上海市上海交通大学附属中学2023-2024学年高二下学期期末考试化学试题

上海交通大学附属中学2023—2024学年度第二学期 高二化学期末考试卷 命题：娄宏磊审核：张立军 原子量：H-]C-120-16Na-23A1-27Fe-56Cu-64 半导体极大地丰富了人们的生活，在众多领域发挥重要作用。第三代半导体材料 AIN、GN成键结构与金刚石相似，晶体中只存在N-Al键、N-Ga键。 *1.基态Ga原子的价凄电子排布式为 2.AN与GaN中，N原子的杂化方式为 由此推测在两种晶体中， 均存在配位键。以AN为例，说明A1与N原子间可形成配位键的原因： *3、硅是传统半导体材料，晶体硅与金刚石结构相似，但二者性质有所差异。解释金 刚石硬度大于晶体硅的原因： 以CuO、Z0等半导体材料制作的传感器和芯片具有能耗低、效率高的优势。 4.Cu、Zn等金属能导电的原因是 铜的焰色是绿色，产生此焰色时属于 (填“发射”或“吸收)光谱。 ZnO晶体中部分氧原子被氮原子替代后可改善半导体性能。推断Zn与N之间、Zn 与0之间，哪种更有可能形成离子键，并简述推测的依据： 6.Cu20晶胞结构如图： 已知阿伏加德罗常数为N,最近的两个氧原子距离为 anm,计算Cu20晶体的密度为 g/cm3。 二、 由CO2催化加氢制CH3OH的反应体系中，发生的主要反应如下： 反应I:CO2(gtH(g)=C0gtH20(g)△H=+41 kJ/mol 反应I:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g+HO(g) △=-49.0kJ/mol 7.已知：相关共价键的键能数据如表。 共价键 H-H C-H 甲醇中C-O 0-H 键能(kJ/mol 436.0 413.4 351 462.8 计算：断开1molC0中的化学键所需要提供的最低能量为 8,对反应J来说，若该反应能自发进行，则该反应的熵变△S0(填或<)。若该反 应速率v=k[C0H],y=k[C0]HO],其中kE、k递分别为正反应、逆反应 的速率常数。若降低温度，kk地 (填“增大“减小”或“不变”)。 2023-2024学年度第二学期高二化学期末考试卷 第1页共4页 T℃时，向容积为1L的恒容密闭容器中投入3molH2和1molC02,发生反应I、 反应Ⅱ。 *9.下列不能说明反应I、反应Ⅱ达到平衡状态的是 A.(CO2)(H2O) B.容器内气体的密度不再变化 C.CO(g)和HO(g)的物质的量之比不变 D.CHOH(g)的体积分数不再变化 10.实验测得平衡时CHOH或CO的选择性随温度的变 100 化如图所示。已知： 880 60 生成的CH3OH的物质的量 CH3OH的选择性= ×1009% 40 反应的C02的物质的量 20 C0的选择性=生成的C0的物质的量 200240280320360 ×100% 温度C 反应的C02的物质的量 其中，表示平衡时CHOH的选择性的是曲线（填“或“）：为同时提高CO2的 平衡转化率和平衡时CHOH的选择性，应选择的反应条件为。一。 A.低温、低压B.高温、高压C.高温、低压D.低温、高压 11.若在上述条件下，反应经5min后达平衡，C02的平衡转化率为50%，C0的选择性 为20%。则在0~5min内vH2)=mol-L-.min(保留2位小数)，。 反应Ⅱ的平衡常数K= (保留3位小数)。 三、 温室气体CO2资源化利用的一种途径如下，生成物H和I可用作锂离子电池的电解 质。 OH OH ⑧ 9HH0 、0H -C 催化剂 C02 @ 回 TBAB,A HO 00 OH+ 回 四 55% 45% *12.A与X反应生成B,该反应的原子利用率为100%，则X为 该步骤的 反应类型是 13.化合物E的分子式为 ,它的芳香族同分异构体中，核磁共振氢谱 显示有四种不同类型的氢，且个数之比为3：22：1的结构简式为 (写出一种即可)。 2023-2024学年度第二学期高二化学期宋考试卷 第2页共4页 14.根据化合物E的结构特征，预测其可能的化学性质，并加以验证，完成下表。 序号 反应结构 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型 -CB=CBr或 a 碳碳三键 Br2 加成反应 -CBr2-CBr2- -CH2OH 氧化反应 *15,C到D的化学方程式为 *16.1中的手性碳原子有个。 一法用A的同系物和X为原科，珍考上述信息，制多0州和识O 写出该合成路线（无机试剂任选）。 四、 某研究性学习小组为探究含F+的盐溶液与Cu的反应，设计并进行了如下实验。 实验装置 序号 试剂a 实验现象 0.25 mol/L 溶液逐渐变为蓝色。2天后反应基 Fe2(SO4)3 本结束，C片有较大量剩余，溶液 溶液 仍为蓝色 20mLi试剂a 铜片表面覆盖有白色固体（经检验为 0.5 mol/L pH约为1.3) CuC)。半天后，白色固体消失，溶 Ⅱ FeCl3 液变为蓝绿色，Cu片有较大量剩余 溶液 (与实验I剩余质量相近) 2gCu片 0 5 mol/L 溶液逐渐变为绿色，实验过程中未 Ⅲ FenNO3)3 见气泡产生。2天后，Cu片有剩余 溶液 已知：i.CuCl、CuSCN是难溶于水的白色固体； i.Fe2+NO=FeNO)]2+(棕色). *18.请写出Fe3+水解方程式 19.小组同学取2mL实验I中反应2天后的溶液于试管中，加入2滴1mo/L KSCN溶 液，观察到溶液迅速变红，产生大量白色沉淀。甲同学猜想：实验I原溶液中F3+可 能已反应完，Fe2+可能在该条件下被Cu2+氧化，再次生成Fe3+。并通过实验证实了 其猜想，其实验方案是：向2mL0.5mo/L(填化学式)和0.25mo/L (填 2023-2024学年度第二学期高二化学期末考试卷 第3页共4页 化学式)的混合溶液中，加入2滴1ol/L KSCN溶液，观察实验现象。该条件下 Fe2+能被Cu2+氧化的原因可能是SCN增强了Cu2*的 20.实验1中产生白色固体CC1的离子方程式为 由此对比实验1和实验Ⅱ，推测C在实验Ⅱ中的作用是 21. 实验Ⅲ所得溶液的颜色不是蓝色，小组同学猜测反应中生成了[FNO)P*,设计并 实施了以下实验，验证了其猜想。 步骤 实验操作 实验现象 向盛有2g金属Cu片的烧杯中加入20mL 2天后溶液颜色无明显变 ① NaNO3与HNO3的混合溶液[plH约为1.3、 化，铜片表面有细小气泡 c(NO3)=1.5 mol/L] 附着 ② 继续加入少量 (填化学式)固体 溶液迅速变为浅棕色 综合以上实验，F+盐溶液与Cu反应的多样性与负离子种类、生成物存在形式等 有关。 20232024学年度第二学期高二化学期末考试卷 第4页共4页参考答案 1.4s24p 2. sp3;A1原子可以提供空的3d轨道,N原子可以提供孤电子对 3. 金刚石和晶体硅均属于共价晶体,碳碳键键能大于硅硅键,故金刚石的硬度大于晶体硅 4. 金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动;发射 5.乙nO;O的电负性大于N,因此乙n与O电负性差更大,更有可能形成离子键 273x1021 2^{N) 6 二、 71092kJ 8:减小 9. B 10.i;D 11.0.22:0.044 二。 12.HCHO:加成反应 _ 13.CHO; 14.O、Cu/△:-CHO Br +Br,ftB HBr 15. 16.2 OHH/P xo 17. KOH 四。 18. Fe3+3HO=Fe(OH)+3Hf 19.FeSO:CuSO: 氧化性 20.Cu+Fe3++Cl=CuCl+Fe+:催化 21.FeSOt