精品解析:山西省2025-2026学年高三上学期12月质量检测 化学试卷
2026-06-14
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2份
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31页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 山西省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.29 MB |
| 发布时间 | 2026-06-14 |
| 更新时间 | 2026-06-15 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58338346.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025~2026学年高三12月质量检测卷
化学(A卷)
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:物质及其变化,物质的量,金属及其化合物,非金属及其化合物,化学实验基础,物质结构与性质元素周期律,化学反应与能量,化学反应速率与化学平衡,水溶液中的离子反应与平衡。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 V-51 Ni-59
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)。
1. 下列传统工艺不涉及氧化还原反应的是
A. 湿法炼铜 B. 酿造米酒 C. 打磨玉器 D. 火药爆炸
2. 下列表达式或化学用语正确的是
A. 中子数为10的氧原子: B. 的结构示意图:
C. 的空间填充模型: D. 溶液呈酸性:
3. 下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A. 溶液中加入少量固体,促进分解
B. 可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气
C. 棕黄色的溶液中加入铁粉颜色逐渐变为浅绿色
D. 锌片与稀硫酸反应过程中,加入少量固体,促进的产生
4. 下列有关反应的化学方程式正确的是
A. 和硫粉加热:
B. 的催化氧化:
C. 氨水溶解:
D. 焦炭还原石英砂制备粗硅:
5. 已知一定条件下的热化学方程式: , (a、b均大于0),为提供分解所需的能量,理论上需要燃烧的物质的量为
A. B. C. D.
6. 关于下列实验的说法错误的是
A.的水解程度增大
B.用该装置蒸干溶液获得
C.探究浓度对水解平衡的影响
D.混合液中与之和大于
A. A B. B C. C D. D
7. 某晶体的立方晶胞结构如图所示,晶胞参数为。下列有关说法正确的是
A. 每个晶胞中含有6个Ni B. 该晶体密度为
C. 基态原子所含的未成对电子数:C<Ni D. 与距离最近且相等的有12个
8. 25℃时,在的溶液中,水电离出的浓度为;在的溶液中,水电离出的浓度为,若,则的溶液的值为
A. 9 B. 4 C. 5 D. 6
9. 含氮元素的几种物质有如图所示的转化关系,已知反应②为(未配平)。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,与足量充分反应生成的数目为
B. 溶液中数目为
C. 中含共用电子对数为
D. 反应②每生成,转移电子数目为
10. 短周期主族元素X、Y、Z、M、W,其原子半径和最高价氧化物对应的水化物(浓度均为,温度为25℃)溶液的关系如图,已知形成的单质是空气的主要成分,的族序数是周期数的两倍。下列说法正确的是
A. 的最高价氧化物的化学式是
B. 最简单氢化物分子的极性:
C. 上述5种元素的氢化物均为共价化合物
D. 上述5种元素与O均能形成不止一种的氧化物
11. 某兴趣小组设计如图实验探究的性质。将铜丝插入浓硝酸中,启动反应。已知:为棕黄色。根据下列实验现象,不能得出相应结论的是
选项
现象
结论
A
装置I中开始产生红棕色气体,逐渐颜色变浅,最终产生无色气体
随着浓硝酸不断反应,先生成,后生成
B
装置II中产生“白烟”
生成了白色粉末
C
装置III中浅绿色溶液变为黄色溶液
一定生成了
D
向装置Ⅲ中滴加溶液,产生蓝色沉淀
溶液一定存在
A. A B. B C. C D. D
12. 常温下,和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 常温下,的数量级为
B. 向点对应溶液中加入适量的固体,可能得到点对应溶液
C. 条件不变,Y点对应的AgCl溶液不会有AgCl沉淀生成
D. 常温下,、饱和溶液中,后者较大
13. 电解乙二醇制氢,其原理如图所示(电极均为惰性电极)。下列有关说法正确的是
A. 装置工作时,电能完全转化为化学能
B. 理论上每消耗对应生成
C. 电解时溶液中的阳离子由右向左移动
D. a电极反应式为
14. 氢气和碳氧化物反应生成甲烷,有利于实现碳循环利用。涉及反应如下:
反应I:
反应II:
反应Ⅲ:
温度为时,在体积为的恒容密闭容器中充入一定量的和,平衡时和的转化率及和的物质的量(n)随变化的情况如图所示。已知:的选择性为[]。下列说法中错误的是
A. 图中表示变化曲线是 B. 其他条件不变时,增大压强有利于提高的选择性
C. 时,平衡体系中 D. 时,的选择性为50%
二、非选择题(本题共4小题,共58分)。
15. 一种从石煤(主要含,杂质为、、、)中制备金属钒的工艺流程如图所示,的水化物为一元弱酸,焙烧时转化为。
回答下列问题:
(1)溶液呈_______(填“酸”“碱”或“中”)性,原因是_______(用离子方程式解释)。
(2)滤渣1、滤渣2的成分分别为_______、_______(填化学式)。
(3)“沉钒”时需要加入过量的,请从平衡的角度解释原因:_______。
(4)实验室中“热解”需要的仪器主要有三脚架、酒精灯、搅拌棒、_______。
(5)写出“热还原”反应的化学方程式:_______。
(6)用50t含为80%的石煤,经过上述工艺过程,最终得到25.5t,则的产率为____。
16. 是大气主要污染物之一,水煤气还原法和氨法脱硫是工业上的两种方法。水煤气还原法发生的反应如下:
i.
ii.
回答下列问题:
(1)已知的燃烧热为,则表示液态硫燃烧热的热化学方程式为_______。
(2)在一定压强下,仅发生反应ii。的平衡转化率与投料比、温度的关系如图1所示。则_______(填“>”“<”或“=”,下同),_______0,平衡时的转化率。:a_______b。
(3)某温度下,向恒容密闭容器中充入、和2 mol,此时容器压强为,发生反应i、ii,第时达到平衡,测得平衡体系的压强为,为。
①内_______。
②该温度下,反应i的分压平衡常数为_______(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(4)溶液中氧化是氨法脱硫的重要过程。某小组在其他条件不变时,分别研究了一段时间内温度和初始浓度对空气氧化速率的影响,结果分别如图2、图3所示。
①60℃之后,氧化速率降低的原因是_______(答一条)。
②当的浓度增大到一定程度后,由于氧气的溶解速率_______,导致亚硫酸根离子的氧化速率变化不大。
17. 氯化铬晶体(,熔点为1152℃,1000℃升华,难溶于乙醚,在高温下易被氧化)是一种重要的工业原料。某同学在实验室利用两种方法制备(、在加热条件下易水解)。回答下列问题:
(1)和(沸点为76.8℃)在高温下制备,反应原理:[光气()的沸点为8.2℃]。部分装置如图1所示(夹持装置略):
①A装置采用_______(填“冷水”或“热水”)浴;B装置加热前,先通入的目的是_______。
②X虚线处需保温,原因是_______。
③C装置收集的产品中混有的杂质可能是_______(填化学式)。
(2)由铬酸钠()制备,实验装置如图2所示。
I.将、足量的稀硫酸依次加入三颈烧瓶中();
II.向三颈烧瓶中滴加甲醇,升温至100℃继续反应三小时;
III.待反应液冷却后,用溶液调节,得到沉淀;
IV.将步骤II中得到的沉淀,溶于足量的溶液中,充分反应后将污液蒸发浓缩、冷却结晶,过滤,用试剂洗涤,得到晶体。
①盛放甲醇的仪器名称是_______。
②步骤II中有生成,写出该反应的离子方程式:_______。
③步骤II中选用甲醇作还原剂而不用乙醇的原因是_______。
④步骤IV所用试剂Y是_______。
⑤由制备的方法是_______。
18. 硫化氢()是大气污染物,同时也是重要的化工原料。已知室温下,的电离平衡常数,。回答下列问题:
(1)往的溶液中加入蒸馏水,则_______(填“增大”或“减小”)。
(2)将通入氨水中,若溶液呈中性,则_______(填“>”或“<”)。
(3)室温下,溶液中,_______(填写具体数值,下同),若溶液的,则_______。
(4)已知,,则反应:的平衡常数_______。
(5)研究表明,铁酸锌()、铁酸铜()均可用于除去。
①在600℃时,的反应为,该反应的平衡常数,的平衡转化率为60%,则初始投料比的值为_______。
②利用载氧体表面吸附时有两种途径,如图所示。
下列说法正确的是_______(填字母)。
A.途径1历程中,涉及过渡态I、II的反应为决速步骤
B.途径1的三种过渡态中,过渡态II的稳定性最强
C.的速率:途径2>途径1
D.该反应历程主要包括分子吸附和脱氢两个基元步骤
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2025~2026学年高三12月质量检测卷
化学(A卷)
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:物质及其变化,物质的量,金属及其化合物,非金属及其化合物,化学实验基础,物质结构与性质元素周期律,化学反应与能量,化学反应速率与化学平衡,水溶液中的离子反应与平衡。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 V-51 Ni-59
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)。
1. 下列传统工艺不涉及氧化还原反应的是
A. 湿法炼铜 B. 酿造米酒 C. 打磨玉器 D. 火药爆炸
【答案】C
【解析】
【详解】A.湿法炼铜是利用铁置换铜的化学反应,涉及铁的氧化和铜的还原,属于氧化还原反应,A不符合题意;
B.酿造米酒是通过酵母发酵将糖类转化为乙醇和二氧化碳,涉及有机物的氧化还原反应,B不符合题意;
C.打磨玉器是物理加工过程,通过机械摩擦改变玉器形状或光泽,不涉及任何化学变化,因此不涉及氧化还原反应,C符合题意;
D.火药爆炸是硝酸钾、硫磺和木炭的剧烈化学反应,涉及氮、硫的还原和碳的氧化,属于氧化还原反应,D不符合题意;
故选C。
2. 下列表达式或化学用语正确的是
A. 中子数为10的氧原子: B. 的结构示意图:
C. 的空间填充模型: D. 溶液呈酸性:
【答案】D
【解析】
【详解】A.中子数为10的氧原子的质量数为18,符号为,A项错误;
B.核外有2个电子层、10个电子,结构示意图为,B项错误;
C.氯原子的半径大于碳原子,图示半径大小比例错误,C项错误;
D.中电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,电离方程式为,D项正确;
故选D。
3. 下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A. 溶液中加入少量固体,促进分解
B. 可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气
C. 棕黄色的溶液中加入铁粉颜色逐渐变为浅绿色
D. 锌片与稀硫酸反应过程中,加入少量固体,促进的产生
【答案】B
【解析】
【详解】A.加入固体作为催化剂,降低反应活化能,加速分解,但不涉及化学平衡移动,因此不能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.加入NaOH固体增加浓度,使氨水平衡向左移动,促进氨气释放,符合勒夏特列原理,B符合题意;
C.与铁粉反应,为不可逆氧化还原反应,不涉及化学平衡,因此不能用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.加入形成Zn-Cu原电池,加速反应速率,但反应不可逆,不涉及平衡移动,因此不能用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故选B。
4. 下列有关反应的化学方程式正确的是
A. 和硫粉加热:
B. 的催化氧化:
C. 氨水溶解:
D. 焦炭还原石英砂制备粗硅:
【答案】C
【解析】
【详解】A.铜与硫粉加热反应应生成硫化亚铜(Cu2S),正确的方程式为,A错误;
B.氨的催化氧化反应应生成一氧化氮(NO),正确方程式为,B错误;
C.氨水溶解Cu(OH)2形成[Cu(NH3)4]2+络离子,方程式正确反映了该络合反应,C正确;
D.焦炭还原石英砂制备粗硅应生成一氧化碳(CO),正确方程式为,D错误;
故选C。
5. 已知一定条件下的热化学方程式: , (a、b均大于0),为提供分解所需的能量,理论上需要燃烧的物质的量为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据热化学方程式,分解1 mol CaCO3需要吸收a kJ能量;燃烧CO的反应()中,ΔH = -b kJ·mol-1表示燃烧2 mol CO释放b kJ能量,故燃烧1 mol CO释放kJ能量。设需燃烧x mol CO,则释放能量为kJ,令= a,解得= mol,A正确。
故答案选A。
6. 关于下列实验的说法错误的是
A.的水解程度增大
B.用该装置蒸干溶液获得
C.探究浓度对水解平衡的影响
D.混合液中与之和大于
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.加水稀释,促进的水解,A项正确;
B.加热会促进的水解和的挥发,蒸干溶液无法获得,B项错误;
C.溶液加水稀释后,若FeCl3溶液稀释过程中水解平衡不移动,则,而,说明存在平衡,浓度降低平衡向右移动,C项正确;
D.在溶液中,加入溶液后,则混合液中与之和大于,D项正确;
故选B。
7. 某晶体的立方晶胞结构如图所示,晶胞参数为。下列有关说法正确的是
A. 每个晶胞中含有6个Ni B. 该晶体密度为
C. 基态原子所含的未成对电子数:C<Ni D. 与距离最近且相等的有12个
【答案】B
【解析】
【详解】A.晶胞中含有个Ni,A项错误;
B.晶胞中含有个Ni、个Mg、1个C,故晶胞密度,B项正确;
C.基态C原子的核外价电子排布为,有2个未成对电子,Ni原子的核外价电子排布为,有2个未成对电子,两者所含的未成对电子数相同,C项错误;
D.由结构图可知,与一个距离最近且相等的C有8个,D项错误;
故答案为B。
8. 25℃时,在的溶液中,水电离出的浓度为;在的溶液中,水电离出的浓度为,若,则的溶液的值为
A. 9 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】C
【解析】
【详解】在NaOH溶液中,水电离出的H+浓度c2等于溶液中的H+浓度,即c2=[H+]=Kw/[OH-]=10-14/0.1=10-13 mol/L,在NH4Cl溶液中,水电离出的H+浓度c1等于溶液中的H+浓度(主要来自水的电离通过水解),给定c1/c2 = 108,则c1=c2×108=10-13×108=10-5mol/L,因此pH=-lg(c1)=-lg(10-5)=5,故答案为C。
9. 含氮元素的几种物质有如图所示的转化关系,已知反应②为(未配平)。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,与足量充分反应生成的数目为
B. 溶液中数目为
C. 中含共用电子对数为
D. 反应②每生成,转移电子数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.标准状况下,2.24 L N2的物质的量为0.1 mol,合成氨反应为可逆反应,在标准状况下平衡常数极小,不能完全反应,实际生成NH3少于0.2 mol,因此数目小于,A错误;
B.1 L 1 mol·L-1 NaClO溶液中含1 mol NaClO,NaClO完全电离为Na+和ClO-,但ClO-为弱酸根离子,发生水解反应ClO-+ H2O ⇌ HClO + OH-,导致ClO-实际浓度小于1 mol·L-1,因此数目小于,B错误;
C.的物质的量为1 mol,N2H4分子结构为H2N-NH2,含1个N-N键和4个N-H键,共5对共用电子,因此数目为5,C错误;
D.反应②配平为2NH3+ ClO-= N2H4+ H2O + Cl-,Cl元素从+1价降至-1价,得2个电子,两个N元素从-3价升至-2价,共失2个电子,转移2个电子,生成1 mol N2H4转移2 mol电子,生成0.3 mol N2H4转移0.6 mol电子,数目为0.6,D正确;
故答案为D。
10. 短周期主族元素X、Y、Z、M、W,其原子半径和最高价氧化物对应的水化物(浓度均为,温度为25℃)溶液的关系如图,已知形成的单质是空气的主要成分,的族序数是周期数的两倍。下列说法正确的是
A. 的最高价氧化物的化学式是
B. 最简单氢化物分子的极性:
C. 上述5种元素的氢化物均为共价化合物
D. 上述5种元素与O均能形成不止一种的氧化物
【答案】D
【解析】
【分析】X单质是空气主要成分,最高价氧化物对应水化物的0.01 mol/L溶液pH=2,说明是一元强酸,故X为N;Y的族序数是周期数的两倍,原子半径大于X,最高价氧化物水化物酸性弱于硝酸,故Y为C;Z的原子半径大于Y,最高价氧化物水化物的0.01 mol/L溶液pH=2,即为一元强酸,故Z为Cl;W的原子半径大于Z,最高价氧化物水化物的0.01 mol/L溶液pH<2,即为二元强酸,故W为S;M的原子半径最大,最高价氧化物水化物的0.01 mol/L溶液pH=12,即为一元强碱,故M为Na;综上所述,X、Y、Z、M、W分别为N、C、Cl、Na、S。
【详解】A.Z为Cl,其最高价氧化物的化学式为,A错误;
B.X和Y分别为N和C,其最简单氢化物分别为NH3和CH4,NH3为极性分子,CH4为非极性分子,即极性:X>Y,B错误;
C.为离子化合物,C项错误;
D.N、C、Cl、S、Na与O形成的氧化物均不止一种,D项正确;
故答案为D。
11. 某兴趣小组设计如图实验探究的性质。将铜丝插入浓硝酸中,启动反应。已知:为棕黄色。根据下列实验现象,不能得出相应结论的是
选项
现象
结论
A
装置I中开始产生红棕色气体,逐渐颜色变浅,最终产生无色气体
随着浓硝酸不断反应,先生成,后生成
B
装置II中产生“白烟”
生成了白色粉末
C
装置III中浅绿色溶液变为黄色溶液
一定生成了
D
向装置Ⅲ中滴加溶液,产生蓝色沉淀
溶液一定存在
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】装置I中Cu与浓硝酸反应,生成的氮氧化物气体先通入盛有氨气的装置II,再通入装置III的FeSO4溶液,探究NO2的相关性质。
【详解】A.铜和浓硝酸反应生成,铜和稀硝酸反应生成,随着反应进行,浓硝酸变为稀硝酸,先产生红棕色气体,后产生无色气体,A项不符合题意;
B.NO2和少量挥发的H2O反应生成HNO3,浓硝酸也具有挥发性,硝酸与氨化合生成NH4NO3,产生白烟,B项不符合题意;
C.通入硫酸亚铁溶液中的气体可能是或,也可能是二者的混合物,溶于水生成,因为铁离子呈黄色,所以,烧杯中黄色溶液不一定含,C项符合题意;
D.铁氰化钾可证明亚铁离子存在:(蓝色),D项不符合题意;
故选C。
12. 常温下,和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 常温下,的数量级为
B. 向点对应溶液中加入适量的固体,可能得到点对应溶液
C. 条件不变,Y点对应的AgCl溶液不会有AgCl沉淀生成
D. 常温下,、饱和溶液中,后者较大
【答案】C
【解析】
【分析】分析图可知,曲线II上有横坐标与纵坐标相同的点,曲线I没有,所以曲线II为,其中、。
【详解】A.常温下,的数量级为,A项正确;
B.在点平衡中)加入固体,增大,减少,可到达点,B项正确;
C.曲线II是AgCl的沉淀溶解平衡曲线,Y点的和都大于平衡线上的浓度,则点对应的溶液为过饱和溶液,C项错误;
D.饱和溶液中等于,饱和溶液中设为,则,可得,后者的大,D项正确;
故选C。
13. 电解乙二醇制氢,其原理如图所示(电极均为惰性电极)。下列有关说法正确的是
A. 装置工作时,电能完全转化为化学能
B. 理论上每消耗对应生成
C. 电解时溶液中的阳离子由右向左移动
D. a电极反应式为
【答案】B
【解析】
【分析】首先该装置为电解池装置,判断电极:极上转化为,发生失电子的氧化反应,故为阳极;极上转化为,发生得电子的还原反应,故为阴极,电解液为碱性(含),据此分析。
【详解】A.电解过程中,部分电能会转化为热能,不可能将电能完全转化为化学能,A错误;
B.(阳)极反应式为,被氧化为时,失去电子;b(阴)极反应式为,根据电子守恒,转移电子时生成,B正确;
C.电解池中阳离子向阴极(b极,右侧)移动,因此阳离子由左向右移动,C错误;
D.该装置电解液为碱性环境(含),电极反应中不能生成,产物也应为,不是,正确电极反应式为:,D错误;
故选B。
14. 氢气和碳氧化物反应生成甲烷,有利于实现碳循环利用。涉及反应如下:
反应I:
反应II:
反应Ⅲ:
温度为时,在体积为的恒容密闭容器中充入一定量的和,平衡时和的转化率及和的物质的量(n)随变化的情况如图所示。已知:的选择性为[]。下列说法中错误的是
A. 图中表示变化曲线是 B. 其他条件不变时,增大压强有利于提高的选择性
C. 时,平衡体系中 D. 时,的选择性为50%
【答案】D
【解析】
【详解】A.随的增大,的平衡转化率增大、的平衡转化率减小,故表示的平衡转化率,表示的平衡转化率,故A正确;
B.增大压强,有利于反应I和反应Ⅲ正向进行,有利于提高的选择性,故B正确;
C.由图可知时,和起始物质的量都为,的平衡转化率为87.5%,转化的的物质的量为,CO的平衡转化率为62.5%,转化的为,平衡时为,根据C守恒,平衡时物质的量为,根据守恒,平衡时的物质的量为,体积为1L,,故C正确;
D.平衡时为,物质的量为0.375mol,的选择性为,故D错误;
选D;
二、非选择题(本题共4小题,共58分)。
15. 一种从石煤(主要含,杂质为、、、)中制备金属钒的工艺流程如图所示,的水化物为一元弱酸,焙烧时转化为。
回答下列问题:
(1)溶液呈_______(填“酸”“碱”或“中”)性,原因是_______(用离子方程式解释)。
(2)滤渣1、滤渣2的成分分别为_______、_______(填化学式)。
(3)“沉钒”时需要加入过量的,请从平衡的角度解释原因:_______。
(4)实验室中“热解”需要的仪器主要有三脚架、酒精灯、搅拌棒、_______。
(5)写出“热还原”反应的化学方程式:_______。
(6)用50t含为80%的石煤,经过上述工艺过程,最终得到25.5t,则的产率为____。
【答案】(1) ①. 碱 ②.
(2) ①. 、 ②. 、
(3)加入过量的,增大浓度,平衡向生成方向移动,便于完全沉淀
(4)坩埚(坩埚钳)、泥三角
(5)
(6)93.75%
【解析】
【分析】焙烧时石煤中、不与NaOH反应,且难溶于水,水浸过滤后,滤渣1为、;滤液中含、、,加稀硫酸调pH后,转化为沉淀,转化为沉淀,因此滤渣2为;向滤液中加沉钒形成,再热解得到氨气和,再利用硅、生石灰经热还原将还原为金属钒,据此分析。
【小问1详解】
题干已知是一元弱酸,因此是强碱弱酸盐,弱酸根水解使溶液呈碱性,水解离子方程式为;
【小问2详解】
焙烧时,石煤中、不与NaOH反应,且难溶于水,水浸过滤后,滤渣1为、;滤液中含、、,加稀硫酸调pH后,转化为沉淀,转化为沉淀,因此滤渣2为;
【小问3详解】
从平衡移动角度,加入过量的,增大反应物浓度,使平衡向生成方向移动,促进更多钒的沉淀析出,提高沉钒率;
【小问4详解】
实验室灼烧/热解固体时,需要将坩埚放置在泥三角上加热,题目已给出三脚架、酒精灯、搅拌棒,因此还需要泥三角、坩埚(坩埚钳);
【小问5详解】
热还原中作还原剂,将还原为V单质,被氧化为,与生石灰反应生成,根据电子守恒、原子守恒配平即可得到反应方程式;
【小问6详解】
产率计算:的质量为,V的摩尔质量为,摩尔质量为,理论得到V的质量为:,V的实际产量为25.5t,因此V的产率为。
16. 是大气主要污染物之一,水煤气还原法和氨法脱硫是工业上的两种方法。水煤气还原法发生的反应如下:
i.
ii.
回答下列问题:
(1)已知的燃烧热为,则表示液态硫燃烧热的热化学方程式为_______。
(2)在一定压强下,仅发生反应ii。的平衡转化率与投料比、温度的关系如图1所示。则_______(填“>”“<”或“=”,下同),_______0,平衡时的转化率。:a_______b。
(3)某温度下,向恒容密闭容器中充入、和2 mol,此时容器压强为,发生反应i、ii,第时达到平衡,测得平衡体系的压强为,为。
①内_______。
②该温度下,反应i的分压平衡常数为_______(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(4)溶液中氧化是氨法脱硫的重要过程。某小组在其他条件不变时,分别研究了一段时间内温度和初始浓度对空气氧化速率的影响,结果分别如图2、图3所示。
①60℃之后,氧化速率降低的原因是_______(答一条)。
②当的浓度增大到一定程度后,由于氧气的溶解速率_______,导致亚硫酸根离子的氧化速率变化不大。
【答案】(1)
(2) ①. > ②. > ③. <
(3) ①. ②.
(4) ①. 温度升高,的溶解度下降或温度升高,受热分解 ②. 变化不大
【解析】
【小问1详解】
已知的燃烧热为,对应热化学方程式iii: ;根据盖斯定律,由可得液态硫燃烧的热化学方程式:,;
【小问2详解】
投料比,越大,过量越多,平衡转化率越高;相同温度下,对应的转化率高于,故;温度升高,平衡转化率增大,说明升高温度平衡正向移动,正反应为吸热反应,故;、两点转化率相同,点投料比点,点初始量更多,平衡时转化率更低,故:;
【小问3详解】
平衡时,则反应消耗的物质的量为;初始总物质的量为,平衡时压强为,总物质的量为,气体物质的量减少;,,,此时1 mol气体的分压;
①;
②;
【小问4详解】
①反应物浓度降低,反应速率降低,温度升高后的溶解度下降、受热分解,均使反应物浓度降低;
②当亚硫酸铵的浓度增大到一定程度后,亚硫酸根离子被氧化的速率大于氧气的溶解速率,因氧气的溶解速率较小导致亚硫酸根离子的氧化速率变化不大。
17. 氯化铬晶体(,熔点为1152℃,1000℃升华,难溶于乙醚,在高温下易被氧化)是一种重要的工业原料。某同学在实验室利用两种方法制备(、在加热条件下易水解)。回答下列问题:
(1)和(沸点为76.8℃)在高温下制备,反应原理:[光气()的沸点为8.2℃]。部分装置如图1所示(夹持装置略):
①A装置采用_______(填“冷水”或“热水”)浴;B装置加热前,先通入的目的是_______。
②X虚线处需保温,原因是_______。
③C装置收集的产品中混有的杂质可能是_______(填化学式)。
(2)由铬酸钠()制备,实验装置如图2所示。
I.将、足量的稀硫酸依次加入三颈烧瓶中();
II.向三颈烧瓶中滴加甲醇,升温至100℃继续反应三小时;
III.待反应液冷却后,用溶液调节,得到沉淀;
IV.将步骤II中得到的沉淀,溶于足量的溶液中,充分反应后将污液蒸发浓缩、冷却结晶,过滤,用试剂洗涤,得到晶体。
①盛放甲醇的仪器名称是_______。
②步骤II中有生成,写出该反应的离子方程式:_______。
③步骤II中选用甲醇作还原剂而不用乙醇的原因是_______。
④步骤IV所用试剂Y是_______。
⑤由制备的方法是_______。
【答案】(1) ①. 热水,排除装置内的空气,防止三氯化铬高温下被氧气氧化 ②. 防止凝华堵塞导管 ③. ④.
(2) ①. 分液漏斗 ②. ③. 还原相同物质的量的,消耗甲醇的量更少或用甲醇作还原剂生成会逸出,用乙醇作还原剂生成乙酸,增加步骤Ⅲ中NaOH的用量 ④. 乙醚 ⑤. 在气氛中加热
【解析】
【分析】(1)反应前先通入氮气,排除装置内的空气,防止CrCl3高温下被氧气氧化;装置A通过加热方法使CCl4汽化后进入硬质玻璃管中,在高温下与Cr2O3反应生成CrCl3和COCl2气体;混合气体进入C中,经冷却得到CrCl3固体。
(2)本实验的目的是制备CrCl3•6H2O,将反应物依次加入三口烧瓶中,得到混合溶液,然后在酸性环境中,利用甲醇将工业铬酸钠还原为Cr3+,蒸馏除去剩余甲醇,待反应液冷却后,用NaOH溶液调节pH,得到Cr(OH)3沉淀,过滤后多次洗涤沉淀,经系列处理得到CrCl3•6H2O晶体。
【小问1详解】
①由上述分析可知,A装置采用热水浴使CCl4汽化;B装置加热前通入氮气,排除装置内的空气,防止CrCl3高温下被氧气氧化;
②CrCl3在1000℃会升华,X虚线处保温是为了防止凝华堵塞导管;
③进入C中的混合气体有CrCl3、SOCl2、CCl4,经降温后,得到CrCl3固体、CCl4液体,而SOCl2进入尾气中,故C中产品可能含有CCl4;
【小问2详解】
①盛放甲醇的仪器名称是分液漏斗;
②根据题意,酸性环境中甲醇将Na2CrO4还原为Cr3+,自身被氧化为CO2,根据电子守恒可知Na2CrO4和CH3OH的系数比为2:1,再结合元素守恒可得离子方程式为:;
③若换成乙醇,则反应过程中乙醇被氧化成乙酸,增加了步骤Ⅲ中NaOH的用量,且还原相同物质的量的,消耗甲醇的量更少;
④CrCl3难溶于乙醚,用乙醚洗涤可以减少产品损失,故试剂Y为乙醚;
⑤在加热过程中会发生水解,生成Cr(OH)3和HCl,为了减少的水解,应该在气氛中加热。
18. 硫化氢()是大气污染物,同时也是重要的化工原料。已知室温下,的电离平衡常数,。回答下列问题:
(1)往的溶液中加入蒸馏水,则_______(填“增大”或“减小”)。
(2)将通入氨水中,若溶液呈中性,则_______(填“>”或“<”)。
(3)室温下,溶液中,_______(填写具体数值,下同),若溶液的,则_______。
(4)已知,,则反应:的平衡常数_______。
(5)研究表明,铁酸锌()、铁酸铜()均可用于除去。
①在600℃时,的反应为,该反应的平衡常数,的平衡转化率为60%,则初始投料比的值为_______。
②利用载氧体表面吸附时有两种途径,如图所示。
下列说法正确的是_______(填字母)。
A.途径1历程中,涉及过渡态I、II的反应为决速步骤
B.途径1的三种过渡态中,过渡态II的稳定性最强
C.的速率:途径2>途径1
D.该反应历程主要包括分子吸附和脱氢两个基元步骤
【答案】(1)增大 (2)>
(3) ①. ②.
(4)0.2275 (5) ①. ②. C
【解析】
【小问1详解】
的第一步电离:,电离平衡常数,变形得;加入蒸馏水稀释,溶液体积增大,减小,不变,故增大;
【小问2详解】
将通入氨水中,溶液中存在电荷守恒:;溶液呈中性,则,代入得,故;
【小问3详解】
由、,整理可得;代入数据得,故;溶液,则,由,变形得;代入数据得,故;
【小问4详解】
反应:,平衡常数;代入数据得;
【小问5详解】
①根据题意,设初始时的物质的量为,的物质的量为,的平衡转化率为,则反应消耗的为;列三段式:,,解得;
②A.活化能越大,反应速率越慢,为决速步,由图示可知,途径1中涉及过渡态Ⅰ的活化能为99.1,过渡态II的活化能为96.1,过渡态III的活化能为150.4 , 过渡态III的活化能最大,反应速率最慢,为决速步,A不符合题意;
B.途径1的三种过渡态中,过渡态Ⅲ的相对能量最低,故其稳定性最强,B不符合题意;
C.由图可知,的过程中,途径1的活化能高于途径2的活化能,活化能越大,反应速率越慢,故反应速率:途径2>途径1,C符合题意;
D.由图可知,分子吸附到催化剂上后,原子逐渐解离出来,并与结合生成,故该反应历程主要包括三个基元步骤:分子吸附、脱氢和分子形成,D不符合题意;
故选C。
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