内容正文:
高二年级第二学期第一次阶段测试
化学试卷
(本试卷满分100分,考试时间75分钟)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Br-80
第Ⅰ卷(选择题,共39分)
选择题(本题共13小题,每小题3分,每小题只有1个选项符合题意,共计39分)
1.材料是人类赖以生存和发展的基础,下列材料的主要成分属于有机物的是
A.石墨烯 B.酚醛树脂 C.石英光导纤维 D.不锈钢
2.下列有关化学用语表示正确的是
A.丙烯的键线式: B.对硝基甲苯的结构简式:
C. 的名称:2﹣甲基丁烷 D.醛基的电子式:
3.实验室制取乙烯并验证其化学性质,下列装置不正确的是
沸石
A.制备乙烯
B.除去杂质
C.验证加成反应
D.收集乙烯
阅读下列材料,完成4~6题:
催化剂能改变化学反应速率,常见催化剂有金属及其氧化物、酸和碱等.催化反应广泛存在,如石墨制金刚石、CO2和H2制CH3OCH3(二甲醚)、V2O5催化氧化SO2、CO2人工合成淀粉等。催化剂有选择性,如C2H4与O2反应用Ag催化生成(环氧乙烷)、用CuCl2/PdCl2催化生成CH3CHO。我国在石油催化领域领先世界,高效、经济、绿色是未来催化剂研究的发展方向。
4.下列说法正确的是
A.CO2人工合成淀粉有利于实现“碳达峰,碳中和”
B.C2H4与O2反应中,Ag催化能提高生成CH3CHO的选择性
C.石油催化裂化属于物理变化
D.SO2与O2反应中,V2O5能减小该反应的焓变
5.下列有关反应描述正确的是
A.CH3CH2OH催化氧化为CH3CHO,CH3CH2OH断裂C—O键
B.C2H4与O2在Ag催化生成环氧乙烷的反应中原子利用率为100%
C.丁烷催化裂化为乙烷和乙烯,丁烷断裂δ键和π键
D.石墨转化为金刚石,碳原子轨道的杂化类型由sp3转变为sp2
6.我国科学家成功利用CO2人工合成淀粉,其部分转化过程如下:
下列有关物质关系的说法不正确的是
A.CO2和H2都是非极性分子
B.1 mol二羟基丙酮与足量钠反应最多可以生成1 mol氢气
C.CH3OH与新制氢氧化铜加热条件下反应转化为HCHO
D.甲醇分子中H—C—O键角小于甲醛分子中H—C—O键角
7.下列化学反应或转化表示正确的是
A.苯酚钠溶液中通入少量的CO2气体:
B.向苯酚溶液中滴加足量浓溴水:2 + 3Br2 → 2 ↓
C. 用同位素示踪法探究乙酸与乙醇发生酯化反应原理:
CH3COOH + C2H518OH CH3COOC2H5 +H218O
D.实验室制溴苯涉及的物质转化:Fe FeBr2,C6H6 C6H5Br
8. 下列合成路线合理的是
A. 用甲苯合成苯甲醇:
B. 用乙烯合成乙二醇: H2C=CH2CH3CH3CH2ClCH2ClHOCH2CH2OH
C. 用乙烯合成1,4-二氧杂环己烷():
CH2=CH2CH2BrCH2BrHOCH2CH2OH
D.用氯苯合成环己烯:
9.利用电解可以将气态苯()转化为环己烷(),其电解装置如图所示。下列有关说法正确的是
A. 电解时,电极A与电源的正极相连
B. 电解时,电极B上产生的气体为H2
C. 反应中每生成1mol,转移电子数为
6×6.02×1023
D. 电解的总反应方程式:
10.有机物Z是合成药物的中间体,Z的合成路线如下。下列说法正确的是
A.1 mol X最多能与2 mol NaOH反应
B. Y不存在顺反异构体
C. Z分子与足量氢气加成后的产物中含有6个手性碳原子
D. 可以用NaHCO3溶液鉴别化合物Y和Z
11.下列设计的实验方案能达到实验目的是
选项
实验现象和操作
实验目的
A.
向Fe(NO3)2和KSCN的混合溶液中滴入酸化的AgNO3溶液,观察溶液颜色的变化
比较Ag+与Fe3+氧化性的强弱
B.
向圆底烧瓶中加入2.0gNaOH、15mL无水乙醇、碎瓷片和5mL2-溴丁烷,微热,将产生的气体通入Br2的CCl4溶液,观察现象
验证2-溴丁烷能发生消去反应
C.
苯中加溴水振荡,溴水层褪色
探究苯与溴水发生取代反应
D.
向5mL溶液中依次滴加5滴同浓度的溶液和溶液,先产生白色沉淀,再产生黄色沉淀
比较
12.室温下,由二氧化锰与硫化锰矿(含Fe、Mg等杂质)制备MnSO4的流程如下:
已知:Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,Ka1(H2CO3)=4.3×10-7,Ka2(H2CO3)=5.6×10-11,Ksp(MnCO3)=2.24×10-11,下列说法正确的是
A.NH4HCO3溶液中:c()<c()+2c()
B.“酸溶”时主要离子方程式:MnO2+MnS+2H2O=2Mn2+++4H+
C.“除铁除镁”后上层清液中:2c(Mn2+)+c(H+)=2c()+c(OH-)
c(H+)
c(HCO )×c(Mn2+)
D.“沉锰”后上层清液中:= =2.5
13.CO2催化加氢合成CH3OH能实现碳的循环利用。一定压强下,1molCO2与3molH2在密闭容器中发生的主要反应为:
Ⅰ:CO2(g)+3H2(g) = CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH1
Ⅱ:CO2(g)+H2(g) = CO(g)+ H2O(g) ΔH2
反应相同时间,测得不同温度下CO2转化率和CH3OH选择性如题图实验值所示。
图中平衡值表示在相同条件下达到平衡状态时CO2转化率和CH3OH选择性随温度的
变化。 [CH3OH的选择性=]×100%
(CH3OH)
(CO2)
下列说法不正确的是
A.ΔH2 > 0
B.其它条件不变时,压缩容器反应Ⅱ平衡逆向移动
C.相同温度下,CH3OH选择性的实验值大于平衡值,说明反应I的速率大于反应Ⅱ
D.,随温度升高,反应I平衡正向移动的程度大于反应Ⅱ平衡逆向移动的
程度
第Ⅱ卷(非选择题,共61分)
14.(14分)有机化合物A可由葡萄糖发酵制得,在医药和食品领域中有广泛应用。
(1)确定A的分子式:取18.0克样品A完全燃烧,仅得到CO2和水的质量分别为26.4g
和10.8g。经元素分析即可得到化合物A的实验式。再通过 ▲ 法(填仪器分析方
法)可测得A的相对分子质量为90。则A的分子式为 ▲ 。
(2)确定A的分子结构:使用现代分析仪器测定A的分子结构红外光谱和核磁共振氢谱,
测定结果如下图:
红外光谱 核磁共振氢谱
已知:,则A分子的结构简式为 ▲ 。
(3)研究A的结构和性质的关系。
①根据A的结构预测A不能发生的反应有 ▲ (填序号)。
a.取代反应 b.氧化反应 c.消去反应
d.加成反应 e.酯化反应 f.缩聚反应
②已知A的酸性强于丙酸,从电负性角度解释可能的原因 ▲ 。
③A在浓硫酸、加热条件下反应生成含有六元环的有机化合物B,写出A生成B的
化学方程式 ▲ 。
15. (15分)非天然氨基酸AHPA是一种重要的药物中间体,其合成路线之一如下:
(1)AHPA中官能团名称为 ▲ 、 ▲ 和羟基。
(2)E转化为AHPA的反应类型为 ▲ 。
(3)C的结构简式为 ▲ 。
(4)写出同时满足下列条件的AHPA的同分异构体的结构简式 ▲ 。
①含苯环且苯环只有一个取代基;
②红外光谱显示含氧官能团只有-OH和-CONH2;
③核磁共振氢谱显示有6组峰,峰面积比为4∶2∶2∶2∶2∶1。
(5)参照上述合成路线,设计以苄基氯()和CH3NO2为主要原料制备
的合成路线 ▲ (其他无机试剂任选)。
16. (16分)溴乙烷(沸点为38.4℃,密度为1.5 g·cm-3)是一种重要的有机合成中间体,
实验室制备少量溴乙烷主要步骤如下:
步骤Ⅰ:连接如图所示实验装置,检验装置的气密性。
步骤Ⅱ:向仪器A中依次加入搅拌磁子、蒸馏水、浓硫酸、60.00mL96%乙醇(密度
为0.8g·cm-3)、123.6gNaBr固体,缓慢加热至无油状物馏出为止。
(1)仪器A的名称是 ▲ 。
(2)油浴加热时需要控制温度,温度控制不当可能会生成的主要有机副产物有 ▲ 。
(3)将锥形瓶置于冰水浴中的作用是 ▲ 。
(4)提纯产物时需向锥形瓶中加入试剂 ▲ (填字母), 充分振荡,静置后分液得粗产
品,再经提纯获得纯品。
a.Na2CO3溶液 b.苯 c.浓硫酸 d.溴水
(5)实验共收得经纯化的溴乙烷30.00mL,计算溴乙烷的产率(写出计算过程,保留三
位有效数字)。 ▲
(6)请设计实验证明制取的溴乙烷纯品中含Br原子(实验中可选用的试剂:AgNO3溶液、
稀硫酸、稀硝酸、NaOH的水溶液、酸性KMnO4溶液): ▲ 。
17.(17分)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。
Ⅰ. 制氢
(1)工业上利用甲醇和水蒸气可制备氢气。
反应1:CH3OH(g) = CO(g)+2H2(g) ΔH1= 90.6 kJ/mol
反应2:CO(g)+H2O(g) = CO2(g)+H2(g) ΔH2= -41.2 kJ/mol
则反应3:CH3OH(g)+H2O(g) = CO2(g)+3H2(g) ΔH3= ▲ kJ/mol。
Ⅱ. 储氢和释氢
工业上可利用多种方法储氢。如H2和金属一定条件下化合生成金属氢化物以储氢,再分解或与水反应释氢,CO2/HCOOH循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面也具有重要应用。
(2)H2和Mg一定条件下化合生成MgH2以储氢,MgH2可通过热分解和水解两种方法释
放H2。
①MgH2与H2O反应制备H2的化学方程式是 ▲ 。
②相较于热分解,从物质转化和能量利用的角度分析,MgH2水解释氢方法的优点
有 ▲ 。
(3)HCO催化储氢,在密闭容器中,向含有催化剂的KHCO3溶液(CO2与KOH溶液反应制得)中通入H2生成HCOO-,其过程为HCO+H2HCOO-+H2O。
①有关说法正确的是 ▲ 。
A.这种储氢方式便于运输
B.释氢过程中,每消耗3.6gH2O放出4.48L的H2
C.储氢过程中HCO被氧化
D.这种储氢方法与金属或合金的储氢都属于化学方法
②其他条件不变,HCO转化为HCOO-的转化率随温度的变
化如17图-1所示。
反应温度在80℃~120℃范围内,HCO催化加氢的转化率17图-1
下降的可能原因是 ▲ 。
Ⅲ. 用氢
(3)部分H2和N2在催化剂表面合成氨,其反应机理的部分过程如17图-2所示。
17图-2
①请画出中间体X的结构 ▲ 。
②研究发现,使用Ru系催化剂时,N2在催化剂表面的吸附活化是整个反应过程的控
速步骤,实际工业生产时,将n(H2)/n(N2)控制在1.8~2.2之间,比理论值3小,其
原因是 ▲ 。
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△
浓硫酸
Br2
FeBr2
Br2
Fe
Cl2
△
NaOH,水
Br2
△
NaOH,水
△
浓硫酸
CH3-CH-CH3
CH2CH3
释氢
H∶C·
∶
∶
O
$$
高二年级第二学期第一次阶段测试参考答案
选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
B
C
D
A
B
C
A
C
C
A
B
D
D
14.(14分)
(1)质谱(2分) C3H6O3(2分)
(2) CH3CH(OH)COOH (2分)
(3) ①d (2分)
②电负性O>C>H,A中羟基的存在使羧基上O—H极性增强,更易电离出氢离子(或从电子效应的角度回答,羟基为吸电子基团,使羧基上O—H极性增强,更易电离出氢离子)(3分)
③2 CH3CH(OH)COOH + 2H2O (3分)
15.(15分)
(1) 羧基 氨基 (2分) (2)还原反应 (2分)(写加成反应给1分)
(3)
(3分)(4) (3分)
(5)
(5分)
16.(15分)
(1)蒸馏烧瓶;(2分) (2) 乙烯和乙醚;(2分)
(3)减少溴乙烷的挥发;(2分) (4)a ;(2分)
(5)41.3%(3分)(无计算过程不给分,算出乙醇的物质的量给1分)
(6)取少量产物于试管中,(1分)向其中加入氢氧化钠溶液,振荡后加热,(1分)静置,待溶液分层后取上层溶液移入另一试管中,加入稀硝酸至溶液呈酸性,(1分)滴加硝酸银溶液,若产生淡黄色沉淀,(1分)则证明溴乙烷中含溴原子(4分)
17.(17分)
(1) 49.4(2分)
(2) ① MgH2+2H2O=Mg(OH)2+2H2↑(2分)
②等量的MgH2水解比热分解产生的氢气多;同时不需要消耗大量热能(3分)
(3) ①AD (2分) ②温度升高,H2溶解度减小,HCO3-(或HCOO-)受热易分解,催化剂活性降低。(3分)
(4)① (2分)
②提高N2在合成气中比例,增大N2在催化剂表面的吸附活化总量,加快反应速率;有利于提高H2的转化率。(3分)
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