2021年江苏省镇江市谏壁职业中学高三化学下学期期末试卷含解析

2021年江苏省镇江市谏壁职业中学高三化学下学期期末试卷含解析一、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.下列有关说法正确的是A．月饼等食品常在包装中放入生石灰做脱氧剂B．埃博拉病毒能够通过气溶胶传播，病毒颗粒直径大约为80nmC．纤维素可水解成葡萄糖，故可为人体提供营养D．用Na2Fe04处理污水，可杀菌消毒，但不能沉降水中的悬浮物参考答案：B生石灰常用作干燥剂，不具有还原性，不能防止中秋月饼等食品氧化变质，A错误；埃博拉病毒能够通过气溶胶传播，说明埃博拉病毒颗粒直径在1-100nm之间，B正确；纤维素在人体内不能水解成葡萄糖，不属于营养物质，C错误；用Na2FeO4处理污水，可杀菌消毒，Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体能沉降水中的悬浮物，D错误。2.一定体积的酸性KMnO4溶液恰好能氧化一定质量的KHC2O4·H2C2O4·2H2O。若用0.2000mol·L－1的NaOH溶液中和相同质量的KHC2O4·H2C2O4·2H2O，所需NaOH溶液的体积恰好为KMnO4溶液的3倍，则KMnO4溶液的浓度(mol·L－1)为A.0.0176

B.0.1600

C．0.1200

D．0.2400参考答案：B3.下列说法正确的是A．将10gCaCO3粉末加入100mL水中，所得溶液的浓度为lmol·L-1B．将100mL2mol·L-1盐酸加热蒸发至50mL，所得溶液的浓度为4mol·L-1C．将l0rnLl.0mol·L-1NaCl溶液与90mL水混合，所得溶液的浓度为0.1mol·L-1D．将10gCaO加入100mL饱和石灰水中，充分搅拌、静置并恢复到原来的温度，所得溶液的浓度不变参考答案：D解析：A.碳酸钙难溶于水，错误；B.盐酸易挥发，将100mL2mol·L-1盐酸加热蒸发至50mL，所得溶液的浓度小于4mol·L-1，错误；C.将l0rnLl.0mol·L-1NaCl溶液与90mL水混合，混合后的体积不等于100mL,错误；选D.4.下列有关电化学的装置完全正确的是

（

）参考答案：C略5.下列叙述正确的是

（）

A．不能跟酸反应的氧化物一定能跟碱反应B．同一主族元素的气态氢化物的相对分子质量越大，它的沸点一定越高C．在CCl4、PCl3、HCl中各原子最外层均能达到8电子的稳定结构D．升高温度可加快反应速率，其主要原因是反应物分子能量增加，活化分子百分数增加，使有效碰撞次数增多参考答案：答案：D6.同一主族的两种元素的原子序数之差不可能是（

）

A.

16

B.

26

C.

36

D.

46参考答案：答案：D7.设阿伏加德罗常数的值为NA。下列叙述正确的是

（

）

A．常温常压下，NO2和N2O4的混合物46g中约含有2NA个氧原子

B．在Cu－Zn原电池中，正极产生1．12LH2时，负极产生了0．05NA个Zn2+

C．1．0L0．1mol?L－1的NH4Cl溶液中NH4＋的个数为0．1NA

D．1molFeCl3与沸水反应生成胶体后，含有NA个Fe（OH）3胶粒参考答案：A略8.天然维生素P（结构如图）存在于槐树花蕾中，它是一种营养增补剂。关于维生素P的叙述正确的是A．若R为甲基则该物质的分子式可以表示为C16H10O7B．分子中有三个苯环C．lmol该化合物与NaOH溶液作用消耗NaOH的物质的量以及与氢气加成所需的氢气的物质的量分别是4mol、8molD．lmol该化合物最多可与5molBr2完全反应参考答案：C略9.下列有关物质性质变化的比较中，不正确的是A．酸性强弱：HI>HBr>HCl>HF

B．原子半径大小：Na>S>OC．碱性强弱：KOH>NaOH>LiOH

D．还原性强弱：F－>Cl－>I－参考答案：D略10.下列离子方程式书写正确的是

A．Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液：3Fe3＋＋2I－＝3Fe2＋＋I2

B．NaNO2溶液中加入酸性KMnO4溶液：2MnO4－＋5NO2－＋6H＋＝2Mn2＋＋5NO3－＋3H2O

C．漂白粉溶液中通入过量CO2气体：Ca2++2ClO－+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClOD．向NH4Al（SO4）2溶液中不断滴加Ba（OH）2至溶液中SO42－完全沉淀；

2Ba2－+4OH－+Al3++2SO42=2BaSO4↓+AlO2－+2H2O参考答案：略11.向盛有一定量的Ba（OH）2的溶液中逐滴加入稀硫酸，直至过量，整个过程中混合溶液的导电能力（用电流强度I表示），近似地用如下图曲线表示，应为A．A

B．B

C．C

D．D参考答案：C【知识点】电解质【答案解析】C

解析：在没加硫酸之前，氢氧化钡具有一定导电能力，向盛有一定量的Ba（OH）2溶液中逐滴加入稀硫酸，开始反应，离子浓度逐渐减小，导电能力逐渐减弱，当恰好和氢氧化钡反应生成硫酸钡和水时，溶液的导电能力接近于零，然后随着硫酸的加入，导电的是硫酸溶液，所以导电能力会逐渐增加，直到和原来接近，故C正确。故答案选C【思路点拨】溶液额导电能力和溶液中离子浓度的大小有关是解答本题的关键，注意硫酸和氢氧化钡之间反应的情况，难度不大。12.设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（

）A．在0.1molNaHSO4晶体中阳离子与阴离子总数为0.3NAB．25℃时，pH=13的1.0LBa（0H）2溶液中含有的OH﹣数目为0.2NAC．常温常压下，4.4gCO2和N2O混合物中所含有的原子数为0.3NAD．标准状况下，2.24LCl2通入足量H2O或NaOH溶液中转移的电子数均为0.1NA参考答案：C解：A、NaHSO4晶体是钠离子和硫酸氢根离子构成，在0.1molNaHSO4晶体中阳离子与阴离子总数为0.2NA，故A错误；B、依据溶液中氢氧根离子浓度和溶液体积计算，25℃时，pH=13的1.0LBa（0H）2溶液中c（OH﹣）=0.1mol/L，含有的OH﹣数目=0.1mol/L×1L×NA=0.1NA，故B错误；C、CO2和N2O摩尔质量为44g/mol，都是三原子分子，依据n=计算物质的量=0.1mol，得到原子数为0.3NA，故C正确；D、依据n=计算物质的量，1mol氯气和氢氧化钠反应电子转移1mol，1mol氯气和水反应是可逆反应不能进行彻底，电子转移小于1mol，故D错误；故选C．13.绿柱石又称绿宝石，其主要成分为BenAl2[Si6O18]，也可以用二氧化硅和金属氧化物的形式表示，则n为

（

）

A．1

B．2

C．3

D．4参考答案：C略14.1-丁醇和乙酸在浓硫酸作用下，通过酯化反应制得乙酸丁酯，反应温度为115～125℃，反应装置如下图。下列对该实验的描述错误的是A．不能用水浴加热B．长玻璃管起冷凝回流作用C．提纯乙酸丁酯需要经过水、氢氧化钠溶液洗涤D．加入过量乙酸可以提高1-丁醇的转化率参考答案：C略15.某溶液中只含有Na+、NH4+、Ba2+、SO42－、I－、S2－中的几种，分别取样：①用pH计测试，溶液显弱酸性；②加氯水和淀粉无明显现象。为确定该溶液的组成，还需检验的离子是（

）A．Na+B．SO42－C．Ba2+D．NH4+参考答案：A略二、实验题（本题包括1个小题，共10分）16.以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：

(1)反应Ⅰ前需在FeSO4溶液中加入_______________(填字母)，以除去溶液中的Fe3+。A.锌粉

B.铁屑C.KI溶液D.H2(2)反应Ⅰ需控制反应温度低于35℃，其目的是______________________________。(3)工业生产上常在反应Ⅲ的过程中加入一定量的醇类溶剂，其目的是_______________。(4)反应Ⅳ常被用于电解生产(NH4)2S2O8(过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极，阳极发生的电极反应可表示为_______________。参考答案：(1)B(2)防止NH4HCO3分解(或减少Fe2+的水解)(3)降低K2SO4的溶解度，有利于K2SO4析出(4)-2e-====(1)除去Fe3+时注意不能引入新的杂质；(2)温度高，NH4HCO3易分解，Fe2+易水解；(3)操作Ⅲ要得到K2SO4固体，由此可知是为了降低K2SO4的溶解度，有利于K2SO4的析出。(4)电解时阳极发生氧化反应，产物为(NH4)2S2O3，所以阳极电极反应为-2e-====。三、综合题（本题包括3个小题，共30分）17.（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）的理论效率为：（1分）两个反应的ΔrGm（1）与ΔrGm（2）相差不大，即它们能输出的最大电能相近；然而，这两个反应的热函变化ΔrHm（1）与ΔrHm（2）相差大，有：ΔΔH＝ΔrHm（2）－ΔrHm（1）=44.01kJ·mol-1上述热函变化差ΔΔH恰好近似为图5流程的热函变化：

上述结果表明，由于两个燃烧反应的产物不同，所释放的热能（热函变化）也不同，尽管其能输出的最大电能相近，但其燃料电池的理论效率仍然相差较大。（2分）

（2）在473.15K下，对于反应（2），有：

ΔrHm（2）=-241.82kJ·mol-1（1分）

ΔrSm（2）=-44.28J·K-1·mol-1（1分）

ΔrGm（2）=ΔrHm（2）－TΔrSm（2）=-220.88kJ·mol-1（1分）

∴η（2）=ΔrGm（2）/ΔrHm（2）=91.3%（1分）

（3）比较（1）和（2）的计算结果，说明燃料电池的理论效率是随其工作温度而变化的，随着温度降低，其理论效率升高。反应的ΔrGm随温度而变化，ΔrGm随温度的变化主要是由TΔrSm引起的。（2分）18.（2008·上海卷）小苏打、胃舒平、达喜都是常用的中和胃酸的药物。（1）小苏打片每片含0.50gNaHCO3，2片小苏打片和胃酸完全中和，被中和的氢离子是___________mol。（2）胃舒平每片含0.245gAl(OH)3。中和胃酸时，6片小苏打片相当于胃舒平__________片。（3）达喜的化学成分是铝和镁的碱式盐。①取该碱式盐3.01g，加入2.0mol·L-1盐酸使其溶解，当加入盐酸42.5mL时开始产生CO2，加入盐酸至45.0mL时正好反应完全，计算该碱式盐样品中氢氧根与碳酸根的物质的量之比。②在上述碱式盐溶于盐酸后的溶液中加入过量氢氧化钠，过滤，沉淀物进行干燥后重1.74g，若该碱式盐中氢元素的质量分数为0.040，试推测该碱式盐的化学式。参考答案：(1)0.012mol(2)3.8(3)n(OH-)∶n()=16∶1(4)Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O（1）被中和的氢离子为n（H+）=0.50g÷84g·mol-1×2=0.012mol注意保留两位有效数字（2）设所需胃舒平数量为x根据题意得关系式：3NaHCO3—3H+—Al(OH)3

3×84g

78g

6×0.50g

x·0.245g解得：x=3.8（3）加入的42.5mL盐酸是完成两个反应：H++OH-H2O

H++而后面加入的2.5mL盐酸是完成反应：+H+CO2↑+H2O所以n（OH-）∶n（）=（42.5-2.5）mol∶2.5mol=16∶1其中n（OH-）=（0.0425L-0.0025L）×2.0mol·L-1=0.08moln（）=0.005mol加入过量NaOH溶液生成的沉淀是Mg(