内容正文:
河南省信阳高级中学新校(贤岭校区)
2024-2025学年高二下期05月测试(一)
化学试题
一、单选题(每小题3分,共14小题,共42分)
1. 2024年我国科技呈现井喷式发展,化学学科在这些发展中发挥了重要作用。下列说法正确的是
A. 我国科学家研制出世界首款基于原语的类脑互补视觉芯片,目前广泛使用的硅基芯片的主要成分是高纯度二氧化硅
B. 我国首艘大洋钻探船“梦想”号采用大量合金来制作船身,合金的熔点比其成分金属高
C. 2024年我国新能源汽车产销量仍然领跑全球,从安全性角度来看,研发固态电解质动力电池取代目前的锂离子电池是一个理想的方向
D. 我国已有多个手机品牌采用有机电致发光材料作为显示屏,这种材料和聚乙烯一样都属于纯净物
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 甲基的电子式:
B. 基态铜原子价电子的轨道表示式:
C. 的空间结构:(三角锥形)
D. C(CH3)3CH2CH3的化学名称:2,2-二甲基丁烷
3. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1 mol中含有N-H键的数目为5
B. 向2.0 m 溶液中加入足量稀硫酸,生成的数目小于
C. 1 mol固体溶于稀醋酸后溶液呈中性,该溶液中的数目为
D. 标准状况下,22.4 L己烷的分子数目为
4. 用质谱法测得某烷烃的相对分子质量为72,该烷烃跟Cl2反应生成的一氯代物有三种,下列说法正确的是
A. 该烷烃的结构简式为CH3CH2CH(CH3)2
B. 该烷烃的名称为2,2-二甲基丙烷
C. 9 g该烷烃在氧气中完全燃烧,需要消耗标准状况下22.4L的氧气
D. 该烷烃还存在3种同分异构体
5. 化合物Z是一种合成抗流感病毒医药的中间体,由X和Y合成Z的反应如下:
下列说法错误的是
A. X中所有原子共平面 B. Y存在顺反异构
C. Z中含有3个手性碳 D. 该反应为加成反应
6. 已知:时,①亚硫酸的电离平衡常数为;②次氯酸的电离平衡常数为;③碳酸的电离平衡常数为。下列离子方程式正确的是
A. 用过量的溶液除去中的:
B. 少量通入溶液中:
C. 泡沫灭火器灭火的原理:
D. 向含的悬浊液中通入后变澄清:
7. 已知:① ΔH1=-2878kJ·mol-1;
② ΔH2=-2869kJ·mol-1。
下列说法错误的是
A. CH3CH2CH2CH3与CH(CH3)3互为同分异构体
B. 稳定性:CH3CH2CH2CH3>CH(CH3)3
C. CH3CH2CH2CH3(g)= CH(CH3)3(g) ΔH=-9kJ·mol-1
D. 反应①、②可分别表示CH3CH2CH2CH3、CH(CH3)3的燃烧热的热化学方程式
8. 实验室提取桂花精油的流程如下。下列说法错误的是
A. “操作①”所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
B. “操作②”为过滤,所得的石油醚可循环利用
C. “乙醇洗涤”可提高桂花精油的收率
D. “减压蒸馏”可防止桂花精油在较高温度下变质
9. 下列实验中,所选用的实验仪器(夹持装置略)能完成相应实验的是
A. 电石与饱和食盐水制备乙炔:选用②
B. NaCl溶液蒸发结晶:选用①⑥⑦
C. 制备装置中的“尾气吸收”:选用③④
D. 配制100g质量分数10%的溶液:选用③⑤⑥⑧
10. 下列物质的性质或数据与氢键无关的是
A. 乙酸极易溶于水
B. 冰的密度比干冰小,熔点比干冰高
C. 乙醚微溶于水,而乙醇可与水以任意比互溶
D. HF分解时吸收的热量比HCl分解时吸收的热量多
11. 下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确且具有因果关系的是
实例
解释
A
酸性:HCOOH > CH3COOH
—CH3是吸电子基团
B
沸点:
对羟基苯甲醛中共价键更稳定
C
O3在CCl4中的溶解度大于在H2O中的溶解度
“相似相溶原理”:O3是非极性共价键形成的非极性分子,易溶于非极性的CCl4
D
乙烯能使溴水褪色,而乙烷不能
乙烯分子中的π键不如σ键牢固,比较容易断裂
A. A B. B C. C D. D
12. 从铅阳极泥熔炼产生的砷锑烟尘(主要含)中提取砷和氧化锑的工艺流程如下:
已知:25°C时,的;。
下列说法正确的是
A. “滤渣”的主要成分为Pb和
B. “沉砷”过程发生反应
C. “水解”中,高浓度的不利于水解
D. “脱氯”中,一定时,氨水浓度越大脱氯率越高
13. 利用双极膜电解器还原 制 的装置如图,其法拉第效率 可达 [法拉第效率 ],生成其他气体的电极法拉第效率 FE 为 50%。已知工作时双极膜中间层的 解离出 和 ,并在电场作用下向两极移动。下列说法正确的是
A. 电极电势: a 电极高于 b 电极
B. 双极膜中 解离出的 移向 电极
C. 室中发生的反应式为
D. 当阳极产生 气体(标准状况)时,则阴极产生
14. 立方氮化硼晶体被认为是已知最硬的物质,其晶胞结构如图所示。已知阿伏加德罗常数的值为,晶胞参数为。下列说法正确的是
A. 硼、氮原子间最短距离为
B. B、N元素均位于元素周期表中的区
C. 该晶胞的质量为
D. 若处原子分数坐标为(1,0,0),则处原子分数坐标为
二、填空题(共4小题,共58分)
15. 按要求回答下列问题:
(1)当0.2 mol烃A在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O各1.2 mol,催化加成后生成2,2二甲基丁烷,则A的结构简式为_______。
(2)分子中最多有_______个原子处于同一平面上。
(3)分子式为C9H12的芳香烃,苯环上的一溴取代物只有一种,该芳香烃的结构简式为_______。
(4)某烷烃X的结构简式为。
①该烷烃用系统命名法命名的名称是_______。
②若X是由烯烃Y加氢得到的,Y存在多种同分异构体,上述烯烃Y中,存在顺反异构的结构简式为_______。
(5)丙烯与甲苯均是重要的有机化工原料。写出以下反应的化学方程式:
①丙烯与HCl的反应_______。
②甲苯与氯气在光照条件下的一元取代反应_______。
16. 己二酸()是一种重要的有机化工原料,通常为白色晶体,易溶于热水,微溶于冷水。实验室通过环己醇()氧化法制备己二酸的主要反应和装置如下:
Ⅰ. 3。
Ⅱ.。
已知:的沸点为159.6℃,的沸点为330.5℃。回答下列问题:
(1)仪器c的名称为_______,其作用为_______。
(2)加入试剂后,应对装置a采取的最佳加热方式为____,当其中发生的反应Ⅰ结束后,应先打开_____(选填“K1”或“K2”)。
(3)向装置a中滴加NaHSO3溶液至观察到_______时,停止滴加操作。
(4)实验结束后,立即将装置a中的液体转移至过滤装置中过滤,并用少量_______ (填选项字母)洗涤沉淀2~3次,将洗涤液合并入滤液中,判断沉淀已洗涤干净的操作为_______。
A.冷水 B.热水 C.NaOH溶液 D.NaHSO3溶液
(5)从滤液中获得己二酸晶体的操作为_______,洗涤,干燥,若称量所得晶体的质量为3.2 g,则产品的产率约为_______(保留2位有效数字)。
17. 锂电池正极材料,极大地改善了锂电池的性能(注明:指)。请回答下列问题:
(1)基态钴原子的价层电子排布式为_______,其M层上有_______种不同的空间运动状态,基态铝原子核外有_______种能量不同的电子。
(2)氧化锂的熔点为,氧化镁的熔点为。、的离子半径依次为、。它们的熔点差异除离子半径因素外,还有_______。
(3)某含钴配合物的组成为,该配合物中钴离子的配位数是6,该配合物可以与足量的硝酸银反应生成沉淀,则该配合物的配体是_______,试判断分子与钴离子形成配合物后,键角会_______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)晶胞与晶胞相似,如图所示:
①连接面心上6个构成_______(填标号)。
A.正四面体 B.正八面体 C.立方体 D.正四边形
②已知晶胞参数为,代表阿伏加德罗常数的值。则晶体的密度为_______(只列出计算式)。
18. 能源问题是人类社会面临的重大课题,甲醇是一种可再生能源,具有开发应用的广阔前景,研究甲醇具有重要意义。
(1)利用工业废气中的CO2可制取甲醇,其反应为:CO2+3H2⇌CH3OH+H2O。
①常温常压下,已知反应的能量变化如图1、图2所示,由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式为_____。
②为探究用CO2生产燃料甲醇的反应原理,现进行如下实验:在一恒温恒容密闭容器中,充入lmolCO2和3molH2,进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。从反应开始到平衡,v(H2)=_____;该温度下的平衡常数数值K=______(保留两位有效数字);能使平衡体系中增大的措施有_____(任写一条)。
(2)工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种。
①甲醇蒸汽重整法。主要反应为CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g);设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60molCH3OH(g),体系压强为P1,在一定条件下达到平衡时,体系压强为P2,且P2/P1=2.2,则该条件下CH3OH的平衡转化率为_____。
②甲醇部分氧化法。在一定温度下以Ag/CeO2—ZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性(选择性越大,表示生成的该物质越多)影响关系如图4所示,则当=0.25时,CH3OH与O2发生的主要反应方程式_____。在制备H2时最好控制=_____。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
河南省信阳高级中学新校(贤岭校区)
2024-2025学年高二下期05月测试(一)
化学试题
一、单选题(每小题3分,共14小题,共42分)
1. 2024年我国科技呈现井喷式发展,化学学科在这些发展中发挥了重要作用。下列说法正确的是
A. 我国科学家研制出世界首款基于原语的类脑互补视觉芯片,目前广泛使用的硅基芯片的主要成分是高纯度二氧化硅
B. 我国首艘大洋钻探船“梦想”号采用大量合金来制作船身,合金的熔点比其成分金属高
C. 2024年我国新能源汽车产销量仍然领跑全球,从安全性角度来看,研发固态电解质动力电池取代目前的锂离子电池是一个理想的方向
D. 我国已有多个手机品牌采用有机电致发光材料作为显示屏,这种材料和聚乙烯一样都属于纯净物
【答案】C
【解析】
【详解】A.硅基芯片的成分是高纯硅,A错误;
B.合金的熔点一般比其成分金属低,B错误;
C.固态电解质具有不易燃烧和爆炸的优点,是动力电池研究的主要方向,C正确;
D.有机电致发光材料同聚乙烯一样,是高聚物,聚合度为不定值,故为混合物,不是纯净物,D错误;
故选C。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 甲基的电子式:
B. 基态铜原子价电子的轨道表示式:
C. 的空间结构:(三角锥形)
D. C(CH3)3CH2CH3的化学名称:2,2-二甲基丁烷
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲基有一个未成键的单电子,电子式,A错误;
B.基态铜原子价电子排布式为3d104s1,价电子的轨道表示式:,B错误;
C.离子中,C原子的价层电子对数为,发生sp2杂化,不存在孤电子对,则空间结构呈平面三角形,C错误;
D.C(CH3)3CH2CH3的系统命名法为:2,2-二甲基丁烷,D正确;
故选D。
3. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1 mol中含有N-H键的数目为5
B. 向2.0 m 溶液中加入足量稀硫酸,生成的数目小于
C. 1 mol固体溶于稀醋酸后溶液呈中性,该溶液中的数目为
D. 标准状况下,22.4 L己烷的分子数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.每个氨分子中存在3个N-H键,1 mol NH3中含有N-H键的数目为3NA,A错误;
B.溶液体积未知,无法计算,B错误;
C.根据电荷守恒可知,,当溶液显中性时,,所以该溶液中CH3COO−的数目为NA,C正确;
D.标准状况下己烷不是气体,无法计算其物质的量,D错误;
故选C。
4. 用质谱法测得某烷烃的相对分子质量为72,该烷烃跟Cl2反应生成的一氯代物有三种,下列说法正确的是
A. 该烷烃的结构简式为CH3CH2CH(CH3)2
B. 该烷烃的名称为2,2-二甲基丙烷
C. 9 g该烷烃在氧气中完全燃烧,需要消耗标准状况下22.4L的氧气
D. 该烷烃还存在3种同分异构体
【答案】C
【解析】
【分析】已知该烷烃的相对分子质量为72,根据烷烃的通式为CnH2n+2可求出该有机物的分子式为C5H12,该烷烃的一氯代物有3种,其结构简式为CH3CH2CH2CH2CH3,据此分析;
【详解】A.根据分析可知,结构简式为CH3CH2CH2CH2CH3,A错误;
B.CH3CH2CH2CH2CH3名称为正戊烷,B错误;
C.该有机物与氧气反应的关系式为CH3CH2CH2CH2CH38O2,当9g该烷烃在氧气中完全燃烧需要消耗1molO2,在标准状况下体积为22.4L,C正确;
D.分子式为C5H12的烷烃有3种同分异构体,除去该烷烃本身,还存在2种同分异构体,为异戊烷和新戊烷,D错误;
故选C。
5. 化合物Z是一种合成抗流感病毒医药的中间体,由X和Y合成Z的反应如下:
下列说法错误的是
A. X中所有原子共平面 B. Y存在顺反异构
C. Z中含有3个手性碳 D. 该反应为加成反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.X结构中含有甲基结构,不可能所有原子共平面,A错误;
B.Y含有碳碳双键结构,且双键两端碳原子都是连了2个不同的原子或原子团,故Y存在顺反异构,B正确;
C.Z的手性碳位置如图所示(手性碳原子形成4个单键,且分别连有4个不同的原子或原子团),C正确;
D.由反应可知X发生1,4加成,D正确;
故答案选A。
6. 已知:时,①亚硫酸的电离平衡常数为;②次氯酸的电离平衡常数为;③碳酸的电离平衡常数为。下列离子方程式正确的是
A. 用过量的溶液除去中的:
B. 少量通入溶液中:
C. 泡沫灭火器灭火的原理:
D. 向含的悬浊液中通入后变澄清:
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据题干中的电离常数可知酸性:H2SO3>H2CO3>HSO,故用过量的溶液除去中的,会生成CO2和亚硫酸氢钠,离子方程式为,故A正确;
B.由于足量,生成的H+会与反应生成,正确的离子方程式为,故B错误;
C.泡沫灭火器灭火的原理是铝离子和碳酸氢根发生双水解反应,离子方程式为,故C错误;
D.要保留化学式,离子方程式为,故D错误;
答案选A。
7. 已知:① ΔH1=-2878kJ·mol-1;
② ΔH2=-2869kJ·mol-1。
下列说法错误的是
A. CH3CH2CH2CH3与CH(CH3)3互为同分异构体
B. 稳定性:CH3CH2CH2CH3>CH(CH3)3
C. CH3CH2CH2CH3(g)= CH(CH3)3(g) ΔH=-9kJ·mol-1
D. 反应①、②可分别表示CH3CH2CH2CH3、CH(CH3)3的燃烧热的热化学方程式
【答案】B
【解析】
【详解】A.CH3CH2CH2CH3与CH(CH3)3二者分子式相同,结构不同,互为同分异构体,A正确;
B.由反应① ΔH1=-2878kJ·mol-1;和② ΔH2=-2869kJ·mol-1,①-②可得:CH3CH2CH2CH3(g)= CH(CH3)3(g) ΔH=-9kJ·mol-1,该反应属于放热反应,等物质的量的CH3CH2CH2CH3(g)的能量 大于CH(CH3)3(g)的能量,能量越低越稳定,稳定性CH3CH2CH2CH3<CH(CH3)3,B错误;
C.由反应①-②可得:CH3CH2CH2CH3(g)= CH(CH3)3(g) ΔH=-9kJ·mol-1,C正确;
D.燃烧热定义为1mol可燃物质充分燃烧生成指定的化合物的反应热,反应①、②可燃物系数为1,完全燃烧后生成二氧化碳和液态水,因此①、②可分别表示CH3CH2CH2CH3、CH(CH3)3的燃烧热的热化学方程式,D正确;
答案选B。
8. 实验室提取桂花精油的流程如下。下列说法错误的是
A. “操作①”所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
B. “操作②”为过滤,所得的石油醚可循环利用
C. “乙醇洗涤”可提高桂花精油的收率
D. “减压蒸馏”可防止桂花精油在较高温度下变质
【答案】B
【解析】
【分析】向桂花中加入石油醚,充分振荡,过滤,分离除去不溶物,得到溶液,然后根据物质沸点的不同,将溶液进行蒸馏,分离出沸点低的石油醚和桂花浸膏,再向桂花浸膏中加入无水乙醇回流1小时,进行抽滤,并用乙醇洗涤固体残渣,充分回收桂花精油,将分离得到溶液进行减压蒸馏,分离得到桂花精油。
【详解】A.“操作①”是分离难溶性固体与可溶性液体混合物的操作,该操作名称为过滤,所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,A正确;
B.“操作②”为分离互溶的、沸点不同的混合物,名称为蒸馏,所得的沸点较低的石油醚可循环利用,B错误;
C.残留在固体上的桂花精油能够溶于乙醇,“乙醇洗涤”抽滤时的固体残渣,可提高桂花精油的收率,C正确;
D.桂花精油不稳定,高温易变质。利用物质沸点随压强的减小而降低的性质进行“减压蒸馏”就可防止桂花精油在较高温度下变质,D正确;
故合理选项是B。
9. 下列实验中,所选用的实验仪器(夹持装置略)能完成相应实验的是
A. 电石与饱和食盐水制备乙炔:选用②
B. NaCl溶液蒸发结晶:选用①⑥⑦
C. 制备装置中的“尾气吸收”:选用③④
D. 配制100g质量分数10%的溶液:选用③⑤⑥⑧
【答案】C
【解析】
【详解】A.与水反应生成糊状,不能与食盐水有效分离开,不能用启普发生器制备乙炔,A错误;
B.NaCl溶液蒸发结晶应用到酒精灯、蒸发皿、玻璃棒,B错误;
C.选用漏斗和烧杯组成装置吸收尾气并能防止倒吸,C正确;
D.配制100g质量分数10%的溶液应用天平、烧杯、玻璃棒、量筒,D错误;
答案选C。
10. 下列物质的性质或数据与氢键无关的是
A. 乙酸极易溶于水
B. 冰的密度比干冰小,熔点比干冰高
C. 乙醚微溶于水,而乙醇可与水以任意比互溶
D. HF分解时吸收的热量比HCl分解时吸收的热量多
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙酸分子中含有羧基,能与水分子形成分子间氢键,增大乙酸在水中的溶解度,A不符合题意;
B.冰中的水分子间存在氢键,每个水分子与周围4个水分子通过氢键形成四面体结构,结构上较为疏松,不如干冰分子间排列紧密,故密度小于干冰;但氢键作用力强于范德华力,导致冰的熔点高于干冰,B不符合题意;
C.乙醇分子结构中含有羟基,可以与水分子形成分子间氢键,从而增大了乙醇在水中的溶解度,使其能与水以任意比混溶,而乙醚分子结构中无羟基,不能与水分子形成氢键,在水中的溶解度比乙醇小得多,C不符合题意;
D.HF分解时吸收的热量比HCl分解时吸收的热量多的原因是H—F的键能比H—Cl的键能大,与氢键无关,D符合题意;
故答案选D。
11. 下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确且具有因果关系的是
实例
解释
A
酸性:HCOOH > CH3COOH
—CH3是吸电子基团
B
沸点:
对羟基苯甲醛中共价键更稳定
C
O3在CCl4中的溶解度大于在H2O中的溶解度
“相似相溶原理”:O3是非极性共价键形成的非极性分子,易溶于非极性的CCl4
D
乙烯能使溴水褪色,而乙烷不能
乙烯分子中的π键不如σ键牢固,比较容易断裂
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.–CH3为供电子基团,导致CH3COOH羧基中的O-H键极性减弱,从而酸性减弱,所以HCOOH的酸性,大于CH3COOH,A错误;
B.邻羟基苯甲醛可以形成分子内氢键,减少了分子间氢键作用,对羟基苯甲醛只能形成分子间氢键,所以邻羟基苯甲醛的沸点更低,与共价键稳定性无关,B错误;
C.O3是极性分子,不是非极性分子,C错误;
D.乙烯能使溴水褪色而乙烷不能是事实,其原因确是乙烯分子中π键相对σ键不稳定,易于与Br2发生加成反应,现象与理由均正确且符合因果关系,D正确;
故选D。
12. 从铅阳极泥熔炼产生的砷锑烟尘(主要含)中提取砷和氧化锑的工艺流程如下:
已知:25°C时,的;。
下列说法正确的是
A. “滤渣”的主要成分为Pb和
B. “沉砷”过程发生反应
C. “水解”中,高浓度的不利于水解
D. “脱氯”中,一定时,氨水浓度越大脱氯率越高
【答案】C
【解析】
【分析】利用砷锑烟尘提取As和的工艺流程为:将砷锑烟尘(主要含)先加HCl酸浸,过滤,其中Pb生成的微溶,Ag难溶于盐酸中,以滤渣除去,得到含和的滤液,在“沉砷”过程中加入把还原为单质As过滤分离,在滤液中再加水对进行水解得到,加入氨水进行脱氯,最后得到产品,据此分析解答。
【详解】A.将砷锑烟尘加HCl酸浸,Pb与HCl生成的微溶,Ag难溶于盐酸中,以滤渣除去,所以“滤渣”的主要成分为和,A错误;
B.为弱酸酸式根离子,不能拆开,所以“沉砷”过程中发生的反应为:,B错误;
C.“水解”中发生的反应为:,高浓度的会导致水解平衡向左移动,同时还会使右移,不利于水解,C正确;
D.根据“脱氯”中发生的反应:,当一定时,脱氯率也固定,跟氨水浓度无关,D错误;
故答案为:C。
13. 利用双极膜电解器还原 制 的装置如图,其法拉第效率 可达 [法拉第效率 ],生成其他气体的电极法拉第效率 FE 为 50%。已知工作时双极膜中间层的 解离出 和 ,并在电场作用下向两极移动。下列说法正确的是
A. 电极电势: a 电极高于 b 电极
B. 双极膜中 解离出的 移向 电极
C. 室中发生的反应式为
D. 当阳极产生 气体(标准状况)时,则阴极产生
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知, a 电极为电解池的阴极,水分子作用下硝酸根离子在阴极得到电子发生还原反应生成氨和氢氧根离子,电极为阳极,氢氧根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和水,双极膜中水解离出的氢氧根离子移向阳极、氢离子移向阴极。
【详解】A.由分析可知,电解过程中,b电极为阳极、连接电源正极,电极电势更高,A错误;
B.由分析可知,移向电极,B错误;
C.得失电子数守恒,若电极上每有8mol电子转移,则只有8mol氢离子移向阴极、不可能有9mol氢离子移向阴极,结合分析可知a电极为电解池的阴极,电极反应式为,C错误;
D.阳极产生气体(标准状况)即氧气时,因为为,故通过电极的电子的物质的量为,已知可达,则阴极有氨气生成, D正确;
故选D。
14. 立方氮化硼晶体被认为是已知最硬的物质,其晶胞结构如图所示。已知阿伏加德罗常数的值为,晶胞参数为。下列说法正确的是
A. 硼、氮原子间最短距离为
B. B、N元素均位于元素周期表中的区
C. 该晶胞的质量为
D. 若处原子分数坐标为(1,0,0),则处原子分数坐标为
【答案】A
【解析】
【详解】A.由晶胞图可知,硼、氮原子间最短距离为体对角线的,晶胞参数为,晶胞的体对角线为,故硼、氮原子间最短距离为,A正确;
B.B的价电子排布式为、N的价电子排布式为,均位于元素周期表中的区,B错误;
C.由图知,在晶胞中,含有4个和个B,该晶胞的质量为,C错误;
D.由图知,若处原子分数坐标为(1,0,0),则处原子分数坐标为,D错误;
故选A。
二、填空题(共4小题,共58分)
15. 按要求回答下列问题:
(1)当0.2 mol烃A在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O各1.2 mol,催化加成后生成2,2二甲基丁烷,则A的结构简式为_______。
(2)分子中最多有_______个原子处于同一平面上。
(3)分子式为C9H12的芳香烃,苯环上的一溴取代物只有一种,该芳香烃的结构简式为_______。
(4)某烷烃X的结构简式为。
①该烷烃用系统命名法命名的名称是_______。
②若X是由烯烃Y加氢得到的,Y存在多种同分异构体,上述烯烃Y中,存在顺反异构的结构简式为_______。
(5)丙烯与甲苯均是重要的有机化工原料。写出以下反应的化学方程式:
①丙烯与HCl的反应_______。
②甲苯与氯气在光照条件下的一元取代反应_______。
【答案】(1) (2)14
(3) (4) ①. 2,3-二甲基戊烷 ②.
(5) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
0.2 mol烃A在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O各1.2 mol,则1mol烃A在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O各6 mol,从而得出分子式为C6H12,催化加成后生成,则A的结构简式为。
【小问2详解】
从苯和CH4考虑,苯最多有12个原子共平面,CH4最多有3个原子共平面,两边各去除共用的2个原子,所以 分子中最多有14个原子处于同一平面上。
【小问3详解】
分子式为C9H12的芳香烃,苯环上的一溴取代物只有一种,则其结构对称,苯环上只有1种氢原子,该芳香烃的结构简式为。
【小问4详解】
①该烷烃主链碳原子为5个,应从左端编号,用系统命名法命名的名称是2,3-二甲基戊烷;
②烯烃Y中,存在顺反异构体,则每个双键碳原子上所连的2个原子或原子团不相同,只能在3、4两个碳原子间形成双键,结构简式为。
【小问5详解】
①丙烯中含有碳碳双键,可与HCl发生加成反应:;
②甲苯与氯气在光照条件下发生一元取代反应,光照条件下氯原子取代甲基上的氢原子,化学方程式为:;
16. 己二酸()是一种重要的有机化工原料,通常为白色晶体,易溶于热水,微溶于冷水。实验室通过环己醇()氧化法制备己二酸的主要反应和装置如下:
Ⅰ. 3。
Ⅱ.。
已知:的沸点为159.6℃,的沸点为330.5℃。回答下列问题:
(1)仪器c的名称为_______,其作用为_______。
(2)加入试剂后,应对装置a采取的最佳加热方式为____,当其中发生的反应Ⅰ结束后,应先打开_____(选填“K1”或“K2”)。
(3)向装置a中滴加NaHSO3溶液至观察到_______时,停止滴加操作。
(4)实验结束后,立即将装置a中的液体转移至过滤装置中过滤,并用少量_______ (填选项字母)洗涤沉淀2~3次,将洗涤液合并入滤液中,判断沉淀已洗涤干净的操作为_______。
A.冷水 B.热水 C.NaOH溶液 D.NaHSO3溶液
(5)从滤液中获得己二酸晶体的操作为_______,洗涤,干燥,若称量所得晶体的质量为3.2 g,则产品的产率约为_______(保留2位有效数字)。
【答案】(1) ①. 球形冷凝管 ②. 冷凝回流环己醇提高其转化率(合理即可)
(2) ①. 水浴加热 ②. K2
(3)溶液由紫红色变为无色(合理即可)
(4) ①. B ②. 取最后一次洗涤液少许于试管中,向其中滴加BaCl2溶液,无白色沉淀生成
(5) ①. 蒸发浓缩,冷却结晶,过滤 ②. 73%
【解析】
【分析】环己醇加入高锰酸钾、氢氧化钠水浴加热生成KOOC(CH2)4COOK和二氧化锰,加入亚硫酸氢钠除去多余高锰酸钾后,加入盐酸酸化,把KOOC(CH2)4COOK转化为,趁热过滤滤液后、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、获得己二酸晶体。
【小问1详解】
仪器c的名称为球形冷凝管,其作用为冷凝回流环己醇,提高其转化率;
【小问2详解】
50℃下进行反应,则应对装置a采取的最佳加热方式为水浴加热,当其中发生的反应Ⅰ结束后,应先打开K2加入NaHSO3溶液,除去过量KMnO4溶液;
【小问3详解】
高锰酸钾被NaHSO3还原出现褪色现象,则向装置a中滴加NaHSO3溶液至观察到溶液由紫红色变为无色时,高锰酸钾已除尽,可停止滴加操作;
【小问4详解】
己二酸通常为白色晶体,易溶于热水,微溶于冷水。则实验结束后,立即将装置a中的液体转移至过滤装置中趁热过滤,为了更多的回收己二酸,应使用少量热水洗涤沉淀2~3次,故洗涤剂选B;判断沉淀已洗涤干净,接可检验最后一次洗涤液中不含即可。操作为:取最后一次洗涤液少许于试管中,向其中滴加BaCl2溶液,无白色沉淀生成;
【小问5详解】
从滤液中获得己二酸晶体的操作为蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥。己二酸的理论产量为,若称量所得晶体的质量为3.2 g,则产品的产率为。
17. 锂电池正极材料,极大地改善了锂电池的性能(注明:指)。请回答下列问题:
(1)基态钴原子的价层电子排布式为_______,其M层上有_______种不同的空间运动状态,基态铝原子核外有_______种能量不同的电子。
(2)氧化锂的熔点为,氧化镁的熔点为。、的离子半径依次为、。它们的熔点差异除离子半径因素外,还有_______。
(3)某含钴配合物的组成为,该配合物中钴离子的配位数是6,该配合物可以与足量的硝酸银反应生成沉淀,则该配合物的配体是_______,试判断分子与钴离子形成配合物后,键角会_______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)晶胞与晶胞相似,如图所示:
①连接面心上6个构成_______(填标号)。
A.正四面体 B.正八面体 C.立方体 D.正四边形
②已知晶胞参数为,代表阿伏加德罗常数的值。则晶体的密度为_______(只列出计算式)。
【答案】(1) ①. ②. 9 ③. 5
(2)所带的电荷比少
(3) ①. 和 ②. 变大
(4) ①. B ②.
【解析】
【小问1详解】
是27号元素,故基态钴原子的价层电子排布式为;层电子排布式为3s23p63d7,则其轨道数为1+3+5=9,故层有9种不同的空间运动状态;已知同一能级不同轨道的能量相同,基态铝原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p1,有、、、、共5种能量不同的电子;
【小问2详解】
、均为离子晶体,离子晶体中阴阳离子所带的电荷越多,离子半径越小,晶体的晶格能越大,熔点越高,故氧化锂的熔点为,氧化镁的熔点为,、的离子半径依次为、。它们的熔点差异除离子半径因素外,还有所带的电荷比少;
【小问3详解】
配合物中钴离子的配位数是,该配合物可以与足量的硝酸银反应生成氯化银沉淀可知,氯离子为配合物的外界,钴离子为配合物的中心离子,氨分子和水分子为配合物的配体;氨分子中氮原子的孤对电子对数为1,与钴离子形成配合物后氮原子的孤对电子对数为0,孤电子对数越多,对成键电子对的斥力越大,键角越小,则氨分子与钴离子形成配合物后,键角会变大;
【小问4详解】
①由题干晶胞图示可知,连接面心上6个构成正八面体,故选B;
②已知晶胞参数为,则一个晶胞的体积为:,代表阿伏加德罗常数的值,由题干图示晶胞可知,每个晶胞中含有为,为,则一个晶胞的质量为:,则晶体的密度为。
18. 能源问题是人类社会面临的重大课题,甲醇是一种可再生能源,具有开发应用的广阔前景,研究甲醇具有重要意义。
(1)利用工业废气中的CO2可制取甲醇,其反应为:CO2+3H2⇌CH3OH+H2O。
①常温常压下,已知反应的能量变化如图1、图2所示,由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式为_____。
②为探究用CO2生产燃料甲醇的反应原理,现进行如下实验:在一恒温恒容密闭容器中,充入lmolCO2和3molH2,进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。从反应开始到平衡,v(H2)=_____;该温度下的平衡常数数值K=______(保留两位有效数字);能使平衡体系中增大的措施有_____(任写一条)。
(2)工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种。
①甲醇蒸汽重整法。主要反应为CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g);设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60molCH3OH(g),体系压强为P1,在一定条件下达到平衡时,体系压强为P2,且P2/P1=2.2,则该条件下CH3OH的平衡转化率为_____。
②甲醇部分氧化法。在一定温度下以Ag/CeO2—ZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性(选择性越大,表示生成的该物质越多)影响关系如图4所示,则当=0.25时,CH3OH与O2发生的主要反应方程式_____。在制备H2时最好控制=_____。
【答案】(1) ①. CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=-50kJ·mol-1 ②. 0.225mol/(L·min) ③. 5.3 ④. 降低温度或加压或增大氢气量或将H2O(g)从体系中分离出来
(2) ①. 60% ②. 2CH3OH+O22HCHO(g)+2H2O ③. 0.5
【解析】
【小问1详解】
①根据图1得出CO(g)+H2O(l)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJ·mol-1……①,根据图2得出CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l) ΔH=-91kJ·mol-1……②,根据盖斯定律,②-①ΔH=(-91kJ·mol-1)-(-41kJ·mol-1)=-50kJ·mol-1,CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=-50kJ·mol-1,故答案为CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=-50kJ·mol-1;
②达到平衡时,消耗CO2物质的量浓度为(1.00-0.25)mol·L-1=0.75mol·L-1,此时消耗H2的物质的量浓度为3×0.75mol·L-1=2.25mol·L-1,即v(H2)==0.225mol/(L·min);达到平衡时,c(CO2)=0.25mol·L-1,c(H2)=(3-2.25)mol·L-1=0.75mol·L-1,c(CH3OH)=c(H2O)=0.75mol·L-1,该反应的平衡常数K==5.3;使该比值增大,n(CH3OH)增大,n(CO2)减小,说明反应向正反应方向进行,措施为降低温度或加压或增大氢气量或将H2O(g)从体系中分离出来;故答案为0.225mol/(L·min);5.3;降低温度或加压或增大氢气量或将H2O(g)从体系中分离出来;
【小问2详解】
①令达到平衡时,消耗CH3OH物质的量为xmol,则生成CO的物质的量为xmol,氢气的物质的量为2xmol,相同条件下,气体压强之比等于其物质的量之比,即,解得x=0.36,则甲醇的平衡转化率为60%;故答案为60%;
②当=0.25,根据图象,此时HCHO的选择性最大,因此CH3OH和氧气发生的主要反应是生成HCHO,主要反应的方程式为2CH3OH+O22HCHO(g)+2H2O;制备氢气,则氢气的选择性最大,根据图象可知,=0.5;故答案为2CH3OH+O22HCHO(g)+2H2O;0.5。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$