天津市河西区2023-2024学年高三上学期1月期末质量调查化学试题

试卷更新日期：2024-03-21 类型：期末考试

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一、本卷包括12小题，每小题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。

1. 下列物质能与液 $H_{2}$ 组合作为火箭推进剂的是（）。

A、乙醇 B、肼 $(H_{2} N - N H_{2})$ C、煤油 D、液 $O_{2}$

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2. 下列离子中，能起到调节人体血液pH作用的是（）。

A、 $C a^{2 +}$ B、 $N a^{+}$ C、 $C l^{-}$ D、 $H C O_{3}^{-}$

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3. 下列各组物质的晶体类型不相同的是（）。

A、 $S i O_{2}$ 和 $S O_{2}$ B、 $N a C l$ 和 $K B r$ C、Ar和 $S_{8}$ D、 $S i C$ （金刚砂）和C（金刚石）

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4. 依据总反应 $F e + 2 H^{+} = F e^{2 +} + H_{2} ↑$ 设计成原电池，下列说法正确的是（）。

A、电解质溶液可选用硝酸 B、工作时溶液中 $H^{+}$ 向负极移动 C、负极反应为 $2 H^{+} + 2 e^{-} = H_{2} ↑$ D、原电池的正极材料可选择碳棒

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5. 下列装置可以达到实验目的的是（）。

A、钠的燃烧 B、用浓氨水和 $C a O$ 制取 $N H_{3}$ C、蒸发 $M g C l_{2}$ 溶液制得无水 $M g C l_{2}$ D、测定中和反应的反应热

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6. 模拟汽车尾气在催化剂作用下的反应 $2 C O (g) + 2 N O (g) ⇌ 2 C O_{2} (g) + N_{2} (g)$ 。在 $2 L$ 的密闭容器中通入CO和NO，在 $10 s$ 内 $n (C O)$ 变化 $0.12 m o l$ 。下列说法正确的是（）。

A、 $10 s$ 内 $v (C O) = 0.006 m o l \cdot L^{- 1} \cdot s^{- 1}$ B、催化剂可提高CO的平衡转化率 C、达到平衡状态时， $v_{正} (C O_{2}) = v_{逆} (C O_{2}) = 0.1 m o l \cdot L^{- 1} \cdot s^{- 1}$ D、体系中四种气体的浓度相等时即达到平衡状态

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7. 在 $101 k P a$ 和25℃下， $H C N (g) ⇌ H N C (g)$ 异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是（）。

A、 $H N C$ 比 $H C N$ 稳定 B、该异构化反应的 $Δ H = + 59.3 k J \cdot m o l^{- 1}$ C、正反应的活化能小于逆反应的活化能 D、使用催化剂，可以降低该反应的 $Δ H$

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8. 用 $F e C l_{3}$ 溶液制作印刷电路板（PCB）并将腐蚀后废液回收再生的流程如下。
下列有关说法正确的是（）。

A、腐蚀池中Cu被 $F e^{3 +}$ 氧化 B、置换池中反应完全后的溶液中有 $F e^{3 +}$ C、再生池中加入的试剂应为还原剂 D、该流程所得固体M属于纯净物

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9. 25℃下， $N a_{2} C O_{3}$ 溶液的pH随其浓度的变化关系如图所示。下列说法不正确的是（）。

A、 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液中 $c (N a^{+}) > 2 c (C O_{3}^{2 -})$ B、在水中 $H_{2} C O_{3}$ 的 $K_{a 1} < 5 \times 1 0^{- 11}$ C、 $N a_{2} C O_{3}$ 的水解程度随其浓度增大而减小 D、 $c (N a_{2} C O_{3}) = 0.6 m o l / L$ 时，溶液中 $c (O H^{-}) > 0.01 m o l / L$

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10. 向盛有 $A g C l$ 饱和溶液（下层有足量 $A g C l$ 沉淀）的试管中滴加氨水，依次发生
反应①： $A g^{+} + N H_{3} ⇌ {[A g (N H_{3})]}^{+}$
反应②： ${[A g (N H_{3})]}^{+} + N H_{3} ⇌ {[A g {(N H_{3})}_{2}]}^{+}$
如图为 $l g [c (M)]$ 与 $l g [c (N H_{3})]$ 的关系图，其中M代表 $A g^{+}$ 、 $C l^{-}$ 、 ${[A g (N H_{3})]}^{+}$ 或 ${[A g {(N H_{3})}_{2}]}^{+}$ 。下列说法正确的是（）。

A、 $A g C l$ 的溶度积常数 $K_{s p} = 1 \times 1 0^{- 3.81}$ B、反应①的平衡常数K的值为 $1 \times 1 0^{- 9.75}$ C、曲线Ⅰ可视为 $c ({[A g {(N H_{3})}_{2}]}^{+})$ 随 $c (N H_{3})$ 变化的曲线 D、 $c (N H_{3}) = 0.1 m o l / L$ 时，溶液中 $c (A g^{+}) > c ({[A g (N H_{3})]}^{+}) > c ({[A g {(N H_{3})}_{2}]}^{+})$

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11. 某化学小组查阅资料：

I_{2} + I^{-} ⇌ I_{3}^{-}

，

I_{3}^{-} (a q)

为棕色；

Z n I_{2}

易溶于水，形成无色溶液。进行如下实验并观察现象向

10 m L

蒸馏水中加入

0.4 g I_{2}

，充分振荡，溶液呈浅棕色。

再加入 $0.2 g Z n$ 粒，溶液颜色加深。

振荡，一段时间后，紫黑色晶体消失，且溶液褪色。

下列实验现象对应的解释正确的是（）。

选项	实验步骤及其现象		解释
A	溶液呈浅棕色		$I_{2}$ 和水均为极性分子，二者相似相溶
B	溶液颜色加深		因Zn与 $I_{2}$ 反应生成 $Z n I_{2}$ 导致
C		紫黑色晶体消失	Zn参与反应，促使体系中 $I_{2} (s) ⇌ I_{2} (a q)$ 平衡向右移动
D		溶液褪色	因 $I_{2}$ 全部转化为 $I_{3}^{-}$ 导致

A、A B、B C、C D、D

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12. 向一恒容密闭容器中加入 $1 m o l C H_{4}$ 和一定量的 $H_{2} O$ ，发生反应： $C H_{4} (g) + H_{2} O (g) ⇌ C O (g) + 3 H_{2} (g)$ 。 $C H_{4}$ 的平衡转化率随温度、不同投料比 $x [x = \frac{n (C H_{4})}{n (H_{2} O)}]$ 的变化曲线如下图所示。下列说法正确的是（）。

A、投料比： $x_{1} < x_{2}$ B、该反应为放热反应 C、正反应速率： $v_{a} = v_{c}$ D、点a、b、c对应的平衡常数： $K_{a} = K_{c} < K_{b}$

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二、本卷包括4小题，共64分

13. 碱金属单质及其化合物在生产生活中有着重要价值。按要求回答下列问题。

(1)、已知：原子序数小于争（Rb）的碱金属元素X、Y、Z的第一电离能依次为520、496、419（单位： $k J \cdot m o l^{- 1}$ ）。
①基态X原子的核外电子排布式为。
②写出一项比较Rb与Z的金属性强弱的方法：。

(2)、钴酸锂 $[L i C o O_{2} (M r = 98)]$ 常用作锂离子电池的电极材料，它是一种立方晶胞如下图所示（仅表示出Li，未表示出Co和O）：
①晶胞中含有 $C o O_{2}^{-}$ 的个数为。
②该晶胞密度为 $g \cdot c m^{- 3}$ （设阿伏加德罗常数的值为 $N_{A}$ ，用含a的代数式表示）。

(3)、回收废旧电池得到粗品 $L i_{2} C O_{3}$ ，再经如下两步制备成纯晶 $L i_{2} C O_{3}$ ：
ⅰ．将粗品 $L i_{2} C O_{3}$ 溶于盐酸，作电解槽的阳极液； $L i O H$ 溶液做阴极液，两者用离子交换膜隔开，用惰性电极电解：
ⅱ．向 $L i O H$ 溶液中加入少量 $N H_{4} H C O_{3}$ 溶液并共热，过滤、洗涤、干燥得纯品 $L i_{2} C O_{3}$ 。
①写出步骤ⅰ阳极的电极反应式：；离子交换膜宜选用（填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”）。
②步骤ⅱ加热条件下生成沉淀 $L i_{2} C O_{3}$ 的离子方程式是。

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14. 氯单质及其化合物在生产生活中有着重要价值。按要求回答下列问题。

(1)、基态Cl原子的价电子轨道表示式为；比较原子半径：ClS（填“＜”“＞”）。

(2)、氯碱工业是高耗能产业，若将电解池与燃料电池组合可节能超过30％，此项新工艺设计相关物料的传输与转化关系如下图所示（电极未标出）。
M（电解池） N（燃料电池）
①气体X在N池中反应的电极方程式为。
②图中气体Y的化学式为；M池所用的离子交换膜允许通过的主要离子有。
③图中三处 $N a O H$ 溶液的质量分数由大到小的顺序为。
④写出一项此流程设计的优点：。

(3)、氧化法制 $C l_{2}$ 是在 $C u C l_{2}$ 的催化作用下， $O_{2}$ 氧化 $H C l$ 。
写出该反应的化学方程式：。

(4)、向饱和氯水中加入适量 $A g_{2} O$ 可制 $H C l O$ 溶液。
用离子方程式及化学平衡移动原理解释上述变化：。

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15. 燃煤废气中主要物质 $H_{2} S$ 的转化与利用有着重要价值。按要求回答下列问题。

(1)、 $H_{2} S$ 分子的空间结构为；沸点： $H_{2} S$ $H_{2} O$ （填“＞”“＜”或“＝”）。

(2)、 $H_{2} S$ 常温下能与硫的氧化物A反应可生成S，据此推测A具有的化学性质是。

(3)、25℃时 $H_{2} S$ 溶液中 $H_{2} S$ 、 $H S^{-}$ 、 $S^{2 -}$ 在含硫粒子总浓度中所占分数 $δ$ 随溶液pH的变化如图所示：
①写出 $H_{2} S$ 的电离方程式：、。
② $H_{2} S$ 的 $K_{a 1} =$ ， $K_{a 2} =$ 。

(4)、热解 $H_{2} S$ 制 $H_{2}$ 的反应分如下两步：
ⅰ． $2 H_{2} S (g) ⇌ 2 H_{2} (g) + S_{2} (g)$    $Δ H = + 170 k J \cdot m o l^{- 1}$
ⅱ． $C H_{4} (g) + S_{2} (g) ⇌ 2 H_{2} (g) + C S_{2} (g)$    $Δ H = + 64 k J \cdot m o l^{- 1}$
①反应ⅰ能自发进行的反应条件是。
②写出热解 $H_{2} S$ 总反应的热化学方程式：。
③假设在某温度下反应ⅰ达到平衡，测得密闭系统中各组分浓度分别为 $c (H_{2} S) = 2 \times 1 0^{- 3} m o l \cdot L^{- 1}$ 、 $c (H_{2}) = 1 \times 1 0^{- 2} m o l \cdot L^{- 1}$ 、 $c (S_{2}) = 1 \times 1 0^{- 2} m o l \cdot L^{- 1}$ 。
该温度下平衡常数 $K =$ ；达平衡后，其他条件不变，把容器的容积减小到原来的 $\frac{1}{2}$ 时，结合数据用Q与K的大小关系解释平衡移动方向及其理由。

(5)、 $H_{2} S$ 生物转化与利用
①先将 $H_{2} S$ 通入 $F e_{2} {(S O_{4})}_{3}$ 溶液中，产生淡黄色沉淀和浅绿色溶液（已知 $F e S$ 是黑色难溶物）。写出该反应的离子方程式：。
②再在硫杆菌存在下通入 $O_{2}$ ： $4 F e S O_{4} + O_{2} + 2 H_{2} S O_{4} \begin{array}{l} \underline{\underline{硫杆菌}} \end{array} 2 F e_{2} {(S O_{4})}_{3} + 2 H_{2} O$
在硫杆菌存在下 $F e S O_{4}$ 被氧化的速率是无菌时的 $5 \times 1 0^{5}$ 倍。
ⅰ．硫杆菌的作用是；
ⅱ．由下图1和图2判断使用硫杆菌的最佳条件为；
图1      图2
ⅲ．若反应温度过高，反应速率下降，其原因是。

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16. 某消炎药的中间体有机物F的合成路线如下：
按要求回答下列问题：

(1)、A的分子式为；其中氧原子的杂化方式为。

(2)、B的官能团名称为。
B在 $N a O H$ 乙醇溶液加热条件下反应的有机产物的结构简式为；欲检验B中含有的溴原子，可在上述反应后的溶液中依次加入的试剂为。

(3)、C→D的反应类型为。

(4)、E→F第1步反应的化学方程式为。

(5)、G是C的同分异构体，满足下述条件的G有种（不考虑立体异构）；
①可发生银镜反应
②碳骨架没有支链
③ $1 m o l G$ 能与 $2 m o l N a O H$ 溶液反应
写出其中核磁共振氢谱有吸收峰面积比为 $1 ： 2 ： 2 ： 2 ： 2 ： 2$ 的结构简式：。

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