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高二下学期化学人教版（2019）期末达标测试卷A卷
(时间：75分钟，分值：100分)
可能用到的相对原子质量：H—1、C—12、N—14、O—16、K—39、Fe—56
单项选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.2025年春晚，宇树机器人的舞蹈表演震撼了全世界。下列有关说法正确的是( )
A.宇树机器人使用石墨烯作为导热材料，利用了石墨烯良好的导热性
B.宇树机器人使用高能量密度锂电池作为动力，是因为锂的密度大
C.宇树机器人使用了大量碳纤维复合材料，碳纤维是一种有机高分子材料
D.宇树机器人使用航空级铝合金，是因为铝合金的强度大、熔点高
2.下列化学用语正确的是( )
A.基态的结构示意图：
B.的空间结构模型：
C.基态Br的价层电子排布：
D.用电子式表示HCl的形成过程：
3.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.1mol过氧化氢()所含的共价键数目为3
B.1mol中含有σ键数为16
C.28g的和混合气体中含有π键的数目为2
D.12g金刚石晶体中含有C—C键的数目为2
4.分支酸可用于生化研究，其结构简式如图，关于分支酸的叙述不正确的是( )
A.分子式为
B.该有机物可发生氧化反应和加聚反应
C.1mol分支酸至少可与3molNaOH反应
D.可使溴的溶液、酸性溶液褪色
5.下列离子方程式正确的是( )
A.澄清石灰水与过量碳酸氢钠溶液反应：
B.硫酸氢钠溶液中加入氢氧化钡溶液至中性：
C.氧化铜与稀硫酸反应：
D.碳酸氢钠溶液中加入盐酸：
6.在碱性溶液中，可以与缩二脲形成紫色配离子，其结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.该配离子与水分子形成氢键的原子只有N和O
B.该配离子中铜离子的配位数是4
C.基态Cu原子的价电子排布式是
D.该配离子中非金属元素的电负性大小顺序为O>N>C>H
7.下列关于物质的结构或性质以及解释均正确的是( )
选项 物质的结构或性质 解释
A 键角：> 中N的孤电子对数比中B的孤电子对数多
B 酸性：> F的电负性大于Cl的电负性，使中羧基上的氢更易电离
C 熔点：碳化硅>金刚石 C﹣Si键能大于C﹣C键能
D 稳定性：> 分子之间除了范德华力以外还存在氢键
8.甲醛（HCHO）与在羟基磷灰石（HAP）表面催化氧化生成和的历程如图所示（图中只画出了HAP的部分结构）。下列说法错误的是( )
A.HAP能提高HCHO与的反应速率
B.HCHO在反应过程中，键发生断裂
C.该反应可表示为
D.根据图示信息，分子中的氧原子全部来自
9.是一种强还原性的高能物质，在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的某Ru(Ⅱ)催化剂{用表示}能高效电催化氧化合成，其反应机理如图所示。下列说法错误的是( )
A.Ru(Ⅱ)被氧化至Ru(Ⅲ)后，配体失去质子能力增强
B.反应过程中没有非极性键的断裂
C.反应过程中所有氮的杂化方式相同
D.M与中Ru的化合价相同
10.常用于制作眼镜镜片的高分子化合物M，可由下图反应制备。下列说法正确的是( )
A.该反应为加聚反应
B.P在空气中很稳定，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.M的链节中在同一平面的碳原子最多有14个
D.常温下，W难溶于水
11.杯酚()能够分离提纯和，其结构和提纯原理如下图所示。下列说法错误的是( )
A.杯酚可溶于氯仿，且能循环使用
B.杯酚晶体属于分子晶体
C.杯酚与分子之间通过氢键形成超分子
D.操作1用到的主要玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
12.人体内的碳酸酐酶CA(阴影部分，His完整结构如图)对于调节血液和组织液的酸碱平衡有重要作用，催化机理如图所示。下列说法错误的是( )
A.左图五元环中存在大π键
B.氮原子Ⅰ和Ⅱ相比，最可能跟形成配位键的是Ⅱ
C.①→②→③催化全过程中各元素的化合价都没有发生变化
D.CA超高催化效率可能是因为影响配体水分子的极性，使水更容易电离出
13.某沉积物-微生物电池可以回收处理含硫废渣(硫元素的主要存在形式为)，其工作原理如图所示。已知：随酸性增强，硫氧化菌的活性逐渐降低，下列说法正确的是( )
A.电势：碳棒Y高于碳棒X
B.碳棒X存在电极反应：
C.工作一段时间后，硫氧化菌活性降低，电池效率也降低
D.每生成，理论上消耗(标准状况下)
14.常温下，用溶液吸收中混有的，所得溶液的pH，溶液中与混合气体体积（已折算为标准状况下的体积）的关系如图所示（忽略溶液体积变化）。已知：25 ℃时，的电离常数。下列说法正确的是( )
A.线a表示与混合气体体积的关系
B.常温下，X点溶液显酸性
C.吸收过程中，溶液中存在关系：
D.混合气体中的体积分数约为74.7%
二、填空题：本大题共4小题，共58分。
15.（14分）运用物质结构的相关知识回答下列问题：
(1)分子中碳原子的杂化方式为__________，分子中σ键和π键的个数比为__________。
(2)生活中常用的手消毒凝胶，其主要有效成分是三氯羟基二苯醚和乙醇，其中三氯羟基二苯醚是一种广谱抗菌剂，高效、安全。三氯羟基二苯醚的结构简式如图所示。
①组成三氯羟基二苯醚的四种元素H、C、O、Cl的电负性从大到小旳顺序为__________；基态氯原子的价电子排布图为______________，其最高能级的原子轨道电子云轮廓图形状为__________。
②三氯羟基二苯醚的熔点：55～57℃，沸点：120℃，不溶于水，易溶于碱液和有机溶剂，三氯羟基二苯醚属于__________晶体。
③乙醇与甲醚()的分子式相同，但二者的沸点分别为78.4℃、-24.8℃，乙醇沸点高于甲醚的原因是_____________________________________。
(3)某立方晶系的锑钾(Sb-K)合金可作为钾离子电池的电极材料，其晶胞如图1所示(图2为晶胞中的一部分)。
该晶体中锑钾两原子的个数比为_____________；与Sb原子距离最近的Sb原子有__________个。
16.（14分）实验小组制备高铁酸钾()并探究其性质。
资料：为紫色固体，微溶于溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速反应产生，在碱性溶液中较稳定。
(1)制备(夹持装置略)
①A为氯气发生装置，其中装有浓盐酸的仪器名称为______________。
②C中有多个反应发生，其中生成高铁酸钾的化学反应方程式为______________________。
(2)探究的性质
①取C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液a，经检验气体中含有。为证明是否氧化了而产生，设计以下方案：
方案I 取少量a，滴加溶液至过量，溶液呈红色。
方案Ⅱ 用溶液充分洗涤C中所得固体，再用溶液将溶出，得到紫色溶液b，取少量b，滴加盐酸，有产生。
I.由方案I中溶液变红可知a中含有___________离子，但该离子的产生不能判断一定是将氧化，该离子还可能由反应___________产生(用离子方程式表示)。
Ⅱ.方案Ⅱ可证明氧化，用溶液洗涤的目的是排除___________的干扰。
②根据的制备实验得出：氧化性___________(填“>”或“<”)，而方案Ⅱ实验表明，和的氧化性强弱关系相反，原因是____________________________________。
(3)若在制备装置C中加入的质量为，充分反应后经过滤、洗涤、干燥得固体，则的产率为___________。(保留3位有效数字)
17.（15分）环境保护与治理对建设“美丽中国”，打造宜居环境有着重要的意义。回答下列问题：
Ⅰ.以氨气为脱硝剂，可将还原为。
(1)已知：反应i.
反应ii.
反应iii.
则=__________(用含、的代数式表示)；反应Ⅱ在__________(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
(2)一定条件下，向恒容密闭容器中充入和NO，起始时按为1：2、2：3、3：1进行投料，发生反应Ⅱ，测得不同起始投料比条件下，反应相同时间内NO脱除率随温度变化的曲线如图。
①曲线a中，NO的起始浓度为，900K时，NO的脱除率从0.55升至0.75经过10s，则该时间段内的平均反应速率为_____________。
②图中表示起始投料与NO的物质的量之比为1：2的曲线是___________(填“a”“b”或“c”)，其理由是______________________________________。
③曲线b中，Z点的转化率为___________%。
Ⅱ.臭氧也是理想的烟气脱硝剂，其脱硝的反应之一为，在某体积可变的密闭容器中充入1mol和2mol，达到平衡时的物质的量随温度、压强的变化如图所示。
(3)反应速率：M点___________(填“>”“<”或“=”)N点；、条件下该反应的平衡常数=___________(用平衡分压代替平衡浓度计算，物质的量分数)。
18.（15分）一种激酶抑制剂(H)的合成路线如下：
已知：是引入保护基的试剂，为。
回答下列问题：
(1)A→B的化学方程式为________________________________。
(2)B→C的反应类型为____________；符合下列条件的C的同分异构体有___________种。
①含有和且连接在同一个碳原子上
②遇溶液显色
③苯环上有两个取代基且有两种化学环境的氢
(3)D中的含氧官能团名称为___________。E的结构简式为___________。
(4)TFA的作用___________。
(5)制备G的原料P可由邻硝基苯硫酚和2-溴丙烷为主要原料通过以下方法合成：
已知：①硫醚在酸性条件下氧化为硫砜基()
②硝基在铁粉与盐酸条件下还原为氨基(苯胺易被氧化)
M的结构简式为____________。试剂X为______________。
答案以及解析
1.答案：A
解析：A.石墨烯具有良好的导热性，可作为导热材料，A正确；
B.使用高能量密度锂电池作为动力，是因为锂电池具有高能量密度的特点，而不是因为锂的密度大，B错误；
C.使用了大量碳纤维复合材料，是因为碳纤维复合材料具有高强度、低密度和耐磨损等性能，碳纤维复合材料是由碳纤维、树脂、金属、陶瓷等复合而成的材料，不是有机高分子材料，C错误；
D.使用航空级铝合金，是因为铝合金的强度大、密度小（质轻）、熔点相对低的特点，D错误；
故答案选A。
2.答案：A
解析：A.基态的核外电子排布式为，K、L、M层电子数分别为2、8、11，故A正确；
B.中C原子价电子对数为3，无孤电子对，为平面三角形，故B错误；
C.Br是35号元素，基态Br的价层电子排布：，故C错误；
D.HCl是共价化合物，HCl的形成过程为，D错误；
选A。
3.答案：C
解析：A.过氧化氢()的结构式为H-O-O-H，1mol过氧化氢()所含的共价键数目为3，A正确；
B.共价单键和配位键都属于σ键，1mol中含有σ键数为16，B正确；
C.1分子含有一个π键，1分子含有2个π键，28g的和混合气体的物质的量为1mol，含有π键的数目为1~2之间，C错误；
D.金刚石中平均一个C原子有2个C-C键，12g金刚石晶体即1mol，含有C—C键的数目为2，D正确；
答案选C。
4.答案：C
解析：A.由结构简式可知，分支酸分子的分子式为，故A正确；
B.分支酸分子中含有的碳碳双键能发生氧化反应和加聚反应，醇羟基也能发生氧化反应，故B正确；
C.分支酸分子中含有的羧基能与氢氧化钠溶液反应，所以1mol分支酸至少可与2mol氢氧化钠反应，故C错误；
D.分支酸分子中含有的碳碳双键能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应使溶液褪色，能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色，故D正确；
故选C。
5.答案：B
解析：A.澄清石灰水与过量碳酸氢钠溶液反应，根据的组成配比电离出的2个全部被消耗，反应的离子方程式为：，A错误；
B.硫酸氢钠溶液中加入氢氧化钡溶液至中性，根据的组成配比电离出的2个全部被消耗，则反应的离子方程式为：，B正确；
C.氧化铜为氧化物，固体，不能拆开，应保留化学式，与稀硫酸反应的离子方程式为：，C错误；
D.碳酸氢钠溶液中的为弱酸的酸式根，不能拆开，应保留化学式，与盐酸反应的离子方程式为：，D错误；
故答案为：B。
6.答案：A
解析：A.该配离子中的H原子也可以和水分子中的O原子形成氢键，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，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；
综上所述答案为A。
7.答案：B
解析：A.的中心原子价电子对数为3+＝4，为杂化，键角接近109°28′，的中心B原子的价层电子对数为3+＝3，为杂化，键角为120°，故键角：>，与中心原子杂化方式有关，故A错误；
B.F的电负性大于Cl的电负性，使中羧基中的羟基极性变强，氢更易电离，酸性更强，故B正确；
C.由于原子半径Si>C，因此键长：C﹣CD.稳定性：>，热稳定性与键能大小有关，与氢键强度无关，故D错误；
答案选B。
8.答案：D
解析：A.根据图示可知，HAP在第一步反应中作反应物，在第二步反应中作生成物，是总反应的催化剂，催化剂能加快化学反应速率，因此该反应中HAP作催化剂能提高反应速率，A正确；
B.根据图示可知，甲醛分子中仅有键发生断裂，B正确；
C.该反应中反应物是甲醛和氧气，生成物是二氧化碳和水，HAP是催化剂，化学反应方程式为，C正确；
D.根据图示可知，分子中的氧原子一部分来自，另一部分来自甲醛，D错误；
故选D。
9.答案：D
解析：变为M时，N原子的孤电子对拆为2个电子并转移给Ru1个电子，其中Ru的化合价变为+2，因此M与中Ru化合价不同。
10.答案：C
解析：A.一定条件下，N与P反应生成高分子化合物M和小分子W（甲醇），属于缩聚反应，故A错误；
B.P分子中含有极易被空气中氧气氧化的酚羟基，P在空气中不稳定，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故B错误；
C.M分子中苯环和酯基为平面结构，单键可以旋转，链节中在同一平面的碳原子最多有14个，故C正确；
D.由缩聚反应可知，W为甲醇，常温下，甲醇易溶于水，故D错误；
选C。
11.答案：C
解析：A.由题干图示信息可知，杯酚可溶于氯仿循环使用，A正确；
B.杯酚晶体是通过分子间作用力形成的分子晶体，B正确；
C.当氢原子连接在电负性大且原子半径小的原子（例如氟、氧、氮）上时，可以形成氢键；杯酚与分子两分子之间的作用力为分子间作用力，不是氢键，C错误；
D.由题干图示信息可知，操作1分离固体和液体，故该操作为过滤，则用到的主要玻璃仪器有普通漏斗、烧杯、玻璃棒，D正确；
故选C。
12.答案：B
解析：A.五元环中3个碳都是杂化、未参与杂化的p轨道上都各有一个电子，NH中的N(Ⅱ号)形成3个键，有3个电子用于成键，另外2个电子则存在于未成键的p轨道中，另一个N(Ⅰ号)是杂化，三个轨道组成平面三角形，分别有1，1，2个电子，而垂直于平面的p轨道上有1个电子，则整个环上共轭的电子有3+1+2=6电子，则左图五元环中存在大π键，故A正确；
B.五元环中存在大π键，则Ⅰ中氮原子采取杂化，形成3个杂化轨道，其中2个杂化轨道形成键，1个杂化轨道用来容纳孤电子对，即Ⅰ中氮原子含孤电子对，提供空轨道，最可能与形成配位键，故B错误；
C.由图可知，①→②→③催化全过程中各元素的化合价都没有发生变化，故C正确；
D.与水分子中O原子形成配位键，影响配体水分子的极性，使水更容易电离出，故D正确；
故选B。
13.答案：C
解析：碳棒X上发生得电子的还原反应：，碳棒Y上发生失电子的氧化反应：，则碳棒X为正极，碳棒Y为负极，碳棒Y的电势比碳棒X的电势低，A、B错误；
电池总反应：，工作一段时间后氢离子浓度增大，酸性增强，硫氧化菌可能失去活性，电池效率降低，C正确；
负极上每生成，电路中转移7mol电子(S元素的化合价由-1价升至+6价)，根据电子守恒，理论上消耗的物质的量为1.75mol，理论上消耗标准状况下39.2L的，D错误。
14.答案：D
解析：第一步，分析反应原理。NaOH溶液吸收与的混合气体时，随所吸收的混合气体体积增大，依次发生反应：①，②。第二步，判断反应与图像之间的关系。两步反应对应两次pH突跃，线c表示溶液的pH与混合气体体积的关系，线a表示与混合气体体积的关系，线b表示与混合气体体积的关系。第三步，逐项分析。由上述分析可知，线a表示与混合气体体积的关系，线b表示与混合气体体积的关系，A错误；常温下，X点溶液中，则，溶液显弱碱性，B错误；根据电荷守恒，吸收过程中，溶液中存在关系，C错误；图中出现第一次pH突跃时，反应①恰好反应完全，，则混合气体中的体积分数，D正确。
15.答案：(1)（1分）；4∶1（1分）
(2)O>Cl>C>H（2分）；（2分）；哑铃形（1分）；分子（1分）；乙醇分子间除范德华力外，还有氢键，而甲醚分子间不存在氢键（2分）
(3)1∶3（2分）；12（2分）
解析：（1）中，碳碳双键、碳氧双键中碳均采用杂化；单键为σ键，双键中有1个σ键和1个π键，分子中σ键和π键的个数比为；
（2）①同周期从左到右，金属性减弱，非金属性增强，元素的电负性增强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；可知电负性大小顺序为O>Cl>C>H；氯原子的价电子排布式为，价电子排布图为；最高能级为3p能级，原子轨道电子云轮廓图形状为哑铃形；
②三氯羟基二苯醚晶体的熔沸点较低，属于分子晶体；
③乙醇分子中由于氧原子吸引电子的能力强，分子间易形成氢键，沸点升高，故乙醇沸点高于甲醚；
（3）Sb位于顶点和面心，，K位于棱边和小立方体体心和大立方体的体心，，Sb：K=4:12=1:3；取顶点Sb，与共点的有8个立方体，共面的有12个，每个面的面心有个Sb，故与Sb原子距离最近的Sb原子有12个。
16.答案：(1)恒压滴液漏斗（1分）；（2分）
(2)（1分）；（2分）；（2分）；>（2分）；溶液的酸碱性的不同会影响物质氧化性的强弱（2分）
(3)（2分）
解析：（1）①A为氯气发生装置，其中装有浓盐酸的仪器名称为恒压滴液漏斗。
②由分析，C中生成高铁酸钾的化学反应方程式为；
（2）①溶液a中滴加KSCN溶液至过量，溶液呈红色，说明溶液a中含有；已知，在酸性或中性溶液中快速产生，氧元素化合价升高，则铁元素化合价降低产生，产生的干扰了实验检验，反应中部分氧化合价由-2变为0、铁化合价由+6变为+3，结合电子守恒，反应为；
C装置中氯气和氢氧化钾会生成次氯酸钾，在碱性溶液中较稳定，其且固体表面会附有生成的，加入盐酸时能与盐酸反应生成的，所以用KOH溶液洗涤的目的是除去固体附着的，防止与在酸性条件下反应生成，避免干扰实验；
②制备的反应为，是氧化剂，是氧化产物，则氧化性：>，方案Ⅱ得出氧化性：>，二者相反，对比两个反应的条件，制备在碱性条件下，方案Ⅱ在酸性条件下，说明溶液的酸碱性的不同会影响物质氧化性的强弱；
（3）装置C中加入的质量为，充分反应后经过滤、洗涤、干燥得固体，结合Fe守恒，则的产率为。
17.答案：(1)（2分）；任意温度（1分）
(2)（2分）；c（2分）；其他条件相同时，与NO的物质的量的比值越大，NO的脱除率越大（2分）；45（2分）
(3)>（2分）；或（2分）
解析：（1）由盖斯定律，反应ⅱ+5×反应ⅰ得反应ⅲ，则；反应ii.为熵增的放热反应，由可知，该反应在任意温度下自发进行；
（2）①曲线a中，NO的起始浓度为，900K时，NO的脱除率从0.55升至0.75经过10s，则该时间段内的平均反应速率为；
②其他条件相同时，与NO的物质的量的比值越大，越会促进NO的转化，使得NO的脱除率越大，故图中表示起始投料与NO的物质的量之比为1：2的曲线是c；
③结合②分析，曲线b中，起始时按：为2：3进行投料发生反应ⅲ，假设、投料分别为2mol、3mol，NO脱除率为0.45，则Z点反应为，故氨气转化率为；
（3）反应为气体分子数减小的反应，相同条件下，压强越大，(g)的生成量越大，结合图，则压强，则达到平衡时，M点>N点；、条件下，平衡时，由三段式，，该反应的平衡常数或。
18.答案：(1)（2分）
(2)取代反应（1分）；10（2分）
(3)醚键、硝基（2分）；（2分）
(4)脱去保护基（2分）
(5)（2分）；Fe/HCl（2分）
解析：根据D的结构、A→B→C→D的反应条件以及相关化合物的分子式可反推得：A为，B为，C为，则A在浓硫酸、浓硝酸、加热作用下生成B，B与异丙醇发生取代反应生成C和HF，C与在Pd催化条件下生成D；根据H的结构、D→E→F→H的反应条件以及相关化合物的分子式可反推得：E为，F为，G为，则D经氢气还原为E，E使用Boc基团保护氨基得到F，F与G发生取代反应、在经过TFA脱去保护基生成H。
（1）据分析，A→B的化学方程式为。
（2）据分析，B→C的反应类型为取代反应；据已知，C的同分异构体为-OH和对位取代的苯，同分异构体数目取决于的种类，不考虑Cl取代的有：、、、，再考虑Cl取代位置共有3+2+2+3=10种。
（3）根据D的结构，其含氧官能团名称为醚键、硝基；据分析，E的结构简式为。
（4）TFA为三氟乙酸，脱去Boc保护基，酸性条件，使F和G反应产物质子化得到H。
（5）根据已知条件，2-B硝基硫醇与2-溴丙烷反应生成，然后通过酸性过氧化氢氧化、Fe/HCl还原得到（氨基易被氧化，不能首先将硝基还原为氨基，再氧化硫醚），则P的合成路线为：。

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