河南省开封市五校2023-2024学年高二上学期期末联考化学试题（含答案）

开封五校2023～2024学年上学期期末联考
高二化学
考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分100分，考试时间75分钟.
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效.
4.本卷命题范围：人教版选择性必修1、2.
5.可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23
一、选择题（本大题共15小题，每小题3分，共计45分.在每小题列出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.我国研发一款拥有自主知识产权的超薄铷原子钟，每3000万年误差仅1秒.Rb是第五周期第ⅠA族元素，下列有关说法中正确的是（ ）
A.第一电离能： B.铷原子核外电子运动状态有37种
C.单质沸点： D.最高能级电子排布式为
2.盐类水解在生产和生活中有着较广泛的应用，下列有关说法正确的是（ ）
A.加入浓溶液可以使紫色石蕊试液变红
B.明矾净水的反应：
C.由于硫酸铜溶液呈酸性所以能使蛋白质变性
D.“84”的漂白原理是水解生成具有漂白性的
3.下列变化需克服相同类型作用力的是（ ）
A.碘和干冰的升华 B.硅和的熔化
C.氯化氢和氯化钠的溶解 D.溴和汞的汽化
4.下列有关超分子的说法错误的是（ ）
A.超分子具有“分子识别”和“自组装”的特性
B.分子以共价键聚合形成超分子
C.超分子是由两种或多种分子形成的聚集体
D.分子形成超分子的作用可能是分子间作用力
5.下列对一些实验事实的解释错误的是（ ）
选项 实验事实 解释
A 水加热到较高温度难以分解 水分子中共价键键能较大
B 石墨棒作为原电池的电极材料 石墨品体能导电
C 的沸点高于 H-N键的键长比H-P键的键长短
D 用X射线实验区分玻璃和水晶 水晶的衍射图上有明锐的衍射峰
6.某配合物W的化学式为，下列说法正确的是（ ）
A.中心离子提供空轨道 B.的W溶液中
C.基态钛原子的价层电子数为2 D.配体中氢原子提供孤电子对
7.丙烯酸是非常重要的化工原料之一，由甘油催化转化生成丙烯酸的过程为：甘油丙烯醛丙烯酸.
已知：反应Ⅰ：（活化能）
反应Ⅱ：（活化能）
甘油在常压下沸点为290℃，工业生产选择反应温度为300℃常压下进行.下列说法错误的是（ ）
A.当的体积分数保持不变，说明反应达到平衡状态
B.丙烯醛有毒，为了工业生产安全可选择能大幅降低且对几乎无影响的催化剂
C.固体催化剂一定时，增大其表面积可提高化学反应速率，增大甘油的平衡转化率
D.若改变条件增大反应Ⅱ的平衡常数，反应Ⅱ一定向正反应方向移动
8.X、Y、Z、W、R五种元素，原子序数依次增大，元素X有一种同位素无中子，Y的简单气态氢化物溶于水呈碱性，Z的2p轨道有两个未成对电子，W的简单离子是同周期离子半径最小的，R为第四周期基态原子未成对电子数最多的元素，下列说法错误的是（ ）
A.性质较稳定是由于含有氢键的缘故
B.X、Y、Z组成的化合物可能是离子化合物
C.工业上常用电解熔融的来制备单质W
D.R位于周期表的d区
9.极易发生水解，水解机理如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.分子的空间结构是平面三角形 B.中3个原子被取代的机会不均等
C.水解产物是一种三元酸 D.可与某些金属离子形成配位化合物
10.钛酸钙矿物的晶体结构如图（a）所示，某钙钛矿型太阳能光伏电池的有机半导体材料的晶胞结构如图（b）所示，其中A为，另两种离子为和，下列说法正确的是（ ）
图（a） 图（b）
A.图（b）中，X为
B.钛酸钙晶体中离钙离子最近的钛离子有8个
C.中键角小于中键角
D.钛酸钙晶体中离钛离子最近的氧离子形成了正四面体
11.下列有关说法错误的是（ ）
A.基态Fe原子的最外层电子的电子云形状为球形
B.中阴离子空间结构为正四面体形
C.可用作汽油抗爆剂，其分子中键和键的数目之比为
D.硅原子间难形成双键而碳原子间可以，原因是硅原子的半径大，难形成键
12.下列实验装置或操作能达到实验目的的是（ ）
选项 A B C D
目的 准确量取溶液 测定中和反应的反应热 粗铜精炼 比较的和的大小
装置或操作
13.如图是乙烯催化氧化的过程（部分配平相关离子未画出），下列描述错误的是（ ）
A.“过程Ⅰ”中涉及到非极性键的断裂
B.反应过程中部分碳原子杂化类型由
C.分子中键与键数目之比为6:1
D.“过程V”中消耗的氧化剂与还原剂物质的量之比为1:4
14.如图是我国科学家研发的某新型可充电电池的工作原理图，图中虚线转化表示充电状态，下列说法错误的是（ ）
A.放电时正极反应式为
B.充电时向多壁碳纳米管电极移动
C.放电时总反应方程式为
D.放电时电极电势：多壁碳纳米管电极>钠箔
15.25℃时，一定量的（为二元弱酸）与盐酸混合所得溶液中，部分含R微粒的物质的量分数（）与pH的关系如图所示.下列说法错误的是（ ）
A.曲线Z表示微粒
B.
C.时，
D.时，
二、非选择题（本题共4小题，共55分）
16.（14分）、的合理利用或处理是化学家们研究的重要课题.回答下列问题：
（1）科学家找到了使转化为的途径：.又知有关化学键键能如下表所示：
化学键
键能 728 436 464
则_________.又知，则，____________.
（2）工业上可用反应处理含氮废气，在某容积为2L的密闭容器内充入和，在一定条件下发生上述反应，5min时测得的质量为18g.
①该段时间内用表示的平均反应速率为___________；若5min时反应达到平衡，此时容器内气体密度与反应开始时气体密度之比为______________.
②下列事实能说明该反应已达平衡状态的是__________（填字母）.
A.消耗12gC同时消耗 B.容器内压强不再变化
C.容器内气体密度不再变化 D.键生成速率与键断裂速率相等
（3）向某密闭容器中通入、，控制适当条件使其发生反应，测得不同温度、压强下的平衡转化率如图所示.
①X表示___________（填“温度”或“压强”），__________（填“＞”或“＜”）.
②与A点对应的反应中，容器容积为2L，则A点温度下，该反应的平衡常数__________.
17.（14分）A、B、C、D、E是原子序数依次增大的前四周期元素.已知A元素基态原子的核外电子分占四个原子轨道；B元素与C元素同周期，B元素基态原子的成对电子数是未成对电子数的6倍；C元素基态原子只有一个未成对电子；D元素基态原子的L层与M层的电子数相等，且与s能级的电子总数相同；基态的3d轨道中有5个电子.
回答下列问题：
（1）基态C原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为____________；基态E原子核外未成对电子数为____________.
（2）一般情况下，B元素的最高价氧化物的晶体类型为_________；A、B元素最高价氧化物以及C元素与氧形成的化合物，三种物质中心原子杂化类型相同的是___________（用化学式填空）.
（3）A、B、C、D四种元素的电负性按由大到小排序为_____________（用元素符号填空）.
（4）配离子中，中心离子的配位数为_____________；在结构示意图的相应位置补填缺少的配体.
18.（14分）过渡金属铬、铅、镍、铁及其化合物在工业上有重要用途，回答下列问题：
（1）基态Cr原子的价层电子的轨道表示式为__________.
（2）氮化铬在超级电容器领域具有良好的应用前景，可由与尿素反应先得到配合物，然后在通有和混合气体的反应炉内热分解制得.
①尿素中C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_____________.
②中存在的化学键有____________（填字母）.
A.极性共价键 B.非极性共价键 C.氢键 D.配位键
（3）四卤化硅的沸点和二卤化铅的熔点如图所示.
①的沸点依F、Cl、Br、I次序升高的原因是_______________________.
②结合的沸点和的熔点的变化规律，可推断：依F、Cl、Br、I次序，中的化学键中离子键成分的百分数____________（填“增大”“减小”或“不变”）.
（4）丁二酮肟常与形成图A所示的配合物，图B是图A中硫代氧后的结构简式：
A的熔、沸点高于B的原因是_____________________________.
（5）某的晶胞如图1所示.Cu可以完全替代该晶胞中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型产物.转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2所示，其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为_____________.
图1 晶胞结构示意图 图2 转化过程的能量变化
19.（13分）磷和砷的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用.回答下列问题：
（1）已知与足量的溶液反应得到，试推测的结构式为____________，和属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠等.焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示.这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为____________（用代表P原子数）.
（2）中存在离子，离子的空间结构为___________，中心原子的杂化类型为____________.
（3）我国的“天宫”空间站的核心舱“天和”选择了高效柔性砷化镓（GaAs）薄膜太阳能电池来供电.已知砷化镓的熔点为1238℃，GaAs的品胞结构如图所示.该晶体的类型为_____________，则1号镓原子的分数坐标为____________，晶胞密度为，GaAs的摩尔质量为，阿伏加德罗常数的值用表示，则晶胞中最近的As和Ga原子核间距为___________nm（列式表示）.
开封五校2023～2024学年上学期期末联考·高二化学
参考答案、提示及评分细则
1.B Rb、K同族，钾的第一电离能较大，A项错误；每个电子的运动状态均不相同，B项正确；金属键键能：，沸点Na的较高，C项错误；Rb是第ⅠA族元素，最高能级电子排布式为，D项错误.
2.D 溶液中水解，溶液呈碱性，紫色石蕊试液变蓝，A项错误；明矾净水的原理就是水解生成了氢氧化铝胶体具有吸附性，B项错误；为重金属离子，能使蛋白质变性，C项错误；，具有漂白性，D项正确.
3.A 碘和干冰均属于分子晶体，克服范德华力，A项正确；硅属于共价晶体，破坏的是共价键，属于分子晶体，克服范德华力，B项错误；溶解破坏的是共价键，溶解破坏的是离子键，C项错误；溴、汞的汽化分别克服范德华力、破坏金属键，D项错误.
4.B “分子识别”和“自组装”是超分子形成的两个重要特征，A项正确；超分子内部分子之间通过非共价键相结合，可以通过氢键、静电作用、堆积作用等结合在一起，B项错误；超分子是由两种或多种分子相互“组合”在一起形成具有特定结构和功能的聚集体，C项正确；超分子内部分子之间可以通过氢键、静电作用等作用力结合在一起，D项正确.
5.C 水加热到较高温度难以分解，说明水中存在的化学键较强，键能较大，A项正确；石墨晶体能导电，可作电极材料，B项正确；非金属氢化物的熔沸点与分子间作用力和氢键有关，与键长无关，分子间能形成氢键，分子间不能形成氢键，故的沸点高于，C项错误；晶体的X射线衍射图中有明锐的衍射峰，D项正确.
6.B 由化合价规则知中心离子为，A项错误；W的电离方程式为，B项正确；钛是第ⅣB族元素，价层电子数为4，C项错误；氢原子没有孤电子对但氧原子有，配体水是氧原子提供孤电子对，D项错误.
7.C 恒温恒压下，的体积分数保持不变，则的浓度不再变化，说明反应达到平衡状态，A项正确；活化能越小反应速率越快，丙烯醛有毒，为了安全，应减慢反应Ⅰ的反应速率、加快反应Ⅱ的反应速率，则选择能大幅降低且对几乎无影响的催化剂，B项正确；催化剂不能使平衡移动，甘油的平衡转化率不变，C项错误；反应Ⅱ是吸热反应，若反应Ⅱ的平衡常数增大，则为升高温度，平衡正向移动，反应Ⅱ一定向正反应方向移动，D项正确.
8.A 有一种同位素无中子可推断X为氢元素，气态氢化物溶于水呈碱性可推断Y为氮元素，2p轨道有两个未成对电子，价层电子排布式为或，由原子序数：Z>Y可推断Z为氧元素，W的简单离子是所在周期离子半径最小的，可推断为第三周期的铝元素，第四周期元素中，外围电子排布为，且能级处于半满稳定状态时，含有的未成对电子数最多，即外围电子排布为，R元素为24号铬.性质较稳定是由于分子内共价键较牢固而非氢键的缘故，A项错误；H、N、O形成的是离子化合物，B项正确；为氧化铝，工业上常用电解熔融氧化铝来制备Al，C项正确；24号元素Cr位于第四周期第ⅥB族，属于d区，D项正确.
9.D 分子中存在3个键，且P孤电子对数为1，则价层电子对数为，为杂化，由于存在1对孤对电子，故分子结构为三角锥形，A项错误；中3个原子所处环境相同，完全等效，被取代机会均等，B项错误；观察结构可知，分子中存在2个，中的氢可以电离，另一个氢直接与磷相连不能电离，故为二元酸，C项错误；分子中P原子有孤电子对，当金属离子提供空轨道时可以形成相应配合物，D项正确.
10.B 根据均摊法，由图（b）可知，晶胞中有1个A离子，1个B离子，3个X离子，根据正负化合价代数和为0可知，X为，A项错误；图（a）可知在钛酸钙晶体中离钙离子最近的钛离子有8个，B项正确；中的N原子没有孤电子对，键角较大，氨气中氮原子有1对孤电子对，其对成键电子对的排斥力较大，键角较小，C项错误；由图（a）可知钛酸钙晶体中离钛离子最近的氧离子形成了正八面体，D项错误.
11.C 基态Fe原子的最外层电子在s轨道，其电子云形状为球形，A项正确；中，阴离子为，根据价层电子对互斥理论，的空间结构为正四面体形，B项正确；中键和键的数目分别为10个，之比为，C项错误；硅原子的半径比碳原子的大，不易形成键，D项正确.
12.D 溶液与二氧化硅反应生成具有黏合性的硅酸钠，图中为酸式滴定管，应选碱式滴定管量取溶液，A项错误；图中缺少环形玻璃搅拌器，B项错误；粗铜应与电源正极相连作阳极，C项错误；由强酸制取弱酸的原理，可知醋酸的酸性大于碳酸的酸性，则可比较的和的大小，D项正确.
13.A 由图知，在反应过程Ⅰ中碳碳双键保持不变，A项错误；乙烯中碳原子为杂化，乙醛中碳原子为、杂化，B项正确；分子中有4个“”键、1个“”键，1个碳氧键，1个碳氧键，C项正确；过程Ⅴ反应为，其中氧化剂是、还原剂是，其物质的量之比为，D项正确.
14.B 由图中信息知，放电时正极上转化为、C，A项正确；充电时钠箔电极接电源负极作阴极，移向带负电的钠箔，B项错误；由图知C项正确；放电时是原电池，正极电势高于负极，D项正确.
15.C X为，Y为，Z为，A项正确；由图像可知，，B项正确；时，，由，则，又因为，故，C项错误；时，主要为和，两者物质的量分数均小于0.2，则，D项正确.
16.（1）414；-557（各2分）
（2）①；（或其他合理写法）（各2分）
②AC（全对2分，只选一个且正确得1分）
（3）①压强；（各1分）②0.5（2分）
17.（1）哑铃形或纺锤形；4
（2）共价晶体；、
（3）
（4）6；或（每空2分）
18.（1）
（2）① ②AD
（3）①均为分子晶体，范德华力随相对分子质量增大而增大
②减小
（4）A分子间存在氢键
（5）（每空2分）
19.（1）；（各2分）
（2）形；（各2分）
（3）共价晶体（1分）；（2分）；（2分）