焦作2024-2025学年第一学期期末教学质量检测试题(卷)高一化学

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、(1)石墨转化为金刚石过程中需要克服的微粒间的作用力有___________。

(2)比较下列Ga的卤化物的熔点和沸点，GaCl3、GaBr3、GaI3的熔、沸点依次升高，分析其变化的原因是_____。

GaF3的熔点超过1000℃，写出其电子式___。

(3)GaAs是将(CH3)3Ga和AsH3用金属有机物化学气相淀积方法制备得到，该反应在700℃下进行，则该反应的化学方程式为：___。

3、研究表明丰富的CO2完全可以作为新碳源，解决当前应用最广泛的碳源(石油和天然气)到本世纪中叶将枯竭的危机，同时又可缓解由CO2累积所产生的温室效应，实现CO2的良性循环。

（1）目前工业上有一种方法是用CO2和H2在230℃催化剂条件下转化生成甲醇蒸汽和水蒸气。下图表示恒压容器中0.5 mol CO2和1.5 mol H2转化率达80%时的能量变化示意图。

①写出该反应的热化学方程式： 。

②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是 。

a．容器中压强不变     b．H2的体积分数不变

c．c(H2)=3c(CH3OH)   d．容器中密度不变

e．2个C＝O断裂的同时有6个H－H断裂。

（2）人工光合作用能够借助太阳能，用CO2和H2O制备化学原料．下图是通过人工光合作用制备HCOOH原理的示意图。根据要求回答问题：

①该过程是将   转化为   。(以上两空选填“电能”“太阳能”“化学能”)

②催化剂b表面的电极反应方程式为   。

（3）某国科研人员提出了使用氢气和汽油（汽油化学式用C8H18表示）混合燃料的方案，以解决汽车CO2的排放问题。该方案主要利用储氢材料CaH2产生H2和用汽油箱贮存汽油供发动机使用，储氢系统又捕集汽油燃烧产生的CO2，该系统反应如下图所示：

解决如下问题：

①写出CaH2的电子式   。

②反应1中氧化剂与还原剂的物质的量之比是：   。

③如该系统反应均进行完全，试写出该系统总反应的化学方程式 。

4、利用周期表中同主族元素的相似性，可预测元素的性质。

(1)P元素的基态原子有______个未成对电子，白磷的分子式为P4，其结构如图甲所示。科学家目前合成了N4 分子，N 原子的杂化轨道类型是______，N-N 键的键角为_____；N4分解后能产生N2并释放出大量能量，推测其用途为____________。

(2)N、P、As 原子的第一电离能由大到小的顺序为___________。

(3)立方氮化硼晶体的结构如图乙所示。该晶体中，B原子填充在N原子的______(填空间构型名称)空隙中，且占据此类空隙的比例为________(填百分数)。

(4)N与As是同族元素，B与Ga是同族元素，立方砷化镓晶体与立方氮化硼晶体结构类似，两种晶体中熔点较高的是________；立方砷化镓晶体的晶胞边长为a pm，则其密度为____g·cm-3(用含a 的式子表示，设NA为阿伏加德罗常数的值)。

5、聚乳酸)是一种新型生物降解材料，可用于包装食品。某化学兴趣小组利用化学解聚方法，由废旧聚乳酸餐盒制得高纯乳酸钙。

已知：乳酸是淡黄色黏性液体，与乙醇、水混溶；乳酸钙是白色粉末，溶于冷水，易溶于热水，不溶于乙醇、丙酮等有机溶剂。

I．废旧聚乳酸材料的解聚

①分别取一定量的NaOH、无水乙醇和白色聚乳酸餐盒碎片，装入锥形瓶，加热解聚；

②待反应完毕，向锥形瓶中加入少量浓盐酸，然后加热浓缩，得到淡黄色黏稠状液体和少量白色不溶物；

③往②中所得混合物加人20mL无水乙醇并搅拌均匀，静置、过滤，弃去白色不溶物。

(1)步骤①所用装置如图所示，其中冷凝管的作用是______．写出聚乳酸在碱性条件下解聚的化学方程式_________．

(2)步骤②中，加入浓盐酸的目的是_______．为避免浓缩过程发生暴沸，可以加入_______．

(3)步骤③加入20mL无水乙醇的作用是________．

II．乳酸钙的制备

④将氢氧化钙粉末分批加人③中所得滤液，控制最终溶液的pH约为7，过滤；

⑤取滤液于烧杯，冰水浴下剧烈搅拌，同时加人40mL物质X，析出白色固体；

⑥过滤，收集沉淀物，烘干，称重为5.8g．

(4)“控制最终溶液的pH约为7”时，需用蒸馏水润湿pH试纸后再测量溶液的pH，其原因是________．

(5)步骤⑤中，所加“物质X”可能是_________．

A．石灰水B．盐酸C．丙酮D．乳酸

(6)若步骤④所加氢氧化钙粉末的质量为2.1g，则该实验的产率＝_________．(结果保留3位有效数字；M氢氧化钙＝74 g·mo-1，M乳酸钙=218g·mol-1)．

6、随着社会经济的发展，人们生活水平的提高和对环境要求的加强，来源广泛的高氨氮废水(主要含有NH4+)处理越来越受到重视。对于高氨氮废水的处理有多种方法。

（1）吹脱法:

使用吹脱法时需要在①中加入碱，写出发生的离子反应方程式______________________。

（2）MAP沉淀法：

①使用化学沉淀剂处理高氨氮废水时，向高氨氮废水中投入含有Mg2+的物质和H3PO4，调节溶液pH，与NH4+反应生成MgNH4PO4(MAP)沉淀。为有效控制溶液PH，并考虑污水处理效果，则最好选用下列物质中_____。

A  MgO B  MgSO4   C  MgCl2

②控制溶液PH的合理范围为____________________

③从溶解平衡角度解释PH过高或过低不易形成沉淀MAP的原因（已知PO43-在酸性较强条件下以HPO42-形式存在）_______________

（3）生物脱氮传统工艺：

①在有氧气的条件下，借助于好氧微生物（主要是好氧菌）的作用生成NO3-，写出反应的离子方程式_________________________。

②在无氧的酸性条件下，利用厌氧微生物（反硝化菌）的作用使NO3-与甲醇作用生成N2，达到净化水的目的。写出离子方程式____________________________。

7、铁和钴是两种重要的过渡元素。

（1）钴位于元素周期表的第______族，其基态原子中未成对电子个数为________。

（2）[Fe(H2NCONH2)]6(NO3)3的名称是三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)，是一种重要的配合物。该化合物中Fe3+的核外电子排布式为_________________________________，所含非金属元素的电负性由大到小的顺序是_____________________________。

（3）尿素[CO(NH2)2]分子中，碳原子为_______杂化，分子中σ键与π键的数目之比为_________。

（4）FeO晶体与NaCl晶体结构相似，比较FeO与NaCl的晶格能大小，还需知道的数据是   ________________________________________。

（5）Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物,结构分别为[Co(NH3)5Br]SO4和[Co(SO4)(NH3)5]Br。已知Co3+的配位数为6，为确定钴的配合物的结构，现对两种配合物进行如下实验：在第一种配合物溶液中加入硝酸银溶液产生白色沉淀，在第二种配合物溶液中加入硝酸银溶液产生淡黄色沉淀。则第二种配合物的配体为___________________。

（6）奥氏体是碳溶解在r-Fe中形成的一种间隙固溶体，无磁性，其晶胞为面心立方结构，如图所示，则该物质的化学式为____________。若晶体密度为d g·cm-3，则晶胞中最近的两个碳原子的距离为___________________pm(阿伏加德罗常数的值用NA表示，写出简化后的计算式即可)。

8、甲醇作为基本的有机化工产品和环保动力燃料具有广阔的应用前景，二氧化碳加氢合成甲醇是合理利用二氧化碳的有效途径。由二氧化碳制备甲醇过程中可能涉及反应如下：

反应Ⅰ：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g） △H1=－49.58KJ/mol

反应Ⅱ：CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g） △H2

反应Ⅲ：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g） △H3=－90.77KJ/mol

回答下列问题：

（1）反应Ⅱ的△H2= ，反应Ⅲ自发进行条件是 （填“较低温”、“较高温”或“任意温度”）。

（2）在一定条件下3L恒容密闭容器中，充入一定量的H2和CO2仅发生反应Ⅰ，实验测得反应物在不同起始投入量下，体系中二氧化碳的平衡转化率与温度的关系曲线，如图1所示。

①氢气和二氧化碳的起始投入量以A和B两种方式投入：

A：n（H2）=3mol   n（CO2）=1.5mol  

B：n（H2）=3mol   n（CO2）=2mol，

曲线Ⅰ代表哪种投入方式 （用A、B表示）

②在温度为500K的条件下，按照A方式充入3mol氢气和1.5mol二氧化碳，该反应10min后达到平衡：此温度下的平衡常数为 ；500K时，若在此容器中开始充入0.3mol氢气和0.9mol二氧化碳、0.6mol甲醇、xmol水蒸气，若使反应在开始时正向进行，则 x 应满足的条件是 。

（3）在恒温恒压密闭容器中，充入一定量的H2和CO2（假定仅发生反应I），反应过程中，能判断反应I已达到平衡状态的标志是  

A．断裂3molH-H键，同时有3molH-O键形成

B．容器内的压强保持不变

C．容器中气体的平均摩尔质量不变

D．容器中气体的密度保持不变

（4）以甲醇、氧气为原料，100mL 0.15mol/LNaOH溶液为电解质设计成燃料电池，若放电时参与反应的氧气体积为336mL（标况）产生的气体全部被NaOH溶液吸收，则所得溶液中溶质的成分及物质的量之比为 ，溶液中各离子浓度由大到小的顺序   。

9、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=______．

10、四氯化锡常温下呈液态，熔点-33℃，沸点144℃，在潮湿的空气中能强烈水解生成金属氧化物并产生有刺激性的白色烟雾，可用作媒染剂、催化剂等。实验室利用下图所示装置制备四氯化锡(夹持装置略)。

回答下列问题：

(1)甲装置中发生反应的离子方程式为___________，仪器A的名称是___________。

(2)按照气流方向连接装置，接口顺序为___________。

(3)实验开始时需向圆底烧瓶中缓慢滴加浓盐酸，排尽装置中的空气后才能点燃乙处的酒精灯，判断装置中空气已排尽的现象是___________。实验结束时，应先停止加热的装置是___________(填“甲”或“乙”)。

(4)丙装置的作用是___________，若没有丙装置，可能发生的化学反应方程式为___________。

(5)仪器B的作用是___________。

(6)实验制得26.1g ，则至少需向乙中通入标准状况的氯气___________L。

11、Na与Al混合物共1mol与足量的水充分反应。

（已知：2A1+ 2NaOH +2H2O =2NaAlO2+3H2↑)

（1）当Na与Al的物质的量之比为______时，混合物与水反应产生的H2最多。

（2）当Na与Al的物质的量之比为______时，混合物与水反应产生的H2的体积为13.44L(标准状况下)。

12、随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。将氯化氢转化为氯气的技术成为化学研究的热点。

Deacon发明的直接氧化法为：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g) △H

请回答：

(1)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：

CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g) △H1=+83 kJ·mol-1

CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g) △H2=-20 kJ·mol-1

CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) △H3=- 121 kJ·mol-1

①直接氧化法的自发进行的条件是___________

②下列措施中，有利于提高αHCl(平衡转化率)的有___________ (填字母) 。

A．增大n(HC1)     B．增大n(O2) C．使用更好的催化剂       D．移去H2O E．增大压强

(2)下图1为刚性容器中，进料浓度比c(HCl)∶c(O2)分别等于1∶1、4∶1、7∶1时HCl平衡转化率随温度变化的关系：

①图1中进料浓度比c(HC1)∶c(O2)=4∶1的曲线是___________。

②设HCl初始浓度为c0，根据进料浓度比c(HCl)∶c(O2)=1∶1的数据计算：K(400°C) =___________( 只需要列出计算式即可，不必化简)。

③进料浓度比c(HC1)∶c(O2)过低或过高产生的不利影响是___________。

④400℃时，若HCl和O2的物质的量之比为n∶1，相应平衡体系中Cl2的物质的量分数为x，请在图2中绘制x随n变化的示意图___________。

13、“加大力度保护自然，实现可持续发展”是第五届联合国环境大会会议主题。工业生产产生的含的烟气对环境和人体健康有极大的危害，必须经过处理才可排放。

(1)在一定条件下，肼()与反应能生成和。

已知：①；

②；

③；

则反应的_______。

(2)在一恒容密闭容器中发生反应：。当温度高于250℃时，正、逆反应速率分别为分别为正、逆反应速率常数，、与该反应的平衡常数之间的关系为_______。速率常数随温度的升高而增大，则达到平衡后，仅升高温度，增大的倍数_______(填“＞”、“＜”或“=”)增大的倍数。

(3)在一定条件下，利用催化净化技术，CO可将NO2转化为无毒物质反应为。向两个容积均为2L的恒容密闭容器中均分别充入和，分别在220℃和300℃下发生反应。测得两容器中CO或CO2的物质的量随时间的变化关系如图所示，曲线I代表的体系平衡后气体的总压强为，曲线II代表的体系平衡后气体的总压强为。

①代表220℃条件下的变化曲线为___(填“I”或“II”)；ad段的平均反应速率为__。

②下列有关曲线II条件下的反应的说法正确的是_______(填标号)。

A.当体系中与的物质的量之比不随时间变化时，反应达到平衡状态

B.当混合气体的密度不随时间变化时，该反应达到平衡状态

C.体系达到平衡后，升高温度，混合气体的平均相对分子质量增大

D.使用高效催化剂可提高的转化率

③图中a、c、d三点对应的逆反应速率由大到小的顺序为_______(用a、c、d表示)；在曲线II代表的温度下，该反应的平衡常数Kp=_______(Kp为用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。