上海市宝山区2024届高三年级下册等级考第二次模拟考试化学试题（含答案与解析）

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-10-16S-32Cu-64Ni-59K-39Cl-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SCh同时得到化肥的是o

A.碱石灰B.酸性KMnCU溶液C.氨水D.浓H2s04

(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

八硫元素的化合价

YHSONaSO

+6-2424

+4Z

so2H2SO3

+2

0S

-2,X

-------------------------------------------------------------A

气态氢单质氧化物酸钠盐物质的类别

化物

A.X可与S02反应生成SB.Y可由S和02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SCh并制备(NHRSChHzO,过程如下

图所示：

吸收制备

放空废气NHHCO(aq)

，一43

SO,->溶液A——一►溶液B->(NH4)2SO3H?O(S)

循环

“吸收”过程中，溶液中(NH4)2SC)3和NH4HSO3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0°=、HS°4)气溶胶是pM2.5的成分之一，PM2.5指的是空气中直径W2.5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：

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H2O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SO2转化为4,已知O.lmoLL-ilOOmLNaClO溶液，可以

恰好吸收0.01molSO2o该反应的离子方程式为0

②“脱硝”时，在酸性NaClO溶液中，HC1O氧化NO生成C「和N03,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?和N2，下列说法正确的是

=(NA为阿伏加德罗常数的值)

A.生成ImolCCh转移电子的数目为4NAB.催化剂能提高CO的转化率

C.NO是氧化剂D.CO2是还原产物

(7)回收利用工业废气中的CCh和SCh，原理示意图如下图。

NaHCO3电源

溶液

NaHCC)3和

Na2s。3溶

液pH=8

离子交换膜/装置2

下列说法正确的是o

A.废气中c排o放到大气中会形成酸雨

B.装置1中溶液显碱性的原因是的水解程度大于HC°；的电离程度

C.装置1中溶液的作用是吸收废气中的。°2和so?

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O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：①[Ne]3s23P2、②[Ne]3s23p，③

[Ne]3s23pZs]，有关这些微粒的叙述，正确的是o

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SiX”SiX4的熔沸点如下表：

SiF4SiCl4SiBr4Sil4

熔点

-900-69.85.61207

/℃

沸点

-85.857.8154.2287.7

/℃

①气态Si、,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

SiF4SiCl4SiBr4SL呈液态的是_

②0℃时，、、、_______________o

A.SiF,BSiClSiBr

4c4D.Si14

③比较上述Si、4的熔沸点，分析其变化规律及原因

（4）与甲基咪嗖（）反应可以得到M2+，其结构如下图所示:

SiC1N-H3C-N^

N-甲基咪哇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NA为阿伏加德罗常数的值。Ni和

Ni之间的最短距离为__________nm„

oCu

•Ni

三、储氢载体—NH3

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：2帅(g)-点三2(g)+3H2(g)

(1)根据下表数据，写出氨热分解法的热化学方程式o相关化学键的键能数据

化学键N三NH-HN-H

键能E/(kJ-mol-1)9464360390.8

(2)已知该反应的△S=198.9xlO-3kj.moHKi,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O.lmolNIh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。

2

.0

.26

1

1.8

O

0.4

0

ht2

Zdnin

①若保持容器体积不变，ti时反应达到平衡，用H2的浓度变化表示。〜ti时间内的反应速率

V(H2)=moLL-lmin」(用含ti的代数式表示)。

②t2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N2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［:4NH3（g）+5O24NO（g）+6H2O（g）

4

反应II：NH3（g）+3O2-2N2（g）+6H2O（g）

为分析某催化剂对该反应的选择性，将lmoNH3和2moich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"H”）的选择性更好。

（5）高于840℃时，N0的产率降低的可能原因是o

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）+3C>2/2N2（g）+6H2（D（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：

1)CH3COCH3,

HBrMg无水乙酸・H3s晨H

H2C=CH2-------->CH3CH2Br----------->CH3cH2MgBr2)HO,H+,―\：H3

无水乙酸23

ABCD

CH3

A

A12O3△

CH3

：_/冉

CHI------1，12。3HC(H3KMnO4H3s

设工Xf△3回—H3L

非3NaOH溶液CH3

00~5℃

HFE

(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.itB.。

(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KMnOd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。

H3cPH3

HOOH

ONaOH溶液9H3O

(8)已知：2火；k+H2O,H在碱性溶液中易发生分子内

HCCH△HC

333CH3

CH3

缩合从而构建双环结构，主要产物为1(『

)和另一种a,B-不饱和酮J。

H3c人

O

①J的结构简式为。

②若经此路线由H合成I,存在的问题有o

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

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>KC1CU、NaHCCh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：

H2NaOH

(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

B.%含有22个电子

C.常温下，0.01molLiHN3溶液的pH>2

1++

D.0.01mol-LNaN3溶液中：c(H)+c(Na)=c(N")+c(HN3)

(2)上述流程中可以循环利用的物质是。

A.N2OB.NaOHC.NaD.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n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Na2cCh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Na2cCh的含量。

ABDE

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m「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--T--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.KCICU是助氧化剂，以NaCl等为原料制备KC1CU得到的产品中会含有少量的KC1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C1CU-全部转化为C1-,(反应为

3KC1CU+C6Hl2O6=6H2O+6CO2T+3KC1)。加入少量KzCrCU溶液作指示剂，用OHOmoLUAgNCh溶液进行滴

定至终点，消耗AgNCh溶液体积10.50mL(滴定达到终点时，产生砖红色AgzCrCU沉淀)。

1012

(7)已知：Ksp(AgCl)=1.8xlO-,Ksp(Ag2CrO4)=l.lxW,若c(CrOj)=Llxl0Tmoll7l

则此时C(C「)=mol/L,可认为沉淀反应已达完全。

(8)计算样品中KC1CU的质量分数(写出计算过程)o

参考答案

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KMnCU溶液C.氨水D.浓H2sCU

(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。

八硫元素的化合价

YHSONaSO

+6-2424

+4-Z

S02H2sO3

+2

0S

-2,X

气态氢单质氧化物酸钠盐物质的类别

化物

A.X可与SO2反应生成SB.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NH4Hse)3的混合溶液A吸收废气中的SCh并制备(NHSSChHzO,过程如下

图所示：

吸收制备

放空废气NH4HCO3(aq)

SO2f溶液A>溶液B->(NH4)2SO3H2O(S)

循环

“吸收”过程中，溶液中(NH4)2SC)3和NH4HSO3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‘°广、HS°4)气溶胶是pM2.5的成分之一，PM2.5指的是空气中直径W2.5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H2O参与

(5)工业上以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”、“脱硝”。

SO

①“脱硫”时，控制溶液的pH=5.5,将烟气中的SO2转化为4,已知O.lmol.L-ilOOmLNaClO溶液，可以

恰好吸收O.OlmolSCh。该反应的离子方程式为o

②“脱硝”时，在酸性NaClO溶液中，HC1O氧化NO生成Cr和N°3,该过程应在避光条件下进行，其可

能的原因是o

(6)汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应转化为CCh和N2,下列说法正确的是

»(NA为阿伏加德罗常数的值)

A.生成ImolCCh转移电子的数目为4NAB.催化剂能提高CO的转化率

C.NO是氧化剂D.CO2是还原产物

(7)回收利用工业废气中的CCh和SO?,原理示意图如下图。

NaHCO3电源

溶液

NaHCC>3和

Na2s。3溶

液pH78

离子交换膜/装置2

下列说法正确的是O

co

A.废气中2排放到大气中会形成酸雨

B.装置1中溶液显碱性原因是HC°；的水解程度大于HC°；的电离程度

C.装置1中溶液的作用是吸收废气中的C02和SO。

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o

【答案】(1)C(2)A

(3)①.B②.NH4Hse)3+NH4HCO3=(NH4)2SO3-H2O+CO2T(4)BD

(5)①.H2O+ClO-+SO2=SOj+Cr+2H+②.避免HC1O见光分解(6)C

(7)①.B②.SO；—2e-+2OIT=SOj+H,O

【解析】

【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，CO2在电源右侧电极上反应生成HCOOH,则CO2得电子,

右侧电极为阴极，电极反应式为CO2+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|--2e-+H2O=2H+

SO：-。

【小问1详解】

SO2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S02,S02同时具有还原性，

能被强氧化剂酸性KMnO4溶液吸收，但只有被氨水吸收时可以得到亚硫酸锈，故选C。

【小问2详解】

X是S元素的气态氢化物，X是H2S；丫是S的+6价氧化物，丫是SO3；Z是+4价S元素的含氧酸盐，Z

是Na2sCh或NaHSCh。

A.H2s可与SO2反应生成S,A正确；

B.S和O2化合生成SO2,不能得到S03,B错误；

C.Na2s03溶液呈碱性，NaHSCh溶液呈酸性，C错误；

D.S02不和浓硫酸反应，可以用浓硫酸干燥，D错误；

故选Ao

【小问3详解】

①吸收过程反应的化学方程式为SO2+H2O+(NH4)2SO3=2NH4HSO3,随着吸收反应的进行，(NH4)2SC>3越来

越少，NH4HSO3越来越多，溶液中(NH4)2SC)3和NH4HSO3物质的量之比变小；

②溶液B中发生反应的化学方程式是NH4HSO3+NH4HCO3=(NH4)2SO3-H2O+CO2to

【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lpm=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SO：转化为HSO"勺过程中有硫氧键生成，B正确；

C.硫酸盐(含S。：、HSO；)气溶胶中含有HSO；,转化过程有H20参与，HSO；在水中电离生成

H+、S0;，因此硫酸盐气溶胶呈酸性，C错误；

D.由图可知，该过程有H2O参与，D正确;

故选BD。

【小问5详解】

①SO?和NaClO溶液发生氧化还原反应生成NaCl和Na2so4,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程

式为：H2O+C1O+SO2=S+C1-+2H+；

②“脱硝”时，在酸性NaClO溶液中，HC10氧化NO生成C1和N。］,该过程应在避光条件下进行，其可

能的原因是避免HC10见光分解。

【小问6详解】

催化剂

汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应转化为CO2和N2,方程式为：NO+CO----------

CO2+N2,

A.该反应中，C元素由+2价上升到+4价，生成ImolCCh转移电子的数目为2NA,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，C02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HCO；的水解程度大于HCO；的电离程度，故B正确；

C.CO2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SO2,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：SO^-2e-+20H=SO；"+H200

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o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：①[Ne]3s23P2、②[Ne]3s?3pi、③

[Ne]3s23p2si,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：③②

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SiX^SiX4的熔沸点如下表:

SiF4SiCl4SiBr4Sii4

熔点

-90.0-69.85.6120.7

/℃

沸点

-85.857.8154.2287.7

/℃

①气态SiX,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，SiF4,SiCl4,SiBr4,Sil,呈液态的是=

A.SiF4B.SiCl4C.SiBr4D.Sil4

③比较上述Six’的熔沸点，分析其变化规律及原因

(4)SiC1与N-甲基咪嗖(H3C-N。)反应可以得到M?+，其结构如下图所示:

N-甲基咪嗖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o

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NA为阿伏加德罗常数的值。Ni和

Ni之间的最短距离为___________nm。

(3)①.A②.B③.变化规律：SiF4、SiCl4,SiBg、Sik熔沸点逐渐升高，原因：SiX4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

x1021

(4)sp2、sp3(5)®.A②.3③.1®.3--------------

VNAxd

【解析】

【小问1详解】

硅原子最外层电子排布式为3s23P2,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：①[Ne]3s23P2为基态Si原子、②[Ne]3s23Pl为基态Si+、

③[Ne]3s23Pl4sl为激发态Si原子;

A.②[Ne]3s23Pl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.②[Ne]3s23Pl为基态Si+,再电离1个电离1个电子所需能量最大；③[Ne]3s?3pi4s]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】

SiX4,中心原子为sp3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SiC14；SiX4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-甲基咪噗的结构可知，环上碳为sp2杂化，甲基碳为sp3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Cu：6x^=3、Ni：8x-=1,则该晶

28

251

胞的摩尔质量为(59+64x3)g/mol=251g/moL则晶体密度为NA/cn?=dg/cn?，而Ni和Ni之

物10-7)

x1021

间的最短距离即为该晶胞的边长a=3--------nm。

VNAxd

三、储氢载体—NH3

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：2NH3(g).半x-N2(g)+3H2(g)

(1)根据下表数据，写出氨热分解法的热化学方程式___________o相关化学键的键能数据

化学键N三NH-HN-H

键能E/CkJ.mol1)946436.0390.8

(2)已知该反应的AS=198.9xlO-3H.morLK-i,判断在300℃时反应是否能自发进行(填“是"或

“否”)，理由是o

(3)在一定温度和催化剂的条件下，将0.1molNH3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。

2.0

①若保持容器体积不变，ti时反应达到平衡，用H2的浓度变化表示0~ti时间内的反应速率

V（H2）=__________molLlmi"（用含ti的代数式表示）。

②t2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N2分压变化趋势的曲线是

（用图中a、b、c、d表示），理由是o

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、Iio

反应I：4NH3（g）+5O2.-4NO（g）+6H2O（g）

反应II：4NH3（g）+3O2,r-2N2（g）+6H2O（g）

为分析某催化剂对该反应的选择性，将ImoNIh和2moiCh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o

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___________0

1

【答案】(1)2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)AH=+90.8kJ-mol

(2)①.是②.AH-TAS=90.8-573X198.9X10-3=_23.17<0,所以该反应能自发进行

0.02

(3)①.丁②小③.开始体积减半，N2分压变为原来的2倍，随后由于加压平衡逆向移动,

N2分压比原来2倍要小

(4)II(5)CD

,八0.22x0.96

0.44xl.453

通电小小

(7)H2O,2H2O-2H2T+O2T

【解析】

【小问1详解】

A

2NH3(g)^^N2(g)+3H2(g)则根据AH=反应物总键能-生成物总键能有

AH=(6x390.8-946-3x436)kJ/mol=+90.8kJ/mol,热化学方程式

4

2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)AH^90.8kJ?；

【小问2详解】

该反应的吉布斯自由能变为AG=AH-TAS=90.8-573x198.9xIO-3=—23.17<0，则该反应在300℃下

都能自发发生。

【小问3详解】

2NH3(g).N2(g)+3H2(g)

起始mol0.100

①结合图像可列三段式：十八,C,则平衡时氢气的总压为

变化mol2xX3x

平衡mol0.1-2xX3x

一—……口口上心0.1+2x280kPa

120kPa+120kPa+40kPa=280kPa,在恒容容器中发生反应，则-------=--------，x=0.02mol,则

0.1200kPa

0.02x3

-1-1-1-1

v(H2)=---------mol-L-min="①mol-L-min；

Ltj

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

A

2NH3(g)催化刊电伍)+3应伍)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N2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：

4NH.4NO

j+50,+6H2O

反应L转化

0.2mol0.25mol0.2mol0.3mol'

4NH.+3O.-2N+6HO

反应II:“八j222

转化0.4mol0.3mol0.2mol0.6mol

...TTT.(1-0.2-0.4)mol..17T/、(2-0.25-0.3)mol...1/T

则平衡时，C(NH3)=--------------------=0.4mol/L、c(O)=----------------------=1.45mol/L、

1L/21L/

C(N2)=C(NO)=mN=02moVL、c(H2O)=Q3+&6)mol=09mo]/L,则反应u的平衡常数

1L/1L/

2626

K_C(N2)C(H2O)_0.2X0.9

-43-43；

C(NH3)C(O2)0.4X1.45

【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

通电小小

气：2H2。^=2凡个+。2个。

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：

1)CH3COCH3,

HBrMg无水乙醍、

H2C=CH2CH3CH2Br------------►CH3CH2MgBr

无水乙酸2)HO,H+

2CH3

ABCD

A12O3△

KMnOH3s_/也

Al2o3H3CCH34

Ic口

\CH3NaOH溶液XCH

△HOOH3

0~5℃

FE

CH?-.CO2

RCH・酸件KM»O-

已知:

酸性KM^RL

,JI

R:R2

(1)H中含有的含氧官能团是

(2)D—E的反应类型是o

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.71B.o

(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KMnO4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中的不对称碳原子o

H3cPH3

HOOH

ONaOH溶液CH3O

（8）已知：2又一一：一"JLA+周0,H在碱性溶液中易发生分子内

H3CCH3△H3c今「CH3

CH3

缩合从而构建双环结构，主要产物为i（）和另一种a,B-不饱和酮J。

H3c之

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）酮跋基（2）C

CH3

（）（）

3A4CHrC-CH-OH

CH3

（5）①.乙酸②.丙酮

【解析】

CH,

Ao

【分析】G和k/O反应生成H,根据信息ii,可知G的结构为

CH3

【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叛基；

【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发生加成反应生成澳乙烷，◎键比兀键稳定，所以乙烯的碳碳双键中的兀键断裂，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

产

CH-C-CH-OH；

3।2

CH3

【小问5详解】

E与足量酸性KMnC%溶液反应生成CH3coOH、CH3coe任，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L；

【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，