北京师大附中2020—2021学年上学期高二年级期末考试化学试卷

本试卷有二道大题，考试时长90分钟，满分100分。

一、选择题（1～20题，每题2分，共40分。每小题只有1个选项符合题意）

1．在1L的密闭容器中进行反应A(g)+ 3B (g)
2C (g)，0～2min内A的物质的量由2mol减小到0.8 mol，则用A的浓度变化表示的反应速率[mol/(L·min)]为

A．1.2 B．1 C．0.6 D．0.4

2．在一定条件下的恒容容器中发生反应：3SiCl₄(g)+ 2N₂(g)+6H₂(g)
Si₃N₄(s)+12HCl(g)。不能表示上述反应达到化学平衡状态的是

A．3v(N₂)_逆=v(H₂)_正 B．容器内的压强不变

C．混合气体密度保持不变 D．c(N₂)：c(H₂)：c(HCl)=1:3:6

3．H₂与N₂在催化剂表面生成NH₃，反应历程及能量变化示意如下。下列说法不正确的是

A．①→②吸收能量

B．②→③形成了N-H键

C．该反应为放热反应

D．该催化剂可提高NH₃的平衡产率

4．锗(₃₂Ge)与钾(₁₉K)同周期。下列说法正确的是

A．Ge位于第4周期第VA族 B．⁷⁰₃₂Ge的中子数与电子数的差值为38

C．Ge是一种半导体材料 D．Ge的简化电子排布式为[Ar]4s²4p²

5．下列事实不能用平衡移动原理解释的是

6．下列事实对应的离子方程式不正确的是

A．热的纯碱溶液清洗油污：CO₃^2-+H₂O HCO₃^–+OH^–

B．0.1mol/L氨水的pH约为11.1: NH₃·H₂ONH₄⁺+OH^–

C．用醋酸清洗热水壶中的碳酸钙水垢：2H⁺+CaCO₃＝Ca²⁺+H₂O+CO₂↑

D．配制AlCl₃溶液时需加入盐酸：Al³⁺+3H₂OAl(OH)₃+3H⁺

7．某温度下，恒容密闭容器内发生反应：H₂ (g) +I₂ (g)
2HI(g) △H<0，该温度下，K=43。某时刻，测得容器内H₂、I₂、HI的浓度依次为0.01 mol/L、0.01 mol/L、0.02mol/L。一段时间后，下列情况与事实相符的是

A．混合气体颜色变深 B．混合气体密度变大

C．氢气的体积分数变小 D．容器内压强变小

8．对于可逆反应A(g)+B(g) 3C (g) △H>0，以下相关图像正确的是

9．现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s²2s²2p⁶3s²3p⁴
②1s²2s²2p⁶3s²3p³
③1s²2s²2p³
④1s²2s²2p⁵，则下列有关比较中正确的是

A．第一电离能：④>③>②>① B．原子半径：④>③>②>①

C．电负性：④>③>②>① D．最高正化合价：④>③=②>①

10．通过以下反应均可获取H₂。

①C(s)+ H₂O (g)＝CO(g)+H₂ (g) △H₁=+1313kJ·mol^-1

②CH₄(g)+ H₂O (g)＝CO（g）+3H₂（g）
△H₂=+206.1 kJ·mol^-1

③CO(g)+H₂O(g)＝CO₂ (g)+H₂ (g) △H₃

下列说法正确的是

A．①中反应物的总能量大于生成物的总能量

B．②中使用适当催化剂，可以使△H₂减小

C．由①、②计算反应CH₄(g)＝C(s)+2H₂ (g)的△H=-74.8kJ·mol^-1

D．若知反应C(s)+CO₂ (g)＝2CO(g)的△H，结合△H₁可计算出△H₃

11．某温度下，H₂ (g) +CO₂ (g)
H₂O (g)+CO(g)的平衡常数。该温度下，在①、②两个恒容容器中投入H₂ (g)和CO₂ (g)，起始浓度如下表所示。

下列判断不正确的是

A．反应开始时，反应速率：②>①

B．CO₂的平衡转化率：②>①

C．平衡时，①中c(CO₂)=0.04 mol·L^-1

D．①中H₂的平衡转化率为40%

12．相同温度、相同浓度下的6种盐溶液，其pH由小到大的顺序如图所示，图中①②③代表的物质可能分别为

A．AlCl₃ Al₂(SO₄) ₃ NaClO B．Al₂ (SO₄) ₃ AlCl₃ NaClO

C．Al₂ (SO₄) ₃ AlCl₃ NaOH D．CH₃COOH AlCl₃ Al₂ (SO₄) ₃

13．下列实验不能达到实验目的的是

14．常温下用0.1 moI/L NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol/L盐酸，恰好中和后不慎多加了1滴NaOH溶液（1滴溶液的体积以0.05 mL计），再往锥形瓶中加蒸馏水至反应液的体积为50 mL，此时混合溶液的pH约为

A．11.3 B．10 C．7.2 D．4

15．室温下，1L含0.1 mol CH₃COOH和0.1 mol CH₃COONa的溶液a及加入一定量强酸或强碱后溶液的pH如下表（加入前后溶液体积不变）：

像溶液a这样，加入少量强酸或强碱后pH变化不大的溶液称为缓冲溶液。

下列说法不正确的是

A．溶液a和0.1 mol·L^-1 CH₃COOH溶液中CH₃COOH的电离程度前者小于后者

B．向溶液a中通入0.01 mol HCl时，CH₃COO^–结合H⁺生成CH₃COOH，pH变化不大

C．向溶液a中加入0.1 mol NaOH固体，pH基本不变

D．含0.1 mol·L^-1 NH₃·H₂O与0.1 mol·L^-1 NH₄Cl的混合溶液也可做缓冲溶液

16．电渗析法淡化海水的原理如图所示。已知海水中含Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^–、SO₄^2-等离子，电极为惰性电极。下列叙述正确的是

A．A是阳离子交换膜

B．海水中阴离子移向b电极

C．a的电极反应为4OH^–-4e^–＝O₂↑+2H₂O

D．b极产生无色气体，出现白色沉淀

17．下列叙述正确的是

A．装置①中，电子移动的路径是：Zn→Cu→CuSO₄溶液→KCl盐桥→ZnSO₄溶液

B．在不改变总反应的前提下，装置①可用Na₂SO₄替换ZnSO₄，用石墨替换Cu棒

C．装置②中采用石墨电极，通电后由于OH^–向阳极迁移，导致阳极附近pH升高

D．若装置②用于铁棒镀铜，则N极为铁棒

18．工业上可通过如下流程回收铅蓄电池中的铅，下列有关说法不正确的是

A．PbSO₄在水中存在溶解平衡：PbSO₄ (s)
Pb₂+(aq)+SO₄^2- (aq)

B．滤液中不存在Pb²⁺

C．生成PbCO₃的离子方程式为：PbSO₄ (s)+CO₃^2-(aq) PbCO₃ (s)+SO₄^2-(aq)

D．pH:滤液<饱和Na₂SO₃溶液

19．测定0.1 mol·L^-1 Na₂SO₃溶液先升温再降温过程中的pH，数据如下表。实验过程中，取①、④时刻的溶液，加入盐酸酸化的BaCl₂溶液做对比实验，④产生白色沉淀多。下列说法不正确的是

A．Na₂SO₃溶液中存在水解平衡：SO₃^2-+H₂OHSO₃^–+OH^–

B．④产生的白色沉淀是BaSO₄

C．①→③的过程中，c(SO₃^2-)在降低

D．①→③的过程中，温度与c(SO₃^2-)相比，前者对水解平衡的影响更大

20．实验小组通过酸碱中和滴定计算精制磷酸中H₃PO₄的质量分数。取ag所得精制磷酸，加适量水稀释得待测液，以酚酞作指示剂，用b mol·L^-1 NaOH标准液滴定至终点时生成Na₂HPO₄，消耗NaOH溶液c mL。下列说法不正确的是

A．分别用酸式滴定管和碱式滴定管量取待测液和标准液

B．滴定达到终点的标志是滴加最后半滴NaOH溶液，溶液由无色恰好变为粉红色，且半分钟内不褪色

C．发生反应的酸与碱的物质的量相等

D．精制磷酸中H₃PO₄的质量分数是

二、非选择题(21～26题，共60分)

21．（7分）下表是元素周期表的一部分。表中所列编号分别代表某一化学元素。

(1)⑧的简化电子排布式是___________，⑩的价层轨道表示式是_______。

(2)⑦元素有_______种运动状态不同的电子。

(3)上述标出的第三周期元素中，电负性最大的元素是_______（填写元素符号）。

(4)已知X逐级失去电子的电离能依次为I₁=502 kJ·mol^-1，I₂=4570 kJ·mol^-1，I₃=6920 kJ·mol^-1，I₄=9550 kJ·mol^-1……

X可能为以上10种元素中的___________元素（填写元素符号）。

X原子的第二电离能远远大于第一电离能的原因是_________。

(5)⑨在周期表中的位置是_______。

22．（6分）电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换等方面应用广泛。

(1)图1中，钢铁在海水中容易发生电化学腐蚀，正极反应式是_______。

为减缓钢闸门的腐蚀，材料B可以选择______________（填“Zn”或“Cu”）。

(2)图2为钢铁防护模拟实验装置，则铁做______________极，检测钢铁保护效果的方法是：取少量铁电极附近的溶液于试管中，_______，则说明保护效果好。

(3)图3为某同学制作的燃料电池示意图，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，若消耗3.6 g水，电路中通过了0.4mol的电子

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⁺

23．（10分）下图是闪锌矿（主要成分是ZnS，含有少量FeS）制各ZnSO₄·7H₂O的工艺流程：

资料：相关金属离子浓度为0.1 mol·L^-1时形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

(1)闪锌矿在溶浸之前会将其粉碎，目的是______________。

(2)溶浸过程使用过量的Fe₂(SO₄) ₃溶液和H₂SO₄浸取矿粉，发生的主要反应是：

ZnS+ 2Fe³⁺＝Zn²⁺+ 2Fe²⁺+S。下列判断正确的是 _______（填字母序号）。

a．浸出液中含有Zn²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、H⁺等阳离子

b．加入硫酸，可以抑制Fe₂ (SO₄) ₃水解

c．若改用CuSO₄溶液进行浸取，将发生反应：S^2-+Cu²⁺＝CuS↓

(3)工业除铁过程需要控制沉淀速率，因此分为还原和氧化两步先后进行，如图。还原过程将部分Fe³⁺转化为Fe²⁺，得到pH小于1.5的溶液。

氧化过程向溶液中先加入氧化物a，再通入O₂。

①a可以是_______ ，加入a的作用是______________。

②除铁过程中可以控制溶液中c(Fe³⁺)的一种操作是______________。

24．（14分）研究弱电解质的电离，有重要的实际意义。

(1)已知：25℃时

回答下列问题：

①CH₃COOH的电离平衡常数表达式为_____________________，25℃，若初始时醋酸中CH₃COOH的浓度为0.010mol·L^-1，达到电离平衡时溶液中c(H⁺)=__________mol·L^-1（已知=4.2）。

②物质的量浓度相同时：

pH(NaClO)______________pH(CH₃COONa)（填“>”、“<“或“=”）。

③下列反应可以发生的是_______。

A．HClO+CH₃COONa＝CH₃COOH+NaClO

B．CH₃COOH+Na₂CO₃＝NaHCO₃+CH₃COONa

C．CO₂+H₂O+2NaClO＝Na₂CO₃+2HClO

(2)常温下，用0.1mol·L^-1 NaOH溶液滴定10 mL 0.1 mol·L^-1 CH₃COOH溶液的滴定曲线如图所示。

①b点溶液中，c(Na⁺)__________c(CH₃COO^–)（填“>”、“<“或“=”）。

②比较a、c两点水的电离程度：a_______ c（填“>”、“<“或“=”）。

③d点溶液中，c(CH₃COO^–)+c(CH₃COOH)=_______ mol·L^-1。

25．（12分）煤的洁净技术（包括固硫技术和脱硫技术两类）可有效降低燃煤废气中SO₂的含量，已成为我国解决环境问题的主导技术之一。

I．固硫技术：通过加入固硫剂，将硫元素以固体形式留在煤燃烧的残渣中。

石灰石是常用的固硫剂，固硫过程中涉及的部分反应如下：

①CaCO₃(s) CaO(s)+ CO₂ (g) △H₁= +178.30 kJ/mol

②CaO(s)+SO₂ (g) +0.5O₂ (g) CaSO₄(S) △H₂=-501.92 kJ/mol

③CO(g)+ 0.5O₂(g)
CO₂(g) △H₃

④CaSO₄(s)+ CO(g) CaO(s)+SO₂ (g)+ CO₂ (g) △H₄= +218.92 kJ/mol

(1)温度升高，反应①的化学平衡常数 _______（填“增大“”减小“或“不变“）。

(2) △H₃= ______________ kJ/mol。

(3)在煤燃烧过程中常鼓入稍过量的空气以提高固硫率（燃烧残渣中硫元素的质量占燃煤中硫元素总质量的百分比）。鼓入稍过量的空气，可以增大反应体系中氧气的浓度，使反应②平衡正向移动，有利于固硫。请同学们结合反应③、④分析鼓入稍过量的空气提高固硫率的其它原因：______________________。

II．电化学脱硫技术是一种温和的净化技术，其基本原理为利用阳极反应产生的羟基自由基（·OH，氧元素为-1价）将燃煤中的含硫物质氧化除去，其装置示意图如下图所示。

(4)阳极的电极反应式为______________。

(5)补全用羟基自由基除去煤中二硫化亚铁(FeS₂)的反应的离子方程式：

FeS₂+ `OH＝Fe³⁺+SO₄^2-+H₂O+ _______

(6)利用上述装置对某含FeS₂的煤样品进行电解脱硫，测得一定时间内随溶液起始pH的改变脱硫率（溶于水中的硫元素质量占煤样中硫元素总质量的百分比）的变化如下图所示。pH大于1.5后脱硫率下降的可能原因有：

随着pH的升高，反应物的氧化性或还原性降低；

_______________________________________________________________。

26．（11分）为探究Na₂SO₃溶液和铬(VI)盐溶液的反应规律，某同学进行实验如下：

已知：Cr₂O₇^2-（橙色）+ H₂O2CrO₄^2-（黄色）+2H⁺

(1)进行实验i和ii：

①用化学用语表示饱和Na₂SO₃溶液pH约为9的原因：_____________________。

②用离子方程式解释i中现象：________________________________。

(2)继续进行实验iii:

为了说明产生上述现象的原因，进行补充实验：向2 mL蒸馏水中滴加pH =2的0.05 mol·L^-1K₂Cr₂O₇橙色溶液3滴，溶液变成浅橙色。

①补充实验的目的是____________________________。

②用化学平衡移动原理解释iii中现象：___________________________________。

③根据实验i~iii，可推测：Na₂SO₃溶液和铬(VI)盐溶液的反应与溶液酸碱性有关。

a．碱性条件下，Na₂SO₃溶液和铬(VI）盐溶液不发生氧化还原反应；

b．_______________________________________________________________。

④向实验iii所得黄色溶液中继续滴加硫酸，产生的现象证实了上述推测。该现象是

_______________________________________________________________。

(3)为探究溶液酸性增强对Na₂SO₃溶液还原性或铬(VI)盐溶液氧化性的影响，该同学利用如图装置继续实验（已知电压大小反映了物质氧化还原性强弱的差异；物质氧化性与还原性强弱差异越大，电压越大）。

a．K闭合时，电压为x。

b．向U型管左侧溶液中滴加硫酸至pH=2后，电压增大了y。

c．继续向U型管右侧溶液中滴加硫酸后，无气体逸出，电压几乎不变。

上述实验说明：__________________________________________________。

参考答案

一、选择题（共40分）

1-5．CDDCB 6-10．CCAAD 11-15．DBCBC 16-20．DBBDC

二、非选择题（共60分）

21．（每空1分，共7分）

(1) [Ar]3d⁵4s²,

(2) 22 (3) Cl

(4) Na Na原子失去一个电子后，Na⁺已形成稳定结构，再失去一个电子很困难。

(5)第四周期第VIII族

22．（每空1分，共6分）

(1) O₂+4e^–+2H₂O=4OH^– Zn

(2)阴，滴加铁氰化钾(K₃Fe(CN)₆)溶液，若无蓝色沉淀产生

(3)A、C（2分）

23．(每空2分，共10分）

(1)增大固体表面积，加快反应速率

(2) ab

(3)①ZnO 调节pH值，使Fe³⁺逐渐沉淀

②通入O₂、加入ZnO、加入ZnS等

24．（每空2分，共14分）

(1)①Ka=c(CH₃COO^–)·c(H⁺)/c(CH₃COOH), 4.2×10^-4mol·L^-1

②> ③B

(2)①c(Na⁺)= c(CH₃COO^–)

②< ③0.04 mol·L^-1

25．（每空2分，共12分）

(1)增大 (2) -283

(3)氧气浓度增大会使反应③平衡正向移动，降低CO浓度，增大CO₂浓度，使反应④平衡逆向移动，有利于固硫

(4) H₂O-e^–＝·OH^–+H⁺

(5) 1FeS₂+15·OH＝1Fe³⁺+2SO₄^2-+7H₂O+1H⁺

(6) pH升高，促进Fe³⁺水解生成Fe(OH)₃，覆盖在煤浆表面，阻止反应进行（或其它合理答案）

26．（共11分）

(1)①SO₃^2-+H₂O HSO₃^–+OH^–（2分）

②Cr₂O₇^2-+3SO₃^2-+8H⁺＝2Cr³⁺+3SO₄^2-+4H₂O(2分)

(2)①排除稀释对溶液颜色变化造成的干扰（1分）

②Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O2CrO₄^2-（黄色）+2H⁺，溶液中的SO₃^2-与H⁺结合，

导致溶液中H⁺浓度下降，平衡正向移动，溶液变黄。(2分)

③b．酸性条件下，Na₂SO₃与铬盐溶液发生氧化还原反应，生成Cr³⁺（1分）

④溶液由黄变绿（1分）

(3)溶液酸性增强，铬盐溶液氧化性增强，Na₂SO₃溶液的还原性几乎没有变化（2分）