上海交通大学附属中学2024-2025学年高三上学期期中考试 化学试卷

上海交通大学附属中学浦东实验高中2024学年第一学期期中考试 班级：____________姓名：___________学号：_________准考证号：_____________ ………………………...………………………装…………………………订…………………………..线……………….…………………………… _______ 学　生　答　题　不　准　超　过　此　线 _______________________________________________ _________________________________ 高 三 化学（等级） 试卷 （满分 100 分，考试时间 60 分钟） （2024-10） 出卷人：黄绘宏 审核人：林卫红 相对原子质量：H-1 O-16 N-14 C-12 Na-23 一、材料之王——石墨烯 华为MateX3将石墨烯正式应用到手机里，利用石墨烯薄片液冷散热系统成为全球最强散热手机系统。石墨烯是由碳原子组成的最薄、最轻、最强材料，被誉为“材料之王”。回答下列问题： 1、写出基态C原子的价电子层轨道表达式____ ___。 2、（双选）氧硫化碳(COS)是一种无机化合物，结构上与CO2类似。氧硫化碳含有的化学键类型_______。 （A.σ键 B.π键 C.金属键 D.离子键） 氧硫化碳属于______ 分子。（填“极性”或“非极性”）。 3、石墨烯是只由一层碳原子所构成的平面薄膜，结构如左图所示。 石墨烯中C原子的轨道杂化方式为___ ____，从石墨中剥离得到石墨烯需克服的作用是___ 4、比较碳化硅(化学式：SiC)与晶体硅、金刚石三者的熔点高低___ (用化学式表示)； 从物质结构角度解释原因___ ____ 5、石墨烯可转化为富勒烯(C60)，某金属M与C60可制备一种低温超导材料，晶胞如图所示，M原子位于晶胞的棱上与内部，该晶胞中M原子的个数为_______，该材料的化学式为_______。若该晶体的晶胞边长为，阿伏加德罗常数为,则密度为______(金属M的相对原子质量用m表示) 二、铜及其配合物 铜及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。 6、Cu在元素周期表中的位置为____ _，属于元素周期表 区。基态铜原子有__ __种运动状态不同的电子。 7、Cu+比Cu2+更稳定的原因是___ __。 Cu2+能与多种物质形成配合物，为研究配合物的形成及性质，某小组进行如表实验。 序号 实验步骤 实验现象或结论 I 向CuSO4溶液中逐滴加入氨水至过量 产生蓝色沉淀，随后溶解并得到深蓝色的溶液 Ⅱ 再加入无水乙醇 得到深蓝色晶体 Ⅲ 测定深蓝色晶体的结构 晶体的化学式为[Cu(NH3)4]SO4H2O Ⅳ 将深蓝色晶体洗净后溶于水配成溶液，再加入稀NaOH溶液 无蓝色沉淀生成 8、氨水中所组成元素的电负性由大到小的顺序为 。 9、H－N－H键角大小：[Cu(NH3)4]2+__ ___NH3(填“＞”、“=”或“＜”)，其原因是___ ___。 10、该实验能说明，Cu2+与NH3的结合能力_______(填“大于”“小于”或“等于”)Cu2+与OH-的结合能力。 11、下列说法正确的是________ A、超分子通过配位键相互作用形成的，具有“分子识别”和“自组装”的重要特征。 B、Cu焰色反应呈绿色，是电子由激发态转化为基态时吸收能量产生的。 C、1mol中含有键的数目为 D、对该晶体进行加热时，配体NH₃比H₂O更容易失去 12、（双选）Cu2+能与乙二胺(H2NCH2CH2NH2)形成[Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2+离子，结构如图，关于该配离子的说法错误的是______。 A. 该离子的配位数是4 B. 该离子的配体数是2 C. 形成配离子前后，Cu的化合价不变 D. 该离子中含有离子键、非极性键与极性键 三、一碳化学（共20分） “一碳化学”是指以含一个碳原子的化合物(如 CO2、CO、CH4、CH3OH 等)为初始反应物,合成一系列重要的化工原料和燃料的化学。 长征5号火箭发射时使用液氢和煤油作为燃料。H2可用CO在高温下与水蒸气反应制得，是目前大规模制取氢气的方法之一。 已知：在25℃、101kPa下， H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g)  ΔH1=+241.8kJ·mol-1 C(s)+1/2O2(g)=CO(g)  ΔH2=-110.5kJ·mol-1 C(s)+O2(g)=CO2(g)  ΔH3=-393.5kJ·mol-1 13、25℃、101kPa下，CO与水蒸气反应转化为H2和CO2的热化学方程式为 。 我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子，脱附后催化剂复原)催化水煤气变换反应，低温获得高转化率与高反应速率。反应过程示意如图： 14、下列说法正确的是________ A．图示显示，状态I的2个分子在整个变换过程中均参与了反应 B．若未使用催化剂时水煤气变换反应的焓变为，则 C、状态I到状态III，均为放热过程 D、从状态I到状态IV，存在非极性共价键的断裂和生成 焦炭与水蒸气在恒容密闭容器中会发生如下三个反应： I： C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) II： CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) III： CO2(g)+3H2 (g)CH3OH(g)+H2O(g) 15、(双选)当反应I达到平衡后，下列措施可提高正反应速率的是_______。 A．加入焦炭 B．通入CO C．升高温度 D．分离出氢气 16、若在恒温恒容容器中仅发生反应II，则下列能说明反应达到平衡状态的是_______。 A．容器内气体的压强不变 B．容器内气体的总质量不变 C．容器内气体的平均相对分子质量不变 D．单位时间内，每有2 mol 键断裂，同时有1 molH-H键断裂 向容积为2L密闭容器中加入足量活性炭和NO，发生反应C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g)，NO和N2的物质的量变化如下表所示。 条件 保持温度为 /℃ 时间 0 5min 10min 15min 20min 25min 30min 物质的量 2.0 1.4 1.0 0.70 0.50 0.40 0.40 物质的量 0 0.3 0.50 0.65 0.75 0.80 0.80 17、内，以CO2表示的该反应速率 ，最终达平衡的NO转化率a= 。 18、该反应的平衡常数表达式： ， ℃下的平衡常数 。 19、保持温度℃不变，向该2L密闭容器中加入该四种反应混合物各2mol，该时刻，正、逆反应速率的大小关系为：v正 (NO) v逆 (NO) (填“>”“<”或“=”)。 20、已知4CO(g) +2NO2(g) 4CO2(g)+N2 (g) ΔH1 = -1200kJ•mol-1 ，该反应在 (填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。 四、PVB合成 高分子聚合物是由许多小分子聚合反应而成，相对小分子化合物，具有独特的物理性能。高分子聚合物分天然和人工合成，人工合成的聚合物常见于生活中。如PE-聚乙烯、PVC-聚氯乙烯、PVAc-聚乙酸乙烯酯……PVB是一种常用的热塑性高分子，具有良好的耐老化性和电绝缘性。现以A为原料合成PVB，其合成路线如下： 已知： Ⅰ．CH3CHO＋CH3CHO CH3CH（OH）CH2CHO CH3CH==CHCHO + H2O Ⅱ． ++H2O (R、R´可表示烃基或氢原子) Ⅲ． R-CH=CH-OH不稳定，容易转化为R-CH2-CHO 回答下列问题： 21、PVB中，含氧官能团的名称 。 22、应用现代仪器对有机物的结构进行测定。根据A的质谱图，可知A的相对分子质量为_______。根据A的核磁共振氢谱图，确定A的结构简式为____ ___。 23、已知③反应的生成物只有一种，该反应类型为____ ___。 24、证明C已完全反应生成D的检验试剂为____ ___。 25、②的化学方程式为___ ____。 26、④和⑤反应顺序不能颠倒的原因为___ ____。 27、PVA 和PVB聚合度的数量关系为_____ __ (填选项)。 A、n = m B、m=2n C、 m=1/2 n D、 3n=m 28、请写出符合下列情况的D同分异构体的结构简式： ①能使溴水褪色 ②能与金属Na反应产生氢气 ③存在对映异构 ____ ___ 29、参考上述信息，设计以甲苯和乙醛为原料，合成肉桂醛()的合成路线，其他无机试剂任选。（常用的表示方式为：甲 乙 ∙∙∙∙∙∙ 目标产物） 五、 与溶液反应的探究 某校化学学习小组探究与溶液的反应，装置如下图所示，分液漏斗中盛有浓硫酸，锥形瓶中装有固体。回答下列问题： 【实验准备】 30、 a仪器的名称 31、写出实验中制备的化学方程式 32、蘸有少量NaOH溶液的棉花的作用是 33、配制100mL溶液用到的主要玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 。 【实验探究】 向3mL溶液中通入，观察到溶液立即由黄色变成红棕色，放置12小时后，红棕色消失，溶液变为浅绿色。结合已有知识，针对溶液呈红棕色学习小组提出以下猜想： 猜想1：水解产生了红棕色的胶体； 猜想2：与溶液中某种价含硫微粒形成了红棕色的配合物。 34、为了验证上述猜想，甲同学用激光笔照射该红棕色溶液， ，证明猜想1不成立。 乙同学查阅文献得知猜想2正确，并设计了下表3组实验，以确定红棕色配合物的配体是、、中的某一种（实验均在常温下进行）。 组别 溶液1（1mL） 溶液2（2mL） 现象 a 溶液 SO2的饱和溶液 溶液1和溶液2混合后，组别a、b、c所得溶液红棕色依次加深。 b SO2的饱和溶液，用固体调节．PH=5 c SO2的饱和溶液，用固体调节PH=10 已知：常温下，溶液中价含硫微粒物质的量分数随pH变化曲线如图所示。 35、分析以上实验结果及有关信息，红棕色配合物中的配体是 （填写微粒符号），实验证据是 。 36、（双选）丙同学根据实验现象和查阅相关资料,认为SO2与FeCl3溶液了发生氧化还原反应。为了验证SO2的还原性，实验中可以代替FeCl3的试剂有 a．浓H2SO4 b．酸性KMnO4溶液  c．碘水  d．NaCl溶液 37、丁同学向C试管反应后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液，若出现白色沉淀，即可证明反应生成了SO42-．该做法 （填“合理”或“不合理”），理由是 2024学年第一学期期中考试 高 三 化学（等级） 试卷答案 （满分 100 分，考试时间 60 分钟） （2024-10） 出卷人：黄绘宏 审核人：林卫红 一、材料之王——石墨烯(共20分，每空2 分) 1. 2. A、B 极性 3. SP2 杂化 范德华力 4. C＞SiC＞Si(或Si＜SiC＜C) 金刚石、碳化硅、晶体硅均为共价晶体，由于C原子半径小于Si原子，使得键长C－C＜Si－C＜Si－Si，键能依次减小，熔点依次降低 5. 12 M3C60 (3m+720)/ a3NA 二、铜及其配合物(共20分，每空2 分) 6. 第四周期第IB族 d 29 7. Cu+的3d能级达到全充满，较稳定 8. O>N>H 9. ＞ [Cu(NH3)4]2+中的N的价层电子对均为成键电子对，而NH3中的N存在一对孤电子对，孤电子对对成键电子对的斥力比成键电子对之间的斥力更大，NH3中的键角更小 10. 大于 11. C 12. B D 三、一碳化学(共20分，每空2 分) 13.CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g) ΔH=-41.2KJ/mol 14. A 15.BC 16.D 17.0.03 mol/(L.min) 80% 18. K= [CO2] [N2]/ [NO]2 4 19. > 20. 低温 四、PVB合成(共20分，每题2 分，29题4分) 21.醚键 22. 46 CH3CH2OH 23.加成 24. Br2/CCl4 25. CH3CH=CHCHO +H2 CH3CH2CH2CHO 26.若颠倒，则酯先水解得到CH2=CHOH,该物质不稳定,易转变为CH3CHO，不能得到需要的PVB 27. C 28. 29. 五、 与溶液反应的探究(共20分，每空2 分) 30.球形干燥管 31.H2SO4（浓）+Na2SO3=Na2SO4+H2O+SO2 32.吸收外泄的二氧化硫，保护环境。 33.100ml容量瓶 34.无光的通路（或者无丁达尔现象） 35. SO32- 由表可知，PH增大，SO32-离子浓度增大，溶液的红棕色加深。 36. b c 37.不合理。 反应后有SO2剩余，硝酸具有强氧化性，可以将SO2氧化成SO42-,也会出现白色沉淀，干扰实验结果。 第 8 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $$