定西2024-2025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、研究含氮元素物质的反应对生产、生活、科研等方面具有重要的意义。

(1)发射“神舟十三”号的火箭推进剂为液态四氧化二氮和液态偏二甲肼(C2H8N2)。

已知：①C2H8N2(l)+4O2(g)=2CO2(g)+N2(g)+4H2O(l)   ΔH1=-2765.0kJ/mol

②2O2(g) +N2(g)=N2O4(l)   ΔH2=-19.5kJ/mol

③H2O(g)= H2O(l)   ΔH3=-44.0kJ/mol

则C2H8N2(l)＋2N2O4(1)=3N2(g)＋2CO2(g)＋4H2O(g)的ΔH为_______。

(2)碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率，反应历程为：

第一步：I2(g)→2I(g)(快反应)

第二步：I(g)＋N2O(g)→N2(g)＋IO(g)(慢反应)

第三步：IO(g)＋N2O(g)→N2(g)＋O2(g)＋I2(g)(快反应)

实验表明，含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k为速率常数)。下列表述正确的是_______。

A．N2O分解反应中，k值与碘蒸气浓度大小有关

B．v(第二步的逆反应)＜v(第三步反应)

C．IO为反应的催化剂

D．第二步活化能比第三步大

(3)为避免汽车尾气中的氮氧化合物对大气的污染，需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)   ΔH=-746.8kJ-mol-1.实验测得：v正=k正·p2(NO)·p2(CO)，v逆=k逆·p(N2)·p2(CO2)。其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，只与温度有关；p为气体分压(分压=物质的量分数x总压)。

①达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数_______(填“大于”“小于”或“等于”)k逆增大的倍数。

②一定温度下在刚性密闭容器中充入CO、NO和N2物质的量之比为2：2：1，压强为P0kPa。达平衡时压强为0.9P0kPa，则平衡时CO的转化率为_______，_______。

(4)我国科技人员计算了在一定温度范围内下列反应的平衡常数Kp：

①3N2H4(1)4NH3(g)+N2(g)   ΔH1 Kp1

②4NH3(g)2N2(g)+6H2(g)   ΔH2 Kp2

绘制pKp1-T和pKp2-T的线性关系图如图所示：(已知：pKp=-1gKp)

①由图可知，ΔH1_______0(填“＞”或“＜”)

②反应3N2H4(1)3N2(g)＋6H2(g)的K=_______(用Kp1、Kp2表示)；该反应的ΔH_______0(填“＞”或“＜”)。

3、乙烷、乙烯、乙炔它们及其衍生物一氯乙烷、氯乙烯、乙醇、乙醛、乙酸、乙酸乙酯都有很重要的用途。

（1）乙炔在空气中燃烧的现象____________________________________________________

由乙烷制取一氯乙烷的反应条件___________________,由乙烯制取乙醇的反应类型_________

（2）一氯乙烷分子中的官能团为__________________。聚氯乙烯的结构简式为________________。

（3）写出由乙醛生成乙酸的化学反应方程式。__________________________________________

（4）写出乙酸的一种同分异构体的结构简式____________________________;检验该同分异构体是否含有醛基操作_________________________________________________________

______________________________________________________________

（5）乙二醇（HOCH2CH2OH）也是一种很重要的化工原料，请完成由一氯乙烷合成乙二醇的路线图（合成路线常用的表示方式为：）

____________________________________________________________

4、环戊烯是生产精细化工产品的重要中间体，其制备涉及的反应如下：

回答下列问题：

(l)反应的△H= _________ kJ/mol  。

(2)解聚反应在刚性容器中进行。

①其他条件不变，有利于提高双环戊二烯平衡转化率的条件是 ____ （填标号）.

 A.升高温度    B．降低温度    C．增大压强    D．减小压强

②实际生产中常通入水蒸气以降低双环戊二烯的沸点。某温度下，通入总压为l00kPa的双环戊二烯和水蒸气，达到平衡后总压为160kPa，双环戊二烯的转化率为8 0%，则 pH2O=___kpa，平衡常数Kp=______kPa (Kp为以分压表示的平衡常数)

(3) 一定条件下，将环戊二烯溶于有机溶剂中进行氢化反应，反应过程中保持氢气压力不变，测得环戊烯和环戊烷的产率（以环戊二烯为原料计）随时间变化如下图所示。

①将环戊二烯溶于有机溶剂中可减少二聚反应的发生，原因是____，

②最佳的反应时间为__h。活化能较大的是__（填“氢化反应”或“副反应”）。

(4)已知氢化反应平衡常数为1.6 × 1012，副反应的平衡常数为2.0×10l2。在恒温恒容下，环戊二烯与氢气按物质的量之比为1：1进行反应，则环戊二烯的含量随时间变化趋势是____（不考虑环戊二烯的二聚反应）。

5、乙炔是一种重要的有机化工原料，以乙炔为原料在不同的反应条件下可以转化成以下化合物。

回答下列问题： 

(1)实验室制备乙炔的反应__________。

(2)正四面体烷的二氯取代产物有__________种。

(3)关于乙烯基乙炔分子的说法错误的是__________（填字母符号）。

A.能使酸性KMnO4溶液褪色

B.1mol乙烯基乙炔最多能与3molBr2发生加成反应 

C.乙烯基乙炔分子内含有两种官能团 

D.等质量的乙炔和乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量不相同 

E.乙烯基乙炔分子中的所有原子一定都共平面 

(4)环辛四烯的分子式为__________，写出与环辛四烯互为同分异构体且属于芳香烃的分子的结构简式：__________。

6、工业上常用合成气(主要成分为CO、H2及少量CO2、H2O)制备甲醇，然后再利用甲醇合成其它化工产品，部分合成原理如下图所示：

回答下列问题：

(1)反应2为副反应，为了减少该副反应的发生，提高反应1的选择性，要优先考虑_______，已知298K时，由稳定态单质生成1mol化合物的焓变叫该物质在此温度下的标准生成焓()。下表为几种物质的标准生成焓，反应2的ΔH=_______kJ·mol-1

(2)500K温度下，在2L的刚性容器中充入4molCO和8molH2制备二甲醚(忽略反应2的发生)，4min达到平衡，平衡时CO的转化率为80%，且2c(CH3OH)=c(CH3OCH3)。

①从开始到平衡，反应1的v(H2)=_______mol·L-1·min-1。

②反应4中甲醇的转化率为_______，反应1的平衡常数Kc=_______。

(3)在T2K、1.0×104kPa下，等物质的量的CO与CH3OH混合气体只发生反应3。反应速率v正-v逆=k正·p(CO)·p(CH3OH)-k逆·p(CH3COOH)，k正、k逆分别为正、逆反应的速率常数，p为气体的分压(气体分压p=气体总压p总×体积分数)。用气体分压表示的平衡常数Kp=4.5×10-5，当CO的转化率为20%时，=________。

(4)对于反应2(不考虑其他反应)，若CO和CO2的浓度随时间发生变化的曲线如图所示。则t2时刻改变的条件可能是_______(任写一种)，若t4时刻通过改变容积的方法将压强增大为原来的2倍，在图中t4~t5区间内画出CO、CO2浓度变化曲线，并标明物质_________(假设各物质状态均保持不变)。

7、以钛铁矿(主要成分为，还含有MgO、CaO、等杂质)为原料合成锂离子电池的电极材料钛酸锂()和磷酸亚铁锂()的工艺流程如图：

已知：“溶浸”后的溶液中含金属元素的离子主要包括、、、；富铁元素主要以形式存在；富钛渣中钛元素主要以形式存在。

回答下列问题：

(1)“溶浸”时为加快浸取速率，可以采取的措施是___________(答1条即可)；“溶浸”过程发生反应的离子方程式为___________。

(2)若在实验室模拟分离富钛渣和富铁液，则检验富钛渣洗涤干净的操作为___________。

(3)“沉铁”过程中需控制，其目的是___________(答1条即可)。

(4)“溶钛”过程中Ti元素的浸出率与反应温度的关系如图所示，试分析40℃后Ti元素浸出率呈图像所示变化的原因：___________。

(5)的晶胞结构如图1所示，设该晶胞的边长为a nm，为阿伏伽德罗常数的值。Ti的价电子排布式为___________，该晶体的密度___________(填含a的计算式)g⋅cm-3；的结构的另一种表示如图2(晶胞中未标出Ti、O原子)，画出沿z轴向xy平面投影时氧原子在xy平面的位置：   。________

8、人类使用铜和它的合金具有悠久的历史，铜及其化合物在电子工业、材料工业、工农生产及日常生活方面用途非常广泛。试回答下列问题。

（1）Cu+的核外电子排布式为___________________________________；

（2）铜镁合金是一种储氢材料，某种铜镁互化物晶胞结构如图，则该互化物的化学式为___________；

（3）叠氮化铜[Cu(N3)2]是一种紫黑色粉末，易爆炸，与N3-互为等电子体的分子有___________(举2例)．

（4）丁炔铜是一种优良的催化剂，已知：CH≡CH+2HCHOOHC-CH2CH2OH；

OHC-CH2CH2OH中碳原子杂化方式有___________，乙炔属于___________(填“极性”或“非极性”)分子．

（5）若向盛有CuSO4溶液的试管里加入氨水，首先形成蓝色难溶物，继续加入氨水，难溶物溶解，变成蓝色透明溶液，这时得到一种称溶质的化学式为___________，其中含有的化学键类型有______________________；

（6）已知铜镁互化物晶胞参数为apm，则该晶胞的密度为_______________。

9、氮肥厂的废水中氮元素以 NH3•H2O、NH3 和 NH的形式存在，对氨氮废水无害化处理已成为全球科学研究热点，下面是两种电化学除氨氮的方法。

方法一：电化学氧化法

(1)有研究表明，当以碳材料为阴极，O2可在阴极生成H2O2，并进一步生成氧化性更强的·OH，·OH可以将水中氨氮氧化为N2。

①写出·OH 的电子式___________。

②写出·OH 去除氨气的化学反应方程式___________。

③阴极区加入 Fe2+可进一步提高氨氮的去除率，结合如图解释 Fe2+的作用___________。

方法二：电化学沉淀法

已知：常温下 MgNH4PO4•6H2O、Mg3(PO4)2 和 Mg(OH)2 的溶度积如下

(2)用 0.01 mol/L NH4H2PO4 溶液模拟氨氮废水，电解沉淀原理如图甲，调节溶液初始 pH=7，氨氮的去除率和溶液 pH 随时间的变化情况如图乙所示。

①电解过程中，阳极：Mg – 2e−=Mg2+，阴极：___________，用化学用语表示磷酸铵 镁沉淀的原理，___________。

②反应 1 h 以后，氨氮的去除率随时间的延长反而下降的原因___________。

10、碘酸钾（KIO3）是重要的食品添加剂。某化学兴趣小组设计下列步骤制取KIO3，并进行产品的纯度测定。

制取碘酸（HIO3）的实验装置示意图和有关资料如下：

回答下列问题：

步骤Ⅰ用 Cl2 氧化 I2 制取 HIO3

（1）装置 A 中发生反应的化学方程式_______。

（2）装置 B 中的 CCl4 可以加快反应速率，原因_______。

（3）反应结束后，获取 HIO3 溶液的操作中，所需玻璃仪器有烧杯、________和_______。

步骤Ⅱ用 KOH 中和 HIO3 制取 KIO3

（4）该中和反应的离子方程式为_______。中和之前，应将上述 HIO3溶液煮沸至接近无色，否则中和时易生成_______（填化学式）而降低 KIO3 的产量。

（5）往中和后的溶液中加入适量_______，经搅拌、静置、过滤等操作，得到白色固体。

（6）为验证产物，取少量上述固体溶于水，滴加适量 SO2 饱和溶液，摇匀，再加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝。若实验时，所加的 SO2 饱和溶液过量，则无蓝色出现，原因是_______。

步骤Ⅲ纯度测定

（7）取 0.1000 g 产品于碘量瓶中，加入稀盐酸和足量 KI 溶液，用 0.1000 mol·L－1Na2S2O3溶液滴定，接近终点时，加入淀粉指示剂，继续滴定至终点，蓝色消失（I2+2S2O32-＝2I-+S4O62-）。进行平行实验后，平均消耗 Na2S2O3 溶液的体积为 24.00 mL。则产品中 KIO3 的质量分数为_______。[M（KIO3）＝214.0 g·mol-1]

11、海水中含有较为丰富的Mg2+，利用晒盐之后的母液制备Mg。某兴趣小组探究：要将镁离子沉淀完全通常是“把镁离子转化为氢氧化镁沉淀，而不是碳酸镁沉淀”的原因。已知晒盐之后的母液中c(Mg2+)=1.0×10-3mol/L，模拟工业过程，采用Na2CO3或石灰乳来沉降其中的Mg2+。室温下，相关的物理数据见表(各饱和溶液密度近似为1g/mL)。

已知：

Mg(OH)2(s)Mg2+(ag)+2OH-(aq)Ksp=c(Mg2+)·c2(OH-)

MgCO3(s)Mg2+(ag)+2CO(aq)Ksp=c(Mg2+)·c(CO)

(1)资料显示，在室温下用石灰乳调节pH=12.4时镁离子沉淀完全，请通过计算说明碳酸钠能否达到相同的沉淀效果___。

(2)模拟工业过程，母液中c(Mg2+)=1.0×10-3mol/L，1L母液中加入1molNaOH，Mg2+的沉积率为a%，加入1molNa2CO3，Mg2+的沉积率为b%，则a：b约为___(不考虑溶液体积变化，沉积率=沉积量：初始量)

12、某废镍催化剂的主要成分是合金，还含有少量Cr、Fe及不溶于酸碱的有机物。采用如下工艺流程回收其中的镍，制备镍的氧化物()。

回答下列问题：

(1)“碱浸”时发生的主要反应离子方程式为___________。

(2)“溶解”后的溶液中，所含金属离子有、、、、___________。

(3)在空气中煅烧，其热重曲线如图1所示，300~400 ℃时转化为，反应的化学方程式为___________；400~450℃生成的固体产物的化学式为___________。

(4)工业上可用电解法制取。用NaOH溶液调节溶液pH至7.5，加入适量硫酸钠后采用惰性电极进行电解。电解过程中产生的有80%在弱碱性条件下生成，再把二价镍氧化为三价镍。写出氧化生成的离子方程式___________，a mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过的电子的物质的量为___________mol(假设电解时阳极只考虑放电)。

(5)金属镍的配合物的中心原子的价电子数与配体提供的成键电子总数之和为18，则n=___________；CO与结构相似，CO分子内键与键个数之比为___________。

(6)NiO的晶胞结构如图2所示，其中离子坐标参数A为(0，0，0)，C为(1，，)，则B的离子坐标参数为___________。

(7)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用表示，与之相反的用表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态铁原子，其自旋磁量子数的代数和为___________。

13、高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元聚合物锂电池的正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备，工艺流程如下图所示：

相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

请回答：

(1)“溶浸”步骤中，可加快溶浸速率的措施有___________(写两条)。

(2)下列有关该工艺流程的叙述正确的是___________。

A．“溶浸”步骤中的“滤渣1”的主要成分是S和SiO2(或不溶性硅酸盐)

B．“氧化”步骤中添加的MnO2的作用是催化剂

C．“调pH”步骤中，溶液的pH范围应调节为4.7～6

D．“沉锰”步骤的离子方程式为

(3)“除杂2”步骤的目的是生成MgF2沉淀从而除去Mg2+。若溶液酸度过高，Mg2+沉淀不完全，请从平衡移动的角度解释其原因___________。

(4) MnCO3加入足量稀硫酸充分溶解后，经过一系列操作可得较纯的MnSO4晶体。这一系列操作是______→______→过滤→______→______→纯净的MnSO4晶体。______

(5) Mn2+含量可通过过硫酸铵—硫酸亚铁铵法进行测定。其原理是将试样溶于硫酸中，使溶液中的Mn2+在硫磷混合酸的作用下，以硝酸银为催化剂，用过硫酸铵把Mn2+氧化为高锰酸，然后以标准硫酸亚铁铵溶液滴定高锰酸，根据标准液消耗量计算Mn2+的含量。相关方程式如下：

①测定操作步骤如下，在横线内填写一件最关键仪器补全步骤：

用___________称量 MnSO4样品0.250g→用100mL容量瓶将MnSO4样品配成100mL溶液→用___________取待测液25.00mL于锥形瓶中→加入适量硫磷混合酸和硝酸银，再加入足量过硫酸铵充分反应→加热煮沸除去多余的过硫酸铵→用酸式滴定管盛装0.1000mol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液，滴定3次，分别消耗20.04mL、19.30mL、19.96mL。

②根据以上数据计算样品中MnSO4的质量分数___________。