内容正文:
2025--2026学年度下学期期中考试
高二年级化学试题
考试时间:75分钟;试卷总分:100分
可能用到的相对原子量 Fe-56 O-16 Ti-48 Cu-64 S-32
一、选择题:(每小题只有一个选项最符合题意,共18小题,每小题3分,共54分)
1. 下列说法正确的是
A. 可以利用原子光谱上的特征谱线来鉴定不同的元素
B. 元素周期表中金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
C. 金属能导电的原因是由于金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下发生定向移动
D. 价电子排布式为的元素位于第五周期第ⅣA族,是s区元素
2. 乙烷、乙烯、乙炔共同具有的性质是
A. 分子中各原子都处在同一平面内 B. 都难溶于水,且密度比水小
C. 能够使溴水和酸性KMnO4溶液褪色 D. 都能发生聚合反应生成高分子化合物
3. 侯氏制碱法中涉及反应之一为NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。下列说法正确的是
A. NaCl晶体属于分子晶体 B. NH3是非极性分子
C. 1molCO2中含有2molσ键 D. Cl-的结构示意图为
4. 下列有机物的命名不正确的是
A. :丙烯酸甲酯 B. :2-丁醇
C. :1,2-二溴乙烷 D. :2-甲基-3-丁炔
5. 下列各化合物中,能发生酯化、加成、消去三种反应的是
A. CH3-CH=CH-CHO
B.
C. HOCH2-CH2-CH=CH-CHO
D.
6. 硅材料在生活中占有重要地位。Si(NH2)4(结构如图所示)受热分解可生成Si3N4和NH3。Si3N4是一种优良的耐高温结构陶瓷。下列有关说法错误的是
A. 电负性N>Si
B. Si3N4属于分子晶体
C. 基态Si和N原子的未成对电子数之比为2:3
D. Si(NH2)4中的Si、N原子轨道的杂化类型相同
7. 下列关于反应能量的说法正确的是
A. 若反应A(s)=B(s),ΔH <0,则说明A物质比B物质稳定,分子内共价键键能A比B大
B. Zn(s)+ CuSO4(aq) = ZnSO4(aq) + Cu(s) ΔH =- 216 kJ·mol-1, 则反应物总能量>生成物总能量
C. 101kPa时,2C(s) + O2(g)= 2CO(g) ΔH =- Q kJ·mol-1,则C的燃烧热为Q kJ·mol-1
D. H+(aq) + OH-(aq)= H2O(l) ΔH =- 57.3 kJ·mol-1,含1mol NaOH的氢氧化钠溶液与含0.5molH2SO4的浓硫酸混合后放出57.3kJ的热量
8. 描述 分子结构的下列叙述中,正确的是
A. 个碳原子有可能都在一条直线上 B. 个碳原子一定都在同一平面上
C. 同一平面上 D. 所有原子有可能都在同一平面上
9. 下列关于有机物的说法不正确的是
A. 和互为同系物
B. 异戊烷的键线式:
C. 分子式为的同分异构体有种
D. 乙醇和二甲醚分子式均为,二者属于官能团异构
10. 用下列实验装置完成对应的实验,能达到实验目的的是(部分夹持仪器略)
A.乙炔气体的制备
B.检验乙烯的生成
C.比较乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱
D.制备溴苯并验证有HBr产生
A. A B. B C. C D. D
11. 下列有机化学方程式或离子方程式书写不正确的是
A. 氯乙烷在乙醇溶液中的反应:
B. 苯酚钠溶液中通入少量的气体:
C. 乙醛的银镜反应:
D. 苯与浓硝酸反应:
12. 哈伯工业合成氨的流程如图,为提高原料平衡转化率采取的措施是
A. ①②③ B. ①③⑤ C. ②④⑤ D. ②③④
13. 除去下列物质中所含少量杂质,所选用的试剂和分离方法能达到实验目的的是( )
选项
混合物(括号内为杂质)
试剂(足量)
分离方法
A
苯(苯酚)
Na2CO3溶液
分液
B
乙烷(乙烯)
酸性KMnO4溶液
洗气
C
乙酸乙酯(乙酸)
NaOH溶液
分液
D
乙酸(乙醛)
新制Cu(OH)2悬浊液
过滤
A. A B. B C. C D. D
14. 时,下列说法不正确的是
A. 氢硫酸的电离平衡常数为:,。氢硫酸中:
B. pH相等的盐酸、溶液,,
C. 的番茄汁中是的牛奶中的倍
D. 的溶液加水稀释至,稀释后溶液体积大于原溶液体积的10倍
15. 习近平总书记提出我国要在2030年实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。某科研小组用电化学方法将CO2转化为CO实现再利用,转化的基本原理如图所示。
下列说法不正确的是
A. 该装置能将化学能转化为电能
B. M上的电极反应方程式为2H2O-4e-=O2↑ +4H+
C. 通过交换膜沿图中箭头方向移动
D. 当转化2molCO2时,外电路中转移的电子数为4NA
16. Ni(CO)4可用于有机合成,也常用作催化剂。一定条件下,恒容密闭容器中发生反应Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),该反应的平衡常数与温度的关系如下表所示:
温度/℃
25
80
230
平衡常数
5×104
2
1.9×10-5
下列说法正确的是
A. 25℃达到平衡时,向容器中继续充入CO(g),CO的转化率减小
B. 温度越低,越有利于Ni(CO)4的生产
C. 80℃时,测得某时刻Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5 mol·L-1,则此时v正<v逆
D. 平衡后,向密闭容器中加入少量镍粉,平衡正向移动,达到新平衡时CO的浓度比原平衡小
17. 常用于制备磁芯、磁盘和传感器等,它的晶胞(如图)为等轴晶系。已知:晶胞参数为bnm,NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A. 氧离子构成正八面体形 B. 和之间的距离为
C. 的分数坐标为 D. 晶体密度为
18. Z是一种长效平喘药的重要中间体,可由下列反应制得,下列说法不正确的是
A. X转变为Y发生了加成反应
B. Y与O2在Cu作催化剂,加热条件下,可发生氧化反应
C. 利用高锰酸钾溶液可以鉴别X与Y
D. Z与足量的氢气加成后分子中含有4个手性碳原子
二、填空题:(共3小题,共46分)
19. 中国科学院提出的“液态阳光”项目为碳中和目标的达成进行积极探索,将工业生产过程中排放的转化为的研究取得初步成果。按要求回答下列问题。
(1)该转化反应的能量变化如图所示。
写出该图示反应的热化学方程式______________________。
CH3OH中的C和O原子的杂化类型分别为____________。
判断该反应在_____填“高温”、“低温”或“任何温度”条件下可自发进行。
在恒容条件下,下列措施能加快该反应速率的是__填字母;能提高转化率的是____填字母。
A.降温 减压 增加投料量 将及时液化
在一恒温恒容的密闭容器中,该可逆反应达到平衡的标志是__________填字母。
A.容器内压强不随时间变化
C.容器内各物质的浓度相等 混合气体的密度不再改变
(2)实现该转化所需高纯的来源是目前的研究热点。利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢,工作示意图如下。通过控制开关连接或,可交替得到和。
Ni元素的为____________,是______。
制备时,控制开关应连接____填“”或“ ;改变开关连接方式,可得的电极为____填“阳极”或“阴极”。此时电极的电极反应式是___________。
20. 乙酸乙酯是一种重要的有机化工原料,在有机合成、医药等行业应用广泛。已知:乙醇沸点78.5℃,乙酸沸点117.9℃,乙酸乙酯沸点77℃。
回答下列问题:
(1)甲、乙两同学分别设计a、b装置实验室制取乙酸乙酯(夹持装置和加热装置略)。
①生成乙酸乙酯的化学方程式为_____;混合乙醇和浓硫酸时,在烧杯中加入药品的先后顺序为_____。若加热一段时间后,发现圆底烧瓶中忘记加碎瓷片,正确的操作是_____(填标号)。
A.立即停止加热,趁热补加 B.小心加热,无需补加
C.立即停止加热,冷却后补加 D.弃去反应物,重新配料和实验
②下列有关装置a和b说法错误的是_____(填标号)。
A.温度越高,a中产率越高
B.实验结束时,装置b应先停止加热后关闭冷凝水
C.与装置a相比,装置b乙酸的转化率更高
D.装置b可同时实现产品的制备和分离
③实验过程中,反应混合物变黑。甲同学将装置a产生的气体通入酸性KMnO4,溶液中,溶液褪色,甲同学认为褪色的原因是气体中含有SO2。乙同学认为该结论并不严密,理由是_____。
(2)乙酸乙酯粗品中含有少量的乙酸、乙醇和水,丙同学设计如图提纯流程:
试剂a为_____;操作1用到的玻璃仪器有_____。在有机层中加入无水MgSO4粉末并振荡,目的_____;操作2的名称是_____。
21. 常见的有机化合物乙烯是重要有机化工原料。
已知:其中F为高分子化合物。
(1)物质B、E所含官能团的名称分别为_______________。
(2)A和B的物质名称分别为___________________、_______________________。
(3)反应、所涉及的反应类型是______________、__________________。
(4)反应的反应条件是_______________________。
(5)写出反应的化学方程式为____________________________________。
(6)写出反应的化学方程式为____________________________________。
(7)与G属于同一类物质的同分异构体有_______种,其中能发生银镜反应物质的结构简式__________________________________________。
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2025--2026学年度下学期期中考试
高二年级化学试题
考试时间:75分钟;试卷总分:100分
可能用到的相对原子量 Fe-56 O-16 Ti-48 Cu-64 S-32
一、选择题:(每小题只有一个选项最符合题意,共18小题,每小题3分,共54分)
1. 下列说法正确的是
A. 可以利用原子光谱上的特征谱线来鉴定不同的元素
B. 元素周期表中金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
C. 金属能导电的原因是由于金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下发生定向移动
D. 价电子排布式为的元素位于第五周期第ⅣA族,是s区元素
【答案】A
【解析】
【详解】A.不同元素的原子存在特征谱线,可通过光谱分析鉴定元素,A正确;
B.过渡元素是周期表中第3~12列的副族和Ⅷ族元素,金属和非金属分界线附近的元素为主族元素,不属于过渡元素,B错误;
C.金属导电是因为金属晶体中的自由电子在外加电场作用下定向移动,金属阳离子仅在晶格位点振动,不会定向移动,C错误;
D.价电子排布为5s25p4的元素价电子数为6,位于第五周期第ⅥA族,属于p区元素,D错误;
故选A。
2. 乙烷、乙烯、乙炔共同具有的性质是
A. 分子中各原子都处在同一平面内 B. 都难溶于水,且密度比水小
C. 能够使溴水和酸性KMnO4溶液褪色 D. 都能发生聚合反应生成高分子化合物
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙烷分子中碳原子的空间构型为是四面体形,分子中所有原子不可能都处在同一平面内,故A错误;
B.乙烷、乙烯、乙炔三种烃都是非极性分子,都难溶于水,且密度比水小,故B正确;
C.乙烷分子中不存在碳碳双键或碳碳三键,不能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,故C错误;
D.乙烷分子中的碳原子达到饱和,无碳碳双键或碳碳三键,不能发生聚合反应,故D错误;
故选B。
3. 侯氏制碱法中涉及反应之一为NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。下列说法正确的是
A. NaCl晶体属于分子晶体 B. NH3是非极性分子
C. 1molCO2中含有2molσ键 D. Cl-的结构示意图为
【答案】C
【解析】
【详解】A.NaCl是离子化合物,离子化合物形成的晶体均属于离子晶体,A错误;
B.NH3分子为三角锥形结构,分子中正、负电荷中心不重合,故NH3是极性分子,B错误;
C.已知CO2的结构式为:O=C=O,故1molCO2中含有2molσ键,C正确;
D. 是Cl的结构示意图,Cl-的结构示意图为,D错误;
故答案为:C。
4. 下列有机物的命名不正确的是
A. :丙烯酸甲酯 B. :2-丁醇
C. :1,2-二溴乙烷 D. :2-甲基-3-丁炔
【答案】D
【解析】
【详解】A.为丙烯酸和甲醇酯化反应生成的,为丙烯酸甲酯,A正确;
B.最长碳链为4,羟基在2号碳,为2-丁醇,B正确;
C.最长碳链为2,溴原子在1、2号碳,为1,2-二溴乙烷,C正确;
D.最长碳链为4,碳碳叁键在1号位,甲基在3号碳上,为3-甲基-1-丁炔,D错误;
故选D。
5. 下列各化合物中,能发生酯化、加成、消去三种反应的是
A. CH3-CH=CH-CHO
B.
C. HOCH2-CH2-CH=CH-CHO
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.CH3-CH=CH-CHO的官能团为碳碳双键和醛基,能发生加成反应,不能发生酯化反应和消去反应,A错误;
B.的官能团为醇羟基,能发生酯化反应和消去反应,不能发生加成反应,B错误;
C.HOCH2-CH2-CH=CH-CHO的官能团为醇羟基、碳碳双键和醛基,能发生酯化反应、加成反应和消去反应,C正确;
D.的官能团为羧基和醛基,能发生酯化反应和加成反应,不能发生消去反应,D错误;
故选C。
6. 硅材料在生活中占有重要地位。Si(NH2)4(结构如图所示)受热分解可生成Si3N4和NH3。Si3N4是一种优良的耐高温结构陶瓷。下列有关说法错误的是
A. 电负性N>Si
B. Si3N4属于分子晶体
C. 基态Si和N原子的未成对电子数之比为2:3
D. Si(NH2)4中的Si、N原子轨道的杂化类型相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.C与N同周期,同周期从左到右电负性依次增大,则电负性:N>C;C与Si同主族,同主族从上到下电负性依次减小,则电负性:C>Si,所以电负性:N>Si,A不符合题意;
B.由Si3N4是一种优良的耐高温结构陶瓷可知,Si3N4属于共价晶体,B符合题意;
C.基态Si原子的未成对电子数为2,基态N原子的未成对电子数为3,C不符合题意;
D.Si(NH2)4中的Si、N原子轨道的杂化类型均为sp3杂化,相同,D不符合题意;
故选B。
7. 下列关于反应能量的说法正确的是
A. 若反应A(s)=B(s),ΔH <0,则说明A物质比B物质稳定,分子内共价键键能A比B大
B. Zn(s)+ CuSO4(aq) = ZnSO4(aq) + Cu(s) ΔH =- 216 kJ·mol-1, 则反应物总能量>生成物总能量
C. 101kPa时,2C(s) + O2(g)= 2CO(g) ΔH =- Q kJ·mol-1,则C的燃烧热为Q kJ·mol-1
D. H+(aq) + OH-(aq)= H2O(l) ΔH =- 57.3 kJ·mol-1,含1mol NaOH的氢氧化钠溶液与含0.5molH2SO4的浓硫酸混合后放出57.3kJ的热量
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据能量最低原理:能量越低越稳定,若反应A(s)=B(s),ΔH <0,则说明B物质比A物质稳定,故A错误;
B.该反应焓变数值小于零,为放热反应,所以该反应反应物总能量>生成物总能量,故B正确;
C.燃烧热是指1mol纯净的可燃物完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量,CO不是C的稳定氧化物,故C错误;
D.浓硫酸溶于水放热,所以含1mol NaOH的氢氧化钠溶液与含0.5molH2SO4的浓硫酸混合后放出的热量大于57.3kJ,故D错误;
故选B。
8. 描述 分子结构的下列叙述中,正确的是
A. 个碳原子有可能都在一条直线上 B. 个碳原子一定都在同一平面上
C. 同一平面上 D. 所有原子有可能都在同一平面上
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子中部分为平面结构,键角约120°,部分为直线结构,2、3、4号碳原子键角接近,6个碳原子不可能都在一条直线上,A错误;
B.乙烯为平面结构,决定1、2、3、4号碳原子共面,C≡C为直线结构,3、4、5、6号碳原子共线,该直线在乙烯的平面内,因此6个碳原子一定都在同一平面上,B正确;
C.6个碳原子一定共面,双键上的2个氢原子也在该平面;甲基、三氟甲基均为四面体结构,分别最多有1个氢原子、1个氟原子可旋转至平面内,最多共10个原子共面,C错误;
D.分子中含有甲基和三氟甲基,均为四面体空间结构,不可能所有原子都在同一平面上,D错误;
故答案为B。
9. 下列关于有机物的说法不正确的是
A. 和互为同系物
B. 异戊烷的键线式:
C. 分子式为的同分异构体有种
D. 乙醇和二甲醚分子式均为,二者属于官能团异构
【答案】A
【解析】
【详解】A.属于醇类,羟基直接连在苯环上,属于酚类,故A错误;
B.异戊烷的键线式:,故B正确
C.分子式为的同分异构体采用换元法相当于是的二元取代物,二元取代物采用“定一移二”的方法,、、、、、、、、,可得共有种,故C正确;
D.乙醇和二甲醚分子式均为,官能团不同,二者属于官能团异构,故D正确;
故选A。
10. 用下列实验装置完成对应的实验,能达到实验目的的是(部分夹持仪器略)
A.乙炔气体的制备
B.检验乙烯的生成
C.比较乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱
D.制备溴苯并验证有HBr产生
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.电石与水发生剧烈反应,且生成的乙炔气体会从长颈漏斗逸出,实验室常用饱和氯化钠溶液代替水,同时将长颈漏斗下端浸入液面以下或换成分液漏斗,故A错误;
B.溴乙烷在NaOH乙醇溶液中消去生成乙烯,但乙醇易挥发,其蒸气可使酸性高锰酸钾褪色,干扰乙烯检测,故B错误;
C.锥形瓶内产生气体说明乙酸的酸性强于碳酸;乙酸易挥发,乙酸、碳酸均能和苯酚钠反应生成苯酚,故先用饱和碳酸氢钠溶液除去挥发出来的乙酸蒸气,避免乙酸干扰到碳酸和苯酚的酸性强弱比较,故C正确;
D.反应中挥发的Br2溶于水后与AgNO3生成AgBr沉淀,干扰HBr检验,故D错误;
故答案选C。
11. 下列有机化学方程式或离子方程式书写不正确的是
A. 氯乙烷在乙醇溶液中的反应:
B. 苯酚钠溶液中通入少量的气体:
C. 乙醛的银镜反应:
D. 苯与浓硝酸反应:
【答案】A
【解析】
【详解】A.氯乙烷在乙醇溶液中发生消去反应,产物应为、和,反应方程式为,A错误;
B.由于酸性,苯酚钠溶液中通入无论少量还是过量,都生成苯酚和,反应方程式为,B正确;
C.乙醛与银氨溶液加热发生银镜反应,生成乙酸铵、银、氨气和水,离子方程式为,C正确;
D.苯与浓硝酸在浓硫酸、50~60℃条件下发生取代反应生成硝基苯和水,反应方程式为,D正确;
故选A。
12. 哈伯工业合成氨的流程如图,为提高原料平衡转化率采取的措施是
A. ①②③ B. ①③⑤ C. ②④⑤ D. ②③④
【答案】C
【解析】
【分析】由题目可知,哈伯工业合成氨首先是将原料气体净化;再进行加压,加入催化剂通入反应釜,得到粗产品;再将粗产品净化分离得到。若想要提高平衡转化率,在不增加原料的前提下,需要使得反应正向进行,即可以提高转化率。①净化干燥的目的是去除杂质防止催化剂中毒,不影响化学平衡,无法提高原料平衡转化率,①错误;②对于的平衡来说,增加压强,平衡向体积减小的方向进行,即正向进行,可以提高原料平衡转化率,②正确;③催化反应中,催化剂不影响平衡,反应()为放热反应,故500℃高温会使得反应逆向进行,降低转化率,③错误;④液化分离NH3,降低生成物浓度使平衡正向移动,提高平衡转化率,④正确;⑤未反应的和再循环,提高了原料的利用率,可视为提高了总转化率,⑤正确。
【详解】由分析可知,②④⑤均正确,故答案选C。
13. 除去下列物质中所含少量杂质,所选用的试剂和分离方法能达到实验目的的是( )
选项
混合物(括号内为杂质)
试剂(足量)
分离方法
A
苯(苯酚)
Na2CO3溶液
分液
B
乙烷(乙烯)
酸性KMnO4溶液
洗气
C
乙酸乙酯(乙酸)
NaOH溶液
分液
D
乙酸(乙醛)
新制Cu(OH)2悬浊液
过滤
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A. 苯难溶于水,苯酚与碳酸钠反应生成易溶于水的苯酚钠和碳酸氢钠,反应后溶液分层,可通过分液除去水层得苯,故A正确;
B. 乙烷和酸性高锰酸钾不反应,乙烯被高锰酸钾溶液氧化为二氧化碳,乙烷中引入新杂质二氧化碳,故B错误;
C. 乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中发生水解反应,所以不能用氢氧化钠除去乙酸乙酯中的乙酸,故C错误;
D. 乙酸与氢氧化铜反应生成乙酸铜,不能用新制氢氧化铜除去乙酸中的乙醛,故D错误。
答案选A。
14. 时,下列说法不正确的是
A. 氢硫酸的电离平衡常数为:,。氢硫酸中:
B. pH相等的盐酸、溶液,,
C. 的番茄汁中是的牛奶中的倍
D. 的溶液加水稀释至,稀释后溶液体积大于原溶液体积的10倍
【答案】C
【解析】
【详解】A.氢硫酸的第一步电离为:,第二步电离为:,根据其电离常数大小可知,第一步电离程度大于第二步电离,故:,A正确;
B.醋酸和盐酸中的相同,离子积常数相同,则相同,根据电荷守恒,盐酸中存在:,醋酸中存在:,由于其中氢离子和氢氧根浓度均相同,B正确;
C.番茄汁中=,牛奶中的,番茄汁中的是牛奶的倍,C错误;
D.是一元弱酸,溶液稀释至原来的倍时,由于越稀越电离,稀释后溶液中,则的弱酸溶液加水稀释至时,稀释后溶液体积大于原溶液体积的倍,D正确;
故选C。
15. 习近平总书记提出我国要在2030年实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。某科研小组用电化学方法将CO2转化为CO实现再利用,转化的基本原理如图所示。
下列说法不正确的是
A. 该装置能将化学能转化为电能
B. M上的电极反应方程式为2H2O-4e-=O2↑ +4H+
C. 通过交换膜沿图中箭头方向移动
D. 当转化2molCO2时,外电路中转移的电子数为4NA
【答案】C
【解析】
【分析】该装置为原电池装置,外接负载,可对外供电:M电极上水转化为氧气,发生失电子的氧化反应,M为负极;N电极上转化为,发生得电子的还原反应,N为正极。逐一分析选项:
【详解】A.该装置属于原电池,原电池的能量转化为将化学能转化为电能,A正确;
B.M极在酸性(稀硫酸)环境下,水失电子生成氧气,电极反应为,配平、产物均正确,B正确;
C.原电池中阴离子向负极(左侧M极)移动,若交换膜允许通过,移动方向应为从右到左,C错误;
D.转化为时,C元素从+4价变为+2价,反应转移电子,转化时,转移电子的物质的量为,电子数为,D正确;
答案选C。
16. Ni(CO)4可用于有机合成,也常用作催化剂。一定条件下,恒容密闭容器中发生反应Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),该反应的平衡常数与温度的关系如下表所示:
温度/℃
25
80
230
平衡常数
5×104
2
1.9×10-5
下列说法正确的是
A. 25℃达到平衡时,向容器中继续充入CO(g),CO的转化率减小
B. 温度越低,越有利于Ni(CO)4的生产
C. 80℃时,测得某时刻Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5 mol·L-1,则此时v正<v逆
D. 平衡后,向密闭容器中加入少量镍粉,平衡正向移动,达到新平衡时CO的浓度比原平衡小
【答案】C
【解析】
【详解】A.向容器中继续通入CO(g),相当于增大压强,化学平衡正向进行,CO转化率增大,A错误;
B.由图表数据可知,温度升高,化学平衡常数减小,说明该反应的正反应是放热反应,降低温度,化学平衡正向进行,但反应速率小,生产效益低,不利于Ni(CO)4的生产,B错误;
C.依据浓度商计算和平衡常数比较分析判断反应进行方向,在80℃时,测得某时刻,Ni(CO)4、CO浓度均为0.5 mol/L,Qc==8>K=2,化学反应逆向进行,因此此时v正<v逆,C正确;
D.固体物质浓度不变,因此平衡后,向密闭容器中加入少量镍粉,对化学平衡无影响,平衡不移动,CO的浓度不变,D错误;
故合理选项是C。
17. 常用于制备磁芯、磁盘和传感器等,它的晶胞(如图)为等轴晶系。已知:晶胞参数为bnm,NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A. 氧离子构成正八面体形 B. 和之间的距离为
C. 的分数坐标为 D. 晶体密度为
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据晶胞结构示意图,氧离子构成正八面体形,故A正确;
B.Fe2+和Ti4+之间的距离为体对角线的,即为,故B错误;
C.根据图中已知的两个Ti原子的坐标(0,0,0)和(1,1,1),Fe2+在体心位置,分数坐标为,故C正确;
D.根据晶胞结构示意图,晶胞中Fe2+个数为1,O2-个数为,Ti4+的个数为,晶胞中含一个FeTiO3,晶胞的质量为,晶胞的体积为,晶体的密度,故D正确;
故答案为B。
18. Z是一种长效平喘药的重要中间体,可由下列反应制得,下列说法不正确的是
A. X转变为Y发生了加成反应
B. Y与O2在Cu作催化剂,加热条件下,可发生氧化反应
C. 利用高锰酸钾溶液可以鉴别X与Y
D. Z与足量的氢气加成后分子中含有4个手性碳原子
【答案】C
【解析】
【分析】X中醛基和CH3NO2发生加成反应生成Y,Y中硝基还原为氨基得到Z;
【详解】A.由结构简式可知,X中的醛基与硝基甲烷发生加成反应生成Y,A正确;
B.Y中羟基碳上含氢原子,则Y与O2在Cu作催化剂,加热条件下,可发生氧化反应生成酮,B正确;
C.由结构简式可知,X分子中含有的醛基和Y分子中含有的醇羟基都能与高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,则利用高锰酸钾溶液不能鉴别X与Y,C错误;
D.由结构简式可知,Z分子中含有的苯环一定条件下能与氢气发生加成反应,则Z与足量的氢气加成后分子中含有如图 所示的4个手性碳原子:,D正确;
故选C。
二、填空题:(共3小题,共46分)
19. 中国科学院提出的“液态阳光”项目为碳中和目标的达成进行积极探索,将工业生产过程中排放的转化为的研究取得初步成果。按要求回答下列问题。
(1)该转化反应的能量变化如图所示。
写出该图示反应的热化学方程式______________________。
CH3OH中的C和O原子的杂化类型分别为____________。
判断该反应在_____填“高温”、“低温”或“任何温度”条件下可自发进行。
在恒容条件下,下列措施能加快该反应速率的是__填字母;能提高转化率的是____填字母。
A.降温 减压 增加投料量 将及时液化
在一恒温恒容的密闭容器中,该可逆反应达到平衡的标志是__________填字母。
A.容器内压强不随时间变化
C.容器内各物质的浓度相等 混合气体的密度不再改变
(2)实现该转化所需高纯的来源是目前的研究热点。利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢,工作示意图如下。通过控制开关连接或,可交替得到和。
Ni元素的为____________,是______。
制备时,控制开关应连接____填“”或“ ;改变开关连接方式,可得的电极为____填“阳极”或“阴极”。此时电极的电极反应式是___________。
【答案】(1) ①. ②. sp3、sp3 ③. 低温 ④. C ⑤. AD ⑥. A
(2) ①. 3d84s2 ②. d ③. ④. 阳极 ⑤.
【解析】
【小问1详解】
① 根据图示能量变化可知,反应物总能量为 ,生成物总能量为 ,该反应的反应热 ,故其热化学方程式为 。
② 在 分子中,C 原子形成 4 个 键,无孤电子对,杂化类型为 ;O 原子形成 2 个 键,且含有 2 对孤电子对,价层电子对数为 4,杂化类型也为 。
③ 该反应正向是气体分子数减少的放热反应,即 、。根据吉布斯自由能判据 时反应自发进行,可知该反应在低温条件下可自发进行。
④ A.降温,反应速率减慢,平衡正向移动, 转化率提高;
B.减压,反应速率减慢,平衡逆向移动, 转化率降低;
C.增加 投料量,反应物浓度增大,反应速率加快,平衡正向移动,但 自身的转化率降低;
D.将 及时液化,生成物浓度降低,反应速率减慢,平衡正向移动, 转化率提高;
故能加快反应速率的是 C,能提高 转化率的是 AD。
⑤ A.该反应前后气体分子数不相等,在恒温恒容条件下,容器内压强不随时间变化说明各物质的量不再改变,即达到平衡状态,A 正确;
B.达到平衡时正逆反应速率之比等于化学计量数之比,应有 ,B 错误;
C.容器内各物质的浓度相等是特殊状态,不能作为平衡的标志,应为浓度不再改变,C 错误;
D.恒容容器中气体总质量不变,混合气体的密度始终不变,不能作为平衡标志,D 错误;
故选 A。
【小问2详解】
① Ni 是 28 号元素,基态原子的核外电子排布式为 ,其价电子排布式为 ,在元素周期表中属于 d 区元素。
② 制备 时,水发生还原反应生成氢气,应在电解池的阴极产生。根据图示,当开关连接时,电极 1 与电源负极相连作阴极,产生;改变开关连接方式即连接 时,电极 2 与电源正极相连作阳极,水发生氧化反应产生。此时电极 3 与电源负极相连作阴极,发生还原反应,得到电子转化为,结合碱性电解质溶液,其电极反应式为。
20. 乙酸乙酯是一种重要的有机化工原料,在有机合成、医药等行业应用广泛。已知:乙醇沸点78.5℃,乙酸沸点117.9℃,乙酸乙酯沸点77℃。
回答下列问题:
(1)甲、乙两同学分别设计a、b装置实验室制取乙酸乙酯(夹持装置和加热装置略)。
①生成乙酸乙酯的化学方程式为_____;混合乙醇和浓硫酸时,在烧杯中加入药品的先后顺序为_____。若加热一段时间后,发现圆底烧瓶中忘记加碎瓷片,正确的操作是_____(填标号)。
A.立即停止加热,趁热补加 B.小心加热,无需补加
C.立即停止加热,冷却后补加 D.弃去反应物,重新配料和实验
②下列有关装置a和b说法错误的是_____(填标号)。
A.温度越高,a中产率越高
B.实验结束时,装置b应先停止加热后关闭冷凝水
C.与装置a相比,装置b乙酸的转化率更高
D.装置b可同时实现产品的制备和分离
③实验过程中,反应混合物变黑。甲同学将装置a产生的气体通入酸性KMnO4,溶液中,溶液褪色,甲同学认为褪色的原因是气体中含有SO2。乙同学认为该结论并不严密,理由是_____。
(2)乙酸乙酯粗品中含有少量的乙酸、乙醇和水,丙同学设计如图提纯流程:
试剂a为_____;操作1用到的玻璃仪器有_____。在有机层中加入无水MgSO4粉末并振荡,目的_____;操作2的名称是_____。
【答案】(1) ①. CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O ②. 先加乙醇,后加浓硫酸 ③. C ④. AD ⑤. 装置a产生的气体中含有挥发出的乙醇,乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色
(2) ①. 饱和Na2CO3溶液 ②. 分液漏斗,烧杯 ③. 除去乙酸乙酯中的水 ④. 蒸馏
【解析】
【小问1详解】
①实验室利用乙醇、乙酸发生酯化反应制取乙酸乙酯,方程式为:CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O;混合乙醇和浓硫酸时,在烧杯中加入药品的先后顺序为“先醇后酸”,即先加乙醇,后加浓硫酸;若加热一段时间后,发现圆底烧瓶中忘记加碎瓷片,应立即停止加热,冷却后补加,故选C。
②A.温度过高时会有副反应发生,如生成醚等,A错误;
B.实验结束时,为防止仪器炸裂及防止倒吸,装置b应先停止加热后关闭冷凝水,B正确;
C.与装置a相比,装置b使用的冷凝管减少了乙酸、乙醇的挥发,乙酸的转化率更高,C正确;
D.装置b中的冷凝产物依然含有少量的乙酸、乙醇等物质,不能同时实现产品的制备和分离,D错误;
故选AD。
③该结论并不严密,装置a产生的气体中含有挥发出的乙醇,乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色。
【小问2详解】
该流程目的是除去乙酸乙酯粗品中含有少量的乙酸、乙醇和水。乙酸乙酯难溶于水。图中,加入试剂a,且进行操作1后得到有机层,说明试剂a为饱和Na2CO3溶液,其作用是溶解乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯在水中的溶解度;操作1为萃取,用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯;分液所得有机层加入无水MgSO4粉末并振荡,目的是除去乙酸乙酯中的水;最后利用蒸馏提纯乙酸乙酯,故操作2为蒸馏。
【点睛】本题主要考查乙酸乙酯的制备,理解并懂得运用酯化反应是本题的解题基础。另外,熟悉饱和Na2CO3溶液在实验中的作用也是解题关键。
21. 常见的有机化合物乙烯是重要有机化工原料。
已知:其中F为高分子化合物。
(1)物质B、E所含官能团的名称分别为_______________。
(2)A和B的物质名称分别为___________________、_______________________。
(3)反应、所涉及的反应类型是______________、__________________。
(4)反应的反应条件是_______________________。
(5)写出反应的化学方程式为____________________________________。
(6)写出反应的化学方程式为____________________________________。
(7)与G属于同一类物质的同分异构体有_______种,其中能发生银镜反应物质的结构简式__________________________________________。
【答案】(1)羟基、羧基
(2) ①. 1,2-二溴乙烷 ②. 乙二醇
(3) ①. 取代反应酯化反应 ②. 加聚反应
(4)氢氧化钠水溶液、加热
(5)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(6) (7) ①. 3 ②. HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2
【解析】
【分析】乙烯与溴发生加成反应生成A,A为1,2-二溴乙烷;A发生取代反应生成B,B为乙二醇;乙烯与水发生加成反应生成D,D为乙醇;乙醇催化氧化生成乙醛,乙醛催化氧化生成E,E为乙酸;乙醇和乙酸在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成G,G为乙酸乙酯;乙烯一定条件下生成F,且F为高分子化合物,F为聚乙烯。
【小问1详解】
B为乙二醇,E为乙酸,物质B、E所含官能团的名称分别为羟基、羧基;
【小问2详解】
由分析可知,A和B的物质名称分别为1,2-二溴乙烷和乙二醇;
【小问3详解】
反应⑥为乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,反应⑦为乙烯发生加聚反应生成聚乙烯,反应、所涉及的反应类型是取代反应酯化反应、加聚反应;
【小问4详解】
反应为1,2-二溴乙烷在氢氧化钠水溶液中加热发生取代反应生成乙二醇,反应条件是氢氧化钠水溶液、加热;
【小问5详解】
反应④为乙醇催化氧化生成乙醛,化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;
【小问6详解】
反应⑦为乙烯发生加聚反应生成聚乙烯,化学方程式为;
【小问7详解】
G为乙酸乙酯,结构简式为CH3COOCH2CH3,与G属于同一类物质,即同分异构体的酯有CH3CH2COOCH3、HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2共3种;其中能发生银镜反应的物质,说明含有醛基结构,则符合条件的结构为HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2。
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