资源简介

化学 试卷
（满分 100分，考试时间 60分钟）
考生注意：
1．考试设试卷和答题纸两部分，试卷包括试题与答题要求，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。
2．本试题的选择题，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 Cr-52 Cu-64 Zn-65
一、过氧化脲
过氧化脲 CO(NH2)2·H2O2，又称过氧化氢尿素，是过氧
化氢和尿素的加合物（结构如图所示），常温下为白色晶体，
易溶于水，在水溶液中会解离为过氧化氢与尿素，是一种新
型绿色固体消毒杀菌剂。
1. 组成过氧化脲各元素中，第一电离能最大的是_______。
A. 氢元素 B. 碳元素 C. 氮元素 D. 氧元素
2. 下列微粒间作用力，在过氧化脲晶体中存在的有________。（不定项）
A. 离子键 B. 配位键 C. 氢键 D. 范德华力
3. 1 mol 过氧化脲中含有σ键的数目是________个。
4. 关于过氧化脲的说法正确的是________。
A. 属于分子晶体 B. 属于强电解质
C. 所有原子处于同一平面 D. 所有共价键均为极性键
为探究过氧化脲性质，配制一定物质的量浓度的过氧化脲溶液。量取两份溶
液，分别进行如下操作：
实验 操作 现象
① 用稀 H2SO4酸化后滴加 KMnO4溶液 紫红色消失
② 用稀 H2SO4酸化后加入 KI溶液和四氯化碳，振荡，静置 ……
5. 实验②的现象是__________________________________________。
6. 实验①和②依次体现了过氧化脲的性质是_____________________。
7. 下图是配制一定物质的量浓度的过氧化脲溶液部分过程。
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（1）“操作 a”需重复 2~3次，目的是_____________。
（2）“操作 b”的具体操作是_____________________________________。
实验室中用尿素与过氧化氢制取过氧化脲，反应原理为：
CO(NH2)2 + H2O2=CO(NH2)2·H2O2
取 25 mL 30% H2O2溶液(ρ=1.11 g·cm-3)，加入 40 mL蒸馏水和 12.0 g尿素，
搅拌溶解，充分反应后冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得白色针状晶体 9.4 g。
8. 计算本次实验过氧化脲的产率。（写出计算过程）
二、由丙烷制丙烯
丙烯是有机化工中的重要原料，可用丙烷为原料进行制备。
方法 I：直接脱氢工艺 C3H8(g) C3H6(g) + H2(g) ΔH1
已知有关物质的燃烧热数据如下：
物质 C3H8(g) C3H6(g) H2(g)
燃烧热 ΔH /kJ·mol-1 -2219.9 -2058.0 -285.8
9. ΔH1 = __________kJ·mol-1。
10. 600℃、0.4 MPa下，向装有催化剂的恒压密闭容器中以 =1投料，发
生直接脱氢反应，丙烷的平衡转化率α＝45%。
（1）判断体系达到平衡状态的标志是_________。（不定项）
A. 单位时间内，C3H8的消耗速率等于 H2的生成速率
B. 体系中气体的密度不再改变
C. 单位体积内气体的分子数不再改变
D. n(C3H6)与 n(H2)之和保持不变
（2）已知 600℃、0.4 MPa时气体总浓度为 12.25 mol·L-1，达到平衡时容器体积
为 1.0 L。则 C3H6的平衡浓度 c(C3H6) = _______mol·L-1。
（3）达到平衡后 t1时刻向体系中充入 H2O(g)，t2时达到新平衡，此过程中丙烷
的转化率（α）随时间（t）变化的曲线为____________。
A B C D
2
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方法Ⅱ：氧化脱氢工艺
2C3H8(g) + O2(g) 2C3H6(g) + 2H2O(g) ΔH2 = -236 kJ·mol-1
11. 下图能正确表示丙烷氧化脱氢反应ΔH-TΔS与温度T关系图像的是_________。
A. B. C. D.
12. 丙烷氧化脱氢反应历程分为如下四步（其中“·”表示基团含有的单电子）：
i. C3H8 + O2 → ·C3H7+ HO2·（慢） ii. ·C3H7+ HO2· → C3H6+ H2O2（快）
ⅲ. H2O2 → 2HO·（快） ⅳ. ……（快）
（1）步骤ⅳ的反应式为_______________________________。
（2）决定丙烷氧化脱氢反应整体反应速率大小的步骤是___________。
A. 步骤 i B. 步骤 ii C. 步骤ⅲ D. 步骤ⅳ
C3H8氧化脱氢除生成 C3H6外，还会生成 CO、CO2等物质。在某催化剂作
用下，相同反应时间内 C3H8的转化率和 C3H6的产率随温度变化关系如图所示。
13. 图中 C3H8的转化率随温度升高而上升的原因可能是__________。（不定项）
A. 温度升高，平衡正向移动 B. 温度升高，有效碰撞频率增大
C. 温度升高，催化剂活性增大 D. 温度升高，正向自发程度增大
14. 575℃时，C3H6的选择性为_____________（保留 3位有效数字）。
（C3H6的选择性 ）
15. 结合图中信息与相关知识，提出两条能提高 C3H8氧化脱氢反应中 C3H6选择
性的措施：_________________________、___________________________。
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三、金属陶瓷材料氮化铬
氮化铬（CrN）是一种良好的金属陶瓷材料。实验室可用如下装置进行模拟
制备（省略夹持装置），固体 X可选择不同含铬物质。
16. 实验室常用消石灰和 NH4Cl固体混合加热制取氨气。
（1）写出该反应的化学方程式：_________________________________。
（2）要得到纯净干燥的氨气，可选用的干燥剂是__________。
固体X可用无水氯化铬（CrCl3）固体，主要反应为 NH3 + CrCl3 CrN + 3HCl。
17. 无水氯化铬具有很强的吸水性，通常形成晶体 CrCl3·6H2O。直接加热脱水往
往得到 Cr2O3。以 CrCl3·6H2O制备无水 CrCl3的方法是_________________。
18. 实际进行实验时，发现上述装置存在一个缺陷，会导致危险，请简要说明。
固体 X也可用 Cr2O3固体。通入 NH3时先将氧化物还原为金属单质，然后金
属单质与另一产物化合得到 CrN，这些过程几乎同时进行。
19. 写出 NH3与 Cr2O3发生第一步氧化还原反应的化学方程式：_____________。
20. 不同温度下反应相同时间所得的固体的
X射线衍射图谱如右所示（与标准谱图对
照后可确定每个衍射峰对应的晶体）。据
此可确定用该法合成 CrN适宜的反应温
度为________。
A. 600℃ B. 700℃
C. 800℃ D. 900℃
21. CrN产品中含少量 Cr2N杂质，取 14.380 g样品在氧气流中充分煅烧，残留
固体 16.720 g，其成分全为Cr2O3。样品中CrN与Cr2N的物质的量之比为______。
氮化铬晶胞为立方体，棱长为 a nm，结构如图所示。
22. 与氮化铬晶胞结构相似的是_________。
A. 氯化铯晶体 B. 氯化钠晶体
C. 碳化硅晶体 D. 氯化氢晶体
23. CrN晶胞中，与一个 Cr原子最近且距离相同的 Cr原子有______个。
A. 4 B. 6 C. 8 D. 12
24. CrN晶胞的密度为________g·cm-（3 用含 a、NA的代数式表示，1 nm=10-7 cm）。
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四、罗哌卡因的合成
罗哌卡因是临床上常用的长效麻醉药，其两种合成路线如下所示（罗哌卡因
分子中两种 N原子用 a、b标记）：
已知：
25. 罗哌卡因分子中含有不对称碳原子的数目是_________。
A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个
26. 反应①所需的无机试剂与条件可能是__________。
A. 新制氢氧化铜、煮沸 B. 浓硝酸、浓硫酸、加热
C. 酸性高锰酸钾溶液、加热 D. 氧气、点燃
27. 反应②的反应类型是______________。
28. 有机化合物 C的结构简式为_________________。
29. 有机化合物 Y的系统名称是_________________。
30. 已知 N原子电子云密度越大，碱性越强。判断罗哌卡因中碱性较强的 N原
子是哪一个（a或 b）并说明理由。
31. 结合路线信息，用 H2/PtO2催化加氢时，下列有机物中最难反应的是______。
A． B． C. D.
32. 写出满足下列条件的 X的一种同分异构体的结构简式。
i. 不含环状结构
ii. 含有氰基（-C≡N）
iii. 分子中氢原子化学环境有 2种，个数比为 9∶2
33. 结合相关信息，设计以 2-丁烯与丁胺（ ）为有机原料合成
的合成路线（其他无机试剂和有机溶剂任选）。
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五、电化学原理探究
某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。
甲同学设计如下双液电池装置。
34. 反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差 3.87 g，导线中通过
_______mol电子。
35. 其他条件不变，将 CuCl2溶液换为 NH4Cl溶液，工作一段时间后，能闻到少
量刺激性气味。结合相关化学方程式与电极反应式解释刺激性气味产生的原因。
36. 双液电池可用电池表达式来简要表示，如上图装置可以表示为：
Zn(s) | NaCl(aq) || CuCl2(aq)| C(s)
其中“|”用来分隔每侧半池中的电极与电解质溶液，“||”表示盐桥。
用电池表达式表示能实现 2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+反应的双液电池：
______ | _____________ || _____________ | ______
乙同学探究钢铁的吸氧腐蚀原理，设计如图所示装置。
37. 正极的电极反应式为_____________________________。
38. 关于该装置说法正确的是_________。（不定项）
A. 若将石墨电极改成Mg电极，难以观察到铁锈生成
B. 若向自来水中加入少量 NaCl(s)，可较快地看到铁锈
C. 断开连接石墨和铁的导线，铁便不会生锈
D. 为提高探究实验效率，可用稀盐酸代替自来水
丙同学对铝片电解氧化进行探究。取预处理过的铝片和铅作电极，控制电流
恒定为 0.06 A，用直流电源在 5～6 mol·L-1的硫酸中进行电解，铝片表面逐渐
形成一定厚度的氧化膜。
39. 铝片预处理包括去除表面油污与原有的氧化膜，可选用的试剂是_______。
A. 稀 HCl B. 浓 HNO3 C. Na2CO3溶液 D. NaOH溶液
40. 关于铝电解氧化说法正确的是________。（不定项）
A. 铝片作阳极，与电源正极相连
B. 铅电极的反应式为：Pb - 2e- + SO42- = PbSO4
C. 铝电极的反应式为：4Al -12e- + 3O2= 2Al2O3
D. 随着电解反应进行，溶液中 H+浓度保持不变
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丁同学在查阅文献过程中，发现某篇论文中附有如下电化学装置。
41. 关于该装置说法错误的是________。
A. 电流方向是从吸附电极 N通过导线到吸附电极M
B. 钠离子交换膜可以阻止两侧溶液发生中和反应
C. 该装置工作时，化学能转化为电能
D. 该装置工作时，Na+由右池通过交换膜进入左池
42. 该电化学装置工作时的总反应为_____________________________。
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化学 答案
一、过氧化脲 共 20分
1. C（2分）
2. CD（2分）
3. 10NA（2分）
4. A（2分）
5. 液体分层，下层呈紫红色（2分）
6. 还原性、氧化性（2分，次序颠倒扣 1分）
7. （1）将溶质(过氧化脲)全部转移到容量瓶中（2分）
（2）盖紧瓶塞后，一手按住瓶塞，另一手托住瓶底，倒置并反复倒转 10~15次
（2分）
8. （4分）
n(H2O2) = 25 mL×1.11 g·cm-3×30%/34 g·mol-1 = 0.245 mol…………1分
n(尿素) = 12.0 g/60 g·mol-1 = 0.20 mol……………………………………1分
n(H2O2)＞n(尿素)，故 H2O2过量，产率应按尿素计算，
理论上可得过氧化脲 0.20 mol……………………………………………1分
过氧化脲产率为 9.4 g/(0.20 mol×94 g·mol-1）=50%…………………1分
二、由丙烷制丙烯 共 21分
9. 123.9（2分）
10. （1）BD（2分）
（2）2.25（3分）
（3）B（2分）
11. D（2分）
12. （1）2HO· → 1/2O2 + H2O（2分，写成 4HO· → O2 + 2H2O不扣分）
（2）A（2分）
13. BC（2分）
14. 51.5%（2分）
15. 选择相对较低的温度、更换高选择性的催化剂、控制 O2的投入量（2分，合
理即可）
三、金属陶瓷材料氮化铬 共 20分
16. （1）2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3↑+ 2H2O（2分）
（2）碱石灰（或固体 NaOH）（1分）
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17. 在干燥的 HCl气流中加热（2分）
18. NH3与产物 HCl化合形成 NH4Cl会堵塞导管（2分）
19. 2NH3 + Cr2O3 2Cr + N2 + 3H2O（2分）
20. C（2分）
21. 20∶1（2分）
22. B（2分）
23. D（2分）
24. 2.64×1023/a3NA（3分）
四、罗哌卡因的合成 共 20分
25. B（2分）
26. C（2分）
27. 取代反应（2分）
28. （2分）
29. 1-溴丙烷（2分）
30. a 处 N原子附近有电负性大于 N的 O元素，具有较强的吸引电子能力，使
该处 N原子电子云密度减小。故 b 处 N原子电子云密度相对更大，碱性更强（2
分）
31. A（2分）
32. 或 （2分）
33. （4分）
五、电化学原理探究 共 19分
34. 0.06（2分）
35. NH4Cl溶液中存在 NH4+ + H2O NH3·H2O + H+，原电池工作时，石墨
电极上发生 2H+ + 2e- = H2，消耗 H+，促进 NH4+水解平衡正向移动，NH3·H2O
浓度上升，达到一定浓度后分解产生 NH3逸出（3分，电极反应式 1分，水解平
衡移动 2分）
36. Cu(s)|CuSO4(aq)||FeCl3(aq)|C(s) （2分，正负半池交换不扣分，氯化铁可换
成硫酸铁，但不能为硝酸铁；硫酸铜可换成其他电解质溶液，但不能与 Cu或 Cu2+
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发生其他反应）
37. O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-（2分）
38. AB（2分）
39. D（2分）
40. A（2分）
41. D（2分）
42. H+ + OH- = H2O（2分）
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