上海市东华致远2023-2024学年高三上学期化学期中考试试卷（含答案）

第第页上海市东华致远2023-2024学年高三上学期化学期中考试试卷（等级考）一、元素化学（23分）1．Cl2和ClO2都是重要的杀菌消毒剂，某实验兴趣小组制备Cl2和ClO2并验证其性质，设计实验如图(部分夹持装置略去)。回答下列问题：（1）I．Cl2的制备和性质验证氯元素在元素周期表中的位置周期族；（2）氯原子最外层的核外电子排布式为；氯气的电子式，次氯酸的结构式是；（3）请写出A中化学方程式。（4）实验时装置A中盛放浓盐酸的仪器通常换成装置F，请写出装置F的名称，用F代替分液漏斗的原因是。在实验过程中用含0.4molHCl的浓盐酸无法完全溶解8.7gMnO2的原因是。（5）装置B的实验目的；（6）装置E中应装溶液，请写出该离子方程式。（7）将制备的Cl2通入冷的石灰乳中可以制备漂白粉，该反应的化学方程式为。（8）Ⅱ．ClO2的制备KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成黄绿色的二氧化氯ClO2。其变化可表述为：KClO3+HCl(浓)—KCl+ClO2↑+Cl2↑+H2O(未配平)。下列有关该反应的叙述正确的是（）。A．浓盐酸在反应中只表现出还原性B．氧化剂与还原剂的个数比为1∶2C．氧化产物与还原产物的分子个数比为1∶1D．反应中产生n个ClO2分子时，转移n个电子（9）有效氯是指单位质量的含氯消毒剂相当于多少克Cl2的消毒能力，则ClO2的有效氯为g(保留3位有效数字)。二、化学原理（45分）2．在某温度下，5L密闭容器内发生如下反应：CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)△H＞0（1）反应中的非极性分子为：、。（2）一个可逆反应的平衡常数只随温度而变化，请写出该反应的平衡常数表达式，当温度升高，该平衡常数（填“增大”、“减小”或“不变”）（3）反应20min后生成了18g氢气，甲烷的平均反应速率为。（4）下列选项中的物理量不变时，一定可以判断反应达到平衡的是（）。（双选）A．氢元素的质量分数 B．容器内的压强C．反应的平衡常数 D．容器内气体的平均分子量（5）在某一时刻，v正=v逆=v，此时反应达到平衡。若改变一条件，可使得v正<v逆<v，指出可以改变的条件，A.升高温度B.增大压强C.降低温度D.降低压强并说明理由：。（6）已知CO与H2合成CH3OH是可逆反应：CO+2H2⇌CH3OH。试求：当投料比n(CO)：n(H2)=时，平衡时CO与H2的转化率相同。3．氧化铝法制取无水三氯化铝的反应如下：____Al2O3(s)+____C(s)+____Cl2(g)⇌900℃____AlCl（1）配平上述方程式，并用单线桥法标出上述反应的电子转移方向和数目。（2）Al2O3是离子晶体，AlCl3是分子晶体，在工业上通常采用电解熔融态的Al2O3来进行制备单质铝，请从晶体结构角度说明原因：。（3）铝盐可以用于做净水剂，请写出Al3+水解的离子方程式：。4．化学反应过程中释放或吸收的热量在生活、生产、科技及科研中应用广泛。（1）制作冷敷袋可利用(填“放热”或“吸热”)的化学变化或物理变化。（2）“即热饭盒”为生活带来便利，它可利用下面（）(填字母)反应放热加热食物。A．浓硫酸和水 B．生石灰和水 C．纯碱和水 D．食盐和白醋（3）已知：2molH2与足量O2①该反应的能量变化可用图中的(填字母)表示。②写出H2燃烧生成液态水的热化学反应方程式（4）某反应过程中能量变化如图所示，下列有关叙述正确的是（）。A．该反应为放热反应B．催化剂改变了化学反应的热效应C．催化剂不改变化学反应过程D．反应中断开化学键吸收的总能量高于形成化学键放出的总能量（5）计算化学反应中的能量变化有多种途径。①通过化学键的键能计算。已知：化学键HClH键能（kJ⋅436247434计算可得：H2(g)②通过盖斯定律计算。已知：2Na(2Na(写出Na2O2与Na反应生成（6）化学能与其他能量间的转换在生活中处处可见，比如某种氢氧燃料电池已经成功应用在城市公交汽车上，该电池用30%在这个燃料电池中，正极的电极反应为。若在标况下，消耗了33.6L的氢气，此时电路中转移的电子数目为个(用阿伏加德罗常数表示)。三、有机化学（32分）5．如图，现有三种氨基酸，最多能合成不同结构的二肽的种类（）。

A．12种 B．9种 C．6种 D．3种6．某多肽分子结构如下：（1）上述1mol多肽分子中含有mol肽键；（2）写出该多肽分子水解产生的各种氨基酸的结构简式、、、7．下列分子中，含有不对称碳原子的是（）。A． B．CHCl3C．CH3CH2OH D．(CH3)2CHCHO8．丙烯酸乙酯(D)是一种食品用合成香料，可用以下方法合成：请回答：（1）工业生产乙烯和丙烯主要来自于石油的（）。A．干馏 B．分馏 C．裂化 D．裂解（2）乙烯的碳原子之间存在、键(从原子轨道重叠方式分析)，乙烯中碳原子杂化方式为。（填“sp”、“sp2”或“sp3”）（3）反应①的类型，反应④的反应类型。（4）医用口罩中的过滤层所用的材料是熔喷聚丙烯，请写出写出聚丙烯的结构简式。（5）A＋C→D的化学方程式为。（6）B中的官能团名称、，并简述检验B中含氧官能团的化学方法：。（7）X是B的同分异构体，X能与Na反应且能使溴水褪色，写出一种X的结构简式为。（已知羟基接在不饱和碳上的结构不稳定。）（8）利用学过的知识，写出由乙烯（CH2=CH2）为原料制备的合成路线（无机试剂任用）（合成路线常用的表示方式为：甲→反应条件反映试剂乙∙∙∙∙∙∙→

答案解析部分1．【答案】（1）3；VIIA（2）3s23p5；；H—O—Cl（3）4HCl(浓)+MnO2=加热MnCl2+Cl2+2H2O（4）恒压滴液漏；平衡内外气压，使浓盐酸顺利滴下；在反应过程中，当浓盐酸浓度降低，反应停止，因此实际参与反应的盐酸小于0.4mol，溶解的MnO2小于8.7g（5）除尽HCl（6）NaOH；Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O（7）2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(Cl)2+Ca(ClO)2+2H2O（8）D（9）2.63【解析】【解答】（1）氯元素质子数为17，位于元素周期表中第三周期第VIIA族；

（2）氯原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p5，最外层核外电子排布式为3s23p5，氯气的电子式为，次氯酸中氧与氢与氯原子形成共价键，因此结构式为：H—O—Cl；

（3）A中是浓盐酸和二氧化锰在加热时得到氯化锰和氯气和水，即可写出方程式为：4HCl(浓)+MnO2=加热MnCl2+Cl2+2H2O；

（4）装置F为恒压分液漏斗，装置F可以平衡内外气压，使浓盐酸顺利滴下，二氧化锰只能与浓盐酸反应，随着反应进行，盐酸浓度降低，反应停止；

（5）装置B装有饱和食盐水，主要是除去氯化氢气体；

（6）装置E是进行尾气处理，除去氯气主要用氢氧化钠溶液吸收，氯气与氢氧化钠反应得到次氯化钠和氯化钠和水，即可写出离子方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；

（7）制备的Cl2通入冷的石灰乳中可以得到氯化钙和次氯酸钙和水，即可写出方程式为：2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(Cl)2+Ca(ClO)2+2H2O；

（8）A.浓盐酸在反应中表现出还原性和酸性，故A不符合题意；

B.氧化剂与还原剂的个数比为1∶1，故B不符合题意；

C.氧化产物与还原产物的分子个数比为1∶2，故C不符合题意；

D.反应中产生n个ClO2分子时，转移n个电子，故D符合题意；

（9）ClO2-Cl--5e，Cl2-2Cl--2e，因此2ClO2--5Cl2，1g二氧化氯得到氯气的量为1/27×71g=2.63g；

【分析】（1）根据序数判断位置；

（2）根据电子排布即可判断写出结构式；

（3）根据反应物和生成物写出方程式；

（4）恒压滴液漏斗主要是平衡大气压顺利滴下，浓盐酸与二氧化锰反应不与稀盐酸反应；

（5）除去氯化氢利用饱和食盐水；

（6）氯气用氢氧化钠除去即可写出方程式；

（7）根据反应物和生成物即可写出方程式；

（8）2KClO3+4HCl(浓)=2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O，盐酸表现出还原性和酸性，氧化剂与还原剂比为1：1，氧化产物与还原产物的分子个数比为1∶2；

（9）根据ClO2-Cl--5e，Cl2-2Cl--2e，因此2ClO2--5Cl2，1g二氧化氯得到氯气的量。2．【答案】（1）CH4；H2（2）K=[CO][H2]3/[CH4][H2O]；增大（3）0.03mol•L-1•min-1（4）B；D（5）C；由条件可知，反应速率下降，且平衡逆向移动，该可逆反应的逆向为放热方向，且气体分子数减小，故改变的条件应为降低温度。（6）1：2【解析】【解答】（1）CH4为非极性分子，H2O为极性分子，CO为极性分子，H2(g)为非极性分子，因此非极性分子为：CH4，H2；

（2）可逆反应的平衡常数等于生成物的浓度的指数比上反应物的浓度积，K=[CO][H2]3/[CH4][H2O]；温度升高，平衡向右移动，平衡常数增大；

（3）反应20min后生成了18g氢气，生成的氢气的物质的量为9mol，氢气的速率为v(H2)=9/(20X5)mol•L-1•min-1=0.09mol•L-1•min-1，甲烷和氢气的速率比为：1：3，故甲烷的速率为0.03mol•L-1•min-1；

（4）A.反应前后氢元素的质量分数始终不变，故A不符合题意；

B.反应前后系数不同，压强不变可说明反应达到平衡，故B符合题意；

C.常数与温度有关，温度不变其常数不变，故C不符合题意；

D.气体的质量不变，其反应系数不等，容器内气体的平均分子量，说明反应平衡，故D符合题意；

（5）v正<v逆<v，说明速率均在减小，且对正反应速率影响更大，降低温度后，速率降低，反应逆向移动；

（6）根据转化率=转化的物质的量/总的物质的量，化学计量系数为1：2，因此转化量之比为1：2，因此其添加总的量比为1：2；

【分析】（1）根据给出的化学式找出极性分子和非极性分子即可；

（2）根据常数计算公式计算，常数与温度有关；

（3）根据氢气的量计算出氢气速率，结合化学系数之比即可计算甲烷的速率；

（4）前后系数不同，可根据物质的量浓度不变或压强不变或平均分子不变判断平衡；

（5）根据速率均减小，且逆速率大于正速率，因此平衡逆向移动判断即可；

（6）根据转化率=转化的量/总的量判断即可。3．【答案】（1）1；3；3；2；3（2）Al2O3是离子晶体，熔化破坏离子键，形成自由移动离子，可以导电，可以电解；而AlCl3为分子晶体，熔化破坏分子间作用力，形成自由移动的分子，不可导电，无法电解（3）Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+【解析】【解答】（1）根据方程式中碳化合价升高，氯元素化合价降低，利用升高和降低相等配出方程式为，Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)⇌900℃2AlCl3(g)+3CO(g)，电子是从还原剂转向氧化剂，即可标出单线桥表示的转移方向和数目为：；

（2）分子晶体的熔沸点低，升温过程很容易破坏分子间作用力，形成分子，不可导电，无法点解，而氧化铝破坏其离子键形成自由移动的电子可以导电；

（3）铝盐做净水剂主要是铝离子水解形成氢氧化铝胶体，即可写出离子方程式为：Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+；

【分析】（1）结合氧化还原反应转移电子数进行配平即可；

（2）主要来考虑氧化铝是离子晶体，氯化铝为分子晶体不能导电；

4．【答案】（1）吸热（2）B（3）a；2（4）D（5）—185；Na2O2(s)+2Na(s)=2Na2O(s)ΔH=-317kJ•mol-1（6）O2+4e—+4H+=2H2O；3NA【解析】【解答】（1）制作冷敷袋是通过化学变化或者物理变化使温度下降，采用的是吸热方式；

（2）A.浓硫酸具有很强腐蚀性，故A不符合题意；

B.生石灰和水反应放出热量较多，符合要求，故B符合题意；

C.纯碱溶于水时放出热量较少，不能满足要求，故C不符合题意；

D.食盐和白醋不会反应，故D不符合题意；

（3）①氢气和氧气反应放出热量，物质含有的能量降低，即反应物能量高于生成物能量，故a符合题意；

②2molH2与足量O2充分燃烧生成液态水时放出572kJ热量，即可写出热化学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=−572kJ⋅mol−1；

（4）A.反应物能量高于生成物的能量，故反应为吸热反应，故A不符合题意；

B.催化剂只能改变活化能，不能改变热效应，故B不符合题意；

C.催化剂可以改变反应过程，故C不符合题意；

D.焓变=反应物键能-生成物的键能，属于吸热反应，故D符合题意；

（5）①焓变=反应物键能-生成物的键能=(436+247-2x434)=—185kJ⋅mol−1；

②2Na(s)+12O2(g)=Na2O(s)ΔH=−414kJ⋅mol−1①，2Na(s)+O2(g)=Na2O5．【答案】B【解析】【解答】形成二肽主要是形成-CONH-，甘氨酸和丙氨酸可形成2种氨基酸，甘氨酸和天冬氨酸可形成3种氨基酸，丙氨酸与天冬氨酸形成3种，天冬氨酸形成1种，共9种，故答案为：B；

【分析】根据形成二肽主要是形成-CONH-，结合给出的氨基酸进行合成即可。6．【答案】（1）4（2）；；；【解析】【解答】（1）肽键为-CONH-.结合化学式找出上述1mol多肽分子中含有的肽键数目为4mol；

（2）根据含有的肽键进行断裂，形成氨基和羧基，得到四种氨基酸结构式如图所示：；

【分析】（1）根据肽键为-CONH-找出即可；

（2）根据肽键为-CONH-.找出氨基酸即可。7．【答案】A【解析】【解答】A.，中间碳原子连接一个甲基，一个羟基和一个氢原子和一个羧基，连接四个不同的基团，含有不对成碳原子，故A符合题意；

B.碳原子连接3个相同氯原子，故B不符合题意；

C.CH3CH2OH不含有不对成碳原子，故C不符合题意；

D.(CH3)2CHCHO连接有相同的基团，不含有不对称碳原子，故D不符合题意；

故答案为：A

【分析】根据不对称碳原子是指碳原子连接不同的基团，结合选项找出连接4种不同基团的碳原