上海市虹口区2024届高三年级一模考试化学试卷(附答案)

上海市虹口区2024届高三年级一模考试化学试卷 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，试卷包括试卷与答题要求，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．本试卷的选择题，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：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 一、利用太阳能从水中获取氢气（本题共20分） 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2000 K以上高温，促使H2O分解为H2和

O2；若温度进一步升高至5000 K，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) + 21O2(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＞ⅱ B．ⅰ＝ⅱ C．ⅰ＜ⅱ “太阳能光催化分解水制氢”原理可以表示为：SO32-(aq) + H2O(l)SO42-(aq) + H2(g)。

3．已知SO3呈平面正三角形结构，推测SO32-的立体构型为______。

A. 平面正三角形 B. 正四面体型 C. 三角锥型

4．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＞H2SO3

C. 热稳定性：HCl＞H2S D. 酸性：HCl＞H2S

5．H2O与H2S结构相似，但H2O的沸点高于H2S，原因是____________________________。

6．反应开始一段时间后，取出一定量溶液，写出检验溶液中SO42-的操作方法： ________________________________________________________________________。

“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。 7．写出反应Ⅰ的化学方程式：__________________________；若该反应生成标准状况下5.6 L

氢气，转移电子数目为_____________。

8．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ΔH-TΔS值随温度T变化如图所示。

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。

____________________________________________________________________

9．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） 纳米氧化亚铜(Cu2O)粒径在1~100 nm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。 10．29Cu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. 3d84s2 B. 3d94s2 C. 3d104s1 D. 3d104s2

11．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_________。

12．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. O2-

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。

13．[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

14．已知NH3分子中H-N-H键角为107°，则[Cu(NH3)2]+中H-N-H键角_________。 A. 大于107° B．小于107° C．等于107° D．等于120°

15．无色溶液在空气中变色的原因可表示为：

[Cu(NH3)2]+ + NH3ꞏH2O + ______ = [Cu(NH3)4]2+ + ________ + H2O

完成并配平上述离子方程式（化学计量数若为1可不写）。

纳米Cu2O的制备方法有多种，常见的有还原法、电解法等。

16．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）。 17．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：

① Cu - e- + Cl- = CuCl

② CuCl(s) + OH-(aq) = CuOH(s) + Cl-(aq)

③ 2CuOH = 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）

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 kJ󰵉mol󰬿󰬵

反应Ⅱ：H2NCOONH4(s) CO(NH2)2(s)＋H2O(g) ΔH2= 󰵅138kJ󰵉mol󰬿󰬵

总反应III：2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g) ΔH3 18．CO2的电子式为___________；1 mol CO(NH2)2中含有_____mol π键。

19．反应I的熵变ΔS______0󱈺填“󰵐”“󰵌”或“󰵏”󱈻，反应III的ΔH3 = 。

20．下列关于尿素合成的说法正确的是________（不定项）

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的反应速率

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

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2 L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。

21．可以判断该分解反应已经达到平衡的是___________（双选）

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

22．T℃时，该反应的化学平衡常数K的值为__________。

23．在0～t1时间内该化学反应速率v (NH3) = ____________________。

24．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） 溴己新（I）又称必嗽平，常用作祛痰药。可通过下列路线合成：

25．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sp2和sp3两种

D．甲苯及其同系物都能使酸性高锰酸钾溶液褪色

26．写出B的名称：____________；E的结构简式： 。

27. 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

28．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 。

29．写出反应③的反应式： 。

30．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

31．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）

三草酸合铁（Ⅲ）酸钾（K3[Fe(C2O4)3]ꞏ3H2O）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Al2O3、Fe2O3）先制备草酸亚铁，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pH如下表： 沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3

开始沉淀 2.3 7.5 3.4

完全沉淀 3.2 9.7 4.4

32．加入过量废铁屑的主要目的是____________（双选）。

A．提高铁的利用率 B．除去溶液中的Fe3+

C．防止Fe2+被氧化 D．抑制Fe2+的水解 33．加入少量Na2CO3后，混合溶液pH范围应调控在_______。

A．3.2以下 B．3.2~3.4 C．4.4~7.5 D．7.5以上

34．写出反应Ⅱ的离子方程式：____________________________________。

35．关于K2C2O4溶液中有关离子浓度的说法正确的是_______（不定项）。

A．[K+] + [H+] = 2[C2O42-] + [HC2O4-] + [OH-]

B．2[K+] = [C2O42-] + [HC2O4-] + [H2C2O4]

C．[HC2O4-] + [H2C2O4] + [H+] = [OH-]

D．对溶液进行稀释，[C2O42-]与[HC2O4-]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K2C2O4

溶液；

步骤二：保持恒温40℃，边搅拌边缓慢加入3% H2O2溶液，直至氧化完全；

步骤三：将溶液加热至沸，加入饱和H2C2

O4溶液，溶液转为绿色，获得三草酸合铁（Ⅲ）

酸钾溶液。 过量废铁屑

稀硫酸反应Ⅰ调节pH碳酸钠

过滤

滤渣FeSO4 溶液反应ⅡK2C2O4

过滤FeC2O4•2H2O