届人教版高一下学期期末化学培优提升卷三试题附答案.docx

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届人教版高一下学期期末化学培优提升卷三试题附答案

2021届高一下学期期末化学人教版培优提升卷三试题

2章化学反应与能量

可能用到的相对原子质量:

H-1C-12N-140-16Na-23Mg-24AI-27S-32CI-35.5Fe-56Cu-64

第1卷（选择题共48分）

一、选择题:

本题共16个小题,每小题3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。

9题图

1．某大学研制了一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子溶剂，在200℃左右时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全。

电池总反应为：

C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O，电池示意如图，下列说法不正确的是

A．a极为电池的负极

B．电池工作时电流由b极沿导线经灯泡再到a极

C．电池正极的电极反应为：

O2+4e－+4H+=2H2O

D．电池工作时，1mol乙醇被氧化时就有6mol电子转移

2．如图是Zn和Cu形成的原电池，下列说法正确的是

A．正极发生氧化反应

B．SO

向负极移动

C．电子是由Zn片通过溶液流向Cu片

D．正极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+

3．工业上，在一定条件下利用乙烯和水蒸气反应制备乙醇。

化学原理：

CH2=CH2（g）+H2O（g）→CH3CH2OH（g）△H。

已知几种共价键的键能如下表所示：

化学键

C-H

C=C

H-O

C-C

C-O

键能/kJ·mol-1

413

615

463

348

351

下列说法错误的是

A．上述合成乙醇的反应是加成反应

B．相同时间段内,反应中用三种物质表示的反应速率相等

C．碳碳双键的键能小于碳碳单键键能的2倍

D．上述反应式中,△H=-96kJ·mol-1

4．有A、B、C、D四种金属片，进行如下实验：

①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极；②C、D用导线连接后浸入稀H2SO4中，电流由D流向C；③A、C相连后同时浸入稀H2SO4中，C极产生大量气泡；④B、D相连后同时浸入稀H2SO4中，D极发生氧化反应，试判断四种金属的活动顺序是

A．A＞B＞C＞DB．C＞A＞D＞BC．A＞D＞B＞CD．A＞C＞D＞B

5．在一定温度下，在一个密闭容器中加入H2和I2蒸气各0．5mol，发生反应H2＋I2

2HI，达到平衡时，生成HI0．8mol，若其它条件不变，开始充入的H2为2mol，则达到平衡时生成的HI可能是下列中的

A．1．1molB．0．87molC．0．8molD．0．5mol

6．反应A（g）+2B（g）

C（g）+D（g）过程中的能量变化如图所示，有关叙述正确的是（）

A．该反应是吸热反应

B．当反应达到平衡时，升高温度，A的转化率增大

C．反应体系中加入催化剂对反应热无影响

D．在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1减小，E2不变

7．向一容积为1L的密闭容器中加入一定量的X、Y，发生化学反应aX（g）＋2Y（s）

bZ（g）；△H＜0。

如图是容器中X、Z的物质的量浓度随时间变化的曲线。

下列说法正确的是（）

A．用Y表示0~10min内该反应的平均速率为0.05mol/（L·min）

B．根据上图可求得方程式中a：

b＝2：

1

C．0～10min容器内气体的压强逐渐增大

D．第13min时曲线变化的原因可能是增加了Z的量

8．反应A（g）＋2B（g）

C（g）的能量变化与反应进程关系如图所示，下列说法不正确的是（）

A．图中虚线表示加入了催化剂

B．图中虚线表示的反应I、反应II均为放热反应

C．加入催化剂，速率加快是因为改变了反应的焓变

D．该反应的焓变△H＝－91kJ·mol－1

9．恒温时向2L密闭容器中通入一定量的气体X和Y，发生反应：

2X（g）+Y（g）

3Z（g），Y的物质的量n（Y）随时间t变化的曲线如图所示。

下列说法正确的是

A．t0min时，n（Z）＝0.75mol

B．0~5min内，以X表示的化学反应速率是0.02mol·L－1·min－1

C．正反应速率a点比b点大

D．b点时该反应达到了最大限度，反应停止

10．一种烷烃催化转化装置如图所示，下列说法正确的是

A．该装置将电能转化为化学能

B．H+向左侧迁移

C．负极的电极反应式为C2H6-2e-=C2H4+2H+

D．每消耗0.1molC2H6，需要消耗标准状况下的空气2.8L（设空气中氧气的体积分数为20%）

11．某小组为研究电化学原理，设计如图装置。

下列叙述不正确的是

A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出

B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：

Cu2＋＋2e－===Cu

C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解

D．a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2＋向铜电极移动

12．下列属于放热反应的是（）

A．硝酸铵溶于水B．氨气液化C．碳酸钙分解D．镁条溶于盐酸

13．下列关于能量转换的认识中不正确的是

A．煤燃烧时化学能主要转变成热能

B．白炽灯工作时，电能全部转变成光能

C．电解水生成氢气和氧气时，电能转化成化学能

D．绿色植物光合作用过程中太阳能转变成化学能

14．化学与社会、生活密切相关。

对下列现象或事实的解释正确的是

选项

现象或事实

解释

A

用热的纯碱溶液洗去油污

Na2CO3可直接和油污反应

B

在生活中可以采用明矾来净水

明矾具有杀菌消毒的功能

C

施肥时，草木灰（有效成分为K2CO3）不能与NH4Cl混合使用

K2CO3与NH4Cl反应生成（NH4）2CO3沉淀会降低肥效

D

在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀

海轮外壳的钢铁和锌与海水形成原电池，铁充当正极被保护

A．AB．BC．CD．D

15．若某反应属于吸热反应，则该反应（）

A．一定需要加热才能进行

B．反应物总能量低于生成物总能量

C．反应物总质量小于生成物总质量

D．在常温下不可能发生

16．图1是铜锌原电池示意图，图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量。

下列说法不正确的是

A．溶液中的SO42-向锌电极移动

B．在锌电极上可观察到大量气泡产生

C．电流由铜电极流向锌电极

D．图2中y轴表示的可能是c（H+）

二、非选择题:

包括第17题~第21题5个大题,共52分。

17．氮、磷、砷（As）、锑（Sb）、铋（Bi）、镆（Mc）为元素周期表中原子序数依次增大的同族元素。

回答下列问题：

（1）砷在元素周期表中的位置______。

的中子数为________。

已知:

P（s,白磷）=P（s,黑磷）ΔH=-39.3kJ·mol-1；P（s,白磷）=P（s,红磷）　ΔH=-17.6kJ·mol-1；由此推知,其中最稳定的磷单质是________。

（2）氮和磷氢化物性质的比较：

热稳定性:

NH3________PH3（填“>”或“<”）。

沸点：

N2H4________P2H4（填“>”或“<”），判断依据是____________。

18．利用反应Zn＋2FeCl3

ZnCl2＋2FeCl2设计一个原电池。

在下图方格内画出实验装置图，并指出正极材料为________，电极反应式为____________________；负极材料为________，电极反应式为_______________________。

________

19．

（1）最早使用的化学电池是锌锰电池，即大家熟悉的干电池:

Zn-MnO2,干电池，其电解质溶液是ZnCI2-NH4Cl混合溶液。

其中，Zn是电池的____极;电池工作时，电子流向____极（填“正”或“负”）。

（2）碱性锌锰电池比普通锌锰电池性能好，负极是Zn.正极是Mn02电解质是KOH.负极的电极反应式是______________________________总反应是________________________

20．某课外小组分别用如图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。

请回答：

Ⅰ.用图1所示装置进行第一组实验。

（1）在保证电极反应不变的情况下，不能替代Cu作电极的是___（填字母序号）。

A．铝B．石墨C．银D．铂

（2）N极发生反应的电极反应式为___。

（3）实验过程中，SO42-___（填“从左向右”，“从右向左”或“不”）移动；滤纸上能观察到的现象有：

___。

Ⅱ.用图2所示装置进行第二组实验。

实验过程中，观察到与第一组实验不同的现象：

两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。

查阅资料得知，高铁酸根离子（FeO42-）在溶液中呈紫红色。

（4）电解过程中，X极区溶液的pH___（填“增大”“减小”或“不变”）。

（5）电解过程中，Y极发生的电极反应之一为Fe﹣6e-+8OH-=FeO42-+4H2O，若在X极收集到784mL气体，在Y极收集到112mL气体（均已折算为标准状况时气体体积），则Y电极（铁电极）质量减少___g。

（6）在碱性锌电池中，用高铁酸钾作为正极材料，电池反应为2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2，该电池正极发生的反应的电极反应式为___。

21．利用化学反应原理研究化学反应有重要意义。

（1）CO2的减排和综合利用是解决温室及能源问题的有效途径。

一定温度下，在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，此时压强为p0kpa，发生反应：

CO2（g）+3H2（g）

CH3OH（g）+H2O（g），测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示“”

①0~4min，H2的平均反应速率v（H2）=___mol•L-1•min-1。

②下列能说明该反应已达到平衡状态的是__。

A．v正（CH3OH）=3v逆（H2）

B．CO2、H2、CH3OH和H2O浓度之比为1∶3∶1∶1

C．恒温恒容下，气体的密度不再变化

D．恒温恒压下，气体的体积不再变化

③测得某时刻，CO2（g）、H2（g）、CH3OH（g）和H2O（g）的浓度均为0.5mol/L，则此时v（正）__v（逆）（填“>”“<”或“=”）。

④可逆反应的平衡常数可用平衡分压代替平衡浓度计算，已知：

分压=总压×物质的量分数，则该温度下Kp=___kPa-2（用含有p0的式子表示，保留1位小数）。

（2）工业中，CO2和H2在催化剂Cu/ZnO作用下可发生两个平行反应，分别生成CH3OH和CO。

反应A：

CO2（g）+3H2（g）

CH3OH（g）+H2O（g）

反应B：

CO2（g）+H2（g）

CO（g）+H2O（g）

控制CO2和H2初始投料比为1∶3时，温度对CO2平衡转化率及甲醇和CO产率的影响如图所示。

如图为温度对CO2平衡转化率及甲醇和CO产率的影响

①由图可知温度升高时CO的产率上升，其主要原因可能是___。

②由图可知获取CH3OH最适宜的温度是___。

2021届高一下学期期末化学人教版培优提升卷三试题答案

2章化学反应与能量

1．D

【解析】

试题分析：

电池总反应为：

C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O，其中乙醇失去电子，故a做负极，通氧气的b极做正极，A正确；电流方向与电子流向相反，电子是由负极流向正极，即a流向b，电流方向由b流向a，故B正确；正极是O2得到电子，方程式为：

O2+4e－+4H+=2H2O，C正确；根据电池总反应可知，反应转移电子数为12，故1mol乙醇被氧化时就有12mol电子转移，故D错误；此题选D。

考点：

考查电解池相关知识

2．B

【分析】

该原电池中Zn易失电子作负极，Cu作正极，负极反应式为Zn-2e-═Zn2+，正极反应式为2H++2e-═H2↑，结合原电池原理分析解答。

【详解】

A．Cu电极是正极，正极上发生还原反应，故A错误；

B．原电池中电解质溶液中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，因此SO

向Zn极（负极）移动，故B正确；

C．原电池中电子从负极沿导线流向正极，电子的流向是从Zn经过外电路到Cu，电子不能经过溶液，故C错误；

D．Cu作正极，正极的电极反应式为2H++2e-=H2↑，故D错误；

故选B。

【点睛】

本题的易错点为C，要注意溶液是通过自由移动的离子导电的，不是通过电子导电的。

3．D

【详解】

A.上述合成乙醇的反应是加成反应，A正确；B.反应混合物中，各物质的化学计量数相同，所以相同时间段内，反应中用三种物质表示的反应速率相等，B正确；C.由题中数据可知，碳碳双键的键能小于碳碳单键键能的2倍，C正确；D.上述反应式中，△H=（615kJ·mol-1）+（413kJ·mol-1）

+（463kJ·mol-1）

×（348kJ·mol-1）-（413kJ·mol-1）

-（463kJ·mol-1）-（351kJ·mol-1）=-34kJ·mol-1，D不正确，本题选D。

4．D

【详解】

①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极，则活泼性A＞B，②C、D用导线连接后浸入稀H2SO4中，电流由D流向C，说明D是正极，C是负极，则活泼性C＞D，③A、C相连后同时浸入稀H2SO4中，C极产生大量气泡，说明C是正极，A是负极，活泼性A＞C，④B、D相连后同时浸入稀H2SO4中，D极发生氧化反应，说明D是负极，活泼性D＞B．四个大小顺序是：

A＞C＞D＞B，故选D。

【点睛】

此题重点是负极和正极的特点，根据负极失去电子发生氧化反应，正极得到电子发生还原反应。

正负极的现象进行判断。

5．B

【详解】

若其他条件不变，开始充入2molH2，则H2浓度增大，平衡向正反应方向移动，I2的转化率增大，故平衡时HI的物质的量大于0.8mol，假定I2完全反应，生成HI的物质的量为1mol，由于是可逆反应，I2不能完全反应，故平衡时0.8mol＜n（HI）＜1mol，选：

B。

6．C

【分析】

图像分析可知反应物总能量高于生成物，依据能量守恒分析；依据图像分析反应是放热反应，升温平衡逆向移动；催化剂同效果改变正逆反应速率，不改变反应平衡。

【详解】

A.图像分析可知，反应物的能量高于生成物，反应前后能量守恒，故反应为放热反应，A错误；

B.反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，A的转化率减小，B错误；

C.催化剂改变反应速率，不改变反应平衡，反应热不发生改变，C正确；

D.催化剂同等程度改变正逆反应速率，在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1减小，E2减小，D错误；

答案为C。

【点睛】

本题易错点为D，催化剂降低反应活化能，即同步降低E1和E2的值。

7．C

【分析】

在表达反应速率时，只有气体和溶液等存在浓度的物质可用于表达反应速率，固体和纯液体不能用与表达反应速率；在同一反应中不同物质的物质的量变化与化学计量数成正比关系；在恒容的密闭容器中，随着反应的进行，气体分子数增加时，体系的压强在逐渐增大；当在某一时刻增加了某物质的量，则在图像上用于表达该物质的量的曲线应瞬间增大。

以此解题。

【详解】

A.Y为固体，不能用于表达化学反应速率。

A项错误；

B．同一反应中，物质的量变化量之比等于化学计量数之比，方程式中a：

b=（0.45-0.2）：

（0.50-0）=1：

2，B项错误；

C．0～10min内，发生的X（g）＋2Y（s）

2Z（g），气体分子数逐渐增多，当反应容器容积恒定时，容器内气体的压强逐渐增大，C项正确；

D．第13min时，Z的物质的量在原有基础上逐渐减小，而非瞬间增大，因此该曲线变化的原因不可能是增加了Z的量，D项错误；

答案选C。

8．C

【分析】

A.向反应中加入催化剂，能降低反应的活化能；

B.反应物的总能量大于生成物的总能量的反应为放热反应；

C.加入催化剂，降低了反应的活化能；

D.反应的焓变△H是正逆反应的活化能之差。

【详解】

A.向反应中加入催化剂，能降低反应的活化能，因此虚线表示加入了催化剂，A项正确；

B.反应I、反应II中，反应物的总能量大于生成物的总能量，都是放热反应，B项正确；

C.加入催化剂，降低了反应的活化能，反应热不发生变化，因此加入催化剂，速率加快是因为反应的活化能降低，C项错误；

D.反应的焓变△H是正逆反应的活化能之差，即焓变△H＝419kJ·mol－1-510kJ·mol－1=－91kJ·mol－1，D项正确；

答案选C。

9．C

【分析】

A．由t0min时n（Y）的改变量计算n（Z）；

B．计算X的物质的量变化量，根据v=

计算X表示的反应速率；

C．在建立平衡过程中，正反应速率逐渐减小；

D．可逆反应属于动态平衡。

【详解】

A．由图可知，从开始到t0min时，n（Y）的改变量为1.0mol-0.5mol=0.5mol，根据改变量之比等于计量数之比，n（Z）＝1.5mol，故A错误；

B．△n（X）=2△n（Y）=2×（1mol-0.8mol）=0.4mol，以X表示的化学反应速率=

=0.04mol•L-1•min-1，故B错误；

C．在建立平衡过程中，正反应速率逐渐减小，正反应速率a点比b点大，故C正确；

D．可逆反应属于动态平衡，b点时该反应达到了最大限度，但反应没有停止，故D错误；

答案选C。

【点睛】

本题考查化学平衡图象，涉及吸热反应与发热反应、可逆反应特征、反应速率计算、化学平衡计算，旨在考查学生对基础知识的掌握。

10．C

【分析】

根据图像可知，Fe-Co合金发生反应：

C2H6-2e-=C2H4+2H+，做电池的负极；正极氧气得电子与氢离子反应生成水。

【详解】

A．该装置为原电池，是将化学能转化为电能的装置，A说法错误；

B．原电池的内电路中，H+向正极移动，即向右侧迁移，B说法错误；

C．分析可知，负极的电极反应式为C2H6-2e-=C2H4+2H+，C说法正确；

D．每消耗0.1molC2H6，转移0.2mol电子，需要消耗标准状况下的0.05mol氧气，则需空气5.6L（设空气中氧气的体积分数为20%），D说法错误；

答案为C。

11．D

【解析】

试题分析：

A．a和b不连接时，由于金属活动性：

Fe>Cu，所以铁片上会发生反应：

Fe+Cu2+=Fe2++Cu，所以Fe片上有金属铜析出，正确。

B．a和b用导线连接时，构成原电池，Fe为负极，Cu为正极，在正极上发生反应：

Cu2＋＋2e－=Cu，正确。

C．不连接时Fe与Cu2+直接发生置换反应，若连接，Fe为负极，失去电子，被氧化。

所以无论a和b是否连接，铁片均会溶解，正确。

D．a和b分别连接直流电源正、负极，则a为阳极，b为阴极。

根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，溶液中的Cu2＋向铁电极移动，错误。

考点：

考查原电池、电解池等电化学反应原理的知识。

12．D

【详解】

A.硝酸铵溶于水吸热，但不属于化学变化，选项A不符合题意；

B.氨气液化放热，不属于化学变化，所以不属于放热反应，选项B不符合题意；

C.碳酸钙分解属于吸热反应，选项C不符合题意

D.镁条溶于盐酸属于放热反应，选项D符合题意；

答案选D。

13．B

【详解】

A．煤燃烧时化学能主要转变成热能，故A正确；

B．白炽灯工作时，电能转变成光能和热能，故B错误；

C．电解水生成氢气和氧气时，电能转化成化学能，故C正确；

D．绿色植物光合作用过程中太阳能转变成化学能，故D正确；

故选B。

14．D

【解析】

【详解】

A.用热的纯碱溶液洗去油污是由于纯碱溶液水解显碱性，油脂在碱性条件下可发生水解反应，产生可溶性的物质，A错误；

B.在生活中可以采用明矾来净水是由于明矾电离产生的Al3+发生水解反应产生的氢氧化铝胶体的表面积大，具有很强的吸附作用，B错误；

C.施肥时，草木灰（有效成分为K2CO3）水解使溶液显碱性，若与NH4Cl混合使用，OH-与NH4+反应产生NH3·H2O，NH3·H2O分解产生氨气逸出，导致肥效降低，故不能混合使用，C错误；

D.在海轮外壳连接锌块，Fe、Zn及海水构成原电池，由于锌的活动性比铁强，Zn作负极，首先被腐蚀，Fe作正极，不被氧化而受到保护，因此就保护外壳不受腐蚀，D正确；

故合理选项是D。

15．B

【详解】

A．反应中能量变化与反应条件无关，吸热反应不一定需要加热才能发生，如氯化铵与Ba（OH）2·8H2O常温下即可反应，为吸热反应，故A错误；

B．反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应，故B正确；

C．由质量守恒定律可知，参加反应的反应物总质量等于生成物的总质量，故C错误；

D．氯化铵与Ba（OH）2·8H2O常温下即可反应，为吸热反应，故D错误；

故选B。

16．B

【详解】

A．原电池中阴离子移向负极，溶液中的SO42-向锌电极移动，故A正确；B．锌为负极，溶液中氢离子在正极铜电极上生成氢气可观察到大量气泡产生，锌电极上看到锌逐渐溶解，故B错误；C．原电池中电流由正极流向负极，由铜电极流向锌电极，故C正确；D．铜锌原电池中，Zn是负极，失去电子发生氧化反应，电极反应为Zn-2e-=Zn2+，Cu是正极，氢离子得电子发生还原反应，电极反应为2H++2e-=H2↑，反应不断消耗H+，所以溶液的c（H+）逐渐降低，图2中y轴表示的可能是c（H+），故D正确；故选B。

17．第四周期ⅤA族173黑磷>>N2H4分子间存在氢键

【分析】

（1）As位于第四周期第VA族，中子数=质量数-质子数；能量越低越稳定；

（2）元素的非金属性越强，其氢化物越稳定；分子晶体熔沸点与分子间作用力和氢键有关，能形成分子间氢键的氢化物熔沸点较高。

【详解】

（1）As位于第四周期第VA族，中子数=质量数-质子数=288-115=173；

能量越低越稳定，

P（s,白磷）=P（s,黑磷）ΔH=-39.3kJ·mol-1①

P（s,白磷）=P（s,红磷）ΔH=-17.6kJ·mol-1②

将方程式①-②得

，

则能量：

红磷>黑磷，则黑磷稳定，

故答案为：

第四周期第VA族；173；黑磷；

（2）元素的非金属性越强，其氢化物越稳定；

非金属性N>P，所以热稳定性：

NH3>PH3；

N2H4能形成分子间氢键、P2H4分子间不能形成氢键，所以沸点：

N2H4>P2H4，

故答案为：

>；>；N2H4分子间存在氢键。

【点睛】

分子晶体熔沸点与分子间作用力和氢键有关，能形成分子间氢键的氢化物熔沸点较高。

18．Pt（或石墨）Fe3＋＋e－=Fe2＋ZnZn－2e－

Zn2＋

【解析】

【分析】

根据原电池工作原理进行分析；

【详解】

根据原电池工作原理，正极上得到电子，化合价降低，发生还原反应，根据总反应，Fe3＋的化合价降低，即正极材料为石墨或Pt，正极反应式为Fe3＋＋e－=Fe2＋；负极上失去电子，化合价升高，发生氧化反应，根据总反应，Zn的化合价升高，负极材料是Zn，负极反应式为Zn－2e－=Zn2＋；根据原电池构成条件，示意图为

或

。

19．负正Zn+20H--2e=Zn（0H）2Zn+2Mm02+2H2O=2MnO（OH）+Zn（OH）2

【详解】

（1）最早使用的化学电池是锌锰电池，即大家熟悉的干电池:

Zn-MnO2，其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。

其中，活泼的金属Zn是电池的负极；电池工作时，电子由正极流向负极；