学年北京高三化学大题精选 解析版.docx

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学年北京高三化学大题精选解析版

2015-2016学年北京高三化学大题精选（解析版）

1．研究发现，含pm2.5的雾霾主要成分有SO2、NOx、CxHy及可吸入颗粒等。

（1）雾霾中能形成酸雨的物质是_____________。

（2）为消除NOx对环境的污染，可利用NH3在一定条件下与NO反应生成无污染的气体。

已知：

4NH3（g）+5O2（g）

4NO（g）+6H2O（g）△H=-905.48kJ·mol－1

N2（g）+O2（g）

2NO（g）△H=+180.50kJ·mol－1

①下列表示NH3（g）与NO（g）在一定条件下反应，生成无污染气体的能量转化关系示意图正确的是：

___________（填字母）

②右图是反应4NH3（g）+6NO（g）

5N2（g）+6H2O（g）过程中NH3的体积分数随X变化的示意图，X代表的物理量可能是_________，原因是_________。

（3）右图电解装置可将雾霾中的SO2、NO转化为（NH4）2SO4，

①阴极的电极反应式是。

②物质A是_____________（填化学式），理由是_________________________。

（4）为减少雾霾、降低大气中有害气体含量，研究机动车尾气中CO、NOx及CxHy的排放量意义重大。

机动车尾气污染物的含量与空/燃比（空气与燃油气的体积比）的变化关系示意图如图所示，请解释：

①随空/燃比增大，CO和CxHy的含量减少的原因是。

②当空/燃比达到15后，NOx减少的原因可能是_____________。

【来源】2016届北京市朝阳区高三上学期期末统考化学试卷（带解析）

【答案】

（1）SO2和NOX（1分）

（2）①a（1分）

②温度或压强；（1分）

因为该反应是放热及体积增大的可逆反应，升高温度或增大压强，平衡均逆

向移动，使NH3的体积分数增大。

（1分）

（3）①NO+5e－+6H+=NH4＋+H2O（2分）

②H2SO4，根据反应：

5SO2+2NO+8H2O

（NH4）2SO4+4H2SO4，产物中除有

（NH4）2SO4外还有H2SO4。

（各2分，共4分）

（4）①空/燃比增大，燃油气燃烧更充分，故CO、CxHy含量减少（2分）

②因为反应N2（g）+O2（g）

2NO（g）是吸热反应，当空/燃比大于15后，由于

燃油气含量减少，燃油气燃烧放出的热量相应减少，环境温度降低，使该反应不

易进行，故NOx减少。

（2分）

【解析】

试题分析：

（1）酸雨有硫酸型酸雨和硝酸型酸雨，故雾霾中能形成酸雨的物质是SO2和NOX。

（2）①已知Ⅰ4NH3（g）+5O2（g）

4NO（g）+6H2O（g）△H=-905.48kJ·mol－1，

ⅡN2（g）+O2（g）

2NO（g）△H=+180.50kJ·mol－1，根据盖斯定律：

Ⅰ-5×Ⅱ得

4NH3（g）+6NO（g）

5N2（g）+6H2O（g）△H=-1807.98kJ·mol－1，结合图像知选a；

②反应4NH3（g）+6NO（g）

5N2（g）+6H2O（g）正反应为气体物质的量增大的放热反应，升高温度或增大压强，平衡逆向移动，NH3的体积分数逐渐增大，结合图像知X代表的物理量可能是温度或压强，原因是因为该反应是放热及体积增大的可逆反应，升高温度或增大压强，平衡均逆向移动，使NH3的体积分数增大。

（3）根据题给信息知该电解池的总反应为：

5SO2+2NO+8H2O===（NH4）2SO4+4H2SO4。

①阴极NO发生还原反应生成NH4+，电极反应式是NO+5e－+6H+=NH4＋+H2O。

②物质A是H2SO4，理由是，根据反应：

5SO2+2NO+8H2O

（NH4）2SO4+4H2SO4，产物中除有（NH4）2SO4外还有H2SO4。

（4）①随空/燃比增大，CO和CxHy的含量减少的原因是空/燃比增大，燃油气燃烧更充分，故CO、CxHy含量减少。

②当空/燃比达到15后，NOx减少的原因可能是因为反应N2（g）+O2（g）

2NO（g）是吸热反应，当空/燃比大于15后，由于燃油气含量减少，燃油气燃烧放出的热量相应减少，环境温度降低，使该反应不易进行，故NOx减少。

考点：

考查化学反应与能量变化、电解原理的应用和平衡图像分析。

2．铜冶金技术以火法冶炼为主。

（1）火法炼铜的工艺流程如下：

反应Ⅰ：

2Cu2S（s）+3O2（g）=2Cu2O（s）+2SO2（g）ΔH=-768.2kJ·mol-1

反应：

2Cu2O（s）+Cu2S（s）=6Cu（s）+SO2（g）ΔH=+116.0kJ·mol-1

在反应Ⅱ中，每生成1molSO2转移电子________mol。

反应Cu2S（s）+O2（g）=2Cu（s）+SO2（g）的ΔH=________kJ·mol-1。

③理论上m1:

m2=________。

（2）炼铜的副产品SO2多用于制硫酸和石膏等化学产品。

①制硫酸中重要的一步反应是

2SO2（g）+O2（g）

2SO3（g）ΔH=-196kJ·mol-1。

右图表示将2.0molSO?

2?

和1.0molO?

2?

置于1L密闭容器中，当其他条件一定时，SO2（g）的平衡转化率α随X的变化关系，X（X1、X2）代表压强或温度。

X代表的物理量是________。

A对应条件下平衡常数K=________。

②下图表示的是生产石膏的简单流程，请用平衡移动原理解释向CaCO3悬浊液中通入SO?

2发生反应的原因________。

（3）工业硫酸中往往含有一定量SO?

2?

，测定过程如下：

取mg工业硫酸配成100mL溶液，取出20.00mL溶液，加入1mL指示剂，用cmol·L-1I2标准溶液滴定，消耗的I2标准溶液VmL，工业硫酸中含有SO2的质量分数的计算式是________。

【来源】2016届北京市西城区高三上学期期末考试化学试卷（带解析）

【答案】

（1）①6②-217.42︰1

（2）①压强80

=②CaCO3悬浊液中存在CaCO3（s）

Ca2+（aq）+CO32-（aq），通入SO2时，CO32-与SO2反应，c（CO32-）减小，溶解平衡正向移动。

（3）

【解析】

试题分析：

（1）反应Ⅰ：

2Cu2S（s）+3O2（g）=2Cu2O（s）+2SO2（g）ΔH=-768.2kJ·mol-1反应：

2Cu2O（s）+Cu2S（s）=6Cu（s）+SO2（g）ΔH=+116.0kJ·mol-1在反应Ⅱ中，硫由-2价升高为+4价，每生成1molSO2转移电子6mol。

根据盖斯定律，反应Cu2S（s）+O2（g）=2Cu（s）+SO2（g）可看成（Ⅰ+）÷3得到的ΔH=（-768.2+116.0）÷3kJ·mol-1=-217.4kJ·mol-1。

③根据反应Ⅱ，Cu2O和Cu2S的物质的量之比为2:

1，理论上m1:

m2=2:

1。

（2）①图中表示随着X的增加SO2的转化率增大，平衡正向移动，因此反应为放热反应，升温平衡逆向移动，故X只能是压强；A对应条件下SO2的转化率为80%，则SO2的变化量为1.6mol，可知平衡时SO3为1.6mol，SO2为0.4mol，O2为0.2mol，此时体积为1L，则平衡常数K=1.62/（0.42×0.2）=80；②CaCO3悬浊液中存在CaCO3（s）

Ca2+（aq）+CO32-（aq），通入SO2时，CO32-与SO2反应，c（CO32-）减小，溶解平衡正向移动。

（3）由反应I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI，可知n（SO2）=n（I2）=cmol·L-1×V×10-3mL=Vc×10-3mol，工业硫酸中含有SO2的质量分数的计算式是（Vc×10-3mol×64g/mol）/m×100%=

。

考点：

无机流程，涉及热化学反应、化学平衡的建立与平衡常数、氧化还原反应及计算。

3．富铁铝土矿（主要含有A12O3、Fe2O3、FeO和SiO2）可制备新型净水剂液体聚合硫酸铝铁[AlaFeb（OH）m（SO4）n]。

研究发现，当a＝b时净水效果最好。

工艺流程如下（部分操作和产物略）：

（1）A12O3与H2SO4发生反应的离子方程式是____________。

（2）测得滤液中

。

加入FeSO4·7H2O和H2O2的作用是（结合化学用语说明）____________。

（3）将溶液A电解得到液体聚合硫酸铝铁。

装置如图所示（阴离子交换膜只允许阴离子通过，电极为惰性电极）

①阴极室的电极反应式是__________。

②电解过程阳极室溶液pH的变化是____________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

③简述在反应室中生成液体聚合硫酸铝铁的原理____________。

【来源】2016届北京市西城区高三上学期期末考试化学试卷（带解析）

【答案】

（1）A12O3+6H+=2Al3++3H2O

（2）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O补充Fe3+（2分）

（3）①2H++2e-=H2↑②减小③电解过程中反应室中的SO42-?

通过阴离子交换膜进入阳极室，阴极室中的OH-通过阴离子交换膜进入反应室，生成聚合硫酸铝铁。

【解析】

试题分析：

（1）A12O3与H2SO4发生反应的离子方程式是A12O3+6H+=2Al3++3H2O。

（2）加入FeSO4·7H2O和H2O2的作用是利用过氧化氢氧化Fe2+补充溶液里的Fe3+，发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；（3）①阴极室发生还原反应，是溶液里的H+得电子被还原，发生的电极反应式是2H++2e-=H2↑。

②电解过程阳极室发生氧化反应，溶液里OH-被氧化，促进水的电离产生H+，溶液pH的变化是减小。

③电解工作时，反应室中的SO42-?

通过阴离子交换膜进入阳极室，阴极室中的OH-通过阴离子交换膜进入反应室，生成聚合硫酸铝铁。

考点：

工业流程题，主要考查离子反应、氧化还原反应及电解原理的应用。

4．用0.1mol·L-1NaOH溶液分别滴定体积均为20mL、浓度均为0.1mol·L-1HCl溶液和HX溶液，溶液的pH随加入NaOH溶液体积变化如图：

（1）HX为酸（填“强”或“弱”）。

（2）N点pH＞7的原因是（用化学用语表示）______________。

（3）下列说法正确的是__________（填字母）。

a.M点c（HX）＜c（X－）

b.M点c（Na+）＞c（OH－）

c.P点c（Cl－）＝0.05mol·L-1

【来源】2016届北京市西城区高三上学期期末考试化学试卷（带解析）

【答案】

（1）弱

（2）X-+H2O

HX+OH-（3）b

【解析】

试题分析：

（1）0.1mol·L-1HCl溶液pH=1，0.1mol·L-1HX溶液pH=5，则HX为弱酸。

（2）N点HX与NaOH溶液恰好完全生成NaX，因X-的水解，溶液显碱性，水解反应式为X-+H2O

HX+OH-；（3）a．M点NaX与HX等物质的量混合，此时溶液显碱性，说明HX的电离小于X-的水解，则c（HX）＞c（X－），故a错误；a．M点NaX与HX等物质的量混合，此时溶液显碱性，是X-水解的缘故，则c（Na+）＞c（OH－），故b正确；c．P点溶液总体积为30mL，c（Cl－）＝0.067mol·L-1，故c错误；答案为b。

考点：

考查酸碱中和，涉及弱酸的电离与弱酸根的水解。

5．大气中的部分碘源于O3对海水中Iˉ的氧化。

某科学小组进行O3与含Iˉ溶液反应的相关研究。

（1）O3将Iˉ氧化生成I2的过程由3步反应组成：

①Iˉ（aq）+O3（g）===IOˉ（aq）+O2（g）△H1

②IOˉ（aq）+H+（aq）

HOI（aq）△H2

③HOI（aq）+Iˉ（aq）+H+（aq）

I2（aq）+H2O（l）△H3

用热化学方程式表示O3氧化Iˉ生成I2的反应____________________。

（2）O3在水中易分解，一定条件下，O3的浓度减少一半时所需的时间（t）如下表所示。

已知：

O3的起始浓度为0.0216mol/L。

3.0

4.0

5.0

6.0

20

301

231

169

58

30

158

108

48

15

50

31

26

15

7

①在30℃、pH=4.0条件下，O3的分解速率为__________mol/（L·min）。

②pH增大能加速O3分解，表明对O3分解起催化作用的是___________。

③根据表中数据，推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为_________（填字母代号）。

a．40℃、pH=3.0b．10℃、pH=4.0c．30℃、pH=7.0

（3）I2在KI溶液中存在下列平衡：

I2（aq）＋I－（aq）

I3-（aq）。

测得不同温度下该反应的平衡常数如图1所示，下列说法正确的是_____________。

A．反应I2（aq）＋I－（aq）

I3-（aq）的ΔH>0

B．利用该反应可以除去硫粉中少量的碘单质

C．在上述平衡体系中加入苯，平衡不移动

D．25℃时，在上述平衡体系中加入少量KI固体，平衡常数K小于680

图1图2

（4）将I2溶于CCl4中，得到紫红色的溶液，再加入一定浓度的KI溶液，现象如图2所示：

①上层溶液中含碘元素的微粒有____________________（用化学符号表示）。

②由实验现象可推测关于I2溶解性的结论是_________________________。

【来源】2016届北京市石景山区高三上学期期末考试化学试卷（带解析）

【答案】（14分）（每空2分）

（1）O3（g）+2I－（aq）+2H＋（aq）=I2（aq）+H2O（l）+O2（g）△H=△H1+△H2+△H3

（2）①1.00×10-4；②OH－；③bac

（3）B；

（4）①I－、I2、I3－；②在此温度下，I2在KI溶液中的溶解性比在CCl4中强

【解析】

试题分析：

（1）将所给的三个反应：

①+②+③可得总反应：

2I-（aq）+O3（g）+2H+（aq）=I2（aq）+O2（g）+H2O（l）△H=△H1+△H2+△H3，故答案为：

O3（g）+2I－（aq）+2H＋（aq）===I2（aq）+H2O（l）+O2（g）△H=△H1+△H2+△H3

（2）①v=

=

=1.00×10-4mol/（L?

min），故答案为：

1.00×10-4；

②pH增大，则OH-浓度增大，pH增大能加速O3分解，表明对O3分解起催化作用的是OH-，故答案为：

OH-；

③由表中数据可知，40°C、pH=3.0时，所需时间在31min～158min之间；

10°C、pH=4.0时，所需时间＞231nin；

30°C、pH=7.0时，所需时间＜7min，则分解速率依次增大的顺序为b、a、c，

故答案为：

b、a、c

（3）A、由表中数据可知，温度越大平衡常数越小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，故正反应方向为放热反应，即△H＜0，故A错误；B、硫难溶于水，而碘单质与I-形成I3-而溶于水，可以达到除去少量碘的目的，故B正确；C、加入苯，碘能溶于苯，这样水中碘的浓度变小，平衡向逆左移动，故C错误；D、加入KI固体，平衡向右移动，但平衡常数只受温度影响，与物质的浓度无关，加入少量KI固体，平衡常数K不变，故D错误；故选B。

（4）①I2（aq）+I-（aq）

I3-（aq），使得紫色加深，下层紫色变浅，上层溶液中含碘元素的微粒有I－、I2、I3－，故答案为：

I－、I2、I3－；

②根据实验现象可知，I2在KI溶液中的溶解性比在CCl4中强，故答案为：

在此温度下，I2在KI溶液中的溶解性比在CCl4中强。

考点：

考查了盖斯定律的运用、化学反应速率的影响因素、化学平衡的影响因素的相关知识。

6．铝及其化合物用途广泛，研究其性质具有重要意义。

（1）铝离子的结构示意图为。

（2）美国普度大学研究开发出一种利用铝镓合金制备氢气的新工艺，过程如图1所示：

图1图2

①铝镓合金与水反应的化学方程式为______________________。

②该工艺过程中，能量的转化形式分别有_______________（填“什么能转变为什么能”）。

③该工艺过程总反应的实质是_____________________。

（3）室温下，往0.2mol/LAl2（SO4）3溶液中逐滴加入1.0mol/LNaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化的曲线如图2所示。

解释c→d过程中pH增大且幅度较大的原因（请结合必要的化学用语）_____________________。

【来源】2016届北京市石景山区高三上学期期末考试化学试卷（带解析）

【答案】（9分）（除特别注明，均每空2分）

（1）

；

（2）①2Al+3H2O

Al2O3+3H2↑；②太阳能转变为电能，电能转化为化学能，化学能转变为热能；③2H2O===2H2↑+O2↑（文字表述也可以）

（3）Al（OH）3+NaOH===NaAlO2+2H2O；c点开始主要是Al（OH）3溶于NaOH，生成显碱性的NaAlO2，体系是Al（OH）3和NaAlO2的混合，随着NaAlO2浓度的增大，pH增大，该过程类似于酸碱中和，因此pH有突跃（说法合理答案均给分）

【解析】

试题分析：

（1）铝原子核外有13个电子，核外有三个电子层，最外层3个电子，铝离子是铝原子失去最外层电子形成，离子结构示意图为，故答案为：

；

（2）①铝镓合金与水的反应中生成物是氧化铝、氢气和镓，相当于镓未参加反应，所以实际上发生的反应是2Al+3H2O

Al2O3+3H2↑，故答案为：

2Al+3H2O

Al2O3+3H2↑；

②流程图中分析可知，该工艺中能量的转化形式有：

太阳能转化为电能，2Al2O3

4Al+3O2↑，电能转化为化学能，2Al+3H2O

Al2O3+3H2↑，化学能转化为热能，所以有三种形式的能量转化，故答案为：

太阳能转变为电能，电能转化为化学能，化学能转变为热能；

③该工艺中发生的反应有：

2Al+3H2O

Al2O3+3H2↑①，2Al2O3

4Al+3O2②，将方程式①×2+②得方程式2H2O

H2↑+O2↑，所以反应的实质是水的分解反应，化学方程式为：

2H2O

2H2↑+O2↑，故答案为：

2H2O

2H2↑+O2↑；

（3）硫酸铝为强酸弱碱盐，水解显酸性，水解离子反应为Al3++3H2O

Al（OH）3+3H+，a-b段，加入NaOH溶液，消耗氢离子，发生反应：

H++OH-═H2O，b-c段溶液的pH变化不大，主要发生反应：

Al3++3OH-═Al（OH）3↓，则加入的OH-主要用于生成Al（OH）3沉淀；c-d段溶液pH变化较大，c点后pH发生突变，NaOH过量，Al（OH）3沉淀开始溶解，生成NaAlO2，反应为：

Al（OH）3+NaOH═NaAlO2+2H2O，体系是Al（OH）3和NaAlO2的混合，随着NaAlO2浓度的增大碱性较强，pH增大，故答案为：

Al（OH）3+NaOH═NaAlO2+2H2O，c点开始主要是Al（OH）3溶于NaOH，生成显碱性的NaAlO2，体系是Al（OH）3和NaAlO2的混合，随着NaAlO2浓度的增大，pH增大，该过程类似于酸碱中和，因此pH有突跃。

考点：

考查了盐类水解、铝及其化合物的性质的相关知识。

7．知识的梳理和感悟是有效学习的方法之一。

某学习小组将有关“电解饱和食盐水”的相关内容进行梳理，形成如下问题（显示的电极均为石墨）。

（1）图1中，电解一段时间后，气球b中的气体是___________（填化学式），U形管__________（填“左”或“右”）边的溶液变红。

（2）利用图2制作一种环保型消毒液发生器，电解可制备“84”消毒液的有效成分，则c为电源的________极；该发生器中反应的总离子方程式为___________________。

（3）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节（电）能30％以上。

该工艺的相关物质传输与转化关系如图3所示（其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过）。

图3

①燃料电池B中的电极反应式分别为：

负极_______________，正极______________。

②分析图3可知，氢氧化钠的质量分数a％、b％、c%由大到小的顺序为___________。

【来源】2016届北京市石景山区高三上学期期末考试化学试卷（带解析）

【答案】（9分））（除特别注明，均每空1分）

（1）H2；右

（2）负；Clˉ+H2O

ClOˉ+H2↑；

（3）①2H2–4eˉ+4OHˉ===4H2O；O2+4eˉ+2H2O===4OHˉ；②b%＞a%＞c%；

【解析】

试题分析：

（1）图1中，根据电子流向知，左边电极是电解池阳极、右边电极是电解池阴极，阳极上氯离子放电生成氯气、阴极上氢离子放电生成氢气，所以a气球中气体是氯气、b气球中的气体是氢气，同时阴极附近有NaOH生成，溶液呈碱性，无色酚酞遇碱变红色，所以U形管右边溶液变红色，故答案为：

H2；右；

（2）利用图2制作一种环保型消毒液发生器，阳极上氯离子放电生成氯气、阴极上氢离子放电生成氢气同时阴极有NaOH生成，氯气和氢氧化钠反应生成NaClO，次氯酸钠具有与漂白性，为了使反应更充分，则下边电极生成氯气、上边电极附近有NaOH生成，上边电极生成氢气，为阴极，则c为负极、d为正极；其电池反应式为Cl-+H2O

ClO-+H2↑，故答案为：

负；Cl-+H2O

ClO-+H2↑；

（3）①B是燃料电池，右边电池中通入空气、左边原电池中通入气体Y，则Y是氢气，则电解池中左边电极是阳极、右边电极是阴极，阳极上氯离子放电、阴极上氢离子放电，负极、正极反应式为2H2-4e-+4OHˉ-═4H2O、O2+4e-+2H2O═4OH-，故答案为：

2H2-4e-+4OHˉ-═4H2O；O2+4e-+2H2O═4OH-；原电池中通入氧化剂的电极是正极、通入氢气的电极是负极，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水；

②图3中电解池中加入的NaOH目的是增大溶液导电性，通入电解后生成氢氧化钠，所以加入的NaOH浓度小于出来的NaOH浓度；原电池中，正极上生成氢氧化钠，且其浓度大于加入的氢氧化钠，所以氢氧化钠浓度大小顺序是b%＞a%＞c%，故答案为：

b%＞a%＞c%。

考点：

考查了电解原理的相关知识。

8．某些天然气开采中含有H2S气体，为了安全、有效地利用这一资源，提高经济价值，工业上可以采取多种处理方式。

Ⅰ．吸收：

（1）加工过程中常用氨水吸收H2S，产物为NH4HS，请写出对应的化学方程式：

。

Ⅱ．再利用：

加工过程中产生的H2S废气可用来制H2，既廉价又环保。

工业上采用以下两种方法制备H2

高温热分解法

已知：

H2S（g）

H2（g）+S（g）△H

在恒容密闭容器中，控制不同温度进行H2S分解实验。

以H2S起始浓度均为c