滨州2024-2025学年第一学期期末教学质量检测试题(卷)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、铬铁矿主要成分为铬尖晶石(FeCr2O4)，以铬铁矿为原料可制备Cr2(SO4)3溶液。铬铁矿的尖晶石结构在通常条件下难以被破坏，其中的二价铁被氧化后，会促进尖晶石结构分解，有利于其参与化学反应。

(1)铬铁矿中的基态二价铁被氧化过程中，失去的电子所处的能级为_______。

(2)120℃时，向铬铁矿矿粉中加入50%的H2SO4，不断搅拌，铬铁矿溶解速率很慢。向溶液中加入一定量的CrO3，矿粉溶解速率明显加快，得到含较多Cr3+和Fe3+的溶液。写出加入CrO3后促进尖晶石溶解的离子方程式：_______。

(3)其它条件不变，测得不同温度下Cr3+的浸出率随酸浸时间的变化如图1所示。实际酸浸过程中选择120℃的原因是_______。

(4)已知：室温下Ksp[Cr(OH)3]=8×10-31，Ksp [Fe(OH)3]=3×10-39，可通过调节溶液的pH，除去酸浸后混合液中的Fe3+。实验测得除铁率和铬损失率随混合液pH的变化如图2所示。pH=3时铬损失率高达38%的原因是_______。

(5)在酸浸后的混合液中加入有机萃取剂，萃取后，Fe2(SO4)3进入有机层，Cr2(SO4)3进入水层。取10.00mL水层溶液于锥形瓶中，先加入氢氧化钠调节溶液至碱性，再加入足量过氧化氢溶液。充分反应后，加热煮沸除去过量过氧化氢。待溶液冷却至室温，加入硫酸和磷酸的混合酸酸化，此时溶液中Cr全部为+6价。在酸化后的溶液中加入足量KI溶液，以淀粉溶液作指示剂，用0.3000mol·L-1Na2S2O3溶液滴定，发生反应：I2+2S2O=S4O+2I-，滴定至终点时消耗Na2S2O3溶液19.80mL，计算萃取所得水层溶液中Cr3+的物质的量浓度_______。(写出计算过程)

3、目前工业合成氨的原理是N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)  △H=-93.0kJ/mol 

（1）已知一定条件下：2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g)  △H=-+1530.0kJ/mol。则氢气燃烧热的热化学方程式为_________________。

（2）如下图，在恒温恒容装置中进行合成氨反应。

①表示N2浓度变化的曲线是_________。

②前25min内，用H2浓度变化表示的化学反应速率是_____________。

③在25min末刚好平衡，则平衡常数K=___________。

（3）在恒温恒压装置中进行工业合成氨反应，下列说法正确的是_______________。

A．气体体积不再变化，则已平衡

B．气体密度不再变化，尚未平衡

C．平衡后，往装置中通入一定量Ar，压强不变，平衡不移动

D．平衡后，压缩容器，生成更多NH3

（4）电厂烟气脱氮的主反应为：4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) △H<0

副反应为：2NH3(g)+8NO(g)=5N2O(g)+3H2O(g) △H>0

平衡混合气中N2与N2O含量与温度的关系如下图所示。

请回答：在400～600K时，平衡混合气中N2含量随温度的变化规律是______，导致这种规律的原因是_________（任答合理的一条原因）。

（5）直接供氨式燃料电池是以NaOH溶液为电解质溶液，电池反应为4NH3＋3O2=2N2+6H2O。则负极电极反应式为_______________。

4、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_______。

5、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 ______________。

6、氧化碳的捕集、利用是我国能源领域的一个重要战略方向。

（1）科学家提出由CO2制取C的太阳能工艺如图1所示，若“重整系统”发生的反应中=6，则FexOy的化学式为____________。

（2）工业上用CO2和H2反应合成二甲醚。已知：

CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-53.7kJ•mol-1

CH3OCH3(g)+H2O(g)═2CH3OH(g)△H2=+23.4kJ•mol-1

则2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H3= ____________ kJ•mol-1

（3）①一定条件下，上述合成二甲醚的反应达到平衡状态后，若改变反应的某一个条件，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是____________(填代号)。

a．逆反应速率先增大后减小   b．H2的转化率增大

c．反应物的体积百分含量减小   d．容器中的值变小

②在某压强下，合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率如图2所示．

T1温度下，将6mol CO2和12mol H2充入2L的密闭容器中，5min后反应达到平衡状态，则0～5min内的平均反应速率v(CH3OCH3)= ____________ 。

③上述合成二甲醚的过程中提高CO2的转化率可采取的措施有____________、____________ (回答2点)。

（4）常温下，用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液，在NH4HCO3溶液中，c(NH4+)____c(HCO3-)(填“>”、“<’’或“=”)；反应NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=____________ (己知常温下NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5mol/L， H2CO3的电离平衡常数K1=4×10-7 mol/L，K2= 4×10-11 mol/L)

（5）据报道以二氧化碳为原料采用特殊的电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到多种燃料，其原理如图3所示，电解时其中b极上生成乙烯的电极反应式为____________。

7、重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业上常用铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3)为原料生产，实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下,请回答下列问题：

(1)以上工艺流程所涉及元素中属于过渡元素的有________，铁在周期表中的位置是第______周期______族。

(2)在反应器①中，有Na2CrO4生成，同时Fe2O3转变为NaFeO2，杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐，写出氧化铝与碳酸钠反应的化学方程式：_________________。

(3)NaFeO2能发生强烈水解，在步骤②中生成沉淀而除去，写出该反应的化学方程式：_________________。

(4)流程④中酸化所用的酸和流程⑤中所用的某种盐最合适的是____________(填字母)。

A．盐酸和氯化钾 B．硫酸和氯化钾 C．硫酸和硫酸锌 D．次氯酸和次氯酸钾

酸化时，CrO转化为Cr2O，写出平衡转化的离子方程式：________________。

(5)水溶液中的H＋是以H3O＋的形式存在，H3O＋的电子式为_____________。

(6)简要叙述操作③的目的：________________。

8、工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下：

3SiCl4（g）+2N2（g）+6H2（g） Si3N4（s）+12HCl（g） ΔH<0

某温度和压强条件下，分别将1.25mol SiCl4(g)、1.0mol N2(g)、10.5mol H2(g)充入20L密闭容器内，进行上述反应，5min达到平衡状态，所得Si3N4（s）的质量是35.0g.已知：

（1）计算该反应的ΔH=_______________

（2）H2的平均反应速率是  

（3）平衡时容器内N2的浓度是  

（4）SiCl4（g）的转化率是   %

（5）下图为合成Si3N4反应中SiCl4平衡转化率与温度、压强的关系(n(SiCl4)、n(N2)、n(H2)仍按1.25 mol SiCl4（g）、1.0 mol N2（g）、10.5mol H2（g）投入)

上图中压强最大的是_____(P1、P2、P3、P4)，列式计算合成Si3N4反应在图中A点的分压平衡常数Kp= _______   (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，图中P2=13MPa)

9、如图所示的装置，X、Y 都是惰性电极。将电源接通后，向(甲)中滴入酚酞溶液，在 Fe 极附近显红色。试回答下列问题：

(1)在电源中，B 电极为_______极(填电极名称，下同)；丙装置中Y 电极为_______极。

(2)丙装置在通电一段时间后，X 电极上发生的电极反应式是_______。

(3)如果乙装置中精铜电极的质量增加了0.64g，请问甲装置中，铁电极上产生的气体在标准状况下为_______L。

(4)在碱性锌电池中，用高铁酸钾作为正极材料，电池反应为2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2，该电池正极发生的反应的电极反应式为_______。

10、二氧化氯是高效、低毒的消毒剂。已知：ClO2 是一种黄绿色易溶于水的气体，具有强氧化性， 回答下列问题：

（1）ClO2 的制备及性质探究（如图所示）

①仪器 C 的名称为_________，装置 B 的作用是________。

②装置C 用于制备ClO2，同时还生成一种酸式盐，该反应的化学方程式为_____，装置 D 中滴有几滴淀粉溶液，其作用是_______。

③装置E 用于吸收尾气，反应生成NaClO2，则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___，氧化产物是___。

（2）粗略测定生成 ClO2 的量实验步骤如下：

a、取下装置 D，将其中的溶液转入 250mL 容量瓶，用蒸馏水洗涤 D 瓶 2~3 次，并将洗涤液一并转移到容量瓶中，再用蒸馏水稀释至刻度。

b、从容量瓶中取出 25.00mL 溶液于锥形瓶中，用 0.1000mol/L 硫代硫酸钠标准溶液滴定（I2+2S2O32-=2I－+S4O62-），指示剂显示终点时共用去 24.00 mL 硫代硫酸钠溶液。

①滴定至终点的现象是___。

②进入装置 D 中的 ClO2 质量为___，与 C 中 ClO2 的理论产量相比，测定值偏低， 可能的原因是_____。

11、化学需氧量(COD)是衡量水质的重要指标之一、COD是指在特定条件下用一种强氧化剂(如)定量地氧化水体中的还原性物质所消耗的氧化剂的量(折算为氧化能力相当的质量，单位：mg/L)。某水样的COD测定过程如下：取400.0mL水样，用硫酸酸化，加入40.00mL0.002000mol/L溶液，充分作用后，再加入40.00mL0.005000mol/L溶液。用0.002000mol/L。溶液滴定，滴定终点时消耗26.00mL。

已知：

(1)1mol的氧化能力与___________g的氧化能力相当(作氧化剂时转移的电子数相同)。

(2)该水样的COD值是___________mg/L。(写出计算过程，结果保留小数点后一位)

12、甲醇燃料是一种新的替代燃料，它和普通的汽油、柴油比较，优势十分明显。

(1)目前正在开发用甲烷和氧气合成甲醇：2CH4(g)＋O2(g)2CH3OH(g)，已知：(C为常数)。根据图中信息，恒压条件下，温度升高，Kp_______(填“增大”、“减小”或“不变”)；该反应的热化学方程式为_______。

(2)在Cu催化作用下，甲烷氧化合成甲醇的总反应分两步进行：

第一步为_______(写化学方程式)；

第二步为*CuH2+2-CH3+O2=Cu+2CH3OH。

第二步反应几乎不影响总反应达到平衡所用的时间，由此推知，第二步反应活化能_______(填“大于”、“小于”或“等于”)第一步反应活化能。

(3)用二氧化碳和氢气也能合成甲醇。对于反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)，v正=k正p(CO2)p3(H2)，v逆=k逆p(CH3OH)p(H2O)。其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，p为气体分压(分压=物质的量分数×总压)。在540K下按初始投料比n(CO2)：n(H2)=3：1、n(CO2)：n(H2)=1：1、n(CO2)：n(H2)=1：3，得到不同压强条件下H2的平衡转化率关系图：

①比较a、b、c各曲线所表示的投料比大小顺序为_______(用字母表示)。

②点N在线b上，计算540K的压强平衡常数Kp=_______(用平衡分压代替平衡浓度计算)。

③540K条件下，某容器测得某时刻p(CO2)=0.2MPa，p(CH3OH)=p(H2O)=0.1MPa，p(H2)=0.4MPa，此时v正：v逆=_______。

13、在金属(如：Cu、Co、Be、K等)的湿法冶炼中，某些含氮(如：)、磷[如：磷酸丁基酯(C4H9O)3P=O]等有机物作萃取剂，可将金属萃取出来，从而实现在温和条件下金属冶炼。回答下列问题：

(1)基态Co原子核外电子排布式为[Ar]____，有____个未成对电子。

(2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用+表示，与之相反的用-文表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的氮原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为____。

(3)科学家证实，BeCl2是共价化合物，请设计一个简单实验证明该结论：____；Be的杂化轨道类型为____。

(4)在N、NH3、N2H4、NH、N2H五种微粒中，同种微粒间能形成氢键的有____；不能作为配位体的有____；空间构型为直线形的是____。

(5)氮原子的第一电离能____(填“大于”“小于”或“等于”)磷原子的第一电离能。

(6)分别用、表示H2PO和K+，KH2PO4晶体的四方晶胞如图(a)所示，图(b)、图(c)分别显示的是H2PO、K+在晶胞xx面、yz面上的位置。若晶胞底边的边长均为apm，高为cpm，阿伏加德罗常数的值为NA，晶体的密度为____g·cm-3(写出表达式即可)。