北京市西城区部分中学2023-2024学年高二上学期12月月考化学试题（无答案）

北京市西城区部分中学2023-2024学年高二上学期12月月考
化学
本试卷共10页，共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。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 N 14 O 16 S 32 Fe 56 I 127
第一部分
本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1．近年来，我国风电光伏基地建设稳步推进，各类储能项目加快落地，科技创新引领产业升级，助力我国经济高质量发展。下列说法不正确的是（ ）
A．太阳能电池是利用原电池原理实现电能生产的装置
B．二次电池可以利用电解原理实现电能存储
C．燃料电池放电过程中燃料在负极上发生氧化反应
D．燃料电池对能源的利用率高于火力发电
2．下列化学用语或图示表达正确的是（ ）
A．CO2的电子式为
B．：电子云图为
C．的VSEPR模型为
D．基态24Cr原子的价层电子轨道表示式为
3．下列事实不能用平衛移动原理解释的是（ ）
A．密闭烧瓶内的和的混合气体，受热后颜色加深
B．铁钉放入浓中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体
C．打开可乐汽水瓶盖后有大量气泡冒出
D用制备时加入大量的水，同时加热
4．下列事实不能通过比较元素和氯元素的电负性进行解释的是（ ）
A．F－F键的键能小于Cl－Cl键的键能 B．H－F键的极性强于H－Cl键的极性
C．ClF3中F呈－1价，C呈+3价 D．AlF3属于离子化合物，AlCl3属于共价化合物
5．下列有关电化学实验装置或图示的说法正确的是（ ）
A．图①模拟金属腐蚀，a上没有气泡产生说明铁棒未被腐蚀
B．图②中桥墩与外加电源正极连接能确保桥墩不被腐蚀
C．图③可实现反应：
D．图④组装的铜锌原电池，能得到持续稳定的电流
6．2019年是元素周期表发表150周年，期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟（49In）等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。铟与铷（37Rb）同周期。下列说法不正确的是（ ）
A．In是p区元素 B．的中子数与电子数的差值为17
C．原子半径：In>Rb D．碱：In（OH）37．下列实验中，能达到实验目的的是（ ）
A．验证C的非金属性强于Si B．验证Mg的金属性强于Al C．在铁钥匙表面镀铜 D．比较、Cl2和s的氧化性
8．某科研人员提出与在羟基磷灰石（HAP）表面催化氧化生成、的历程，该历程示意图如下（图中只画出了HAP的部分结构）。
下列说法正确的是（ ）
A．HAP能降低与的反应的活化能，增大了平衡转化率
B．该历程中有非极性键的断裂和形成
C．分子中键与键之比为
D．根据图示信息，分子中的氧原子全部来自
9．HNO自由基与反应过程的能量变化如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．反应物的键能总和大于生成物的键能总和
B．该历程中最大正反应的活化能
C．相同条件下转化为产物的速率：
D．产物的稳定性：
10．工业上利用和（g）在催化剂的作用下合成，发生如下反应：。现于一定条件下向的密闭容器中充入一定量的和发生反应，测得在不同压强下平衡体系中的转化率随温度的变化情况如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．
B．在条件下，的过程中，平衡向正反应方向移动
C．a、b、c三点对应的平衡常数
D．b→c的过程中，v正减小，v逆增大
11．我国科学家设计可同时实现，制备和海水淡化的新型电池，装置意图如图．下列说法不正确的是（ ）
A．电极是正极
B．电极的反应式：
C．每生成，有发生迁移
D．离子交换膜c、d分别是阴离子交换膜和阳离子交换膜
12．常温下，向新制氯水中滴加溶液，溶液中水电离出的OH－浓度与溶液体积之间的关系如图所示。下列推断正确的是（ ）
A．E、点溶液的分别为3和7
B．F点对应的溶液中：
C．点对应的溶液中：
D．点对应的溶液中，为定值
13．某小组研究分别与和的反应．下列说法不正确的是（ ）
编号 1 2 3
实验
现象 溶液变为黄绿色，产生白色沉淀（白色沉淀为 CuSCN） 溶液变红，向反应后溶液中滴加K3［Fe（CN）6]溶液，产生蓝色沉淀，且沉淀量逐渐增多 接通电路后电压表指针不偏转。一段时间后，取出左侧烧杯中溶液，滴加K3［Fe（CN）6]溶液，未观察到蓝色沉淀
A，实验1中产生白色沉淀说明Cu2+被还原
B．实验2中的现象说明KSCN在溶液中发生了不止一个反应
C．若将实验3中Fe2（SO4）3溶液替换为0.25mol/LCuSO4溶液，接通电路后，可推测出电压表指针会发生偏转
D．综合实验1～3，说明微粒的氧化性与还原产物的价态和状态有关
14．一定温度下，两种碳酸盐的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．该温度下，的
B．该温度下，溶解度，
C．欲使点移动到点，可向浊液中加入适量固体
D．反应，正向转化比逆向转化更难实现
第二部分
本部分共5题，共58分。
15．（10分）磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材料的锂离子电池，具有循环寿命长、安全性能好、无环境污染等特点。
（1）磷酸铁锂具有橄榄石结构，空间骨架结构不易发生形变，化学性质稳定。
①基态的价层电子排布式为______。
②Li、P、O三种元素的电负性由大到小的顺序是______。
（2）硫酸亚铁可用于制备磷酸铁锂。
①根据价层电子对互斥理论可知，的价层电子对数为______，其空间结构为______。
②比较原子和O原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由：______。
（3）草酸亚铁也可用于制备磷酸铁锂。草酸根离子的结构简式为，其中碳原子的杂化轨道类型为______。
（4）磷酸铁与磷酸铁锂结构相似，其中围绕和分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。充放电过程中，中的会不断脱嵌或嵌入链之间的孔道内，其结构变化如图所示。
①i表示______（填“充电”或“放电”）过程。
②已知Li+的脱嵌率=。某时刻，若正极材料中Li+的脱嵌率为，则其中______。
16．（9分）的资源化利用是实现我国“双碳”目标的有效途径之一。
（1）杭州第19届亚洲运动会开幕式主火炬创新使用“零碳”甲醇燃料，综合利用焦炉气中的与工业尾气中合成绿色甲醇，实现了循环内零碳排放。
①制备甲醇的主反应：该过程中还存在一个生成的副反应，结合反应： 写出该副反应的热化学方程式：______。
②将和按物质的量比混合，以固定流速通过盛放催化剂的反应器，在相同时间内，不同温度下的实验数据如右图所示。
已知：CH3OH产率=
i．催化剂活性最好的温度为______。（填字母序号）
a． 483 K b． 503 K c． 523 K d． 543 K
ii．温度升高时的平衡转化率降低，解释原因：______。
iii．温度由升到的实验产率降低，解释原因：______。
（2）近年研究发现，电催化和含氮物质等）在常温常压下合成尿素，有助于实现碳中和及解决含食废水污染问题。向一定浓度的溶液通至饱和，在电极上反应生成，电解原理如右图所示。
①电极是电解池的______极。
②电解过程中生成尿素的电极反应式是______。
17．（12分）维生素是一种水溶性维生素，有强还原性、水溶液显酸性。化学式为。某小组同学测定了某新鲜水果中维生素的含量，实验报告如下：
【实验目的】测定某新鲜水果中维生素的含量。
【实验原理】。
【实验用品】标准溶液、指示剂、溶液、溶液、蒸馏水等。
【实验步骤】
（1）配制待测溶液：称取新鲜水果样品，加入适量蒸馏水进行粉碎、过滤，并将滤液转移至容量瓶中，定容，随后将待测溶液加到滴定管中。根据维生素的性质，待测溶液应用______（填“酸式”或“碱式”）滴定管盛装。
（2）氧化还原滴定法：取（1）中配制好的待测溶液于锥形瓶中，调节至3，加入适量指示剂后，小心地滴入标准溶液，直至滴定终点，记录相关数据。平行测定三次，计算新鲜水果中维生素的质量分数。
①上述氧化还原滴定法应用______作指示剂，滴定终点的现象为______。
②除了样品的质量、待测溶液的体积外，计算新鲜水果中维生素C的质量分数还需要的数据有______。
（3）库仑滴定法：取（1）中配制好的待测溶液，用库仑仪测定其中维生素的含量。平行测定三次，计算新鲜水果中维生素的质量分数。
已知：库仑仪中电解原理示意图如下。检测前，电解质溶液中保持定值时，电解池不工作。将待测溶液加入电解池后，维生米将还原，库仑仪便立即自动进行电解到又回到原定值，测定结束，通过测定电解消托的电量可以求得维生素的含量。
①库仑仪工作时电解池的阳极反应式为______。
②若电解消耗的电量为库仑，维生素的摩尔质量为，则新鲜水果中维生素的质量分数为______。（用含的代数式表示）
已知：电解中转移电子所消耗的电量为96500库仑。
③测定过程中，需控制电解质溶液，当时，部分易被空气中的直接氧化为，该过程的离子方程式为______。这部分非电解生成的；将导致测得的维生素的含量______。（填“偏大”或“偏小”）。
18．（14分）利用含锶废渣制备晶体的流程如下。
已知：i．含锶废渣中主要以和的形式存在
ii．
（1）转化
①转化前，含锶废渣需要粉碎研磨的目的是______。
②已知溶液显弱碱性，结合化学用语解释其原因：______。
③转化过程中，向中加入氨水，提高溶液，目的是提高______。（填粒子符号）的浓度，将转化为。
（2）溶出
溶出过程发生反应的离子方程式是______。
（3）纯化
溶出液中除了含有外，还含有和少量等杂质，其中与近似相等。纯化过程涉及操作如下。
已知：iii．和沉淀时的（金属离子浓度均为）：
氢氧化物 开始沉降 沉淀完全 沉淀开始溶解
2.3 4.1 －
4.0 5.2 7.8
iv.和在不同温度下的溶解度：
温度/℃ 溶解度/g 氢氧化物 20 40 60 80 90
1.77 3.95 8.42 20.2 44.5
0.173 0.141 0.121 0.094 0.086
①为了除去溶出液中的和，应调节范围为______。
②滤液1中加入适量调节至14和升温至有利于析出的原因是______。
③时，______。（填“>”或“<”）
④操作是加热浓缩、______、______、洗涤。
19．（13分）某小组探究含Cr元素的化合物间的转化，进行如下实验。
资料：
i．含元素的常见粒子：（橙色）、（黄色）、（溶于水、蓝紫色，不稳定）、（绿色）、（蓝灰色，难溶于水，可溶于强酸、强碱）、（亮绿色）。
ii．在碱性环境中比在酸性环境中分解速率快。
iii．在碱性环境中，不能氧化+3价铬元素。
实验操作及现象如下：
装置 步骤 操作 现象
2mL0.0125mol·L－1K2Cr2O7溶液 I 先滴入稀硫酸至pH≈2，再滴入5滴5%H2O2溶液，振荡 溶液橙色加深。滴入H2O2溶液后迅速变为蓝紫色，有气泡生成。稍后，无明显气泡时，溶液由蓝紫色完全变为绿色
II 继续缓慢滴入10滴2mol·L－1NaOH溶液，边滴，边振荡 又有气泡生成，溶液最终变为黄色
（1）已知。请用化学平衡移动原理解释中滴入稀硫酸后溶液橙色加深的原因：______。
（2）I中，溶液由橙色变为绿色的总反应的离子方程式是______。
（3）II中，继续滴入NaOH溶液后，又有气泡生成的原因是______。
（4）II中，继续滴入NaOH溶液后，预测有Cr（OH）3沉淀生成，但实验时未观察到。提出假设：在碱性环境中，+3价铬元素被H2O2氧化。
①甲同学设计实验证明假设成立；
取少量I中的绿色溶液，在滴入NaOH溶液前增加一步操作：______。然后滴入NaOH溶液，有蓝灰色沉淀生成，继续滴入NaOH溶液，沉淀溶解，溶液变为______色。
②乙同学进一步研究碱性环境对+3价铬元素的还原性或H2O2的氧化性的影响，设计如图实验。
右侧烧杯的溶液中，氧化剂是______。
开始时灵敏电流计指针不偏转，分别继续进行如下实验。
i．向左侧烧杯中滴入溶液，出现蓝灰色沉淀，继续缓慢滴入溶液，灵敏电流计指针向右偏转（电子从左向右运动），此时左侧的电极反应式为______。
ii．向右侧烧杯中滴入溶液，有微小气泡生成，灵敏电流计指针向左偏转，左侧无明显变化。此时原电池中的总反应的化学方程式为______。
（5）由上述实验，与与的氧化性强弱（填“>”或“<”）；酸性条件下，______；碱性条件下，______。