秦皇岛2025-2026学年第一学期期末教学质量检测试题(卷)高三化学

一、选择题(共1题,共 5分)

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(       )

选项

A

B

C

D

装置及药品

实验目的

制H2S

制氨气

制NO2

制氯气

A.A

B.B

C.C

D.D

二、填空题(共8题,共 40分)

2、近日,中国科学院上海有机化学研究所游书力研究院课题组从Z-烯丙基底物出发,首次实现了铱催化Z式保留不对称烯丙基取代反应。已知Co与Ir同族。回答下列问题:

(1)铱(Ir)在周期表中的位置为第六周期第九列,化合物中常见价态有+3和+4价,其中+4价更稳定,原因是____有机合成中常用的催化剂,该物质熔点350℃,在熔化时难以发生电离,其固体的晶体类型是___是高强度曝光的增敏剂,用于激光照相材料,其阴离子中Ir的价层电子对数为6,该离子的空间结构为____

(2)某种Ir的配合物阳离子,其结构如图所示。该离子中N的杂化方式为___;1mol该离子中Ir原子形成的配位键有____mol。

(3)原子分数坐标可用于表示晶胞内部各原子的相对位置。化合物的四方晶格结构如下图所示,晶胞棱边夹角均为90°,晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。

坐标原子

x

y

z

Ir

0

0

0

O

0.25

0.25

0

一个晶胞中有___个O,其他Ir原子分数坐标为___,晶体中与单个O键合的Ir有____个。已知的晶胞参数为apm、apm、cpm,晶体密度为,设为阿伏伽德罗常数的值,则的摩尔质量为___(用代数式表示)

3、明代宋应星所著《天工开物》中己经记载了我国古代用炉甘石(主要成分ZnCO3)和煤冶锌工艺,锌的主要用途是制造锌合金和作为其他金属的保护层。回答下列问题:

(1) Zn原子基态核外电子排布式为___________________  

(2)硫酸锌溶于氨水形成[Zn(NH3)4]SO4溶液。

①SO42-中心原子的轨道杂化类型为_____,与它互为等电子体的阴离子化学式为____(写出一种)。

②在[Zn(NH3)4]2+中Zn2+与NH3之间形成的化学键为___,提供孤电子对的成键原子是____。 ③氨的热稳定性强于膦(PH3),原因是_______

(3)黄铜是由铜和锌所组成的合金,元素铜与锌的第一电离能分别为:ICu=746kJ/mol,Izn=906 kJ/mol,ICu < Izn的原因是_____________

(4)《本草纲自》中记载炉甘石(主要成分ZnCO3)可止血,消肿毒,生肌,明目……。

Zn、C、O电负性由大至小的顺序是________。ZnCO3中阴离子的立体构型是______

(5)ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛,立方ZnS晶胞结构如图所示,每个Zn原子周围最近的Zn原子数目为____________

晶胞边长为a pm,阿伏加德罗常数为NA,则ZnS晶体的密度为_____g/cm3 (列出计算式即可)

 

4、过渡金属配合物的一些特有性质的研究正受到许多研究人员的关注,因为这方面的研究无论是理论上还是工业应用上都有重要意义。

氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时,会生成紫色配合物,其配离子结构如图所示。

(1)此配离子中含有的作用力有__________ (填序号)

A.离子键  B.金属键  C.极性键  D.非极性键  E.配位键  F.氢键  G.σ  H.π

(2)此配合物中碳原子的杂化轨道类型有__________

5、CH4用水蒸气重整制氢是目前制氢的常用方法,包含的反应为:

.水蒸气重整:CH4g+H2OgCOg+3H2g    H1=+206kJ•mol-1

.水煤气变换:COg+H2OgCO2g+H2g     H2

回答下列问题:

1)不同温度下反应达到平衡时各物质的物质的量分数如图所示。

①可用于提高CH4的平衡转化率的措施是___。(填写序号)

a.升温     b.加压       c.使用高效催化剂      d.增加入口时的气体流速

②根据图象判断H2___0。(填“>”、“<”或“=”)

T2℃时,容器中=___

2)甲烷水蒸气重整、水煤气变换反应的平衡常数的自然对数InKp与温度的关系如图所示。

①表示甲烷水蒸气重整反应的曲线是___。(填写“Ⅰ”或“Ⅱ”)。

②图中Q点时,反应CO2g+CH4g2COg+2H2g)的lnKp=___

3)某温度下,向恒压密闭容器中充入1molCH41molH2Og),容器的总压强为latm,反应达到平衡时,CO2的平衡分压pCO2=0.1atmH2体积百分含量为60%,则CH4的转化率为___,该温度下反应COg+H2OgCO2g+H2g)的平衡常数Kp=___

6、纳米TiO2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。制备纳米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2·xH2O,经过滤、水洗,再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2 。用现代分析仪器测定TiO2粒子的大小。用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数:一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3+ ,再以KSCN溶液作指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+

请回答下列问题:

(1)TiCl4水解生成TiO2·x H2O的化学方程式为

(2)玻璃棒有多种用途,下列实验操作中玻璃棒的作用完全相同的是   (填字母)

①测定醋酸钠溶液的pH  ②加热食盐溶液制备NaCl晶体

③配制0.1mol/L的硫酸溶液   ④用淀粉—KI试纸检验溶液中氧化性离子

⑤配制10%的硫酸钠溶液

A.①⑤   B.②⑤   C.①④   D.③④

(3)水洗时检验TiO2·x H2O已洗净的方法是

(4)下列可用于测定TiO2粒子大小的方法是   (填字母代号)

a.核磁共振氢谱 b.红外光谱法 c.质谱法   d.透射电子显微镜法

(5)滴定终点的现象是

(6)滴定分析时,称取TiO2(摩尔质量为Mg·mol-1)试样w g,消耗c mol·L-1 NH4Fe(SO4)2标准溶液V mL,则TiO2质量分数表达式为   %

(7)下列操作会导致TiO2质量分数测定结果偏高的是

A. 滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面

B. 配制标准溶液时,烧杯中的NH4Fe(SO4)2溶液有少量溅出

C. 容量瓶清洗之后,未干燥

D.配制标准溶液定容时,俯视刻度线

 

7、含硫烟气(主要成分为SO2)的处理备受关注,主要有以下两种方法。请回答:

I .碱液吸收法

步骤1:用足量氨水吸收SO2

步骤2:再加入熟石灰,发生反应2NH4++Ca2++2OH-+SO32-=CaSO3↓+2NH3·H2O

(1)步骤1中反应的离子方程式为_______________________

(2)已知:25°C时,Ksp(CaSO3)=b,步骤2中反应的平衡常数K=a。该温度下,Kb( NH3·H2O)=__________________(用含a、b的代数式表示)。

II.水煤气还原法

己知:①2CO(g)+SO2(g)S(l)+2CO2(g) △H1=-37.0 kJ·mol-1

②2H2(g)+ SO2(g)S(l)+2H2O(g) △H2=+45.4 kJ·mol-1

③CO的燃烧热△H3=-283 kJ·mol-1

(3)1molS(l)在O2(g)中完全燃烧生成SO2(g)的热化学方程式为____________

(4)反应②的正反应的活化能为E1 kJ·mol-1,其逆反应的活化能E2=_____ kJ·mol-1

(5)在一定压强下,发生反应②。平衡时,α(SO2)与原枓气投料比[]和温度(T) 的关系如图所示。

①α(H2):N_____M (填“>”、“<”或 “ = ”)。

②逆反应速率:M_____Q(填“>”、“<”或 “ = ”)。

(6)t℃时,向10L恒容密闭容器中充入2 molCO(g)、2 mol SO2(g)和2 mol H2(g)。发生反应①和反应②。5mim达到平衡时,SO2(g)和CO2(g) 的物质的量分别为0.4mol、1.6mol。该温度下,反应②的平衡常数K=__________

 

8、某芳香烃A可以从煤干馏得到的煤焦油中分离出来,以A为原料可以合成聚邻氨基苯甲酸、扁桃酸等物质,其合成流程如下(部分产物、合成路线、反应条件已略去)

已知:

Ⅰ.R—CHO+HCN

Ⅱ.R—CNR—COOH

Ⅲ.(苯胺易被氧化)

请回答下列问题:

(1)C的分子式为__________

(2)下列对相关反应类型的判断合理的是__________ (填序号)

 

加成

水解

还原

取代

还原

氧化

加聚

加成

消去

还原

加成

氧化

还原

缩聚

取代

水解

氧化

加成

氧化

还原

缩聚

取代

消去

氧化

取代

还原

氧化

加聚

 

(3)写出反应③的化学方程式:______________________________

(4)扁桃酸有多种同分异构体,其中既能与氯化铁溶液发生显色反应,又能与碳酸氢钠溶液反应产生气泡的同分异构体有__________种,写出其中一种的结构简式:__________________

(5)以芳香烃A为主要原料,还可以通过下列合成路线合成阿司匹林和冬青油:

①冬青油的结构简式为____________________

②写出反应Ⅴ的化学方程式:______________________________

9、W固体受热分解为三种产物,其产物之间又能发生反应的转化关系如下图所示,试推断并回答填空:

(1)写出下列物质的化学式:A     E  

(2)写出W受热分解反应的化学方程式:  

(3)写出D+A→W+E+H2O反应的离子方程式:  

 

三、实验题(共1题,共 5分)

10、硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)俗称海波,应用非常广泛。工业上可以用亚硫酸钠法(亚硫酸钠和硫粉通过化合反应)制得,装置如图(a)所示。

已知:Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在,有关物质的溶解度曲线如图(b)所示。

1Na2S2O3·5H2O的制备:

步骤1:如图连接好装置后,检查AC装置气密性的操作是_____

步骤2:加入药品,打开K1、关闭K2,向圆底烧瓶中加入足量浓硫酸并加热。装置BD的作用是________

步骤3C中混合液被气流搅动,反应一段时间后,硫粉的量逐渐减少。当C中溶液的pH接近7时,打开K2、关闭K1并停止加热;C中溶液要控制pH的理由是_____

步骤4:过滤C中的混合液,将滤液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干,得到产品。

2Na2S2O3性质的检验:

向足量的新制氯水中滴加Na2S2O3溶液,氯水颜色变浅,再向溶液中滴加硝酸银溶液,观察到有白色沉淀产生,据此认为Na2S2O3具有还原性。该方案是否正确并说明理由:____

3)常用Na2S2O3溶液测定废水中Ba2+浓度,步骤如下:取废水25.00mL,控制适当的酸度加入足量K2Cr2O7溶液,得BaCrO4沉淀;过滤、洗涤后,用适量稀盐酸溶解,此时CrO42-全部转化为Cr2O72-;再加过量KI溶液,充分反应后,加入淀粉溶液作指示剂,用0.010mol·L-1Na2S2O3溶液进行滴定,反应完全时,消耗Na2S2O3溶液18.00mL。部分反应的离子方程式为:a.Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2Ob.I2+2S2O32-=2I-+S4O62-。则该废水中Ba2+的物质的量浓度为_____

四、计算题(共1题,共 5分)

11、铁及其化合物在生产生活中应用广泛,如铁红(Fe2O3)可作为颜料,电子工业常用一定浓度的FeCl3溶液腐蚀敷有铜箔的绝缘板,制成印刷线路板。 aFe2SO4 3·bNH4 2SO4·cH2O,(硫酸铁铵)常用于生活饮用水、工业循环水的净化处理。

1)现有一含有Fe2O3Fe3O4的混合物样品,测得nFe:nO=1:1.375,则该样品中Fe2O3的物质的量分数为___________。(结果保留2位有效数字)

2CuOFe2O3的混合物9.6 g在高温下与足量的CO充分反应,反应后全部气体用100mL 1.2mol/L BaOH2 溶液吸收,生成15.76 g白色沉淀。则吸收气体后溶液中的溶质的化学式为__________,混合物中CuOFe2O3的物质的量之比为___________

3)称取某硫酸铁铵样品7.00 g,将其溶于水配制成100 mL溶液,分成两等份,向其中一份中加入足量NaOH溶液,过滤洗涤得到1.07 g沉淀;向另一份溶液中加入含0.025 molBa NO32的溶液,恰好完全反应,求该硫酸铁铵的化学式_________

4)现将一块敷有铜箔的绝缘板浸入800mL 3mol/LFeCl3溶液中,一段时间后,将该线路板取出,向溶液中加入铁粉56.0 g,充分反应后剩余固体51.2 g,求所得溶液中溶质的物质的量浓度_________(忽略反应前后溶液体积的变化)。

五、解答题(共2题,共 10分)

12、氮及其化合物的研究对于生态环境保护和工农业生产发展非常重要。请回答下列问题:

(1)煤燃烧产生的烟气中含有氮的氧化物NOx,用CH4催化还原NOx可消除氮氧化物的污染。

已知:

①CH4(g)+ 2NO2(g)= N2(g)+CO2(g)+ 2H2O(g) H=-865.0 kJ·mol-l

②2NO(g)+O2(g)= 2NO2(g) H=-112.5 kJ·mol-1

③适量的N2和O2完全反应,每生成2.24 L(标准状况下)NO时,吸收8.9 kJ的热量。

则CH4(g)+4NO(g)= 2N2(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g)H=___________kJ·mol-1

(2)已知合成氨反应N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g) H= -92 kJ·mol-l,科研小组模拟不同条件下的合成氨反应,向刚性容器中充入10.0 mol N2和20.0 molH2,不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强(p)的关系如图,T1、T2、T3由小到大的排序为___________;在T2、50MPa条件下,A点v___________ v(填“>”“<”或“=”);在温度T2压强50MPa时,平衡常数Kp=___________MPa-2(列出表达式,分压=总压×物质的量分数)。

(3)将1mol的N2和3mol的H2通入密闭容器中进行反应,在一定温度和压强下达到平衡时氨气的体积分数ϕ (NH3)的变化趋势如图所示(其中X1X4逐渐减小,Y1Y4逐渐增大):图中X轴表示的外界条件为___________,判断的理由是____

(4)利用反应6NO2 + 8NH3 = 7N2+ 12H2O构成电池,能实现有效消除氮氧化物的排放,减轻环境污染,装置如下图所示:

写出电极B的电极反应式:___________

13、硫化氢为易燃危化品,与空'气混合能形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸,并且硫化氢有剧毒。油开气采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有硫化氢,需要回收处理并加以利用。

回答下列问题:

(1)已知下列反应的热化学方程式:

①2H2S(g) S2(g) +2H2(g) ΔH1= + 180kJ·mol1 Kp1=a

②CS2(g)+2H2(g) CH4(g) +S2(g) ΔH2=-81kJ·mol1 Kp2= b

则反应③CH4(g) +2H2S(g) CS2(g) +4H2(g) 的 ΔH3=___________kJ·mol1,Kp3=________(不写单位)。

(2)在不同温度、反应压强为100kPn,进料H2S的摩尔分数(可看成体积分数)为0.1%~20% (其余为N2)的条件下,对于反应①,H2S 分解平衡转化率的结果如图1所示。则T1、T2和T3由大到小的顺序为___________,同温同压下H2S的摩尔分数越大,H2S 分解平衡转化率越小的原因是______________________

   

(3)反应①和③的 ΔG随温度的影响如图2所示,已知ΔG =-RTlnK (R为常数,T为温度,K为平衡常数),则在1000°C时,反应的自发趋势①___________③(填“>”、“<”或“=”)。在1000°C、100kPa反应条件下,将一定量的H2S和CH4混合进行反应(不考虑反应②),达到平衡时n(CS2):n(H2)约为1:4, n(S2)微乎其微,其原因是___________

   

(4)在1000°C、100kPa反应条件下,将H2S、CH4、N2摩尔分数比为3:3:2的混合气进行反应③,达到平衡时,CS2分压与H2S的分压相同。则反应③的Kp=___________(不写单位)。

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