1、辽宁省实验中学分校 2018 届高三 12 月月考理科综合化学试题1. 将氢气、甲烷、乙醇等物质在氧气中燃烧时的化学能直接转化为电能的装置叫燃料电池。燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。此种电池能量利用率可高达 80%（一般柴油发电机只有 40%左右） ，产物污染也少。下列有关燃料电池的说法错误的是（ ）A. 上述燃料电池的负极反应材料是氢气、甲烷、乙醇等物质B. 氢氧燃料电池常用于航天飞行器，原因之一是该电池的产物为水，经过处理之后可供宇航员使用C. 乙醇燃料电池的电解质常用 KOH，该电池的负极反应为 C2H5OH12e 2CO 23H 2OD. 以 KOH 溶液作为电解质溶液
2、，甲烷燃料电池的正极反应为 O22H 2O4e 4OH 【答案】C【解析】A燃料电池中，燃料做负极，负极反应物可以是氢气、甲烷、乙醇等物质，故 A正确；B航天飞行器中氢氧燃料电池的产物是水，经过处理之后可供宇航员使用，故 B 正确；C乙醇燃料电池的电解质用 KOH 时，生成的二氧化碳会和其反应生成碳酸盐，负极反应为：C 2H5OH12 e +16OH =2CO32 +11H2O，故 C 错误；D燃料电池中正极上氧气得电子，在碱性环境下，正极电极反应式为：O 2+2H2O+4 e =4OH ，故 D 正确；答案选 C。2. 元素周期表短周期中的 X 和 Y 两种元素可组成化合物 XY3，下列说法
3、正确的是（ ）A. XY3一定是离子化合物B. XY3中的各原子最外层一定都满足 8 电子稳定结构C. X 和 Y 一定不属于同一主族D. 若 Y 的原子序数为 m，X 的原子序数可能是 m4【答案】D【解析】短周期中的 X 和 Y 两种元素可组成化合物 XY3，X、Y 的化合价为+3、-1 价时，可能分别在A、VIIA；X、Y 的化合价为+6、-2 价时，可能均在A，还有可能为 NH3、NaN 3等。A通过以上分析知，XY 3不一定是离子化合物，可能是共价化合物，如 NH3等，故 A 错误；B若为 NH3时，则氢原子不是 8 电子的稳定结构而是 2 电子的稳定结构，故 B 错误；C若为 SO
4、3时，X 和 Y 属于同一主族，故 C 错误；D若 XY3为 AlF3或 PF3，Y 的原子序数为 m，X的原子序数是 m4，故 D 正确；答案选 D。点睛：本题考查元素周期律和元素周期表的综合应用，解答本题的关键是对 X 和 Y 两种元素在周期表中可能所处位置的判断，短周期中的 X 和 Y 两种元素可组成化合物 XY3，X、Y 的化合价为+3、-1 价时，可能分别在A、VIIA；X、Y 的化合价为+6、-2 价时，可能均在A，还有可能为 NH3、NaN 3等，据此分析判断各项即可。3. 对于反应：4NH 3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g) H 0，进行相关操作且达到
5、平衡后(忽略体积改变所作的功),下列叙述错误的是( )A. 等压时,通入惰性气体,c 的物质的量不变B. 等压时,通入 z 气体,反应器中温度升高C. 等容时,通入惰性气体,各反应速率不变D. 等容时,通入 z 气体,y 的物质的量浓度增大【答案】A【解析】试题分析：A、等压时，通入非反应气体，容积的体积增大，物质的量浓度减小，x（g）3y（g） 2z（g） ，平衡向逆反应方向进行，温度升高，容积是不导热，a（g）b（g） 2c（g） ，平衡向逆反应反应移动，c 的物质的量减小，故说法错误；B、等压时，通入 z 气体，平衡向逆反应方向移动，向放热反应方向移动，温度升高，故说法正确；C、恒容时，
6、通入非反应气体，压强虽然增大，但个组分浓度保持不变，化学反应速率不变，故说法正确；D、等容时，通入 z 气体，生成物的浓度增大，平衡向逆反应方向移动，y 的物质的量增加，浓度增大，故说法正确。考点：考查影响平衡移动的因素等知识。视频7. 把物质的量均为 0.1 mol 的 AlCl3、CuCl 2和 H2SO4溶于水配制成 100 mL 混合溶液，用石墨作电极电解，并收集两电极所产生的气体，一段时间后在两极收集到的气体在相同条件下的体积相同。则下列描述正确的是( )A. 电路中共转移 0.9 mol 电子B. 阳极得到的气体中有 O2，且其物质的量为 0.35 molC. 阴极的质量增加 3.
7、2 gD. 铝元素仅以 Al(OH)3的形式存在【答案】A8. 下表为元素周期表的一部分，请参照元素在表中的位置，用化学用语回答下列问题：族 IA 0周期1 A A A A A A2 3 （1）、的原子半径由大到小的顺序为_。、简单离子半径由小到大的顺序为_。（2）、的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是_。（3）、中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物，写出其中一种化合物的电子式：_。（4）由表中两种元素的原子按 1：1 组成的常见液态化合物易被催化分解，可使用的催化剂为_。a.MnO2 b.FeCl3 c.CuSO4 d.KMnO4（5）由表中元素形成的常见物质 X、Y、Z、M、
8、N 可发生以下反应：a) X 溶液与 Y 溶液反应的离子方程式为_，b) N的单质的化学方程式为_。【答案】 (1). NaAlO (2). Al 3+H2CO3H2SiO3 (4). (5). a b c (6). Al3+3NH3H2O=Al(OH) 3+3NH 4+ (7). 2Al2O3（熔融） 4Al+3O2【解析】由元素在周期表中位置可知为 H、为 C、 为 N、为 O、为 Na、为Al、为 Si、为 Cl。(1). 同主族元素，电子层数越多，原子半径越大，则原子半径 SO，同周期从左向右原子半径减小，则原子半径为 NaAlS，所以原子半径：NaAlO；、的简单离子具有相同的核外电
9、子排布，核外电子排布相同的离子，原子序数越大，半径越小，所以Al3+AlO；Al 3+CSi，所以酸性： HClO 4H2CO3H2SiO3，故答案为： HClO 4H2CO3H2SiO3；(3). 、中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物，符合条件的有 NaOH、NaClO 等，NaOH 和 NaClO 的电子式分别为： ，故答案为： ；(4). 由表中两种元素的原子按 1：1 组成的常见液态化合物是 H2O2，在 MnO2或 FeCl3、CuSO 4等催化作用下分解，高锰酸钾具有强氧化性，与 H2O2发生氧化还原反应，不能用作 H2O2分解的催化剂，故答案为：abc；(5).
10、由表中元素形成的常见物质 X、Y、Z、M、N 可发生如图转化的反应，其中 M 是仅含非金属的盐，所以一定是铵盐；Z N的单质；根据周期表的结构判断是金属铝，所以推断 N 是氧化铝电解生成金属铝，Z 是氢氧化铝受热分解生成氧化铝，由产物及X+Y+H2OAl(OH) 3NH 4 可知该反应是铝盐和一水合氨的反应，所以 X 溶液与 Y 溶液反应的离子方程式为 Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH 4+，N的单质的化学方程式为 2Al2O3（熔融）4Al+3O2，故答案为：Al 3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH 4+；2Al 2O3（熔融） 4Al+3O2。9. 工业上由黄铜矿（主
11、要成分 CuFeS2）冶炼铜的主要流程如下：（1）气体 A 中的大气污染物可选用下列试剂中的_吸收。a浓 H2SO4 b稀 HNO3cNaOH 溶液 d氨水（2）用稀 H2SO4浸泡熔渣 B，取少量所得溶液，滴加 KSCN 溶液后呈红色，说明溶液中存在（填离子符号）_，检验溶液中还存在 Fe2+的方法是_（注明试剂、现象） 。（3）由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为_。（4）以 CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜（含 Al、Zn、Ag、Pt、Au 等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是_。a电能全部转化为化学能b粗铜接电源正极，发生氧化反应c溶液中 Cu2+向阳极移动d利用阳极泥可回收 Ag、Pt
12、、Au 等金属e.阴极增重的质量等于阳极减少的质量f.溶液中铜离子浓度不变（5）利用反应 2Cu+O2+2H2SO42CuSO 4+2H2O 可制备 CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为_。【答案】 (1). cd (2). Fe 3+ (3). 取少量溶液，滴加 KMnO4溶液，KMnO 4溶液紫色褪去 (4). 3Cu 2O+2Al Al2O3+6Cu (5). bd (6). 4H+O2+4e =2H2O【解析】 （1）.由流程图转化可知，气体 A 中的大气污染物主要是二氧化硫，选择试剂吸收二氧化硫，不能产生新的污染气体，a浓 H2SO4不能吸收二氧化硫，错误；b稀 H
13、NO3可以吸收二氧化硫，但生成的 NO 污染大气，错误；cNaOH 溶液与二氧化硫反应生成亚硫酸钠，正确；d氨水与二氧化硫反应生成亚硫酸铵，正确；故答案选 cd；（2） .用稀 H2SO4浸泡熔渣 B，取少量所得溶液，滴加 KSCN 溶液后呈红色，说明含有Fe3+；Fe 2+具有还原性，可以利用 KMnO4溶液检验，方法是取少量溶液，滴加 KMnO4溶液，KMnO4溶液紫色褪去；故答案为：Fe 3+；取少量溶液，滴加 KMnO4溶液，KMnO 4溶液紫色褪去；（3）.由流程图转化可知，Cu 2O 与 Al 发生置换反应生成 Al2O3与 Cu，反应方程式为3Cu2O+2Al Al2O3+6Cu
14、，故答案为：3Cu 2O+2Al Al2O3+6Cu；（4）. a电解精炼铜时利用了电解原理，电能转化为化学能，也有少量电能转化为热能，故 a 错误；b电解精炼铜时粗铜做阳极，接电源的正极，发生氧化反应，故 b 正确；c电解时，溶液中的阳离子向阴极移动，即 Cu2+向阴极移动，故 c 错误；d粗铜中的Ag、Pt、Au 等不活泼金属不能失电子，以阳极泥的形式沉积在阳极附近，所以利用阳极泥可回收 Ag、Pt、Au 等金属，故 d 正确；e电解过程中，阳极上不仅有铜还有其它金属失电子，阴极上只有铜离子得电子，所以阳极减少的质量一定不等于阴极增重的质量，故 e 错误；f因为粗铜作阳极，该电极上 Al、
15、Zn、Cu 失电子，精铜作阴极，该极上是铜离子得电子，所以溶液中的铜离子浓度减小，故 f 错误，答案为：bd；（5）.该反应中 Cu 元素化合价由 0 价变为+2 价、O 元素化合价由 0 价变为2 价，要将该反应设计成原电池，Cu 作负极，正极上氧气得电子发生还原反应，在酸性条件下，氧气得电子和氢离子反应生成水，电极反应式为 4H+O2+4e =2H2O，故答案为：4H +O2+4e =2H2O。点睛：本题综合考查化工流程和电解精炼原理，第（5）小题是本题的难点，利用已知反应设计原电池时，首先要分析该反应中元素化合价的变化情况，判断哪种物质作还原剂在反应中失电子，哪种物质作氧化剂在反应中得电
16、子，再根据原电池原理，失电子的为负极，得电子的为正极，结合电解质溶液的酸碱性，进而写出正确的电极反应式。10. 降低大气中 CO2的含量和有效地开发利用 CO2正成为研究的主要课题。（1）已知在常温常压下： 2CH 3OH(l) 3O 2(g) 2CO 2(g) 4H 2O(g) H 1275.6 kJ/mol 2CO (g)+ O 2(g) 2CO 2(g) H 566.0 kJ/mol H 2O(g) H 2O(l) H 44.0 kJ/mol写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：_。（2）在容积为 2L 的密闭容器中，充入 2mol CO2和 6mol H2，在温度 50
17、0时发生反应：CO2（g）+ 3H 2（g） CH3OH（g）+ H 2O（g） H” 、 “ (5). 2S22- - 2e-=S42- (6). CO2+8e +6H2O=CH4+8OH【解析】 （1）. 2CH 3OH(l) 3O 2(g) 2CO 2(g) 4H 2O(g) H 1275.6 kJ/mol 2CO (g)+ O 2(g) 2CO 2(g) H 566.0 kJ/mol H 2O(g) H 2O(l) H 44.0 kJ/mol由盖斯定律（-+4）2 得到甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：CH3OH(l)+ O2(g) CO(g) + 2H 2O(l) H
18、442.8 kJmol，故答案为：CH 3OH(l)+ O2(g) CO(g) + 2H 2O(l) H442.8 kJmol；（2）.由图可知，从反应开始到 20 分钟时，用 CH3OH 表示的平均反应速率 v(CH3OH)0.5mol/L20min=0.025 mol/(Lmin)，根据反应方程式可知，v(H 2)3v(CH 3OH)0.075 mol/(Lmin) ，故答案为：0.075 mol/(Lmin)；.A.从 30 分钟到 35 分钟的过程中，甲醇的浓度没有瞬间增大，而是逐渐增大，所以该时刻改变的条件不可能是增大 CH3OH 的浓度，故 A 错误；B.由于催化剂不能使平衡发生移
19、动，所以不能改变甲醇的浓度，故 B 错误；C.该反应是放热反应，升高温度平衡左移，甲醇浓度减小，故 C 错误；D.增大 CO2的浓度，使平衡逐渐右移，甲醇浓度逐渐增大，故 D 正确，答案选 D； .在 30min 时再充入等量的反应物，相当于增大了压强，平衡正向移动，所以达到新平衡后甲醇的浓度比原来平衡时甲醇浓度的 2 倍要大，因此 CH3OH 的浓度大于 1molL-1，故答案为：；（3）.从所给的原电池反应式可以看出 S 元素的化合价升高，所以 Na2S2作还原剂在负极上失去电子，电极反应式为 2S22- - 2e-=S42-，故答案为：2S 22- - 2e-=S42-；.电解池中由 C
20、O2生成 CH4，碳元素的化合价从+4 价降低到4 价，所以生成甲烷的电极是阴极，发生还原反应，由于是碱性环境，所以电极反应式为：CO 2+8e +6H2O=CH4+8OH ，故答案为：CO 2+8e +6H2O=CH4+8OH 。11. 某小组在验证反应“Fe+2Ag +=Fe2+2Ag”的实验中检测到 Fe3+，发现和探究过程如下。向硝酸酸化的 0.05 molL-1硝酸银溶液（pH2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。（1）检验产物取出少量黑色固体，洗涤后，_（填操作和现象） ，证明黑色固体中含有 Ag。取上层清液，滴加 K3Fe(CN)6溶液，产生蓝色沉淀，说
21、明溶液中含有 Fe2+。（2）针对“溶液呈黄色” ，甲认为溶液中有 Fe3+，乙认为铁粉过量时不可能有 Fe3+，乙依据的原理是_（用离子方程式表示） 。针对两种观点继续实验：取上层清液，滴加 KSCN 溶液，溶液变红，证实了甲的猜测，同时发现有白色沉淀生成，且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：序号 取样时间/min 现象 3 产生大量白色沉淀；溶液呈红色 30产生白色沉淀；较 3 min 时量少；溶液红色较 3 min 时加深 120产生白色沉淀；较 30 min 时量少；溶液红色较 30 min 时变浅（资料：Ag +与 SCN-生成白色沉淀 AgSCN）对 Fe3
22、+产生的原因作出如下假设：假设 a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生 Fe3+；假设 b：空气中存在 O2，由于_（用离子方程式表示） ，可产生 Fe3+；假设 c：酸性溶液中 NO3-具有氧化性，可产生 Fe3+；假设 d：根据_现象，判断溶液中存在 Ag+，可产生 Fe3+。 下列实验可证实假设 a、b、c 不是产生 Fe3+的主要原因。实验可证实假设 d 成立。实验：向硝酸酸化的_溶液（pH2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加 KSCN 溶液，3 min 时溶液呈浅红色，30 min 后溶液几乎无色。实验：装置如图。其中甲溶液是_，操作及现象是_。（3）根据实验现象，结合
23、方程式推测实验中 Fe3+浓度变化的原因：_ 。【答案】 (1). 加硝酸加热溶解固体，再滴加稀盐酸，产生白色沉淀 (2). Fe+2Fe3+=3Fe2+ (3). 4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O (4). 加入 KSCN 溶液后产生白色沉淀 (5). 0.05 molL-1 NaNO3溶液 (6). FeSO 4溶液（或 FeCl2溶液） (7). 分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加 KSCN 溶液，后者红色更深 (8). 溶液中存在反应：Fe+2Ag +=Fe2+2Ag ，Ag +Fe2+=Ag+Fe3+，Fe+2Fe 3+=3Fe2+。反应开始时，c(A
24、g+)大，以反应、为主，c(Fe 3+)增大。约 30 分钟后，c(Ag +)小，以反应为主，c(Fe3+)减小。【解析】 （1）黑色固体中含有过量铁，如果同时含有银，则可以加入 HCl 或 H2SO4溶解Fe，而银不能溶解。或者先用硝酸溶解固体，再用 HCl 检验 Ag+。K 3Fe(CN)3是检验 Fe2+的试剂，所以产生蓝色沉淀说明含有 Fe2+。 （2）过量铁粉与 Fe3+反应生成 Fe2+，即Fe+2Fe3+=3Fe2+。O 2氧化 Fe2+生成 Fe3+的反应为 4Fe2+O2+4H+=Fe3+2H2O。白色沉淀是AgSCN，所以实验可以说明含有 Ag+，Ag +可能氧化 Fe2+
25、生成 Fe3+。证明假设 abc 错误，就是排除 Ag+时实验比较，相当于没有 Ag+存在的空白实验，考虑其他条件不要变化，可以选用0.05 molL-1 NaNO3溶液。原电池实验需要证明的是假设 d 的反应 Ag+Fe2+=Ag+Fe3+能够实现，所以甲池应当注入 FeCl2（或者 FeSO4溶液） 。假设 d 成立，则上述原电池中能够产生电流，左侧溶液中生成的 Fe3+遇到 KSCN 时红色会更深。 （3）由于存在过量铁粉，溶液中存在反应有Fe+2Ag +=Fe2+2Ag，反应生成的 Fe2+能够被 Ag+氧化发生反应Ag +Fe2+=Ag+Fe3+，生成的 Fe3+与过量铁粉发生反应Fe+2Fe 3+=3Fe2+。反应开始时， c(Ag+)大，以反应为主，c(Fe3+)增大。约 30 分钟后， c(Ag+)小，以反应为主， c(Fe3+)减小。
