抚州2025学年度第二学期期末教学质量检测高三化学

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、NOx的排放主要来自于汽车尾气，包含NO2和NO。若用活性炭对NO进行吸附，可发生C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)，在T1℃时，借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如表：

(1)关于该反应说法错误的是_____。

a.该反应体现了NO的氧化性                       b.降低NO浓度能够减慢反应速率

c.加入足量的炭粉可以使NO100%转化          d.合适的催化剂可以加快反应速率

(2)表中0～10min内，NO的平均反应速率v(NO)=_____；当升高反应温度，该反应的平衡常数K减小，说明正反应为_____反应(填“吸热”或“放热”).

(3)30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡；根据表中的数据判断改变的条件可能是______(填字母)。

a.加入一定量的活性炭          b.通入一定量的NO

c.适当缩小容器的体积          d.加入合适的催化剂

某实验室模拟该反应，在恒压密闭容器中加入足量的活性炭和一定量的NO气体，测得NO的转化率随温度的变化如图所示：

(4)由图可知，1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大，原因是_____；在1100K时，CO2的体积分数为_____。

(5)NO2排放到大气中会引起______(填两个)等环境问题。

3、一定条件下，二氧化碳可合成低碳烯烃，缓解温室效应、充分利用碳资源。

（1）已知：①C2H4(g)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2(g) ΔH1

②2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)   ΔH2

③H2O(1)=H2O(g)   ΔH3

④2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)   ΔH4

则ΔH4=___(用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示)。

（2）反应④的反应温度、投料比[=x]对CO2平衡转化率的影响如图所示。

①a__3（填“>”、“<”或“=”）；M、N两点反应的平衡常数KM__KN（填填“>”、“<”或“=”）

②M点乙烯体积分数为__；（保留2位有效数字）

③300℃，往6L反应容器中加入3molH2、1molCO2，反应10min达到平衡。求0到10min氢气的平均反应速率为__；

（3）中科院兰州化学物理研究所用Fe3(CO)12/ZSM-5催化CO2加氢合成低碳烯烃反应，所得产物含CH4、C3H6、C4H8等副产物，反应过程如图。

催化剂中添加Na、K、Cu助剂后（助剂也起催化作用）可改变反应的选择性，在其他条件相同时，添加不同助剂，经过相同时间后测得CO2转化率和各产物的物质的量分数如下表。

①欲提高单位时间内乙烯的产量，在Fe3(CO)12/ZSM-5中添加__助剂效果最好；加入助剂能提高单位时间内乙烯产量的根本原因是__；

②下列说法正确的是__；

a．第ⅰ步所反应为：CO2+H2CO+H2O

b．第ⅰ步反应的活化能低于第ⅱ步

c．催化剂助剂主要在低聚反应、异构化反应环节起作用

d．Fe3(CO)12/ZSM-5使CO2加氢合成低碳烯烃的ΔH减小

e．添加不同助剂后，反应的平衡常数各不相同

（4）2018年，强碱性电催化还原CO2制乙烯研究取得突破进展，原理如图所示。

①b极接的是太阳能电池的__极；

②已知PTFE浸泡了饱和KCl溶液，请写出阴极的电极反应式__。

4、氨对人类的生产生活具有重要影响。

（1）氨的制备与利用。

① 工业合成氨的化学方程式是 。

② 氨催化氧化生成一氧化氮反应的化学方程式是 。

（2）氨的定量检测。

水体中氨气和铵根离子(统称氨氮)总量的检测备受关注。利用氨气传感器检测水体中氨氮含量的示意图如下：

① 利用平衡原理分析含氨氮水样中加入NaOH溶液的作用： 。

② 若利用氨气传感器将1 L水样中的氨氮完全转化为N2时，转移电子的物质的量为6×10-4 mol ，则水样中氨氮(以氨气计)含量为 mg·L-1。

（3）氨的转化与去除。

微生物燃料电池(MFC)是一种现代化氨氮去除技术。下图为MFC碳氮联合同时去除的氮转化系统原理示意图。

① 已知A、B两极生成CO2和N2，写出A极的电极反应式：   。

② 用化学用语简述NH4+去除的原理： 。

5、门捷列夫在研究周期表时预言了包括“类铝”、“类硅”在内的11种元素。

(1)门捷列夫预言的“类硅”，多年后被德国化学家文克勒发现，命名为锗(Ge)。

①已知主族元素锗的最高化合价为+4价，其最高价氧化物的水化物为两性氢氧化物。试比较元素的非金属性Si___ Ge(用“>”或“<”表示)。

②若锗位于Si的下一周期，写出“锗”在周期表中的位置_____。根据锗在周期表中处于金属和非金属分界线附近，预测锗单质的一种用途是_______.

③硅和锗单质分别与反应时，反应较难进行的是_______(填“硅”或“锗”)。

(2)“类铝”在门捷列夫预言4年后，被布瓦博德朗在一种矿石中发现，命名为镓(Ga)。

①由镓的性质推知，镓与铝同主族，且位于铝的下一周期。试写出镓原子的结构示意图____。冶炼金属镓通常采用的方法是_____.

②已知Ga(OH)3难溶于水，为判断Ga(OH)3是否为两性氢氧化物，设计实验时，需要选用的试剂有GaCl3溶液、________和________.

(3)某同学阅读课外资料，看到了下列有关锗、锡、铅三种元素的性质描述：

①锗、锡在空气中不反应，铅在空气中表面形成一层氧化铅；

②锗与盐酸不反应，锡与盐酸反应，铅与盐酸反应但生成PbCl2微溶而使反应终止：

该同学查找三种元素在周期表的位置如图所示：

根据以上信息推测，下列描述正确的是______(填标号)。

a.锗、锡、铅的+4价的氢氧化物的碱性强弱顺序是：Ge(OH)4＜Sn(OH)4＜Pb(OH)4

b.锗、锡、铅的金属性依次减弱；

c. 锗、锡、铅的原子半径依次增大。

6、Na2S又称臭碱、臭苏打，在生产、生活中有广泛应用。某化学兴趣小组在实验室制备、提纯硫化钠并探究其性质，测定硫化钠产品的纯度。

实验(一)制备并提纯硫化钠。

该化学兴趣小组在实验室模拟工业用煤粉还原法制备硫化钠，将芒硝(Na2SO4·10H2O)与过量的煤粉混合于800 ~ 1100°C高温下煅烧还原，生成物经冷却后用稀碱液热溶解、过滤，将滤液进行浓缩，再进行抽滤、洗涤、干燥，制得硫化钠产品。

(1)写出“高温还原”过程中的主要化学方程式：___________。

(2)抽滤又称减压过滤，相比普通过滤，抽滤的主要优点是___________。(答一条即可)

实验(二)探究硫化钠的性质。

(3)为了探究Na2S的还原性，该小组按如图装置进行实验。

接通K，发现电流表指针发生偏转，左侧烧杯中溶液颜色逐渐变浅。实验完毕后，该小组查阅资料后猜测，S2－被氧化为。设计实验验证：取出少量右侧烧杯中溶液于试管中，___________，则该猜测成立。写出正极的电极反应式___________。

实验(三)测定Na2S∙xH2O产品纯度。

称取wg产品溶于水，配制成250mL溶液，准确量取25. 00mL溶液于锥形瓶中，加入V1mLc1mol·L－1I2溶液(过量)，过滤，滴几滴淀粉溶液，用c2 mol·L－1 Na2S2O3 标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液V2mL。

(4)滴定终点的现象是________。选择_________(填“酸”或“碱”)式滴定管量取I2溶液。

(5)滴定反应：Na2S+I2 =2NaI+S，I2 +2Na2S2O3 = Na2S4O6+ 2NaI。该产品含Na2S∙xH2O的质量分数为___________(用含x、 c1、c2、V1、V2、w的代数式表示)。假设其他操作都正确，滴定终点时俯视读数，测定结果___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。

7、研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。

（1）将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等。

已知：①Fe2O3(s) + 3C(石墨) = 2Fe(s) + 3CO(g) △H 1 = +489.0 kJ·mol－1

②C(石墨) +CO2(g) = 2CO(g) △H 2 = +172.5 kJ·mol－1

则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为   。

（2）二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：

CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H

①该反应的平衡常数表达式为K= 。

②取一定体积CO2和H2的混合气体（物质的量之比为1∶3），加入恒容密闭容器中，发生上述反应，反应过程中测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系如图1所示，则该反应的ΔH 0（填“>”、“<”或“＝”）。

③在两种不同条件下发生反应，测得CH3OH的物质的量随时间变化如图2所示，曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ   KⅡ(填“>”、“<”或“＝”)。判断的理由 。

（3）以CO2为原料还可以合成多种物质。

①工业上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定条件下合成，其反应方程式为 。开始以氨碳比=3进行反应，达平衡时CO2的转化率为60％，则NH3的平衡转化率为 。

②将足量CO2通入饱和氨水中可得氮肥NH4HCO3，已知常温下一水合氨Kb=1.8×10－5，碳酸一级电离常数Kb=4.3×10－7，则NH4HCO3溶液呈 （填“酸性”、“中性”、“碱性”）。

8、(1)甲苯与浓硫酸、浓硝酸在100℃时能获得不溶于水的淡黄色针状晶体，请写出反应方程式：__________。上述反应是加成反应还是取代反应？请判断并说明原因：__________________。

(2)Mg3N2是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构，写出Mg3N2的电子式：__________。

(3)在常压下，乙醇在水中的溶解度比溴乙烷在水中的溶解度大，主要原因是______。

9、尿素和氨气对于提高农作物产量和品质有重要作用，合成尿素的反应为：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l)，完成下列填空：

(1)该反应的化学平衡常数表达式为___。

(2)在恒定温度下，将NH3和CO2按物质的量之比2:1充入固定体积为10L的密闭容器，经20min达到平衡，此时固体质量增加120g。用CO2表示20min内的化学反应速率为___。

(3)合成尿素时不同温度下CO2转化率变化曲线如图：

该反应正方向为____热反应（选填“吸”或“放”）。a、b、c三点对应温度下的平衡常数大小关系如何：_____（用Ka、Kb、Kc表示），理由为____。

10、FeCl3在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3，再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。

Ⅰ．经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案，装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下：

①检验装置的气密性；       

②通入干燥的Cl2，赶尽装置中的空气；

③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成；

④……

⑤体系冷却后，停止通入Cl2，并用干燥的H2赶尽Cl2，将收集器密封。

请回答下列问题：

(1)装置A中反应的化学方程式为________________。

(2)第③步加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，少量沉积在反应管A右端，要使沉积的FeCl3进入收集器，第④步操作是_______________。

(3)操作步骤中，为防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号)_____________。

(4)装置B中冷水浴的作用为________________；装置C的名称为_____________；装置D中FeCl2全部反应后，因失去吸收Cl2的作用而失效，写出检验FeCl2是否失效的试剂：____________。

(5)在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂_____________。

Ⅱ．该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S，得到单质硫；过滤后，再以石墨为电极，在一定条件下电解滤液。

(6)FeCl3与H2S反应的离子方程式为____________。

(7)综合分析实验Ⅱ的两个反应，可知该实验有两个显著优点：①H2S的原子利用率为100%；②___________。

11、汽车尾气中CO、以及燃煤废气中的都是大气污染物，对它们的治理具有重要意义。

氧化还原法消除的转化如下所示：

反应Ⅰ为，生成标准状况下 L 时，转移电子的物质的量是______

mol。

反应Ⅱ中，当：：2时，氧化产物与还原产物的质量比为______。

使用“催化转化器”可以减少尾气中的CO和，转化过程中发生反应的化学方程式为未配平，若，则方程式中和的化学计量数之比为______。

吸收和NO，获得和产品的流程图如图所示为铈元素。

装置Ⅱ中，酸性条件下NO被氧化的产物主要是和，请写出生成等物质的量的和时的离子方程式：______。

已知进入装置Ⅳ的溶液中的浓度为a ，要使1 该溶液中的完全转化为，至少需向装置Ⅳ中通入标准状况下的氧气______用含a代数式表示，结果保留整数。

12、从空气中捕获CO2直接转化为甲醇是二十多年来“甲醇经济”领域的研究热点，诺贝尔化学奖获得者乔治·安德鲁教授首次以金属钌作催化剂实现了这种转化，其转化如图所示。

(1)如图所示转化中，第4步常采取_______法将甲醇和水进行分离。(填分离方法名称)

(2)如图所示转化中，由第1步至第4步的反应热(△H)依次是a kJ·mol-1、b kJ·mol-1、c kJ·mol-1、d kJ·mol-1，则该转化总反应的热化学方程式是_______。

(3)一定温度下，利用金属钌作催化剂，在容积为2L的密闭容器中可直接实现(2)中总反应的转化得到甲醇。测得该反应体系中X、Y浓度随时间变化如下表：

①X的电子式是_______。

②从反应开始到平衡，用另一反应物Z表示的平均反应速率v(Z)=_______。

③下列一定可以作为反应达到平衡状态的标志的是_______ (填字母，双选题)。

A.混合气体的密度不再变化   B.生成1molCO2的同时生成1molCH3OH

C.混合气体的平均相对分子质量不再变化   D.CH3OH的体积分数不再变化

④若起始时只有反应物且反应物Z的起始浓度为3.400mol·L-l，则该条件下该反应的平衡常数K=_______。

⑤下列说法正确的是_______(填字母)。

a.金属钌可大大提高该反应的化学反应速率和反应物的转化率

b.X的平衡转化率是90.91%

c.其他条件不变时，若起始投料是原来的2倍，X的平衡转化率低于90.91%

d.其他条件相同而温度升高时，测得X的平衡转化率为93%，由此可知该反应为吸热反应

13、一种新型碳单晶一单层聚合C60。它是典型的半导体，预示其在光、电半导体器件中具有潜在应用。回答下列问题：

(1)基态碳原子的价电子轨道表示式为_______。

(2)下列有关单层聚合C60(准六方聚合C60的结构如图)的说法正确的是_______(填字母)。

A.与金刚石、石墨烯互为同素异形体

B.与C60是同一种物质

C.所有的碳原子均为sp2杂化

D.它是一种共价化合物，不导电

E.它是由多个C60通过碳碳单键连接起来的

(3)石墨烯如图，分子中碳原子的杂化方式为_______，它具有很强的导电性，原因是_______。

(4)C60的结构如图所示，它能与氯气反应形成C60Cl10分子，1molC60Cl10分子中含有碳碳双键的数目为_______。

(5)金刚石晶胞的截面图如图所示(假设晶胞边长为dcm)，原子1的分数坐标为_______，金刚石晶胞的密度为_______(列出计算式，已知阿伏加德罗常数的值为NA)。