精品解析：吉林省通化市梅河口市第五中学2024-2025学年高二下学期3月月考化学试题

高二化学3月考 一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意) 1. 下列仪器名称错误的是 A. 蒸发皿 B. 容量瓶 C. 分液漏斗 D. 蒸馏烧瓶 2. 化合物的中的-OH被卤原子取代所得的化合物称为酰卤，下列化合物中可以看作酰卤的是 A. HCHO B. CCl4 C. D. CH2ClCOOH 3. 除去自来水中的Fe3+，不需要用到的仪器是 A. B. C. D. 4. 下列有关化学用语不能表示2-丁烯的是 A. B. CH3CH=CHCH3 C. D. 5. 有机物的分类有多种方法，下列有关有机物分类的说法中正确的是 A. 有机物只能从结构上进行分类 B. 根据醇分子中羟基(-OH)数目的多少可将醇类物质分为一元醇、二元醇、三元醇等 C. 以下两种物质：与具有相同的官能团，但二者不属于同一类物质 D. 羧酸的官能团羧基()中也含有酯类物质的官能团“”，因此羧酸也能表现出酯类物质的性质 6. 下列说法正确的是 A. 乙烯能使的溶液和酸性溶液褪色，二者褪色的原理相同 B. 乙烯和乙烷均可与反应制取纯净的氯乙烷 C. 的溶液和酸性溶液都能鉴别乙烷和乙烯，也都能用于除去乙烷中的乙烯 D. 相同质量的乙烯和乙烷完全燃烧后产生的的质量不相同 7. 下列实验中，所选装置或实验设计合理的是 A. 用图③所示装置可以分离二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳的混合物 B. 用图②所示装置可以用乙醇提取溴水中的溴 C. 用图①所示装置可以趁热过滤提纯苯甲酸 D. 用图④所示装置可除去CO2中混有少量HCl 8. 下列烃的系统命名正确的是 A. 2—甲基—3—丁烯 B. C(CH3)4新戊烷 C. CH3CH=CHCH3 2—丁烯 D. 2—乙基丙烷 9. 催化加氢不能得到 2-甲基戊烷的是 A. CH3CH=C(CH3)CH2CH3 B. (CH3)2C=CHCH2CH3 C. CH2=C(CH3)(CH2)2CH3 D. CH3CH=CHCH(CH3)2 10. 一种药物合成中间体结构简式如图。关于该化合物，下列说法正确的是 A. 属于脂肪烃 B. 分子中所有碳原子不可能共平面 C. 苯环上的一氯代物有6种(不考虑立体异构) D. 分子中含有两种官能团 11. 下列说法错误的是 A. 第四周期的金属元素从左到右，元素的金属性依次减弱 B 元素周期表多种多样，元素周期系只有一个 C. 反应能自发进行，则该反应的 D. 对于有气体参与的反应，增大压强可以提高单位体积内活化分子个数，进而加快反应速率 12. 中科院研究所曾报道了一种高压可充电碱-酸混合电池，电池采用阴、阳双隔膜完成离子循环(如图)，该电池良好的电化学性能为解决传统水性电池的关键问题提供了很好的机会。下列说法不正确的是 A. 放电时，正极反应式为 B. 电池工作时，a室电解质溶液减小、d室电解质溶液增大 C. 离子交换膜b、c分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜 D. 放电时，每转移电子，中间溶液中溶质减少 13. 我国学者发现T℃时(各物质均为气态)，甲醇与水在铜基催化剂上的反应机理和能量如图： 下列说法正确是 A. 反应过程中既有极性共价键和非极性共价键断裂又有二者的形成 B. 控制反应条件，提高反应Ⅱ的化学反应速率，可有效加快总反应速率 C. 和总能量小于和的总能量 D. 选择优良的催化剂可以降低反应I和Ⅱ的活化能，减少过程中的能耗和反应的焓变 14. 25℃时，用的氨水滴定溶液，加入氨水的体积与溶液中的关系如图所示(忽略溶液体积的变化)。下列说法不正确的是 A. 点溶液的等于1 B. 由图中数据可知，为强酸 C. 点水电离出的浓度为 D. 点溶液中 15. 咪唑类盐可作离子液体，在电池、有机合成和催化剂方面具有广泛的用途。下图是一类咪唑类盐的结构简式，其中X、Y、Z均是短周期主族元素，X、Z同主族，基态Y原子和基态Z原子核外电子均有5种空间运动状态，基态X原子的最高能级的不同轨道中均有电子且自旋方向相同。下列说法正确的是 A. 简单氢化物的沸点： B. 电负性： C. 原子半径： D. 最高价氧化物对应水化物的酸性： 二、非选择题(共55分) 16. 近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为Fe-Sm-As-F-O组成的化合物。回答下列问题： (1)元素As与N同主族。预测As的氢化物分子的立体结构为_______，其沸点比NH3的_______(填“高”或“低”)，其判断理由是_______。 (2)Fe成为阳离子时首先失去_______轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3+的价层电子排布式为_______。 (3)比较离子半径：F-_______O2-(填“大于”“等于”或“小于”)。 (4)磷酸亚铁锂(LiFePO4)可用作锂离子电池正极材料，具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点，文献报道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。 ①在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是_______，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态_______(填“相同”或“相反”)。 ②NH4H2PO4中，电负性最高的元素是_______，P的_______杂化轨道与O的2p轨道形成_______键。 17. 含及的四元半导体化合物(简写为CZTS)，是一种低价、无污染的绿色环保型光伏材料，可应用于薄膜太阳能电池领域。 （1）金属铜在元素周期表___________区，基态的核外电子排布式为___________，铜元素的焰色为绿色，产生此焰色过程中电子会___________(填“吸收”或“释放”)能量。 （2）热稳定性：，从结构角度上看，其原因是___________。键角___________(填“大于”“小于”或“等于”)。 （3）四种粒子中每个原子均达到8电子稳定结构，则中心原子杂化类型为的是___________，的立体构型为___________，属于非极性分子的是___________。 （4）第二周期主族元素中，第一电离能大于元素的有___________种。 18. CO2资源化利用是实现CO2减排首要途径。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇、二甲醚等重要工业原料对实现CO2减排有重要意义。已知CO2加氢制甲醇的反应体系中，主要反应有： ① ② ③ 回答下列问题： （1）=___________，有利于反应①自发进行的条件是___________(填“高温”或“低温”)。 （2）在体积为2L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，在相同温度、容积不变的条件下发生反应，能说明该反应已达平衡状态的是___________(填字母)。 A．的浓度均不再变化 B． C． D．容器中混合气体的密度保持不变 E．容器内气体压强保持不变 （3）一定条件下选择催化剂只发生反应③。已知：，，其中为各组分的体积分数。在密闭容器中按物质的量之比为1:2充入CO和H2，测得平衡时的混合气体中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。 ①p1___________p2 (填“＞”或“＜”)；平衡时，升高温度，___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 ②c、d、e三点平衡常数三者之间的关系为___________。 （4）一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。温度为470K时，图中P点___________(填“是”或“不是”)处于平衡状态。在490K之前，甲醇产率随着温度升高而增大的原因是___________；490K之后，甲醇产率下降的原因是___________。 19. 我国在新材料领域研究的重大突破，为“天宫”空间站的建设提供了坚实的物质基础。“天宫”空间站使用的材料中含有B、C、N、等元素。回答下列问题： （1）下列不同状态的硼中，失去一个电子需要吸收能量最少的是___________。 A. B. C. D. （2）胸腺嘧啶是构成DNA的一种生物碱，结构简式如图： 其构成元素(H元素除外)的第一电离能由小到大的顺序为___________。胸腺嘧啶分子中键和键的个数比值为___________。 （3）叠氮酸常用于引爆剂，可用联氨制取。叠氮酸结构如图所示，为杂化，已知参与形成键的电子越多，键长越短，则键长①___________②(填“>”“<”或“=”)。 （4）氨硼烷是目前最具潜力的储氢材料之一，结构和乙烷相似，如下图： ①氨硼烷晶体中B原子的杂化方式为___________。 ②氨硼烷分子中与N相连的H呈正电性，与B原子相连的H呈负电性，它们之间存在静电相互吸引作用，称为双氢键，用“”表示。以下物质之间可能形成双氢键的是___________(填字母)。 a．和 b．和 c．和 （5）硼酸是白色片状晶体(层状结构如图)，有滑腻感，在冷水中溶解度很小，加热时溶解度增大。 加热时，硼酸的溶解度增大，主要原因是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高二化学3月考 一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意) 1. 下列仪器名称错误的是 A. 蒸发皿 B. 容量瓶 C. 分液漏斗 D. 蒸馏烧瓶 【答案】D 【解析】 【详解】A．图中所示仪器为为蒸发皿，A正确； B．图中所示仪器为容量瓶，B正确； C．图中所示仪器为分液漏斗，C正确； D．图中所示仪器为圆底烧瓶，蒸馏烧瓶在瓶颈处有一略向下伸出的细玻璃管，D错误， 故选D。 2. 化合物的中的-OH被卤原子取代所得的化合物称为酰卤，下列化合物中可以看作酰卤的是 A. HCHO B. CCl4 C. D. CH2ClCOOH 【答案】C 【解析】 【分析】酰卤为C=O且该C还形成了C-X。 【详解】A．该物质中为醛基，A项不符合题意； B．该物质中不存在C=O，B项不符合题意； C．该物质中存在C=O键且该C形成了C-Cl，所以它有酰卤，C项符合题意； D．该物质中有氯原子和羧基，D项不符合题意； 故选C。 3. 除去自来水中的Fe3+，不需要用到的仪器是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】除去自来水中的Fe3+可采用蒸馏法，蒸馏自来水需要用到的主要仪器有酒精灯、蒸馏烧瓶、铁架台、导管、冷凝管、橡胶管、牛角管、锥形瓶，据此分析作答。 【详解】A为冷凝管，B为蒸馏烧瓶，C为牛角管，D为分液漏斗，根据上述分析可知，除去自来水中的Fe3+，不需要用到的仪器是分液漏斗，D项符合题意。 答案选D。 4. 下列有关化学用语不能表示2-丁烯的是 A. B. CH3CH=CHCH3 C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A.键线式，端点和折点均代表一个碳原子，可以转化为结构简式，为CH3CH=CHCH3，为2－丁烯，可代表2-丁烯，A不符合题意； B.为2－丁烯的结构简式，可代表，B不符合题意； C.球棍模型，黑色的较小的球表示H原子，较大的表示碳原子，满足每个C原子形成4条键，转化为结构简式为CH2=CHCH2CH3，为1－丁烯，不可表示2－丁烯，C符合题意； D.电子式，一对共用电子对表示一条共价键，转化为结构式为CH3CH=CHCH3，可表示2－丁烯，D不符合题意； 答案选C。 【点睛】球棍模型表现原子间的连接与空间结构，要体现出组成原子的大小关系。 5. 有机物的分类有多种方法，下列有关有机物分类的说法中正确的是 A. 有机物只能从结构上进行分类 B. 根据醇分子中羟基(-OH)数目的多少可将醇类物质分为一元醇、二元醇、三元醇等 C. 以下两种物质：与具有相同的官能团，但二者不属于同一类物质 D. 羧酸的官能团羧基()中也含有酯类物质的官能团“”，因此羧酸也能表现出酯类物质的性质 【答案】B 【解析】 【详解】A．有机物的分类有多种方法，可以按照结构分类，也可以从组成元素上分类，分为烃和烃的衍生物，故A错误； B．根据醇分子中羟基(-OH)数目的多少可将醇类物质分为一元醇、二元醇、三元醇等，故B正确； C．从所给结构简式来看，两种物质均属于酯类化合物，故C错误； D．羧酸不能表现酯类物质的性质，故D错误； 故选B。 6. 下列说法正确的是 A. 乙烯能使的溶液和酸性溶液褪色，二者褪色的原理相同 B. 乙烯和乙烷均可与反应制取纯净的氯乙烷 C. 的溶液和酸性溶液都能鉴别乙烷和乙烯，也都能用于除去乙烷中的乙烯 D. 相同质量的乙烯和乙烷完全燃烧后产生的的质量不相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．乙烯能使的溶液和酸性溶液褪色，二者褪色的原理分别是发生加成反应和氧化还原反应，A错误； B．乙烯有碳碳双键可与HCl发生加成反应纯净的氯乙烷，乙烷分子中有6个氢，与氯气光照条件下生成一氯乙烷等一系列氯代烃的混合物，无法制取纯净的氯乙烷，B错误； C．乙烯有碳碳双键，能使的溶液和酸性溶液褪色，但乙烷不可以，故的溶液和酸性溶液都能鉴别乙烷和乙烯；但酸性溶液氧化乙烯后生成二氧化碳气体而不能用于除去乙烷中的乙烯，C错误； D．乙烷(C2H6)和乙烯(C2H4)的含氢量不一样，故等质量的乙烷和乙烯完全燃烧后产生的的质量不相同，D正确； 故选D 7. 下列实验中，所选装置或实验设计合理的是 A. 用图③所示装置可以分离二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳的混合物 B. 用图②所示装置可以用乙醇提取溴水中的溴 C. 用图①所示装置可以趁热过滤提纯苯甲酸 D. 用图④所示装置可除去CO2中混有少量HCl 【答案】C 【解析】 【详解】A．采用蒸馏方法分离互溶的沸点不同的液体混合物时，应该使用温度计测量馏分的温度，不能达到实验目的，A不符合题意； B．乙醇与水互溶，不能萃取溴水中的溴，不能达到实验目的，B不符合题意； C．苯甲酸的溶解度不大，可选图中过滤装置，趁热过滤可减少溶解损失，达到提纯苯甲酸的目的，能够达到实验目的，C符合题意； D．CO2、HCl都能够与Na2CO3溶液发生反应，不能用于除杂，应该选用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl杂质，不能够达到实验目的，D不符合题意； 故合理选项是C。 8. 下列烃的系统命名正确的是 A. 2—甲基—3—丁烯 B. C(CH3)4新戊烷 C. CH3CH=CHCH3 2—丁烯 D. 2—乙基丙烷 【答案】C 【解析】 【详解】A．由结构简式可知，烯烃分子中含有碳碳双键的最长碳链含有4个碳原子，侧链为甲基，名称为3—甲基—1—丁烯，故A错误； B．由结构简式可知，烷烃分子中含有碳碳双键的最长碳链含有3个碳原子，侧链为2个甲基，名称为2，2—二甲基丙烷，故B错误； C．由结构简式可知，烯烃分子中含有碳碳双键的最长碳链含有4个碳原子，名称为2—丁烯，故C正确； D．由结构简式可知，烷烃分子中含有碳碳双键的最长碳链含有4个碳原子，侧链为甲基，名称为2—甲基丁烷，故D错误； 故选C。 9. 催化加氢不能得到 2-甲基戊烷的是 A. CH3CH=C(CH3)CH2CH3 B. (CH3)2C=CHCH2CH3 C. CH2=C(CH3)(CH2)2CH3 D. CH3CH=CHCH(CH3)2 【答案】A 【解析】 【详解】A．CH3CH=C(CH3)CH2CH3与氢加成生成物为3-甲基戊烷，故A符合题意； B．(CH3)2C=CHCH2CH3与氢加成生成物为2-甲基戊烷，故B不符合题意； C．CH2=C(CH3)(CH2)2CH3与氢加成生成物为2-甲基戊烷，故C不符合题意； D．CH3CH=CHCH(CH3)2与氢加成生成物为2-甲基戊烷，故D不符合题意； 答案选A。 10. 一种药物合成中间体结构简式如图。关于该化合物，下列说法正确的是 A. 属于脂肪烃 B. 分子中所有碳原子不可能共平面 C. 苯环上的一氯代物有6种(不考虑立体异构) D. 分子中含有两种官能团 【答案】D 【解析】 【详解】A．分子中含有氧元素，属于烃的衍生物，不属于烃，A错误； B．苯环上所有原子共平面、乙烯分子中所有原子共平面、甲烷最多有3个碳原子共平面，单键可以旋转，所以该分子中所有碳原子可能共平面，B错误； C．该分子不存在对称结构，苯环上存在7种不同化学环境的氢，其苯环上的一氯代物有7种(不考虑立体异构)，C错误； D．分子中含有碳碳双键、酚羟基两种官能团，D正确； 故选D。 11. 下列说法错误的是 A. 第四周期的金属元素从左到右，元素的金属性依次减弱 B. 元素周期表多种多样，元素周期系只有一个 C. 反应能自发进行，则该反应的 D. 对于有气体参与的反应，增大压强可以提高单位体积内活化分子个数，进而加快反应速率 【答案】A 【解析】 【详解】A．第四周期的过渡金属与，后者金属性更强，A错误； B．元素按其原子序数递增排列的序列称为元素周期系；周期表是呈现元素周期系的表格，元素周期表多种多样，元素周期系只有一个，B正确； C．反应的，该反应能自发进行，则该反应的C正确； D．对有气体参加的可逆反应，增大压强可增大单位体积内活化分子个数，从而加快反应速率，D正确； 答案选A。 12. 中科院研究所曾报道了一种高压可充电碱-酸混合电池，电池采用阴、阳双隔膜完成离子循环(如图)，该电池良好的电化学性能为解决传统水性电池的关键问题提供了很好的机会。下列说法不正确的是 A. 放电时，正极反应式为 B. 电池工作时，a室电解质溶液减小、d室电解质溶液增大 C. 离子交换膜b、c分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜 D. 放电时，每转移电子，中间溶液中溶质减少 【答案】D 【解析】 【分析】根据电池装置，a极室为碱性电解质溶液，d极室为酸性电解质溶液，放电时锌在负极被氧化，二氧化铅在正极被还原，充电时，阳极生成二氧化铅，阴极生成锌。 【详解】A．放电时，d极为正极，发生得电子的还原反应，电极反应式为，A正确； B．放电时，负极反应式为，正极反应式为，则a极室电解质溶液减小、d极室电解质溶液增大，B正确； C．由电极反应式可知，放电时负极消耗，透过离子交换膜b向正极迁移，正极消耗，硫酸根透过离子交换膜c向负极迁移，所以b、c分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜，C正确； D．放电时每转移电子，则有通过离子交换膜b，通过离子交换膜c移向中间中性溶液中生成，所以中间溶液中溶质增加，D错误； 答案选D。 13. 我国学者发现T℃时(各物质均为气态)，甲醇与水在铜基催化剂上的反应机理和能量如图： 下列说法正确的是 A. 反应过程中既有极性共价键和非极性共价键的断裂又有二者的形成 B. 控制反应条件，提高反应Ⅱ的化学反应速率，可有效加快总反应速率 C. 和的总能量小于和的总能量 D. 选择优良的催化剂可以降低反应I和Ⅱ的活化能，减少过程中的能耗和反应的焓变 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图示，反应物和中没有非极性共价键，不涉及非极性共价键的断裂，A错误； B．反应I的活化能高于反应Ⅱ，是慢反应，为总反应的决速步骤，控制反应条件，提高反应I的化学反应速率，可有效加快总反应速率，B错误； C．根据图示，总反应为，反应物总能量低于生成物，正反应吸热，则和的总能量小于和的总能量，C正确； D．催化剂可以降低反应的活化能，但催化剂不能改变反应的焓变，D错误； 答案选C。 14. 25℃时，用的氨水滴定溶液，加入氨水的体积与溶液中的关系如图所示(忽略溶液体积的变化)。下列说法不正确的是 A. 点溶液的等于1 B. 由图中数据可知，为强酸 C. 点水电离出的浓度为 D. 点溶液中 【答案】C 【解析】 【详解】A．a点时，未滴加氨水，根据常温下，，，计算得，则pH=1，A正确； B．由A选项可知，未滴加氨水时，溶液pH=1，则为强酸，B正确； C．b点酸碱恰好完全中和生成盐，根据，，计算得，则水电离出的H+离子浓度为，C错误； D．点溶液中溶质为和，且二者物质的量相等，此时，则溶液显碱性，即，根据电荷守恒，则，故离子浓度大小关系为，D正确； 故选C。 15. 咪唑类盐可作离子液体，在电池、有机合成和催化剂方面具有广泛的用途。下图是一类咪唑类盐的结构简式，其中X、Y、Z均是短周期主族元素，X、Z同主族，基态Y原子和基态Z原子核外电子均有5种空间运动状态，基态X原子的最高能级的不同轨道中均有电子且自旋方向相同。下列说法正确的是 A. 简单氢化物的沸点： B. 电负性： C. 原子半径： D. 最高价氧化物对应水化物的酸性： 【答案】B 【解析】 【分析】基态Y原子和基态Z原子核外电子均有5种空间运动状态，有5个原子轨道都填充了电子，所以Y、Z均为第二周期元素，Y可以形成1个共价键，所以Y为F，基态X原子最高能级的不同轨道中均有电子且自旋方向相同，X、Z同主族，所以X为P，Z为N，据此回答。 【详解】A．因分子间存在氢键、分子间存在氢键，HF、NH3沸点比PH3高，氢键作用大于分子间氢键，所以沸点：，A错误； B．根据同周期主族元素，从左往右电负性增大，同主族从上往下电负性减小，所以电负性为，B正确； C．N、F核外电子层数相同，N的核电荷数小、原子半径大，N、P同主族，P的核外电子层数多半径大，所以原子半径：，C错误； D．F没有正价，不能形成最高价含氧酸，D错误； 答案选B。 二、非选择题(共55分) 16. 近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为Fe-Sm-As-F-O组成的化合物。回答下列问题： (1)元素As与N同主族。预测As的氢化物分子的立体结构为_______，其沸点比NH3的_______(填“高”或“低”)，其判断理由是_______。 (2)Fe成为阳离子时首先失去_______轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3+的价层电子排布式为_______。 (3)比较离子半径：F-_______O2-(填“大于”“等于”或“小于”)。 (4)磷酸亚铁锂(LiFePO4)可用作锂离子电池正极材料，具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点，文献报道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。 ①在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是_______，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态_______(填“相同”或“相反”)。 ②NH4H2PO4中，电负性最高的元素是_______，P的_______杂化轨道与O的2p轨道形成_______键。 【答案】 ①. 三角锥形 ②. 低 ③. NH3分子间存氢键 ④. 4s ⑤. 4f5 ⑥. 小于 ⑦. Mg ⑧. 相反 ⑨. O ⑩. sp3 ⑪. σ 【解析】 【详解】(1)等电子体结构相似，AsH3和NH3为等电子体，二者结构相似，氨气分子为三角锥形，判断AsH3空间构型为三角锥形；NH3分子间形成氢键、AsH3分子间不能形成氢键，所以熔沸点：NH3＞AsH3，即AsH3沸点比NH3低； (2) Fe失去电子生成阳离子时电子从外到内依次失去，Fe原子最外层电子位于4s轨道，所以成为阳离子时首先失去4s轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f66s2，失去6s上两个电子和4f上1个电子形成Sm3+，所以其价层电子排布式为4f5； (3)F-和O2-电子层结构相同，核电荷数F＞O，则离子半径F- 小于O2-； (4)①根据对角线规则，周期表中与Li的化学性质最相似的邻族元素为Mg，Mg元素M层有两个2s轨道电子，同一轨道中两个电子自旋方向相反； ②非金属性越强电负性越大，N、H、P、O中O元素的非金属性最强，电负性最高；P原子价层电子对数为=4，所以为sp3杂化，其杂化轨道与O的2p轨道头碰头形成σ键。 17. 含及的四元半导体化合物(简写为CZTS)，是一种低价、无污染的绿色环保型光伏材料，可应用于薄膜太阳能电池领域。 （1）金属铜在元素周期表___________区，基态的核外电子排布式为___________，铜元素的焰色为绿色，产生此焰色过程中电子会___________(填“吸收”或“释放”)能量。 （2）热稳定性：，从结构角度上看，其原因是___________。键角___________(填“大于”“小于”或“等于”)。 （3）四种粒子中每个原子均达到8电子稳定结构，则中心原子杂化类型为的是___________，的立体构型为___________，属于非极性分子的是___________。 （4）第二周期主族元素中，第一电离能大于元素的有___________种。 【答案】（1） ①. ds ②. 1s22s22p63s23p63d10 ③. 释放 （2） ①. 氧原子半径小于硫，氢氧键键长小于氢硫键，导致氢氧键键能更大 ②. 大于 （3） ①. 、 ②. 正四面体形 ③. （4）2 【解析】 【小问1详解】 铜为29号元素，金属铜在元素周期表ds区，失去1个电子变成亚铜离子，基态的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10；铜元素的焰色为绿色，产生此焰色过程中电子会释放能量转化为光能。 【小问2详解】 氧原子半径小于硫，氢氧键键长小于氢硫键，导致氢氧键键能更大，使得热稳定性：；水分子中氧原子的半径比较小，两个氢原子离得比较近，它们之间的斥力较强，使氢原子分得比较开，因此键角较大； 【小问3详解】 中价层电子对数为分别为3、3、4、4，中心原子杂化类型为的是、，的中心原子S原子的价层电子对数为，为sp3杂化，空间构型为正四面体形；分子正负电荷重心重合，属于非极性分子； 【小问4详解】 同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故第二周期主族元素中，第一电离能大于元素的有N、F2种。 18. CO2资源化利用是实现CO2减排的首要途径。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇、二甲醚等重要工业原料对实现CO2减排有重要意义。已知CO2加氢制甲醇的反应体系中，主要反应有： ① ② ③ 回答下列问题： （1）=___________，有利于反应①自发进行的条件是___________(填“高温”或“低温”)。 （2）在体积为2L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，在相同温度、容积不变的条件下发生反应，能说明该反应已达平衡状态的是___________(填字母)。 A．的浓度均不再变化 B． C． D．容器中混合气体的密度保持不变 E．容器内气体压强保持不变 （3）一定条件下选择催化剂只发生反应③。已知：，，其中为各组分的体积分数。在密闭容器中按物质的量之比为1:2充入CO和H2，测得平衡时的混合气体中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。 ①p1___________p2 (填“＞”或“＜”)；平衡时，升高温度，___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 ②c、d、e三点平衡常数三者之间的关系为___________。 （4）一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。温度为470K时，图中P点___________(填“是”或“不是”)处于平衡状态。在490K之前，甲醇产率随着温度升高而增大的原因是___________；490K之后，甲醇产率下降的原因是___________。 【答案】（1） ①. -48.8 kJ∙mol-1 ②. 低温 （2）AE （3） ①. ＞ ②. 减小 ③. （4） ①. 不是 ②. 升高温度，化学反应速率加快，甲醇的产率提高 ③. 随着温度的升高，平衡逆向移动，催化剂的活性迅速下降 【解析】 【小问1详解】 ① ② ③ 利用盖斯定律，将反应②+③得，反应①=△H2+△H3=+41.2 kJ∙mol-1-90.0 kJ∙mol-1=-48.8 kJ∙mol-1；反应①为放热反应，反应前后气体的分子数减小，即ΔS＜0，△H＜0，所以有利于反应①自发进行的条件是低温。 【小问2详解】 A．的浓度均不再变化，表明正、逆反应速率相等，反应达平衡状态，A符合题意； B．，反应进行的方向相同，反应不一定达平衡状态，B不符合题意； C．起始时充入1mol CO2和3mol H2，反应过程中消耗CO2、H2的物质的量之比为1:3，则反应进行的任意阶段，CO2、H2的物质的量之比一定为1:3，不可能出现的情况，C不符合题意； D．容器中混合气体的质量不变、体积不变，则密度始终不变，当密度保持不变时，反应不一定达平衡状态，D不符合题意； E．随着反应的进行，气体的分子数不断减少，压强不断减少，当容器内气体压强保持不变时，反应达平衡状态，E符合题意； 故选AE。 【小问3详解】 ①对于反应③ ，增大压强，平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，则p1＞p2；已知：，，平衡时，=，=K，升高温度，平衡逆向移动，K减小，则减小。 ②由于正反应为放热反应，升高温度，平衡常数减小，当温度不变时，改变压强，平衡常数不变，则c、d、e三点平衡常数三者之间的关系为。 【小问4详解】 从图中可以看出，产率在最高点之后，升高温度，甲醇的产率下降，则正反应为放热反应，在P点，温度低于最高点，反应速率也低于最高点，则反应未达平衡，所以温度为470K时，图中P点不是处于平衡状态。在490K之前，温度升高，分子的能量增加，有效碰撞的次数增多，反应速率加快，则甲醇产率随着温度升高而增大的原因是：升高温度，化学反应速率加快，甲醇的产率提高；从图中可以看出，490K之后，催化活性迅速下降，则甲醇产率下降的原因是：随着温度的升高，平衡逆向移动，催化剂的活性迅速下降。 19. 我国在新材料领域研究的重大突破，为“天宫”空间站的建设提供了坚实的物质基础。“天宫”空间站使用的材料中含有B、C、N、等元素。回答下列问题： （1）下列不同状态的硼中，失去一个电子需要吸收能量最少的是___________。 A. B. C. D. （2）胸腺嘧啶是构成DNA的一种生物碱，结构简式如图： 其构成元素(H元素除外)的第一电离能由小到大的顺序为___________。胸腺嘧啶分子中键和键的个数比值为___________。 （3）叠氮酸常用于引爆剂，可用联氨制取。叠氮酸结构如图所示，为杂化，已知参与形成键的电子越多，键长越短，则键长①___________②(填“>”“<”或“=”)。 （4）氨硼烷是目前最具潜力的储氢材料之一，结构和乙烷相似，如下图： ①氨硼烷晶体中B原子的杂化方式为___________。 ②氨硼烷分子中与N相连的H呈正电性，与B原子相连的H呈负电性，它们之间存在静电相互吸引作用，称为双氢键，用“”表示。以下物质之间可能形成双氢键的是___________(填字母)。 a．和 b．和 c．和 （5）硼酸是白色片状晶体(层状结构如图)，有滑腻感，在冷水中溶解度很小，加热时溶解度增大。 加热时，硼酸的溶解度增大，主要原因是___________。 【答案】（1）D （2） ①. ②. 5:1 （3）< （4） ①. ②. ac （5）加热破坏了硼酸分子之间的氢键，硼酸分子与水之间形成氢键 【解析】 【小问1详解】 各微粒失去1个电子，A、C为B原子第二电离能，B、D是硼原子第一电离能，C、D为激发态，第二电离能>第一电离能，基态的第一电离能大于激发态的第一电离能，故失去一个电子需要吸收能量最少的是D； 【小问2详解】 同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大呈增大趋势，但第ⅡA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，则第一电离能：，单键由1个键形成，双键由1个键和1个键形成，1个胸腺嘧啶分子中键数目为：15，键数目为：3，键和键的比值为； 【小问3详解】 设左至右N原子分别为1~3号，3号N为杂化，N原子最外层一共5个电子，有一对孤电子占据一个杂化轨道，还余一个p轨道、1个电子形成键，由结构可知，2号N原子为杂化，剩余2个相互垂直的p轨道，共3个电子形成键，1号N原子不杂化。分子中有一个离域键，与氢相连的3号N原子给出1个电子，2号N原子给出两个电子，3号N给出1个电子形成一个三中心四电子的大键，除外1、2号N之间还有一个键：。由参与形成键的电子越多，键长越短可知，①处形成键的电子多，所以①处的键长要短一些；键长：①<②； 【小问4详解】 ①氨硼烷晶体中，B原子形成4个键，无孤电子对，杂化方式为； ②a．中H呈正电性，中H呈负电性，和能形成双氢键，故a选； b．和中H都显正电性，不能形成双氢键，故b不选； c．中H呈负电性，中H呈正电性，和能形成双氢键，故c选； 答案选ac； 【小问5详解】 在硼酸的层状结构中，分子与分子之间有氢键和范德华力，氢键比范德华力强，加热时，破坏了硼酸分子之间的氢键，硼酸和溶剂水之间形成氢键，导致硼酸的溶解度增大。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$