内容正文:
福建师大附中2024-2025学年下学期期中考试
高二化学试卷
时间:90分钟 满分:100分
试卷说明:
(1)本卷共两大题,19小题,解答写在答卷的指定位置上,考试结束后,只交答卷。
(2)考试过程中不得使用计算器或具有计算功能的电子设备。
可能用到的相对原子质量:H:1 O:16
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题:每小题3分,共48分。每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求。
1. 下列化学用语正确的是
A. BCl3的VSEPR模型:
B. 乙醇的核磁共振氢谱:
C. 水分子的空间填充模型:
D. 3-戊醇的键线式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.BCl3中心原子B的价层电子对数为3+=3,无孤电子对,因此B原子采用sp2杂化,模型为平面三角形,A错误;
B.乙醇分子结构简式是CH3CH2OH,分子中含有3种H原子,个数比是3∶2∶1,因此核磁共振氢谱图显示三个峰,峰的面积比为3∶2∶1,B正确;
C.H2O分子中的中心O原子价层电子对数是2+=4,O原子上有2对孤电子对,因此H2O的VSEPR模型为正四面体形,空间结构为V形,且原子半径:O>H,因此图示不能表示水分子的空间填充模型,C错误;
D.图示键线式表示的物质为2-乙基-1-丁醇,3-戊醇的键线式表示应该为:,D错误;
故合理选项是B。
2. 已知某有机物的质谱图如图所示,则该有机物可能是
A. 甲醇 B. 甲烷 C. 丙烷 D. 乙烯
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,有机物的最大质荷比为16,则有机物的相对分子质量为16,甲醇、甲烷、丙烷、乙烯的相对分子质量分别为32、16、44、28,则该有机物为甲烷,故选B。
3. 下列说法正确的是
A. 顺-2-丁烯和反-2-丁烯的化学、物理性质基本相同
B. 有机物最多有9个原子在同一平面上
C. 某烃的键线式为,该烃和按物质的量之比为加成时,所得产物有5种(不考虑立体异构)
D. 1-丁烯和2-丁烯属于位置异构,和属于官能团异构
【答案】D
【解析】
【详解】A.顺-2-丁烯和反-2-丁烯的化学性质基本相同、物理性质有一定差异,A错误;
B.有机物中,苯环和碳碳双键连接的碳原子都可以在同一个平面上,碳碳三键上的碳原子也可以与之共面。,圈内的-CH-基团中的碳原子是sp3杂化,最多有三个碳原子共面,故有机物中最多有13个碳原子共面,B错误;
C.该烃有三个碳碳双键,与按物质的量之比为1:1加成时,有三种1,2-加成(分别在两个双键上)、一种1,4-加成,所得产物有4种,C错误;
D.1-丁烯和2-丁烯中碳碳双键的位置不同,属于位置异构;含酯基,含羧基,官能团种类不同,属于官能团异构,D正确;
故选D。
4. 下列有关原子的结构与性质说法中,正确的是
A. 氮原子的电子排布式由释放能量产生发射光谱
B. 基态O原子的核外电子的空间运动状态有8种
C. 微粒半径大小:S2->O2->F⁻>Al3+
D. 熔点由高到低:Na>Mg>Al
【答案】C
【解析】
【详解】A.氮原子从基态跃迁到激发态需要吸收能量,而非释放能量,产生的光谱是吸收光谱;而发射光谱是电子从激发态返回基态时释放能量产生的,A错误;
B.基态O原子的电子占据1s、2s、2p轨道,轨道数目为1+1+3=5种,空间运动状态应为5种,而非8种,B错误;
C.离子S2-、O2-、F⁻、Al3+的核外电子层数依次为3、2、2、2。离子核外电子层数越多,离子半径就越大;当离子的核外电子层数相同时,离子的核电荷数越大,离子半径就越小,故离子半径大小顺序为:S2->O2->F⁻>Al3+,C正确;
D.Na、Mg、Al都属于金属晶体,金属阳离子与自由电子之间以金属键结合。金属键强度:Na<Mg<Al,金属晶体中金属键越强,物质的熔沸点就越高,因此三种金属的熔点高低顺序应为:Al>Mg>Na,D错误;
故合理选项是C。
5. 下图装置为制溴苯实验,下列说法错误的是
A. 导管B作用为导气和冷凝,导管口不插入C中溶液,主要是防倒吸
B. 反应一段时间后,C中导管口有白雾出现
C. C中盛放硝酸银溶液,则会有淡黄色沉淀。这一现象说明该反应是取代反应,并不是加成反应
D. 反应结束后可先过滤除去铁,混合液经稀碱洗、分液、蒸馏可以得到纯净的溴苯
【答案】C
【解析】
【分析】A中液溴和苯发生取代反应生成溴苯和溴化氢,C中吸收溴化氢。
【详解】A.反应过程中会有溴和苯蒸气,长导管B不但可以导气,还可以将溴和苯冷凝并回流下来,HBr极易溶于水,要防止倒吸,A正确;
B.反应过程中在导管C的下口附近可观察到白雾出现,这是由于反应生成HBr,HBr遇水蒸气会在空气中形成白雾,B正确;
C.溴易挥发,所以C中可能含有挥发的溴,溴与水反应生成溴化氢,溴化氢与硝酸银反应生成淡黄色沉淀溴化银,不能证明苯和液溴发生了取代反应,C错误;
D.反应结束后可先过滤除去铁,混合液经碱洗除去液溴等,分液后,利用各成分沸点的差异,然后蒸馏可以得到纯净的溴苯,D正确;
答案选C。
6. 物质结构决定物质性质。下列性质差异与解释匹配不正确的是
选项
性质差异
解释
A
沸点:对羟基苯甲醛(246.6℃)高于邻羟基苯甲醛(196.5℃)
对羟基苯甲醛键能大于邻羟基苯甲醛键能
B
熔点:远高于
属于共价晶体,属于分子晶体
C
稳定性:
N的电负性小于O的电负性
D
在中溶解度:
、属于非极性分子,而属于极性分子
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.对羟基苯甲醛含分子间氢键,导致沸点升高,邻羟基苯甲醛含分子内氢键,导致沸点降低,故沸点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛,A错误;
B.SiO2为共价晶体,CO2为分子晶体,共价晶体熔沸点高于分子晶体,B正确;
C.氮原子电负性比氧原子小,更容易给出孤电子对形成配位键,C正确;
D.根据“相似相溶原理”,非极性分子CCl4溶于非极性溶剂CS2,而H2O为极性分子,故在CS2中溶解度:CCl4>H2O,D正确;
故本题选A。
7. 药物瑞德西韦的主要成分结构如图。下列说法错误的是
A. 分子中含有5个手性碳原子 B. 分子中N、O、P原子的第一电离能最大的是N
C. 分子中P原子的杂化方式为 D. 该分子含有σ键、π键,能发生加成反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.连有四个不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子,该分子中含有5个手性碳原子(用“*”表示):,A正确;
B.P的电子层数为三,而N、O的电子层数为二,P的原子核对最外层电子的吸引作用较弱,P更容易失去电子,三者中P的第一电离能最小;N的价层电子排布式为,O的价层电子排布式为,N的2p能级轨道处于半充满状态,较稳定,则N的第一电离能大于O的,故三者中第一电离能最大的是N,B正确;
C.根据该物质的结构简式可知,该分子中P原子的成键方式与类似,分子中P形成了4个σ键,且没有孤电子对,根据杂化轨道理论,其价层电子对数为4,杂化方式为sp3,C错误;
D.分子中所有单键都是σ键,碳氮三键、碳氧双键等其中含有π键;分子中含有的苯环、碳氮三键能发生加成反应,D正确;
故选C。
8. 下列有关物质结构或性质的说法,错误的是
A. 键角:
B. 熔点:NH4Cl>NH2Cl
C. H2O2分子的结构为,可知H2O2为极性分子
D. 已知N2H4是二元弱碱,25℃时,;。结合OH-能力:
【答案】D
【解析】
【详解】A.的中心I原子价层电子对数是3+=4,有1对孤电子对,因此的空间结构为三角锥形;的中心C原子价层电子对数是3+=3,无孤电子对,因此的空间结构为平面三角形,键角的120度,则键角:,A正确;
B.NH4Cl是离子晶体,熔化时需要克服离子键;而NH2Cl是分子晶体,熔化时只需克服分子间作用力,因此熔点:NH4Cl>NH2Cl ,B正确﹔
C.根据H2O2分子的结构,可知其分子中正、负电荷中心不重合,因此H2O2为极性分子,C正确;
D.中氮原子上孤电子对电子云密度相对较大,对OH-中带正电的氢原子吸引力更强,结合OH-能力更强;中氮原子周围电子云受四个氢原子影响,相对分散,对OH-结合能力较弱,故结合OH-能力:,D错误;
故合理选项是D。
9. 某物质的实验式为 ,其水溶液不导电,加入AgNO3溶液反应也不产生沉淀,以强碱处理并没有NH3放出,则关于此化合物的说法中正确的是
A. 配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6
B. 配合物化学式为
C. Cl⁻和NH3分子均与Pt4+形成配位键
D. 该配合物的配体为NH3
【答案】C
【解析】
【分析】实验式为的物质的水溶液不导电,说明该物质不是离子化合物,在溶液中不能电离出阴、阳离子,加入AgNO3溶液不产生沉淀,用强碱处理没有氨气放出,说明氯离子和氨分子均是配合物的配体,则配合物的化学式为[PtCl4(NH3)2],据此解答。
【详解】A.由分析可知,配合物的化学式为[PtCl4(NH3)2],则配合物中中心原子的电荷数为4,配位数为6,A错误;
B.由分析可知,配合物的化学式为[PtCl4(NH3)2],B错误;
C.由分析可知,配合物的化学式为[PtCl4(NH3)2],则Cl⁻和NH3分子均是该配合物的配体,均与Pt4+形成配位键,C正确;
D.由分析可知,该配合物的配体为Cl⁻和NH3,D错误;
故选C。
10. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等,Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,由W、X、Y三种元素形成的化合物M的结构如图所示。下列叙述正确的是
A. 元素非金属性强弱的顺序为W>Y>Z
B. Y单质为共价晶体,Y单质的熔点高于X单质
C. W的简单氢化物稳定性比Y的简单氢化物稳定性低
D. 化合物M中W不都满足8电子稳定结构
【答案】B
【解析】
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,X为Na;由W、X、Y三种元素形成的化合物M的结构分析,Y形成四个共价键,说明Y为Si;Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,则Z为Cl;W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等,则W为O;依此答题。
【详解】A.一般情况下,同周期元素从左到右非金属性逐渐增大,同主族元素从上到下非金属性逐渐减小,则元素非金属性强弱的顺序为O>Cl>Si,A错误;
B.单质Si为共价晶体,单质Na是金属晶体,单质Si的熔点高于单质Na,B正确;
C.O的非金属性比Si强,所以O的氢化物的稳定性比Si的氢化物强,C错误;
D.化合物M中O形成两个化学键的,还有两个孤电子对,满足8电子结构,化合物M中O形成一个化学键的,还得到一个电子,另外还有两个孤电子对,也满足8电子结构,D错误;
故选B。
11. 有机物A的结构简式为,该物质可由炔烃B与H2加成获得。下列有关说法正确的是
A. 炔烃B的分子式为C8H16 B. 炔烃B的结构可能有3种
C. 有机物A的一氯取代物只有5种 D. 有机物A与溴水混合后立即发生取代反应
【答案】C
【解析】
【分析】能够与氢气加成生成的炔烃只能是,据此分析解答。
【详解】A.炔烃B的结构简式为,分子式为C8H14,故A错误;
B.炔烃B的结构为,只有1种,故B错误;
C.有机物A中有5种化学环境的氢原子,一氯取代物有5种,故C正确;
D.有机物A属于烷烃,与溴水不能发生反应,故D错误;
故选C。
【点睛】本题的易错点为D,要注意烷烃与溴水不反应,可以在光照时与溴蒸气发生取代反应。
12. 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.
【答案】C
【解析】
【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;
13. Friedel-Crafts 烷基化反应是有机化学中很常见的反应,用于构造芳环中的侧链,其反应循环可用下图表示。下列有关叙述错误的是
A. 无水AlCl3是Friedel-Crafts烷基化反应的催化剂
B. 此过程中既有σ键的断裂和生成,也有π键的断裂和生成
C. 图中总反应可表示为:+RCH2Cl +HCl
D. 苯环上电子云密度越大苯环越容易发生取代反应,则反应活性:>
【答案】D
【解析】
【详解】A.由循环图示可知无水AlCl3是Friedel-Crafts烷基化反应的催化剂,A正确;
B.过程中断裂的C-Cl键属于σ键,形成的H-Cl键属于σ键,苯环含有π键,由图知:过程中断裂苯环的π键,过程中形成苯环的π键,B正确;
C.由图可知,反应物有苯和RCH2Cl,发生取代反应,生成物有和HCl,总反应可表示为:+RCH2Cl+HCl,C正确;
D.硝基(-NO2)是强吸电子基团,会使苯环上电子云密度降低,而甲基(-CH3)是供电子基团,会使苯环上电子云密度增大,苯环上电子云密度越大苯环越容易发生取代反应,故反应活性:< ,D错误;
故选D。
14. 萘()是有特殊气味的白色晶体,易升华,曾被广泛用于家用防蛀剂,现已禁用。萘的合成过程为,下列说法正确的是
A. a的分子式是 B. a中含有两种官能团
C. 萘的二氯代物有10种 D. b的所有碳原子处于同一平面内
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据结构简式确定其分子式为,A错误;
B.a中只含有羰基一种官能团,B错误;
C.萘的一氯代物有两种:、,二氯代物有10种,、,C正确;
D.b中有4个C原子为饱和碳原子,这四个碳原子具有甲烷的结构特点,所以分子中所有碳原子不可能共平面,D错误;
故选C。
15. 合金晶体有(甲)、(乙)两种结构。设为阿伏加德罗常数的值,已知:M的坐标为,下列说法错误的是
A. 与晶体的密度之比为
B. 中,Au周围最近且等距的Ti的个数为12
C. 图乙中,N的坐标为
D. 图乙中,Ti-Au间最近距离为
【答案】A
【解析】
【分析】图甲中,由均摊法,Au原子个数为,Ti原子个数为,晶胞边长为anm,根据晶体密度的计算公式;图乙中,由均摊法,Au原子个数为,Ti原子个数为,晶胞边长为bnm,根据晶体密度的计算公式,据此分析;
【详解】A.与晶体的密度之比为,A错误;
B.中,以顶点的Au为例,周围最近且等距的Ti的个数为,B正确;
C.图乙中,若M的坐标为,N位于右侧面上,则N的坐标为,C正确;
D.图乙中,,由M坐标可计算,Ti-Au间最近距离为,D正确;
故选A。
16. 的晶胞结构如图甲。将掺杂到的晶体中得到稀磁性半导体材料(图乙)。下列说法错误的是
A. 晶体中原子、原子都采取杂化
B. 已知图中a原子的分数坐标为,则b原子的分数坐标为
C. 若晶体密度为,式量为M,表示阿伏伽德罗常数的数值,则晶胞中距离最近的两个原子间距离为
D. 参杂之后,晶体中的原子个数比为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,每个都与四个最近邻原子形成共价键,所以都采取杂化,故A正确;
B.图1中a原子的坐标为(0,0,0),则b原子在x轴的,y轴的,z轴的,故分数坐标为(,,),故B正确;
C.根据均摊原则,图甲中Ga原子数为、As原子数为4,的相对分子质量为M,晶体密度为,表示阿伏加德罗常数,则晶胞的边长为;晶胞中距离最近的两个Ga原子间距离为面对角线的一半,距离为,故C错误;
D.图乙中掺杂Mn之后,晶胞中Ga原子数为:,As原子数为4,Mn原子个数为:,故晶体中的原子个数比为,故D正确;
故答案为:C。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、非选择题:共52分。
17. 根据要求回答下列问题。
(1)某烃与氢气加成后得到,该烃的结构简式可能有___________种。
(2)分子中最多有___________个碳原子在同一直线上。
(3)的系统命名为___________。
(4)的一氯代物有___________种(不考虑立体异构),其中一种一氯代物的核磁共振氢谱显示有4组峰,且峰面积比为,写出该一氯代物的结构简式___________。
(5)高聚物的单体是___________和___________。
(6)双烯合成反应(即反应)是由二烯烃与单烯烃或炔烃合成六元环状化合物的重要反应,例如,1,3-丁二烯与乙烯的作用可表示为:+。
①写出由1-丁烯和2-乙基-1,3-丁二烯发生双烯合成反应的产物:___________。
②由以及必要的无机试剂可合成,写出第一步合成反应的化学方程式:___________。
【答案】(1)2 (2)3
(3)2-甲基-2-戊烯
(4) ①. 5 ②.
(5) ①. ②.
(6) ①. 或 ②.
【解析】
【小问1详解】
某烃与氢气加成后得到①,则该烃中应该含有1个碳碳双键,该烃的结构简式、,有2种;
【小问2详解】
碳碳叁键直接相连的原子共线,②分子中最多有3个碳原子在同一直线上;
【小问3详解】
有机物系统命名法步骤:①最长-选最长碳链为主链;②最多-遇等长碳链时,支链最多为主链;③最近-离支链最近一端编号;④最小-支链编号之和最小(两端等距又同基,支链编号之和最小);⑤含有官能团的有机物命名时,要选含官能团的最长碳链作为主链,并表示出官能团的位置,官能团的位次最小,故③的系统命名为2-甲基-2-戊烯;
【小问4详解】
分子含有5种氢,其一氯代物有5种,其中一种一氯代物的核磁共振氢谱显示有4组峰,且峰面积比为3:4:4:2,则其结构对称,该一氯代物的结构简式;
【小问5详解】
高聚物为共聚产物,重复单元含共轭双键段(-CH2-CH=CH-CH2-) 和 氰基段(-CH2-CH (CN)-),共轭双键段对应单体 1,3 - 丁二烯()(双烯体,双键打开聚合),氰基段对应单体丙烯腈()(单烯体,双键打开聚合);
【小问6详解】
①根据题中信息可知,1-丁烯与2-乙基-1,3-丁二烯两者发生双烯合成反应得到的产物为或。
②由2甲基-1,3-丁二烯制备目标产物,其路线是先与溴水发生1,4-加成,然后再与氢气发生加成反应,因此第一步合成反应的方程式为。
18. 按要求回答下列问题:
(1)基态原子的外围电子排布式是___________。
(2)下列铍元素的不同微粒,若再失去一个电子需要能量最大的是___________。
A. B.
C. D.
(3)是一种优良的等离子蚀刻气体,在芯片制造等方面有广泛应用。分子的空间构型为___________。
(4)在多原子分子中有相互平行的p轨道,它们连贯、重叠在一起,构成一个整体,p电子在多个原子间运动,像这样不局限在两个原子之间的π键称为离域π键,如苯分子中的离域π键可表示为。N元素形成的两种微粒中,中的离域π键可表示为___________,的键角由大到小的顺序为___________。
(5)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。()中通过螯合作用形成的配位键有___________。
(6)几种含氯化合物的熔点如下表:
物质
熔点/℃
801
190*(在条件下)
①的熔点明显高于,其原因是___________。
②处于熔融状态时可以二聚分子形式存在,其原因是为缺电子分子,倾向于接受电子对形成杂化轨道。请写出的结构式___________。
(7)常温时硅晶体的晶胞结构如图,该结构中硅原子与键的数量比为___________,下图中为晶胞对角面的投影图(以表示硅原子)的是___________(填选项)。
A. B.
C. D.
(8)水的晶体有普通冰和重冰等不同类型。普通冰的晶胞结构与水分子间的氢键如图甲、乙所示。晶胞参数分别为;标注为1、2、3的氧原子在Z轴的分数坐标分别为:。
①晶胞中氢键的长度(的长度)为___________。
②普通冰晶体的密度为___________(列出数学表达式,不必计算出结果)。
【答案】(1) (2)C
(3)三角锥形 (4) ①. ②.
(5)8 (6) ①. 二者的晶体类型不同。是离子晶体,构成微粒与之间是以强烈的离子键结合,断裂需消耗较高能量;而在固态时属于分子晶体,分子之间以微弱的范德华力结合,破坏只需消耗较少能量 ②.
(7) ①. ②. AC
(8) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
Cr是24号元素,其原子核外有24个电子,根据能量最低原理及洪特规则书写其核外电子排布式,则Cr原子的外围电子排布式是3d54s1;
【小问2详解】
铍元素的不同微粒中,AB中失去一个电子需要能量为第一电离能,CD中失去一个电子需要能量为第二电离能,而D中电子为激发态,故若再失去一个电子需要能量最大的是C,故选C;
【小问3详解】
NF3价层电子对=,孤电子对1对,可知中心原子N采取sp3杂化,所以NF3的分子的空间构型为三角锥形;
【小问4详解】
中的离域π键为三中心四电子,可表示为,中心N原子的价电子对数为2,无孤电子对,直线结构键角为180°、中心N原子的价电子对数为3,有1对孤电子对,V形结构,键角小于180°,故答案为:;;
【小问5详解】
WOC₁中每个Ru与周围的四个N原子和1个O原子形成配位键,由结构简式可知1molWOC₁中含10mol配位键,但通过螯合成环而形成的配合物的只有N,为8mol,故答案为:8;
【小问6详解】
①NaCl的熔点明显高于SiCl4,是由于二者的晶体类型不同,NaCl是离子晶体,构成微粒Na+与Cl-之间是以离子键结合,离子键是一种强烈相互作用力,断裂需消耗较高能量,因此NaCl的熔点高;而SiCl4在固态时属于分子晶体,分子之间以范德华力结合,范德华力比较微弱,破坏只需消耗较少能量,因此其熔点远低于NaCl;
②AlCl3处于熔融状态时可以二聚分子Al2Cl6形式存在,其原因是AlCl3为缺电子分子,Al倾向于接受电子对形成sp3杂化轨道。则Al2Cl6的结构式是;
故答案为:二者的晶体类型不同。是离子晶体,构成微粒与之间是以强烈的离子键结合,断裂需消耗较高能量;而在固态时属于分子晶体,分子之间以微弱的范德华力结合,破坏只需消耗较少能量;;
【小问7详解】
硅原子的最外层电子数是4个,所以平均1个硅原子形成的Si-Si键是=2个,即硅原子与键的数量比为1:2;沿阴影的对角线界面的投影为,若为另一个对角线则是,故答案为:AC;
故答案为:;AC;
【小问8详解】
①氢键键长为通过氢键的两个氧原子的核间距,晶胞Z轴方向距离最近两个O原子的距离为氢键的长度,则晶胞中氢键的长度(O-H…O的长度)为;
②由晶胞结构可知,该晶胞中含有个水分子,晶胞质量为:,晶胞体积,则晶胞密度为:。
19. 石油裂解产生的乙烯含有乙炔,乙炔选择性加氢已被证明是提纯乙烯最有效的技术之一。请回答下列问题:
Ⅰ.已知下,相关物质的燃烧热数据如下表:
物质
燃烧热
(1)乙炔半氢化反应的___________。
Ⅱ.在其他条件相同时,在不同的基催化剂作用下,乙炔的转化率及乙烯的选择性随反应温度的变化如图a、b所示。
已知:乙烯的选择性。
(2)若在实际生产中,选择催化剂、的反应条件,其依据是___________。
(3)为保证该转化过程,需要过量的氢气,其缺点是___________。
(4)若某温度下,在刚性容器中只发生乙炔半氢化反应。已知与的初始投料比[]为的平衡转化率为90%。若初始的总压强为,则该反应的平衡常数___________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,用含有的分式表示)。
(5)科学家发现电解催化乙炔可以制取乙烯,其工作原理如图所示。
该电解装置中由乙炔生成的电极反应式为___________。
【答案】(1)
(2)该条件下,乙烯的选择性最高,且乙炔的转化率较高
(3)过量的氢气有可能与乙炔或乙烯加成生成乙烷杂质
(4)
(5)
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知,乙炔的燃烧热+氢气的燃烧热-乙烯的燃烧热得到反应:;
【小问2详解】
选择Pd@H-Zn/Co-ZIF催化剂、50~60℃的反应条件,是因为该条件下,乙烯的选择性最高,且乙炔的转化率较高,利于乙烯的制备,故答案为:该条件下,乙烯的选择性最高,且乙炔的转化率较高;
【小问3详解】
乙炔、乙烯为不饱和烃,会和氢气加成,故使用过量的氢气的缺点是:过量的氢气有可能与乙炔或乙烯加成生成乙烷杂质;
【小问4详解】
C2H2与H2的初始投料比[]为1:10,C2H2的平衡转化率为90%,假设乙炔、氢气投料分别为1mol、10mol,则反应0.9mol乙炔、生成0.9mol乙烯,平衡时,乙炔、氢气、乙烯分别为0.1mol、9.1mol、0.9mol,总的物质的量为10.1mol,若初始的总压强为p0,由阿伏伽德罗定律可知,平衡时体系的压强为,该反应的平衡常数;
【小问5详解】
电解装置中由乙炔得到电子生成C2H4,根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为:。
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福建师大附中2024-2025学年下学期期中考试
高二化学试卷
时间:90分钟 满分:100分
试卷说明:
(1)本卷共两大题,19小题,解答写在答卷的指定位置上,考试结束后,只交答卷。
(2)考试过程中不得使用计算器或具有计算功能的电子设备。
可能用到的相对原子质量:H:1 O:16
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题:每小题3分,共48分。每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求。
1. 下列化学用语正确的是
A. BCl3的VSEPR模型:
B. 乙醇的核磁共振氢谱:
C. 水分子的空间填充模型:
D. 3-戊醇的键线式:
2. 已知某有机物的质谱图如图所示,则该有机物可能是
A. 甲醇 B. 甲烷 C. 丙烷 D. 乙烯
3. 下列说法正确的是
A. 顺-2-丁烯和反-2-丁烯的化学、物理性质基本相同
B. 有机物最多有9个原子在同一平面上
C. 某烃的键线式为,该烃和按物质的量之比为加成时,所得产物有5种(不考虑立体异构)
D. 1-丁烯和2-丁烯属于位置异构,和属于官能团异构
4. 下列有关原子的结构与性质说法中,正确的是
A. 氮原子的电子排布式由释放能量产生发射光谱
B. 基态O原子的核外电子的空间运动状态有8种
C. 微粒半径大小:S2->O2->F⁻>Al3+
D. 熔点由高到低:Na>Mg>Al
5. 下图装置为制溴苯实验,下列说法错误的是
A. 导管B作用为导气和冷凝,导管口不插入C中溶液,主要是防倒吸
B. 反应一段时间后,C中导管口有白雾出现
C. C中盛放硝酸银溶液,则会有淡黄色沉淀。这一现象说明该反应是取代反应,并不是加成反应
D. 反应结束后可先过滤除去铁,混合液经稀碱洗、分液、蒸馏可以得到纯净的溴苯
6. 物质结构决定物质性质。下列性质差异与解释匹配不正确的是
选项
性质差异
解释
A
沸点:对羟基苯甲醛(246.6℃)高于邻羟基苯甲醛(196.5℃)
对羟基苯甲醛键能大于邻羟基苯甲醛键能
B
熔点:远高于
属于共价晶体,属于分子晶体
C
稳定性:
N的电负性小于O的电负性
D
在中溶解度:
、属于非极性分子,而属于极性分子
A. A B. B C. C D. D
7. 药物瑞德西韦的主要成分结构如图。下列说法错误的是
A. 分子中含有5个手性碳原子 B. 分子中N、O、P原子的第一电离能最大的是N
C. 分子中P原子的杂化方式为 D. 该分子含有σ键、π键,能发生加成反应
8. 下列有关物质结构或性质的说法,错误的是
A. 键角:
B. 熔点:NH4Cl>NH2Cl
C. H2O2分子的结构为,可知H2O2为极性分子
D. 已知N2H4是二元弱碱,25℃时,;。结合OH-能力:
9. 某物质的实验式为 ,其水溶液不导电,加入AgNO3溶液反应也不产生沉淀,以强碱处理并没有NH3放出,则关于此化合物的说法中正确的是
A. 配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6
B. 配合物化学式为
C. Cl⁻和NH3分子均与Pt4+形成配位键
D. 该配合物的配体为NH3
10. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等,Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,由W、X、Y三种元素形成的化合物M的结构如图所示。下列叙述正确的是
A. 元素非金属性强弱的顺序为W>Y>Z
B. Y单质为共价晶体,Y单质的熔点高于X单质
C. W的简单氢化物稳定性比Y的简单氢化物稳定性低
D. 化合物M中W不都满足8电子稳定结构
11. 有机物A的结构简式为,该物质可由炔烃B与H2加成获得。下列有关说法正确的是
A. 炔烃B的分子式为C8H16 B. 炔烃B的结构可能有3种
C. 有机物A的一氯取代物只有5种 D. 有机物A与溴水混合后立即发生取代反应
12. 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.
13. Friedel-Crafts 烷基化反应是有机化学中很常见的反应,用于构造芳环中的侧链,其反应循环可用下图表示。下列有关叙述错误的是
A. 无水AlCl3是Friedel-Crafts烷基化反应的催化剂
B. 此过程中既有σ键的断裂和生成,也有π键的断裂和生成
C. 图中总反应可表示为:+RCH2Cl +HCl
D. 苯环上电子云密度越大苯环越容易发生取代反应,则反应活性:>
14. 萘()是有特殊气味的白色晶体,易升华,曾被广泛用于家用防蛀剂,现已禁用。萘的合成过程为,下列说法正确的是
A. a的分子式是 B. a中含有两种官能团
C. 萘的二氯代物有10种 D. b的所有碳原子处于同一平面内
15. 合金晶体有(甲)、(乙)两种结构。设为阿伏加德罗常数的值,已知:M的坐标为,下列说法错误的是
A. 与晶体的密度之比为
B. 中,Au周围最近且等距的Ti的个数为12
C. 图乙中,N的坐标为
D. 图乙中,Ti-Au间最近距离为
16. 的晶胞结构如图甲。将掺杂到的晶体中得到稀磁性半导体材料(图乙)。下列说法错误的是
A. 晶体中原子、原子都采取杂化
B. 已知图中a原子的分数坐标为,则b原子的分数坐标为
C. 若晶体密度为,式量为M,表示阿伏伽德罗常数的数值,则晶胞中距离最近的两个原子间距离为
D. 参杂之后,晶体中的原子个数比为
第Ⅱ卷(非选择题)
二、非选择题:共52分。
17. 根据要求回答下列问题。
(1)某烃与氢气加成后得到,该烃的结构简式可能有___________种。
(2)分子中最多有___________个碳原子在同一直线上。
(3)的系统命名为___________。
(4)的一氯代物有___________种(不考虑立体异构),其中一种一氯代物的核磁共振氢谱显示有4组峰,且峰面积比为,写出该一氯代物的结构简式___________。
(5)高聚物的单体是___________和___________。
(6)双烯合成反应(即反应)是由二烯烃与单烯烃或炔烃合成六元环状化合物的重要反应,例如,1,3-丁二烯与乙烯的作用可表示为:+。
①写出由1-丁烯和2-乙基-1,3-丁二烯发生双烯合成反应的产物:___________。
②由以及必要的无机试剂可合成,写出第一步合成反应的化学方程式:___________。
18. 按要求回答下列问题:
(1)基态原子的外围电子排布式是___________。
(2)下列铍元素的不同微粒,若再失去一个电子需要能量最大的是___________。
A. B.
C. D.
(3)是一种优良的等离子蚀刻气体,在芯片制造等方面有广泛应用。分子的空间构型为___________。
(4)在多原子分子中有相互平行的p轨道,它们连贯、重叠在一起,构成一个整体,p电子在多个原子间运动,像这样不局限在两个原子之间的π键称为离域π键,如苯分子中的离域π键可表示为。N元素形成的两种微粒中,中的离域π键可表示为___________,的键角由大到小的顺序为___________。
(5)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。()中通过螯合作用形成的配位键有___________。
(6)几种含氯化合物的熔点如下表:
物质
熔点/℃
801
190*(在条件下)
①的熔点明显高于,其原因是___________。
②处于熔融状态时可以二聚分子形式存在,其原因是为缺电子分子,倾向于接受电子对形成杂化轨道。请写出的结构式___________。
(7)常温时硅晶体的晶胞结构如图,该结构中硅原子与键的数量比为___________,下图中为晶胞对角面的投影图(以表示硅原子)的是___________(填选项)。
A. B.
C. D.
(8)水的晶体有普通冰和重冰等不同类型。普通冰的晶胞结构与水分子间的氢键如图甲、乙所示。晶胞参数分别为;标注为1、2、3的氧原子在Z轴的分数坐标分别为:。
①晶胞中氢键的长度(的长度)为___________。
②普通冰晶体的密度为___________(列出数学表达式,不必计算出结果)。
19. 石油裂解产生的乙烯含有乙炔,乙炔选择性加氢已被证明是提纯乙烯最有效的技术之一。请回答下列问题:
Ⅰ.已知下,相关物质的燃烧热数据如下表:
物质
燃烧热
(1)乙炔半氢化反应的___________。
Ⅱ.在其他条件相同时,在不同的基催化剂作用下,乙炔的转化率及乙烯的选择性随反应温度的变化如图a、b所示。
已知:乙烯的选择性。
(2)若在实际生产中,选择催化剂、的反应条件,其依据是___________。
(3)为保证该转化过程,需要过量的氢气,其缺点是___________。
(4)若某温度下,在刚性容器中只发生乙炔半氢化反应。已知与的初始投料比[]为的平衡转化率为90%。若初始的总压强为,则该反应的平衡常数___________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,用含有的分式表示)。
(5)科学家发现电解催化乙炔可以制取乙烯,其工作原理如图所示。
该电解装置中由乙炔生成的电极反应式为___________。
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