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版高考化学人教全国阶段检测四
阶段检测四 基本概念与基本理论
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。
4.请在密封线内作答,保持试卷清洁完整。
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·乌鲁木齐八十二中高三模拟)升高温度,下列常数中不一定增大的是( )
A.平衡常数KB.电离常数Ka
C.水的离子积常数KwD.盐的水解常数Kh
2.(2016·北京市朝阳区高三期中)SO2是一种大气污染物,可用NaOH溶液除去,下列有关解释的方程式不合理的是( )
A.SO2在大气中能最终生成H2SO4:
2SO2+O2+2H2O===4H++2SO
B.少量SO2与NaOH溶液反应的离子方程式是SO2+OH-===HSO
C.NaOH溶液缓慢吸收过量SO2的过程中有SO2+SO
+H2O===2HSO
D.n(SO2)∶n(NaOH)=1∶2时,溶液pH>7:
SO
+H2OHSO
+OH-
3.(2016·北京市西城区高三期末)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定可以大量共存的是( )
A.无色溶液中Mg2+、Al3+、SO
、CO
B.pH=1的溶液中NH
、Ba2+、HCO
、NO
C.含MnO
的溶液中H+、K+、Br-、I-
D.在
=1×10-12的溶液中Na+、K+、CH3COO-、SO
4.(2016·北京市朝阳区高三期末)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型非氯高效消毒剂,主要用于饮用水处理。
工业上可用如下方法制备:
3ClO-+2Fe3++10OH-===2FeO
+3Cl-+5H2O,下列相关叙述不合理的是( )
A.K2FeO4中铁元素的化合价是+6
B.制得1molK2FeO4转移6mole-
C.K2FeO4作消毒剂的原因是其有强氧化性
D.K2FeO4在消毒杀菌过程中还可以净水
5.高锰酸钾(KMnO4)是一种强氧化剂,在化学实验中被大量使用,下列关于它的性质和用途的叙述正确的是( )
A.为了增强其氧化性,在配制时加入一定浓度的盐酸
B.该物质在反应中可以被还原,也可以被氧化
C.可用酸化的KMnO4溶液除去甲烷中的乙烯
D.KMnO4中Mn元素为其最高价+7,故含有最高价元素的化合物,均有强氧化性,如浓硫酸、浓硝酸
6.(2016·柳州中学高三期中)氮化硅(Si3N4)是一种具有耐高温等优异性能的新型陶瓷,工业上可用下列方法制取:
3SiO2+6C+2N2
Si3N4+6CO。
下列说法正确的是( )
A.氮化硅晶体属于分子晶体
B.氮化硅中氮元素的化合价为-3价
C.上述反应中,N2是还原剂,SiO2是氧化剂
D.上述反应中,每生成1molSi3N4,N2得到6mol电子
7.O2F2可以发生反应:
H2S+4O2F2===SF6+2HF+4O2,下列说法正确的是( )
A.氧气是氧化产物
B.O2F2既是氧化剂又是还原剂
C.若生成4.48LHF,则转移0.8mol电子
D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶4
8.(2016·枣庄九中高三期末)合成二甲醚的三步反应如下:
2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) ΔH1
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3
则3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH是( )
A.ΔH=2ΔH1+ΔH2+ΔH3
B.ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3
C.ΔH=ΔH1+2ΔH2+2ΔH3
D.ΔH=2ΔH1+ΔH2-ΔH3
9.相同条件下,下列有关物质性质的比较,不能用元素周期律解释的是( )
A.硫酸酸性大于磷酸
B.钾的金属性强于钠
C.氢气燃烧生成气态水放出的热量小于液态水
D.氟化氢的稳定性大于氯化氢
10.(2016·乌鲁木齐八十二中高三模拟)几种短周期元素的原子半径及主要化合价见下表,根据表中信息,判断以下说法正确的是( )
元素符号
X
Y
Z
R
T
原子半径(nm)
0.160
0.111
0.104
0.143
0.066
主要化合价
+2
+2
-2,+4,+6
+3
-2
A.同温下,形状、大小相同的单质与相同浓度等体积稀硫酸反应的速率快慢:
R>Y>X
B.离子半径:
X2+>T2-
C.元素最高价氧化物对应的水化物的碱性:
Y>R>X
D.相同条件下,等物质的量的单质与氢气化合放出能量的多少:
T>Z
11.(2016·商丘一中高三期末)下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>e
C.工业上常用电解法制备单质b和c
D.a和b形成的化合物不可能含共价键
12.(2016·中山一中等七校联合体高三联考)六种短周期元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大,其中A与E,B与F同主族,E与F同周期;D的核电荷数是F的最外层电子数的2倍;B的最高正价与最低负价的代数和为0;常温下单质A与E的状态不同。
下列判断正确的是( )
A.A、D两种元素形成的化合物中只含有极性键
B.A、C、D三种元素形成的化合物一定是共价化合物,其溶液一定呈酸性
C.原子半径由大到小的顺序是F>E>C>D
D.最高价氧化物对应水化物酸性最强的元素是C
13.(2016·潍坊第一中学高三期中)归纳法是高中化学学习常用的方法之一,某化学研究性学习小组在学习了《化学反应原理》后作出了如下的归纳总结,归纳正确的是( )
①对已建立化学平衡的某可逆反应,当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时,生成物的产量一定增加
②常温下,pH=3的醋酸溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合后形成溶液a,等浓度的盐酸与NaOH溶液等体积混合后形成溶液b,水的电离程度a>b
③常温下,AgCl在同物质的量浓度的氨水和NaCl溶液中的溶解度比较,前者大
④若将适量CO2通入0.1mol·L-1Na2CO3溶液中至溶液恰好呈中性,则溶液中(不考虑溶液体积变化)2c(CO
)+c(HCO
)=0.1mol·L-1
⑤常温下,已知醋酸电离平衡常数为Ka;醋酸根水解平衡常数为Kh;水的离子积为Kw;则有:
Ka·Kh=Kw
A.①②④⑤B.②④⑤
C.②⑤D.①③⑤
14.(2016·济南市高三一模)25℃时,用0.1mol·L-1的NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L-1CH3COOH(Ka=1.75×10-5)溶液过程中,消耗NaOH溶液的体积与溶液pH的关系如图所示。
下列各项中微粒浓度间关系正确的是( )
A.点①所示溶液中:
2c(CH3COO-)-2c(CH3COOH)=c(H+)-c(OH-)
B.点②所示溶液中:
c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
C.点③所示溶液中:
c(CH3COO-)-c(CH3COOH)=c(Na+)+2c(H+)-2c(OH-)
D.pH=12的溶液中:
c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)>c(CH3COOH)
15.(2016·天门高三模拟)25℃时,c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1mol·L-1的醋酸、醋酸钠混合溶液中,c(CH3COOH)、c(CH3COO-)与pH的关系如图所示。
下列有关该溶液的叙述不正确的是( )
A.pH=5的溶液中:
c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
B.溶液中:
c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
C.由W点可以求出25℃时CH3COOH的电离常数
D.pH=4的溶液中:
c(H+)+c(Na+)+c(CH3COOH)-c(OH-)=0.1mol·L-1
16.(2016·大连二十中高三期末)关于下列各装置图的叙述不正确的是( )
第Ⅱ卷
二、非选择题(本题包括4小题,共52分)
17.(12分)研究大气中含硫化合物(主要是SO2和H2S)的转化具有重要意义。
(1)高湿条件下,写出大气中SO2转化为HSO
的方程式:
_________________________。
(2)土壤中的微生物可将大气中H2S经两步反应氧化成SO
,两步反应的能量变化示意图如下:
1molH2S(g)全部氧化成SO
(aq)的热化学方程式为
________________________________________________________________________。
(3)二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池可以利用大气所含SO2快速启动,其装置示意图如下:
①质子的流动方向为____________(“从A到B”或“从B到A”)。
②负极的电极反应式为_____________________________________________________。
(4)燃煤烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。
SO2烟气脱除的一种工业流程如下:
①用纯碱溶液吸收SO2将其转化为HSO
,反应的离子方程式是________________________。
②若石灰乳过量,将其产物再排回吸收池,其中可用于吸收SO2的物质的化学式是____________。
18.(12分)(2016·中山一中等七校联合体高三联考)某硫酸厂用以下几种方法处理SO2尾气。
(1)活性炭还原法
反应原理:
恒温恒容2C(s)+2SO2(g)S2(g)+2CO2(g)。
反应进行到不同时间测得各物质的浓度如图:
①第一次出现平衡的时间是第__________min;
②0~20min反应速率表示为v(SO2)=__________;
③30min时,改变某一条件平衡发生移动,则改变的条件最有可能是__________________;
40min时,平衡常数值为________。
(2)亚硫酸钠吸收法
①Na2SO3溶液吸收SO2的离子方程式为_____________________________________
________________________________________________________________________;
②常温下,当吸收至pH=6时,吸收液中相关离子浓度关系一定正确的是________(填字母)
a.c(Na+)+c(H+)>c(SO
)+c(HSO
)+c(OH-)
b.c(Na+)=c(SO
)+c(HSO
)+c(H2SO3)
c.c(Na+)>c(SO
)>c(OH-)>c(H+)
d.水电离出c(OH-)=l×l0-8mol·L-1
(3)电化学处理法
如下图所示,Pt
(1)电极的反应式为__________________________________________
________________________________________________________________________;
碱性条件下,用Pt
(2)电极排出的S2O
溶液吸收NO2,使其转化为N2,同时有SO
生成。
若阳极转移电子6mol,则理论上处理NO2气体________mol。
19.(14分)(2016·肇庆市高三质检)CO2加氢合成甲醇可有效利用CO2。
由CO2制备甲醇过程涉及反应如下:
反应Ⅰ:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.58kJ·mol-1
反应Ⅱ:
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2
反应Ⅲ:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH3=-90.77kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)ΔH2=________kJ·mol-1;升高温度会使反应Ⅱ向________(填“正”、“逆”)方向移动。
(2)一定条件下在3L恒容密闭容器中充入一定量的H2和CO2仅发生反应Ⅰ,实验测得反应物在不同起始投入量下,反应体系中CO2的平衡转化率与温度的关系曲线如图1所示:
①H2和CO2的起始的投入量以A和B两种方式投入:
A:
n(H2)=3mol,n(CO2)=1.5mol、B:
n(H2)=3mol,n(CO2)=2mol,曲线Ⅱ代表________(填“A”或“B”)投入方式。
②在温度为500K的条件下,按照A方式充入3molH2和1.5molCO2,该反应10min时达到平衡:
a.此温度下的平衡常数为____________________________________________________;
500K时,若在此容器中开始充入0.3molH2和0.9molCO2、0.6molCH3OH、xmolH2O,若使反应在开始时能正向进行,则x应满足的条件是_______________________________。
b.在此条件下,系统中CH3OH的浓度随时间的变化如图2所示,当反应时间达到3min时,迅速升温至600K,请在图2中画出3~10min内容器中CH3OH浓度变化曲线。
(3)新型固体燃料电池的电解质是固体氧化锆和氧化钇,高温下允许氧离子(O2-)在其间通过。
如下图所示,其中多孔电极不参与电极反应。
①该电池的负极反应式为__________________________________________________。
②如果用该电池作为电解装置,当有16g甲醇发生反应时,则理论上提供的电量表达式为____________(1个电子的电量为1.6×10-19C)。
20.(14分)“关爱生命,注意安全”。
惨痛的天津爆炸触目惊心,火灾之后依然火势绵延不绝的原因之一是易燃物中含有电石。
工业上常用电石(主要成分为CaC2,杂质为CaS等)与水反应生产乙炔气。
(1)工业上合成CaC2主要采用氧热法。
已知:
CaO(s)+3C(s)===CaC2(s)+CO(g)ΔH=+464.1kJ·mol-1
C(s)+
O2(g)===CO(g) ΔH=-110.5kJ·mol-1
若不考虑热量耗散,物料转化率均为100%,最终炉中出来的气体只有CO,为维持热平衡,每生产lmolCaC2,转移电子的物质的量为____________mol。
(2)已知2000℃时,合成碳化钙的过程中还可能涉及到如下反应
CaO(s)+C(s)Ca(g)+CO(g) K1 ΔH1=akJ·mol-1
Ca(g)+2C(s)CaC2(s) K2 ΔH2=bkJ·mol-1
2CaO(s)+CaC2(s)3Ca(g)+2CO(g) K3ΔH3=ckJ·mol-1
则K1=________________________(用含K2、K3的代数式表示);c=____________(用含a、b的代数式表示)。
(3)利用电石产生乙炔气的过程中产生的H2S气体制取H2,既廉价又环保。
①利用硫化氢的热不稳定性制取氢气[2H2S(g)S2(g)+2H2(g)]。
在体积为2L的恒容密闭容器中,H2S起始物质的量为2mol,达到平衡后H2S的转化率α随温度和压强变化如图1所示。
据图1计算T1℃、p1时平衡体系中H2的体积分数为____________。
由图1知压强p1________(填“大于”“小于”或“等于”)p2,理由是_____________________________
________________________________________________________________________。
②电化学法制取氢气的原理如图2,请写出反应池中发生反应的离子方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
惰性电极a上发生的电极反应式为_________________________________________
________________________________________________________________________。
答案精析
1.A
2.B [A项,SO2在大气中能最终生成H2SO4:
SO2+H2O===H2SO3,2H2SO3+O2===2H2SO4,总反应2SO2+O2+2H2O===4H++2SO
,正确;B项,少量SO2与NaOH溶液反应的离子方程式是SO2+2OH-===H2O+SO
,错误;C项,NaOH溶液缓慢吸收过量SO2的过程:
SO2+2OH-===H2O+SO
,SO2+SO
+H2O===2HSO
,正确;D项,n(SO2)∶n(NaOH)=1∶2时,生成亚硫酸钠,SO
+H2OHSO
+OH-,溶液pH>7,正确。
]
3.D [A项,无色溶液中Mg2+和CO
能生成碳酸镁不溶物,Al3+和CO
能发生双水解反应,不能大量共存,错误;B项,pH=1的溶液显酸性,HCO
不能在酸性溶液里大量共存,错误;C项,酸性条件下含MnO
的溶液有强氧化性,I-有强还原性,不能大量共存,错误;D项,在
=1×10-12的溶液显碱性,Na+、K+、CH3COO-、SO
彼此间不发生离子反应,能大量共存,正确。
]
4.B [A项,根据化合价规则判断,K2FeO4中铁元素的化合价是+6,正确;B项,反应中铁元素的化合价由+3价升高到+6价,故制得1molK2FeO4转移3mole-,错误;C项,K2FeO4具有强氧化性,能使蛋白质变性,可作消毒剂,正确;D项,K2FeO4的还原产物铁离子水解生成氢氧化铁胶体,能吸附水中悬浮的杂质,故其在消毒杀菌过程中还可以净水,正确。
]
5.B [选项A,酸性环境中MnO
能氧化盐酸中的Cl-;选项B,KMnO4受热分解的反应中KMnO4既是氧化剂又是还原剂;选项C,酸性环境中MnO
能氧化C2H4生成CO2,引入新的杂质;选项D,含有最高价元素的化合物不一定都有强氧化性,如Na+、Mg2+具有弱氧化性,而不是具有强氧化性。
]
6.B [A项,氮化硅晶体中的构成微粒是原子,原子间以共价键相结合构成原子晶体,错误;B项,氮化硅中氮元素的电负性大于硅元素,所以氮元素显负价,硅元素显正价,硅元素的化合价是+4价,化合物中各元素的化合价代数和为0,所以氮元素的化合价是-3价,正确;C项,该反应中,氮气得电子,碳失电子,二氧化硅中各元素的化合价不变,所以氮气是氧化剂,碳是还原剂,错误;D项,上述反应中,每生成1molSi3N4,N2得到2×2×[0-(-3)]=12mol电子,错误。
]
7.D [A项,O元素的化合价由反应前的+1价变为反应后的0价,化合价降低,获得电子,所以氧气是还原产物,错误;B项,在反应中O2F2中的O元素的化合价降低,获得电子,所以该物质是氧化剂,而H2S中的S元素的化合价是-2价,反应后变为SF6中的+6价,所以H2S是还原剂,错误;C项,外界条件不明确,不能确定HF的物质的量,所以不能确定转移电子的数目,错误;D项,根据化学反应方程式可知还原剂H2S与氧化剂O2F2的物质的量之比是1∶4,正确。
]
8.A [已知合成二甲醚的三步反应如下:
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) ΔH1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3
由盖斯定律可知,通过①×2+②+③可得所求反应方程式,则ΔH=2ΔH1+ΔH2+ΔH3,故选A。
]
9.C [A项,非金属性越强,其最高价氧化物的水化物的酸性越强,硫酸酸性大于磷酸,可用元素周期律解释,正确;B项,同一主族从上到下,金属性越强,钾的金属性强于钠,可用元素周期律解释,正确;C项,氢气燃烧生成气态水放出的热量小于液态水,是因为水的状态不同,不能用元素周期律解释,错误;D项,非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,氟化氢的稳定性大于氯化氢,可用元素周期律解释,正确。
]
10.D [短周期元素Z、T都有-2价,应位于周期表第ⅥA族,其中Z有+6价,原子半径较大,则T为O元素,Z为S元素;X、Y都有+2价,处于ⅡA族,且X的原子半径较大,则X为Mg,Y为Be;R最高正价为+3价,由原子半径关系可确定R为Al。
A项,金属性Mg>Be,Mg>Al,故Mg与盐酸反应最剧烈,错误;B项,Mg2+、O2-电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径:
Mg2+<O2-,错误;C项,金属性Mg>Be,Mg>Al,故Mg(OH)2的碱性最强,错误;D项,非金属性O>S,故氧气与氢气化合时反应更剧烈,放出的能量更多,正确。
]
11.C [A项,31P和33P是磷元素的不同原子,是同位素关系,所以属于不同的核素,错误;B项,由于非金属性O>S>P,所以气态氢化物的稳定性H2O>H2S>H3P,错误;C项,工业上常用电解熔融状态的NaCl和熔融状态的Al2O3来制备单质Na和Al,正确;D项,O和Na可以形成化合物Na2O2,Na2O2中含有过氧键—O—O—,所以含有共价键,错误。
]
12.D [六种短周期元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大,B的最高正价与最低负价的代数和为0,B是碳元素,B与F同主族,F是硅元素,D的核电荷数是F的最外层电子数的2倍,D是氧元素,C是氮元素,A与E同主族,常温下单质A与E的状态不同,则A、E处于第ⅠA族,A为氢元素,E为钠元素。
A项,A、D两种元素形成的化合物可能含有非极性键,如过氧化氢,错误;B项,A、C、D三种元素形成的化合物不一定是共价化合物,如硝酸铵,其溶液不一定呈酸性,如一水合氨,错误;C项,原子半径由大到小的顺序是E>F>C>D,错误;D项,最高价氧化物对应水化物酸性最强的元素是氮元素,正确。
]
13.D
14.C [A项,点①所示溶液显酸性,溶液中含有等物质的量的CH3COOH和CH3COONa,根据电荷守恒,有c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),根据物料守恒,有c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+),整理得:
c(CH3COO-)-c(CH3COOH)=2c(H+)-2c(OH-),错误;B项,点②所示溶液CH3COONa和CH3COOH的混合溶液,溶液呈中性,根据电荷守恒,有c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),因此c(Na+)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+),错误;C项,点③所示溶液恰好为CH3COONa溶液,根据电荷守恒,有c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),根据物料守恒,有c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+)……Ⅱ,整理得:
c(CH3COOH)=c(OH-)-c(H+),将Ⅱ代入c(CH3COO-)-c(
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