精品解析：湖南省创新高级中学2023-2024学年高二下学期创高杯考试化学试题

创新高级中学2024年上学期创高杯考试高二化学试题 时间：75分钟 分值：100分 可能用到的相对原子质量：H1 Li7 C12 O16 Al27 P31 S32 一、选择题(每小题只有一个正确答案，共14个小题，每题3分，共42分) 1. 化学与人类生活密切相关。下列说法正确的是 A. 单质Si用于制作光导纤维和光电池 B. 常温下，浓硫酸可以用铁槽车运输 C. SO2的漂白没有涉及到化学变化 D. 因为溶液呈碱性，所以可用来除去污水中的Cu2+、Hg2+, 【答案】B 【解析】 【详解】A． SiO2可制取光导纤维，硅单质是半导体材料，用于制作光电池，故A错误； B．浓硫酸可以使铁钝化，所以可以用铁槽车运输，故B正确； C．SO2的漂白是因为它与某些有机色素结合成无色不稳定物质，涉及到化学变化，故C错误； D． 溶液可用来除去污水中的Cu2+、Hg2+，是因为产生硫化铜、硫化汞沉淀，与其碱性无关，所以故D错误。 故选B。 2. 下列有机物中，含有两种官能团的是 A. 乙二醇 B. 1，2-二溴乙烷 C. 二氯甲烷 D. 乳酸 【答案】D 【解析】 【详解】A．含有羟基一种官能团，故A不符合题意； B．含有碳溴键一种官能团，故B不符合题意； C．含有碳氯键一种官能团，故C不符合题意； D．含有羟基、羧基2种官能团，故D符合题意； 故选D。 3. 《天工开物》记载：“凡火药以硝石、硫磺为主，草木灰为辅……而后火药成声”其中涉及的主要反应为S+2KNO3+3C=K2S+3CO2↑+N2↑。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是（ ） A. 基态N原子2p能级电子轨道表示式： B. 中子数为8的碳原子： C. S2-的结构示意图： D. CO2的电子式： 【答案】A 【解析】 【详解】A．N是7号元素，根据构造原理可知N原子核外电子排布是1s22s22p3，原子核外电子总是尽可能成单排列，而且自旋方向相同，这种排布使原子的能量最低，处于稳定状态，p能级有3个轨道，故基态N原子2p能级电子轨道表示式：，A正确； B．原子符号左下角为质子数，左上角为质量数，质量数等于质子数与中子数的和，所以中子数为8的碳原子质量数是14，可表示为：，B错误； C．S是16号元素，原子核内有16个质子，S原子得到2个电子变为S2-，其结构示意图为：，C错误； D．CO2分子中，C原子与2个O原子分别形成2对共用电子对，从而使分子中各个原子都达到最外层8个电子的稳定结构，其电子式为 ，D错误； 故合理选项是A。 4. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 某温度时，H3A三元弱酸)溶液中c(H+)=0.1mol/L，则1L该溶液中所含H+的数目为0.1NA B. 0.1molNH4HSO4晶体中，阴、阳离子总数为0.3NA C. 0.1molFeCl3将制备成氢氧化铁胶体，胶体粒子数目为0.1NA D. 124g白磷中所含的P－P单键数目为4NA 【答案】A 【解析】 【详解】A．1L溶液中c(H+)=0.1mol/L，则n(H+)=cV=0.1mol，所含H的数目为0.1NA，故A正确； B． NH4HSO4晶体中存在铵根离子和硫酸氢根离子，阳离子和阴离子的总数为0.2NA，故B错误； C．氢氧化铁胶体的胶粒是氢氧化铁的集合体，0.1molFeCl3将制备成氢氧化铁胶体，胶体粒子数目小于0.1NA，故C错误； D．124g白磷含有P4的物质的量为：，1molP4分子中含有P-P键的物质的量为：1mol×6=6mol，所含P-P键数目为6NA，故D错误； 故选：A。 5. 观察下列模型，判断下列说法错误的是 金刚石 碳化硅 二氧化硅 石墨烯 A. 晶体堆积属于分子密堆积 B. 晶体中Si和Si-O键个数比为1：4 C. 石墨烯中碳原子和六元环个数比为2：1 D. 原子数相同的金刚石和碳化硅，共价键个数之比为1：2 【答案】D 【解析】 【详解】A．晶体为分子晶体，其堆积属于分子密堆积，A正确； B．晶体中1个硅原子形成4个共价键，Si和Si-O键个数比为1：4，B正确； C．石墨烯中1个六元环平均含有个碳，则碳原子和六元环个数比为2：1，C正确； D．金刚石和碳化硅中1个原子周围均存在4个最近的原子，则原子数相同的金刚石和碳化硅，共价键个数之比为1：1，D错误； 故选D。 6. 2021年12月9日15时，“天宫课堂”第一课开始，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行太空授课。下列操作在太空舱可以实现的是 A. 酸碱中和滴定 B. 萃取溴水中的溴 C. 测定金刚石的燃烧热 D. 过滤食盐水中的泥沙 【答案】C 【解析】 【详解】太空中是高真空，失重的情况下，液体不能顺利往下流，故不能进行萃取、滴定和过滤操作，但金刚石可以燃烧，可测定金刚石的燃烧热，故答案为：C。 7. 碳原子数在10以内的链状烷烃中，其一溴代物只存在一种结构的有 A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种 【答案】C 【解析】 【详解】一溴代物只存在一种结构，说明结构对称，只有1中等效氢，碳原子数在10以内的链状烷烃中，其一溴代物只存在一种结构的有甲烷、乙烷、、，共4种，选C。 8. 已知晶体的部分结构如图： 下列说法错误的是 A. 非金属元素的电负性： B. 该结构中存在的化学键有离子键、共价键和氢键 C. 该结构中S的杂化类型为 D. 基态原子的价层电子排布式为 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．晶体中的非金属为O、S、H，同主族从上到下电负性减弱，即O的电负性强于S，S的电负性强于H，因此非金属元素的电负性：O＞S＞H，故A说法正确； B．氢键不是化学键，故B说法错误； C．SO中有4个σ键，孤电子对数为=0，S的杂化类型为sp3，故C说法正确； D．Cu为第四周期IB族，属于过渡元素，Cu的价层电子包括最外层和次外层d能级，基态Cu原子的价层电子排布式为，故D说法正确； 答案为B。 9. 实验室制备溴苯的反应装置如下图所示，关于实验操作或叙述错误的是 A. 向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K B. 反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶，得到溴苯 C. 装置c中的碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢 D. 实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色 【答案】B 【解析】 【详解】A．打开K，可以平衡气压，便于苯和溴混合液流下，故A正确； B．向粗溴苯中加入稀氢氧化钠溶液洗涤，除去其中溶解的溴，静置分层后还需分液，从有机层中蒸馏分离出沸点较低的苯，获得溴苯，不能用结晶法提纯溴苯，故B错误； C．碳酸钠溶液呈碱性，能够吸收反应生成的溴化氢气体，故C正确； D．四氯化碳的作用是吸收挥发出的苯和溴蒸汽，溴溶于四氯化碳使液体逐渐变为浅红色，故D正确； 答案选B。 10. 下列离子方程式表示正确的是 A. 硫代硫酸钠与稀硫酸反应： B. 泡沫灭火器的反应原理： C. 酸性高锰酸钾溶液和草酸反应： D. 用溶液检验Fe2+：Fe2++K+＋[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)]↓ 【答案】D 【解析】 【详解】A．硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫、S沉淀，反应的离子方程式为，故A错误； B．泡沬灭火器的反应原理是硫酸铝和碳酸氢钠发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体，反应的离子方程式为，故B错误； C．酸性高锰酸钾溶液把草酸氧化为二氧化碳，反应的离子方程式为，故C错误； D．用溶液检验Fe2+生成蓝色测定，反应的离子方程式为Fe2++K+＋[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)]↓，故D正确； 选D。 11. 将3.4g的X完全燃烧生成1.8g的H2O和4.48L(标准状况)的CO2。X的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为3：2：2：1，X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其质谱图、核磁共振氢谱与红外光谱如图。关于X的下列叙述错误的是 A. X分子中的C、O原子杂化方式相同 B. X分子中所有的原子可能在同一个平面上 C. X的分子式为C8H8O2 D. 符合题中X分子结构的有机物的结构简式为 【答案】B 【解析】 【分析】由质谱图数据可知，X的相对分子质量为136，有机物X的物质的量为n(X)= =0.025mol，完全燃烧后生成水的物质的量为n(H2O)= =0.1mol，氢原子的物质的量为n(H)=0.1mol×2=0.2mol，CO2的物质的量为n(CO2)= =0.2mol，碳原子的物质的量为n(C)=0.4mol，则1个有机物A分子中含有8个碳原子、8个氢原子，O原子个数为：=2，所以该有机物的分子式为C8H8O2；不饱和度为=5，X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其核磁共振氢谱有四个吸收峰，说明分子中含有4种H原子，峰面积之比为1：2：2：3，则四种氢原子个数之比=1：2：2：3，结合红外光谱可知，分子中存在酯基等基团，故有机物X的结构简式为，据此分析作答。 【详解】A．由分析可知，X的结构简式为，C原子的杂化方式为sp2、sp3，酯基中O原子的杂化方式为sp2、sp3，X分子中的C、O原子杂化方式相同，A正确； B．化合物X的结构简式为，分子中甲基上的原子一定不共平面，B错误； C．由上述分析可知，X的分子式为C8H8O2，C正确； D．由上述分析可知，化合物X的结构简式为，D正确； 故选B。 12. 以金属钌作催化剂可以从空气中捕获CO2直接转化为甲醇，其转化原理如图所示。下列说法正确的是 A. 第1步反应可表示为+CO2→ B. 上述转化关系中所含元素的第一电离能大小为O>N>C>H C. 第4步反应中断开化学键只有C—N键和H—H键 D. 该过程的总反应为CO2＋3H2CH3OH＋H2O 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，第1步反应中CO2和反应生成，可表示为+nCO2→，A错误； B．非金属性越强第一电离能越大，同周期随原子序数增大元素第一电离能增大，氮元素2p轨道为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素的，故第一电离能N＞O＞C＞H，B错误； C．由图可知，第4步反应中断开化学键有C-N键、H-H键和C=O双键中的键，C错误； D．从物质的转化箭头可以看出进出体系的产物，该过程的总反应为CO2+3H2CH3OH+H2O，D正确； 故选D。 13. 有8种物质：①甲烷；②苯；③聚乙烯；④聚1，3-丁二烯；⑤2-丁炔；⑥环己烷；⑦邻二甲苯；⑧环己烯。既能使酸性高锰酸钾溶液褪色，又能与溴的四氯化碳溶液反应使之褪色的是 A. ④⑤⑧ B. ③④⑤⑧ C. ④⑤⑦⑧ D. ③④⑤⑦⑧ 【答案】A 【解析】 【详解】甲烷、苯、聚乙烯、环己烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，也不能与溴的四氯化碳溶液反应使之褪色；邻二甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但不能与溴的四氯化碳溶液反应使之褪色；聚1，3-丁二烯、2-丁炔、环己烯既能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色，又能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应反应使溶液褪色，故选A。 14. 已知晶体属立方晶系，晶胞棱长为a．将Li+掺杂到该晶胞中，可得到一种高性能的p型太阳能电池材料，其结构单元如图所示。假定掺杂后的晶胞参数不发生变化，下列说法不正确的是 A. 该结构单元中原子数为4 B. 和间的最短距离是 C. 的配位数为4 D. 该物质的化学式为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由均摊法可知，该结构单元中原子数为，故A正确； B．由题图可知，和间的最短距离为晶胞面对角线的一半，即，故B正确； C．由晶胞可知，与相邻且最近的粒子在轴各有2个，故其配位数为6，故C不正确； D．1个晶胞中的个数，的个数，的个数＝，的个数，因此该物质的化学式为，故D正确； 故选C。 二、非选择题(共4道题，每空2分，共58分) 15. 现有七种元素，其中A、X、Y、D、E为短周期主族元素，R、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答下列问题： A元素的核外电子数和电子层数相等 X元素原子的核外p电子数比s电子数少1 Y原子的第一至第四电离能如下： I1=738kJ·mol-1　　　　　　I2=1451kJ·mol-1 I3=7733kJ·mol-1 　I4=10540kJ·mol-1 D原子核外所有p轨道全充满或半充满 E元素的主族序数与周期序数的差为4 R是前四周期中电负性最小的元素 G在周期表的第七列 （1）Y元素原子有_______种不同空间运动状态的电子。 （2）X元素基态原子中能量最高的电子，其原子轨道电子云形状为_______形。 （3）元素G的价电子排布轨道表示式为_______。 （4）D和E两元素可形成化合物DE3，则D元素的杂化方式为_______。 （5）已知XA4A为离子化合物，写出其电子式：_______。 （6）下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题： 第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序排列如上图所示，其中电负性最大的是_______(填序号)。 （7）检验R元素的常用方法是焰色反应，请用原子结构的知识解释产生此现象的原因：_______。 【答案】（1）6 （2）哑铃 （3） （4）sp3 （5） （6）2 （7）当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子，电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将以光的形式释放能量 【解析】 【分析】七种元素，其中A、X、Y、D、E为短周期主族元素，R、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。A元素的核外电子数和电子层数相等，则A为H，X元素原子的核外p电子数比s电子数少1，则X为N，Y的第三电离能远远大于第二电离能，则Y为Mg，D原子核外所有p轨道全充满或半充满，则D为P，E元素的主族序数与周期序数的差为4，则E为Cl，R是前四周期中电负性最小的元素，则R为K，G在周期表的第七列，则G为Mn。 【小问1详解】 Y是镁元素，镁核外有12个电子，有多少轨道就有多少种空间运动状态的电子，镁核外电子排布为1s22s22p63s2，因此Mg元素原子有6种不同空间运动状态的电子；故答案为：6。 【小问2详解】 X元素基态原子中能量最高的电子是2p能级上的电子，其原子轨道电子云形状为哑铃形；故答案为：哑铃。 【小问3详解】 元素G为Mn，价层电子排布式为3d54s2，Mn的价电子排布轨道表示式为；故答案为：。 【小问4详解】 D和E两元素可形成化合物DE3即三氯化磷，中心原子价层电子对数为，则D元素的杂化方式为sp3；故答案为：sp3。 【小问5详解】 XA4A为氢化铵，已知XA4A为离子化合物，由铵根和氢离子构成，则其电子式：；故答案为：。 【小问6详解】 第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序排列如上图所示，第三周期元素的单质有共价晶体、分子晶体、金属晶体，磷、硫单质是固体，氯气、氩气是气体，氯气的相对分子质量大，氯气的熔点比氩气熔点高，因此2号为氯气的熔点，则其中电负性最大的是2；故答案为：2。 【小问7详解】 检验R元素的常用方法是焰色反应，请用原子结构的知识解释产生此现象的原因：当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子，电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将以光的形式释放能量；故答案为：当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子，电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将以光的形式释放能量。 16. 氟他胺是一种抗肿瘤药，在实验室由芳香烃A制备氟他胺的合成路线如图所示： （1）芳香烃A的名称是_______。 （2）D中官能团的名称是_______，反应④的反应类型是_______。 （3）反应③所需试剂及反应条件为_______。 （4）氟他胺的分子式为_______。 （5）吡啶是一种有机碱，请推测其在反应⑤中的作用：_______。 （6）请写出反应⑤的化学方程式：_______。 （7）满足下列条件的D的同分异构体有_______种。 ①属于芳香族化合物 ②与D含有相同种类和数目的官能团 ③分子中含有甲基 【答案】（1）甲苯 （2） ①. 硝基、碳氟键 ②. 还原反应 （3）浓硝酸、浓硫酸、加热 （4） （5）吸收反应产生的氯化氢，使该反应向正反应方向移动，提高反应转化率 （6） （7）10 【解析】 【分析】由有机物的转化关系可知，光照条件下与氯气发生取代反应生成，则A为、B为；一定条件下转化为，浓硫酸作用下与浓硝酸共热发生硝化反应生成，与铁、盐酸发生还原反应生成，吡啶作用下与发生取代反应生成，则F为；浓硫酸作用下与浓硝酸共热发生硝化反应生成。 【小问1详解】 由分析可知，A的结构简式为，名称为甲苯，故答案为：甲苯； 【小问2详解】 由结构简式可知，的官能团为硝基、碳氟键；由分析可知，反应④为与铁、盐酸发生还原反应生成，故答案为：硝基、碳氟键；还原反应； 【小问3详解】 由分析可知，反应③为浓硫酸作用下与浓硝酸共热发生硝化反应生成和水，故答案为：浓硝酸、浓硫酸、加热； 【小问4详解】 由结构简式可知，的分子式为，故答案为：； 【小问5详解】 由分析可知，反应⑤为吡啶作用下与发生取代反应生成和氯化氢，则反应中有机碱吡啶的作用是吸收反应产生的氯化氢，使该反应向正反应方向移动，提高反应转化率，故答案为：吸收反应产生的氯化氢，使该反应向正反应方向移动，提高反应转化率； 【小问6详解】 由分析可知，反应⑤为吡啶作用下与发生取代反应生成和氯化氢，反应的化学方程式为，故答案为：； 【小问7详解】 D的同分异构体属于芳香族化合物，与D含有相同种类和数目的官能团，则分子中含有甲基的同分异构体可以视作邻三氟苯、偏三氟苯、均三氟苯分子中苯环上的氢原子被硝基、甲基取代所得结构，共有3+6+1=10种，故答案为：10。 17. 锂离子电池已经被广泛用作便携式电源。正极材料为、等负极材料一般为石墨碳，以溶有、等的碳酸二乙酯(DEC)作电解液。 （1）Fe3+基态核外电子排布式为_______。 （2）的空间构型为_______(用文字描述)。 （3）中的配位数为6，该配合物中的配体为_______。 （4）碳酸二乙酯(DEC)的分子结构如图所示，1mol碳酸二乙酯(DEC)中含有σ键的物质的量为_______。 （5）氮化锂是一种新型无机贮氢材料其晶胞结构如图所示，该晶体化学式为_______。 （6）某磷酸铁锂电池放电时正极的反应式为FePO4＋Li＋＋e-=LiFePO4.该电池放电时的工作原理如图所示： 若充电时外电路通过的电子数为1.024×1024时，则负极增重的质量为_______g。 【答案】（1）[Ar]3d5 （2）正四面体 （3）NH3、Cl- （4）17mol （5） （6）14 【解析】 【小问1详解】 Fe3+原子核外有23个电子，依据核外电子排布规律， Fe3+基态核外电子排布式为。 【小问2详解】 中心原子P原子孤电子对数，价层电子对数，故的空间构型为正四面体。 【小问3详解】 中的配位数为6，按元素化合价代数和为0，所含氯元素为氯离子，则该配合物中的配体为NH3、Cl-。 【小问4详解】 双键中1个为σ键、一个π键，单键均为σ键，根据如图所示的分子结构， 1mol碳酸二乙酯(DEC)中含有σ键的物质的量为17mol。 【小问5详解】 晶胞结构，通过晶胞结构图可知Li原子数，N原子数，氮化锂晶体化学式为Li3N。 【小问6详解】 某磷酸铁锂电池放电时正极的反应式为FePO4＋Li＋＋e-=LiFePO4，该电池放电时铜箔电极为负极，负极上LixC6失去电子生成Li+，充电时，铜箔电极为阴极，Li+得到电子生成Li嵌入C6中，电极反应式为C6＋xLi＋＋xe-= LixC6，若充电时外电路通过的电子数为1.024×1024、其物质的量为2mol时，则负极增重的质量为2molLi的质量，为7g/mol×2mol=14g。 18. 第VA族元素N、P等元素在农药、化肥等领域有广泛应用。回答下列问题：氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究攷氧化物的反应机理，对于消除环境污染有重要意义。回答下列问题： （1）已知： 则 _______。 （2）工业上可用氨水作为的吸收剂，通入氨水后发生反应：，若反应后的溶液滴入甲基橙呈红色，则反应后溶液中_______(填“>”“<”或“=”)。 （3）温度时，在容积为的恒容密闭容器中发生反应：2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g) ΔH＜0。实验测得：，，、为速率常数，只受温度影响。不同时刻测得容器中n(NO)、n()如下表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 n(NO)mol 0.20 0.10 0.08 0.07 0.06 0.06 0.10 0.05 0.04 0.035 0.03 0.03 ①化学平衡常数K与速率常数、的数学关系是K=_______。 ②T1温度时，化学平衡常数K=_______(结果保留三位有效数字)。 （4）电解法处理含氮氧化物废气，可回收硝酸，具有较高的环境效益和经济效益。实验室模拟电解法吸收的装置如图所示(图中电极均为石墨电极)。 ①写出电解时发生反应的电极反应式：_______。 ②若有标准状况下4.48L被吸收，通过阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的为_______mol。 （5）AlP因杀虫效率高廉价易得而被广泛应用。已知AlP的晶胞结构如图所示。 ①A、B点的原子坐标如图所示，则C点的原子坐标为_______。 ②磷化铝的晶胞参数，其密度为_______(列出计算式即可，表示阿伏加德罗常数的值)。 【答案】（1）+53.1 （2）> （3） ①. ②. 363 （4） ①. ②. 0.2 （5） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 已知：① ② 则由盖斯定律，反应②-①可得-2.2 kJ·mol-1-(-55.3) kJ·mol-1=+53.1。 【小问2详解】 工业上可用氨水作为的吸收剂，通入氨水后发生反应：，若反应后的溶液滴入甲基橙呈红色，即溶液呈酸性，c(H+)＞c(OH-)，另反应后的溶液中存在电荷守恒：=，所以有： ＞。 【小问3详解】 ①v正=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k正c2(NO)·c(O2)，v逆=v(NO)消耗=k逆c2(NO2)，化学平衡常数K与速率常数、的数学关系是。 ②T1温度时，平衡时，NO、O2物质的量分别为0.06mol、0.03mol，体积为2L，则，则 (结果保留三位有效数字)。 【小问4详解】 电解时，左室中电极上氢离子放电生成氢气，则左室为阴极区，阴极上发生还原反应，右室为阳极室，阳极上通入的是氮氧化物，生成的硝酸； ①电解时发生氧化反应生成硝酸，反应的电极反应式：。 ②若有标准状况下4.48L即n(NO2)=0.2mol被吸收，根据，电路上有0.2mol电子通过，则通过阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的为0.2mol。 【小问5详解】 ①根据图示的A、B点的原子坐标分别为(0，0，0)、(1，，)，则C点的原子坐标为。 ②晶胞中含有P原子数为，Al原子数也为4，则该晶胞的质量为，磷化铝的晶胞参数，晶胞的体积为，则晶胞密度为或(列出计算式即可)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 创新高级中学2024年上学期创高杯考试高二化学试题 时间：75分钟 分值：100分 可能用到的相对原子质量：H1 Li7 C12 O16 Al27 P31 S32 一、选择题(每小题只有一个正确答案，共14个小题，每题3分，共42分) 1. 化学与人类生活密切相关。下列说法正确的是 A. 单质Si用于制作光导纤维和光电池 B. 常温下，浓硫酸可以用铁槽车运输 C. SO2的漂白没有涉及到化学变化 D. 因为溶液呈碱性，所以可用来除去污水中的Cu2+、Hg2+, 2. 下列有机物中，含有两种官能团的是 A. 乙二醇 B. 1，2-二溴乙烷 C. 二氯甲烷 D. 乳酸 3. 《天工开物》记载：“凡火药以硝石、硫磺为主，草木灰为辅……而后火药成声”其中涉及的主要反应为S+2KNO3+3C=K2S+3CO2↑+N2↑。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是（ ） A. 基态N原子2p能级电子轨道表示式： B. 中子数为8的碳原子： C. S2-的结构示意图： D. CO2的电子式： 4. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 某温度时，H3A三元弱酸)溶液中c(H+)=0.1mol/L，则1L该溶液中所含H+的数目为0.1NA B. 0.1molNH4HSO4晶体中，阴、阳离子总数为0.3NA C. 0.1molFeCl3将制备成氢氧化铁胶体，胶体粒子数目为0.1NA D. 124g白磷中所含的P－P单键数目为4NA 5. 观察下列模型，判断下列说法错误的是 金刚石 碳化硅 二氧化硅 石墨烯 A. 晶体堆积属于分子密堆积 B. 晶体中Si和Si-O键个数比为1：4 C. 石墨烯中碳原子和六元环个数比为2：1 D. 原子数相同的金刚石和碳化硅，共价键个数之比为1：2 6. 2021年12月9日15时，“天宫课堂”第一课开始，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行太空授课。下列操作在太空舱可以实现的是 A. 酸碱中和滴定 B. 萃取溴水中的溴 C. 测定金刚石的燃烧热 D. 过滤食盐水中的泥沙 7. 碳原子数在10以内的链状烷烃中，其一溴代物只存在一种结构的有 A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种 8. 已知晶体的部分结构如图： 下列说法错误的是 A. 非金属元素的电负性： B. 该结构中存在的化学键有离子键、共价键和氢键 C. 该结构中S的杂化类型为 D. 基态原子的价层电子排布式为 9. 实验室制备溴苯的反应装置如下图所示，关于实验操作或叙述错误的是 A. 向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K B. 反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶，得到溴苯 C. 装置c中的碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢 D. 实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色 10. 下列离子方程式表示正确的是 A. 硫代硫酸钠与稀硫酸反应： B. 泡沫灭火器的反应原理： C. 酸性高锰酸钾溶液和草酸反应： D. 用溶液检验Fe2+：Fe2++K+＋[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)]↓ 11. 将3.4g的X完全燃烧生成1.8g的H2O和4.48L(标准状况)的CO2。X的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为3：2：2：1，X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其质谱图、核磁共振氢谱与红外光谱如图。关于X的下列叙述错误的是 A. X分子中的C、O原子杂化方式相同 B. X分子中所有的原子可能在同一个平面上 C. X的分子式为C8H8O2 D. 符合题中X分子结构的有机物的结构简式为 12. 以金属钌作催化剂可以从空气中捕获CO2直接转化为甲醇，其转化原理如图所示。下列说法正确的是 A. 第1步反应可表示为+CO2→ B. 上述转化关系中所含元素的第一电离能大小为O>N>C>H C. 第4步反应中断开化学键只有C—N键和H—H键 D. 该过程的总反应为CO2＋3H2CH3OH＋H2O 13. 有8种物质：①甲烷；②苯；③聚乙烯；④聚1，3-丁二烯；⑤2-丁炔；⑥环己烷；⑦邻二甲苯；⑧环己烯。既能使酸性高锰酸钾溶液褪色，又能与溴的四氯化碳溶液反应使之褪色的是 A. ④⑤⑧ B. ③④⑤⑧ C. ④⑤⑦⑧ D. ③④⑤⑦⑧ 14. 已知晶体属立方晶系，晶胞棱长为a．将Li+掺杂到该晶胞中，可得到一种高性能的p型太阳能电池材料，其结构单元如图所示。假定掺杂后的晶胞参数不发生变化，下列说法不正确的是 A. 该结构单元中原子数为4 B. 和间的最短距离是 C. 的配位数为4 D. 该物质的化学式为 二、非选择题(共4道题，每空2分，共58分) 15. 现有七种元素，其中A、X、Y、D、E为短周期主族元素，R、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答下列问题： A元素的核外电子数和电子层数相等 X元素原子的核外p电子数比s电子数少1 Y原子的第一至第四电离能如下： I1=738kJ·mol-1　　　　　　I2=1451kJ·mol-1 I3=7733kJ·mol-1 　I4=10540kJ·mol-1 D原子核外所有p轨道全充满或半充满 E元素的主族序数与周期序数的差为4 R是前四周期中电负性最小的元素 G在周期表的第七列 （1）Y元素原子有_______种不同空间运动状态的电子。 （2）X元素基态原子中能量最高的电子，其原子轨道电子云形状为_______形。 （3）元素G的价电子排布轨道表示式为_______。 （4）D和E两元素可形成化合物DE3，则D元素的杂化方式为_______。 （5）已知XA4A为离子化合物，写出其电子式：_______。 （6）下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题： 第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序排列如上图所示，其中电负性最大的是_______(填序号)。 （7）检验R元素的常用方法是焰色反应，请用原子结构的知识解释产生此现象的原因：_______。 16. 氟他胺是一种抗肿瘤药，在实验室由芳香烃A制备氟他胺的合成路线如图所示： （1）芳香烃A的名称是_______。 （2）D中官能团的名称是_______，反应④的反应类型是_______。 （3）反应③所需试剂及反应条件为_______。 （4）氟他胺的分子式为_______。 （5）吡啶是一种有机碱，请推测其在反应⑤中的作用：_______。 （6）请写出反应⑤的化学方程式：_______。 （7）满足下列条件的D的同分异构体有_______种。 ①属于芳香族化合物 ②与D含有相同种类和数目的官能团 ③分子中含有甲基 17. 锂离子电池已经被广泛用作便携式电源。正极材料为、等负极材料一般为石墨碳，以溶有、等的碳酸二乙酯(DEC)作电解液。 （1）Fe3+基态核外电子排布式为_______。 （2）的空间构型为_______(用文字描述)。 （3）中的配位数为6，该配合物中的配体为_______。 （4）碳酸二乙酯(DEC)的分子结构如图所示，1mol碳酸二乙酯(DEC)中含有σ键的物质的量为_______。 （5）氮化锂是一种新型无机贮氢材料其晶胞结构如图所示，该晶体化学式为_______。 （6）某磷酸铁锂电池放电时正极的反应式为FePO4＋Li＋＋e-=LiFePO4.该电池放电时的工作原理如图所示： 若充电时外电路通过的电子数为1.024×1024时，则负极增重的质量为_______g。 18. 第VA族元素N、P等元素在农药、化肥等领域有广泛应用。回答下列问题：氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究攷氧化物的反应机理，对于消除环境污染有重要意义。回答下列问题： （1）已知： 则 _______。 （2）工业上可用氨水作为的吸收剂，通入氨水后发生反应：，若反应后的溶液滴入甲基橙呈红色，则反应后溶液中_______(填“>”“<”或“=”)。 （3）温度时，在容积为的恒容密闭容器中发生反应：2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g) ΔH＜0。实验测得：，，、为速率常数，只受温度影响。不同时刻测得容器中n(NO)、n()如下表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 n(NO)mol 0.20 0.10 0.08 0.07 0.06 0.06 0.10 0.05 0.04 0.035 0.03 0.03 ①化学平衡常数K与速率常数、的数学关系是K=_______。 ②T1温度时，化学平衡常数K=_______(结果保留三位有效数字)。 （4）电解法处理含氮氧化物废气，可回收硝酸，具有较高的环境效益和经济效益。实验室模拟电解法吸收的装置如图所示(图中电极均为石墨电极)。 ①写出电解时发生反应的电极反应式：_______。 ②若有标准状况下4.48L被吸收，通过阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的为_______mol。 （5）AlP因杀虫效率高廉价易得而被广泛应用。已知AlP的晶胞结构如图所示。 ①A、B点的原子坐标如图所示，则C点的原子坐标为_______。 ②磷化铝的晶胞参数，其密度为_______(列出计算式即可，表示阿伏加德罗常数的值)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $