长治2025届高三毕业班第三次质量检测化学试题

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、下图为光电催化能源化利用CO2制备太阳能燃料的示意图。下列说法不正确的是______

A．阳极反应式为2H2O−4e−4H++O2↑

B．CO2还原产物可能为CO、HCHO、CH3OH、CH4等

C．阳极、阴极材料互换对制备太阳能燃料影响不大

D．若太阳能燃料为甲醇，则阴极电极反应式为：CO2+6H++6e−CH3OH+H2O

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、氢能是一种极具发展潜力的清洁能源，硫碘循环制氢主要的热化学方程式为：

Ⅰ.SO2(g)+2H2O(l)+I2(g)＝H2SO4 (l)+2HI(g)   △H＝35.9 kJ/mol

Ⅱ.2H2SO4(l)＝2SO2(g)+O2(g)+2H2O(l)   △H＝470kJ/mol

Ⅲ.2HI(g)＝H2(g)+I2(g)  △H＝14.9kJ/mol

（1）反应2H2(g)+ O2(g)＝2H2O(l)的△H＝  mol·L－1。

（2）反应Ⅰ在液相中发生称为bensun反应，向水中加入1mol SO2和3mol I2，在不同温度下恰好完全反应生成的n(SO42－)和n(Ix－)的变化见图甲。

①Ix－中x＝   。②温度达到120℃时，该反应不发生的原因是   。

（3）反应Ⅲ是在图乙中进行，其中的高分子膜只允许产物通过，高分子膜能使反应程度 ___   (填“增大”、“减小”或“不变”)，在该装置中为了进一步增大达平衡时HI的分解率；不考虑温度的影响，还可以采取的措施为   。

（4）图丙是一种制备H2的方法，装置中的MEA为允许质子通过的电解质膜。

①写出阳极电极的反应式：  。 

②电解产生的氢气可以用镁铝合金(Mg17Al12)来储存，合金吸氢后得到仅含一种金属的氢化物(其中氢的质量分数为0.077)和一种金属单质，该反应的化学方程式为 。

5、碱式氧化镍（NiOOH)可用作镍氢电池的正极材料，可用废镍催化剂（主要含Ni、Al，少量Cr、FeS等）来制备，其工艺流程如下：

回答下列问题：

（1）“浸泡除铝”时，发生反应的化学方程式为___________。

（2）“溶解”时放出的气体为________（填化学式）。硫酸镍溶液可用于制备合成氨的催化剂ConNi(1-n)Fe2O4。如图表示在其他条件相同时合成氨的相对初始速率随催化剂中n值变化的曲线，由图分析可知Co2+、Ni2+两种离子中催化效果更好的是________________。

（3）“氧化”时，酸性条件下，溶液中的Fe2+被氧化为Fe3+，其离子方程式为。

（4）已知该条件下金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表：

“调pH1”时，溶液pH范围为________；过滤2所得滤渣的成分________（填化学式）。

（5）写出在空气中加热Ni(OH)2制取NiOOH的化学方程式________________。

（6）含镍金属氢化物MH-Ni燃料电池是一种绿色环保电池，广泛应用于电动汽车。其中M代表储氢合金，MH代表金属氢化物，电解质溶液可以是KOH水溶液。它的充、放电反应为:xNi(OH)2+M MHx+xNiOOH；电池充电过程中阳极的电极反应式为________；放电时负极的电极反应式为________。

6、氮是一种重要的元素，其对应化合物在生产生活中有重要的应用。

(1)氮化铝(AlN)可用于制备耐高温的结构陶瓷，遇强碱会腐蚀，写出AlN与氢氧化钠溶液反应的离子方程式_______________。  

(2)氨是制备氮肥、硝酸等的重要原料②③

①己知：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)  △H=-92.4kJ/mol

  N2(g)+O2(g) 2NO(g)  △H=+180 kJ/mol

  2H2(g)+O2(g) 2H2O(1)  △H= -571.6 kJ/mol

试写出表示氨的标准燃烧热的热化学方程式________________。

②某电解法制氨的装置如右图所示，电解质只允许质子通过，试写出阴极的电极反应式__________。

(3)反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H<0是制备硝酸过程中的一个反应。

①将NO和O2按物质的量之比为2:1置于恒温恒容密闭容器中进行上述反应，得到NO2体积分数与时间的关系如下图所示。保持其它条件不变，t1时再向容器中充入适量物质的量之比为2：1的NO和O2的混合气体，t2时再次达到平衡，请画出tl-t3时间范围内NO2体积分数随时间的变化曲线：____________。

②在研究此反应速率与温度的关系时发现，NO转化成NO2的速率随温度升高反而减慢。进一步研究发现，上述反应实际是分两步进行的：

I  2NO(g) N2O2(g)  △H<0

II  N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g)  △H<0

已知反应I能快速进行，试结合影响化学反应速率的因素和平衡移动理论分析，随温度升高，NO转化成NO2的速率减慢的可能原因________。

(4)已知常温下，Ka(CH3COOH)=Kb(NH3·H2O)=l.8×l0-5。则常温下0.lmol/L的CH3COONH4溶液中，(CH3COO-)：c(NH3·H2O)=________________。

7、二硫化碳和二氧化碳中，__________更稳定，原因是 ______。

8、化学是一门实用性很强的科学，请根据题意填空：

(1)铝制餐具不宜长时间存放酸性、碱性食物，但常温下铝制容器可以盛装_______(填“浓硫酸”或“浓盐酸”)。

(2)我国5G通信技术处于世界领先地位，高速通信离不开光导纤维。用于制造光导纤维的基本原料是_______(填“SiO2”或“Na2SiO3”)。

(3)在汽车排气管上安装催化转化装置，可使尾气中的NO和CO反应转化为无污染的物质。请完成一定条件该反应的化学方程式：2CO+2NO2CO2 +_______。

9、据预测，到2040年我国煤炭消费仍将占能源结构的三分之一左右。H2S在催化活性碳（AC）表面的迁移，对煤的清洁和综合应用起了很大的促进作用，其机理如图所示，其中ad表示物种的吸附状态。下列有关叙述错误的是

A. 图中阴影部分表示H2S分子的吸附与离解

B. AC表面作用的温度不同，H2S的去除率不同

C. H2S在AC表面作用生成的产物有H2O、H2、S、SO2、CS2等

D. 图中反应过程中只有H—S键的断裂，没有H—S键的形成

10、白色固体二氯异氰尿酸钠(CNO)3Cl2Na是常用的消毒剂，难溶于冷水。某实验小组利用高浓度的NaCIO和(CNO)3H3固体制备二氯异氰尿酸钠［2NaClO+(CNO)3H3=(CNO)3Cl2Na+NaOH+H2O]的实验装置如图所示(部分夹持装置省略)。回答下列问题：

(1)盛放浓盐酸的仪器X的名称为______，装置A中发生反应的化学方程式为______。

(2)当装置B出现______现象时，由三颈烧瓶上口加入(CNO)3H3固体，在反应过程中仍不断通入C12的目的是______。

(3)反应结束后，装置B中的浊液经过滤、______、干燥得粗产品。

(4)实验发现装置B中NaOH溶液的利用率较低，改进方法是______。

(5)制备实验结束后，该实验小组利用滴定的方法测定二氯异氰尿酸钠的纯度，实验步骤为：准确称取mg样品，用100mL容量瓶配制成100mL溶液；取25.00mL上述溶液加入适量硫酸酸化并加入过量的KI溶液，充分反应后，加入适量淀粉作指示剂，用cmol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点，重复滴定3次，消耗标准液的体积平均为VmL。涉及的反应原理为(CNO)3Cl2Na+H++2H2O=(CNO)3H3+2HClO+Na+，I2+2S2O=S4O+2I-

①样品中二氯异氰尿酸钠的质量分数为______。(列出表达式即可)

②该滴定方法测得的(CNO)3Cl2Na样品的质量分数误差较大，请用离子方程式表示可能的原因______。

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、CoCl2是一种性能优越的电池前驱材料，可用于电镀。含钴矿中Co元素主要以Co2O3、CoO形式存在，还含有Fe3O4、SiO2、CuO、ZnO、NiO、MgCO3等杂质，制取氯化钴晶体的一种工艺流程如下：

滤液3经过多次萃取与反萃取制备CoCl2晶体。

已知：

①焦亚硫酸钠Na2S2O5，常做食品抗氧化剂。MgF2难溶于水。

②CoCl2·6H2O熔点86℃，易溶于水、乙醚等；常温下稳定无毒，加热至110~120℃时，失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。

③部分金属离子形成氢氧化物的pH见下表：

请回答：

(1)实验室中进行操作①时所需的玻璃仪器有___________。滤渣1的主要成分是___________。

(2)取时加入Na2S2O5发生的氧化还原反应的离子方程式为___________。

(3)滤液1中加入NaClO3的作用为___________。加入Na2CO3溶液发生反应的离子方程式为___________。

(4)滤液3中加入萃取剂I，然后用稀盐酸反萃取的目的是___________。

(5)制备晶体CoCl2·6H2O，需在减压环境下烘干的原因是___________。

(6)某学习小组同学为测定产品中CoCl2·6H2O晶体的纯度，将一定量的样品溶于水，再向其中加入足量AgNO3溶液，过滤洗涤，并将沉淀烘干后称量。通过计算发现产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%，其原因可能是___________。(写一条即可)。

13、甲烷水汽重整反应(SMR)是我国主要的制氢技术，可以转变我国能源结构，助力我国实现“碳达峰”的目标。SMR反应常伴随水煤气变换反应(WGS)：

SMR：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) ΔH1=a kJ·mol-1 K1=1.198×

WGS：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH2=b kJ·mol-1 K2=1.767×

回答下列问题：

(1)根据SMR和WGS的平衡常数，判断：ΔH1___________0，ΔH2___________0(填“＜”或“＞”)。

(2)CO2甲烷化也是实现“碳达峰”的重要途径，反应机理如图，写出该反应的化学反应方程式___________，该反应的ΔH=___________，关于这一反应机理，下列说法正确的是___________。

A．CO2被吸附在MgO的表面而发生反应 B．Pd是反应的催化剂

C．反应过程既有碳氧键的断裂，也有碳氧键的形成     D．反应过程中有CO分子中间体生成

(3)一定条件下，向恒容平衡反应器中通入1 MPa CH4和3 MPa H2O(g)，发生SMR和WGS反应，平衡时，CO为m MPa，H2为n MPa，此时CH4(g)的分压为___________MPa(用含m、n的代数式表示)。

(4)SMR中，CH4分子与H2O分子在催化剂Ni表面的活性位点(能够发生断键的表面区域)断键并发生反应，实验测得甲烷的反应速率。随水蒸气分压的变化如下图1，超过25 kPa时，随的增大而减小，原因是___________。

(5)SMR和WGS工艺会产生CO2废气，可以基于原电池原理，利用混合电子-碳酸根离子传导膜捕获废气(N2、CO2、O2)中的CO2，如上图2，CO2在电池___________极(填“正”或“负”)被捕获，该电极反应方程式为___________。