2023-2024学年青海省西宁市大通县高三年级上册期末考试化学试题+答案解析

大通县2023-2024学年第一学期期末考试

高三化学试卷

考生注意：

1.本试卷分选择题和非选择题两部分，共100分。考试时间90分钟。

2.请将各题答案填写在答题卡上。

3.本试卷主要考试内容：高考全部内容。

4.可能用到的相对原子质量：H：1C：12O：16S：32Fe：56

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.绿色化工是人们的目标。下列制备工艺属于最理想的原子经济性反应的是

A,工业制备粗硅B.工业上将生铁炼成钢

C.工业上利用天然气制备氢气D.工业上利用乙烯与氧气制备环氧乙烷

【答案】D

【解析】

高温

【详解】A.工业上利用硅石与焦炭冶炼粗硅，反应为2C+SiC>23si+2cO,原子利用率不是100%,

不符合“绿色化学”的理念，故A不符合题意；

B.从铁到钢的过程基本上就是一个脱碳的过程，原子利用率不是100%,故B不符合题意；

C.天然气制备氢气方程式为CH4+H2O=CO+4H2,原子利用率不是100%,故C不符合题意；

D.乙烯催化氧化法制备环氧乙烷，2cH2=。12+02-乙，原子利用率是100%,符合“绿色化学”的理念,

故D正确；

2.下列化学用语错误的是

+

A,氯化氢的形成过程：H^-a：—^H［：C1：'

B.H2O的结构式：/°\

HH

2+

C.Na2s的电子式：Na+|:S：|Na

D.CO2的结构式：o=c=o

【答案】A

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【解析】

【详解】A.HC1是共价化合物，故用电子式表示氯化氢的形成过程为：H-T-C1：—^H：C1：，A错

・・••

误；

B.已知H2O为V形结构，故H2O的结构式为：/°\,B正确；

HH

_..,7-

C.Na2s是禺子化合物，故Na2s的电子式为：Na+r：S：Na+,C正确；

D.已知CO2是直线形分子，且C和。之间形成双键，故C02的结构式为：0=C=0,D正确；

故答案为：Ao

3.中国的文化源远流长，下列文物的主要成分属于金属材料的是

ABCD

捋

¥玛

*f

修

♦寻*

七

*4箪

常

9«上

八

*r£晟

*i卷

中

国

兼

序

*崂

彩绘云凤纹漆圆壶（木板

凤舞九天木雕战国晚期木辄青铜尊盘

剜凿而成）

A.AB.BC.CD.D

【答案】D

【解析】

【详解】凤舞九天木雕、彩绘云凤纹漆圆壶、木辄的主要成分均为纤维素，属于有机高分子材料，A项、B

项、C项均不符合题意，青铜尊盘属于金属材料，故选D。

4.1738年，英国化学家观察到酸和镒矿反应产生黄绿色气体（氯气），某小组受此启发，设计了下列实验，

其中能实现的是

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A.AB.BC.CD.D

【答案】C

【解析】

【详解】A.浓盐酸和MnCh制取氯气需要加热，图中没有加热装置，不能达到实验目的，故A错误；

B.氯气能和碱性物质反应，不能用碱石灰干燥氯气，故B错误；

C.氯化氢极易溶于水，通过饱和食盐水除去HC1,故C正确；

D.澄清石灰水中溶质氢氧化钙含量少，应选择NaOH溶液，氯气和NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和

水，用于制备漂白液，故D错误；

故选：Co

5.下列各组离子能大量共存，加入NaClO后发生氧化还原反应的是

A.Fe3\Mg2\SCN\SOjB.Mg2\Fe2\NO；、Cl-

c.NH；、AI3\HCO£rD.Cu2\K+、SO7、cr

【答案】B

【解析】

【详解】A.溶液中铁离子与硫氧酸根离子反应生成硫富化铁，不能大量共存，故A不符合题意；

B.四种离子在溶液中不发生任何反应，加入次氯酸钠后，溶液中的亚铁离子能与次氯酸根离子发生氧化还

原反应，故B符合题意；

C.溶液中铝离子与碳酸氢根离子发生双水解反应生成氢氧化铝和二氧化碳，不能大量共存，故C不符合题

思；

D.四种离子在溶液中不发生任何反应，加入次氯酸钠后，不能发生氧化还原反应，故D不符合题意；

故选B。

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6.多肽一多肽缀合物和多肽一药物缀合物的合成方法在有机合成中有广泛应用。下列叙述错误的是

已知：氨基、筑基(-SH)都具有还原性；甲和丁都属于高分子化合物。

A,甲、乙、丁都能使酸性KM11O4溶液褪色B.上述反应属于加聚反应

C.丙中只有一种官能团D.丁能发生酯化、加成反应

【答案】B

【解析】

【详解】A.甲中含有氨基，具有还原性，可以使酸性KMnC)4溶液褪色，乙中含有筑基(-SH)、羟基，具

有还原性，可以使酸性KM11O4溶液褪色，丁中含有羟基，具有还原性，可以使酸性KMnC)4溶液褪色，A

正确；

B.该反应中反应物甲为高分子化合物，且有水生成，故不属于加聚反应，属于取代反应，B错误；

C.丙中只含有醛基官能团，C正确；

D.丁结构中含有羟基能发生酯化反应、含有碳碳双键能发生加成反应，D正确；

答案选B。

7.下列反应的离子方程式书写错误的是

2+

A.向C11SO4溶液中滴加少量稀氨水：Cu+2NH3-H20=CU(OH)2+2NHi

B.足量NaOH溶液与H2C2O4溶液反应：H2c2O4+2OH=C2c+2H2O

C.向NaHSO4溶液中滴加少量Ba(HCO3)2溶液：

+2+

HCO；+H+SOj+Ba=BaSO4+CO2T+H2O

D.向Fei2溶液中通入一定量氯气，测得有50%的Fe?+被氧化：2Fe?++81+5CU=2Fe3++412+10CT

【答案】C

【解析】

2+

【详解】A.向C11SO4溶液中滴加少量稀氨水，离子方程式为：Cu+2NH3-H2O=CU(OH)2+2NHi,

故A正确；

B.足量NaOH溶液与H2c2O4溶液反应，离子方程式为：H2c2O4+2OH~=©2@一+2H,故B正确；

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C.向NaHSC>4溶液中滴加少量Ba(HCC)3)2溶液，以少量的定为1，该离子方程式不符合配比，正确的离

子方程式为：2HCO；+2H++SO:+Ba2+=BaSC)4J+2c(%T+2H2。，故C错误；

D.还原性：I，Fe2+,,通入氯气后按照还原性强弱依次反应，则碘离子完全被反应，而一半的亚铁离子被

反应，由题意可知两种离子的物质的量之比为1：4,离子方程式为：

2+3+

2Fe+81+5C12=2Fe+4I2+1OCr,故D正确；

故选C。

8.甘氨酸(H2NCH2COOH)是最简单的氨基酸，25℃时降=1.7x10-1。。下列叙述错误的是

A,加水稀释甘氨酸稀溶液，其电离程度和c(H+)都会增大

B.甘氨酸是既能与盐酸反应，又能与NaOH反应的两性化合物

C.H2NCH2COONa稀溶液中：c(Na+)>c(H2NCH2co0-)>c(0H-)

D.308K下，甘氨酸的Ka>1.7xl0-i。

【答案】A

【解析】

【详解】A.加水稀释甘氨酸稀溶液，其电离程度会增大，但溶液体积增大，c(H+)会减小，A项错误；

B.甘氨酸含有氨基和竣基，既能与盐酸反应，又能与NaOH反应，B项正确；

C.H2NCH2coONa稀溶液中H2NCH2coONa电离产生Na+和H2NCH2co0-，H2NCH2co水解，所以离子

+

浓度大小为：c(Na)>c(H2NCH2COO-)>c(OH-),C项正确；

D.升高温度促进甘氨酸的电离，则308K下，甘氨酸的Ka>L7xl()T。，D项正确；

故选Ao

9.设NA为阿伏加德罗常数的值。工业上用接触法制备硫酸的微流程如图：

FeS-、SC_O2/V2O5<C0_HOvTJqc

r廿"煨烧,400~500'C'2>口?？〜

下列叙述正确的是

A.SO2和。2生成SO3的反应是燧增反应

B.120gFeS2完全转化成红色粉末和SO2时转移的电子数为10NA

C.40gsO3含2&个原子

D.上述工艺中使用足量的氧气可以将硫全部转化成硫酸

【答案】C

【解析】

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【详解】A.SO2和。2生成SC)3的反应方程式为2so2+O2U2SO3,是燧减反应，故A错误；

B.120gFeS2物质的量为Imol,FeS2和Ch反应方程式为4FeS2+110,=2Fe2O3+8S&,0元素化合价

从0到-2,所以ImolFeS2完全转化成红色粉末和SO2时转移的电子数为11义，故B错误；

C.40gsO3物质的量为0.5mol,含2NA个原子，故C正确；

D.2so2+O2U2sO3是可逆反应，无法全部转化，所以上述工艺中无法将硫全部转化成硫酸，故D错

误；

故答案选C。

10.某团队报道了工作温度范围广(40〜70℃)的可充电氢氯电池，模拟装置如图所示。下列叙述正确的是

--------［负载j-----------------1

辄G屋磷酸防冻：磷酸防冻■氢气

唾电解质：电解质.

多孔嚎电极质子交换膜催化电极

A.放电时，多孔碳电极为负极

B.放电时，多孔碳电极附近电解质溶液中c(fT)减小

C.充电时，多孔碳电极的电极反应式为2c「-2e-=C12T

D.充电时，若有11.2LH2参与反应，则有Imol质子由质子交换膜左侧向右侧迁移

【答案】C

【解析】

【分析】H2与C12反应时，H2为还原剂，C12为氧化剂，因此放电时，通入H2的催化电极为负极，通入CL

的多孔碳电极为正极，充电时催化电极为阴极，多孔碳电极为阳极。

【详解】A.根据分析，放电时，多孔碳电极为正极，A错误；

B.放电时，负极反应为H2-2e=2H+,生成的H+通过质子交换膜到正极区，因此孔碳电极附近电解质溶液

中c(H+)增大，B错误；

C.充电时，多孔碳电极为阳极，阳极失电子发生氧化反应，电极反应为2Cl--2e-=CbT，C正确；

D.未说明标况，无法计算11.2LH2的物质的量，D错误；

故选C。

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11.由下列实验操作和现象得出的实验结论正确的是

选

实验操作实验现象实验结论

项

将炭粉与SiC）2混合加热，再将加热后的固体溶于足量

A有气泡生成非金属性：C>Si

的NaOH溶液中

Ag+与NH3-H2。能大

B向盛有AgNOs溶液的试管中滴加过量氨水溶液澄清透明

量共存

溶液上层呈橙

C向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯，振荡，静置氧化性：Cl2>Br2

红色

溶液紫红色褪

D向盛有某溶液的试管中滴加少量酸性KMnO4溶液原溶液中含有Fe?+

去

A.AB.BC.CD.D

【答案】C

【解析】

【详解】A.将加热后的固体溶于足量的NaOH溶液中，C和NaOH溶液在加热条件下也能产生气体，所

以不能说明非金属性：C>Si,故A错误；

B.向盛有AgNC）3溶液的试管中滴加过量氨水，Ag+和氨水生成［Ag（NH3）,了络合物，不能说明Ag+与

NH3-H2。能大量共存，故B错误；

C.氯水和NaBr溶液反应生成澳，苯的密度比水的密度小，则分层后上层溶液呈橙红色，说明氧化性：

Cl2>Br2,故C正确；

D.酸性KMnCU溶液可氧化氯离子，也可能氧化亚铁离子，向盛有某溶液的试管中滴加少量酸性KM11O4溶

液，溶液紫红色褪去，不能说明原溶液中含有Fe?+,故D错误；

故答案选C。

12.我国科学家在寻找新的点击反应砌块的过程中，发现一种安全、高效的合成化合物M（结构如图）。已知：

X、Y、Z、W均为短周期主族元素，其中X、W、Z的最外层电子数目依次增大，Y与W是同一主族元素,

X与Z的原子序数之和为Y的原子序数的两倍。下列说法正确的是

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X

A,仅由Y元素与X元素形成的化合物中不含共价键B.非金属性：Z>Y>W

C.M中Y原子最外层末达到8e.D.简单离子半径：W<Z

【答案】B

【解析】

【分析】X、Y、Z、W均为短周期主族元素，其中X、W、Z的最外层电子数目依次增大，Y与W是同一

主族元素，X与Z的原子序数之和为Y的原子序数的两倍，W能形成6个化合键，则Y为0、W为S；Z

形成1个共价键为F；X形成3个共价键，为N。

【详解】A.仅由0元素与N元素形成的化合物N0中含有共价键，故A错误；

B.同周期元素由左到右，随核电荷数的增加，非金属性增强；同主族元素由上到下，随电子层数的增加，

非金属性减弱，非金属性：F>O>S,故B正确；

C.M中O原子形成2个共价键，最外层达到8e，故C错误；

D.S2-含有3个电子层，F-含有2个电子层，则简单离子半径：F<S%，故C错误；

故选Bo

13.某团队开发催化剂用于光热催化CO2加氢制CH4，反应历程如图所示（*表示吸附在催化剂表面）。已知:

CH4的选择性等于平衡时CH4的物质的量与CO2转化的物质的量之比；leV=94kJ.moL。下列徐述正

确的是

1

CO(g)*HCOH

co3

0-2,028

CH4(g)

*HCO-

*co3瑞*

-1-*融詈嘿:抽里

*HCOO,：,JV--L30

*HCO

-2-3

-2.02\/-1.93

g，

-2.70

反应历程

A.*COfCO(g)AH=—119.4kJ・mo「

B.升高温度，CH4的选择性增大，CO（g卜*CH30H的选择性减小

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C.提高CC)2制CH4速率必须降低*co2——>*HCOO能垒

D.在上述条件下，稳定性：CH4(g)>*CH3OH>CO(g)

【答案】D

【解析】

【详解】A.由题干图示信息可知，*CO转化为CO(g)要吸收热量，A错误；

B.由图示可知，生成CO、*CH30H的反应都是吸热反应，而生成CH4的反应是放热反应，升高温度，CH4

的选择性减小，而CO、*CH30H的选择性增大，B错误；

C.CO2制CH30H的历程中，*HCC)3-*HCOO、*CH3OT*CH30H的能垒分别为0.77eV、l.OleV,

*CH3。f*CH30H的能垒更大，C错误；

D.由题干图示信息可知，CH4具有的能量比CO的更低，能量越低越稳定，故在上述条件下，稳定性：

CH4(g)>CO(g),D正确；

故答案为：D。

14.室温下，将Y)mL一定浓度的高氯酸(HC10J溶液、VomLO.25moi-I/HF溶液，分别加水稀释至体

积为VmL,溶液pH与1g镇的关系如图所示。下列叙述正确的是

A.乙代表HC104溶液pH与lg春的关系

B.1g短=6时，甲对应溶液的pH=8

V。

VC(F)

C.加热1g77=5时的溶液，三一，不变D.常温下，K(HF)«4xlO-4

V。c(C10；)s

【答案】D

【解析】

【详解】A.HCIO4为强酸，完全电离，HF为弱酸，部分电离，所以稀释相同倍数时弱酸pH低，所以乙

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代表HF溶液pH与1g”的关系，故A错误;

V

B.据分析可知，甲代表HCIO4溶液pH与坨b的关系，但酸溶液稀释，溶液不可能变为碱性，故B错误;

C.HF为弱酸，电离是一个吸热过程，温度升高，促进电离，c（『）发生变化，而c（C10）是不变的，所

c(F)

以是变化的，故c错误;

c(C10；)

C(H+)・C(F.)

D.0.25mol〕THF溶液的pH值为2,常温下,K(HF)=

Sc(HF)需h忆…

故D正确；

故答案选D。

二、非选择题：本题包括必做题和选考题两部分，共58分。

（一）必做题：本题共3小题，共43分。

15.Ru（钉）是极好的催化剂。某小组以某含Ru废料［主要成分是RU（CC）3）2,含RUO/RU为+8价）、

FeO、SiO2,MgO和CaO等］为原料制备Ru的流程如图。回答下列问题:

稀硫酸Na2co3（aq）

Na2so3（aq）Na2C103（aq）NaF（aq）浓Na2co3（aq）方果1

含钉废料一忌R"S04）2曾除杂”------脩轲一|沉11灼烧产R热还原占Ru

滤渣Na2Fe4(SO4)6(OH)2CaF?⑸滤液1：氢气

MgF2(s)1-...................

1011

已知:①常温下，Ksp(CaF2)=1.5x1O^,Ksp(MgF2)=7.4xIOo

②离子浓度等于或低于1x10-5mol-K1时该离子已被完全除去。

（1）为加快“酸浸”速率，可以采取的措施有（填一条）；“滤渣”的主要成分是（填化学式）。

（2）“酸浸”时，Ru。4转化成RU（SC）4）2,该反应的离子方程式为。

（3）“除杂1”中氯元素被还原为c「，若只氧化Fe2+,生成3moiNa2Fe4（SC）4）6（OH）2,理论上需要

molNaClO3。

（4）“除杂1”之后，滤液中c（Mg2+）=c（Ca2+）,则加入NaF（aq）时，先生成的沉淀是（填化学式）。

“除杂2”后的滤液中c（F）=0.0Imol-L1,Ca2+和Mg2+（填“已”或“未”）除尽。

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(5)“沉钉1”分离Ru(CC)3)2的操作是、洗涤、干燥。

(6)该小组设计的方案2如图，从安全角度分析，方案2优于方案1,其理由是

方案2

盐酸(NH4)2C2O4(aq)CO,

【答案】(1)①.将含钉废料粉碎或适当升高温度②.Si。?、CaSC\

+4+

(2)RUO4+2S0：+4H=RU+2S0j+2H2O

(3)2(4)①.MgF2②.已

(5)过滤(6)方案1使用氢气作还原剂，氢气是易燃易爆气体，而方案2利用草酸根离子的还原性

还原钉

【解析】

【分析】以含Ru废料［主要成分是RU(CC>3)2,含RUC)4(RU为+8价)、FeO、SiO2>MgO和CaO等］

为原料制备Ru,加入Na2sCh和稀硫酸酸浸，Si。？不溶于酸，生成的CaSC>4也是沉淀，“滤渣”的主要成

分是Si。?、CaSO4,Na2sO3将+8价Ru还原为RMS。)，再加入Na2cO3和NaCKh除去Fe?+,加入NaF

除去Ca2+和Mg2+,使用Na2cO3沉钉得到RU(CC)3)2,灼烧得到RUO2,最后加氢气热还原得到Ru,据此

分析解题。

【小问1详解】

将含钉废料粉碎或适当升高温度可以为加快“酸浸”速率，据分析可知，“滤渣”的主要成分是SiC)2、CaSO4,

故答案为将含钉废料粉碎或适当升高温度；SiO2>CaSO4o

【小问2详解】

“酸浸”时，Na2sCh将+8价Ru还原为RU(SC>4)2,该反应的离子方程式为

+4+

RUO4+2S0；+4H=RU+2S0；+2H2O,故答案为

+4+

RUO4+2S0,+4H=RU+2SO4+2H2O。

【小问3详解】

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NazFe/SOjCOH%中Fe为+3价，说明“除杂1”中Fe从+2价变为+3价，且NaCICh中氯元素为+5,被

还原为C「为-1价，若只氧化Fe?+,则根据转移电荷守恒可知，生成3moiNa2FeKSO4)6(OH)2理论上需

要2molNaClO3,故答案为2。

【小问4详解】

2+2+

,已知Ksp(CaF2)=1.5x1()T°>Ksp(MgF2)=7.4x10一”，且“除杂1”之后，滤液中c(Mg)=c(Ca),

所以加入NaF(aq)时，先生成的沉淀是MgF2,“除杂2”后的滤液中C(F1=0.01mol〕T,贝ij

Ksp(MgF?)7.4xl()T

c(Mg2+)==7.4xl(T9mol.l/i

O.Olmol-L-1O.Olmol-L-1

Ksp(CaF?)

2+

=1.5x1CT8mol.1/,所以Ca?+和Mg己除尽，故答案为MgF2；

O.Olmol-L-1O.Olmol-L-1

己。

【小问5详解】

“沉钉1”分离Ru(CC)3)2的操作是过滤、洗涤、干燥，故答案为过滤。

【小问6详解】

在方案1中，使用氢气作还原剂，氢气是易燃易爆气体，而方案2利用草酸根离子的还原性还原钉，所以

从安全角度分析，方案2优于方案1,故答案为方案1使用氢气作还原剂，氢气是易燃易爆气体，而方案2

利用草酸根离子的还原性还原钉。

16.实验室用白磷和浓硝酸反应制备磷酸并探究产物的性质，装置如图所示。回答下列问题：

(1)白磷呈正四面体形结构(如图)，lmolP4含mol共价键；实验室中少量保存在.

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白磷（PQ

（2）仪器M的名称是，仪器M在使用前应该先。

（3）已知和浓硝酸反应生成H3PoQNO和NO2,经检测产物中NO和NO2的物质的量之比为1:1,

该反应的化学方程式为=

（4）C装置中溶液褪色，氧化产物的阴离子为N0「写出C装置中发生反应的离子方程式：o

（5）NO不能与NaOH溶液反应，利用D装置吸收尾气中的NO时，需要同时通入某种模拟空气（X）。

若NO恰好完全被吸收，且氧化产物只有NaNC>3,则同温同压下，V（NO）:V（X）=。（设该模拟

空气中氧气的体积分数为20%）

（6）探究B装置中溶液呈棕黄色的原因，一课题小组提出如下猜想：

猜想1：存在FeSC）4（aq）+NO（g）UFe（NO）SO4（aq）（棕黄色）；

猜想2：生成了Fe3+。

针对猜想2设计实验：（写出步骤、现象），猜想2成立。

【答案】（1）①.6②.装有冷水的广口瓶中

（2）①.分液漏斗②.检查其是否漏液

（3）P4+10HNO3+H2O=4H3PO4+5NOT+5NO2T

+2+

（4）4H+5NO+3MnO4=5NO；+3Mn+2H2O

（5）4:15

（6）取少量B装置中的棕黄色溶液并加水稀释，滴加KSCN溶液，溶液变红

【解析】

【分析】A为发生装置，浓硝酸和白磷在圆底烧瓶中反应生成磷酸，B中硫酸亚铁反应会生成棕黄色物质，

在试题中进行探究，C中硫酸和高铳酸钾做氧化剂，氧化NO,D中NaOH溶液进行尾气处理。

【小问1详解】

根据白磷呈正四面体形结构，lmolP4含6moi共价键，性质活泼，容易自燃，实验室中少量P,保存在装

有冷水的广口瓶中；

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【小问2详解】

仪器M的名称是分液漏斗，在使用前应该检查其是否漏液；

【小问3详解】

和浓硝酸反应生成H3POQNO和NO2,产物中NO和NO2的物质的量之比为1:1,被氧化为

H3PO,，根据电子守恒、质量守恒，该反应的化学方程式为：

P4+IOHNO3+H2O=4H3PO4+5NOT+5NO2T；

【小问4详解】

C装置中酸性搞蒙酸钾溶液褪色，说明高锦酸根将NO氧化为阴离子NO],自身还原为铺离子，离子方程

2+

式为：4H++5NO+3MnO；=5NO；+3Mn+2H2O；

【小问5详解】

利用NaOH溶液吸收尾气中的NO时，通入模拟空气，生成NaNC>3,反应的化学方程式为：

4N0+3O2+4NaOH=4NaN03+2H20,处理4molNO需要3molc)2,模拟空气中氧气的体积分数为20%,

则需要的空气的物质的量为15mo1,即NO与空气的物质的量之比为4：15,体积比也为4：15；

【小问6详解】

针对猜想2设计实验即需要检验Fe3+，实验操作步骤、现象为：取少量B装置中的棕黄色溶液并加水稀释,

滴加KSCN溶液，溶液变红；则猜想2成立。

17.科学家开发催化剂实现CC)2催化还原制备附加值高的产品。利用CC)2制备甲醇的有关反应如下：

I.CO2(g)+3H2(g)uCH30H(g)+H2O(g)KH、

II.C02(g)+H2(g)-CO(g)+H20(g)AH2

(1)已知几种共价键的键能如下：

共价键c=oH-HH-CC-0H-0

键能/(kJ/mol)799436413358467

利用键能数据计算：=kJ.mor'o

(2)一定温度下，在恒容密闭容器中充入等体积的CO2、H2,仅发生反应I,下列叙述正确的是

___________(填标号)。

A.平衡后充入氯气，正反应速率增大

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B.CO2的体积分数不变时达到平衡状态

C.平衡后充入少量H2,CO2平衡转化率增大

(3)在一恒容反应器中充入一定量的CC)2、H2,仅发生反应II,平衡常数(K)与温度(T)的关系如下:

T/℃70080083010001200

K0.60.91.01.72.6

①AH2（填或“=”）o。

②1200。(2时，某时刻反应体系中。仁。2)=。(凡)=2111011，c(CO)=c(H2O)=4mol-L-',此时平衡

(填“向正反应方向”“向逆反应方向"或“不”)移动。

F

(4)一定条件下，速率常数与活化能、温度的关系式为RlnA=-苛+C(R、C为常数，左为速率常数，Ea

为活化能，T为温度)。一定温度下，合成甲醇的速率常数在不同催化剂(Catl、Cat2)作用下，与温度的关系

-o

-O

-0

-0

-1

-1

-1

-1

-1

-2

-2

-2

-2

图

1

在Cat2作用下，该反应的活化能Ea为kJ.mor;催化效果更好的是(填“Catl”或

“Cat2”)。

(5)在一定温度下，向甲、乙两密闭反应器中分别充入lmolCC)2和3m0IH2,分别在有水分子隔离膜、

无水分子隔离膜作用下发生上述两个反应，测得CO2平衡转化率与压强的关系如图2所示。

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90100110120130140150160170

压强/kPa

图2

①使用了水分子隔离膜的反应器是(填“甲”或“乙)理由是o

②已知M点CH30H选择性为80%,该温度下，M点反应II的平衡常数Kp为(结果保留三位有

效数字)。提示：分压=总压X物质的量分数，CH30H选择性等于CH30H的物质的量与CC)2转化的总物质

的量之比。

【答案】(1)-92kJ/mol

(2)BC(3)①.>②.逆反应方向

(4)①.0.6②.Catl

(5)①.甲②.使用了水分子隔离膜的反应器可以去除生成物H2O,平衡正向移动，CO2平衡转化

率高③.—

17

【解析】

【小问1详解】

焰变等于反应物的总键能减去生成物的总键能，可得

AH】=(799x2+436x3-413x3-358-467-467x2)kJ/mol=-92kJ/molo

【小问2详解】

A.平衡后充入氮气，反应物浓度不变，正反应速率不变，故A错误；

B.反应I的反应前后气体体积变化，CO2的体积分数不变时，可说明达到平衡状态，故B正确；

C.平衡后充入少量H2,平衡正向移动，CO2平衡转化率增大，故C正确；

故答案选BC-

【小问3详解】

①由表可知，温度增大，平衡常数增大，平衡向正反应方向移动，说明AH?〉。；

11

八C(CO)«C(H2O)4mol-L_x4mol'L-

②根据题意，此时反应的浓度商Qc=>二/、~——r^4>K^.6,则此时反应

c(CO2bc(H2J2mol-Lxzmol-L

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的平衡向逆反应方向移动。

【小问4详解】

'-24=-4Ea+C

将Cat2的直线的端点坐标代入方程，得〈二,一厂，解得Ea=0.6kJ-mo「；在相同温度下，Rink值

-0.6=-Ea+C

越大，Ea越小，所以Catl的催化效果好。

【小问5详解】

①使用了水分子隔离膜的反应器可以去除生成物H2O,平衡正向移动，C02平衡转化率高，所以使用了水分

子隔离膜的反应器是甲；

②已知M点CH30H选择性为80%,且M点的转化率为50%,转化了0.5molCO2,所以反应I的生成的

CH30H的物质的量为0.4mol,生成的H2。的物质的量为0.4mol,消耗的H2的物质的量为L2mol；反应

II转化了O.lmolCO2，消耗了O.lmolH2,生成了O.lmolCO和O.lmolH2O,所以此时容器中有0.5molC02>

1.7molH20.4molCH3OHO.SmolHzO和O.lmolCO,所以此时

、0.5molc0.561.70.4

p(CO2)=------------------------------------------P=——P,同理，p(H,)=——P,p(CH,OH)=——P,

2(0.5+1.7+0.4+0.5+0.1)mol3.2273.20373.2

11Px竺P

p(CO)=—01P,p(H,O)=—05P,所以此时反应n的平衡常数K=釜a7一衿a7一=二1。

3.23.2p”px—p17

3.23.2

(二)选考题：共15分。请考生从第18题和第19题中任选一题作答。如果多做，则按所做的

第一题计分。

18.三草酸合铁酸钾｛K3[Fe(C2O4)3]・3H2。｝是制备铁触媒的主要原料，在光照下能分解：

光照

2K3[Fe(C2O4)3]・3H2()T^3K2c2O4+2FeC2C)4+2CO2T+6H2。。回答下列问题：

(1)基态Fe原子的电子排布式为—，基态Fe2+与Fe3+中未成对电子的数目之比为一。

(2)三草酸合铁酸钾所含元素中，第一电离能最大的是—(填元素符号，下同)，电负性最大的是—=

(3)CO2分子中◎键和兀键的个数之比为—，HzO分子的立体构型为―0

(4)金刚石的晶胞结构如图1所示，碳原子分别位于顶点、面心和体内。

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若图中原子1的坐标为(0,0,0),则原子2的坐标为—。若金刚石的晶胞边长为apm,则其中碳碳键的键

长d=__(用含a的代数式表示)pm。

(5)铁有3、丫、a三种同素异形体(如图2),三种晶体在不同温度下能发生转化。

图2

①3、丫、a三种晶体晶胞中铁原子的配位数之比为—o

②若B—Fe晶胞边长为acm,a—Fe晶胞边长为bcm,则两种晶胞空间利用率之比为—(用含a、b的代数式

表不)。

【答案】(1)①.Is22s22P63s23P63d64s2(或[Ar]3d64s2)；②.4：5

(2)①.O②.O

(3)①.1：1②.V

(4)①.②.^^-pm

(444)4

(5)4:6:3②.2b3：a3

【解析】

【小问1详解】

Fe为26号元素，则基态Fe原子的电子排布式为Is22s22P63s23P63d64s?；基态Fe?+与Fe3+的核外电子排

布式分别为[Ar]3d6、[Ar]3d5,为成对电子分别为4个和5个，所以未成对电子数之比为：4:5,故答案

为：Is22s22P63s23P63d64s2(或[Ar]3d64s?)；4：5；

【小问2详解】

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三草酸合铁酸钾｛K3［Fe（C2O4）3］・3H2。｝所含的元素为K、Fe、C、0、H,非金酸性越强电负性越大，第一电

离能也越大，故答案为：O；0；

【小问3详解】

CO2分子的结构式0=C=0,则CO2分子中所含2个◎键个2个无键，H