内容正文:
2025-2026学年第一学期福清一中高三化学测试二(2025.10.28)
班级__________ 姓名____________________ 座号_______________
可能用到的相对原子质量:H-1,Li-7,N-14,O-16,S-32,Cl-35.5,Cr-52,Cu-64,Ag-108
一、选择题(每题只有一个答案符合题意,每小题3分,共45分)
1. 化学与科技、生产、生活有密切的关系,下列叙述错误的是
A. 我国科学家利用赤泥和玉米秸秆制备的新型多孔生物炭具有强吸附性
B. 北京冬奥会的运动服中使用的保暖材料石墨烯与足球烯互为同素异形体
C. 我国自主研发的“东方超环”(人造太阳)所应用的氘、氚与氕三者互为同位素
D. “奋斗者号”潜水器使用的固体浮力材料,由空心玻璃微球和高强树脂制成,属于无机非金属材料
【答案】D
【解析】
【详解】A.多孔生物炭具有丰富的孔隙结构,比表面积大,因此具有强吸附性,叙述合理,A正确;
B.石墨烯与足球烯是碳元素形成的不同单质,符合同素异形体的定义,二者互为同素异形体,B正确;
C.氕、氘、氚的质子数均为1,中子数不同,属于氢元素的不同核素,三者互为同位素,C正确;
D.高强树脂属于有机高分子材料,该固体浮力材料由无机成分和有机高分子成分复合制成,属于复合材料,不属于无机非金属材料,D错误;
故选D。
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 分子中C原子杂化轨道示意图:
B. 的结构式(不考虑空间结构):
C. 激发态H原子的轨道表示式:
D. 键形成的轨道重叠示意图:
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子中C原子形成2个碳氧双键,为杂化,图示为夹角120°的杂化轨道:,A错误;
B.中B原子有空轨道,1个提供孤电子对形成配位键,其余为普通共价键,结构式为:,B正确;
C.电子层时只有能级,不存在轨道,C错误;
D.图示为轨道“头碰头”重叠,形成的是键,键为“肩并肩”重叠:,D错误;
故选B。
3. 利用下列装置或操作完成相应的实验目的,设计合理的是
A. A装置验证非金属性:S>C>Si
B. B装置验证反应是否有CO2生成
C. C装置用于配制0.10mol/L NaOH溶液
D. D装置氯气的喷泉实验
【答案】A
【解析】
【详解】A.装置A中稀硫酸与反应生成,说明酸性>;通入溶液生成沉淀,说明酸性>。最高价氧化物对应水化物酸性越强则非金属性越强,故非金属性S>C>Si,A正确;
B.木炭与浓硫酸共热生成和,也能使澄清石灰水变浑浊,无法区分是否有生成,B错误;
C.容量瓶不能用于溶解固体,NaOH固体应在烧杯中溶解并冷却至室温后,再转移至容量瓶中定容,C错误;
D.在饱和食盐水中溶解度极小,无法形成压强差,不能进行喷泉实验,D错误。
故选A。
4. 在给定条件下,下列制备过程难以实现的是
A. 工业制备硫酸;
B. 工业制备硝酸;
C. 工业制备纯碱;
D. 工业制备高纯硅;
【答案】C
【解析】
【详解】A.工业制备硫酸,燃烧生成,在加热催化剂条件下生成,用98.3%的浓硫酸吸收得到硫酸,A正确;
B.工业制备硝酸采用催化氧化的方法,氧化生成NO,NO和氧气反应生成,用水吸收获得,B正确;
C.工业制备纯碱,以,通入氨气,再通入二氧化碳,生成 , 加热分解,生成 ,C错误;
D.工业制备高纯硅,石英砂主要成分是二氧化硅,高温下二氧化硅与C反应生成粗硅和CO,粗硅与HCl反应生成,再用氢气还原可得到高纯硅,D正确;
故选C;
5. “类比”是预测物质性质与化学反应的重要方法之一,但“类比”不能违背客观事实,下列“类比”合理的是
A. 适量CO2通入Ca(ClO)2溶液中可生成CaCO3和HClO,则适量SO2通入Ca(ClO)2溶液中也可生成CaSO3和HClO
B. H2S与SO2能反应生成S,故NH3与NO2也能在一定条件下反应生成N2
C. Na在空气中燃烧生成Na2O2,则同族的Li在空气中燃烧也生成Li2O2
D. 与在水溶液中因水解无法大量共存,则与在水溶液中也因水解无法大量共存
【答案】B
【解析】
【详解】A.CO2与Ca(ClO)2反应生成CaCO3和HClO,但SO2具有还原性,会被ClO-氧化为,生成CaSO4而非CaSO3,A错误;
B.H2S与SO2反应生成S是归中反应,NH3(-3价N)与NO2(+4价N)在一定条件下(如高温或催化剂)也可发生归中反应生成N2(0价),类比合理,B正确;
C.Na燃烧生成Na2O2,但Li的金属性较弱,燃烧产物为Li2O而非Li2O2,C错误;
D.Al3+与S2-因水解无法共存,但Fe3+与S2-因Fe3+的强氧化性会与S2-发生氧化还原反应(生成Fe2+和S),而非水解,D错误;
答案选B。
6. 下列实验设计能够成功的是
A. 检验亚硫酸钠试样是否变质:试样白色沉淀沉淀不溶解说明试样已变质
B. 除去粗盐中含有的硫酸钙杂质:粗盐精盐
C. 检验某溶液中是否含有:试样溶液颜色无变化溶液变红色溶液中含有
D. 证明酸性条件的氧化性比强: NaI溶液溶液变黄色氧化性:
【答案】C
【解析】
【详解】A.酸性条件下,硝酸根具有强氧化性,可将亚硫酸根氧化为硫酸根,即使试样未变质也会产生不溶于稀盐酸的白色沉淀,无法证明试样已变质,A错误;
B.除杂时试剂加入顺序错误,先加碳酸钠后加氯化钡,过量的钡离子无法被除去,应先加氯化钡再加过量碳酸钠除去剩余钡离子,B错误;
C.先滴加硫氰化钾溶液无颜色变化,说明溶液中不含,滴加氯水后被氧化为,溶液变红,可证明溶液中含有,C正确;
D.稀硝酸具有强氧化性,可将碘离子氧化为碘单质,无法证明是氧化了碘离子,不能得出氧化性强于的结论,D错误;
故选C。
7. 图中“—”表示相连的物质在一定条件下可以反应,“→”表示丁在一定条件下可以转化为乙。下面四组选项中,符合图示要求的是
甲
乙
丙
丁
①
H2SO4
Na2SO4
NaOH
NaCl
②
KCl
K2CO3
KOH
HCl
③
O2
CO
CuO
C
④
Fe
CuCl2
Zn
HCl
A. ①④ B. ②③ C. ①③ D. ③④
【答案】D
【解析】
【详解】①中硫酸与硫酸钠不反应,硫酸钠和氢氧化钠不反应,氢氧化钠和氯化钠不反应,故①错误;②中氯化钾与碳酸钾不反应、碳酸钾与氢氧化钾不反应,盐酸和氯化钾不反应,故②错误;③中2CO+O22CO2,CO+CuOCu+CO2,C+2CuO2Cu+CO2↑,C+O2CO2,2C+O2(少量)2CO,故③正确;④中Fe+CuCl2=FeCl2+Cu,Zn+CuCl2=ZnCl2+Cu,Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,2HCl+CuO=CuCl2+H2O,故④正确,因此③④正确。
答案为:D。
8. 丁香挥发油中含丁香色原酮(K)、香草酸(M),其结构简式如下:
下列说法正确的是
A. K中含手性碳原子 B. M中碳原子都是杂化
C. K、M均能与反应 D. K、M共有四种含氧官能团
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图知,K中环上碳原子均为sp2杂化,饱和碳原子均为甲基碳原子,所以不含手性碳原子,A错误;
B.M中环上碳原子和羧基上的碳原子均为sp2杂化,甲基碳原子为杂化,B错误;
C.由于酸性:羧酸>碳酸>苯酚>,所以K中的酚羟基不能与溶液反应,K中不含能与溶液反应的官能团,M中羧基可与溶液反应,C错误;
D.K、M 中共有羟基、醚键、羰基、羧基四种含氧官能团,D正确;
故选D。
9. 配位化合物广泛应用于物质分离、定量测定、医药、催化等方面。利用氧化法可制备某些配位化合物,如。设是阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 中含有键的数目为
B. 的溶液中,的数目为
C. 与足量在催化剂作用下合成氨,生成的分子数为
D. 质量分数为的溶液中,氧原子总数为
【答案】A
【解析】
【详解】A.中含有键的数目为,A正确;
B.无溶液体积,不能计算,B错误;
C.合成氨是可逆反应,生成的分子数小于,C错误;
D.水中还含有氧原子,则,D错误 ;
答案选A。
10. 某矿物因有良好的抗紫外线功能而被作为防晒霜的重要成分,该矿物主要成分的化学式为AB2(BX3Y10)(YZ)2。Z、Y、B、X、A的原子序数依次增大且均为前四周期主族元素,这五种元素原子序数之和为55。其中,Z无中子数,Y的最外层电子数是最内层电子数的3倍,X的最高价氧化物对应的水化物难溶于水,B是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:A>B>Y
B. B的氧化物可以和A的最高价氧化物对应的水化物发生反应
C. X与Y元素组成物质XY2,其空间构型为直线形
D. 元素的电负性:Y>A>Z
【答案】B
【解析】
【分析】Z无中子数,为H(原子序数1);Y最外层电子数是最内层的3倍,最内层为2,故最外层为6,为O(原子序数8);B是地壳中含量最多的金属元素,为Al(原子序数13);X的最高价氧化物对应水化物难溶,且原子序数>13,为Si(原子序数14,H4SiO4难溶)。原子序数总和为55,计算得A为K(原子序数19)。
【详解】A.离子半径顺序应为O2−(140 pm)> K+(138 pm)> Al3+(54 pm),A错误;
B.Al2O3与KOH反应生成KAlO2,B正确;
C.SiO2为共价晶体,结构单元为四面体结构,C错误;
D.电负性顺序为O(3.44)> H(2.20)> K(0.82),D错误;
故选B。
11. 在好氧菌和厌氧菌作用下,废液中能转化为和,示意图如下:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
下列说法正确的是( )
A. 两池发生的反应中,氮元素只被氧化
B. 两池中投放的废液体积相等时,能完全转化为
C. 常温常压下,反应Ⅱ中生成转移的电子数为
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A. 反应Ⅱ,中N被氧化,而中N被还原,故A错误;
B. 反应Ⅰ中转化为时元素守恒,转化为,根据反应Ⅱ,铵离子与硝酸根的物质的量的比为时可完全转化为,故B错误;
C. 常温常压下的物质的量未知,因常温下的气体摩尔体积未知,故C错误;
D. 已知:①,② ,根据盖斯定律可得: ,故D正确;
答案选D。
12. 可采用催化氧化法将工业副产物制成,实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式:。下图所示为该法的一种催化机理。
下列说法不正确的是
A. Y为反应物,W为生成物
B. 反应制得,须投入
C. 升高反应温度,被氧化制的反应平衡常数减小
D. 图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
【答案】B
【解析】
【分析】由该反应的热化学方程式可知,该反应涉及的主要物质有HCl、O2、CuO、Cl2、H2O;CuO与Y反应生成Cu(OH)Cl,则Y为HCl;Cu(OH)Cl分解生成W和Cu2OCl2,则W为H2O;CuCl2分解为X和CuCl,则X为Cl2;CuCl和Z反应生成Cu2OCl2,则Z为O2;综上所述,X、Y、Z、W依次是、、、。
【详解】A.由分析可知,Y为反应物,W为生成物,A正确;
B.在反应中作催化剂,会不断循环,适量即可,B错误;
C.总反应为放热反应,其他条件一定,升温平衡逆向移动,平衡常数减小,C正确;
D.图中涉及的两个氧化还原反应是和,D正确;
故选B。
13. 某新型锂离子电池是以嵌锂非晶硅薄膜和钴酸锂薄膜为电极的二次电池,充电时,嵌入非晶硅膜,放电时发生脱嵌,工作原理如图所示。
下列说法正确的是
A. 充电时,b极接电源的负极
B. 充电时,a极的电极反应式为
C. 放电时,外电路通过,b极质量增加7g
D. 放电时,穿过交换膜向a极移动
【答案】C
【解析】
【分析】充电时,电解质的阳离子移向阴极,该电池充电时,嵌入非晶硅膜,因此充电时a极为阴极,放电时为负极。
【详解】A.根据分析知,充电时,b极为阳极,接电源的正极,A错误;
B.充电时,a极的电极反应式为,B错误;
C.放电时,外电路通过,b极将嵌入1mol,因此b极质量增加7g,C正确;
D.放电时,阳离子向正极移动,因此a极区的穿过交换膜向b极移动,D错误;
故选C。
14. 二甘氨酸合铜(Ⅱ)是最早被发现的电中性内配盐,在细胞线粒体中有推动电子传递、清除自由基等生理功能。制备顺式和反式二甘氨酸合铜(Ⅱ)的方法如下图所示。
已知:的二元取代物有两种结构。下列说法正确的是
A. 与的配位能力:
B. 中Cu(Ⅱ)的杂化方式为
C. 0.5mol二甘氨酸合铜(Ⅱ)中含有8molσ键
D. 顺式二甘氨酸合铜(Ⅱ)的极性比反式的强
【答案】D
【解析】
【详解】A.为强配体,的孤对电子与形成的配位键更稳定,所以能取代中的生成,故配位能力,A错误;
B.的二元取代物有两种结构,说明其空间构型为平面四边形(四面体二元取代物仅一种),杂化方式为而非,B错误;
C.二甘氨酸合铜(Ⅱ)中,每个甘氨酸配体含8个键:、1个C=O(其中1个σ键、1个π键),2个配体共16个键,加4个配位键,共20个键,所以二甘氨酸合铜(Ⅱ)中含键,C错误;
D.顺式配合物中相同基团在相邻位置,整体呈不对称,极性大;而反式异构由于结构更对称,极性较弱,故顺式二甘氨酸合铜(Ⅱ)的极性比反式的强,D正确;
故选D。
15. 在银催化下,乙烯与氧气反应生成环氧乙烷和乙醛,其反应过程中的能量变化如图所示(图中“”表示吸附态):
下列说法错误的是
A. 相同条件下,乙烯与氧气反应生成环氧乙烷的决速步骤是
B. 升高温度,乙烯的平衡转化率增大,环氧乙烷和乙醛的产率增大
C. 使用银作催化剂能降低反应的活化能,增大反应速率
D. 增大压强,环氧乙烷的产率增大
【答案】B
【解析】
【分析】过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,即图中峰值越大则活化能越大,图中峰值越小则活化能越小,决定总反应速率的是慢反应,活化能越大反应越慢,催化剂能降低反应的活化能,增大反应速率,据此回答。
【详解】A.根据分析,相同条件下,乙烯与氧气反应生成环氧乙烷(EO)的活化能大的为决速步骤,所以决速步骤是 OMC→EO(ads),A正确;
B.根据图像可知,乙烯转化为环氧乙烷(EO)和乙醛(AA )为放热反应,升高温度平衡逆向移动,环氧乙烷(EO)和乙醛(AA )的产率减小,乙烯的平衡转化率也减小,B错误;
C.使用银作催化剂能降低反应的活化能,增大反应速率,C正确;
D.根据提示信息可知方程式为,增大压强,平衡正向移动,环氧乙烷(EO)的产率增大,D正确;
故选B。
二、填空题(本题包括4小题,共55分)
16. 氢镍电池是目前使用最广的含镍电池,废旧电池的处理对环境保护和资源的再利用意义重大。一种对废旧氢镍电池负极材料(含有NiO、Ni和少量La、Fe、Mg、、等)进行湿法处理的流程如图1所示:
已知:①可形成;
②;
③第一步完全电离,。
回答下列问题:
(1)“酸浸”后浸渣的主要成分为___________。
(2)若滤渣1的成分为,已知“沉镧”过程中溶液的pH与沉镧率的变化关系如图2所示。试分析pH<2.0时沉镧率降低的原因:___________。
(3)“沉镁”后滤液3中c(F-)≥______mol/L(溶液中离子浓度≤1.0×10-5mol/L时认为该离子沉淀完全)。
(4)滤液3中锰以形式存在,中存在一个过氧键(—O—O—),“沉锰”反应的离子方程式为___________。
(5)“沉镍”所用试剂不宜选用氨水的原因为___________;母液中可提取出的循环利用的物质为___________(填化学式)。
(6)在一定条件下分解可得到NiO,其晶胞如图3所示。设阿伏加德罗常数的值为,距离最近的两个间距为a pm,NiO的摩尔质量为,则晶体的密度为___________(列出计算式)。
【答案】(1)
(2)与结合成而使的溶解平衡正向移动,降低沉镧率
(3)0.08 (4)
(5) ①. 易形成配离子,即氨水用量不易控制 ②.
(6)
【解析】
【分析】由题给流程可知,向负极材料中加入稀硫酸酸浸时,少量二氧化锰与负极中的金属材料在酸性条件下反应生成硫酸锰,一氧化镍与稀硫酸反应生成二价镍离子,镍、镧、铁、镁与稀硫酸反应生成可溶性硫酸盐,与稀硫酸不反应,过滤得到含有的滤渣和含有可溶性硫酸盐的滤液。向滤液中加入硫酸钠溶液,将溶液中的镧离子转化为沉淀,过滤得到和滤液1.向滤液1调节pH至4.0的溶液中加入过氧化氢溶液将溶液中的铁元素转化为沉淀,向滤液2中加入氟化钠溶液,将镁离子转化为氟化镁沉淀,过滤得到含有氟化镁的滤渣3和滤液3.向滤液3调节pH约为5.0的溶液中加入过二硫酸钠溶液,将锰离子转化为二氧化锰沉淀,过滤得到二氧化锰和滤液4.向滤液4中加入氢氧化钠溶液,将镍离子转化为氢氧化镍沉淀,过滤得到母液和氢氧化镍。
【小问1详解】
二氧化硅和稀硫酸不反应,因此浸渣的主要成分为。
【小问2详解】
由信息知,“沉镧”工序中,镧离子形成后过滤分离出来,若溶液的pH<2.0,与结合成而使的溶解平衡正向移动,降低沉镧率。
【小问3详解】
“沉镁”后滤液3中时认为沉淀完全,。
【小问4详解】
由题意可知,沉锰发生的反应为溶液中锰离子与过二硫酸根离子反应生成二氧化锰、硫酸根离子和氢离子,反应的离子方程式为。
【小问5详解】
易形成配离子,故“沉镍”时加入氨水过量使镍沉淀率低,加入氨水不足镍离子沉淀不完全也使镍沉淀率低,即氨水用量不易控制。母液中含,处理后可得,在沉镧时可循环使用。
【小问6详解】
由图可知该晶体中存在4个和4个,则晶胞质量为,距离最近的两个为面对角线的一半,间距为a pm,则棱长为,则体积为,则晶胞密度。
17. 三氯化铬()是常用的媒染剂和催化剂,易潮解,易升华,高温下易被氧气氧化。实验室用和(沸点)在高温下制备无水,同时生成气体。实验装置(加热及夹持装置略)如图所示。
已知:气体有毒,遇水发生水解产生两种酸性气体。
(1)仪器的名称___________;分子的空间结构___________。
(2)实验装置合理的连接顺序为___________。
(3)装置B中反应的化学方程式为___________。
(4)装置C左侧的导管较粗,这样设计的原因___________。
(5)装置D中反应的离子方程式为___________。
(6)测定产品的纯度,实验如下:
取三氯化铬样品0.300g,配制成250mL溶液。移取于碘量瓶中,加热至沸腾后,加适量溶液,生成绿色沉淀。冷却后,加足量,小火加热至绿色沉淀完全溶解。冷却后,加入酸化,再加入足量溶液,加塞摇匀充分反应后,铬元素只以存在,暗处静置后,加入指示剂,用标准溶液滴定至终点消耗标准溶液(杂质不参加反应)。已知:;。
①判断该实验达滴定终点的现象___________。
②样品中无水三氯化铬的质量分数为___________(结果保留小数点后两位)。
【答案】(1) ①. 球形干燥管 ②. 平面三角形
(2)
(3)
(4)升华的遇冷后会凝华,防止其堵塞导管
(5)
(6) ①. 当最后半滴溶液滴入,溶液蓝色刚好褪去,且半分钟内不恢复 ②. 88.76%
【解析】
【分析】实验室制备三氯化铬,整个反应流程先用干燥的排除装置内空气,然后再通入将气体带入装置,与中的反应,生成的有毒气体与装置中溶液反应从而进行吸收处理,为防止装置中水蒸气进入反应装置,在和装置中间加一个干燥装置。
【小问1详解】
①仪器是球形干燥管;
②中心原子是碳,其价层电子对数,所以分子是平面三角形;
【小问2详解】
三氯化铬易潮解,易升华,高温下易被氧气氧化,所以实验过程中要确保装置内不能存在氧气和水蒸气,装置的作用是干燥,装置用将导入装置参与反应,装置作用是防止水蒸气进入反应装置,C装置作用是收集产物,D装置是处理尾气,B装置是发生装置。整个反应流程先用干燥的排除装置内空气,然后再通入将气体带入装置,与中的反应,生成的有毒气体与装置中溶液反应从而进行吸收处理,为防止装置中水蒸气进入反应装置,还在和装置中间加一个干燥装置;根据上述分析可知,实验装置合理的连接顺序为;
【小问3详解】
实验室用和在高温下制备无水,同时生成气体。根据质量守恒即可配平;
【小问4详解】
已知易升华,装置作用是凝华收集,固体容易堵塞导管,所以左侧导管较粗;
【小问5详解】
遇水发生水解产生两种酸性气体是和,并且有毒需要利用装置进行尾气处理,因此反应后得到和,因此离子反应为;
【小问6详解】
①已知,被氧化后的元素全部以形式存在,其再次和酸化的反应,离子方程式为,再根据方程式。该滴定实验是利用和的反应,应该用淀粉作为指示剂,所以滴定终点的判断依据是:当最后半滴溶液滴入,溶液蓝色刚好褪去,且半分钟内不恢复;
②各个物质之间的数量对应关系为,则根据元素守恒,可计算出无水三氯化铬质量分数为。
18. 碳中和技术主要研究二氧化碳的捕捉、利用与封存(CCUS)等问题。其中将转换为被认为是最可能利用的路径。该反应体系中涉及的反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)在特定温度下,由稳定态单质生成1 mol化合物的焓变为该物质在此温度下的标准生成焓。如下表为几种物质在时的标准生成焓,则反应Ⅰ的_____。
物质
0
-394
-111
-242
(2)恒温恒容条件下,能说明反应达到平衡状态的是________(填字母)。
A. B.
C. 混合气体平均相对分子质量不变 D. 容器内气体密度不再改变
(3)为了提高的平衡转化率和增大甲醇的选择性[的选择性],可采用的措施是____________(填标号)。
a.增大 b.及时移除甲醇 c.减小容器体积 d.充入Ar
(4)在下,将和在催化剂作用下发生反应Ⅰ、Ⅱ,已知起始容器体积为V L,平衡时或的选择性[(或)]及的转化率随温度的变化如图甲所示。
①表示平衡时CO选择性的曲线是_________(填“”、“”或“”)。
②解释曲线呈现先减小后增大变化趋势的原因______________________________。
③250℃时,测得平衡体系共有,结合图甲计算的平衡转化率为_________,通过各组分分压,计算反应Ⅱ的平衡常数_____(列出计算式即可)。
(5)在稀硫酸中利用电催化可将同时转化为多种燃料,其原理如图乙所示。铜电极上产生的电极反应式为___________________________________;若铜电极上生成和,则电路中转移________mol电子。
【答案】(1)+41 (2)AC
(3)bc (4) ①. b ②. 以前,体系以反应Ⅱ为主,温度升高,反应Ⅱ逆向移动,的转化率降低;以后,体系以反应Ⅰ为主,温度升高,反应Ⅰ正向进行,的转化率升高 ③. 20% ④.
(5) ①. ②. 3.8
【解析】
【小问1详解】
利用表中几种物质在298 K时的标准生成焓,可求出反应Ⅰ:的生成物的标准生成焓-反应物的标准生成焓;
【小问2详解】
A.时,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,A符合题意;
B.时,不能说明正逆反应速率,各物质的量不改变,才能说明反应达到平衡,B不符合题意;
C.反应I是气体物质的量不变的反应,反应II是气体物质的量减小的反应,反应过程中气体总物质的量减小,气体总质量不变,混合气体平均相对分子质量增大,当混合气体平均相对分子质量不变时,说明反应达到平衡,C符合题意;
D.反应过程中气体总质量和总体积是定值,容器内气体密度是定值,容器内气体密度不再改变时,不能说明反应达到平衡,D不符合题意;
故选AC。
【小问3详解】
a.增大,虽然平衡正向移动,但CO2的平衡转化率降低,a不符合题意;
b.及时移除甲醇,可降低CH3OH浓度,促使平衡正向移动,从而提高CO2的平衡转化率和增大甲醇的选择性,b符合题意;
c.减小容器体积,也就是增大压强,平衡正向移动,从而提高CO2的平衡转化率和增大甲醇的选择性,c符合题意;
d.充入Ar,各物质的浓度不变,平衡不发生移动,CO2的平衡转化率和甲醇的选择性都不发生变化,d不符合题意;
故选bc。
【小问4详解】
①反应Ⅰ是吸热反应,反应Ⅱ是放热反应,随着温度的升高,反应Ⅰ平衡正向移动,反应Ⅱ平衡逆向移动,CO的选择性不断增大,CH3OH的选择性不断减小,则曲线a表示平衡时CH3OH的选择性曲线,曲线b表示平衡时CO的选择性曲线,曲线c表示CO2的平衡转化率随温度变化曲线;
②曲线c表示CO2的平衡转化率随温度变化曲线,曲线先减小,表示以反应Ⅱ为主,后增大表示以反应Ⅰ为主,则呈现此变化趋势的原因:250℃以前,体系以反应Ⅱ为主,温度升高,反应Ⅱ逆向移动,CO2的转化率降低;250℃以后,体系以反应Ⅰ为主,温度升高,反应Ⅰ正向进行,CO2的转化率升高;
③在5.0MPa下,将5 mol CO2和16 mol H2在Cu/ZrO2催化剂作用下进行反应。250℃时,测得平衡体系共有0.5 mol CH3OH,,,则CO2的平衡转化率为,生成CO的物质的量也为0.5mol。由此可建立如下三段式:,,则的。
【小问5详解】
从图中可以看出,Cu电极与电源负极相连,为电解池的阴极,则Pt电极为电解池的阳极,在电解过程中,阳极区产生的H+透过阳离子交换膜进入阴极区。铜电极上CO2得电子产物与电解质反应产生CH4等,电极反应式为CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O;若铜电极上生成0.3 mol CH3CHO和0.4 mol HCOOH,则由关系式:,可求出电路中转移电子的数目为。
19. 含氮化合物种类繁多,用途广泛,根据信息回答下列问题。
Ⅰ.GaN是研制微电子器件、光电子器件的新型半导体材料,在光电子、高温大功率器件和高频微波器件应用方面有着广阔的前景。
(1)基态Ga原子价层电子轨道表示式为____________________。
(2)下列状态的氮中,电离最外层一个电子所需能量最大的是_____(填序号)。
a. b. c.
(3)GaN晶胞结构可看作金刚石晶胞(图1)内部的碳原子被N原子替代,顶点和面心的碳原子被Ga原子替代,其晶体类型为__________。已知BN与GaN属于同种晶体类型,则两种晶体熔点较高的是__________(填化学式)。
(4)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。图为沿轴投影的氮化镓晶胞中所有原子的分布图。若原子1的原子分数坐标为,则原子3的原子分数坐标为_______________。
Ⅱ、
(5)①与形成配合物,该配合物中所含σ键的数目为__________。
②邻二氮菲(phen,结构为)可与亚铁生成稳定的橙色配合物,该橙色配合物中的配位数为__________,与邻二氮菲相比,[]中C-N-C键角_________(填“变大”、“变小”、“不变”)。
【答案】(1) (2)a
(3) ①. 共价晶体 ②. BN
(4)
(5) ①. ②. 6 ③. 变大
【解析】
【小问1详解】
基态Ga原子序数为31,价层电子轨道表示式为。
【小问2详解】
下列状态的氮中,a为,再电离最外层一个电子属于第二电离能,所需能量最大;
b为基态N原子能量较低比较稳定,电离最外层一个电子较难,所需能量较大;
c为激发态N原子能量较高,电离最外层一个电子所需能量比基态N原子最小,故电离最外层一个电子所需能量最大的是a。
【小问3详解】
GaN晶胞结构可看作金刚石晶胞(图1)内部的碳原子被N原子替代,顶点和面心的碳原子被Ga原子替代,其晶体类型与金刚石相同为共价晶体。
BN与GaN属于同种晶体类型,均为共价晶体,两者熔点高低由共价键强弱决定,由于原子半径B<Ga,故键能B-N大于Ga-N,则两种晶体熔点较高的是BN。
【小问4详解】
原子1的原子分数坐标为,原子1、2、3、4围成正四面体形,故1、3的y轴相同,则原子3的原子分数坐标为。
【小问5详解】
①与形成配合物,该配合物中含有6 mol配位键属于键,每个氰根离子中含有1个键共6 mol,故所含σ键的数目为。
②每个邻二氮菲(phen,结构为)均有两个N可提供孤对电子,故橙色配合物中与3个邻二氮菲相连形成6条配位键,配位数为为6。
[]中C-N-C键角的中心原子N有3条键没有孤对电子,杂化方式为;邻二氮菲(phen,结构为)中N原子有2条键和1对孤对电子,杂化方式为;当杂化相同时孤对电子越多键角越小,故与邻二氮菲相比,[]中C-N-C键角变大。
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2025-2026学年第一学期福清一中高三化学测试二(2025.10.28)
班级__________ 姓名____________________ 座号_______________
可能用到的相对原子质量:H-1,Li-7,N-14,O-16,S-32,Cl-35.5,Cr-52,Cu-64,Ag-108
一、选择题(每题只有一个答案符合题意,每小题3分,共45分)
1. 化学与科技、生产、生活有密切的关系,下列叙述错误的是
A. 我国科学家利用赤泥和玉米秸秆制备的新型多孔生物炭具有强吸附性
B. 北京冬奥会的运动服中使用的保暖材料石墨烯与足球烯互为同素异形体
C. 我国自主研发的“东方超环”(人造太阳)所应用的氘、氚与氕三者互为同位素
D. “奋斗者号”潜水器使用的固体浮力材料,由空心玻璃微球和高强树脂制成,属于无机非金属材料
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 分子中C原子杂化轨道示意图:
B. 的结构式(不考虑空间结构):
C. 激发态H原子的轨道表示式:
D. 键形成的轨道重叠示意图:
3. 利用下列装置或操作完成相应的实验目的,设计合理的是
A. A装置验证非金属性:S>C>Si
B. B装置验证反应是否有CO2生成
C. C装置用于配制0.10mol/L NaOH溶液
D. D装置氯气的喷泉实验
4. 在给定条件下,下列制备过程难以实现的是
A. 工业制备硫酸;
B. 工业制备硝酸;
C. 工业制备纯碱;
D. 工业制备高纯硅;
5. “类比”是预测物质性质与化学反应的重要方法之一,但“类比”不能违背客观事实,下列“类比”合理的是
A. 适量CO2通入Ca(ClO)2溶液中可生成CaCO3和HClO,则适量SO2通入Ca(ClO)2溶液中也可生成CaSO3和HClO
B. H2S与SO2能反应生成S,故NH3与NO2也能在一定条件下反应生成N2
C. Na在空气中燃烧生成Na2O2,则同族的Li在空气中燃烧也生成Li2O2
D. 与在水溶液中因水解无法大量共存,则与在水溶液中也因水解无法大量共存
6. 下列实验设计能够成功的是
A. 检验亚硫酸钠试样是否变质:试样白色沉淀沉淀不溶解说明试样已变质
B. 除去粗盐中含有的硫酸钙杂质:粗盐精盐
C. 检验某溶液中是否含有:试样溶液颜色无变化溶液变红色溶液中含有
D. 证明酸性条件的氧化性比强: NaI溶液溶液变黄色氧化性:
7. 图中“—”表示相连的物质在一定条件下可以反应,“→”表示丁在一定条件下可以转化为乙。下面四组选项中,符合图示要求的是
甲
乙
丙
丁
①
H2SO4
Na2SO4
NaOH
NaCl
②
KCl
K2CO3
KOH
HCl
③
O2
CO
CuO
C
④
Fe
CuCl2
Zn
HCl
A. ①④ B. ②③ C. ①③ D. ③④
8. 丁香挥发油中含丁香色原酮(K)、香草酸(M),其结构简式如下:
下列说法正确的是
A. K中含手性碳原子 B. M中碳原子都是杂化
C. K、M均能与反应 D. K、M共有四种含氧官能团
9. 配位化合物广泛应用于物质分离、定量测定、医药、催化等方面。利用氧化法可制备某些配位化合物,如。设是阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 中含有键的数目为
B. 的溶液中,的数目为
C. 与足量在催化剂作用下合成氨,生成的分子数为
D. 质量分数为的溶液中,氧原子总数为
10. 某矿物因有良好的抗紫外线功能而被作为防晒霜的重要成分,该矿物主要成分的化学式为AB2(BX3Y10)(YZ)2。Z、Y、B、X、A的原子序数依次增大且均为前四周期主族元素,这五种元素原子序数之和为55。其中,Z无中子数,Y的最外层电子数是最内层电子数的3倍,X的最高价氧化物对应的水化物难溶于水,B是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:A>B>Y
B. B的氧化物可以和A的最高价氧化物对应的水化物发生反应
C. X与Y元素组成物质XY2,其空间构型为直线形
D. 元素的电负性:Y>A>Z
11. 在好氧菌和厌氧菌作用下,废液中能转化为和,示意图如下:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
下列说法正确的是( )
A. 两池发生的反应中,氮元素只被氧化
B. 两池中投放的废液体积相等时,能完全转化为
C. 常温常压下,反应Ⅱ中生成转移的电子数为
D.
12. 可采用催化氧化法将工业副产物制成,实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式:。下图所示为该法的一种催化机理。
下列说法不正确的是
A. Y为反应物,W为生成物
B. 反应制得,须投入
C. 升高反应温度,被氧化制的反应平衡常数减小
D. 图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
13. 某新型锂离子电池是以嵌锂非晶硅薄膜和钴酸锂薄膜为电极的二次电池,充电时,嵌入非晶硅膜,放电时发生脱嵌,工作原理如图所示。
下列说法正确的是
A. 充电时,b极接电源的负极
B. 充电时,a极的电极反应式为
C. 放电时,外电路通过,b极质量增加7g
D. 放电时,穿过交换膜向a极移动
14. 二甘氨酸合铜(Ⅱ)是最早被发现的电中性内配盐,在细胞线粒体中有推动电子传递、清除自由基等生理功能。制备顺式和反式二甘氨酸合铜(Ⅱ)的方法如下图所示。
已知:的二元取代物有两种结构。下列说法正确的是
A. 与的配位能力:
B. 中Cu(Ⅱ)的杂化方式为
C. 0.5mol二甘氨酸合铜(Ⅱ)中含有8molσ键
D. 顺式二甘氨酸合铜(Ⅱ)的极性比反式的强
15. 在银催化下,乙烯与氧气反应生成环氧乙烷和乙醛,其反应过程中的能量变化如图所示(图中“”表示吸附态):
下列说法错误的是
A. 相同条件下,乙烯与氧气反应生成环氧乙烷的决速步骤是
B. 升高温度,乙烯的平衡转化率增大,环氧乙烷和乙醛的产率增大
C. 使用银作催化剂能降低反应的活化能,增大反应速率
D. 增大压强,环氧乙烷的产率增大
二、填空题(本题包括4小题,共55分)
16. 氢镍电池是目前使用最广的含镍电池,废旧电池的处理对环境保护和资源的再利用意义重大。一种对废旧氢镍电池负极材料(含有NiO、Ni和少量La、Fe、Mg、、等)进行湿法处理的流程如图1所示:
已知:①可形成;
②;
③第一步完全电离,。
回答下列问题:
(1)“酸浸”后浸渣的主要成分为___________。
(2)若滤渣1的成分为,已知“沉镧”过程中溶液的pH与沉镧率的变化关系如图2所示。试分析pH<2.0时沉镧率降低的原因:___________。
(3)“沉镁”后滤液3中c(F-)≥______mol/L(溶液中离子浓度≤1.0×10-5mol/L时认为该离子沉淀完全)。
(4)滤液3中锰以形式存在,中存在一个过氧键(—O—O—),“沉锰”反应的离子方程式为___________。
(5)“沉镍”所用试剂不宜选用氨水的原因为___________;母液中可提取出的循环利用的物质为___________(填化学式)。
(6)在一定条件下分解可得到NiO,其晶胞如图3所示。设阿伏加德罗常数的值为,距离最近的两个间距为a pm,NiO的摩尔质量为,则晶体的密度为___________(列出计算式)。
17. 三氯化铬()是常用的媒染剂和催化剂,易潮解,易升华,高温下易被氧气氧化。实验室用和(沸点)在高温下制备无水,同时生成气体。实验装置(加热及夹持装置略)如图所示。
已知:气体有毒,遇水发生水解产生两种酸性气体。
(1)仪器的名称___________;分子的空间结构___________。
(2)实验装置合理的连接顺序为___________。
(3)装置B中反应的化学方程式为___________。
(4)装置C左侧的导管较粗,这样设计的原因___________。
(5)装置D中反应的离子方程式为___________。
(6)测定产品的纯度,实验如下:
取三氯化铬样品0.300g,配制成250mL溶液。移取于碘量瓶中,加热至沸腾后,加适量溶液,生成绿色沉淀。冷却后,加足量,小火加热至绿色沉淀完全溶解。冷却后,加入酸化,再加入足量溶液,加塞摇匀充分反应后,铬元素只以存在,暗处静置后,加入指示剂,用标准溶液滴定至终点消耗标准溶液(杂质不参加反应)。已知:;。
①判断该实验达滴定终点的现象___________。
②样品中无水三氯化铬的质量分数为___________(结果保留小数点后两位)。
18. 碳中和技术主要研究二氧化碳的捕捉、利用与封存(CCUS)等问题。其中将转换为被认为是最可能利用的路径。该反应体系中涉及的反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)在特定温度下,由稳定态单质生成1 mol化合物的焓变为该物质在此温度下的标准生成焓。如下表为几种物质在时的标准生成焓,则反应Ⅰ的_____。
物质
0
-394
-111
-242
(2)恒温恒容条件下,能说明反应达到平衡状态的是________(填字母)。
A. B.
C. 混合气体平均相对分子质量不变 D. 容器内气体密度不再改变
(3)为了提高的平衡转化率和增大甲醇的选择性[的选择性],可采用的措施是____________(填标号)。
a.增大 b.及时移除甲醇 c.减小容器体积 d.充入Ar
(4)在下,将和在催化剂作用下发生反应Ⅰ、Ⅱ,已知起始容器体积为V L,平衡时或的选择性[(或)]及的转化率随温度的变化如图甲所示。
①表示平衡时CO选择性的曲线是_________(填“”、“”或“”)。
②解释曲线呈现先减小后增大变化趋势的原因______________________________。
③250℃时,测得平衡体系共有,结合图甲计算的平衡转化率为_________,通过各组分分压,计算反应Ⅱ的平衡常数_____(列出计算式即可)。
(5)在稀硫酸中利用电催化可将同时转化为多种燃料,其原理如图乙所示。铜电极上产生的电极反应式为___________________________________;若铜电极上生成和,则电路中转移________mol电子。
19. 含氮化合物种类繁多,用途广泛,根据信息回答下列问题。
Ⅰ.GaN是研制微电子器件、光电子器件的新型半导体材料,在光电子、高温大功率器件和高频微波器件应用方面有着广阔的前景。
(1)基态Ga原子价层电子轨道表示式为____________________。
(2)下列状态的氮中,电离最外层一个电子所需能量最大的是_____(填序号)。
a. b. c.
(3)GaN晶胞结构可看作金刚石晶胞(图1)内部的碳原子被N原子替代,顶点和面心的碳原子被Ga原子替代,其晶体类型为__________。已知BN与GaN属于同种晶体类型,则两种晶体熔点较高的是__________(填化学式)。
(4)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。图为沿轴投影的氮化镓晶胞中所有原子的分布图。若原子1的原子分数坐标为,则原子3的原子分数坐标为_______________。
Ⅱ、
(5)①与形成配合物,该配合物中所含σ键的数目为__________。
②邻二氮菲(phen,结构为)可与亚铁生成稳定的橙色配合物,该橙色配合物中的配位数为__________,与邻二氮菲相比,[]中C-N-C键角_________(填“变大”、“变小”、“不变”)。
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