赣州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、人类在四千五百多年前就开始使用铁器，铁是目前产量最大、使用最广泛的金属。请回答下列问题：

(1)丹霞地貌的岩层呈现出美丽的红色，是因为含有

A．Fe

B．FeO

C．

D．

(2)市场上出售的某种麦片中含有微量、颗粒细小的还原铁粉，能够改善贫血，原因是这些钞粉与人体胃酸(主要成分是盐酸)作用转化成

A．

B．

C．

D．

(3)取少量溶液于试管中，滴入NaOH溶液，该过程中观察到的现象是

A．只产生白色沉淀

B．只产生红褐色沉淀

C．产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色

D．无明显变化

(4)溶液中含有少量杂质，除杂所需的试剂是

A．铜片

B．铁粉

C．氯气

D．锌粒

(5)检验溶液中是否存在，可以向溶液中滴入KSCN溶液，若含有，可观察到的现象是

A．溶液变为红色

B．溶液变为绿色

C．产生白色沉淀

D．产生红褐色沉淀

(6)合金的应用促进了人类社会的发展，制成下列物体的材料没有用到合金的是

A．A

B．B

C．C

D．D

3、我国科学家成功用二氧化碳人工合成淀粉，其中第一步是利用二氧化碳催化加氢制甲醇。

(1)在标准状态下，由最稳定的单质生成单位物质的量的某纯物质的焓变称为该物质的标准摩尔生成焓()。几种物质的标准摩尔生成焓如下：

①由表中数据推测，H2O(l)的_____________ (填“＞”“＜”或“=”)-241.8kJ·mol-1。

②CO2(g)与H2(g)反应生成CH3OH(g)与H2O(g)的热化学方程式为________________。

(2)在CO2(g)加氢合成CH3OH的体系中，同时发生以下反应：

反应i CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1＜0

反应ii CO2(g) + H2(g)CO(g) +H2O(g) ΔH2＞0

①一定条件下使CO2、H2混合气体通过反应器，测得220°C时反应器出口气体中全部含碳物质的物质的量之比为n(CH3OH)：n(CO2):n(CO)=1:7.20:0.11，则该温度下CO2转化率= __________× 100%(列出计算式即可)。

②其他条件相同时，反应温度对CO2的转化率的影响如图所示，实验中反应均未达到化学平衡状态的依据是_________________________；温度高于260°C时，CO2平衡转化率变化的原因是_________________。

③其他条件相同时，反应温度对CH3OH的选择性[CH3OH的选择性=×100%]的影响如图所示。温度相同时CH3OH选择性的实验值略高于其平衡值，从化学反应速率的角度解释其原因是______________。

④温度T时，在容积不变的密闭容器中充入0.5 mol CO2(g)和1. 0 mol H2(g)，起始压强为pkPa，10min达平衡时生成0. 3 mol H2O(g) ，测得压强为pkPa。若反应速率用单位时间内分压变化表示，则10min内生成CH3OH的反应速率v(CH3OH)为________kPa·min -1；反应I的平衡常数Kp=____________(写出Kp的计算式)。

4、1913年，德国化学家哈伯实现了合成氨的工业化生产，被称作解救世界粮食危机的化学天才．现将lmolN2和3molH2投入1L的密闭容器，在一定条件下，利用如下反应模拟哈伯合成氨的工业化生产：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H＜0．当改变某一外界条件(温度或压强)时，NH3的体积分数ψ(NH3)变化趋势如图所示．

回答下列问题：

（1）已知：①NH3(l)═NH3(g)△H1，②N2(g)+3H2(g)2NH3(l)△H2；则反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的△H=_____________(用含△H1、△H2的代数式表示)。

（2）合成氨的平衡常数表达式为____________，平衡时，M点NH3的体积分数为10%，则N2的转化率为____________(保留两位有效数字)．

（3）X轴上a点的数值比b点____________(填“大”或“小”)。上图中，Y轴表示____________(填“温度”或“压强”)，判断的理由是____________。

（4）若将1mol N2和3mol H2分别投入起始容积为1L的密闭容器中，实验条件和平衡时的相关数据如表所示：

下列判断正确的是____________

A．放出热量：Ql＜Q2＜△Hl

B．N2的转化率：Ⅰ＞Ⅲ

C．平衡常数：Ⅱ＞Ⅰ

D．达平衡时氨气的体积分数：Ⅰ＞Ⅱ

（5）常温下，向VmL amoI．L-l的稀硫酸溶液中滴加等体积bmol．L-l的氨水，恰好使混合溶液呈中性，此时溶液中c(NH4+)____________c(SO42-)(填“＞”、“＜”或“=”)．

（6）利用氨气设计一种环保燃料电池，一极通入氨气，另一极通入空气，电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，它在熔融状态下能传导O2-．写出负极的电极反应式____________。

5、某储氢合金(M)的储氢机理简述如下：合金吸附H2→氢气解离成氢原子→形成含氢固溶体MHx(相)→形成氢化物MHy(相)。已知：(相)与MHy(相)之间可建立平衡：

请回答下列问题：

(1)上述平衡中化学计量数k=________(用含x、y的代数式表示)。

(2)t℃时，向体积恒定的密闭容器中加入一定量的储氢合金(M)，随充入H2量的改变，固相中氢原子与金属原子个数比(H/M)与容器中H2的平衡压强p的变化关系如图所示。

①在________温________压强下有利于该储氢合金(M)储存H2(填“低”或“高”)。

②若6g该储氢合金(M)在10 s内吸收的H2体积为24 mL，吸氢平均速率v=________mL/(g∙s)。

③关于该储氢过程的说法错误的是________。

a．OA段：其他条件不变时，适当升温能提升形成相的速率

b．AB段：由于H2的平衡压强p未改变，故AB段过程中无H2充入

c．BC段：提升H2压力能大幅提高相中氢原子物质的量

(3)实验表明，H2中常含有O2、CO2、、H2O等杂质，必须经过净化处理才能被合金储存，原因是___________。

(4)有资料显示，储氢合金表面氢化物的形成会阻碍储氢合金吸附新的氢气分子，若把储氢合金制成纳米颗粒，单位时间内储氢效率会大幅度提高，可能的原因是________________。

(5)某镁系储氢合金的晶体结构如图所示：

该储氢合金的化学式为________。若储氢后每个Mg原子都能结合2个氢原子，则该储氢合金的储氢容量为________mL/g(储氢容量用每克合金结合标准状况下的氢气体积来表示，结果保留到整数)。

6、电催化还原是当今资源化利用二氧化碳的重点课题，常用的阴极材料有有机多孔电极材料、铜基复合电极材料等。

(1)一种有机多孔电极材料(铜粉沉积在一种有机物的骨架上)电催化还原的装置示意图如图-1所示。控制其他条件相同，将一定量的通入该电催化装置中，阴极所得产物及其物质的量与电压的关系如图-2所示。

①电解前需向电解质溶液中持续通入过量的原因是___________。

②控制电压为0.8V，电解时转移电子的物质的量为___________mol。

③科研小组利用代替原有的进行研究，其目的是___________。

(2)一种铜基复合电极材料的制备方法：将一定量分散至水与乙醇的混合溶液中，向溶液中逐滴滴加(一种强酸)溶液，搅拌一段时间后离心分离，得，溶液呈蓝色。写出还原的离子方程式：___________。

(3)金属Cu/La复合电极材料电催化还原CO₂制备甲醛和乙醇的可能机理如图-3所示。研究表明，在不同电极材料上形成中间体的部分反应活化能如图-4所示。

①X为___________。在答题卡上相应位置补充完整虚线框内Y的结构。_________

②与单纯的Cu电极相比，利用Cu/La复合电极材料电催化还原的优点是___________。

7、甲醇（CH3OH）是一种重要的化工原料，既可用于化工生产，也可直接用做燃料。

（1）工业上可用CO2和H2反应制得甲醇。在2×105Pa、300℃的条件下，CO2和H2反应生成甲醇和水，当消耗2molCO2时放出98kJ的热量，该反应的热化学方程式为___________。

（2）甲醇也可由CO与H2反应制得。在一定温度下，初始容积相同的两个容器中（如图），发生反应： CO(g)+2H2(g)＝CH30H(g)。

① 能表明甲和乙容器中反应一定达到平衡状态的是________（填字母代号）。

A.混合气体的密度保持不变   B．混合气体的总压强保持不变

C.CO的质量分数保持不变   D. CO 与H2的转化率之比为3 : 2

E.v(CO)=v(CH30H)

②两容器中反应达到平衡时，Co的转化率α甲______α乙（填“>”、“< ”或“=”）

（3）组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时，体系中CO 的平衡转化率(α)动与温度和压强的关系如图所示。图中的压强由大到小依次为_______，其判断理由是______________。

（4）甲醇燃料电池（简称DMFC）可作为常规能源的替代品而备受关注。DMFC的工作原理如图所示：

① 加入a 物质的电极是电池的______（填“正”或“负”）极，其电极反应式为________.

② 常温下以该装置作电源，用惰性电极电解NaCl和CuSO4的混合溶液，当电路中通过0.4mol电子的电量时，两电极均得到0.14mol的气体。若电解后溶液体积为4OL，则电解后溶液的pH 为________。

8、我国力争2030年前实现碳达峰，2060 年前实现碳中和。CO2 的综合利用是实现碳中和的措施之一。

Ⅰ． CO2和CH4在催化剂表面可以合成CH3COOH，该反应的历程和相对能量的变化情况如下图所示(*指微粒吸附在催化剂表面，H*指H吸附在催化剂载体上的氧原子上，TS表示过渡态)：

(1)决定该过程的总反应速率的基元反应方程式为___________。

(2)下列说法正确的有___________。

a．增大催化剂表面积可提高CO2在催化剂表面的吸附速率

b． CH3COOH* 比CH3COOH(g)能量高

c．催化效果更好的是催化剂2

d．使用高活性催化剂可降低反应焓变，加快反应速率

Ⅱ． CO2和 H2在一定条件下也可以合成甲醇，该过程存在副反应ii。

反应i： CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH1 = -49.3 kJ·mol-1

反应ii： CO2(g) + H2(g CO(g)+ H2O(g) ΔH2

(3)有关物质能量变化如图所示，稳定单质的焓(H)为0，则ΔH2=___________ kJ·mol-1

(4)恒温恒容条件下，仅发生反应ii，反应达到平衡的标志是___________。

a． CO的分压不再发生变化

b．气体平均相对分子质量不再发生变化

c． 气体密度不再发生变化

d． 比值不再发生变化

(5)在5.0MPa，将n(CO2) ： n(H2)=5 ： 16的混合气体在催化剂作用下进行反应。体系中气体平衡组成比例(CO和CH3OH在含碳产物中物质的量百分数)及CO2的转化率随温度的变化如图所示。

①表示平衡时CH3OH在含碳产物中物质的量百分数的曲线是___________ (填“a”或“b”)。

②CO2平衡转化率随温度的升高先减小后增大，增大的原因可能是___________。

③250℃时反应i： CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)的 Kp=___________(MPa)-2(用最简分数表示)。

9、

（1）工业上用湿法制备高铁酸钾（K2FeO4）的流程如图所示：

①洗涤粗品时选用异丙醇而不用水的理由是： 。

②反应II的离子方程式为   。

③高铁酸钾在水中既能消毒杀菌，又能净水，是一种理想的水处理剂．它能消毒杀菌是因为 它能净水的原因是   。

④已知25℃时Fe(OH)3的Ksp = 4.0×10-38，反应II后的溶液中c(Fe3+)=4.0×10-5mol/L,则需要调整   时，开始生成Fe(OH)3（不考虑溶液体积的变化）。

（2）由流程图可见，湿法制备高铁酸钾时，需先制得高铁酸钠，然后再向高铁酸钠中加入饱和KOH溶液，即可析出高铁酸钾。①加入饱和KOH溶液的目的是： 。

②由以上信息可知：高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠 （填“大”或“小”）。

（3）干法制备K2FeO4的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为   。

（4）高铁电池是正在研制中的可充电干电池，高铁电池具有工作电压稳定， 放电时间长等优点，有人以高铁酸钾、二氧化硫和三氧化硫原料，以硫酸酸钾为电解质，用惰性电极设计成高温下使用的电池，写出该电池正极电极反应式：   。

10、肼(N2H4)是一种高能燃料，在生产和研究中用途广泛。化学小组同学在实验室中用过量NH3和NaC1O溶液反应制取N2H4(液)并探究其性质。回答下列问题：

(1)肼的制备

①用上图装置制取肼，其连接顺序为________(按气流方向，用小写字母表示)。

②装置A中发生反应的化学方程式为_________________，装置D的作用是_______________。

(2)探究：N2H4和AgNO3溶液的反应将制得的肼分离提纯后，进行如下实验：

证明黑色沉淀已洗涤干净的操作是__________________________________。

【查阅资料】N2H4水溶液的碱性弱于氨水；N2H4有强还原性。AgOH在溶液中不稳定易分解生成Ag2O；Ag2O和粉末状的Ag均为黑色；Ag2O可溶于氨水。

【提出假设】

假设1：黑色固体可能是Ag；

假设2：黑色固体可能是_____________；

假设3：黑色固体可能是Ag和Ag2O。

【实验验证】该同学基于上述假设，设计如下方案，进行实验，请完成下表中的空白部分。

根据实验现象，假设1成立，则N2H4与AgNO3溶液反应的离子方程式为____________。

11、化学需氧量(chemical oxygen demand，简称COD)表示在强酸性条件下重铬酸钾氧化 1 L 污水中有机物所需的氧化剂的量，并换算成以氧气为氧化剂时，1 L水样所消耗O2的质量(mg·L-1)计算。COD小，水质好。某湖面出现赤潮，某化学兴趣小组为测定其污染程度，用 1.176 g K2Cr2O7固体配制成 100 mL溶液，现取水样20.00 mL，加入10.00 mL K2Cr2O7溶液，并加入适量酸和催化剂，加热反应2 h。多余的K2Cr2O7用0.100 0 mol·L-1Fe(NH4)2(SO4)2溶液进行滴定，消耗Fe(NH4)2(SO4)2溶液的体积如下表所示。此时，发生的反应是CrO72-+6Fe2＋+14H+=2Cr3＋+6Fe3++7H2O。(已知K2Cr2O7和有机物反应时被还原为 Cr3+，K2Cr2O7的相对分子质量为294)

(1)K2Cr2O7溶液的物质的量浓度为______mol·L-1。

(2)求该湖水的COD为______mg·L-1。

12、有效控制大气温室气体浓度，推动绿色低碳发展，是人类可持续发展的重要战略之一，因此捕集、利用 CO2始终是科学研究的热点。

(1)新的研究表明，可以将 CO2转化为炭黑回收利用， 反应原理如图所示。

①碳在元素周期表中的位置是__________。

②整个过程中 FeO 的作用是__________。

③写出 CO2转化为炭黑的总反应化学方程式__________。

(2)我国科学家用 Fe3(CO)12/ZSM-5 催化 CO2加氢合成低碳烯烃反应，所得产物含 CH4、C3H6、C4H8等副产物，反应过程如图。

催化剂中添加 Na、K、Cu 助剂后（助剂也起催化作用）可改变反应的选择性，在其他条件相同时， 添加不同助剂，经过相同时间后测得 CO2转化率和各产物的物质的量分数如下表。

①欲提高单位时间内乙烯的产量，在 Fe3(CO)12/ZSM-5中添加_________助剂效果最好；

②加入助剂能提高单位时间内乙烯产量的根本原因是_________。

13、2023年1月，重庆市经济和信息化委员会、重庆市发展和改革委员会、重庆市生态环境局联合印发了《重庆市工业领域碳达峰实施方案》，提出了21项重点工作举措，为实现碳达峰奠定了坚实基础。由制备甲醇、甲醛、甲酸等，实现的资源化利用已成为重要课题。回答下列问题：

(1)常温常压下，甲醛为气态，而甲酸为液态，其原因是___________。

(2)科研团队通过多种途径实现了合成甲醛，总反应为　

已知：

反应Ⅰ：　

反应Ⅱ：　

反应Ⅲ：　

反应Ⅳ：　

①___________。

②向一恒温恒容容器中充入和只发生反应Ⅰ，若起始时容器内压强为1.2kPa，反应经3min达到平衡，平衡时的分压为0.24kPa，则这段时间内的平均反应速率___________kPa/min。平衡后，再向容器内通入和，使二者分压均增大0.05kPa，的转化率将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。

③若在某恒温恒容容器中充入和只发生反应Ⅱ，下列说法正确的是___________(填序号)。

A．反应Ⅱ在高温下可以自发进行

B．若混合气体的平均密度不再改变，说明反应Ⅱ已经达到平衡

C．反应任意时刻均存在

D．增大浓度，的平衡物质的量分数一定增大

(3)我国科研团队设计了一种表面锂掺杂的锡纳米粒子催化剂s-SnLi用于制备甲酸。在不使用催化剂和使用s-SnLi催化剂两种反应路径下由制备甲酸，各反应物、中间体、产物(其中CO为副产物)的相对能量如图甲所示，据图分析，便用s-SnLi化剂除了能加快制备甲酸反应的速率，还具有的作用是___________。

(4)基于催化剂s-SnLi的电催化制备甲酸盐同时释放电能的装置如图乙所示，该电池放电时，正极的电极方程式为___________。若电池工作tmin，维持电流强度为IA，理论上消耗的质量为___________(已知1mol电子所带电荷量为FC，用含I、t、F的代数式表示)。