石家庄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、有机物J在有机化工领域具有十分重要的价值。2018年我国首次使用α－溴代羰基化合物合成了J，其合成路线如下：

已知：+R-OH

回答下列问题：

(1)D的名称是______。

(2)D→E反应①的化学方程式是_______。

(3)E→F的反应类型为_______。

(4)J中的含氧官能团除硝基外还有_______ (填官能团名称)。

(5)化合物X是H的同系物，其分子式为C8H9O3N，其核磁共振氢谱有3组峰，则X的结构简式可能为_______(写一种即可)。

(6)D的同分异构体中能发生水解反应有种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为1：2：2：3的结构简式为_______。

(7)参照题中合成路线图，设计以2－甲基－1－丙烯和为原料来合成的合成路线_______。

3、氮及其化合物在自然界中存在循环，请回答下列问题：

(1)氮元素在周期表中的位置是_______，氮原子核外电子共占据_______个轨道，最外层有_______种不同能量的电子。

(2)氨气分子的空间构型为_______，氮的最高价氧化物对应水化物的酸性比磷酸的酸性_______(填“强”或者“弱”)。

(3)工业合成氨反应的化学平衡常数表达式为_______。一定条件下，在容积为2L的密闭容器中模拟该反应，测得10min时氮气为0.195mol，请计算0 ~ 10min的氨气的化学反应速率为_______。据图判断，反应进行至20 min时，曲线发生变化的原因是_______(用文字表达)。

(4)工业上用氨水吸收SO2尾气，若最终得到(NH4)2SO4，则该溶液中c(NH)与c(SO)之比_______2：1(选填“＞”、“＜”、“=”)，请结合离子方程式解释其原因_______。

4、甲醇作为基本的有机化工产品和环保动力燃料具有广阔的应用前景，二氧化碳加氢合成甲醇是合理利用二氧化碳的有效途径。由二氧化碳制备甲醇过程中可能涉及反应如下：

反应Ⅰ：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g） △H1=－49.58KJ/mol

反应Ⅱ：CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g） △H2

反应Ⅲ：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g） △H3=－90.77KJ/mol

回答下列问题：

（1）反应Ⅱ的△H2= ，反应Ⅲ自发进行条件是 （填“较低温”、“较高温”或“任意温度”）。

（2）在一定条件下3L恒容密闭容器中，充入一定量的H2和CO2仅发生反应Ⅰ，实验测得反应物在不同起始投入量下，体系中二氧化碳的平衡转化率与温度的关系曲线，如图1所示。

①氢气和二氧化碳的起始投入量以A和B两种方式投入：

A：n（H2）=3mol   n（CO2）=1.5mol  

B：n（H2）=3mol   n（CO2）=2mol，

曲线Ⅰ代表哪种投入方式 （用A、B表示）

②在温度为500K的条件下，按照A方式充入3mol氢气和1.5mol二氧化碳，该反应10min后达到平衡：此温度下的平衡常数为 ；500K时，若在此容器中开始充入0.3mol氢气和0.9mol二氧化碳、0.6mol甲醇、xmol水蒸气，若使反应在开始时正向进行，则 x 应满足的条件是 。

（3）在恒温恒压密闭容器中，充入一定量的H2和CO2（假定仅发生反应I），反应过程中，能判断反应I已达到平衡状态的标志是  

A．断裂3molH-H键，同时有3molH-O键形成

B．容器内的压强保持不变

C．容器中气体的平均摩尔质量不变

D．容器中气体的密度保持不变

（4）以甲醇、氧气为原料，100mL 0.15mol/LNaOH溶液为电解质设计成燃料电池，若放电时参与反应的氧气体积为336mL（标况）产生的气体全部被NaOH溶液吸收，则所得溶液中溶质的成分及物质的量之比为 ，溶液中各离子浓度由大到小的顺序   。

5、以TiO2为催化剂，在光照条件下可将还原为HCOO-等有机物。

(1)制备TiO2：

TiCl4转化为TiO2·xH2O的化学方程式是_______。

(2)光催化还原的反应过程如下图所示。

A侧产生HCOO-的反应式为_______。

在光照和TiO2存在下，以体积相同的0.25mol·L-1Na2CO3溶液为反应物，相同时间后检测HCOO-浓度，结果如下表。

(3)推测HCO也能在该条件下被还原为HCOO-，结合表中数据说明推测的依据：_______。

(4)实验iii中HCOO-浓度明显低于实验i，可能的原因是_______。

(5)研究实验iv中HCOO-浓度明显高于实验i的原因，设计并完成实验v。

实验v：光照条件下，未添加TiO2时重复实验iv，没有检测到SO。

①实验v中检测SO的操作和现象为_______。

②对比实验iv、v，分析实验iv中Na2SO3的作用：_______(答出2点)。

6、在某温度时，将1.0mol・L-1氨水滴入10 mL1.0mol・L-1盐酸中，溶液pH和温度随加入氨水体积变化曲线如图所示：

(1)a、b、c、d对应的溶液中水的电离程度由大到小的是_____。

(2)氨水体积滴至____时(填“V1”或“V2”)，氨水与盐酸恰好完全反应，简述判断依据____；此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是____。

7、(铬是造成水体重度污染的元素之一，水体除铬主要有还原沉淀法、离子交换法、光催化还原法等。

(1)还原沉淀法：向水体中加入FeSO4、CaSO3等将高毒性Cr(Ⅵ)还原为低毒性Cr(Ⅲ)再调节pH使Cr(Ⅲ)生成Cr(OH)3沉淀除去。

①Cr(Ⅵ)在水溶液中的存在形态分布如图1所示。向pH=1.5的含Cr(Ⅵ)污水中加入FeSO4，发生的主要反应的离子方程式为___。

②Cr(Ⅲ)在水溶液中的存在形态分布如图2所示。当pH＞12时，铬去除率下降的原因可用离子方程式表示为___。

(2)离子交换法：用强碱性离子交换树脂(ROH)与含铬离子(CrO、HCrO等)发生离子交换。如与CrO的交换可表示为2ROH(s)+CrO(aq)R2CrO4(s)+2OH-(aq)。Cr(Ⅵ)去除率与pH关系如图3所示，当pH＞4时，Cr(Ⅵ)去除率下降的原因是___。

(3)光催化还原法：可能的反应机理如图4所示，ZrO2纳米管为催化剂，在紫外光照射下，VB端光生空穴(h+)被牺牲剂甲醇(CH3OH)消耗。在紫外光照射下，甲醇还原Cr(Ⅵ)的过程可描述为___。

8、有下列八种物质：①氯化钡；②金刚石；③硫；④钨；⑤氯化钠；⑥钠；⑦二氧化硅；⑧干冰，回答有关这八种物质的问题。

（1）将这八种物质按不同晶体类型分成四组，并填写下表：

（2）其中以共价键相结合，原子彼此间形成空间网状结构的化合物是______（填编号，下同）。晶体内存在单个分子的单质是______。

（3）其中硬度最大的物质是______；熔点最低的物质是______。

9、工业制钛白粉产生的废液中含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4，可利用酸解法生产补血剂乳酸亚铁。其生产流程如下：

已知：TiOSO4可溶于水，在水中电离为TiO2+和SO42-。请回答下列问题：

（1）写出TiOSO4水解生成钛酸H4TiO4的离子方程式__________________________。步骤①中加入足量铁屑的目的是______________。

（2）工业上由H4TiO4可制得钛白粉TiO2。TiO2直接电解还原法（剑桥法）生产钛 是一种较先进的方法，电解质为熔融的CaCl2，原理如图所示，阴极的电极反应为_______________。

（3）步骤②的离子方程式是____________________________，所得副产品主要 是__________（填化学式）。

（4）步骤④的结晶过程中必须控制一定的真空度，原因是_____________________。

（5）乳酸可由乙烯经下列步骤合成：

上述合成路线的总产率为60%，乳酸与碳酸亚铁反应转化为乳酸亚铁晶体的产率为90%，则生产468 kg乳酸亚铁晶体（M＝234 g/mol）需要标准状况下的乙烯________m3。

10、苯硫酚是一种局部麻醉剂。某小组拟制备苯硫酚并探究其性质，已知相关物质的部分信息如下表所示：

操作步骤：

①向三口烧瓶中加入冰和浓硫酸。

②再向三口烧瓶中慢慢加入苯磺酰氯，尽快地分次加入锌粉，继续反应，温度保持在左右，如图1。

③撤去水浴B，微热三口烧瓶，并保持一定的回流。反应平稳后，再加热。

④将反应后的混合液进行水蒸气蒸馏，分出苯硫酚，如图2。

⑤加入氯化钙，经操作X得粗品。再进行蒸馏，收集馏分，得纯品。

回答下列问题：

(1)仪器A的名称是___________。

(2)已知：在水中加入盐，水的沸点会升高，凝固点会降低。水浴B应选择___________(填标号)。

a．冰盐水浴       b．冷水浴       c．热水浴

(3)在水蒸气蒸馏中(如图2)，导管1的作用是___________，冷凝管中冷却水从___________(填“a”或“b”，下同)口进、___________口出。

(4)步骤⑤中操作X是___________。蒸馏时，收集馏分时温度计的读数为___________。

(5)本实验中，苯硫酚的产率约为___________(保留整数)。

(6)取少量苯硫酚产品于酸性溶液中，振荡，溶液褪色，说明苯硫酚具有___________(填“氧化”或“还原”)性。

11、研究 CO、CO2 的回收利用既可变废为宝，又可减少碳的排放。回答下列问题：

（1）T1 K 时，将 1mol 二甲醚引入一个抽空的 50L 恒容容器中，发生分解反应：CH3OCH3(g) CH4(g)＋H2(g)＋CO(g) ，在不同时间测定容器内的总压，所得数据见下表：

由表中数据计算：0～5.0 min 内的平均反应速率 v(CH3OCH3)＝__________，该温度下平衡常数 K＝_______________   。

（2）在 T2 K、1.0×104 kPa 下，等物质的量的 CO 与 CH4 混合气体发生如下反应：CO(g)＋CH4(g) CH3CHO(g)，反应速率 v正 −v逆＝k正p(CO)•p (CH4)－k逆p(CH3CHO)，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，P为气体的分压（气体分压P＝气体总压 P总×体积分数）。用气体分压表示的平衡常数 Kp＝4.5×10-5(kPa)-1，则 CO 转化率为 20%时，=____________。

12、氮是生命物质的重要组成元素之一，研究氮及其化合物的用途、性质、制备是重要科研内容。

(1)C通过衰变反应可获得N。

①基态N中，核外电子有___________个空间运动状态，其电子在2p轨道上的排布遵循的原则是___________ 。

②从原子结构解释，键合电子的能力C小于N的原因是：___________。

(2)某科研机构曾预想合成一个纯粹由氮组成的新物种——NN，以取代有毒的肼类火箭燃料。

①若N离子中每个氮原子均满足8电子结构，则该阳离子的空间构型为___________。(不考虑环状)

②从原子轨道重叠方式看，N含有的共价类型有___________。

(3)在稀氨水介质中，丁二酮肟与Ni2+反应可生成鲜红色沉淀，常用于检验 Ni2+，其结构如图所示：

①氮镍之间形的化学键是___________；氧、氢两元素之间除共价键外还可能存在___________；

②溶液酸性太强时，无法用丁二酮肟检验Ni2+，其原因可能是___________。

(4)研究发现，天然锐钛型TiO2晶体中掺杂一定量的氮原子后生成TiO2-xNy，TiO2-xNy对可见光具有活性，掺杂前后晶胞变化如图所示：

TiO2晶胞中Ti4+位于六个O2-离子围成的正八面体的中心，则该晶胞含有___________个这样的正八面体；TiO2-xNy晶胞中x =___________。

13、清洁能源的综合利用以及二氧化碳的研发利用，可有效降低碳排放，均是实现“碳达峰、碳中和”的重要途径，我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。

(1)利用反应：可减少的排放。

①的结构式为_________。分子中极性键与非极性键的个数比为_________。

②如图是时相关物质的相对能量，则上述反应的_________。

(2)利用反应：可实现由向的转化。

在恒压密闭容器中，起始充入和发生反应，该反应在不同的温度下达到平衡时，各组分的体积分数随温度的变化如图所示。

①图中表示的体积分数随温度变化的曲线是(填字母) _________。(从曲线“k”、“l”、“m”或“n”中选择)

②A、B、C三点对应的化学平衡常数分别为、、，则三者从大到小的排列顺序为_________。

③C点反应达到平衡后，的平衡转化率为_________ (保留三位有效数字)，若平衡时总压为P，则平衡常数_________ (列出计算式，以分压表示，气体分压=总压×气体的物质的量分数)。

(3)利用可以合成。时，的溶液中，_________。