衡水2025-2026学年第一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、【化学—物质结构与性质】原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种元素。其中A的基态原子有3个不同的能级，各能级中的电子数相等；C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子的相同；D为它所在周期中原子半径最大的主族元素；E和C位于同一主族，F的原子序数为29。

（1）F原子基态的外围核外电子排布式为 。

（2）在A、B、C三种元素中，第一电离能由小到大的顺序是   （用元素符号回答）。

（3）元素B的简单气态氢化物的沸点   (高于，低于)元素A的简单气态氢化物的沸点，其主要原因是   。

（4）由A、B、C形成的离子CAB－与AC2互为等电子体，则CAB－的结构式为   。

（5）在元素A与E所形成的常见化合物中，A原子轨道的杂化类型为   。

（6）由B、C、D三种元素形成的化合物晶体的晶胞如图所示，则该化合物的化学式为   。

（7）FC在加热条件下容易转化为F2C，从原子结构的角度解释原因   。

3、已知固体Na2SO3受热分解生成两种正盐，实验流程和结果如下：

已知：气体Y是一种纯净物，在标准状况下密度为1.518g•L﹣1．请回答下列问题：

（1）气体Y的电子式为_____。

（2）实验流程中，Na2SO3受热分解的化学方程式为_____。

（3）另取固体X试样和Na2SO3混合，加适量蒸馏水溶解，再加入稀盐酸，立即有淡黄色沉淀产生。则产生淡黄色沉淀的离子方程式为_____（不考虑空气的影响）。

（4）Na2SO3长期露置在空气中，会被氧化成Na2SO4，检验Na2SO3是否变质的实验操作是_____。

（5）某研究性学习小组通过图所示装置，利用电化学方法处理上述流程中产生的气体Y．基本工艺是将气体Y通入FeCl3，待充分反应后过滤，将所得滤液加入电解槽中进行电解，电解后的滤液可以循环利用。则与a相连的电极反应式为_____。

4、铁及其化合物在人类生活中有着极其重要的作用。完成下列填空：

(1)铁的原子结构示意图为。由此可知，铁是第_______周期元素，铁原子核外3d轨道上共填充了_______个电子。

(2)古代中国四大发明之一的司南是由天然的磁石制成的，其主要成分是_______(选填编号)。

a.Fe b.FeO c.Fe2O3 d.Fe3O4

(3)FeSO4可以用来净水、治疗缺铁性贫血等，实验室在配制FeSO4溶液时，为了防止FeSO4变质，经常向溶液中加入铁粉，其原因是_______(用离子方程式表示)。

(4)向新配制的FeSO4溶液中，加入一定量的稀硝酸，发生如下反应：

_______Fe2++_______H++_______NO=_______Fe3++_______NO↑+_______H2O

①配平上述反应_______。

②每生成0.5molNO气体，转移的电子数为_______。

③要检验该反应后的溶液中是否还含有Fe2+，实验方案是_______。

现在可以利用铁氧化物循环裂解水制备氢气，其过程如图所示：

(5)写出反应Ⅲ的平衡常数表达式_______。

(6)写出铁氧化物循环裂解水制氢的总反应的化学方程式：_______。

(7)Fe3O4和CO的反应过程与温度密切相关。向某容器中加入Fe3O4与CO，当其它条件一定时，达到平衡时CO的体积百分含量随温度的变化关系如图所示。

已知：①Fe3O4+CO⇌3FeO+CO2-Q1(Q1＞0)

②Fe3O4+4CO⇌3Fe+4CO2+Q2(Q2＞0)

推测当温度达到570℃，平衡时CO体积百分含量最高的原因：_______。

5、（加试题）烟气(主要污染物SO2、NO、NO2)的大量排放造成严重的大气污染，国内较新研究成果是采用以尿素为还原剂的脱硫脱硝一体化技术。

(1)脱硫总反应：SO2(g)＋CO(NH2)2(aq)＋2H2O(l)＋1/2O2(g)＝(NH2)SO4(aq)＋CO2(g)，已知该反应能自发进行，则条件是____(填“高温”、“低温”或“任何温度”)。

(2)电解稀硫酸制备O3(原理如图)，则产生O3的电极反应式为______。

(3)室温下，往恒容的反应器中加入固定物质的量的SO2和NO，通入O3充分混合。反应相同时间后，各组分的物质的量随n(O3)∶n(NO)的变化见上图。

① n(NO2)随n(O3)∶n(NO)的变化先增加后减少，原因是____。

② 臭氧量对反应SO2(g)＋O3(g)＝SO3(g)＋O2(g)的影响不大，试用过渡态理论解释可能原因__。

(4)通过控制变量法研究脱除效率的影响因素得到数据如下图所示，下列说法正确的是____。

A. 烟气在尿素溶液中的反应：v(脱硫)＜v(脱硝)

B. 尿素溶液pH的变化对脱硝效率的影响大于对脱硫效率的影响

C. 强酸性条件下不利于尿素对氮氧化物的脱除

D. pH=7的尿素溶液脱硫效果最佳

(5)尿素的制备：2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)  ΔH＜0。一定条件下，往10 L恒容密闭容器中充入2 mol NH3和1 mol CO2。

① 该反应10 min 后达到平衡，测得容器中气体密度为4.8 g·L－1，平衡常数K=__。

② 上图是该条件下，系统中尿素的物质的量随反应时间的变化趋势，当反应时间达到3min 时，迅速将体系升温，请在图中画出3~10 min 内容器中尿素的物质的量的变化趋势曲线__________。

6、I.把煤作为燃料可通过下列两种途径：

途径1：C(s) +O2 (g)=CO2(g) ΔH1＜0 ①

途径2：先制成水煤气：C(s) +H2O(g) = CO(g)+H2(g) ΔH2＞0 ②

再燃烧水煤气：2 CO(g)+O2 (g)=2CO2(g) ΔH3＜0 ③

2H2(g)+O2 (g) =2H2O(g) ΔH4＜0 ④

请回答下列问题：

（1） 途径I放出的热量________（ 填“大于”“等于”或“小于”） 途径II放出的热量。

（2） ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系式是_____________________。

II.某氮肥厂含氮废水中的氮元素多以和NH3·H2O形式存在，处理过程中在微生物的作用下经过两步反应被氧化成，这两步反应过程中的能量变化如图所示：

（3）1mol(aq)全部被氧化成(aq)的热化学方程式是____________________

III.氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体，已知：

①CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g) ΔH= -a kJ•mol-1(a＞0)

②2CO(g)+2NO (g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH= -b kJ•mol-1(b＞0）

（4）若用标准状况下 3.36L CO还原NO2至N2（CO完全反应）的整个过程中转移电子的物质的量为______mol，放出的热量为______kJ（用含有a和b的代数式表示）。

（5）用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染．例如：

①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1= -574kJ•mol-1

②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=？

若1mol CH4还原NO2至N2整个过程中放出的热量为867kJ，则ΔH2=______．

7、锰元素在溶液中主要以Mn2+（很浅的肉色，近乎无色）、MnO42-(绿色)、MnO4-（紫色）形式存在。MnO2不溶于稀硫酸。

（1）将8 mL 0.1 mol·L-1的酸性高锰酸钾溶液和2 mL l.0mol/L的草酸（H2C2O4）溶液在试管中混合，然后将试管置于25℃水浴中，KMnO4溶液浓度随时间变化关系如下图所示。

① 写出发生反应的离子方程式：____________

② 计算前40秒用草酸表示的平均反应速率v(草酸)=________________.

③ 40s-65s的反应速率比前40s快，解释原因___________

（2）已知反应3MnO42-+2H2OMnO2+2MnO4-+4OH-。

① 向MnO4-溶液中加入足量稀硫酸，可观察到的现象是__________.

② 常温下，在0.512 mol/L K2MnO4溶液中，当pH=14时K2MnO4的转化率为4/9，则该反应的平衡常数的值为__________

③ 在其他条件不变的条件下，适当升温有利于降低K2MnO4的转化率，则该反应的△H___0（填“大于” “小于”或“等于”）。

（3）碳酸锰是一种重要的工业原料。工业生产中常用复分解法生产MnCO3:

MnSO4+2NH4HCO3=MnCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O。反应中通常需加入稍过量的NH4HCO3，且控制溶液的pH为6.8-7.4. 溶液的pH不能过低也不能过高，原因是_______。设MnSO4溶液为0.19mol/L，则溶液的pH 最高不能超过_________。

[己知MnCO3、Mn(OH)2的Ksp分别为l.8×10-11和1.9×10-13]

（4）制备单质锰的实验装置如图，阳极以稀硫酸为电解液，阴极以硫酸锰和硫酸混合液为电解液，电解装置中“”表示溶液中阴离子移动的方向。铂电极的电极反应式为______。

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___________；

（3）C2H2 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Fe、Ni 分别形成Fe(CO)5、Ni(CO)4，Fe(CO)5 中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 是___________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：

①在石墨烯晶体中，每个C 原子连接___________个六元环，每个六元环占有___________个C 原子．

②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___________个六元环，六元环中最多有___________个C 原子在同一平面。

9、目前人们对环境保护、新能源开发很重视。

（1）汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体转化为无毒气体。

4CO(g)＋2NO2(g)4CO2(g)＋N2(g)  ΔH＝-1200 kJ·mol-1

对于该反应，温度不同（T2＞T1）、其他条件相同时，下列图像正确的是 （填代号）。

（2）用活性炭还原法也可以处理氮氧化物，某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s) + 2NO(g) N2(g) + CO2(g) ΔH在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下：

①根据图表数据分析T1℃时，该反应在0-20min的平均反应速率v（CO2）=     ；计算该反应的平衡常数K=   。

②30min后，只改变某一条件，根据上表的数据判断改变的条件可能是   （填字母代号）。

A．加入一定量的活性炭   B．通入一定量的NO

C．适当缩小容器的体积   D．加入合适的催化剂

③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5:3:3，则达到新平衡时NO的转化率       （填“升高”或“降低”），ΔH   0（填“>”或“<”）.

(3)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。已知：

①2NH3（g）+CO2（g）=NH2CO2NH4（s） ΔH= -l59.5kJ/mol

②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O（g） ΔH= +116.5kJ/mol

③H2O（l）=H2O（g）  ΔH=+44.0kJ/mol

写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式   。

（4）一种氨燃料电池，使用的电解质溶液是2mol/L的KOH溶液。

电池反应为：4NH3+3O2=2N2+6H2O；

请写出通入a气体一极的电极反应式为   ；每消耗3.4g NH3转移电子的物质的量为 。

10、实验小组以二氧化锰和浓盐酸为反应物，连接装置A→B→C制取氯水，并探究氯气和水反应的产物。

（1）A中发生反应的离子方程式是_________。

（2）B中得到浅黄绿色的饱和氯水，将所得氯水分三等份，进行的操作、现象、结论如下：

（1）甲同学指出：由实验Ⅰ得出的结论不合理，原因是制取的氯水中含有杂质______（填化学式），也能与碳酸氢钠反应产生气泡。应在A、B间连接除杂装置，请画出除杂装置并标出气体流向和药品名称______。

（2）乙同学指出由实验Ⅱ得出的结论不合理，原因是实验未证明_______（填化学式）是否有漂白性。

（3）丙同学利用正确的实验装置发现氯水中有Cl-存在，证明氯水中有Cl-的操作和现象是：_____。丙同学认为，依据上述现象和守恒规律，能推测出氯水中有次氯酸存在。这一推测是否正确，请说明理由________。

（4）丁同学利用正确的实验装置和操作进行实验，观察到实验现象与实验Ⅰ、Ⅱ相似，说明氯气和水反应的产物具有的性质是________。

（5）戊同学将第三份氯水分成两等份，向其中一份加入等体积的蒸馏水，溶液接近无色。另一份中加入等体积饱和的氯化钠溶液，溶液为浅黄绿色。对比这两个实验现象能说明：_______。

11、为测定二氯化一氯五氨合钴（[Co(NH3)5Cl]Cl2，摩尔质量用M表示）样品的纯度，将mg样品分为10等份，取其中一份于强碱溶液中，加热煮沸，蒸出所有氨气，用V1mLc1mol•L‾1稀硫酸充分吸收，吸收后的溶液用c2mol•L‾1NaOH中和，平均消耗NaOH溶液的体积为V2mL。

（1）该样品中[Co(NH3)5Cl]Cl2的纯度为___；

（2）写出简要计算过程：___。

12、利用CO2生产高能燃料和高附加值化学品，有利于碳资源的有效循环。

(1)以CO2、H2为原料可催化合成二甲醚(俗称“甲醚”)。已知：

i．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH1= +41.2 kJ·mol-1

ii．2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2= -204.9 kJ·mol-1

①CO2、H2合成二甲醚的热化学方程式为___________。

②能判断合成二甲醚反应达到平衡状态的是___________(填字母序号)。

a．2v正(H2)=v逆(H2O)

b．容器内气体平均摩尔质量保持不变

c．保持不变

d．CH3OCH3的质量分数保持不变

③一定温度下，恒容密闭容器中合成二甲醚反应达到平衡后，向容器中充入惰性气体，容器的压强___________(填“增大”、“减小”或“不变”)，v逆___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(2)以CO2和H2为原料一定条件下也可合成C2H4，该反应的ΔH＜0。恒压密闭容器中，起始充入1molCO2(g)和3molH2(g)，不同温度下该反应达到平衡时，各组分的体积分数随温度的变化如图所示。

①表示CO2(g)、H2O(g)的体积分数变化的曲线分别是___________、___________ (填字母序号)；

②205°C时，反应达到平衡后CO2的转化率为___________(保留三位有效数字)，若平衡时总压为0.2MPa，该反应的平衡常数Kp=___________(MPa)-3 (保留两位有效数字)。

13、在2016年至2020年间，我国对钴、锂等广泛应用在高科技产业领域的原材料需求增长10%以上。应用广泛新型电源钴酸锂(LiCoO2)电池就是其中的一种应用。实验室尝试对废旧钴酸锂电池(除含LiCoO2外，有少量的铝、铁、碳等单质)回收再利用。实验过程如下：

已知：①还原性：Cl-＞Co2+；②Fe3+和结合生成较稳定的[Fe(C2O4)3]3-，在强酸性条件下分解重新生成Fe3+。回答下列问题：

(1)废旧电池初步处理的方法是_______。

(2)滤液C应加入_______试剂，能得到所需的含Fe3+的溶液。洗涤FeCl3·6H2O晶体的最佳试剂是______。

(3)“沉淀”步骤中，证明Co2+已沉淀完全的实验操作________。

(4)在空气中在300～350℃加热CoC2O4·2H2O除生成水外，还生成CoO和一种气体，则此条件下该反应的化学方程式为_______。

(5)设计由“滤液X”制备纯净的Al2O3的实验方案：向“滤液X”中滴加H2SO4溶液，用pH计测溶液的pH，当pH介于_______时，得到沉淀的离子方程式_______，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，直至滤液加BaCl2溶液不再出现白色浑浊为止，将所得沉淀灼烧至沉淀不再减少，冷却，即得Al2O3。