为酸性， 正极的电极反应式为 。
（3）理想状态下， 该燃料电池消耗 1 ml 甲醇所能产生 最大电能为 702.1 kJ，则该燃料电池的理论效率 为 (用小数表示， 保留 3 位小数。燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应
所能释放的全部能量之比)。
（4）氢能是一种既高效又干净的新能源， 发展前景良好， 用氢作能源的燃料电池汽车倍受青睐。我国拥 有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号” ，已达到世界先进水平， 并加快向产业化的目标迈进。
氢能具有的优点包括 。
①原料来源广 ②易燃烧、热值高 ③储存方便 ④制备工艺廉价易行
A. ①② B. ①③ C. ③④ D. ②④
（5）关于铅蓄电池的说法正确的是 。
A. 在放电时，正极发生的反应是Pb +SO− − 2e− = PbSO4
B. 在放电时， 该电池的负极材料是铅板
C. 在充电时， 电池中硫酸的浓度不断变小
D. 在充电时，阳极发生的反应是PbSO4 + 2e− = Pb + SO−
（6）关于锂电池的叙述正确的是 。
A. 电能转化为化学能 B. 电容量大， 质量轻
C. 不可循环充电使用 D. 废旧锂电池是干垃圾
四、综合题(共 20 分)
13. 氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图
是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许正离子通过。
（1）写出电解饱和食盐水的离子方程式
（2）写出阴极的电极反应式
（3）离子交换膜的作用为 、 。
（4）精制饱和食盐水从图中 位置补充，氢氧化钠溶液从图中 位置流出。(选填“a” 、“b”、
“c”或“d”)
氯气和烧碱溶液反应可以制得“84”消毒液，可杀灭新冠病毒。
已知： H2 SO3 Ki1 = 1.5410−2 Ki2 = 1.0210−7 HClO Ki = 2.9510−8
H2 CO3 Ki1 = 4.310−7 Ki2 = 5.610−11
（5）生活中不可将 NaClO 与洁厕灵(含有盐酸)混合使用， 是因为二者会反应生成 。
A. 次氯酸 B. 高氯酸 C. 氯气 D. 氧气
（6）室温下， 0.1 ml . L−1 NaClO 溶液的 pH 0.1 ml . L−1 Na2 SO3 溶液的 pH 。(选填“大于”、
“小于”或“等于”)
（7）浓度均为0.1 ml . L−1 Na2 SO3 和 的混合溶液中， SO− 、CO− 浓度从大到小的顺序为
。
五、综合题(共 17 分)
14. 工业上常用氮气与氢气来合成氨气， 温度控制在 500℃, 采用铁催化剂，压强控制在 20～50 MPa。
（1）该反应的化学方程式为 。
（2）它的平衡常数表达式为 。
（3）工业合成氨时，采用氮氢循环操作的主要目的是 。
A. 加快反应速率 B. 提高氨气的平衡浓度
C. 降低氨气的沸点 D. 提高N2 和H2 的利用率
（4）在一体积 10 L 的密闭容器中充入了 280 g N2 、100 g H2 ，反应 10 分钟后， 测得有 34 g NH3 生
成，则用H2 表示该反应的速率为 。
（5）下列判断可以作为该反应达到平衡的标志的是 。
A. 单位时间内每消耗 1 摩尔氮气的同时消耗 3 摩尔氢气
B. 混合气体的平均分子量不再发生变化
C. 混合气体的密度保持不变
D. 体系的温度不再变化
（6）氨气常用来生产化肥NH4 Cl ，铵态氮肥不宜长期施用，请结合化学用语解释 。
（7）工业上常用氨气来制备硝酸，其中第 1 步是用氨气与纯氧在Cr2 O3 的催化作用加热下制得 NO 和水。
请写出这个反应的化学方程式并配平 。该反应中， 还原剂是 。
六、综合题(共 17 分)
15. 小苏打主要用于食品工业。工业上有多种制取小苏打的方法。
Ⅰ.合成法：Na2 CO3 + H2 O + CO2 = 2NaHCO3 。实验室模拟合成法的过程如下：80 g 水充分溶解 10 g
NaOH，保持温度为 15℃,向所得溶液中缓慢地通入CO2 ，用传感器测得溶液 pH 变化如下图所示。
Na2 CO3 、 NaHCO3 的溶解度如下表所示。
（1）写出前 6 分钟(M 点之前)溶液中发生反应的离子方程式： 。
（2）第 13 分钟(N 点)溶液中c(Na+ ) 第 21 分钟(Q 点)溶液中c(Na+ )(填“>”“＜”或“=”)。
（3）补全 Q 点溶液中离子浓度的等式关系：c (Na+ )+ c(H+ ) = c (HCO) 。
Ⅱ.用标准盐酸溶液滴定可测定碳酸氢钠样品的纯度。(已知样品中的主要杂质是 NaCl)。滴定法测定碳酸氢
钠含量的实验步骤：
（4）称量 8.450 g NaHCO3 样品配制成 250 mL 溶液， 取 25.00 mL 于锥形瓶中， 加入甲基橙作指示剂，
用 0.5000 ml . L−1 标准盐酸溶液滴定。当滴定至溶液由 色变为 色且半分钟不变色为滴定终
点，记录读数。重复滴定操作 3 次，平均消耗盐酸 19.80 mL。样品中NaHCO3 的质量分数为 (小
数点后保留三位)。
（5）配制 250 mL 样品溶液需要的定量仪器有 和 。
温度/℃
0
15
20
NaHCO3 (g/100 g 水)
6.9
8.72
9.6
Na2 CO3 (g/100 g 水)
7.1
13.25
21.8
上海市2022 学年第一学期期末考试
高二年级化学试卷(等级)
(考试时间：60 分钟 满分 100 分)
相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5
一、单项选择题(每小题只有 1 个选项符合题意，每小题 2 分)
1. 等物质的量的下列物质中，内能最大的是
A. 水蒸气 B. 液态水 C. 冰 D. 冰水混合物
【答案】A
【解析】
【详解】从冰到液态水， 从水到水蒸气都是吸热过程，温度不变， 内能增大，所以水蒸气的内能最大，故
A 正确；
故选 A。
2. 下列反应属于吸热反应的是
A. 二氧化碳与灼热的炭反应生成一氧化碳 B. 葡萄糖在人体内氧化分解
C. 生石灰制熟石灰 D. 氢气和氯气合成氯化氢
【答案】A
【解析】
【详解】A ．以 C 或 CO 为还原剂的氧化还原反应为吸热反应，故二氧化碳与灼热的炭反应生成一氧化碳
为吸热反应，A 正确；
B ．葡萄糖在人体内的氧化分解属于放热反应， B 错误；
C ．氧化钙与水反应生成氢氧化钙是放热反应， C 错误；
D ．氢气和氯气反应生成氯化氢是放热反应， D 错误；
故选 A。
3. 下列说法中正确的是
A. 自发反应速率一定快 B. 非自发反应一定不可能发生
C. 自发反应实际可能没有发生 D. 自发反应的限度一定大
【答案】C
【解析】
【详解】A ．反应的自发性和反应进行的速率快慢之间没有必然联系， 能自发进行的反应不一定能快速发
生反应，故 A 错误；
B ．非自发进行的反应在一定条件下也可以进行，如通电可以使水分解 2H2O 电解2H2 ↑+O2 ↑,故 B 错误； C ．反应的自发性是反应能否进行的可能性的推断， 并不是实际一定能发生， 即能自发进行的反应实际可
能没有发生反应，故 C 正确；
D ．反应的自发性和反应进行的限度之间没有必然联系， 能自发进行的反应限度不一定大， 故 D 错误；
故选 C。
4. 下列反应或过程属于熵减的是
A. 氯化钠从溶液中结晶析出 B. 胆矾晶体溶于水
C. 固态碘升华 D. 碳酸钙分解
【答案】A
【解析】
【详解】对同一种物质， 气态时熵最大， 液态时的次之， 固态时的最小。因此由气体→液体→ 固体的反应
或过程属于熵减，故选 A。
5. 下列现象与氧化还原反应无关的是
A. 钢铁生锈 B. 食物变质 C. 溶洞形成 D. 氯气消毒
【答案】C
【解析】
【详解】A ．钢铁生锈的实质是铁失去电子被氧化，A 错误；
B ．食物变质本质是食物被氧化， B 错误；
C ．溶洞形成是碳酸钙吸收 CO2 和水再转化为碳酸氢钙， C 正确；
D ．氯气消毒利用氯气的氧化性，D 错误；
答案选 C。
6. 电解CuSO4 溶液时，所用的阳极为铜，而阴极为碳棒， 则实验过程中会出现的情况是
A. 溶液中Cu2+ 的浓度保持不变 B. 溶液中H+ 的浓度上升
C. 在阳极上析出O2 D. 在阴极上析出H2
【答案】A
【解析】
【分析】电解 CuSO4 溶液时，所用的阳极为铜，则阳极反应式 为 Cu- 2e-= Cu2+ ；阴极为碳棒， 则阴极反应
式 为 Cu2+ + 2e- = Cu。
【详解】A ．由上述分析可知， 阳极反应式为 Cu- 2e-= Cu2+ ，阴极反应式为 Cu2+ + 2e- = Cu，则溶液中 Cu2+
浓度保持不变， 故 A 正确；
B ．由上述分析可知， 溶液中氢离子浓度不变， 故 B 错误；
C ．阳极反应式为 Cu- 2e-= Cu2+ ，不会析出氧气，故 C 错误；
D ．阴极反应式为 Cu2+ + 2e- = Cu，不会析出氢气，故 D 错误；
故选 A。
7. 在醋酸溶液中， CH3COOH 电离达到平衡的标志是
A. 溶液显电中性 B. 氢离子浓度恒定不变
C. c(H+) = c(CH3COO¯) D. 溶液中检测不出 CH3COOH 分子存在
【答案】B
【解析】
【详解】A ．任何电解质溶液中都呈电中性，与弱电解质是否达到电离平衡无关， 故 A 不符合题意；
B ．氢离子浓度恒定不变时说明正逆反应速率相等， 则该反应达到平衡状态， 可作为 CH3COOH 电离达到
平衡的标志，故 B 符合题意；
C ．由于醋酸的电离程度未知，达到平衡时 c(H+)与 c(CH3COO-)关系不确定，且 c(H+)=c(CH3COO-)不符合
溶液电中性原则，故 C 不符合题意；
D ．CH3COOH 为弱电解质，电离为可逆过程， 即 CH3COOH CH3COO-+H+ ，溶液中存在 CH3COOH 分
子， 故 D 不符合题意；
答案为 B。
8. 某溶液pH = 4 ，并含有较多Fe2+ 、Cu2+ ，那么溶液中不可能含有的负离子是
A. Cl− B. SO− C. NO D. Br −
【答案】C
【解析】
【详解】在含有较多 Fe2+ 的溶液中， Fe2+具有较强的还原性， 容易被氧化。 pH=4 时， 溶液呈酸性。在酸性
溶液， NO能体现强氧化性， 不能与 Fe2+大量共存， 因此选 C。
9. 下列说法错误的是
A. 当碰撞的分子具有足够的能量适当的取向时，才能发生化学反应
B. 发生有效碰撞的分子一定是活化分子
C. 活化分子间的碰撞一定是有效碰撞
D. 活化分子间每次碰撞不一定发生化学反应
【答案】C
【解析】
【分析】在化学反应中，反应物分子不断发生碰撞，在千百万次碰撞中，大多数碰撞不发生反应，只有少数 分子的碰撞才能发生化学反应，能发生有效碰撞的分子是活化分子。而活化分子的碰撞也不一定都能发生 有效碰撞。发生有效碰撞的分子有能量的因素，还有空间因素，只有同时满足这两者的要求才能发生有效碰
撞。
【详解】A ．根据分析，发生有效碰撞的分子有能量的因素， 还有空间因素，只有同时满足这两者的要求
才能发生有效碰撞， 才能发生化学反应， A 正确；
B ．根据分析，能发生有效碰撞的分子是活化分子， B 正确；
C ．当碰撞的活化分子具有足够的能量适当的取向时，才能发生化学反应，C 错误；
D ．活化分子间每次碰撞不一定发生化学反应，能量和取向同时满足才能发生化学反应，D 正确；
故选 C。
10. 已知 298 K 时， Mg (OH)2 溶度积常数Ksp = 5.610−12 ，取适量的MgCl2 溶液，加入一定量的烧
碱溶液达到沉淀溶解平衡，测得pH = 13.0 ，则下列说法不正确的是
A. 所得溶液中的c(H+ ) = 1.010−13 ml . L−1
B. 所得溶液中由水电离产生的c(H+ ) = 10−13 ml . L−1
C. 所加的烧碱溶液pH = 13.0
D. 所得溶液中的c(Mg2+ ) = 5.610−10 ml . L−1
【答案】C
【解析】
【详解】A ．298K 时， 所得溶液 pH=13.0，则 c(H+ )=1.0 10−13ml . L−1 ，A 正确；
B ．所得溶液中只有水电离产生H+ ，因此所得溶液中由水电离产生的c(H+ ) = 10−13 ml . L−1 ，B 正确； C ．通常碱与其他溶液混合时，混合溶液的 pH 会比碱溶液原 pH 小， 因此所加的烧碱溶液 pH>13.0 ，C 错
误；
D ．达到沉淀溶解平衡时，有 Mg(OH)2 (s) Mg 2+(aq) + 2OH− (aq) ，pH=13.0 时，
c(OH − )=0.1ml . L−1 ，代入其溶度积常数表达式得
Ksp =c(Mg2+) . c2 (OH− )=c(Mg2+) 0.12 =5.610−12 ，则c(Mg2+ ) = 5.610−10 ml . L−1 ，D 正确；
故选 C。
二、综合题(共 13 分)
11. 回答下列问题：
（1）正交硫和单斜硫是硫常见的两种单质，它们互为 。已知： S8 (正交) = S8 (单斜)
ΔH = +2.64 kJ . ml−1 。正交硫与单斜硫相比， 相对比较稳定的是 。
（2）通常状况下 4 g 硫粉完全燃烧放出 37 kJ 的热量，写出反应的热化学方程式 。
（3）同温同浓度的Na2 SO3 、(NH4 )2 SO3 、 NaHSO3 三种溶液，c (SO− ) 最大的是 ；经测定
NaHSO3 溶液中c (H2SO3 ) < c(SO− ) ，则NaHSO3 溶液呈 (填“酸”或“碱”)性；
（4）等物质的量浓度的下列 3 种溶液： ①Ba(OH)2 ②KHSO3 ③KHCO3 ，溶液中水的电离程度由大
到小排列顺序为 。
【答案】（1） ①. 同素异形体 ②. 正交硫
（2）S(s)+O2 (g)=SO2 (g) ΔH= − 296kJ . ml−1
（3） ①. Na2 SO3 ②. 酸
（4）③>②>①
【解析】
【小问 1 详解】
正交硫与单斜硫均是硫元素的单质， 它们互为同素异形体。物质含有能量越低，越稳定，根据热化学方程
式知正交硫的能量比单斜硫低， 因此相对稳定的是正交硫。
【小问 2 详解】
1ml 硫粉的质量是 32g，完全燃烧放出的热量是37kJ =296kJ ，硫完全燃烧的热化学方程式为
S(s)+O2 (g)=SO2 (g)ΔH= − 296kJ . ml−1 。
【小问 3 详解】
同温同浓度 Na2 SO3 、(NH4 )2 SO3 完全电离,得到初始浓度相同的SO− ,但SO− 发生水解，浓度减
小，而NH 的水解会促进SO− 的水解，使SO− 浓度变得更小。HSO是弱酸的酸式酸根，电离程度不
大，电离生成的SO− 浓度比Na2 SO3 、(NH4 )2 SO3 的更小。因此c(SO− ) 最大的是Na2 SO3 。HSO 既
有电离平衡：HSO H+ +SO− ,又有水解平衡： HSO+H2 O H 2SO3 +OH− ,已知溶液中
c (H2SO3 ) < c(SO− ) ，则 c(OH− ) < c(H+ ) ，溶液呈酸性。
【小问 4 详解】
Ba(OH)2 电离出的 OH− 抑制水的电离， HSO 电离程度大于水解程度， 电离出的H+ 抑制水的电离。浓度
相同时，Ba(OH)2 完全电离， HSO部分电离，因此 Ba(OH)2 对水的电离抑制程度更大，而 HCO 的电离
程度小于水解程度， 盐的水解促进水的电离， 因此三种溶液中水的电离程度由大到小排列顺序为
③>②>①。
三、综合题(共 13 分)
12. 化学电源在生产生活中有广泛用途。
（1）用图所示装置研究原电池原理。下列叙述错误的是 。
A. Cu 棒和 Zn 棒用导线连接时， 铜棒上有气泡逸出
B. Cu 棒和 Zn 棒不连接时，锌棒上有气泡逸出
C. 无论 Cu 棒和 Zn 棒是否用导线连接，装置中所涉及的总反应都相同
D. 无论 Cu 棒和 Zn 棒是否用导线连接，装置都是把化学能转化为电能
（2）已知甲醇的化学式为CH3OH ，甲醇的燃烧热 ΔH = −726.5 kJ . ml−1 ，在直接以甲醇为燃料的电池
中，电解质溶液为酸性， 正极的电极反应式为 。
（3）理想状态下， 该燃料电池消耗 1 ml 甲醇所能产生的最大电能为 702.1 kJ，则该燃料电池的理论效率 为 (用小数表示， 保留 3 位小数。燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应
所能释放的全部能量之比)。
（4）氢能是一种既高效又干净的新能源， 发展前景良好， 用氢作能源的燃料电池汽车倍受青睐。我国拥 有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号” ，已达到世界先进水平， 并加快向产业化的目标迈进。
氢能具有的优点包括 。
①原料来源广 ②易燃烧、热值高 ③储存方便 ④制备工艺廉价易行
A. ①② B. ①③ C. ③④ D. ②④
（5）关于铅蓄电池的说法正确的是 。
A. 在放电时，正极发生的反应是Pb + SO− − 2e− = PbSO4
B. 在放电时， 该电池的负极材料是铅板
C. 在充电时， 电池中硫酸的浓度不断变小
D. 在充电时，阳极发生的反应是PbSO4 + 2e− = Pb + SO−
（6）关于锂电池的叙述正确的是 。
A. 电能转化为化学能 B. 电容量大， 质量轻
C. 不可循环充电使用 D. 废旧锂电池是干垃圾
【答案】（1）D （2）O2 + 4e− +4H+ =2H2O
（3）0.966 （4）A （5）B （6）B
【解析】
【小问 1 详解】
A ．连接时， 构成原电池，Zn 棒作负极， Cu 棒作正极，正极电极反应为2H+ + 2e− = H2 个 ，故铜棒上有
气泡逸出， A 正确；
B ．不连接时，Zn 棒直接与稀硫酸反应置换出 H2 ，因此锌棒上气泡逸出，B 正确；
C ．无论是否连接，装置中的反应都是 Zn 与稀硫酸之间的置换反应， 方程式如下
Zn + H2SO4 =ZnSO4 + H2 个 ，C 正确；
D ．连接时构成原电池，能把化学能转化为电能； 不连接时， 不构成原电池，不能把化学能转化为电能，
D 错误；
故选 D；
【小问 2 详解】
在以甲醇为燃料的电池中，正极反应物是 O2 ，在电解质溶液为酸性时， 正极的电极反应式为
O2 + 4e− +4H+ =2H2O 。
【小问 3 详解】
该电池中 1ml 甲醇反应时释放的全部能量是 726.5kJ，产生的最大电能为 702.1kJ，其理论效率为
702.1
726.5
【小问
~ 0.966 。
4 详解】
工业上生产氢的方式很多，常见的有水电解制氢、煤炭气化制氢、 重油及天然气水蒸气催化转化制氢等， 但这些反应消耗的能量都大于其产生的能量。由于氢易气化、着火、爆炸， 如何妥善解决氢能的贮存和运 输问题也就成为开发氢能的关键。因此氢能具有原料来源广， 易燃烧、热值高的优点， 也有制备成本高、
储存难度大的缺点。故说法①②正确，选 A。
【小问 5 详解】
A ．铅蓄电池放电时， 正极发生的反应是PbO2 + 2e− + 4H+ + SO− =PbSO4 +2H2O ，A 错误；
B ．放电时， 铅蓄电池的负极材料是铅板， B 正确；
充电
C ．充电时， 电池总反应是2PbSO4 +2H2O Pb+PbO2 +2H2SO4 ，电池中硫酸的浓度增大，C 错误；
D ．充电时， 阳极接电源的正极，发生的反应为： PbSO4 − 2e− +2H2O=PbO2 + 4H+ + SO− , D 错误；
故选 B。
【小问 6 详解】
A ．电池是一种能将化学能转化为电能的装置，A 错误；
B ．锂是最轻的金属， 因此锂电池具有电容量大，质量轻的优点，B 正确；
C ．很多手机都是用锂电池，可充电循环使用， C错误；
D ．锂电池内部含有非水电解质溶液，因此废旧锂电池不是干垃圾，D 错误；
故选 B。
四、综合题(共 20 分)
13. 氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图
是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许正离子通过。
（1）写出电解饱和食盐水的离子方程式
（2）写出阴极的电极反应式
（3）离子交换膜的作用为 、 。
（4）精制饱和食盐水从图中 位置补充，氢氧化钠溶液从图中 位置流出。(选填“a” 、“b”、
“c”或“d”)
氯气和烧碱溶液反应可以制得“84”消毒液，可杀灭新冠病毒。
已知： H2 SO3 Ki1 = 1.5410−2 Ki2 = 1.0210−7 HClO Ki = 2.9510−8
H2 CO3 Ki1 = 4.310−7 Ki2 = 5.610−11
（5）生活中不可将 NaClO 与洁厕灵(含有盐酸)混合使用， 是因为二者会反应生成 。
A. 次氯酸 B. 高氯酸 C. 氯气 D. 氧气
（6）室温下， 0.1 ml . L−1 NaClO 溶液的 pH 0.1 ml . L−1 Na2 SO3 溶液的 pH 。(选填“大于”、
“小于”或“等于”)
（7）浓度均为0.1 ml . L−1 的Na2 SO3 和Na2 CO3 的混合溶液中，SO− 、 CO− 浓度从大到小的顺序为
。
_______
【答案】（1）2Cl− +2H2 O 通电2OH− +H2 个 +Cl2 个
（2）2H2O+2e- =2OH- +H2 个
（3） ①. 防止阳极生成的Cl2 和阴极生成的NaOH 反应， 使产品不纯 ②. 防止Cl2 和H2 混合发生
爆炸
（4） ①. a ②. d （5）C
（6）大于 （7）CO− , SO−
【解析】
【小问 1 详解】
电解饱和食盐水，生成氯气、氢气和烧碱，故离子方程式为： 2Cl− +2H2 O 通电2OH− +H2 个 +Cl2 个
【小问 2 详解】
根据电解原理和房顶顺序，电解饱和食盐水， 电极反应式为， 阳极：2Cl- -2e- =Cl2 个 ，阴极：
2H2O+2e- =2OH- +H2 个 ，所以阴极的电极反应式为： 2H2O+2e- =2OH- +H2 个 。
【小问 3 详解】
阳离子交换膜只允许阳离子通过，气体分子和阴离子不能通过，所以在电解饱和食盐水时， 阳离子交换膜 的作用为： 防止阳极生成的Cl2 和阴极生成的NaOH 反应，使产品不纯， 还可以防止Cl2 和H2 混合发生
爆炸。
【小问 4 详解】
电解饱和食盐水，阳极： 2Cl- -2e- =Cl2 个 ，食盐水从阳极 a 口进入，阴极： 2H2O+2e- =2OH- +H2 个 ，
NaOH 溶液从阴极 d 口流出。
【小问 5 详解】
根据氧化还原反应化合价的变化规律，NaClO和HCl 反应生成Cl2 ，反应为：
NaClO+2HCl=NaCl+Cl2 个 +H2O ，生成Cl2 有毒，故不能将消毒液和洁厕灵一起使用。
【小问 6 详解】
因为H2SO3 Ki1 = 1.5410−2 Ki2 = 1.0210−7 ，
HClO Ki = 2.9510−8 ， NaClO水解：ClO- +H2O HClO+OH - ，
Kh1 = c(HH+ ) = = 211−8 = 3.410−7 ，Na2 SO3 的水解：
SO- +H2O HSO +OH- ， Kh2 = = = = 9.810−8 ，因为
Kh1 >Kh2 ，所以 NaClO的水解程度大于Na2 SO3 的水解程度， 所以0.1 ml . L−1 NaClO 溶液的 pH 大
0.1 ml . L−1 Na2 SO3 溶液的 pH。
【小问 7 详解】
Na2 CO3 中 CO− 的水解， CO- +H2O HCO +OH- ，根据上述计算方法，
Kh3 =
5111 = 1.810−4 ，因为Kh3 >Kh2 ，CO− 的水解程度大于SO− ,所以溶液中SO− 的浓度大于
CO− 的浓度。
五、综合题(共 17 分)
14. 工业上常用氮气与氢气来合成氨气， 温度控制 500℃, 采用铁催化剂，压强控制在 20～50 MPa。
（1）该反应的化学方程式为 。
（2）它的平衡常数表达式为 。
（3）工业合成氨时，采用氮氢循环操作的主要目的是 。
A. 加快反应速率 B. 提高氨气的平衡浓度
C. 降低氨气的沸点 D. 提高N2 和H2 的利用率
（4）在一体积 10 L 的密闭容器中充入了 280 g N2 、100 g H2 ，反应 10 分钟后， 测得有 34 g NH3 生
成，则用H2 表示该反应的速率为 。
（5）下列判断可以作为该反应达到平衡的标志的是 。
A. 单位时间内每消耗 1 摩尔氮气的同时消耗 3 摩尔氢气
B. 混合气体的平均分子量不再发生变化
C. 混合气体的密度保持不变
D. 体系的温度不再变化
（6）氨气常用来生产化肥NH4 Cl ，铵态氮肥不宜长期施用，请结合化学用语解释 。
（7）工业上常用氨气来制备硝酸，其中第 1 步是用氨气与纯氧在Cr2 O3 的催化作用加热下制得 NO 和水。
请写出这个反应的化学方程式并配平 。该反应中， 还原剂是 。
【答案】（1）N2 (g)+3H2 (g) 0: 0MFPe500 ? 2NH3 (g)
（2）K = （3）D
（4）0.03ml/(L . min) （5）BD
（6）由于铵根离子发生水解反应NH+H2O ƒ NH3 . H2O+H+ ，易导致土壤酸化
（7） ①. 4NH3 +5O2 Cr2 O3 /Δ6H2 O+4NO ②. NH3
【解析】
小问 1 详解】
工业上常用氮气与氢气来合成氨气， 温度控制在 500℃, 采用铁催化剂，压强控制在 20～50 MPa，该反应
的化学方程式为N2 (g)+3H2 (g) 0: 0MFPe500 ? 2NH3 (g) 。
【小问 2 详解】
化学平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，故它的平衡常数表达式为
K = c2 (NH3 )
c3 (H2 ) . c(N2 ) 。
【小问 3 详解】
工业合成氨是可逆反应， 原料不能完全转化为产物，采用氮氢循环操作的主要目的是提高N2 和H2 的利用
率，故选 D。
【小问 4 详解】
反应 10 分钟后， 测得有 34 g NH3 生成， 34 g NH3 物质 量为 2ml，则用NH3 表示该反应的速率为
100L =0.02ml/(L . min) ，化学反应速率之比等于化学计量数之比，则用H2 表示该反应的速率为
0.03ml/(L . min) 。
【小问 5 详解】
A ． 无论是否达到平衡，单位时间内每消耗 1 摩尔氮气的同时， 一定消耗 3 摩尔氢气， 不能说明正逆反
应速率相等，故不可以作为该反应达到平衡的标志，故 A 错误；
B ． 随反应进行，混合气体的总质量始终不变，混合气体物质的量逐渐减小，则混合气体的平均分子量
逐渐增大， 故混合气体的平均分子量不再发生变化，可以作为该反应达到平衡的标志， 故 B 正确；
C ． 容器的容积不变，随反应进行， 混合气体的总质量始终不变， 则混合气体的密度始终不变， 故混合
气体的密度保持不变，不可以作为该反应达到平衡的标志，故 C 错误；
D ． 该反应为放热反应，体系的温度不再变化， 可以作为该反应达到平衡的标志，故 D 正确；
故选 BD。
【小问 6 详解】
铵态氮肥不宜长期施用， 是由于铵根离子发生水解反应NH+H2O ƒ NH3 . H2O+H+ ，易导致土壤酸
化。
【小问 7 详解】
氨气与纯氧在Cr2 O3 的催化作用加热下制得 NO 和水， 反应的化学方程式为
4NH3 +5O2 Cr2 O3 /Δ6H2 O+4NO 。N 的化合价升高， 失去电子， 被氧化， 则还原剂是 NH3。
六、综合题(共 17 分)
15. 小苏打主要用于食品工业。工业上有多种制取小苏打的方法。
Ⅰ.合成法：Na2 CO3 + H2 O + CO2 = 2NaHCO3 。实验室模拟合成法的过程如下：80 g 水充分溶解 10 g
NaOH，保持温度为 15℃,向所得溶液中缓慢地通入CO2 ，用传感器测得溶液 pH 变化如下图所示。
Na2 CO3 、 NaHCO3 的溶解度如下表所示。
（1）写出前 6 分钟(M 点之前)溶液中发生反应的离子方程式： 。
（2）第 13 分钟(N 点)溶液中c(Na+ ) 第 21 分钟(Q 点)溶液中c(Na+ )(填“>”“＜”或“=”)。
（3）补全 Q 点溶液中离子浓度的等式关系：c (Na+ )+ c(H+ ) = c (HCO) 。
Ⅱ.用标准盐酸溶液滴定可测定碳酸氢钠样品的纯度。(已知样品中的主要杂质是 NaCl)。滴定法测定碳酸氢
钠含量的实验步骤：
（4）称量 8.450 g NaHCO3 样品配制成 250 mL 溶液， 取 25.00 mL 于锥形瓶中，加入甲基橙作指示剂，
用 0.5000 ml . L−1 标准盐酸溶液滴定。当滴定至溶液由 色变为 色且半分钟不变色为滴定终 点，记录读数。重复滴定操作 3 次，平均消耗盐酸 19.80 mL。样品中NaHCO3 的质量分数为 (小
数点后保留三位)。
（5）配制 250 mL 样品溶液需要的定量仪器有 和 。
【答案】（1）2OH- +CO2 =CO- +H2O
（2）> （3）+c(H+ ) + 2c(CO- )
（4） ①. 黄 ②. 橙 ③. 98.414%
（5） ①. 分析天平 ②. 250mL 容量瓶
【解析】
【分析】氢氧化钠溶液中通入 CO2 ，CO2 先与 NaOH 反应生成 Na2CO3 ，M 点之前，溶液的碱性较强，M 点 溶质为 Na2CO3 和未完全反应的 NaOH；继续通入 CO2 ，到 N 点完全生成 Na2CO3 ；继续通入 CO2 ，生成的
Na2CO3 与 CO2 反应生成 NaHCO3 ，即 Q 点溶质为 NaHCO3。
【小问 1 详解】
根据分析， 前 6min CO2 先与 NaOH 反应生成 Na2CO3 ，离子方程式为：2OH- +CO2 =CO- +H2O ；
【小问 2 详解】
10gNaOH 的物质的量为 10 ml = 0.25ml ，根据 Na 原子守恒，生成 Na2CO3 的物质的量为 0.125ml，质
40
温度/℃
0
15
20
NaHCO3 (g/100 g 水)
6.9
8.72
9.6
Na2 CO3 (g/100 g 水)
7.1
13.25
21.8
量为 13.25g，生成 NaHCO3 的物质的量为 0.25ml，质量为 21g。根据表格， 在 15C 时， Na2CO3 的溶解度
为 13.25g ，Na2CO3 溶液为饱和溶液， NaHCO3 的溶解度为 8.72g，生成的 NaHCO3 的质量为 21g，故有
NaHCO3 晶体析出，钠离子浓度减小，故第 13 分钟(N 点)溶液中c(Na+ )大于第 21 分钟(Q 点)溶液中
c (Na+ ) ，填“>”；
【小问 3 详解】
Q 点溶质为 NaHCO3 ，溶液中存在电荷守恒： c (Na+ )+ c(H+ ) = c (HCO)+ c(H+ ) + 2c(CO- ) ；
【小问 4 详解】
碳酸氢钠溶液显碱性，滴定前加入甲基橙溶液显黄色，到达滴定终点后溶液为橙色，故当滴定至溶液由黄
色变为橙色且半分钟不变色为滴定终点； 稀盐酸与碳酸氢钠反应的离子方程式为：
H+ +HCO=CO2 个 +H2O ，故碳酸氢钠的质量分数为：
19.8010−3L 0.5000ml/L 84g/ml
8.450g
【小问 5 详解】
100%=98.414%
;
配制 250 mL 样品溶液需要称量固体和准确的溶液的体积， 故需要的定量仪器有：分析天平和 250mL 容量
瓶。