上海市青浦区2024-2025学年高三上学期期终学业质量调研 （一模）化学试卷

2024学年第一学期青浦区高三年级期终学业质量调研 化学学科试卷 （时间60分钟，满分100分） 考生注意： 1． 本考试设试卷和答题纸两部分，所有答题必须涂或写在答题纸上；做在试卷上一律不得分。 2． 答题前，考生务必在答题纸上将学校、姓名及考号填写清楚，并在规定的区域填涂相关信息。答题时客观题用2B铅笔涂写，主观题用黑色水笔填写。 3． 选择类试题中，标注“不定项”的试题，每小题有1~2个正确选项，只有1个正确选项的，多选不给分，有2个正确选项的，漏选1个给一半分，错选不给分；未特别标注的试题，每小题只有1个正确选项。 4． 答题纸与试卷在试题编号上是一一对应的，答题时应特别注意，不能错位。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 S-32 Ba-137 一、氮及其化合物 氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要的作用。 1．基态N原子的价电子排布式为 。 2．液氨气化时破坏的作用力有 。（不定项） A．离子键 B．共价键 C．氢键 D．范德华力 3．B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似，也有大π键，结构式如右图所示。 该分子中，N原子的杂化形式为________。该分子的大π键中含有________个电子。 A．1 B．2 C．3 D．6 HCN溶于水呈酸性，电离出的CN-有毒。 4．HCN是 分子。 A．极性 B．非极性 5．比较C、N元素的第一电离能大小，并从结构角度解释原因 。 6．HCN的酸根CN-是一种配位能力很强的配体，食盐中常用的抗结剂K4 [Fe(CN)6]就是一种由CN-形成的配合物，其配离子[Fe(CN)6]4—的结构如右图所示： 1mol K4[Fe(CN)6]中含有σ键 mol。请结合配离子结构特点解释，食盐中为什么可以安全添加K4 [Fe(CN)6]作为抗结剂_____________________________。 7．NH4F的晶胞结构如下图所示。 （1）晶胞中与F-最近的且距离相等的NH4+有 个。 A．1 B．2 C．3 D．4 （2）此晶胞的体积V=1.22×10－22 cm3，则该物质的密度为 g·cm－3。 （NA取6.02×1023，结果保留2位小数） 二、燃料的合理使用 家用天然气的主要成分是CH4，常含有H2S。CH4中H2S的消除对天然气的利用具有重要意义。可利用金属硫化物（MxSy）催化下列反应，既可以除去天然气中的H2S，又可以获得H2。 CH4(g) + 2H2S(g) CS2(g) + 4H2(g) ΔH>0 8．该反应中元素电负性从大到小的排序为______________。 9．该反应自发进行的条件是___________。 A．高温下容易自发 B．低温下容易自发 C．任何温度下都容易自发 D．任何温度下都不容易自发 10．在恒温、体积为2 L的恒容密闭容器中，通入4 mol CH4和1 mol H2S的混合气体，初始压强为8 MPa，10 min时体系的压强为8.8 MPa，则0~10 min内，v(H2S) mol˙L-1˙min－1。 11．若在恒温、恒容的密闭容器中发生该反应，下列有关说法正确的是_______。（不定项） A．平衡移动，K一定变化 B．CH4和H2S按1:2投料反应，当CH4和H2S的物质的量之比不变时反应到达平衡 C．金属硫化物（MxSy）催化该反应的原理是降低活化能，增大活化分子百分数，增加单位时间内有效碰撞次数，从而加快反应速率 D．达到平衡后，缩小容器体积，正反应速率先减小后变大 12．一种在酸性介质中进行天然气脱硫的原理示意图如下图所示，反应②的离子方程式为_________________。由图可知该天然气脱硫过程中起到催化剂作用的微粒是_________。 A．CH4 B．Fe2+ C．Fe3+ D．O2 氢气、乙醇都是未来理想的绿色燃料。已知部分物质的标准燃烧热（250C）数据如下表所示： 物质(状态) H2(g) C2H4(g) C2H5OH(l) CH4(g) 燃烧热∆H/kJ˙mol-1 -285.8 -1411.0 -1366.8 -890.3 13．列举用氢气作为燃料需要解决的问题 。 14．依据表格数据计算，由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的∆H为__________。 A．－44.2kJ˙mol-1 B．+44.2kJ˙mol-1 C．－330kJ˙mol-1 D．+330kJ˙mol-1 肼(N2H4)是可燃性液体，一种以肼为原料的电池装置如下图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH为电解质。 15．请书写负极的电极反应式 。 16．1 mol肼完全反应，正极区域质量减少_______g。 （注：图中为负离子交换膜） 三、气体的溶解 水是最常见的溶剂，不同气体在水中溶解程度不同。 常温常压下，1体积水能溶解约2.6体积H2S。通过NaOH溶液调节氢硫酸pH，溶液中各含硫微粒物质的量分数随pH变化关系如下图[例如]。 17．pH=7时，溶液中含硫微粒主要为 。（用微粒符号表示） 18． 。 19．向NaHS溶液中加入一定量CuSO4溶液，可产生H2S气体，请结合平衡移动原理解释产生气体的原因 。 20．pH=13时，c(Na+) － 3c(S2-) 0.1。（选填“>”、“<”或“=”） 常温常压下，1体积水能溶解约40体积SO2。 室温下，通过下列实验探究SO2的性质。已知Ka1(H2SO3)=1.3×10-2，Ka2(H2SO3)=6.2×10-8。 实验1：将SO2气体通入水中，测得溶液pH=3。 实验2：将SO2气体通入0.100 mol˙L-1NaOH溶液中，当溶液pH=4时停止通气。 实验3：将SO2气体通入0.100 mol˙L-1酸性KMnO4溶液中，当溶液恰好褪色时停止通气。 21．请写出导致实验1中溶液pH=3主要的电离方程式 。 22．实验2中H2O的电离程度变化情况为 。 A．逐渐变大至不变 B．逐渐变小至不变 C．先变大，后变小至不变 D．先变小，后变大至不变 23．实验3中，参与反应的SO2与KMnO4物质的量之比为 。 氨氮废水(主要溶质为NH4Cl)可通过形成亚硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO3)2•H2O]沉淀进行处理。向氨氮废水中依次加入Na2SO3和FeCl2溶液，使NH4+、Fe2+、SO32-物质的量之比为2:1:2，调节初始pH为7.5进行反应，氨氮去除率和溶液pH随时间变化如下图所示。 24．pH=5~8时生成(NH4)2Fe(SO3)2•H2O沉淀，该反应的离子方程式为 。 25．0~30 min时，氨氮去除率升高、溶液pH降低的主要原因是 。 26．30 min后，溶液pH继续降低的可能原因是 。 四、氯化钡晶体的制备 氯化钡常用于电子、仪表、冶金等工业。以重晶石矿(主要成分为BaSO4，含少量SiO2、Fe2O3等)为原料制备纯净的BaCl2•2H2O晶体途径如下： 27．“预处理”操作中包括将矿石粉碎，目的是 。 28．高温焙烧过程中，碳元素转化为一氧化碳，请结合脱硫1中产生的气体，写出焙烧过程中BaSO4发生反应的方程式 。 29．调节pH所用试剂可能为 。（不定项） A．盐酸 B．氧化铁 C．碳酸钠 D．氢氧化钡 30．调节pH产生的沉淀成分为 。 31．“系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶、 。 32．取实验制得的BaCl2•2H2O样品（杂质不参与反应）2.600 g溶于水，配制成100 mL 溶液。用0.200 mol˙L-1的AgNO3溶液滴定，三次实验记录如下： 实验 BaCl2溶液体积 AgNO3溶液体积 1 10.00 mL 9.98 mL 2 10.00 mL 10.90 mL 3 10.00 mL 10.02 mL （1）用BaCl2•2H2O样品配制100 mL BaCl2溶液，需要的定量仪器有 。 （2）计算样品纯度为 。（计算结果保留三位小数） 工业上也可用纯碱溶液浸泡重晶石矿，实现BaSO4 转化为BaCO3，进一步制得氯化钡。 33．若用100 mL Na2CO3溶液将2.33 g BaSO4 固体全都转化为BaCO3，则所用Na2CO3溶液的物质的量浓度至少为 。（请写出计算过程） 已知：常温下Ksp(BaSO4)=1.0×10-11，Ksp(BaCO3)=1.0×10-10]。(忽略溶液体积的变化) 五、共轭二烯烃 共轭二烯烃是一类特殊的烯烃，是常见的有机合成原料。以下是以共轭二烯A为原料制备化合物I的合成路线（部分反应的条件省略）。 34．用系统命名法为A命名_________________________。 35．反应①的反应类型为____________。 A．氧化反应 B．聚合反应 C．取代反应 D．加成反应 36．请写出化合物H的含氧官能团的名称____________。 37．下列化合物F可能的结构简式中，最合理的是____________。 A． B． C． 38．下列说法正确的是____________。（不定项） A．化合物A与B都存在顺反异构体 B．化合物C与G含有的不对称碳原子的个数相同 C．化合物E与G都可以形成分子内氢键 D．化合物E与H互为同分异构体 39．请写出反应②不使用Cu为催化剂、O2氧化的原因 _______________________________________________________________________________。 40．根据题意，化合物H可以由A与J经过一步反应制得，请写出J的结构简式____________。 41．请写出一种满足下列条件的化合物E的同分异构体_________________。 ①能与FeCl3溶液发生显色反应，但不与浓溴水反应生成沉淀。 ②分子中有4种化学环境不同的氢原子。 由化合物A也可以合成化合物B： 42．请写出化合物K制得B的反应方程式________________________________________。 43．设计由A合成K的合成路线（必要的有机及无机试剂任选）。 （合成路线可表示为：） 答 案 2024.12 一、氮及其化合物（共20分） 1．2s22p3（2分） 2．CD（2分） 3．sp2（2分） D（2分） 4．A（2分） 5．第一电离能：C<N。N原子2p轨道半满，稳定。（或同周期，从左向右，第一电离能变大）（2分） 6．12（2分）[Fe(CN)6]4—无毒，CN—是一种配位能力很强的配体，[Fe(CN)6]4—难以解离出CN—，所以可以安全添加。（2分） 7．（1）D（2分） （2）1.01（2分） 二、燃料的合理使用（共21分） 8．S>C>H（2分） 9．A（2分） 10．0.025（2分） 11．C（2分） 12．4Fe2++O2+4H+＝4Fe3++2H2O（2分），C（2分） 13．氢气的储存、运输和使用的安全性问题。（2分） 14．A（2分） 15．N2H4+4OH－－4e－＝N2↑+4H2O（2分） 16．36（3分） 三、气体的溶解（共20分） 17．H2S、HS-（2分） 18．106（2分） 19．HS-发生电离：HS- H+ + S2-， S2-与Cu2+结合生成CuS沉淀，c(S2-)下降，电离平衡向正方向移动，c(H+)增大，与HS-结合生成H2S气体。（2分） 20．<（2分） 21．H2SO3 H+ + HSO3-（2分） 22．C（2分） 23．5:2（2分） 24．2NH4+＋Fe2+＋2SO32-＋H2O＝(NH4)2Fe(SO3)2•H2O↓（2分） 25．SO32-水解产生OH-，生成沉淀消耗大量SO32-，c(H+)浓度变大。（2分） 26．SO32-被氧化为SO42-，酸性增强。（2分） 四、氯化钡晶体的制备（共19分） 27．增大反应物接触面积，加快化学反应速率。（2分） 28．BaSO4+4C BaS+4CO↑（2分） 29．BD（2分） 30．Fe(OH)3（或Fe(OH)3、Fe2O3）（2分） 31．过滤、洗涤、干燥（2分） 32．（1）电子天平、100 mL 容量瓶（2分） （2）0.938（3分） 33．1.1 mol˙L-1（4分） BaSO4 （s）+ CO32-（aq）BaCO3 （s）+ SO42-（aq） K===0.1，c(SO42-)==0.1mol˙L-1，c(CO32-)=1mol˙L-1 n(BaCO3)=n(BaSO4)=0.01mol，c(Na2CO3)=1+=1.1mol˙L-1 五、共轭二烯烃（共20分） 34．2,3-二甲基-1,3-丁二烯（2分） 35．D（1分） 36．酯基（1分） 37．A（2分） 38．BD（2分） 39．氧气可能会氧化D分子内的碳碳双键。（2分） 40． （2分） 41． （2分） 42． （2分） 43．（每步1分，共4分）（第三、第四步用氧气氧化的不得分） 若使用基团保护法合成的也可以给分，如： 1 学科网（北京）股份有限公司 $$