三亚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、钼酸钠晶体( Na2MoO4·2H2O)是一种无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂。工业上利用钼精矿(主要成分是不溶于水的MoS2)制备钼酸钠的两种途径如图所示：

（1） NaClO的电子式是

（2） 写出焙烧时生成MoO3的化学方程式为  

（3）途径I碱浸时发生反应的化学反应方程式为  

（4）途径Ⅱ氧化时发生反应的离子方程式为

（5）分析纯的钼酸钠常用钼酸铵[(NH4)2MoO4]和氢氧化钠反应来制取，若将该反应产生的气体与途径I所产生的尾气一起通入水中，得到正盐的化学式是

（6）钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下，碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如下图：

①要使碳素钢的缓蚀效果最优，钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度比应为   。

②当硫酸的浓度大于90%时，腐蚀速率几乎为零，原因是   。

③试分析随着盐酸和硫酸浓度的增大，碳素钢在两者中腐蚀速率产生明显差异的主要原因是 。

（7）锂和二硫化钼形成的二次电池的总反应为：xLi + nMoS2Lix(MoS2)n。则电池放电时的正极反应式是：   。

3、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）。

4、硫及其化合物广泛存在于自然界中。

(1)四硫富瓦烯分子结构如图所示，其碳原子杂化轨道类型为_________，根据电子云的重叠方式其含有的共价键类型为___________，1mol四硫富瓦烯中含有σ键数目为__________。

(2)煅烧硫铁矿时发生的反应为FeS2+O2Fe2O3+SO2，所得产物SO2再经催化氧化生成SO3，SO3被水吸收生成硫酸。

①基态S原子存在____________对自旋方向相反的电子。

②离子化合物FeS2中，Fe2+的电子排布式为__________，与S22-互为电子体的离子是____________。

③气体SO3分子的空间构型为__________，中心原子阶层电子对数为____________。

(3)闪锌矿是一种自然界含Zn元素的矿物，其晶体结构属于立方晶体（如下图所示），Zn属于_______区元素，在立方ZnS晶体结构中S2-的配位数为______________，若立方ZnS晶体的密度为ρg·cm-3，晶胞参数a=______nm（列出计算式），晶胞中A、B的坐标分别为A（， ， ）、B（， ， ），则C点的坐标为____________。

5、根据《化学反应原理》中相关知识，按要求作答。

氯的单质、化合物与人类生产、生活和科研密切相关。

(1)在一定条件下，氢气在氯气中燃烧的热化学方程式： H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g）△H = -184.6 kJ . mol-1，判断该反应属于_____(填“吸热”或“放热"）反应。

(2)盐酸是一种强酸，补充完整电离方程式：HCl=___+Cl- 。室温下，将大小相等的镁条和铁片投入同浓度的稀盐酸中，产生氢气的速率较大的是________。

(3)84消毒液在防控新冠肺炎疫情中被大量使用，它是利用氯气与氢氧化钠溶液反应制成的.反应方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。

①该反应____(填“是”或“不是”)氧化还原反应。

②室温下，84消毒液呈碱性，其pH___7 (填“＞”或“＜”）。

③84消毒液的有效成分NaClO，水解的离子方程式：ClO-+H2O=HClO+OH-，生成物中__具有很强的氧化性，可以使病毒和细菌失去生理活性；水解是吸热反应，升高温度平衡向_____(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。

(4)电解熔融氯化钠可制取金属钠和氯气，装置如图所示(电极不参与反应）：

通电时，Na+向______(填“阳极”或“阴极")移动，写出生成金属钠的电极反应式：______。

6、高铁酸钾（K2FeO4，暗紫色固体），是一种新型、高效、多功能的水处理剂。完成下列填空：

（1）K2FeO4溶于水得到浅紫红色的溶液，且易水解，生成氧气和氢氧化铁。写出该水解反应的离子方程式_________；说明高铁酸钾做水处理剂的原理______。

（2）下图分别是1mol/L的K2FeO4溶液在不同pH和温度下c(FeO42-)随时间的变化曲线。

根据以上两图，说明配制K2FeO4溶液的注意事项______________。

7、煤的气化技术发展较早，近几年来煤的气化技术更多的倾向于用水煤浆与粉煤为原料的加压气化技术。煤的气化的流程示意图如下：

（1）煤的气化过程中，存在如下反应：

① C（s）+O2(g) CO2(g)   △H1=－394.1kJ/mol

②2CO(g)+O2(g)2CO2(g) △H2=－566.0kJ/mol

③2H2(g)+O2(g)2H2O(g) △H3=－483.6kJ/mol

写出利用水煤浆生产水煤气的热化学方程式___________________。

（2）一定条件下，由H2和CO可直接制备二甲醚（CH3OCH3）（产物中还有水蒸气），结果如图所示：

①合成二甲醚的化学方程式为___________________________

②其中CO的转化率随温度的升高而降低的原因_________________。

③有利于该反应充分进行的条件是______________ (填字母)

a.高温低压 b.低温高压 c.高温高压 d.低温低压

④在实际生产中选择了适宜温度和压强，原因是考虑了________因素

（3）图中，甲装置为CH3OCH3碱性燃烧电池，其电极均为Pt电极。装置乙中，C、D电极为Pb电极，其表面均覆盖着PbSO4，其电解液为稀H2SO4溶液。

① 写出甲装置中B极的电极反应____________________________

② 写出乙装置中D极的电极反应式___________________________

③ 当有46克二甲醚参加反应时，电路中通过的电子的物质的量为____mol

8、近日，中国科学院上海有机化学研究所游书力研究院课题组从Z-烯丙基底物出发，首次实现了铱催化Z式保留不对称烯丙基取代反应。已知Co与Ir同族。回答下列问题：

(1)铱(Ir)在周期表中的位置为第六周期第九列，化合物中常见价态有+3和+4价，其中+4价更稳定，原因是____。有机合成中常用的催化剂，该物质熔点350℃，在熔化时难以发生电离，其固体的晶体类型是___；是高强度曝光的增敏剂，用于激光照相材料，其阴离子中Ir的价层电子对数为6，该离子的空间结构为____。

(2)某种Ir的配合物阳离子，其结构如图所示。该离子中N的杂化方式为___；1mol该离子中Ir原子形成的配位键有____mol。

(3)原子分数坐标可用于表示晶胞内部各原子的相对位置。化合物的四方晶格结构如下图所示，晶胞棱边夹角均为90°，晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。

一个晶胞中有___个O，其他Ir原子分数坐标为___，晶体中与单个O键合的Ir有____个。已知的晶胞参数为apm、apm、cpm，晶体密度为，设为阿伏伽德罗常数的值，则的摩尔质量为___(用代数式表示)。

9、Ca(NO2)2(亚硝酸钙)是易溶于水的无色晶体，可用作混凝土中钢筋的防护剂。

(1)Ca(NO2)2的制备方法很多。

①实验室可用反应Ca(NO3)2+2CaFe2O4+4NO3Ca(NO2)2+2Fe2O3制备Ca(NO2)2，该反应中被氧化的N原子与被还原的N原子的物质的量之比为_____。

②用石灰乳吸收硝酸工业尾气中氮氧化物制备Ca(NO2)2，其中NO2与Ca(OH)2反应生成Ca(NO2)2和Ca(NO3)2的化学方程式为_____，经过滤得到含Ca(NO2)2的溶液为液态产品。

(2)测定某液态产品中NO3－含量的步骤如下：

已知：步骤4中的反应为NO3—+3Fe2++4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，

步骤5中的反应为6Fe2++Cr2O72—+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。

若步骤5滴定至终点时消耗K2Cr2O7溶液20.00mL，计算液态产品中NO3－的含量(单位g·L－1，最后结果保留一位小数，写出计算过程)___________。

10、高纯二氧化锗主要用于生产光学及半导体用的锗材料。实验室通过下列装置(加热及夹持装置已略去)以二氧化锗粗品(含少量As2O3)为原料制备GeCl4，进一步制得GeO2•2H2O晶体，再加热干燥制得纯度较高的GeO2。实验开始时，仪器a加入NaOH溶液，与粗品充分反应后，通入氯气，再通过仪器a滴加浓盐酸。已知：①GeCl4熔点为-51.5℃，沸点为86.6℃，易水解。

②GeO2、As2O3与NaOH溶液反应生成Na2GeO3、NaAsO2，NaAsO2与盐酸反应生成有毒的AsCl3(沸点130.2℃)，H3AsO4(沸点160℃)。回答下列问题：

(1)仪器a的名称为______，接口b须连接仪器______(填仪器名称)。

(2)向二颈烧瓶中加入NaOH溶液，当观察到______时，停止滴加。

(3)通入适量氯气的目的是______(用离子方程式表示)。

(4)实验过程中必须防止烧瓶中盐酸浓度过低，其目的是______。

(5)将e中的液体与蒸馏水按一定比例进行混合，密封静置12小时，可得到GeO2•2H2O晶体，此过程中的化学方程式为______，该操作时保持较低温度有利于提高产率，其可能的原因是______(答一条即可)。

(6)二氧化锗(M=105)的纯度采用碘酸钾滴定法进行测定。称取0.5000g二氧化锗样品，加入氢氧化钠溶液在电炉上溶解，用次磷酸钠还原为Ge2+，选用适当指示剂，用酸化的0.1000mol•L-1的碘酸钾标准溶液滴定，消耗碘酸钾的体积为15.80mL。判断滴定达到终点时的现象是______，此样品中二氧化锗的质量分数是______(保留2位小数)。

已知：①该实验条件下亚磷酸钠不会被碘酸钾氧化；

②Ge2++IO+H+→Ge4++I-+H2O(未配平)。

11、将两种硫酸盐按一定比例混合后共熔，可制得化合物M（化学式为xK2SO4·yCr2(SO4)3），若将2.83g化合物M中的Cr3+全部氧化为Cr2O72-后，溶液中的Cr2O72-可和过量KI溶液反应，得到3.81gI2，反应的离子方程式为：Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr2O72-+3I2+7H2O，若向溶有2.83gM的溶液中，加入过量的BaCl2溶液，过滤洗涤干燥后可得到4.66g白色沉淀。

由此推断出化合物M中x：y为__。写出简要计算过程：__。

12、(我国科学家首次实现了二氧化碳到淀粉的人工合成，关键的一步是利用化学催化剂将高浓度CO2还原成CH3OH：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。

(1)已知相关键能数据如表所示，则上述反应的ΔH=_______kJ•mol-1。

(2)某温度下，向一定体积的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2，体系达到平衡时CO2的转化率为20%。反应的平衡常数Kx=_______(对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，Kx=，x为物质的量分数，计算结果用分数表示)。

(3)以CO2(g)和H2(g)为原料合成CH3OH(g)，除发生上述反应外(后续称为反应Ⅰ)，还发生反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+40.9kJ•mol-1。

①反应I、Ⅱ的lnK(K代表化学平衡常数)随(温度的倒数)的变化如图所示。线_______(填“a”或“b”)表示反应Ⅱ的lnK随的变化。升高温度，反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的化学平衡常数______(填“增大”或“减小”或“不变”)。

②研究发现，在单原子Cu/ZrO2催化时，反应I的历程以及中间体HCOO*与CH3O*物质的量之比随时间变化如图所示：

第一步：CO2+H2⃗HCOO*+H*

第二步：HCOO*+2H2⃗CH3O*+H2O

第三步：CH3O*+H*⃗CH3OH

下列说法正确的是_______(填标号)。

A.任何温度下，反应Ⅰ均可自发进行

B.升高温度时，3步反应速率均加快

C.用不同催化剂催化反应可以改变反应历程，提高平衡转化率

D.反应历程中，第二步反应的活化能最高，是反应的决速步骤

③反应I反应历程中某一步基元反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中直线a所示，已知Arrhenius经验公式为Rlnk=-+C(Ea为活化能，k为速率常数，R、C为常数)。

i.该基元反应的活化能Ea=______kJ•mol-1。

ii.直线______(填“b”或“c”)表示使用更高效的催化剂时，Rlnk与的关系。

④在密闭容器中，保持投料比不变，将CO2和H2按一定流速通过反应器，一段时间后，测得CO2转化率(α)和甲醇选择性[x(CH3OH)=×100%]随温度(T)变化关系如图所示。若233~250℃时催化剂的活性受温度影响不大，则236℃后图中曲线下降的原因是_______；若气体流速过大，CO2的转化率会降低，原因是_______。

13、氮及其化合物的利用是科学家们一直在探究的问题，它们在工农业生产和生命活动中起着重要的作用。

(1)已知：①N2(g) + O2(g) 2NO(g) ΔH1=+180.5kJ·mol－1

②CO(g) + O2(g) = CO2(g) ΔH2=－283kJ·mol－1

若某反应③的平衡常数表达式为K=，请写出反应③的热化学方程式：___________。

(2)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，相同时间内测得的脱氮率(即NO的转化率)如图所示，N点___________ (填“是”或“不是”)对应温度下的平衡脱氮率，理由是______________________，M点脱氮率比N点低的原因是___________。

(3)某温度下，在一密闭容器中充入一定量NO(g)发生反应4NO(g)N2(g)+2NO2(g) ΔH＜0，其正反应速率表达式为v正=k正·cn(NO)(k正为正反应速率常数，只与温度有关)，测得反应速率和NO浓度的数据如表所示。

则n=______，k正=_____mol－3·L－3·S－1；下列对于该反应的说法正确的是_____ (填标号)。

A．当的比值保持不变时，反应达到化学平衡状态

B．当混合气体颜色保持不变时，反应达到化学平衡状态

C．反应达到平衡状态后，若降低温度，则混合气体的颜色变浅

D．反应达到化学平衡状态时，每消耗0. lmol NO就会消耗0.05molNO2

E．反应达到平衡状态后，若增大容积，则混合气体的平均相对分子质量减小

(4)氮氧化物脱除可以利用电化学原理处理，利用如下图装置可同时吸收SO2和NO，已知：H2S2O4是一种弱酸。

阴极的电极反应式为___________，若没有能量损失，相同条件下，SO2和NO的体积比为1：2时，两种气体___________ (“ 能”或“不能")被完全处理。