2019-2020学年北京市海淀区高三(上)期中化学试卷-解析版

种类，进行了一系列实验，结果如下：

①M 的相对原子质量介于K 和Rb(铷)之间；

②0.01 mol M2O3 在碱性溶液中与Zn 充分反应可得到M 的简单氢化物，反应完全时，被M2O3 氧化的 Zn 为 0.06 mol.综合以上信息推断，M可能位于元素周期表第______族。 【答案】

H2O O与S为同主族元素，O的电子层数小于S，O的

原子半径小于S，O的原子核对核外电子吸引能力大于S原子，O的非金属性强于S，故H?2O的稳定性大于H2S bd 3SeO2+4NH3=3Se+2N2+6H2O VA

【解析】解：由上述分析可知，R、W、X、Y、M分别为H、C、O、S、Cl， (1)W的原子结构示意图是

，故答案为：

；

(2)WX2的电子式是，故答案为：；

(3)R2X、R2Y中，稳定性较高的是H2O，从原子结构的角度解释其原因为O与S为同主族元素，O的电子层数小于S，O的原子半径小于S，O的原子核对核外电子吸引能力大于S原子，O的非金属性强于S，故H?2O的稳定性大于H2S，

故答案为：H2O；O与S为同主族元素，O的电子层数小于S，O的原子半径小于S，O的原子核对核外电子吸引能力大于S原子，O的非金属性强于S，故H?2O的稳定性大于H2S；

(4)①a.Se的最外层电子数为6，最高正化合价为+6价，故a错误； b.非金属性S大于Se，则H2Se的还原性比H2Y强，故b正确；

c.H2SeO3的酸性比H2YO4弱，前者为弱酸，后者为强酸，故c错误； d.SeO2在一定条件下可与NaOH溶液反应生成盐和水，故d正确； 故答案为：bd；

②室温下向SeO2固体表面吹入NH3，可得到两种单质和H2O，该反应的化学方程式为3SeO2+4NH3=3Se+2N2+6H2O，为氧化还原反应， 故答案为：3SeO2+4NH3=3Se+2N2+6H2O；

(5)0.01 mol M2O3 在碱性溶液中与Zn 充分反应可得到M 的简单氢化物，反应完全时，被M2O3 氧化的 Zn 为 0.06 mol，设氢化物中M元素的化合价为x，由电子守恒可知0.01mol×2×(3?x)=0.06mol×(2?0)，解得x=?3，则最高价为+5价，M可能位于元素周期表第VA族， 故答案为：VA。

R、W、X、Y、M是原子序数依次增大的五种主族元素。R最常见同位素的原子核中不含中子，R为H；W与X可形成两种稳定的化合物：WX和WX2，工业革命以来，人类使用的化石燃料在燃烧过程中将大量WX2排入大气，在一定程度导致地球表面平均温度升高，W为C、X为O；Y与 X 是同一主族的元素，且在元素周期表中与X相邻，Y为S；M的原子序数最大，M为Cl，以此来解答。

本题考查位置、结构与性质，为高频考点，把握元素化合物知识、元素的位置、原子序数来推断元素为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意规律性知识的应用，题目难度不大。

16. 优化反应条件是研究化学反应的重要方向。

(1)以硫代硫酸钠与硫酸的反应 Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O 为例，探究外界条件对化学反应速率的影响，实验方案如表所示。

实验序 号 Na2S2O3溶液 H2SO4溶液 蒸馏水 浓度/ 体积 浓度/ 体积 体积 (mol/L) (mol/L) 第9页，共16页

温度/℃ /mL Ⅰ Ⅱ Ⅲ 0.1 0.1 0.1 b 1.5 2.5 0.1 0.1 0.1 /mL 1.5 10 1.5 9 1.5 9 /mL 20 a 30 ①表中，a为______，b为______。 ②实验表明，实验Ⅲ的反应速率最快，支持这一结论的实验现象为______。 ③硫代硫酸钠可用于从含氧化银的矿渣中浸出银，反应如下：

3?

+2OH? Ag2O+4S2O2?3+H2O?2[Ag( S2O3)2]

在实际生产中，为了提高银的浸出率需要调节 pH 的范围为8.5～9.5，解释其原因：______。

(2)工业上常用空气催化氧化法除去电石渣浆(含 CaO)上清液中的S2?，并制取石膏(CaSO4?2H2O)，其中的物质转化过程如图所示。

①过程Ⅰ、Ⅱ中，起催化剂作用的物质是______。 ②过程Ⅱ中，反应的离子方程式为______。

2?若将10L上清液中的S2?转化为SO2?③根据物质转化过程，4(S浓度为320mg/L)，

理论上共需要标准状况下的O2的体积为______L。

20 2.5 实验Ⅲ溶液中生成黄色沉淀的时间最短 pH高于9.5，OH?浓度过高，【答案】

3?反应Ag2O+4S2O2?+2OH?被抑制，Ag浸出率低，而pH低3+H2O?2[Ag(S2O3)2]

+

于8.5，S2O2?3与H发生反应，浓度降低，浸出反应平衡左移，浸出率

2??低 Mn(OH)2 2S2?+9H2O+4MnO2?3=S2O3+4Mn(OH)2+10OH 4.48

II与III只有温度不同，【解析】解：只控制浓度不同；可知a=20，(1)①I与II的温度相同，

b=13?9?1.5=2.5， 故答案为：20；2.5；

②实验表明，实验Ⅲ的反应速率最快，支持这一结论的实验现象为实验Ⅲ溶液中生成黄色沉淀的时间最短，

故答案为：实验Ⅲ溶液中生成黄色沉淀的时间最短；

③实际生产中，为了提高银的浸出率需要调节 pH的范围为8.5～9.5，其原因为pH高

3?于9.5，OH?浓度过高，反应Ag2O+4S2O2?+2OH?被抑制，3+H2O?2[Ag(S2O3)2]

+Ag浸出率低，而pH低于8.5，S2O2?3与H发生反应，浓度降低，浸出反应平衡左移，

浸出率低，

3?pH高于9.5，OH?浓度过高，故答案为：反应Ag2O+4S2O2?+3+H2O?2[Ag(S2O3)2]

+

2OH?被抑制，Ag浸出率低，而pH低于8.5，S2O2?3与H发生反应，浓度降低，浸出反应平衡左移，浸出率低；

(2)①催化剂在反应中参加又生成，由图可知，过程Ⅰ、Ⅱ中，起催化剂作用的物质是Mn(OH)2，

故答案为：Mn(OH)2；

2?

+9H2O+4MnO2?②过程Ⅱ中S2?与MnO2?3发生氧化还原反应，离子反应为2S3=

?

S2O2?3+4Mn(OH)2+10OH，

2??故答案为：2S2?+9H2O+4MnO2?3=S2O3+4Mn(OH)2+10OH；

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?③由电子守恒及原子守恒可知，存在2S2?～S2O2?3～4Mn(OH)2～8e～2O2，且两个过

2?程消耗氧气，将10L上清液中的S2?转化为SO2?理论上共需要标4(S浓度为320mg/L)，

准状况下的O2的体积为

10L×320mg/L×10?3g

32g/mol

×2×22.4L/mol=4.48L，

故答案为：4.48。

(1)①I与II的温度相同，只控制浓度不同；II与III只有温度不同； ②升高温度反应速率加快；

③提高银的浸出率需要调节 pH的范围为8.5～9.5，与碱性强平衡逆向移动、酸性强与S2O2?3反应有关；

(2)①催化剂在反应中参加又生成； ②过程Ⅱ中S2?与MnO2?3发生氧化还原反应；

?存在2S2?～S2O2?以此计算。 ③由电子守恒及原子守恒可知，3～4Mn(OH)2～8e～2O2，

本题考查物质的制备及反应速率，为高频考点，把握物质的性质、电子守恒计算、反应速率的影响因素为解答的关键，侧重分析与实验、计算能力的考查，注意控制变量法及守恒法的应用，题目难度不大。

17. 化工原料异丁烯(C4H8)可由异丁烷(C4H10)直接催化脱氢

制备：

C4H10(g)?C4H8(g)+H2(g)△H=+139kJ/mol (1)该反应的化学平衡常数表达式为______。

(2)一定条件下，以异丁烷为原料生产异丁烯。温度、压强改变对异丁烷平衡转化率的影响如图所示。

p2的大小关系：p1______p2(填“>”或“<”)，①判断p1、

理由是______。

②若异丁烷的平衡转化率为40%，则平衡混合气中异丁烯的物质的量分数最多为______%(保留小数点后1位)。 (3)目前，异丁烷催化脱氢制备异丁烯的研究热点是催化活性组分以及载体的选择。下表是以 V?Fe?K?O为催化活性物质，反应时间相同时，测得的不同温度、不同载体条件下的数据。 温度/℃ 570 异丁烷转化以γ?率Al2O3 /% 为载异体 丁烯收率/% 以TiO2为 载体 异丁烷转580 590 600 610 36.41 36.49 38.42 39.23 42.48 26.17 27.11 27.51 26.56 26.22 30.23 30.87 32.23 33.63 33.92 第11页，共16页

化率/% 异丁烯收率/% 说明：收率=

25.88 27.39 28.23 28.81 29.30 生产目标产物的原料量

原料的进料量

×100%

①由上表数据，可以得到的结论是______(填字母序号)。 a.载体会影响催化剂的活性 b.载体会影响催化剂的选择性 c.载体会影响化学平衡常数

②分析以γ?Al2O3为载体时异丁烯收率随温度变化的可能原因是：______。 【答案】K=

c(C4H8)?c(H2)c(C4H10)

< 温度相同，压强增大，平衡逆移，异丁烷平衡转换率降

低 28.6 ab 催化剂活性受温度影响，590℃为最适温度；温度升高，可能有副产物产生

【解析】解：(1)化学平衡常数K=故答案为：K=

c(C4H8)?c(H2)c(C4H10)

c(C4H8)?c(H2)c(C4H10)

，

；

(2)①温度一定时，增大压强平衡逆向移动，异丁烷转化率降低，根据图知，温度相同时异丁烷转化率：p1>p2，则压强p1

故答案为：<；温度相同，压强增大，平衡逆移，异丁烷平衡转换率降低； ②设开始时异丁烷的物质的量为1mol，达到平衡时其转化率为40%，则消耗的n(C4H10)=1mol×40%=0.4mol， 可逆反应C4H10(g)?C4H8(g)+H2(g) 开始(mol)1 0 0

0.4 0.4 反应(mol)0.4

0.4 0.4 平衡(mol)0.6

平衡时混合气体总物质的量=(0.6+0.4+0.4)mol=1.4mol，混合气体中异丁烯的物质的量分数=

0.4mol1.4mol

×100%=28.6%，

故答案为：28.6；

(3)①a.温度相同时，催化剂相同，载体不同异丁烷的转化率及异丁烯的收率都不同，所以载体会影响催化剂的活性 ，故正确；

b.温度相同时，催化剂相同，载体不同异丁烷的转化率及异丁烯的收率都不同，载体会影响催化剂的选择性，故正确；

c.化学平衡常数只与温度有关，与载体无关，故错误； 故选ab；

②以γ?Al2O3为载体时异丁烯收率随温度升高先增大后减小，催化剂活性受温度影响，590℃为最适温度；温度升高，可能有副产物产生，

590℃为最适温度；故答案为：催化剂活性受温度影响，温度升高，可能有副产物产生。

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