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2025-2026学年北京市通州区高二（上）期末化学试卷
一、单选题：本大题共12小题，共36分。
1.10BF3气体是制造中子探测器的关键材料，我国科研团队成功攻克10B分离技术，打破了长期依赖进口的局面。下列说法中不正确的是（　　）
A. 10BF3中含有极性共价键 B. 10B的原子核内有5个中子
C. 10BF3的空间结构为三角锥形 D. 元素B属于元素周期表中的p区
2.下列化学用语或图示表达正确的是（　　）
A. 2pz的电子云图：
B. Cl—Cl的p-pσ键：
C. H2O的VSEPR模型：
D. 基态O原子的价电子轨道表示式：
3.在容积不变的密闭容器中，一定量SO2与O2发生反应：2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g），反应的能量变化如图所示。下列说法中正确的是（　　）
A. 反应的活化能为E3
B. 反应的焓变
C. 随着反应的进行，平衡常数增大
D. 通入过量的空气可提高SO2的平衡转化率
4.下列方程式与所给事实相符的是（　　）
A. 电解精炼铜的阳极反应：Cu2++2e-=Cu
B. 用Na2CO3溶液清洗油污的原因：
C. 用FeS除去废水中的Hg2+：S2-+Hg2+=HgS↓
D. 0.1mol L-1醋酸溶液pH约为3：
5.下列说法中，正确的是（　　）
A. 杂化轨道只用于形成共价键
B. 2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
C. 电负性越大，元素的非金属性越强，第一电离能也越大
D. 氢键能增大很多物质分子之间的作用力，导致沸点升高
6.下列实验事实不能证明醋酸是弱电解质的是（　　）
A.镁与相同浓度盐酸、醋酸反应时气体压强随时间的变化 B.向碳酸钠固体中滴入醋酸，产生使澄清石灰水变浑浊的气体
C.等浓度的盐酸、醋酸溶液分别通电后观察灯泡亮度 D.醋酸钠溶液使石蕊溶液变蓝
A. A B. B C. C D. D
7.下列事实不能用元素周期律解释的是（　　）
A. 化合物中离子键百分数：MgO＞Al2O3 B. Cl—Cl键的键能大于Br—Br键的键能
C. H2SO3的酸性大于H3PO4的酸性 D. 钠、镁、铝的常见化合价为+1、+2、+3
8.下列实验装置或实验操作能达到实验目的的是（　　）
A.由FeCl3 6H2O制取无水FeCl3固体 B.铁件镀铜
C.用HCl标准溶液滴定NaOH溶液 D.探究压强对化学平衡的影响
A. A B. B C. C D. D
9.依据下列事实进行的推测正确的是（　　）
事实 推测
A 酸性：CH3COOH＜CH2ClCOOH 酸性：CH2BrCOOH＜CH2ClCOOH
B BaSO4难溶于盐酸，可作“钡餐”使用 BaCO3可代替BaSO4作“钡餐”
C 常温常压下，H2（g）和O2（g）混合无明显现象 2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）在该条件下不自发
D HF的沸点高于HCl HF的稳定性高于HCl
A. A B. B C. C D. D
10.将除锈后的铁钉分别放入pH为2、4、6三份盐酸酸化的NaCl溶液中，进行如图1实验，压力传感器获取数据如图2所示，随后分别取出三组具支试管中反应后上清液滴入铁氰化钾溶液，溶液中均有蓝色沉淀产生。
下列说法不正确的是（　　）
A. pH=2时，发生的反应是Fe+2H+=Fe2++H2↑
B. pH=4时，压强几乎未发生变化可知铁钉没有发生腐蚀
C. pH=6时，正极反应主要为
D. 反应一段时间后，pH=2和pH=6的具支试管中溶液c（OH-）均增大
11.下列说法中，正确的是（　　）
A. CO（g）+H2（g） C（s）+H2O（g） ΔH＜0，则正反应的活化能大于逆反应的活化能
B. ΔH＜0，Na+（g）+Cl-（g）=NaCl（s） ΔH＜0，则 ΔH＜0
C. 氢气的燃烧热为-285.5kJ mol-1，则水分解的热化学方程式为2H2O（l）=2H2（g）+O2（g） ΔH=+571kJ mol-1
D. H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g） ΔH=-184.6kJ mol-1，则1molH2和1molCl2化学键断裂时需释放184.6kJ的热量
12.实验小组探究了硫酸钙（CaSO4）在不同盐溶液中饱和溶液的浓度变化。一定温度下，硫酸钙饱和溶液的浓度约为0.18g L-1，硫酸钙在不同体系盐溶液中饱和溶液的浓度曲线如图所示。下列分析或结论不正确的是（　　）
A. a点时，CaSO4的溶解速率与沉淀速率恰好相等
B. b点时，CaSO4的饱和溶液的浓度小于a点的主要原因是抑制了沉淀溶解平衡正向移动
C. c点时，在NaCl溶液和混合盐溶液中均能生成CaSO4沉淀
D. 向难溶电解质的饱和溶液中加入任何强电解质，不一定都能增大难溶电解质的溶解度
二、流程题：本大题共1小题，共11分。
13.我国著名的科学家侯德榜改进了“索尔维制碱法”，确定了新的工艺流程——侯氏制碱法，部分工艺流程如下图所示。
（1）步骤Ⅰ中通氨后，溶液中增加的粒子种类有、______ 。
（2）由下图（Na2CO3体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系）可知步骤Ⅱ通CO2的过程中需控制溶液的pH约为______ 。
（3）结合步骤Ⅰ和Ⅱ写出制备NaHCO3的化学方程式______ 。
已知：20℃时相关物质溶解度S（g/100g水）数据：
物质 NaHCO3 Na2CO3 NH4HCO3 （NH4）2CO3
溶解度S（g/100g水） 9.6 21.5 21.7 1016
（4）步骤Ⅳ通氨的目的是______ 。
（5）“吸氨母液”中主要成分是NH4Cl,已知盐析结晶过程中会使体系温度升高5℃左右。NH4Cl与NaCl的共同溶解度与温度的关系曲线如图所示。
①请结合化学用语解释步骤Ⅴ中加入固体NaCl的原因：______ 。
②为使NH4Cl沉淀充分析出并分离，还需补充的操作是______ 。
（6）已知：吸氨母液中钠离子浓度与铵根离子浓度之比（γ值）是控制工艺的关键指标：，实际生产中需控制γ值在1.5-1.8范围内，γ值过高产生的影响是______ 。
三、实验题：本大题共2小题，共25分。
14.氢氧燃料电池具有转化效率高、质量比能量高等优势。
Ⅰ.某同学利用如图所示装置制作简单的燃料电池。
（1）闭合K1，断开K2。
①电极a的电极反应式是______ 。
②一段时间后，电极b附近的现象是______ 。
（2）一段时间后断开K1，闭合K2。形成了燃料电池的证据是______ 。
Ⅱ.燃料电池与电解池组合的新工艺，可实现制备氯气和烧碱的同时使高能耗的氯碱工业节能超过30%。在这种工艺设计中，相关物质的传输与转化关系如图所示。
（3）电解池中总反应的离子方程式是______ 。
（4）下列说法正确的是______ 。
a.电解池中Na+移向A极，燃料电池中Na+移向C极
b.两池中的离子交换膜均是阳离子交换膜
c.比较x%和y%的值：x%＞y%
（5）燃料电池中C、D两极通常采用多孔催化电极，其目的是______ 。
（6）燃料电池中电解质吸收空气中的CO2发生反应，会堵塞多孔催化电极的空隙和通路。请结合化学用语解释其原因______ 。
15.某小组同学采用石墨作电极电解氯化铜溶液，其探究过程如下：
（1）理论预测
①阴极的实验现象是______ 。
②阳极的电极反应式是______ 。
（2）实验探究
实验i
实验装置 实验现象
阳极 电解液颜色逐渐变浅，有刺激性气味气体产生。
阴极 电解2min后，阴极碳棒底部出现极少量红色物质。
电解20min后，阴极区液面上覆盖着一层白色薄膜，溶液下层呈深棕色。
电解50min后，阴极区液面上层白色薄膜增厚，阴极碳棒表面上端附着白色物质，碳棒下端有少量红色物附着。
已知：碱式氯化铜[Cu（OH）Cl]为绿色晶体；CuCl（白色）（棕色）。
①取少量洗净的红色物质，先加入稀硫酸，无明显现象，再加入稀硝酸，微热，观察到______ （填实验现象），证明有Cu生成。
②验证阴极区棕色溶液中含有的实验操作和现象是______ 。
③探究阴极液面及碳棒上附着的白色物质产生的原因。
小组同学推测，白色物质中含有CuCl,依据是CuCl2溶液在一定浓度范围内可发生反应：Cu+CuCl2=2CuCl,小组同学设计实验ⅱ进行实验，证实了其推测（实验装置如图所示）。
a.甲电极是______ 。
b.甲电极所在烧杯中观察到的实验现象是______ 。
④实验i结束后取出阴极碳棒，放置一段时间发现碳棒表面白色固体变成绿色，请写出该反应的化学方程式______ 。
小组同学继续实验，将实验i中电解液改为浓度为10%的CuCl2溶液重复实验i,阴极碳棒上只出现少量红色物质。
（3）实验反思
综合上述实验，用石墨作电极电解氯化铜溶液，要达到预期的实验现象采取的措施有______ （答出两点）。
四、简答题：本大题共2小题，共22分。
16.合成氨反应N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）是维持生命延续、满足人类社会能源与化工需求的关键化学反应。
（1）基态N原子的核外电子占据的最高能级为______ 能级。
（2）H原子激发后会形成氢原子光谱，以下轨道表示式中属于激发态H原子的是______ （填序号）。
A.B.C.
（3）NH3中H—N—H的键角______ 109°28′（填“＞”“＜”或“=”），原因是______ 。
（4）在实际生产中，为提高N2和H2的转化率，常采取迅速冷却的方法使气态氨变成液态氨后及时从平衡混合物中分离出去，促使化学平衡向生成氨的方向移动。请从物质结构角度解释氨易液化的原因：______ 。
（5）以铁为催化剂的合成氨工业过程，需在高温和高压下实现。合成氨在Fe催化剂上可能通过图1机理进行（*表示催化剂表面吸附位，N2*表示被吸附于催化剂表面的N2）。
①基态Fe原子的价层电子排布式是______ 。
②下面是机理反应中基元反应（ii）所需活化能最高，是反应速率的决速步骤，原因是______ 。
（i）N2（g）+* N2*
（ⅱ）N2*+* 2N*
（ⅲ）H2（g）+* H2*
（ⅳ）H2*+* 2H*
（ⅴ）N*+H* NH*+*
……
（……）NH3* NH3（g）+*
（6）我国科学家团队探索氢化物在光照下的固氮行为，实现了接近常温常压条件下氢化锂（LiH）光催化合成氨过程（催化过程如图所示）。
①LiH中H的化合价为______ ，原因是______ 。
②氢化锂介导的光催化合成氨过程较传统的铁催化剂合成氨过程的优势有______ （写两条）。
17.CO2转化为高能燃料CH3OH，有利于实现碳资源的有效循环。通常通过CO2与H2反应生成CH3OH（g）和H2O（g）的反应i来实现。
（1）在一定条件下，已知每消耗1molCO2，放热49kJ。反应i的热化学方程式是______ 。
（2）反应i中CO2在沸石类催化剂表面氢化生成甲醇的反应分为如下三步：
第一步：CO2+H2→HO—CHO
第二步：……
第三步：HCHO+H2→CH3OH
第二步发生反应的方程式为______ 。
（3）在CO2氢化过程中常伴随着如下两个反应：
反应ⅱ.CO2+H2 CO+H2O
反应ⅲ.CO+2H2 CH3OH
温度对两个化学反应的平衡常数的影响如图所示，结合以上反应分析，为提高甲醇的产率和CO2的转化率，应采取______ 温、______ 压（填“高”或“低”）。
（4）在恒温密闭容器中，维持压强和投料不变，将CO2和H2按一定流速通过反应器，CO2转化率和甲醇选择性随温度变化关系如图所示。若233 251℃时催化剂活性受温度影响不大，请分析在235℃以上时图中曲线变化的原因：______ 。
[注：甲醇选择性=]
（5）从工业生产流程考虑可采取CH3OH—H2O分离装置提高甲醇的产率，从而得到粗甲醇。粗甲醇的主要成分是甲醇和水。
①可采取______ 的方法使甲醇和水及时从平衡混合物中分离出去。
②从结构角度分析甲醇与水能以任意比例互溶的原因是甲醇与水分子间存在氢键和______ 。
③请在下图中画出甲醇与水分子间任意一条氢键______ 。
1.【答案】C
2.【答案】A
3.【答案】D
4.【答案】D
5.【答案】D
6.【答案】B
7.【答案】C
8.【答案】D
9.【答案】A
10.【答案】B
11.【答案】C
12.【答案】C
13.【答案】NH3 H2O 8 NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl 增大溶液中浓度，有利于NH4Cl析出 加入NaCl后，c（Cl-）上升，使平衡：右移，促进NH4Cl析出;蒸发浓缩，冷却结晶 析出的NH4Cl混有大量NaCl杂质
14.【答案】;有气泡产生，溶液变红 电流表指针发生偏转 b 增大电极与气体（H2、空气）的接触面积，加快反应速率，使气体更易扩散到电极表面，提高反应效率 燃料电池中的电解质为NaOH溶液，吸收CO2可能发生反应NaOH+CO2=NaHCO3，生成的NaHCO3溶解度较小，会在多孔电极的空隙中析出固体，堵塞空隙与通路
15.【答案】析出红色固体;2Cl--2e-=Cl2↑ 红色固体溶解，溶液变蓝，有无色气体产生并在试管口变为红棕色;取少量棕色溶液于试管中，加适量蒸馏水稀释，若溶液棕色变浅且产生白色沉淀;Cu;电极逐渐溶解，溶液颜色可能变为棕色或出现白色沉淀;4CuCl+2H2O+O2=4Cu（OH）Cl 适当降低CuCl2溶液的浓度、合理控制电流（或电压）和电解时间
16.【答案】2p B ＜;NH3为sp3杂化，有一对孤电子对，孤电子对和成键电子对之间斥力大于成键电子对之间的斥力，导致H—N—H键角小于109°28′ 氨气分子中形成分子间氢键 3d64s2;N2键能大，N2的吸附分解反应活化能高，反应慢 -1;LiH中H的电负性大于锂，锂更容易失电子显正价，所以H的化合价为-1;操作条件更简单，节约能源
17.【答案】 HO—CHO+H2→HCHO+H2O 低;高 反应ⅲ放热，反应ⅱ吸热，升温使反应ⅲ平衡逆向移动程度大于反应ⅱ平衡正向移动程度，从而使得CO2转化率和甲醇选择性均下降 冷凝;范德华力;
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