山西省晋中市介休市第十中学2022-2023学年高二上学期期末考试化学试卷（无答案）

2022-2023学年第一学期晋中市高二年级期末考试化学试卷
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 K-39 Ca-40 Cu-64
第Ⅰ卷（选择题）
一、选择题（本题共16个小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）。
1．2019年，中国能源网发文《中国能源结构将进入多元时代》。下列能量主要是化学能转化为热能的是
A．硅太阳能电池 B．锂离子电池 C．太阳能集热器 D．燃气灶
2．为早日实现“碳中和”，同时破解能源短缺的难题，科学家们致力于“二氧化碳变燃料”的研究。下面为某人工光合作用反应(CO2+2H2O→CH4+2O2)的能量转化图，其中正确的是
A. B. C. D.
3．2022北京冬奥会采用氢气作为火炬燃料，选择氢能汽车作为赛事交通服务用车，充分体现了绿色奥运的理念。已知：
下列说法不正确的是
A．氢气既可以通过燃烧反应提供热能，也可以设计成燃料电池提供电能
B．H2O(g)=H2O(l)的过程中，ΔH<0、ΔS<0
C．断裂2mol H2和1mol O2中化学键所需能量大于断裂2mol H2O中化学键所需能量
D．化学反应的ΔH与反应体系中的物质类别及其聚集状态均有关系
4．我国化学家研究的一种新型光催化剂(碳纳米点/氮化碳)可以利用太阳光高效实现分解水，其原理如图所示。下列说法不正确的是
A．碳纳米纳米点和氮化碳均为新型无机非金属材料
B．若反应Ⅱ是放热反应，则反应Ⅰ一定是吸热反应
C．反应Ⅰ和反应Ⅱ均存在O－H键的断裂
D．总反应为H2O2 ===== H2+O2
5．2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH 的反应机理如下：
反应I：V2O5(s)＋SO2(g)V2O4(s)＋SO3(g) ΔH1＝+24 kJ·mol－1
反应II：2V2O4(s)＋O2(g)2V2O5(s) ΔH2＝－246 kJ·mol－1
反应中的能量变化如图，下列说法不正确的是
A．ΔH＝－198kJ·mol－1 B．反应速率由反应I决定
C．反应II的平衡常数K=c-1(O2) D．通入过量空气，可提高SO2的平衡转化率
6. 将NaCl溶于水配成0.5mol/L的溶液，溶解过程如图所示。下列说法正确的是
A．a离子为Cl－，b离子为Na+
B．溶液中含有0.5NA个水合Na+
C．溶液中存在NaClNa++Cl－
D．溶解NaCl过的程需在容量瓶中进行
7．下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A． 取5mL 0.1 mol·L－1 KI溶液和1mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液充分反应后，再加2 mLCCl4振荡、静置后取上层清液滴加少量KSCN溶液 溶液变为红色 Fe3+与I－的化学反应存在限度
B． 向某钾盐中滴加浓盐酸 产生的气体可以使品红溶液褪色 该钾盐一定为K2SO3或KHSO3或二者的混合物
C． 相同温度下，用pH试纸分别测定0.1 mol·L－1 NaHCO3和NaClO溶液的pH 后者比前者大 H2CO3的酸性强于HClO
D． Zn和稀H2SO4反应的试管中滴加几滴CuSO4溶液 气泡产生的速率加快 CuSO4是该反应的催化剂
8. 以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量SiO2，Fe2O3和A12O3)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下：
已知浸出时产生的废渣中有SiO2，Fe(OH)3和Al(OH)3。下列说法不的是
A．浸出镁的反应为MgO+2NH4Cl=MgCl2+2NH3↑+H2O
B．为了加快反应速率，沉镁的操作应在较高的温度下进行
C．流程中可循环使用的物质有NH3、NH4Cl
D．分离Mg2+与Al3+、Fe3+是利用了它们氢氧化物Ksp的不同
9．室温下，通过下列实验探究0.1mol·L-1 NaHS溶液的性质。
实验 实验操作和现象
① 滴加几滴酚酞试液，溶液变红
② 加入等体积0.1mol L-1 NaOH溶液充分混合，无明显现象
③ 加入少量CuSO4溶液，产生黑色沉淀
④ 通入少量氯气，有淡黄色沉淀产生
下列有关说法正确的是
A．实验①溶液中：c(S2－)＞c(H2S)
B．实验②所得溶液中：c(OH－)=c(H+)+c(HS－)+2c(H2S)
C．实验③可以证明：H2S和H2SO4均为强电解质
D．实验④中反应的离子方程式：S2－+Cl2=2S↓+2Cl－
10．化学家利用电化学原理回收CO2达到节能减排的目的，有一种实验设计的装置如下图所示。已知在碱性条件下，卤素单质可以将乙醇氧化为乙醛。实验一段时间后，测得a电极周围有甲酸根离子HCOO－生成。
下列判断不正确的是
A．电子从电极b流出，流入电极c
B．a电极附近溶液的碱性增强
C．e为阴离子交换膜，f为阳离子交换膜
D. B口收集到的溶液中含有乙醛
11．利用太阳能等可再生能源，通过光催化、光电催化或电解水制氢来进行二氧化碳加氢制甲醇，发生的主要反应是：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g)。若上述反应在恒温、恒容条件下，下列示意图正确且能说明该反应进行到 t1时刻达到平衡状态的是
A． B． C． D．
12．用下图所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测得具支锥形瓶中压强、溶解氧随时间变化关系的曲线如下。下列分析不正确的是
A．pH=4时，既发生吸氧腐蚀，又发生析氢腐蚀
B．pH=6时，正极反应主要是：O2+ 4e+ 4H+ = 2H2O
C．不同pH时，负极的反应都是：Fe-2e－= Fe2+
D．压强增大主要是因为该反应为放热反应
13．利用CO2催化加氢可制乙烯，反应为2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ΔH，在两个容积均为1L恒容密闭容器中，分别加入2molCO2、4molH2，分别选用两种催化剂，反应进行相同时间，测得CO2转化率随反应温度的变化如下图所示。下列说法正确的是
A．该反应的ΔH<0
B．使用催化剂I时反应的活化能比使用催化剂II时高
C．b、d两状态下，化学反应速率相等
D．T5温度下，向容器中加入稀有气体，可提高CO2的转化率
14．燃料电池为现代能源利用的新形式。下图为（Fe3+/Fe2+）/甲醇燃料电池，放电结束后通入空气可使Fe3+再生。下列说法不正确的是
A．X是电池的正极
B．Y极的反应为CH3OH+H2O-6e =CO2↑+6H+
C．每转移1mol电子，就有1mol H+从左池移向右池
D．通入空气后，电池的电流方向不发生变化
15．常温下，将稀盐酸滴加到等浓度的AOH溶液中，测得混合液的pH和lg的关系如图所示，其中a点表示未加盐酸时的数据，e点表示HCl和AOH恰好完全反应时的数据。下列说法不正确的是
A. AOH的电离平衡常数为10-4
B. c点溶液中n(A+)+n(AOH)=n(Cl-)
C. e点溶液中c(H+)=c(OH-)+c(AOH)
D. b点和d点水的电离程度相等
第II卷（非选择题）
16.（10分）某小组同学对比Na2CO3和NaHCO3的性质，进行了如下实验。
（1）向相同体积、相同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中分别滴加0.1mol L-1的盐酸，溶液pH变化如下。
①图 （填“甲”或“乙”）是NaHCO3的滴定曲线。
②A —B 发生反应的离子方程式为 。
③下列说法正确的是 （填序号）。
a．Na2CO3和NaHCO3溶液中加入饱和石灰水，均有沉淀生成
b．A和A 对应溶液中：c(Na+)+c(H+)=2c(CO32－)+c(HCO3－)+c(OH－)
c．B和B 对应溶液中：水的电离程度前者大
d. C和C 对应溶液中：NaCl的物质的量相等
（2）向1mol L-1的Na2CO3和NaHCO3溶液中分别滴加少量FeCl2溶液，均产生白色沉淀。
查阅资料：i．1mol L-1的NaHCO3溶液中，c(CO32－)=1×10-2mol L-1，c(OH－)=2×10-6mol L-1
ii．25℃时，Ksp(FeCO3)=3.2×10-11，Ksp[Fe(OH)2]=5.0×10-17
通过计算判断NaHCO3与FeCl2反应产生的沉淀是FeCO3,还是Fe(OH)2？ （要求有计算过程）。
17．（15分）2022年中国航天在诸多领域实现重大突破。空间站一种处理的重要方法是对进行收集和再生处理，重新生成可供人体呼吸的氧气。部分技术路线可分为：
（1）CO2的富集
在水蒸气存在下固态胺吸收CO2反应生成酸式碳酸盐（该反应是放热反应），再解吸出CO2的简单方法是 。
（2）Sabatier反应
已知：H2(g)、CH4(g)的燃烧热分别为285.8kJ mol-1、890.3kJ mol-1，H2O(l)=H2O(g) ΔH = +44kJ mol-1，
①则反应Ⅰ：CO2(g) +4H2(g) CH4(g) +2H2O(g) 的ΔH =____kJ mol-1。
②科学家研究Sabatier反应，部分历程如图所示，吸附在催化剂表面上的物种用“·”标注，Ts表示过渡态。下列说法中错误的是 。
A.第一步历程中发生了共价键的断裂和形成
B.该转化反应的速率取决于Ts1的能垒
C.·HOCO转化为·CO和·OH的反应ΔH<0
D.催化剂能降低反应的活化能，提高反应物的平衡转化率
③空间站的反应器内，通常采用反应器前段加热，后段冷却的方法以提高CO2的转化效率，原因是 。
④在CO2催化加氢制甲烷过程中存在竞争性的反应Ⅱ：CO2(g)+ H2(g) CO(g)+ H2O(g)，一定温度下，向10L恒容密闭容器中充入1mol CO2和1mol H2，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，5min末达到平衡时测得CO2的转化率为50%，CH4与CO的分压之比为1∶4，H2O(g)的分压为p0。则0~5min内，平均反应速率v(H2)= mol L-1 min-1；反应Ⅱ的平衡常数Kp= （Kp是用分压表示的平衡常数,用各组分的分压代替浓度）。
18．（10分）草酸(H2C2O4)是一种还原性的二元弱酸（常温下，草酸的电离常数K1=5.4x10-2，K2=5.4x10-5 ），主要
存在于菠菜等植物中。
（1）常温下，用0.1000mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00mL某未知浓度的H2C2O4溶液，滴定曲线如图，图中c点所示溶液中： 2c(C2O42－)+2c(HC2O4－)+2c(H2C2O4)=c(Na+)
则a点所示溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为 。
（2）C2O42－中碳元素的化合价是+3价，推测其有还原性。为了验证C2O42－与Fe2+ 的还原性强弱，某小组同学进行了如下实验：向10mL 0.5mol L-1 FeCl3溶液中缓慢加入0.5mol L-1 K2C2O4溶液至过量，充分反应后得到翠绿色溶液和翠绿色晶体。
资料：三水三草酸合铁酸钾[K3Fe(C2O4)3 3H2O]翠绿色晶体，Fe3++3C2O42－=[Fe(C2O4)3]3－ K=1.6×1020
① 该小组同学学并未检出反应后的溶液中有Fe2+，从反应原理的角度解释C2O42－和Fe3+ 未发生氧化还原反应的可能的原因是 。
② 经进一步研究分析，同学们改进了实验方案。设计了如图所示的装置，验证了C2O42－的还原性强于Fe2+。
i.闭合K，电流计指针偏转，一段时间后，取少许左侧溶液，滴加 溶液(填化学式)，生成蓝色沉淀，证明左池有Fe2+生成。
ii. 写出右池电极反应式： 。
iii.该装置的优点是 。
19．（10分）硫氰化钾(KSCN)是一种用途广泛的化学药品，可用于合成树脂、杀虫杀菌剂、芥子油、硫脲类和药物等；也用于配制硫氰酸盐溶液，检验Fe3+、Cu2+ 和Ag+ 等。实验室模拟工业制备硫氰化钾的实验装置如图所示：
已知：① NH3不溶于CS2，CS2密度比水大且不溶于水。
② 三颈烧瓶内盛放：CS2、水和催化剂。
③ CS2+3NH3NH4SCN+NH4HS，NH4SCN+KOHKSCN+NH3↑+H2O。NH4SCN在高于170℃易分解，NH4HS在105℃就会完全分解。
回答下列问题：
（1）装置E的作用是吸收尾气，防止污染环境，写出吸收NH3时反应的的离子方程式 (已知：CrO42－被还
原为Cr3+)。
（2）三颈烧瓶内盛放有CS2、水和催化剂，三颈烧瓶中的导气管口必须伸入CS2液面下，目的是 。
（3）制备硫氰化钾晶体：①打开K1，加热装置A、D，缓缓地向装置D中充入气体。②一段时间后
熄灭A处的酒精灯，关闭K1，保持三颈烧瓶内液温为105℃一段时间。③打开K2，继续保持液温105℃，缓缓滴入适量的KOH溶液。④反应结束后，先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂，再减压 、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到硫氰化钾晶体。
（4）测定晶体中KSCN的含量：称取6.0g样品，配成500mL溶液，量取25.00mL溶液于锥形瓶中，加入适量稀硝酸，再加入几滴Fe(NO3)3溶液作指示剂，用0.1000mol/LAgNO3标准溶液滴定[已知：滴定时发生反应的离子方程式：SCN-+Ag+=AgSCN↓(白色)]，重复上述滴定操作2～3次，记录数据如下。
实验编号 AgNO3溶液的浓度(mol/L) 滴定完成时，AgNO3溶液滴入的体积(mL) 待测溶液的体积(mL)
1 0.1000 23.94 25.00
2 0.1000 24.06 25.00
3 0.1000 26.80 25.00
请完成下列问题：
①滴定达到终点现象为 。
②晶体中KSCN的质量分数为 。
20．（10分）硫酸锰是一种重要的化工中间体。一种以高硫锰矿(主要成分为含锰化合物及FeS)与氧化锰矿(主要成分为等锰的氧化物)为原料制备硫酸锰的工艺流程和金属离子在水溶液中沉淀的pH范围(25℃)如下：
物质 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2 Al(OH)3
开始沉淀的pH 1.9 7.6 7.3 3.0
完全沉淀的pH 3.2 9.6 9.3 5.2
已知：①“混合焙烧”后烧渣含MnSO4、Fe2O3及少量FeO、Al2O3、MgO。②c(离子)≤10-5mol/L时，离子沉淀完全。
（1）“混合焙烧”时一般会将原料粉碎，这样做的主要目的是 。
（2）若试剂a为MnO2，则氧化步骤发生反应的离子方程式为 ，若省略“氧化”步骤，造成的影响是 。
（3）“中和除杂”时，应控制溶液的pH范围是 。
（4）“氟化除杂”后，溶液中c(F－)浓度为0.04。则溶液中c(Mg2+)和c(Ca2+)的比值=
［已知：Ksp(MgF2)=6.4×10-10；Ksp(CaF2)=3.6×10-12］。