广东高三高中化学月考试卷带答案解析

广东高三高中化学月考试卷
班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________
一、选择题
1.下列说法错误的是
A ．水泥冶金厂常用高压电除去工厂烟尘，利用了胶体的性质
B ．日常生活中常用无水乙醇进行杀菌消毒
C ．纤维素、蛋白质、塑料袋都是高分子化合物
D ．镀锡铁镀层破损后，可加快铁的腐蚀
2.能在水溶液中大量共存的一组离子是
A ．H +、Fe 3+
、I －、SO 42－
B ．Al 3+、Mg 2+
、HCO 3－、Cl －
C ．K +、Ca 2+
、NO 3－、SiO 32－
D ．K +、Na +
、OH －、AlO 2－
3.下列实验方案不合理的是
A ．用灼烧的方法区别人造丝和蚕丝
B ．用水鉴别苯和乙醇
C ．实验室用N 2和H 2制备NH 3
D ．用饱和NaHCO 3溶液除去CO 2中混有的SO 2气体
4.已知W 、X 、Y 、Z 是短周期元素，a W 2+、b X +、c Y 2－、d Z －
具有相同的电子层结构，下列说法正确的是
A ．离子的还原性：Y 2
－> Z －
B ．原子半径：r(W) > r(X)
C ．质子数：c>a
D ．W 和X 两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应
5.设N A 为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是 A ．标准状况下，11.2 L CH 3OH 中含有C-H 键1.5N A B ．9g18 8O 2中含有的中子数为5N A
C ．1 L pH=1的硫酸溶液中含有的H ＋
数为0.2N A
D ．1 mol Cu 与足量S 完全反应生成Cu 2S ，转移电子数为2N A
6.根据下列实验现象得出的结论，正确的是
7.对于室温下pH=3的醋酸，下列叙述正确的是
A ．加水稀释后，醋酸的电离程度增大，溶液的导电性增强
B ．c(H +
)=c(CH 3COO －
)+c(OH －
)
C ．加入少量醋酸钠固体后，恢复至室温，溶液中c(CH 3COO －)∙c(H +
)/c(CH 3COOH)不变 D ．与等体积pH=11的NaOH 溶液混合后，pH=7
8.一定温度下，在2L 恒容密闭容器中发生反应：2N 2O 5(g)
4NO 2(g)+ O 2(g) △H ﹥0。

反应物和部分生成物的物
质的量随反应时间变化的曲线如图所示，下列说法正确的是
A ．10min 时，反应达到平衡
B ．达到平衡时N 2O 5的转化率为60%
C ．0～20min 内平均反应速率v(N 2O 5)=0.05mol∙L －1∙min －1
D ．曲线a 表示NO 2的物质的量随反应时间的变化
二、推断题
1.化合物III 具有水果香味，在实验室可通过如下反应制得：
I II III 化合物I 则可通过下列路径合成：
V VI
（1）化合物III 的分子式为 。

（2）化合物II 能使Br 2的CCl 4溶液褪色，其反应方程式为 。

（3）化合物IV 的结构简式为 ，生成化合物IV 的反应类型为 。

（4）在浓硫酸和加热条件下，化合物I 易发生消去反应生成含2个甲基的产物，该反应方程式为 。

（5）写出满足下列条件的化合物II 的三种同分异构体 。

①含一个六元环 ②无酸性，酸性条件下水解生成两种有机物 ③能发生银镜反应 （6）CH 3CH 2MgBr 和
也能发生类似V→VI 的反应，请写出生成醇的结构简式 。

2.X 、Y 、Z 、U 、V 是元素周期表前四周期中的五种常见元素，其相关信息如下表：
元素
相关信息
请回答下列问题：
（1）元素X 位于周期表中第 周期第 族，其离子结构示意图为 。

（2）上述元素中最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是 （写化学式），非金属气态氢化物还原性最强的是 （写化学式）。

（3）在碱性条件下，Y 的单质可与UO 2－反应制备一种可用于净水的盐UO 42－，该反应的离子方程式是 。

（4）我国首创的海洋电池被大规模用于海洋灯塔。

该电池是以X 板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，电池总反应为：4X+3O 2+6H 2O=4X(OH)3。

该电池正极反应为 。

（5）已知25℃时，K sp [U(OH)3]=2.63×10－
39，则该温度下反应U(OH)3+3H +U 3++3H 2O 的平衡常数K= 。

三、计算题
金属铁用途广泛，高炉炼铁的总反应为：Fe 2O 3（s ）+3CO （g ）2Fe （s ）+3CO 2（g ），请回答下列问题： （1）一定温度下，在体积固定的密闭容器中发生上述反应，可以判断该反应已经达到平衡的是 。

A ．密闭容器中总压强不变
B ．密闭容器中混合气体的平均摩尔质量不变
C ．密闭容器中混合气体的密度不变
D ．c （CO ）= c （CO 2）
E ．Fe 2O 3的质量不再变化
（2）一定温度下，上述反应的化学平衡常数为3.0，该温度下将4molCO 、2molFe 2O 3、6molCO 2、5molFe 加入容积为2L 的密闭容器中，此时反应将向 反应方向进行（填“正”或“逆”或“处于平衡状态”）；反应达平衡后，若升高温度，CO 与CO 2的体积比增大，则正反应为 反应（填“吸热”或“放热”） 。

（3）已知：3Fe 2O 3（s ）+CO （g ）2Fe 3O 4（s ）+CO 2（g ） △H="–47" kJ/mol Fe 3O 4（s ）+CO （g ）3FeO （s ）+CO 2（g ） △H=" +19" kJ/mol FeO （s ）+CO （g ）Fe （s ）+CO 2（g ） △H="–11" kJ/mol 则Fe 2O 3（s ）+3CO （g ）2Fe （s ）+3CO 2（g ）的△H= 。

（4）上述总反应在高炉中大致分为三个阶段，各阶段主要成分与温度的关系如下表：
温度
250℃ ～ 600℃ ～ 1000℃ ～ 2000℃
800℃时固体物质的主要成分为 ，该温度下若测得固体混合物中m(Fe)︰m(O)=105︰32，则Fe 3O 4被CO 还原为FeO 的百分率为 （设其它固体杂质中不含Fe 、O 元素）。

四、实验题
铝广泛应用于化学工业和日常生活中。

工业上由铝土矿（Al 2O 3∙3H 2O 的含量约为85%，其余主要为SiO 2、Fe 2O 3等）冶炼金属铝的流程如下。

已知拜耳法生产Al 2O 3∙3H 2O 的基本原理为： Al 2O 3∙3H 2O+2NaOH （aq ）
2NaAlO 2（aq ）+4H 2O ，[Al 2O 3∙3H 2O 也可表示为2 Al(OH)3]
（1）操作I 的名称为 ，赤泥中除含有铝硅酸盐外，还含有的主要物质有 。

（2）为了提高铝土矿的溶出速率可采取的有效措施为 （任写三点）。

（3）用化学平衡理论解释稀释溶液I 有利于Al 2O 3∙3H 2O 结晶的原因____________ 。

（4）为了析出Al 2O 3∙3H 2O ，也可向溶液I 中通入过量CO 2气体，写出生成Al 2O 3∙3H 2O 的离子方程式： 。

（5）为了回收赤泥附着液带走的有用成分，工业上将用热水洗涤后的洗液用作溶液I 的稀释剂，请指出流程图中另一处类似的做法 。

广东高三高中化学月考试卷答案及解析
一、选择题
1.下列说法错误的是
A ．水泥冶金厂常用高压电除去工厂烟尘，利用了胶体的性质
B ．日常生活中常用无水乙醇进行杀菌消毒
C ．纤维素、蛋白质、塑料袋都是高分子化合物
D ．镀锡铁镀层破损后，可加快铁的腐蚀
【答案】B
【解析】工厂中常用静电除尘装置是利用胶体粒子的带电性加以清除，故A 正确；质量分数为75%的乙醇溶液能使细菌、病毒蛋白质变性死亡，无水乙醇不是日常生活中常用的杀菌消毒剂，故B 错误；纤维素、蛋白质是天然高分子化合物，塑料是合成高分子化合物，故C 正确；镀锡铁镀层破损后，表面形成的电解质溶液膜与铁、锡恰好构成了原电池，铁比锡活泼。

则铁作负极，被腐蚀速率加快，故D 正确。

【考点】考查STSE ，涉及胶体的性质、乙醇的用途、高分子化合物、金属的电化学腐蚀等。

2.能在水溶液中大量共存的一组离子是
A ．H +、Fe 3+
、I －、SO 42－
B ．Al 3+、Mg 2+
、HCO 3－、Cl －
C ．K +、Ca 2+
、NO 3－、SiO 32－
D ．K +、Na +
、OH －、AlO 2－
【答案】D
【解析】铁离子与碘离子易发生氧化还原反应，生成亚铁离子和单质碘，因此不能在水溶液中大量共存，故A 错误；铝离子与碳酸氢根离子能发生双水解反应，生成氢氧化铝沉淀、二氧化碳气体，镁离子与碳酸氢根离子能发生双水解反应，生成氢氧化镁、二氧化碳气体，故B 错误；钙离子与硅酸根离子易反应，生成硅酸钙沉淀，故C 错误；钾离子、钠离子、氢氧根离子、偏铝酸根离子之间不能反应，因此能在水溶液中大量共存，故D 错误。

【考点】考查离子共存，有难溶物生成、有易挥发物生成、有弱电解质生成、有氧化还原反应发生的反应，上述“四反应”是造成一组离子在水溶液中不能大量共存的原因，也是判断一组离子在水溶液中能否大量共存的依据。

3.下列实验方案不合理的是
A ．用灼烧的方法区别人造丝和蚕丝
B ．用水鉴别苯和乙醇
C ．实验室用N 2和H 2制备NH 3
D ．用饱和NaHCO 3溶液除去CO 2中混有的SO 2气体
【答案】C
【解析】人造丝中无蛋白质，蚕丝含有蛋白质，蛋白质烧焦时具有烧焦羽毛的特殊气味，故A 合理；苯不溶于水，分层，苯位于上层，而乙醇与水互溶，不分层，二者与水混合时现象明显不同，可用水鉴别苯和乙醇，故B 合理；实验室用氯化铵和熟石灰固体混合加热制备氨气，工业上用氮气和氢气制备氨气，故C 不合理；亚硫酸的酸性比碳酸强，碳酸的酸性比亚硫酸氢根离子强，则SO 2+NaHCO 3=NaHSO 3+CO 2，二氧化碳不能与碳酸氢钠溶液反应，故D 合理。

【考点】考查化学实验基本操作、物质的检验，涉及蛋白质、苯、乙醇的性质，以及氨气的实验室制法、除去二氧化碳中混有的二氧化硫的方法等。

4.已知W 、X 、Y 、Z 是短周期元素，a W 2+、b X +、c Y 2－、d Z －
具有相同的电子层结构，下列说法正确的是 A ．离子的还原性：Y 2
－> Z －
B ．原子半径：r(W) > r(X)
C ．质子数：c>a
D ．W 和X 两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应
【答案】A
【解析】依题意推断，四种离子具有28电子层结构，a W 2+、b X +、c Y 2－、d Z －分别为12Mg 2+、11Na +、8O 2－、9F －
，则W 、X 、Y 、Z 分别为Mg 、Na 、O 、F ；非金属性：O<F ，则单质的氧化性：O 2<F 2，由氧化还原反应规律可知，
还原性：8O 2－>9F －
，故A 正确；原子半径：Na>Mg ，离子半径：Na +> Mg 2+，故B 错误；c=8，a=12，8<12，则c<a ，故C 错误；氢氧化镁是中强碱，不是两性氢氧化物，氢氧化钠是强碱，二者不能反应，故D 错误。

【考点】考查元素周期表和元素周期律，涉及非金属性、单质氧化性、简单阴离子的还原性的比较，原子半径、质子数、最高价氧化物对应水化物的性质等。

5.设N A 为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是 A ．标准状况下，11.2 L CH 3OH 中含有C-H 键1.5N A B ．9g18 8O 2中含有的中子数为5N A
C ．1 L pH=1的硫酸溶液中含有的H ＋
数为0.2N A
D ．1 mol Cu 与足量S 完全反应生成Cu 2S ，转移电子数为2N A
【答案】B
【解析】甲醇是液体，液体摩尔体积不是22.4L/mol ，其物质的量不等于0.5mol ，所含碳氢键不等于1.5mol ，故A 错误；由于n=m/M ，则n(18 8O 2)=9g÷36g•molˉ1=1/4mol ，1个18 8O 2分子含有（18—8）×2=20个中子，则1/4mol18 8O 2中含有5mol 中子，故B 正确；pH=1，c(H +)=0.1mol/L ，由于n= c•V ，则
n(H +)=0.1mol/L×1L=0.1mol ，故C 错误；铜与硫反应生成硫化亚铜，铜元素由0升为+1价，则2Cu+S Cu 2S ～2eˉ，则1molCu 与足量S 完全反应转移1mol 电子，故D 错误。

【考点】考查阿伏加德罗常数，涉及物质的状态、物质的组成和结构、溶液的pH 、氧化还原反应中转移电子数、体积、气体摩尔体积、质量、摩尔质量、物质的量、体积等。

6.根据下列实验现象得出的结论，正确的是
【答案】D
【解析】虽然氯气与碘化钾能发生置换反应，淀粉遇生成的单质碘变蓝，但是溴蒸气、碘蒸气、二氧化氮、臭氧都能产生类似的现象，因此不能排除干扰，说明结论不正确，故A 错误；虽然硫酸根离子与钡离子能反应，生成白色的硫酸钡沉淀，但是氯离子与银离子也能反应，生成白色的氯化银沉淀，因为没有排除干扰，所以结论不正确，故B 错误；铁与少量稀硝酸反应，生成硝酸亚铁、一氧化氮和水，溶液呈浅绿色，由于亚铁离子具有还原性，容易被稀硝酸氧化为铁离子，则铁与过量稀硝酸反应时只能生成铁离子，说明结论错误，故C 错误；溴水是常用的氧化剂，将二氧化硫氧化为硫酸或硫酸根离子，二氧化硫作还原剂，具有还原性，故D 正确。

【考点】考查化学实验方案的设计与评价，涉及淀粉碘化钾试纸的应用、硫酸根离子的检验、铁与稀硝酸反应的产物、二氧化硫的还原性等。

7.对于室温下pH=3的醋酸，下列叙述正确的是
A ．加水稀释后，醋酸的电离程度增大，溶液的导电性增强
B ．c(H +
)=c(CH 3COO －)+c(OH －)
C ．加入少量醋酸钠固体后，恢复至室温，溶液中c(CH 3COO －)∙c(H +
)/c(CH 3COOH)不变 D ．与等体积pH=11的NaOH 溶液混合后，pH=7
【答案】BC
【解析】醋酸溶液存在如下平衡：CH 3COOH H ++CH 3COOˉ，稀释能促进醋酸的电离，但是c(H +)、
c(CH 3COOˉ)均减小，稀释后溶液的导电性减弱，故A 错误；醋酸溶液存在的离子有氢离子、醋酸根离子和氢氧根
离子，根据电荷守恒原理可得：c(H +)=c(CH 3COO －)+c(OH －
)，故B 正确；加入醋酸钠固体，能增大c(CH 3COOˉ)，
使醋酸的电离平衡左移，但是溶液中c(CH 3COO －)∙c(H +)/c(CH 3COOH)不变，因为c(CH 3COO －
)∙c(H +)/c(CH 3COOH)的比值就是醋酸的电离平衡常数，只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，故C 正确；pH=3，醋酸溶液中c(H +)=0.001mol/L ，由于醋酸部分电离出氢离子，则c(CH 3COOH)>0.001mol/L ，pH=11，NaOH 溶液中
c(OHˉ)=K w / c(H +)=0.001mol/L ，由于NaOH 完全电离，则c(NaOH)=0.001mol/L ，因此c(CH 3COOH)>c(NaOH)，等体积混合时醋酸过量，混合后溶液呈酸性，pH<7，故D 错误。

【考点】考查弱电解质的电离平衡、溶液的pH 、溶液中离子浓度关系等。

8.一定温度下，在2L 恒容密闭容器中发生反应：2N 2O 5(g)4NO 2(g)+ O 2(g) △H ﹥0。

反应物和部分生成物的
物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，下列说法正确的是
A ．10min 时，反应达到平衡
B ．达到平衡时N 2O 5的转化率为60%
C ．0～20min 内平均反应速率v(N 2O 5)=0.05mol∙L －1∙min －1
D ．曲线a 表示NO 2的物质的量随反应时间的变化
【答案】CD
【解析】读图可知，20min 时反应达到平衡，10min 时反应没有达到平衡，仍向正反应方向进行，故A 错误；读图可知，曲线b 是表示反应物的物质的量随反应时间变化的示意图，且△n(N 2O 5)=（5.0—3.0）mol=2.0mol ，则平衡时N 2O 5的转化率=2.0/5.0×100%=40%，故B 错误；由于v=△c/△t=△n /(V•△t)
=2.0mol÷2L÷20min=0.05mol/(L•min)，故C 正确；曲线a 是表示生成物的物质的量随反应时间变化的示意图，该反应有两种生成物，由于变化物质的量之比等于化学方程式中系数之比，即（5.0—3.0）mol/（4.0—0）mol=2/4，
由于曲线b 表示N 2O 5的物质的量随反应时间的变化，则曲线a 表示NO 2的物质的量随反应时间的变化，故D 正确。

【考点】考查化学反应速率和化学平衡，涉及化学平衡转化率、平均反应速率的计算，以及化学反应速率和化学平衡图像的识别与辨认等。

二、推断题
1.化合物III 具有水果香味，在实验室可通过如下反应制得：
I II III 化合物I 则可通过下列路径合成：
V VI
（1）化合物III 的分子式为 。

（2）化合物II 能使Br 2的CCl 4溶液褪色，其反应方程式为 。

（3）化合物IV 的结构简式为 ，生成化合物IV 的反应类型为 。

（4）在浓硫酸和加热条件下，化合物I 易发生消去反应生成含2个甲基的产物，该反应方程式为 。

（5）写出满足下列条件的化合物II 的三种同分异构体 。

①含一个六元环 ②无酸性，酸性条件下水解生成两种有机物 ③能发生银镜反应 （6）CH 3CH 2MgBr 和也能发生类似V→VI 的反应，请写出生成醇的结构简式 。

【答案】（16分）
（1）C 17H 22O 2 （2分） （2）
（2分）（不写CCl 4不扣分）
（3） （2分） 取代反应（1分）
（4）（3分）
（5）（3分）
（6）（3分）
【解析】（1）观察化合物III 的键线式，根据碳四价、氧二价、氢一价规律，键线式中含有17个C 、22个H 、2个O ，因此III 的分子式为C 17H 22O 2；（2）观察化合物II 的键线式，其中含有的官能团为碳碳双键、羧基，只有碳碳双键与Br 2能发生加成反应，羧基及其余原子团都不能与Br 2的CCl 4溶液反应；（3）先顺推，甲烷与氯气在光照下发生甲基上的取代反应，跟甲烷与氯气在光照下发生取代反应相似，其有机产物可能是一氯代物、二氯代物、三氯代物；再逆推，根据化合物V 的结构简式推断，化合物IV 为氯代物，不能是二氯代物、三氯代物；（4）观察化合物I 的键线式，其中含有羟基，且羟基碳还连有三个原子团，上、下、左边分别是－CH 3、－CH 3、－CH 2－，根据官能团的性质可知，I 在浓硫酸加热条件下能发生消去反应，生成水和含有碳碳双键的有机产物，反应时羟基碳上能脱去羟基，羟基碳上、下、左边相邻碳上能脱去氢原子，但是前两种消去反应方式得到的有机产物中都只有一个甲基，不符合题意；只有最后一种消去反应方式才能得到含有2个甲基的有机产物和水；（5）观察化合物II 的键线式，其中含有7个C 、10个H 、2个O ，则II 的分子式为C 7H 10O 2；根据题意可知，II 的同分异构体一定是甲酸某酯，是环己烯分子中的氢原子被HCOO －取代之后得到的有机物，由于环己烯是对称分子，根据对称位置的氢等效、同一碳上的氢等效，则环己烯分子含有3种氢原子，被HCOO －取代之后得到的有机物有三种同分异构体；（6）观察化合物V→VI 的结构简式，则先发生的反应是丙酮分子中碳氧双键与C 6H 5CH 2－、－MgCl
发生加成反应，后发生的反应是－MgCl 被氢原子取代；苯甲醛分子中也含有碳氧双键，结构相似、性质相似，因此先发生的反应是碳氧双键与CH 3CH 2－、－MgBr 发生加成反应，后发生的反应是－MgBr 被氢原子取代的水解反应，由此可以推断活仿写出该醇的结构简式。

【考点】考查有机合成和推断大题，涉及有机物的分子式、结构简式、官能团和性质、化学方程式、反应类型的推断等。

2.X 、Y 、Z 、U 、V 是元素周期表前四周期中的五种常见元素，其相关信息如下表：
请回答下列问题：
（1）元素X 位于周期表中第 周期第 族，其离子结构示意图为 。

（2）上述元素中最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是 （写化学式），非金属气态氢化物还原性最强的是 （写化学式）。

（3）在碱性条件下，Y 的单质可与UO 2－反应制备一种可用于净水的盐UO 42－，该反应的离子方程式是 。

（4）我国首创的海洋电池被大规模用于海洋灯塔。

该电池是以X 板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，电池总反应为：4X+3O 2+6H 2O=4X(OH)3。

该电池正极反应为 。

（5）已知25℃时，K sp [U(OH)3]=2.63×10－
39，则该温度下反应U(OH)3+3H +U 3++3H 2O 的平衡常数K= 。

【答案】（16分） （1）三、ⅢA
（3分，每空1分）
（2）HClO 4 SiH 4 （4分，每空2分）
（3）2FeO 2－+ 3Cl 2 + 8OH － = 2FeO 42－+ 6Cl －
+ 4H 2O （3分）
（4）O 2+4e －+2H 2O=4OH －或3O 2+12e －+6H 2O=12OH －
（3分） （5）2.63×103 （3分，带单位计算也给分）
【解析】（1）地壳中含量最多的金属元素是铝，则X 是Al ，铝原子具有283的电子层结构，位于第三周期第IIIA 族；1个氯原子失去3个电子变为铝离子，则Al 3+的核电荷数为13，具有28电子层结构；（2）氯气在常温常压下是黄绿色气体，则Y 是氯元素，其最高价氧化物对应水化物是高氯酸，HClO 4是已知酸中酸性最强的酸；硫磺在常温常压下是淡黄色固体，则Z 为硫元素；由于质子数=质量数—中子数=56—30=26，则U 为铁元素；短周期元素原子的内层电子数可能是2或10，最外层电子数是内层电子数的2/5，说明电子层结构为284，则V 是硅元素；根据元素周期律可知，非金属性：Si<S<Cl ，则单质的氧化性：Si<S<Cl 2，气态氢化物的还原性：
SiH 4>H 2S>HCl ；（3）Cl 2是强氧化剂，能将FeO 2－氧化为FeO 42－，氯由0降为－1价，铁由+3价升为+6价，
根据化合价升降总数相等、电荷守恒、原子守恒可得：2FeO 2－+ 3Cl 2 + 8OH －= 2FeO 42－+ 6Cl －
+ 4H 2O ；（4）4Al+3O 2+6H 2O=4Al(OH)3，铝由0升为+3价，失去电子，发生氧化反应，说明铝作负极；氧由0降为—2价，得
到电子，发生还原反应，说明氧气是正极反应物，根据电子、电荷、原子守恒可知，正极反应式为O 2+4e
－
+2H 2O=4OH －或3O 2+12e －+6H 2O=12OH －；（5）25℃时，K sp [Fe(OH)3]=2.63×10－39，K w =1.0×10－
14，Fe(OH)3+3H +Fe 3++3H 2O ，固体和纯液体不能写入平衡常数表达式，则该反应的平衡常数
K=c(Fe 3+)/c 3(H +)=[c(Fe 3+)•c 3(OH －)]/[c 3(H +)•c 3(OH －)]= K sp [Fe(OH)3]/K w 3=2.63×10－39/(1.0×10－
14) 3=2.63×103。

【考点】考查物质结构、元素周期律、氧化还原反应方程式的配平、书写正极反应式、根据溶度积和水的离子积计算化学平衡常数等。

三、计算题
金属铁用途广泛，高炉炼铁的总反应为：Fe 2O 3（s ）+3CO （g ）2Fe （s ）+3CO 2（g ），请回答下列问题： （1）一定温度下，在体积固定的密闭容器中发生上述反应，可以判断该反应已经达到平衡的是 。

A ．密闭容器中总压强不变
B ．密闭容器中混合气体的平均摩尔质量不变
C ．密闭容器中混合气体的密度不变
D ．c （CO ）= c （CO 2）
E ．Fe 2O 3的质量不再变化
（2）一定温度下，上述反应的化学平衡常数为3.0，该温度下将4molCO 、2molFe 2O 3、6molCO 2、5molFe 加入容积为2L 的密闭容器中，此时反应将向 反应方向进行（填“正”或“逆”或“处于平衡状态”）；反应达平衡后，若升高温度，CO 与CO 2的体积比增大，则正反应为 反应（填“吸热”或“放热”） 。

（3）已知：3Fe 2O 3（s ）+CO （g ）2Fe 3O 4（s ）+CO 2（g ） △H="–47" kJ/mol Fe 3O 4（s ）+CO （g ）3FeO （s ）+CO 2（g ） △H=" +19" kJ/mol FeO （s ）+CO （g ）Fe （s ）+CO 2（g ） △H="–11" kJ/mol 则Fe 2O 3（s ）+3CO （g ）2Fe （s ）+3CO 2（g ）的△H= 。

（4）上述总反应在高炉中大致分为三个阶段，各阶段主要成分与温度的关系如下表：
温度
250℃ ～ 600℃ ～ 1000℃ ～ 2000℃
800℃时固体物质的主要成分为 ，该温度下若测得固体混合物中m(Fe)︰m(O)=105︰32，则Fe 3O 4被CO 还原为FeO 的百分率为 （设其它固体杂质中不含Fe 、O 元素）。

【答案】（16分）
（1）BCE （3分） （2）逆（3分） 放热（2分） （3）–25 kJ/mol （3分） （4）Fe 3O 4 FeO （2分） 80% （3分）
【解析】（1）由高炉炼铁总反应可知，该反应是气体体积或物质的量不变的反应，则恒温恒容下气体的压强始终保持不变，所以总压强不变不能说明该反应达到平衡，故A 错误；由于容器内混合气体的平均摩尔质量等于总质量与总物质的量之比，虽然物质的量保持不变，但是混合气体的质量逐渐增大，因为氧化铁变为单质铁导致固体的质量减少，所以混合气体的平均摩尔质量逐渐增大，当它保持不变时，说明该反应已达平衡，故B 正确；由于容器中混合气体的密度等于总质量与容积之比，虽然容积保持不变，但是混合气体的总质量逐渐增大，则混合气体的密度逐渐增大，当它不变时，说明该反应已达平衡，故C 正确；平衡时各组分的浓度都保持不变，但是平衡浓度之比不一定等于化学方程式中系数之比，故D 错误；氧化铁是反应物或原料，随着反应的进行，氧化铁被消耗，其质量逐渐减小，当它的质量不再变化，说明该反应已达平衡，故E 正确；（2）温度不变，该反应化学平衡常数[K=c 3(CO 2)/c 3(CO)]不变；起始时c 3(CO 2)/c 3(CO)=(6/2) 3/(4/2) 3=27/8>K=3.0，则此时反应必须向逆反应方向进行，使生成物浓度减小、反应物浓度增大，c 3(CO 2)/c 3(CO)的比值才能减小为3.0，才能达到该温度下的化学平衡；由于化学平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，则该反应的平衡常数为c(E)/[c 2(A)·c(B)]；升高温度，CO 与CO 2的体积比增大，后者说明平衡向逆反应方向移动，前者导致平衡向吸热反应方向移动，即逆反应是吸热反应，则正反应是放热反应；（3）先将四个热化学方程式依次编号为①②③④，观察已知焓变和未知焓变的热化学方程式可得：（①+②×2+③×6）/3=④，根据盖斯定律可知，④的焓变=[（–47）+（+19）×2+（–11）×6] kJ/mol /3=–25 kJ/mol ；（4）依题意可知，800℃时固体物质的主要成分为Fe 3O 4、FeO ；设固体混合物含有xmolFe 3O 4、ymolFeO ，则n(Fe)=(3x+y)mol 、n(O)=(4x+y)mol ，m(Fe)=56×(3x+y)g 、m(O)=16×(4x+y)g ，m(Fe)/ m(O)="[" 56×(3x+y)]/[ 16×(4x+y)]=105/32，(4x+y)/ (3x+y)=112/105，x/(3x+y)=1/15，则y=15x ；由于Fe 3O 4（s ）+CO （g ）3FeO （s ）+CO 2（g ），根据系数之比等于物质的量之比可知，被CO 还原为ymolFeO 的Fe 3O 4为y/3mol 或4xmol ，则总的Fe 3O 4为(x+y/3)mol 或5xmol ，被还原的Fe 3O 4与总的Fe 3O 4之比为(y/3)/ (x+y/3)=(4x)/(x+4x)=4/5，4/5×100%=80%，则Fe 3O 4被CO 还原为FeO 的百分率为80%。

【考点】考查化学反应原理，涉及化学平衡状态的判断、可逆反应进行的方向、化学平衡常数的应用、温度对化学平衡的影响、放热反应或吸热反应的推断、盖斯定律的应用、温度对反应进程的影响、混合物的计算等。

四、实验题
铝广泛应用于化学工业和日常生活中。

工业上由铝土矿（Al 2O 3∙3H 2O 的含量约为85%，其余主要为SiO 2、Fe 2O 3等）冶炼金属铝的流程如下。

已知拜耳法生产Al 2O 3∙3H 2O 的基本原理为： Al 2O 3∙3H 2O+2NaOH （aq ）
2NaAlO 2（aq ）+4H 2O ，[Al 2O 3∙3H 2O 也可表示为2 Al(OH)3]
（1）操作I 的名称为 ，赤泥中除含有铝硅酸盐外，还含有的主要物质有 。

（2）为了提高铝土矿的溶出速率可采取的有效措施为 （任写三点）。

（3）用化学平衡理论解释稀释溶液I 有利于Al 2O 3∙3H 2O 结晶的原因____________ 。

（4）为了析出Al 2O 3∙3H 2O ，也可向溶液I 中通入过量CO 2气体，写出生成Al 2O 3∙3H 2O 的离子方程式： 。

（5）为了回收赤泥附着液带走的有用成分，工业上将用热水洗涤后的洗液用作溶液I 的稀释剂，请指出流程图中另一处类似的做法 。

【答案】（16分）
（1）过滤 Fe 2O 3 （共4分，各2分）
（2）将铝土矿粉碎、加热、搅拌、增大NaOH 的浓度（任答三点即得满分）（3分）
（3）稀释降低了NaOH 的浓度，有利于NaAlO 2或NaAl(OH)4的水解，使平衡向结晶方向移动（或向左移动）（3分）
（4）CO 2（过量）+ AlO 2－+2H 2O = Al （OH ）3↓+HCO 3－ 或
2CO 2（过量）+ 2AlO 2－+4H 2O = Al 2O 3∙3H 2O↓+2HCO 3－ （3分） 写下列反应也得分：
CO 2（过量）+[Al(OH) 4]－
= Al （OH ）3↓+HCO 3－ 或
2CO 2（过量）+2[Al(OH) 4]－
= Al 2O 3∙3H 2O↓+2HCO 3－ （3分） （5）将溶液III 循环使用溶解铝土矿 （3分）
【解析】（1）铝土矿中Al 2O 3∙3H 2O 、SiO 2都能溶于过量NaOH 溶液中，而Fe 2O 3是碱性氧化物，不溶于NaOH 溶液，过滤是分离固液混合物的常用方法，则操作I 为过滤；赤泥中除含有铝硅酸盐外，还含有氧化铁；溶液I 的主要成分是偏铝酸钠、硅酸钠、氢氧化钠；（2）根据外界条件对化学反应速率的影响规律，将铝土矿粉碎、加热、搅拌、增大NaOH 的浓度等，都能提高铝土矿的浸出速率和浸出率；（3）溶液I 中存在如下平衡：Al 2O 3∙3H 2O(s)+2NaOH （aq ） 2NaAlO 2（aq ）+4H 2O(l)，稀释不仅能减小氢氧化钠的浓度，还能促进NaAlO 2的水解，使平衡左移，析出Al 2O 3∙3H 2O(s)；（4）碳酸是弱酸，氢氧化铝是两性氢氧化物，则酸性：H 2CO 3>Al(OH)3，碳酸盐与过量二氧化碳、水能反应生成碳酸氢盐，则溶液I 中通入过量二氧化碳气体的反应为CO 2（过量）+ AlO 2－+2H 2O = Al （OH ）3↓+HCO 3－或2CO 2（过量）+ 2AlO 2－+4H 2O = Al 2O 3∙3H 2O↓+2HCO 3－、
CO 2（过量）+[Al(OH)4]－= Al （OH ）3↓+HCO 3－ 、2CO 2（过量）+2[Al(OH) 4]－
= Al 2O 3∙3H 2O↓+2HCO 3－；（5）依题意可知，工业上常采取循环利用的方法，降低能耗、成本，提高生产效率，可以将该化学工艺流程图中溶液III 中的NaOH 溶液循环使用，用于溶解铝土矿。

【考点】考查有关物质制备的化学工艺流程大题，涉及解释粉碎固体原料的原因、判断还原剂、根据盖斯定律计算焓变、解释惰性气体的作用、燃料电池的工作原理、正极反应式、溶液pH 变化情况等。