伊犁州2025学年度第二学期期末教学质量检测高三化学

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、硫、锌及其化合物用途非常广泛。回答下列问题：

（1）基态锌原子的价电子排布式为____________________;锌的第二电离能I2(Zn)小于铜的第二电离能I2(Cu)，其原因是____________________________________。

（2）O和S处于同一主族。H2O及H2S中，中心原子的杂化方式相同，键长及键角如图所示。

①H2O分子中的键长比H2S中的键长短，其原因是___________________________。

②H2O分子中的键角∠HOH 比H2S分子中的键角∠HSH 大，其原因是_________________。

（3）单质硫与热的NaOH 浓溶液反应的产物之一为Na2S3。S32-的空间构型为_________，中心原子的杂化方式为_________________。

（4）噻吩( )广泛应用于合成医药、农药、染料工业。

①噻吩分子中含有_______个σ键，分子中的大π键可用符号表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为)，则噻吩分子中的大π键应表示为______________。

②噻吩的沸点为84 ℃，吡咯(  )的沸点在129~131℃之间，后者沸点较高，其原因是__________________________________。

（5）硫化锌是一种半导体材料，其晶胞结构如图所示。

①已知A点的原子坐标参数为(0，0，0);B点的原子坐标参数为(，0，)，则C点的原子坐标参数为__________。

②硫化锌晶体的密度为4．05 g·cm-3，晶胞边长为a nm，设NA 为阿伏加德罗常数的数值，则a=_________(列出计算表达式即可)。

3、二氧化碳和氨是重要的化工产品，是纯碱工业、制造硝酸、铵盐和氮肥等的原料。

（1）CO2的电子式是 。

（2）以NH3与CO2为原料合成尿素[化学式为CO(NH2)2]的主要反应如下：

① 2NH3(g)+CO2(g) = NH2CO2NH4(s) △H=－l59.5 kJ·mol-1

② NH2CO2NH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=+116.5 kJ·mol-1

③ H2O(1) = H2O(g)  △H=+44.0kJ·mol-1

写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式   ；

（3）NH3和O2在铂系催化剂作用下从145℃就开始反应：

4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)  △H＝－905kJ·mol-1

不同温度下NO产率如下图1所示，由此图可知温度对NO产率的影响规律为 ，请用化学反应速率和化学平衡理论解释其原因：   。

图1   图2

（4）以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图2所示，在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y，有关石墨I电极反应可表示为_______________。

（5）已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数K=1.75×10－5，H2CO3的电离平衡常数K1=4.4×10－7，K2=4.7×10－11。 常温下，用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液，NH4HCO3溶液显__________（填“酸性”、“中性”或“碱性”）；计算反应NH4++HCO3—+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=     （结果保留2位有效数字）。

4、二氧化硫、氯气、氧化亚砜均为重要的工业原料。工业上用SO2、SCl2与Cl2反应合成氯化亚砜：SO2(g)+Cl2(g)+SCl2(g)2SOCl2(g)

(1)在373K时，向10L的密闭容器中通入SO2、SCl2与Cl2均为0.20mol，发生上述反应。测得其压强(p)随时间(t)的变化为表中数据Ⅰ(反应达到平衡时的溫度与起始温度相同，P0为初始压强)。

谪回答下列问题：

①该反应的△H_________(填“>”“ <”或“=”)0。

②若只改变某一条件，其他条件相同时.测得其压强随时间的变化为表中数据Ⅱ，则改变的条件是_________ 。

(2)如图是某同学测定上述反应的平衡常数的对数值(lgK)与温度的变化关系点。

①A点的数值为______________。(己知：lg4=0.6)

②当升高到某一温度吋.反应重新达到平衡，A点可能变化为___________点。

(3)己知反应 S4(g)+4Cl2(g) = 4SCl2(g)的△H=-4kJ·mol-1，1molS4(g)、lmolSCl2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收1064kJ、510kJ的能量，则1molCl2(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为__________kJ。

(4)常温下饱和亚硫酸溶液的物质的量浓度为1.25mol/L，电离常数为Ka1=1.54×10-2  Ka2=1.02×10-7。

①SOCl2溶于水中可形成两种酸，其中HCl的物质的量浓度为10mol/L时，H2SO3的物质的量浓

度_______(大于、小于、等于)1.25mo1/L。

②向10mL饱和H2SO3溶液中滴加相同物质的量浓度的NaOH溶液VmL，当V=amL时，溶液中离子浓度有如下关系：c (Na+) =2c (SO32-) +c (HSO3-) ；当V=bmL时，溶液中离子浓度有如下关系：c (Na+) =c(SO32-) +c (HSO3-) +c(H2SO3)；则 a________b(大于、小于、等于)。

5、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________。

6、CH4-CO2重整反应[CH4(g)+CO2(g)   2CO(g)+2H2(g)-Q(Q＞0)]以两种温室气体为原料生成了合成气，在“碳中和”的时代背景下，该技术受到更为广泛的关注。

Ⅰ.完成下列填空：

(1)某温度下，在体积2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应，经过2min达到平衡状态时CO2的转化率为50%。此过程中以CH4表示的平均化学反应速率为_______。平衡常数的值为_______。达到平衡后，其他条件不变时向容器中充入CO2与CO各1mol，则化学平衡_______移动(选填“正向”“逆向”或“不”)。

Ⅱ.储能是指通过介质或设备把能量存储起来，在需要时再释放的过程。CH4-CO2重整反应也可用于高温废热的储能。800℃下，研究反应物气体流量、CH4与CO2物质的量比对CH4转化率(α)、储能效率(η)的影响，部分数据如下所示。

已知储能效率η=Qchem/Qi，其中，Qchem是通过化学反应吸收的热量，Qi是设备的加热功率。

(2)解释为何可以用CH4-CO2重整反应进行储能。_______

(3)对比实验_______(填序号)，可得出结论：气体流量越大，CH4转化率_______。

(4)实验ⅳ中CH4转化率比实验ⅲ高，结合相关数据解释为何储能效率却低的原因(两次实验中设备的加热功率Qi不变)。_______

7、铁及其氧化物是日常生活生产中应用广泛的材料，请回答下列问题：

（1）基态铁原子的价电子排布式为_________。

（2）Fe3+、Co3+与N3+、CN-等可形成络合离子。

①C、N、O中第一电离能最大的为________，其原因是_____________________。

②K3[Fe(CN)6]可用于检验Fe2+，1mol K3[Fe(CN)6]中含有σ键的数目为________________。

（3）铁的另一种配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供的电子数之和为18，则x=_____。已

知该配合物的熔点为-20.5 ℃，沸点为103℃，易溶于CCl4，据此可以判断Fe(CO)x晶体属于_____________（填晶体类型）。

（4）金属铁晶体中原子采用_________堆积，铁晶体的空间利用率为______（用含π的式子表示）。

（5）某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示，它由A、B 方块组成。则该化合物中Fe2+、Fe3+、O2-的个数比为_______________（填最简整数比）；已知该晶体的密度为d g·cm-3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶胞参数a为_______________nm（用含d和NA的代数式表示）。

8、电镀废液中含有Cu2+、Mg2+、Ca2+、Ni2+和Fe3+，某专利申请用下列方法从该类废液中制备高纯度的铜粉。

已知导体和其接触的溶液的界面上会形成一定的电位差，被称作电极电位。如反应Cu2+(氧化态)+2e-=Cu(还原态)的标准电极电位表示为Cu2+/Cu=0.34，该值越大氧化态的氧化性越强，越小还原态的还原性越强。两个电对间的电极电位差别越大，二者之间的氧化还原反应越易发生。某些电对的电极电位如下表所示：

回答下列问题：

(1)蒸发浓缩后的溶液中，Cu2+的物质的量浓度≥_______(结果保留两位小数)。分离固液混合物时，需要用真空抽滤的方法提高过滤的速度和效果，其原因是_______。

(2)溶液的氧化还原电位越高，其氧化能力同样越强。溶液的氧化还原电位，与溶液中离子等微粒的种类及其浓度相关，实验测得Cu2+与SO2反应体系的氧化还原电位与铜粉的回收率和纯度的关系如下表所示：

①由此可知，制备过程中进行电位检测时，要把溶液的氧化还原电位控制在_______mV左右。

②专利申请书指出，反应液的反应历程为Cu2+首先被还原为Cu+，Cu+再歧化为Cu和Cu2+。反应历程不是Cu2+直接被还原为Cu的原因是_______。反应生成Cu+的离子方程式是_______。

(3)废液2中含有的金属离子除Mg2+、Ca2+外还有_______。为了使这些离子均除去，使水得到进一步的净化，应该在调节溶液pH使其他杂质离子沉淀后，再使Ca2+转化为_______(填化学式)而除去。

9、(1)醋酸可通过分子间氢键双聚形成八元环，画出该结构_____。（以 O…H—O 表示氢键）

(2)已知碳化镁 Mg2C3可与水反应生成丙炔，画出 Mg2C3的电子式_____。

(3)工业上，异丙苯主要通过苯与丙烯在无水三氯化铝催化下反应获得，写出该反应方程式_____。

(4)将乙酸乙酯与H218O混合后，加入硫酸作催化剂，乙酸乙酯在加热条件下将发生水解反应，写出产物中不含18O的物质的结构简式_____。

10、FeCl2是一种净水剂。有关物质的部分性质如下：

某小组用两种方法制备无水FeCl2。

实验(一)氢气还原法：

原理为H2 +2FeCl32FeCl2+2HCl。 已知： 焦性没食子酸溶液用于吸收O2。实验室用粗锌和盐酸反应制备氢气，装置如下(装置可以重复使用)：

(1)气流从左至右，装置连接顺序为B→A→E→___________   → ___________ →___________ →___________→F。__________

(2)A中长颈漏斗的作用是___________。

(3)用简单物理方法验证粗产品中是否含有铁粉：___________。

实验(二)氯苯还原法：

原理为2FeCl3 +C6H5Cl2FeCl2 +C6H4Cl2+HCl↑。装置如图，在三颈烧瓶中放入Wg无水氯化铁和过量的氯苯，反应开始前先通N2一段时间，控制反应温度在129℃~135℃，加热3h， 反应完成后继续通一段时间N2至装置冷却，分离提纯得到粗产品。

(4)实验室用氯化铵和亚硝酸钠溶液共热制备N2，制备N2的离子方程式为___________。 反应结束后，甲中混合物经冷却、过滤、干燥得到纯净的产品。从剩余混合物中分离出二氯苯的方法是___________。

(5)该实验存在缺陷，改进方法是在甲、乙之间增加一个装有下列试剂的干燥管且要在乙中锥形瓶得到盐酸，该干燥管中的试剂可能为___________(填标号)。

a．浓硫酸       b．无水氯化钙          c．碱石灰       d．五氧化二磷

(6)反应结束后，将锥形瓶中的溶液配成250mL，量取25.00mL所配溶液于另一锥形瓶中，滴几滴甲基橙，用c mol· L-1的NaOH标准溶液滴定，消耗V mL NaOH溶液。理论上FeCl3的转化率为___________ %。

11、已知：5C2O42-+2MnO4-+16H+ = 2Mn2++10CO2↑+8H2O。某研究小组通过如下实验步骤测定晶体A（KxFey(C2O4)z·aH2O，其中的Fe元素为+3价）的化学式：

步骤1：准确称取A样品9.820 g，分为两等份；

步骤2：取其中一份，干燥脱水至恒重，残留物质量为4.370g；

步骤3：取另一份置于锥形瓶中，加入足量的3.000 mol·L－1 H2SO4溶液和适量蒸馏水，使用0.5000 mol·L－1 KMnO4溶液滴定，滴定终点消耗KMnO4溶液的体积为24.00 mL；

步骤4：将步骤1所得固体溶于水，加入铁粉0.2800 g，恰好完全反应。

通过计算确定晶体A的化学式(写出计算过程) _______________。

12、皮革厂的废水中含有一定量的氨氮(以 NH3、NH形式存在)，通过沉淀和氧化两步处理后可使水中氨氮达到国家规定的排放标准。

(1)沉淀：向酸性废水中加入适量 Fe2(SO4)3溶液，废水中的氨氮转化为 NH4Fe3(SO4)2(OH)6沉淀。

①该反应的离子方程式为___________。

②废水中氨氮去除率随 pH 的变化如图-1 所示，当 1.3 < pH < 1.8 时，氨氮去除率随 pH 升高而降低的原因是___________。

(2)氧化：调节经沉淀处理后的废水 pH 约为 6，加入 NaClO 溶液进一步氧化处理。

①NaClO 将废水中的氨氮转化为 N2，该反应的离子方程式为___________。

②研究发现，废水中氨氮去除率随温度升高呈先升后降趋势。当温度大于 30℃时，废水中氨氮去除率随着温度升高而降低，其原因是___________。

③n(ClO-)/n(氨氮)对废水中氨氮去除率和总氮去除率的影响如图-2 所示。当 n(ClO-)/n(氨氮)>1.54 后，总氮去除率下降的原因是___________。

(3)如图是用一种新型锂电池电解处理含 NH的工业废水的装置图。处理过程中，NH转化为可参与大气循环的气体。其中，

①W极为___________  极，

②在左侧装置中质子移动方向___________

③X极的电极反应式为：___________

13、甲醇是一种基本的有机化工原料

(1)甲醇制取绿色能源氢气的部分反应过程如图1所示：

图1

图2

已知：Ⅰ.CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)△H1=+90.4kJ•mol-1

Ⅱ.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H2=-41kJ•mol-1

反应Ⅲ的热化学方程为__。

(2)在恒压密闭容器中，反应Ⅱ的进气比同时，测得相应的CO的平衡转化率如图2所示(各点对应的反应条件除温度可能不同外，其余都相同)

①图中A、D和F三点对应的反应温度TA、TD、TF的关系是___，其原因是___。

②CO的平衡转化率与进气比、反应温度之间的关系是____。

③C、D两点对应的反应速率大小：vC___vD(填“>”“<”或“=”)。

已知反应速率v=v正-v逆=k正•x(CO)•x(H2O)-k逆•x(CO2)•x(H2)，其中k为反应速率常数、x为物质的量分数，在达到平衡状态为D点的反应过程中，当CO的转化率刚好达到20%时，=___(结果保留3位有效数字)。