三门峡2025-2026学年第二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、为分离废磷酸亚铁锂电池的正极材料(主要含LiFePO4和铝箔)中的金属,将正极材料粉碎后进行如下流程所示的转化：

已知LiFePO4不溶于水和碱,能溶于强酸。

（1）“碱溶”时的离子方程式为___。

（2）向滤液Ⅰ中通入过量CO2会析出Al(OH)3沉淀,写出该反应的离子方程式：____。

（3）“酸浸”时溶液中Fe2+发生反应的离子方程式为_____。

（4）检验“沉铁”后所得溶液中是否存在Fe3+的方法是____。

（5）以Fe(OH)3为原料可以制取FeSO4晶体,还需的试剂有____。

（6）“沉锂”时，检验Li+是否沉淀完全的方法是____。

3、氧、碳等非金属元素形成的物质种类繁多、性状各异。

(1)氧、氟、氮三种元素都可形成简单离子，它们的离子半径最小的是___________(填离子符号)，硅元素在元素周期表中的位置是___________。CO2和SiO2是同一主族元素的最高正价氧化物，常温下CO2为气体，SiO2为高熔点固体。请分析原因：___________。

(2)比较硫和氯性质的强弱。热稳定性H2S___________HCl(选填“<”、“>”或“=”，下同)；酸性：HClO4___________H2SO4。用一个离子方程式说明氯元素和硫元素非金属性的相对强弱：___________。

(3)红酒中添加一定量的SO2 可以防止酒液氧化，这利用了SO2 的___________性。若将SO2气体通入H2S水溶液中直至过量，下列表示溶液的pH随通入SO2气体体积变化的示意图正确的是___________(填序号)。

已知NaHSO3溶液呈酸性，而HSO既能电离又能水解。则在NaHSO3溶液中c(H2SO3)___________c(SO)(选填“<”、“>”或“=”) 。

(4)亚硫酸钠和碘酸钾在酸性条件下反应生成硫酸钠、硫酸钾、碘和水，配平该反应方程式_____

___Na2SO3+____KIO3+____H2SO4_____Na2SO4+____K2SO4+______I2+_____ H2O

4、硫和碳及其化合物广泛存在于自然界中，并被人们广泛利用。回答下列问题：

（1）当基态原子的电子吸收能量后，电子会发生____，某处于激发态的S原子，其中1个3s电子跃迁到3p轨道中，该激发态S原子的核外电子排布式为__________。硫所在周期中，第一电离能最大的元素是___________。（填元素符号）

（2）写出一个与CO2具有相同空间结构和键合形式的分子的电子式__________________。

（3）H2S中S原子的杂化类型是__________；H2S的VSEPR模型名称为_________；H2S的键角约为94°，H2O的键角为105°，其原因是___________________________。

（4）科学家通过X射线推测胆矾结构示意图1如下：

其中含有________个配位键，___________个氢键。

（5）已知Zn和Hg同属IIB族元素，火山喷出的岩浆是一种复杂的混合物，冷却时，许多矿物相继析出，其中所含的ZnS矿物先于HgS矿物析出，原因是_________________________________。

（6）碳的另一种同素异形体—石墨，其晶体结构如上图2所示，虚线勾勒出的是其晶胞。则石墨晶胞含碳原子个数为____个，已知石墨的密度为pg·cm-1，C-C键长为rcm，阿伏伽德罗常数的值为NA，计算石墨晶体的层间距为____cm。

5、一定条件下，由CO2和H2制备甲醇的过程中含有下列反应：

反应1:CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)   ΔH1

反应2:CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)   ΔH2

反应3:CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)  ΔH3

其对应的平衡常数分别为K1、K2、K3，它们随温度变化的曲线如图l所示。反应1、3的活化能如图2所示。

（1）则ΔH2________ΔH3(填“大于”、“小于”或“等于”)，理由是________。

（2）反应1中ΔS1______0(填＞、＝或＜＝)，指出有利于自发进行的温度条件____(填“较高温度”或：“较低温度”)

（3）将体积比为1:1的H2和CO2充入容积可变密闭容器内，若只进行反应1，下列措施中能使平衡时增大的是____________­­­­(填序号)

A．升高温度B．增大压强C．充入一定量的CO2 D．再加入一定量铁粉

（4）为了提高CO2和H2制备甲醇生产效率和产量；工业生产中通常采取的措施是____________

（5）在温度为300℃时，使－定量合适体积比为的H2和CO2在体积恒定的密闭容器内进行反应。该温度下反应2进行程度很小可看成不进行，请在图3中画出CO、CH3OH浓度随时间变化至平衡的定性曲线图。

6、回答下列问题：

(1)已知以下三种物质熔融状态下均不能导电，熔点数据如下：

请解释三种物质熔点依次减小的原因：___________。

(2)HF气体在25 ℃、80 ℃和90 ℃测得其摩尔质量分别为58.0 g·mol-1、20.6 g·mol-1和20.0 g·mol-1。则不同温度下摩尔质量不同的可能原因是___________。

7、目前人们对环境保护、新能源开发很重视。

（1）汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体转化为无毒气体。

4CO(g)＋2NO2(g)4CO2(g)＋N2(g)  ΔH＝-1200 kJ·mol-1

对于该反应，温度不同（T2＞T1）、其他条件相同时，下列图像正确的是 （填代号）。

（2）用活性炭还原法也可以处理氮氧化物，某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s) + 2NO(g) N2(g) + CO2(g) ΔH在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下：

①根据图表数据分析T1℃时，该反应在0-20min的平均反应速率v（CO2）=     ；计算该反应的平衡常数K=   。

②30min后，只改变某一条件，根据上表的数据判断改变的条件可能是   （填字母代号）。

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

③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3，则达到新平衡时NO的转化率       （填“升高”或“降低”），ΔH   0（填“>”或“<”）.

(3)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。已知：

①2NH3（g）+CO2（g）=NH2CO2NH4（s） ΔH= -l59.5kJ/mol

②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O（g） ΔH= +116.5kJ/mol

③H2O（l）=H2O（g）  ΔH=+44.0kJ/mol

写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式   。

（4）一种氨燃料电池，使用的电解质溶液是2mol/L的KOH溶液。

电池反应为：4NH3+3O2=2N2+6H2O；

请写出通入a气体一极的电极反应式为   ；每消耗3.4g NH3转移电子的物质的量为 。

8、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+)=_________。

9、青蒿素是一种有效的抗疟药。常温下，青蒿素为无色针状晶体，难溶于水，易溶于有机溶剂，熔点为156～157℃。提取青蒿素的方法之一是乙醚浸取法，提取流程如下：

请回答下列问题：

（l）对青蒿进行破碎的目的是__________________。

（2）操作I用到的玻璃仪器是__________，操作Ⅱ的名称是_______。

（3）用下列实验装置测定青蒿素的化学式，将28.2g青蒿素放在燃烧管C中充分燃烧：

① 仪器各接口的连接顺序从左到右依次为_______（每个装置限用一次）。A装置中发生的化学反应方程式为_________________。

② 装置C中CuO的作用是_________________。

③ 装置D中的试剂为_________________。

④ 已知青蒿素是烃的含氧衍生物，用合理连接后的装置进行实验．测量数据如下表：

则青蒿素的最简式为__________。

（4）某学生对青蒿素的性质进行探究。将青蒿素加入含有NaOH 、酚酞的水溶液中，青蒿素的溶解度较小，加热并搅拌，青蒿素的溶解度增大，且溶液红色变浅，与青蒿素化学性质相似的物质是______（填字母代号）。

A．乙醇 B．乙酸   C.乙酸乙酯 D．葡萄糖

10、长期以来，人们认为氮分子不能作配体形成配合物，直到1965年，化学家Allen偶然制备出了第一个分子氮配合物，震惊了化学界。从此以后，人们对分子氮配合物进行了大量的研究。利用如图装置以X： FeHClL2(L为一种有机分子)和Z：Na[ B(C6H5)4]为原料，在常温下直接与氮气反应可以制备分子氮配合物Y：[FeH(N2)L2][B(C6H5)4]。

相关物质的性质

(1)组装好仪器，检查装置气密性，为了排除A装置内的空气，先向其中通入一段时间氮气，原因是_______。

(2)向A中加入含X 2. 0g的120mL的丙酮溶液，B中加入含Z2.0g 的50mL的丙酮溶液。仪器A的容积应为_______ mL( 填“250”或“500”)；仪器B的名称为_______。

(3)继续通入氮气，慢慢将B中液体滴入到A中，打开磁力搅拌器揽拌30分钟，停止通气，冰水浴冷却，析出大量橙色晶体，快速过滤，洗涤，干燥得到粗产品。写出生成产品的化学方程式____。

(4)将粗产品溶于丙酮，过滤；将滤液真空蒸发得橙色固体，用_______洗涤橙色固体，干燥、称量得到产品2.0g。计算本实验的产率_______(用百分数表示，保留1位小数)。

(5)分子氮配合物对常温常压下实现固氮意义重大。中国科学家成功研制出种高效电催化固氮催化剂Mo2N/GCE ，其固氮原理如图所示。该装置电催化合成氨的化学反应方程式为_______。

11、达喜是常用的中和胃酸的药物，其有效成分是含结晶水的铝镁碱式盐。取该碱式盐6.02g，向其中逐滴加入4.00mol·L-1的盐酸，当加入盐酸42.5mL时开始产生CO2，加入盐酸至45.0mL时恰好反应完全。

（1）计算该碱式盐样品中碳酸根与氢氧根的物质的量之比：__。

（2）若达喜中镁、铝元素的物质的量之比为3：1，则氢元素的质量分数为__。

12、氯及其化合物在生产、生活中广泛应用。

(1)三氯乙醛常用于制造农药。化学反应原理是4Cl2(g)+C2H5OH(g)CCl3CHO(g)+5HCl(g)。一定温度下，在某恒容密闭容器中充入4molCl2和2molC2H5OH(g)，发生上述反应。下列叙述正确的是_____

A．混合气体平均摩尔质量不变时达到平衡状态

B．平衡后再充入少量Cl2反应正向进行

C．加入高效催化剂，能提高氯气的平衡产率

D．平衡时三氯乙醛体积分数可能等于15%

(2)SCl4是一种化工产品。已知有关反应如下：

①2S(1)+Cl2(g)=S2Cl2(1)　ΔH1=akJ·mol-1

②S2C12(1)+Cl2(g)=2SCl2(1)　ΔH2=bkJ·mol-1

③SC12(1)+Cl2(g)=SCl4(1)　ΔH3=ckJ·mol-1

④S(1)+2Cl2(g)=SCl4(l)　ΔH4=_____kJ·mol-1(用含a、b和c的式子表示)。

(3)工业上，曾用催化氧化氯化氢法(俗称地康法)制备氯气：

4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)　ΔH

从化学反应原理角度分析，一定条件下，投料比是提高HCl平衡转化率和反应速率以及提纯氯气的关键条件。若投料比太小，有利的是_____；不利的是_____。

(4)已知Arrhenius经验公式为Rlnk=-+C(Ea为活化能，k为速率常数，R和C为常数，活化能不随温度变化)。为了探究催化剂对地康法制氯气的影响，某小组选择ZnCl2、CuCl2为催化剂，探究其对氯化氢催化氧化反应的影响，实验结果如图1所示。

从图1中信息获知催化效能较低的催化剂是_____(填化学式)，其理由是_____。

(5)在体积相同的甲、乙两个密闭容器中充入4molHCl(g)和1molO2(g)，分别在恒容恒温、恒容绝热条件下发生反应：4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH，测得气体压强变化与时间关系如图2所示。

①气体总物质的量：n(a)______n(b)(填“＞”“＜”或“=”，下同)。

②a点Qp==_____(kPa)-1(结果保留2位小数)。b点Kp_____a点Qp。

13、2020年中国向世界宣布2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。转化和吸收CO2的研究成为更加迫切的任务。

(1)天津大学某研究所研究了CO2催化加H2合成低碳烯烃的反应。

①已知H2和C2H4两种气体的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol-1和-1411.0kJ∙mol-1。则反应2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(l) △H=_______kJ∙mol-1。已知在等温、等压条件下的封闭体系中，自由能(△G)与体系的焓变和熵变的定量关系为△G=△H-T△S，当△G＜0时，反应可以自发进行。由此可知，上述反应能够自发进行的条件是_______(填“较高温度”或“较低温度”)。

②CO2催化加H2还可能生成其它含碳化合物。研究发现，Fe、Co固体双催化剂的成分对相同时间内CO2转化率和产物选择性有重要作用，部分研究数据如下表所示。下列说法中错误的是_______。

A．实验1的化学方程式为3Fe+4CO2=Fe3O4+4CO

B．该制备最好选用金属Co作催化剂

C．从化合价角度看反应中CH4应比C2H4优先产生

D．n(Fe)：n(Co)对该制备过程影响很大

(2)某课题组研究了不同催化剂对反应3H2+CO2=CH3OH+H2O的影响。

①下图是某铜基催化剂催化该反应的反应历程。图中的0.58、1.23等是对应反应的能垒(活化能)。则反应3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的焓变_______0(填“＞”或“＜”)。反应过程中H2(g)=2H*共发生了_______次。生成H2COO*那一步的化学方程式为_______，该反应与H2COOH*=H2CO*+OH*相比，在同一条件更_______(填“难”或“易”)进行。

②向恒压(3.0MPa)密闭装置中通入反应物混合气(CO2和H2物质的量比1：2)。测得甲醇时空收率与反应起始温度的关系曲线如图所示。已知甲醇的时空收率表示单位时间、单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率。由此可知，合成CH3OH的最佳条件是_______。CO2加H2制甲醇的速率方程可表示为v=k·pm(CO2)·pn(H2)，其中k为速率常数，各物质起始分压的指数为各物质的反应级数。实验结果表明，速率常数与反应级数均受反应温度的影响。使用Ni5Ga3催化剂时，169℃和223℃起始条件下，CO2反应级数m223°C/m169°C=2，H2反应级数n223°C/n169°C=1.则速率常数之比k223°C/k169°C=_______。