精品解析：河南省南阳市5校2023-2024学年高一下学期4月期中联考化学试题

2023—2024学年高一下学期期中测试卷 化学 可能用到的相对原子质量：Zn 65 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 2023年12月21日，神舟十七号航天员从问天实验舱成功出舱并利用舱外机械臂对太阳翼（太阳能帆板）等设备进行巡检和修复作业。下列说法错误的是 A. 制造太阳翼的主要材料中含有高纯度二氧化硅 B. 舱外机械臂由合金制成，有高强度、耐腐蚀和耐低温等特性 C. 问天实验舱使用了石墨烯导热索技术，石墨烯属于新型无机非金属材料 D. 核心舱配制的离子推进器以氙和氩气作为推进剂，氙和氩都属于稀有气体 2. 反应可用于氯气管道的检漏。下列表示相关微粒的化学用语正确的是 A. 中子数为9的氮原子： B. 分子的电子式为 C. 分子的结构式： D. 只能表示，不能表示 3. 某实验小组欲从海带中制取少量的碘，设计了如下实验流程： 海带→海带灰→海带灰悬浊液→含碘澄清液→氧化→含的溶液→的溶液→单质碘，下列实验装置在该方案中无须使用的是 A. B. C. D. 4. 某元素的一种同位素X的原子质量数为A，含N个中子，它与原子组成HmX分子。在a克HmX中所含质子的物质的量是 A. B. C. D. 5. 下列实验现象能充分说明对应的化学反应是放热反应的是 选项 A B C D 反应装置 实验现象 反应开始后，针筒活塞向右移动 稀释时烧杯壁温度明显升高 U形管的液面左高右低 温度计的水银柱不断上升 A. A B. B C. C D. D 6. 短周期元素X的某种微粒(Y)的结构示意图为 ，下列有关说法正确的是 A. 若n=m，则X的最高正价是+(n-2) B. 若n>m，则Y是阴离子 C. 若n-m=4，则X是硅元素 D. 若n-m=5，则X可形成两性氧化物 7. 有a、b、c、d四个金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如下，由此可判断这四种金属的活动性顺序是 a极质量减小，b极质量增加 b极有气体产生，c极无变化 d极溶解，c极有气体产生 电流从a极流向d极 A. B. C. D. 8. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次递增，其中，X是周期表中原子半径最小的元素，Y与Z同主族，Y的L层电子是K层电子数的3倍，W能形成最强的无机含氧酸。下列说法中正确的是 A. 气态氢化物热稳定性：Z>W B. 元素X和Y形成的化合物只含有极性键 C. 元素X存在三种常见核素，三者的化学性质不同 D. Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可用作自来水消毒剂 9. 下列关于元素周期表及周期律的叙述错误的是 ①一般在过渡元素中寻找一些新型催化剂 ②硒化氢是无色、有毒、比稳定的气体 ③ⅠA族中的元素称为碱金属元素，其中钾元素的焰色为浅紫色 ④按的顺序单质氧化性逐渐减弱，故前面的卤素单质可将后面的卤素从它们的盐溶液里置换出来 ⑤元素周期表中位于金属元素和非金属元素分界线附近的元素属于过渡元素 ⑥砹(At)为ⅦA族元素，推测砹单质为有色固体，HAt不稳定，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸 ⑦每一周期的元素都是从原子最外层电子数为1的元素开始，最后以原子最外层电子数为8的稀有气体元素结束 A. ②③⑤⑥⑦ B. ②③④⑤⑦ C. ①②③⑤⑦ D. ②④⑤⑥⑦ 10. 化学反应(吸收能量)分两步进行：①(吸收能量)，②(放出能量)。下列示意图中表示总反应过程中能量变化的是 A. B. C. D. 11. 化学键是高中化学中非常重要的一个概念，它与物质变化过程中的能量变化息息相关。下列说法正确的个数是 ①化学键是相邻原子间的强烈的相互作用 ②是离子化合物 ③中既含离子键又含共价键 ④速滑馆“冰丝带”用干冰作为制冷剂，干冰升华过程中破坏了共价键 ⑤物理变化中可以有化学键的破坏 ⑥化学变化中一定有化学键的断裂和形成，所以一定伴随能量的变化 ⑦吸热反应一定需要加热 ⑧氢键是化学键中的一种，会影响物质的熔点、沸点 A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 12. 铝土矿的主要成分是Al2O3，还有少量SiO2、Fe2O3。工业上从铝土矿中提取铝可采取如下工艺流程： 下列说法中正确的是 A. 沉淀I是SiO2和Fe2O3 B. 溶液II中含有的阴离子只有 C. 该流程中一定存在氧化还原反应 D. 生成沉淀III的离子方程式为 13. 液体锌电池具有成本低、安全性强等特点，其工作原理如图所示(KOH凝胶中允许离子存在、生成或迁移)。 下列说法正确的是 A. 电流由Zn极经用电器流向极 B. 负极反应式为 C. 工作一段时间后，锌极区pH升高 D. 13.0gZn参与反应，理论上电路中转移0.2mol电子 14. 利用甲烷消除污染，发生的反应为。在2L密闭容器中，控制不同温度，分别加入和，测得随时间变化的有关实验数据见下表： 组别 温度 时间/min n/mol 0 10 20 40 50 ① 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10 ② 0.50 0.30 0.18 0.15 下列说法正确的是 A. 组别①中，0～20min内，CH4的降解速率为0.0125mol·L-1·min-1 B. 0～10min内，的降解速率：①>② C. 由实验数据可知实验控制的温度： D. 40min时，表格中对应反应已经达到平衡状态 15. 向绝热恒容密闭容器中通入和，在一定条件下发生反应，正反应速率随时间变化的示意图如图所示，下列结论正确的个数为 ①反应在C点达到平衡 ②浓度：A点小于C点 ③则AB段的消耗量小于BC段的消耗量 ④体系压强不再变化，说明反应达到平衡 ⑤逆反应速率图像在此时间段内和图中趋势相同 A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 电化学原理在电池制造、能量转换、物质合成等方面应用广泛。请回答下列问题。 （1）若用图甲装置，依据反应设计原电池，则X电极材料应为___________(填化学式)，石墨电极的电极反应为___________。将石墨电极换成Fe电极后，电池总反应变为___________。 （2）燃料电池必须从电池外部源源不断地向电池提供甲烷、煤气等含氢化合物作为燃料。基于甲烷空气燃料电池，其工作原理如图乙所示，a、b均为惰性电极。a为___________极，正极的电极反应为___________。当通入4.48L(标准状况)甲烷气体时，测得电路中转移1.1mol电子，则甲烷的利用率为___________。 （3）还原CO电化学法制备甲醇的工作原理如图丙所示，通入的一端是电池的___________(填“正”或“负”)极，电池工作过程中通过质子膜向___________(填“左”或“右”)移动，通入CO的一端发生的电极反应为___________。 17. 某化学研究性学习小组模拟工业上从浓缩海水中提取液溴的过程，设计了图示实验装置(夹持装置略去)和操作流程。已知：的沸点为59℃，微溶于水，有毒。 ①连接A与B，关闭活塞b、d，打开活塞a、c，向A中缓慢通入至反应完全。 ②关闭活塞a、c，打开活塞b、d，向A中鼓入足量热空气。 ③进行步骤②的同时，向B中通入足量。 ④关闭活塞b，打开活塞a，再通过A向B中缓慢通入足量。 ⑤将B中所得液体进行萃取、分液、蒸馏并收集液溴。 请回答下列问题。 （1）实验室制备氯气的化学方程式为___________。仪器Ⅰ的名称为___________。 （2）步骤②中鼓入热空气的作用是___________。 （3）步骤③中发生的主要反应的离子方程式为___________。 （4）进行步骤③时，B中尾气可用___________(填字母序号)吸收处理。 a．水 b．浓硫酸 c．NaOH溶液 d．饱和NaCl溶液 （5）若直接连接A与C，进行步骤①和②，充分反应后，向锥形瓶中滴加稀硫酸，再经步骤⑤，也能制得液溴。滴加稀硫酸之前，C中反应生成了，该反应的化学方程式为___________。 （6）与装置B相比，采用装置C的优点为___________。 18. 如图所示，列出了①~⑩十种元素在周期表中的位置。 请回答下列问题。 （1）①~⑩元素原子中，失电子能力最强的是___________(填元素名称)，最高价氧化物对应的水化物酸性最强的酸是___________(填化学式)。 （2）由④⑤⑦⑧四种元素形成的简单离子半径由大到小的顺序是___________(用离子符号表示)。 （3）由元素①和④形成的18电子分子的结构式为___________，由元素①③⑨形成的离子化合物的电子式为___________，元素⑥和⑨可形成化合物乙，用电子式表示物质乙的形成过程：___________。 （4）请用一个化学方程式表明元素⑧和⑨原子的得电子能力强弱关系：___________。 （5）可用于比较⑤⑥两种元素原子失电子能力强弱的方案是___________(填字母序号)。 a．比较这两种元素最高价氧化物对应水化物的碱性 b．将⑤的单质投入⑥的硫酸盐溶液中 c．将这两种元素的单质分别放入冷水中，比较反应的剧烈程度 d．比较这两种元素的单质与酸反应时失电子的数目 （6）元素③、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)为元素周期表中原子序数依次增大的同族元素，砷在元素周期表中的位置为___________。 19. 研究化学反应的快慢和限度，对工农业生产和人们生活有重要的意义。 Ⅰ．某化学课外小组的同学通过铁和稀盐酸的反应探究外界条件对化学反应速率的影响，实验过程中的数据及相关信息 如表所示。 序号 反应温度/℃ 10gFe的形状 t/min ① 20 2 5 块状 1 ② 20 2 10 0 块状 1 ③ 20 2 10 0 粉末 1 ④ 40 2 10 0 块状 1 注：气体体积均在相同条件下测得。 （1）实验①和②探究盐酸浓度对反应速率的影响，为___________；实验②和③表明___________对反应速率的影响。 （2）实验室在制氢气时，可在锌和盐酸反应的容器中加入少量硫酸铜固体，原因是___________(用文字表达)。 （3）分析其中一组实验，发现产生氢气的速率随时间的变化情况都是开始速率逐渐增大，后来慢慢减小。前期速率逐渐增大的主要原因是___________；后期速率慢慢减小的主要原因是___________。 Ⅱ．工业制硫酸的反应之一为，在1L恒容绝热密闭容器中投入和适当过量的，在一定条件下充分反应，和的物质的量随时间的变化关系如图所示。 （4）10min内，的反应速率为___________；平衡时的转化率为___________(已知转化率是指已被转化的反应物的物质的量与其初始的物质的量之比)。 （5）下列叙述不能判断该反应达到平衡状态的是___________(填字母序号)。 a．容器中压强不再改变 b．容器中气体密度不再改变 c．的物质的量浓度不再改变 d．的质量不再改变 e． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023—2024学年高一下学期期中测试卷 化学 可能用到的相对原子质量：Zn 65 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 2023年12月21日，神舟十七号航天员从问天实验舱成功出舱并利用舱外机械臂对太阳翼（太阳能帆板）等设备进行巡检和修复作业。下列说法错误的是 A. 制造太阳翼的主要材料中含有高纯度二氧化硅 B. 舱外机械臂由合金制成，有高强度、耐腐蚀和耐低温等特性 C. 问天实验舱使用了石墨烯导热索技术，石墨烯属于新型无机非金属材料 D. 核心舱配制的离子推进器以氙和氩气作为推进剂，氙和氩都属于稀有气体 【答案】A 【解析】 【详解】A．制造太阳翼的主要材料中含有的是晶体硅，故A错误； B．舱外机械臂主要成分为性能优良的铝合金，有高强度、耐腐蚀和耐低温等特性，故B正确； C．石墨烯是由碳元素形成的碳单质，属于新型无机非金属材料，故C正确； D．氙和氩都是位于元素周期表0族的稀有气体，故D正确； 故选A。 2. 反应可用于氯气管道的检漏。下列表示相关微粒的化学用语正确的是 A. 中子数为9的氮原子： B. 分子的电子式为 C. 分子的结构式： D. 只能表示，不能表示 【答案】C 【解析】 【详解】A．中子数为9的氮原子的质量数为，该氮原子表示为，故A错误； B．分子的电子式为，故B错误； C．分子中，氮原子与每个氢原子都共用1个电子对，其结构式为，故C正确； D．和的核电荷数都为17，都有18个电子，二者离子结构示意图都是，故D错误； 选C。 3. 某实验小组欲从海带中制取少量的碘，设计了如下实验流程： 海带→海带灰→海带灰悬浊液→含碘澄清液→氧化→含的溶液→的溶液→单质碘，下列实验装置在该方案中无须使用的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】根据实验流程判断需要的操作； 【详解】A．A是过滤，在海带灰悬浊液转化为含碘的澄清溶液时用到，故A不符合题意； B．B是萃取操作，在含I2的溶液到I2的CCl4溶液用到，故B不符合题意； C．C是灼烧操作，在海带到海带灰中用到，故C不符合题意； D．D是蒸发结晶，在以上转化过程中都没有用到，故D符合题意； 故选答案D； 【点睛】本题主要考查化学实验装置的使用，侧重考查学生对基础知识的应用能力。 4. 某元素的一种同位素X的原子质量数为A，含N个中子，它与原子组成HmX分子。在a克HmX中所含质子的物质的量是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】某元素的一种同位素X的原子质量数为A，含N个中子，则质子数为（A-N），则每个HmX分子含有质子数为（A-N+m），agH mX的物质的量为mol，故含有质子物质的量为； 故选A。 5. 下列实验现象能充分说明对应的化学反应是放热反应的是 选项 A B C D 反应装置 实验现象 反应开始后，针筒活塞向右移动 稀释时烧杯壁温度明显升高 U形管的液面左高右低 温度计的水银柱不断上升 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．锌粒与稀硫酸反应产生氢气，不管反应是否放热，反应开始后，针筒活塞都向右移动，故A错误； B．浓硫酸稀释放热，但是不是化学反应，故B错误； C．硝酸铵固体的溶解吸热，出现左高右低的现象，且不是化学反应，故C项错误； D．稀盐酸和氢氧化钠的反应为酸碱中和，发生化学反应，温度计水银柱升高，说明放热，故D项正确； 答案选D。 6. 短周期元素X的某种微粒(Y)的结构示意图为 ，下列有关说法正确的是 A. 若n=m，则X的最高正价是+(n-2) B. 若n>m，则Y是阴离子 C. 若n-m=4，则X是硅元素 D. 若n-m=5，则X可形成两性氧化物 【答案】D 【解析】 【详解】A．若n=m，核外电子数大于核电荷数，该微粒为阴离子，故n=8，元素X为O，氧元素没有最高正化合价，故A错误； B．若n＞m，可能n=m+2，也可能n＞m+2，也可能n＜m+2，则Y可能是原子，或阳离子，也可能是阴离子F-，故B错误； C．若n-m=4，则m+2＜n，该微粒为阳离子，可知m=8，故n=8+4=12，故X为Mg元素，故C错误； D．若n-m=5，则m+2＜n，该微粒为阳离子，可知m=8，故n=8+5=13，故X为Al，氧化铝属于两性氧化物，故D正确； 故选：D。 7. 有a、b、c、d四个金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如下，由此可判断这四种金属的活动性顺序是 a极质量减小，b极质量增加 b极有气体产生，c极无变化 d极溶解，c极有气体产生 电流从a极流向d极 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】（1）a极质量减小，b极质量增加，则表明a极金属失电子作负极，溶液中的Cu2+在b极得电子生成Cu附着在b极，则金属活动性：a＞b； （2）b极有气体产生，c极无变化，则表明b极金属能与H+发生置换反应，而c极不能，则金属活动性：b＞c； （3）d极溶解，c极有气体产生，则d极为负极，c极为正极，则金属活动性：d＞c； （4）导线中电流从a极流向d极，则d极为负极，a极为正极，则金属活动性：d＞a； 综合以上分析，金属活动性：d＞a＞b＞c，故选A。 8. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次递增，其中，X是周期表中原子半径最小的元素，Y与Z同主族，Y的L层电子是K层电子数的3倍，W能形成最强的无机含氧酸。下列说法中正确的是 A. 气态氢化物热稳定性：Z>W B. 元素X和Y形成的化合物只含有极性键 C. 元素X存在三种常见核素，三者的化学性质不同 D. Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可用作自来水消毒剂 【答案】D 【解析】 【分析】根据X 是周期表中原子半径最小的元素推测，X为氢元素，Y的L层电子是K层电子数的3倍，说明K层已排满2个电子，故Y的L层电子数6，故Y为氧元素，Y与Z同主族，且都是短周期元素 ，故Z是硫元素；W能形成最强的无机含氧酸，酸性最强无机酸是高氯酸，故W为氯元素，故X、Y、Z、W分别为：H、O、S、Cl元素。 【详解】A．气态氢化物热稳定性根据非金属越强稳定性越强，故稳定性H2S<HCl，故A不正确； B．元素X和Y形成的化合物为H2O和H2O2，H2O2既含有极性键，又含有非极性键，故B不正确； C．元素X存在三种常见核素H、D、T，三者的化学性质相同，故C不正确； D．Y、W的某些单质如O3、Cl2或两元素之间形成的某些化合物如Cl2O都具有强氧化性，可用作自来水的消毒剂，故D正确； 故选答案D。 【点睛】本题考查元素周期表元素的推断，及元素周期律的应用，根据已知元素的性质、物质的性质进行判断元素，根据具体元素进行解答。 9. 下列关于元素周期表及周期律的叙述错误的是 ①一般在过渡元素中寻找一些新型催化剂 ②硒化氢是无色、有毒、比稳定的气体 ③ⅠA族中的元素称为碱金属元素，其中钾元素的焰色为浅紫色 ④按的顺序单质氧化性逐渐减弱，故前面的卤素单质可将后面的卤素从它们的盐溶液里置换出来 ⑤元素周期表中位于金属元素和非金属元素分界线附近的元素属于过渡元素 ⑥砹(At)为ⅦA族元素，推测砹单质为有色固体，HAt不稳定，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸 ⑦每一周期的元素都是从原子最外层电子数为1的元素开始，最后以原子最外层电子数为8的稀有气体元素结束 A. ②③⑤⑥⑦ B. ②③④⑤⑦ C. ①②③⑤⑦ D. ②④⑤⑥⑦ 【答案】B 【解析】 【详解】①过渡元素中某些元素的单质及其化合物通常用作催化剂，所以可在过渡元素中寻找新型催化剂，①正确； ②元素原子的得电子能力越强，其对应气态氢化物稳定性越强，原子得电子能力，稳定性H2S>H2Se，②错误； ③ⅠA族的金属元素称为碱金属元素，ⅠA族还有非金属元素H，③错误； ④排在前面的卤素单质可将排在后面的卤素从它的盐溶液中置换出来，但由于氟气极易和水反应生成氢氟酸和氧气，所以氟气不能将后面的卤素从它们的盐溶液里置换出来，④错误； ⑤过渡元素是指元素周期表中的副族元素和Ⅷ族元素，全部由金属元素构成，⑤错误； ⑥氟、氯、溴、碘、砹处于同一主族，从上到下元素原子得电子能力逐渐减弱，单质的状态从气态→液态→固态过渡，根据元素周期律可知，碘单质已为紫黑色固体，因此砹单质也为有色固体，碘化氢不稳定，则砹化氢也不稳定，卤化银都不溶于水和硝酸，则砹化银也不溶于水和硝酸，⑥正确； ⑦第一周期以原子最外层电子数为2的He元素结束，⑦错误； 叙述错误的是②③④⑤⑦，选B。 10. 化学反应(吸收能量)分两步进行：①(吸收能量)，②(放出能量)。下列示意图中表示总反应过程中能量变化的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．化学反应(吸收能量)，该图表示总反应在放出能量，A不符合题意； B．化学反应(吸收能量)，该图表示第一步反应在放出能量，B不符合题意； C．化学反应(吸收能量)，该图表示第一步反应在放出能量，C不符合题意； D．化学反应(吸收能量)，反应(吸收能量)，(放出能量)，D符合题意； 故选D。 11. 化学键是高中化学中非常重要的一个概念，它与物质变化过程中的能量变化息息相关。下列说法正确的个数是 ①化学键是相邻原子间的强烈的相互作用 ②是离子化合物 ③中既含离子键又含共价键 ④速滑馆“冰丝带”用干冰作为制冷剂，干冰升华过程中破坏了共价键 ⑤物理变化中可以有化学键的破坏 ⑥化学变化中一定有化学键的断裂和形成，所以一定伴随能量的变化 ⑦吸热反应一定需要加热 ⑧氢键是化学键中的一种，会影响物质的熔点、沸点 A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 【答案】C 【解析】 【详解】①化学键是相邻原子之间的强烈的相互作用，这种相互作用既包括吸引力也包括排斥力，①正确； ②中铝原子和氯原子之间形成共价键，属于共价化合物，②错误； ③中和之间以离子键结合，中含有共价键，③正确； ④干冰升华属于物理变化，破坏了分子间作用力而非共价键，④错误； ⑤物理变化中可能有化学键的断裂，如NaCl固体溶于水，形成和，离子键被破坏，⑤正确； ⑥化学反应的本质是有新物质生成，故化学变化中一定有化学键的断裂和形成，断裂化学键吸收能量，形成化学键放出能量，因此化学变化所以一定伴随能量的变化，⑥正确； ⑦吸热反应不一定需要加热才能发生，如和的反应属于吸热反应，但是在常温下就可以发生，⑦错误； ⑧氢键属于分子间作用力，不属于化学键，⑧错误； 综上所述，①③⑤⑥正确，答案选C。 12. 铝土矿的主要成分是Al2O3，还有少量SiO2、Fe2O3。工业上从铝土矿中提取铝可采取如下工艺流程： 下列说法中正确的是 A. 沉淀I是SiO2和Fe2O3 B. 溶液II中含有的阴离子只有 C. 该流程中一定存在氧化还原反应 D. 生成沉淀III的离子方程式为 【答案】C 【解析】 【分析】 铝土矿的主要成分是Al2O3，含有杂质SiO2、Fe2O3，SiO2不与盐酸反应，Al2O3、Fe2O3均与盐酸反应，所以加入过量盐酸，溶液Ⅰ为AlCl3、FeCl3，沉淀Ⅰ为SiO2，铝离子和过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，所以Ⅰ中加入过量烧碱，沉淀Ⅱ为Fe(OH)3，溶液Ⅱ为NaAlO2，Ⅱ中通入过量二氧化碳，溶液Ⅲ为NaHCO3，沉淀Ⅲ为Al(OH)3，加热分解得到Al2O3，经电解氧化铝可得到Al，以此解答该题。 【详解】A．加入盐酸，二氧化硅与盐酸不反应，则沉淀Ⅰ是SiO2，故A错误； B．氢氧化钠过量，则溶液Ⅱ中含有的阴离子有OH-、AlO，故B错误； C．该流程的目的是得到铝单质，铝由化合态变为游离态化合价一定发生变化，存在氧化还原反应，故C正确； D．通入过量二氧化碳，与偏铝酸钠溶液反应生成氢氧化铝沉淀，二氧化碳过量所以还生成碳酸氢钠，生成沉淀Ⅲ的离子方程式为AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO，故D错误； 故选：C。 13. 液体锌电池具有成本低、安全性强等特点，其工作原理如图所示(KOH凝胶中允许离子存在、生成或迁移)。 下列说法正确的是 A. 电流由Zn极经用电器流向极 B. 负极反应式为 C. 工作一段时间后，锌极区pH升高 D. 13.0gZn参与反应，理论上电路中转移0.2mol电子 【答案】B 【解析】 【分析】液体锌电池放电时Zn作负极，发生氧化反应，失电子生成，负极电极反应为，MnO2所在电极作正极，发生还原反应生成，正极反应为，放电时，阳离子由负极移向正极、阴离子由正极移向负极。 【详解】A．原电池放电时，电子由正极流向负极，即电流由极经用电器流向Zn极，A项错误； B．由分析可知，负极电极反应为，B项正确； C．负极消耗氢氧根离子，工作一段时间后，锌极区pH下降，C项错误； D．13.0gZn参与反应，理论上电路中转移电子，D项错误； 答案选B。 14. 利用甲烷消除污染，发生的反应为。在2L密闭容器中，控制不同温度，分别加入和，测得随时间变化的有关实验数据见下表： 组别 温度 时间/min n/mol 0 10 20 40 50 ① 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10 ② 0.50 0.30 0.18 0.15 下列说法正确的是 A. 组别①中，0～20min内，CH4的降解速率为0.0125mol·L-1·min-1 B. 0～10min内，的降解速率：①>② C. 由实验数据可知实验控制的温度： D. 40min时，表格中对应反应已经达到平衡状态 【答案】D 【解析】 【详解】A．①中0～20min内，， A错误； B．实验数据可知0～10min内，实验①中CH4物质的量的变化量为0.15mol，实验②中CH4的变化量0.2mol，的降解速率：①<②，B错误； C．温度越高反应速率越大，实验数据可知0～20min内，实验①中CH4物质的量的变化量为0.25mol，实验②中CH4的变化量0.32mol，则实验②温度高，由实验数据可知实验控制的温度T1＜T2，C错误； D．T1、40min时，反应达到平衡，因T2温度较高，平衡时用时更少，所以表格中40min时T2对应反应已经达到平衡状态，D正确； 故选D。 15. 向绝热恒容密闭容器中通入和，在一定条件下发生反应，正反应速率随时间变化的示意图如图所示，下列结论正确的个数为 ①反应在C点达到平衡 ②浓度：A点小于C点 ③则AB段的消耗量小于BC段的消耗量 ④体系压强不再变化，说明反应达到平衡 ⑤逆反应速率图像在此时间段内和图中趋势相同 A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 【答案】A 【解析】 【详解】①当正反应速率不变时，反应达到化学平衡状态，由图可知，C点正反应速率开始减小，所以C点不是平衡点，①错误； ②反应正向进行，随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，所以浓度A点大于B点，②错误； ③当时，AB段正反应速率小于BC段，则AB段消耗的物质的量小于BC段，③正确； ④在绝热条件下，温度改变，则该反应压强也发生改变，体系压强不再变化，能说明反应达到平衡，④正确； ⑤由图可知，正反应为放热反应，反应达到平衡之前，反应体系温度不断上升，生成物浓度一直增大，逆反应速率应该一直增大，⑤错误； 综上③④正确，答案选A。 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 电化学原理在电池制造、能量转换、物质合成等方面应用广泛。请回答下列问题。 （1）若用图甲装置，依据反应设计原电池，则X电极材料应为___________(填化学式)，石墨电极的电极反应为___________。将石墨电极换成Fe电极后，电池总反应变为___________。 （2）燃料电池必须从电池外部源源不断地向电池提供甲烷、煤气等含氢化合物作为燃料。基于甲烷空气燃料电池，其工作原理如图乙所示，a、b均为惰性电极。a为___________极，正极的电极反应为___________。当通入4.48L(标准状况)甲烷气体时，测得电路中转移1.1mol电子，则甲烷的利用率为___________。 （3）还原CO电化学法制备甲醇的工作原理如图丙所示，通入的一端是电池的___________(填“正”或“负”)极，电池工作过程中通过质子膜向___________(填“左”或“右”)移动，通入CO的一端发生的电极反应为___________。 【答案】（1） ①. Cu ②. ③. （2） ①. 负 ②. ③. 68.75% （3） ①. 负 ②. 左 ③. 【解析】 【小问1详解】 根据总反应可知，负极的电极反应为，x电极为负极，则X为Cu。石墨电极为正极，电极反应为。将石墨电极换为Fe电极，则Fe电极为负极，Cu电极为正极，发生的总反应为； 【小问2详解】 如图乙所示，电子由a经外电路到b，电子由负极经外电路到正极，则a为负极。由题意可知，该电池为甲烷空气燃料电池，电解质溶液为稀硫酸，正极通入，则正极的电极反应为，负极的电极反应为，通入标准状况下4.48L甲烷的物质的量为，理论上应该转移1.6mol电子，实际转移电子1.1mol，则甲烷利用率为； 【小问3详解】 由反应方程式可知，通入一极为负极，在反应中失电子，电极反应为，通入CO的一端为正极，电极反应为，原电池中阳离子移向正极，故向左移动。 17. 某化学研究性学习小组模拟工业上从浓缩海水中提取液溴的过程，设计了图示实验装置(夹持装置略去)和操作流程。已知：的沸点为59℃，微溶于水，有毒。 ①连接A与B，关闭活塞b、d，打开活塞a、c，向A中缓慢通入至反应完全。 ②关闭活塞a、c，打开活塞b、d，向A中鼓入足量热空气。 ③进行步骤②的同时，向B中通入足量。 ④关闭活塞b，打开活塞a，再通过A向B中缓慢通入足量。 ⑤将B中所得液体进行萃取、分液、蒸馏并收集液溴。 请回答下列问题。 （1）实验室制备氯气的化学方程式为___________。仪器Ⅰ的名称为___________。 （2）步骤②中鼓入热空气的作用是___________。 （3）步骤③中发生的主要反应的离子方程式为___________。 （4）进行步骤③时，B中尾气可用___________(填字母序号)吸收处理。 a．水 b．浓硫酸 c．NaOH溶液 d．饱和NaCl溶液 （5）若直接连接A与C，进行步骤①和②，充分反应后，向锥形瓶中滴加稀硫酸，再经步骤⑤，也能制得液溴。滴加稀硫酸之前，C中反应生成了，该反应的化学方程式为___________。 （6）与装置B相比，采用装置C的优点为___________。 【答案】（1） ①. ②. 三颈烧瓶 （2）使生成的随热空气流入装置B中 （3） （4）c （5） （6）操作简单、污染小 【解析】 【分析】实验通过反应Cl2+2Br-=2Cl-+Br2从浓缩的海水中提取溴；再利用溴单质易挥发、溴单质与二氧化硫的反应，对溴单质进行收集。 【小问1详解】 实验室用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制备氯气，反应的化学方程式为。根据装置图，仪器Ⅰ的名称为三颈烧瓶。 【小问2详解】 溴易挥发，鼓入热空气是为了将装置A中生成的吹入装置B中； 【小问3详解】 步骤③中发生的主要反应是和反应生成硫酸和氢溴酸，反应的离子方程式为； 【小问4详解】 B中尾气含有等，可用NaOH溶液吸收，故选c； 【小问5详解】 与溶液反应生成，根据氧化还原反应规律可知，该反应还生成了NaBr，反应方程式为； 【小问6详解】 B中需要通入两种气体且尾气中含有二氧化硫气体，与装置B相比，采用装置C为操作简单，没有污染性气体，污染小。 18. 如图所示，列出了①~⑩十种元素在周期表中的位置。 请回答下列问题。 （1）①~⑩元素原子中，失电子能力最强的是___________(填元素名称)，最高价氧化物对应的水化物酸性最强的酸是___________(填化学式)。 （2）由④⑤⑦⑧四种元素形成的简单离子半径由大到小的顺序是___________(用离子符号表示)。 （3）由元素①和④形成的18电子分子的结构式为___________，由元素①③⑨形成的离子化合物的电子式为___________，元素⑥和⑨可形成化合物乙，用电子式表示物质乙的形成过程：___________。 （4）请用一个化学方程式表明元素⑧和⑨原子的得电子能力强弱关系：___________。 （5）可用于比较⑤⑥两种元素原子失电子能力强弱的方案是___________(填字母序号)。 a．比较这两种元素最高价氧化物对应水化物的碱性 b．将⑤的单质投入⑥的硫酸盐溶液中 c．将这两种元素的单质分别放入冷水中，比较反应的剧烈程度 d．比较这两种元素的单质与酸反应时失电子的数目 （6）元素③、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)为元素周期表中原子序数依次增大的同族元素，砷在元素周期表中的位置为___________。 【答案】（1） ①. 钾 ②. （2） （3） ①. ②. ③. （4） （5）ac （6）第四周期ⅤA族 【解析】 【分析】据所给元素在周期表中的位置可以推断出①是H，②是C，③是N，④是O，⑤是Na，⑥是Mg，⑦是Al，⑧是S，⑨是Cl，⑩是K。 【小问1详解】 同周期主族元素从左到右，元素原子的得电子能力依次增强，失电子能力依次减弱；同一主族从上到下，元素原子的失电子能力依次增强，得电子能力依次减弱，故①~⑩元素中，失电子能力最强的为钾。元素的得电子能力越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，①~⑩元素原子中，得电子能力最强的是Cl，故最高价氧化物对应水化物酸性最强的酸是； 【小问2详解】 ④⑤⑦⑧四种元素形成的简单离子分别是，一般情况下，电子层数越多，离子半径越大，具有相同电子结构的离子，核电荷数越小，离子半径越大，故离子半径由大到小的顺序为； 【小问3详解】 ①和④分别是H和O，形成的18电子分子为，结构式为；由元素H、N、Cl形成的离子化合物为，电子式为；由元素Mg和Cl形成的化合物乙为，用电子式表示的形成过程为； 【小问4详解】 Cl的得电子能力比S强，即的氧化性大于S单质，故可以与反应置换出S单质，反应的化学方程式为； 【小问5详解】 a．元素原子的失电子能力越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，a项符合题意。 b．将Na单质投入溶液中，钠先水反应，不能置换出镁，无法比较钠、镁的失电子能力强弱，b项不符合题意。 c．元素原子的失电子能力越强，其单质与水反应越剧烈，钠与水反应比镁与水反应剧烈，说明钠比镁的得电子能力强，c项符合题意。 d．元素原子的失电子能力的强弱取决于失去电子的难易程度，而与失去电子的多少无关，d项不符合题意。 综上所述，答案选ac。 【小问6详解】 氮元素位于第二周期ⅤA族，由此推断，砷位于第四周期ⅤA族。 19. 研究化学反应的快慢和限度，对工农业生产和人们生活有重要的意义。 Ⅰ．某化学课外小组的同学通过铁和稀盐酸的反应探究外界条件对化学反应速率的影响，实验过程中的数据及相关信息 如表所示。 序号 反应温度/℃ 10gFe的形状 t/min ① 20 2 5 块状 1 ② 20 2 10 0 块状 1 ③ 20 2 10 0 粉末 1 ④ 40 2 10 0 块状 1 注：气体体积均在相同条件下测得。 （1）实验①和②探究盐酸浓度对反应速率的影响，为___________；实验②和③表明___________对反应速率的影响。 （2）实验室在制氢气时，可在锌和盐酸反应的容器中加入少量硫酸铜固体，原因是___________(用文字表达)。 （3）分析其中一组实验，发现产生氢气的速率随时间的变化情况都是开始速率逐渐增大，后来慢慢减小。前期速率逐渐增大的主要原因是___________；后期速率慢慢减小的主要原因是___________。 Ⅱ．工业制硫酸的反应之一为，在1L恒容绝热密闭容器中投入和适当过量的，在一定条件下充分反应，和的物质的量随时间的变化关系如图所示。 （4）10min内，的反应速率为___________；平衡时的转化率为___________(已知转化率是指已被转化的反应物的物质的量与其初始的物质的量之比)。 （5）下列叙述不能判断该反应达到平衡状态的是___________(填字母序号)。 a．容器中压强不再改变 b．容器中气体密度不再改变 c．的物质的量浓度不再改变 d．的质量不再改变 e． 【答案】（1） ①. 5 ②. 反应物之间的接触面积(或固体的比表面积) （2）锌与硫酸铜反应，置换出铜，与锌形成原电池，反应速率增大 （3） ①. 反应放热，温度升高，反应速率增大 ②. 反应物浓度减少，反应速率降低 （4） ①. ②. 70% （5）b 【解析】 【小问1详解】 (1)根据控制变量法，实验①②探究盐酸浓度对反应速率的影响，溶液总体积应相等，即。实验②③中铁的形状不同，研究的是反应物之间接触面积(或固体比表面积)对反应速率的影响； 【小问2详解】 锌与硫酸铜反应，置换出铜，与锌形成原电池，反应速率增大； 【小问3详解】 金属与盐酸的反应为放热反应，随着反应进行，温度升高，反应速率加快，前期温度为影响反应速率的主要因素；随着反应进行盐酸浓度逐渐变小，后期浓度为影响反应速率的主要因素； 【小问4详解】 二氧化硫为反应物，三氧化硫为生成物，根据化学反应速率数学表达式，；达到平衡时，消耗二氧化硫物质的量为，二氧化硫的转化率为； 【小问5详解】 a．相同条件下，气体压强之比等于气体物质的量之比，该反应为气体分子数减小的反应，即当容器中压强不再改变，说明反应达到平衡，a项不符合题意； b．参与反应的各组分都是气体，混合气体总质量不变，容器为恒容，混合气体总体积不变，根据密度的定义，混合气体密度始终不变，因此混合气体密度不变，不能说明反应达到平衡，b项符合题意； c．根据化学平衡状态的定义，氧气物质的量浓度不再改变，说明反应达到平衡，c项不符合题意； d．根据化学平衡状态的定义，三氧化硫的质量不再改变，说明反应达到平衡，d项不符合题意。说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡，e项不符合题意； 综上所述，答案选b。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $