上海市虹口区2023-2024学年高三上学期化学一模试卷2

虹口区2023学年度第一学期期终学生学习能力诊断测试高三化学试卷考生注意：1.本试卷满分100分，考试时间60分钟。2.本考试设试卷和答题纸两部分，试卷包括试题与答题要求，所有答案必须涂(选择题)或写(非选择题)在答题纸上，做在试卷上一律不得分。3.答题前，考生务必在答题纸上用水笔清楚填写姓名、准考证号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。4.本试题的选择题，没有特别注明，为单选题，只有一个正确选项；若注明双选，有两个正确选项；若注明不定项，有1~2个正确选项，多选、错选不得分，漏选得一半分。相对原子质量：H1C12N14O16S32一、利用太阳能从水中获取氢气(本题共20分)1.水是清洁、可持续的氢能来源。利用太阳能从水中获取氢气符合可持续发展的理念。“太阳能直接热分解水制氢”通过集中阳光产生2000K以上高温，促使H2O分解为H2和O2；若温度进一步升高至5000K，H2与O2会分解为气态原子。（1）H2O分解过程中断裂的化学键属于___________。A．离子键B．极性共价键C．非极性共价键（2）在相同条件下，同时存在如下两个过程：ⅰ．2H(g)+O(g)=H2O(g)ⅱ．H2(g)+O2(g)=H2O(g)比较下列量的相对大小(均从选项中选择)：①放出热量___________；②反应速率___________。A．ⅰ>ⅱB．ⅰ=ⅱC．ⅰ<ⅱ2.“太阳能光催化分解水制氢”原理可以表示为：SO(aq)+H2O(l)SO(aq)+H2(g)。（1）已知SO3呈平面正三角形结构，推测SO的立体构型为___________。A．平面正三角形B．正四面体型C．三角锥型（2）能说明氯的非金属性比硫强的事实是___________。A.溶解性：HCl>H2S B.氧化性：HClO>H2SO3C.热稳定性：HCl>H2S D.酸性：HCl>H2S（3）H2O与H2S结构相似，但H2O的沸点高于H2S，原因是___________。（4）反应开始一段时间后，取出一定量溶液，写出检验溶液中SO的操作方法：___________。3.“太阳能热化学循环制氢”是将太阳能转化成化学能，通过多个化学过程产生H2.如常见的铁氧化物循环制氢过程如图所示。（1）写出反应Ⅰ的化学方程式：___________；（2）若该反应生成标准状况下5.6L氢气，转移电子数目为：___________。4.科学家想要用组成相似的钴氧化物(Co3O4/CoO)代替铁氧化物进行循环制氢。查阅资料发现，使用钴氧化物后反应Ⅰ和反应Ⅱ的ΔHTΔS值随温度T变化如图所示。（1）结合图像判断能否用钴氧化物代替铁氧化物进行热化学循环制氢？若可行，举出采用钴氧化物的一个优势；若不可行，说明理由。___________（2）除了上述“直接热分解”、“光催化分解”和“热化学循环”外，请再设计一种利用太阳能从水中获取氢气的方法：___________(简述即可，不必展开)。二、纳米氧化亚铜(本题共20分)5.纳米氧化亚铜(Cu2O)粒径在1~100nm之间，是一种重要的无机化工原料，在涂料、有色玻璃和催化剂领域有着广泛的应用。（1）29Cu在元素周期表中的位置是第四周期___________族；基态铜原子的价电子排布式为___________。A．3d84s2B．3d94s2C．3d104s1D．3d104s2（2）在普通玻璃中加入纳米Cu2O可制成红色玻璃。用光束照射该玻璃，在垂直方向上可以观察到___________。（3）Cu2O属于离子晶体，晶体结构如图所示。图中●表示的微粒是___________。A.Cu B.Cu+ C.Cu2+ D.O26.Cu2O溶于浓氨水中形成无色的[Cu(NH3)2]+，该无色溶液接触空气会很快变成深蓝色。（1）[Cu(NH3)2]+中NH3的N原子提供___________，与中心离子形成___________。A.空轨道、离子键 B.孤电子对、离子键C.空轨道、配位键 D.孤电子对、配位键（2）已知NH3分子中HNH键角为107°，则[Cu(NH3)2]+中HNH键角___________。A.大于107° B.小于107° C.等于107° D.等于120°（3）无色溶液在空气中变色的原因可表示为：[Cu(NH3)2]++NH3·H2O+___________=[Cu(NH3)4]2++___________+H2O完成并配平上述离子方程式。___________7.纳米Cu2O制备方法有多种，常见的有还原法、电解法等。（1）还原法以葡萄糖作为主要原料。能用葡萄糖制备Cu2O是因为其分子中含有___________(填官能团名称)，制备时除了葡萄糖溶液与硫酸铜溶液外，还需要___________(填试剂名称)。（2）电解法制备Cu2O的装置如图所示，电解过程中阳极依次发生反应：①Cue+Cl=CuCl②CuCl(s)+OH(aq)=CuOH(s)+Cl(aq)③2CuOH=Cu2O+H2O阴极的电极反应式为___________；该法制备Cu2O的总反应可以表示为：___________。三、重要的氮肥—尿素的合成(本题共19分)8.尿素[CO(NH2)2]是一种重要的氮肥。工业上以CO2和NH3为原料合成尿素，在尿素合成塔中的主要反应可表示如下：反应Ⅰ：2NH3(g)+CO2(g)H2NCOONH4(s)(氨基甲酸铵)ΔH1=272反应Ⅱ：H2NCOONH4(s)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)ΔH2=总反应Ⅲ：2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)∆H3（1）CO2的电子式为___________；1molCO(NH2)2中含有___________molπ键。（2）反应Ⅰ的熵变ΔS___________填“”“”或“”，反应Ⅲ的H3=___________。（3）下列关于尿素合成的说法正确的是___________。A.及时分离出尿素可促使反应Ⅱ向正反应方向移动B.从合成塔出来的混合气体分离出水蒸气后可以循环使用C.保持容积不变，充入惰性气体增大压强，可提高总反应Ⅲ反应速率D.保持压强不变，降低氨碳比[n(NH3)/n(CO2)]可提高反应Ⅰ中NH3的平衡转化率9.研究反应Ⅰ的逆反应对提高尿素产率有重要意义。某研究学习小组把一定量的氨基甲酸铵固体放入容积为2L的密闭容器中，在T℃下分解：NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)，t1时达到化学平衡。c(CO2)随时间t变化曲线如图所示。（1）可以判断该分解反应已经达到平衡的是___________。A.混合气体的平均摩尔质量不变 B.密闭容器中总压强不变C.密闭容器中混合气体的密度不变 D.密闭容器中氨气的体积分数不变（2）T时，该反应的化学平衡常数K的值为___________。（3）在0～t1时间内该化学反应速率v(NH3)=___________。（4）若其他条件不变，t2时将容器体积压缩到1L，t3时达到新的平衡。请在图中画出t2～t4时间内c(CO2)随时间t变化的曲线。___________四、祛痰药溴己新的合成(本题共20分)10.溴己新(Ⅰ)又称必嗽平，常用作祛痰药。可通过下列路线合成：（1）有机物A(甲苯)可以通过煤的干馏获得。下列有关说法正确的是___________。A.煤的干馏属于物理变化B.甲苯分子中的所有原子都在同一平面上C.甲苯分子中碳原子的杂化方式有和两种D.甲苯及其同系物都能使酸性高锰酸钾溶液褪色（2）写出B的名称：___________；E的结构简式：___________。（3）反应②与反应⑥的反应类型分别为___________。A.取代、取代 B.氧化、加成 C.氧化、还原 D.氧化、取代（4）反应①所需的试剂是___________；该反应还能生成B的多种同分异构体，写出其中核磁共振氢谱波峰数目最少的结构简式___________。（5）写出反应③的反应式：___________。（6）请写出满足下列条件的F的同分异构体的结构简式：___________(任写一种)。i．含有氨基与羧基；ii．苯环上只有一个取代基iii．分子中含有两个手性碳原子（7）请写出以和为原料制备的合成路线______。五、三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备(本题共21分)11.三草酸合铁(Ⅲ)酸钾是一种经典的光敏剂，也是制备负载型活性铁催化剂的主要原料。用废铁屑(含少量、)先制备草酸铁，然后再制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾。Ⅰ．制备草酸亚铁已知：部分氢氧化物沉淀时溶液的如下表：沉淀物开始沉淀2.37.53.4完全沉淀3.29.74.4（1）加入过量废铁屑的主要目的是___________。A.提高铁的利用率 B.除去溶液中的C.防止被氧化 D.抑制的水解（2）加入少量后，混合溶液范围应调控在___________。A.3.2以下 B. C. D.7.5以上（3）写出反应Ⅱ的离子方程式：___________。（4）关于溶液中有关离子浓度的说法正确的是___________。A.B.C.D.对溶液进行稀释，与的比值变小Ⅱ．制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾步骤一：在草酸亚铁固体中，加入饱和溶液；步骤二：保持恒温40℃，边搅拌边缓慢加入溶液，直至氧化完全；步骤三：将溶液加热至沸，加入饱和溶液，溶液转绿色，获得三草酸合铁(Ⅲ)酸钾溶液。（5）从步骤三所得溶液获得三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体的操作依次为水浴浓缩、___________、___________，然后用乙醇淋洗。（6）步骤二使用做氧化剂，其优点是___________；滴加时需保持恒温40℃，原因是___________。（7）三草酸合铁(Ⅲ)酸钾溶液中存在如下过程：，某同学想检验的存在，结合属于难溶电解