精品解析：上海市川沙中学2024-2025学年高二下学期期末考试化学试卷

上海市川沙中学2024学年第二学期高二化学期末考试 等级班试卷 (时间60分钟，满分100分，答案全部做在答题纸上) 说明：本试题的选择题，没有特别注明，为单选题，只有一个正确选项；若注明不定项，有1~2个正确选项，多选、错选不得分，漏选得一半分数。 相对原子质量：H-1 O-16 一、间甲基苯酚(本题共20分)。 1. 间甲基苯酚是重要的化工原料，工业上可通过甲苯和丙烯经过一系列转化获得，甲苯可通过煤焦油分馏获得。煤焦油是煤的_______(选填序号)产物，丙烯是石油的_______(选填序号)产物。 A．液化 B．裂化 C．干馏 D．裂解 【答案】 ①. C ②. D 【解析】 【详解】煤的干馏是指煤在隔绝空气的条件下加强热得到焦炭、煤焦油、焦炉气、氨水等产物的过程，石油的裂解是指对重油加热分解得到丙烯、乙烯等气态化工产物的过程，故答案为：C；D。 2. 以间甲基苯酚(A)和有机物D为原料，制备有机物M和高聚物N的合成路线如图： 已知：(表示氢原子或烃基)。 （1）A→B的反应类型_______，检验D中官能团的试剂为_______。 （2）E的结构简式为_______，其_______不对称碳原子(填写“含有”或“不含”)。 （3）D中的π键个数为_______。 （4）H生成N的化学方程式为_______。 （5）写出满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式_______。 ①能发生银镜反应；②苯环上连有三个取代基；③苯环上的一卤代物有两种 （6）参照上述合成路线和信息，以丙烯为原料(无机试剂任选)，设计制备的合成路线_______。 【答案】（1） ①. 加成反应 ②. 银氨溶液或新制氢氧化铜溶液 （2） ①. (CH3)2CHCH(OH)COOH ②. 含 （3）1 （4）n(CH3)2C=CHCOOCH3 （5）或 （6）CH2=CHCH3CH3CH(OH)CH3 【解析】 【分析】A为间甲基苯酚，结构简式为，A和丙炔发生加成反应生成B；D和HCN发生信息中的反应生成E为(CH3)2CHCH(OH)COOH，根据G的结构简式知，E发生消去反应生成F为(CH3)2C=CHCOOH，F和氢气发生加成反应生成G，C和G发生酯化反应生成M，根据M的结构简式知，C为，F和甲醇发生酯化反应生成H为(CH3)2C=CHCOOCH3，H发生加聚反应生成N；(6)以丙烯为原料制备，可由HOOCC(CH3)2OH发生缩聚反应得到，由丙酮与HCN在酸性条件下反应得到HOC(CH3)2COOH，丙烯与水发生加成反应生成2-丙醇，2-丙醇发生催化氧化生成丙酮，据此分析解题。 【小问1详解】 由分析可知，A和丙炔发生加成反应生成B，则A→B的反应类型为加成反应；D中官能团为醛基，检验醛基的试剂为银氨溶液或新制氢氧化铜溶液，故答案为：加成反应；银氨溶液或新制氢氧化铜溶液； 【小问2详解】 由分析可知，E的结构简式为(CH3)2CHCH(OH)COOH；不对称碳原子又称为手性碳原子即同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子，根据E的结构，其含不对称碳原子，即与羟基和羧基同时相连的碳原子；故答案为：(CH3)2CHCH(OH)COOH；含； 【小问3详解】 由题干流程图信息可知，D中醛基含一个的π键，故答案为：1； 【小问4详解】 由分析可知，H为(CH3)2C=CHCOOCH3，H发生加聚反应生成N，则H生成N的化学方程式为n(CH3)2C=CHCOOCH3，故答案为：n(CH3)2C=CHCOOCH3； 【小问5详解】 B的一种同分异构体满足下列条件：①能发生银镜反应，说明含有醛基；②苯环上连有三个取代基；③苯环上的一卤代物有两种，说明苯环上有2种氢原子，B的不饱和度是5，苯环的不饱和度是4、醛基的不饱和度是1，则符合条件的同分异构体中除了苯环和醛基外不含其它环或双键，结构对称，则取代基为—CH2CHO、2个—CH3，符合条件的结构简式为或，故答案为：或； 【小问6详解】 已知可由HOOCC(CH3)2OH发生缩聚反应得到，由丙酮与HCN在酸性条件下反应得到HOC(CH3)2COOH，丙烯与水发生加成反应生成2-丙醇，2-丙醇发生催化氧化生成丙酮，合成路线为：CH2=CHCH3CH3CH(OH)CH3，故答案为：CH2=CHCH3CH3CH(OH)CH3。 二、咖啡酸苯乙酯的合成(本题共20分)。 3. 咖啡酸苯乙酯(G)简称CPAE，是蜂胶主要活性组分之一，对疱疹病毒有功效。以芳香族化合物A为原料制备G的路线如下： 已知：同一碳原子上连两个羟基时不稳定，易发生反应：。 （1）化合物A所含官能团的名称是_______。 （2）化合物B的结构简式为_______。 （3）F→G的反应除有机产物外仅有水生成，该反应类型是_______，试剂R的分子式为_______。 （4）物质C(溴羟基苯甲醛)在一定条件下可转化为H()。 ①H的名称为_______。 ②能够测定有机化合物相对分子质量的仪器分析方法为_______。 ③1molH最多与_______molH2发生加成反应。 （5）J是D的同分异构体，若不考虑立体异构体，同时满足下列条件： ①与FeCl3溶液发生显色反应；②能发生水解反应；③苯环上只有两个取代基；④核磁共振氢谱显示4组峰，且峰面积比为3：2：2：1 J的结构简式为_______(写一种即可)。 （6）己烯二酸()是目前国际上应用广泛的防腐剂。请结合相关信息，设计仅以乙炔与为有机原料制备己烯二酸的合成路线_______。 【答案】（1）酯基和碳氯键 （2） （3） ①. 酯化反应或取代反应 ②. C8H10O （4） ①. 3，4-二羟基苯甲醛 ②. 质谱法 ③. 4 （5）或 （6）CH≡CH Br2CHCHBr2OHCCHOHOOCCH=CHCH=CHCOOH HOOCCH2CH=CHCH2COOH 【解析】 【分析】A发生水解反应然后酸化得到B，结合B的分子式知，B为，B和液溴发生取代反应生成C，C发生取代反应生成D，D发生取代反应生成E，E发生取代反应生成F，F和R发生酯化反应生成G，根据F和G的结构简式知，R为，据此分析解题。 【小问1详解】 由题干流程图中化合物A的结构简式可知，化合物A所含官能团的名称是酯基和碳氯键，故答案为：酯基和碳氯键； 【小问2详解】 由分析可知，化合物B的结构简式为：，故答案为：； 【小问3详解】 由分析可知，R的结构简式为：，F→G的反应除有机产物外仅有水生成即F和R发生酯化反应生成G和水，该反应类型是酯化反应或取代反应，试剂R的分子式为C8H10O，故答案为：酯化反应或取代反应；C8H10O； 【小问4详解】 ①根据含苯环的物质的系统命名原则可知，H即的名称为3，4-二羟基苯甲醛，故答案为：3，4-二羟基苯甲醛； ②质谱图中质荷比最大峰对应的质荷比即为该物质的相对分子质量，故能够测定有机化合物相对分子质量的仪器分析方法为质谱法，故答案为：质谱法； ③已知H中苯环和醛基均能与H2发生加成反应，故1molH最多与4molH2发生加成反应，故答案为：4； 【小问5详解】 由题干流程图可知，D的分子式为：C8H8O3，不饱和度为5，则满足下列条件：①与FeCl3溶液发生显色反应即含有酚羟基；②能发生水解反应即含有酯基；③苯环上只有两个取代基；④核磁共振氢谱显示4组峰，且峰面积比为3：2：2：1即含有甲基，则J的结构简式为：或，故答案为：或； 【小问6详解】 从目标有机物分子中的碳原子数分析结合题干D到E的转化信息可知，乙炔转化后的产物应能与2个CH2(COOH)2发生反应，则乙炔应转化为OHC—CHO，根据题干信息可知，同一碳原子上连两个羟基时不稳定，易发生反应：，则乙炔和Br2发生加成反应生成Br2CHCHBr2，Br2CHCHBr2在NaOH水溶液中加热发生水解反应生成OHCCHO，由此得出仅以OHC—CHO 与CH2(COOH)2为有机原料制备己-3-烯二酸的合成路线为：CH≡CH Br2CHCHBr2OHCCHOHOOCCH=CHCH=CHCOOH HOOCCH2CH=CHCH2COOH，故答案为：CH≡CH Br2CHCHBr2OHCCHOHOOCCH=CHCH=CHCOOH HOOCCH2CH=CHCH2COOH。 三、绿色能源—氢能。氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。氢气制取是氢能利用经济性考量的重要环节(本题共20分)。 4. 氯碱工业制得的氢气纯度较高，写出电解饱和食盐水的离子方程式：_______。 【答案】2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑ 【解析】 【详解】氯碱工业即电解饱和食盐水可制得的氢气纯度较高，该反应的化学方程式为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，则该反应的离子方程式为：2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑。 5. 粒径在的纳米铝粉常温下能与水反应释氢。向水中加入下列物质，不能加快纳米铝粉释氢速率的是 A. HCl B. C. D. NaOH 【答案】B 【解析】 【详解】A．，可以加快纳米铝粉释氢速率，故A不符合题意； B．，不能产生氢气，故B符合题意； C．，可以加快纳米铝粉释氢速率，故C不符合题意； D．，可以加快纳米铝粉释氢速率，故D不符合题意； 故答案选B。 6. 目前全球每年约7000万吨的需求，来自化石能源，相当于每年8.3亿吨的排放。从经济、环保、低碳等角度考量，获取氢气的技术发展方向应是___________(任写一条) 【答案】利用可再生清洁能源分解水、太阳能光解水、寻找新型催化剂常温下分解水等 【解析】 【详解】从经济、环保、低碳等角度考量，获取氢气的技术发展方向应是利用可再生清洁能源分解水、太阳能光解水、寻找新型催化剂常温下分解水等。 7. 高效低成本的氢气储运技术是大力发展氢能产业的必要保障。一定温度下，某储氢合金(M)的储氢过程中存在如下自发反应：。 （1）该反应在恒温恒容密闭仪器中进行，不能判断达到平衡状态的判据是_______。 A. 氢气的浓度不再变化 B. 固体的总质量不变 C. 容器内压强不变 D. 容器内气体的平均摩尔质量不再变化 （2）对上述反应的焓变与熵变判断正确的是_______。 A. ， B. ， C. ， D. ， （3）储氢完成后，该合金释放氢气的方式可以是_______(不定项)。 A. 降温 B. 加热 C. 加压 D. 减压 【答案】（1）D （2）D （3）BD 【解析】 【小问1详解】 A．恒温恒容密闭容器中，当氢气的浓度不再变化说明H2的生成速率和消耗速率相等，则能够说明反应达到化学平衡，A不合题意； B．固体的总质量不变，即H2结合转化为MHy的速率与Mhy释放出H2的速率相等，则能够说明反应达到化学平衡，B不合题意； C．恒温恒容密闭容器中，容器内压强不变，说明H2的浓度不变，说明反应达到化学平衡，C不合题意； D．由题干反应方程式可知，容器中的气体只有H2，故容器内气体的平均摩尔质量一直是2g/mol，故当容器内气体的平均摩尔质量不再变化，不能说明反应达到化学平衡，D符合题意； 故答案为：D； 【小问2详解】 由zMHx(s)+H2(g)zMHy(s)可知，气体体积减小，则△S＜0，该反应为自发反应，即ΔH-T△S＜0，则ΔH＜0，故答案为：D； 【小问3详解】 由(2)小问分析可知，zMHx(s)+H2(g)zMHy(s)为气体体积减小的放热反应，升高温度或降低压强都能使平衡逆向移动，释放出氢气，故答案为：BD。 8. 液态有机储氢技术是借助某些不饱和液体有机化合物的加氢反应，实现氢的储存，再通过脱氢反应实现氢的释放。乙基咔唑(M=195g/mol，结构如图所示)是一种新型的储氢材料。 （1）乙基咔唑中C原子的杂化方式有_______。 （2）科研中常用容氢量()来衡量有机化合物的储氢能力，乙基咔唑的最大容氢量为_______(精确至0.1%)。 【答案】（1）sp2、sp3 （2）5.8% 【解析】 【小问1详解】 甲基和-CH2-中C原子为sp3杂化，苯环中C原子为sp2杂化，故乙基咔唑中C原子的杂化方式有sp2、sp3，故答案为：sp2、sp3； 【小问2详解】 已知1mol苯环能与3mol氢气发生加成反应，则1mol乙基咔唑最多能与6mol氢气发生加成反应，最大容氢量为×100%=5.8%，故答案为：5.8%。 9. 氢能被视为与电能互补的优质二次能源，氢燃料电池能量转换率远高于氢气直接燃烧。 （1）碱性氢氧燃料电池工作时，负极反应式为：_______。 （2）氢氧熔融碳酸盐燃料电池是一种以熔融态碳酸盐为电解质的电池，其工作原理如图所示，有关该电池说法正确的是_______(不定项)。 A. 电池工作时，熔融碳酸盐只起到导电的作用 B. 该电池可利用工厂中排出的CO2，减少温室气体的排放 C. 电子流向：氢电极-负载-氧电极-熔融碳酸盐-氢电极 D. 电池工作时，外电路中流过0.2mol电子，消耗1.6gO2 【答案】（1）H2+2OH--2e-=2H2O （2）D 【解析】 【小问1详解】 氢氧碱性燃料电池工作时，H2在负极失电子与OH-结合生成H2O，负极反应式为H2+2OH--2e-=2H2O，故答案为：H2+2OH--2e-=2H2O； 【小问2详解】 该原电池工作时，H2发生失电子的氧化反应，O2发生得电子的还原反应，则左侧电极为负极，右侧电极为正极，负极反应为，正极反应为O2+2CO2+4e-=2，总反应为2H2+O2=2H2O，据此分析解答。 A．该电池工作时，熔融碳酸盐起导电作用，还参与电极反应，使和CO2循环使用，A错误； B．原电池工作时总反应为2H2+O2=2H2O，不能利用工厂中排出的CO2，不能减少温室气体的排放，B错误； C．电子不能经过熔融态电解质，C错误； D．该电池工作时，正极反应式为O2+2CO2+4e-=2，则n(O2)=n(e-)=0.05mol，即理论上消耗O2的质量为0.05mol×32g•mol-1=1.6g，D正确； 故答案为：D。 四、从绿柱石到氧化铍(本题共20分)。 10. 铍的氧化物广泛应用于原子能、航天、陶瓷等领域。自然界中含铍矿物有30多种，其中绿柱石(主要化学成分为Be3Al2Si6O18，还含有一定量的FeO和Fe2O3)最具工业价值。 （1）Be3Al2Si6O18用氧化物的形式可以表示为_______。(如Fe3O4可写成FeO·Fe2O3) （2）Be、Al、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_______。 A. B. C. D. （3）基态Si原子中，电子占据的最高能级的符号是_______，该能级具有的原子轨道数为_______。 【答案】（1）3BeO•Al2O3•6SiO2 （2）A （3） ①. 3p ②. 3 【解析】 【小问1详解】 用氧化物的形式表示时书写顺序是：活泼金属氧化物、较不活泼金属氧化物、二氧化硅、水，Be3Al2Si6O18用氧化物的形式可以表示为：3BeO•Al2O3•6SiO2，故答案为：3BeO•Al2O3•6SiO2； 【小问2详解】 Be和O第一电离能O＞Be，同主族第一电离能Be＞Mg，同周期第一电离能Mg＞Al，Be、Al、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为：I1(O)＞I1(Be)＞I1(Al)，故答案为：A； 【小问3详解】 基态Si原子中，电子占据的最高能级的符号是3p，该能级具有的原子轨道数为：3，故答案为：3p；3。 11. 用绿柱石生产BeO与副产物铝铵矾的一种工艺流程如下所示： 已知：几种金属离子氢氧化物沉淀时pH如下表： 开始沉淀时 5.2 3.3 1.5 6.5 沉淀完全时 8.8 5.0 3.7 9.7 （1）工艺流程中，粉碎的目的是_______，热溶浸后残渣主要成分是_______。 （2）步骤I发生反应的离子方程式为_______。 （3）步骤Ⅲ中调节，a的范围应为：______________。(填写数值) （4）常温下。计算的溶液中的浓度为_______。 （5）该流程中能循环使用的物质是_______(填化学式)。 【答案】（1） ①. 增大反应物接触面积，加快浸取速率，提高浸取率 ②. SiO2 （2）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O （3） ①. 5.0 ②. 5.2 （4）6.92×10-10mol/L （5）(NH4)2SO4 【解析】 【分析】绿柱石粉碎加入稀硫酸加热溶浸过滤得到残渣为SiO2，滤液中加入过氧化氢氧化亚铁离子生成铁离子，便于除去铁离子，加入硫酸铵调节溶液pH=1.5结晶除去铝过滤得到铝铵矾[NH4Al(SO4)2•12H2O]，滤液中加入氨水调节溶液5.0≤pH＜5.2，过滤得到氢氧化铁和氢氧化铝，向滤液中继续加入氨水调节溶液pH=8沉淀铍得到Be(OH)2，受热分解得到BeO，据此分析回答问题。 【小问1详解】 该工艺流程中，粉碎的目的是：增大反应物接触面积，加快浸取速率，提高浸取率，热H2SO4溶浸后残渣主要成分是：SiO2，故答案为：增大反应物接触面积，加快浸取速率，提高浸取率；SiO2； 【小问2详解】 由分析可知，步骤Ⅰ发生反应的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，故答案为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O； 【小问3详解】 步骤Ⅲ中调节pH=a的目的为将Al3+、Fe3+完全沉淀，而Be2+不沉淀，结合表中数据可知，a的范围应为：5.0＜pH＜5.2，故答案为：5.0；5.2； 【小问4详解】 由于Ksp[Be(OH)2]=6.92×10-22，Ksp=c(Be2+)×c2(OH-)，c(Be2+)=，所以当pH=8.0时，c(OH-)=10-6mol/L，c(Be2+)===6.92×10-10mol/L，故答案为：6.92×10-10mol/L； 【小问5详解】 由分析可知，最后滤液中的硫酸铵[(NH4)2SO4]可以在除铝步骤中循环利用，故答案为：(NH4)2SO4。 五、钒的氧化物(本题共20分)。 12. 钒广泛应用于催化及钢铁工业，有“化学面包”“金属维生素”之称。基态钒原子的价电子排布式为_______，与钒同周期的主族元素的基态原子中，未成对电子数最多的是_______(填元素符号)。 【答案】 ①. 3d34s2 ②. As 【解析】 【详解】已知钒是23号元素，故基态钒原子的核外电子排布式为：[Ar]3d34s2，则其价电子排布式为3d34s2，与钒同周期即为第4周期的主族元素的基态原子中，未成对电子数最多的即[Ar]3d104s24p3，是As，故答案为：3d34s2；As。 13. V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠，已知空间构型与相同。 （1）中心原子价层孤电子对数目为_______。 A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 （2）短周期元素形成的各微粒中，与空间构型相同的微粒有_______(任写一种)。 【答案】（1）A （2）CH4、、、CCl4等任写一种 【解析】 【小问1详解】 由题干信息可知，空间构型与相同即为正四面体形，则中心原子周围价层电子对数为4，则可知中心原子价层孤电子对数目为0，故答案为：A； 【小问2详解】 由题干信息可知，空间构型与相同即为正四面体形，短周期元素形成的各微粒中，与空间构型相同的微粒有CH4、、、CCl4等，故答案为：CH4、、、CCl4等任写一种。 14. V2O5常用作SO2转化为SO3的催化剂。一定条件下，在固定容积的密闭容器中充入SO2与空气的混合气体，加入一定量V2O5。反应tmin后，容器中SO2和SO3物质的量浓度分别为amol/L和bmol/L。 （1）SO2起始物质的量浓度为_______mol/L (用含a、b的代数式表示)。 （2）这段时间内用O2表示的平均化学反应速率为_______ mol/(L•min)(用含a、b、t的代数式表示)。 （3）在未使用催化剂时，SO2氧化反应的能量变化如图所示。加入V2O5后，会使图中_______。 A. E1增大、E2不变 B. E1减小、E2增大 C. E2减小、E3不变 D. E2减小、E3增大 【答案】（1）a+b （2） （3）C 【解析】 【小问1详解】 一定条件下，在固定容积的密闭容器中充入SO2与空气的混合气体，加入一定量V2O5发生反应的化学方程式为：2SO2+O22SO3，反应tmin后，容器中SO2和SO3物质的量浓度分别为amol•L-1和bmol•L-1，硫元素守恒得到SO2起始物质的量浓度为：(a+b)mol•L-1，故答案为：a+b； 【小问2详解】 这段时间内生成三氧化硫的浓度bmol/L，消耗氧气物质的量浓度为0.5bmol/L，用O2表示的平均化学反应速率==mol/(L•min)，故答案为：； 【小问3详解】 在未使用催化剂时，SO2氧化反应的能量变化如图所示，加入V2O5后，会使图中E1减小、E2减小、E3不变，故答案为：C。 15. 用活化后的V2O5作催化剂，在有氧条件下氨气将NO还原成N2的反应历程如图所示： （1）上述历程中，钒元素被氧化的过程有_______(填序号)；写出总反应的化学方程式：_______。 （2）按上述图中NH3、NO和O2的比例进行催化脱硝反应。反应一定的时间，NH3和NO的转化率与温度的关系如图所示。超过200℃后，NO转化率急剧下降，而NH3转化率仍维持较高，原因可能是：_______。 【答案】（1） ①. ④ ②. 4NH3+O2+4NO4N2+6H2O （2）超过200℃后，NH3直接与O2生成NO 【解析】 【小问1详解】 根据题中反应历程图所示，变化④中V元素化合价升高，钒元素被氧化的过程有④，V2O5作催化剂，NH3与O2、NO反应生成N2和H2O，根据化合价升降相等及原子守恒可得，反应化学方程式为：4NH3+O2+4NO4N2+6H2O，故答案为：④；4NH3+O2+4NO4N2+6H2O； 【小问2详解】 一定条件下，NH3和O2反应生成NO，超过200℃后NH3→NO，导致NO的转化率急剧下降，而NH3转化率仍维持较高，故答案为：超过200℃后，NH3与O2生成NO。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 上海市川沙中学2024学年第二学期高二化学期末考试 等级班试卷 (时间60分钟，满分100分，答案全部做在答题纸上) 说明：本试题的选择题，没有特别注明，为单选题，只有一个正确选项；若注明不定项，有1~2个正确选项，多选、错选不得分，漏选得一半分数。 相对原子质量：H-1 O-16 一、间甲基苯酚(本题共20分)。 1. 间甲基苯酚是重要的化工原料，工业上可通过甲苯和丙烯经过一系列转化获得，甲苯可通过煤焦油分馏获得。煤焦油是煤的_______(选填序号)产物，丙烯是石油的_______(选填序号)产物。 A．液化 B．裂化 C．干馏 D．裂解 2. 以间甲基苯酚(A)和有机物D为原料，制备有机物M和高聚物N的合成路线如图： 已知：(表示氢原子或烃基)。 （1）A→B的反应类型_______，检验D中官能团的试剂为_______。 （2）E的结构简式为_______，其_______不对称碳原子(填写“含有”或“不含”)。 （3）D中的π键个数为_______。 （4）H生成N的化学方程式为_______。 （5）写出满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式_______。 ①能发生银镜反应；②苯环上连有三个取代基；③苯环上的一卤代物有两种 （6）参照上述合成路线和信息，以丙烯为原料(无机试剂任选)，设计制备的合成路线_______。 二、咖啡酸苯乙酯的合成(本题共20分)。 3. 咖啡酸苯乙酯(G)简称CPAE，是蜂胶的主要活性组分之一，对疱疹病毒有功效。以芳香族化合物A为原料制备G的路线如下： 已知：同一碳原子上连两个羟基时不稳定，易发生反应：。 （1）化合物A所含官能团的名称是_______。 （2）化合物B的结构简式为_______。 （3）F→G反应除有机产物外仅有水生成，该反应类型是_______，试剂R的分子式为_______。 （4）物质C(溴羟基苯甲醛)在一定条件下可转化为H()。 ①H的名称为_______。 ②能够测定有机化合物相对分子质量仪器分析方法为_______。 ③1molH最多与_______molH2发生加成反应。 （5）J是D的同分异构体，若不考虑立体异构体，同时满足下列条件： ①与FeCl3溶液发生显色反应；②能发生水解反应；③苯环上只有两个取代基；④核磁共振氢谱显示4组峰，且峰面积比为3：2：2：1 J的结构简式为_______(写一种即可)。 （6）己烯二酸()是目前国际上应用广泛的防腐剂。请结合相关信息，设计仅以乙炔与为有机原料制备己烯二酸的合成路线_______。 三、绿色能源—氢能。氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。氢气制取是氢能利用经济性考量的重要环节(本题共20分)。 4. 氯碱工业制得的氢气纯度较高，写出电解饱和食盐水的离子方程式：_______。 5. 粒径在纳米铝粉常温下能与水反应释氢。向水中加入下列物质，不能加快纳米铝粉释氢速率的是 A. HCl B. C. D. NaOH 6. 目前全球每年约7000万吨的需求，来自化石能源，相当于每年8.3亿吨的排放。从经济、环保、低碳等角度考量，获取氢气的技术发展方向应是___________(任写一条) 7. 高效低成本的氢气储运技术是大力发展氢能产业的必要保障。一定温度下，某储氢合金(M)的储氢过程中存在如下自发反应：。 （1）该反应在恒温恒容密闭仪器中进行，不能判断达到平衡状态的判据是_______。 A. 氢气的浓度不再变化 B. 固体的总质量不变 C. 容器内压强不变 D. 容器内气体的平均摩尔质量不再变化 （2）对上述反应的焓变与熵变判断正确的是_______。 A. ， B. ， C. ， D. ， （3）储氢完成后，该合金释放氢气的方式可以是_______(不定项)。 A. 降温 B. 加热 C. 加压 D. 减压 8. 液态有机储氢技术是借助某些不饱和液体有机化合物的加氢反应，实现氢的储存，再通过脱氢反应实现氢的释放。乙基咔唑(M=195g/mol，结构如图所示)是一种新型的储氢材料。 （1）乙基咔唑中C原子的杂化方式有_______。 （2）科研中常用容氢量()来衡量有机化合物的储氢能力，乙基咔唑的最大容氢量为_______(精确至0.1%)。 9. 氢能被视为与电能互补的优质二次能源，氢燃料电池能量转换率远高于氢气直接燃烧。 （1）碱性氢氧燃料电池工作时，负极反应式为：_______。 （2）氢氧熔融碳酸盐燃料电池是一种以熔融态碳酸盐为电解质的电池，其工作原理如图所示，有关该电池说法正确的是_______(不定项)。 A. 电池工作时，熔融碳酸盐只起到导电的作用 B. 该电池可利用工厂中排出的CO2，减少温室气体的排放 C. 电子流向：氢电极-负载-氧电极-熔融碳酸盐-氢电极 D. 电池工作时，外电路中流过0.2mol电子，消耗1.6gO2 四、从绿柱石到氧化铍(本题共20分)。 10. 铍的氧化物广泛应用于原子能、航天、陶瓷等领域。自然界中含铍矿物有30多种，其中绿柱石(主要化学成分为Be3Al2Si6O18，还含有一定量的FeO和Fe2O3)最具工业价值。 （1）Be3Al2Si6O18用氧化物的形式可以表示为_______。(如Fe3O4可写成FeO·Fe2O3) （2）Be、Al、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_______。 A B. C. D. （3）基态Si原子中，电子占据的最高能级的符号是_______，该能级具有的原子轨道数为_______。 11. 用绿柱石生产BeO与副产物铝铵矾的一种工艺流程如下所示： 已知：几种金属离子的氢氧化物沉淀时pH如下表： 开始沉淀时 5.2 3.3 1.5 6.5 沉淀完全时 8.8 5.0 3.7 9.7 （1）工艺流程中，粉碎的目的是_______，热溶浸后残渣主要成分是_______。 （2）步骤I发生反应的离子方程式为_______。 （3）步骤Ⅲ中调节，a的范围应为：______________。(填写数值) （4）常温下。计算的溶液中的浓度为_______。 （5）该流程中能循环使用的物质是_______(填化学式)。 五、钒的氧化物(本题共20分)。 12. 钒广泛应用于催化及钢铁工业，有“化学面包”“金属维生素”之称。基态钒原子的价电子排布式为_______，与钒同周期的主族元素的基态原子中，未成对电子数最多的是_______(填元素符号)。 13. V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠，已知空间构型与相同。 （1）中心原子价层孤电子对数目为_______。 A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 （2）短周期元素形成的各微粒中，与空间构型相同的微粒有_______(任写一种)。 14. V2O5常用作SO2转化为SO3的催化剂。一定条件下，在固定容积的密闭容器中充入SO2与空气的混合气体，加入一定量V2O5。反应tmin后，容器中SO2和SO3物质的量浓度分别为amol/L和bmol/L。 （1）SO2起始物质的量浓度为_______mol/L (用含a、b的代数式表示)。 （2）这段时间内用O2表示的平均化学反应速率为_______ mol/(L•min)(用含a、b、t的代数式表示)。 （3）在未使用催化剂时，SO2氧化反应的能量变化如图所示。加入V2O5后，会使图中_______。 A. E1增大、E2不变 B. E1减小、E2增大 C. E2减小、E3不变 D. E2减小、E3增大 15. 用活化后的V2O5作催化剂，在有氧条件下氨气将NO还原成N2的反应历程如图所示： （1）上述历程中，钒元素被氧化过程有_______(填序号)；写出总反应的化学方程式：_______。 （2）按上述图中NH3、NO和O2的比例进行催化脱硝反应。反应一定的时间，NH3和NO的转化率与温度的关系如图所示。超过200℃后，NO转化率急剧下降，而NH3转化率仍维持较高，原因可能是：_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $