精品解析：湖北省“荆、荆、襄、宜四地七校”考试联盟2023-2024学年高二下学期期中联考化学试卷

2024年春“荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟” 高二期中联考化学试题 考试时间：2024年4月23日 考试用时：75分钟 试卷满分：100分 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液，修正带，刮纸刀。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 K-39 Mn-55 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。 1. 文物承载着中华优秀传统文化的血脉，下列关于湖北省博物馆中收藏的相关文物描述错误的是 A. 图甲“云梦睡虎地秦简”主要成分为纤维素 B. 图乙“曾侯乙编钟”是一种青铜器，青铜属于合金 C. 图丙“元青花四爱图梅瓶”的生产原料为黏土 D. 图丁“玉璇玑”是一种玉器，其主要成分为有机高分子材料 2. “宏观辨识与微观探析”是化学学科核心素养之一，下列说法错误的是 A. 稠环芳香烃萘()易溶于苯是因为其为极性分子 B. 聚乙炔具有导电性的重要原因是其存在共轭大π键体系 C. 晶体具有自范性是因为晶体中粒子在微观上呈现有序排列 D. 离子液体的熔点较低是因为其含有体积很大的阴、阳离子 3. 化学用语是化学专业语言，是学习化学的工具。下列有关化学用语的说法错误的是 A. PCl3的价层电子对互斥模型： B. HCl分子中的σ键电子云轮廓图： C. 顺式聚-1，3-丁二烯的结构简式： D. NH3中N的杂化轨道表示式： 4. 哲学思想在自然科学中有许多体现，下列叙述与对应的哲学观点不相符的是 选项 叙述 哲学观 A 铁丝与稀硫酸、浓硫酸反应的现象不同 量变到质变 B 沸点：H2O>H2Te>H2Se>H2S 事物性质的变化规律既有普遍性又有特殊性 C 石灰乳中存在沉淀溶解平衡 对立与统一 D 苯硝化时生成硝基苯，而甲苯硝化时生成三硝基甲苯 相互影响 A. A B. B C. C D. D 5. 三甲基镓[(CH3)3Ga]是一种金属有机化合物，广泛用作制备LED等新型半导体光电产品，可通过该反应来制备：GaCl3+(CH3)3Al(CH3)3Ga+AlCl3。下列说法正确的是 A. 14C原子的中子数为6 B. 基态31Ga原子的价电子排布式为4s24p1 C. Cl-核外三个能层均充满电子 D. Al核外有13种空间运动状态不同的电子 6. 下列实验装置能达到实验目的的是 A B C D 乙醇萃取中的碘 制备乙炔 除去甲烷中含有乙烯 验证苯与液溴发生取代反应 A. A B. B C. C D. D 7. 在合成氨工业中，原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前需经铜氨溶液除去CO，其反应为[Cu(NH3)2]++CO+NH3[Cu(NH3)3CO]+。下列说法中正确的是 A. 原料气需净化是为了防止催化剂“中毒” B. 铜氨溶液吸收CO适宜的条件是高温高压 C. [Cu(NH3)3CO]+中提供孤对电子形成配位键的原子是N和О D. [Cu(NH3)3CO]+中H一N一H的键角小于NH3分子中H一N一H的键角 8. 某化合物通过界面埋入可提高太阳能电池的稳定性，其结构如图，X、Y、Z、W、M是原子序数依次增大的前四周期主族元素，X与Z的原子序数之和与W的原子序数相等。下列说法正确的是 A. 最高化合价：Z>Y B. 第一电离能：Y>X>W C. WY2和WY3的VSEPR模型名称均为平面三角形 D. 基态时与M原子最外层电子数相同的同周期元素还有三种 9. 化合物Z是合成药物艾氟康唑的中间体，下列说法错误的是 A. X分子含3种官能团 B. Y分子存在对映异构现象 C. Z可以发生加聚反应 D. Z有4种处于不同化学环境的氢原子 10. 由γ-羟基丁酸生成γ-丁内酯的反应：HOCH2CH2CH2COOH+H2O。在25℃时，水溶液中γ-羟基丁酸的初始浓度为0.18mol/L，随着反应的进行，测得γ-丁内酯的浓度随时间的变化如下表所示： t/min 21 50 80 100 120 160 220 ∞ c/(mol/L) 0.024 0.050 0.071 0.081 0.090 0.104 0.116 0.132 下列说法错误的是 A. γ-丁内酯和丁烯酸(CH2=CHCH2COOH)互为同分异构体 B. 及时移出γ-丁内酯，可使γ-羟基丁酸的转化率提高，反应速率加快 C. 在50~80min，以γ-丁内酯的浓度变化表示的反应速率为7.00×10-4mol/(L·min) D. 在25℃时，该反应的平衡常数K=2.75 11. 气相硝化法制备硝基烷烃的反应机理如下： ①· ② ③R·+HO-NO2→R一NO2＋HO· ④R'·+HO-NO2→R'一NO2+HO·· ⑤R"·+HO-NO2→R"-NO2+HO· 如丙烷气相硝化可得到4种一硝基取代产物：CH3CH2CH2NO2、CH3CH(NO2)CH3、CH3CH2NO2、CH3NO2.据此推理正丁烷气相硝化可得到一硝基取代产物的种数为 A. 7种 B. 6种 C. 5种 D. 4种 12. Mg2Fe是目前储氢密度最高的材料之一，其晶胞结构如图所示，晶胞边长为apm，储氢后H2分子占据晶胞的棱心和体心，化学式为Mg2Fe(H2)x。下列说法正确的是 A. 储氢时0<x≤1 B. 晶胞中距离Fe最近的Mg有4个 C. H2储满后，H2和H2的最短距离为pm D. Mg填充在Fe形成的八面体空间中 13. 己二腈[NC(CH2)4CN]在工业上用量很大，某小组用甲烷燃料电池作为电源电合成己二腈，下列说法错误的是 A. KOH溶液中OH-移向电极a B. 电极c的电势高于电极d C. 当电路中转移lmole-时，阳极室溶液质量减少8g D. 电极d的电极反应为：2CH=CHCN+2H++2e-=NC(CH2)4CN 14. 汽车尾气治理可用碳在催化剂的条件下还原NO2：2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)。在恒压密闭容器中加入等量的碳和NO2气体，保持温度不变，测得相同时间内NO2的转化率在不同压强下的变化如图所示。下列说法错误的是 A. b、e两点转化率相同，反应速率不同 B. 最高点之前，NO2的转化率升高是因为压强增大使平衡正向移动 C. e点CO2的体积分数约为33.3% D. 向e点添加体积比为1：2的N2和CO2达新平衡，CO2的体积分数不变 15. 人体血液中存在和等缓冲对。常温下，水溶液中各缓冲对的微粒浓度之比的对数值lgx[x表示或]与pH的关系如图所示。依据图示信息判断，下列说法正确的是 A. 的数量级为10-7 B. 曲线ⅠⅠ表示与pH的关系 C. a→b的过程中，水的电离程度减小 D. 当pH增大时，逐渐减小 二、非选择题：本题共4题，共55分。 16. 酮基布洛芬(D)是用于治疗各种关节炎、强直性脊柱炎引起的关节肿痛以及痛经、牙痛、术后痛和癌性痛的非处方药，其有多种合成路线，其中一种如图所示。 回答下列问题： （1）A的分子式为_______，A→B的反应类型为_______。 （2）C中的官能团名称为_______。 （3）B→C的反应方程式为_______。 （4）下列关于D的说法中错误的是_______。 a．可以发生氧化反应，加成反应、取代反应 b．分子中sp3杂化的碳原子只有1个 c．该分子中所有原子可以共平面 d．通过成酯修饰可缓解其酸性较强对胃肠的刺激 （5）在A的同分异构体中，同时满足下列条件的共有_______种。 ①属于芳香族化合物；②苯环上有两个取代基且其中一个是醛基(-CHO)。其中核磁共振氢谱显示为4组峰，且峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为_______。 17. 工业上以铬铁矿(主要成分是FeCr2O4，含Al、Si的氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)的工艺流程如图。 注：“焙烧”的目的：①将FeCr2O4转化为Na2CrO4、Fe2O3； ②将Al、Si的氧化物分别转化为NaAlO2和Na2SiO3。 回答下列问题： （1）“焙烧”时气体与矿料逆流而行，目的是_______。 （2）“焙烧”时FeCr2O4发生了氧化还原反应，其氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______。 （3）“中和”步骤产生的滤渣的主要成分为Al(OH)3和_______(写化学式)。 （4）“酸化”的目的是_______(用离子方程式表示)。 （5）“蒸发结晶”所需的主要仪器有三角架、酒精灯、玻璃棒、_______(填仪器名称)。 （6）矿物中相关元素可溶性组分的物质的量浓度的对数值与pH的关系如图： 溶液中微粒浓度c≤1.0×10-5mol/L时可认为已除尽。由图中数据计算Ksp[Fe(OH)3]=_______；“中和”时调pH的范围为_______。 18. CH4还原CO2是实现“碳达峰”“碳中和”的有效途径之一，相关的主要反应有： Ⅰ：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) =+247kJ/mol K1 =+200J/(K·mol) Ⅱ：H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g) =+41kJ/mol K2 =+42J/(K·mol)。 回答下列问题： （1）反应Ⅰ在常温下_______(填“能”或“不能”)自发进行。 （2）有利于提高CO2平衡转化率的条件是_______。 A. 低温低压 B. 低温高压 C. 高温低压 D. 高温高压 （3）计算反应CH4(g)＋3CO2(g)4CO(g)＋2H2O(g)的=_______kJ/mol，K=_______(用含K1、K2的式子表示)。 （4）恒温恒容条件下，向密闭容器中充入一定量CH4和CO2，下列条件不能判断反应达到平衡状态的是_______。 A. n(CH4)：n(CO2)=1：2 B. CH4体积分数保持不变 C. 混合气体的密度保持不变 D. 反应体系的热效应为0 （5）恒温恒容条件下，向密闭容器中加入等物质的量的CH4和CO2，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，起始压强为0.2MPa．平衡时总压强为0.3MPa，CO2的转化率为70%。反应Ⅱ的平衡常数Kp=_______(用分压表示，分压=总压×物质的量分数)。 （6）恒温恒压条件下，CH4和CO2按一定的比例投料，反应经如下流程(主要产物已标出)可实现CO2的高效转化： 过程ⅱ平衡后通入氦气，一段时间后测得CO的物质的量上升。过程ⅲ发生的反应有CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)，3Fe(s)+4CO2(g)Fe3O4(s)+4CO(g)，结合平衡移动原理，解释CO物质的量上升的原因：_______。 19. 苯甲酸是一种化工原料，常用作制药和染料的中间体，也用于制取增塑剂和香料等。实验室合成苯甲酸的原理、相关数据、实验步骤及装置图如下： 反应原理 名称 性状 相对分子质量 熔点(℃) 沸点(℃) 密度(g/mL) 溶解度(g) 水 乙醇 甲苯 无色液体易燃易挥发 92 -95 l10.6 0.8669 不溶 互溶 苯甲酸 白色片状或针状晶体 122 122.4 248 1.2659 微溶 易溶 苯甲酸在水中的溶解度：0.34g(25℃)；0.85g(50℃)；2.2g(75℃)。 根据下列实验步骤，回答相关问题： Ⅰ．制备苯甲酸：在如图所示的三颈烧瓶中放入2.7mL甲苯和100mL水，控制100℃机械搅拌溶液，加热回流。分批加入8.5g高锰酸钾，继续搅拌4~5h。 （1）三颈烧瓶的最适宜规格为_______。 A. 100mL B. 250mL C. 500mL D. 1000mL （2）反应4~5h后﹐静置发现_______现象时，停止反应。仪器a的作用是_______。 （3）完成并配平该化学方程式：_______。 +_______KMnO4+_______MnO2↓+H2O+_______ _______ Ⅱ．分离提纯： （4）向反应后的混合液中加NaHSO3溶液的目的是_______。 （5）上述“一系列操作”的顺序是_______(用字母表示)。 A．重结晶 B．过滤 C．洗涤 Ⅲ．产品纯度测定： （6）称取1.220g产品，配成100mL乙醇溶液，移取25.00mL溶液于锥形瓶中，滴加2~3滴酚酞，用KOH标准溶液滴定，消耗KOH溶质的物质的量为2.40×10-3mol。产品中苯甲酸的质量分数为_______(保留两位有效数字)。若滴定终点俯视读数，所测结果_______(选填“偏高”、“偏低”、“无影响”)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年春“荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟” 高二期中联考化学试题 考试时间：2024年4月23日 考试用时：75分钟 试卷满分：100分 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液，修正带，刮纸刀。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 K-39 Mn-55 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。 1. 文物承载着中华优秀传统文化的血脉，下列关于湖北省博物馆中收藏的相关文物描述错误的是 A. 图甲“云梦睡虎地秦简”主要成分为纤维素 B. 图乙“曾侯乙编钟”是一种青铜器，青铜属于合金 C. 图丙“元青花四爱图梅瓶”的生产原料为黏土 D. 图丁“玉璇玑”是一种玉器，其主要成分为有机高分子材料 【答案】D 【解析】 【详解】A．竹简是用竹子削片制成的可以用来书写的竹片，其主要成分为纤维素，A项正确； B．“曾侯乙编钟”主要成分是铜，还含有少量的锡、铅等，青铜属于合金，B项正确； C．“元青花四爱图梅瓶”是青花瓷的一种，青花瓷作为一种陶瓷器具，其制作原料通常包括高岭土、石英、长石等，其中黏土是主要的原料之一，用于制作瓷器的坯体，C项正确； D．“玉璇玑”属于玉器，主要成分为硅酸盐，硅酸盐属于无机非金属材料，D项错误； 答案选D。 2. “宏观辨识与微观探析”是化学学科核心素养之一，下列说法错误的是 A. 稠环芳香烃萘()易溶于苯是因为其为极性分子 B. 聚乙炔具有导电性的重要原因是其存在共轭大π键体系 C. 晶体具有自范性是因为晶体中粒子在微观上呈现有序排列 D. 离子液体的熔点较低是因为其含有体积很大的阴、阳离子 【答案】A 【解析】 【详解】A．稠环芳烃萘是非极性分子，易溶于苯，A错误； B．聚乙炔为单键与双键交替出现的结构，存在共轭大π键体系，B正确； C．晶体中粒子在微观上呈现有序排列，使晶体具有自范性，C正确； D．离子半径越大，所带电荷越少，熔沸点越低，离子液体的熔点较低是因为其含有体积很大的阴、阳离子，D正确； 答案选A。 3. 化学用语是化学专业语言，是学习化学的工具。下列有关化学用语的说法错误的是 A. PCl3的价层电子对互斥模型： B. HCl分子中的σ键电子云轮廓图： C. 顺式聚-1，3-丁二烯的结构简式： D. NH3中N的杂化轨道表示式： 【答案】C 【解析】 【详解】A．PCl3中价层电子对数=3+×(5-3×1)=4，且含有一个孤电子对，所以VSEPR模型为四面体形，即，故A项正确； B．HCl分子中σ键称为s-pσ键， s原子轨道是球形，p原子轨道是哑铃形，以“头碰头”方式重叠，则HCl分子中的σ键电子云轮廓图：，故B项正确； C．为反式聚-1，3-丁二烯的结构简式，故C项错误； D．NH3中N的价电子排布式为：2s22p3，则其杂化轨道表示式：，故D项正确； 故本题选C。 4. 哲学思想在自然科学中有许多体现，下列叙述与对应的哲学观点不相符的是 选项 叙述 哲学观 A 铁丝与稀硫酸、浓硫酸反应的现象不同 量变到质变 B 沸点：H2O>H2Te>H2Se>H2S 事物性质的变化规律既有普遍性又有特殊性 C 石灰乳中存在沉淀溶解平衡 对立与统一 D 苯硝化时生成硝基苯，而甲苯硝化时生成三硝基甲苯 相互影响 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．铁与稀硫酸反应生成氯化亚铁，与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铁，体现了量变到质变的规律，故A项不符合题意； B．H2O、H2S、H2Se、H2Te是同族元素形成的氢化物，结构相似；对于结构相似的物质，一般情况下，相对分子质量越大，分子间作用力就越大，物质的熔沸点就越高，但是由于在水的分子之间存在氢键，增加了分子之间的相互作用；所以沸点变化规律是：H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S，体现了事物性质的变化规律既有普遍性又有特殊性，故B项不符合题意； C．石灰乳中存在沉淀溶解平衡，能体现对立统一，故C项不符合题意； D．苯硝化时生成硝基苯，而甲苯硝化时生成三硝基甲苯，这体现了甲基对苯环的影响，甲基的邻对位活泼，但没有体现苯环对甲基的影响，不符合相互影响的哲学观，故D项符合题意； 故本题选D。 5. 三甲基镓[(CH3)3Ga]是一种金属有机化合物，广泛用作制备LED等新型半导体光电产品，可通过该反应来制备：GaCl3+(CH3)3Al(CH3)3Ga+AlCl3。下列说法正确的是 A. 14C原子的中子数为6 B. 基态31Ga原子的价电子排布式为4s24p1 C. Cl-核外三个能层均充满电子 D. Al核外有13种空间运动状态不同的电子 【答案】B 【解析】 【详解】A．核素左上角数字代表质量数，C的质子数为6，则14C原子的中子数=质量数-质子数=14-6=8，A错误； B．基态31Ga原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p1，价电子排布式为4s24p1，B正确； C．Cl-核外M能层的3d能级无电子，C错误； D．Al原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，电子占有轨道数为7，则有7种空间运动状态不同的电子，D错误； 故选B。 6. 下列实验装置能达到实验目的的是 A B C D 乙醇萃取中的碘 制备乙炔 除去甲烷中含有乙烯 验证苯与液溴发生取代反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．乙醇和四氯甲烷互溶，不能萃取出四氯甲烷中的碘，A项不能达到实验目的； B．制备乙炔时用饱和食盐水代替水，水的相对含量减少，可减少水与电石的接触，减慢化学反应的速率，得到比较平稳的乙炔气流，B项能达到实验目的； C．乙烯和酸性高锰酸钾溶液反应生成CO2，引入新的杂质，C项不能达到实验目的； D．挥发的溴也能和硝酸银溶液反应生成淡黄色沉淀，不能证明苯和液溴发生了取代反应，且该装置将导管伸入溶液中，很容易发生倒吸，D项不能达到实验目的。 答案选B。 7. 在合成氨工业中，原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前需经铜氨溶液除去CO，其反应为[Cu(NH3)2]++CO+NH3[Cu(NH3)3CO]+。下列说法中正确的是 A. 原料气需净化是为了防止催化剂“中毒” B. 铜氨溶液吸收CO适宜的条件是高温高压 C. [Cu(NH3)3CO]+中提供孤对电子形成配位键的原子是N和О D. [Cu(NH3)3CO]+中H一N一H的键角小于NH3分子中H一N一H的键角 【答案】A 【解析】 【详解】A．CO等能与催化剂发生反应，从而失去活性，所以需要净化，A正确； B．该反应正反应方向为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，不利于CO和NH3的吸收，B错误； C．提供孤对电子形成配位键的原子是N和C，C错误； D．NH3形成配位键后，原有的孤对电子转化为成键电子对，键角变大，D错误； 答案选A。 8. 某化合物通过界面埋入可提高太阳能电池的稳定性，其结构如图，X、Y、Z、W、M是原子序数依次增大的前四周期主族元素，X与Z的原子序数之和与W的原子序数相等。下列说法正确的是 A. 最高化合价：Z>Y B. 第一电离能：Y>X>W C. WY2和WY3的VSEPR模型名称均为平面三角形 D. 基态时与M原子最外层电子数相同的同周期元素还有三种 【答案】C 【解析】 【分析】Y形成2根共价键、W形成6根共价键，可知Y为O，W为S，而Z形成l根共价键，原子序数小于W(硫)，故Z为F；X与Z(氟)的原子序数之和与W(硫)的原子序数相等，则X的原子序数为7，为N；M的原子序数大于W(硫)，且为前四周期主族元素，故M为K；综上X、Y、Z、W、M分别是N、O、F、S、K。 【详解】A．O没有最高正价，F没有正价，故最高化合价O>F，A错误； B．同周期从左到右，第一电离能增大趋势，同主族从上到下，第一电离能减小，故第一电离能：F>O>S，B错误； C．SO2中S有一对孤电子对，价层电子对总数为3，SO3中S无孤电子对，价层电子对也为3，两者的VSEPR模型名称均为平面三角形，C正确； D．与K同周期且最外层电子数为1的元素还有Cr和Cu(价电子排布式为3d54s1、3d104s1)两种，D错误； 答案选C。 9. 化合物Z是合成药物艾氟康唑的中间体，下列说法错误的是 A. X分子含3种官能团 B. Y分子存在对映异构现象 C. Z可以发生加聚反应 D. Z有4种处于不同化学环境的氢原子 【答案】D 【解析】 【详解】A．X中存在碳氟键，酮羰基，碳氯键三种官能团，A正确； B．Y分子中，与-OH相连的碳原子为手性碳原子，则Y分子存在对映异构现象，B正确； C．Z有碳碳双键可以发生加聚反应，C正确； D．Z分子有6种不同化学环境的氢原子，D错误； 答案选D。 10. 由γ-羟基丁酸生成γ-丁内酯的反应：HOCH2CH2CH2COOH+H2O。在25℃时，水溶液中γ-羟基丁酸的初始浓度为0.18mol/L，随着反应的进行，测得γ-丁内酯的浓度随时间的变化如下表所示： t/min 21 50 80 100 120 160 220 ∞ c/(mol/L) 0.024 0.050 0.071 0.081 0.090 0.104 0.116 0.132 下列说法错误的是 A. γ-丁内酯和丁烯酸(CH2=CHCH2COOH)互为同分异构体 B. 及时移出γ-丁内酯，可使γ-羟基丁酸的转化率提高，反应速率加快 C. 在50~80min，以γ-丁内酯的浓度变化表示的反应速率为7.00×10-4mol/(L·min) D. 在25℃时，该反应的平衡常数K=2.75 【答案】B 【解析】 【详解】A．γ-丁内酯和丁烯酸(CH2=CHCH2COOH)分子式相同，结构不同，互为同分异构体，A正确； B．若移走γ-丁内酯，减小生成物浓度，促进化学平衡正向移动，从而可提高γ-羟基丁酸的转化率，但反应速率减小，B错误； C．50～80 min内γ-丁内酯的浓度改变了0.071 mol/L-0.050 mol/L=0.021 mol/L，则用γ-丁内酯的浓度变化表示反应速率υ(γ-丁内酯)== 0.0007 mol ∙ L-1∙min-1，C正确； D．25℃时，该反应的平衡常数K====2.75，D正确； 答案选B。 11. 气相硝化法制备硝基烷烃的反应机理如下： ①· ② ③R·+HO-NO2→R一NO2＋HO· ④R'·+HO-NO2→R'一NO2+HO·· ⑤R"·+HO-NO2→R"-NO2+HO· 如丙烷气相硝化可得到4种一硝基取代产物：CH3CH2CH2NO2、CH3CH(NO2)CH3、CH3CH2NO2、CH3NO2.据此推理正丁烷气相硝化可得到一硝基取代产物的种数为 A. 7种 B. 6种 C. 5种 D. 4种 【答案】C 【解析】 【详解】由题给信息可知，正丁烷气相硝化法可得到一硝基取代产物的结构简式为CH3CH2CH2CH2NO2、CH3CH2CH(NO2)CH3，CH3NO2，CH3CH2CH2NO2，CH3CH2NO2，共有5种，故选C。 12. Mg2Fe是目前储氢密度最高的材料之一，其晶胞结构如图所示，晶胞边长为apm，储氢后H2分子占据晶胞的棱心和体心，化学式为Mg2Fe(H2)x。下列说法正确的是 A. 储氢时0<x≤1 B. 晶胞中距离Fe最近的Mg有4个 C. H2储满后，H2和H2的最短距离为pm D. Mg填充在Fe形成的八面体空间中 【答案】A 【解析】 【详解】A．Fe原子的八面体空隙在晶胞的棱心和体心，所以每个晶胞中含有4个Fe和8个Mg，个H2，因此氢气储满后晶体的化学式为Mg2FeH2，即x=1，氢气未储满，0<x<1；因此0<x≤1，故A项正确； B．根据晶胞结构示意图可知，距离Fe原子最近且等距的Mg原子有8个，则Fe的配位数为8，故B项错误； C．氢气储满后，H2和H2的最短距离为面对角线的二分之一，即a pm，故C项错误； D．Mg原子占据Fe形成的所有四面体空隙，故D项错误； 故本题选A。 13. 己二腈[NC(CH2)4CN]在工业上用量很大，某小组用甲烷燃料电池作为电源电合成己二腈，下列说法错误的是 A. KOH溶液中OH-移向电极a B. 电极c的电势高于电极d C. 当电路中转移lmole-时，阳极室溶液质量减少8g D. 电极d的电极反应为：2CH=CHCN+2H++2e-=NC(CH2)4CN 【答案】C 【解析】 【详解】A．左侧为燃料电池，通入甲烷一极(a)为负极，OH-移向负极，A正确； B．右侧为电解池，石墨电极c为阳极，石墨电极d为阴极，电势c高于d，B正确； C．阳极室发生反应4OH-+4e-=2H2O+O2，当电路中转移1mole-时，产生0.25molO2，但同时还有1molH+通过质子交换膜移走，故质量减少9g，C错误； D．电极d为阴极，发生还原反应，电极反应式为：2CH=CHCN+2H++2e-=NC(CH2)4CN，D正确； 故选C。 14. 汽车尾气治理可用碳在催化剂的条件下还原NO2：2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)。在恒压密闭容器中加入等量的碳和NO2气体，保持温度不变，测得相同时间内NO2的转化率在不同压强下的变化如图所示。下列说法错误的是 A. b、e两点转化率相同，反应速率不同 B. 最高点之前，NO2的转化率升高是因为压强增大使平衡正向移动 C. e点CO2的体积分数约为33.3% D. 向e点添加体积比为1：2的N2和CO2达新平衡，CO2的体积分数不变 【答案】B 【解析】 【分析】随压强增大，反应速率加快，相同时间内反应物的转化率增大，在最高点，反应达平衡状态；最高点后的每个点，反应都达平衡状态，且平衡逆向移动。 【详解】A．e点压强更大，反应速率更快，A正确； B．最高点之前，反应尚未达平衡状态，压强的增大加快了反应速率，故NO2的转化率逐渐增大，B错误； C．e点时，NO2的转化率为40%，设NO2的起始投入量为2mol，则生成N2为0.4mol，CO2为0.8mol，剩余NO2为1.2mol，CO2的体积分数：×100%=33.3%，C正确； D．e点时，在恒压密闭容器中按照体积比1∶2添加一定量的N2和CO2，与原平衡为等效平衡，达新平衡时，CO2体积分数不变，D正确； 答案选B。 15. 人体血液中存在和等缓冲对。常温下，水溶液中各缓冲对的微粒浓度之比的对数值lgx[x表示或]与pH的关系如图所示。依据图示信息判断，下列说法正确的是 A. 的数量级为10-7 B. 曲线ⅠⅠ表示与pH的关系 C. a→b的过程中，水的电离程度减小 D. 当pH增大时，逐渐减小 【答案】BD 【解析】 【分析】，随着pH增大， 减小， 增大，所以减小，所以曲线I表示lg与pH的关系，则曲线ⅠⅠ表示lg与pH的关系。 【详解】A． ，又已知曲线ⅠⅠ表示与pH的关系，当即时，，由图可知 的数量级为10-8，A项错误； B． ，随着pH增大， 减小， 增大，所以减小，所以曲线I表示lg与pH的关系，则曲线ⅠⅠ表示lg与pH的关系，B项正确； C．a→b的过程中，pH增大，溶液酸性减弱，水的电离程度增大，C项错误； D．，温度不变，电离平衡常数不变，pH增大时， 、均减小，所以逐渐减小，D项正确； 答案选BD。 二、非选择题：本题共4题，共55分。 16. 酮基布洛芬(D)是用于治疗各种关节炎、强直性脊柱炎引起的关节肿痛以及痛经、牙痛、术后痛和癌性痛的非处方药，其有多种合成路线，其中一种如图所示。 回答下列问题： （1）A的分子式为_______，A→B的反应类型为_______。 （2）C中的官能团名称为_______。 （3）B→C的反应方程式为_______。 （4）下列关于D的说法中错误的是_______。 a．可以发生氧化反应，加成反应、取代反应 b．分子中sp3杂化的碳原子只有1个 c．该分子中所有原子可以共平面 d．通过成酯修饰可缓解其酸性较强对胃肠的刺激 （5）在A的同分异构体中，同时满足下列条件的共有_______种。 ①属于芳香族化合物；②苯环上有两个取代基且其中一个是醛基(-CHO)。其中核磁共振氢谱显示为4组峰，且峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为_______。 【答案】（1） ①. C8H8O2 ②. 取代反应 （2）(酮)羰基、溴原子(碳溴键) （3）+Br2+HBr （4）bc （5） ①. 6 ②. 【解析】 【分析】A的结构式为：，A与苯在SOCl2的作用下发生取代反应生成B，B结构式为：，B在Br2条件下发生取代反应生成C，C的结构式为：，C经多步转化生成D，D结构式为：。 【小问1详解】 根据A的结构式可知，A的分子式为C8H8O2；由分析可知，与苯在SOCl2的作用下发生取代反应生成； 【小问2详解】 C的结构式为：，官能团名称为：(酮)羰基、溴原子(碳溴键)； 【小问3详解】 B在Br2条件下发生取代反应生成C，C的结构式为：，化学方程式为：+Br2 +HBr； 【小问4详解】 a．由D结构式可知，可以发生氧化反应，含有苯环可以发生加成反应、取代反应，故a项正确； b．分子中sp3杂化的碳原子只有2个，故b项错误； c．该分子中含有饱和碳原子，所有原子不可能共平面，故c项错误； d．由于其酸性较强，可以通过成酯修饰，缓解对胃肠的刺激，故d项正确； 故答案为：bc； 【小问5详解】 根据A的结构式可知，A的分子式为C8H8O2，属于芳香族化合物，苯环上有两个取代基且其中一个是醛基(-CHO)，则其同分异构体为：、、、、、，共6种；其中核磁共振氢谱显示为4组峰，且峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为：。 17. 工业上以铬铁矿(主要成分是FeCr2O4，含Al、Si的氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)的工艺流程如图。 注：“焙烧”的目的：①将FeCr2O4转化为Na2CrO4、Fe2O3； ②将Al、Si的氧化物分别转化为NaAlO2和Na2SiO3。 回答下列问题： （1）“焙烧”时气体与矿料逆流而行，目的是_______。 （2）“焙烧”时FeCr2O4发生了氧化还原反应，其氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______。 （3）“中和”步骤产生的滤渣的主要成分为Al(OH)3和_______(写化学式)。 （4）“酸化”的目的是_______(用离子方程式表示)。 （5）“蒸发结晶”所需的主要仪器有三角架、酒精灯、玻璃棒、_______(填仪器名称)。 （6）矿物中相关元素可溶性组分的物质的量浓度的对数值与pH的关系如图： 溶液中微粒浓度c≤1.0×10-5mol/L时可认为已除尽。由图中数据计算Ksp[Fe(OH)3]=_______；“中和”时调pH的范围为_______。 【答案】（1）增大反应物接触面积，提高化学反应速率 （2）7∶4 （3）H2SiO3 （4）2+2H++H2O （5）蒸发皿 （6） ①. 1.0×10-38 ②. 4.5≤pH≤9.3 【解析】 【分析】铬铁矿、纯碱通入氧气焙烧将FeCr2O4转化为Na2CrO4，并将Al､Si氧化物转化为可溶性钠盐，加入水浸取除去不溶性杂质，滤液加入稀硫酸调节pH除去铁、铝元素，滤液继续加入稀硫酸酸化，将CrO转变为Cr2O，蒸发结晶、冷却结晶得到红矾钠。 【小问1详解】 为了提高焙烧效果，可采取气体与矿料逆流而行，目的是增加反应物接触面积，加快反应速率； 【小问2详解】 已知：①FeCr2O4中Cr化合价为+3，②焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2CrO4；焙烧过程中铁、铬元素化合价升高、则氧气中氧元素化合价降低，浸取所得的滤渣为Fe2O3，由电子守恒、质量守恒，推断FeCr2O4焙烧时发生反应生成氧化铁、Na2CrO4，主要化学方程式为：4FeCr2O4+7O2+8Na2CO32Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2；其氧化剂和还原剂的物质的量之比为7:4； 【小问3详解】 过滤后向溶液中加入H2SO4中和，使NaAlO2、Na2SiO3转化为Al(OH)3、H2SiO3沉淀过滤除去，故滤渣为Al(OH)3、H2SiO3； 【小问4详解】 将Al元素和Si元素除去后，溶液中Cr元素主要以和形式存在，溶液中存在平衡：，降低溶液pH，平衡正向移动，可提高Na2Cr2O7的产率； 【小问5详解】 “蒸发结晶”所需的主要仪器有三角架、酒精灯、玻璃棒和蒸发皿； 【小问6详解】 当pH=3.0时，，常温下，，所以，；由图可知，当溶液pH≥4.5时，Al3+除尽，当溶液pH>9.3时，H2SiO3会再溶解生成，因此中和时pH的理论范围为4.5pH9.3。 18. CH4还原CO2是实现“碳达峰”“碳中和”的有效途径之一，相关的主要反应有： Ⅰ：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) =+247kJ/mol K1 =+200J/(K·mol) Ⅱ：H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g) =+41kJ/mol K2 =+42J/(K·mol)。 回答下列问题： （1）反应Ⅰ在常温下_______(填“能”或“不能”)自发进行。 （2）有利于提高CO2平衡转化率的条件是_______。 A. 低温低压 B. 低温高压 C. 高温低压 D. 高温高压 （3）计算反应CH4(g)＋3CO2(g)4CO(g)＋2H2O(g)的=_______kJ/mol，K=_______(用含K1、K2的式子表示)。 （4）恒温恒容条件下，向密闭容器中充入一定量CH4和CO2，下列条件不能判断反应达到平衡状态的是_______。 A. n(CH4)：n(CO2)=1：2 B. CH4体积分数保持不变 C. 混合气体的密度保持不变 D. 反应体系的热效应为0 （5）恒温恒容条件下，向密闭容器中加入等物质的量的CH4和CO2，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，起始压强为0.2MPa．平衡时总压强为0.3MPa，CO2的转化率为70%。反应Ⅱ的平衡常数Kp=_______(用分压表示，分压=总压×物质的量分数)。 （6）恒温恒压条件下，CH4和CO2按一定的比例投料，反应经如下流程(主要产物已标出)可实现CO2的高效转化： 过程ⅱ平衡后通入氦气，一段时间后测得CO的物质的量上升。过程ⅲ发生的反应有CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)，3Fe(s)+4CO2(g)Fe3O4(s)+4CO(g)，结合平衡移动原理，解释CO物质的量上升的原因：_______。 【答案】（1）不能 （2）C （3） ①. +329 ②. K= （4）AC （5）1 （6）通He，CaCO3分解平衡正向移动，导致增大，促进Fe还原CO2平衡正向移动 【解析】 【小问1详解】 由题干反应方程式CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) =+247k/mol K1 =+200J/(K·mol)可知，=247kJ/mol-298K×200J/(K·mol)×10-3kJ/J=+187.4kJ/mol＞0，即反应Ⅰ在常温下不能自发进行； 【小问2详解】 由题干信息可知，反应Ⅰ为正反应是一个气体体积增大的吸热反应，反应Ⅱ为正反应是一个气体体积不变的吸热反应，故有利于提高CO2平衡转化率的条件是高温低压，故答案为：C； 【小问3详解】 由题干信息可知，反应Ⅰ：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) =+247k/mol，反应 Ⅱ：H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g) =+41kJ/mol，反应Ⅰ+2´反应Ⅱ可得反应CH4(g)＋3CO2(g)4CO(g)＋2H2O(g)，根据盖斯定律可知=+2=247kJ/mol+2×41kJ/mol=+329kJ/mol，根据平衡常数定义可知，K= K1•； 【小问4详解】 A. 由于题干未告知投入CH4和CO2的物质的量，故当n(CH4)：n(CO2)=1：2 反应不一定达到化学平衡，A符合题意； B. 化学平衡的特征之一为各组分的浓度或百分含量保持不变，故当CH4体积分数保持不变，说明反应达到化学平衡，B不合题意； C. 恒温恒容条件下，反应体系气体的质量始终保持不变，容器的体积保持不变，故混合气体的密度始终保持不变，当混合气体的密度保持不变时不能说明反应达到化学平衡，C符合题意； D. 两个反应是一个可逆反应，反应体系的热效应为0说明正反应吸收的热量和逆反应放出的热量一样多，即正反应速率等于逆反应速率，反应达到化学平衡，D不合题意； 故答案为AC； 【小问5详解】 恒温恒容条件下，气体的压强之比等于物质的量之比；向密闭容器中加入等物质的量的CH4和CO2，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，起始压强为0.2MPa．则起始CH4、CO2的分压都为0.1MPa；平衡时总压强为0.3MPa，CO2的转化率为70%，反应Ⅱ反应前后气体分子数不变，则在恒温恒容容器中，平衡时压强增大是由反应Ⅰ引起的，平衡时压强增大0.3MPa-0.2MPa=0.1MPa，由反应Ⅰ：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)知，每消耗1molCH4和1molCO2生成2molCO和2molH2，混合气体物质的量增加2mol，则反应Ⅰ消耗CH4、CO2的分压都为0.05MPa，生成CO和H2的分压为0.1MPa；反应Ⅱ消耗CO2的分压为0.1MPa×70%-0.05MPa=0.02MPa，则反应Ⅱ消耗H2、生成CO和H2O(g)的分压都为0.02MPa，则平衡时H2、CO2、CO、H2O(g)的分压依次为0.08MPa、0.03MPa、0.12MPa、0.02MPa，反应Ⅱ的平衡常数Kp==1； 【小问6详解】 由题干方程式CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)，3Fe(s)+4CO2(g)Fe3O4(s)+4CO(g)可知：CaCO3分解反应是一个气体体积增大的方向，故通He，相当于减小压强，则CaCO3分解平衡正向移动，导致增大，促进Fe还原CO2平衡正向移动。 19. 苯甲酸是一种化工原料，常用作制药和染料的中间体，也用于制取增塑剂和香料等。实验室合成苯甲酸的原理、相关数据、实验步骤及装置图如下： 反应原理 名称 性状 相对分子质量 熔点(℃) 沸点(℃) 密度(g/mL) 溶解度(g) 水 乙醇 甲苯 无色液体易燃易挥发 92 -95 l10.6 0.8669 不溶 互溶 苯甲酸 白色片状或针状晶体 122 122.4 248 1.2659 微溶 易溶 苯甲酸在水中的溶解度：0.34g(25℃)；0.85g(50℃)；2.2g(75℃)。 根据下列实验步骤，回答相关问题： Ⅰ．制备苯甲酸：在如图所示的三颈烧瓶中放入2.7mL甲苯和100mL水，控制100℃机械搅拌溶液，加热回流。分批加入8.5g高锰酸钾，继续搅拌4~5h。 （1）三颈烧瓶的最适宜规格为_______。 A. 100mL B. 250mL C. 500mL D. 1000mL （2）反应4~5h后﹐静置发现_______现象时，停止反应。仪器a的作用是_______。 （3）完成并配平该化学方程式：_______。 +_______KMnO4+_______MnO2↓+H2O+_______ _______ Ⅱ．分离提纯： （4）向反应后的混合液中加NaHSO3溶液的目的是_______。 （5）上述“一系列操作”的顺序是_______(用字母表示)。 A．重结晶 B．过滤 C．洗涤 Ⅲ．产品纯度测定： （6）称取1.220g产品，配成100mL乙醇溶液，移取25.00mL溶液于锥形瓶中，滴加2~3滴酚酞，用KOH标准溶液滴定，消耗KOH溶质的物质的量为2.40×10-3mol。产品中苯甲酸的质量分数为_______(保留两位有效数字)。若滴定终点俯视读数，所测结果_______(选填“偏高”、“偏低”、“无影响”)。 【答案】（1）B （2） ①. 不再分层 ②. 将甲苯和水冷凝回流，防止甲苯挥发产品产率降低 （3）+2KMnO4+2MnO2↓+H2O+1KOH （4）除去过量的KMnO4 （5）BCA （6） ①. 96%或0.96 ②. 偏低 【解析】 【分析】本题目考查苯甲酸的制备和提纯过程，清楚制备的原理是解答的关键，整体难度中等。解答有关化学反应方程式的配平问题时，需要注意有机物中碳元素的化合价不一定，需要根据与碳相连的元素的电负性来判断。在确定元素化合价的基础上，根据得失电子守恒以及元素守恒配平化学反应方程式。 【小问1详解】 三颈烧瓶中加入液体的体积约为100mL，根据三颈烧瓶中液体体积大于容积的但不能超过容积的的原则，三颈烧瓶的容积应大于150 mL，小于300mL，故三颈烧瓶的规格选择250mL，答案为：B； 【小问2详解】 由题给信息可知，甲苯不溶于水，与水混合会分层，反应生成的苯甲酸钾易溶于水，所以反应后的混合溶液不再分层，说明甲苯完全反应；装置a是冷凝管，能冷凝回流水蒸气、甲苯蒸汽，防止甲苯的挥发而降低产品产率； 答案为：不再分层；将甲苯和水冷凝回流，防止甲苯挥发产品产率降低； 【小问3详解】 根据反应中元素得失电子守恒和元素守恒可知，另一个产物为氢氧化钾，同时配平方程式为：+2KMnO4+2MnO2↓+H2O+1KOH；答案为：+2KMnO4+2MnO2↓+H2O+1KOH； 【小问4详解】 反应后的溶液呈紫色，说明还存在未反应完的KMnO4， NaHSO3具有还原性，能与KMnO4发生氧化还原反应，由此可以除去未反应完全的KMnO4。答案为：除去过量的KMnO4； 【小问5详解】 根据题给信息，滤液放在冰水浴中冷却，然后用浓盐酸酸化，苯甲酸全部析出，然后通过过滤操作，得到滤液和晶体，用少量冷水洗涤晶体，进一步除去混有的杂质，再通过重结晶的方式得到纯苯甲酸晶体。故答案为：BCA； 【小问6详解】 苯甲酸与氢氧化钾反应生成苯甲酸钾，滴定过程共消耗KOH的物质的量为2.40×10-3mol，苯甲酸与氢氧化钾等物质的量恰好反应，则n(苯甲酸)=0.0024mol，则其总质量为0.0024mol×122g/mol×=1.1712g，所以产品中苯甲酸质量分数为；若滴定终点俯视读数，读出的数据比实际值偏小，计算出的消耗的KOH的量比实际偏低，导致最终测量结果偏低，故答案为：96%或0.96；偏低。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $