化学仿真模拟卷03-2024年上海市普通高中学业水平考试5月等级性考试

2024年上海市普通高中学业水平考试5月等级性考试 化学仿真模拟卷03 班级 姓名 考试时间：60分钟 一．氮氧化物及碳氧化物的结构与性质 1．C、N化合物对人类生存环境有重要影响。 Ⅰ.汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下可生成无毒无害的气体，工业废气中的NO可被NH3在高温催化作用下还原为N2和H2O。 (1)原子序数为N元素两倍的元素的基态原子的外围电子轨道表示式为 。 (2)C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序为 。 (3)键角：NH3 (填“>“<”或“=”)H2O；NH3的VSEPR模型为 。 Ⅱ.NO与血红蛋白中的[Fe(H2O)6]2+结合生成[Fe(NO)(H2O)5]2+可导致人体的血红蛋白丧失携氧能力。 (4)Fe2+的配位数为 。 (5)在[Fe(NO)(H2O)5]2+中，配体NO提供配位的原子为 (填元素符号)，原因是 。 Ⅲ.C元素与N元素形成的一种超硬晶体的晶胞结构如图所示(8个碳原子位于立方体的顶点，4个碳原子位于立方体的面心，4个氮原子在立方体内)，设晶胞参数为anm，NA为阿伏加德罗常数的值，1号原子的坐标为(0，0，0)、3号原子的坐标为(1，1，1)。 (6)①C原子的杂化方式为 。 ②2号原子的坐标为 。 ③该晶体的密度为 g/cm3。 二、硫化氢的脱硫技术 2．油气开采、石油化工、煤化工等行业产生的废气普遍含有硫化氢，需要回收处理并加以利用。H2S脱硫技术是当前的重点研究方向。 I.热解H2S制H2 根据文献，将H2S、CH4按一定比例混合，并用Ar稀释，通入管式气体反应器热解(一边进料，另一边出料)，反应分两步进行： ① ② 总反应③ 回答下列问题： (1)反应②在 (填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。 (2)已知反应③中相关化学键的键能数据如表： 化学键 C-H H-S H-H 键能/() a b c d 则C=S键的键能c= (用含a、b、d的代数式表示)。 (3)反应①在不同温度、压强均为100kPa、进料中H2S的物质的量分数为0.1%~20%(其余为Ar)的条件下，H2S的平衡转化率如图甲所示，则T1、T2和T3由大到小的顺序为 。进料中H2S的物质的量分数越大，H2S的平衡转化率越小的原因是 。 (4)在930℃、100kPa条件下，按n(HS)∶n(Ar)=1∶3充入混合气体发生反应①，平衡时混合气中H2S与H2的分压相等，则该温度下平衡常数Kp= kPa。 (5)将H2S和CH4按体积比2∶1投料，并用Ar稀释。在常压和不同温度下，反应相同时间后，H2、S2和CS2的体积分数随温度的变化关系如图乙所示。1100℃时，H2的体积分数为 。 Ⅱ.湿法脱硫 (6)当废气中H2S浓度较低时常用纯碱溶液进行吸收。已知25℃时，H2S的，，H2CO3的，，用纯碱溶液吸收少量H2S的离子方程式为 。 Ⅲ电化学循环法 (7)通过电化学循环法可将H2S转化为H2SO4和H2.如图所示，其中“氧化”过程发生两步反应：、。写出电极a上发生的电极反应式： 。 三、实验室制取利用五氧化二钒含钒化合物 3．广泛用于冶金、化工行业，可制取多种含钒化合物。 (1)实验室制备氧钒（Ⅳ）碱式碳酸铵晶体，过程如下： “还原”步骤中生成，反应的化学方程式为 ；若不加，HCl也能还原生成和，分析反应中不生成的原因 。 (2)对制得的晶体进行含钒量的测定：称取样品，经过系列处理后将钒（Ⅳ）完全氧化，定容为溶液；量取溶液，加入指示剂，用的标准溶液滴定至终点，滴定过程中反应为；平行滴定4次，消耗标准溶液的体积分别为，则样品中钒元素的质量分数为 （写出计算过程，结果保留两位小数）。 (3)时，将氧钒碱式碳酸铵晶体与反应制备共价晶体，一段时间后，固体质量不再变化，经检测仍有氧钒碱式碳酸铵剩余，可能的原因是 。 (4)可溶于强酸强碱，不同、不同钒元素浓度时，价存在形态如题图所示： ①将溶解在烧碱溶液中，剩余溶液的，反应的离子方程式为 。 ②具有对称结构，其结构式可表示为 。 四．盐酸芬戈莫德（H）的合成 4．盐酸芬戈莫德（H）是一种治疗多发性硬化症的新型免疫抑制剂，以下是其中一种合成路线（部分