上海市闵行区2024-2025学年高三上学期学业质量调研（一模） 化学试题

2024学年闵行区第一学期高三年级学业质量调研 化学试卷 相对原子质量：H-1 B-11 O-16 Na-23 一、硝酸 硝酸是一种重要的基础化工原料。历史上先后出现多种不同的制备硝酸的方法。 方法一：17世纪，人们以硝石（主要成分NaNO3）为氮源制备硝酸。 1. 化学方程式为：H2SO4(浓)+NaNO3NaHSO4+HNO3↑，该反应中，浓硫酸体现了酸性和_____。 A. 强氧化性 B. 脱水性 C. 吸水性 D. 难挥发性 该反应加热温度不能过高，原因是________________________________________________。 方法二：20世纪初，挪威出现了电弧法生产硝酸，是历史上最早的硝酸工业化尝试。 2. 该方法通过高压电弧使空气中的氮气与氧气反应，生成氮氧化物，进一步氧化吸收合成硝酸。该过程属于______。 A. 人工固氮 B. 大气固氮 C. 生物固氮 3. 评价电弧法的优、劣势（各列举一点）。 优势：____________________________________；劣势：____________________________________。 方法三：某科研小组研制的NO-空气质子交换膜燃料电池利用电化学法，实现了制硝酸、发电、环保三位一体，其工作原理如右图所示： 4. 电池负极的电极反应式为_____________________________________。 5. 若产生1mol HNO3，理论上应通入O2的体积为____L（折算成标准状况下）。 方法四：合成氨问世后，氨氧化法进入工业化阶段，这种方法至今依然是世界上生产硝酸的主要方法。以氨气为氮源催化氧化制备硝酸，反应原理分以下三步进行： 6. 第Ⅰ步反应的化学方程式为__________________________________________________________。 7. 研究发现，第Ⅱ步反应按如下两步基元反应进行： ①2NO(g)N2O2(g) <0（快） ②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g) <0（慢） N2O2是该反应的____（选填“催化剂”或“中间产物”）。 能正确表示该反应历程能量变化的示意图是_________。 8. 氮原子利用率是指：目标产物中氮的总质量与生成物中氮的总质量之比。第Ⅲ步的原理为3NO2+H2O=2HNO3+NO，此反应中氮原子利用率为_______。 A. 33.3% B. 66.7% C. 100% 二、固体储氢材料NaBH4 硼氢化钠（NaBH4）水解生成氢气：NaBH4(s)+2H2O(l)=NaBO2(aq)+4H2(g) <0， 是一种环境友好的固体储氢材料。 1. 该反应能自发进行的条件是____。 A. 高温 B. 低温 C. 任意温度 D. 无法判断 2. 硼元素位于元素周期表的___区。 A. s B. p C. d D. f 3. NaBH4中B原子的杂化方式为____。 A. sp B. sp2 C. sp3 4. NaBO2中BO2-的空间构型是____。 A. 正四面体形 B. 平面三角形 C. 三角锥形 D. 直线形 5. NaBO2溶液中存在的化学键有____（不定项）。 A. 离子键 B. 共价键 C. 金属键 D. 氢键 6. 第二周期中第一电离能介于B和O之间的元素是____________。结合核外电子排布知识，解释B和Be第一电离能的大小关系：________________________________________。 7. NaBH4具有很强的还原性，在强碱性条件下，NaBH4可从含Au3+的废液中回收黄金。已知：反应后硼元素以BO2-形式存在，反应前后硼元素化合价不变，且无气体生成，则发生反应的离子方程式为_________ ________________________________________。 8. NaBH4的晶胞结构如图所示，已知NA为阿伏加德罗常数的值，则NaBH4晶体的密度=_____g·cm-3。 （用含a、NA的代数式表示，1nm=10-7cm） 三、脱除H2S 脱除沼气中的H2S是资源利用和环境保护的重要研究课题，脱除H2S有多种方法。 方法一：高温热分解法 已知下列反应的热化学方程式： ①2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(g) =-1036kJ·mol-1 ②4H2S(g)+2SO2(g)3S2(g)+4H2O(g) =94kJ·mol-1 ③2H2(g)+O2(g)2H2O(g) =-484kJ·mol-1 1. 计算H2S热分解反应2H2S(g)S2(g)+2H2(g)的 =_______。 2. 一定温度和压强下，工业上进行H2S热分解反应时一般要向H2S中加入一些Ar(g)。从平衡移动的角度说明加入Ar(g)的原因________________________________________________________________________。 若在两个2L的恒容密闭容器中分别加入2.0mol H2S、1.0mol H2S，测得不同温度下H2S热分解反应的平衡转化率如图所示： 3. 图中代表加入2.0mol H2S的曲线是____。 A. MP B. ON 4. M点、O点和N点的逆反应速率v(M)、v(O)和v(N)，其中最慢的是____。 A. v(M) B. v(O) C. v(N) D. 无法比较 5. P点的平衡常数K的值是_____________________________________________。 6. 能说明该条件下H2S热分解反应达到平衡状态的是____（不定项）。 A. 体系压强保持不变 B. S2和H2S的物质的量浓度之比保持不变 C. 平衡常数保持不变 D. H2S的生成速率与H2的消耗速率相等 方法二：催化重整法 Fe2O3可以用作脱除H2S的催化剂， 脱除时需先进行吸附。过程如图所示： 7. 按图乙方式进行吸附，其吸附能力比按图甲强，请解释其原因______________________。 已知：硫代乙酰胺（）在酸性溶液中会水解乙酰胺（）和H2S。 8. 硫代乙酰胺比乙酰胺的沸点____。 A. 高 B. 低 C. 无法确定 25℃时，Ka1(H2S)=1.1×10-7，Ka2(H2S)=7.1×10-13，Ksp(CuS)=6.0×10-36，当K>105时认为反应进行彻底。 9. 常温下，将10mL 0.1mol·L-1 Na2S溶液和10mL 0.1mol·L-1 HCl溶液混合。下列说法正确的是____（不定项）。 A. 混合后的溶液pH<7 B. 混合后的溶液中存在：c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-) C. 混合后的溶液水的电离程度大于纯水的电离程度 D. 混合后的溶液中含硫微粒的浓度大小关系：c(HS-)>c(S2-)>c(H2S) 10. 从平衡常数角度分析以H2S为沉淀剂除去废水中Cu2+的可行性，要求写出计算过程。 ____________________________________________________________________________ 四、抗肿瘤药物 抗肿瘤药物（G）的一种合成路线如下： 已知：Ⅰ. RCHORCH2OH Ⅱ. R-COOH 1. A中含氧官能团的名称_______________。 2. C的结构简式为___________。 3. C→D的反应类型是____。 A. 氧化反应 B. 还原反应 C. 加成反应 D. 取代反应 4. 如何检验D中的无氧官能团，写出实验步骤__________________________________________。 5. E→G的化学方程式为______________________________________________________________。 6. E有多种同分异构体，写出1种符合以下要求的E的同分异构体的结构简式____。 ①与FeCl3溶液发生显色反应 ②能发生水解反应 ③核磁共振氢谱显示有5种氢，且峰面积之比为1:1:2:2:2 7. 鉴定G中官能团的光谱分析方法是____。 A. 质谱 B. 红外光谱 C. 核磁共振氢谱 D. 原子发射光谱 8. G与足量H2加成后的分子中有___个不对称碳原子。 A. 4 B. 5 C. 6 D. 7 9. 参照上述流程，设计以苯甲醇（）和苯胺（）为原料制备的合成路线（其他无机试剂任选）。 五、过氧化脲 过氧化脲[化学式为CO(NH2)2·H2O2]，常温下为白色晶体，易溶于水，其热分解温度为45℃。在水溶液中会离解为过氧化氢和尿素，可用作漂白剂。 （一）过氧化脲的结构： 1. 上图为过氧化脲的结构示意图，1mol过氧化脲中含有的键的数目为_____。 （二）过氧化脲的合成： 过氧化脲的合成原理是：H2O2+CO(NH2)2CO(NH2)2·H2O2（放热反应）。 干法合成的工艺是将高浓度的过氧化氢溶液喷雾到无水尿素固体上，反应一段时间后，经过滤、干燥后即得到产品。 2.“喷雾”的目的是___________________________________________________。 下图为实验室模拟湿法合成的装置示意图。在三颈烧瓶中先加入30%过氧化氢，再加入柠檬酸和工业尿素，控制一定温度，搅拌、反应1h；改为减压蒸馏装置，一段时间后，趁热将剩余物质倾入烧杯中，将烧杯放入5℃冰箱中静置24h；过滤、干燥后即得到产品。 已知：①工业尿素含少量杂质Fe3+、Cu2+； ②柠檬酸易与金属离子形成难溶的配合物。 3. 图中加热装置未画出，你认为适宜的加热方式为________________________。 4. 上述合成过氧化脲的步骤可以总结为如下流程图，请将空格补充完整： 5. 推测所加柠檬酸的作用：_________________________________________。 为探究最佳反应温度，考查不同温度对产品收率（收率=×100%）的影响（其他条件和反应时间均一致），所得结果如图所示。 6. 试分析最佳反应温度为35℃的原因______________________________。 （三）过氧化脲的性质探究： 过氧化脲溶液用稀硫酸酸化后，分别： Ⅰ：滴加KMnO4溶液，紫红色消失；Ⅱ. 加入KI溶液和四氯化碳，振荡，静置。 7. Ⅰ和Ⅱ分别说明过氧化脲具有的性质是（1）__________、（2）__________。 A. 漂白性 B. 氧化性 C. 还原性 8. Ⅱ中的实验现象为__________________________________________________________。 （四）产品活性氧含量测定： 为测定过氧化脲产品中活性氧的含量（活性氧的含量=100%）。称量样品4.500g，配制成250mL溶液，从中量取25.00mL于锥形瓶中，加入少量稀硫酸，然后用0.1000mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定，平行实验三次，结果如下： 实验序号 1 2 3 KMnO4溶液体积/mL 滴定前读数 0.00 0.00 1.00 滴定后读数 17.90 22.70 19.10 已知：5H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O（KMnO4溶液不与尿素反应）。 9. 上述测定过程中，除250mL容量瓶还需要用到的定量仪器有_____（不定项）。 A. 滴定管 B. 量筒 C. 电子天平 D. 烧杯 10. 根据滴定结果，产品中活性氧的含量为________（结果用百分数表示）。 11. 为提高该滴定结果的精准度，可采取的措施是_____（不定项）。 A. 稀释被测样品 B. 减少被测样品取量 C. 增加平行测定次数 D. 降低标准溶液浓度 参考答案 一、 1. D；温度过高，硝酸易分解 2. A 3. 原料来源广泛；能耗大 4. NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+ 5. 16.8 6. 4NH3+5O24NO+6H2O 7. 中间产物；D 8. B 二、 1. C 2. B 3. C 4. D 5. AB 6. Be、C；Be的2s能级处于全满，因此第一电离能：Be＞B 7. 8Au3++3BH4-+24OH-=8Au+3BO2-+18H2O 8. 三、 1. 170kJ·mol-1 2. 恒温恒压条件下，加入Ar（g），容器体积增大，等效于反应体系的压强减小，平衡向气体分子数增多的方向移动，即向正反应方向移动，从而提高H2S的转化率 3. B 4. A 5. 0.125 6. AB 7. H2S中H带正电、S带负电，Fe2O3中Fe带正电，O带负电；甲吸附方式为同种电性微粒靠近，乙吸附方式中为不同电性微粒靠近时，吸附能力强 8. B 9. C 10. 可行，计算过程略 四、 1. 羟基、酯基 2. 3. D 4. 取少量的D溶液少许于试管中加入氢氧化钠溶液加热反应一段时间，再加入过量稀硝酸，最后加入硝酸银溶液，生成淡黄色沉淀，证明含溴原子 5. 6. 等 7. B 8. B 9. 五、 1. 10NA 2. 增大接触面积，提高反应速率 3. 45℃以下水浴加热 4. 降温结晶 5. 除去工业尿素中的杂质Fe3+、Cu2+ 6. 温度较低，反应速率较慢，温度较高平衡左移，产率降低 7.（1）C （2）B 8. 溶液分层，上层无色，下层紫色 9. AC 10. 16% 11. CD 第 1 页 共 15 页 学科网（北京）股份有限公司 $$