山西省大同市渾源縣第五中學(xué)2022年高三化學(xué)上學(xué)期期末試題含解析

山西省大同市渾源縣第五中學(xué)2022年高三化學(xué)上學(xué)期期末試題含解析一、單選題（本大題共15個小題，每小題4分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求，共60分。）1.下列說法正確的是

（

）A.25℃時(shí)NH4Cl溶液的KW大于100℃時(shí)NaCl溶液的KWB.SO2通入碘水中，反應(yīng)的離子方程式為SO2+I2+2H2O＝+2I-+4H+C.加入鋁粉能產(chǎn)生H2的溶液中，可能存在大量的Na+、Ba2+、、D.100℃時(shí)，將pH＝2的鹽酸與pH＝12的NaOH溶液等體積混合，溶液顯中性參考答案：C略2.下列離子方程式正確的是

A．硫化鈉的水解反應(yīng)：S2-+2H2O

H2S+2OH-

B．向氯化鋁溶液中加入過量氫氧化鈉溶液：Al3++4OH—==AlO2—+2H2O

C．碳酸氫銨溶液中加入足量氫氧化鈉：

D．氯化亞鐵溶液中通入氯氣：Fe2＋＋Cl2＝Fe3＋＋2Cl－參考答案：B3.最近我國科學(xué)家發(fā)明“可充電鈉-二氧化碳電池”（如下圖），放電時(shí)電池總反應(yīng)為：4Na+3CO2=2Na2CO3+C。下列說法錯誤的是A．充電時(shí)，鈉箔與外接電源的負(fù)極相連B．電池工作溫度可能在200℃以上C．放電時(shí)，Na+向正極移動D．放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)為：4Na++3CO2+4e－=2Na2CO3+C參考答案：B試題分析：A．鈉是活潑的金屬，作負(fù)極，充電時(shí)，鈉箔與外接電源的負(fù)極相連，A正確；B．鈉的熔點(diǎn)較低，電池工作溫度不可能在200℃以上，B錯誤；C．放電時(shí)，陽離子Na+向正極移動，C正確；D．放電時(shí)，正極是CO2得到電子，電極反應(yīng)為：4Na++3CO2+4e－=2Na2CO3+C，D正確，答案選B。4.關(guān)于SO2的敘述，正確的是（）A．它可使石蕊試液褪色B．等物質(zhì)的量的Cl2和SO2通入品紅溶液中，品紅溶液不褪色C．它能與BaCl2溶液反應(yīng)生成BaSO3沉淀D．它與水作用生成H2SO4參考答案：B考點(diǎn)：二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)．專題：氧族元素．分析：A．根據(jù)SO2的漂白性有一定的選擇性，不能漂白石蕊等；B、根據(jù)SO2具有還原性，能被氯氣所氧化；C、根據(jù)強(qiáng)酸制取弱酸的原理來分析；D、根據(jù)SO2與水發(fā)生化合反應(yīng)；解答：解：A．因SO2的漂白性有一定的選擇性，不能漂白石蕊，二氧化硫能和水反應(yīng)生成亞硫酸，所以二氧化硫通入紫色石蕊試液只變紅后不褪色，故A錯誤；B、因SO2具有還原性，能被氯氣所氧化：SO2+Cl2+2H20=H2SO4+2HCl，H2SO4和HCl都不能使品紅溶液褪色，故B正確；C、因HCl的酸性強(qiáng)于H2SO3，所以H2SO3和BaCl2不能反應(yīng)生成BaSO3和鹽酸，故C錯誤；D、SO2與水發(fā)生化合反應(yīng)生成H2SO3，故D錯誤；故選B．點(diǎn)評：本題考查二氧化硫的性質(zhì)，需要注意的是氧化硫具有漂白性、但二氧化硫的漂白具有選擇性．5.足量的鋁與20mL1.0mol·L－1的下列物質(zhì)反應(yīng)，產(chǎn)生氣體物質(zhì)的量最少的是A．氫氧化鈉溶液

B．稀硫酸

C．鹽酸

D．稀硝酸【知識點(diǎn)】鋁的性質(zhì)計(jì)算【答案解析】D解析：根據(jù)2Al～2NaOH～3H2,2Al～6H＋～3H2,Al～4HNO3～NO知產(chǎn)生氣體物質(zhì)的量由小到大是硝酸，鹽酸，硫酸，氫氧化鈉，選D?！舅悸伏c(diǎn)撥】根據(jù)反應(yīng)方程式解答。參考答案：6.等物質(zhì)的量的鎂和鋁混合均勻后，分為等量的四份，分別加到足量的下列溶液中，充分反應(yīng)后，放出氫氣最多的是(

)

A．3mol?L－1HCl溶液

B．3mol?L－1HNO3溶液

C．8mol?L－1NaOH溶液

D．18mol?L－1濃H2SO4溶液參考答案：A略7.用下列裝置能達(dá)到有關(guān)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿．用甲圖裝置電解精煉鋁

B．用乙圖裝置制備Fe(OH)2C．用丙圖裝置制取金屬錳

D．用丁圖裝置比較NaHCO3和Na2CO3的熱穩(wěn)定性參考答案：BC解析：A、陰極氫離子放電，不能析出鋁，故A錯誤；B、使用油封，以及采取長的膠頭滴管伸到液面下，可以防止Fe(OH)2被氧化，故B正確；C、鋁熱反應(yīng)可以冶煉錳，故C正確；D、應(yīng)該將碳酸氫鈉放在內(nèi)部的小試管中做對照實(shí)驗(yàn)，故D錯誤。故答案選BC8.已知氯化碘（ICl）的性質(zhì)類似于鹵素，有很強(qiáng)的化學(xué)活性。ICl跟Zn，H2O分別發(fā)生如下反應(yīng)：2ICl+2Zn=ZnCl2+ZnI2,ICl+H2O=HCl+HIO。下列說法正確的是

A．在Zn跟ICl的反應(yīng)中，ZnI2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物

B．在Zn跟ICl的反應(yīng)中，ZnCl2既不是氧化產(chǎn)物又不是還原產(chǎn)物

C．在H2O跟ICl的反應(yīng)中，ICl既是氧化劑又是還原劑D．在H2O跟ICl的反應(yīng)中，ICl是氧化劑

參考答案：A9.如下圖所示，各容器中盛有海水，鐵在其中被腐蝕時(shí)，由快到慢的順序是()A．4＞2＞1＞3

B．2＞1＞3＞4C．4＞2＞3＞1

D．3＞2＞4＞1參考答案：A10.下列各組有機(jī)物中，無論以何種比例混合，只要二者的物質(zhì)的量之和不變，完全燃

燒時(shí)消耗的氧氣及生成的水的物質(zhì)的量也不變的是

參考答案：D11.已知Mg(OH)2和Al(OH)3都是工業(yè)上常用的阻燃劑，它們的熱化學(xué)方程式分別為：Mg(OH)2(s)===MgO(s)＋H2O(g)ΔH1＝＋81.5kJ·mol－1。Al(OH)3(s)===Al2O3(s)＋H2O(g)ΔH2＝＋87.7kJ·mol－1。則下列說法中正確的是()。A．Mg(OH)2和Al(OH)3都是不溶于水的物質(zhì)，所以可作工業(yè)阻燃劑B．等質(zhì)量Mg(OH)2和Al(OH)3相比，Al(OH)3的阻燃效果較好C．由Mg(OH)2的堿性比Al(OH)3強(qiáng)，可推斷金屬性Mg比Al強(qiáng)D．Mg(OH)2和Al(OH)3作工業(yè)阻燃劑與它們的分解產(chǎn)物都是耐高溫材料無關(guān)參考答案：C略12.下列說法不正確的是

A.SiO2既能溶于NaOH溶液，又能與氫氟酸反應(yīng)，屬于兩性氧化物

B.電解熔融NaCl或其水溶液都可制得Cl2

C.鋁熱反應(yīng)不僅可用于焊接鋼軌，還可用于金屬的冶煉

D.玻璃鋼的基體是合成樹脂，增強(qiáng)體是玻璃纖維參考答案：A略13.下列說法合理的有（）A．新制的漂白粉是純凈物 B．液氯可以使干燥的紅色紙片褪色C．新制氯水光照有O2產(chǎn)生 D．氫氟酸可保存在密封的細(xì)口玻璃瓶中參考答案：C略14.大膽、科學(xué)的假設(shè)與猜想是科學(xué)探究的先導(dǎo)和價(jià)值所在。按照氧化還原理論，在下列假設(shè)(猜想)引導(dǎo)下的探究，肯定沒有意義的是

A.探究用硫酸亞鐵受熱分解制取鐵紅（Fe2O3）時(shí)，可能有SO2生成

B.探究硅粉與氫氧化鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物可能是O2

C.探究SO2和Na2O2反應(yīng)可能有Na2SO4生成

D.探究Cl2通入滴有酚酞的NaOH溶液，紅色褪去的原因可能是溶液中的酸性產(chǎn)物或強(qiáng)氧化性產(chǎn)物造成的參考答案：B15.下列除去雜質(zhì)的方法，正確的是A．苯中含有苯酚雜質(zhì)：加入溴水，過濾B．乙醇中含有乙酸雜質(zhì)：加入碳酸鈉溶液，分液C．FeCl3溶液中含有CuCl2雜質(zhì)：加入過量鐵粉，過濾D．CO2中含有HCl雜質(zhì)：通入飽和NaHCO3溶液，洗氣參考答案：D二、實(shí)驗(yàn)題（本題包括1個小題，共10分）16.

（18分）資料顯示：“氨氣可在純氧中安靜燃燒……”。某?；瘜W(xué)小組學(xué)生設(shè)計(jì)如下裝置（圖中鐵夾等夾持裝置已略去）進(jìn)行氨氣與氧氣在不同條件下反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。

（1）用裝置A制取純凈、干燥的氨氣，大試管內(nèi)碳酸鹽的化學(xué)式是__________；堿石灰的作用是_______________________________。

（2）將產(chǎn)生的氨氣與過量的氧氣通到裝置B（催化劑為鉑石棉）中，用酒精噴燈加熱：

<1>氨催化氧化的化學(xué)方程式是___________________________________________；

試管內(nèi)氣體變?yōu)榧t棕色，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________。

<2>停止反應(yīng)后，立即關(guān)閉B中兩個活塞。一段時(shí)間后，將試管浸入冰水中，試管內(nèi)氣體顏色變淺，請結(jié)合化學(xué)方程式說明原因__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

（3）將過量的氧氣與A產(chǎn)生的氨氣分別從a、b兩管進(jìn)氣口通入到裝置C中，并在b管上端點(diǎn)燃氨氣：

<1>兩氣體通入的先后順序是_______________________________________________，其理由是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

<2>氨氣燃燒的化學(xué)方程式是_______________________________________________。參考答案：

答案：（18分）

（1）<1>［或］

<2>吸收水和二氧化碳

（2）<1>

（3）<1>先通入O2，后通入NH3。若先通氨氣，氨在空氣中不能點(diǎn)燃，逸出造成污染。

<2>三、綜合題（本題包括3個小題，共30分）17.(12分)硫酸鈉-過氧化氫加合物(xNa2SO4·yH2O2·zH2O)的組成可通過下列實(shí)驗(yàn)測定：①準(zhǔn)確稱取1.7700g樣品，配制成100.00mL溶液A。②準(zhǔn)確量取25.00mL溶液A，加入鹽酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，過濾、洗滌、干燥至恒重，得到白色固體0.5825g。③準(zhǔn)確量取25.00mL溶液A，加適量稀硫酸酸化后，用0.02000mol·L-1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KMnO4溶液25.00mL。H2O2與KMnO4反應(yīng)的離子方程式如下：2MnO4-+5H2O2+6H＋=2Mn2＋+8H2O+5O2↑(1)已知室溫下BaSO4的Ksp=1.1伊10-10，欲使溶液中c(SO42－)≤1.0×10-6mol·L-1，應(yīng)保持溶液中c(Ba2＋)≥

mol·L-1。(2)上述滴定若不加稀硫酸酸化，MnO4-被還原為MnO2，其離子方程式為

。(3)通過計(jì)算確定樣品的組成(寫出計(jì)算過程)。參考答案：(12分)(1)1.1×10-4(2)2MnO4－+3H2O2=2MnO2↓+3O2↑+2OH－+2H2O(3)n(Na2SO4)=n(BaSO4)=0.5825g/233g·mol－1=2.50×10-3mol

2MnO4-+5H2O2+6H＋=2Mn2＋+8H2O+5O2↑

n(H2O2)=5/2×0.02000mol·L-1×25.00mL/1000mL·L-1=1.25×10-3mol

m(Na2SO4)=142g·mol－1×2.50×10-3mol=0.355g

m(H2O2)=34g·mol－1×1.25×10-3mol=0.0425g

n(H2O)=（1.7700g×25.00mL/100.00mL-0.355g-0.0425g）/18g·mol－1=2.50×10-3mol

x：y：z=n(Na2SO4)：n(H2O2)：n(H2O)=2：1：2

硫酸鈉-過氧化氫加合物的化學(xué)式為2Na2SO4·H2O2·2H2O略18.（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)ΔfHm/kJ·mol-1Sm/J·K-1·mol-1CH3OH（g）-200.66239.81CO2（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?，F(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可能發(fā)生吸附作用。當(dāng)已吸附分子的熱運(yùn)動的動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θ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)（298．15K）如表5。表5物質(zhì)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)物質(zhì)ΔfHm/kJ·mol-1Sm/J·K-1·mol-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ΔvapHm=40.64kJ·mol-1，在298.15～373.15K間水的等壓熱容為75.6J·K-1·mol-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298.15K，100kPa下，當(dāng)1molH2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473.15K、100kPa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）+O2（g）=CO2（g）+2H2（g）（2）

（1分）以上兩種工藝都有如下副反應(yīng)：CO2（g）+H2（g）=CO（g）+H2O（g）

（3）

（1分）反應(yīng)（1）、（2）的熱效應(yīng)分別為：ΔfHm（1）=（-393.51+200.66+241.82）kJ·mol-1=48.97kJ·mol-1（1分）ΔfHm（2）=（-393.51+200.66）kJ·mol-1=-192.85kJ·mol-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的氧化反應(yīng)速率可表示為：⑷（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：

α≈-1（1分）β≈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⑷，可求得一個β值，將不同組合的兩組實(shí)驗(yàn)資料代人式⑷，即可求得幾個β值，取其平均值，得β≈1（若只計(jì)算1個β值，扣0．5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⑷，可求得一個α值，將不同組合的兩組實(shí)驗(yàn)資料代人式⑷，即可求得幾個α值，取其平均值，得α≈-1（若只計(jì)算1個α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：

式中θv,θco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：⑻（2分）⑼（1分）于是，有⑽，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θco≈1，在此近似下，由式⑽得到：

⑾（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ko2Po2≈0（1分），kcoPco>>1（1分）于是上式可簡化為式⑾，即：rco=kPo2/Pco按上述推導(dǎo)，同樣給分。3．（1）H2（g）+O2（g）→H2O（l）

（1）

298.15K時(shí)上述反應(yīng)的熱力學(xué)函數(shù)變化為：

ΔrHm（1）=-285.84kJ·mol-1（1分）

ΔrSm（1）=（69.94-130.59-205.03/2）J·K-1·mol-1=-163.17J·K-1·mol-1（1分）

ΔrGm（1）=ΔrHm（1）－TΔrSm（1）

=（-285.84+298.15×163.17×10-3）kJ·mol-1=-237.19kJ·mol-1（1分）

燃料電池反應(yīng)（1）的理論效率為：（1分）

H2（g）+O2（g）→H2O（g）

（2）

反應(yīng)（2）的熱力學(xué)函數(shù)變化為：（1分）

燃料電池反應(yīng)（2