黑龙江省哈一中2021届高三化学上学期开学试题（Word版附答案） 15页

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-1‎ ‎15. 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 >0‎ B.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：CH4(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+3H2OA12O3+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+‎ D ‎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“<”)。‎ ‎②图中途径II的条件是 途径I的反反应过程应热_ ‎ ‎(填“>”“=”或“<”)途径II的反应热。‎ ‎③已知：2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g) +3H2O(g) △H2，H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H3 。△H1、△H2、△H3三者的关系式为_ 。‎ ‎④已知25 ℃、101 kPa，1 g H2完全燃烧生成液态水时放出142.9 kJ热量，则H2的燃烧热为_ 。‎ ‎29. (15分)甲烷作为天然气、页岩气、可燃冰的主要成分，拥有最稳定的烷烃分子结构，具有高度的四面体对称性，极难在温和的条件下对其活化。因此，甲烷的选择活化和定向转化一直是世界性的难题。我国科学家经过长达6年的努力，研制成功一系列石墨烯限域的3d过渡金属中心( Mn 、Fe 、Co、Ni 、Cu)催化剂材料，在室温条件下以H2O2为氧化剂直接将甲烷氧化成C1(只含一个C原子)含氧化合物， 被业内认为是甲烷化学领域的重要突破。请回答下列问题：‎ ‎(1)基态Cu原子的外围电子排布式为_ 。‎ ‎(2)石墨烯限域单原子铁能活化CH4分子中的C- H键，导致C与H之间的作用力 ‎ ‎(填“减弱”或“不变” )；铁晶体中粒子之间的作用力类型是_ 。‎ ‎(3)常温下，H2O2氧化CH4生成CH3OH 、HCHO、HCOOH等。‎ ‎①CH3OH、HCHO ，HCOOH的沸点分别为64.7 ℃、-195 ℃、100.8 ℃，其主要原因是 ‎ ；‎ ‎②CH4和HCHO比较，键角较大的是_____ ，主要原因是_ 。‎ ‎(4)一种铜的溴化物晶胞结构如图1所示，与溴紧邻的溴原子数目是_ . ；由 图中P和Q点原子坐标参数可确定R点的原子坐标参数为_ 。‎ ‎ ‎ ‎(4)钴晶胞和白铜(铜镍合金)晶胞分别如图2，图3所示。‎ ‎ ‎ ‎①钴晶胞堆积方式的名称为_ ；‎ ‎②已知白铜晶胞的密度为dg·cm-3 ，NA代表阿伏加德罗常数的值。图3晶胞中两个面 心上铜原子最短核间距为_____ _pm ( 列出计算式)。‎ 哈一中2020- 2021 学年度.上学期高三开学测试 化学参考答案 及解析 一、选择题(本题共25小题，1~20小题每小题2分，21~25小题每小题3分，共55分)‎ 答案速查： 1-5 ACCCB 6-10 AABBA 11-15 CCDBD 16-20 CDACD 21-25 DBACD 二、非选择题(本题共4小题，共45分)‎ ‎26. (10 分)‎ ‎(1)①HS- +4H2O-8e- SO42-+9H+ (2分)‎ ‎②硫氧化菌将HS- 氧化为SO42- ，硫酸盐还原菌将SO42-还原为HS-，HS- 和SO42-浓度不 会发生变化，只要有两种细菌存在，就会循环把有机物氧化成CO2放出电子(2分)‎ ‎(2)①正极(1分)‎ ‎②Ca-2e-=Ca2+ (1分)‎ ‎(3)①2NH3-6e- + 6OH-=N2 +6H2O (2分)‎ ‎②电池总反应为4NH3+3O2= 2N2+ 6H2O，有水生成，使得溶液逐渐变稀，所以一段 时间后要补充KOH (2分)‎ ‎27. (10分)‎ ‎(1)H2 (1分) 右(1分)‎ ‎(2)负(2分) Cl-+H2O ClO- +H2↑(2分)‎ ‎(3)①Cl- -5e- + 2H2O= =C1O2↑+4H+ (2分)‎ ‎②0.01 mol (2分) ‎ ‎28. (10 分)‎ ‎(1)①低(1分)‎ ‎②+ 183 k]·mol-1 (2分)‎ ‎(2)①> (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)‎ ‎②HCHO (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) ‎