内容正文:
十堰一中2025-2026学年第二学期期末考试试题
高二化学
考试时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。
可能用到的相对原子质量:O-16 K-39
一、选择题(每小题只有1个符合题意的选项,每小题3分,共45分)
1. 下列化学用语或图示表达错误的是
A. 乙醇的分子模型:
B. 的VSEPR模型:
C. 的离子结构示意图:
D. 基态Ga原子的简化电子排布式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙醇分子式为,比例模型中原子大小()和原子个数均匹配,A正确;
B.中心原子价层电子对数为,无孤电子对,VSEPR模型为平面三角形,图示为平面三角形模型,B正确;
C.为26号元素,失电子形成时先失去最外层轨道的2个电子,再失去轨道1个电子,核外电子排布为2、8、13,第四层无电子,图示第四层仍有2个电子,排布错误,C错误;
D.为31号元素,位于第四周期ⅢA族,简化电子排布式为,D正确;
故选C。
2. 下列比较结果,错误的是
A. 电负性:O>N B. 第一电离能:Ar>S
C. 离子半径:Mg2+>Al3+ D. 酸性:HF>HCl
【答案】D
【解析】
【详解】A.同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,O和N同周期且O位于N右侧,故电负性O>N,A正确;
B.Ar为稀有气体元素,最外层达到8电子稳定结构,难失去电子,同周期元素第一电离能从左到右整体呈增大趋势,稀有气体的第一电离能为同周期最大,故第一电离能Ar>S,B正确;
C.Mg2+和Al3+核外电子排布相同,核电荷数越大对核外电子的吸引作用越强,离子半径越小,故离子半径Mg2+>Al3+,C正确;
D.F原子半径小于Cl,H-F键能大于H-Cl键能,在水溶液中HF更难电离出H+,HF是弱酸,HCl是强酸,故酸性HCl>HF,D错误;
故选D。
3. 乙腈(CH3CN)是一种常见的有机溶剂,沸点较高,水溶性好。下列说法错误的是
A. 乙腈的电子式:
B. 乙腈分子中σ键和π键个数之比为5∶2
C. 乙腈分子所有原子可能共平面
D. 乙腈能发生加成反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.该电子式中各原子均满足稳定结构:H为2电子稳定结构,C、N均为8电子稳定结构,符合乙腈的成键特点,A正确;
B.单键均为σ键,三键含1个σ键和2个π键,乙腈中共有5个σ键(3个C-H键、1个C-C键、1个C-N皆为σ键)、2个π键,二者比值为5:2,B正确;
C.乙腈中甲基碳原子为sp3杂化,空间构型为四面体,因此所有原子不可能共平面,C错误;
D.乙腈分子中含有碳氮三键,属于不饱和键,能够发生加成反应,D正确;
故选C。
4. 仪器分析在化学研究中有重要应用。下列说法错误的是
A. 用元素分析仪分析青蒿素中含有的元素种类
B. 用X射线衍射法区分玻璃和石英
C. 用原子光谱鉴定样品中是否含有元素Li
D. 用核磁共振氢谱测得丙酮()有两组峰
【答案】D
【解析】
【详解】A.元素分析仪可测定有机物中含有的C、H、O等元素种类,可用于分析青蒿素的元素组成,A正确;
B.X射线衍射法可区分晶体和非晶体,石英是晶体、玻璃是非晶体,二者的X射线衍射图谱有明显差异,B正确;
C.不同元素的原子光谱有特征谱线,可通过原子光谱鉴定样品中是否含有Li元素,C正确;
D.丙酮结构为,分子中两个甲基的氢原子化学环境完全相同,核磁共振氢谱只有1组峰,D错误;
故选D。
5. 下列说法正确的是
A. 的系统命名为:3-甲基丁烷
B. 的系统命名为:2,2-二甲基-4-丁醇
C. 的系统命名为:顺-2-丁烯
D. 的系统命名为:N-甲基-N-乙基乙酰胺
【答案】D
【解析】
【详解】A.该烷烃主链含4个碳原子,编号时应从离支链更近的一端开始,甲基位于2位,正确命名为2-甲基丁烷,A错误;
B.醇命名时选取含羟基的最长碳链为主链,编号要使羟基位次最小,羟基位于1位,两个甲基位于3位,正确命名为3,3-二甲基-1-丁醇,B错误;
C.该烯烃双键两侧的甲基位于双键异侧,正确命名为反-2-丁烯,C错误;
D.该物质为乙酸形成的酰胺,氮原子上连有甲基和乙基两个取代基,命名为N-甲基-N-乙基乙酰胺,D正确;
故选D。
6. 下列说法正确的是
A. 乙烷和乙烯都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. 被酸性高锰酸钾溶液氧化得到的有机产物只有苯甲酸
C. 甲苯分子能使酸性高锰酸钾溶液褪色是因为甲基能使苯环变活泼
D. 掺杂的聚乙炔具有与金属材料一样的导电性,可以用作导电塑料
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙烷属于饱和烷烃,性质稳定,不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,无法使其褪色,只有含碳碳双键的乙烯能使其褪色,A错误;
B.该有机物侧链含有2个碳碳双键,被酸性高锰酸钾氧化时碳碳双键断裂,会生成苯甲酸、酮类等多种有机产物,不是只有苯甲酸,B错误;
C.甲苯使酸性高锰酸钾溶液褪色是因为苯环活化了甲基,甲基被氧化为羧基,不是甲基使苯环变活泼,C错误;
D.聚乙炔具有单双键交替的共轭结构,掺杂后具备导电性,属于导电高分子材料,可用作导电塑料,D正确;
故选D。
7. 物质性质与组成元素的性质有关,下列对物质性质的判断及解释错误的是
性质
主要原因
A
沸点:
电负性:
B
酸性:
氯原子为吸电子基团
C
溶解度:在溶液中大于在纯水中
在溶液中存在反应:
D
分子极性:
分子立体结构不同
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.电负性大于的,使分子间可形成氢键,无分子间氢键,因此沸点,A正确;
B.氯原子为吸电子基团,会使中羧基的键极性更强,更易电离出,因此的酸性强于的,B正确;
C.在溶液中存在平衡,促进溶解,因此在溶液中的溶解度大于其在纯水中的,C正确;
D.为直线形结构,正负电荷中心重合,属于非极性分子,为形结构,正负电荷中心不重合,属于极性分子,因此分子极性,性质判断错误,D错误;
故选D。
8. 下列实验装置能达到实验目的的是
A.制备乙酸乙酯并除杂
B.检验乙炔具有还原性
C.分离苯和溴苯
D.证明苯酚的酸性比碳酸的弱
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.制备乙酸乙酯时,乙醇、乙酸在浓硫酸的作用下发生酯化反应,导管与饱和溶液液面相切防倒吸,饱和溶液除去乙酸乙酯中混有的乙醇和乙酸,A正确;
B.电石与饱和食盐水反应生成的乙炔中混有等还原性杂质,也能使酸性溶液褪色,干扰乙炔还原性的检验,B错误;
C.苯和溴苯互溶且沸点差异较大,可通过蒸馏法分离,装置冷凝水下进上出,温度计水银球不应插入混合液,应该放在蒸馏烧瓶支管口处可准确测量馏分温度,C错误;
D.醋酸具有挥发性,挥发的醋酸也能与苯酚钠反应生成苯酚,无法证明是碳酸与苯酚钠发生反应,不能证明苯酚酸性比碳酸弱,D错误;
故选A。
9. 一种可提高电池整体性能的电解液添加剂的结构如图所示。该添加剂所含的5种元素均为短周期元素,其中基态X+ 的核外电子只有1种空间运动状态,X仅与M、E、Z位于同一周期。下列说法正确的是
A. 简单氢化物的沸点:E<M<Z
B. EZ4和的空间结构不同
C. M与氢元素组成的10电子微粒有3种
D. X单质与M单质加热时反应生成X2M2
【答案】C
【解析】
【分析】基态的核外电子只有1种空间运动状态,其核外电子排布为,故X为Li,X仅与M、E、Z位于同一周期,位于第二周期,根据原子的成键个数可知,E为C,M为O,Z为F,整个阴离子显-1价,故Y为P。
【详解】A.根据分析,E为C,M为O,Z为F,简单氢化物分别为:、、,和HF分子间均存在氢键,但分子间形成的氢键网络比HF的更强,故水的沸点更高,故简单氢化物的沸点:,A错误;
B.E为C,Z为F,Y为P,和的价层电子对数均为4,空间构型均为正四面体,B错误;
C.M为O,与氢元素组成的10电子微粒有;、、共三种,C正确;
D.X为Li,M为O,两者加热时生成,D错误;
故选C。
10. 在溶有15-冠-5()的有机溶剂中,苄氯()与发生反应生成X如下所示:
下列说法正确的是
A. 简单氢化物的热稳定性:
B. X中15-冠-5与间存在离子键
C. 上述过程为超分子的自组装过程
D. 化学键极性:
【答案】D
【解析】
【详解】A.非金属性强于,元素非金属性越强,简单氢化物热稳定性越强,故热稳定性,A错误;
B.15-冠-5是中性分子,其与通过配位作用结合,不存在离子键,B错误;
C.该过程发生了亲核取代反应,有旧化学键断裂和新化学键生成,不属于超分子自组装过程,C错误;
D.成键原子电负性差值越大,化学键极性越强,和的电负性差值大于和的电负性差值,故化学键极性,D正确;
故选D。
11. 下列方程式正确的是
A. 苯和溴水用铁作催化剂发生取代反应:
B. 丙酮和催化加成:
C. 与足量的NaOH溶液反应:
D. 与足量的银氨溶液混合加热:
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯与溴水不发生取代反应,仅发生萃取分层;苯的溴代反应必须使用液溴(纯溴),在 Fe(或)催化下才能进行,A错误;
B.丙酮与发生羰基加成,生成 α- 羟基腈:氰基()直接与羰基碳相连,氧原子结合氢生成羟基。选项产物中官能团写为(氰酸酯结构),基团连接方式错误,B错误;
C.该有机物同时含酚羟基和酯基:足量条件下,酯基水解生成羧酸钠和甲醇,酚羟基也会与中和生成酚钠。选项方程式中酚羟基未参与反应,不符合 “足量” 的反应事实,C错误;
D.分子含 2 个醛基,酮羰基不与银氨溶液反应。1 mol 醛基与 2 mol 银氨溶液反应生成 2 mol ,2 mol 醛基共生成 4 mol ;配平后原子、电子守恒,产物羧酸铵、银、氨气、水均符合银镜反应规律,D正确;
故选D。
12. 芹菜中的芹黄素具有抗肿瘤、抗病毒等生物活性,其结构简式如图所示。下列关于芹黄素的说法不正确的是
A. 该分子为烃的衍生物
B. 该分子能使溶液显色
C. 1 mol芹黄素最多能与3 mol 反应
D. 1 mol芹黄素最多能与4 mol 反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.烃的衍生物是指烃分子中氢原子被其他原子/原子团取代得到的化合物,该物质含、、三种元素,属于烃的衍生物,A正确;
B.该分子中含有酚羟基,酚羟基遇溶液会发生显色反应,B正确;
C.只有酚羟基能与反应,1 mol酚羟基消耗1 mol,该分子共3个酚羟基,故1 mol芹黄素最多能与3 mol反应,C正确;
D.酚羟基邻、对位的H可与发生取代反应,共4个可被取代的H,消耗4 mol;另外分子中还存在1个碳碳双键,可与1 mol发生加成反应,总共消耗5 mol,D错误;
13. 下列说法错误的是
A. 与溴1∶1加成,产物有4种
B. 分子式为的芳香族化合物共有12种
C. 某单烯烃催化加氢可生成3-甲基戊烷,该烯烃有4种(含顺反异构)
D. 分子式为的芳香烃共有8种
【答案】B
【解析】
【详解】A.该有机物含3个碳碳双键,与溴1:1加成时,溴原子分别加成在双键上,有三种,共轭双键可发生1,4-加成,共4种产物,A不符合题意;
B.分子式为的芳香族化合物可能为:,对其进行一氯取代,则的芳香族化合物分别为:5、3、4、2,共14种,B符合题意;
C.3-甲基戊烷的碳骨架为,逆推烯烃双键位置:①2-乙基-1-丁烯;②3-甲基-2-戊烯,存在顺反异构;③3-甲基-1-戊烯,共4种,C不符合题意;
D.分子式为的芳香烃,苯环上一取代,其取代基为,有2种结构;苯环上二取代,其取代基为、,有3种结构;苯环上三取代,其取代基为、、,三个取代基都相同,有3种结构;共有8种,D不符合题意;
故选B。
14. 的晶胞(与NaCl晶胞结构相同)如图所示,1号原子的分数坐标为,已知过氧键的键长为,阿伏加德罗常数的值为,晶胞的棱长为。下列说法错误的是
A. 晶体中每个周围最近且等距的有12个
B. 晶体的密度为
C. 2号原子的分数坐标为
D. 晶胞中位于所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长为
【答案】B
【解析】
【分析】晶胞中作面心立方堆积,填充八面体空隙,晶胞含 4 个 和 4 个 。
【详解】A.为面心立方堆积,每个周围最近且等距的 分布于相邻面心:同层 4 个、上下两层各 4 个,总计 12 个,A正确;
B.晶胞总质量:,晶胞体积:,密度:,选项中数量级错误,B错误;
C.过氧根沿 z 轴排列,中心位于晶胞体心;过氧键键长为d nm,对应分数长度为。2 号为下方原子,z 坐标分数为,故分数坐标为,C正确;
D.位于形成的正八面体空隙体心;正八面体的棱为相邻两个的连线,长度等于晶胞面对角线的一半,即,D正确;
故选B。
15. 1-苯基丙炔和HCl可发生催化加成反应,生成产物A和B.反应历程的能量变化如图1,体系中三种物质的占比随时间变化如图2,下列说法错误的是
A. 从Ph-C≡C-CH3生成产物A和产物B的反应都是放热反应
B. 产物B对应的结构是
C.
D. 若想获取高产率的产物A,应适当缩短反应时间并将其及时分离
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图1可知两种生成物的能量均比反应物低,从Ph-C≡C-CH3生成产物A和产物B的反应都是放热反应,A正确;
B.由图1可知,的能量更低,更稳定,达到平衡时,其占比应更高,则产物B对应的结构是,B错误;
C.根据图1可知,反应Ⅰ:Ph-C≡C-CH3→,同理反应Ⅱ:Ph-C≡C-CH3→ ,根据盖斯定律,反应Ⅱ-反应Ⅰ得到目标反应,则, C正确;
D.根据图2可知,在反应时间较短时,产物A的比例较高,故若想获取高产率的产物A,应适当缩短反应时间并将其及时分离,D正确;
故答案选B。
二、填空题(共四题,合计55分)
16. 回答下列问题
(1)下列铍元素的不同微粒,若再失去一个电子需要能量最大的是_____________。
A. B.
C. D.
(2)是一种优良的等离子蚀刻气体,在芯片制造等方面有广泛应用。与分子相比,金属离子更易与分子形成配位键的原因是_____________________________________。
(3)几种含氯化合物的熔点如表:
物质
NaCl
熔点/℃
801
190*(在250 KPa条件下)
-70.4
NaCl的熔点明显高于,其原因是______________________________________。
(4)具有空间笼状骨架的金属有机框架材料ZIF-8[可表示为,其中Zn与N呈四面体网状结构]制备过程如下,其空隙可吸附,并促进转化为高附加值化学品环状碳酸酯。
①中基态价电子轨道表示式为________________________。
②设为阿伏加德罗常数的值,则1 mol 2-mIm中的σ键数目为____________。
③2-mIm的水溶性比苯高出约180倍,主要原因是:ⅰ.___________________;ⅱ.___________________。
④ZIF-8晶体中微粒间不存在的作用力为_______________(填标号)。
a.氢键 b.离子键 c.配位键 d.范德华力 e.极性共价键 f.非极性共价键
【答案】(1)C (2)F的电负性大于H,NF3中N原子的电子对偏向F,使N原子对孤电子对吸引力更强,更难给出孤电子对;NH3中N原子更易给出孤电子对,因此更易和金属离子形成配位键
(3)NaCl是离子晶体,熔化需要破坏强离子键;SiCl4是分子晶体,熔化只需要破坏较弱的分子间作用力(范德华力),离子键强度大于分子间作用力,因此 NaCl的熔点更高
(4) ①. ②. ③. 能与水分子形成分子间氢键 ④. 属于极性分子 ⑤. ab
【解析】
【小问1详解】
Be为4号元素,各选项微粒分别为:A是激发态Be原子、B是基态Be原子、C是基态、D是激发态。同一元素的电离能:正离子的电离能大于中性原子;基态能量低于激发态,电子束缚更强,再失去电子需要更高能量,因此基态再失电子能量最大,故答案选C;
【小问2详解】
F的电负性大于H,NF3中N原子的电子对偏向F,使N原子对孤电子对吸引力更强,更难给出孤电子对;NH3中N原子更易给出孤电子对,因此更易和金属离子形成配位键;
【小问3详解】
NaCl是离子晶体,熔化需要破坏强离子键;SiCl4是分子晶体,融化只需要破化较弱的分子间作用力(范德华力),离子键强度大于分子间作用力,因此 NaCl的熔点更高;
【小问4详解】
①基态价电子排布式为3d10,价电子轨道表示式为:;
②2-mIm的结构式为: ,原子之间优先形成键,1 mol 2-mIm中的键数目为:;
③2-mIm的水溶性比苯高出约180倍,其N原子上连H原子,能与水形成氢键,为极性分子,根据相似相溶原理,易溶于水,故主要原因是:ⅰ.能与水分子形成分子间氢键;ⅱ.为极性分子;
④ZIF-8为分子晶体,存在范德华力,ZIF-8中,Zn与N之间存在配位键;配体内部存在C-C非极性共价键、C-H、C-N极性共价键;Zn与配体以配位键结合,不存在游离阴阳离子的离子键;配体去质子后无N-H等可形成氢键的结构,不存在氢键,因此不存在的作用力为ab。
17. 化合物F是合成某种药物的重要中间体。一种化合物F的合成路线如图:
已知:①RCOOR'
②
③X()为:
请回答下列问题:
(1)A的化学名称为_________________,A→B的反应类型为_________________。
(2)D的结构简式为______________。D→E的化学方程式为__________________________________。
(3)写出E→F反应过程中的作用为___________________________________________________。
(4)G为D的同分异构体,G经脱氢氧化后可得分子式为的化合物K,满足下列条件的K的结构__________种(不考虑立体异构)。
①除苯环外不含其他环状结构;
②仅含一种官能团且不含键;
③能与溶液反应产生气体。
(5)结合已知条件,设计以、为原料(其他试剂任选)合成X的路线__________。
【答案】(1) ①. 对苯二酚 ②. 取代反应
(2) ①. ②. +
(3)消耗反应过程中生成的HBr,促使反应向正反应方向进行 (4)3
(5)
【解析】
【小问1详解】
根据A的结构简式,A的化学名称为对苯二酚,A→B是A的羟基上的H被-CH3代替,反应类型为取代反应;
【小问2详解】
C酸化得到D,结合D的分子式,D的结构简式为; D→E是D与甲醇的酯化反应,化学方程式为:+;
【小问3详解】
E和C8H8OBr2发生取代反应生成F,消耗反应过程中生成的HBr,促使反应向正反应方向进行;
【小问4详解】
分子式为C8H6O4的同分异构体①除苯环外不含其他环状结构;②仅含一种官能团且不含键;③能与溶液反应产生气体,说明含有-COOH,且有2个-COOH;符合条件的K有、、,共3种;
【小问5详解】
和液溴在Fe作催化剂的条件下发生取代反应生成,和甲醇发生酯化反应生成,和溴在光照条件下发生取代反应生成,还原生成,合成X的路线为。
18. 某化学兴趣小组探究乙醇和溴水的反应。
操作及现象
实验i
向试管中加入2 mL无水乙醇,再滴入5滴饱和溴水,无明显现象。敞口放置12 h后溶液变为无色。
实验ii
另取2支试管,各加入2 mL无水乙醇,再分别滴入5滴饱和溴水后密封。一支置于光照处,另一支置于避光处,12 h后溶液均为无色。
实验iii
pH传感器实验:
向40 mL饱和溴水中加入___________,结果如图1.
向40 mL饱和溴水中加入3 mL无水乙醇,结果如图2.
请回答下列问题:
(1)①实验ii的目的是排除因___________、___________导致溴水褪色。
②请补全实验iii___________。
(2)甲同学推测乙醇可能发生了氧化反应而使溴水褪色,其实验依据为___________。
(3)乙同学认为甲同学的推测不严谨,进一步进行实验:取少量实验ii中褪色后的溶液于试管中,___________,加热,观察到有砖红色沉淀生成,证明乙醇被溴水氧化为乙醛。
(4)丙同学对实验ii生成的另一产物进行仪器分析,得到如图3所示___________(填谱图名称),该物质为___________(填结构式)。
(5)丙同学利用相同方法还检测出了2-溴乙醛(BrCH2CHO)。
经查阅资料发现:
①反应中,乙烯醇的___________(填“σ”或“π”)电子进攻Br2分子中带___________(填“正电”或“负电”)的溴原子。
②该反应通常采用强酸催化,而本实验中丙同学能检测出2-溴乙醛的原因是___________。
实验结论:乙醇能与溴水反应,但反应速率慢、反应过程复杂。
【答案】(1) ①. 挥发 ②. 光照 ③. 3 mL水
(2)反应后溶液pH减小
(3)加入足量的氢氧化钠溶液,再加入新制氢氧化铜悬浊液或几滴硫酸铜溶液
(4) ①. 红外光谱图 ②.
(5) ①. ②. 正电 ③. 反应产生,是强酸可以催化该反应
【解析】
【分析】三组实验为递进式探究,逐步验证乙醇和溴水的反应。实验i初步得到现象:无水乙醇与饱和溴水混合后初始无明显变化,敞口久置后溶液褪色,为探究提供了基础;实验ii设置密封条件下光照、避光的对照实验,排除了溴单质挥发、溴光照分解这两类非反应因素导致褪色的可能,确认褪色是乙醇与溴发生反应导致;实验iii通过空白pH传感对照实验(向饱和溴水中加入等体积蒸馏水作空白,对比加入无水乙醇的pH变化),证明加入乙醇后溴水pH明显降低,说明反应生成了酸性物质,为乙醇被溴氧化的推测提供了实验支撑,整体逐步推导确认乙醇可与溴水发生反应。
【小问1详解】
实验i为敞口放置,溴单质易挥发,可能因挥发导致褪色。实验ii在密封条件下设置了光照、避光两组对照,最终两组均褪色,因此目的是排除溴挥发、光照这两个非反应因素导致溴水褪色,证明褪色是乙醇与溴反应导致。实验iii为对照实验,实验组加入了3 mL无水乙醇,对照组需要加入等体积的蒸馏水,排除水本身对溴水pH的影响,从而证明pH变化是乙醇和溴反应导致,故加入3 mL水。
【小问2详解】
向40 mL饱和溴水中加入3 mL水后,变化不明显,而加入3 mL无水乙醇后,明显减小,说明反应生成了酸,可能发生的反应为:。
【小问3详解】
实验中褪色后的溶液含有,为酸性环境,检测醛基时需要调整至碱性,故需要加入足量的氢氧化钠溶液,再加入新制氢氧化铜悬浊液或几滴硫酸铜溶液。
【小问4详解】
该谱图横坐标为波数、纵坐标为透过率,是典型的红外光谱图。实验中生成乙醛,由于乙醛还原性强,可以被继续氧化,结合图谱,产物为乙酸,结构式为:。
【小问5详解】
①第一步(质子化):与羰基氧形成配位键,同时中断裂,电子完全转移至原子上,使O的杂化转变为,中C原子失去电子而带正电。 第二步:原羰基上带正电的C原子使断键,生成,保留的一对电子与原羰基形成配位键,从而生成乙烯醇。 第三步:乙烯醇中的电子进攻中带正电的,形成配位键,同时原羰基形成羰基。
②该生成2-溴乙醛的反应需要强酸催化,而乙醇被溴氧化的过程本身会生成,是强酸,刚好满足催化的酸性要求,因此本实验中可以检测出2-溴乙醛。
19. 甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数数值如下:
可逆反应
平衡常数数值
温度
500℃
800℃
I.
2.5
0.15
II.
1.0
2.5
III.
请回答下列问题:
(1)根据反应可推导出、与之间的关系,则_____________(用、表示)。
(2)反应Ⅲ的___________0(填“>”或“<”),该反应在___________条件下可自发进行(填字母)。
A.高温 B.低温 C.任何温度
(3)恒温恒容时,只发生反应Ⅲ,不能作为该反应达到平衡状态的标志是___________(填字母)。
A. 容器内气体的总压强不再变化
B. 容器内气体的平均摩尔质量不再变化
C.
D. 容器内气体的密度不再变化
(4)一定条件下,向恒容密闭容器中加入1 mol 和3 mol :
①若只发生反应Ⅱ和Ⅲ,测得不同容积容器中的平衡转化率随温度的变化关系如图:
A、B点对应的正反应速率:__________(填“>”、“=”或“<”),原因为___________________。
②若一定温度下,只发生反应Ⅲ,起始压强为200 MPa,反应经达到平衡,此时体系压强为120 MPa,水蒸气的分压,则内,该反应的平均反应速率__________(用含的代数式表示);已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数,用平衡分压代替平衡浓度可计算压强平衡常数,则反应Ⅲ的压强平衡常数__________(写出计算式即可)。
【答案】(1)K1⋅K2
(2) ①. < ②. B (3)D
(4) ①. > ②. A点温度比B点高,且A对应容器容积更小,反应物浓度更大,故正反应速率更大 ③. ④.
【解析】
【小问1详解】
反应I与反应II相加可得反应III,总反应的平衡常数等于各分步反应平衡常数的乘积,因此K3=K1⋅K2;
【小问2详解】
温度升高时,K1减小、K2增大,计算得K3(500℃)=2.5×1.0=2.5,K3(800℃)=0.15×2.5=0.375,温度升高K3减小,说明反应Ⅲ正反应放热,ΔH<0;反应Ⅲ中气体分子数从4变为2,熵减小,ΔS<0。根据ΔG=ΔH−TΔS<0自发,可知低温下反应自发,故选B;
【小问3详解】
对反应III:A.反应前后气体分子数不等,总压强随反应进行改变,压强不变说明达到平衡,A正确;
B.平均摩尔质量,气体总质量不变,总物质的量随反应改变,不变说明达到平衡,B正确;
C.v正(H2)=3v逆(CH3OH),符合正逆速率比等于化学计量数比,说明达到平衡,C正确;
D.密度,总质量和容器体积均为定值,密度始终不变,不能说明平衡,D错误;
故答案选D;
【小问4详解】
①反应Ⅱ是等体积反应,反应Ⅲ正向反应气体分子数减小,起始物质的量相同,体积越小,压强越大,的平衡转化率越大,V2V1,根据图示,A点温度(523K)高于B点(约470K),且A容器体积小于B,反应物浓度更大,因此正反应速率v正(A)> v正(B);
②设转化的为,同温同容下,物质的量比等于压强比,由题意得:,解得x=0.8;转化的分压变化为,因此平均速率。 平衡时各物质分压:,,,因此压强平衡常数: 。
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十堰一中2025-2026学年第二学期期末考试试题
高二化学
考试时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。
可能用到的相对原子质量:O-16 K-39
一、选择题(每小题只有1个符合题意的选项,每小题3分,共45分)
1. 下列化学用语或图示表达错误的是
A. 乙醇的分子模型:
B. 的VSEPR模型:
C. 的离子结构示意图:
D. 基态Ga原子的简化电子排布式:
2. 下列比较结果,错误的是
A. 电负性:O>N B. 第一电离能:Ar>S
C. 离子半径:Mg2+>Al3+ D. 酸性:HF>HCl
3. 乙腈(CH3CN)是一种常见的有机溶剂,沸点较高,水溶性好。下列说法错误的是
A. 乙腈的电子式:
B. 乙腈分子中σ键和π键个数之比为5∶2
C. 乙腈分子所有原子可能共平面
D. 乙腈能发生加成反应
4. 仪器分析在化学研究中有重要应用。下列说法错误的是
A. 用元素分析仪分析青蒿素中含有的元素种类
B. 用X射线衍射法区分玻璃和石英
C. 用原子光谱鉴定样品中是否含有元素Li
D. 用核磁共振氢谱测得丙酮()有两组峰
5. 下列说法正确的是
A. 的系统命名为:3-甲基丁烷
B. 的系统命名为:2,2-二甲基-4-丁醇
C. 的系统命名为:顺-2-丁烯
D. 的系统命名为:N-甲基-N-乙基乙酰胺
6. 下列说法正确的是
A. 乙烷和乙烯都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. 被酸性高锰酸钾溶液氧化得到的有机产物只有苯甲酸
C. 甲苯分子能使酸性高锰酸钾溶液褪色是因为甲基能使苯环变活泼
D. 掺杂的聚乙炔具有与金属材料一样的导电性,可以用作导电塑料
7. 物质性质与组成元素的性质有关,下列对物质性质的判断及解释错误的是
性质
主要原因
A
沸点:
电负性:
B
酸性:
氯原子为吸电子基团
C
溶解度:在溶液中大于在纯水中
在溶液中存在反应:
D
分子极性:
分子立体结构不同
A. A B. B C. C D. D
8. 下列实验装置能达到实验目的的是
A.制备乙酸乙酯并除杂
B.检验乙炔具有还原性
C.分离苯和溴苯
D.证明苯酚的酸性比碳酸的弱
A. A B. B C. C D. D
9. 一种可提高电池整体性能的电解液添加剂的结构如图所示。该添加剂所含的5种元素均为短周期元素,其中基态X+ 的核外电子只有1种空间运动状态,X仅与M、E、Z位于同一周期。下列说法正确的是
A. 简单氢化物的沸点:E<M<Z
B. EZ4和的空间结构不同
C. M与氢元素组成的10电子微粒有3种
D. X单质与M单质加热时反应生成X2M2
10. 在溶有15-冠-5()的有机溶剂中,苄氯()与发生反应生成X如下所示:
下列说法正确的是
A. 简单氢化物的热稳定性:
B. X中15-冠-5与间存在离子键
C. 上述过程为超分子的自组装过程
D. 化学键极性:
11. 下列方程式正确的是
A. 苯和溴水用铁作催化剂发生取代反应:
B. 丙酮和催化加成:
C. 与足量的NaOH溶液反应:
D. 与足量的银氨溶液混合加热:
12. 芹菜中的芹黄素具有抗肿瘤、抗病毒等生物活性,其结构简式如图所示。下列关于芹黄素的说法不正确的是
A. 该分子为烃的衍生物
B. 该分子能使溶液显色
C. 1 mol芹黄素最多能与3 mol 反应
D. 1 mol芹黄素最多能与4 mol 反应
13. 下列说法错误的是
A. 与溴1∶1加成,产物有4种
B. 分子式为的芳香族化合物共有12种
C. 某单烯烃催化加氢可生成3-甲基戊烷,该烯烃有4种(含顺反异构)
D. 分子式为的芳香烃共有8种
14. 的晶胞(与NaCl晶胞结构相同)如图所示,1号原子的分数坐标为,已知过氧键的键长为,阿伏加德罗常数的值为,晶胞的棱长为。下列说法错误的是
A. 晶体中每个周围最近且等距的有12个
B. 晶体的密度为
C. 2号原子的分数坐标为
D. 晶胞中位于所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长为
15. 1-苯基丙炔和HCl可发生催化加成反应,生成产物A和B.反应历程的能量变化如图1,体系中三种物质的占比随时间变化如图2,下列说法错误的是
A. 从Ph-C≡C-CH3生成产物A和产物B的反应都是放热反应
B. 产物B对应的结构是
C.
D. 若想获取高产率的产物A,应适当缩短反应时间并将其及时分离
二、填空题(共四题,合计55分)
16. 回答下列问题
(1)下列铍元素的不同微粒,若再失去一个电子需要能量最大的是_____________。
A. B.
C. D.
(2)是一种优良的等离子蚀刻气体,在芯片制造等方面有广泛应用。与分子相比,金属离子更易与分子形成配位键的原因是_____________________________________。
(3)几种含氯化合物的熔点如表:
物质
NaCl
熔点/℃
801
190*(在250 KPa条件下)
-70.4
NaCl的熔点明显高于,其原因是______________________________________。
(4)具有空间笼状骨架的金属有机框架材料ZIF-8[可表示为,其中Zn与N呈四面体网状结构]制备过程如下,其空隙可吸附,并促进转化为高附加值化学品环状碳酸酯。
①中基态价电子轨道表示式为________________________。
②设为阿伏加德罗常数的值,则1 mol 2-mIm中的σ键数目为____________。
③2-mIm的水溶性比苯高出约180倍,主要原因是:ⅰ.___________________;ⅱ.___________________。
④ZIF-8晶体中微粒间不存在的作用力为_______________(填标号)。
a.氢键 b.离子键 c.配位键 d.范德华力 e.极性共价键 f.非极性共价键
17. 化合物F是合成某种药物的重要中间体。一种化合物F的合成路线如图:
已知:①RCOOR'
②
③X()为:
请回答下列问题:
(1)A的化学名称为_________________,A→B的反应类型为_________________。
(2)D的结构简式为______________。D→E的化学方程式为__________________________________。
(3)写出E→F反应过程中的作用为___________________________________________________。
(4)G为D的同分异构体,G经脱氢氧化后可得分子式为的化合物K,满足下列条件的K的结构__________种(不考虑立体异构)。
①除苯环外不含其他环状结构;
②仅含一种官能团且不含键;
③能与溶液反应产生气体。
(5)结合已知条件,设计以、为原料(其他试剂任选)合成X的路线__________。
18. 某化学兴趣小组探究乙醇和溴水的反应。
操作及现象
实验i
向试管中加入2 mL无水乙醇,再滴入5滴饱和溴水,无明显现象。敞口放置12 h后溶液变为无色。
实验ii
另取2支试管,各加入2 mL无水乙醇,再分别滴入5滴饱和溴水后密封。一支置于光照处,另一支置于避光处,12 h后溶液均为无色。
实验iii
pH传感器实验:
向40 mL饱和溴水中加入___________,结果如图1.
向40 mL饱和溴水中加入3 mL无水乙醇,结果如图2.
请回答下列问题:
(1)①实验ii的目的是排除因___________、___________导致溴水褪色。
②请补全实验iii___________。
(2)甲同学推测乙醇可能发生了氧化反应而使溴水褪色,其实验依据为___________。
(3)乙同学认为甲同学的推测不严谨,进一步进行实验:取少量实验ii中褪色后的溶液于试管中,___________,加热,观察到有砖红色沉淀生成,证明乙醇被溴水氧化为乙醛。
(4)丙同学对实验ii生成的另一产物进行仪器分析,得到如图3所示___________(填谱图名称),该物质为___________(填结构式)。
(5)丙同学利用相同方法还检测出了2-溴乙醛(BrCH2CHO)。
经查阅资料发现:
①反应中,乙烯醇的___________(填“σ”或“π”)电子进攻Br2分子中带___________(填“正电”或“负电”)的溴原子。
②该反应通常采用强酸催化,而本实验中丙同学能检测出2-溴乙醛的原因是___________。
实验结论:乙醇能与溴水反应,但反应速率慢、反应过程复杂。
19. 甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数数值如下:
可逆反应
平衡常数数值
温度
500℃
800℃
I.
2.5
0.15
II.
1.0
2.5
III.
请回答下列问题:
(1)根据反应可推导出、与之间的关系,则_____________(用、表示)。
(2)反应Ⅲ的___________0(填“>”或“<”),该反应在___________条件下可自发进行(填字母)。
A.高温 B.低温 C.任何温度
(3)恒温恒容时,只发生反应Ⅲ,不能作为该反应达到平衡状态的标志是___________(填字母)。
A. 容器内气体的总压强不再变化
B. 容器内气体的平均摩尔质量不再变化
C.
D. 容器内气体的密度不再变化
(4)一定条件下,向恒容密闭容器中加入1 mol 和3 mol :
①若只发生反应Ⅱ和Ⅲ,测得不同容积容器中的平衡转化率随温度的变化关系如图:
A、B点对应的正反应速率:__________(填“>”、“=”或“<”),原因为___________________。
②若一定温度下,只发生反应Ⅲ,起始压强为200 MPa,反应经达到平衡,此时体系压强为120 MPa,水蒸气的分压,则内,该反应的平均反应速率__________(用含的代数式表示);已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数,用平衡分压代替平衡浓度可计算压强平衡常数,则反应Ⅲ的压强平衡常数__________(写出计算式即可)。
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