精品解析：广东省揭阳市2023-2024学年高二下学期期末统考化学试卷

揭阳市2023—2024学年度高中二年级教学质量测试 化学 本试题共7页，考试时间75分钟，满分100分 注意事项： 1．答题前，考生先将自己的信息填写清楚、准确，将条形码准确粘贴在条形码粘贴处。 2．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效。 3．答题时请按要求用笔，保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不得使用涂改液、修正带、刮纸刀。考试结束后，请将本试题及答题卡交回。 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Na23 Al27 Cl35.5 Ti48 Mn55 I127 一、选择题：本题共16小题，共44分。第1～10小题，每小题2分；第11～16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列物品所使用的主要材料属于无机非金属材料的是 A. 陶瓷花瓶 B. 纸质作业簿 C. 青铜兽面纹爵 D. 蚕丝领带 2. “回望飞天路，逐梦新征程”，中国航天事业蓬勃发展。下列说法错误的是 A. 月球上的与地球上的互为同位素 B. “梦天”实验舱使用砷化镓电池把化学能转化为电能 C. “太空快递小哥”天舟七号货运飞船的壳体材料主要为铝合金，其熔点低于纯铝 D. 长征七号遥七运载火箭采用液氧、煤油等燃料作为推进剂，其中煤油属于混合物 3. 振兴乡村建设，守护美丽家园，化学创造美好生活。下列说法正确的是 A. 目前，我国加碘食盐中主要添加的是KI B. 可在食品中大量添加山梨酸钾以防食品变质 C. 地沟油中含有害物质，不可食用，但可用来制肥皂、生物柴油 D. 芦苇中含较多纤维素，纤维素和油脂都属于有机高分子化合物 4. 下列实验装置及操作均合理的是 A. 用装置甲测定污水样品中 B. 用装置乙制备乙酸乙酯 C. 用装置丙灼烧海带 D. 用装置丁测定中和热 5. “宏观辨识与微观探析”是化学学科核心素养之一。下列反应的方程式书写正确的是 A. 用惰性电极电解氯化镁溶液： B. 向碳酸氢钠溶液中加入过量氢氧化钡溶液： C. 用食醋除水垢： D. 将二氧化硫气体通入氢硫酸中： 6. 我国火星探测器“天问一号”探测到火星大气中含有大量，一种有参加反应新型全固态电池，可以作为火星探测器供电系统。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，则放电时下列说法正确的是 A. 电子流向钠电极 B. 阳离子由正极移向负极 C. 在正极上发生还原反应 D. 该电池可以采用盐酸作为电解质溶液 7. 劳动成就梦想。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 科技人员用杯酚超分子分离C60和C70 超分子具有分子识别的特征 B 工程师用钛铝合金制造宇宙飞船 钛铝合金具有两性 C 营养师制作含蛋白质套餐 蛋白质水解能得到各种氨基酸 D 用硫酸铜稀溶液对游泳池进行消毒 铜离子能使细菌中的蛋白质发生变性 A. A B. B C. C D. D 8. 布洛芬具有抗炎、解热功能，但口服对胃、肠道有刺激性，可以对布洛芬分子进行成酯修饰以减轻副作用，原理如图所示。下列说法错误的是 A. 该过程减弱了布洛芬的水溶性 B. 布洛芬中所有的碳原子不可能共平面 C. 布洛芬和成酯修饰产物中均不含手性碳原子 D. 布洛芬与足量发生反应，理论上最多可消耗 9. 三氯化碘在药物合成中用途广泛，其熔点为，沸点为。氯气与单质碘需在温度稍低于且无水条件下反应制备，实验室制备装置如图所示（必要时可以加热）。下列说法正确的是 A. 装置I中可选用的试剂为二氧化锰和浓盐酸 B. 装置II的作用是除杂和作安全瓶，在本实验中可以和装置III互换位置 C. 装置IV最恰当的加热方式是酒精喷灯加热 D. 装置V中的试剂可以为浓硫酸 10. 部分含氯物质的“价—类”关系如图所示。下列推断不合理的是 A. 既具有氧化性，又具有还原性 B. 是一种比较高效的自来水消毒剂 C. 常温下，水溶液的 D. 与的浓溶液反应可制得 11. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 2.8gN2与CO混合气体中含有的原子数目为0.4NA B 5.85gNaCl固体中含有0.1NA个NaCl分子 C. Na2O2与CO2反应生成22.4L（标准状况下）O2时，转移的电子数目为4NA D. 常温下，1LpH=1的H2SO4溶液中含有H+的数目为0.1NA 12. 证据推理是化学学科重要的核心素养。下列实验操作和现象及结论均正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向少量酸性KMnO4溶液中逐滴滴加H2O2溶液，溶液紫红色褪去 H2O2具有氧化性 B 将二氧化硫气体通入碘水中，溶液棕黄色褪去 二氧化硫具有还原性 C 向蔗糖中滴入浓硫酸，固体变黑膨胀 浓硫酸具有吸水性 D 向AgCl悬浊液中滴入稀KI溶液，有黄色沉淀生成 Ksp（AgI）>Ksp（AgCl） A. A B. B C. C D. D 13. 恒容密闭容器中，反应在不同温度下达到平衡时，各组分的物质的量如图所示。下列说法错误的是 A. 该反应的 B. 为随温度的变化曲线 C. 向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动 D. 向平衡体系中加入的平衡转化率减小 14. 短周期主族元素的原子序数依次增大，它们形成的化合物结构如图所示。是元素周期表中原子半径最小的元素，为同周期元素。下列说法错误的是 A. 电负性： B. 仅由组成的化合物不可能为离子化合物 C. 基态原子轨道的电子数是其轨道电子数的2倍 D. 与可形成两种离子化合物，两种化合物中阴、阳离子个数比都为 15. 反应的能量变化与反应历程关系如图所示，其中曲线①和②分别为无催化剂和有催化剂时的情况。下列说法错误的是 A. 相同条件下，稳定性： B. 使用催化剂减小了该反应的焓变 C. 使用催化剂可以改变该过程的反应速率 D. 使用催化剂后，反应历程中的决速步为 16. 电解尿素的碱性溶液可以制取氢气，其装置如图所示（电解池中隔膜仅阻止气体通过，极均为惰性电极）。该装置工作时，下列说法正确的是 A. 电解过程中极附近溶液酸性明显增强 B. 溶液中的向极移动 C. 若在极产生（标准状况下）氢气，则理论上消耗尿素 D. 极电极反应式为 二、非选择题：本题共4小题，共56分。 17. “绿水青山就是金山银山”。燃烧煤产生的烟气中含有，直接排放会导致酸雨等环境污染问题。某小组同学设计实验探究二氧化硫的制备、性质验证和尾气处理。回答下列问题： （1）实验室用亚硫酸钠固体和一定浓度硫酸反应制备，其化学方程式为______。 （2）如图是探究二氧化硫部分性质的装置图： ①A装置中产生的现象是______。 ②写出B装置中相关反应的离子方程式：______。 ③D装置的作用是______。 （3）为探究通入足量后C装置中是否出现白色沉淀，小组同学先进行了数据推算。 网上查阅资料：时，电离常数；饱和亚硫酸溶液，其中 计算：饱和亚硫酸溶液中______。；______。（填“能”或“不能”）产生沉淀，理论依据是______。 （4）小组同学还设计如下实验方案验证溶液中存在水解平衡：向盛有溶液的烧杯中滴入几滴酚酞，若溶液______，继续滴加______（填化学式）溶液，若______。则证明溶液中存在水解平衡。 18. 钛被称为继铁、铝之后的第三金属，在我国航空航天事业中发挥重要作用。钛白是目前最好的白色颜料，用含有少量杂质的钛铁矿（主要成分为）制取的流程如图所示： 回答下列问题： （1）已知的原子序数为22，写出基态原子的电子排布式：______。 （2）钛铁矿中与溶液反应的化学方程式为______。 （3）步骤①加入发生反应的离子方程式为______。步骤②冷却的目的是______。 （4）结构中含有部分过氧键，其中的化合价为，则含有过氧键的数目为______。 （5）金属钛与氮形成的某种化合物常被用作高温结构材料和超导材料。研究表明，用代替其中部分可提升耐磨性，掺后的晶胞结构如图所示，已知该晶体属立方晶系，阿伏加德罗常数的值为 ①若点原子的分数坐标为，则点原子的分数坐标为______。 ②已知最近的两个原子之间的距离为，则掺铝氮化钛晶体的密度为______（用计算式表示）。 19. 我国提出2030年前实现碳达峰，因此二氧化碳的高效利用成为研究的热点。某研究小组在采用双合金团簇催化甲烷干法重整法法）方面取得了新进展。回答下列问题： （1）DRM法反应______（g）+2H2（g） （2）已知：法过程中发生副反应；时，向容积固定为的反应器中通入和，平衡时甲烷的转化率为60%，H2O的质量为7.2g。 ①对于上述两个平衡体系，下列说法正确的有______。（填标号）。 A．当混合气体的平均密度保持不变时，两个反应均达到平衡状态 B．将分离出体系，可以增大副反应的正反应速率 C．若反应在恒压条件下进行，则甲烷的转化率大于 D．若升高反应温度，则主、副反应的逆反应速率均增大 ②下，体系达到平衡时，的物质的量为______。 ③法反应在下的______（列出计算式即可）。 （3）三种催化剂催化甲烷脱氢过程的能量变化如图所示： ①使用作催化剂时，甲烷脱氢过程包含了______个基元反应。 ②甲烷脱氢过程中活化能最大步骤为______（用反应方程式表示）。 ③双金属团簇具有良好的抗积碳作用，能有效抑制碳沉积对催化剂造成的不良影响，结合图示解释其具有良好抗积碳作用的原因：______。 20. 化合物是治疗疱疹药品泛昔洛韦的合成中间体，其合成路线如图所示： 回答下列问题： （1）化合物的名称为______，化合物的分子式为______。 （2）化合物中官能团的名称为______。 （3）根据化合物的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表。 序号 反应试剂和条件 反应形成的新结构 反应类型 a ①______ ②______ b O2/Cu ③______ ④______ （4）化合物的结构简式为______。 （5）化合物的分子式比化合物少，能与溶液发生显色反应的的同分异构体有______种；写出其中一种核磁共振氢谱中峰面积之比为的结构简式：______。 （6）利用上述路线，以苯甲醇和为原料合成（无机试剂任选）。基于你设计的合成路线，回答下列问题： ①从苯甲醇出发，第一步反应的化学方程式为______（注明反应条件）。 ②相关步骤中，发生还原反应制得终产物的有机物的结构简式为______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 揭阳市2023—2024学年度高中二年级教学质量测试 化学 本试题共7页，考试时间75分钟，满分100分 注意事项： 1．答题前，考生先将自己的信息填写清楚、准确，将条形码准确粘贴在条形码粘贴处。 2．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效。 3．答题时请按要求用笔，保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不得使用涂改液、修正带、刮纸刀。考试结束后，请将本试题及答题卡交回。 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Na23 Al27 Cl35.5 Ti48 Mn55 I127 一、选择题：本题共16小题，共44分。第1～10小题，每小题2分；第11～16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列物品所使用的主要材料属于无机非金属材料的是 A. 陶瓷花瓶 B. 纸质作业簿 C. 青铜兽面纹爵 D. 蚕丝领带 【答案】A 【解析】 【详解】A. 陶瓷的主要成分为硅酸盐，属于无机非金属材料，故A选； B. 纸张的主要成分为纤维素，为有机材料，故B不选； C. 不锈钢的主要成分为铁，有无机金属材料，故C不选； D. 蚕丝主要成分为蛋白质，为有机材料，故D不选。 故答案选：A。 2. “回望飞天路，逐梦新征程”，中国航天事业蓬勃发展。下列说法错误的是 A. 月球上的与地球上的互为同位素 B. “梦天”实验舱使用砷化镓电池把化学能转化为电能 C. “太空快递小哥”天舟七号货运飞船的壳体材料主要为铝合金，其熔点低于纯铝 D. 长征七号遥七运载火箭采用液氧、煤油等燃料作为推进剂，其中煤油属于混合物 【答案】A 【解析】 【详解】A．同位素是同种元素的不同原子，He和H不是同种元素，A错误； B．砷化镓电池是提供电能的，把化学能转化为电能，B正确； C．合金的熔点比组成中纯金属的低，铝合金是合金，其熔点低于纯铝，C正确； D．煤油由不同碳原子数的烷烃、烯烃类的碳氢化合物组成，属于混合物，D正确； 本题选A。 3. 振兴乡村建设，守护美丽家园，化学创造美好生活。下列说法正确的是 A. 目前，我国加碘食盐中主要添加的是KI B. 可在食品中大量添加山梨酸钾以防食品变质 C. 地沟油中含有害物质，不可食用，但可用来制肥皂、生物柴油 D. 芦苇中含较多纤维素，纤维素和油脂都属于有机高分子化合物 【答案】C 【解析】 【详解】A．KIO3较稳定，易被人体吸收，所以目前，我国加碘食盐中主要添加的是KIO3，A错误； B．山梨酸钾是防腐剂，可在食品中加入适量的山梨酸钾防止食品变质，添加剂不能过量使用，B错误； C．地沟油含油脂，还含有其它有害物质，不可食用，但通过皂化反应来制肥皂、制造生物柴油等，C正确； D．油脂不属于有机高分子化合物，D错误； 答案选C。 4. 下列实验装置及操作均合理的是 A. 用装置甲测定污水样品中 B. 用装置乙制备乙酸乙酯 C 用装置丙灼烧海带 D. 用装置丁测定中和热 【答案】D 【解析】 【详解】A．用装置甲测定污水样品中时，应使用酸式滴定管盛放标准酸溶液，A项错误； B．用装置乙制备乙酸乙酯时，导气管不应插人饱和的液面以下，以免发生倒吸，B项错误； C．灼烧海带的操作应使用坩埚，不能用烧杯，C项错误； D．可以用装置丁测定中和热，D项正确； 答案选D。 5. “宏观辨识与微观探析”是化学学科核心素养之一。下列反应的方程式书写正确的是 A. 用惰性电极电解氯化镁溶液： B. 向碳酸氢钠溶液中加入过量氢氧化钡溶液： C. 用食醋除水垢： D. 将二氧化硫气体通入氢硫酸中： 【答案】D 【解析】 【详解】A．用惰性电极电解氯化镁溶液：A错误； B．向碳酸氢钠溶液中加入过量氢氧化钡溶液：，B错误； C． 用食醋除水垢：，C错误； D． 将二氧化硫气体通入氢硫酸中：，D正确； 故选D。 6. 我国火星探测器“天问一号”探测到火星大气中含有大量，一种有参加反应的新型全固态电池，可以作为火星探测器供电系统。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，则放电时下列说法正确的是 A. 电子流向钠电极 B. 阳离子由正极移向负极 C. 在正极上发生还原反应 D. 该电池可以采用盐酸作为电解质溶液 【答案】C 【解析】 【分析】该电池放电时，以金属钠为负极，碳纳米管为正极，负极失去电子发生氧化反应，正极上得到电子发生还原反应。 【详解】A．金属钠在负极上失电子，电子从钠电极流出，流向碳纳米管电极，A错误； B．阳离子带正电荷，会向负电荷较多的正极区移动，故阳离子移动方向是由负极移向正极，B错误； C．正极上CO2得电子发生还原反应，C正确； D．钠性质活泼，会与水和酸发生反应，因此该新型固态电池电解质不能选择盐酸，D错误； 故合理选项是C。 7. 劳动成就梦想。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 科技人员用杯酚超分子分离C60和C70 超分子具有分子识别的特征 B 工程师用钛铝合金制造宇宙飞船 钛铝合金具有两性 C 营养师制作含蛋白质套餐 蛋白质水解能得到各种氨基酸 D 用硫酸铜稀溶液对游泳池进行消毒 铜离子能使细菌中的蛋白质发生变性 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．C60和C70混合物加入一种空腔大小适合C60的“杯酚”中可进行分离，这是利用超分子的分子识别特征，故A项正确； B．钛铝合金密度小，强度高，可用于制造飞机和宇宙飞船，与钛铝合金具有两性无关，故B项错误； C．营养师制作含蛋白质套餐，蛋白质水解可以得到各种氨基酸，故C项正确； D． 硫酸铜中Cu2+离子是重金属离子，重金属离子能使蛋白质失去活性，病毒由蛋白质组成，所以能杀毒，故D项正确； 故本题选B。 8. 布洛芬具有抗炎、解热功能，但口服对胃、肠道有刺激性，可以对布洛芬分子进行成酯修饰以减轻副作用，原理如图所示。下列说法错误的是 A. 该过程减弱了布洛芬的水溶性 B. 布洛芬中所有的碳原子不可能共平面 C. 布洛芬和成酯修饰产物中均不含手性碳原子 D. 布洛芬与足量发生反应，理论上最多可消耗 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应前布洛芬中含有羟基，可以与水分子形成氢键，反应后的物质不能与水分子形成氢键，在水中的溶解性减弱，故A正确； B．布洛芬中含有饱和碳原子，具有甲烷结构特点，甲烷为正四面体结构，则布洛芬中所有碳原子一定不共平面，故B正确； C．连接四个不同原子或基团的碳原子，称为手性碳原子，布洛芬和成酯修饰产物中均含1个手性碳原子(与羧基或酯基相连碳原子)，故C错误； D．布洛芬中含有1个苯环，1mol布洛芬可以和3molH2发生加成反应，故D正确； 故选C。 9. 三氯化碘在药物合成中用途广泛，其熔点为，沸点为。氯气与单质碘需在温度稍低于且无水条件下反应制备，实验室制备装置如图所示（必要时可以加热）。下列说法正确的是 A. 装置I中可选用的试剂为二氧化锰和浓盐酸 B. 装置II的作用是除杂和作安全瓶，在本实验中可以和装置III互换位置 C. 装置IV最恰当的加热方式是酒精喷灯加热 D. 装置V中的试剂可以为浓硫酸 【答案】A 【解析】 【分析】实验室可用如图装置制取ICl3装置，I是制取氯气，盐酸易挥发，反应制取的氯气中含有氯化氢、水蒸气等杂质，通过装置II中长导管内液面上升或下降调节装置内压强，II为安全瓶，可以防止倒吸，根据II中内外液面高低变化，可以判断是否发生堵塞，同时利用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢，装置III是利用硅胶吸收水蒸气，装置IV碘和氯气反应生成ICl3，氯气有毒需进行尾气处理，E装置吸收多余的氯气，防止污染空气。 【详解】A．二氧化锰和浓盐酸加热条件下可以制备氯气，可选它们做药品，故A正确； B．装置II中饱和食盐水可除去氯气中混有HCl杂质气体，装置III是干燥装置，两者位置不能互换，故B错误； C．装置IV碘和氯气反应生成ICl3，三氯化碘(ICl3)在药物合成中用途非常广泛，其熔点为33℃，沸点为73℃，最恰当的加热方式是用水浴加热，故C错误； D．装置III是利用硅胶吸收水蒸气，U形管内装固体干燥剂，浓硫酸是液体干燥剂，氯气会将其压至装置IV中，不能用浓硫酸代替，故D错误； 故选：A。 10. 部分含氯物质“价—类”关系如图所示。下列推断不合理的是 A. 既具有氧化性，又具有还原性 B. 是一种比较高效的自来水消毒剂 C. 常温下，水溶液的 D. 与的浓溶液反应可制得 【答案】C 【解析】 【分析】由元素的化合价及物质类别可知，a为HCl，b为Cl2，c为ClO2，d为HClO，e为次氯酸盐，f为氯酸盐； 【详解】A．b为Cl2，氯气化合价为0价，处于中间价态，既具有氧化性，又具有还原性，A正确； B．c为ClO2，具有强氧化性，可用于自来水消毒，B正确； C．未说明溶液浓度，无法比较a和d溶液的pH，C错误； D．与浓盐酸混合发生氯化合价归中反应，可制备氯气，D正确； 故选C。 11. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 2.8gN2与CO混合气体中含有原子数目为0.4NA B. 5.85gNaCl固体中含有0.1NA个NaCl分子 C. Na2O2与CO2反应生成22.4L（标准状况下）O2时，转移的电子数目为4NA D. 常温下，1LpH=1的H2SO4溶液中含有H+的数目为0.1NA 【答案】D 【解析】 【详解】A．已知N2和CO的摩尔质量均为28g/mol，故2.8gN2与CO混合气体中含有的原子数目为=0.2NA，A错误； B．NaCl是离子化合物，NaCl固体中不存在NaCl分子，B错误； C．2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2反应中转移电子数目为2，故Na2O2与CO2反应生成22.4L（标准状况下）即=1molO2时，转移的电子数目为2NA，C错误； D．常温下，1LpH=1的H2SO4溶液中含有H+的数目为1L×0.1mol/L×NAmol-1=0.1NA，D正确； 故答案为：D。 12. 证据推理是化学学科重要的核心素养。下列实验操作和现象及结论均正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向少量酸性KMnO4溶液中逐滴滴加H2O2溶液，溶液紫红色褪去 H2O2具有氧化性 B 将二氧化硫气体通入碘水中，溶液棕黄色褪去 二氧化硫具有还原性 C 向蔗糖中滴入浓硫酸，固体变黑膨胀 浓硫酸具有吸水性 D 向AgCl悬浊液中滴入稀KI溶液，有黄色沉淀生成 Ksp（AgI）>Ksp（AgCl） A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．过氧化氢具有还原性，可被酸性高锰酸钾氧化使其褪色，A错误； B．二氧化硫具有还原性，碘水可被二氧化硫还原，溶液棕黄色褪去，B正确； C．浓硫酸具有脱水性，使蔗糖碳化变黑，C错误； D．向AgCl悬浊液中滴入稀KI溶液，有黄色沉淀生成，说明AgI更难溶，则Ksp（AgI）＜Ksp（AgCl），D错误； 答案选B。 13. 恒容密闭容器中，反应在不同温度下达到平衡时，各组分的物质的量如图所示。下列说法错误的是 A. 该反应的 B. 为随温度的变化曲线 C. 向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动 D. 向平衡体系中加入的平衡转化率减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，随温度升高，氢气的物质的量减小，平衡正向移动，正向为吸热反应，ΔH＞0，A正确； B．由图可知，随温度升高，氢气的物质的量减小，则H2O(g)的物质的量增加，BaS的物质的量也增加，但总体增大量为H2O(g)改变量的，则为随温度的变化曲线，B正确； C．恒容密闭容器中，向平衡体系中充入惰性气体，不改变各物质的浓度，即正逆反应速率均不变，平衡不移动，C正确； D．恒容密闭容器中，向平衡体系中加入固体BaS，不改变各物质的浓度，即正逆反应速率均不变，平衡不移动，因此H2的平衡转化率不变，D错误； 故答案为：D。 14. 短周期主族元素的原子序数依次增大，它们形成的化合物结构如图所示。是元素周期表中原子半径最小的元素，为同周期元素。下列说法错误的是 A. 电负性： B. 仅由组成的化合物不可能为离子化合物 C. 基态原子轨道的电子数是其轨道电子数的2倍 D. 与可形成两种离子化合物，两种化合物中阴、阳离子个数比都为 【答案】B 【解析】 【分析】五种短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大，形成的化合物结构如图所示，X在元素周期表中原子半径最小，则X为H元素；W形成+1价阳离子，其原子序数最大，则W为Na元素；Y、Z、R为同周期元素，Y形成4个共价键，其原子序数小于Na元素，则Y为C元素；Z形成3个共价键，则Z为N元素；R形成2个共价键，则R为O元素，以此分析解答。 【详解】A．非金属性越强，电负性越大，电负性：C＜N＜O，故A正确； B．仅由H、N、O组成的化合物可能为离子化合物，例如硝酸铵等，故B错误； C．基态C原子的核外电子排布式为1s22s22p2，s轨道的电子数是其p轨道电子数的2倍，故C正确； D．W与R可形成两种离子化合物氧化钠和过氧化钠，两化合物中阴阳离子个数比相同，均是1：2，故D正确； 故选B。 15. 反应的能量变化与反应历程关系如图所示，其中曲线①和②分别为无催化剂和有催化剂时的情况。下列说法错误的是 A. 相同条件下，稳定性： B. 使用催化剂减小了该反应的焓变 C. 使用催化剂可以改变该过程的反应速率 D. 使用催化剂后，反应历程中的决速步为 【答案】B 【解析】 【详解】A．X转化为产物Y时放出热量，Y的能量低，更稳定，相同条件下稳定性：X＜Y，A项正确； B．催化剂只改变反应历程，催化剂不会改变反应的焓变，B项错误； C．由曲线②可知，使用催化剂后，降低反应的活化能，可以改变该过程的反应速率，C项正确； D．活化能高的步骤为慢反应，为决速步骤，由曲线②可知，决速步骤为，D项正确； 故选B。 16. 电解尿素的碱性溶液可以制取氢气，其装置如图所示（电解池中隔膜仅阻止气体通过，极均为惰性电极）。该装置工作时，下列说法正确的是 A. 电解过程中极附近溶液酸性明显增强 B. 溶液中的向极移动 C. 若在极产生（标准状况下）氢气，则理论上消耗尿素 D. 极电极反应式为 【答案】D 【解析】 【分析】该电池反应时，氮元素化合价由-3价变为0价，H元素化合价由+1价变为0价，则氮元素被氧化，氢元素被还原，所以生成氮气的电极a是阳极，生成氢气的电极b是阴极，阳极电极反应式为：，阴极电极反应式为：2H2O + 2e-= H2↑ +2OH-，据此回答。 【详解】A．b是阴极，电极反应式为：2H2O + 2e-= H2↑ +2OH-，则阴极产生OH- ，b极附近溶液碱性明显增强，故A错误； B．电解时，电解质溶液中阴离子向阳极移动，根据分析，a是阳极，b是阴极，所以氢氧根离子向a极移动，故B错误； C．阴极b上水得电子生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为2H2O+2e-═H2↑+2OH-，标况下224mL H2物质的量为0.01mol，转移电子0.02mol，a极为阳极，电极反应式为：，则消耗尿素为0.2g，故C错误； D．a极反应式为，故D正确； 故选D。 二、非选择题：本题共4小题，共56分。 17. “绿水青山就是金山银山”。燃烧煤产生的烟气中含有，直接排放会导致酸雨等环境污染问题。某小组同学设计实验探究二氧化硫的制备、性质验证和尾气处理。回答下列问题： （1）实验室用亚硫酸钠固体和一定浓度硫酸反应制备，其化学方程式为______。 （2）如图是探究二氧化硫部分性质的装置图： ①A装置中产生的现象是______。 ②写出B装置中相关反应的离子方程式：______。 ③D装置的作用是______。 （3）为探究通入足量后C装置中是否出现白色沉淀，小组同学先进行了数据推算。 网上查阅资料：时，电离常数；饱和亚硫酸溶液的，其中 计算：饱和亚硫酸溶液中______。；______。（填“能”或“不能”）产生沉淀，理论依据是______。 （4）小组同学还设计如下实验方案验证溶液中存在水解平衡：向盛有溶液的烧杯中滴入几滴酚酞，若溶液______，继续滴加______（填化学式）溶液，若______。则证明溶液中存在水解平衡。 【答案】（1） （2） ①. 石蕊溶液变红 ②. ③. 尾气处理，防止污染空气 （3） ①. ②. 不能 ③. （4） ①. 变红 ②. ③. 溶液红色变浅 【解析】 【分析】二氧化硫与水反应生成亚硫酸具有酸性，能使石蕊溶液变红，B装置中二氧化硫和溴水反应生成硫酸和HBr，亚硫酸的酸性比盐酸弱，装置C中无明显现象，二氧化硫是有毒气体，D装置的作用是NaOH溶液与反应，进行尾气处理，防止污染空气； 【小问1详解】 亚硫酸钠和硫酸反应生成二氧化硫、硫酸钠和水，反应的化学方程式为：Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+H2O； 【小问2详解】 ①二氧化硫与水反应生成亚硫酸，石蕊溶液遇酸变红，A装置中产生的现象是石蕊溶液变红； ②B装置中二氧化硫和溴水反应生成硫酸和HBr，反应的离子方程式：； ③二氧化硫是有毒气体，且是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应，D装置的作用是尾气处理，防止污染空气； 【小问3详解】 饱和亚硫酸溶液的，其中由的，，则；此时浓度商，则不能产生沉淀； 【小问4详解】 若溶液中存在水解平衡：，向盛有溶液的烧杯中滴入几滴酚酞，若溶液变红，说明溶液呈碱性，继续滴加溶液，钡离子结合亚硫酸根离子，使水解平衡逆向移动，若溶液红色变浅，则证明溶液中存在水解平衡。 18. 钛被称为继铁、铝之后的第三金属，在我国航空航天事业中发挥重要作用。钛白是目前最好的白色颜料，用含有少量杂质的钛铁矿（主要成分为）制取的流程如图所示： 回答下列问题： （1）已知的原子序数为22，写出基态原子的电子排布式：______。 （2）钛铁矿中与溶液反应的化学方程式为______。 （3）步骤①加入发生反应的离子方程式为______。步骤②冷却的目的是______。 （4）结构中含有部分过氧键，其中的化合价为，则含有过氧键的数目为______。 （5）金属钛与氮形成的某种化合物常被用作高温结构材料和超导材料。研究表明，用代替其中部分可提升耐磨性，掺后的晶胞结构如图所示，已知该晶体属立方晶系，阿伏加德罗常数的值为 ①若点原子的分数坐标为，则点原子的分数坐标为______。 ②已知最近的两个原子之间的距离为，则掺铝氮化钛晶体的密度为______（用计算式表示）。 【答案】（1） （2） （3） ① ②. 使晶体析出，便于除去 （4）4 （5） ①. ②. 【解析】 【分析】钛铁矿中加入稀硫酸溶解，然后加入铁粉将混合溶液中的Fe3+还原为Fe2+，滤液冷却后过滤得到FeSO4•7H2O，滤液中含有TiO2+、SO等离子，水浸得到H2TiO3，煅烧得到TiO2。 【小问1详解】 的原子序数为22，基态原子的电子排布式：。故答案为：； 【小问2详解】 钛铁矿中与溶液反应生成、和水，化学方程式为。故答案为：； 【小问3详解】 步骤①加入发生反应使铁离子还原为亚铁离子，离子方程式为。步骤②冷却的目的是使晶体析出，便于除去。故答案为：；使晶体析出，便于除去； 【小问4详解】 结构中含有部分过氧键，其中的化合价为，令过氧根离子数目为a，由化合价代数和为0，1×2+4×5-(15-2a)×2-2a=0，a=4，则含有过氧键的数目为4。故答案为：4； 【小问5详解】 ①若点原子的分数坐标为，则点原子的分数坐标为。故答案为：； ②已知最近的两个原子之间的距离为，则晶胞边长为 cnm，掺铝氮化钛晶体中Ti位于棱心，个数为12×=3，N位于顶点和面心，个数为8×+6×=4，Al位于体心，个数为1，则密度为ρ= ；故答案为：。 19. 我国提出2030年前实现碳达峰，因此二氧化碳的高效利用成为研究的热点。某研究小组在采用双合金团簇催化甲烷干法重整法法）方面取得了新进展。回答下列问题： （1）DRM法反应为______（g）+2H2（g） （2）已知：法过程中发生副反应；时，向容积固定为的反应器中通入和，平衡时甲烷的转化率为60%，H2O的质量为7.2g。 ①对于上述两个平衡体系，下列说法正确的有______。（填标号）。 A．当混合气体的平均密度保持不变时，两个反应均达到平衡状态 B．将分离出体系，可以增大副反应的正反应速率 C．若反应在恒压条件下进行，则甲烷的转化率大于 D．若升高反应温度，则主、副反应的逆反应速率均增大 ②下，体系达到平衡时，的物质的量为______。 ③法反应在下的______（列出计算式即可）。 （3）三种催化剂催化甲烷脱氢过程的能量变化如图所示： ①使用作催化剂时，甲烷脱氢过程包含了______个基元反应。 ②甲烷脱氢过程中活化能最大的步骤为______（用反应方程式表示）。 ③双金属团簇具有良好的抗积碳作用，能有效抑制碳沉积对催化剂造成的不良影响，结合图示解释其具有良好抗积碳作用的原因：______。 【答案】（1）2CO （2） ①. CD ②. ③. （3） ①. 4 ②. 或 ③. 脱氢反应第4步为，发生该步反应，三种催化剂中，以为催化剂时需要克服的活化能最大，反应不易发生，故产生的积碳较少 【解析】 【小问1详解】 根据原子守恒可知，反应为：。 【小问2详解】 A．两个反应均是气体参与的反应，因此反应中气体的总质量不变，容积固定，因此混合气体的平均密度一直保持不变，不能判断是否达到平衡状态，故A错误； B．将分离出体系，对于副反应是减小生成物的浓度，平衡正向移动，但由于产物浓度减小，因此正反应速率逐渐减小，故B错误； C．对于法：，为气体分子数增大的反应，平衡后压强增大，而该反应改为在恒温恒压条件下进行，相当于是在恒温恒容条件下降压，降低压强，平衡正向移动，则甲烷的转化率大于，故C正确; D．若升高反应温度，无论正、逆反应均会增大，故D正确; 故答案选CD； ②通入和，平衡时甲烷的转化率为60%，H2O的质量为7.2g，则n(H2O)=0.4mol， 法： 副反应： 体系达到平衡时，的物质的量为2.8mol； ③。 【小问3详解】 ①由图可知，该历程分4步进行； ②过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，峰值越小则活化能越小，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应，则甲烷逐步脱氢过程中活化能最大的反应步骤是：或； ③活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应，反应中积碳反应为最后一步反应，且三种催化剂所需活化能最大，反应不易发生，故积碳较少，故答案为：脱氢反应第4步为，发生该步反应，三种催化剂中，以为催化剂时需要克服的活化能最大，反应不易发生，故产生的积碳较少。 20. 化合物是治疗疱疹药品泛昔洛韦的合成中间体，其合成路线如图所示： 回答下列问题： （1）化合物的名称为______，化合物的分子式为______。 （2）化合物中官能团的名称为______。 （3）根据化合物的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表。 序号 反应试剂和条件 反应形成的新结构 反应类型 a ①______ ②______ b O2/Cu ③______ ④______ （4）化合物的结构简式为______。 （5）化合物的分子式比化合物少，能与溶液发生显色反应的的同分异构体有______种；写出其中一种核磁共振氢谱中峰面积之比为的结构简式：______。 （6）利用上述路线，以苯甲醇和为原料合成（无机试剂任选）。基于你设计的合成路线，回答下列问题： ①从苯甲醇出发，第一步反应的化学方程式为______（注明反应条件）。 ②相关步骤中，发生还原反应制得终产物的有机物的结构简式为______。 【答案】（1） ①. 甲苯 ②. C9H11OBr （2）酯基、醚键 （3） ①. 催化剂，加热 ②. 加成反应或还原反应 ③. ④. 氧化反应 （4） （5） ①. 12 ②. （6） ①. ②. 【解析】 【分析】由有机物的转化关系可知，光照条件下A与溴发生取代反应生成B，则A为；B与乙二醇发生取代反应生成C，催化剂作用下C与四溴化碳发生取代反应生成D，一定条件D与乙酸酐发生取代反应生成E，一定条件下E与四氢合铝酸锂发生还原反应生成F为；浓硫酸作用下F与乙酸共热发生酯化反应生成G。 【小问1详解】 由分析可知，A为，A的名称为甲苯，化合物D的分子式为C9H11OBr； 【小问2详解】 化合物中官能团的名称为酯基、醚键； 【小问3详解】 化合物C中含有苯环，能与氢气发生加成反应得到新结构，反应试剂和条件是H2/催化剂，加热，反应类型为加成反应或还原反应；化合物C含有-CH2OH，能在氧气催化剂Cu作用下发生催化氧化，得到-CHO新结构，反应类型是氧化反应； 【小问4详解】 根据分析，化合物的结构简式为； 【小问5详解】 化合物的分子式比化合物少，能与溶液发生显色反应即含有酚羟基，同分异构体有、、、、共12种；其中一种核磁共振氢谱中峰面积之比为的结构简式：； 【小问6详解】 ①根据C与四溴化碳发生取代反应生成D，一定条件D与乙酸酐发生取代反应生成E，从苯甲醇出发，第一步先引入Br，反应的化学方程式为； ②一定条件下E与四氢合铝酸锂发生还原反应生成F，该步骤酯基发生还原反应得到醇羟基，则制得终产物的有机物的结构简式为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$