随州2025-2026学年第一学期期末教学质量检测试题(卷)高三化学

一、选择题(共1题,共 5分)

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(       )

选项

A

B

C

D

装置及药品

实验目的

制H2S

制氨气

制NO2

制氯气

A.A

B.B

C.C

D.D

二、填空题(共8题,共 40分)

2、化学反应原理是工业合成氨的重要理论基础。

<span style="font-size: 14px; font-family: &quot;宋体&quot;;"><span contenteditable="true">(1)</span></span>合成氨反应:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) △H = -92.4 kJ·mol-1 ,若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气,平衡_____移动(填“向左”、“向右”或“不”);使用催化剂该反应的△H_____(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(2)在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:

容器

反应物投入量

1 mol N2 、3 mol H2

2 mol NH3

4 mol NH3

平衡时NH3的浓度(mol·L-1)

cl

c2

c3

反应的能量变化

放出a kJ

吸收bkJ

吸收c kj

体系压强(pa)

p1

p2

p3

反应物转化率

a1

a2

a3

 

下列说法正确的是_____(填字母编号)。

A.2c1>c3   B. a+b=92.4   C. 2p23   D.a1+a3<1

(3)合成氨在等容条件下进行。改变其他反应条件,在I、II、III阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示:

①N2的平均反应速率vI(N2)、vII(N2)、vIII(N2)从大到小排列次序为________

②由第一次平衡到第二次平衡,平衡移动的方向是______,采取的措施是_______________

③比较第II阶段反应温度(T2)和第III阶段反应温度(T3)的高低:T2__T3(填“ > ”、“=”或“<”),判断的理由是______________________

(4)将0.1 mol N2和0. 3 mol H2通入一容积可变的容器中进行工业固氮反应。

①若300 ℃、压强P2时达到平衡,容器容积恰为10 L,则此状态下反应的平衡常数K =_______(计算结果保留3位有效数字)。

②合成氨反应达到平衡后,t1时刻速率发生如图B变化,此刻可能改变的反应条件是_____________________(回答一种)。

 

3、高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。实验室用氯化钠、废铁屑、稀硫酸、氢氧化钾溶液等为原料,通过以下过程制备高铁酸钾(K2FeO4):

(l) Na2O2的电子式为__________

(2)操作I的步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、隔绝空气减压干燥.其中隔绝空气减压干燥的目的是_______

(3)气体X____,写出FeSO4Na2O2反应的化学方程式:________

(4)最终在溶液中可得到K2FeO4 晶体的原理是_________

(5)已知K2FeO4在水溶液中可以发生:4FeO42-+10H2O4Fe(OH)3(胶体)+8OH-+3O2↑,,则K2FeO4 可以在水处理中的作用是__________

(6)称取提纯后的K2FeO4样品0.2100g于烧杯中,加入强碱性亚铬酸盐溶液,反应后再加稀硫酸调节溶液呈强酸性,配成250mL 溶液,取出25.00 mL放入锥形瓶,用0.0l000mol/L(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定至终点,重复操作2次,平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液30.00mL。涉及的主要反应为:Cr(OH)4-+FeO42-=Fe(OH)3+CrO42-+OH-

Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O

则该K2FeO4样品的纯度为______________.

 

4、、次氯酸钠是一种被广泛应用的消毒剂,请回答下列问题:

1写出NaClO的电子式___________________

2已知HClO的电离能力介于H2CO3一级与二级电离之间,写出NaClO溶液中通入少量CO2过程中发生的离子反应方程式为________________________

3NaClO溶液中通入少量SO2,其反应离子方程式:________________________

II、某二元化合物X其相对分子质量小于100,常温下为黄绿色或橘黄色气体,性质非常不稳定,若用惰性气体等稀释时,爆炸性 则大大降低,X的水溶液质量分数高于30%也有可能引起爆炸。X可由KClO3和草酸(H2C2O4)混合物中加入足量的稀硫酸水浴加热制得,12.25 g KClO39 g草酸恰好完全反应生成XCO2和一种酸式盐。

(1)确定X的化学式_______________

(2)用H2C2O4溶液、稀硫酸和KC1O3制备X最大优点是 ______________

(3)工业废水中Mn2+常用X处理,将Mn2+转化为MnO2,写出X除去Mn2+的离子方程式 _____________

(4)纤维素还原法制X是一种新方法,其原理是:纤维素水解得到的最终产物与稀硫酸、NaClO3反应生成X。完成反应的化学方程式:_____________

(5)实验室用氢氧化钠溶液吸收X尾气,生成等物质的两种钠盐,其中有一种盐为NaClO3完成氢氧化钠溶液吸收X尾气反应的化学方程式:_____________

(6)X和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒的物质。处理含CN-相同量的电镀废水,所需Cl2的物质的量是X的_______倍

 

5、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COH2在由AlZnCu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 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NOS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:

在该晶胞中,Cu+ 的配位数是  

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

 

6、镍在金属羰基化合物(金属元素和CO中性分子形成的一类配合物)、金属储氢材料(能可逆地多次吸收、储存和释放H2的合金)等领域用途广泛。

(1)基态Ni原子核外电子排布式为__________________________

(2)Ni(CO)4中镍元素的化合价为__________,写出与CO互为等电子体的带一个单位正电荷的阳离子为:_______。Ni(CO)4的一氯代物有2种,其空间构型为_______________ o

(3)一种储氢合金由镍与镧(La)组成,其晶胞结构如图所示,则该晶体的化学式为_____________

(4)下列反应常用来检验Ni2+,请写出另一产物的化学式:_______________

与Ni2+配位的N原子有__________个,该配合物中存在的化学键有_________(填序号)。

A.共价键  B.离子键  C.配位键  D.金属键  E.氢键

(5)Ni与Fe的构型相同(体心立方堆积),Ni的摩尔质量为M g/mol,阿伏加德罗常数为NA,密度为a g/cm3Ni原子的半径为_________pm(金属小球刚性相切)

 

7、金属硫化物和硫酸盐在工农业生产中有广泛应用。

(1)二硫化钼(MoS2)是重要的固体润滑剂。

向体积为2L的恒容密闭容器中加入0.1molMoS2、0.2molNa2CO3,并充入0.4molH2

发生反应:MoS2(s)+2Na2CO3(s)+4H2(g)Mo(s) +2CO(g) + 4H2O(g) + 2Na2S(s) H =akJ • mol-1,测得在不同温度下达到平衡时各气体的物质的量分数如图所示。

a________0(填“<”“>”“=”,下同)。

②容器内的总压:P________Q点。

P点对应温度下,H2的平衡转化率为________,平衡常数K=________

(2)辉铜矿(主要成分是Cu2S)在冶炼过程中会产生大量的SO2。已知冶炼过程中部分反应为:

2Cu2S(s)+3O2(g)=2Cu2O(s)+2SO2(g) H=-768.2kJ/mol

2Cu2O+Cu2S(s)=6Cu(s)+SO2(g) H=+116kJ/mol,则Cu2SO2反应生成CuSO2的热化学方程式为___________________________

(3)回收处理SO2的方法之一是用氨水将其转化为NH4HSO3。已知常温下 Kb(NH3•H2O) =1.5×l0-5 Ka1(H2SO3) =1.6×l0-2 Ka2(H2SO3)=1×10-7,若吸收过程中氨水与SO2恰好完全反应,则所得溶液在常温下的pH________7(填“>”“ <”或“=”,下同),溶液中c(SO32-)________c(H2SO3)。

(4)在500℃下硫酸铵分解会得到4种产物,其含氮物质的物质的量随时间的变化如上图所示。则该条件下硫酸铵分解的化学方程式为_________________________

 

8、碳及其化合物广泛存在于自然界中,回答下列问题:

1处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用形象化描述___________

2碳在形成化合物时,其键型以共价键为主,原因是___________

3C2H2 分子中,共价键的类型有___________C 原子的杂化轨道类型是___________,写出两个与C2H2 具有相同空间构型含碳无机物分子的分子式___________

( 4 )CO 能与金属FeNi 分别形成Fe(CO)5Ni(CO)4Fe(CO)5 Fe 元素的原子核外电子排布为______Ni(CO)4 是无色液体,沸点42.1℃,熔点-19.3℃,难溶于水,易溶于有机溶剂推测Ni(CO)4 ___________晶体

5碳有多种同素异形体,其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示:

在石墨烯晶体中,每个C 原子连接___________六元环,每个六元环占有___________C 原子.

在金刚石晶体中,C 原子所连接的最小环也为六元环,每个C 原子连接___________六元环,六元环中最多有___________C 原子在同一平面

 

9、(1)用一个离子方程式表示CO结合H+能力比AlO___

(2)分子式为HSCN的物质,已知S、C、N均满足8电子稳定结构,请写出一种可能的结构式___

(3)纯金属内所有原子的大小和形状都是相同的,原子的排列十分规整,加入或大或小的其他元素的原子后,改变了金属原子有规则的层状排列,使原子层之间的相对滑动变得困难,所以合金的硬度一般都较大。请解释合金的熔点一般都小于其组分金属(或非金属)熔点的原因___

三、实验题(共1题,共 5分)

10、利用生产麦芽酚废渣[主要含Mg(OH)Br,以及少量NH4Cl和不溶于水的有机溶剂等]制取溴乙烷的实验流程如图:

1酸溶时,水与废渣的质量比约为21,加水量不宜过少的原因是___

2操作A”的名称是____

3蒸馏Br2时,最适合的加热方法是____

4制溴乙烷的装置如图所示:

①图中仪器Q的名称是____

②烧瓶中生成溴乙烷、硫酸的化学方程式为___

5)设计将粗溴乙烷进行纯化的实验方案:___,得纯净干燥的溴乙烷[实验中必须使用的试剂:蒸馏水、无水CaCl21%NaOH溶液]

四、计算题(共1题,共 5分)

11、已知某加碘盐(含的食盐)中含碘量为。现有1000kg该加碘盐,计算:

(1)该加碘食盐中至少含碘_______mol

(2)若用反应制,标准状况至少需要消耗_______L(写出计算过程)。

五、解答题(共2题,共 10分)

12、尽管NOx、SO2、CO都是有毒气体,但是它们在生产、医学领域中都有重要应用。合理利用或转化CO、NOx等污染性气体是人们共同关注的课题。回答下列问题:

(1)已知:①CO(g)+ H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-41.0kJ·mol-1

②N2(g)+ O2(g)=2NO(g) △H=+ 180.0kJ· mol-1

③H2(g)+ O2 (g)=H2O(g) △H=- 241.8kJ·mol-l

CO和NO按一定比例混合,在适当催化剂作用下可生成无毒气体实现安全排放,该反应的热化学方程式为_______

(2)研究发现CO和水蒸气在双功能催化剂(能吸附不同粒子)作用下发生反应CO(g)+ H2O(g)=CO2(g) +H2(g) △H<0, 反应机理的变化过程示意图如图所示。(CO吸附在催化剂表面,可用*CO表示,其他物种依次类推):

请描述CO和水蒸气在双功能催化剂作用下反应的机理:_______

(3)直接电解吸收NOX制备硝酸。用稀硝酸吸收NOx生成HNO2,再将吸收液导入电解槽电解,使之转化为硝酸。电解装置如图所示。

①a极的电极反应式为_______

②若b极处放出的气体可直接排放到空气中,则该气体物质是 _______( 写名称)。

(4)利用NaClO2/H2O2酸性复合吸收剂可同时对NO、SO2进行氧化得到硝酸和硫酸而除去。在温度一定时,、 溶液pH对脱硫脱硝的影响如图所示:

①由图所示可知脱硫脱硝最佳条件是_______

②根据图示SO2的去除率随pH的增大而增大,而NO的去除率在pH>5.5时反而减小,请解释NO去除率减小的可能原因是_______

13、金属钨具有高熔点、低蒸气压、导热性好等特点,是等离子体材料的最佳候选材料。一种以黑钨矿(也叫钨锰铁矿,主要成分是FeWO4和MnWO4)为原料生产金属钨及含钨产品的工业流程如下图所示:

已知:“水浸”后滤液中的阴离子主要是

(1)“焙烧”前需要将黑钨矿进行粉碎,其目的是___________;已知“滤渣1”主要是Mn3O4和Fe2O3,写出MnWO4发生反应的化学方程式:___________

(2)写出“氧化”时发生反应的离子方程式:_______

(3)“滤渣2”主要是___________(填化学式)。

(4)“操作X”是___________,产品 1是___________

(5)已知钨酸钙(CaWO4)微溶于水,钨酸难溶于水,请结合平衡移动原理解释利用盐酸进行“酸解”的原因:___________

(6)在实验室利用碘量法测定产品2中WCl6 [(易溶于CS2)的纯度,实验如下:

①将足量CS2(易挥发)加入干燥的称量瓶中,盖紧称量为ag;开盖并计时1min,盖紧称量为bg;再开盖加入待测样品并计时1min,盖紧称量为cg,则样品的质量为___________g(不考虑空气中水蒸气的干扰)。

②先将上面称量好的样品中的WCl6转化为可溶的Na2WO4通过离子交换柱发生反应: +Ba(IO3)2=BaWO4+2;交换结束后,向所得含的溶液中加入足量酸化的KI溶液,反应完全后用x mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,发生反应:I2+2=2I-+。滴定终点时平均消耗Na2S2O3标准溶液的体积为VmL,则样品中WCl6的质量分数为___________,(列出计算式,无需化简)

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