2024～2025学年高三第二学期3月学情调研考试
化 学
(满分：100分 考试时间：75分钟)
2025．03
可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 N—14 O—16 Al—27 V—51 Cu—64
一、 单项选择题：本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 我国科学家在所获得的月壤中发现玻璃。玻璃属于下列材料中的( )
A. 金属材料 B. 硅酸盐材料
C. 高分子材料 D. 磁性材料
2. 反应H2S＋CuSO4===CuS↓＋H2SO4可用于除去C2H2中混有的H2S。下列说法正确的是 ( )
A. 基态Cu2＋的电子排布式为[Ar]3d84s1
B. H2S的电子式为H＋[]2－H＋
C. C2H2中C的轨道杂化类型为sp杂化
D. 1 mol H2SO4含有4 mol σ键
3. 周期表中第四周期元素Ge、As、Se常用于制造半导体材料。下列说法正确的是( )
A. 原子半径：r(Se)>r(As)>r(Ge)
B. 电负性：χ(Se)>χ(As)>χ(Ge)
C. 第一电离能：I1(Se)>I1(As)>I1(Ge)
D. 基态原子中未成对电子数：Se>As>Ge
4. 实验室制取、收集SO2并验证其漂白性，下列实验装置不能达到实验目的的是( )
5. 下列关于电化学原理及应用的说法正确的是( )
A. 电解精炼铜时，阴阳极质量变化相等
B. 铁质钥匙上镀锌时，钥匙连接外接电源的正极
C. 保护钢闸门时，可以将钢闸门与铜块焊接
D. 海水中的铁闸发生电化学腐蚀时的正极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－
阅读下列资料，完成6～8题。
氮元素单质及其化合物作用广泛。地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质，转化关系如图甲所示。羟胺(NH2OH)可作油脂工业中的抗氧化剂。N2H4在水中可生成N2H4·H2O，N2H4·H2O溶液呈碱性。Li2CN2是一种高活性的人工固氮产物，其晶胞如图乙所示。
6. 下列物质的结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是( )
A. N2是非极性分子，N2的化学性质很稳定
B. N2H4分子含有非极性键，N2H4易溶于水
C. NH2OH具有还原性，可作油脂工业中的抗氧化剂
D. NH3易液化，可用于制硝酸
7. 下列说法正确的是( )
A. 键角：NO
C. NH2OH与NH中N原子的杂化方式相同
D. N2H4与C2H6沸点接近
8. 下列说法正确的是( )
A. N2H4·H2O溶液呈碱性的原因是N2H4·H2O N2H＋OH－
B. 图甲所示转化中，N元素被还原的转化有4个
C. 图甲所示转化均属于氮元素的固定
D. 图乙所示Li2CN2晶胞中X表示的是Li＋，Y表示CN
9. 化合物Z是重要的药物中间体，合成路线如下：
下列有关说法正确的是( )
A. X分子中所有原子不可能共平面
B. X→Y时的反应类型为加成反应
C. X与足量H2加成后所得分子中含4个手性碳原子
D. Y、Z可用2%的银氨溶液进行鉴别
10. 一种O2辅助的AlCO2电池工作原理如图所示，电池使用AlCl3溶液作电解质溶液，反应后有Al2(C2O4)3沉淀生成。下列说法正确的是( )
A. 电池工作将电能转化为化学能
B. 正极区的总反应为6CO2＋6e－＋2Al3＋===Al2(C2O4)3↓
C. 放电时电子经导线移向铝电极
D. 常温时，铝电极质量减少2.7 g，理论上消耗6.72 L CO2
11. 室温下，下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项 实验方案 实验目的
A 分别向装有大小相同铁片的两只锥形瓶中加入10 mL 1 mol·L－1 H2SO4溶液和10 mL浓硫酸，观察产生气泡的快慢 验证反应物浓度越大速率越快
B 在试管中加入0.5 g淀粉和4 mL 2 mol·L－1 H2SO4溶液，加热。待溶液冷却后向其中加入NaOH溶液，将溶液调至碱性，再加入少量新制的Cu(OH)2，加热 证明淀粉水解后有还原性糖生成
C 用洁净的玻璃棒蘸取NaClO溶液滴在pH试纸上，待变色后与标准比色卡比对 测定NaClO溶液的pH
D 向某溶液中滴加几滴氯水，振荡，再滴加KSCN溶液 探究溶液中是否含有Fe2＋
12. 一定温度下，将2 mol N2和4 mol H2充入容积为1 L恒容密闭容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)；ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，反应中物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A. 前10 min平均反应速率v(N2)＝ 0.2 mol·L－1·min－1
B. E(NN)＋3E(H—H)>6E(N—H)(E表示键能)
C. 当容器内气体密度不再改变时反应到达平衡
D. 该温度下，若起始向容器中通入0.5 mol N2、0.5 mol H2、1.0 mol NH3，反应向逆方向进行
13. CO2催化加氢制CH3OH能实现碳的循环利用。一定压强下，1 mol CO2与3 mol H2在密闭容器中发生的反应如下：
Ⅰ： CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)；ΔH<0
Ⅱ： CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)；ΔH>0
反应相同时间，测得不同温度下CO2转化率和CH3OH选择性如右图实验值所示。图中平衡值表示在相同条件下达到平衡状态时CO2转化率和CH3OH选择性随温度的变化。已知：CH3OH的选择性＝×100%。
下列说法正确的是( )
A. 曲线b表示CO2的平衡转化率
B. 其他条件不变，240 ℃时加压或使用高效催化剂均可能使CO2转化率达到X点
C. 220～280 ℃时，反应Ⅰ生成CH3OH速率小于反应Ⅱ生成CO的速率
D. 为提高CH3OH生产效率，需选择相对较低的温度
二、 非选择题：本题共5小题，共61分。
14. (4分)根据提供的情境书写指定反应的方程式。
(1) 废旧铅蓄电池的铅膏可以经过如图所示转化后制取PbO。
已知铅膏经脱硫、过滤后所得滤渣中主要含PbCO3、PbO2等物质。写出“酸浸”时PbO2反应生成Pb(CH3COO)2(可溶于水、难电离)的离子方程式：________。
(2) 用具有涂层的电极(不参与反应)电解饱和食盐水，可得到含ClO2在内的消毒气体。写出电解反应的离子方程式：________。
15. (12分)五氧化二钒(V2O5)具有强氧化性，可作制硫酸的催化剂。利用废钒催化剂的酸浸液(含VO、VO2＋、K＋、Fe3＋、Al3＋和SO)制取V2O5的一种工艺路线如下：
已知：ⅰ. 溶液中含＋5价V的各种离子浓度与溶液pH的关系如图所示；
ⅱ. “离子交换”和“洗脱”可表示为4ROH＋V4OR4V4O12＋4OH－(ROH为阴离子交换树脂)。
(1) “氧化”时控制溶液的pH<1，VO2＋(约0.1 mol·L－1)反应的离子方程式为________。
(2) “调pH”时控制溶液pH约为7～8。pH不能过大的原因是________。
(3) “沉钒”时，得到NH4VO3沉淀。确认沉淀已洗涤干净的实验方法是________。
(4) “煅烧”时须在有氧条件下进行，原因是________。
(5) 为测定所制得V2O5样品的纯度，进行如下实验：称取0.500 0 g样品，用稀硫酸溶解、定容得100 mL(VO2)2SO4溶液。量取20.00 mL溶液放入锥形瓶中，加入过量的30.00 mL 0.050 00 mol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2溶液，再用0.010 00 mol·L－1 KMnO4标准溶液滴定过量的Fe2＋至终点，消耗标准溶液的体积为10.00 mL。计算V2O5样品的纯度(写出计算过程，杂质不参与反应)。实验过程中反应如下：
VO＋Fe2＋＋H＋——VO2＋＋Fe3＋＋H2O(未配平)；
MnO＋Fe2＋＋H＋——Mn2＋＋Fe3＋＋H2O(未配平)。
16. (16分)下图为某有机物H的合成路线：
已知：(R、R′、R″表示烃基)。
(1) A→B转化时K2CO3的作用是________。
(2) 比较F、G两种有机物的沸点高低，并说明理由：________。
(3) B→C转化中，可能生成与C互为同分异构体的一种副产物，其结构简式为____。
(4) E→F反应时，除F外，还有另一含3个碳原子的有机产物X生成，X不能与NaHCO3溶液反应，则X的结构简式为________________。
(5) C的一种同分异构体符合下列条件，写出该同分异构体的结构简式：________。
① 能与FeCl3溶液发生显色反应；
② 含酰胺基，核磁共振氢谱显示为4组峰，且峰面积比为2∶2∶2∶9。
(6) 已知：(R表示烃基，R′、R″表示H或烃基)；RMgX不能与酸、H2O或醇共存。
写出以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)。
17. (14分)研究反应中影响物质转化率的因素对物质生产或转化具有重要意义。
(1) NaClO与Na2FeO4均可用于除去废水中的有机物。
① 强碱性条件下，NaClO溶液与Fe(NO3)3溶液反应可制取Na2FeO4。写出该反应的离子方程式：________。
② pH＝13时，控制n(NaClO)与其他条件相同，反应相同时间，测得使用“NaClO”与“NaClO＋Fe3＋”条件下，废水中有机物的氧化率如右图所示。“NaClO＋Fe3＋”条件下有机物的氧化率高的原因是________。
③ 温度高于30 ℃，其他条件相同，仅使用NaClO时，废水中有机物的氧化率随温度的升高而降低的原因是________。
(2) 铁粉可将水体中Cr(Ⅵ)还原为Cr3＋，再通过调节溶液pH，可使Cr3＋转化为Cr(OH)3沉淀而被除去。为探究Cu2＋浓度对Cr(Ⅵ)的去除率影响，向1 000 mL某浓度酸性废水中加入2.0 g铁粉，随着Cu2＋浓度由0升高至15 mg·L－1，测得废水中Cr(Ⅵ)的去除率增大，其可能的原因为________。
(3) 将一定浓度的NO、O2、NH3气体匀速通过装有催化剂的反应器，发生反应：4NH3(g)＋O2(g)＋4NO(g)===4N2(g)＋6H2O(g)；ΔH＝－1 632.4 kJ·mol－1。测得NO的转化率随温度的变化如右图所示。
① 在50～150 ℃范围内随着温度的升高，NO的去除率迅速上升的原因是________。
② 当反应温度高于380 ℃时，NO的去除率迅速下降的原因是________。
18. (15分)CO2的捕集与转化是研究的重要课题。
(1) 二氧化碳加氢可以制取甲烷，向恒压、装有催化剂的密闭容器中通入1 mol CO2和4 mol H2，若只考虑发生如下两个反应：
反应Ⅰ：CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)；ΔH＝－164.7 kJ·mol－1
反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)；ΔH＝41.2 kJ·mol－1
则平衡时含碳物种的物质的量随温度的变化如图1所示。
① 说明B代表的物质，并解释温度高于600 ℃后B的物质的量随温度升高而逐渐减小的原因：________。
② 实际反应过程中，还会发生如下反应：
反应Ⅲ： 2CO(g)===CO2(g)＋C(s)；ΔH＝ －172.5 kJ·mol－1
反应Ⅳ：CH4(g)===C(s)＋2H2(g)；ΔH
则反应Ⅳ的ΔH＝________。
③ 保持温度一定，实际反应过程中测得一段时间后，催化剂的活性会降低，原因是________________________________________。
(2) 向一定浓度的KNO3溶液通CO2至饱和，电解后在电极上反应生成CO(NH2)2，原理如图2所示。电解过程中生成尿素的电极反应式是________。
(3) 电解吸收CO2的KOH溶液可将CO2转化为有机物。相同条件下，恒定通过电解池的电量，电解得到的部分还原产物的法拉第效率(FE%)随电解电压的变化如图3所示。
FE%＝×100%。
其中，QX＝nF，n表示电解生成产物X所转移电子的物质的量，F表示法拉第常数。
① 分析电解所得含碳还原产物的种类与电压之间的关系是________。
② 当电解电压为U3时，电解生成的CH4和C2H4的物质的量之比为________。
化学参考答案及评分标准
1. B 2. C 3. B 4. D 5. D 6. C 7. C 8. A 9. C 10. B 11. B 12. D 13. A
14. (4分)
(1) PbO2＋H2O2＋2CH3COOH===Pb(CH3COO)2＋O2↑＋2H2O(2分)
(2) 2Cl－＋6H2O2ClO2↑＋5H2↑＋2OH－(2分)
15. (12分)
(1) 6VO2＋＋ClO＋3H2O===Cl－＋6VO＋6H＋(2分)
(2) pH过大，OH－浓度过大，抑制后续离子交换反应向正向进行；pH大于8，V4O的浓度降低；Al(OH)3溶解后带入杂质(2分)
(3) 取最后一次洗涤滤液，向其中加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若无沉淀产生则已洗涤干净(2分)
(4) 防止V2O5煅烧时被NH3还原(2分)
(5) n(KMnO4)＝10.00×10－3 L×0.010 00 mol·L－1＝1.000×10－4 mol(1分)
n(Fe2＋)＝30.00×10－3 L×0.050 00 mol·L－1＝1.500×10－3 mol
根据电子守恒有：
5n(KMnO4)＋n(VO)＝n(Fe2＋)
n(VO)＝(1.500×10－3 mol－5×1.000×10－4 mol)×＝5.000×10－3 mol
n(V2O5)＝5.000×10－3 mol÷2＝2.500×10－3 mol(1分)
w(V2O5)＝＝91%(2分)
16. (16分)
(1) 与生成的HCl反应，有利于B 的生成(2分)
(2) F的沸点高于G，因为F分子间存在氢键(2分)
17. (14分)
(1) ① 2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O(3分)
② “NaClO＋Fe3＋”条件下产生FeO，FeO氧化有机物的速率更快(2分)
③ 温度高于30 ℃，温度升高导致NaClO分解，c(NaClO)减小，有机物的氧化速率降低 (2分)
(2) 铁粉置换出铜形成FeCu原电池，加快Cr(Ⅵ)的还原反应速率 (2分)
(3) ① 催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NO去除反应速率迅速增大 (2分)
② 催化剂活性下降与NH3与O2反应生成了NO共同使NO去除反应速率迅速下降 (3分)
18. (15分)
(1) ① B是CO2。反应Ⅰ的ΔH＜0，温度升高促进CO2的生成；反应Ⅱ的ΔH＞0，温度升高促进CO2的消耗；温度高于600 ℃的条件下，升高温度对反应Ⅱ的影响大于对反应Ⅰ的影响(3分)
② ＋74.6 kJ·mol－1(3分)
③反应一段时间后产生的积碳覆盖在催化剂表面(2分)
(2) 2NO＋16e－＋CO2＋18H＋===CO(NH2)2＋7H2O (3分)
(3) ① 电压越大，所得含碳还原产物中碳元素的化合价越低(2分)
② 15∶8 (2分)
