2021-2022學(xué)年山東省威海市民立中學(xué)高三化學(xué)期末試題含解析

1、2021-2022學(xué)年山東省威海市民立中學(xué)高三化學(xué)期末試題含解析一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題4分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求，共60分。）1. 一種甲醇、氧氣和強(qiáng)堿溶液做電解質(zhì)的新型手機(jī)電池，可連續(xù)使用一個(gè)月。該電池反應(yīng)為：2CH3OH + 3O2 +4OH- 2CO32- +6H2O，則有關(guān)說法不正確的是?( )A充電時(shí)陰極發(fā)生還原反應(yīng)B放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)為CH3OH +8 OH-6e- = CO32- + 6H2OC通入0.25mol氧氣并完全反應(yīng)后，有0.5mol電子轉(zhuǎn)移D放電一段時(shí)間后，通入氧氣的電極附近溶液的pH升高參考答案：C略2. 下表中對應(yīng)關(guān)系正

2、確的是A2Na+2H2O=2NaOH+H23NO2+H2O=NO+2HNO均為水作氧化劑的氧化還原反應(yīng)BSiO2能與NaOH溶液反應(yīng)也能與氫氟酸反應(yīng)Al2O3能與NaOH溶液反應(yīng)，也能與鹽酸反應(yīng)兩種氧化物均為兩性氧化物CCl2+2Br=2Cl+Br2Zn+Cu2+=Zn2+Cu均為單質(zhì)被還原的置換反應(yīng)DCl2+2FeCl2=2FeCl3I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI均屬離子反應(yīng)參考答案：D解析：A.鈉與水反應(yīng)，水中氫元素得電子做氧化劑，NO2與水反應(yīng)水中氫元素沒有化合價(jià)的升降，既不做氧化劑，也不做還原劑，錯(cuò)誤；B.SiO2與氫氟酸反應(yīng)生成四氟化氫氣體和水，不符合兩性氧化物的概念，錯(cuò)

3、誤；C.金屬間的置換反應(yīng)是單質(zhì)被氧化的置換反應(yīng)，錯(cuò)誤；選D.3. 用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值。下列敘述正確的是（ ） A標(biāo)準(zhǔn)狀況下，密度為g/L的某氣體純凈物一個(gè)分子的質(zhì)量為 B15g甲基（CH3）所含電子數(shù)為10NA C1 mol C6H14分子中共價(jià)鍵總數(shù)為20NA D1L 1 mol/L的NH4Cl溶液中含有NA個(gè)NH4+參考答案：A略4. 將一定量鐵粉和銅粉的混合物加入由稀硫酸和稀硝酸組成的混合溶液中，充分反應(yīng)后金屬粉末有剩余，下列有關(guān)推斷正確的是A反應(yīng)過程中不可能產(chǎn)生H2B剩余的金屬粉末一定有銅C往反應(yīng)后的溶液中加入KSCN溶液會(huì)變血紅色D往反應(yīng)后的溶液中加入足量的稀H2SO4，

4、則金屬粉末的質(zhì)量一定會(huì)減少參考答案：B略5. 已知人造羊毛的結(jié)構(gòu)為，則合成人造羊毛的單體是()。CH2=CHCN；CH2=CHCOOCH3；CH2=C(CN)CH3；CH3COOCH=CH2；CH3COOH；CH2=C(CN)CH=CHOH。A B C D參考答案：D略6. 甲、乙兩燒杯中分別裝有相同體積、相同pH的氨水和NaOH溶液，各加入10mL 0.1 molL-1 AlCl3溶液，兩燒杯中都有沉淀生成。下列判斷正確的是A甲中沉淀一定比乙中的多 B甲中沉淀可能比乙中的多C甲中沉淀一定比乙中的少 D甲中和乙中的沉淀可能一樣多參考答案：BD此題考查了元素化合物知識。根據(jù)氫氧化鋁的性質(zhì)，其能溶

5、于氫氧化鈉但不溶于氨水，故此加入時(shí)，兩燒杯中生成的都是氫氧化鋁沉淀；相同體積相同pH的兩溶液中的溶質(zhì)氨水大于氫氧化鈉，當(dāng)兩者均不足量時(shí)，生成的沉淀氨水多；氨水過量，氫氧化鈉不足量時(shí)，生成的沉淀氨水多；氨水過量，氫氧化鈉恰好時(shí)，生成的沉淀一樣多；氨水和氫氧化鈉都過量時(shí)，生成的沉淀氨水多；可知BD正確。解法點(diǎn)撥：此題解答時(shí)，選用的是討論法，其多用在計(jì)算條件不足，據(jù)此求解時(shí)需要在分析推理的基礎(chǔ)上通過某些假設(shè)條件，加以討論才能正確解答；故此在應(yīng)用討論法解題時(shí)，關(guān)鍵是先要分析條件與求解問題之間的聯(lián)系，形成正確的解題方法。7. 能正確表示下列化學(xué)反應(yīng)的離子方程式是A.氯化鋁溶液中加足量碳酸氫鈉溶液：Al3

6、+3HCO3-=Al(OH)3+3CO2B.氯氣通入水中：Cl2+H2O=2H+ClO-+Cl-C.過氧化鈉和水反應(yīng)：Na2O2+H2O=2Na+2OH-+O2D. 向FeCl3溶液中加適量銅片：2Fe3+Cu = 2Fe2+ Cu2+參考答案：AD8. 用食用白醋（醋酸濃度約1 mol/L）進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，能證明醋酸為弱電解質(zhì)的是（） A向白醋中滴入石蕊試液，石蕊試液變?yōu)榧t色 B把白醋加入豆?jié){中，豆?jié){中有沉淀產(chǎn)生 C把貝殼浸泡在白醋中，白醋中有氣體放出 DpH試紙顯示白醋的pH為23參考答案：D略9. 常溫常壓下，a體積的下列幾種氣態(tài)烴的混合物與足量氧氣混合點(diǎn)燃爆炸，恢復(fù)到原來狀況時(shí)，體積共縮

7、小了2a體積，則該混合烴的組合可能是 CH4 C2H4 C2H6 C3H4 C3H6 C3H8 A B C D參考答案：C略10. 最新研制的一種由甲醇和氧氣以及強(qiáng)堿作電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池。下列有關(guān)此電池的敘述錯(cuò)誤的是A.正極電極反應(yīng): B.負(fù)極電極反應(yīng): C.電池在使用過程中電解質(zhì)溶液的pH降低 D.當(dāng)外電路通過0.6電子時(shí)，理論上消耗甲醇6.4g參考答案：略11. 把圖二的碎紙片補(bǔ)充到圖一中，可得到一個(gè)完整的離子方程式。對該離子方程式說法正確的是 A配平后的化學(xué)計(jì)量數(shù)依次為3、1、2、6、3B若有1mol的S被氧化，則生成2mol S2- C氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1:2 D2m

8、ol的S參加反應(yīng)有3mol的電子轉(zhuǎn)移參考答案：C略12. 新型納米材料MFe2Ox（3xy D氧化性：MFe2OySO2參考答案：A略13. 下列各裝置中，夾緊、中的彈簧夾，并作相關(guān)操作，會(huì)漏氣的裝置是： A對裝置，雙手移去后導(dǎo)管中水面與燒杯水面相平B對裝置，長頸漏斗內(nèi)液面高度保持不變C對裝置，長導(dǎo)管內(nèi)形成一段水柱D對裝置，上移a管后，a、b兩端液面形成了一段穩(wěn)定的高度差參考答案：A14. 已知熱化學(xué)方程式C2H2(g)5/2O2(g)2CO2(g)H2O(g)；H1256kJ/mol，下列說法正確的是A. 乙炔的燃燒熱為1256kJ/molB. 若轉(zhuǎn)移10mol電子，則消耗2.5mol O2

9、C. 若生成2mol液態(tài)水，則H2512kJ/molD. 若形成4mol碳氧共用電子對，則放出的熱量為2512kJ參考答案：B略15. 下列有關(guān)Na2CO3和NaHCO3性質(zhì)的比較中，不正確的是A對熱穩(wěn)定性：Na2CO3 NaHCO3B常溫時(shí)水溶性：Na2CO3 NaHCO3C與稀鹽酸反應(yīng)的快慢：Na2CO3 NaHCO3 D相對分子質(zhì)量：Na2CO3NaHCO參考答案：C二、實(shí)驗(yàn)題（本題包括1個(gè)小題，共10分）16. 氧化二氯是棕黃色刺激性氣體，熔點(diǎn)：116，沸點(diǎn)3.8。氧化二氯不穩(wěn)定，接觸一般有機(jī)物易爆炸；它易溶于水（1：100），同時(shí)反應(yīng)生成次氯酸溶液；制備出之后要冷卻成固態(tài)以便操作和貯

10、存。制備少量Cl2O，是用干燥的氯氣和HgO反應(yīng)（還生成HgO?HgCl2）。裝置示意如圖（鐵架臺和夾持儀器已略去）。（1）A中盛有的深色固體試劑a是 ，分液漏斗中試劑b是 （2）B中盛有液體c是 ，C中的液體d是 （3）D中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 （4）E中的保溫瓶中盛有致冷劑，它應(yīng)是 （在干冰、冰水、液態(tài)空氣中選擇），在E的內(nèi)管得到的氧化二氯中可能含有雜質(zhì)是（5）裝置A、B、C間的連接方式與D、E間的連接方式有明顯的區(qū)別，這區(qū)別是，用這些不同的連接方式的主要理由是。參考答案：(1) 高錳酸鉀 (1分) 濃鹽酸 (1分)(2) 飽和食鹽水 (1分) 濃硫酸 (1分) (3) 2HgO+2C

11、l2 Cl2O+HgOHgCl2 (2分) (4) 液態(tài)空氣(1分) 液態(tài)Cl2（1分） (5)A、B、C間用乳膠管連接，D、E間不用（2分） Cl2O遇有機(jī)物易爆炸 （1分）三、綜合題（本題包括3個(gè)小題，共30分）17. （10分）黃鐵礦（主要成分為FeS2）是工業(yè)制取硫酸的重要原料，其煅燒產(chǎn)物為SO2和Fe3O4。（1）將0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)放入容積為1L的密閉容器中，反應(yīng)：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)在一定條件下達(dá)到平衡，測得c(SO3)0.040mol/L。計(jì)算該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K和SO2的平衡轉(zhuǎn)化率（寫出計(jì)算過程）。（2）已知上述反應(yīng)

12、是放熱反應(yīng)，當(dāng)該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時(shí)，在體積不變的條件下，下列措施中有利于提高SO2平衡轉(zhuǎn)化率的有 （填字母）A 升高溫度 B 降低溫度 C 增大壓強(qiáng)D 減小壓強(qiáng) E 加入催化劑 G 移出氧氣（3）SO2尾氣用飽和Na2SO3溶液吸收可得到更要的化工原料，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。 （4）將黃鐵礦的煅燒產(chǎn)物Fe3O4溶于H2SO4后，加入鐵粉，可制備FeSO4。酸溶過程中需保持溶液足夠酸性，其原因是_。 參考答案：18. (10分)鋼鐵工業(yè)是國家工業(yè)的基礎(chǔ)。2006年我國粗鋼產(chǎn)量突破4億噸，居世界首位。某中學(xué)社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)小組利用假期對當(dāng)?shù)劁撹F廠進(jìn)行了調(diào)研，對從礦石開始到鋼鐵產(chǎn)出的工藝流程有了全面的感

13、性認(rèn)識。請您對社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)小組感興趣的問題進(jìn)行計(jì)算：(1)將662 g鐵礦石樣品投入適量的鹽酸中(充分反應(yīng))，過濾，然后在濾液中加過量的NaOH 溶液，充分反應(yīng)后，過濾、洗滌、灼燒得4.80g Fe2O3?，F(xiàn)以該鐵礦石為原料煉鐵，若生產(chǎn)過程中鐵元素?fù)p失4，計(jì)算每生產(chǎn)1.00t生鐵(含鐵96)，至少需要這種鐵礦石多少噸? (保留兩位小數(shù))(2)取某鋼樣粉末28.12g(假設(shè)只含F(xiàn)e和C)，在氧氣流中充分反應(yīng)，得到CO2氣體224mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。 計(jì)算此鋼樣粉術(shù)中鐵和碳的物質(zhì)的量之比。再取三份不同質(zhì)量的鋼樣粉末 分別加到100mL相通濃度的H2SO4溶液中，充分反 應(yīng)后， 測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所

14、示：計(jì)算硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度。若在實(shí)驗(yàn)中繼續(xù)加入mg鋼樣粉末，計(jì)算反應(yīng)結(jié)束后剩余的固體質(zhì)量為多少?(用含m的代數(shù)式表示) 參考答案：答案：解析：本題考查了煉鐵反應(yīng)原理以及固體質(zhì)量以及物質(zhì)的量的計(jì)算能力。19. （12分）車載甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC)將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的工 藝有兩種：（1）水蒸氣變換（重整）法；（2）空氣氧化法。兩種工藝都得 到副產(chǎn)品CO。1分別寫出這兩種工藝的化學(xué)方程式，通過計(jì)算，說明這兩種工藝的優(yōu)缺點(diǎn)。有關(guān)資料（298 .15K）列于表3。表3 物質(zhì)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)物質(zhì)fHm/kJmol-1Sm/JK-1mol-1CH3OH（g）-200.66239.81CO2（

15、g）-393.51213.64CO（g）-110.52197.91H2O（g）-241.82188.83H2 （g）0130.592上述兩種工藝產(chǎn)生的少量CO會(huì)吸附在燃料電池的Pt或其他貴金屬催化劑表面，阻礙H2的吸附和電氧化，引起燃料電池放電性能急劇下降，為此，開發(fā)了除去CO的方法。現(xiàn)有一組實(shí)驗(yàn)結(jié)果（500K）如表4。表中PCO、PO2 分別為CO和O2的分壓；rco為以每秒每個(gè)催化劑Ru活性位上所消耗的CO分子數(shù)表示的CO的氧化速率。（1）求催化劑Ru上CO氧化反應(yīng)分別對CO和O2的反應(yīng)級數(shù)（取整數(shù)），寫出 速率方程。（2）固體Ru表面具有吸附氣體分子的能力，但是氣體分子只有碰到空活性位才

16、可能發(fā)生吸附作用。當(dāng)已吸附分子的熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能足以克服固體引力場的勢壘時(shí)，才能脫附，重新回到氣相。假設(shè)CO和O2的吸附與脫附互不影響，并且表面是均勻的，以表示氣體分子覆蓋活性位的百分?jǐn)?shù)（覆蓋度），則氣體的吸附速率與氣體的壓力成正比，也與固體表面的空活性位數(shù)成正比。研究提出CO在Ru上的氧化反應(yīng)的一種機(jī)理如下：其中kco,ads、 kco,des分別為CO在Ru的活性位上的吸附速率常數(shù)和脫附速率常數(shù)，ko2,ads為O2在Ru的活性位上的吸附速率常數(shù)。M表示Ru催化劑表面上的活性位。CO在Ru表面活性位上的吸附比O2的吸附強(qiáng)得多。試根據(jù)上述反應(yīng)機(jī)理推導(dǎo)CO在催化劑Ru表面上氧化反應(yīng)的速率方程（不考

17、慮O2的脫附；也不考慮產(chǎn)物CO2的吸附），并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較。3有關(guān)物質(zhì)的熱力學(xué)函數(shù)（29815 K）如表5。表5物質(zhì)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)物質(zhì)fHm/kJmol-1Sm/JK-1mol-1H2 （g）0130.59O2（g）0205.03H2O （g）-241.82188.83H2O （l）-285.8469.94在373.15K，100kPa下，水的蒸發(fā)焓vap Hm=40.64kJmol-1，在298.15373.15K間水的等壓熱容為75.6 JK-1mol-1。（1）將上述工藝得到的富氫氣體作為質(zhì)子交換膜燃料電池的燃料。燃料電池的理論效率是指電池所能做的最大電功相對于燃料反應(yīng)焓變的效率。在298

18、.15K，100 kPa下，當(dāng)1 molH2燃燒分別生成H2O（l) 和 H2O（g)時(shí)，計(jì)算燃料電池工作的理論效率，并分析兩者存在差別的原因。（2）若燃料電池在473.15 K、100 kPa下工作，其理論效率又為多少（可忽略焓 變和嫡變隨溫度的變化）？（3）說明（1）和（2）中的同一反應(yīng)有不同理論效率的原因。參考答案：1化學(xué)方程式：甲醇水蒸氣變換（重整）的化學(xué)反應(yīng)方程式為：CH3OH（g）+H2O（g）=CO2（g）+3H2（g） （1） （1分）甲醇部分氧化的化學(xué)反應(yīng)方程式為：CH3OH（g）+O 2 （g）=CO2（g）+2H2（g） （2） （1分）以上兩種工藝都有如下副反應(yīng)：CO2

19、（g）+H2（g）= CO（g）+H2O（g） （3） （1分）反應(yīng)（1）、（2）的熱效應(yīng)分別為：fHm（1）=（-393.51+200.66+241.82）kJmol-1=48.97 kJmol-1 （1分）fHm（2）=（-393.51+200.66）kJmol-1=-192.85 kJmol-1 （1分）上述熱力學(xué)計(jì)算結(jié)果表明，反應(yīng)（1）吸熱，需要提供一個(gè)熱源，這是其缺點(diǎn)；反應(yīng)（1）的H2收率高，這是其優(yōu)點(diǎn)。反應(yīng)（2）放熱，可以自行維持，此為優(yōu)點(diǎn)；反應(yīng)（2）的氏收率較低，且會(huì)被空氣（一般是通人空氣進(jìn)行氧化重整）中的N2所稀釋，因而產(chǎn)品中的H2濃度較低，此為其缺點(diǎn)。（2分）2（1）CO的氧

20、化反應(yīng)速率可表示為：（1分） 將式（4）兩邊取對數(shù)，有 將題給資料分別作圖，得兩條直線，其斜率分別為： -1（1分）1（1分）另解：pco保持為定值時(shí)，將兩組實(shí)驗(yàn)資料（ rco、pO2）代人式，可求得一個(gè)值，將不同組合的兩組實(shí)驗(yàn)資料代人式，即可求得幾個(gè)值，取其平均值，得1（若只計(jì)算1個(gè)值，扣05分）同理，在保持pO2為定值時(shí)，將兩組實(shí)驗(yàn)資料（rco, pco）代人式，可求得一個(gè)值，將不同組合的兩組實(shí)驗(yàn)資料代人式，即可求得幾個(gè)值，取其平均值，得-1（若只計(jì)算1個(gè)值，扣0 5分） 因此該反應(yīng)對CO為負(fù)一級反應(yīng)，對O2為正一級反應(yīng)，速率方程為：（1分） （2）在催化劑表面，各物質(zhì)的吸附或脫附速率為：

21、式中v, co分別為催化劑表面的空位分?jǐn)?shù)、催化劑表面被CO分子占有的分?jǐn)?shù)。表面物種O-M達(dá)平衡、OC-M達(dá)吸附平衡時(shí)，有：（2分） （1分）于是，有，k為CO在催化劑Ru活性位的氧化反應(yīng)的表觀速率常數(shù)。由于CO在催化劑表面吸附很強(qiáng)烈，即有co1，在此近似下，由式得到： （1分）上述導(dǎo)出的速率方程與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。另解：CO和O2吸附于催化劑Ru的活性位上，吸附的CO與吸附的O2之間的表面反應(yīng)為速率控制步驟，則可推出下式：（4分）上式中的k、kco、ko2是包含kco,ads、ko2,ads、kco,des等參數(shù)的常數(shù)。根據(jù)題意，在Ru的表面上，CO的吸附比O2的吸附強(qiáng)得多，則有ko2Po20 （1分），kcoPco1（1分）于是上式可簡化為式，即：rco=kPo2/Pco按上述推導(dǎo)，同樣給分。3（1）H2（g）+O2（g）H2O（l） （1） 298.1