高中化学 2021届高三第二次模拟考试卷 化学（二） 教师版

这是一份高中化学 2021届高三第二次模拟考试卷 化学（二） 教师版，共10页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答等内容，欢迎下载使用。
（新高考）2021届高三第二次模拟考试卷
此卷只装订不密封
班级 姓名 准考证号 考场号 座位号

化 学（二）
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35．5 Fe 56 Mn 55 Ba 137

一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．“17世纪中国工艺百科全书”《天工开物》为明代宋应星所著。下列说法错误的是
A．“凡铁分生熟，出炉未炒则生，既炒则熟”中的“炒”为氧化除碳过程
B．“凡铜出炉只有赤铜，以倭铅(锌的古称)参和，转色为黄铜”中的“黄铜”为锌铜合金
C．“凡石灰经火焚，火力到后，烧酥石性，置于风中久自吹化成粉”中的“粉”为CaO
D．“凡松烟造墨，入水久浸，以浮沉分清悫”，是指炭因颗粒大小及表面积的不同而浮沉
【答案】C
【解析】A．生铁是含碳量大于2%的铁碳合金，生铁性能坚硬、耐磨、铸造性好，但生铁脆，不能锻压，而熟铁含碳量在0.02%以下，又叫锻铁、纯铁，熟铁质地很软，塑性好，延展性好，可以拉成丝，强度和硬度均较低，容易锻造和焊接，“炒则熟”，碳含量由于“炒”而变成碳氧化合物，使得碳含量降低，A选项正确；赤铜指纯铜，也称红铜、紫铜，由于表面含有一层Cu2O而呈现红色，“倭铅”是锌的古称，黄铜是由铜和锌所组成的合金，由铜、锌组成的黄铜就叫作普通黄铜，如果是由两种以上的元素组成的多种合金就称为特殊黄铜，黄铜有较强的耐磨性能，黄铜常被用于制造阀门、水管、空调内外机连接管和散热器等，B选项正确；凡石灰经火焚，火力到后，烧酥石性，生成CaO，而“久置成粉”主要生成Ca(OH)2，进一步与CO2反应则会生成CaCO3，C选项错误；古代制墨，多用松木烧出烟灰作原料，故名松烟墨，烟是动植物未燃烧尽而生成的气化物，烟遇冷而凝固生成烟墨，烟墨有松烟墨和油烟墨之分，松烟墨深重而不姿媚，油烟墨姿媚而不深重，松烟墨的特点是浓黑无光，入水易化，“凡松烟造墨，入水久浸，以浮沉分清悫”，颗粒小的为胶粒，大的形成悬浊液，D选项正确。
2．下列叙述正确的有
A．第四周期元素中，锰原子价电子层中未成对电子数最多
B．第三周期主族元素的离子半径随核电荷数增大依次减小
C．卤素氢化物中，HCl的沸点最低的原因是其分子间的范德华力最小
D．价层电子对互斥理论中，π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数
【答案】D
【解析】第四周期元素中，外围电子排布为ndxnsy，且能级处于半满稳定状态时，含有的未成对电子数最多，即外围电子排布为3d54s1，此元素为铬，故A错误；电子层数越多，半径越大，电子层数相同时，原子序数越大，半径越小，第三周期主族元素的离子的半径大小关系为Si4−>P3−>S2−>Cl−>Na+>Mg2+>Al3+，故B错误；卤素氢化物中，HF的相对分子质量最小，所以HF的范德华力最小，但是HF分子间存在氢键，HCl分子之间不存在氢键，而氢键的作用力大于范德华力，所以HF的沸点大于HCl，故C错误；价层电子对互斥理论中，σ键和孤对电子对计入中心原子的价层电子对数，而π键电子对数不计入，故D正确。
3．下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是
A．最外层只有一个电子的X、Y原子
B．原子核外M层上仅有两个电子的X原子与N层上仅有两个电子的Y原子
C．2p轨道上有三个未成对电子的X原子与3p轨道上有三个未成对电子的Y原子
D．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子
【答案】C
【解析】最外层只有一个电子的原子有H、Na、Cu等，化学性质不一定相似，故A错误；原子核外M层上仅有两个电子的X原子为Mg，原子核外N层上仅有两个电子的Y原子有Ca、Ti、Fe等，化学性质不一定相似，故B错误；2p轨道上有三个未成对电子的X原子为N，3p轨道上有三个未成对电子的Y原子为P，N、P位于同一主族，化学性质相似，故C正确；原子核外电子排布式为1s2的X原子是He，性质稳定，原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子是Be，性质较活泼，两者化学性质一定不相似，故D错误。
4．下列反应的离子方程式正确的是
A．红褐色固体Fe(OH)3全部溶于氢碘酸：Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
B．水杨酸溶于NaHCO3溶液中：+2HCO+2CO2↑+2H2O
C．将等浓度的Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液按体积比2∶3混合：2Ba2++2SO+3H++3OH−=2BaSO4
↓+3H2O
D．洁厕灵(含HCl)与“84”消毒液混合后产生氯气：Cl−+H++ClO−=Cl2↑+OH−
【答案】C
【解析】Fe(OH)3溶于氢碘酸，Fe3+会氧化I−得到I2，正确的离子方程式应为2Fe(OH)3+2I−+6H+=
2Fe2++6H2O+I2，A错误；水杨酸中酚羟基不能与NaHCO3发生反应，正确的离子方程式为+HCO+CO2↑+H2O，B错误；等浓度的Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液按体积比2∶3混合，则两者物质的量之比为2∶3，两者混合后，2mol Ba2+消耗2mol SO，3mol H+消耗3mol OH−，反应的离子方程式为2Ba2++2SO+3H++3OH−=2BaSO4↓+3H2O，C正确；“84”消毒液的主要成分是NaClO，具有强氧化性，可还原洁厕灵中的HCl，反应的离子方程式为Cl−+ClO−+2H+=Cl2↑+H2O，D错误。
5．磷烯(如图)是由磷原子六元环组成的蜂巢状褶皱二维晶体，它是白磷()的同素异形体。设NA为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是

A．3.1g白磷中含P—P键的数目为0.3NA
B．6.2g磷烯中含六元环的数目为0.1NA
C．0.1mol P4与0.6mol H2在密闭容器中发生反应：P4+6H24PH3，生成PH3分子的数目为0.4NA
D．0.1mol P4发生反应：P4+5O2=2P2O5，转移的电子数为20NA
【答案】B
【解析】3.1g白磷的物质的量为=0.025mol，一分子白磷中含有6个P—P键，则3.1g白磷中P—P键的数目为0.025×6NA=0.15NA，故A错误；6.2g磷烯的物质的量为0.2mol，根据均摊法知，一个六元环含有P原子的数目为6×1/3=2，则6.2g磷烯含六元环的数目为0.1NA，故B正确；该反应为可逆反应，不能完全进行到底，因此生成PH3分子的数目应小于0.4NA，故C错误；P元素的化合价从0价升高为+5价，O元素的化合价从0价降低为-2价，则1mol P4失电子数目为20NA，在氧化还原反应中，氧化剂得电子数=还原剂失电子数=转移电子数，则0.1mol P4发生反应转移的电子数为2NA，故D错误。
6．由我国地质学家首次发现的香花石被誉为“矿石熊猫”。它由X(Ca)和前18号元素中的5种组成，分别为Y、Z、W、R、T。其中Y、Z为金属元素，X、Z同主族，Y、Z、R、T位于同周期，R最外层电子数是次外层的3倍，T无正价，X与R原子序数之和是W的2倍。下列说法错误的是
A．XR2、WR2两种化合物均为离子晶体
B．原子半径：Y>Z>R>T
C．最高价氧化物对应的水化物的碱性：X>Z
D．气态氢化物的稳定性：WR>T，故正确；C．X为钙元素、Z为铍元素，金属性：Ca>Be，则最高价氧化物对应的水化物碱性：氢氧化钙>氢氧化铍，故正确；D．W为硅元素、R为氧元素、T为氟元素，非金属性：F>O>Si，则气态氢化物的稳定性：Wb
C．b点时，溶液中c(Mg2+)=0.018mol/L
D．a点溶液中，c(NH)+c(H+)b>a，B错误；b点时，pH=9，c(OH−)=10−5mol/L，溶液c(Mg2+)==0.18mol/L，C错误；a点溶液中，依据电荷守恒可得2c(Mg2+)+c(NH)
+c(H+)=c(Cl−)+c(OH−)，所以c(NH)+c(H+)”“=”或“第一电离能，基态大于激发态，A．C．D属于基态、B属于激发态，所以最外层电离出一个电子所需能量最小的是B。(2)①根据乙酰氯分子的结构可知该物质中甲基上的C原子形成4个σ键，价层电子对数为4，为sp3杂化；另一个C原子形成3个σ键，1个π键，所以价层电子对数为3，为sp2杂化。②双键对单键的排斥力大于单键对单键的排斥力，所以乙酰氯分子中∠CCCl小于120°。③AlCl中心铝原子的价层电子对数为4+=4，不含孤电子对，所以为正四面体形。(3)根据氯化铝二聚分子的结构可知每个铝原子与4个氯原子形成4个σ键，由于铝原子最外层只有3个电子，所以其中一个为配位键，由铝提供空轨道，氯原子提供孤电子对，所以Al2Cl6的结构式为。(4)①A为原点，C为(1，1，1)，B为右面面心，所以B的坐标为(1，，)。②根据均摊法，该晶胞中Cu原子的个数为8×+6×+12×+1=8，Mn原子的个数为4，Al原子的个数为4，所以该合金的化学式为AlMnCu2。③根据截面图结合几何知识可知[2r(Cu)+2r(Al)]为体对角线的一半，设晶胞的棱长为a，则有a=2[2r(Cu)+2r(Al)]=4×(127+143) pm，所以a=pm；根据晶胞结构可知铜原子之间的最短核间距为棱长的一半，即a=180pm或pm或311.76pm。④晶胞的质量m=g，晶胞的体积V=a3=()3 pm3=(×10−10)3cm3，所以晶胞的密度ρ===g·cm−3
18．(12分)氮、硫的化合物合成、应用以及对环境的影响一直是科学界研究的热点。
(1)尿素主要以NH3和CO2为原料进行合成。主要通过以下两个反应进行：
反应1：2NH3(l)+CO2(g)H2NCOONH4(l) ΔH1=-117.2kJ·mol−1
反应2：H2NCOONH4(l)H2O(l)+CO(NH2)2(l) ΔH2=+21.7kJ·mol−1
请回答：
CO(NH2)2(l)+H2O(l)2NH3(l)+CO2(g)　ΔH3=　　　　　　kJ·mol−1 
该反应能发生的主要原因是　 。 
(2)焦炭催化还原SO2生成S2，化学方程式为2C(s)+2SO2(g)S2(g)+2CO2(g)，在恒容容器中，1mol·L−1 SO2与足量的焦炭反应，SO2的转化率随温度的变化如图所示。

①若700℃发生该反应，经3 min达到平衡，计算0~3min v(S2)=　　　　　mol·L−1·min−1，该温度下的平衡常数为　　　。 
②若该反应在起始温度为700 ℃的恒容绝热容器中进行，达到平衡时SO2的转化率　　　(填“>”“0
(2)①0.15　36.45　②c(HSO)>c(SO)>c(OH−)=c(H+)
②NH3·H2O+SO2=NH4HSO3
【解析】(1)由盖斯定律，反应1+反应2得到2NH3(l)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(l)　ΔH=-117.2 kJ·mol−1+(+21.7kJ·mol−1)=-95.5kJ·mol−1，所以CO(NH2)2(l)+H2O(l)2NH3(l)+CO2(g)的ΔH3=-ΔH=+
95.5kJ·mol−1，该反应是吸热反应，反应能发生则ΔS>0。(2)①反应的三段式为
　　　　　　　　2C(s)+2SO2(g)S2(g)+2CO2(g)
起始(mol·L-1) 1 0 0
变化(mol·L-1) 0.9 0.45 0.9
平衡(mol·L-1) 0.1 0.45 0.9
v(S2)===0.15mol·L−1·min−1，平衡常数K===36.45；②1mol·L−1 SO2与足量的焦炭在恒容、700℃反应时，SO2的转化率为90%，若1mol·L−1 SO2与足量的焦炭在恒容、绝热容器中反应，由于反应放热，容器内温度升高，所以恒容、绝热容器中的反应相当于在恒容、700℃反应平衡的基础上升温，则平衡逆向进行，SO2的转化率降低；③A．焦炭的质量减少，则反应正向进行，焦炭的质量增加，则反应逆向进行，若焦炭的质量不再变化时，则反应达到平衡状态，正确；B．CO2、SO2的浓度相等时，不能确定正、逆反应速率是否相等，所以不能确定反应是否达到平衡状态，错误；C．无论反应是否达到平衡，SO2的消耗速率与CO2的生成速率始终相等，错误；D．反应正向是气体体积增大的反应，反应正向进行，容器压强增大，逆向进行，容器压强减小，所以容器的总压强不再变化时，反应达到平衡状态，正确。(3)①Ka1>Kh2=，即NaHSO3溶液显酸性，Na2SO3溶液显碱性，所以pH=7时的溶液是一定量浓度的Na2SO3和NaHSO3的混合溶液；由于Kh1=≈1.6×10−7>6.2×10−8=Ka2，所以等浓度Na2SO3和NaHSO3的混合溶液显碱性，则pH=7时的Na2SO3和NaHSO3的混合溶液中c(NaHSO3)>c(Na2SO3)，故溶液中离子浓度关系为c(Na+)>c(HSO)>c(SO)>c(OH−)=c(H+)；②氨水吸收过量SO2生成亚硫酸氢铵，方程式为NH3·H2O+SO2=NH4HSO3。
19．(12分)苯乙烯是重要的基础有机化工原料。工业中以乙苯催化脱氢来制取苯乙烯：
+H2(g)　ΔH=117.6kJ·mol−1
已知：上述反应的速率方程为v正=k正p乙苯，v逆=k逆p苯乙烯p氢气，其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，p为各组分分压。
(1)同时增大乙苯的反应速率和平衡转化率所采取的措施是　 。
(2)在CO2气氛下，乙苯可催化脱氢制苯乙烯，其过程同时存在如图两种途径：

a=　　　 　；与掺水蒸气工艺相比，该工艺中还能够发生反应：CO2+H2=CO+H2O，CO2+C=2CO。新工艺的特点有　　　 　(填字母)。 
a．CO2与H2反应，使乙苯脱氢反应的化学平衡右移
b．不用高温水蒸气，可降低能量消耗
c．有利于减少生产过程中可能产生的积碳
d．CO2在反应体系中作催化剂
(3)在实际生产中，往反应釜中同时通入乙苯和水蒸气，加入水蒸气稀释剂能提高乙苯转化率的原因是  。测得容器总压(p总)和乙苯转化率α随时间变化结果如图所示。平衡时，p(H2O)=　　　　kPa，平衡常数Kp=　　　　kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算)；a处的=　　 　　。 

【答案】(1)升温　
(2)159.2　abc　　
(3)体系总压不变时，加入水蒸气，相当于反应体系减压，平衡正向移动，乙苯转化率增大　80　45　2.5
【解析】(1)乙苯催化脱氢反应正向是体积增大的吸热反应，同时增大乙苯的反应速率和平衡转化率所采取的措施是升温。(2)①由题图可知，ΔH1=ΔH2+ΔH3=+117.6kJ·mol−1+(+41.6kJ·mol−1)=+159.2
kJ·mol−1，即a=+159.2；CO2与H2反应，导致氢气浓度降低，有利于乙苯脱氢反应的化学平衡右移，故a正确；由题目信息可知，在保持常压和原料气比例不变时，与掺水蒸气工艺相比，在相同的生产效率下，可降低操作温度，消耗的能量减少，故b正确；加入的二氧化碳会发生反应：CO2+C=2CO，有利于减少积碳，故c正确；由题图知，二氧化碳反应生成了CO，不是催化剂，故d错误。(3)体系总压不变时，加入水蒸气，相当于反应体系减压，平衡正向移动，乙苯转化率增大，因此在实际生产中，往反应釜中同时通入乙苯和水蒸气，能提高乙苯转化率；设起始时n(乙苯)=a mol，n(H2O)=b mol，
　　　　　　　　+H2(g)
起始量(mol)　　　 a　 　 0　　 0
变化量(mol) 0.75a 0.75a 0.75a
平衡量(mol) 0.25a 0.75a 0.75a
气体的物质的量之比等于压强之比，平衡时=，b=4a，=×115 kPa=80 kPa，p氢气=p苯乙烯=×115kPa=15kPa，p乙苯=p苯乙烯=5kPa，所以平衡常数Kp===45 kPa。v正=k正p乙苯，v逆=k逆p苯乙烯p氢气，平衡时v正=v逆，即k正p乙苯=k逆p苯乙烯p氢气，所以==Kp=45 kPa。
　　　　　　+H2(g)
起始量(mol)　　 a　 0　 0
变化量(mol) 0.6a 0.6a 0.6a
平衡量(mol) 0.4a 0.6a 0.6a
气体的物质的量之比等于压强之比，a点时=p苯乙烯=×112kPa=12kPa，p乙苯=8kPa，所以=Kp×=45kPa×=2.5。
20．(12分)诺贝尔奖获得者屠呦呦带领团队发现了青蒿素，为中国医药科技创新和人类健康事业作出了巨大贡献，我国化学家在确认青蒿素分子结构后实现了青蒿素的全合成。一种以香茅醛为原料合成青蒿素的流程如图：

已知：羰基α-H可发生反应：+。
回答下列问题：
(1)青蒿素的分子式为　　　　　　。根据青蒿素所含官能团，推测其可能具有的性质有　
(填字母)。 
a．易溶于水　 b．具有氧化性　 c．可发生水解反应
(2)香茅醛的同分异构体X含有醛基和六元碳环，且环上只有一个支链，满足上述条件的X有　　
　　种，其中核磁共振氢谱峰数最少的物质结构简式为　 　 。
(3)反应A→B实际上可看作两步进行，依次发生的反应类型是　　　、　　　 　。 
(4)C中所含官能团名称为　 。 
(5)通过D→E的反应，分子中引入了硫醚基团，而F→G的反应，分子中硫醚基团又被脱去，这样做的目的是 　 。 
(6)写出由苯甲醛和氯乙烷为原料，制备苄基乙醛()的合成路线流程(无机试剂任选)：   　。
【答案】(1)C15H22O5　bc
(2)5　
(3)加成反应　消去反应
(4)羰基、醚键
(5)保护羰基
(6)CH3CH2ClCH3CH2OHCH3CHO
【解析】根据流程可知，香茅醛在一定条件下转化为A，A生成B可以看成由两步反应完成：A在一定条件下发生已知信息的分子内的加成反应转化为，在浓硫酸加热条件下环上的羟基发生消去反应生成B；B在催化剂作用下与氢气发生加成反应生成C，C再经过一系列转化生成D，根据DG流程可知，为保护结构中的羰基，D中的羰基与发生反应引入硫醚基团生成E，E与HC(OCH3)3反应生成F，F在HgCl2作催化剂作用下将分子中硫醚基团脱去转化为羰基生成G，G在一定条件下反应，最终制得青蒿素；根据青蒿素的分子结构简式，分子中含有的官能团有酯基、醚基及过氧基，分子结构中不含亲水基团，据此分析青蒿素的性质；由苯甲醛和氯乙烷为原料，制备苄基乙醛可以用氯乙烷碱性水解得乙醇，再氧化得乙醛，乙醛与苯甲醛在碱性条件下发生信息中的反应得到，再与氢气催化加成即可得到苄基乙醛，据此分析解答。(1)根据青蒿素的结构简式，每个节点为碳原子，每个碳原子形成4个共价键，不足键由氢原子补齐，则分子式为C15H22O5；青蒿素的结构简式为，含有的官能团有酯基、醚基及过氧基，其中酯基可发生水解反应，过氧基具有强氧化性，整个分子结构中无亲水基，则青蒿素不可能易溶于水，故答案为bc。(2)香茅醛的分子式为C10H18O，其同分异构体X含有醛基和六元碳环，且环上只有一个支链，则除六元环外，支链上有4个C原子，即为—C4H7O，因含有—CHO，则有—CH2CH2CH2CHO、—CH(CH3)CH2CHO、—CH2CH(CH3)CHO、—C(CH2CH3)CHO或—C(CH3)2CHO，共5种满足上述条件的X；其中核磁共振氢谱峰数最少，也就是分子结构中不同环境的氢原子种类最少，则该有机物的结构为高度对称，则物质的结构简式为。(3)反应A→B实际上可看作两步进行，A在一定条件下发生已知信息的分子内的加成反应转化为，在浓硫酸加热条件下环上的羟基发生消去反应生成B。(4)根据C的结构简式，其中所含官能团名称为羰基、醚键。(5)通过D→E的反应，分子中引入了硫醚基团，将羰基转化为硫醚基团，而F→G的反应，分子中硫醚基团又被脱去形成羰基，则这样做的目的是可达到保护羰基，提高反应选择性的目的。(6)由苯甲醛和氯乙烷为原料，制备苄基乙醛可以用氯乙烷碱性水解得乙醇，再氧化得乙醛，乙醛与苯甲醛在碱性条件下发生信息中的反应得到，再与氢气催化加成即可得到苄基乙醛，合成路线流程图为
CH3CH2ClCH3CH2OHCH3CHO。