上海市行知中学2023-2024学年高二上学期期末测试
化学试题
(满分100分，完卷时间60分钟)
说明：1.本试卷共五大题，每道大题中选择题都为单选题(各2分)。
2.本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填写班级、姓名、学号，并将二维码贴在指定位置上。作答必须在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。
3.相对原子质量：H—1 C—12 N—14 O—16 Na—23 S—32 Cl—35.5 Mn—55
第一题(本题16分)
元素周期表中的百余种元素使如何构成数量惊人的物质世界？我们在原子结构的基础上，进一步认识了原子在构成物质是的不同的相互作用，以及它们与物质性质之间的关联。
1. 完成下列问题
（1）下列化学用语只能用来表示一种微粒的是______
A. S B. C2H6O C. 12C D.
（2）下列叙述中所描述的物质一定是金属元素的是______
A. 易失去电子的物质 B. 第三周期中，原子的最外电子层只有2个电子的元素
C. 单质具有金属光泽的元素 D. 原子的最外电子层只有1个电子的元素
（3）下列说法正确的是______
A. H2O、H2S、H2Se的分子间作用力依次增大
B. Na2O2、MgCl2、NaOH、NH4Cl均为含共价键的离子化合物
C. 化学键通常指的是相邻的原子或离子之间的强烈的相互作用
D. NaHSO4加热熔化时破坏了该物质中的离子键和共价键
（4）X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素。W与X位于同一主族；X、Y、Z三种元素形成的化合物具有强氧化性，其结构如下图所示；。
下列叙述错误的是______
A. 该化合物中各元素原子均达稳定结构
B. Z的氢化物的沸点可能高于Y的氢化物
C. Z、W形成的简单离子半径，Z大于W
D. 由X、Y、Z、W四种元素形成的化合物一定能与X、Z、W形成的化合物反应
（5）锶(Sr)位于元素周期表的第5周期ⅡA族。碳酸锶(SrCO3)是制取锶的原料，用天青石固体(主要成分SrSO4，难溶于水)和Na2CO3溶液混合浸泡可制取碳酸锶。完成下列填空：
①在上述反应体系中出现的几种短周期元素中，原子半径最大的是___________(填元素符号，下同)。非金属性最强的是___________。写出与锶同族第3周期元素原子的结构示意图___________。
②反应体系中出现的非金属元素可形成二硫化碳(CS2)，其分子构型是直线型分子，写出该分子的电子式___________。
③已知：锶的原子序数为38，某锶原子的质量数为88，写出能包含这些信息的一种化学符号___________。下列关于锶及其化合物的叙述中，错误的是___________。
a．锶的金属性比镁强 b．氢氢化锶呈两性
c．锶在化合物中呈+2价 d．锶在自然界中以游离态存在
【答案】1. C 2. B 3. C 4. D
5. ①. Na ②. O ③. ④. ⑤. ⑥. bd
【解析】
【小问1详解】
S可以表示硫单质、硫原子；C2H6O可以表示乙醇或二甲醚；可以表示甲烷或四氟化碳等；12C只能表示碳的一种核素；故选C；
【小问2详解】
A．易失去电子的物质不一定是金属元素，例如氢容易变成氢离子，错误；
B．第三周期中，原子的最外电子层只有2个电子的元素，为镁元素，正确；
C．碳单质中的石墨具有金属光泽，不是金属，错误；
D．原子的最外电子层只有1个电子的元素，例如氢不是金属元素，错误；
故选B；
【小问3详解】
A．H2O分子存在氢键，其分子间作用力大于H2S、H2Se的分子间作用力，错误；
B．Na2O2、NaOH、NH4Cl均为含共价键的离子化合物，而MgCl2中只有离子键，错误；
C．化学键通常指的是相邻的原子或离子之间的强烈的相互作用力，正确；
D．NaHSO4加热熔化时电离出钠离子和硫酸氢根离子，破坏了该物质中的离子键，错误；
故选C；
【小问4详解】
X、Y、Z、W是原子序数依次增大短周期元素，X形成1个共价键，为氢；Y形成4个共价键、Z形成2个共价键，则Y为碳、Z为氧；W与X位于同一主族，W为钠；
A．由图可知，H达到2电子稳定、其它原子达到8电子稳定，化合物中各元素原子均达稳定结构，正确；
B．水能形成氢键，沸点高压甲烷，故O的氢化物的沸点可能高于C的氢化物，正确；
C．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；Z、W形成的简单离子半径，O2-大于Na+，正确；
D．由X、Y、Z、W四种元素形成的化合物可以为醋酸钠，醋酸钠和氢氧化钠不反应，错误；
故选D；
【小问5详解】
①电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；在上述反应体系中出现的几种短周期元素中，原子半径最大的是Na；同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性变弱；非金属性最强的是O；与锶同族第3周期元素原子为镁原子，结构示意图为；
②二硫化碳(CS2)为共价化合价，其分子构型是直线型分子，电子式；
③核素的表示方法为：元素符号左下角为质子数，左上角为质量数；已知：锶的原子序数为38，某锶原子的质量数为88，表示为；
a．同主族由上而下，金属性增强，锶的金属性比镁强，正确；
b．锶的金属性很强，则氢氢化锶为强碱，错误；
c．锶为第ⅡA族元素，在化合物中呈+2价，正确；
d．锶金属性很强，在自然界中以化合态存在，错误；
故选bd。
第二题(本题20分)
氧化还原反应是化学变化中的重要反应。自然界中物质的燃烧、人和动物的呼吸作用、生产生活中的化学电池、金属冶炼、火箭发射等都与氧化还原反应息息相关。
2. 完成下列问题
（1）下列变化过程中有可能不涉及氧化还原反应的是_______
A. 钝化 B. 漂白 C. 固氮 D. 燃烧
（2）氮元素在地球上含量丰富，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。下列叙述与氮元素的循环无关的是____
A. 工业合成氨的过程是固氮的过程
B. 自然界中，氨是动物体特别是蛋白质腐败后的产物
C. 为防止粮食、罐头、水果等食品腐烂，常用氮气作保护气
D. 在雷鸣的雨天，N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收
（3）关于新制饱和氯水，下列叙述正确的是_______
A. 加入适量NaOH，溶液黄绿色褪去，说明氯水中含有Cl2分子
B. 加入少量NaCl粉末，溶液漂白性增强
C. 加入少量的碳酸钠粉末，pH增大，溶液漂白性一定减弱
D. 光照过程中，有气泡冒出，溶液的导电性减弱
（4）下列实验中，能实现不同价态含硫物质的转化的是_______
A. 向含足量NaOH的Na2S溶液中加入Na2SO3
B. 常温下，向试管中加入1mL浓硫酸和一小块铜片
C. 将0.5g硫粉和1.0g铁粉均匀混合，在石棉网上用红热玻璃棒触及粉末一端至粉末红热
D. 向Na2SO3固体中加入70%的浓硫酸制备SO2
（5）据文献报道，我国学者提出O2氧化HBr生成Br2的反应历程如图所示。下列有关该历程的说法错误的是_____
A. O2氧化HBr生成Br2的总反应为：O2+4HBr=2Br2+2H2O
B. 中间体HOOBr和HOBr中Br的化合价相同
C. 发生步骤②时，断裂的化学键既有极性键又有非极性键
D. 步骤③中，每生成1molBr2转移2mol电子
（6）高锰酸钾是生活中常用的一种消毒剂，也常被用于物质成分分析。二氧化锰是制取高锰酸钾的重要原料。制取高锰酸钾的方法是先用二氧化锰制取锰酸钾(K2MnO4)，再转化为高锰酸钾。反应过程如下：
i.______MnO2+________KOH+____KClO3____K2MnO4+____KCl+____H2O
ii.3K2MnO4+4HCl=2KMnO4+4KCl+2H2O+MnO2
①下列反应中二氧化锰做氧化剂的是___________
a．实验室用氯酸钾和二氧化锰的混合物加热制取氧气
b．实验室用二氧化锰和浓盐酸混合加热制取氯气
c．用二氧化锰和铝混合发生铝热反应制取锰
d．用二氧化锰、氢氧化钾、氯酸钾共熔制取锰酸钾(K2MnO4)
②设计实验证明二氧化锰中含有哪种类型的化学键。(写出实验步骤、现象和结论)_________
③配平反应i的化学方程式_________。
④标出反应ii中电子转移的方向和数目_________。
⑤若工业上使用纯度为87%的软锰矿(主要成分为二氧化锰)制取高锰酸钾，理论上10吨软锰矿可制取高锰酸钾___________吨。
【答案】（1）B （2）C （3）A （4）C （5）D
（6） ①. bc ②. 将二氧化锰熔化，测其导电性，若导电，则存在离子键，若不导电，则存在共价键 ③. ④. ⑤. 15.8
【解析】
【小问1详解】
钝化是强氧化酸和金属生成致密氧化物的反应、固氮为游离态氮转化为化合态氮的过程、燃烧为剧烈的氧化反应，均一定为氧化还原反应；漂白可能为二氧化硫和有色物质结合的过程，不是氧化还原反应；
故选B。
【小问2详解】
A．工业合成氨的过程是游离态氮转化为氨气的过程，与氮元素的循环有关，A错误；
B．氨是动物体特别是蛋白质腐败后的产物，设计自然界中氮元素的转化过程，与氮元素的循环有关，B错误；
C．用氮气作保护气是利用氮气的稳定性，与氮元素的循环无关，C正确；
D．雷鸣的雨天，N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收，是氮元素的转化过程，与氮元素的循环有关，D错误；
故选C。
【小问3详解】
A．氯气为黄绿色，和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠，溶液褪色，说明氯水中含有Cl2分子，A正确；
B．加入少量NaCl粉末，不影响次氯酸的浓度，不影响溶液漂白性，B错误；
C．加入少量的碳酸钠粉末，碳酸钠和盐酸反应，促使氯气和水向生成次氯酸的方向移动， 浓度变大，溶液漂白性增强，C错误；
D．光照过程中，有气泡冒出，是弱酸次氯酸分解为强酸盐酸和氧气，溶液的导电性增强，D错误；
故选A。
【小问4详解】
A．碱性条件下，硫离子不和亚硫酸根离子反应，不能实现不同价态含硫物质的转化，A错误；
B．浓硫酸和铜需要加热才能反应，不能实现不同价态含硫物质的转化，B错误；
C．硫和铁加热生成硫化亚铁，能实现不同价态含硫物质转化，C正确；
D．向Na2SO3固体中加入70%的浓硫酸制备SO2，反应中硫元素化合价没有改变，不能实现不同价态含硫物质的转化，D错误；
故选C。
【小问5详解】
A．由图可知，总反应为氧气氧化HBr生成溴单质，氧气被还原为水，反应为O2+4HBr=2Br2+2H2，A正确；
B．HOOBr和HOBr中Br的化合价均为+1，化合价相同，B正确；
C．发生步骤②时，断裂的化学键由有氢溴极性键，也有氧氧非极性键，C正确；
D．步骤③中总反应为HBr+HOBr=Br2+H2O，反应中溴元素发生归中反应生成溴单质，每生成1molBr2转移1mol电子，D错误；
故选D。
【小问6详解】
①a．实验室用氯酸钾和二氧化锰的混合物加热制取氧气，二氧化锰为催化剂，错误；
b．实验室用二氧化锰和浓盐酸混合加热制取氯气，反应中锰元素化合价降低，为氧化剂，正确；
c．用二氧化锰和铝混合发生铝热反应制取锰，反应中锰元素化合价降低，为氧化剂，正确；
d．用二氧化锰、氢氧化钾、氯酸钾共熔制取锰酸钾(K2MnO4)，反应中锰元素化合价升高，为还原剂，错误；
故选bc；
②熔融的离子化合物中存在自由移动的离子，可以导电，故：将二氧化锰熔化，测其导电性，若导电，则存在离子键，若不导电，则存在共价键；
③反应中锰元素化合价由+4变为+6、氯元素化合价由+5变为-1，结合电子守恒可知，反应为：；
④反应中3个锰原子中的2个化合价由+6变为+7、1个化合价由+6变为+4，故反应ii中电子转移的方向和数目为。
⑤反应中二氧化锰转化为锰酸钾、锰酸钾转化为高锰酸钾和二氧化锰，二氧化锰可以循环利用，则根据锰元素守恒可知，若工业上使用纯度为87%的软锰矿(主要成分为二氧化锰)制取高锰酸钾，理论上10吨软锰矿可制取高锰酸钾。
第三题(本题24分)
3. Ⅰ.完成下列问题
（1）叔丁基氯与碱溶液经两步反应得到叔丁基醇，反应(CH3)3CCl＋OH-→(CH3)3COH＋Cl-的能量与反应进程如图所示。下列说法正确的是______
A. 该反应为吸热反应
B. (CH3)3C+比(CH3)3CCl稳定
C. 第一步反应一定比第二步反应快
D. 增大碱的浓度和升高温度均可加快反应速率
（2）下列有关热化学方程式叙述正确的是_______
A. 已知C(石墨，s)C(金刚石，s)ΔH>0，则金刚石比石墨稳定
B. 含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则该反应的热化学方程式为NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)；ΔH=-57.4kJ·mol-1
C. 等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多
D. N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)；ΔH=-akJ·mol-1，则将14gN2(g)和足量H2置于一密闭容器中，充分反应后放出0.5akJ的热量
（3）已知反应：2NO(g)+2CO(g)=N (g)+2CO (g)，在298K、100kPa的条件下，其中ΔH=-113.0kJ·mol-1，ΔS=-145.3J·mol-1·K-1，该反应___________(填“能”或“不能”)用于消除汽车尾气中的NO，理由为___________。实际上，如果不采取一定措施，汽车尾气并不会自动消除，原因是___________；
Ⅱ.CH4和CO2在催化剂作用下可以转化为合成气(主要含H2、CO和少量H2O的混合气体)。
主反应为：I.CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)，ΔH1=＋247kJ·mol-1
主要副反应有：Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，ΔH2=＋41.2kJ·mol-1
Ⅲ.CH4(g)C(s)+2H2(g)，ΔH3=＋74.8kJ·mol-1
Ⅳ.CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g)，ΔH4=-131kJ·mol-1
完成下列填空：
（4）写出CH4和水蒸气反应生成CO和H2的热化学方程式___________。
（5）对于反应Ⅰ，有利于提高CH4平衡转化率的措施是___________、___________(任写两条)。
（6）反应Ⅰ温度控制在550~750℃之间，从反应速率角度分析，选择该温度范围的可能原因：___________。
（7）某温度下，反应Ⅰ的平衡常数K=0.16，该温度下，测得容器中CH4、CO2、CO和H2的浓度分别为0.5mol/L、0.5mol/L、0.25mol/L、0.25mol/L，此时，反应Ⅰ是否处于平衡状态？若不是，预测反应的方向。___________。
（8）CH4和CO2各1mol充入密闭容器中，发生反应I。
①300℃，100kPa，反应达到平衡时CO2体积分数与温度的关系如图中曲线所示。则n(平衡时气体)：n(初始气体)=___________。
②若A、B、C三点表示不同温度和压强下已达平衡时CO2体积分数___________点对应的平衡常数最小，理由是：___________；___________点对应压强最大，理由是：___________。
【答案】3. D 4. B
5. ①. 能 ②. ③. 实际中反应速率很慢
6.
7. ①. 升高温度 ②. 减小压强
8. 升高温度可以加快反应速率，且此温度应该为催化剂活性最大的温度
9. 此时，反应，则反应正向进行
10. ①. ②. A ③. 反应I为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数变大 ④. C ⑤. 反应为气体分子数增大的反应，压强越小，反应正向进行程度更大，使得二氧化碳体积分数更小，AB点在曲线下方，压强均小于100kPa，C点在曲线上方，压强大于100kPa，故C点压强最大
【解析】
【小问1详解】
A．生成物能量低于反应物，为放热反应，A错误；
B．(CH3)3C+比(CH3)3CCl的能量高，能量越高越不稳定，B错误；
C．过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，由图可知，第二步反应的活化能较低，反应较快，C错误；
D．增大反应物碱的浓度、升高温度均可加快反应速率，D正确；
故选D。
【小问2详解】
A．焓变大于0，为吸热反应，则金刚石能量高，不稳定，A错误；
B．中和热是在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量；20.0gNaOH为0.5mol，则1mol氢氧化钠完全反应放热57.4kJ，故反应为NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH=-57.4kJ·mol-1，B正确；
C．硫固体变为气体需要吸热，故等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多，C错误；
D．该反应为可逆反应，进行不完全，故放热小于0.5akJ，D错误；
故选B。
【小问3详解】
反应的，则反应能自发进行，能用于消除汽车尾气中的NO，但是实际中反应速率很慢，导致不采取一定措施，汽车尾气并不会自动消除；
【小问4详解】
根据盖斯定律Ⅲ-Ⅳ得到反应 ；
【小问5详解】
反应Ⅰ为吸热的气体分子数增大的反应，有利于提高CH4平衡转化率的措施升高温度、减小压强、增加二氧化碳投料等；
【小问6详解】
升高温度可以加快反应速率，且此温度应该为催化剂活性最大的温度，能更好加快反应速率；
小问7详解】
此时，反应，则反应正向进行；
【小问8详解】
①300℃，100kPa，反应达到平衡时CO2体积分数为40%；
反应后总的物质的量为2+2a，则，a=，n(平衡时气体)：n(初始气体)= 。
②反应I为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数变大，故A、B、C三点表示不同温度和压强下已达平衡时CO2体积分数A点对应的平衡常数最小；反应为气体分子数增大的反应，压强越小，反应正向进行程度更大，使得二氧化碳体积分数更小，AB点在曲线下方，压强均小于100kPa，C点在曲线上方，压强大于100kPa，故C点压强最大。
第四题(本题22分)
物质的性质决定了物质间能否发生化学反应以及反应速率的快慢，而温度、浓度、压强、固体表面积、催化剂等外界条件影响着化学反应速率。对于可逆反应，正反应速率和逆反应速率的相对大小就决定着平衡移动的方向。
4. Ⅰ.完成下列问题
（1）列事实或做法与化学反应速率无关的是___________
A. 将食物存放在温度低的地方 B. 用铁作催化剂合成氨
C. 将煤块粉碎后燃烧 D. 用浓硝酸和铜反应制备NO2气体
（2）下列事实能用勒夏特列原理解释的是_______
A. NO2气体受压缩后，颜色先变深后变浅
B. 对2HI(g)H2(g)+I2(g)平衡体系加压，颜色迅速变深
C. 接触法制硫酸中，采用500℃高温条件下制备SO3
D. 配制硫酸亚铁溶液时，常加入少量铁屑防止氧化
（3）反应3A(g)2B(g)＋C(g)(ΔH<0)的反应速率随时间变化如图所示，在t1、t3、t4、t5时刻都只有一种因素发生改变。下列判断正确的是_______
A. t6～t7阶段，C的百分含量最大 B. t2～t3阶段，A的转化率最小
C. t3时，改变因素一定是使用了催化剂 D. t5时，改变因素一定是升高了温度
Ⅱ.氮氧化物(NOx)的任意排放会造成酸雨、光化学烟雾等环境污染问题，其与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时，发生反应：4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)。
（4）该反应的平衡常数表达式K=___________
（5）若反应在恒容密闭容器中进行，能说明该反应已达到平衡状态的是___________(选填编号)。
a．v(NO2)=2v(NO) b．NO2和NO的物质的量之和保持不变
c．混合气体密度保持不变 d．c(NO2)∶c(NO)∶c(Cl2)=4∶2∶1
Ⅲ.上述反应可以视作分两步进行：
(ⅰ)……
(ⅱ)2ClNO(g)2NO(g)+Cl2(g)；ΔH>0
（6）反应ⅰ的化学方程式可能是___________；反应ⅱ中反应物化学键总能量___________生成物化学键总能量(填“高于”“低于”或“等于”)。
（7）保持恒温条件，将2molClNO充入不同容积的密闭容器中进行反应ⅱ，充分反应达到平衡后，反应物的转化率与容器容积及不同温度的关系如图所示：
①图中T1、T2的关系为T1___________T2(填“>”“<”或“=”)；A、B、C各自对应化学平衡常数大小关系是___________。
②若从起始到处于A点状态共经过10min，该时间段内化学反应速率v(NO)=___________。
Ⅳ.工业中利用新型催化剂M催化氨气与NO反应生成N2，从而去除NO的影响：4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)；ΔH=-2070kJ·mol-1，相同时间内，NO的去除率随反应温度的变化曲线如图所示。
（8）在50～150℃范围内随着温度的升高，NO的去除率上升的原因可能是(任写一点)：_________。
【答案】4. D 5. A 6. D
7.
8. bc 9. ①. ②. 高于
10. ①. < ②. C>A=B ③.
11. 反应的温度低，反应速率较慢，相同的时间内反应没有达到平衡状态，升高温度，反应速率加快，相同时间被反应的NO增加，导致NO的去除率上升
【解析】
【小问1详解】
A．将食物存放在温度低的地方，温度降低，反应速率变慢，与化学反应速率有关，A不选；
B．催化剂加快反应速率，与化学反应速率有关，B不选；
C．粉碎增大接触面积，加快反应速率，与化学反应速率有关，C不选；
D．浓硝酸氧化性强，用浓硝酸和铜反应制备NO2气体，与化学反应速率无关，D选；
故选D。
【小问2详解】
A．NO2气体受压缩后，物质浓度变大，颜色变深，平衡向生成四氧化二氮方向移动，导致颜色变浅，故颜色先变深后变浅，能用勒夏特列原理解释，A选；
B．反应为气体分子数不变的反应，加压平衡不移动，但是物质浓度变大，颜色加深，不能用勒夏特列原理解释，B不选；
C．采用500℃高温条件下制备SO3，是因为此时催化剂活性最大，不能用勒夏特列原理解释，C不选；
D．配制硫酸亚铁溶液时，常加入少量铁屑，是防止亚铁离子为氧气氧化为铁离子，不能用勒夏特列原理解释，D不选；
故选A。
【小问3详解】
反应为气体分子数不变的放热反应，t1时刻正反应速率不变而逆反应速率增大，可能加入了生成物B、C，导致平衡逆向移动；t3时刻正逆反应速率同等增大，平衡不移动，可能为使用催化剂或加压；t4正逆反应速率同等减小，平衡不移动，为减压；t5时刻正逆反应速率故都变大，且逆反应速率更大，反应逆向移动，为升高温度；
A．t6～t7阶段，反应逆向进行，导致C的百分含量减小，A错误；
B．t6～t7阶段，反应也逆向进行，也导致A转化率降低，B错误；
C．t3时刻正逆反应速率同等增大，平衡不移动，可能为使用催化剂或加压，C错误；
D．由分析可知，t5时，改变因素一定是升高了温度，D正确；
故选D。
小问4详解】
平衡常数等于生成物浓度系数次方之积与反应物浓度系数次方之积的比；该反应的平衡常数表达式；
【小问5详解】
a．v(NO2)=2v(NO)，没有说明为正逆反应，不确定是否平衡，错误；
b．NO2和NO的系数不同，两者的物质的量之和保持不变，说明平衡不再移动，达到平衡，正确；
c．容器体积始终不变，而气体总质量为变量，则混合气体的密度不变时，说明反应已达平衡，正确；
d．c(NO2)∶c(NO)∶c(Cl2)=4∶2∶1，不能说明正逆反应速率相等，不确定是否平衡，错误；
故选bc；
【小问6详解】
由总反应和已知(ⅱ)可知，反应(ⅰ)为总反应减去反应(ⅱ)，故为：；反应ⅱ焓变大于0 ，为吸热反应，则反应物化学键总能量高于生成物化学键总能量；
【小问7详解】
①反应ⅱ焓变大于0 ，为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，反应物转化率增大，则图中T1、T2的关系为T1
②若从起始到处于A点状态共经过10min，此时2molClNO转化率为0.4，则该时间段内化学反应速率；
【小问8详解】
反应的温度低，反应速率较慢，相同的时间内反应没有达到平衡状态，升高温度，反应速率加快，相同时间被反应的NO增加，导致NO的去除率上升。
第五题(本题18分)
5. G是一种新型香料的主要成分之一，其结构中含有三个六元环。G的合成路线(部分产物和部分反应条件已略去)如下：
已知：①RCH=CH2+CH2=CHR＇→CH2=CH2+RCH=CHR＇；
②B分子中有6种不同环境的氢原子；
③D和F是同系物。请回答下列问题：
（1）(CH3)2C=CH2的化学名称为___________，E的结构简式为___________；
（2）写出反应B→C的化学方程式：___________；
（3）G的合成路线中，属于氧化反应的有___________个，D分子中含氧官能团的名称为___________；
（4）同时满足下列条件的F的同分异构体有___________种。
①苯环上有两个取代基；
②有羟基且能发生银镜反应；
③可以发生水解反应。
其中能与FeCl3溶液发生显色反应，且有五种环境下的氢原子的结构简式为_______；
（5）已知：，参照上述合成路线和信息，设计由制取的合成路线_________。
【答案】5. ①. 2-甲基丙烯 ②.
6. +2NaOH+2NaCl
7. ①. 2 ②. 羟基、羧基
8. ①. 6 ②.
9.
【解析】
【分析】由信息①可得出，(CH3)2C=CH2与苯乙烯发生反应生成A为；A与Cl2发生取代反应生成；与HCl发生加成反应生成B为，B与氢氧化钠水溶液发生取代反应生成C为，氧化得到D为；苯乙烯与HOBr发生加成反应生成E为，在氧化剂作用下生成羧基生成，在氢氧化钠水溶液中发生水解反应，然后酸化生成F为；D与F发生酯化反应生成G。
【小问1详解】
(CH3)2C=CH2的化学名称为2-甲基丙烯，由分析可知，E的结构简式为；
【小问2详解】
B与氢氧化钠水溶液发生取代反应引入羟基生成C，反应为：+2NaOH+2NaCl，
【小问3详解】
由分析可知，G的合成路线中，属于氧化反应的有C氧化为D的反应、E氧化为H的反应，共2个；D为，其官能团为羟基、羧基；
【小问4详解】
F为，F的同分异构体①苯环上有两个取代基；②有羟基且能发生银镜反应，说明含有醛基；③可以发生水解反应，说明含有酯基；当苯环上的取代基为-OOCH、-CH2OH时，含有邻、间、对三种同分异构体；当苯环上的取代基为- CH2OOCH、-OH时，含有邻、间、对三种同分异构体，共6种；能与溶液发生显色反应，说明含有酚羟基，且核磁共振氢谱有5组峰，说明含有5种不同环境的H原子，符合条件的同分异构体的结构简式为；
【小问5详解】
在催化剂作用下生成，和Cl2发生加成反应生成，在NaOH醇溶液中加热发生消去反应生成，在催化剂作用下生成CH2=CH2，根据已知反应原理可知，CH2=CH2和在催化剂作用下反应生成产物，则合成路线为 。上海市行知中学2023-2024学年高二上学期期末测试
化学试题
(满分100分，完卷时间60分钟)
说明：1.本试卷共五大题，每道大题中选择题都为单选题(各2分)。
2.本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填写班级、姓名、学号，并将二维码贴在指定位置上。作答必须在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。
3.相对原子质量：H—1 C—12 N—14 O—16 Na—23 S—32 Cl—35.5 Mn—55
第一题(本题16分)
元素周期表中的百余种元素使如何构成数量惊人的物质世界？我们在原子结构的基础上，进一步认识了原子在构成物质是的不同的相互作用，以及它们与物质性质之间的关联。
1. 完成下列问题
（1）下列化学用语只能用来表示一种微粒的是______
A. S B. C2H6O C. 12C D.
（2）下列叙述中所描述的物质一定是金属元素的是______
A. 易失去电子的物质 B. 第三周期中，原子的最外电子层只有2个电子的元素
C. 单质具有金属光泽元素 D. 原子的最外电子层只有1个电子的元素
（3）下列说法正确的是______
A. H2O、H2S、H2Se的分子间作用力依次增大
B. Na2O2、MgCl2、NaOH、NH4Cl均为含共价键的离子化合物
C. 化学键通常指的是相邻的原子或离子之间的强烈的相互作用
D. NaHSO4加热熔化时破坏了该物质中的离子键和共价键
（4）X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素。W与X位于同一主族；X、Y、Z三种元素形成的化合物具有强氧化性，其结构如下图所示；。
下列叙述错误的是______
A. 该化合物中各元素原子均达稳定结构
B. Z的氢化物的沸点可能高于Y的氢化物
C. Z、W形成的简单离子半径，Z大于W
D. 由X、Y、Z、W四种元素形成的化合物一定能与X、Z、W形成的化合物反应
（5）锶(Sr)位于元素周期表的第5周期ⅡA族。碳酸锶(SrCO3)是制取锶的原料，用天青石固体(主要成分SrSO4，难溶于水)和Na2CO3溶液混合浸泡可制取碳酸锶。完成下列填空：
①在上述反应体系中出现的几种短周期元素中，原子半径最大的是___________(填元素符号，下同)。非金属性最强的是___________。写出与锶同族第3周期元素原子的结构示意图___________。
②反应体系中出现的非金属元素可形成二硫化碳(CS2)，其分子构型是直线型分子，写出该分子的电子式___________。
③已知：锶的原子序数为38，某锶原子的质量数为88，写出能包含这些信息的一种化学符号___________。下列关于锶及其化合物的叙述中，错误的是___________。
a．锶的金属性比镁强 b．氢氢化锶呈两性
c．锶在化合物中呈+2价 d．锶在自然界中以游离态存在
第二题(本题20分)
氧化还原反应是化学变化中的重要反应。自然界中物质的燃烧、人和动物的呼吸作用、生产生活中的化学电池、金属冶炼、火箭发射等都与氧化还原反应息息相关。
2. 完成下列问题
（1）下列变化过程中有可能不涉及氧化还原反应的是_______
A. 钝化 B. 漂白 C. 固氮 D. 燃烧
（2）氮元素在地球上含量丰富，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。下列叙述与氮元素的循环无关的是____
A. 工业合成氨的过程是固氮的过程
B. 自然界中，氨是动物体特别是蛋白质腐败后的产物
C. 为防止粮食、罐头、水果等食品腐烂，常用氮气作保护气
D. 在雷鸣的雨天，N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收
（3）关于新制饱和氯水，下列叙述正确的是_______
A. 加入适量NaOH，溶液黄绿色褪去，说明氯水中含有Cl2分子
B. 加入少量NaCl粉末，溶液漂白性增强
C. 加入少量的碳酸钠粉末，pH增大，溶液漂白性一定减弱
D. 光照过程中，有气泡冒出，溶液的导电性减弱
（4）下列实验中，能实现不同价态含硫物质的转化的是_______
A. 向含足量NaOH的Na2S溶液中加入Na2SO3
B. 常温下，向试管中加入1mL浓硫酸和一小块铜片
C. 将0.5g硫粉和1.0g铁粉均匀混合，在石棉网上用红热玻璃棒触及粉末一端至粉末红热
D. 向Na2SO3固体中加入70%的浓硫酸制备SO2
（5）据文献报道，我国学者提出O2氧化HBr生成Br2的反应历程如图所示。下列有关该历程的说法错误的是_____
A. O2氧化HBr生成Br2的总反应为：O2+4HBr=2Br2+2H2O
B. 中间体HOOBr和HOBr中Br的化合价相同
C. 发生步骤②时，断裂的化学键既有极性键又有非极性键
D. 步骤③中，每生成1molBr2转移2mol电子
（6）高锰酸钾是生活中常用的一种消毒剂，也常被用于物质成分分析。二氧化锰是制取高锰酸钾的重要原料。制取高锰酸钾的方法是先用二氧化锰制取锰酸钾(K2MnO4)，再转化为高锰酸钾。反应过程如下：
i.______MnO2+________KOH+____KClO3____K2MnO4+____KCl+____H2O
ii3K2MnO4+4HCl=2KMnO4+4KCl+2H2O+MnO2
①下列反应中二氧化锰做氧化剂是___________
a．实验室用氯酸钾和二氧化锰的混合物加热制取氧气
b．实验室用二氧化锰和浓盐酸混合加热制取氯气
c．用二氧化锰和铝混合发生铝热反应制取锰
d．用二氧化锰、氢氧化钾、氯酸钾共熔制取锰酸钾(K2MnO4)
②设计实验证明二氧化锰中含有哪种类型的化学键。(写出实验步骤、现象和结论)_________
③配平反应i的化学方程式_________。
④标出反应ii中电子转移的方向和数目_________。
⑤若工业上使用纯度为87%的软锰矿(主要成分为二氧化锰)制取高锰酸钾，理论上10吨软锰矿可制取高锰酸钾___________吨。
第三题(本题24分)
3. Ⅰ.完成下列问题
（1）叔丁基氯与碱溶液经两步反应得到叔丁基醇，反应(CH3)3CCl＋OH-→(CH3)3COH＋Cl-的能量与反应进程如图所示。下列说法正确的是______
A. 该反应为吸热反应
B. (CH3)3C+比(CH3)3CCl稳定
C. 第一步反应一定比第二步反应快
D. 增大碱的浓度和升高温度均可加快反应速率
（2）下列有关热化学方程式的叙述正确的是_______
A. 已知C(石墨，s)C(金刚石，s)ΔH>0，则金刚石比石墨稳定
B. 含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则该反应的热化学方程式为NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)；ΔH=-57.4kJ·mol-1
C. 等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多
D. N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)；ΔH=-akJ·mol-1，则将14gN2(g)和足量H2置于一密闭容器中，充分反应后放出0.5akJ的热量
（3）已知反应：2NO(g)+2CO(g)=N (g)+2CO (g)，在298K、100kPa的条件下，其中ΔH=-113.0kJ·mol-1，ΔS=-145.3J·mol-1·K-1，该反应___________(填“能”或“不能”)用于消除汽车尾气中的NO，理由为___________。实际上，如果不采取一定措施，汽车尾气并不会自动消除，原因是___________；
Ⅱ.CH4和CO2在催化剂作用下可以转化为合成气(主要含H2、CO和少量H2O的混合气体)。
主反应为：I.CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)，ΔH1=＋247kJ·mol-1
主要副反应有：Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，ΔH2=＋41.2kJ·mol-1
Ⅲ.CH4(g)C(s)+2H2(g)，ΔH3=＋74.8kJ·mol-1
Ⅳ.CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g)，ΔH4=-131kJ·mol-1
完成下列填空：
（4）写出CH4和水蒸气反应生成CO和H2的热化学方程式___________。
（5）对于反应Ⅰ，有利于提高CH4平衡转化率的措施是___________、___________(任写两条)。
（6）反应Ⅰ温度控制在550~750℃之间，从反应速率角度分析，选择该温度范围的可能原因：___________。
（7）某温度下，反应Ⅰ的平衡常数K=0.16，该温度下，测得容器中CH4、CO2、CO和H2的浓度分别为0.5mol/L、0.5mol/L、0.25mol/L、0.25mol/L，此时，反应Ⅰ是否处于平衡状态？若不是，预测反应的方向。___________。
（8）CH4和CO2各1mol充入密闭容器中，发生反应I。
①300℃，100kPa，反应达到平衡时CO2体积分数与温度的关系如图中曲线所示。则n(平衡时气体)：n(初始气体)=___________。
②若A、B、C三点表示不同温度和压强下已达平衡时CO2体积分数___________点对应的平衡常数最小，理由是：___________；___________点对应压强最大，理由是：___________。
第四题(本题22分)
物质的性质决定了物质间能否发生化学反应以及反应速率的快慢，而温度、浓度、压强、固体表面积、催化剂等外界条件影响着化学反应速率。对于可逆反应，正反应速率和逆反应速率的相对大小就决定着平衡移动的方向。
4. Ⅰ.完成下列问题
（1）列事实或做法与化学反应速率无关的是___________
A. 将食物存放在温度低的地方 B. 用铁作催化剂合成氨
C. 将煤块粉碎后燃烧 D. 用浓硝酸和铜反应制备NO2气体
（2）下列事实能用勒夏特列原理解释的是_______
A. NO2气体受压缩后，颜色先变深后变浅
B. 对2HI(g)H2(g)+I2(g)平衡体系加压，颜色迅速变深
C. 接触法制硫酸中，采用500℃高温条件下制备SO3
D. 配制硫酸亚铁溶液时，常加入少量铁屑防止氧化
（3）反应3A(g)2B(g)＋C(g)(ΔH<0)的反应速率随时间变化如图所示，在t1、t3、t4、t5时刻都只有一种因素发生改变。下列判断正确的是_______
A. t6～t7阶段，C的百分含量最大 B. t2～t3阶段，A的转化率最小
C. t3时，改变因素一定是使用了催化剂 D. t5时，改变因素一定是升高了温度
Ⅱ.氮氧化物(NOx)的任意排放会造成酸雨、光化学烟雾等环境污染问题，其与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时，发生反应：4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)。
（4）该反应的平衡常数表达式K=___________
（5）若反应在恒容密闭容器中进行，能说明该反应已达到平衡状态的是___________(选填编号)。
a．v(NO2)=2v(NO) b．NO2和NO的物质的量之和保持不变
c．混合气体密度保持不变 d．c(NO2)∶c(NO)∶c(Cl2)=4∶2∶1
Ⅲ.上述反应可以视作分两步进行：
(ⅰ)……
(ⅱ)2ClNO(g)2NO(g)+Cl2(g)；ΔH>0
（6）反应ⅰ的化学方程式可能是___________；反应ⅱ中反应物化学键总能量___________生成物化学键总能量(填“高于”“低于”或“等于”)。
（7）保持恒温条件，将2molClNO充入不同容积的密闭容器中进行反应ⅱ，充分反应达到平衡后，反应物的转化率与容器容积及不同温度的关系如图所示：
①图中T1、T2的关系为T1___________T2(填“>”“<”或“=”)；A、B、C各自对应化学平衡常数大小关系是___________。
②若从起始到处于A点状态共经过10min，该时间段内化学反应速率v(NO)=___________
Ⅳ.工业中利用新型催化剂M催化氨气与NO反应生成N2，从而去除NO影响：4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)；ΔH=-2070kJ·mol-1，相同时间内，NO的去除率随反应温度的变化曲线如图所示。
（8）在50～150℃范围内随着温度的升高，NO的去除率上升的原因可能是(任写一点)：_________。
第五题(本题18分)
5. G是一种新型香料的主要成分之一，其结构中含有三个六元环。G的合成路线(部分产物和部分反应条件已略去)如下：
已知：①RCH=CH2+CH2=CHR＇→CH2=CH2+RCH=CHR＇；
②B分子中有6种不同环境的氢原子；
③D和F是同系物。请回答下列问题：
（1）(CH3)2C=CH2的化学名称为___________，E的结构简式为___________；
（2）写出反应B→C的化学方程式：___________；
（3）G的合成路线中，属于氧化反应的有___________个，D分子中含氧官能团的名称为___________；
（4）同时满足下列条件的F的同分异构体有___________种。
①苯环上有两个取代基；
②有羟基且能发生银镜反应；
③可以发生水解反应。
其中能与FeCl3溶液发生显色反应，且有五种环境下的氢原子的结构简式为_______；
（5）已知：，参照上述合成路线和信息，设计由制取的合成路线_________。
