河北省沧州市吴桥县吴桥中学2023-2024学年高二下学期3月月考化学试题（原卷版+解析版）

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注意事项：
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
可能用到的相对原子质量：H—1 C-12 O-16 Li-7 I-127
第I卷(选择题)共45分
一、单选题(15题，每题3分，共45分)
1. 2022年2月，第24届冬奥会在北京成功举办。下列有关说法正确的是
A. 为保证食物的口感和安全性，不能在食品中添加任何食品添加剂
B. 北京冬奥会上，礼仪服饰采用高科技石墨烯发热材料，石墨烯属于有机高分子材料
C. 冰的密度比水小，是因为水分子内存在氢键
D. “绿色奥运”是本届奥运会的理念之一，采用风能和太阳能为奥运服务体现了这一理念
【答案】D
【解析】
【详解】A．为保证食物的口感和安全性，可以正确选择合适的食品添加剂并适量添加，A项错误；
B．石墨烯是一种无机碳单质，不属于有机高分子材料，B项错误；
C．冰的密度比水小，是因为固态水分子间存在的氢键数目更多，且氢键具有方向性，空间体积更大，所以冰的密度更小，C项错误；
D．风能和太阳能属于新型能源，同时也属于清洁能源，采用风能和太阳能为奥运服务体现了绿色化学、绿色奥运这一理念，D项正确；
故选D项。
2. 下列说法不正确的是
A. 共价键的键能越大，键长越短
B. 已知石墨转化为金刚石要吸热，则等量的石墨与金刚石相比总键能大
C. HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，与共价键的键能大小有关
D. 稀有气体一般难于发生化学反应，因为分子中键能较大
【答案】D
【解析】
【详解】A．一般情况下，共价键的键长越短，其键能越大，物质的化学性质就越稳定，故A正确；
B．吸热反应是断裂反应物中化学键的过程中吸收的总能量大于形成生成物化学键的过程中放出的总能量，即反应物总的键能大于生成物总的键能，故已知石墨转化为金刚石要吸热，则等量的石墨与金刚石相比总键能大，故B正确；
C．热稳定性是指化学键断裂时的难易程度，断裂时越容易，说明热稳定越差，即对应的共价键的键能越小，故HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，与共价键的键能大小有关，故C正确；
D．稀有气体是单原子分子，不存在任何化学键，一般难于发生化学反应，是因为原子结构具有比较稳定的结构，与化学键无关，故D错误；
故选D。
3. (氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一，氮化硼的晶胞结构与金刚石相似，下列说法正确的是
A. 稳定性：B. 氮化硼为共价晶体
C. 为三元强酸D. 中存在的化学键有离子键、共价键和氢键
【答案】B
【解析】
【详解】A．因为F的非金属性比N的非金属强，所以其对应的简单氢化物稳定性，故A项错误；
B．氮化硼是氮原子与硼原子间共用电子对形成的共价键，故为共价晶体，故B项正确；
C．是一元弱酸，故C项错误；
D．是离子化合物，含有离子键，四氟硼酸根离子、铵根离子中均含有共价键，F并未与H形成氢键，故其含有离子键、共价键，故D项错误。
故答案选B。
4. 下列性质的比较正确的是
A. 单质的熔点：B. 电负性：
C. 第一电离能：D. 微粒半径：
【答案】A
【解析】
【详解】A．同主族的金属元素从上到下，金属原子的价层电子数不变，原子半径逐渐增大，金属键逐渐减弱，金属熔点逐渐降低，故A正确；
B．同周期元素电负性从左到右依次增大，电负性F>O>N>C，故B错误；
C．同周期元素第一电离能呈增大趋势，但IIA和VA族为全满和半满稳定状态，第一电离能反常的比相邻下一主族大，故第一电离能NaH
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．该配离子中碳原子形成C=O双键，为sp2杂化，氮原子形成3个单键，还有1对孤电子对，则采取的是sp3杂化，故A错误；
B．根据配离子的结构可知，铜离子为受体，N和O为配体，铜离子的配位数为4，B正确；
C．Cu为29号元素，基态Cu原子的价电子排布式是3d104s1，C正确；
D．非金属性越强元素的电负性越大，所以电负性大小顺序为O＞N＞C＞H，D正确。
故选A
15. 某烃的结构如图所示。下列有关说法正确的是

A. 该烃的分子式为
B. 该烃常温下呈气态，难溶于水
C. 该烃的一氯代物有5种
D. 该烃与充分加成后的产物中含有2个手性碳原子
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．根据该物质的结构可知，该物质的分子式为，A错误；
B．一般来说，C数目超过5个的烃，常温常压下都不是气体，B错误；
C．由结构可知，该烃上下对称，一共有4个等效氢，所以其一氯代物有4种，C错误；
D．该烃与充分加成后的产物两个环连接处的碳是手性碳，D正确；
故选D。
第II卷(非选择题)
二、填空题(共4题，55分)
16. 过渡金属元素铬是不锈钢的重要成分，在工农业生产和国防建设中有着广泛应用。回答下列问题：
（1）对于基态Cr原子，下列叙述正确的是___________ (填标号)。
A．轨道处于半充满时体系总能量低，核外电子排布应为
B．4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动
C．电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大
（2）三价铬离子能形成多种配位化合物。中提供电子对形成配位键的原子是___________，中心离子的配位数为___________。
（3）中配体分子、以及分子的空间结构和相应的键角如图所示。中P的杂化类型是___________。的沸点比的___________。(填“高”或“低”或“相同”)
【答案】（1）AC （2） ①. N、O、Cl ②. 6
（3） ①. sp3 ②. 低
【解析】
【小问1详解】
A．基态Cr原子核外有24个电子，电子排布式为[Ar]3d54s1，价电子排布式为3d54s1，轨道处于半充满状态，体系总能量低，A正确；
B．电子层是距离原子核由近到远排列的，则多电子原子中电子离核的平均距离4s＞3s，离原子核越远，层数越大，能量越高，4s电子在 4s区域出现的几率多，但不总是在比3s电子离核更远的区域运动，B错误；
C．金属元素金属性越强，电负性越小，对键合原子吸引力小，与铬相比钾的金属性较强，即铬的电负性比钾强且对键合原子吸引力较大，C正确；
故答案选AC。
【小问2详解】
配体原子提供孤对电子与中心的金属离子形成配位键，配位化合物中提供电子对形成配位键的原子是：中N、中的O和Cl-均存在孤对电子形成配位键，因此，提供电子对形成配位键的原子是N、O、Cl；配位数即为中心离子形成配位键的总数，配体每提供一对孤对电子就形成一个配位键，故配位数为6，故答案为：N、O、Cl；6。
【小问3详解】
中P原子的价层电子对数为：，形成3个σ键，有1对孤电子对，则P的杂化类型是sp3杂化；H2O、NH3属于分子晶体，H2O、NH3都能形成分子间氢键，使得沸点变大，H2O中形成的氢键更多且更强，所以氢化物的沸点：H2O＞NH3，故答案为：sp3；低。
17. 请回答下列问题：
（1）非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。OF2分子的空间结构为___________；OF2的熔、沸点___________(填“高于”或“低于”)Cl2O，原因是___________。
（2）很多含巯基(—SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如，解毒剂化合物Ⅰ可与氧化汞生成化合物II。
①H2S、CH4、H2O的沸点由高到低顺序为___________。
②化合物III也是一种汞解毒剂。化合物IV是一种强酸。下列说法正确的有___________。
A．在I中S原子采取sp3杂化
B．在II中S元素的电负性最大
C．在III中C—C—C键角是180°
D．在III中存在离子键与共价键
E．在IV中硫氧键的键能均相等
（3）硅和卤素单质反应可以得到SiX4.SiX4的熔、沸点如下表：
①0℃时，SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4呈液态是___________(填化学式)，气态SiX4分子的空间结构是___________。
②SiCl4与N­甲基咪唑()反应可以得到M2＋，其结构如图所示：
N­甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为___________，H、C、N的电负性由大到小的顺序为___________，1个M2＋中含有___________个σ键。
【答案】（1） ①. V形 ②. 低于 ③. OF2和Cl2O都是分子晶体，结构相似，Cl2O的相对分子质量大，范德华力大，故Cl2O的熔、沸点高
（2） ①. H2O>H2S>CH4 ②. AD
（3） ①. SiCl4 ②. 正四面体 ③. sp2、sp3 ④. N>C>H ⑤. 54
【解析】
【小问1详解】
OF2的中心原子O的价层电子对数为，含有2个孤电子对，则OF2分子的空间结构是V形；OF2和Cl2O都是分子晶体，结构相似，Cl2O的相对分子质量大，范德华力大，故Cl2O的熔、沸点高；
【小问2详解】
①H2O分子间能形成氢键，H2S、CH4分子间均不存在氢键，H2O的沸点大于H2S、CH4；随着相对分子质量增大，氢化物的沸点逐渐增大，则沸点：H2S>CH4，所以三者的沸点由高到低的顺序为H2O>H2S>CH4；
②A.化合物Ⅰ中S原子价层电子对数均为4，采用sp3杂化，故A正确；
B.化合物Ⅱ中含C、H、O、S、Hg五种元素，其中非金属性最强的是O元素，故化合物Ⅱ中O元素的电负性最大，故B错误；
C.化合物Ⅲ中C原子价层电子对数均为4，采用sp3杂化，C—C—C键角约为109°28′，故C错误；
D.化合物Ⅲ为有机钠盐，故Ⅲ中存在离子键和共价键，故D正确；
E.化合物Ⅳ中的S=O和S—O是两种不同的化学键，二者键能不相等，故E错误；
选AD；
【小问3详解】
①0 ℃≈273 K，由题表中的数据可知，只有SiCl4的熔点低于273 K，沸点高于273 K，则SiCl4在0 ℃时为液态；SiX4的中心原子Si的价层电子对数＝，无孤电子对，则空间结构为正四面体形；
②中甲基碳原子为饱和碳原子，是sp3杂化，碳碳双键中的碳原子为sp2杂化。同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，且H的电负性比C小，故电负性由大到小的顺序是N>C>H；
中1个基团有1个N—Si、4个N—C、1个N=C、1个C=C、6个C—H，共有13个σ键，则4个基团含有13×4＝52个σ键，另外还含有2个Si—Cl，故1个中含有54个σ键。
18. 如图为几种晶体或晶胞的结构示意图。
请回答下列问题：
(1)金刚石属于___________晶体，其中每个碳原子与___________个碳原子距离最近且相等；碘晶体属于___________晶体，每个碘晶胞中实际占有___________个碘分子，碘晶体熔化过程中克服的作用力为___________。
(2)这些晶体中，微粒之间以共价键结合而形成的是___________。
(3)冰、金刚石、MgO、碘单质四种晶体的熔点由高到低的顺序为________________________。
(4)NaCl晶胞与MgO晶胞结构相同，NaCl晶体的熔点___________(填“大于”或“小于”)MgO晶体的熔点，原因是____________________________________________。
(5)假设碘晶胞中立方体的边长为acm，阿伏加德罗常数的值为，则碘晶体的密度为___________。
【答案】 ①. 共价 ②. 4 ③. 分子 ④. 4 ⑤. 分子间作用力 ⑥. 金刚石晶体 ⑦. 金刚石碘单质＞冰 ⑧. 小于 ⑨. MgO晶体中离子所带的电荷数大于NaCl晶体中离子所带的电荷数，且、 ⑩.
【解析】
【分析】
【详解】(1)金刚石晶体中原子间以共价键结合形成空间网状结构，则金刚石晶体属于共价晶体，其中每个碳原子与4个碳原子距离最近且相等；碘晶体熔沸点低，属于分子晶体，每个碘晶胞中实际占有的碘分子个数是＝4，碘晶体是分子晶体，熔化过程中克服的作用力为分子间作用力。
(2)冰晶体和碘晶体是分子晶体，铜形成的是金属晶体，氧化镁和氯化钙形成的是离子晶体，金刚石形成的共价晶体，因此这些晶体中，微粒之间以共价键结合而形成的是金刚石晶体。
(3)熔点的一般规律：共价晶体＞离子晶体＞分子晶体，冰和碘属于分子晶体，熔点：碘＞冰，MgO属于离子晶体，金刚石是共价晶体，则冰、金刚石、MgO、碘单质四种晶体的熔点由高到低的顺序为：金刚石＞MgO＞碘单质＞冰；
(4)由于MgO晶体中离子所带的电荷数大于NaCl晶体中离子所带的电荷数，且、，晶格能前者大于后者，所以NaCl晶体的熔点小于MgO晶体的熔点。
(5)碘晶胞中实际占有的碘分子个数是＝4，碘晶胞中立方体的边长为acm，阿伏加德罗常数的值为，则碘晶体的密度为。
19. 我国在化学领域取得了丰硕的成果，从古至今都有着重要的贡献。
（1）《诗经》言“缟衣茹藘(茜草)”，茜草中的茜素与矾土中的Al3+、Ca2+生成的红色配合物X是最早的媒染染料。

配合物X中Al3+的配体除 外还有___________，茜素水溶性较好的主要原因是①___________，②___________。
（2）单质S和H2在低温高压下可形成一种新型超导材料，其晶胞如图。该物质的晶体类型是___________，该化合物的化学式为___________。

（3）某种高选择性的CO2加氢合成甲醇的催化剂可由如图所示晶胞参与合成。晶胞参数为a pm、a pm、c pm，则B点坐标为___________，该晶体密度为___________g·cm-3(写出计算式，用NA表示阿伏加德罗常数的值)。在该晶体中掺杂少量ZnO后形成的催化剂，化学式可表示为ZnxZr1-xOy，则y=___________(用x表达)。

【答案】（1） ①. H2O、OH- ②. 分子中含有亲水性的羟基、羰基 ③. 能和水分子形成氢键
（2） ①. 离子晶体 ②. H3S
（3） ①. (a，，) ②. ③. 2-x
【解析】
【小问1详解】
从图中看出，Al3+与酚羟基中的O、OH-、H2O中的O形成配位键，则配合物X中Al3+的配体除 外还有H2O、OH-，茜素分子中含有亲水基，则水溶性较好的主要原因是：①分子中含有亲水性的羟基、羰基，②能和水分子形成氢键。
【小问2详解】
图中信息显示，晶胞中S和H都以单个微粒存在，则该物质的晶体类型是离子晶体；该化合物的晶胞中，含S个数为=2，含H个数为，=6，所以化学式为H3S。
【小问3详解】
晶胞参数为a pm、a pm、c pm，A(0，0，0)，B点位于右端侧面的中点，则B点坐标为(a，，)，该晶体密度为=g·cm-3。在该晶体中掺杂少量ZnO后形成的催化剂，化学式可表示为ZnxZr1-xOy，依据化合价的代数和为0可得：2x+4(1-x)=2y，则y=2-x。
【点睛】计算晶胞中所含微粒个数时，可采用均摊法。
SiF4
SiCl4
SiBr4
SiI4
熔点/K
183.0
203.2
278.6
393.7
沸点/K
187.2
330.8
427.2
560.7