精品解析：湖南省岳阳市汨罗市第二中学2025-2026学年高二上学期开学考试化学试题

2025年8月高二化学入学考试试题 一、单选题(每题3分，共45分) 1. 北宋科学家沈括所著的《梦溪笔谈》一书中总结了我国古代的许多科技成就，堪称“中国科学史的里程碑”。下列关于书中记载的相关说法正确的是 A. “方家以磁石磨针锋，则能指南”中磁石的主要材料为FeO B. “用胶泥刻字，薄如钱唇”中胶泥的主要成分均可以和稀盐酸反应 C. “古方言云母粗服，则著人肝肺不可去”中云母的主要成分为铝硅酸盐 D. “大卤之水，不得甘泉和之不能成盐，唯巫咸水入则盐不复结……原其理，盖巫咸乃浊水，入卤中则淤淀卤脉，盐遂不成，非有他异也”中的“巫咸水”是一种悬浊液 2. 下列反应的离子方程式表示正确的是 A. 向HClO溶液中滴加少量溶液： B. 等物质的量的溴与碘化亚铁在溶液中反应： C. 向硫酸铝溶液中加入过量氢氧化钡溶液： D. 用惰性电极电解氯化镁溶液： 3. 金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下列有关金属冶炼的说法正确的是 A. 金属被人类开发利用的先后顺序主要取决于金属的活动性 B. 我国金属矿物资源丰富，储量巨大，可无限制地开采利用 C. 工业上，金属Mg、Al都可由电解对应的熔融氯化物制得 D. 通过电解饱和食盐水可制得单质Na 4. 某抗癌药物的结构简式如图所示，其中W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W、Y同主族，Z的最外层电子数等于W的核外电子数。下列叙述正确的是 A. W位于第二周期IIIA族 B. 基态Y原子只有1个未成对电子 C. W、Z的最简单氢化物混合物的沸点，前者小于后者 D. 电负性：W＞Y 5. 元素周期表中某些过渡元素在生产生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是 A. Mn可形成和两种简单离子，稳定性 B. 基态Ti原子核外电子的空间运动状态有22种 C. 基态Cu原子的电子排布式为 D. 基态与中未成对的电子数之比为 6. 从中药茯苓中提取的茯苓新酸DM，其结构简式如图所示。下列有关茯苓新酸DM的说法错误的是 A. 分子中含有4种含氧官能团 B. 可发生取代反应、加成反应和氧化反应 C. 该物质在分子间和分子内都可以脱水形成酯 D. 1mol该物质和足量NaOH溶液反应，可以消耗2molNaOH 7. 已知反应：①C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-akJ/mol(a>0)； ②C2H4(g)+2O2(g)=2CO(g)+2H2O(l) ΔH2=-bkJ/mol(b>0)。 其他数据如表所示： 化学键 C=O O=O C-H O-H C=C 键能/(kJ·mol-1) 798 x 413 463 615 下列说法正确的是 A. 乙烯的燃烧热为akJ/mol B. 上表中的x用a的代数式表示为 C. 反应2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-(a-b)kJ/mol D. 若有C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-ckJ/mol(c>0)，则有ΔH3>ΔH1 8. 由短周期主族元素组成的某种化合物结构如图，基态Y原子的s轨道电子数目与p轨道电子数目相等，元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。下列有关叙述正确的是 A. 第一电离能：Y<X B. 原子半径：Y>X>W C. 简单离子半径：Y>Z D. 基态Z原子核外占据最高能级的电子的电子云轮廓图为哑铃形 9. 在KI溶液中存在下列平衡。某混合溶液中，的物质的量浓度与温度的关系如下图所示。此曲线上任何一点都表示反应达到平衡状态，下列说法中正确的是 A. 是吸热反应 B. 状态A与状态B相比，状态A的更大 C. 若反应进行到状态D时，一定有 D. 若温度为时，反应物的平衡转化率分别为，则 10. 一种利用水催化促进NO2和SO2转化的化学机制如图所示，电子传递可以促进中O-H键的解离，进而形成中间体，通过“水分子桥”，处于纳米液滴中的可以将电子快速转移给周围的气相NO2分子。下列叙述正确的是 A. 图示中分子、离子之间以范德华力结合形成“水分子桥” B. 中O-H键的解离可表示为=H++e-+ C. 1mol通过“水分子桥”传递2mol电子 D. 总反应的离子方程式为+NO2+H2O=HNO2+ 11. 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2种 D. 12. 下列事实中均可以利用相同原理解释的是 选项 事实1 事实2 对应原理 A H2(g)、I2(g)、HI(g)组成的平衡体系，加压后体系颜色变深 红棕色的NO2加压后，待颜色变化稳定后，颜色比加压前深 勒夏特列原理 B 加入MnO2能加快H2O2分解放出O2 提高H2O2浓度可以加快H2O2分解放出O2 提高活化分子百分数 C 浓硫酸暴露在空气中，浓度减小 浓硝酸暴露在空气中，浓度减小 吸水稀释 D 葡萄糖可以发生银镜反应 乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色 氧化反应 A. A B. B C. C D. D 13. 锌电池具有成本低、安全性强、可循环使用等优点。一种新型锌电池的工作原理如图所示(凝胶中允许离子生成或迁移)。下列说法错误的是 A. 基态锰原子价电子排布式为 B. 放电过程中，a极的电极反应式为 C. 放电过程中，转移时，b极消耗 D. 配离子中Zn采用的是杂化，该配离子为空间四面体结构 14. 已知的立方晶胞如图所示，其晶胞参数为a pm。下列说法正确的是 A. 与距离最近的数目为4 B. 晶体中与之间的最近距离为 C. 晶体的密度为 D. 晶胞中围成的立方体棱长为pm 15. 乙醇-水催化重整可获得H2，其发生的主要反应为： ① ② 在时，若仅考虑上述反应，平衡时CO2和CO的选择性及H2的产率曲线随温度的变化如图所示。 CO的选择性。 下列说法中正确的是 A. 图中曲线②表示平衡时H2产率随温度的变化 B. 降低温度，平衡时CO的选择性增大 C. 一定温度下，增大可提高乙醇平衡转化率 D. 一定温度下，加入CaO(s)或选用高效催化剂，均能提高平衡时H2的产率 二、解答题(共55分) 16. 三草酸合铁酸钾{K3[Fe(C2O4)3]·3H2O}是制备铁触媒的主要原料，在光照下能分解：2 K3[Fe(C2O4)3]·3H2O3K2C2O4+2FeC2O4+2CO2↑+6H2O。回答下列问题： （1）基态Fe原子的电子排布式为___________，基态Fe2+与Fe3+中未成对电子的数目之比为___________。 （2）三草酸合铁酸钾所含元素中，第一电离能最大的是___________(填元素符号，下同)，电负性最大的是___________。 （3）H2O分子的立体构型为___________。 （4）金刚石的晶胞结构如图1所示，碳原子分别位于顶点、面心和体内。 若图中原子1的坐标为(0，0，0)，则原子2的坐标为___________。若金刚石的晶胞边长为apm，则其中碳碳键的键长d___________(用含a的代数式表示)pm。 （5）铁有δ、γ、α三种同素异形体(如图2)，三种晶体在不同温度下能发生转化。 ①δ、γ、α三种晶体晶胞中铁原子的配位数之比为___________。 ②若δ-Fe晶胞边长为acm，α-Fe晶胞边长为bcm，则两种晶胞的密度之比为___________(用含a、b的代数式表示)。 17. Ⅰ.高温超导体通常指在液氮温度(77 K)以上超导的材料，而超导体是在23 K下才显示超导性。铜元素化合物种类繁多，是高温氧化物超导体研究的热点。请回答下列问题。 （1）高温超导材料镧钡铜氧化物中含有Cu3＋，基态时Cu3＋的价层电子排布图为_______，基态O2-中含有_______种不同运动状态的电子。 Ⅱ.硫铝酸钙化学式为Ca4Al6SO16，可写成3CaO·3Al2O3·CaSO4，是一种常用的混凝土膨胀剂，有研究者利用氯化铅(PbCl2)作为助溶剂来获得无水硫铝酸钙晶体，进而对其结构进行研究。回答下列问题： （2）基态氧原子的价电子排布图为，而不是，因为核外电子排布应遵循_______(填“泡利原理”或“洪特规则”)，基态Ca原子核外电子占据的最高能层符号是_______。 （3）S2O可看成是SO中的一个氧原子被硫原子所替代，则S2O中心原子的VSEPR模型名称为_______。 （4）Al的性质与Be的性质相似，可知熔点：BeCl2_______MgCl2(填“>”或“<”)。 Ⅲ.镓(Ga)、锗(Ge)、硅(Si)、硒(Se)的单质及某些化合物如砷化镓、磷化镓等都是常用的半导体材料，应用于航空航天测控、光纤通讯等领域。回答下列问题： （5）硒常用作光敏材料，基态硒原子的核外电子排布式为_______，与硒同周期的p区元素中第一电离能大于硒的元素有_______种，SeO3的空间构型是_______。 （6）根据元素周期律，原子半径Ga _______As(填“大于”或“小于”，后同)，第一电离能Ga _______As。 （7）GaN、GaP、GaAs都是很好的半导体材料，熔点如表所示，分析其变化原因：_______。 GaN GaP GaAs 熔点 1 700℃ 1 480℃ 1 238℃ 18. 近年我国大力加强温室气体CO2催化氢化合成甲醇的工业化量产研究，实现可持续发展。已知，在一定条件下可以发生如下两个反应： ① ② 请回答下列问题： （1）写出 CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式___________。 （2）用K1、K2表示CO2与H2合成CH3OH总反应的化学平衡常数K=___________。为提高CO2与H2合成CH3OH的产率，理论上应采用的条件是___________(填选项字母)。 a．高温高压 b．低温低压 c．高温低压 d．低温高压 （3）250℃时，在恒容密闭容器中由CO2(g)催化氢化合成CH3OH(g)，如图所示为不同投料比时，某反应物X的平衡转化率变化曲线，则反应物X是___________(填该物质的化学式)。 （4）某温度下，在体积为2.0L的恒容密闭容器中加入6molH2、2molCO2和催化剂发生合成CH3OH的反应(以总反应方程式计)。10min时，反应达到平衡状态，测得。 ①0~10min内，用氢气表示的化学反应速率___________，化学平衡常数K=___________(请计算出具体数值)。 ②下列条件能说明该反应达到平衡状态的是___________(填选项字母)。 A． B．容器内各物质的体积分数不变 C．容器内混合气体的总压强不再变化 D．容器内各物质的浓度满足 19. 化合物F是合成盐酸多巴酚丁胺的中间体，其合成路线如下： 已知：①R1-CHO++H2O ②R3-NH2++H2O(R1、R2、R3、R4均为烃基) 回答下列问题： （1）A中C原子的杂化方式为___________。 （2）D中的官能团名称为___________，B→C的反应类型为___________。 （3）C+D→E的化学方程式为___________。 （4）同时符合下列条件的D的同分异构体有___________种(不包括立体异构体)，其中核磁共振氢谱的峰面积之比为9：2：2：2的结构简式为___________(任写一种)。 ①可以与氯化铁溶液发生显色反应； ②不含氮氧键； ③只有4种不同化学环境的氢原子。 （5）参照上述流程，设计以CH3CH2Br为原料合成CH3CH=CH-CHO的流程图：(无机试剂、有机溶剂任选)。__________ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年8月高二化学入学考试试题 一、单选题(每题3分，共45分) 1. 北宋科学家沈括所著的《梦溪笔谈》一书中总结了我国古代的许多科技成就，堪称“中国科学史的里程碑”。下列关于书中记载的相关说法正确的是 A. “方家以磁石磨针锋，则能指南”中磁石的主要材料为FeO B. “用胶泥刻字，薄如钱唇”中胶泥的主要成分均可以和稀盐酸反应 C. “古方言云母粗服，则著人肝肺不可去”中云母的主要成分为铝硅酸盐 D. “大卤之水，不得甘泉和之不能成盐，唯巫咸水入则盐不复结……原其理，盖巫咸乃浊水，入卤中则淤淀卤脉，盐遂不成，非有他异也”中的“巫咸水”是一种悬浊液 【答案】C 【解析】 【详解】A．具有磁性，磁石的主要材料为，不是FeO，，A错误； B．胶泥中不与稀盐酸反应，B错误； C．云母的主要成分为铝硅酸盐，C正确； D．盖巫咸乃浊水，入卤中则淤淀卤脉，是指胶体，D错误； 故选C。 2. 下列反应的离子方程式表示正确的是 A. 向HClO溶液中滴加少量溶液： B. 等物质的量的溴与碘化亚铁在溶液中反应： C. 向硫酸铝溶液中加入过量氢氧化钡溶液： D. 用惰性电极电解氯化镁溶液： 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于酸性：，所以向HCIO溶液中无论滴加过量或少量溶液都只能生成，离子方程式为：，A项错误； B．等物质的量的溴与碘化亚铁反应，的还原性比的强，先与溴反应，离子方程式为：，B项错误； C．向硫酸铝溶液中加入过量氢氧化钡溶液：，C项正确； D．用惰性电极电解氯化镁溶液时会生成Mg(OH)2沉淀，离子方程式为：，D项错误； 故选：C。 3. 金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下列有关金属冶炼的说法正确的是 A. 金属被人类开发利用的先后顺序主要取决于金属的活动性 B. 我国金属矿物资源丰富，储量巨大，可无限制地开采利用 C. 工业上，金属Mg、Al都可由电解对应的熔融氯化物制得 D. 通过电解饱和食盐水可制得单质Na 【答案】A 【解析】 【详解】A．金属被人类开发利用的时间先后顺序主要取决于金属的活泼性，活泼性越弱的金属越先开发利用，A正确； B．我国金属矿物资源丰富，储量巨大，应合理地开采利用，B错误； C．工业上金属Mg是用电解熔融的氯化物制得的，Al是用电解熔融的氧化铝制得的，C错误； D．工业冶炼钠使用的方法是电解熔融的NaCl制得，D错误； 故选A。 4. 某抗癌药物的结构简式如图所示，其中W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W、Y同主族，Z的最外层电子数等于W的核外电子数。下列叙述正确的是 A. W位于第二周期IIIA族 B. 基态Y原子只有1个未成对电子 C. W、Z的最简单氢化物混合物的沸点，前者小于后者 D. 电负性：W＞Y 【答案】D 【解析】 【分析】从分子结构看，W为三价结构，Y为五价结构，X为二价结构，Z为一价结构。同时结合最外层电子的特点，W是N，X是O，Y是P，Z是C1。 【详解】A．N位于元素周期表第二周期V A族，A项错误； B．基态P原子有3个未成对电子，B项错误； C．氨气分子间存在氢键，沸点反常的高，C项错误； D．Y和W为同族从上而下，原子的电负性降低，电负性W＞Y，D项正确； 故选D。 5. 元素周期表中某些过渡元素在生产生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是 A. Mn可形成和两种简单离子，稳定性 B. 基态Ti原子核外电子的空间运动状态有22种 C. 基态Cu原子的电子排布式为 D. 基态与中未成对的电子数之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．电子排布式、电子排布式为，为3d能级半充满，较稳定，A错误； B．基态Ti原子核外电子的空间运动状态有12种，B错误； C．基态Cu原子的电子排布式为，C错误； D．基态电子排布式为，未成对电子数为4，电子排布式为，未成对电子数为5，故基态与中未成对的电子数之比为4：5，D正确； 故选D。 6. 从中药茯苓中提取的茯苓新酸DM，其结构简式如图所示。下列有关茯苓新酸DM的说法错误的是 A. 分子中含有4种含氧官能团 B. 可发生取代反应、加成反应和氧化反应 C. 该物质在分子间和分子内都可以脱水形成酯 D. 1mol该物质和足量NaOH溶液反应，可以消耗2molNaOH 【答案】A 【解析】 【详解】A．由茯苓新酸DM的结构简式可知，分子中含有酯基、羧基和羟基，三种含氧官能团，A错误； B．由茯苓新酸DM的结构简式可知，分子中含有酯基、羧基和羟基，所以可发生取代反应，含碳碳双键，所以可发生加成反应，羟基可以发生氧化反应，B正确； C．该物质含有羧基和羟基，在分子间和分子内都可以脱水形成酯，C正确； D．由茯苓新酸DM的结构简式可知，分子中含有酯基、羧基，1mol该物质和足量NaOH溶液反应，可以消耗2molNaOH，D正确； 故选A。 7. 已知反应：①C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-akJ/mol(a>0)； ②C2H4(g)+2O2(g)=2CO(g)+2H2O(l) ΔH2=-bkJ/mol(b>0)。 其他数据如表所示： 化学键 C=O O=O C-H O-H C=C 键能/(kJ·mol-1) 798 x 413 463 615 下列说法正确的是 A. 乙烯的燃烧热为akJ/mol B. 上表中的x用a的代数式表示为 C. 反应2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-(a-b)kJ/mol D. 若有C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-ckJ/mol(c>0)，则有ΔH3>ΔH1 【答案】B 【解析】 【详解】A． 表示燃烧热时所生成的产物水为液态，故A错误； B． 根据键能计算反应热ΔH1=(413×4+3x+615)kJ/mol-(798×4+463×4)kJ/mol=-akJ/mol，上表中的x用a的代数式表示为x=kJ/mol，故B正确； C． 反应①②中水的状态不同，根据盖斯定律不能计算反应2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) 的ΔH，故C错误； D． 水由气体变成液体，要放热，若有C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-ckJ/mol(c>0)，c>b，则有ΔH3<ΔH1，故D错误； 故选B。 8. 由短周期主族元素组成的某种化合物结构如图，基态Y原子的s轨道电子数目与p轨道电子数目相等，元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。下列有关叙述正确的是 A. 第一电离能：Y<X B. 原子半径：Y>X>W C. 简单离子半径：Y>Z D. 基态Z原子核外占据最高能级的电子的电子云轮廓图为哑铃形 【答案】C 【解析】 【分析】短周期主族元素，基态Y原子的s轨道电子数目与p轨道电子数目相等，则Y为O原子，元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且W形成1条共价键，一价阴离子内X形成4条共价键，其中1个为配位键，则W为H，X为B，Z显+1价，则Z为Na； 【详解】A．据分析可知，第一电离能：Y＞X，A错误； B．根据“层多径大，序大径小”，可知原子半径：X>Y> W，B错误； C．根据“层多径大，序大径小”，可知离子半径：Y>Z，C正确； D．基态Z原子核外占据最高能级的电子的电子云轮廓图为球形，D错误； 故选C。 9. 在KI溶液中存在下列平衡。某混合溶液中，的物质的量浓度与温度的关系如下图所示。此曲线上任何一点都表示反应达到平衡状态，下列说法中正确的是 A. 是吸热反应 B. 状态A与状态B相比，状态A的更大 C. 若反应进行到状态D时，一定有 D. 若温度为时，反应物的平衡转化率分别为，则 【答案】C 【解析】 【分析】由图象曲线的变化趋势可知，当温度升高时，的物质的量浓度减小，即升高温度反应平衡逆向移动，说明该反应的正反应为放热反应，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，是放热反应，A错误； B．状态A与状态B相比，状态B时温度高，温度升高，平衡向逆方向移动，c()变小，则c(I-)应变大，所以状态B的c(I-)大，B错误； C．D状态在平衡曲线下面，未达到平衡，反应向正方向进行，所以一定有，C正确； D．、该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，转化率减小，所以a1＞a2，D错误； 故答案为：C。 10. 一种利用水催化促进NO2和SO2转化的化学机制如图所示，电子传递可以促进中O-H键的解离，进而形成中间体，通过“水分子桥”，处于纳米液滴中的可以将电子快速转移给周围的气相NO2分子。下列叙述正确的是 A. 图示中分子、离子之间以范德华力结合形成“水分子桥” B. 中O-H键的解离可表示为=H++e-+ C. 1mol通过“水分子桥”传递2mol电子 D. 总反应的离子方程式为+NO2+H2O=HNO2+ 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，N、O原子的电负性大，与周围其他分子(或离子)中的H原子之间形成氢键，分子、离子之间以氢键结合形成“水分子桥”，A项错误； B．由图可知，中O-H键解离时生成e-和，根据质量守恒可知，还会生成H+，则该过程可表示为=H++e-+，B项正确； C．由图可知，1mol通过“水分子桥”传递1mol电子，C项错误； D．由图可知，与NO2发生的总反应的离子方程式为+2NO2+H2O=2HNO2+，D项错误； 故选B。 11. 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2种 D. 【答案】D 【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．O原子上有两对孤对电子，排斥力较大，键角H—C—H>H—O—C，B正确； C．根据反应机理可知，若MO+与CH3D反应，生成的氘代甲醇可能为CH3OD或CH2DOH，共两种，C正确； D．根据反应历程能量变化图所示，总反应的反应热为E1-E2+E3-E4，D错误； 故选D； 12. 下列事实中均可以利用相同原理解释的是 选项 事实1 事实2 对应原理 A H2(g)、I2(g)、HI(g)组成的平衡体系，加压后体系颜色变深 红棕色的NO2加压后，待颜色变化稳定后，颜色比加压前深 勒夏特列原理 B 加入MnO2能加快H2O2分解放出O2 提高H2O2浓度可以加快H2O2分解放出O2 提高活化分子百分数 C 浓硫酸暴露在空气中，浓度减小 浓硝酸暴露在空气中，浓度减小 吸水稀释 D 葡萄糖可以发生银镜反应 乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色 氧化反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．氢气和碘反应生成HI的反应前后气体计量数之和不变，压强不影响平衡移动，H2(g)、I2(g)、HI(g)平衡混和气加压后碘浓度增大，所以颜色变深，但平衡不移动，所以不能用平衡移动原理解释，可逆反应2NO2(g)⇌N2O4(g)，正反应为体积缩小的反应，加压后二氧化氮的浓度增大，所以气体有色加深，由于增大了压强，平衡向生成四氧化二氮的方向移动，故加压后颜色先变深后变浅，可以平衡移动原理解释，A不合题意； B．MnO2是催化剂，能够降低反应所需要的活化能，增大活化分子百分数，故加入MnO2能加快H2O2分解放出O2，而提高H2O2浓度活化分子百分数不变，但增大单位体积内的活化分子数目，可以加快H2O2分解放出O2，B不合题意； C．浓硫酸具有吸水性，导致浓硫酸暴露在空气中，浓度减小，而浓硝酸具有挥发性，导致浓硝酸暴露在空气中，浓度减小，C不合题意； D．葡萄糖中含有醛基，醛基具有强还原性，葡萄糖可以发生银镜反应是发生了氧化反应，乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色，Mn被还原，乙烯被氧化，即发生了氧化反应，D符合题意； 故答案为：D。 13. 锌电池具有成本低、安全性强、可循环使用等优点。一种新型锌电池的工作原理如图所示(凝胶中允许离子生成或迁移)。下列说法错误的是 A. 基态锰原子价电子排布式为 B. 放电过程中，a极的电极反应式为 C. 放电过程中，转移时，b极消耗 D. 配离子中Zn采用的是杂化，该配离子为空间四面体结构 【答案】B 【解析】 【分析】该新型锌电池放电时b极为负极，Zn发生失电子的氧化反应生成[Zn(OH)4]2-，a极为正极，MnO2发生得电子的还原反应转化成Mn2+；充电时，b极为阴极，a极为阳极。 【详解】A．Mn原子核外有25个电子，基态Mn原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，价电子排布式为3d54s2，A项正确； B．放电过程中a极为正极，a极上MnO2发生得电子的还原反应转化成Mn2+，电极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O，B项错误； C．放电过程中，b极为负极，b极电极反应式为Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-，转移2mol电子b极消耗0.4molOH-，则转移0.4mole-时b极消耗0.8molOH-，C项正确； D．[Zn(OH)4]2-中中心离子Zn2+的价电子排布式为3d10、处于全充满，不参与成键，1个Zn2+与4个OH-形成4个配位键，则Zn2+的4s、4p轨道采取sp3杂化，[Zn(OH)4]2-为空间四面体结构，D项正确； 答案选B。 14. 已知的立方晶胞如图所示，其晶胞参数为a pm。下列说法正确的是 A. 与距离最近的数目为4 B. 晶体中与之间的最近距离为 C. 晶体的密度为 D. 晶胞中围成的立方体棱长为pm 【答案】C 【解析】 【分析】由图知，该晶胞中，黑球在面心和顶点，共有4个，白球在晶胞内，共有8个，故黑球为，白球为，据此回答。 【详解】A．与距离最近的数目为8，A错误； B．晶体中与之间的最近距离为体对角线的四分之一，故最近距离为，B错误； C．晶体的密度为，C正确； D．晶胞中围成的立方体的体对角线为，故棱长为pm，D错误； 故选C。 15. 乙醇-水催化重整可获得H2，其发生的主要反应为： ① ② 在时，若仅考虑上述反应，平衡时CO2和CO的选择性及H2的产率曲线随温度的变化如图所示。 CO的选择性。 下列说法中正确的是 A. 图中曲线②表示平衡时H2产率随温度的变化 B. 降低温度，平衡时CO的选择性增大 C. 一定温度下，增大可提高乙醇平衡转化率 D. 一定温度下，加入CaO(s)或选用高效催化剂，均能提高平衡时H2的产率 【答案】A 【解析】 【分析】反应①、②均为吸热反应，升高温度均有利于平衡正向移动，但平衡时CO2和CO的选择性之和为100%，故平衡时CO2和CO的选择性的变化趋势相反，只有第二个反应生成CO，因此升温CO的选择性升高，故曲线③表示CO的选择性随温度的变化，曲线②表示平衡时H2的产率随温度的变化，曲线①表示CO2的选择性随温度的变化，据此作答。 【详解】A．由分析可知，图中曲线②表示平衡时H2产率随温度的变化，A正确； B．由分析可知，曲线③表示CO的选择性随温度的变化，故降低温度，平衡时CO的选择性减小，B错误； C．一定温度下，增大即反应①平衡正向移动，H2O(g)的平衡转化率增大，而乙醇平衡转化率却减小，C错误； D．一定温度下，加入CaO(s)吸收CO2，导致反应①平衡正向移动，反应②平衡逆向移动，平衡时H2的产率增大，但选用高效催化剂，不能使平衡发生移动，故H2平衡产率不变，D错误； 故答案为：A。 二、解答题(共55分) 16. 三草酸合铁酸钾{K3[Fe(C2O4)3]·3H2O}是制备铁触媒的主要原料，在光照下能分解：2 K3[Fe(C2O4)3]·3H2O3K2C2O4+2FeC2O4+2CO2↑+6H2O。回答下列问题： （1）基态Fe原子的电子排布式为___________，基态Fe2+与Fe3+中未成对电子的数目之比为___________。 （2）三草酸合铁酸钾所含元素中，第一电离能最大的是___________(填元素符号，下同)，电负性最大的是___________。 （3）H2O分子的立体构型为___________。 （4）金刚石的晶胞结构如图1所示，碳原子分别位于顶点、面心和体内。 若图中原子1的坐标为(0，0，0)，则原子2的坐标为___________。若金刚石的晶胞边长为apm，则其中碳碳键的键长d___________(用含a的代数式表示)pm。 （5）铁有δ、γ、α三种同素异形体(如图2)，三种晶体在不同温度下能发生转化。 ①δ、γ、α三种晶体晶胞中铁原子的配位数之比为___________。 ②若δ-Fe晶胞边长为acm，α-Fe晶胞边长为bcm，则两种晶胞的密度之比为___________(用含a、b的代数式表示)。 【答案】（1） ①. 1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2) ②. 4∶5 （2） ①. O ②. O （3）V形 （4） ①. () ②. （5） ①. 4：6：3 ②. 2b3：a3 【解析】 【小问1详解】 Fe为26号元素，则基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)；基态Fe2+与Fe3+的核外电子排布式分别为[Ar]3d6、[Ar]3d5，未成对电子分别为4个和5个，所以未成对电子数之比为：4∶5。 【小问2详解】 三草酸合铁酸钾{K3[Fe(C2O4)3]•3H2O}所含的元素为K、Fe、C、O、H，非金酸性越强，电负性越大，第一电离能也越大，第一电离能最大的和电负性最大的都是O。 【小问3详解】 H2O分子中心原子价层电子对数为2+=4，且含有2个孤电子对，立体构型为V形。 【小问4详解】 图中原子①的坐标为(0，0，0)，以原子①为坐标系，根据题中信息原子②位于其中一条体对角线上，所以原子②的坐标为；晶胞中C原子形成的碳碳单键的键长刚好为体对角线长的，金刚石的晶胞参数为apm，则其中碳碳键的键长为。 【小问5详解】 ①δ-Fe晶胞中Fe的配位数为8，γ-Fe晶胞中Fe的配位数为12，α-Fe晶胞中Fe的配位数为6，三种晶体晶胞中铁原子的配位数之比为8:12:6=4：6：3；若δ-Fe晶胞边长为acm，α-Fe晶胞边长为bcm，则两种晶体中铁原子个数之比= =2:1，晶体密度比= 2b3：a3，晶体的密度之比等于物质的空间利用率之比，所以两种晶体晶胞空间利用率之比为2b3：a3。 17. Ⅰ.高温超导体通常指在液氮温度(77 K)以上超导的材料，而超导体是在23 K下才显示超导性。铜元素化合物种类繁多，是高温氧化物超导体研究的热点。请回答下列问题。 （1）高温超导材料镧钡铜氧化物中含有Cu3＋，基态时Cu3＋的价层电子排布图为_______，基态O2-中含有_______种不同运动状态的电子。 Ⅱ.硫铝酸钙化学式为Ca4Al6SO16，可写成3CaO·3Al2O3·CaSO4，是一种常用的混凝土膨胀剂，有研究者利用氯化铅(PbCl2)作为助溶剂来获得无水硫铝酸钙晶体，进而对其结构进行研究。回答下列问题： （2）基态氧原子的价电子排布图为，而不是，因为核外电子排布应遵循_______(填“泡利原理”或“洪特规则”)，基态Ca原子核外电子占据的最高能层符号是_______。 （3）S2O可看成是SO中的一个氧原子被硫原子所替代，则S2O中心原子的VSEPR模型名称为_______。 （4）Al的性质与Be的性质相似，可知熔点：BeCl2_______MgCl2(填“>”或“<”)。 Ⅲ.镓(Ga)、锗(Ge)、硅(Si)、硒(Se)的单质及某些化合物如砷化镓、磷化镓等都是常用的半导体材料，应用于航空航天测控、光纤通讯等领域。回答下列问题： （5）硒常用作光敏材料，基态硒原子的核外电子排布式为_______，与硒同周期的p区元素中第一电离能大于硒的元素有_______种，SeO3的空间构型是_______。 （6）根据元素周期律，原子半径Ga _______As(填“大于”或“小于”，后同)，第一电离能Ga _______As。 （7）GaN、GaP、GaAs都是很好的半导体材料，熔点如表所示，分析其变化原因：_______。 GaN GaP GaAs 熔点 1 700℃ 1 480℃ 1 238℃ 【答案】（1） ①. ②. 10 （2） ①. 洪特规则 ②. N （3）四面体形 （4）< （5） ①. [Ar]3d104s24p4 ②. 3 ③. 平面正三角形 （6） ①. 大于 ②. 小于 （7）三者均为共价晶体，原子半径：N<P<As，键长：Ga—N<Ga—P<Ga—As，键能：Ga—N>Ga—P>Ga—As，故熔点降低 【解析】 【小问1详解】 铜元素的原子序数为29，铜原子失去3个电子形成三价铜离子，三价铜离子的价电子排布式为3d8，则价层电子排布图为；基态O2-离子的电子排布式为1s22s22p6，核外有10种不同运动状态的电子； 【小问2详解】 泡利原理是：在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，且它们的自旋状态相反，洪特规则是：当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同，基态氧原子的2p能级的三个轨道填充电子时，优先单独占据一个轨道，符合的是洪特规则，基态Ca原子核外电子占据的最高能层为第4能层，符号为N； 【小问3详解】 的中心原子为S，其价层电子对数为4，所以杂化方式为sp3杂化，可看成是中的一个氧原子被硫原子所替代，可推知的中心原子的杂化方式与的一致，其VSEPR模型名称为四面体； 【小问4详解】 依据Al的性质与Be的性质相似，AlCl3为分子晶体，可推知BeCl2也为分子晶体，而同族的镁形成的MgCl2为离子晶体，所以BeCl2的熔点低于MgCl2的； 【小问5详解】 基态硒为34号元素，处于第四周期ⅥA族，核外电子排布式为；同一周期从左到右，元素的第一电离能有增大趋势，As的4p轨道为半充满的稳定状态，第一电离能大于Se，所以与硒同周期的p区元素中第一电离能大于硒的元素有As、Br、Kr三种；SeO3中Se价层电子对数==3且无孤电子对，SeO3的空间构型均为平面三角形； 【小问6详解】 根据元素周期律，同周期元素，原子半径从左到右减小，Ga 大于As；根据元素周期律，同周期元素，第一电离能左到右增加，但ⅡA族、ⅤA族元素大于相邻元素，故Ga 小于As； 【小问7详解】 三者均为共价晶体，原子半径：N<P<As，键长：Ga—N<Ga—P<Ga—As，键能：Ga—N>Ga—P>Ga—As，故熔点降低； 18. 近年我国大力加强温室气体CO2催化氢化合成甲醇的工业化量产研究，实现可持续发展。已知，在一定条件下可以发生如下两个反应： ① ② 请回答下列问题： （1）写出 CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式___________。 （2）用K1、K2表示CO2与H2合成CH3OH总反应的化学平衡常数K=___________。为提高CO2与H2合成CH3OH的产率，理论上应采用的条件是___________(填选项字母)。 a．高温高压 b．低温低压 c．高温低压 d．低温高压 （3）250℃时，在恒容密闭容器中由CO2(g)催化氢化合成CH3OH(g)，如图所示为不同投料比时，某反应物X的平衡转化率变化曲线，则反应物X是___________(填该物质的化学式)。 （4）某温度下，在体积为2.0L的恒容密闭容器中加入6molH2、2molCO2和催化剂发生合成CH3OH的反应(以总反应方程式计)。10min时，反应达到平衡状态，测得。 ①0~10min内，用氢气表示的化学反应速率___________，化学平衡常数K=___________(请计算出具体数值)。 ②下列条件能说明该反应达到平衡状态的是___________(填选项字母)。 A． B．容器内各物质的体积分数不变 C．容器内混合气体的总压强不再变化 D．容器内各物质的浓度满足 【答案】（1）CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-48.9kJ/mol （2） ①. K1×K2 ②. d （3）CO2 （4） ①. 0.225 ②. (L/mol)2 ③. BC 【解析】 【小问1详解】 ) 已知：①CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g)ΔH1=+41.1kJ•mol-1，②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2=-90.0kJ•mol-1，由盖斯定律①+②可得CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=+41.1kJ•mol-1+(-90.0kJ•mol-1)=-48.9kJ/mol，故答案为：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-48.9kJ/mol； 【小问2详解】 由(1)小问分析可知，由①+②可得CO2催化氢化合成甲醇的反应方程式，结合平衡常数的定义可知，用K1、K2表示CO2与H2合成CH3OH总反应的化学平衡常数K=K1×K2，反应正向放热，降低温度有利于平衡正向移动，提高CH3OH(g)的产率，反应正向气体分子数减小，增大压强，有利于平衡正向移动，提高CH3OH(g)的产率，故为提高CH3OH(g)的产率，理论上应采用的条件是低温高压，故答案为：K1×K2；d； 【小问3详解】 横坐标可看作CO2充入量一定，增大氢气的充入量，平衡正向移动，CO2转化率增大，氢气转化率变小，故反应物X是CO2，故答案为：CO2； 【小问4详解】 ①由题意知，起始时n(CO2)=2mol，n(H2)=6mol，c(CO2)===1.0mol/L，c(H2)===3mol/L，则反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)的三段式为：，(H2)===0.225mol⋅L-1⋅min-1，化学平衡常数K==(L/mol)2=(L/mol)2，故答案为：0.225；(L/mol)2； ② A．根据化学平衡的本质特征为正逆反应速率相等，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，当达到化学平衡时应该有，即当反应未达到化学平衡，A不合题意； B．根据化学平衡的特征之一为平衡体系各组分的浓度或百分含量保持不变，故当容器内各物质的体积分数不变时说明反应达到化学平衡，B符合题意； C．由题干方程式可知，该反应前后气体的物质的量一直在改变，即恒温恒容的密闭容器种混合气体的总压强一直在改变，故当容器内混合气体的总压强不再变化时说明反应达到化学平衡，C符合题意； D．由上述分析可知，该温度下该反应的平衡常数为K=(L/mol)2，而当容器内各物质的浓度满足时，即=1＜K，说明反应还在向正反应方向进行，未达到化学平衡，D不合题意； 故答案为：BC。 19. 化合物F是合成盐酸多巴酚丁胺的中间体，其合成路线如下： 已知：①R1-CHO++H2O ②R3-NH2++H2O(R1、R2、R3、R4均为烃基) 回答下列问题： （1）A中C原子的杂化方式为___________。 （2）D中的官能团名称为___________，B→C的反应类型为___________。 （3）C+D→E的化学方程式为___________。 （4）同时符合下列条件的D的同分异构体有___________种(不包括立体异构体)，其中核磁共振氢谱的峰面积之比为9：2：2：2的结构简式为___________(任写一种)。 ①可以与氯化铁溶液发生显色反应； ②不含氮氧键； ③只有4种不同化学环境的氢原子。 （5）参照上述流程，设计以CH3CH2Br为原料合成CH3CH=CH-CHO的流程图：(无机试剂、有机溶剂任选)。__________ 【答案】（1）sp3、sp2 （2） ①. 醚键、氨基 ②. 加成反应或还原反应 （3）++H2O （4） ①. 4 ②. 或 （5）CH3CH2BrCH3CH2OHCH3CHOCH3CH=CH-CHO 【解析】 【分析】根据已知条件①，A和发生缩合反应生成B，则B的结构简式为，分子式为C11H12O2，B→C（C11H14O2），根据反应条件和B的结构、B，C分子式中氢的不饱和度数值或氢原子个数，可知B→C发生了加成反应，结合E的结构简式，则C的结构简式为，据此分析解答。 【小问1详解】 A结构中的苯环，醛基，采取的是sp2杂化，甲基采取的是sp3，则C原子的杂化方式为sp3、sp2。 【小问2详解】 根据D结构，可知其含有的官能团为醚键和氨基；根据反应条件和B的结构及其不饱和度6与C的不饱和度5或它们的氢原子个数，可知B→C发生了加成反应，则B→C的反应类型为加成反应或还原反应。 【小问3详解】 根据已知条件②，C+D→E发生了缩合反应，则反应的化学方程式为 ++H2O。 【小问4详解】 根据D的结构简式，可知其不饱和度为4，碳原子数为10，氮原子数为1，氧原子数为2，则其分子式为C10H15O2N，其同分异构体可以与氯化铁溶液发生显色反应，说明结构中含有苯环，含有酚羟基。而苯环的不饱和度为4，说明其取代基上没有不饱和度，且苯环上有6个碳原子，根据碳原子总数，则其取代基上有4个碳原子。有4种不同化学环境的氢原子，且个数比为9：2：2：2，其中有一种氢环境原子个数为9，则取代基上有3个同一环境，由于苯环上含有酚羟基，总共四种氢环境，则苯环上没有甲基，则3个甲基应在同一取代基上，故其中一个取代基为 ，这样其他的取代基上就没有碳原子，且结构中不含氮氧键，那另一个取代基就可能为氨基，氧原子有2个，且含有酚羟基，根据原子个数比，可知苯环上有2个酚羟基，考虑氢环境是4种，则两个酚羟基对称，故其同分异构体为或，若氮原子不是氨基，且不含氮氧键，则氮原子上连接有2个甲基，则满足条件的同分异构体有、，共计4种。 【小问5详解】 以CH3CH2Br为原料合成CH3CH=CH-CHO，根据题干中A→B变化和已知条件①，要合成出CH3CH=CH-CHO，必须合成出CH3CHO，合成出CH3CHO可先合成出CH3CH2OH，CH3CH2OH可由原料CH3CH2Br水解生成，则反应的路线为CH3CH2BrCH3CH2OHCH3CHOCH3CH=CH-CHO。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $