榆林2025届高三毕业班第二次质量检测化学试题

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、化工生产中可用CO2和H2在一定条件下制得烯烃。下图是由煤焦油、CO2和H2合成橡胶和TNT的路线：

请回答下列问题：

（1）工业上煤通过________制取煤焦油。

（2）反应①的反应类型为____________；反应③的反应条件为____________。

（3）烯烃B的名称为________________；E的结构简式为_______________。

（4）D与足量H2在一定条件下反应生成F，F的一氯代物共有_____种。

（5）请写出以CH3COOH、为原料合成化工产品的路线流程图（无机试剂任选）（提示：卤代苯中苯环上的卤原子很难被取代）。

__________合成路线流程图示例如下：

3、（1）全固态锂离子电池的结构如图所示，放电时电池反应为 2Li＋MgH2=Mg＋2LiH。放电时，X 极作_________极。充电时，Y 极反应式为___________。

（2）电渗析法处理厨房垃圾发酵液，同时得到乳酸的原理如图所示(图中“HA”表示乳酸分子，A－表示乳酸根离子)。

①阳极的电极反应式为 ________________

②简述浓缩室中得到浓乳酸的原理：________________

③电解过程中，采取一定的措施可控制阳极室的 pH 约为 6～8，此时进入浓缩室的OH－可忽略不计。400 mL 10 g∙L −1 乳酸溶液通电一段时间后，浓度上升为 145 g∙L −1 (溶液体积变化忽略不计)，阴极上产生的 H2 在标准状况下的体积约为_____________L。(乳酸的摩尔质量为90 g•mol-1)

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、甲醇（CH3OH）是一种重要的化工原料，既可用于化工生产，也可直接用做燃料。

（1）工业上可用CO2和H2反应制得甲醇。在2×105Pa、300℃的条件下，CO2和H2反应生成甲醇和水，当消耗2molCO2时放出98kJ的热量，该反应的热化学方程式为___________。

（2）甲醇也可由CO与H2反应制得。在一定温度下，初始容积相同的两个容器中（如图），发生反应： CO(g)+2H2(g)＝CH30H(g)。

① 能表明甲和乙容器中反应一定达到平衡状态的是________（填字母代号）。

A.混合气体的密度保持不变   B．混合气体的总压强保持不变

C.CO的质量分数保持不变   D. CO 与H2的转化率之比为3 : 2

E.v(CO)=v(CH30H)

②两容器中反应达到平衡时，Co的转化率α甲______α乙（填“>”、“< ”或“=”）

（3）组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时，体系中CO 的平衡转化率(α)动与温度和压强的关系如图所示。图中的压强由大到小依次为_______，其判断理由是______________。

（4）甲醇燃料电池（简称DMFC）可作为常规能源的替代品而备受关注。DMFC的工作原理如图所示：

① 加入a 物质的电极是电池的______（填“正”或“负”）极，其电极反应式为________.

② 常温下以该装置作电源，用惰性电极电解NaCl和CuSO4的混合溶液，当电路中通过0.4mol电子的电量时，两电极均得到0.14mol的气体。若电解后溶液体积为4OL，则电解后溶液的pH 为________。

6、回答下列问题：

(1)已知和均含有18个电子的分子，判断在水中的溶解性大小并说明理由_______。

(2)四种晶体的熔点数据如下表：

和熔点相差较大，后三者熔点相差较小，原因是_______。

7、如图为实验室某浓盐酸试剂瓶标签上的有关数据,根据有关数据回答下列问题:

盐酸

分子式:HCl

相对分子质量:36.5

密度:1.19g/cm3

质量分数:36.5%

（1）该浓盐酸中HCl的物质的量浓度为_______mol/L.

（2）取用任意体积的该盐酸溶液时,下列物理量不随所取体积多少而变化的_________．

A、溶液中H+的物质的量浓度         B、溶液中HCl的质量

C、溶液中H+的数目             D、溶液的密度

（3）若现有1L 1mol/L的稀盐酸,欲使其浓度增大1倍,采取的措施最合理的是____________．

A、通入标况下HCl气体22.4L         

B、将溶液加热浓缩至0.5L

C、往原溶液加入5mol/L盐酸0.6L,再稀释至2L                

D、往原溶液加入1L 3mol/L盐酸混合均匀.

8、氢能是极具发展潜力的清洁能源，2021年我国制氢量位居世界第一、请回答：

(1)时，燃烧生成放热，蒸发吸热表示燃烧热的热化学方程式为_______。

(2)工业上，常用与重整制备。500℃时，主要发生下列反应：

I.

II.

①已知：。向重整反应体系中加入适量多孔，其优点是_______。

②下列操作中，一定能提高平衡转化率的是_______(填标号)。

A.加催化剂       B.增加用量

C.移除       D.恒温恒压，通入惰性气体

③500℃、恒压条件下，1molCH4(g)和1molH2O(g)反应达平衡时，甲烷的转化率为0.5，二氧化碳的物质的量为0.25mol，则反应II的平衡常数Kp=_______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压-总压×物质的量分数)。

(3)实现碳达峰、碳中和是贯彻新发展理念的内在要求，因此二氧化碳的合理利用成为研究热点。可用氢气和二氧化碳在催化剂作用下合成甲醇：。恒压下，和的起始物质的量之比为1∶3时，该反应甲醇的平衡产率随温度的变化如图所示。该反应的_______0，甲醇的产率P点高于T点的原因为_______。

(4)通过上述反应制得的甲醇燃料电池在新能源领域中应用广泛。

①若采用溶液为燃料电池的电解质溶液，则燃料电池的负极方程式为_______。

②已知在该燃料电池中，吸附在催化剂表面的甲醇分子逐步脱氢得到，四步可能脱氢产物及其相对能量如图，则最可行途径为a→_______(用b～j等代号表示)。

9、研究K、Ca、Fe、As、T等第四周期元素对生产、生活有重要意义。回答下列问题：

（1）我国中医把雄黄作为解毒剂，用来治疗癣疥、中风等。雄黄的结构如图1.雄黄分子中孤电子对数与成键电子对数之比为___，砷酸常用于制备颜料、砷酸盐、杀虫剂等，则AsO的空间构型是___。

（2）已知KCl、MgO、CaO、TiN的晶体于NaCl的晶体结构相似，且三种离子晶体的晶格能数据如表所示。

①Ti3+的电子排布式为___。

②KCl、CaO、TiN三种离子晶体熔点由高到低的顺序为___，原因是___。

（3）Fe的一种晶体结构如图2甲、乙所示，若按甲虚线方向切割乙，得到的截面图中正确的是___。（填字母标号）假设铁原子的半径是rcm，铁的相对原子质量为M，则该晶体的密度为___g/cm3。（列式即可，设阿伏加德罗常数的值为NA）

10、某草酸亚铁水合物A可用于制作照相显影剂、制药等。下面是对该化合物的制备及分析的实验方案。

请回答下列问题。

(1)硫酸亚铁的制备及收集纯净的氢气：将2.00g铁粉（含少量FeS及其他难溶性杂质）放入150mL锥形瓶中，加入25mL 3 mol/L H2SO4,水浴加热。反应完毕趁热过滤，反应装置如下图所示（每个装置限用一次）。

①使用以上装置完成实验，指出装置连接顺序：a______________。

②反应完毕后趁热过滤的目的是________________________。

(2)草酸亚铁水合物A的制备：将滤液转移至事先已盛有50 mL 1 mol/L H2C2O4溶液的250mL烧杯中，搅拌下加热至沸腾，一段时间后得到淡黄色沉淀（其主要成分为A)。

①已知A中铁的质量分数为31%,其化学式为____________。

②3.6g A 在无氧条件下加热，最终得到1.44g 固体化合物，试写出该过程中发生反应的化学方程式：___________________________。

③若对实验方案中的硫酸加入量略作调整，可以得到更高产率的A,试用化学平衡的相关知识分析，并指出该调整是增加还是减少硫酸的量：________。

(3)草酸亚铁水合物A纯度的测定：称取mg产物于100mL烧杯中，用2 mol/L H2SO4溶解，转移至250 mL容量瓶中并用2 mol/L H2SO4定容。移取25.00mL溶液至 250 mL 锥形瓶中，微热后用浓度为c mol/L的标准高锰酸钾溶液滴定，平行测定三次，平均消耗滴定剂VmL(假设杂质不参与滴定反应）。

①写出滴定过程中发生反应的离子方程式：___________________________ ；

②列出表示产物中A的纯度的计算式：_______________________。

11、25℃时，醋酸电离平衡常数，溶液与溶液混合均匀(混合后溶液体积不变)。请计算：

(1)求混合液的_______(保留2位有效数字，下同)。

(2)向混合液中加0.10mL(2滴)盐酸，求此时溶液中_______。(写出计算过程)

12、我国承诺二氧化碳排放力争2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。“碳达峰、碳中和”目标下，必须加强对二氧化碳资源开发利用的研究。

(1)2021年9月，中科院天津工业生物技术研究所成果“无细胞化学酶系统催化CO2合成淀粉”在国际学术期刊《Science》上发表。其中核心反应里有一步是在催化剂作用下CO2加氢制得甲醇，该反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注，如*CO2表示CO2吸附在催化剂表面，图中*H已省略)。

上述过程中得到相对较多的副产物为___________，合成甲醇过程的决速步化学反应方程式为___________。

(2)采用CO2作为碳源，通过催化加氢的方式，不仅可以减少温室气体，还可以转化为高附加值的产品，具有重要的战略意义。CO2催化加氢可制得多种烯烃，例如乙烯2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ΔH=- 128.0 kJ·mol-1，下列有利于提高体系CO2平衡转化率的措施有___________(填标号)。

A．减小n(CO2)：n(H2)投料比B．减小体系压强

C．使用高效催化剂D．及时分离H2O(g)

CO2催化加氢制乙烯的副反应比较多，主要的副产物为烷烃和CO。若n(CO2)：n(H2)投料比为1：3，体系压力为1MPa时，无烷烃产物的平衡体系中CO2转化率和产物选择性随反应温度变化曲线如图。有利于短链烯烃(n≤4)生成的温度范围为___________(填标号)。

A．373~ 573K B．573~773K

C．773~973K D．973~1173K

(3)为了进一步响应节能减排，实现“双碳”，某企业科研机构利用CO2和CH4催化重整，制得合成气(主要成分为CO、H2)，已知部分反应的热化学方程式为：

反应i CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH=+75 kJ·mol-1

反应ii C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH= - 394 kJ·mol-1

反应iii C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH=- 111 kJ·mol-1

①由CO2和CH4反应生成合成气的热化学方程式为___________。

②在密闭容器中通入物质的量均为0.1mol的CH4和CO2，在一定条件下使CO2(g)和CH4(g)发生反应，CH4的平衡转化率与温度及压强(单位Pa)的关系如图所示。

i：结合如图，在1100°C下y点时v正___________v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)。

ii：在1100°C下x点已达到平衡状态1，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp，则x点对应温度下反应的平衡常数Kp=___________。(已知气体分压p分=气体总压p总×气体的物质的量分数)。

iii：若起始时在上述密闭容器中加入物质的量均为0.2mol的H2和CO，在1100°C和p2条件下达到平衡状态2，与平衡状态1相比，该状态下的c(CO2)___________(填“变大”、“变小”或“不变”)。

13、以废旧锌锰电池中的黑锰粉（MnO2、MnO(OH)、NH4Cl、少量ZnCl2及炭黑、氧化铁等）为原料制备MnCl2，实现锰的再利用。其工作流程如下：

（1）过程Ⅰ，在空气中加热黑锰粉的目的是除炭、氧化MnO(OH)等。O2氧化MnO(OH)的化学方程式是_______。

（2）溶液a的主要成分为NH4Cl，另外还含有少量ZnCl2等。

① 溶液a呈酸性，原因是______。

② 根据如图所示的溶解度曲线，将溶液a______（填操作），可得NH4Cl粗品。

③ 提纯NH4Cl粗品，有关性质数据如下：

根据上表，设计方案提纯NH4Cl：________。

（3）检验MnSO4溶液中是否含有Fe3+：取少量溶液，加入_______（填试剂和现象），证明溶液中Fe3+沉淀完全。

（4）探究过程Ⅱ中MnO2溶解的适宜条件。

ⅰ．向MnO2中加入H2O2溶液，产生大量气泡；再加入稀H2SO4，固体未明显溶解。

ⅱ．向MnO2中加入稀H2SO4，固体未溶解；再加入H2O2溶液，产生大量气泡，固体完全溶解。

① 用化学方程式表示ⅱ中MnO2溶解的原因：________。

② 解释试剂加入顺序不同，MnO2作用不同的原因：________。

上述实验说明，试剂加入顺序不同，物质体现的性质可能不同，产物也可能不同。