白山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、工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。

Ⅰ.脱硝：

已知：H2的燃烧热为285.8kJ·mol-1

N2(g)+2O2(g)＝2NO2(g)   ΔH＝+133kJ·mol-1

H2O(g)＝H2O(l)         ΔH＝-44kJ·mol-1

催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为：____________。

Ⅱ.脱碳：

(1)向2L密闭容器中加入2molCO2和6molH2，在适当的催化剂作用下，发生反应：

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)

①该反应自发进行的条件是_____________(填“低温”、“高温”或“任意温度”)

②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是____________。(填字母)

a.混合气体的平均式量保持不变 b.CO2和H2的体积分数保持不变

c.CO2和H2的转化率相等   d.混合气体的密度保持不变

e.1molCO2生成的同时有3mol H—H键断裂

③CO2的浓度随时间（0～t2）变化如下图所示，在t2时将容器容积缩小一倍，t3时达到平衡，t4时降低温度，t5时达到平衡，请画出t2～t6 CO2浓度随时间的变化。_____________

⑵改变温度，使反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH﹤0中的所有物质都为气态。起始温度、体积相同（T1℃、2L密闭容器）。反应过程中部分数据见下表：

①达到平衡时，反应Ⅰ、Ⅱ对比：平衡常数K(I)______ K(II)（填“﹥”“﹤”或“＝”下同）；平衡时CH3OH的浓度c(I)____ c(II)。

②对反应Ⅰ，前10min内的平均反应速率v(CH3OH)＝_______ 。在其他条件不变的情况下，若30min时只改变温度T2℃，此时H2的物质的量为3.2mol，则T1___T2(填“>”、“<”或“=”)。若30min时只向容器中再充入1molCO2(g)和1molH2O(g)，则平衡_____移动(填“正向”“逆向”或“不”)。

⑶利用人工光合作用可将CO2转化为甲酸，反应原理为2CO2+2H2O=2HCOOH+O2,

装置如图所示：

①电极2的电极反应式是____________；

②在标准状况下，当电极2室有11.2L CO2反应。 理论上电极1室液体质量_____(填“增加”或“减少”______g。

3、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       。

4、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。

5、有下列八种物质：①氯化钡；②金刚石；③硫；④钨；⑤氯化钠；⑥钠；⑦二氧化硅；⑧干冰，回答有关这八种物质的问题。

（1）将这八种物质按不同晶体类型分成四组，并填写下表：

（2）其中以共价键相结合，原子彼此间形成空间网状结构的化合物是______（填编号，下同）。晶体内存在单个分子的单质是______。

（3）其中硬度最大的物质是______；熔点最低的物质是______。

6、二氧化氯(ClO2)是国内外公认的高效、广谱、快速、安全无毒的杀菌消毒剂，被称为“第4代消毒剂”。工业上可采用氯酸钠(NaClO3)或亚氯酸钠(NaClO2)为原料制备ClO2。

（1）亚氯酸钠也是一种性能优良的漂白剂，但在强酸性溶液中会发生歧化反应，产生ClO2气体，离子方程式为___________________________；向亚氯酸钠溶液中加入盐酸，反应剧烈。若将盐酸改为相同pH的硫酸，开始时反应缓慢，稍后一段时间产生气体速率迅速加快。产生气体速率迅速加快的原因是 。

（2）化学法可采用盐酸或双氧水还原氯酸钠制备ClO2。用H2O2作还原剂制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒，其主要原因是 。

（3）电解法是目前研究最为热门的生产ClO2的方法之一。如图所示为直接电解氯酸钠、自动催化循环制备高纯ClO2的实验。

①电源负极为___________________极(填A或B)

②写出阴极室发生反应的电极反应式和离子方程式

_______________________ ___ ； 。

③控制电解液H+不低于5mol/L，可有效防止因H+浓度降低而导致的ClO2—歧化反应。若两极共收集到气体22.4L(体积已折算为标准状况，忽略电解液体积的变化和ClO2气体溶解的部分)，此时阳极室与阴极室c(H+)之差为_________________。

7、金常以微细粒浸染于黄铁矿、含砷黄铁矿中，此类矿石的预氧化处理方法主要有：焙烧氧化、生物氧化和湿法氧化。

(1)含砷黄铁矿(主要成分为FeAsS)高温焙烧氧化后，再用氰化钠(NaCN)溶液浸出。已知：氢氰酸(HCN)易挥发，有剧毒。

①焙烧氧化的产物有As4O6、Fe3O4，该反应的化学方程式为_______。

②焙烧氧化的缺点为_______。

③采用电解法除去反应剩余液中有毒物质，CN-在阳极区被去除。在pH=10时，CN-去除效果最佳且能耗最低，原因是____。

(2)利用细菌进行生物氧化提取金，pH对金的浸出率影响如图-1，pH影响金浸出率的原因是_____。

(3)湿法氧化是在溶液中化学物质的作用下提取金。已知Au的硫酸盐难溶于水，Au+与、等形成配合物。

①工业上利用硫代硫酸盐可浸出金生成Au(S2O3)，但在富氧条件下浸出率明显降低，原因是___。

②常温下，已知H2S-HS--S2-粒子体系随pH变化各组分分布如图-2，δ(H2S)= 。多硫化物浸金的一种原理是：混合体系在通空气条件下氧化时，体系中S2-先被氧化为S，再转化为。研究发现可将Au氧化为AuS-，pH=11时将Au氧化的离子方程式为_______。

8、可逆反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)是硫酸工业中非常重要的一个反应，因该反应中使用催化剂而被命名为接触法制硫酸。

(1)某温度下，使用V2O5进行反应：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)，在保证O2(g)的浓度不变的条件下，增大容器的体积，平衡____(填字母代号)。

A.向正反应方向移动    B.不移动    C.向逆反应方向移动    D.无法确定

(2)使用V2O5催化该反应时，涉及到催化剂V2O5的热化学反应有：

①V2O5(s)+SO2(g)⇌V2O4(s)+SO3(g)    ∆H1=+59.6kJ/mol

②2V2O4(s)+O2(g)⇌2V2O5(s)        ∆H2=-314.4kJ/mol

向10L密闭容器中加入V2O4(s)、SO2(g)各1mol及一定量的O2，改变加入O2的量，在常温下反应一段时间后，测得容器中V2O4、V2O5、SO2和SO3的量随反应前加入O2的变化如图所示，图中没有生成SO3的可能原因是_________________。

(3)向一保持常压的密闭容器中加入V2O5(s)、SO2(g)各0.6mol，O2(g)0.3mol，此时容器的体积为10L，分别在T1、T2两种温度下进行反应，测得容器中SO2的转化率如图所示。

①T2时，2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)的平衡常数K=________。

②下列说法正确的是_________。

A.T1＜T2

B.若向该容器通入高温He(g)(不参加反应，高于T2)，SO3的产率将减小，仅因为温度升高，平衡向逆方向移动

C.合成硫酸的设备中，在接触室合成SO3需要高压设备

D.依据反应装置所能承受的最高温度定为此反应温度

③在比T2更高的温度T3下，反应②平衡向左移动，生成更多的V2O4固体会覆盖在V2O5固体的表面上，该因素对反应①影响超过了温度因素的影响。请在图中画出在T3下，α(SO2)在0～t1时刻的变化图(0～t1时刻之间已经平衡)________。

9、【化学—选修5:有机化学】有机物A→F有如下转化关系：

已知：①

②核磁共振氢谱显示C的分子中含有4种不同化学环境的氢原子，且峰面积之比为3:2:2:1。

③F是酯类化合物，分子中苯环上的一溴代物只有两种。

（1）A的分子式是   ，主要用途是   （写一种）。

（2）检验B中官能团的常用方法是 。

（3）D物质的名称为 。

（4）C+E→F的化学方程式是   。

（5）X与E互为同分异构体，且X有下列性质，符合条件的X有   种。

①接触NaHCO3有二氧化碳气体产生。

②与银氨溶液共热有银镜现象。

③1摩尔X与足量钠反应有1摩尔气体产生。  

（6）Y与E也互为同分异构体，属于酯类化合物，分子中只含一种官能团，且苯环上的一硝基取代物只有一种，则Y的结构简式为 。

10、金属锂与干燥、纯净的N2左500℃左右反应生成氮化锂(Li3N)，该物质是一种优良的贮氢材料。一种制名氮化锂的方法及装置如下(部分夹持装置略) ：

查阅资料：

回答下列问题：

(1)装置A中发生反应的化学方程式为___________

(2)仪器B、F的名称为___________；两者所盛装的试剂___________(填“能”或“不能”)交换。

(3) D中所装试剂a为___________，作用是___________。

(4)经分析，若将装置D更换为下图所示的装置___________(填序号)会更合理。

(5)装置E中石棉绒(透气且性质稳定)包裹Li的作用是吸收装置中残留的O2，装在氧化锆小舟中的Li粒不能直接放在反应管中的原因是___________。

(6)实验前将24.0 g金属锂置于质量为30.2 g的氧化锆小舟中，待反应一段时间后， 使产品在氮气氛围中充分冷却后再对氧化锆小舟进行称重，总质量为68.2 g，则Li3N的产率约为___________%。

11、天然水常含有较多钙、镁离子而称之为硬水，硬水软化是指除去钙、镁离子。若某天然水中离子含量如下表：

现要用化学方法软化10m3这种天然水，则需要先加入Ca(OH)2_______g以除去Mg2+和HCO，后加入Na2CO3_______g以除去Ca2+(要求写出计算过程)。

12、SbCl3可用于红外光谱分析用溶剂、显像管生产等。以某矿渣(主要成分为Sb2O3，含有少量CuO、As2O3等杂质)为原料制备SbCl3的工艺流程如图所示：

已知：①Sb属于第VA族元素，主要化合价为+3、+5价。

②常温下，Ksp(CuS)=6.3×10-36，Ksp(Sb2S3)=1.5×10-93。

③As2O3微溶于水、Sb2O3难溶于水，它们均为两性氧化物；SbOCl难溶于水。

④次磷酸(H3PO2)为一元中强酸，具有强还原性。

回答下列问题：

(1)基态As的简化电子排布式为___________；As、P、Cl三种元素的电负性从大到小的顺序为___________。

(2)“滤渣1”的主要成分是SbOCl，为了提高锑的利用率，将滤渣1用氨水浸取使其转化为Sb2O3，写出该反应的离子方程式：___________。

(3)已知“沉淀”阶段溶液中c(Sb3+)起始=0.01mol·L-1.当“沉淀”后溶液中c(Cu2+)=6.3×10-6mol·L-1时，该阶段是否有Sb2S3沉淀生成？___________(通过计算说明，简要写出计算过程，不考虑溶液体积的变化)。

(4)“除砷”时，NaH2PO2的氧化产物为H3PO4。

①NaH2PO2的化学名称为___________。H3PO4中磷原子的杂化类型为___________。

②“除砷”过程中生成As的反应的化学方程式是___________。

(5)“电解”SbCl3溶液时，被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的质量之比为3∶2，则电解方程式为___________。

13、用软锰矿(主要成分MnO2，含有SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgCO3等杂质)制备MnSO4·H2O的流程如图：

已知：

回答下列问题：

(1)焙烧时，MnO2和Fe2O3在纤维素作用下分别转化为MnO、Fe3O4，则纤维素的作用是___。

(2)酸浸时，浸出液的pH与锰的浸出率关系如图所示，实际生产中，酸浸时控制硫酸的量不宜过多，使pH在2左右。请结合图示和制备硫酸锰的流程，说明硫酸的量不宜过多的原因：___。

(3)净化时，加入30%H2O2的目的是___(用离子方程式表示)；加氨水，调pH的范围是___，目的是___。

(4)结合MgSO4与MnSO4溶解度曲线，简述“结晶分离”的具体实验操作：___。

(5)产品MnSO4•H2O纯度测定：称取ag产品，在适宜的条件下用适量NH4NO3将Mn2+氧化为Mn3+，再用0.1000mol•L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液bmL刚好把Mn3+转化为Mn2+。通过计算可知，产品纯度为___(用质量分数表示)。