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2022-2023学年福建省连城县第一中学高三上学期第二次月考化学试题含解析
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这是一份2022-2023学年福建省连城县第一中学高三上学期第二次月考化学试题含解析,共25页。试卷主要包含了单选题,工业流程题,实验题,原理综合题,有机推断题,结构与性质等内容,欢迎下载使用。
福建省连城县第一中学2022-2023学年高三上学期
第二次月考化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.从科技前沿到日常生活,化学无处不在。下列说法错误的是
A.在三星堆“祭祀坑”提取到丝绸制品残留物,其中丝绸主要成分为蛋白质
B.2022年北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”使用的聚乙烯属于高分子材料
C.“天和”核心舱中使用的氮化硼陶瓷基复合材料属于高分子材料
D.“空气捕捉”法能实现从空气中捕获二氧化碳,利于碳达峰、碳中和
【答案】C
【详解】A.丝绸为蚕丝制品,主要成分为蛋白质,故A正确;
B.聚乙烯是乙烯发生加聚反应生成的高分子化合物,故B正确;
C.氮化硼是无机物,氮化硼陶瓷基复合材料属于新型无机非金属材料,故C错误;
D.“空气捕捉”法能实现从空气中捕获二氧化碳,减少空气中二氧化碳含量,利于碳达峰、碳中和,故D正确;
答案选C。
2.反应COCl2+4NH3=CO(NH2)2+2NH4Cl可去除COCl2污染。下列说法正确的是
A.COCl2是极性分子 B.NH3的电子式为
C.CO(NH2)2含离子键和共价键 D.NH3的空间构型为平面三角形
【答案】A
【详解】A.COCl2的结构式如图所示,,分子的正负电荷中心不重合,是极性分子,A正确;
B.NH3的电子式为,B错误;
C.CO(NH2)2是由共价键形成的共价化合物,不含有离子键,C错误;
D.NH3中N原子价层电子对数为,采取sp3杂化,有一对孤对电子,空间构型为三角锥形,D错误;
答案选A。
3.NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.31g白磷(P4)含有的共价键数为3NA
B.0.1mol/LHClO4溶液中含有的H+数为0.1NA
C.2molNO与 1molO2在密闭容器中充分反应后的分子数为2NA
D.标准状况下11.2LCH4和22.4LCl2混合,在光照下反应后的分子总数为1.5NA
【答案】D
【详解】A.白磷为四面体构型,因此得出关系式为P4~6P-P,,则P-P键的数目为,A项错误;
B.n=cV,溶液体积未知无法获得H+的量及数目,B项错误;
C.反应体系中存在的反应为产生的NO2为2mol。但NO2存在平衡,充分反应后体系中分子数目小于2NA,C项错误;
D.标况下由得反应前CH4和Cl2分别为0.5mol和1mol,发生的反应为 、 、和 ,四个反应均是反应前后分子数不变的反应,所以光照后分子分子总数为1.5NA,D项正确;
故选D。
4.宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一,下列方程式能准确解释相应事实的是
A.苯酚钠溶液通入后变浑浊:2+CO2+H2O→2+Na2CO3
B.向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液得到FeCO3沉淀:Fe2++2=FeCO3↓+CO2↑+H2O
C.在强碱溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4:3ClO-+2Fe(OH)3=2FeO+3Cl-+H2O+4H+
D.向溶液中加入足量溶液,得到白色沉淀:
【答案】B
【详解】A.苯酚钠溶液通入后变浑浊:+CO2+H2O→+NaHCO3,故A错误;
B.硫酸亚铁溶液与碳酸氢铵溶液反应生成碳酸亚铁沉淀、二氧化碳和水,反应的化学方程式为Fe2++2=FeCO3↓+CO2↑+H2O,故B正确;
C.在强碱溶液中次氯酸钠与氢氧化铁反应生成高铁酸钠、氯化钠和水,反应的离子方程式为3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=2FeO+3Cl-+5H2O,故C错误;
D.硫酸氢钠溶液与足量氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀、氢氧化钠和水,反应的离子方程式为,故D错误;
故选B。
5.近日,南方科技大学某课题组在一定条件下通过电解M元素的某种单质获得了一种新化合物(结构如下图所示),其中X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期主族元素,在元素周期表中元素Z与Y、M相邻。
下列叙述不正确的是( )
A.X是制造电池的理想物质
B.M的最高价氧化物的水化物是中强酸
C.Z、M、Y的氢化物中沸点最高的也最稳定
D.该物质中的阴离子所含元素均满足8电子结构
【答案】C
【分析】其中X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期主族元素,在元素周期表中元素Z与Y、M相邻,结合题给阴离子结构图可推断出,X为Li元素、Y为C元素、Z为N元素、M为P元素,据此分析解答。
【详解】A.Li质量轻,且易失电子,绿色环保,是制造电池的理想物质,A正确;
B.M的最高价氧化物的水化物是H3PO4,属于中强酸,B正确;
C.Z、M、Y的氢化物分别为NH3、PH3、CH4,NH3分子间能形成氢键,故其沸点最高;同主族元素,原子序数越大,气态氢化物稳定性越弱,故NH3>PH3,CH4分子的空间结构是正四面体,比NH3更稳定,C错误;
D.该物质中的阴离子所含元素均满足8电子结构,D正确;
故答案选C。
6.下列实验装置或实验操作正确,且能完成相应实验的是
A.按照图甲中序号所示顺序向试管中加入试剂,制取乙酸乙酯
B.利用图乙所示装置收集NO气体
C.将通入图丙所示装置中进行尾气吸收
D.利用图丁装置验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性
【答案】A
【详解】A.浓硫酸的混合应该为酸入水防止稀释过程中液体飞溅,所以应该在试管中先加乙醇,再慢慢加入浓硫酸,最后加冰醋酸,A项正确;
B.NO与空气接触时会被氧化成,利用图乙所示装置收集不到纯净的NO,B项错误;
C.将通入图丙所示装置中进行尾气吸收时,与水直接接触,易产生倒吸现象,C项错误;
D.大试管温度更高,为了排除温度差异导致的Na2CO3不分解,所有将Na2CO3置于温度更高的大试管中,而碳酸氢钠应置于小试管中,D项错误;
故选A。
7.合成某种具有解毒消肿、祛风活络的功能药物的中间体(M)的结构简式如图所示。下列有关M的说法正确的是
A.该分子中所有原子可能都在同一平面 B.环上的一氯代物有2种
C.1molM最多与4mol发生加成反应 D.1molM最多消耗6molNaOH
【答案】C
【详解】A.该分子含5个类似于甲烷的四面体结构的碳原子,所有原子不可能都在同一平面,故A错误;
B.环上有3种氢原子,环上的一氯代物有3种,故B错误;
C.苯环和氢气以1:3发生加成反应,碳碳双键和氢气以1:1发生加成反应,酯基中碳氧双键和氢气不反应,分子中含有1个苯环、1个碳碳双键,所以1mol该有机物最多能消耗4mol氢气,故C正确;
D.酚羟基、酯基水解生成的酚羟基和羧基都能和NaOH以1:1反应,分子中含有2个酚羟基、1个酯基水解生成1个酚羟基和1个羧基,所以1mol该有机物最多消耗4molNaOH,故D错误;
故选:C。
8.C2H6在Ni的活化下可放出CH4,其反应历程如下图所示:
下列关于活化历程的说法正确的是
A.该转化过程ΔH>0
B.在此反应过程中Ni的成键数目未发生变化
C.该反应过程中,最大能垒(活化能)为204.32kJ·mol-1
D.整个过程中,Ni是该反应的催化剂
【答案】C
【详解】A.由图示可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,反应为放热反应,ΔH”、“<”或“=”)。
【答案】(1)1.22
(2) C/Z-250,240℃ ②低于270°C,温度升高和催化剂活性增大都使速率加快;高于270°C,催化剂活性降低,反应速率减慢
(3)
(4) n 10a >
【详解】(1)根据△H=正反应的活化能-逆反应的活化能,可得第②步基元反应逆反应的活化能=正反应的活化能-△H=0.81eV-(-0.41eV)=1.22eV;
(2)由图可知,工业生产中应选择的最佳反应条件是C/Z-250作催化剂,反应温度为240℃;低于270°C,温度升高和催化剂活性增大都使速率加快;高于270℃,催化剂活性降低,反应速率减慢
(3)设的物质的量为m mol,则的物质的量为(100-m) mol,完全反应则生成mmol的和mol的O2,设转化为NO2消耗的的物质的量为x mol,列出三段式:
达平衡,与的体积比为1:2,则有,解得x=m,则达平衡时,的物质的量为m mol,NO2的物质的量为m mol,混合气体的总物质的量为(m +m+m +100-m) mol=(100+m) mol,反应②的平衡常数==;
(4)①,则,,则,的线斜率较小,则图中表示的线是n;
②由①可知,图中表示的线是n,则=a,=,=a+2,=,反应达平衡时,,即,,该反应的平衡常数K==,设T℃时,向刚性容器中充入x mol/L,平衡后测得为1.0,列出三段式:
K==100,x=2.1,则平衡时,的浓度为0.1mol/L,==10a;
③T℃时,向2L的容器中充入5mol气体和1mol气体,,,,,。
14.油气开采、石油化工等行业废气普遍含有,需要回收处理并加以利用,有关反应如下:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
回答下列问题:
(1)热分解反应的_______(用含“、、”的式子回答);实验测得该反应的活化能(正)大于(逆),则_______0(填“”或“=”)。
(2)热分解反应的速率方程可表示为:和,和分别为正、逆反应速率常数。T℃时,,,则该温度下热分解反应的平衡常数K=_______。
(3)总压恒定为100Kp,向密闭容器中充入、、,发生反应ⅰ和反应ⅱ,反应过程中、、等含硫物质的分布分数随时间变化如图所示。
①表示分布分数的曲线为_______(填“甲”、“乙”或“丙”)。
②时测得转化率为,此时体系中的物质的量为_______mol;用分压表示的平均反应速率为_______。
【答案】(1) >
(2)3
(3) 乙
【详解】(1)根据盖斯定律,反应,可由题给反应“(ⅰ+ⅱ)×-ⅲ”得到,则其;该反应的活化能(正)大于(逆),则=(正)-(逆) >0。
(2)热分解反应的平衡常数K=,达到平衡时正逆反应速率相等,即=,则=,故==K, T℃时,,,则K=3。
(3)①从反应ⅰ和反应ⅱ的物质变化可知,充入、,反应i生成的SO2与H2S发生反应ⅱ,故H2S不断减少,SO2先增加后减少,不断增加,对应分布分数随时间变化的曲线分别是,甲表示H2S,乙表示SO2,丙表示。
②转化率为,则转化了2mol,根据反应ⅰ和反应ⅱ分析可知,有关系:H2S~H2O,则此时系中的物质的量为mol;设时反应ⅰ的H2S转化了xmol,反应ⅱ的H2S转化了ymol,则有x +y=2,O2剩余(3-x)mol,SO2剩余(x-y)mol,S2有ymol,从图中所示和小题①的分析可知,t1时刻体系中SO2和的相等,即二者物质的量相等,有(x-y)= y,解得:x=y,则x=,y=,则气体总物质的量为95+(2-2)+(3-x)+ (x-y)+ y + 2=100-x +y= (100-)mol,总压恒定为100Kp,分压改变了,用分压表示的平均反应速率为。
五、有机推断题
15.化合物IX是合成一种新型多靶向抗肿瘤药物的中间体,其合成路线流程图如下:
回答下列问题:
(1)写出化合物I的名称_______,化合物I→II的反应类型_______。
(2)化合物III由C、H、O三种原子组成,结构简式为_______。
(3)化合物IV分子结构中的含氧官能团有_______(填名称)。
(4)化合物V在酸性下水解,有一种产物能在一定条件下自身聚合形成高聚物。形成该高聚物的反应方程式为_______。
(5)化合物X是V的同系物,其相对分子质量比V小28,化合物X同时满足如下条件的同分异构体有_______种。
①苯环上有两种取代基,且能与溶液发生显色反应;
②能与溶液反应生成气体。
这些同分异构体中满足核磁共振氢谱峰面积比为6∶2∶2∶1∶1的结构简式_______。
【答案】(1) 4-溴苯甲酸(对溴苯甲酸) 酯化反应(取代反应)
(2)CH≡CCH2CH2OH
(3)羟基、酯基
(4)n+(n-1)H2O
(5) 15
【分析】I到II在羧基上发生了酯化反应;II与III生成了IV,对比结构简式,III为CH≡CCH2CH2OH;IV与氢气反应,碳碳三键发生了加成反应得到V;V在在NaClO和KBr,NaHCO3作用下生成VI,醛基被氧化,并且发生了溴原子的取代反应;VI与VII在醋酸钠存在下发生反应得到VIII,VIII中酯基水解得到了IX。
【详解】(1)化合物I的名称为4-溴苯甲酸(对溴苯甲酸);I与甲醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应(取代反应);
(2)对比II和IV的结构简式,III仅含C、H、O三种元素,III的结构简式为:CH≡CCH2CH2OH;
(3)化合物IV中的含氧官能团为:羟基、酯基;
(4)化合物V在酸性条件下水解,水解产物为 和甲醇, 在一定条件下可以发生缩聚反应生成聚酯,化学方程式为: n+(n-1)H2O;
(5)化合物X是V的同系物,其相对分子质量比V小28,化合物X比V少两个CH2,X苯环上有两种取代基,且能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,能与NaHCO3溶液反应生成CO2气体,说明含有羧基,满足条件的同分异构体的结构简式:两个取代基为对位时,共有 、 、 、、5种;同理,两个取代基为邻位和间位各有5种,共15种;核磁共振氢谱峰面积比为6∶2∶2∶1∶1,即有5种不同化学环境的氢原子,且氢原子个数比为6∶2∶2∶1∶1,满足条件的结构简式为
六、结构与性质
16.2022年春晚中舞蹈诗剧《只此青绿》生动还原了北宋名画,《千里江山图》之所以色彩艳丽,璀璨夺目,与所使用矿物颜料有关。回答下列问题:
(1)石青,又名蓝矿石,化学式为,基态核外电子的空间运动状态有______种,的空间构型为________。原子中电子有两种相反的自旋状态,分别用和表示,称为电子的自旋磁量子数,则中电子自旋磁量子数的代数和为________。
(2)亚铁氰化钾,化学式为,呈黄色结晶性粉末。中配体的配位原子是________(填元素符号),中C原子的杂化方式_______,中σ键和π键的数目之比为________。
(3)呈黑色或灰黑色,已知:晶胞中的位置如图1所示,位于所构成的四面体中心,晶胞的侧视图如图2所示。
填充了晶胞中四面体空隙的百分率是______,配位数为________。已知图1中A原子的原子分数坐标为(0,0,0),则与A原子距离最近的的原子分数坐标为________。若晶胞参数anm,晶体的密度为,则阿伏加德罗常数的值为________(用含a和d的式子表示)。
【答案】(1) 14 平面正方形或正四面体 或
(2) C sp 1:1
(3) 100% 8 (,,)
【分析】根据Cu2+离子的电子排布式判断电子的空间运动状态种数;根据结构判断其空间构型;根据Cu2+离子的电子排布式计算中电子自旋磁量子数的代数和;根据结构判断配位原子;根据CN-空间构型为直线形,判断C原子的杂化类型;根据结构计算σ键和π键的数目之比;根据晶胞结构,利用“均摊法”进行晶胞的相关计算;据此解答。
【详解】(1)Cu的原子序数为29,核外有29个电子,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,Cu2+表示失去2个电子,则Cu2+离子电子排布式为1s22s22p63s23p63d9,电子的空间运动状态就是已填入电子的轨道数,即1+1+3+1+3+5=14;由可知,中Cu2+提空轨道,NH3提供孤电子对,二者之间形成4个配位键,则空间构型为平面正方形或正四面体;Cu2+离子电子排布式为1s22s22p63s23p63d9,若一种自旋状态用表示,与之相反的用表示,则Cu2+离子自旋磁量子数的代数和为()×14+()×13=,也可以是()×13+()×14=;答案为14;平面正方形或正四面体;或。
(2)由结构可知,在形成配合物时,Fe2+提供空轨道,CN-中C原子更容易提供孤电子对,所以配体的配位原子是C原子;CN-空间构型为直线形,C原子的杂化方式为sp;由结构可知,Fe2+与6个CN-形成配位键,即有6个σ键,中存在碳氮叁键,三键中含有1个σ键与2个π键,所以σ键和π键的数目之比为(6+1×6):(2×6)=12:12=1:1;答案为C;sp;1:1。
(3)由晶胞中的位置可知,S2-位于立方体的顶点和面心,所以S2-是面心立方最密堆积,晶胞中S2-的个数为 8×+6×=4,由化学式为Cu2S,则可判断Cu+的个数为8,在面心立方晶胞中,每个顶点都能与三个面心原子形成一个四面体空隙,如此,晶胞中能形成8个四面体空隙,所以8个Cu+占据了8个四面体空隙,即全部的四面体空隙,则填充了晶胞中四面体空隙的百分率是100%;晶胞中硫离子的个数为4,微粒配位数之比等于微粒数反比,故Cu2S晶体中,S2-的配位数为4×2=8;由可知,A点与相邻的三个面心原子形成一个正四面体,棱长为对角线的一半,即为,则此正四面体的外接正方体棱长为,与A原子距离最近的位于此正四面体的中心, 也是外接正方体的中心,A原子的原子分数坐标为(0,0,0),则外接正方体中心坐标为(,,),其中a为外接正方体的棱长a=,即Cu+的原子分数坐标为(,,);1个晶胞的质量为m=,晶胞的体积为V=(a×10-7)3cm3,晶胞的密度ρ=,即,解之NA=;答案为100%;8;(,,);。
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