2025-2026学年宁夏吴忠高二(上)期末试卷化学

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、丁二烯是生产合成橡胶的主要原料。一定条件下，2，3-二甲基-1，3-丁二烯()与溴单质发生液相加成反应(1，2加成和1，4加成)，已知溶剂极性越大越容易发生1，4加成。现体系中同时存在如下反应：

①

②

③

已知体系中两种产物可通过互相转化，反应历程及能量变化如下图所示：

(1)由反应过程及能量变化图示判断，m___________n(填“＞”、“=”或“＜”)，___________(用含、、、的式子表示)

(2)由反应过程及能量变化图示判断，反应___________(填“①”、“②”)的产物更稳定，若要提高该产物在平衡体系中的物质的量分数，还可采取的措施是___________。

(3)在一定温度下，向某反应容器中加入1.0mol和一定量的发生上述反应。测得的平衡转化率为a，平衡时为bmol，若以物质的量分数表示的平衡常数，反应③的平衡常数，则产物的选择性百分比为___________(选择性是指目标产物在最终产物中的比率)，开始加入的的物质的量为___________mol，反应①的平衡常数___________。

3、【化学---选修3：物质结构与性质】原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素，其中X是半径最小的元素，Y原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍，Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，W原子4s原子轨道上有1个电子，M能层为全充满的饱和结构。回答下列问题：

（1）W基态原子的价电子排布式____________；Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为______。

（2）化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高，其主要原因是_____________。

（3）元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体，元素Z的这种氧化物的分子式是____________。Y60用做比金属及其合金更为有效的新型吸氢材料，其分子结构为球形32面体，它是由60个Y原子以20个六元环和12个五元环连接而成的具有30个Y=Y键的足球状空心对称分子。则该分子中σ键和π键的个数比_____；36gY60最多可以吸收标准状况下的氢气_____L。

（4）元素W的一种氯化物晶体的晶胞结构如右图所示，该氯化物的化学式是___________，该晶体中W的配位数为___________。它可与浓盐酸发生非氧化还原反应，生成配合物HnWCl3，反应的化学方程式为_________。

4、硅烷(SinH2n+2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示，呈现这种变化关系的原因是______。

5、我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CO2捕获与CO2重整是CO2利用的研究热点。其中CH4与CO2重整反应体系主要涉及以下反应：

a.CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)       △H1

b.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)       △H2

c.CH4(g)C(s)+2H2(g)       △H3

d.2CO(g)CO2(g)+C(s)       △H4

e.CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s)       △H5

(1)根据盖斯定律，反应a的△H1=_______(写出一个代数式即可)。

(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有_______。

A．增大CO2与CH4的浓度，反应a、b、c的正反应速率都增加

B．移去部分C(s)，反应c、d、e的平衡均向右移动

C．加入反应a的催化剂，可提高CH4的平衡转化率

D．降低反应温度，反应a~e的正、逆反应速率都减小

(3)雨水中含有来自大气的CO2，溶于水中的CO2会进一步和水反应，发生电离：

①CO2(g)CO2(aq)

②CO2(aq)+H2O(l)H+(aq)+(aq)

25°C时，反应②的平衡常数为K2。溶液中CO2的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数)，比例系数为ymol·L-1kPa-1，当大气压强为pkPa，大气中CO2(g)的物质的量分数为x时，溶液中H+浓度为_______mol·L-1(写出表达式，考虑水的电离，忽略的电离)。

(4)105°C时，将足量的某碳酸氢盐(MHCO3)固体置于真空恒容容器中，存在如下平衡：2MHCO3(s)M2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)。上述反应达平衡时体系的总压为46kPa.保持温度不变，开始时在体系中先通入一定量的CO2(g)，再加入足量MHCO3(s)，欲使平衡时体系中水蒸气的分压小于5kPa，CO2(g)的初始压强应大于_______kPa。

(5)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13，CO2主要转化为_______(写离子符号)；若所得溶液c()：c()=2：1，溶液pH=_______。(室温下，H2CO3的K1=4×10-7；K2=5×10-11)

(6)CaO可在较高温度下捕集CO2，在更高温度下将捕集的CO2释放利用。与CaCO3热分解制备的CaO相比，CaC2O4·H2O热分解制备的CaO具有更好的CO2捕集性能，其原因是_______。

6、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。

7、氧化铝在工业上有着广泛的应用。（写出计算过程）

（1）制取净水剂氯化铝。其原理为：Al2O3＋3C＋3Cl22AlCl3＋3CO。25.5g 氧化铝、3.6g 碳、4.48L（标准状态）氯气混合后在高温下反应，理论上可得氯化铝_____克。

（2）向100g氢氧化钠溶液中加入10g 氧化铝，充分反应后，剩余固体4.9克。测得所得溶液的密度为1.051g/cm3 。则所得溶液的物质的量浓度为______________。

（3）超细氮化铝粉末被广泛应用于大规模集成电路生产等领域。其制取原理为：Al2O3＋N2＋3C2AlN＋3CO。由于反应不完全，氮化铝产品中往往含有炭和氧化铝杂质。

① 取一定量样品置于反应器中，通入2.016L（标准状况）O2，在高温下充分反应后测得气体的密度为1.34g·L－1（已折算成标准状况，AIN不跟O2反应）。该样品中含杂质炭__________g。

② 向①中反应后的容器中加入过量的NaOH浓溶液共热并蒸干，AlN跟NaOH溶液反应生成NaAlO2，得到氨气3.36L（标准状况）及16.38g的固体。再将该固体配成溶液，向其中慢慢加入1mol/L盐酸，当加到20mL时开始产生沉淀。求该样品中的AlN的质量分数为________。（用小数表示，保留2位小数）

（4）用氧化铝为原料可制得含铝化合物X。取6.9gX放入100mL水中完全溶解，溶液呈弱酸性。取出10mL加入过量盐酸，无气泡，再加入过量氯化钡有白色沉淀0.932g 。另取10mL样品，慢慢滴加氢氧化钠溶液直至过量，过程中出现的现象为出现白色沉淀→沉淀逐渐增多→沉淀不再变化→沉淀开始减少→沉淀全部消失。若改用氨水做上述实验最终可得0.156g沉淀。经测定X中含氢量为4.64% 。求化合物X的化学式_______。

8、"碳达峰”“碳中和”是我国社会发展重大战略之一

I．中国首次实现了利用二氧化碳人工合成淀粉，其中最关键的一步是以CO2为原料制CH3OH．在某CO2催化加氢制CH3OH的反应体系中，发生的主要反应有：

①CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　△H1=+41.1kJmo1-1

②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　△H2=-90.0kJmo1-1

③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　△H3=-48.9kJmo1-1

(1)5Mpa时，往某密闭容器中按投料比n(H2)：n(CO2)=3：1充入H2和CO2反应达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。

①图中Y代表___________(填化学式)。

②体系中CO2的物质的量分数受温度影响不大，原因是___________。

II．CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有：

①CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)　K1

②CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)　K2

请回答：

(2)反应CH4(g)+3CO2(g)4CO(g)+2H2O(g)的K=___________(用K1，K2表示)。

(3)恒压，750°C时，CH4和CO2按物质的量之比1：3投料，经如下流程可实现CO2高效转化。

①写出过程ii产生H2O(g)的化学方程式___________。

②过程ii的催化剂是___________，若CH4和CO2按物质的量之比1：1投料，则会导致过程ii___________。

③过程ii平衡后通入稀有气体He，测得一段时间内CO物质的量上升，根据过程iii，结合平衡移动原理，解释CO物质的量上升的原因___________。

9、氨气是一种重要的化工原料，氨态氮肥是常用的肥料。

工业合成氨的化学方程式:N2 + 3H2 2NH3+92.4KJ

（1）它是氮的固定的一种，属于_____________（选填“大气固氮”、“生物固氮” “人工固氮”）；若升高温度，该平衡向____________方向移动（选填“正反应”或“逆反应”）。

（2）该反应达到平衡状态的标志是______________。（选填编号）

a．压强不变     b．v正(H2)= v正(NH3)     c．c (N2)不变     d．c(NH3)= c(N2)

（3）欲使NH3产率增大，可采取的措施有_____________、____________。若容器容积为2L，开始加入的N2为0.1mol，20s后测得NH3的物质的量为0.08mol，则N2的平均反应速率为_________________________________________mol/(L∙S)。

（4）如下图所示，将集有氨气的试管倒置于水槽中，观察到试管内液面上升，溶液变为红色，解释发生该现象的原因____________________________________。

（5）（NH4）2SO4是常用的氮肥，长期施用时会使土壤酸化板结，

用离子方程式表示原因___________________________________

检验（NH4）2SO4含NH4+的方法是____________________。

____________________.

10、无水CuCl2为棕黄色固体，用于颜料、木材防腐等工业，并用作消毒剂、媒染剂、催化剂等。实验室用如图所示装置制取CuCl2。(夹持装置省略)

步骤1：制备时，首先按照图1所示连接实验装置。打开两处的止水夹，检验装置的气密性。

步骤2：用镊子向H管一端装入少量石棉，将其置于H管连通管以下部分且靠近连通管约处，将卷成团状的细铜丝置于石棉上。H管的另外一端装入少量KMnO4固体。在注射器中装入少量浓盐酸，待用。

步骤3：关闭止水夹2，打开止水夹1，将H管如图2所示倾斜放置，点燃酒精灯，加热铜丝直至其呈红热状态。立即将浓盐酸注入H管使其与KMnO4发生反应(注意调整H管倾斜度以利于浓盐酸的加入)，观察到有黄绿色气体通过连通管部分进入H管另一端，继而与热铜丝燃烧得到产物。

待反应结束后，等待一段时间再打开止水夹2，关闭止水夹1，拉动注射器将蒸馏水慢慢的吸入H管中，在H管底部得到CuCl2溶液。最后进行尾气的处理操作。请回答以下有关问题。

(1)检验图1所示装置气密性时的操作方法是______。反应过程中将H管倾斜放置的目的是_________(写出一条即可)。

(2)浓盐酸与KMnO4反应的化学方程式为______。热铜丝燃烧得到产物时，铜丝上方的H管中观察到的现象是_____。反应结束后，“等待一段时间”再进行后续操作的原因是______。

(3)实验观察到蒸馏水慢慢地吸入H管中时，H管底部得到CuCl2溶液的颜色，有一个从黄绿色到绿色再到蓝绿色的变化过程。已知在溶液中[Cu(H2O)4]2+呈蓝色，[CuCl4]2-呈黄色。请用方程式表示溶液颜色变化的化学平衡体系：___。

(4)H管中铜丝不直接放置在右管底部的优点是___(写出两条即可)。

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、甲醇是重要的化工基础原料和清洁液体燃料，在CO2加氢合成CH3OH的体系中，同时发生下列竞争反应：

(ⅰ)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.3 kJ/mol

(ⅱ)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.1 kJ/mol

由CO也能直接加氢合成甲醇：(iii) 2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) △H

(1)△H =_______kJ/mol。

(2)反应(ⅱ) CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的正、逆反应平衡常数随温度变化曲线如图所示。

下列分析正确的是_______。

A．曲线甲为K(逆)，曲线乙为K(正)

B．a点时，一定有v正=v逆

C．c点时，x=0.5

(3)催化剂M、N对CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)反应进程的能量影响如下图(a)所示，两种催化剂对应的1nk~关系如下图(b)所示(已知；lnk=-+C，其中Ea为活化能，k为速率常数，R和C为常数)。

①使用催化剂M时，逆反应的活化能为_______kJ/mol。

②催化剂N对应曲线是图(b)中的_______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)

(4)为进一步研究CO2与H2反应制CH3OH的过程中原料气组成对反应速率的影响，分别向三个压强恒定为P的密闭容器(装有等量催化剂，且在实验温度范围内催化剂活性变化不大)中通入相同碳氢比的三种混合气，相同时间内，测得甲醇生成速率与温度的关系如图所示。

①三个容器中，甲醇的生成速率达峰值后均随温度升高而下降的原因是_______。

②结合研究目的，参照图中三条曲线，你可得出的结论是_______(写一条)。

(5)恒温下，在压强恒定为P的装置中，按n(CO2):n(H2)=1:3加入反应物，发生反应(ⅰ)、(ⅱ)。达到平衡时，若CO2转化率为20%，甲醇的选择性为50%。列出反应(ⅰ)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的平衡常数计算式：Kp=_______(不必化简)。(已知：的选择性x=×100%；Kp为用分压代替浓度的平衡常数。)

13、随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，含碳化合物的综合利用备受关注。回答下列问题：

(1)已知某反应体系中主要涉及如下反应：

Ⅰ.；

Ⅱ．。

①反应Ⅰ和反应Ⅱ中，在热力学上趋势更大的是___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。

②反应Ⅰ的一种溶剂化催化反应历程如图所示(其中TS表示过渡态)。

历程中生成___________(填“TS1”或“TS2”)的反应步骤为总反应的决速步，反应过程的催化剂为___________。

③反应Ⅱ的催化剂活性会因为甲烷分解产生积碳而降低，同时二氧化碳可与碳发生消碳反应而降低积碳量，设计如下反应：

Ⅲ．；

Ⅳ.。

反应Ⅳ的为___________。其他条件相同时，催化剂表面积碳量与温度的关系如图所示，之后，温度升高积碳量减小的主要原因为___________。

(2)甲烷部分催化氧化剂制备乙炔是目前研究的热点之一、反应原理为：

。

①该反应在___________(填“较高”或“较低”)温度下能自发进行。

②一定温度下，将1 mol 充入10 L的固定容积容器中发生上述反应，实验测得反应前容器内压强为，容器内各气体分压与时间的关系如图所示。

6～8 min时，的浓度为___________，反应的平衡常数___________；若8 min时改变的条件是缩小容器容积到5 L，其中分压与时间关系可用图中曲线___________(填“”“”“”或“”)表示。