晋中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、化学反应原理在科研和生产中有广泛应用．

（1）工业上制取Ti的步骤之一是：在高温时，将金红石（TiO2）、炭粉混合并通人Cl2先制得TiCl4和一种可燃性气体，已知：

①TiO2（s）+2Cl2（g）═TiCl4（1）+O2（g）；△H=﹣410.0kJ•mol﹣1

②CO（g）═C（s）+O2（g）；△H=+110.5kJ•mol﹣1

则上述反应的热化学方程式是   ．

（2）利用“化学蒸气转移法”制备二硫化钽（TaS2）晶体，发生如下反应：

TaS2（s）+2I2（g）═TaI4（g）+S2（g）△H1＞0  （Ⅰ）；若反应（Ⅰ）的平衡常数K=1，向某恒容且体积为15ml的密闭容器中加入1mol I2 （g）和足量TaS2（s），I2 （g）的平衡转化率为    ．

如图1所示，反应（Ⅰ）在石英真空管中进行，先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2 （g），一段时间后，在温度为T1的一端得到了纯净TaS2晶体，则温度T1   T2（填“＞”“＜”或“=”）．上述反应体系中循环使用的物质是       ．

（3）利用H2S废气制取氢气的方法有多种．

①高温热分解法：

已知：H2S（g）═H2（g）+S2（g）；△H2；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 mol•L﹣1测定H2S的转化率，结果如图2．图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线，b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率．△H2       0（填＞，=或＜）；说明随温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因：   ．

②电化学法：

该法制氢过程的示意图如3．反应后的溶液进入电解池，电解总反应的离子方程式为 ．

3、石油产品中含有H2S及COS、CH3SH等多种有机硫，石油化工催生出多种脱硫技术。请回答下列问题：

（1）COS的电子式是_______________。

（2）已知热化学方程式：①2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l)    △H=-362 kJ·mol-1

②2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l)    △H2=-1172 kJ·mol-1

则H2S气体和氧气反应生成固态硫和液态水的热化学方程式为__________________。

（3）可以用K2CO3溶液吸收H2S，其原理为K2CO3+H2S=KHS+KHCO3，该反应的平衡常数为________。(已知H2CO3 的Ka1=4.2×10-7，Ka2=5.6×10-11；H2S的Ka1=5.6×10-8，Ka2=1.2×10-15)

（4）在强酸溶液中用H2O2 可将COS氧化为硫酸，这一原理可用于COS 的脱硫。该反应反应的化学方程式为_________________。

（5）COS的水解反应为COS(g)+H2O(g)CO2(g)+H2S(g)   △H<0。某温度时，用活性α-Al2O3作催化剂，在恒容密闭容器中COS(g)的平衡转化率随不同投料比[n(H2O)/n(COS)]的转化关系如图1所示。其它条件相同时，改变反应温度，测得一定时间内COS的水解转化率如图2所示：

①该反应的最佳条件为:投料比[n(H2O)/n(COS)]____，温度_____________

②P点对应的平衡常数为_____________ 。(保留小数点后2 位)

③当温度升高到一定值后，发现一定时间内COS(g)的水解转化率降低；猜测可能的原因是__________________。

4、与硫同族的元素Te，最高价氧化物的水化物碲酸（H6TeO6）的酸性比H2SO4____（选填“强”或“弱”），其氧化性比硫酸强。向碲酸中通入SO2气体，若反应中生成的TeO2与Te的物质的量之比为2：1，写出该反应的化学方程式______________。当6mol碲酸与一定量SO2恰好完全反应，所得溶液体积为20L，则所得溶液的pH为____________。

5、甲醇（CH3OH）有很多用途。回答下列问题：

I．甲醇可用于制取甲醛（HCHO）。

（1）甲醇的沸点为64 ℃，甲醛的沸点为-21 ℃，甲醇的沸点较高的原因是__________。

（2）甲醇分子中采用sp3杂化的原子有____________(填元素符号)；甲醛分子中σ键与π键之比为_____________。

II．直接甲醇燃料电池(DMFC)因其具有质量轻、体积小、结构简单、比能量密度高、低温操作等优点，DMFC阳极普遍采用以铂（Pt）为基础 的二元催化剂，如Pt-Cr合金等。

（3）基态Cr原子的未成对电子数为______________。

（4）与铬同周期的所有元素中基态原子最外层电子数与铬原子相同的元素是_______。（填元素符号）

（5）已知金属铂晶胞结构如右图所示。催化剂的XRD图谱分析认为：当铂中掺入Cr原子后，Cr替代了晶胞面心位置上的Pt，该催化剂的化学式为_______，晶体中与1个Pt原子相紧邻的Cr原子有_____个。

（6）若铂原子半径为r pm，铂摩尔质量为M g·mol－1，铂晶体的密度为ρ g·cm－3，则阿伏加德罗常数NA为_____mol－1（用有关字母列出计算式即可）。

6、含氮化合物在工农业生产中都有重要应用。

（1）氨和肼（N2H4）是两种最常见的氮氢化物。

己知：4NH3(g)＋3O2(g) 2N2(g)＋6H2O(g)  ΔH1=－541.8kJ/mol，化学平衡常数为K1。N2H4(g)＋O2(g) N2(g)＋2H2O(g)  ΔH2=－534kJ/mol，化学平衡常数为K2。则用NH3和O2制取N2H4的热化学方程式为_________，该反应的化学平衡常数K=____（用K1、K2表示）。

（2）对于2NO(g)＋2CO(g) N2(g)＋2CO2(g)，在一定温度下，于1L的恒容密闭容器中充入0.1molNO和0.3molCO，反应开始进行。

①下列能说明该反应已经达到平衡状态的是____（填字母代号）。

A．c(CO)=c(CO2) B．容器中混合气体的密度不变

C．v(N2)正=2v(NO)逆 D．容器中混合气体的平均摩尔质量不变

②图1为容器内的压强（P）与起始压强（P0）的比值（P/P0）随时间（t）的变化曲线。0～5min内，该反应的平均反应速率v(N2)= ____，平衡时NO的转化率为____。

（3）使用间接电化学法可处理燃煤烟气中的NO，装置如图2所示。已知电解池的阴极室中溶液的pH在4～7之间，写出阴极的电极反应式_________。用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理__________________。

7、二硫化钼(MoS2，难溶于水)具有良好的光、电性能，可由钼精矿(主要含MoS2，还含NiS、CaMoO4等)为原料经过如下过程制得。

(1)“浸取”。向钼精矿中加入NaOH溶液，再加入NaClO溶液，充分反应后的溶液中含有Na2MoO4、Na2SO4、NiSO4、NaCl。

①写出浸取时MoS2发生反应的离子方程式：_______。

②浸取后的滤渣中含CaMoO4。若浸取时向溶液中加入Na2CO3溶液，可提高浸出液中Mo元素的含量，原因是_______。

③浸取时，Mo元素的浸出率与时间的变化如图1所示。已知生成物对反应无影响，则反应3～4min时，Mo元素的浸出率迅速上升的原因是_______。

(2)“制硫代钼酸铵[(NH4)2MoS4，摩尔质量260g•mol-1]”。向浸出液中加入NH4NO3和HNO3，析出(NH4)2Mo4O13，将(NH4)2Mo4O13溶于水，向其中加入(NH4)2S溶液，可得(NH4)2MoS4，写出生成(NH4)2MoS4反应的化学方程式：________。

(3)“制MoS2”。(NH4)2MoS4可通过如下两种方法制取MoS2：

方法一：将(NH4)2MoS4在一定条件下加热，可分解得到MoS2、NH3、H2S和硫单质。其中NH3、H2S和硫单质的物质的量之比为8：4：1。

方法二：将(NH4)2MoS4在空气中加热可得MoS2，加热时所得剩余固体的质量与原始固体质量的比值与温度的关系如图2所示。

①方法一中，所得硫单质的分子式为_______。

②方法二中，500℃可得到Mo的一种氧化物，该氧化物的化学式为_______。

8、污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。工业上以硫铁矿为原料制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外，还含有SO2。为了保护环境，同时提高硫酸工业的综合经济效益，应尽可能将尾气中的SO2转化为有用的产品。

治理方案Ⅰ：

（1）将尾气通入氨水中，能发生多个反应，写出其中可能发生的两个氧化还原反应的化学方程式：_______________、_______________。

治理方案Ⅱ：

某研究小组利用软锰矿（主要成分为MnO2，另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物）作脱硫剂，通过如下流程既去除尾气中的SO2，又制得电池材料MnO2 （反应条件已省略）。

请回答下列问题：

（2）用MnCO3能除去溶液中Al3+和Fe3+其原因是___________________________，用MnS除去溶液中的Cu2+的离子方程式为_______________。

（3）流程图④过程中发生的主要反应的化学方程式为___________________。

（4）MnO2可作超级电容器材料。工业上用下图所示装置制备MnO2。接通电源后，A电极的电极反应式为：_______________，当制备lmol MnO2，则膜两侧电解液的质量变化差（△m左-△m右）为_______________g。

9、锰元素在溶液中主要以Mn2+（很浅的肉色，近乎无色）、MnO42-(绿色)、MnO4-（紫色）形式存在。MnO2不溶于稀硫酸。

（1）将8 mL 0.1 mol·L-1的酸性高锰酸钾溶液和2 mL l.0mol/L的草酸（H2C2O4）溶液在试管中混合，然后将试管置于25℃水浴中，KMnO4溶液浓度随时间变化关系如下图所示。

① 写出发生反应的离子方程式：____________

② 计算前40秒用草酸表示的平均反应速率v(草酸)=________________.

③ 40s-65s的反应速率比前40s快，解释原因___________

（2）已知反应3MnO42-+2H2OMnO2+2MnO4-+4OH-。

① 向MnO4-溶液中加入足量稀硫酸，可观察到的现象是__________.

② 常温下，在0.512 mol/L K2MnO4溶液中，当pH=14时K2MnO4的转化率为4/9，则该反应的平衡常数的值为__________

③ 在其他条件不变的条件下，适当升温有利于降低K2MnO4的转化率，则该反应的△H___0（填“大于” “小于”或“等于”）。

（3）碳酸锰是一种重要的工业原料。工业生产中常用复分解法生产MnCO3:

MnSO4+2NH4HCO3=MnCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O。反应中通常需加入稍过量的NH4HCO3，且控制溶液的pH为6.8-7.4. 溶液的pH不能过低也不能过高，原因是_______。设MnSO4溶液为0.19mol/L，则溶液的pH 最高不能超过_________。

[己知MnCO3、Mn(OH)2的Ksp分别为l.8×10-11和1.9×10-13]

（4）制备单质锰的实验装置如图，阳极以稀硫酸为电解液，阴极以硫酸锰和硫酸混合液为电解液，电解装置中“”表示溶液中阴离子移动的方向。铂电极的电极反应式为______。

10、四氯化锡是无色液体，熔点为，沸点为144℃，遇水即发生水解反应生成锡酸()，并产生有刺激性的气体，可用作媒染剂、催化剂等。与非极性分子能互溶。某化学实验小组拟制备四氯化锡(如下图所示)，并探究其部分水解产物。

请回答下列问题：

(1)甲装置中发生反应的化学方程式为______，仪器的名称是______。

(2)干燥管中碱石灰的作用是______，如果没有干燥管，三颈烧瓶中可能发生的化学反应方程式为______。

(3)实验过程中如果的量不足，可能会产生副产物______(填化学式)。实验室配制水溶液的操作方法是______。

(4)探究四氯化锡水解的部分产物。

甲同学取三颈烧瓶中的部分固体于洁净试管中，往试管中加入少量蒸馏水，将试管中产生的气体通入酸化的溶液中，生成了白色沉淀。该同学由此判断该气体为。

乙同学认为该结论不准确，试简述理由______。请设计改进方案______。

11、硫单质及其化合物在化工生产、污水处理等领域应用广泛。

（1）煤制得的化工原料气中含有羰基硫(O=C=S)，该物质可转化为H2S，主要反应如下：

已知反应中相关的化学键键能数据如下表：

①一定条件下，密闭容器中发生反应i，其中COS(g)的平衡转化率()与温度(T)的关系如图所示。则A、B、C三点对应的状态中，v(COS)=v(H2S)的是____________。(填标号)

②反应ii的正、逆反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图所示，其中表示逆反应的平衡常数(K逆)的是__________(填“A”或“B”)。T1℃时，向容积为10 L的恒容密闭容器中充入2 mol COS(g)和1 mol H2(g)，发生反应ii，COS的平衡转化率为_____________。

（2）过二硫酸是一种强氧化性酸，其结构式为

①在Ag+催化作用下，S2O82-能与Mn2+在水溶液中发生反应生成SO42-和MnO4-，该反应的离子方程式为________________________。

②工业上可用惰性电极电解硫酸和硫酸铵混合溶液的方法制备过二硫酸铵。总反应的离子方程式为________________________________。

（3）NaHS可用于污水处理的沉淀剂。已知：25℃时，反应Hg2+(aq)+HS-(aq) HgS(s)+H+(aq)的平衡常数K=1.75×1038，H2S的电离平衡常数Ka1=1.0×10-7，Ka2=7.0×10-15。

①NaHS的电子式为____________________。②Ksp(HgS)=_____________________。

12、一种利用H2C2O4(草酸)作助溶剂，酸浸提取硫酸烧渣(主要含Fe2O3、FeO、SiO2等)制备铁红并回收副产物硫酸铵的工艺流程如图：

已知：H2C2O4可沉淀Ca2+、Fe2+等金属离子，可与Fe3+生成[Fe(C2O4)3]3-，在硫酸作用下可热分解生成CO和CO2。

(1)用50%的硫酸“酸浸”时，反应液的温度、H2C2O4的加入量对铁浸取率的影响分别如图1、图2所示：

①“硫酸烧渣”中Fe2O3与H2SO4反应的化学方程式为___。

②图1中，反应液的温度高于95℃时，铁浸取率开始降低，其原因是___。

③图2中，H2C2O4加入量在5～20%时，铁浸取率随加入量的增大而增大，其原因是__；H2C2O4加入量超过20%时，铁浸取率反而开始降低，其原因是___。

(2)“沉铁”时发生的主要反应的离子方程式为____。

(3)由“过滤1”的滤渣制备铁红的“操作X”为___。

13、对烟道气中的进行回收再利用具有较高的社会价值。

(1)大气中含量过高会导致雨水中含有(填化学式)___而危害植物和建筑物。工厂排放的尾气用饱和溶液吸收可得到重要化工原料，反应的化学方程式为___。由过饱和溶液结晶脱水可制得。写出该过程的化学方程式__。

(2)可用作食品的抗氧化剂。在滴定某葡萄酒中残留量时，取葡萄酒样品，用的碘标准液滴定至终点，消耗碘液。补全该滴定反应的离子方程式：，___；该样品中的残留量为___(以计)。

(3)一定条件下，由SO2和CO反应生成S和CO2的能量变化如图所示，每生成16gS(s)，该反应_(选填“放出”或“吸收”)的热量为_。

(4)在绝对隔热恒容的密闭容器中，进行该反应的平衡常数表达式为___，对此反应下列说法正确的是__。

a．若混合气体密度保持不变，则已达到平衡状态

b．从反应开始到平衡，容器内气体的压强保持不变

c．达平衡后若再充入一定量CO2，平衡常数保持不变

d．分离出少量S粉，正、逆反应速率均保持不变