黑龙江省校2021届高三上学期开学测试化学试题（含答案）

哈一中 2020 一 2021 学年度上学期高三开学测试 化 学 （试卷总分：100 分 考试时间：60 分 钟 ） •注意事项： 1. 答题时，务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。 2. 答选择题时，必须使用 2B 铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡 皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。 3. 答非选择题时，必须使用黑色墨水笔或黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4. 所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 5. 考试结束后，只将答题卡交回。 可能用到的相对原子质量：Li 一 7 O - 16 Ni 一 59 Cu- 64 Zn 一 65 Pb 一 207 — 、选择题（本题共 25 小题，l ~20 小题每小题 2 分，2 1 ~25 小题每小题 3 分，共 55 分） 1. 能源是推动社会发展的巨大动力，自古人们就对能源有各种各样的利用。下列诗句中都 蕴含了对某种能源的利用，其中认识不正确的是 A. 内园分得温汤水，二月中旬已进瓜。（太阳能） B. 春寒赐浴华清池，温泉水滑洗凝脂，（地热能） C. 孤轮运寒水，无乃农者营。随流转自速，居高还复倾。 (水能） D. 长风破浪会有时，直挂云帆济沧海。（风能） 2.下列有关原电池的说法正确的是 A. CaO+H2O=Ca(OH)2, 反应放出大量的热．可把该反应设计成原电池，把其中的化学能 转化为电能 B. 在锌铜原电池中，因为有电子通过电解质溶液（稀 H2SO4 ) 形成闭合回路 ，所以有电 流产生 C. 在原电池中 ，电子流出的一极是负极 ，该电极发生氧化反应 D. 在原电池中 ，正极材料本身一定不参与电极反应 ，负极材料本身一定要发生氧化反 应 3.如图是课外活动小组设计的用化学电源使 LED 灯发光的装置， 下列说法错误的是 A. 铜片表面有气泡生成 B. 装置中存在“化学能→电能→光能”的转换 C.如果将稀硫酸换成拧檬汁，导线中不会有电子流动 D.如果将锌片换成铁片，电路中的电流方向不变 4.锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。下列有关叙述 正确的是 A. 铜电极上发生氧化反应 B. 电池工作一段时间后，甲池的 c( SO42-)减小 C. 电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加 D. 阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡 5.如图所示 ，在两个苹果中分别插入 Cu 片 、Zn 片和石墨棒 、Cu 片，然后用导线连接 起来，电流表中有电流通过，则下列说法开确的是 A.该装置为两个苹果原电池串联B.Zn 片为电源负极 C.两个 Cu 片均不参与反应 D.石墨棒上有 O2 生成 6.化学用语是学习化学的重要工具。下列有关化学中的化学用语，说法正确的是 A. 石墨电极电解饱和食盐水时，阳极的电极反应为 2Cl-- 2e- =Cl2↑ B. 熔融碳酸盐介质的氢氧燃料电池负极的电极反应为 H2 - 2e- =2H+ C. 由 Mg、Al、氢氧化钠溶液构成的原电池，其负极电极反应为 Mg-2e- =Mg2+ D.钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极衱氧化 ：F e - 3e - =Fe3+ 7.已知某锂电池的总反应为 4Li+2SOCl2 =4 LiCl+S+SO2↑，下列说法正确的是 A.该电池组装时，必须在无水无氧条件下进行 B.Li 电极做电池的负极，发生还原反应 C.电池的正极反应为 2SOCl2+2e- =4Cl-+S+SO2↑ D.电池工作时每生成 22. 4 L SO2, 转移 4mol 电子 8.用氟硼酸( HBF4，属于强酸）溶液代替硫酸溶液作铅蓄电池的电解质溶液，可使铅蓄电池 在 低 温 下 工 作 时 的 性 能 更 优 良 ， 反 应 方 程 式 为 Pb + PbO2+ 4 HBF4 2Pb(BF4)2+2H2O。Pb(BF4)2 为可溶于水的强电解质，下列说法正确的是 A. 放电时，负极反应为 PbO2 +4 HBF4- 2 e- =Pb( BF4)2+2 BF4- +2 H2O B.充电时，当阳极质量增加 23 . 9 g 时转移 0 . 2 mol 电子 C.放电时，PbO2 电极附近溶液的 pH 减小 D. 充电时，Pb 电极的电极反应为 PbO2 +4H++2e- = Pb'2+ +2H2O 9.第 16 届海南国际车展上展出了中国研制的新型燃料电池汽车，该车装有“绿色心脏”一 质子交换膜燃料电池。某种质子交换膜燃料电池如图所示，下列说法正确的是 A. a 极为该电 池的负极 ，发生还原反应 B .正极反应为 O2+4e- +4H+ =2H2O C. 质子( H+) 通过质子交换膜移向 a 极 D. 该燃料电池的能量转化率可达到 100% 10.下列有关电解池的说法正确的是 A. 电解任何物质，阳极上失电子数与阴极上得电子数相等 B. 惰性电极电解 CuCl2 溶液，阴极逸出的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 C. 电解池中，电子从电源的负极流向电解池的阳极 D.电解稀硫酸制 H2、O2 时 ，可用不活泼的铜作阳极 11.用阳极 X 和阴极 Y 电解足量 Z 的水溶液，电解一段时间后 ，冉加入 W, 能使溶液恢 复到电解前的状态，下列符合题意的一 组是 选项 阳极 X 阴极 Y Z W A C Fe KCl KOH B Pt Cu CuSO4 Cu(OH)2 C C C H2SO4 H2O D Ag Fe AgNO3 AgNO3 12 某同学用如下装置进行实验①和② ,在相同时间内，记录现象如下（溶液的温度变化均 不明显）。 实验装置 实验序号 电极材料 实验现象 ① 铂 两极均产生大量无色气泡，两极区的溶液 均未见白色浑浊 ② 石墨 两极均产生大量无色气泡，阴极区未见白 色浑浊，阳极区产生白色浑浊 ，分离出该 白色固体，加酸溶解，产生气泡 根据实验现象 下列说法正确的是 A. ①②中 ，阴极的电极反应都为 2 H2O – 4e- =O2↑+4 H+ B.② 中，白色浑浊的主要成分是 Ca( OH) 2 C. ②中 ，产生白色浑浊与阳极材料被氧化生成 CO32-有 关 D. ②中．产生白色浑浊的主要原因是电解过程消耗水 13. NaCl 是海洋大气环境中金属表面的主要固体沉积物之一，NaCl 颗粒落在金属表面上， 具有很强的吸湿性，促进了金属的腐蚀。右图为碳钢基体在 NaCl—大气环境中发生电化学腐蚀的原理示意图 ，下列说法不正确的是 A. 腐蚀过程中，Fe 作负极，发生氧化反应 B. 正极反应式为 O2+4e- +2H2O= 4OH- C.Cl- 对腐蚀反应起催化作用 D.随着锈层不断增厚，腐蚀速率加快 14. 电解原理在化学工业中有着广泛的应用。图 1 表示一个电解池，装有电解液 a ; X 、Y 是两块电极板，通过导线与直流电源相连。下列说法不正确的是 A 若图 1 装置用于电解精炼铜，则 X 为纯铜、Y 为 粗铜，电解的溶液 a 可以是硫酸 铜或氯化铜溶液 B.按图 1 装置 用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，加入 0. 5 mol 的碳酸铜刚好恢复到通电前的浓度和 pH,则电解过程中转移的电子为 2. 0 mol C. 图按 1 装置用惰性电极电解 AgNO3 溶液，若图 2 横坐标 x 表示流入电极的电子的物 质的量，则 E 可表示反应生成硝酸的物质的量，F 表示电解生成气体的物质的量 D. 若 X、Y 为铂电极，a 溶液为 500 mL KCl 和 KNO3 的混合液，经过一段时间后， 两极均得到标准状况下 11. 2 L 气 体，则原混合液中 KCl 的物质的量浓度至少为 2. 0 mol • L-115. 金属镍有广泛的用途，粗镍中含有少量 Fe 、Zn、Cu、Pt 等杂质 ，可用电解法制备 高纯度的镍（已知：氧化性 Fe2+＜Ni2+＜Cu2+ , 下列叙述正确的是 A. 阳极发生还原反应，其电极反应为 Ni2++2e - =Ni B. 电解过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等 C. 电解后 ，溶液中存在的金属阳离子只有 Fe2+和 Zn2+ D.电解后，电解槽底部的阳极泥中有 Cu 和 Pt 16. 已知 ：电流效率=电路中通过的电子数与消耗负极失去电子总数之比。现有两个电池 I、 II, 其装置如图所示，下列说法正确的是 A.I 和 II 的电池反应不同 B.I 和 II 的能量转化形式不同 C. I 的电流效率低于 II 的电流效率 D.放电一段时间后，I、II 中都只含 1 种溶质 17.通过以下反应均可获取 H2。 ①太阳光催化分解水制氢：2H2O(I)= 2H2(g)+O2(g) ΔH1=+571.6kJ ·mol-1 ②焦炭与水反应制氢：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g ) △H2=+131.3 kJ ·mol-1 ③甲烷与水反应制氢：CH(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH3=+206.1 kJ ·mol-1 下列有关说法正确的是 A.反应①中电能转化为化学能 B.反应②为放热反应 C.反应③若使用催化剂，ΔH3 减小 D.反应 CH4(g)=C(s)+2H2(g)的△H=+74.8 kJ·mol-1 18.在图 1 的小烧杯中加入 25 mL 1 mol·L-1HNO3 溶液并测量温度，再一次性加入 25 mL 1.1 mol·L -1NaOH 溶液，测得溶液的温度变化如图 2 所示： 已知：1mol·L-1HNO3 溶液和 1.1mol·L-1NaOH 溶液的密度均为 1g·cm-3，起始时两溶 液温度相同，中和后所得溶液的比热容为 4.18J· (g·℃)-1。下列说法错误的是 A.若不加盖板，测得的中和热△H 值偏小 B.环形玻璃搅拌棒需轻轻搅拌溶液 C. NaOH 溶液稍过量是为了确保 HNO3 被完全中和 D.本次实验测得的中和热△H 约为-58.5 kJ·mol-1 19.反应 CO2(g)+3H2(g) CH3OH( g) +H2O( g)使用不同催化剂的调控中，研究人员发现. 一定条件下，Pt 单原子催化剂有着高达 90.3%的甲醇选择性。反应历程如图所示，其中吸附 在催化剂表面上的物种用“*”表示，“TS”表示过渡态。下列说法正确的是 A.该反应的 ΔH >0B.Pt 为固体催化剂，其表面积对催化效果无影响 C.能垒(活化能)为 1.48 eV 的反应为 HCOOH*(g)+2H2(g) =H2COOH*(g)+ H2 D.如果换用铜系催化剂，所得反应历程与图示相同 20.CO2 和 CH4 催化重整可制备合成气，对减缓燃料危机具有重要的意义，其反应历程如图 所示(球棍模型中的“棍”可表示单键、双键或三键)。已知：CH 4(g) +CO2(g)=2CO(g) +2H2(g)ΔH >0，下列说法不正确的是 A.反应①为吸热反应，且 ΔH1 =ΔH –ΔH2 B.催化剂 Ni 对反应①和反应②都有催化作用 C.反应②过程中既有碳氧键的断裂，也有碳氧键的形成 D.反应②的活化能为 E2，反应焓变 ΔH2 =(E1-E2)kJ ·mol-1 21.为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以 Al 作阳极、Pb 作阴极，电解稀硫酸， 使铝表面的氧化膜增厚。其反应原理如下：原电池：Pb(s) + PbO2(s) + 2H2SO4(aq)= 2PbSO4(s)+2H2O(l)：电解池：2Al+3H2O A12O3+3H2↑。电解过程中，以下判断都正确 的是 选项 原电池 电解池 A H+移向 Pb 电极 H+移向 Pb 电极 B 每消耗 3 mol Pb 生成 2 mol Al2O3 C 正极：PbO2+4H++2e- =Pb2+ +2H2O 阳极：2A1+3H2O-6e- = Al2O3 +6H+ 3 2D 22.电渗析法淡化海水装置如图所示，电解槽中阴离子交换膜和阳离子交换膜交替排列，将 电解槽分隔成多个独立的间隔室，海水充满各个间隔室。通电后，一个间隔室的海水被淡化， 而其相邻间隔室的海水被浓缩，从而实现了淡水和浓缩海水的分离。下列说法正确的是 A.离子交换膜 b 为阳离子交换膜 B.①③⑤⑦间隔室的排出液为淡水 C.通电时，电极 1 附近溶液的 pH 比电极 2 附近溶液的 pH 变化明显 D.淡化过程中，得到的浓缩海水没有任何使用价值 23. CO2/HCOOH 循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。研究 HCOOH 燃 料电池性能的装置如图所示，两电极区间用允许 K+、H+通过的半透膜隔开。下列说法错误 的是 A.电池左侧为正极，电极反应式为 HCOO-+2OH- -2e- =HCO3- +H2O . B.放电过程中需补充的物质 A 为 H2SO4 C.放电时 K+通过半透膜移向右侧 D.HCOOH 燃料电池放电的本质是通过 HCOOH 与 O2 的反应，将化学能转化为电能 24. 2020 年 3 月 29 日，全球新能源汽车领导者比亚迪宣布正式推出“刀片电池”。“刀片电 池”是将传统磷酸铁锂电池电芯加长，使单个电芯形状扁平、窄小，再通过多个“刀片”捆 扎形成模组，通过少数几个大模组组合成电池。“刀片电池”放电时结构如下，正极反应 为 Li1-xFePO4+xe- +xLi+=LiFePO4 下列说法错误的是 A.“刀片电池”和传统三元锂电池(镍钴锰酸锂电池)相比几乎没有污染 B.放电时，负极反应为 LiC6-xe- =xLi++Li1-xC6 C.充电时，锂离子在阴极脱嵌；放电时，锂离子在正极脱嵌 D.该电池维持电流强度 4.825 A.工作 10 分钟，理论上正极增加重量 0.21 g(已知 F=96 500 C/ mol ) 25.一种双室微生物燃料电池，以苯酚(C6H6O)为燃料，同时消除酸性废水中硝酸盐的装置如 图 1 所示。研究人员发现一种“水”电池，其总反应为 5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+ 2AgCl，用该“水”电池为电源电解 NaCl 溶液的实验装置如图 2 所示，电解过程中 X 电 极上有无色气体逸出。下列说法正确的是 A.若图 1 装置中右池产生 0. 672 L. 气体(标准状况下)，则电路中通过电子 0. 15 mol B.图 1 装置中左池消耗的苯酚与右池消耗的 NO3-的物质的量之比为 28：5 C.图 2 装置的电路中每通过 1 mol e- ，U 形管中消耗 0.5 mol H2O D.图 2 装置中“水”电池内每生成 1molNa2Mn5O10，X 电极上生成 1mol 气体 二、非选择题(本题共 4 小题，共 45 分) 26.(10 分)(1)微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生 物燃料电池的工作原理如图 1 所示： ①HS- 在硫氧化菌作用下转化为 SO42-的反应式是_ 。 ②若维持该微生物电池中两种细菌的存在，则电池可以持续供电，原因是_ 。 (2)PbSO4 热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源，.基本结构如图 2 所示，其中作为电解 质的无水 LiCl-KCl 混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为 PbSO4+ 2LiCl+Ca=CaCl2 +Li2SO4+Pb。 ①放电过程中，Li+向______ ( 填“负极”或“正极”)移动。 ②负极反应为_ 。 (3)氨氧燃料电池具有很大的发展空间。氨氧燃料电池的工作原理如图 3 所示。 ①a 电极的电极反应式是_ 。 ②一段时间后，需向装置中补充 KOH ，请依据反应原理解释原因： 。 27.(10 分)知识的梳理和感悟是有效学习的方法之一。某学习小组将有关“电解饱和食盐水” 的相关内容进行梳理，问答如下问题(显示的电极均为石墨)。 (1)图 1 中，电解一段时间后，气球 b 中的气体是____ _( 填化学式)。U 形管_ “左”或“右”)侧的溶液变红。 (2)利用图 2 制作一种环保型消毒液发生器，电解可制备“84”消毒液的有效成分(NaClO)， 则 c 为电源的______极；该发生器中反应的总离子方程式为_ 。 (3)二氧化氯( ClO2)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消 毒剂。图 3 是目前已开发出用电解法制取 ClO2 的新工艺。 ①阳极产生 ClO2 的电极反应式为_ 。 ②当阴极产生标准状况下 112 mL 气体时，通过阳离子交换膜的离子的物质的量为____ 。 28.(10 分)雾霾已经成为部分城市发展的障碍。雾霾形成的最主要原因是人为排放，其中汽 车尾气污染对雾霾的“贡献”逐年增加。回答下列问题：(1)汽车尾气中含有 NO，N2 与 O2 生成 NO 的过程如下： ①1molO2 与 1molN2 的总能量比 2molNO 的总能量 (填“高”或“低”)。 ②N2(g)+O2 (g)=2NO(g) ΔH=. 。 (2)氢能源是绿色燃料，可以减少汽车尾气的排放，利用甲醇与水蒸气反应可以制备氢气； CH3OH(g)+H2O(g) = CO2(g)+3H2(g)△H1。 如图是该反应的能量变化图： ①通过图中信息可判断反应 CH3OH(g)+H2O(g) = CO2(g)+3H2(g) 的△H1 0(填“>” “=”或“”“=”或“ (1 分) ②使用催化剂(1 分) =(1 分) ③ΔH2 = 2ΔH1 + 6ΔH3[或 ΔH1= (ΔH2- 6ΔH3)，或 ΔH3= (ΔH2- 2ΔH1)，2 分] ④285.8 kJ·mol-1 (2 分) 29. (15 分) (1) 3d104s1 (1 分) (2)减弱(1 分) 金属键(1 分) (3)①CH3OH、HCOOH 分子间存在氢键且 HCOOH 分子间氢键较强，HCHO 分子间只存在 范德华力(2 分) 1 2 1 6②HCHO (1 分) CH4 中 C 原子采取 sp3 杂化，分子成正四面体，HCHO 中 C 原子采取 sp2 杂化，分子成平面三角形(2 分) (4) 12 (2 分) （ ， ， ） (2 分) (5)①六方最密堆积(1 分) ② × ×1010(2 分) 1 4 1 4 1 4 2 2