精品解析：上海市2025届高三下学期质量调研化学试卷

2024学年第二学期上海市质量调研 高三化学 试卷 2025.3 考生注意： 1.试卷满分100分，考试时间60分钟。 2.本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填写学校、姓名、考号，将条形码贴在指定位置。答题时，必须将答案涂或写在答题纸上，在试卷上答题一律不得分。 3.不定项选择题，每题有1~2个正确选项，只有1个正确选项的，多选不得分，有2个正确选项的，漏选1个得一半分，错选不得分；其他选择题，每题只有1个正确选项 相对原子质量： 一、钙钛矿 1. 钙钛矿具有优异的电导性能。某兴趣小组以为原料进行了如下探究过程： 已知：①所有气体体积数据均已折算至标准状况，溶液B的溶质为。 ②沉淀E为混合物，调节加入量可控制各组分比例。 ③，。 （1）钾或钾盐的焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)，下列有关原理分析的叙述正确的是_______。 A. 电子从基态跃迁到较高的激发态 B. 电子从较高的激发态跃迁到基态 C. 焰色反应的光谱属于吸收光谱 D. 焰色反应的光谱属于发射光谱 （2）基态原子核外电子排布，最后占据能级的电子云轮廓图形状为_______。 （3）气体A的成分为_______。 （4）中N原子的杂化方式为_______；中的键角比中的键角大的原因是_______； （5）“富氧焙烧”过程发生反应的化学方程式为_______。 （6）适当增加溶液B中的加入量，会使的x值_______。(选填“A．增大”“B．减小”或“C．不变”) （7）为降低产品的杂质含量，有同学提出用替代作沉淀剂，请结合计算说明沉淀反应能进行的理由_______。 【答案】（1）BD （2）哑铃型(或纺锤形) （3） （4） ①. ②. 因为和中的N原子均为杂化，但中的N原子上有一对孤对电子，而的N原子上没有，因为孤电子对之间的斥力>成键电子对之间的斥力，故键角 （5） （6）A （7）为降低产品的杂质含量，用替代作沉淀剂，发生的反应为：，该反应的，有，；同理，发生反应的平衡常数；发生反应的平衡常数，三者平衡常数均较大，均有利于反应正向进行，可以替代 【解析】 【分析】中Ba的化合价为+2价，O的化合价为-2价，则铅元素的化合价为+4价，已知溶液B的溶质为 ， 、，则加入HNO3后，标准状况下，气体A为，0.1molCaCO3与硝酸反应生成、 CO2和水，即生成的CO2为0.1mol，说明气体A中还含有其他气体，气体A中CO2与反应生成和O2，即生成的O2为，根据气体A中含有0.1mol CO2，可知由0.1mol CO2生成的O2为0.05mol，综合可知气体A中含有0.1mol CO2、0.05mol O2;说明中+4价Pb得电子转化为+2价，做氧化剂，则与HNO3反应时，只能是中-2价O失去电子，生成O2，生成、、 O2和水；固体D为Na2CO3和的混合物，溶液B中加入Na2C2O4，沉淀E为BaC2O4、PbC2O4、CaC2O4，“富氧焙烧”得到产物。 【小问1详解】 钾的焰色是由于价电子从“较高激发态”跃迁回“基态”时放出具有特征波长的光，因此它属于“发射光谱”，故正确项是BD。 小问2详解】 铅(Pb)原子序数82，其基态排布的最外层电子占据6p轨道，p轨道的电子云轮廓为哑铃型(或纺锤形)。 【小问3详解】 由分析可知，气体A的成分为。 【小问4详解】 中N原子形成4个键，且不含孤电子对，杂化方式为sp3；中的键角比中的键角大的原因是因为和中的N原子均为杂化，但中的N原子上有一对孤对电子，而的N原子上没有，因为孤电子对之间的斥力>成键电子对之间的斥力，故键角。 【小问5详解】 “富氧焙烧”时，混合草酸盐中PbC2O4、、在富氧条件下被氧化为和CO2，化学方程式为：。 【小问6详解】 根据题意可知，因为的Ksp更小，可知草酸钙先沉淀完，因此增加的加入量，更有利于增加的量，会导致的x值增大，故答案为：A。 【小问7详解】 为降低产品的杂质含量，用替代作沉淀剂，发生的反应为：，该反应的，有，；同理，发生反应的平衡常数；发生反应的平衡常数，三者平衡常数均较大，均有利于反应正向进行，可以替代。 2. 有机—无机杂化钙钛矿材料具有良好的光致发光、半导体性能，其中的合成过程如下： 。 （1）中存在配位键，接受孤电子对的中心离子或原子是_______。 （2）具有较低的熔点。从结构角度解释原因_______。 （3）钛酸钙的晶胞结构如图所示： ①写出钛酸钙晶体化学式_______； ②该晶胞中，每个周围与它最近且相等距离的O有_______个；该晶胞结构的另一种表示中，处于各顶角位置，则O处于_______位置。 ③已知晶胞参数为，阿伏加德罗常数为，计算该晶胞的密度_______。 【答案】（1）H+和Cd2+ （2）该化合物的阴阳离子体积较大，所带电荷少，晶格能较小 （3） ①. CaTiO3 ②. 12 ③. 棱心 ④. 【解析】 【小问1详解】 中的类似于铵根离子，H+提供空轨道，N提供孤电子对，形成配位键；中的Cd2+提供空轨道，Cl-提供孤电子对，形成配位键；因此接受孤电子对的原子或离子有H+和Cd2+； 【小问2详解】 是离子化合物，离子化合物的熔沸点和晶格能有关，晶格能越大熔沸点越高，该化合物的阴阳离子体积较大，所带电荷少，晶格能较小，所以熔点低； 【小问3详解】 ①据“均摊法”，晶胞中含个Ca、个O、1个Ti，则钛酸钙晶体化学式CaTiO3； ②该晶胞中，以左下角的Ca为例，每个周围与它最近且相等距离的O有个；该晶胞结构的另一种表示中，处于各顶角位置，将体心的Ti原子平移到顶角，则氧原子按同样的方式平移到棱心上，因此O原子位于棱心位置； ③已知晶胞参数为，阿伏加德罗常数为，结合①分析，该晶胞的密度。 3. 钙钛矿太阳能电池被称为第三代太阳能电池，图一是钙钛矿太阳能电池的工作示意图，图二是该电池作电源电解酸性硫酸铬溶液获取铬单质和硫酸的工作示意图： （1）C电极接钙钛矿太阳能电池的_______极。(选填“A”或“B”)；图二中的离子交换膜Ⅰ为_______(选填“A．质子”或“B．阴离子”)交换膜； （2）D电极发生的电极反应式为_______； （3）当太阳能电池有电子转移时，棒上增重的质量为_______。 【答案】（1） ①. B ②. B （2） （3） 【解析】 【分析】据钙钛矿太阳能电池的工作原理图可知，电子从B极流出，说明B极为负极，A极为正极，图二为电解池，由该装置可电解酸性硫酸铬溶液获取铬单质和硫酸可知，C极为阴极，电极反应式：，D极为阳极，电极反应式：。 【小问1详解】 根据分析可知，电解池的阴极接电源的负极，由钙钛矿太阳能电池的工作原理图可知，B极为负极，故C电极接钙钛矿太阳能电池的B极； 【小问2详解】 由分析可知，D极为阳极，电极反应式：； 【小问3详解】 当太阳能电池有9mol电子转移时，根据得失电子守恒可知，Cr棒上有3molCr单质生成，则增重的质量为52g/mol×3mol=156g。 二、尿素 4. 尿素是一种重要的氮肥，也是一种化工原料。合成尿素能回收利用二氧化碳，实现“碳的固定”。 （1）尿素结构简式为，尿素有X、Y两种同分异构体，X能发生银镜反应，Y属于铵盐，则X、Y的结构简式分别为_______、_______。 （2）合成尿素分如图所示的两步进行： 反应的反应热为_______。 【答案】（1） ①. ②. （2） 【解析】 【小问1详解】 尿素有X、Y两种同分异构体，X能发生银镜反应，X中含有醛基，X的结构简式为，Y属于铵盐，Y中含有，结构简式为。 【小问2详解】 根据盖斯定律，第1步加第2步反应得到 △H=△H1+△H2=-272kJ/mol+138kJ/mol=-134 kJ/mol。 5. 某课题组使用氢氧化铟纳米晶电催化剂直接由和高选择性地合成。 （1）上述和的转化中，被还原的物质是_______。 （2）上述转化中，决速步骤是_______。 A. B. C. D. （3）在恒温恒容密闭容器中投入和合成尿素，原理是。下列表明该反应达到平衡状态的是_______。 A. 气体密度不随时间变化 B. 体积分数不随时间变化 C. 气体总压强不随时间变化 D. 的转化率之比不随时间变化 （4）在恒容密闭容器中发生反应：测得的平衡转化率与起始投料比[分别为]、温度关系如图所示。 ①在相同投料比下，升高温度，的平衡转化率降低的主要原因是_______。 ②曲线a代表的投料比为_______。 ③若下，从反应开始至达到M点历时，测得M点对应的总压强为，则内，分压的平均变化率为_______。 【答案】（1） （2）C （3）AC （4） ①. 合成尿素的反应是放热反应，当投料比不变时，升温，平衡逆向移动 ②. ③. 8 【解析】 【小问1详解】 和高选择性地合成，中N元素为+5价，中N元素为-3价，因此被还原。 【小问2详解】 控速步骤为反应速率最慢的一步，活化能最大，因此为，故选C。 【小问3详解】 反应达到平衡状态的标志为正逆反应速率相等或变量不变，对于反应； A．该反应生成固体和液体，气体密度随反应进行而减小，气体密度不随时间变化时反应达到平衡，A正确； B．由于生成物中无气体，CO2体积分数一直不变，当其不随时间变化无法说明反应达到平衡，B错误； C．该反应为气体体积减小的反应，气体总压强不随时间变化时，可以判断反应达到平衡，C正确； D．的转化率之比始终不随时间变化，故无法判断平衡，D错误； 故答案选AC。 【小问4详解】 ①由氨气和二氧化碳合成尿素的反应为放热反应，升高温度，化学平衡逆向移动，二氧化碳平衡转化率降低，因此相同投料比的情况下，升高温度，二氧化碳的平衡转化率下降。 ②相同温度下，曲线a的CO2平衡转化率最低，因此投入CO2比例高，则此投料比为1：1； ③根据M点所对应的曲线中，相同温度下，CO2平衡转化率最高为40%，可知此时投料比为3:1，设起始时充入NH3为3amol，CO2为amol由此可列三段式： 设起始充入气体时总压为P，由于平衡时M点对应的总压强为140kPa，则有，求得P=200kPa；则NH3分压的平均变化率为。 6. 尿素样品含氮量的测定方法如下： 已知：溶液中的不能直接用氢氧化钠溶液准确滴定。 （1）在滴定管中装入标准溶液的前一步，应进行的操作为_______。 （2）步骤iv中滴定时选用的指示剂为_______。 （3）步骤iv中标准溶液的浓度和消耗的体积分别为c和V，计算样品含氮量还需要的实验数据有_______。 A. 尿素样品的质量 B. 步骤i中所加浓溶液的体积和浓度 C. 步骤ii中浓氢氧化钠的体积和浓度 D. 步骤iii中所加溶液的体积和浓度 （4）请分析：若在测定过程中出现以下问题，对尿素中含氮量的测定结果有何影响。(均选填“A．偏高”、“B．偏低”或“C．无影响”) ①锥形瓶内有少量液体溅出，则测定结果_______。 ②盛装标准液的滴定管未用标准液润洗，测定结果_______。 【答案】（1）用标准溶液润洗 （2）甲基橙 （3）AD （4） ①. A ②. B 【解析】 【分析】由题给流程可知，向尿素样品中加入浓硫酸，尿素与浓硫酸反应生成硫酸铵，向反应后的溶液中加入浓氢氧化钠溶液，蒸馏得到氨气，用过量硫酸溶液吸收反应生成的氨气，并用氢氧化钠溶液滴定过量的硫酸，并依据实验所得数据计算尿素样品含氮量。 【小问1详解】 在滴定管中装入氢氧化钠标准溶液前应用氢氧化钠标准溶液润洗滴定管，防止使滴定消耗氢氧化钠溶液体积偏大，导致测定结果偏低，故答案为：用标准NaOH溶液润洗。 【小问2详解】 为防止硫酸铵与氢氧化钠溶液反应导致测定结果偏小，滴定时应选用甲基橙做指示剂测定溶液中过量的硫酸，故答案为：甲基橙。 【小问3详解】 由分析可知，用氢氧化钠溶液滴定反应后溶液的目的是测量过量硫酸的物质的量，所以步骤ⅳ中标准氢氧化钠溶液的浓度和消耗的体积分别为c和V，计算样品含氮量还需要的实验数据为尿素样品的质量、步骤ⅲ中所加硫酸溶液的体积和浓度，故选AD。 【小问4详解】 ①锥形瓶内有少量液体溅出会使滴定消耗氢氧化钠溶液体积偏小，导致测定结果偏高，故答案为：A； ②盛装标准液的滴定管未用标准液润洗使滴定消耗氢氧化钠溶液体积偏大，导致测定结果偏低，故答案为：B。 三、硫代硫酸钠 7. 可用于照相业作定影剂等，它又名“大苏打”“海波”，易溶于水，难溶于乙醇，水溶液呈微弱的碱性，遇强酸发生剧烈反应。某化学研究性小组对它的制备和性质进行了探究。 Ⅰ．实验室可通过和共同反应来制备，装置如图所示： （1）硫代硫酸钠中硫元素的平均化合价是_______。 （2）下列方案适宜在实验室制备的是_______。 A. (浓) B. (浓) C. D. （3）A装置中，溶液的作用是_______。 （4）B装置中固体为亚硫酸钠，写出该装置中反应的化学方程式：_______。 （5）装置C的作用有_______。(任意写出一条) （6）装置D中生成的化学方程式为_______。 （7）为了吸收可能逸出的尾气，溶液X除了图中的还可以是_______。 A. 胶体 B. 酸性溶液 C. 品红溶液 D. 饱和溶液 Ⅱ．分离并对产品分析检测 （8）为减少产品的损失，操作①为_______，操作②是抽滤、洗涤、干燥，其中洗涤操作中用_______作洗涤剂。 Ⅲ．利用与稀硫酸反应探究影响化学反应速率的因素，设计了如表系列实验： 实验序号 反应温度(℃) 浓度 稀硫酸 1 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0 2 40 10.0 0.10 10.0 0.50 0 3 20 0.10 4.0 0.50 （9）设计实验1和2的目的是_______。 （10）若用实验1和3探究稀硫酸浓度对该反应速率的影响，则_______、_______。 （11）若实验1不再产生沉淀的时间为，则_______。 【答案】（1） （2）AB （3）吸收B中逸出的尾气，防止污染环境 （4）(浓) （5）平衡装置内压强，观察并控制速率 （6） （7）B （8） ①. (趁热)过滤 ②. (无水)乙醇 （9）探究温度对反应速率的影响 （10） ①. 10.0 ②. 6.0 （11） 【解析】 【分析】装置B是用亚硫酸钠和浓硫酸反应制取SO2的装置，生成二氧化硫通入仪器C中，观察生成速率并降低气体流速，C中长颈漏斗可以平衡压强，起到安全瓶的作用，向D中的Na2SO3和Na2S混合溶液通入SO2反应可制得Na2S2O3，所得产品常含有少量Na2SO3，滤液中得到溶质固体的方法是蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤，干燥得到固体，SO2对环境有污染，可以通过装置A吸收除去，据此分析回答问题。 【小问1详解】 中Na元素为+1价，O元素为-2价，由化合价代数和为零可知，硫元素的平均化合价是+=+2价。 【小问2详解】 A．铜与浓硫酸在加热条件下反应生成SO2，适合实验室制备SO2，A选； B：亚硫酸钠与浓硫酸反应生成SO2，该反应不需要加热，反应温和，适合实验室制备SO2，B选； C：三氧化硫在高温下分解生成SO2，但反应条件苛刻，不适合实验室制备，C不选； D：硫化氢与氧气反应生成SO2，但硫化氢有毒，操作危险，不适合实验室制备，D不选； 答案为AB。 【小问3详解】 由分析可知，NaOH溶液可以与SO2反应，生成亚硫酸钠和水，A装置中，溶液的作用是吸收B中逸出的尾气，防止污染环境。 【小问4详解】 B装置中亚硫酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫和水，化学方程式为：(浓)。 【小问5详解】 由分析可知，装置C的作用有：平衡装置内压强，观察并控制速率。 【小问6详解】 装置D中硫化钠、碳酸钠与二氧化硫反应生成硫代硫酸钠和二氧化碳，化学方程式为：。 【小问7详解】 A．胶体不和反应，不能有效吸收，A不选； B．酸性溶液可以氧化，吸收效果好，可用来吸收，B选； C．能够使品红溶液褪色，但品红溶液吸收不彻底，C不选； D．饱和NaCl溶液不和反应，不能吸收，D不选； 故选B。 【小问8详解】 为防止过滤过程中析出，操作①为(趁热)过滤，乙醇可以溶解杂质，减少产品损失，为减少产品的损失，操作②是抽滤、洗涤、干燥，其中洗涤操作中用(无水)乙醇作洗涤剂。 【小问9详解】 实验1和2的反应条件相同，只有温度不同，目的是探究温度对反应速率的影响。 【小问10详解】 实验1和3的Na2S2O3浓度相同，稀硫酸浓度不同，探究稀硫酸浓度对该反应速率的影响，V1 和 V2 应保持一致，以便探究稀硫酸浓度对反应速率的影响，V1=10.0、V2=6.0。 【小问11详解】 +2H+=S↓+SO2↑+H2O，根据实验1中的数据，可知n()=0.001mol，n(H+)=0.01mol，若实验1不再产生沉淀，则说明已全部反应完全，根据v(H+)=2v()，v()=mol•L-1•min-1=0.01mol•L-1•min-1，v(H+)=0.02mol•L-1•min-1。 四、盐酸芬戈莫德 8. 盐酸芬戈莫德是一种治疗多发性硬化症的新型免疫抑制剂，以下是其中某种合成路线： 已知：i) ii) （1）B分子中含有的官能团为_______；A分子中有_______个原子共平面。 （2）E的分子式为_______。 （3）整个反应过程中没有涉及到的反应类型有_______。 A. 加成反应 B. 氧化反应 C. 缩聚反应 D. 还原反应 （4）已知过程中原子利用率为100%，化合物X的结构简式是_______。 （5）①由D生成E的反应目的是_______。 ②的第(2)步中加的目的是_______。 （6）写出由E生成F化学反应方程式_______。 （7）在C的同分异构体中，同时满足下列条件的可能结构共有_______种(不考虑立体异构)。 a)含有苯环和硝基； b)核磁共振氢谱显示有四组峰，峰面积之比为 （8）参照上述反应路线，以和为原料，设计合成的路线_______(无机试剂任选)。 （9）下图是芬戈莫德最初合成的起始路线： 对比两个反应路线，写出现在反应路线的优点及原因： 【优点1】_______； 【优点2】_______。 【答案】（1） ①. 酮羰基、硝基 ②. 12 （2） （3）BC （4） （5） ①. 保护羟基 ②. 增大产物的水溶性 （6） （7）4 （8） （9） ①. 反应原料易得 ②. 副反应少，副产物少，产物更纯净 【解析】 【分析】苯和中的酰氯发生取代反应得到B，B中酮羰基被还原生成C，C发生已知的反应得到D，由D的结构式，推测试剂X为甲醛，D中羟基和反应得到E，保护羟基，E和发生取代得到F为，F加氢还原得到G，G反应得到H，据此分析解题。 【小问1详解】 B物质中含有的官能团为酮羰基和硝基。A为苯，苯是平面结构，其中有12个原子共平面。答案为：酮羰基和硝基；。 【小问2详解】 E的结构为，其分子式为：。 【小问3详解】 根据分析可知，该流程中没有涉及到反应类型有氧化反应，还原反应。答案选BC。 【小问4详解】 C的分子式为：，D的分子式为：，分子结构相差，由于过程中原子利用率为，是加成反应，所以结合可知，化合物的结构简式是。答案为：。 【小问5详解】 ①D中羟基和反应得到E，E和发生取代得到F为，之后最终反应又生成的H中，又生成，所以反应目的是保护羟基。答案为：保护羟基。 ②由于生成的在水中溶解性较低，所以加的目的是增大产物的水溶性。答案为：增大产物的水溶性。 【小问6详解】 E和发生取代得到F为和氯化氢。答案为：。 【小问7详解】 C为，它的同分异构体中，同时满足含有苯环和硝基；核磁共振氢谱显示有四组峰，峰面积之比为，有、、、，共四种。答案为：四。 【小问8详解】 先用和发生加成反应得到，发生催化氧化反应得到，结合题中转化关系，发生还原反得到，合成路线为：。 【小问9详解】 是发生取代反应，另外还生成了；也发生取代反应，另外生成了。均有副产品生成，造成原料利用率不高，同时，原反应线路中的反应原料较此方案简单、易得。答案为：反应原料易得；副反应少，副产物少，产物更纯净。 五、环境治理 9. 电化学还原将其转化为其它化学产品，是一种减缓温室效应并综合利用的好方法。 已知：选择性和法拉第效率的定义：； （1）碱性电化学还原前，先在中性电解液中通电一段时间，及电流稳定后，再通，试分析原因_______。 （2）在阴极区若每得到电子，同时有也会得到等物质的量的电子，且阴极区电解液的几乎保持不变。(忽略溶液体积变化) ①电极Ⅰ是_______极。 A．阳极 B．阴极 C．正极 D．负极 ②写出阴极由产生的电极反应式：_______。 ③阴极附近发生反应_______(用离子方程式表示)，生成的难以放电，降低了。 ④结合化学用语分析阳极区产生的原因是_______。 （3）控制、电解液中存在时，电化学还原过程中(其他含碳产物未标出)和的法拉第效率变化如图1所示。 ①结合图1的变化规律，推测可能的作用是_______。 ②时，(已折合为标准状况，下同)的被完全吸收并还原为和，分离后，将和混合气体通入如图2所示装置(反应完全)，出口处收集到气体。则_______。(写出计算过程) （4）随着对合成氨研究的发展，科学家利用电解法在常温常压下实现合成氨。工作时，电极生成的微观示意图如下所示，其中电解液为溶解有三氟甲磺酸锂和乙醇的惰性有机溶剂。 下列说法正确的是_______。 A. 三氟甲磺酸锂作用是增强溶液的导电性 B. 该装置用金作催化剂目的是降低的键能 C. 该装置生成的一极应接电源的正极 D. 选择性透过膜可允许和通过，不允许进入装置 （5）用分别表示和固体催化剂，则在固体催化剂表面合成氨的过程如下图所示： 吸附后，能量状态最高的是_______。 （6）结合上述原理，在固体催化剂表面进行的分解实验，发现的分解速率与其浓度的关系如下图所示。从吸附和解吸过程分析，之后反应速率降低的原因可能是_______。 【答案】（1）排除电解液中及电极表面杂质对实验的干扰，使实验体系达到稳定状态，确保通入后的电化学还原反应在相对均一、稳定的条件下进行 （2） ①. A ②. ③. ④. 阳极区发生电极反应：，阴极区产生的透过阴离子交换膜进入阳极，发生反应： （3） ①. 提高电化学还原生成的选择性或抑制阴极析氢 ②. 10% （4）AD （5）B （6）催化剂表面的氨分子太多，不利于氮气和氢气从催化剂表面解吸 【解析】 【分析】碱性电化学还原，电极Ⅱ为阴极，、 H2O得电子发生还原反应，电极反应式为、 ， 电极I为阳极，H2O失电子发生氧化反应，电极反应式为； 酸性电化学还原，电极Ⅱ为阴极，、 H2O得电子发生还原反应，电极反应式为、，电极I为阳极，H2O失电子发生氧化反应，电极反应式为。 【小问1详解】 碱性电化学还原前，先在中性电解液中通电一段时间，及电流稳定后，再通，原因是：排除电解液中及电极表面杂质对实验的干扰，使实验体系达到稳定状态，确保通入后的电化学还原反应在相对均一、稳定的条件下进行。 【小问2详解】 ①由分析，电极I是阳极，故选A； ②根据分析，阴极产生甲烷的电极反应为； ③阴极生成碳酸根离子，发生反应为二氧化碳和氢氧根离子生成碳酸根离子和水：； ④结合化学用语分析阳极区产生的原因是：阳极区发生电极反应：，阴极区产生的透过阴离子交换膜进入阳极，发生反应：。 【小问3详解】 ①结合图3的变化规律，随着KCl浓度增大，H2的法拉第效率降低，KCl可能的作用是KCl抑制了（阴极）析氢，总体而言提高了电化学还原CO2生成CH4的选择性； ②时，CH4拉第效率为20%；将CH4和C2H4混合气体通入如图4所示装置（反应完全），C2H4被吸收，出口处收集到6.72L气体为CH4，CH4的物质的量为=0.3mol，生成CH4的电极反应式为，可知生成0.3mol CH4得到=2.4mol电子，CH4法拉第效率为20%，则通过阴极的电子为，共有11.2L(已折合为标准状况)为0.5mol CO2被完全吸收并还原为CH4和C2H4，根据碳原子守恒，C2H4的物质的量为=0.1mol，生成C2H4的电极反应式为，可知生成得到1.2mol电子，则。 【小问4详解】 A．电解液为溶解有三氟甲磺酸锂和乙醇的惰性有机溶剂，三氟甲磺酸锂是离子化合物，能提供离子，增强电解液的导电性，A正确； B．催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，不能降低反应物的键能，该装置用金(Au)作催化剂目的是降低N2的活化能，B错误； C．N2在C2H5OH作用下，在阴极得到电子发生还原反应生成NH3，该极与电源负极相连，C错误； D．由图可知，水在选择性透过膜的上方，说明选择性透过膜可允许N2和NH3通过，防止H2O进入装置，D正确； 故选AD。 【小问5详解】 由于化学键的断裂要吸收能量，故活化状态B的能量高于初始状态A的能量，而此反应为放热反应，故初始状态A的能量高于末态C的能量，故B的能量最低高，故答案为：B。 【小问6详解】 从吸附和解吸过程分析，之后反应速率降低的原因可能是：催化剂表面的氨分子太多，不利于氮气和氢气从催化剂表面解吸。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024学年第二学期上海市质量调研 高三化学 试卷 2025.3 考生注意： 1.试卷满分100分，考试时间60分钟。 2.本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填写学校、姓名、考号，将条形码贴在指定位置。答题时，必须将答案涂或写在答题纸上，在试卷上答题一律不得分。 3.不定项选择题，每题有1~2个正确选项，只有1个正确选项的，多选不得分，有2个正确选项的，漏选1个得一半分，错选不得分；其他选择题，每题只有1个正确选项 相对原子质量： 一、钙钛矿 1. 钙钛矿具有优异的电导性能。某兴趣小组以为原料进行了如下探究过程： 已知：①所有气体体积数据均已折算至标准状况，溶液B的溶质为。 ②沉淀E为混合物，调节加入量可控制各组分比例。 ③，。 （1）钾或钾盐的焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)，下列有关原理分析的叙述正确的是_______。 A. 电子从基态跃迁到较高的激发态 B. 电子从较高的激发态跃迁到基态 C. 焰色反应的光谱属于吸收光谱 D. 焰色反应的光谱属于发射光谱 （2）基态原子核外电子排布，最后占据能级的电子云轮廓图形状为_______。 （3）气体A的成分为_______。 （4）中N原子的杂化方式为_______；中的键角比中的键角大的原因是_______； （5）“富氧焙烧”过程发生反应化学方程式为_______。 （6）适当增加溶液B中的加入量，会使的x值_______。(选填“A．增大”“B．减小”或“C．不变”) （7）为降低产品的杂质含量，有同学提出用替代作沉淀剂，请结合计算说明沉淀反应能进行的理由_______。 2. 有机—无机杂化钙钛矿材料具有良好的光致发光、半导体性能，其中的合成过程如下： 。 （1）中存在配位键，接受孤电子对的中心离子或原子是_______。 （2）具有较低的熔点。从结构角度解释原因_______。 （3）钛酸钙的晶胞结构如图所示： ①写出钛酸钙晶体化学式_______； ②该晶胞中，每个周围与它最近且相等距离的O有_______个；该晶胞结构的另一种表示中，处于各顶角位置，则O处于_______位置。 ③已知晶胞参数为，阿伏加德罗常数为，计算该晶胞的密度_______。 3. 钙钛矿太阳能电池被称为第三代太阳能电池，图一是钙钛矿太阳能电池的工作示意图，图二是该电池作电源电解酸性硫酸铬溶液获取铬单质和硫酸的工作示意图： （1）C电极接钙钛矿太阳能电池的_______极。(选填“A”或“B”)；图二中的离子交换膜Ⅰ为_______(选填“A．质子”或“B．阴离子”)交换膜； （2）D电极发生的电极反应式为_______； （3）当太阳能电池有电子转移时，棒上增重的质量为_______。 二、尿素 4. 尿素是一种重要氮肥，也是一种化工原料。合成尿素能回收利用二氧化碳，实现“碳的固定”。 （1）尿素的结构简式为，尿素有X、Y两种同分异构体，X能发生银镜反应，Y属于铵盐，则X、Y的结构简式分别为_______、_______。 （2）合成尿素分如图所示的两步进行： 反应的反应热为_______。 5. 某课题组使用氢氧化铟纳米晶电催化剂直接由和高选择性地合成。 （1）上述和的转化中，被还原的物质是_______。 （2）上述转化中，决速步骤是_______。 A. B. C. D. （3）在恒温恒容密闭容器中投入和合成尿素，原理是。下列表明该反应达到平衡状态的是_______。 A. 气体密度不随时间变化 B. 体积分数不随时间变化 C. 气体总压强不随时间变化 D. 的转化率之比不随时间变化 （4）在恒容密闭容器中发生反应：测得的平衡转化率与起始投料比[分别为]、温度关系如图所示。 ①在相同投料比下，升高温度，的平衡转化率降低的主要原因是_______。 ②曲线a代表的投料比为_______。 ③若下，从反应开始至达到M点历时，测得M点对应的总压强为，则内，分压的平均变化率为_______。 6. 尿素样品含氮量的测定方法如下： 已知：溶液中的不能直接用氢氧化钠溶液准确滴定。 （1）在滴定管中装入标准溶液的前一步，应进行的操作为_______。 （2）步骤iv中滴定时选用的指示剂为_______。 （3）步骤iv中标准溶液的浓度和消耗的体积分别为c和V，计算样品含氮量还需要的实验数据有_______。 A. 尿素样品的质量 B. 步骤i中所加浓溶液的体积和浓度 C. 步骤ii中浓氢氧化钠的体积和浓度 D. 步骤iii中所加溶液的体积和浓度 （4）请分析：若在测定过程中出现以下问题，对尿素中含氮量的测定结果有何影响。(均选填“A．偏高”、“B．偏低”或“C．无影响”) ①锥形瓶内有少量液体溅出，则测定结果_______。 ②盛装标准液的滴定管未用标准液润洗，测定结果_______。 三、硫代硫酸钠 7. 可用于照相业作定影剂等，它又名“大苏打”“海波”，易溶于水，难溶于乙醇，水溶液呈微弱的碱性，遇强酸发生剧烈反应。某化学研究性小组对它的制备和性质进行了探究。 Ⅰ．实验室可通过和共同反应来制备，装置如图所示： （1）硫代硫酸钠中硫元素的平均化合价是_______。 （2）下列方案适宜在实验室制备的是_______。 A. (浓) B. (浓) C. D. （3）A装置中，溶液的作用是_______。 （4）B装置中固体为亚硫酸钠，写出该装置中反应的化学方程式：_______。 （5）装置C的作用有_______。(任意写出一条) （6）装置D中生成的化学方程式为_______。 （7）为了吸收可能逸出的尾气，溶液X除了图中的还可以是_______。 A. 胶体 B. 酸性溶液 C. 品红溶液 D. 饱和溶液 Ⅱ．分离并对产品分析检测 （8）为减少产品的损失，操作①为_______，操作②是抽滤、洗涤、干燥，其中洗涤操作中用_______作洗涤剂。 Ⅲ．利用与稀硫酸反应探究影响化学反应速率的因素，设计了如表系列实验： 实验序号 反应温度(℃) 浓度 稀硫酸 1 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0 2 40 10.0 0.10 10.0 0.50 0 3 20 0.10 4.0 0.50 （9）设计实验1和2的目的是_______。 （10）若用实验1和3探究稀硫酸浓度对该反应速率的影响，则_______、_______。 （11）若实验1不再产生沉淀的时间为，则_______。 四、盐酸芬戈莫德 8. 盐酸芬戈莫德是一种治疗多发性硬化症的新型免疫抑制剂，以下是其中某种合成路线： 已知：i) ii) （1）B分子中含有的官能团为_______；A分子中有_______个原子共平面。 （2）E分子式为_______。 （3）整个反应过程中没有涉及到的反应类型有_______。 A. 加成反应 B. 氧化反应 C. 缩聚反应 D. 还原反应 （4）已知过程中原子利用率为100%，化合物X的结构简式是_______。 （5）①由D生成E的反应目的是_______。 ②的第(2)步中加的目的是_______。 （6）写出由E生成F的化学反应方程式_______。 （7）在C同分异构体中，同时满足下列条件的可能结构共有_______种(不考虑立体异构)。 a)含有苯环和硝基； b)核磁共振氢谱显示有四组峰，峰面积之比为 （8）参照上述反应路线，以和为原料，设计合成的路线_______(无机试剂任选)。 （9）下图是芬戈莫德最初合成的起始路线： 对比两个反应路线，写出现在反应路线的优点及原因： 【优点1】_______； 【优点2】_______。 五、环境治理 9. 电化学还原将其转化为其它化学产品，是一种减缓温室效应并综合利用的好方法。 已知：选择性和法拉第效率的定义：； （1）碱性电化学还原前，先在中性电解液中通电一段时间，及电流稳定后，再通，试分析原因_______。 （2）在阴极区若每得到电子，同时有也会得到等物质量的电子，且阴极区电解液的几乎保持不变。(忽略溶液体积变化) ①电极Ⅰ是_______极。 A．阳极 B．阴极 C．正极 D．负极 ②写出阴极由产生的电极反应式：_______。 ③阴极附近发生反应_______(用离子方程式表示)，生成的难以放电，降低了。 ④结合化学用语分析阳极区产生的原因是_______。 （3）控制、电解液中存在时，电化学还原过程中(其他含碳产物未标出)和的法拉第效率变化如图1所示。 ①结合图1的变化规律，推测可能的作用是_______。 ②时，(已折合为标准状况，下同)的被完全吸收并还原为和，分离后，将和混合气体通入如图2所示装置(反应完全)，出口处收集到气体。则_______。(写出计算过程) （4）随着对合成氨研究的发展，科学家利用电解法在常温常压下实现合成氨。工作时，电极生成的微观示意图如下所示，其中电解液为溶解有三氟甲磺酸锂和乙醇的惰性有机溶剂。 下列说法正确的是_______。 A. 三氟甲磺酸锂的作用是增强溶液的导电性 B. 该装置用金作催化剂目的是降低的键能 C. 该装置生成的一极应接电源的正极 D. 选择性透过膜可允许和通过，不允许进入装置 （5）用分别表示和固体催化剂，则在固体催化剂表面合成氨的过程如下图所示： 吸附后，能量状态最高的是_______。 （6）结合上述原理，在固体催化剂表面进行的分解实验，发现的分解速率与其浓度的关系如下图所示。从吸附和解吸过程分析，之后反应速率降低的原因可能是_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $