2021-2022学年湖南省长沙市长郡中学高二下学期期中考试化学试题含解析

长郡中学2021-2022学年度高二第二学期期中考试

化  学

时量：75分钟    满分：100分

得分：           

 可能用到的相对原子质量：H～1  C～12  O~16  Ni~59  Ag～108

一、选择题（本题包括10小题，每小题3分，共30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．科技成就日新月异。下列对成果的解读错误的是（       ）

2．我国科学家研制分子筛网高效分离CO2和CH4。已知分子筛孔径为0.36nm，CO2、CH4分子直径分别为0.33nm、0.38nm。下列说法正确的是（       ）

A．键角：CH4＞CO2  B．干冰、CH4晶体都是分子晶体

C．CO2、CH4都是极性分子 D．乙烯分子能透过该分子筛网

3．科研人员利用氮化硼催化剂实现丙烷高效选择性氧化生成丙烯。下列有关丙烯和丙烷的说法错误的是（       ）

A．丙烯是合成聚丙烯的单体 B．丙烯和丙烷都能与氯气反应

C．丙烯与环丙烷互为同分异构体 D．丙烷的二氯代物有3种

4．利用聚偏氟乙烯（PVDF）和葡萄糖制备纳米碳材料，PVDF的结构简式如图所示。下列说法正确的是（       ）

A．用酸性KMnO4溶液可检验葡萄糖中醛基

B．CH2═CF2和PVDF中碳原子杂化类型不同

C．常温下，葡萄糖与乙酸发生酯化反应

D．聚合度越大，PVDF熔点越低

5．我国科学家合成单核铁复合物P≡P—Fe，即P≡P+Fe（单原子）→P≡P—Fe。P≡P类似—C≡C—。下列说法错误的是（       ）

A．P≡P类似—C≡C—能体现周期表中磷和碳的对角关系

B．1molP=P—Fe含2mol 键和2mol 键

C．N≡N中键键能小于P≡P中键键能

D．P≡P—Fe中Fe提供的空轨道和P提供的孤电子对形成配位键

6．一种新型有机物G的结构如图。下列关于G的推断错误的是（       ）

A．G所含官能团有碳碳双键、羟基和碳氟键

B．G分子中碳原子采取sp2、sp3杂化

C．G能使酸性KMnO4溶液、溴的四氯化碳溶液褪色

D．在铜、加热条件下G能与O2发生催化氧化反应

7．粘康酸常作抗紫外线防护剂及航天隐形飞机涂层材料。它的结构简式如图所示。下列说法正确的是（       ）

A．1mol粘康酸与足量NaHCO3溶液反应生成44g CO2

B．1mol粘康酸最多能与4mol H2发生加成反应

C．粘康酸分子中碳原子杂化类型相同

D．粘康酸与丙烯酸（CH2═CHCOOH）互为同系物

8．固体电解质Li6PS5Cl能提升锂−硫电池放电性能。

下列说法正确的是（       ）

A．电池放电时b极电势高于a极

B．“离子交换膜”为阴离子交换膜

C．a极的电极反应式为2Li++xS+2e− Li2Sx

D．基态Li+的电子云轮廓图为哑铃形

9．苯甲酸（）常用作防腐剂。它的同分异构体有邻羟基苯甲醛（）和对羟基苯甲醛（）。下列说法正确的是（       ）

A．沸点：对羟基苯甲醛高于邻羟基苯甲醛

B．电离常数：邻羟基苯甲醛大于对羟基苯甲醛

C．采用蒸发溶剂法从苯甲酸粗产品中提纯苯甲酸

D．上述物质所含元素的电负性大小排序为O＞H＞C

10．《科学》杂志发表了中国科学家的原创性重大突破——首次在实验室实现CO2到淀粉的全合成。其合成路线如下：

下列说法正确的是（       ）

A．CH3OH挥发时破坏了CH3OH中共价键

B．其他条件相同，温度越高，反应①和②速率越大

C．HCHO中键角：∠OCH键角大于∠HCH键角

D．基态Zn的电子排布式为[Ar]4s2

二、选择题（本题包括4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有一个或两个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

11．常温下，丙烯酸（CH2═CH－COOH）的电离常数Ka=5.5×10−5。向20.00mL0.1mol·L−1 CH2═CH－COOH溶液中滴加0.1mol·L−1 NaOH溶液，测得溶液温度（T）与NaOH溶液体积关系如图所示（忽略溶液体积变化）。

下列说法错误的是（       ）

A．a点对应的溶液pH＜7

B．b点对应的溶液中：c（OH−）=c（H+）+c（CH2═CH－COOH）

C．若温度保持298K，则pH=7的点在b和c之间

D．c点对应的溶液中：c（CH2═CH－COO−）＞c（OH−）＞c（H+）

12．开发新型催化剂实现芳基化不对称偶联反应。例如：

下列说法正确的是（       ）

A．用AgNO3溶液和稀硝酸可检验Y中碳溴键

B．上述反应是取代反应

C．X、Y、Z都含手性碳原子

D．上述反应断裂键和形成键

13．我国传统文化包含丰富的化学知识。材料1，苏轼的《格物粗谈》中记载：“红柿摘下未熟，每篮用木瓜三枚放入，得气即发，并无涩味”。材料2，《易经》记载：“泽中有火”“上火下泽”。“泽”，指湖泊池沼。下列关于材料中“气”和“火”的说法正确的是（       ）

A．“气”“火”在水中都能形成分子间氢键

B．“气”的沸点高于“火”

C．“气”“火”分子的空间结构都是正四面体形

D．每个“气”“火”分子中键数目之比为5：4

14．合成某药物中间体的“片段”如下：

下列说法正确的是（       ）

A．Z能发生加聚、取代、消去反应

B．等物质的量的X、Y和Z消耗H2最多的是Z

C．Y和Z遇FeCl3溶液都能发生显色反应

D．0.1molX与足量银氨溶液反应最多生成43.2gAg

三、非选择题（本题包括4小题，共54分）

15．（12分）研究人员开发新型Cu−Pd催化剂实现CO还原制备CH3COOH：

2CO（g）+2H2（g）CH3COOH（g）   △H。

（1）已知： ①CO（g）+O2（g）CO2（g）  △H1

 ②H2（g）+O2（g）H2O（l）  △H2

 ③CH3COOH（g）+2O2（g）2CO2（g）+2H2O（l）  △H3

上述反应中，△H=_______（用△H1、△H2、△H3的代数式表示）。

（2）一定温度下，在2L恒容密闭容器中充入4molCO和3molH2，发生上述反应。测得CH3COOH的物质的量（mol）与时间（min）的关系如下表所示。

下列说法错误的是_______（填标号）。

A．15～20min时混合气体的密度不随时间变化

B．CO消耗速率等于乙酸消耗速率的3倍时达到平衡状态

C．0～10min内v（H2）＝0.05mol·L−1·min−1

D．上述条件下CO的平衡转化率为65%

（3）在恒容密闭容器中充入一定量CO和H2发生上述反应，测得单位时间内CO的转化率与催化剂Cat1、Cat2以及温度的关系如图1所示。

在相同条件下，催化效率较高的是_______（填“Cat1”或“Cat2”）。

（4）在某温度下，向2L恒容密闭容器中充入2molCO和2molH2，发生上述反应，测得混合气体总压强变化如图2所示。

0～5min内v（H2）_______（填“大于”“小于”或“等于”）5～10min内v（H2）。该温度下，上述反应的平衡常数K=_______（mol·L−1）−3。

（5）下列有关“Cu−Pd催化剂”的说法正确的是_______（填标号）。

A．降低CO和H2制备乙酸反应的活化能

B．能提高CO和H2的总能量

C．能改变CO和H2反应历程

D．能提高活化分子百分率

16．（15分）锂电池正极材料NCA（Al2O3@Mg/NCA），极大地改善了锂电池的性能（注明：NCA指LiNi0.8Co0.15Al0.05O2）。

请回答下列问题：

（1）基态钴原子的价层电子排布式为_______。基态铝原子核外有_______种能量不同的电子。

（2）镁、铝、锂的第一电离能大小排序为_______（填元素符号）。

（3）氧化锂（Li2O）的熔点为1567℃，氧化镁（MgO）的熔点为2853℃。Li+、Mg2+的离子半径依次为0.076nm、0.072nm。它们的熔点差异除离子半径因素外，还有_______。

（4）螯合物又称内络合物，是螯合物形成体（中心离子）和某些合乎一定条件的螯合剂（配位体）配合而成的具有环状结构的配合物。Mg2+、Co2+都能与乙二胺（H2NCH2CH2NH2）形成螯合物，其中较稳定的是Co2+，其主要原因可能是_______（已知：Co2+半径为0.0745nm）。

乙二胺作配体，其配位原子是_______（填元素符号）。

（5）LiAlH4是有机合成的常用还原剂。AlH4−的空间结构是_______。

（6）NiO晶胞与NaCl晶胞相似，如图所示：

①连接面心上6个O2−构成_______（填标号）。

A．正四面体 B．正八面体 C．立方体 D．正四边形

②在NiO晶胞中，每个镍离子周围与它最近且相等距离的氧离子有_______个；每个氧离子周围与它最近且相等距离的氧离子有_______个。

③已知NiO晶胞参数为a pm，NA代表阿伏加德罗常数的值。则NiO晶体的密度为_______g·cm−3（只列出计算式）。

17．（12分）某食品用合成香料（M）的一种制备流程如下（部分产物省略）：

请回答下列问题：（1）M的名称是_______。D→F的反应类型是_______。

（2）E→G的化学方程式为____________________________。

（3）C的一氯代物有_______种（不包括立体异构体）。

（4）利用如图装置制备M（加热装置省略）。在三颈瓶中加入一定量F、浓硫酸和G，加热一段时间后，打开油水分离器活塞，放出水层。待反应完全后，在混合物中加入饱和碳酸钠溶液，充分振荡，静置、分液得到较纯净的M。

①“反应完全”的标志是_______。

②“打开油水分离器活塞，放出水层”的目的是______________（从化学平衡移动角度分析）。

（5）设计实验探究M的化学性质，实验结果如下：

能证明M含酯基的实验是_______（填序号）。

18．（15分）阿司匹林是常用的解热镇痛药。一种制备阿司匹林的路线如下：

请回答下列问题：

（1）C中所含官能团名称是_______。A的名称是______________。

（2）D→E的反应类型是______________。

（3）E→阿司匹林的化学方程式为__________________________________________。

（4）检验C中是否混有B的试剂是_______（填化学式）。

（5）在B的同分异构体中，同时具备下列条件的结构有_______种。

 ①能与NaOH溶液反应，也能与浓溴水反应

 ②1mol有机物与足量的钠反应最多生成1mol H2

 ③苯环上有3个取代基

其中，在核磁共振氢谱上有5组峰且峰的面积比为1：2：2：2：3的结构简式为_______。

（6）阿司匹林与热NaOH溶液反应的化学方程式为____________________________。