上海市徐汇中学2024-2025学年高三上学期期中考试 化学试卷

第 1 页 共 6 页 徐汇中学 2024学年第一学期高三年级 期中考试 化学试卷 注：考试时间 60 分钟，答案填写在答题纸上。 相对原子质量：B-11 N-14 Na-23 C-12 O-16 Cl-35.5 一、氨基酸的基本元素之一 ——氮（26 分） 氮元素是大气中的主要组成部分，也是生物体内蛋白质、各种酶的重要组成部分。 1．按电子排布，氮元素位于元素周期表_____区，基态氮原子的电子占据的最高能级电子云 轮廓图为________形。 2．N 形成的氢化物 NH3 中 N 原子的杂化类型是_________杂化，NH3分子中价层电子对的 空间构型为____________，NH3 的空间构型是____________。 立方氮化硼（BN）晶胞如图所示，其晶体结构与金刚石相似。 3．晶胞中硼、氮原子个数比_______，两个 B-N 键的夹角为_______。 4．已知：立方氮化硼晶体的摩尔质量为 a g•mol－1，该晶体的晶胞边长为 b cm，NA为阿伏 加德罗常数的值，则该晶体的密度为______________ g·cm－3 砷（As）是氮的同族元素，镓（Ga）是硼的同族元素。 5．AsH3、 NH3 二种氢化物的沸点依次增大，其原因是__________________________。 6．砷化镓（GaAs）和氮化硼晶体都具有空间网状结构，硬度大，则砷化镓熔点_____氮化 硼的熔点（选填“>”或“<”）。 在 Cu(NO3)2 溶液中加入氨水至过量，生成[Cu(NH3)4]2+。 7．铜原子的基态原子核外电子排布式为___________________。 8．[Cu(NH3)4]2+中存在的化学键类型有_____________（不定项） A．配位键 B．离子键 C．极性共价键 D．非极性共价键 氨气是一种优良的小分子储氢载体。在一定温度下，利用催化剂将 NH3分解为 N2和 H2，相关化学键的键能数据如下。 化学键 N=N H—H N—H 键能 E/(kJ·mol－1) 946 436.0 390.8 9．反应 2NH3(g) N2(g)＋3H2(g) ΔH＝________kJ·mol－1 10．已知该反应ΔS＝198.9 J·mol－1·K－1，下列温度，反应能自发进行的是______（不定项） A．25 ℃ B．125 ℃ C．225 ℃ D．325 ℃ 出卷人：钱张敏 审卷人：钱张敏 第 2 页 共 6 页 二、二氧化碳的资源化利用（共 14 分） 随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，二氧化碳资源化利用倍受关注。 I．以 CO2 和 NH3为原料合成尿素 2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g) ∆H = －87 kJ·mol-1。 1．有利于提高 CO2 平衡转化率的措施是_______（不定项）。 A．高温 B.低压 C．低温 D．高压 2．研究发现，合成尿素反应分两步完成，其能量变化如图甲所示 第一步： 2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s) ∆H1 第二步：NH2COONH4(s) CO(NH2)2(s)+H2O(g) ∆H2 反应速率较快的是______反应(填“第一步”或“第二步”)，理由是________________。 II．以 CO2 和 CH4催化重整制备合成气 CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+ 2H2(g)。 在密闭容器中通入物质的量均为 0.2 mol 的 CH4和 CO2，在一定条件下发生上述反应， CH4 的平衡转化率随温度、压强的变化如图乙中曲线所示。 3．若反应在恒温、恒容密闭容器中进行，下列叙述能说明 反应到达平衡状态的是_______（不定项） A．容器中混合气体的密度保持不变 B．容器内混合气体的压强保持不变 C．反应速率： 2v 正(CO2) = v 正(H2) D．同时断裂 2mol C—H 键和 1mol H—H 键 4．由图乙可知，压强 P1_______P2 (填“>”“<”或“=”，下同)；Y 点速率 v 正_______ v 逆。 5．若容器体积 2L，计算 X 点对应温度下的 K=___________。 III．CO2通过电催化可生成多种燃料，实现 CO2 回收利用，其原理如图： 6．请写出 Cu 电极上产生 HCOOH 的电极反应式 _______________________。 7．如果 Cu 电极上只生成 0.15 mol C2H4和 0.30 mol CH3OH， 则 Pt 电极上产生的 O2 在标准状况下的体积为__________L。 第 3 页 共 6 页 （三）氯及其化合物（20 分） 氯及其化合物在现代化学工业和日常生活中扮演着至关重要的角色。 食盐可以作为食品添加剂，也是工业制纯碱（ 2 3Na CO ）、盐酸的原料。 1．下列有关食盐的说法错误的是_______。 A．属于电解质 B．属于纯净物 C．属于离子化合物 D．电子式为 2．粗盐中 SO42－含量较高，必须添加钡试剂除去 SO42－，该试剂可以是_______（不定项）。 A．Ba(OH)2 B．Ba(NO3)2 C．BaCl2 二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色到橙黄色的气体，是国际上公认的安全、无毒的绿色消 毒剂。已知：工业上制备二氧化氯的方法之一是用甲醇在酸性介质中与氯酸钠反应。 3．请补充并配平下列化学方程式（CH3OH 中 H 为+1 价，O 为-2 价）： ___CH3OH +___NaClO3 +__ → ___CO2↑+___C1O2↑+___ Na2SO4 +___H2O 该反应中，被氧化的元素是________。还原产物与氧化产物的物质的量之比是________。 4．根据上述反应可推知________（不定项） A．氧化性：C1O2 > NaClO3 B．氧化性：NaClO3 > CH3OH C．还原性：CH3OH > ClO2 D．还原性：CH3OH > Na2SO4 纯碱中常含有少量 NaCl，某同学为测定纯碱样品中 Na2CO3的含量进行如下实验： 称取 5.000 g 样品，配制成 250 mL 溶液；取出 20.00 mL 待测溶液，向待测液中滴加 2 ~ 3 滴甲基橙，用 0.200 mol·L－1 的 H2SO4进行滴定，多次滴定至终点，平均消耗 H2SO4的体 积为 18.00 mL。 5．上述过程中用到的定量仪器有___________（不定项）。 A．漏斗 B．胶头滴管 C．容量瓶 D．滴定管 6．滴定至终点时的现象为_____________________________________________________。 7．下列有关 0.1 mol·L－1 2 3Na CO 溶液的说法正确的是_________ A． [Na ]＋ ＞ 23[CO ] － ＞ [OH ]－ ＞ [H ]＋ B． [H ]＋ ＋ [Na ]＋ ＝ [OH ]－ ＋ 3[HCO ] － ＋ 2 3[CO ] － C． 2 3[H CO ]＋ 3[HCO ] － ＋ 2 3[CO ] － ＝0.1 mol D． [OH ]－ ＋ 3[HCO ] － ＝ [H ]＋ ＋ 2 3[H CO ] 8．该样品中 2 3Na CO 的质量分数为___________（写成小数形式，结果保留两位小数）。 第 4 页 共 6 页 （四）电解质溶液（16 分） 常温下，相同体积、相同 pH 的盐酸和醋酸（Ka＝1.8×10－5）， 分别加水稀释，pH 随溶液体积变化的曲线如右图所示。 1．改变下列条件，能使 3CH COOH的电离平衡常数增大的是_________。 A．加冰醋酸 B．加水稀释 C．加少量 NaOH 溶液 D．升高温度 2．图中表示盐酸稀释的 pH 变化曲线为______________（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。 3．图中_________（填“a”、“b”或“c”）点，对应水的电离程度最大。 4．常温下，测得 和 的混合溶液 pH 为 6，则 ＝______。 目前世界上大多数的镁是从海水中提取的，下图是海水提镁的部分流程。 5．用化学用语表示 2Mg(OH) 的沉淀溶解平衡___________________________________。 6．从平衡角度解释 MgCl2·6H2O 脱水时需要在 HCl 气流中进行的原因。 _______________________________________________________________________。 7．写出电解 MgCl2 时，阳极的电极反应式__________________________________。 向浓度均为 0.1 mol·L－1 的 2MgCl 和 3FeCl 混合溶液中，加入少量的 NaOH 固体调节 溶液的 pH，可以实现 Mg2+与 Fe3+的分离。 已知常温下： 2Mg(OH) 的 Ksp＝5.6×10 －12， 3Fe(OH) 的 Ksp＝4×10 －38。 8. 饱和 2Mg(OH) 溶液的 pH 约为__________ A．7 B．8 C．9 D．10 9. 先析出的沉淀为___________（填化学式）。 10. 一般认为残留在溶液中的离子浓度小于 1×10－5 mol·L－1时，可认为沉淀反应达到完 全。要使原溶液中 Mg2+、Fe3+分离，需控制 pH 的范围为_______。（pH 值取整数） pH 3CH COONa3CH COOH 3 3 [CH COO ] [CH COOH] － 第 5 页 共 6 页 五、有机药物合成（24 分） 肾上腺素是一种缓解心跳微弱、血压下降、呼吸困难的激素，主要用于过敏性休克、支 气管哮喘及心搏骤停的抢救等。 以邻苯二酚 A 为原料，合成肾上腺素 F 的一种路线如下： HO HO HO HO Cl O Cl O Cl AlCl3 HO HO H2+Cl- N O CH3NH2, HCl NH3HO HO H2+Cl- N OH HO HO H N OH L-酒石酸 HO HO H N OH NaBH4 A B C D E F ① ② ③ ④ ⑤ HO HO H N OH G 1．A 最多有 个原子共平面。 2．A 的一种芳香族同分异构体 H 满足下列谱图，此谱图的类型为 （选填“核 磁共振氢谱”、“红外光谱”、“质谱”）；H 的结构简式为 。 3．写出①的化学方程式 。 4．③的反应类型是 。 A．取代反应 B．消去反应 C．氧化反应 D．还原反应 5．肾上腺素 F 的盐酸盐注射液中通常添加偏亚硫酸钠（Na2S2O5），可能的原因是 。 6．经前四步反应得到的 E 为混合物，加入 L-酒石酸是为了分离去除与 F 具有不同药效的同 分异构体 G，F 和 G 属于__________。 A．构造异构 B．顺反异构 C．对映异构 第 6 页 共 6 页 以酪氨酸（ ）为起始原料，用纯生物法合成，经中间产物多巴胺， 也可得肾上腺素。 7．酪氨酸中不含有的官能团为 。（不定项） A．醛基 B．羧基 C．羟基 D．氨基 8．用“*”标出酪氨酸中的手性碳原子。 9．酪氨酸二肽分子中，起到连接作用的官能团的结构简式为 。 10．试设计以邻苯二酚（ ）为原料，制备聚酯 的合成路线。 （无机试剂任选） 已知： +