福州三中2024-2025学年第二学期高三第十四次质量检测化学答案_2025年4月_250404福建省福州第三中学2024-2025学年高三下学期第十四次质量检测

福州三中 2024-2025 学年高三第十四次质量检查 化学试题 （满分 100分，考试时间 75分钟） 可能用到的原子量：Li-7 一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40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．科技是国家强盛之基，创新是民族进步之魂。下列说法正确的是 A．“天目一号”气象卫星的光伏发电系统，可将化学能转化成电能 B．C919飞机上使用了芳纶纤维，芳纶属于天然纤维 C．一种高性能涂料的主要成分石墨烯属于不饱和有机物 D．“天和核心舱”电推进系统中的腔体采用氮化硼陶瓷，其属于新型无机非金属 材料 【答案】D 【详解】A．光伏发电系统，是将光能转化成电能，A错误； B．芳纶纤维，芳纶属于合成纤维，不是天然纤维，B错误； C．石墨烯是单质，不是有机物，C错误； D．氮化硼陶瓷硬度大、耐高温，属于新型无机非金属材料，D正确； 答案选D。 2.合成新型聚氨酯的重要原料化合物G可由如下反应制备。下列说法正确的是 A．p=n-1，化合物X为乙醇 B．化合物F分子中最多有8个原子共平面 C．1molG与足量NaOH溶液反应，理论上最多可消耗2nmolNaOH D．该合成反应为缩聚反应，且化合物E易形成分子内氢键 【答案】C 【详解】A．结合原子守恒可知，X为乙醇，n个E 分子和n个F 分子脱去2n 试卷第1页，共17页 {#{QQABTYiUggCIABJAAQgCQwFSCkGQkACCCYoGwBAUsAAAgQFABAA=}#}个乙醇分子，链端的两端都留了一个发生缩聚的官能团，故p2n1，A错误； B．单键可以旋转，甲基上的三个氢原子最多可以有一个与分子共面，化合物F 分子中最多有10个原子共平面，B 错误； C．1molG水解会生成nmolH CO ，与足量NaOH溶液反应，理论上最多可消耗 2 3 2nmolNaOH，C正确； D．该反应有小分子的乙醇生成，是缩聚反应，化合物E两个羟基较远，不能形 成分子内氢键，易形成分子间氢键，D错误； 故选C。 3.解耦电解水可实现用电低谷期的过剩电力向氢能的高效转化，一种以多硫化物 离子为介质的转化关系如图。设N 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A A．1mol的S2 中含有σ键数目为xN x1 A B．1L0.1molL1Na S溶液中含阴离子的数目小于0.1N 2 A C．用电低谷期生成1molS2得到电子数目为4N x A D．用电高峰期生成11.2LH 时，发生还原反应的H O分子数为N 2 2 A 【答案】A 【知识点】22.4L/mol 适用条件、氧化还原反应与NA 相关推算、物质结构基础 与NA相关推算 【分析】用电低谷期的反应方程式为：2H O+2S2- =2S2-+2S2-+O +4H+ ，用电高峰 2 x+1 x 2 期的反应方程式为：S2-+S2-+2H O=H +S2- +2OH-。 x 2 2 x+1 【详解】A．S2 中硫元素之间以单键相连，S-S键个数为x个，则1mol的S2 中 x1 x1 含有σ键数目为xN ，A正确； A B．Na S 溶液中存在S2-+H OHS-+OH-，所以1L0.1mol•L-1Na S 溶液中含阴离 2 2 2 试卷第2页，共17页 {#{QQABTYiUggCIABJAAQgCQwFSCkGQkACCCYoGwBAUsAAAgQFABAA=}#}子的数目大于0.lNA，B 错误； C．用电低谷期的反应方程式为：2H O+2S2- =2S2-+2S2-+O +4H+ ，O元素从-2 升 2 x+1 x 2 到0价，有2个O变价，则生成1molS2得到电子数目为2N ，C 错误； x A D．选项中没有指明在标准状况下，无法进行计算，D错误； 故选A。 4.能正确表示下列反应的电极或离子方程式的为 A．将BrCl滴入NaOH溶液中：BrCl+2OH- Br-+ClO-+H O 2 B．将等体积等物质的量浓度的Ba(OH) 和NH HSO 溶液混合： 2 4 4 Ba2++2OH-+2H++SO2  BaSO  +2H O 4 4 2 C．将硫酸铬溶液滴入含有NaClO的碱性溶液中： 2Cr3++3ClO+8OH Cr O2+3Cl+4H O 2 7 2 D．铅酸蓄电池放电时的正极反应：PbO +4H++2e+SO2  PbSO  +2H O 2 4 4 2 【答案】D 【详解】A． BrCl 与NaOH溶液反应实际上是BrCl 的水解反应，Cl-与H O 电 2 离的H+结合成HCl，Br+与OH-结合成HBrO，最后在与NaOH 反应生成NaBrO 和NaCl，离子方程式为：BrCl+2OH- Cl-+BrO-+H O，故A错误； 2 B．等物质的量的Ba(OH) 和NH HSO 反应生成硫酸钡沉淀、一水合氨和水， 2 4 4 正确的离子方程式为：Ba2++2OH-+NH+H++SO2 BaSO +NH H O+H O，故B 4 4 4 3 2 2 错误； C．硫酸铬溶液滴入含NaClO的碱性溶液生成Na CrO ，离子方程式为 2 4 2Cr3++3ClO+10OH 2CrO2+3Cl+5H O，故C 错误； 4 2 D．铅酸蓄电池放电时PbO 发生还原反应生成PbSO ，正极反应式为 2 4 PbO +4H++2e+SO2 PbSO +2H O，故D正确； 2 4 4 2 故选：D。 试卷第3页，共17页 {#{QQABTYiUggCIABJAAQgCQwFSCkGQkACCCYoGwBAUsAAAgQFABAA=}#}5．LiTFSI是一种亲水有机盐，其结构如图所示，其中A、B、C、D为同一短 周期元素，C 与E位于同一主族。下列叙述正确的是 A．C 是空气中含量最高的元素 B．简单气态氢化物的稳定性：DCE C． Al3与E 的简单阴离子在溶液中能大量共存 D．该化合物中只有A、C、D元素原子的最外层满足8电子稳定结构 【答案】B 【知识点】盐类双水解反应、元素金属性与非金属性递变规律的理解及应用 【分析】结合图示可知，有4个C 形成2个共价键，E形成6个共价键，C 与E 位于同一主族，二者应该位于VIA 族，故C 为O，E 为S；A形成4个共价键， D形成1个共价键，且A、B、C、D为同一短周期，元素则A为C，D 为F；B 形成2个单键同时得到1个电子使整个原子团带有1个单位负电荷，故B为N， 以此分析解答； 【详解】A．空气中含量最高的是N，不是O，故A 错误； B．非金属性越强，简单气态氢化物稳定性越强，非金属性：F＞O＞S，简单氢 化物的稳定性：HF＞H O＞H S，故B正确； 2 2 C． E的简单阴离子为S2-， Al3与S2-在水溶液中相互促进水解不能大量共存， 故C 错误； D．该化合物中C、N、O、F 元素原子最外层均满足 8电子稳定结构，S 不满足， 故D错误； 答案选B。 6.有关下图及实验的描述正确的是 A．用图1装置蒸发FeCl 溶液制备无水FeCl 3 3 B．用图2装置精炼铝 试卷第4页，共17页 {#{QQABTYiUggCIABJAAQgCQwFSCkGQkACCCYoGwBAUsAAAgQFABAA=}#}C．用图3装置证明浓硫酸具有脱水性和强氧化性 D．用图4装置可比较氯、碳、硅三种元素的非金属性强弱 【答案】C 【详解】A．FeCl 溶液发生水解生成挥发性的氯化氢，蒸发得不到无水FeCl ， 3 3 故A错误； B．用图2装置阴极发生氯离子的放电反应，故 B错误； C．浓硫酸滴入蔗糖中，蔗糖体积迅速膨胀，说明浓硫酸检验脱水性，若酸性高 锰酸钾褪色，说明浓硫酸与碳发生了氧化还原反应，生成了二氧化硫，故C 正 确； D．盐酸检验挥发性，不能证明碳酸的酸性比硅酸强，故D错误； 答案选C。 7．实验室提取桂花精油的流程如下。下列说法错误的是 A．“操作①”所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒 B．“操作②”为过滤，所得的石油醚可循环利用 C．“乙醇洗涤”可提高桂花精油的收率 D．“减压蒸馏”可防止桂花精油在较高温度下变质 【答案】B 【分析】向桂花中加入石油醚，充分振荡，过滤，分离除去不溶物，得到溶液， 然后根据物质沸点的不同，将溶液进行蒸馏，分离出沸点低的石油醚和桂花浸膏， 再向桂花浸膏中加入无水乙醇回流1小时，进行抽滤，并用乙醇洗涤固体残渣， 充分回收桂花精油，将分离得到溶液进行减压蒸馏，分离得到桂花精油。 【详解】A．“操作①”是分离难溶性固体与可溶性液体混合物的操作，该操作名 称为过滤，所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，A正确； B．“操作②”为分离互溶的、沸点不同的混合物，名称为蒸馏，所得的沸点较低 的石油醚可循环利用，B 错误； C．残留在固体上的桂花精油能够溶于乙醇，“乙醇洗涤”抽滤时的固体残渣，可 试卷第5页，共17页 {#{QQABTYiUggCIABJAAQgCQwFSCkGQkACCCYoGwBAUsAAAgQFABAA=}#}提高桂花精油的收率，C 正确； D．桂花精油不稳定，高温易变质。利用物质沸点随压强的减小而降低的性质进 行“减压蒸馏”就可防止桂花精油在较高温度下变质，D正确； 故合理选项是B。 8.高锰酸钾在工业中广泛用作氧化剂。以软锰矿(主要成分是MnO ，含有Fe O 和 2 2 3 SiO 等杂质)为原料制备高锰酸钾的工艺流程如图所示： 2 已知：①“焙烧”中有K MnO 生成。②20℃时各物质的溶解度如下表。 2 4 物质 KMnO K CO K SO 4 2 3 2 4 溶解度 6.38 111 11.1 /g 下列说法错误的是 A．“焙烧”时，主要反应的化学方程式为  3MnO 6KOHKClO 3K MnO KCl3H O 2 3 2 4 2 B．通入CO 时，理论上生成的MnO 和KMnO 的物质的量之比为1：2 2 2 4 C．若“焙烧”时加入的KOH过量，则制得的MnO 中混有含Si元素的杂质 2 D．操作II 为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，滤渣2的主要成分为K CO 2 3 【答案】D 【知识点】硅酸钠与二氧化碳反应、铁的氧化物的化学性质、物质分离、提纯综 合应用、物质制备的探究 【分析】软锰矿(主要成分是MnO ，含有Fe O 和SiO 等杂质)与KClO 在强碱性 2 2 3 2 3 条件下焙烧，反应生成氯化钾、锰酸钾和水，反应后的固体加水溶解，得到滤渣 为氧化铁和二氧化硅，滤液含有锰酸钾，通入二氧化碳后，在酸性条件下，锰酸 试卷第6页，共17页 {#{QQABTYiUggCIABJAAQgCQwFSCkGQkACCCYoGwBAUsAAAgQFABAA=}#}钾发生歧化反应得到二氧化锰固体和高锰酸钾、碳酸钾，根据高锰酸钾、碳酸钾 的溶解度差别较大，可以采取蒸发浓缩、冷却结晶，过滤得到高锰酸钾固体和碳 酸钾，碳酸钾加入生石灰后，得到氢氧化钾，据以上分析解答。 【详解】A. “焙烧”时，根据已知有K MnO 生成，主要反应的化学方程式为 2 4  3MnO 6KOHKClO 3K MnO KCl3H O ，A项正确； 2 3 2 4 2 B. 根据工艺流程图可知，通入CO 时，“焙烧”生成的K MnO 反应得到MnO 、 2 2 4 2 KMnO 、K CO ，化学方程式为：3K MnO 2CO =2KMnO MnO 2K CO 理论上 4 2 3 2 4 2 4 2 2 3 生成的MnO 和KMnO 的物质的量之比为1：2,B 项正确； 2 4 C. 若“焙烧”时加入的KOH过量，SiO 也能与KOH反应生成K SiO ,通入CO 后, 2 2 3 2 K SiO 与CO 反应生成H SiO 沉淀，使制得的MnO 中混有含Si元素的杂质,C 项 2 3 2 2 3 2 正确； D. 据表格中的溶解度，KMnO 的溶解度远小于K CO ，所以KMnO 、K CO 分离 4 2 3 4 2 3 操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，滤渣2的主要成分为KMnO ，D 项错误； 4 答案选D。 9．华中科技大学孙永明教授课题组利用一种“蓝”石墨电极(Li P基固态电解质界 3 面膜)实现了锂离子电池的极速充电和长循环寿命，工作原理如下图所示。下列 说法正确的是 A．充电时，N极发生还原反应 B．放电时， Li通过固态电解质向M 极移动 C．放电时，M极发生的电极反应为xLi++C+xe-=Li C x D．当电路中通过1mol电子时，理论上两电极的质量变化差为14g 试卷第7页，共17页 {#{QQABTYiUggCIABJAAQgCQwFSCkGQkACCCYoGwBAUsAAAgQFABAA=}#}【答案】D 【知识点】原电池、电解池综合考查 【分析】由图可知，N充电由LiNi Co Mn O -xe-→Li Ni Co Mn O +xLi+， 0.6 0.2 0.2 2 1-x 0.6 0.2 0.2 2 失电子，发生氧化反应为阳极，放电为正极，M 为负极或阴极，据此解答。 【详解】A．根据分析可知，充电时，N极失电子，发生氧化反应，故A错误； B．结合图示可知，放电时，Li+向正极，即N极移动，故B 错误； C．放电时，M 极发生氧化反应生成Li+，发生的电极反应为Li C-xe-=xLi++C，故 x C 错误； D．当电路中通过1mol 电子时，发生反应的Li+为1mol，质量为1mol×7g/mol=7g， 所以理论上两电极的质量变化差为14g(正负两极质量一增一减)，故D 正确； 答案选D。 10．25℃时，将 4-氨基苯甲酸[ ： pK -COOH2.40 ， a pK b NH 2 9.10  的稀溶液加入插有惰性电极的电解槽中，保持其他条件不变， 调节溶液pH，其离子向某一电极的迁移速率与溶液pH的关系如下图所示。下列 说法正确的是 A． 25C 时，pK ：苯甲酸<4-氨基苯甲酸 a B．N点溶液中：c( )4-氨基苯甲酸，A a 错误； 试卷第8页，共17页 {#{QQABTYiUggCIABJAAQgCQwFSCkGQkACCCYoGwBAUsAAAgQFABAA=}#}B．4—氨基苯甲酸具有两性，pH较小时氨基与氢离子作用，生成铵盐 ，带正电，迁移速率大，即在M 点之前；在呈中性时，形成 分子内盐或净电荷为0，不带电，迁移速率为0；pH较大时形成羧酸盐 带负电，迁移速率大，即在M点之后，B错误； C．设 为A、 为 A、 c  A c  H c  A c  OH 为 A，则有K  , K  ，由于M点微粒不带电(或净电 a cA b c A c  A c  H 荷为零)，故c  A c  A，故 K a  cA  c  H  c2 H ，所以 K c  A c  OH c  OH K b w cA 1 pH pK pK pK 3.65，C 正确； 2 a w b D．4—氨基苯甲酸在M点两侧分别形成铵盐和羧酸盐，溶解度较大；M点处于 分子形态(或净电荷为零)，极性最小，在水中溶解度最小，D 错误； 故选C。 二、非选择题（本大题共4小题，共60分） 11（. 16分）铟(In)被广泛应用于电子、太阳能等领域。以某炼锌废渣(主要含ZnO、 In O ，还含少量SnO 、PbO、SiO 等物质)为原料，制备粗铟的工艺流程如下： 2 3 2 2 已知：①Sn(锡)是第IVA族元素； ②H A 和 煤 油 为 萃 取 剂 ， 萃 取 In3+ 原 理 为 ： In3+( 水 相 )+3H A ( 有 机 2 2 2 2 相) InA ·3HA(有机相)+3H+(水相) 3 （1）为提高“酸浸”效率，可采取的措施有 (任意写一条)，滤渣的主 要成分是 、 。 （2）“反萃取”中，从有机相InA ·3HA中分离铟时，需加入浓度较大的盐酸，从 3 试卷第9页，共17页 {#{QQABTYiUggCIABJAAQgCQwFSCkGQkACCCYoGwBAUsAAAgQFABAA=}#}平衡移动的角度说明其原因 。 （3）“沉铟”中，SnCl 2-转化为SnO2－，SnO2－的VSEPR模型名称是 ， 6 3 3 写出SnCl 2-合转化为SnO2－的离子方程式 。 6 3 （4）“酸溶”后，铟以HInCl 形式存在溶液中，加入足量锌粉可制得粗铟，写出 4 该制得粗铟反应的化学方程式是 。 （5）铜铟镓硒晶体(化学式为CuIn Ga Se )和铜铟硒晶体(化学式为CuInSe )是同 x y z 2 一类型的晶胞结构，铜铟镓硒晶体可以看作是铜铟硒晶体中部分In 被Ga 取代。 一种铜铟镓硒的晶胞结构如图所示。 ①该晶体中，距离Cu 最近且等距的 Se的个数为 。 ②若该晶体中In 与Ga 的个数比为3：2，则y= (填数值)。 ③CuIn Ga Se 的式量用Mr表示，N 为阿伏加德罗常数的值，则该晶体密度 x y z A 为 g/cm3(列出计算式)。 【答案】 （1） 将废渣粉碎、适当提升温度、适当提升酸的浓度等（1分） PbSO 、 SiO （2分） 4 2 （2）c(HCl)增大，平衡In3+(水相)+3H A (有机相)I nA •3HA(有机相)+3H+(水 2 2 3 相)，逆向移动，In3+进入水溶液中，提高反萃取率（2分） （3）平面三角形（1分） SnCl 2-+6OH-==SnO2－+6Cl-+3H O（2分） 6 3 2 （4）2HInCl +4Zn==2In+4ZnCl +H ↑（2分） 4 2 2 （5）①4（2分） ②0.4 （2分） ③ 4Mr/(a2b×10-30N )（2分） A 【解析】从炼锌废渣(主要含ZnO、In O ，还含少量SnO 、PbO、SiO 等物质) 2 3 2 2 中提取粗铟，炼锌废渣加入稀硫酸，酸浸后滤渣含有PbSO 、SiO ，滤液再加入 4 2 H A 萃取剂将In3+(水相)转化为InA ·3HA(有机相)，最后加入盐酸再进行反萃取 2 2 3 试卷第10页，共17页 {#{QQABTYiUggCIABJAAQgCQwFSCkGQkACCCYoGwBAUsAAAgQFABAA=}#}得到含InCl -、SnCl 2-溶液。加烧碱沉铟后，SnCl 2-转化为SnO2－除去，加盐酸“酸 4 6 6 3 溶”后，铟主要以InCl -形式存在溶液中，加入锌粉还原制得粗铟。 4 （1）为提高“酸浸”效率，可采取的措施有将废渣粉碎、适当提升温度、适当提 升酸的浓度等；由分析可知，酸浸后滤渣含有PbSO 、SiO ； 4 2 （2）加入浓度较大的盐酸后，c(HCl)增大，平衡In3+(水相)+3H A (有机 2 2 相)I nA •3HA(有机相)+3H+(水相)，逆向移动，In3+进入水溶液中，提高反萃 3 取率。 （3）SnO2－价层电子对个数=3+1/2（4+2-2×3）=3，所以原子杂化方式是sp2， 3 VSEPR为平面三角形结构；SnCl 2-在碱性条件转化为SnO2－的离子方程式为 6 3 SnCl 2-+6OH-==SnO2－+6Cl-+3H O； 6 3 2 （4）铟主要以HInCl 形式存在溶液中，加入锌粉制得粗铟，同时还生成一种具 4 有还原性的气体，发生反应的化学方程式2HInCl +4Zn==2In+4ZnCl +H ↑ 4 2 2 （5）①以面心的Cu 为研究对象，与其距离最近的4个Se构成了正四面体，则 Cu 最近且等距的Se的个数为4；②铜铟镓硒晶体可以看作是铜铟硒晶体中部分 In 被Ga 取代，则In 和Ga总个数为1，In 与Ga的个数比为3：2，则y=0.4；晶 胞中Cu 原子个数为8×1/8+4×1/2+1=4，CuIn Ga Se 的式量用Mr表示，则晶胞 x y z 的质量为4Mr/N g，晶胞体积为a2b×10-30cm3，则晶胞密度为 4Mr/(a2b×10-30N ) A A g/cm3 12.（15分）帕克替尼用于治疗原发性或继发性成人骨髓纤维化，其合成路线如 下： 试卷第11页，共17页 {#{QQABTYiUggCIABJAAQgCQwFSCkGQkACCCYoGwBAUsAAAgQFABAA=}#}按要求回答下列问题： (1)A中含氧官能团有羟基、 。 (2)反应②的反应类型为 。 (3)D 的化学名称为 。 (4)H 结构简式为 。 (5)E→G 的化学方程式为 。 (6)F 的同分异构体中同时符合下列要求的结构有 种(不考虑立体异构)。 ①含NH但不含NH ；②不含环状结构 2 (7)1mol 帕克替尼最多能与 molH+反应，图中①②两个N 中，优先结 合H+ 的是 位置的N原子 （填“①”或“②”），从结构上解释其原 因 。 【答案】 (1) 硝基、醛基 （2分） (2) 还原反应（1分） (3)3-溴丙烯（1分） (4) （2分） (5) + → + HCl （2分） (6) 4 （2分） (7) 4 （2分） ②（1分） ①位N与两侧的芳香环形成p- 共轭，使其难给出孤电子对形成配位键，碱性减 弱（或苯基与氨基相连时为吸电子基，使①位N其孤电子对难给出电子形成配 位键，碱性减弱）。②位N与给电子烷基相连，使其易给出孤电子对形成配位键， 碱性增强（2分） 试卷第12页，共17页 {#{QQABTYiUggCIABJAAQgCQwFSCkGQkACCCYoGwBAUsAAAgQFABAA=}#}【分析】 根据B 与NaBH 发生还原反应生成C，结合C 的分子式可知，C 比B多2个H， 4 则可推知C 为 ， 在一定条件下与D 反应生 成E，结合E的结构简式及D的分子式可推知D 为 ，E 与F在DMA 作 用下反应生成G，结合G的分子式及F 的分子式可推知F为 ，E 和F 发生 取代反应生成G，G 为 ，由I的结构简式和H 的分子式可知 G 发生还原反应生成 H，硝基转化为氨基， H 为 ，H 发生 取代反应生成I，以此解答。 【详解】 （6）F的同分异构体符合要求的为CH CH NHCH=CH 、CH =CHCH NHCH 、 3 2 2 2 2 3 CH CH=CHNHCH 、CH =C(CH )NHCH 4种 3 3 2 3 3 （7）帕克替尼中有4个N原子，最多可结合4个H+。 13.（15分）石油开采的天然气含有H S。综合利用天然气制氢是实现“碳中和” 2 的重要途径。CH 和H S重整制氢的主要反应如下： 4 2 反应Ⅰ：CH (g)+2H S(g)⇌ CS (g)+4H (g) ΔH =+260kJ/mol 4 2 2 2 1 反应Ⅱ：CH (g)⇌ C(s)+2H (g) ΔH =+90kJ/mol 4 2 2 反应Ⅲ：2H S(g)⇌ S (g)+2H (g) ΔH =+181kJ/mol 2 2 2 3 回答下列问题： (1)H S 分子的电子式为 。 2 (2)反应Ⅳ：CS (g)⇌ S (g)+C(s)ㅤΔH = kJ/mol。 2 2 4 (3)保持反应器进料口总压为100kPa．分别以8kPaCH 、24kPaH S(He作辅气)与 4 2 25kPaCH 、75kPaH S 进料。CH 平衡转化率与温度的关系如图1，含有He 的曲 4 2 4 试卷第13页，共17页 {#{QQABTYiUggCIABJAAQgCQwFSCkGQkACCCYoGwBAUsAAAgQFABAA=}#}线为 ，理由是 。 (4)假设在10L 的恒温刚性容器中，通入0.3mol CH 和0.15mol H S 发生反应Ⅰ、Ⅱ 4 2 和Ⅲ，起始总压为P ，CH 和H S 的转化率与时间的关系如图2，0～5min 内H 0 4 2 2 的化学反应速率为 mol/(L•min)；5min 时，容器内总压为 。 (5)假设H S和CH 的混合气体在某固体催化剂上的吸附服从Langmuir等温吸附 2 4 (吸附分子彼此不发生相互作用，且气体分子为单分子层吸附)。吸附等温式为： V a P V a P 1  1 1 ，2  2 2 。其中a是气体的吸附系数，V 是气体在固体 V 1a P a P V 1a P a P m m 1 1 2 2 m 1 1 2 2 表面的饱和吸附量(标态)，P是气体的分压，V是气体分压为P时的平衡吸附量(标 态)。在一定温度下，H S 的吸附系数是CH 的4倍，当H S 的分压为2MPa及 2 4 2 4MPa，CH 和H S 的分压相同时，H S 平衡吸附量分别为0.6m3/kg 和0.8m3/kg(已 4 2 2 换算成标态)，则H S 的吸附系数 2 为 MPa﹣1。 (6)与传统天然气制氢中需要脱硫将H S 转化为硫黄和水相比，上述方法优点 2 是 。 【答案】(1) （2分） (2)+11（2分） (3)M （2分） 总压一定，充入氦气，反应物分压减小，相当于减压，反应Ⅰ、Ⅱ均正向移动， CH4 平衡转化率增大（2分） 16 (4)1.2×10-3 （2分） P （2分） 15 0 (5)0.4（2分） (6)H S 得到了综合利用，3步反应均生成了H （1分） 2 2 试卷第14页，共17页 {#{QQABTYiUggCIABJAAQgCQwFSCkGQkACCCYoGwBAUsAAAgQFABAA=}#}【详解】（1）H S 为共价化合物，其电子式为 ； 2 （2）根据盖斯定律可知，反应Ⅱ+Ⅲ﹣Ⅰ＝Ⅳ，则CS (g)⇌ S (g)+C(s)ㅤΔH ＝ 2 2 4 ΔH +ΔH ﹣ΔH ＝(90+181－260)kJ/mol＝+11kJ/mol； 2 3 1 （3）保持反应器进料口总压为100kPa。分别以8kPaCH 、24kPaH S（He 作辅 4 2 气）与25kPaCH 、75kPaH S 进料。CH 平衡转化率与温度的关系如图1，含有 4 2 4 He的曲线为M，理由是总压一定，充入氦气，反应物分压减小，相当于减压， 反应Ⅰ、Ⅱ均正向移动，CH 平衡转化率增大 4 （4）由图可知，0～5min内消耗的CH 为0.3mol×5%＝0.015mol，消耗的H S 4 2 为0.15mol×20%＝0.03mol，根据氢原子守恒，则生成H 的物质的量为n(H )＝ 2 2 2×0.015mol+0.03＝0.06mol，0～5min内H 的化学反应速率为 2 0.06mol v(H 2 )  10L  1.2×10-3mol/(L•min)； 5min 设反应Ⅰ转化了xmolCH ，则反应Ⅱ转化了(0.015－x)molCH ，反应Ⅰ转化了 4 4 2xmolH S，反应Ⅲ转化了(0.03-2x)molH S，列三段式有 2 2 CH g + 2H Sg  CS g  + 4H g  4 2 2 2 初始mol 0.3 0.15 0 0 变化mol x 2x x 平衡mol x CH g  Cs  2H g  4 2 初始mol 0.3 变化mol 0.015x 0.015x 平衡mol 2H Sg  S g  2H  g 2 2 2 初始mol 0.15 0 ，5min 时，n(CH )=0.285mol， 变化mol 0.032x 0.015x 4 平衡mol 0.015 x n(H S)=0.12mol，n(H )＝0.06mol，n(CS )=xmol，n(S )=(0.015-x)mol，n(总)=0.48mol， 2 2 2 2 起始总压为P ，气体总量为0.45mol，根据压强之比等于物质的量之比，可得5min 0 0.48 16 时，容器内总压为 ×P = P ； 0 0 0.45 15 0.6m3/kg α 2MPa  1 （5）根据题意可知方程：① V 1 ， m 1α 2MPa α 2MPa 1 4 1 0.8m3/kg α 4MPa  1 ② V m 1α 4MPa 1 α 4MPa ，联立方程①与②，解得：α 1 ＝0.4MPa﹣1； 1 4 1 试卷第15页，共17页 {#{QQABTYiUggCIABJAAQgCQwFSCkGQkACCCYoGwBAUsAAAgQFABAA=}#}（6）与传统天然气制氢中需要脱硫将H S 转化为硫黄和水相比，上述方法优点 2 是H S 得到了综合利用，3步反应均生成了H 。 2 2 14.（14分）FeCl 是中学常见的试剂，某实验小组用以下装置制备FeCl 固体， 3 3 并探究FeCl 溶液与Cu 的反应。 3 已知：FeCl 晶体易升华，FeCl 溶液易水解。 3 3 Ⅰ用如图装置制备FeCl 。 3 (1)装置C 中碱石灰的作用是 。 (2)从D、E、F中选择合适的装置制备纯净的Cl ，正确的接口顺序为 2 a→ (可选试剂：饱和食盐水、NaOH 溶液、浓硫酸、碱石灰，仪器可重 复使用)。 (3)写出装置D 中制备Cl 的离子方程式： 。 2 Ⅱ.探究Fe3+盐溶液与Cu 的反应,进行了如下实验。 实验装置 序号 试剂a 实验现象 0.25 mol·L-1 溶液逐渐变为蓝色。2 天后,Cu 片有较大 Ⅰ Fe (SO ) 溶液 量剩余,溶液仍为蓝色 2 4 3 溶液逐渐变为蓝绿色,铜片表面覆盖有白 0.5mol·L-1 色固体(经检验为CuCl)。2天后,白色固体 Ⅱ FeCl 溶液 消失,Cu片无剩余,溶液中产生大量红褐色 3 沉淀 溶液逐渐变为绿色,实验过程中未见气泡 0.5 mol·L-1 Ⅲ 产生。2天后,Cu 片少量剩余,溶液中产生 Fe(NO ) 溶液 3 3 大量红褐色沉淀 资料:ⅰ.CuCl、CuSCN是难溶于水的白色固体; ⅱ.Fe2++NO [Fe(NO)]2+(棕色)。 试卷第16页，共17页 {#{QQABTYiUggCIABJAAQgCQwFSCkGQkACCCYoGwBAUsAAAgQFABAA=}#}(4)小组同学取2mL实验Ⅰ中反应2天后的溶液于试管中,加入2滴1mol·L-1 KSCN 溶液,观察到溶液迅速变红,产生大量白色沉淀。 甲同学猜想Fe2+可能在该条件下被Cu2+氧化了。 ①用离子方程式表示甲同学的猜想: 。 ②若向100mLa mol·L¹CuSO₄溶液中滴加足量的KSCN和FeCl₂ 的混合溶液， 经过一系列操作得到白色沉淀 CuSCN的质量 bg, 则CuSCN 的产率为 。 (5)对比实验Ⅰ和实验Ⅱ,小组同学推测 Cl-可以催化 Fe3+与 Cu 反应。其理由 是 。 (6)实验Ⅲ所得溶液的颜色不是蓝色,小组同学猜测反应中生成了[Fe(NO)]2+,设计 并实施了以下实验,验证了其猜想。 步骤 实验操作 实验现象 向盛有 2 g 金属 Cu 片的烧杯中 2 天后溶液颜色无明显变化,铜片表面 ① 加入试剂X 有细小气泡附着 ② 继续加入少量FeSO 固体 溶液迅速变为浅棕色 4 试剂X是 。 综合以上实验,Fe3+盐溶液与Cu反应的多样性与阴离子种类、生成物存在形式等 有关。 【答案】 (1)吸收多余的Cl ，用于尾气处理，同时可以防止空气中的水蒸气进入收集器中， 2 防止FeCl 水解变质 (2 分) 3 (2) b→c→b→c (2分) (3)MnO +4H++2Cl- Mn2++Cl ↑+2H O(2 分) 2 2 2 (4)①Fe2++Cu2++SCN- Fe3++CuSCN↓(2 分) ② (2 分) (5) 产 生 白 色 固 体 :Cu+Fe3++Cl- CuCl+Fe2+; 白 色 固 体 消 失:CuCl+Fe3+ Fe2++Cu2++Cl-;总反应:2Fe3++Cu Cu2++2Fe2+。从现象上看,实验 Ⅱ反应更快,Cl-起催化作用(2 分) (6)20 mLNaNO 与HNO 的混合溶液[pH约为1.3、c(N )=1.5 mol·L-1](2 分) 3 3 - O3 试卷第17页，共17页 {#{QQABTYiUggCIABJAAQgCQwFSCkGQkACCCYoGwBAUsAAAgQFABAA=}#}