衡阳2025-2026学年第二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、黑火药是我国古代四大发明之一，它的爆炸反应为：2KNO3+3C+S═K2S+N2↑+3CO2↑(已配平)

（1）除S外，上列元素的第一电离能从大到小依次为___________________________；

（2）生成物中，A 的电子式为____________；含极性共价键的分子的中心原子轨道杂化类型_____________；

（3）已知CN-与N2结构相似，推算HCN分子中σ键与π键数目之比为

（4）S的基态原子价层电子排布式为___________，S的一种化合物ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如下图所示，其晶胞边长为540.0pm，密度为________g·cm3(列式并计算)，a位置S2-离子与b位置Zn2+离子之间的距离为___________pm。

3、氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题：

（1）利用太阳能直接分解水制氢，是最具吸引力的制氢途径，其能量转化形式为___________________。

（2）氢气能源有很多优点，佴是氢气直接燃烧的能量转化率远低于燃料电池，写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式：_______________________________________。

（3）在一定条件下，1mol某金属氢化物MHX与ymolH2发生储氢反应生成1 mol新的金属氢化物，写出该反应的化学反应方程式：___________________________________。

（4）化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4，同时获得氢气：Fe+2H2O+2OH−FeO42−+3H2↑，工作原理如图所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色的FeO42−，镍电极有气泡产生。已知：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。

①电解一段时间后，c(OH−)降低的区域在_______（填“阴极室”或“阳极室”）。

②电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因是_______。

4、氨气在工业上有广泛用途。请回答以下问题：

（1）工业上利用N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ∆H<0合成氨，某小组为了探究外界条件对该反应的影响，以c0 mol/L H2参加合成氨反应，在a、b两种条件下分别达到平衡，如图A。  

①相对a而言，b可能改变的条件是   ，判断的理由是__________________。

②a条件下，0～t0的平均反应速率v(N2)= mol·L-1·min-1。 

（2）有人利用NH3和NO2构成电池的方法，既能实现有效消除氮氧化物的排放减少环境污染，又能充分利用化学能进行粗铝的精炼，如图B所示，e极为精铝。  

a极通入   气体(填化学式)，判断的理由是___________________________________

（3）某小组往一恒温恒压容器充入9mol N2和23mol H2模拟合成氨反应，图C为不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强（p）的关系图。若体系在T2、60MPa下达到平衡。

图C

①能判断N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)达到平衡的是______(填序号)。

a．容器内压强不再发生变化       b．混合气体的密度不再发生变化

c．v正(N2)=3v逆(H2)     d．混合气体的平均相对分子质量不再发生变化

②若T1、T2、T3温度下的平衡常数分别为K1、K2、K3，则K1、K2、K3由大到小的排序为 ．

③此时N2的平衡分压为   MPa。（分压＝总压×物质的量分数）

计算出此时的平衡常数Kp=   。（用平衡分压代替平衡浓度计算，结果保留2位有效数字并带上单位）

5、研究CO、CO2的应用具有重要的意义。 

（1）CO可用于炼铁，已知:

Fe2O3（s）+ 3C（s）＝2Fe（s）+ 3CO（g） ΔH 1＝+489.0 kJ·mol－1

C（s） +CO2（g）＝2CO（g）   ΔH 2 ＝+172.5 kJ·mol－1

则CO还原Fe2O3（s）的热化学方程式为   。

（2）CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，在两种温度下发生反应：

CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g） ；

测得CH3OH的物质的量随时间的变化图：

①由图判断该反应ΔH   0，曲线I、II对应的平衡常数KI KII（填“＞”或“＝”或“＜”）。

②一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡。

若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则c的取值范围为   。

③一定温度下，此反应在恒容密闭容器中进行，能判断该反应达到化学平衡状态的依据是 。

 a．容器中压强不变   b．H2的体积分数不变 

 c．c（H2）＝3c（CH3OH） d．容器中密度不变  

 e．2个C＝O断裂的同时有3个C－H形成

（3）将燃煤废气中的CO转化为二甲醚的反应原理为：

2CO（g） + 4H2（g） CH3OCH3（g） + H2O（g）。二甲醚与空气可设计成燃料电池，若电解质为碱性。写出该燃料电池的负极反应式 。根据化学反应原理，分析增加压强对制备二甲醚反应的影响   。

6、含氮化合物在工农业生产中都有重要应用。

（1）氨和肼（N2H4）是两种最常见的氮氢化物。

己知：4NH3(g)＋3O2(g) 2N2(g)＋6H2O(g)  ΔH1=－541.8kJ/mol，化学平衡常数为K1。N2H4(g)＋O2(g) N2(g)＋2H2O(g)  ΔH2=－534kJ/mol，化学平衡常数为K2。则用NH3和O2制取N2H4的热化学方程式为_________，该反应的化学平衡常数K=____（用K1、K2表示）。

（2）对于2NO(g)＋2CO(g) N2(g)＋2CO2(g)，在一定温度下，于1L的恒容密闭容器中充入0.1molNO和0.3molCO，反应开始进行。

①下列能说明该反应已经达到平衡状态的是____（填字母代号）。

A．c(CO)=c(CO2) B．容器中混合气体的密度不变

C．v(N2)正=2v(NO)逆 D．容器中混合气体的平均摩尔质量不变

②图1为容器内的压强（P）与起始压强（P0）的比值（P/P0）随时间（t）的变化曲线。0～5min内，该反应的平均反应速率v(N2)= ____，平衡时NO的转化率为____。

（3）使用间接电化学法可处理燃煤烟气中的NO，装置如图2所示。已知电解池的阴极室中溶液的pH在4～7之间，写出阴极的电极反应式_________。用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理__________________。

7、丙烯酸是非常重要的化工原料之一，可用甘油催化转化如下：

甘油丙烯醛丙烯酸，

已知：反应Ⅰ：     (活化能)

反应Ⅱ：     (活化能)

甘油常压沸点为290℃，工业生产选择反应温度为300℃，常压下进行。

(1)①反应Ⅰ在_______条件下能自发进行(填“高温”或“低温”)；

②若想增大反应Ⅱ的平衡常数K，改变条件后该反应_______(选填编号)

A.一定向正反应方向移动    B.在平衡移动时正反应速率先增大后减小

C.一定向逆反应方向移动    D.在平衡移动时逆反应速率先减小后增大

(2)工业生产选择反应温度为300℃，忽略催化剂活性受温度影响，分析温度不能过低理由是_______。

(3)工业制备丙烯酸的中间产物丙烯醛有剧毒，选择催化剂_______能使工业生产更加安全。(选填编号)

催化剂A：能大幅降低和

催化剂B：能大幅降低，几乎无影响

催化剂C：能大幅降低，几乎无影响

催化剂D：能升高和

(4)①温度350℃，向1L恒容密闭反应器中加入1.00mol甘油和进行该实验。同时发生副反应：。实验达到平衡时，甘油的转化率为80%。乙酸和丙烯酸的选择性随时间变化如图所示，计算反应的平衡常数为_______(X的选择性：指转化的甘油中生成X的百分比)

②调节不同浓度氧气进行对照实验，发现浓度过高会降低丙烯酸的选择性，理由是_______。

(5)关于该实验的下列理解，正确的是_______。

A.增大体系压强，有利于提高甘油的平衡转化率

B.反应的相同时间，选择不同的催化剂，丙烯酸在产物中的体积分数不变

C.适量的氧气能抑制催化剂表面积碳，提高生产效率

D.升高反应温度，可能发生副反应生成COx，从而降低丙烯酸的产率

8、原电池原理的发现改变了人们的生活方式。

(1)如图所示装置中，片作_______(填“正极”或“负极”)，Zn片上发生反应的电极反应式为_______；能证明化学能转化为电能的实验现象是_______。

(2)下列可通过原电池装置实现化学能转化为电能的反应是_______(填序号)。

①

②

9、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)。

10、TiC14是制备钛及其化合物的重要中间体，某小组同学利用下列装置在实验室制备TiCl4，设计实验如下(夹持装置略去)：

已知：

①PdC12溶液捕获CO时，生成金属单质和两种酸性气体化合物。

②TiC14的制备需无水无氧且加热。

③

请回答下列问题：

（1）装置D中除生成TiCl4外，同时生成一种气态不成盐氧化物，该反应的化学方程式为__________________。

（2）按照气流由左到右的方向，上述装置合理的连接顺序为a→____→____→f→g→___→____→_____→_____→_____(填仪器接口字母)。

（3）根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；_____________(按正确的顺序填入下列操作的序号)。

①加热装置D中陶瓷管   ②打开分液漏斗活塞

③停止加热，充分冷却 ④关闭分液漏斗活塞

实验时,当观察到____________________________时,开始进行步骤①。

（4）设计实验证明装置E中收集到的液体中含有TiCl4：___________。

（5）装置F中发生反应的化学方程式为____________________。

（6）制得的TiC14产品中常含有少量CC14，从产品中分离出TiC14的操作名称为_____________________________。

11、将45.0gFeC2O4•2H2O隔绝空气加热使之分解，最终可得到19. 6g某种铁的氧化物，请通过计算推测该铁的氧化物的组成：_______(写出化学式)。并写出计算过程：_______

12、(1)“哈伯法”合成氨的反应：N2(g)+3H2(g)NH3(g)   ∆H，相关键能数据如表：

①ΔH=_______kJ·mol-1。

②向密闭容器中按1：3体积比通人N2和H2，反应达平衡时NH3的体积分数为25.0%，则N2的平衡转化率α(N2)=_______。

(2)“球磨法”是在温和的条件下(45℃和1 bar，l bar≈100 kPa)合成氨，氨的最终体积分数可高达82.5%。该法分为两个步骤(如图)：第一步，铁粉在球磨过程中被反复剧烈碰撞而活化，产生高密度的缺陷，氮分子被吸附在这些缺陷上([Fe(N*)])，有助于氮分子的解离。第二步，N*发生加氢反应得到NH(x=1~3)，剧烈碰撞中，NH从催化剂表面脱附得到产物氨。

①“球磨法”与“哈伯法”相比较，下列说法中正确的是_______(选填标号)。

A.催化剂(Fe)缺陷密度越高，N2的吸附率越高

B.“哈伯法”采用高温主要用于解离氮氮三键，而“球磨法”不用解离氮氮三键

C.“球磨法”中“剧烈碰撞”仅仅为了产生“活化缺陷”

D.“球磨法”不采用高压，是因为低压产率已经较高，加压会增大成本

②机械碰撞有助于催化剂缺陷的形成，而摩擦生热会使体系温度升高。图甲是N2吸附量、体系温度随球磨转速变化曲线，则应选择的最佳转速约_______转/min。若选择500转/min的转速，N2的吸附量降低的原因是_______。

③如图乙，平衡时NH3的体积分数随N2初始压强增大而_______(填“增大”、“减小”或“不变”)，说明N2与H2的投料比_______1：3(选填“≤”、“=”或“≥”)

13、硼氢化钠()广泛用于化工生产，常温下能与水反应，碱性条件下能稳定存在，易溶于异丙胺(沸点为33℃)。工业上可用硼镁矿(主要成分为，含少量杂质)制取，其工艺流程如图1所示。

回答下列问题：

(1)中含有的化学键为_______

(2)Ti的核外电子排布式_______

(3)碱溶过滤得滤渣的主要成分是_______、_______

(4)写出制取的化学方程式_______

(5)高温合成中，加料之前需将反应器加热至100℃以上，并通入氩气。通入氩气的目的是_______

(6)在碱性条件下，用惰性电极电解溶液也可制得，装置如图2所示，写出阴极反应的电极方程式_______

(7)常用作还原剂，也是常见的还原剂。与相同氧化剂反应时，的还原能力相当于_______的还原能力。