湖南省长沙市平高集团六校联考2023-2024高二下学期化学期末试卷

湖南省长沙市平高集团六校联考2023-2024学年高二下学期化学期末试卷
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求。
1.(2024高二下·长沙期末)下列不属于化学变化的是(  )
A.干冰的升华 B.石油的催化裂化
C.植物油的皂化反应 D.煤的干馏
【答案】A
【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系
【解析】【解答】A.干冰升华过程中,只是状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化,A符合题意;
B.石油的催化裂化是在热和催化剂的作用下使重质油发生裂化反应,转变为裂化气、汽油和柴油等,
有新物质生成,属于化学变化,B不符合题意;
C.植物油的皂化反应是指酯与强碱的反应,有新物质生成,属于化学反应,C不符合题意;
D.煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,有新物质生成,属于化学变化,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】化学变化过程中有新物质生成,物理变化过程中没有新物质生成。
2.(2024高二下·长沙期末)下列各能级中原子轨道数最多的是(  )
A.7s B.6p C.5d D.4f
【答案】D
【知识点】原子核外电子的能级分布
【解析】【解答】A.由分析可知,7s能级中含有7个轨道,A不符合题意;
B.由分析可知,6p能级中含有6×3=18个轨道,B不符合题意;
C.由分析可知,5d能级中含有5×5=25个轨道,C不符合题意;
D.由分析可知,4f能级中含有4×7=28个轨道,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】s能级有1个轨道,p能级有3个轨道,d能级有5个轨道,f能级有7个轨道。
3.(2024高二下·长沙期末)下列分子的中心原子的杂化轨道类型为sp3杂化的是(  )
A.CO2 B.SO2 C.BF3 D.NH3
【答案】D
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A.CO2的中心原子(C)的价层电子对数为2+(4-2×2)=2,A不符合题意;
B.SO2的中心原子(S)的价层电子对数为2+(6-2×2)=3,B不符合题意;
C.BF3的中心原子(B)的价层电子对数为3+(3-3×1)=3,C不符合题意;
D.NH3的中心原子(N)的价层电子对数为3+(5-1×3)=4,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据价层电子对互斥理论确定中心原子的杂化轨道类型,价层电子对数=配原子个数+×(a-xb),其中a表示中心原子价电子个数,x表示配原子个数,b表示配原子形成稳定结构需要的电子个数。根据题干信息,分子的中心原子的杂化类型为sp3,说明该分子的中心原子的价层电子对数是4。
4.(2024高二下·长沙期末)下列说法中正确的是(  )
A.电子云图中的小黑点密表示该核外空间的电子多
B.电子排布式违反了洪特规则
C.原子序数为7、8、9的三种元素,其第一电离能和电负性均依次增大
D.电子仅由激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱
【答案】B
【知识点】原子核外电子排布
【解析】【解答】A.小黑点的密表示电子出现概率大,A不符合题意;
B.2p能级中的2个电子填充在1个轨道内,违反了洪特规则,B符合题意;
C.由于N原子2p轨道为半充满状态,能量较大,第一电离能较大,则原子序数为7、8、9的三种元素的第一电离能顺序为O<N<F,C不符合题意;
D.电子在激发态跃迁到基态时,会产生发射光谱,电子由基态跃迁到激发态时,会产生吸收光谱,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.电子云是用小黑点疏密来表示空间各电子出现概率大小的一种图形。
B.洪特规则是指电子在原子核外排布时,将尽可能分占不同的轨道,且自旋方向相同。
C.同周期元素的第一电离能和电负性从左到右呈增大趋势,注意轨道半充满状态的原子的第一电离能较大。
D.注意原子光谱包括吸收光谱与发射光谱。
5.(2024高二下·长沙期末)下列物质性质的比较,顺序正确的是(  )
A.第一电离能:
B.羧酸的酸性:
C.热稳定性:
D.元素的电负性:
【答案】D
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】A.B与Be位于第二周期,由于Be中轨道为全充满状态,则第一电离能:Be>B,A不符合题意;
B.F原子为吸引电子的基团,能使-OH上的氢活泼性增强,则CF3COOH更易电离出氢离子,酸性:CH3COOH<CF3COOH,B不符合题意;
C.非金属性:O>S,由分析可知,热稳定性:H2O>H2S,C不符合题意;
D.由分析可知,元素的电负性:Cl>S>Na,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.注意轨道半充满或全充满状态的原子的第一电离能较大。
B.F原子为吸引电子的基团,能使-OH上的氢活泼性增强。
C.非金属性越强,元素的简单氢化物越稳定。
D.同周期元素的电负性从左到右逐渐增大。
6.(2024高二下·长沙期末)下列化学用语正确的是(  )
A.甲烷的空间充填模型:
B.丙烯的结构简式:CH3CHCH2
C.聚氯乙烯的结构简式:
D.2-丁烯的键线式:
【答案】D
【知识点】有机化合物中碳的成键特征
【解析】【解答】A.CH4空间充填模型为,A不符合题意;
B.丙烯的结构简式为CH3CH=CH2,B不符合题意;
C.聚氯乙烯的结构简式为,C不符合题意;
D.2-丁烯的键线式为 ,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.CH4空间充填模型为。
B.注意烯烃结构简式中的碳碳双键不可缺少。
C.聚氯乙烯的单体为CH2=CHCl。
D.键线式的特点是以线示键,每个折点和线端点处表示有一个碳原子。
7.(2024高二下·长沙期末)已知某元素+2价离子的电子排布式为,该元素在周期表中位于(  )
A.第三周期,VB族,d区 B.第四周期,IIB族,ds区
C.第四周期,IIA族,s区 D.第三周期,VIA族,p区
【答案】C
【知识点】原子核外电子排布;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】根据题干信息,该元素的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,最高能层为第4层,价电子数为2,可推出该元素位于第四周期ⅡA族,属于s区元素;
故答案为:C。
【分析】根据元素离子的电子排布式可推出,其基态原子的电子排布式,结合最高能层和价电子数进行推断。
8.(2024高二下·长沙期末)下列有关黄芩素的说法不正确的是(  )
A.分子中有3种官能团 B.能与CH3COOH溶液发生中和反应
C.可发生氧化反应 D.能与Br2发生加成反应
【答案】A,B
【知识点】有机物中的官能团;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.分子中含有酚羟基、羰基、醚键、碳碳双键共4种官能团,A符合题意;
B.酚羟基能与CH3COOH溶液发生酯化反应,B符合题意;
C.碳碳双键、酚羟基能发生氧化反应,C不符合题意;
D.碳碳双键能与Br2发生加成反应,D不符合题意;
故答案为:AB。
【分析】该有机物分子中含有官能团为酚羟基、羰基、醚键、碳碳双键,结合官能团性质进行分析。
9.(2024高二下·长沙期末)下列实验合理的是(  )
A.用新制氢氧化铜悬浊液(必要时可加热)鉴别甲酸与乙酸
B.用澄清石灰水鉴别SO2与CO2
C.用淀粉-KI试纸鉴别碘水与FeCl3溶液
D.用湿润的pH试纸测定CH3COONa的pH
【答案】A
【知识点】测定溶液pH的方法;物质的检验和鉴别;醛与Cu(OH)2的反应
【解析】【解答】A.甲酸中有醛基结构,与新制氢氧化铜反应,适当条件下可以生成砖红色沉淀,乙酸无醛基结构,与新制氢氧化铜只是发生酸碱中和反应,无砖红色沉淀生成,可以实现鉴别,符合题意;
B.SO2可以与Ca(OH)2反应生成白色沉淀CaSO3,无法实现鉴别,不符题意;
C.Fe3+可以氧化I-形成I2,I2使淀粉变蓝,所以无法实现鉴别,不符题意;
D.湿润的pH试纸无法准确测定CH3COONa的pH,不符题意;
故答案为:A。
【分析】A.新制氢氧化铜悬浊液可用于鉴别有机物中是否含有醛基,有醛基的有机物能与新制氢氧化铜反应生成砖红色沉淀。
B. Ca(OH)2与SO2、CO2反应均产生白色沉淀(CaSO3、CaCO3)。
C.I-能被Fe3+氧化为I2,淀粉遇I2变蓝。
D.用湿润的pH试纸所测的溶液pH为溶液稀释后的,注意测溶液pH时,pH试纸不能润湿。
10.(2024高二下·长沙期末)苯佐卡因能有效地吸收U·V·B区域280~320μm中波光线区域的紫外线,可用于防晒类化妆品,其结构简式如图所示。下列关于苯佐卡因的说法错误的是(  )
A.其苯环上的二氯代物有6种
B.能发生取代反应、加成反应和氧化反应
C.分子中可能共平面的碳原子最多为9个
D.能和H2发生加成反应,且1mol该物质最多消耗3molH2
【答案】A
【知识点】有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体;有机分子中原子共线、共面的判断
【解析】【解答】A.苯环上两个氯原子可以在两个支链的同侧,有2种结构,也可以在两个支链的异侧,有3种,则其苯环上的二氯代物有5种,A符合题意;
B.氨基和酯基能发生取代反应,苯环能与H2发生加成反应,有机物燃烧能发生氧化反应,B不符合题意;
C.亚甲基具有甲烷结构特点,单键可以旋转,根据有机物的结构简式及分析可知,该分子中可能共平面的碳原子最多为9个,C不符合题意;
D.该分子中含有1个苯环,由分析可知,1mol该物质最多消耗3mol H2,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.注意苯环上两个氯原子在两个支链异侧的情况有3种。
B.该有机物中含有官能团为氨基、酯基。
C.苯环上所有原子共平面,—COO—中所有原子共平面。
D.该有机物中只有苯环能与H2发生加成反应,且以1:3发生加成反应。
11.(2024高二下·长沙期末)下列各组物质中,最简式相同,但既不是同系物又不是同分异构体的是(  )
A.丙烯和环丙烷 B.乙烯和己烯
C.乙炔和苯 D.乙醇和乙酸
【答案】C
【知识点】同分异构现象和同分异构体;同系物
【解析】【解答】A.分子式都为C3H6,但它们一个属于烯烃,另一个属于环烷烃,结构不同,互为同分异构体,故A不符合题意;
B. 乙烯和己烯均含有1个碳碳双键,结构相似,分子组成相差4个CH2原子团的同一类有机物的,互称为同系物,不符合题意,故B不符合题意;
C. 乙炔和苯最简式都是CH,二者结构不同,分子式不同,二者即不是同系物,又不是同分异构体,故C符合题意;
D. 乙醇分子式C2H6O,乙酸分子式C2H4O2,分子式不同结构不同,不符合题意,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】最简式相同,则其原子个数比相同;不属于同系物,则其分子结构或官能团不同;不属于同分异构体则其分子式不同。据此结合选项所给有机物的分子式和结构进行分析即可。
12.(2024高二下·长沙期末)酯可由通过电解合成,并在一定条件下转化为,转化路线如图:
下列说法正确的是(  )
A.、分子中均至少有9个碳原子共面
B.能与发生加成反应
C.的反应类型为还原反应
D.、都能与溶液反应
【答案】A,D
【知识点】有机物的结构和性质;有机分子中原子共线、共面的判断
【解析】【解答】A.苯环为平面结构,且与苯环直接相连的碳原子与苯环共面,X、Z中右下方的苯环上与左上方苯环直接相连的碳原子和此碳原子对位的碳原子共面,则X、Z分子中均至少有9个碳原子共面,A符合题意;
B.X中含有羧基,羧基和苯环与Br2均不能发生加成反应,B不符合题意;
C.对比X、Y的结构简式,X→Y发生氧化反应,C不符合题意;
D.X中的羧基、Y中的酚羟基均显酸性,均能与Na2CO3溶液反应,D符合题意;
故答案为:AD。
【分析】A.注意苯环与另一个苯环直接相连的碳原子和此碳原子对位的碳原子共面。
B.羧基和苯环与Br2均不能发生加成反应。
C.X→Y,X分子脱去2个氢原子生成Y。
D.X中的羧基、Y中的酚羟基均显酸性,均能与Na2CO3溶液反应。
13.(2024高二下·长沙期末)下列分离或提纯有机物的方法正确的是(  )
选项 待提纯物质 杂质 试剂及主要操作方法
A 甲苯 苯甲酸 NaOH溶液,分液
B 苯 溴单质 加苯酚,过滤
C 甲烷 乙烯 通入酸性高锰酸钾溶液,洗气
D 乙醛 乙酸 加入碳酸氢钠溶液,分液
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】物质的分离与提纯
【解析】【解答】A.苯甲酸与NaOH溶液反应生成的苯甲酸钠与甲苯不互溶,通过分液可以分离,A符合题意;
B.苯酚与溴单质反应生成的三溴苯酚与苯互溶,不能分离,B不符合题意;
C.乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应生成CO2,有新杂质生成,不能提纯,C不符合题意;
D.乙酸能与碳酸氢钠反应生成的乙酸钠与乙醛互溶,且乙醛与水互溶,不能提纯,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】除杂的原则:
1.不增(在除去杂质的同时,不能引入新的杂质);
2.不减(不能减少被提纯的物质);
3.易分离(将杂质转变成便于分离的物质)。
14.(2024高二下·长沙期末)下列方法常用于测定有机物的相对分子质量的是(  )
A.质谱法 B.燃烧法
C.红外光谱法 D.核磁共振氢谱法
【答案】A
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构
【解析】【解答】A.质谱法常用于测定有机物的相对分子质量,A符合题意;
B.燃烧法可确定有机物含有元素种类以及实验式,B不符合题意;
C.红外光谱法是用于鉴定有机物中所含官能团种类,C不符合题意;
D.核磁共振氢谱法是检验不同环境的氢原子的种类和数量,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】常用于测定有机物的相对分子质量的是质谱法。
15.(2024高二下·长沙期末)磷化硼的晶胞及某些原子的分数坐标如图所示,下列说法正确的是(  )
A.磷化硼中P的价层电子对数为3
B.相同条件下的熔点:BN>BP
C.磷化硼不溶于水,但可能溶于苯
D.a原子的分数坐标为(0,,)
【答案】B
【知识点】晶体熔沸点的比较
【解析】【解答】A.根据晶胞结构图及均摊法可知,P原子数为4,B原子数为8×+6×=4,则磷化硼的化学式为BP,由分析可知,磷化硼中P的价层电子对数为1+(5-1×5)=1,A不符合题意;
B.BN与BP均属于原子晶体,N原子半径比P原子的小,B-N的键长比B-P短,则B-N的键能较大,所以相同条件下的熔点:BN>BP,B符合题意;
C.磷化硼不溶于水,也不溶于苯,C不符合题意;
D.a原子处于晶胞后平面面心,到左侧面、下底面距离等于晶胞棱长的一半,即坐标参数x=0,y=z=,故C原子的坐标参数为(0,,),D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.价层电子对数=配原子个数+×(a-xb),其中a表示中心原子价电子个数,x表示配原子个数,b表示配原子形成稳定结构需要的电子个数。
B.BN与BP均属于原子晶体,N原子半径比P原子的小,B-N的键长比B-P短,则B-N的键能较大。
C.磷化硼不溶于水,也不溶于苯。
D.a原子处于晶胞后平面面心,到左侧面、下底面距离等于晶胞棱长的一半。
二、非选择题:本题共5小题,共55分。除标注外,每空2分。
16.(2024高二下·长沙期末)科技的发展为新能源开发和新材料研制开拓出更大的空间。中科院科学家最近合成了一种新型材料,其结构简式为:
(1)基态氟原子的最高能级的电子云有   种空间伸展方向;基态氧原子的核外电子排布式是   ;氟、氧、氮三种元素的第一电离能由大到小的顺序   (用元素符号表示)。
(2)该分子中含有很多氮、氧、氟三种电负性很大的原子,也含有氢原子,它   (填“能”或“不能”)形成分子内或者分子间氢键,其原因是   。
(3)硒能形成两种常见的氧化物,分子式为   。
(4)常压下,氨气在300℃时约有10%分解,水蒸气在2000℃时约有5%分解,从物质结构的角度看,其可能的原因是   。
【答案】(1)3;1s22s22p4;F>N>O
(2)不能;氢原子没有直接和N、O、F相连
(3)SeO2、SeO3
(4)H-N的键长比H-O的更长,键能H-O的比H-N大,使得NH3比H2O更溶液分解
【知识点】原子核外电子排布;原子核外电子的能级分布;元素电离能、电负性的含义及应用;含有氢键的物质
【解析】【解答】(1)基态氟原子核外电子排布式为1s22s22p5,最高能级的电子云有3种空间伸展方向:3px、3py、3pz;基态氧原子的核外电子排布式是1s22s22p4;氟、氧、氮均位于第二周期,一般同周期元素的第一电离能从左到右依次增大,但由于N的2p能级上电子半充满,为较稳定结构,则其第一电离能比O的大,所以氟、氧、氮三种元素的第一电离能由大到小的顺序为F>N>O。
(2)该分子中含有很多氮、氧、氟三种电负性很大的原子,也含有氢原子,由于氢原子没有直接和N、O、F相连,则不能形成分子内或者分子间氢键。
(3)硒能形成两种常见的氧化物,分子式为SeO2、SeO3。
(4)由于H-N的键长比H-O的更长,键能H-O的比H-N大,使得NH3比H2O更溶液分解,所以常压下,氨气在300℃时约有10%分解,水蒸气在2000℃时约有5%分解。
【分析】(1)基态氟原子核外电子排布式为1s22s22p5。基态氧原子的核外电子排布式是1s22s22p4。同周期元素的第一电离能从左到右依次增大,但由于N的2p能级上电子半充满,为较稳定结构,则其第一电离能比O的大。
(2)注意形成分子内或者分子间氢键的主要因素是氢原子直接与N、O、F相连。
(3)硒能形成两种常见的氧化物:SeO2、SeO3。
(4)H-N的键长比H-O的更长,键能H-O的比H-N大。
17.(2024高二下·长沙期末)丙烯酸乙酯是一种食用香料,用乙烯、丙烯等石油化工产品为原料合成丙烯酸乙酯的路线如图所示。
回答下列问题:
(1)CH2=CH2是重要的化工原料,CH2=CH2的分子构型为   ,CH3CH=CH2分子中C原子的杂化方式为   。
(2)已知相同条件下的沸点CH2=CH2<CH3CH=CH2,试解释原因   。
(3)CH2=CH2→A,A+B→丙烯酸乙酯的反应类型分别为   、   。
(4)试写出CH3CH=CH2的所有同分异构体的结构简式   。
(5)丙烯酸乙酯一定条件下会发生聚合反应,该聚合物有较好的弹性,可用于生产织物。该聚合物的结构简式为   。
【答案】(1)平面形;sp2、sp3
(2)CH2=CH2和CH3CH=CH2均为分子晶体,且相对分子质量CH3CH=CH2比CH2=CH2大,则乙烯中分子间作用力比丙烯中的更小
(3)加成反应;取代反应
(4)
(5)
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)CH2=CH2的分子构型为平面型;CH3CH=CH2分子中有两种C原子,其中甲基上的碳原子采用sp3杂化,双键的碳原子采用sp2杂化。
(2)CH2=CH2和CH3CH=CH2均为分子晶体,且相对分子质量CH3CH=CH2比CH2=CH2大,则乙烯中分子间作用力比丙烯中的更小。
(3)根据流程图信息,CH2=CH2与H2O在催化剂条件下发生加成反应生成A(乙醇),A+B→丙烯酸乙酯为酯化反应(或取代反应)。
(4)CH3CH=CH2为丙烯,其同分异构体为环丙烷,结构简式为 。
(5)丙烯酸乙酯在一定条件下发生加聚反应生成 。
【分析】(1)乙烯的分子构型为平面型;CH3CH=CH2分子中有两种C原子,其中甲基上的碳原子采用sp3杂化,双键的碳原子采用sp2杂化。
(2)一般分子晶体的沸点随相对分子质量的增大而增大。
(3)根据官能团及有机物的化学性质进行推断。
(4)同分异构体的分子式相同、结构不同。
(5)丙烯酸乙酯在一定条件下发生加聚反应生成 。
18.(2024高二下·长沙期末)已知为原子序数依次增大的短周期元素,A的核外电子总数与其周期序数相同;B的基态原子的核外有3个能级,且每个能级上的电子数相等;D的基态原子轨道中含有两种不同自旋方向的电子,且电子数之比为。回答下列问题:
(1)的第一电离能由大到小的顺序为   (填元素符号)。
(2)简单氢化物的热稳定性:C   D(填“”或“”),原因为   。
(3)分子式为的化合物属于   (填“极性”或“非极性”)分子,其结构中键与键的个数比为   。
(4)桂皮中含有的肉桂醛()是一种食用香料,广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果和调味品中,根据其结构,测其可发生如下反应,完成表格。
序号 参与反应的试剂 反应方程式 反应类型
① 新制的氢氧化铜 此空不填    
② 溴的四氯化碳溶液     此空不填
【答案】(1)N>O>C
(2)<;O的原子半径比N小,电负性大于N,H-O键键能大于H-N键,的稳定性大于
(3)极性;1∶1
(4)氧化反应;
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;极性分子和非极性分子;有机物的结构和性质;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】(1)由分析可知,B、C、D分别为碳元素、氮元素、氧元素,均位于第二周期,同周期元素的第一电离能从左到右依次增大,但由于N的2p能级上电子半充满,为较稳定结构,则其第一电离能比O的大,所以这三种元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C。
(2)由分析可知,C、D分别是氮元素、氧元素,其简单氢化物分别是NH3、H2O,由于O的原子半径比N小,电负性大于N,H-O键键能大于H-N键,所以H2O的稳定性大于NH3。
(3)由分析可知,分子式为ABC的化合物为HCN,属于极性分子;HCN中碳氢原子之间含有1个σ键,碳氮原子之间为三键,其中有1个σ键,2个π键,所以HCN结构中σ键与π键的个数之比为1:1。
(4)肉桂醛中的醛基与新制的氢氧化铜发生氧化反应;肉桂醛中的碳碳双键与溴发生加成反应,其化学方程式为 。
【分析】根据题干信息,A、B、C、D为原子序数依次增大的短周期元素,A的核外电子总数与其周期序数相同,可推出A是氢元素;B的基态原子的核外有3个能级,且每个能级上的电子数相等,可推出B的基态原子核外电子排布式为1s22s22p2,则B为碳元素;D的基态原子2p轨道中含有两种不同自旋方向的电子,且电子数之比为3:1,可推出D的基态原子核外电子排布式为1s22s22p4,则D为氧元素;B、C、D为原子序数依次增大,可推出C为氮元素。
19.(2024高二下·长沙期末)氨是一种重要的化工原料,在工农业生产中有广泛的应用。
(1)工业上可用天然气原料来制取合成氨的原料气氢气。某研究性学习小组的同学模拟工业制取氢气的原理,在一定温度下,体积为的恒容密闭容器中测得如下表所示数据。请回答下列问题:
时间
0 0.40 1.00 0 0
5 0.80 0.60
7 0.20 0.20
10 0.21 0.81 0.19 0.64
①分析表中数据,判断时反应是否处于平衡状态   (填“是”或“否”),前反应的平均反应速率   。
②反应在内,的物质的量减少的原因可能是   (填字母)。
a.减少的物质的量b.降低温度c.升高温度d.充入
(2)氨的催化氧化:是工业制硝酸的重要反应。在密闭容器中充入和,在不同的温度下反应相同的时间后测得与温度的关系如图所示。该反应的   (填“”“”或“”)0;温度下,的转化率为   。温度后下降的原因可能是   。
【答案】(1)是;0.02mol·L-1·min-1;d
(2)<;75%;该反应为放热反应,当温度高于T0后,温度升高,平衡逆向移动,NO的浓度减小
【知识点】吸热反应和放热反应;化学反应速率;化学平衡状态的判断;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)①由表格信息可知,5min时,△n(H2O)=(1.00-0.80)mol=0.20mol,△n(H2)=0.60mol,根据氧原子守恒可知,△n(CO)=△n(H2O),即c mol=0.20mol,所以c=0.2。根据碳原子守恒可知,△n(CH4)=△n(CO),即(0.40-a)mol=0.20mol,所以a=0.2,5min和7min时各物质的物质的量不变,所以5min时反应达到平衡状态;前5min反应的平均反应速率v(CH4)== 0.02mol·L-1·min-1 。
②根据表格信息,与5min相比,反应在7~10min内,CH4、H2O的物质的量增大,CO的物质的量减少,H2的物质的量增大,则改变的条件是冲入H2。
(2)根据图示信息,b点时c(NO)最大,此时反应达到平衡状态,升高温度c(NO)降低,说明平衡逆向移动,则该反应为放热反应,即ΔH<0;T0温度时,c(NO)=3.0mol/L,生成n(NO)=3.0mol/L×1L=3.0mol,根据N原子守恒可知,△n(NH3)=n(NO)=3.0mol,则NH3的转化率
==75%;该反应为放热反应,T0温度之后,随着温度升高,平衡逆向移动,c(NO)减小。
【分析】(1)①根据原子守恒可推出a、c,结合表格信息,5min和7min时各物质的物质的量不变,所以5min时反应达到平衡状态。
②通过与5min时相比各物质的量的变化进行分析。
(2)b点时c(NO)最大,此时反应达到平衡状态,升高温度c(NO)降低,说明平衡逆向移动,则该反应为放热反应。转化率=。
湖南省长沙市平高集团六校联考2023-2024学年高二下学期化学期末试卷
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求。
1.(2024高二下·长沙期末)下列不属于化学变化的是(  )
A.干冰的升华 B.石油的催化裂化
C.植物油的皂化反应 D.煤的干馏
2.(2024高二下·长沙期末)下列各能级中原子轨道数最多的是(  )
A.7s B.6p C.5d D.4f
3.(2024高二下·长沙期末)下列分子的中心原子的杂化轨道类型为sp3杂化的是(  )
A.CO2 B.SO2 C.BF3 D.NH3
4.(2024高二下·长沙期末)下列说法中正确的是(  )
A.电子云图中的小黑点密表示该核外空间的电子多
B.电子排布式违反了洪特规则
C.原子序数为7、8、9的三种元素,其第一电离能和电负性均依次增大
D.电子仅由激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱
5.(2024高二下·长沙期末)下列物质性质的比较,顺序正确的是(  )
A.第一电离能:
B.羧酸的酸性:
C.热稳定性:
D.元素的电负性:
6.(2024高二下·长沙期末)下列化学用语正确的是(  )
A.甲烷的空间充填模型:
B.丙烯的结构简式:CH3CHCH2
C.聚氯乙烯的结构简式:
D.2-丁烯的键线式:
7.(2024高二下·长沙期末)已知某元素+2价离子的电子排布式为,该元素在周期表中位于(  )
A.第三周期,VB族,d区 B.第四周期,IIB族,ds区
C.第四周期,IIA族,s区 D.第三周期,VIA族,p区
8.(2024高二下·长沙期末)下列有关黄芩素的说法不正确的是(  )
A.分子中有3种官能团 B.能与CH3COOH溶液发生中和反应
C.可发生氧化反应 D.能与Br2发生加成反应
9.(2024高二下·长沙期末)下列实验合理的是(  )
A.用新制氢氧化铜悬浊液(必要时可加热)鉴别甲酸与乙酸
B.用澄清石灰水鉴别SO2与CO2
C.用淀粉-KI试纸鉴别碘水与FeCl3溶液
D.用湿润的pH试纸测定CH3COONa的pH
10.(2024高二下·长沙期末)苯佐卡因能有效地吸收U·V·B区域280~320μm中波光线区域的紫外线,可用于防晒类化妆品,其结构简式如图所示。下列关于苯佐卡因的说法错误的是(  )
A.其苯环上的二氯代物有6种
B.能发生取代反应、加成反应和氧化反应
C.分子中可能共平面的碳原子最多为9个
D.能和H2发生加成反应,且1mol该物质最多消耗3molH2
11.(2024高二下·长沙期末)下列各组物质中,最简式相同,但既不是同系物又不是同分异构体的是(  )
A.丙烯和环丙烷 B.乙烯和己烯
C.乙炔和苯 D.乙醇和乙酸
12.(2024高二下·长沙期末)酯可由通过电解合成,并在一定条件下转化为,转化路线如图:
下列说法正确的是(  )
A.、分子中均至少有9个碳原子共面
B.能与发生加成反应
C.的反应类型为还原反应
D.、都能与溶液反应
13.(2024高二下·长沙期末)下列分离或提纯有机物的方法正确的是(  )
选项 待提纯物质 杂质 试剂及主要操作方法
A 甲苯 苯甲酸 NaOH溶液,分液
B 苯 溴单质 加苯酚,过滤
C 甲烷 乙烯 通入酸性高锰酸钾溶液,洗气
D 乙醛 乙酸 加入碳酸氢钠溶液,分液
A.A B.B C.C D.D
14.(2024高二下·长沙期末)下列方法常用于测定有机物的相对分子质量的是(  )
A.质谱法 B.燃烧法
C.红外光谱法 D.核磁共振氢谱法
15.(2024高二下·长沙期末)磷化硼的晶胞及某些原子的分数坐标如图所示,下列说法正确的是(  )
A.磷化硼中P的价层电子对数为3
B.相同条件下的熔点:BN>BP
C.磷化硼不溶于水,但可能溶于苯
D.a原子的分数坐标为(0,,)
二、非选择题:本题共5小题,共55分。除标注外,每空2分。
16.(2024高二下·长沙期末)科技的发展为新能源开发和新材料研制开拓出更大的空间。中科院科学家最近合成了一种新型材料,其结构简式为:
(1)基态氟原子的最高能级的电子云有   种空间伸展方向;基态氧原子的核外电子排布式是   ;氟、氧、氮三种元素的第一电离能由大到小的顺序   (用元素符号表示)。
(2)该分子中含有很多氮、氧、氟三种电负性很大的原子,也含有氢原子,它   (填“能”或“不能”)形成分子内或者分子间氢键,其原因是   。
(3)硒能形成两种常见的氧化物,分子式为   。
(4)常压下,氨气在300℃时约有10%分解,水蒸气在2000℃时约有5%分解,从物质结构的角度看,其可能的原因是   。
17.(2024高二下·长沙期末)丙烯酸乙酯是一种食用香料,用乙烯、丙烯等石油化工产品为原料合成丙烯酸乙酯的路线如图所示。
回答下列问题:
(1)CH2=CH2是重要的化工原料,CH2=CH2的分子构型为   ,CH3CH=CH2分子中C原子的杂化方式为   。
(2)已知相同条件下的沸点CH2=CH2<CH3CH=CH2,试解释原因   。
(3)CH2=CH2→A,A+B→丙烯酸乙酯的反应类型分别为   、   。
(4)试写出CH3CH=CH2的所有同分异构体的结构简式   。
(5)丙烯酸乙酯一定条件下会发生聚合反应,该聚合物有较好的弹性,可用于生产织物。该聚合物的结构简式为   。
18.(2024高二下·长沙期末)已知为原子序数依次增大的短周期元素,A的核外电子总数与其周期序数相同;B的基态原子的核外有3个能级,且每个能级上的电子数相等;D的基态原子轨道中含有两种不同自旋方向的电子,且电子数之比为。回答下列问题:
(1)的第一电离能由大到小的顺序为   (填元素符号)。
(2)简单氢化物的热稳定性:C   D(填“”或“”),原因为   。
(3)分子式为的化合物属于   (填“极性”或“非极性”)分子,其结构中键与键的个数比为   。
(4)桂皮中含有的肉桂醛()是一种食用香料,广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果和调味品中,根据其结构,测其可发生如下反应,完成表格。
序号 参与反应的试剂 反应方程式 反应类型
① 新制的氢氧化铜 此空不填    
② 溴的四氯化碳溶液     此空不填
19.(2024高二下·长沙期末)氨是一种重要的化工原料,在工农业生产中有广泛的应用。
(1)工业上可用天然气原料来制取合成氨的原料气氢气。某研究性学习小组的同学模拟工业制取氢气的原理,在一定温度下,体积为的恒容密闭容器中测得如下表所示数据。请回答下列问题:
时间
0 0.40 1.00 0 0
5 0.80 0.60
7 0.20 0.20
10 0.21 0.81 0.19 0.64
①分析表中数据,判断时反应是否处于平衡状态   (填“是”或“否”),前反应的平均反应速率   。
②反应在内,的物质的量减少的原因可能是   (填字母)。
a.减少的物质的量b.降低温度c.升高温度d.充入
(2)氨的催化氧化:是工业制硝酸的重要反应。在密闭容器中充入和,在不同的温度下反应相同的时间后测得与温度的关系如图所示。该反应的   (填“”“”或“”)0;温度下,的转化率为   。温度后下降的原因可能是   。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系
【解析】【解答】A.干冰升华过程中,只是状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化,A符合题意;
B.石油的催化裂化是在热和催化剂的作用下使重质油发生裂化反应,转变为裂化气、汽油和柴油等,
有新物质生成,属于化学变化,B不符合题意;
C.植物油的皂化反应是指酯与强碱的反应,有新物质生成,属于化学反应,C不符合题意;
D.煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,有新物质生成,属于化学变化,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】化学变化过程中有新物质生成,物理变化过程中没有新物质生成。
2.【答案】D
【知识点】原子核外电子的能级分布
【解析】【解答】A.由分析可知,7s能级中含有7个轨道,A不符合题意;
B.由分析可知,6p能级中含有6×3=18个轨道,B不符合题意;
C.由分析可知,5d能级中含有5×5=25个轨道,C不符合题意;
D.由分析可知,4f能级中含有4×7=28个轨道,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】s能级有1个轨道,p能级有3个轨道,d能级有5个轨道,f能级有7个轨道。
3.【答案】D
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A.CO2的中心原子(C)的价层电子对数为2+(4-2×2)=2,A不符合题意;
B.SO2的中心原子(S)的价层电子对数为2+(6-2×2)=3,B不符合题意;
C.BF3的中心原子(B)的价层电子对数为3+(3-3×1)=3,C不符合题意;
D.NH3的中心原子(N)的价层电子对数为3+(5-1×3)=4,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据价层电子对互斥理论确定中心原子的杂化轨道类型,价层电子对数=配原子个数+×(a-xb),其中a表示中心原子价电子个数,x表示配原子个数,b表示配原子形成稳定结构需要的电子个数。根据题干信息,分子的中心原子的杂化类型为sp3,说明该分子的中心原子的价层电子对数是4。
4.【答案】B
【知识点】原子核外电子排布
【解析】【解答】A.小黑点的密表示电子出现概率大,A不符合题意;
B.2p能级中的2个电子填充在1个轨道内,违反了洪特规则,B符合题意;
C.由于N原子2p轨道为半充满状态,能量较大,第一电离能较大,则原子序数为7、8、9的三种元素的第一电离能顺序为O<N<F,C不符合题意;
D.电子在激发态跃迁到基态时,会产生发射光谱,电子由基态跃迁到激发态时,会产生吸收光谱,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.电子云是用小黑点疏密来表示空间各电子出现概率大小的一种图形。
B.洪特规则是指电子在原子核外排布时,将尽可能分占不同的轨道,且自旋方向相同。
C.同周期元素的第一电离能和电负性从左到右呈增大趋势,注意轨道半充满状态的原子的第一电离能较大。
D.注意原子光谱包括吸收光谱与发射光谱。
5.【答案】D
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】A.B与Be位于第二周期,由于Be中轨道为全充满状态,则第一电离能:Be>B,A不符合题意;
B.F原子为吸引电子的基团,能使-OH上的氢活泼性增强,则CF3COOH更易电离出氢离子,酸性:CH3COOH<CF3COOH,B不符合题意;
C.非金属性:O>S,由分析可知,热稳定性:H2O>H2S,C不符合题意;
D.由分析可知,元素的电负性:Cl>S>Na,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.注意轨道半充满或全充满状态的原子的第一电离能较大。
B.F原子为吸引电子的基团,能使-OH上的氢活泼性增强。
C.非金属性越强,元素的简单氢化物越稳定。
D.同周期元素的电负性从左到右逐渐增大。
6.【答案】D
【知识点】有机化合物中碳的成键特征
【解析】【解答】A.CH4空间充填模型为,A不符合题意;
B.丙烯的结构简式为CH3CH=CH2,B不符合题意;
C.聚氯乙烯的结构简式为,C不符合题意;
D.2-丁烯的键线式为 ,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.CH4空间充填模型为。
B.注意烯烃结构简式中的碳碳双键不可缺少。
C.聚氯乙烯的单体为CH2=CHCl。
D.键线式的特点是以线示键,每个折点和线端点处表示有一个碳原子。
7.【答案】C
【知识点】原子核外电子排布;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】根据题干信息,该元素的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,最高能层为第4层,价电子数为2,可推出该元素位于第四周期ⅡA族,属于s区元素;
故答案为:C。
【分析】根据元素离子的电子排布式可推出,其基态原子的电子排布式,结合最高能层和价电子数进行推断。
8.【答案】A,B
【知识点】有机物中的官能团;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.分子中含有酚羟基、羰基、醚键、碳碳双键共4种官能团,A符合题意;
B.酚羟基能与CH3COOH溶液发生酯化反应,B符合题意;
C.碳碳双键、酚羟基能发生氧化反应,C不符合题意;
D.碳碳双键能与Br2发生加成反应,D不符合题意;
故答案为:AB。
【分析】该有机物分子中含有官能团为酚羟基、羰基、醚键、碳碳双键,结合官能团性质进行分析。
9.【答案】A
【知识点】测定溶液pH的方法;物质的检验和鉴别;醛与Cu(OH)2的反应
【解析】【解答】A.甲酸中有醛基结构,与新制氢氧化铜反应,适当条件下可以生成砖红色沉淀,乙酸无醛基结构,与新制氢氧化铜只是发生酸碱中和反应,无砖红色沉淀生成,可以实现鉴别,符合题意;
B.SO2可以与Ca(OH)2反应生成白色沉淀CaSO3,无法实现鉴别,不符题意;
C.Fe3+可以氧化I-形成I2,I2使淀粉变蓝,所以无法实现鉴别,不符题意;
D.湿润的pH试纸无法准确测定CH3COONa的pH,不符题意;
故答案为:A。
【分析】A.新制氢氧化铜悬浊液可用于鉴别有机物中是否含有醛基,有醛基的有机物能与新制氢氧化铜反应生成砖红色沉淀。
B. Ca(OH)2与SO2、CO2反应均产生白色沉淀(CaSO3、CaCO3)。
C.I-能被Fe3+氧化为I2,淀粉遇I2变蓝。
D.用湿润的pH试纸所测的溶液pH为溶液稀释后的,注意测溶液pH时,pH试纸不能润湿。
10.【答案】A
【知识点】有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体;有机分子中原子共线、共面的判断
【解析】【解答】A.苯环上两个氯原子可以在两个支链的同侧,有2种结构,也可以在两个支链的异侧,有3种,则其苯环上的二氯代物有5种,A符合题意;
B.氨基和酯基能发生取代反应,苯环能与H2发生加成反应,有机物燃烧能发生氧化反应,B不符合题意;
C.亚甲基具有甲烷结构特点,单键可以旋转,根据有机物的结构简式及分析可知,该分子中可能共平面的碳原子最多为9个,C不符合题意;
D.该分子中含有1个苯环,由分析可知,1mol该物质最多消耗3mol H2,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.注意苯环上两个氯原子在两个支链异侧的情况有3种。
B.该有机物中含有官能团为氨基、酯基。
C.苯环上所有原子共平面,—COO—中所有原子共平面。
D.该有机物中只有苯环能与H2发生加成反应,且以1:3发生加成反应。
11.【答案】C
【知识点】同分异构现象和同分异构体;同系物
【解析】【解答】A.分子式都为C3H6,但它们一个属于烯烃,另一个属于环烷烃,结构不同,互为同分异构体,故A不符合题意;
B. 乙烯和己烯均含有1个碳碳双键,结构相似,分子组成相差4个CH2原子团的同一类有机物的,互称为同系物,不符合题意,故B不符合题意;
C. 乙炔和苯最简式都是CH,二者结构不同,分子式不同,二者即不是同系物,又不是同分异构体,故C符合题意;
D. 乙醇分子式C2H6O,乙酸分子式C2H4O2,分子式不同结构不同,不符合题意,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】最简式相同,则其原子个数比相同;不属于同系物,则其分子结构或官能团不同;不属于同分异构体则其分子式不同。据此结合选项所给有机物的分子式和结构进行分析即可。
12.【答案】A,D
【知识点】有机物的结构和性质;有机分子中原子共线、共面的判断
【解析】【解答】A.苯环为平面结构,且与苯环直接相连的碳原子与苯环共面,X、Z中右下方的苯环上与左上方苯环直接相连的碳原子和此碳原子对位的碳原子共面,则X、Z分子中均至少有9个碳原子共面,A符合题意;
B.X中含有羧基,羧基和苯环与Br2均不能发生加成反应,B不符合题意;
C.对比X、Y的结构简式,X→Y发生氧化反应,C不符合题意;
D.X中的羧基、Y中的酚羟基均显酸性,均能与Na2CO3溶液反应,D符合题意;
故答案为:AD。
【分析】A.注意苯环与另一个苯环直接相连的碳原子和此碳原子对位的碳原子共面。
B.羧基和苯环与Br2均不能发生加成反应。
C.X→Y,X分子脱去2个氢原子生成Y。
D.X中的羧基、Y中的酚羟基均显酸性,均能与Na2CO3溶液反应。
13.【答案】A
【知识点】物质的分离与提纯
【解析】【解答】A.苯甲酸与NaOH溶液反应生成的苯甲酸钠与甲苯不互溶,通过分液可以分离,A符合题意;
B.苯酚与溴单质反应生成的三溴苯酚与苯互溶,不能分离,B不符合题意;
C.乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应生成CO2,有新杂质生成,不能提纯,C不符合题意;
D.乙酸能与碳酸氢钠反应生成的乙酸钠与乙醛互溶,且乙醛与水互溶,不能提纯,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】除杂的原则:
1.不增(在除去杂质的同时,不能引入新的杂质);
2.不减(不能减少被提纯的物质);
3.易分离(将杂质转变成便于分离的物质)。
14.【答案】A
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构
【解析】【解答】A.质谱法常用于测定有机物的相对分子质量,A符合题意;
B.燃烧法可确定有机物含有元素种类以及实验式,B不符合题意;
C.红外光谱法是用于鉴定有机物中所含官能团种类,C不符合题意;
D.核磁共振氢谱法是检验不同环境的氢原子的种类和数量,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】常用于测定有机物的相对分子质量的是质谱法。
15.【答案】B
【知识点】晶体熔沸点的比较
【解析】【解答】A.根据晶胞结构图及均摊法可知,P原子数为4,B原子数为8×+6×=4,则磷化硼的化学式为BP,由分析可知,磷化硼中P的价层电子对数为1+(5-1×5)=1,A不符合题意;
B.BN与BP均属于原子晶体,N原子半径比P原子的小,B-N的键长比B-P短,则B-N的键能较大,所以相同条件下的熔点:BN>BP,B符合题意;
C.磷化硼不溶于水,也不溶于苯,C不符合题意;
D.a原子处于晶胞后平面面心,到左侧面、下底面距离等于晶胞棱长的一半,即坐标参数x=0,y=z=,故C原子的坐标参数为(0,,),D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.价层电子对数=配原子个数+×(a-xb),其中a表示中心原子价电子个数,x表示配原子个数,b表示配原子形成稳定结构需要的电子个数。
B.BN与BP均属于原子晶体,N原子半径比P原子的小,B-N的键长比B-P短,则B-N的键能较大。
C.磷化硼不溶于水,也不溶于苯。
D.a原子处于晶胞后平面面心,到左侧面、下底面距离等于晶胞棱长的一半。
16.【答案】(1)3;1s22s22p4;F>N>O
(2)不能;氢原子没有直接和N、O、F相连
(3)SeO2、SeO3
(4)H-N的键长比H-O的更长,键能H-O的比H-N大,使得NH3比H2O更溶液分解
【知识点】原子核外电子排布;原子核外电子的能级分布;元素电离能、电负性的含义及应用;含有氢键的物质
【解析】【解答】(1)基态氟原子核外电子排布式为1s22s22p5,最高能级的电子云有3种空间伸展方向:3px、3py、3pz;基态氧原子的核外电子排布式是1s22s22p4;氟、氧、氮均位于第二周期,一般同周期元素的第一电离能从左到右依次增大,但由于N的2p能级上电子半充满,为较稳定结构,则其第一电离能比O的大,所以氟、氧、氮三种元素的第一电离能由大到小的顺序为F>N>O。
(2)该分子中含有很多氮、氧、氟三种电负性很大的原子,也含有氢原子,由于氢原子没有直接和N、O、F相连,则不能形成分子内或者分子间氢键。
(3)硒能形成两种常见的氧化物,分子式为SeO2、SeO3。
(4)由于H-N的键长比H-O的更长,键能H-O的比H-N大,使得NH3比H2O更溶液分解,所以常压下,氨气在300℃时约有10%分解,水蒸气在2000℃时约有5%分解。
【分析】(1)基态氟原子核外电子排布式为1s22s22p5。基态氧原子的核外电子排布式是1s22s22p4。同周期元素的第一电离能从左到右依次增大,但由于N的2p能级上电子半充满,为较稳定结构,则其第一电离能比O的大。
(2)注意形成分子内或者分子间氢键的主要因素是氢原子直接与N、O、F相连。
(3)硒能形成两种常见的氧化物:SeO2、SeO3。
(4)H-N的键长比H-O的更长,键能H-O的比H-N大。
17.【答案】(1)平面形;sp2、sp3
(2)CH2=CH2和CH3CH=CH2均为分子晶体,且相对分子质量CH3CH=CH2比CH2=CH2大,则乙烯中分子间作用力比丙烯中的更小
(3)加成反应;取代反应
(4)
(5)
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)CH2=CH2的分子构型为平面型;CH3CH=CH2分子中有两种C原子,其中甲基上的碳原子采用sp3杂化,双键的碳原子采用sp2杂化。
(2)CH2=CH2和CH3CH=CH2均为分子晶体,且相对分子质量CH3CH=CH2比CH2=CH2大,则乙烯中分子间作用力比丙烯中的更小。
(3)根据流程图信息,CH2=CH2与H2O在催化剂条件下发生加成反应生成A(乙醇),A+B→丙烯酸乙酯为酯化反应(或取代反应)。
(4)CH3CH=CH2为丙烯,其同分异构体为环丙烷,结构简式为 。
(5)丙烯酸乙酯在一定条件下发生加聚反应生成 。
【分析】(1)乙烯的分子构型为平面型;CH3CH=CH2分子中有两种C原子,其中甲基上的碳原子采用sp3杂化,双键的碳原子采用sp2杂化。
(2)一般分子晶体的沸点随相对分子质量的增大而增大。
(3)根据官能团及有机物的化学性质进行推断。
(4)同分异构体的分子式相同、结构不同。
(5)丙烯酸乙酯在一定条件下发生加聚反应生成 。
18.【答案】(1)N>O>C
(2)<;O的原子半径比N小,电负性大于N,H-O键键能大于H-N键,的稳定性大于
(3)极性;1∶1
(4)氧化反应;
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;极性分子和非极性分子;有机物的结构和性质;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】(1)由分析可知,B、C、D分别为碳元素、氮元素、氧元素,均位于第二周期,同周期元素的第一电离能从左到右依次增大,但由于N的2p能级上电子半充满,为较稳定结构,则其第一电离能比O的大,所以这三种元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C。
(2)由分析可知,C、D分别是氮元素、氧元素,其简单氢化物分别是NH3、H2O,由于O的原子半径比N小,电负性大于N,H-O键键能大于H-N键,所以H2O的稳定性大于NH3。
(3)由分析可知,分子式为ABC的化合物为HCN,属于极性分子;HCN中碳氢原子之间含有1个σ键,碳氮原子之间为三键,其中有1个σ键,2个π键,所以HCN结构中σ键与π键的个数之比为1:1。
(4)肉桂醛中的醛基与新制的氢氧化铜发生氧化反应;肉桂醛中的碳碳双键与溴发生加成反应,其化学方程式为 。
【分析】根据题干信息,A、B、C、D为原子序数依次增大的短周期元素,A的核外电子总数与其周期序数相同,可推出A是氢元素;B的基态原子的核外有3个能级,且每个能级上的电子数相等,可推出B的基态原子核外电子排布式为1s22s22p2,则B为碳元素;D的基态原子2p轨道中含有两种不同自旋方向的电子,且电子数之比为3:1,可推出D的基态原子核外电子排布式为1s22s22p4,则D为氧元素;B、C、D为原子序数依次增大,可推出C为氮元素。
19.【答案】(1)是;0.02mol·L-1·min-1;d
(2)<;75%;该反应为放热反应,当温度高于T0后,温度升高,平衡逆向移动,NO的浓度减小
【知识点】吸热反应和放热反应;化学反应速率;化学平衡状态的判断;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)①由表格信息可知,5min时,△n(H2O)=(1.00-0.80)mol=0.20mol,△n(H2)=0.60mol,根据氧原子守恒可知,△n(CO)=△n(H2O),即c mol=0.20mol,所以c=0.2。根据碳原子守恒可知,△n(CH4)=△n(CO),即(0.40-a)mol=0.20mol,所以a=0.2,5min和7min时各物质的物质的量不变,所以5min时反应达到平衡状态;前5min反应的平均反应速率v(CH4)== 0.02mol·L-1·min-1 。
②根据表格信息,与5min相比,反应在7~10min内,CH4、H2O的物质的量增大,CO的物质的量减少,H2的物质的量增大,则改变的条件是冲入H2。
(2)根据图示信息,b点时c(NO)最大,此时反应达到平衡状态,升高温度c(NO)降低,说明平衡逆向移动,则该反应为放热反应,即ΔH<0;T0温度时,c(NO)=3.0mol/L,生成n(NO)=3.0mol/L×1L=3.0mol,根据N原子守恒可知,△n(NH3)=n(NO)=3.0mol,则NH3的转化率
==75%;该反应为放热反应,T0温度之后,随着温度升高,平衡逆向移动,c(NO)减小。
【分析】(1)①根据原子守恒可推出a、c,结合表格信息,5min和7min时各物质的物质的量不变,所以5min时反应达到平衡状态。
②通过与5min时相比各物质的量的变化进行分析。
(2)b点时c(NO)最大,此时反应达到平衡状态,升高温度c(NO)降低,说明平衡逆向移动,则该反应为放热反应。转化率=。

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