精品解析：湖南省湖湘教育三新探索协作体2023-2024学年高二下学期期中联考化学试题

2024年5月湖湘教育三新探索协作体高二期中联考 化学 (本试卷共18题，考试用时75分钟，全卷满分100分) 注意事项： 1.答题前，先将自己的班级、姓名、准考证号写在试题卷和答题卡上，并将准考证条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上相应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、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：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，将答题卡上交。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Zn-65 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42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. 化学与生产、生活和社会密切相关。下列叙述错误的是 A. 制造5G芯片的氮化铝晶圆属于新型无机非金属材料 B. 杭州亚运会吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分为二氧化硅 C. 制作宇航服使用的聚酰胺纤维属于合成有机高分子材料 D. 含氟牙膏可以预防龋齿，其化学原理与沉淀溶解平衡有关 2. 下列化学用语或图示表达正确的组合是 ①原子核内有20个中子的氯原子： ②CN-的电子式： ③基态Ca原子最高能级的电子云轮廓图： ④S2Cl2结构式： ⑤基态磷原子的价层电子轨道表示式： ⑥SO3的VSEPR模型： ⑦HClO空间填充模型： ⑧顺式聚异戊二烯的结构简式： ⑨的名称：1，3-二甲基-2-丁烯 ⑩乙炔的实验式： A. ④⑤⑦⑧ B. ②④⑤⑧ C. ④⑤⑧⑨ D. ①②⑦⑧ 3. 20世纪70年代初，我国屠呦呦等科学家从中药中提取并用柱色谱分离得到抗疟疾有效成分青蒿素，其结构简式如图所示。下列有关青蒿素的说法正确的是 A. 分子式为 B. 分子中不含手性碳原子 C. 分子中的碳原子存在2种杂化方式 D. 该分子受热不易分解 4. 下列有关离子方程式或电极方程式正确的是 A. 过量通入饱和碳酸钠溶液： B. 加入水中： C. 铅酸蓄电池充电时的阳极反应： D. 碱性乙醇燃料电池的负极反应： 5. 下列各种烷烃进行一氯取代后，能生成四种沸点不同的产物的是 A B. C. D. 6. 以下6种物质：①甲烷；②1-己烯；③聚氯乙烯；④2-丁炔；⑤对二甲苯；⑥环己烷。其中既能使酸性高锰酸钾溶液褪色又能与溴水发生化学反应使之褪色的是 A. ②④ B. ①③ C. ③④ D. ⑤⑥ 7. 某有机化合物的结构简式为，若分子中共线的原子数最多为a，可能共面的碳原子数最多为b，与所连原子形成四面体形结构的碳原子数为c，则a、b、c分别是 A. 5、11、1 B. 6、10、1 C. 6、11、1 D. 5、10、1 8. 一种洗涤剂中间体的结构式如图所示，X、Q、Z、Y、W为原子序数依次增大的短周期元素，X和W同主族。Q和Y的基态原子的2p能级上各有两个未成对电子，Y可与X形成空间构型为V形的分子，下列说法正确的是 A. 简单离子半径：W>Y>Z B. 第一电离能：Z>Y>Q C. Z元素的氧化物对应水化物为强酸 D. Y的简单氢化物的中心原子的VSEPR构型为正四面体 9. 实验室按如图所示方案从某样品中提取具有抗肿瘤活性的物质A，方案中步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)、步骤(4)所进行的操作选择的仪器正确的是 A. (1)甲，(2)丙，(3)丁，(4)乙 B. (1)甲，(2)丁，(3)丙，(4)乙 C. (1)丁，(2)丙，(3)乙，(4)甲 D. (1)甲，(2)丁，(3)乙，(4)丙 10. 工业上可以用还原，总反应为 ，实验测得一定条件下，平衡时的体积分数随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A. 该反应 B. 混合气体的平均相对分子质量不变时，一定达到平衡状态 C. 图中a点处 D. 900℃时该反应的压强平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数) 11. 西湖大学团队开发了一类水溶性有机储能小分子(M)，并提出电池充放电过程中实现电化学碳捕获一体化，其反应装置与原理如图所示。 下列说法正确的是 A. 充电时，电极B为阳极，发生氧化反应 B. 放电时，电极A发生的反应为： C. 该电池可采用阴离子交换膜 D. 充电时，外电路通过1 mol ，理论上该电池最多能够捕获1.12 L (标准状况下) 12. 苯胺焦油是工业上催化制苯胺的副产物，主要成分为苯胺，含有少量Pt、Pd贵金属、活性炭和Na、K、Fe．回收其中贵金属Pt、Pd的工艺流程如下： 下列说法错误的是 A. 加入乙醇溶解的目的是去除焦油中的苯胺 B. “还原I”时，HCOOH被氧化为，反应前后碳原子的杂化方式由变为sp C. 根据Pt、Pd浸出率与浸出温度关系图，“氧化浸出”时需将温度控制在80℃左右 D. “还原II”时，被还原，氧化产物为无毒气体，则该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1 13. 氮氧化物(NOx)会对生态系统和人体健康造成危害。一种以沸石笼作为载体对NOx进行催化还原的原理如图所示。下列说法正确的是 A. 作催化剂 B. 反应③中Cu的化合价发生变化 C. 反应④有非极性键的断裂与生成 D. 该原理的总反应为 14. 用0.1 mol/L NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.1 mol/L HX、HY、HZ，溶液pH随NaOH溶液体积变化如图。下列说法错误的是 A. 滴定时，可选用酚酞作指示剂 B. C. b点： D. 水的电离程度：c>b>a>d 二、非选择题：本题共4小题，除标注空外，每空2分，共58分。 15. I．中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存大量橄榄石矿物()。 （1）基态Fe原子的价层电子排布式为___________。 （2）已知一些物质的熔点数据如下表： 物质 熔点/℃ -90.2 -70.4 5.2 120.5 分析表中氯化物：、、、熔点变化的原因___________。的空间结构为___________。 II．酞菁与自然界中广泛存在的卟啉结构十分相似，下图是酞菁的分子结构。 （3）酞菁分子中所有原子共平面，其中C原子的杂化轨道类型为___________，p轨道能提供一对电子的N原子是___________(填图中酞菁中N原子的标号)。 III．等电子体是指价电子总数和原子总数相同的分子、离子或原子团。互为等电子体的分子、离子或原子团具有相似的化学键特征。 （4）请写出CO的结构式：___________。 （5）已知分子为环状结构，与苯互为等电子体，由此可知分子中的大π键应表示为___________。 16. 我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。以、为原料合成涉及的主要反应如下： I． kJ/mol II． kJ/mol III． 回答下列问题： （1）计算___________。 （2）在恒温恒容的容器中发生上述反应，下列说法正确的有___________。 A. 气体总压强保持不变，反应体系已达平衡 B. 加入催化剂，可提高的平衡转化率 C. 平衡后降低温度，有利于提高产率 D. 平衡后升高温度，反应II的正反应速率增大、逆反应速率减小，平衡正移 （3）已知500℃时，、，则___________。500℃时测得反应I在某时刻，、、、的浓度分别为1.8 mol/L、1.0 mol/L、1.2 mol/L、1.5 mol/L，则此时___________。(填“>”、“=”或“<”) （4）研究表明：其他条件相同的情况下，用新型催化剂可以显著提高甲醇的选择性。使用该催化剂，将1 mol 和2.44 mol 在1 L密闭容器中进行反应，的平衡转化率和甲醇的选择率(甲醇的选择率：转化的中生成甲醇的物质的量分数)随温度的变化趋势如图所示： ①温度为513K，经10 min体系达到平衡，则的平均反应速率为___________。 ②随着温度的升高，的平衡转化率增加但甲醇的选择率降低，分析其原因___________。 （5）以某甲醇燃料电池为电源，回收普通干电池中锌与，其工作原理如图所示。 I池中a电极为___________(填“正极”或“负极”)，II池中铝电极上发生的电极反应式为___________。 17. 氧化锌是一种常用的化学添加剂，以钢铁厂锌灰(主要成分为ZnO，含少量的CuO、、)为原料制备ZnO的工艺流程如图所示： 已知：①二价金属氧化物能与氨配合生成配离子，如Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)可生成、。 ②，，。 ③和的分解温度分别为125℃、300℃。 （1）Zn在元素周期表中位于___________区。 （2）键角：___________(填“>”、“<”或“=”)。 （3）溶液呈___________性(填“酸”、“碱”或“中”)，其各元素的电负性由大到小的顺序为___________。 （4）“浸取”时ZnO转化为，若参加反应的，则该反应的离子方程式为___________。 （5）“滤渣②”的主要成分为___________。 （6）“蒸氨沉锌”时得到蒸出物和固体。蒸出物可返回至___________工序循环利用，研究发现热分解得到ZnO的过程可分为两步。某实验小组称取11.2 g 固体进行热重分析，第一步的固体失重率为8.0%，第二步的固体失重率为19.6%，则的化学式为___________。(固体失重率) 18. 很多重要的化工原料都来源于石油，如图中的苯、丙烯、有机物A等，其中A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。请回答下列问题： 已知： （1）A的结构简式为___________。 （2）D的化学名称为___________。 （3）丙烯酸中官能团的名称为___________。 （4）由A生成B、B和C生成D的反应类型分别是___________、___________。 （5）由丙烯酸制备聚丙烯酸的化学方程式为___________。 （6）由苯制备C的化学方程式为___________。 （7）与D含有相同官能团的同分异构体有___________种，其中核磁共振氢谱显示的峰面积之比为1:2:6的结构简式为___________(写出一种即可)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024年5月湖湘教育三新探索协作体高二期中联考 化学 (本试卷共18题，考试用时75分钟，全卷满分100分) 注意事项： 1.答题前，先将自己的班级、姓名、准考证号写在试题卷和答题卡上，并将准考证条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上相应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、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：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，将答题卡上交。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Zn-65 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42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. 化学与生产、生活和社会密切相关。下列叙述错误的是 A. 制造5G芯片的氮化铝晶圆属于新型无机非金属材料 B. 杭州亚运会吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分为二氧化硅 C. 制作宇航服使用的聚酰胺纤维属于合成有机高分子材料 D. 含氟牙膏可以预防龋齿，其化学原理与沉淀溶解平衡有关 【答案】B 【解析】 【详解】A．氮化铝是一种高温结构陶瓷，属于新型无机非金属材料，A正确； B．“江南忆”机器人芯片的主要成分为晶体硅，B错误； C．聚酰胺纤维可由缩聚反应制得，属于合成有机高分子材料，C正确； D．牙齿的矿物质与含氟牙膏反应：，氟离子浓度增大，促进反应正向进行，故使用含氟牙膏可以防止龋齿的形成，D正确； 故答案为：B。 2. 下列化学用语或图示表达正确的组合是 ①原子核内有20个中子的氯原子： ②CN-的电子式： ③基态Ca原子最高能级的电子云轮廓图： ④S2Cl2的结构式： ⑤基态磷原子的价层电子轨道表示式： ⑥SO3的VSEPR模型： ⑦HClO的空间填充模型： ⑧顺式聚异戊二烯的结构简式： ⑨的名称：1，3-二甲基-2-丁烯 ⑩乙炔的实验式： A. ④⑤⑦⑧ B. ②④⑤⑧ C. ④⑤⑧⑨ D. ①②⑦⑧ 【答案】A 【解析】 【详解】①原子核内有20个中子的氯原子：，①错误； ②的电子式：，②错误； ③基态Ca原子最高能级(4s)的电子云轮廓图：，③错误； ④分子，S原子需要形成2个共价键，Cl原子需要形成1个共价键，则其结构式：，④正确； ⑤基态磷原子的价层电子排布式为3s23p3，则其价层电子轨道表示式为，⑤正确； ⑥分子的中心S原子的价层电子对数为3+，采取sp2杂化，VSEPR模型：，⑥错误； ⑦HClO分子的结构式为H-O-Cl，受O原子孤电子对的排斥作用，三个原子成V形结构，则分子的空间填充模型：，⑦正确； ⑧顺式聚异戊二烯中，两个-CH2-应在双键的同一侧，则其结构简式为：，⑧正确； ⑨的名称：2-甲基-2-戊烯，⑨错误； ⑩乙炔的分子式为C2H2，实验式为CH，⑩错误； 综合以上分析，④⑤⑦⑧正确，故选A 3. 20世纪70年代初，我国屠呦呦等科学家从中药中提取并用柱色谱分离得到抗疟疾有效成分青蒿素，其结构简式如图所示。下列有关青蒿素的说法正确的是 A. 分子式为 B. 分子中不含手性碳原子 C. 分子中的碳原子存在2种杂化方式 D. 该分子受热不易分解 【答案】C 【解析】 【详解】A．青蒿素分子中含有15个C原子、5个O原子，不饱和度为5，则分子中含H原子个数为15×2+2-5×2=22，分子式为，A错误； B．青蒿素分子中带“∗”的碳原子都为手性碳原子，则分子中含有7个手性碳，B错误； C．青蒿素分子中双键上碳原子的价层电子对数为=3，其他碳原子的价层电子对数为=4，则存在、共2种杂化方式，C正确； D．青蒿素分子中含有过氧键，不稳定性差，所以青蒿素受热易分解，D错误； 故选C。 4. 下列有关离子方程式或电极方程式正确的是 A. 过量通入饱和碳酸钠溶液： B. 加入水中： C. 铅酸蓄电池充电时的阳极反应： D. 碱性乙醇燃料电池的负极反应： 【答案】B 【解析】 【详解】A．过量通入饱和碳酸钠溶液中生成碳酸氢钠，且以晶体析出，反应的离子方程式为：，A错误； B．加入水中水解生成，反应的离子方程式为：，B正确； C．铅酸蓄电池充电时的阳极反应：，C错误； D．碱性乙醇燃料电池的负极反应：，D错误； 故答案为：B。 5. 下列各种烷烃进行一氯取代后，能生成四种沸点不同的产物的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲烷有一种等效氢，有一种一氯代物，即只能生成一种沸点不同的产物，A错误； B．丙烷有两种等效氢，有两种一氯代物，即能生成两种沸点不同的产物，B错误； C．正丁烷有两种等效氢，有两种一氯代物，即能生成两种沸点不同的产物，C错误； D．异戊烷有四种等效氢：，有四种一氯代物，即能生成四种沸点不同的产物，D正确； 故答案为：D。 6. 以下6种物质：①甲烷；②1-己烯；③聚氯乙烯；④2-丁炔；⑤对二甲苯；⑥环己烷。其中既能使酸性高锰酸钾溶液褪色又能与溴水发生化学反应使之褪色的是 A. ②④ B. ①③ C. ③④ D. ⑤⑥ 【答案】A 【解析】 【详解】①甲烷既不与酸性高锰酸钾溶液反应，也不与溴水反应，既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色又不能使溴水褪色； ②1-己烯既能被酸性高锰酸钾溶液氧化，也能与溴水发生加成反应，既能使酸性高锰酸钾溶液褪色又与溴水发生化学反应使之褪色； ③聚氯乙烯中没有碳碳双键，既不与酸性高锰酸钾溶液反应，也不与溴水反应，既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色又不能使溴水褪色； ④2-丁炔既能被酸性高锰酸钾溶液氧化，也能与溴水发生加成反应，既能使酸性高锰酸钾溶液褪色又与溴水发生化学反应使之褪色； ⑤对二甲基苯可以被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色，能萃取溴水中的溴使溴水褪色，但是不能与溴水反应； ⑥环己烷既不与酸性高锰酸钾溶液反应，也不与溴水反应，但能萃取溴水中溴使溴水褪色； 所以既能使酸性高锰酸钾溶液褪色又能与溴水反应使之褪色的是1-己烯和2-丁炔，故答案为：A。 7. 某有机化合物的结构简式为，若分子中共线的原子数最多为a，可能共面的碳原子数最多为b，与所连原子形成四面体形结构的碳原子数为c，则a、b、c分别是 A. 5、11、1 B. 6、10、1 C. 6、11、1 D. 5、10、1 【答案】C 【解析】 【详解】碳碳三键为直线结构，苯环为平面结构且对位4原子共直线，碳碳双键为平面结构，，则1、2、3、4、7、10号原子共直线，a为6；7、10、11、12号碳原子共平面，2、3、4、5、6、7、8、9、10号碳原子共平面，由于单键可以旋转，最多的时候2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12共11个碳原子共平面，b为11；含四面体结构的碳原子只有甲基，则c为1，故答案为：C。 8. 一种洗涤剂中间体的结构式如图所示，X、Q、Z、Y、W为原子序数依次增大的短周期元素，X和W同主族。Q和Y的基态原子的2p能级上各有两个未成对电子，Y可与X形成空间构型为V形的分子，下列说法正确的是 A. 简单离子半径：W>Y>Z B. 第一电离能：Z>Y>Q C. Z元素的氧化物对应水化物为强酸 D. Y的简单氢化物的中心原子的VSEPR构型为正四面体 【答案】B 【解析】 【分析】X、Q、Z、Y、W为原子序数依次增大的短周期元素，Q和Y的基态原子的2p能级上各有两个未成对电子，电子排布式分别为、，则Q和Y分别为C元素和O元素，所以Z是N元素，由该物质的结构图可知，X原子只形成一个共价键，W的离子带一个正电荷，且X与W同族，X的原子序数小于C、W为原子序数大于O，则X、W分别为H元素和Na元素。 【详解】A．W、Y、Z为Na、O、N，这三种元素对应的简单离子的电子层结构相同，则核电荷数越大，离子半径越小，即简单离子半径：Z>Y>W，A错误； B．同周期主族元素第一电离能从左往右呈增大的趋势，但由于N原子最外层的2p轨道为半充满，更不易失去电子，所以N原子的第一电离能比同周期相邻两元素的第一电离能大，即第一电离能：Z>Y>Q，B正确； C．N元素的氧化物对应水化物可以为亚硝酸，亚硝酸为弱酸，C错误； D．Y的简单氢化物为，其中心原子氧原子的杂化类型为，并且有两对孤电子对，故对应的VSEPR构型为四面体形，D错误； 故答案为：B。 9. 实验室按如图所示方案从某样品中提取具有抗肿瘤活性的物质A，方案中步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)、步骤(4)所进行的操作选择的仪器正确的是 A. (1)甲，(2)丙，(3)丁，(4)乙 B. (1)甲，(2)丁，(3)丙，(4)乙 C. (1)丁，(2)丙，(3)乙，(4)甲 D. (1)甲，(2)丁，(3)乙，(4)丙 【答案】D 【解析】 【详解】步骤(1)是分离固液混合物，其操作为过滤，应选择甲装置；步骤(2)是分离互不相溶的液体混合物，其操作为分液，应选择丁装置；步骤(3)是从溶液中得到固体，其操作为蒸发结晶，应选择乙装置；步骤(4)是分离互溶的液体混合物，其操作为蒸馏，应选择丙装置。 故答案为：D。 10. 工业上可以用还原，总反应为 ，实验测得一定条件下，平衡时的体积分数随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A. 该反应 B. 混合气体的平均相对分子质量不变时，一定达到平衡状态 C. 图中a点处 D. 900℃时该反应的压强平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数) 【答案】A 【解析】 【详解】A．据图可知，随温度升高，平衡时氢气的体积分数减小，则升温平衡正向移动，正反应为吸热反应，该反应，A错误； B．根据，反应过程中，气体的总质量是变量，气体的总物质的量不变，则混合气体的平均相对分子质量不变时，一定达到平衡状态，B正确； C．由图可知，a点氢气的体积分数比平衡状态时高，所以a点并未达到平衡状态，且反应正向进行，a点处，C正确； D．900℃时，压强Mpa，M点氢气的体积分数为25%，结合三段式列式计算平衡分压，设氢气起始量为3 mol，平衡状态下消耗氢气物质的量为x，则，，mol，该反应的压强平衡常数，D正确； 故选A。 11. 西湖大学团队开发了一类水溶性有机储能小分子(M)，并提出在电池充放电过程中实现电化学碳捕获一体化，其反应装置与原理如图所示。 下列说法正确的是 A. 充电时，电极B为阳极，发生氧化反应 B. 放电时，电极A发生的反应为： C. 该电池可采用阴离子交换膜 D. 充电时，外电路通过1 mol ，理论上该电池最多能够捕获1.12 L (标准状况下) 【答案】B 【解析】 【详解】A．由装置图中物质变化可知，充电时电极A上Fe元素化合价升高，发生氧化反应，即电极A为阳极，则充电时电极B为阴极，发生还原反应，A错误； B．由装置图中物质变化可知，放电时电极A发生的反应为，B正确； C．放电时电极A为正极、电极B为负极，该电池应采用阳离子交换膜，避免放电时和移向负极，C错误； D．充电时电极A为阳极、电极B为阴极，阴极发生，则外电路转移1 mol电子时，会生成1 mol ，1 mol 与发生反应：，最多消耗1 mol ，即消耗的在标准状况下的最大体积为22.4 L，D错误； 故答案为：B。 12. 苯胺焦油是工业上催化制苯胺副产物，主要成分为苯胺，含有少量Pt、Pd贵金属、活性炭和Na、K、Fe．回收其中贵金属Pt、Pd的工艺流程如下： 下列说法错误的是 A. 加入乙醇溶解的目的是去除焦油中的苯胺 B. “还原I”时，HCOOH被氧化为，反应前后碳原子的杂化方式由变为sp C. 根据Pt、Pd浸出率与浸出温度关系图，“氧化浸出”时需将温度控制在80℃左右 D. “还原II”时，被还原，氧化产物为无毒气体，则该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1 【答案】C 【解析】 【分析】苯胺焦油中加乙醇溶解苯胺，过滤，滤渣中含Pt、Pd贵金属、活性炭和Na、K、Fe在空气中焚烧生成CO2、PtO2、PdO以及Na、K、Fe的氧化物，再加HCOOH将PtO2、PdO还原为Pt、Pd，加王水氧化浸出，将Pt、Pd转化为、，加NH4Cl沉铂，生成，用N2H4•H2O还原得海绵铂，滤液经过一系列操作得海绵钯。 【详解】A．乙醇与苯胺可形成分子间氢键，故苯胺在乙醇中的溶解度大，无机物在乙醇中的溶解度小，所以加入乙醇溶解的目的是去除焦油中的苯胺，A正确； B．HCOOH中碳原子的价层电子对数为3，杂化方式为，中碳原子的价层电子对数为2，杂化方式为sp，B正确； C．由图像可知，温度控制在120℃左右时浸出率最高，则“氧化浸出”时需将温度控制在120℃左右，C错误； D．被还原为Pt，Pt元素化合价由+4价降低到0价，生成1molPt得4mol电子，被氧化为N₂，N元素化合价由-2价升高到0价，生成1molN₂得4mol电子，所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1，D正确； 故答案为C。 13. 氮氧化物(NOx)会对生态系统和人体健康造成危害。一种以沸石笼作为载体对NOx进行催化还原的原理如图所示。下列说法正确的是 A. 作催化剂 B. 反应③中Cu的化合价发生变化 C. 反应④有非极性键的断裂与生成 D. 该原理的总反应为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，及虚线框中的物质都是反应中产生且后续消耗的，即为中间产物，A错误； B．由图可知，反应③中只有O—O非极性键断裂，元素化合价不变，反应为非氧化还原反应，因此Cu的化合价未发生变化，B错误； C．反应④中有氮氧键、氮氢键、氧铜键的断裂，有氢氧键、氮氮键、氮铜配位键的形成，没有非极性键的断裂，C错误； D．由图可知，该过程以沸石笼作为载体对NOx进行催化还原，反应中将NO和NH3转化为N2和H2O，其总变化过程可表示为：，D正确； 故答案：D。 14. 用0.1 mol/L NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.1 mol/L HX、HY、HZ，溶液pH随NaOH溶液体积变化如图。下列说法错误的是 A. 滴定时，可选用酚酞作指示剂 B. C. b点： D. 水的电离程度：c>b>a>d 【答案】C 【解析】 【详解】A．若为强酸， 0.1mol/L HX、HY、HZ，开始滴定前pH应为1，由图可知，HX、HY、HZ都为弱酸，所以滴定终点都为碱性溶液，可选择在碱性范围内变色的酚酞作指示剂，A正确； B．由图可知，的HX溶液中，mol/L，则，B正确； C．b点时，NaX和HX物质的量之比为1∶1，其中，，该点溶液显酸性，说明HX电离程度大于水解程度，故，C错误； D．c点正好反应完，溶液中溶质只有生成的盐，盐的水解促进水的电离，故该点水的电离程度最大，a点到c点，随着氢氧化钠的不断加入，溶液中酸性减弱碱性增强，溶质从酸逐渐过渡到盐，水的电离程度不断增大，c点到d点，氢氧化钠过量，抑制水的电离，且抑制程度最大，因此水的电离程度：c>b>a>d，D正确； 故答案选C。 二、非选择题：本题共4小题，除标注空外，每空2分，共58分。 15. I．中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在大量橄榄石矿物()。 （1）基态Fe原子的价层电子排布式为___________。 （2）已知一些物质的熔点数据如下表： 物质 熔点/℃ -90.2 -70.4 52 120.5 分析表中氯化物：、、、熔点变化的原因___________。的空间结构为___________。 II．酞菁与自然界中广泛存在的卟啉结构十分相似，下图是酞菁的分子结构。 （3）酞菁分子中所有原子共平面，其中C原子的杂化轨道类型为___________，p轨道能提供一对电子的N原子是___________(填图中酞菁中N原子的标号)。 III．等电子体是指价电子总数和原子总数相同的分子、离子或原子团。互为等电子体的分子、离子或原子团具有相似的化学键特征。 （4）请写出CO的结构式：___________。 （5）已知分子为环状结构，与苯互为等电子体，由此可知分子中的大π键应表示为___________。 【答案】（1） （2） ①. 、、、都属于分子晶体，相对分子质量越大，范德华力(分子间作用力)越大，熔点越高，故、、、熔点依次升高 ②. 正四面体形 （3） ①. ②. ③ （4） （5） 【解析】 【小问1详解】 铁的原子序数为26，基态铁原子的价电子排布式为。 【小问2详解】 、、、都属于分子晶体，相对分子质量越大，范德华力(分子间作用力)越大，熔点越高，故、、、熔点依次升高。中Si的价层电子对数为4，因此的空间结构为正四面体形。 【小问3详解】 已知酞菁分子中所有原子共平面，则其分子中所有碳原子均为杂化，且分子中存在大π键，其中标号为①和②的氮原子均有一对电子占据了一个杂化轨道，其p轨道只能提供1个电子参与形成大π键，标号为③的氮原子的p轨道能提供一对电子参与形成大π键。 【小问4详解】 CO与互为等电子体，所以CO的结构式为。 【小问5详解】 分子与苯互为等电子体，苯分子中存在的大π键，所以分子中的大π键应表示为。 16. 我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。以、为原料合成涉及的主要反应如下： I． kJ/mol II． kJ/mol III． 回答下列问题： （1）计算___________。 （2）在恒温恒容的容器中发生上述反应，下列说法正确的有___________。 A. 气体总压强保持不变，反应体系已达平衡 B. 加入催化剂，可提高的平衡转化率 C. 平衡后降低温度，有利于提高产率 D. 平衡后升高温度，反应II的正反应速率增大、逆反应速率减小，平衡正移 （3）已知500℃时，、，则___________。500℃时测得反应I在某时刻，、、、的浓度分别为1.8 mol/L、1.0 mol/L、1.2 mol/L、1.5 mol/L，则此时___________。(填“>”、“=”或“<”) （4）研究表明：其他条件相同的情况下，用新型催化剂可以显著提高甲醇的选择性。使用该催化剂，将1 mol 和2.44 mol 在1 L密闭容器中进行反应，的平衡转化率和甲醇的选择率(甲醇的选择率：转化的中生成甲醇的物质的量分数)随温度的变化趋势如图所示： ①温度为513K，经10 min体系达到平衡，则的平均反应速率为___________。 ②随着温度的升高，的平衡转化率增加但甲醇的选择率降低，分析其原因___________。 （5）以某甲醇燃料电池为电源，回收普通干电池中锌与，其工作原理如图所示。 I池中a电极为___________(填“正极”或“负极”)，II池中铝电极上发生的电极反应式为___________。 【答案】（1）kJ/mol （2）AC （3） ①. 2.5 ②. > （4） ①. 0.015mol/(L·min) ②. 当温度升高时反应I平衡逆向移动，而反应II平衡正向移动且幅度更大，所以的转化率增加，但甲醇的选择性却降低 （5） ①. 正极 ②. 【解析】 【小问1详解】 据盖斯定律可知，反应III=反应I-反应II，则kJ/mol； 【小问2详解】 A．反应I、反应III都是正反应为气体分子数目减小的反应，故在恒温恒容容器中气体总压强保持不变，反应体系已达平衡，A正确； B．加入催化剂平衡不移动，不能提高的平衡转化率，B错误； C．平衡后降低温度，反应I正向移动，反应II逆向移动，反应III正向移动，有利于提高产率，C正确； D．平衡后升高温度，反应II的正反应速率和逆反应速率都增大，D错误； 故答案为：AC； 【小问3详解】 据盖斯定律可知，反应III+反应II=反应I，则，，反应正向进行，； 【小问4详解】 温度为513K，经10min体系达到平衡，由图可知二氧化碳转化率为15%，则二氧化碳的平均反应速率为mol/(L⋅min)，反应I为放热反应、反应II为吸热反应，随着温度的升高，反应I平衡逆向移动，而反应II平衡正向移动且幅度更大，所以的转化率增加，但甲醇的选择性却降低； 【小问5详解】 由图可知，I池为甲醇燃料电池，燃料电池中通氧气的电极为正极、通燃料的电极为负极，则I池中a电极为正极、b电极为负极，故II池中铝电极为阴极，发生还原反应得到锌单质，电极反应式为。 17. 氧化锌是一种常用的化学添加剂，以钢铁厂锌灰(主要成分为ZnO，含少量的CuO、、)为原料制备ZnO的工艺流程如图所示： 已知：①二价金属氧化物能与氨配合生成配离子，如Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)可生成、。 ②，，。 ③和的分解温度分别为125℃、300℃。 （1）Zn在元素周期表中位于___________区。 （2）键角：___________(填“>”、“<”或“=”)。 （3）溶液呈___________性(填“酸”、“碱”或“中”)，其各元素的电负性由大到小的顺序为___________。 （4）“浸取”时ZnO转化为，若参加反应的，则该反应的离子方程式为___________。 （5）“滤渣②”的主要成分为___________。 （6）“蒸氨沉锌”时得到蒸出物和固体。蒸出物可返回至___________工序循环利用，研究发现热分解得到ZnO的过程可分为两步。某实验小组称取11.2 g 固体进行热重分析，第一步的固体失重率为8.0%，第二步的固体失重率为19.6%，则的化学式为___________。(固体失重率) 【答案】（1）ds （2）> （3） ①. 碱 ②. （4） （5）Cu、Zn （6） ①. 浸取 ②. 【解析】 【分析】钢铁厂锌灰(主要成分为ZnO，含少量的CuO、、)，浸取时ZnO、CuO转化为、，和不反应，成为滤渣①；滤液中加锌粉，，滤渣②为过量的Zn和生成的Cu，滤液②主要含、NH4HCO3和NH3•H2O，经蒸氨沉锌得，煅烧得ZnO。 【小问1详解】 Zn的原子序数为30，Zn原子的价层电子排布式为，Zn元素位于元素周期表中的ds区； 【小问2详解】 和均为杂化，但是没有孤电子对，有一个孤电子对，由于孤电子对对成键电子对的排斥作用更强，所以键角； 【小问3详解】 已知、，的水解常数，的水解常数，故的水解程度大于的水解程度，所以溶液呈碱性；同周期主族元素电负性从左往右呈增大的趋势，H元素电负性在4种元素中最弱，所以电负性由大到小的顺序为O>N>C>H； 【小问4详解】 “浸取”时ZnO转化为，因为参加反应的，据原子守恒以及电荷守恒，得“浸取”时的离子方程式为：； 【小问5详解】 “除杂”时加入过量锌粉，单质锌与反应置换出单质铜，所以“滤渣②”的主要成分为未反应完的单质锌和生成的单质铜； 【小问6详解】 “蒸氨沉锌”时的蒸出物中含有氨气，可返回至“浸取”工序循环利用；煅烧时先失水再失，最后所得固体为ZnO。所以，，，，故11.2g样品中碳酸根离子为0.05 mol，氢氧根离子为0.1 mol，锌离子为0.1 mol，该固体的化学式为。 18. 很多重要的化工原料都来源于石油，如图中的苯、丙烯、有机物A等，其中A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。请回答下列问题： 已知： （1）A的结构简式为___________。 （2）D的化学名称为___________。 （3）丙烯酸中官能团的名称为___________。 （4）由A生成B、B和C生成D的反应类型分别是___________、___________。 （5）由丙烯酸制备聚丙烯酸的化学方程式为___________。 （6）由苯制备C的化学方程式为___________。 （7）与D含有相同官能团的同分异构体有___________种，其中核磁共振氢谱显示的峰面积之比为1:2:6的结构简式为___________(写出一种即可)。 【答案】（1）CH2＝CH2 （2）间硝基乙苯或者3-硝基乙苯 （3）碳碳双键、羧基 （4） ①. 加成反应 ②. 取代反应 （5） （6）+HO-NO2+H2O （7） ①. 13 ②. 或 【解析】 【分析】根据其中关键信息“A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平”可知A为乙烯，A与HCl在催化剂作用下发生加成反应生成CH3CH2Cl，可知B是CH3CH2Cl；苯在浓硫酸加热条件下与浓硝酸发生硝化反应，生成硝基苯，可知C为硝基苯。B和C在催化剂作用下发生取代反应，生成间硝基乙苯；由题给信息，可知间硝基乙苯在Fe和HCl的作用下，生成，据此进行解答。 【小问1详解】 A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平，A应为乙烯，结构简式为CH2＝CH2；答案为：CH2＝CH2； 【小问2详解】 由以上分析可知，B为CH3CH2Cl，C为，故D为，所以D的化学名称为间硝基乙苯或者3-硝基乙苯。答案为：间硝基乙苯或者3-硝基乙苯； 【小问3详解】 丙烯酸的结构简式为CH2＝CH-COOH，其分子中含有的官能团名称为碳碳双键和羧基。答案为：碳碳双键、羧基； 【小问4详解】 由A生成B是乙烯与氯化氢发生加成反应生成CH3CH2Cl，B和C生成D是CH3CH2Cl和发生取代反应生成。答案为：加成反应；取代反应； 【小问5详解】 丙烯酸含有碳碳双键，发生加聚反应生成聚丙烯酸，化学方程式为： nCH2＝CH-COOH。答案为：nCH2＝CH-COOH； 【小问6详解】 苯与浓硝酸、浓硫酸在50~60℃时发生取代反应生成硝基苯，化学方程式为：+HO-NO2+H2O；答案为：+HO-NO2+H2O； 【小问7详解】 含有苯环，且与D含有相同的官能团，若只有一个取代基，则取代基为-CH2CH2NO2或-CH(CH3)NO2，则满足条件的苯环一取代物有2种：、，若含有2个取代基，则可以是乙基和硝基或甲基和-CH2NO2，各有3种结构，不包括D，则苯环二取代物有：、、、、；若是3个取代基，则为2个甲基和1个硝基，苯环三取代物有6种：、、、、 、 ，共13种。其中核磁共振氢谱显示的峰面积之比为1:2:6的结构简式有这两种：、。答案为：13；或。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$