|
四川省成都市第七中学2018届高三（9月15日）化学试卷
高中化学考试
考试时间：
分钟
满分：
25 分
*注意事项：
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写 2、提前 xx 分钟收取答题卡
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、选择题（共3题，共15分）
1、 世博会中国馆，主题馆等建筑所使用的光伏电池，总功率达4兆瓦，是历届世博会之最。下有关叙述正确的是（ ）
A. 光伏电池是将太阳能转变为电能 B. 光伏电池是将化学能转变为电能 C. 电流从a流向b D. 图中N型半导体为正极，P型半导体为负极 2、 下面4种燃料电电的工作原理示意图，其中正极的反应物为水的是（ ）
A. A B. B C. C D. D 3、 常温下，1mol化学键分解成气态原子所需要的能量用E表示，结合表中信息判断下列说法不正确的是
A. 432 kJ /mol>E(H—Br)>298kJ/mol B. 表中最稳定的共价键是 H—F键 C. H2(g)→2H(g) △H=+436kJ/mol D. 1/2H2(g)+l/2F2(g)=HF(g) △H=-25kJ/mol
二、综合题（共1题，共5分）
4、 （1）某研究性学习小组为探究Fe3+与Ag反应，进行如下实验。按下图连接装置并加入药品（盐桥中的物质不参与反应）。
① K闭合时，指针向左偏转，石墨作___________（填“正极”或“负极”）。 ② 当指针归零后，向左侧U型管中滴加几滴 FeCl2 浓溶液，发现指针向右偏转，写出此时银电极的反应式___________。 ③ 结合上述实验分析，写出Fe3+ 和Ag反应的离子方程式__________。 ④ 丙同学进一步验证其结论：当指针归零后，向右侧U型管中滴加数滴饱和NaCl溶液，可观察到的现象是___________。 （2）某锂离子电池，充电时阴极发生的反应为，6C+xLi++xe-=LixC6，阳极LiFePO4转化为FePO4，写出该锂离子电池放电时正极电极方程式___________，放电时总反应的化学方程式_____________。 （3）氨氧燃料电池具有很大的发展潜力，氨氧燃料电池工作原理如下图所示。
①a电极的电极反应式是____________；标准状况下b电极通入5.6LO2，测得电路中转移0.6mol电子，则O2的利用率为_______。 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是_____________。 ③联氨和N2O4可作为火箭推进剂。已知下列各反应的热化学方程式： 2O2(g)+N2(g) =2NO2(g) △H1 N2(g)+2H2(g)=N2H4(g) △H2 O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) △H3 2N2H4(l)+ N2O4(g) =3N2(g)+4H2O(g) △H4=-1048.9kJ·mol-1 上述反应热效应之间的关系式为△H4=____________。 联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为___________________。
三、填空题（共1题，共5分）
5、 Ⅰ．高铁酸盐在能源，环保等方面有着广泛的用途。高铁酸钾（K2FeO4）不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中。如图1是高铁电池的模拟实验装置：
（1）该电池放电时正极的电极反应式为_________________；若维持电流强度为lA，电池工作10 min，理论消耗Zn______g（己知F＝965OOC/mol，计算结果小数点后保留一位数字）。 （2）盐桥中盛有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向______（填“左”或“右”，下同）池移动；若用阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向______移动。 （3）图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线．由此可得出高铁电地的优点有______________。
Ⅱ．第三代混合动力车，可以用电动机，内燃机或二者结合推动车辆。汽车上坡或加速时，电动机提供推动力．降低汽油的消耗；在刹车或下坡时，电池处于充电状态。 （4）混合动力车的内燃机以汽油为燃料，汽油（以辛烷C8H18计）和氧气充分反应，生成1 mol 水蒸气放热550kJ；若1 g水蒸气转化为液态水放热2.5kJ，则辛烷燃烧热的热化学方程式为_____________。 （5）混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属（以M表示）为负极，碱液（主要为KOH）为电解质溶液。镍氢电池充放电原理示意如图，其总反应式为： H2+2NiOOH 根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时．乙电极周围溶液的pH______（填“增大”,“减小”或“不变”），该电极的电极反应式为_______________。
（6）远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学有腐蚀中的______腐蚀。为防止这种腐蚀，通常把船体与浸在海水里的Zn块相连，或与像铅酸蓄电池这样的直流电源的______（填“正”或“负”）极相连，铅酸蓄电池放电时的总反应式为_____________。 Ⅲ．（7）市售一次电池品种很多，除熟知的普通锌锰干电池外．还有碱性锌锰电池，锂电池等。碱性锌锰电池的正极材料为_________，该电池放电时的电极反应式为________。 Ⅳ.催化剂是化工技术的核心，绝大多数的化工生产均需采用催化工艺。 （8）人们常用催化剂来选择反应进行的方向．图1所示为一定条件下1 mol CH3OH 与O2发生反应时．生成CO 、CO2或HCHO的能量变化图[反应物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。在有催化剂作用下，CH3OH与O2反应主要生成________（填“CO” 、“CO2”或“HCHO”）；2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g) △H=________。
|
|---|
四川省成都市第七中学2018届高三（9月15日）化学试卷
1、
世博会中国馆，主题馆等建筑所使用的光伏电池，总功率达4兆瓦，是历届世博会之最。下有关叙述正确的是（ ）
A. 光伏电池是将太阳能转变为电能 B. 光伏电池是将化学能转变为电能
C. 电流从a流向b D. 图中N型半导体为正极，P型半导体为负极
A
A．根据图示，光伏电池是将太阳能直接转变为电能的装置，A正确；B．根据图示，光伏电池是将太阳能直接转变为电能的装置，B错误；C．根据原电池内部电子、电荷流向知，P型半导体为正极，N型半导体为负极，外电路中，电流从b流向a，C错误；D．根据原电池内部电子、电荷流向知，P型半导体为正极，N型半导体为负极，D错误，答案选A。
2、
下面4种燃料电电的工作原理示意图，其中正极的反应物为水的是（ ）
A. A B. B C. C D. D
C
A、电解质为能够传导氧离子的固体氧化物，正极氧气得电子生成氧离子，A错误；B、电解质溶液是氢氧化钾，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，B错误；C、电解质溶液是酸，氢离子向正极移动，正极上氧气和氢离子反应生成水，C正确；D、电解质为熔融碳酸盐，正极氧气得电子结合二氧化碳生成碳酸根离子，D错误；答案选C。
3、
常温下，1mol化学键分解成气态原子所需要的能量用E表示，结合表中信息判断下列说法不正确的是
共价键 | H—H | F—F | H—F | H—Cl | H—I |
E/kJ/mol | 436 | 157 | 568 | 432 | 298 |
A. 432 kJ /mol>E(H—Br)>298kJ/mol B. 表中最稳定的共价键是 H—F键
C. H2(g)→2H(g) △H=+436kJ/mol D. 1/2H2(g)+l/2F2(g)=HF(g) △H=-25kJ/mol
D
A．依据溴原子半径大于氯原子小于碘原子，半径越大键能越小分析，因此结合图表中数据可知432 kJ•mol-1＞E（H-Br）＞298 kJ•mol-1，A正确；B．键能越大形成的化学键越稳定，表中键能最大的是H-F，最稳定的共价键是H-F键，B正确；C．氢气变化为氢原子吸热等于氢气中断裂化学键需要的能量，H2（g）→2H （g） △H=+436 kJ•mol-1，C正确；D．依据键能计算反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和计算判断，△H=436kJ/mol+157kJ/mol-2×568kJ/mol=-543kJ/mol，H2（g）+F2（g）=2HF（g） △H=-543 kJ•mol-1，D错误；答案选D。
4、
（1）某研究性学习小组为探究Fe3+与Ag反应，进行如下实验。按下图连接装置并加入药品（盐桥中的物质不参与反应）。
① K闭合时，指针向左偏转，石墨作___________（填“正极”或“负极”）。
② 当指针归零后，向左侧U型管中滴加几滴 FeCl2 浓溶液，发现指针向右偏转，写出此时银电极的反应式___________。
③ 结合上述实验分析，写出Fe3+ 和Ag反应的离子方程式__________。
④ 丙同学进一步验证其结论：当指针归零后，向右侧U型管中滴加数滴饱和NaCl溶液，可观察到的现象是___________。
（2）某锂离子电池，充电时阴极发生的反应为，6C+xLi++xe-=LixC6，阳极LiFePO4转化为FePO4，写出该锂离子电池放电时正极电极方程式___________，放电时总反应的化学方程式_____________。
（3）氨氧燃料电池具有很大的发展潜力，氨氧燃料电池工作原理如下图所示。
①a电极的电极反应式是____________；标准状况下b电极通入5.6LO2，测得电路中转移0.6mol电子，则O2的利用率为_______。
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是_____________。
③联氨和N2O4可作为火箭推进剂。已知下列各反应的热化学方程式：
2O2(g)+N2(g) =2NO2(g) △H1
N2(g)+2H2(g)=N2H4(g) △H2
O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) △H3
2N2H4(l)+ N2O4(g) =3N2(g)+4H2O(g) △H4=-1048.9kJ·mol-1
上述反应热效应之间的关系式为△H4=____________。
联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为___________________。
正极 Ag+ + eˉ= Ag Ag + Fe3+
Ag+ + Fe2+ 出现白色沉淀，电流表指针向左偏转 FePO4+Li++e-=LiFePO4 xFePO4+LixC6=6C+xLiFePO4 2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O 60% 由于发生4NH3+3O2=2N2+6H2O反应，有水生成，使得溶液逐渐变稀，所以要补充KOH △H3-2△H2-△H1 反应放热量大、产生大量的气体
（1）在Fe3+与Ag反应构成的原电池中，银发生氧化反应作负极，则石墨作正极，当指针归零后，向左侧U型管中滴加几滴 FeCl2浓溶液，指针向右偏转，则左侧电极为负极，银电极为正极，发生还原反应，Fe3+和Ag反应生成银离子和亚铁离子，当指针归零后，向右侧U型管中滴加数滴饱和NaCl溶液，生成氯化银沉淀，溶液中银离子浓度下降，银单质可继续被氧化，银作负极，可观察到指针向左偏转，则
①根据上面的分析可知，K闭合时，指针向左偏转，石墨作正极；②当指针归零后，向左侧U型管中滴加几滴 FeCl2浓溶液，发现指针向右偏转，银电极为正极，发生还原反应，银电极的反应式为Ag++e－＝Ag；③Fe3+和Ag反应的离子方程式为Ag+Fe3+
Ag++Fe2+；④向右侧U型管中滴加数滴饱和NaCl溶液，生成氯化银沉淀，溶液中银离子浓度下降，银单质可继续被氧化，银作负极，可观察到指针向左偏转；
（2）电池放电时正极反应式是充电时阳极反应的逆反应，充电时阳极LiFePO4转化为FePO4，则放电时正极电极方程式为FePO4+Li++e-=LiFePO4，充电时阴极发生的反应为6C+xLi++xe-＝LixC6，所以放电时总反应的化学方程式为xFePO4+LixC6=6C+xLiFePO4。
（3）①a电极通入氨气，发生失去电子的氧化反应，电解质溶液显碱性，则电极反应式是2NH3-6e-+6OH-＝N2+6H2O；标准状况下b电极通入5.6LO2，物质的量是0.25mol，理论上转移1mol电子，测得电路中转移0.6mol电子，则O2的利用率为60%。②由于发生反应4NH3+3O2＝2N2+6H2O，有水生成，使得溶液逐渐变稀，所以一段时间后，需向装置中补充KOH。③已知：
①2O2(g)+N2(g)＝2NO2(g) △H1
②N2(g)+2H2(g)＝N2H4(g) △H2
③O2(g)+2H2(g)＝2H2O(g) △H3
根据盖斯定律可知③－2×②－①即得到2N2H4(l)+ N2O4(g)＝3N2(g)+4H2O(g)的反应热△H4＝△H3-2△H2-△H1。
联氨和N2O4反应放热量大、产生大量的气体，因此可作为火箭推进剂。
5、
Ⅰ．高铁酸盐在能源，环保等方面有着广泛的用途。高铁酸钾（K2FeO4）不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中。如图1是高铁电池的模拟实验装置：
（1）该电池放电时正极的电极反应式为_________________；若维持电流强度为lA，电池工作10 min，理论消耗Zn______g（己知F＝965OOC/mol，计算结果小数点后保留一位数字）。
（2）盐桥中盛有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向______（填“左”或“右”，下同）池移动；若用阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向______移动。
（3）图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线．由此可得出高铁电地的优点有______________。
Ⅱ．第三代混合动力车，可以用电动机，内燃机或二者结合推动车辆。汽车上坡或加速时，电动机提供推动力．降低汽油的消耗；在刹车或下坡时，电池处于充电状态。
（4）混合动力车的内燃机以汽油为燃料，汽油（以辛烷C8H18计）和氧气充分反应，生成1 mol 水蒸气放热550kJ；若1 g水蒸气转化为液态水放热2.5kJ，则辛烷燃烧热的热化学方程式为_____________。
（5）混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属（以M表示）为负极，碱液（主要为KOH）为电解质溶液。镍氢电池充放电原理示意如图，其总反应式为：
H2+2NiOOH
2Ni(OH)2。
根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时．乙电极周围溶液的pH______（填“增大”,“减小”或“不变”），该电极的电极反应式为_______________。
（6）远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学有腐蚀中的______腐蚀。为防止这种腐蚀，通常把船体与浸在海水里的Zn块相连，或与像铅酸蓄电池这样的直流电源的______（填“正”或“负”）极相连，铅酸蓄电池放电时的总反应式为_____________。
Ⅲ．（7）市售一次电池品种很多，除熟知的普通锌锰干电池外．还有碱性锌锰电池，锂电池等。碱性锌锰电池的正极材料为_________，该电池放电时的电极反应式为________。
Ⅳ.催化剂是化工技术的核心，绝大多数的化工生产均需采用催化工艺。
（8）人们常用催化剂来选择反应进行的方向．图1所示为一定条件下1 mol CH3OH 与O2发生反应时．生成CO 、CO2或HCHO的能量变化图[反应物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。在有催化剂作用下，CH3OH与O2反应主要生成________（填“CO” 、“CO2”或“HCHO”）；2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g) △H=________。
FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH- 0.2 右 左 使用时间长、工作电压稳定 C8H18(l)+
O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l) △H=-5355kJ/mol 增大 NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH- 吸氧 负 Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O MnO2 2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH- HCHO -470kJ/mol
Ⅰ．（1）根据电池装置，Zn做负极，C为正极，高铁酸钾的氧化性很强，左边烧杯只能生成三价铁，三价铁离子在碱溶液中沉淀下来，正极上高铁酸钾发生还原反应生成氢氧化铁，正极电极反应式为：FeO42-+4H2O+3e-＝Fe(OH)3↓+5OH-，若维持电流强度为1A，电池工作十分钟，通过电子为1A×600s÷(96500C/mol)，则理论消耗Zn为1A×600s÷(96500C/mol)×1/2×65g/mol=0.2g；（2）盐桥中阴离子移向负极移动，盐桥起的作用是使两个半电池连成一个通路，使两溶液保持电中性，起到平衡电荷，构成闭合回路，放电时盐桥中氯离子向右移动，用某种高分子材料制成阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向左移动；（3）由图可知高铁电池的优点有：使用时间长、工作电压稳定；
Ⅱ．（4）辛烷C8H18和氧气充分反应，生成lmol水蒸气放热550kJ，当生成9mol水蒸气则会放出550kJ×9=4950kJ的能量；若1g水蒸气转化为液态水放热2.5kJ，则9mol水蒸气转化为液态水放出的热量是2.5kJ×9×18＝405kJ，因此辛烷燃烧热的热化学方程式为C8H18(l)+
O2(g)＝8CO2(g)+9H2O(l) △H=-5355kJ/mol；（4）混合动力车上坡或加速时，发生的是放电过程，在乙电极，发生电极反应：NiOOH+H2O+e-＝Ni(OH)2+OH-，该极附近氢氧根浓度增大，所以碱性增强，电极周围溶液的pH增大；（6）钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，在电解池中，阴极是被保护的电极，可以把船体与浸在海水里的Zn块相连，或与电源的负极相连；铅酸蓄电池放电时的总反应式为Pb+PbO2+2H2SO4＝2PbSO4+2H2O；
Ⅲ．（7）碱性锌锰电池的正极材料为MnO2，该电池放电时的电极反应式为2MnO2+2H2O+2e-＝2MnOOH+2OH-。
Ⅳ.（8）催化剂降低反应的活化能，因此根据图像可知在有催化剂作用下，CH3OH与O2反应主要生成HCHO；根据图像可知反应2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g)的△H＝－2×（676－158－283）kJ/mol＝－470kJ/mol。