河北省晋州市一中届高三上学期期末考试理综化学试题.docx

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河北省晋州市一中届高三上学期期末考试理综化学试题

晋州市一中2016届高三上学期期末理综化学能力测试

第I卷（选择题共126分）

一、选择题：

本大题共13小题，每小题6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。

7.化学与材料、生活和环境密切相关。

下列有关说法中错误的是（　　）

A．煤炭经气化、液化和干馏等过程，可获得清洁能源和重要的化工原料

B．利用CO2合成聚碳酸酯类可降解塑料，实现“碳”的循环利用

C．日常生活中人们大量使用铝制品，是因为常温下铝不能与氧气反应

D．神舟10号飞船所用太阳能电池板可将光能转换为电能，所用转换材料是单晶硅

8.设NA是阿伏加德罗常数的值。

下列说法正确的是（　　）

A．常温常压下，6.4gO2和O3的混合气体中含有的分子数为0.4NA

B．标准状况下，2.24LCCl4分子中共价键的数目为0.4NA

C．25℃时，pH＝13的Ba（OH）2溶液中含有氢氧根离子数为0.1NA

D．高温下，16.8gFe与足量水蒸气完全反应失去0.8NA个电子

9.下列有关溶液组成的描述合理的是（　　）

A．在Fe2（SO4）3溶液中可以大量存在：

K＋、Fe2＋、Cl－、Br－、SCN－

B．c（H＋）＝1×10－13mol·L－1的溶液中可以大量存在：

Mg2＋、Cu2＋、HCO

、NO

C．加水稀释时

值增大的溶液中可大量存在：

MnO

、CO

、K＋、NH

D．在碱性溶液中可以大量存在：

S2O

、AlO

、SiO

、S2－、Na＋

10.X、Y、Z、W四种物质在一定条件下具有如图所示的转化关系，下列判断正确的是（　　）

A．若图中反应均为非氧化还原反应，当W为一元强碱时，则X可能是NaAlO2

B．若图中反应均为非氧化还原反应，当W为一元强酸时，则X可能是NH3

C．若图中反应均为氧化还原反应，当W为非金属单质时，则Z可能是CO2

D．若图中反应均为氧化还原反应，当W为金属单质时，则Z可能是FeCl3

11.最近有研究人员发现了一种处理高浓度乙醛废水的新方法——隔膜电解法，乙醛分别在阴、阳极发生反应，转化为乙醇和乙酸。

实验室以一定浓度的乙醛—Na2SO4溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的处理过程，其装置如图所示。

下列说法正确的是（　　）

A．若以CH4—空气燃料电池为直流电源，燃料电池的b极应通入空气

B．电解过程中，阴极区Na2SO4的物质的量增大

C．阳极反应为CH3CHO－2e－＋2H＋===CH3COOH＋H2O

D．电解过程中，两极除分别生成乙酸和乙醇外，均产生了无色气体，则阳极产生的是O2

12.根据下列各图曲线表征的信息，得出的结论不正确的是（　　）

A．图1表示常温下向体积为10mL0.1mol·L－1NaOH溶液中逐滴加入0.1mol·L－1CH3COOH溶液后溶液的pH变化曲线，则b点处有：

c（CH3COOH）＋c（H＋）＝c（OH－）

B．图2表示用水稀释pH相同的盐酸和醋酸时溶液的pH变化曲线，其中Ⅰ表示醋酸，Ⅱ表示盐酸，且溶液导电性：

c>b>a

C．图3表示H2与O2发生反应过程中的能量变化，H2的燃烧热为285.8kJ·mol－1

D．由图4得出若除去CuSO4溶液中的Fe3＋，可采用向溶液中加入适量CuO，调节溶液的pH至4左右

13.下列装置能达到相应实验目的的是（　　）

A．甲装置，除去SO2中混有的CO2

B．乙装置，测定O2的生成速率

C．丙装置，分离NH4Cl和Ca（OH）2固体

D．丁装置，做喷泉实验

第Ⅱ卷（非选择题共174分）

三、非选择题：

包括必考题和选考题两部分。

第22题~第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。

第33题~第40题为选考题，考生根据要求做答。

（一）必考题（11题．共129分）

26.目前工业合成氨的原理是N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＝－93.0kJ·mol－1。

（1）已知一定条件下：

2N2（g）＋6H2O（l）4NH3（g）＋3O2（g）　ΔH＝＋1530.0kJ·mol－1。

则氢气燃烧热的热化学方程式为_______________________________________________________________。

（2）如下图，在恒温恒容装置中进行合成氨反应。

①表示N2浓度变化的曲线是________。

②前25min内，用H2浓度变化表示的化学反应速率是________。

③在25min末刚好平衡，则平衡常数K＝____________。

（3）在恒温恒压装置中进行工业合成氨反应，下列说法正确的是________。

A．气体体积不再变化，则已平衡

B．气体密度不再变化，尚未平衡

C．平衡后，往装置中通入一定量Ar，压强不变，平衡不移动

D．平衡后，压缩容器，生成更多NH3

（4）电厂烟气脱氮的主反应：

①4NH3（g）＋6NO（g）5N2（g）＋6H2O（g）　ΔH<0，

副反应：

②2NH3（g）＋8NO（g）5N2O（g）＋3H2O（g）　ΔH>0。

平衡混合气中N2与N2O含量与温度的关系如图。

请回答：

在400～600K时，平衡混合气中N2含量随温度的变化规律是___________________，导致这种规律的原因是______________________________________（任答合理的一条原因）。

（5）直接供氨式燃料电池是以NaOH溶液为电解质溶液，电池反应为4NH3（g）＋3O2===2N2＋6H2O。

则负极电极反应式为________________________。

27.氯化亚铜（CuCl）常用作有机合成工业中的催化剂，在空气中迅速被氧化成绿色；见光则分解，变成褐色。

下图是工业上用制作印刷电路的废液（含Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋、Cl－）生产CuCl的流程：

根据以上信息回答下列问题：

（1）写出生产过程中X________，Y________。

（2）写出产生CuCl的化学方程式：

__________________________________________________。

（3）在CuCl的生成过程中理论上不需要补充SO2气体，结合化学方程式和必要的文字说明理由：

__________________________________________________。

（4）在CuCl的生成过程中除环境问题、安全问题外，你认为还应该注意的关键问题是__________________________________________________。

（5）实验探究pH对CuCl产率的影响如下表所示：

pH

1

2

3

4

5

6

7

CuCl产率

70

90

82

78

75

72

70

析出CuCl晶体最佳pH为________，当pH较大时CuCl产率变低的原因是_________________

________________________________________________。

（6）氯化亚铜的定量分析：

①称取样品0.25g和10mL过量的FeCl3溶液于250mL锥形瓶中，充分溶解。

②用0.10mol·L－1硫酸铈[Ce（SO4）2]标准溶液滴定。

已知：

CuCl＋FeCl3===CuCl2＋FeCl2、Fe2＋＋Ce4＋===Fe3＋＋Ce3＋。

三次平行实验结果如下（平行实验结果相差不能超过1%）：

平行实验次数

1

2

3

0.25g样品消耗硫酸铈标准溶液的体积（mL）

24.35

24.05

23.95

则样品中CuCl的纯度为________（结果保留三位有效数字）。

28.如图是在实验室进行二氧化硫制备与性质实验的组合装置，部分固定装置未画出。

（1）在组装好装置后，若要检验A～D装置的气密性，其操作是首先_________________，往D中装入水，然后微热A，观察到D中有气泡冒出，移开酒精灯或松开双手，D中导管有水柱形成且高度保持不变，说明装置气密性良好。

（2）装置B中试剂X是________，装置D中盛放NaOH溶液的作用是_______________________。

（3）关闭弹簧夹2，打开弹簧夹1，注入硫酸至浸没三颈烧瓶中固体，检验SO2与Na2O2反应是否有氧气生成的操作及现象是_______________________________________________________________。

（4）关闭弹簧夹1后，打开弹簧夹2，残余气体进入E、F、G中，能说明I－还原性弱于SO2的现象为____________________________；发生反应的离子方程式是______________________________。

（5）为了验证E中SO2与FeCl3发生了氧化还原反应，设计了如下实验：

取E中的溶液，往溶液中加入用稀硝酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明SO2与FeCl3发生了氧化还原反应。

上述方案是否合理？

________（填“合理”或“不合理”），原因是________________________________________________________________________。

（6）实验过程中G中含酚酞的NaOH溶液逐渐褪色，此实验证明SO2具有漂白性还是其溶于水显酸性？

请设计实验验证：

___________________________________________________________。

（二）选考题

37.钛、铬、铁、镍、铜等金属及其化合物在工业上有重要用途。

（1）钛铁合金是钛系储氢合金的代表，该合金具有放氢温度低、价格适中等优点。

①Ti的基态原子价电子排布式为________________。

②Fe的基态原子共有________种不同能级的电子。

（2）制备CrO2Cl2的反应为K2Cr2O7＋3CCl4===2KCl＋2CrO2Cl2＋3COCl2↑。

①上述化学方程式中非金属元素电负性由大到小的顺序是__________________（用元素符号表示）。

②COCl2分子中所有原子均满足8电子构型，COCl2分子中σ键和π键的个数比为________，中心原子的杂化方式为________。

（3）NiO、FeO的晶体结构均与氯化钠的晶体结构相同，其中Ni2＋和Fe2＋的离子半径分别为6.9×10－2nm和7.8×10－2nm。

则熔点：

NiO________（填“>”、“<”或“＝”）FeO。

（4）Ni和La的合金是目前使用广泛的储氢材料，具有大容量、高寿命、耐低温等特点，在日本和中国已实现了产业化。

该合金的晶胞结构如图所示。

①该晶体的化学式为________________。

②已知该晶胞的摩尔质量为Mg·mol－1，密度为dg·cm－3。

设NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的体积是________cm3（用含M、d、NA的代数式表示）。

③该晶体的内部具有空隙，且每个晶胞的空隙中储存6个氢原子比较稳定。

已知：

a＝511pm，

c＝397pm；标准状况下氢气的密度为8.98×10－5g·cm－3；储氢能力＝

。

若忽略吸氢前后晶胞的体积变化，则该储氢材料的储氢能力为________。

38.有机物G（分子式为C13H18O2）是一种香料，如图是该香料的一种合成路线。

已知：

①E能够发生银镜反应，1molE能够与2molH2完全反应生成F；

②R—CH===CH2

R—CH2CH2OH；

③有机物D的摩尔质量为88g·mol－1，其核磁共振氢谱有3组峰；

④有机物F是苯甲醇的同系物，苯环上只有一个无支链的侧链。

回答下列问题：

（1）用系统命名法命名有机物B：

________________。

（2）E的结构简式为_________________________________________________________。

（3）C与新制Cu（OH）2反应的化学方程式为____________________________________。

（4）有机物C可与银氨溶液反应，配制银氨溶液的实验操作为______________________。

（5）已知有机物甲符合下列条件：

①为芳香族化合物；②与F互为同分异构体；③能被催化氧化成醛。

符合上述条件的有机物甲有________种。

其中满足苯环上有3个侧链，且核磁共振氢谱有5组峰，峰面积比为6∶2∶2∶1∶1的有机物的结构简式为____________________。

（6）以丙烯等为原料合成D的路线如下：

X的结构简式为____________，步骤Ⅱ的反应条件为________________，步骤Ⅳ的反应类型为________________________________________________________________________。

化学答案：

7.C　[煤的干馏可得到煤焦油、焦炉气、粗苯等，而煤焦油经蒸馏又可得到苯、二甲苯等重要的化工原料；煤经气化、液化可得到甲醇等清洁能源，故A项正确；利用CO2合成聚碳酸酯类可降解塑料，这样将CO2转化为可降解塑料，实现了“碳”的循环利用，B项正确；日常生活中人们大量使用铝制品，是因为常温下铝能与氧气反应生成致密的氧化铝保护膜，阻止了铝的进一步被氧化，故C项错误；太阳能电池的材料是硅，D项正确。

]

8.D　[A项，6.4gO2与6.4gO3中所含有的分子数不等，所以6.4g气体混合物，其分子数不确定，错误；B项，CCl4为液体，不适用于气体摩尔体积，错误；C项，没有给出体积，不能求OH－的数目，错误；D项，发生反应3Fe＋4H2O

Fe3O4＋4H2，转移电子数为

×

＝0.8mol，正确。

]

9.D　[A项，Fe3＋与SCN－反应；B项，该溶液呈碱性，Mg2＋、Cu2＋、HCO

均不能大量存在；C项，加水稀释，

＝

增大的溶液是酸性溶液，CO

与H＋反应。

]

10.C

11.D　[A项，a为正极，b为负极，连接电解池阴极的是原电池负极，负极上燃料失电子发生氧化反应，该燃料电池中燃料是甲烷，所以b电极上投放的是CH4，错误；B项，钠离子和硫酸根离子不参与电极反应，物质的量不变，故B错误；C项，质量不守恒，应为CH3CHO－2e－＋H2O===CH3COOH＋2H＋，故C错误；D项，阳极发生4OH－－4e－===O2↑＋2H2O、CH3CHO－2e－＋H2O===CH3COOH＋2H＋，阴极发生4H＋＋4e－===2H2↑、CH3CHO＋2e－＋2H2O===CH3CH2OH＋2OH－，则两极除分别生成乙酸和乙醇外，均产生了无色气体，则阳极产生的是O2，故D正确。

]

12.B　[A项，体积为10mL0.1mol·L－1NaOH溶液中逐滴加入0.1mol·L－1CH3COOH溶液后，所得的溶液是醋酸钠溶液，存在质子守恒c（CH3COOH）＋c（H＋）＝c（OH－），故A正确；B项，用水稀释pH相同的盐酸和醋酸，盐酸的pH变化较大，醋酸的pH变化小，溶液的导电能力取决于自由移动离子的浓度的大小，即其中Ⅰ表示盐酸，Ⅱ表示醋酸，且溶液导电性：

c

]

13.D　[A项，二氧化硫有还原性，能与酸性高锰酸钾反应，将原物质反应掉，不符合除杂的原则，故A错误；B项，根据v＝

知，要测定O2的反应速率，只要知道O2生成体积和时间即可，根据图知，O2体积已知，但缺少秒表测定时间，故B错误；C项，NH4Cl和Ca（OH）2固体反应生成氯化钙和氨气，不能分离，故C错误；D项，二氧化碳能与氢氧化钠反应，气压降低形成喷泉，故D正确。

]

26.

（1）H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）ΔH＝－286.0kJ·mol－1

（2）①C　②0.12mol·L－1·min－1　③

（或0.15）

（3）AD

（4）随温度升高，N2的含量降低　主反应为放热反应，升温使主反应的平衡左移（或副反应为吸热反应，升温使副反应的平衡右移，降低了NH3和NO的浓度，使主反应的平衡左移）

（5）2NH3＋6OH－＋6e－===N2＋6H2O

解析　

（1）2N2（g）＋6H2（g）===4NH3（g）　ΔH＝－186.0kJ·mol－1，

4NH3（g）＋3O2（g）===2N2（g）＋6H2O（l）　ΔH＝－1530.0kJ·mol－1，

上述两式相加得：

6H2（g）＋3O2（g）===6H2O（l）　ΔH＝－1716.0kJ·mol－1，

所以H2燃烧热的热化学方程式为H2（g）＋

O2（g）===H2O（l）　ΔH＝－286.0kJ·mol－1。

（2）②v（H2）＝

＝0.12mol·L－1·min－1。

③K＝

＝

＝

。

（4）由图示可以判断，随着温度的升高，N2O的含量增加，而N2的含量减小，其原因是主反应为放热反应而副反应为吸热反应，升温，主反应平衡左移导致N2含量降低，副反应平衡右移导致N2O含量增加。

27.

（1）Fe　稀盐酸

（2）CuCl2＋CuSO4＋SO2＋2H2O===2CuCl↓＋2H2SO4

（3）反应Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋SO2↑＋2H2O中生成的CuSO4和SO2为1∶1，所以理论上不需要补充SO2气体

（4）生产中应防止CuCl的氧化和见光分解

（5）2　pH较大时，Cu2＋水解程度增大，反应生成的CuCl减少

（6）0.955（或95.5%）

解析　

（1）废液中含有Fe3＋、Cu2＋，应加入Fe除去，过量的Fe用稀盐酸除去，所以试剂X、Y分别是Fe、稀盐酸。

（2）由流程图可知，CuCl晶体的制备过程中，反应物为SO2、CuSO4、CuCl2，生成物为H2SO4、CuCl，由化合价升降守恒及原子守恒，可得反应方程式为CuCl2＋CuSO4＋SO2＋2H2O===2CuCl↓＋2H2SO4。

（3）由反应方程式Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋SO2↑＋2H2O可知，Cu与浓硫酸反应的过程中有SO2生成，且生成的CuSO4和SO2为1∶1，生产CuCl的过程中消耗CuSO4和SO2也为1∶1，所以理论上不需要补充SO2气体。

（4）因CuCl在空气中迅速被氧化成绿色且见光分解，变成褐色，故生产中应注意防止CuCl的氧化和见光分解。

（5）由表中数据可知，pH＝2时，CuCl产率最高；pH较大时，Cu2＋水解程度增大，导致反应生成的CuCl减少。

（6）滴定0.25g样品消耗硫酸铈标准溶液的平均体积是24mL，所以CuCl的纯度为（24×10－3L×0.10mol·L－1×99.5g·mol－1）/0.25g×100%≈95.5%。

28.

（1）关闭弹簧夹2和分液漏斗活塞，打开弹簧夹1

（2）浓硫酸　吸收未反应的SO2，防止污染空气

（3）将带火星的木条放在D试管口处，看木条是否复燃

（4）F中溶液蓝色褪去　SO2＋I2＋2H2O===2I－＋SO

＋4H＋

（5）不合理　E中溶解的SO2与稀硝酸反应也生成SO

（6）取褪色后的溶液，滴加较浓的NaOH溶液，若变红，则证明褪色是因SO2溶于水显酸性（或取褪色后的溶液，加热，若未变红色，则证明SO2溶于水显酸性）

解析　

（1）检验装置的气密性时首先要形成密封系统。

（2）Na2O2能与水蒸气反应，故证明SO2与Na2O2反应时要先除去水蒸气；SO2是有毒的酸性氧化物，能被NaOH溶液吸收。

（3）检验氧气用带火星的木条，木条复燃则证明有氧气。

（4）SO2的还原性强于I－，联想I2与SO2的反应便可得出实验现象和离子方程式。

（5）评价实验设计时，首先要考虑引入物质与原溶液中粒子的反应是否会对实验造成干扰。

37.

（1）①3d24s2　②7

（2）①O>Cl>C　②3∶1　sp2

（3）>（4）①LaNi5　②

　③1236解析　（4）①从图中可以看出，La位于平行六面体的顶点，晶胞中La的原子数为

×8＝1。

平行六面体的上、下两个面各有2个Ni原子，四个侧面各有1个Ni原子，体心还有1个Ni原子。

故晶胞中Ni的原子数为

×8＋1×1＝5。

故该晶体的化学式为LaNi5。

②晶胞的体积为

cm3。

③LaNi5合金储氢后的密度ρ＝

＝

≈0.111g·cm－3，由定义式：

储氢能力＝

，故储氢能力＝

≈1236。

38.

（1）2甲基1丙醇

（3）（CH3）2CHCHO＋2Cu（OH）2＋NaOH

（CH3）2CHCOONa＋Cu2O↓＋3H2O

（4）在一支试管中取适量硝酸银溶液，边振荡试管边逐滴滴入氨水，直到生成的白色沉淀恰好溶解为止

（6）CH3CHBrCH3　NaOH的水溶液，加热　消去反应

解析　（5）F为

，符合：

①为芳香族化合物；②与F是同分异构体；③能被催化氧化成醛的化合物有：

若苯环上只有1个取代基，取代基为—CH（CH3）—CH2OH，只有1种；若苯环上有2个取代基，可能是甲基和—CH2CH2OH，邻间对3种，也可以是—CH2CH3和—CH2OH，邻间对3种；若苯环上有3个取代基，只能是两个—CH3和一个—CH2OH，采用定一议二原则判断，有6种，所以共有13种。

其中满足苯环上有3个侧链，且核磁共振氢谱有5组峰，峰面积比为6∶2∶2∶1∶1的有机物的结构简式为

或

。