天水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、原子序数小于36的X、Y、Z和铜四种元素，X的基态原子有3个不同的能级，有一个能级中的电子数比其它两个能级的中电子数都多1；Y基态原子中的电子占有5个轨道，其中有2个轨道处于半满状态，Z的原子序数为24。

（1）Z原子基态核外电子排布式为_____________。

（2）元素X与Y的第一电离能较大的__________________（填元素符号）；H2Y2中Y原子轨道的杂化类型为__________。

（3）+3价Z的配合物K[Z(C2O4)2(H2O)2]中的配体是____________ ；与C2O42-互为等电子体的一种分子的化学式为_________。

（4）Cu和Y形成的化合物的晶胞如图所示，晶胞中与铜离子距离相等且最近的铜离子有________个。某种有缺陷的铜和Y形成的化合物的晶体由Cu2+、Cu3+、Y2-及空隙组成，可表示为Cu0.98Y，则n(Cu2+)/n(Cu3+)=_________。

3、四种短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，请结合表中信息用化学用语回答下列问题:

（1）Z元素在周期表中的位置为______________________。

（2）W、X、Y、Z元素所对应离子半径由大到小的顺序为____________________；

（3）Y元素和W元素形成的化合物YW一种新型无机材料，可与烧碱溶液反应产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，写出有关的化学方程式____________________；

（4）①下列可作为比较X和Y金属性强弱的依据是____________________ （填序号）；

a.最高价氧化物的水化物碱性强弱

b.相应硫酸盐水溶液的PH

c.单质与水反应的难易程度

d.单质与酸反应时失去的电子数

②由X、Y、氧三种元素所组成的化合物，能与盐酸以1:4反应生成两种常见盐和水，写出该化合物的化学式____________________；

（5）W的一种氢化物HW3可用于有机合成，其酸性与醋酸相似。体积和浓度均相等的HW3与X的最高价氧化物对应的水化物混合，混合后溶液中离子浓度由大到小的顺序是____________________。

（6）常温下，23gX单质在空气中燃烧，再恢复到常温，放出aKJ能量，写出X单质有关燃烧热的热化学方程式___________________________________________________。

4、氮及其化合物在自然界中存在循环，请回答下列问题：

(1)氮元素在周期表中的位置是_______，氮原子核外电子共占据_______个轨道，最外层有_______种不同能量的电子。

(2)氨气分子的空间构型为_______，氮的最高价氧化物对应水化物的酸性比磷酸的酸性_______(填“强”或者“弱”)。

(3)工业合成氨反应的化学平衡常数表达式为_______。一定条件下，在容积为2L的密闭容器中模拟该反应，测得10min时氮气为0.195mol，请计算0 ~ 10min的氨气的化学反应速率为_______。据图判断，反应进行至20 min时，曲线发生变化的原因是_______(用文字表达)。

(4)工业上用氨水吸收SO2尾气，若最终得到(NH4)2SO4，则该溶液中c(NH)与c(SO)之比_______2：1(选填“＞”、“＜”、“=”)，请结合离子方程式解释其原因_______。

5、合成氨工业上常用下列方法制备H2:

方法①:C(s)+2H2O(g) CO2(g)+2H2(g)

方法②:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

（1）已知①C(石墨)+O2(g)═CO2(g)△H=-394kJ•mol-1

②2C(石墨)+O2(g)═2CO2(g)△H=-222kJ•mol-1

③2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-484kJ•mol-1

试计算25℃时由方法②制备1000gH2所放出的能量为______kJ。

（2）在一定的条件下，将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器，发生反应：C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)其相关数据如下表所示：

①T1______T2(填“＞”、“=”或“＜”)；T1℃时，该反应的平衡常数K=______。

②乙容器中，当反应进行到1.5min时，H2O(g)的物质的量浓度范围是______。

③在密闭恒容的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是______。

A．V逆CO2)=2V正H2)

B．混合气体的密度保持不变

C．c(H2O):c(CO2):c(H2)=2:1:2

D．混合气体的平均摩尔质量保持不变

④某同学为了研究反应条件对化学平衡的影响，测得逆反应速率与时间的关系如图所示：

在t1、t3、t5、t7时反应都达了到平衡状态，如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件，则t6时刻改变的条件是________________________，从t1到t8哪个时间段H2O(g)的平衡转化率最低______。

6、回答下列问题

(1)工业上用电解熔融MgCl2制备金属镁，而不用MgO，请结合微观视角解释原因___________。

(2)比较下列锗(Ge) 卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因___________。

7、镀镍废水中的Ni2+可用还原铁粉除去。25℃时，部分氢氧化物在废水中开始沉淀和沉淀完全的pH如下表所示：

(1)还原铁粉的制备：向FeSO4溶液中加入NaBH4 (其中H为-1价)可得还原铁粉，同时生成H3BO3和H2。理论上制备1molFe，需NaBH4的物质的量为______mol。

(2)还原铁粉除镍：向废水中加入还原铁粉，可置换出镍。某小组通过实验研究废水中镍的去除效果。

①取五份废水样品各100mL，加酸或碱调节其初始pH不等，再加入等量且过量的铁粉，充分反应后测得废水中镍含量随溶液初始pH的变化如图所示。pH太小，残留的镍含量较高，原因是______；pH>6.6时，残留的镍含量随溶液初始pH增大而增多的原因是______。

②取100mL废水样品，向其中加入适量铁粉，测得溶液的pH、Fe(Ⅱ)的含量和总铁含量变化如图所示，Fe(Ⅱ)表示溶液及沉淀中+2价的铁元素，总铁表示溶液及沉淀中化合态的铁元素。40~60min内，溶液pH约为6.4，该时间段内引起Fe(Ⅱ)含量降低的反应的离子方程式为______。

③另取100mL pH约为5.8的废水样品，加入FeCl3溶液，废水中镍含量也有明显降低，原因是______。

8、氢能是理想的清洁能源，资源丰富。以太阳能为热源分解 Fe3O4 ，经由热化学铁氧化合物循环分解水制H2 的过程如下：

（1）过程Ⅰ：

①将O2分离出去，目的是提高Fe3O4的    。

②平衡常数K 随温度变化的关系是     。

③在压强 p1下， Fe3O4的平衡转化率随温度变化的(Fe3O4) ~ T 曲线如图 1 所示。若将压强由p1增大到p2 ，在图1 中画出 p2 的(Fe3O4) ~ T 曲线示意图。

（2）过程Ⅱ的化学方程式是       。

（3）其他条件不变时，过程Ⅱ在不同温度下， H2O的转化率随时间的变化(H2 O) ~ t曲线如图2 所示。比较温度T1 、T2 、T3的大小关系是     ，判断依据是       。

（4）科研人员研制出透氧膜(OTM) ，它允许电子、O2－同时透过，可实现水连续分解制H2。工作时，CO、H 2O分别在透氧膜的两侧反应。工作原理示意图如下：

H2O在       侧反应（填“ a ”或“ b ”)，在该侧H2O释放出H2的反应式是       。

9、氨气在工业上有广泛用途。请回答以下问题：

（1）工业上利用N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ∆H<0合成氨，某小组为了探究外界条件对该反应的影响，以c0 mol/L H2参加合成氨反应，在a、b两种条件下分别达到平衡，如图A。  

①相对a而言，b可能改变的条件是   ，判断的理由是__________________。

②a条件下，0～t0的平均反应速率v(N2)= mol·L-1·min-1。 

（2）有人利用NH3和NO2构成电池的方法，既能实现有效消除氮氧化物的排放减少环境污染，又能充分利用化学能进行粗铝的精炼，如图B所示，e极为精铝。  

a极通入   气体(填化学式)，判断的理由是___________________________________

（3）某小组往一恒温恒压容器充入9mol N2和23mol H2模拟合成氨反应，图C为不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强（p）的关系图。若体系在T2、60MPa下达到平衡。

图C

①能判断N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)达到平衡的是______(填序号)。

a．容器内压强不再发生变化       b．混合气体的密度不再发生变化

c．v正(N2)=3v逆(H2)     d．混合气体的平均相对分子质量不再发生变化

②若T1、T2、T3温度下的平衡常数分别为K1、K2、K3，则K1、K2、K3由大到小的排序为 ．

③此时N2的平衡分压为   MPa。（分压＝总压×物质的量分数）

计算出此时的平衡常数Kp=   。（用平衡分压代替平衡浓度计算，结果保留2位有效数字并带上单位）

10、铬是人体必需的微量元素，其在肌体的糖代谢和脂代谢中发挥着特殊作用，铬缺乏会造成葡萄糖耐量受损，可能伴随高血糖、尿糖等。而在工业中铬及其化合物在无机合成和有机合成中均有着重要作用。

Ⅰ．工业上以铬铁矿为原料生产铬酸钠，实际操作是将铬铁矿和纯碱置于坩埚中，在空气中加热，得到。

Ⅱ．市售的为深绿色晶体，实验室中可用甲醇在酸性条件下还原制备(装置如图A所示)：

①将一定量铬酸钠、甲醇与水的混合物加入三颈烧瓶中；②升温至120℃时，缓慢滴加足量浓盐酸，保持100℃反应3h；③冷却，用NaOH溶液调节pH为6.5～7.5，得到沉淀；④洗净沉淀后，加入过量盐酸溶解，通过结晶法得到晶体。

已知：易溶于水、乙醇，易水解。

Ⅲ．重铬酸钾俗称红矾，是一种重要的化工产品，可向溶液中加酸，使转化为，再向溶液中加入KCl，升高温度，经过一系列操作后可获得晶体。已知的溶解度随温度变化的曲线如图B所示。

回答下列问题：

(1)是配位化合物，由于内界配体不同而有不同的颜色，呈深绿色的晶体为，该配合物的配体为___________、___________(填化学式)。

(2)在Ⅱ中制备晶体时，步骤④中“加入过量盐酸”的目的是___________。

(3)装置图A中，仪器c的名称为___________，仪器b的作用是___________。

(4)已知步骤Ⅱ中有产生，则三颈烧瓶中甲醇还原铬酸钠的离子方程式为___________。

(5)往溶液中加入KCl，升高温度能获得。获得晶体的一系列操作包括：趁热过滤、___________、过滤、洗涤、干燥。其中“洗涤”步骤选用的洗涤剂为丙酮，其原因是___________。

11、某实验小组制备，取1.12g实验制得的产物(已知的相对分子质量为158.6)加水溶解，配成100mL溶液，用移液管取出25.00mL于锥形瓶中，滴入几滴作指示剂，已知为砖红色沉淀，用浓度为0.100的硝酸银标准溶液滴定，重复滴定三次测得硝酸银标准溶液用量分别为19.98mL、18.00mL、20.02mL。

(1)产物的纯度为_______(保留三位有效数字)；

(2)写出简要计算过程：_______。

12、甲醇是一种可再生能源，也是一种重要的化工原料，在日常生活中有着广泛的应用。工业上可采用下列两种反应合成甲醇：

反应Ⅰ：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)  △H1=-90.64 kJ·mol-1

反应Ⅱ：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H2

(1)已知反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H3=-41.20 kJ·mol-1，则反应Ⅱ的△H2=___。

(2)将一定量的CO和H2加入容积固定的密闭容器中，发生上述反应Ⅰ，反应进行相同时间，测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图所示，由以上信息推测b点φ(CH3OH)大于a点的原因是___。

(3)如图是反应I中温度、压强与CO平衡转化率的关系：

①由图像可知，较低温度时，CO转化率对____(选填“温度”或“压强”)敏感。

②由图像可知，温度越低，压强越大，CO转化率越高，但实际生产往往采用300℃左右和10 MPa的条件，其原因是____。

(4)573.2 K时，向一容积可变的恒压密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，发生上述反应Ⅱ，测得起始时容器的体积为2 L，气体总压强为PMPa，t2 min后反应达到平衡，若CO2的转化率为50%，则平衡时H2的物质的量浓度为___mol/L，其平衡常数Kp=___(MPa)-2(用含P的代数式表示，Kp为以分压表示的平衡常数)

(5)若容器容积不变，充入一定量的CO2和H2进行反应Ⅱ，下列措施可增加甲醇产率的是___。

A．增加CO2的量                   B．升高温度

C．充入He，使体系总压强增大       D．按原比例再充入CO2和H2

(6)甲醇燃料电池体积小、洁净环保、比能量高，已在便携式通讯设备、汽车等领域应用，“甲醇燃料电池”的工作原理如图所示。

请写出电极M上发生的电极反应式___。

13、实现的有效转化成为科研工作者的研究热点。

I．以作催化剂，可使在温和条件下转化为甲醇，反应经历如下：

i．催化剂活化：(无活性)(有活性)

ii．与在活化的催化剂表面发生反应

①

②(副反应)

(1)写出电子式___________。

(2)在恒温密闭容器中，和按物质的量之比1∶1开始反应，当以下数值不变时，能说明反应②达到平衡状态的是___________(填序号)。

a．混合气体的密度　　　　b．混合气体的平均相对分子质量

c．的体积分数　　　　d．和的体积比

(3)某温度下，与的混合气体以不同流速通过恒容反应器，随气体流速的增大，转化率变小，而的选择性增大

已知：选择性

的选择性随气体流速增大而升高的原因可能有：

①___________。

②气体流速增大可减少产物中的积累，减少催化剂的失活，从而提高选择性。请用化学方程式表示催化剂失活的原因：___________。

Ⅱ．以二氧化碳为原料，电化学法制备甲酸(甲酸盐)工作原理如图所示。

(4)b极为直流电源的___________极，阴极表面发生的电极反应式___________。

(5)若有通过质子交换膜时，该装置内生成和的物质的量共计_______。