北京交大附中 2023－2024 学年第一学期期中练习 高 二 化 学
说明：本试卷共 10 页，共 100 分。考试时长 90 分钟。
可能用到的相对原子质量： H— 1 C— 12 O— 16 S—32
第Ⅰ卷（42 分）
选择题（每小题只有一个选项符合题意，本题共 14 小题，每小题 3 分，共 42 分）
1 ．下列装置或过程能实现电能转化为化学能的是
+ 锌粉和 KOH 的混合物 MnO2 金属外壳
A ．火力发电 B ．碱性锌锰电池 C ．电解饱和食盐水 D ．氢氧燃料电池
2 ．下列说法正确的是
A ．放热反应一定是自发反应 B ．熵增的反应不一定是自发反应
C ．固体溶解一定是熵减小的过程 D ．非自发反应在任何条件下都不能发生
3. 如图所示为某基元反应过程的能量变化（E1 、E2 、E3 均大于 0）。下列说法正确的是
A. 该反应的正反应为吸热反应
B. E1 + E3 为该反应的活化能
C. 图中对应的该反应的焓变ΔH= -E2
D. NO2 和 CO 分子发生有效碰撞才能形成过渡状态分子
4 ．一定温度下，在2 个容积均为 10 L 的恒容密闭容器中，加入一定量的反应物，
发生反应： H2(g)+ I2(g) 2HI(g)，充分反应并达到化学平衡状态，相关数据见下表。下列说法正确的是
容器编号 起始时各物质的物质的量 /mol 平衡时I2 的浓度/ (mol ·L 1)
n(H2) n(I2) n(HI) c(I2)
Ⅰ 0.1 0.1 0 0.008
Ⅱ 0.2 0.2 0 x
A ．该温度下，反应的化学平衡常数 K＝0.25
B . Ⅱ中 x ＝0.008
C ．容器内气体的密度不再改变可以作为反应达到化学平衡状态的标志
D ．反应开始阶段的化学反应速率：Ⅰ>Ⅱ
1
5 ．化学小组研究金属的电化学腐蚀，实验如下：
序号 实验 I 实验 II
实验
现象 铁钉周边出现 色 锌片周边未见明显变化 铁钉周边出现蓝色 铜片周边略显红色
下列说法不正确的是
A ．实验 I 中铁钉周边出现红色 B ．实验 I 中负极的电极反应式：Fe – 2e- === Fe2+
C ．实验 II 中正极的电极反应式：O2 + 2H2O + 4e- === 4OH-
D ．对比实验 I 、II 可知，生活中镀锌铁板比镀铜铁板在镀层破损后更耐腐蚀
6．已知 1 mol H2O2 分解放出热量 98 kJ 。在含有少量 I 的溶液中，H2O2 分解的机理是：
ⅰ. H2O2 + I ==H2O + IO , ⅱ. H2O2 + IO ==H2O + O2↑+ I 。H2O2 分解过程中能量变化如图。
2
下列说法正确的是
A . ①表示加催化剂后反应过程中的能量变化 B . ①的活化能等于 98 kJ·mol 1
C . ⅰ和ⅱ均为放热反应
D . ⅰ的化学反应速率比ⅱ的小
7 ．向密闭容器中充入 1 mol HI ，发生反应： 2HI(g)
该反应经过以下两步基元反应完成：
ⅰ . 2HI H2+ 2I· △H1 ⅱ . 2I· I2
H2(g) + I2(g) △H＞0 ，达到平衡状态。
△H2
下列分析不正确的是
A . △H1＞0 、 △H2＜0 B. n(HI) + 2n(I2) = 1 mol
C ．恒容时，升高温度，气体颜色加深，同时电子发生了转移
D ．恒温时, 缩小体积，气体颜色变深，是平衡正向移动导致的
8 ．一定条件下，反应 H2(g) + Br2(g) == 2HBr(g)的速率可表示为 v ＝kcα(H2) cβ(Br2) c- 1(HBr) ，其中 k 为反应 速率常数。该反应在不同浓度下的反应速率如下：
c(H2) /（mol ·L 1） c(Br2) /（mol ·L 1） c(HBr) /（mol ·L 1） 反应速率
0.1 0. 1 2 v
0.1 0.4 2 8v
0.2 0.4 2 16v
0.2 0. 1 x 4v
根据表中的测定数据判断，下列结论不正确的是
A . α 、β的值分别为 1 、1.5
B ．同时减小 H2(g)和 HBr(g)浓度，反应速率一定增大
C ．反应体系的三种物质中，Br2(g)的浓度对反应速率影响最大
D ．表中 x 的值为 1
9.科研人员利用电解法在催化剂表面结合 N2 和 CO2 制备尿素[CO(NH2)2] ，反应机理如下图。
下列说法不正确的是
A ．步骤①中形成极性共价键 B ．步骤②中有 H2O 生成
C ．步骤④中的反应物做阳极反应物 D ．步骤⑤制得尿素应在阴极区域完成相应收集
10 ．硫酸可以在甲酸（）分解制 CO 的反应进程中起催化作用。左图为未加入硫酸的反应进程，
右图为加入硫酸的反应进程。
下列说法不正确的是
A ． 甲酸分解制 CO 的反应ΔH＞0
B ．未加入硫酸的反应进程中不涉及到化学键的断裂与形成
C ．加入硫酸的反应进程中②→③步反应速率最慢
D . ΔE1＞ΔE3 ， ΔE2=ΔE4
11 ．一定温度下，在两个容积均为 2 L 的恒容密闭容器中加入一定量的反应物，发生反应
2NO(g) + 2CO(g) N2(g) + 2CO2(g) ΔH＜0 ，相关数据见下表。
容器 编号 温度/℃ 起始物质的量/mol 平衡物质的量/mol
NO(g) CO(g) CO2(g)
Ⅰ t1 0.4 0.4 0.2
Ⅱ t2 0.4 0.4 0.24
下列说法不正确的是
A ．t1 ＞t2
B . Ⅰ 中反应达到平衡时，NO 的转化率为 50%
C . Ⅱ中反应平衡常数 K＞5
D ．t1℃ 、2 L 的容器中，若四种气体的物质的量均为 0.4 mol ，则 v(正)＞v(逆)
3
12. 锌铁液流电池由于安全 、稳定、 电解液成本低等优点成为电化学储能热点技术之一 。下图为以 Zn(OH)42 /Zn 和 Fe(CN)63 /Fe(CN)64 作为电极氧化还原电对的碱性锌铁液流电池放电时工作原理示意图。
已知：聚苯并咪唑(PBI)膜允许 OH 离子通过。
下列说法不正确的是
A ．放电过程中，总反应为 2Fe(CN)63 + Zn + 4OH ===Zn(OH)42 + 2Fe(CN)64
B ．放电过程中，左侧池中溶液 pH 逐渐减小
C ．充电过程中，当 2 mol OH 通过 PBI 膜时，导线中通过 1 mol e
D ．充电过程中，阴极的电极反应为 Zn(OH)42 + 2e ===Zn + 4OH
13 ．小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应，实验记录如下：
序号 实验方案 实验现象
实验装置 试剂 a
① (
10 mL
试剂
a
中加入
5
滴
0.
1 mol
·
L
1
MnSO
4
溶液
) (
Cl
2
尾气处
) 水 产生黑色沉淀，放置后不发生变化
② 5 % NaOH 溶液 产生黑色沉淀，放置后溶液变为紫色， 仍有沉淀
③ 40 %NaOH 溶液 产生黑色沉淀，放置后溶液变为紫色， 仍有沉淀
④ 取③中放置后的悬浊液 1 mL，加入 4 mL 40% NaOH 溶液 溶液紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢加深
资料：水溶液中，Mn(OH)2 为白色沉淀，MnO24 (－)呈绿色；浓碱性条件下，MnO 4 (－)可被 OH－还原为 MnO24 (－)；
NaClO 的氧化性随碱性增强而减弱。
下列说法不正确的是
A ．对比实验①和②可知，碱性环境中，二价锰化合物可被氧化到更高价态
B . ④中溶液紫色迅速变为绿色的可能原因是 4MnO4－＋4OH－=== 4MnO42－＋O2 ↑+2H2O C . ④中绿色缓慢加深的可能原因是 MnO2 被 Cl2 氧化为 MnO42-
D . ③中未得到绿色溶液，可能是因为 MnO42－被氧化为 MnO4－ 的反应速率快于 MnO4－被还原为 MnO42－ 的反应速率
14．化学链甲烷干重整联合制氢部分工艺的原理如图所示：
将 1 mol CO2 和 3 mol CH4 充入干重整反应器，发生：
(
催化剂
)重整反应：CH4 + CO2 — 2CO + 2H2
积炭反应：CH4 C + 2H2
研究发现，增大 n(FeO)能减少积炭，并增大 n (n)C (H)O (2) 的值。下列说法不正确的是
A ．X 的化学式为 Fe3O4 ，被还原后可循环利用
B ．增大 n(FeO)能增大 n (n)CO (H2) ，推测发生 FeO + CH4 ===Fe + CO + 2H2
C ．减少 n(FeO) ，Fe 上的积炭会导致蒸汽反应器中产生的 H2 纯度降低
D ．干重整反应器中存在：n(CO2) + n(CH4) + n(CO) = 4 mol
4
(
固体电解质
)第Ⅱ卷（58 分）
15. （9 分）随着人类社会的发展，氮氧化物的排放导致一系列环境问题。
（1）NO 加速臭氧层被破坏，其反应过程如右图所示：
(
反应
2
)反应 1
① NO 的作用是 。
②已知：O3(g) + O(g) === 2O2(g) ΔH= - 143 kJ/mol
反应 1：O3(g) + NO(g) === NO2(g) + O2(g) ΔH1 = -200.2 kJ/mol
反应 2：热化学方程式为 。
（2）利用电解法处理高温空气中稀薄的NO（O2浓度约为NO浓度十倍），装置示意图如下, 固体电解质可传导O2-
①阴极反应为 。
②消除一定量的 NO 所消耗的电量远远大于理论计算量，可能的原因是（不考虑物理因素） 。
③通过更换电极表面的催化剂可明显改善这一状况，利用催化剂具有 性。
（3）利用 FeSO4 吸收工业尾气（主要含 N2 及少量 NO 、NO2 ）中的氮氧化物，实验流程示意图如下所示。
已知：Fe2+(aq)+ NO(g) Fe(NO)2+(aq)（棕色） △H < 0
尾气—→
a b c
/
H2O FeSO4 吸收液
①当观察到 时，说明 b 中 FeSO4 溶液需要更换。
②吸收液再生的处理措施是 。
5
16 ．（15 分）
Ⅰ 某小组同学设想利用燃料电池和电解池组合，设计一种制备硫酸和氨的装置，相关的物质及工作原理示意 图如下图。a 、b 、c 、d 均为惰性电极，电解池中 d 上有可催化 N2 放电的纳米颗粒，固体氧化物电解 质只允许 O2 在其中迁移。
（1）燃料电池制备硫酸。
①a 为 （填“正极”或“ 负极” ）， 电极反应式为 。
②H+ 的迁移方向为 （填“a→b”或“b→a” ）。
③电池总反应的化学方程式为 。
（2） 电解池制备氨。
下列关于电解过程的说法正确的是 。
A. d 上，N2 被还原
B. c 的电极反应：2O2 -4e ==O2↑
C. 固体氧化物中 O2 的迁移方向为 d→c
（3）燃料电池中每消耗 48 g SO2 ，在电解池中，理论上产生的 NH3 在标准状况下的体积为 L。
II.我国科学家设计了一种 CO2+H2S 协同转化装置，实现对
天然气中 CO2 和 H2S 的高效去除，装置如 下图所示。
其中电极分别为 ZnO@石墨烯（石墨烯包裹的 ZnO）和石墨烯。
①ZnO@石墨烯是 极（填“ 阳”或“ 阴” ）。
②石墨烯电极区发生反应为：
i. EDTA-Fe2+ - e－ ===EDTA-Fe3+ ii. 。
③CO2+H2S 协同转化总反应的化学方程式为 ，
④工作时，ZnO@石墨烯电极区的 pH 基本保持不变，结合化学用语解释原因 。
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17.（11 分）利用工业废气中的 CO2 合成基础化工原料甲醇（CH3OH），是 CO2 资源化的重要方法，涉及的 主要化学反应有：
反应 i: CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH1=－49 kJ mol- 1
反应 ii: CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) ΔH2
（1）反应 ii 的化学平衡常数表达式为 。
（2） 已知：CH3OH(g) + O2 (g) ===CO2(g) + 2H2O(g) ΔH3=－676 kJ mol-1
利用ΔH1 和ΔH3 计算ΔH2 时，还需要利用 反应的ΔH。通过计算得出ΔH2= +41 kJ mol-1。
（3）控制反应条件（均使用了催化剂），研究投料比（反应物的物质的量之比）、压强、温度对反应体系
的影响。
产率φ和选择性 S 的定义：
φ(B) = n(O (的)2） (C)O2） × 100% ， S(B) = n(化的 CO (所用的)2） (C)O2） × 100%
(
图
1
) (
图
2
)图 3
①图 1 中，投料比是指 （填" "或" "）；
当投料比为 5 时，CO2 的转化率约为 16% ，φ(CH3OH) ≈ 5% ，则 S(CH3OH) ≈ 。
②图 2 中，在催化剂 2 的作用下，发生的主要反应是 （填“i”或“ “ii”）。
③图 3 中，当温度高于 523 K 时， 甲醇的产率随温度升高而减小，原因可能有 （写出 2 条）
（4）一定条件下，向体积为 V L 的恒容密闭容器中通人 1 mol CO2(g)和 3 mol H2(g) ，发生上述反应，
t 秒后达到平衡。此时容器中 CH3OH(g)为 a mol ，CO2 (g)为 b mol。
①平衡后 H2O(g)的浓度为 mol · L-1（用含 a 、b 、V 的代数式表示，下同）。 ②用 CO 的浓度变化表示 0～t 秒反应 ii 的反应速率，v(CO) = mol · L-1 · s-1。
③该条件下反应 i 的化学平衡常数为 。
7
18 ．（11 分） 电化学还原 CO2 将其转化为其它化学产品，是一种综合利用 CO2 的好方法。
8
图 1 碱性电化学还原 CO2
图 2 酸性电化学还原 CO2
已知：选择性（S）和法拉第效率（FE）的定义：
S(B) = nn（极 (成B)吸 (所)收 (用)的CO2 (的CO)） (2)） × 100% FE(B) = nn（电 (所)极 (用)的 (的)电 (电)子） (子)） × 100%
（1）碱性电化学还原 CO2 前，先在中性电解液中通电一段时间，pH 及电流稳定后，再通 CO2 。再阴 极区若 CO2 每得到 1 mol 电子，同时有 H2O 也会得到等物质的量的电子，且电解液的 pH 几乎
保持不变（忽略溶液体积变化）。
① 补全阴极产生 CH4 的电极反应：CO2 + + == CH4 + 。
② 阴极附近因为发生反应 （用离子方程式表示），生成的 CO32-难以放电，降低了
S(CH4) 。结合上述信息，S(CH4)的理论最大值为 。
③ 结合化学用语分析阳极区产生 CO2 的原因是 。
（2）控制 pH= 1 、电解液中存在 KCl 时， 电化学还原 CO2 过程中 CH4（其他含碳产物未标出）和 H2
的法拉第效率变化如图 3 所示。
图 3
图 4
1 结合图 3 的变化规律，推测 KCl 可能的作用是 。
2 c(KCl) = 3 mol ·L-1 时，11.2 L（已折合为标准状况，下同）的 CO2 被完全吸收并还原为 CH4 和 C2H4 ，分离 H2 后，将 CH4 和 C2H4 混合气体通入如图 4 所示装置（反应完全），出口处
收集到气体 6.72 L 。则 FE(C2H4)为 。
19. （12 分）实验小组对 NaHSO3 溶液分别与 CuCl2 、CuSO4 溶液的反应进行探究。
实验 装置 试剂 x 操作及现象
Ⅰ 1 mol ·L 1 CuCl2 溶液 加入 2mL CuCl2 溶液，得到绿色溶液，30s 时有无 色气泡和白色沉淀产生，上层溶液颜色变浅。
Ⅱ 1 mol ·L 1 CuSO4 溶液 加入 2mL CuSO4 溶液，得到绿色溶液， 3 分钟未见明显变化。
已知：
（1）推测实验Ⅰ 产生的无色气体为 SO2 ，实验证实推测正确：用蘸有碘水的淀粉试纸接近试管口，观察到
, 反应的离子方程式为__ 。
（2）对实验Ⅰ 产生 SO2 的原因进行分析，提出假设：
假设 a: Cu2+水解使溶液中 c(H+)增大；( Cu2+水解反应很弱，其对应反应为：Cu2++2H2OCu（OH）2 +2H+）
假设 b: Cl－存在时，Cu2+与 HSO3－反应生成 CuCl 白色沉淀，溶液中 c(H+)增大。
①假设 a 不合理，实验证据是 ；
②实验表明假设 b 合理，实验 I 反应的离子方程式有___ 、H+ + HSO3-=== SO2↑+H2O。
（3）对比实验Ⅰ 、Ⅱ , 提出假设：Cl－增强了 Cu2+的氧化性。
下述实验Ⅲ证实了假设合理，装置如下图。实验方案：闭合 K，电压表的指针偏转至“X”处；
向 U 形管 （补全实验操作及现象）。
（4）将实验Ⅱ的溶液静置 24 小时或加热后，得到红色沉淀。经检验，红色沉淀中含有 Cu+ 、Cu2+和 SO32 ①通过实验Ⅳ证实红色沉淀中含有 Cu+和 Cu2+。
实验Ⅳ:
证实红色沉淀中含有 Cu+ 的实验证据是 ；
②有同学认为实验Ⅳ不足以证实红色沉淀中含有 Cu2+ ，设计实验Ⅳ的对比实验Ⅴ , 证实了 Cu2+的存在。
实验Ⅴ的方案和现象是： 。（已知 Cu2O 为红色固体）
9
以下为草稿纸
10高二化学期中考试答案2023.11.2
题号
2
3
4
6
6
7
答案
B
D
A
B
0
D
·题号
8
9
10
11
12
13
14
答案
B
C
B
D
c
C
D
15、(1)①催化剂(1分)②N0(g+0(g==NO(g)+0(g)△H=+57.2kJ/mol(2分）
(2)①2N0+4e=N21+202(2分)②阴极发生副反应02+4e=202(1分)③选择(1分)
(3)①C中溶液变棕色(1分)②加热棕色溶液(1分)
16.(15分)I(1)①负极(1分)S0+2H.0-2e=S0+4H(2分)
②a→b(1分)③2S0+0+2H.0=2HS0,(1分)(2)ABC(2分)）
(3)11.2(1分)
II①阴(1分).②2EDTA-Fc”+HS=2EDTA-fe”+S↓+2H(2分)
③C0,+HS0=C0+S+H0(2分)
④Z0g石墨烯为阴极，电极反应为C0,+2H+2e=C0+H.0,当阴极反应消耗2molH
时，外电路通过2mol电子，阳极区有2o】r通过质子交换膜进入阴极区，阴极区c()几
乎不变(2分)
17.(11分)(1)K=co)c(20
c(02c(H2)
(2)2C0(g)+0(g=2C0(g）(合理即可)(2分)
(3)①n2)
5/16
②ii
n(c02)
③原因一：温度高于523℃，催化剂失去活性：
原因二：温度升高，反应iⅱ速率增大程度更为显著，以反应ii为主：
原因三：反应i为放热反应，反应iⅱ为吸热反应，温度升高，反应i平衡逆移，反应iⅱ
平衡正移等等(2分)》
4@号
②1-a-6
③a1-6w2
V.t
b(2-2a+b)
18(11分)
(1)①C0,+8c+6H.0=CH+80(2分)）
②C0,+20H=C0+H.0(1分)
1/9.(1分)
③阳极电极反应为：2H0一4e=0,1+4H,阴极区产生的C0透过阴离子交换膜进入阳极，
发生反应：C0+2H=C0.↑+H.0(3分)
(2)①c(KC1)大于0.5o】·L时，KC1抑制了（阴极）析氢，总体而言提高了电化学还原C0.生
成C出的选择性（或：KCI的存在有利于CO还原生成CH,不利于生成H)
(2分)
②10%(2分）
19.(12.分)(1)蓝色褪去：(1分)S02+2+2H0一S0+2「+4H(2分)
(2)①实验1、Ⅱ中c(Cú2)相同，但实验Ⅱ中未见气泡(2分)
②2Cu2++2CI+HS03+H0=2CuC1↓+S02+3H(2分)
(3)右侧加入一定量NCI固体，溶解后，观察到电压表指针偏转变大(2分)
(4)①一段时间后溶液由浅蓝色变为深蓝色(1分)
②取少量纯净的C0于试管中，滴加足量浓氨水。
沉淀溶解，得到无色溶液，露置一段
时间后溶液变为深蓝色。(2分)或图示表示：
浓氨水
露置在空气中
一段时问
纯净的
沉淀溶解
深蓝色溶液
Cu0
无色溶液
