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2024-2025学年山西省运城市九县高二（上）期末化学试卷
一、单选题：本大题共14小题，共42分。
1.以下生产活动体现了中国劳动人民的聪明智慧，其中与勒夏特列原理有关的是（　　）
A.草木灰（主要含K2CO3）加开水洗油锅 B.煮饭时鼓风使炉火更旺
C.酿酒时加酒曲酶 D.地窖保存粮食
A. A B. B C. C D. D
2.下列装置中，能将化学能转化为电能的是（　　）
A. B. C. D.
3.下列电池中不属于充电电池的是（　　）
A．普通干电池 B．对讲机镍镉电池 C．汽车铅蓄电池 D．手机锂离子电池
A. A B. B C. C D. D
4.下列实验装置能实现相关操作的是（　　）
A. 甲：制作简单氢氧燃料电池
B. 乙：探究浓度对化学平衡的影响
C. 丙：在铁件上镀铜
D. 丁：排出盛有KMnO4溶液滴定管尖嘴内的气泡
5.2024年5月全球钢铁产量排名显示，中国以9290万吨的产量稳居榜首。下列关于钢铁腐蚀与防护的说法不正确的是（　　）
A. 钢铁发生电化学腐蚀时，铁为负极，碳为正极
B. 钢铁发生吸氧腐蚀，正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O
C. 在钢铁表面镀铜，钢铁应与电源的负极相连
D. 镀锌铁镀层破裂后仍能保护内部铁，该法是牺牲阳极法
6.2024年5月8日，我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体需要采取有效的防腐蚀措施，下列措施不合理是（　　）
A. 舰体采用耐腐蚀的特种钢材 B. 舰体表面喷涂油漆
C. 舰体外壳安装镁合金 D. 舰体与外接电源正极相连
7.设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）
A. 用电解法精炼铜时，若阳极质量减轻64g,则电路中转移电子数目为2NA
B. 100mL0.1mol/LNa2S溶液中含有的阴离子数目小于0.01NA
C. 将71gCl2通入水中，溶液中HClO、Cl-、ClO-粒子数之和小于2NA
D. 0.1mol/L的AlCl3溶液中含有0.3NA个Cl-
8.下列实验操作和现象不能达到预期实验目的或不能得出相应结论的是（　　）
选项 实验操作和现象 预期实验目的或结论
A 向10mL0.1mol L-1NaCl溶液中滴入2滴0.1mol L-1AgNO3溶液，有白色沉淀生成，再滴入4滴0.1mol L-1KBr溶液，白色沉淀转变为淡黄色沉淀 Ksp（AgCl）＞Ksp（AgBr）
B 将40mL0.1mol L-1KSCN溶液与10mL0.1mol L-1FeCl3溶液充分混合；再继续加入KSCN固体，溶液颜色加深 证明溶液中存在平衡：Fe3++3SCN- Fe（SCN）3
C 常温下，用pH计分别测定1mol L-1的CH3COONH4溶液和0.1mol L-1的CH3COONH4溶液的pH，其pH均为7 同温下，不同浓度的CH3COONH4溶液中水的电离程度相同
D 向Zn和稀H2SO4反应的试管中滴加几滴CuSO4溶液，气泡生成速率加快 形成原电池能加快反应速率
A. A B. B C. C D. D
9.常温下，将一定浓度的AgNO3溶液分别滴加到浓度均为0.1mol/L的KCl、K2CrO4溶液中，生成沉淀的溶解平衡曲线如图所示（Xn-表示Cl-或）。下列叙述正确的是（　　）
A. ①、②分别代表AgCl、Ag2CrO4
B.
C. 的K≈107.4
D. Ksp[Ag2CrO4]＜Ksp（AgCl），说明Ag2CrO4的溶解度更小
10.下列叙述的涉及盐类水解的应用错误的是（　　）
A. 配制氯化铁溶液时，将氯化铁溶解在较浓盐酸中，再加水稀释
B. 用热的纯碱溶液洗去油污：加热有利于碳酸钠直接与油污反应
C. 用MgCl2 6H2O制备MgCl2需要在HCl的气流中加热
D. SnCl2+H2O Sn（OH）Cl+HCl配制氯化亚锡溶液时加入盐酸
11.已知：SO2与O2反应生成SO3在不同条件下反应进程的能量变化如图所示。下列说法正确的是（　　）
A. 升高温度，该反应的平衡常数增大
B. 该反应低温能自发进行
C. 过程b使用了催化剂，发生两步反应且均为放热反应
D. 恒温恒容条件下通入氦气，使单位体积内O2的活化分子数增大
12.甲胺（CH3NH2）的性质与氨相似。25℃时，实验室里用0.1mol/L的盐酸溶液滴定20mL0.1mol/L甲胺溶液，滴定曲线如图所示。（已知：）下列说法不正确的是（　　）
A. 该滴定过程应该选择甲基橙作为指示剂
B. 水的电离程度：c＞d
C.
D. b点溶液中存在：
13.常温下将NaOH溶液滴加到磷酸（H3PO4）溶液中，混合溶液中的pH与部分离子浓度变化的关系如图所示。下列说法正确的是（　　）
A. 若直线丙表示pH与-的变化关系，应该在甲线的左边
B. 时，pH=4.68
C. ，且NaH2PO4溶液中
D. Na2HPO4溶液中，
14.中科院福建物构所首次构建了一种可逆水性Zn—CO2电池，实现了CO2和HCOOH之间的高效可逆转换，其反应原理如图所示：
已知双极膜可将水解离为H+和OH-，并实现其定向通过。下列说法错误的是（　　）
A. 充电时，OH-由双极膜移向Zn电极
B. 放电时，Pd电极表面的电极反应为：
C. 放电时和充电时，Pd电极的电势均高于Zn电极
D. 当外电路通过1mol电子时，双极膜中解离水的物质的量为1mol
二、实验题：本大题共1小题，共18分。
15.TiCl4是制备纳米级TiO2的重要中间体。某小组利用如图所示装置在实验室制备并收集TiCl4（夹持装置略去）。
【实验一】制备无水TiCl4
已知：Ⅰ.TiCl4高温时能与O2反应，极易水解；
Ⅱ.相关物质的熔沸点如下表：
TiCl4 FeCl3
熔点/℃ ―23.2 306
沸点/℃ 136.4 315
请回答下列问题：
（1）F装置的名称为 ______ 。
（2）写出A中反应的化学方程式： ______ ；上述装置存在一处缺陷，会导致TiCl4产率降低，改进的方法是 ______ 。
（3）将管式炉加热至900℃时，瓷舟中主反应生成等物质的量的TiCl4和FeCl3，以及一种氧化物（有毒气体），请写出瓷舟中主要反应的化学方程式： ______ 。
（4）控温箱控制温度在136.4～306℃的目的是 ______ 。
【实验二】可由TiCl4直接水解产生TiO2 xH2O，再经焙烧得TiO2，设计实验测定纳米TiO2（M=80g/mol）的纯度。
（5）已知：6H++3TiO2++Al=3Ti3++Al3++3H2O，。
①取样称重：称取5.000g样品。
②酸溶：用足量稀硫酸溶解后，得到含TiO2+的溶液。
③还原：加入过量Al粉还原至Al粉不再溶解，过滤取滤液定容。定容为500mL，取20.00mL。
④滴定：用0.1000mol L-1的NH4Fe（SO4）2标准溶液滴定，标准溶液装在 ______ （填“酸式”或“碱式”）滴定管；该实验选择 ______ （填序号）作指示剂。
A.KSCN溶液
B.K3[Fe（CN）6]溶液
C.酚酞
⑤计算：若三次滴定平均消耗标准溶液20.00mL，则固体TiO2的纯度为 ______ %。
三、简答题：本大题共3小题，共40分。
16.元素铈（Ce）是一种重要的稀土元素。
（1）工业上用氟碳铈矿（主要成分为CeFCO3）制备CeO2。
焙烧过程中发生的主要反应的化学方程式为______。
（2）已知CeCl3 7H2O在空气中易被氧化成四价铈，反应如下：
①CeCl3 7H2O（s）=CeCl3（s）+7H2O（g）；△H1=a kJ mol-1
②4CeCl3（s）+O2（g）+14H2O（g）=4Ce（OH）4（s）+12HCl（g）；△H2=b kJ mol-1
③Ce（OH）4（s）=CeO2（s）+2H2O（g）；△H3=c kJ mol-1
则4CeCl3 7H2O（s）+O2（g）=4CeO2（s）+12HCl（g）+22H2O（g）；△H=______。
（3）CeO2是汽车尾气净化催化剂中最重要的助剂，工作原理如图1所示。写出过程1发生反应的化学方程式：______。
（4）已知Ce（OH）4极易分解，用如图2所示装置电解CeCl3溶液在阴极区制得CeO2．电解过程中反应体系的pH随时间t的变化曲线如图3所示。
①电解进行1h内溶液的pH迅速下降，可能原因是______。
②请解释生成CeO2的原理：______。
（5）常温下，当溶液中某离子浓度≤1.0×10-5时，可认为该离子沉淀完全。用Na2C2O4溶液对电解后的废液处理得到Ce2（C2O4）3固体，则应保持溶液中c（C2O42-）约为______。（已知25℃时，Ksp[Ce2（C2O4）3]=1.0×10-25）
17.CO2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H2与工业尾气中CO2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：CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（g）+H2O（g） ΔH=-48.7kJ mol-1，该过程中还存在一个生成CO的副反应，结合反应：CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g） ΔH=-90.0kJ mol-1，写出该副反应的热化学方程式： ______ 。
②将CO2和H2按物质的量比1：3混合，以固定流速通过盛放Cu/Zn/Al/Zr催化剂的反应器，在相同时间内，不同温度下的实验数据如图所示。
已知：CH3OH产率=
ⅰ.催化剂活性最好的温度为 ______ （填字母序号）。
a.483K b.503K c.523K d.543K
ⅱ.温度升高时CO2的平衡转化率降低，解释原因： ______ 。
ⅲ.温度由523K升到543K，CH3OH的实验产率降低，解释原因： ______ 。
（2）近年研究发现，电催化CO2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KNO3溶液通CO2至饱和，在电极上反应生成CO（NH2）2，电解原理如图所示。
①电极b是电解池的 ______ 极（填“阴”或“阳”）。
②写出电解过程中生成尿素[CO（NH2）2]的电极反应式： ______ 。
18.弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶电解质的沉淀溶解平衡均属于化学平衡。
（1）已知H2A在水中存在如下电离过程：H2A=H++HA-，HA H++A2-。25℃时NaHA溶液的pH ______ （填序号）。
A.大于7
B.小于7
C.等于7
D.无法确定
（2）已知25℃时，0.1mol L-1某一元碱BOH在水中有0.1%发生电离，则此BOH溶液的pH= ______ 。
（3）已知部分弱酸的电离平衡常数如下表：
弱酸 HCOOH H2S HClO H2CO3 H2SO3
电离平衡常数（25℃） K=1.8×10-4 Ka1=1.1×10-7
Ka2=1.3×10-15 K=4.0×10-8 Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11 Ka1=1.4×10-2Ka2=6.0×10-8
①在相同浓度的HCOOH和HClO的溶液中，溶液导电能力：HCOOH ______ HClO（填“＞”“＜”或“=”）。
②相同条件下，0.1mol L-1下列溶液中，c（）由大到小的排列顺序是 ______ （填序号）。
A.（NH4）2SO4 B.（NH4）2CO3 C.NH4Cl D.NH4HSO4 E.NH3 H2O
③下列离子方程式正确的是 ______ 。
A.NaClO溶液中通入少量CO2：CO2+H2O+2ClO-=+2HClO
B.Ca（ClO）2溶液中通入少量SO2：SO2+H2O+Ca2++2ClO-=CaSO3↓+2HClO
C.Na2CO3溶液中滴加少量氯水：2+Cl2+H2O=Cl-+ClO-+2
D.Na2S溶液中通入过量SO2：S2-+2SO2+2H2O=2+H2S↑
（4）已知25℃时，Ksp[Mg（OH）2]=4.0×10-11。在0.1mol L-1的MgCl2溶液中，逐滴加入NaOH溶液，当Mg2+完全沉淀时，溶液的pH是 ______ 。（已知lg5=0.7）
1.【答案】A
2.【答案】C
3.【答案】A
4.【答案】B
5.【答案】B
6.【答案】D
7.【答案】C
8.【答案】C
9.【答案】C
10.【答案】B
11.【答案】B
12.【答案】D
13.【答案】B
14.【答案】A
15.【答案】球形冷凝管 MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O 在装置B和装置C之间增加一个盛有浓硫酸的洗气瓶 7Cl2+2FeTiO3+6C2TiCl4+2FeCl3+6CO 分离FeCl3和TiCl4 酸式 A 80
16.【答案】4CeFCO3+4NaHCO3+O24NaF+4CeO2+8CO2+2H2O （4a+b+4c）kJ mol-1 xCO+CeO2=CeO（2-x）+xCO2 产生的Cl2发生反应Cl2+H2O HCl+HClO．由于生成了HCl，使反应体系的pH迅速下降 阳极电解产生的Cl2把Ce3+氧化成Ce4+，同时与阴极电解产生OH-离子反应生成Ce（OH）4，然后再分解生成CeO2[或者Ce3+与阴极电解产生的OH-反应生成Ce（OH）3，Ce（OH）3再被阳极电解产生的Cl2氧化成Ce（OH）4，然后再分解生成CeO2] 1.0×10-5mol L-1
17.【答案】CO2（g）+H2（g）=CO（g）+H2O（g）ΔH=41.3kJ mol-1 c 温度升高，主反应逆移程度大于副反应正移程度，故CO2平衡转化率降低 生成甲醇的主反应、副反应均为放热反应，温度升高，两个平衡均逆向移动，使甲醇的实验产率降低，且温度过高，催化剂活性降低，使得生成甲醇的主反应速率降低，导致甲醇实验产率降低 阳
18.【答案】B 10 ＞ ABDCE C 11.3
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