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驻马店高中高二下期第四次考试化学试题
注意事项:1.答卷前,请考生务必把自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上,写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
4.满分:100分 考试时间:75分钟
一、单选题(每小题3分 共计42分)
1.以下化学用语表述正确的是
A.乙烯的结构简式: B.的空间充填模型:
C.乙醇的分子式: D.羟基的电子式:
2.下列有机物分子中,所有的原子不可能处于同一平面的是
A. B.
C. D.
3.味精的主要成分是谷氨酸钠(),其分子中含有的手性碳原子数是
A.0 B.1 C.2 D.3
4.若代表阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A.5.2g苯乙烯含有键的数目为
B.1mol含有阴离子的数目为
C.6g金刚石晶体含有键数目为
D.100mL1mol/L溶液中数目为
5.下列关于物质结构的命题表述中正确的是
①乙醛分子中碳原子的杂化类型有sp2和sp3两种
②元素Ge位于周期表第四周期ⅣA族,核外电子排布式为,属于p区
③非极性分子往往具有高度对称性,如BF3、PCl5、H2O2、CO2这样的分子
④Na2O、Na2O2中阴阳离子个数比相同
⑤SiO2既能溶于氢氟酸、也能溶于氢氧化钠,是两性氧化物
⑥氨水中大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合成NH3H2O分子,根据氨水的性质可知的结NH3H2O构式可记为:
⑦HF晶体沸点高于HCl,是因为HCl共价键键能小于HF
A.①②④ B.①③⑤ C.①④⑥ D.①④⑦
6.前三周期主族元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增大,只有Y、Z、W位于同周期,基态M原子的价电子数是X、Y、Z、W各基态原子的未成对电子数之和的一半,上述部分元素组成的物质存在如图所示转化关系。下列说法错误的是
A.第一电离能:Z>W B.M的单质可以作半导体
C.氢化物的沸点:W>Y D.由X、Z、W组成的化合物中可能含离子键和共价键
7.有机化合物D是合成催化剂N一杂环卡其碱()的重要中间体,下面是合成中间体D的一种重要合成路线。下列说法正确的是
A.有机物A的类别是醚类化合物 B.有机物B中所有原子可能共平面
C.有机物D中有两个手性碳原子 D.有机物C的名称是2-苯基丙烯醛
8.催化丙烯制醛的反应机理如图所示,下列说法正确的是
A.是该反应的中间产物
B.上述循环过程中,的配位数没有发生变化
C.若反应物为乙烯,产物为
D.总反应式为
9.下列说法或化学用语表述正确的是
A.N2的电子式: N⋮⋮N B.CH2Cl2中的共价键类型:非极性键和极性键
C.CO2的空间结构: V形 D.反-2-丁烯的结构简式:
10.下列事实不能用氢键解释的是
A.氯气比氯化氢更易液化
B.邻羟基苯甲醛比对羟基苯甲醛的沸点低
C.接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值大于18
D.在冰的晶体中,每个水分子周围紧邻的水分子数目小于12
11.过渡金属氧化物离子(以表示)在烃类的选择性氧化等方面应用广泛。与反应的过程如下图所示。下列说法不正确的是
A.反应速率:步骤Ⅰ步骤Ⅱ
B.分子中,键角:
C.若与反应,生成的氘代甲醇有3种
D.
12.下列物质的变化,破坏的是共价键的是
A.铜受热熔化 B.金刚石受热熔化
C.BaCl2晶体溶于水 D.冰融化为水
13.物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
选项
性质差异
结构因素
A
正戊烷的沸点高于新戊烷
正戊烷分子极性大于新戊烷,范德华力强
B
金刚石的熔点高于
金刚石为共价晶体,为分子晶体
C
三氟乙酸的大于三氯乙酸的
电负性大于,三氟乙酸键极性强
D
在水中的溶解度大于CO
为非极性分子,为极性分子
A.A B.B C.C D.D
14.联氨()可用于处理水中的溶解氧,其反应机理如下图所示。
下列说法错误的是
A.分子的共价键只有键
B.具有还原性,在一定条件下可被氧化
C.过程②发生的是非氧化还原反应
D.③中发生反应:
15. (每空2分 共计10分)
有机化合物A是一种重要的化工原料,在一定条件下可以发生如图反应:
已知:苯环侧链上的烃基在一定条件下能被氧化成羧基。
回答下列问题:
(1)A中官能团名称是 ;D的结构简式为 。
(2)请写出反应①的化学反应方程式: ,反应类型是 。
(3)下列说法正确的是___________。
A.分子A中所有原子一定共平面
B.等质量的A与乙炔完全燃烧,消耗氧气的质量一样多
C.分子E的同分异构体中属于芳香烃的有3种
D.从B、E混合物中获取E的方法是加足量氢氧化钠溶液,再蒸馏
16. (每空2分,共计18分)
催化还原法是消除大气中的主要方法之一。回答下列问题:
(1)小分子烃类作为还原剂可以在催化剂上选择性还原大气中的。反应过程中部分热化学方程式如下(表示正反应的活化能):
i.
ii.
iii.
(保留至小数点后一位);已知反应的,则自发进行的适合条件为 (填“高温”“低温”或“任意温度”)。
(2)反应动力学研究发现,在催化剂作用下,燃烧反应对还原大气中的有一定的影响。
①相同条件下,反应速率:反应i (填“>”或“<”)反应ii,理由是 。
②在催化作用下,、的平衡转化率随温度的变化如图所示:
反应温度低于650K时,随着温度升高,NO、的转化率迅速升高,可能的原因为 ;在673K之后,的转化率不断升高至完全转化,但NO转化率随着温度升高而降低,试分析可能的原因: (写出一条即可)。
(3)已知:
一定条件下,在1L密闭容器中通入和,发生反应,反应达到平衡后放出的热量为20.9kJ,该反应的平衡常数为 。
(4)含铜催化剂可用于氨选择性催化还原。CuCl是一种应用较广的含铜催化剂,CuCl的晶胞结构如图1,沿x、y、z轴方向的投影均为图2。
①晶胞中Cl的配位数为 。
②设为阿伏加德罗常数的值,晶体密度为,则晶胞中相邻Cu之间的最短距离为 (列出计算式)pm。
17. (除标注的6分每空2分,共计14分)
乙烯是重要的有机化工原料。以乙烯和淀粉为原料可以实现下列转化:
(1)C的分子式为 ,其名称为 。
(2)中官能团的名称为 。
(3)①的反应类型为 。写出反应⑥的化学方程式 。
(4)上述物质中,能发生银镜反应的物质有 (写名称)。
(5)是A的同系物,它的同分异构体有 种。
18. (除标注的1分其余每空2分 共计16分)
铁、钴、镍的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)向溶液中加入溶液形成蓝色的沉淀:
①第一电离能:N (填“>”或“<”)C。(1分)
②沸点: (填“>”或“<”),判断的理由为 。
③多数配离子的显示颜色与d轨道的分裂能有关。分裂能是指配离子的中心原子(或离子)的一个电子从较低能量的d轨道跃迁到较高能量的d轨道所需的能量(用Δ表示),它与中心离子的结构、电荷、配体有关。则 (填“>”或“<”)。
(2)镍与生成的配合物中:
①核外电子数:C (填“>”或“<”)O。(1分)
②键角: (填“>”或“<”),判断的理由为 。
(3)钴酸锂的一种晶胞结构如图所示。已知:该晶胞的密度为。
①该晶体的化学式为 。
②阿伏加德罗常数的值为
参考答案
1.B
【详解】A.乙烯含有碳碳双键,结构简式为,故A错误;
B.的空间充填模型是,故B正确;
C.乙醇的结构简式是,乙醇的分子式是,故C错误;
D.羟基的电子式是,故D错误;
答案选B。
2.C
【分析】苯环和碳碳双键中的C均采取sp2杂化,均为平面结构,-C≡N为直线结构,而当碳饱和时,形成四个单键时,为四面体形结构,不可能所有原子共平面。
【详解】A.含有苯环和碳碳双键,两个平面结构可以在同一平面上,所以A项不符合题意,错误;
B.含有两个碳碳双键,均为平面结构,单键旋转后所有原子可以共平面,所以B项不符合题意,错误;
C.结构中存在−CH2−,碳有四个单键,为四面体结构,不可能所有原子共平面,所以C项符合题意,正确;
D.含有1个碳碳双键和一个−C≡N,均为平面结构,所有原子可能共平面,所以D项不符合题意,错误;
答案选C。
3.B
【详解】
手性碳原子是指与四个不同的原子或原子团相连的碳原子,在谷氨酸钠的结构中,,只有2号碳原子与四个不同的原子或原子团相连,所以该分子中手性碳原子数是1个;答案选B。
4.C
【详解】A.5.2g苯乙烯物质的量为0.05mol,则含有键的数目为,故A错误;
B.中阴离子为,则1mol含有阴离子的数目为,故B错误;
C.1mol金刚石含有2mol碳碳键,6g金刚石物质的量为0.5mol,则6g金刚石晶体含有键数目为,故C正确;
D.100mL1mol/L溶液中乙酸物质的量为0.1mol,由于乙酸部分电离,则数目小于,故D错误。
综上所述,答案为C。
5.C
【详解】①乙醛的结构简式为,甲基上的碳原子为饱和碳原子,其杂化类型为杂化,醛基上的碳原子连有碳氧双键,其杂化类型为杂化,即乙醛分子中碳原子的杂化类型有和两种,①正确;
②Ge是第四周期第Ⅳ族的主族元素,其核外电子排布式为,属于区元素,②错误;
③非极性分子往往具有高度对称性,如、、这样分子,而是极性分子,③错误;
④Na2O由和构成,其阴阳离子个数比为,由和构成,其阴阳离子个数比也是,故、中阴阳离子个数比相同,④正确;
⑤SiO2既能溶于氢氟酸是因为SiO2的亲氟性;二氧化硅能与氢氧化钠反应生成盐和水,所以SiO2是酸性氧化物,⑤错误;
⑥氨水中大部分与以氢键用“”表示结合成分子,根据氨水的性质可知的结构式可记为:,⑥正确;
⑦HF和属于分子晶体,分子晶体的相对分子质量越大,其沸点越高,但是分子间存在氢键,故HF晶体沸点高于,⑦错误;
综上所述,正确的是①④⑥,故选C。
6.C
【分析】前三周期主族元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增大,只有Y、Z、W位于同周期,X形成1个化学键,X为氢;Y形成4个共价键,为碳;W形成2个共价键,为氧,则Z为氮;基态M原子的价电子数是X、Y、Z、W各基态原子的未成对电子数之和的一半,则M的价电子数为4,M为硅;
【详解】A.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N、O的第一电离能大小:N>O;A正确;
B.硅单质具有良好的半导体性能,可以作半导体,B正确;
C.碳可以形成相对分子质量很大的烃,故其沸点可能大于氧形成的氢化物,C错误;
D.由X、Z、W组成的化合物中可能含离子键和共价键,例如硝酸铵,D正确;
故选C。
7.B
【分析】由A到B的反应条件及A的分子式可知A为苯甲醇,A催化氧化生成苯甲醛,苯甲醛与乙醛发生反应生成C,C与溴单质反应再碱性处理生成D。
【详解】A.由上述分析可知A为苯甲醇,属于醇类,故A错误;
B.苯环和醛基均为平面结构,两结构通过单键相连,可以重合,所有原子可能共面,故B正确;
C.D结构中不含饱和碳原子,不存在手性碳原子,故C错误;
D.有机物C的名称是3-苯基丙烯醛,故D错误;
故选:B。
8.D
【详解】A.根据如图,在催化丙烯制醛的反应机理中,是该反应的催化剂,A错误;
B.上述循环过程中,的配位数有4个和5个,发生了变化,B错误;
C.根据上述反应,丙烯催化氧化得到丁醛,所以乙烯催化氧化得到丙醛(),C错误;
D.根据如图信息,该反应的总反应为:,D正确;
故选D。
9.D
【详解】
A. N2的电子式:,故A错误;
B. CH2Cl2中的共价键类型:C-H、C-Cl为极性键,故B错误;
C. CO2的C原子价层电子对数为2+=2,中心原子为sp杂化,空间结构: 直线形,故C错误;
D. 反-2-丁烯的结构简式:,故D正确;
故选D。
10.A
【详解】A.氯气比氯化氢沸点低,因此容易液化,与氢键无关,A符合题意;
B.邻羟基苯甲醛可以形成分子内的氢键,对羟基苯甲醛可以形成分子间的氢键,分子间的氢键对熔沸点的影响大于分子内的氢键对熔沸点的影响,所以邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛,与氢键有关,B不符合题意;
C.接近沸点的水蒸气中水分子之间形成聚合体,所以水的相对分子质量测量值大于18,与氢键有关,C不符合题意;
D.水分子间存在氢键,由于氢键的方向性而使得水分子周围紧邻的水分子数目小于12,D不符合题意;
答案选A。
11.C
【详解】A.步骤Ⅰ的活化能大于步骤Ⅱ,反应速率步骤Ⅰ更小,A正确;
B.分子中C原子和O原子均为sp3杂化,C原子没有孤电子对,O原子上有两对孤对电子,排斥力较大,键角,B正确;
C.根据反应机理可知,若MO+与CH2D2反应,生成的氘代甲醇可能为CH2DOD或CHD2OH,共两种,C错误;
D.根据反应历程能量变化图所示,总反应的反应热==E1-E2+E3-E4,D正确;
故选C;
12.B
【详解】A.铜属于金属晶体,受热熔化破坏的是金属键,故A项错误;
B.金刚石属于共价晶体,熔化破坏的是共价键,故B项正确;
C.氯化钡属于离子晶体,溶于水破坏的是离子键,故C项错误;
D.冰属于分子晶体,熔化为水破坏的是分子间作用力,故D项错误;
故本题选B。
13.D
【详解】A.正戊烷和新戊烷形成的晶体都是分子晶体,由于新戊烷支链多,对称性好,分子间作用力小,所以沸点较低,A正确;
B.金刚石为共价晶体,熔化需要破坏共价键,熔点较高,为分子晶体,熔化需要破坏分子间作用力,熔点较低,金刚石的熔点高于,B正确;
C.由于电负性F>H,C-F键极性大于C-H键,使得羧基上的羟基极性增强,氢原子更容易电离,酸性增强,C正确;
D.氯气在水中的溶解度通常会比一氧化碳高,这主要是由于氯气分子的较大尺寸和其在水中生成盐酸的反应导致的,D错误;
故选D。
14.A
【分析】由反应机理示意图可知,①转化中氧化铜与联氨共热反应生成氧化亚铜、氮气和水,反应的化学方程式为4CuO+N2H42Cu2O+N2↑+2H2O;②转化中氧化亚铜与氨水反应生成二氨合亚铜离子、氢氧根离子和水,反应的离子方程式为Cu2O+4NH3∙H2O=2Cu(NH3)+2OH—+3H2O;③转化中二氨合亚铜离子与一水合氨、氧气反应生成四氨合铜离子、氢氧根离子和水,反应的离子方程式为4Cu(NH3)+O2+8NH3∙H2O=4Cu(NH3)+4OH—+6H2O,总反应方程式为CuO+N2H4+4NH3∙H2O+O2=Cu(NH3)+N2↑+2H2O。
【详解】A.N2H4分子的共价键有N-H之间的键和N-N之间的键,A错误;
B.由题干信息可知,N2H4能够被CuO氧化生成N2,即N2H4具有还原性,而O2的氧化性强于CuO,故N2H4具有还原性,在一定条件下可被O2氧化,B正确;
C.由分析可知,②转化中氧化亚铜与氨水反应生成二氨合亚铜离子、氢氧根离子和水,反应中没有元素发生化合价变化,属于非氧化还原反应,C正确;
D.根据氧化还原反应配平可知,③中发生反应:,D正确;
故答案为:A。
15.(1) 碳碳双键
(2) 加成反应
(3)BC
【分析】
结合B的分子式,可知B为苯甲酸,结合A的组成可知A为苯乙烯,A与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成C,C为;苯乙烯发生加聚反应生成D,D为;A和氢气发生加成反应生成E,则E为。
【详解】(1)
A为,其中官能团名称是碳碳双键;D的结构简式为;
(2)
A与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成B,反应方程式为;
(3)A.连接苯环的键可以旋转,分子A中所有原子可能共面,故A错误;
B.A与乙炔最简式都为CH,则等质量的两种物质完全燃烧,消耗氧气的质量一样多,故B正确;
C.分子E的同分异构体中属于芳香烃的有邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯3种,故C正确;
D.加足量氢氧化钠溶液,B转化为无机盐,可以通过分液就能分离出E,故D错误;
故选BC。
16.(1) 低温
(2) > 活化能越小,反应速率越快 随着温度升高,催化剂活性增强,反应速率加快,使得NO、的转化率迅速升高 反应i为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,NO转化率降低(或被过量氧气氧化,导致还原NO选择性降低)
(3)0.5
(4) 4
【详解】(1)①根据盖斯定律可知ΔH3=ΔH1-ΔH2=− 180.6kJ⋅mol−1;
②该反应为放热的熵减反应,则在低温条件下自发;
(2)①相同条件下,反应速率:反应i>反应ii;
②活化能越小,反应速率越快,根据题目所给活化能可知,反应速率:反应i>反应ii;
③随着温度升高,NO、C3H6的转化率迅速升高,可能的原因为随着温度升高,催化剂活性增强,反应速率加快,使得NO、C3H6的转化率迅速升高;
④反应i为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,NO转化率降低(或C3H6被过量氧气氧化,导致C3H6还原NO选择性降低),所以在673K之后,C3H6的转化率不断升高至完全转化,但NO转化率随着温度升高而降低;
(3)的反应热=kJ / mol -kJ / mol =-41.8kJ / mol ,理论上1 mol NO2完全反应放热41.8kJ,实际放出的热量为20.9kJ,转化率为50%,根据三段式,则;
(4)①根据晶胞可知,Cl在8个顶点和6个面心,均摊下来为,Cu有4个在内部,化学式为CuCl,Cl周围与它最近的Cu为4个,所以Cl的配位数为4;
②晶胞中相邻Cu之间的最短距离为面对角线的,体积为cm3,则边长为pm,晶胞中相邻Cu之间的最短距离为。
17.(1) 乙酸乙酯
(2)羟基
(3) 加成反应
(4)葡萄糖、乙醛
(5)9
【分析】乙烯与Br2的四氯化碳溶液发生加成反应生成A为1,2-二溴乙烷,A发生卤代烃的水解生成乙二醇,乙烯与水在催化剂的作用下发生加成反应生成B为乙醇,乙醇与乙酸发生酯化反应生成C为乙酸乙酯,乙醇也可发生催化氧化生成乙醛,淀粉水解生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶作用下发酵生成乙醇,据此分析解答。
【详解】(1)根据分析,C为CH3COOCH2CH3,分子式为C4H8O2,其名称为乙酸乙酯,故答案为:C4H8O2;乙酸乙酯。
(2)中官能团的名称为羟基。
(3)反应①中,乙烯与Br2的四氯化碳溶液发生加成反应生成1,2-二溴乙烷;反应⑥为乙醇发生催化氧化生成乙醛,其化学方程式为;故答案为:加成反应;。
(4)能发生银镜反应的有机化合物中含有醛基,则上述物质中含有醛基的有葡萄糖、乙醛,故答案为:葡萄糖、乙醛。
(5)A为1,2-二溴乙烷,是A的同系物,采用“定一议二”法确定的同分异构体数。若第一个Br所连位置为,此时另一个Br有4个位置;若第一个Br所连位置为,此时另一个Br有2个位置;若第一个Br所连位置为,此时另一个Br有1个位置;若第一个Br所连位置为,此时另一个Br有2个位置;因此共有4+2+1+2=9种。
18.(1) > < 分子间存在氢键 >
(2) < < 的空间结构为平面三角形,键角为120°,的空间结构为直线形,键角为180°
(3)
【详解】(1)①同周期主族元素从左往右第一电离能呈现增大的趋势,因此第一电离能N>C;
②异硫氰酸能形成分子间氢键,而硫氰酸分子间没有氢键,所以硫氰酸(HSCN)的沸点低于异硫氰酸(H―N=C=S)的沸点;
在和中,中心原子分别为Fe3+和Fe2+,从带电荷考虑,Fe3+带正电荷高,吸引电子的能力强;从稳定性考虑,它们的价电子排布分别为3d5、3d6,3d5中轨道半充满,电子的能力低,电子跃迁所需的能量高,综合以上分析,分裂能>,
故答案为:>;<;分子间存在氢键;>。
(2)①C核外电子数为6,O核外电子数为8,因此核外电子数:C<O;
②的中心原子C原子的价层电子对数为,无孤电子对为平面三角形,的中心原子C原子的价层电子对数为,无孤电子对为平直线形,因此二氧化碳的键角更大,故答案为:<;<;的空间结构为平面三角形,键角为120°,的空间结构为直线形,键角为180°。
(3)①该晶胞中氧原子的数目为,Li原子的数目为3,Co原子的数目为3,化学式为:;
②题图中原子的堆积方式为六方最密堆积,1pm=1010cm,六棱柱底部正六边形的面积=6(a×10-10)2cm2,六棱柱的体积=6(a×10-10)2(b×10-10)cm3=3a2b×10-30cm3。已知为阿伏加 德罗常数的数值,则一个晶胞的质量为g,故密度为==,阿伏加德罗常数的值为
高二化学试卷 第4页 共4页
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