精品解析：江西省宜春市丰城市第九中学2024-2025学年高二下学期期末考试化学试题（日新班）

丰城九中2024-2025学年下学期高二日新期末考试化学试卷 考试时长：75分钟　试卷总分：100分 可能用到的相对原子质量H：1　C：12　O：16　S：32 一、选择题(本题共14个小题，每小题3分，共42分。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. 科学技术是第一生产力，科技推动社会进步。下列有关最新科技解读错误的是 选项 科技信息 化学解读 A 科学家制备具有双镍氧层结构的La2PrNi2O7样品 该样品含1种短周期元素 B 开发石墨烯控制技术能消灭99.9%表面细菌 石墨烯和金刚石互为同位素 C 开发新催化剂将甲烷和氧气一步转化为甲醇 该反应原子利用率100% D 经检测，嫦娥六号月球样品中Al2O3和CaO含量较高，而FeO含量相对较低 FeO和CaO是碱性氧化物，Al2O3是两性氧化物 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．La2PrNi2O7中氧元素是短周期元素，A项正确； B．石墨烯和金刚石都是碳元素单质，互为同素异形体，B项错误； C．CH4和O2反应生成CH3OH，只有一种产物，原子利用率100%，C项正确； D．CaO和FeO能与酸反应生成盐和水，不能与碱反应，属于碱性氧化物，而Al2O3既能与酸反应，又能与强碱反应生成盐和水，是两性氧化物，D项正确； 答案选B。 2. 在空气中易被氧化为。实验小组利用如图所示装置测定气体的体积，进而确定久置试样的纯度。下列有关改进措施和误差分析的说法中错误的是 A. 将排水法测体积改为排饱和亚硫酸氢钠溶液 B. 将装置中稀硫酸替换为浓度为70%的硫酸 C. 读数前，通将形管中残余排入量气管中 D. 液面如图所示时便读数，可能会导致纯度测定值偏低 【答案】C 【解析】 【详解】A．SO2易溶于H2O，难溶于饱和NaHSO3溶液，因此排饱和NaHSO3溶液测SO2的体积更准确，A项正确； B．使用浓度为70%的硫酸可以保证反应速率较快，也可减少SO2因溶解而造成的损失，B项正确； C．残余在Y形管中的SO2不能排入量气管中，因为已经有等体积的空气代替SO2排液，C项错误； D．图中量气管中的液面低于水准管，因此SO2的压强较大，体积较小，最终可能导致纯度测定值偏低，D项正确； 故选C。 3. 为维护国家安全和利益，我国自2023年8月1日起对镓、锗相关物项实施出口管制。一种镓的配合物如图所示(Py=)。下列说法错误的是 A. 该配合物中配体有2种 B. 中氮原子的杂化方式为 C 分子中 D. 基态镓原子中占据的最高能级的电子云轮廓图为哑铃形 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，该配合物中有2个配体，分别为Py和含4个N原子的大环物质，A正确； B．中N形成2个键，有1个孤电子对，氮原子的杂化方式为，B正确； C．中Ga形成3个键，Ga原子为sp2杂化，中Ga形成4个键，其中含有1个配位键，Ga原子为sp3杂化，则，C错误； D．镓位于第四周期第IIIA族，价电子排布式为4s24p1，最高能级为4p，电子云轮廓图为哑铃形，D正确； 故选C。 4. 实验室进行下列实验时，所选玻璃仪器(其他材质仪器任选)均正确的是 A. 制备无水乙醇：①⑧⑨ B. 除去苯中的二甲苯：②④⑥⑦ C. 除去中少量：⑤⑧⑨ D. 配制质量分数约为20%的溶液：⑧⑨⑩ 【答案】D 【解析】 【详解】A．用含水酒精制备无水乙醇，加入蒸馏，所选玻璃仪器③④⑤⑥，A错误； B．除去苯中的二甲苯，应用蒸馏法，蒸馏应用直形冷凝管，所选玻璃仪器③④⑤⑥，B错误； C．除去中少量，方法是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作，过滤要用到漏斗，所选玻璃仪器①⑤⑧⑨，C错误； D．配制质量分数约为20%的溶液，称量一定质量的固体，量取一定体积的蒸馏水于烧杯中，搅拌，可得一定质量分数的溶液，所选玻璃仪器⑧⑨⑩，D正确； 故选D。 5. 某种“分子桥”类物质能改善无机物与有机物之间的界面作用，从而极大地提高复合材料的各方面性能。一种“分子桥”类物质的结构式如图所示，其组成元素X、Y、Z、W均为短周期主族元素，其中X是短周期中原子半径最小的元素，Y、W同周期，Z、W 同主族，且Z的原子序数比W大。下列说法正确的是 A. 第一电离能： B. 该物质不存在分子间氢键 C. 该物质分子结构中只含键，不含键 D. 基态Y、Z、W原子核外电子排布中未成对电子数相等 【答案】D 【解析】 【分析】X、Y、Z、W均为短周期主族元素，其中X是短周期中原子半径最小的元素，X为氢，Z、W 同主族，且Z的原子序数比W大，Z能形成4个共价键，则W为碳、Z为硅，Y、W同周期，Y形成2个共价键，Y为氧； 详解】A．同一主族元素随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小；同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，第一电离能：，A错误； B．当氢原子连接在电负性大且原子半径小的原子（例如氟、氧、氮）上时，可以形成氢键；则该物质存在分子间氢键，B错误； C．单键均为σ键，双键中含有1个σ键1个π键，分子结构中含键、键，C错误； D．基态O、Si、C原子核外电子排布中未成对电子数均为2，D正确； 故选D。 6. 利用微生物可将废水中苯酚的化学能直接转化为电能，装置如图所示。电池工作时，下列说法正确的是(　　) A. a极为正极，发生氧化反应 B. b极的电极反应式为：2NO＋12H＋－10e－=N2↑＋6H2O C. 中间室的Cl－向左室移动 D. 左室消耗苯酚(C6H5OH)9.4 g时，用电器流过2.4 mol电子 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题图可知，在b极上NO转化为N2，发生得电子的还原反应，故b极为正极，a极为负极，A项错误； B．b极的电极反应式为2NO＋12H＋＋10e－=N2↑＋6H2O，B项错误； C．原电池中阴离子向负极移动，故C项正确； D．左室消耗苯酚的电极反应式为C6H5OH－28e－＋11H2O=6CO2↑＋28H＋，9.4 g苯酚的物质的量为0.1 mol，故用电器应流过2.8 mol电子，D项错误。 故选C。 【点睛】对于原电池，不管是一般的原电池、干电池还是燃料电池，都是将化学能转化为电能的装置。负极，失电子，发生氧化反应；正极，得电子，发生还原反应。电子由负极沿导线流入正极，电流由正极沿导线流入负极；阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。这些模式是相同的，所以只要我们记住了一般原电池中电极发生的变化、电子流动及离子迁移方向，就可类推其它类型的原电池。 7. 世界水产养殖协会网介绍了一种利用电化学原理净化鱼池中水质的方法，其装置如图所示。下列说法正确的是 A. X为电源负极 B. 若该装置在高温下进行，则净化效率将降低 C. 若有1molNO3-被还原，则有6molH+通过质子膜迁移至阴极区 D. 若BOD为葡萄糖(C6H12O6)，则1mol葡萄糖被完全氧化时，理论上电极流出20 mol e- 【答案】B 【解析】 【详解】分析：从装置图中可知，X端连接的电极上发生反应是微生物作用下BOD、H2O反应生成CO2，Y端连接的电极上，微生物作用下，硝酸根离子生成了氮气，氮元素化合价降低，发生还原反应，为电解池的阴极，则Y为负极，X为正极，结合电极反应和电子守恒计算，质子膜允许氢离子通过。 详解：根据上述分析可知，Y为负极，X为正极。A．Y端连接的电极上，微生物作用下，硝酸根离子生成了氮气，氮元素化合价降低，发生还原反应，为电解池的阴极，则Y为负极，X为正极，故A错误；B．若该装置在高温下进行，催化剂微生物被灭活，则净化效率将降低，故B正确；C．若有1molNO3-被还原，根据阴极电极反应式：2NO3-+10e-+12H+=N2↑+6H2O，可知转移电子5mol，则有5molH+通过质子膜迁移至阴板区，故C错误；D．若BOD为葡萄糖(C6H12O6)，则1mol葡萄糖被完全氧化时，碳元素化合价由0价变化为+4价，理论上电极上流出=4e-×6=24mole-，故D错误；故选B。 点睛：本题考查了电解池原理和应用、依据电极上物质变化的元素化合价变化判断方式的反应来确定电解池电极名称和原电池电极名称是解题的关键。本题中外电路和质子交换膜中通过的电量相同，不能依据实际消耗的氢离子计算，这是本题的易错点。 8. 立方相氮化硼(BN)超硬，有优异的耐磨性，其结构与金刚石类似。晶胞中N原子位于顶点和面心，B原子(未画出)位于N原子围成的部分正四面空隙(如1、3、6、7号N原子围成)。已知晶胞参数为a pm，晶体的密度为，下列说法错误的是 A. 正四面体空隙的填充率为100% B. BN晶体中原子个数与共价键数之比1：2 C. 该晶胞沿x、y、z轴方向投影均为 D. 晶胞中B原子与N原子最近的距离为 【答案】A 【解析】 【详解】A．晶胞中有8个正四面体空隙，晶胞中有4个氮原子和4个硼原子，B原子(黑球)位于N原子围成的正四面体空隙，填充率为50%，A错误； B．BN的晶胞如图所示：，BN晶胞中每个B原子连4个N原子，每个N原子连4个B原子，原子个数与共价键数之比为1：2，B正确； C．晶胞中N原子位于顶点和面心，B原子位于N原子围成的部分正四面空隙，该晶胞沿x、y、z方向投影均为，C正确； D．晶胞中B原子与N原子最近的距离为体对角线的，即，D正确； 故选A。 9. 下列有关实验操作、现象(或数据)和结论均正确的是 选项 实验操作 实验现象或数据 结论 A 将变黑的银器放入装满食盐水的铝盆中，二者直接接触 银器恢复往日光泽 B 取一定量固体于试管中加入浓NaOH溶液，微热，用湿润的红色石蕊试纸检测 产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 该固体为铵盐 C 向溶液中滴加紫色石蕊试液 溶液变蓝 D 以酚酞为指示剂，用标准溶液滴定草酸溶液 到达滴定终点时消耗NaOH的体积为草酸的2倍 草酸为二元弱酸 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．将变黑的银器放入装满食盐水的铝盆中，铝和银在氯化钠溶液则构成原电池，铝作原电池的负极，铝失去电子发生氧化反应生成铝离子，银为正极，硫化银得到电子发生还原反应生成银与硫离子，生成的铝离子和硫离子双水解生成氢氧化铝和硫化氢，因此总反应方程式为2Al+3Ag2S+6H2O=6Ag+2Al(OH)3+3H2S↑，故A正确；                          B．氮化镁中加入浓NaOH溶液，微热，产生的气体也能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故B错误； C．溶液呈碱性，其中滴加紫色石蕊试液，溶液变蓝，说明碳酸氢根离子的水解程度大于其电离程度，即Kh2＞Ka2，又，所以，故C错误； D．以酚酞为指示剂，用标准溶液滴定草酸溶液，到达滴定终点时消耗NaOH的体积为草酸的2倍，可推断草酸是二元酸，但无法判断草酸是否为二元弱酸，故D错误； 故答案为：A。 10. 在非水溶剂中，将转化为化合物的催化机理如图所示。下列说法不正确的是 A. 该转化过程中催化剂有AcOH和KI B. 该转化过程总反应 C. 该转化过程中没有碳碳键的断裂与形成 D. 若用参与反应，可得到 【答案】B 【解析】 【详解】A．催化剂是反应前后质量和化学性质不变，先参加后生成的物质，由图可知，催化剂有AcOH和KI，A正确； B．不知道反应物和生成物总能量相对大小，且断裂化学键和形成化学键所需能量未知，不能确定反应是吸热反应还是放热反应，B错误； C．该转化过程有碳氧单键、碳氧双键断裂和碳氧单键形成，没有碳碳键的断裂和形成，C正确； D．CO2分子的结构为：O=C=O，其中一个C=O键断开，与另一反应物中C-O键断开，形成化合物，其中有两个O原子来自于CO2，若用参与反应，可得到，D正确； 故答案选B． 11. 向一恒压密闭容器中加入和一定量的，发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A. B. 反应平衡常数：Ka=Kc C. 点b、c对应的体积：Vb>Vc D. 反应温度为，当容器内体积不变时，反应达到平衡状态 【答案】B 【解析】 【详解】A．一定条件下，增大H2O(g)的浓度，能提高CH4的转化率，即x值越小，CH4的转化率越大，则，故A正确； B．随着温度升高，CH4的转化率增大，说明平衡正向移动，则该反应为吸热反应，c点温度更高，则Kc更大，故B错误； C．b、c两点温度相同、压强相同，但是b点气体总物质的量更大，所以Vb>Vc，故C正确； D．该反应在恒压密闭容器中进行，随着反应的进行，容器体积增大，当容器内体积不变时，反应达到平衡状态，故D正确； 答案选B。 12. 迈克尔加成反应与分子内的羟醛缩合反应联合起来构建环，称为罗宾森环化反应。已知：为迈克尔加成反应。下列说法正确的是 A. M分子中所有原子可能共平面 B. 可用过氧化氢溶液鉴别P和Q C. 含醛基、四元环和手性碳原子的N的同分异构体有5种 D. 和在乙醇钠条件下反应可得到 【答案】D 【解析】 【详解】A．M中有一个甲基，甲基中的饱和碳原子为sp3杂化，以四面体结构连接四个原子，故M中所有原子不可能共面，A错误； B．过氧化氢溶液和P、Q均没有特征明显的反应，不能鉴别P和Q，B错误； C．手性碳原子是连接四个基团都不相同碳原子，N的同分异构体分子中含醛基和四元环且有手性碳原子的结构简式可能为、、、、、、，共有7种，故C错误； D．参考M+N→P的反应，和在乙醇钠条件下反应可得到，D正确； 本题选D。 13. 25℃时，向NaOH溶液中滴加的一元弱酸HA溶液，溶液中与的关系如图所示。下列说法错误的是 A. 25℃时，HA的电离常数为 B. a、b两点水的电离程度：a＜b C. b点时，加入的HA溶液的体积为10mL D. 加水稀释c点溶液，减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．时，，可得：，，，电离常数，A项正确； B．向NaOH溶液中滴加的一元弱酸HA溶液，由图可知a点溶液显碱性，主要溶质为NaOH，b点溶液显中性，主要溶质为盐，碱抑制水的电离，盐水解促进水的电离，因此水的电离程度：a<b，B项正确； C．若b点加入HA体积为10mL，则溶液恰好应为NaA的盐溶液，HA为弱酸，则NaA溶液因水解显碱性，与b点显中性不符，C项错误； D．，C点溶液显酸性，加水稀释时减小，则减小，减小，D项正确； 答案选C。 14. 已知H2S和CO2在高温下发生反应： △H＞0。将3 mol CO2和2 mol H2S充入容积不变的密闭容器中，保持其他条件不变，在不同催化剂(M、N)作用下，反应进行相同时间后，测得COS的体积分数随反应温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A. c点所处状态是平衡状态 B. 催化剂N的催化效率高于催化剂M C. b点H2S的转化率是62.5% D. a点状态下再通入0.5 mol CO2和0.5 mol COS，COS的体积分数不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．催化剂只能改变反应速率，但不能改变平衡状态。由题图可知，c点的COS的体积分数小于催化剂M作用下COS的体积分数，说明c点所处状态不是平衡状态，A错误； B．相同温度下，反应相同时间，催化剂M对应的COS体积分数高，说明催化剂M的催化效率高于催化剂N，B错误； C．设b点消耗反应物的物质的量均是x mol，则生成物的物质的量均是x mol，由于该反应是反应前后气体体积不变的反应，则，解得x=1.25，所以H2S的转化率剂×100%=62.5%，C正确； D．设a点消耗反应物的物质的量均是y mol，生成物的物质的量均是y mol，由于该反应是反应前后气体体积不变的反应，反应前后气体体积V不变，则，解得y=1.5 mol，所以根据平衡常数的含义可得该温度下平衡常数，a点状态下再通入0.5 mol CO2和0.5 mol COS，温度不变，化学平衡常数不变，此时浓度商，说明化学平衡不移动，则COS的体积分数为，D错误； 故合理选项是C。 二、非选择题(每空2分，共58分) 15. 钴是一种重要的战略物质，钴合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。工业上以钴矿(主要成分是，含有、、、等杂质)为原料制取金属钴的工艺流程如图所示。 ①25℃时，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的见下表： 金属离子 开始沉淀的 6.9 1.5 3.6 7.1 7.9 沉淀完全的 8.3 2.8 4.7 9.2 9.8 ②的，当溶液中可溶性组分浓度小于时，可认为已除尽。 回答下列问题： （1）浸取钴矿石前需要“粉碎”处理，其目的是_____。 （2）“浸取”时含物质发生反应的离子方程式为_____。 （3）“除杂”过程中调的范围是_____。 （4）若“沉钙”后溶液中，_____(填“是”或“否”)沉淀完全？ （5）该工艺中设计萃取、反萃取的目的是_____。 （6）工业上利用电解含的水溶液制备金属钴的装置如图所示。 ①图中电极应连接电源的_____(填“正”或“负”)极，“电解”时发生反应的化学方程式为_____。 ②电解过程中Ⅱ室溶液变小，则离子交换膜2为_____(填“阴”或“阳”)离子交换膜。 【答案】（1）增大与硫酸、的接触面积，提高反应速率、使反应充分进行 （2） （3） （4）否 （5）富集，除去 （6） ①. 负 ②. ③. 阴 【解析】 【分析】钴矿(主要成分是，含有、、、等杂质)用硫酸、SO2浸取，得到含有、Fe3+、Mn2+、Ca2+，Al3+，通入压缩空气并且调节pH将和转化为Fe(OH)3和Al(OH)3除去，过滤后加入NaF溶液将Ca2+转化为CaF2沉淀除去，该工艺中前面的工序中杂质没有除去，则需设计萃取除去，再通过反萃取富集，电解硫酸钴得到金属钴，以此解答。 【15题详解】 工艺中矿石需要粉碎处理，目的是增大与硫酸、的接触面积，提高反应速率、使反应充分进行。 【16题详解】 “浸取”时与发生氧化还原反应生成Co2+和，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：。 【17题详解】 除杂过程中，通入压缩空气将氧化为，再将和除去，调范围是。 【18题详解】 根据，解得，则没有沉淀完全。 【19题详解】 该工艺中前面的工序中杂质没有除去，则需设计萃取除去，再通过反萃取富集。 【20题详解】 ①由电极的电极反应可知，该电极应连接电源负极，电解时发生反应的化学方程式为； ②Ⅱ室中变小，再根据电极反应可知，Ⅲ室中的进入Ⅱ室，故离子交换膜2为阴离子交换膜。 16. 烟酸又称维生素 B3，实验室用如图所示装置制备烟酸。 反应原理： 已知：烟酸微溶于冷水，温度升高，溶解度逐渐增大。 实验步骤： Ⅰ．氧化：在如图所示的装置中加入2.79 g3-甲基吡啶、70mL 水，分次加入10.0g高锰酸钾，加热控制温度在85~90℃，搅拌反应60 min，反应过程中有难溶物 MnO2 生成。 Ⅱ．合成粗产品：将反应液转移至蒸馏烧瓶中，常压下 144℃蒸馏后，趁热过滤，用热水洗涤滤渣，合并洗涤液与滤液，用浓盐酸酸化至 pH为3.8~4.0，冷却、过滤、冷水洗涤。 Ⅲ．粗品提纯：将粗产品用热水溶解，加活性炭脱色，趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得纯品。 Ⅳ．纯度测定：取提纯后的产品0.500g溶于水，配成250mL溶液，取25.00 mL 溶液于锥形瓶中，滴加几滴酚酞试液，用 氢氧化钠标准溶液滴定，测得三次滴定平均消耗氢氧化钠溶液20.00 mL。 请回答下列问题： （1）仪器 A 的作用是___________，其中通入的水从___________(填“a”或“b”)口进入；仪器B的名称为___________。 （2）写出氧化时发生反应的化学方程式：___________。 （3）合成粗产品时，在常压、144℃下蒸馏的目的是___________；粗品提纯时，趁热过滤的原因是___________。 （4）粗品提纯的方法为___________。 （5）烟酸产品的纯度为___________%。 【答案】（1） ①. 冷凝回流，增大原料利用率 ②. b ③. 三口烧瓶或三颈烧瓶 （2）+2KMnO4+2MnO2↓+KOH+H2O （3） ①. 除去未反应完的3-甲基吡啶 ②. 防止温度降低时烟酸析出晶体而造成损失 （4）重结晶 （5）98.4 【解析】 【分析】3-甲基吡啶被高锰酸钾氧化先生成烟酸钾，再经过盐酸酸化得到烟酸粗产品，粗产品经过重结晶得到纯品，纯品用氢氧化钠溶液滴定测定其纯度。 【小问1详解】 由图可知，仪器A为（球形）冷凝管，可以冷凝反应物，则仪器 A 的作用是冷凝回流，增大原料利用率；通入冷凝水时，应该下进上出，故其中通入的水从b口进入；由图可知，仪器B的名称为三口烧瓶或三颈烧瓶，故答案为：冷凝回流，增大原料利用率；b；三口烧瓶或三颈烧瓶； 【小问2详解】 根据反应原理可知，氧化时甲基被氧化为羧酸钾，相应的方程式为：+2KMnO4+2MnO2↓+KOH+H2O； 【小问3详解】 根据题给信息可知，3-甲基吡啶沸点为144℃，则合成粗产品时，在常压、144℃下蒸馏的目的是：除去未反应完的3-甲基吡啶；结合题给信息可知，烟酸微溶于冷水，温度升高，溶解度逐渐增大，则粗品提纯时，趁热过滤的原因是：防止温度降低时烟酸析出晶体而造成损失； 【小问4详解】 结合题给信息可知，烟酸微溶于冷水，温度升高，溶解度逐渐增大，则粗品提纯的方法为：重结晶； 【小问5详解】 烟酸是一元酸，与NaOH反应物质的量之比为1:1，消耗NaOH的物质的量为：0.0200molL×20.00×10-3L=4×10-4mol，烟酸的质量为4×10-4mol×123g/mol×=0.492g，纯度为98.4%。 17. 天然气、石油钻探过程会释放出CO2、H2S等气体。某种将CO2和H2S共活化的工艺涉及如下反应： ①　 ②　 ③　 ④　 回答下列问题： （1）已知：298K时，18g气态水转化为液态水释放出44kJ的能量；H2S(g)的标准摩尔燃烧焓(△H)为-586kJ·mol-1，则COS(g)的标准摩尔燃烧焓()为_____kJ·mol-1，反应②在_____(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。 （2）一定条件下，向起始压强为200kPa的恒容密闭容器中通入等物质的量的CO2(g)和H2S(g)混合气体，发生上述反应，25min时，测得体系总压强为210kPa，S2(g)的平均反应速率为__________kPa·min-1.达到平衡时，测得体系总压强为230kPa，，此时H2S(g)的平衡转化率为_____，反应②的标准平衡常数_____(已知：分压=总压×该组分物质的量分数，对于反应，，其中，、、、为各组分的平衡分压)。 【答案】（1） ①. -577 ②. 高温 （2） ①. 0.4 ②. 80% ③. 2.7 【解析】 【小问1详解】 298K时，18g气态水转化为液态水释放出44kJ的能量；H2S(g)的标准摩尔燃烧焓(△H)为-586kJ·mol-1，可得：；；COS(g)的标准摩尔燃烧焓的反应为：；根据盖斯定律可知，该反应可由⑥-①-⑤得到，则；反应②正向气体分子数增加，，该反应可由③+2×④得到，则该反应，，则反应在高温条件下能自发进行； 【小问2详解】 由反应可知①和④反应前后气体分子数相等，则反应前后不会导致压强变化，②和③反应前后气体分子数均增加，且增加量恰好等于生成的S2(g)的物质的量，根据压强之比等于气体物质的量的之比可得，反应后体系内压强的增加量即为S2(g)的分压，则，S2(g)的平均反应速率为；设起始时CO2(g)和H2S(g)的物质的量均为1mol，则两者的起始分压均为100kPa，平衡时，测得体系总压强为230kPa，则平衡时气体的物质的量之和为2.3mol，结合以上分析可得n(S2)=0.3mol，其平衡分压为30kPa，设平衡时n(H2)=x，则n(COS)=x，n(CO2)=2x，根据S原子守恒可得：2n(S2)+n(COS)+n(H2S)平衡=n(H2S)初始，得n(H2S)平衡=(1-x-0.3×2)=(0.4-x)mol；根据氢原子守恒可得：2n(H2S)平衡+2n(H2O)+2n(H2)=2n(H2S)初始，则得2(0.4-x)+2n(H2O)+2x=2：解得：n(H2O)=0.6mol，根据C原子守恒得：n(COS)+n(CO2)平衡+n(CO)=n(CO2)初始，可得：n(CO)=(1-3x)mol，在结合O原子守恒：n(COS)+2n(CO2)平衡+n(CO)+n(H2O)=2n(CO2)初始，解得：x=0.2，则平衡时各气体的物质的量：n(CO2)=0.4mol，n(COS)=0.2mol，n(CO)=0.4mol，n(S2)=0.3mol，n(H2O)=0.6mol，n(H2S)=0.2mol，n(H2)=0.2mol，总气体为2.3mol；此时H2S(g)的平衡转化率为；反应②的标准平衡常数==2.7。 18. 帕罗维德(Paxlovid)是一种有效的新冠病毒抑制剂，可以在病毒感染早期有效干预抑制病毒复制。下图是合成帕罗韦德的重要中间体之一(I)的合成路线。 请回答下列问题： （1）A→B的原子利用率100%，A的名称是___________，D的名称是___________。 （2）C→D的反应类型___________，E中官能团的名称是___________。 （3）F的分子式___________。 （4）写出G→H转化第一步反应的离子方程式___________。 （5）芳香化合物N为I的同分异构体，写出满足下列条件N的结构简式___________。 ①能与FeCl3溶液发生显色反应； ②1molN最多消耗2molNaOH； ③磁共振氢谱中有4组峰，其峰面积之比为3：2：2：1； （6）结合以上流程，设计以乙炔和乙醇为原料制备的合成路线___________ (无机试剂任选)。 【答案】（1） ①. 乙炔 ②. 2-甲基-1,3-丁二烯 （2） ①. 消去反应 ②. 碳碳双键、碳氯键 （3）C12H20O2 （4）+2OH-+C2H5OH+H2O （5） （6）CH3CH2OHCH3CHO+CH≡CH CH3CHOHC≡CCHOHCH3 CH3CHOHCH2CH2CHOHCH3 【解析】 【分析】A→B的原子利用率100%，结合B结构可知，A为乙炔CH≡CH，B和氢气加成生成C，结合C化学式可知，C为；C在浓硫酸催化作用下发生消去反应生成D；D和HCl发生加成反应生成E；E生成F，F被高锰酸钾氧化生成G；G中酯基水解后酸化得到H，H生成I； 【小问1详解】 A→B的原子利用率100%，结合B结构可知，A为乙炔CH≡CH；D为，名称是2-甲基-1,3-丁二烯； 【小问2详解】 C→D的反应类型是消去反应；E中官能团的名称是：碳碳双键、碳氯键； 【小问3详解】 由F结构可知，F分子式为C12H20O2； 【小问4详解】 G→H转化第一步反应是酯基在碱性溶液中的水解，离子方程式：+2OH-+C2H5OH+H2O； 【小问5详解】 I含有7个碳、3个氧，不饱和度为4；芳香化合物N为I的同分异构体，满足下列条件： ①能与溶液发生显色反应，则含有酚羟基； ②1molN最多消耗，则含有2个酚羟基； ③核磁共振氢谱中有4组峰，其峰面积之比为，则含有1个甲基且结构对称性较好；其结构可以为：； 【小问6详解】 乙醇氧化为乙醛，乙醛和乙炔发生A生成B的反应得到CH3CHOHC≡CCHOHCH3，在和氢气加成得到饱和醇CH3CHOHCH2CH2CHOHCH3，故流程为：CH3CH2OHCH3CHO+CH≡CH CH3CHOHC≡CCHOHCH3 CH3CHOHCH2CH2CHOHCH3。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 丰城九中2024-2025学年下学期高二日新期末考试化学试卷 考试时长：75分钟　试卷总分：100分 可能用到的相对原子质量H：1　C：12　O：16　S：32 一、选择题(本题共14个小题，每小题3分，共42分。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. 科学技术是第一生产力，科技推动社会进步。下列有关最新科技解读错误的是 选项 科技信息 化学解读 A 科学家制备具有双镍氧层结构的La2PrNi2O7样品 该样品含1种短周期元素 B 开发石墨烯控制技术能消灭99.9%表面细菌 石墨烯和金刚石互为同位素 C 开发新催化剂将甲烷和氧气一步转化为甲醇 该反应原子利用率100% D 经检测，嫦娥六号月球样品中Al2O3和CaO含量较高，而FeO含量相对较低 FeO和CaO是碱性氧化物，Al2O3是两性氧化物 A. A B. B C. C D. D 2. 在空气中易被氧化为。实验小组利用如图所示装置测定气体的体积，进而确定久置试样的纯度。下列有关改进措施和误差分析的说法中错误的是 A. 将排水法测体积改为排饱和亚硫酸氢钠溶液 B. 将装置中稀硫酸替换为浓度为70%的硫酸 C. 读数前，通将形管中残余排入量气管中 D. 液面如图所示时便读数，可能会导致纯度测定值偏低 3. 为维护国家安全和利益，我国自2023年8月1日起对镓、锗相关物项实施出口管制。一种镓的配合物如图所示(Py=)。下列说法错误的是 A. 该配合物中配体有2种 B. 中氮原子的杂化方式为 C. 分子中 D. 基态镓原子中占据的最高能级的电子云轮廓图为哑铃形 4. 实验室进行下列实验时，所选玻璃仪器(其他材质仪器任选)均正确的是 A. 制备无水乙醇：①⑧⑨ B. 除去苯中的二甲苯：②④⑥⑦ C. 除去中少量：⑤⑧⑨ D. 配制质量分数约为20%的溶液：⑧⑨⑩ 5. 某种“分子桥”类物质能改善无机物与有机物之间的界面作用，从而极大地提高复合材料的各方面性能。一种“分子桥”类物质的结构式如图所示，其组成元素X、Y、Z、W均为短周期主族元素，其中X是短周期中原子半径最小的元素，Y、W同周期，Z、W 同主族，且Z的原子序数比W大。下列说法正确的是 A. 第一电离能： B. 该物质不存在分子间氢键 C. 该物质分子结构中只含键，不含键 D. 基态Y、Z、W原子核外电子排布中未成对电子数相等 6. 利用微生物可将废水中苯酚的化学能直接转化为电能，装置如图所示。电池工作时，下列说法正确的是(　　) A. a极为正极，发生氧化反应 B. b极的电极反应式为：2NO＋12H＋－10e－=N2↑＋6H2O C. 中间室的Cl－向左室移动 D. 左室消耗苯酚(C6H5OH)9.4 g时，用电器流过2.4 mol电子 7. 世界水产养殖协会网介绍了一种利用电化学原理净化鱼池中水质的方法，其装置如图所示。下列说法正确的是 A. X为电源负极 B. 若该装置在高温下进行，则净化效率将降低 C. 若有1molNO3-被还原，则有6molH+通过质子膜迁移至阴极区 D. 若BOD为葡萄糖(C6H12O6)，则1mol葡萄糖被完全氧化时，理论上电极流出20 mol e- 8. 立方相氮化硼(BN)超硬，有优异的耐磨性，其结构与金刚石类似。晶胞中N原子位于顶点和面心，B原子(未画出)位于N原子围成的部分正四面空隙(如1、3、6、7号N原子围成)。已知晶胞参数为a pm，晶体的密度为，下列说法错误的是 A. 正四面体空隙的填充率为100% B BN晶体中原子个数与共价键数之比1：2 C. 该晶胞沿x、y、z轴方向投影均为 D. 晶胞中B原子与N原子最近的距离为 9. 下列有关实验操作、现象(或数据)和结论均正确的是 选项 实验操作 实验现象或数据 结论 A 将变黑的银器放入装满食盐水的铝盆中，二者直接接触 银器恢复往日光泽 B 取一定量固体于试管中加入浓NaOH溶液，微热，用湿润的红色石蕊试纸检测 产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 该固体铵盐 C 向溶液中滴加紫色石蕊试液 溶液变蓝 D 以酚酞为指示剂，用标准溶液滴定草酸溶液 到达滴定终点时消耗NaOH的体积为草酸的2倍 草酸为二元弱酸 A. A B. B C. C D. D 10. 在非水溶剂中，将转化为化合物的催化机理如图所示。下列说法不正确的是 A. 该转化过程中催化剂有AcOH和KI B. 该转化过程总反应 C. 该转化过程中没有碳碳键的断裂与形成 D. 若用参与反应，可得到 11. 向一恒压密闭容器中加入和一定量的，发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A. B. 反应平衡常数：Ka=Kc C. 点b、c对应体积：Vb>Vc D. 反应温度为，当容器内体积不变时，反应达到平衡状态 12. 迈克尔加成反应与分子内的羟醛缩合反应联合起来构建环，称为罗宾森环化反应。已知：为迈克尔加成反应。下列说法正确的是 A. M分子中所有原子可能共平面 B 可用过氧化氢溶液鉴别P和Q C. 含醛基、四元环和手性碳原子的N的同分异构体有5种 D. 和在乙醇钠条件下反应可得到 13. 25℃时，向NaOH溶液中滴加的一元弱酸HA溶液，溶液中与的关系如图所示。下列说法错误的是 A. 25℃时，HA的电离常数为 B. a、b两点水的电离程度：a＜b C. b点时，加入的HA溶液的体积为10mL D. 加水稀释c点溶液，减小 14. 已知H2S和CO2在高温下发生反应： △H＞0。将3 mol CO2和2 mol H2S充入容积不变的密闭容器中，保持其他条件不变，在不同催化剂(M、N)作用下，反应进行相同时间后，测得COS的体积分数随反应温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A. c点所处状态是平衡状态 B. 催化剂N的催化效率高于催化剂M C. b点H2S的转化率是62.5% D. a点状态下再通入0.5 mol CO2和0.5 mol COS，COS的体积分数不变 二、非选择题(每空2分，共58分) 15. 钴是一种重要的战略物质，钴合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。工业上以钴矿(主要成分是，含有、、、等杂质)为原料制取金属钴的工艺流程如图所示。 ①25℃时，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的见下表： 金属离子 开始沉淀的 6.9 1.5 3.6 7.1 7.9 沉淀完全的 8.3 2.8 4.7 9.2 9.8 ②的，当溶液中可溶性组分浓度小于时，可认为已除尽。 回答下列问题： （1）浸取钴矿石前需要“粉碎”处理，其目的是_____。 （2）“浸取”时含物质发生反应的离子方程式为_____。 （3）“除杂”过程中调的范围是_____。 （4）若“沉钙”后溶液中，_____(填“是”或“否”)沉淀完全？ （5）该工艺中设计萃取、反萃取的目的是_____。 （6）工业上利用电解含的水溶液制备金属钴的装置如图所示。 ①图中电极应连接电源的_____(填“正”或“负”)极，“电解”时发生反应的化学方程式为_____。 ②电解过程中Ⅱ室溶液变小，则离子交换膜2为_____(填“阴”或“阳”)离子交换膜。 16. 烟酸又称维生素 B3，实验室用如图所示装置制备烟酸。 反应原理： 已知：烟酸微溶于冷水，温度升高，溶解度逐渐增大。 实验步骤： Ⅰ．氧化：在如图所示的装置中加入2.79 g3-甲基吡啶、70mL 水，分次加入10.0g高锰酸钾，加热控制温度在85~90℃，搅拌反应60 min，反应过程中有难溶物 MnO2 生成。 Ⅱ．合成粗产品：将反应液转移至蒸馏烧瓶中，常压下 144℃蒸馏后，趁热过滤，用热水洗涤滤渣，合并洗涤液与滤液，用浓盐酸酸化至 pH为3.8~4.0，冷却、过滤、冷水洗涤。 Ⅲ．粗品提纯：将粗产品用热水溶解，加活性炭脱色，趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得纯品。 Ⅳ．纯度测定：取提纯后的产品0.500g溶于水，配成250mL溶液，取25.00 mL 溶液于锥形瓶中，滴加几滴酚酞试液，用 氢氧化钠标准溶液滴定，测得三次滴定平均消耗氢氧化钠溶液20.00 mL。 请回答下列问题： （1）仪器 A 的作用是___________，其中通入的水从___________(填“a”或“b”)口进入；仪器B的名称为___________。 （2）写出氧化时发生反应的化学方程式：___________。 （3）合成粗产品时，在常压、144℃下蒸馏的目的是___________；粗品提纯时，趁热过滤的原因是___________。 （4）粗品提纯的方法为___________。 （5）烟酸产品的纯度为___________%。 17. 天然气、石油钻探过程会释放出CO2、H2S等气体。某种将CO2和H2S共活化的工艺涉及如下反应： ①　 ②　 ③　 ④　 回答下列问题： （1）已知：298K时，18g气态水转化为液态水释放出44kJ能量；H2S(g)的标准摩尔燃烧焓(△H)为-586kJ·mol-1，则COS(g)的标准摩尔燃烧焓()为_____kJ·mol-1，反应②在_____(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。 （2）一定条件下，向起始压强为200kPa的恒容密闭容器中通入等物质的量的CO2(g)和H2S(g)混合气体，发生上述反应，25min时，测得体系总压强为210kPa，S2(g)的平均反应速率为__________kPa·min-1.达到平衡时，测得体系总压强为230kPa，，此时H2S(g)的平衡转化率为_____，反应②的标准平衡常数_____(已知：分压=总压×该组分物质的量分数，对于反应，，其中，、、、为各组分的平衡分压)。 18. 帕罗维德(Paxlovid)是一种有效的新冠病毒抑制剂，可以在病毒感染早期有效干预抑制病毒复制。下图是合成帕罗韦德的重要中间体之一(I)的合成路线。 请回答下列问题： （1）A→B的原子利用率100%，A的名称是___________，D的名称是___________。 （2）C→D的反应类型___________，E中官能团的名称是___________。 （3）F的分子式___________。 （4）写出G→H转化第一步反应的离子方程式___________。 （5）芳香化合物N为I的同分异构体，写出满足下列条件N的结构简式___________。 ①能与FeCl3溶液发生显色反应； ②1molN最多消耗2molNaOH； ③磁共振氢谱中有4组峰，其峰面积之比为3：2：2：1； （6）结合以上流程，设计以乙炔和乙醇为原料制备的合成路线___________ (无机试剂任选)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$