内容正文:
2024-2025学年高二年级下学期期末考试
高二化学试卷
满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号,在规定的位置贴好条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡交回。
一、选择题 (本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有有一项是符合题目要求的。)
1.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A.
B.
C. Na2CO3 (s)NaOH(aq)
D.
2.已知X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中W是短周期元素中原子半径最大的元素,X、Z、W三种元素组成的一种化合物如图所示。下列说法错误的是( )
A. 最简单氢化物的沸点:Z>Y>X
B. Y的最高价氧化物的水化物为强酸
C. Z、W形成的化合物一定含离子键,可能含共价键
D. X、Y、Z分别与氢原子构成的18电子分子在常温下均为液态
3.下列各组离子在水溶液中能大量共存的是( )
A. 、、、 B. 、、、
C. 、、、 D. 、、、
4.下列有关方程式书写正确的是( )
A. 氢气燃烧热的热化学方程式:
B. 丙烯制备聚丙烯塑料:
C. CuCl2溶液中存在平衡:
D. 用Na2SO3溶液吸收过量:
5.分类是科学研究的重要方法,下列物质分类正确的是( )
A. 酸性氧化物:、 B. 强酸:、
C. 同分异构体: D. 离子化合物:、
6.EPR是一种对氧化剂具有较好抗耐性的合成材料,应用极为广泛,其结构简式可以表示,合成EPR所用的单体为( )
A. B.
C. 和 D. 和
7.乙烯与溴单质反应机理分为以下两步:
①
②
将乙烯通入含、、的水溶液中充分反应,则产物不含( )
A. B. C. D.
8.下列有关物质性质与用途不具有对应关系的是( )
A. 单晶硅熔点高,可用作半导体材料
B. 等离子体中含有带电粒子且能自由运动,可以用于制造显示器
C. 氯乙烷汽化时大量吸热,可用于运动中的急性损伤的镇痛
D. 青铜比纯铜熔点低、硬度大,古代用青铜铸剑
9.木犀草素是一种天然黄酮类化合物,具有多种药理活性,其结构简式如图所示,下列说法错误的是( )
A. 可形成分子内氢键和分子间氢键
B. 与、均可反应
C. 能发生加成、消去、氧化、还原多种反应
D. 该物质与溴水反应最多可消耗
10.下列有关基本营养物质的说法正确的是( )
A. 新鲜榨得的芝麻油具有独特香味,它的主要成分是高级脂肪酸甘油酯
B. 重金属盐能使蛋白质发生变性,进行X射线检查时若吞服“钡餐”会引起中毒
C. 摄入人体内的纤维素在酶的催化下发生逐步水解生成葡萄糖,最终转变为和水
D. 氨基酸为高分子化合物,种类较多,分子中都含有和
11.化学与生活密切相关,以下说法不正确的( )
A. 吉州窑出品的木叶盏极具美学观赏及收藏价值,制备主要原料是铝硅酸盐矿物
B. 井冈山的红米饭南瓜汤美味又营养,富含人体易消化的糖类物质淀粉及膳食纤维
C. 安福火腿色泽红润,鲜香可口,可适量添加亚硝酸钠防腐,提升风味
D. 永和豆腐口感细腻,豆香醇厚,豆腐的制作应用了胶体聚沉的原理
12.化学与生产、生活等密切相关。下列说法正确的是( )
A. 采用冷链运输新冠疫苗,以防止蛋白质变性
B. 向河水中加入明矾,可除去悬浮杂质并杀灭有害细菌
C. 大丝束碳纤维被称为“新材料之王”,属于有机高分子材料
D. 我国力争2060年前实现碳中和,用脱硫煤代替原煤作燃料有利于实现碳中和
13.聚碳酸酯具有高强度和高弹性等优点,常用于航天服、面罩的制作。聚双酚A碳酸二苯酯可由如图所示反应制备,下列说法错误的是( )
A. 该聚合反应为缩聚反应 B. 反应产物X为苯酚
C. 双酚A中不含手性碳原子 D. 双酚A是苯酚的同系物
14.氢化铝钠 等复合氢化物是重要的有机还原剂。 晶胞结构如图所示,设阿伏加德罗常数的值为 ,下列说法错误的是( )
A. 中的杂化方式为
B. 晶体中,的配位数为8
C. 与之间的最短距离为
D. 晶体的密度为
二、非选择题(共4个大题,共58分)
15(12分).氮、磷、砷及其化合物在工农业生产等方面有着重要应用。请按要求回答下列问题。
(1)基态砷原子价电子轨道表示式不能写为,是因为该排布方式违背了 这一原理。
(2)元素第一电离能N O(填“>”或“<”或“=”, 下同), 电负性P As。
(3)肼()可用作火箭燃料等,它的沸点远高于乙烯的原因 。
(4)尿素()和NaNO2在酸性环境下生成N2、CO2和H2O, 该反应的离子方程式为 ;离子的空间结构为 。
(5)GaAs的熔点为 1238℃可作半导体材料; 而GaCl3的熔点为77.9℃。
①预测GaCl3的晶体类型为 。
②GaAs晶胞结构如图所示,晶胞边长为a pm。则晶胞中每个Ga原子周围有 个紧邻等距的As原子;该晶体的密度为 (列出计算式)。
16(14分).1,2-二氯乙烷是杀菌剂稻瘟灵和植物生长调节剂矮壮素的中间体。它不溶于水,易溶于有机溶剂,沸点83.6℃;在光照下易分解:碱性条件下易水解。化学家们提出了“乙烯液相直接氯化法”制备1,2-二氯乙烷,相关反应原理和实验装置图如图。
已知:C2H5OHCH2=CH2↑+H2O;甘油的沸点为290℃。
请回答以下问题:
(1)仪器A的名称是 ,装置乙的作用是 。
(2)丁中多孔球泡的作用是 ;写出装置丁中发生的化学反应方程式 。
(3)丁中反应前先加入少量1,2—二氯乙烷液体,其作用是 (填序号)。
a.作催化剂 b.溶解Cl2和乙烯 c.促进气体反应物间的接触
(4)庚中采用甘油浴加热,该加热方式的优点是 。
(5)已知C4H8液相直接氯化法可生成1,2—二氯乙烷的同系物C4H8Cl2,满足分子式C4H8Cl2的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
17(16分).以粮食为原料制取乙醇并利用其制备乙酸乙酯(C)和高分子材料(G)的流程及反应Ⅲ的发生装置(部分夹持装置已省略)如图所示。
已知:的产量可以用来衡量一个国家的石油化工水平。
(1)反应Ⅰ的反应条件和试剂是 ,F含有的官能团名称是 。
(2)的反应类型为 ,化学方程式是 。
(3)与具有相同的官能团的的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
(4)在反应Ⅰ~Ⅵ中,属于取代反应的是反应 (填罗马数字代号)。
(5)反应Ⅲ的发生装置中有一处明显的错误是 。
(6)关于反应Ⅲ,下列有关说法正确的是 (填标号)。
a.试管乙中的溶液为饱和溶液
b.实验时,先加浓硫酸,再加无水乙醇和冰醋酸
c.一段时间后,观察到试管乙中液面上有一层无色有特殊香味的油状液体
d.实验结束时,采用蒸馏的方法将产物从混合物中分离出来
18(16分).二氧化碳的排放日益受到环境和能源领域的关注,其综合利用是研究的重要课题。回答下列问题:
(1)已知下列热化学方程式:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
则反应 ,该反应自发进行的条件 。
(2)①向体积均为V L的恒压密闭容器中通入1 mol 、3 mol ,分别在0.1 MPa和1 MPa下发生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ,分析温度对平衡体系中、CO、的影响,设这三种含碳气体物质的量分数之和为1,其中CO和在这三种含碳气体中的物质的量分数与温度变化关系如图所示。
下列叙述能判断反应体系达到平衡的是 (填标号)。
A.的消耗速率和的消耗速率相等
B.混合气体的密度不再发生变化
C.容器内气体压强不再发生变化
②图中表示1 MPa时的物质的量分数随温度变化关系的曲线是 (填字母),理由是 ;550 ℃、0.1 MPa条件下,t min反应达到平衡,平衡时容器的体积为 L,反应Ⅱ的 。(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)
(3)一种从高炉气回收制储氢物质HCOOH的综合利用示意图如图所示:
某温度下,当吸收池中溶液的pH=8时,此时该溶液中 [已知:该温度下,]。
一、单选题
1. C【解析】电解溶液可以生成,但加热只能生成,A不符合题意;硫燃烧只能生成,不能生成,B不符合题意;受热分解生成,与饱和石灰水可生成,C符合题意;因对应的酸性弱于,故不会生成,D不符合题意。答案选C
2. D【解析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,W是短周期元素中原子半径最大的元素,为Na;X、Z、W三种元素组成的化合物中X形成4个共价键、Z形成2个共价键,则X为C,Z为O,Y为N,该化合物为Na2CO3。
H2O和NH3能形成分子间氢键,H2O形成氢键的数目比NH3多,沸点较高,CH4不能形成分子间氢键,沸点最低,则最简单氢化物的沸点:H2O>NH3>CH4,A正确;Y的最高价氧化物的水化物为硝酸,属于强酸,B正确;Z、W形成的化合物可能为Na2O、Na2O2,一定含离子键,可能含共价键,C正确;X、Y、Z分别与氢原子构成的18电子分子,H2O2和N2H4在常温下为液态,乙烷C2H6为气态,D错误。
3. B【解析】MnO₄-为强氧化剂,Fe²⁺为还原剂,铵根离子、亚铁离子在溶液中水解使溶液呈酸性,酸性条件下高锰酸根离子能与亚铁离子发生氧化还原反应,不能大量共存,故A错误;四种离子在溶液中不发生任何反应,能大量共存,故B正确;H⁺与CH₃COO⁻反应生成弱电解质CH₃COOH,不能大量共存,故C错误;溶液中铝离子与碳酸氢根离子因发生双水解反应(生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体),不能大量共存,故D错误;
故选B。
4. C【解析】氢气燃烧热的热化学方程式中产物应为液态水,可燃物应为1 mol,正确的热化学方程式为: ,A错误;聚丙烯结构简式为,丙烯制备聚丙烯的反应为:,B错误;CuCl2溶液中存在配位平衡:(蓝色)(黄色)+,C正确;Cl2过量,完全氧化为,其离子方程式为,D错误;故选C。
5. B【解析】NO属于不成盐氧化物,不属于酸性氧化物,A错误;HI、HBr均属于强酸,B正确;两分子的分子式不同,前者为、后者为,不属于同分异构体,C错误;是由共价键构成的共价化合物,不属于离子化合物,D错误。
6. C【解析】此聚合物链节中无双键,则两个碳原子为一组,取链节断开中间的单键后加双键即得高聚物的单体,故C项正确。
7. A【解析】由反应机理可知,①生成,结合溶液中阴离子生成产物,而NaCl、NaI、Br2的水溶液中阴离子含有Cl-、I-、Br-,故可以生成、、,不会生成,A正确。
8. A【解析】单晶硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料,故单晶硅用作半导体材料与其熔点高无关,A符合题意;等离子体由电子、阳离子和电中性粒子组成,其中含有带电粒子且能自由运动,具有良好的导电性和流动性,可以用于制造显示器,B不合题意;氯乙烷汽化时大量吸热,能够快速降低受伤处的温度防止组织坏死,可用于运动中的急性损伤的镇痛,C不合题意;青铜是铜合金,比纯铜熔点低、硬度大,易于锻造,古代用青铜铸剑,D不合题意。
9. C【解析】该有机物中与酮羰基相邻较近的羟基可以与酮羰基形成分子内氢键,其余的羟基可形成分子间氢键,A正确;该有机物中含有酚羟基,可以和和反应,B正确;该有机物中的羟基均直接和苯环相连,不能发生消去反应,C错误;该有机物中含有1个碳碳双键,可以和1个Br2发生加成反应,酚羟基的邻位和对位H原子也可以和5个Br2发生取代反应,则该物质与溴水反应最多可消耗,D正确。
10. A【解析】芝麻油属于植物油,主要成分是高级脂肪酸甘油酯,A正确;钡餐是硫酸钡,难溶于水,人吞服后产生中毒,B错误;人体内没有纤维素酶,纤维素在人体内无法水解,C错误;氨基酸是单体小分子,不是高分子化合物,D错误。
11. B【解析】木叶盏是一种陶瓷艺术品,其主要原料为铝硅酸盐矿物,A正确;红米饭南瓜汤是富含淀粉的食物,淀粉是一种多糖,是人体主要的能量来源之一,南瓜还含有丰富的膳食纤维,但膳食纤维不能被人体吸收,B错误;亚硝酸钠具有防腐作用,可适量添加亚硝酸钠防腐,提升风味,C正确;豆浆为胶体,加入石膏、卤水等,可使胶体聚沉,D正确。
12. A【解析】疫苗中的蛋白质在较高温度下容易变性,宜采用冷链运输,A正确;明矾水解生成的氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮颗粒物并沉降,从而达到净水的目的,但不能杀灭水中的有害细菌,B错误;碳纤维的主要成分是碳单质,属于新型无机非金属材料,C错误;用脱硫煤代替原煤作燃料有利于减少二氧化硫向大气的排放,从而减少酸雨形成,但脱硫煤燃烧也会放出二氧化碳,不能实现碳中和,D错误。
13. D【解析】反应在生成高聚物的同时,还有小分子的物质苯酚生成,所以属于缩聚反应,A正确;反应中双酚A脱去羟基中的H与碳酸二苯酯脱去的结合生成苯酚,所以反应式中化合物X为苯酚,B正确;双酚A中结构对称,无手性碳,C正确;双酚A与苯酚具有的官能团数目不同,结构不同,不是同系物,D错误;故选D。
14. D【解析】中Al原子的价层电子对数为,其杂化方式为,A正确;晶体中,以体心的为例,与之紧邻且等距的位于晶胞棱上、晶胞中上层立方体左右侧面心、晶胞中下层立方体前后面面心,与紧邻且等距的有8个,即的配位数为8,正确;与之间的最短距离为下底面面对角线长的一半,为,C正确;晶胞中数目为数目为,晶胞质量为,晶胞体积为,则晶体的密度为,D错误。
二、非选择题
15. (1)洪特规则
(2)> >
(3)肼分子间存在氢键,乙烯分子间无氢键,导致肼的沸点高于乙烯
(4)+2+2H+=2N2↑+CO2↑+3H2O V形
(5)①分子晶体 ②4
【解析】(1)电子在能量相同的简并轨道上排布时,总是尽可能分占不同的轨道且自旋方向相同,该排布方式违背了洪特规则;
(2)同周期从左到右,第一电离能逐渐增大,但N的2p轨道为半充满稳定结构,其第一电离能大于O;同一主族从上到下,电负性逐渐减小,所以电负性P>As;
(3)乙烯分子间无氢键,但肼分子中的N原子电负性大,分子间存在氢键,导致其沸点高于乙烯;
(4)尿素()和NaNO2在酸性环境下生成N2、CO2和H2O,离子方程式为:+2+2H+=2N2↑+CO2↑+3H2O;中心原子N的价层电子对数为2+,含1个孤电子对,空间结构为V形;
(5)①GaCl3的熔点为77.9℃,熔点较低,应为分子晶体;
②由晶胞结构可知,每个Ga原子周围有4个紧邻等距离的As原子;晶体中As位于体内,共4个,Ga位于面心和顶点,个数为,晶胞体积为V=(a pm)3=(a×10-10cm)3= a3×10-30cm3,则晶胞密度为 ;
16. (1)分液漏斗 除去Cl2中的HCl杂质
(2)增大气体与液体的接触面积,使反应物反应更充分 CH2=CH2+Cl2→ClCH2CH2Cl
(3)bc
(4)加热温度恒定、受热均匀,加热温度较高
(5)9
【解析】(1)仪器A为分液漏斗;装置甲中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气,浓盐酸具有挥发性,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,装置乙中盛有的饱和食盐水用于除去除去Cl2中的HCl杂质;
(2)实验时丁中的多孔球泡可增大乙烯和氯气与1,2—二氯乙烷的接触面积增大气体的溶解度,有利于乙烯和氯气充分反应生成1,2—二氯乙烷;装置庚中在五氧化二磷和甘油浴加热条件下乙醇发生消去反应生成乙烯,装置己中水除去乙烯中的乙醇,装置戊中盛有的浓硫酸用于干燥乙烯,装置丁中乙烯和氯气发生加成反应生成1,2—二氯乙烷,反应的化学方程式为CH2=CH2+Cl2→ClCH2CH2Cl;
(3)丁中反应前先加入少量1,2—二氯乙烷液体,可增大乙烯和氯气与1,2—二氯乙烷的接触面积增大气体的溶解度,有利于乙烯和氯气充分反应生成1,2—二氯乙烷,故选bc;
(4)乙醇发生消去反应生成乙烯需要在170℃,实验时采用甘油浴加热可以提供较高的反应温度,并便于控制反应温度,使反应物受热均匀,有利于乙烯的生成;
(5)分子式为C4H8Cl2的同分异构体丁烷分子中的氢原子被2个氯原子取代所得结构,符合题意的结构简式为、、(箭头所指另一个氯原子的位置),共有9种。
17. (1)加热、、 碳碳双键、碳氯键
(2)加聚反应
(3)3
(4)Ⅲ
(5)试管乙中的导管(不应该)插入液面之下
(6)c
【解析】(1)反应Ⅰ是乙醇发生催化氧化反应生成A(),反应条件和试剂是、、加热;含有的官能团名称是碳碳双键和碳氯键。
(2)为加聚反应,化学方程式。
(3)C为乙酸乙酯,与其具有相同官能团的同分异构体有甲酸正丙酯()、甲酸异丙酯、丙酸甲酯三种。
(4)C为乙酸乙酯说明反应Ⅲ是乙酸和乙醇的反应,则B为,利用逆推法可知反应Ⅰ是乙醇的催化氧化反应生成乙醛、反应II是乙醛被氧化生成乙酸;E发生反应VI生成F,从二者的结构简式可知发生的是消去反应;D为,反应IV是乙醇发生的消去反应,反应V是乙烯与氯气发生的加成反应,综上在反应Ⅰ~Ⅵ中,属于取代反应的是反应Ⅲ,反应Ⅰ、II为氧化反应,反应IV、VI为消去反应,反应V为加成反应。
(5)乙酸乙酯的制备过程中,伸入饱和碳酸钠溶液中的导管不应插入液面之下,以防止倒吸。
(6)会导致乙酸乙酯水解,a错误;实验时,先加乙醇,后加浓硫酸,最后加乙酸,b错误;乙酸乙酯是无色有特殊香味的油状液体,难溶于水,密度比水小,c正确;实验结束时,采用分液的方法将产物从混合物中分离出来,d错误。
18. (1)+206.1 高温自发
(2)B a 温度升高,反应Ⅰ向逆反应方向移动,甲烷的物质的量分数降低;压强增大,反应Ⅰ向正反应方向移动,甲烷的物质的量分数增大 0.75V 1
(3)4
【解析】(1)据盖斯定律:反应Ⅱ-反应Ⅰ可得: == ,该反应的,<0,则高温时<0可自发进行,答案为+206.1;高温自发。
(2)①据总反应方程式:,和的系数不同,故消耗速率和的消耗速率相等不能说明达到平衡,A不符合题意;反应过程中气体的质量不变,气体的物质的量在反应前后不同,恒压时容器体积为变量,则混合气体的密度为变量,当混合气体密度不变时,说明化学反应达到平衡状态,B符合题意;恒压密闭容器,压强始终不变,故气体压强不变化时不能说明达到平衡状态,C不符合题意。答案选B
②反应Ⅰ正反应放热,升高温度,平衡逆向移动,百分含量减小,所以a、c表示物质的量分数随温度变化关系,增大压强,反应Ⅰ正向移动,物质的量分数增大,所以表示1 MPa时物质的量分数随温度变化关系的曲线是a;所以b和c分别为0.1MPa时CO和物质的量分数随温度变化关系的曲线。在550 ℃条件下,t min反应达到平衡,设反应生成了 ,则可知生成了 CO,平衡时剩余 ,由图可知,550 ℃条件下在三种气体中的物质的量分数为0.5,得= 0.5,解得x=0.5,所以达到平衡时,整个体系中含有0.3 mol ,0.5 mol ,0.2 mol CO,0.8 mol H2,1.2 mol H2O,所以平衡时容器的体积为 =0.75V。因为反应Ⅱ中反应物和生成物的化学计量系数相等,所以反应Ⅱ的=1,答案为a;温度升高,反应Ⅰ向逆反应方向移动,甲烷的物质的量分数降低;压强增大,反应Ⅰ向正反应方向移动,甲烷的物质的量分数增大;0.75V;1。
(3) ===4。
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