上海市控江中学2024-2025学年高三上学期期中考试 化学试题

控江中学2024学年度第一学期高三期中考试化学等级考测试卷 一、未来的纳米药物——二维铜铟磷硫(本题共16分) 2022年8月，中国科学家发现纳米材料二维铜铟磷硫(CuInP2S6)能作纳米药物，用于未来安全有效的抗SARS-CoV-2治疗。 1. 已知铟(49In)与铝同主族，则基态In原子价电子的电子排布式为___________；焰火中铜的焰色是绿色，该光谱属于___________光谱。 A．发射 B．吸收 C．连续 D．线 2. 第一电离能：P___________S(单选，下同)；键角：PH3___________H2S。 A．大于 B．小于 3. 已知P4O6与P4O10的结构如图，则P4O6中的键角∠O-P-O___________P4O10中的键角∠O-P-O。 A．大于 B．小于 C．等于 4. SCl2常作消毒剂，其合成途径之一为S4+4Cl2=4SCl2。S4()中硫原子的杂化类型为___________；SCl2分子空间构型为___________。 5. CuCl2溶液与乙二胺(H2N-CH2CH2-NH2)可形成配离子。 （1）该配离子中______提供空轨道，______原子提供孤电子对，配位数为______。 （2）该配离子中不含有的化学键类型有___________。 A. 配位键 B. 极性键 C. 离子键 D. 非极性键 （3）乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多，原因是___________。 二、NOx的综合治理(本题共23分) 以NOx为主要成分的雾霾综合治理是当前重要的研究课题。请回答下列问题： 6. 某多孔材料孔径大小和形状恰好将“固定”，能高选择性吸附。废气中的被吸附后，经处理能全部转化为。原理示意图如下。 已知： 下列说法不正确的是 A. 温度升高时不利于吸附 B. 多孔材料“固定”，促进平衡正向移动 C. 转化为的反应是 D. 每获得时，转移电子的数目为 7. Ⅰ.NO和CO均为汽车尾气的成分，在催化转换器中可发生反应：； （1）已知该反应为自发反应，则该反应的反应热ΔH___________0。 A．大于 B．小于 C．等于 （2）已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=akJ·mol-1 C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=bkJ·mol-1 2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=ckJ·mol-1 则反应 ΔH=___________(用含a、b、c的表达式表示)。 （3）一定温度下，将2molCO、4molNO充入2L密闭容器。5min到达平衡，测得N2的物质的量为0.5mol，则5min内v(NO)=___________。计算该反应的平衡常数的数值________(保留两位小数)。(本题需要写出计算过程) （4）该条件下，可判断此反应到达平衡的标志是___________。 A. 单位时间内消耗2molCO同时生成1molN2 B. 混合气体的平均相对分子质量不再改变 C. 混合气体的密度不再改变 D. CO与NO的转化率比值不再改变 Ⅱ.某研究小组探究催化剂I、Ⅱ对CO、NO转化的影响。将CO和NO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应，相同时间内测量逸出气体中N2的含量，从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率)，结果如图所示： （5）由图可知：要达到最大脱氮率，该反应应采取的最佳实验条件为___________。 （6）温度低于200℃时，图中曲线I脱氮率随温度升高变化不大的主要原因是___________。 8. Ⅰ.NH3和NOx在催化剂作用下可转变为N2和H2O，这是目前硝酸厂尾气治理所普遍采用的一种方法。故硝酸厂可以与合成氨工厂形成联合生产。 （1）研究表明，合成氨反应在Fe催化剂上可能通过下图机理进行(*表示催化剂表面吸附位，N表示被吸附于催化剂表面的N2)。判断上述反应机理中，速率控制步骤为___________(填步骤前的标号)，理由是___________。 Ⅱ.燃煤烟气脱硫脱氮对解决雾霾污染很重要。下图是4种电化学烟气净化装置。 （2）该装置工作时电极I为___________极，写出该电极上的反应方程式___________。 三、减碳活动(本题共18分) 减碳行动关系着我们的生态环境，将二氧化碳转化为绿色液体燃料甲醇是一个重要方向。 9. 甲醇的制备原理为： ΔH<0。 （1）在一定温度下，向某恒容密闭容器中充入CO和H2发生上述反应，测得平衡体系中CH3OH的体积分数与投料比的关系如图所示。则在a、b、c三点中，CO的转化率最大的是___________点，判断依据是___________。 （2）我国科学家制备了一种ZO-ZrO2催化剂，实现CO2高选择性合成CH3OH。气相催化合成过程中，CO2转化率(x)及CH3OH选择性(S)随温度的变化曲线如图。 ①生成CH3OH的最佳温度约为___________。 ②温度升高，CO2转化率升高，但产物CH3OH含量降低的原因：___________。 （3）研究发现，CO2加氢还可制备甲酸(HCOOH)，反应原理为：CO2(g)+H2(g)=HCOOH(g) ΔH<0。在一容积固定的密闭容器中进行反应，实验测得：，(、为速率常数。温度为T1℃时，该反应的平衡常数K=2，温度为T2℃时，，则T2℃时平衡压强___________(填“>”“<”或“=”)T1℃时平衡压强，理由是___________。 10. 利用二氧化碳与甲烷制取水煤气的反应来提高CO2的利用率：。在体积可变的密闭容器中通入2.0molCH4、2.0molCO2，在不同温度、压强下发生反应，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。 （1）根据图象判断ΔH___0，__。 A．大于 B．小于 （2）在、1100℃条件下，c点的反应速率v(正)__v(逆)。 A．大于 B．小于 C．等于 （3）为提高CO2的平衡转化率，以下措施正确的是___________。 A. 升温 B. 增大 C. 增大压强 D. 加入合适的催化剂 四、解热镇痛药——布洛芬(本题共23分) 11. 布洛芬是医疗上常用的解热镇痛药，其一种合成路线如下： 已知：； 回答下列问题： （1）C中所含官能团的名称为___________。 （2）D的名称为___________，D→E的反应类型为___________。 A．取代反应 B．加成反应 C．还原反应 （3）B→C的反应方程式为___________。 （4）A中最多___________个原子共平面。 A. 12 B. 13 C. 14 D. 15 （5）C分子中含有___________个手性碳原子。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 （6）已知G中含有两个六元环，其结构简式为___________。 （7）满足下列条件的布洛芬的同分异构体有___________种。 ①苯环上有三个取代基，苯环上的一氯代物有两种； ②能发生水解反应，且水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应； ③能发生银镜反应 其中核磁共振氢谱有五组峰的结构简式为___________(写出1种即可)。 （8）结合已有知识和题中信息，写出以苯、乙烯和乙酸为原料制图的合成路线(无机试剂任用)___________。 五、心血管药物——吲哚布芬(本题共20分) 12. 吲哚布芬主要用于动脉硬化引起的缺血性心血管病变、缺血性脑血管病变、静脉血栓形成等治疗。其合成路线如下： 已知：①Na2S2O4俗称保险粉，具有还原性； ②； ③。 请回答下列问题： （1）有机物C的名称是___________；吲哚布芬中的官能团名称是___________。 （2）D→E的反应类型是___________；反应②的所需的试剂和条件是___________。 （3）1个F分子中含有___________个σ键，该分子___________对映异构体。 A．存在 B．不存在 （4）从F到G用到了浓硝酸和浓硫酸，硝酸为平面形分子，硫酸为四面体形分子，则两者中心原子的杂化类型分别为___________、___________。 请从物质结构角度解释浓硝酸沸点低(83℃)、浓硫酸沸点高(337℃)的原因：___________。 （5）已知M的核磁共振氢谱有两组峰，M的结构简式是___________。 （6）写出F→G的化学方程式：___________。 控江中学2024学年度第一学期高三期中考试化学等级考测试卷 一、未来的纳米药物——二维铜铟磷硫(本题共16分) 2022年8月，中国科学家发现纳米材料二维铜铟磷硫(CuInP2S6)能作纳米药物，用于未来安全有效的抗SARS-CoV-2治疗。 【1题答案】 【答案】 ①. 5s25p1 ②. AD 【2题答案】 【答案】 ①. A ②. A 【3题答案】 【答案】B 【4题答案】 【答案】 ①. sp3 ②. V形 【5题答案】 【答案】（1） ①. ②. N ③. 4 （2）C （3）乙二胺分子间可以形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键 二、NOx的综合治理(本题共23分) 以NOx为主要成分的雾霾综合治理是当前重要的研究课题。请回答下列问题： 【6题答案】 【答案】D 【7题答案】 【答案】（1）B （2）2b-a-c （3） ①. ②. （4）B （5）催化剂Ⅱ，450℃ （6）温度较低时，催化剂的活性偏低，反应速率较小 【8题答案】 【答案】（1） ①. ii ②. 在化学反应中，最大的能垒为速率控制步骤，而断开化学键的步骤都属于能垒，由于 的键能比H-H的大很多，因此，在题述反应吉林中，速率控制步骤为(ii)。 （2） ①. 阳 ②. 三、减碳活动(本题共18分) 减碳行动关系着我们的生态环境，将二氧化碳转化为绿色液体燃料甲醇是一个重要方向。 【9题答案】 【答案】（1） ①. c ②. 增大投料比，H2加入量增多，平衡正向移动，CO的转化率增大 （2） ①. 320℃ ②. 温度升高，反应速率加快，CO2的转化率升高，但甲醇的选择性降低，副反应也增多，甲醇含量降低 （3） ①. ＞ ②. 该反应是放热反应，温度升高平衡常数减小，K(T1)＞K(T2)，则T2＞T1，升高温度，平衡逆向移动，气体分子数增多，压强增大 【10题答案】 【答案】（1） ①. A ②. B （2）A （3）A 四、解热镇痛药——布洛芬(本题共23分) 【11题答案】 【答案】（1）羰基、碳氯键（或氯原子） （2） ①. 2-甲基丙醛(甲基丙醛) ②. B （3）++HCl （4）B （5）A （6） （7） ①. 4 ②. 或 （8） 五、心血管药物——吲哚布芬(本题共20分) 【12题答案】 【答案】（1） ①. 甲苯 ②. 羧基、酰胺键 （2） ①. 取代反应 ②. 氯气、光照 （3） ①. 22 ②. A （4） ①. sp2 ②. sp3 ③. 硝酸相对分子质量小，而且分子形状相对比较“扁平”，分子间范德华力较弱；而硫酸分子间有较多氢键，且相对分子质量大，分间作用力强，故浓硫酸沸点高而浓硝酸沸点低； （5） （6）+ HNO3(浓)+H2O 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $