機密★啟用前

2024學年第二學期上海市質量調研試卷

高三化學

考生注意：

1.試卷滿分100分，考試時間60分鐘。

2.本考試分設試卷和答題紙。答題前，務必在答題紙上填寫學校、姓名、考號，將條形碼貼

在指定位置。答題時，必須將答案涂或寫在答題紙上，在試卷上答題一律不得分。

3.不定項選擇題，每題有1?2個正確選項，只有1個正確選項的，多選不得分，有2個正確

選項的，漏選1個得一半分，錯選不得分；其他選擇題，每題只有1個正確選項

相對原子質量.H-1C-12N-14O-16Na-23S-32K-39Ca-40Ti-48

Cr-52Ba-137Pb-207

一、鈣鈦礦

1.鈣鈦礦BaxCa-xPb03具有優異的電導性能。某興趣小組以BaPb03、CaC03為原料進行了如下探究

過程：

已知：①所有氣體體積數據均已折算至標準狀況，溶液B的溶質為

Ba（NO3）2,Pb（NC）3）2、Ca（NO3）2

②沉淀E為BaCzd、PbC204'CaC2（）4混合物，調節Na2c2O4加入量可控制各組分比例。

2-4

oKal（H2c2。4）=5.6X10-,Ka2（H2C2O4）=1.5x10,Ksp（BaC2O4）=1.2x10

n9

Ksp（PbC2O4）=2.7xl0,Ksp（CaC2O4）=2.3xl0-

（1）鉀或鉀鹽的焰色反應為淺紫色（透過藍色鉆玻璃），下列有關原理分析的敘述正確的是

A.電子從基態躍遷到較高的激發態B.電子從較高的激發態躍遷到基態

C.焰色反應的光譜屬于吸收光譜D.焰色反應的光譜屬于發射光譜

（2）基態Pb原子核外電子排布，最后占據能級的電子云輪廓圖形狀為。

(3)氣體A的成分為=

(4)CH3NH；中N原子的雜化方式為；NH；中H-N-H的鍵角比NH3中H-N-H的鍵角大

的原因是；

(5)“富氧焙燒”過程發生反應的化學方程式為o

(6)適當增加溶液B中Na2C2()4的加入量，會使BaxCa—PbO?的x值。(選填“A.增

大”“B.減小”或“C.不變”)

(7)為降低產品的雜質含量，有同學提出用H2c2。4替代Na2c2。4作沉淀劑，請結合計算說明沉淀反應

能進行的理由=

2.有機一無機雜化鈣鈦礦材料具有良好的光致發光、半導體性能，其中一CdCI3的合成

過程如下：

HC1+_+CdCl27[cdj。

(1)[-AH^]+[cdClJ中存在配位鍵，接受孤電子對的中心離子或原子是0

(2)—[cdj具有較低的熔點。從結構角度解釋原因o

(3)鈦酸鈣的晶胞結構如圖所示:

①寫出鈦酸鈣晶體化學式；

②該晶胞中，每個Ca周圍與它最近且相等距離的0有個；該晶胞結構的另一種表示中，Ti處于

各頂角位置，則0處于位置。

③已知晶胞參數為anm,阿伏加德羅常數為NA，計算該晶胞的密度g-cm-3?

3.鈣鈦礦太陽能電池被稱為第三代太陽能電池，圖一是鈣鈦礦太陽能電池的工作示意圖，圖二是該電池作

電源電解酸性硫酸銘溶液獲取銘單質和硫酸的工作示意圖：

e-入射光入射光

-A極

.電子傳輸層

?鈣鈦礦吸光層

，空穴傳輸層

?B極

e

圖一

(1)c電極接鈣鈦礦太陽能電池的.?極。(選填"A”或"B”)；圖二中的離子交換膜I為..(選

填“A.質子”或“B.陰離子”)交換膜;

(2)D電極發生的電極反應式為:

(3)當太陽能電池有9moi電子轉移時，Cr棒上增重的質量為。

二、尿素

4.尿素是一種重要的氮肥，也是一種化工原料。合成尿素能回收利用二氧化碳，實現“碳的固定”。

(1)尿素(Ur)的結構簡式為V,尿素有X、Y兩種同分異構體，X能發生銀鏡反應，Y屬

H2N—c—NH2

于鏤鹽，則X、Y的結構簡式分別為

(2)合成尿素分如圖所示的兩步進行：

?U*mol111￡4kJ.mol

0O(Nt1出土HjOd)

…......

出NCUONH/g)

反應2NH3(g)+CO?(g)=CO(NH?%(s)+H20(l)的反應熱為

5.某課題組使用氫氧化錮［ln(0H)3］納米晶電催化劑直接由N0；和C02高選擇性地合成CO(NH2)2。

0123456789101112

OIIIIIIIIIIIII

一尿素生成反應

=N&的反應

-2

-4'*HNOo

-6

-8、噓*CHO2NO2

-1O*NC>22#「1.58eV

12

(1)上述co2和NO；的轉化中，被還原的物質是。

(2)上述轉化中，決速步驟是。

:I:

A.*NO3^>*HNO2B.*NO2^?CO2NO2

c.*CO2NH2*COOHNH2D.*COOHNH2CONH2

(3)在恒溫恒容密閉容器中投入lmolCC)2和2moiNH3合成尿素，原理是

2NH3(g)+C02(g)CO(NH2)2(s)+H2O(1)。下列表明該反應達到平衡狀態的是.

A.氣體密度不隨時間變化B.C。2體積分數不隨時間變化

C.氣體總壓強不隨時間變化D.C02>NH3的轉化率之比不隨時間變化

(4)在恒容密閉容器中發生反應：2NH3(g)+CO2(g)QCO(NH2)2(S)+H2O(1)測得C02的平衡轉

/部

郴

^

解

題

MO-

0

①在相同投料比下，升高溫度，CO2的平衡轉化率降低的主要原因是

②曲線a代表的投料比為。

③若EC下，從反應開始至達到M點歷時5min,測得M點對應的總壓強為140kPa,則0?5min內,

NH3分壓的平均變化率為kPa-min-10

6.尿素樣品含氮量的測定方法如下:

已知：溶液中的c（NH；）不能直接用氫氧化鈉溶液準確滴定。

過量

聲1濃HA。曖而南濃Na°H溶液,株可至。,溶液,標準NaOH溶液計算樣品

|癢i.消化分解-------認蒸儲―」說.吸收iv.滴定含氨量

（1）在滴定管中裝入NaOH標準溶液的前一步，應進行的操作為

（2）步驟iv中滴定時選用的指示劑為

（3）步驟iv中標準NaOH溶液的濃度和消耗的體積分別為c和V,計算樣品含氮量還需要的實驗數據有

A.尿素樣品的質量B.步驟i中所加濃H2sO,溶液的體積和濃度

C.步驟ii中濃氫氧化鈉的體積和濃度D.步驟iii中所加H2sO4溶液的體積和濃度

（4）請分析：若在測定過程中出現以下問題，對尿素中含氮量的測定結果有何影響。（均選填“A.偏

高”、“B.偏低”或“C.無影響”）

①錐形瓶內有少量液體濺出，則測定結果o

②盛裝標準液的滴定管未用標準液潤洗，測定結果。

三、硫代硫酸鈉

7.Na2s2O3可用于照相業作定影劑等，它又名“大蘇打”“海波”，易溶于水，難溶于乙醇，水溶液呈微弱的

堿性，遇強酸發生劇烈反應。某化學研究性小組對它的制備和性質進行了探究。

I.實驗室可通過Na?S、Na2cO3和SO2共同反應來制備，裝置如圖所示：

（1）硫代硫酸鈉中硫元素的平均化合價是

（2）下列方案適宜在實驗室制備S。？的是o

A.Cu+2H2so4（濃）=CuS04+S02T+2H2O

B.Na2SO3+H2sO4（濃）=Na2SO4+S02T+H20

°2sO3用^2SO2+O2

占燃

D.2H2S+3O22SO2+2H2O

（3）A裝置中，NaOH溶液的作用是=

（4）B裝置中固體為亞硫酸鈉，寫出該裝置中反應的化學方程式：0

（5）裝置C的作用有。（任意寫出一條）

（6）裝置D中生成Na2s2O3的化學方程式為=

（7）為了吸收可能逸出的S。？尾氣，溶液X除了圖中的NaOH還可以是。

A.Fe（0H）3膠體B.KMnO4酸性溶液C.品紅溶液D.飽和NaCl溶液

II.分離Na2s2O3-5H2O并對產品（Na2s2O3OH2。）分析檢測

（8）為減少產品的損失，操作①為，操作②是抽濾、洗滌、干燥，其中洗滌操作中用作

洗滌劑。

III.利用Na2s2O3與稀硫酸反應探究影響化學反應速率的因素

〔Na2s2O3+H2SO4=Na2SO4+SJ+S02T+H20^],設計了如表系列實驗:

Na2s2O3濃度稀硫酸H2O

實驗序號反應溫度（C）

V/mLc/(mol/L)V/mLc/(mol/L)V/mL

12010.00.1010.00.500

24010.00.1010.00.500

3200.104.00.50

V2

(9)設計實驗1和2的目的是

(1。)若用實驗1和3探究稀硫酸濃度對該反應速率的影響，則V「、V2=

(11)若實驗1不再產生沉淀的時間為5min,則v(H+)=

四、鹽酸芬戈莫德

8.鹽酸芬戈莫德(H)是一種治療多發性硬化癥的新型免疫抑制劑，以下是其中某種合成路線:

H0

口”?、q堿性條件I即

f

己知：1)人+RCH2NO2-----------?R八丫'。

RH

R，

...9一定條件9

11)人+R,OH------------?人c/R

RClRO

(1)B分子中含有的官能團為；A分子中有個原子共平面。

(2)E的分子式為0

(3)整個反應過程中沒有涉及到的反應類型有。

A,加成反應B.氧化反應C.縮聚反應D.還原反應

(4)已知CfD過程中原子利用率為100%,化合物X的結構簡式是。

(5)①由D生成E的反應目的是0

②GfH的第(2)步中加HC1的目的是0

(6)寫出由E生成F的化學反應方程式

(7)在C的同分異構體中，同時滿足下列條件的可能結構共有種(不考慮立體異構)。

a）含有苯環和硝基；

b）核磁共振氫譜顯示有四組峰，峰面積之比為6:2:2:1

（8）參照上述反應路線，以的路線

（無機試劑任選）。

（9）下圖是芬戈莫德最初合成的起始路線:

對比兩個反應路線，寫出現在反應路線的優點及原因：

【優點1】；

【優點2】。

五、環境治理

9.電化學還原CO2將其轉化為其它化學產品,是一種減緩溫室效應并綜合利用co2的好方法。

CO?電化學

還原產物

■UVLJ

電極III陽離子膜電極IV

圖1堿性電化學還原C0?圖2酸性電化學還原C0?

（生成B所用的CO?）

已知：選擇性（S）和法拉第效率（FE）的定義:SB』（陰極吸收的CO」】。。％

n（生成B所用的電）o

FE(B)=n（通過陰極的電子）10%

（1）堿性電化學還原CO2前，先在中性電解液中通電一段時間，pH及電流穩定后，再通CO?，試分析

原因O

（2）在陰極區若CO2每得到Imol電子，同時有H2。也會得到等物質的量的電子，且陰極區電解液的

pH幾乎保持不變。（忽略溶液體積變化）

①電極I是極。

A.陽極B.陰極C.正極D.負極

②寫出陰極由CO?產生CH4的電極反應式：O

③陰極附近發生反應（用離子方程式表示），生成的CO：難以放電，降低了S（CHj。

④結合化學用語分析陽極區產生CO?的原因是

（3）控制pH=l、電解液中存在KC1時，電化學還原C。2過程中CHJ其他含碳產物未標出）和H2的法

拉第效率變化如圖1所示。

①結合圖1的變化規律，推測KC1可能的作用是.

②c（KCl）=3mol?Li時，11.2L（已折合為標準狀況，下同）的CO2被完全吸收并還原為CH4和C2H4,

分離H?后，將CH4和C2H4混合氣體通入如圖2所示裝置（反應完全），出口處收集到氣體6.72L。則

FE（C2HJ=o（寫出計算過程）

（4）隨著對合成氨研究的發展，科學家利用電解法在常溫常壓下實現合成氨。工作時，電極生成NH3的

微觀示意圖如下所示，其中電解液為溶解有三氟甲磺酸鋰和乙醇的情性有機溶劑o

母杼忤

透過股

下列說法正確的是=

A.三氟甲磺酸鋰的作用是增強溶液的導電性

B,該裝置用金(Au)作催化劑目的是降低N2的鍵能

C.該裝置生成NH3的一極應接電源的正極

D.選擇性透過膜可允許N?和NH?通過，不允許H?。進入裝置

(5)用用fO_Q、I///////////K分另U表示N,、H2>NH3和固體Fe催化齊！J,

則在固體催化劑表面合成氨的過程如下圖所示：

吸附--

IZ////////////////J----------->>Y//2A

A

Q’QPQ把℃解吸“

U//7-/77/7人-----------?/////////////I

BC

吸附后，能量狀態最高的是=

(6)結合上述原理，在固體Fe催化劑表面進行NH?的分解實驗，發現NH?的分解速率與其濃度的關系

如下圖所示。從吸附和解吸過程分析，C。之后反應速率降低的原因可能是O

v/(mol-L-1-min-1)

O

c。c(NH3)/(mol-L-')

參考答案

1.鈣鈦礦BaxCa「xPb03具有優異的電導性能。某興趣小組以BaPb°3、CaC03為原料進行了如下探究

過程：

已知：①所有氣體體積數據均已折算至標準狀況，溶液B的溶質為

Ba(NO3)2,Pb(NO3)2>Ca(NO3)2

②沉淀E為BaC204、「匕。4、CaC2()4混合物，調節Na2c2O4加入量可控制各組分比例。

③Ka"H2c2。4)=5.6*10-2,匕2m2c2O4)=L5xl0，Ksp(BaC2O4)=L2xl0

n9

Ksp(PbC2O4)=2.7x10,Ksp(CaC2O4)=2.3xlO-

(1)鉀或鉀鹽的焰色反應為淺紫色(透過藍色鉆玻璃)，下列有關原理分析的敘述正確的是o

A,電子從基態躍遷到較高的激發態B.電子從較高的激發態躍遷到基態

C.焰色反應的光譜屬于吸收光譜D.焰色反應的光譜屬于發射光譜

(2)基態Pb原子核外電子排布，最后占據能級的電子云輪廓圖形狀為?

(3)氣體A的成分為o

(4)CH3NH；中N原子的雜化方式為；NH；中H-N-H的鍵角比NH3中H-N-H的鍵角大

的原因是；

(5)“富氧焙燒”過程發生反應的化學方程式為。

(6)適當增加溶液B中Na2c2O4的加入量，會使BaxCa「xPbC)3的x值_______。(選填“A.增

大”“B.減小”或“C.不變”)

(7)為降低產品的雜質含量，有同學提出用H2c2O4替代Na2c2。4作沉淀劑，請結合計算說明沉淀反應

能進行的理由=

【答案】(1)BD(2)啞鈴型(或紡錘形)

(3)CO2、02

（4）①.Sp3②?因為NH：和NH3中的N原子均為sp3雜化，但NH3中的N原子上有一對孤

對電子，而NH：的N原子上沒有，因為孤電子對之間的斥力〉成鍵電子對之間的斥力，故鍵角NH：>NH3

焙燒

（5）2xBaC2O4+（2-2x）CaC2O4+2PbC2O4+3O22BaxCa]_xPbO3+8CO2

（6）A（7）為降低產品的雜質含量，用H2c2O4替代Na2c2O4作沉淀齊L發生的反應為:

2+

Ba（aq）+H2C2O4（aq）UBaCzC^⑸+2H+（aq）,該反應的

c2（H+）xc（CO^）xc（HCO；）

MW22

K=—有

（2+）（）2+

cBaxcH2C2O4-c（Ba）xc（H2c2O4）xc（C2Oj）xc（H2O；）'

（+）（）（+）（）

1CHxcC2O^cHxcH

K=-X—：：X

（2+）（）C（H2C2O）

cBaxcC2O^C（HC2O4）

Kal（H2C2O4）Ka2（H2C2O4）7nn

K二-----------7--------；-------=/U；hl理，Pb?+發生反應的平衡常數

Ksp（BaC2O4）

Ka|（H2c2。）降2但2c2O4）?3,105

K=；Ca2+發生反應的平衡常數

Ksp（PbC2O4）~

三者平衡常數均較大,均有利于反應正向進行，可以替

代

【解析】

【分析】BaPbO3中Ba的化合價為+2價，0的化合價為-2價,則鉛元素的化合價為+4價，已知溶液B的

溶質為Ba（NC>3）2，Pb（NO3）2，Ca（NO3）2,則加入HNO3后，標準狀況下，氣體A為

3.36L

=0.15mol,O.lmolCaCCh與硝酸反應生成Ca（NC）3）2、82和水，即生成的CCh為O.lmol,

22.4L/mol

說明氣體A中還含有其他氣體，氣體A中CO2與Na?。？反應生成Na2cO3和。2，即生成的。2為

2.24L

=0.1mol,根據氣體A中含有O.lmolCO?,可知由O.lmolCO2生成的。2為0.05moL綜合可知

22.4L/mol

82O2；

氣體A中含有O.lmol、0.05mol說明BaPbO3中+4價Pb得電子轉化為+2價，做氧化劑，則BaPbO3

2,

與HNO3反應時，只能是BaPbOs中-2價O失去電子，生成。生成Ba（NC>3）2、Pb（NO3）2，O2和水;

固體D為Na2cCh和Na2O2的混合物，溶液B中加入Na2C2O4,沉淀E為BaC2O4>PbC2O4>CaC2O4,“富

氧焙燒，，得到產物。

【小問1詳解】

鉀的焰色是由于價電子從“較高激發態”躍遷回“基態”時放出具有特征波長的光，因此它屬于“發射光譜”，

故正確項是BD。

【小問2詳解】

鉛（Pb）原子序數82,其基態排布的最外層電子占據6P軌道，p軌道的電子云輪廓為啞鈴型（或紡錘形）。

【小問3詳解】

由分析可知，氣體A的成分為CO2、。2。

【小問4詳解】

CH3NH；中N原子形成4個。鍵，且不含孤電子對，雜化方式為sp3；NH：中H-N-H的鍵角比NH3

中H-N-H的鍵角大的原因是因為NH：和NH3中的N原子均為sp3雜化，但NH3中的N原子上有一對

孤對電子，而NH：的N原子上沒有，因為孤電子對之間的斥力〉成鍵電子對之間的斥力，故鍵角

NH：>NH30

【小問5詳解】

“富氧焙燒”時，混合草酸鹽中PbC2（）4、BaC2O4,CaC2（）4在富氧條件下被氧化為BaxCa-PbO?和

焙燒

C02，化學方程式為：2xBaC2O4+（2-2x）CaC2O4+2PbC2O4+3O2^^ZBa.Ca^PbOj+8CO2。

【小問6詳解】

根據題意可知，因為CaC2。4的Ksp更小，可知草酸鈣先沉淀完，因此增加Na2c2O4的加入量，更有利于

增加Bae2。4的量，會導致BaxCajPbC）3的x值增大，故答案為：A。

【小問7詳解】

為降低產品的雜質含量，用H2c2O4替代Na2c2O4作沉淀劑，發生的反應為：

2++

Ba（aq）+H2C2O4（aq）UBaC2O4（s）+2H（aq）,該反應的

K_c2（H+）_C2（H+）XC（C2O；>C（HC2O4）有

2+2+

-c（Ba）xc（H2C2O4）-c（Ba）xc（H2C2O4）xc（C2O^）xc（H2O4）,

++

1c（H）xc（C2O^）c（H）xc（H）

K=-X—X

2+一（HCO）—c（H2c2。）'

c（Ba）xc（C2O^）c24

Kal(H2C2O4)K2(H2C2O4)

K二A3；同理，發生反應的平衡常數

'-yKB/aC］「-=70Pb2+

sp(204)

K-L

J一土3X105；Ca2+發生反應的平衡常數

Kal(H7C70jK,(H9C?O4),

K二V二C_43.65x103,三者平衡常數均較大，均有利于反應正向進行，可以替

KCaCO、

sp(24)

代。

2.有機一無機雜化鈣鈦礦材料具有良好的光致發光、半導體性能，其中

——NHCCdCl3的合成

過程如下:

HC1+_+CdCl2-[―NH^]"[cdCl3=

(1)[—]!JH^]+[cdClJ中存在配位鍵，接受孤電子對的中心離子或原子是

(2)—[H，\][cdCg具有較低的熔點。從結構角度解釋原因=

(3)鈦酸鈣的晶胞結構如圖所示:

①寫出鈦酸鈣晶體化學式；

②該晶胞中，每個Ca周圍與它最近且相等距離的O有個；該晶胞結構的另一種表示中，Ti處于

各頂角位置，則O處于位置。

③已知晶胞參數為anm,阿伏加德羅常數為NA，計算該晶胞的密度g-cm-3?

【答案】(1)H+和Cd2+

(2)該化合物的陰陽離子體積較大，所帶電荷少，晶格能較小

1.36

①②③.棱心xlO23

(3).CaTiCh.123

aNA

【解析】

【小問1詳解】

-|]+"T「I]+

中的—H類似于錢根離子，提供空軌道，提供孤電子對，形成配位

—NHCCdCl3RCH+N

鍵；CdCl3中的Cd2+提供空軌道，cr提供孤電子對，形成配位鍵；因此接受孤電子對的原子或離子有

H+和Cd2+；

【小問2詳解】

JcdCg[是離子化合物，離子化合物的熔沸點和晶格能有關，晶格能越大熔沸點越高，該

化合物的陰陽離子體積較大，所帶電荷少，晶格能較小，所以熔點低；

【小問3詳解】

①據“均攤法”，晶胞中含8x1=1個Ca、6x：=3個0、1個Ti,則鈦酸鈣晶體化學式CaTiC%

②該晶胞中，以左下角的Ca為例，每個Ca周圍與它最近且相等距離的0有3'8=12個；該晶胞結構

2

的另一種表示中，Ti處于各頂角位置，將體心的Ti原子平移到頂角，則氧原子按同樣的方式平移到棱心

上，因此0原子位于棱心位置；

③已知晶胞參數為anm,阿伏加德羅常數為NA，結合①分析，該晶胞的密度

M

xl021g-cm-3=I；%xl023g-cm-3°

aaNA」

3.鈣鈦礦太陽能電池被稱為第三代太陽能電池，圖一是鈣鈦礦太陽能電池的工作示意圖，圖二是該電池作

電源電解酸性硫酸銘溶液獲取格單質和硫酸的工作示意圖：

e-入射光入射光

-A極

.電子傳輸層

?鈣鈦礦吸光層

，空穴傳輸層

?B極

e

圖一

（1）c電極接鈣鈦礦太陽能電池的.?極。（選填"A”或"B”）；圖二中的離子交換膜I為..(選

填“A.質子”或“B.陰離子”）交換膜;

（2）D電極發生的電極反應式為、

（3）當太陽能電池有9moi電子轉移時，Cr棒上增重的質量為

【答案】（1）①.B②.B

(2)2H2。-4片=。2個+短+

（3）156g

【解析】

【分析】據鈣鈦礦太陽能電池的工作原理圖可知，電子從B極流出，說明B極為負極，A極為正極，圖二

為電解池，由該裝置可電解酸性硫酸銘溶液獲取銘單質和硫酸可知，C極為陰極，電極反應式：

3++

Cr+3e-=Cr,D極為陽極，電極反應式：2H2O-4e=02?+4H?

【小問1詳解】

根據分析可知，電解池的陰極接電源的負極，由鈣鈦礦太陽能電池的工作原理圖可知，B極為負極，故C

電極接鈣鈦礦太陽能電池的B極；

【小問2詳解】

+

由分析可知，D極為陽極，電極反應式：2H2O-4e=02T+4H；

【小問3詳解】

當太陽能電池有9moi電子轉移時，根據得失電子守恒可知，Cr棒上有3moicr單質生成，則增重的質量為

52g/molX3mol=156go

二、尿素

4.尿素是一種重要的氮肥，也是一種化工原料。合成尿素能回收利用二氧化碳，實現“碳的固定”。

(1)尿素(Ur)的結構簡式為II,尿素有X、Y兩種同分異構體，X能發生銀鏡反應，Y屬

——

H2NCNH2

于鏤鹽，則X、Y的結構簡式分別為、=

(2)合成尿素分如圖所示的兩步進行：

,￡4U?mol)

-------

?

一

"NCWNH4t)'------------------

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反應的反應熱為。

2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(S)+H2O(1)

【答案】(1)H2N-NH-CHO②.NH4CNO

(2)AH=-134kJmor1

【解析】

【小問1詳解】

尿素有X、Y兩種同分異構體，X能發生銀鏡反應，X中含有醛基，X的結構簡式為

H2N-NH-CHO,Y屬于錢鹽，Y中含有NH；,結構簡式為NH4CNO。

【小問2詳解】

根據蓋斯定律，第1步加第2步反應得到2NH3(g)+CC>2(g)=CO(NH2)2(s)+H2(Xl)

△H=AHi+AH2=-272kJ/mol+138kJ/mol=-134kJ/molo

5.某課題組使用氫氧化錮［ln(0H)3］納米晶電催化劑直接由NO］和CO2高選擇性地合成CO(NH2%。

0123456789101112

OIIIIIIIIIIIII

一尿素生成反應

=N&的反應

-2

V-4

-64*把

-8^^/*CHONO

1O22

12

-*NO.1.58eV

一2Q?

-

(1)上述CC)2和NC)3的轉化中，被還原的物質是O

(2)上述轉化中，決速步驟是o

A.*N03->*HNO2B."NO2f*CC)2NO2

c.*CO2NH2*COOHNH2D.*COOHNH2CONH2

(3)在恒溫恒容密閉容器中投入lmolCC)2和2moiNH3合成尿素，原理是

2NH3(g)+C02(g)CO(NH2)2(s)+H20(l)o下列表明該反應達到平衡狀態的是。

A.氣體密度不隨時間變化B.CO2體積分數不隨時間變化

C,氣體總壓強不隨時間變化D.C02>NH3的轉化率之比不隨時間變化

(4)在恒容密閉容器中發生反應：2NH3(g)+CO2(g)UCO(NH2)2(S)+H20(l)測得C02的平衡轉

化率與起始投料比臼=一焉能,n分別為1：i、2：1、3：1卜溫度關系如圖所示。

垂

、

W-

Z)

?

巡

小

0

0

①在相同投料比下，升高溫度，CC)2的平衡轉化率降低的主要原因是O

②曲線a代表的投料比為。

③若工℃下，從反應開始至達到M點歷時5min,測得M點對應的總壓強為140kPa,則0?5min內,

NH?分壓的平均變化率為kPa-min-1。

【答案】(1)NO；(2)C(3)AC

(4)①.合成尿素的反應是放熱反應，當投料比不變時，升溫，平衡逆向移動1:1③.8

【解析】

【小問1詳解】

NO；和CO2高選擇性地合成C0(NH2),,NO］中N元素為+5價，CO(NH2%中N元素為-3價，因此

NO：被還原。

【小問2詳解】

控速步驟為反應速率最慢的一步，活化能最大，因此為*CO2NH2'*COOHNH2,故選C。

【小問3詳解】

反應達到平衡狀態的標志為正逆反應速率相等或變量不變，對于反應

2NH3(g)+CO2(g)UCO(NH2)2(S)+H2O(1)；

A.該反應生成固體和液體，氣體密度隨反應進行而減小，氣體密度不隨時間變化時反應達到平衡，A正

確；

B.由于生成物中無氣體，CO2體積分數一直不變，當其不隨時間變化無法說明反應達到平衡，B錯誤；

C.該反應為氣體體積減小的反應，氣體總壓強不隨時間變化時，可以判斷反應達到平衡，C正確；

D.CO2>NH3的轉化率之比始終不隨時間變化，故無法判斷平衡，D錯誤；

故答案選ACo

【小問4詳解】

①由氨氣和二氧化碳合成尿素的反應為放熱反應，升高溫度，化學平衡逆向移動，二氧化碳平衡轉化率降

低，因此相同投料比的情況下，升高溫度，二氧化碳的平衡轉化率下降。

②相同溫度下，曲線a的CO2平衡轉化率最低，因此投入CO?比例高，則此投料比為1：1;

③根據M點所對應的曲線中，相同溫度下，CO2平衡轉化率最高為40%,可知此時投料比為3:1,設起始

時充入NH3為3amoLCO,為amol由此可列三段式：

2NH3(g)+CO2(g)UCO(NH2)2(S)+H2O(1)

起始(mol)3aa00

轉化(mol)0.8a0.4a0.4a0.4a

平衡(mol)2.2a0.6a0.4a0.4a

4aP

設起始充入氣體時總壓為P,由于平衡時M點對應的總壓強為140kPa,則有——=-------，求得

2.8a140kPa

:

n.八八十-----x200kPa-------------xl40kPa

P=200kPa；則NH3分壓的平均變化率為3a+a2.2a+0.6a

5min

6.尿素樣品含氮量的測定方法如下：

已知：溶液中的c(NH；)不能直接用氫氧化鈉溶液準確滴定

過量

海豪|濃H2sO4等?科〃八加?濃NaOH溶液、穴同H2sO”溶液.標準NaOH溶液|計算樣品

I篙k消化分解同幽這蒸偏，回匕rk刖滴定》|含墨

(1)在滴定管中裝入NaOH標準溶液的前一步，應進行的操作為

(2)步驟iv中滴定時選用的指示劑為。

(3)步驟iv中標準NaOH溶液的濃度和消耗的體積分別為c和V,計算樣品含氮量還需要的實驗數據有

A.尿素樣品的質量B.步驟i中所加濃H2sO,溶液的體積和濃度

C.步驟ii中濃氫氧化鈉的體積和濃度D.步驟iii中所加H2sO4溶液的體積和濃度

(4)請分析：若在測定過程中出現以下問題，對尿素中含氮量的測定結果有何影響。(均選填“A.偏

高”、“B.偏低”或“C.無影響”)

①錐形瓶內有少量液體濺出，則測定結果o

②盛裝標準液的滴定管未用標準液潤洗，測定結果o

【答案】(1)用標準NaOH溶液潤洗

(2)甲基橙(3)AD

(4)①.A②.B

【解析】

【分析】由題給流程可知，向尿素樣品中加入濃硫酸，尿素與濃硫酸反應生成硫酸鏤，向反應后的溶液中

加入濃氫氧化鈉溶液，蒸儲得到氨氣，用過量硫酸溶液吸收反應生成的氨氣，并用氫氧化鈉溶液滴定過量

的硫酸，并依據實驗所得數據計算尿素樣品含氮量。

【小問1詳解】

在滴定管中裝入氫氧化鈉標準溶液前應用氫氧化鈉標準溶液潤洗滴定管，防止使滴定消耗氫氧化鈉溶液體

積偏大，導致測定結果偏低，故答案為：用標準NaOH溶液潤洗。

【小問2詳解】

為防止硫酸錢與氫氧化鈉溶液反應導致測定結果偏小，滴定時應選用甲基橙做指示劑測定溶液中過量的硫

酸，故答案為：甲基橙。

【小問3詳解】

由分析可知，用氫氧化鈉溶液滴定反應后溶液的目的是測量過量硫酸的物質的量，所以步驟iv中標準氫氧

化鈉溶液的濃度和消耗的體積分別為c和V,計算樣品含氮量還需要的實驗數據為尿素樣品的質量、步驟

適中所加硫酸溶液的體積和濃度，故選AD。

【小問4詳解】

①錐形瓶內有少量液體濺出會使滴定消耗氫氧化鈉溶液體積偏小，導致測定結果偏高，故答案為：A；

②盛裝標準液的滴定管未用標準液潤洗使滴定消耗氫氧化鈉溶液體積偏大，導致測定結果偏低，故答案

為：Bo

三、硫代硫酸鈉

7.Na2s2O3可用于照相業作定影劑等，它又名“大蘇打”“海波”，易溶于水，難溶于乙醇，水溶液呈微弱的

堿性，遇強酸發生劇烈反應。某化學研究性小組對它的制備和性質進行了探究。

I.實驗室可通過Na?S、Na2c。3和SO?共同反應來制備，裝置如圖所示：

（1）硫代硫酸鈉中硫元素的平均化合價是o

（2）下列方案適宜在實驗室制備SO2的是□

A.Cu+2H2sO4（濃）=CuSO4+S02T+2H2O

B.Na2sO3+H2sO4（濃）=Na2SO4+S02T+H20

C-2S“告之SO2+O2

占燃

D.2H2S+3O2”至2so2+2凡0

(3)A裝置中，NaOH溶液的作用是。

(4)B裝置中固體為亞硫酸鈉，寫出該裝置中反應的化學方程式：o

(5)裝置C的作用有。(任意寫出一條)

(6)裝置D中生成Na2s2O3的化學方程式為。

(7)為了吸收可能逸出的SO2尾氣，溶液X除了圖中的NaOH還可以是

A.Fe(0H)3膠體B.KM11O4酸性溶液C.品紅溶液D.飽和NaCl溶液

II.分離Na2S2O3-5H2O并對產品(Na2s2O3，5H2。)分析檢測

(8)為減少產品的損失，操作①為，操作②是抽濾、洗滌、干燥，其中洗滌操作中用作

洗滌劑。

III.利用Na2s2O3與稀硫酸反應探究影響化學反應速率的因素

[Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S>k+SO2T+H20],設計了如表系列實驗:

Na2s2O3濃度稀硫酸H2O

實驗序號反應溫度(°C)

V/mLc/(mol/L)V/mLc/(mol/L)V/mL

12010.00.1010.00.500

24010.001010.00.500

3200.104.00.50V2

(9)設計實驗1和2的目的是。

(10)若用實驗1和3探究稀