商丘2024-2025学年第一学期期末教学质量检测试题(卷)高三化学

1、用图示装置及药品制备有关气体，其中能达到实验目的的是(       )

A．A

B．B

C．C

D．D

2、X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中的位置关系如右图所示，其中Z元素原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。

请回答下列问题：

（1）元素Z位于周期表中第_______周期，________族；

（2）这些元素的最高价氧化物对应的水化物中，水溶液酸性最强的是_______（写化学式）；

（3）Y和Z组成的化合物的化学式为_______；

（4）W的单质和过量的X的氢化物可发生氧化还原反应，所得两种产物的电子式分别为____________、___________；

（5）W的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液不稳定，受热可分解，产物之一是黄绿色气体，且当有28 mol 电子转移时，共产生9 mol 气体，写出该反应的化学方程式___________。

3、部分弱酸的电离常数如下表：

（1）同温同物质的量浓度的HCOONa（aq）与NaClO（aq）中pH大的是________。

（2）1molCl2与2molNa2CO3（aq）反应除生成NaCl外还有_______________（填化学式）。

（3）向一定量的NaHCO3（aq）中通入少量的SO2（g），反应的离子方程式为__________。亚硒酸（H2SeO3）也是一种二元弱酸，常温下是一种无色固体，易溶于水，有较强的氧化性。

4、含硫烟气（主要成分为SO2)的处理备受关注，主要有以下两种方法。请回答：

I .碱液吸收法

步骤1：用足量氨水吸收SO2

步骤2：再加入熟石灰，发生反应2NH4++Ca2++2OH-+SO32-=CaSO3↓+2NH3·H2O

(1)步骤1中反应的离子方程式为_______________________。

(2)已知：25°C时，Ksp(CaSO3)=b，步骤2中反应的平衡常数K=a。该温度下，Kb( NH3·H2O)=__________________(用含a、b的代数式表示)。

II.水煤气还原法

己知：①2CO(g)+SO2(g)S(l)+2CO2(g) △H1=-37.0 kJ·mol-1

②2H2(g)+ SO2(g)S(l)+2H2O(g) △H2=+45.4 kJ·mol-1

③CO的燃烧热△H3=-283 kJ·mol-1

(3)1molS(l)在O2(g)中完全燃烧生成SO2(g)的热化学方程式为____________。

(4)反应②的正反应的活化能为E1 kJ·mol-1，其逆反应的活化能E2=_____ kJ·mol-1。

(5)在一定压强下，发生反应②。平衡时，α(SO2)与原枓气投料比[]和温度(T) 的关系如图所示。

①α(H2)：N_____M (填“>”、“<”或 “ = ”)。

②逆反应速率：M_____Q(填“>”、“<”或 “ = ”)。

(6)t℃时，向10L恒容密闭容器中充入2 molCO(g)、2 mol SO2(g)和2 mol H2(g)。发生反应①和反应②。5mim达到平衡时，SO2(g)和CO2(g) 的物质的量分别为0.4mol、1.6mol。该温度下，反应②的平衡常数K=__________。

5、以NOx 为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。

I.汽车尾气中的 NO(g)和 CO(g)在一定条件下可发生反应生成无毒的N2 和 CO2：

（1）已知:①N2(g)+O2(g)2NO(g)   △H1= +180.5 kJ·mol-1 ②CO 的燃烧热△H2 = - 283.0 kJ·mol-l，则反应③ 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)   △H3 =_______。

（2）某研究小组在三个容积为 5 L 的恒容密闭容器中，分别充入 0.4mol NO 和 0.4 mol CO，发生反应③ 。在三种不同实验条件下进行上述反应（体系各自保持温度不变），反应体系总压强随时间的变化如图所示：

①温度：T1_____T2（填“＜”“=”或“＞”）。

②CO 的平衡转化率：Ⅰ_____Ⅱ_____Ⅲ（填“＜”“=”或“＞”）。

③反应速率：a 点的 v逆_____b 点的 v正 （填“＜”“=”或“＞”）。

④T2 时的平衡常数 Kc=_____。

（3）将 NO和 CO以一定的流速通过两种不同的催化剂（cat1、cat2）进行反应，相同时间内测量的脱氮率（脱氮率即 NO的转化率）如图所示。M 点_____（填“是”或“不是”）对应温度下的平衡脱氮率， 说明理由_________。

Ⅱ．N2O是一种强温室气体，且易形成颗粒性污染物，研究N2O的分解反应 2N2O=2N2+O2对环境保护有重要意义。

（4）碘蒸气存在能大幅度提高 N2O 的分解速率，反应历程为：

第一步   I2(g)2I(g)快速平衡，平衡常数为K

第二步   I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)   v = k1·c(N2O)·c(I)   慢反应

第三步   IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+1/2I2(g)   快反应

其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。实验表明，含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5（k为速率常数）。

① k =_____（用含 K 和 k1 的代数式表示）。

②下列表述正确的是_____。

a．IO 为反应的中间产物

b．碘蒸气的浓度大小不会影响 N2O的分解速率

c．第二步对总反应速率起决定作用  

d．催化剂会降低反应的活化能，从而影响△H

（5）通过 N2O 传感器可监测环境中 N2O 的含量，其工作原理如图所示

①NiO电极上的电极反应式为_____。

②N2O浓度越高，则电压表读数越_____。（填“高”或“低”）

6、工业上可用微生物处理含KCN的废水。第一步是微生物在氧气充足的条件下，将KCN转化成KHCO3和NH3（最佳pH : 6.7～7.2)；第二步是把氨转化为硝酸：NH3+202HNO3+H2O

请完成下列填空：

（1）写出第一步反应的化学反应方程式_____________，第二步反应的还原产物是_____________ （填写化学式）。

（2）在KCN中，属于短周期且原子半径最大的元素是_____，氮原子最外层电子的运动状态有_______种。水的电子式是________。

（3）比较碳和氮元素非金属性强弱，化学反应方程式为_____________。

（4）室握下，0.lmol/LK2CO3、KCN、KHCO3溶液均呈碱性且pH依次减小，在含等物质的量的KCN、KHCO3混合溶液中，阴离子（除OH-）浓度由大到小的顺序是_____________。

（5）工业上还常用氯氧化法处凡含KCN的废水：KCN+2KOH+Cl2=KOCN+2KCl+H2O，2KOCN+4KOH+3Cl2→N2+6KCl+2CO2+2H2O。两扮相比，微生物处理法的优点与缺点是（各写一条）。

优点：________；缺点：__________________。

7、(1)多硫化钠()是一系列含多硫离子的化合物，有等，各原子均满足稳定结构，其中的电子式是___________。

(2)水因质子自递()能导电，无水硫酸也能导电，其原因是___________(用化学用语表示)。

(3)青蒿素结构如图，只能在低温条件下萃取青滿索是因其分子中的某个基团对热不稳定，且该基团能与NaI反应生成。该基团的结构式为___________。

8、由P、S、Cl、Ni等元素组成的新型材料有着广泛的用途，回答下列问题。

(1)基态Cl原子核外电子占有的原子轨道数为______个，P、S、Cl的第一电离能由大到小顺序为_______。

(2)PCl3分子中的中心原子杂化轨道类型是______，该分子构型为_______。

(3)PH4Cl的电子式为______，Ni与CO能形成配合物Ni(CO)4，该分子中π键与σ键个数比为________。

⑷已知MgO与NiO的晶体结构（如图1）相同，其中Mg2+和Ni2+的离子半径分别为66 Pm和 69 pm，则熔点：MgO___NiO(填“＞”、“＜”或“=”)，理由是______。

(5)若NiO晶胞中离子坐标参数A为(0,0,0)，B为（1,1,0)，则C离子坐标参数为______。

(6)一定温度下，NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”，可以认为O2-作密置单层排列， Ni2+填充其中（如图2），已知O2-的半径为a m，每平方米面积上分散的该晶体的质量为____g。（用a、NA表示）

9、箱中微粒：多烯

量子力学中，π电子沿碳原子中性共轭链的移动可以仿照“ 箱中微粒”的方法。π电子的能量在下面的方程中给出：,n是量子数(n= 1， 2， 3，…。)，h是Planck's常数，m是电子质量，L是势箱的长度，并可近似地用L=(k+ 2) ×1.40 Å (k是分子碳链上共轭双键的数目)表示。适当波长λ 的光子可使π电子从最高占据轨道(HOMO)到最低未占据轨道(LUMO)。一个近似的半经验公式基于这个模型，将波长λ，双键数目k与常数B用下列关系式联系起来：

λ (nm)=B×等式1

(1).用这个半经验公式，取B= 65.01 nm，计算辛四烯(CH2= CH- CH=CH- CH= CH- CH = CH2)的波长λ (nm)___________。

(2).推导等式1(电子从HOMO转移到LUMO对应波长λ(nm)的表达式)，用k与基本常数表示。并以此计算常数Bcalc的理论值___________。

(3).我们想合成一个线型多烯，在激发电子从HOMO到LUMO时需要吸收大概600nm的光子。用你第二部分的表达式，确定多烯中共轭双键数(k)并给出它的结构___________。[如果你没有做出第二部分，用半经验公式等式1，取B= 65.01 nm来完成第三部分。]

(4).对于第三部分得到的多烯分子，计算HOMO与LUMO之间的能量差△E，(kJ·mol-1)。如果第三部分未解决，取k= 5解决这个问题。

(5).粒子在一维势箱中的模型可被扩展到三维长方体势箱中，长宽高为Lx、Ly与Lz。得到下列允许能级的表达式：

三个量子数nx，ny与nz必须为整数且相互独立。

①给出三个不同的最低能量的表达式，假定为边长L的立方势箱___________。

②能级的能量相同称为简并。画出草图展示所有能量的能级，包括所有简并能级，立方势箱对应的量子数取1或2___________。

10、甲酸(HCOOH)是一种很有前途的氢载体，化学家对纯甲酸直接催化脱氢进行了多年研究，最新研究发现新型催化剂M可稳定催化纯甲酸脱氢生成H2和CO2，且M在室温下即可生效，95℃催化活性达最大值，有水存在的情况下催化活性略有降低。实验室利用该方法使纯甲酸分解并收集所得气体的装置如图所示，请回答下列问题：

(1)仪器a的名称是_______，其作用是_______。

(2)实验中为了使催化剂M的活性达到最大值，采用的措施有_______、_______、_______。

(3)若要将分解所得的气体中的CO2除去并收集氢气，可调节三通阀的位置将气体导出，并依次通过下列装置：装NaOH溶液的洗气瓶→装浓硫酸的洗气瓶→氢气收集装置→装有碱石灰的干燥管→酒精灯点燃尾气。其中收集氢气应采用的方法是_______，可选择的装置是_______(填标号)。

(4)实验室可以用碘量法测定工业甲酸的含量(杂质不参与反应)，具体操作：称取6.000g工业甲酸配成250mL溶液，量取25.00mL于锥形瓶中，先加入30mL 0.5000mol/L的次溴酸钠溶液与甲酸反应生成CO2和NaBr，再用足量KI与过量的次溴酸钠反应生成I2和NaBr，加入几滴淀粉溶液后用0.4000mol/L的标准溶液滴定，至滴定终点时消耗溶液12.50mL。

①次溴酸钠溶液与甲酸反应的化学方程式是_______。

②滴定终点的标志是_______。

③该工业甲酸中甲酸的质量分数是_______(保留三位有效数字)。

11、含氮化合物在化学工业中有着重要的应用，回答下列问题：

(1)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化(表示生成1molN2的能量变化)如图所示，该反应的热化学方程式为______________________。

(2)一定条件下，硝酸铵加热分解得到的产物只有N2O和H2O。250℃时，硝酸铵在密闭容器中分解达到平衡，该分解反应的平衡常数表达式为K=___________；若有1mol硝酸铵完全分解，则转移电子的数目为___________(设NA为阿伏加德罗常数的值)。

(3)硝基苯甲酸乙酯在碱性条件下发生反应：O2NC6H4COOC2H5+OH－O2NC6H4COO－+C2H5OH。两种反应物的初始浓度均为0.80mol·L－1，T℃时测得O2NC6H4COOC2H5的转化率α随时间变化的数据如表所示。

①该反应在60~90s与90~120s内的平均反应速率分别约为___________，___________；比较两者大小可得出的结论是______________________。

②计算T℃时该反应的平衡常数为______________________。

③为提高O2NC6H4COOC2H5的平衡转化率，除可适当控制反应温度外，还可以采取的措施为______________________(写出一条即可)。

12、写出或完成下列热化学方程式。

(1)下列变化过程，属于放热反应的是____。

①浓H2SO4稀释；②酸碱中和反应；③H2在Cl2中燃烧；④Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl；⑤铝热反应；⑥碳高温条件下还原CO2。

(2)0.5molCH4完全燃烧生成CO2和液态水时，放出445kJ的热量。写出CH4燃烧的热化学方程式__。

(3)通常人们把拆开1mol某化学键吸收的能量看成该化学键的键能。表中是一些化学键的键能。

根据键能数据估算下列反应：CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)的反应热△H为___。

(4)氢能的存储是氢能利用的前提，科学家研究出一种储氢合金Mg2Ni，已知：

①Mg(s)+H2(g)=MgH2(s)ΔH1

②Mg2Ni(s)+2MgH2(s)=2Mg(s)+Mg2NiH4(s)ΔH2

求Mg2Ni(s)+2H2(g)=Mg2NiH4(s)ΔH=____。

(5)已知反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.2kJ/mol，现取1molN2(g)和3molH2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应放出的热量___92.2kJ(填“大于”“等于”或“小于”)，原因是___。

13、减少温室气体的排放对环境和社会都具有重要的意义。CH4- CO2催化重整反应的化学方程式为CH4(g)+ CO2(g)⇌2CO(g) + 2H2(g)       ΔH。回答下列问题：

(1)已知：①CH4(g)+2O2(g)⇌CO2(g) +2H2O(g)       ΔH1= -890.3 kJ·mol-1；

②2CO(g)+ O2(g)⇌2CO2(g)       ΔH2= -566 kJ·mol-1；

③2H2(g)+ O2(g)⇌2H2O(g)       ΔH3= -483.6 kJ·mol-1；

则上述催化重整反应的ΔH =___________ kJ·mol-1。

(2)恒容密闭容器中反应CH4(g)+ CO2(g) ⇌2CO(g)+ 2H2(g)达到平衡状态的标志是___________(填选项标号)

A．单位时间内生成1 mol CH4的同时消耗2 mol CO

B．混合气体的密度不再改变

C．反应速率v(CH4):v(CO2):v(CO):v(H2)=1:1:2:2

D．混合气体的平均相对分子质量不再改变

(3)容器容积为1 L，控制CH4和CO2初始投料量分别为2 mol和3 mol，发生CH4-CO2催化重整反应，甲烷的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

①X、L代表温度或压强，则X代表___________(填“温度”或“压强”)；L1___________ (填“＞”或“＜”) L2，并说出理由___________。

②计算b点反应的平衡常数K=___________。

③当温度为T1°C时，K=100，实验测得v正= k正 c(CH4)·c(CO2)，v逆=k逆c2(CO)·c2(H2)，k正、k逆为速率常数。T1°C时，k正___________ (用k逆表示)。当温度改变为T2°C时，k正= l05 k逆，则T2°C时平衡压强___________(填“＞” 或“＜”) T1°C时平衡压强。