株洲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、某芳香烃A可以从煤干馏得到的煤焦油中分离出来，以A为原料可以合成聚邻氨基苯甲酸、扁桃酸等物质，其合成流程如下(部分产物、合成路线、反应条件已略去)：

已知：

Ⅰ．R—CHO+HCN

Ⅱ．R—CNR—COOH

Ⅲ．(苯胺易被氧化)

请回答下列问题：

(1)C的分子式为__________。

(2)下列对相关反应类型的判断合理的是__________ (填序号)。

(3)写出反应③的化学方程式：______________________________。

(4)扁桃酸有多种同分异构体，其中既能与氯化铁溶液发生显色反应，又能与碳酸氢钠溶液反应产生气泡的同分异构体有__________种，写出其中一种的结构简式：__________________。

(5)以芳香烃A为主要原料，还可以通过下列合成路线合成阿司匹林和冬青油：

①冬青油的结构简式为____________________。

②写出反应Ⅴ的化学方程式：______________________________。

3、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）

4、硫和钙的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题:

（1）基态Ca原子中,核外电子占据最高能层的符号是________，该能层为次外层时最多可以容纳的电子数为_________。元素Ca和S相比,第一电离能较大的是______(填元素符号)。

（2）钙元素的焰色反应呈砖红色,其中红色对应的辐射与钾元素的焰色反应对应颜色的辐射波长,较短的是_______(填元素符号)。

（3）H2S和H2O分子构型都为V形,中心原子的杂化形式都是______,但H2O分子键角大于H2S分子,原因是________________。

（4）钙元素和锰元素属于同一周期，且核外最外层电子构型相同,但金属钙的熔点、沸点等都比金属锰低,原因是________________。

（5）Ca、Mn、Mg的氧化物和硫化物都具是NaCl型结构的离子晶体，其中阴离子采用面心立方最密堆积方式,X射线衍射实验测得它们的晶胞参数如下表:

由表可知:r(S2-)____r(O2-)(填“>”或“<”),r(Mg2+)、r(Ca2+)、r(Mn2+)由大到小的的顺序是__________,r(S2- )为_____nm,r(Ca2+)为_____nm。

5、W固体受热分解为三种产物，其产物之间又能发生反应的转化关系如下图所示，试推断并回答填空：

（1）写出下列物质的化学式：A     E  

（2）写出W受热分解反应的化学方程式：  

（3）写出D+A→W+E+H2O反应的离子方程式：   ．

6、乙烯是制造塑料、合成橡胶和合成纤维等化学产品的基本原料。C2H6裂解制C2H4是化学工业的一个重要研究课题，目前裂解方法有电催化、光催化裂解、直接裂解、氧气或二氧化碳氧化乙烷裂解等。乙烷直接裂解、乙烷二氧化碳氧化裂解和乙烷氧气氧化裂解的反应如下：

(Ⅰ)C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) △H1=+125kJ·mol-1

(Ⅱ)CO2(g)+C2H6(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g) △H2=+177kJ·mol-1

(Ⅲ)2C2H6(g)+O2(g)2C2H4(g)+2H2O(g) △H3=-211.6kJ·mol-1

回答下列问题：

(1)已知键能：E(C—H)=416kJ·mol-1，E(H—H)=436kJ·mol-1，由此计算生成1mol碳碳π键放出的能量为_______kJ。

(2)在一绝热的恒容密闭容器中，通入一定量的C2H6发生反应(Ⅰ)，反应过程中容器内压强(P)与时间(t)变化如图1所示，随着反应进行，a～b段压强减小的原因是_______。

(3)反应(Ⅱ)的Arrhenius经验公式实验数据如图2中曲线a所示，已知Arrhenius经验公式Rlnk=-+C(Ea为活化能，k为速率常数，R和C为常数)。反应的活化能Ea=_______kJ·mol-1。当改变外界条件时，实验数据如图中曲线b所示，则实验可能改变的外界条件是_______。

(4)乙烷氧气氧化裂解制乙烯，除发生反应(Ⅲ)之外，还发生副反应(Ⅳ)：2C2H6(g)+7O2(g)4CO2(g)+6H2O(g)。在800℃时用乙烷氧气氧化裂解制乙烯，乙烷的转化率、乙烯的选择性和收率随投料比的变化关系如图所示：

已知：C2H4的选择性=×100%

C2H4的收率=C2H6的转化率×C2H4的选择性

①控制=2而不采用选择性更高的=3.5，除可防止积碳外，另一原因是_______；＜2时，越小，乙烷的转化率越大，乙烯的选择性和收率越小的原因是_______。

②一定温度和压强为5.8pMPa条件下，将C2H6和O2按物质的量之比为2∶3通入密闭弹性容器中发生反应，平衡时，C2H4选择性为60%，C2H4的收率为48%。该温度下，反应2C2H6(g)+O2(g)2C2H4(g)+2H2O(g)的Kp=_______(用含字母p的代数式表示，带单位。已知Kp是用反应体系中气体的分压来表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。

7、碘是生命体中的必需元素，请根据如下有关碘及其化合物的性质，回答下列问题：

(1)实验室中制取少量碘可采用如下方法：KI＋CuSO4→CuI↓＋K2SO4＋I2。此反应生成1 mol I2时转移的电子是________mol。工业生产中，可用智利硝石(含有NaIO3)为原料，与NaHSO3溶液反应生成碘，写出此反应的离子方程式：______________________________________________。

(2)单质碘与氟气反应可制得IF5，实验表明液态IF5具有一定的导电性，研究人员发现产生这一现象的可能原因在于IF5的自偶电离(类似于：2H2OH3O＋＋OH－)，电离生成的＋1价阳离子为_____，－1价阴离子为________。

(3)将单质碘与铝屑置于管式电炉中，隔绝空气加热至500℃得到棕色片状固体(AlI3)，此固体溶于Na2CO3溶液可产生白色沉淀和气体。请写出AlI3和Na2CO3溶液反应的离子方程式：______________。

(4)设计以下实验方案判断加碘食盐中碘的存在形式为I－、IO或两者同时存在。请对以下试验方案进行预测和分析。首先取试样加水溶解，分成三份试样：

①第一份试样加酸酸化，如果加淀粉溶液后试样溶液变蓝，说明试样中同时存在I－和IO，该过程反应的离子方程式为___________。

②第二份试样酸化后，加入淀粉溶液无变化，再加________溶液，溶液变蓝，说明试样中存在I－。

③第三份试样酸化后，如果直接使________试纸变蓝，说明试样存在IO离子。

8、卤族元素包括F、Cl、Br等元素。

（1）下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势，正确的是______。

（2）利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，下图为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有B原子的个数为______，该功能陶瓷的化学式为______。

（3）BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为__________和________。第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有______种。

9、雾霾天气肆虐给人类健康带来了严重影响。燃煤和汽车尾气 是造成空气污染的原因之一。

（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g)+2CO(g)2C02(g)+N2 (g) △H ＜0 。

①该反应的速率时间图像如右图中左图所示。若其他条件不变，仅在反应前加入合适的催化剂，则其速率时间图像如右图中右图所示。以下说法正确的是   (填对应字母）。

A．a1＞a2   B．b1 ＜b2   C．t1＞t2

D．右图中阴影部分面积更大 E.左图中阴影部分面积更大

②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 （填代号）。

（2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。已知：CH4(g)+2N02(g) = N2(g)+C02(g)+2H20(g) △H=-867 kJ/mol

2N02(g)= N204(g)   △H= - 56.9 kJ/mol  H20(g) = H20(l)  △H = - 44.0 kJ/mol

写出CH4催化还原N204 (g)生成N2和H20（1）的热化学方程式：   。

（3）CH4和H20(g)在催化剂表面发生反应CH4 + H20 = C0 + 3H2 ，该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表：

①该反应是  反应(填“吸热”或“放热 ”）。

②T℃时，向1L密闭容器中投入1mol CH4 和1mol H20(g)，平衡时C(CH4)=0．5 mol·L-1 , 该温度下反应CH4 + H20 = CO+3H2的平衡常数K=   。

（4）甲烷燃料电池可以提升能量利用率。如图是利用甲烷燃料电池电解100mL lmol/L食盐水，电解一段时间后，收集到标准状况下的氢气2.24 L(设电解后溶液体积不变）。

①甲烷燃料电池的负极反应式：   。

②电解后溶液的pH =   ， (忽略氯气与氢氧化钠溶液反应）。

③阳极产生气体的体积在标准状况下是 L。

10、焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在食品加工中常作防腐剂、漂白剂、疏松剂，焦亚硫酸钠具有还原性，温度高于150℃易分解。工业上制取原理见图1。

某化学兴趣小组在实验室模拟制取焦亚硫酸钠的简易步骤，装置如图2。

实验步骤如下：

①按图连接装置，检查装置气密性；

②装入药品，加热A中试管，C中反应至pH=4.1后停止加热，将A中铜丝外移脱离浓硫酸；

③将C中液体转移至蒸发装置中，加热，结晶脱水、过滤、洗涤、干燥。

试回答下列问题：

(1)A试管中发生反应的化学方程式为___。

(2)B装置的作用为___。

(3)实验室还能以无水Na2SO3为原料制SO2，请补充完整由上述C中反应后所得溶液制备纯净的无水Na2SO3的实验方案：边搅拌边向溶液中滴加NaOH溶液，___，停止滴加NaOH溶液，用少量无水乙醇洗涤，干燥，密封包装。(其他试剂和仪器任选)

已知水溶液中H2SO3、HSO、SO的摩尔分数随pH的分布曲线和Na2SO3的溶解度曲线如图所示。

(4)步骤③将C中液体加热至过饱和状态，静置结晶脱水生成焦亚硫酸钠的化学方程式为___。

(5)所得的Na2S2O5晶体采用真空干燥的方式，真空干燥的目的是___。

(6)Na2S2O5可用作食品抗氧剂。该小组通过下述方法检测某饮料中残留的Na2S2O5：

①取100.00mL饮料于锥形瓶中，加入0.0100mol/L的I2溶液V1mL，塞紧瓶塞充分反应。

②打开瓶塞，将锥形瓶内液体调至接近中性，滴加4~5滴淀粉溶液变蓝。用0.100mol/L的Na2S2O3溶液滴定，滴定至终点时，消耗Na2S2O3溶液V2mL，饮料中残留的Na2S2O5为____mg/L。若滴定前溶液pH调至大于10，则残留的Na2S2O5测定值___(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

(已知：S2O+2I2+3H2O=2SO+4I-+6H+、2S2O+I2=S4O+2I-)

11、某研究性学习小组拟用铜屑与氧化铜混合物与硫酸和硝酸组成的混酸反应来制取CuSO4•5H2O晶体，混酸中硝酸的还原产物为NO，反应过程中不产生SO2，反应后的溶液中不含Cu（NO3）2，反应中固体完全溶解，两种酸均恰好完全反应。设固体混合物的总质量为480g，其中铜屑的质量分数为0.400，480g固体混合物与一定量混酸微热后，充分反应，冷却恰好只得到CuSO4•5H2O，试求（1）混酸中HNO3 与H2SO4的物质的量之比为：___________；（2）原混酸中H2SO4 的质量分数__________。

12、资源的综合利用具有重要战略作用，以废渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、TiO2、Sc2O3)为原料回收Sc、SiO2、TiO2的流程如下：

已知：钪离子可以在不同pH下生成()；，。回答下列问题：

(1)基态原子的电子排布式为_______。

(2)滤渣的主要成分为_______(写化学式)，加入铁粉的作用是_______。

(3)“反萃取”时若加入的氢氧化钠溶液过量，则沉淀会溶解。写出与过量NaOH溶液反应生成的含产物的化学方程式：_______。

(4)加入溶液后，当溶液中时，的最大值为_______。

(5)在熔融盐体系中电解、可获得电池材料TiSi，装置如图所示。石墨电极附近可收集到黄绿色气体，写出该极的两个电极反应式：_______。

(6)通过氮掺杂反应生成，过程如下图所示。

①立方晶系TiO2晶胞参数如图甲所示，其晶体的密度为_______(写出计算式)。

②图乙晶体中_______。

13、含碳化合物在国民经济有着重要的作用。

(1)甲烷是一种重要的化工原料和清洁能源，研究其相关反应并合理利用具有重要意义。

①已知：a.工业上甲烷可用于制造合成气，常温常压下其反应为：CH4(g)+H2O(1)=CO(g)+3H2(g)     ΔH=+250.1kJ·mol-1

b.CO(g)、H2(g)的燃烧热依次为283.0kJ·mol-1、285.8kJ·mol-1

常温常压下，8g甲烷完全燃烧生成液态水时放出的热量为___kJ。

②在一密闭容器中充入H2S和CH4且n(H2S)：n(CH4)=2：1，发生反应：CH4(g)+2H2S(g)=CS2(g)+4H2(g)。0.11MPa时，温度变化对平衡时产物的物质的量分数的影响如下图所示：

为提高H2S的平衡转化率，除改变温度外，还可采取的措施是__(列举一条)。N点对应温度下，该反应的Kp=___(MPa)2(Kp为以分压表示的平衡常数)。

(2)甲酸被认为是理想的氢能载体，我国科技工作者运用DFT计算研究单分子HCOOH在催化剂表面分解产生H2的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。

回答下列问题：

①该历程中决定正反应速率步骤的能垒(活化能)E正=____eV，该步骤的反应方程式为_____。

②该历程甲酸分解制氢气的热化学方程式为___。

③甲酸作为直接燃料电池的燃料具有能量密度高的优点，该电池的理论输出电压为2.30V，能量密度E=_____kW·h/kg(能量密度=电池输出电能／燃料质量，lkW·h=3.6x106J，法拉第常数F=96500 C/mol)