2024学年度第二学期高三年级测试卷
2024.09
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.考生务必在答题纸上清楚填写姓名、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：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 I-127
一、能源开发与资源利用
能源的开发与资源的利用是化学研究的重要领域，合理开发和利用它们可造福人类。
（一）热化学硫碘循环分解水是一种目前较具发展前景的制氢方法，其反应过程如图：
相关反应的热化学方程式为：
反应I：；
反应II：；
反应III：；
1.反应X的产物中存在的化学键类型为________。
A.极性键 B.离子键 C.全属键 D.氢键
2.可用原子示踪法探究反应II机理，有关和说法正确的是________。
A.是同素异形体 B.属于同种核素
C.比多2个电子 D.化学性质相似
3.关于反应III的及反应自发进行的方向判断正确的是：________。
A.大于0，低温能自发进行 B.小于0，高温能自发进行
C.小于0，低温能自发进行 D.大于0，高温能自发进行
4.分析整个过程，下列说法不正确的是：________。
A.该过程实现了太阳能到化学能的转化
B.和对总反应起到了催化剂的作用
C.总反应的热化学方程式为：；
D.该过程降低了水分解制氢反应的活化能，但总反应的不变
5.热化学硫磺循环分解水的优势是：________________________________。
（二）燃料电池能量转化率高，在各领域具有广阔的发展前景。
某同学用NO-空气质子交换膜燃料电池探究将雾霾中的、转化为的原理。
6.下列说法正确的是________。
A.甲、乙装置中NO均被氧化
B.石磨（II）做阳极
C.标准状况，若甲中消耗，则乙中一共转化和NO 15.68L
D.该装置中电子的转移方向为Pt（Ⅰ）→石墨（II）→电解质溶液→石墨（Ⅰ）→Pt（II）
7.写出Pt（Ⅰ）电极发生的电极反应式________。
（三）海水资源丰富，但也会给生产、生活带来困扰，阅读下图，回答问题：
图Ⅰ 图Ⅱ 图Ⅲ
8.氯碱工业能耗大，通过如图I的改进，可大幅度降低能耗，下列说法不正确的是________。
A.电极A接电源正极，发生氧化反应
B.电极B的电极反应式为：
C.应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的NaOH溶液
D.改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗
9.图Ⅱ中铁棒含碳量为10.8%，海水pH约为8.1，没入一段时间之后发现，越靠近烧杯底部发生电化学腐蚀就越轻微，简述其原因是________，正极的电极反应式为：________。
10.图Ⅲ所示的方案可以降低铁闸门的腐蚀速率。下列判断正确的是________。
A.若X为导线，Y可以是锡
B.若X为导线，铁闸门上的电极反应式为
C.若X为直流电源，铁闸门做负极
D.若X为直流电源，Y极上发生氧化反应
二、氮氢化合物——肼
肼（）又称联氨，外观为无色油状液体，具有强还原性，有着广泛的应用。
11.在催化剂作用下，肼蒸气受热可分解生成和一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。写出该反应的化学方程式：________________________________。
12.一定条件下，与肼在碱性环境中反应制得高纯度纳米钴。请完成相应的离子方程式：并标出电子转移的方向和数目。
□□□______□□□______
检验产品的颗粒尺寸是否为纳米级的简易方案是：________________________________。
13.肼能除去锅炉用水中的溶解氧（即溶解的氧气），以减缓锅炉锈蚀。已知某锅炉用水中的溶解氧的浓度为，若反应过程中肼全部转化为氮气，则每处理该锅炉用水，需要消耗肼的质量为多少？（写出计算过程）
14.科学家利用下图装置（其中A和B均为惰性电极）进行电化学固氮，在常温常压下得到肼。下列有关说法不正确的是________（不定项）。
A.该装置实现了电能转化为化学能
B.电极B上发生氧化反应
C.穿过质子交换膜向B电极一侧移动
D.相同条件下，A电极每消耗，B电极理论上生成
15.上述装置进行固氮的总反应可以表示为：________________________________。
肼在水溶液中为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似。常温下，向肼溶液中，滴加稀盐酸调节pH。溶液中、、占含氮物种的物质的量分数为（如，随溶液pH变化的曲线如下图所示：
16.肼在水中的电离方式正确的是________。
A. B.
C. D.
17.常温下中性溶液中，各含氮物种的浓度大小关系为________。
A. B.
C. D.
18.室温时，反应平衡常数的数值为________。
A. B. C. D.
三、氨气的合成和应用
氨对人类的生存和发展有着重要意义，1909年哈伯在实验室中首次利用氨气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮。
19.下列有关氮原子的说法正确的是________。（不定项）
A.基态氮原子价电子排布式为：
B.氮原子核外电子的空间运动状态有5种
C.基态氮原子的轨道表示式是：
D.氮原子的电负性比氧原子大，所以氮氧化合物中氮元素化合价为正
诺贝尔化学奖获得者格哈德·埃特尔确认了合成氨反应机理。673K时，各步反应的能量变化如图所示，其中吸附在催化剂表面上的粒子用“*”标注，TS表示过渡态。
20.图中反应速率最小的步骤的活化能________。
现向三个体积均为2L的恒容密闭容器Ⅰ、II、III中，均充入和，发生反应。三个容器的反应温度分别为、、且恒定不变。当反应均进行到时的体积分数如图所示。
21.若其中只有一个容器中的反应达到平衡状态，该容器是________（填“I”或“II”或“III”）。
22. 0~5min内容器I中用表示的化学反应速率________。
23.当三个容器中的反应均达到平衡状态时，转化率最高的是容器________（填“I”或“II”或“III”）
24.将反应生成的氨气通入水中即可得氨水。用水稀释氨水，溶液中随着水量的增加而增大的是_________。
A. B.
C. D.
合成氨的生产流程示意图如下：
25.下列说法不正确的是________（不定项）
A.原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生
B.合成氨一般选择400~500℃进行，主要是让铁触媒的活性最大，平衡转化率高
C.热交换的目的是预热原料气，同时对合成的氨气进行降温利于液化分离
D.改进压缩机性能，反应时的压强越大越好
新“人工固氮”的研究报道：常温常压、光照条件下，在催化剂表面与某物质发生反应，相应的平衡常数表达式为。进一步研究生成量与温度的关系，部分平衡时实验数据见下表（光照、压力、反应时间1h）：
303 313 323 353
生成量/（） 4.8 5.9 6.0 2.0
26.写出上述反应的化学方程式___________。
27.已知该反应的平衡常数K与温度的关系如下图，则此反应的___________0。（填“<”或“>”）
28.从323K到353K，氮气的生成量减少的可能原因是________________________________________。
29.与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大生成量的建议___________________________________________________。
四、祛痰药溴己新的合成
溴己新（I）又称必嗽平，常用作祛痰药。可通过下列路线合成：
30.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.甲苯发生硝化反应时，主要得到邻硝基甲苯和对硝基甲苯两种一硝基取代物
D.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色的原因是甲基活化了苯环
31.写出F中不含氧官能团的名称：_________；
32.E的结构简式：_________。
33.反应①所需的试剂是_________；
34.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
35.写出反应③的反应式：___________________________。
36.写出属于芳香族化合物，满足下列条件F的同分异构体结构简式：_________（任写一种）。
i.能发生银镜反应
ii.1mol F最多可消耗5mol NaOH，且产物不含甲基
37.在合成B→E的流程中，反应②、④可否互换，简述理由___________________________。
38.请写出以和为原料制备的合成路线。
五、催化剂——碘化铝
碘化铝（）由于其独特的结构，它在某些化学反应中表现出良好的催化性能。某小组采用如下实验流程制备碘化铝（）：
已知：是一种无色晶体，吸湿性极强，可溶于热的正已烷，在空气中受热易被氧化。
39.第一电离能：Mg>Al，结合核外电子排布相关知识，说明其原因。
40.如图为步骤Ⅰ的实验装置图（夹持仪器和尾气处理装置已省略），图中仪器A的名是_________，判断步骤Ⅰ反应结束的实验现象是__________________。
41.下列做法不正确的是________。（不定项）
A.步骤Ⅰ中，反应物和溶剂在使用前除水
B.步骤Ⅰ中，若控温加热器发生故障，改用酒精灯（配石棉网）加热
C.步骤Ⅲ中，在通风橱中浓缩至蒸发皿内出现晶膜
D.步骤IV中，使用冷的正己烷洗涤
42.所得粗产品呈浅棕黄色，小组成员认为其中混有碘单质，请设计实验方案验证________。
纯化与分析：对粗产品纯化处理后得到产品，再采用银量法测定产品中含量以确定纯度。滴定原理为：先用过量标准溶液沉淀，再以标准溶液回滴剩余的。
难溶电解质 （黄色） （白色） （红色） （白色）
溶度积常数Ksp
测定步骤：称取产品1.0200g，用少量稀酸A溶解后转移至250mL容量瓶，加水定容得待测溶液。取滴定管检漏、水洗→润洗，从滴定管尖嘴放出液体→装液、赶气泡、调液面、读数→用移液管准确移取25.00mL待测溶液加入锥形瓶→准确移标准溶液加入锥形瓶→滴加指示剂硫酸铁铵溶液→加入稀酸B→用标准溶液滴定→读数。
43.判断滴定终点的现象为__________。
44.以下说法不正确的是__________。（不定项）
A.润洗时，为了加快速度，可直接从滴定管上口倒出液体
B.整个过程中会先后生成黄色、白色两种沉淀
C.指示剂溶液，不会导致沉淀生成
D.指示剂可换为溶液，滴定终点观察沉淀颜色变化
45.加入稀酸B的作用是__________，否则测定结果将偏__________（填“大”或“小”）
46.三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.60mL，则产品纯度为__________。
