湖南省岳阳市岳阳县2023-2024学年高三下学期开学化学试题

试卷更新日期：2024-04-30 类型：开学考试

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一、选择题（共8小题，共24分）

1. 工业上常用碱性NaClO废液吸收SO₂ ，反应原理为ClO^﹣+SO₂+2OH^﹣═Cl^﹣++H₂O，部分催化过程如图所示，下列有关说法错误的是（）

A、“过程1”中Ni₂O₃是还原剂 B、反应过程中产生的O可加快对SO₂的吸收 C、每吸收1molSO₂ ，整个过程需要Ni₂O₃的物质的量为0.5mol D、“过程2”的离子方程式可表示为ClO^﹣+2NiO₂═Ni₂O₃+Cl^﹣+2O

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2. 普鲁士蓝的晶体结构如图所示（K⁺未表示出来，图中所示结构为晶胞的 $\frac{1}{8}$ ）。下列说法错误的是（）

A、C、N的杂化方式均为sp杂化 B、一个晶胞中有2个Fe²⁺ C、每个Fe³⁺周围有6个Fe²⁺ D、该晶体的密度为 $\frac{153.5}{N_{A} \times a^{3}}$ ×10²¹g•cm^﹣3

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3. 冠醚能与阳离子作用，12﹣冠﹣4与Li⁺作用而不与K⁺作用；18﹣冠﹣6与K⁺作用，但不与Li⁺或Na⁺作用。下列说法错误的是（）

A、冠醚与阳离子作用跟环的大小有关 B、超分子中O原子与K⁺间存在离子键 C、12﹣冠﹣4中C和O的杂化方式相同 D、18﹣冠﹣6可将KCN带入溴乙烷中

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4. 盐泥是氯碱工业的废渣，主要成分为Mg（OH）₂、CaCO₃（含少量的FeO、Fe₂O₃、Al₂O₃及SiO₂）。实验室中利用盐泥制备无水MgSO₄的流程如图：
已知：硫酸钙微溶于水，溶解度随温度的升高而降低。
下列说法正确的是（）

A、“废渣Ⅰ”的主要成分为SiO₂ B、调pH≈5是为了促进Al³⁺、Fe³⁺、Fe²⁺水解 C、步骤④分离“废渣Ⅱ”时需要趁热过滤 D、步骤⑤需要加热至有大量晶体析出时才能停止加热

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5. 已知下述三个实验均能发生化学反应．下列判断正确的是（）
①
②
③
将铁钉放入硫酸铜溶液中
向硫酸亚铁溶液中滴入几滴浓硝酸
将铜丝放入氯化铁溶液中

A、上述实验证明氧化性：Fe³⁺＞Fe²⁺＞Cu²⁺ B、实验①中铁钉只作还原剂 C、实验②中Fe²⁺既显氧化性又显还原性 D、实验③中发生的是置换反应

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6. 已知Co₂O₃在酸性溶液中易被还原成Co²⁺ ， Co₂O₃、Cl₂、FeCl₃、I₂氧化性依次减弱．下列反应在水溶液中不可能发生的是（）

A、3 Cl₂+6 FeI₂═2FeCl₃+4 FeI₃ B、Cl₂+FeI₂═FeCl₂+I₂ C、Co₂O₃+6 HCl═2CoCl₂+Cl₂↑+3H₂O D、2Fe³⁺+2I^﹣═2Fe²⁺+I₂

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7. 解释下列反应原理的离子方程式正确的是（）

A、用明矾作净水剂：Al³⁺+3H₂O═Al（OH）₃↓+3H⁺ B、用小苏打治疗胃酸过多：CO₃^2﹣+2H⁺═CO₂↑+H₂O C、用氯化铁溶液腐蚀印刷线路板上的铜：Fe³⁺+Cu═Fe²⁺+Cu²⁺ D、含等物质的量的KHCO₃和Ba（OH）₂溶液混合：HCO₃^﹣+Ba²⁺+OH^﹣═BaCO₃↓+H₂O

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8. 某同学用下列装置制备并检验Cl₂的性质．
下列说法正确的是（）

A、Ⅰ图中：如果MnO₂过量，浓盐酸就可全部消耗完 B、Ⅱ图中：生成蓝色的烟 C、Ⅲ图中：量筒中发生了加成反应 D、Ⅳ图中：湿润的有色布条能褪色，将硫酸溶液滴入烧杯中，至溶液显酸性，结果有Cl₂生成

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二、多选题（共3小题，共12分）

9. 通过集成甲烷催化重整与熔融碳酸盐燃料电池，可实现低碳产氢，原理示意图如图。下列说法错误的是（）

A、燃料电池中既是电极反应物又可用于导电 B、电极a、b上所消耗气体的物质的量之比为3：2 C、电池工作时，电流由电极a经用电器流向电极b D、若a极产物中n（CO₂）：n（H₂O）＝9：1，H₂分离膜中H₂吸收率约为91.7%

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10. 一定条件下，化合物E和TFAA合成H的反应路径如图1。已知反应初始E的浓度为0.10mol•L^﹣1 ， TFAA的浓度为0.08mol•L^﹣1 ，部分物种的浓度随时间的变化关系如图2所示，忽略反应过程中的体积变化。下列说法错误的是（）

A、t₁时刻，体系中E的浓度为0.02mol•L^﹣1 B、t₂时刻，体系中无E存在 C、t₃时刻，F、G、H的浓度和为0.10mol•L^﹣1 D、t₃时刻，G的转化率为80%

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11. 下列实验现象描述正确的是（）

A、碘水中加入少量裂化汽油振荡，静置后上层颜色变浅，下层颜色变为紫红色 B、红热的铜丝在氯气中燃烧，产生了棕黄色的雾 C、电解氯化钠饱和溶液，将阳极气体产物通入碘化钾淀粉溶液中，溶液变蓝 D、溴化钠溶液中加入少量新制的氯水振荡，再加入少量四氯化碳溶液振荡，静置后上层颜色变浅，下层颜色变为橙红色

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三、解答题（共4小题，64分）

12. 卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题：

(1)、470K时，F₂与Cl₂反应生成ClF。常温常压下，ClF为无色气体，固态ClF的晶体类型为， ClF水解反应的产物为（填化学式）。

(2)、ClO₂中心原子为Cl，Cl₂O中心原子为O，二者均为V形结构，但ClO₂中存在大π键（）。ClO₂中Cl原子的轨道杂化方式；O﹣Cl﹣O键角 Cl﹣O﹣Cl键角（填“＞”“＜”或“＝”）。比较ClO₂与Cl₂O中Cl﹣O键的键长并说明原因。

(3)、一定条件下，CuCl₂、K和F₂反应生成KCl和化合物X。已知X属于四方品系，晶胞结构如图所示（晶胞参数a＝b≠c，α＝β＝γ＝90°），其中Cu化合价为+2。上述反应中K和F₂的物质的量之比为。与Cu原子距离最近的F原子的数目为。若该化合物的密度为ρg•cm^﹣3 ，则阿伏加德罗常数的值N_A＝（用含ρ、a、c的代数式表示）。

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13. 含氮废水进入水体中对环境造成的污染越来越严重．

(1)、（一）某校环保小组的同学认为可以用金属铝将水中的NO₃^﹣还原成N₂ ，从而消除氮污染．
配平以下有关的离子反应方程式：NO₃^﹣+Al+H₂O→N₂↑+Al（OH）₃+OH

(2)、以上反应中失电子的物质是，还原产物是，每生成1mol还原产物，转移的电子数目为．

(3)、现需除去1m³含氮0.3mol的废水中的NO₃^﹣ （设氮元素都以NO₃^﹣的形式存在），则至少需要消耗金属铝的物质的量为．

(4)、（二）2015年8月12日天津海瑞公司危险品爆炸导致NaCN泄漏，对周边的环境造成极大的威胁．
NaCN遇水就会产生剧毒物质HCN，请写出其离子方程式

(5)、天津此次事故中是用双氧水来处理泄漏的NaCN，处理后产生有刺激性气味的氨气与NaHCO₃ ，请写出该反应的化学方程式

(6)、此次事故中（填“能”或“不能”）用酸性高锰酸钾来处理泄漏的NaCN．请用文字结合方程式解释．

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14. 二氧化碳加氢制甲醇和甲烷重整对碳资源利用具有重要的战略意义。回答下列问题：
Ⅰ.CO₂加氢选择合成甲醇的主要反应如下：
①CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH₁（298K）
②CO₂（g）+H₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g）ΔH₂（298K）
③CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）ΔH₃（298K）

(1)、在一定温度下，由最稳定单质生成1mol某物质的焓变叫做该物质的标准摩尔生成焓，如表为298K时几种物质的标准摩尔生成焓（Δ_fH_m^θ）。
物质
H₂（g）
O₂（g）
CO（g）
CO₂（g）
H₂O（g）
CH₃OH（g）
Δ_fH_m^θ（kJ•mol^﹣1）
0
0
﹣110.5
﹣393.5
﹣241.8
﹣201.2
有利于反应①自发进行的条件是（填“高温”或“低温”），ΔH₂（298K）＝kJ•mol^﹣1 ，有利于提高甲醇平衡产率的措施有（至少回答2条）。

(2)、反应②的反应速率v＝v_正﹣v_逆＝k_正c（CO₂）c（H₂）﹣k_逆c^m （CO）cⁿ （H₂O），其中k_正、k_逆分别为正、逆反应速率常数。该反应的平衡常数K＝ $\frac{k_{正}}{k_{逆}}$ ，则m＝，升高温度时lgk_正﹣lgk_逆（填“增大”、“减小”或“不变”）。

(3)、Ⅱ.甲烷重整工艺主要包括甲烷水蒸气重整制氢、甲烷部分氧化重整制氢、甲烷二氧化碳重整制氢、甲烷三重整制氢等。
甲烷三重整制氢的逆反应3H₂（g）+CO（g）⇌CH₄（g）+H₂O（g）。若将H₂与CO按物质的量之比3：1加入反应装置，在不同条件下达到平衡时甲烷的物质的量分数为x（CH₄），在t＝250℃条件下x（CH₄）与p的关系、在p＝5×10⁵Pa条件下x（CH₄）与t的关系如图a所示。当CO的平衡转化率为 $\frac{6}{53}$ 时，反应条件可能是；图a中能表示相同状态下、相同平衡状态的点是。210℃时，甲烷三重整制氢反应的在该温度下，反应的标准平衡常数K^θ＝[已知：分压＝总压×该组分物质的量分数，对于反应dD（g）+eE（g）⇌gG（g）+hH（g），K^θ＝，其中p^θ＝100kPa，P_G、P_H、P_D、P_E为各组分的平衡分压]。甲烷三重整制氢工业一般将反应温度设置为750～920℃，将反应压力设置为2～3MPa，并向转化炉内通入空气或氧气，通入空气或氧气的目的是。

(4)、同时进行甲烷与二氧化碳的重整反应制备合成气是当前的研究热点，反应为④CH₄+CO₂═2CO+2H₂ ，该反应的Arrhenius经验公式实验数据如图b所示，已知Arrhenius经验公式Rlnk＝﹣ $\frac{E_{a}}{T}$ +C（E_a为活化能，k为速率常数，R和C为常数）。反应④的逆反应活化能为 kJ•mol^﹣1。（用含“x₁、y₁、x₂、y₂”的式子表示）

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15. 高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂．其生产工艺流程如下：
请回答下列问题：

(1)、写出向KOH溶液中通入足量Cl₂发生反应的离子方程式．

(2)、在溶液I中加入KOH固体的目的是____（填编号）．

A、为下一步反应提供碱性的环境 B、使KClO₃转化为KClO C、与溶液I中过量的Cl₂继续反应，生成更多的KClO D、KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率

(3)、从溶液Ⅱ中分离出K₂FeO₄后，还会有副产品KNO₃ ， KCl，则反应③中发生的离子反应方程式为．每制得59.4克K₂FeO₄ ，理论上消耗氧化剂的物质的量为 mol．

(4)、高铁酸钾（K₂FeO₄）作为水处理剂的一个优点是能与水反应生成胶体吸附杂质，配平该反应的离子方程式： $F e O_{4}^{2 -}$ + H₂O＝ Fe（OH）₃（胶体）+O₂↑+OH^﹣ ．

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①	②	③
将铁钉放入硫酸铜溶液中	向硫酸亚铁溶液中滴入几滴浓硝酸	将铜丝放入氯化铁溶液中

物质	H₂（g）	O₂（g）	CO（g）	CO₂（g）	H₂O（g）	CH₃OH（g）
Δ_fH_m^θ（kJ•mol^﹣1）	0	0	﹣110.5	﹣393.5	﹣241.8	﹣201.2