精品解析：湖南师范大学附属中学2024-2025学年高二下学期期末考试化学试卷

湖南师大附中2024—2025学年度高二第二学期期末考试 化学 时量：75分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 Si：28 Cl：35.5 Co：59 Ge：73 一、选择题(本题包括14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. 2024年，“新质生产力”首次被写入《政府工作报告》。新质生产力涉及新能源、新材料、航空航天与海洋装备等领域。下列说法错误的是 A. 新能源汽车中使用到的高温陶瓷属于新型无机非金属材料 B. 石墨烯固态电池具有超高的能量密度和高安全性，为新能源汽车带来了新的动力电源，石墨烯属于新型无机非金属材料 C. “可燃冰”是一种有待大量开发的新能源，开采时发生大量泄漏会对环境产生影响 D. 具有独特光学、电学性能的纳米半导体CdTe量子点属于胶体 【答案】D 【解析】 【详解】A．高温陶瓷如碳化硅等属于新型无机非金属材料，A正确； B．石墨烯是碳的单质形态，属于新型无机非金属材料，B正确； C．“可燃冰”泄漏会释放甲烷（强温室气体），加剧温室效应，C正确； D．纳米CdTe量子点若未分散在介质中形成分散系，则不属于胶体，而是纳米材料，D错误； 故选D。 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 乙烯分子中的σ键示意图： B. 的电子式： C. 的名称为2，3，5，四甲基乙基己烷 D. 基态砷原子的简化电子排布式为 【答案】A 【解析】 【详解】A．原子间通过“头碰头”形成σ键，单键均为σ键，双键中含有1个σ键，乙烯的结构简式为，碳原子采用杂化，C-H为键、C=C中含有1个键，键角大约120°，故A正确； B．过氧化钙由钙离子和过氧根离子构成，其电子式为，故B错误； C．是烷烃，最长的碳链有6个碳原子，离取代基最近的一端编号，取代基的位次和最小，其名称为2，2，4，四甲基乙基己烷，故C错误； D．基态砷原子的核外电子排布式为，简化电子排布式为，故D错误； 故选A。 3. 艾叶是湖南著名中草药，其活性成分刺槐素具有抗肿瘤等作用，其键线式如图所示。下列有关刺槐素的叙述错误的是 A. 刺槐素能与溴水发生加成、取代反应 B. 位置①羟基的酸性与位置②羟基的酸性相同 C. 与完全加成后得到的分子具有手性 D. 不能用酸性溶液检验刺槐素分子中的碳碳双键 【答案】B 【解析】 【详解】A．碳碳双键能和溴水发生加成反应，苯环上酚羟基的邻位、对位氢原子能和浓溴水发生取代反应，故A正确； B．位置②与位置①羟基由于化学环境不同，则位置①羟基的酸性与位置②羟基的酸性不同，故B错误； C．与完全加成后得到的产物为，黑球表示的碳原子为手性碳原子，故C正确； D．刺槐素分子中的酚羟基、碳碳双键都能被酸性溶液氧化，不能用酸性溶液检验刺槐素分子中的碳碳双键，故D正确； 选B。 4. 已知是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 1mol铁与足量S反应，最终转移的电子数为 B. 标准状况下，所含的氧原子数为 C. 14g乙烯和丙烯的混合气体含有的极性共价键数为 D. 22.4L(标准状况)与足量NaOH溶液充分反应，电子转移数为 【答案】C 【解析】 【详解】A．铁与硫反应生成FeS，Fe元素化合价由0升高为+2，1mol Fe转移2mol电子，故A错误； B．标准状况下，CH3OH为液体，无法用气体摩尔体积计算其物质的量，故B错误； C．乙烯和丙烯的最简式均为CH2，14g混合物对应1mol CH2，1mol CH2含2mol C-H极性键，故C正确； D．Cl2与NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠，1mol Cl2转移1mol电子，电子转移数为NA，故D错误； 选C。 5. 利用如图装置，根据实验现象得出的实验结论正确的是 选项 实验操作Ⅰ 溶液a 实验现象 实验结论 A 碳酸钠与盐酸反应 硅酸钠溶液 产生白色沉淀 碳酸的酸性强于硅酸 B 向苯和液溴的混合物中加入铁粉 硝酸银溶液 有淡黄色沉淀生成 苯与发生取代反应 C 乙醇与浓硫酸共热至170℃ 酸性溶液 紫色褪去 被氧化 D 溴乙烷与氢氧化钠醇溶液共热 的四氯化碳溶液 橙红色褪去 与发生加成反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．盐酸易挥发，由实验操作Ⅰ制取的二氧化碳气体中含有的HCl也能与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀，无法验证碳酸的酸性强于硅酸，故A错误； B．有淡黄色沉淀生成只能说明有溴离子产生，可能是苯在溴化铁作催化剂的条件下与液溴发生取代反应生成溴化氢，也有可能是挥发的溴单质与水反应生成HBr，故B错误； C．乙醇与浓硫酸发生消去反应会产生杂质二氧化硫，乙醇有挥发性和还原性，二氧化硫和挥发的乙醇都能使高锰酸钾酸性溶液褪色，故C错误； D．溴乙烷在NaOH的醇溶液中发生消去反应生成乙烯，溴的四氯化碳溶液褪色说明乙烯与溴发生了加成反应，故D正确； 故选D。 6. 下列化学应用实例与方程式不匹配的是 应用实例 方程式 A 海上油气加工平台海葵一号的钢壳外壁铺装锌锭减缓腐蚀 B 用溶液处理水垢中的 C 用浓溶液洗除实验服上的黑色银斑 D 用浓氨水清洗器具表面的氯化银 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．钢壳外壁铺装锌锭属于牺牲阳极保护法，锌作为阳极失电子被氧化，反应应为Zn -2e- =Zn2+，故A错误； B．CaSO4与反应生成更难溶的CaCO3，发生沉淀转化，故B正确； C．Ag与在O2作用下生成络离子，故C正确； D．AgCl与浓氨水反应生成，故D正确； 选A。 7. 前四周期元素X、Y、Z、R、M的原子序数依次增大，同周期中基态Y原子的未成对电子数最多，基态Z原子的价层电子排布式为。Z和R位于同主族，基态的d能级达到全充满结构。由这五种元素组成的化合物为蓝色晶体。下列叙述正确的是 A. 原子半径： B. 常温下，和在空气中都容易被氧化 C. 第一电离能： D. Y、Z、R分别与X形成的简单化合物中，Y的热稳定性最强 【答案】C 【解析】 【分析】同周期中基态Y原子未成对电子数最多，Y为ⅤA族元素；基态Z原子价层电子排布式为，n=2，Z为O元素，则Y为N元素；Z和R位于同主族，则R为S元素；基态的的d能级达到全充满结构，对应(基态的价电子排布为3d10)，则M为Cu；根据这五种元素组成的化合物为蓝色晶体，可知X为H，综上所述：X为H、Y为N、Z为O、R为S、M为Cu，据此解答； 【详解】A．一般电子层数越多，半径越大，电子层结构相同，核电荷数越大，原子半径越小，原子半径：N＞O＞H，A错误； B．常温下，NH3不与氧气反应，而H2S易被氧化，B错误； C．根据同主族从上往下第一电离能减小，则O＞S，N的2p能级半满，第一电离能大于同周期相邻元素，则N＞O，所以第一电离能： N＞O＞S，C正确； D．N、O、S中非金属性最强的是O，H2O的热稳定性最强，D错误； 故选C。 8. 烯烃在催化剂和氧化剂的条件下能转化为邻二醇，其机理如下图所示。下列说法正确的是 A. 化合物丁是该反应的催化剂 B. 转化过程中涉及非极性键的断裂与形成 C. 反应过程中Os的化合价未发生改变 D. 若将反应中换成，则产物中含有 【答案】D 【解析】 【详解】A．化合物丁为该反应的中间产物，化合物甲先和乙发生反应，后又生成，化合物甲是该反应的催化剂，A错误； B．该过程只涉及到非极性键的断裂，并未涉及非极性键的形成，B错误； C．反应过程中Os形成的化学键个数发生变化，Os的化合价发生了改变，C错误； D．根据机理中丙与反应得到邻二醇和丁的断键过程可知，丙生成的过程中，H2O提供H原子，若将换成，则产物中含有，D正确； 故答案选D。 9. 通过掺杂硅可将锗单质转化为不同掺杂比例的硅锗合金，锗及硅锗合金的立方晶胞结构如图所示。下列说法错误的是 A. 锗晶体键角为109°28′ B. 若硅锗合金i的密度为，则阿伏加德罗常数 C. 原子①的分数坐标为 D. 锗晶体熔点高于硅晶体的熔点 【答案】D 【解析】 【详解】A．由锗晶胞图可知，每个锗均形成了4个键，为杂化，键角为109°28′，故A正确； B．由均摊法得，硅锗合金晶胞中含有原子个数为，原子个数为，晶胞体积为，，，故B正确； C．原子①位于右后方，分数坐标为，故C正确； D．硅、锗形成的晶体均为共价晶体，键长，键长越长键能越小，熔点越低，故D错误； 答案选D。 10. 我国科技工作者设计了成对电解的高效双功能电催化剂，在电解池中实现了阴、阳两极都得到高价值含氮化合物，其原理如图所示。下列说法不正确的是 A. 催化电极b可连接铅酸蓄电池的Pb电极 B. 电解过程中阳极区的不变 C. 阴极区的反应式为 D. 每转移8mol电子，理论上阳极区会产生1mol 【答案】D 【解析】 【分析】右侧，氮元素化合价降低，得到电子，b作阴极，催化电极b的反应式为，左侧，发生氧化反应，失去电子，a作阳极，据此分析； 【详解】A．催化电极b发生还原反应，为阴极；催化电极a发生氧化反应，为阳极；铅酸蓄电池的Pb电极为负极，负极与阴极相连，故A正确； B．电解过程中阳极区消耗生成，阴极区生成的通过阴离子交换膜进入阳极区，阳极区)不变，故B正确； C．根据得失电子守恒与电荷守恒可知，阴极区的反应式为，故C正确； D．每产生转移8mol电子，当电路中转移4mol电子时，阳极区会产生1mol(转化为脱去4个H)，转移8mol电子时产生2mol，故D错误； 故选D。 11. 某工业废渣的主要成分有，还含有、、等杂质，回收该废渣中的铅元素制备铬黄的工艺流程如图所示。 已知：；；，当离子浓度小于或等于时，认为该离子已经沉淀完全。下列说法正确的是 A. “酸浸”过程中，可将更换为 B. “酸浸”后所得溶液中含有的金属阳离子为 C. “除铁”过程中若溶液中的，则调节的范围为 D. “沉铅”过程中，元素的化合价发生了变化 【答案】B 【解析】 【分析】工业废渣加入硝酸酸浸，得到硝酸铅、硝酸铁溶液，二氧化硅不反应成为浸渣，滤液加入KOH调节pH生成氢氧化铁除去Fe3+，过滤，向过滤后的滤液中加入KOH、K2Cr2O7生成PbCrO4沉淀； 【详解】A．硫酸会和碳酸铅生成硫酸铅沉淀，不能分离出含铅滤液，A错误； B．硝酸具有强氧化性，会将亚铁离子氧化为铁离子，“酸浸”后所得溶液中含有的金属阳离子为，B正确； C．“除铁”过程中若溶液中的，且铅离子不沉淀，则，pOH=6.8，pH=7.2；该过程中要求铁离子沉淀完全，则，pOH=11.2，pH=2.8，则调节的范围为，C错误； D．“沉铅”过程中，元素的化合价一直为+6，没有变化，D错误； 故选B。 12. 环六糊精()具有不对称的空腔结构，能够在水中包合某芳香族客体组装成超分子X和Y。超分子组装过程示意图如图a所示，组装过程中两种超分子的浓度与时间关系如图b所示，下列说法错误的是 A. 极性大小：腔外>腔内 B. 环六糊精和客体通过分子间相互作用组装成超分子 C. 超分子组装过程的活化能：①>② D. 相同温度下超分子组装的平衡常数：①<② 【答案】C 【解析】 【详解】A．由环六糊精的结构可知，腔内主要存在碳碳键、碳氧键，腔外存在羟基，氧氢键极性大，故极性大小：腔外>腔内，故A正确； B．环六糊精()能够在水中包合某芳香族客体组装成超分子X和Y，因此，环六糊精和客体通过分子间相互作用组装成超分子，故B正确； C．由图b可知，较短时间内，组装生成的超分子X浓度大于超分子Y，说明超分子组装过程更容易生成超分子X，因此，超分子组装过程的活化能：①<②，故C错误； D．由图b可知，相同温度下达到平衡时，超分子X的浓度小于超分子Y的浓度，因此，相同温度下超分子组装的平衡常数：①<②，故D正确； 故选C。 13. AgCN与可发生取代反应，反应过程中的C原子和N原子均可进攻，分别生成腈和异腈两种产物。通过量子化学计算得到的反应历程及能量变化如图(TS为过渡态，Ⅰ、Ⅱ为后续物)。 由图示信息，下列说法错误的是 A. 从生成和的反应都是放热反应 B. 过渡态TS1是由的C原子进攻的而形成的 C. Ⅰ中“”之间的作用力比Ⅱ中“”之间的作用力弱 D. 生成放热更多，低温时是主要产物 【答案】D 【解析】 【详解】A．由反应历程及能量变化图可知，两种路径生成的产物的总能量均低于反应物，故从生成和的反应都是放热反应，A项正确； B．与Br原子相连的C原子为，由反应历程及能量变化图可知，过渡态TS1是由CN-的C原子进攻的，形成碳碳键，B项正确； C．由反应历程及能量变化图可知，后续物Ⅰ、Ⅱ转化为产物，分别断开的是和，且后者吸收更多的能量，故Ⅰ中“”之间的作用力比Ⅱ中“”之间的作用力弱，C项正确； D．由于生成所需要的活化能高，反应速率慢，故低温时更容易生成，为主要产物，D项错误； 故选D。 14. 甘氨酸()在水溶液中可发生如下反应：。常温下，向0.1甘氨酸溶液中通入HCl或加入NaOH固体，HCl当量或NaOH当量［］及溶液中三种含氮微粒的分布系数[]随pOH变化如图。已知氨基酸整体所带正、负电荷数目相等时的pH为该氨基酸的等电点(pI)，甘氨酸的。下列说法错误的是 A. m=11.6 B. a点： C. b点NaOH当量>0.5 D. c点： 【答案】D 【解析】 【详解】A．，，pOH=4.4时，=，由甘氨酸的pI=6，可推知pH=6时，，==，，推得c(OH-)=10-11.6mol/L，pOH=11.6=m，故A正确； B．a点，由电荷守恒得：，此时，故，B正确； C．由图可知b点，当NaOH当量=0.5时，此时得到等浓度的和混合溶液，由A可知的电离程度小于的水解程度，则小于，为实现，应该继续加入NaOH，所以NaOH当量＞0.5，C正确； D．c点，c(NHCH2COOH)几乎为0，c(H+)<c(OH−)，故c(NH2CH2COO-)>c(OH−)>c(H+)>c(NHCH2COOH)，D错误； 故选D。 二、非选择题(本题包括4小题，共58分) 15. 三氯化六氨合钴(Ⅲ)是一种广泛使用的有机合成反应催化剂，实验室利用反应：制取三氯化六氨合钴(Ⅲ)的装置如图1所示。 已知：①呈棕色，； ②化学上常用标准电极电势(氧化态/还原态)比较物质的氧化能力。值越高，氧化态物种氧化能力越强，； ③晶体呈橘黄色，可溶于热水，微溶于冷水，难溶于乙醇。 实验步骤如下： Ⅰ．制备三氯化六氨合钴(Ⅲ) ①将晶体和溶解后，转入三颈烧瓶，控制温度在10℃以下，加入7.0mL浓氨水，充分反应后溶液变为棕色。 ②缓慢滴加7.0mL5%双氧水，水浴控制温度为55~60℃，恒温反应20min。 ③用冰水浴冷却至2℃左右，进行抽滤，收集固体粗产品。 ④将粗产品溶于30.0mL稀盐酸中，加热，待固体充分溶解后趁热过滤，向滤液中加入4.0mL浓盐酸，冰水冷却，使晶体充分析出，抽滤，洗涤，干燥。 （1）仪器a的名称为___________；仪器b中试剂为___________(填化学式)。 （2）向混合液中先加入浓氨水，目的是___________。 （3）以下对在反应中所起作用的认识错误的是___________(填标号)。 A．能够抑制电离，控制pH B．能够促进水解，有利于配合物形成 C．能够抑制电离，增大浓度，有利于配合物形成 （4）步骤④中加入浓盐酸的作用为___________。 （5）抽滤装置如图2所示，抽滤的先后操作顺序为___________(填标号)。 a．安装仪器 b．打开抽气泵开关 c．修剪滤纸 d．将固液混合物转移至布氏漏斗中 e．取下抽滤瓶上的橡胶管 f．关闭抽气泵 g．洗涤 h．确认抽干 Ⅱ．测定产品的纯度 ①取0.500g产品加入锥形瓶中，加入足量NaOH溶液并加热，将蒸出后，加入足量的稀硫酸酸化，使全部转化为后，加适量水稀释，加入过量的KI溶液，再用标准溶液滴定，消耗标准溶液18.00mL。反应原理为，。 ②空白试验校正：另取与上述滴定过程等量的KI溶液于锥形瓶中，用标准溶液滴定，消耗标准溶液1.00mL。 （6）设计空白试验校正的原因为___________，产品的纯度为___________。 【答案】（1） ①. 球形冷凝管 ②. 或等 （2）将转化为易被氧化的 （3）B （4）增大氯离子浓度，降低的溶解度，有利于其结晶析出 （5）e→f （6） ①. 排除碘化钾在保存或实验过程中被氧化产生微量对滴定实验的影响 ②. 90.95% 【解析】 【分析】先向氯化亚钴和氯化铵的混合溶液中加入浓氨水，将溶液中的亚钴离子转化为易被氧化的，再加入双氧水，在活性炭作催化剂的条件下，过氧化氢与在水浴加热下反应生成，发生反应：，再经一系列操作得到晶体，据此解答。 【小问1详解】 由仪器构造可知，仪器a的名称为球形冷凝管；仪器b用于吸收逸出的氨气，则仪器b中试剂为或等； 【小问2详解】 因值越高，氧化态物种氧化能力越强，且，先加入浓氨水，将转化为易被氧化的，以提高产品产率，则向混合液中先加入浓氨水，目的是：将转化为易被氧化的； 【小问3详解】 A．部分电离生成和，电离产生的铵根离子，能够抑制电离，控制pH，防止因浓度过大而生成沉淀，A正确； B．是强酸弱碱盐，可使其溶液呈弱酸性，能抑制的水解，有利于配合物形成，B错误； C．存在电离平衡：，电离产生的铵根离子，能够抑制电离，增大浓度，有利于与形成配合物，C正确； 选选B。 【小问4详解】 步骤④中加入浓盐酸的作用为：增大氯离子浓度，降低的溶解度，有利于其结晶析出； 【小问5详解】 确认抽干后，为防止自来水被进入吸滤瓶中，接下来的操作为先取下抽滤瓶上的橡胶管，后关闭抽气泵，所以抽滤的先后操作顺序为e→f； 【小问6详解】 碘化钾在保存或实验过程中可能被氧化产生微量，从而影响滴定实验，所以设计空白试验校正的原因为：排除碘化钾在保存或实验过程中被氧化产生微量对滴定实验的影响；根据反应可得到关系式：，则=n()，则产品的纯度为。 16. “三废”的科学治理是环境保护和资源循环利用的重要举措。某含砷烟尘主要成分为和等。一种脱砷并回收、铜和锌的流程如下： 已知： ①微溶于冷水，易溶于热水； ②“氧化酸浸”中，金属硫化物转化成硫酸盐，难溶于热水的Pb5(AsO4)3Cl转化成H3AsO4； ③萃取时，将萃取剂HL溶于磺化煤油中，所得溶液作为有机相，萃取和反萃取原理为，式中为或。 回答下列问题： （1）“水浸”时，采用热水的目的是_______。 （2）“氧化酸浸”时，CuS发生反应的离子方程式为_______，Pb5(AsO4)3Cl与硫酸反应的化学方程式为_______。 （3）铜萃取剂()中的N、酚羟基O均与Cu2+配位，形成配合物CuL2。该配合物中Cu2+的配位数为_______，分子结构中设计正壬基的作用是_______。“反萃取铜”后，“富铜液”为_______相(填“水”或“有机”)。 （4）“沉砷”时，采用生石灰处理，滤渣主要成分的化学式为_______。 （5）“反萃取锌”时，试剂X为_______。 【答案】（1）将As2O3溶解，便于As2O3回收 （2） ①. CuS+4H2O2=+Cu2++4H2O ②. Pb5(AsO4)3Cl+5H2SO4=3H3AsO4+5PbSO4+HCl （3） ①. 4 ②. 使得形成的配合物CuL2极性较小，有利于与水相分离，提高萃取效率 ③. 水 （4）Ca3(AsO4)2、CaSO4 （5）H2SO4 【解析】 【分析】含砷烟尘（As2O3、Pb5(AsO4)3Cl、CuS、ZnS）用热水水浸，由于As2O3易溶于热水，其它几种物质都不溶于水，过滤后得到As2O3的热溶液，蒸发结晶后得到As2O3；剩余固体加H2SO4、H2O2氧化酸浸，CuS、ZnS被氧化，CuS+4H2O2=+Cu2++4H2O、ZnS+4H2O2=+Zn2++4H2O，Pb5(AsO4)3Cl与H2SO4反应生成H3AsO4，Pb5(AsO4)3Cl+5H2SO4=3H3AsO4+5PbSO4+HCl，用铜萃取剂将Cu2+萃取到有机相中，再加酸溶液将Cu2+反萃取到水相中，得到富铜液，再用锌萃取剂将Cu2+萃取到有机相中，再加酸溶液将Zn2+反萃取到水相中，得到富锌液，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥等步骤得到ZnSO4∙7H2O。 【小问1详解】 As2O3易溶于热水，用热水可以将As2O3溶解，便于As2O3回收； 【小问2详解】 根据分析，“氧化酸浸”时，CuS发生反应的离子方程式为CuS+4H2O2=+Cu2++4H2O； 【小问3详解】 HL中N、酚羟基均能与Cu2+形成配位键，每个HL形成2配位，故CuL2中Cu2+的配位数为4；正壬基为烷烃基团，极性较小，使得形成的配合物CuL2，2极性较小，有利于与水相分离，提高萃取效率；根据分析，反萃取后Cu2+在水相中，因此富铜液为水相； 【小问4详解】 “沉砷”时，采用生石灰处理，CaO、H2O与H3AsO4反应生成Ca3(AsO4)2沉淀，由于溶液中还含有大量，因此还有CaSO4 生成； 【小问5详解】 根据可知，反萃取需要加H+使平衡逆向移动，最终得到ZnSO4∙7H2O，因此X为H2SO4。 17. 的回收和利用是实现“碳中和”的重要途径。 Ⅰ．合成燃料二甲醚。 已知：① ； ② ； ③ ，该反应历程如图1所示。(*表示吸附态) （1）反应③中，决速步为反应___________(填序号)。 （2）反应 ___________。 Ⅱ．甲烷和二氧化碳重整制备合成气，有关反应如下： 主反应： ； 副反应： 。 在恒容密闭容器中，通过改变使进料比分别为1.0、2.0、3.0.反应达到平衡状态时，不同温度下质量分数、变化如图2、图3所示。 （3）下列有关图2的叙述正确的是___________(填标号)。 A. 曲线甲代表进料比为3.0 B. 逆反应速率： C. 主反应平衡常数： D. 主反应 （4）图3中，随着进料比增加，的值___________(填“增大”“减小”或“不变”)，其原因是___________。 （5）在时，按投料比为1.0充入刚性密闭容器中，达到平衡时的转化率为90%，的转化率为95%，则副反应的压强平衡常数___________(结果保留两位小数)。 （6）近年来，有研究人员用通过电催化生成多种燃料，实现的回收利用，其工作原理如图所示，请写出Cu电极上产生的电极反应式：___________。 【答案】（1）V （2） （3）BC （4） ①. 减小 ②. 增大进料比，主、副反应平衡均正移，副反应平衡正移消耗了且生成了CO （5）1.06 （6） 【解析】 【小问1详解】 活化能(能垒)最大的基元反应是决速步骤，由图1可知，能垒最大的基元反应是反应V； 【小问2详解】 由图1可知，，根据盖斯定律可知，②-③×2-①×2得目标反应，代入数据计算反应热； 【小问3详解】 A．观察图2，进料比增大，相当于量不变，量增加，平衡向正反应方向移动(转化率增大，甲烷质量分数减小，故甲、乙、丙对应的进料比依次为1.0、2.0、3.0，故A错误； B．a、c点起始进料相同，c点温度高于a，温度越高，反应速率越大，故B正确； C．平衡常数只与温度有关，从图像2看，b、c点温度相同，，a点到c点升高温度，甲烷质量分数减小，说明升温，平衡向正方向移动，即正反应是吸热反应，升温，平衡常数增大，故，C正确； D．a点到c点升高温度，甲烷质量分数减小，说明升温，平衡向正方向移动，即正反应是吸热反应，D错误； 故选BC； 【小问4详解】 增大进料比，即增大，主、副反应平衡均正移，而副反应平衡正移会消耗，同时生成CO，故、CO的物质的量之比减小； 【小问5详解】 假设初始投入和，分别列式：，，平衡时体系中各组分物质的量：、，、，在恒温、恒容条件下，气体压强与气体物质的量成正比，副反应是气体分子数相等的反应，可以用物质的量计算，则； 【小问6详解】 根据图知，Cu电极上得电子和氢离子反应生成，电极反应：。 18. 广谱抗菌药的中间体M()的一种合成路线如图所示。 已知：2(R代表烃基或氢原子)。 回答下列问题： （1）写出反应②所需的试剂和反应条件：___________。 （2）反应⑤的反应类型为___________。 （3）由F生成G的化学方程式为___________。 （4）写出两种满足下列条件的的同分异构体的结构简式：___________、___________。(任写两种) ①含有碳碳双键；②能发生银镜反应；③分子中有6个处于相同化学环境的氢原子。 （5）设计反应④、⑤的目的是___________。 （6）结合题目中的相关信息，设计一条由制备的合成路线___________(无机试剂任选)。 【答案】（1）氧气、铜，加热 （2）取代反应(或水解反应) （3）+ （4） ①. ②. （5）保护羧基 （6）或 【解析】 【分析】由B的结构简式结合题给信息以及A的分子式可知A为CH3CH=CH2 ，与水发生加成反应生成CH3CHOHCH3，B发生催化氧化生成丙酮，丙酮发生题给信息反应，生成，然后发生消去反应生成，与NaClO反应生成F，F发生酯化反应生成，G与CH2I2反应生成H，H发生水解反应生成M ，以此解答该题。 【小问1详解】 反应②是醇的催化氧化，所需的试剂和反应条件：氧气、铜，加热； 【小问2详解】 反应⑤是酯基的水解，反应类型是取代反应(或水解反应)； 【小问3详解】 F发生酯化反应生成G，化学方程式为+； 【小问4详解】 能发生银镜反应说明含有醛基，且分子中含有碳碳双键，则是链状结构，没有其它官能团，分子中有6个处于相同化学环境的氢原子，说明有两个甲基连接在一个碳原子上，符合条件的结构简式有、； 【小问5详解】 从产物M的角度来看，设计反应④、⑤的目的是防止羧基影响反应，保护羧基不被转化； 【小问6详解】 结合题目中的相关信息，设计一条由制备，可加入强碱，使乙醛转化为CH3CHOHCH2CHO，加热生成CH3CH=CHCHO，氧化生成CH3CH=CHCOOH，合成路线为或。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖南师大附中2024—2025学年度高二第二学期期末考试 化学 时量：75分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 Si：28 Cl：35.5 Co：59 Ge：73 一、选择题(本题包括14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. 2024年，“新质生产力”首次被写入《政府工作报告》。新质生产力涉及新能源、新材料、航空航天与海洋装备等领域。下列说法错误的是 A. 新能源汽车中使用到的高温陶瓷属于新型无机非金属材料 B. 石墨烯固态电池具有超高的能量密度和高安全性，为新能源汽车带来了新的动力电源，石墨烯属于新型无机非金属材料 C. “可燃冰”是一种有待大量开发的新能源，开采时发生大量泄漏会对环境产生影响 D. 具有独特光学、电学性能的纳米半导体CdTe量子点属于胶体 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 乙烯分子中的σ键示意图： B. 的电子式： C. 的名称为2，3，5，四甲基乙基己烷 D. 基态砷原子的简化电子排布式为 3. 艾叶是湖南著名中草药，其活性成分刺槐素具有抗肿瘤等作用，其键线式如图所示。下列有关刺槐素的叙述错误的是 A. 刺槐素能与溴水发生加成、取代反应 B. 位置①羟基的酸性与位置②羟基的酸性相同 C. 与完全加成后得到的分子具有手性 D. 不能用酸性溶液检验刺槐素分子中的碳碳双键 4. 已知是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 1mol铁与足量S反应，最终转移的电子数为 B. 标准状况下，所含的氧原子数为 C. 14g乙烯和丙烯的混合气体含有的极性共价键数为 D. 22.4L(标准状况)与足量NaOH溶液充分反应，电子转移数为 5. 利用如图装置，根据实验现象得出的实验结论正确的是 选项 实验操作Ⅰ 溶液a 实验现象 实验结论 A 碳酸钠与盐酸反应 硅酸钠溶液 产生白色沉淀 碳酸的酸性强于硅酸 B 向苯和液溴的混合物中加入铁粉 硝酸银溶液 有淡黄色沉淀生成 苯与发生取代反应 C 乙醇与浓硫酸共热至170℃ 酸性溶液 紫色褪去 被氧化 D 溴乙烷与氢氧化钠醇溶液共热 的四氯化碳溶液 橙红色褪去 与发生加成反应 A. A B. B C. C D. D 6. 下列化学应用实例与方程式不匹配的是 应用实例 方程式 A 海上油气加工平台海葵一号的钢壳外壁铺装锌锭减缓腐蚀 B 用溶液处理水垢中的 C 用浓溶液洗除实验服上的黑色银斑 D 用浓氨水清洗器具表面的氯化银 A. A B. B C. C D. D 7. 前四周期元素X、Y、Z、R、M的原子序数依次增大，同周期中基态Y原子的未成对电子数最多，基态Z原子的价层电子排布式为。Z和R位于同主族，基态的d能级达到全充满结构。由这五种元素组成的化合物为蓝色晶体。下列叙述正确的是 A. 原子半径： B. 常温下，和在空气中都容易被氧化 C. 第一电离能： D. Y、Z、R分别与X形成的简单化合物中，Y的热稳定性最强 8. 烯烃在催化剂和氧化剂的条件下能转化为邻二醇，其机理如下图所示。下列说法正确的是 A. 化合物丁是该反应的催化剂 B. 转化过程中涉及非极性键的断裂与形成 C. 反应过程中Os的化合价未发生改变 D. 若将反应中换成，则产物中含有 9. 通过掺杂硅可将锗单质转化为不同掺杂比例的硅锗合金，锗及硅锗合金的立方晶胞结构如图所示。下列说法错误的是 A. 锗晶体键角为109°28′ B. 若硅锗合金i的密度为，则阿伏加德罗常数 C. 原子①的分数坐标为 D. 锗晶体熔点高于硅晶体的熔点 10. 我国科技工作者设计了成对电解的高效双功能电催化剂，在电解池中实现了阴、阳两极都得到高价值含氮化合物，其原理如图所示。下列说法不正确的是 A. 催化电极b可连接铅酸蓄电池的Pb电极 B. 电解过程中阳极区的不变 C. 阴极区的反应式为 D. 每转移8mol电子，理论上阳极区会产生1mol 11. 某工业废渣的主要成分有，还含有、、等杂质，回收该废渣中的铅元素制备铬黄的工艺流程如图所示。 已知：；；，当离子浓度小于或等于时，认为该离子已经沉淀完全。下列说法正确的是 A. “酸浸”过程中，可将更换为 B. “酸浸”后所得溶液中含有的金属阳离子为 C. “除铁”过程中若溶液中的，则调节的范围为 D. “沉铅”过程中，元素的化合价发生了变化 12. 环六糊精()具有不对称的空腔结构，能够在水中包合某芳香族客体组装成超分子X和Y。超分子组装过程示意图如图a所示，组装过程中两种超分子的浓度与时间关系如图b所示，下列说法错误的是 A. 极性大小：腔外>腔内 B. 环六糊精和客体通过分子间相互作用组装成超分子 C. 超分子组装过程的活化能：①>② D. 相同温度下超分子组装的平衡常数：①<② 13. AgCN与可发生取代反应，反应过程中的C原子和N原子均可进攻，分别生成腈和异腈两种产物。通过量子化学计算得到的反应历程及能量变化如图(TS为过渡态，Ⅰ、Ⅱ为后续物)。 由图示信息，下列说法错误的是 A. 从生成和的反应都是放热反应 B. 过渡态TS1是由的C原子进攻的而形成的 C. Ⅰ中“”之间的作用力比Ⅱ中“”之间的作用力弱 D. 生成放热更多，低温时是主要产物 14. 甘氨酸()在水溶液中可发生如下反应：。常温下，向0.1甘氨酸溶液中通入HCl或加入NaOH固体，HCl当量或NaOH当量［］及溶液中三种含氮微粒的分布系数[]随pOH变化如图。已知氨基酸整体所带正、负电荷数目相等时的pH为该氨基酸的等电点(pI)，甘氨酸的。下列说法错误的是 A. m=11.6 B. a点： C. b点NaOH当量>0.5 D. c点： 二、非选择题(本题包括4小题，共58分) 15. 三氯化六氨合钴(Ⅲ)是一种广泛使用的有机合成反应催化剂，实验室利用反应：制取三氯化六氨合钴(Ⅲ)的装置如图1所示。 已知：①呈棕色，； ②化学上常用标准电极电势(氧化态/还原态)比较物质的氧化能力。值越高，氧化态物种氧化能力越强，； ③晶体呈橘黄色，可溶于热水，微溶于冷水，难溶于乙醇。 实验步骤如下： Ⅰ．制备三氯化六氨合钴(Ⅲ) ①将晶体和溶解后，转入三颈烧瓶，控制温度在10℃以下，加入7.0mL浓氨水，充分反应后溶液变为棕色。 ②缓慢滴加7.0mL5%双氧水，水浴控制温度为55~60℃，恒温反应20min。 ③用冰水浴冷却至2℃左右，进行抽滤，收集固体粗产品。 ④将粗产品溶于30.0mL稀盐酸中，加热，待固体充分溶解后趁热过滤，向滤液中加入4.0mL浓盐酸，冰水冷却，使晶体充分析出，抽滤，洗涤，干燥。 （1）仪器a的名称为___________；仪器b中试剂为___________(填化学式)。 （2）向混合液中先加入浓氨水，目的是___________。 （3）以下对在反应中所起作用的认识错误的是___________(填标号)。 A．能够抑制电离，控制pH B．能够促进水解，有利于配合物形成 C．能够抑制电离，增大浓度，有利于配合物形成 （4）步骤④中加入浓盐酸的作用为___________。 （5）抽滤装置如图2所示，抽滤的先后操作顺序为___________(填标号)。 a．安装仪器 b．打开抽气泵开关 c．修剪滤纸 d．将固液混合物转移至布氏漏斗中 e．取下抽滤瓶上的橡胶管 f．关闭抽气泵 g．洗涤 h．确认抽干 Ⅱ．测定产品的纯度 ①取0.500g产品加入锥形瓶中，加入足量NaOH溶液并加热，将蒸出后，加入足量的稀硫酸酸化，使全部转化为后，加适量水稀释，加入过量的KI溶液，再用标准溶液滴定，消耗标准溶液18.00mL。反应原理为，。 ②空白试验校正：另取与上述滴定过程等量的KI溶液于锥形瓶中，用标准溶液滴定，消耗标准溶液1.00mL。 （6）设计空白试验校正的原因为___________，产品的纯度为___________。 16. “三废”的科学治理是环境保护和资源循环利用的重要举措。某含砷烟尘主要成分为和等。一种脱砷并回收、铜和锌的流程如下： 已知： ①微溶于冷水，易溶于热水； ②“氧化酸浸”中，金属硫化物转化成硫酸盐，难溶于热水的Pb5(AsO4)3Cl转化成H3AsO4； ③萃取时，将萃取剂HL溶于磺化煤油中，所得溶液作为有机相，萃取和反萃取原理为，式中为或。 回答下列问题： （1）“水浸”时，采用热水的目的是_______。 （2）“氧化酸浸”时，CuS发生反应的离子方程式为_______，Pb5(AsO4)3Cl与硫酸反应的化学方程式为_______。 （3）铜萃取剂()中的N、酚羟基O均与Cu2+配位，形成配合物CuL2。该配合物中Cu2+的配位数为_______，分子结构中设计正壬基的作用是_______。“反萃取铜”后，“富铜液”为_______相(填“水”或“有机”)。 （4）“沉砷”时，采用生石灰处理，滤渣主要成分的化学式为_______。 （5）“反萃取锌”时，试剂X为_______。 17. 的回收和利用是实现“碳中和”的重要途径。 Ⅰ．合成燃料二甲醚。 已知：① ； ② ； ③ ，该反应历程如图1所示。(*表示吸附态) （1）反应③中，决速步为反应___________(填序号)。 （2）反应 ___________。 Ⅱ．甲烷和二氧化碳重整制备合成气，有关反应如下： 主反应： ； 副反应： 。 在恒容密闭容器中，通过改变使进料比分别为1.0、2.0、3.0.反应达到平衡状态时，不同温度下质量分数、变化如图2、图3所示。 （3）下列有关图2的叙述正确的是___________(填标号)。 A. 曲线甲代表进料比为3.0 B. 逆反应速率： C. 主反应平衡常数： D. 主反应 （4）图3中，随着进料比增加，的值___________(填“增大”“减小”或“不变”)，其原因是___________。 （5）在时，按投料比为1.0充入刚性密闭容器中，达到平衡时的转化率为90%，的转化率为95%，则副反应的压强平衡常数___________(结果保留两位小数)。 （6）近年来，有研究人员用通过电催化生成多种燃料，实现的回收利用，其工作原理如图所示，请写出Cu电极上产生的电极反应式：___________。 18. 广谱抗菌药的中间体M()的一种合成路线如图所示。 已知：2(R代表烃基或氢原子)。 回答下列问题： （1）写出反应②所需的试剂和反应条件：___________。 （2）反应⑤的反应类型为___________。 （3）由F生成G的化学方程式为___________。 （4）写出两种满足下列条件的的同分异构体的结构简式：___________、___________。(任写两种) ①含有碳碳双键；②能发生银镜反应；③分子中有6个处于相同化学环境的氢原子。 （5）设计反应④、⑤的目的是___________。 （6）结合题目中的相关信息，设计一条由制备的合成路线___________(无机试剂任选)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $