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浙江省温州市十校联合体2015-2016学年高三下学期理综化学开学考试试卷

1、乙烯的产量是一个国家石油化工水平的重要标志，研究制备乙烯的原理具有重要的意义，科学家研究出各种制备乙烯的方法。

(1)、Ⅰ．由乙烷直接脱氢或氧化脱氢制备，原理如下：
直接脱氢： $C_{2} H_{6} (g) ⇌ C_{2} H_{4} (g) + H_{2} (g)$     $Δ H_{1} = + 123.5 k J \cdot m o l^{- 1}$
氧化脱氢： $2 C_{2} H_{6} (g) + O_{2} (g) ⇌ 2 C_{2} H_{4} (g) + 2 H_{2} O (g)$        $Δ H_{2} < 0$
已知键能 $E (C - H) = 413.4 k J \cdot m o l^{- 1}$ ， $E (H - H) = 436 k J \cdot m o l^{- 1}$ ，生成1mol碳碳π键放出的能量为kJ，从热力学角度比较直接脱氢和氧化脱氢，氧化脱氢法的优点为。

(2)、一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量的 $C_{2} H_{6}$ 和 $O_{2}$ ，维持初始压强 $p (C_{2} H_{6}) = 10 k P a$ ， $p (O_{2}) = 5 k P a$ ，发生上述两个反应。2.5min时， $p (C_{2} H_{6}) = 6 k P a$ ， $p (O_{2}) = 4 k P a$ ，则用 $H_{2}$ 的分压变化表示直接脱氢反应的平均速率为 $k P a \cdot m i n^{- 1}$ ；反应一段时间后， $C_{2} H_{6}$ 和 $O_{2}$ 的消耗速率比小于2：1的原因为。

(3)、Ⅱ．利用乙炔和氢气催化加成制备乙烯，发生如下反应：
① $C_{2} H_{2} (g) + H_{2} (g) ⇌ C_{2} H_{4} (g)$     $Δ H_{3} < 0$
② $C_{2} H_{2} (g) + 2 H_{2} (g) ⇌ C_{2} H_{6} (g)$        $Δ H_{4} < 0$
保持压强为20kPa条件下，按起始投料 $n (C_{2} H_{2}) : n (H_{2}) = 1 : 2$ ，匀速通入装有催化剂的反应器中发生反应①和②，测得不同温度下 $C_{2} H_{2}$ 和 $H_{2}$ 的转化率如右图实线所示（图中虚线表示相同条件下平衡转化率随温度的变化）。
表示 $H_{2}$ 转化率的曲线是（填“m”或“n”）。

(4)、随着温度的升高，m和n两条曲线都是先升高后降低，其原因是。

(5)、 $T_{1}$ 时，两种物质的转化率分别为0.75、0.5，反应①的平衡常数 $K_{p} =$ $k P a^{- 1}$ 。

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2、实验室利用 $C r_{2} O_{3}$ 固体和 $C C l_{4}$ 反应制备无水 $C r C l_{3}$ ，并收集该反应产生的光气（ $C O C l_{2}$ ），实验装置如图所示（夹持及加热装置已省略）。
已知：
Ⅰ．光气与水易反应，能溶于 $C C l_{4}$ 溶液；
Ⅱ．有关物质熔沸点如下表。
物质
$C r_{2} O_{3}$
$C r C l_{3}$
$C C l_{4}$
$C O C l_{2}$
熔点/℃
1435
1152
－23
－118
沸点/℃
4000
1300
76
8.2

(1)、仪器c的名称是， d中所装试剂为。

(2)、组装好装置并检查装置气密性，保持 $K_{1}$ 、 $K_{2}$ 、 $K_{3}$ 处于打开状态，然后通入 $N_{2}$ ，此时通入 $N_{2}$ 的目的是。

(3)、通入 $N_{2}$ 一段时间后，保持 $K_{1}$ 、 $K_{2}$ 打开，关闭 $K_{3}$ ，将装置A在85℃下进行水浴加热，此时B中发生反应的化学方程式为，待B中反应结束后，停止高温加热，将装置C在30℃下进行水浴加热，此时开关 $K_{1}$ 、 $K_{2}$ 、 $K_{3}$ 的状态分别为，温度计显示的温度为℃。

(4)、实验结束后，E中溶质除了有NaOH，还含有（填化学式）。

(5)、称取B中所得产品6.34g溶于水配制成250mL溶液，取25.00mL样品溶液于带塞的锥形瓶中，加入稀硫酸，完全溶解后加入NaOH溶液形成绿色的 $C r {(O H)}_{3}$ 沉淀后，再加入过量 $H_{2} O_{2}$ ，小火加热至沉淀完全转变为 $N a_{2} C r O_{4}$ 溶液后，继续加热一段时间，再滴入指示剂，用新配制的0.20 $m o l \cdot L^{- 1}$ 的 ${(N H_{4})}_{2} F e {(S O_{4})}_{2}$ 溶液进行滴定，到达滴定终点时，消耗 ${(N H_{4})}_{2} F e {(S O_{4})}_{2}$ 溶液36.00mL。
①写出加入过量 $H_{2} O_{2}$ 后反应的离子方程式。
②产品中 $C r C l_{3}$ 质量分数为，若沉淀完全转变为 $N a_{2} C r O_{4}$ 溶液后，不继续加热一段时间会导致质量分数（填“偏高”“偏低”或“不变”）。

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3、镍及其化合物在工业上有广泛的应用。工业上用镍矿渣（主要含 $N i {(O H)}_{2}$ 、NiS，还含FeO、 $F e_{2} O_{3}$ 、MgO、CaO和 $S i O_{2}$ ）制备 $N i S O_{4} \cdot 6 H_{2} O$ 的过程如图所示（已知：溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表）。
金属离子
$N i^{2 +}$
$F e^{3 +}$
$F e^{2 +}$
$M g^{2 +}$
开始沉淀时的pH
6.8
2.2
7.5
9.4
沉淀完全时的pH
9.2
3.2
9.0
12.4

(1)、 $N i^{2 +}$ 的价电子排布式为；电离一个电子需要吸收的能量 $N i^{2 +}$ $F e^{2 +}$ （填“大于”或“小于”）。

(2)、“酸溶”过程中，NiS发生反应的离子方程式为；如何判断 $N a C l O_{3}$ 已足量：（写出具体操作过程）。

(3)、滤渣1的成分有。

(4)、滤渣3的成分为 $M g F_{2}$ 和 $C a F_{2}$ 。若滤液1中 $c (C a^{2 +}) = 1.0 \times 1 0^{- 3} m o l / L$ ，当滤液2中 $c (M g^{2 +}) = 1.5$ $\times 1 0^{- 6} m o l / L$ 时，除钙率为（忽略沉淀前后溶液体积变化）。（已知： $K_{s p} (C a F_{2}) = 1.5 \times 1 0^{- 10}$ 、 $K_{s p} (M g F_{2}) = 7.5 \times 1 0^{- 11}$ ）

(5)、“滤液2”加入碳酸钠溶液后所得沉淀可表示为 $x N i C O_{3} \cdot y N i {(O H)}_{2} \cdot z H_{2} O$ 。进行下列实验：称取干燥沉淀样品3.41g，隔绝空气加热，剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示（500℃～750℃条件下加热，收集到的气体产物只有一种，750℃以上残留固体为NiO），则该样品的化学式为。

(6)、资料显示，硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如表关系。由 $N i S O_{4}$ 溶液获得稳定的 $N i S O_{4} \cdot 6 H_{2} O$ 晶体的操作M依次是蒸发浓缩、、过滤、洗涤、干燥。
温度
低于30.8℃
30.8℃～53.8℃
53.8℃～280℃
280℃
晶体形态
$N i S O_{4} \cdot 7 H_{2} O$
$N i S O_{4} \cdot 6 H_{2} O$
多种结晶水合物
$N i S O_{4}$

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4、甲烷是一种温室气体，将它转化为高附加值产品甲醇具有重要意义。目前工业上的甲烷转化大多需要先通过重整生成合成气（CO、 $H_{2}$ ）再转化为甲醇，涉及的反应如下：
反应Ⅰ： $2 C H_{4} (g) + O_{2} (g) ⇌ 2 C O (g) + 4 H_{2} (g)$     $Δ H_{1} = - 71.2 k J / m o l$
反应Ⅱ： $C O (g) + 2 H_{2} (g) ⇌ C H_{3} O H (g)$     $Δ H_{2} = - 90.7 k J / m o l$
在密闭容器中通入3mol $C H_{4}$ 和2mol $O_{2}$ ，假设只发生反应Ⅰ和Ⅱ，分别在0.2MPa和2MPa下进行反应，其中 $C H_{4}$ 和 $C H_{3} O H$ 的平衡体积分数随温度变化如图所示。
已知：对于反应Ⅱ， $v_{正} = k_{正} \cdot p (C O) \cdot p^{2} (H_{2})$ ， $v_{逆} = k_{逆} \cdot p (C H_{3} O H)$ ， $k_{正}$ 、 $k_{逆}$ 为速率常数，只与温度有关，分压＝总压×物质的量分数。下列说法不正确的是（  ）

A、压强为0.2MPa时，表示 $C H_{4}$ 和 $C H_{3} O H$ 的曲线分别是b、d B、混合气体的平均相对分子质量保持不变时，说明反应体系已达到平衡 C、在升温的过程中，反应Ⅱ速率常数增大的倍数； $k_{正}$ ＞ $k_{逆}$ D、500K，2MPa条件下，若平衡时CO的物质的量为1mol，则 $C H_{4}$ 的转化率约为66.7%

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5、工业上用双极膜电解槽电解糠醛溶液同时制备糠醇和糠酸盐，电解过程如图所示。下列说法不正确的是（）

A、电解时，阴极反应为 B、理论上外电路中迁移2mol电子，消耗1mol糠醛 C、电解时， $M n O_{2}$ 和MnOOH在电极与糠醛之间传递电子 D、生成糠酸盐的离子反应方程式为

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6、氮化钛晶体的立方晶胞结构如图所示，该晶胞中N、N之间的最近距离为a pm，以晶胞边长为单位长度建立坐标系，原子A的坐标参数为（0，0，0），下列说法错误的是（）

A、原子B的坐标参数为 $(\frac{1}{2}, \frac{1}{2}, 0)$ B、晶胞边长是 $\sqrt{2} a$ pm C、该物质的化学式为TiN D、Ti的配位数为6

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7、下列实验中采取的分离或提纯方法能达到实验目的的是（）

选项	实验目的	分离或提纯方法
A	分离碘的四氯化碳溶液中的碘	用苯萃取
B	除去乙酸乙酯中的乙酸	加入饱和 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液后分液
C	除去蛋白质溶液中少量NaCl	过滤
D	从高级脂肪酸钠和甘油的混合水溶液中分离出高级脂肪酸钠	加入乙醇和浓硫酸并加热，然后蒸馏

A、A B、B C、C D、D

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8、25℃时， $C H_{3} C O O H$ 的电离常数 $K_{a} = 1.75 \times 1 0^{- 5}$ 。在10.0mL 0.10mol/L的 $C H_{3} C O O H$ 溶液中加入5.0mL 0.10mol/L的NaOH溶液。下列说法不正确的是（）

A、该混合溶液呈酸性 B、该混合溶液中： $c (C H_{3} C O O^{-}) > c (N a^{+}) > c (H^{+}) > c (O H^{-})$ C、0.10mol/L的 $C H_{3} C O O H$ 溶液中 $1 < p H < 2$ D、将0.10mol/L的 $C H_{3} C O O H$ 溶液加水稀释， $\frac{c (H^{+})}{c (C H_{3} C O O H)}$ 增大

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9、X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的前四周期元素，其中X是宇宙中含量最多的元素；在同周期元素中，第一电离能数值比Y大的元素有2种：Z元素原子的价层电子排布是 $n s^{n} n p^{2 n}$ ；Q、W元素原子的最外层均只有1个电子，Q元素的原子半径是前四周期中最大的，W元素基态原子内层轨道均排满电子。下列说法正确的是（）

A、电负性： $X < Z < Y$ B、 $Y_{2} Z_{4}$ 属于酸性氧化物 C、Q与Z可以形成多种化合物 D、W元素位于元素周期表的d区

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10、下列实验装置、试剂选用和操作正确的是（）
A．制备并干燥收集 $N H_{3}$
B．制备氢氧化铁胶体
C．从NaCl溶液中获得NaCl晶体
D．干燥氯气

A、A B、B C、C D、D

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11、有机化合物Ⅱ是一种药物中间体，可用有机化合物Ⅰ制得。下列有关有机化合物Ⅰ、Ⅱ的说法正确的是（）

A、有机物Ⅰ的分子式为 $C_{10} H_{12} O_{3}$ B、Ⅰ的分子中所有原子处于同一平面 C、可以用酸性 $K M n O_{4}$ 溶液鉴别Ⅰ和Ⅱ D、反应Ⅰ→Ⅱ的原子利用率为100%

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12、铅丹（ $P b_{3} O_{4}$ ）可用作防锈涂料，它与浓盐酸反应的化学方程式为： $P b_{3} O_{4} + 8 H C l (浓) = 3 P b C l_{2} + C l_{2} ↑$ $+ 4 H_{2} O$ 。设 $N_{A}$ 为阿伏加德罗常数值。下列说法不正确的是（）

A、标准状况下，22.4L $C l_{2}$ 溶于水所得溶液中含HClO分子数为 $N_{A}$ B、1L 12 $m o l \cdot L^{- 1}$ 的浓盐酸与足量 $P b_{3} O_{4}$ 反应生成的 $C l_{2}$ 分子数少于1.5 $N_{A}$ C、标准状况下，22.4L $H_{2} O$ 中，含有H原子数目大于2 $N_{A}$ D、反应中消耗137g $P b_{3} O_{4}$ ，转移的电子数目为0.4 $N_{A}$

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13、Ni单原子催化剂具有良好的电催化性能，催化转化 $C O_{2}$ 的历程如下图。下列说法正确的是（）

A、过程①→②中C的杂化方式都是 $s p^{2}$ B、过程②→③涉及极性键的断裂与生成 C、生成1mol CO，需要1mol电子 D、从反应历程看，Ni未参与反应

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14、下列有关物质性质与用途具有对应关系的是（）

A、 $A l_{2} O_{3}$ 熔点高，可用于做耐高温材料 B、 $N H_{3}$ 显碱性，可用作制冷剂 C、 $N H_{4} H C O_{3}$ 受热易分解，可用作氮肥 D、 $S O_{2}$ 具有氧化性，可用于自来水的杀菌消毒

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15、下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是（）

A、氨水溶液中： $K^{+}$ 、 $C u^{2 +}$ 、 $N O_{3}^{-}$ 、 $S O_{4}^{2 -}$ B、0.1 $m o l \cdot L^{- 1}$ KI溶液中： $F e^{2 +}$ 、 $N H_{4}^{+}$ 、 $C l^{-}$ 、 $S O_{4}^{2 -}$ C、能使甲基橙变红的溶液中： $N a^{+}$ 、 $N H_{4}^{+}$ 、 $C l^{-}$ 、 $S_{2} O_{3}^{2 -}$ D、0.1 $m o l \cdot L^{- 1}$ $N a A l O_{2}$ 溶液中： $A l^{3 +}$ 、 $N a^{+}$ 、 $S O_{4}^{2 -}$ 、 $N O_{3}^{-}$

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16、我国科研团队对嫦娥五号月壤的研究发现，月壤中存在一种含“水”矿物 $C a_{5} {(P O_{4})}_{3} (O H)$ 。下列化学用语或图示不正确的是（）

A、 $C a^{2 +}$ 的电子式： $C a^{2 +}$ B、P原子的结构示意图： C、 $P O_{4}^{3 -}$ 的空间结构模型： D、 $H_{2} O$ 的VSEPR模型：

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17、央视纪录片《如果国宝会说话》中介绍了很多文物，其中主要成分属于硅酸盐的是（）
A．江西省博物馆藏青铜钺
B．霍去病墓石刻
C．素纱禅衣
D．跪射俑

A、A B、B C、C D、D

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18、电池的发明和应用是化学家们对人类社会的重要贡献之一。每一次化学电池技术的突破，都带来了电子设备革命性的发展。最近，我国在甲烷燃料电池的相关技术上获得了新突破，原理如下图所示：

(1)、通甲烷燃料一极的电极反应式为。

(2)、以石墨做电极电解Na₂SO₄溶液，如图2所示，电解开始后先出现红色的一极的电极反应式为。

(3)、随着电池使用范围的日益扩大，废旧电池潜在的污染已引起社会各界的广泛关注。工业上为了处理含有Cr₂O₇^2－的酸性工业废水，用绿矾（FeSO₄·7H₂O）把废水中的六价铬离子还原成三价铬离子，再加入过量的石灰水，使铬离子转变为Cr(OH)₃沉淀。
①氧化还原过程的离子方程式为。
②常温下，Cr(OH)₃的溶度积Ksp＝1×10^－32 mol⁴·L^－4 ，溶液的pH至少为，才能使Cr³⁺沉淀完全(溶液中离子浓度小于10^－5 mol/L时，可视为完全沉淀)。

(4)、人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素[CO(NH₂)₂]，原理如图。
①电源的正极为(填“A”或“B”)。
②电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将(填“增大”、“减小”、“不变”)；若收集到H₂2.24L(标准状况)，则通过质子交换膜的H⁺数目为(忽略气体的溶解)。

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19、

(1)、I.肼( $N_{2} H_{4}$ )可用做发射卫星的火箭燃料。已知：
① $N_{2} (g) + 2 O_{2} (g) = 2 N O_{2} (g)$    $Δ H = + 67.7 k J \cdot m o l^{- 1}$
② $N_{2} H_{4} (g) + O_{2} (g) = N_{2} (g) + 2 H_{2} O (g)$    $Δ H = - 543.0 k J \cdot m o l^{- 1}$
写出气态肼和 $N O_{2}$ 生成氮气和水蒸气的热化学方程式。

(2)、Ⅱ.硫酸是一种重要的基础化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是SO₂的催化氧化： $2 S O_{2} (g) + O_{2} (g) \overset{催化剂}{⇌} 2 S O_{3} (g)$    $Δ H = - 196.6 k J \cdot m o l^{- 1}$ 。回答下列问题。
某温度下，在体积为 $2 L$ 的刚性密闭容器中投入2molSO₂和3.5molO₂ ，下图是n(SO₂)和n(SO₃)随时间的变化曲线。
①0~10min，v(SO₃)=。
②反应达到平衡时，平衡常数K= $L \cdot m o l^{- 1}$ 。(保留3位有效数字)
③下列情况不能说明反应达到化学平衡状态的是。
A．v(SO₃)=2v(O₂)          B．混合气体的相对分子质量不再变化
C．体系的压强不再发生改变  D．混合气体的密度保持不变

(3)、当SO₂(g)、O₂(g)和N₂(g)起始的物质的量分数分别为7.5％、10.5％和82％时，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa压强下，SO₂平衡转化率α随温度的变化如下图所示。反应在5.0MPa、550℃
时的α= ，影响α的因素有温度、压强和。

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20、研究电解质在水溶液中的平衡能了解它的存在形式。

(1)、已知部分弱酸的电离常数如下表：
化学式
HF
H₂CO₃
H₂S
电离平衡常数K(25℃)
K_a=7.2×10^-4
K_a1=4.4×10^-7
K_a1=9.1×10^-8
K_a₂=4.7×10^-11
K_a1=1.1×10^-12
①写出H₂S的K_a1的表达式：K_a1= 。
②常温下，浓度相同的三种溶液NaF、Na₂CO₃、Na₂S，pH最小的是。
③将过量H₂S通入Na₂CO₃溶液，反应的离子方程式是。

(2)、室温下，用0.100mol•L^-1盐酸滴定20.00mL 0.100mol•L^-1的氨水溶液，滴定曲线如图1所示。(忽略溶液体积的变化)
①a点所示的溶液中c(NH₃•H₂O)(填“>”、“<”或“=”，下同)c(Cl^-)。
②b点所示的溶液中c(Cl^-)c(NH₄⁺)。
③室温下pH=11的氨水与pH=5的NH₄Cl溶液中，由水电离出的c(H⁺)之比为。

(3)、二元弱酸H₂A溶液中H₂A、HA^-、A^2-的物质的量分数 $δ (X)$ 随pH的变化如图2所示。则H₂A第二级电离平衡常数K_a₂=。

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物质	$C r_{2} O_{3}$	$C r C l_{3}$	$C C l_{4}$	$C O C l_{2}$
熔点/℃	1435	1152	－23	－118
沸点/℃	4000	1300	76	8.2

金属离子	$N i^{2 +}$	$F e^{3 +}$	$F e^{2 +}$	$M g^{2 +}$
开始沉淀时的pH	6.8	2.2	7.5	9.4
沉淀完全时的pH	9.2	3.2	9.0	12.4

温度	低于30.8℃	30.8℃～53.8℃	53.8℃～280℃	280℃
晶体形态	$N i S O_{4} \cdot 7 H_{2} O$	$N i S O_{4} \cdot 6 H_{2} O$	多种结晶水合物	$N i S O_{4}$


A．制备并干燥收集 $N H_{3}$	B．制备氢氧化铁胶体	C．从NaCl溶液中获得NaCl晶体	D．干燥氯气


A．江西省博物馆藏青铜钺	B．霍去病墓石刻	C．素纱禅衣	D．跪射俑

化学式	HF	H₂CO₃	H₂S
电离平衡常数K(25℃)	K_a=7.2×10^-4	K_a1=4.4×10^-7	K_a1=9.1×10^-8
电离平衡常数K(25℃)	K_a=7.2×10^-4	K_a₂=4.7×10^-11	K_a1=1.1×10^-12