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上海市大同中学2024 学年第二学期第 12 周学情调研
高二2化学（等 级） 60 分钟满 分100分
班名_________ 姓级__________ 学号________
考生注意：
③ 相对原子质量：H～1 、C～12 、N～14 、O～16 、S～32
一、重要的氮肥——尿素的合成（共 20 分）
工业上以 CO2 和 NH3 为原料合成尿素[CO(NH2)2] ，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） H1 =－272 kJ·mol－1
反应 II：H2NCOONH4(s) CO(NH2)2(s) + H2O(g) H2 =＋138 kJ·mol－1
总反应 III：2NH3(g) + CO2(g) CO(NH2)2(s) + H2O(g) H3
1. CO2 的电子式为 ；1 mol CO(NH2)2 中含有_____mol π 键．
2. 反应 I 的熵变 S 0（填“＞”、“=”或“<”) ,反应 III 的 H3 ＝______．
3. （不定项）下列关于尿素合成的说法正确的是 ．
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 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：CO(NH2)2(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。
4. （不定项）可判断该分解反应已经达到平衡的是____。
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
5. T℃时，该反应的化学平衡常数 K 的值为___________。
6. 在 0～t1 时间内该化学反应速率 v(NH3) ＝___________________。
7. 若其他条件不变，t2 时将容器体积压缩到 1 L ，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。
二、利用太阳能从水中获取氢气（共 21 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。
8. 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
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) + 1/2O2(g) = H2O(g)。
比较下列量的相对大小（均从选项中选择）：A ．ⅰ>ⅱ B ．ⅰ = ⅱ C ．ⅰ<ⅱ
9. 放出热量_______；
10. 反应速率________。
(
催化剂
)“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)。
11. 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
12. H2O 与 H2S 结构相似，但 H2O 的沸点高于 H2S，原因是_________________________________。
13. 反应开始一段时间后，取出一定量溶液，写出检验溶液中 硫酸根的操作方法：_______________
_________________________________________________________________________________。
“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。
14. 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_____________。
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。
15. 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。
三、三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备（共 21 分）
三草酸合铁(Ⅲ)酸钾（K3[Fe(C2O4)3]·3H2O）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
过量废铁屑 碳酸钠
(
FeSO
4
溶液
) (
稀硫酸
)反应 Ⅰ 调节pH 过滤
滤渣
16. （不定项）加入过量废铁屑的主要目的是_______。
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
K2C2O4
(
过滤
FeC
2
O
4
2H
2
O
)反应 Ⅱ
部分氢氧化物沉淀时溶液的 pH
沉淀物 开始沉淀 完全沉淀
Fe(OH)3 2.3 3.2
Fe(OH)2 7.5 9.7
Al(OH)3 3.4 4.4
17. 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
18. 写出反应 II 的离子方程式：____________________________________。
19. （不定项）关于 K2C2O4 溶液中有关离子浓度的说法正确的是_______。
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，加饱和 H2C2O4 溶液，溶液转为绿色，得三草酸合铁(Ⅲ)酸钾溶液。
20. 从步骤三所得溶液获得三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体的操作依次为水浴浓缩、_______、______， 然后用乙醇淋洗。
21. 步骤二使用 H2O2 做氧化剂，其优点是_______________________________________________。
22. 滴加 H2O2 时需保持恒温 40℃, 原因是______________________ 、_______________________。
23. 三草酸合铁(Ⅲ) 酸钾溶液中存在如下过程：[Fe(C2O4)3]3-(aq) Fe3+(aq) + C2O42-(aq) ，某同学 想检验 C2O42-的存在，结合 CaC2O4 属于难溶电解质的特点，他向三草酸合铁(Ⅲ) 酸钾溶液中 加入 CaCl2 溶液，并未看到有沉淀生成。从平衡角度解释上述现象。
Ⅲ. 三草酸合铁(Ⅲ)酸钾含量测定（已知 K3 [Fe(C2O4)3] 3H2O 的摩尔质量为 491 g·mol-1）
称取样品 0.2415 g，放入 250 mL 锥形瓶中，加入 25 mL 水和 5 mL 1 mol·L-1H2SO4，用 0.0200 mol·L-1 KMnO4 标准溶液滴定至终点，反应原理为：2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 ＝ 2MnSO4 + K2SO4 + 10CO2 ↑ + 8H2O
24. 若最终消耗 KMnO4 标准溶液 23.19 mL，则样品纯度为__________（精确到 0.1%）。
四、传统能源（共 19 分）
煤、石油等传统化石能源在燃料领域具有重要的作用。煤炭直接燃烧会产生废气，其中主要的 物质包括 SO2 、NOx 、CO2 等。
25. 下列说法正确的是_____．
A ．pH＜7 的降水通常称为酸雨
B ．SO2 、NO2 、CO2 都是无色气体
C ．氮氧化物（NOx）会造成光化学烟雾
D ．SO2 、NO2 、CO2 的水溶液均导电，所以 SO2 、NO2 、CO2 都是电解质
26. 下列制备、收集及尾气处理装置（部分夹持装置略去），能达到实验目的的是_____．
A ．制备并收集 NO B ．制备并收集 NO2 C ．制备 CO2 D ．制备并收集 SO2
27. （不定项）以下关于 SO2 说法正确的是_____．
A ．SO2 能使紫色石蕊溶液先变红后褪色
B ．SO2 能使品红溶液和 KMnO4 溶液褪色，体现了 SO2 的漂白性
C ．将 SO2 通入 Ba(NO3)2 溶液有白色沉淀生成
D ．将足量 SO2 缓慢通入 H2S 溶液中，溶液 pH 先变大后变小
双碱法是一种用于燃煤尾气脱硫的工艺，其具有脱硫效率高、成本低等优点，以下是一种脱硫 工艺简要流程。25℃时，H2CO3 和 H2SO3 的电离常数如下表所示。
(
K
a1
＝
4.2×10
-7
H
2
CO
3
K
a2
＝
4.8×10
-11
K
a1
＝
1.2×10
-2
H
2
SO
3
K
a2
＝
6.2×10
-8
)
28. （3 分）等浓度的 Na2CO3 和 Na2SO3 溶液，pH(Na2CO3) ___ pH(Na2SO3)（填“>”“<”或“=”），
请依据电离平衡常数分析原因： 。
过程 I 中，NaOH 溶液吸收 SO2 时，随着 SO2 的通入，会得 到不同溶质组成的溶液。25℃时，H2SO3 、HSO3－ 、SO32－物质
的量分数与 pH 的关系如右图所示。
29. （1 分）曲线 II 代表的微粒是 ．
30. 等浓度 Na2SO3 和 NaHSO3 的混合溶液中，正确的是_____．
A ．[Na+]>[SO32－]>[HSO3－]>[OH－]>[H+] B ．2[Na+] = 3[[SO32－] + [HSO3－] + [H2SO3]
C ．[OH-] = [HSO3－] + [H2SO3] + [H+] D ．[Na+] = [SO32－] + [HSO3－] + [OH－]
31. 生成的 CaSO3 沉淀会被空气中氧气氧化，写出 CaSO3 被氧化过程的化学方程式为：
_________________________________________________________________________________。
32. （3 分）工业上也可以用氨水吸收尾 气中的 SO2。氨水吸收 SO2 后，氨水 全部转化为铵盐的溶液。为测定铵 盐溶液的成分，设计下图所示实验。 铵盐溶液中 ＝ 。
五、祛痰药溴己新的合成（共 19 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：
33. 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 ．A 分子中碳的杂化方式有 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
34. （4 分）写出 B 的名称：____________ ；E 的结构简式： 。
35. 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
36. （4 分）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 。
37. （2 分）写出反应3的反应式： 。
38. （2 分）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
、N
(
N
)39. （3 分）请写出以 CH2 ＝CHCH ＝CH2 和
H
为原料制备
上海市大同中学2024 学年第二学期第 12 周学情调研
高二2化学（等 级
参考答案
一、重要的氮肥——尿素的合成（共20分）
1. ；1 mol。
2. <；-134 kJ·mol 。
3. A、B、D。
4. B、C。
5. [NH ] [CO ]
6. v(NH )：2v(CO )（根据图中斜率计算）。
7. 大致图像先突增（体积压缩），后逐渐平衡（略高于原平衡浓度）。
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二、利用太阳能从水中获取氢气（共21分）
8. B。
9. A。
10. A。
11.C。
12. H O分子间存在氢键。
13。加盐酸酸化后滴加BaCl 溶液，生成白色沉淀。
14. Fe O + 4H ======= 3Fe + 4H O；转移电子数：0.5NA。
15. 不可行。
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三、三草酸合铁（Ⅲ）酸钾的制备（共21分）
16. B、C。
17. C。
18. Fe + C O + 2H O = FeC O ·2H O↓。
19. A。
20. 冷却结晶、过滤。
21. 氧化产物为H O，无污染。
22. 防止H O 分解或副反应发生。
23. C O 浓度低，未达到CaC O 的沉淀溶解平衡。
24. 95.2%
四、传统能源（共19分）
25. C。
26. A。
27. C、D。
28. >；CO 水解程度更大（Ka 更小）。
29.HSO 。
30.B。
31.2CaSO + O ==== 2CaSO 。
32.1:2
---
五、祛痰药溴己新的合成（共19分）
33。C、D。
34.对硝基甲苯；E结构简式：。
35. C。
36. 试剂：浓HNO /浓H SO ；同分异构体：对硝基甲苯
37.
38
39.

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