五指山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、甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应有：

回答下列问题：

（1）反应CO（g）＋H2O（g）＝CO2（g）＋H2（g）的△H=   kJ/mol。

（2）在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率   甲烷氧化的反应速率（填大于、小于或等于）。

（3）对于气相反应，用某组分（B）的平衡压强（PB）代替物质的量浓度（cB）也可表示平衡常数（记作KP），则反应CH4（g）＋H2O（g）CO（g）＋3H2（g）KP的表达式为 ；随着温度的升高，该平衡常数   （填“增大”、“减小”或“不变”）。

（4）从能量角度分析，甲烷自热重整方法的先进之处在于 。

（5）在某一给定进料比的情况下，温度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图：

①若要达到H2物质的量分数>65%、CO的物质的量分数<10%，以下条件中最合适的是   。

A．600℃，0.9Mpa   B．700℃，0.9Mpa C．800℃，1.5Mpa D．1000℃，1.5MPa

②画出600℃，0．1Mpa条件下，系统中H2物质的量分数随反应时间（从常温进料开始计时）的变化趋势示意图：

（6）如果进料中氧气量过大，最终导致H2物质的量分数降低，原因是   。

3、氯原子核外电子能量最高的电子亚层是________；H、C、N、O、Na的原子半径从小到大的顺序为______________________________。

4、NaNO2是一种白色易溶于水的固体，俗称工业盐，在漂白、电镀等方面应用广泛，完成下列填空：

(1)钠元素核外有____种能量不同的电子；氮元素原子最外层电子的轨道排布式为____。

(2)NaNO2晶体类型是____；组成NaNO2的三种元素，其对应的简单离子半径由小到大的顺序为___。

5、【化学—选修3:物质结构与性质】碳、氮在自然界中广泛存在。

（1）CH3COOH中C原子轨道杂化类型有；1molCH3COOH分子中含有键的数目为  

（2）50号元素Sn在周期表中位置是   ；写出50号元素Sn的基态原子核外电子排布式  

（3）锡和碳一样能生成四氯化物（SnC14），然而锡又不同于碳，配位数可超过4.SnC14两种可能立体结构分别是   和  

（4）与H20互为等电子体的一种含有碳元素的阳离子为   （填化学式）；H20

与CH3CH20H可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为  

（5）元素X的某价态离子X}+中所有电子正好充满K, L, M三个电子层，它与

N3一形成的晶体结构如图所示。

①该晶体的阳离子与阴离子个数比为  

②该晶体中Xn十离子中n=  

③晶体中每个N3一被   个等距离的Xn+离子包围。

6、（1）回答下列问题：

①处于基态的Ca和Fe原子，下列参数前者小于后者的是_________；

a. 最外层电子数 b. 未成对电子数 c. 第一电离能 d. 原子半径

②有文献表明，迄今为止（至2016年）除氦外，所有其他稀有气体元素都能形成化合物。试简要说明未能制得氦的化合物的理由 _______________________。

（2）H和N可以形成多种化合物。

①已知联氨(N2H4)的物理性质与水接近，其原因是_____________________；

②计算表明： N4H62+ 的一种结构如图所示，氢原子只有一种化学环境，氮原子有两种环境，其中的大 π键可表示为_________________。

（3）晶体X只含钠、镁、铅三种元素。在不同的温度和压力下，晶体X呈现不同的晶相。

①γ-X 是立方晶系的晶体。铅为立方最密堆积，其余两种原子有选择的填充铅原子构成的四面体空隙和八面体空隙。在不同的条件下，γ-X 也呈现不同的结构，其晶胞如图所示。X的化学式为_____________；在(b)型晶胞中，边长为a pm，距离Pb最短的Na有_______个，长度为_______pm（用a表示）；Na填充了晶胞中铅原子构成四面体空隙的百分比为________和八面体空隙的百分比为________。已知(a)型晶胞的边长为770 pm，则该型晶体的密度为_________g·cm-3。（只列出计算式）

②α-X是一种六方晶系的晶体，而在α-X中，镁和铅按 1：1 的比例形成类似于石墨的层状结构，钠填在层间。试画出一层α-X 的结构__________。

7、合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就，在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题，是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献。实验室制取氨的装置如图所示，请回答下列问题：

(1)实验室制取氨的过程中不需要用到的实验用品是

A．试管

B．酒精灯

C．铁架台

D．胶头滴管

(2)实验时主要操作步骤为：①加热制取氨       ②收集氨       ③检查装置气密性。下列选项中正确的实验操作顺序是

A．③①②

B．①③②

C．①②③

D．②①③

(3)此装置中收集氨的方法为

A．向上排空气法

B．向下排空气法

C．排水法

D．排饱和氯化钠溶液法

(4)下列关于氨性质的叙述中错误的是

A．氨是无色、无味的气体

B．氨易液化，液氨可用作制冷剂

C．氨能使湿润的红色石蕊试纸变蓝

D．氨可以与酸反应生成铵盐

(5)将大气中游离态的氨转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定。下列过程中不属于氮的固定的是

A．

B．

C．

D．

(6)下列关于铵盐的叙述中错误的是

A．铵盐是农业上常用的化肥

B．绝大多数铵盐受热易分解

C．绝大多数铵盐难溶于水

D．绝大多数铵盐与碱反应放出氨

8、氮化铝(AlN)是一种新型非金属材料，室温下能缓慢水解。可由铝粉在氮气氛围中1700℃合成，产物为白色到灰蓝色粉末。某小组探究在实验室制备AlN并测定产品纯度，设计实验如下。请回答：

(一)制备AlN

(1)按气流由左向右的方向，上述装置的正确连接顺序为j→__________________→i(填仪器接口字母编号)。

(2)实验时，以空气为原料制备AlN。装置A中还原铁粉的作用为________________，装置B中试剂X为_____________________。

(二)测定产品纯度

取m g的产品，用以下装置测定产品中AlN的纯度(夹持装置已略去)。

已知：AlN + NaOH + H2O ＝ NaAlO2 + NH3↑

(3)完成以下实验步骤：组装好实验装置，首先_________________________________，加入实验药品。接下来的实验操作是关闭______________________________并打开______________，再打开分液漏斗活塞加入足量NaOH浓溶液后关闭，至不再产生气体。再______________，通入氮气一段时间，测定装置III反应前后的质量变化为n g。

(4)实验结束后，计算产品中AlN的纯度为___________﹪(用含m、n的代数式表示)。

(5)上述实验的设计仍然存在缺陷，你认为可能的缺陷及会导致的测定结果____________(用 “偏高”、“偏低”描述)如何______________________________________________________。

9、我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CO2捕获与CO2重整是CO2利用的研究热点。其中CH4与CO2重整反应体系主要涉及以下反应：

a.CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)       △H1

b.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)       △H2

c.CH4(g)C(s)+2H2(g)       △H3

d.2CO(g)CO2(g)+C(s)       △H4

e.CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s)       △H5

(1)根据盖斯定律，反应a的△H1=_______(写出一个代数式即可)。

(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有_______。

A．增大CO2与CH4的浓度，反应a、b、c的正反应速率都增加

B．移去部分C(s)，反应c、d、e的平衡均向右移动

C．加入反应a的催化剂，可提高CH4的平衡转化率

D．降低反应温度，反应a~e的正、逆反应速率都减小

(3)雨水中含有来自大气的CO2，溶于水中的CO2会进一步和水反应，发生电离：

①CO2(g)CO2(aq)

②CO2(aq)+H2O(l)H+(aq)+(aq)

25°C时，反应②的平衡常数为K2。溶液中CO2的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数)，比例系数为ymol·L-1kPa-1，当大气压强为pkPa，大气中CO2(g)的物质的量分数为x时，溶液中H+浓度为_______mol·L-1(写出表达式，考虑水的电离，忽略的电离)。

(4)105°C时，将足量的某碳酸氢盐(MHCO3)固体置于真空恒容容器中，存在如下平衡：2MHCO3(s)M2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)。上述反应达平衡时体系的总压为46kPa.保持温度不变，开始时在体系中先通入一定量的CO2(g)，再加入足量MHCO3(s)，欲使平衡时体系中水蒸气的分压小于5kPa，CO2(g)的初始压强应大于_______kPa。

(5)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13，CO2主要转化为_______(写离子符号)；若所得溶液c()：c()=2：1，溶液pH=_______。(室温下，H2CO3的K1=4×10-7；K2=5×10-11)

(6)CaO可在较高温度下捕集CO2，在更高温度下将捕集的CO2释放利用。与CaCO3热分解制备的CaO相比，CaC2O4·H2O热分解制备的CaO具有更好的CO2捕集性能，其原因是_______。

10、氯气、氨气和二氧化硫三种气体均是重要的化工原料且都会对环境造成污染，某课外活动小组拟探究三者的部分性质。

Ⅰ.利用如图装置探究干燥的氯气与氨气之间的反应。

（1）请从备选装置中选择适当的装置连入虚线框中，组成一套完整的探究干燥的氯气与氨气之间的反应的装置，用备选装置序号填空：B___、D__、E__。

（2）装置A中的烧瓶内固体宜选用__（选填以下选项的字母）。

A 烧碱　　　　　　　　　　   B 生石灰

C 二氧化硅   D 五氧化二磷

（3）实验时先打开a、c活塞，关闭b活塞，向烧瓶中先通入氨气，然后关闭c活塞，打开b活塞，再向烧瓶中通入氯气，实验中装置C的烧瓶内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，试推测发生反应的化学方程式为8NH3＋3Cl2=6NH4Cl＋N2。实验完毕后观察到C烧瓶内还有黄绿色气体，简述如何处理才能不污染环境____________________。

Ⅱ.探究干燥的氯气和SO2的反应：SO2（g）＋Cl2（g）SO2Cl2（l）　ΔH＝－97.3 kJ·mol－1。硫酰氯（SO2Cl2）通常条件下为无色液体，熔点为－54.1 ℃，沸点为69.1 ℃，在潮湿空气中“发烟”，100 ℃以上开始分解，生成二氧化硫和氯气，长期放置也会发生分解。该小组同学用A装置制取SO2，分液漏斗中加入浓硫酸，圆底烧瓶中加入Na2SO3固体，B选择备选装置Ⅱ，将C装置用如图所示的装置甲替换，其余的装置不变来完成探究实验。

（4）装置甲中仪器G的名称为____________，甲中活性炭的作用是____。

（5）如果去掉装置B、D，则在甲的三颈烧瓶中可能发生反应的化学方程式为__________。

（6）为提高本实验中硫酰氯的产率，在实验操作中需要注意的事项有____（填序号）。

A 先通冷凝水，再通气

B 控制气流速率，宜慢不宜快

C 若三颈烧瓶发烫，可适当降温

D 加热三颈烧瓶

11、将3.00g某有机物(仅含C、H、O元素，相对分子质量为150)样品置于燃烧器中充分燃烧，依次通过吸水剂、CO2吸收剂，燃烧产物被完全吸收。实验数据如下表：

请回答：

(1)燃烧产物中水的物质的量为_______mol。

(2)该有机物的分子式为_______(写出计算过程)。

12、某矿石中含有硅、铁、铝的氧化物，为综合开发资源提高矿石的利用率，化工厂采取如图工艺制备铁红和AlCl3·6H2O。

该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和完全沉淀的如表：

请回答下列问题：

(1)提高酸浸效率的措施_______(答出一种即可)，最适合选择_______进行酸浸。

(2)“氧化”步骤一般采用双氧水，且分多次添加的方式。其涉及的离子方程式：_______，分多次添加双氧水的目的是_______。

(3)调节的范围为_______。

(4)“洗涤”的操作是_______。

(5)由溶液制备的操作步骤为_______。

(6)可循环使用的物质是_______(填名称)。

(7)若矿石，最后获得，则矿石中铝元素的含量为_______。

13、金属蚀刻加工过程中，常用盐酸对其表面氧化物进行清洗，会产生酸洗废水。 pH在1.5左右的某酸洗废水中含铁元素质量分数约3%，其他金属元素如铜、镍、锌、 铬浓度较低，工业上综合利用酸洗废水可制备三氯化铁。制备过程如下：

相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示：

回答下列问题：

(1)“中和”时发生反应的化学方程式为__________________，调节pH至________范围，有利于后续制备得纯度较高的产品。

(2)酸溶处理中和后的滤渣，使铁元素浸出。滤渣和工业盐酸反应时，不同反应温度下 铁浸出率随时间变化如图(a)所示，可知酸溶的最佳温度为_______________。按照不同的固液比(滤渣和工业盐酸的投入体积比)进行反应时，铁浸出率随时间变化如图(b)所示，实际生产中固液比选择1.5:1的原因是___________。

(3)氧化时，可选氯酸钠或过氧化氢为氧化剂，若100L“酸溶”所得溶液中Fe 2＋含量为1.2mol∙L−1，则需投入的氧化剂过氧化氢的质量为__________。

(4)氧化时，除可外加氧化剂外，也可采用惰性电极电解的方法，此时阴极的电极反应式为__________，电解总反应的离子方程式是 __________。

(5)将得到的FeCl3溶液在HCl气氛中______、______、过滤、洗涤、干燥得FeCl3∙6H2O晶体。