西安2025届高三毕业班第三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、乙烯的产量是一个国家石油化工水平的重要标志，研究制备乙烯的原理具有重要的意义，科学家研究出各种制备乙烯的方法。

I．由乙烷直接脱氢或氧化脱氢制备，原理如下：

直接脱氢：       

氧化脱氢：             

(1)已知键能，，生成1mol碳碳π键放出的能量为_______________kJ，从热力学角度比较直接脱氢和氧化脱氢，氧化脱氢法的优点为______________。

(2)一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量的和，维持初始压强，，发生上述两个反应。2.5min时，，，则用的分压变化表示直接脱氢反应的平均速率为_______；反应一段时间后，和的消耗速率比小于2：1的原因为__________________。

II．利用乙炔和氢气催化加成制备乙烯，发生如下反应：

①       

②             

保持压强为20kPa条件下，按起始投料，匀速通入装有催化剂的反应器中发生反应①和②，测得不同温度下和的转化率如下图实线所示(图中虚线表示相同条件下平衡转化率随温度的变化)。

(3)表示转化率的曲线是_____________(填“m”或“n”)。

(4)随着温度的升高，m和n两条曲线都是先升高后降低，其原因是_______________。

(5)时，两种物质的转化率分别为0.75、0.5，反应①的平衡常数__________。

3、金属锡及其化合物在生产和科研中应用广泛。回答下列问题：

(1)某种含锡的有机金属化合物的结构如图所示。已知烷基配位体以C、N整合形式键合于Sn原子。

①基态Sn原子的价电子轨道表示式为_______，在周期表中的位置为_______，C、Si、Cl电负性由大到小的顺序为_______。

②该化合物中共有_______种杂化方式；提供电子对形成配位键的原子是_______。

(2)一种含锡的多元金属硫化物的晶胞结构为四方晶系，已知金属原子均呈四面体配位，晶胞棱边夹角均为90°，其结构可看作是由两个立方体A、B上下堆叠而成。如图，甲为A的体对角线投影图，乙为B的沿y轴方向的投影图。A中Fe、Sn位置互换即为B。

①该硫化物的化学式为_______，晶胞中Sn的配位数与Cu的配位数之比为_______。

②立方体A、B棱长均为a pm，以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标。晶胞中部分原子的分数坐标为、，则晶胞中Sn原子的分数坐标为_______；晶胞中Sn原子和Cu原子间的最短距离为_______pm。

4、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)。

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、(1)甲烷和苯都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，甲苯却可以使其褪色，主要原因是_______。

(2)常温下硝酸为液体且易挥发，尿素为固体，两者沸点高低差异的可能原因是_______。

7、铝、锌、铁在人类生产和生活中有重要作用，也是人体必需的微量元素。回答下列问题：

（1）Fe2+电子排布式为___，Zn的基态原子能级最高的电子的电子云轮廓图形状为___。

（2）已知Al的第一电离能为578kJ·mol-1、Mg的第一电离能为740kJ·mol-1，请解释Mg的第一电离能比Al大的原因___。

（3）Zn2+可形成[Zn(NH3)6]SO4络合物，1mol[Zn(NH3)6]2+配离子中含σ键___mol，其阴离子中心原子的杂化方式是___，NH3的沸点高于PH3的原因是___。

（4）已知Zn2+等过渡元素离子形成的水合离子的颜色如下表所示：

请根据原子结构推测Sc3+、Zn2+的水合离子为无色的原因：___。

（5）FeCl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为___，其中Fe的配位数为___。

（6）Fe和N可组成一种过渡金属氮化物，其晶胞如图所示。六棱柱底边边长为xcm，高为ycm，NA为阿伏加德罗常数的值，则晶胞的密度为___g·cm-3（列出计算式即可）。

8、六方晶胞是一种常见晶胞，镁、锌和钛的常见晶胞属于六方晶胞。

(1)①写出Zn所在元素周期表中的分区是_______；

②Ti的基态原子价电子排布式_______；

③下表为Na、Mg、Al的第一电离能。

请解释其变化规律的原因_______。

(2)已知以上三种金属的盐的熔沸点(℃)如下表：

已知：熔融状态下能够导电。请解释三种氯化物熔沸点差异的原因_______。的熔沸点明显偏低的另一个原因是该分子空间构型是_______，分子高度对称，没有极性，分子间作用力很弱。

(3)某晶体属于六方晶系，其晶胞参数，。晶胞沿着不同方向投影如下，其中深色小球代表A原子，浅色大球代表B原子(化学环境完全等同)。已知A2原子坐标为，B1原子沿c方向原子坐标参数。

①该物质的化学式为_______。

②晶胞中原子A1—A2在ab面投影的距离为_______(保留四位有效数字)。

③B1原子坐标参数为_______。

9、钼酸钠晶体( Na2MoO4·2H2O)是一种无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂。工业上利用钼精矿(主要成分是不溶于水的MoS2)制备钼酸钠的两种途径如图所示：

（1） NaClO的电子式是

（2） 写出焙烧时生成MoO3的化学方程式为  

（3）途径I碱浸时发生反应的化学反应方程式为  

（4）途径Ⅱ氧化时发生反应的离子方程式为

（5）分析纯的钼酸钠常用钼酸铵[(NH4)2MoO4]和氢氧化钠反应来制取，若将该反应产生的气体与途径I所产生的尾气一起通入水中，得到正盐的化学式是

（6）钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下，碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如下图：

①要使碳素钢的缓蚀效果最优，钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度比应为   。

②当硫酸的浓度大于90%时，腐蚀速率几乎为零，原因是   。

③试分析随着盐酸和硫酸浓度的增大，碳素钢在两者中腐蚀速率产生明显差异的主要原因是 。

（7）锂和二硫化钼形成的二次电池的总反应为：xLi + nMoS2Lix(MoS2)n。则电池放电时的正极反应式是：   。

10、FeCl2是一种常用的还原剂、媒染剂。某化学小组同学在实验室里用如下两种方法来制备无水FeCl2。有关物质的性质如下：

请回答下列问题：

（1）利用反应2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl制取无水FeCl2并测定FeCl3的转化率。按上图装置，在三颈烧瓶中放入32.5g无水氯化铁和过量的氯苯。打开K1、K2，关闭K3，通一段时间H2后关闭K2，控制三颈烧瓶内反应温度在128-139℃，反应一段时间。反应完成后打开K2再通氢气一段时间。

①仪器a的名称是______，装置B中盛装的试剂是______。

②反应后再通入H2的目的是______。

③冷却实验装置，将三颈烧瓶内物质倒出，经过滤、用苯洗涤、干燥后，得到粗产品，回收滤液中C6H5Cl的操作方法是______。

④反应后将锥形瓶中溶液配成250mL溶液，取25.00mL所配溶液，用0.4mol•L-1NaOH溶液滴定，消耗NaOH溶液23.60mL，则氯化铁的转化率为______。

（2）打开K1、K3，关闭K2，通氢气与氯化铁反应制取无水FeCl2。

①写出反应的化学方程式______。

②实验制得FeCl2后并防止氧化的操作是______。

③请指出该制备方法的缺点______。

11、双氧水是重要的化学试剂。

(1)一定条件下，O2得电子转化为超氧自由基(·O)，并实现如下图所示的转化：

①是________(填“氧化”或“还原”)反应。

②写出图示转化总反应的化学方程式：________。

(2) K2Cr2O7酸性条件下与H2O2反应生成CrO5，反应为非氧化还原反应。据此分析，CrO5中－2价O与－1价O的数目比为________。

(3) H2O2可用于测定酒精饮料中乙醇的含量。现有20.00 mL某鸡尾酒，将其中CH3CH2OH蒸出并通入17.0 mL 0.200 0 mol·L－1 K2Cr2O7溶液(H2SO4酸化)中，发生反应：K2Cr2O7＋C2H5OH＋H2SO4―→Cr2(SO4)3＋CH3COOH＋K2SO4＋H2O(未配平)

再用0.400 0 mol·L－1的双氧水滴定反应后所得的混合液，用去19.00 mL双氧水，滴定过程中发生如下反应：

反应1：4H2O2＋K2Cr2O7＋H2SO4===K2SO4＋2CrO5＋5H2O

反应2：H2O2＋CH3COOH===CH3COOOH＋H2O

则该鸡尾酒中CH3CH2OH的物质的量浓度为________mol·L－1(写出计算过程)。

12、为减少CO2排放、科学家着眼于能源转换和再利用等问题。

(1)CO2甲烷化反应最早由化学家Paul Sabatier提出。在一定的温度和压力下，将按一定比例混合的CO2和H2通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。

①已知部分共价键键能如表。

则反应CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)的∆H=_______kJ•mol-1。

②向刚性绝热密闭容器中充入等物质的量的CO2(g)和H2(g)发生上述反应，下列可说明反应已达平衡状态的是 _______(填编号)。

A.容器内温度不变     B.混合气体平均密度保持不变

C.CH4的体积分数保持不变   D.v正(CO2)=v逆(H2O)

(2)CO2与H2在某催化剂表面制甲醇的化学方程式是：CO2(g)+3H2(g)⇌ CH3OH(g)+H2O(g) ∆H＜0。

①320℃时，CO2与H2按体积比1：4投入到刚性密闭容器中，同时加入催化剂发生合成甲醇的反应，测得初始时压强为p，反应一段时间后达到平衡，测得CO2的平衡转化率为50%，则平衡时体系的压强为 _______。

②若将2molCO2和6molH2充入密闭容器中发生反应：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ∆H＜0。图甲表示压强为0.1 MPa和5.0MPa下CO2的平衡转化率随温度的变化关系。

a、b两点正反应速率分别用va、vb表示，则va_______vb(填“大于”、“小于”或“等于”)。

b点对应的平衡常数Kp=_______MPa-2(Kp为以平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数。分压=总压×物质的量分数)。

(3)我国科学家用S-In催化剂电催化还原CO2制甲酸的机理如图乙所示，其中吸附在催化剂表面的原子用*标注。

①图乙中，催化剂S2-活性位点在催化过程中的作用是 _______。

②图丙为催化还原CO2的反应历程图。其中，生成甲酸的决速步骤的电极反应式为 _______，从反应能垒角度分析该催化剂对生成甲酸具有高选择性的原因：_______。

13、以废钒电池负极电解液(主要化学成分是V3+、V2+、H2SO4) 为原料，回收其中的钒制备V2O5的工艺流程如图所示：

已知：氯酸浓度较高或受热时易发生分解。

回答下列问题：

(1)在“氧化”中低价态钒都转化为，其中V3+转化反应的离子方程式为___________，实际生产中的氧化剂不选择HClO3的原因是___________。

(2)“浓缩”至钒溶液质量浓度(折合V2O5质量浓度)为27.3 g·L-1'时，则溶液中c()=___________ mol·L-1。(结果保留1位小数)

(3)pH对沉钒率(η)的影响如图所示，则沉钒时控制钒液合适的pH范围是___________，沉淀产物为2NH4V3O8·H2O，则加(NH4)2SO4沉钒的化学方程式是___________。

(4)“过滤”后对沉淀进行洗涤，采用稀(NH4)2SO4作洗涤液的目的是___________。检验沉淀已洗涤干净的操作是___________。

(5)“煅烧”需要在通风或氧化气氛下进行，其目的是___________。