精品解析：河北省邯郸市鸡泽县第一中学2023-2024学年高一下学期3月月考化学试题

2023-2024学年第二学期第一次月考 高一化学试题 (考试时间：75分钟 试卷满分：100分) 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 O：16 N：14 Cu：64 第Ⅰ卷 一、选择题(本题共14个小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个正确选项) 1. 下列叙述中与氮的固定无关的是 A. 工业合成氨 B. 工业上将氨转化成硝酸和其他氮的氧化物 C. 豆科植物的根瘤菌吸收空气中的氮气使之转化成植物蛋白质 D. 电闪雷鸣的雨天，N2 与O2会反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收 2. 在密闭的锥形瓶里发生下列变化：①硝酸铵溶于水②酸碱溶液混合③铝粉加入稀硫酸溶液④固体NaOH溶于水⑤生石灰溶于水，其中能使如下图所示U形管内的滴有红墨水的水面左低右高，且发生了化学反应的是 A. ②③④ B. ①②③ C. ②③⑤ D. ①③⑤ 3. 在一定条件下，将3molA和1molB投入容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。2min末测得此时容器中C和D的浓度分别为0.2mol•L-1和0.4mol•L-1。下列叙述正确的是 A. x=2 B. 2min时，B的浓度为0.4mol•L-1 C. 0-2min内B的反应速率为0.2mol•L-1•min-1 D. 2min时，A的物质的量为1.8mol 4. 已知几种化学键的键能数据如下表： 化学键 H—H O—H O=O O—O 化学键键能(kJ•mol-1) 436 464 498 146 则反应H2(g)+O2(g)⇌H2O2(g)的△H为 A. -140kJ∙mol-1 B. +140kJ∙mol-1 C. -844kJ∙mol-1 D. +324kJ∙mol-1 5. 电池与现代人的生活密切相关，某同学为了研究原电池工作原理设计了如图所示的装置。下列说法错误的是 A. X、Y不用导线连接时，铜棒上会有银析出 B. X、Y用导线连接时，银棒上的电极反应为Ag++e-=Ag C. X、Y用导线连接时，电子由银经导线移向铜 D. 无论X和Y是否用导线连接，铜棒均会溶解 6. 下列对有关事实的解释中正确的是 A. 常温下，浓硝酸、浓硫酸均可用铝槽贮存，说明铝既不与浓硝酸反应也不与浓硫酸反应 B. 向某溶液中滴加稀NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸不变蓝，证明该溶液中不含NH C. 浓硝酸在光照条件下颜色变黄，说明浓硝酸不稳定且见光容易分解 D. Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生了置换反应 7. N2H4是一种高效清洁的火箭燃料，0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成N2和气态水放出133.5kJ热量，则下列热化学方程式中正确的是 A. 1/2N2H4(g)+1/2O2(g)=1/2N2(g)+H2O(g) △H=+267 kJ·mol－1 B. N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=－133.5 kJ·mol－1 C. N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=－534 kJ·mol－1 D. N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=－534 kJ·mol－1 8. “封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点，下列关于三个“封管实验”(夹持装置未画出)的说法正确的是 A. 加热①时，上部汇集了NH4Cl固体，此现象与碘升华实验原理相似 B. 加热时，②中溶液变红，冷却后又变为无色 C. 加热③时溶液红色褪去，冷却后又变红色，体现SO2的漂白性 D. ②③中都包括溶液褪色的过程，其褪色原理不同 9. 锂－铜空气燃料电池容量高、成本低。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电能，放电时发生反应：，下列说法正确的是 A. 通空气时，铜被腐蚀，表面产生 B. 放电时，正极的电极反应式为 C. 当电路有电子通过时，有氧气参与反应 D. 将锂电极区有机电解质换成水溶液作电解质，可提高电池工作效率 10. 把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL2mol·L-1盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是（ ） A. 10℃20mL3mol·L-1的X溶液 B. 20℃30mL2mol·L-1的X溶液 C. 20℃10mL4mol·L-1的X溶液 D. 10℃10mL2mol·L-1的X溶液 11. 下列说法正确的是 A. 氨水是电解质，液氨是非电解质 B. 某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶液一定显碱性 C. 将含有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近，有白雾产生 D. N2→NO2→HNO3，以上各步变化均能通过一步实现 12. 在密闭容器中进行反应：X2(g)＋3Y2(g)2Z(g)，其中X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.2 mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是(　　)。 A. c(Z)＝0.5 mol·L－1 B. c(Y2)＝0.5 mol·L－1 C. c(X2)＝0.2 mol·L－1 D. c(Y2)＝0.6 mol·L－1 13. 某同学进行有关铜、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示： 下列说法正确的是 A. ①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，稀硝酸被还原为NO2 B. NO2能和NaOH反应，因此是酸性氧化物 C. 由上述实验得出结论：常温下，Cu既可与稀硝酸反应，也可与稀硫酸反应 D. ③中反应的化学方程式：3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO4=4CuSO4+2NO↑+4H2O 14. 将12.8g铜与80mL10mol/L的HNO3充分反应后，溶液中含0.1molH＋，由此可知 A. 生成的气体只有二氧化氮 B. 反应中转移的电子的物质的量为0.2mol C. 被还原的硝酸的物质的量为0.3mol D. 反应后溶液中所含NO的物质的量为0.4mol 第Ⅱ卷 二、填空题(本题共4小题) 15. 回答下列问题： （1）如图所示是NO2与CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2与CO反应的热化学方程式：______。 （2）在2L的密闭绝热容器中，通入等物质的量的NO和O2气体，n(NO)随时间的变化如表： t/s 0 1 2 3 4 5 n(NO)/mol 0.020 0.012 0.008 0.005 0.004 0.004 ①反应开始至第2s时，NO的平均反应速率为_____。 ②在第5s时，O2的转化率为_____。 ③下列能说明反应已达平衡的是_____。 a．单位时间内，每生成一定物质的量浓度的NO，同时有相同物质的量浓度的NO2生成 b．气体混合物物质的量不再改变 c．气体混合物平均相对分子质量不再改变 d．容器内温度不再发生变化 e．密闭容器内气体颜色不再改变 f．混合气体的密度不再改变 （3）将等物质的量A、B混合于2L的密闭容器中，发生反应：3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)，经5min后测得D的浓度为0.5mol/L，c(A)：c(B)=3：5，C的平均反应速率是0.1mol•L-1•min-1。 ①经5min后A的浓度为_____。 ②反应开始前充入容器中的B的物质的量为_____。 ③B的平均反应速率为_____。 ④x的值为_____。 16. 化学电源在生产生活中有着广泛的应用，请回答下列问题： （1）根据构成原电池的本质判断，下列化学(或离子)方程式正确且能设计成原电池的是_____(填字母，下同)。 A. KOH+HCl=KCl+H2O B. Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+ C. Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑ D. Na2O+H2O=2NaOH （2）为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如图两个实验(如图)。有关反应一段时间后的实验现象，下列说法正确的是_____。 A. 图I和图II的气泡均产生于锌棒表面 B. 图I中温度计的示数高于图II的示数 C. 图I和图II中温度计的示数相等，且均高于室温 D. 图II中产生气体的速率比I慢 （3）电动汽车上用的铅蓄电池是以一组海绵状铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成，用H2SO4作电解质溶液。放电时总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。 ①写出放电时正极的电极反应式：______。 ②铅蓄电池放电时，负极质量将_____(填“增大”“减小”或“不变”)。当外电路上有1mol电子通过时，溶液中消耗H2SO4的物质的量为______。 （4）某种CH3OH燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH溶液(电解质溶液)构成。其中负极反应式为_____。下列说法正确的是_____(填序号)。 ①电池放电时通入空气的电极为负极 ②电池放电时，电解质溶液的碱性逐渐减弱 ③电池放电时每消耗6.4gCH3OH转移1.2mol电子 17. 亚硝酸钠(NaNO2)被称为工业盐，在漂白、电镀等方面应用广泛。某兴趣小组利用如图装置(夹持及加热装置已省略)制备NaNO2。 已知：①室温下，、 ②酸性条件下，和与反应生成和； ③C中铜过量。 回答下列问题： （1）仪器A侧管的作用是______。 （2）写出B装置中的三颈烧瓶内化学方程式：______，C装置的作用为______，C装置中涉及的化学反应为______(写一个化学方程式)。 （3）检验D中产物是否有亚硝酸钠的方法是______、F装置的作用为______。 （4）预测中反应开始阶段，固体产物除外，还含副产物和，为避免产生这些副产物，应在C、D装置间增加装置，则中盛放的试剂名称为______。 （5）测定NaNO2的纯度：准确称取反应后的固体3.00g于烧杯中，加入煮沸并冷却的蒸水溶解，配成的溶液；取出于锥形瓶中，加入的酸性高锰酸钾溶液至刚好反应完全，用去的酸性溶液。则测得固体中的纯度为______。 18. 用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反应研究影响反应速率的因素，离子方程式为：2MnO4-＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率，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)： 实验序号 A溶液 B溶液 ① 20 mL0.1mol·L-1H2C2O4溶液 30 mL0.01mol·L-1KMnO4溶液 ② 20 mL0.2mol·L-1H2C2O4溶液 30 mL0.01mol·L-1KMnO4溶液 (1)该实验探究的是________因素对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是________＞________(填实验序号)。 (2)若实验①在2 min末收集了4.48 mL CO2(标准状况下)，则在2 min末，c(MnO4-)＝________ mol·L－1。(假设混合溶液体积为50 mL) (3)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率，本实验还可通过测定________来比较化学反应速率。 (4)小组同学发现反应速率变化如下图，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________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年第二学期第一次月考 高一化学试题 (考试时间：75分钟 试卷满分：100分) 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 O：16 N：14 Cu：64 第Ⅰ卷 一、选择题(本题共14个小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个正确选项) 1. 下列叙述中与氮的固定无关的是 A. 工业合成氨 B. 工业上将氨转化成硝酸和其他氮的氧化物 C. 豆科植物的根瘤菌吸收空气中的氮气使之转化成植物蛋白质 D. 电闪雷鸣的雨天，N2 与O2会反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．工业合成氨过程中游离态的氮(氮气)转化为含氮化合物(氨气)，属于氮的固定，A不符合题意； B．工业上将氨转化为硝酸和其他含氮的氧化物，属于含氮化合物之间的相互转化，与固氮无关，B符合题意； C．豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为植物蛋白质，属于微生物固氮，C不符合题意； D．电闪雷鸣的雨天，空气中的氮气会与氧气发生反应生成一氧化氮，属于自然固氮，D不符合题意； 综上所述答案为B。 2. 在密闭的锥形瓶里发生下列变化：①硝酸铵溶于水②酸碱溶液混合③铝粉加入稀硫酸溶液④固体NaOH溶于水⑤生石灰溶于水，其中能使如下图所示U形管内的滴有红墨水的水面左低右高，且发生了化学反应的是 A. ②③④ B. ①②③ C. ②③⑤ D. ①③⑤ 【答案】C 【解析】 【分析】U形管(如图所示)内的滴有红墨水的水面左低右高，则表明锥形瓶内温度升高，气体的体积发生了膨胀。 【详解】①硝酸铵溶于水吸热，锥形瓶内气体的温度降低，会造成U形管内的滴有红墨水的水面右低左高，故①不符合题意； ②酸碱溶液混合发生中和反应，放出热量，使锥形瓶内气体的温度升高，导致U形管内的滴有红墨水的水面左低右高，故②符合题意； ③铝粉加入稀硫酸溶液发生置换反应，放出热量，使锥形瓶内气体的温度升高，且发生了化学反应，导致U形管内的滴有红墨水的水面左低右高，故③符合题意； ④固体NaOH溶于水虽然放出热量，但未发生化学反应，故④不符合题意； ⑤生石灰溶于水时，与水发生化合反应，反应放出热量，使锥形瓶内气体的温度升高，导致U形管内的滴有红墨水的水面左低右高，故⑤符合题意；综上所述，C符合题意； 故答案：C。 3. 在一定条件下，将3molA和1molB投入容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。2min末测得此时容器中C和D的浓度分别为0.2mol•L-1和0.4mol•L-1。下列叙述正确的是 A. x=2 B. 2min时，B的浓度为0.4mol•L-1 C. 0-2min内B的反应速率为0.2mol•L-1•min-1 D. 2min时，A的物质的量为1.8mol 【答案】D 【解析】 【详解】A．2min末测得此时容器中C和D的浓度为0.2mol/L和0.4mol/L，根据浓度的变化量之比是相应的化学计量数之比可知x=1，A错误； B．根据方程式可知消耗B应该是0.2mol/L，则2min时，B的浓度为-0.2mol/L=0.3mol/L，B错误； C．消耗B应该是0.2mol/L，则0~2min内B的反应速率为 =0.1mol·L-1·min-¹，C错误； D．根据方程式可知消耗B应该是0.2mol/L，物质的量是0.4mol，则消耗A的物质的量为3×0.4mol/L=1.2mol，2min时，A的物质的量为-1.2mol=1.8mol，故D正确； 故选D。 4. 已知几种化学键的键能数据如下表： 化学键 H—H O—H O=O O—O 化学键键能(kJ•mol-1) 436 464 498 146 则反应H2(g)+O2(g)⇌H2O2(g)的△H为 A. -140kJ∙mol-1 B. +140kJ∙mol-1 C. -844kJ∙mol-1 D. +324kJ∙mol-1 【答案】A 【解析】 【详解】反应H2(g)+O2(g)⇌H2O2(g)的△H=E(H-H)+E(O=O)-[2E(H-O)+E(O-O)]=(436+498)kJ/mol-(2464+146)kJ/mol=-140kJ/mol；答案选A。 5. 电池与现代人的生活密切相关，某同学为了研究原电池工作原理设计了如图所示的装置。下列说法错误的是 A. X、Y不用导线连接时，铜棒上会有银析出 B. X、Y用导线连接时，银棒上的电极反应为Ag++e-=Ag C. X、Y用导线连接时，电子由银经导线移向铜 D. 无论X和Y是否用导线连接，铜棒均会溶解 【答案】C 【解析】 【详解】A．X、Y不用导线连接时，Cu与硝酸银发生置换反应，即Cu+2Ag+=Cu2++2Ag，则铜棒上会有银析出，故A正确； B．X和Y用导线连接时，该装置构成原电池，Cu为负极，Ag为正极，则银棒上发生的电极反应为Ag++e-═Ag，故B正确； C．X和Y用导线连接时，该装置构成原电池，Cu为负极，Ag为正极，电子从负极流向正极，且电子不能进入溶液，即电子由Cu经导线移向Ag，故C错误； D．结合选项A、B可知，无论X和Y是否用导线连接，Cu均失去电子，即铜棒均会溶解，故D正确； 答案为C。 6. 下列对有关事实的解释中正确的是 A. 常温下，浓硝酸、浓硫酸均可用铝槽贮存，说明铝既不与浓硝酸反应也不与浓硫酸反应 B. 向某溶液中滴加稀NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸不变蓝，证明该溶液中不含NH C. 浓硝酸在光照条件下颜色变黄，说明浓硝酸不稳定且见光容易分解 D. Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生了置换反应 【答案】C 【解析】 【详解】A． 常温下，浓硝酸、浓硫酸均可用铝槽贮存，铝遇到冷浓硝酸、浓硫酸产生钝化反应，故A错误； B． 铵根离子的检验：向某溶液中滴加浓NaOH溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸不变蓝，证明该溶液中不含NH，故B错误； C． 浓硝酸在光照条件下颜色变黄，是因为溶解了二氧化氮，说明浓硝酸不稳定且见光容易分解，故C正确； D． Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，Fe与稀硫酸发生了置换反应，与稀硝酸反应生成了一氧化氮和水，故D错误； 故选C。 7. N2H4是一种高效清洁的火箭燃料，0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成N2和气态水放出133.5kJ热量，则下列热化学方程式中正确的是 A. 1/2N2H4(g)+1/2O2(g)=1/2N2(g)+H2O(g) △H=+267 kJ·mol－1 B. N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=－133.5 kJ·mol－1 C. N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=－534 kJ·mol－1 D. N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=－534 kJ·mol－1 【答案】D 【解析】 【详解】0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成N2和气态水放出133.5kJ热量，则1 mol N2H4(g)完全燃烧生成N2和气态水放出133.5kJ×4＝534kJ热量，所以热化学方程式为N2H4(g)+O2(g)＝N2(g)+2H2O(g) △H=－534 kJ·mol－1。答案选D。 8. “封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点，下列关于三个“封管实验”(夹持装置未画出)的说法正确的是 A. 加热①时，上部汇集了NH4Cl固体，此现象与碘升华实验原理相似 B. 加热时，②中溶液变红，冷却后又变为无色 C. 加热③时溶液红色褪去，冷却后又变红色，体现SO2的漂白性 D. ②③中都包括溶液褪色的过程，其褪色原理不同 【答案】D 【解析】 【详解】A．加热时，①上部汇集了固体NH4Cl，是由于氯化铵不稳定，受热易分解，分解生成的氨气和氯化氢遇冷重新反应生成氯化铵，发生了化学变化,与碘升华实验原理不同，故A错误； B．加热时氨气逸出，②中颜色为无色，冷却后氨气溶解②中为红色，故B错误； C．二氧化硫与有机色素化合生成无色物质而具有漂白性，受热又分解，恢复颜色，所以加热时，③溶液变红，冷却后又变为无色，故C错误； D．②中溶液褪色是由于NH3逸出，溶液的碱性减弱，③中溶液褪色是由于SO2使品红溶液漂白褪色，其褪色原理不同，故D正确； 故选：D。 9. 锂－铜空气燃料电池容量高、成本低。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电能，放电时发生反应：，下列说法正确的是 A. 通空气时，铜被腐蚀，表面产生 B. 放电时，正极的电极反应式为 C. 当电路有电子通过时，有氧气参与反应 D. 将锂电极区有机电解质换成水溶液作电解质，可提高电池工作效率 【答案】A 【解析】 【分析】根据反应,在锂－铜空气燃料电池中，放电时锂作负极，氧化亚铜作正极。 【详解】A．通空气时，铜被腐蚀，表面产生，方程式为：　，A正确； B．根据放电时发生反应：，可知正极反应式为：　，B错误； C．当电路中有电子通过时，标准状况下，有氧气参与反应，C错误； D．锂与水会反应，有机电解质不可换成水溶液，D错误； 故选A。 10. 把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL2mol·L-1盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是（ ） A. 10℃20mL3mol·L-1的X溶液 B. 20℃30mL2mol·L-1的X溶液 C. 20℃10mL4mol·L-1的X溶液 D. 10℃10mL2mol·L-1的X溶液 【答案】B 【解析】 【详解】A.10℃20mL3mol·L-1的X溶液与盐酸混合稀释后，X的浓度为1.2mol/L； B.20℃30mL2mol·L-1的X溶液与盐酸混合稀释后，X的浓度为1.2mol/L； C.20℃10mL4mol·L-1的X溶液与盐酸混合稀释后，X的浓度为0.8mol/L； D.10℃10mL2mol·L-1的X溶液与盐酸混合稀释后，X的浓度为0.4mol/L； 温度越高，反应速率越快，浓度越大，反应速率越快，对比四个选项可知B的温度最高，X的浓度最大，则反应最快，故B正确； 综上所述，答案为B。 11. 下列说法正确的是 A. 氨水是电解质，液氨是非电解质 B. 某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶液一定显碱性 C. 将含有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近，有白雾产生 D. N2→NO2→HNO3，以上各步变化均能通过一步实现 【答案】B 【解析】 【详解】A．液氨属于非电解质，氨水是混合物，不属于电解质，A不正确； B．石蕊遇酸变红、遇碱变蓝，某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶液一定显碱性，B正确； C．将含有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近，浓氨水挥发出的氨气与浓盐酸挥发出的氯化氢化合生成氯化铵固体，有白烟产生，C不正确； D．NO2与水反应生成HNO3等，N2与O2反应只能生成NO，不能通过一步反应生成NO2，D不正确； 故选B。 12. 在密闭容器中进行反应：X2(g)＋3Y2(g)2Z(g)，其中X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.2 mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是(　　)。 A. c(Z)＝0.5 mol·L－1 B. c(Y2)＝0.5 mol·L－1 C. c(X2)＝0.2 mol·L－1 D. c(Y2)＝0.6 mol·L－1 【答案】B 【解析】 【详解】若反应向正反应进行，假定完全反应，则： X2（g）+3Y2（g）2Z（g） 起始量（mol/L） 0.1 0.3 0.2 变化量（mol/L） 0.1 0.3 0.2 平衡量（mol/L） 0 0 0.4 若反应逆反应进行，假定完全反应，则： X2（g）+3Y2（g）2Z（g） 起始量（mol/L） 0.1 0.3 0.2 变化量（mol/L） 0.1 0.3 0.2 平衡量（mol/L） 0.2 0.6 0 由于为可逆反应，物质不能完全转化，所以平衡时浓度范围为0＜c（X2）＜0.2，0＜c（Y2）＜0.6，0＜c（Z）＜0.4，B正确、ACD错误； 答案选B。 【点晴】化学平衡的建立，既可以从正反应开始，也可以从逆反应开始，或者从正逆反应开始，不论从哪个方向开始，物质都不能完全反应，利用极限法假设完全反应，计算出相应物质的浓度变化量，实际变化量小于极限值，解答的关键是利用可逆反应的不完全性，运用极限假设法解答。 13. 某同学进行有关铜、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示： 下列说法正确的是 A. ①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，稀硝酸被还原为NO2 B. NO2能和NaOH反应，因此是酸性氧化物 C. 由上述实验得出结论：常温下，Cu既可与稀硝酸反应，也可与稀硫酸反应 D. ③中反应的化学方程式：3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO4=4CuSO4+2NO↑+4H2O 【答案】D 【解析】 【详解】A．稀硝酸与铜反应生成一氧化氮和硝酸铜，稀硝酸被还原为一氧化氮，故A错误； B．NO2与NaOH反应生成NaNO3、NaNO2和H2O，但生成的盐是两种，且发生元素化合价的变化，所以NO2不是酸性氧化物，故B错误； C．实验①-③中，由于在滴加稀硫酸前，溶液中含有硝酸根离子，滴加稀硫酸后，使得硝酸根的氧化性增强，从而将剩余的铜氧化，因此只能说明稀硝酸能与铜反应。而在实验2中，最开始在铜片中滴加稀硫酸时，试管中没有明显的反应现象，说明铜不会与稀硫酸反应，故C错误； D．在实验③中，滴加稀硫酸后增强了硝酸根的氧化性，从而将剩余的铜氧化，因此反应的化学方程式为：3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO4=4CuSO4+2NO↑+4H2O，故D正确； 故选D。 14. 将12.8g铜与80mL10mol/L的HNO3充分反应后，溶液中含0.1molH＋，由此可知 A. 生成的气体只有二氧化氮 B. 反应中转移的电子的物质的量为0.2mol C. 被还原的硝酸的物质的量为0.3mol D. 反应后溶液中所含NO的物质的量为0.4mol 【答案】C 【解析】 【分析】将12.8g铜(物质的量0.2mol)与80mL10mol/L的HNO3(物质的量0.8mol)充分反应后，溶液中含0.1molH＋，说明消耗了0.7mol硝酸， 0.2molCu和0.7mol硝酸反应生成0.2mol硝酸铜、氮的氧化物和水，则氮的氧化物中氮的物质的量为0.3mol，又根据0.2mol铜失去0.4mol电子。 【详解】A．根据0.2mol铜失去0.4mol电子，若生成的气体只有二氧化氮，则应该有0.4mol二氧化氮，但氮氧化物中氮的物质的量只有0.3mol，说明气体不仅只有二氧化氮，故A错误； B．根据0.2mol铜反应中转移的电子的物质的量为0.4mol，故B错误； C．根据氮元素守恒及前面分析得到被还原的硝酸的物质的量为0.3mol，故C正确； D．反应后溶液中所含NO的物质的量为0.1mol+0.2mol×2=0.5mol，故D错误。 综上所述，答案为C。 第Ⅱ卷 二、填空题(本题共4小题) 15. 回答下列问题： （1）如图所示是NO2与CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2与CO反应的热化学方程式：______。 （2）在2L的密闭绝热容器中，通入等物质的量的NO和O2气体，n(NO)随时间的变化如表： t/s 0 1 2 3 4 5 n(NO)/mol 0.020 0.012 0.008 0.005 0.004 0.004 ①反应开始至第2s时，NO的平均反应速率为_____。 ②在第5s时，O2的转化率为_____。 ③下列能说明反应已达平衡的是_____。 a．单位时间内，每生成一定物质的量浓度的NO，同时有相同物质的量浓度的NO2生成 b．气体混合物物质的量不再改变 c．气体混合物平均相对分子质量不再改变 d．容器内温度不再发生变化 e．密闭容器内气体颜色不再改变 f．混合气体的密度不再改变 （3）将等物质的量A、B混合于2L的密闭容器中，发生反应：3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)，经5min后测得D的浓度为0.5mol/L，c(A)：c(B)=3：5，C的平均反应速率是0.1mol•L-1•min-1。 ①经5min后A的浓度为_____。 ②反应开始前充入容器中的B的物质的量为_____。 ③B的平均反应速率为_____。 ④x的值为_____。 【答案】（1）NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=—234 kJ/mol （2） ①. 0.003mol•L-1•s-1 ②. 40% ③. abcde （3） ①. 0.75mol•L-1 ②. 3mol ③. 0.05mol•L-1•min-1 ④. 2 【解析】 【小问1详解】 由图可知，该反应为反应物的总能量大于生成物总能量的放热反应，反应的焓变△H=—(368kJ/mol—134kJ/mol)=—234 kJ/mol，反应的热化学方程式为NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=—234 kJ/mol，故答案为：NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=—234 kJ/mol； 【小问2详解】 ①由表格数据可知，反应开始至第2s时，一氧化氮的物质的量变化量为(0.020—0.008)mol=0.012mol，则一氧化氮平均反应速率为=0.003mol•L-1•s-1，故答案为：0.003mol•L-1•s-1； ②由表格数据可知，在第5s时，氧化氮的物质的量变化量为(0.020—0.004)mol=0.016mol，则氧气的转化率为×100%=40%，故答案为：40%； ③a．单位时间内，每生成一定物质的量浓度的NO，同时有相同物质的量浓度的NO2生成说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确； b．该反应是气体体积减小的反应，反应中气体混合物物质的量减小，则气体混合物物质的量不再改变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确； c．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，反应中气体混合物平均相对分子质量增大，则气体混合物平均相对分子质量不再改变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确； d．该反应为放热反应，反应中容器内温度增大，则容器内温度不再发生变化说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确； e．该反应是气体颜色变深的反应，则密闭容器内气体颜色不再改变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确； f．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变，则混合气体的密度保持不变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； 故选abcde； 【小问3详解】 设起始通入A和B的物质的量为amol，由题意可建立如下三段式： 由c(A)：c(B)=3：5可得：(a—1.5)：(a—0.5)=3：5，解得a=3，由C的平均反应速率为0.1 mol/(L·min)可得：0.5x=0.1 mol/(L·min)×5×2，解得x=2； ①由三段式数据可知，经5min后A的浓度为=0.75mol/L，故答案为：0.75mol/L； ②由分析可知，反应开始前充入容器中的B的物质的量为3mol，故答案为：3mol； ③由三段式数据可知，B的平均反应速率为=0.05 mol/(L·min)，故答案为：0.05 mol/(L·min)； ④由分析可知，x的值为2，故答案为：2。 16. 化学电源在生产生活中有着广泛的应用，请回答下列问题： （1）根据构成原电池的本质判断，下列化学(或离子)方程式正确且能设计成原电池的是_____(填字母，下同)。 A. KOH+HCl=KCl+H2O B. Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+ C. Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑ D. Na2O+H2O=2NaOH （2）为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如图两个实验(如图)。有关反应一段时间后的实验现象，下列说法正确的是_____。 A. 图I和图II的气泡均产生于锌棒表面 B. 图I中温度计的示数高于图II的示数 C. 图I和图II中温度计的示数相等，且均高于室温 D. 图II中产生气体的速率比I慢 （3）电动汽车上用的铅蓄电池是以一组海绵状铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成，用H2SO4作电解质溶液。放电时总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。 ①写出放电时正极的电极反应式：______。 ②铅蓄电池放电时，负极质量将_____(填“增大”“减小”或“不变”)。当外电路上有1mol电子通过时，溶液中消耗H2SO4的物质的量为______。 （4）某种CH3OH燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH溶液(电解质溶液)构成。其中负极反应式为_____。下列说法正确的是_____(填序号)。 ①电池放电时通入空气的电极为负极 ②电池放电时，电解质溶液的碱性逐渐减弱 ③电池放电时每消耗6.4gCH3OH转移1.2mol电子 【答案】（1）B （2）B （3） ①. PbO2+2e-++4H+=PbSO4+2H2O ②. 增大 ③. 1mol （4） ①. CH3OH+8OH--6e-=+6H2O ②. ②③ 【解析】 【小问1详解】 A．KOH+HCl=KCl+H2O为非氧化还原反应，不能设计成原电池，A不符合题意； B．Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+为氧化还原反应，且在常温下就能发生，可以设计成原电池，B符合题意； C．Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑反应不能发生，不能设计成原电池，C不符合题意； D．Na2O+H2O=2NaOH为非氧化还原反应，不能设计成原电池，D不符合题意； 故选B； 【小问2详解】 A．图I中的气泡产生于锌棒表面，图II中形成原电池，H+在Cu表面得电子，气泡产生于Cu表面，A不正确； B．图I中发生化学腐蚀，能量的利用率低，图II中发生电化学腐蚀，能量的利用率高，化学腐蚀中，有一部分化学能转化为热能，所以温度计的示数高于图II的示数，B正确； C．图I和图II中温度计的示数均高于室温但不相等，图I中温度计的示数高，C不正确； D．图II中形成原电池，反应速率加快，则产生气体的速率比I快，D不正确； 故选B； 【小问3详解】 ①放电时，正极PbO2得电子产物与电解质反应，生成PbSO4等，电极反应式：PbO2+2e-++4H+=PbSO4+2H2O。 ②铅蓄电池放电时，负极由Pb转化为PbSO4，质量将增大。由电池反应可建立如下关系式：H2SO4——e-，则当外电路上有1mol电子通过时，溶液中消耗H2SO4的物质的量为1mol。答案为：PbO2+2e-++4H+=PbSO4+2H2O；增大；1mol； 【小问4详解】 某种CH3OH燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH溶液(电解质溶液)构成。其中负极CH3OH失电子产物与电解质反应，生成等，电极反应式为CH3OH+8OH--6e-=+6H2O。 ①电池放电时，通入CH3OH的电极为负极，则通入空气的电极为正极，①不正确； ②电池放电时，发生反应2CH3OH+3O2+4NaOH=2Na2CO3+6H2O，NaOH被消耗，同时生成H2O，所以电解质溶液的碱性逐渐减弱，②正确； ③由电极反应式，可建立如下关系式：CH3OH——6e-，电池放电时每消耗6.4gCH3OH(0.2mol)转移=1.2mol电子，③正确； 故选②③； 答案为：CH3OH+8OH--6e-=+6H2O；②③。 【点睛】原电池反应的发生，提高了能量的利用率。 17. 亚硝酸钠(NaNO2)被称为工业盐，在漂白、电镀等方面应用广泛。某兴趣小组利用如图装置(夹持及加热装置已省略)制备NaNO2。 已知：①室温下，、 ②酸性条件下，和与反应生成和； ③C中铜过量。 回答下列问题： （1）仪器A侧管的作用是______。 （2）写出B装置中的三颈烧瓶内化学方程式：______，C装置的作用为______，C装置中涉及的化学反应为______(写一个化学方程式)。 （3）检验D中产物是否有亚硝酸钠的方法是______、F装置的作用为______。 （4）预测中反应开始阶段，固体产物除外，还含副产物和，为避免产生这些副产物，应在C、D装置间增加装置，则中盛放的试剂名称为______。 （5）测定NaNO2的纯度：准确称取反应后的固体3.00g于烧杯中，加入煮沸并冷却的蒸水溶解，配成的溶液；取出于锥形瓶中，加入的酸性高锰酸钾溶液至刚好反应完全，用去的酸性溶液。则测得固体中的纯度为______。 【答案】（1）平衡压强，使液体(浓硝酸)顺利滴下 （2） ①. ②. 除去、NO2，产生 ③. ［或] （3） ①. 取D中固体少量于试管中，加入盐酸，若产生遇空气变为红棕色的无色气体，则证明D中产物含有亚硝酸钠 ②. 进行尾气处理，防止污染环境 （4）碱石灰 （5）92% 【解析】 【分析】三口烧瓶中木炭和浓硝酸在加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化氮、水，C中水和铜除去、NO2，产生；D中过氧化钠和NO反应生成；E中浓硫酸防止F中水蒸气进入D与过氧化钠反应，F吸收NO，防止NO污染空气。 【小问1详解】 仪器A中侧管连接三口烧瓶和分液漏斗上口，作用是平衡压强，使液体(浓硝酸)顺利滴下； 【小问2详解】 B装置中的三颈烧瓶内木炭和浓硝酸在加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化氮、水，反应的化学方程式为，C装置中水吸收B挥发出的硝酸，二氧化氮和水反应生成硝酸和NO，铜和硝酸反应生成硝酸铜、NO、水，C的作用为除去、NO2，产生，C装置中涉及的化学反应为、。 【小问3详解】 根据，检验D中产物是否有亚硝酸钠的方法是：取D中固体少量于试管中，加入盐酸，若产生遇空气变为红棕色的无色气体，则证明D中产物含有亚硝酸钠。酸性条件下，与反应生成和，F装置的作用为进行尾气处理，防止污染环境。 【小问4详解】 预测中反应开始阶段，固体产物除外，还含副产物和，为避免产生这些副产物，应在C、D装置间增加装置，除去NO中的水蒸气和CO2，则中盛放的试剂名称为碱石灰。 【小问5详解】 酸性条件下， 与反应生成和，反应离子方程式为5+2+6H+=5+2+3H2O，取出于锥形瓶中，加入的酸性高锰酸钾溶液至刚好反应完全，用去的酸性溶液，n(NaNO2)=n()=，则测得固体中的纯度为 。 18. 用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反应研究影响反应速率的因素，离子方程式为：2MnO4-＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率，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)： 实验序号 A溶液 B溶液 ① 20 mL0.1mol·L-1H2C2O4溶液 30 mL0.01mol·L-1KMnO4溶液 ② 20 mL0.2mol·L-1H2C2O4溶液 30 mL0.01mol·L-1KMnO4溶液 (1)该实验探究的是________因素对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是________＞________(填实验序号)。 (2)若实验①在2 min末收集了4.48 mL CO2(标准状况下)，则在2 min末，c(MnO4-)＝________ mol·L－1。(假设混合溶液体积为50 mL) (3)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率，本实验还可通过测定________来比较化学反应速率。 (4)小组同学发现反应速率变化如下图，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________。 【答案】 ①. 浓度 ②. ② ③. ① ④. 0.0052 ⑤. 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 ⑥. 该反应放热使反应温度升高 【解析】 【分析】(1)探究外界因素对反应速率的影响，通常用“控制单一变量法”；反应物浓度越大，反应速率越快； (2)根据化学方程式的比例关系计算参加反应的MnO4-的物质的量，再计算剩余的物质的量，进而计算其浓度； (3)还可以根据高锰酸钾溶液褪色的快慢比较反应速率或者产生相同体积气体所需的时间来比较化学反应速率； (4)从影响化学反应速率的因素主要有温度、浓度、压强和催化剂考虑。 【详解】(1)对比①②实验数据，草酸溶液的浓度不同，则该实验可探究浓度对化学反应速率的影响；②中草酸溶液的浓度比①中大，化学反应速率大，所得CO2的体积大； 故答案为：浓度；②；①； (2)CO2的物质的量为，根据关系式MnO4-~5CO2可得，2min末，参加反应的MnO4-的物质的量为0.00004mol，则剩余MnO4-物质的量为30×10-3L×0.01mol•L-1-0.00004mol=0.00026mol，则2min末，溶液中MnO4-的物质的量浓度为； 故答案为：0.0052； (3)该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； 故答案为：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； (4)影响化学反应速率的因素主要有温度、浓度、压强和催化剂，除催化剂之外，只能是温度升高导致反应速率加快； 故答案为：该反应放热使反应温度升高。 【点睛】探究某种因素对化学反应速率的影响，通常用“控制单一变量法”，通过明显的实验现象定性比较反应快慢，如溶液颜色的变化、反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀的快慢以及固体消失，或气体充满所需时间的长短等来定性判断化学反应的快慢，如本题中高锰酸钾溶液褪色越快，说明速率越大。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $