台南2025学年度第二学期期末教学质量检测高一化学

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、将CH4、CO2催化重整为可用的化学品，对缓解能源危机、改善环境意义重大。

(l)以Fe(OH)3为脱硫剂，通过复分解反应吸收H2S，产物是H2O和___________。

(2)过程A主要涉及以下反应：

i. CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)   △H=+247kJ/mol

ii. CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41kJ/mol

①反应i的化学平衡常数K随温度的变化关系是____。

②分析反应iixt反应i中CO2转化率可能的影响并说明理由：____（写出一种即可）。

(3)某科研团队利用Ni、CaO、Fe3O4三种催化剂在850℃下“超干重整”CH4和CO2；

  过程I．通入CO2和CH4，所得CO被吸收，H2O被分离出体系，如下面左图所示。

  过程Ⅱ．H2O被分离后，向该装置中再通入He气，使催化剂再生并获得CO，如下面右图所示。

①CH4和CO2重整为CO、H2O的热化学方程式是____________。

②结合反应方程式简述Fe3O4的催化作用：___________。

③CaO对Fe3O4是否起到催化作用至关重要，实验研究结果如下表：

运用有关化学原理解释实验结果：____。

3、钡盐生产过程中排出大量钡泥[主要含有BaCO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等]，某工厂本着资源利用和降低生产成本的目的。在生产BaCO3同时，充分利用钡泥来制取Ba(NO3)2晶体及其它副产品，其部分工艺流程如下：

已知： ①Fe(OH)3和Fe(OH)2完全沉淀时溶液的pH分别为3.2和9.7

②Ba(NO3)2在热水中的溶解度大，在冷水中的溶解度小

③Ksp(BaSO4)=1.1×10-10 Ksp(BaCO3)=5.1×10-9

（1）该厂生产的BaCO3因含有少量BaSO4而不纯，提纯的方法是：将产品加入足量饱和的Na2CO3溶液中充分搅拌、过滤、洗涤。用离子方程式说明该提纯的原理   。

（2）上述流程中Ba(FeO2)2与HNO3溶液反应生成两种盐，反应的化学方程式为 。

（3）结合本厂生产实际，X试剂应选下列中的   。

A．BaCl2 B．BaCO3   C．Ba(NO3)2   D．Ba(OH)2

（4）废渣2为   。

（5）操作III为   。

（6）过滤III后的母液应循环到容器   中(选填a、b、c) 。

（7）称取w克的晶体样品溶于蒸馏水中加入足量的稀硫酸，反应后经一系列操作称重所得沉淀质量为m克，则该晶体的纯度可表示为______________。

4、甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应有：

回答下列问题：

（1）反应CO（g）＋H2O（g）＝CO2（g）＋H2（g）的△H=   kJ/mol。

（2）在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率   甲烷氧化的反应速率（填大于、小于或等于）。

（3）对于气相反应，用某组分（B）的平衡压强（PB）代替物质的量浓度（cB）也可表示平衡常数（记作KP），则反应CH4（g）＋H2O（g）CO（g）＋3H2（g）KP的表达式为 ；随着温度的升高，该平衡常数   （填“增大”、“减小”或“不变”）。

（4）从能量角度分析，甲烷自热重整方法的先进之处在于 。

（5）在某一给定进料比的情况下，温度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图：

①若要达到H2物质的量分数>65%、CO的物质的量分数<10%，以下条件中最合适的是   。

A．600℃，0.9Mpa   B．700℃，0.9Mpa C．800℃，1.5Mpa D．1000℃，1.5MPa

②画出600℃，0．1Mpa条件下，系统中H2物质的量分数随反应时间（从常温进料开始计时）的变化趋势示意图：

（6）如果进料中氧气量过大，最终导致H2物质的量分数降低，原因是   。

5、化学反应原理在科研和生产中有广泛应用．

（1）工业上制取Ti的步骤之一是：在高温时，将金红石（TiO2）、炭粉混合并通人Cl2先制得TiCl4和一种可燃性气体，已知：

①TiO2（s）+2Cl2（g）═TiCl4（1）+O2（g）；△H=﹣410.0kJ•mol﹣1

②CO（g）═C（s）+O2（g）；△H=+110.5kJ•mol﹣1

则上述反应的热化学方程式是   ．

（2）利用“化学蒸气转移法”制备二硫化钽（TaS2）晶体，发生如下反应：

TaS2（s）+2I2（g）═TaI4（g）+S2（g）△H1＞0  （Ⅰ）；若反应（Ⅰ）的平衡常数K=1，向某恒容且体积为15ml的密闭容器中加入1mol I2 （g）和足量TaS2（s），I2 （g）的平衡转化率为    ．

如图1所示，反应（Ⅰ）在石英真空管中进行，先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2 （g），一段时间后，在温度为T1的一端得到了纯净TaS2晶体，则温度T1   T2（填“＞”“＜”或“=”）．上述反应体系中循环使用的物质是       ．

（3）利用H2S废气制取氢气的方法有多种．

①高温热分解法：

已知：H2S（g）═H2（g）+S2（g）；△H2；在恒容密闭容器中，控制不同温度进行H2S分解实验．以H2S起始浓度均为c mol•L﹣1测定H2S的转化率，结果如图2．图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线，b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率．△H2       0（填＞，=或＜）；说明随温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因：   ．

②电化学法：

该法制氢过程的示意图如3．反应后的溶液进入电解池，电解总反应的离子方程式为 ．

6、铜及其化合物在工农业生产及日常生活中应用非常广泛.

（1）纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注，下表为制取Cu2O的三种方法：

①工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法I，其原因是____________。

②已知：

2Cu(s)+1/2O2(g)═Cu2O(s)△H=-169kJ•mol-1，

C(s)+1/2O2(g)═CO(g)△H=-110.5kJ•mol-1，

Cu(s)+1/2O2(g)═2CuO(s)△H=-157kJ•mol-1

则方法I发生的反应：2CuO(s)+C(s)=Cu20(s)+CO(g)； △H=____________kJ/mol。

  （2）氢化亚铜是一种红色固体，可由下列反应制备：4CuSO4+3H3PO2+6H2O=4CuH↓+4H2SO4+3H3PO4．

该反应每转移3mol电子，生成CuH的物质的量为____________。

 （3）氯化铜溶液中铜各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与c(Cl-) 的关系如图所示。

①当c(Cl-)=9mol•L-1时，溶液中主要的3种含铜物种浓度大小关系为____________。

②在c(Cl-)=1mol•L-1的氯化铜溶液中，滴入AgNO3溶液，含铜物种间转化的离子方程式为____________(任写一个)．

（4）已知：Cu(OH)2是二元弱碱；亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸，与NaOH溶液反应，生成Na2HPO3．

①在铜盐溶液中Cu2+发生水解反应的平衡常数为____________，(已知：25℃时，Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20mol3•L-3)

②电解Na2HPO3溶液可得到亚磷酸，装置如图(说明：阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过)，则产品室中反应的离子方程式为____________。

7、S、N元素是重要的非金属元素，其化合物应用广泛。

(1)红热木炭与浓H2SO4反应的化学方程式是C+2H2SO4CO2↑+2SO2↑+2H2O，该反应中浓硫酸的作用是作_______(填“氧化剂”或“还原剂”)。

(2)SO2能够使品红溶液褪色，体现了二氧化硫具有_______性(填“漂白性”或“还原性”)。

(3)关于氮的变化关系图如下：

上述流程中能够实现氮的固定的是_______(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。

(4)氨的催化氧化是工业上制硝酸的重要步骤，其反应为：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)。

①一定条件下，在体积10 L的密闭容器中进行，半分钟后，NO的物质的量增加了4.5 mol，则此反应的平均速率v(NH3)=_______mol·(L·s)-1；

②在相同温度下，向该容器中通入一定量的NH3气体，反应速率将_______(填“加快”“减慢”或“不变”)。

8、I.把煤作为燃料可通过下列两种途径：

途径1：C(s) +O2 (g)=CO2(g) ΔH1＜0 ①

途径2：先制成水煤气：C(s) +H2O(g) = CO(g)+H2(g) ΔH2＞0 ②

再燃烧水煤气：2 CO(g)+O2 (g)=2CO2(g) ΔH3＜0 ③

2H2(g)+O2 (g) =2H2O(g) ΔH4＜0 ④

请回答下列问题：

（1） 途径I放出的热量________（ 填“大于”“等于”或“小于”） 途径II放出的热量。

（2） ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系式是_____________________。

II.某氮肥厂含氮废水中的氮元素多以和NH3·H2O形式存在，处理过程中在微生物的作用下经过两步反应被氧化成，这两步反应过程中的能量变化如图所示：

（3）1mol(aq)全部被氧化成(aq)的热化学方程式是____________________

III.氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体，已知：

①CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g) ΔH= -a kJ•mol-1(a＞0)

②2CO(g)+2NO (g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH= -b kJ•mol-1(b＞0）

（4）若用标准状况下 3.36L CO还原NO2至N2（CO完全反应）的整个过程中转移电子的物质的量为______mol，放出的热量为______kJ（用含有a和b的代数式表示）。

（5）用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染．例如：

①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1= -574kJ•mol-1

②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=？

若1mol CH4还原NO2至N2整个过程中放出的热量为867kJ，则ΔH2=______．

9、自门捷列夫发现元素周期律以来，人类对自然的认识程度逐步加深，元素周期表中的成员数目不断增加。回答下列问题：

(1)2010年和2012年，俄罗斯的杜布纳联合核研究所两次成功合成了超重元素，中文名为“石田”。元素可由反应得到，该反应________(填“是”或“不是”)化学反应。的质子数为________。

(2)的同族元素F的一种化合物为，若该化合物分子中的每个原子都达到8电子稳定结构，则的电子式为________，该分子内存在的共价键类型有________。

(3)该族中的另一元素广泛存在于海水中，利用“膜”技术可以分离离子交换膜分为“阳膜”、“阴膜”、“单价阳膜”、“单价阴膜”、“双极性膜”等，单价阳膜允许+1价阳离子透过，单价阴膜允许-1价阴离子透过，双极性膜可将水解离为和，并实现其定向通过。BMSED电渗析技术可同步实现粗盐水中一二价盐的选择性分离和一价盐的酸碱制备，结构如图所示，指出膜名称：X是________、Z是________；阳极室的电极反应式为________。

10、甲酸是还原性酸，又称作蚁酸，常用于橡胶、医药、染料、皮革等工业生产。某化学兴趣小组在分析甲酸的组成和结构后，对甲酸的某些性质进行了探究。请回答下列问题。

Ⅰ.甲酸能与醇发生酯化反应

该兴趣小组用如上图所示装置进行甲酸与甲醇的酯化反应实验：

有关物质的性质如下：

（1）装置中，仪器A的名称是__________，长玻璃管c的作用是__________、__________

（2）甲酸和甲醇进行酯化反应的化学方程式为____________________。

（3）要从锥形瓶内所得的混合物中提取甲酸甲酯，可采用的方法为____________________。

Ⅱ.甲酸能脱水制取一氧化碳，一定条件下，能与固体发生反应：。

（1）如图所示是以甲酸钠溶液为电解质溶液的甲醇燃料电池：

则a极电极反应式为_______________。

（2）测定产物中甲酸钠的纯度：与足量充分反应后，消耗标况下，所得固体物质为，则所得固体物质中甲酸钠的质量分数为_______（计算结果精确到0.1%）。

（3）甲酸钠溶液呈弱碱性的原因：__________________（用离子方程式表示）

11、19世纪初，法国科学家杜龙和珀蒂测定比热时发现：金属的比热()与其相对原子质量的乘积近似为常数25.08。将40.0g惰性金属M加热到100℃，投入20.0g温度为36.7℃的水中，最终体系的温度为46.7℃。推算该金属的近似摩尔质量(水的比热为4.18，请写出计算过程，结果保留整数)。_________________

12、粉煤灰是燃煤产生的重要污染物，主要成分有Al2O3、Fe2O3、Fe3O4和SiO2等物质。综合利用粉煤灰不仅能够防止环境污染，还能获得纳米Fe2O3等重要物质。

已知：

i）伯胺R－NH2能与Fe3＋反应；3R－NH2＋Fe3＋＋SO42－＋H2OFe（NH2－R）3（OH）SO4＋H＋生成易溶于煤油的产物。

ii）Fe3＋在水溶液中能与Cl－反应：Fe3＋＋6Cl－[FeCl6]3－，回答下列问题：

（1）过程I对煤粉灰进行酸浸过滤后，滤渣的主要成分是_________。

（2）写出过程II加入过量H2O2发生的离子方程式_________。加入伯胺－煤油对浸取液进行分离，该操作的名称是_________。

（3）从化学平衡角度解释过程III利用NaCl溶液进行反萃取的原理________。

（4）过程IV中过量的N2H4将水层2中[FeCl6]3－转化为Fe2＋，得到的Fe2＋再被O2氧化为FeOOH，其中第一步的离子方程式为4[FeCl6]3－＋5N2H4＝4Fe2＋＋N2＋.4N2H5＋＋24Cl－，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________。

（5）在常压用纳米Fe2O3电化学法合成氨的装置如图所示。

已知电解液为熔融NaOH－KOH，纳米Fe2O3在阴极发生电极反应分两步进行：该电解池第二步：2Fe＋N2＋3H2O＝Fe2O3＋2NH3。则该电解池第一步发生反应的方程式为_________。纳米Fe2O3在电解过程中所起的作用是_______。

13、氯化亚铜是重要的铜盐系列化工产品，广泛应用于石油化工、有机合成等行业。CuCl晶体呈白色，见光易分解，微溶于水，不溶于稀盐酸和乙醇，露置于潮湿空气中易水解氧化为绿色的。某研究小组以(含少量)粗品为原料制取CuCl，设计的合成路线如下：

已知：①在较高浓度的盐酸下，能溶解于甲基异丁基甲酮。

②CuCl在溶液中存在：

(1)上述合成路线中，的作用是________________________，萃取剂为甲基异丁基甲酮，其作用是________________。

(2)上述合成路线中，通入混合液的实验装置如图所示：

①装置B、D的作用分别是________________________________________________。

②C中反应的离子方程式是___________________________________。

(3)上述合成路线中，向混合液中加入大量去氧水的目的是______________________。

(4)上述合成路线中，一系列操作包括：抽滤、洗涤、干燥。

干燥时应注意密封、_________________________。