精品解析：贵州省遵义市2024-2025学年高二下学期7月期末学业水平监测 化学试题

遵义市2024~2025学年度第二学期学业水平监测 高二化学 (考试时间：75分钟 试卷满分：100分) 注意事项： 1.考试开始前，请用黑色签字笔将答题卡上的姓名、班级、考号填写清楚，并在相应位置粘贴条形码。 2.选择题答题时，请用2B铅笔答题，若需改动，请用橡皮轻轻擦拭干净后再选涂其他选项；非选择题答题时，请用黑色签字笔在答题卡相应的位置答题，在规定区域以外的答题不给分，在试卷上作答无效。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Fe 56 Cu 64 一、选择题(本题包括14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意) 1. 日前，2024年度全国十大考古新发现揭晓。下列文物中，主要由天然高分子材料制成的是 A．北京琉璃河遗址出土的作册奂青铜器 B．安徽武王墩墓出土的玉觿(玉器) C．云南河泊所遗址出土的纪年竹简 D．四川濛溪河遗址群出土的硅质岩石器 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．青铜器属于铜合金，为金属材料，不属于天然高分子材料，A错误； B．玉器主要成分为硅酸盐类无机非金属材料，不属于天然高分子材料，B错误； C．竹简主要成分为纤维素，纤维素属于天然有机高分子材料，C正确； D．硅质岩石器主要成分为二氧化硅、硅酸盐类无机非金属材料，不属于天然高分子材料，D错误； 故选C。 2. 5-巯基间苯二甲酸和Cu(NO3)2·3H2O可用来合成具有高催化活性的铜基金属有机框架催化剂。下列化学用语使用正确的是 A. 基态Cu原子的价电子排布式：3d104s1 B. 巯基(-SH)的电子式： C. 的空间结构：正四面体形 D. H2O中s-p σ键的形成： 【答案】A 【解析】 【详解】A．基态Cu为29号元素，洪特规则特例下全充满结构更稳定，价电子排布式为，A正确； B．巯基(-SH)是中性基团，S原子最外层应有1个单电子，题图给出的是的电子式，B错误； C．中心N原子价层电子对数为，无孤电子对，空间结构为平面三角形，不是正四面体形，C错误； D． 中O采取杂化，是H的1s轨道与O的杂化轨道头碰头成键，题图所示为p轨道的成键方式，不符合s-p σ键的形成特点，D错误； 故选A。 3. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 常温下，pH=12的Na2CO3溶液中的OH-数目为0.01NA B. 常温常压下，16g CH4中含有的σ键数目为4NA C. 标准状况下，1mol乙醇的体积为22.4L D. 64g Cu在足量氯气中反应，转移的电子数目为NA 【答案】B 【解析】 【详解】A．pH=12的溶液中，但未给出溶液体积，无法计算的数目，A错误； B．16g 的物质的量为，1个分子含4个C-H σ键，故1mol 含σ键数目为，B正确； C．标准状况下乙醇为液体，不适用气体摩尔体积计算其体积，C错误； D．64g Cu的物质的量为1mol，与足量反应生成，Cu元素从0价升高到+2价，转移电子数为，D错误； 故选B。 4. 科学使用化学品可提升人们生产、生活的质量。下列说法错误的是 A. 葡萄酒中添加少量二氧化硫，用于杀菌消毒 B. 维生素C又称抗坏血酸，常用作水果罐头中的抗氧化剂 C. 加碘食盐中添加了单质碘，以补充必要的营养成分 D. 卤水能使豆浆中的蛋白质聚沉，是制作豆腐常用的凝固剂 【答案】C 【解析】 【详解】A．二氧化硫具有还原性且可抑制微生物活性，葡萄酒中添加少量二氧化硫可起到杀菌消毒、防止氧化变质的作用，A正确； B．维生素C具有较强还原性，可消耗食品体系中的氧气，避免食品被氧化，常用作水果罐头的抗氧化剂，B正确； C．加碘食盐中添加的是碘酸钾（），单质碘有毒且易升华，不能直接添加到食盐中补充碘元素，C错误； D．豆浆属于蛋白质胶体，卤水中含有电解质，可使胶体发生聚沉，是制作豆腐的常用凝固剂，D正确； 故选C。 5. 下列实验装置能达到实验目的的是 A. 图甲用于制备CO2 B. 图乙用于铁钉镀铜 C. 图丙用于碘晶体(含NH4Cl)的提纯 D. 图丁用于排出盛有KMnO4溶液的滴定管尖嘴处的气泡 【答案】B 【解析】 【详解】A．碳酸钠热稳定性强，加热条件下不分解，该装置不能制备CO2，故A错误； B．铁钉镀铜时，待镀铁钉作阴极接电源负极，镀层铜作阳极接电源正极，电解液为硫酸铜溶液，符合电镀原理，故B正确； C．加热时碘会升华，同时NH4Cl受热分解为NH3和HCl，二者遇冷都会在玻璃片处重新凝结为固体，无法分离提纯碘，故C错误； D．KMnO4溶液具有强氧化性，会腐蚀碱式滴定管的橡胶管，需用酸式滴定管盛放，图示为碱式滴定管排气泡的操作，不符合要求，故D错误； 选B。 6. 植物提取物阿魏萜宁具有抗菌活性，其结构简式如图所示。下列说法错误的是 A. 该分子中含有4个手性碳原子 B. 1mol该有机物最多能与5mol H2发生加成反应 C. 该有机物既可以与酸反应，又可以与碱反应 D. 该分子中所有碳原子一定不共面 【答案】B 【解析】 【详解】A．手性碳原子是连有4种不同原子或基团的饱和碳原子，该分子环上共4个符合条件的手性碳，如图星号标注：，A正确； B．1个碳碳双键消耗1 mol ，1个苯环消耗3 mol ；酯基中的羰基不能与氢气加成，总计最多消耗，B错误； C．分子含醇羟基，可与羧酸发生酯化反应；含酚羟基、酯基，酚羟基显酸性、酯基能水解，均可与碱反应，因此既能和酸又能和碱反应，C正确； D．分子存在大量饱和杂化碳原子，饱和碳呈四面体空间结构，因此所有碳原子一定无法共平面，D正确； 故选B。 7. 下列反应的离子方程式正确的是 A. 向大理石上滴加醋酸溶液：2H++CaCO3=Ca2++CO2↑+H2O B. 铁与足量稀硝酸反应： C. 向AlCl3溶液中加入过量氨水： D. 金属钠和水反应：Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑ 【答案】C 【解析】 【详解】A．醋酸是弱电解质，离子方程式中不能拆写为，需保留化学式，正确方程式为，A错误； B．稀硝酸足量时，Fe会被完全氧化为，不会生成，正确的方程式为：，B错误； C．不溶于弱碱氨水，与过量氨水反应生成氢氧化铝沉淀和铵根，离子方程式书写正确，C正确； D．该离子方程式电荷、得失电子均不守恒，正确的应为，D错误； 故选C。 8. 物质的结构决定其性质。下列实例与解释不相符的是 实例 解释 A 键角： 中心原子均采取sp3杂化，1个H2O分子中有2个孤电子对，孤电子对之间有较大的斥力 B 在水中溶解度：O3>O2 H-O是极性分子，O3分子的极性大于O2分子的极性 C 酸性：CH3CH2COOH <CH3COOH 烷基越长，推电子效应越大，-OH极性越小，羧酸的酸性越弱 D 18-冠-6能识别K+ 该冠醚中的氧原子与K+之间可通过离子键结合 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．和 中心原子均采取杂化，的N无孤电子对， 的O有2对孤电子对，孤电子对间斥力大于成键电子对斥力，因此键角，A正确； B．水是极性分子，根据相似相溶原理，极性越大的分子在水中溶解度越高，为极性分子、为非极性分子，极性大于，故水中溶解度，B正确； C．烷基是推电子基团，烷基越长推电子效应越强，会使羧基中的极性减弱，越难电离出，因此羧酸酸性越弱，丙酸酸性弱于乙酸，C正确； D．18-冠-6中的氧原子有孤电子对，有空轨道，二者通过配位键结合，并非离子键，D错误； 故选D。 9. 某化合物(W2Z3Y8·nX2Y)在医药上用于制抗酸药，能中和胃酸和保护溃疡面。X、Y、Z、W四种主族元素，分别位于三个不同短周期，Y和W的基态原子p能级电子数与s能级电子数相同，Z是地壳中含量第二丰富的元素。下列说法错误的是 A. 稳定性：ZX4>X2Y B. 单质熔点：Z>W C. 简单离子半径：Y>W D. 离子键百分数：WY>ZY2 【答案】A 【解析】 【分析】Z是地壳含量第二的元素，则Z为硅元素（）；Y和W基态原子p能级电子数等于s能级电子数，可能的核外电子排布情况有，s能级电子数为4、p能级电子数为4，或，s能级电子数=6、p能级电子数为6，Y、W是氧元素和镁元素；四种主族元素分别位于三个短周期，则X为第一周期主族元素，X为氢元素（），根据化合物化学式中可知Y为氧元素（）、W为镁元素（），该化合物的化学式为，X为、Y为、Z为、W为； 【详解】A．为，为 ，元素非金属性越强，简单氢化物越稳定，非金属性，简单气态氢化物稳定性，即，说法错误，A符合题意； B．Z单质为晶体硅，属于共价晶体，熔点极高，W单质为金属镁，属于金属晶体，熔点较低，故单质熔点，说法正确，B不符合题意； C．Y为、W为，相应的简单离子和核外电子层数相同，核电荷数（质子数）越大，离子半径越小，离子半径，即，说法正确，C不符合题意； D．Y为、Z为、W为，成键元素电负性差值越大，离子键百分数越高，与的电负性差值大于与的差值（的电负性大于），故离子键百分数，即，说法正确，D不符合题意； 答案选A。 10. 由下列实验操作和现象，得出的结论正确的是 实验操作和现象 实验结论 A 向待测液中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，溶液变浑浊 待测液中一定含有 B 将0.1mol·L-1 MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有白色沉淀产生，再滴入0.1mol·L-1 CuSO4溶液，有蓝色沉淀产生 Ksp[Mg(OH)2]<Ksp[Cu(OH)2] C 甲烷和氯气以体积比1：1混合发生取代反应，试管内气体颜色变浅，液面上升，试管壁出现油状液滴 甲烷全部转化为CCl4 D 向2.0mL 0.1mol·L-1 K2Cr2O7溶液中滴加5滴6.0mol·L-1 NaOH溶液，溶液由橙色变为黄色 c(H+)减小，使反应朝正向移动 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．滴加盐酸酸化的氯化钡溶液产生的白色浑浊可能是AgCl，无法确定待测液一定含，A错误； B．沉淀由白色转化为蓝色，说明，结论写反，B错误； C．甲烷与氯气的取代反应为连锁反应，产物为多种氯代甲烷和HCl的混合物，不可能全部转化为，C错误； D．存在平衡，加入NaOH溶液消耗，减小，平衡正向移动，浓度增大，溶液由橙色变为黄色，D正确； 故选D。 11. 从废钴酸锂电池正极片(LiCoO2、乙炔炭黑、Al箔)中回收钴和锂的流程如图所示。 下列说法错误的是 A. 步骤(Ⅰ)中发生反应的离子方程式为2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑ B. 步骤(Ⅰ)中可适当升高温度以提高碱溶速率 C. 步骤(Ⅱ)中的浓盐酸可用浓硝酸代替 D. 步骤(Ⅲ)中的滤液3可用于回收锂 【答案】C 【解析】 【分析】废钴酸锂电池正极片（LiCoO2、乙炔炭黑、Al箔）中加入NaOH溶液碱溶，此时只有Al转化为Na[Al(OH)4]进入滤液1中，滤渣为LiCoO2、乙炔炭黑；加入浓盐酸，乙炔炭黑不反应，进入滤渣，LiCoO2被浓盐酸还原，Co由+3价转化为Co2+，同时生成Li+和Cl2；经过氨浸、NaOH处理后，Co2+生成Co(OH)2沉淀，Li+进入滤液中。 【详解】A．步骤（Ⅰ）中Al与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，离子方程式书写正确，A正确； B．升高温度可加快反应速率，因此步骤(Ⅰ)适当升温能提高碱溶速率，B正确； C．步骤（Ⅱ）中浓盐酸既提供酸性环境，又作还原剂将中+3价Co还原为；浓硝酸为强氧化性酸，无法还原，还会生成有毒氮氧化物，不能代替浓盐酸，C错误； D．步骤（Ⅲ）中转化为沉淀，滤液3中含有，可用于回收锂，D正确； 故选C。 12. 常温下，用0.1000mol·L-1 NaOH标准溶液滴定20.00mL浓度均为0.1000mol·L-1 HCl和NH4Cl溶液的混合溶液，所得溶液的pH变化如图所示。 下列有关说法错误的是 A. 在滴定过程中水的电离程度：c>b>a B. a点溶液中：水电离出的c(H+)数量级为10-4 C. b点溶液中： D. 曲线上任何一点溶液中： 【答案】A 【解析】 【分析】用0.1000mol/L NaOH滴定等体积、等浓度HCl与 混合液，滴定分两段反应：先加入NaOH时强酸HCl优先中和，20mL NaOH恰好完全中和HCl（a点），溶质为、 ；继续滴加NaOH则与 发生反应，30mL NaOH（b点）时一半 转化为，溶质为、等物质的量 、；40mL NaOH（c点）时 完全反应，溶质为、； 【详解】A．a点溶质 ，单一水解，显著促进水的电离；b点等浓度（促进水的电离）与（抑制水的电离）共存，水的电离程度弱于a；c点只有，电离出抑制水的电离，水电离程度最小；因此水的电离程度顺序为，A错误； B．a点溶质 、，溶液，溶液中全部由水解、水电离产生，因此水电离的，数量级，B正确； C．b点溶质等物质的量 、、，总量最多；b点呈碱性，则的电离程度大于水解程度，所以，离子浓度顺序：，C正确； D．初始混合液中，含N粒子总物质的量，即，同一溶液体积相同，浓度关系，D正确； 故选A。 13. 将高铁赤泥(含Fe2O3和Fe3O4等)在低温碱性矿浆环境中直接电解制备金属铁，可实现赤泥的高效资源化利用，其原理如图所示。 下列说法错误的是 A. 电极X的电势高于电极Y的电势 B. 阳极电极反应式：4OH--4e=O2↑+2H2O C. 电极Y可能发生的副反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH- D. 标准状况下，每生成1mol Fe，得到11.2L O2 【答案】D 【解析】 【分析】根据图示，电极X上有氧气放出，X电极发生反应4OH--4e=O2↑+2H2O，则X是阳极，Y是阴极。 【详解】A．电极X上有O2生成，发生失电子的氧化反应，为电解池的阳极，电解池中阳极电势高于阴极，因此X的电势高于Y的电势，A正确； B．阳极处于碱性矿浆环境中，OH-失电子生成O2，电极反应式为，B正确； C．电极Y为阴极，铁的氧化物得电子生成Fe的同时，水也可能得电子生成氢气，反应式为，C正确； D．赤泥中含Fe2O3和Fe3O4，Fe的平均价态大于+2，生成1 mol Fe转移电子的物质的量大于2 mol，且存在副反应时总转移电子更多，根据得失电子守恒，生成O2的物质的量大于0.5 mol，标况下体积大于11.2 L，D错误； 故选D。 14. 某研究团队认为乙酸(R1)与乙醇(R2)作用，经某过渡态(TSa)最终生成乙酸乙酯(P)，具体机理如图所示。 下列说法正确的是 A. 乙酸乙酯(P)比乙酸(R1)稳定 B. 该反应是放热反应，因此无需加热即可快速发生 C. R1+R2→TSa过程中，“C2”与“O4”之间的作用力逐渐减弱 D. TSa→P后，“C2”与“O6”之间完全形成非极性共价键 【答案】C 【解析】 【详解】A．仅能得知反应物总能量高于生成物（乙酸乙酯和水）总能量，无法单独比较乙酸乙酯（P）和乙酸（R1）的能量高低，因此无法判断二者稳定性，A错误； B．该反应反应物总能量大于生成物总能量，属于放热反应，但该反应活化能较高，需要加热提供能量使反应物翻越能垒才能快速发生，B错误； C．过程中，“C2”与“O4”之间的共价键逐渐断裂，因此二者作用力逐渐减弱，C正确； D．C和O是不同非金属元素，电负性存在差异，“C2”与“O6”之间形成的是极性共价键，不是非极性共价键，D错误； 故选C。 二、填空题(本题包括4小题，共58分) 15. [BHIM]BF4是一种重要的离子液体，具有可调控的溶解性、高热稳定性等优异性能。某研究团队制备该离子液体的合成路线和步骤如下： 已知：80~100℃，在氧气存在下，N-苄基咪唑发生缓慢氧化。 Ⅰ．在N2气氛下，将7.48g(0.11 mol)咪唑、4.00g(0.10 mol)NaOH溶于50.00mL二甲基亚砜中室温下搅拌1h，滴加17.10g(0.10mol)溴化苄，在分水器中回流反应6h。反应结束，经萃取、水洗、减压蒸馏得到14.70g淡黄色黏稠液体，即N-苄基咪唑。 Ⅱ．将7.90g(0.05 mol)N-苄基咪唑与8.25g(0.05mol)C6H13Br溶于50.00 mL无水乙醇，在N2氛围中升温至85℃回流反应24h。反应结束，经减压蒸馏、乙酸乙酯和石油醚交替洗涤、再次减压蒸馏得到11.30 g淡黄色黏稠液体，即[BHIM]Br。 Ⅲ．将9.96g(0.03 mol)[BHIM]Br、3.29g(0.03 mol)NaBF4溶于50.00 mL蒸馏水中，室温下搅拌反应24h。反应结束，减压蒸馏、乙腈洗涤、减压过滤、再次减压蒸馏得到6.60 g淡黄色黏稠液体，即[BHIM]BF4(M=330 g·mol-1) 请回答下列问题： （1）仪器A的名称是______。 （2）步骤Ⅰ中，生成N-苄基咪唑的化学方程式为：______________________；分水器的作用是_______________________。 （3）步骤Ⅱ中，N2的作用是______________________________，保持仪器B中反应温度为85℃的方法是____________(写一种即可)。 （4）步骤Ш中，再次减压蒸馏的目的是为了除去______(填名称)。 （5）减压过滤装置是下图中的______(填标号)；与常压过滤相比，减压过滤的优点是________________________。 （6）步骤Ⅲ中，[BHIM]BF4的产率是______(用百分数表示，保留2位小数)。 【答案】（1）球形冷凝管 （2） ①. ②. 分离反应生成的水，促进咪唑与溴化苄反应正向移动，提高原料转化率 （3） ①. 防止N-苄基咪唑被氧化 ②. 水浴加热，控制温度在85℃ （4）乙腈 （5） ①. 甲 ②. 过滤速率快、不易堵 （6）66.67% 【解析】 【分析】由题意和题给流程可知，制备[BHIM]BF4的过程为在氮气气氛中咪唑与溴化苄和氢氧化钠反应制得N-苄基咪唑；在氮气气氛中N-苄基咪唑与1-溴己烷在85℃水浴中共热反应制得[BHIM]Br，反应制得的[BHIM]Br和四氟合硼酸钠反应制得离子液体[BHIM]BF4。 【小问1详解】 由实验装置图可知，仪器A为球形冷凝管； 【小问2详解】 由分析可知，步骤Ⅰ中，生成N-苄基咪唑的反应为在氮气气氛中咪唑与溴化苄和氢氧化钠反应生成N-苄基咪唑、溴化钠和水，反应的化学方程式为：，由实验装置图可知，分水器的作用是分离出反应生成的水，减小生成物的浓度，促进咪唑与溴化苄反应正向移动，提高原料转化率； 【小问3详解】 由题给信息可知，80~100℃，在氧气存在下，N-苄基咪唑发生缓慢氧化，所以步骤Ⅱ中，氮气的作用是防止N-苄基咪唑被氧化；保持仪器B中反应温度为85℃的方法是水浴加热，控制温度在85℃； 【小问4详解】 由题意可知，步骤Ш中，再次减压蒸馏的目的是为了除去[BHIM]BF4中的乙腈； 【小问5详解】 由实验装置图可知，甲装置是减压过滤装置；与常压过滤相比，减压过滤具有过滤速率快、不易堵的优点； 【小问6详解】 由题给数据可知，步骤Ш中0.03 mol[BHIM]Br与0.03 mol四氟合硼酸钠反应制得6.60 g[BHIM]BF4，则[BHIM]BF4的产率为：≈66.67%。 16. 某高铜炉渣主要含Cu、ZnO、FeO、Al2O3及少量不溶性杂质。一种以该高铜炉渣为原料，回收高附加值铜、锌元素化合物的工艺路线如图所示。 已知：常温下，相关金属离子在c(Mn+)=0.1mol·L-1时，生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示： Fe2+ Fe3+ Al3+ Zn2+ 开始沉淀 6.3 1.5 3.4 6.5 完全沉淀 8.3 2.8 4.7 8.5 请回答下列问题 （1）“浸取液”中含有的金属离子主要为Zn2+和______。 （2）“调节pH”的范围是______。 （3）滤液1经过的“系列操作”包括______、______、过滤、洗涤、干燥等。 （4）浸浸经“铵浸”生成[Cu(NH3)4]2+的离子方程式为________________________；该步骤温度不宜过高，原因可能______________________________。 （5）某种铁的氧化物的立方晶胞结构如图所示，则该晶体的化学式为____________；若测得该晶体的密度为ρg·cm-3，NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的参数a=______ pm(用含ρ、NA的代数式表示)。 【答案】（1）Fe2+、Al3+ （2） （3） ①. 蒸发浓缩 ②. 降温结晶 （4） ①. 或 ②. 温度过高，NH3·H2O和(NH4)2CO3易分解，氨气的挥发量加大，不利于生成[Cu(NH3)4]2+(合理即可) （5） ①. FeO ②. 【解析】 【分析】高铜炉渣主要含Cu、ZnO、FeO、与不溶性杂质，加硫酸溶液酸浸后过滤，固体Cu与不溶杂质进入浸渣，滤液得到含、、的浸取液；浸取液通入空气氧化，将氧化为，再调节pH，控制区间使、完全转化为氢氧化物沉淀过滤除去，只保留含的滤液1，滤液1经蒸发浓缩、降温结晶、过滤洗涤干燥得到；酸浸分离出的浸渣通入氧气，加氨水、碳酸铵溶液进行铵浸，单质Cu在氧气、铵根离子、氨水共同作用下生成可溶性四氨合铜配离子，过滤除去不溶性杂质，得到氨浸液，向氨浸液加入还原剂还原制备纳米铜，再次过滤分离得到纳米铜产品与滤液2； 【小问1详解】 炉渣中、、均与硫酸反应溶解，Cu不与稀硫酸反应留在浸渣，因此浸取液金属离子为、、； 【小问2详解】 氧化后全部变为，调pH目的是让、完全沉淀，同时不沉淀；由表中数据可知，完全沉淀pH=2.8，完全沉淀pH=4.7，开始沉淀pH=6.5，故pH范围； 【小问3详解】 从可溶性盐溶液获取结晶水合物，标准操作为蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥；蒸发浓缩提高溶液浓度，降温降低硫酸锌溶解度析出晶体； 【小问4详解】 由题，Cu在、、作用下被氧化生成四氨合铜，离子方程式为 或；、受热易分解，温度过高，和分解，氨气大量逸出，会降低配离子的产率； 【小问5详解】 由晶胞结构可知，位于晶胞顶点、面心，由均摊法可知，数目为；全部在晶胞内部，共4个，Fe、O个数比为4:4=1:1，因此晶体化学式为；一个晶胞中含4个单元，则晶胞质量，晶胞体积，因此晶胞密度，则。 17. 甲醇是最重要、最基础的大宗有机化工原料之一，被誉为“化工母体”。二氧化碳转化为甲醇的方法是当前研究热点。请回答下列问题： Ⅰ．二氧化碳加氢制甲醇涉及的反应如下： ①CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1 ②CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1 ③CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH3=-90.5 kJ·mol-1 （1）反应①的ΔH1=______ kJ·mol-1，该反应在______条件下可自发进行(填“高温”、“低温”或“任何温度”)。 （2）只考虑反应②，反应速率v=v正-v逆=k正p(CO2)·p(H2)-k逆p(CO)·p(H2O)，其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，p为气体的分压(分压=总压×物质的量分数)。在一定温度和压强下，按照n(H2)：n(CO2)=1：1投料，当CO2转化率为50%时，v(正)：v(逆) =3：4，则反应②的平衡常数Kp =______。 （3）同时考虑反应①和反应②，恒温恒压下，向密闭容器中充入3.0mol H2和1.0mol CO2，测得平衡时CO2的转化率、CH3OH的选择性和CO的选择性随温度的变化曲线如图所示。 [物质A的选择性] ①图中曲线b表示______(填“CO2的转化率”、“CH3OH的选择性”或“CO的选择性”)随温度变化的曲线，该曲线在250℃~400℃随温度升高而升高的原因是__________________________________________。 ②为了提高甲醇的选择性，除了通过改变温度和压强外还可以采取的措施有__________________________________________。 Ⅱ． （4）一种催化还原二氧化碳制甲醇的光能储存装置如图所示，则p型半导体为______极，b电极上的电极反应式为____________________________________。 【答案】（1） ①. -49.3 ②. 低温 （2）0.75或 （3） ①. CO2的转化率 ②. 250℃~400℃之间以反应②为主，反应②为吸热反应，升高温度平衡正向移动，所以CO2平衡转化率升高 ③. 选择合适的催化剂 （4） ①. 正 ②. CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O 【解析】 【小问1详解】 已知热化学方程式： ②； ③；根据盖斯定律，反应②+③可得反应①，因此；该反应、反应前后气体分子数减少，，根据，低温时反应自发，故自发条件为低温； 【小问2详解】 反应②，速率公式，。平衡时，即。投料，设起始，转化率50%，列三段式：，该时刻各物质物质的量相等，恒温恒压下，分压之比等于物质的量之比，因此：。该时刻，则，平衡时，因此； 【小问3详解】 ①已知反应① ，正向放热，升温平衡逆向移动， 选择性随温度升高持续下降； 反应② ，正向吸热，升温平衡正向移动， 选择性随温度升高持续上升； 总转化率受两个反应共同影响，低温时反应①为主，升温①逆向使消耗减少；高温时吸热反应②占主导，升温②正向大量消耗，整体转化率呈先降后升趋势。因此曲线a代表 的选择性，曲线b代表 的转化率，曲线c代表 的选择性；250℃~400℃温度区间反应②占据主导，升高温度使反应②平衡正向移动，大量消耗，抵消主反应①逆向造成的消耗量减少，因此平衡转化率随温度升高而增大； ②可以选用对生成甲醇的主反应①催化活性更高、抑制副反应②发生的合适催化剂，定向加快主反应速率，减少CO副产物生成，提升甲醇选择性； 【小问4详解】 装置依靠太阳能驱动电解，左侧半导体为光电极，p型半导体连接a电极、n型连接b电极；电解池中质子交换膜允许迁移，b电极通入生成，C元素化合价降低、发生还原反应，故b为阴极，与之相连的n型半导体为负极，则p型半导体为正极；b电极酸性环境下得电子结合生成甲醇与水，电极反应式：。 18. Givinostat是一种新研制上市的组蛋白脱乙酰酶抑制剂，可用于治疗癌症，其合成路线之一如下图所示： 请回答下列问题： （1）A的结构简式为______；其中碳原子的杂化轨道类型为______。 （2）B中的官能团的名称是______；B→C的反应类型为______。 （3）D的化学名称为______。 （4）同时符合下列条件的D的同分异构体共有______种；其中一种分子存在分子内氢键，写出该分子的结构简式_______________________。 ①苯环直接与氨基(-NH2)相连；②能发生银镜反应；③不能使FeCl3溶液显色。 （5）N-羟基苯甲酰胺()是一种用途广泛的化工产品。参照上述路线，设计一条以甲苯为原料合成该化工产品的路线______________________________________ (无机试剂任选)。 【答案】（1） ①. ②. sp2 （2） ①. 羧基、酰胺基 ②. 还原反应 （3）对氨基苯甲酸或4-氨基苯甲酸 （4） ①. 3 ②. （5） 【解析】 【分析】A（C12H8O4）与取代反应生成B（），则A的结构式为，B还原反应生成C（），C与D（）反应生成E（），E与SOCl2反应生成F（），F与NH2OH反应生成G（），加入HCl和H2O反应生成。 【小问1详解】 根据分析可知A的结构简式为；苯环为平面结构，碳原子均为sp2杂化，羧基中的碳有3个σ键，1个π键，没有孤电子对，也是sp2杂化。 【小问2详解】 B（）的官能团为羧基、酰胺基；B→C（羧基变为醇羟基），的反应类型为还原反应。 【小问3详解】 D（）的名称对氨基苯甲酸（或4-氨基苯甲酸）。 【小问4详解】 D（C7H7O2N），其同分异构体①苯环直接与氨基(-NH2)相连；②能发生银镜反应，则有HCOO-或CHO；③不能使FeCl3溶液显色，则苯环上没有-OH，则苯环上的官能团只能为HCOO-和-NH2，两个官能团有邻、间、对3种情况，则符合的同分异构体有3种；存在分子内氢键的为。 【小问5详解】 氧化成，根据路线E→F可知与SOCl2反应生成，根据路线F→H可知与NH2OH反应生成，工艺流程为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 遵义市2024~2025学年度第二学期学业水平监测 高二化学 (考试时间：75分钟 试卷满分：100分) 注意事项： 1.考试开始前，请用黑色签字笔将答题卡上的姓名、班级、考号填写清楚，并在相应位置粘贴条形码。 2.选择题答题时，请用2B铅笔答题，若需改动，请用橡皮轻轻擦拭干净后再选涂其他选项；非选择题答题时，请用黑色签字笔在答题卡相应的位置答题，在规定区域以外的答题不给分，在试卷上作答无效。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Fe 56 Cu 64 一、选择题(本题包括14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意) 1. 日前，2024年度全国十大考古新发现揭晓。下列文物中，主要由天然高分子材料制成的是 A．北京琉璃河遗址出土的作册奂青铜器 B．安徽武王墩墓出土的玉觿(玉器) C．云南河泊所遗址出土的纪年竹简 D．四川濛溪河遗址群出土的硅质岩石器 A. A B. B C. C D. D 2. 5-巯基间苯二甲酸和Cu(NO3)2·3H2O可用来合成具有高催化活性的铜基金属有机框架催化剂。下列化学用语使用正确的是 A. 基态Cu原子的价电子排布式：3d104s1 B. 巯基(-SH)的电子式： C. 的空间结构：正四面体形 D. H2O中s-p σ键的形成： 3. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 常温下，pH=12的Na2CO3溶液中的OH-数目为0.01NA B. 常温常压下，16g CH4中含有的σ键数目为4NA C. 标准状况下，1mol乙醇的体积为22.4L D. 64g Cu在足量氯气中反应，转移的电子数目为NA 4. 科学使用化学品可提升人们生产、生活的质量。下列说法错误的是 A. 葡萄酒中添加少量二氧化硫，用于杀菌消毒 B. 维生素C又称抗坏血酸，常用作水果罐头中的抗氧化剂 C. 加碘食盐中添加了单质碘，以补充必要的营养成分 D. 卤水能使豆浆中的蛋白质聚沉，是制作豆腐常用的凝固剂 5. 下列实验装置能达到实验目的的是 A. 图甲用于制备CO2 B. 图乙用于铁钉镀铜 C. 图丙用于碘晶体(含NH4Cl)的提纯 D. 图丁用于排出盛有KMnO4溶液的滴定管尖嘴处的气泡 6. 植物提取物阿魏萜宁具有抗菌活性，其结构简式如图所示。下列说法错误的是 A. 该分子中含有4个手性碳原子 B. 1mol该有机物最多能与5mol H2发生加成反应 C. 该有机物既可以与酸反应，又可以与碱反应 D. 该分子中所有碳原子一定不共面 7. 下列反应的离子方程式正确的是 A. 向大理石上滴加醋酸溶液：2H++CaCO3=Ca2++CO2↑+H2O B. 铁与足量稀硝酸反应： C. 向AlCl3溶液中加入过量氨水： D. 金属钠和水反应：Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑ 8. 物质的结构决定其性质。下列实例与解释不相符的是 实例 解释 A 键角： 中心原子均采取sp3杂化，1个H2O分子中有2个孤电子对，孤电子对之间有较大的斥力 B 在水中溶解度：O3>O2 H-O是极性分子，O3分子的极性大于O2分子的极性 C 酸性：CH3CH2COOH <CH3COOH 烷基越长，推电子效应越大，-OH极性越小，羧酸的酸性越弱 D 18-冠-6能识别K+ 该冠醚中的氧原子与K+之间可通过离子键结合 A. A B. B C. C D. D 9. 某化合物(W2Z3Y8·nX2Y)在医药上用于制抗酸药，能中和胃酸和保护溃疡面。X、Y、Z、W四种主族元素，分别位于三个不同短周期，Y和W的基态原子p能级电子数与s能级电子数相同，Z是地壳中含量第二丰富的元素。下列说法错误的是 A. 稳定性：ZX4>X2Y B. 单质熔点：Z>W C. 简单离子半径：Y>W D. 离子键百分数：WY>ZY2 10. 由下列实验操作和现象，得出的结论正确的是 实验操作和现象 实验结论 A 向待测液中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，溶液变浑浊 待测液中一定含有 B 将0.1mol·L-1 MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有白色沉淀产生，再滴入0.1mol·L-1 CuSO4溶液，有蓝色沉淀产生 Ksp[Mg(OH)2]<Ksp[Cu(OH)2] C 甲烷和氯气以体积比1：1混合发生取代反应，试管内气体颜色变浅，液面上升，试管壁出现油状液滴 甲烷全部转化为CCl4 D 向2.0mL 0.1mol·L-1 K2Cr2O7溶液中滴加5滴6.0mol·L-1 NaOH溶液，溶液由橙色变为黄色 c(H+)减小，使反应朝正向移动 A. A B. B C. C D. D 11. 从废钴酸锂电池正极片(LiCoO2、乙炔炭黑、Al箔)中回收钴和锂的流程如图所示。 下列说法错误的是 A. 步骤(Ⅰ)中发生反应的离子方程式为2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑ B. 步骤(Ⅰ)中可适当升高温度以提高碱溶速率 C. 步骤(Ⅱ)中的浓盐酸可用浓硝酸代替 D. 步骤(Ⅲ)中的滤液3可用于回收锂 12. 常温下，用0.1000mol·L-1 NaOH标准溶液滴定20.00mL浓度均为0.1000mol·L-1 HCl和NH4Cl溶液的混合溶液，所得溶液的pH变化如图所示。 下列有关说法错误的是 A. 在滴定过程中水的电离程度：c>b>a B. a点溶液中：水电离出的c(H+)数量级为10-4 C. b点溶液中： D. 曲线上任何一点溶液中： 13. 将高铁赤泥(含Fe2O3和Fe3O4等)在低温碱性矿浆环境中直接电解制备金属铁，可实现赤泥的高效资源化利用，其原理如图所示。 下列说法错误的是 A. 电极X的电势高于电极Y的电势 B. 阳极电极反应式：4OH--4e=O2↑+2H2O C. 电极Y可能发生的副反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH- D. 标准状况下，每生成1mol Fe，得到11.2L O2 14. 某研究团队认为乙酸(R1)与乙醇(R2)作用，经某过渡态(TSa)最终生成乙酸乙酯(P)，具体机理如图所示。 下列说法正确的是 A. 乙酸乙酯(P)比乙酸(R1)稳定 B. 该反应是放热反应，因此无需加热即可快速发生 C. R1+R2→TSa过程中，“C2”与“O4”之间的作用力逐渐减弱 D. TSa→P后，“C2”与“O6”之间完全形成非极性共价键 二、填空题(本题包括4小题，共58分) 15. [BHIM]BF4是一种重要的离子液体，具有可调控的溶解性、高热稳定性等优异性能。某研究团队制备该离子液体的合成路线和步骤如下： 已知：80~100℃，在氧气存在下，N-苄基咪唑发生缓慢氧化。 Ⅰ．在N2气氛下，将7.48g(0.11 mol)咪唑、4.00g(0.10 mol)NaOH溶于50.00mL二甲基亚砜中室温下搅拌1h，滴加17.10g(0.10mol)溴化苄，在分水器中回流反应6h。反应结束，经萃取、水洗、减压蒸馏得到14.70g淡黄色黏稠液体，即N-苄基咪唑。 Ⅱ．将7.90g(0.05 mol)N-苄基咪唑与8.25g(0.05mol)C6H13Br溶于50.00 mL无水乙醇，在N2氛围中升温至85℃回流反应24h。反应结束，经减压蒸馏、乙酸乙酯和石油醚交替洗涤、再次减压蒸馏得到11.30 g淡黄色黏稠液体，即[BHIM]Br。 Ⅲ．将9.96g(0.03 mol)[BHIM]Br、3.29g(0.03 mol)NaBF4溶于50.00 mL蒸馏水中，室温下搅拌反应24h。反应结束，减压蒸馏、乙腈洗涤、减压过滤、再次减压蒸馏得到6.60 g淡黄色黏稠液体，即[BHIM]BF4(M=330 g·mol-1) 请回答下列问题： （1）仪器A的名称是______。 （2）步骤Ⅰ中，生成N-苄基咪唑的化学方程式为：______________________；分水器的作用是_______________________。 （3）步骤Ⅱ中，N2的作用是______________________________，保持仪器B中反应温度为85℃的方法是____________(写一种即可)。 （4）步骤Ш中，再次减压蒸馏的目的是为了除去______(填名称)。 （5）减压过滤装置是下图中的______(填标号)；与常压过滤相比，减压过滤的优点是________________________。 （6）步骤Ⅲ中，[BHIM]BF4的产率是______(用百分数表示，保留2位小数)。 16. 某高铜炉渣主要含Cu、ZnO、FeO、Al2O3及少量不溶性杂质。一种以该高铜炉渣为原料，回收高附加值铜、锌元素化合物的工艺路线如图所示。 已知：常温下，相关金属离子在c(Mn+)=0.1mol·L-1时，生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示： Fe2+ Fe3+ Al3+ Zn2+ 开始沉淀 6.3 1.5 3.4 6.5 完全沉淀 8.3 2.8 4.7 8.5 请回答下列问题 （1）“浸取液”中含有的金属离子主要为Zn2+和______。 （2）“调节pH”的范围是______。 （3）滤液1经过的“系列操作”包括______、______、过滤、洗涤、干燥等。 （4）浸浸经“铵浸”生成[Cu(NH3)4]2+的离子方程式为________________________；该步骤温度不宜过高，原因可能______________________________。 （5）某种铁的氧化物的立方晶胞结构如图所示，则该晶体的化学式为____________；若测得该晶体的密度为ρg·cm-3，NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的参数a=______ pm(用含ρ、NA的代数式表示)。 17. 甲醇是最重要、最基础的大宗有机化工原料之一，被誉为“化工母体”。二氧化碳转化为甲醇的方法是当前研究热点。请回答下列问题： Ⅰ．二氧化碳加氢制甲醇涉及的反应如下： ①CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1 ②CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1 ③CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH3=-90.5 kJ·mol-1 （1）反应①的ΔH1=______ kJ·mol-1，该反应在______条件下可自发进行(填“高温”、“低温”或“任何温度”)。 （2）只考虑反应②，反应速率v=v正-v逆=k正p(CO2)·p(H2)-k逆p(CO)·p(H2O)，其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，p为气体的分压(分压=总压×物质的量分数)。在一定温度和压强下，按照n(H2)：n(CO2)=1：1投料，当CO2转化率为50%时，v(正)：v(逆) =3：4，则反应②的平衡常数Kp =______。 （3）同时考虑反应①和反应②，恒温恒压下，向密闭容器中充入3.0mol H2和1.0mol CO2，测得平衡时CO2的转化率、CH3OH的选择性和CO的选择性随温度的变化曲线如图所示。 [物质A的选择性] ①图中曲线b表示______(填“CO2的转化率”、“CH3OH的选择性”或“CO的选择性”)随温度变化的曲线，该曲线在250℃~400℃随温度升高而升高的原因是__________________________________________。 ②为了提高甲醇的选择性，除了通过改变温度和压强外还可以采取的措施有__________________________________________。 Ⅱ． （4）一种催化还原二氧化碳制甲醇的光能储存装置如图所示，则p型半导体为______极，b电极上的电极反应式为____________________________________。 18. Givinostat是一种新研制上市的组蛋白脱乙酰酶抑制剂，可用于治疗癌症，其合成路线之一如下图所示： 请回答下列问题： （1）A的结构简式为______；其中碳原子的杂化轨道类型为______。 （2）B中的官能团的名称是______；B→C的反应类型为______。 （3）D的化学名称为______。 （4）同时符合下列条件的D的同分异构体共有______种；其中一种分子存在分子内氢键，写出该分子的结构简式_______________________。 ①苯环直接与氨基(-NH2)相连；②能发生银镜反应；③不能使FeCl3溶液显色。 （5）N-羟基苯甲酰胺()是一种用途广泛的化工产品。参照上述路线，设计一条以甲苯为原料合成该化工产品的路线______________________________________ (无机试剂任选)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $