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.docx

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
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
时量：75分钟 满分：100分
一、单选题
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．O2 B．NH3 C．CO2 D．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发生反应，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
选项
A
B
C
D
分子或离子的化学式
H2F＋
PCl3
NO2−
BH4−
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
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2mol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CNH234BOCH343Cl，部分晶体结构如图所示，其中CNH23+为平面结构。

下列说法错误的是
A．该晶体中存在N−H⋯O氢键
B．CNH23+中C原子为sp2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 mol电子时，两极共产生0.001 mol气体

二、解答题
15．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“σ”或“π”)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：FeII代表+2价铁，FeIII代表+3价铁。

①与CH3OH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．CH3OH的极性强于；ⅱ． 。
②基态Fe3+的价电子排布式为 。 FeII易被氧化为FeIII，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．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)  ΔH1＝﹣132 kJ⋅mol﹣1
ii．CH2＝CHCH3(g)+Cl2(g)→CH2＝CHCH2Cl(g)+HCl(g)  ΔH2＝﹣100 kJ⋅mol﹣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a kJmol﹣1，则其逆反应的活化能Eb(逆)为 kJ⋅mol﹣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)  ΔH1＝﹣49.2 kJ⋅mol﹣1
反应Ⅱ.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)  ΔH2＝+41.2 kJ⋅mol﹣1
①现使用一种催化剂(CZZA/rGO)，按n(CO2)：n(H2)=1：3(总量为amol)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 mol(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1.0molCO2和3.0molH2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2.0molCO2和2.0molH2，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 (保留两位有效数字)。
(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．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：
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
②Ksp(CaCO3)=2.8×10－9，Ksp(CaSiO3)=25×10－8，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<105时反应难以进行)
(5)“离子交换”与“洗脱”可表示为[RCl4]+ V4O124− ⇌洗脱离子交换  [R－V4O12]+4Cl－ ([RCl4]为强碱性阴离子交换树脂，V4O124−为VO3−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．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：

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KMnO4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FeCl3溶液显紫色
(7)以丙酮、NaCN、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，相关步骤涉及到氢气参与反应，其化学方程式为 。

试卷第9页，共9页

参考答案：
1—5 BCDBC
6—10 CCDAD
11—14 DBDC
15．(1)b
(2)π
(3)甲醇分子间存在氢键 3d5 FeⅡ价层电子排布为3d6，易失去1个e-达到3d5半满稳定结构
(4)sp2 >

16．(1)a+32
(2)a×14×15%×78% 升高温度时，反应Ⅱ正向移动的幅度大于反应Ⅰ逆向移动的幅度 BD 2.3
(3)减小 O2+2H++2e﹣＝H2O2

17．(1)1s22s22p63s23p63d3 或 [Ar] 3d3
(2)将含钒石煤和CaCO3混合粉碎或 适当提高焙烧温度或适当增大氧气流量
(3)2V2O4+2CaCO3+O2高温2CaVO32+2CO2
(4)Fe3+、Al3+ 反应CaSiO3s+CO32−aq⇌SiO32−aq+CaCO3s的平衡常数K=cSiO32-cCO32-=KspCaSiO3KspCaCO3=2.5×10−82.8×10−9<105，反应正向进行的程度有限
(5)NaCl溶液
(6)A

18．(1)对羟基苯甲醛
(2)氧化反应
(3)1
(4)醚键、氨基
(5)
(6)13
(7)+2H2→催化剂

答案第1页，共2页