山西省大同市浑源县第五中学2022年高三化学上学期期末试题含解析

山西省大同市浑源县第五中学2022年高三化学上学期期末试题含解析一、单选题（本大题共15个小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，共60分。）1.下列说法正确的是

（

）A.25℃时NH4Cl溶液的KW大于100℃时NaCl溶液的KWB.SO2通入碘水中，反应的离子方程式为SO2+I2+2H2O＝+2I-+4H+C.加入铝粉能产生H2的溶液中，可能存在大量的Na+、Ba2+、、D.100℃时，将pH＝2的盐酸与pH＝12的NaOH溶液等体积混合，溶液显中性参考答案：C略2.下列离子方程式正确的是

A．硫化钠的水解反应：S2-+2H2O

H2S+2OH-

B．向氯化铝溶液中加入过量氢氧化钠溶液：Al3++4OH—==AlO2—+2H2O

C．碳酸氢铵溶液中加入足量氢氧化钠：

D．氯化亚铁溶液中通入氯气：Fe2＋＋Cl2＝Fe3＋＋2Cl－参考答案：B3.最近我国科学家发明“可充电钠-二氧化碳电池”（如下图），放电时电池总反应为：4Na+3CO2=2Na2CO3+C。下列说法错误的是A．充电时，钠箔与外接电源的负极相连B．电池工作温度可能在200℃以上C．放电时，Na+向正极移动D．放电时，正极的电极反应为：4Na++3CO2+4e－=2Na2CO3+C参考答案：B试题分析：A．钠是活泼的金属，作负极，充电时，钠箔与外接电源的负极相连，A正确；B．钠的熔点较低，电池工作温度不可能在200℃以上，B错误；C．放电时，阳离子Na+向正极移动，C正确；D．放电时，正极是CO2得到电子，电极反应为：4Na++3CO2+4e－=2Na2CO3+C，D正确，答案选B。4.关于SO2的叙述，正确的是（）A．它可使石蕊试液褪色B．等物质的量的Cl2和SO2通入品红溶液中，品红溶液不褪色C．它能与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀D．它与水作用生成H2SO4参考答案：B考点：二氧化硫的化学性质．专题：氧族元素．分析：A．根据SO2的漂白性有一定的选择性，不能漂白石蕊等；B、根据SO2具有还原性，能被氯气所氧化；C、根据强酸制取弱酸的原理来分析；D、根据SO2与水发生化合反应；解答：解：A．因SO2的漂白性有一定的选择性，不能漂白石蕊，二氧化硫能和水反应生成亚硫酸，所以二氧化硫通入紫色石蕊试液只变红后不褪色，故A错误；B、因SO2具有还原性，能被氯气所氧化：SO2+Cl2+2H20=H2SO4+2HCl，H2SO4和HCl都不能使品红溶液褪色，故B正确；C、因HCl的酸性强于H2SO3，所以H2SO3和BaCl2不能反应生成BaSO3和盐酸，故C错误；D、SO2与水发生化合反应生成H2SO3，故D错误；故选B．点评：本题考查二氧化硫的性质，需要注意的是氧化硫具有漂白性、但二氧化硫的漂白具有选择性．5.足量的铝与20mL1.0mol·L－1的下列物质反应，产生气体物质的量最少的是A．氢氧化钠溶液

B．稀硫酸

C．盐酸

D．稀硝酸【知识点】铝的性质计算【答案解析】D解析：根据2Al～2NaOH～3H2,2Al～6H＋～3H2,Al～4HNO3～NO知产生气体物质的量由小到大是硝酸，盐酸，硫酸，氢氧化钠，选D。【思路点拨】根据反应方程式解答。参考答案：6.等物质的量的镁和铝混合均匀后，分为等量的四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是(

)

A．3mol?L－1HCl溶液

B．3mol?L－1HNO3溶液

C．8mol?L－1NaOH溶液

D．18mol?L－1浓H2SO4溶液参考答案：A略7.用下列装置能达到有关实验目的的是A．用甲图装置电解精炼铝

B．用乙图装置制备Fe(OH)2C．用丙图装置制取金属锰

D．用丁图装置比较NaHCO3和Na2CO3的热稳定性参考答案：BC解析：A、阴极氢离子放电，不能析出铝，故A错误；B、使用油封，以及采取长的胶头滴管伸到液面下，可以防止Fe(OH)2被氧化，故B正确；C、铝热反应可以冶炼锰，故C正确；D、应该将碳酸氢钠放在内部的小试管中做对照实验，故D错误。故答案选BC8.已知氯化碘（ICl）的性质类似于卤素，有很强的化学活性。ICl跟Zn，H2O分别发生如下反应：2ICl+2Zn=ZnCl2+ZnI2,ICl+H2O=HCl+HIO。下列说法正确的是

A．在Zn跟ICl的反应中，ZnI2既是氧化产物又是还原产物

B．在Zn跟ICl的反应中，ZnCl2既不是氧化产物又不是还原产物

C．在H2O跟ICl的反应中，ICl既是氧化剂又是还原剂D．在H2O跟ICl的反应中，ICl是氧化剂

参考答案：A9.如下图所示，各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时，由快到慢的顺序是()A．4＞2＞1＞3

B．2＞1＞3＞4C．4＞2＞3＞1

D．3＞2＞4＞1参考答案：A10.下列各组有机物中，无论以何种比例混合，只要二者的物质的量之和不变，完全燃

烧时消耗的氧气及生成的水的物质的量也不变的是

参考答案：D11.已知Mg(OH)2和Al(OH)3都是工业上常用的阻燃剂，它们的热化学方程式分别为：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。则下列说法中正确的是()。A．Mg(OH)2和Al(OH)3都是不溶于水的物质，所以可作工业阻燃剂B．等质量Mg(OH)2和Al(OH)3相比，Al(OH)3的阻燃效果较好C．由Mg(OH)2的碱性比Al(OH)3强，可推断金属性Mg比Al强D．Mg(OH)2和Al(OH)3作工业阻燃剂与它们的分解产物都是耐高温材料无关参考答案：C略12.下列说法不正确的是

A.SiO2既能溶于NaOH溶液，又能与氢氟酸反应，属于两性氧化物

B.电解熔融NaCl或其水溶液都可制得Cl2

C.铝热反应不仅可用于焊接钢轨，还可用于金属的冶炼

D.玻璃钢的基体是合成树脂，增强体是玻璃纤维参考答案：A略13.下列说法合理的有（）A．新制的漂白粉是纯净物 B．液氯可以使干燥的红色纸片褪色C．新制氯水光照有O2产生 D．氢氟酸可保存在密封的细口玻璃瓶中参考答案：C略14.大胆、科学的假设与猜想是科学探究的先导和价值所在。按照氧化还原理论，在下列假设(猜想)引导下的探究，肯定没有意义的是

A.探究用硫酸亚铁受热分解制取铁红（Fe2O3）时，可能有SO2生成

B.探究硅粉与氢氧化钠溶液反应产生的气体产物可能是O2

C.探究SO2和Na2O2反应可能有Na2SO4生成

D.探究Cl2通入滴有酚酞的NaOH溶液，红色褪去的原因可能是溶液中的酸性产物或强氧化性产物造成的参考答案：B15.下列除去杂质的方法，正确的是A．苯中含有苯酚杂质：加入溴水，过滤B．乙醇中含有乙酸杂质：加入碳酸钠溶液，分液C．FeCl3溶液中含有CuCl2杂质：加入过量铁粉，过滤D．CO2中含有HCl杂质：通入饱和NaHCO3溶液，洗气参考答案：D二、实验题（本题包括1个小题，共10分）16.

（18分）资料显示：“氨气可在纯氧中安静燃烧……”。某校化学小组学生设计如下装置（图中铁夹等夹持装置已略去）进行氨气与氧气在不同条件下反应的实验。

（1）用装置A制取纯净、干燥的氨气，大试管内碳酸盐的化学式是__________；碱石灰的作用是_______________________________。

（2）将产生的氨气与过量的氧气通到装置B（催化剂为铂石棉）中，用酒精喷灯加热：

<1>氨催化氧化的化学方程式是___________________________________________；

试管内气体变为红棕色，该反应的化学方程式是_____________________________。

<2>停止反应后，立即关闭B中两个活塞。一段时间后，将试管浸入冰水中，试管内气体颜色变浅，请结合化学方程式说明原因__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

（3）将过量的氧气与A产生的氨气分别从a、b两管进气口通入到装置C中，并在b管上端点燃氨气：

<1>两气体通入的先后顺序是_______________________________________________，其理由是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

<2>氨气燃烧的化学方程式是_______________________________________________。参考答案：

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。若先通氨气，氨在空气中不能点燃，逸出造成污染。

<2>三、综合题（本题包括3个小题，共30分）17.(12分)硫酸钠-过氧化氢加合物(xNa2SO4·yH2O2·zH2O)的组成可通过下列实验测定：①准确称取1.7700g样品，配制成100.00mL溶液A。②准确量取25.00mL溶液A，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体0.5825g。③准确量取25.00mL溶液A，加适量稀硫酸酸化后，用0.02000mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液25.00mL。H2O2与KMnO4反应的离子方程式如下：2MnO4-+5H2O2+6H＋=2Mn2＋+8H2O+5O2↑(1)已知室温下BaSO4的Ksp=1.1伊10-10，欲使溶液中c(SO42－)≤1.0×10-6mol·L-1，应保持溶液中c(Ba2＋)≥

mol·L-1。(2)上述滴定若不加稀硫酸酸化，MnO4-被还原为MnO2，其离子方程式为

。(3)通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。参考答案：(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

硫酸钠-过氧化氢加合物的化学式为2Na2SO4·H2O2·2H2O略18.（12分）车载甲醇质子交换膜燃料电池（PEMFC)将甲醇蒸气转化为氢气的工艺有两种：（1）水蒸气变换（重整）法；（2）空气氧化法。两种工艺都得到副产品CO。1．分别写出这两种工艺的化学方程式，通过计算，说明这两种工艺的优缺点。有关资料（298.15K）列于表3。表3

物质的热力学数据物质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．上述两种工艺产生的少量CO会吸附在燃料电池的Pt或其他贵金属催化剂表面，阻碍H2的吸附和电氧化，引起燃料电池放电性能急剧下降，为此，开发了除去CO的方法。现有一组实验结果（500K）如表4。表中PCO、PO2分别为CO和O2的分压；rco为以每秒每个催化剂Ru活性位上所消耗的CO分子数表示的CO的氧化速率。（1）求催化剂Ru上CO氧化反应分别对CO和O2的反应级数（取整数），写出速率方程。（2）固体Ru表面具有吸附气体分子的能力，但是气体分子只有碰到空活性位才可能发生吸附作用。当已吸附分子的热运动的动能足以克服固体引力场的势垒时，才能脱附，重新回到气相。假设CO和O2的吸附与脱附互不影响，并且表面是均匀的，以θ表示气体分子覆盖活性位的百分数（覆盖度），则气体的吸附速率与气体的压力成正比，也与固体表面的空活性位数成正比。研究提出CO在Ru上的氧化反应的一种机理如下：其中kco,ads、kco,des分别为CO在Ru的活性位上的吸附速率常数和脱附速率常数，ko2,ads为O2在Ru的活性位上的吸附速率常数。M表示Ru催化剂表面上的活性位。CO在Ru表面活性位上的吸附比O2的吸附强得多。试根据上述反应机理推导CO在催化剂Ru表面上氧化反应的速率方程（不考虑O2的脱附；也不考虑产物CO2的吸附），并与实验结果比较。3．有关物质的热力学函数（298．15K）如表5。表5物质的热力学数据物质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，水的蒸发焓ΔvapHm=40.64kJ·mol-1，在298.15～373.15K间水的等压热容为75.6J·K-1·mol-1。（1）将上述工艺得到的富氢气体作为质子交换膜燃料电池的燃料。燃料电池的理论效率是指电池所能做的最大电功相对于燃料反应焓变的效率。在298.15K，100kPa下，当1molH2燃烧分别生成H2O（l)和H2O（g)时，计算燃料电池工作的理论效率，并分析两者存在差别的原因。（2）若燃料电池在473.15K、100kPa下工作，其理论效率又为多少（可忽略焓变和嫡变随温度的变化）？（3）说明（1）和（2）中的同一反应有不同理论效率的原因。参考答案：1．化学方程式：甲醇水蒸气变换（重整）的化学反应方程式为：CH3OH（g）+H2O（g）=CO2（g）+3H2（g）

（1）

（1分）甲醇部分氧化的化学反应方程式为：CH3OH（g）+O2（g）=CO2（g）+2H2（g）（2）

（1分）以上两种工艺都有如下副反应：CO2（g）+H2（g）=CO（g）+H2O（g）

（3）

（1分）反应（1）、（2）的热效应分别为：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）上述热力学计算结果表明，反应（1）吸热，需要提供一个热源，这是其缺点；反应（1）的H2收率高，这是其优点。反应（2）放热，可以自行维持，此为优点；反应（2）的氏收率较低，且会被空气（一般是通人空气进行氧化重整）中的N2所稀释，因而产品中的H2浓度较低，此为其缺点。（2分）2．（1）CO的氧化反应速率可表示为：⑷（1分）

将式（4）两边取对数，有

将题给资料分别作图，得两条直线，其斜率分别为：

α≈-1（1分）β≈1（1分）另解：pco保持为定值时，将两组实验资料（rco、pO2）代人式⑷，可求得一个β值，将不同组合的两组实验资料代人式⑷，即可求得几个β值，取其平均值，得β≈1（若只计算1个β值，扣0．5分）同理，在保持pO2为定值时，将两组实验资料（rco,pco）代人式⑷，可求得一个α值，将不同组合的两组实验资料代人式⑷，即可求得几个α值，取其平均值，得α≈-1（若只计算1个α值，扣0．5分）

因此该反应对CO为负一级反应，对O2为正一级反应，速率方程为：（1分）

（2）在催化剂表面，各物质的吸附或脱附速率为：

式中θv,θco分别为催化剂表面的空位分数、催化剂表面被CO分子占有的

分数。表面物种O-M达平衡、OC-M达吸附平衡时，有：⑻（2分）⑼（1分）于是，有⑽，k为CO在催化剂Ru活性位的氧化反应的表观速率常数。由于CO在催化剂表面吸附很强烈，即有θco≈1，在此近似下，由式⑽得到：

⑾（1分）上述导出的速率方程与实验结果一致。另解：CO和O2吸附于催化剂Ru的活性位上，吸附的CO与吸附的O2之间的表面反应为速率控制步骤，则可推出下式：（4分）上式中的k、kco、ko2是包含kco,ads、ko2,ads、kco,des等参数的常数。根据题意，在Ru的表面上，CO的吸附比O2的吸附强得多，则有ko2Po2≈0（1分），kcoPco>>1（1分）于是上式可简化为式⑾，即：rco=kPo2/Pco按上述推导，同样给分。3．（1）H2（g）+O2（g）→H2O（l）

（1）

298.15K时上述反应的热力学函数变化为：

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）

燃料电池反应（1）的理论效率为：（1分）

H2（g）+O2（g）→H2O（g）

（2）

反应（2）的热力学函数变化为：（1分）

燃料电池反应（2