精品解析：湖南长沙市长郡中学等校2025-2026学年高二下学期期中考试化学试题

高二期中考试化学试题 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 O~16 S~32 Cl~35.5 一、选择题(本题共14个小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意) 1. 材料是人类赖以生存和发展的物质基础。人们把新材料、信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志。下列属于传统无机非金属材料的是 A. 脑机接口封装结构材料——聚酰亚胺 B. 低空飞行器支架——新型铝合金 C. 柔性机器人软体抓夹——改良天然橡胶 D. 某新能源汽车车窗——钢化玻璃 【答案】D 【解析】 【详解】A．聚酰亚胺属于有机高分子材料，不属于无机非金属材料，A错误； B．新型铝合金属于金属材料，不属于无机非金属材料，B错误； C．改良天然橡胶属于有机高分子材料，不属于无机非金属材料，C错误； D．钢化玻璃成分与普通玻璃一致，属于传统无机非金属材料，D正确； 故选D。 2. 下列有机反应中，C-H发生断裂的是 A. 乙烯与溴的四氯化碳溶液反应 B. 苯与氢气在催化剂和加热条件下反应 C. 光照下三氯甲烷与氯气反应 D. 乙炔与氯化氢在催化剂和加热条件下反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，断裂的是碳碳双键中的键和Br-Br键，无C-H键断裂，A不符合题意； B．苯与氢气在催化剂和加热条件下发生加成反应，断裂的是苯中的大键和H-H键，无C-H键断裂，B不符合题意； C．光照下三氯甲烷与氯气发生取代反应，三氯甲烷中的C-H键断裂，H原子被Cl原子取代，C符合题意； D．乙炔与氯化氢在催化剂和加热条件下发生加成反应，断裂的是碳碳三键中的键和H-Cl键，无C-H键断裂，D不符合题意； 故选C。 3. 取3.0 g某有机化合物在足量氧气中完全燃烧，生成4.4 g CO2和1.8 g H2O。下列说法不正确的是 A. 该有机化合物中一定含有氧元素 B. 该有机物一定是甲醛(CH2O) C. 该有机物分子中所有原子可能共平面 D. 3.0 g该有机物完全燃烧消耗氧气的物质的量为0.1 mol 【答案】B 【解析】 【详解】A．计算得生成的中C元素质量为 ，中H元素质量为 ，C、H总质量为1.4 g < 3.0 g，因此该有机物一定含有氧元素，根据质量守恒，该有机物中氧元素的质量为  ，A正确； B．计算可得C、H、O的物质的量之比为 ，最简式为，满足该最简式的物质可能为甲醛、乙酸、葡萄糖等，不一定是甲醛，B错误； C．若该有机物为甲醛，甲醛为平面结构，所有原子共平面，因此该有机物分子中所有原子可能共平面，C正确； D．4.4 g 物质的量为0.1 mol，1.8 g 物质的量为0.1 mol，产物中总氧原子物质的量为 ，有机物中氧原子物质的量为0.1 mol，因此消耗提供的氧原子为 ，物质的量为0.1 mol，D正确； 故选B。 4. 实验室有三瓶失去标签的液体，其成分分别为亚硫酸钠溶液、苯和碘化钾溶液，若只用一种试剂就可以将这三种液体区分开，则以下试剂不能达到目的的是 A. NaOH溶液 B. 溴水 C. H2SO4溶液 D. 酸性高锰酸钾溶液 【答案】A 【解析】 【详解】A．溶液与亚硫酸钠溶液、碘化钾溶液均不反应且互溶，无明显现象，仅与苯不互溶出现分层，无法区分亚硫酸钠和碘化钾溶液，不能达到鉴别目的，A符合题意； B．溴水与亚硫酸钠发生氧化还原反应，溴水褪色；与苯发生萃取，分层后上层为橙红色苯层；与碘化钾反应生成碘单质，溶液变为棕黄色，三种现象不同可鉴别，B不符合题意； C．溶液与亚硫酸钠反应生成有刺激性气味的气体；与苯不互溶，溶液分为两层；与碘化钾溶液互溶无明显现象，三种现象不同可鉴别，C不符合题意； D．酸性高锰酸钾溶液与亚硫酸钠发生氧化还原反应，紫色褪去得到无色溶液；与苯不互溶，分层后下层为紫色高锰酸钾溶液；与碘化钾反应，紫色褪去且生成碘单质使溶液呈棕黄色，三种现象不同可鉴别，D不符合题意； 故选A。 5. 下列仪器或装置不能达到相应实验目的的是 A．检验乙炔的还原性 B．检验石蜡油分解产生的不饱和烃 C．干燥 D．制备少量的氢氧化亚铁 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．电石与饱和食盐水反应生成的乙炔中可能混有等还原性杂质，也能使酸性溶液褪色，无法检验乙炔的还原性，不能达到实验目的，A错误； B．石蜡油分解产生的不饱和烃可与发生加成反应，使的溶液褪色，可检验不饱和烃，能达到实验目的，B正确； C．为酸性气体，与浓硫酸不发生反应，且洗气装置为“长进短出”，可干燥，能达到实验目的，C正确； D．先打开止水夹，利用铁和稀硫酸反应生成的排尽装置内空气，防止被氧化，关闭止水夹后左侧压强增大，将溶液压入溶液中，可制备氢氧化亚铁，能达到实验目的，D正确； 故答案选A。 6. 化合物R的化学式为，可用作净水剂，其中X、Y、Z、M、W为原子序数依次增大的前四周期元素。Z原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，X和Y的质子数之和等于Z原子的核外电子总数，基态M原子的价层电子中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，W是目前应用最广泛的金属元素。下列说法正确的是 A. 电负性：Y＞Z＞X B. Z形成的单质一定是非极性分子 C. 化合物R的水溶液一定呈酸性 D. W的单质与Z、M的单质分别反应，均只能生成一种产物 【答案】C 【解析】 【分析】先推出各元素：Z最外层电子数是内层的3倍，为；Z核外电子数为8，X、Y质子数之和为8且可形成，故X为、Y为；M价层p轨道电子数是s轨道的2倍，价电子排布为，原子序数大于O，故M为；W是应用最广泛的金属，为，化合物R为摩尔盐。 【详解】A．同周期主族元素电负性从左到右递增，故电负性 ，即，A错误； B．形成的单质有和，是极性分子，B错误； C．R的水溶液中和均发生水解反应产生，溶液一定呈酸性，C正确； D．与反应可生成、、多种产物，D错误； 故选C。 7. 由芳香烃A可以合成两种有机化合物B和C，如图所示： 下列说法不正确的是 A. A的结构简式为 B. 反应①的条件是光照 C. 反应②的反应物除A外还有 D. 有机化合物B和C互为同分异构体 【答案】D 【解析】 【详解】A．A是分子式为的芳香烃，为甲苯，结构简式与选项给出的一致，A正确； B．反应①是甲苯中甲基上的氢原子被氯原子取代，烷基上氢的卤代反应条件为光照，B正确； C．反应②是甲苯苯环上的氢原子被溴原子取代的反应，反应物为甲苯和，溴化铁为催化剂不属于反应物，C正确； D．B的分子式为 ，C的分子式为 ，二者分子式不同，不互为同分异构体，D错误； 故答案选D。 8. 世界上最硬的新材料——氮化碳(晶胞结构如图所示)的问世，迅速引起全世界科学界和工程技术界的强烈反响和巨大震动。设为阿伏加德罗常数的值，已知氮化碳立方晶胞的晶胞参数为x cm。下列说法不正确的是 A. 晶体中与C最近且距离相等的N有4个 B. 已知a点原子分数坐标为(0，1，1)，则b点原子分数坐标为 C. c点原子与最近的N的距离为 D. 晶体的密度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．以顶面面心C为例，与C最近且距离相等的N在上、下层各2个，共有4个，A正确； B．已知a点原子分数坐标为(0，1，1)，b点原子在xyz轴投影坐标分别为、、，其分数坐标为，B错误； C．c点原子与最近的N的距离为体对角线的四分之一，体对角线为 ，故c点原子与最近的N的距离为，C正确； D．据“均摊法”，晶胞中含个C、4个N，则晶体密度为，D正确； 故选B。 9. 碳酸二甲酯()被称为“21世纪有机合成领域的新基石”。一种电催化制备碳酸二甲酯的工作原理如图所示(催化剂置于电池内部)。下列说法不正确的是 A. 电解过程中，B极电势高于A极 B. A极电极反应为 C. 电解过程中，溴化钾的物质的量基本上保持不变 D. 电路中转移0.1 mol电子，理论上可制得9 g碳酸二甲酯 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，B极被氧化为，所以B极为电解池的阳极，A极为电解池的阴极。 【详解】A．根据分析，A极为阴极，与电源负极相连，而电流从电势高的一极流向电势低的一极，A正确； B．A极为阴极，发生还原反应，得电子元素化合价降低，题给反应原子、电荷均守恒，B正确； C．在B极被氧化为，​在催化剂处发生反应后又重新生成，循环使用，因此溴化钾的物质的量基本保持不变，C正确； D．由图可知，生成碳酸二甲酯的反应为，而B极生成1个需转移2个电子，所以当转移时，B极生成，根据方程式可知生成0.05 mol碳酸二甲酯，质量为 ，D错误； 故选D。 10. 有机物D是一种广泛应用于医药、农药和有机合成的中间体。一条合成D的路线如下： 下列说法不正确的是 A. C的核磁共振氢谱图中有3组峰 B. D的分子式为 C. B、C、D分子中均含有两种官能团 D. 上述三步反应都属于取代反应 【答案】A 【解析】 【详解】A．C的结构为，分子中有4种不同化学环境的氢原子，核磁共振氢谱应有4组峰，A错误； B．根据D的结构简式统计原子个数，其分子式为，B正确； C．B含溴原子、羧基两种官能团，C含溴原子、酯基两种官能团，D含醚键、酯基两种官能团，三者均含有两种官能团，C正确； D．第一步反应丙酸α位氢被溴取代，第二步为酯化反应属于取代反应，第三步C中溴被取代，三步都属于取代反应，D正确； 故选A。 11. 中国研制的长征二号F遥十九运载火箭，采用四氧化二氮()和偏二甲肼()作为推进剂，反应原理为。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 15 g 中含有的N原子数为 B. 常温常压下，6.72 L CO2含键数目为 C. 若反应生成3 mol N2，则转移的电子数目为 D. 14 g N2与足量的氢气充分反应得到NH3的分子数为 【答案】A 【解析】 【详解】A．的摩尔质量为 ， 该物质的物质的量为 ，1个分子含2个N原子，故N原子物质的量为，数目为，A正确； B．常温常压下气体摩尔体积不等于，无法通过体积计算的物质的量，因此无法确定键数目，B错误； C．反应中生成时，中C元素从-1价升高到+4价、N元素从-3价升高到0价，中N元素从+4价降低到0价，总转移电子数为，C错误； D．与合成为可逆反应，反应物不能完全转化，（物质的量为）反应生成的分子数小于，D错误； 故答案选A。 12. 使用现代分析仪器对有机化合物M的分子结构进行测定，相关结果如下(图3中两组峰的面积比为2：3)： 下列说法不正确的是 A. 图1为核磁共振氢谱图，图2为红外光谱图 B. M的相对分子质量为74 C. M的分子式为 D. M的结构简式为 【答案】A 【解析】 【详解】A．图1横坐标为质荷比，属于质谱图，不是核磁共振氢谱图，A错误； B．质谱图中最大质荷比对应有机物的相对分子质量，图1最大质荷比为74，故M的相对分子质量为74，B正确； C．的相对分子质量为 ，结合红外光谱含C-H、C-O键，无其他官能团特征峰，可知M分子式为，C正确； D．为对称结构，仅含2种等效氢，氢原子个数比为，与题干给出的峰面积比2:3一致，符合核磁共振氢谱结果，D正确； 故选A。 13. 碳酸是生活中最常见的二元弱酸，利用碳酸进行下列实验： ①取粉碎后的[常温下，]矿石和醋酸[常温下，]充分反应，过滤得到清液； ②取清液通入，可制得[常温下，不同pH条件下碳酸水溶液中碳元素存在形式如图所示，]。 下列说法不正确的是 A. 常温下，硅酸钙悬浊液中 B. 清液中： C. 向同浓度的碳酸钠和硅酸钠溶液中加澄清石灰水，先生成沉淀 D. 常温下，反应的平衡常数 【答案】D 【解析】 【分析】从分布图像提取特殊点计算碳酸的电离常数：pH=6.35时，故；pH=10.25时，故。 【详解】A．硅酸钙悬浊液中存在溶解平衡，，代入数据得，A正确； B．为强碱弱酸盐，水解使溶液显碱性，水解程度微弱，因此最大；水解生成和，同时水电离也生成，因此，B正确； C．同浓度的碳酸钠和硅酸钠溶液中，与初始浓度相近，生成所需，生成所需，由于，因此生成所需更小，加入澄清石灰水时先生成沉淀，C正确； D．反应的平衡常数，分子分母同乘得，与题干给出的不符，D错误； 答案选D。 14. 乙醛是重要的有机合成中间体。工业上一种以乙烷为原料生产乙醛的反应机理如图所示。下列说法正确的是 A. 能够加快反应速率，提高乙醛的平衡产率 B. 形成甲和乙的过程中均伴随有极性键的形成 C. 乙烷与分子式为的烃不一定互为同系物 D. 该反应的原子利用率为100% 【答案】B 【解析】 【详解】A．是反应的催化剂，可加快反应速率，但催化剂不改变平衡状态，无法提高乙醛的平衡产率，A错误； B．由原子守恒可知甲为，形成甲的过程生成O-H极性键；乙的结构中存在C-O极性键，形成乙的过程生成了C-O极性键，二者均伴随极性键形成，B正确； C．不饱和度为0，属于烷烃，与乙烷结构相似，分子组成相差3个原子团，一定互为同系物，C错误； D．该反应产物除乙醛外还有和，反应物原子未全部转化为目标产物，原子利用率不是100%，D错误； 故选B。 二、非选择题(本题共4个小题，共58分) 15. 三氯胺(NCl3)是一种黄色油状液体，主要用于漂白剂、水果熏蒸处理。 某兴趣小组设计实验探究三氯胺的制备及有关性质。 【查阅资料】 ①实验室可用氯气和氨气反应制备三氯胺； ②NCl3熔点为-40℃，沸点为71℃，不稳定，受热或震动易爆炸分解； ③NCl3遇水易水解，具有较强的氧化性。 【实验装置】 【问题讨论】 （1）B中盛放的试剂是___________(填名称)。 （2）装置D中采用冷水浴，目的是___________。 （3）下列能干燥氨气的试剂是___________(填标号)。 A. 碱石灰 B. 五氧化二磷 C. 无水氯化钙 D. 浓硫酸 （4）装置A中发生反应的离子方程式为___________。 【性质探究】 取少量装置D中的黄色油状液体，滴入盛有40℃热水的试管中，观察到有气泡产生，向反应后的溶液中滴加品红溶液，品红褪色。 （5）有同学猜测产生的气泡可能是氨气，验证该气体的实验操作是___________；猜测三氯胺遇水水解的另一种产物可能是___________(填化学式)。 （6）兴趣小组中的一位同学在做该实验时，水浴加热时间过长，向其滴入紫色石蕊溶液振荡后，发现溶液呈红色，可能的原因是___________。 【答案】（1）饱和食盐水 （2）冷凝收集三氯胺，同时避免温度过高导致三氯胺爆炸分解 （3）A （4） （5） ①. 将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，若试纸变蓝，证明气体为氨气 ②. （6）长时间加热后，水解生成的不稳定，分解生成，使紫色石蕊溶液变红 【解析】 【分析】装置A用于制备，由于浓盐酸的挥发性，且气体从水溶液中产生，得到的混有、水蒸气。遇水易水解，具有较强的氧化性，装置A得到的气体需除杂。先通入装置B中，用饱和食盐水将除去，再通过装置C，用浓硫酸除水，即可得到干燥、纯净的，进入装置D中和混合制得。多余的尾气通过上方的导管通入尾气吸收装置中处理。 【小问1详解】 装置A用高锰酸钾和浓盐酸制取，制得的中混有挥发出来的杂质，B的作用是除去，因此用饱和食盐水。 【小问2详解】 根据资料，沸点较低，且不稳定受热易爆炸，冷水浴可以降温，既可以使液化便于收集，又能避免温度过高引发分解爆炸。 【小问3详解】 氨气是碱性气体，能与酸性干燥剂反应：五氧化二磷、浓硫酸都是酸性干燥剂，都能与反应，不能干燥；无水氯化钙会与结合生成络合物，也不能干燥；碱石灰是碱性干燥剂，可以干燥，因此选A。 【小问4详解】 高锰酸钾与浓盐酸常温下反应生成，配平得到该离子方程式为。 【小问5详解】 氨气是碱性气体，用湿润的红色石蕊试纸检验；水解时，N为-3价、Cl为+1价，水解生成和，具有漂白性，符合题中品红褪色的现象，因此另一种产物为。 【小问6详解】 不稳定，长时间水浴加热会分解生成，为强酸，使紫色石蕊溶液显红色。 16. 一种从炼锌厂的废渣(主要含锌、铁、硅和少量镓等的氧化物)中分离获得金属镓和一种收敛剂碱式碳酸锌[]的工艺流程如下： 已知：①常温下，溶液中金属离子(假定浓度均为)开始沉淀和恰好完全沉淀()的pH如下表： 金属离子 Fe3+ Fe2+ Zn2+ 开始沉淀的pH 1.9 6.3 6.2 完全沉淀的pH 3.2 8.3 8.2 ②P204的结构为： 回答下列问题： （1）基态Fe3+的价层电子排布式为___________。 （2）“氧化除杂”时，滤渣2的主要成分是___________(写化学式)；加入双氧水的作用是___________(用离子方程式表示)。 （3）“沉锌”时，Zn2+转化为碱式碳酸锌的离子方程式为___________，该步骤需保持温度不能太高的主要原因是___________。 （4）“氧化除杂”时，若溶液中锌离子浓度为，加入氧化锌调节pH的范围是___________。 （5）“萃取”时，镓离子可与P204形成配合物进入有机溶剂中，分析形成的配合物进入有机溶剂的可能原因是___________(任写一条)，P204中与镓离子形成配位键的原子是___________，配合物中氧原子的杂化类型为___________。 【答案】（1） （2） ①. ②. （3） ①. ②. 防止碳酸氢根离子受热分解生成碳酸根离子，或防止产物碱式碳酸锌受热分解（合理即可） （4） （5） ①. 由于配合物极性小，根据相似相溶原理，易溶于有机溶剂 ②. O ③. 【解析】 【分析】加入硫酸溶解金属氧化物，作为还原剂将还原为；硅的氧化物不溶于酸，因此滤渣1为​等不溶性杂质，滤液含、、。加入P204萃取，进入萃取液，、留在萃余液，实现镓和锌、铁的分离。萃取液加稀硫酸反萃取得到溶液，再加碳酸氢铵沉镓，最终制备得到。萃余液加双氧水氧化为，再加氧化锌调节，使完全沉淀为除去，因此滤渣2为​，滤液为含的溶液。加入碳酸氢铵，使转化为目标产物碱式碳酸锌 。 【小问1详解】 为26号元素，基态核外电子排布为，形成时先失去轨道2个电子，再失去轨道1个电子，价层电子为。 【小问2详解】 双氧水将氧化为，调节后完全沉淀为，即为滤渣2主要成分；氧化反应在酸性条件下进行。 【小问3详解】 反应物为和，生成物为碱式碳酸锌沉淀和，方程式为： 。“沉锌”时，温度不能太高的主要原因是：防止碳酸氢根离子受热分解生成碳酸根离子，或防止产物碱式碳酸锌受热分解，从而影响产品纯度。 【小问4详解】 调节需要满足两个条件：完全沉淀，不沉淀。由表格可知完全沉淀的 ，因此；  ，当 时开始沉淀，计算得； 当 ，，得 ，即开始沉淀 ，因此 ，故pH范围为： 。 【小问5详解】 P204结构本身带有大量疏水长链烷基，镓与P204形成的配合物整体极性较弱，和弱极性的有机溶剂性质相似，因此易溶于有机溶剂；P204中P原子最外层5个电子全部参与成键，没有孤电子对，P204中只有氧原子存在孤对电子，可提供孤对电子与形成配位键；单键氧（包括羟基、桥氧 中的氧）：形成2个σ键，含2对孤电子对，价层电子对数，杂化类型为；因此配合物中氧原子的杂化类型为。 17. 有机物P()常用于合成橡胶。 已知：ⅰ．Diels-Alder反应：在一定条件下，共轭二烯烃(如1，3-丁二烯)与含碳碳双键的化合物反应生成六元环状化合物，表示为； ii．烯烃在酸性高锰酸钾溶液作用下会发生如下反应： +R3-COOH +CO2。 根据上述信息，回答下列问题： （1）1 mol P中有___________ molσ键。 （2）P发生1,4-加聚反应得到___________(写结构简式)，将P加入溴的四氯化碳溶液中，发生反应的类型为___________。 （3）写出P与乙烯发生Diels-Alder反应的化学方程式：___________。 （4）P与酸性KMnO4溶液反应生成的有机产物为___________(写键线式)。 （5）已知苯的同系物中，与苯环直接相连的碳原子上有氢原子，就能被酸性高锰酸钾溶液氧化，生成芳香酸，反应如下： 现有苯的同系物甲、乙，分子式都是。 ①甲能被酸性高锰酸钾溶液氧化成分子式为的芳香酸，试写出甲可能的结构简式：___________。 ②乙的苯环上的一溴代物有三种，则乙可能的结构有___________种。 【答案】（1）15 （2） ①. ②. 加成反应 （3） （4） （5） ①. 或或 ②. 3 【解析】 【小问1详解】 4个C原子形成的碳链骨架，加上2个甲基，共6个C原子，结构式展开：C-H键：2+3+3+2=10个；C-C单键：3个，C=C双键：2个（每个双键含1个σ键）。σ键总数=单键数+双键中σ键数=10+3+2=15，因此答案为：15； 【小问2详解】 ①共轭二烯烃发生1,4-加成聚合时，双键转移到中间2,3位，形成长链高分子：； ②P分子中含有碳碳双键，与Br2​发生加成反应；因此答案为：；加成反应； 【小问3详解】 Diels-Alder反应是共轭二烯烃与单烯烃的环加成，生成六元环，因此答案为：； 【小问4详解】 由已知ii的反应可知，P与酸性KMnO4溶液反应，两个=CH2均生成CO2，两个=C(CH3)-均生成羰基（酮基），因此答案为：​； 【小问5详解】 ①分子式说明苯环上有两个可被氧化的烷基，且氧化后生成两个羧基，即原苯环上有两个烷基侧链，且与苯环相连的碳上有H。因此甲的可能结构：邻甲基乙苯、间甲基乙苯、对甲基乙苯；②苯环上一溴代物的数目，由苯环上等效氢的种类决定。的苯环上等效氢为3种的结构：正丙苯：苯环上有3种等效氢（邻、间、对）；异丙苯：苯环上有3种等效氢；1,3,5-三甲基苯（均三甲苯）：苯环上只有1种等效氢，不符合；邻、间、对-甲乙苯：苯环上等效氢数目分别为4、4、2种，不符合；连三甲苯、偏三甲苯：苯环上等效氢数目分别为2、3种，偏三甲苯（1,2,4-三甲基苯）的苯环上有3种等效氢，也符合。因此，符合条件的乙有：正丙苯、异丙苯、1,2,4-三甲基苯，共3种。因此答案为：或或；3； 18. 萘烷(C10H18)是一种重要的有机溶剂和储氢原料。在温和条件下，将萘(C10H8)转化为萘烷具有重要意义。采用电化学-化学串联催化策略可将C10H8高选择性合成C10H18，该流程示意图如下： 回答下列问题： （1）电解池中电极M与电源的___________(填“正”或“负”)极相连。 （2）N电极的反应式为___________。 （3）在反应器中，发生反应：。 已知： 物质 燃烧热(kJ/mol) 5896 5154 286 写出萘加氢生成萘烷的热化学反应方程式：___________，该反应___________(填标号)。 A．高温自发 B．低温自发 C．高温低温均自发 D．高温低温均不自发 （4）一定条件下，萘烷可发生逐步脱氢释放氢气。测得反应过程中能量变化如图甲所示。 ①根据图甲，萘烷脱氢反应的决速步骤是第___________(填“一”或“二”)步；反应开始后，测得体系内C10H12的产率一直很低，可能的原因是___________。 ②一定温度下，在2 L某恒容密闭容器内放入4.2 mol萘烷，测得容器内三种有机物气体的浓度变化如图乙所示，欲提高萘烷的平衡转化率，可采取的措施有___________(任写一种)；到达平衡时，体系内压强为p kPa，则该温度下萘烷催化脱氢生成萘的总反应平衡常数Kp=___________(写出计算式即可)。 【答案】（1）正 （2）2H2O+2e-=H2↑+2OH- （3） ①. ②. B （4） ①. 一 ②. 第一步反应生成C10H12的速率小于第二步反应消耗C10H12的速率 ③. 升高温度、减小压强等 ④. 【解析】 【分析】根据装置图，电解池N极生成氢气，N极为阴极，阴极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-；M极为阳极，阳极氯离子失电子生成氯气。 【小问1详解】 根据以上分析，电解池中M极为阳极，电极M与电源的正极相连。 【小问2详解】 电解池中的N极为阴极，阴极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-。 【小问3详解】 根据燃烧热可知：① ② ； ③ ；根据盖斯定律 得萘加氢生成萘烷的热化学反应方程式： ，该反应正反应气体物质的量减少，△S<0、△H<0，所以该反应低温自发，选B。 【小问4详解】 ①根据图甲，萘烷脱氢反应，第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能，第一步是慢反应，所以决速步骤是第一步；反应开始后，测得体系内C10H12的产率一直很低，可能的原因是第一步反应生成C10H12的速率小于第二步反应消耗C10H12的速率。 ②一定温度下，在2 L某恒容密闭容器内放入4.2 mol萘烷，测得容器内三种有机物气体的浓度变化如图乙所示， 萘烷脱氢反应为吸热反应，欲提高萘烷的平衡转化率，可采取的措施有升高温度、减小压强等； 根据图示，到达平衡时C10H18的物质的量为2.1mol、C10H12的物质的量为0.25mol，根据C元素守恒，C10H8的物质的量为4.2-2.1-0.25=1.85mol，根据H元素守恒，反应生成氢气的物质的量为=10mol，气体总物质的量为2.1+0.25+1.85+10=14.2mol，体系内压强为p kPa，则该温度下萘烷催化脱氢得萘的总反应平衡常数Kp=。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二期中考试化学试题 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 O~16 S~32 Cl~35.5 一、选择题(本题共14个小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意) 1. 材料是人类赖以生存和发展的物质基础。人们把新材料、信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志。下列属于传统无机非金属材料的是 A. 脑机接口封装结构材料——聚酰亚胺 B. 低空飞行器支架——新型铝合金 C. 柔性机器人软体抓夹——改良天然橡胶 D. 某新能源汽车车窗——钢化玻璃 2. 下列有机反应中，C-H发生断裂的是 A. 乙烯与溴的四氯化碳溶液反应 B. 苯与氢气在催化剂和加热条件下反应 C. 光照下三氯甲烷与氯气反应 D. 乙炔与氯化氢在催化剂和加热条件下反应 3. 取3.0 g某有机化合物在足量氧气中完全燃烧，生成4.4 g CO2和1.8 g H2O。下列说法不正确的是 A. 该有机化合物中一定含有氧元素 B. 该有机物一定是甲醛(CH2O) C. 该有机物分子中所有原子可能共平面 D. 3.0 g该有机物完全燃烧消耗氧气的物质的量为0.1 mol 4. 实验室有三瓶失去标签的液体，其成分分别为亚硫酸钠溶液、苯和碘化钾溶液，若只用一种试剂就可以将这三种液体区分开，则以下试剂不能达到目的的是 A. NaOH溶液 B. 溴水 C. H2SO4溶液 D. 酸性高锰酸钾溶液 5. 下列仪器或装置不能达到相应实验目的的是 A．检验乙炔的还原性 B．检验石蜡油分解产生的不饱和烃 C．干燥 D．制备少量的氢氧化亚铁 A. A B. B C. C D. D 6. 化合物R的化学式为，可用作净水剂，其中X、Y、Z、M、W为原子序数依次增大的前四周期元素。Z原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，X和Y的质子数之和等于Z原子的核外电子总数，基态M原子的价层电子中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，W是目前应用最广泛的金属元素。下列说法正确的是 A. 电负性：Y＞Z＞X B. Z形成的单质一定是非极性分子 C. 化合物R的水溶液一定呈酸性 D. W的单质与Z、M的单质分别反应，均只能生成一种产物 7. 由芳香烃A可以合成两种有机化合物B和C，如图所示： 下列说法不正确的是 A. A的结构简式为 B. 反应①的条件是光照 C. 反应②的反应物除A外还有 D. 有机化合物B和C互为同分异构体 8. 世界上最硬的新材料——氮化碳(晶胞结构如图所示)的问世，迅速引起全世界科学界和工程技术界的强烈反响和巨大震动。设为阿伏加德罗常数的值，已知氮化碳立方晶胞的晶胞参数为x cm。下列说法不正确的是 A. 晶体中与C最近且距离相等的N有4个 B. 已知a点原子分数坐标为(0，1，1)，则b点原子分数坐标为 C. c点原子与最近的N的距离为 D. 晶体的密度为 9. 碳酸二甲酯()被称为“21世纪有机合成领域的新基石”。一种电催化制备碳酸二甲酯的工作原理如图所示(催化剂置于电池内部)。下列说法不正确的是 A. 电解过程中，B极电势高于A极 B. A极电极反应为 C. 电解过程中，溴化钾的物质的量基本上保持不变 D. 电路中转移0.1 mol电子，理论上可制得9 g碳酸二甲酯 10. 有机物D是一种广泛应用于医药、农药和有机合成的中间体。一条合成D的路线如下： 下列说法不正确的是 A. C的核磁共振氢谱图中有3组峰 B. D的分子式为 C. B、C、D分子中均含有两种官能团 D. 上述三步反应都属于取代反应 11. 中国研制的长征二号F遥十九运载火箭，采用四氧化二氮()和偏二甲肼()作为推进剂，反应原理为。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 15 g 中含有的N原子数为 B. 常温常压下，6.72 L CO2含键数目为 C. 若反应生成3 mol N2，则转移的电子数目为 D. 14 g N2与足量的氢气充分反应得到NH3的分子数为 12. 使用现代分析仪器对有机化合物M的分子结构进行测定，相关结果如下(图3中两组峰的面积比为2：3)： 下列说法不正确的是 A. 图1为核磁共振氢谱图，图2为红外光谱图 B. M的相对分子质量为74 C. M的分子式为 D. M的结构简式为 13. 碳酸是生活中最常见的二元弱酸，利用碳酸进行下列实验： ①取粉碎后的[常温下，]矿石和醋酸[常温下，]充分反应，过滤得到清液； ②取清液通入，可制得[常温下，不同pH条件下碳酸水溶液中碳元素存在形式如图所示，]。 下列说法不正确的是 A. 常温下，硅酸钙悬浊液中 B. 清液中： C. 向同浓度的碳酸钠和硅酸钠溶液中加澄清石灰水，先生成沉淀 D. 常温下，反应的平衡常数 14. 乙醛是重要的有机合成中间体。工业上一种以乙烷为原料生产乙醛的反应机理如图所示。下列说法正确的是 A. 能够加快反应速率，提高乙醛的平衡产率 B. 形成甲和乙的过程中均伴随有极性键的形成 C. 乙烷与分子式为的烃不一定互为同系物 D. 该反应的原子利用率为100% 二、非选择题(本题共4个小题，共58分) 15. 三氯胺(NCl3)是一种黄色油状液体，主要用于漂白剂、水果熏蒸处理。 某兴趣小组设计实验探究三氯胺的制备及有关性质。 【查阅资料】 ①实验室可用氯气和氨气反应制备三氯胺； ②NCl3熔点为-40℃，沸点为71℃，不稳定，受热或震动易爆炸分解； ③NCl3遇水易水解，具有较强的氧化性。 【实验装置】 【问题讨论】 （1）B中盛放的试剂是___________(填名称)。 （2）装置D中采用冷水浴，目的是___________。 （3）下列能干燥氨气的试剂是___________(填标号)。 A. 碱石灰 B. 五氧化二磷 C. 无水氯化钙 D. 浓硫酸 （4）装置A中发生反应的离子方程式为___________。 【性质探究】 取少量装置D中的黄色油状液体，滴入盛有40℃热水的试管中，观察到有气泡产生，向反应后的溶液中滴加品红溶液，品红褪色。 （5）有同学猜测产生的气泡可能是氨气，验证该气体的实验操作是___________；猜测三氯胺遇水水解的另一种产物可能是___________(填化学式)。 （6）兴趣小组中的一位同学在做该实验时，水浴加热时间过长，向其滴入紫色石蕊溶液振荡后，发现溶液呈红色，可能的原因是___________。 16. 一种从炼锌厂的废渣(主要含锌、铁、硅和少量镓等的氧化物)中分离获得金属镓和一种收敛剂碱式碳酸锌[]的工艺流程如下： 已知：①常温下，溶液中金属离子(假定浓度均为)开始沉淀和恰好完全沉淀()的pH如下表： 金属离子 Fe3+ Fe2+ Zn2+ 开始沉淀的pH 1.9 6.3 6.2 完全沉淀的pH 3.2 8.3 8.2 ②P204的结构为： 回答下列问题： （1）基态Fe3+的价层电子排布式为___________。 （2）“氧化除杂”时，滤渣2的主要成分是___________(写化学式)；加入双氧水的作用是___________(用离子方程式表示)。 （3）“沉锌”时，Zn2+转化为碱式碳酸锌的离子方程式为___________，该步骤需保持温度不能太高的主要原因是___________。 （4）“氧化除杂”时，若溶液中锌离子浓度为，加入氧化锌调节pH的范围是___________。 （5）“萃取”时，镓离子可与P204形成配合物进入有机溶剂中，分析形成的配合物进入有机溶剂的可能原因是___________(任写一条)，P204中与镓离子形成配位键的原子是___________，配合物中氧原子的杂化类型为___________。 17. 有机物P()常用于合成橡胶。 已知：ⅰ．Diels-Alder反应：在一定条件下，共轭二烯烃(如1，3-丁二烯)与含碳碳双键的化合物反应生成六元环状化合物，表示为； ii．烯烃在酸性高锰酸钾溶液作用下会发生如下反应： +R3-COOH +CO2。 根据上述信息，回答下列问题： （1）1 mol P中有___________ molσ键。 （2）P发生1,4-加聚反应得到___________(写结构简式)，将P加入溴的四氯化碳溶液中，发生反应的类型为___________。 （3）写出P与乙烯发生Diels-Alder反应的化学方程式：___________。 （4）P与酸性KMnO4溶液反应生成的有机产物为___________(写键线式)。 （5）已知苯的同系物中，与苯环直接相连的碳原子上有氢原子，就能被酸性高锰酸钾溶液氧化，生成芳香酸，反应如下： 现有苯的同系物甲、乙，分子式都是。 ①甲能被酸性高锰酸钾溶液氧化成分子式为的芳香酸，试写出甲可能的结构简式：___________。 ②乙的苯环上的一溴代物有三种，则乙可能的结构有___________种。 18. 萘烷(C10H18)是一种重要的有机溶剂和储氢原料。在温和条件下，将萘(C10H8)转化为萘烷具有重要意义。采用电化学-化学串联催化策略可将C10H8高选择性合成C10H18，该流程示意图如下： 回答下列问题： （1）电解池中电极M与电源的___________(填“正”或“负”)极相连。 （2）N电极的反应式为___________。 （3）在反应器中，发生反应：。 已知： 物质 燃烧热(kJ/mol) 5896 5154 286 写出萘加氢生成萘烷的热化学反应方程式：___________，该反应___________(填标号)。 A．高温自发 B．低温自发 C．高温低温均自发 D．高温低温均不自发 （4）一定条件下，萘烷可发生逐步脱氢释放氢气。测得反应过程中能量变化如图甲所示。 ①根据图甲，萘烷脱氢反应的决速步骤是第___________(填“一”或“二”)步；反应开始后，测得体系内C10H12的产率一直很低，可能的原因是___________。 ②一定温度下，在2 L某恒容密闭容器内放入4.2 mol萘烷，测得容器内三种有机物气体的浓度变化如图乙所示，欲提高萘烷的平衡转化率，可采取的措施有___________(任写一种)；到达平衡时，体系内压强为p kPa，则该温度下萘烷催化脱氢生成萘的总反应平衡常数Kp=___________(写出计算式即可)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $