2023届河北省衡水中学高三上学期三调考试化学试题及答案

河北省衡水中学2023届上学期高三年级三调考试化学本试卷分第I8100时间90分钟。可能用到的相对原子质量：H17C12N14O16Na23Al2728S3235.55664Ag108I127Hg201第I卷（选择题共45分）一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．化学反应中的能量变化，主要表现为热量的变化。下列表述正确的是A．一定条件下，将0.5molH(g)和0.5molI(g)置于密闭容器中充分反应生成HI放出热22H2a1a，其热化学方程式为H(g)+I2HI(g)22B101kPa2gH2285.8kJ1H285.8kJSOHHH21学方程武表示为H(g)+OH2O(1)2CS(g)+OSO2HS(s)+O2121D．与NaOH中和反应的反应热H1，则0.5molH与足量24Ba(OH)2反应的H12．下列有关钢铁的腐蚀和防护的说法中错误的是A．钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀负极反应相同，正极反应不同．镀锌铁皮和镀锡铁皮破损后，前者铁更易被腐蚀．将铁件与电源负极相连，可实现电化学保护D．插入海水中的铁棒，靠近水面的位置腐蚀最严重3．热化学离不开实验，更离不开对反应热的研究。下列有关说法正确的是1AAA中发生了吸热B．将甲虚线框中的装置换为乙装置，若注射器的活塞右移，说明锌粒和稀硫酸的反应为放热反应C．用丙装置进行中和反应热的测定实验时，NaOH要缓缓倒入稀硫酸中D．用丙装置进行中和反应热的测定实验时，每次实验要测量并记录三次温度数值4．工业上利用CO、2合成有机物，以实现“碳中和”。H172.6kJ1已知：①CO(g)+HHCOOH(g)H2127.9kJ1②2CO(g)+6HCH(g)+4H22242H341.2kJ1③(g)+HCO(g)+H222下列选项错误的是H41A．2CO(g)+4H2CH(g)+2H242H531.4kJ1B(g)+HHCOOH(g)22C．由反应①可知的氧化反应一定是吸热反应D．反应③的正反应活化能大于逆反应的活化能5．镓的化学性质与铝相似，电解精炼法提纯镓(Ga)的原理如图所示。已知：金属活动性顺序Zn>Ga>Fe。下列说法错误的是A．阳极泥的主要成分是铁和铜B．阴极反应为Ga3++3e-GaC．若电压过高，阴极可能会产生H2导致电解效率下降D．电流流向为N极粗Ga→NaOH溶液→Ga→M极6．一种Zn-PbO2电池工作原理如装置图所示。下列说法正确的是2A．电池工作时电能转化为化学能B．放电过程中a电极区溶液的pHC．电池工作一段时间后K浓度增大24D．b电极区的反应为PbO2+4H++4e-Pb+2H2O7．电催化氮气还原合成氨是一种在常温常压条件下利用水作为氢源的低碳环保方法，其工作原理如图所示。下列说法错误的是A．a极为阴极B．催化剂可加快单位时间内电子转移的速率Cab两极上产生的气体的物质的量之比为11D．每产生标准状况下1.12LNH，就有0.15molH+通过隔膜迁移至a8．磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材料的一种锂离子二次电池，电池总反应为M6C，其原理如图所示。下列说法正确的是1-xx4xx46A．放电时，石墨电极的电势更高B．充电时，Li+移向磷酸铁锂电极C．充电时，磷酸铁锂电极应与电源正极相连Mex)Mx4D．放电时，正极反应式为xx49．全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能系统，工作原理如图甲。该电池放电时总反应2为V2++2H+V3++VO2++HO可实现能量的转化和储存。下列有关说法错误的是A．储能时，电极A接太阳能电池的N电极，电极B接PB．放电时，电极B的电极反应式为V2-e-V3+2C．储能时，电极A的电极反应式为VO-e-2OVO+2H+D．放电时，每转移1mole-1molH+通过质子交换膜进入电极A310．化合物(YX)WZ常用作沉淀滴定分析试剂。X是原子半径最小的元素，Y的基态原4224子中单电子与成对电子个数比为3：4，Z元素的电负性仅次于氟元素，W原子电子总Z原子的最外层电子数相同。下列说法正确的是A．简单氢化物的还原性：．最高正化合价：Z>Y>W．第一电离能：Z>Y>WD．该化合物中W与Y的杂化方式相同．科学家最近发明了一种电池，电解质为KH、KOH，通过x和y两22424MN图所示。下列说法正确的是A．放电时，K+x膜移向M区．放电时，R区域的电解质浓度逐渐减小．放电时，Al电极反应为Al-3e-+4OH-+2HO22D．放电时，消耗1.8gAl时N区电解质溶液质量减少19.6g2团簇可催化1和路径2催化的能量变化。下列说法错误的是A．该过程中有极性键和非极性键的断裂和生成．反应路径2的催化效果更好．催化剂不会改变整个反应的HD．路径1中最大能垒（活化能）正1.774是A．工作时，H+由b极区移向a．负极反应为[Fe(CN)]3-+e-[Fe(CN)6]4-．消耗0.1mol3COOHa极区质量减小9.6gD．放电过程中，b极附近溶液的pH．化学上常用标准电极电势数据（氧化型／还原型）比较物质氧化能力。值越高，氧化型物质氧化能力越强，值与体系pH有关。利用表格所给数据分析，以下说法错误的是/)/)氧化型／还原型酸性介质3+2+1.84V1.49V[Co(OH)/Co(OH)]/)氧化型／还原型碱性介质--32x0.17VA．推测：x<1.49V．O与浓盐酸发生反应：O+8H+Co2++2Co3++4H2Ox=0.81V2Co(OH)+NaClO+HO34342Co(OH)3+NaCl22D．从表格数据可知氧化型物质的氧化性随着溶液酸性增强而增强．二氧化氯)是绿色消毒剂，实验室用如下方法制备：22已知：NCl3为强氧化剂，其中N元素为-3下列说法错误的是ANCl3的空间构型为三角锥形．电解池中总反应的化学方程式为NHCl+2HCl．X溶液中主要存在的离子有H、NaCl-+3H↑32D．饮用水制备过程中残留的可用适量FeSO溶液去除245第Ⅱ卷（非选择题共55分）二、非选择题：本题共4小题，共55分。12分）根据所学知识，回答下列问题。(1)向1L1mol·的NaOH溶液中分别加入下列物质：①浓硫酸；②稀硝酸；③稀醋H、H、HH、H、H由123123大到小的顺序为。H41(2)已知：①O(s)+CO(g)3FeO(s)+CO234H557.2kJ13FeO(s)+HC(s)+COO(s)+H342H6172.4kJ1碳与水制氢气总反应的热化学方程式是。(3)与H2合成甲醇反应过程中的能量变化如图所示：表中为断裂1mol化学键所需的能量数据：化学键断裂1mol化学键所需的能量／436则甲醇中键的键能为kJ·mol。H—HC—O4653431084x(4)一定条件下，在水溶液中1molCl-、1mol(x的相对能量(kJ)大小如图所示：①D是B→A+C的热化学方程式为6(5)汽车发动机工作时会引发N和O反应，其能量变化示意图如下：22写出该反应的热化学方程式：。16分）回答下列问题：I．某小组研究NaS溶液与溶液反应，探究过程如下。24实验序号实验过程IⅡ紫色变浅(pH>1)，生成棕褐色沉溶液呈淡黄色(pH≈8)淀2)沉淀(MnS)资料：单质硫可溶于过量硫化钠溶液，NaS溶液呈淡黄色。实验现象22(1)根据实验可知，Na2S23(2)甲同学预测实验I中2-被氧化成。①根据实验现象，乙同学认为甲的预测不合理，理由是。2424②乙同学取实验IS2-被氧化成论，丙同学否定了该结论，理由是。4③同学们经讨论后，设计了如下实验，证实该条件下的确可以将S2-氧化成24。右侧烧杯中的溶液是；连通后电流计指针偏转，一段时间后，（填操作7Ⅱ．甲烷和甲醇的燃料电池具有广阔的开发和应用前景。(3)甲醇燃料电池(DMFC)规能源的替代品而越来越受到关注。的工作原理如图所示：a物质的电极是原电池的（填“”或负”）极，其电极反应式为。(4)某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示U形管中氯化钠溶液的体积为800mL。闭合K后，若每个电池中甲烷通入量为0.224L（标准状况），且反应完全，则理论上通过电解池的电量为（法拉第常数F9.65C)41，若产生的气体全部逸出，电解后溶液混合均匀，电解后U形管中溶液的pH为13分）卤族元素及其化合物种类繁多，有着非常重要的用途。回答下列问题：(1)原子的电子排布式为[Ar](2)HF分子的极性（填“大于”“等于”或“小于”，下同）HCl，同一条件下，HF在水中的溶解度1mol氟硼酸铵(NH)中含有。HCl，HF的沸点HCl。SOCl2中心S原子的模型为mol配位键。44(3)一种Ag固体导电材料为四方晶系，其晶胞参数为a、a和2a，晶24、、zABC表示三种不同原子的投影，n点的原子分111数坐标为(,,m点原子的分数坐标为Hg最近的Ag有个NAg·448为阿伏加德罗常数的值，Ag的摩尔质量为Mg·mol，该晶体的密度为24814FePOFePO42232已知：FePO4难溶于水，能溶于无机强酸。(1)“浸取”时为加速溶解，可以采取的措施有（任写一种）；加入硫酸的目的是；滤渣的主要成分是(2)“浸取”时2P发生反应的离子方程式为(3)“制备”过程中溶液的pH对磷酸铁产品中铁和磷的含量及n(Fe)/n(P)比值的影响如。。图所示[考虑到微量金属杂质，在pH=1n(Fe)/n(P)为0.973最接近理论值]。在pH范围为1～1.5时，随着pH增大，n(Fe)/n(P)明显增大，其原因是(4)工业上也可以用电解磷铁渣的方法制备FePO4。。9在阳极放电的电极反应式为②电解过程中，NaOH溶液的浓度。（填“变大”“不变”“变小”Fe3+浓度约为0.32molLFe(OH)3沉淀，应控制溶液的pH不大于{K:[Fe(OH)]4,lg20.3}。310化学参考答案一、选择题1．B【解析】该反应为可逆反应，将0.5molH(g)和0.5molI(g)置于密闭容器中充分反应22HI(g)放出热量akJI(g)和H(g)反应生成1molHI(g)时放出热量大于akJ22I(g)+HH2amol1A错误；22燃烧热是指在一定压强下，1mol可燃物完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，在101kPa时，2gH(g)285.8kJ1式表示为H22HO(1)H285.81，B正确；硫蒸气的能量比2等质量的固态硫能量高，则硫蒸气燃烧生成二氧化硫气体比等质量的固态硫燃烧放出的热量多，焓变为负值时，放出热量越多，焓变越小，则HH，C错误；与12H57.31，硫酸与足量Ba(OH)反应生成硫酸钡NaOH中和反应的反应热2沉淀和水，由于生成沉淀也要放热，则0.5molH与足量Ba(OH)反应放出的热量大242于57.3kJ，则该反应的H57.31D错误。2B【解析】负极是铁失去电子，正极分别是氢离子和氧气得到电子，A破损后形成原电池，锌为负极保护铁，而镀锡铁皮破损后，铁为负极，锡为正极，铁腐蚀加速，B错误；铁件与电源的负极相连，作电解池阴极，被保护，C正确；插入海水中的铁棒靠近水面的位置与氧气接触，易发生吸氧腐蚀，腐蚀最严重，正确。3DA膨胀．AA由于锌粒与稀硫酸反应生成H，生成的H可使注射器的活塞右移，不能说明锌粒和稀22硫酸的反应为放热反应，B错误；用丙装置进行中和反应热的测定实验时，为了减少热量损失．NaOH要迅速倒入稀硫酸中，C错误；进行中和反应热的测定实验时，每次实验要测量并记录酸溶液的温度、碱溶液的温度、酸碱混合后溶液的最高温度，D正确。4．C【解析】根据盖斯定律，-2×③可得反应2CO(g)+4H2CH(g)+2H242H41，A正确；根据盖斯定律，+③可得反应(g)+HHCOOH(g)H531.4kJ1B正确；的氧化反应为222HCOOH(g)+O22CO(g)+2HO(g)C错误；22H正反应的活化能-逆反应的活化能，H+41.2kJmol>0，故反应③的正反3应活化能大于逆反应的活化能，D正确。5BGaGaGa，所以高纯Ga为阴极，粗Ga为阳极，由于活泼性Zn>Ga>Fe，所以会先于Ga放电，而Fe、会形成阳极泥。A项，电解精炼时，粗镓作阳极，活泼的锌和镓优先失去电子被氧化溶解，杂质中的铁和铜沉积下来形成阳极泥，正确；B项，镓的化学性质与铝相似，具有两性，阳极镓失去电子在强碱性溶液中被氧化为GaO，阴极生成镓的反应22为GaO+3e-+2HOGa+4OHC项，若电压过高，溶液中的氢离子可能在阴2D所以电流由直流电源正极，经电解池阳极、电解质溶液、电解池阴极到直流电源负极，正确。6C【解析】由图可知该装置为原电池，主要将化学能转化为电能，则a作负极，电极反24应为Zn-2e-+4OH-Zn(OH)，b作正极，电极反应为PbO2+4H++2e-24+SOPbSO+2HO，原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，据此解答。42原电池工作时化学能转化为电能，A错误；放电过程中a电极区反应为Zn-2e-+4OH-2424Zn(OH)pHBK+24为存在阴、阳离子交换膜，致使K+、留在两个交换膜之间，电池工作一段时间后K浓度增大，C正确；根据分析可知，D错误。247C【解析】由装置图可知，左侧有氮气参与反应，因为目标产物是氨，氮元素的化合价由0价降为-3ab2N+12e-+12H+4NH，阳极反应式为6HO-12e-12H++3O2↑，据此分析解题，根据分析可32知，a极为阴极，A正确；催化剂可以加快反应速率，也就是加快单位时间内电子转移B12mol4mol3mol氧气，两极上产生气体的物质的量之比并不是1：1，C错误；标准状况下，生成1.12L0.05mol0.15molb0.15molH，H+会全部转移到阴极（aD正确。8．C【解析】从电池总反应式可以分析出，放电时LiC6变为Li+和6C，元素化合价升高，所以石墨电极是负极，另一侧磷酸铁锂电极为正极，放电过程电解质中的Li+向磷酸铁锂电极方向移动。根据分析，石墨电极为负极，电势更低，A错误；根据分析，放电时+移向磷酸铁锂电极，而充电时离子移动方向相反，向石墨电极移动，B错误；放电时，磷酸铁锂电极是正极，电子流入，充电时，该极需输出电子，应与电源正极相连，C正确；根据题图可知，放电时正极电极反应式应是MeD错误。xx4xx429AV2++2H+V3++VO2++HO2极：V2+-e-V：VO+e-+2H+VO+HOBA为正极；2充电时，阴极：V3++e-V，阳极：VO2+-e-+HOVO+2H+，电极B为阴极，电极A为阳极，太阳能电池的N电极流出电子，为负极，则P电极为疋极；所以储能时，（阳极）接太阳能电池的PNA错误；根据A选项分析，放电时，电极B的电极反应式为V2+-e-根据A选项分析，储能时，电极A的电极反应式为VO2+-e-OVB正确；2VO+2H+，故CH1mol1molV转化为V1mol1molH+通过质子交换膜进入A板区（正极区消耗的2molH+有二分之一来自BD正确。10．A【解析】化合物(YX)WZ常用作沉淀漓定分析试剂，X是原子半径最小的元素，4224则X为HY的基态原子中单电子与成对电子个数比为3422p3，2则Y为N，Z元素的电负性仅次于氟元素，则Z为O，W原子电子总数与Z原子的最外层电子数相同，则W为C，化合物(YX)WZ为(NH)CO，据此分析解题。由分42244224析可知，YZ分别为NOO的非金属性强于NNHO，32即Y>ZAOFB错NOCAN>O>CY>Z>W，C(NH)COC原子与氧原子形成了C为sp2杂化，422443而NH中N原子的价层电子对数为4D错误。CAl为正极，22发生还原反应，电解质溶液M区为KOH，R区为KN区为H，原电池工作2424时，负极反应为Al-3e-+4OH-+2HO，则消耗OH-，钾离子向正极移动，正2224极反应式为PbO+2e-+4H++2HO42y是阴离子交换膜，xAl为负极，M区为负极区，阳离子流向正极区，故K+通过x膜移向R区，A错误；K+通过x膜24Ry膜移向RRKB24AlAl-3e-+4OH-+2HOC221.8g27gmol耗1.8gAl时电路中转移的电子的物质的量为30.20mol,根据电子转12-42-4移数目相等，则由N区有0.1mol经过y膜进入R区，根据PbO+SO+2e-2-2-+4H++2HO0.1mol0.1molN区4244消耗了0.2molH同时生成了0.2molHO，故N区电解质溶液质量减少了2420.2mol×98gmol-0.2mol×18gmol=16.0g，D错误。AA在催化作用下与氧气反应产生222CO+O22CO2，反应过程中中极性键、O2中非极性键断裂，CO2中极性键生成，没有非极性键的生成，A错误；B项，由图可知，反应路径2所需的活化能比反应路径12的催化效果更好，B正确；CHHCD径1的最大能垒（活化能）正(-5.73eV)=1.77eV，D正确。C在负极失去电子发生氧化反应转化为，32电子从负极流出，电子沿着导线流向正极，正极上[Fe(CN)6]作氧化剂得到电子发生还原反应生成[Fe(CN)6]，内电路中阳离子移向正极，据此回答。工作时，a极区为负极区，b极区为正极区，H+由a极区移向b极区，A错误；正极反应为[Fe(CN)6]+e-[Fe(CN)]4-，B错误；负极电极反应为COOH-8e-63+2H2O2CO↑+8H+，每消耗1molCOOH，a板区释放2mol气体、8molH+232从a极区移向ba极区质量减小2mol×44gmol+8mol×1gmol=96g0.1mol3COOH，a极区质量减小9.6g，C正确；由以上分析可知，放电过程中，b极附近溶液的氢离子浓度增大，pH变小，D错误。．B【解析】次氯酸的氧化性强于次氯酸根离子，由题给信息可知，x的值小于1.49V，故A正确；由信息可知，四氧化三钴与浓盐酸反应生成氯化亚钴、氯气和水，反应的离子方程式为O+8H++2Cl-3Co2+O，故B错误；由信息可知，若2234x=0.81V2Co(OH)+NaClO+HO2Co(OH)+NaClC22化性增强，故D正确。．C【解析】氯化铵溶液中加入盐酸电解，阴极为氢离子得电子生成氢气，因3中N为价，故阳极为-失电子生成价氯，电解池中总反应的化学方程式为NH4+3H↑；在溶液中加入NaClO溶液可发生氧化还原反应32326NaClO+3HO6ClO↑+NH↑+3NaOH+3NaClX溶液中有NaCl和NaOH23232此分析解答。3中N原子的价层电子对数为4，空间构型为三角锥形，A正确；根据分析，BX溶液中主要存在的离子有OHNaCl-C错误；ClO2FeSO4溶液去除，D正确。二、非选择题．(1)HHH2321(2)C(s)+HHH+134.5kJ·mol（2(3)413（243117kJ21(4)2分）3ClO-(aq)(aq)+2Cl-(aq)H(5)N(g)+O2NO(g)H+183kJmol（222【解析】(1)反应中放出热量越多，H越小，与1L1mol·NaOH溶液反应时，与稀硝酸相比，浓硫酸稀释时放出大量热，醋酸电离时吸收热量，故HHH。321(2)+②③得碳与水制氢气的总反应C(s)+HH(g)+CO(g)HHHH3=+134.5kJ·mol，故热化学方程式为12C(s)+H(3)H(g)+CO(g)H134.5kJmol。由题图可知，与H2合成3OH的反应热H(510kJmol1419kJmolmol1，设甲醇中C—H键的键能为xkJmolH084kJmol+2×436kJmol-3kJmol-465kJmol-343kJmol=-91kJ·mol，解得x。(4)①由题图可知，D点对应氯元素的化合价为价，则D为，②由题图可知，433A为Cl-、B为ClO-、C为，则ClO-转化为和Cl-的方程式为3ClO-3H=(63×1+0×2-60×3)kJ·mol=mol，即热化学(aq)方程式为3ClO-(aq)(aq)+2Cl-(aq)HkJ。(aq)+2Cl-(aq)3(5)H=(945+498)kJmol-2×630kJmol=+183kJmol其热化学方程式为N(g)+O2NO(g)H1。22．I(1)（123(2)KMnO4224为溶液是用H酸化的，溶液中本来就存在（2分）③0.01mol·L424H酸化至pH=02分）424加BaCl2溶液，观察到有白色沉淀生成（2Ⅱ．(3)负（1OH-6e-OCO↑+6H+232(4)7.72C21323【解析】I(1)I中反应生成元素化合价由价降到价，442NaS反应生成MnS元素化合价由+724价降到价，被还原，体现NaS的还原性。422-3(2)I过量，反，442-42-4应，则甲的预测不合理。②检验到溶液中存在，也不能说明2-被氧化为2-4溶液是用H酸化的，溶液中本来就存在。424-42-42-4③要证明实验I中将S氧化为的-4干扰。可以将与S2-的氧化还原反应设计成带盐桥的原电池，将NaS和酸性高22-42-4S2-被氧化为I0.01molLH酸化至pH=0424BaCl2II(3)a醇被氧化生成二氧化碳，电极反应式为OH-6e-OCO↑+6H。32(4)串联电路电流处处相等，串联电路总电压等于各处电压之和，故题中两个相同的燃料电池串联，电子的传递量只能用一个电池计算。根据反应+2O2+2HO可220.224L22.4Lmol189.65C7.72413C化钠溶液的化学方程式为2NaCl+2HO2NaOH+H↑+Cl↑可知关系式1mol～2248mol-～8molNaOH0.224L0.08molNaOH，c(NaOH)=0.08mol÷0.8L=0.1molLpH=13。．(1)24p5（1(2)大于（1大于（1大于（1四面体形（122335M(3)(,,)