精品解析：湖北省武汉三牛中学2023-2024学年高一下学期期中考试 化学试卷

武汉三牛中学2023-2024学年春季学期期中考试 高一化学试卷 本试卷共4页，19题，全卷满分150分。考试用时75分钟 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，把条形码贴在答题卡相应区域。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 相对分子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 Mg 24 Mn 55 一、单选题：（本大题共15小题，共45分。） 1. 化学与生产、生活、科技息息相关，下列说法正确的是 A. 利用微生物降解水域中的有毒有害物质涉及到化学反应 B. 硅单质常被用于制造太阳能电地和制作光导纤维 C. 常温下，铁不与浓硝酸反应，所以可用铁质容器储运冷的浓硝酸 D. “84”消毒液和75%酒精杀灭COVID-19时均表现为强氧化性 2. 下列有关电池的说法不正确的是 A. 手机上用的锂离子电池属于二次电池 B. 甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 C. 铜锌原电池工作时，电流沿外电路从锌电极流向铜电极 D. 锌锰干电池中，锌电极是负极 3. 科学家已获得了气态分子，其结构为正四面体形(如图所示)。已知断裂1 mol N—N键吸收193 kJ能量，断裂1 mol N≡N键吸收946 kJ能量，下列说法正确的是 A. 属于一种新型的化合物 B. 1 mol 转化为时要吸收734 kJ能量 C. 比消耗的能量少 D. 和互为同素异形体，转化为属于化学变化 4. 采用50mLNaOH溶液和50mL稀盐酸进行中和反应反应热的测定实验，装置如图所示，下列说法错误的是 A. 仪器M的名称为玻璃搅拌器 B. 碎泡沫塑料能减少热量的散失 C. 加入试剂时，应缓慢加入，防止液体飞溅 D. 可用50mL稀硫酸代替稀盐酸进行实验 5. 在一定条件下容积不变的密闭绝热容器中，发生可逆反应。下列情况不能说明该反应一定达到化学平衡的是 A. 断开6mol N-H的同时有1mol 断开 B. 、、三者的浓度相等 C. 体系的温度不再改变 D. 的物质的量分数保持不变 6. 下列说法不正确的是。 A. 甲烷分子中最多有4个原子共平面 B. 所有碳氢化合物中，甲烷中碳的质量分数最低 C. 所有烷烃中，甲烷的沸点最低 D. 甲烷、乙烷和丙烷都能在光照下与氯气发生取代反应 7. 用日光灯照射装有氯气和甲烷混合气体(体积比为4：1)的装置(如图所示)，不可能出现的现象是 A. 试管内黄绿色逐渐消失 B. 试管内液面上升 C. 试管内黄绿色逐渐变浓 D. 液面上的试管内壁有油状物生成 8. 下列离子方程式书写正确的是： A. 常温下，铝遇到浓硝酸： B. 少量通入NaClO溶液中： C. 向溶液中加入过量NaOH溶液并加热： D. 向溶液中加溶液至中性： 9. 氢能的低成本、低温、高效率制取一直是亟待解决的关键难题。实验计算机模拟在催化剂表面水煤气变换低温产氢反应(CO+H2O=CO2+H2)过程中能量的变化如图所示，下列说法正确的是 A. CO+H2O=CO2+H2为放热反应 B. 状态3中物质状态最稳定 C. 过程I、II、III均需要吸收能量 D. 该反应类型为置换反应 10. 下列装置能达到实验目的是 A. 用装置甲制备 B. 用装置乙干燥 C. 用装置丙收集 D. 用装置丁制备氨水 11. 一定温度下，向容积为2L密闭容器中通入两种气体发生化学反应生成另外两种气体，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是 A. 该反应的化学方程式为 B. 反应进行到1s时， C. 反应进行到6s时，B的平均反应速率为0.05mol/(L·s) D. 反应进行到6s时，各物质的反应速率相等 12. 关于如图的微生物原电池相关叙述中错误的是 A. 电池工作时，电流由a流向b B. 放电过程中，穿过质子交换膜向右侧迁移 C. 微生物所在电极区放电时发生氧化反应 D. 正极反应式为： 13. 根据图分析外界条件改变对可逆反应 的影响。该反应的速率与时间的关系如图所示： 可见在、、、时反应都达到平衡，如果、、、时都只改变了一个反应条件，则下列对、、、时改变条件的判断正确的是 A. 使用了催化剂、增大压强、减小反应物浓度、降低温度 B. 升高温度、减小压强、增大生成物浓度、使用了催化剂 C. 增大反应物浓度、使用了催化剂、减小压强、升高温度 D. 升高温度、减小压强、增大反应物浓度、使用了催化剂 14. 1913年德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法，从而大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。下图是合成氨生产流程示意图，下列说法不正确的是 A. “干燥净化”可以防止催化剂中毒 B. “压缩机加压”既提高了原料的转化率又加快了反应速率 C. “冷却”提高了原料的平衡转化率和利用率 D. “铁触媒”在生产过程中需使用外加热源持续加热 15. 由粗(含少量、杂质)制备纯的流程如图所示，下列说法错误的是 A. X可用作木材防火剂 B. 步骤II中的主要反应是 C. 若在实验室中完成步骤III，一般在坩埚中进行 D. 步骤II中的稀硫酸可用代替 二、非选择题（本大题共4题，共55分。） 16. 回答下列问题： Ⅰ．下列各图均能表示甲烷分子结构，按要求回答下列问题。 （1）甲烷球棍模型是________，甲烷的电子式是________（填序号）。 （2）写出甲烷在氧气中燃烧化学方程式：________ （3）相对分子质量为30的烷烃的分子式是________。 （4）甲烷与丙烷互为 。 A. 同位素 B. 同素异形体 C. 同系物 D. 同分异构体 Ⅱ．回答下列问题 （5）下列变化属于吸热反应的是________（填序号）。 a．生石灰溶于水 b．浓硫酸稀释 c．硝酸铵溶于水 d．铜溶于浓硝酸 e．氯化铵固体与氢氧化钡晶体混合搅拌 （6）已知和反应放热，且断开1molH−H键、1molO＝O键、1molO−H键需吸收的能量分别为、、，由此可以推知下列关系正确的是________（填序号）。 ① ② ③ ④ （7）为了研究化学反应A＋B＝C＋D的能量变化情况，某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时，看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。 则该反应为________反应（填“放热”或“吸热”），A和B的总能量比C和D的总能量________（填“高”或“低”），反应物化学键断裂吸收的能量________（填“高”或“低”）于生成物化学键形成放出的能量。 17. 人们应用原电池原理制作了多种电池以满足不同的需要。电池发挥着越来越重要的作用，如在宇宙飞船、人造卫星、电脑、照相机等，都离不开各式各样的电池，同时废弃的电池随便丢弃也会对环境造成污染。请根据题中提供的信息，回答下列问题： （1）研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量的差别进行发电，在海水中电池反应可表示为：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl ①该电池的负极反应式是___； ②在电池中，Na+不断移动到“水”电池的___极(填“正”或“负”)； ③外电路每通过4mol电子时，生成Na2Mn5O10的物质的量是___。 （2）中国科学院应用化学研究所在甲醇(CH3OH是一种可燃物)燃料电池技术方面获得新突破。甲醇燃料电池的工作原理如图所示。 ①该电池工作时，b口通入的物质为___。 ②该电池负极的电极反应式___。 ③工作一段时间后，当6.4g甲醇完全反应生成CO2时，有__NA个电子转移。 （3）Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质，当银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液，电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag，负极的Zn转化为K2Zn(OH)4，写出该电池反应方程式：___。 18. 研究氮的氧化物\碳的氧化物等大气污染物的处理有重要意义。 （1）汽车尾气中NO生成过程中的能量变化如图所示。 生成1 mol NO(g)___________(填“吸收”或“放出”)___________kJ的热量。 （2）汽车排气管内安装的催化转化器可使尾气的主要污染物(NO和CO)转化为无毒的大气循环物质。一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)。下列能判断该反应达到化学平衡状态的是___________(填序号)。 A. 反应速率v(NO)=v(CO) B. 混合气体中NO的物质的量分数保持不变 C. 混合气体的密度不再改变 D. 混合气体的压强不再改变 （3）某温度时，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z(均为气体)的物质的量随时间的变化曲线如图所示。请回答下列问题: ①由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为___________。 ②反应从开始至2 min，用Z的浓度变化表示的平均反应速率v(Z)=___________。 ③2 min后反应达到平衡，容器内混合气体的密度比起始时___________。 (填“增大”“减小”或“不变”，下同)； ④下列措施能加快反应速率的是___________(填序号，下同)。 A．恒压时充入He B．恒容时充入He C．恒容时充入X D．及时分离出Z E．升高温度 19. 溴单质是重要的化工原料之一，工业上从海水中提取溴的流程如下：(已知：海水中溴元素主要以形式存在) （1）将吹出后的含的空气按一定速率通入吸收塔，用和水进行吸收，写出吸收反应的化学方程式：___________。 （2）吸收后的空气进行循环利用。吹出时，吹出率与吸收塔中流量的关系如图所示。流量过大，吹出率反而下降的原因是：___________。 （3）“吸收”及后续步骤的工艺也可采用如下流程： 写出上述步骤①中发生反应生成一种气体的离子方程式：___________。当有参加反应，发生转移的电子的物质的量为___________。 （4）用于吸收的是工业制硫酸的重要物质，其中主反应是催化氧化。现将与足量置于密闭容器中，在催化剂、条件下发生反应。与的物质的量浓度随时间的变化如图所示，请回答下列问题。 i．反应开始至2min末，以的浓度变化表示该反应的平均速率是___________；2min时，反应是否达到化学平衡状态___________(填“是”或“否”)。 ii．关于该反应下列说法不正确的是___________。 a．催化剂可以加快化学反应速率 b．改变温度或压强，可以实现的完全转化 c．当生成且消耗时，反应达到化学平衡状态 （5）我国科学家最新研发出了可充电的非水相镁—溴电池，其工作原理如图所示(正、负极区之间的离子选择性膜只允许通过；反应前，正、负极区电解质溶液质量相等)。下列说法正确的是 。 A. Mg作负极，发生氧化反应 B. 石墨电极上发生的电极反应为 C. 用该电池对铅蓄电池进行充电时，N端与铅蓄电池中的Pb电极相连 D. 当外电路通过0.2mol电子时，正、负极区电解质溶液质量差为2.4g 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 武汉三牛中学2023-2024学年春季学期期中考试 高一化学试卷 本试卷共4页，19题，全卷满分150分。考试用时75分钟 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，把条形码贴在答题卡相应区域。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 相对分子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 Mg 24 Mn 55 一、单选题：（本大题共15小题，共45分。） 1. 化学与生产、生活、科技息息相关，下列说法正确的是 A. 利用微生物降解水域中有毒有害物质涉及到化学反应 B. 硅单质常被用于制造太阳能电地和制作光导纤维 C. 常温下，铁不与浓硝酸反应，所以可用铁质容器储运冷的浓硝酸 D. “84”消毒液和75%酒精杀灭COVID-19时均表现为强氧化性 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．利用微生物降解水域中的有毒有害物质过程中有新物质生成，涉及到化学反应，故A正确； B．硅单质常被用于制造太阳能电地，制作光导纤维的原料是二氧化硅，故B错误； C．常温下，铁与浓硝酸发生钝化反应，所以可用铁质容器储运冷的浓硝酸，故C错误； D．“84”消毒液具有强氧化性，杀灭COVID-19时表现为强氧化性，75%酒精没有强氧化性，故D错误； 故选A。 2. 下列有关电池的说法不正确的是 A. 手机上用的锂离子电池属于二次电池 B. 甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 C. 铜锌原电池工作时，电流沿外电路从锌电极流向铜电极 D. 锌锰干电池中，锌电极是负极 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．手机上用的锂离子电池既能放电又能充电，属于二次电池，A正确； B．甲醇燃料电池通过化学反应产生电流，可把化学能转化为电能，B正确； C．铜锌原电池工作时，锌做负极，铜为正极，电子沿外电路从锌电极流向铜电极，电流的方向与电子的方向相反，C不正确； D．锌锰干电池中，锌电极失电子是负极，碳棒是正极，D正确； 答案选C。 3. 科学家已获得了气态分子，其结构为正四面体形(如图所示)。已知断裂1 mol N—N键吸收193 kJ能量，断裂1 mol N≡N键吸收946 kJ能量，下列说法正确的是 A. 属于一种新型的化合物 B. 1 mol 转化为时要吸收734 kJ能量 C. 比消耗的能量少 D. 和互为同素异形体，转化为属于化学变化 【答案】D 【解析】 【详解】A．N4为氮的单质，不是化合物，A错误； B．1molN4中含有6molN-N键，2molN2中含有2mol氮氮三键，则1molN4转化为2molN2放出热量为(946×2-193×6)kJ/mol=734kJ，B错误； C．选项中并未说明N4和N2的具体物质的量，且如都是1molN4和1molN2，前者转化为4N(g)消耗的能量高于1molN2转化为2N(g)消耗的能量，C错误； D．N4和N2都是氮的单质，两者互为同素异形体，且N4转化为N2属于化学变化，D正确； 故答案选D。 4. 采用50mLNaOH溶液和50mL稀盐酸进行中和反应反应热的测定实验，装置如图所示，下列说法错误的是 A. 仪器M的名称为玻璃搅拌器 B. 碎泡沫塑料能减少热量的散失 C. 加入试剂时，应缓慢加入，防止液体飞溅 D. 可用50mL稀硫酸代替稀盐酸进行实验 【答案】C 【解析】 【详解】A．仪器M的名称为玻璃搅拌器或环形玻璃搅拌棒，A正确； B．碎泡沫塑料导热性能差，能减少热量的散失，B正确； C．加入试剂时，为防止热量损失，应一次性快速加入，C错误； D．本实验中采用酸过量，50mL稀硫酸提供氢离子的物质的量大于50mL0.50mol·L-1NaOH溶液提供的OH-，依然是酸过量，故可代替稀盐酸进行实验，D正确； 答案选C。 5. 在一定条件下容积不变的密闭绝热容器中，发生可逆反应。下列情况不能说明该反应一定达到化学平衡的是 A. 断开6mol N-H的同时有1mol 断开 B. 、、三者的浓度相等 C. 体系的温度不再改变 D. 的物质的量分数保持不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．断开6mol N-H的同时有1mol 断开，则正逆反应速率相等，可以说明反应达平衡状态，选项A不符合； B．平衡时各物质的分子数之比取决于物质的起始物质的量和转化率，故、、三者的浓度相等不能作为判断是否达到平衡状态的依据，选项B符合； C．该反应为放热反应，体系的温度是一个变量，根据“变量不变达平衡”可知，体系的温度不再改变，说明反应达平衡，选项C不符合； D．的物质的量分数保持不变，则NH3的浓度保持不变，反应达平衡状态，选项D不符合； 答案选B。 6. 下列说法不正确的是。 A. 甲烷分子中最多有4个原子共平面 B. 所有碳氢化合物中，甲烷中碳的质量分数最低 C. 所有烷烃中，甲烷的沸点最低 D. 甲烷、乙烷和丙烷都能在光照下与氯气发生取代反应 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲烷分子是正四面体结构，键角是109°28′，物质分子中最多有3个原子共平面，A错误； B．所有碳氢化合物中，甲烷分子中H元素的含量最高，则其中碳元素的质量分数最低，B正确； C．在烷烃中，随着分子中C原子数的增多，物质的相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增强，因此物质的熔沸点逐渐升高，故在所有烷烃中，甲烷的沸点最低，C正确； D．甲烷、乙烷和丙烷分子中都含有C-H键，在光照下都能与氯气发生取代反应，产生氯代烷烃，D正确； 故选A。 7. 用日光灯照射装有氯气和甲烷混合气体(体积比为4：1)的装置(如图所示)，不可能出现的现象是 A. 试管内黄绿色逐渐消失 B. 试管内液面上升 C. 试管内黄绿色逐渐变浓 D. 液面上的试管内壁有油状物生成 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲烷与氯气在光照条件下发生反应，氯气逐渐消耗，试管内黄绿色逐渐消失，故A正确； B．随反应进行，试管内气体体积减小，液面上升，故B正确； C．氯气逐渐消耗，试管内黄绿色逐渐消失，故C错误； D．该反应生成二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳等油状液态产物，因此试管内壁有油状物生成，故D正确； 故选：C。 8. 下列离子方程式书写正确的是： A. 常温下，铝遇到浓硝酸： B. 少量通入NaClO溶液中： C. 向溶液中加入过量NaOH溶液并加热： D. 向溶液中加溶液至中性： 【答案】D 【解析】 【详解】A．常温下，铝遇到浓硝酸发生钝化，选项A错误； B．少量通入NaClO溶液中，反应生成氯化钠和硫酸，反应的离子方程式为：，选项B错误； C．向溶液中加入过量NaOH溶液并加热，反应生成碳酸钠、氨气和水，反应的离子方程式为：，选项C错误； D．向溶液中加溶液至中性，反应生成硫酸钠、硫酸钡和水，反应的离子方程式为：，选项D正确； 答案选D。 9. 氢能的低成本、低温、高效率制取一直是亟待解决的关键难题。实验计算机模拟在催化剂表面水煤气变换低温产氢反应(CO+H2O=CO2+H2)过程中能量的变化如图所示，下列说法正确的是 A. CO+H2O=CO2+H2为放热反应 B. 状态3中物质状态最稳定 C. 过程I、II、III均需要吸收能量 D. 该反应类型为置换反应 【答案】A 【解析】 【详解】A．从反应历程和能量关系图可以看出，反应物的总能量高于生成物的总能量，所以该反应是放热反应，故A正确； B．能量越低越稳定，状态3能量最高，最不稳定，故B错误； C．过程Ⅰ和Ⅱ是从低能量状态到高能量状态，需要吸收能量，过程Ⅲ是从高能量状态到低能量状态，放出能量，故C错误； D．置换反应是单质和化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，该反应的反应物没有单质，不属于置换反应，故D错误； 故选A。 10. 下列装置能达到实验目的的是 A. 用装置甲制备 B. 用装置乙干燥 C. 用装置丙收集 D. 用装置丁制备氨水 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应有水生成，则试管口应略向下倾斜，A错误； B．氨气与浓硫酸反应，不能干燥氨气，B错误； C．氨气的密度比空气密度小，则长导管进气短导管出可收集氨气，关键没有出口，C错误； D．氨气极易溶于水，做尾气吸收时需要防倒吸，使用干燥管可以起到防倒吸的作用，D正确； 故选D。 11. 一定温度下，向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应生成另外两种气体，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是 A. 该反应的化学方程式为 B. 反应进行到1s时， C. 反应进行到6s时，B的平均反应速率为0.05mol/(L·s) D. 反应进行到6s时，各物质的反应速率相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图知，B、C是反应物而A、D是生成物，6s内n(A)=(1.2-0)mol=1.2mol、n(B)=(1.0-0.4)mol=0.6mol、n(C)=(1.0-0.2)mol=0.8mol、n(D)=(0.4-0)mol=0.4mol,相同时间内A、B、C、D的计量数之比等于其物质的量之比=1.2mol：0.6mol：0.8mol：0.4mol=6：3：4：2，该反应方程式为3B(g)+4C(g)6A(g)+2D(g)，A错误； B．同一段时间内，各物质的反应速率之比等于其计量数之比，由A项分析可知，A、D的系数不相等，反应进行到1s时，所以，B错误； C．反应进行到6s时，(B)===0.05 mol•L-1•s-1，C正确； D．由题干图示信息可知，反应进行到6s时，各物质的物质的量保持不变，即各物质的正逆反应速率相等，根据不同物质的反应速率之比等于其化学计量系数之比可知，各物质的反应速率不相等，D错误； 故答案为：C。 12. 关于如图的微生物原电池相关叙述中错误的是 A. 电池工作时，电流由a流向b B. 放电过程中，穿过质子交换膜向右侧迁移 C. 微生物所在电极区放电时发生氧化反应 D. 正极反应式为： 【答案】B 【解析】 【分析】该微生物原电池工作时，b极Cm(H2O)n转化为CO2，C元素化合价升高，失去电子发生氧化反应，作负极，a极MnO2转化为Mn2+，Mn化合价降低，得到电子发生还原反应，作正极，结合原电池原理分析解答。 【详解】A．根据上述分析可知，a为原电池正极，b为负极，电池工作时，电流由正极流向负极，即a流向b，A正确； B．放电时，a为正极，b为负极，H+穿过质子交换膜向左侧正极迁移，B错误； C．放电时，微生物所在的电极区为电源的负极，失电子发生氧化反应，C正确； D．a极MnO2转化为Mn2+，Mn化合价降低，得到电子发生还原反应，作正极，电极反应式为，D正确； 故选B。 13. 根据图分析外界条件改变对可逆反应 的影响。该反应的速率与时间的关系如图所示： 可见在、、、时反应都达到平衡，如果、、、时都只改变了一个反应条件，则下列对、、、时改变条件的判断正确的是 A. 使用了催化剂、增大压强、减小反应物浓度、降低温度 B. 升高温度、减小压强、增大生成物浓度、使用了催化剂 C. 增大反应物浓度、使用了催化剂、减小压强、升高温度 D. 升高温度、减小压强、增大反应物浓度、使用了催化剂 【答案】D 【解析】 【分析】本题综合考查化学平衡的移动及影响因素，升温向吸热方向移动，加压向气体计量系数减小的方向移动，加入催化剂，平衡不移动，以此解题。 【详解】时正逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆反应方向移动，应是升高温度；时正逆反应速率都减小，且逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆反应方向移动，应是降低压强；时逆反应速率在原有基础上逐渐增大，而正反应速率立即增大，平衡向正反应方向移动，应是增加反应物的浓度；时正逆反应速率都增大且相等，平衡不移动，应是加入催化剂；故为：升高温度；减小压强；增大反应物浓度；使用了催化剂； 故选D。 14. 1913年德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法，从而大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。下图是合成氨生产流程示意图，下列说法不正确的是 A. “干燥净化”可以防止催化剂中毒 B. “压缩机加压”既提高了原料的转化率又加快了反应速率 C. “冷却”提高了原料的平衡转化率和利用率 D. “铁触媒”在生产过程中需使用外加热源持续加热 【答案】D 【解析】 【详解】A．合成氨反应的原料中含有能使催化剂中毒的杂质，所以“干燥净化”可以防止催化剂中毒，故A正确； B．合成氨反应是气体体积减小的反应，增大压强，化学反应速率加快，平衡向正反应方向移动，原料的转化率增大，所以“压缩机加压”既提高了原料的转化率又加快了反应速率，故B正确； C．氨气易液化，冷却时氨气转化为液氨，生成物的浓度减小，平衡向正反应方向移动，原料的转化率增大，所以“冷却”提高了原料的平衡转化率和利用率，故C正确； D．合成氨反应为放热反应，“铁触媒”在生产过程中可以通过反应放出的热量和热交换达到反应所需的温度，不需使用外加热源持续加热，故D错误； 故选D。 15. 由粗(含少量、杂质)制备纯的流程如图所示，下列说法错误的是 A. X可用作木材防火剂 B. 步骤II中的主要反应是 C. 若在实验室中完成步骤III，一般在坩埚中进行 D. 步骤II中的稀硫酸可用代替 【答案】D 【解析】 【分析】由题给流程可知，向粗二氧化硅中加入足量氢氧化钠溶液，二氧化硅、氧化铝与氢氧化钠溶液反应转化为硅酸钠、偏铝酸钠，氧化铁与氢氧化钠溶液不反应，过滤得到含有硅酸钠、偏铝酸钠的混合溶液X；向X中加入过量稀硫酸，偏铝酸钠转化为硫酸铝、硅酸钠转化为硅酸沉淀，过滤得到硅酸Y；硅酸灼烧分解制得二氧化硅。 【详解】A．硅酸钠具有阻燃性，可用作木材防火剂，故A正确； B．由分析可知，步骤II中的主要反应为硅酸钠与稀硫酸反应生成硅酸沉淀，反应的化学方程式为Na2SiO3+H2SO4═H2SiO3↓+Na2SO4，故B正确； C．由分析可知，步骤III硅酸灼烧分解制得二氧化硅，所以若在实验室中完成步骤III，一般在坩埚中进行，故C正确； D．由分析可知，溶液X为硅酸钠、偏铝酸钠的混合溶液，若用二氧化碳代替稀硫酸，偏铝酸钠溶液与二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀，Y为硅酸和氢氧化铝的混合物，灼烧得到二氧化硅和氧化铝的混合物，不能制得纯净的二氧化硅，故D错误； 故选D。 二、非选择题（本大题共4题，共55分。） 16. 回答下列问题： Ⅰ．下列各图均能表示甲烷的分子结构，按要求回答下列问题。 （1）甲烷的球棍模型是________，甲烷的电子式是________（填序号）。 （2）写出甲烷在氧气中燃烧的化学方程式：________ （3）相对分子质量为30的烷烃的分子式是________。 （4）甲烷与丙烷互为 。 A. 同位素 B. 同素异形体 C. 同系物 D. 同分异构体 Ⅱ．回答下列问题 （5）下列变化属于吸热反应的是________（填序号）。 a．生石灰溶于水 b．浓硫酸稀释 c．硝酸铵溶于水 d．铜溶于浓硝酸 e．氯化铵固体与氢氧化钡晶体混合搅拌 （6）已知和反应放热，且断开1molH−H键、1molO＝O键、1molO−H键需吸收的能量分别为、、，由此可以推知下列关系正确的是________（填序号）。 ① ② ③ ④ （7）为了研究化学反应A＋B＝C＋D的能量变化情况，某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时，看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。 则该反应为________反应（填“放热”或“吸热”），A和B的总能量比C和D的总能量________（填“高”或“低”），反应物化学键断裂吸收的能量________（填“高”或“低”）于生成物化学键形成放出的能量。 【答案】（1） ①. A ②. B （2） （3）C2H6 （4）C （5）e （6）② （7） ①. 放热 ②. 高 ③. 低 【解析】 【小问1详解】 A为甲烷空间构型；B为甲烷电子式；C为甲烷球棍模型；D为甲烷空间填充模型，故选A；B； 【小问2详解】 甲烷在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式：； 【小问3详解】 烷烃通式为CnH2n+2，其相对他子质量=14n+2=30， n=2，所以其分子式为C2H6； 【小问4详解】 甲烷与丙烷结构相似，在分子组成上相差1个-CH2原子团，互为的有机物互为同系物，选C； 【小问5详解】 a．生石灰溶于水是放热反应；b．浓硫酸稀释是放热过程无化学反应；c．硝酸铵溶于水是吸热过程；d．铜溶于浓硝酸是放热反应；e．氯化铵固体与氢氧化钡晶体混合搅拌是吸热反应；故选e； 【小问6详解】 和反应的化学方程式为：，反应放热，即旧化学键断裂吸收的能量小于新化学键生成释放的能量，断开1mol H―H键、1mol O―O键、1mol O―H键需吸收的能量分别为、、，因此2Q1+Q2＜4Q3，选②； 【小问7详解】 U形管中甲处液面下降乙处液面上升，根据气体具有热胀冷缩的性质可以判断反应为放热反应；A和B的总能量比C和D的总能量高；化学反应中旧键断裂吸收能量，新键生成放出能量，该反应为放热反应，则反应物化学键断裂吸收的能量低于生成物化学键形成放出的能量； 17. 人们应用原电池原理制作了多种电池以满足不同的需要。电池发挥着越来越重要的作用，如在宇宙飞船、人造卫星、电脑、照相机等，都离不开各式各样的电池，同时废弃的电池随便丢弃也会对环境造成污染。请根据题中提供的信息，回答下列问题： （1）研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量的差别进行发电，在海水中电池反应可表示为：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl ①该电池的负极反应式是___； ②在电池中，Na+不断移动到“水”电池的___极(填“正”或“负”)； ③外电路每通过4mol电子时，生成Na2Mn5O10的物质的量是___。 （2）中国科学院应用化学研究所在甲醇(CH3OH是一种可燃物)燃料电池技术方面获得新突破。甲醇燃料电池的工作原理如图所示。 ①该电池工作时，b口通入的物质为___。 ②该电池负极电极反应式___。 ③工作一段时间后，当6.4g甲醇完全反应生成CO2时，有__NA个电子转移。 （3）Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质，当银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液，电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag，负极的Zn转化为K2Zn(OH)4，写出该电池反应方程式：___。 【答案】（1） ①. Ag—e—+Cl—=AgCl ②. 正 ③. 2mol （2） ①. CH3OH ②. CH3OH—6e—+H2O=CO2↑+6H+ ③. 1.2 （3）Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O=2K2Zn(OH)4+2Ag 【解析】 【分析】 【小问1详解】 ①由电池总反应可知，银为原电池的负极，在氯离子作用下，银失去电子发生氧化反应生成氯化银，电极反应式为Ag—e—+Cl—=AgCl，故答案为：Ag—e—+Cl—=AgCl； ②在原电池中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，所以钠离子向正极移动，故答案为：正； ③由电池总反应可知，每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子，则外电路每通过4mol电子时，生成Na2Mn5O10的物质的量为4mol×=2mol，故答案为：2mol； 【小问2详解】 ①由氢离子移动方向知，右侧电极为燃料电池的正极，左侧电极为负极，则b口通入通入甲醇，故答案为：CH3OH； ②由氢离子移动方向知，左侧电极为负极，在水的作用下，甲醇在负极上失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为CH3OH—6e—+H2O=CO2↑+6H+，故答案为：CH3OH—6e—+H2O=CO2↑+6H+； ③负极的电极反应式为CH3OH—6e—+H2O=CO2↑+6H+，由电极反应式可知，.4g甲醇完全反应生成二氧化碳时，转移电子的个数为×6×NAmol—1=1.2NA，故答案为：1.2； 【小问3详解】 由题意可知，电池发生的总反应为碱性条件下，Ag2O2与Zn发生氧化还原反应生成Ag和K2Zn(OH)4，电池反应方程式为Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O═2K2Zn(OH)4+2Ag，故答案为：Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O═2K2Zn(OH)4+2Ag。 18. 研究氮的氧化物\碳的氧化物等大气污染物的处理有重要意义。 （1）汽车尾气中NO生成过程中的能量变化如图所示。 生成1 mol NO(g)___________(填“吸收”或“放出”)___________kJ的热量。 （2）汽车排气管内安装的催化转化器可使尾气的主要污染物(NO和CO)转化为无毒的大气循环物质。一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)。下列能判断该反应达到化学平衡状态的是___________(填序号)。 A. 反应速率v(NO)=v(CO) B. 混合气体中NO的物质的量分数保持不变 C. 混合气体的密度不再改变 D. 混合气体的压强不再改变 （3）某温度时，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z(均为气体)的物质的量随时间的变化曲线如图所示。请回答下列问题: ①由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为___________。 ②反应从开始至2 min，用Z的浓度变化表示的平均反应速率v(Z)=___________。 ③2 min后反应达到平衡，容器内混合气体的密度比起始时___________。 (填“增大”“减小”或“不变”，下同)； ④下列措施能加快反应速率的是___________(填序号，下同)。 A．恒压时充入He B．恒容时充入He C．恒容时充入X D．及时分离出Z E．升高温度 【答案】（1） ①. 吸收 ②. 90 （2）BD （3） ①. 3X(g)+Y(g)⇌2Z(g) ②. 0.05mol/(L∙min) ③. 不变 ④. CE 【解析】 【小问1详解】 反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)，断裂1molN2(g)和1molO2(g)中化学键要吸收946kJ+498kJ=1444kJ的能量，形成2molNO(g)中化学键释放2×632kJ=1264kJ的能量，则生成2molNO(g)吸收1444kJ-1264kJ=180kJ的热量，生成1molNO(g)吸收90kJ的热量。 【小问2详解】 A．没有指明反应速率的方向，反应速率v(NO)=v(CO)不能说明反应达到平衡状态，A项不符合题意； B．混合气体中NO的物质的量分数保持不变是该反应达到平衡状态的特征标志，B项符合题意； C．该反应中所有物质都呈气态，建立平衡的过程是混合气体的总质量始终不变，在恒容密闭容器中，混合气体的密度始终不变，混合气体的密度不再改变不能说明反应达到平衡状态，C项不符合题意； D．该反应的正反应气体分子数减小，建立平衡的过程中气体分子物质的量改变，在恒容密闭容器中混合气体的压强改变，混合气体的压强不再改变能说明反应达到平衡状态，D项符合题意； 答案选BD。 【小问3详解】 ①从开始到2min，X、Y物质的量依次减少0.3mol(1.0mol-0.7mol=0.3mol)、0.1mol(1.0mol-0.9mol=0.1mol)，X、Y为反应物，Z物质的量增大0.2mol(0.2mol-0mol=0.2mol)，Z为生成物，2min后X、Y、Z物质的量不再变化说明达到平衡状态，根据转化物质的量之比等于化学计量数之比，X、Y、Z的化学计量数之比为3∶1∶2，该反应的化学方程式为3X(g)+Y(g)⇌2Z(g)； ②反应从开始至2 min，用Z的浓度变化表示的平均反应速率v(Z)==0.05mol/(L∙min)； ③该反应中X、Y、Z均为气体，混合气体的总质量始终不变，容器的容积不变，则混合气体的密度始终不变，即2 min后反应达到平衡，容器内混合气体的密度比起始时不变； ④A．恒压时充入He，容器体积增大，各物质的物质的量浓度减小，反应速率减慢，A项不符合题意； B．恒容时充入He，容器体积不变，各物质物质的量浓度不变，反应速率不变，B项不符合题意； C．恒容时充入X，反应物X的浓度增大，反应速率加快，C项符合题意； D．及时分离出Z，生成物Z的浓度减小，反应速率减慢，D项不符合题意； E．升高温度，反应速率加快，E符合题意； 答案选CE。 19. 溴单质是重要的化工原料之一，工业上从海水中提取溴的流程如下：(已知：海水中溴元素主要以形式存在) （1）将吹出后的含的空气按一定速率通入吸收塔，用和水进行吸收，写出吸收反应的化学方程式：___________。 （2）吸收后的空气进行循环利用。吹出时，吹出率与吸收塔中流量的关系如图所示。流量过大，吹出率反而下降的原因是：___________。 （3）“吸收”及后续步骤的工艺也可采用如下流程： 写出上述步骤①中发生反应生成一种气体的离子方程式：___________。当有参加反应，发生转移的电子的物质的量为___________。 （4）用于吸收的是工业制硫酸的重要物质，其中主反应是催化氧化。现将与足量置于密闭容器中，在催化剂、条件下发生反应。与的物质的量浓度随时间的变化如图所示，请回答下列问题。 i．反应开始至2min末，以的浓度变化表示该反应的平均速率是___________；2min时，反应是否达到化学平衡状态___________(填“是”或“否”)。 ii．关于该反应下列说法不正确是___________。 a．催化剂可以加快化学反应速率 b．改变温度或压强，可以实现的完全转化 c．当生成且消耗时，反应达到化学平衡状态 （5）我国科学家最新研发出了可充电的非水相镁—溴电池，其工作原理如图所示(正、负极区之间的离子选择性膜只允许通过；反应前，正、负极区电解质溶液质量相等)。下列说法正确的是 。 A. Mg作负极，发生氧化反应 B. 石墨电极上发生的电极反应为 C. 用该电池对铅蓄电池进行充电时，N端与铅蓄电池中的Pb电极相连 D. 当外电路通过0.2mol电子时，正、负极区电解质溶液质量差为2.4g 【答案】（1） （2）过量的随吸收后的空气进入吹出步骤，与溴反应，使溴的吹出率下降 （3） ①. ②. 5mol （4） ①. ②. 否 ③. b （5）ABD 【解析】 【分析】海水蒸发浓缩酸化得到浓缩海水通入氯气氧化溴离子得到含溴单质的混合溶液，利用热空气吹出，被二氧化硫吸收得到含HBr的混合溶液，通入氯气氧化得到溴单质，富集溴元素得到含的混合溶液，蒸馏得到。 【小问1详解】 将吹出后的含的空气按一定速率通入吸收塔，用和水进行吸收，吸收反应的化学方程式：； 【小问2详解】 流量过大，吹出率反而下降的原因是：过量的随吸收后的空气进入吹出步骤，与溴反应，使溴的吹出率下降； 【小问3详解】 步骤①中发生反应生成二氧化碳的离子方程式：，反应中转移个电子，故当有3mol生成，转移5mol电子； 小问4详解】 反应开始到2min末，以二氧化硫表示反应速率为，2分钟之后二氧化硫和三氧化硫的浓度还有变化，故2分钟时反应未到平衡。 a．使用催化剂可以增大化学反应速率，故a正确； b．改变温度或压强，可以提高二氧化硫的转化率，但可逆反应是有一定限度的，不能实现的完全转化，b不正确； c．当生成2mol SO2且消耗2mol SO3时，说明正反应速率等于逆反应速率，则反应达到化学平衡状态，c正确； 故不正确的为b； 【小问5详解】 A项，Mg作负极，失电子，发生氧化反应， A正确 B项，石墨电极为正极，得电子，发生的电极反应式为，B正确 C项，铅蓄电池中的Pb电极为负极，故要与M端相连 (正接正，负接负) ，C错误 D项，当外电路通过0.2mol电子时，负极发生电极反应: Mg-2e- = Mg2+，根据溶液的电中性，会有0.1molMg从负极区到正极区故正极区质量增加，故正负极区电解质溶液质量差为2.4g，D正确 故选ABD。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$