学年北京市第四中学高二上学期期末考试化学试题 解析版.docx

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学年北京市第四中学高二上学期期末考试化学试题解析版

北京四中2016-2017学年上学期高二年级期末考试化学试卷

试卷满分为150分，考试时间为100分钟

可能用到的原子量：

H-1C-12N-14O-16Cu-64Pb-207

第I卷（模块考试100分）

一、选择题（每小题3分，共45分。

只有一个正确选项。

）

1.下列装置工作时，将化学能转化为电能的是

A

B

C

D

燃气灶

碱性锌锰电池

硅太阳能电池

风力发电机

A.AB.BC.CD.D

【答案】B

【解析】A、燃气灶将化学能转化为热能，选项A不选；B、碱性锌锰电池将化学能转化为电能，选项B可选；C、硅太阳能电池将太阳能转化为电能，选项C不选；D风力发电机将风能转化为电能，选项D不选。

答案选B。

2.如图所示是298K时，N2与H2反应过程中能量变化的曲线图，下列叙述正确的是

A.该反应的热化学方程式为：

N2+3H2

2NH3△H＝-92kJ／mol

B.a曲线是加入催化剂时的能量变化曲线

C.加入催化剂，该化学反应的反应热不改变...

D.在温度、体积一定的条件下，通入1molN2和3molH2反应后放出的热量为92kJ

【答案】C

【解析】A、书写热化学方程式必须标注物质的聚集状态，该热化学方程式未标注物质的状态，选项A错误；B、催化剂能改变反应的路径，使发生反应所需的活化能降低，即可降低生产能耗，b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线，选项B错误；C、催化剂能改变反应的路径，但不能改变反应的焓变，故加入催化剂，该化学反应的反应热不改变，选项C正确；D、反应是可逆反应，在温度、体积一定的条件下，通入1molN2和3molH2充分反应后放出的热量小于92kJ，选项D错误。

答案选C。

3.用铂电极电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物分别为H2和O2的是

A.稀Na2SO4溶液B.稀HCl溶液

C.CuCl2溶液D.AgNO3溶液

【答案】A

4.常温下，以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等，通过添加过量的难溶电解质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀并过滤除去，下列说法正确的是

A.过滤后的溶液中一定没有S2-。

B.MnS难溶于水，可溶于MnCl2溶液中

C.常温时，CuS、PbS、CdS比MnS更难溶

D.加入MnS后生成CuS的离子方程式是Cu2++S2-＝CuS↓

【答案】C

【解析】试题分析：

A、根据沉淀溶解平衡，过滤后的溶液一定含有S2‾，故A错误；B、因为MnCl2溶液含有Mn2+，MnS在MnCl2溶液中溶解度更小，故B错误；C、根据添加过量的难溶电解质MnS，可使Cu2＋、Pb2＋、Cd2＋形成硫化物沉淀，说明CuS、PbS、CdS比MnS更难溶，故C正确；D、MnS为难溶电解质，所以MnS不能拆成离子，故D错误。

考点：

本题考查沉淀溶解平衡、离子方程式的书写。

5.在下列各溶液中，离子一定能大量共存的是

A.强碱性溶液中：

K+、Al3+、Cl-、SO42-

B.室温下，pH＝1的盐酸中：

Na+、Fe2+、NO3-、SO42-

C.含有Ca2+的溶液中：

Na+、K+、CO32-、Cl-

D.水电离产生的c（H+）＝1×10-13mol／L的溶液中：

Na+、K+、Cl-、SO42-

【答案】D

【解析】A、在强碱性溶液中Al3＋不能大量共存，选项A错误；B、因PH=1的溶液有大量H+，则H+、Fe2+、NO3-发生氧化还原反应而不能大量共存，选项B错误；C、Ca2+、CO32-之间发生反应生成碳酸钙沉淀，在溶液中不能大量共存，选项C错误；D、因水电离的c（H+）=1×10-13mol/L＜1×10-7mol/L，抑制了水的电离，则溶液可能为酸或碱的溶液，但都能与Na+、K+、Cl-、SO42-大量共存，选项D正确。

答案选D。

点睛：

本题考查离子的共存问题，习题中隐含信息的挖掘是解答的关键，注意明确离子不能大量共存的一般情况：

能发生复分解反应的离子之间；能发生氧化还原反应的离子之间；能发生络合反应的离子之间（如Fe3+和SCN-）等；还应该注意题目所隐含的条件，如：

溶液的酸碱性，据此来判断溶液中是否有大量的H+或OH-；溶液的颜色，如无色时可排除Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO4-等有色离子的存在；溶液的具体反应条件，如“氧化还原反应”、“加入铝粉产生氢气”；是“可能”共存，还是“一定”共存等；试题侧重对学生基础知识的训练和检验，有利于提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。

6.下列说法中，不正确的是

A

B

C

D

钢铁表面水膜的酸性很弱或呈中性，发生吸氧腐蚀

钢铁表面水膜的酸性较强，发生析氢腐蚀

将锌板换成铜板对钢闸门保护效果更好

钢闸门作为阴极而受到保护

A.AB.BC.CD.D

【答案】C

【解析】钢铁生锈主要是电化学腐蚀，而电化学腐蚀的种类因表面水膜的酸碱性不同而不同，当表面水膜酸性很弱或中性时，发生吸氧腐蚀；当表面水膜的酸性较强时，发生析氢腐蚀，A、B均正确；C、钢闸门与锌板相连时，形成原电池，锌板做负极，发生氧化反应而被腐蚀，钢闸门做正极，从而受到保护，这是牺牲阳极的阴极保护法；当把锌板换成铜板时，钢闸门做负极，铜板做正极，钢闸门优先腐蚀，选项C错误；D、钢闸门连接直流电源的负极，做电解池的阴极而受到保护，这是连接直流电源的阴极保护法，选项D正确。

答案选C。

7.常温下，下列事实能说明HClO是弱电解质的是

A.0.01mol·L-1的HClO溶液pH>2

B.NaClO、HClO都易溶于水

C.NaClO的电离方程式：

NaClO＝Na++ClO-

D.HClO与Na2SO3溶液反应，可以得到Na2SO4

【答案】A

【解析】A、0.01mol·L-1的HClO溶液pH>2，氢离子浓度小于HClO浓度，说明HClO在水溶液里部分电离，所以能说明该酸是弱电解质，选项A正确；B、NaClO、HClO都易溶于水，不能说明HClO的电离程度，所以不能据此判断HClO是弱电解质，选项B错误；C、NaClO的电离方程式：

NaClO=Na++ClO-，说明NaClO完全电离为强电解质，但不能说明HClO部分电离，所以不能据此判断HClO是弱电解质，选项C错误；D、HClO与Na2SO3溶液反应，可以得到Na2SO4，说明HClO具有氧化性，能氧化亚硫酸钠，但不能说明HClO部分电离，所以不能判断HClO是弱电解质，选项D错误。

答案选A。

点睛：

本题考查电解质强弱的判断，明确强弱电解质的本质区别是解本题关键，注意不能根据电解质的溶解性强弱、溶液导电性强弱判断电解质强弱，为易错点。

8.下列解释实际应用的原理表达式中，不正确的是

A.用排饱和食盐水法收集Cl2：

Cl2+H2O

H++Cl-+HClO

B.热的纯碱溶液碱性增强：

CO32-+2H2O

H2CO3+2OH-△H>0

C.向Mg（OH）2悬浊液中加入FeCl3溶液：

3Mg（OH）2（s）+2Fe3+＝2Fe（OH）3（s）+3Mg2+

D.用TiCl4制备TiO2：

TiCl4+（x+2）H2O（过量）

TiO2·xH2O↓+4HCl

【答案】B

【解析】A、用排饱和食盐水法收集Cl2：

Cl2+H2O

H++Cl-+HClO，c（Cl-）增大，平衡左移，氯气的溶解度降低，选项A正确；B、热的纯碱溶液碱性增强：

CO32-+H2O

HCO3-+OH-，温度升高，碱性增强，平衡右移，说明水解方向是吸热反应，△H>0，多元弱酸根离子水解是分步的，选项B错误；向Mg（OH）2悬浊液中加入FeCl3溶液：

3Mg（OH）2（s）+2Fe3+=2Fe（OH）3（s）+3Mg2+，氢氧化铁更难溶，选项C正确；D、利用TiCl4水解制备TiO2：

TiCl4+（x+2）H2O（过量）

TiO2·xH2O↓+4HCl，选项D正确。

答案选B。

9.将0.2mol·L-1的KI溶液和0.05mol·L-1Fe2（SO4）3溶液等体积混合后，取混合液分别完成下列实验，能说明溶液中存在化学平衡“2Fe3++2I-

2Fe2++I2”的是

实验编号

实验操作

实验现象

①

滴入KSCN溶液

溶液变红色

②

滴入AgNO3溶液

有黄色沉淀生成

③

滴入K3溶液

有蓝色沉淀生成

④

滴入淀粉溶液

溶液变蓝色

A.①和②B.②和④C.③和④D.①和③

【答案】D

【解析】将0.2mol•L-1的KI溶液和0.05mol•L-1 Fe2（SO4）3溶液等体积混合后，若此反应不可逆，Fe3+恰好完全反应，I-过量，则溶液中无Fe3+，故只需要证明溶液中含Fe3+，则即能证明此反应为可逆反应，能建立化学平衡。

①向溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红，则说明溶液中有Fe3+，即能说明反应存在平衡，故①正确；②论反应存不存在平衡，溶液中含I-，向溶液中滴入AgNO3溶液均生成黄色沉淀，不能说明反应存在平衡，故②错误；③无论反应存不存在平衡，溶液中均存在Fe2+，滴入K3溶液均有蓝色沉淀生成，故③错误；④无论反应存不存在平衡，溶液中均有I2，滴入淀粉溶液后溶液均变蓝色，故不能证明存在平衡，故④错误；故选D。

10.下图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图。

下列说法不正确的是

A.离子交换膜为阴离子交换膜

B.从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性

C.标准状况下每生成22.4LCl2，便产生2molNaOH

D.从E口逸出的气体是H2

【答案】A

【解析】根据装置图可知，在溶液中阳离子钠离子向右侧移动，所以G电极是阴极，F电极是阳极。

所以氢离子在右侧生成，氯气在左侧生成。

由于F是阳极，所以不能用活性电极铁作阳极。

因此正确的答案是D。

11.热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。

一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。

该电池总反应为：

PbSO4+2LiCl+Ca＝CaCl2+Li2SO4+Pb。

下列有关说法不正确的是

A.放电时，电子由Ca电极流出

B.放电过程中，Li+向PbSO4电极移动...

C.负极反应式：

PbSO4+2e-+2Li+＝Li2SO4+Pb

D.每转移0.2mol电子，理论上生成20.7gPb

【答案】C

【解析】试题分析：

A．正极发生还原反应，电极方程式为PbSO4+2e-+2Li+=Li2SO4+Pb，故A错误；B．放电过程中阳离子向正极移动，故B错误；C．常温下，电解质不是熔融态，离子不能移动，不能产生电流，因此连接电流表或检流计，指针不偏转，故C正确；D．根据电极方程式PbSO4+2e-+2Li+=Li2SO4+Pb，可知每转移0.1mol电子，理论上生成0.05molPb，质量为10.35g，故D错误；故选C。

考点：

考查原电池的工作原理

12.LED产品的使用为城市增添色彩。

下图是氢氧燃料电池驱动LED发光的一种装置示意图。

下列有关叙述正确的是

A.该装置将化学能最终转化为电能

B.b处为电池正极，发生了还原反应

C.a处通入O2

D.通入O2的电极发生反应：

O2+4e-+4H+＝2H2O

【答案】B

考点：

考查化学电源

13.室温下，有2种溶液0.01mol·L-1NH3·H2O和0.01mol·L-1NH4Cl，下列操作可以使2种溶液中c（NH4+）都增大的是

A.通入少量HCl气体B.加入少量H2O

C.加入少量NaOH固体D.升高温度

【答案】A

【解析】试题分析：

有两种溶液：

①0.01mol·L－1NH3·H2O溶液，存在：

NH3·H2O

NH4++OH—、②0.01mol·L－1NH4Cl溶液，存在：

NH4Cl=NH4++Cl—，NH4++H2O

NH3·H2O+H+；故通入少量HCl气体①平衡正向移动c（NH4+）增大，②平衡逆向移动c（NH4+）增大，故A项正确；加入少量NaOH固体①平衡逆向移动，c（NH4+）减小，②平衡正向移动c（NH4+）减小，B项错误；加入少量H2O两平衡均正向移动，但主体微粒浓度均减小，c（NH4+）均减小，C项错误；升高温度两平衡均正向移动，则①中c（NH4+）增大，②中c（NH4+）减小，故D项错误。

考点：

溶液中离子平衡。

14.工业上用CO和H2合成CH3OH：

CO（g）+2H2（g）

CH3OH（g）。

反应的平衡常数如下表：

温度/℃

0

100

200

300

400

平衡常数

667

13

1.9×10-2

2.4×10-4

1×10-5

下列说法正确的是

A.该反应的△H>0

B.加压、增大H2浓度和加入催化剂都能提高CO的转化率

C.工业上采用高温高压的条件，目的都是提高原料气的转化率

D.t℃时，向1L密闭容器中投入0.1molCO和0.2molH2，平衡时CO转化率为50％，则该温度时反应的平衡常数的数值为100

【答案】D

【解析】A、根据表中数据可知随着温度的升高，平衡常数逐渐减小，这说明升高温度平衡向逆反应方向移动，因此正反应是放热反应，则△H小于0，选项A错误；B、催化剂不能改变平衡状态，因此使用催化剂不能改变CO的转化率，选项B错误；C、工业上采用5×103kPa和250℃的条件，其原因是催化剂的活性在此条件下最强，选项C错误；D、根据方程式可知

CO（g）＋2H2（g）

CH3OH（g）

起始浓度（mol/L）0.10.20

转化浓度（mol/L）0.050.10.05

平衡浓度（mol/L）0.050.10.05

所以该温度下平衡常数K＝

，选项D正确。

答案选D。

15.下图①为直流电源，②为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，③为电镀槽。

接通电路后发现②上的d点显红色。

为实现铁上镀锌，接通K后，使c、d两点短路。

下列叙述不正确的是

A.a为直流电源的负极

B.c极发生的反应为2H++2e-＝H2↑

C.f电极为锌板

D.e极发生还原反应

【答案】B

【解析】试题分析：

接通电路后发现

上的c点显红色，说明c是电解池的阴极，溶液中的氢离子放电，则b是电源的负极，a是正极。

A错误，B正确。

要实现铁上镀锌，则铁必须作阴极，即f电极是铁，e是阳极，电极是锌，发生氧化反应，CD都不正确。

故选B。

考点：

考查了电解原理的相关知识。

二、填空题（共55分。

）

16.氨是化学实验室及化工生产中的重要物质，应用广泛。

（1）已知25℃时：

N2（g）+O2（g）

2NO（g）△H1＝+183kJ／mol

2H2（g）+O2（g）＝2H2O

（1）△H2＝-571.6kJ／mol...

4NH3（g）+5O2（g）＝4NO（g）+6H2O

（1）△H3＝-1164.4kJ／mol

则N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）△H＝________kJ／mol

（2）在恒温恒容密闭容器中进行合成氨反应，起始投料时各物质浓度如下表：

N2

H2

NH3

投料I

1.0mol/L

3.0mol/L

0

投料II

0.5mol/L

1.5mol/L

1.0mol/L

①该温度下合成氨反应的平衡常数表达式为________。

②按投料I进行反应，测得达到化学平衡状态时H2的转化率为40％，若按投料II进行反应，起始时反应进行的方向为________（填“正向”或“逆向”）。

③若升高温度，则合成氨反应的化学平衡常数___________（填“变大”、“变小”或“不变”）。

④L（L1、L2）、X可分别代表压强或温度。

下图表示L一定时，合成氨反应中H2（g）的平衡转化率随X的变化关系。

iX代表的物理量是_________，

ii判断L1、L2的大小关系，并简述理由：

_____________。

（3）如图是一种用电解原理来制备H2O2，并用产生的H2O2处理废氨水的装置。

①为了不影响H2O2的产量，需要向废氨水中加入适量HNO3调节溶液的pH约为5，则所得溶液中c（NH4+）_________c（NO3-）（填“>”、“<”或“＝”）。

②Ir-Ru惰性电极吸附O2生成H2O2，其电极反应式是__________。

③理论上电路中每转移3mole-，最多可以处理废氨水中溶质（以NH3计）的质量是________g。

【答案】

（1）.-92.2

（2）.K＝

（3）.逆向（4）.变小（5）.温度（6）.L1

（7）.<（8）.O2+2H++2e-＝H2O2（9）.17g

【解析】

（1）已知25℃时：

①N2（g）+O2（g）⇌2NO（g）△H=+183kJ/mol...

②2H2（g）+O2（g）⇌2H2O（l）△H=﹣571.6kJ/mol

③4NH3（g）+5O2（g）⇌4NO（g）+6H2O（l）△H=﹣1164.4kJ/mol

根据盖斯定律①+②×﹣×③得，N2（g）+3H2（g）⇌3NH3（g）△H=+183﹣571.6×+×1164.4=﹣92.2kJ/mol，

（2）①因为合成氨反应的平衡常数=生成物浓度的幂次方之积比上反应物浓度的幂次方之积，所以N2（g）+3H2（g）⇌3NH3（g）的平衡常数表达式为K=

；②按投料Ⅱ将氨气完全转化到右边，则与投料Ⅰ完全相同，为完全等效平衡，所以按投料Ⅱ进行反应平衡时H2的浓度也为3.0mol/L×（1﹣40%）=1.8mol/L，所以按投料Ⅱ进行反应，起始时反应进行的方向为正向，③由

（1）得出合成氨为放热反应，所以升高温度平衡向逆反应方向移动，所以反应的化学平衡常数变小，④i、由图可知，X越大，氢气转化率越低，升高温度平衡向逆反应方向移动，则氢气转化率减小，则X表示温度；ii、由N2（g）+3H2（g）⇌3NH3（g）△H＜0，温度高，氢气转化率小，压强大，平衡正向移动，氢气转化率大，图中等温度时L2对应的氢气转化率大，则压强L1＜L2；

（4）①向废氨水加入适量硝酸调节溶液的pH约为5，根据溶液呈电中性，溶液中c（NH4+）+c（H+）=c（NO3-）+c（OH-），pH约为5呈酸性，c（H+）＞c（OH-），所以c（NH4+）＜c（NO3-）；②利用电解法制H2O2，在该电解池中，Ir-Ru惰性电极有吸附O2作用为氧气得电子发生还原反应，O2+2H++2e-═H2O2；③4NH3+3O2⇌2N2+6H2O中，氨气中的氮元素从-3价变为氮气中的0价，4mol氨气转移12mol电子，所以转移3mol电子，最多可以处理废氨水中溶质（以NH3计）的质量是1mol×17g/mol=17g。

17.（19分）电解质的水溶液中存在电离平衡。

（1）醋酸是常见的弱酸。

①醋酸在水溶液中的电离方程式为___________。

②下列方法中，可以使醋酸稀溶液中CH3COOH电离程度增大的是_________（填字母序号）。

a.滴加少量浓盐酸b.微热溶液

c.加水稀释d.加入少量醋酸钠晶体

（2）用0.1mol·L-1NaOH溶液分别滴定体积均为20.00mL、浓度均为0.1mol·L-1的盐酸和醋酸溶液，得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线。

①滴定醋酸的曲线是________（填“I”或“Ⅱ”）。

②滴定开始前，三种溶液中由水电离出的c（H+）最大的是____________。

③V1和V2的关系：

V1________V2（填“>”、“＝”或“<”）。

④M点对应的溶液中，各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是________。

（3）为了研究沉淀溶解平衡和沉淀转化，某同学查阅资料并设计如下实验。

资料：

AgSCN是白色沉淀

操作步骤

现象

步骤1：

向2mL0.005mol·L-1AgNO3溶液中加入2mL0.005mol·L-1KSCN溶液，静置。

出现白色沉淀。

步骤2：

取1mL上层清液于试管中，滴加1滴2mol·L-1Fe（NO3）3溶液。

现象a。

步骤3：

向步骤1余下的浊液中加入5滴3mol·L-1KI溶液。

出现黄色沉淀。

①步骤2中现象a是_________。

②写出步骤2中溶液变红色的离子方程式____________。

③用化学平衡原理解释步骤3的实验现象___________。

【答案】

（1）.CH3COOH

CH3COO-+H+

（2）.bc（3）.I（4）.CH3COOH（5）.<（6）.c（CH3COO-）>c（Na+）>c（H+）>c（OH-）（7）.溶液变红（8）.Fe3++3SCN-

Fe（SCN）3（9）.浊液中存在沉淀溶解平衡AgSCN（s）

Ag+（aq）+SCN-（aq），加入碘离子，生成溶解度更小的AgI沉淀，降低了银离子浓度，使平衡正向移动，白色沉淀转化为黄色的碘化银沉淀。

...

【解析】试题分析：

（1）①醋酸是一元弱酸，在溶液中存在电离平衡，则醋酸在水溶液中的电离方程式为CH3COOH

CH3COO－+H+。

②a．滴加少量浓盐酸，氢离子浓度增大，抑制醋酸电离，电离程度减小，a错误；b．电离吸热，微热溶液促进电离，电离程度增大，b正确；c．加水稀释粗电离，电离程度增大，c正确；d．加入少量醋酸钠晶体，增大醋酸根浓度，抑制醋酸电离，电离程度减小，答案选bc。

（2）①醋酸是弱酸，0.1mol/L醋酸溶液的pH大于1，则滴定醋酸的曲线是I。

②盐酸和氢氧化钠溶液均是一元的强酸和强碱，在浓度相等的条件下对水的电离程度影响是相同的。

醋酸是一元弱酸，在浓度与盐酸相等的条件下，溶液中氢离子浓度小，对水的电离程度影响小于盐酸，则滴定开始前，三种溶液中由水电离出的c（H+）最大的是0.1mol/L醋酸。

③氢氧化钠和醋酸恰好反应时生成的醋酸钠水解溶液显碱性，要满足溶液显中性，则醋酸应该过量。

而氢氧化钠与盐酸恰好反应时生成的氯化钠不水解，溶液显中性，所以V1小于V2。

④M点时醋酸过量，溶液是由等浓度的醋酸钠和醋酸构成的，溶液显酸性，则对应的溶液中，各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是c（CH3COO－）>c（Na+）>c（H+）>c（OH－）。

（3）①铁离子与KSCN溶液反应使溶液显红色，反应的离子方程式为Fe3++3SCN－

Fe（SCN）3。

②硝酸银溶液能与KSCN溶液反应产生白色沉淀，所以向步骤2的溶液中，继续加入5滴3mol·L-1AgNO3溶液时溶液中仍然会出现白色沉淀。

③根据以上分析可知溶液中存在平衡AgSCN（s）

Ag+（aq）+SCN-（aq），加入KI后，因为溶解度：

AgI＜AgSCN，因此Ag+与I-反应生成AgI黄色沉淀：

Ag++I-＝AgI↓，从而导致AgSCN的溶解平衡正向移动。

考点：

考查弱电解质的电离平衡、盐类水解以及溶解平衡等

18.（18分）如图所示3套实验装置，分别回答下列问题。

（1）装置1为铁的吸氧腐蚀实验。

一段时间后，向插入铁钉的玻璃筒内滴入K3溶液，即可观察到的现象是___________，表明铁被__________（填“氧化”或“还原”