2016届高三化学上学期开学测试题分类汇编化学原理.doc

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1、化学原理1 NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。（1）NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式： 。（2）汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如下:写出该反应的热化学方程式： 。随温度升高，该反应化学平衡常数的变化趋势是_ 。（3）在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOX的排放。当尾气中空气不足时，NOX在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式： 。当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收NOX生成盐。其吸收能力顺序如下：12MgO 20CaO 38SrO56BaO。原因是 ，元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对NOX的吸收能

2、力逐渐增强。（4）通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如下：Pt电极上发生的是 反应（填“氧化”或“还原”)。写出NiO电极的电极反应式： 。【答案】（1）3NO2+2H2O=2HNO3+NO； （2分）（2）N2(g)+O2（g）=2NO(g) H=+183kJ/mol； （3分）；增大；（2分）（3）2NO+2CON2+2CO2 （2分）Mg、Ca、Sr、Ba均为第A族。同一主族的元素，从上到下，原子半径逐渐增大；（2分）（4）还原；（2分）；NO+O2-2e-NO2；（2分）。【解析】试题分析：（1）NO2与水反应转化为HNO3，反应的化学方程式是：3NO2+2H2O=2

3、HNO3+NO；（2）反应热就是断裂反应物的化学键吸收的热量与生成生成物的化学键时放出的热量的差。该反应的热化学方程式N2(g)+O2（g）=2NO(g) H=（945+498-2630）kJ/mol=+183kJ/mol；由于该反应的正反应是吸热反应，所以根据平衡移动原理，温度升高，平衡向吸热的正反应方向移动，该反应化学平衡增大。（3）当尾气中空气不足时，NOX在催化转化器中被还原成N2排出。NO被CO还原的化学方程式是2NO+2CON2+2CO2；当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收NOX生成盐。其吸收能力顺序如下：12MgO 20CaO 38SrO Kd，错误。（3）根据化学

4、方程式可得对应关系：5CO I2 2Na2S2O3，n(CO)=5/2n(Na2S2O3)=5/20.0100molL10.02L4=0.002mol，则样品气中CO的体积分数为：0.002mol22.4L/mol0.5L100%=8.96%6二氧化硫和氮氧化物都是常见的大气污染物，回答下列相关问题。某温度下氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时，涉及如下反应：i2NO(g)Cl2(g）2ClNO(g) H10 其平衡常数为K1ii2NO2(g)NaCl(s) NaNO3(s)ClNO(g) H20 其平衡常数为K2（1）现有反应4NO2(g)2NaCl(s) 2NaNO3(s)2NO(g

5、)Cl2(g)，则此反应的平衡常数K3 （用K1、K2表示），反应热H3 （用H1、H2表示）。（2）为研究不同条件对反应ii的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO2和足够的NaCl(s)，10min时反应ii达到平衡。测得平衡时NO2的转化率1(NO2) 50%，则：10min内(ClNO) ，平衡常数K2 ；若其它条件不变，使反应在恒压条件下进行，平衡时NO2转化率为2(NO2)，则：1(NO2) 2(NO2)（填“”“ c(HSO3-) c(SO32-) c(H+) = c(OH)C2c(Na) 2c(H2SO3)2c(HSO3-)2c(SO32-)Dc(Na)

6、 c(HSO3) + c(SO32) +c(H2SO3)（4）工业上也可以用Na2SO3溶液吸收SO2，并用电解法处理吸收后所得溶液以实现吸收液的回收再利用，装置如图所示，则工作一段时间后，阴极区溶液的pH （填“增大”“减小”或“不变”）；写出阳极的电极反应式 。【答案】（1）K22/ K1 （2分） 2H2-H1 或-（H1-2H2） （2分）（2）2.5103molL-1min1 （2分，不写单位或单位不正确扣1分）10 L/mol （2分，不写单位或单位不正确扣1分） （3）AD（2分，选对1个得1分，见错不给分）（4）增大（2分）HSO3-2e-+H2O=SO42-+3H+（2分，物

7、质正确但是没有配平扣1分）【解析】试题分析：（1）反应4NO2(g)2NaCl(s) 2NaNO3(s)2NO(g)Cl2(g)，可看着有ii2再加i的逆反应得到，所以此反应的平衡常数K3K22/ K1，反应热H32H2-H1。（2）平衡时NO2的转化率1(NO2) 50%，NO2的变化量为0.1mol，ClNO的变化量为 0.05mol，(ClNO)=（0.05mol/2L）/10min=2.5103molL-1min1；结合NO2的变化量可知平衡时，C(NO2)= 0.05mol/L C(ClNO)=0.025mol/L，故平衡常数K20.025/0.052=10（L/mol）；反应在恒容

8、条件下进行，达到平衡时压强减少，先欲在恒压条件下进行，可看着在平衡下增大压强，此时平衡向正反应方向进行，所以NO2转化率增大，即：1(NO2) c(HSO3) + c(SO32) +c(H2SO3)，故选项C不正确，选项D正确。（4）阴极区溶液中的H被还原成H2，工作一段时间后，阴极区溶液的pH增大；阳极区HSO3-被氧化，电极反应式HSO3-2e-+H2O=SO42-+3H+。7氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。完成下列填空：（1）写出电解饱和食盐水的离子方程式 。（2）

9、离子交换膜的作用为： 、 。（3）精制饱和食盐水从图中 位置补充，氢氧化钠溶液从图中 位置流出（选填“a”、“b”、“c”或“d”）。（4）KClO3可以和草酸（H2C2O4）、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂ClO2，还生成CO2和KHSO4等物质。写出该反应的化学方程式 。（5）室温下，0.1 mol/L NaClO溶液的pH 0.1 mol/L Na2SO3溶液的pH（选填“大于”、“小于”或“等于”）。浓度均为0.1 mol/L 的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中，SO32、CO32、HSO3、HCO3浓度从大到小的顺序为 。已知： H2SO3 Ki1=1.5410-2 Ki2=1.

10、0210-7HClO Ki1=2.9510-8H2CO3 Ki1=4.310-7 Ki2=5.610-11【答案】（1） 2Cl2H2OCl2H22OH。（2）阻止OH-进入阳极室，与Cl2发生副反应：2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O；阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸。（3）a；d；（4）2KClO3+ H2C2O4+ 2H2SO4= 2ClO2+2CO2+2KHSO4+2H2O.（5）大于；SO32CO32HCO3HSO3。【解析】（1）电解饱和食盐水时，溶液中的阳离子H+在阴极得到电子变为H2逸出，使附近的水溶液显碱性，溶液中的阴离子Cl-在阳极失去电子，发

11、生氧化反应。产生Cl2。反应的离子方程式是2Cl2H2OCl2H22OH。（2）图中的离子交换膜只允许阳离子通，是阳离子交换膜，可以允许阳离子通过，不能使阴离子通过，这样就可以阻止阴极溶液中的OH-进入阳极室，与氯气发生反应，阻止Cl-进入阴极室，使在阴极区产生的NaOH纯度更高。同时可以阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸。（3）随着电解的进行，溶质NaCl不断消耗，所以应该及时补充。精制饱和食盐水从与阳极连接的图中a位置补充，由于阴极H+不断放电，附近的溶液显碱性，氢氧化钠溶液从图中d位置流出；水不断消耗，所以从b口不断加入蒸馏水，从c位置流出的是稀的NaCl溶液。（4）KCl

12、O3有氧化性，H2C2O4有还原性，在酸性条件下KClO3可以和草酸（H2C2O4）生成高效的消毒杀菌剂ClO2，还生成CO2和KHSO4等物质。则根据电子守恒及原子守恒，可得该反应的化学方程式是：2KClO3+ H2C2O4+ 2H2SO4= 2ClO2+2CO2+2KHSO4+2H2O.（5）NaClO、Na2SO3都是强碱弱酸盐，弱酸根离子发生水解反应，消耗水电离产生的H+，破坏了水的电离平衡，当最终达到平衡时，溶液中c(OH-)c(H+)，所以溶液显碱性。形成盐的酸越弱，盐水解程度就越大。消耗的离子浓度越大，当溶液达到平衡时，剩余的离子浓度就越小。由于H2SO3的Ki2=1.0210-

13、7；HClO的Ki1=2.9510-8，所以酸性：HSO3-HClO，因此溶液的pH: NaClO Na2SO3。由于电离程度：H2SO3 H2CO3HSO3-HCO3-，浓度均为0.1 mol/L 的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中，水解程度：CO32SO32，所以离子浓度：SO32CO32；水解产生的离子浓度：HCO3- HSO3-。但是盐水解程度总的来说很小，主要以盐电离产生的离子存在。所以在该溶液中SO32、CO32、HSO3、HCO3 浓度从大到小的顺序为SO32CO32HCO3HSO3。8I、火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时，即

14、产生大量氮气和水蒸气，并放出大量的热。已知0.4 mol液态肼与足量的液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256.652KJ的热量。反应的热化学方程式为 。II、已知常温下在NaHSO3溶液中c(H2SO3 )c(SO32 ) 且H2SO3 的电离平衡常数为：K1=1.5102，K2=1.1107；氨水的电离平衡常数为K=1.8102 ；（1）则等物质的量浓度的下列五种溶液：NH3H2O KHSO3 KHCO3 溶液中水的电离程度由大到小排列顺序为 。（2）0.1 molL1的NaHSO3溶液中C(H) C(OH)(“”、“”或“”)：、已知25 时Ksp5.61012，Ksp2.21020

15、，Ksp4.01038，Ksp1.11033（1）在25 下，向浓度均为0.1 mol/L的AlCl3和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成_沉淀(填化学式)。（2）溶液中某离子物质的量浓度低于1.0105 mol/L时，可认为已沉淀完全。现向一定浓度的AlCl3和FeCl3的混合溶液中逐滴加入氨水，当Fe3完全沉淀时，测定c(Al3)0.2 mol/L。此时所得沉淀中_(填“含有”或“不含有”)Al(OH)3。【答案】I N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O (g) DH=-641.63 KJ/molII （1） （2）（1）Al(OH)3 （2）不含有【解析】试题分析：、

16、0.4 mol液态肼与足量的液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256.652KJ的热量。反应的热化学方程式为N2H4(l)2H2O2(l)=N2(g)4H2O (g) DH=-641.63 KJ/mol、（1）酸碱抑制水的电离，则氨水中水的电离程度最小，KHSO3 溶液显酸性，电离程度大于水解程度，仍对水的电离起抑制作用，但不如氨水抑制的厉害，KHCO3 溶液显碱性，对水的电离起促进作用，则溶液中水的电离程度由大到小的排列顺序为，（2）根据c(H2SO3 )c(SO32 )可知在KHSO3 溶液中，HSO3-离子的电离程度大于水解程度，所以0.1 molL1的NaHSO3溶液中C(H)C(

17、OH)。、（1）根据Al(OH)3 、Cu(OH)2 的溶度积常数，在浓度均为0.1mol/L的AlCl3和CuCl2 混合溶液中逐滴加入氨水，要使Al3沉积，需符合3=1.110-33,=2.2210-11, 要使Cu2沉积，需符合2=2.210-20,=1.4810-10,所以Al(OH)3 先沉积，（2）铁离子完全沉淀时，3=（4.010-38）（1.010-5）=4.010-33，则c(Al3)c(OH)3=0.24.010-33=810-34Mg，所以碱性Ca(OH)2Mg(OH)2。Ca(OH)2微溶于水，而Mg(OH)2难溶于水，所以溶解度：Ca(OH)2Mg(OH)2。（2）发

18、生的碳化反应化学方程式如下：Ca(OH)2 + Mg(OH)2 + 3CO2 CaCO3 + Mg(HCO3)2 + H2O，该反应是放热反应，碳化温度保持在5060。温度偏高不利于碳化反应，原因是该反应是放热反应，升高温度，平衡向吸热的逆反应方向移动，不利于平衡的正向移动；二是Mg(HCO3)2温度高，会发生分解反应，也不利于碳化。若温度偏低，反应速率慢，反应产生物质的效率低，因此对反应的进行了不利。（3）根据图示在10 min到13 min之内钙离子的反应速率为v(Ca2+)=(0.145-0.118)mol/L 3min= 0.009 mol/(Lmin) 。15 min之后钙离子浓度增

19、大，原因是产生的CaCO3与水及溶解的CO2发生反应：CaCO3+CO2+ H2O= Ca(HCO3)2，产生了溶于溶解的Ca(HCO3)2。（4）Mg是12号元素，原子核外电子排布式为1s22s22p63s2；Ca与Mg是同一主族的元素，原子最外层电子数相同，但是由于Ca的原子半径比Mg大，最外层电子离原子核较远，克服核对其吸引力强，容易失去，变为Ca2+。所以Ca原子最外层电子的能量高于Mg原子最外层电子的能量。10（1）硫元素位于元素周期表第_列；硫元素原子核外有2个未成对电子，这2个电子所处亚层的符号是_；硫、氯元素的原子均可形成与Ar原子电子层结构相同的简单离子，且硫离子的半径更大，

20、请解释_。（2）S8和P4的分子中都只有共价单键，若P4分子中有6个P-P键，则可推断S8分子有_个S-S键;己知:H-S键键能:339 kJ/mol; H-Se键键能:314kJ/mol。以上键能数据能否比较S,Se非金属性的强弱_(选填“能”、“否”;下同);能否比较H2S、H2Se沸点的高低_。（3）在25，Na2SO3溶液吸收SO2得到的NaHSO3溶液中c(SO32-)c (H2SO3)，据此断NaHSO3溶液显_性。（4）在25，Na2SO3溶液吸收SO2后，若溶液pH=7.2，则溶液中c(SO32- )=c(HSO3-);若溶液pH=7，则以下浓度关系正确的是（选填编号）_。ac

21、(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)bc(Na+) c(HSO3-) c(SO32-)c(H+)= c(OH-)cc(Na+)+ c(H+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)（5）己知Na2SO3溶液中存在水解平衡:SO32-+H2OHSO3-+OH-，请用Na2SO3溶液和a试剂及必要的实验用品，设计简单实验，证明盐类的水解是一个吸热过程。a试剂是_，操作和现象是_.【答案】（1）16，3p；氯离子核电荷数更大，对外层电子的引力更强，故离子半径较硫离子小；（2）8，能，否；（3）酸；（4）a、b；（5）酚酞，取样品溶于水，滴加酚酞显红色，加热后溶液红色加深.【解析

22、】试题分析：（1）硫元素是16号元素，原子核外电子排布是2、8、6，原子最外层有6个电子，位于元素周期表第16列；最外层电子排布式是3s23p4，硫元素原子核外有2个未成对电子，这2个电子所处亚层的符号是3p；硫、氯元素的原子均可形成与Ar原子电子层结构相同的简单离子，由于形成的离子核外电子总数相等，原子核内质子数越多，原子核对外层电子的吸引力越强，离子半径就越小，因此硫离子的半径更大；（2）S8和P4的分子中都只有共价单键，若P4分子中有6个P-P键，每个S8分子中8个S原子形成8元环，每个S原子与另外2个S原子形成2个共价键，所以S8有8个S-S键；元素的非金属性越强，与H原子结合形成的共

23、价键的强度就越大，断裂消耗的能量就越高，因此键能就越大。故通过比较S-H和Se-H的键能大小可以比较S,Se非金属性的强弱；而H2S、H2Se沸点的高低与分子之间的分子间作用力有关。结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力就越大，物质的熔沸点就越高。，也与元素的非金属性强弱无关，因此不能通过键能比较比较H2S、H2Se沸点的高低；（3）NaHSO3是强碱弱酸盐，HSO3-在溶液中存在电离平衡：HSO3-H+SO32-，电离使溶液显酸性，还存在水解平衡：HSO3-+H2O H2SO3+OH-,水解消耗水电离产生的H+,当最终达到平衡时，溶液显碱性。由于溶液中c(SO32-)c (H2SO3)，说明HSO3-的电离作用大于水解作用，所以溶液显酸性。（4）a.根据电荷守恒可得c(H+)+ c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)，由于溶液的pH=7，所以c(H+)=c(OH-)，故c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)，正确； bNa2SO3溶液吸收SO2后，若溶液中c(SO32- )=c(HSO3-),溶液pH=7.2，若溶液pH=7，在25，则还要通入SO2气体，反应产生H2SO3，H2SO3电离产生HSO3-；所以c(HSO3-) c(S