2015届浙江省杭州重点中学高三上学期期中化学试卷与答案（带解析）.doc

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1、2015届浙江省杭州重点中学高三上学期期中化学试卷与答案（带解析） 选择题 辨析以下的说法： l6O与 l8O的转化可以通过化学反应实现； 灼烧钠的化合物时火焰呈黄色，那是发生了化学反应； 碱性氧化物一定是金属氧化物； 只由一种元素组成的物质一定是纯净物； 石墨与金刚石的转化是化学变化；上述说法中正确的是 A B C D 答案： A 试题分析： l6O与 l8O的转化通过核反应可以实现，不是化学变化， 错误； 焰色反应表现的是元素的性质，属于物理变化， 错误； 碱性氧化物一定是金属氧化物， 正确； 只由一种元素组成的物质不一定是纯净物，如石墨与金刚石组成的物质是混合物， 错误； 石墨与金刚石的

2、转化，有新物质生成，是化学变化， 正确，答案：选 A。 考点：考查同位素的转化、焰色反应的性质、碱性氧化物、纯净物和化学变化的判断等 下列有关实验装置的说法中正确的是 A图 1装置配制 1.00mol/L的稀硫酸 B图 2装置可以从 I2的 CCl4溶液中得到碘 C图 3装置可测量 Cu 与浓硝酸反应产生气体的体积 D图 4装置可用于实验室制备 Fe (OH)2 答案： D 试题分析： A、容量瓶不能稀释溶液，浓硫酸应该在烧杯中稀释，冷却后再转移至容量瓶， A错误； B、蒸馏时温度计的水银球应该放在蒸馏烧瓶的支管出口处， B错误； C、二氧化氮易和水反应生成硝酸和 NO，不能用排水法收集二氧化

3、氮，应该采用向上排空气法收集二氧化氮， C错误； D、铁与电源的正极相连作阳极，铁失去电子生成亚铁离子。阴极上氢离子放电产生氢氧根离子，氢氧根离子与亚铁离子结合生成氢氧化亚铁， D正确，但选 A。 考点：考 查气体的收集方法、氢氧化亚铁的制备、蒸馏以及物质的量浓度配制等 固体粉末 X 中可能含有 Fe、 FeO、 CuO、 MnO2、 KCl和 K2CO3中的若干种。为确定该固体粉末的成分，某同学依次进行了以下实验： 将 X 加入足量水中，得到不溶物 Y和溶液 Z 取少量 Y加入足量浓盐酸，加热，产生黄绿色气体，并有少量红色不溶物 向 Z溶液中滴加 AgNO3溶液，生成白色沉淀 用玻璃棒蘸取溶

4、液 Z于广泛 pH试纸上，试纸呈蓝色 分析以上实验现象，下列结论正确的是 A X中一定不存在 FeO B不溶物 Y中一定含有 Fe和 CuO C Z溶液中一定含有 KCl、 K2CO3 D Y中不一定存在 MnO2 答案： B 试题分析： 将 X加入足量水中，得到不溶物 Y和溶液 Z， Y可能为 Fe、 FeO、CuO、 MnO2中的一种或多种， Z可能为 KCl和 K2CO3中的一种或都有； 取少量 Y加入足量浓盐酸，加热，产生黄绿色气体，并有少量红色不溶物，黄绿色气体为氯气，红色不溶物为铜这说明 Y中至少含有 CuO、 MnO2。溶液中的铜离子需要铁置换，因此一定还含有 Fe； 向 Z溶液

5、中滴加 AgNO3溶液，生成白色沉淀，可能为氯化银或碳酸银沉淀； 用玻璃棒蘸取溶液 Z于广范 pH试纸上，试纸呈蓝色，说明溶液呈碱性，因此一定含有 K2CO3，可能含有 KCl，根据以上分析可知 X中一定含有 CuO、 MnO2、 K2CO3以及 Fe，但不能确定是否含有 FeO、 KCl，答案：选 B。 考点：考查无机物的推断 用压强传感器探究生铁在 pH=2和 pH=4醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图像如下： 分析图像，以下结论错误的是 A析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快 B在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀 C溶液 pH2时，生铁发生析氢腐蚀 D两溶液中负极反应均为： Fe 2e=Fe2+

6、 答案： A 试题分析： A、根据压强与时间关系图可知， pH 2 的溶液和 pH 4 的溶液中，变化相同的压强时所用时间不同，前者比后者使用时间长，这说明吸氧腐蚀速率大于析氢腐蚀速率， A错误； B、 pH 4的醋酸溶液中压强随着反应的进行而逐渐减小，说明发生吸氧腐蚀。 pH 4的醋酸溶液呈酸性，所以在酸性溶液中生铁也可能发生吸氧腐蚀， B正确； C、根据 pH 2的溶液中压强与时间的关系知，压强随着反应的进行而逐渐增大，说明发生的是金属的析氢腐蚀，这说明溶液 pH2时，生铁发生析氢腐蚀， C正确； D、根据以上分析可知两个溶液中都发生电化学腐蚀 ，铁均作负极，电极反应式为 Fe-2e- F

7、e2+， D 正确，答案：选 A。 考点：考查析氢腐蚀和吸氧腐蚀的判断 TESLA电动汽车的电池采用了松下提供的 NCA系列（镍钴铝体系）的18650A型钴酸锂 (LiCoO2)锂离子电池。电池正极材料为钴酸锂 (LiCoO2)，负极材料是石墨 (C6)。电池反应为： LiCoO2 C6 C6Lix Li1 xCoO2。下列有关说法不正确的是 A锂离子电池与传统铅蓄电池相比，具有高比能量 (比能量指的是单位重量或单位体积的能量 )的特点 B废旧锂离子电池先进行 “放电处理 ”让 Li+进入石墨（ C6）中而利于回收 C放电时，正极锂的化合价未发生改变 D充电时电池正极上发生的反应为： LiCo

8、O2x e Li1 x CoO2 xLi+ 答案： B 试题分析： A、锂的摩尔质量小，因此锂离子电池与传统铅蓄电池相比，具有高比能量， A正确； B、原电池中阳离子向正极移动，石墨是负极，因此锂离子不可能向石墨电极移动， B错误； C、放电时，正极得到电子发生还原反应，根据反应式 CoO2+Li+e- LiCoO2可知 Co的化合价降低，锂的化合价不变， C正确； D、充电时电池的正极和电源的正极相连，作阳极失去电子，发生氧化反应，电极反应式为 LiCoO2x e Li1 x CoO2 xLi+， D正确，答案：选 B。 考点：考查锂电池的有关判断 下列关于热化学方程式和反应的热效应的叙述中

9、，正确的是 A已知 2C(s) 2O2(g) 2CO2(g)； H1， 2C(s) O2(g)=2CO(g) ； H2。则 H1 （ 2分） 取少量褪色后的溶液于试管中，滴加溶液，若溶液恢复红色，证明乙同学推断正确 （ 2分） 试题分析：（ 1）取少量溶液于试管中，逐滴加入浓氢氧化钠溶液至过量，发现开始生成白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，这说明开始产生的白色沉淀是氢氧化亚铁，即一定含有亚铁离子。亚铁离子与碳酸根离子不能大量共存，因此一定不存在 CO32-；加热有刺激性气体放出，气体是氨气，因此一定含有铵根离子。过滤，取滤液通入过量 CO2气体，出现白色沉淀，该白色沉淀是氢氧化

10、铝，这说明滤液中含有偏铝酸钠，因此原溶液中含有铝离子，铝离子与过量的氢氧化钠反应转化为偏铝酸钠，偏铝酸钠与 CO2反应转化为氢氧化铝沉淀，方程式为 AlO2-+CO2+2H2O Al(OH)3+HCO3-，根据以上分析可知该溶液中一定含有的离子是 Fe2+、 NH4+、 Al3+； （ 2） 根据方程式 H2O2 SCN-SO42-+CO2 N2 H2O H+可知反应中 S元素化合价由 -2价升高到 +6价， N 元素化合价由 -3价升高到 0价，二者均被氧化。根据方程式可知每生成 lmol CO2，同时生成 1molSO42-、 0.5molN2，转移的电子的物质的量为 1mol8+0.5m

11、ol23 11mol，个数为 11NA个； 在反应中首先氧化的是 Fe2+，则 Fe2+还原性较强； 如果乙同学猜测正确，则说明溶液中不再含有 KSCN溶液，所以不变红色。因此要验证是否正确，可以继续滴加 KSCN溶液即可。即可取少量褪色后的溶液于试管中，继续滴加 KSCN溶液，若溶液恢复红色，证明乙同学推断正确，否则不是。 考点：考查离子共存、离子检验以及物质检验实验方案设计 （ 17分） CO2作为未来碳源，既可弥补因石油、天然气等大量消耗引起的“碳源危机 ”，又可有效地解决温室效应。目前，人们利用光能和催化剂，可将CO2和 H2O(g)转化为 CH4和 O2。请回答下列问题： （ 1）将

12、所得 CH4与 H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应 CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) H = +206 kJ mol-1。将等物质的量的 CH4和 H2O(g)充入l L恒容密闭容器，某温度下反应 5 min后达到平衡，此时测得 CO的物质的量为 0.10 mol，则 5 min内 CH4的平均反应速率为 。平衡后可以采取下列 的措施能使 n（ CO）： n（ CH4）增大。 A加热升高温度 B恒温恒容下充入氦气 C恒温下增大容器体积 D恒温恒容下再充入等物质的量的 CH4和 H2O （ 2）工业上可以利用 CO为原料制取 CH3OH。 已知 : CO2(g) +3H

13、2(g) CH3OH(g) +H2O(g) H=-49.5 kJ mol 1 CO2（ g） +H2（ g） CO（ g） +H2O（ g） H= + 41.3 kJ mol 1 试写出由 CO和 H2制取甲醇的热化学方程式 。 该反应的 S 0(填 “”或 “”或 “=”)，在 情况下有利于该反应自发进行。 （ 3）某科研人员为研究 H2和 CO合成 CH3OH的最佳起始组成比 n(H2) ： n(CO)，在 l L恒容密闭容器中通入 H2与 CO的混合气（ CO的投入量均 为 1 mol），分别在 230C、 250C和 270C进行实验，测得结果如下图，则 230时的实验结果所对应的曲线

14、是 (填字母 )；理由是 。列式计算 270 时该反应的平衡常数 K： 。 （ 4）以燃料电池为工作原理测定 CO的浓度，其装置如图所示， 该电池中电解质为氧化钇氧化钠，其中 O2-可以在固体介质 NASICON中自由移动。则负极的反应式 。 关于该电池的下列说法，正确的是 。 A工作时电极 b作正极， O2- 通过固体介质 NASICON由电极 b流向电极 a B工作时电流由电极 a通过传感器流向电极 b C传感器中通过的电流越大，尾气中 CO的含量越高 答案：（ 1） 0.02mol (L min)-1 （ 2分） A C（ 2分） （ 2） CO ( g ) + 2H2 ( g ) CH

15、3OH ( g ) H -90.8 kJ mol 1（ 2分） ； 低温；（ 2分，每空 1分） （ 3） X （ 1分） 该反应是放热反应，温度越低转化率越高（ 2分） K=1 （ 2分） （ 4） CO + O2- 2e- CO2（ 2分）； AC（ 2分） 试题分析：（ 1）反应 5 min后达到平衡，此时测得 CO的物质的量为 0.10 mol，其浓度是 0.10mol1L 0.1mol/L，则 5min内 CO的平均化学反应速率 v0.1mol/L5min 0.02mol/（ L min）。化学反应速率之比是相应的化学计量数之比，则根据方程式可知甲烷表示的平均反应速率和一氧化氮的是相

16、等的，即为0.02mol/（ L min）；根据反应 CH4（ g） +H2O（ g） CO（ g） +3H2（ g） H +206kJ mol-1可知，该反应是体积增大的吸热的可逆反应。则 A、升高温度，化学平衡向正反应方向进行，一氧化碳浓度增加，甲烷浓度减小，所以比值会增大， A正确； B、恒温恒容下充入氦气，各组分的浓度不变，平衡不移动，比值不变， B错误； C、恒温下增大容器体积则压强减小，化学平衡向正反应方向进行，一氧化碳浓度增加，甲烷浓度减小，所以比值会增大， C正确； D、恒温恒容下再充入等物质的量的 CH4和 H2O，相当于增大压强，化学平衡逆向动，所以一氧化碳浓度减小，甲烷浓

17、度增加，比值会减小， D错误，答案：选 AC； （ 2） 已知 CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g) H=-49.5 kJ mol 1， CO2（ g） +H2（ g） CO（ g） +H2O（ g） H= + 41.3 kJ mol 1，则根据盖斯定律可知 即得到 CO（ g） +2H2（ g） CH3OH（ g），所以该反应的焓变 H（ 49.5kJ/mol 41.3kJ/mol） 90.8kJ/mol； 根据 CO（ g） +2H2（ g） CH3OH（ g）可知正方应是体积减小的可逆反应，则熵变小于 0。由于正方应是放热反应，则根据 G H T S可知低温有利

18、于反应自发进行； （ 3）在 230 、 250 和 270 进行实验，结果如图。 由于反应 CO（ g） +2H2（ g） CH3OH（ g）是放热反应，升高 温度平衡向逆反应方向进行， CO转化率降低。根据图像可知，在氢气相等的条件下， X曲线对应的 CO转化率最高，因此对应的温度应该是 230 ，而 Z曲线对应的是270 。根据图像可知 n(H2) ： n(CO) 2时 CO的转化率是 0.5，因此平衡时CO是 0.5mol，氢气是 1mol，甲醇是 0.5mol，容器容积是 1L，则 270 时该反应的平衡常数 K =1； （ 4）该装置是原电池，原电池中负极失去电子发生氧化反应，正极

19、得到电子发生还原反应。因此在该原电池中负极上一氧化碳失电子发生氧化反应，电极反应式为 CO-2e-+O2-CO2。 A、工作时电极 b通入空气， b作正极，阴离子向负极移动， O2-由电极 b流向电极 a， A正确； B、原电池放电时电子从负极流向正极，故电流由电极 b 通过传感器流向电极 a， B 错误； C、一氧化碳的含量越大，原电池放电时产生的电流越大， C正确，答案：选 AC。 考点：考查反应速率、平衡常数计算、盖斯定律应用、外界条件对平衡状态的影响、反应自发性以及原电池原理的应用等 （ 6分）某化学小组模拟 “侯氏制碱法 ”，以 NaCl、 NH3、 CO2和 H2O等为原料制取 N

20、aHCO3，然后再将 NaHCO3灼烧制成 Na2CO3。若灼烧的 时间较短，NaHCO3分解不完全，该小组对一份加热了 t1 min的 NaHCO3 样品的组成进行了以下探究：取加热了 t1 min的 NaHCO3样品 29.6 g完全溶于水制成溶液，然后向此溶液中缓慢地滴加稀盐酸，并不断搅拌。随着盐酸的加入，溶液中有关离子的物质的量的变化如图所示。 （ 1）则曲线 d对应的溶液中的离子是 （填离子符号下同）；曲线 b对应的溶液中的离子是 ；该样品中 NaHCO3和 Na2CO3的物质的量之比是 ； （ 2）若取 42.0 g NaHCO3 固体，加热了 t2 min后，剩余固体的质量为 2

21、9.6g。如果把剩余固体全部加入到 400 mL 2mol L1 的盐酸中，则充分反应后溶液中 H+ 的物质的量浓度为 （设溶液体积变化忽略不计） 答案：（ 1） Cl- （ 1分） CO32- （ 1分） 1:2 （ 2分） （ 2） 0.75 mol L 1（ 2分） 试题分析：（ 1）样品溶于水制成溶液，向此溶液中缓慢地滴加稀盐酸，并不断搅拌，随着盐酸的加入，发生反应依次为 CO32-+H+ HCO3-、 HCO3-+H+CO2+H2O，这说明溶液中碳酸根离子逐渐减小减小，碳酸氢根离子浓度逐渐增大。当碳酸根离子全部转化为碳酸氢根离子后，再滴入盐酸，盐酸和碳酸氢根离子反应生成二氧化碳，碳酸

22、氢根离子物质的量逐渐又减小，所以 c曲线表示的是碳酸氢根离子物质的量的变化曲线， b曲线表示的是碳酸根离子物质的量的变化曲线； d曲线从 0逐渐达到最大值，则 d曲线表示的是氯离子物质的量的变化曲线，而 a曲线始终不变，则表示是钠离子的物质的量的变化曲线；根据图像可知，没有滴加盐酸之前，碳酸根离子的物质的量是 0.2mol；碳酸氢根离子的物质的量为 0.1mol，这说明样 品中 NaHCO3和 Na2CO3的物质的量之比是 1：2； （ 2） 42g NaHCO3固体物质的量 42g84g/mol 0.5mol，加热了 t1min后，剩余固体的质量为 29.6g。则根据方程式可知： 2NaHC

23、O3 Na2CO3+CO2+H2O 固体质量减少 m 2 1 62 0.4mol 0.2mol 42g 29.6g 12.4g 则反应后 NaHCO3物质的量 0.5mol 0.4mol 0.1mol； 根据反应 NaHCO3+HCl NaCl+H2O+CO2可知消耗氯化氢物质的量 0.1mol； Na2CO3物质的量 0.2mol，则根据反应 Na2CO3+2HCl 2NaCl+H2O+CO2可知消耗氯化氢物质的量 0.4mol；剩余氯化氢物质的量 0.400L2mol/L 0.1mol0.4mol 0.3mol，因此剩余溶液中 c（ H+） 0.3mol0.4L 0.75mol/L。 考点：考查碳酸氢钠、碳酸钠与盐酸以及碳酸氢钠受热分解的有关计算