上海市杨浦高级中学2024-2025学年高三上学期9月测试 化学试题

2024学年度第二学期高三年级测试卷 考生注意： 1.本试卷满分100分，考试时间60分钟。 2.本考试设试卷和答题纸两部分，试卷包括试题与答题要求，所有答案必须涂(选择题)或写(非选择题)在答题纸上，做在试卷上一律不得分。 3.考生务必在答题纸上清楚填写姓名、准考证号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。 4.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；若注明不定项，有1-2个正确选项，多选、错选不得分，漏选得一半分。 相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 S：32 I：127 一、能源开发与资源利用 1. 能源的开发与资源的利用是化学研究的重要领域，合理开发和利用它们可造福人类。热化学硫碘循环分解水是一种目前较具发展前景的制氢方法，其反应过程如图： 相关反应的热化学方程式为： 反应I： 反应II： 反应III： （1）反应I的产物中存在的化学键类型为___________。 A. 极性键 B. 离子键 C. 金属键 D. 氢键 （2）可用原子示踪法探究反应II机理，有关和说法正确的是___________。 A. 是同素异形体 B. 属于同种核素 C. 比多2个电子 D. 化学性质相似 （3）关于反应III的及反应自发进行的方向判断正确的是：___________。 A. 大于0，低温能自发进行 B. 小于0，高温能自发进行 C. 小于0，低温能自发进行 D. 大于0，高温能自发进行 （4）分析整个过程，下列说法不正确的是：___________。 A. 该过程实现了太阳能到化学能的转化 B. 和对总反应起到了催化剂的作用 C. 总反应的热化学方程式为： D. 该过程降低了水分解制氢反应的活化能，但总反应的不变 （5）热化学硫碘循环分解水的优势是：___________。 2. 燃料电池能量转化率高，在各领域具有广阔的发展前景。某同学用NO-空气质子交换膜燃料电池探究将雾霾中的、转化为的原理。 （1）下列说法正确的是___________。 A. 甲、乙装置中NO均被氧化 B. 石墨(II)做阳极 C. 标准状况，若甲中消耗，则乙中一共转化和NO 15.68L D. 该装置中电子的转移方向为Pt(Ⅰ)→石墨(II)→电解质溶液→石墨(Ⅰ)→Pt(II) （2）写出Pt(Ⅰ)电极发生的电极反应式___________。 3. 海水资源丰富，但也会给生产、生活带来困扰，阅读下图，回答问题： （1）氯碱工业能耗大，通过如下图的改进，可大幅度降低能耗，下列说法不正确的是___________。 A. 电极A接电源正极，发生氧化反应 B. 电极B的电极反应式为： C. 应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的NaOH溶液 D. 改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗 （2）下图中铁棒含碳量为10.8%，海水pH约为8.1，没入一段时间之后发现，越靠近烧杯底部发生电化学腐蚀就越轻微，简述其原因是___________，正极的电极反应式为：___________。 （3）下图所示的方案可以降低铁闸门的腐蚀速率，下列判断正确的是___________。 A. 若X为导线，Y可以是锡 B. 若X为导线，铁闸门上的电极反应式为 C. 若X为直流电源，铁闸门做负极 D. 若X为直流电源，Y极上发生氧化反应 二、氮氢化合物——肼 4. 肼()又称联氨，外观为无色油状液体，具有强还原性，有着广泛的应用。 （1）在催化剂作用下，肼蒸气受热可分解生成和一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。写出该反应的化学方程式：___________。 （2）一定条件下，与肼在碱性环境中反应制得高纯度纳米钴。请完成相应的离子方程式：并标出电子转移的方向和数目。___________，__________________，检验产品的颗粒尺寸是否为纳米级的简易方案是：___________。 （3）肼能除去锅炉用水中的溶解氧(即溶解的氧气)，以减缓锅炉锈蚀。已知某锅炉用水中的溶解氧的浓度为，若反应过程中肼全部转化为氮气，则每处理该锅炉用水，需要消耗肼的质量为多少？___________ (写出计算过程) （4）①科学家利用下图装置(其中A和B均为惰性电极)进行电化学固氮，在常温常压下得到肼。下列有关说法不正确的是___________。 A．该装置实现了电能转化为化学能 B．电极B上发生氧化反应 C．穿过质子交换膜向B电极一侧移动 D．相同条件下，A电极每消耗，B电极理论上生成 ②上述装置进行固氮的总反应可以表示为：___________。 （5）肼在水溶液中为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似。常温下，向肼溶液中，滴加稀盐酸调节pH．溶液中、、占含氮物种的物质的量分数为(如)，随溶液pH变化的曲线如下图所示： ①肼在水中的电离方式正确的是___________。 A． B． C． D． ②常温下中性溶液中，各含氮物种的浓度大小关系为___________。 A． B． C． D． ③室温时，反应平衡常数的数值为___________。 A． B． C． D． 三、氨气的合成和应用 氨对人类的生存和发展有着重要意义，1909年哈伯在实验室中首次利用氨气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮。 5. 下列有关氮原子的说法正确的是 A. 基态氮原子价电子排布式为： B. 氮原子核外电子的空间运动状态有5种 C. 基态氮原子的轨道表示式是： D. 氮原子的电负性比氧原子大，所以氮氧化合物中氮元素化合价为正 6. Ⅰ．诺贝尔化学奖获得者格哈德·埃特尔确认了合成氨反应机理。673K时，各步反应的能量变化如图所示，其中吸附在催化剂表面上的粒子用“*”标注，TS表示过渡态。 （1）图中反应速率最小的步骤的活化能___________。 Ⅱ．现向三个体积均为2L的恒容密闭容器Ⅰ、II、III中，均充入和，发生反应 ，三个容器的反应温度分别为、、且恒定不变，当反应均进行到时的体积分数如图所示： （2）若其中只有一个容器中的反应达到平衡状态，该容器是___________(填“I”或“II”或“III”)。 （3）0~5min内容器I中用表示的化学反应速率___________。 （4）当三个容器中的反应均达到平衡状态时，转化率最高的是容器___________(填“I”或“II”或“III”) （5）将反应生成的氨气通入水中即可得氨水，用水稀释氨水，溶液中随着水量的增加而增大的是___________。 A. B. C. D. 7. 合成氨的生产流程示意图如下： 下列说法不正确的是 A. 原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生 B. 合成氨一般选择400~500℃进行，主要是让铁触媒的活性最大，平衡转化率高 C. 热交换的目的是预热原料气，同时对合成的氨气进行降温利于液化分离 D. 改进压缩机性能，反应时的压强越大越好 8. 新“人工固氮”的研究报道：常温常压、光照条件下，在催化剂表面与某物质发生反应，相应的平衡常数表达式为。进一步研究生成量与温度的关系，部分平衡时实验数据见下表(光照、压力、反应时间1h)： 303 313 323 353 生成量/() 4.8 5.9 6.0 2.0 （1）写出上述反应的化学方程式___________。 （2）已知该反应的平衡常数K与温度的关系如下图，则此反应的___________0.(填“<”或“>”) （3）从323K到353K，氨气的生成量减少的可能原因是___________。 （4）与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大生成量的建议___________。 四、祛痰药溴己新的合成 9. 溴己新(Ⅰ)又称必嗽平，常用作祛痰药。可通过下列路线合成： （1）有机物A(甲苯)可以通过煤的干馏获得，下列有关说法正确的是___________. A. 煤的干馏属于物理变化 B. 甲苯分子中的所有原子都在同一平面上 C. 甲苯发生硝化反应时，主要得到邻硝基甲苯和对硝基甲苯两种一硝基取代物 D. 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色的原因是甲基活化了苯环 （2）写出F中不含氧官能团的名称：___________。 （3）E的结构简式：___________。 （4）反应①所需的试剂是___________。 （5）反应②与反应⑥的反应类型分别为___________。 A. 取代、取代 B. 氧化、加成 C. 氧化、还原 D. 氧化、取代 （6）写出反应③的反应式：___________。 （7）写出属于芳香族化合物，满足下列条件F的同分异构体结构简式：___________(任写一种)。 i．能发生银镜反应；ii．1mol F的同分异构体最多可消耗5mol NaOH，且产物不含甲基 （8）在合成B→E的流程中，反应②、④可否互换，简述理由___________。 （9）请写出以和为原料制备的合成路线___________。 五、催化剂——碘化铝 10. 碘化铝()由于其独特的结构，它在某些化学反应中表现出良好的催化性能。某小组采用如下实验流程制备碘化铝()： 已知：是一种无色晶体，吸湿性极强，可溶于热的正己烷，在空气中受热易被氧化。 （1）第一电离能：Mg>Al，结合核外电子排布相关知识，说明其原因___________。 （2）如图为步骤Ⅰ的实验装置图(夹持仪器和尾气处理装置已省略)，图中仪器A的名是___________，判断步骤Ⅰ反应结束的实验现象是___________。 （3）下列做法不正确的是___________。(不定项) A. 步骤Ⅰ中，反应物和溶剂在使用前除水 B. 步骤Ⅰ中，若控温加热器发生故障，改用酒精灯(配石棉网)加热 C. 步骤Ⅲ中，在通风橱中浓缩至蒸发皿内出现晶膜 D. 步骤IV中，使用冷的正己烷洗涤 （4）所得粗产品呈浅棕黄色，小组成员认为其中混有碘单质，请设计实验方案验证___________。 纯化与分析：对粗产品纯化处理后得到产品，再采用银量法测定产品中含量以确定纯度。滴定原理为：先用过量标准溶液沉淀，再以标准溶液回滴剩余的。 难溶电解质 (黄色) (白色) (红色) (白色) 溶度积常数Ksp 测定步骤：称取产品1.0200g，用少量稀酸A溶解后转移至250mL容量瓶，加水定容得待测溶液；取滴定管检漏、水洗→润洗，从滴定管尖嘴放出液体→装液、赶气泡、调液面、读数→用移液管准确移取25.00mL待测溶液加入锥形瓶→准确移标准溶液加入锥形瓶→滴加指示剂硫酸铁铵溶液→加入稀酸B→用标准溶液滴定→读数。 （5）判断滴定终点的现象为___________。 （6）以下说法不正确的是___________。(不定项) A. 润洗时，为了加快速度，可直接从滴定管上口倒出液体 B. 整个过程中会先后生成黄色、白色两种沉淀 C. 指示剂溶液，不会导致沉淀生成 D. 指示剂可换为溶液，滴定终点观察沉淀颜色变化 （7）加入稀酸B的作用是___________，否则测定结果将偏___________(填“大”或“小”) （8）三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.60mL，则产品纯度为___________。 2024学年度第二学期高三年级测试卷 考生注意： 1.本试卷满分100分，考试时间60分钟。 2.本考试设试卷和答题纸两部分，试卷包括试题与答题要求，所有答案必须涂(选择题)或写(非选择题)在答题纸上，做在试卷上一律不得分。 3.考生务必在答题纸上清楚填写姓名、准考证号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。 4.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；若注明不定项，有1-2个正确选项，多选、错选不得分，漏选得一半分。 相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 S：32 I：127 一、能源开发与资源利用 【1题答案】 【答案】（1）A （2）D （3）D （4）C （5）采用太阳能环保无污染；原料水来源广泛 【2题答案】 【答案】（1）C （2）NO—3e—+2H2O=NO+4H+ 【3题答案】 【答案】（1）B （2） ①. 靠近烧杯底部的海水中O2浓度小 ②. O2+4e—+2H2O =4OH— （3）D 二、氮氢化合物——肼 【4题答案】 【答案】（1） （2） ①. ②. 将少量产品加水充分搅拌，看是否有丁达尔效应，出现丁达尔效应，说明属于纳米级 （3）若反应过程中肼全部转化为氮气，反应的化学方程式为：N2H4+O2 = N2+2H2O，每处理1m3该锅炉用水，氧气质量= 1×103L×=8g，物质的量n(O2)＝=0.25mol，消耗N2H4物质的量n(N2H4)=0.25mol，质量m(N2H4) = 0.25mol/×32g/mol = 8g； （4） ①. C ②. （5） ①. D ②. B ③. C 三、氨气的合成和应用 氨对人类的生存和发展有着重要意义，1909年哈伯在实验室中首次利用氨气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮。 【5题答案】 【答案】B 【6题答案】 【答案】（1）62 （2）III （3）mol/(L·min) （4）I （5）D 【7题答案】 【答案】BD 【8题答案】 【答案】（1）2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g) （2）> （3）温度过高，催化剂活性降低，导致反应速率减慢；生成的氧气与氨气发生催化氧化消耗了氨气 （4）适当升高温度，增大反应物氮气的浓度，及时分离出产物氨气 四、祛痰药溴己新的合成 【9题答案】 【答案】（1）C （2）碳溴键、氨基 （3） （4）浓硝酸、浓硫酸 （5）D （6） （7）或 （8）否；氨基会被酸性高锰酸钾溶液氧化 （9）CH2=CHCH=CH2BrCH2CH=CHCH2Br 五、催化剂——碘化铝 【10题答案】 【答案】（1）Mg原子的价电子排布为3s2，3s轨道是稳定结构，Al原子的价电子排布为3s23p1，容易失去一个电子达到3s2稳定结构 （2） ①. 球形冷凝管 ②. 溶液由紫红色恰好变为无色 （3）BC （4）取少量粗产品置于少量冷的正己烷中充分搅拌，静置后，取少量上层清液，向其中滴加淀粉溶液，观察液体是否变蓝，若变蓝则其中混有碘单质，否则没有 （5）滴入最后半滴标准液，溶液由浅黄色变为红色，且半分钟内不褪色 （6）AD （7） ①. 抑制Fe3+发生水解反应，保证滴定终点的准确判断 ②. 小 （8）99.20% 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $