上海市格致中学2025-2026学年高三上学期9月测试 化学试题（B）

高三化学测试B 相对原子质量L-7 一、AI智能在化学领域的应用 2024年诺贝尔化学奖授予了利用AI设计蛋白质和预测结构的科学家们，利用AI模拟 出的血红蛋白的部分结构如下图所示（小 表示蛋白质的其他部分)， 血红素 H H COOH CH 1.已知血红素中铁的存在形式为2+有关Ee2+的化学用语正确的是 A.中子数为30的Fe2:Fe24 B.电子排布式：1s22s22p3s23p3d5 3d C.结构示意图 D,价层电子轨道表示式， 竹个 2、上图虚线框的结构中，含有 ·(不定项) A.可键 B.π键 C.金属 D.离子键 3.上图中键角∠C-S-C为102°6，介于92°6(HS键角)和1092：(CH,甚角)之间，请从价 层电子对互斥理论的角度解释原因， 北京理工大学的研究团队利用理论计算和分子模拟的方法，经计算机辅助，设计出了具 有棒棒糖结构的新型全氮含能材料—一N分子， (所有原子共平面) 4.基态N原子的价电子占据的最高能级符号为 ,价电子在该能级上排布所进循 的愿则是 5.设从为阿伏加德罗常效的值.1moN分子中，健的电子数为 A.16N B.4N C.8mol D.4mol 6.已知N分子所有原子共平面，请分析分子中氮愿子的杂化方式有_ A.5 B、p C.sp2,sp D.Bp2,5p CS扫描全能王 3亿人都在用的扫描APE 二、工业合成氨 工业合成氮是人类科学技术的一项重大突破，目前己有三位科学家因其获得诺贝尔奖 其反应为：N:(g)+3H,(g)≥2NH,(g)△H=-92.4 kJ.mor'AS=200JK1mm。回容下列问题： 1.合成氨反应在常温下（填“能“或“不能）自发。 2. 温（填“高“或低”，下同）有利于提高反应速， 温有利于提高平衡转化率， 综合考虑催化剂（铁触煤）活性等因素，工业常采用400~500℃。 针对反应速率与平衡产率的矛盾，我国科学家提出了两种解决方案。 3.方案·双温-双控-双催化剂。使用F-TiO.H,双催化剂，通过光辐射产生温差（如体系 温度为495℃时，Fe的温度为547℃，而TiO,Hy的温度为415℃)， 。双涵催化 热Fc冷T双温催化 10000H ……传统铁位蟹 人热Fc能 7500 N 2H 5000 495C 热Fe他化 2500 N,+ H NH 960 450 500 湛度C 下列说法正确的是 (不定项) A.氨气在“冷T表面生成，有利于提高氨的平衡产率 B.N=N在“热F"表面断裂，有利于提高合成氨反应速率 C.“热Fε“高于体系温度，有利于提高氨的平衡产率 D.“冷T低于体系温度，有利于提高合成氨反应速率 4.方案二：MLH复合催化剂。 =10000 7=10000 1000 8000 100月 6000 ●有LH 10E 4000 Fe-LiH +无LH Mn-LiH 300℃ 2000 ·Cr-LiH 0.1 V Cr Mn Fo Co Ni催化剂 分 50100150200250300350400温度/℃ 下列说法正确的是 。(不定项) A.300'℃时，复合催化剂比单一催化剂效率更高 B.同温同压下，复合催化剂有利于提高氨的平衡产率 C.温度越高，复合催化剂活性一定越高 CS扫描全能王 3亿人都在用的扫描ApP 5.近几年科学家研究通过一种生物燃料电池实现室温下合成氨，其工作原理如图： 纽 NH MV 氢化酬 团阅群 该电池负极是电极 (填“a”或”，正极反应式为 对比传统的工业合成氨，生物燃料电池合成氨的优点是 (任写一条)。 6.科学家在以悬浮的纳米F©，D,作催化剂，H,0和N,为原料直接常压电化学合成氨方面取 得了突破性进展。其工作原理如图所示： 电源 NH 纳米FczO3 Ni电极 N防 蒙乃尔筛网 HO 熔融NaOH/KOH ①Ni电极处发生的总反应为N2+6e+6H,0=2NH,+60H。已知该反应分为两步，其中 第二步的反应为2Fe+3H,0+N2=2NH3+Fe,O3,则第一步反应为 ②蒙乃尔筛网处发生的电极反应为 三、大气污染的防治 硫氧化物(SO)和氮氧化物CNO)是造成大气污染的主要污染物。请回答： 1.NOx是汽车尾气之一。发动机工作时会引发N2和O2反应，能量变化示意图如下： N2(g) 945kJ/mol→2N 2x(-630k/mo】,2N0 0,(g)498kmoL→20 N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=」 2.在一密闭容器中充入足量S02,并加入适量蒸馏水，体系中存在下列平衡（无其它副反应）： IS02(g)≠S02(aq)△H<0 ⅡS02(ag)+H,0(I)≠H*(aq)+HS0(aq)K=10-1 II HSOj (aq)H*(aq)+SO;(aq)K=10-720 CS扫描全能王 3亿人都在用的扫指ApP (1)保持其他条件不变，下列操作能降低溶液中c(S02)的是， A.增大体系内SO2的压强 B.加入足量盐酸 C.升高体系温度 D.加少量水 (2)溶液中硫元素主要以 形式存在（填写含硫微粒符号）。 (3)在水溶液中，HSO;以如图所示两种结构存在： A B 按照稳定性大小对二者进行排序」 请说明理由 (写出1点即可) 3.研究小组发现，较高温度下NaS,O,在水中可产生活性自由基.So;,提高氧化脱除NO的 效率。在NaS,O,浓度、NO流速恒定时，测得不同溶液温度下NO脱除率如图所示。 VS2Og(aq)≠2·so4(aq)△H V SO(aq)+H2O(1)=S2(aq)+OH(aq) 已知：自由基具有单电子，反应活性高，但易两两结合“湮灭”。 45 ·一NO酸华率 40 35 15 3040506070 80 缩浓温度（℃） (1)△H 0(选填>、<)。 (2)指出NO脱除率随温度升高先上升后趋于平缀的原因 (3)若提高NaS,O,浓度，在上图中画出NO脱除率随溶液温度的变化曲线 4.工业上变“废”为宝，吸收工业中SO2和NO可获得N2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下： NaOH溶液 Ce+ NHg、O2 NO ce” 装置Ⅲ NO5、NO NO、SO2装置I 装Ⅱ NO5、NO电解槽 装置V→NHNO HSO S20 (1)装置Ⅲ中的主要反应的离子方程式为 (2)装置Ⅲ还可以使Ce艹再生，若用甲烷燃料电池电解该装置中的溶液，当消耗1olCH4 时，理论上可再生 mol Ce+t。 CS扫描全能王 3亿人都在用的扫指ApP 四、含呋哺骨架的芳香化合物 含呋喃骨架的芳香化合物在环境化学和材料化学领域具有重要价值。一种含呋喃骨架的 芳香化合物合成路线如下： OH OH COOH CHOH CaHaOz LiAIH4 C.HgO2 02 CHO PPha,CBr4 浓H2S04,△ (B) (C) PtgPd/C 碱 (A) (D) Br OH Br Cul,K3PO4 -B(OH)2 C14H00 Br △ 一定条件 (G) () (F H i)=一TMS 一定条件 ii)K2CO3 M 回答下列问题： 1.A→B的化学方程式为 2.C→D实现了由 到 的转化（填官能团名称）， 3.G→H的反应类型为 4.E的同分异构体中，含苯环（不含其他环）且不同化学环境氢原子个数比为3：2：1的同分异 构体的数目有4种，请写出其中两种同分异构体（要求：所含含氧官能团种类不同）。 5.M→N的三键加成反应中，若参与成键的苯环及苯环的反应位置不变，则生成的与N互 为同分异构体的副产物结构简式为 6.参考题干合成路线，设计如下转化，回答下列问题。 B NaOH B(OH)2 CHOH,△ 一定条件 ①反应物W的手性碳个数为 ②W→X化学方程式为. ⑧Y的结构简式为. CS扫描全能王 3亿人都在用的扫描ApP 五、鲤高子电池 锂离子电池是新能源重要组成部分，废旧锂电池的回收利用意义重大。某研究小组对废 弃的锂电池正极材料LiCoO2进行氯化处理以回收Li、C。等金属，工艺流程如下： SiCl NaOH溶液 Na,CO,溶液 LiCo02粗品 500℃ 烧渣 水浸 滤液1 沉钴 滤液2 沉锂 滤液3 焙烧 过滤 过滤 过滤 →滤饼3 滤饼1 滤饼2 850℃ →C0304 空气 煅烧 已知：Km[Co(OH)2]=5.9×10- 1.27C0价电子的轨道表达式 2.“500℃焙烧”，获得的烧渣是LiC1、CoC2和SiO2的混合物。焙烧过程中氧化产物与还原 产物的物质的量之比为 焙烧剩余的SC4应先除去，否则水浸时会产生大量烟 雾，用化学方程式表示其原因 3.若“沉钴过滤”要使溶液中Co2+浓度为5.9×10mol/L,则pH应控制为 碳酸锂的溶解度随温度变化如图所示。为了获得更多的Li2CO3,加入N2CO3溶液后的操作 X为」 洗涤、干燥。 1.6- 61.4 1a00a 1.2 1.0- 0.8 0.6 0 20 406080100 温度C 4.结合以上流程，下列说法不正确的是 A.将LiCoo,粗品粉碎，可使焙烧更充分 B.需要提供：酒精灯、坩埚、坩埚钳、玻璃棒、三脚架，即可进行焙烧操作 C.可用焰色试验检验滤饼3是否洗净 D.“850℃搬烧时，发生的化学反应为：6Co(OH),+0,50℃2Co,0,+6H,0 CS扫描全能王 3亿人都在用的扫指ApP 5.目前的新能源汽车多采用三元锂电池，该电池离子导体为有机锂盐溶液，两极之间的隔 光电 D 膜只允许L通过，电池总反应为Li,Ni,Co,M血，0，+Li,C,LNi,Co,M血，0，+6C(石墨)， 其工作原理如图所示。 K 电源 K ● K N Lit.NiCopMn.O2 隔膜 LiNiCopMn.O2 (1)连接K2、K时，L1计移向 极（填M”、“N,N为 极。 (2)连接K,、K,时，M极的电极反应为 (3)电池工作时，当外电路通过1ol电子时，N、M两电极质量差为. g(假设 开始M、N两电极质量相等) CS扫描全能王 3亿人都在用的扫描ApP