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版《单元滚动检测卷》高考化学人教全国阶段检测三
阶段检测三 物质结构及能量变化
考生注意：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共4页。
2．答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上。
3．本次考试时间100分钟，满分100分。
4．请在密封线内作答，保持试卷清洁完整。
第Ⅰ卷
一、选择题（本题包括16小题，每小题3分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
）
1．（2016·河南省实验中学高三月考）对于反应中的能量变化，表述正确的是（ ）
A．放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量
B．断开化学键的过程会放出能量
C．加热才能发生的反应一定是吸热反应
D．氧化反应均为吸热反应
2．（2016·厦门第一中学高三期中）下列有关化学键的叙述正确的是（ ）
A．离子化合物中一定只含有离子键
B．单质分子中均不存在化学键
C．金属元素与非金属元素化合时，不一定形成离子键
D．含有共价键的化合物一定是共价化合物
3．（2016·宁夏六盘山高级中学高三期中）下列有关热化学方程式的叙述正确的是（ ）
A．已知2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g） ΔH＝－483.6kJ·mol－1，则氢气的燃烧热为241.8kJ·mol－1
B．已知4P（红磷，s）===P4（白磷，s）的ΔH＞0，则白磷比红磷稳定
C．含20.0gNaOH的稀溶液与稀硫酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则表示该反应中和热的热化学方程式为NaOH（aq）＋
H2SO4（aq）===
Na2SO4（aq）＋H2O（l） ΔH＝－57.4kJ·mol－1
D．已知C（s）＋O2（g）===CO2（g） ΔH1；C（s）＋
O2（g）===CO（g） ΔH2；则ΔH1＞ΔH2
4．（2016·河北省枣强中学高三期中）航天燃料从液态变为固态，是一项重要的技术突破。
铍是高效率的火箭材料，燃烧时放出巨大的能量，已知1kg金属铍完全燃烧放出的热量为62700kJ。
则铍燃烧的热化学方程式正确的是（ ）
A．Be＋
O2===BeO ΔH＝－564.3kJ·mol－1
B．Be（s）＋
O2（g）===BeO（s）ΔH＝＋564.3kJ·mol－1
C．Be（s）＋
O2（g）===BeO（s）ΔH＝－564.3kJ·mol－1
D．Be（s）＋
O2（g）===BeO（g）ΔH＝－564.3kJ·mol－1
5．甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。
利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：
①CO（g）＋2H2（g）
CH3OH（g） ΔH1
②CO2（g）＋3H2（g）
CH3OH（g）＋H2O（g） ΔH2
③CO2（g）＋H2（g）
CO（g）＋H2O（g） ΔH3
回答下列问题：
化学键
H—H
C—O
C
O
H—O
C—H
E/kJ·mol－1
436
343
1076
465
413
已知反应①中的相关的化学键键能数据如上表：
由此计算ΔH1＝________kJ·mol－1，已知ΔH2＝－58kJ·mol－1，则ΔH3＝________kJ·mol－1。
则下列选项正确的是（ ）
A．－99、＋41B．＋99、＋41
C．＋99、－41D．－99、－41
6．（2016·沈阳市东北育才学校高三二模）如图为两种途径制备硫酸的过程（反应条件略），下列说法不正确的是（ ）
A．途径②增大O2浓度可提高SO2转化率
B．含1molH2SO4的浓溶液与足量NaOH反应，放出的热量即为中和热
C．途径②中SO2和SO3均属于酸性氧化物
D．若ΔH1＜ΔH2＋ΔH3，则2H2O2（aq）===2H2O
（1）＋O2（g）为放热反应
7．下列结论错误的是（ ）
①微粒半径：
K＋＞Al3＋＞S2－＞Cl－
②氢化物的稳定性：
HF＞HCl＞H2S＞PH3＞SiH4
③离子的还原性：
S2－＞Cl－＞Br－＞I－
④氧化性：
Cl2＞S＞Se＞Te
⑤酸性：
H2SO4＞H3PO4＞H2CO3＞HClO
⑥非金属性：
O＞N＞P＞Si
A．只有①B．①③⑤
C．②④⑤⑥D．①③
8．下列各组中两种微粒所含电子数不相等的是（ ）
A．H3O＋和OH－B．CO和N2
C．HNO2和NO
D．CH
和NH
9．（2016·兰州市第一中学高三期中）X、Y、Z、W是元素周期表中短周期元素，四种元素在元素周期表中的位置关系如图，如果它们都属于中学化学重点研究的对象，则下列说法中不正确的是（ ）
X
Y
Z
W
A.同价态氧化物的沸点：
Z＞X
B．单质的氧化性：
W＞Z
C．Y和W可以同时存在于同一离子化合物中
D．它们都只能形成一种气态氢化物
10．（2016·南昌市十所省重点中学高三试卷）短周期元素A、B、C、D、E在元素周期表中的相对位置如图所示，其中D原子的质子数是其M层电子数的三倍，下列说法不正确的是（ ）
A．A有5种正价，与B可形成6种化合物
B．工业上常通过电解熔融态C2B3的方法来获得C的单质
C．简单离子的半径由大到小为E＞A＞B＞C
D．D、E两元素形成的化合物每种原子最外层都达到了8e－稳定结构
11．（2017·牡丹江市第一高级中学高三月考）有X、Y、Z、W、M五种短周期元素，其中X、Y、Z、W同周期，Z、M同主族；X＋与M2－具有相同的电子层结构；离子半径：
Z2－＞W－；Y的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体材料。
下列说法中，正确的是（ ）
A．X、M两种元素只能形成X2M型化合物
B．由Y、M两种元素组成的化合物是离子化合物
C．M的简单气态氢化物的热稳定性比Z的弱
D．原子半径：
r（M）＜r（W）＞r（Z）＜r（Y）＜r（X）
12．为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组的学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在如图所示的三个装置中，再放置于玻璃罩内保存相同的一段时间，下列对实验结束时现象的描述不正确的是（ ）
A．装置甲左侧的液面一定会下降
B．装置乙中的铁钉腐蚀最快
C．装置丙中的铁钉几乎没被腐蚀
D．装置甲中的铁丝和装置乙中的铜丝都会被腐蚀
13．（2016·玉溪市第一中学高三期中）下图的装置为实验室模拟铜的精炼。
以下叙述正确的是（ ）
A．c为纯铜，d为粗铜
B．实验前，铜片可用热碱溶液除油渍，盐酸除铜绿
C．用含Cu2＋的盐配成电解质溶液，电解后其浓度保持不变
D．若阴极得到2mol电子，则阳极质量减少64g
14．（2016·合肥市第一中学高三期中）利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。
则下列说法不正确的是（ ）
A．外加电源的a极为正极
B．电解过程中，Li＋向B极迁移
C．阳极反应式为4OH－－4e－===O2↑＋H2O
D．每生成1molLiOH，外电路转移1mol电子
15．（2016·衡水第二中学高三期中）下图装置（Ⅰ）为一种可充电电池的示意图，其中的离子交换膜只允许K＋通过，该电池充放电的化学方程式为2K2S2＋KI3
K2S4＋3KI；装置（Ⅱ）为电解池的示意图，当闭合开关K时，X附近溶液先变红。
则下列说法正确的是（ ）
A．闭合K时，K＋从左到右通过离子交换膜
B．闭合K时，电极A的反应式为3I－－2e－===I
C．闭合K时，X的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑
D．闭合K时，当有0.1molK＋通过离子交换膜，X电极上产生标准状况下气体2.24L
16．据报道，以硼氢化合物NaBH4（B元素的化合价为＋3价）和H2O2作原料的燃料电池，负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，可作空军通信卫星的电源，其工作原理如下图所示，下列说法正确的是（ ）
A．每消耗3molH2O2，转移的电子为3mol
B．电池放电时，Na＋从a极区移向b极区
C．电极a采用MnO2，MnO2既作电极材料又有催化作用
D．该电池的负极反应为BH
＋2H2O－8e－===BO
＋8H＋
第Ⅱ卷
二、非选择题（本题包括4小题，共52分）
17．（14分）（2017·银川一中高三月考）部分中学化学常见元素原子结构及性质如表所示：
序号
元素
结构及性质
①
A
A是一种常见金属，它的一种氧化物是具有磁性的黑色晶体
②
B
B是一种常见金属，原子核外有三个电子层且最外层电子为偶数
③
C
C的气态氢化物易液化常作制冷剂
④
D
D为灰黑色具有金属光泽的固体，是太阳能电池板的常用材料
⑤
E
E原子最外层电子数是内层电子总数的3倍
⑥
F
F在周期表中可以排在ⅠA族，也有人提出排在ⅦA族
（1）A原子在周期表中的位置为__________________________________________________，
离子半径：
B2＋________（填“大于”、“小于”或“等于”）C3－。
（2）简单气态氢化物的热稳定性：
D________（填“大于”、“小于”或“等于”）E。
（3）①F与E可以形成原子个数比分别为2∶1、1∶1的两种化合物X和Y，区别X与Y的水溶液的实验方法是________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②F与C组成的两种化合物M和N所含的电子数分别与X、Y相等，则M的电子式为
________________________________________________________________________，
N的结构式为____________________________________________________________。
（4）用化学方程式表明C与E这两种元素的非金属性的强弱
________________________________________________________________________。
18．（12分）（2016·枣强中学高三期中）已知A、B、C、D、E、F都是短周期的主族元素，原子序数依次增大，其中A是宇宙中最丰富的元素，B的单质常温下为气体，C和E同主族，C和E可形成EC2和EC3两种分子，D是短周期中原子半径最大的元素。
请回答下列问题：
（1）①B在元素周期表中的位置________________________________________________；
②上述元素的最高价氧化物的水化物中酸性最强的酸是________（写化学式）。
（2）C、D、E、F四种元素对应的简单离子的半径由小到大的顺序是_____________________
（用离子符号表示）。
（3）工业上常用A、B组成的物质X来检验F的单质是否发生泄漏，有大量白烟生成，写出此反应的化学方程式：
______________________________________________________________。
其中该反应中还原剂和氧化剂的物质的量之比为____________________________________。
19．（12分）（2016·屯溪第一中学高三期中）某化学兴趣小组用下图所示装置进行电化学原理的实验探究，试回答下列问题：
（1）通O2的Pt电极为电池________极（填电极名称）；其电极方程式为
________________________________________________________________________。
（2）若B电池为电镀池，目的是在某镀件上镀一层银，则X电极材料为________；电解质溶液为__________。
（3）若B电池为精炼铜，且粗铜中含有Zn、Fe、Ag、Au等杂质，则该电池阳极泥的主要成分是____________。
（4）若B电池的电解质溶液为500mL1.0mol·L－1的NaCl溶液，X、Y皆为惰性电极，当电池工作一段时间断开电源K，Y电极有560mL（标准状况）无色气体生成（假设电极产生气体完全逸出，溶液体积不变），此时B电池溶液的pH＝________；要使该溶液恢复到原来的状态，需加入（填物质并注明物质的量）___________________________________________________。
（5）若X、Y均是铜，电解质溶液为NaOH溶液，电池工作一段时间，X极附近生成红色沉淀，查阅资料得知是Cu2O，试写出该电极发生的电极反应式：
_____________________
________________________________________________________________________。
20．（14分）（2016·佛山市顺德一中等六校高三期中）
（1）已知H—H键键能为436kJ·mol－1，H—N键键能为391kJ·mol－1，根据化学方程式：
N2（g）＋3H2（g）
2NH3（g）
ΔH＝－92.4kJ·mol－1。
则N≡N键的键能是________________。
（2）事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是________________________________________________________________________。
A．C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g） ΔH＞0
B．2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l） ΔH＜0
C．NaOH（aq）＋HCl（aq）===NaCl（aq）＋H2O（l） ΔH＜0
（3）以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其正极的电极反应式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）电解原理在化学工业中有着广泛的应用。
现将你设计的原电池通过导线与图中电解池相连，其中a为电解液，X和Y均为惰性电极，则
①若a为CuSO4溶液，则电解时的化学反应方程式为
________________________________________________________________________。
②若电解含有0.04molCuSO4和0.04molNaCl的混合溶液400mL，当阳极产生的气体为672mL（标准状况下）时，溶液的pH＝________________（假设电解后溶液体积不变）。
③若用此电解装置模拟工业精炼铜，则应将a改为________溶液，并将_________________（填“X”或“Y”）极换成粗铜。
（5）最近华南理工大提出利用电解法制H2O2并用产生的H2O2处理废氨水，装置如下图所示。
①为了不影响H2O2的产量，需要向废氨水加入适量硝酸调节溶液的pH约为5，则所得废氨水溶液中c（NH
）________（填“＞”、“＜”或“＝”）c（NO
）。
②Ir－Ru惰性电极有吸附O2作用，该电极上的反应为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③理论上电路中每转移3mol电子，最多可以处理NH3·H2O的物质的量为________________。
答案精析
1．A 2.C
3．C [A项，燃烧热是在一定条件下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，则根据2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）
ΔH＝－483.6kJ·mol－1不能得出氢气的燃烧热为241.8kJ·mol－1，错误；B项，已知4P（红磷，s）===P4（白磷，s）的ΔH＞0，这说明红磷的总能量低于白磷，能量越低越稳定，则红磷比白磷稳定，错误；C项，中和热是在一定条件下、稀溶液中，强酸和强碱反应生成1mol水时所放出的热量，含20.0gNaOH即0.5mol氢氧化钠的稀溶液与稀硫酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.4kJ·mol－1，正确；D项，碳完全燃烧放热多，放热越多，ΔH越小，因此ΔH1＜ΔH2，错误。
]
4．C [A项，没有写上状态，错误；B项，燃烧是放热反应，ΔH＜0，错误；氧化铍是固体，C正确，D错误。
]
5．A [ΔH1＝反应物总键能－生成物总键能＝1076kJ·mol－1＋2×436kJ·mol－1－3×413kJ·mol－1－465kJ·mol－1－343kJ·mol－1＝－99kJ·mol－1
CH3OH（g）
CO（g）＋2H2（g） ΔH＝＋99kJ·mol－1
CO2（g）＋3H2（g）
CH3OH（g）＋H2O（g） ΔH2＝－58kJ·mol－1
上述两式相加得：
CO2（g）＋H2（g）
CO（g）＋H2O（g） ΔH3＝＋41kJ·mol－1。
]
6．B [A项，增大一种反应物的浓度可以增大另外一种反应物的转化率，故途径②增大O2浓度可提高SO2转化率正确，正确；B项，中和热的定义：
强酸与强碱的稀溶液混合生成1mol水放出的热量为中和热，含lmolH2SO4的浓溶液与足量NaOH反应生成2mol水，且浓溶液溶于水放热，错误；C项，二氧化硫与三氧化硫均属于酸性氧化物，正确；D项，焓值小于0为放热反应，正确。
]
7．D [①半径的比较，一是比较电子层数，电子层数越多，半径越大，二是原子序数，电子层数相同，半径随原子序数的递增而减小，即S2－＞Cl－＞K＋＞Al3＋，故说法错误；②非金属性越强，其氢化物越稳定，非金属性：
F＞Cl＞S＞P＞Si，其氢化物的稳定性：
HF＞HCl＞H2S＞PH3＞SiH4，故说法正确；③单质的氧化性强，其离子的还原性弱，Cl＞Br＞I＞S，其离子的还原性：
S2－＞I－＞Br－＞Cl－，故说法错误；④同主族从上到下，氧化性减弱，即Cl2＞S＞Se＞Te，故说法正确；⑤H2SO4是强酸，H3PO4属于中强酸，碳酸的酸性强于次氯酸，均属于弱酸，即酸性：
H2SO4＞H3PO4＞H2CO3＞HClO，故说法正确；⑥同主族从上到下，非金属性减弱，同周期从左向右，非金属性增强，即O＞N＞P＞Si，故说法正确。
]
8．D [本题考查微粒中电子数目的计算。
中性微粒：
核外电子数等于核内质子数；阳离子：
电子数等于质子数减所带的电荷数；阴离子：
电子数等于质子数加所带的电荷数。
CH
中的电子数为8，NH
中电子数为10，二者不相等。
]
9．D [X、Y、Z、W是元素周期表中短周期元素，由四种元素在周期表中的相对位置可知X和Y处于第二周期、Z和W处于第三周期，它们都属于中学化学重点研究的对象，说明均为主族元素，X、Y、Z、W应分别为C、N、S、Cl。
A项，均形成分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，正确；B项，同周期自左而右非金属性增强，氯元素非金属性比硫的强，故氯气的氧化性比硫的强，正确；C项，Y和W可以同时存在于同一离子化合物中，如NH4Cl等，正确；D项，碳元素可以形成多种气态氢化物，如甲烷、正丁烷、异丁烷等，错误。
]
10．D [D原子的质子数是其M层电子数的三倍，则D的质子数为15，最外层电子数为5，应为P元素，由元素在周期表中的位置可知A为N元素，B为O元素，C为Al元素，E为Cl元素。
A项，A为N元素，元素正化合价有＋1、＋2、＋3、＋4、＋5价，每一种化合价都对应氧化物，其中＋4价有2种，共6种，正确；B项，工业用电解氧化铝的方法冶炼铝，正确；C项，A、B、C对应的离子具有相同的核外电子排布，核电荷数越大离子半径越小，核外电子层数越多，离子半径越大，正确；D项，D、E两元素形成的PCl5中P原子的最外层没有达到了8e－稳定结构，而是10个，错误。
]
11．D [X、Y、Z、W、M五种短周期元素，Y的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体材料，可知Y为Si；X、Y、Z、W同周期，都处于第三周期，由X＋与M2－具有相同的电子层结构，可知X为Na、M为O；Z、M同主族，则Z为S；离子半径Z2－＞W－，则W为Cl。
A项，X、M两种元素形成的化合物可以是Na2O或Na2O2，错误；B项，二氧化硅是共价化合物，错误；C项，氧元素的非金属性强于S，则水的稳定性强于硫化氢，错误；D项，同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族自上而下原子半径逐渐增大，则原子半径：
r（M）＜r（W）＞r（Z）＜r（Y）＜r（X），正确。
]
12．D [装置甲中的铁钉处于盐酸蒸气中，被侵蚀而释放出H2，使左侧液面下降而右侧液面上升；装置乙中悬挂铁钉的是铜丝，它们在盐酸蒸气的氛围中构成原电池，加速了铁钉的腐蚀而放出更多的H2，使左侧液面下降更多；装置丙中虽然用铜丝来悬挂铁钉，但由于浓硫酸有吸水性，且不易挥发，因而装置丙中的铁钉几乎没有被腐蚀。
综上所述知，A、B、C项正确，D项错误。
]
13．B [从电流方向确定a为正极，c为阳极。
A项，精炼铜时阳极是粗铜，阴极是纯铜，错误；B项，油渍在碱性条件下水解生成可溶于水的物质，铜绿是碱式碳酸铜，能和盐酸反应而除去，正确；C项，粗铜中含有杂质铁、锌等，电解后铜离子浓度改变，错误；D项，阴极是铜离子得到电子生成铜，得到2mol电子，生成1mol铜，但阳极先溶解活泼金属，所以减少的质量不是1mol铜的质量，错误。
]
14．C [A项，因为要制备氢氧化锂，右侧电极为铜，应该作阴极，所以a为电源的正极，正确；B项，左侧为电解池的阳极，应放入氯化锂溶液，右侧为电解池的阴极，溶液为氢氧化锂溶液，阳离子向阴极移动，即向B极移动，正确；C项，阳极是氯化锂中的氯离子反应生成氯气，错误；D项，每生成1mol氢氧化锂说明有1mol锂离子通过阳离子交换膜，则外电路有1mol电子转移，正确。
]
15．A [当闭合开关K时，X附近溶液先变红，即X附近有氢氧根生成，所以在X极上得电子析出氢气，X极是阴极，Y极是阳极，与阴极连接的是原电池的负极，所以A极是负极，B极是正极。
A项，原电池工作时，阳离子向正极移动，K＋应该从左到右通过离子交换膜，正确；B项，A为原电池的负极，电极反应式为2S
－2e－===S
，错误；C项，X为电解池的阴极，发生反应为2H＋＋2e－===H2↑，错误；D项，当有0.1molK＋通过离子交换膜，即有0.1mol电子产生，根据氢气与电子的关系式知，生成的氢气体积为1.12L（标准状况下），错误。
]
16．B [A项，根据电子、电荷、原子守恒可知，正极反应式为H2O2＋2e－===2OH－，每消耗3molH2O2，转移6mol电子，A错误
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