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山东省菏泽市东明县城关镇中学2022年高三化学月考试题含解析一、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.关于右图装置说法正确的是(
)
A.装置中电子移动的途径是:负极?Fe?M溶液?石墨?正极B.若M为NaCl溶液,通电一段时间后,溶液中可能有NaClOC.若M为FeCl2溶液,可以实现石墨上镀铁D.若M是海水,该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀参考答案:B略2.下列有关比较中,错误的是(
)A.热稳定性:NH3>PH3>H2SB.熔点:石英>食盐>冰C.酸性:醋酸>碳酸>苯酚D.分散质粒子的直径:Fe(OH)3悬浊液>Fe(OH)3胶体>FeCl3溶液
参考答案:答案:A3.下列叙述正确的是
A.盐酸中滴加氨水至中性,溶液中溶质为氯化铵
B.稀醋酸加水稀释,醋酸电离程度增大,溶液的pH减小
C.饱和石灰水中加入少量CaO,恢复至室温后溶液的pH值不变
D.沸水中滴加适量饱和FeCl3溶液,形成带电的胶体,导电能力增强参考答案:C略4.A、B、C、D、E是核电荷数依次增大的5种短周期主族元素,原子半径按D、E、B、C、A顺序依次减小,B与E同主族,则下列推断不正确的是A.A、B、E一定在不同的周期B.A、D可能在同一主族C.C可能是金属元素D.E的最高价氧化物的水化物可能呈现两性参考答案:C略5.(多选题)双球连通管中发生2NO2N2O4+Q(Q>0).若同时向两烧杯中分别加入等温、等体积的蒸馏水(左)和0.1mol/LH2O2溶液(右),再向右侧烧杯中加入少量Fe2(SO4)3固体后,则下列有关推断中正确的是()A.实验时,A、B中的压强始终相等B.若右侧烧杯发生吸热反应,则A中更快达到平衡C.若右侧烧杯发生放热反应,则A中颜色较深D.能用该装置推断右侧烧杯中反应的热效应参考答案:AD考点:化学平衡的影响因素.专题:化学平衡专题.分析:A、AB是连通器,实验时AB中压强相同;B、2NO2(红棕色)N2O4(无色),△H<0是放热反应,过氧化氢加入硫酸铁会做催化剂使过氧化氢分解,若右侧烧杯发生吸热反应,则B温度降低反应正向进行,AB中达到平衡;C、2NO2(红棕色)N2O4(无色),△H<0是放热反应,若双氧水的分解反应也是放热反应.当右边双氧水分解时放出的热量会使B瓶升温,使瓶中反应朝逆向反应方向移动,即向生成NO2移动,故B瓶颜色更深;D、依据气体颜色变化分析烧杯中反应的能量变化,若B中气体颜色加深证明是放热反应,变浅证明是吸热反应.解答:解:A、AB是连通器,实验时AB中压强始终相同,故A正确;B、2NO2(红棕色)N2O4(无色),△H<0是放热反应,过氧化氢加入硫酸铁会做催化剂使过氧化氢分解,若右侧烧杯发生吸热反应,则B温度降低反应正向进行,AB中达到相同平衡,故B错误;C、2NO2(红棕色)N2O4(无色),△H<0是放热反应,若双氧水的分解反应也是放热反应.当右边双氧水分解时放出的热量会使B瓶升温,使瓶中反应朝逆向反应方向移动,即向生成NO2移动,故B瓶颜色更深,故C错误;D、若B中气体颜色加深证明是放热反应,变浅证明是吸热反应,可以用该装置推断右侧烧杯中反应的热效应,故D正确;故选AD.点评:本题考查了化学平衡影响因素分析判断,化学平衡移动原理理解应用,注意反应特征的分析应用,掌握基础是关键,题目难度中等.6.如图所示,将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中.下列分析正确的是()A.K1闭合,铁棒上发生的反应为2H++2e﹣→H2↑B.K1闭合,石墨棒周围溶液pH逐渐降低C.K2闭合,铁棒不会被腐蚀,属于外加电流的阴极保护法D.K2闭合,电路中通过0.4NA个电子时,两极共产生4.48L气体参考答案:C【考点】原电池和电解池的工作原理.【分析】若闭合K1,该装置没有外接电源,所以构成了原电池;组成原电池时,较活泼的金属铁作负极,负极上铁失电子发生氧化反应;石墨棒作正极,正极上氧气得电子生成氢氧根离子发生还原反应;若闭合K2,该装置有外接电源,所以构成了电解池,Fe与负极相连为阴极,碳棒与正极相连为阳极,据此判断.【解答】解:A、若闭合K1,该装置没有外接电源,所以构成了原电池,较活泼的金属铁作负极,负极上铁失电子,Fe﹣2e﹣=Fe2+,故A错误;B、若闭合K1,该装置没有外接电源,所以构成了原电池;不活泼的石墨棒作正极,正极上氧气得电子生成氢氧根离子发生还原反应,电极反应式为2H2O+O2+4e﹣=4OH﹣,所以石墨棒周围溶液pH逐渐升高,故B错误;C、K2闭合,Fe与负极相连为阴极,铁棒不会被腐蚀,属于外加电源的阴极保护法,故C正确;D、K2闭合,电路中通过0.4NA个电子时,阴极生成0.2mol氢气,阳极生成0.2mol氯气,两极共产生0.4mol气体,状况不知无法求体积,故D错误.故选C.【点评】本题考查了原电池原理和电解池原理,能正确判断电池的类型及两极的反应是解本题的关键,题目难度中等.7.将浓盐酸滴入KMnO4溶液,产生黄绿色气体,溶液的紫红色褪去,向反应后的溶液中加入NaBiO3,溶液又变为紫红色,BiO3﹣反应后变为无色的Bi3+.下列说法正确的是()A.滴加盐酸时,HCl是还原剂,Cl2是还原产物B.此实验条件下,物质的氧化性:NaBiO3>KMnO4>Cl2C.已知Bi为第ⅤA族元素,上述实验说明Bi具有较强的非金属性D.若有0.1molNaBiO3参加了反应,则整个过程转移电子0.8mol参考答案:B考点:氧化还原反应.专题:氧化还原反应专题.分析:发生2KMnO4+16HCl═2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O、2Mn2++5NaBiO3+14H+=2MnO4﹣+5Na++5Bi3++7H2O,结合反应中元素的化合价变化及氧化性比较规律来解答.解答:解:A.滴加盐酸时,生成氯气,Cl元素的化合价升高,则HCl是还原剂,Cl2是氧化产物,故A错误;B.氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,则2KMnO4+16HCl═2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O中氧化性为高锰酸钾的氧化性大于氯气,2Mn2++5NaBiO3+14H+=2MnO4﹣+5Na++5Bi3++7H2O中NaBiO3的氧化性大于高锰酸钾,所以氧化性强弱顺序是:NaBiO3>KMnO4>Cl2,故B正确;C.上述反应中Bi得到电子,+3价较稳定,不能说明Bi单质的氧化性,则不能说明Bi具有较强的非金属性,故C错误;D.若有0.1molNaBiO3参加了反应,则整个过程转移电子为0.1mol×(5﹣3)+0.1mol××(7﹣2)=0.4mol,故D错误;故选B.点评:本题考查氧化还原反应,为高频考点,把握发生的氧化还原反应及反应中元素的化合价变化为解答的关键,注意从元素化合价角度分析,侧重规律性知识及转移电子的考查,题目难度不大.8.下列各组离子能在指定溶液中,大量共存的是:(
)①无色溶液中:K+,Cl—,Na+,MnO4—,NO3—,SO42—②使PH=11的溶液中:CO32—,Na+,AlO2—,NO3—,S2—,SO32—③水电离的H+浓度C(H+)=10—12mol·L—1的溶液中:Cl—,HCO3—,NO3—,NH4+,S2O32—④加入Mg能放出H2的溶液中:Mg2+,NH4+,Cl—,K+,SO42—⑤使甲基橙变红的溶液中:Fe3+,MnO4—,NO3—,Na+,SO42—⑥酸性溶液中:Fe2+,Al3+,NO3—,I—,Cl—,S2—A
①②⑤
B
①③⑥
C
②④⑤
D
①②④参考答案:C略9.下列说法正确的是()
A
.硅材料广泛用于光纤通讯
B.工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品
C
.水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品
D.
粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应
参考答案:答案:A解析:硅与生活密切相关,B中刻蚀石英用氢氟酸,C中水晶成分为二氧化硅,D中粗硅与氯气反应再还原成硅是氧化还原反应。
10.下列有关实验的叙述正确的是
()
A.浓硝酸可保存在带橡皮塞的棕色细口瓶中B.用pH试纸测定溶液pH时,pH试纸不应事先润湿C.配制一定物质的浓度的溶液时,选用的容量瓶规格由需配制的溶液体积决定D.中和滴定时为了使滴定终点溶液颜色变化明显,可多滴几滴指示剂参考答案:答案:BC11.(2008·山东卷)高温下,某反应达平衡,平衡常数K=。恒容时,温度升高,H2浓度减小。下列说法正确的是A.该反应的焓变为正值B.恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小C.升高温度,逆反应速率减小D.该反应化学方程式为CO+H2OCO2+H2参考答案:A由K=得反应方程式为:CO2+H2CO+H2O
温度升高,H2浓度减小,平衡正向移动,说明该反应为吸热反应,A项正确;压强增大,各气体的浓度都增大,B项错误;升高温度,正逆反应速率都增大,C项错误;由K式所得方程式与D项不同,D项错误。
12.已知某物质X能发生如下转化:下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述错误的是
A.若X为N2或NH3,则A为硝酸
B.若X为S或H2S,则A为硫酸
C.若X为非金属单质或非金属氢化物,则A不一定能与金属铜反应生成Y
D.反应①和②一定为氧化还原反应,反应③一定为非氧化还原反应参考答案:略13.下列离子方程式中正确的是(
)
A.将SO2气体通入NaClO溶液中:SO2+2ClO-+H2O=SO32-+2HClO
B.向FeBr2溶液中通入过量Cl2:2Fe2++4Br-+2Cl2=2Fe3++2Br2+4Cl-
C.向硫酸氢钾溶液中加入Ba(OH)2溶液至中性:2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O
D.NH4HCO3溶液与过量NaOH溶液反应:NH4++OH-=NH3↑+H2O参考答案:C略14.如图是部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系图,若用原子序数代表所对应的元素,则下列说法正确的是()A.31d和33d属于同种核素B.气态氢化物的稳定性:a>d>eC.工业上常用电解法制备单质b和cD.a和b形成的化合物不可能含共价键参考答案:C【考点】原子结构与元素周期律的关系.【分析】短周期元素中,a为﹣2价、e为+6价,处于VI族,可推知a为O、e为S,b有+1价,原子序数大于氧,则b为Al,由原子序数可知c、d处于第三周期,化合价分别为+3、+5,则c为Al、d为P,据此解答.【解答】解:短周期元素中,a为﹣2价、e为+6价,处于VI族,可推知a为O、e为S,b有+1价,原子序数大于氧,则b为Al,由原子序数可知c、d处于第三周期,化合价分别为+3、+5,则c为Al、d为P.A.31d和33d质子数相同,中子数不同,是不同的核素,互为同位素,故A错误;B.非金属性a(O)>e(S)>d(P),故氢化物稳定性:a>e>d,故B错误;C.工业上电解熔融氯化钠冶炼钠,电解熔融氧化铝冶炼铝,故C正确;D.a和b形成的化合物过氧化钠,含有共价键,故D错误,故选:C.15.下列叙述中正确的是
A.P4和NO2都是共价化合物
B.NaCl熔化属于化学变化
C.在CaO和SiO2晶体中,都不存在单个小分子
D.石墨转变为金刚石,结构不变参考答案:C二、实验题(本题包括1个小题,共10分)16.(15分)Ⅰ.下列有关实验的叙述,正确的是
(填字母序号)A.配制0.1mol/L的氯化钠溶液时,将称量的氯化钠固体直接加入容量瓶,再加水至刻度线B.用洁净且干燥的玻璃棒蘸取待测液滴到放在表面皿上的pH试纸上,与标准比色卡对照,测溶液的pHC.滴定管洗净后,经蒸馏水润洗后注入标准液进行滴定D.向20mL煮沸的蒸馏水中滴加FeCl3饱和溶液1~2mL,继续煮沸,待溶液呈红褐色即得Fe(OH)3胶体E.用浓氨水洗涤做过银镜反应的试管F.制备乙酸乙酯时,将乙醇和乙酸依次倒入浓硫酸中G.用水鉴别苯、甘油和硝基苯三种无色液体Ⅱ.如图所示仪器和装置,经过简单的连接,可制取多种中学化学常见的气体(不考虑尾气吸收)。请回答下列问题:
(1)选择装置A、D可制取的气体是
(仅填一种气体的化学式即可);反应的化学方程式为:
;
(2)选择装置
(填写装置的字母)可制取乙烯,检验乙烯中还原性杂质气体应选择的试剂是
。
(3)选择装置C、F,可制取的气体是
(仅填一种气体的化学式即可);检查装置C气密性的方法是:
。参考答案:(15分)Ⅰ.B、D、G(3分,少选一个扣1分,有错误即为0分)II、(1)Cl2(1分,或HCl也给分)(1分);MnO2+4HCl(浓)
△
MnCl2+Cl2↑+2H2O(2分,或制HCl的方程式也给分)(2)B、E(2分),品红溶液(3分,答溴水等强氧化性试剂不给分)(3)H2(1分);关闭活塞,向长颈漏斗中注入水至长颈漏斗内液面高于试管内液面时,停止;若长颈漏斗内的液面高度稳定不变,说明装置的气密性良好(3分)略三、综合题(本题包括3个小题,共30分)17.为了测定某铜银合金的成分,将30.0g合金溶于80mL13.5mol/L的浓硝酸中,待合金完全溶解后,收集到6.72L(标准状况)气体,并测得溶液中H+浓度为1mol/L。假设反应后溶液的体积仍为80mL,试计算.
(1)被还原硝酸的物质的量。
(2)合金中银的质量分数。参考答案:(6分)(1)0.3mol
(2)36%略18.金属X和非金属Y可:直接化合生成化合物XY,甲、乙、丙三人分别做X和Y的化合反应实验,充分反应时,每人所用X和Y的质量各不相同,但总质量均为12g,有关实验数据如下表示:
X用量Y用量得XY量甲10g2g8g乙6g6g8g(1)利用表中数据判定X和Y恰好完全反应时,X和Y的质量比为:________。(2)若丙同学在实验中只得到6gXY,试通过计算说明丙同学X和Y的用量分别是多少?参考答案:(1)3∶1(2)若X过量,m(X)=10.5g
,m(Y)=1.5g
若Y过量,m(X)=4.5g
m(Y)=7.5g略19.(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
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