北京市顺义区第二中学2023-2024学年高二下学期期中考试化学试题 （解析版）

顺义二中2023-2024学年度第二学期期中考试高二化学试卷可能用到的相对原子质量：第一部分选择题(共42分)下列各小题均有四个选项，其中只有一项是符合题意要求的。请将所选答案前的字母，按规定要求填涂在答题卡第1~14题的相应位置上。1.下列化学用语或图示表达正确的是A.反丁烯的结构简式：B.的模型为平面三角形C.电子云图为D.基态原子的价层电子轨道表示式为【答案】C【解析】【详解】A．是顺丁烯的结构简式，故A错误；B．的模型为四面体形，故B错误；C．p轨道电子云为哑铃形，电子云图为，故C正确；D．基态原子的价层电子轨道表示式为，故D错误；选C。2.下列各组物质中，不属于同分异构体的是A.与B.CH3COOH与CH3OOCHC.CH3-CH2-CH2-CH2-CH3与D.与【答案】A【解析】【详解】A．甲烷是正四面体结构，因此二氯甲烷只有一种结构，两种结构为同种物质，故A错误；B．前者为乙酸，后者为甲酸甲酯，两者分子式相同，结构不同，属于同分异构体，故B正确；C．前者为戊烷，后者为2-甲基丁烷，两者均为烷烃，分子式相同，结构不同，属于同分异构体，故C正确；D．前者为邻甲基苯酚，后者为苯甲醇，两者结构分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故D正确；故选：A。3.既能使酸性KMnO4溶液褪色，又能使Br2的CCl4溶液褪色的有机物是A.乙烷 B.乙烯 C.苯 D.甲苯【答案】B【解析】【详解】A．乙烷性质稳定，既不能使酸性KMnO4溶液褪色，又不能使Br2的CCl4溶液褪色，A不符合题意；B．乙烯含碳碳双键，既能使酸性KMnO4溶液褪色，又能使Br2的CCl4溶液褪色，B符合题意；C．苯性质稳定，既不能使酸性KMnO4溶液褪色，又不能使Br2的CCl4溶液褪色，C不符合题意；D．苯环使甲基活化，甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色，但不能使Br2的CCl4溶液褪色，D不符合题意；故选B。4.冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似，其晶胞结构如图所示。下列有关说法正确的是A.冰晶胞内水分子间以共价键结合B.每个冰晶胞平均含有4个水分子C.水分子间的氢键具有方向性和饱和性，也是键的一种D.冰变成水，氢键部分被破坏【答案】D【解析】【分析】【详解】A．冰晶胞内水分子间以氢键结合，氢键不是化学键，故A错误；B．由冰晶胞的结构可知，根据均摊法计算，每个冰晶胞平均含有4+8×+6×=8个水分子，故B错误；C．水分子间的氢键具有方向性和饱和性，但氢键不是化学键，故C错误；D．冰熔化为液态水时只是破坏了一部分氢键，液态水中仍在氢键，故D正确。故答案为D。5.下列有机物的系统命名正确的是A.甲基丁烷 B.甲基乙基戊烷C.甲基丁烯 D.甲基戊炔【答案】C【解析】【详解】A．2，3-甲基丁烷的名称中取代基个数未写出，正确的名称为：2，3-二甲基丁烷，故A错误；

B．3-甲基-2-乙基戊烷名称中主碳链选错，正确名称为：3，4-二甲基己烷，故B错误；

C．3-甲基-1-丁烯符合系统命名法，故C正确；

D．2-甲基-4-戊炔名称中的主碳链起点选错，根据碳碳三键官能团编号最小原则，正确名称为：4-甲基-2-戊炔，故D错误；

故选：C。6.下列说法不正确的是A.与氯气反应生成三种不同的一氯取代物B.沸点：正戊烷异戊烷新戊烷C.是极性键构成的极性分子D.键长和键角数值可通过晶体的射线衍射实验获得【答案】B【解析】【详解】A．含有3种等效氢，故一氯代物为三种，A正确；B．碳原子数相同时，支链越多，沸点越低，故沸点：正戊烷>异戊烷>新戊烷，B错误；C．中P原子价层电子对数为4，一对孤电子对，空间构型为三角锥形，正负电荷中心不重合，为极性分子，故是极性键构成的极性分子，C正确；D．键长和键角数值可通过晶体的X射线衍射实验获得，D正确；答案选B。7.硫酸盐(含、)气溶胶是的成分之一、科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理，其主要过程示意图如下：下列说法不正确的是A.中的O为杂化B.的VSEPR模型为平面三角形C.是由极性键形成的极性分子D.反应过程中涉及氧氢键断裂和硫氧键形成【答案】B【解析】【详解】A．水的价层电子对=4，O为sp3杂化，选项A正确；B．价层电子对=3+1，孤电子对数为1，VSEPR模型为四面体形，选项B错误；C．HNO2只存在极性键，分子正负中心电荷不重合，形成的是极性分子，选项C正确；D．根据图示，有氢氧键断裂，转化为的过程中有硫氧键形成，选项D正确；答案选B。8.下列关于物质结构与性质的比较正确的是A.熔点： B.第一电离能：C.酸性： D.原子半径：【答案】C【解析】【详解】A．I2和Br2形成的晶体为分子晶体，相对分子质量越大熔点越高，熔点：I2＞Br2，故A错误；

B．同周期主族元素从左向右第一电离能呈增大趋势，且N的2p电子半满为较稳定结构，其第一电离能大于相邻元素的第一电离能，则第一电离能：F＞N＞O，故B错误；

C．因为电负性：F＞Cl,吸电子能力强，羧基中氢离子易电离，所以酸性：F-CH2-COOH＞Cl-CH2-COOH，故C正确；

D．Na和Mg的电子层数相同，核电荷数越大的原子半径越小，则原子半径Na＞Mg,故D错误；

故选：C。9.对下列事实的解释不正确的是选项事实解释A三氟乙酸的酸性强于三氯乙酸氟的电负性大于氯沸点：对羟基苯甲醛邻羟基苯甲醛邻羟基苯甲醛形成了分子内氢键稳定性依次减弱分子间作用力依次减弱熔点：金刚石碳化硅硅键能：A.A B.B C.C D.D【答案】C【解析】【详解】A．氟电负性大于氯，故其诱导效应氟强于氯，所以三氟乙酸的酸性强于三氯乙酸，A正确；B．分子内氢键会导致沸点降低，邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，对羟基苯甲醛形成分子间氢键，邻羟基苯甲醛沸点低于对羟基苯甲醛，B正确；C．HF、HCl、HBr、HI稳定性依次减弱，是因为F、Cl、Br、I的原子半径依次增大、分子内的共价键键长逐渐变长、共价键牢固程度依次减弱，与分子间作用力无关，C错误；D．金刚石、碳化硅、硅均为共价晶体，熔点：金刚石>碳化硅>硅，是因为键长：C-C＜C-Si＜Si-Si，键能：C-C＞C-Si＞Si-Si，D正确；故选C。10.下列实验中，不能达到实验目的的是选项AB操作或装置实验目的由海水制取蒸馏水萃取碘水中的碘苯甲酸的重结晶证明乙炔可使溴水褪色A.A B.B C.C D.D【答案】D【解析】【详解】A．用蒸馏法由海水制取蒸馏水，装置与冷凝水方向均正确，故不选A；B．用CCl4萃取碘水中的碘，可以达到目的，故不选B；C．苯甲酸的溶解度受温度影响大，用重结晶法提纯苯甲酸，故不选C；D．电石和水反应生成的乙炔气体中含有杂质硫化氢，硫化氢、乙炔都能使溴水褪色，所以该装置不能证明乙炔可使溴水褪色，故选D；选D。11.结合下表数据分析，下列关于乙醇、乙二醇的说法，不合理的是（）物质分子式沸点／℃溶解性乙醇C2H6O78.5与水以任意比混溶乙二醇C2H6O2197.3与水和乙醇以任意比混溶A.二者的溶解性与其在水中能够形成氢键有关B.可以采用蒸馏的方法将二者进行分离C.丙三醇沸点应该高于乙二醇的沸点D.二者组成和结构相似，互为同系物【答案】D【解析】【详解】A.乙醇和乙二醇都与水分子形成氢键，所以二者均能与水经任意比混溶，A正确；B.二者的沸点相差较大，所以可以采用蒸馏的方法将二者进行分离，B正确；C.丙三醇分子中的羟基数目更多，其分子之间可以形成更多的氢键，所以其沸点应该高于乙二醇的沸点，C正确；D.同系物的结构相似是指碳链相似、官能团的种类和个数分别相同，所以乙醇和乙二醇不是同系物，D不正确。本题选D。点睛：同系物之间碳链相似、官能团的种类和数目均需相同，在分子组成上必须相差一个或若干个“CH2”原子团。12.有机物分子中基团间的相互影响会导致其化学性质产生差异。下列事实不能说明上述观点的是A.甲苯与浓硝酸反应生成三硝基甲苯 B.苯和甲苯都能与H2C.甲苯能使酸性溶液褪色，而苯和甲烷不能 D.水和乙醇都能与钠反应，乙醇的反应速率比水慢【答案】B【解析】【详解】A．甲基影响苯环，苯环上的邻位、对位氢原子易取代，因此甲苯与浓硝酸反应生成三硝基甲苯，而苯不含甲基，与浓硝酸反应只能生成硝基苯，不能生成三硝基苯，能够说明有机物分子中原子(或原子团)间的相互影响会导致其化学性质发生变化，故A不符合题意；

B．苯和甲苯都能与H2发生加成反应生成环己烷和甲基环己烷，不能说明基团间的相互影响会导致其化学性质产生差异，故B符合题意；

C．甲烷中的甲基不能被高锰酸钾溶液氧化，而甲苯中的甲基可以被高锰酸钾溶液氧化，体现出苯环使甲基变得更活泼，更易被氧化，故能体现出基团间的相互影响，故C不符合题意；

D．乙醇中羟基不如水中羟基活泼，说明烃基对羟基产生影响，故D不符合题意；

故选：B。13.布洛芬具有抗炎、镇痛、解热作用，但口服该药对胃、肠道有刺激性，可以对该分子进行如图所示的成酯修饰。下列说法不正确的是A.布洛芬和成酯修饰产物的分子中苯环上的一氯代物的种数不同B.布洛芬和成酯修饰产物的分子中均含手性碳原子C.布洛芬和成酯修饰产物均可发生取代反应、加成反应D.布洛芬和成酯修饰产物的分子中碳原子均有、两种杂化方式【答案】A【解析】【详解】A．布洛芬和成酯修饰产物的分子中含有的苯环都是上下对称有两个不同的取代基，所以一氯代物的种数相同，A错误；B．连接四个不同原子或基团的碳原子，称为手性碳原子，布洛芬和成酯修饰产物中均含1个手性碳原子(与羧基或酯基相连碳原子)，B正确；C．布洛芬和成酯修饰产物结构中都有苯环都可发生加成反应，结构中碳原子上均连接氢原子都可发生取代反应，C正确；D．布洛芬结构中构成环和羧基的碳原子是杂化方式，其它碳原子是杂化方式，成酯修饰产物中构成环和酯基的碳原子是杂化方式，其它碳原子是杂化方式，D正确；故选A。14.为研究配合物的形成及性质，研究小组进行如下实验。下列说法不正确的是序号实验步骤实验现象或结论①向溶液中逐滴加入氨水至过量产生蓝色沉淀，后溶解，得到深蓝色的溶液②再加入无水乙醇得到深蓝色晶体③测定深蓝色晶体的结构晶体的化学式为④将深蓝色晶体洗净后溶于水配成溶液，再加入稀溶液无蓝色沉淀生成⑤向实验①溶液中插入光亮铁丝一段时间后铁丝表面有金属光泽的红色固体析出A.由实验①—③可知，配离子的稳定性：B.加入乙醇有晶体析出是因为离子晶体在极性较弱的乙醇中溶解度小C.向实验④深蓝色溶液中加入溶液，不会产生白色沉淀D.由实验⑤可知，铜离子与形成配合物的过程是可逆反应【答案】C【解析】【详解】A．由实验①—③可知，硫酸铜溶液中，铜离子以形式存在，逐滴加入氨水，最后生成，说明配离子的稳定性：，故A正确；B．加入乙醇有晶体析出是因为离子晶体在极性较弱的乙醇中溶解度小，故B正确；C．向实验④深蓝色溶液，硫酸根是外界，可以电离出来，所以加入溶液，会产生白色沉淀，故C错误；D．由实验⑤可知，铜离子与形成配合物的过程是可逆反应，溶液中存在平衡，插入光亮铁丝后，发生置换反应，生成铜，故D正确。综上所述，答案为C。第二部分非选择题(共58分)15.A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素，F为第四周期元素。请根据下列相关信息回答问题。元素相关信息A基态原子的p轨道处于半充满状态B原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，第一电离能低于同周期相邻元素C在同周期元素中，原子半径最大、电负性最小D电离能/(kJ•mol-1)数据：I1=740；I2=1500；I3=7700；I4=10500……E其价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等F在周期表的第7纵列（1）C的核外电子排布式是_______。（2）F位于元素周期表第_______族，属于_______区。（3）A、E的最高价氧化物对应的水化物酸性更强的是_______(填化学式)。（4）B、C和E元素的电负性由大到小的顺序是_______(填元素符号)。（5）常温常压下A的氢化物极易溶于水，从微粒间相互作用的角度分析原因：_______(写出两条)。（6）从原子结构的角度解释元素D的第一电离能高于同周期相邻元素的原因：_______。【答案】（1）1s22s22p63s1（2）①.VIIB②.d（3）HNO3（4）O＞Si＞Na（5）第1条：NH3为极性分子，H2O也为极性分子，相似相溶；第2条：NH3与H2O间可以形成氢键；第3条：NH3极易与H2O发生反应（6）基态Mg的3s轨道中有2个电子，处于全充满状态，比较稳定，相邻的Na原子3s轨道中有1个电子，Al中3p轨道有1个电子，Na和Al的基态原子容易失去1个电子才能使能量降低，所以第一电离能Mg比Na、Al都高【解析】【分析】A元素基态原子的p轨道处于半充满状态，则为几种元素中原子序数最小，故为氮元素。B原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，第一电离能低于同周期相邻元素，为碳氧元素。C为在同周期元素中，原子半径最大、电负性最小，为钠元素。D的电离能/(kJ•mol-1)数据：I1=740；I2=1500；I3=7700；I4=10500……，说明该原子最外层有2个电子，为镁元素。E的价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等，为硅元素。F在周期表的第7纵列，为锰元素。据此解答。【小问1详解】C为钠元素，核外电子排布式是1s22s22p63s1。【小问2详解】F为锰元素，位于元素周期表第族，属于VIIB，电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，故属于d区。【小问3详解】A、E的最高价氧化物对应的水化物分别为硝酸和硅酸，其中酸性更强的硝酸。【小问4详解】根据非金属性越强，电负性越强分析，氧、钠和硅元素的电负性由大到小的顺序是O＞Si＞Na。【小问5详解】氨气极易溶于水，因为氨气是极性分子，水也是极性分子，相似相容。且氨气和水分子之间可以形成氢键，氨气和水也能反应。故氨气的溶解度很大。【小问6详解】D为镁元素，基态Mg的3s轨道中有2个电子，处于全充满状态，比较稳定，相邻的Na原子3s轨道中有1个电子，Al中3p轨道有1个电子，Na和Al的基态原子容易失去1个电子才能使能量降低，所以第一电离能Mg比Na、Al都高。16.碳和硅是同主族元素，但是和的性质和应用却有着很大差异。（1）原子结构与元素性质分析①基态碳原子占据的最高能级的原子轨道的形状是___________(填名称)。②基态的价层电子轨道表示式是：___________。（2）微粒间相互作用与物质性质①和中同时存在和π键的是___________(填化学式)。②分子的空间结构是___________，碳原子的杂化轨道类型为___________；③晶体结构如图所示，硅原子的杂化轨道类型为___________。（3）不同聚集状态的物质与性质①与同主族，但与的熔沸点等物理性质差距很大，请从晶体结构角度解释其原因___________。②干冰晶体结构如图所示，下列关于与叙述正确的是___________。固体一定是晶体干冰晶体中，每个周围紧邻12个晶胞中，含有原子8个和原子16个③某种含硅化合物晶胞结构如图所示，这种含硅化合物的化学式为___________。④已知该化合物的晶胞边长为，阿伏加德罗常数的值为，则其晶体的密度为___________g⋅cm-【答案】（1）①.哑铃形②.（2）①.②.直线形③.④.（3）①.二氧化硅是原子晶体，CO2是分子晶体，一般来说原子晶体熔沸点高于分子晶体熔沸点②.③.④.【解析】【小问1详解】①基态C原子的核外电子排布为1s22s22p2，电子占据最高能级为2p,p轨道的形状为哑铃形，故答案为：哑铃形；②基态Si原子的价电子排布式为3s23p2，轨道表示式为；【小问2详解】①CO2的结构式为O=C=O，一个碳氧双键含有1个σ键和1个π键，但原子半径Si＞O，导致SiO2的结构只含有Si-O键，不含有π键，则CO2和SiO2中同时存在σ键和π键的是CO2，故答案为：CO2；②CO2的结构式为O=C=O，中心C原子的价层电子对数为2，不含有孤电子对，其VSEPR模型和空间构型均为直线形，C原子采取sp杂化；③SiO2晶体图中硅原子的价层电子对数为4，其VSEPR模型为正四面体，Si原子采取sp3杂化；【小问3详解】①共价键的作用远大于分子间作用力，使共价晶体熔沸点比分子晶体熔沸点高，SiO2是共价晶体、CO2是分子晶体，所以SiO2的熔沸点高于CO2；②a．SiO2其存在形态有结晶形和无定形两大类，存在非晶态的，则固体SiO2不一定是晶体，故a错误；b．干冰晶体中顶点处CO2分子紧邻的CO2分子位于面心处，数目为3×8×=12，故b正确；c．SiO2晶跑中，4个Si处于晶胞内部，其他Si原子处于顶点、面心位置，Si原子数目=4+8×+6×=8，16个Si原子均位于体内，即SiO2晶胞中，含有Si原子8个和O原子16个，故c正确；故答案为：bc；③含硅化合物晶胞图中，8个Mg原子位于体内，Si原子处于顶点、面心位置，数目为8×+6×=4，Mg、Si数目之比为2：1，其化学式为Mg2Si,故答案为：Mg2Si；④该化合物中含有8个Mg原子，4个Si原子，则晶胞的质量m=,晶胞的体积V=a3cm3，晶体的密度ρ=。17.富马酸可用于生产补铁剂富马酸亚铁，结构如图。（1）富马酸的分子式___________，含有官能团的名称是___________、___________。（2）富马酸分子中，键与π键的个数比为___________。（3）依据结构分析，下列几种溶剂中，可以溶解富马酸的是___________(填字母序号)四氯化碳乙醇苯（4）富马酸能够在一定条件下生成高分子化合物，写出化学反应方程式___________，反应类型___________。（5）富马酸亚铁中，碳原子的杂化类型是___________，所含非金属元素的电负性由大到小顺序是___________。（6）富马酸的一种同分异构体马来酸结构如图。富马酸的熔点为，而马来酸熔点仅为，其熔点差异较大的原因是___________。【答案】（1）①.②.羧基③.碳碳双键（2）（3）（4）①.②.加聚反应（5）①.杂化②.（6）富马酸可以形成分子间氢键，马来酸可以形成分子内氢键【解析】【小问1详解】富马酸的分子式，由图可知，富马酸分子中含有官能团的名称是羧基、碳碳双键，故答案为：羧基、碳碳双键；【小问2详解】单键均为σ键，1个双键中含有1个σ键1个π键，则富马酸分子中，σ键与π键的个数比为11∶3，故答案为：11∶3；【小问3详解】富马酸含有羧基，能与乙醇形成氢键，导致其易溶于乙醇，故b正确，故答案为：b；小问4详解】富马酸能够在一定条件下发生加聚反应生成高分子化合物，化学反应方程式，反应类型是加聚反应；【小问5详解】富马酸亚铁中酯基碳、碳碳双键两端的碳均为sp2杂化；同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱，故所含非金属元素的电负性由大到小顺序是：O＞C＞H，故答案为：sp2杂化；O＞C＞H；【小问6详解】富马酸可以形成分子间氢键，马来酸可以形成分子内氢键，导致富马酸沸点远高于马来酸，故答案为：富马酸可以形成分子间氢键，马来酸可以形成分子内氢键。18.某有机化合物A在食品，医药等领域中有广泛应用，研究有机化合物的分子结构，性质如下：（1）确定的分子式已知该物质含三种元素，经元素分析得到有机化合物的分子内各元素原子个数比是，欲确定其分子式还需利用___________(填仪器名称)，测得图谱如图所示，则该物质分子式为___________。（2）确定分子的结构使用现代分析仪器对有机化合物的分子结构进行测定，相关结果如下：

谱图数据分析结果红外光谱含有核磁共振氢谱峰面积比为有机化合物的结构简式为___________，所属的有机化合物类别是___________。（3）研究A的结构和性质的关系①已知：电离常数，分析数据可知的酸性略弱于乙酸，请从共价键极性的角度解释原因___________。②有机化合物A的同分异构体同时含有醛基和羟基，请写出符合要求的结构简式___________、___________。【答案】（1）①.质谱仪②.C3H6O2（2）①.CH3CH2COOH②.羧酸（3）①.烷基(R—)是推电子基团，烷基越长推电子效应越大，使羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱②.CH(OH)(CHO)CH3③.CH2(OH)CH2CHO【解析】【小问1详解】有机化合物A的分子内各元素原子个数比N（C）∶N（H）∶N（O）=3∶6∶2，A的实验式为C3H6O2，A的分子式为（C3H6O2）n，欲确定A的分子式还需要知道A的相对分子质量，需要利用质谱仪测定A的相对分子质量；由质谱图可知，A的相对分子质量为74，则（3×12+6×1+2×16）n=74，解得n=1，A的分子式为C3H6O2；【小问2详解】由红外光谱知，A中含有—COOH，由核磁共振氢谱知，A中有3种氢原子且个数比为1∶2∶3，则A的结构简式为CH3CH2COOH；所含官能团为羧基，所属有机化合物的类别是羧酸；【小问3详解】①CH3CH2COOH的酸性略弱于乙酸的原因是：烷基