精品解析：天津市滨海新区油田三中2025-2026学年高三上学期期中考试化学试卷

油田三中20252026学年度第一学期期中考试高三年级 化学学科试卷 注意事项： 1.每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。 2.Ⅰ卷共12题，每题3分，共36分。在每题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。以下数据可供解题时参考： 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Ti-48 第Ⅰ卷 共36分 1. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A. 氮气化学性质通常不活泼，可用作制冷剂 B. 明矾溶于水能形成胶体，可用于自来水的杀菌消毒 C. 常温下铁能被浓硝酸钝化，可用铁质容器贮运浓硝酸 D. SiO2硬度大，可用于制造光导纤维 2. NA为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 标准状况下，22.4LNO和11.2LO2混合后所得气体分子数为NA B. 对于反应 △H=-92.4kJ/mol，当放出92.4kJ热量时，生成NH3的数目小于2NA C. 室温下，pH=2的亚硫酸(H2SO3)溶液中H+数为0.01NA D. 3.9gNa2O2和Na2S的固体混合物中含有Na+数为0.1NA 3. 下列各组物质的晶体类型不相同的是 A. 和 B. 和 C. 硫和白磷 D. 金刚砂(SiC)和干冰 4. 下列各组离子一定能大量共存的是 A. 、、、 B. 、、、 C. 在mol/L的溶液中：、、、 D. 常温下，水电离出的mol/L溶液中：、、、 5. 下列方程式书写正确的是 A. 铝和过量NaOH溶液反应： B. 惰性电极电解MgCl2水溶液： C. 铅蓄电池负极反应： D. 硫酸铜溶液与方铅矿(PbS)反应： 6. 下列化学用语表达错误的是 A. 的电子式： B. 的VSEPR模型为 C. 基态Ga原子电子排布式： D. 用电子云轮廓图表示的键的形成： 7. 下列相关性质的比较中，错误的是 A. 酸性： B. 键角： C. 沸点： D. 热稳定性： 8. 下列说法正确的是 A. 图①铁电极表面产生黄绿色气体 B. 根据图②，若在铁上镀铜，电极材料为Cu C. 根据图③，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于处 D. 图④可构成铜锌双液原电池，并能持续供电 9. 氮氧化物()是大气的主要污染物，某研究小组利用催化剂ZAg对NO催化转化的反应过程与能量变化的关系如图所示。下列说法错误的是 A. 总反应的热化学方程式： B. 过渡态的稳定性： C. 反应过程的决速步骤为放热反应 D. 催化剂ZAg降低了反应的活化能，但不能改变反应热 10. 下列说法错误的是 A. 氨水加水稀释，所有的离子浓度都减小 B. 向氨水中加入少量NaOH固体，则溶液中减小 C. 氨水加入一定量盐酸溶液后，溶液中粒子存在的关系可能是： D. 的溶液中存在： 11. 室温下，含硫各微粒（、和）存在于与NaOH溶液反应后的溶液中，它们的物质的量分数与溶液pH的关系如图所示，下列说法错误的是 A. 为获得尽可能纯的，pH控制在4~5之间 B. 时，溶液中 C. 时，溶液中主要成分是 D. 由图中数据，可以估算出室温下的第一级电离平衡常数 12. 研究发现，在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸，可使电池持续大电流放电，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A. 离子交换膜X为质子交换膜，质子从石墨电极移向Pt电极 B. C2H5OH在Pt电极发生还原反应 C. 正极区反应为4+12e-+16H+=4NO+8H2O、4NO+3O2+2H2O=4HNO3 D. 若Pt电极生成2.24LCO2，电路中转移电子数为0.6NA 第Ⅱ卷 13. 金属钛被誉为“二十一世纪金属”，有“生物金属，海洋金属，太空金属”的美称，具有广泛的应用前景。回答下列问题： （1）钛在周期表中的位置_______，钛原子核外有_______种空间运动状态不同的电子，Ti2+电子占据的最高能层的电子排布式为_______。 （2）磷酸钛铝锂可用作锂离子电池的正极材料，PO的空间构型是_______，第一电离能介于Al、P之间的第三周期元素为_______(填元素符号)。 （3）Ti(BH4)2是一种储氢材料，其中所含元素的电负性大小排列顺序为_______，B原子的杂化方式是_______，其中的BH可由BH3和H-结合而成。BH含有_______(填序号) ①σ键②π键③氢键④配位键 ⑤离子键 （4）TiO2在自然界中有三种同素异形态，即金红石型、锐钛型和斜钛型三种，其中金红石型是三种变体中最稳定的一种，其晶胞如图所示，该晶体的密度为_______g·cm-3(设阿伏加德罗常数的值为NA，用含a、b、NA的代数式表示)。 14. 氮是第VA族中的非金属元素，可以形成众多的物质。回答下列问题： （1）基态氮原子的电子排布式为________。 （2）N4是一种由四个氮原子组成的氮单质，N4和N2互为________，N2的结构式为________。 （3）NH3分子中，N、H电负性大小为：N________H（填“＞”“＜”或“”），NH3通过配位键与Zn2+形成[Zn(NH3)6]2+，推测[Zn(NH3)6]2+中H—N—H键角约是________（填序号）。 a．105° b．107° c．109° d．120° （4）反应所涉及的物质中，属于非极性分子的是________，1 mol尿素CO(NH2)2分子中，σ键和π键的数目之比为________。 （5）HCN是一种直线形分子，其中C原子的杂化类型是________。 （6）金属钴与氮元素可形成氮化物晶体，形成晶体结构其中一种为立方晶胞如图所示。则该晶体的化学式为________，目前最常用测定晶体结构的方法是________(填序号)技术。 a．X射线衍射 b．原子光谱 c．同位素示踪 d．色谱 15. 氮及其化合物的利用在工农业生产和生命活动中起着重要的作用。 （1）已知：Ⅰ． Ⅱ． 若某反应Ⅲ的平衡常数表达式为： ①请写出反应Ⅲ的热化学方程式：___________。 ②下列措施既能够增大反应Ⅲ中的转化率又能增大反应速率的是___________(填标号)。 a．恒温恒容充入气 b．减小的浓度 c．使用优质催化剂 d．增大的浓度 ③若在恒容的密闭容器中，充入和，下列选项中不能说明反应Ⅲ已经达到平衡状态的是___________(填标号)。 a． 和的物质的量之比不变 b．混合气体的密度保持不变 c．混合气体的压强保持不变 d． （2）近年研究发现，电催化和含氮物质(等)在常温常压下合成尿素，有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的溶液通入至饱和，在电极上反应生成尿素，电解原理如图所示(阴、阳极区溶液均为溶液)。 ①电解池中电极X应接直流电源的___________极(填“正”或“负”)。 ②电解过程中生成尿素的电极反应式是___________ （3）碳酸氢铵是尿素工业生产的原料之一。 ①的空间结构为___________形(用文字表示)。 ②反应的平衡常数K=___________(填具体数值)。(已知：常温下，的电离平衡常数，的电离平衡常数，) 16. 根据所学知识，完成下列问题。 （1）已知甲醇制备的有关化学反应的平衡常数及焓变数据如下 化学反应 500℃时平衡常数 焓变 ① ② ③ ________，________kJ/mol。 （2）相同温度下，在2个体积均为2.0L的恒容密闭容器中仅发生反应 其浓度变化如表所示： 容器 温度/K 物质的起始浓度 物质的平衡浓度 Ⅰ 400 0.10 0.20 0 0.08 Ⅱ 400 0.20 0.40 0 x 该反应达到平衡时： ①对于容器Ⅰ，若4min后该反应达到平衡，此时CO的平衡转化率为________%，0~4min内，用表示该反应的平均反应速率为________。 ②对于容器Ⅱ，该反应达到平衡时的平衡常数为________，当时，该反应的________（填“”“”或“”）。 （3）科学家设计利用可再生能源（如风能、太阳能）电催化还原二氧化碳制备多碳产物（如乙烯、乙醇、丙烷等），实现资源的再利用和碳循环，装置如图所示。 ①M极接电源的________极（填“正”或“负”）。 ②写出生成乙烯（）的电极反应式：________________。 ③经质子交换膜由________（填“左侧向右侧”或“右侧向左侧”）移动。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 油田三中20252026学年度第一学期期中考试高三年级 化学学科试卷 注意事项： 1.每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。 2.Ⅰ卷共12题，每题3分，共36分。在每题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。以下数据可供解题时参考： 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Ti-48 第Ⅰ卷 共36分 1. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A. 氮气化学性质通常不活泼，可用作制冷剂 B. 明矾溶于水能形成胶体，可用于自来水的杀菌消毒 C. 常温下铁能被浓硝酸钝化，可用铁质容器贮运浓硝酸 D. SiO2硬度大，可用于制造光导纤维 【答案】C 【解析】 【详解】A．氮气化学性质不活泼，可用作保护气，易液化的物质才可用作制冷剂，A不符合题意； B．明矾溶于水能形成胶体，可以吸附水中的杂质，起到净水的作用，具有强氧化性的物质能杀菌消毒，明矾不能，B不符合题意； C．常温下浓硝酸具有强氧化性，能在铁的表面迅速形成一层致密的氧化膜，阻止浓硝酸与铁进一步反应，这种现象称为钝化，因此可用铁质容器贮运浓硝酸，C符合题意； D．SiO2能传导光信号，因此可用于制造光导纤维，与它的硬度无关，D不符合题意； 故选C。 2. NA为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 标准状况下，22.4LNO和11.2LO2混合后所得气体分子数为NA B. 对于反应 △H=-92.4kJ/mol，当放出92.4kJ热量时，生成NH3的数目小于2NA C. 室温下，pH=2的亚硫酸(H2SO3)溶液中H+数为0.01NA D. 3.9gNa2O2和Na2S的固体混合物中含有Na+数为0.1NA 【答案】D 【解析】 【详解】A．NO与O2发生反应2NO+O2=2NO2，生成NO2的分子数为NA，但是又发生，分子数小于NA，故A错误； B．反应△H=－92.4kJ/mol，若放出热量92.4kJ，则参加反应的N2的物质的量为，生成NH3的数目等于2NA，故B错误； C．题目种没有给出溶液的体积，因此无法计算H＋的物质的量，也就无法计算H+数目，故C错误； D．Na2O2和Na2S的固体混合物3.9g，Na2O2和Na2S的摩尔质量均为78g/mol，则3.9gNa2O2和Na2S固体混合物总物质的量为0.05mol，1mol Na2O2或1molNa2S固体中阳离子(Na+)物质的量均为2mol，则3.9gNa2O2和Na2S的固体混合物中阳离子总数为，故D正确； 故答案选D。 3. 下列各组物质的晶体类型不相同的是 A. 和 B. 和 C. 硫和白磷 D. 金刚砂(SiC)和干冰 【答案】D 【解析】 【详解】A．和都是离子化合物，均属于离子晶体，A不选； B．和都是金属单质，均属于金属晶体，B不选； C．硫和白磷固体均由分子构成，均属于分子晶体，C不选； D．金刚砂(SiC)属于共价晶体，干冰由CO2分子构成，属于分子晶体，D选； 答案选D。 4. 下列各组离子一定能大量共存的是 A. 、、、 B. 、、、 C. 在mol/L的溶液中：、、、 D. 常温下，水电离出的mol/L溶液中：、、、 【答案】C 【解析】 【详解】A．酸性条件下硝酸根离子能与亚铁离子发生氧化还原反应，不能大量共存，故A错误； B．溶液中氢氧根离子能与钡离子、亚硫酸氢根离子、碳酸氢根离子反应生成亚硫酸钡沉淀和碳酸钡沉淀，不能大量共存，故B错误； C．mol/L的溶液为酸性溶液，四种离子在酸性溶液中不发生任何反应，一定能大量共存，故C正确； D．常温下，水电离出的mol/L溶液可能是水解呈酸性的盐溶液，也可能是水解呈碱性的盐溶液，水解呈酸性的盐溶液(如含的溶液)可能与溶液中的碳酸根离子发生双水解反应生成沉淀和二氧化碳气体，不能大量共存，故D错误； 故选C。 5. 下列方程式书写正确的是 A. 铝和过量NaOH溶液反应： B. 惰性电极电解MgCl2水溶液： C. 铅蓄电池负极反应： D. 硫酸铜溶液与方铅矿(PbS)反应： 【答案】C 【解析】 【详解】A．铝和过量NaOH溶液反应，生成Na[Al(OH)4]和H2，离子方程式为：，A不正确； B．惰性电极电解MgCl2水溶液，阳极生成Cl2，阴极生成H2和Mg(OH)2：，B不正确； C．铅蓄电池负极为Pb，Pb失电子生成的Pb2+与溶液中的反应生成PbSO4，附着在负极表面，负极反应：，C正确； D．PbS难溶于水，不能拆成离子，则硫酸铜溶液与方铅矿(PbS)反应：，D不正确； 故选C。 6. 下列化学用语表达错误的是 A. 的电子式： B. 的VSEPR模型为 C. 基态Ga原子电子排布式： D. 用电子云轮廓图表示的键的形成： 【答案】C 【解析】 【详解】A．二氧化碳是只含有共价键的共价化合物，电子式为，故A正确； B．三氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3+=3，孤对电子对数为0，分子的VSEPR模型为，故B正确； C．镓元素的原子序数为31，基态原子的简化电子排布式为，故C错误； D．氯化氢分子中含有s—pσ键，形成过程的电子云轮廓图为，故D正确； 故选C。 7. 下列相关性质的比较中，错误的是 A. 酸性： B. 键角： C. 沸点： D. 热稳定性： 【答案】A 【解析】 【详解】A．F的电负性大于Cl的电负性，F-C的极性大于Cl-C的极性，导致一氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子，所以酸性：，A错误； B．H2S的中心S原子的价层电子对数为=4，发生sp3杂化，CO2的中心C原子的价层电子对数为=2，发生sp杂化，所以键角：，B正确； C．Br2和I2都形成分子晶体，I2的相对分子质量大于Br2，则I2分子间的作用力大于Br2分子间的作用力，所以沸点：，C正确； D．Cl与F为同主族元素，Cl在F的下方，非金属性Cl小于F，非金属性越强，其简单气态氢化物越稳定，则热稳定性：，D正确； 故选A。 8. 下列说法正确的是 A. 图①铁电极表面产生黄绿色气体 B. 根据图②，若在铁上镀铜，电极材料为Cu C. 根据图③，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于处 D. 图④可构成铜锌双液原电池，并能持续供电 【答案】B 【解析】 【详解】A．图①中，铁电极与电源正极相连，为电解池的阳极，电池工作时，发生反应为Fe-2e-=Fe2+，则铁电极表面不产生黄绿色气体，A不正确； B．根据图②中电子流动的方向，a电极为阴极，b电极为阳极，若在铁上镀铜，Cu应作阳极，所以电极材料为Cu，B正确； C．根据图③，若开关K置于处，则形成原电池，Fe作负极，会加速铁的腐蚀，C不正确； D．图④中，Zn与CuSO4直接反应，不能构成原电池，若将两烧杯内的溶液互换，可构成铜锌双液原电池，并能持续供电，D不正确； 故选B。 9. 氮氧化物()是大气的主要污染物，某研究小组利用催化剂ZAg对NO催化转化的反应过程与能量变化的关系如图所示。下列说法错误的是 A. 总反应的热化学方程式： B. 过渡态的稳定性： C. 反应过程的决速步骤为放热反应 D. 催化剂ZAg降低了反应的活化能，但不能改变反应热 【答案】C 【解析】 【详解】A．由初始和结束的能量可知，总反应的热化学方程式为，A正确； B．能量越低越稳定，因此过渡态的稳定性：，B正确； C．决速步骤为活化能最大的慢反应，则反应过程的决速步骤为，此过程为吸热反应，C错误； D．反应热只与反应物的始态和终态有关系，与反应过程无关，因此催化剂能降低反应活化能，但不能改变反应热，D正确； 故选C。 10. 下列说法错误的是 A. 氨水加水稀释，所有的离子浓度都减小 B. 向氨水中加入少量NaOH固体，则溶液中减小 C. 氨水加入一定量盐酸溶液后，溶液中粒子存在的关系可能是： D. 的溶液中存在： 【答案】A 【解析】 【详解】A．氨水加水稀释，温度不变，水的离子积不变，减小， 增大，A错误； B．向氨水中加入少量NaOH固体，增大，电离平衡：逆向移动，减小，B正确； C．氨水加入一定量盐酸溶液，反应生成强酸弱碱盐氯化铵，由电荷守恒：，溶液中可能存在，C正确； D．根据物料守恒，的溶液中存在：，D正确； 答案选A。 11. 室温下，含硫各微粒（、和）存在于与NaOH溶液反应后的溶液中，它们的物质的量分数与溶液pH的关系如图所示，下列说法错误的是 A. 为获得尽可能纯的，pH控制在4~5之间 B. 时，溶液中 C. 时，溶液中主要成分是 D. 由图中数据，可以估算出室温下的第一级电离平衡常数 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，二氧化硫与氢氧化钠溶液反应至溶液pH在4～5之间时，溶液中亚硫酸氢根离子的物质的量分数最大，亚硫酸和亚硫酸根离子的物质的量分数都为0，所以为获得尽可能纯的亚硫酸氢钠，溶液pH应控制在4~5之间，故A正确； B．二氧化硫与氢氧化钠溶液反应至溶液pH为7的中性溶液中，氢离子浓度等于氢氧根离子浓度，由电荷守恒关系可知，溶液中＞，故B正确； C．由图可知，二氧化硫与氢氧化钠溶液反应至溶液pH为9时，亚硫酸根离子的物质的量分数最大，亚硫酸氢根离子的物质的量分数为0，所以溶液pH为9.5时，溶液中主要成分是亚硫酸钠，故C正确； D．由图可知，溶液pH为2时，溶液中亚硫酸浓度与亚硫酸氢根离子浓度相等，电离常数Ka1(H2SO3)= = c(H+) =10—2，故D正确； 故选B。 12. 研究发现，在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸，可使电池持续大电流放电，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A. 离子交换膜X为质子交换膜，质子从石墨电极移向Pt电极 B. C2H5OH在Pt电极发生还原反应 C. 正极区反应为4+12e-+16H+=4NO+8H2O、4NO+3O2+2H2O=4HNO3 D. 若Pt电极生成2.24LCO2，电路中转移电子数为0.6NA 【答案】C 【解析】 【分析】根据原电池原理，Pt电极为负极，发生氧化反应，电极反应为：，石墨电极为正极，发生还原反应，电极反应为：，，据此分析来解题。 【详解】A．根据分析，负极区生成的H+将迁移到正极区参与反应，所以离子交换膜X为质子交换膜，质子从Pt电极移向石墨电极，故A项错误； B．Pt电极为负极，C2H5OH发生氧化反应，故B项错误； C．根据分析石墨电极为正极，发生还原反应，电极反应为：，，故C项正确； D．没有告知在标准状态下，无法通过气体体积来计算转移的电子数，故D项错误； 答案选C。 第Ⅱ卷 13. 金属钛被誉为“二十一世纪金属”，有“生物金属，海洋金属，太空金属”的美称，具有广泛的应用前景。回答下列问题： （1）钛在周期表中的位置_______，钛原子核外有_______种空间运动状态不同的电子，Ti2+电子占据的最高能层的电子排布式为_______。 （2）磷酸钛铝锂可用作锂离子电池的正极材料，PO的空间构型是_______，第一电离能介于Al、P之间的第三周期元素为_______(填元素符号)。 （3）Ti(BH4)2是一种储氢材料，其中所含元素的电负性大小排列顺序为_______，B原子的杂化方式是_______，其中的BH可由BH3和H-结合而成。BH含有_______(填序号) ①σ键②π键③氢键④配位键 ⑤离子键 （4）TiO2在自然界中有三种同素异形态，即金红石型、锐钛型和斜钛型三种，其中金红石型是三种变体中最稳定的一种，其晶胞如图所示，该晶体的密度为_______g·cm-3(设阿伏加德罗常数的值为NA，用含a、b、NA的代数式表示)。 【答案】（1） ①. 第四周期ⅣB族 ②. 12 ③. 3s23p63d2 （2） ①. 正四面体 ②. Mg、Si、S （3） ①. H>B>Ti ②. sp3 ③. ①④ （4） 【解析】 【小问1详解】 钛位于周期表第四周期ⅣB族，是22号元素，基态原子核外电子排布1s22s22p63s23p63d24s2，电子占据12个轨道，所以有12种空间运动状态不同的电子，Ti2+电子排布式为1s22s22p63s23p63d2，所以Ti2+电子占据的最高能层的电子排布式为3s23p63d2，答案：第四周期ⅣB族；12；3s23p63d2； 【小问2详解】 PO的σ键电子对为4，孤电子对，价层电子对数为4，PO的空间构型是正四面体,，第三周期元素第一电离能介于Al、P有Mg、Si、S三种元素，答案：正四面体；Mg、Si、S； 【小问3详解】 Ti、B、H中Ti是金属，B、H非金属，电负性最小的为Ti，B的电负性小于H，所以电负性大小排列顺序为H>B>Ti，BH中心原子价层电子对数为4，B原子的杂化方式是sp3，BH中含σ键、配位键，答案：H>B>Ti；sp3；①④； 【小问4详解】 由晶胞结构，根据均摊法计算，1个晶胞中含2个钛离子，4个氧离子，1个晶胞体积，晶体密度g·cm-3，答案：。 14. 氮是第VA族中的非金属元素，可以形成众多的物质。回答下列问题： （1）基态氮原子的电子排布式为________。 （2）N4是一种由四个氮原子组成的氮单质，N4和N2互为________，N2的结构式为________。 （3）NH3分子中，N、H电负性大小为：N________H（填“＞”“＜”或“”），NH3通过配位键与Zn2+形成[Zn(NH3)6]2+，推测[Zn(NH3)6]2+中H—N—H键角约是________（填序号）。 a．105° b．107° c．109° d．120° （4）反应所涉及的物质中，属于非极性分子的是________，1 mol尿素CO(NH2)2分子中，σ键和π键的数目之比为________。 （5）HCN是一种直线形分子，其中C原子的杂化类型是________。 （6）金属钴与氮元素可形成氮化物晶体，形成晶体结构其中一种为立方晶胞如图所示。则该晶体的化学式为________，目前最常用测定晶体结构的方法是________(填序号)技术。 a．X射线衍射 b．原子光谱 c．同位素示踪 d．色谱 【答案】（1）1s22s22p3 （2） ①. 同素异形体 ②. N≡N （3） ①. ＞ ②. c （4） ①. CO2 ②. 7：1 （5）sp （6） ①. Co2N ②. a 【解析】 【小问1详解】 N是7号元素，原子核外有7个电子，根据构造原理，可知基态N原子核外电子排布式是1s22s22p3； 【小问2详解】 N4和N2是N元素的两种不同性质的单质，二者互为同素异形体； 在N2分子中，2个N原子通过三对共用电子对结合，使分子中的2个N原子都达到最外层8个电子的稳定结构，其结构式为：N≡N； 【小问3详解】 元素的非金属性越强，其电负性就越大。元素的非金属性：N＞H，且氨气中N呈负化合价，所以元素电负性大小关系为：N＞H； NH3分子中N原子价层电子对数是：3+=4，孤电子对数是1，由于孤电子对对成键的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用，使得NH3分子呈三角锥形，分子中键角H-N-H大于为107°；当NH3通过配位键与Zn2+形成[Zn(NH3)6]2+，尽管N原子价层电子对数仍然是4，但N原子上无孤对电子，导致[Zn(NH3)6]2+中键角H-N-H比NH3分子中的H-N-H略大，键角应该约为109°，故合理选项是c； 【小问4详解】 CO2分子是直线型分子，结构式是O=C=O，C原子在中间，O原子在C原子两侧。由于分子中正、负电荷重心重合，因此CO2分子是非极性分子；NH3、H2O、CO(NH2)2分子空间排列不对称，分子中正、负电荷重心不重合，因此NH3、H2O、CO(NH2)2分子都是极性分子； 在1个CO(NH2)2分子中，1个C=O双键中含有1个σ键和1个π键；1个C-N、1个N-H单键中都是只含有1个σ键，则在1个CO(NH2)2分子中含有7个σ键和1个π键，分子中σ键和π键个数比是7：1，则在1 mol尿素CO(NH2)2分子中，含有的σ键和π键的数目之比为7：1； 【小问5详解】 在HCN分子中，C原子与H原子形成1个共用电子对，与N原子形成3对共用电子对，结构式是H-C≡N，因此C原子形成的价电子对数是：2+=2，因此C原子采用sp杂化； 【小问6详解】 根据晶体结构可知：Co原子位于晶胞的顶点、面心上； 氮原子位于晶胞的棱边上和体心，用均摊方法分析。在一个晶胞中含有的Co原子数目是：8×+6×=4；含有的N原子数目是：4×+1=2，Co、N原子个数比为4：2=2：1，该晶体的化学式为Co2N； 目前最常用测定晶体结构的方法是X射线衍射，故合理选项是a。 15. 氮及其化合物的利用在工农业生产和生命活动中起着重要的作用。 （1）已知：Ⅰ． Ⅱ． 若某反应Ⅲ的平衡常数表达式为： ①请写出反应Ⅲ的热化学方程式：___________。 ②下列措施既能够增大反应Ⅲ中的转化率又能增大反应速率的是___________(填标号)。 a．恒温恒容充入气 b．减小的浓度 c．使用优质催化剂 d．增大的浓度 ③若在恒容的密闭容器中，充入和，下列选项中不能说明反应Ⅲ已经达到平衡状态的是___________(填标号)。 a． 和的物质的量之比不变 b．混合气体的密度保持不变 c．混合气体的压强保持不变 d． （2）近年研究发现，电催化和含氮物质(等)在常温常压下合成尿素，有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的溶液通入至饱和，在电极上反应生成尿素，电解原理如图所示(阴、阳极区溶液均为溶液)。 ①电解池中电极X应接直流电源的___________极(填“正”或“负”)。 ②电解过程中生成尿素的电极反应式是___________ （3）碳酸氢铵是尿素工业生产的原料之一。 ①的空间结构为___________形(用文字表示)。 ②反应的平衡常数K=___________(填具体数值)。(已知：常温下，的电离平衡常数，的电离平衡常数，) 【答案】（1） ①. ②. d ③. b （2） ①. 负 ②. （3） ①. 正四面体 ②. 【解析】 【小问1详解】 ①反应Ⅲ的平衡常数表达式为，可知反应物为CO、NO，生成物为N2、CO2，它们的化学计量数分别为2、2、1、2，故反应Ⅲ的化学方程式为，结合反应Ⅰ与反应Ⅱ的热化学方程式，根据盖斯定律，反应Ⅲ=反应Ⅱ-反应Ⅰ，，即反应Ⅲ的热化学方程式为 。 ②a．恒温恒容充入气，对反应物和生成物浓度没有影响，的转化率和反应速率均不变，a不符合题意； b．减小的浓度，平衡正向移动，NO的转化率增大，但反应速率减小，b不符合题意； c．使用优质催化剂，反应速率增大，但不影响平衡移动，故NO的转化率不变，c不符合题意； d．增大的浓度，平衡正向移动，的转化率和反应速率均增大，d符合题意； 故选d。 ③a．在恒容的密闭容器中，充入和， 二者物质的量之比不等于化学方程式中的化学计量数之比，反应过程中和的物质的量之比会发生改变，故当和的物质的量之比不变时，反应达到平衡状态，a不符合题意； b．在恒容的密闭容器中，由于混合气体的总质量、体积均不变，故混合气体的密度始终不变，当混合气体的密度保持不变时，不能判断反应达到平衡状态，b符合题意； c．该反应是气体体积减小的反应，反应过程中混合气体的压强会改变，当混合气体的压强保持不变时，反应达到平衡状态，c不符合题意； d．由化学方程式可知，，正逆反应速率之比等于化学计量数之比，可以判断反应未达到平衡状态，d不符合题意； 故选b。 【小问2详解】 ①根据电解池装置可知，电极X上转化为，N元素化合价降低，发生还原反应，故X为阴极，则电极Y为阳极。电极X应该连接直流电源的负极。 ②由图可知，电解过程中电极X上得电子，和H+、CO2反应生成尿素，电极反应式是。 【小问3详解】 ①中N原子的价层电子对数=，孤电子对数为0，故的空间结构为正四面体形。 ②反应的平衡常数K= =。 16. 根据所学知识，完成下列问题。 （1）已知甲醇制备的有关化学反应的平衡常数及焓变数据如下 化学反应 500℃时平衡常数 焓变 ① ② ③ ________，________kJ/mol。 （2）相同温度下，在2个体积均为2.0L的恒容密闭容器中仅发生反应 其浓度变化如表所示： 容器 温度/K 物质的起始浓度 物质的平衡浓度 Ⅰ 400 0.10 0.20 0 0.08 Ⅱ 400 0.20 0.40 0 x 该反应达到平衡时： ①对于容器Ⅰ，若4min后该反应达到平衡，此时CO的平衡转化率为________%，0~4min内，用表示该反应的平均反应速率为________。 ②对于容器Ⅱ，该反应达到平衡时的平衡常数为________，当时，该反应的________（填“”“”或“”）。 （3）科学家设计利用可再生能源（如风能、太阳能）电催化还原二氧化碳制备多碳产物（如乙烯、乙醇、丙烷等），实现资源的再利用和碳循环，装置如图所示。 ①M极接电源的________极（填“正”或“负”）。 ②写出生成乙烯（）的电极反应式：________________。 ③经质子交换膜由________（填“左侧向右侧”或“右侧向左侧”）移动。 【答案】（1） ①. 2.5 ②. （2） ①. 80 ②. 0.04 ③. 2500 ④. （3） ①. 正 ②. ③. 左侧向右侧 【解析】 【小问1详解】 由盖斯定律可知，反应①—反应②=反应③，则==2.5，(—48.5kJ/mol)—(+43.9kJ/mol)=—92.4kJ/mol，故答案为：2.5；—92.4； 【小问2详解】 ①由表格数据可知，容器Ⅰ中4min反应达到平衡时，甲醇的浓度为0.08mol/L，由方程式可知，一氧化碳的转化率为=80%，0~4min内，氢气的反应速率为=0.04 mol/(L·min)，故答案为：80；0.04； ②平衡常数是温度函数，温度不变，平衡常数不变，容器Ⅰ和容器Ⅱ的反应温度相同，所以容器Ⅰ和容器Ⅱ发生反应的平衡常数相等，由表格数据可知，容器Ⅰ中4min反应达到平衡时，甲醇的浓度为0.08mol/L，由方程式可知，平衡时一氧化碳、氢气的浓度为0.10mol/L—0.08mol/L=0.02mol/L、0.20mol/L—0.08mol/L×=0.04mol/L，反应的平衡常数K==2500；当x=0.16时，反应的浓度熵Qc==625＜K，所以反应向正反应方向进行，正反应速率大于逆反应速率，故答案为：2500；>； 【小问3详解】 由碳元素的化合价变化可知，与电源正极相连的M极为电解池的阳极，水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，N极为阴极，酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇、丙烷等，电解时，氢离子通过质子交换膜由左侧向右侧移动； ①由分析可知，与电源正极相连的M极为电解池的阳极，故答案为：正； ②由分析可知，N极为阴极，酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯，电极反应式为，故答案为：； ③由分析可知，电解时，氢离子通过质子交换膜由左侧向右侧移动，故答案为：左侧向右侧。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $