2017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891.0 kJ· mol－1、1 366.8 kJ· 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<Cl2<Br2<I2
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＝－117 kJ·mol－1
3．(2015·江苏省宜宾高中高三化学复习)在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ。

下列热化学方程式正确的是()
A ．CH 3OH(l)＋3
2O 2(g)===CO 2(g)＋2H 2O(l)
ΔH ＝＋725.8 kJ·mol －
1
B ．2CH 3OH(l)＋3O 2(g)===2CO 2(g)＋4H 2O(l) ΔH ＝－1 452 kJ·mol －
1
C ．2CH 3OH(l)＋3O 2(g)===2CO 2(g)＋4H 2O(l) ΔH ＝－725.8 kJ·mol －
1
D ．2CH 3OH(l)＋3O 2(g)===2CO 2(g)＋4H 2O(l) ΔH ＝＋1 452 kJ·mol －
1
4．酸根离子RO －3所含电子数比硝酸根离子NO －
3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 －
3中R 元素与 NO －
3 中N 元素的化合价相同 ③RO －
3和NO －
3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 ．①③④ B ．①②④ C ．①②
D ．③④
5．(2014·福州高三期末)Al －H 2O 2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H 2O 2＋2e －
＋2H ＋
===2H 2O 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)2 2(t －BuNO) ΔH ＝＋50.5 kJ·mol －
1，E a ＝90.4 kJ·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<Y<R<W
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SO2－4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NO x，可以消除氮氧化物的污染。

例如：
①CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－574 kJ·mol－1
②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－1 160 kJ·mol－1
下列说法不正确的是()
A．若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2生成N2和水蒸气，放出的热量为173.4 kJ
B．由反应①可推知：CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)ΔH<－574 kJ·mol－1 C．反应①②转移的电子数相同
D．反应②中当4.48 L CH4反应完全时转移的电子总数为1.60 mol
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1 mol Na2Mn5O10转移2 mol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4 MW，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SO2－4
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3 mol H2O2，转移的电子为3 mol
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－4＋2H2O－8e－===BO－2＋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＝＋67.7 kJ· mol－1
N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－534.0 kJ· mol－1
2NO2(g)N2O4(g)
ΔH＝－52.7 kJ·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2 mol SO2 (g)氧化为2 mol SO3 (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33.6 L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。

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＋、SO2－4，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0.5 mol e－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：
____________________(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。

8.6 g丙爆炸分解生成H2和6.72 L(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0.76 g·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 [32 g CH 3OH(l)完全燃烧放出热量：22.68 kJ·g －
1·32 g ＝725.76 kJ ≈725.8 kJ ，B 项正确。

] 4．C [由题意得：R －7＝10，R ＝17，所以R 为Cl 。

③ClO －
3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H 2O 2＋2e －
===2OH －
；D 项，H 2O 2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E a 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O 2、O 3同素异形体；D 项，H 2O 的稳定性大于H 2S 的稳定性，是因为H 2O 的共价键强。

]
8．C [A 、B 、C 、D 的正极反应分别为 A ：O 2＋4e －
===2O 2－
B ：O 2＋4e －＋2H 2O===4OH －
C ：O 2＋4e －
＋4H ＋
===2H 2O D ：O 2＋4e －
＋2CO 2===2CO 2－
3
C 项正确。

]
9．A [利用通电后，Y 中央的紫红色色斑(MnO －
4)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H 2SO 4而导致溶液pH 减小，错误；D 项，烧杯中SO 2－
4移向阳极(Pt 电极)，错误。

]
10．D
11．D [根据盖斯定律，(①＋②)×1
2得到如下热化学方程式：CH 4(g)＋2NO 2(g)===N 2(g)＋
CO 2(g)＋2H 2O(g) ΔH ＝－867 kJ·mol －
1，标准状况下4.48 L CH 4的物质的量为0.2 mol ，放出
的热量为0.2 mol ×867 kJ·mol －
1＝173.4 kJ ；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 <－574 kJ·mol －
1；反应②中
每1 mol CH 4反应完全时转移的电子总数为8 mol ，因为没有指明气体的温度和压强，4.48 L CH 4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，Al 2O 3熔点高，常用作耐火材料；C 项，SiO 2＋4HF ===SiF 4
↑＋2H 2O ；D 项，非金属性：O ＞S ，H 2O 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，MnO 2是正极，发生还原反应，电极反应式为5MnO 2＋2e －===Mn 5O 2－
10；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0.02 mol 的电子转移，乙池发生氧化反应HSO －3－2e －＋H 2O===SO 2－4＋3H ＋
，则乙池300 mL 溶液产生0.03 mol H ＋，H ＋浓度为0.1 mol·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 －4
＋5e －＋8H ＋===Mn 2＋＋4 H 2O ，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 2－
4，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H 2O 2＋2e －===2OH －
，每消耗1.5 mol H 2O 2，转移3 mol 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MnO 2作催化剂，双氧水应该分解为氧气和水，MnO 2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 －4＋8OH －－8e －===BO －2＋6H 2O ，D 错误。

]
17．(1)2N 2H 4(g)＋N 2O 4(g)===3N 2(g)＋4H 2O(g)
ΔH ＝－1 083.0 kJ· mol －1 (2)①2SO 2(g)＋O 2(g) 2SO 3(g) ΔH ＝－198 kJ·mol －
1 ②b (3)2CO 2＋4e －＋2H 2O===2CO ＋4OH －(或CO 2＋2e －＋H 2O===CO ＋2OH －
)
(4)2
解析 (1)2N 2H 4(g)＋2O 2(g)===2N 2(g)＋4H 2O(g) ΔH ＝－1 068.0 kJ·mol －1， N 2O 4(g) 2NO 2(g) ΔH ＝＋52.7 kJ·mol －
1， 2NO 2(g)===2O 2(g)＋N 2(g) ΔH ＝－67.7 kJ·mol －
1， 上述三式相加得：
2N 2H 4(g)＋N 2O 4(g)===3N 2(g)＋4H 2O(g)
ΔH ＝－1 083.0 kJ·mol －
1。

(2)V 2O 5为催化剂，能降低反应的活化能，但焓变不变。

(4)2H 2O=====电解2H 2↑ ＋ O 2↑
1 mol 0.5 mol
所以该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量为2 mol 。

18．(1)硅
(2)F (3)H 3PO 4 (4)N 4S 4 2N 4S 4===4N 2↑＋S 8
19．(1)A
(2)负 H 2－2e －＋2OH －
===2H 2O
(3)增大
(4)5.6 L
(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 S 2－>Cl －>Na ＋
(2)
Ⅱ.(4)2HN 3===3N 2＋H 2
(5)NH 4H 或NH 5
(6)2NH 3＋Fe 2O 3=====高温
N 2＋2Fe ＋3H 2O 取一定质量固体生成物与足量H 2(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 。