高考化学滚动卷三 物质结构及能量变化word+解析.docx

高考化学滚动卷三 物质结构及能量变化word+解析.docx

《高考化学滚动卷三 物质结构及能量变化word+解析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学滚动卷三 物质结构及能量变化word+解析.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高考化学滚动卷三物质结构及能量变化word+解析

高三单元滚动检测卷·化学

考生注意：

1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共4页。

2．答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上。

3．本次考试时间100分钟，满分100分。

滚动卷三　物质结构及能量变化

第Ⅰ卷

一、选择题（本题包括16小题，每小题3分，共48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．（2016·内江市第二中学高三上学期第一次月考）“低碳经济”是以低能耗、低污染、低排放为基础的可持续发展经济模式。

下列说法与“低碳经济”不符合的是（　　）

A．大力研发新型有机溶剂替代水作为溶剂

B．加强对煤、石油、天然气等综合利用的研究，提高燃料的利用率

C．利用CO2合成聚碳酸酯类可降解塑料，实现“碳”的循环利用

D．甲烷和乙醇的燃烧热分别是891.0kJ·mol－1、1366.8kJ·mol－1，利用甲烷更“低碳”

2．（2015·苏、锡、常、镇四市高三教学情况调研一）如图是金属镁和卤素单质（X2）反应的能量变化示意图。

下列说法正确的是（　　）

A．由MgCl2制取Mg是放热过程

B．热稳定性：

MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2

C．常温下氧化性：

F2

D．由图可知，此温度下MgBr2（s）与Cl2（g）反应的热化学方程式为

MgBr2（s）＋Cl2（g）===MgCl2（s）＋Br2（g）　ΔH＝－117kJ·mol－1

3．（2015·江苏省宜宾高中高三化学复习）在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。

下列热化学方程式正确的是（　　）

A．CH3OH（l）＋

O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）

ΔH＝＋725.8kJ·mol－1

B．2CH3OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋4H2O（l）

ΔH＝－1452kJ·mol－1

C．2CH3OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋4H2O（l）

ΔH＝－725.8kJ·mol－1

D．2CH3OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋4H2O（l）

ΔH＝＋1452kJ·mol－1

4．酸根离子RO

所含电子数比硝酸根离子NO

的电子数多10，则下列说法正确的是（　　）

①R原子的电子层数比N原子的电子层数多1

②RO

中R元素与NO

中N元素的化合价相同

③RO

和NO

只可能被还原，不可能被氧化

④R和N不是同周期元素，但为同主族元素

A．①③④B．①②④

C．①②D．③④

5．（2014·福州高三期末）Al－H2O2电池功率大，可作为许多机械的动力电池，其结构如图所示。

下列说法不正确的是（　　）

A．铝作负极，电池工作时将不断溶解

B．该电池不是二次电池，不可充电

C．碳纤维电极的电极反应式是H2O2＋2e－＋2H＋===2H2O

D．电池工作时OH－从碳纤维电极透过离子交换膜移向Al电极

6．物质（t－BuNO）2在正庚烷溶剂中发生如下反应：

（t－BuNO）22（t－BuNO）　ΔH＝＋50.5kJ·mol－1，Ea＝90.4kJ·mol－1。

下列图像合理的是（　　）

7.

（2015·浙江省台州中学高三上学期期中）短周期元素X、Y、Z、R和W在元素周期表的位置如右表所示，其中W元素族序数等于周期序数的2倍。

则下列说法正确的是（　　）

A．原子半径从小到大：

X

B．Z、W元素与X均可以形成AB2型化合物

C．X有多种同素异形体，而Z不存在同素异形体

D．Z的氢化物的稳定性大于W的氢化物，是因为Z的氢化物分子间存在氢键

8．（2015·湖北省监利县第一中学高三复习）有4种燃料电池：

A.固体氧化物燃料电池；B.碱性氢氧燃料电池；C.质子交换膜燃料电池；D.熔融盐燃料电池。

下面是工作原理示意图，其中正极反应的产物为水的是（　　）

9．图中X为电源，Y为浸透饱和食盐水和酚酞溶液的滤纸，

滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液，通电后Y中央的紫红色色斑向d端扩散。

下列判断正确的是（　　）

A．滤纸上c点附近会变红色

B．Cu电极质量减小，Pt电极质量增大

C．烧杯中溶液的pH增大

D．烧杯中SO

向Cu电极定向移动

10．下图有关电化学的示意图正确的是（　　）

11．用CH4催化还原NOx，可以消除氮氧化物的污染。

例如：

①CH4（g）＋4NO2（g）===4NO（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－574kJ·mol－1

②CH4（g）＋4NO（g）===2N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－1160kJ·mol－1

下列说法不正确的是（　　）

A．若用标准状况下4.48LCH4还原NO2生成N2和水蒸气，放出的热量为173.4kJ

B．由反应①可推知：

CH4（g）＋4NO2（g）===4NO（g）＋CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH<－574kJ·mol－1

C．反应①②转移的电子数相同

D．反应②中当4.48LCH4反应完全时转移的电子总数为1.60mol

12．X、Y、Z、W、R为原子序数递增的5种短周期元素，已知X的离子为一个质子，Y原子最外层电子数比内层电子数多4个，Y与R同主族，Z的最外层电子数等于其周期序数，W是制造太阳能电池的常用材料。

下列说法正确的是（　　）

A．原子半径按X、Y、Z、R、W依次递增

B．Z与Y形成的化合物可作为耐火材料

C．WY2能与强碱反应，但不能与任何酸反应

D．热稳定性：

X2R＞X2Y

13．研究人员发明了一种“海水”电池，其电池总反应可表示为5MnO2＋2Ag＋2NaCl===Na2Mn5O10＋2AgCl。

下列有关说法正确的是（　　）

A．正极反应式：

Ag＋Cl－－e－===AgCl

B．电子从电源的正极经外电路流向负极

C．Na＋不断向“海水”电池的负极移动

D．每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子

14．世博会中国馆、主题馆等建筑使用光伏并网发电，总功率达4MW，是历届世博会之最。

通过并网，上海市使用半导体照明（LED）。

已知发出白光的LED是由氮化镓（GaN）芯片与钇铝石榴石（YAG，化学式：

Y3Al5O12）芯片封装在一起做成的。

下列有关叙述正确的是（　　）

A．光伏电池实现了太阳能和电能的相互转化

B．图中N型半导体为正极，P型半导体为负极

C．电流从a流向b

D．LED中的Ga和Y都显＋3价

15．（2015·江苏省宜宾高中高三复习）如图所示，装置在常温下工作（溶液体积变化忽略不计）。

闭合K，灯泡发光。

下列叙述中不正确的是（　　）

A．当电路中有1.204×1022个电子转移时，乙烧杯中溶液的pH约为1

B．电池工作时，盐桥中的K＋移向甲烧杯，外电路的电子方向是从b到a

C．电池工作时，甲烧杯中由水电离出的c（H＋）逐渐减小

D．乙池中的氧化产物为SO

16．据报道，以硼氢化合物NaBH4（B元素的化合价为＋3价）和H2O2作原料的燃料电池，负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，可作空军通信卫星的电源，其工作原理如下图所示，

下列说法正确的是（　　）

A．每消耗3molH2O2，转移的电子为3mol

B．电池放电时，Na＋从a极区移向b极区

C．电极a采用MnO2，MnO2既作电极材料又有催化作用

D．该电池的负极反应为BH

＋2H2O－8e－===BO

＋8H＋

第Ⅱ卷

二、非选择题（本题包括4小题，共52分）

17．（12分）（2015·河南省光山二高高三复习）

（1）“神七”登天谱写了我国航天事业的新篇章。

火箭升空需要高能燃料，通常用肼（N2H4）作为燃料，N2O4作氧化剂。

已知：

N2（g）＋2O2（g）===2NO2（g）

ΔH＝＋67.7kJ·mol－1

N2H4（g）＋O2（g）===N2（g）＋2H2O（g）

ΔH＝－534.0kJ·mol－1

2NO2（g）

N2O4（g）

ΔH＝－52.7kJ·mol－1

试写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成N2和气态水的热化学方程式：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）已知2molSO2（g）氧化为2molSO3（g）的能量变化如图所示：

①写出SO2（g）氧化为SO3（g）的热化学方程式：

________________________________________________________________________。

②氧化SO2时，工业上常加入V2O5作催化剂，其反应机理可表示为SO2＋V2O5===SO3＋2VO2,4VO2＋O2===2V2O5；

上图中表示加入V2O5的反应曲线为__________（填“a”或“b”）。

（3）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO2，还要求提供充足的O2。

某种电化学装置可实现如下转化：

2CO2===2CO＋O2，CO可用作燃料。

已知该反应的阳极反应：

4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，则阴极反应为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（4）下图是某空间站能量转化系统的局部示意图，其中燃料电池采用KOH溶液为电解液。

如果某段时间内氢氧储罐中共收集到33.6L气体（已折算成标准状况），则该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量为________mol。

18．（12分）六种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，其中R元素的最外层电子数是其次外层电子数的一半。

X

Y

M

R

Z

W

请回答下列问题：

（1）R的元素名称是________，中子数为8的X元素的原子是________（用原子组成符号表示）。

（2）上述六种元素，非金属性最强的元素为________（填元素符号）。

（3）Z的最高价氧化物对应水化物的化学式为____________________________。

（4）W和Y形成一种二元化合物甲的相对分子质量为184，且Y的质量分数约为30%。

则化合物甲的化学式为____________________________。

化合物甲在摩擦时会发生猛烈爆炸，分解为一种W的单质和一种Y的单质，其中W的单质与Y的单质的相对分子质量之比为64∶7。

写出化合物甲爆炸分解的化学方程式：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

19．（14分）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节能30%以上。

在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如图所示，其中甲、乙、丙、丁均为石墨电极。

（1）为了有效除去粗盐中混有的Ca2＋、Mg2＋、SO

，下列选项中所加试剂（均为溶液）及加入顺序均合理的是________（填字母）。

A．先加足量Ba（OH）2，再加足量Na2CO3，最后加入适量稀盐酸

B．先加足量NaOH，再加足量Na2CO3，然后加足量BaCl2，最后加入适量稀盐酸

C．先加足量Na2CO3，再加足量BaCl2，然后加足量NaOH，最后加入适量稀盐酸

D．先加足量Ba（NO3）2，再加足量NaOH，然后加足量Na2CO3，最后加入适量稀盐酸

（2）丙电极为________极，该电极的电极反应式为

________________________________________________________________________。

（3）乙电极附近溶液的pH________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（4）若装置中通过0.5mole－时，理论上生成标准状况下X的体积为________。

（5）图中NaOH溶液的质量分数a%、b%、c%由大到小的顺序为________________________。

（6）这样设计的主要节能之处在于____________________________________________（任写1条）。

20．（14分）（2015·台州中学高三上学期期中）有X、Y、Z、R四种短周期主族元素，Y、Z、R同周期。

相关信息如下：

元素

相关信息

X

单质为双原子分子。

若低温蒸发液态空气，因其沸点较低可先获得X的单质

Y

含Y元素的物质焰色反应为黄色

Z

同周期元素中原子半径最小

R

R元素原子的最外层电子数是K层电子数的3倍

Ⅰ.

（1）Z元素在周期表的位置是____________，Y、Z、R简单离子的半径从大到小的顺序是____________________（用离子符号表示）。

（2）由X、Z两种元素组成的化合物甲，常温下为易挥发的淡黄色液体，甲分子构型为三角锥形，且分子里X、Z两种原子最外层均达到8个电子的稳定结构。

甲遇水可形成一种常见的漂白性物质。

则甲的结构式为________________________________________________________________________。

（3）化合物乙（Y2R）溶液在空气中长期放置，与氧气反应会生成与过氧化钠的结构和化学性质相似的物质Y2R2，其溶液显黄色。

则Y2R2的电子式为________________，写出乙溶液在空气中变质生成Y2R2的化学方程式：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

Ⅱ.元素X与氢可形成多种化合物，如丙、丁、戊。

（4）丙为一元弱酸，酸性与醋酸类似，对热十分稳定但受撞击就爆炸。

8.6g丙爆炸分解生成H2和6.72L（标况下）X2。

写出其爆炸的化学方程式：

________________________________________________________________________。

（5）丁为离子化合物，遇水反应生成H2和气体戊，标况下戊的密度为0.76g·L－1，则物质丁的化学式为________。

（6）戊在高温条件下能还原Fe2O3，生成两种单质，写出该反应的化学方程式：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

有人提出生成的产物中可能还有FeO，请设计实验方案验证（用化学方法）：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案解析

1．A　2.D

3．B　[32gCH3OH（l）完全燃烧放出热量：

22.68kJ·g－1·32g＝725.76kJ≈725.8kJ，B项正确。

]

4．C　[由题意得：

R－7＝10，R＝17，所以R为Cl。

③ClO

既可以被氧化又可以被还原。

④Cl与N既不是同周期元素又不是同主族元素。

]

5．C　[A项，铝失去电子，作为负极；B项，该电池原理为金属铝与碱反应，不可逆，所以为一次电池；C项，碱性电解质溶液中不能有H＋参加反应，电极反应为H2O2＋2e－===2OH－；D项，H2O2得到电子，产生的OH－向负极移动。

]

6．D　[该反应为吸热反应，B、C项错误；由题中数据可知，ΔH的值大于Ea的一半，A项错误。

]

7．B　[根据元素信息可以推断X为C，Y为N，Z为O，R为P，W为S。

A项，原子半径应为R>W>X>Y；C项，氧有O2、O3同素异形体；D项，H2O的稳定性大于H2S的稳定性，是因为H2O的共价键强。

]

8．C　[A、B、C、D的正极反应分别为

A：

O2＋4e－===2O2－

B：

O2＋4e－＋2H2O===4OH－

C：

O2＋4e－＋4H＋===2H2O

D：

O2＋4e－＋2CO2===2CO

C项正确。

]

9．A　[利用通电后，Y中央的紫红色色斑（MnO

）向d端扩散可知d为阳极，则电源X的a、b极分别为负极、正极，进而可知Cu电极为阴极，Pt电极为阳极。

A项，滤纸c点为阴极，放出氢气使溶液显碱性，导致c点附近溶液变红色，正确；B项，Cu电极为阴极，因此Cu电极上析出Cu，质量增加，错误；C项，烧杯中因生成H2SO4而导致溶液pH减小，错误；D项，烧杯中SO

移向阳极（Pt电极），错误。

]

10．D

11．D　[根据盖斯定律，（①＋②）×

得到如下热化学方程式：

CH4（g）＋2NO2（g）===N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－867kJ·mol－1，标准状况下4.48LCH4的物质的量为0.2mol，放出的热量为0.2mol×867kJ·mol－1＝173.4kJ；由于液态水生成气态水需要吸收热量，所以反应①中生成液态水时放出的热量多，放热越多，则ΔH越小，即ΔH<－574kJ·mol－1；反应②中每1molCH4反应完全时转移的电子总数为8mol，因为没有指明气体的温度和压强，4.48LCH4的物质的量无法求算。

]

12．B　[A项，由题干推知，X为H，Y为O，R为S，Z为Al，W为Si，同周期元素从左到右原子半径逐渐减小：

S＜Si＜Al；B项，Al2O3熔点高，常用作耐火材料；C项，SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O；D项，非金属性：

O＞S，H2O更稳定。

]

13．D　[A项，分析总反应的化合价知：

Ag是负极，发生氧化反应，MnO2是正极，发生还原反应，电极反应式为5MnO2＋2e－===Mn5O

；B项，原电池中电子从电源的负极流出、正极流入；C项，原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极。

]

14．D

15．C　[闭合K，灯泡发光，说明形成了原电池。

A项，当电路中有1.204×1022个电子转移，即有0.02mol的电子转移，乙池发生氧化反应HSO

－2e－＋H2O===SO

＋3H＋，则乙池300mL溶液产生0.03molH＋，H＋浓度为0.1mol·L－1，pH＝1，正确；B项，乙池是原电池的负极，甲池是原电池的正极，根据原电池中离子的移动方向，则盐桥中的K＋移向甲烧杯，外电路的电子方向是从负极流向正极，即由b到a，正确；C项，电池工作时，甲烧杯中发生MnO

＋5e－＋8H＋===Mn2＋＋4H2O，溶液中的氢离子浓度降低，氢氧根离子浓度增大，则由水电离出的c（H＋）逐渐增大，错误；D项，由A得乙池中的氧化产物为SO

，正确，答案选C。

]

16．B　[A项，根据电子、电荷、原子守恒可知，正极反应式为H2O2＋2e－===2OH－，每消耗1.5molH2O2，转移3mol电子，A错误；B项，读图可知，氧元素由－1价降为－2价，发生还原反应，则b为电池的正极，氢由－1价升为＋1价，发生氧化反应，则a为电池负极，阳离子从负极区移向正极区，故Na＋从a极区移向b极区，B正确；C项，若MnO2作催化剂，双氧水应该分解为氧气和水，MnO2无催化作用，C错误；D项，根据电子、电荷、原子守恒可知，负极反应式为BH

＋8OH－－8e－===BO

＋6H2O，D错误。

]

17．

（1）2N2H4（g）＋N2O4（g）===3N2（g）＋4H2O（g）

ΔH＝－1083.0kJ·mol－1

（2）①2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）　ΔH＝－198kJ·mol－1　②b

（3）2CO2＋4e－＋2H2O===2CO＋4OH－（或CO2＋2e－＋H2O===CO＋2OH－）

（4）2

解析　

（1）2N2H4（g）＋2O2（g）===2N2（g）＋4H2O（g）　ΔH＝－1068.0kJ·mol－1，

N2O4（g）2NO2（g）　ΔH＝＋52.7kJ·mol－1，

2NO2（g）===2O2（g）＋N2（g）　ΔH＝－67.7kJ·mol－1，

上述三式相加得：

2N2H4（g）＋N2O4（g）===3N2（g）＋4H2O（g）

ΔH＝－1083.0kJ·mol－1。

（2）V2O5为催化剂，能降低反应的活化能，但焓变不变。

（4）2H2O

2H2↑　＋　O2↑

1mol0.5mol

所以该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量为2mol。

18．

（1）硅　

（2）F　（3）H3PO4　（4）N4S4　2N4S4===4N2↑＋S8

19．

（1）A

（2）负　H2－2e－＋2OH－===2H2O

（3）增大

（4）5.6L

（5）b%>a%>c%

（6）燃料电池可以补充电解池消耗的电能；提高产出碱液的浓度；降低能耗（其他合理答案均可）

20．Ⅰ.

（1）第三周期ⅦA族　S2－>Cl－>Na＋

（2）

Ⅱ.（4）2HN3===3N2＋H2

（5）NH4H或NH5

（6）2NH3＋Fe2O3

N2＋2Fe＋3H2O　取一定质量固体生成物与足量H2（或CO）共热充分反应，若固体质量减少则含FeO，反之则无（其他答案合理也可）

解析　由题中信息可以判断，X为N，Y为Na，Z为Cl，R为S。