菏泽2025学年度第二学期期末教学质量检测高三化学

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、CH4-CO2重整反应[CH4(g)+CO2(g)   2CO(g)+2H2(g)-Q(Q＞0)]以两种温室气体为原料生成了合成气，在“碳中和”的时代背景下，该技术受到更为广泛的关注。

Ⅰ.完成下列填空：

(1)某温度下，在体积2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应，经过2min达到平衡状态时CO2的转化率为50%。此过程中以CH4表示的平均化学反应速率为_______。平衡常数的值为_______。达到平衡后，其他条件不变时向容器中充入CO2与CO各1mol，则化学平衡_______移动(选填“正向”“逆向”或“不”)。

Ⅱ.储能是指通过介质或设备把能量存储起来，在需要时再释放的过程。CH4-CO2重整反应也可用于高温废热的储能。800℃下，研究反应物气体流量、CH4与CO2物质的量比对CH4转化率(α)、储能效率(η)的影响，部分数据如下所示。

已知储能效率η=Qchem/Qi，其中，Qchem是通过化学反应吸收的热量，Qi是设备的加热功率。

(2)解释为何可以用CH4-CO2重整反应进行储能。_______

(3)对比实验_______(填序号)，可得出结论：气体流量越大，CH4转化率_______。

(4)实验ⅳ中CH4转化率比实验ⅲ高，结合相关数据解释为何储能效率却低的原因(两次实验中设备的加热功率Qi不变)。_______

3、(1)已知Li、Na、K、Rb、Cs的熔、沸点呈下降趋势，而F2、Cl2、Br2、I2的熔点和沸点依次升高，分析升高变化的原因是_______。

(2)CN2H4是离子化合物且各原子均满足稳定结构，写出CN2H4的电子式_______

(3)已知金刚石中C-C键能小于C60中C-C键能，有同学据此认为C60的熔点高于金刚石，此说法不正确的理由_______。

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键  H.π键

(2)此配合物中碳原子的杂化轨道类型有__________。

5、水中溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件，某课外小组用碘量法测定沱江河中的溶解氧。实验步骤及测定原理如下：

I.采集水样及氧的固定：

用溶解氧瓶采集水样，记录大气压及水温。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液(含有KI)混合，反应生成MnO(OH)2，实现氧的固定。

Ⅱ.酸化及滴定：

将固氧后的水样酸化，MnO(OH)2被I－还原为Mn2+，在暗处静置5min，然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成I2(2S2O32－+I2====2I－+S4O62－)。

回答下列问题：

(1)氧的固定中发生反应的化学方程式为____________________。

(2)固氧后的水样用稀H2SO4酸化，MnO(OH)2被I－还为Mn2+，发生反应的离子方程式为______________________________。

(3)标准Na2S2O3溶液的配制。

①配制amol·L－1480mL该溶液时，需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和__________。

若定容时俯视，会使配制的Na2S2O3浓度__________(选填“偏高”、“偏低”或“无影响”)

②Na2S2O3溶液不稳定，配制过程中，用蒸馏水须煮沸、冷却后才能使用，其目的是杀菌、除__________及二氧化碳。

(4)取100.00mL水样经固氧、酸化后，用amol·L－1Na2S2O3溶液滴定，以淀粉作指示剂，达到滴定终点的现象为____________________；若消耗Na2S2O3溶液的体积为bmL，则水样中溶解氧气的含量为____________________mol/L。

6、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）。

7、硫酸铜是一种重要盐。

完成下列填空：

(1)无水硫酸铜为___________色粉末，CuSO4·5H2O属于___________晶体，由饱和CuSO4溶液获取CuSO4·5H2O晶体的方法___________。

(2)向硫酸铜溶液中逐滴滴加NaHCO3溶液，产生含有Cu(OH)2的沉淀和无色气体，请用平衡知识解释原因___________。

(3)写出使用硫酸铜溶液制备新制氢氧化铜悬浊液的方法___________。

(4)实验室制备乙炔时，常用硫酸铜溶液除去杂质气体H2S，写出除杂时发生的离子方程式____。0.80 g CuSO4·5H2O样品受热脱水过程中热重曲线如图所示。

(5)计算确定200℃时固体物质的化学式___________。

(6)用___________法分离混合液中的铜离子和铁离子。

8、太阳能电池的发展已经进入了第三代。第三代就是铜铟镓硒CIGS等化合物薄膜太阳能电池以及薄膜硅系太阳能电池。完成下列填空：

（1）亚铜离子(Cu＋)基态时的电子排布式为____________；

（2）硒为第四周期元素，相邻的元素有砷和溴，则这3种元素的第一电离能I1从大到小顺序为（用元素符号表示）_______________________________；用原子结构观点加以解释_________________________。

（3）与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性(价电子数少于价层轨道数)，其化合物可与具 有孤对电子的分子或离子生成加合物，如BF3能与NH3反应生成BF3•NH3 。BF3•NH3中B原子的杂化轨道类型为__________，N原子的杂化轨道类型为 ______________ ，B与 N之间形成 __________________ 键。

（4）单晶硅的结构与金刚石结构相似，若将金刚石晶体中一半的C原子换成Si原子且同种原子不成键，则得如图所示的金刚砂（SiC）结构；金刚砂晶体属于____________（填晶体类型）在SiC结构中，每个C原子周围最近的C原子数目为 ______________。

9、对于化学反应：N2(g)＋O2(g)2NO(g)，在密闭容器中，下列条件的改变引起该反应的反应速率的变化是什么(填在横线上)。

A．缩小体积使压强增大______________________________________________________。

B．体积不变充入N2使压强增大________________________________________________。

C．体积不变充入氩气使压强增大_______________________________________________。

D．压强不变充入氩气使体积增大_______________________________________________。

E．增大体积使压强减小_______________________________________________________。

10、（13分）硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)是铜盐中重要的无机化工原料，广泛应用于农业、电镀、饲料添加剂、催化剂、石油、选矿、油漆等行业。

Ⅰ．采用孔雀石[主要成分CuCO3·Cu(OH)2]、硫酸（70%）、氨水为原料制取硫酸铜晶体。其工艺流程如下：

（1）预处理时要用破碎机将孔雀石破碎成粒子直径<1 mm，破碎的目的是____________________。

（2）已知氨浸时发生的反应为CuCO3·Cu(OH)2+8NH3·H2O[Cu(NH3)4]2(OH)2CO3+8H2O，蒸氨时得到的固体呈黑色，请写出蒸氨时的反应方程式：______________________。

（3）蒸氨出来的气体有污染，需要净化处理，下图装置中合适的为___________（填标号）；经吸收净化所得的溶液用途是_______________（任写一条）。

（4）操作2为一系列的操作，通过加热浓缩、冷却结晶、___________、洗涤、___________等操作得到硫酸铜晶体。

Ⅱ．采用金属铜单质制备硫酸铜晶体

（5）教材中用金属铜单质与浓硫酸反应制备硫酸铜，虽然生产工艺简洁，但在实际生产过程中不采用，其原因是______________________（任写两条）。

（6）某兴趣小组查阅资料得知：Cu+CuCl22CuCl，4CuCl+O2+2H2O2[Cu(OH)2·CuCl2]，[Cu(OH)2·CuCl2]+H2SO4CuSO4+CuCl2+2H2O。现设计如下实验来制备硫酸铜晶体，装置如图：

向铜和稀硫酸的混合物中加入氯化铜溶液，利用二连球鼓入空气，将铜溶解，当三颈烧瓶中呈乳状浑浊液时，滴加浓硫酸。

①盛装浓硫酸的仪器名称为___________。

②装置中加入CuCl2的作用是______________；最后可以利用重结晶的方法纯化硫酸铜晶体的原因为______________________。

③若开始时加入a g铜粉，含b g氯化铜溶质的氯化铜溶液，最后制得c g CuSO4·5H2O，假设整个过程中杂质不参与反应且不结晶，每步反应都进行得比较完全，则原铜粉的纯度为________。

11、已知粗盐水中含，含。向粗盐水中加入除Mg2+：MgCl2+Ca(OH)2→Mg(OH)2↓+CaCl2。然后加入除。

(1)处理上述粗盐水，至少需要加________。(保留三位有效数字)

(2)如果用碳酸化尾气(含体积分数为0.100、体积分数0.0400)代替碳酸钠，发生如下反Ca2++2NH3+CO2+H2O→CaCO3↓+2。处理上述粗盐水至少需要通入标准状况下________碳酸化尾气。(需列式计算，保留三位有效数字)

12、烟气(主要污染物SO2、NO、NO2)的大量排放造成严重的大气污染，国内较新研究成果是采用以尿素为还原剂的脱硫脱硝一体化技术。

(1)脱硫总反应：2SO2(g)+2CO(NH2)2(aq)+4H2O(l)+O2(g)=2(NH4)SO4(aq)+ 2CO2(g)，已知该反应能自发进行，则条件是_______(填“高温”、“低温”或“任何温度”)。

(2)电解稀硫酸制备O3(原理如图)，则产生O3的电极反应式为_______。

(3)室温下，往恒容的反应器中加入固定物质的量的SO2和NO，通入O3充分混合。反应相同时间后，各组分的物质的量随n(O3)：n(NO)的变化如图。臭氧量对反应SO2(g)+O2(g)= SO3(g)+O2(g)的影响不大，试用过渡态理论解释可能原因_______。

(4)通过控制变量法研究脱除效率的影响因素得到数据如图所示，下列说法正确的是_______。

A．烟气在尿素溶液中的反应：v(脱硫) <v(脱硝)

B．尿素溶液pH的变化对脱硝效率的影响大于对脱硫效率的影响

C．强酸性条件下不利于尿素对氮氧化物的脱除

D．pH=7的尿素溶液脱硫效果最佳

(5)尿素的制备：2NH3(g)+ CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)  ∆H<0。一定条件下，往10 L恒容密闭容器中充入2 molNH3和1 molCO2。

①该反应10 min后达到平衡，测得容器中气体密度为4.8g/L，平衡常数K=_______。

②如图是该条件下，系统中尿素的物质的量随反应时间的变化趋势，当反应时间达到3min时，迅速将体系升温，请在图中画出3-10min内容器中尿素的物质的量的变化趋势曲线_______。

13、防治大气污染、水体污染等是世界各国保护环境的最重要课题。

(1)将催化重整为可用的化学品，对改善环境意义重大。

①某科研团队利用三元催化剂在下“超干重整”和。

已知：反应I．   

反应II．   

则反应III．   ___。

②在体积为1L的刚性容器中进行“合成气催化重整”，反应的化学方程式为。当投料比，时，的平衡转化率()与温度(T)、初始压强(p)的关系如图所示。压强__(填“” “”或“”，下同)；当温度为、压强为时，a点时的v(逆)__v(正)；起始时向容器中加入1mol 和1mol ，在温度为、初始压强为时反应，该反应的K=__。

(2)氮的氧化物是造成大气污染的主要物质，研究氮氧化物的反应机理更有助于消除大气污染。

①催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，研究发现在以为主的催化剂上可能发生的反应过程如图。写出脱硝过程的总反应的化学方程式：___。

②催化氧化法去除NO是在一定条件下，用消除NO污染，其反应原理为。不同温度条件下，为2：1时，得到NO脱除率曲线如图所示。脱除NO的最佳温度是___。在温度超过1000时NO脱除率骤然下降的原因可能是___。

③NO氧化反应：分两步进行，反应I：，反应II：，其反应过程能量变化示意图如图。其中决定NO氧化反应速率的步骤是反应__(填“I”或“II”)。