内容正文:
2025—2026学年秋季学期期中诊断测试
高二年级化学试卷
(考试时间75分钟,满分100分)
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、班级、考场/座位号在答题卡上填写清楚。并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号及科目,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。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 Fe-56 Co-59
一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生活、科技、生命科学息息相关。下列说法正确的是
A. 用红外光谱法测定古酒中有机分子的相对分子质量
B. 对石油进行常压分馏,可分离出沥青、石蜡等产品
C. 问界M9的车身铝合金含量达到80%,铝合金硬度低于铝单质
D. 葡萄糖有链状结构和环状结构,在水溶液中主要以环状结构的形式存在
【答案】D
【解析】
【详解】A.红外光谱法用于测定有机分子的官能团、化学键类型,测定相对分子质量应使用质谱法,A错误;
B.石油常压分馏可分离出汽油、煤油、柴油等低沸点馏分,沥青、石蜡沸点较高,需通过减压分馏获得,B错误;
C.合金硬度通常高于其成分金属,因此铝合金硬度高于铝单质,C错误;
D.葡萄糖在水溶液中存在链状结构和环状结构的动态平衡,环状结构更稳定,因此主要以环状结构的形式存在,D正确;
故答案选D。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. C2H2的球棍模型为:
B. Na2S的电子式:
C. Al2(SO4)3溶于水的电离方程式:Al2(SO4)3=2Al3++3SO
D. 反-2-丁烯的结构简式为:
【答案】C
【解析】
【详解】A.题干给出的图示是的比例模型,不是球棍模型,A错误;
B.是离子化合物,电子式中需单独书写,不能合并为,正确电子式为,B错误;
C.是强电解质,在水溶液中完全电离,电离方程式为,C正确;
D.图示中两个甲基位于碳碳双键的同一侧,为顺-2-丁烯的结构简式,反-2-丁烯的两个甲基应位于双键异侧,D错误;
故选C。
3. 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 溶液中,含有的数目小于
B. 22.4 L CH4中原子的数目为5
C. 常温常压下,46g NO2与N2O4的混合气体共含氧原子个
D. 0.1 L 12 mol·L-1盐酸与足量MnO2反应,生成Cl2的数目为0.3
【答案】C
【解析】
【详解】A.未给出溶液的体积,无法计算溶质的物质的量,且水溶液中完全电离为和,不存在,A错误;
B.未指明气体处于标准状况,无法计算的物质的量,因此无法确定原子数目,B错误;
C.和的最简式均为,46 g混合气体相当于含最简式单元,含氧原子物质的量为,数目为,C正确;
D.浓盐酸与足量反应时,随着反应进行盐酸浓度降低,稀盐酸与不反应,因此不能完全消耗,生成的数目小于,D错误;
故选C。
4. 常温下,下列各组微粒能在指定溶液中大量共存的是
A. 苯酚溶液中:、、
B. 通至饱和的溶液中:、、
C. 氨水溶液中:、、
D. 酸性高锰酸钾溶液中:、、
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯酚溶液中,铁离子与苯酚溶液发生显色反应,不能大量共存,故A错误;
B.碳酸的酸性小于盐酸,则三种离子在通二氧化碳至饱和的溶液中不发生任何反应,能大量共存,故B正确;
C.氨水溶液中,铜离子、银离子能与氨水反应生成四氨合铜离子和银氨络离子,不能大量共存,故C错误;
D.酸性高锰酸钾溶液可以将氧化,不能大量共存,故D错误;
答案选B。
5. 下列各实验项目对应的离子方程式或化学方程式书写正确的是
A. 用盐酸除去铁锈:
B. 用CuSO4溶液除去乙炔中的:
C. 向明矾溶液滴加溶液至刚好沉淀完全:
D. 向苯和液溴的混合液中加入FeBr3:
【答案】A
【解析】
【详解】A.铁锈主要成分为,与反应生成可溶性和水,原子、电荷均守恒,A正确;
B.是弱电解质,书写离子方程式时不能拆分为,正确离子方程式为,B错误;
C.刚好沉淀完全时,明矾与的物质的量之比为,此时与过量反应生成,正确离子方程式为,C错误;
D.苯与液溴在催化下发生取代反应,产物为溴苯和,不是,化学方程式为,D错误;
故选A。
6. 下列说法正确的是
A. 1molCH4燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
B. 500℃,30Mpa下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-38.6kJ/mol
C. 同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件的△H相同
D. HCl与NaOH反应中和热是57.3kJ/mol,则H2SO4与Ca(OH)2中和热是114.6kJ/mol
【答案】C
【解析】
【详解】A.1molCH4燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热,A错误;
B.反应是可逆反应不能进行彻底,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,焓变是指对应物质量下完全反应放出的热量,反应其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H<-38.6kJ,B错误;
C.反应热取决于反应物总能量和生成物总能量的大小关系,与反应的条件无关,C正确;
D.依据中和热定义可知,稀的强酸和稀的强碱溶液发生中和反应生成1moL水所放出的热量,则和反应除了生成水,还生成了硫酸钙沉淀,放出的热量不能仅仅按中和热来计算,D错误;
故选C。
7. 能满足下列物质间直接转化关系,且推理成立的是
A. X可为铝,盐的水溶液一定显酸性
B. X可为硫,氧化物1可使品红溶液褪色
C. X可为钠,氧化物2可与水反应生成H2
D. X可为碳,盐的热稳定性:NaHCO3>Na2CO3
【答案】B
【解析】
【详解】A.若X为铝,则Al与O2反应生成Al2O3,Al2O3不能与O2反应,不满足该转化关系,A错误;
B.X为S时,能满足该转化关系:SSO2SO3H2SO4Na2SO4,则氧化物1为SO2,SO2具有漂白性,可使品红溶液褪色,B正确;
C.X为钠时,能满足该转化关系:NaNa2ONa2O2NaOHNaCl,则氧化物2为过氧化钠,过氧化钠与水反应生成氧气,C错误;
D.X可为C,碳酸氢钠受热易分解为碳酸钠、二氧化碳和水,故热稳定性:NaHCO3<Na2CO3,D错误;
故选B。
8. 一种聚碳酸酯类高分子材料的结构如图所示。下列关于该高聚物说法正确的是
A. 存在对映异构体
B. 不能发生氧化反应
C. 由 和 聚合而成
D. 1 mol该有机物最多可与(n+2) mol NaOH反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.对映异构体又称为旋光异构体,二者分子中原子间的连接方式和次序都相同,只是分子的构型不同,分子中存在手性碳原子,分子才具有对映异构体,题给的聚碳酸酯类高分子材料的结构中,不存在手性碳原子,所以不存在对映异构体,A不正确;
B.题给的聚碳酸酯类高分子材料的结构中,端基含有酚羟基,能被氧气氧化,该有机物能够燃烧,所以能发生氧化反应,B不正确;
C.从高分子的结构可以看出,在生成此高聚物的同时,有CH3OH生成,采用逆推法,可确定该高聚物由 和 两种单体聚合而成,C正确;
D.1 mol该有机物发生水解,可生成nmol 、nmol 和1molCH3OH,最多可与4n mol NaOH反应,D不正确;
故选C。
9. 一种由短周期元素组成的化合物,其结构如图所示。X、Y、Z、Q、R位于同一周期,且原子序数依次递增,Z、Q的核电荷数之和等于R的最外层电子数的2倍。下列说法不正确的是
A. 原子半径:Q>R
B. ZQ2化合物中含有非极性共价键
C. Z、Q、R的简单氢化物沸点:Z<R<Q
D. X单质与O2反应仅生成一种氧化物
【答案】B
【解析】
【分析】由化合物结构可知,Q形成2个共价键,最外层有6个电子,且X、Y、Z、Q、R为同一周期短周期元素,原子序数依次递增,可推断Q为O(氧元素)。Z形成4个共价键,最外层有4个电子,且原子序数小于Q,所以Z为C(碳元素)。已知Z、Q的核电荷数之和等于R的最外层电子数的2倍,Z核电荷数为6,Q核电荷数为8,两者之和为14,因此R的最外层电子数为7,R为F(氟元素)。Y得到一个电子后形成4个共价键,说明Y最外层有3个电子,原子序数在Z和Q之间,所以Y为B(硼元素)。X形成+1价阳离子,原子序数最小,所以X为Li(锂元素)。
【详解】A.原子半径:Q>R:同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,Q为O,R为F,原子半径O>F,A正确;
B.化合物中含有非极性共价键:为,结构式为O=C=O,分子中只含有极性共价键,不存在非极性共价键,B错误;
C.Z、Q、R的简单氢化物沸点:Z<R<Q:Z、Q、R的简单氢化物分别为。和分子间存在氢键,沸点高于,且分子间氢键数目比多,沸点,即Z<R<Q,C正确;
D.X单质与反应仅生成一种氧化物:X为Li,Li与反应仅生成,D正确;
故答案选B。
10. 一种新型电池,可以有效地捕获,装置如图。下列说法错误的是
A. a端电势低于b端电势
B. 电池工作中电子的流向:a→d,c→b
C. d电极反应式:
D. 捕获1 mol ,c极产生2.8 L(标准状况)
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图示信息,a为原电池的负极,b为原电池的正极,所以a端电势低于b端电势,A正确;
B.a为原电池的负极,b为原电池的正极,c为电解池的阳极,d为电解池的阴极,电池工作中电子的流向:a→d,c→b,B正确;
C.d为电解池的阴极,电极反应式:,C正确;
D.b电极,,捕获1 mol ,转移1mol电子,c极产生0.25mol,标准状况体积为:,D错误;
故选D。
11. 下列除去杂质的方法正确的是
①除去乙烷中少量的乙烯:光照条件下通入Cl2,气液分离;
②除去乙酸乙酯中少量的乙酸:用饱和碳酸钠溶液洗涤,分液;
③除去苯中混有的少量苯酚:加入浓溴水后过滤取滤液;
④除去乙醇中少量的乙酸:加足量生石灰,蒸馏。
⑤除去硝基苯中混有的浓硝酸和浓硫酸,加入NaOH溶液,静置,分液
⑥溴苯中混有溴,加入KI溶液,振荡,再用汽油萃取
A. ①②⑥ B. ②④⑤ C. ③④⑥ D. ②③④⑤
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】①光照条件下通入Cl2 ,氯气会和乙烷之间发生取代反应,和乙烯之间发生加成反应,虽然将杂质除去,但是将要留的物质反应了,不符合除杂的原则,故①错误;
②饱和碳酸钠溶液可以和乙酸之间发生中和反应,但是和乙酸乙酯是互不相溶的,分液即可实现分离,故②正确;
③溴易溶于苯,用溴水除杂会引入新的杂质,则除去苯中的少量苯酚,向混合物中加入NaOH溶液后分液,故③错误;
④乙酸与生石灰反应,而乙醇不能,且乙醇易挥发,而乙酸钙为离子型化合物,沸点高,故除去乙醇中少量的乙酸可以加足量生石灰后蒸馏,故④正确;
⑤硝基苯中混有浓硝酸和浓硫酸,加入NaOH溶液,浓硝酸和浓硫酸都可与NaOH反应,而硝基苯不反应且不溶于水,所以可用NaOH溶液除杂,故⑤正确;
⑥溴苯中混有溴,加入KI溶液,Br2能与KI溶液反应生成I2单质,I2与溴苯互溶,不能分离,再加入汽油,I2单质与溴苯汽油互溶,无法用汽油萃取,故⑥错误;
综上所述②④⑤正确,故选B。
12. 某药物中间体的合成路线如图(部分反应条件已略去)
已知:(R1、R2、R3为烃基或H)
下列说法正确的是
A. A与苯酚是同系物
B. 1 mol M最多与3 mol H2发生加成反应
C. N分子中最多有10个碳原子共平面
D. B的核磁共振氢谱有7组峰
【答案】C
【解析】
【分析】由题目中的已知条件可知,被氧化生成M,M的结构简式为,M发生题目中已知反应生成N,N的结构简式为,由此可知:
【详解】A.同系物要求结构相似、官能团种类数目相同、分子组成相差若干个CH₂。A的羟基连在脂肪链上,属于芳香醇,而苯酚的羟基直接连在苯环上,属于酚类,二者官能团类型不同,不互为同系物,A错误;
B.M中的苯环可与3 mol 加成,羰基可与1 mol 加成,因此1 mol M最多消耗4 mol ,B错误;
C.N中苯环的6个碳原子共平面,与苯环直接相连的的碳原子可共面,碳氮双键(C=N)为平面结构,其上的2个碳原子、以及双键连接的甲基碳原子、N上连接的甲基碳原子都可通过单键旋转全部共面,总计最多10个碳原子共平面,C正确;
D.B的结构为,分子中有8种不同化学环境的氢原子,核磁共振氢谱应有8组峰,并非7组,D错误;
故选C。
13. 下列实验方案设计能达到相应实验目的的是
选项
实验方案设计
实验目的
A
向溶液中加入用盐酸酸化的BaCl2溶液,观察溶液是否有白色沉淀生成
检验某溶液中的
B
碳酸钠固体中加入醋酸,有气泡冒出,将生成的气体先通入饱和碳酸氢钠溶液,再通入苯酚钠溶液,苯酚钠溶液变浑浊
酸性:醋酸>碳酸>苯酚
C
将与NaOH溶液混合加热,静置,向上层清液中加入AgNO3溶液,观察是否生成浅黄色沉淀
检验中的溴元素
D
将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加KSCN溶液,观察到溶液颜色无变化
探究该样品中有无+3价铁
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.若溶液中存在,加入盐酸酸化的溶液也会生成白色沉淀,无法检验,A错误;
B.醋酸与碳酸钠反应生成,挥发的醋酸被饱和碳酸氢钠溶液吸收,同时生成,通入苯酚钠溶液生成苯酚,说明酸性:醋酸>碳酸>苯酚,B正确;
C.反应后溶液中含有过量,直接加入溶液会生成沉淀,干扰溴元素的检验,应先加稀硝酸酸化,C错误;
D.若样品中含,还原铁粉会与反应生成,滴加溶液也不会变色,无法证明样品无+3价铁,D错误;
故答案选B。
14. 在钼基催化剂作用下,1,2-丙二醇脱氧、脱水反应循环机理如图所示。下列说法正确的是
A. 钼基催化剂可以降低活化能和反应热
B. 1,2-丙二醇发生上述反应分解的产物有HCHO、CH3CHO、CH2=CHCH3和水
C. 该反应涉及的有机物中,CH2=CHCH3有顺反异构
D. 该反应中只有极性键的断裂和生成
【答案】B
【解析】
【详解】A.催化剂仅能降低反应活化能,不改变反应物与生成物的总能量差,即不能改变反应热,A错误;
B.根据反应循环机理,1,2-丙二醇发生脱氧、脱水反应,最终生成的产物为、、和,B正确;
C.的双键端存在一个碳原子连接2个氢原子,不满足顺反异构的形成条件,无顺反异构,C错误;
D.反应产物中含有碳碳非极性键,即反应存在非极性键的生成,并非只有极性键的断裂和生成,D错误;
故选B。
二、非选择题:
15. 用含钴废料(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、SiO2等)制备草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)的工艺流程如图所示,试回答下列问题:
已知:Co2O3具有强氧化性。
(1)草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)中C的化合价为___________。
(2)浸出渣成分是___________。
(3)写出“含钴废料”中加入Na2SO3发生的一个离子方程式:___________。
(4)向“浸出液”中加入适量的NaClO3作用是___________;由此可知“浸出液”中还原性阳离子的还原性由强到弱的顺序为___________;沉淀Ⅰ的成分为___________。
(5)将CoC2O4·2H2O在空气中加热最终可得到钴的氧化物,分解时测得残留固体的质量随温度变化的曲线如图所示。已知:M(CoC2O4·2H2O)=183g·mol⁻¹,曲线中330℃及以上所得固体均为钴氧化物。经测定,A→B过程中产生的气体只有CO2,此过程中生成钴的化合物的化学式为___________。
【答案】(1)+3价 (2)
(3)或者
(4) ①. 将亚铁离子转化为铁离子 ②. ③. Fe(OH)3、Al(OH)3
(5)Co3O4
【解析】
【分析】向废料中加入盐酸和还原剂,被还原为,金属氧化物溶解生成对应氯化物;不溶的以及体系中生成的微溶作为浸出渣分离除去。向浸出液中加入,将体系内残留的还原性完全氧化为;之后加入调节pH,使、水解生成氢氧化物沉淀(沉淀Ⅰ)除去。向溶液中加入溶液,将、转化为难溶的、沉淀(沉淀Ⅱ)除去。加入萃取剂,将萃取进入有机相,与残留的可溶性杂质进一步分离。向富钴体系中加入溶液,反应析出草酸钴晶体。
【小问1详解】
化合物中正负化合价代数和为0,已知Co为+2价,O为-2价,设C的化合价为,则满足:,解得;
【小问2详解】
废料中的不与盐酸反应,同时溶解生成的会与体系中被氧化生成的结合生成微溶的,因此浸出渣为和;
【小问3详解】
具有强氧化性,在酸性条件下将氧化为,自身被还原为,典型反应为:或者;
【小问4详解】
加入适量的作用是将浸出液中残留的完全氧化为,便于后续调pH生成氢氧化物沉淀除去;氧化还原反应中,还原剂的还原性强于还原产物,优先氧化、不氧化,说明还原性;调pH后、生成氢氧化物沉淀,即、;
【小问5详解】
初始样品质量为18.3g,对应的物质的量为,含Co的物质的量为0.1mol,A点质量14.70g,是失去全部结晶水得到的状态(),A→B过程仅释放,B点固体质量8.03g,其中Co的质量为剩余O元素质量为,O的物质的量约为,因此Co、O原子数之比为,对应化合物为。
16. 3,4-亚甲二氧基苯甲酸是一种用途广泛的有机合成中间体,微溶于水,实验室可用氧化3,4-亚甲二氧基苯甲醛(油状液体)制备,其反应方程式为:
实验步骤如下:
步骤1:向三颈烧瓶中加入一定量3,4-亚甲二氧基苯甲醛和水,快速搅拌,于70~80℃滴加稍过量的酸性溶液。缓慢开启搅拌器并加热。反应结束后,加入KOH溶液至碱性。
步骤2:趁热过滤,洗涤滤饼。合并滤液和洗涤液,向其中加入盐酸至水层不再产生沉淀。
步骤3:抽滤,洗涤,干燥,得3,4-亚甲二氧基苯甲酸固体。
回答下列问题:
(1)实验装置中长玻璃导管可用___________代替(填仪器名称)。恒压滴液漏斗与分液漏斗相比,其优点除平衡气压,使液体顺利流下之外,还有___________。
(2)步骤1中观察到回流液中无___________、___________时,可判断制备反应已初步完成。
(3)反应结束后,需向溶液中滴加溶液进行处理,目的是___________;亦可用在酸性条件下处理,原理是___________(用离子方程式表示)。
(4)步骤1中加入KOH溶液至碱性的目的是___________。
(5)步骤2中趁热过滤除去的物质是___________(填化学式)。
(6)步骤3中检验产品是否洗净的操作为___________。
【答案】(1) ①. 球形冷凝管 ②. 维持稳定的流速
(2) ①. 无油状液滴 ②. 液体不分层
(3) ①. 防止后续滴入盐酸时产生有毒气体氯气 ②.
(4)使转化为可溶性的
(5)MnO2 (6)取最后一次洗涤液于试管中,先加HNO3,再加硝酸银,若无白色沉淀,则证明沉淀已洗涤干净
【解析】
【分析】步骤1:向反应瓶中加入3,4-亚甲二氧基苯甲醛和水,快速搅拌,于70~80℃滴加KMnO4溶液,二者发生反应,
反应结束后,加入KOH溶液至碱性,使转化为可溶性的; 步骤2:趁热过滤,除去不溶性的MnO2,洗涤滤饼,合并滤液和洗涤液,减少资源浪费; 步骤3:对合并后的溶液进行处理,向溶液中加入稀盐酸至水层不再产生沉淀为止;
步骤4:抽滤,洗涤,干燥,得3,4-亚甲二氧基苯甲酸固体;
【小问1详解】
实验装置中长玻璃导管的作用为冷凝回流,因此可以用球形冷凝管代替;
恒压滴液漏斗与分液漏斗相比,其优点除平衡气压,使液体顺利流下之外,由于其配备了压力控制装置,因此还可以维持稳定的流速;
【小问2详解】
由于3,4-亚甲二氧基苯甲醛为油状液体且与水不相溶,因此当回流液中无油状液滴或液体不分层时,可判断反应初步完成;
【小问3详解】
由于步骤1中滴加稍过量的酸性溶液,因此反应后剩余,若不将其除掉,则后续滴入盐酸时产生有毒气体氯气;亦可用在酸性条件下处理,原理是;
【小问4详解】
反应结束后,加入KOH溶液至碱性,目的使转化为可溶性的;
【小问5详解】
步骤2中,趁热过滤除去的物质难溶性的物质为MnO2;
【小问6详解】
由题意可知,产品中可能混有的杂质为含氯离子的物质,因此只需取最后一次洗涤液于试管中,先加HNO3,再加硝酸银,若无白色沉淀,则证明沉淀已洗涤干净。
17. 甲醇和苯甲醛均是有机化工原料,广泛应用于有机合成、医药、农药、染料、高分子等化工生产领域。利用二氧化碳合成甲醇,能有效降低二氧化碳排放量,为甲醇合成提供了一条绿色合成的新途径。相关化学键的键能数据如下:
化学键
C=O
H-H
C-H
C-O
H-O
键能E/(kJ·mol-1)
806
436
413
343
465
方法I:二氧化碳催化加氢制甲醇
在一定温度下,利用催化剂将CO2和H2合成CH3OH。已知各反应物、产物均为气体。
(1)写出CO2和H2反应生成CH3OH和水的热化学方程式:___________。
(2)某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂条件下,将1 molCO2和3 molH2通入2 L密闭容器中进行反应。若保持容器体积不变,t1min时反应达到平衡,测得H2的体积分数为。
①此时用H2表示0~t1min时间内的反应速率v(H2)=___________mol·L-1·min-1。
②反应前后体系中压强之比为:___________。
③下列情况能说明该反应一定达到化学平衡状态的是___________(填字母)。
A.正(CH3OH)=3逆(H2)
B.CO2、H2、CH3OH和H2O浓度之比为1∶3∶1∶1
C.恒温恒压下,气体的体积不再变化
D.恒温恒容下,气体的密度不再变化
E.密闭容器中 不发生变化时
方法Ⅱ:CO2间接法合成甲醇的工艺如下:
Ⅰ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) =+41.1 kJ/mol
Ⅱ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) =-90 kJ/mol
(3)①该法的决速步骤为反应Ⅰ,则下列示意图中能体现上述反应反应进程与能量变化的是___________。
A. B.
C. D.
②在某催化剂存在条件下,反应Ⅱ的反应历程(图中的数据表示的仅为微粒的数目以及各个阶段微粒的相对总能量,*表示吸附在催化剂上)如图所示:
则中间态V中吸附在催化剂表面的物质可表示为___________。
(4)苯甲醛是生产氨苄青霉素、某些苯胺染料等产品的重要中间体。电催化氧化法制备苯甲醛是以硫酸酸化的MnSO4溶液作为电解质间接氧化甲苯,工艺方案如图所示:
生成苯甲醛的离子方程式为___________;右池生成0.1mol H2时,左池可产生___________ mol。
【答案】(1)
(2) ①. 0.3/t1 mol·L-1·min-1 ②. 10∶9 ③. CE
(3) ①. A ②. CH2OH*+或者CH3O*+
(4) ①. +4Mn3++H2O=+4H++4Mn2+ ②. 0.05
【解析】
【小问1详解】
首先确定反应的化学方程式为,反应的焓变=反应物的总键能-生成物的总键能;反应物的总键能:CO2中含有C=O,H2中含有H-H,键能之和为;生成物的总键能:CH3OH中含有C-H,C-O和H-O,H2O中含有H-O,键能之和为;综上计算;综上所述可写出热化学方程式为;
【小问2详解】
①根据题目可知起始投料为CO2和H2,容器体积为,CO2和H2的浓度分别为和,且平衡时H2的体积分数为;设反应中CO2变化的物质的量浓度为,据此列三段式:,平衡时H2的体积分数为,解得,则平衡时刻H2的浓度为;
②0~t1min时间内的反应速率v(H2) =0.3/t1mol·L-1·min-1;恒温恒容下气体压强之比等于气体的物质的量之比:反应前气体的总物质的量为,反应后气体的总物质的量为;则反应前后压强之比等于物质的量之比即;
③判断化学平衡状态,选项A中平衡时应满足,选项中不符合平衡速率关系,选项A错误;选项B中物质的浓度之比1∶3∶1∶1仅代表某一时刻的浓度比例,与初始投料、转化率相关,无法判断是否达到平衡状态,选项B错误;该反应是气体分子数减小的反应,恒温恒压下气体体积不再变化说明各气体的物质的量不再改变,此时代表反应已达平衡,选项C正确;所有物质均为气体,气体总质量不变,恒温恒容条件下气体体积V是定值,则密度始终为定值,则密度不变不能判断反应是否达到平衡状态,选项D错误;不发生变化说明两者的物质的量都不再改变,说明反应此时达到平衡,选项E正确;
综上所述符合题意的选项为CE;
【小问3详解】
反应I与反应II相加得到总反应为,总焓变=+=,反应放热,反应物的总能量高于最终产物的总能量;其中反应I是吸热反应,因此中间产物CO(g)+H2O(g) +2H2(g)的总能量高于起始反应物的总能量;反应II为放热反应,最终产物的总能量低于中间产物CO(g)+H2O(g) +2H2(g)的总能量;决速步骤是反应I,其速率最慢,对应的活化能最大,因此对应到图像中第一个峰的高度应大于第二个峰的高度,综上所述图像A符合题意;从图中给出的各阶段微粒得出从阶段iv到中间态v是微粒继续从中结合氢原子的过程,则中间态v对应的微粒应为或;
【小问4详解】
从图像可知,高价态的Mn3+作为氧化剂将甲苯氧化为苯甲醛,自身被还原为Mn2+;甲苯被氧化为苯甲醛时C元素的化合价由-3升高到+1,失去电子,Mn3+变为Mn2+时得到电子,根据电子守恒配平得到离子方程式为+4Mn3++H2O=+4H++4Mn2+;右池中发生的电极反应为,生成H2时电路中转移电子的物质的量为;左池中1 mol甲苯被氧化为苯甲醛时C元素的化合价由-3升高到+1,失去电子,根据左右两池中电子转移守恒可知当转移电子时生成的苯甲醛的物质的量为。
18. 依米曲坦(C16H21N3O2) 是治疗偏头疼的药物,一种合成依米曲坦的合成路线如下:
已知Ficher吲哚反应:
回答下列问题:
(1)B中含氮官能团的名称是___________。
(2)A能发生聚合反应生成高聚物,该反应方程式是___________。
(3)C生成D的反应类型是___________反应, D 的结构简式是___________。
(4)由F生成依米曲坦的反应中,新形成的化学键是___________ (填 “σ键”“π键”或“σ键和π键”)
(5)依米曲坦的结构简式是___________。
(6)M是B的同系物,分子量比B小28,满足下列条件的M的核磁共振氢谱图中各组峰的面积之比为___________。
a.苯环上含4个取代基
b.水解产物遇FeCl3溶液显色
(7)依据以上信息,写出以硝基苯、1-丙醇为主要原料制备 的合成路线。___________(其它试剂任选)
【答案】(1)氨基、硝基
(2)n+(n-1)H2O
(3) ①. 取代 ②.
(4)σ键和π键 (5)
(6)1∶1∶1∶2∶3
(7)
【解析】
【分析】有机物推断和合成,常采用对比的方式进行分析和判断,找出不同部位,不同部位说明断键或形成化学键,如推断D的结构简式,对比C和E的结构简式,D生成E需要氢气参与反应,说明硝基转化成氨基,因此推出D的结构简式为 ,据此分析解答;
【小问1详解】
根据B的结构简式,含氮官能团名称为氨基和硝基;故答案为:氨基、硝基;
【小问2详解】
A中含有羧基和氨基,能通过缩聚反应得到高分子化合物,其反应方程式为n+(n-1)H2O;故答案为:n+(n-1)H2O;
【小问3详解】
D的结构简式为 ,C中氨基中 1个“N-H”断裂,羟基中“O-H”断裂,COCl2中“C-Cl”断裂,C中断裂下的氢与Cl结合成HCl,剩余部分结构,C→D的反应类型为取代反应;故答案为:取代反应; ;
【小问4详解】
根据Ficher吲哚反应可知,依米曲坦的结构简式为 ,对比F和依米曲坦结构简式,新形成碳碳双键,即新形成的化学键是σ键和π键;故答案为:σ键和π键;
【小问5详解】
根据上述分析,依米曲坦的结构简式为 ;故答案为: ;
【小问6详解】
M是B的同系物,分子量比B小28,说明M比B少了两个“CH2”,M的分子式为C8H8N2O4,水解产物遇FeCl3溶液显色,说明水解后有酚羟基,因此符合条件的是 或 ,无论哪种,峰面积之比都为3∶2∶1∶1∶1;故答案为:3∶2∶1∶1∶1;
【小问7详解】
根据所制备物质,可以确定采用Ficher吲哚反应,用 与丙醛反应得到,1-丙醇与氧气在铜作催化剂下加热的生成CH3CH2CHO,根据路线中D连续生成F可以得出:→ →,因此路线为 ;故答案为: 。
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2025—2026学年秋季学期期中诊断测试
高二年级化学试卷
(考试时间75分钟,满分100分)
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、班级、考场/座位号在答题卡上填写清楚。并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号及科目,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。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 Fe-56 Co-59
一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生活、科技、生命科学息息相关。下列说法正确的是
A. 用红外光谱法测定古酒中有机分子的相对分子质量
B. 对石油进行常压分馏,可分离出沥青、石蜡等产品
C. 问界M9的车身铝合金含量达到80%,铝合金硬度低于铝单质
D. 葡萄糖有链状结构和环状结构,在水溶液中主要以环状结构的形式存在
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. C2H2的球棍模型为:
B. Na2S的电子式:
C. Al2(SO4)3溶于水的电离方程式:Al2(SO4)3=2Al3++3SO
D. 反-2-丁烯的结构简式为:
3. 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 溶液中,含有的数目小于
B. 22.4 L CH4中原子的数目为5
C. 常温常压下,46g NO2与N2O4的混合气体共含氧原子个
D. 0.1 L 12 mol·L-1盐酸与足量MnO2反应,生成Cl2的数目为0.3
4. 常温下,下列各组微粒能在指定溶液中大量共存的是
A. 苯酚溶液中:、、
B. 通至饱和的溶液中:、、
C. 氨水溶液中:、、
D. 酸性高锰酸钾溶液中:、、
5. 下列各实验项目对应的离子方程式或化学方程式书写正确的是
A. 用盐酸除去铁锈:
B. 用CuSO4溶液除去乙炔中的:
C. 向明矾溶液滴加溶液至刚好沉淀完全:
D. 向苯和液溴的混合液中加入FeBr3:
6. 下列说法正确的是
A. 1molCH4燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
B. 500℃,30Mpa下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-38.6kJ/mol
C. 同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件的△H相同
D. HCl与NaOH反应中和热是57.3kJ/mol,则H2SO4与Ca(OH)2中和热是114.6kJ/mol
7. 能满足下列物质间直接转化关系,且推理成立的是
A. X可为铝,盐的水溶液一定显酸性
B. X可为硫,氧化物1可使品红溶液褪色
C. X可为钠,氧化物2可与水反应生成H2
D. X可为碳,盐的热稳定性:NaHCO3>Na2CO3
8. 一种聚碳酸酯类高分子材料的结构如图所示。下列关于该高聚物说法正确的是
A. 存在对映异构体
B. 不能发生氧化反应
C. 由 和 聚合而成
D. 1 mol该有机物最多可与(n+2) mol NaOH反应
9. 一种由短周期元素组成的化合物,其结构如图所示。X、Y、Z、Q、R位于同一周期,且原子序数依次递增,Z、Q的核电荷数之和等于R的最外层电子数的2倍。下列说法不正确的是
A. 原子半径:Q>R
B. ZQ2化合物中含有非极性共价键
C. Z、Q、R的简单氢化物沸点:Z<R<Q
D. X单质与O2反应仅生成一种氧化物
10. 一种新型电池,可以有效地捕获,装置如图。下列说法错误的是
A. a端电势低于b端电势
B. 电池工作中电子的流向:a→d,c→b
C. d电极反应式:
D. 捕获1 mol ,c极产生2.8 L(标准状况)
11. 下列除去杂质的方法正确的是
①除去乙烷中少量的乙烯:光照条件下通入Cl2,气液分离;
②除去乙酸乙酯中少量的乙酸:用饱和碳酸钠溶液洗涤,分液;
③除去苯中混有的少量苯酚:加入浓溴水后过滤取滤液;
④除去乙醇中少量的乙酸:加足量生石灰,蒸馏。
⑤除去硝基苯中混有的浓硝酸和浓硫酸,加入NaOH溶液,静置,分液
⑥溴苯中混有溴,加入KI溶液,振荡,再用汽油萃取
A. ①②⑥ B. ②④⑤ C. ③④⑥ D. ②③④⑤
12. 某药物中间体的合成路线如图(部分反应条件已略去)
已知:(R1、R2、R3为烃基或H)
下列说法正确的是
A. A与苯酚是同系物
B. 1 mol M最多与3 mol H2发生加成反应
C. N分子中最多有10个碳原子共平面
D. B的核磁共振氢谱有7组峰
13. 下列实验方案设计能达到相应实验目的的是
选项
实验方案设计
实验目的
A
向溶液中加入用盐酸酸化的BaCl2溶液,观察溶液是否有白色沉淀生成
检验某溶液中的
B
碳酸钠固体中加入醋酸,有气泡冒出,将生成的气体先通入饱和碳酸氢钠溶液,再通入苯酚钠溶液,苯酚钠溶液变浑浊
酸性:醋酸>碳酸>苯酚
C
将与NaOH溶液混合加热,静置,向上层清液中加入AgNO3溶液,观察是否生成浅黄色沉淀
检验中的溴元素
D
将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加KSCN溶液,观察到溶液颜色无变化
探究该样品中有无+3价铁
A. A B. B C. C D. D
14. 在钼基催化剂作用下,1,2-丙二醇脱氧、脱水反应循环机理如图所示。下列说法正确的是
A. 钼基催化剂可以降低活化能和反应热
B. 1,2-丙二醇发生上述反应分解的产物有HCHO、CH3CHO、CH2=CHCH3和水
C. 该反应涉及的有机物中,CH2=CHCH3有顺反异构
D. 该反应中只有极性键的断裂和生成
二、非选择题:
15. 用含钴废料(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、SiO2等)制备草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)的工艺流程如图所示,试回答下列问题:
已知:Co2O3具有强氧化性。
(1)草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)中C的化合价为___________。
(2)浸出渣成分是___________。
(3)写出“含钴废料”中加入Na2SO3发生的一个离子方程式:___________。
(4)向“浸出液”中加入适量的NaClO3作用是___________;由此可知“浸出液”中还原性阳离子的还原性由强到弱的顺序为___________;沉淀Ⅰ的成分为___________。
(5)将CoC2O4·2H2O在空气中加热最终可得到钴的氧化物,分解时测得残留固体的质量随温度变化的曲线如图所示。已知:M(CoC2O4·2H2O)=183g·mol⁻¹,曲线中330℃及以上所得固体均为钴氧化物。经测定,A→B过程中产生的气体只有CO2,此过程中生成钴的化合物的化学式为___________。
16. 3,4-亚甲二氧基苯甲酸是一种用途广泛的有机合成中间体,微溶于水,实验室可用氧化3,4-亚甲二氧基苯甲醛(油状液体)制备,其反应方程式为:
实验步骤如下:
步骤1:向三颈烧瓶中加入一定量3,4-亚甲二氧基苯甲醛和水,快速搅拌,于70~80℃滴加稍过量的酸性溶液。缓慢开启搅拌器并加热。反应结束后,加入KOH溶液至碱性。
步骤2:趁热过滤,洗涤滤饼。合并滤液和洗涤液,向其中加入盐酸至水层不再产生沉淀。
步骤3:抽滤,洗涤,干燥,得3,4-亚甲二氧基苯甲酸固体。
回答下列问题:
(1)实验装置中长玻璃导管可用___________代替(填仪器名称)。恒压滴液漏斗与分液漏斗相比,其优点除平衡气压,使液体顺利流下之外,还有___________。
(2)步骤1中观察到回流液中无___________、___________时,可判断制备反应已初步完成。
(3)反应结束后,需向溶液中滴加溶液进行处理,目的是___________;亦可用在酸性条件下处理,原理是___________(用离子方程式表示)。
(4)步骤1中加入KOH溶液至碱性的目的是___________。
(5)步骤2中趁热过滤除去的物质是___________(填化学式)。
(6)步骤3中检验产品是否洗净的操作为___________。
17. 甲醇和苯甲醛均是有机化工原料,广泛应用于有机合成、医药、农药、染料、高分子等化工生产领域。利用二氧化碳合成甲醇,能有效降低二氧化碳排放量,为甲醇合成提供了一条绿色合成的新途径。相关化学键的键能数据如下:
化学键
C=O
H-H
C-H
C-O
H-O
键能E/(kJ·mol-1)
806
436
413
343
465
方法I:二氧化碳催化加氢制甲醇
在一定温度下,利用催化剂将CO2和H2合成CH3OH。已知各反应物、产物均为气体。
(1)写出CO2和H2反应生成CH3OH和水的热化学方程式:___________。
(2)某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂条件下,将1 molCO2和3 molH2通入2 L密闭容器中进行反应。若保持容器体积不变,t1min时反应达到平衡,测得H2的体积分数为。
①此时用H2表示0~t1min时间内的反应速率v(H2)=___________mol·L-1·min-1。
②反应前后体系中压强之比为:___________。
③下列情况能说明该反应一定达到化学平衡状态的是___________(填字母)。
A.正(CH3OH)=3逆(H2)
B.CO2、H2、CH3OH和H2O浓度之比为1∶3∶1∶1
C.恒温恒压下,气体的体积不再变化
D.恒温恒容下,气体的密度不再变化
E.密闭容器中 不发生变化时
方法Ⅱ:CO2间接法合成甲醇的工艺如下:
Ⅰ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) =+41.1 kJ/mol
Ⅱ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) =-90 kJ/mol
(3)①该法的决速步骤为反应Ⅰ,则下列示意图中能体现上述反应反应进程与能量变化的是___________。
A. B.
C. D.
②在某催化剂存在条件下,反应Ⅱ的反应历程(图中的数据表示的仅为微粒的数目以及各个阶段微粒的相对总能量,*表示吸附在催化剂上)如图所示:
则中间态V中吸附在催化剂表面的物质可表示为___________。
(4)苯甲醛是生产氨苄青霉素、某些苯胺染料等产品的重要中间体。电催化氧化法制备苯甲醛是以硫酸酸化的MnSO4溶液作为电解质间接氧化甲苯,工艺方案如图所示:
生成苯甲醛的离子方程式为___________;右池生成0.1mol H2时,左池可产生___________ mol。
18. 依米曲坦(C16H21N3O2) 是治疗偏头疼的药物,一种合成依米曲坦的合成路线如下:
已知Ficher吲哚反应:
回答下列问题:
(1)B中含氮官能团的名称是___________。
(2)A能发生聚合反应生成高聚物,该反应方程式是___________。
(3)C生成D的反应类型是___________反应, D 的结构简式是___________。
(4)由F生成依米曲坦的反应中,新形成的化学键是___________ (填 “σ键”“π键”或“σ键和π键”)
(5)依米曲坦的结构简式是___________。
(6)M是B的同系物,分子量比B小28,满足下列条件的M的核磁共振氢谱图中各组峰的面积之比为___________。
a.苯环上含4个取代基
b.水解产物遇FeCl3溶液显色
(7)依据以上信息,写出以硝基苯、1-丙醇为主要原料制备 的合成路线。___________(其它试剂任选)
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