江苏省南京市第一中学2023-2024学年高三上学期12月阶段性检测化学试卷

2023-2024学年高三上学期南京一中12月阶段性检测化学试卷 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 K-39 V-51 Mn-55 一、单选题（每题只有一个符合题意的答案，每题3分，共39分） 1. 我国承诺在 2060 年前实现“碳中和” ，体现了中国对解决气候问题的大国担当。下列措施中中对促进“碳中和”最直接有效的是（ ） A. 将重质油裂解为轻质油作为燃料 B. 大规模开采可燃冰作为新能源 C. 通过清洁煤技术减少煤燃烧污染 D. 研究推广将二氧化碳转化为淀粉 2. 反应COCl2+4NH3=CO(NH2)2+2NH4Cl可除去COCl2（ ）污染。下列说法正确的是（ ） A. COCl2的中心原子是sp2杂化 B. NH3电子式： C. COCl2中含有非极性键 D. 中子数为18的Cl原子：18Cl 3. 二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体，易溶于水，在水中的溶解度约为Cl2的5倍，其水溶液在较高温度与光照下会生成ClO2 (-)与ClO3 (-)。ClO2是一种极易爆炸的强氧化性气体，实验室制备 ClO2的反应为2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4。下列有关实验室制备ClO2的实验原理和装置不能达到实验目的的是（ ） A. 用装置甲获取SO2 B. 用装置乙制备ClO2 C. 用装置丙吸收ClO2 D. 用装置丁处理尾气 4. 下列说法不正确的是（ ） A. 臭氧是极性分子，但它在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度 B. 缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块，但质量不变 C. 只含非极性键的分子一定是非极性分子，只含极性键的分子一定是极性分子 D. 工业盐酸（俗称粗盐酸）呈亮黄色，可能是配合物[FeCl4]-的颜色 阅读下列材料，完成5～7题。 含氰废水中氰化物的主要形态是HCN和CN－，CN－具有较强的配位能力，能与Cu＋形成一种无限长链离子，其片段为；CN－结合H＋能力弱于。氰化物浓度较低时，可在碱性条件下用H2O2或Cl2将其转化为N2；浓度较高时，可加入HCN、Fe和K2CO3溶液反应生成K4[Fe(CN)6]溶液。 5. 下列说法正确的是（ ） A. 基态Fe2＋核外电子排布式为[Ar]3d54s1 B. K4[Fe(CN)6]中Fe2＋的配位数为6 C. Cu＋与CN－形成的离子的化学式为[Cu(CN)3]2- D. 某铁晶体（晶胞如右图所示）中与每个Fe紧邻的Fe数为6 6. 下列物质性质与用途具有对应关系的是（ ） A. N2的化学性质稳定，可用于金属焊接保护 B. H2O2具有还原性，可用于处理含氰废水 C. FeCl3溶液显酸性，可用于刻蚀覆铜板 D. NH3沸点低，工业上常用液氨做制冷剂 7. 下列化学反应表示正确的是（ ） A. NaCN溶液通入少量的CO2：CN－＋CO2＋H2O===HCN＋HCO3 (－) B. Fe与HCN溶液反应：Fe＋2HCN===Fe2＋＋H2↑+2CN- C. K2CO3水解： ＋2H2O⇌2OH－＋H2CO3 D. Cl2处理含氰废水：5Cl2＋2CN－＋4OH－===10Cl-＋N2↑+4H＋＋2CO2↑ 8. 硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是（ ） A. 实验室探究铜与硫反应的产物： B. 工业制硫酸过程中的物质转化： C. 钙基固硫主要反应： D. 实验室制备少量SO2的原理：NaHSO3 + CO2 = NaHCO3 +SO2 9. 布洛芬是一种经典解热镇痛药，异丁基苯是合成它的一种原料，二者的结构简式如图。下列说法不正确的是（ ） A. 异丁基苯属于芳香烃，与对二乙苯互为同分异构体 B. 异丁基苯所有碳原子不可能处于同一平面 C. 布洛芬与足量H2反应生成的有机化合物含1个手性碳原子 D. 1mol布洛芬与过量的Na2CO3稀溶液反应生成22g CO2 10. Li-O2 电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电Li-O2电池（如图所示）。光照时，光催化电极产生电子(e-)和空穴(h+)，驱动阴极反应(Li++e-=Li)和阳极反应(Li2O2＋2h+＝2Li+＋O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是 （ ） A. 充电时， 电池的总反应Li2O2＝ 2Li＋O2 B. 充电效率与光照产生的电子和空穴量有关 C. 放电时，Li+从正极穿过离子交换膜向负极迁移 D. 放电时，正极发生反应。O2＋2Li+＋2e-＝ Li2O2 11. 下列实验设计、现象和结论都正确的是（ ） 选项 实验目的 实验设计 现象和结论 A H2O2 具有漂白性 将足量的 H2O2 溶液滴入少量的酸性 高锰酸钾溶液 溶液的紫色褪去 B 比较AgBr和AgCl的Ksp大小 向等浓度NaCl 和NaBr的稀混合溶液 中逐滴加入少量AgNO3溶液 产生淡黄色沉淀，说明 Ksp(AgBr)＜Ksp(AgCl) C 证明干燥的氯气不具有漂白性 将干燥的氯气通入盛放红色鲜花的集气瓶中 红色鲜花颜色褪去，说明干 燥的氯气有漂白性 D 探究浓度对反应 速率的影响 室温下向A、B两支试管中分别装入等体积的稀硫酸和浓硫酸，再加入表面积相等的铁片 B 试管中无明显现象，说明 浓度越大反应速率越慢 12. 室温下，向1LpH= 10 的NaOH溶液中通入CO2，溶液中水电离出的c(OH-)与通入CO2的体积(V)的关系如图所示，下列说法正确的是（ ） A. a点：水电离产生的c(H+) = 1 × 10−4mol·L−1 B. b点：溶液中c(OH−) = 1 × 10−7mol·L−1 C. c点：c(Na+) > c() > c() D. d点：c(Na+) = 2c() + c() 13. 我国提出了2030年前碳达峰、2060年前碳中和的“双碳”目标。二氧化碳催化加氢合成CH3OH是一种实现“双碳”目标的有效方法，其主要反应的热化学方程式为（ ） 反应Ⅰ：CO2 (g)+3H2 (g)⇌CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH = -49.0kJ . mol-1 反应Ⅱ：CO2 (g) + H2 (g)⇌CO(g) + H2O (g) ΔH = +41.0kJ . mol-1 恒压下，n起始 (CO2):n起始 (H2)=1:3时，甲醇产率随温度的变化如图所示（分子筛膜能选择性分离出H2O）。下列关于该实验的说法不正确的是（ ） A. 甲醇平衡产率随温度升高而降低的主要原因：温度升高，反应I平衡逆向移动 B. 采用分子筛膜时的适宜反应温度：210℃ C. M→N点甲醇产率增大的原因：温度升高，反应I平衡常数增大 D. X点甲醇产率高于Y点的主要原因：分子筛膜可从反应体系中分离出H2O，有利于反应I正向进行 二、主观题（共四题，共61分） 14.(14分）钒(23V)被称为“现代工业味精”，可添加在钢铁中，钒的化合物被广泛用作催化剂。我国钒钛磁铁矿储量较大，是世界上产钒大国。请完成下列问题： （1）钒的基态原子的电子排布式为 ________ （2）“弱碱性铵盐沉钒法”原理是在含有钒元素的溶液中加入铵盐后形成NH4VO3沉淀，右图是在工业生产中不同PH环境下沉钒率的测定值。实际工业生产中常选择PH=7.5为沉钒的最佳条件，当PH超过 8.0 时沉钒率降低，其原因是溶液中转化为 、________ (请另写出一点原因) （3）NH4VO3在高温下分解产生的V2O5可作为硫酸工业中2SO2(g) +O2(g) ⇌ 2SO3(g) △H = P的催化剂，其催化原理如图所示。 ①过程a和过程b的化学方程式为：V2O5(s) + SO2(g) = V2O4(s) + SO3(g) △H=q；V2O4(s)+O2(g) + 2SO2(g) = 2VOSO4(g) △H= r 请写出过程c的热化学方程式：________。 ②根据价键理论画出V2O5的结构________ （4）NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。 用活化后的V2O5作催化剂，氨气将NO还原成N2的一种反应历程如图1所示，①请写出图1中所示的总反应方程式 ________, ②该反应的含氮气体组分随温度变化如图2所示，当温度大于600K时，N2浓度下降的原因是________。 15.(15分）化合物H是四氢异喹啉阿司匹林衍生物，其合成路线如下： （1）B→D过程中使用了三乙胺(Et3N)，其作用是________。 （2）D中含氧官能团名称为________和________。 （3）D → E中有和E互为同分异构体的副产物生成，该副产物的结构简式为________。 （4）G的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：________。 ①属于芳香族化合物，能发生银镜反应； ②碱性条件下水解，酸化后得到三种分子中都有 2 种不同化学环境的氢。 （5）写出以CH3CHO和为原料制备的合成路线流程图（无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干）________。 16.(16分)实验室探究制备高锰酸钾的绿色化方案，其实验流程如图1。 已知：①K2MnO4水溶液呈墨绿色，在酸性、中性和弱碱性环境下，会发生自身氧化还原（歧化）反应，生成和2； ②碱性条件下，三价锰易形成MnOOH沉淀，该物质250℃分解为Mn2O3； ③相关物质的溶解度数据如表： 20℃ K2 CO3 KHCO3 K2MnO4 KMnO4 s(g/100g水) 111 33.7 11.1 6.34 （1）“共熔”投料的顺序为先加入KOH和KClO3混合均匀，待小火完全熔融，再加入MnO2，迅速搅拌。不能先将KClO3与MnO2混合的原因是________。 （2）溶解后所得溶液转入三颈瓶中，趁热滴入6mol·L−1的乙酸，调节PH ≈ 10 ，在如图 2 所示的装置中进行歧化。 ①判断三颈瓶中K2MnO4 完全反应的实验方法是：用玻璃棒蘸取溶液点在滤纸上，若观察到________, 表示已完全反应。 ②也可以将滴入乙酸改为通入CO2引发“歧化” ，反应化学方程式是________ , ③当溶液PH值达 10～11 时，停止通CO2；若CO2过多，可能造成的不良后果是________。 （3）从提高原料利用率的角度分析，本实验流程的优点是________。 （4）请设计实验方案，由MnSO4溶液制备较纯净Mn2O3。向MnSO4溶液中________, 72ℎ后得到产品Mn2O3（必须使用的试剂：0.2mol⋅L−1 氨水、3% H2O2溶液、热水、BaCl2溶液）。 17. (16分）一定条件下，二氧化碳可合成低碳烯烃，缓解温室效应、充分利用碳资源。 （1）已知：2CO2 (g) + 6H2 (g)催化剂C2H4 (g) + 4H2O(g) △H反应温度、投料比[ = x]对C02平衡转化率的影响如图所示： a________3(填“ >”“<”或“ =”，下同)；M、N两点反应的平衡常数KM________KN （2）中科院兰州化学物理研究所用Fe3(CO)12/ZSM-5催化CO2加氢合成低碳烯烃反应，所得产物含CH4、C3H6 、C4H8 等副产物，反应过程如图： 催化剂中添加Na、K、CU助剂后（助剂也起催化作用）可改变反应的选择性，在其他条件相同时，添加不同助剂，经过相同时间后测得CO2转化率和各产物的物质的量分数如表： 助剂 CO2转化率(%) 各产物在所有产物中的占比(%) C2H4 C3H6 其他 Na 42.5 35.9 39.6 24.5 K 27.2 75.6 22.8 1.6 CU 9.8 80.7 12.5 6.8 下列说法正确的是________(填标号)。 a. 第 i 步反应为CO2+ H2⇌ CO+ H20 b. 第 i 步反应的活化能低于第 ii 步 c. 催化剂助剂生要在低聚反应、异构化反应环节起作用 d. Fe3(CO)12/ZSM-5使CO2加氢合成低碳烯烃的△H减小 e. 添加不同助剂后，反应的平衡常数各不相同 f. 欲提高单位时间内乙烯的产量，在Fe3(CO)12/ZSM-5中添加K助剂效果最好 （3）用电化学方法还原CO2将其转化为其它化学产品可以实现对CO2的综合利用。图3是在酸性条件下电化学还原CO2的装置。 已知法拉第效率(FE)表示为： 图 3 图 4 控制PH=1、电解液中存在KCl时，电化学还原CO2过程中CH4（其他含碳产物未标出）和H2的法拉第效率变化如图 4 所示。 ①写出阴极产生CH4的电极反应________。 ②结合上图的变化规律，推测KCl可能的作用是________。 ③c(KCl) = 3mol/L时，22.4 L（已折合为标准状况，下同）的CO2被完全吸收并还原为CH4和C2H4，分离H2后，将CH4 和C2H4 混合气体通入如图5所示装置（反应完全），出口处收集到气体 8.96L（不考虑水蒸气），则Fe(C2H4)% =________。 南京一中2023-2024学年度第一学期12月阶段性检测 参考答案 一、单选题（每题只有一个符合题意的答案，每题3分，共39分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 D A B C B A A C D C B D C 二、主观题（共四题，共61分） 14. (1) [Ar]3d34s2 (2分) (2) pH过大，溶液中的NH会转化为NH3·H2O (或写成离子方程式)(2分) (3) ①2VOSO4(s)=V2O5(s)+SO3(g)+SO2(g）△H =p – q - r（3分) (或4VOSO4(s)+O2(g)=2V2O5(s)+4SO3(g）△H=3p - 2q - 2r) ② (2分) (4) ①4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O (2分)；N2与O2反应产生了NO（或者催化剂活性下降）(3分) 15.【答案】 (1) 中和产生的HCl，有利于生成D。(2分) (2) 醚键；酰胺基（各1分） (3) (3分) (4) (3分) (5) 16. （1）MnO2会催化KClO3分解，消耗更多的原料（3分） （2） ①滤纸上仅有紫红色而没有绿色痕迹（2分） ②3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3（3分） 生成碳酸氢钾，与高锰酸钾一同结晶析出，影响产品纯度（2分） （3）回收MnO2，作为反应物制备KMnO4（或MnO2可参与循环）（2分） （4）加入过量3％过氧化氢溶液和0.2mol·L71氨水（1分），不断搅拌，直至生成大量沉淀，过滤（1分），用热水洗沉淀2～3次，直至液中滴加BaCl2溶液不再出现浑浊（1分）， 将沉淀转移入加热装置，控制温度在250℃加热（1分）（共4分） 17（1）>（2分）>（2分） （1）acf（3分） （2）①CO2+8H++8e- == CH4+2H2O（3分） ②KCl的存在有利于CO2还原成CH4，不利于生成氢气（或KCl的浓度大于1mol/L时，KCl抑制了阴极产生氢气，提高了CO2电化学还原生成CH4的选择性）（3分） ③22.5％（3分） 学科网（北京）股份有限公司 $$