精品解析：山西省临汾市部分学校2024-2025学年高二下学期期中考试化学试题（A卷）

2024~2025学年第二学期高二4月期中提升考 化学(A卷) 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷。草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范囤：人教版选择性必修1选择性必修2、选择性必修3第一章。 5.可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Mo-96 一、选择题(在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1. 下列基态原子或基态离子的价层电子排布式正确的是 A. N：2s22p5 B. Si：3s23p2 C. Fe2+：3d54s1 D. Cu：3d94s2 2. 下列化学用语表示正确的是 A. SO2的空间填充模型： B. p-pπ键形成示意图： C. 基态磷原子价层电子轨道表示式： D. HCHO的电子式： 3. 下列说法正确的是 A. 含有—OH的有机物都属于醇 B. 用质谱仪可以鉴别乙醇与二甲醚 C. (CH3)2C=C(CH3)2存在顺反异构 D. 用蒸馏的方法可以分离CHCl3与CCl4 4. 下列关于晶体的说法正确的是 A. 碳族元素形成的单质均属于共价晶体 B. 分子间作用力越强，分子晶体越稳定 C. 金属晶体发生形变时，金属键没有断裂 D. 溶于水后可电离出自由移动的离子的晶体一定是离子晶体 5. 尿素[CO(NH2)2]是一种易溶于水的有机氮肥。下列有关说法错误的是 A. 基态原子未成对电子数：O>N>C B. 第一电离能：N>O>C C. 尿素分子与水分子间可以形成氢键 D. CO(NH2)2与NHOCN互为同分异构体 6. 肾上腺素是一种脂溶性激素，常用于临床抢救，分子结构如图所示。下列关于肾上腺素的说法正确的是 A. 属于芳香烃 B. 分子中含有手性碳原子 C. 分子中含有酰胺基 D. 核磁共振氢谱图中有7组峰 7. 人类很早就开始利用含钴矿石制作颜料。K3[Co(NO2)6]是一种黄色颜料，下列说法正确的是 A. K与Co的最外层电子数相同 B. Co在元素周期表中位于ds区 C. 中的O原子与Co形成配位键 D. K3[Co(NO2)6]中Co的配位数为6 8. 以CO2和H2为原料制备甲醇是实现CO2资源化利用的方式之一，其反应原理为CO2(g)+ 3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。下列说法错误的是 A. CO2分子中σ键与π键数目之比为1:1 B. H2为非极性键构成的非极性分子 C. CH3OH中C原子的杂化方式为sp3 D. CH3OH中羟基的极性比水中羟基的极性强 9. 下列对于物质性质的解释正确的是 选项 性质 解释 A 熔点：SiO2>CO2 键能：Si—O>C—O B NaCl的焰色呈黄色 电子由基态跃迁至激发态时释放能量 C 冠醚18-冠-6可以识别K+ 18-冠6的空腔直径与K+的直径适配 D 石墨可以导电 碳原子的电子可以从一个平面跳跃到另一个平面 A. A B. B C. C D. D 10. 蚀刻是半导体制造工艺中的重要步骤，其原理是通过物理或化学方法对材料(如Al、Si等)进行选择性的去除，蚀刻分为于法蚀刻和湿法蚀刻，Cl2和BCl3是干法蚀刻Al时常用的氯基气体。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 最高价氧化物对应水化物的酸性：Al<Si B. BCl3的VSEPR模型为平面三角形 C. B、Al单质熔化时克服的作用力相同 D. 1mol晶体硅中含Si—Si键数目为2NA 11. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X的原子半径比Y的小，基态Y原子最高能级半充满且电子云互相垂直，Z是地壳中含量最高的元素，W与X同主族。下列判断合理的是 A. 元素W可分别与X、Y、Z形成离子化合物 B. 四种元素简单离子的半径：X<Y<Z<W C. X、Y、Z三种元素形成的化合物一定是共价化合物 D. X与Y、Z形成的化合物一定只含极性共价键 12. 某科研小组研制的NO-空气质子交换膜燃料电池工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. 左侧Pt电极为燃料电池的负极 B. 右侧电板反应式为O2+2H2O+4e-=4OH- C. 产生1molHNO3，理论上消耗O216.8L(标准状况) D. 该电池实现了制硝酸、发电、环保三位一体 13. 碳化钼具有较高熔点(2690℃)和较大硬度，其立方晶胞结构[图中黑球表示钼(Mo)]如图所示，设晶胞中大小球之间的最近距离为a nm，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 碳化钼的化学式为Mo2C B. 最近的两个Mo原子之间的距离为a nm C. 碳周围最近的钼原子构成正八面体 D. 晶体的密度为g/cm3 14. 20℃时，向20mL0.1mol/L醋酸溶液中不断滴入0.1mol/L的NaOH溶液，溶液pH变化如图所示。下列说法正确的是 A. a点：溶液的pH=1 B. b点：c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH) C. c点→d点：水电离出的c(H+)逐渐减小 D. e点：c(OH-)=c(H+)+ c(CH3COO-)+3c(CH3COOH) 二、非选择题 15. T、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期，其中T、X、Y为短周期元素，其他信息如下表： 元素编号 T X Y Z W 元素的性质或原子结构 其某种单质为天然存在最硬的物质 最外层电子数为电子层数的3倍 基态原子核外共有15种运动状态不同的电子 位于第Ⅷ族且基态原子有2个未成对电子 位于ds区，基态原子无未成对电子 回答下列问题： （1）基态T原子有___________种不同能量的电子，其最高能级电子云轮廓图的形状为___________。 （2）X的简单气态氢化物沸点比同族元素的都高，原因是___________。 （3）Y形成的一种单质Y4，空间结构为正四面体形，其键角为___________，1molY4中含共价键的数目为___________NA(NA为阿伏加德罗常数的值)。 （4）Z与T、X形成的一种化合物Z(TX)4，室温下是一种无色液体，结构如图所示。则Z(TX)4中所含化学键包括___________(填字母)，固态Z(TX)4的晶体类型为___________。 A．离子键 B．共价键 C．配位键 D．氢键 E．金属键 （5）写出基态W原子价层电子轨道表示式：___________。W的第一电离能大于同一周期ds区的另一种元素，理由是___________。 16. 将某有机物样品在电炉中充分反应，通过测定相应装置的质量可确定该有机物的分子式。已知：装置C中试剂X的作用为除去O2中的水蒸气。 回答下列问题： （1）装置B中CuO的作用为___________。 （2）试剂X可选用___________(填试剂名称)。 （3）装置的连接顺序为A→C→___________→D(填字母，装置可重复使用)。 （4）实验中所取样品只含C、H、O三种元素中的两种或三种。 ①准确称取0.44g样品经充分反应后(装置连接正确)，测得装置D质量增加0.88g，装置E质量增加0.36g，已知该物质的相对分子质量为44，则该样品的分子式为___________。 ②该有机物的核磁共振氢谱图如图所示，峰面积之比为1:3，则其结构简式为___________，所含官能团名称为___________。 ③若该有机物中混有少量乙醇，可通过___________方法将其除去。 17. 含能材料是指能独立进行化学反应，并在极短时间内迅速释放出能量的物质。设NA为阿伏加德罗常数的值。回答下列问题： Ⅰ．四大发明之一的黑火药是一种古老的含能材料，发生爆炸时反应如下：2KNO3+3C+S=K2S+3CO2↑+N2↑。 （1）上述反应的生成物中属于非极性分子的是___________(填化学式)。 （2）的空间结构为___________。 Ⅱ．北京理工大学的研究团队利用理论计算和分子模拟的方法，经计算机辅助，设计出了具有棒棒糖结构的新型全氮含能材料——N8分子。 （3）1molN8分子中，σ键的数目为___________(填字母)。 A. 16NA B. 8NA C. 4NA D. 2NA （4）氨气分子中有一对孤电子对，能够结合氢离子表现碱性。已知NF3碱性小于NH3碱性，其原因是___________。 Ⅲ．无色晶体NH4N3也是一种具有含能材料特性的化合物，易爆炸，能产生大量气体，长方体晶胞结构如图所示。 （5）中N原子的杂化方式为___________。NH4N3晶胞中的数目为___________，晶体密度为___________g/cm3。 18. 脱除沼气中的H2S是资源利用和环境保护的重要研究课题，高温热分解法是脱除H2S的一种重要方法，涉及的反应为2H2S(g)S2(g)+2H2(g) △H。已知下列反应的热化学方程式： ①2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(g) △H1 ②4H2S(g)+2SO2(g)3S2(g)+4H2O(g) △H2 ③2H2(g)+O2(g)2H2O (g) △H3 回答下列问题： （1）△H=___________(用△H1、△H2、△H3表示)。 （2）一定温度和压强下，工业上进行H2S热分解反应时一般要向H2S中充入一些Ar(g)。原因是___________。 （3）若在两个2L的恒容密闭容器中分别充入4.0molH2S、2.0molH2S，测得不同温度下H2S热分解反应的平衡转化率如图所示： ①能说明该条件下H2S热分解反应达到平衡状态的是___________(填字母)。 A．混合气体的密度不再变化 B．S2和H2S的物质的量浓度之比不再变化 C．气体平均摩尔质量不再变化 D．H2S的生成速率等于H2的消耗速率 ②图中代表充入2.0molH2S的曲线是___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，理由是___________。 ③P点对应温度下，H2S分解反应的平衡常数K=___________。 （4）已知：25°C时，Ka1(H2S)=1.0×10-7，Ka2(H2S)=7.2×10-13，Ksp(CuS)=6.0×10-36。 ①25°C时，0.1mol/L的NaHS溶液的pH___________(填“>”“ <”或“=”)7。 ②H2S可以与CuSO4溶液反应生成CuS沉淀，反应H2S(g)+Cu2+(aq)CuS(s)+2H+(aq)的平衡常数K=___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024~2025学年第二学期高二4月期中提升考 化学(A卷) 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷。草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范囤：人教版选择性必修1选择性必修2、选择性必修3第一章。 5.可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Mo-96 一、选择题(在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1. 下列基态原子或基态离子的价层电子排布式正确的是 A. N：2s22p5 B. Si：3s23p2 C. Fe2+：3d54s1 D. Cu：3d94s2 【答案】B 【解析】 【详解】A．N原子的价层电子排布式为2s22p3，故A错误； B．Si原子的价层电子排布式为3s23p2，故B正确； C．Fe2+离子的价层电子排布式为3d6，故C错误； D．Cu原子的价层电子排布式为3d104s1，故D错误； 故选B。 2. 下列化学用语表示正确的是 A. SO2的空间填充模型： B. p-pπ键形成示意图： C. 基态磷原子价层电子轨道表示式： D. HCHO的电子式： 【答案】A 【解析】 【详解】A．SO2的中心S原子上还有1对孤电子对，空间构形为V形，则空间填充模型为：，A正确； B．p-pπ键形成的是肩并肩，示意图为：，B错误； C．基态磷原子的价层电子排布式为：，根据洪特规则，其轨道表示式为：，C错误； D．HCHO中C原子和O原子之间要共用2对电子，其电子式为：，D错误； 故答案为：A。 3. 下列说法正确的是 A. 含有—OH的有机物都属于醇 B. 用质谱仪可以鉴别乙醇与二甲醚 C. (CH3)2C=C(CH3)2存在顺反异构 D. 用蒸馏的方法可以分离CHCl3与CCl4 【答案】B 【解析】 【详解】A．含有—OH的有机物可能属于酚类（如苯酚），而醇要求羟基连接在饱和碳原子上，A错误； B．乙醇与二甲醚为同分异构体，质谱仪通过碎片峰差异可鉴别二者结构，B正确； C．顺反异构要求双键两端各连不同基团，而该分子双键两侧均为两个甲基，无顺反异构，C错误； D．CHCl3与CCl4沸点差约15℃，两者沸点相差较小，不能用蒸馏的方法分离，D错误； 故选B。 4. 下列关于晶体的说法正确的是 A. 碳族元素形成的单质均属于共价晶体 B. 分子间作用力越强，分子晶体越稳定 C. 金属晶体发生形变时，金属键没有断裂 D. 溶于水后可电离出自由移动的离子的晶体一定是离子晶体 【答案】C 【解析】 【详解】A．碳族元素如锡、铅的单质为金属晶体，C60属于分子晶体，并非均为共价晶体，A错误； B．分子间作用力的大小决定的是分子晶体的熔沸点，而分子晶体的稳定性是由分子内的共价键决定的，B错误； C．金属形变时通过金属离子与自由电子形成的金属键保持作用，金属键未发生断裂，C正确； D．有些分子晶体（如HCl等）溶于水也可电离出自由移动的离子，D错误； 故答案为：C。 5. 尿素[CO(NH2)2]是一种易溶于水的有机氮肥。下列有关说法错误的是 A. 基态原子未成对电子数：O>N>C B. 第一电离能：N>O>C C. 尿素分子与水分子间可以形成氢键 D. CO(NH2)2与NHOCN互为同分异构体 【答案】A 【解析】 【详解】A．基态原子未成对电子数：O的2p轨道有4个电子，其中2个未成对；N的2p轨道有3个未成对电子；C的2p轨道有2个未成对电子，因此未成对电子数为N＞O=C，A错误； B．同周期越靠右，第一电离能越大，但是N的2p轨道半充满，结构更稳定，故第一电离能N＞O，O的电离能又高于C，顺序为N＞O＞C，B正确； C．尿素分子中的—NH2和羰基O均可与水分子形成氢键，C正确； D．CO(NH2)2（尿素）与NH4OCN（氰酸铵）的分子式均为CH4N2O，结构不同，互为同分异构体，D正确； 故选A。 6. 肾上腺素是一种脂溶性激素，常用于临床抢救，分子结构如图所示。下列关于肾上腺素的说法正确的是 A. 属于芳香烃 B. 分子中含有手性碳原子 C. 分子中含有酰胺基 D. 核磁共振氢谱图中有7组峰 【答案】B 【解析】 【详解】A．烃是指仅含C、H两种元素的有机物化合物，肾上腺素中除C、H元素外，还含有N、O元素，不属于烃类，A错误； B．肾上腺素中存在手性碳原子，如图中*所示，B正确； C．酰胺基的结构为，肾上腺素中无此结构，则不含酰胺基，C错误； D．肾上腺素分子中的H处于不对称结构，H原子种类有如图所示的10种，则核磁共振氢谱图中有10组峰，D错误； 故答案为：B。 7. 人类很早就开始利用含钴矿石制作颜料。K3[Co(NO2)6]是一种黄色颜料，下列说法正确的是 A. K与Co的最外层电子数相同 B. Co在元素周期表中位于ds区 C. 中的O原子与Co形成配位键 D. K3[Co(NO2)6]中Co的配位数为6 【答案】D 【解析】 【详解】A．K（钾）为第IA族元素，最外层电子数为1；Co（钴）的电子排布为[Ar]3d⁷4s²，最外层（4s）电子数为2，A错误； B．ds区包括IB和IIB族，而Co属于VIII族，位于d区，B错误； C．作为配体时，由N原子提供孤对电子与Co形成配位键，而非O原子，C错误； D．化学式K3[Co(NO2)6]中，6个作为单齿配体，每个提供1个配位原子（N），故Co的配位数为6，D正确； 故选D。 8. 以CO2和H2为原料制备甲醇是实现CO2资源化利用的方式之一，其反应原理为CO2(g)+ 3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。下列说法错误的是 A. CO2分子中σ键与π键数目之比为1:1 B. H2为非极性键构成的非极性分子 C. CH3OH中C原子的杂化方式为sp3 D. CH3OH中羟基的极性比水中羟基的极性强 【答案】D 【解析】 【详解】A．CO2分子中每个双键含1个σ键和1个π键，两个双键共2个σ键和2个π键，σ键与π键数目之比为1:1，A正确； B．H2分子由H—H非极性共价键构成，且分子结构对称，为非极性分子，B正确； C．CH3OH中与羟基相连的C原子形成4个单键（3个C—H和1个C—O），杂化方式为sp3，C正确； D．CH3OH中甲基（—CH3）是推电子基团，会降低羟基的电子云偏向氧的程度，从而导致其中羟基的极性比水中的O-H键更弱，D错误； 故选D。 9. 下列对于物质性质的解释正确的是 选项 性质 解释 A 熔点：SiO2>CO2 键能：Si—O>C—O B NaCl的焰色呈黄色 电子由基态跃迁至激发态时释放能量 C 冠醚18-冠-6可以识别K+ 18-冠6的空腔直径与K+的直径适配 D 石墨可以导电 碳原子的电子可以从一个平面跳跃到另一个平面 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．SiO2为原子晶体，CO2为分子晶体，熔点差异主要由晶体类型决定，而非键能。且Si-O键能实际小于C=O键能（因Si原子半径更大），故A不选； B．焰色反应是电子从激发态返回基态时释放能量，而非基态跃迁至激发态（此时需吸收能量），故B不选； C．冠醚18-冠-6的空腔直径与K+直径匹配，可选择性结合K+，故C选； D．石墨导电源于层内离域π电子的自由移动，而非层间电子跳跃，故D不选； 故选C。 10. 蚀刻是半导体制造工艺中的重要步骤，其原理是通过物理或化学方法对材料(如Al、Si等)进行选择性的去除，蚀刻分为于法蚀刻和湿法蚀刻，Cl2和BCl3是干法蚀刻Al时常用的氯基气体。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 最高价氧化物对应水化物的酸性：Al<Si B. BCl3的VSEPR模型为平面三角形 C. B、Al单质熔化时克服的作用力相同 D. 1mol晶体硅中含Si—Si键数目为2NA 【答案】C 【解析】 【详解】A．Al的最高价氧化物对应水化物为Al(OH)3（两性），Si的为H2SiO3（弱酸），酸性H2SiO3＞Al(OH)3，A正确； B．BCl3的中心B原子价层电子对数为3，无孤对电子，VSEPR模型为平面三角形，B正确； C．B的单质为原子晶体（熔化需破坏共价键），Al为金属晶体（熔化需克服金属键），作用力不同，C错误； D．1mol晶体硅中每个Si形成4个Si—Si键，但每个键被2个Si共享，总键数为4/2×1mol=2mol，即2NA，D正确； 故选C。 11. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X的原子半径比Y的小，基态Y原子最高能级半充满且电子云互相垂直，Z是地壳中含量最高的元素，W与X同主族。下列判断合理的是 A. 元素W可分别与X、Y、Z形成离子化合物 B. 四种元素简单离子的半径：X<Y<Z<W C. X、Y、Z三种元素形成的化合物一定是共价化合物 D. X与Y、Z形成的化合物一定只含极性共价键 【答案】A 【解析】 【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Z是地壳中含量最高的元素，则Z为O元素；基态Y原子最高能级半充满且电子云互相垂直，则Y为N元素；X的原子半径比Y的小，则X为H元素；W与X同主族，则W为Na元素。 【详解】A．W（Na）可与X（H）形成NaH（离子化合物），与Y（N）形成Na3N（离子化合物），与Z（O）形成Na2O或Na2O2（离子化合物），A正确； B．核外电子数相同时，原子序数越小，微粒半径越大，则四种元素的简单离子半径顺序应为：N3-> O2->Na+> H+，B错误； C．H、N、O可形成NH4NO3（硝酸铵），其为离子化合物，C错误； D．H与N形成的N2H4（联氨）含N—N非极性键，H与O形成的H2O2含O-O非极性键，D错误； 故选A。 12. 某科研小组研制的NO-空气质子交换膜燃料电池工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. 左侧Pt电极为燃料电池的负极 B. 右侧电板反应式为O2+2H2O+4e-=4OH- C. 产生1molHNO3，理论上消耗O216.8L(标准状况) D. 该电池实现了制硝酸、发电、环保三位一体 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，左边Pt电极上通入的NO转化成，NO失电子，作负极，电极反应式为：；右侧Pt电极为正极，得到电子，电极反应式为：，据此分析解答。 【详解】A．根据分析，左侧Pt电极为燃料电池的负极，A正确； B．根据分析，右侧Pt电极为正极，电极反应式为：，B错误； C．根据分析的正负极电极反应式可知，产生时，转移，则需要标准状况下的体积为：，C正确； D．该装置既实现了由化学能转化为电能，又能消除NO的污染，还能生产，实现了制硝酸、发电、环保三位一体，D正确； 故答案为：B。 13. 碳化钼具有较高熔点(2690℃)和较大硬度，其立方晶胞结构[图中黑球表示钼(Mo)]如图所示，设晶胞中大小球之间的最近距离为a nm，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 碳化钼的化学式为Mo2C B. 最近的两个Mo原子之间的距离为a nm C. 碳周围最近的钼原子构成正八面体 D. 晶体的密度为g/cm3 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据碳化钼立方晶胞结构，图中黑球表示钼(Mo)，则Mo原子有8个位于晶胞顶点和6个位于面心，1个晶胞中Mo原子个数为，C原子有4个位于棱心，1个位于体心，则1个晶胞中C原子个数为，得到碳化钼的化学式为，A正确； B．根据碳化钼立方晶胞结构，最近的两个Mo原子位于面对角线的顶点到中心，长度为面对角线的，根据晶胞中大小球之间的最近距离为a nm，则晶胞参数为2a nm，面对角线长度为，最后得到最近的两个Mo原子之间的距离为，B正确； C．根据碳化钼立方晶胞结构中的虚线部分可知，碳周围最近的钼原子构成正八面体，C正确； D．根据(B)选项可知晶胞参数为2a nm，则晶体的密度为，D错误； 故答案为：D。 14. 20℃时，向20mL0.1mol/L醋酸溶液中不断滴入0.1mol/L的NaOH溶液，溶液pH变化如图所示。下列说法正确的是 A. a点：溶液的pH=1 B. b点：c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH) C. c点→d点：水电离出的c(H+)逐渐减小 D. e点：c(OH-)=c(H+)+ c(CH3COO-)+3c(CH3COOH) 【答案】B 【解析】 【详解】A．为弱酸，不能完全电离，则溶液的，，A错误； B．b点时加入的NaOH溶液体积为10mL，刚好消耗了一半的，此时的溶液可看作为等量的和的混合溶液，即，溶液显酸性，说明的电离大于的水解，有，根据，则有，B正确； C．c点时溶液呈中性，d点时和NaOH恰好完全中和，理论溶质只有，而溶液呈碱性的原因是发生了水解，水的电离程度增强，则c点→d点：水电离出的c(H+)是逐渐增大的，C错误； D．e点时溶质组成为，溶液中有以下几种电离或水解：、、，根据质子守恒可得：，D错误； 故答案为：B。 二、非选择题 15. T、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期，其中T、X、Y为短周期元素，其他信息如下表： 元素编号 T X Y Z W 元素的性质或原子结构 其某种单质为天然存在最硬的物质 最外层电子数为电子层数的3倍 基态原子核外共有15种运动状态不同的电子 位于第Ⅷ族且基态原子有2个未成对电子 位于ds区，基态原子无未成对电子 回答下列问题： （1）基态T原子有___________种不同能量的电子，其最高能级电子云轮廓图的形状为___________。 （2）X的简单气态氢化物沸点比同族元素的都高，原因是___________。 （3）Y形成的一种单质Y4，空间结构为正四面体形，其键角为___________，1molY4中含共价键的数目为___________NA(NA为阿伏加德罗常数的值)。 （4）Z与T、X形成的一种化合物Z(TX)4，室温下是一种无色液体，结构如图所示。则Z(TX)4中所含化学键包括___________(填字母)，固态Z(TX)4的晶体类型为___________。 A．离子键 B．共价键 C．配位键 D．氢键 E．金属键 （5）写出基态W原子价层电子轨道表示式：___________。W的第一电离能大于同一周期ds区的另一种元素，理由是___________。 【答案】（1） ①. 3 ②. 哑铃形 （2）水分子间能形成氢键 （3） ①. 60° ②. 6NA （4） ①. BC ②. 分子晶体 （5） ①. ②. Zn的核外电子排布为3d¹⁰4s²，达到全满稳定结构，失去电子需克服更高能量，而Cu的电子排布为3d¹⁰4s¹，失去一个电子后内层达到全充满状态，更易失电子 【解析】 【分析】金刚石为天然存在最硬的物质，则T为C；X的最外层电子数为电子层数的3倍，则X为O；Y基态原子核外共有15种运动状态不同的电子，则Y为P；Z位于第Ⅷ族且基态原子有2个未成对电子，则价电子排布式为3d84s2，Z为Ni；W位于ds区，基态原子无未成对电子，W为Zn。 【小问1详解】 C的电子排布式为1s22s22p2，故有3种不同能量的电子，最高能级为2p能级，电子云轮廓图为哑铃形。 【小问2详解】 水分子间能形成氢键，故沸点比同族元素的都高。 【小问3详解】 P4的空间结构为正四面体形：，键角为60°，由结构可知，1molP4中含共价键的数目为6NA。 【小问4详解】 由结构图可知，Ni(CO)4中包含碳氧共价键，还存在碳原子提供孤对电子、Ni原子提供空规道的配位键，选BC，Ni(CO)4室温下是一种无色液体，所以固态Ni(CO)4为分子晶体。 【小问5详解】 Zn的原子序数为30，价层电子轨道表示式为。Zn的价电子排布为3d104s2，达到全满稳定结构，失去电子需克服更高能量，而Cu的电子排布为3d104s1，失去一个电子后内层达到全充满状态，更易失电子‌，故Zn的第一电离能大于同一周期ds区的另一种元素Cu。 16. 将某有机物样品在电炉中充分反应，通过测定相应装置的质量可确定该有机物的分子式。已知：装置C中试剂X的作用为除去O2中的水蒸气。 回答下列问题： （1）装置B中CuO的作用为___________。 （2）试剂X可选用___________(填试剂名称)。 （3）装置的连接顺序为A→C→___________→D(填字母，装置可重复使用)。 （4）实验中所取样品只含C、H、O三种元素中的两种或三种。 ①准确称取0.44g样品经充分反应后(装置连接正确)，测得装置D质量增加0.88g，装置E质量增加0.36g，已知该物质的相对分子质量为44，则该样品的分子式为___________。 ②该有机物的核磁共振氢谱图如图所示，峰面积之比为1:3，则其结构简式为___________，所含官能团名称为___________。 ③若该有机物中混有少量乙醇，可通过___________方法将其除去。 【答案】（1）把有机物不完全燃烧产生的CO转化为CO2 （2）浓硫酸 （3）B→E→D （4） ①. C2H4O ②. CH3CHO ③. 醛基 ④. 蒸馏 【解析】 【分析】实验原理是测定一定质量的有机物完全燃烧时生成CO2和H2O的质量，来确定是否含氧及C、H、O的个数比，求出最简式，因此生成O2后必须除杂（主要是除H2O）明确各装置的作用是解题的前提，A是生成氧气的装置，C用于干燥通入B中的氧气，试剂X可选用浓硫酸，B是在电炉加热时用氧气氧化管内样品，E用来吸收水，测定生成水的质量，D用来吸收二氧化碳，测定生成二氧化碳的质量；根据一氧化碳能与氧化铜反应，可被氧化成二氧化碳的性质可知CuO的作用是把有机物不完全燃烧产生的CO转化为CO2。 【小问1详解】 根据分析，一氧化碳能与氧化铜反应，可被氧化成二氧化碳，装置B中CuO的作用为把有机物不完全燃烧产生的CO转化为CO2； 【小问2详解】 C装置用于干燥通入B中的氧气，试剂X可选用浓硫酸； 【小问3详解】 根据分析，实验流程是O2发生装置（A ）→干燥O2（C ）→有机物燃烧（B ）→吸收生成的H2O（E） →吸收生成的CO2（D ），但为了避免空气中的二氧化碳和水进入D装置，影响二氧化碳的测量，再连接D吸收空气中的二氧化碳和水，所以连接顺序A→C→B→E→D→D； 【小问4详解】 ①D管质量增加0.88g为二氧化碳的质量，可得碳元素的质量：0.88g×=0.24g，E管质量增加0.36g是水的质量，可得氢元素的质量：0.36g×=0.04g，从而可推出含氧元素的质量为：0.44-0.24-0.04=0.16g，设最简式为CXHYOZ，则X：Y：Z=：：=2：4：1，即最简式为C2H4O，已知该物质的相对分子质量为44，则该样品的分子式也为C2H4O； ②根据该有机物的核磁共振氢谱图，峰面积之比为1:3，则其结构简式为CH3CHO；官能团名称为醛基； ③该有机物（乙醛）与乙醇互溶，但二者沸点不同（乙醛沸点约20.8℃，乙醇沸点约78.5℃，可利用蒸馏法，依据沸点差异分离除去乙醇。 17. 含能材料是指能独立进行化学反应，并在极短时间内迅速释放出能量的物质。设NA为阿伏加德罗常数的值。回答下列问题： Ⅰ．四大发明之一的黑火药是一种古老的含能材料，发生爆炸时反应如下：2KNO3+3C+S=K2S+3CO2↑+N2↑。 （1）上述反应的生成物中属于非极性分子的是___________(填化学式)。 （2）的空间结构为___________。 Ⅱ．北京理工大学的研究团队利用理论计算和分子模拟的方法，经计算机辅助，设计出了具有棒棒糖结构的新型全氮含能材料——N8分子。 （3）1molN8分子中，σ键的数目为___________(填字母)。 A. 16NA B. 8NA C. 4NA D. 2NA （4）氨气分子中有一对孤电子对，能够结合氢离子表现碱性。已知NF3碱性小于NH3碱性，其原因是___________。 Ⅲ．无色晶体NH4N3也是一种具有含能材料特性的化合物，易爆炸，能产生大量气体，长方体晶胞结构如图所示。 （5）中N原子的杂化方式为___________。NH4N3晶胞中的数目为___________，晶体密度为___________g/cm3。 【答案】（1）N2 、CO2 （2）平面三角形 （3）B （4）氟的电负性极大，吸引电子的能力强，使NF3中的氮原子难以提供孤电子对与氢离子结合 （5） ①. sp3 ②. 4 ③. 【解析】 【小问1详解】 非极性分子是指原子间以共价键结合，分子中的电荷分布均匀，正负电中心重合的分子，N2 、CO2是非极性分子。 【小问2详解】 中氮原子的价层电子对数为3+=3（无孤对电子），空间结构为平面三角形。 【小问3详解】 2个氮原子之间只能形成1个σ键，1个N8分子中有8个σ键，则1molN8分子中σ键的数目为8NA，选B。 【小问4详解】 NF3碱性小于NH3说明NF3中的氮原子不易提供孤电子对，原因在于氟的电负性极大，吸引电子的能力强，使NF3中的氮原子难以提供孤电子对与氢离子结合，故NF3碱性小于NH3。 【小问5详解】 中N原子的杂化轨道数为，则N原子的杂化方式为sp3杂化；由图可知该晶胞中的个数为；晶体密度为。 18. 脱除沼气中的H2S是资源利用和环境保护的重要研究课题，高温热分解法是脱除H2S的一种重要方法，涉及的反应为2H2S(g)S2(g)+2H2(g) △H。已知下列反应的热化学方程式： ①2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(g) △H1 ②4H2S(g)+2SO2(g)3S2(g)+4H2O(g) △H2 ③2H2(g)+O2(g)2H2O (g) △H3 回答下列问题： （1）△H=___________(用△H1、△H2、△H3表示)。 （2）一定温度和压强下，工业上进行H2S热分解反应时一般要向H2S中充入一些Ar(g)。原因是___________。 （3）若在两个2L的恒容密闭容器中分别充入4.0molH2S、2.0molH2S，测得不同温度下H2S热分解反应的平衡转化率如图所示： ①能说明该条件下H2S热分解反应达到平衡状态的是___________(填字母)。 A．混合气体的密度不再变化 B．S2和H2S的物质的量浓度之比不再变化 C．气体平均摩尔质量不再变化 D．H2S的生成速率等于H2的消耗速率 ②图中代表充入2.0molH2S的曲线是___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，理由是___________。 ③P点对应温度下，H2S分解反应的平衡常数K=___________。 （4）已知：25°C时，Ka1(H2S)=1.0×10-7，Ka2(H2S)=7.2×10-13，Ksp(CuS)=6.0×10-36。 ①25°C时，0.1mol/L的NaHS溶液的pH___________(填“>”“ <”或“=”)7。 ②H2S可以与CuSO4溶液反应生成CuS沉淀，反应H2S(g)+Cu2+(aq)CuS(s)+2H+(aq)的平衡常数K=___________。 【答案】（1） （2）在一定温度和压强下，加入Ar(g)，容器体积增大，各物质的分压减小，相当于减小压强，平衡向气体体积增大的正反应方向移动，从而提高H2S的转化率 （3） ①. BC ②. Ⅰ ③. 在恒容密闭容器中，加入H2S的量越多，其起始浓度越大，在相同温度下，压强越大，平衡逆向移动，H2S的平衡转化率越小 ④. 0.25 （4） ①. > ②. 【解析】 【分析】小问1：根据盖斯定律，通过对已知热化学方程式进行系数调整（乘相应倍数）和加减运算，消去无关物质，推导目标反应的焓变，再代入数据计算。 小问2：分析反应前后气体体积变化（正反应体积增大），加入惰性气体Ar在恒压下会使容器体积增大，各物质分压降低，相当于减压，结合勒夏特列原理判断平衡移动方向，进而说明对H2S转化率的影响。 小问3：恒容条件下，H2S起始量越多，起始浓度和压强越大，平衡向气体体积减小的逆反应方向移动，转化率越低，据此匹配对应曲线；根据化学平衡状态的特征（如变量不变、正逆反应速率相等），分析各选项是否能作为平衡标志： 小问4：分析HS⁻的水解与电离程度（水解＞电离，溶液显碱性），H2S(g)+Cu2+(aq)CuS(s)+2H+(aq)，利用平衡常数表达式计算平衡常数。 【小问1详解】 利用盖斯定律，方程式2H2S(g)S2(g)+2H2(g)可由得出，故△H=； 【小问2详解】 该反应是气体体积增大的反应，在一定温度和压强下，加入Ar(g)，容器体积增大，各物质的分压减小，相当于减小压强，平衡向气体体积增大的正反应方向移动，从而提高H2S的转化率。 【小问3详解】 ①A．混合气体的密度，在恒容密闭容器中，V总不变，只有气体参与的反应中，气体总质量不变，密度一直不变，不能判断反应到达平衡状态，A错误； B．S2和H2S的物质的量浓度之比保持不变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，B正确； C．气体平均摩尔质量，该反应气体的化学计量数由23，气体的总物质的量发生变化，总质量不变，当平均摩尔质量不变时，反应到达平衡状态，C正确； D．H2S的生成速率与H2的消耗速率都表示逆反应速率，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡状态，D错误。 故选BC； ②在恒容密闭容器中，加入H2S的量越多，其起始浓度越大，在相同温度下，压强越大，平衡逆向移动，H2S的平衡转化率越小，所以加入2.0molH2S的曲线是Ⅰ； ③P点对应温度下的三段式为： 则K=。 【小问4详解】 ①25°C时，0.1mol/L的NaHS溶液的pH取决于HS-的电离程度和水解程度，水解显碱性，电离显酸性，已知Ka1(H2S)=1.0×10-7，Ka2(H2S)=7.2×10-13，则HS-的水解常数，HS-的电离常数为Ka2(H2S)=7.2×10-13，水解程度大于电离程度，溶液pH>7； ②H2S(g)+Cu2+(aq)CuS(s)+2H+(aq)的平衡常数。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $