内容正文:
天津市第三中学2025~2026学年度第一学期
高三年级阶段性检测试卷
化学
可能用到的相对原子质量:Na-23 N-14 Ti-48 Ni-59
第I卷 选择题
一、单选题(共12题,每题3分,共36分)
1. 文物承载历史,传承文明。下列故宫博物院中的文物主要成分不是无机非金属材料的是
A
B
C
D
清·水晶天鸡尊
元·釉里红花卉纹玉壶春瓶
商·兽纹青铜文鼎
明·冬青釉双耳鬲式炉
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.水晶主要成分为二氧化硅(SiO2),属于无机非金属材料,A不符合题意;
B.釉里红瓷器主要成分为硅酸盐,属于无机非金属材料,B不符合题意;
C.青铜文鼎为铜锡合金,合金属于金属材料,不是无机非金属材料,C符合题意;
D.冬青釉瓷器主要成分为硅酸盐,属于无机非金属材料,D不符合题意;
故选C。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 的VSEPR模型: B. 反-2-丁烯的结构简式:
C. 的原子结构示意图: D. C原子的价层电子排布图:
【答案】B
【解析】
【详解】A.中C原子的价层电子对数为,VSEPR模型为平面三角形,A错误;
B.反-2-丁烯中甲基在双键的两侧,结构简式为,B正确;
C.的原子核外有2个电子,结构示意图为:,C错误;
D.C原子的价层电子排布式为,轨道表达式为:,D错误;
故选B。
3. 下列比较结果,错误的是
A. 熔点:石英>苯酚
B. 热稳定性:
C. 离子半径:
D. 分散系中分散质粒子的直径:胶体溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A.石英()为共价晶体,苯酚为分子晶体,共价晶体熔点高于分子晶体,A正确;
B.非金属性:F>I,简单氢化物的热稳定性HF>HI,B错误;
C.和为同周期阳离子,电子层排布相同,核电荷数越大,离子半径越小,离子半径:,C正确;
D.胶体分散质粒子直径(1-100 nm)大于溶液中溶质粒子(<1 nm),D正确;
故选B。
4. 常温下,二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,具有强氧化性,已被联合国卫生组织(WTO)列为Al级高效安全消毒剂。已知,工业上制备二氧化氯的方法之一是用甲醇在酸性条件下与氯酸钠反应,其反应的化学方程式:CH3OH+6NaClO3+3H2SO4=CO2↑+6ClO2↑+3Na2SO4+5H2O,则下列说法正确的是
A. CO2是非极性分子
B. 键角:ClO<ClO
C. NaClO3在反应中做还原剂
D. ClO2分子空间构型为直线形
【答案】A
【解析】
【详解】A.CO2的中心原子C原子的价层电子对数为2,C原子杂化类型为sp,CO2是非极性分子,A正确;
B.ClO与ClO中氯原子的价层电子对数均为4,杂化类型均为sp3,ClO中氯原子有一个孤电子对,ClO中氯原子有二个孤电子对,ClO中孤电子对与成键电子对之间的排斥力小于ClO中孤电子对与成键电子对之间的排斥力,导致键角:ClO>ClO,B错误;
C.该反应中,碳元素化合价由−2价变为+4价,氯元素化合价由+5价变为+4价,所以氧化剂是NaClO3,还原剂是甲醇,C错误;
D.ClO2中Cl原子提供1对电子,有一个O原子提供1个电子,另一个O原子提供1对电子,这5个电子处于互相平行的轨道中形成大π键,Cl提供孤电子对与其中一个O形成配位键,Cl与另一个O形成的是普通的共价键(σ键,这个O只提供了一个电子参与形成大π键),Cl的价层电子对数3,则Cl原子的轨道杂化方式为sp2,ClO2分子空间构型为V形,D错误;
故选A。
5. 下列各组离子在给定溶液中,一定能大量共存的是
A. 甲基橙变黄色的溶液:
B. 与反应放氢气的溶液:
C. 醋酸溶液中:
D. 酚酞变红溶液中:
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲基橙变黄色,溶液pH≥4.4,溶液为弱酸性至碱性,与在酸性条件下可能发生氧化还原反应,不能大量共存,不能在碱性溶液中大量存在,在酸性溶液中不能大量共存,且会和发生氧化还原反应,不能大量共存,A不选;
B.与反应放氢气的溶液可能呈酸性或碱性,不能在碱性溶液中大量存在,和会发生氧化还原反应,和会发生双水解反应,与H+或OH-发生反应,B不选;
C.醋酸溶液呈酸性,H+和不能大量共存,C不选;
D.酚酞变红的溶液呈碱性,在碱性溶液中不发生反应,能大量共存,D选;
故选D。
6. 下列实验对应的离子方程式书写正确的是
A. 稀盐酸滴在铁片上:
B. 过氧化钠投入水中:
C. 利用覆铜板制作印刷电路板:
D. Fe溶于足量稀硝酸:
【答案】C
【解析】
【详解】A.稀盐酸与铁反应生成Fe2+而非Fe3+,离子方程式为:Fe+2H+═Fe2++H2↑,故A错误;
B.过氧化钠为固体,不应拆分,正确离子方程式为:2Na2O2+2H2O═4Na++4OH-+O2↑,故B错误;
C.Fe3+与Cu反应生成Fe2+和Cu2+,电荷和原子均守恒,方程式正确,C正确;
D.足量稀硝酸将Fe氧化为Fe3+而非Fe2+,离子方程式为:Fe+4H++NO═Fe3++NO↑+2H2O,故D错误;
答案选C。
7. 利用反应可处理。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 中含有的电子数目为
B. 消耗,生成的体积为67.2 L
C. 处理6.5 g NaN3,至少需要
D. 处理1 mol NaN3,反应转移的电子数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.N离子的电子数为3×7+1=22,则1 mol N离子含有的电子数为1mol×22×NAmol-1=22NA,A错误;
B.未明确是否为标准状况,无法计算消耗1mol次氯酸钠时,生成氮气的体积,B错误;
C.由方程式可知,反应消耗2 mol NaN3时,消耗次氯酸钠的物质的量为1 mol ,则处理6.5 g NaN3 时,至少需要次氯酸钠的物质的量为×=0.05 mol,C正确;
D.由方程式可知,反应消耗2 mol NaN3时,转移电子的物质的量为2mol,处理1 mol NaN3时,转移电子的数目为1mol×2××NAmol-1=NA,D错误;
故选C。
8. 下列实验不能达到对应目的的是
A.检验乙炔的还原性
B.比较碳酸和苯酚的酸性强弱
C.检验铁和水蒸气反应的气体产物
D.制备晶体
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.实验室制备乙炔时,电石中含硫化钙等杂质,与水反应会生成等还原性杂质气体,也能使酸性高锰酸钾褪色,故需要用溶液除去等杂质气体,操作能达到对应目的,A不符合题意;
B.乙酸与碳酸钠反应生成,说明乙酸的酸性强于碳酸;但乙酸易挥发,挥发出的乙酸可直接与苯酚钠反应生成苯酚,干扰碳酸与苯酚的酸性比较,需先通过饱和溶液除去乙酸蒸气,该装置不能达到对应目的,B符合题意;
C.该装置由导管排出的气体中含有空气、水蒸气等,肥皂液中产生无色气泡,点燃肥皂泡产生爆鸣声,能够检验铁粉与水蒸气反应生成氢气,操作能达到对应目的,C不符合题意;
D.在乙醇中溶解度小于在水中的溶解度,向配合物溶液中加入乙醇可降低其溶解度,促使晶体析出,装置操作合理,能达到对应目的,D不符合题意;
故选B。
9. 利用下列实验装置进行的实验不能达到相应实验目的的是
A. ①测量中和反应的反应热 B. ②测量锌与稀硫酸反应的反应速率
C. ③探究压强对平衡的影响 D. ④证明醋酸为弱酸
【答案】C
【解析】
【详解】A.①测量中和反应的反应热,该装置保温效果好,温度计可测定温度,能达到实验目的,A不符合题意;
B.②测量锌与稀硫酸反应的反应速率,用注射器测定一定时间内产生气体的体积,可计算化学反应速率,能达到实验目的,B不符合题意;
C.③该反应气体分子总数不变,改变压强平衡不一定,故不能探究压强对平衡移动的影响,C符合题意;
D.④中只有电解质不同,可以通过灯泡的明亮程度判断导电能力的不同、从而能证明醋酸为弱酸,D不符合题意;
答案选C。
10. 部分含Na或Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如图,下列推断合理的是
A. 在空气中加热e,一定能生成d
B. 在d(s)→g(aq)→h(s)的转化过程中,一定有颜色变化
C. 在b(aq)→c(aq)→h(s)的转化过程中,一定均为氧化还原反应
D. 若可用f制取a,a一定可以在Cl2中燃烧生成+2价氯化物
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,若a为钠、b为钠盐、c为氢氧化钠;若a为铝、f为氧化铝、g为铝盐或偏铝酸盐、h为氢氧化铝;若a为铁、d为氧化亚铁、f为氧化铁、g为铁盐、e为氢氧化亚铁、h为氢氧化铁。
【详解】A.在空气中加热氢氧化亚铁时,氢氧化亚铁会与空气中的氧气、水蒸气反应生成生成氢氧化铁,氢氧化铁受热分解生成氧化铁,无法得到氢氧化亚铁,故A错误;
B.氧化亚铁能与稀硝酸反应生成硝酸铁,硝酸铁能与碱溶液反应氢氧化铁,转化过程中,颜色变化为黑色固体→棕黄色溶液→红褐色沉淀,则在FeO(s)→Fe3+(aq)→Fe(OH)3(s)的转化过程中,一定有颜色变化,故B正确;
C.b(aq)→c(aq)→h(s)的转化过程可能为电解饱和食盐水生成氢氧化钠,氢氧化钠溶液与铁离子或铝离子反应生成氢氧化铁沉淀或氢氧化铝沉淀,生成氢氧化铁沉淀或氢氧化铝沉淀的反应中没有元素发生化合价变化,属于非氧化还原反应,故C错误;
D.可用f制取a,说明a为铝、f为氧化铝,铝在氯气中燃烧生成+3价氯化铝,故D错误;
故选B。
11. 黄芩素(结构简式如图所示)是中药黄芩的活性成分之一,具有抗菌、抗病毒作用。下列关于黄芩素的说法不正确的是
A. 黄芩素化学式为 B. 1mol黄芩素最多能与发生加成反应
C. 黄芩素不能发生消去反应 D. 黄芩素能与溶液反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知黄芩素含15个C,三个酚羟基,化学式为,A不符合题意;
B.黄芩素含有两个苯环(各加成3 mol)、碳碳双键和羰基各1个,共8 mol,B不符合题意;
C.黄芩素分子中羟基均为酚羟基(直接连苯环)无醇羟基(邻位无),不能发生消去反应,C不符合题意;
D.酚羟基酸性弱于碳酸,不能与碳酸氢钠反应,D符合题意;
故选D。
12. 已知某化学反应的平衡常数表达式为K=,在不同的温度下该反应的平衡常数如下表所示:
T/℃
700
800
830
1 000
1 200
K
1.67
1.11
1.00
0.60
0.38
下列有关叙述不正确的是
A. 该反应的化学方程式是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
B. 升温,该反应进行的程度减小
C. 如果在一定体积的密闭容器中充入CO2和H2各1 mol,5 min后温度升高到830 ℃,此时测得CO2为0.4 mol时,该反应达到平衡状态
D. 某温度下,如果平衡浓度符合下列关系式:,判断此时的温度是1000 ℃
【答案】C
【解析】
【详解】A.平衡常数为生成物的幂积与反应物的幂积的比值,所以由平衡常数表达式可知,该反应的化学方程式为是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),A项正确;
B.由表中数据可知,随温度的升高,平衡常数不断减小,则该反应进行的程度不断减小,B项正确;
C.5min后测得CO2的物质的量为0.4mol,则此时,H2的物质的量为0.4mol,CO和H2O的物质的量为1mol-0.4mol=0.6mol,代入浓度商表达式,所以该反应没有达到平衡,C项不正确;
D.将所给关系式进行变形,可得,即该条件下平衡常数为0.6,D项正确;
故选C。
第II卷 非选择题
(共4题,共64分)
13. 中国首艘自主设计建造的大洋钻探船“梦想号”具备11000米的钻探能力和全面的科学实验功能,预计将在全球海域的深海科学研究中发挥重要作用。钻探船用钢可由低硅生铁冶炼而成。
(1)基态 Fe3+的价层电子排布式为______。
(2)Fe可与NO、CO、 等形成配合物。NO的空间结构名称为______。Fe(CO)5常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,据此可判断 Fe(CO)5晶体属于______(填晶体类型)。
(3)某研究小组设计如下流程,以废铁屑(含有少量C和SiO2杂质)为原料制备无水FeCl3。
I.废铁屑的杂质中所含元素的第一电离能由小到大的顺序为______(用元素符号表示)。
Ⅱ.为避免引入新的杂质,试剂B可以选用H2O2溶液,写出此过程发生的离子反应方程式______。
Ⅲ.操作②是______、______、______、洗涤、干燥。同时通入HCl(g)的目的是______。
(4)我国研究人员使用了钛合金建造“梦想号”耐压壳。一种钛镍合金的立方晶胞结构如图所示,若晶胞的边长为 apm,则晶胞的密度为______g/cm3(用含a、NA的代数式表示)。
【答案】(1)3d5 (2) ①. 平面三角形 ②. 分子晶体
(3) ①. Si<C<O ②. ③. 蒸发浓缩 ④. 降温结晶 ⑤. 过滤 ⑥. 防止氯化铁水解
(4)
【解析】
【分析】废铁屑(含有少量碳和SiO2杂质)加入盐酸,铁粉反应生成氯化亚铁,过滤除去少量碳和SiO2杂质,A(氯化亚铁)加入氧化剂B生成C(氯化铁),蒸发结晶生成氯化铁晶体,通入SOCl2生成无水FeCl3,据此判断。
【小问1详解】
基态铁原子价电子排布式为3d64s2,基态Fe3+的价层电子排布式为:3d5。
【小问2详解】
NO的价层电子对为3,孤电子对数为=0,故NO空间结构是平面三角形;Fe(CO)5常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,符合分子晶体的特点。
【小问3详解】
Ⅰ.同族元素从上到下第一电离能逐渐减小(Si<C),同周期元素,从左到右第一电离能有增大的趋势(C<O),废铁屑的杂质中C和SiO2中所含元素的第一电离能由小到大的顺序为Si<C<O;Ⅱ.加入足量过氧化氢溶液,将氯化亚铁氧化为氯化铁,离子方程式为:2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O;Ⅲ.操作②是蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥,通入HCl(g)的目的是为了防止氯化铁水解。
【小问4详解】
由钛镍合金的立方晶胞结构图可知其晶胞中含有含有4个Ni(12×+1=4)和4个Ti(8×+6×=4),a pm=10-10cm,根据ρ===g/cm3。
14. 光固化是高效、环保、节能的材料表面处理技术。化合物E是一种广泛应用于光固化产品的光引发剂,可采用异丁酸(A)为原料,按如图路线合成:
回答下列问题:
(1)写出化合物E的分子式________,其含氧官能团的名称为________。
(2)用系统命名法对A命名________,A的核磁共振氢谱有________组峰,峰面积之比为________,A中碳原子的杂化方式为________。
(3)为实现C→D的转化,试剂X为________(填序号)。
a.HBr b.NaBr c.Br2
(4)D→E的反应类型为________。
(5)在紫外光照射下,少量化合物E能引发甲基丙烯酸甲酯()快速聚合,写出该聚合反应的化学方程式________。
【答案】(1) ①. ②. 酮羰基、羟基
(2) ①. 2-甲基丙酸 ②. 3 ③. 6:1:1 ④. sp3 sp2
(3)c (4)取代反应(或水解反应)
(5)
【解析】
【分析】A()和SOCl2在加热条件下发生取代反应生成B(),B和苯在催化剂加热条件下发生取代反应生成C(),C在一定条件下发生取代反应生成D(),D水解生成E()。
【小问1详解】
E结构式为,化合物E的分子式:,其含氧官能团名称为酮羰基、羟基。
【小问2详解】
A是异丁酸,结构为,系统命名为2-甲基丙酸;分子中有3种等效氢:两个等价甲基(6个H)、次甲基(1个H)、羧基氢(1个H),故核磁共振氢谱有3组峰,峰面积比为6:1:1;分子中羧基的羰基碳为杂化,所有饱和碳原子为杂化。
【小问3详解】
C到D是羰基α-H被Br取代的反应,需要作试剂,HBr、NaBr均不能实现该取代,故选c。
【小问4详解】
D中Br原子在NaOH水溶液中被羟基取代生成E,属于取代反应(水解反应)。
【小问5详解】
在紫外光照射下,少量化合物E能引发甲基丙烯酸甲酯()快速聚合,生成高聚物,则该聚合反应的方程式:。
15. 中国的崛起,离不开我国强大的材料制造工业。
(1)磁流体材料是电子材料的新秀,在一定条件下,将和Fe2(SO4)3的溶液按一定的比例混合,再滴入稍过量的NaOH溶液,可得到分散质粒子大小在之间的黑色磁流体。
①所得的磁流体分散系可以用________来鉴别。
②将n(Fe3+)/ n(Fe2+)=2:1混合时,理论上制得的纳米产率应该最高,但事实并非如此可能的原因是________。
(2)在H2O2作用下,铜与浓盐酸的反应可用于制备CuCl2,反应中H2O2实际消耗量大于理论用量的原因是________。
(3)一种新型人工固氮的原理如图。①②③反应中属于氧化还原反应的是________(填编号)。假设每一步均完全转化,每生成,最终生成O2________L(标准状况下)。
(4)工业废水中氮的主要存在形态是、NH3、,还原法和氧化法是去除废水中氮的重要方法。
①还原法:控制其他条件相同,去除pH=1的某含氮废水(废水中总氮中的,图1为只加过量时废水中含氮微粒的浓度随时间变化的图像,图2为同时加过量Fe粉与时废水中含氮微粒的浓度随时间变化的图像。
分析上述图像,图2中内发生主要反应的离子方程式为________。
②氧化法:利用NaClO将水体中氨氮氧化为N2。研究发现,控制其他条件相同,当废水pH为范围内,氨氮去除率随pH降低而升高,原因可能是________。
(5)我国化工专家侯德榜将合成氨与纯碱工业联合,发明了联合制碱法,使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,该生产方法在制得纯碱的同时,还可得到一种副产品NH4Cl。生产流程和溶解度曲线如图,下列说法错误的是______。
A. 通入沉淀池中的气体应先通CO2再通NH3,以减少 NH3的挥发损失
B. 沉淀池中反应的化学方程式:
C. NH4Cl固体从母液中析出时需控制温度在0~10℃
D. 循环Ⅰ、Ⅱ的目的是提高原料的利用率、减少对环境的污染
【答案】(1) ①. 丁达尔效应 ②. 被氧化,使四氧化三铁的产率降低
(2)生成的Cu2+能催化H2O2分解生成H2O和O2
(3) ①. ①③ ②. 6.72
(4) ①. ②. HClO氧化性比ClO-强,随着pH降低,溶液中HClO浓度增大,氧化能力增强,导致氨氮去除率升高 (5)AB
【解析】
【小问1详解】
①胶体分散质粒子直径为1-100 nm,该磁流体是粒子大小在之间的分散质,用丁达尔效应鉴别;
②磁流体中铁元素对应的+3价和+2价的原子个数比为2:1,但实际生产中+2价的铁容易被氧化,使四氧化三铁的产率偏低;
【小问2详解】
该反应的离子方程式为,可以作为过氧化氢分解的催化剂,导致过氧化氢的原料损失,故答案为生成的能催化分解生成和;
【小问3详解】
根据循环图,反应①的化学方程式为,反应②的化学方程式为,反应③的化学方程式为,其中反应①和③的化合价发生变化,反应②是水解反应,故属于氧化还原反应的是①③,根据化学计量数之比,则生成的同时,会生成0.3 mol氧气,标况下体积为;
【小问4详解】
①图2中硝酸根离子浓度下降,铵根离子浓度上升,20~60min内发生主要反应的离子方程式为;
②控制其他条件相同,当废水pH为范围内,氨氮去除率随pH降低而升高,原因是HClO氧化性比强,随着pH降低,溶液中HClO浓度增大,氧化能力增强,导致氨氮去除率升高,故答案为HClO氧化性比强,随着pH降低,溶液中HClO浓度增大,氧化能力增强,导致氨氮去除率升高;
【小问5详解】
A.因为的溶解度较低,而的溶解度大于,故应先通入,使溶液呈碱性,增大的溶解度,A错误;
B.沉淀池中反应的化学方程式为,B错误;
C.由溶解度曲线可以看出,的溶解度随温度升高而增大,因此如果固体从母液中析出时需控制温度在0~10℃,C正确;
D.由流程可知,循环Ⅰ、Ⅱ的目的是提高原料的利用率、减少对环境的污染,D正确;
故选AB。
16. 以苯为代表的挥发性有机污染物可以在Co3O4的催化作用下,与O2反应生成CO2和H2O,进一步将CO2转化成高附加值的化学品,可减少污染和碳排放。
Ⅰ.CO2与苯的分子结构
(1)CO2分子中碳原子的杂化轨道类型为_______,苯是________(填“极性”或“非极性”)分子。
Ⅱ.苯的催化氧化
Co3O4做催化剂时,在有、无光照条件下,苯的催化氧化产物相同,但反应历程不同。无光照条件下反应活化能为38 kJ/mol,有光照条件下反应活化能为26 kJ/mol。如图是290℃时,有、无光照条件下,苯的转化率随时间的变化曲线。
(2)光照条件下,对应的转化率曲线为_______填“a”或“b”)。
(3)有、无光照条件下,两种反应历程的_______(填“相等”或“不等”)。
Ⅲ.CO2性质研究
(4)CO2与H2反应可以合成甲醇:。一定温度下,等物质的量的CO2和H2在恒容密闭容器中发生上述反应达到平衡后,下列各操作有利于平衡正向移动的是_______(填序号)。
a.分离出甲醇 b.充入稀有气体 c.增加H2量 d.降低温度
(5)CO2与CH4经催化重整,制得合成气: CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)
①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:
化学键
C-H
C=O
H-H
CO(CO)
键能/kJ·mol-1
413
745
436
1 075
则该反应的ΔH=____。分别在V L恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4和CO2各1 mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是____(填“A”或“B”)。
②按一定体积比加入CH4和CO2,在恒压下发生反应,温度对CO和H2产率的影响如图所示。此反应优选温度为900 ℃的原因是_______。
(6)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)。
Ⅳ.N2O4性质研究
(7)将4 mol N2O4放入2 L恒容密闭容器中发生反应N2O4(g) 2 NO2(g),平衡体系中N2O4的体积分数()随温度的变化如图所示:
①D点v(正)_______v(逆)(填“>”“=”或“<”)。
②A、B、C点中平衡常数K的值最大的是_______点。
T2时,N2O4的平衡转化率为_______,若达平衡时间为5 s,则此时间内的N2O4平均反应速率为_______。
③若其他条件不变,在T3原平衡基础上,再加入一定量NO2,达到新平衡时,与原平衡相比,NO2的体积分数_______(填“增大”“不变”或“减小”)。
【答案】(1) ①. sp ②. 非极性
(2)a (3)相等
(4)acd (5) ①. +120kJ/mol ②. B ③. 900 ℃时,合成气产率已经较高,再升高温度产率增幅不大,但能耗升高,经济效益降低
(6) ①. ②. 10
(7) ①. < ②. C ③. 25% ④. 0.1 mol·L-1·s-1 ⑤. 减小
【解析】
【小问1详解】
CO2分子中碳原子的价层电子对数为,故杂化轨道类型为sp;苯分子中6个碳原子和6个氢原子处于同一平面,形成正六边形,碳碳键和碳氢键的排列完全对称,分子整体正电荷中心与负电荷中心重合,故属于非极性分子。
【小问2详解】
光照条件下反应活化能更小,反应速率更大,故反应先结束,对应的转化率曲线为a。
【小问3详解】
反应热只与反应的始态和终态有关,与反应条件无关,则两种反应历程的相等。
【小问4详解】
a.分离出甲醇,生成物浓度减小,平衡正向移动;
b.恒容充入稀有气体,反应体系中各物质的浓度均保持不变,反应速率不变,平衡不移动;
c.增加H2量,反应物浓度增大,平衡正向移动;
d.该反应的正反应为放热反应,则降低温度,平衡正向移动。
【小问5详解】
①该反应的ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和。
分别在V L恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4和CO2各1 mol的混合气体。
该反应的正反应为气体物质的量增大的反应,随着反应的进行,气体的总物质的量变大,因此容器A中的压强变大,故容器A相对于容器B来说为增大了压强,平衡逆向移动,故容器B中反应物的转化率更大,反应达平衡后吸热更多。
②由图可知,此反应优选温度为900 ℃的原因是900 ℃时,合成气产率已经较高,再升高温度产率增幅不大,但能耗升高,经济效益降低。
【小问6详解】
若所得溶液pH=13,溶液呈强碱性,由于与反应生成,则此时CO2主要转化为;若所得溶液c()∶c()=2∶1,,,溶液pH=10。
【小问7详解】
①D点时N2O4的体积分数比相同温度下的A点平衡体系中N2O4的体积分数偏小,故平衡应逆向进行,故D点v(正)<v(逆)。
②由图可知,随温度升高,N2O4的体积分数减小,则平衡正向移动,故C点的平衡常数K值最大。
T2时,平衡时,N2O4的体积分数为60%,设N2O4的转化量为x mol,则平衡时,N2O4为(4-x)mol,NO2为2x mol,则可得,解得x=1,N2O4的平衡转化率为。若达平衡时间为5 s,则此时间内的N2O4平均反应速率为。
③若其他条件不变,在T3原平衡基础上,再加入一定量NO2,相当于加压,平衡逆向移动,达到新平衡时,与原平衡相比,NO2的体积分数减小。
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天津市第三中学2025~2026学年度第一学期
高三年级阶段性检测试卷
化学
可能用到的相对原子质量:Na-23 N-14 Ti-48 Ni-59
第I卷 选择题
一、单选题(共12题,每题3分,共36分)
1. 文物承载历史,传承文明。下列故宫博物院中的文物主要成分不是无机非金属材料的是
A
B
C
D
清·水晶天鸡尊
元·釉里红花卉纹玉壶春瓶
商·兽纹青铜文鼎
明·冬青釉双耳鬲式炉
A. A B. B C. C D. D
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 的VSEPR模型: B. 反-2-丁烯的结构简式:
C. 的原子结构示意图: D. C原子的价层电子排布图:
3. 下列比较结果,错误的是
A. 熔点:石英>苯酚
B. 热稳定性:
C. 离子半径:
D. 分散系中分散质粒子的直径:胶体溶液
4. 常温下,二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,具有强氧化性,已被联合国卫生组织(WTO)列为Al级高效安全消毒剂。已知,工业上制备二氧化氯的方法之一是用甲醇在酸性条件下与氯酸钠反应,其反应的化学方程式:CH3OH+6NaClO3+3H2SO4=CO2↑+6ClO2↑+3Na2SO4+5H2O,则下列说法正确的是
A. CO2是非极性分子
B. 键角:ClO<ClO
C. NaClO3在反应中做还原剂
D. ClO2分子空间构型为直线形
5. 下列各组离子在给定溶液中,一定能大量共存的是
A. 甲基橙变黄色的溶液:
B. 与反应放氢气的溶液:
C. 醋酸溶液中:
D. 酚酞变红溶液中:
6. 下列实验对应的离子方程式书写正确的是
A. 稀盐酸滴在铁片上:
B. 过氧化钠投入水中:
C. 利用覆铜板制作印刷电路板:
D. Fe溶于足量稀硝酸:
7. 利用反应可处理。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 中含有的电子数目为
B. 消耗,生成的体积为67.2 L
C. 处理6.5 g NaN3,至少需要
D. 处理1 mol NaN3,反应转移的电子数目为
8. 下列实验不能达到对应目的的是
A.检验乙炔的还原性
B.比较碳酸和苯酚的酸性强弱
C.检验铁和水蒸气反应的气体产物
D.制备晶体
A. A B. B C. C D. D
9. 利用下列实验装置进行的实验不能达到相应实验目的的是
A. ①测量中和反应的反应热 B. ②测量锌与稀硫酸反应的反应速率
C. ③探究压强对平衡的影响 D. ④证明醋酸为弱酸
10. 部分含Na或Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如图,下列推断合理的是
A. 在空气中加热e,一定能生成d
B. 在d(s)→g(aq)→h(s)的转化过程中,一定有颜色变化
C. 在b(aq)→c(aq)→h(s)的转化过程中,一定均为氧化还原反应
D. 若可用f制取a,a一定可以在Cl2中燃烧生成+2价氯化物
11. 黄芩素(结构简式如图所示)是中药黄芩的活性成分之一,具有抗菌、抗病毒作用。下列关于黄芩素的说法不正确的是
A. 黄芩素化学式为 B. 1mol黄芩素最多能与发生加成反应
C. 黄芩素不能发生消去反应 D. 黄芩素能与溶液反应
12. 已知某化学反应的平衡常数表达式为K=,在不同的温度下该反应的平衡常数如下表所示:
T/℃
700
800
830
1 000
1 200
K
1.67
1.11
1.00
0.60
0.38
下列有关叙述不正确的是
A. 该反应的化学方程式是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
B. 升温,该反应进行的程度减小
C. 如果在一定体积的密闭容器中充入CO2和H2各1 mol,5 min后温度升高到830 ℃,此时测得CO2为0.4 mol时,该反应达到平衡状态
D. 某温度下,如果平衡浓度符合下列关系式:,判断此时的温度是1000 ℃
第II卷 非选择题
(共4题,共64分)
13. 中国首艘自主设计建造的大洋钻探船“梦想号”具备11000米的钻探能力和全面的科学实验功能,预计将在全球海域的深海科学研究中发挥重要作用。钻探船用钢可由低硅生铁冶炼而成。
(1)基态 Fe3+的价层电子排布式为______。
(2)Fe可与NO、CO、 等形成配合物。NO的空间结构名称为______。Fe(CO)5常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,据此可判断 Fe(CO)5晶体属于______(填晶体类型)。
(3)某研究小组设计如下流程,以废铁屑(含有少量C和SiO2杂质)为原料制备无水FeCl3。
I.废铁屑的杂质中所含元素的第一电离能由小到大的顺序为______(用元素符号表示)。
Ⅱ.为避免引入新的杂质,试剂B可以选用H2O2溶液,写出此过程发生的离子反应方程式______。
Ⅲ.操作②是______、______、______、洗涤、干燥。同时通入HCl(g)的目的是______。
(4)我国研究人员使用了钛合金建造“梦想号”耐压壳。一种钛镍合金的立方晶胞结构如图所示,若晶胞的边长为 apm,则晶胞的密度为______g/cm3(用含a、NA的代数式表示)。
14. 光固化是高效、环保、节能的材料表面处理技术。化合物E是一种广泛应用于光固化产品的光引发剂,可采用异丁酸(A)为原料,按如图路线合成:
回答下列问题:
(1)写出化合物E的分子式________,其含氧官能团的名称为________。
(2)用系统命名法对A命名________,A的核磁共振氢谱有________组峰,峰面积之比为________,A中碳原子的杂化方式为________。
(3)为实现C→D的转化,试剂X为________(填序号)。
a.HBr b.NaBr c.Br2
(4)D→E的反应类型为________。
(5)在紫外光照射下,少量化合物E能引发甲基丙烯酸甲酯()快速聚合,写出该聚合反应的化学方程式________。
15. 中国的崛起,离不开我国强大的材料制造工业。
(1)磁流体材料是电子材料的新秀,在一定条件下,将和Fe2(SO4)3的溶液按一定的比例混合,再滴入稍过量的NaOH溶液,可得到分散质粒子大小在之间的黑色磁流体。
①所得的磁流体分散系可以用________来鉴别。
②将n(Fe3+)/ n(Fe2+)=2:1混合时,理论上制得的纳米产率应该最高,但事实并非如此可能的原因是________。
(2)在H2O2作用下,铜与浓盐酸的反应可用于制备CuCl2,反应中H2O2实际消耗量大于理论用量的原因是________。
(3)一种新型人工固氮的原理如图。①②③反应中属于氧化还原反应的是________(填编号)。假设每一步均完全转化,每生成,最终生成O2________L(标准状况下)。
(4)工业废水中氮的主要存在形态是、NH3、,还原法和氧化法是去除废水中氮的重要方法。
①还原法:控制其他条件相同,去除pH=1的某含氮废水(废水中总氮中的,图1为只加过量时废水中含氮微粒的浓度随时间变化的图像,图2为同时加过量Fe粉与时废水中含氮微粒的浓度随时间变化的图像。
分析上述图像,图2中内发生主要反应的离子方程式为________。
②氧化法:利用NaClO将水体中氨氮氧化为N2。研究发现,控制其他条件相同,当废水pH为范围内,氨氮去除率随pH降低而升高,原因可能是________。
(5)我国化工专家侯德榜将合成氨与纯碱工业联合,发明了联合制碱法,使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,该生产方法在制得纯碱的同时,还可得到一种副产品NH4Cl。生产流程和溶解度曲线如图,下列说法错误的是______。
A. 通入沉淀池中的气体应先通CO2再通NH3,以减少 NH3的挥发损失
B. 沉淀池中反应的化学方程式:
C. NH4Cl固体从母液中析出时需控制温度在0~10℃
D. 循环Ⅰ、Ⅱ的目的是提高原料的利用率、减少对环境的污染
16. 以苯为代表的挥发性有机污染物可以在Co3O4的催化作用下,与O2反应生成CO2和H2O,进一步将CO2转化成高附加值的化学品,可减少污染和碳排放。
Ⅰ.CO2与苯的分子结构
(1)CO2分子中碳原子的杂化轨道类型为_______,苯是________(填“极性”或“非极性”)分子。
Ⅱ.苯的催化氧化
Co3O4做催化剂时,在有、无光照条件下,苯的催化氧化产物相同,但反应历程不同。无光照条件下反应活化能为38 kJ/mol,有光照条件下反应活化能为26 kJ/mol。如图是290℃时,有、无光照条件下,苯的转化率随时间的变化曲线。
(2)光照条件下,对应的转化率曲线为_______填“a”或“b”)。
(3)有、无光照条件下,两种反应历程的_______(填“相等”或“不等”)。
Ⅲ.CO2性质研究
(4)CO2与H2反应可以合成甲醇:。一定温度下,等物质的量的CO2和H2在恒容密闭容器中发生上述反应达到平衡后,下列各操作有利于平衡正向移动的是_______(填序号)。
a.分离出甲醇 b.充入稀有气体 c.增加H2量 d.降低温度
(5)CO2与CH4经催化重整,制得合成气: CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)
①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:
化学键
C-H
C=O
H-H
CO(CO)
键能/kJ·mol-1
413
745
436
1 075
则该反应的ΔH=____。分别在V L恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4和CO2各1 mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是____(填“A”或“B”)。
②按一定体积比加入CH4和CO2,在恒压下发生反应,温度对CO和H2产率的影响如图所示。此反应优选温度为900 ℃的原因是_______。
(6)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)。
Ⅳ.N2O4性质研究
(7)将4 mol N2O4放入2 L恒容密闭容器中发生反应N2O4(g) 2 NO2(g),平衡体系中N2O4的体积分数()随温度的变化如图所示:
①D点v(正)_______v(逆)(填“>”“=”或“<”)。
②A、B、C点中平衡常数K的值最大的是_______点。
T2时,N2O4的平衡转化率为_______,若达平衡时间为5 s,则此时间内的N2O4平均反应速率为_______。
③若其他条件不变,在T3原平衡基础上,再加入一定量NO2,达到新平衡时,与原平衡相比,NO2的体积分数_______(填“增大”“不变”或“减小”)。
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