河北省石家庄市中学分校2019-2020学年高三化学期末试卷含解析

河北省石家庄市中学分校2019-2020学年高三化学期末
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. 为证明稀硝酸与铜反应产物中气体为NO，设计如图实验（实验过程中活塞2为打开状态），则下列说法中不正确的是
A．关闭活塞1，加入稀硝酸至液面a处
B．在装置左侧稍加热可以加快稀硝酸与铜的反应速率
C．通过关闭或开启活塞1可以控制反应的进行
D．反应开始后，胶塞下方有无色气体生成，还不能证
明该气体为NO
参考答案：
A
略
2. 已知一定温度和压强下，合成氨反应：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）；
△H=-92．0KJ·mol-1，将1mol N2和3mol H2充入一密闭容器中，保持恒温恒压，在催化剂存在时进行反应，达到平衡时，测得N2的转化率为α1，放出热量为
Q1。

若在相同条件下，起始时在该容器中充入2mol NH3，反应达到平衡时测得
NH3的转化率为α2，吸收热量为Q2。

下列说法错误的
是
A．Q1 + Q2 = 92．0KJ B．α1 + α2 = 1
C．Q1 + Q2 = 184．0KJ D．α1/α2 = Q1/ Q2
参考答案：
C
略
3. 甲酸和乙酸都是弱酸，当它们的浓度均为0.10mol·L－1时，甲酸中的c(H+)约为乙酸中c(H+)的3倍。

现有两种浓度不等的甲酸溶液a和b，以及0.10mol·L－1的乙酸，经测定它们的pH从大到小依次为a、乙酸、b。

由此可知（）
A．a的浓度必小于乙酸的浓度 B．a的浓度必大于乙酸的浓度
C．b的浓度必小于乙酸的浓度 D．b的浓度必大于乙酸的浓度
参考答案：
A
略
4. 用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置示意图如下图所示。

下列说法中，正确的是
A．燃料电池工作时，正极反应为：O2 + 2H2O + 4e－＝ 4OH－
B．a极是铁，b极是铜时，b极逐渐溶解，a极上有铜析出
C．a极是粗铜，b极是纯铜时，a极逐渐溶解，b极上有铜析出
D．a、b两极均是石墨时，在相同条件下a极产生的气体与电池中消耗的H2体积相等
参考答案：
C
略
5. 在1 L HNO3和H2SO4的混合溶液中，两种酸的物质的量浓度之和为0．6 mol/l，向该溶液中加入足量铜粉，加热，充分反应，当HNO3与H2SO4的物质的量比为x：y 时所得溶液中Cu2+物质的量浓度最大，则x：y为
A．2：3 B．3：8 C．1：4 D．1:1
参考答案：
A
试题分析：反应离子方程式为：3Cu+2NO3-+8H+＝3Cu2++2NO（g）+4H2O，铜足量，由上述反应方程式可知，NO3-和H+的物质的量之比为1：4，氢离子与硝酸根恰好反应，生成的铜离子物质的量最大。

设HNO3、H2SO4各为x、ymol，则n（NO3-）：n（H+）＝x：（x+2y）＝1：4，x+y＝0.6×0.1，联立解得x＝0.024mol、y＝0.036mol，则x：y为2：3，故选A。

考点：考查铜与硝酸、硫酸混合物反应的计算
6. 某课外实验小组设计的下列实验合理的是（）
A. 配制一定浓度硫酸溶液
B. 制备少量氨气
C. 制备并收集少量
NO2气体
D. 制备少量氧
气
参考答案：
B
略
7. 设N A为阿伏伽德罗常数的值。

下列叙述正确的是（）
A．1mol羟基与17gNH3所含电子数都为N A
B．12.4g白磷（分子式为P4）中含有P—P共价键0.6N A
C．常温常压下，Na2O2与足量H2O反应，生成了0.2molO2，转移电子的数目为0.8 N A D．适量铜粉溶解于1L0.5mol·L－1稀硝酸中，当生成2.24LNO时，溶液中氮原子数为0.4 N A
参考答案：
B
【Ks5u解析】A.羟基和NH3都是10电子微粒，所以1mol羟基与17gNH3所含电子数都为10N A，错误；C、常温常压下，Na2O2与足量H2O反应，2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；每2mol过氧化钠反应转移电子数为2mol，生成1mol氧气，则反应0.4mol过氧化钠，则转移电子数为0.4mol，错误；D. 3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O ,2.24L NO等于0.1mol，生成0.15mol硝酸铜，总共消耗硝酸0.5mol，也就是硝酸完全反应，溶液中的氮原子完全以硝酸根的形式存在，其物质的量为硝酸铜物质的量的2倍，为0.3mol，即氮原子数为0.3N A，错误；选B。

8. 下列实验装置能够达到目的的是
A．铁制品表面镀锌B．验证碳酸酸性强于硅酸
C．白色固体先变黄色，最后变成黑色D．浸在冷水中的玻璃球颜色较深
参考答案：
BC
略
9. 汞(熔点－39℃，沸点356℃)是制造电池、电极等的重要原料，历史上曾用“灼烧辰砂法”制取汞。

目前工业上制粗汞的一种流程图如下。

下列分析错误的是
A．“灼烧辰砂法”过程中电子转移的方向和数目可表示为：
B．辰砂与氧化钙加热反应时，CaSO4为氧化产物
C．洗涤粗汞可用5%的盐酸代替5%的硝酸
D．减压蒸馏的目的是降低汞的沸点，提高分离效率
参考答案：
C
略
10. 下列化学反应的离子方程式正确的是
A．氯化铝溶液中滴加过量氨水： Al3+ + 4OH- ＝ AlO2－ + 2H2O
B．硫酸氢钠溶液与足量氢氧化钡溶液混合：2H+ + SO42－ + Ba2+ + 2OH－＝BaSO4↓ + 2H2O
C．硫酸亚铁溶液中通入过量氯气： 2Fe2+ + Cl2＝ 2Fe3+ + 2Cl-
D．碳酸氢钙溶液与稀盐酸反应： HCO3－+ H+ ＝CO2↑+ H2O
参考答案：
CD
略
11. 在一定条件下发生下列变化，其中不属于盐类水解反应的是（）
A．HS—+H2O S2—+ H3O+ B．HCO3—+H2O H2CO3+OH— C．NH4++H2O NH3·H2O+H+ D．AlO2—+2H2O Al(OH) 3+OH—参考答案：
A
略
12. 中国科学家因发现并提炼出用以治疗疟疾的青蒿素，于2011年度获得有着诺贝尔奖风向标之美誉的拉斯克奖——“临床医学奖”。

关于青蒿素的叙述正确的是
A．具有氧化性和酸性
B．分子式是C15H20O5
C．易溶于水，难溶于有机溶剂
D．在一定条件下可以发生水解反应
参考答案：
D
略
13. 以下说法中能证明无色透明液体是纯净水的是 ( )
A．测得该液体pH=7
B．电解该液体得到氢气和氧气，且其体积比为2：1
C．向其中投入金属钠，钠于液面上迅速游动，并发出丝丝声
D．在l.0l×105Pa压强下测得沸点为373.15K
参考答案：
答案;D
14. 下列反应，一定没有气体产生的是（）
A．盐与碱溶液的反应 B．盐与盐在水溶液中反应
C．酸与碱在溶液中的中和反应 D．非金属与氧组成的化合物与水反应
参考答案：
答案：C
15. 下列离子方程式中正确的是 ( )
A．向NH4Al(SO4)2溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO42-沉淀完全
Ba2++NH4++Al3++SO42- +4OH—=== Al(OH)3↓ + BaSO4↓+ +NH3.H2O
B．向Ba(OH)2溶液中加入少量NaHSO3溶液： HSO3—+ Ba2++ OH— = BaSO3↓ + H2O
C. Fe(OH)3溶于氢碘酸： Fe(OH)3+3H + = Fe3++3H2O
D. 向Na2S2O3溶液中通入足量的氯气：S2O32-+2Cl2+3H2O == 2SO3 2-+4Cl-+ 6H+参考答案：
B
略
二、实验题（本题包括1个小题，共10分）
16. Ca3N2是重要的化学试剂，易潮解、被氧化，实验室用N2和金属钙在加热条件下制备Ca3N2的装置如图所示(已知：钙能在CO2中燃烧)。

请回答下列问题：
(1)Ca3N2中所含化学键的类型为____________。

A.离子键
B.共价键
C.氢键
(2)装置①中的U型管中的物质为___________，其作用为________________。

(3)装置②的作用为___________________________。

(4)组装好仪器，装入药品，通入空气后，应先点燃____________处酒精灯，再点燃另一个酒精灯。

(5)写出Ca3N2潮解时的化学方程式__________________________。

参考答案：
(1)A (2)碱石灰除去空气中的水和二氧化碳(3)除去空气中的氧气(4)② (5)Ca3N2+6H2O＝3Ca(OH)2+2NH3↑
【分析】
制备Ca3N2的流程：装置①除去空气中的水和二氧化碳，空气通过装置①后主要为氮气、氧气的混合气体；装置②分散到石棉中的还原性铁粉与通过装置①后的混合气体中的氧气
反应；装置③N2和金属钙在加热条件下制备Ca3N2；N2+3Ca Ca3N2，氮化钙遇水立即发生剧烈反应，装置④防止空气中的水蒸气进入装置③中。

【详解】(1)Ca3N2的电子式为，只含离子键，故答案为：A；
(2)金属钙的活动性很强，遇水立刻剧烈反应生成氢氧化钙，同时产生氢气，钙能在CO2中燃烧，氮化钙与水反应生成氨气，所以需除去空气中的水和二氧化碳，碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物，能吸收水和二氧化碳，所以装置①中的U型管中的物质为碱石灰；
(3)装置②分散到石棉中的还原性铁粉与通过装置①后的混合气体中的氧气反应，生成四氧化三铁，所以作用为除去空气中的氧气；
(4)实验开始先使②装置的反应发生，排除混合气体中的氧气，装置②分散到石棉中的还原性铁粉与通过装置①后的混合气体中的氧气反应，实验结束，先停止③处的热源，故应先点燃②处酒精灯，再点燃另一个酒精灯，故答案为：②；
(5)氮化钙与水反应生成氢氧化钙和氨气，发生反应的化学方程式Ca3N2+6H2O＝
3Ca(OH)2+2NH3↑。

【点睛】考查物质的制备实验，把握实验装置的作用、发生的反应及制备原理为解答的关键，注意Ca3N2是重要的化学试剂，易潮解、被氧化，则制备操作中需要保证装置③内干燥的无氧环境，确保产品的纯度。

三、综合题（本题包括3个小题，共30分）
17. 铁及碳的化合物在社会生产、生活中有着广泛的应用．请回答下列问题：
（1）磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一．
已知：①Fe3O4（s）+4C（s）3Fe（s）+4CO（g）△H=+646.0kJ?mol﹣1
②C（s）+CO2（g）?2CO（g）△H=+172.5kJ?mol﹣1
则Fe3O4（s）+4CO（g）3Fe（s）+4CO2（g）△H=．
（2）反应Fe（s）+CO2（g）FeO（s）+CO（g）△H的平衡常数为K，在不同温度下，K值如下：
温度/K
①从表中数据可推断，该反应是（填“放热”或“吸热”）反应．
②温度为973K时，在某恒容密闭容器中发生上述反应．下列有关说法能说明该反应已达到平衡状态的是（填字母）．
A．c（CO2）=c（CO）B．v正（CO2）=v逆（CO）
C．体系压强不变D．混合气体中c（CO）不变
（3）如图图1、2表示反应：H2（g）+CO2（g）CO（g）+H2O（g）△H＞0有关量与反应时间之间的关系：
①图2中若t1=0.5min，则0～t1时间段内，H2O的平均反应速率v（H2O）
=mol?L﹣1?s﹣1．
②图1中t2时刻改变的条件是（任写两种，下同）；图2中t2时刻改变的条件是．
（4）水煤气中的CO和H2均可作为燃料电池的燃料．若在某燃料电池一极通入CO，另一极通入O2和CO2，熔融碳酸钠作为电解质，工作时负极反应式
为；若使用该电池电解熔融Al2O3制取10.8g Al，则理论上需要氧气的体积为L（标准状况下）．
参考答案：
（1）﹣44.0kJ/mol；
（2）①吸热；
②BD；
（3）①0.006mol?L﹣1?s﹣1；
②加入催化剂或增大压强；降低温度或增大水蒸气浓度或减小氢气浓度；
（4）CO+CO32﹣﹣2e﹣=2CO2；6.72．
【考点】物质的量或浓度随时间的变化曲线；热化学方程式；原电池和电解池的工作原理；化学平衡的影响因素；化学平衡状态的判断．
【分析】（1）发生反应：Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2，根据盖斯定律书写目标热化学方程式；（2）①升高温度平衡向吸热反应方向，根据平衡常数变化确定反应热；
②当可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的物质的量、物质的量浓度及由此引起的一系列物理量不变；
（3）①图2中若t1=0.5min，则0～t1时间段内，CO的平均反应速率v（CO）
==0.06mol/（L．min）=0.001mol?L﹣1?s﹣1，同一化学反应中同一段时间内各物质的反应速率之比等于其计量数之比；
②图1中t2时刻改变的条件是催化剂或压强；图2中t2时刻改变的条件是降低温度或增大水蒸气浓度或减小氢气浓度；
（4）以CO为燃料制作燃料电池，负极上CO失去电子，电解熔融Al2O3，利用电子守恒计算．
【解答】解：（1）已知：①Fe3O4（s）+4C（石墨）3Fe（s）+4CO（g）
△H=+646.0kJ/mol
②C（石墨）+CO2（g）2CO（g）△H=+172.5kJ/mol
根据盖斯定律，①﹣②×4可得Fe3O4（s）+4CO（g）=3Fe（s）+4CO2（g），故
△H=+646.0kJ/mol﹣4×（+172.5kJ/mol）=﹣44.0kJ/mol，故反应热化学方程式为：Fe3O4（s）+4CO（g）=3Fe（s）+4CO2（g）△H=﹣44.0kJ/mol，
故答案为：﹣44.0kJ/mol；
（2）①升高温度平衡向吸热反应方向，根据表中数据知，升高温度平衡常数增大，平衡正向移动，则正反应是吸热反应，故答案为：吸热；
②当可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的物质的量、物质的量浓度及由此引起的一系列物理量不变，
A．c（CO2）=c（CO）时正逆反应速率不一定相等，反应不一定达到平衡平衡状态，故错误；
B．v正（CO2）=v逆（CO）=v正（CO），正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故正确；
C．反应前后气体计量数之和不变，所以无论是否达到平衡状态，体系压强不变，不能据此判断平衡状态，故错误；
D．混合气体中c（CO）不变，正逆反应速率不变，反应达到平衡状态，故正确；
故选BD；
（3）①图2中若t1=0.5min，则0～t1时间段内，CO的平均反应速率v（CO）
==0.006mol?L﹣1?s﹣1，同一化学反应中同一段时间内各物质的反应速率之比等于其计量数之比，所以v（H2O）=v（CO）=0.005mol?L﹣1?s﹣1，
故答案为：0.006mol?L﹣1?s﹣1；
②图1中t2时刻改变的条件时正逆反应速率都增大且正逆反应速率相等，所以改变的条件是催化剂或压强；图2中t2时刻改变的条件时，二氧化碳浓度增大、CO浓度降低，平衡逆向移动，改变的条件是降低温度或增大水蒸气浓度或减小氢气浓度，
故答案为：加入催化剂或增大压强；降低温度或增大水蒸气浓度或减小氢气浓度；
（4）以CO为燃料制作燃料电池，负极上CO失去电子，负极反应式为CO+CO32﹣﹣2e﹣
=2CO2，电解熔融Al2O3，由电子守恒可知，4Al～12e﹣～3O2，理论上需要氧气的体积为
××22.4L/mol=6.72L，
故答案为：CO+CO32﹣﹣2e﹣=2CO2；6.72．
18. （15分）现有A、B、C、D四种物质，B、D的焰色反应均为黄色。

C是一种强酸的酸式盐，将C加入BaCl2溶液有不溶于盐酸的白色沉淀生成，D晶体在干燥空气中容易逐渐失去结晶水变成白色粉末。

对A、B、C、D进行下列实验，实验过程和记录如下图所示（无关物质已略去），请回答：
（1）X与B反应的离子方程式为。

（2）D溶液pH值大于7，原因是（用离子方程式表示）。

（3）写出C与过量B反应（加热）的离子方程式_________________。

（4）若B、C的稀溶液混合后（不加热）溶液呈中性，则该溶液中离子浓度从大到小的顺序_____________________．
（5）Y在同主族的同类物质中分子稳定性最强（），也是沸点最高的（）。

（判断正误填"是"或"否"）
（6）若向三份足量的B的稀溶液中分别加入少量稀醋酸、稀硝酸、浓硫酸，均生成1molH2O时的反应热分别为△H1 ，△H2，△H3 ，则三者由大到小排序为：______________．
参考答案：
（1）Al（OH）3+OH— = AlO2—+2H2O（3分）
（2）CO32—+ H2O HCO3—+OH—（3分）（3）NH4+ +H+ +2OH—NH3↑+2H2O （3分）
（4）C（Na+）＞C（SO42－）＞C（NH4+）＞C（H+）= C（OH－）2分）
（5）是，否（各1分）（6）△H1 >△H2 >△H3 （2分）
19. (14分)甲、乙、丙、丁、戊为五种短周期主族元素，且原子序数依次增大。

甲与丁、丙与戊分别同主族，戊的原子最外层电子数比次外层少2个。

甲与乙可以按照原子个数比3：1形成化合物A，且每个A分子中含有10个电子。

请回答：
(1)戊的原子结构示意图是，乙单质分子的电子式是。

(2)A溶于水所得溶液呈碱性的原因是(用电离方程式表示) 。

(3)甲与丁形成的离子化合物能与H2O反应得到强碱溶液和H2，写出该反应的化学方程式。

在该反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比是。

(4)X、Y、Z为三种强电解质，分别由上述五种元素中的三种组成。

X、Y、Z的稀溶液
之间存在如下转化关系：
①用离子方程式表示Y溶液呈酸性的原因是；
②金属Cu与X、Y的混合溶液反应的离子方程式是：。

参考答案：
（1）
（2）NH3·H2O NH4+ + OH-
（3）NaH + H2O = NaOH + H2↑ 1:1
（4）① NH4+ + H2O NH3·H2O + H+
② 3Cu + 8H+ + 2NO3- = 3Cu2+ +4H2O + 2NO↑。