上海市宝山区2024届高三下学期等级考第二次模拟考试化学试题(含答案与解析)_9367

上海市宝山区2024届高三下学期等级考第二次模拟考试
化学试题
考生注意：
1.本试卷满分100分，考试时间60分钟。

2.答题前，考生务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号填写清楚，并将条形码粘贴在规定位置。

3.本试卷设试卷和答题纸两部分，试卷包括试题与答题要求；所有答案必须涂或写在答题纸上；做在试卷上一律不得分。

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。

4.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，漏选一个给一半分，错选不给分；未特别标注的试题，每小题只有一个正确选项。

相对原子质量：H-1 O-16 S-32 Cu-64 Ni-59 K-39 Cl-35.5
一、大气污染及治理
1. 大气污染物的主要成分是SO2、NO2、NO、CO及可吸入颗粒等，其主要来自于燃煤、机动车尾气和工业废气，会导致雾霾、酸雨等。

（1）下列物质，能吸收SO2同时得到化肥的是___________。

A. 碱石灰
B. 酸性KMnO4溶液
C. 氨水
D. 浓H2SO4
（2）硫及其部分化合物的“价-类”二维图如下图所示，下列说法正确的是___________。

A. X可与SO2反应生成S
B. Y可由S和O2化合生成
C. Z的水溶液一定呈碱性
D. 不能用浓硫酸干燥SO2
（3）某工厂采用(NH4)2SO3和NH4HSO3的混合溶液A吸收废气中的SO2并制备(NH4)2SO3·H2O，过程如下图所示：
“吸收”过程中，溶液中(NH 4)2SO 3和NH 4HSO 3物质的量之比___________。

A ．变大
B ．变小
C ．不变
“制备”过程中，溶液B 中发生反应的化学方程式为___________。

（4）硫酸盐(含24SO -
、
4HSO -)气溶胶是PM2.5的成分之一，PM2.5指的是空气中直径≤2.5微米的颗粒物。

科研人员通过研究提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理，其主要过程如下图所示：
下列说法正确的是___________。

A. PM2.5的颗粒为胶体粒子 B. 该过程中有硫氧键生成 C. 硫酸盐气溶胶呈碱性
D. 该过程中有H 2O 参与
（5）工业上以NaClO 溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”、“脱硝”。

①“脱硫”时，控制溶液的pH=5.5，将烟气中的SO 2转化为
24SO -
，已知0.1mol·L -1100mLNaClO 溶液，可以恰好吸收0.01molSO 2。

该反应的离子方程式为___________。

②“脱硝”时，在酸性NaClO 溶液中，HClO 氧化NO 生成Cl -
和N 3O -
，该过程应在避光条件下进行，其可
能的原因是___________。

（6）汽车尾气中的NO 和CO 在催化剂作用下发生反应转化为CO 2和N 2，下列说法正确的是___________。

(N A 为阿伏加德罗常数的值) A. 生成1molCO 2转移电子的数目为4N A B. 催化剂能提高CO 的转化率 C. NO 是氧化剂
D. CO 2是还原产物
（7）回收利用工业废气中的CO 2和SO 2，原理示意图如下图。

下列说法正确的是___________。

A ．废气中
2CO 排放到大气中会形成酸雨
B ．装置1中溶液显碱性的原因是3HCO -
的水解程度大于3
HCO -
的电离程度
C ．装置1中溶液的作用是吸收废气中的2CO 和2SO
D ．装置2中电极b 和电源的正极相连 写出装置2中电极a 的反应式___________。

二、硅材料
2. 硅材料在生活中占有重要地位。

（1）太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。

硅原子核外未成对电子数为___________。

单晶硅的晶体类型为___________。

A ．离子晶体
B ．分子晶体
C ．共价晶体
D ．金属晶体
（2）由硅原子核形成的三种微粒，电子排布式分别为：①22[Ne]3s 3p 、②21[Ne]3s 3p 、③
211[Ne]3s 3p 4s ，有关这些微粒的叙述，正确的是___________。

A. 得电子能力：①>②
B. 微粒半径：③>①>②
C. 电离一个电子所需最低能量：①>②>③
D. 电子排布属于基态原子(或离子)的是：①②
（3）硅和卤素单质反应可以得到4SiX ，4SiX 的熔沸点如下表：
4SiF 4SiCl 4SiBr 4SiI
熔点/℃ -900 -69.8 5.6
1207
沸点
/℃ -85.8 57.8
154.2
287.7
①气态
4SiX 分子的空间构型是___________。

A ．正四面体形
B ．三角锥形
C ．角形
D ．直线形
②0℃时，4SiF 、4SiCl 、4SiBr 、4SiI 呈液态的是___________。

A ．
4SiF
B ．
4
SiCl C ．
4SiBr
D ．
4SiI
③比较上述
4SiX 的熔沸点，分析其变化规律及原因___________。

（4）4SiCl 与N-甲基咪唑
反应可以得到2M ，其结构如下图所示：
N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为___________。

（5）硅合金具有良好的性能。

①下列关于合金的说法错误的是___________。

A ．熔点高于组成金属
B ．可能含有非金属
C
．硬度通常比组成金属大
D ．一般比单一金属用途更广
②白铜是我国使用最早的合金之一，白铜晶胞结构如图所示(Cu 位于面心)，该晶胞含有的Cu 原子和Ni 原子个数分别为___________、___________。

已知晶体密度为dg·cm -3，设N A 为阿伏加德罗常数的值。

Ni 和Ni 之间的最短距离为___________nm 。

.
.
三、储氢载体——NH 3
3. Ⅰ.氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运。

通过氨热分解法制取氢气，其反应的化学方程式如下：
()()()Δ
3222NH g N g +3H g 催化剂
（1）根据下表数据，写出氨热分解法的热化学方程式___________。

相关化学键的键能数据 化学键 N≡N H-H N-H
键能E/(kJ·mol -1)
946
4360 390.8
（2）已知该反应的∆S=198.9×10-3kJ·mol -1·K -1，判断在300℃时反应是否能自发进行___________(填“是”或“否”)，理由是___________。

（3）在一定温度和催化剂的条件下，将0.1molNH 3通入3L 的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200kPa)，各物质的分压随时间的变化曲线如下图所示。

①若保持容器体积不变，t 1时反应达到平衡，用H 2的浓度变化表示0~t 1时间内的反应速率v(H 2)=___________mol·L -1·min -1(用含t 1
的代数式表示)。

②t 2时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变，图中能正确表示压缩后N 2分压变化趋势的曲线是___________(用图中a 、b 、c 、d 表示)，理由是___________。

.
Ⅱ.氨气的催化氧化是工业制取硝酸的重要步骤，假设只会发生以下两个竞争反应Ⅰ、Ⅱ。

反应Ⅰ：
()()()
322
4NH g+5O4NO g+6H O g
反应Ⅱ：
()()()
3222
4NH g+3O2N g+6H O g
为分析某催化剂对该反应的选择性，将1moNH3和2molO2充入1L密闭容器中，在不同温度相同时间下，测得有关物质的量关系如图。

（4）该催化剂在低温时对反应___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的选择性更好。

（5）高于840℃时，NO的产率降低的可能原因是___________。

A. NH3溶于水
B. 反应活化能降低
C. 反应Ⅰ的平衡常数变小
D. 催化剂活性降低
（6）520℃时，反应4NH3(g)+3O2 2N2(g)+6H2O(g)的平衡常数K=___________(不要求得出计算结果，只需列出有具体数字的计算式)。

（7）请写出一种除了氨气以外的储氢载体及其生成氢气的化学方程式___________。

四、有机物的性质与合成
4. 碳骨架的构建是有机合成的重要任务之一，乙烯是基础化工原料，通过碳骨架的构建合成了二酮H。

其具体的合成路线如下：
已知：ⅰ.
ii.
（1）H 中含有的含氧官能团是___________。

（2）D→E 的反应类型是___________。

A. 取代反应
B. 加成反应
C. 消去反应
D. 加聚反应
（3）A→B 的反应中，乙烯的碳碳双键中的___________键断裂。

A ．π
B ．σ
（4）写出符合下列条件的D 的同分异构体的结构简式___________。

①具有D 相同的官能团
②核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为9:2:1
（5）E 与足量酸性4KMnO 溶液反应生成的有机物的名称为___________、___________。

（6）G 的结构简式为___________。

（7）在图中用“*”标出F 中不对称碳原子_______。

（8）已知：，H 在碱性溶液中易发生分子内
缩合从而构建双环结构，主要产物为I()和另一种α，β-不饱和酮J 。

①J 的结构简式为___________。

②若经此路线由H 合成I ，存在的问题有___________。

A ．原子利用率低
B ．产物难以分离
的
C．反应条件苛刻D．严重污染环境
五、汽车安全气囊的产气药剂
5. 某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质。

当汽车发生碰撞时，产气药剂产生大量气体使气囊迅速膨胀，从而起到保护作用。

Ⅰ.NaN3是气体发生剂，一种生产叠氮化钠的工艺流程如下：
（1）已知NaN3溶液呈碱性，下列叙述正确的是___________。

A. NaN3中只含离子键
N-含有22个电子
B.
3
C. 常温下，0.01mol·L-1HN3溶液的pH>2
N-)+c(HN3)
D. 0.01mol·L-1NaN3溶液中：c(H+)+c(Na+)=c(
3
（2）上述流程中可以循环利用的物质是___________。

A. N2O
B. NaOH
C. Na
D. NH3
（3）发生器I中的反应与“钠和水”反应相似，该反应的化学方程式为___________。

（4）发生器Ⅱ中的反应如下：2NaNH2+N2O=NaN3+NaOH+NH3。

写出实验室检验NH3气体的方法
___________。

Ⅱ.上述工艺流程生产的NaN3中可能会含有少量的Na2CO3杂质，某兴趣小组设计了如下图实验装置(部分夹持装置省略)，测定产品NaN3中Na2CO3的含量。

测定过程中可能涉及到的实验操作步骤有： a ．取下装置D ，称量。

b ．称量样品质量1m ，检查装置气密性。

c ．打开弹簧夹，鼓入空气，一段时间后关闭。

d ．打开分液漏斗的活塞和玻璃塞，注入足量稀硫酸充分反应，关闭活塞和玻璃塞。

（5）请写出正确的操作顺序：__________；
b→___________→___________→___________→___________→a(用步骤序号回答，可重复) （6）仪器E 的名称为___________。

该装置中的碱石灰的作用是___________。

Ⅲ.KClO 4是助氧化剂，以NaCl 等为原料制备KClO 4得到的产品中会含有少量的KCl 杂质，某兴趣小组为测定产品纯度进行了如下实验：准确称取11.378g 样品溶于水中，配成500mL 溶液，从中取出25.00mL 于锥形瓶中，加入适量葡萄糖，加热使ClO 4-全部转化为Cl -，(反应为
3KClO 4+C 6H 12O 6=6H 2O+6CO 2↑+3KCl)。

加入少量K 2CrO 4溶液作指示剂，用0.40mol·L -1AgNO 3溶液进行滴定至终点，消耗AgNO 3溶液体积10.50mL(滴定达到终点时，产生砖红色Ag 2CrO 4沉淀)。

（7）已知：()()10
12sp sp 24K AgCl 1.810K Ag CrO 1.110--=⨯=⨯，，若()241
4
c CrO 1.110mol·L ---=⨯，则此时()c Cl
-
=_________mol/L ，可认为沉淀反应已达完全。

（8）计算样品中KClO 4的质量分数(写出计算过程)_______。

参考答案
一、大气污染及治理
1. 大气污染物的主要成分是SO 2、NO 2、NO 、CO 及可吸入颗粒等，其主要来自于燃煤、机动车尾气和工业废气，会导致雾霾、酸雨等。

（1）下列物质，能吸收SO 2同时得到化肥的是___________。

A. 碱石灰
B. 酸性KMnO 4溶液
C. 氨水
D. 浓H 2SO 4
（2）硫及其部分化合物的“价-类”二维图如下图所示，下列说法正确的是___________。

A. X 可与SO 2反应生成S
B. Y 可由S 和O 2化合生成
C. Z 的水溶液一定呈碱性
D. 不能用浓硫酸干燥SO 2
（3）某工厂采用(NH 4)2SO 3和NH 4HSO 3的混合溶液A 吸收废气中的SO 2并制备(NH 4)2SO 3·H 2O ，过程如下图所示：
“吸收”过程中，溶液中(NH 4)2SO 3和NH 4HSO 3物质的量之比___________。

A ．变大
B ．变小
C ．不变
“制备”过程中，溶液B 中发生反应的化学方程式为___________。

（4）硫酸盐(含24SO -
、
4HSO -)气溶胶是PM2.5的成分之一，PM2.5指的是空气中直径≤2.5微米的颗粒物。

科研人员通过研究提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理，其主要过程如下图所示：
下列说法正确是___________。

A. PM2.5的颗粒为胶体粒子 B. 该过程中有硫氧键生成 C. 硫酸盐气溶胶呈碱性
D. 该过程中有H 2O 参与
（5）工业上以NaClO 溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”、“脱硝”。

的
①“脱硫”时，控制溶液的pH=5.5，将烟气中的SO 2转化为
24SO -，已知0.1mol·L -1100mLNaClO 溶液，可以恰好吸收0.01molSO 2。

该反应的离子方程式为___________。

②“脱硝”时，在酸性NaClO 溶液中，HClO 氧化NO 生成Cl -和N 3O -
，该过程应在避光条件下进行，其可
能的原因是___________。

（6）汽车尾气中的NO 和CO 在催化剂作用下发生反应转化为CO 2和N 2，下列说法正确的是___________。

(N A 为阿伏加德罗常数的值) A. 生成1molCO 2转移电子的数目为4N A B. 催化剂能提高CO 的转化率 C. NO 是氧化剂
D. CO 2是还原产物
（7）回收利用工业废气中的CO 2和SO 2，原理示意图如下图。

下列说法正确的是___________。

A ．废气中
2CO 排放到大气中会形成酸雨
B ．装置1中溶液显碱性原因是3HCO -
的水解程度大于3
HCO -
的电离程度
C ．装置1中溶液的作用是吸收废气中的2CO 和2SO
D ．装置2中电极b 和电源的正极相连 写出装置2中电极a 的反应式___________。

【答案】（1）C （2）A
（3） ①. B
②. NH 4HSO 3+NH 4HCO 3=(NH 4)2SO 3·H 2O+CO 2↑
（4）BD
（5） ①. H 2O+ClO -+SO 2=24SO -
+Cl -+2H + ②. 避免HClO 见光分解
（6）C
（7）
①. B
②. 22342SO 2e 2OH SO H O -
-
-
-
-+=+
的
【分析】含二氧化硫和二氧化碳的废气通入碳酸氢钠溶液中，二氧化硫与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳和亚硫酸钠，二氧化碳气体通入装置b 的右室，CO 2在电源右侧电极上反应生成HCOOH ，则CO 2得电子，右侧电极为阴极，电极反应式为CO 2+2e -+2H +=HCOOH ；碳酸氢钠和亚硫酸钠混合溶液通入装置b 的左室，左侧电极上亚硫酸根离子失电子生成硫酸根离子，则左侧电极为阳极，电极反应式为SO 23-
-2e - +H 2O=2H + +
24SO -。

【小问1详解】
SO 2为酸性氧化物，能与碱性溶液和碱性氧化物反应，氨水、碱石灰均可吸收SO 2，SO 2同时具有还原性，能被强氧化剂酸性KMnO 4溶液吸收，但只有被氨水吸收时可以得到亚硫酸铵，故选C 。

【小问2详解】
X 是S 元素的气态氢化物，X 是H 2S ；Y 是S 的+6价氧化物，Y 是SO 3；Z 是+4价S 元素的含氧酸盐，Z 是Na 2SO 3或NaHSO 3。

A ．H 2S 可与SO 2反应生成S ，A 正确；
B ．S 和O 2化合生成SO 2，不能得到SO 3，B 错误；
C ．Na 2SO 3溶液呈碱性，NaHSO 3溶液呈酸性，C 错误；
D ．SO 2不和浓硫酸反应，可以用浓硫酸干燥，D 错误； 故选A 。

【小问3详解】
①吸收过程反应的化学方程式为SO 2+H 2O+(NH 4)2SO 3=2NH 4HSO 3，随着吸收反应的进行，(NH 4)2SO 3越来越少，NH 4HSO 3越来越多，溶液中(NH 4)2SO 3和NH 4HSO 3物质的量之比变小； ②溶液B 中发生反应的化学方程式是NH 4HSO 3+NH 4HCO 3=(NH 4)2SO 3·H 2O+CO 2↑。

【小问4详解】
A ．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5pm 的颗粒物，而1pm=1000纳米，胶体是指分散质粒子直径在1-100纳米的分散系，所以含2.5pm 颗粒物的空气不属于胶体，A 错误；
B ．由图可知，由23SO -转化为3HSO -的过程中有硫氧键生成，B 正确；
C ．硫酸盐（含24SO -、4HSO -）气溶胶中含有4HSO -，转化过程有H 2O 参与，4HSO -
在水中电离生成H +、24SO -
，因此硫酸盐气溶胶呈酸性，C 错误； D ．由图可知，该过程有H 2O 参与，D 正确；
【小问5详解】
①SO 2和NaClO 溶液发生氧化还原反应生成NaCl 和Na 2SO 4，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：H 2O+ClO -+SO 2=24SO -
+Cl -+2H +；
②“脱硝”时，在酸性NaClO 溶液中，HClO 氧化NO 生成Cl -和N 3O -
，该过程应在避光条件下进行，其可能的原因是避免HClO 见光分解。

【小问6详解】
汽车尾气中的NO 和CO 在催化剂作用下发生反应转化为CO 2和N 2，方程式为：NO+CO 催化剂
CO 2+N 2，
A ．该反应中，C 元素由+2价上升到+4价，生成1molCO 2转移电子的数目为2N A ，A 错误；
B ．催化剂不能提高CO 的转化率，B 错误；
C ．该反应中，N 元素化合价下降，NO 是氧化剂，C 正确；
D ．该反应中，C 元素由+2价上升到+4价，CO 2是氧化产物，D 错误； 故选C 。

【小问7详解】
A ．二氧化硫是酸性氧化物，废气中排放到空气中，遇水生成亚硫酸，亚硫酸易被氧气氧化生成硫酸，形成硫酸型酸雨，二氧化碳不会形成酸雨，故A 错误；
B ．装置1中溶液显碱性的原因是3HCO -
的水解程度大于3HCO -
的电离程度，故B 正确； C ．2CO 不和碳酸氢钠溶液反应，装置1中溶液的作用是吸收废气中2SO ，故C 错误； D ．由分析可知，装置2中电极b 为阴极，和电源的负极相连，故D 错误； 故选B ；
由分析可知，装置2中电极a 的反应式为：22342SO 2e 2OH SO H O -
-
-
-
-+=+。

二、硅材料
2. 硅材料在生活中占有重要地位。

（1）太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。

硅原子核外未成对电子数为___________。

单晶硅的晶体类型为___________。

A ．离子晶体
B ．分子晶体
C ．共价晶体
D ．金属晶体
（2）由硅原子核形成的三种微粒，电子排布式分别为：①22[Ne]3s 3p 、②21[Ne]3s 3p 、③
211[Ne]3s 3p 4s ，有关这些微粒的叙述，正确的是___________。

A. 得电子能力：①>②
B. 微粒半径：③>①>②
C. 电离一个电子所需最低能量：①>②>③
D. 电子排布属于基态原子(或离子)的是：①②
（3）硅和卤素单质反应可以得到4SiX ，4SiX 的熔沸点如下表： 4SiF 4SiCl 4SiBr 4SiI
熔点
/℃ -90.0 -69.8
5.6
120.7
沸点
/℃
-85.8 57.8
154.2
287.7
①气态4SiX 分子的空间构型是___________。

A ．正四面体形 B ．三角锥形
C ．角形
D ．直线形
②0℃时，4SiF 、4SiCl 、4SiBr 、4SiI 呈液态的是___________。

A ．4SiF
B ．4SiCl
C ．4SiBr
D ．4SiI
③比较上述4SiX 的熔沸点，分析其变化规律及原因___________。

（4）4SiCl 与N-甲基咪唑
反应可以得到2M ，其结构如下图所示：
N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为___________。

（5）硅合金具有良好的性能。

①下列关于合金的说法错误的是___________。

A ．熔点高于组成金属
B ．可能含有非金属
C ．硬度通常比组成金属大
D ．一般比单一金属用途更广
②白铜是我国使用最早的合金之一，白铜晶胞结构如图所示(Cu 位于面心)，该晶胞含有的Cu 原子和Ni 原子个数分别为___________、___________。

已知晶体密度为dg·cm -3，设N A 为阿伏加德罗常数的值。

Ni 和Ni 之间的最短距离为___________nm 。

【答案】（1） ①. 2 ②. C （2）BD
（3） ①. A ②. B ③. 变化规律：SiF 4、SiCl 4、SiBr 4、SiI 4熔沸点逐渐升高，原因：SiX 4都是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大
（4）sp 2、sp 3 （5） ①. A
②. 3
③. 1 ④
.
【解析】 【小问1详解】
硅原子最外层电子排布式为3s 23p 2，根据洪特规则其未成对电子数未2；单晶硅的结构类似金刚石，为共价晶体。

【小问2详解】
硅原子核形成的三种微粒，电子排布式分别为：①22[Ne]3s 3p 为基态Si 原子、②21[Ne]3s 3p 为基态Si +、③211[Ne]3s 3p 4s 为激发态Si 原子；
A ．②21[N e]3s 3p 为基态Si +，容易得到1个电子，故得电子能力：①<②，错误；
B ．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；则微粒半径：③>①>②，正确；
C ．②21[Ne]3s 3p 为基态Si +，再电离1个电离1个电子所需能量最大；③211[Ne]3s 3p 4s 为激发态Si
原
子，电离1个电子所需能量最小；故电离一个电子所需最低能量：②>①>③，错误； D ．由分析可知，电子排布属于基态原子(或离子)是：①②，正确； 【小问3详解】
SiX 4，中心原子为sp 3杂化，无孤对电子，分子空间构型为正四面体形；根据表格中熔沸点数据可知在0℃呈现液态的是SiCl 4；SiX 4的结构相似，均为分子晶体，熔沸点主要由分子间作用力决定，因此随着相对分子量的增大，分子间作用力逐渐增大，熔沸点呈现增大的趋势； 【小问4详解】
根据N-甲基咪唑的结构可知，环上碳为sp 2杂化，甲基碳为sp 3杂化； 【小问5详解】
合金熔沸点低于其组分金属，硬度、强度都比组分金属大，用途也更广泛，而合金可以由金属元素和非金
属元素组成，也可以由金属元素和金属元素组成；根据晶胞结构可知11
Cu 63Ni 8128
⨯=⨯=：
、：，则该晶胞的摩尔质量为（59+64×3）g/mol=251g/mol ，则晶体密度为()
33A 7
251
N g /cm dg /cm a 10-=⨯，而Ni 和Ni 之
间的最短距离即为该晶胞的边长a =。

三、储氢载体——NH 3
3. Ⅰ.氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运。

通过氨热分解法制取氢气，其反
应的化学方程式如下： ()()()Δ
3222NH g N g +3H g 催化剂
（1）根据下表数据，写出氨热分解法的热化学方程式___________。

相关化学键的键能数据 化学键 N≡N H-H N-H
键能E/(kJ·mol -1)
946
436.0 390.8
（2）已知该反应的∆S=198.9×10-3kJ·mol -1·K -1，判断在300℃时反应是否能自发进行___________(填“是”或“否”)，理由是___________。

（3）在一定温度和催化剂的条件下，将0.1molNH 3通入3L 的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200kPa)，各物质的分压随时间的变化曲线如下图所示。

的
①若保持容器体积不变，t 1时反应达到平衡，用H 2的浓度变化表示0~t 1时间内的反应速率v(H 2)=___________mol·L -1·min -1(用含t 1的代数式表示)。

②t 2时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变，图中能正确表示压缩后N 2分压变化趋势的曲线是___________(用图中a 、b 、c 、d 表示)，理由是___________。

Ⅱ.氨气的催化氧化是工业制取硝酸的重要步骤，假设只会发生以下两个竞争反应Ⅰ、Ⅱ。

反应Ⅰ：()()()3224NH g +5O 4NO g +6H O g 反应Ⅱ：()()()32224NH g +3O 2N g +6H O g
为分析某催化剂对该反应的选择性，将1moNH 3和2molO 2充入1L 密闭容器中，在不同温度相同时间下，测得有关物质的量关系如图。

（4）该催化剂在低温时对反应___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的选择性更好。

（5）高于840℃时，NO 的产率降低的可能原因是___________。

A. NH 3溶于水
B. 反应活化能降低
C. 反应Ⅰ的平衡常数变小
D. 催化剂活性降低
（6）520℃时，反应4NH 3(g)+3O 2 2N 2(g)+6H 2O(g)的平衡常数K=___________(不要求得出计算结果，只需列出有具体数字的计算式)。

（7）请写出一种除了氨气以外的储氢载体及其生成氢气的化学方程式___________。

【答案】（1）2NH 3(g)=N 2(g)+3H 2(g) ∆H=+90.8kJ·mol -1 （2）
①. 是
②. ∆H-T∆S=90.8-573×198.9×10-3=-23.17<0，所以该反应能自发进行
（3） ①.
1
0.02
t ②. b ③. 开始体积减半，N 2分压变为原来的2倍，随后由于加压平衡逆向移动，N 2分压比原来2倍要小
（4）Ⅱ
（5）CD
（6）26
43
0.20.90.4 1.45
⨯⨯ （7）H 2O ， 2222H O 2H O ↑+↑通电
【解析】 【小问1详解】
()()()Δ
3222NH g N g +3H g 催化剂
则根据∆H=反应物总键能-生成物总键能有
()ΔH 6390.89463436kJ /mol 90.8kJ /mol =⨯--⨯=+，热化学方程式：()()()-13222NH g N g +3H g ΔH=+90.8kJ·mol =；
【小问2详解】
该反应的吉布斯自由能变为3H-T S=90.8573198.91023.170G -∆=∆∆-⨯⨯=-<，则该反应在300℃下都能自发发生。

【小问3详解】
①结合图像可列三段式：3222NH (g)N (g)+3H (g)
mol 0.100
mol 2x x 3x mol 0.12x x 3x
- 起始变化平衡，则平衡时氢气的总压为
120kPa+120kPa+40kPa=280kPa ，在恒容容器中发生反应，则
0.12x 280kPa
0.1200kPa
+=，x=0.02mol ，则()1111211
0.023
0.023v H =mol L min mol L min t t ----⨯⋅⋅=⋅⋅；
②在压缩体积瞬间平衡来不及发生移动，则压强变为压缩前压强的2倍，因为压强增大
为
()()()Δ
3222NH g N g +3H g 催化剂
平衡逆向移动，氮气的分压减小，则符合氮气压强变化的曲线为b ；
【小问4详解】
由图示知，在低温时，生成N 2比生成NO 多，故该催化剂在低温时对反应Ⅱ选择性更好； 【小问5详解】
由于反应用到了催化剂，故此时NO 产率降低有可能是因为温度过高导致催化剂活性下降，另外此反应正向为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，也会导致NO 产率下降，故此处选CD ； 【小问6详解】
520℃时，由图示数据列式如下：
反应Ⅰ：3224NH +5O 4NO +6H O
0.2 mol 0.25 mol 0.2 mol 0.3 mol
转化，
反应Ⅱ：
32224NH +3O 2N +6H O
0.4 mol 0.3 mol 0.2 mol 0.6 mol
转化，
则平衡时，3(1-0.2-0.4) mol c(NH )=
=0.4 mol/L 1 L 、2(2-0.25-0.3) mol
c(O )==1.45 mol/L 1 L
、
20.2 mol c(N )=c(NO)==0.2 mol/L 1 L 、2(0.3+0.6) mol
c(H O)==0.9 mol/L 1 L
，则反应Ⅱ的平衡常数
2626
22434
332c (N )c (H O)0.20.9K==c (NH )c (O )0.4 1.45
⨯⨯；
【小问7详解】
水由氢元素和氧元素组成，是自然界中大量存在的物质，因此水也是极好的储氢载体，电解水可以产生氢气：2222H O
2H O ↑+↑通电。

四、有机物的性质与合成
4. 碳骨架的构建是有机合成的重要任务之一，乙烯是基础化工原料，通过碳骨架的构建合成了二酮H 。

其具体的合成路线如下：
已知：ⅰ.
ii.
（1）H中含有的含氧官能团是___________。

（2）D→E的反应类型是___________。

A. 取代反应
B. 加成反应
C. 消去反应
D. 加聚反应（3）A→B的反应中，乙烯的碳碳双键中的___________键断裂。

A．πB．σ
（4）写出符合下列条件的D的同分异构体的结构简式___________。

①具有D相同的官能团②核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为9:2:1
KMnO溶液反应生成的有机物的名称为___________、___________。

（5）E与足量酸性4
（6）G的结构简式为___________。

（7）在图中用“*”标出F中的不对称碳原子_______。

（8）已知：，H在碱性溶液中易发生分子内缩合从而构建双环结构，主要产物为I()和另一种α，β-不饱和酮J。

①J的结构简式为___________。

②若经此路线由H合成I，存在的问题有___________。

A．原子利用率低B．产物难以分离
C．反应条件苛刻D．严重污染环境
【答案】（1）酮羰基（2）C
（3）A （4）
（5）①. 乙酸②. 丙酮
（6）（7）（8）①. ②. AB
【解析】
【分析】G和反应生成H，根据信息ii，可知G的结构为；
【小问1详解】
根据H的结构简式，H中含有的含氧官能团是酮羰基；
【小问2详解】
D→E是D中的醇羟基发生消去反应生成碳碳双键，反应类型是消去反应，选C；
【小问3详解】
A→B是乙烯和HBr发生加成反应生成溴乙烷，σ键比π键稳定，所以乙烯的碳碳双键中的π键断裂，选A。

【小问4详解】
①具有D 相同的官能团，含有1个羟基；
②核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为9:2:1，符合条件的D 的同分异构体的结构简式为
；
【小问5详解】
E 与足量酸性4KMnO 溶液反应生成CH 3COOH 、CH 3COCH 3，名称为乙酸、丙酮。

【小问6详解】
根据信息ii ，由H 逆推可知G 的结构为；
【小问7详解】
连有4个不同原子或原子团的碳原子为不对称碳原子，用“*”标出F 中的不对称碳原子。

【小问8详解】 ①根据
，H 在碱性溶液中易发生分子内缩合从而
构建双环结构，主要产物为I()和另一种α，β-不饱和酮J ，J 的结构简式为。

②若经此路线由H 合成I ，存在副产物J ，所以存在的问题有原子利用率低、产物难以分离，故选AB 。

五、汽车安全气囊的产气药剂
5. 某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN 3、Fe 2O 3、KClO 4、NaHCO 3等物质。

当汽车发生碰撞时，产
气药剂产生大量气体使气囊迅速膨胀，从而起到保护作用。

Ⅰ.NaN3是气体发生剂，一种生产叠氮化钠的工艺流程如下：
（1）已知NaN3溶液呈碱性，下列叙述正确的是___________。

A. NaN3中只含离子键
N-含有22个电子
B.
3
C. 常温下，0.01mol·L-1HN3溶液的pH>2
N-)+c(HN3)
D. 0.01mol·L-1NaN3溶液中：c(H+)+c(Na+)=c(
3
（2）上述流程中可以循环利用的物质是___________。

A. N2O
B. NaOH
C. Na
D. NH3
（3）发生器I中的反应与“钠和水”反应相似，该反应的化学方程式为___________。

（4）发生器Ⅱ中的反应如下：2NaNH2+N2O=NaN3+NaOH+NH3。

写出实验室检验NH3气体的方法
___________。

Ⅱ.上述工艺流程生产的NaN3中可能会含有少量的Na2CO3杂质，某兴趣小组设计了如下图实验装置(部分夹持装置省略)，测定产品NaN3中Na2CO3的含量。

测定过程中可能涉及到的实验操作步骤有：
a．取下装置D，称量。

m，检查装置气密性。

b．称量样品质量1
c ．打开弹簧夹，鼓入空气，一段时间后关闭。

d ．打开分液漏斗的活塞和玻璃塞，注入足量稀硫酸充分反应，关闭活塞和玻璃塞。

（5）请写出正确的操作顺序：__________；
b→___________→___________→___________→___________→a(用步骤序号回答，可重复)。

（6）仪器E 的名称为___________。

该装置中的碱石灰的作用是___________。

Ⅲ.KClO 4是助氧化剂，以NaCl 等为原料制备KClO 4得到的产品中会含有少量的KCl 杂质，某兴趣小组为测定产品纯度进行了如下实验：准确称取11.378g 样品溶于水中，配成500mL 溶液，从中取出25.00mL 于锥形瓶中，加入适量葡萄糖，加热使ClO 4-全部转化为Cl -，(反应为
3KClO 4+C 6H 12O 6=6H 2O+6CO 2↑+3KCl)。

加入少量K 2CrO 4溶液作指示剂，用0.40mol·L -1AgNO 3溶液进行滴定至终点，消耗AgNO 3溶液体积10.50mL(滴定达到终点时，产生砖红色Ag 2CrO 4沉淀)。

（7）已知：()()10
12sp sp 24K AgCl 1.810K Ag CrO 1.110--=⨯=⨯，，若()241
4c CrO 1.110mol·L ---=⨯，
则此时()c Cl
-
=_________mol/L ，可认为沉淀反应已达完全。

（8）计算样品中KClO 4的质量分数(写出计算过程)_______。

【答案】（1）BC （2）D
（3）2Na+2NH 3
催化剂
2NaNH 2+H 2↑
（4）用湿润的红色石蕊试纸接触该气体，如果试纸变蓝，则为NH 3(合理即可)
（5）c→a→d→c （6）
①. (球形)干燥管
②. 吸收空气中的CO 2和H 2O ，防止影响测定结果
（7）1.8×10-6 （8）97% 【解析】 【小问1详解】
A ．NaN 3中,钠离子和叠氮根离子间是离子键，叠氮根中氮原子之间是共价键，A 错误；
B ．叠氮根中3个氮原子共21个电子，另外叠氮根带有1个单位的负电荷，故共含有22个电子，B 正确；
C ．由于NaN 3溶液呈碱性，说明HN 3为弱酸，0.01mol·L -1HN 3溶液中氢离子浓度小于0.01mol·L -1，故溶液的pH>2，C 正确；
D ．NaN 3溶液中，由物料守恒得c(Na +)=c(3N -
)+c(HN 3)，故D 错误； 故选BC ；。