鄂州2025-2026学年第一学期期末教学质量检测试题(卷)高二化学

1、用图示装置及药品制备有关气体，其中能达到实验目的的是(       )

A．A

B．B

C．C

D．D

2、（化学—选修3：物质结构与性质）

氮化硼（BN）被称为一种“宇宙时代的材料”，具有很大的硬度。

（1）基态硼原子有__________个未成对电子，氮离子的电子排布式为__________。

（2）部分硼的化合物有以下转化：

则下列叙述正确的是__________（填序号）；

A．B3N3H6俗称无机苯，但不是平面分子

B．BNH6与乙烷是等电子体

C．HB≡NH中的硼原子、氮原子韵杂化类型相同

D．硼、氮、氧三元素的第一电离能比较：B＜N＜O

（3）下图的晶体结构中，黑球白球分别代表不同的原子、离子或分子，则图1的晶胞中含有的粒子总数为__________；图2中的白球的配位数是__________。

（4）已知图3、4均表示BN晶体的结构，制备氮化硼的原理为：BCl3＋2NH3＝BN＋2HCl＋NH4Cl，当该反应中有1mol BN生成时，则反应中可形成__________mol配位键，比较氮化硼晶体与晶体硅的沸点高低并解释原因____________________。

（5）X射线的衍射实验可获取晶体的结构，包括晶胞形状、大小及原子的分布等参数，从而提供了又一种实验测定阿伏加德罗常数和元素的相对质量的方法。若图4晶胞的棱长为a nm，密度为ρ g·cm－3，则阿伏加德罗常数为__________（要求化为最简关系）。

3、热化学碘硫循环可用于大规模制氢气，HI分解和SO2水溶液还原I2均是其中的主要反应。回答下列问题：

(1)碘硫热化学循环中，SO2的水溶液还原I2的反应包括：SO2＋I2＋2H2O3H＋＋HSO4- ＋2I- 、I-＋I2 I3-。若起始时n(I2)=n(SO2)=1mo1，I- 、I3- 、H＋ 、HSO4-的物质的量随()的变化如图所示：

图中表示的微粒：a为_____________，d为____________________。

(2)起始时 HI的物质的量为1mo1，总压强为0.1MPa下，发生反应 HI(g) H2(g)+I2(g) 平衡时各物质的物质的量随温度变化如图所示：

①该反应的△H __________________ (“＞”或“＜”)0。

②600℃时，平衡分压p(I2)= ______MPa，反应的平衡常数Kp=_____________ (Kp为以分压表示的平衡常数)。

(3)反应 H2(g)＋I2(g) 2HI(g)的反应机理如下：

第一步：I22I(快速平衡)

第二步：I＋H2H2I(快速平衡)

第三步：H2I＋I 2HI (慢反应)

①第一步反应_____________ (填 “放出”或“吸收”)能量。

②只需一步完成的反应称为基元反应，基元反应如aA＋dD = gG＋hH 的速率方程，v= kca(A)•cd(D)，k为常数；非基元反应由多个基元反应组成，非基元反应的速率方程可由反应机理推定。H2(g)与I2(g)反应生成 HI(g)的速率方程为v= ________(用含k1、k－1、k2…的代数式表示)。

4、(14分)乙醇汽油是被广泛使用的新型清洁燃料，工业生产乙醇的一种反应原理为：2CO(g)+4H2 (g) CH3CH2OH(g)+H2O(g)  △H=—256.1kJ·mol—1。

已知：H2O(l)=H2O(g)  △H=+44kJ·mol—1

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)  △H=—41.2kJ·mol—1

（1）以CO2(g)与H2(g)为原料也可合成乙醇，其热化学方程式如下：

2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(l)  △H=   。

（2）CH4和H2O(g)在催化剂表面发生反应CH4+H2OCO+3H2，该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表：

①该反应是_____反应（填“吸热”或“放热”）；

②T℃时，向1L密闭容器中投入1molCH4和1mol H2O(g)，平衡时c(CH4)=0.5mol·L—1，该温度下反应CH4+H2OCO+3H2的平衡常数K=   。

（3）汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放，这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5 为催化剂，测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图。

①若不使用CO，温度超过775℃，发现NO的分解率降低，其可能的原因为   ；在n(NO)/n(CO)=1的条件下，应控制的最佳温度在   左右。

②用CxHy（烃）催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染。写出CH4与NO2发生反应的化学方程式：   。

（4）乙醇-空气燃料电池中使用的电解质是搀杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2—离子。该电池负极的电极反应式为   。

5、【化学—选修5:有机化学】有机物A→F有如下转化关系：

已知：①

②核磁共振氢谱显示C的分子中含有4种不同化学环境的氢原子，且峰面积之比为3:2:2:1。

③F是酯类化合物，分子中苯环上的一溴代物只有两种。

（1）A的分子式是   ，主要用途是   （写一种）。

（2）检验B中官能团的常用方法是 。

（3）D物质的名称为 。

（4）C+E→F的化学方程式是   。

（5）X与E互为同分异构体，且X有下列性质，符合条件的X有   种。

①接触NaHCO3有二氧化碳气体产生。

②与银氨溶液共热有银镜现象。

③1摩尔X与足量钠反应有1摩尔气体产生。  

（6）Y与E也互为同分异构体，属于酯类化合物，分子中只含一种官能团，且苯环上的一硝基取代物只有一种，则Y的结构简式为 。

6、亚硝酰硫酸(NOSO4H)纯品为棱形结晶，溶于硫酸，遇水易分解，常用于制染料。SO2和浓硝酸在浓硫酸存在时可制备NOSO4H，反应原理为：SO2+HNO3＝SO3+HNO2、SO3+HNO2＝NOSO4H。

(1)亚硝酰硫酸(NOSO4H)的制备。

①打开分液漏斗I中的旋塞后发现液体不下滴，可能的原因是_______。

②按气流从左到右的顺序，上述仪器的连接顺序为_______ (填仪器接口字母，部分仪器可重复使用)。

③A中反应的方程式为_______。

④B中“冷水”的温度一般控制在20°C，温度不易过高或过低的原因为_______。

(2)亚硝酰硫酸(NOSO4H)纯度的测定。称取1.500g产品放入250 mL的碘量瓶中，并加入100.00 mL浓度为0.1000 mol·L－1的KMnO4标准溶液和10 mL25%的H2SO4，摇匀；用0.5000 mol·L－1 Na2C2O4标准溶液滴定，滴定前读数1.02 mL，到达滴定终点时读数为31.02 mL。

已知：

i.__KMnO4＋__NOSO4H＋__＝__K2SO4＋__MnSO4＋__HNO3＋__H2SO4

ii.2KMnO4＋5Na2C2O4＋8H2SO4＝2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O

①完成反应i的化学方程式：_______KMnO4+_______NOSO4H+_______＝_______K2SO4+_______MnSO4+_______HNO3+_______H2SO4

②滴定终点的现象为_______。

③产品的纯度为_______。（保留3位有效数字）

7、箱中微粒：多烯

量子力学中，π电子沿碳原子中性共轭链的移动可以仿照“ 箱中微粒”的方法。π电子的能量在下面的方程中给出：,n是量子数(n= 1， 2， 3，…。)，h是Planck's常数，m是电子质量，L是势箱的长度，并可近似地用L=(k+ 2) ×1.40 Å (k是分子碳链上共轭双键的数目)表示。适当波长λ 的光子可使π电子从最高占据轨道(HOMO)到最低未占据轨道(LUMO)。一个近似的半经验公式基于这个模型，将波长λ，双键数目k与常数B用下列关系式联系起来：

λ (nm)=B×等式1

(1).用这个半经验公式，取B= 65.01 nm，计算辛四烯(CH2= CH- CH=CH- CH= CH- CH = CH2)的波长λ (nm)___________。

(2).推导等式1(电子从HOMO转移到LUMO对应波长λ(nm)的表达式)，用k与基本常数表示。并以此计算常数Bcalc的理论值___________。

(3).我们想合成一个线型多烯，在激发电子从HOMO到LUMO时需要吸收大概600nm的光子。用你第二部分的表达式，确定多烯中共轭双键数(k)并给出它的结构___________。[如果你没有做出第二部分，用半经验公式等式1，取B= 65.01 nm来完成第三部分。]

(4).对于第三部分得到的多烯分子，计算HOMO与LUMO之间的能量差△E，(kJ·mol-1)。如果第三部分未解决，取k= 5解决这个问题。

(5).粒子在一维势箱中的模型可被扩展到三维长方体势箱中，长宽高为Lx、Ly与Lz。得到下列允许能级的表达式：

三个量子数nx，ny与nz必须为整数且相互独立。

①给出三个不同的最低能量的表达式，假定为边长L的立方势箱___________。

②能级的能量相同称为简并。画出草图展示所有能量的能级，包括所有简并能级，立方势箱对应的量子数取1或2___________。

8、如图1是甲醇燃料电池工作的示意图，其中A、B、D均为石墨电极，C为铜电极。工作一段时间后，断开K，此时A、B两极上产生的气体体积相同。

  （1）甲中负极的电极反应式为____________。

  （2）乙中B极为_____（填“阴极”或“阳极”），该电极上析出的气体在标准状况下的体积为____。

  （3）丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如图2，则图中③线表示的是_________________（填离子符号）的变化；反应结束后，要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀，需要___________ mL 2. 0 mol/L NaOH溶液。

9、(1)比较得电子能力的相对强弱：_______(填“>”“<”或“=”)；用一个化学方程式说明和得电子能力的相对强弱：_______。

(2)液态中存在分子缔合现象，原因是_______。

10、高效、安全的消毒剂优氯净，其有效成分氰尿酸钠(   )可溶于水，难溶于冰水，常温下性质稳定，受热易分解。实验室可通过以下装置和原理(夹持仪器已略去)来制取。

已知：

回答下列问题：

(1)a、b中分别盛放浓盐酸和高浓度NaClO溶液，a和b的仪器可以相同，则仪器名称为_______。

(2)连接好仪器，_______，再用酒精灯加热圆底烧瓶，检查装置气密性。

(3)丙中反应温度控制在10℃左右，温度不宜过高的原因是_______、_______。

(4)乙中液体为_______；通入三颈烧瓶中的气体的作用是_______。

(5)将所得产品充分析出并分离的操作为_______、过滤、冷水洗涤、低温干燥。

(6)产品有效氯含量测定：称取0.1000g产品，配成100mL溶液，取50mL溶液于锥形瓶中，依次加入适量醋酸溶液和过量的KI溶液。用0.1000 溶液滴定至溶液呈浅黄色时，滴加2滴淀粉溶液，继续滴定至终点，共消耗溶液18.00mL。(已知：转化为)

①测定过程中，生成的离子方程式为_______。

②产品有效氯含量为_______(产品有效氯以转化为HClO中氯元素的质量来计算)。

11、已知氧钒(+4) 碱式碳酸铵晶体[分子式：(NH4)5(VO)6(CO3)4(OH)9·10H2O) ]，是制备纳米VN粉体的前驱体，工业上通常以钒炉渣制备氧钒(+4) 碱式碳酸铵晶体。为测定粗产品的纯度，进行如下实验：分别称量三份a g产品于三只锥形瓶中，每份.分别用20 mL蒸馏水与30mL稀硫酸溶解后，加入0.0200 mol/LKMnO4溶液至稍过量，充分反应后继续滴加1%的NaNO2溶液至稍过量，再用尿素除去过量NaNO2，最后用0.100 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2标准溶液分别滴定至终点，消耗标准溶液的体积如下表所示。(已知滴定反应为+Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O)

(1)粗产品中钒的质量分数为_________(假设 V的相对原子质量为M)。

(2)写出简要计算过程：______________。

12、研究二氧化碳的资源化利用具有重要的意义。回答下列问题：

(1)已知下列热化学方程式：

反应I：CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)　ΔH1=-164.9kJ/mol。

反应II：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)　ΔH2=+41.2kJ/mol

则反应CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)的ΔH3=_______。

(2)在T℃时，将CO2和H2加入容积不变的密闭容器中，发生反应I：CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)，能判断反应达到平衡的是_______(填标号)。

A．CO2的消耗速率和CH4的生成速率相等

B．容器内气体压强不再发生变化

C．混合气体的密度不再发生变化

D．混合气体的平均相对分子质量不再发生变化

(3)将n(CO2)：n(H2)=1：4的混合气体充入密闭容器中发生上述反应I、II，在不同温度和压强时，CO2的平衡转化率如图所示。0.1MPa时，CO2的转化率在600℃之后，随温度升高而增大的主要原因是_______。

(4)①CO2加氢制备CH4的一种催化机理如图，下列说法中正确的是_______。

A.催化过程使用的催化剂为La2O3和La2O2CO3

B.La2O2CO3可以释放出CO2*(活化分子)

C.H2经过Ni活性中心断键裂解产生活化态H*的过程为放热过程

D.CO2加氢制备CH4的过程需要La2O3和Ni共同完成

②CO2加氢制备CH4过程中发生如下反应：

I.CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)　△H1

II.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)　△H2

反应I的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示，已知Arrhenius经验公式为Rlnk=-(Ea为活化能，k为速率常数，R和C为常数)。则该反应的活化能Ea=_______kJ/mol。当改变外界条件时，实验数据如图中的曲线b所示，则实验可能改变的外界条件是_______。

(5)一定温度和压强为1MPa条件下，将CO2和H2按物质的量之比为1：4通入密闭弹性容器中发生催化反应，假设只发生反应：I.CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)；II.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)，10min两个反应均达到平衡时，CO2平衡转化率为80%，CH4选择性为50%[CH4的选择性=]。该温度下，反应II的Kp_______(已知Kp是用反应体系中气体物质的分压来表示的平衡常数，即将K表达式中平衡浓度用平衡分压代替)，用CH4的分压变化表示反应I在10分钟内达平衡的平均速率为_______MPa·min-1(列出算式即可)。

13、2019年1月3日一吨多重的嫦娥四号探测器首次实现人类飞行器在月球背面的软着陆，它所搭载的“玉兔二号”月球车通过砷化镓(GaAs)太阳能电池提供能量开展工作。如图是As、Ga等元素所在元素周期表中的一部分

(1)上表中，原子半径最小的是_______元素，元素周期表中镓的位置是_______

(2)GaAs可以用浓硝酸溶解，生成H3AsO4和Ga(NO3)3。配平反应的化学方程式，并标出电子转移方向和数目：_______。

_______GaAs+_______HNO3→_______Ga(NO3)3+_______NO2↑+_______H3AsO4+_______H2O

(3)GaN、GaAs、GaP都是良好的半导体材料，晶体类型与晶体硅相同，它们的熔点如下表：

解释它们熔点变化的原因_______

(4)亚磷酸(H3PO3)与NaOH反应只能生成Na2HPO3和NaH2PO3两种盐，这两种盐溶液均呈碱性。根据以上信息判断，亚磷酸应属于_______酸(几元+强/弱酸)，Na2HPO3溶液中阴离子浓度由大到小的次序为_______