山西省忻州市名校2022-2023学年高二下学期第一次月考化学试题（含解析）

忻州市名校2022-2023学年高二下学期第一次月考
化学
全卷满分100分，考试时间90分钟。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Fe 56 Cu 64 Y 89 Sn 119
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．2022年北京冬奥会、冬残奥会的成功举办离不开各种科技力量的支撑。下列说法正确的是（ ）
A．跨临界直冷制冰使用的分子中存在1个键和1个键
B．冰变成水破坏的只有范德华力
C．颁奖礼服内胆中添加的石墨烯是最薄且最坚硬的纳米材料，属于分子晶体
D．开幕式上，鸟巢上空绽放的璀璨焰火与原子核外电子跃迁释放能量有关
2．下列说法或有关化学用语的表达正确的是（ ）
A．在基态多电子原子中，p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
B．基态铍原子最外层电子的电子云轮廓图：
C．乙炔的空间填充模型：
D．基态碳原子的价层电子的轨道表示式：
3．X、Y、Z三种元素的原子，其价层电子排布式分别为、和，由这三种元素组成的化合物的化学式不可能是（ ）
A． B． C． D．
4．“中国芯”的主要原材料是高纯单晶硅，可通过反应制备高纯硅。下列有关说法正确的是（ ）
A．是由极性键形成的极性分子
B．沸点：
C．键的极性：H—F>H—Cl>H—Br
D．芯片、太阳能电池、光导纤维的主要成分均为晶体Si
5．右图是某物质的分子结构模型图，下列有关该物质的说法中错误的是（ ）
A．分子式为TiC B．是共价化合物
C．Ti位于元素周期表的第四周期第ⅣB族 D．Ti与C之间形成的是极性键
6．、都是重要的有机反应中间体，下列说法正确的是（ ）
A．的球棍模型为 B．中C-H为
C．中键角为109°28′ D．与形成的化合物中含有离子键
7．已知R、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，其中R、X、Y与Z同一周期，Y与W同族，形成的化合物M的结构如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．简单离子半径：W>Z>Y>X>R
B．第一电离能：Z>X>Y>W
C．R与Y的单质反应可生成含非极性键的化合物
D．在水中的溶解度：
8．有关晶体的结构如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．冰中的每个水分子均摊4个氢键
B．每个硅原子被4个最小环所共有
C．如图所示的金刚石晶胞中有6个碳原子
D．在晶胞中，1个分子周围有12个紧邻分子
9．2022年诺贝尔化学奖授予了对点击化学和生物正交化学作出贡献的三位科学家。点击化学的代表反应为“叠氮化物炔烃”反应，其反应原理如图所示（和代表烃基）。下列说法错误的是（ ）
A．在[Cu]作用下，C—H键断裂并放出能量
B．反应中[Cu]可降低反应的活化能，提高反应速率
C．若发生析氢反应：，则会影响的生成
D．该反应原理的总反应的原子利用率为100%
10．离子液体广泛应用于科研和生产中。某离子液体结构如图，其中阳离子有类似苯环的特殊稳定性。下列说法错误的是（ ）
A．阳离子中所有C、N原子可能共平面
B．阴离子中Al原子为杂化，键角为120°
C．阳离子中存在大键
D．电负性大小顺序为N>C>H>Al
11．下列实验方案不能达到实验目的的是（ ）
选项 A B C D
实验 方案
实验 目的 用于在实验室测定中和反应的反应热 用已知浓度的HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液 验证温度对水解平衡的影响 验证牺牲阳极法
12．四水合磷酸锌［，难溶于水］是一种性能优良的绿色环保防锈颜料。实验室以锌灰（含Zn、ZnO、PbO、CuO、FeO、、等）为原料制备的流程如下：
已知：，。
下列说法错误的是（ ）
A．滤渣工的主要成分是
B．步骤Ⅰ中，调节溶液的pH约为5后加溶液反应的离子方程式为
C．若试剂a为ZnS，反应的
D．为提高锌元素的利用率，可将分离出四水合磷酸锌的母液收集、循环使用
13．如图为拟通过甲装置除去污水中的乙酸钠和对氯苯酚，同时利用此装置产生的电能在铁上镀铜（见乙装置）。下列说法正确的是（ ）
A．乙装置中溶液颜色会变浅
B．铁电极应与A极相连接
C．A极的电极反应式：
D．当B电极产生0.25 mol气体时，铁电极质量理论上增加32g
14．25℃时，用NaOH溶液滴定20 mL 溶液，溶液pH随的变化曲线如图所示（曲线上的数字为pH）。下列说法错误的是（ ）
A．25℃时，的第二电离常数
B．当时，溶液中
C．若将与 混合，对应的点应在c、d之间
D．从a点至d点，水的电离程度逐渐增大
二、非选择题：本题共5大题，共58分。
15．（10分）H、C、N、O、F、S等是重要的非金属元素，回答下列问题：
（1）图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势（纵坐标的标度不同）。第二电离能的变化图是______（填标号），判断的根据是______。
（2）已知C—H、C—F的键能分别为413.4、485。在2022年冬奥会上“水立方”华丽转身为“冰立方”，实现了奥运场馆的再利用，其美丽的透光气囊材料由乙烯（）与四氟乙烯（）的共聚物(ETFE)制成。、分子的稳定性关系：前者______后者（填“大于”或“小于”），原因是______。
（3）相同条件下，与在水中的溶解度较大的是______（写分子式），理由是______。
（4）已知比接收质子的能力强，可能的原因是______。
16．（10分）W、R、X，Y、Z是原子序数依次增大的前四周期元素，其元素性质或原子结构如下表所示：
元素 元素性质或原子结构
W 基态原子L能层所有能级上电子数相同
R 第二周期元素基态原子中未成对电子数最多
X 基态原子核外s能级上电子总数与p能级上电子总数相等，且第一电离能低于同周期相邻元素
Y 最外层电子数是次外层电子数的一半
Z 最外层只有1个电子，其他内层各能级所有轨道里的电子均成对
回答下列问题：
（1）W的基态原子有______种不同运动状态的电子，Z的价层电子排布图为______。
（2）W、R、X的简单氢化物分子中，键角由大到小的顺序是______（用对应的分子式表示），原因是______。
（3）已知：羧酸的酸性可用（）的大小来衡量，越小，酸性越强。
羧酸
三氯乙酸（） 0.65
三氟乙酸（） 0.23
由表可见，酸性：三氯乙酸______三氟乙酸（填“大于”“小于”或“等于”），从键的极性角度解释原因：______。
17．（10分）黑火药是我国古代的四大发明之一，距今已有1000多年的历史。黑火药在发生爆炸时发生的反应为：（已配平）。回答下列问题：
（1）K原子激发态的电子排布式有______，其中能量较高的是______。（填标号）
a． b．
c． d．
（2）在生成物中，A的电子式为______。
（3）已知与结构相似，推算HCN分子中键与键数目之比为______。
（4）第ⅥA族的氧、硫、硒（Se）、碲（Te）等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含第ⅥA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。
①O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为______。
②的酸性比的酸性______（填“强”或“弱”）。气态分子中Se的杂化方式为，______离子的VSEPR模型名称为______。
18．（12分）一种电合成技术可以将转化为甲酸盐，为减少排放提供了一条有吸引力的途径，并为实现碳中和奠定了坚实的基础。研究表明，许多金属如Pb、In、Bi、Cd和Sn，都可催化转化为甲酸盐的反应。回答下列问题：
（1）Sn位于元素周期表中第五周期第ⅣA族，基态Sn原子的d轨道与p轨道上的电子数之比为______。
（2）比较键能：C—H______Si—H（填“>”“<”或“=”）。
（3）晶体的熔点高于干冰的原因是______。
（4）分子的空间结构为______。
（5）Sn有三种同素异形体，其中灰锡是金刚石型立方晶体，如图所示。在灰锡中Sn原子的配位数是______，Sn原子围成的最小环上有______个Sn原子。已知灰锡中Sn原子之间的最小距离为d pm，则灰锡的密度为______。（写出计算式即可，不用化简）。
19．（16分）的资源化利用能有效减少的排放，充分利用碳资源。回答下列问题：
Ⅰ．把转化为HCOOH是降碳并生产化工原料的常用方法。工业上利用甲酸的能量关系转换图如图所示：
（1）反应的______。
（2）在恒温恒容密闭容器中，对于转化为HCOOH的反应，下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是______（填字母）。
A．混合气体的平均相对分子质量不再变化
B．混合气体的密度不再变化
C．和的转化率之比不再变化
D．生成HCOOH的速率与消耗的速率相等
（3）温度为 ℃时，在初始总压为 kPa的2 L恒容密闭容器中分别充入1 mol 和1 mol 发生反应：，体系达到平衡时容器内总压强变为原来的0.75倍。 ℃时，的平衡转化率为______；上述反应的化学平衡常数______（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。若其他条件不变，将上述起始反应物置于某恒压密闭容器中，则的平衡转化率______（填“增大”“减小”或“不变”）。
Ⅱ．下图是某科研团队设计的光电催化反应器，实现了由制得异丙醇（常温下为液态）。其中A极是Pt/CNT电极，B极是Pt/CNT电极。
（4）A极为______极（填“正”或“负”），其电极反应式为______。
（5）离子交换膜是______（填“阴”或“阳”）离子交换膜。
（6）该反应器工作一段时间，若A、B两极分别收集到标准状况下1.12 L和2.24 L的气体，则此时理论上制得异丙醇的质量为______g（保留1位小数）。
化学
参考答案、提示及评分细则
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．D 的结构式为O=C=O，1个分子中含有2个键和2个键，A错误；冰变成水，不仅要破坏范德华力还要提供额外能量破坏分子间的氢键，B错误；石墨烯是共价晶体，C错误，焰火是原子核外电子由较高能量的激发态向较低能量的激发态乃至向基态跃迁释放能量形成的，D正确。
2．C 在基态多电子原子中，同能层的p轨道电子的能量一定比s轨道电子能量高，但能层不同则不一定，如外层s轨道电子能量则比内层p轨道电子能量高，A错误；基态Be的电子排布式：，则基态铍原子最外层电子的电子云轮廓图为球形，B错误；乙炔的分子式为，为直线形结构，为其空间填充模型，C正确；基态碳原子的价层电子轨道表示式为，D错误。
3. B X原子最外层电子排布式为，则X为H；Y原子最外层电子排布式为，则Y为P，Z原子最外层电子排布式为，则Z为O。为，符合实际情况，A正确；为，不符合实际情况，B错误；为，符合实际情况，C正确；为，符合实际情况，D正确。
4．C 是由极性键形成的非极性分子，A错误；相对分子质量越大，分子晶体的沸点越高，因此沸点由高到低的顺序为，B错误；电负性：F>Cl>Br，则共价键极性：H—F>H—Cl>H—Br，C正确；芯片、太阳能电池的主要成分均为晶体Si，光导纤维的主要成分为，D错误。
5．A 该模型是一个分子的结构模型，即它不是晶胞，所以确定其组成时不能按均摊法进行计算，观察结构模型图知，分子中有14个钛原子、13个碳原子，故分子式为，A错误；钛与碳原子间形成的是共价键，该物质是共价化合物，B、D正确；Ti是22号元素，位于元素周期表的第四周期第ⅣB族，C正确。
6．A 中价层电子对数是3且不含孤电子对，所以碳原子采取杂化，的空间结构为平面三角形，A正确；中价层电子对数是4，含1个孤电子对，所以碳原子采取杂化，C—H为键，B错误；中含1个孤电子对，孤电子对对成键电子对之间的排斥力大于成键电子对对成键电子对之间的排斥力，所以键角小于109°28′，C错误；与形成的化合物为甲醇，甲醇中只含共价键不含离子键，D错误。
7．B 根据化合物M的结构式可知，Y形成两个共价键，W形成六个共价键，Y与W同族，因此它们位于第ⅥA族，则W为S，Y为O；R、X、Y、Z位于第二周期，R带一个单位正电荷，则R为Li；Z形成一个共价键，则Z为F；X形成两个共价键且使形成的阴离子带一个单位负电荷，则X为N。电子层数相同，核电荷数越多，离子半径越小，电子层数越多，离子半径越大，所以离子半径：W>X>Y>Z>R，A错误；同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，同周期元素从左向有第一电离能呈增大趋势，但第ⅤA族第一电离能大于第ⅥA族，因此第一电离能：Z>X>Y>W，B正确；R是Li，Y是O，Li在中燃烧生成，中不含非极性键，C错误；与水分子间可以形成氢键，溶解度增大，与水分子间不能形成氢键，因此在水中的溶解度：，D错误。
8．D 每个水分子中的氧原子可以分别与另外两个水分子中的氢原子形成2个氢键，每个水分子含有的两个氢原子也可以分别与另外两个水分子中的氧原子形成2个氢键，由于每个氢键都为两个水分子所共有，因而每个水分子均摊氢键数为，A错误；如图可以看出，每个硅原子周围有四条边，而每条边又被6个环所共有，同时由于每个环上有两条边是同一个硅原子周围的，所以每个硅原子被个最小环所共有，B错误；如图所示的金刚石晶胞中碳原子有8个在顶点，6个在面心，4个在体内，因此含有个碳原子，C错误；根据晶胞，以顶点的二氧化碳分子分析，与面心的二氧化碳分子紧邻，每个横截面有4个，总共有3个横截面，因此1个分子周围有12个紧邻分子，D正确。
9．A 化学键断裂需要吸收能量，在［Cu］作用下C—H键断裂并吸收能量，A错误；催化剂能降低反应的活化能，提高反应的速率，B正确；析氢反应（）会导致生成过程中不足，从而影响其生成，C正确；据图可知，该流程中初始反应物为和，最终产物为，化学方程式为反应的原子利用率为100%，D正确。
10．B 根据信息，阳离子有类似苯环的特殊稳定性，可知阳离子中五元环上的C、N原子在同一平面上，单键可以旋转，则每个N上连接的乙基的两个C原子通过旋转可能与五元环在同一平面上，所以阳离子中所有C、N原子可能共平面，A正确；中Al原子的价层电子对数为4，为杂化，且无孤电子对，故为正四面体形，键角为109°28′，B错误；阳离子中3个C原子、2个N原子之间形成一个大键，C正确；非金属性越强，元素电负性越大，电负性大小顺序为N>C>H>Al，D正确。
11．B 图示装置为中和热测定装置，可进行中和反应的反应热测定，A可达到实验目的；用已知浓度的HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液时，HCl溶液放在酸式滴定管中，且视线应注视锥形瓶中溶液颜色的变化，B错误；加热促进的水解，碱性增强，酚酞遇碱变红，红色加深，C可达到实验目的；图示装置为原电池装置，酸性条件下，Zn作负极，Fe作正极被保护，为牺牲阳极法，正极区域无明显现象，D可达到实验目的。
12．A 含Zn、ZnO、PbO、CuO、FeO、、等物质的锌灰经稀硫酸充分浸取后，Zn、ZnO、CuO、FeO、溶解，浸出液中含有、、、及过量、、PbO与稀硫酸反应生成难溶物，和不溶于稀硫酸的一并滤出，故滤渣Ⅰ主要是、，A错误；步骤Ⅰ中，调整溶液pH约为5后加溶液，可将氧化为，发生反应的离子方程式为，B正确；反应的，C正确；将分离出四水合磷酸锌的母液收集、循环使用，可提高锌元素的利用率，D正确。
13．D 甲装置除去污水中的乙酸钠和对氯苯酚，同时利用此装置产生的电能在铁上镀铜，则甲装置为原电池，乙装置为电解池，甲中向A极移动，则A极为正极，B极为负极。乙装置为电镀装置，电镀液的浓度不变，凶此溶液的颜色不变，A错误；电镀时，待镀金属作阴极，与电源负极相连，而A极为正极，B错误；A极为正极，得电子，与氢离子反应生成苯酚和氯离子，电极反应式：，C错误；根据B电极反应式：，铁电极反应式：，由各电极上转移的电子数相等，可得关系式：，则B电极产生0.25 mol时，铁电极质量理论上增加，D正确。
14．C ，据图可知当时溶液pH=7.34，即，此时，A正确；当时，溶液中溶质为，溶液中存在质子守恒：，B正确；若将与混合，得到等物质的量浓度的、的混合溶液，的水解常数为，即的水解程度大于的电离程度，此时溶液显碱性，则溶液中，根据滴定过程发生的反应可知，随着NaOH加入的量增多，增大，减小，c点，则对应的点在c点之前，C错误；酸或碱的电离抑制水的电离，盐类的水解促进水的电离，当溶液中的溶质只有时水的电离程度达到最大，在未完全反应之前，随着NaOH的滴入水的电离程度逐渐增大，D正确。
二、非选择题：本题共5大题，共58分。
15．（1）图c（1分） C、N、O、F失去第一个电子后的电子排布式分别为、、、，氧的2p能级为半充满状态，最稳定，再失去一个电子所需能量最大（或其他合理答案）（2分）
（2）小于（1分） C—F的键能大于C—H的键能，键能越大，分子越稳定（或其他合理答案）（2分）
（3）（1分） 为极性分子，为非极性分子，为极性溶剂，极性分子的溶质易溶于极性溶剂（或其他合理答案）（1分）
（4）甲基是推电子基团，供电子能力强于氢原子，导致N原子的电子云密度增大，接收质子的能力增强（或其他合理答案）（2分）
16．（1）6 （各2分）
（2）（1分） 分子中没有孤电子对，分子中有1个孤电子对，个孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥力比成键电子对对成键电子对的排斥力大，所以孤电子对数目越多，分子的键角越小（或其他合理答案）（2分）
（3）小于（1分） F的电负性比Cl大，F—C的极性大于Cl—C的极性，导致的极性大于的极性，使得三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子（或其他合理答案）（2分）
17．（1）ac c（各1分） （2）（1分） （3）1∶1（1分）
（4）①O>S>Se（1分） ②强（1分） （2分） 四面体形（2分）
18．（1）1∶1（2分） （2）>（1分）
（3）是共价晶体，熔化时破坏共价键。干冰是分子晶体，熔化时破坏范德华力，所以的熔点高于干冰（2分）
（4）直线形（2分） （5）4（1分） 6（2分） （2分）
19．（1）（2分） （2）A（2分）
（3）50% （）（单位不写不扣分） 增大（各2分）
（4）正（1分） ，（未写，不扣分）（2分）
（5）阳（1分） （6）1.0（2分）