乌鲁木齐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、可燃冰是一种高效清洁能源，中国已勘探的可燃冰储量居世界第一，持续安全开采量创下了世界纪录，有望2030年实现产业化开采。科学家也对进行了重点研究。

I.与重整的工艺过程中涉及如下反应：

反应①

反应②

反应③

(1)已知：反应④，则_______。

(2)一定条件下，向体积为的密闭容器中通入各及少量，测得不同温度下反应平衡时各产物产量如图所示。

①图中a和c分别代表产生_______和_______。由图中信息判断后产生的主要反应并说明理由_______。

②平衡时，与的转化率分别为95%和90%，体系内余，反应③的平衡常数_______(写出计算式)。

③密闭恒容条件下，反应②达到平衡的标志是_______

A.每消耗的同时消耗

B.的分压不再发生变化

C.气体平均分子量不再发生变化

D.气体密度不再发生变化

E.比值不再发生变化

Ⅱ.将与一种产生温室效应的气体利用电解装置进行耦合转化，原理示意如图。

(3)电池工作时，向电极_______移动。

(4)若消耗和产生温室效应气体的体积比为3∶2，则生成乙烷和乙烯的体积比为_______。

3、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)。

4、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___________。

5、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=______．

6、氨广泛用于生产化肥、制冷剂等方面。回答下列问题：

（1）实验室可用上图所示装置合成氨。

①亚硝酸钠与氯化铵反应的离子方程式为NO2-＋NH4+N2↑＋2H2O。

②锥形瓶中盛有一定量水并滴有几滴酚酞试剂。反应一段时间后，锥形瓶中溶液变红，则气体X的成分为N2、水蒸气、________和________（填化学式）。

（2）最近斯坦福大学研究人员发明了一种SUNCAT的锂循环系统，可持续合成氨，其原理如图所示。

①图中反应Ⅱ属于________（填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”）。

②反应Ⅲ中能量转化的方式是________（填“电能转变为化学能”或“化学能转变为电能”）。

（3）液氨可用作制冷剂，液氨汽化时________（填“释放”或“吸收”）能量；液氨泄漏遇明火会发生爆炸。已知部分化学键的键能数据如下表所示：

则反应4NH3（g）＋3O2（g）=2N2（g）＋6H2O（g）的反应热ΔH＝________。

7、甲醇（CH3OH）有很多用途。回答下列问题：

I．甲醇可用于制取甲醛（HCHO）。

（1）甲醇的沸点为64 ℃，甲醛的沸点为-21 ℃，甲醇的沸点较高的原因是__________。

（2）甲醇分子中采用sp3杂化的原子有____________(填元素符号)；甲醛分子中σ键与π键之比为_____________。

II．直接甲醇燃料电池(DMFC)因其具有质量轻、体积小、结构简单、比能量密度高、低温操作等优点，DMFC阳极普遍采用以铂（Pt）为基础 的二元催化剂，如Pt-Cr合金等。

（3）基态Cr原子的未成对电子数为______________。

（4）与铬同周期的所有元素中基态原子最外层电子数与铬原子相同的元素是_______。（填元素符号）

（5）已知金属铂晶胞结构如右图所示。催化剂的XRD图谱分析认为：当铂中掺入Cr原子后，Cr替代了晶胞面心位置上的Pt，该催化剂的化学式为_______，晶体中与1个Pt原子相紧邻的Cr原子有_____个。

（6）若铂原子半径为r pm，铂摩尔质量为M g·mol－1，铂晶体的密度为ρ g·cm－3，则阿伏加德罗常数NA为_____mol－1（用有关字母列出计算式即可）。

8、“84”消毒液等消毒剂在抗击新冠肺炎疫情中发挥着重要作用。“84”消毒液是1984年北京第一传染病医院(现地坛医院)研制成功的，是一种以NaClO为有效成分的高效含氯消毒剂，一般由和NaOH反应制得。请回答下列问题：

(1)“84”消毒液不能与洁厕灵混用，两者发生反应能生成，洁厕灵的主要成分是盐酸。下列说法中错误的是

A．图中表示“84”消毒液为外用消毒剂，不可口服

B．“84”消毒液与洁厕灵的反应属于氧化还原反应

C．实验室用稀盐酸与Cu反应制取

D．实验室用浓盐酸与反应制取

(2)能使湿润的红色布条

A．变蓝

B．褪色

C．变黑

D．无明显变化

(3)下列物质中不能用于自来水消毒的是

A．氯气

B．二氧化氯

C．臭氧

D．氮气

(4)漂白粉的有效成分是，也可以杀菌消毒。下列说法中错误的是

A．漂白粉可以漂白棉、麻、纸张

B．漂白粉可以用作游泳池消毒剂

C．将通入冷的石灰乳可制得漂白粉

D．漂白粉很稳定，可敞口放置

(5)实验室制取时，能用于干燥的试剂是

A．碱石灰

B．浓硫酸

C．固体烧碱

D．生石灰

(6)能与很多金属发生反应生成盐，其中大多数盐能溶于水并电离出。实验室检验所需的试剂是

A．稀硝酸和溶液

B．稀硫酸和溶液

C．稀硫酸和溶液

D．稀硝酸和溶液

9、化学上把外加少量酸、碱，而pH基本不变的溶液，称为缓冲溶液。

I.现有25℃时，浓度均为的和的缓冲溶液，pH=4.76，回答下列问题：[25℃时，为盐的水解常数]

(1)25℃时_______(写表达式)，计算_______(保留三位有效数字)。

(2)该缓冲溶液中离子浓度由大到小的顺序是_______。

(3)用1.0L上述缓冲溶液中滴加几滴NaOH稀溶液(忽略溶液体积的变化)，反应后溶液中c(H+)_______mol/L。

(4)改变下列条件，能使稀溶液中保持增大的是_______。

a.升温   b.加入NaOH固体   c.稀释   d.加入CH3COONa固体

II.人体血液里主要通过碳酸氢盐缓冲体系()维持pH稳定。已知正常人体血液在正常体温时，的一级电离常数，，。由题给数据可算得正常人体血液的pH约为_____，当过量的酸进入血液中时，血液缓冲体系中的值将___(填“变大”“变小”或“不变”)。

10、肼(N2H4)的熔点2.0℃、沸点113.5℃，极易溶于水，在碱性介质中具有还原性。在强碱性介质中，用次氯酸钠氧化尿素［CO(NH2)2]可得粗肼，再经蒸馏得到肼溶液。回答下列问题：

I.制备NaClO强碱性溶液

(1)在加入实验药品之前必须进行的操作是_______。

(2)A为氯气发生装置，A中反应的化学方程式是_______。

(3)次氯酸钠高于35℃容易分解。制备NaClO 强碱性溶液时需要注意的两个关键问题是_______。

II.制备N2H4

(4)仪器F的名称是_______。

(5)通入N2目的是_______。

(6)次氯酸钠氧化尿素的温度一般控制在105~108℃。E中制得肼的离子方程式为_______.。

(7)向三颈烧瓶中加入NaClO强碱性溶液应当_______. (填“一次大量”或“分批少量”)加入，充分反应后制得粗肼。蒸馏提纯时应调节控温槽的温度略高于_______℃，得到肼溶液。

11、取17.88 g NaHCO3 和 Na2O2 的固体混合物，在密闭容器中加热到 250 ℃，经充分反应后排出气体，冷却后称得固体质量为15.92 g。请列式计算：

（1）求原混合物中Na2O2的质量__________________。

（2）若要将反应后的固体反应完，需要1 mol/L盐酸的体积为__________________毫升？

12、从石油废催化剂(主要含有Al2O3、V2O5、Ni、Mo、Fe等)中回收钒、钼，是提取这些紧缺金属的重要方法。国内采用的一种工业流程如下：

回答下列问题：

(1)对原料进行了两次焙烧，第一次焙烧的目的是____，第二次焙烧时发生反应的化学方程式为____。

(2)水浸取滤渣中主要含有氧化镍、三氧化二铁。室温“沉铁”时，若溶液中c(Ni2+)=0.5mol/L、c(Fe2+)=0.2mol/L，加入适量碳酸钠调节溶液的pH可以使“沉铁”完全且较纯净，则调节pH的范围为_______(假设溶液体积不变，沉淀完全的离子浓度≤1×10-5，lg6=0.8，lg2=0.3，Ksp[Fe(OH)3]=2.16×10-39，Ksp[Ni(OH)2]=2×10-15)

(3)加入NH4Cl调节pH到8.5，将钒元素以偏钒酸铵的形式分离出来，加氨系数K(铵盐与钒含量换算比)和温度对其影响如上图所示，则K最佳值约为_______﹐温度最佳值约为_______，温度过高会使沉钒率下降，原因是_______。

(4)钼酸铵溶液可以结晶出二钼酸铵[(NH4)2Mo2O7，相对分子质量为340]，取少量晶体，一定条件下受热分解的热重曲线如图所示：

则597℃时，二钼酸铵热分解的化学方程式为_______。

13、2050年新能源使用的比重将达到50%。实现新能源的转换，是人类社会和科技进步必须实施的一项全球性的任务。最近科学家通过含第VIII族元素物质制得了纳米CoFe2O4和NiFe2O4，该纳米材料可有效改善固体推进剂的燃速和压力指数。请回答下列问题：

(1)Co属于元素周期表中_______区元素，其基态原子的价电子排布式为_______。

(2)第VIII族元素能与CO形成Fe(CO)5、Ni(CO)4等金属羰基化合物。已知Fe(CO)5的沸点103℃，常温下为浅黄色液体，则Fe(CO)5中含有的化学键类型包括______(填选项标号)。

a.极性键             b.非极性键               c.配位键             d.离子键               e.金属键

(3)丁二酮肟常用于检验Ni2+：在稀氨水介质中，丁二酮肟与Ni2+反应可生成鲜红色沉淀，其结构如图所示，该分子中碳原子的杂化方式有_______；该配合物中除氢外的非金属元素第一电离能由大到小的顺序是_______。

(4)Fe、Co、Ni与Ca都位于第四周期且最外层电子数相同，但相应单质的熔点，Fe、Co、Ni明显高于Ca，其原因是______。

(5)黄铜矿的主要成分是由铁、铜、硫三种元素构成的化合物，其晶胞结构如下图所示，该晶胞上下底面为正方形，侧面与底面垂直。

①一个晶胞中有____个Cu原子，晶体中与一个Cu原子键合的S原子有_____个。

②已知：NA为阿伏加德罗常数的值，根据如图中所示的数据可得该晶体的密度是_____g·cm-3(列出计算式)。