精品解析：河北省邢台市清河中学2023-2024学年高一下学期期中考试化学试题

清河中学2023-2024学年第二学期期中考试 高一化学 时间：75分钟 满分：100分 测试范围：第五、六章 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 Fe：56 Ag：108 第Ⅰ卷(选择题 共42分) 一、选择题：本题共14个小题，每小题3分，共42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. 一种生产和利用氢能的途径如图所示，下列说法错误的是 A. 太阳能、风能、水能属于一次能源，氢能属于二次能源 B. 太阳能电池板的主要成分是一种属于无机非金属材料 C. Ⅱ为化学能转化为电能 D. 过程Ⅰ参加反应的物质的总能量高于产物的总能量 2. 下列化学用语表示正确的是 A. NH3的电子式： B. 盐酸的酸性强于硅酸：Na2SiO3+2H+=H2SiO3↓+2Na+ C. 铜与FeCl3反应设计成原电池的正极电极式：Fe3++e-= Fe2+ D. ，过程Ⅰ和Ⅲ是放热过程 3. 下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确且有因果关系的是 选项 叙述I 叙述II A 铁片插入稀硝酸中，无明显现象 铁片表面被硝酸钝化 B 断裂NH3分子中的N-H键需要吸收热量 工业上用液氨作制冷剂 C 蔗糖遇浓硫酸变黑，同时产生有刺激性气味的气体 浓硫酸具有吸水性和强氧化性 D 石墨能导电且化学性质不活泼 可用石墨作燃料电池的负极 A. A B. B C. C D. D 4. 在催化剂的作用下，水蒸气将CH4氧化，反应过程中能量与反应过程的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应为放热反应 B. 1molCH4(g)和1molH2O的能量之和为2582kJ C. 稳定性：Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ D. CO和H2的总能量高于CH4和H2O的总能量 5. 按下图装置实验，若x轴表示负极流出的电子的物质的量，则下列说法错误的是 A. 曲线Ⅰ可以表示n()的变化 B. 曲线Ⅱ可以表示溶液质量的变化 C. 某一时刻内，a棒减少的质量小于b棒增加的质量 D. 电流由b经过导线流向a棒 6. 某学习小组利用5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时，先分别量取KMnO4酸性溶液、H2C2O4溶液，然后倒入大试管中迅速振荡，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。下列操作不能达到实验目的是 A. 加入少量蒸馏水 B. 冷水浴 C. 增大KMnO4的浓度 D. 加入少量Na2C2O4固体 7. 已知断裂(或形成)1mol化学键吸收(或放出)的能量如下表所示。甲烷可用于生产合成气，其反应为CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)，该反应生成1molH2时吸热68.8kJ，则下列说法正确的是 化学键 H-H H-O C-H C≡O 键能/KJ·mol-1 436 a 415.1 1076 A. 该反应化学能转化为热能 B. a=1087.25 C. CO(g)和H2的总能量大于CH4(g)和H2O(g)的总能量 D. 当反应吸收206.4kJ热量时，电子转移6NA 8. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 25℃ ，1.01×105Pa条件下，22.4L SO2中含有的原子数等于3NA B. 6.4g Cu溶于足量的浓硝酸或稀硝酸发生氧化还原反应时，转移的电子数均为0.2NA C. 12.8 g Cu和足量S反应转移电子数为0.4NA D. 2mol与足量O2反应，转移电子的物质的量为4 NA 9. 在一定温度下体积固定的密闭容器中，当下列物理量：①混合气体的压强；②气体的总物质的量；③混合气体的密度；④混合气体的平均相对分子质量不再变化时，能表明可逆反应A(s)+2B(g) C(g)+D(g)已达平衡的是 A. ①② B. ③④ C. ①④ D. 只有④ 10. 下列说法错误的是 A. 图1所示装置中石墨I为正极，发生还原反应 B. 图2中的化学反应化学键断裂吸收的能量比化学键生成放出的能量多 C. 图3中，c点达到化学平衡状态 D. 图4所示装置可验证非金属性：Cl>S 11. 某同学利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时，设计了如下系列实验： 实验序号 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀硫酸 H2O V/mL c(mol∙L−1) V/mL c(mol∙L−1) V/mL ① 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0 ② 40 V1 0.10 V2 0.50 V3 ③ 20 V4 0.10 4.0 0.50 V5 据此判断下列说法错误的是 A. 通过比较溶液浑浊现象所需时间的长短，判断反应进行的快慢 B. 实验①、③可探究硫酸浓度对反应速率的影响 C. V3=0，V5=6 D. 上述实验说明了可以通过改变反应条件可调控化学反应的限度 12. 下列根据实验操作及现象所得出的结论一定正确的是 选项 实验操作及现象 结论 A 取5mL 0.1mol/LKI溶液于试管中，加入2mL 0.1mol/LFeCl3溶液，充分反应后滴入5滴10%KSCN溶液，溶液变红 KI与FeCl3的反应有一定限度 B 将炽热的木炭和浓硝酸混合，产生红棕色气体 加热条件下，浓硝酸被木炭氧化为NO2 C 将样品溶于稀后，滴加KSCN溶液，溶液显红色 晶体已氧化变质 D 将充满SO2且塞有橡胶塞的试管倒立在水中，打开胶塞，试管内液面上升 验证SO2与水反应 A. A B. B C. C D. D 13. 铅蓄电池是汽车常用的蓄电池Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，其构造如图所示。下列说法不正确的是 A. 电池充电时，PbO2接电源的正极 B. 电池充电时，c(H+)增大 C. 电池放电时，负极质量减轻 D. 电池放电时，电流从二氧化铅电极经导线流向铅电极 14. 碳单质可用于脱硝。向容积为2L的密闭容器中加入炭(足量)和NO，模拟发生脱硝反应：C(s)+2NO(g)N2(g)+ CO2(g)，测得不同温度下，NO的物质的量随时间的变化如图所示。 下列有关说法不正确的是 A. T2>T1 B. 反应速率：M正>N逆 C. T1时，10min时，内平均反应速率 D. T1时，NO的转化率为60% 第II卷(非选择题 共58分) 15. 我国成功地发射了嫦娥一号探测卫星，对月球土壤中14种元素的分布及含量进行探测。科学家应用以下流程提取镁元素，已知获取的矿物中主要含有橄榄石[Mg2Fe2SiO6]等和少量Fe2O3、SiO2.回答下列问题： （1）橄榄石中铁为___________价。 （2）为了提高“酸浸”效率，除了可以将矿物粉碎以外，还可以___________(写一条即可)。 （3）“滤渣1”主要成分为___________和不溶性硅酸盐。该物质通过提纯后可以用于工业制取硅，写出化学方程式___________。 （4）“氧化”的目的是___________，涉及到的离子方程式为___________。调节pH的目的是使某些金属离子生成难溶氢氧化物而分离除去，“滤渣2”的成分为___________。 （5）写出“沉淀”发生的离子方程式___________。 16. 采用下列装置，对浓硝酸与木炭的反应进行探究。请回答下列问题： （1）检查装置气密性后，将燃烧匙中的木炭在酒精灯上加热至红热状态，立即放入该装置中，并塞紧瓶塞，滴加浓硝酸，其中反应的化学方程式是___________ ，装置a的名称是___________。 （2）装置B的作用是___________。 （3）C中观察到的现象是___________。 （4）装置D中收集到了无色气体，部分同学认为该气体含有NO，设计实验验证该气体 ___________。 17. 燃料电池是利用燃料与氧气反应从而将化学能转化为电能的装置。以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。      （1）B为生物燃料电池的___________(填“正”或“负”)极。 （2）正极反应式为___________，负极区溶液pH ___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 （3）放电过程中，H+穿过离子交换膜向___________极区迁移(填“A”或“B”)。 （4）在电池反应中，每消耗0.1mol氧气，理论上生成标准状况下二氧化碳的体积是___________。 （5）该电池在高温条件下，其电池反应速率会___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 18. 一定条件下CO2会和H2反应合成CH3OH．方程式为：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) 。现向2L恒容密闭容器中加入2 mol CO2、6 mol H2，在恒温下发生反应。10s后反应达到平衡，此时容器内CH3OH的浓度为0.5mol·L-1。 （1）前10S内的平均反应速率v(H2O)=___________；平衡时c(H2)=___________。 （2）其它条件不变的情况下，在10s时往容器中再加入一定量H2，此时该反应正向速率将___________(填“增大”或“减小”或“不变”)。 （3）下列叙述能说明原反应达到平衡状态的是___________ 。 a．单位时间内消耗n mol CH3OH的同时生成n mol CO2 b．1mol CO2生成的同时有3mol H-H键断裂 c．CO2和H2的浓度保持不变 d．容器内压强保持不变 e．CO2和H2的物质的量之比保持不变 （4）已知断裂(或形成)1mol化学键所吸收(或放出)的能量(KJ)如下表所示。 C=O H-H C-H C-O O-H 498 436 413 358 467 ①该反应___________(填“放出”或“吸收”)___________ kJ热量。 ②将该反应设计成原电池如下图所示： 触媒A为___________极，其发生的电极方程式为___________，当电路中转移1mol电子时通过H+交换膜的H+的物质的量为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 清河中学2023-2024学年第二学期期中考试 高一化学 时间：75分钟 满分：100分 测试范围：第五、六章 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 Fe：56 Ag：108 第Ⅰ卷(选择题 共42分) 一、选择题：本题共14个小题，每小题3分，共42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. 一种生产和利用氢能的途径如图所示，下列说法错误的是 A. 太阳能、风能、水能属于一次能源，氢能属于二次能源 B. 太阳能电池板的主要成分是一种属于无机非金属材料 C. Ⅱ为化学能转化为电能 D. 过程Ⅰ参加反应的物质的总能量高于产物的总能量 【答案】D 【解析】 【详解】A．太阳能、风能、水能属于一次能源，氢能属于二次能源，A正确； B．太阳能电池板的主要成分硅是一种属于无机非金属材料，B正确； C．Ⅱ（燃料电池）为化学能转化为电能的原电池装置，C正确； D．过程Ⅰ为水的分解反应，参加反应的物质的总能量低于产物的总能量，反应吸热，D错误； 故选D。 2. 下列化学用语表示正确的是 A. NH3的电子式： B. 盐酸的酸性强于硅酸：Na2SiO3+2H+=H2SiO3↓+2Na+ C. 铜与FeCl3反应设计成原电池的正极电极式：Fe3++e-= Fe2+ D. ，过程Ⅰ和Ⅲ是放热过程 【答案】C 【解析】 【详解】A．NH3的电子式：，故A错误； B．硅酸钠为可溶性盐，应写化学式，离子方程式为：，故B错误； C．铜与FeCl3反应生成氯化铜和氯化亚铁，正极反应为：Fe3++e-= Fe2+，故C正确； D．过程Ⅰ为断键过程，吸收热量，过程Ⅲ为成键过程，放出热量，故D错误； 故选：C。 3. 下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确且有因果关系的是 选项 叙述I 叙述II A 铁片插入稀硝酸中，无明显现象 铁片表面被硝酸钝化 B 断裂NH3分子中的N-H键需要吸收热量 工业上用液氨作制冷剂 C 蔗糖遇浓硫酸变黑，同时产生有刺激性气味的气体 浓硫酸具有吸水性和强氧化性 D 石墨能导电且化学性质不活泼 可用石墨作燃料电池的负极 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．铁片插入稀硝酸中发生氧化还原反应放出NO气体，则叙述Ⅰ错误，故A错误； B．液氨分子间含氢键，沸点高，易液化，汽化时吸热使温度降低，可作制冷剂，故B错误； C．浓硫酸使蔗糖脱水后，C与浓硫酸发生氧化还原反应生成二氧化硫、二氧化碳气体，由现象可知浓硫酸具有脱水性、强氧化性，故C错误； D．石墨能导电，石墨不参与反应，所以可用石墨作燃料电池的负极，故D正确； 故选：D。 4. 在催化剂的作用下，水蒸气将CH4氧化，反应过程中能量与反应过程的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应为放热反应 B. 1molCH4(g)和1molH2O的能量之和为2582kJ C. 稳定性：Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ D. CO和H2的总能量高于CH4和H2O的总能量 【答案】C 【解析】 【详解】A．图像显示该反应的反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应，故A错误； B．2582kJ 为1molCH4(g)和1molH2O断键拆成C(g)、6H(g)、O(g)吸收的总能量，故B错误； C．能量越低越稳定，图像显示能量Ⅰ＜Ⅲ＜Ⅱ，则稳定性：Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ，故C正确； D．图像显示反应CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)为吸热反应，即1molCO(g)和3molH2(g)的总能量高于1molCH4(g)和1molH2O(g)的总能量，故D错误； 故答案为：C。 5. 按下图装置实验，若x轴表示负极流出的电子的物质的量，则下列说法错误的是 A. 曲线Ⅰ可以表示n()的变化 B. 曲线Ⅱ可以表示溶液质量的变化 C. 某一时刻内，a棒减少的质量小于b棒增加的质量 D. 电流由b经过导线流向a棒 【答案】B 【解析】 【分析】该装置为原电池，Fe做负极，失电子生成Fe2+，Ag做正极，Ag+得电子生成Ag； 【详解】A．该反应原理是Fe和银离子发生反应生成Fe2+和Ag，不参与反应，则曲线Ⅰ可以表示n()的变化，A正确； B．反应的离子方程式为Fe+2Ag+=Fe2++2Ag，析出银单质的质量比铁溶解进入溶液的质量多，因此随着反应进行，溶液质量减小，则曲线Ⅱ不能表示溶液质量的变化，B错误； C．a极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，b极的为2Ag++2e-=2Ag，当转移2mol电子时，a棒减少56g，b棒增加216g，则某一时刻内，a棒减少的质量小于b棒增加的质量，C正确； D．a是负极，b是正极，电流由b经过导线流向a棒，D正确； 故选B。 6. 某学习小组利用5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时，先分别量取KMnO4酸性溶液、H2C2O4溶液，然后倒入大试管中迅速振荡，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。下列操作不能达到实验目的是 A. 加入少量蒸馏水 B. 冷水浴 C. 增大KMnO4的浓度 D. 加入少量Na2C2O4固体 【答案】C 【解析】 【详解】A．加入少量蒸馏水，各物质浓度减小，可以探究浓度对反应速率的影响，故A正确； B．冷水浴可以探究温度对反应速率的影响，故B正确； C．KMnO4为紫色溶液，增大KMnO4的浓度，则褪色时间减慢，不适用研究浓度对反应速率的影响，故C错误； D．加入少量Na2C2O4固体，则草酸根浓度增大，可以探究浓度对反应速率的影响，故D正确； 故选C。 7. 已知断裂(或形成)1mol化学键吸收(或放出)的能量如下表所示。甲烷可用于生产合成气，其反应为CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)，该反应生成1molH2时吸热68.8kJ，则下列说法正确的是 化学键 H-H H-O C-H C≡O 键能/KJ·mol-1 436 a 415.1 1076 A. 该反应化学能转化为热能 B. a=1087.25 C. CO(g)和H2的总能量大于CH4(g)和H2O(g)的总能量 D. 当反应吸收206.4kJ热量时，电子转移6NA 【答案】D 【解析】 【详解】A．该反应生成1molH2时吸热68.8kJ，则为吸热反应，该反应将热能转化为化学能，A错误； B．化学键断裂吸收能量，化学键形成释放能量，该反应生成1molH2时吸热68.8kJ，则生成3molH2时吸热68.8×3=206.4kJ，所以(4×415.1+2a)−(1076+3×436)=206.4，a=465，B错误； C．该反应是吸热反应，生成物总能量大于反应物总能量，但无法比较CO(g)和H2的总能量跟CH4(g)和H2O(g)的总能量大小关系，C错误； D．该反应生成1molH2时吸热68.8kJ，当反应吸收206.4kJ热量时，生成 molH2，氢元素从+1价降低至0价，电子转移6NA，D正确； 故选D。 8. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 25℃ ，1.01×105Pa条件下，22.4L SO2中含有的原子数等于3NA B. 6.4g Cu溶于足量的浓硝酸或稀硝酸发生氧化还原反应时，转移的电子数均为0.2NA C. 12.8 g Cu和足量S反应转移电子数为0.4NA D. 2mol与足量O2反应，转移电子的物质的量为4 NA 【答案】B 【解析】 【详解】A．题设条件并非标况，A错误； B．6.4g Cu即0.1mol铜溶于足量的浓硝酸或稀硝酸发生氧化还原反应，失去0.2mol电子生成铜离子，故转移的电子数均为0.2NA，B正确； C．12.8 g Cu即0.2mol铜和足量S反应，硫单质氧化性弱，生成硫化亚铜，转移电子数为0.2NA，C错误； D．二氧化硫与氧气的反应为可逆反应，可逆反应达不到100%的转化率，故2mol与足量O2反应，转移电子的物质的量小于4 NA，D错误； 故选B。 9. 在一定温度下体积固定的密闭容器中，当下列物理量：①混合气体的压强；②气体的总物质的量；③混合气体的密度；④混合气体的平均相对分子质量不再变化时，能表明可逆反应A(s)+2B(g) C(g)+D(g)已达平衡的是 A. ①② B. ③④ C. ①④ D. 只有④ 【答案】B 【解析】 【分析】可逆反应A(s)+2B(g) C(g)+D(g)是一个有固体参与的等体积反应。 【详解】①可逆反应为等体积反，混合气体的压强不再变化不能作为平衡的标准，①错误； ②该反应是等体积反应，气体的总物质的量不变不能作为平衡的标志，②错误； ③有固体参与的等体积反应，当混合气体的密度（）不再发生改变可作为平衡的标志，③正确； ④有固体参与的等体积反应，混合气体的平均相对分子质量M=，不再变化可以作为平衡的标志，④正确； 故选B。 10. 下列说法错误的是 A. 图1所示装置中石墨I为正极，发生还原反应 B. 图2中的化学反应化学键断裂吸收的能量比化学键生成放出的能量多 C. 图3中，c点达到化学平衡状态 D. 图4所示装置可验证非金属性：Cl>S 【答案】C 【解析】 【详解】A．图1所示装置中石墨I实现NO向N2的转化，该反应为得电子的还原反应，电极为原电池的正极，A正确； B．图2中反应物总能量低于生成物总能量，反应为吸热反应，故化学反应化学键断裂吸收的能量比化学键生成放出的能量多，B正确； C．图3中，c点为氨气和氮气物质的量相等的点，并不是达到化学平衡状态的点，平衡状态是各物质的含量不再发生变化，C错误； D．图4所示装置中氯水中的氯气将硫化钠中的硫元素氧化成硫单质，出现黄色浑浊，可验证非金属性：Cl>S，D正确； 故选C。 11. 某同学利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时，设计了如下系列实验： 实验序号 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀硫酸 H2O V/mL c(mol∙L−1) V/mL c(mol∙L−1) V/mL ① 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0 ② 40 V1 0.10 V2 0.50 V3 ③ 20 V4 0.10 4.0 0.50 V5 据此判断下列说法错误的是 A. 通过比较溶液浑浊现象所需时间的长短，判断反应进行的快慢 B. 实验①、③可探究硫酸浓度对反应速率的影响 C. V3=0，V5=6 D. 上述实验说明了可以通过改变反应条件可调控化学反应的限度 【答案】D 【解析】 【分析】控制变量法，实验①、③温度一样，可探究硫酸浓度对反应速率的影响，则V4=10.0，V5=6.0；实验①、②可控制硫酸浓度一样，V1= V2=10.0，V3=0，可探究温度对反应速率的影响； 【详解】A．，可通过比较溶液浑浊现象所需时间的长短，判断反应进行的快慢，A正确； B．控制变量法，实验①、③温度一样，可探究硫酸浓度对反应速率的影响，B正确； C．由分析可知V3=0，V5=6.0，C正确； D．上述实验说明了通过改变反应条件可调控化学反应的速率，限度是一定条件下的平衡，D错误； 故选D。 12. 下列根据实验操作及现象所得出的结论一定正确的是 选项 实验操作及现象 结论 A 取5mL 0.1mol/LKI溶液于试管中，加入2mL 0.1mol/LFeCl3溶液，充分反应后滴入5滴10%KSCN溶液，溶液变红 KI与FeCl3的反应有一定限度 B 将炽热的木炭和浓硝酸混合，产生红棕色气体 加热条件下，浓硝酸被木炭氧化为NO2 C 将样品溶于稀后，滴加KSCN溶液，溶液显红色 晶体已氧化变质 D 将充满SO2且塞有橡胶塞的试管倒立在水中，打开胶塞，试管内液面上升 验证SO2与水反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．从题中可以看出碘离子过量，如果不是可逆反应，应该完全消耗。但溶液中仍然可以检验出，说明该反应有限度，故A正确； B．具有氧化性的是浓硝酸不是碳，且浓硝酸不稳定，浓硝酸受热易分解产生NO2，产生的二氧化氮不一定来自浓硝酸氧化碳单质，故B错误； C．将样品溶于稀后，Fe2+被氧化为，滴加KSCN溶液，溶液显红色，不能证明晶体已氧化变质，故C错误； D．将充满SO2且塞有橡胶塞的试管倒立在水中，打开胶塞，试管内液面上升，说明SO2溶于水，不能证明SO2与水反应，故D错误； 故选A。 13. 铅蓄电池是汽车常用的蓄电池Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，其构造如图所示。下列说法不正确的是 A. 电池充电时，PbO2接电源的正极 B. 电池充电时，c(H+)增大 C. 电池放电时，负极质量减轻 D. 电池放电时，电流从二氧化铅电极经导线流向铅电极 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，放电时铅发生氧化反应生成硫酸铅，为负极；氧化铅发生还原反应生成硫酸铅，为正极。 【详解】A．电池充电时，正极接外接电源的正极，PbO2接电源的正极，A正确； B．电池充电时，总反应为，2PbSO4+2H2O =Pb+PbO2+2H2SO4，故c(H+)增大，B正确； C．电池放电时，负极铅转化为硫酸铅，质量增加，C错误； D．电池放电时，电子从负极流向正极，故铅电极经导线流向二氧化铅电极，电流从二氧化铅电极经导线流向铅电极，D正确； 故选C。 14. 碳单质可用于脱硝。向容积为2L的密闭容器中加入炭(足量)和NO，模拟发生脱硝反应：C(s)+2NO(g)N2(g)+ CO2(g)，测得不同温度下，NO的物质的量随时间的变化如图所示。 下列有关说法不正确的是 A. T2>T1 B. 反应速率：M正>N逆 C. T1时，10min时，内平均反应速率 D. T1时，NO的转化率为60% 【答案】C 【解析】 【详解】A．温度越高，速率越快，达到平衡所需时间越短，故T1<T2，A正确； B．温度越高，速率越快，10min时，反应速率：M逆=M正>N逆=N正，B正确； C．T1时，10min时，内平均反应速率，，C错误； D．T1时，NO的转化率为，D正确； 故选C。 第II卷(非选择题 共58分) 15. 我国成功地发射了嫦娥一号探测卫星，对月球土壤中14种元素的分布及含量进行探测。科学家应用以下流程提取镁元素，已知获取的矿物中主要含有橄榄石[Mg2Fe2SiO6]等和少量Fe2O3、SiO2.回答下列问题： （1）橄榄石中铁为___________价。 （2）为了提高“酸浸”效率，除了可以将矿物粉碎以外，还可以___________(写一条即可)。 （3）“滤渣1”主要成分为___________和不溶性硅酸盐。该物质通过提纯后可以用于工业制取硅，写出化学方程式___________。 （4）“氧化”的目的是___________，涉及到的离子方程式为___________。调节pH的目的是使某些金属离子生成难溶氢氧化物而分离除去，“滤渣2”的成分为___________。 （5）写出“沉淀”发生的离子方程式___________。 【答案】（1）+2 （2）适当提高H2SO4的浓度（或升高反应体系的温度、搅拌） （3） ①. SiO2 ②. SiO2+2CSi+2CO↑ （4） ①. 将Fe2+氧化为Fe3+ ②. 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2 H2O ③. Fe(OH)3 （5）2NH3+2H2O+Mg2+=Mg(OH)2↓+2 【解析】 【分析】矿物经过酸浸然后过滤得到二氧化硅、不溶性硅酸盐等，滤液中加入双氧水把亚铁离子氧化为铁离子，通入氨气调节pH生成氢氧化铁沉淀，过滤，向滤液中加入碱液得到氢氧化镁沉淀，过滤洗涤干燥用盐酸溶解，最后电解熔融的氯化镁得到金属镁，据此解答。 【小问1详解】 橄榄石中Mg是+2价，Si是+4价，O是－2价，根据化合价代数和为0可判断铁为+2价； 【小问2详解】 为了提高“酸浸”效率，还可以适当提高H2SO4的浓度(或升高反应体系的温度、搅拌)； 【小问3详解】 “滤渣1”主要成分为SiO2和不溶性硅酸盐。该物质通过提纯后可以用于工业制取硅，反应的化学方程式为SiO2+2CSi+2CO↑。 【小问4详解】 根据以上分析可知“氧化”的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，涉及到的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。调节pH的目的是使铁离子水解为难溶氢氧化物而分离除去，“滤渣2”的成分为Fe(OH)3。 【小问5详解】 “沉淀”为镁离子和氨水反应生成氢氧化镁和铵根离子，发生的离子方程式2NH3+2H2O+Mg2+=Mg(OH)2↓+2。 16. 采用下列装置，对浓硝酸与木炭的反应进行探究。请回答下列问题： （1）检查装置气密性后，将燃烧匙中的木炭在酒精灯上加热至红热状态，立即放入该装置中，并塞紧瓶塞，滴加浓硝酸，其中反应的化学方程式是___________ ，装置a的名称是___________。 （2）装置B的作用是___________。 （3）C中观察到的现象是___________。 （4）装置D中收集到了无色气体，部分同学认为该气体含有NO，设计实验验证该气体 ___________。 【答案】（1） ①. C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O ②. 三颈烧瓶 （2）安全瓶，防倒吸 （3）无色溶液变蓝色 （4）将D放在通风橱中，打开毛玻璃片让空气进入，若出现红棕色则说明该无色气体为NO（其他合理答案也给分） 【解析】 【分析】装置A中炽热的木炭和浓硝酸反应生成NO2、CO2和H2O，装置B作安全瓶，防止溶液倒吸，装置C中盛有足量的KI-淀粉溶液，反应一段时间后可观察到C中溶液变为蓝色，装置D可用排水法收集气体，收集到的气体可能NO，也有可能是浓硝酸分解产生的氧气，据此解答。 【小问1详解】 检查装置气密性后，将燃烧匙中的木炭在酒精灯上加热至红热状态，立即放入三颈烧瓶中并塞紧瓶塞，滴加浓硝酸，其中反应的化学方程式是C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O；装置a的名称是三颈烧瓶； 【小问2详解】 装置B作安全瓶，防止溶液倒吸； 【小问3详解】 装置C中盛有足量的KI-淀粉溶液，二氧化氮溶于水生成硝酸，硝酸将碘离子氧化成碘单质使淀粉变蓝，故反应一段时间后可观察到C中溶液变为蓝色； 【小问4详解】 装置中收集到的无色气体可能为氧气或一氧化氮，将D放在通风橱中，打开毛玻璃片让空气进入，若出现红棕色则说明该无色气体为NO。 17. 燃料电池是利用燃料与氧气反应从而将化学能转化为电能的装置。以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。      （1）B为生物燃料电池的___________(填“正”或“负”)极。 （2）正极反应式为___________，负极区溶液pH ___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 （3）放电过程中，H+穿过离子交换膜向___________极区迁移(填“A”或“B”)。 （4）在电池反应中，每消耗0.1mol氧气，理论上生成标准状况下二氧化碳的体积是___________。 （5）该电池在高温条件下，其电池反应速率会___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 【答案】（1）负 （2） ①. O2+4e-+4H+=2H2O ②. 减小 （3）A （4）2.24L （5）减小 【解析】 【分析】以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图可知整个电解质环境显酸性，葡萄糖进入的B极为原电池负极，发生氧化反应生成二氧化碳，A极为原电池正极，发生还原反应生成水，总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O。 【小问1详解】 B为生物燃料电池的负极； 【小问2详解】 正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，负极反应式为C6H12O6-24e-+6H2O=6CO2+24H+,故负极区溶液pH减小； 【小问3详解】 放电过程中，阳离子定向向正极区移动，故H+穿过离子交换膜向A区移动； 【小问4详解】 总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O。在电池反应中，每消耗0.1mol氧气，理论上生成标准状况下二氧化碳的体积是0.1mol22.4mol/L=2.24L； 【小问5详解】 微生物不适合在高温条件下生存，故该电池在高温条件下，其电池反应速率会减小。 18. 一定条件下CO2会和H2反应合成CH3OH．方程式为：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) 。现向2L恒容密闭容器中加入2 mol CO2、6 mol H2，在恒温下发生反应。10s后反应达到平衡，此时容器内CH3OH的浓度为0.5mol·L-1。 （1）前10S内的平均反应速率v(H2O)=___________；平衡时c(H2)=___________。 （2）其它条件不变的情况下，在10s时往容器中再加入一定量H2，此时该反应正向速率将___________(填“增大”或“减小”或“不变”)。 （3）下列叙述能说明原反应达到平衡状态的是___________ 。 a．单位时间内消耗n mol CH3OH的同时生成n mol CO2 b．1mol CO2生成的同时有3mol H-H键断裂 c．CO2和H2的浓度保持不变 d．容器内压强保持不变 e．CO2和H2的物质的量之比保持不变 （4）已知断裂(或形成)1mol化学键所吸收(或放出)的能量(KJ)如下表所示。 C=O H-H C-H C-O O-H 498 436 413 358 467 ①该反应___________(填“放出”或“吸收”)___________ kJ热量。 ②将该反应设计成原电池如下图所示： 触媒A为___________极，其发生的电极方程式为___________，当电路中转移1mol电子时通过H+交换膜的H+的物质的量为___________。 【答案】（1） ①. 0.05mol/(L·s) ②. 1.5mol/L （2）增大 （3）bcd （4） ①. 放出 ②. 694 ③. 正 ④. CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O ⑤. 1mol 【解析】 【小问1详解】 恒温时向2L恒容密闭容器中加入2 mol CO2、6 mol H2，10s后反应达到平衡，此时容器内CH3OH的浓度为0.5mol·L-1，三段式，前10s内的平均反应速率v(H2O)== 0.05 mol·L-1·s-1；平衡时c(H2)= 1.5mol/L； 【小问2详解】 其它条件不变的情况下，在10s时往容器中再加入一定量H2，此时反应物浓度增大，该反应正向速率将增大； 【小问3详解】 a．单位时间内消耗n mol CH3OH的同时生成n mol CO2，即v逆(CH3OH)=v逆(CO2)，不一定达平衡状态，故a错误； b．1mol CO2生成的同时有3mol H-H键断裂，即消耗3molH2，，任意时刻，所以v正(H2)=v逆(H2)，反应达平衡状态，故b正确； c．CO2和H2的浓度保持不变，则表明正、逆反应速率相等，反应达平衡状态，故c正确； d．因为反应前后气体的分子数不等，所以压强是一个变量，当容器内压强保持不变，反应达平衡状态, 故d正确； e．CO2和H2的物质的量按化学计量数之比通入，按化学计量数之比消耗，则CO2和H2的物质的量之比始终保持不变，所以CO2和H2的物质的量之比保持不变反应不一定达平衡状态, 故e错误； 故答案为：bcd； 【小问4详解】 ①反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)的反应物总键能-生成物总键能=(2×498+3×436-3×413-358-467-2×467)kJ/mol=-694 kJ/mol，所以该反应放出694kJ热量； ②图像显示电极B上H2转化为H+，电极B上发生氧化反应，电极B为负极，则电极A为正极，其上发生还原反应，电极A反应式为CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O；内外电路转移电荷数相等，则当电路中转移1mol电子时通过H+交换膜的H+的物质的量为1mol。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $