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1、2020年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2 .回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Al 27 P3I CI 35.5 Ar 40 V51 Fe56二、选择题：本题共8小题，每小题6分。共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-5题只有一项符合题目要求，第6 8题有多
2、项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，卜.列说法正确的是（）A.增加了司机单位面积的受力大小B.减少了碰撞前后司机动量的变化量C.将司机的动能全部转换成汽车的动能D.延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积【答案】D【解析】【详解】A.因安全气囊充气后，受力面积增大，故减小了司机单位面积的受力大小，故A错误；B.有无安全气囊司机初动量和末动量均相同，所以动量的改变量也相同，故B错误；C.因有安全气囊的存在，司机和安全气囊
3、接触后会有一部分动能转化为气体的内能，不能全部转化成汽车的动能，故C错误：D.因为安全气囊充气后面积增大，司机的受力面积也增大，在司机挤压气囊作用过程中由于气囊的缓冲故增加了作用时间，故D正确。故选D。2.火星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的g10 2,则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为（）-1-A.0.2B.0.4C.2.0D.2.5【答案】B【解析】【详解】设物体质量为，则在火星表面有在地球表面有F2=G-=r-R；由题意知有Mi _ 110A=1R2 2故联立以上公式可得K M 启 1 4八 =X =0.4F2 M2R；10 1故选B。3.如图，一同学表演荡秋千
4、。已知秋千的两根绳长均为10 m,该同学和秋千踏板的总质量约为50kg。绳的质量忽略不计，当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8m/s,此时每根绳子平均承受的拉力约为（）A.200 N B.400 N C.600 N D.800 N【答案】B【解析】【详解】在最低点由-2-知2T-mg=-rr=4 10 N即每根绳子拉力约为4 I 0 N,故选B.4.图（a）所示的电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两 端 的 电 压 心。如果小随时间，的 变 化 如 图）所示,则下列描述电阻R两端电压以随时间，变化的图像中，正 确 的 是（）()2C.()1 3 4 5I 1；s2【答 案】
5、A【解 析】【详 解】根据电容器的定义式。=，可知结合图像可知，图像的斜率为 卷，则1：2 s内 的 电 流 儿 与3口 5 s内的电流4关系为且两段时间中的电流方向相反，根 据欧姆定律/=:可知火两端电压大小关系满足一 3 一URII=2 U R35由于电流方向不同，所以电压方向不同。故选A。5.一匀强磁场的磁感应强度大小为8,方向垂宜于纸面向外，其边界如图中虚线所示，鸟为半圆，*、”与直径岫共线，收间的距离等于半圆的半径。束质量为 h电荷量为g(g 0)的粒子，在纸面内从c点垂直于射入磁场，这些粒子具有各种速率。不计粒子之间的相互作用。在磁场中运动时间最长的粒子，其运动时间为()lirm
6、5 兀 m 47 rm 3 7 rmA.B.C.-D.6qB 4qB 3 qB 2 qB【答案】C【解析】【详解】粒子在磁场中做匀速圆周运动 mv2 丁 2兀 rqBv=-,1 =-rv可得粒子在磁场中的周期丁 2兀m1 =-qB粒子在磁场中运动的时间0 _ 0 m/=-1 =-2/r qB则粒子在磁场中运动的时间与速度无关，轨迹对应的圆心角越大，运动时间越长。采用放缩圆解决该问题粒子垂直而射入磁场，则轨迹圆心必在 直线上，将粒子的轨迹半径由零逐渐放大。当半径,4 0.5&和 C L 5 K时，粒子分别从改、6d区域射出，磁场中的轨迹为半圆，运动时间等于半个周期。-4-当0.5/?r 0）的带
7、电粒子在纸面内自4点先后以不同的速度进入电场，速度方向与电场的方向垂直。已知刚进入电场时速度为零的粒子，自圆周上的C点以速率”穿出电场，4C与48的夹角住=6 0。运动中粒子仅受电场力作用。（1）求电场强度的大小：（2）为使粒子穿过电场后的动能增量最大，该粒子进入电场时的速度应为多大？0,故电场线由/指向C,根据几何关系可知：所以根据动能定理有：解得：/37?=电场力提供加速度有qE=ma联立解得匕=今；当粒子从C 点射出时初速度为0。（二）选考题：共15分。请考生从2道物理题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。I物理选修3-3|13.分子间作用力尸与分子间距，的关系如图所
8、示，尸门时，F=0 分子间势能由r 决定，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。若一分子固定于原点。，另一分子从距。点很远处向。点运动，在两分子间距减小到厂2 的过程中，势能（填 减 小“不变”或“增大”）:在间距由/减小到打的过程中，势能（填“减小”“不变”或“增大”）：在间距等于口处，势能（填“大于”“等于”或“小于”）零【答案】,减 小（2）.减 小（3）.小于【解析】【详解】1 从距。点很远处向。点运动，两分子间距减小到与的过程中，分子间体现引力，引力做正功，分子势能减小：2 在的过程中，分子间仍然体现引力，引力做正功，分子势能减小:3 在间距等于耳之前，分子势能一直减小，取无穷远处
9、分子间势能为零，则在八处分子势能小于零。14.甲、乙两个储气罐储存有同种气体（可视为理想气体）。甲罐的容积为匕罐中气体的压强为a 乙罐的容积为2匕 罐中气体的压强为不o现通过连接两罐的细管把甲罐中的部分气体调配到乙罐中去，两罐中气体温度相同且在调配过程中保持不变，调配后两罐中气体的压强相等。求调配后：(i)两罐中气体的压强；(ii)甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比。2 2【答案】-p：(ii)一3 3【解析】【详解】(i)气体发生等温变化，对甲乙中的气体，可认为甲中原气体有体积嗖成3匕 乙中原气体体积有2/变成3匕 则根据玻意尔定律分别有pV=pc?V,p2-3V则p P +g p
10、2 P=(P 1+p2)x3P则甲乙中气体最终压强,2P=P|+2=”(ii)若调配后将甲气体再等温压缩到气体原来的压强为P，则pV=pVy计算可得r =-r3由密度定律可得，质量之比等于加 现 V 2嬴 一7一5|物理选修3-415.在下列现象中，可 以 用 多 普 勒 效 应 解 释 的 有。A.宙雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声B.超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化C.观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低-15-D.同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同天文学上观察到双星(相距较近、均绕它们连线上某点做圆周运动的两颗恒星)光谱随时间的周期性
11、变化【答案】B CE【解析】【详解】A.之所以不能同时观察到是因为声音的传播速度比光的传播速度慢，所以A错误；B.超声波与血液中的血小板等细胞发生反射时，由于血小板的运动会使得反射声波的频率发生变化，B正确：C.列车和人的位置相对变化了，所以听得的声音频率发生了变化，所以C正确：D.波动传播速度不一样是由于波的频率不一样导致的，D错误；E.双星在周期性运动时，会使得到地球的距离发生周期性变化，故接收到的光频率会发生变化，E正确。故选B CE。1 6.一振动片以频率/做筒谐振动时，固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上。、b两点，两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样。c是水面上的一点
12、，。、氏c间的距离均为/,如图所示。已知除心的距离为3/。求：8(i)波的波长；(i i)波的传播速度。【答案】-Z；(i i)-f l4 4【解析】【详解】(i)设与c点最近的振幅极大点为乩则ad=/=-I8 8bd=Vcd+be2 2bcx cd cos 60=I8根据干涉加强点距离差的关系：-1 6 -Ax=Xj-x2=nAbd-ad-/4所以波长为4(i i)由于受迫振动的频率取决于受迫源的频率由口 =4/知,v=JI42020年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试化学注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔
13、把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Al 27 P31 S 32 Cl 35.5 V 51 Fe 56一、选择题：本题共13个小题，每小题6分。共78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.国家卫健委公布的新型冠状病毒肺炎诊疗方案指出，乙醛、75%乙醇、含氯消毒剂、过氯乙酸(CH3coOOH)、氯仿等均可有效灭活病毒。对于上述化学药品，下列说法错误的是A.CH3c
14、H20H能与水互溶B.NaClO通过氧化灭活病毒C.过氯乙酸相对分子质量为76D.氯仿的化学名称是四氯化碳【答案】D【解析】【详解】A.乙醇分子中有羟基，其与水分子间可以形成氢键，因此乙醉能与水互溶，A说法正确：B.次氯酸钠具有强氧化性，其能使蛋白质变性，故其能通过氧化灭活病毒，B说法正确：C.过氯乙酸的分子式为Q H 4O 3,故其相对分子质量为76,C说法正确：D.氯仿的化学名称为三氯甲烷，D说法不正确。综上所述，故选D.2.紫花前胡醇可从中药材当归和白芷中提取得到，能提高人体免疫力。有关该化合物，下列叙述错误的是A.分子式为C|#IrO4B.不能使酸性重锅酸钾溶液变色C.能够发生水解反应
15、D.能够发生消去反应生成双键【答案】B【解析】【详解】A.根据该有机物的分子结构可以确定其分子式为C14II14O4,A叙述正确；B.该有机物的分子在有羟基，且与羟基相连的碳原子上有氢原子，故其可以被酸性重铝酸钾溶液氧化，能使酸性重铝酸钾溶液变色，B叙述不正确；C.该有机物的分子中有酣基，故其能够发生水解反应，C叙述正确：D.该有机物分子中与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子，故其可以在一定的条件下发生消去反应生成碳碳双键，D叙述正确。综上所述，故选B。3.下列气体去除杂质的方法中，不能实现目的的是气体（杂质）方法ASO2(H2S)通过酸性高镭酸钾溶液BC12(HC1)通过饱和的食盐水CN
16、2(O2)通过灼热的铜丝网DNO(NO2)通过氢氧化钠溶液A.A B.B C.C D.D【答案】A【解析】-18-【详解】A.S O?和H 2 s都具有较强的还原性，都可以被酸性高镉酸钾溶液氧化；因此在用酸性高钵酸钾溶液除杂质H 2 s时，S O?也会被吸收，故A项不能实现除杂目的：B.氯气中混有少量的氯化氢气体，可以用饱和食盐水除去：饱和食盐水在吸收氯化氢气体的同时，也会抑制氯q在水中的溶解，故B项能实现除杂目的：C.氮气中混有少量氧气，在通过灼热的铜丝网时，氧气可以与之发生反应：2Cu +O,3 2 C u O,而铜与氮气无法反应，因此可以采取这种方式除去杂质氧气，故C项能实现除杂目的：D
17、.N O 2可以与N aO H发生反应：2N O?+2N aO H=N aN C)3+N aN O 2+H?。,N O与N aO H溶液不能发生反应：尽管N O可以与N O?一同跟N aO H发生反应：N O+N O,+2N aO H=2N aN O,+H,O,但由于杂质的含量一般较少，所以也不会时N O的量产生较大的影响，故D项能实现除杂的目的；答案选A。【点睛】除杂操作原则可概括为“不多不少，简单最好”：首先，避免引入新的杂质：其次，尽量避免产品的损失；最后，方法越简单越好。4.错的配合物离子 R h(CO)2h可催化甲醇域基化，反应过程如图所示。下列叙述错误的是A.CH3c o i是反应
18、中间体B.甲醇默基化反应为CHQ H+CO=CH3c o 2HC.反应过程中R h的成键数目保持不变D.存在反应CH3O H+HI-CH3I+H2O【答案】C【解析】【分析】题干中明确指出，诧配合物 R h lC O h j充当催化剂的作用，用于催化甲醇狼基化。由题干中提供的反应机理图可知，错配合物在整个反应历程中成键数目，配体种类等均发生,变化；并且也可以观察出，甲醇被基化反应所需的反应物除甲醇外还需要C O,最终产物是乙酸：因此，凡是出现在历程中的，既非反应物又非产物的物种如CH3coi以及各种配离子等，都可视作中间物种。【详解】A.通过分析可知，CH3co【屈丁甲醇排基化反应的反应中间体
19、；其可与水作用，生成最终产物乙酸的同时，也可以生成使甲醇转化为C lhl的 I，A项正确：B.通过分析可知，甲醇瓶基化反应，反应物为甲醇以及C O,产物为乙酸，方程式可写成：CH Q H+CO 网（。）24 C H O O H，B项正确：C.通过分析可知，错配合物在整个反应历程中，成键数目，配体种类等均发生了变化，C项不正确：D.通过分析可知，反应中间体CH3coi与水作用生成的HI可以使甲醇转化为口口，方程式可写成：CH,OH+HICH3I+H2O,D项正确；答案选C。【点睛】对于反应机理图的分析，最基本的是判断反应物，产物以及催化剂；一般的，催化剂在机理图中多是以完整的循环出现的：反应物则
20、是通过一个箭头进入整个历程的物质；而产物一般多是通过一个箭头最终脱离整个历程的物质。5.1934年约里奥居里夫妇在核反应中用a粒子（即氮核；He）轰击金属原子2 X,得到核素送丫,开创了人造放射性核素的先河：X +；He-z2 Y+；n=其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是A.的相对原子质量为26B.X、Y均可形成三氯化物C.X的原子半径小于Y的D.Y仅有一种含氧酸【答案】B【解析】【分析】原子轰击实验中，满足质子和质量数守恒，因此W+4=30+l,则W=27,X与Y原子之间质子数相差2,因X元素为金属元素，Y的质子数比X大，则Y与X位于同一周期，且Y位于X右侧，且元素X、Y
21、的最外层电子-20-数之和为8,设X最外层电子数为a,则Y的最外层电子为a+2,解得a=3,因此X为AL Y为P，以此解答。【详解】A.北A1的质量数为2 7,则该原子相对原子质量为2 7,故A错误：B.AI元素均可形成AlCh，P元素均可形成PCh，故B正确；C.A1原子与P原子位于同一周期，且A1原子序数大于P原子序数，故原子半径A1P,故C错误；D.P的含氧酸有113Po八 MP。、“丁。2等，故D错误；故答案为：Be6.科学家近年发明了一种新型Zn-CO?水介质电池。电池示意图如图，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一
22、种新途径。下列说法错误的是A.放电时，负极反应为Zn-2e-+4O H-=Zn(OH)二B.放电时，1 molCO2转化为HCOOH,转移的电子数为2 moiC.充电时，电池总反应为 2Zn(OH)；=2Zn+O2?+4O H-+2H,O1).充电时，正极溶液中0H-浓度升高【答案】D【解析】【分析】由题可知，放电时，CO2转化为HCOOH,即C02发生还原反应，故放电时右侧电极为正极，左侧电极为负极，Zn发生氧化反应生成Zn(OH)：充电时，右侧为阳极，比0 发生氧化反应生成。2,左侧为阴极，Zn(OH)：.发生还原反应生成Z n,以此分析解答。【详解】A.放电时，负极上Zn发生氧化反应，电
23、极反应式为：Zn-2e+4OH=Zn(OH)：,故A正确，不选；B.放电时，CO?转化为HCOOH,C元素化合价降低2,贝”molCO2转化为HCOOH时，转移电子数为2moi-21-,故B 正确，不选：C.充电时，阳极上比O 转化为。2，负极上Z n(O H)；转化为Z n,电池总反应为：2Z n(O U)；=2 Z n+O2 T +4 O H +2 H2O,故C正确，不选；D.充电时，正极即为阳极，电极反应式为：2 H 2O 4 e-=4 H+O 2 T.溶液中H+浓度增大，溶液中c(H)c(O i r)=K w，温度不变时，K w 不变，因此溶液中0 升浓度降低，故D 错误，符合题意：答
24、案选D。7.以酚酰为指示剂，用0.1 0 0 0 m“L 的N a O H 溶液滴定20.0 0m L 未知浓度的二元酸H 2A 溶液。溶液中，p H,分布系数6随滴加N a O H 溶液体积VNROH的变化关系如图所示。比如A?的分布系数：3(A)c(H,A)+c(H A)+c(A2)下列叙述正确的是A.曲线代表3(H?A),曲线代表b(H A DB.H?A 溶液的浓度为0.20 0 0 m o l L iC.HA的电离常数冗=1.0*1 0 2D.滴定终点时，溶液中c(N a+)c(H+),溶液中的电荷守恒为c(Na-)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA)+c(OH),则c(Na，)2
25、c(A3)+c(HA),D错误;答案选C。【点睛】本题的难点是判断H2A的电离，根据pH的突变和粒子分布分数的变化确定H2A的电离方程式为H?A=H*+A%,HA-H*+A2 1,三、非选择题：共174分，第2232题为必考题，每个试题考生都必须作答。第3338题为选考题，考生根据要求作答。(一)必考题：共129分。8.钿具有广泛用途。黏土帆矿中，钿以+3、+4、+5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及S iO2、Fe,O4采用以下工艺流程可由黏土钿矿制备NH4VO3。30%H,S Oj NaOH NaOH HCI NH4CII pH=3.O3.1 I pH13 I pH=8.5-1一
26、 滤液I 一滤饼-4 I滤液,滤液 L I、山、，八钮矿粉一酸浸辄化-中和沉症-沉 淀 转 溶-倜pH-沉钮 H,VO、1 IrMn(),泄渣 港液 滤渣 灌渣 滤液该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的p ll如下表所示：金属离子Fe3+Fe2一Al3Mn2开始沉淀pH1.97.03.08.1-23-完全沉淀p H3.29.04.71 0.1回答下列问题：(1)“酸浸氧化”需要加热，其原因是.(2)“酸浸氧化”中，V C T 和V 0 2-被氧化成VO同时还有 离子被氧化。写出V O+转化为VO：反 应 的 离 子 方 程 式.(3)“中和沉淀”中，帆水解并沉淀为丫 2。5-x H
27、?O,随滤液可除去金属离子K+、M g2+、N a+、,以及部分的.(4)“沉淀转溶”中，K O s-x H?。转化为钮酸盐溶解。滤渣的主要成分是 o(5)“调pH”中有沉淀生产，生成沉淀反应的化学方程式是。(6)“沉机”中析出N H 4 V。3 晶体时，需要加入过最NHd，其原因是。【答案】(1).加快酸浸和氧化反应速率(促进氧化完全)(2).Fe2+(3).V O*+M nO 2+2 H+=V O；+M n2 t+H2O (4).M n2,(5).Fe3 A l3(6).Fe(O H)3(7).N a A I O2+H C l+H2O=N a C l+A I(O H)3 1 B KN a
28、A l(O H)4 +H C l=N a C l+A l(O H)3l+H2O (8).利用同离子效应，促进N H 4 V C h尽可能析出完全【解析】【分析】黏土钿矿中，锐以+3、+4、+5 价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及S i。?、Fe3O4.用3 0%H 2 sO,和M nO f，酸浸氧化”时V 0*和V C F 被氧化成VO；,Fe.Q 4 与硫酸反应生成的Fe?+被氧化成Fe ,S iO?此过程中不反应，滤液中含有VO；、K M g2 AW、Fe 、M n2,S O：:滤液中加入N a O H 调节pH=3.O-3.l.锐水解并沉淀为V 2 O 5 X H 2 O,根据
29、表中提供的溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的p H,此过程中Fe 3+部分转化为Fe(0 H)3 沉淀，部分Ah 转化为A l(O H b 沉淀，滤液中含有K+、N a M g?、A P+、Fe3+、M n2 S O：,滤侨中含V 2 O 5 X H 2 O、Fe(O H)；,A 1(O H)3，滤饼中加入N a O H 使pH 1 3,V 2 O 5 X H 2 O 转化为钿酸盐溶解，A KO H)?转化为N a A I O z，则滤渣的主要成分为Fe(O H b；滤液中含钿酸盐、偏铝酸钠，加入H C I 调pH=8.5,NaAQ转化为A l(O H b 沉淀而除去；最后向滤液中加入NHQ“
30、沉钿”得到N H 4 V og-24-【详解】(1)“酸浸氧化”需要加热，其原因是：升高温度，加快酸浸和氧化反应速率(促进氧化完全)，故答案为：加快酸浸和氧化反应速率(促进氧化完全)：(2)“酸浸氧化”中，机矿粉中的Fc Q g与硫酸反应生成FC S。、Fc KS O,b 和水，M nO 2 具有氧化性，FM,具有还原性，贝 W O+和V O?+被氧化成VO；的同时还有Fe 2+被氧化，反应的离子方程式为M nO 2+2 Fe 2+4 H-=M M+2 Fe 3+2 H 2 O;V 0+转化为V0；时，钮元素的化合价由+3 价升至+5 价，I moI V C T失去2 moi电子，M nO?被
31、还原为M n 匕M n 元素的化合价由+4 价降至+2 价，I mol M nO?得至I 2 moi电子，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，V 0,转化为V0；反应的离子方程式为V O+M nO 2+2 H+=V O；+M n2+H 2。，故答案为：Fe2*,V O+M n O2+2 H-=VO；+M n2+H2O；(3)根据分析，“中和沉淀叫口，帆水解并沉淀为V 2 O 5 X H 2 O,随滤液可除去金属离子K+、M g2+、N a+、M n2+,以及部分的Fe 3+、A 伊，故答案为：M n2+,Fe3 A l3*；(4)根据分析，滤渣的主要成分是Fe(0 H)3,故答案为：Fe(O
32、 H)3；(5)“调pH”中有沉淀生成，是N a A l O?与H C 1 反应生成A l(O H)i沉淀，生成沉淀反应的化学方程式是N a A l C h+HC l+H 2 O=N a C l+A l(O H)3 j 或 N a A I(O H)4 -H C I=N a C I+A l(O H)31+H2O,故答案为：N a A I O2+H C l+H2O=N a C l+A I(O H)3 i N a A l(O H)4+H C l=N a C l+A l(O H)3l，+H 2 O=(6)“沉钮”中析出N H 4 V O 3 晶体时，需要加入过量N H(1,其原因是：增大N H 离子浓
33、度，利用同离子效应,促进N H 4 V。3 尽可能析出完全，故答案为：利用同离子效应，促进N H 4 V C h尽可能析出完全。【点睛】本题以黏土锐矿制备N H 4 V C h的工艺流程为我体，考查流程的分析、物质的分离和提纯、反应方程式的书写等，解题的关键是根据物质的流向分析每一步骤的作用和目的。9.为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用卜.列电池装置进行实验。铁电极石墨电极0.1()mol-L-teS O4 k z z lz z z 二:二二-_ O.IO n io l L EeJS OJ,0.05 mol L-FeS()4回答下列问题：由F e S O/H O 固体配制0.10 m o
34、l-L 1F c S O s 溶液，需要的仪器有药匙、玻璃棒、(从下列图中选择，写出名称)。-25-(2)电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率(即)应尽可能地相近。根据下表数据，盐桥中应选择 作为电解质。阳离子u x io m2-1 1)阴离子U0 xlO8/(m2 sT V )L i+4.07HCO34.61N a-5.19NO37.40C a2+6.59C l-7.9 1K+7.62so。8.27(3)电流表显示电子由铁电极流向石黑电极。可知，盐桥中的阳离子进入 电极溶液中。(4)电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c(F e2+
35、)增加了0.02mol-L 石墨电极上未见F e析出。可知，石瞿电极溶液中c(F e2，A.(5)根据(3)、(4)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为，铁电极的电极反应式为 _0因此,验证了F e2,氧化性小于.，还原性小于_ _ _ _ _ _ _ _o(6)实验前需要对铁电极表面活化。在F eS O 溶液中加入几滴F e S O M溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是_ _ _ _ _ _ _。【答案】(I).烧杯、量筒、托盘 天 平(2).KC 1(3).石 墨(4).0.09 mol/L (5).F e3-+e-=F e2+(6).F e-2e-
36、=F e2+(7).F e3+(8).F c(9).取活化后溶液少许于试管中，加入K S C N 溶液，若溶液不出现血红色，说明活化反应完成【解析】【分析】(I)根据物质的量浓度溶液的配制步骤选择所用仪器；(2Z5)根据题给信息选择合适的物质，根据原电池工作的原理书写电极反应式，并进行计算，由此判断氧化性、还原性的强弱；(6)根据刻蚀活化的原理分析作答。-26-【详解】由F e S O 4 7H 2。固体配制O.l O m o l Li F e S O 4 溶液的步骤为计算、称最、溶解并冷却至室温、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶、贴标签，由F e S O4 7H 2O 固体配制 O.l O m
37、o l Li F e S O 溶液需要的仪器有药匙、托盘天平、合适的量筒、烧杯、玻璃棒、合适的容量瓶、胶头滴管，故答案为：烧杯、量筒、托盘天平。(2)F e 2+、F e 3-能与 H C O 3 反应，C a?*能与 S O；反应，F e S O 、F e 2(S 06 都属于强酸弱碱盐，水溶液呈酸性，酸性条件下N O 3能与F e 2,反应，根据题意“盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应“，盐桥中阴离子不可以选择H CO；、N O,阳离子不可以选择C a 2，另盐桥中阴、阳离子的迁移率(U-)应尽可能地相近，根据表中数据，盐桥中应选择K C 1 作为电解质，故答案为：K C I.(
38、3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极，则铁电极为负极，石墨电极为正极，盐桥中阳离子向正极移动,则盐桥中的阳离子进入石墨电极溶液中，故答案为：石墨。(4)根据(3)的分析，铁电极的电极反应式为F e-2 e-=F e 2+,石墨电极上未见F e 析出，石墨电极的电极反应式为F 2+e-=F e2+,电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c (F e2，)增 力 口 了 0.0 2 mo l/L,根据得失电子守恒，石墨电极溶液中c (F d D 增加0.0 4mo l/L,石墨电极溶液中c (F e 2+)=0.0 5mo l/L+0.0 4mo l/L=0.0 9 mo l/L,故答案为：0.0
39、 9 mo l/L(5)根据(3)、(4)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为F e 3+e=F e 2+,铁电极的电极反应式为F e-2 e。=F Q+：电池总反应为F e+2 F e 3+=3 F e%根据同一反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物、还原剂的还原性强于还原产物，则验证了F e?氧化性小于F e ,还原性小于F e,故答案为：F e5-+e-=F e2+,F e e-F e2 1,F e3+,F e o(6)在F e S O,溶液中加入几滴F e X S O a b 溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化，发生的反应为F e+F e2(S O4)3=3 F e S O4
40、.要检验活化反应完成，只要检验溶液中不含F e 3 唧 可，检验活化反应完成的方法是：取活化后溶液少许于试管中，加入K S C N 溶液，若溶液不出现血红色，说明活化反应完成，故答案为：取活化后溶液少许于试管中，加入K S C N 溶液，若溶液不变红，说明活化反应完成。【点睛】本题的难点是第(2)题盐桥中电解质的选择和第(6)实验方法的设计，要充分利用题给信息和反应的原理解答。-27-110.硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是S O?的催化氧化：so2(g)+2 O2(g)_ _ SO3(g)AH=-98 kJ m o l-.回答下列问题：钿催化剂参与反应的能量变化如
41、图所示，VQ5(s)与S O?(g)反应生成VOS。*)和v q js)的热化学方程式为(2)当S 02(g)、OKg)和Nz(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，S O2平衡转化率a随温度的变化如图所示。反应在5.0MPa、55OC时的a=,判断的依据，二 影响a的因素有(3)将组成(物质的量分数)为2m%S O2(g),m%O4g)和q%N?(g)的气体通入反应器，在:温度t、压强p条 件 卜.进行反应。平衡时，若S O?转化率为a,则S O3压强为,平衡常数Kp=(以分压表示，分压=总压*物质的量分数)。(4)研究
42、表明，S O2催化氧化的反应速率方程为：v=k(二a-1)嗔1-血)。式中：k为反应速率常数，随温度t升高而增大；a为S O?平衡转化率，d为某时刻S O?转化率，n为常数。在aM).9O时，将一系列温度下的k、a值代入上述速率方程，得至卜7曲线，如图所示。10864420 460 500 540 58 0/-28-曲线上V最大值所对应温度称为该d下反应的最适宜温度褊。ttm后，V逐渐下降。原因是o【答案】(1).2 V2O5(S)+2 s0 2(g)=2 V OS O4(S)+V 2 O/)A/=-3 5 1 kJ mol*1(2).0.9 7 5 (3).(7,1 1 0 0-以 J升高温
43、度，4增大使V逐渐提高，但a降低使V逐渐卜降。当/V/m，k增大对v的提高大于a引起的降低：当m，4增大对V的提高小于a引起的降低【解析】【分析】根据盖斯定律，用已知的热化学方程式通过一定的数学运算，可以求出目标反应的反应热：根据压强对化学平衡的影响，分析图中数据找到所需要的数据；根据恒压条件下总压不变，求出各组分的分压，进一步可以求出平衡常数：根据题中所给的速率公式，分析温度对速率常数及二氧化硫的转化率的影响，进一步分析对速率的影响。【详解】(1)由题中信息可知：S C)2(g)+；O2(g)=S C)3(g)A/=-9 8 kJ mol-V2O4(s)+S C)3(g)=V 2 O5 +S
44、 O2(g)Aff2=-2 4 kJ mol-V zO4 s)+2 S O3(g)#2 V OS O4(s)A/7,=-3 9 9 kJ-moH根据盖斯定律可知，-x2 得2 V 2 O$(s)+2 sO2(g)=2 V OS O4(S)+V2O4(S),则 =A H；产(-3 9 9 kJ mol-)-(-2 4 kJ mol l)x2=-3 5 1 kJ-mol-1,所以该反应的热化学方程式为:2 V2O5(s)+2 sO?(g)=2 V OS O4(s)+V2O4(s)A W=-3 5 1 kJ mol1；1(2)S O2(g)+-O2(g)S O3(g),该反应是一个气体分子数减少的放
45、热反应，故增大压强可以使化学平衡向正反应方向移动 因此，在相同温度下，压强越大，S O?的平衡转化率越大，所以，该反应在5 5 0。(3、压强为5.0 M P a 条件下，S O2 的平衡转化率一定高于相同温度下、压强为2.5 M P a 的，因此，pi=5.0 M P a,由图中数据可知，a=0.9 75.影响a 的因素就是影响化学平衡移动的因素，主要有反应物(N：和 的 浓 度、温度、压强等。(3)假设原气体的物质的量为lOOmol,则S O?、0?和N a 的物质的量分别为2 mmol、m mol和qmol,2 m+m+q=3 m+q=l0 0,S O?的平衡转化率为a,则有下列关系：该
46、反应气体分子数减少，增大压强，a 提高。所以，该反应在5 5 0。(：、压强为5.0 M P a 2.5 M P a=p?的，所以P i=5.0 M P a (4).反应物(、和。2)的起始浓度(组成)、温度、压强(5).一 2ma _(6)1 0 0 -m aa-29-so2+如目 酗&S O3起始量(m。/)2mm0变化量0。/)Im ama2nia平衡量(mo/)2m(l-a)m(l-a)Im a平衡时气体的总物质的量为n(总尸2 m(1 -a)+m(I-a)+2 ma mol-q mol,则S O3 的物质的量分数为100%=-产。1-X 100%=-x 100%n(总)2m+-a)+
47、2m am ol+q mol 100 ma。该反应在恒压容器中进行，因此，S O3 的分压P(S C h 尸2ma0,p(S0 2)=2 m(l-)p 以。,尸1 0 0-m a 1 0 0-m a二 ，在该条件下，S O2(g)+：O2(g)=2 S O3(g)的币=1 00-ma 22m apHs o3)_100m a_=_巴 _p(SO2)x p0 5(O2)2 m(l-a)p 1100-ma)(a Y,(4)由于该反应是放热反应，温度升高后a 降低。由题中信息可知，产 k三-1 (1-a )(a J,升高温度，大 增大使V 逐渐提高，但a 降低使V 逐渐下降。当，V/m，k增大对v的提
48、高大于a 引起的降低；当，/m，A 增大对v的提高小于a 引起的降低。【点睛】本题有关化学平衡常数的计算是一个难点，尤其题中给的都是字母型数据，这无疑增大了难度。这也是对考生的意志的考验，只要巧妙假设、小心求算，还是可以得到正确结果的，毕竟有关化学平衡的计算是一种熟悉的题型。本题的另一难点是最后一问，考查的是速率公式与化学平衡的综合理解，需要明确化学反应速率与速率常数及平衡转化率之间的函数关系，才能作出正确的解答.所以，耐心和细心才是考好的保证。(二)选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。l l.G o o d e
49、n o u g h等人因在锂离子电池及钻酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2 0 1 9 年诺贝尔化学奖。回答下列问题：(1)基态F e 2*与F e 3+离 子 中 未 成 对 的 电 子 数 之 比 为。(2)L i 及其周期表中相邻元素的第一电离能(h)如表所示。l,(L i)l,(N a),原因是 o I,(B e)I,(B)l i(L i),原因是.-30-(3)磷 酸 根 离 子 的 空 间 构 型 为,其中P 的 价 层 电 子 对 数 为、杂 化 轨 道 类 型 为。(4)L i F e P C)4 的晶胞结构示意图如年)所示。其中。围绕F e 和P 分别形成正八
50、面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有L i F e P O 的单元数有一个。充电放电充电放电(e)FePO4(a)LiFPO4(b)Li_FePO4电池充电时，L i F c O o 脱出部分L i+,形成L i i F c P O ，结构示意图如(b)所示，则*=,忏/+)：n(F e3，)=。【答案】(I).4:5 (2).N a 与L i 同主族，N a 的电子层数更多，原子半径更大，故第一电离能更小(3).L i,B e 和B 为同周期元素，同周期元素从左至右，第一电离能呈现增大的趋势：但由于基态B e 原子的s 能级轨道处于全充满状态，能量更低更稳定，故