张家口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、将汽车尾气中含有的CO利用不仅能有效利用资源，还能防治空气污染。工业上常用CO与H2在由Al、Zn、Cu等元素形成的催化剂作用下合成甲醇。

（1）右图是某同学画出CO分子中氧原子的核外电子排布图，

请判断该排布图 （填“正确”或“错误”），理由是   （若判断正确，该空不用回答）。

（2）写出两种与CO互为等电子体的离子 。

（3）向CuSO4溶液中加入足量氨水可得到深蓝色[Cu(NH3)4]SO4溶液，[Cu(NH3)4]SO4中 所含配位键是通过配体分子的   给出孤电子对， 接受电子对形成，SO42-的空间构型是 ，该物质中N、O、S三种元素的第一电离能大小顺序为    >    >   （填元素符号）。

（4）甲醇与乙烷的相对分子质量相近，故二者分子间的作用力（范德华力）相近，但是二者沸点的差距却很大，造成该差异的原因是     ；在甲醇分子中碳原子轨道的杂化类型为     。

（5）甲醛与新制Cu(OH)2悬浊液加热可得砖红色沉淀Cu2O，已知Cu2O晶胞的结构如图所示：

①在该晶胞中，Cu+ 的配位数是   ，

②若该晶胞的边长为a pm，则Cu2O的密度为________g·cm-3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为NA）

3、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____________。

4、

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：

（l）基态铁原子的价电子轨道表达式为__________。

（2）铁元素常见的离子有Fe2+和Fe3+，稳定性Fe2+_______Fe2+（填“大于”或“小于”)，原因是________________。

（3）纳米氧化铁能催化火箭推进剂NH4ClO4的分解，NH4+的结构式为______（标出配位键），空间构型为_________，其中氮原子的杂化方式为_______；与ClO4-互为等电子体的分子或离子有__________（任写两种）。

（4）金属铁晶体原子采用________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。则该权化物中Fe2+、Fe3+、O2-的个数比为_______（填最简整数比）；己知该晶体的密度为dg/cm3，阿伏加德罗常数的值为NA，则品胞参数a 为_______nm（用含d 和NA的代数式表示）。

5、工业上常利用FeSO4还原酸浸软锰矿(主要成分MnO2，杂质为Si、Fe和Al等元素的化合物)制备MnSO4·H2O。

(1)①FeSO4还原MnO2生成MnSO4反应的离子方程式为___。

②Fe2+基态核外电子排布式为___。

(2)在一定温度下，软锰矿与FeSO4、硫酸、蒸馏水按照一定比例混合搅拌反应。混合体系液固比(g·mL-1)对锰浸取率(%)的影响如图所示。反应需要控制液固比=4：1：当液固比＜4：1时，锰浸取率随液固比增大而迅速上升的原因是___。

(3)浸取液经氧化、中和等系列操作后，可得到MnSO4·H2O粗产品。通过下列方法测定产品纯度：准确称取3.000g样品，加适量ZnO及H2O煮沸、冷却，转移至锥形瓶中，用0.5000mol·L-1KMnO4，标准溶液滴定至溶液呈红色且半分钟不褪色，消耗标准溶液20.00mL计算MnSO4·H2O样品的纯度(写出计算过程)：___。

已知：2KMnO4+3MnSO4+2H2O=5MnO2↓+K2SO4+2H2SO4

6、(1)比较NaHCO3与NaAlO2结合氢离子能力的强弱，用一个离子方程式加以说明：_______。

(2)画出NH3·H2O的结构_______。 (氢键可用X…H-Y来表示)

(3)常压下，AlF3的熔点(1040℃)比AlCl3的熔点(194℃)高，原因是_______。

7、科学研究表明，当前应用最广泛的化石燃料到本世纪中叶将枯竭，解决此危机的唯一途径是实现燃料和燃烧产物之间的良性循环：

（1）一种常用的方法是在230℃、有催化剂条件下将CO2和H2转化为甲醇蒸汽和水蒸气。下图是生成1molCH3OH时的能量变化示意图。

已知破坏1mol不同共价键的能量(kJ)分别是：

已知E1=8．2 kJ·mol－1，则E2＝__________kJ·mol－1。

（2）将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行如下反应：

CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，得到如下三组数据：

① 该反应的ΔH__________0(填“<” 或“>” )。

② 实验2条件下的平衡常数K=   。

③ 实验3中，若平衡时H2O的转化率为25%，则a/b=______。

④ 实验4，若900℃时，在容器中加入CO、H2O、CO2、H2各1mol，则此时V正 V逆(填“<” 或“>” 或“=”)。

（3）捕捉CO2可以利用Na2CO3溶液。先用Na2CO3溶液吸收CO2生成NaHCO3，然后使NaHCO3分解，Na2CO3可以进行循环使用。将100mL 0．1mol/LNa2CO3的溶液中通入112mL(已换算为标准状况)的CO2，溶液中没有晶体析出，则：

①反应后溶液中的各离子浓度由大到小的顺序是___________________________。

②反应后的溶液可以作“缓冲液”(当往溶液中加入一定量的酸和碱时，有阻碍溶液pH变化的作用)，请解释其原理_____________________________________。

8、回答下列问题

(1)已知金刚石的莫氏硬度为10，石墨的莫氏硬度为，从晶体结构的角度解释金刚石硬度很大，石墨很软的原因__________。

(2)在相同温度时，酸性条件下都能被氧化，通过控制溶液中探究同浓度的还原性强弱，预测同浓度的被氧化需要的最小的是________，试从离子结构角度解释的还原性逐渐增强的原因________。

9、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_________。

10、含氮物质是一类常见物质，在人们的生产、生活活动中有重要作用。

(1)实验室中，采用一定浓度的NaNO2溶液和NH4Cl溶液作为反应物，通过加热制备少量N2。

①该反应的化学方程式是_______，收集N2的方法是_______(填标号)。

②实验小组同学设计以下实验探究上述反应的速率与c(NaNO2)的关系

i. V1=_______，V3=_______。

ii. 已知该反应的速率方程为，k为反应速率常数。根据上述实验数据，_______(填整数)。

(2)“侯氏制碱法”是中国人的骄傲，上述实验中需用到的NH4Cl是“侯氏制碱法”的副产物。实验小组模拟“侯氏制碱法”的原理，在实验室中制备少量NaHCO3，使用的装置如下图：

装置接口正确的连接顺序为_______(填接口序号)；由该装置可知，该实验中制备NH3需用到的试剂是_______(填化学式)。

(3)实验小组在实验中，将1.0 mol·L-1 NaNO2溶液滴入pH=0.5的1.0 mol·L-1 FeSO4溶液中，观察到溶液为棕色，而不是预期的黄色。于是他们进行以下实验探究。

①查阅资料   常温下，[Fe(NO)]2+在溶液中能稳定存在，溶液为棕色，受热分解释放出NO。

②提出猜想   溶液的棕色来源于[Fe(NO)]2+，且[Fe(NO)]2+的颜色掩盖了Fe3+的黄色。

③设计实验、验证猜想

④实验现象及分析

i. 实验5溶液变红色，说明溶液中存在Fe3+，Fe3+的来源是_______(写出离子方程式)；

ii. 实验6观察到_______(填实验现象)，证明溶液呈棕色是因为存在[Fe(NO)]2+，且其颜色掩盖了Fe3+的黄色。

11、汽车尾气中CO、以及燃煤废气中的都是大气污染物，对它们的治理具有重要意义。

氧化还原法消除的转化如下所示：

反应Ⅰ为，生成标准状况下 L 时，转移电子的物质的量是______

mol。

反应Ⅱ中，当：：2时，氧化产物与还原产物的质量比为______。

使用“催化转化器”可以减少尾气中的CO和，转化过程中发生反应的化学方程式为未配平，若，则方程式中和的化学计量数之比为______。

吸收和NO，获得和产品的流程图如图所示为铈元素。

装置Ⅱ中，酸性条件下NO被氧化的产物主要是和，请写出生成等物质的量的和时的离子方程式：______。

已知进入装置Ⅳ的溶液中的浓度为a ，要使1 该溶液中的完全转化为，至少需向装置Ⅳ中通入标准状况下的氧气______用含a代数式表示，结果保留整数。

12、利用高浓度含砷废水(主要成分为H3AsO3)制取As2O3的工艺流程如下图所示。

已知：As2S3(s)+3S2-(aq)2AsS33-(aq)

(1)H3AsO3中As元素的化合价为______；H3AsO3的第一步电离方程式为：________。

(2)步骤I加入FeSO4的作用是______________________。

(3)步骤Ⅱ发生反应的化学方程式为___________________。步骤III“氧化脱硫”过程中被氧化的元素是___________(填元素符号)。

(4)步骤IV发生反应的离子方程式为________________________。

(5)利用反应AsO43-+2I-+2H+AsO33-+I2+H2O设计成原电池，起始时在甲、乙两池中分别加入图示药品并连接装置(a、b均为石墨电极)。

①起始时，b电极的电极反应式为__________________。

②一段时间后电流计指针不发生偏转。欲使指针偏转方向与起始时相反，可采取的措施是______________________________(举一例)。

13、钒被称为“现代工业味精”，是发展现代工业、现代国防和现代科学技术不可缺少的重要材料。常见的钒氧化物为VO、V2O3、VO2、V2O5，低价氧化钒在空气中易被氧化成高价氧化钒。

请回答下列问题：

（1）已知：

①2V(s)＋O2(g)=2VO(s) △H1=－825.6kJ·mol-1

②4VO(s)＋O2(g)=2V2O3(s) △H2=－788.8kJ·mol-1

③V2O3(s)＋O2(g)=V2O5(s) △H3=－334.6kJ·mol-1

④4V(s)＋5O2(g)=2V2O5(s) △H4

据上述反应热效应之间的关系，可知△H4=___。

（2）V2O5是钒氧化物中最重要的，也是最常用的钒化工制品。工业上制备V2O5的一个方法是利用VOCl3水解，则VOCl3中V的化合价为___，水解反应的化学方程式为___。

（3）工业上由V2O5冶炼金属钒常用铝热法，该反应的化学方程式为___。

（4）工业制硫酸常用V2O5作催化剂，已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) △H=－196kJ·mol-1，500℃时将2molSO2和1molO2装入一容积恒定的10L密闭容器中，达到平衡时容器中SO3的浓度为0.1mol·L-1。

①该反应的平衡常数K=___。某温度时，该反应的平衡常数K=50，则该温度___(填“＞”“＜”或“=”)500℃。

②下列措施能使的值减小的是___(填字母)。

A.升温

B.其他条件不变，再充入2molHe

C.其他条件不变，再充入2molSO2和1molO2

D.不用V2O5作催化剂，改用其他更高效的催化剂

（5）酸性条件下，V2O5和亚硫酸钠发生氧化还原反应生成可溶性的VOSO4，请写出该反应的离子方程式：___。