湖南省湖湘教育三新探索协作体2023-2024学年高二下学期期中联考化学试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1湖南省湖湘教育三新探索协作体2023-2024学年高二下学期期中联考（本试卷共18题，考试用时75分钟，全卷满分100分）注意事项：1．答题前，先将自己的班级、姓名、准考证号写在试题卷和答题卡上，并将准考证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铅笔把答题卡上相应题目的〖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，将答题卡上交。可能用到的相对原子质量：H-1C-12O-16Zn-65一、选择题：本题共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．化学与生产、生活和社会密切相关。下列叙述错误的是（）A．制造5G芯片的氮化铝晶圆属于新型无机非金属材料B．杭州亚运会吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分为二氧化硅C．制作宇航服使用的聚酰胺纤维属于合成有机高分子材料D．含氟牙膏可以预防龋齿，其化学原理与沉淀溶解平衡有关2．下列化学用语或图示表达正确的组合是（）①原子核内有20个中子的氯原子：②的电子式：③基态Ca原子最高能级的电子云轮廓图：④的结构式：⑤基态磷原子的价层电子轨道表示式：⑥的VSEPR模型：⑦HClO的空间填充模型：⑧顺式聚异戊二烯的结构简式：⑨的名称：1,3-二甲基-2-丁烯⑩乙炔的实验式：A．④⑤⑦⑧ B．②④⑤⑧C．④⑤⑧⑨D．①②⑦⑧3．20世纪70年代初，我国屠呦呦等科学家从中药中提取并用柱色谱分离得到抗疟疾有效成分青蒿素，其结构简式如图所示。下列有关青蒿素的说法正确的是（）A．分子式为 B．分子中不含手性碳原子C．分子中的碳原子存在2种杂化方式 D．该分子受热不易分解4．下列有关离子方程式或电极方程式正确的是（）A．过量通入饱和碳酸钠溶液：B．加入水中：C．铅酸蓄电池充电时的阳极反应：D．碱性乙醇燃料电池的负极反应：5．下列各种烷烃进行一氯取代后，能生成四种沸点不同的产物的是（）A． B．C． D．6．以下6种物质：①甲烷；②1-己烯；③聚氯乙烯；④2-丁炔；⑤对二甲苯；⑥环己烷。其中既能使酸性高锰酸钾溶液褪色又能与溴水发生化学反应使之褪色的是（）A．②④ B．①③ C．③④ D．⑤⑥7．某有机化合物的结构简式为，若分子中共线的原子数最多为a，可能共面的碳原子数最多为b，与所连原子形成四面体形结构的碳原子数为c，则a、b、c分别是（）A．5、11、1 B．6、10、1 C．6、11、1 D．5、10、18．一种洗涤剂中间体的结构式如图所示，X、Q、Z、Y、W为原子序数依次增大的短周期元素，X和W同主族。Q和Y的基态原子的2p能级上各有两个未成对电子，Y可与X形成空间构型为V形的分子，下列说法正确的是（）A．简单离子半径：W>Y>ZB．第一电离能：Z>Y>QC．Z元素的氧化物对应水化物为强酸D．Y的简单氢化物的中心原子的VSEPR构型为正四面体9．实验室按如图所示方案从某样品中提取具有抗肿瘤活性的物质A，方案中步骤（1）、步骤（2）、步骤（3）、步骤（4）所进行的操作选择的仪器正确的是（）A．（1）甲，（2）丙，（3）丁，（4）乙 B．（1）甲，（2）丁，（3）丙，（4）乙C．（1）丁，（2）丙，（3）乙，（4）甲 D．（1）甲，（2）丁，（3）乙，（4）丙10．工业上可以用还原，总反应为，实验测得一定条件下，平衡时的体积分数随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是（）A．该反应B．混合气体的平均相对分子质量不变时，一定达到平衡状态C．图中a点处D．900℃时该反应的压强平衡常数（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）11．西湖大学团队开发了一类水溶性有机储能小分子（M），并提出在电池充放电过程中实现电化学碳捕获一体化，其反应装置与原理如图所示。下列说法正确的是（）A．充电时，电极B为阳极，发生氧化反应B．放电时，电极A发生的反应为：C．该电池可采用阴离子交换膜D．充电时，外电路通过1mol，理论上该电池最多能够捕获1.12L（标准状况下）12．苯胺焦油是工业上催化制苯胺的副产物，主要成分为苯胺，含有少量Pt、Pd贵金属、活性炭和Na、K、Fe。回收其中贵金属Pt、Pd的工艺流程如下：下列说法错误的是（）A．加入乙醇溶解的目的是去除焦油中的苯胺B．“还原Ⅰ”时，HCOOH被氧化为，反应前后碳原子的杂化方式由变为spC．根据Pt、Pd浸出率与浸出温度关系图，“氧化浸出”时需将温度控制在80℃左右D．“还原Ⅱ”时，被还原，氧化产物为无毒气体，则该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶113．氮氧化物（NOx）会对生态系统和人体健康造成危害。一种以沸石笼作为载体对NOx进行催化还原的原理如图所示。下列说法正确的是（）A．作催化剂B．反应③中Cu的化合价发生变化C．反应④有非极性键的断裂与生成D．该原理的总反应为14．用0.1mol/LNaOH溶液分别滴定20.00mL0.1mol/LHX、HY、HZ，溶液pH随NaOH溶液体积变化如图。下列说法错误的是（）A．滴定时，可选用酚酞作指示剂 B．C．b点： D．水的电离程度：c>b>a>d二、非选择题：本题共4小题，除标注空外，每空2分，共58分。15．（13分）Ⅰ．中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在大量橄榄石矿物（）。（1）基态Fe原子的价层电子排布式为______。（1分）（2）已知一些物质的熔点数据如下表：物质熔点/℃-90.2-70.45.2120.5分析表中氯化物：、、、熔点变化的原因____________。的空间结构为______。Ⅱ．酞菁与自然界中广泛存在的卟啉结构十分相似，下图是酞菁的分子结构。（3）酞菁分子中所有原子共平面，其中C原子的杂化轨道类型为______，p轨道能提供一对电子的N原子是______（填图中酞菁中N原子的标号）。Ⅲ．等电子体是指价电子总数和原子总数相同的分子、离子或原子团。互为等电子体的分子、离子或原子团具有相似的化学键特征。（4）请写出CO的结构式：______。（5）已知分子为环状结构，与苯互为等电子体，由此可知分子中的大π键应表示为______。16．（15分）我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。以、为原料合成涉及的主要反应如下：Ⅰ．kJ/molⅡ．kJ/molⅢ．回答下列问题：（1）计算______。（2）在恒温恒容的容器中发生上述反应，下列说法正确的有______。A．气体总压强保持不变，反应体系已达平衡B．加入催化剂，可提高的平衡转化率C．平衡后降低温度，有利于提高产率D．平衡后升高温度，反应Ⅱ的正反应速率增大、逆反应速率减小，平衡正移（3）已知500℃时，、，则______。500℃时测得反应Ⅰ在某时刻，、、、的浓度分别为1.8mol/L、1.0mol/L、1.2mol/L、1.5mol/L，则此时______。（填“>”、“=”或“<”）（4）研究表明：其他条件相同的情况下，用新型催化剂可以显著提高甲醇的选择性。使用该催化剂，将1mol和2.44mol在1L密闭容器中进行反应，的平衡转化率和甲醇的选择率（甲醇的选择率：转化的中生成甲醇的物质的量分数）随温度的变化趋势如图所示：①温度为513K，经10min体系达到平衡，则的平均反应速率为______。②随着温度的升高，的平衡转化率增加但甲醇的选择率降低，分析其原因____________。（5）以某甲醇燃料电池为电源，回收普通干电池中锌与，其工作原理如图所示。Ⅰ池中a电极为______（填“正极”或“负极”）（1分），Ⅱ池中铝电极上发生的电极反应式为____________。17．（15分）氧化锌是一种常用的化学添加剂，以钢铁厂锌灰（主要成分为ZnO，含少量的CuO、、）为原料制备ZnO的工艺流程如图所示：已知：①二价金属氧化物能与氨配合生成配离子，如Cu（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）可生成、；②，，；③和的分解温度分别为125℃、300℃。（1）Zn在元素周期表中位于______区。（1分）（2）键角：______（填“>”、“<”或“=”）。（3）溶液呈______性（填“酸”、“碱”或“中”），其各元素的电负性由大到小的顺序为____________。（4）“浸取”时ZnO转化为，若参加反应的，则该反应的离子方程式为__________________。（5）“滤渣②”的主要成分为______。（6）“蒸氨沉锌”时得到蒸出物和固体。蒸出物可返回至______工序循环利用，研究发现热分解得到ZnO的过程可分为两步。某实验小组称取11.2g固体进行热重分析，第一步的固体失重率为8.0%，第二步的固体失重率为19.6%，则的化学式为______。（固体失重率）18．（15分）很多重要的化工原料都来源于石油，如图中的苯、丙烯、有机物A等，其中A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。请回答下列问题：已知：（1）A的结构简式为____________。（1分）（2）D的化学名称为____________。（3）丙烯酸中官能团的名称为____________。（4）由A生成B、B和C生成D的反应类型分别是______、______。（5）由丙烯酸制备聚丙烯酸的化学方程式为____________。（6）由苯制备C的化学方程式为____________。（7）与D含有相同官能团的同分异构体有______种，其中核磁共振氢谱显示的峰面积之比为1∶2∶6的结构简式为______（写出一种即可）。——★参考答案★——（本试卷共18题，考试用时75分钟，全卷满分100分）注意事项：1．答题前，先将自己的班级、姓名、准考证号写在试题卷和答题卡上，并将准考证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铅笔把答题卡上相应题目的〖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，将答题卡上交。可能用到的相对原子质量：H-1C-12O-16Zn-65一、选择题：本题共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．〖答案〗B〖解析〗A项，氮化铝是一种高温结构陶瓷，属于新型的无机非金属材料，正确；B项，“江南忆”机器人芯片的主要成分为晶体硅，错误；C项，聚酰胺纤维属于合成有机高分子材料；D项，牙齿的矿物质，氟离子浓度增大，促进反应正向进行，故使用含氟牙膏可以防止龋齿的形成，正确。2．〖答案〗A〖解析〗①原子核内有20个中子的氯原子：，错误；②的电子式：，错误；③基态Ca原子最高能级的电子云轮廓图：，错误；④的结构式：，正确；⑤基态磷原子的价层电子轨道表示式：，正确；⑥的VSEPR模型：，错误；⑦HClO的空间填充模型：，正确；⑧顺式聚异戊二烯的结构简式：，正确；⑨的名称：2-甲基-2-戊烯，错误；⑩乙炔的实验式：CH，错误。3．〖答案〗C〖解析〗A项，分子式为，错误；B项，分子中含有1个手性碳，错误；C项，分子中的碳原子存在、2种杂化方式，正确；D项，分子中含有过氧键，所以青蒿素受热易分解，错误。4．〖答案〗B〖解析〗A项，过量通入饱和碳酸钠溶液：，错误；B项，加入水中：，正确；C项，铅酸蓄电池充电时的阳极反应：，错误；D项，碱性乙醇燃料电池的负极反应：，错误。5．〖答案〗D〖解析〗A项，甲烷有一种等效氢，有一种一氯代物，错误；B项，丙烷有两种等效氢，有两种一氯代物，错误；C项，正丁烷有两种等效氢，有两种一氯代物，错误；D项，异戊烷有四种等效氢，有四种一氯代物，正确。6．〖答案〗A〖解析〗①甲烷既不与酸性高锰酸钾溶液反应，也不与溴水反应；②1-己烯既能被酸性高锰酸钾溶液氧化，也能与溴水发生加成反应；③聚氯乙烯中没有碳碳双键，既不与酸性高锰酸钾溶液反应，也不与溴水反应；④2-丁炔既能被酸性高锰酸钾溶液氧化，也能与溴水发生加成反应；⑤对二甲基苯可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，但是不与溴水反应，⑥环己烷既不与酸性高锰酸钾溶液反应，也不与溴水反应。所以既能使酸性高锰酸钾溶液褪色又能与溴水反应使之褪色的是1-己烯和2-丁炔，故A选项正确。7．〖答案〗C〖解析〗碳碳三键为直线结构，且与苯环直接相连的C、苯环对位C、碳碳双键左侧的C共直线，则a为6，即5个C加1个H；碳碳三键为直线结构，苯环与双键为平面结构，且甲基与碳碳双键直接相连，即所有碳原子可共面，则b为11；含四面体结构的碳原子只有甲基，则c为1，故C选项正确。8．〖答案〗B〖解析〗由该物质的结构图可知，X原子只形成一个共价键，W原子带一个正电荷，且X与W同族，则X、W分别为H元素和Na元素；Q和Y的基态原子的2p能级上各有两个未成对电子，电子排布式分别为、，则Q和Y分别为C元素和O元素，所以Z是N元素。A项，W、Y、Z为Na、O、N，这三种元素对应的简单离子的电子层结构相同，则核电荷数越大，离子半径越小，即简单离子半径：Z>Y>W，错误；B项，同周期第一电离能从左往右呈增大的趋势，但由于N原子最外层的2p轨道为半充满，更不易失去电子，所以N原子的第一电离能比相邻两元素的第一电离能大，且原子半径越小，第一电离能越大，即第一电离能：Z>Y>Q，正确；C项，N元素的氧化物对应水化物可以为亚硝酸，为弱酸，错误；D项，Y的简单氢化物为，其中心原子氧的杂化类型为，并且有两对孤电子对，故对应的VSEPR构型为四面体形，错误。9．〖答案〗D〖解析〗步骤（1）是分离固液混合物，其操作为过滤，选择甲装置；步骤（2）是分离互不相溶的液体混合物，其操作为分液，选择丁装置；步骤（3）是从溶液中得到固体，其操作为蒸发结晶，选择乙装置；步骤（4）是分离互溶的液体混合物，其操作为蒸馏，选择丙装置，故D选项正确。10．〖答案〗A〖解析〗A项，分析图像可知，随温度升高，平衡时氢气的体积分数减小，则升温平衡正向移动，正反应为吸热反应，该反应，错误；B项，根据，反应过程中，气体的总质量是变量，气体的总物质的量不变，则混合气体的平均相对分子质量不变时，一定达到平衡状态，正确；C项，由图像可知，a点达到平衡状态时，氢气的体积分数减小，反应正向进行，a点处，正确；D项，900℃时，压强Mpa，M点氢气的体积分数为25%，结合三段式列式计算平衡分压，设氢气起始量为3mol，设平衡状态下消耗氢气物质的量为x，则，mol，该反应的压强平衡常数，正确，故选A。11．〖答案〗B〖解析〗A项，由装置图中物质变化可知，充电时，电极A中Fe元素化合价升高，发生氧化反应，为阳极，则充电时，电极B为阴极，发生还原反应，错误；B项，由装置图中物质变化可知，放电时，电极A发生的反应为，正确；C项，该电池采用阳离子交换膜，避免放电时和移向负极反应，错误；D项，充电时，阴极发生，外电路转移1mol电子，会生成1mol，1mol与反应，发生，最多消耗1mol，则消耗的在标准状况下的最大体积为22.4L，错误。12．〖答案〗C〖解析〗A项，乙醇与苯胺可形成分子间氢键，故苯胺在乙醇中的溶解度大，无机物在乙醇中的溶解度小，所以加入乙醇溶解的目的是去除焦油中的苯胺，正确；B项，HCOOH中碳原子的价层电子对数为3，杂化方式为，中碳原子的价层电子对数为2，杂化方式为sp，正确；C项，由图像可知，温度控制在120℃左右，浸出率最高，错误；D项，被还原为Pt，生成1个Pt化合价降低4价，被氧化为N₂，生成1个N₂化合价升高4价，所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：1，正确。13．〖答案〗D〖解析〗A项，由图可知，作催化剂，错误；B项，由图可知，反应③中只有O—O非极性键断裂，元素化合价不变，反应为非氧化还原反应，因此Cu的化合价未发生变化，错误；C项，反应④中有氮氧键、氮氢键、氧铜键的断裂，有氢氧键、氮氮键、氮铜键的形成，没有非极性键的断裂，错误；D项，由图可知，总变化过程可表示为：，正确。14．〖答案〗C〖解析〗A项，由图可知，HX、HY、HZ都为弱酸，所以滴定终点都为碱性溶液，可选择在碱性范围内变色的酚酞作指示剂，正确；B项，由图可知，的HX溶液中，mol/L，则，正确；C项，b点时，NaX和HX物质的量之比为1∶1，其中，，该点溶液显酸性，说明HX电离程度大于水解程度，故，错误；D项，c点正好反应完，溶液中溶质只有生成的盐，盐的水解促进水的电离，故该点水的电离程度最大，a点到c点，随着氢氧化钠的不断加入，溶液中酸性减弱碱性增强，溶质从酸逐渐过渡到盐，水的电离程度不断增大，c点到d点，氢氧化钠过量，抑制水的电离，因此水的电离程度：c>b>a>d，正确。二、非选择题：本题共4小题，除标注空外，每空2分，共58分。15．〖答案〗（1）（1分）（2）、、、都属于分子晶体，相对分子质量越大，范德华力（分子间作用力）越大，熔点越高，故、、、熔点依次升高。正四面体形（3）③（4）（5）〖解析〗（1）铁的原子序数为26，基态铁原子的价电子排布式为。（2）、、、都属于分子晶体，相对分子质量越大，范德华力（分子间作用力）越大，熔点越高，故、、、熔点依次升高。中Si的价层电子对数为4，因此的空间结构为正四面体形。（3）已知酞菁分子中所有原子共平面，则其分子中所有碳原子均为杂化，且分子中存在大π键，其中标号为①和②的氮原子均有一对电子占据了一个杂化轨道，其p轨道只能提供1个电子参与形成大π键，标号为③的氮原子的p轨道能提供一对电子参与形成大π键。（4）CO与互为等电子体，所以CO的结构式为。（5）分子与苯互为等电子体，苯分子中存在的大π键，所以分子中的大π键应表示为。16．〖答案〗（1）kJ/mol（2）AC（3）2.5>（4）0.015mol/（L·min）当温度升高时反应Ⅰ平衡逆向移动，而反应Ⅱ平衡正向移动且幅度更大，所以的转化率增加，但甲醇的选择性却降低。（5）正极（1分）〖解析〗（1）kJ/mol（2）A项，反应Ⅰ、反应Ⅲ都是正反应为气体分子数目减小的反应，故在恒温恒容容器中气体总压强保持不变，反应体系已达平衡，正确；B项，加入催化剂平衡不移动，不能提高的平衡转化率，错误；C项，平衡后降低温度，反应Ⅰ正向移动，反应Ⅱ逆向移动，反应Ⅲ正向移动，有利于提高产率，正确；D项，平衡后升高温度，反应Ⅱ的正反应速率和逆反应速率都增大，错误。（3），，反应正向进行，。（4）温度为513K，经10min体系达到平衡，二氧化碳转化率为15%，则二氧化碳的平均反应速率为mol/（L⋅min）。随着温度的升高，的平衡转化率增加但甲醇的选择率降低，原因是当温度升高时反应Ⅰ平衡逆向移动，而反应Ⅱ平衡