精品解析：广东省广州第三中学2023-2024学年高一下学期期末考试化学试卷

广州市第三中学2023-2024学年高一下学期期末考试 化学试卷 说明：本试卷测试时间为60分钟，满分100分。 可能用到的相对原子质量： 一、单项选择题(本题共16小题，1-10题每题3分，11-16题每题4分，共54分，每题只有一个选择符合题意) 1. 广东的物质文化遗产丰富多彩。下列物质主要由硅酸盐制成的是 A．吴川陶鼓 B．揭阳木雕 C．潮汕英歌舞服饰 D．佛山剪纸用纸 A. A B. B C. C D. D 2. 我国的能源结构中，化石能源仍然占有相当大的比例。下列关于能源的说法正确的是 A. 天然气是清洁的化石燃料，属于一级能源，可用于合成氨 B. 石油分馏得到的各种馏分都是纯净物 C. 神舟十三号载人飞船返回舱的烧蚀防热涂层以苯基橡胶为基体，工业上制备苯基橡胶的原料苯可来自煤的干馏或石油的分馏 D. 石油催化裂化的主要目的是得到乙烯、丙烯等化工原料 3. 化学与人类生活、社会发展密切相关。下列说法正确是 A. 谷氨酸钠常用作防腐剂，以延长食物保质期 B. 我国自主研发的“北斗系统”中使用的芯片的主要材料为二氧化硅 C. 糖类、油脂、蛋白质属于人体所需营养物质，均属于有机高分子化合物 D. 等质量的甲醛、乙酸、葡萄糖充分燃烧，消耗氧气的质量相等 4. 下列化学用语表述不正确是 A. 乙酸乙酯的分子式： B. 分子的电子式： C. 分子的空间填充模型： D. 丙烷的球棍模型： 5. “劳动是一切幸福的源泉”，下列劳动项目所涉及的化学知识正确的是 选项 劳动项目 化学知识 A 文艺创作：画师用孔雀石做颜料 是蓝色的 B 工厂生产：用海水提溴 将海水中的还原为 C 学农活动：铵态氮肥在使用时应深施盖土 铵盐具有挥发性，在空气中易分解 D 家务劳动：豆浆加石膏“点卤”制豆腐 石膏使豆浆所含蛋白质沉淀 A. A B. B C. C D. D 6. 下列关于不同价态含硫物质的转化实验，合理的是 A.图I：0价→+2价 B.图Ⅱ：0价→+6价 C.图Ⅲ：+4价→+6价 D.图Ⅳ：+6价→+4价 A. A B. B C. C D. D 7. 下图所示的实验装置中，能达到实验目的的是 A．实验室制取纯净的 B．检验乙醇的还原性 C．验证的氧化性 D．制备并收集乙酸乙酯 A. A B. B C. C D. D 8. —空气电池装置示意图如下，下列有关说法正确的是 A. 该电池可将化学能转化为电能 B. 电池工作时，空气在碳材料电极上发生氧化反应 C. 外电路中电子流向：石墨电极→导线→镁电极 D. 负极反应式为： 9. 某有机物的结构简式如图所示，下列关于这种有机物的说法不正确的是 ①分子中含有苯环，属于芳香烃 ②既能使溴水褪色，又能使酸性KMnO4溶液褪色 ③既能和乙酸发生酯化反应，又能和乙醇发生酯化反应 ④1mol该有机物分别与足量的Na、NaHCO3反应，产生气体的物质的量之比是2∶1 A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种 10. 部分含及物质的分类与相应化合价关系如图所示，下列推断错误的是 A. B与过量a反应可以产生白烟 B. 工业上通过来制备 C. 向亚铁盐溶液中滴加溶液，无明显现象 D. 和，一定条件下都可以实现 11. 2019年诺贝尔化学奖颁给研究锂电池的科学家，一种用作锂电池电解液的锂盐结构如图所示。其中，X位于第三周期，X原子的电子数为Z原子的两倍，W、Z、Y位于同一周期。下列说法不正确的是 A. 非金属性： B. X的氧化物对应的水化物均为强酸 C. Y的氢化物可用于刻蚀玻璃 D. 中，Z的化合价为+2价 12. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 甲基()与羟基()的混合物中含电子数为 B. 中所含共价键数为 C. 铁与足量硫充分反应，转移电子数为 D. 与在光照条件下充分反应，生成分子数为 13. 下列实验操作和现象得出的实验结论正确的是 实验操作 实验现象 实验结论 A 向滴有酚酞的溶液中通入 溶液由红色变为无色 具有还原性 B 向食盐水中滴加几滴淀粉溶液 溶液变为蓝色 食盐中含有碘 C 将铁粉加入过量稀硝酸中，充分反应后滴加溶液 有气体生成，溶液呈血红色 稀硝酸将铁氧化为 D 向加热后的淀粉与稀硫酸混合液中加入少量新制悬浊液，加热 生成砖红色沉淀 淀粉已发生水解，但不知是否完全水解 A. A B. B C. C D. D 14. 从海带中提取碘的实验过程中，涉及下列操作，其中正确的是 A. 将海带灼烧成灰 B. 过滤得含I-溶液 C. 放出碘的苯溶液 D. 分离碘并回收苯 15. 三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，其催化剂表面物质转化的关系如图所示，下列说法正确的是 A. 在转化过程中，氮元素均被还原 B. 依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程 C. 还原过程中生成0.1 mol ，转移0.5 mol电子 D. 三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化 16. 在密闭容器中投入一定量A、B，发生反应：，时反应达到平衡，生成C的物质的量为，反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示，下列说法正确的是 A. B. 反应时，向容器中通入氦气，容器内压强增大，化学反应速率加快 C. 前内，A的平均反应速率为 D. 平衡时B的转化率为 二、非选择题(本题共3小题，共46分) 17. 工业合成氨技术开创了人工固氮的重要途径，但能耗高、碳排放量大。开发温和条件下合成氨的新工艺意义重大。 （1）氮的固定有以下常见方式： 生物固氮：。 工业合成氨：。 通过雷电固氮：_______。(写出反应方程式) （2）断开氮分子中的键，需要_______能量(填“吸收”或“释放”)。 （3）已知高温不利于提高工业合成氨中的平衡转化率。 ①生产中依然选择高温合成氨，目的是_______。 ②针对反应速率与平衡产率的矛盾，我国科学家提出了采用(M表示金属)复合催化剂的解决方案。做对比实验，测得反应速率如下图所示。 资料：用单位时间内每克催化剂所获得的物质的量表示反应速率 a．无，催化效率最高的金属是_______。 b．有，反应速率明显增大。文献报道了可能的催化过程如下： i．(在M表面解离) ii． iii．_______。 在较低压强、较低温度下合成了，这是合成氨反应研究中的重要突破。 （4）最近，我国科研人员报道了一种氯化镁循环法，可进一步降低能耗。该方法的总反应为：。转化关系如下： ①A是_______。 ②科研人员将X与混合反应，证实了氮化镁中氮元素能转化为氨。不考虑其他副反应，产物中_______。 （5）可用于电化学气敏传感器，工作原理如图所示，回答下列问题： ①溶液中往电极_______(填“a”或“b”)移动。 ②电极b的电极反应式为_______。 ③该传感器在工作过程中电极(a)周围溶液_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。 ④该传感器反应消耗的与的物质的量之比为_______。 18. 现代社会的一切活动都离不开能源，为了更好的利用化学反应中的物质和能量变化，需要关注化学反应的快慢和程度。 I．化学变化过程中均存在物质变化与能量变化，某化学兴趣小组进行如下图所示实验，以验证此结论。请回答下列问题。 （1）进行实验时，根据温度计水银柱液面的变化判断：反应①中，反应物断键吸收的能量_______生成物成键释放的能量(填“大于”或“小于”)；反应②中，反应物的总能量生成物的总能量_______(填“高于”或“低于”)。 Ⅱ．某小组利用溶液和稀硫酸的反应，通过比较反应完全所用时间长短验证不同因素对化学反应速率的影响。实验设计如表所示： 实验编号 溶液 稀溶液 反应完全所用时间/秒 a 298 0.1 10 0.2 10 b 323 0.1 10 0.2 10 5 c 298 0.1 10 0.2 5 （2）和稀硫酸反应离子方程式为_______。 （3）①依据化学反应原理判断平均用时_______5(填“>”“=”或“<”)。 ②用溶液的浓度变化表示实验b的平均反应速率为_____(忽略混合前后溶液的体积变化)。 （4）通过对比实验a和c，验证稀的浓度对反应速率的影响。该小组发现实验c存在不科学性，请提出对实验c的改进方案_____。 III．某同学用等质量的锌粉先后与盐酸及相同体积、未知浓度的盐酸反应，记录相关数据，并作出这两个反应过程中放出气体的体积随反应时间的变化曲线图(如下图所示)。 （5）c(未知浓度的盐酸)_______(填“>”“<”或“=”)，若用硫酸代替上述实验中的盐酸，二者的反应速率是否相同？_____，理由是______。 （6）为控制反应速率，防止因反应过快而难以测量体积，且不改变生成的量，事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率。下列试剂中，不可行的是_______。 A. 蒸馏水 B. 溶液 C. 溶液 D. 溶液 （7）和是重要的能源物质，也是重要的化工原料。工业上利用和在一定条件下制备，反应的化学方程式为：。能说明上述反应已达到平衡状态的是_______。 A. 四种气体的物质的量浓度之比为 B. 容器内混合气体的压强保持不变 C. 的消耗速率与的生成速率之比为 D. 容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变 19. 根据如图转化关系图，回答下列问题： 已知： （1）E中所含官能团的名称是_______。 （2）B的结构简式为____，反应①③⑤的反应类型分别是_____、_____、______。 （3）A能够制得高聚物G，G为一种常见的塑料，A生成G的反应方程式为______。 （4）与乙酸完全反应的化学方程式为_______。 （5）A分子中最多有_______个原子共平面，A的同分异构体中一氯代物只有一种的结构简式为_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 广州市第三中学2023-2024学年高一下学期期末考试 化学试卷 说明：本试卷测试时间为60分钟，满分100分。 可能用到的相对原子质量： 一、单项选择题(本题共16小题，1-10题每题3分，11-16题每题4分，共54分，每题只有一个选择符合题意) 1. 广东的物质文化遗产丰富多彩。下列物质主要由硅酸盐制成的是 A．吴川陶鼓 B．揭阳木雕 C．潮汕英歌舞服饰 D．佛山剪纸用纸 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．陶瓷属于硅酸盐材料，A正确； B．木雕的主要成分为纤维素，B错误； C．服饰主要成分为涤纶、棉麻等，C错误； D．剪纸用纸的主要成分为纤维素，D错误； 故选A。 2. 我国的能源结构中，化石能源仍然占有相当大的比例。下列关于能源的说法正确的是 A. 天然气是清洁的化石燃料，属于一级能源，可用于合成氨 B. 石油分馏得到的各种馏分都是纯净物 C. 神舟十三号载人飞船返回舱的烧蚀防热涂层以苯基橡胶为基体，工业上制备苯基橡胶的原料苯可来自煤的干馏或石油的分馏 D. 石油催化裂化的主要目的是得到乙烯、丙烯等化工原料 【答案】A 【解析】 【详解】A．化石燃料天然气的主要成分是甲烷，属于一级清洁能源，可以用于制CO及氢气，分离后，氢气可用于合成氨的原料，故A正确； B．石油分馏得到的各种馏分都是沸点范围不同的烃形成的混合物，故B错误； C．石油的分馏不能得到苯，但通过石油分馏产品的催化重整可以得到苯、甲苯等芳香烃，煤的干馏可以得到苯、甲苯等芳香烃，故C错误； D．石油催化裂化的主要目的是为了提高轻质液体燃料汽油、煤油、柴油等的产量，特别是提高汽油的产量，石油催化裂解的主要目的是得到乙烯、丙烯等化工原料，故D错误； 故选A。 3. 化学与人类生活、社会发展密切相关。下列说法正确的是 A. 谷氨酸钠常用作防腐剂，以延长食物保质期 B. 我国自主研发的“北斗系统”中使用的芯片的主要材料为二氧化硅 C. 糖类、油脂、蛋白质属于人体所需营养物质，均属于有机高分子化合物 D. 等质量的甲醛、乙酸、葡萄糖充分燃烧，消耗氧气的质量相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．谷氨酸钠是味精的主要成分，是调味剂，不是防腐剂，故A错误； B．芯片主要材料为晶体硅，故B错误； C．单糖、低聚糖和油脂不属于高分子，故C错误； D．甲醛(HCHO)、乙酸(CH3COOH)、葡萄糖(C6H12O6)最简式相同，所以含碳量、含氢量、含氧量都相同，当它们质量相等时，充分燃烧消耗氧气的质量相等，故D正确； 综上所述，答案为D。 4. 下列化学用语表述不正确的是 A. 乙酸乙酯的分子式： B. 分子的电子式： C. 分子的空间填充模型： D. 丙烷的球棍模型： 【答案】B 【解析】 【详解】A．乙酸乙酯的结构简式为，其分子式为，A正确； B．为共价化合物，氮原子满足8电子稳定结构，其电子式为，B错误； C．分子为V形结构，且氧原子半径大于氢原子，则空间填充模型为，C正确； D．用小球和小棍表示的模型为球棍模型，丙烷结构简式为，则球棍模型可以表示为，D正确； 答案选B。 5. “劳动是一切幸福的源泉”，下列劳动项目所涉及的化学知识正确的是 选项 劳动项目 化学知识 A 文艺创作：画师用孔雀石做颜料 是蓝色的 B 工厂生产：用海水提溴 将海水中的还原为 C 学农活动：铵态氮肥在使用时应深施盖土 铵盐具有挥发性，在空气中易分解 D 家务劳动：豆浆加石膏“点卤”制豆腐 石膏使豆浆所含蛋白质沉淀 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜，故A错误； B．用海水提溴的反应原理是氯气将海水中的溴离子氧化为溴，故B错误； C．铵态氮肥成分为铵盐，受热易分解产生氨气，降低氮肥肥效，但铵盐不具有挥发性，故C错误； D．豆浆属于胶体，豆浆加石膏“点卤”制豆腐的原料是电解质石膏使豆浆所含蛋白质发生聚沉而产生沉淀，故D正确； 故选D。 6. 下列关于不同价态含硫物质的转化实验，合理的是 A.图I：0价→+2价 B.图Ⅱ：0价→+6价 C.图Ⅲ：+4价→+6价 D.图Ⅳ：+6价→+4价 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．铁与硫反应生成硫化亚铁，S的化合价由0价降低到-2价，故A错误； B．S与氧气反应生成二氧化氯，S的化合价由0价升高到+4价，故B错误； C．二氧化硫与氯化铁溶液反应生成硫酸根离子，S的化合价由+4价升高到+6价，故C正确； D．胆矾加热脱水，化合价未发生变化，故D错误。 答案选C。 7. 下图所示的实验装置中，能达到实验目的的是 A．实验室制取纯净的 B．检验乙醇的还原性 C．验证的氧化性 D．制备并收集乙酸乙酯 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，在试管口氨气和氯化氢又反应生成固体氯化铵，易堵塞导气管，实验室常用氯化铵和氢氧化钙固体加热制取氨气，故A不符合题意； B．乙醇滴入酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色，说明乙醇具有还原性，故B符合题意； C．二氧化硫使溴水褪色，是二氧化硫将溴还原为Br-，体现二氧化硫还原性，不是体现氧化性，故C不符合题意； D．乙酸乙酯与氢氧化钠溶液反应生成乙酸钠和乙醇，应该用饱和碳酸钠溶液接收，故D不符合题意； 综上所述，答案为B。 8. —空气电池装置示意图如下，下列有关说法正确的是 A. 该电池可将化学能转化为电能 B. 电池工作时，空气在碳材料电极上发生氧化反应 C. 外电路中电子流向：石墨电极→导线→镁电极 D. 负极反应式为： 【答案】A 【解析】 【分析】燃料电池中发生镁和氧气的反应，金属Mg电极为原电池的负极，Mg失去电子发生氧化反应，碳材料电极为正极，氧气在正极得到电子发生还原反应。 【详解】A．该装置为原电池，将化学能转化为电能，故A正确； B．原电池中正极得到电子发生还原反应，故B错误； C．原电池工作时，外电路电子由负极流向正极，则外电路电子由Mg电极经导线流向碳材料电极，故C错误； D．电解质溶液是碱性的，所以负极电极反应式为：Mg-2e-+2OH-=Mg(OH)2，故D错误； 故选A。 9. 某有机物的结构简式如图所示，下列关于这种有机物的说法不正确的是 ①分子中含有苯环，属于芳香烃 ②既能使溴水褪色，又能使酸性KMnO4溶液褪色 ③既能和乙酸发生酯化反应，又能和乙醇发生酯化反应 ④1mol该有机物分别与足量的Na、NaHCO3反应，产生气体的物质的量之比是2∶1 A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种 【答案】B 【解析】 【详解】①分子中含有苯环，还含有羧基和羟基，则该物质不属于芳香烃，①项错误； ②该分子含有碳碳双键，则既能使溴水褪色，又能使酸性KMnO4溶液褪色，②项正确； ③该分子含有羧基和羟基，则既能和乙酸发生酯化反应，又能和乙醇发生酯化反应，③项正确； ④1mol该有机物分别与足量的Na、NaHCO3反应，分别产生1mol氢气和1mol二氧化碳，则产生气体的物质的量之比是1∶1，④项错误； 答案选B。 10. 部分含及物质的分类与相应化合价关系如图所示，下列推断错误的是 A. B与过量a反应可以产生白烟 B. 工业上通过来制备 C. 向亚铁盐的溶液中滴加溶液，无明显现象 D. 和，一定条件下都可以实现 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，B为氯气单质具有氧化性、a为氨气具有还原性，两者会发生氧化还原反应生成氮气，同时生成氯化铵固体，可以产生白烟，A正确； B．工业上通过氨气和氧气生成一氧化氮，一氧化氮和氧气转化为二氧化氮，二氧化氮和氧气、水生成硝酸，故可通过来制备，B正确； C．A溶液为盐酸溶液，向亚铁盐的溶液中滴加溶液，在酸性条件下，硝酸根离子将亚铁离子氧化为铁离子生成NO气体，有现象，C错误； D．abcd分别为氨气、氮气、一氧化氮、二氧化氮，可以通过一氧化氮和氨气通过氮元素的归中反应转化为氮气，可以通过二氧化氮和氨气通过氮元素的归中反应转化为氮气，D正确； 故选C。 11. 2019年诺贝尔化学奖颁给研究锂电池的科学家，一种用作锂电池电解液的锂盐结构如图所示。其中，X位于第三周期，X原子的电子数为Z原子的两倍，W、Z、Y位于同一周期。下列说法不正确的是 A. 非金属性： B. X的氧化物对应的水化物均为强酸 C. Y的氢化物可用于刻蚀玻璃 D. 中，Z的化合价为+2价 【答案】B 【解析】 【分析】X位于第三周期，且化合物中X可形成6个共价键，则X为S；X原子的电子数为Z原子的两倍，Z为O；W、Z、Y位于同一周期，可知均为第二周期元素，Y只形成1个共价键，Y为F；W形成2个共价键且得到1个电子，W为N，由上述分析可知：X为S、W为N、Z为O、Y为F元素； 【详解】A．同一周期主族元素从左向右元素的非金属性逐渐增大，则元素的非金属性由强到弱的顺序为：Y＞Z＞W，A正确； B．X为S ，X的氧化物对应的水化物若为亚硫酸，属于弱酸，若为H2SO4就属于强酸，B错误； C．Y为F元素，其氢化物HF的水溶液能够与玻璃的成分SiO2发生反应产生SiF4和H2O，因此可用于刻蚀玻璃，C正确； D．Z为O、Y为F元素，F的非金属氧化性强，故Z为+2价，F为-1价，D正确； 故答案为：B。 12. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 甲基()与羟基()混合物中含电子数为 B. 中所含共价键数为 C. 铁与足量硫充分反应，转移电子数为 D. 与在光照条件下充分反应，生成分子数为 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲基和羟基含有的电子数都为10，则1mol甲基和羟基的混合物中含电子数为1mol×9×NAmol—1=9NA，故A正确； B．没有说明标准状况下，无法计算2.24L甲烷的物质的量和含有共价键的数目，故B错误； C．铁与硫共热反应只能生成硫化亚铁，所以5.6g铁与足量硫充分反应，转移电子数为×2×NAmol—1=0.2NA，故C错误； D．光照条件下甲烷与氯气发生取代反应，该反应不能停留在一氯甲烷阶段，所以无法计算反应生成一氯甲烷的物质的量和分子数，故D错误； 故选A。 13. 下列实验操作和现象得出的实验结论正确的是 实验操作 实验现象 实验结论 A 向滴有酚酞的溶液中通入 溶液由红色变为无色 具有还原性 B 向食盐水中滴加几滴淀粉溶液 溶液变为蓝色 食盐中含有碘 C 将铁粉加入过量稀硝酸中，充分反应后滴加溶液 有气体生成，溶液呈血红色 稀硝酸将铁氧化为 D 向加热后的淀粉与稀硫酸混合液中加入少量新制悬浊液，加热 生成砖红色沉淀 淀粉已发生水解，但不知是否完全水解 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．酸性氧化物二氧化硫与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水，反应中溶液的碱性减弱，滴有酚酞的氢氧化钠溶液的红色会变为无色，则溶液由红色变为无色说明二氧化硫表现酸性氧化物的性质，与还原性无关，故A错误； B．食盐中的碘元素的存在形式为碘酸钾，碘酸钾溶液不能使淀粉溶液变为蓝色，故B错误； C．铁与过量稀硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水，则将铁粉加入过量稀硝酸中，充分反应后滴加硫氰化钾溶液，有气体生成，溶液呈血红色说明稀硝酸将铁氧化为铁离子，故C正确； D．葡萄糖在酸性溶液中共热不能与新制氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀，则向加热后的淀粉与稀硫酸混合液中加入少量新制氢氧化铁悬浊液，加热，不可能有砖红色沉淀生成，故D错误； 故选C。 14. 从海带中提取碘的实验过程中，涉及下列操作，其中正确的是 A. 将海带灼烧成灰 B. 过滤得含I-溶液 C. 放出碘的苯溶液 D. 分离碘并回收苯 【答案】D 【解析】 【详解】A．灼烧海带应用坩埚，而不能用烧杯，故A错误； B．过滤时应用玻璃棒引流，故B错误； C．苯的密度比水的小，萃取了单质碘的苯层在上层，应从分液漏斗的上口倒出，故C错误； D．蒸馏操作装置正确，冷凝水流向正确，故D正确； 答案选D。 15. 三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，其催化剂表面物质转化的关系如图所示，下列说法正确的是 A. 在转化过程中，氮元素均被还原 B. 依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程 C. 还原过程中生成0.1 mol ，转移0.5 mol电子 D. 三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图示可知，NOx与BaO、O2转化成Ba(NO3)2的过程中，N元素化合价升高被氧化，故A错误；  B．根据图示可知，BaO催化剂，NOx与BaO、O2转化成Ba(NO3)2时，BaO参与储存N元素，故B错误； C．还原过程中生成0.1  mol  N2，转移电子的物质的量为0.1 mol×(5-0)×2=1  mol，故C错误； D．整个过程中，CO、CxHy、NOx转化成CO2、H2O、N2，说明三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化，故D正确； 故选D。 16. 在密闭容器中投入一定量A、B，发生反应：，时反应达到平衡，生成C的物质的量为，反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示，下列说法正确的是 A. B. 反应时，向容器中通入氦气，容器内压强增大，化学反应速率加快 C. 前内，A的平均反应速率为 D. 平衡时B的转化率为 【答案】A 【解析】 【分析】由图可知，反应达到平衡时A、B的浓度分别为0.2mol/L、0.3mol/L，由各物质的浓度变化量之比等于化学计量数之比可得：(0.8mol/L—0.2mol/L)：(0.5mol/L—0.3mol/L)：=3：1：4，则b=1、c=4。 【详解】A．由分析可知，b=1、c=4，故A正确； B．反应时，向恒容容器中通入不参与反应的氦气，反应体系中各物质的浓度不变，化学反应速率不变，故B错误； C．由图可知，反应达到平衡时A的浓度为0.2mol/L，则前内，A的平均反应速率为=0.05mol/(L⋅s)，故C错误； D．由图可知，反应达到平衡时B的浓度为0.3mol/L，则B的转化率为×100%=40%，故D错误； 故选A。 二、非选择题(本题共3小题，共46分) 17. 工业合成氨技术开创了人工固氮的重要途径，但能耗高、碳排放量大。开发温和条件下合成氨的新工艺意义重大。 （1）氮的固定有以下常见方式： 生物固氮：。 工业合成氨：。 通过雷电固氮：_______。(写出反应方程式) （2）断开氮分子中的键，需要_______能量(填“吸收”或“释放”)。 （3）已知高温不利于提高工业合成氨中的平衡转化率。 ①生产中依然选择高温合成氨，目的是_______。 ②针对反应速率与平衡产率的矛盾，我国科学家提出了采用(M表示金属)复合催化剂的解决方案。做对比实验，测得反应速率如下图所示。 资料：用单位时间内每克催化剂所获得的的物质的量表示反应速率 a．无，催化效率最高的金属是_______。 b．有，反应速率明显增大。文献报道了可能的催化过程如下： i．(在M表面解离) ii． iii．_______。 在较低压强、较低温度下合成了，这是合成氨反应研究中的重要突破。 （4）最近，我国科研人员报道了一种氯化镁循环法，可进一步降低能耗。该方法总反应为：。转化关系如下： ①A是_______。 ②科研人员将X与混合反应，证实了氮化镁中氮元素能转化为氨。不考虑其他副反应，产物中_______。 （5）可用于电化学气敏传感器，工作原理如图所示，回答下列问题： ①溶液中往电极_______(填“a”或“b”)移动。 ②电极b的电极反应式为_______。 ③该传感器在工作过程中电极(a)周围溶液_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。 ④该传感器反应消耗的与的物质的量之比为_______。 【答案】（1） （2）吸收 （3） ①. 提高化学反应速率 ②. Fe ③. （4） ①. ②. （5） ①. b ②. ③. 减小 ④. 4:3 【解析】 【小问1详解】 雷电固氮是指氮气和氧气在放电条件下反应生成NO，其化学方程式为 【小问2详解】 化学反应中，断裂化学键需要吸收能量，因此断开氮分子中的键，需要吸收能量。 【小问3详解】 ①升高温度，催化剂可以达到活性最佳温度，从而提升化学反应速率，因此生产中依然选择高温合成氨； ②a．根据图像可知，无时，用铁做催化剂时的化学反应速率最高，则催化效率最高的金属是Fe； b．合成氨的总反应为，已知反应i为，反应ii为，则总反应减去反应i，再减去反应可得反应iii，则反应iii为。 【小问4详解】 ①电解生成Mg和，结合B和氮气结合生成可知，B为Mg，A为； ②A与水生成氧气和D，则D为HCl；D与生成X，则X为；和生成和，化学方程式为：，根据N原子守恒可知，8mol中有2mol来源于，6mol来自，因此产物中。 【小问5详解】 ①电极a通入，失电子氧化生成，则a为负极，b为正极；溶液中阳离子向正极移动，则往电极b移动； ②电极b中氧气得电子还原生成，电极反应式为； ③电极a为负极，失电子氧化生成，电极反应式为，则传感器在工作过程中电极a周围溶液的碱性减小，即减小； ④根据得失电子守恒可知，电池总反应为，则该传感器反应消耗的与的物质的量之比为4:3。 18. 现代社会的一切活动都离不开能源，为了更好的利用化学反应中的物质和能量变化，需要关注化学反应的快慢和程度。 I．化学变化过程中均存在物质变化与能量变化，某化学兴趣小组进行如下图所示实验，以验证此结论。请回答下列问题。 （1）进行实验时，根据温度计水银柱液面的变化判断：反应①中，反应物断键吸收的能量_______生成物成键释放的能量(填“大于”或“小于”)；反应②中，反应物的总能量生成物的总能量_______(填“高于”或“低于”)。 Ⅱ．某小组利用溶液和稀硫酸的反应，通过比较反应完全所用时间长短验证不同因素对化学反应速率的影响。实验设计如表所示： 实验编号 溶液 稀溶液 反应完全所用时间/秒 a 298 0.1 10 0.2 10 b 323 0.1 10 0.2 10 5 c 298 0.1 10 0.2 5 （2）和稀硫酸反应的离子方程式为_______。 （3）①依据化学反应原理判断平均用时_______5(填“>”“=”或“<”)。 ②用溶液的浓度变化表示实验b的平均反应速率为_____(忽略混合前后溶液的体积变化)。 （4）通过对比实验a和c，验证稀的浓度对反应速率的影响。该小组发现实验c存在不科学性，请提出对实验c的改进方案_____。 III．某同学用等质量的锌粉先后与盐酸及相同体积、未知浓度的盐酸反应，记录相关数据，并作出这两个反应过程中放出气体的体积随反应时间的变化曲线图(如下图所示)。 （5）c(未知浓度的盐酸)_______(填“>”“<”或“=”)，若用硫酸代替上述实验中的盐酸，二者的反应速率是否相同？_____，理由是______。 （6）为控制反应速率，防止因反应过快而难以测量体积，且不改变生成的量，事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率。下列试剂中，不可行的是_______。 A. 蒸馏水 B. 溶液 C. 溶液 D. 溶液 （7）和是重要的能源物质，也是重要的化工原料。工业上利用和在一定条件下制备，反应的化学方程式为：。能说明上述反应已达到平衡状态的是_______。 A. 四种气体的物质的量浓度之比为 B. 容器内混合气体的压强保持不变 C. 的消耗速率与的生成速率之比为 D. 容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变 【答案】（1） ①. 小于 ②. 低于 （2）S2O+2H+=S↓+SO2↑+H2O （3） ①. > ②. 0.01 （4）溶液混合后再加入5mL水 （5） ①. > ②. 不相同 ③. 该反应实质为锌与氢离子反应，等浓度的盐酸和硫酸溶液中，硫酸溶液中氢离子浓度更大，反应速率更快 （6）CD （7）BD 【解析】 【小问1详解】 进行实验时，反应①的温度计水银柱液面升高，说明该反应是反应物断键吸收的能量小于生成物成键的放热反应，反应②的温度计水银柱液面降低，说明该反应是反应物的总能量低于生成物的总能量的吸热反应，故答案为：小于；低于； 【小问2详解】 硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应生成硫酸钠、硫沉淀、二氧化硫气体和水，反应的离子方程式为S2O+2H+=S↓+SO2↑+H2O，故答案为：S2O+2H+=S↓+SO2↑+H2O； 【小问3详解】 ①由表格数据可知，实验a和b的实验目的是探究反应温度对反应速率的影响，实验a的反应温度低于实验b，温度越高，反应速率越快，则反应完全所用时间ta大于5，故答案为：>； ②由表格数据可知，实验b反应完全所用时间为5s，反应中硫酸过量，则5s内硫代硫酸钠的反应速率为=0.01 mol/(L·s)，故答案为：0.01； 【小问4详解】 由表格数据可知，实验a和c的实验目的是探究硫酸浓度对反应速率的影响，由探究实验变量唯一化原则可知，实验时溶液的总体积应保持不变，所以实验c存在不科学性，应向混合溶液中再加入蒸馏水的体积为20mL—15mL=5mL，故答案为：溶液混合后再加入5mL水； 【小问5详解】 锌与盐酸反应时，盐酸的浓度越大，溶液中氢离子浓度越大，反应速率越快，由图可知，未知浓度盐酸与锌反应产生等量氢气所需的时间更短，反应速率更快，说明盐酸浓度大于1mol/L；硫酸是二元强酸，1mol/L硫酸溶液中氢离子浓度大于1mol/L盐酸溶液中氢离子浓度，氢离子浓度越大，反应速率越快，所以二者反应速率不相同，故答案为：>；不相同；该反应实质为锌与氢离子反应，等浓度的盐酸和硫酸溶液中，硫酸溶液中氢离子浓度更大，反应速率更快； 【小问6详解】 A．向溶液中加入加入蒸馏水，溶液中氢离子浓度减小，但氢离子的物质的量不变，所以反应速率减慢，生成氢气的总量不变，故符合题意； B．向溶液中加入氯化钾溶液，相当于稀释盐酸，溶液中氢离子浓度减小，但氢离子的物质的量不变，所以反应速率减慢，生成氢气的总量不变，故符合题意； C．向溶液中加入硝酸钾溶液，硝酸根离子在酸性环境中具有强氧化性，与锌反应生成一氧化氮，不能生成氢气，无法达到生成氢气的总量不变的实验目的，故不符合题意； D．向溶液中加入硫酸铜溶液，锌能与硫酸铜溶液反应置换出铜，铜和锌在盐酸中形成铜锌原电池，原电池反应使生成氢气反应速率加快，故不符合题意； 故选CD； 【小问7详解】 A．四种气体的物质的量浓度之比为不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误； B．该反应是气体体积减小的反应，反应中容器内压强减小，则容器内压强保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确； C．二氧化碳的消耗速率和甲醇的生成速率都代表正反应速率，则的消耗速率与的生成速率之比为不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误； D．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，该反应是气体体积减小的反应，反应中容器内混合气体的平均相对分子质量增大，则容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确； 故选BD。 19. 根据如图转化关系图，回答下列问题： 已知： （1）E中所含官能团的名称是_______。 （2）B的结构简式为____，反应①③⑤的反应类型分别是_____、_____、______。 （3）A能够制得高聚物G，G为一种常见的塑料，A生成G的反应方程式为______。 （4）与乙酸完全反应的化学方程式为_______。 （5）A分子中最多有_______个原子共平面，A的同分异构体中一氯代物只有一种的结构简式为_______。 【答案】（1）羟基、羧基 （2） ①. ②. 加成反应 ③. 氧化反应 ④. 酯化反应 （3）nCH3CH=CH2 （4）+2CH3COOH+2H2O （5） ①. 7 ②. 【解析】 【分析】由有机物的转化关系可知，CH3CH=CH2与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成，则A为CH3CH=CH2、B为；在氢氧化钠溶液中发生水解反应生成，与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成，催化剂作用下与氢气发生还原反应生成，浓硫酸作用下发生酯化反应生成，则F为。 【小问1详解】 由结构简式可知，含有的官能团为羟基、羧基，故答案为：羟基、羧基； 【小问2详解】 由分析可知，B的结构简式为；反应①为CH3CH=CH2与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成，反应③为与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成，反应⑤为浓硫酸作用下发生酯化反应生成和水，故答案为：；加成反应；氧化反应；酯化反应； 【小问3详解】 由题意可知，A生成G的反应为，一定条件下丙烯发生加聚反应生成聚丙烯，反应的反应方程式为nCH3CH=CH2，故答案为：nCH3CH=CH2； 【小问4详解】 由题意可知，1mol与2mol乙酸在浓硫酸作用下完全反应生成和水，反应的化学方程式为+2CH3COOH+2H2O，故答案为：+2CH3COOH+2H2O； 【小问5详解】 由分析可知，A的结构简式为CH3CH=CH2，分子中含有的碳碳双键为平面结构，由三点成面可知，分子中最多有7个原子共平面，丙烯的同分异构体中一氯代物只有一种的结构简式为，故答案为：7；。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$