昌乐二中2023-2024学年高二上学期期末模拟预测化学二 2024.1
可能用到的相对原子质量：
一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A. 氢键是一种特殊作用力，它广泛地存在于自然界中
B. 霓虹灯发光是由于电子从基态跃迁到激发态而产生的
C. 相同条件下，使用催化剂可以降低反应的活化能，反应速率更快
D. 农业生产中，氯化铵和草木灰不能一起使用
2. 下列描述原子结构的化学用语错误的是
A. 基态铜原子的价层电子排布式： B. 的价电子排布图：
C. 钛原子结构示意图为： D. 氧原子核外能量最高的电子云的形状：
3. 已知某元素的原子序数为31。下列说法错误的是
A. 该元素位于周期表的p区 B. 该元素在周期表中的位置是第四周期第ⅢA族
C. 该元素的价电子排布式为
D. 与该元素同族的第三周期元素的最高价氧化物对应水化物具有两性
4. 可用作高压发电系统的绝缘气体，分子呈正八面体结构，如图所示。有关的说法错误的是
A. 是非极性分子
B. 键角并不都等于
C. S和F之间共用电子对偏向F
D. 中心原子S采取杂化
5. 煤的气化是一种重要的制氢途径。在一定温度下，在容积固定的密闭容器中发生反应来生成水煤气。下列说法正确的是
A. 将炭块粉碎，可加快反应速率 B. 平衡时向容器中充入惰性气体，平衡逆向移动
C. 增大的量，可以增大活化分子百分数D. 增大碳量，可以提高的转化率
6. 向一恒容密闭容器中加入1molCH4和一定量的H2O，发生反应：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)。CH4的平衡转化率按不同投料比x＝随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. x1＜x2 B. 反应速率：υb正＜υc正
C. 点a、b、c对应的平衡常数：Ka＜Kb＝Kc
D. 反应温度为T1，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态
7. 第ⅣA族元素中C是生物分子骨架构成元素，Si、Ge可用作半导体材料。下列有关说法错误的是
A. 三种元素原子的次外层电子排布均是全充满状态
B. 第一电离能：
C. 与中氢元素化合价相同
D. 原子半径的原因是电子层数增加对半径的影响大于核电荷数增加的影响
8. 科学家发现铂的两种化合物a和b（见下图），实验测得a和b具有不同的性质，且a具有抗癌作用，而b没有。下列关于a、b的叙述错误的是
A．a和b互为“镜”和“像”的关系
B．a和b互为同分异构体
C．a和b的空间构型是平面四边形
D．a和b分别是非极性分子和极性分子
9. X，Y，Z，W是短周期元素，X元素原子的最外层未达到8电子稳定结构，工业上通过分离液态空气获得其单质；Y元素原子最外电子层上s，p电子数相等；Z元素+2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同；W元素原子的M层有1个未成对的p电子。下列有关这些元素性质的说法一定正确的是
A． X元素的氢化物的水溶液显碱性 B． Z元素的离子半径大于W元素的离子半径
C． Z元素的单质在一定条件下能与X元素的单质反应
D． Y元素最高价氧化物的晶体具有很高的熔点和沸点
10. 室温下，某溶液中初始时仅溶有等物质的量的M和N，同时发生以下两个反应：①；②。反应①的速率可表示为，反应②的速率可表示为(、为速率常数)。反应体系中M、Z的浓度随时间变化情况如图。下列说法错误的是
A. 分钟内，M的平均反应速率为
B. 反应过程中，体系中Y和Z的浓度之比逐渐增大
C. 反应①的活化能比反应②的活化能大
D. 如果反应能进行到底，反应结束时37.5％的N转化为Y
二、选择题：本题共5小题，每题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意，全选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
11. 对下列一些实验事实的理论解释，错误的是（ ）
12.过渡元素在生活、生产和科技等方面有广泛的用途。现代污水处理工艺中常利用聚合铁{简称PFS，化学式为：[Fe2(OH)n(SO4)3-n／2]m，n<5，m<10}在水体中形成絮状物，以吸附重金属离子。下列说法中不正确的是（ ）
A． PFS中铁显+3价 B． 二价铁离子的价电子排布式是3d44s2
C． 由FeSO4溶液制PFS需经过氧化、水解和聚合的过程
D． 由下表可知气态Fe2+再失去一个电子比气态Mn2+再失去一个电子难
13. 在催化下，丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是
A. 该过程的总反应为：
B. 为中间产物，其中N元素的化合价为+3价
C. 增大的量，的平衡转化率增大
D. 不管发生包含①的历程还是发生包含②的历程，最终生成的水的量不变
14. 对乙酰氨基酚主要用于感冒引起的发热，也用于缓解疼痛，其分子结构如图所示。下列说法正确的是
A. 该分子中杂化和杂化的碳原子个数比为3:1
B. 该分子中所有碳原子可能处于同一平面上
C. 该分子中含有16个键
D. 苯环中的大键是由碳原子6个未参与杂化的2p轨道以“肩并肩”的方式重叠而成
15.NOx的排放来自汽车尾气，研究利用反应C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2(g) △H＝－34.0kJ mol－1，用活性炭可对其进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体，保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如下图所示。(已知：气体分压＝气体总压×物质的量分数)，下列有关说法错误的是
A．若能测得反应产生22gCO2，则反应放出的热量为17.0kJ
B．达到平衡后增大活性炭的用量，平衡向右移动
C．在950K～1000K之间，化学反应速率：v正＜v逆
D．1050K时，反应的化学平衡常数Kp＝4
高二化学上学期期末定时训练01 2024.1.7
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三、非选择题：本题共5个小题，共60分。
16. W、X、Y、Z、M是原子序数依次增大的前四周期元素，其元素性质或结构如下：
元素 元素性质或原子结构
W 电子只有一种自旋取向
X 核外只有一个未成对电子，且电子有三种空间运动状态
Y s轨道电子数比p轨道多一个，且第一电离能大于同周期相邻元素
Z 电负性是短周期中最小的
M +3价基态离子最高能级处于半满状态
回答下列问题：
（1）写出X元素的名称_______。
（2）写出M元素+2价离子的价电子轨道表示式_______。
（3）基态Z元素原子核外电子占据的最高能层包含的原子轨道数为_______。
（4）W、X、Z可形成强还原性物质，W、X、Z三种元素电负性由大到小的顺序是_______(用元素符号表示)。
（5）大π键可用符号表示，m为参与形成大π键的原子数目，n为平行p轨道里的电子数，如苯分子的大键写作，石墨中的大π键写作(见下图a)，被称为“无机苯”，结构与苯类似，写出的大π键_______，某化合物XY的结构(见下图b)中也存在的大π键，但石墨是电的良导体，XY却具有优异的电绝缘性，从电负性角度分析化合物XY不导电的可能原因_______。
17. 中国海军航母建设正在有计划、有步骤地向前推进，建造航母需要大量的新型材料。航母的龙骨要耐冲击，航母的甲板要耐高温，航母的外壳要耐腐蚀。
(1)镍铬钢抗腐蚀性能强，Ni2＋的核外电子排布式为____________，铬元素位于周期表中______区。
(2)航母甲板涂有一层耐高温的材料——聚硅氧烷(结构如右图所示)，其中C原子的杂化方式为________杂化。
(3)海洋是元素的摇篮，海水中含有大量卤族元素。
①根据下表数据判断，最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是________(填元素符号)。
卤素原子 氟 氯 溴 碘
第一电离能/(kJ/mol) 1 681 1 251 1 140 1 008
②根据价层电子对互斥理论，预测ClO的空间构型为________形；写出一个ClO的等电子体的化学符号：________。
乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是 、
。乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子，其原因是
，其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是 (填“Mg2+”或“Cu2+”)。
18. 二氧化碳催化加氢可以合成甲醇、乙烯等有机化合物，有利于推进“碳达峰”和“碳中和”。回答下列问题：
（1）催化加氢制甲醇总反应为 ，该反应在起始物时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为，在T=250℃下的、在下的如图甲所示。
图甲 图乙
①图中对应等压过程的曲线是_______(填a或b)。
②当时，的平衡转化率_______，反应条件可能为_______或_______。
（2）催化加氢生成乙烯和水是综合利用的热点研究领域。
①该反应的化学方程式为，当反应达到平衡时，若增大压强，则_______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
②理论计算表明，原料初始组成，在体系压强为，反应达到平衡时，四种组分物质的量分数x随温度T的变化如图乙所示。
图中表示的变化的曲线是_______(填a、b、c或d)，根据图中点A(440k，0.39)，计算该温度时反应的平衡常数_______(列出计算式，以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
19. N、P、As均为氮族元素，这些元素与人们的生活息息相关。回答下列问题：
(1)下列状态的N原子或离子在跃迁时，用光谱仪可捕捉到发射光谱的是 (填序号，下同)，未成对电子最多的是 。
a． ls22s22p3 b．1s22s2 c．1s22s12p4 d．1s22s12p3
(2)Si、P与S是同周期中相邻的元素，Si、 P、S的电负性由大到小的顺序是 ，第一电离能由大到小的顺序是 。
(3)吡啶为含N有机物。这类物质是合成医药农药的重要原料。下列吡啶类化合物A与Zn(CH3CH2)2(即ZnEt2 )反应生成有机化合物B， B具有优异的催化性能。
吡啶类化合物A中N原子的杂化类型是 ，化合物A易溶于水，原因是 ，含Zn有机物B的分子结构中含 (填序号)。
A．离子键 B．配位键 C．π键 D．σ键 E．氢键
20. 硫酸工业在国民经济中占有重要地位。
(1)我国古籍记载了硫酸的制备方法——“炼石胆(CuSO4·5H2O)取精华法”。借助现代仪器分析，该制备过程中CuSO4·5H2O分解的TG曲线(热重)及DSC曲线(反映体系热量变化情况，数值已省略)如下图所示。700℃左右有两个吸热峰，则此时分解生成的氧化物有SO2、_____和_____(填化学式)。
(2)铅室法使用了大容积铅室制备硫酸(76%以下)，副产物为亚硝基硫酸，主要反应如下：
NO2＋SO2＋H2O＝NO＋H2SO4 、2NO＋O2＝2NO2
(i)上述过程中NO2的作用为_______________________________。
(ii)为了适应化工生产的需求，铅室法最终被接触法所代替，其主要原因是_______________(答出两点即可)。
(3)接触法制硫酸的关键反应为SO2的催化氧化：SO2(g)＋O2(g)SO3(g) ΔH＝－98.9kJ·mol-1
(i)为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度，绘制相应转化率(α)下反应速率(数值已略去)与温度的关系如下图所示，下列说法正确的是_______。
a．温度越高，反应速率越大 b．α=0.88的曲线代表平衡转化率
c．α越大，反应速率最大值对应温度越低 d．可根据不同α下的最大速率，选择最佳生产温度
(ii)为提高钒催化剂的综合性能，我国科学家对其进行了改良。不同催化剂下，温度和转化率关系如下图所示，催化性能最佳的是_______(填标号)。
(iii)设O2的平衡分压为P，SO2的平衡转化率为αe，用含P和αe的代数式表示上述催化氧化反应的Kp＝_______________ (用平衡分压代替平衡浓度计算)。
答案 2024.1.7
1-5BACDA 6-10BCACB 11-15A BD C BD BC
15.解析：A．从C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2(g) 可以看出每生成44g CO2放出的热量为34.0kJ，则能产生22gCO2，放出的热量为17.0kJ，A正确；
B．固体物质的用量，不影响平衡，故达到平衡后增大活性炭的用量，平衡不移动，B正确；
C．在950K～1000K之间，化学反应还没有达到平衡状态，故速率：v正＞v逆，C不正确；
D．1050K时，设NO的起始量为2mol，容器内压强为P0，列三段式：
C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2(g)
起始(mol) 2 0 0
转化(mol) 2×80% 0.8 0.8
平衡(mol) 0.4 0.8 0.8
有反应为恒压，所以反应前后压强不变，则1050K时反应的化学平衡常数Kp＝＝4，D正确；
16.（1）硼 （2） （3）9 （4）H>B>Na
（5） ①. ②. 电负性B
(4)sp3 sp3 乙二胺的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键 Cu2+
18.（1） ①. b ②. 33.3% ③. 210℃、5×105Pa ④. 250℃、9×105Pa
（2） ①. 变大 ②. d ③.
【解析】【小问1详解】
①该反应是气体体积的放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，甲醇的物质的量分数减小，增大压强，平衡向正反应方向移动，甲醇的物质的量分数增大，则图中对应等压过程的曲线是b，故答案为：b；
②设起始氢气为3mol、二氧化碳为1mol，平衡时乙烯的物质的量为amol，由题意可建立如下三段式：
由甲醇的物质的量分数为0.1可得：=0.1，解得a=，则二氧化碳的转化率约为33.3%；由图可知，甲醇的物质的量分数为0.1时，恒压条件时，温度为210℃，恒温条件下，压强为9×105Pa，故答案为：33.3%；210℃、5×105Pa；250℃、9×105Pa；
【小问2详解】
①该反应为气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，乙烯的物质的量变大，故答案为：变大；
②由原料初始组成中二氧化碳和氢气的物质的量比与化学计量数比相等可知，任何温度下，二氧化碳和氢气的物质的量比始终为1：3，则a、b、c、d分别表示氢气、水蒸气、二氧化碳、乙烯的变化的曲线；由图可知，氢气和水蒸气的物质的量分数都为0.39，由方程式可知，二氧化碳的物质的量分数为、乙烯的物质的量分数为，则该温度时反应的平衡常数，故答案为：d；。
c d S＞P＞Si P＞S＞Si sp2 化合物A与水分子间存在氢键 BCD
20.答案：(1)CuO SO3
(2) (i)催化剂 (ii)反应中有污染空气的NO和NO2放出影响空气环境、NO2可以溶解在硫酸中给产物硫酸带来杂质、产率不高(答案合理即可)
(3) (i)cd (ii) d (iii)
解析：(1)根据图示的热重曲线所示，在700℃左右会出现两个吸热峰，说明此时CuSO4发生热分解反应，从TG图像可以看出，质量减少量为原CuSO4质量的一半，说明有固体CuO剩余，还有其他气体产出，此时气体产物为SO2、SO3、O2，可能出现的化学方程式为3CuSO43CuO＋2SO2↑＋SO3↑＋O2↑，结合反应中产物的固体产物质量和气体产物质量可以确定，该反应的产物为CuO、SO2、SO3、O2，故答案为CuO、SO3。
(2)(i)根据所给的反应方程式，NO2在反应过程中线消耗再生成，说明NO2在反应中起催化剂的作用；
(ii)近年来，铅室法被接触法代替因为在反应中有污染空气的NO和NO2放出影响空气环境、同时作为催化剂的NO2可以溶解在硫酸中给产物硫酸带来杂质影响产品质量、产率不高(答案合理即可)。
(3)(i)a．根据不同转化率下的反应速率曲线可以看出，随着温度的升高反应速率先加快后减慢，a错误；
b．从图中所给出的速率曲线可以看出，相同温度下，转化率越低反应速率越快，但在转化率小于88%的时的反应速率图像并没有给出，无法判断α＝0.88的条件下是平衡转化率，b错误；
c．从图像可以看出随着转化率的增大，最大反应速率不断减小，最大反应速率出现的温度也逐渐降低，c正确；
d．从图像可以看出随着转化率的增大，最大反应速率出现的温度也逐渐降低，这时可以根据不同转化率选择合适的反应温度以减少能源的消耗，d正确；
故答案选cd；
(ii)为了提高催化剂的综合性能，科学家对催化剂进行了改良，从图中可以看出标号为d的催化剂V－K－Cs－Ce对SO2的转化率最好，产率最佳，故答案选d；
(iii)利用分压代替浓度计算平衡常数，反应的平衡常数Kp＝＝＝；设SO2初始量为m mol，则平衡时n(SO2)＝m·αe，n(SO3)＝m－m·αe＝m(1－αe)，Kp＝=，故答案为。
