湖南省常德市石门县第一中学2023-2024学年高二下学期高考科目化学期中考试题+
展开可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5
一、选择题:本小题共14小题,每小题3分,共42分。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.下列化学用语表示正确的是( )
A.NH3的VSEPR模型:B.HCl的s-p σ键电子云图:
C.K+电子排布式:1S22S22P63S23P64S1 D.SO2空间结构模型:
2.下列分子中,属于含有极性键的非极性分子的是( )
A.O2B.NH3C.CO2D.H2S
3.如图甲是氢原子的1s电子云图(即概率密度分布图),图乙、丙分别表示s、p能级的电子云轮廓
图。下列有关说法正确的是( )
A.电子云图(即概率密度分布图)就是原子轨道图
B.3p2表示3p能级中有两个原子轨道
C.由图乙可知,s能级的电子云轮廓图呈圆形,有无数条对称轴
D.由图丙可知,p能级的原子轨道图呈哑铃形,且有3个伸展方向
4.下列说法中,正确的是( )
A.凡是中心原子采取sp3杂化的分子,其空间结构都是正四面体形
B. 杂化轨道只用于形成δ键或用于容纳未参与成键的孤电子对
C.凡是AB3型的共价化合物,其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键
D.SCl2属于AB2型共价化合物,中心原子S采取sp杂化轨道成键
5.下列叙述正确的是( )
A.第三能层某能级的符号为3f
B.同一能层中的不同能级的能量高低相同
C.每个能层最多可容纳的电子数是2n2
D.3d能级最多容纳5个电子
6.在无水环境中,醛或酮可在催化剂的作用下与醇反应,其机理如图所示。下列说法错误的是( )
A.总反应的化学方程式(不考虑催化剂)为+2ROH ⇌+H2O
B.甲醛和聚乙烯醇()发生上述反应时,产物中可能含有六元环结构
C.加入干燥剂或增加H+的浓度,可提高醛或酮的平衡转化率
D.在有机合成中,将醛转化为缩醛可保护醛基,缩醛再与水反应可恢复醛基
7.下表中关于各微粒的描述完全正确的一项是( )
8.下列有关实验装置及用途叙述完全正确的是( )
A.a装置检验消去反应后有丙烯B.b装置检验酸性:盐酸>碳酸>苯酚
C.c装置用于实验室制取并收集乙烯 D.d装置用于实验室制硝基苯
9.利用电化学原理可将CO2还原为碳基燃料(包括烷烃和羧酸等),其装置原理如图所示。下列叙
述不正确的是( )
A.该装置工作时,H+穿过质子交换膜从右向左移动
B.图中石墨烯为阴极,电极反应式为CO2+2H++2e-═HCOOH
C.每转移2ml电子,阴极室电解质溶液质量增加46g
D.该装置工作过程中,图中Pt电极附近溶液的pH减小
10.下列关于元素的“最”及其因果关系描述正确的是( )
A.元素周期表的f区包括镧系、锕系元素,所以周期表中含元素种类最多的区为f区
B.因为F元素的得电子能力最强,所以元素周期表中第一电离能最大的是F
C.因为元素非金属性F>O,所以最简单氢化物的沸点HF>H2O
D.因为C原子易形成sp3杂化轨道,可以以四个价键进行不同方式的连接,所以形成化合物种
类最多的元素在第ⅣA族
11.下列实验不能达到目的的是( )
A.图1装置可以往铜牌表面镀银
B.图2装置可通过采集压强数据判断电化学腐蚀类型
C.图3所示装置可实现2Ag+2HCl=2AgCl+H2↑
D.图4装置可实现粗铜的精炼
12.短周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大,形成的化合物是一种重要的食品添加剂,结构如图。Z核外最外层电子数与X核外电子总数相等。W的原子半径在周期表中最小。下列有关叙述不正确的是( )
A.基态Q原子最外层轨道中无自旋状态相同的电子
B.这五种元素中只有Q位于元素周期表的s区
C.化合物XZ2中所有原子均满足8电子稳定结构
D.Z基态原子的电子的空间运动状态有5种
13.一种可吸附甲醇的材料,其化学式为[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3Cl,部分晶体结构如图所示,其中[C(NH2)3]+为平面结构。下列说法错误的是( )
A.该晶体中存在氢键
B.[C(NH2)3]+中C原子为杂化
C.基态原子的未成对电子数:N>C=O>B
D.基态原子的第一电离能:O>N>C>B
14.如图所示,将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中,下列分析正确的是( )
A.K1闭合,K2打开,铁棒上发生的反应为2Cl−−2e−= Cl2↑
B.K1闭合,K2打开,石墨棒周围溶液pH逐渐减小
C.K1打开,K2闭合,铁棒不会被腐蚀,属于外加电流的阴极保护法
D.K1打开,K2闭合,电路中通过0.002 ml电子时,两极共产生0.001 ml气体
二、非选择题:本部分包含15~18四个小题,共58分。
15.(14分) 有机物中的(C-H键较难断裂,活化C-H键是有机反应研究的热点之一、由经两步反应合成,均需使C-H键活化,步骤如下
(1)铬、铁位于元素周期表中的 (填序号)。
a.s区 b.d区 c.p区 d.ds区
(2)转化为的过程中,C=O键中的 (填“”或“”)键断裂,发生加
成反应,转化为C-O键。
(3)利用有机金属框架(MOF)构筑双铁催化剂,制备过程的核心结构变化如下。
注:Fe = 2 \* ROMAN II代表+2价铁,Fe = 3 \* ROMAN III代表+3价铁。
①与的相对分子质量相差较大,但二者的沸点却极为接近(相差1℃左右),原因
有:ⅰ.的极性强于;ⅱ. 。
②基态Fe3+的价电子排布式为 。
Fe = 2 \* ROMAN II易被氧化为Fe = 3 \* ROMAN III,结合价层电子排布解释原因: 。
(4)铜铬催化剂的主要成分是CuCl、CrCl2和CH3B(OH)2 (甲基硼酸)等,CH3B(OH)2能有效抑制副
产物的生成。
①CH3B(OH)2中B的杂化轨道类型是 。
②已知:B(OH)3和CH3B(OH)2均为一元弱酸。推测Ka[B(OH)3] Ka[CH3B(OH)2]
16.(14分)研究含碳、氮、硫的化合物对能源、环保及材料发展等方面有着重要意义。
(1)已知下列热化学方程式:
i.CH2=CHCH3(g)+Cl2(g) = CH2ClCHClCH3(g) ∆H1=-132 KJ·ml-1
ii.CH2=CHCH3(g)+Cl2(g) → CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g) ∆H2=-100 KJ·ml-1
又已知在相同条件下,反应CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g) = CH2ClCHClCH3(g)的正反应的活化能
Ea(正)为akJ⋅ml﹣1,则其逆反应的活化能Eb(逆)为 kJ⋅ml﹣1(用含a的代数式表示)。
(2)将含有大量CO2的空气吹入K2CO3溶液中,再把CO2从溶液中提取出来,并使之与H2在催化
剂作用下生成可再生能源甲醇,相关反应如下:
反应Ⅰ.CO2(g)+3H2(g) ⇌ CH3OH(g)+H2O(g) ∆H1=-49.2 KJ·ml-1
反应Ⅱ.CO2(g)+H2(g) ⇌ CO(g)+H2O(g) ∆H1=+41.2 KJ·ml-1
①现使用一种催化剂(CZZA/rGO),按n(CO2):n(H2)=1:3(总量为aml)投料于恒容密闭容器中进
行反应,CO2的平衡转化率和甲醇的选择率(甲醇的选择率为转化的CO2中生成甲醇的物质的量分数)随温度的变化趋势如图(忽略温度对催化剂的影响)。在513K达平衡时,反应体系内甲
醇的物质的量为 ml(只需列出计算式);随着温度的升高,CO2的平衡转化率增加,但
甲醇的选择率降低,请分析其原因: 。
②将1.0mlCO2和3.0mlH2充入2L恒容密闭容器中,使其仅按反应Ⅰ进行,在不同催化剂作用
下,相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示。
下列说法错误的是 (填字母)。
A.根据图中曲线分析,催化剂Ⅰ的催化效果最好
B.b点v正可能等于v逆
C.a点转化率比c点高,可能的原因是该反应为放热反应,升温平衡逆向移动,转化率降低
D.CO2与H2浓度比保持1:3不再变化,说明该反应已达平衡状态
③若将密闭容器恒定为1L,温度为180℃,起始时充入2.0mlCO2和2.0mlH2,使其仅按反应Ⅱ
进行。已知:反应速率v=v正-v逆=k正c(CO2)·c(H2)-k逆c(CO)·c(H2O),CO2平衡转化率为60%。该
温度下,k正与k逆的比值为 。
(3)已知反应2H2O2=2H2O+O2↑能自发进行,反向不能自发进行,通过电解可以实现由H2O和O2
为原料制备H2O2,如图为制备装置示意图。
①通电后,电极b附近溶液pH (填“增大”或“减小”)。
②a极的电极反应式是 。
17.(14分)钒的用途十分广泛,有金属“维生素”之称。以含钒石煤(主要成分是V2O3、V2O4,含有的杂质有SiO2、FeS2及Mg、Al、Mn等的化合物)制备单质钒的工艺流程如图所示。
已知:①该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀时和完全沉淀时的pH如下表所示:
②Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,Ksp(CaSiO3)=2.5×10-8,Ksp[Ca(VO3)2]远大于Ksp(CaCO3)。
回答下列问题:
(1)写出Cr3+的核外电子排布式为 。
(2)为了提高“焙烧”效率,可采取的措施有 。
(3)“焙烧”时,V2O3、V2O4都转化为Ca(VO3)2,写出V2O4转化为Ca(VO3)2的化学方程式: 。
(4)“水浸”加入Na2CO3调节溶液的pH为8.5,可完全除去的金属离子有 ;“水浸”加入过量Na2CO3不能使CaSiO3完全转化为CaCO3,原因是 。(列式计算平衡常数分析该反应进行的趋势,一般认为,K>105时反应进行较完全,K<10-5时反应难以进行)
(5)“离子交换”与“洗脱”可表示为[RCl4]+V4O4-12 [R-V4O12]+4Cl- ([RCl4]为强碱性阴离子交换树脂,V4O4-12为VO-3在水溶液中的实际存在形式),则“洗脱”过程中“淋洗液”最好选用 。
(6) 下列金属冶炼方法中,与本工艺流程中冶炼钒的方法相似的是___________(填字母)。
A.铝热反应制锰 B.电解熔融氯化钠制钠 C.氧化汞分解制汞
18. (16分) 文拉法辛(化合物G)是一种用于治疗各类抑郁症的药物,其合成路线如下图所示:
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是 。
(2)C→D的反应类型是 。
(3)E中手性碳原子有 个。
(4)F中官能团的名称为 。
(5)C发生消去反应生成的烯烃被足量酸性溶液氧化后的产物是 和 (写结构简式)。
(6)B的同分异构体中,同时满足下列条件的共有 种。
a.能发生银镜反应 b.遇溶液显紫色
(7)以丙酮、、甲醛和甲酸为含碳原料,合成化合物。基于你设计的合成路线,请写出相关步骤中涉及到氢气参与反应的化学方程式 。
选项
A
B
C
D
分子或离子的化学式
H2F+
PCl3
NO-2
BH-4
中心原子的杂化轨道类型
sp
sp3
sp2
sp3
VSEPR模型名称
直线形
四面体形
平面三角形
正四面体形
分子或离子的空间结构
直线形
正四面体形
V形
三角锥形
金属离子
Fe3+
Mg2+
Al3+
Mn2+
开始沉淀时的pH
1.9
7.0
3.0
8.1
完全沉淀时的pH
3.2
9.0
4.7
10.1
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