江苏省南通市2023-2024学年高三下学期期中考试化学试卷(含答案)

这是一份江苏省南通市2023-2024学年高三下学期期中考试化学试卷(含答案)，共20页。试卷主要包含了单选题，填空题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．2024年政府工作报告中的新质生产力涉及新材料产业。下列材料不属于新型无机非金属材料的是( )
A.重组蛋白B.碳纳米材料C.单晶硅D.石英光导纤维
2．侯氏制碱法原理为。下列说法正确的是( )
A.基态碳原子价电子排布式：B.为极性分子
C.的电子式：D.为共价晶体
3．臭氧在催化下能将烟气中的分别氧化为和。下列关于N、O、S、Fe元素及其化合物的说法正确的是( )
A.原子半径：N>O>S
B.第一电离能：
C.标准大气压下沸点：
D.1ml含有σ键数目为12ml
4．是一种重要的精细化工原料，易溶于水，沸点较低，具有强还原性，其制备原理为。下列实验装置和操作不能达到实验目的的是( )
A.用甲装置制备B.用乙装置制备氨水
C.用丙装置制备D.用丁装置提纯
5．不仅可以和反应生成，还可以在电解条件下生成、、、尿素等多种物质。下列说法正确的是( )
A.、和属于同素异形体
B.分子中的化学键均为极性共价键
C.转化为有机物一定发生了还原反应
D.、、中碳原子的杂化轨道类型相同
6．不仅可以和反应生成，还可以在电解条件下生成、、、尿素等多种物质。下列化学反应表示不正确的是( )
A.由生成的电极反应式为
B.和反应生成尿素：
C.载人航天器内，用固体吸收过量：
D.与重整制氢：
7．下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.是非极性分子，可作为制冷剂
B.的空间结构是正四面体，可用作燃料
C.具有氧化性，可制备尿素
D.由于H—O键电子云密度比小，所以酸性更强
8．抗氧化剂香豆酰缬氨酸乙酯（Z）可由下列反应制得
下列说法不正确的是( )
A.该反应是取代反应B.最多可以消耗
C.最多可以消耗D.Z分子存在2个手性碳原子
9．利用催化剂可实现肼氧化辅助制氢，下列有关叙述正确的是( )
A.图中甲池是电解池，乙池是原电池
B.电极C附近溶液pH下降
C.该装置可实现循环制氢
D.制得的同时可制得
10．烟气中的可以在催化剂作用下被还原为S：，下列说法正确的是( )
A.该反应的
B.该反应的平衡常数K=
C.反应每生成1mlS，消耗22.4L
D.适当升高温度能提高催化剂的活性
11．室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是( )
A.AB.BC.CD.D
12．草酸亚铁是生产磷酸铁锂电池的原料，实验室可通过如下反应制取：
已知室温时：、、。
下列说法正确的是( )
A.酸化、溶解后的溶液中存在：
B.室温下，溶液中存在：
C.向稀硫酸酸化的溶液中滴加溶液至溶液褪色，反应的离子方程式为：
D.室温时反应的平衡常数
13．二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为( )
Ⅰ.
Ⅱ.
在密闭容器中，、、时，平衡后反应体系中各物质的物质的量随温度的变化如题图所示。
的选择性可表示为％。
下列说法不正确的是( )
A.的物质的量的曲线为B
B.CO的平衡选择性随着温度的升高而增加
C.在505℃，反应Ⅱ的平衡常数
D.平衡转化率随温度的上升先下降后上升
二、填空题
14．硼氢化钠是一种理想的储氢材料。
(1)的制备
碱性条件下，电解偏硼酸钠溶液可制备。总反应式为。已知：电负性B①写出阴极的电极反应式：________________。
②研究表面上述反应为间接还原反应，包括2步反应，请描述出这2步反应的合理假设：________________。
(2)的性质
常温下，在水溶液中将发生水解反应生成，的半衰期（水解掉一半所耗费的时间，用表示）与溶液pH、温度（T）的关系如下：。
①写出在水溶液发生水解反应的化学方程式：________________。
②给出保存水溶液的2点建议：________________。
(3)的运用
第四周期过渡金属及其化合物是催化水解产氢的良好催化剂。
①Ag－铁基纳米颗粒催化剂可催化硼氢化钠水解制氢。相同条件下，控制浓度相等，改变其中稳定剂的浓度，测得浓度对催化活性的影响如题图所示。浓度相对过大催化活性下降的原因可能是________________。
②相同条件下，、、催化水解制氢性能对比如下：
根据表格，写出你所得到的结论：________________。
15．化合物F用于治疗甲癣，其合成路线如下：
(1)B分子中碳原子的杂化轨道类型为________________。
(2)D的结构简式为________________。
(3)写出同时满足下列条件的A的一种同分异构体的结构简式：_______________。
分子中含有3种不同化学环境的氢原子；能发生银镜反应；分子中含有一个手性碳原子。
(4)E→F的副产物与F互为同分异构体，写出该副产物的结构简式：____________。
(5)已知：
①；
②。
写出以和为原料制备的合成路线流程图________________（无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干）。
16．硫酸羟胺是一种重要的化工原料，呈白色粉末状，可溶于水。一种利用氨法烟气脱硫中生成的亚硫酸氢铵制备环己酮肟的过程如下：
已知：①环己酮（）和羟胺反应生成环己酮肟（）称为肟化反应；
②环己酮肟能溶于水，难溶于浓溶液。
(1)“反应”中生成，若，写出该反应的离子方程式________________。
(2)浓缩的目的有：①防止在后续蒸发浓缩制硫酸铵时耗能过多；②________________；③________________。
(3)“肟化反应”中还需通入气体X，写出X的化学式：________________。
(4)“分离”的操作名称为：________________。
(5)环己酮肟在酸性条件下水解可实现脱肟。实验小组利用题图装置进行环己酮肟的脱肟并制备硫酸羟胺。补充完整制取硫酸羟胺的实验方案：在三颈烧瓶中分别加入一定量环己酮肟、蒸馏水和硫酸，________________，萃取相经气相色谱分析环己酮肟的转化率较高后，________________，即可得到硫酸羟胺粗品。（实验中需要使用的试剂、仪器：甲苯、溶液、蒸馏水、pH计）
17．探索在温和条件下合成氨具有重要意义。
(1)合成氨中每生成，放出92.2kJ热量。
① N—H键断裂吸收的能量约等于________________kJ。
②合成氨反应速率常数k(通常情况下，反应速率常数越大，反应越快)随温度的变化曲线如题图1所示，请在图中指定位置标出或________________。
(2)电化学合成氨是未来绿色合成氨的可选途径，其中电解液、电极材料的研究尤为重要。
I.熔融盐电解
一种以熔融(添加0.5％)为电解质，以多孔镍为电极材料，在常压下电化学合成氨的原理如图所示。
①写出阳极发生的电极反应式：________________。
②若用代替电化学合成氨，写出可能出现的副产物的化学式：___________。
II.水系电解
在常规水系电解液中，以和为反应物，常温常压下在催化剂的作用下实现氨的合成：，但放电生成导致合成氨选择性较低。
③研究表明，控制电极-电解液界面处的质子源的浓度，将有效抑制副反应。以作催化剂、甲醇为溶剂、水为质子源配制甲醇-水混合电解液，相对常规水系电解液，氨的选择性更高。其可能原因是________________。
④水溶液中三种催化剂(a、b、c)上电还原为 (图1)和电还原为 (图2)反应历程中的能量变化，则三种催化剂对电还原为的催化活性由强到弱的顺序为________________ (用字母a、b、c排序)。

参考答案
1．答案：A
解析：重组蛋白的产生是应用了重组DNA或重组RNA的技术从而获得的蛋白质，属于有机物，单晶硅、碳纳米材料和光导纤维都是新型无机非金属材料，故选A。
2．答案：B
解析：A.C为6号元素，第二周期第ⅣA族元素，主族元素的价电子数等于族序数，故基态C原子的价电子排布式为，A错误；
B.是化合物分子，空间构型为V形，共用电子对偏向O原子、偏离H原子，O原子带部分负电荷，H原子带部分正电荷，正负电中心不重合，属于极性分子，，B正确；
C.的电子式：， C错误；
D.中之间为离子键，为离子晶体，D错误；
故选B。
3．答案：B
解析：A.S核外有3个电子层，N、O核外有2个电子层，因此S的原子半径最大，N、O同周期从左向右原子半径依次减小，因此原子半径：S>N>O，故A错误；
B.同周期从左向右第一电离能是增大趋势，但ⅤA>ⅥA，同主族从上到下第一电离能逐渐减小，因此第一电离能：，故B正确；
C.分子间存在氢键，不含分子间氢键，水分子间存在氢键数目大于氨气，因此沸点大小顺序是，故C错误；
D.含有σ键数目为，故D错误；
答案为B。
4．答案：C
解析：A.氢氧化钙与氯化铵加热有氨气生成，图中固体加热装置可制备氨气，故A正确；B.氨气极易溶于水，球形干燥管可防止倒吸，故B正确；C.氨气可被次氯酸钠氧化，NaClO过量，可氧化生成的，应将注入氨水中，故C错误；D.沸点较低，蒸馏时温度计测定馏分的温度、冷凝管中冷水下进上出，图中装置合理，故D正确；
故选：C。
5．答案：B
解析：A.同素异形体是同种元素形成的结构不同单质，而、和属于化合物，A错误；
B.分子中的C-H、C-O、H-O键均为极性共价键，B正确；
C.中碳为+4价，有机物中的碳也可以为+4价，不一定发生了还原反应，C错误；
D.中碳原子的杂化轨道类型、中碳原子的杂化轨道、中碳原子的杂化轨道类型，D错误；
故选B。
6．答案：A
解析：A.由生成的电极反应式为：，A错误；
B.和反应生成尿素的化学方程式：，B正确；
C.用固体吸收过量的化学方程式：，C正确；
D.与制备氢气：，D正确；
故选A。
7．答案：D
解析：A.固态为干冰，干冰挥发，需要从周围的环境中吸收热量，使周围的温度降低，所以可作为制冷剂，A错误；
B.可以燃烧，所以可用作燃料，B错误；
C.制备尿素的过程中，没有化合价的变化，所以物质性质与用途无对应关系，C错误；
D.由于HCOOH中H-O键电子云密度比小，更易电离产生，所以HCOOH的酸性更强，D正确；
故选D。
8．答案：D
解析：
A.取代羟基上H原子，该反应是取代反应，A正确；
B.含1个苯环，一个碳碳双键可加成，最多可以消耗，B正确；
C.（）含有1ml酚羟基，1ml酰胺键，1ml酯基，最多可以消耗，C正确；
D.手性碳是指连在同一个碳上的四个基团或者原子完全不同，Z中连接异丙基的碳原子满足手性碳的规则，含1个手性碳，D错误；
故选D。
9．答案：D
解析：A.图中甲池是原电池，乙池是电解池，A错误；
B.电极C附近溶液pH增加，B错误；
C.该装置消耗无法循环制氢，C错误；
D.当电路转移2ml电子，制得，同时可制得，D正确；
故选D。
10．答案：D
解析：A.由方程式可知，该反应为熵变大于0的熵增的反应，故A错误；
B.由方程式可知，反应的平衡常数K=，故B错误；
C.未指明是否在标准状况，无法计算反应每生成1mlS 时消耗的体积，故C错误；
D.催化剂的催化活性与温度有关，所以适当升高温度能提高催化剂的活性，故D正确；
故选D。
11．答案：B
解析：A.高锰酸钾溶液可氧化二氧化硫，紫色褪去，可知二氧化硫具有还原性，故A错误；
B.氯化铁溶液不足，加Fe与氯化铁反应生成氯化亚铁，铁离子浓度减小，使逆向移动，溶液红色变浅，故B正确；
C.乙醇被酸性高锰酸钾氧化生成乙酸，紫色褪去，可知乙醇具有还原性，故C错误；
D.挥发的醋酸与苯酚钠反应生成苯酚，不能比较碳酸、苯酚的酸性强弱，故D错误；
故选B。
12．答案：D
解析：A.“酸化、溶解”后溶液中含有，溶液显酸性，存在，则，A错误；
B.溶液中存在、，根据<可知，的电离程度大于水解程度，故，B错误；
C.溶液呈酸性，故反应的离子方程式为：，C错误；
D.反应的平衡常数，D正确；
答案选D。
13．答案：C
解析：A.根据上述分析可知，的物质的量的曲线为B，A正确；
B.随温度升高反应Ⅱ平衡正向移动，的物质的量增加，的平衡选择性随着温度的升高而增加，B正确；
C.在505℃，，设平衡时生成的物质的量为xml、的物质的量为yml，根据三段式分析，、，平衡时，解得，则平衡时，反应Ⅱ的平衡常数，C错误；
D.从图中可看出，代表的D曲线，温度低于300℃时几乎为0，即平衡转化率几乎等于100%，随温度的升高增加，则平衡转化率降低，600℃之后，减小，则平衡转化率升高，故平衡转化率随温度的上升先下降后上升，D正确；
答案选C。
14．答案：(1)；第1步：在阴极电解产生；第2步：生成的再与反应生成
(2)；低温、强碱性溶液
(3)占据了催化剂的表面，减少活性位点与的接触，导致放氢速率减慢；催化活性与金属的d电子数有关；产氢速率与反应活化能之间没有必然联系
解析：（1）①阴极生成，电极反应式：；
②研究表面上述反应为间接还原反应，包括2步反应，这2步反应的合理假设为：第1步：在阴极电解产生；第2步：生成的再与反应生成；
（2）①在水溶液中将发生水解反应生成，水解反应的化学方程式：；
②保存水溶液时需要低温、强碱性溶液，防止其水解；
（3）①NaOH浓度相对过大催化活性下降的原因可能是：占据了催化剂的表面，减少活性位点与的接触，导致放氢速率减慢；
②根据表格信息可知，催化活性与金属的d电子数有关；产氢速率与反应活化能之间没有必然联系。
15．答案：(1)，
(2)
(3)
(4)
(5)
解析：（1）B中苯环上的碳为杂化，饱和碳原子为杂化；
（2）根据分析可知，D的结构简式为；
（3）分子中含有3种不同化学环境的氢原子，即3种等效氢；能发生银镜反应，含有醛基；分子中含有一个手性碳原子，连接4个不同的原子或者原子团，满足以上条件的A的一种同分异构体的结构简式为：；
（4）E→F的副产物与F互为同分异构体为：；
（5）先与氯气发生取代反应转化为，接着在酸性条件下转化为，经过2步反应：①，②酸性条件下转化为，氧气催化氧化转化为，接着与NaOH加热转化为，路线如下：。
16．答案：(1)
(2)增大后续肟化反应的速率；减少环己酮肟在后续稀硫酸铵溶液中的溶解损失
(3)
(4)过滤
(5)加热，充分反应，用甲苯萃取反应液；萃余水相转移至烧杯中，加溶液，同时用pH计测量萃余水相的pH，直至约为7.0后，过滤，用蒸馏水洗涤，将洗涤液与滤液合并，蒸发、浓缩、结晶
解析：（1）“反应”中生成，若，根据原子守恒、化合价升降守恒，可得该反应的离子方程式为：；
（2）浓缩的目的有：①防止在后续蒸发浓缩制硫酸铵时耗能过多；②增大后续肟化反应的速率；③减少环己酮肟在后续稀硫酸铵溶液中的溶解损失；
（3）“肟化反应”中还需通入气体X，根据题意可知，气体X的化学式为，中和，使其转化为，与环己酮反应，生成环己酮肟；
（4）环己酮肟能溶于水，难溶于浓溶液，所以“分离”的操作名称为过滤；
（5）环己酮肟在酸性条件下水解可实现脱肟，实验小组利用如图装置进行环己酮肟的脱肟并制备硫酸羟胺，完整制取硫酸羟胺的实验方案为：在三颈烧瓶中分别加入一定量环己酮肟、蒸馏水和硫酸，加热，充分反应，用甲苯萃取反应液，萃取相经气相色谱分析环己酮肟的转化率较高后，萃余水相转移至烧杯中，加溶液，同时用pH计测量萃余水相的pH，直至约为7.0后，过滤，用蒸馏水洗涤，将洗涤液与滤液合并，蒸发、浓缩、结晶，即可得到硫酸羟胺粗品。
17．答案：(1)391；
(2)；（或、S）；甲醇分子的供质子能力比水分子差（甲基为推电子基，削弱了羟基的极性），使电极－电解液界面处的质子源浓度减小抑制了副反应；甲醇－水分子间的氢键作用阻碍了水分子解离过程，也抑制了副反应；bac
解析：（1）①反应为，依据反应焓变=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物断裂化学键吸收的能量=3×436+945.8-6×N－H键键能=-92.2，N－H键键能=391；
②合成氨是放热反应，温度升高平衡逆向移动，温度升高，则横坐标减小，增大程度大于，图中指定位置表示；
（2）①I装置为电解池，右侧为阳极失电子，电极反应为：；
②若用代替电化学合成氨，，可能出现的副产物为S，同时Ni电极有可能放电，与S离子形成或；
③甲醇分子的供质子能力比水分子差（甲基为推电子基，削弱了羟基的极性），使电极－电解液界面处的质子源浓度减小抑制了副反应；甲醇－水分子间的氢键作用阻碍了水分子解离过程，也抑制了副反应；
④催化剂通过降低反应活化能提高反应速度，则催化活性由强到弱的顺序为b>a>c；
选项
探究方案
探究目的
A
向盛有溶液的试管中通入，观察溶液颜色变化
具有漂白性
B
向盛有溶液的试管中加入溶液，再加入少量铁粉，振荡，观察溶液颜色变化
反应物浓度影响化学平衡
C
向乙醇中滴加少量酸性溶液，振荡，观察溶液颜色变化
乙醇具有氧化性
D
在中加入浓醋酸，并将反应后的气体直接通入苯酚钠溶液中，观察现象
酸性：碳酸>苯酚
金属d电子数
6
7
8
反应活化能/
52.01
46.33
58.70
产氢速率
最慢
最快
较慢