湖南省岳陽市岳陽縣2023-2024學年高三下學期開學化學試題

2024年高三化學入學考試試卷一．選擇題（共8小題，共24分）1．工業(yè)上常用堿性NaClO廢液吸收SO2，反應原理為ClO﹣+SO2+2OH﹣═Cl﹣++H2O，部分催化過程如圖所示，下列有關(guān)說法錯誤的是（）A．“過程1”中Ni2O3是還原劑 B．反應過程中產(chǎn)生的O可加快對SO2的吸收 C．每吸收1molSO2，整個過程需要Ni2O3的物質(zhì)的量為0.5mol D．“過程2”的離子方程式可表示為ClO﹣+2NiO2═Ni2O3+Cl﹣+2O2．普魯士藍的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示（K+未表示出來，圖中所示結(jié)構(gòu)為晶胞的）。下列說法錯誤的是（）A．C、N的雜化方式均為sp雜化 B．一個晶胞中有2個Fe2+ C．每個Fe3+周圍有6個Fe2+ D．該晶體的密度為×1021g?cm﹣33．冠醚能與陽離子作用，12﹣冠﹣4與Li+作用而不與K+作用；18﹣冠﹣6與K+作用，但不與Li+或Na+作用。下列說法錯誤的是（）A．冠醚與陽離子作用跟環(huán)的大小有關(guān) B．超分子中O原子與K+間存在離子鍵 C．12﹣冠﹣4中C和O的雜化方式相同 D．18﹣冠﹣6可將KCN帶入溴乙烷中4．鹽泥是氯堿工業(yè)的廢渣，主要成分為Mg（OH）2、CaCO3（含少量的FeO、Fe2O3、Al2O3及SiO2）。實驗室中利用鹽泥制備無水MgSO4的流程如圖：已知：硫酸鈣微溶于水，溶解度隨溫度的升高而降低。下列說法正確的是（）A．“廢渣Ⅰ”的主要成分為SiO2 B．調(diào)pH≈5是為了促進Al3+、Fe3+、Fe2+水解 C．步驟④分離“廢渣Ⅱ”時需要趁熱過濾 D．步驟⑤需要加熱至有大量晶體析出時才能停止加熱5．已知下述三個實驗均能發(fā)生化學反應．下列判斷正確的是（）①②③將鐵釘放入硫酸銅溶液中向硫酸亞鐵溶液中滴入幾滴濃硝酸將銅絲放入氯化鐵溶液中A．上述實驗證明氧化性：Fe3+＞Fe2+＞Cu2+ B．實驗①中鐵釘只作還原劑 C．實驗②中Fe2+既顯氧化性又顯還原性 D．實驗③中發(fā)生的是置換反應6．已知Co2O3在酸性溶液中易被還原成Co2+，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2氧化性依次減弱。下列反應在水溶液中不可能發(fā)生的是（）A．3Cl2+6FeI2═2FeCl3+4FeI3 B．Cl2+FeI2═FeCl2+I2 C．Co2O3+6HCl═2CoCl2+Cl2↑+3H2O D．2Fe3++2I﹣═2Fe2++I27．解釋下列反應原理的離子方程式正確的是（）A．用明礬作凈水劑：Al3++3H2O═Al（OH）3↓+3H+ B．用小蘇打治療胃酸過多：CO32﹣+2H+═CO2↑+H2O C．用氯化鐵溶液腐蝕印刷線路板上的銅：Fe3++Cu═Fe2++Cu2+ D．含等物質(zhì)的量的KHCO3和Ba（OH）2溶液混合：HCO3﹣+Ba2++OH﹣═BaCO3↓+H2O8．某同學用下列裝置制備并檢驗Cl2的性質(zhì)．下列說法正確的是（）A．Ⅰ圖中：如果MnO2過量，濃鹽酸就可全部消耗完 B．Ⅱ圖中：生成藍色的煙 C．Ⅲ圖中：量筒中發(fā)生了加成反應 D．Ⅳ圖中：濕潤的有色布條能褪色，將硫酸溶液滴入燒杯中，至溶液顯酸性，結(jié)果有Cl2生成二．多選題（共3小題，共12分）（多選）9．通過集成甲烷催化重整與熔融碳酸鹽燃料電池，可實現(xiàn)低碳產(chǎn)氫，原理示意圖如圖。下列說法錯誤的是（）A．燃料電池中既是電極反應物又可用于導電 B．電極a、b上所消耗氣體的物質(zhì)的量之比為3：2 C．電池工作時，電流由電極a經(jīng)用電器流向電極b D．若a極產(chǎn)物中n（CO2）：n（H2O）＝9：1，H2分離膜中H2吸收率約為91.7%（多選）10．一定條件下，化合物E和TFAA合成H的反應路徑如圖1。已知反應初始E的濃度為0.10mol?L﹣1，TFAA的濃度為0.08mol?L﹣1，部分物種的濃度隨時間的變化關(guān)系如圖2所示，忽略反應過程中的體積變化。下列說法錯誤的是（）A．t1時刻，體系中E的濃度為0.02mol?L﹣1 B．t2時刻，體系中無E存在 C．t3時刻，F(xiàn)、G、H的濃度和為0.10mol?L﹣1 D．t3時刻，G的轉(zhuǎn)化率為80%（多選）11．下列實驗現(xiàn)象描述正確的是（）A．碘水中加入少量裂化汽油振蕩，靜置后上層顏色變淺，下層顏色變?yōu)樽霞t色 B．紅熱的銅絲在氯氣中燃燒，產(chǎn)生了棕黃色的霧 C．電解氯化鈉飽和溶液，將陽極氣體產(chǎn)物通入碘化鉀淀粉溶液中，溶液變藍 D．溴化鈉溶液中加入少量新制的氯水振蕩，再加入少量四氯化碳溶液振蕩，靜置后上層顏色變淺，下層顏色變?yōu)槌燃t色三．解答題（共4小題，64分）12．鹵素可形成許多結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特殊的化合物?；卮鹣铝袉栴}：（14分）（1）470K時，F(xiàn)2與Cl2反應生成ClF。常溫常壓下，ClF為無色氣體，固態(tài)ClF的晶體類型為，ClF水解反應的產(chǎn)物為（填化學式）。（2）ClO2中心原子為Cl，Cl2O中心原子為O，二者均為V形結(jié)構(gòu)，但ClO2中存在大π鍵（）。ClO2中Cl原子的軌道雜化方式；O﹣Cl﹣O鍵角Cl﹣O﹣Cl鍵角（填“＞”“＜”或“＝”）。比較ClO2與Cl2O中Cl﹣O鍵的鍵長并說明原因。（3）一定條件下，CuCl2、K和F2反應生成KCl和化合物X。已知X屬于四方品系，晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示（晶胞參數(shù)a＝b≠c，α＝β＝γ＝90°），其中Cu化合價為+2。上述反應中K和F2的物質(zhì)的量之比為。與Cu原子距離最近的F原子的數(shù)目為。若該化合物的密度為ρg?cm﹣3，則阿伏加德羅常數(shù)的值NA＝（用含ρ、a、c的代數(shù)式表示）。13．含氮廢水進入水體中對環(huán)境造成的污染越來越嚴重．（10分）（一）某校環(huán)保小組的同學認為可以用金屬鋁將水中的NO3﹣還原成N2，從而消除氮污染．（1）配平以下有關(guān)的離子反應方程式：□NO3﹣+□Al+□H2O→□N2↑+□Al（OH）3+□OH﹣（2）以上反應中失電子的物質(zhì)是，還原產(chǎn)物是，每生成1mol還原產(chǎn)物，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為．（3）現(xiàn)需除去1m3含氮0.3mol的廢水中的NO3﹣（設氮元素都以NO3﹣的形式存在），則至少需要消耗金屬鋁的物質(zhì)的量為．（二）2015年8月12日天津海瑞公司危險品爆炸導致NaCN泄漏，對周邊的環(huán)境造成極大的威脅．（1）NaCN遇水就會產(chǎn)生劇毒物質(zhì)HCN，請寫出其離子方程式（2）天津此次事故中是用雙氧水來處理泄漏的NaCN，處理后產(chǎn)生有刺激性氣味的氨氣與NaHCO3，請寫出該反應的化學方程式（3）此次事故中（填“能”或“不能”）用酸性高錳酸鉀來處理泄漏的NaCN．請用文字結(jié)合方程式解釋．14．二氧化碳加氫制甲醇和甲烷重整對碳資源利用具有重要的戰(zhàn)略意義?；卮鹣铝袉栴}：Ⅰ.CO2加氫選擇合成甲醇的主要反應如下：（20分）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）在一定溫度下，由最穩(wěn)定單質(zhì)生成1mol某物質(zhì)的焓變叫做該物質(zhì)的標準摩爾生成焓，如表為298K時幾種物質(zhì)的標準摩爾生成焓（ΔfHmθ）。物質(zhì)H2（g）O2（g）CO（g）CO2（g）H2O（g）CH3OH（g）ΔfHmθ（kJ?mol﹣1）00﹣110.5﹣393.5﹣241.8﹣201.2有利于反應①自發(fā)進行的條件是（填“高溫”或“低溫”），ΔH2（298K）＝kJ?mol﹣1，有利于提高甲醇平衡產(chǎn)率的措施有（至少回答2條）。（2）反應②的反應速率v＝v正﹣v逆＝k正c（CO2）c（H2）﹣k逆cm（CO）cn（H2O），其中k正、k逆分別為正、逆反應速率常數(shù)。該反應的平衡常數(shù)K＝，則m＝，升高溫度時lgk正﹣lgk逆（填“增大”、“減小”或“不變”）。Ⅱ.甲烷重整工藝主要包括甲烷水蒸氣重整制氫、甲烷部分氧化重整制氫、甲烷二氧化碳重整制氫、甲烷三重整制氫等。（3）甲烷三重整制氫的逆反應3H2（g）+CO（g）?CH4（g）+H2O（g）。若將H2與CO按物質(zhì)的量之比3：1加入反應裝置，在不同條件下達到平衡時甲烷的物質(zhì)的量分數(shù)為x（CH4），在t＝250℃條件下x（CH4）與p的關(guān)系、在p＝5×105Pa條件下x（CH4）與t的關(guān)系如圖a所示。當CO的平衡轉(zhuǎn)化率為時，反應條件可能是；圖a中能表示相同狀態(tài)下、相同平衡狀態(tài)的點是。210℃時，甲烷三重整制氫反應的在該溫度下，反應的標準平衡常數(shù)Kθ＝[已知：分壓＝總壓×該組分物質(zhì)的量分數(shù)，對于反應dD（g）+eE（g）?gG（g）+hH（g），Kθ＝，其中pθ＝100kPa，PG、PH、PD、PE為各組分的平衡分壓]。甲烷三重整制氫工業(yè)一般將反應溫度設置為750～920℃，將反應壓力設置為2～3MPa，并向轉(zhuǎn)化爐內(nèi)通入空氣或氧氣，通入空氣或氧氣的目的是。（4）同時進行甲烷與二氧化碳的重整反應制備合成氣是當前的研究熱點，反應為④CH4+CO2═2CO+2H2，該反應的Arrhenius經(jīng)驗公式實驗數(shù)據(jù)如圖b所示，已知Arrhenius經(jīng)驗公式Rlnk＝﹣+C（Ea為活化能，k為速率常數(shù)，R和C為常數(shù)）。反應④的逆反應活化能為kJ?mol﹣1。（用含“x1、y1、x2、y2”的式子表示）15．高鐵酸鉀（K2FeO4）是一種集氧化、吸附、絮凝于一體的新型多功能水處理劑．其生產(chǎn)工藝流程如下：（20分）請回答下列問題：（1）寫出向KOH溶液中通入足量Cl2發(fā)生反應的離子方程式．（2）在溶液I中加入KOH固體的目的是（填編號）．A．為下一步反應提供堿性的環(huán)境B．使KClO3轉(zhuǎn)化為KClOC．與溶液I中過量的Cl2繼續(xù)反應，生成更多的KClOD．KOH固體溶解時會放出較多的熱量，有利于提高反應速率（3）從溶液Ⅱ中分離出K2FeO4后，還會有副產(chǎn)品KNO3，KCl，則反應③中發(fā)生的離子反應方程式為．每制得59.4克K2FeO4，理論上消耗氧化劑的物質(zhì)的量為mol．（4）高鐵酸鉀（K2FeO4）作為水處理劑的一個優(yōu)點是能與水反應生成膠體吸附雜質(zhì)，配平該反應的離子方程式：+H2O＝Fe（OH）3（膠體）+O2↑+OH﹣．

參考答案與試題解析1-5：CBBBB6-8:ADD9BC10AD11CD三．解答題（共4小題）12．【解答】解：（1）常溫常壓下，ClF為無色氣體，則ClF的沸點較低，則固態(tài)ClF的晶體類型為分子晶體；ClF中F顯﹣1價，能與H2O中的H結(jié)合生成HF；，分子中F顯﹣1價，其水解時結(jié)合H2O電離的H+生成HF，則Cl+﹣結(jié)合H2O電離的OH﹣生成HClO，故水解反應的產(chǎn)物為HF、HClO，故答案為：分子晶體；HF、HClO；（2）ClO2中心原子為Cl，Cl2O中心原子為O，二者均為V形結(jié)構(gòu)，但ClO2中存在大π鍵（π35），由ClO2中存在π35可以推斷，其中Cl原子只能提供1對電子，有一個O原子提供1個電子，另一個O原子提供1對電子，這5個電子處于互相平行的軌道中形成大π鍵，Cl提供孤電子對與其中一個O形成配位鍵，Cl與另一個O形成的是普通的共價鍵（σ鍵，這個O只提供了一個電子參與形成大π鍵），Cl的價層電子對數(shù)3，則Cl原子的軌道雜化方式為sp2；Cl2O中心原子為O，其價層電子對數(shù)為2+＝4，因此，Cl2O的雜化方式為sp3，根據(jù)價層電子對互斥理論可知，sp3時，價電子對的幾何構(gòu)型為正四面體，sp2時，價電子對的幾何構(gòu)型平面正三角形，sp2雜化的鍵角一定大于sp3的，因此，雖然ClO2和Cl2O均為V形結(jié)構(gòu)，但O﹣Cl﹣O鍵角大于Cl﹣O﹣Cl鍵角；ClO2分子中Cl﹣O鍵的鍵長小于Cl2O中Cl﹣O鍵的鍵長，其原因是：ClO2分子中既存在σ鍵，又存在大π鍵，原子軌道重疊的程度較大，因此其中Cl﹣O鍵的鍵長較小，而Cl2O只存在普通的σ鍵，故答案為：sp2；＞；ClO2中Cl﹣O鍵的鍵長小于Cl2O中Cl﹣O鍵的鍵長，Cl2O只存在的σ鍵，而ClO2分子中既存在σ鍵，又存在大π鍵，原子軌道重疊的程度較大，因此其中Cl﹣O鍵的鍵長較??；（3）一定條件下，CuCl2、K和F2反應生成KCl和化合物X，已知X屬于四方晶系，其中Cu化合價為+2，由晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，該晶胞中含有黑球的個數(shù)為8×+2＝4、白球的個數(shù)為16×+4×+2＝8、灰色球的個數(shù)為8×+1＝2，則X中含有3種元素，其個數(shù)比為1：2：4，由于其中Cu化合價為+2、F的化合價為﹣1、K的化合價為+1，根據(jù)化合價代數(shù)和為0，可以推斷X為K2CuF4，上述反應的化學方程式為：CuCl2+4K+2F2＝K2CuF4+2KCl，則K和F2的物質(zhì)的量之比為2：1；由圖可知，距Cu原子距離最近的F原子位于Cu原子的上下前后左右，共6個；晶胞的質(zhì)量為g，晶胞的體積為abc（pm）3＝abc×10﹣30cm3，根據(jù)ρ＝可得，g?cm﹣3＝ρg?cm﹣3，NA＝，故答案為：2：1；6；。13．【解答】解：（一）（1）NO3﹣中氮的化合價由+5價降低為0價，變化5，Al的化合價由0價升高為+3價，變化3，要使氧化還原反應得失電子守恒，則硝酸根硝酸根系數(shù)為6，鋁系數(shù)為10，依據(jù)原子個數(shù)守恒反應方程式為：6NO3﹣+10Al+18H2O═3N2↑+10Al（OH）3+6OH﹣，故答案為：610183106；（2）6NO3﹣+10Al+18H2O═3N2↑+10Al（OH）3+6OH﹣中，鋁化合價升高，失去電子；硝酸根離子中N化合價降低，硝酸根為氧化劑，對應產(chǎn)物氮氣為還原產(chǎn)物；依據(jù)6NO3﹣～3N2～30e﹣，可知每生成1mol還原產(chǎn)物，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為10mol，個數(shù)為10NA；故答案為：Al；N2；10NA；（3）因為含氮0.3mol的廢水中的NO3﹣的物質(zhì)的量為0.3mol，根據(jù)化學方程式6NO3﹣+10Al+18H2O═3N2↑+10Al（OH）3+6OH﹣，0.3mol的硝酸根離子消耗金屬鋁的物質(zhì)的量為＝0.5mol，故答案為：0.5mol；（二）（1）NaCN為強堿弱酸鹽，水解生成HCN和氫氧化鈉，離子方程式：CN﹣+H2OHCN+OH﹣；故答案為：CN﹣+H2OHCN+OH﹣；（2）氰化鈉與雙氧水發(fā)生氧化還原反應生成碳酸氫鈉和氨氣，化學方程式：NaCN+H2O2+H2O＝NaHCO3+NH3↑；故答案為：NaCN+H2O2+H2O＝NaHCO3+NH3↑；（3）HCN酸性非常弱，酸化的高錳酸鉀中含有大量氫離子，依據(jù)強酸制備弱酸原理能生成大量有毒的HCN，方程式：NaCN+H2SO4＝Na2SO4+HCN；故答案為：不能；NaCN+H2SO4＝Na2SO4+HCN；14．【解答】解：（1）ΔH1＝水蒸氣標準摩爾生成焓+CH3OH的標準摩爾生成焓﹣CO2的標準摩爾生成焓＝（﹣241.8﹣201.2）kJ?mol﹣1﹣（﹣393.5）kJ?mol﹣1＝﹣49.5kJ?mol﹣1，由方程式可知，反應①的△S小于0，反應①能自發(fā)進行，即ΔH﹣T△S＜0，則在低溫下能自發(fā)進行；ΔH2＝水蒸氣標準摩爾生成焓+CO的標準摩爾生成焓﹣CO2的標準摩爾生成焓＝（﹣241.8﹣110.5）kJ?mol﹣1﹣（﹣393.5）kJ?mol﹣1＝+41.2kJ?mol﹣1；ΔH3＝CH3OH的標準摩爾生成焓＝﹣201.2kJ?mol﹣1，要提高甲醇平衡產(chǎn)率，可降低溫度、增大壓強或及時分離出產(chǎn)物水，故答案為：低溫；+41.2；降低溫度、增大壓強或及時分離出產(chǎn)物水；（2）達到平衡，v正＝v逆，即k正c（CO2）c（H2）﹣k逆cm（CO）cn（H2O）＝0，K＝＝，從而推出m＝n＝1；反應②是吸熱反應，升高溫度，平衡向正反應方向進行，平衡常數(shù)增大，K＝增大，即ln增大，故答案為：1；增大；（3）設開始時加入n（CO）＝amol，則加入n（H2）＝3amol，當CO的平衡轉(zhuǎn)化率為時，消耗c（CO）＝amol；CO（g）+3H2（g）?CH4（g）+H2O（g）初始（mol）a3a00轉(zhuǎn)化（mol）aaa平衡（mol）aaaa平衡時，x（CH4）＝＝0.03，x（CH4）＝0.03時對應有兩種情況，250℃、3×105Pa或280℃、5×105Pa；達到相同平衡時，各組分含量相同，由圖可知，BC兩點的百分含量相同，則BC兩點達到的平衡相同；210℃達到平衡時，x（CH4）＝0.10，則x（H2O）＝0.10，x（CO）＝0.20，x（H2）＝0.60，P總＝500kPa＝500kPa，反應的標準平衡常數(shù)Kθ＝＝108；通入的空氣或氧氣能與部分原料氣發(fā)生氧化反應，為甲烷進一步反應提供能量，故答案為：250℃、3×105Pa或280℃、5×105Pa；BC；108；與部分原料氣發(fā)生氧化反應，為甲烷進一步反應提供能量