虹口区2025学年度第一学期期终学生学习能力诊断测试
高三化学试卷
2025.12
相对原子质量:H-1N-140-16K-39Cr-52
一、N,N-二甲基甲酰胺(20分)
N,N二甲基甲酰胺(DMF,结枸简式为H-C-NCH2)被誉为“万能溶剂”,是医药、电子等领城的关
键原料。
1.DMF分子中四种元素的原子半径由大到小的顺序正确的是
A.C>N>O>H
B.N>O>H>C
C.O>N>C>H
D.N>O>C>H
2.DMF在催化条件下能完全水解,写出该反应的化学方程式:
近年来,我国科研团队开发了多项DMF绿色合成新技术,相关成果有CO2转化法和电合成法等。CO2
转化法原理如下:
主反应:HN(CHhg+CO,g+H(g0TO,HC-NCH2(g+H,O(g)
副反应:HN(CHhg+CO,(g+3H(g)Z0TO,→N(CH)(g+2H,O(g)
3.CO2转化法的原料中,属于非极性分子的是
(填化学式)。
4.在恒温恒容条件下,若只发生上述主反应,不能说明该反应体系己经达到平衡状态的是
(不定
项)。
A.混合气体的密度保持不变
B.混合气体的平均摩尔质量保持不变
C.DMF的体积分数保持不变
D.HN(CH)2和H2O的浓度之比保持不变
5.己知部分共价键的键能如下表所示:
共价键
N-H
H-H
C-0C02)
C-N
C-H
H-O
键能/kJmo)
391
436
803
305
414
464
则△H2=
kJmol-1。
A.98
B.-98
C.708
D.-708
HN(CH3)2转化为DMF和N(CH3)3的机理如图1所示,CO2在催化剂表面加H2转化为HCOO*、HCHO*
(*表示吸附)的能量与反应过程如图2所示(TS表示过渡态分子)。
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↑
TS3
安201
COHCOO HCHO+HCHO
TSI
TS2
HCOOH
HCHO
0.0
HN(CH)
DMF
N(CH3)3
图1
H*+HCOO++*DMF
-2.0
反应过程
图2
6.根据图1,下面说法错误的是
。(不定项)
A.该历程有非极性键的断裂和生成
B.二氧化碳在该过程中作为氧化剂
C.甲酸和甲醛分别是主反应和副反应的中间体
D.N(CH3)3中C-N键之间的键角为120°
7.结合图2解释副产物N(CH3)3较少的原因是
电合成法是以低价值的工业副产品N(CH)3为原料,在碳酸钾溶液中电解制备DMF,反应为
0
N(CH+H,0通直流电,H-C-NcH+2H,↑。电解装置知图所示。
电源
8.(1)Ni电极上发生的电极反应式为
破酸钾溶液
DMF
(2)一定条件下,Pt电极上DMF的生成速率为5.50×104molL1h-l,电解100h
N(CH)
Pt
后,在Ni电极上收集的H2在标准状况下的体积约为L。
9.有人建议将CO2转化法和电合成法联用,能更好地生产DMF,其理由是
二、金属有机框架材料(18分)
2025年化学诺贝尔奖颁给研究金属有机框架的科学家。金属有机框架是一类由金属离子与有机配体通
过配位键自组装形成的多孔晶体材料。MOF5是其中代表性的材料之一。MOF-5晶体由具有正四面体结
构的[Z4O]S和有机配体BDC2( C巴)构成。由于晶胞中[ZOS的取向不同,子致内部存在两种
大小不同的空球(用圆球表示)。
[Zn4O]5+
晶胞中的重复单元
MOF-5品能
1.Zn元素在周期表中的位置为
A.第四周期VI族B.第五周期IB族C.第四周期IIB族D.第五周期IB族
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