北京一零一中2020届高三化学下学期统考三（Word版附解析）

北京一零一中 2019-2020 学年高三下学期统考三 化学试题 1.下列设备工作时，将化学能转化为热能的是（ ） A. 硅太阳能电池 B. 锂离子电池 C. 太阳能集热器 D. 燃气灶 【答案】D 【解析】 【详解】A. 硅太阳能电池是把太阳能转化为电能，A 错误； B. 锂离子电池将化学能转化为电能，B 错误； C. 太阳能集热器将太阳能转化为热能，C 错误； D. 燃气灶将化学能转化为热能，D 正确， 答案选 D。 2.化学与社会、生产、生活紧切相关。下列说法正确的是 A. 棉花和木材的主要成分都是纤维素，蚕丝和合成纤维的主要成分都是蛋白质 B. 石油干馏可得到石油气、汽油、煤油、柴油等 C. 从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现 D. 纯碱可用于生产普通玻璃，日常生活中也可用纯碱溶液来除去物品表面的油污 【答案】D 【解析】 【详解】A．棉花和木材的主要成分都是纤维素，蚕丝主要成分是蛋白质，合成纤维的主要成 分不是蛋白质，故 A 错误； B．石油分馏可得到石油气、汽油、煤油、柴油等，故 B 错误； C．海水晒盐是物理变化，故 C 错误； D．纯碱可用于生产普通玻璃，纯碱水解显碱性，故日常生活中也可用纯碱溶液来除去物品表面的油污，故 D 正确； 故选 D。 3.下列化学用语对事实的解释不正确的是 A. NaHS 水溶液显碱性：HS-+H2O S2-+H3O+ B. 苯酚能溶于 Na2CO3 溶液：C6H5OH+CO32-=C6H5O-+HCO3- C. 三元催化剂净化汽车尾气中 NO 和 CO：2NO+2CO 2CO2+N2 D. 铜矿淋溶液（CuSO4）遇方铅矿（PbS）发生沉积：Cu2++SO42-+PbS=CuS+PbSO4 【答案】A 【解析】 【详解】A．NaHS 水溶液显碱性：HS-+H2O H2S＋OH－，故 A 错误； B．酸性：H2CO3>C6H5OH>HCO3－，苯酚能溶于 Na2CO3 溶液： C6H5OH+CO32-=C6H5O-+HCO3-，故 B 正确； C．三元催化剂净化汽车尾气中的 NO 和 CO：2NO+2CO 2CO2+N2，故 C 正确； D．铜矿淋溶液（CuSO4）遇方铅矿（PbS）发生沉积：Cu2++SO42-+PbS=CuS+PbSO4，CuS 更 难溶，故 D 正确； 故选 A。 4. 最新报道：科学家首次用 X 射线激光技术观察到 CO 与 O 在催化剂表面形成化学键的过程。 反应过程的示意图如下： 下列说法中正确的是 A. CO 和 O 生成 CO2 是吸热反应 B. 在该过程中，CO 断键形成 C 和 O C. CO 和 O 生成了具有极性共价键的 CO2 D. 状态Ⅰ →状态Ⅲ表示 CO 与 O2 反应的过程 【答案】C 【解析】 【详解】A.根据能量--反应过程的图像知，状态 I 的能量高于状态 III 的能量，故该过程是放热 的反应，A 错误； B.根据状态 I、II、III 可以看出整个过程中 CO 中的 C 和 O 形成的化学键没有断裂，故 B 错误； C.由图 III 可知，生成物是 CO2，具有极性共价键，故 C 正确； D.状态Ⅰ →状态Ⅲ表示 CO 与 O 反应的过程，故 D 错误。 故选 C。 5.短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，Y+与 X2-具有相同的电子层结构，Z 与 X 同族。下列说法正确的是 A. 简单离子的半径：X0.1a 【答案】D 【解析】 【详解】A.①、②中反应温度相同，平衡常数 K 的数值相同，A 项错误；B.①中反应放热 0.1akJ，说明 10min 内 X2 反应了 0.1mol，物质的量浓度改变量为 0.1mol/L，所以其平均速率 为 υ(X2)=0.01mol/(L·min)，B 项错误；C.据容器①中数据，可算出 X2 的平衡转化率为 10%，容 器②中是恒温恒压，容器①是恒温恒容，容器②相当于在容器①基础上加压，加压平衡右移， 所以 X2 的转化率大于 10%，C 项错误；D.据 C 项分析，容器②相当于在容器①基础上右移，所 以放出热量比容器①多，D 项正确；答案选 D 项。 13.资料显示：FeF3 溶液接近无色。某同学据此进行以下实验,依据上述实验无法获得的结论是 A. FeF3 是弱电解质 B. ④中发生的离子反应为 FeF3+3SCN- Fe(SCN)3+3F- C. 相同条件下，结合 Fe3+的能力：SCN->F->OH-D. 向 Fe(SCN)3 溶液中加入 NaF 固体，溶液颜色会变浅 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应③由黄色转成无色，存在平衡 Fe3＋+3F－ FeF3，FeF3 是弱电解质，故 A 正确； B．④中由无色转变为红色，发生的离子反应为 FeF3+3SCN- Fe(SCN)3+3F-，故 B 正确； C．相同条件下，结合 Fe3+ 能力：OH->SCN->F-，故 C 错误； D．对于平衡 FeF3+3SCN- Fe(SCN)3+3F-，向 Fe(SCN)3 溶液中加入 NaF 固体，提高氟离子 浓度，平衡逆向移动，溶液颜色会变浅，故 D 正确； 故选 C 14.生产和实验中广泛采用甲醛法测定饱和食盐水样品中的 NH4+含量。利用的反应原理为： 4NH4++6HCHO＝(CH2)6N4H+（一元酸）+3H++6H2O。实验步骤如下： ①甲醛中常含有微量甲酸，应先除去。取甲醛 amL 于锥形瓶，加入 1~2 滴指示剂，用浓度为 bmol/L 的 NaOH 溶液滴定，滴定管的初始读数为 V1mL，当锥形瓶内溶液呈微红色时，滴定 管的读数为 V2mL。 ②向锥形瓶加入饱和食盐水试样 cmL，静置 1 分钟。 ③用上述滴定管中剩余的 NaOH 溶液继续滴定锥形瓶内溶液，至溶液呈微红色时，滴定管的 读数为 V3mL。 下列说法不正确的是 A. 步骤①中的指示剂可以选用酚酞试液 B. 步骤②中静置的目的是为了使 NH4+和 HCHO 完全反应 C. 步骤②若不静置会导致测定结果偏高 D. 饱和食盐水中的 c(NH4+)= mol/L 【答案】C 【解析】 【详解】A. 酸和碱反应生成甲酸钠，溶液呈碱性，步骤①中的指示剂可以选用酚酞试液，故 A 正确； B. 通过延长反应时间，使反应进行得更充分，步骤②中静置的目的是为了使 NH4+和 HCHO 完 全反应，故 B 正确； 的 。 3 2b(V -V ) cC. 步骤②若不静置，4NH4＋+6HCHO═（CH2）6N4H＋（一元酸）+3H＋+6H2O，反应不完全， 生成的酸少，会导致测定结果偏低，故 C 错误； D. 除去甲酸后的氢氧化钠溶液读数为 V2 mL，加入饱和食盐水试样 c mL，再加 1～2 滴酚酞， 再用上述 NaOH 溶液滴定至微红色，滴定管的读数 V3 mL，此时 4NH4＋+6HCHO═（CH2）6N4H ＋（一元酸）+3H＋+6H2O，滴入氢氧化钠反应，4NH4＋+～（（CH2）6N4H＋（一元酸）+3H ＋）～4OH－；氢氧化钠物质的量和氮元素物质的量相同，所以饱和食盐水中的 c(NH4+)= = mol·L－1，故 D 正确； 故选 C。 15.（1）如图的氮循环是生态系统物质循环的重要部分，人类活动加剧了氮循环中的物质转化。 ①下列说法正确的是_______（填字母序号） A.固氮过程中，N2 只做氧化剂 B.硝化过程需要有氧化剂参与 C.反硝化过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响 D.同化、氨化过程中，实现了氮元素在无机物和有机物之间的转化 ②反硝化过程中，CH3OH 可作为反应的还原剂，1mol 还原剂失去 6mol 电子。请将该反应的 离子方程式补充完整：5CH3OH+□NO3— □_______+□_______+□_______+□_______， _____________ （2）研究表明，氮氧化物（NOx）和二氧化硫都与大气中雾霾的形成有关。 ①已知：SO2 生成 SO3 总反应方程式是 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)ΔH＝－196.6kJ/mol 此反应可通过如下两步完成：2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)ΔH1＝－113kJ/mol NO2(g)＋SO2(g) SO3(g)＋NO(g)ΔH2＝_______。 ②一定温度下，向 2L 恒容密闭容器中充入 NO2 和 SO2 各 1mol，5min 达到平衡，此时容器中 NO2 和 NO 的浓度之比为 1∶3，则 NO2 的平衡转化率是_______。 ( )1 -3 3 2 -3 bmol·L V -V 10 L c 10 L × × × － 3 2b(V -V ) c（3）砷（As）是第四周期ⅤA 族元素，其化合物，有着广泛的用途。 ①AsH3 的稳定性比 NH3 的稳定性_______（填“强’’或“弱’’）。用原子结构解释原因_______。 ②常将含砷废渣（主要成分为 As2S3）制成浆状，通入 O2 氧化，生成 H3AsO4 和单质硫。写出 发生反应的化学方程式_______。 ③298K 时，将 20mL3xmol•L-1Na3AsO3、20mL3xmol•L-1I2 和 20mLNaOH 溶液混合，发生反应： AsO33-(aq)+I2(aq)+2OH- AsO43-(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。溶液中 c(AsO43﹣)与反应时间（t）的关系 如图所示。若平衡时溶液的 pH=14，则该反应的平衡常数 K 为_______。 【 答 案 】 (1). BCD (2). 5CH3OH+6NO3- N2↑+4HCO3-+CO32-+8H2O (3). —41.8kJ/mol (4). 75% (5). 弱 (6). N 和 As 位于同一主族，As 的电子层数比 N 的多， 原子半径 As 比 N 的大，得电子能力 As 比 N 弱，非金属性 As 比 N 弱，氢化物 AsH3 的稳定 性比 NH3 弱 (7). 2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S (8). 【解析】 【详解】（1）①A．氮气在大气中氧化为亚硝酸根离子、硝酸根离子，N 的化合价升高，被氧 化，所以 N2 作还原剂，故 A 错误； B．NH3 转化成 HNO2，增加了 O 元素，则 NH3 被氧气氧化，所以在硝化细菌作用下发生的硝 化过程需要有氧化剂参与，故 B 正确； C．反硝化过程，生成氮气，向大气提供氮气，即反硝化过程有助于弥补人工固氮对氮循环造 成 影响，故 C 正确； D．氨化过程是动植物蛋白转化为氨气或铵根离子，即有机物转化为无机物，同化、氨化过程 中，实现了氮元素在无机物和有机物之间的转化，故 D 正确； 故选 BCD。 ②反硝化过程中，CH3OH 可作为反应的还原剂，1mol 还原剂失去 6mol 电子。CH3OH 与硝酸 的 3 2 4y (x-y)根离子反应生成氮气、碳酸根离子、碳酸氢根离子和水，反应的离子方程式为：5CH3OH+6NO3- N2↑+4HCO3-+CO32-+8H2O，故答案为：5CH3OH+6NO3- N2↑+4HCO3-+CO32-+8H2O； （2）①Ⅰ.2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)ΔH＝－196.6kJ·mol－1 Ⅱ.2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)ΔH1＝－113kJ·mol－1 盖斯定律计算（Ⅰ-Ⅱ）× 得到 NO2(g)＋SO2(g) SO3(g)＋NO(g)ΔH2＝-41.8 kJ·mol－1， 故答案为：-41.8 kJ·mol－1； ②一定温度下，向 2 L 恒容密闭容器中充入 NO2 和 SO2 各 1 mol，5min 达到平衡，此时容器中 NO2 和 NO 的浓度之比为 1：3，结合三行计算列式得到，设消耗 NO2 的物质的量为 x： NO2 和 NO 的浓度之比为 1：3，物质的量之比=1：3，（1-x）：x=1：3，x=0.75mol，NO2 的平 衡转化率= ×100%=75%， 故答案为：75%； （3）①非金属性：N>As，AsH3 的稳定性比 NH3 的稳定性弱，用原子结构解释原因：N 和 As 位于同一主族，As 的电子层数比 N 的多，原子半径 As 比 N 的大，得电子能力 As 比 N 弱， 非金属性 As 比 N 弱，氢化物 AsH3 的稳定性比 NH3 弱； ②常将含砷废渣（主要成分为 As2S3）制成浆状，通入 O2 氧化，生成 H3AsO4 和单质硫，结合 电子转移配平得方程式为：2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S； 故答案为：2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S； ③列三段式如下： 1 2 2 2 3NO g + SO g SO g + NO g mol 1 1 0 0 mol x x x x mol 1-x 1-x x x （ ） （ ） （ ） （ ） 起始量（ ） 变化量（ ） 平衡量（ ） 0.75mol 1mol 3 3 3 2 4 2AsO aq + I aq +2OH AsO aq + 2I aq + H O l x x y y y 2y x-y x-y y 2y  － － － －（ ） （ ） （ ） （ ） （ ） 起始量 转化量 平衡量根据平衡常数表达式 K= = = ，故答案 为： 。 16.含铬（Ⅵ）废水能诱发致癌，对人类和自然环境有严重的破坏作用。利用 Cu2O 光催化可以 处理含有 Cr2O72－的废水。 Ⅰ．制取 Cu2O （1）电解法：利用铜和钛做电极，电解含有 NaCl 和 NaOH 的溶液时，反应只消耗了铜和水， 体系 pH 及 Cl－浓度维持不变（溶液体积变化忽略不计）。阳极电极反应式是_______。 （2）还原法：控制 100℃、pH=5 的条件时，利用亚硫酸钠与硫酸铜溶液反应可以制得 Cu2O， 同时产生 SO2 气体。反应过程中需要不断地加入烧碱，其原因是_______。 Ⅱ．利用 Cu2O 光催化处理含 Cr2O72－的废水的研究。 （1）光照射到 Cu2O 光催化剂上产生光催化反应，Cr2O72－和 H2O 分别在光催化反应中形成的 微电极上发生电极反应，反应原理如图所示。写出 Cr2O72－转化 Cr3+的电极反应：_______。 （2）研究中对 Cu2O 的作用提出两种假设： a．Cu2O 作光催化剂；b．Cu2O 与 Cr2O72－发生氧化还原反应。 已知：Cu2O 的添加量是 2×10-4mol/L，Cr2O72－的初始浓度是 1×10-3mol/L；对比实验（pH=3.0 且其他条件相同），反应 1.5 小时结果如图所示。结合试剂用量数据和实验结果可得到的结论 是_______，依据是_______。 ( ) 3 2 4 3 2 3 2 c(AsO ) c (I ) c(AsO ) c I c (OH ) × × × － － － － ( ) ( ) ( ) 22y y x y x y × − × − 3 2 4y (x-y) 3 2 4y (x-y)（3）溶液的 pH 对 Cr2O72－降解率的影响如图所示。 已知：Cu2O Cu+CuSO4；酸性越大，Cr2O72－被还原率越大。 ①pH 分别为 2、3、4 时，Cr2O72－的降解率最好的是___________，其原因是___________。 ②已知 pH=5 时，会产生 Cr(OH)3 沉淀。pH=5 时，Cr2O72－的降解率低的原因是___________。 【答案】 (1). 2Cu-2e－+2OH－=Cu2O+H2O (2). 2Cu2++SO32-+2H2O=Cu2O+4H++SO42-，反 应过程中溶液的酸性不断地增强，为控制 pH=5 的反应条件，所以需要加入烧碱 (3). Cr2O72—+14H++6e－=2Cr3++7H2O (4). Cu2O 作光催化剂 (5). 若发生氧化还原反应，则存 在比例：3Cu2O—Cr2O72-，计算得：1×10-3×3×70%=2.1×10-3＞2×10-4mol/L；实验可以看到只有 氧化亚铜和只有光照时，Cr2O72-的转化率很低，说明反应条件是光照条件下和 Cu2O 同时存在 (6). 3 (7). pH