上海市晋元高级中学2023-2024学年高三上学期期中考试化学（等级考）试题

上海市晋元高级中学2023-2024学年高三上学期期中考试

化学试题(等级考)

(满分100分，时间60分钟案全部填写在答题纸上)

说明：本试题的选择题，没有特别注明，为单选题，只有一个正确选项；若注明双选，有两个正确选项，漏选、错选均不得分；若注明不定项，有1~2个正确选项，多选、错选不得分，漏选得一半分数。

相对原子质量：H-1  C-12  N-14  O-16  Mg-24  Fe-56

一、微生物与硫氮循环(本题共18分)

1. Ⅰ.自然界中的氮循环和硫循环紧密相关，它们通过各种生物地球化学过程耦合链接，在此过程中微生物发挥着至关重要的作用。

（1）生物固氮是土壤氮素的重要来源之一、生物固氮是指根瘤菌___________。

A. 从土壤中吸收含氮养料 B. 将氨转变为植物蛋白质

C. 将氨转变成硝酸 D. 将空气中的氮气转变成氨

（2）动植物体内的氮除了蛋白质外，在___________中也大量存在。

A．纤维素    B．脂肪    C．核酸

（3）水体中的在反硝化菌作用下与反应生成，写出发生反应的离子方程式___________。

Ⅱ.微生物分解海洋生物遗体时会向大气中释放以二甲硫醚()为代表的有机硫化合物，是硫循环与碳循环的重要环节之一

（4）关于二甲硫醚分子结构说法正确的是___________。

A. 只含有极性键的极性分子 B. 含有非极性键的极性分子

C. 只含有极性键非极性分子 D. 含有非极性键的非极性分子

（5）二甲醚()与二甲硫醚结构相似，关于两者物理性质比较及原因解释正确的是___________。

A. 二甲醚熔点相对更高，因为二甲醚分子间存在氢键，作用更强

B. 二甲硫醚熔点相对更高，因为二甲硫醚相对分子质量更大，范德华力更强

C. 二甲醚水溶性相对更好，因为二甲醚能与水形成氢键

D. 二甲硫醚水溶性相对更好，因为二甲硫醚能形成内盐

（6）二甲硫醚在大气中经过一系列的氧化，最终生成硫酸盐气溶胶。高压电场常用于气溶胶的净化去除，该过程称为___________。

A. 电离 B. 电解 C. 电泳 D. 渗析

Ⅲ.脱硫木醋杆菌能将有机化合物中的硫(视作O价硫)转化为气体，此过程表示如下，该反应也是湿沼区域腐败臭味的来源之一

□□CH₃COOH+□___________+□

（7）完成并配平该反应(若化学计量数为1可不写)_______。

（8）若产生的气体在标准状况下体积为672 mL，转移电子数为___________。

（9）脱硫木醋杆菌利用该反应获取能量，简要分析该反应的自发性___________。

二、绿色能源——氢能(本题共22分)

2. Ⅰ.氢能的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。氢气制取是氢能利用经济性考量的重要环节。

（1）氯碱化工副产氢纯度较高。写出制氢的化学方程式：___________。

（2）粒径在1~100 mm的纳米铝粉常温下能与水反应释氢。向水中加入下列物质，不能加快纳米铝粉释氢速率的是___________。

A. HCl B.  C.  D. NaOH

Ⅱ.甲烷重整制氢包含水蒸气重整和氧化重整两种方法，原理如下：

①水蒸气重整：  kJ⋅mol-1

②氧化重整： 

（3）1200K、0.2 MPa条件下进行水蒸气重整，起始，达到平衡时的物质的量分数为0.3，的转化率为___________。

（4）理论上，按照甲烷、水蒸气、氧气体积比7∶1∶3进料，可以将甲烷水蒸气重整和甲烷氧化重整两种方法结合，实现反应器中能量自给(不需要补充热量)。

①甲烷氧化重整反应的焓变___________。

②实际生产中，甲烷、水蒸气、氧气按约5∶10∶1体积比进料。增加水蒸气有两个作用：一是___________，二是水蒸气还能发生___________(用化学方程式表示)反应，从而获得更多的氢气。

（5）目前全球每年约7000万吨的需求，95%来自于化石能源，相当于每年8.3亿吨的排放。从经济、环保、低碳等角度考量，获取氢气的技术发展方向应是___________。

Ⅲ.高效、低成本的氢气储运技术是大力发展氢能产业的必要保障。Fe-Mg合金是目前已发现的储氢密度最高材料之一，其晶胞结构如图所示。若该晶体储氢时，分子在晶胞的体心和棱的中心位置。

（6）该Fe-Mg合金中，每个Fe原子周围距离最近的Mg原子有___________。

A. 4个 B. 6个 C. 8个 D. 12个

（7）要储存1 kg ，至少需要___________kg Fe-Mg合金。

Ⅳ.在新能源体系下，氢能被视为与电能互补的优质二次能源。氢燃料电池能量转换率远高于氢气直接燃烧。

（8）碱性氢氧燃料电池工作时，负极反应式为：___________。

（9）氢氧熔融碳酸盐燃料电池是一种以熔融态碳酸盐为电解质的电池，其工作原理如图所示，有关该电池说法正确的是___________。

A. 电池工作时，熔融碳酸盐只起到导电的作用

B. 该电池可利用工厂中排出的，减少温室气体的排放

C 电子流向：氢电极-负载-氧电极-熔融碳酸盐-氢电极

D. 电池工作时，外电路中流过0.2 mol电子，消耗1.6 g

三、钒的氧化物(本题共18分)

3. Ⅰ.钒()泛应用于催化及钢铁工业，有“化学面包”“金属维生素”之称。

（1）基态钒原子的价电子排布式为___________；与钒同周期的所有元素的基态原子中，未成对电子数最多的是___________(填元素符号)。

Ⅱ.为两性氧化物。溶解在稀硫酸中时，生成强氧化性的；溶解在NaOH溶液中时，可得到，其空间构型与相同。

（2）写出稀硫酸溶解的化学方程式：___________。