鸡西2025学年度第二学期期末教学质量检测高一化学

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、严重的雾霾天气，给人们的出行及身体造成了极大的危害，研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的形成及处理具有重要意义。

(1)500℃时，在催化剂存在条件下，分别将2molSO2和1molO2置于恒压容器甲和恒容容器乙中(两容器起始容积相同)，充分反应，二者均达到平衡后:

①两容器中SO2的转化率关系是甲_____乙(填“>”、“<”或“=”)。

②在容器乙中，反应达到平衡后，改变下列条件，能使SO2的转化率提高的是____(填字母)。

a.温度和容器体积不变，充入1.0molHe   b.温度和容器体积不变，充入1.0molO2

c.在其他条件不变时，充入1molSO3   d.在其他条件不变时，改用高效催化剂

(2)利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。

①在钠碱循环法中，Na2SO3溶液可作为吸收液，可由NaOH 溶液吸收SO2制得，该反应的离子方程式是_______________。

②吸收液吸收SO2的过程中，pH随n(SO32-):n(HSO3-)变化关系如下表:

由上表判断，NaHSO3溶液显_____性(填“酸”、“碱”或“中”)，用化学平衡原理解释:________。

(3)用CH4催化剂还原NO2可以消除氮氧化的污染，例如:

CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g)  △H=-574 kJ/mol

CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+ 2H2O(g)   △H=-1160kJ/mol

若用标准状况下4.48CH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子总数为_____(阿伏加德罗常数的值用NA表示)，放出的热量为_______kJ。

(4)工业上合成氨所需氢气的制备过程中，其中的一步反应为：CO(g)+H2O(g)====CO2(g)+ H2(g) △H<0。一定条件下，将CO(g)与H2O(g)以体积比为1：2置于密闭容器中发生上述反应，达到平衡时测得CO(g)与H2O(g)体积比为1:6.则平衡常数K=______(计算结果保留两位小数)。

3、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

4、氮肥厂的废水中氮元素以 NH3•H2O、NH3 和 NH的形式存在，对氨氮废水无害化处理已成为全球科学研究热点，下面是两种电化学除氨氮的方法。

方法一：电化学氧化法

(1)有研究表明，当以碳材料为阴极，O2可在阴极生成H2O2，并进一步生成氧化性更强的·OH，·OH可以将水中氨氮氧化为N2。

①写出·OH 的电子式___________。

②写出·OH 去除氨气的化学反应方程式___________。

③阴极区加入 Fe2+可进一步提高氨氮的去除率，结合如图解释 Fe2+的作用___________。

方法二：电化学沉淀法

已知：常温下 MgNH4PO4•6H2O、Mg3(PO4)2 和 Mg(OH)2 的溶度积如下

(2)用 0.01 mol/L NH4H2PO4 溶液模拟氨氮废水，电解沉淀原理如图甲，调节溶液初始 pH=7，氨氮的去除率和溶液 pH 随时间的变化情况如图乙所示。

①电解过程中，阳极：Mg – 2e−=Mg2+，阴极：___________，用化学用语表示磷酸铵 镁沉淀的原理，___________。

②反应 1 h 以后，氨氮的去除率随时间的延长反而下降的原因___________。

5、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___________。

6、化学与人类生活、生产密切相关。请根据题意填空：

(1)钠有多种化合物，其中俗称“纯碱”的是_______(填“Na2CO3”或“Na2SO4”)。

(2)矿物能源是现代人类社会赖以生存的重要物质基础。目前，全球仍主要处于化石能源时期。属于化石能源的是_______(填“石油”或“生物质能”)。

(3)炒菜时加入酒和醋能使菜味香可口，原因是酒和醋反应生成了_______(填“酯”或“盐”)。

7、硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO3，并含少量Fe2O3 、FeCO3 、MgO、CaO等，生产工艺流程图如下：

（1）将菱锌矿研磨成粉的目的是___________________。

（2）完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：

□Fe(OH)2+ □____+ □_____="=" □Fe(OH)3+ □Cl_

（3）针铁矿（Goethite）是以德国诗人歌德（Goethe）名字命名的，组成元素是Fe、O和H ，化学式式量为89，化学式是_______ 。

（4）根据下表数据，调节“滤液2”的pH时，理论上可选用的最大区间为______ 。

（5）工业上从“滤液3”制取MgO过程中，合适的反应物是_________（选填序号）。

a．大理石粉 b．石灰乳 c．纯碱溶液   d．烧碱溶液

（6）“滤液4”之后的操作依次为 ______ 、_______ 、过滤，洗涤，干燥。

（7）分析图中数据，菱锌矿粉中ZnCO3的质量分数不低于   。

8、运用化学反应原理研究碳、氮的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。

(1) 用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的 活性炭和NO，发生 反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)△H=QkJ/mol。 在T1℃时，反应进行到不同时间(min) 测得各物质的浓度(mol/L) 如下：

①30min 后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是________(填字母编号)

a.通入一定量的NO   b.加入定量的活性炭

c.加入合适的催化剂 d.适当缩小容器的体积

② 若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为3: 1: 1，则Q_____ 0 (填“>”或“<”<)。

(2) 某研究小组在实验室用某新型催化剂对CO、NO催化转化进行研究，则得NO转化为N2的转化率随温度、CO混存量的变化情况如下图所示，利用以下反应：NO+CON2+CO2( 有CO)  2NON2+ O2 (无CO)

①若不使用CO，温度超过775℃，发现NO的分解率降低，其可能的原因为: __________；在n(NO)/n(CO)= 1的条件下，应控制最佳温度在_______左右。

②用CxHy(烃)催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染，写出C2H6与NO2发生反应的化学方程式_________________。

③以NO2、O2 熔融NaNO3组成的燃料电池装置如下图所示，在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y，则该电极反应式为__________________。

(3) 天然气的一个重要用途是制取氢气，其原理如下：

已知:① 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)   △H1

②CH4(g)+ 2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H2

③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)   △H3

1)科学家提出一种利用天然气制备氢气的方法: CH4(g)+ CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)  △H=_____

2)这种方法的推广与使用，不仅实现资源综合利用，而且还能解决环境问题是_________。

9、(1)1—戊醇在水中溶解度较小，主要原因是_______。

(2)石墨的熔沸点高，质地较软的原因是_______。

10、苯胺又名氨基苯是最重要的胺类物质之一，可作为炸药中的稳定剂、汽油中的防爆剂，也可作为医药磺胺药的原料等。苯胺为无色油状液体，有特殊气味，可用水蒸气蒸馏提纯。用纳米铁粉还原硝基苯制备苯胺的原理及装置图(略去夹持装置和加热装置)如下：

4 +9Fe+4H2O4+3Fe3O4

已知部分有机物的一些数据如下表：

I.合成：在装置1中的仪器X中，加入9g纳米铁粉、20mL水、1mL冰醋酸，加热至煮沸，煮沸后冷却至室温，再将8.0mL硝基苯逐滴加入(该反应强烈放热)，搅拌、加热、回流半小时，至反应完全。

II.分离提纯：将装置1改为装置2进行水蒸气蒸馏，取装置2中的馏出物约5-6mL，转移至分液漏斗中，分离出有机层后，水层加入1.3gNaCl固体，用乙醚萃取3次(每次用7.0mL乙醚)，合并有机层和乙醚萃取液，加入粒状NaOH干燥，过滤后转移至干燥的圆底烧瓶中，水浴蒸去乙醚，残留物再利用装置3蒸馏并收集温度T℃时的馏分。

请回答下列问题：

(1)仪器X的名称是___；加入硝基苯时，“逐滴加入”的目的是____。

(2)分离提纯过程中加入NaCl固体的作用是____。

(3)装置2中长导管B的作用是___。

(4)“水蒸气蒸馏”结束后，应先打开止水夹T，再停止对“水蒸气发生装置”加热，理由是___。

(5)利用装置3蒸馏时，温度的范围为___，实验结束得到产物6.0mL，则苯胺的产率为__(保留三位有效数字)。

11、钢铁制品经常进行烤蓝处理，即在铁制品的表面生成一层致密的Fe3O4。某学习小组为了研究烤蓝铁片，分别进行了以下实验操作：

①把一定量烤蓝铁片加工成均匀粉末。

②取m g该粉末，放入28.00 mL 1 mol/L的盐酸中，恰好完全反应，生成标准状况下的气体134.4 mL，向溶液中滴入KSCN溶液，无明显现象。

③再取三份不同质量的粉末，分加加到相同体积(V)、物质的量浓度均为l0.00 mol/L的三份硝酸溶液中，充分反应后，固体全部溶解，有关的实验数据如下表所示(假设NO是硝酸的唯一还原产物)：

完成下列各题：

（1）实验②所得溶液中的溶质是_______(写化学式)，样品中n(Fe)∶n(Fe3O4)=________，m＝____________。

（2）计算实验③中每份硝酸溶液的体积(V)（mL）_________。

（3）若向实验Ⅱ所得溶液中继续加入铜粉，要使溶液中Cu2十、Fe2+、Fe3+同时存在，求加入铜粉的物质的量的范围___________。

12、甲醇水蒸气催化重整是当前制取清洁能源氢气的主要方法，其反应方程式为：

CH3OH(g)＋H2O(g)CO2(g)＋3H2(g) △H>0.回答下列问题：

(1)在催化剂作用下可通过三个基元反应实现催化重整，能量变化如图I所示，则H=___________。

(2)将一定量的甲醇气体和水蒸气混合反应，a、b、c、d对应四种不同催化剂。测得在300℃、320℃、340℃和360℃温度下反应4h甲醇转化率变化如图II所示。在使用催化剂b时保持反应温度为340℃，反应4 h甲醇的转化率为___________，判断依据是___________。

(3)1 mol甲醇气体和1.2 mol水蒸气混合充入1 L恒容密闭容器中，控制反应温度为300℃、起始压强为2.0 MPa下进行反应，存在副反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)。平衡时容器中n(CH3OH)=n(CO)=0.1 mol，此时H2O的浓度为___________，甲醇的转化率为___________，则甲醇水蒸气重整反应的平衡常数Kp=___________(结果保留一位小数)。

(4)研究表明，甲醇水蒸气重整反应速率表达式为v=kP0.26(CH3OH)P0.03(H2O)P-0.2(H2)，k随温度升高而增大。反应体系中水醇比影响催化剂活性，进而影响甲醇转化率和产氢速率，如图所示。提高重整反应速率的合理措施为___________。

13、CO2与CH4均是温室气体，CO2与CH4催化重整受到越来越多的关注，它是有效应对全球气候变化的重要方法。

(1)CO2与CH4经催化重整可制得合成气CO和H2，其反应原理为CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)　ΔH=+120kJ·mol-1

①该反应在一定温度下能自发进行的原因为___________。

②已知键能是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量，上述反应中相关的化学键键能数据如下：

则CO2(g)=C(g)+2O(g)　ΔH=___________kJ·mol-1。

(2) 催化重整涉及的反应如下：

i．CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g)

ii．H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)　ΔH=+41.2kJ·mol-1

若在恒温、恒容密闭容器中进行反应i、ii，下列事实能说明上述反应达到平衡状态的是___________ (填字母)。

A．相同时间内形成C-H键和H-H键的数目之比为2：1

B．体系内n(H2)/n(CO)保持不变

C．体系内各物质的浓度保持不变

D．体系内混合气体的密度保持不变

(3)在总压为24p0的恒压密闭容器中，起始时通入n(CH4)：n(CO2)=1：1的混合气体，在一定温度下发生反应i、ii，测得CH4、CO2的平衡转化率分别为20%和40%。

①平衡时容器的体积是起始时的___________倍。

②该温度下反应i的压强平衡常数Kp=___________(Kp为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。

③维持其他因素不变，若向平衡体系中通入一定量的N2(N2不参与反应)，再次平衡后CH4的转化率___________ (填“增大”“减小”“不变”或“无法判断”，下同)，___________。

(4)光催化甲烷重整技术也是研究热点。以Rh/SrTiO3为光催化剂，光照时，价带失去电子并产生空穴(h+，具有强氧化性)，CO2在导带获得电子生成CO和O2-，价带上CH4直接转化为CO和H2，反应机理如图所示：

在Rh表面，每生成1molCO，则价带产生的空穴(h+)数为___________NA；价带上的电极反应式可表示为___________。