精品解析：安徽省芜湖市2023-2024学年高一下学期7月期末考试化学试题

2023—2024学年度第二学期芜湖市高中教学质量监控 高一年级化学试题卷 注意事项： 1.本卷共三大题，22小题，满分100分，考试时间100分钟。 2.本试卷包括“试题卷”和“答题卷”两部分。“试题卷”共6页，“答题卷”共2页。 3.请务必在“答题卷”上答题，在“试题卷”上答题是无效的。 4.考试结束后，请将“试题卷”和“答题卷”一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 S-32 Ca-40 Cu-64 一、选择题(本题包括10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。) 1. 下列是与实验安全有关的图标。在完成“氨溶于水的喷泉实验”时，与该实验的操作安全无关的图标是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．图标表示佩戴好护目镜，与该实验的操作有关，故A不选； B．NH3不易燃，与该实验的操作安全无关，故B选； C．NH3有毒，需要排风扇，与该实验操作的安全有关，故C不选； D．NH3有毒，氨水有刺激性，需要洗手，与该实验有关，故D不选； 答案选B。 2. 材料新秀——石墨烯和氧化石墨烯已成为物理、化学、材料科学研究的国际热点课题。其结构模型如图所示。下列有关说法正确的是 A. 石墨烯是一种新型化合物 B. 氧化石墨烯即石墨烯的氧化物 C. 氧化石墨烯与石墨烯互为同分异构体 D. 石墨烯和石墨、金刚石都是碳的同素异形体 【答案】D 【解析】 【详解】A．石墨烯是一种碳单质，不属于化合物，故A错误； B．氧化石墨烯中含有C、O、H三种元素，不属于氧化物，故B错误； C．氧化石墨烯与石墨烯分子式不同，不是同分异构体，故C错误； D．石墨烯和石墨、金刚石都是碳的单质，属于同素异形体，故D正确； 答案选D。 3. 下列化学用语正确的是 A. 乙烷的结构式： B. 丙烷分子的空间填充模型： C. 正丁烷的结构简式： D. 羟基的电子式： 【答案】A 【解析】 【详解】A．乙烷分子结构简式是CH3CH3，分子中存在C-C键、C-H键，其结构式是，A正确； B．图示为丙烷分子的球棍模型，B错误； C．图示为异丁烷结构简式，而正丁烷的结构简式为CH3CH2CH2CH3，C错误； D．O原子最外层有6个电子，H原子核外只有1个电子。O原子的1个成单电子与H原子的电子形成1对共用电子对，就得到羟基，故羟基的电子式为，D错误； 故合理选项是A。 4. 用表示阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是 A. 15g甲基中含有的电子总数为9 B. 0.01mol中含有的质子数为0.11 C. 100g质量分数为46%的的水溶液中所含氢原子数目为6 D. 若1mol与足量的反应生成等物质的量的4种有机取代产物，则消耗的的数目为2.5 【答案】C 【解析】 【详解】A．1个甲基含有9个电子，常温常压下，15g甲基(-CH3)物质的量为1mol，含有的电子数为9NA，故A正确； B．1个中含有11个电子，0.01mol中含有的质子数为0.11，故B正确； C．H2O中也含有H原子，故氢原子的数目大于6，故C错误； D．反应完全后，得四种有机物物质的量相等，根据碳原子守恒知，CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物质的量都是0.25mol,CH4与Cl2发生取代反应中消耗的氢原子和氯气分子的个数比是1：1，生成0.25mol CH3Cl需要Cl2的物质的量为0.25mol，生成0.25mol CH2Cl2需要Cl2的物质的量为0.25mol×2=0.5mol，生成0.25mol CHCl3需要Cl2的物质的量为0.25mol×3=0.75mol，生成0.25mol CCl4需要Cl2的物质的量为0.25mol×4=1mol，所以总共消耗的氯气的物质的量n(Cl2)=(0.25+0.5+0.75+1)mol=2.5mol；数目为2.5，故D正确； 答案选C。 5. 氢气在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰，在反应中，破坏1 mol H—H键消耗的能量为Q1 kJ，破坏1 mol O===O键消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol H—O键释放的能量为Q3 kJ。下列关系式中正确的是(　　) A. 2Q1＋Q2<4Q3 B. 2Q1＋Q2>4Q3 C. 2Q1＋Q2<2Q3 D. 2Q1＋Q2>2Q3 【答案】A 【解析】 【详解】破坏1molH-H消耗的能量为Q1kJ，则H-H键能为Q1kJ/mol，破坏1molO═O键消耗的能量为Q2kJ，则O═O键键能为Q2kJ/mol，形成1molH-O键释放的能量为Q3kJ，则H-O键能为Q3kJ/mol，对于2H2（g）+O2（g）=2H2O，反应热△H=反应物的总键能-生成物的总键能，故：反应热△H=2Q1kJ/mol+Q2kJ/mol-4Q3kJ/mol=（2Q1+Q2-4Q3）kJ/mol，由于氢气在氧气中燃烧，反应热△H＜0，即（2Q1+Q2-4Q3）＜0，所以2Q1+Q2＜4Q3，答案选A。 6. 反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如图所示。下列有关四种不同反应进程的说法正确的是 A. 进程Ⅰ是吸热反应 B. 平衡时P的产率：Ⅱ>Ⅰ C. 生成P的速率：Ⅰ>Ⅲ D. 进程Ⅳ中，Z不是催化剂 【答案】D 【解析】 【详解】A．进程Ⅰ反应物的能量大于产物能量，故进程Ⅰ是放热反应，故A错误； B．应Ⅱ和反应Ⅰ的始态和终态相同，生成P的量一样多，则平衡时P的产率：Ⅱ=Ⅰ，故B错误； C．反应I的活化能小于反应III，生成P的速率：Ⅰ<Ⅲ，故C错误； D．反应前反应物为S+Z，反应后生成物为P•Z，而不是P+Z，则Z不是该反应的催化剂，没起到催化作用，故D正确； 答案选D。 7. 已知有机物M、N、W能发生下列反应，下列说法不正确的是 A. M的苯环上的一氯代物有3种 B. W分子中所有碳原子不可能共平面 C. 该反应的原子利用率为100% D. M、N分子中碳碳双键的数目比为3：1 【答案】D 【解析】 【详解】A．M苯环上含有3种氢原子，其一氯代烷有3种，故A正确； B．W中连接2个甲基的碳原子具有甲烷结构特点，甲烷分子中最多有3个原子共平面，该分子相当于甲烷分子中的一个氢原子被甲苯基取代，所以W分子中所有碳原子不可能共平面，故B正确； C．M、N发生加成反应生成W，该分子中只有一种物质生成，所以原子利用率为100%，故C正确； D．M中不含碳碳双键，N中含有1个碳碳双键，故D错误； 答案选D。 8. 对水样中影响M分解速率的因素进行研究。在相同温度下，M的物质的量浓度随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是 A. 水样pH越大，M的分解速率越快 B. 水样中添加，能加快M的分解速率 C. 由①、③得，M浓度越大，分解速率越慢 D. 在0~20min内，②中M的分解速率为 【答案】B 【解析】 【详解】曲线斜率越大，反应速率越快； A．pH：①＞②、溶液初始浓度相同，斜率：①＜②，说明水样pH越大，反应速率越慢，故A错误； B．初始浓度都为0.20mol/L、pH=4时，③中不加Cu2+，④中加入Cu2+，斜率：③＜④，反应速率：③＜④，所以水样中添加Cu2+，能加快M的分解速率，故B正确； C．①、③pH相同，初始浓度：①＞③，斜率：①＞③，速率：①＞③，说明反应物浓度越大，M的分解速率越快，故C错误； D．0～20min内，②中M的分解速率==mol/(L•min)=0.015mol•L-1•min-1，故D错误； 答案选B。 9. 反应经历两步：①X→Y；②Y→2Z。反应体系中X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是 A. a为随t的变化曲线 B. 时， C. 后， D. 时，Y的消耗速率大于生成速率 【答案】C 【解析】 【分析】由题中信息可知，反应X=2Z经历两步：①X→Y；②Y→2Z。因此，图中呈不断减小趋势的a线为X的浓度c随时间t的变化曲线，呈不断增加趋势的线为Z的浓度c随时间t的变化曲线，先增加后减小的线为Y的浓度c随时间t的变化曲线。 【详解】A．X是唯一的反应物，随着反应的发生，其浓度不断减小，因此，由图可知，a为c(X)随t的变化曲线，A正确； B．根据分析可知时，浓度最大的是Z的浓度，其次是Y的浓度，最小的是X的浓度，即，B正确； C．由图可知，t3时刻反应①完成，X完全转化为Y，若无反应②发生，则c(Y)=c0，由于反应②Y→2Z的发生，t3时刻Y浓度的变化量为，变化量之比等于化学计量数之比，所以Z的浓度的变化量为，这种关系在t3后仍成立， C错误； D．由图中信息可知，t2时刻以后，Y的浓度仍在不断减小，说明t2时刻反应两步仍在向正反应方向发生，而且反应①生成Y的速率小于反应②消耗Y的速率，即t2时Y的消耗速率大于生成速率，D正确； 答案选C。 10. 氮、硫元素的“价—类”二维图如图所示。下列及其盐有关叙述不正确的是 A. c'有毒，不能用作食品添加剂 B. a和c'共同通入水中，可生成两种盐 C. d或d'均可与水发生反应，生成强酸 D. 工业上制备H2SO4的一种途径为 【答案】A 【解析】 【分析】根据N、S原子结构及形成的物质化合价，可知a是NH3，b是N2，c是NO，d是NO2，e是HNO3或硝酸盐；a＇是H2S，b＇是S，c＇是SO2，d＇是SO3，e＇是亚硫酸或亚硫酸盐；f＇是硫酸或硫酸盐，然后根据问题分析解答。 【详解】A．根据上述分析可知：c＇是SO2，SO2气体有毒，但同时SO2具有还原性，可作食品抗氧化剂，同时SO2也可以防止细菌滋生，因此SO2也可以用作食品添加剂，A错误； B．a是NH3，c＇是SO2，二者在溶液中发生反应可能形成(NH4)2SO3，也可能形成NH4HSO3，或者生成二者的混合物，B正确； C．d是NO2，NO2与H2O反应会产生HNO3；d＇是SO3，SO3与H2O反应会产生H2SO4。H2SO4、HNO3都是强酸，C正确； D．在工业上制取H2SO4一种途径，可以是S与O2反应产生SO2，SO2催化氧化产生SO3，SO3与H2O反应产生H2SO4，D正确； 故合理选项是A。 二、选择题(本题包括8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题意。) 11. 化学与职业息息相关，下列对于化学相关职业的理解不正确的是 A. 电池研发与生产、生活和军事等领域的发展密切相关，研发人员的工作只需要研究电池的材料构成 B. 化学科研工作者的工作是材料、生命、环境、能源和信息等现代科学技术发展的重要基础 C. 化工工程师的主要工作是设计化工生产的工艺流程，并监控生产过程，及时解决生产中遇到的技术问题 D. 环境保护工程师的主要工作是预防和治理环境污染 【答案】A 【解析】 【详解】A．电池研发与生产、生活和军事等领域的发展密切相关，研发人员的工作只需要研究电池的材料构成、充放电原理、使用寿命、环境友好等，故A错误； B．化学是认识分子，制造分子，化学科研工作者的工作是材料、生命、环境、能源和信息等现代科学技术发展的重要基础，故B正确； C．化工工程师的主要工作是设计化工生产的工艺流程，并监控生产过程，及时解决生产中遇到的技术、环境、产量、速率等一些列实际的问题等，故C正确； D．环境保护工程师是指从事自然资源保护并使其得到合理利用，防止自然环境受到污染和破坏，对受到污染和破坏的环境进行综合治理，创造适合人类生活和工作环境的人员，故D正确； 答案选A。 12. 化学与生活、生产息息相关，下列有关叙述正确的是 A. 非处方药的包装上印有“OTC”标识 B. 煤的干馏和石油的分馏都是物理变化 C. 可用电解饱和食盐水的方法冶炼金属钠 D. 海水资源的综合利用涉及制盐、制取镁和溴等，其过程中均涉及氧化还原反应 【答案】A 【解析】 【详解】A．“OTC”标识代表非处方药物，不需要医生医嘱就可以买到，故A正确； B．煤的干馏是化学变化，故B错误； C．电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氢气和氯气，得不到钠，应该电解熔融氯化钠，故C错误； D．制盐过程中粗盐提纯涉及多个复分解反应，不涉及氧化还原反应，制取镁和溴中涉及氧化还原反应，故D错误； 答案选A。 13. 某温度下，在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B发生反应：3A(g) s时生成C的物质的量为1.2mol(反应物浓度变化如图所示)。下列说法正确的是 A. 2s时，用A表示反应的瞬时速率为 B. b：c=1：6 C. 图中m点达到了反应进行的限度 D. 12s时容器内的压强为起始压强的 【答案】D 【解析】 【分析】根据图像可知，在时，反应物A和B的浓度不变，达到平衡状态。根据反应消耗的量，A物质消耗，B物质消耗，时生成C的物质的量为，所以方程式为：。 【详解】A．时，A物质浓度减小了，其平均速率为：，不是瞬时速率，A错误； B．根据分析可知，，B错误； C．图中点是A和B的浓度相等，没有达到平衡，在时，反应物A和B的浓度不变，达到平衡状态，C错误； D．反应前气体的总物质的量为：，反应后气体的物质的量为：，，，产物总气体物质的量为：，时容器内的压强为起始压强的：，D正确； 故选D。 14. 下列实验原理和装置能达到实验目的的是 A．除去乙烯中的气体 B．制取乙酸乙酯 C．探究、对分解速率的影响 D．实验室制取氨气 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．乙烯、二氧化硫均与高锰酸钾溶液反应，不能除杂，应选NaOH溶液、洗气，A错误； B．氢氧化钠溶液会使生成的乙酸乙酯水解，应用饱和碳酸钠溶液，B错误； C．过氧化氢的浓度不同，应控制浓度相同，探究、对分解速率的影响，C错误； D．氯化铵和氢氧化钙加热生成氨气，氨气密度比空气小，采用向下排空气法，D正确； 故选D。 15. 实验小组探究SO2与Na2O2的反应。向盛有SO2的烧瓶中加入Na2O2固体，测得反应体系中O2含量的变化如图。 下列说法不正确的是 A. 有O2生成推测发生了反应：2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2 B. bc段O2含量下降与反应O2+2Na2SO3=2Na2SO4有关 C. 可用HNO3酸化的BaCl2溶液检验b点固体中是否含有Na2SO4 D. 产物Na2SO4也可能是SO2与Na2O2直接化合生成的 【答案】C 【解析】 【分析】向盛有SO2的烧瓶中加入Na2O2固体，由图像可知发生的反应可能有:①2Na2O2+2SO2 =2Na2SO3+O2；②2Na2SO3+O2 =2Na2SO4，无法判断③Na2O2+ SO2=2Na2SO4是否发生； 【详解】A．根据分析可知，有O2生成推测发生了反应：2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2，选项A正确； B．bc段O2含量下降，可能是发生反应O2+2Na2SO3=2Na2SO4，选项B正确； C．HNO3具有强氧化性，能将氧化为，不能用HNO3酸化的BaCl2溶液检验b点固体中是否含有Na2SO4，选项C不正确； D．虽然无法判断Na2O2+ SO2=2Na2SO4是否发生，但产物Na2SO4也可能是SO2与Na2O2直接化合生成的，同时发生①2Na2O2+2SO2 =2Na2SO3+O2、Na2O2+ SO2=2Na2SO4等反应，选项D正确； 答案选C。 16. 下图为分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图，下列叙述不正确的是 A. 反应①属于氮的固定；反应②可用于工业上合成 B. 在催化剂a、b的作用下，化学反应速率和平衡转化率均提高了 C. 反应②的总化学方程式可表示为： D. 在反应①和反应②中，均有极性共价键形成，并且反应①中的氮原子发生了还原反应，而反应②中的氮原子发生了氧化反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．把游离态的氮转化为氮的化合物，称为氮的固定，N2→NH3属于氮的固定，NH3→NO是合成HNO3的第一步，故A正确； B．使用催化剂加快化反应速率，所以在催化剂a、b的作用下，提高了反应速率，但是不能提高平衡转化率，故B错误； C．反应②是氨的催化氧化，反应②的总化学方程式可表示为：，故C正确； D．反应①生成NH3，反应②生成NO，均有极性共价键形成，反应①中的氮原子发生了还原反应，而反应②中的氮原子发生了氧化反应，故D正确； 答案选B。 17. 在一定条件下，将NO2和O2的混合气体12 mL通入足量水中，充分反应后剩余2 mL气体(同温同压下)，则原混合气体中NO2的体积为 ①4 mL；②8 mL；③10 mL；④10.8 mL。 A. ①③ B. ②④ C. ①④ D. ②③ 【答案】B 【解析】 【详解】若O2过量时，发生反应：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，剩余的2 mL气体为氧气，NO2的体积V(NO2)=×(12 mL-2 mL)=8 mL，②正确； 若NO2气体过量，过量的NO2与H2O会发生反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO，则反应后剩余2 mL气体是NO，根据物质反应转化关系，可知相当于剩余NO2体积是6 mL，还有6 mL气体发生反应：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，根据反应的方程式中物质反应关系可知：发生该反应的NO2的体积V(NO2)=×6 mL=4.8 mL，则原 气体中含有NO2的体积为V(NO2)=6 mL+4.8 mL=10.8 mL，④正确； 综上所述可知，上述12 mL混合气体中NO2的体积正确的是②④，故合理选项是B。 18. 向含有和 的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量，溶液中金属阳离子a、b与所加铁粉的物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有)。下列有关判断不正确的是 A. a表示的关系曲线 B. =0.75 C. P点时，n()=0.5625mol D. 向P点溶液中加入铜粉，最多可溶解14.4g 【答案】C 【解析】 【分析】在含有HNO3的溶液中，Fe2+能被HNO3氧化，此时Fe元素只能以形式存在，当溶液中的HNO3完全反应后，过量的Fe继续与Fe3+反应生成Fe2+，则a表示Fe3+的关系曲线，b表示Fe2+的关系曲线。据此答题。 【详解】A．根据分析知，a表示Fe3+的关系曲线，A正确； B．根据，1mol完全反应时，需要消耗4mol，但溶液中只有3mol，故生成最多时消耗的Fe应按3mol 完全反应进行计算： 因此，B正确； C．P点时溶液中，从发生的反应为，设这过程中消耗的为，则：，解得，因此P点时，C错误； D．P点时溶液中还有0.45mol，设最多可溶解铜的质量为，则 则向P点溶液中加入铜粉，最多可溶解14.4g，D正确； 故选C。 三、填空、简答题(本题包括4小题，共56分。) 19. CaS可用于制备除虫剂、发光材料等。某课题小组拟用硫酸钙和焦炭在高温下反应制备硫化钙并检验产物。 （1）甲同学设计如图所示实验装置检验气体产物。 ①B装置的作用是_______。 ②D和E装置能检验A装置的反应产物中的_______(填化学式)。 ③E装置中可能出现的现象是_______。 （2）乙同学提出，根据氧化还原反应原理，A装置中的气体产物可能还有、，为了验证他的猜想，结合上述装置并使用如图装置设计实验方案(同一装置可重复使用)。 ①气流从左至右，仪器连接顺序为A、_______。 ②能证明有的现象是_______。 ③除去的离子方程式为_______。 （3）经实验检验出气体产物有、CO、且气体体积之比为1：1：2，写出A中反应的化学方程式：_______。 （4）利用重量法测定固体产物的质量之比，即将恰好完全反应后的固体产物溶于足量的饱和碳酸钠溶液中，过滤、洗涤、干燥等。需要测定的物理量有_____(已知CaS与反应生成和)。 【答案】（1） ①. 吸收、(或吸收酸性气体) ②. CO ③. 溶液变浑浊(合理即可) （2） ①. F、J、F、I、M(或F、J、I、M) ②. 第2个F装置中溶液不褪色，I装置中溶液变浑浊(或J装置中颜色变浅，I装置中溶液变浑浊) ③. （3） （4）样品的质量、碳酸钙的质量 【解析】 【分析】硫酸钙和焦炭在高温下反应制备硫化钙的方程式里可能产生使氧化铜还原的气体应为CO，CuO氧化CO生成红色的Cu和CO2，CO2使石灰水变浑浊．验证A中的气体产物可能还有CO2、SO2，必须先用品红验证SO2后再用酸性高锰酸钾除去SO2，再用澄清石灰水检验CO2．根据检验气体产物有SO2、CO、CO2且气体体积之比为1：1：2，写出方程式：2CaSO4+3C CaS+CaO+SO2↑+2CO2↑+CO↑．最后确定CaS和CaO的质量比，只要知道固体产物的质量和生成的碳酸钙的质量即可。 【小问1详解】 ①氢氧化钠溶液可吸收CO2、SO2，不吸收CO，B装置作用除去CO2、SO2酸性气体； ②通过一氧化碳还原氧化铜由黑色变红色和CO2能够使澄清石灰水变浑浊的现象，证明装置A的反应产物是CO； ③二氧化碳能够使澄清石灰水变浑浊； 【小问2详解】 ①可以通过品红溶液检验二氧化硫，除去二氧化硫后再用澄清石灰水检验二氧化碳，气流从左至右的仪器连接顺序为A、F、J、F、I、M或A、F、J、I、M； ②能证明有CO2的现象是第2个F中溶液不褪色，I中溶液变浑浊； ③二氧化硫具有还原性，使酸性高锰酸钾褪色生成Mn2+，则离子方程式为； 【小问3详解】 SO2、CO、CO2的体积比为1∶1∶2，其中得到氧化产物时化合价升高的总价数是10，而得到SO2时化合价降低2、CaSO4→CaS的化合价降低8，则结合质量守恒定律可配平反应的化学方程式为； 【小问4详解】 CaS→Ca(OH)2→CaCO3，CaO→Ca(OH)2→CaCO3，通过测量CaCO3的质量和样品的质量，可最后确定固体产物CaS和CaO的质量比，即答案为：样品的质量、碳酸钙的质量。 20. 研究合成氨的反应和氨气的用途具有重要意义。工业上合成氨的反应为：。回答下列问题： （1）合成氨反应过程片段的作用机理，可以用如下模拟示意图表示： 写出符合在催化剂表面合成氨反应过程的正确排序_______(用字母标号表示)。 （2）某同学在实验室模拟工业合成氨的反应：恒温下，在2 L定容密闭容器中通入1 mol N2(g)和3 mol H2(g)，催化剂存在下发生反应。 ①测得容器中压强(p)随时间(t)的变化图象如图所示，p2=0.8p1，反应开始至5 min，用NH3的浓度变化表示反应的平均速率为_______mol/(L·min)，平衡时氢气的转化率为_______。 ②下列情况能说明该反应一定达到化学平衡状态的是_______(填标号)。 A．每消耗n mol N2的同时生成2n mol NH3 B．3v正(H2)=2v逆(NH3) C．H2的体积分数保持不变 D．混合气体的平均相对分子质量不变 （3）潜艇中使用的液氨-液氧燃料电池工作原理如图所示。 ①电极a的电极反应式为_______。 ②当有1 mol N2生成时，理论上电极b消耗氧气的体积为(换算为标准状况)_______L。 【答案】（1）cbead （2） ①. 0.08 ②. 40% ③. CD （3） ①. 2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O ②. 33.6 【解析】 【小问1详解】 催化剂表面合成氨反应过程是接触、吸附、断键、形成化学键、脱离几个步骤。a是形成氨分子，b吸附过程，c是接触过程，d是脱离过程，e是断键，因此顺序是cbead； 【小问2详解】 ①根据图像，5 min后气体压强不再改变，说明反应达到平衡。假设达到平衡时消耗氮气的物质的量为x mol，则消耗氢气物质的量为3x mol，生成氨气物质的量为2x mol，达到平衡时氮气物质的量为(1-x)mol，氢气的物质的量为(3-3x)mol，利用相同条件下，压强之比等于气体物质的量之比，因此有关系式：，解得x=0.4，根据化学反应速率的数学表达式，可知v(NH3)=mol/(L·min)=0.08 mol/(L·min)，H2的转化率为×100%=40%； ②A．消耗N2，生成NH3，反应方向均是向正反应方向进行，因此每消耗n molN2的同时生成2n mol NH3，不能说明反应达到平衡状态，A错误； B．用不同物质的反应速率表示达到平衡，要求反应方向一正一逆，且反应速率之比等于化学计量数之比，当2v正(H2)=3v逆(NH3)，说明反应达到平衡，3v正(H2)=2v逆(NH3)，不能说明反应达到平衡，B错误； C．根据化学平衡状态的定义，当组分浓度不再改变时，说明反应达到平衡状态，即当氢气的含量保持不变，说明反应达到平衡状态，C正确； D．组分均为气体，即混合气体总质量不变，该反应的正反应是气体物质的量减少的反应，混合气体的摩尔质量会发生改变，当混合气体的平均相对分子质量不变，说明反应达到平衡，D正确； 故合理选项是CD； 【小问3详解】 ①根据图示可知：在装置a上通入NH3发生失去电子的氧化反应产生N2、H2O，所以电极a为负极，则电极a的电极反应式为：2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O；电极b上通入O2，发生得到电子的还原反应，由于电解质溶液为碱性，则b电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-； ②根据电极a反应式可知：每有1 mol N2生成，反应过程中会转移6 mol电子，而每1 mol O2发生反应，会转移4 mol电子。根据同一闭合回路中电子转移数目相等，可知转移6 mol 电子，反应消耗O2的物质的量是n(O2)=mol=1.5 mol，则理论上电极b消耗氧气的体积为V(O2)=1.5 mol×22.4 L/mol=33.6 L。 21. 餐厨垃圾在酶的作用下可获得乙醇，进一步反应可制备有机物C和高分子材料G，转化关系如下： （1）B中含有的官能团名称是_______。 （2）反应ⅱ的反应类型是_______。 （3）上述物质中能发生银镜反应的物质是_______(写结构简式)。 （4）反应ⅰ的化学方程式是_______。 （5）G的结构简式是_______。 （6）下列说法中，正确的是_______(选填字母)。。 a．E、F均属于烃 b．E的同分异构体只有1种 c．反应ⅲ为取代反应 d．F和G都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 （7）写出满足下列条件的一种结构简式_______。 ①乙烯的同系物；②只有一种等效氢；③碳原子数小于等于10 【答案】（1）羧基 （2）加成反应 （3） （4） （5） （6）b （7） 【解析】 【分析】乙醇被催化氧化生成A为CH3CHO，A被氧化生成B为CH3COOH，B和乙醇发生酯化反应生成C为CH3COOCH2CH3；D和氯气发生加成反应生成E，则D为CH2=CH2，E发生消去反应生成F，F发生加聚反应生成G为聚氯乙烯，据此解答； 【小问1详解】 B是CH3COOH，含有的官能团是羧基； 【小问2详解】 反应ⅱ为乙烯和氯气发生加成反应； 【小问3详解】 上述物质中能发生银镜反应的物质是； 【小问4详解】 反应ⅰ为乙酸和乙醇发生取代反应生成乙酸乙酯和水，化学方程式是； 【小问5详解】 G的结构简式是； 【小问6详解】 a．烃是指碳和氢两种元素组成的有机化合物，E、F中均含氯元素，故a错误； b．E的同分异构体只有CH(Cl)2CH3,，故b正确； c．反应ⅲ为消去反应，故c错误； d．G中不含碳碳双键，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故d错误； 答案选b。 【小问7详解】 乙烯的同系物只有一个碳碳双键，只有一种等效氢；碳原子数小于等于10，则满足条件的结构是。 22. 用酸性KMnO4溶液和H2C2O4(草酸)溶液反应研究影响反应速率的因素。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的体积，探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化)，实验装置如图甲所示： 实验序号 A溶液 B溶液 ① 20 mL0.1 mol/L H2C2O4溶液 30 mL0.01 mol/L KMnO4溶液 ② 20 mL0.2 mol/L H2C2O4溶液 30 mL0.01 mol/L KMnO4溶液 （1）写出酸性KMnO4溶液和H2C2O4 (草酸)溶液反应的离子方程式_______。 （2）该实验探究的是_______对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CO2的体积较大的是_______(填实验序号)。 （3）若实验①在2min时收集了4.48 mL CO2 (标准状况下)，则在2 min时，_______mol/L(假设混合溶液的体积为50mL，反应前后体积变化忽略不计)。 （4）除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外，本实验还可通过测定来__________比较化学反应速率。 （5）小组同学发现反应速率变化如图乙，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是： ①产物Mn2+是反应的催化剂，②_______，其t2时间后速率变慢的主要原因是：_______。 【答案】（1） （2） ①. 浓度 ②. ② （3）0.0052 （4）KMnO4溶液完全褪色所需时间(或产生相同体积气体所需时间) （5） ①. 反应放热 ②. 反应物浓度减小 【解析】 【分析】酸性KMnO4溶液和H2C2O4(草酸)溶液会发生氧化还原反应，产生K2SO4、MnSO4、CO2、H2O，反应的离子方程式为：；采用控制变量方法，根据KMnO4溶液褪色时间长短来判断外界条件对化学反应速率的影响。 【小问1详解】 酸性KMnO4溶液具有强氧化性，H2C2O4(草酸)溶液具有还原性，二者会发生氧化还原反应，产生K2SO4、MnSO4、CO2、H2O，根据电子守恒、原子守恒、电荷守恒，结合物质的拆分原则，可知该反应的离子方程式为：； 【小问2详解】 对比①②实验实验数据可知L该实验是探究草酸的浓度对化学反应速率的影响； 实验②中草酸溶液的浓度比实验①中的大，物质浓度越大，化学反应速率大，在相同时间内反应所得CO2的体积大，故反应产生CO2气体的体积：①＜②，因此反应②产生的CO2气体体积更大； 【小问3详解】 反应产生的CO2的物质的量为n(CO2)==2.0×10-4 mol，根据物质反应转化关系可知在2 min末，反应消耗的n()=n(CO2)=4.0×10-5 mol，反应剩余的高锰酸根离子的物质的量为n()=30×10-3L×0.01 mol/L-4.0×10-5 mol =2.6×10-4 mol，故2 min 末，KMnO4溶液的浓度c()==0.0052 mol/L； 【小问4详解】 除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率，本实验还可以通过测定KMnO4溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需的时间来比较化学反应速率； 【小问5详解】 根据图示可知：该反应的反应物的总能量比生成物的总能量高，因此发生反应会放出热量，使溶液温度升高；t1 ~ t2时间内速率变快的主要原因可能是：①反应放出热量，使混合溶液温度升高，升高温度，化学反应速率加快；②产物Mn2+是反应的催化剂，反应进行到一定时间后，产生一定量的Mn2+，有可能使化学反应速率加快； 其在t2时间后速率变慢的主要原因是随着反应的进行，反应物浓度降低，浓度降低使反应速率减慢的影响大于反应放热使速率增大的影响，因此反应速率减慢。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023—2024学年度第二学期芜湖市高中教学质量监控 高一年级化学试题卷 注意事项： 1.本卷共三大题，22小题，满分100分，考试时间100分钟。 2.本试卷包括“试题卷”和“答题卷”两部分。“试题卷”共6页，“答题卷”共2页。 3.请务必在“答题卷”上答题，在“试题卷”上答题是无效的。 4.考试结束后，请将“试题卷”和“答题卷”一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 S-32 Ca-40 Cu-64 一、选择题(本题包括10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。) 1. 下列是与实验安全有关的图标。在完成“氨溶于水的喷泉实验”时，与该实验的操作安全无关的图标是 A. B. C. D. 2. 材料新秀——石墨烯和氧化石墨烯已成为物理、化学、材料科学研究的国际热点课题。其结构模型如图所示。下列有关说法正确的是 A. 石墨烯是一种新型化合物 B. 氧化石墨烯即石墨烯的氧化物 C. 氧化石墨烯与石墨烯互为同分异构体 D. 石墨烯和石墨、金刚石都是碳的同素异形体 3. 下列化学用语正确的是 A. 乙烷的结构式： B. 丙烷分子的空间填充模型： C. 正丁烷的结构简式： D. 羟基的电子式： 4. 用表示阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是 A. 15g甲基中含有的电子总数为9 B. 0.01mol中含有的质子数为0.11 C. 100g质量分数为46%的的水溶液中所含氢原子数目为6 D. 若1mol与足量的反应生成等物质的量的4种有机取代产物，则消耗的的数目为2.5 5. 氢气在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰，在反应中，破坏1 mol H—H键消耗的能量为Q1 kJ，破坏1 mol O===O键消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol H—O键释放的能量为Q3 kJ。下列关系式中正确的是(　　) A. 2Q1＋Q2<4Q3 B. 2Q1＋Q2>4Q3 C. 2Q1＋Q2<2Q3 D. 2Q1＋Q2>2Q3 6. 反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如图所示。下列有关四种不同反应进程的说法正确的是 A. 进程Ⅰ是吸热反应 B. 平衡时P的产率：Ⅱ>Ⅰ C. 生成P的速率：Ⅰ>Ⅲ D. 进程Ⅳ中，Z不是催化剂 7. 已知有机物M、N、W能发生下列反应，下列说法不正确的是 A. M的苯环上的一氯代物有3种 B. W分子中所有碳原子不可能共平面 C. 该反应的原子利用率为100% D. M、N分子中碳碳双键的数目比为3：1 8. 对水样中影响M分解速率的因素进行研究。在相同温度下，M的物质的量浓度随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是 A. 水样pH越大，M的分解速率越快 B. 水样中添加，能加快M的分解速率 C. 由①、③得，M浓度越大，分解速率越慢 D. 在0~20min内，②中M的分解速率为 9. 反应经历两步：①X→Y；②Y→2Z。反应体系中X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是 A. a为随t的变化曲线 B. 时， C. 后， D. 时，Y的消耗速率大于生成速率 10. 氮、硫元素的“价—类”二维图如图所示。下列及其盐有关叙述不正确的是 A. c'有毒，不能用作食品添加剂 B. a和c'共同通入水中，可生成两种盐 C. d或d'均可与水发生反应，生成强酸 D. 工业上制备H2SO4的一种途径为 二、选择题(本题包括8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题意。) 11. 化学与职业息息相关，下列对于化学相关职业的理解不正确的是 A. 电池研发与生产、生活和军事等领域的发展密切相关，研发人员的工作只需要研究电池的材料构成 B. 化学科研工作者的工作是材料、生命、环境、能源和信息等现代科学技术发展的重要基础 C. 化工工程师的主要工作是设计化工生产的工艺流程，并监控生产过程，及时解决生产中遇到的技术问题 D. 环境保护工程师的主要工作是预防和治理环境污染 12. 化学与生活、生产息息相关，下列有关叙述正确的是 A. 非处方药的包装上印有“OTC”标识 B. 煤的干馏和石油的分馏都是物理变化 C. 可用电解饱和食盐水的方法冶炼金属钠 D. 海水资源的综合利用涉及制盐、制取镁和溴等，其过程中均涉及氧化还原反应 13. 某温度下，在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B发生反应：3A(g) s时生成C的物质的量为1.2mol(反应物浓度变化如图所示)。下列说法正确的是 A. 2s时，用A表示反应的瞬时速率为 B. b：c=1：6 C. 图中m点达到了反应进行的限度 D. 12s时容器内的压强为起始压强的 14. 下列实验原理和装置能达到实验目的的是 A．除去乙烯中的气体 B．制取乙酸乙酯 C．探究、对分解速率的影响 D．实验室制取氨气 A. A B. B C. C D. D 15. 实验小组探究SO2与Na2O2的反应。向盛有SO2的烧瓶中加入Na2O2固体，测得反应体系中O2含量的变化如图。 下列说法不正确的是 A. 有O2生成推测发生了反应：2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2 B. bc段O2含量下降与反应O2+2Na2SO3=2Na2SO4有关 C. 可用HNO3酸化的BaCl2溶液检验b点固体中是否含有Na2SO4 D. 产物Na2SO4也可能是SO2与Na2O2直接化合生成的 16. 下图为分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图，下列叙述不正确的是 A. 反应①属于氮的固定；反应②可用于工业上合成 B. 在催化剂a、b的作用下，化学反应速率和平衡转化率均提高了 C. 反应②的总化学方程式可表示为： D. 在反应①和反应②中，均有极性共价键形成，并且反应①中的氮原子发生了还原反应，而反应②中的氮原子发生了氧化反应 17. 在一定条件下，将NO2和O2的混合气体12 mL通入足量水中，充分反应后剩余2 mL气体(同温同压下)，则原混合气体中NO2的体积为 ①4 mL；②8 mL；③10 mL；④10.8 mL。 A. ①③ B. ②④ C. ①④ D. ②③ 18. 向含有和 的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量，溶液中金属阳离子a、b与所加铁粉的物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有)。下列有关判断不正确的是 A. a表示的关系曲线 B. =0.75 C. P点时，n()=0.5625mol D. 向P点溶液中加入铜粉，最多可溶解14.4g 三、填空、简答题(本题包括4小题，共56分。) 19. CaS可用于制备除虫剂、发光材料等。某课题小组拟用硫酸钙和焦炭在高温下反应制备硫化钙并检验产物。 （1）甲同学设计如图所示实验装置检验气体产物。 ①B装置的作用是_______。 ②D和E装置能检验A装置的反应产物中的_______(填化学式)。 ③E装置中可能出现的现象是_______。 （2）乙同学提出，根据氧化还原反应原理，A装置中的气体产物可能还有、，为了验证他的猜想，结合上述装置并使用如图装置设计实验方案(同一装置可重复使用)。 ①气流从左至右，仪器连接顺序为A、_______。 ②能证明有的现象是_______。 ③除去的离子方程式为_______。 （3）经实验检验出气体产物有、CO、且气体体积之比为1：1：2，写出A中反应的化学方程式：_______。 （4）利用重量法测定固体产物的质量之比，即将恰好完全反应后的固体产物溶于足量的饱和碳酸钠溶液中，过滤、洗涤、干燥等。需要测定的物理量有_____(已知CaS与反应生成和)。 20. 研究合成氨的反应和氨气的用途具有重要意义。工业上合成氨的反应为：。回答下列问题： （1）合成氨反应过程片段的作用机理，可以用如下模拟示意图表示： 写出符合在催化剂表面合成氨反应过程的正确排序_______(用字母标号表示)。 （2）某同学在实验室模拟工业合成氨的反应：恒温下，在2 L定容密闭容器中通入1 mol N2(g)和3 mol H2(g)，催化剂存在下发生反应。 ①测得容器中压强(p)随时间(t)的变化图象如图所示，p2=0.8p1，反应开始至5 min，用NH3的浓度变化表示反应的平均速率为_______mol/(L·min)，平衡时氢气的转化率为_______。 ②下列情况能说明该反应一定达到化学平衡状态的是_______(填标号)。 A．每消耗n mol N2的同时生成2n mol NH3 B．3v正(H2)=2v逆(NH3) C．H2的体积分数保持不变 D．混合气体的平均相对分子质量不变 （3）潜艇中使用的液氨-液氧燃料电池工作原理如图所示。 ①电极a的电极反应式为_______。 ②当有1 mol N2生成时，理论上电极b消耗氧气的体积为(换算为标准状况)_______L。 21. 餐厨垃圾在酶的作用下可获得乙醇，进一步反应可制备有机物C和高分子材料G，转化关系如下： （1）B中含有的官能团名称是_______。 （2）反应ⅱ的反应类型是_______。 （3）上述物质中能发生银镜反应的物质是_______(写结构简式)。 （4）反应ⅰ的化学方程式是_______。 （5）G的结构简式是_______。 （6）下列说法中，正确的是_______(选填字母)。。 a．E、F均属于烃 b．E的同分异构体只有1种 c．反应ⅲ为取代反应 d．F和G都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 （7）写出满足下列条件的一种结构简式_______。 ①乙烯的同系物；②只有一种等效氢；③碳原子数小于等于10 22. 用酸性KMnO4溶液和H2C2O4(草酸)溶液反应研究影响反应速率的因素。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的体积，探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化)，实验装置如图甲所示： 实验序号 A溶液 B溶液 ① 20 mL0.1 mol/L H2C2O4溶液 30 mL0.01 mol/L KMnO4溶液 ② 20 mL0.2 mol/L H2C2O4溶液 30 mL0.01 mol/L KMnO4溶液 （1）写出酸性KMnO4溶液和H2C2O4 (草酸)溶液反应的离子方程式_______。 （2）该实验探究的是_______对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CO2的体积较大的是_______(填实验序号)。 （3）若实验①在2min时收集了4.48 mL CO2 (标准状况下)，则在2 min时，_______mol/L(假设混合溶液的体积为50mL，反应前后体积变化忽略不计)。 （4）除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外，本实验还可通过测定来__________比较化学反应速率。 （5）小组同学发现反应速率变化如图乙，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是： ①产物Mn2+是反应的催化剂，②_______，其t2时间后速率变慢的主要原因是：_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $