石家庄2025-2026学年第一学期期末教学质量检测试题(卷)高一化学

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、由三种常见元素组成的化合物A，按如图流程进行实验。气体B、C、D均无色、无臭，B、D是纯净物；浓硫酸增重3.60g，碱石灰增重17.60g；溶液F焰色反应呈黄色。

请回答：

(1)组成A的非金属元素是___，气体B的结构简式___。

(2)固体A与足量水反应的化学方程式是___。

(3)一定条件下，气体D可能和FeO发生氧化还原反应，试写出一个可能的化学方程___。

3、（14分）二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质，节能减排，高效利用能源，能够减少二氧化碳的排放。

1.在一定温度下的2L固定容积的密闭容器中，通入2 molCO2和3mol H2，发生的反应为：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，△H＝－akJ·mol－1（a＞0）， 测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

①能说明该反应已达平衡状态的是________。

A．CO2的体积分数在混合气体中保持不变

B．混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化

C．单位时间内每消耗1.2mol H2，同时生成0.4molH2O

D．反应中H2O与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1，且保持不变

②下列措施中能使增大的是________（选填编号）。

A．升高温度  

B．恒温恒容下充入He(g)

C．将H2O(g)从体系中分离  

D．恒温恒容再充入2 mol CO2和3 mol H2

③计算该温度下此反应的平衡常数K＝_________。若改变条件 （填选项），可使K＝1。

A．增大压强 B．增大反应物浓度   C．降低温度   D．升高温度   E．加入催化剂

（2）某甲醇燃料电池原理如图1所示。

①M区发生反应的电极反应式为______________________   _________。

②用上述电池做电源，用图2装置电解饱和食盐水（电极均为惰性电极），则该电解反应的总反应的离子方程式为：   。假设溶液体积为300mL，当溶液的pH值变为13时（在常温下测定），理论上消耗甲醇的质量为______________（忽略溶液体积变化）。

（3）有一种用CO2生产甲醇燃料的方法：

已知：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) △H＝－a kJ·mol－1；

CH3OH(g)＝CH3OH(l)   △H＝－b kJ·mol－1；

2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)   △H＝－c kJ·mol－1；

H2O(g)＝H2O(l)   △H＝－d kJ·mol－1，

则表示CH3OH（l）燃烧热的热化学方程式为：________________________   _________。

4、我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CO2捕获与CO2重整是CO2利用的研究热点。其中CH4与CO2重整反应体系主要涉及以下反应：

a.CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)       △H1

b.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)       △H2

c.CH4(g)C(s)+2H2(g)       △H3

d.2CO(g)CO2(g)+C(s)       △H4

e.CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s)       △H5

(1)根据盖斯定律，反应a的△H1=_______(写出一个代数式即可)。

(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有_______。

A．增大CO2与CH4的浓度，反应a、b、c的正反应速率都增加

B．移去部分C(s)，反应c、d、e的平衡均向右移动

C．加入反应a的催化剂，可提高CH4的平衡转化率

D．降低反应温度，反应a~e的正、逆反应速率都减小

(3)雨水中含有来自大气的CO2，溶于水中的CO2会进一步和水反应，发生电离：

①CO2(g)CO2(aq)

②CO2(aq)+H2O(l)H+(aq)+(aq)

25°C时，反应②的平衡常数为K2。溶液中CO2的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数)，比例系数为ymol·L-1kPa-1，当大气压强为pkPa，大气中CO2(g)的物质的量分数为x时，溶液中H+浓度为_______mol·L-1(写出表达式，考虑水的电离，忽略的电离)。

(4)105°C时，将足量的某碳酸氢盐(MHCO3)固体置于真空恒容容器中，存在如下平衡：2MHCO3(s)M2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)。上述反应达平衡时体系的总压为46kPa.保持温度不变，开始时在体系中先通入一定量的CO2(g)，再加入足量MHCO3(s)，欲使平衡时体系中水蒸气的分压小于5kPa，CO2(g)的初始压强应大于_______kPa。

(5)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13，CO2主要转化为_______(写离子符号)；若所得溶液c()：c()=2：1，溶液pH=_______。(室温下，H2CO3的K1=4×10-7；K2=5×10-11)

(6)CaO可在较高温度下捕集CO2，在更高温度下将捕集的CO2释放利用。与CaCO3热分解制备的CaO相比，CaC2O4·H2O热分解制备的CaO具有更好的CO2捕集性能，其原因是_______。

5、燃煤排放的尾气中含有二氧化硫、氮氧化物(主要为NO)等污染物，工业上采用不同的方法脱硫脱硝。

(1)工业用漂白粉溶液脱硫脱硝，SO2和NO转化率分别达到100%和92.4%。

①写出漂白粉溶液与SO2反应的离子方程式：___。

②相对于SO2，NO更难脱除，其原因可能是___。(填字母)

a.该条件下SO2的氧化性强于NO

b.燃煤排放的尾气中NO的含量多于SO2

c.相同条件下SO2在水溶液中的溶解性强于NO

③NO转化率随溶液pH变化如图所示。NO中混有SO2能提高其转化率，其原因可能是___。

(2)工业上把尾气与氨气混合，通过选择性催化剂，使NO被氨气还原为氮气，SO2吸附在催化剂表面：当催化剂表面SO2达到饱和后，进行催化剂再生同时产生亚硫酸铵而脱硫。

①NO脱除的化学反应方程式为__。

②工业上催化剂再生采取的措施为___。

(3)电子束尾气处理技术是用电子束照射含有水蒸汽和空气的尾气，产生强活性O把NO和SO2氧化而除去。在实际处理中需向尾气中通入一定量氨气，这样处理得到的产物为___(写化学式)。

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、碳、镁、镍在工业生产和科研领域有广泛用途。请回答下列问题：

（1）基态碳原子中，能量最高的电子所占用的能级符号为_________；该能级中原子轨道的电子云形状为______________________。

（2）从石墨中可剥离出由单层碳原子构成的石墨烯，石墨烯中碳原子和共价键的数目之比为________。

（3）Mg2+能形成多种配合物和配离子，如Na4[Mg(PO3)4]、Mg[EDTA]2- EDTA的结构简式为（）等。

①PO3-的立体构型为____________，其中心原子的杂化轨道类型为__________，其中杂化轨道的作用为__________________________。

②是常用的分析试剂。其中位于同周期的三种基态原子第一电离能由小到大的顺序为________________（用元素符号表示）；这三种元素形成的一种离子与CS2互为等电子体，该离子符号为_____________。

（4）晶体镁的堆积模型为____________；其中镁原子的配位数为______________。

（5）碳、镁、镍形成的某晶体的晶胞结构如图所示。若晶体密度为ρg·cm-1，阿伏伽德罗常数的值为NA，则晶胞参数a=___________pm（用代数式表示）。

8、近日，《自然—通讯》发表了我国复旦大学魏大程团队开发的一种共形六方氮化硼修饰技术，可直接在二氧化硅表面生长高质量六方氮化硼薄膜。

（1）下列N原子的电子排布图表示的状态中，能量最高的是___，能量最低的是___(用字母表示)。

A.   B.

C.   D.

（2）第二周期主族元素中，按第一电离能大小排序，第一电离能在B和N之间的元素有___种。

（3）Na与N形成的NaN3可用于制造汽车的安全气囊，其中阴离子的空间构型为___，Na在空气中燃烧则发出黄色火焰，这种黄色焰色用光谱仪摄取的光谱为___光谱(填“发射”或“吸收”)。

（4）已知NH3分子的键角约为107°，而同主族磷的氢化物PH3分子的键角约为94°，试用价层电子对互斥理论解释NH3的键角比PH3的键角大的原因：___。

（5）BH3·NH3是一种有效、安全的固体储氢材料，可由BH3与NH3反应生成，B与N之间形成配位键，氮原子提供___，在BH3·NH3中B原子的杂化方式为___。它的性质与乙烷有所不同：在标准状况下为无色无味的白色固体，在水中溶解度也较大，其原因是___。

（6）立方氮化硼属于原子晶体，其晶胞结构如图1所示，可认为氮原子处于硼原子围成的某种空隙中，则氮原子处于硼原子围成的___(填空间结构)空隙中。图2是立方氮化硼晶胞沿z轴的投影图，请在图中圆球上涂“●”标明N的相对位置___。

已知立方氮化硼的密度为dg·cm-3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶胞中硼原子与氮原子的最近距离为___nm。(只要求列算式)

9、硅烷(SinH2n+2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示，呈现这种变化关系的原因是______。

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、用11.92gNaClO配成100mL溶液，向其中加入0.01mol Na2Sx恰好完全反应，生成Na2SO4和NaCl。

（1）NaClO溶液的物质的量浓度_________mol·L-1。

（2）化学式Na2Sx中的X=____________。

12、氢气选择性催化还原(H2-SCR)是目前消除NO的理想方法，备受研究者关注。

H2-SCR法的主反应：           

副反应：           

回答下列问题：

(1)已知：           

①_______

②提高主反应选择性的最佳措施是_______。

A.降低温度                B.增大压强            C.增大c(H2)                D.使用合适的催化剂

(2)H2-SCR在Pt-HY催化剂表面的反应机理如下图

①下列有关说法不正确的是_______

A.Pt原子表面上发生反应有N+NO=N2O、N+N=N2等

B.H2解离为H原子，溢流至HY载体上，将吸附于载体的NO2还原

C.从Pt原子表面解吸的NH3，在HY载体上转化为

D.HY载体酸性越强，其吸附NO2能力越强，Pt催化活性越大

②已知在HY载体表面发生反应的NO、O2物质的量之比为4：1，补充并配平下列化学方程式：+NO+O2=N2+H2O+____。

(3)T℃，时，恒容容器中发生上述反应，平衡体系中N2物质的量分数为10%，平衡压强与起始压强之比为3.6：4，则NO的有效去除率(转化为N2)为_______。

(4)一定条件下，恒温恒容容器中充入c(NO)=2.0×10-3mol·L-1、c(H2)=4.0×10-3mol·L-1，只发生反应，体系的总压强p随时间t的变化如下表所示：[已知该反应速率方程为υ=k·c(H2)·c2(NO)]

①t=20min时，υ=_______mol·L-1·s-1(速率常数k=1.0×105mol-2·L2·s-1)

②用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp，则该条件下反应的平衡常数Kp=_______。

13、1-丁烯是仅次于乙烯和丙烯的重要石油化工基本原料，可以利用正丁烷催化脱氢制备，催化脱氢又分为无氧催化脱氢和有氧催化脱氢。实际化工生产中需对反应条件(催化剂、温度等)进行探究，以获取最佳效益。

已知：I．温度过高会引发正丁烷裂解生成低碳烃类的副反应。

II．产物收率=生成某产物的原料量/投入的原料量×100%。

(1)利用正丁烷无氧催化脱氢制备1-丁烯反应原理如下：

CH3CH2CH2CH3H2C=CHCH2CH3+H2   ΔH

已知CH3 CH2CH2CH3、CH2 =CHCH2CH3、H2的燃烧热分别为2 878 kJ/mol、2 720 kJ/mol、286 kJ/mol，计算ΔH=___________。

(2)无氧催化脱氢用Pt系催化剂时，正丁烷单位时间转化率和1-丁烯选择性如表所示。

①仅从1-丁烯选择性的角度考虑，应选择的催化剂为___________(填催化剂序号，下同)。

②工业上，从1-丁烯单位时间收率的角度考虑，应选择的最佳催化剂为___________。

(3)其他条件相同，30 min时测得正丁烷转化率、1-丁烯收率随温度的变化关系如图所示。

温度高于590 ℃时1-丁烯收率降低的原因是_________________。

(4)有氧催化脱氢通常选择O2或CO2为氧化剂，VOx-MgO为催化剂，反应原理如下：

2CH3CH2CH2CH3+O2 2CH2 =CHCH2CH3 +2H2O   i

CH3 CH2CH2CH3+CO2H2C=CHCH2CH3+H2O+CO   ii

一定温度下，在体积为10 L的恒容密闭容器中，加入10 mol CH3CH2CH2CH3、7 mol O2、3 mol CO2进行反应i和ii．测得初始压强为20kPa，经过10h，反应达到平衡，此时压强变成25kPa，其中O2的体积分数为16%。回答下列问题：

①v(O2)=___________kPa/h (用O2分压表示速率)。

②该温度下，反应ii的平衡常数Kp=___________ kPa。

③O2为氧化剂时，1-丁烯的选择性明显低于CO2为氧化剂时的选择性，分析可能原因：______________。