山西省大同市渾源縣第五中學2022年高三化學上學期期末試題含解析

山西省大同市渾源縣第五中學2022年高三化學上學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中，只有一項符合題目要求，共60分。）1.下列說法正確的是

（

）A.25℃時NH4Cl溶液的KW大于100℃時NaCl溶液的KWB.SO2通入碘水中，反應的離子方程式為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，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：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.最近我國科學家發(fā)明“可充電鈉-二氧化碳電池”（如下圖），放電時電池總反應為：4Na+3CO2=2Na2CO3+C。下列說法錯誤的是A．充電時，鈉箔與外接電源的負極相連B．電池工作溫度可能在200℃以上C．放電時，Na+向正極移動D．放電時，正極的電極反應為：4Na++3CO2+4e－=2Na2CO3+C參考答案：B試題分析：A．鈉是活潑的金屬，作負極，充電時，鈉箔與外接電源的負極相連，A正確；B．鈉的熔點較低，電池工作溫度不可能在200℃以上，B錯誤；C．放電時，陽離子Na+向正極移動，C正確；D．放電時，正極是CO2得到電子，電極反應為：4Na++3CO2+4e－=2Na2CO3+C，D正確，答案選B。4.關于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溶液反應生成BaSO3沉淀D．它與水作用生成H2SO4參考答案：B考點：二氧化硫的化學性質(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；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的酸性強于H2SO3，所以H2SO3和BaCl2不能反應生成BaSO3和鹽酸，故C錯誤；D、SO2與水發(fā)生化合反應生成H2SO3，故D錯誤；故選B．點評：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，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】鋁的性質(zhì)計算【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。【思路點撥】根據(jù)反應方程式解答。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.用下列裝置能達到有關實驗目的的是A．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、鋁熱反應可以冶煉錳，故C正確；D、應該將碳酸氫鈉放在內(nèi)部的小試管中做對照實驗，故D錯誤。故答案選BC8.已知氯化碘（ICl）的性質(zhì)類似于鹵素，有很強的化學活性。ICl跟Zn，H2O分別發(fā)生如下反應：2ICl+2Zn=ZnCl2+ZnI2,ICl+H2O=HCl+HIO。下列說法正確的是

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

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

C．在H2O跟ICl的反應中，ICl既是氧化劑又是還原劑D．在H2O跟ICl的反應中，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，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，可推斷金屬性Mg比Al強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，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口玻璃瓶中參考答案：C略14.大膽、科學的假設與猜想是科學探究的先導和價值所在。按照氧化還原理論，在下列假設(猜想)引導下的探究，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，可能有SO2生成

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

C.探究SO2和Na2O2反應可能有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、實驗題（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小組學生設計如下裝置（圖中鐵夾等夾持裝置已略去）進行氨氣與氧氣在不同條件下反應的實驗。

（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>氨催化氧化的化學方程式是___________________________________________；

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

<2>停止反應后，立即關閉B中兩個活塞。一段時間后，將試管浸入冰水中，試管內(nèi)氣體顏色變淺，請結合化學方程式說明原因__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

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

<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驗測定：①準確稱取1.7700g樣品，配制成100.00mL溶液A。②準確量取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，消耗KMnO4溶液25.00mL。H2O2與KMnO4反應的離子方程式如下：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)通過計算確定樣品的組成(寫出計算過程)。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方程式，通過計算，說明這兩種工藝的優(yōu)缺點。有關資料（298.15K）列于表3。表3

物質(zhì)的熱力學數(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)有一組實驗結果（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氧化反應分別對CO和O2的反應級數(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。當已吸附分子的熱運動的動能足以克服固體引力場的勢壘時，才能脫附，重新回到氣相。假設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數(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上的氧化反應的一種機理如下：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的吸附強得多。試根據(jù)上述反應機理推導CO在催化劑Ru表面上氧化反應的速率方程（不考慮O2的脫附；也不考慮產(chǎn)物CO2的吸附），并與實驗結果比較。3．有關物質(zhì)的熱力學函數(shù)（298．15K）如表5。表5物質(zhì)的熱力學數(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焓變的效率。在298.15K，100kPa下，當1molH2燃燒分別生成H2O（l)和H2O（g)時，計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）中的同一反應有不同理論效率的原因。參考答案：1．化學方程式：甲醇水蒸氣變換（重整）的化學反應方程式為：CH3OH（g）+H2O（g）=CO2（g）+3H2（g）

（1）

（1分）甲醇部分氧化的化學反應方程式為：CH3OH（g）+O2（g）=CO2（g）+2H2（g）（2）

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

（3）

（1分）反應（1）、（2）的熱效應分別為：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）上述熱力學計算結果表明，反應（1）吸熱，需要提供一個熱源，這是其缺點；反應（1）的H2收率高，這是其優(yōu)點。反應（2）放熱，可以自行維持，此為優(yōu)點；反應（2）的氏收率較低，且會被空氣（一般是通人空氣進行氧化重整）中的N2所稀釋，因而產(chǎn)品中的H2濃度較低，此為其缺點。（2分）2．（1）CO的氧化反應速率可表示為：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，將兩組實驗資料（rco、pO2）代人式⑷，可求得一個β值，將不同組合的兩組實驗資料代人式⑷，即可求得幾個β值，取其平均值，得β≈1（若只計算1個β值，扣0．5分）同理，在保持pO2為定值時，將兩組實驗資料（rco,pco）代人式⑷，可求得一個α值，將不同組合的兩組實驗資料代人式⑷，即可求得幾個α值，取其平均值，得α≈-1（若只計算1個α值，扣0．5分）

因此該反應對CO為負一級反應，對O2為正一級反應，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數(shù)、催化劑表面被CO分子占有的

分數(shù)。表面物種O-M達平衡、OC-M達吸附平衡時，有：⑻（2分）⑼（1分）于是，有⑽，k為CO在催化劑Ru活性位的氧化反應的表觀速率常數(shù)。由于CO在催化劑表面吸附很強烈，即有θco≈1，在此近似下，由式⑽得到：

⑾（1分）上述導出的速率方程與實驗結果一致。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，同樣給分。3．（1）H2（g）+O2（g）→H2O（l）

（1）

298.15K時上述反應的熱力學函數(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（1）的理論效率為：（1分）

H2（g）+O2（g）→H2O（g）

（2）

反應（2）的熱力學函數(shù)變化為：（1分）

燃料電池反應（2