精品解析：黑龙江省肇东市第四中学校2023-2024学年高一下学期期中考试化学试题

2023-2024学年高一化学期中考试 考试时间：75分钟 可能用到的相对原子质量：O16 S32 一、单选题(每小题3分，共45分) 1. 合成氨的反应为：，其反应的速率可分别表示为、、(单位为)，则下列关系正确的是 A. B. C. D. 2. 以下各种装置的分析正确的是 选项 A B C D 装置 分析 Al电极为负极，溶液中H+向Al电极移动 Al电极发生氧化反应，反应后溶液的碱性减弱 电流由Cu电极流向Zn电极，Cu片表面产生气泡 电子由Fe电极流向Cu电极，负极反应为：Fe-3e-=Fe3+ A. A B. B C. C D. D 3. 下列反应中，一定可以用如图表示能量变化的有 ①分解反应 ②CO2与C在高温下反应生成CO ③甲烷在空气中燃烧 ④需要加热才能明显发生的反应 ⑤化学键断裂吸收的能量比化学键生成放出的能量多的反应 A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个 4. 下列图片所示内容的能量转化方式主要为化学能转化为热能的是 A B C D A. A B. B C. C D. D 5. 下列实验操作和现象与结论或目的对应错误的是 选项 操作和现象 结论或目的 A 用红色激光笔照射烧杯中的液体，在与光束垂直的方向观察到一条光亮的“通路” 验证液体为胶体 B 将分装在两支试管中，向一支试管中滴加足量盐酸，向另一支试管中滴加足量溶液，边滴边振荡，最终沉淀消失 验证为两性氢氧化物 C 向浓溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液，紫红色褪去 证明溶液中含有 D 向和的混合物中加入过量的溶液，固体部分溶解，过滤并洗涤难溶物 除去中混有的 A. A B. B C. C D. D 6. 下列除去杂质的方法错误的是 A. 除去中的少量用饱和溶液洗气 B. 除去中的少量用饱和溶液洗气 C. 除去粉中混有的加过量稀硝酸，过滤，洗涤 D. 除去中的少量用水洗气 7. 中国古诗词非常优美，也蕴含着许多化学知识。下列说法不正确的是 A. “蜡炬成灰泪始干”中蜡炬成灰一定是发生了氧化还原反应 B. “东风夜放花千树，更吹落，星如雨”，节日焰火绽放的原理是焰色试验 C. “陶尽门前土，屋上无片瓦”黏土烧制的陶器主要成分是硅酸盐 D. “九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”中的越窑瓷器“翠色”来自氧化铁 8. 近年来在中国汽车的销量大幅增长的同时也带来了严重的空气污染。汽车尾气处理装置中，气体在催化剂表面吸附与解吸的过程如图所示，下列说法正确的是 A. 汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和 B. 催化转化总反应为 C. 反应中NO为氧化剂，为氧化产物 D. NO和必须在催化剂表面才能反应 9. 下列化学反应属于加成反应的是 A. 用光照射甲烷与氯气的混合气体 B. 甲烷在空气中燃烧 C. 乙烯在空气中燃烧 D. 在镍做催化剂的条件下，乙烯与氢气反应 10. 下列关于有机物结构的认识正确的是 A. 正戊烷分子中所有碳原子不在一条直线上 B. 三氯甲烷只有一种结构证明甲烷是正四面体结构 C. 丙烷分子的空间填充模型： D. 碳碳间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定符合通式 11. 取一支大试管，通过排饱和食盐水的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气，将试管倒置于盛有饱和食盐水的水槽中，放在光亮处，进行如图所示的实验．光照一段时间后，试管内液面上升，气体颜色逐渐变浅，试管壁出现油状液滴，试管中出现了少量白雾．下列关于该实验的说法不正确的是 A. 氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在水中的溶解度 B. 试管中的白雾是反应生成的氯化氢气体遇水形成的酸雾 C. 试管壁出现了油状液滴，是因为该反应生成了一氯甲烷 D. 由实验过程中产生的现象可推知，甲烷与氯气在光照条件下能发生取代反应 12. 在一定温度下，容积一定的密闭容器中发生反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，当下列物理量不再发生变化时，表明反应已达平衡的是 A. 混合气体的密度 B. 混合气体的压强 C. CO的物质的量浓度 D. 混合气体的总物质的量 13. 一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示：下列描述正确的是 A. 反应开始到10s，用Z表示的反应速率为0.079mol/(L•s) B. 反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了0.79mol/L C. 反应开始到10s时，Y的转化率为39.5% D. 反应的化学方程式为：X(g)+Y(g)=2Z(g) 14. 过量铁粉与100mL 0.01mol·L-1的稀硫酸反应，反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变H2的产量，可以使用如下方法中的 ①加H2O ②改用浓硫酸 ③加CuO固体 ④加NaCl溶液 ⑤滴加几滴硫酸铜溶液 ⑥适当升高温度 A. ①⑤ B. ②④⑥ C. ③⑤⑥ D. ⑤⑥ 15. 一定条件下，将一定量的N2和H2的混合气体充入某恒容密闭容器中，一段时间后，下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是 A. 容器中N2、H2、NH3共存 B. N2、H2、NH3的物质的量之比为1∶3∶2 C. 容器中的压强不随时间变化 D. N2、NH3浓度相等 二、填空题(共55分) 16. 近年来，随着汽车保有量的提高，机动车尾气排放问题越来越引起人们的重视，如何节能减排是汽车工业发展的重要因素，请回答下列问题。 （1）已知物质的键能： 物质 N2 O2 NO 键能 946kJ•mol-1 498kJ•mol-1 632kJ•mol-1 汽车内燃机工作时引发反应：N2(g)+O2(g)=2NO(g)，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一、该反应是_____反应(填“放热”或“吸热”)；汽车尾气中的NO与CO理论上可以转换成无害物质排出，写出这步反应的化学方程式_____。 （2）铅蓄电池是最早使用的充电电池。目前汽车上使用的电瓶大多数仍是铅蓄电池，其电池反应为：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O，请回答下列问题：负极材料是_____，正极的电极反应式_____，当电路中转移0.2mol电子时，负极材料增重_____g。 （3）燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(如O2)反应所放出的化学能直接转化为电能。现设计如图为CH4燃料电池示意图，工作时电子流向如图所示。 写出电极A的电极方程式_____，电极A附近pH如何变化_____？(填“变大”或“变小”)。 17. CH3OH也可由CO2和H2合成。在体积为1L的密闭容器中，充入lmolCO2和3molH2，一定条件下反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示： （1）3min内，以CO2表示的化学反应速率为___________mol/(L·min)。 （2）10min时，CH3OH的物质的量为___________mol，10min内，以H2表示的化学反应速率是___________mol/(L·min)。 （3）到达平衡时，CO2的转化率为___________。 （4）3min时，v(正)___________v(逆)(填“大于”、“等于”、“小于”)，此时化学反应朝___________进行(填“正方向”或“逆方向”)。 18. 人们应用原电池原理制作了多种电池以满足不同的需要。在现代生活、生产和科学技术发展中，电池发挥着越来越重要的作用。请根据题中提供的信息，回答下列问题： （1）直接提供电能的反应一般是放热反应，下列反应能设计成原电池的是_______(填字母，下同)。 A. 与反应 B. 氢氧化钠与稀盐酸反应 C. 灼热的炭与反应 D. 与燃烧反应 （2）为了探究原电池的工作原理，某研究性学习小组进行了如下实验。分别按图1中甲、乙所示装置进行实验，甲中两个烧杯中的溶液为同浓度的稀硫酸。 ①以下叙述中正确的是_______(填字母)。 A．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极 B．两装置中铜片表面均有气泡产生 C．乙的外电路中电流方向Cu→Zn D．如果将装置乙中锌片换成铁片，则电路中的电流方向不变 ②在乙实验中，某同学发现不仅在铜片上有气泡产生，而且在锌片上也产生了气体，分析原因可能是_______。 ③在乙实验中，如果把硫酸换成硫酸铜溶液，可观察到正极_______(填实验现象)，其对应的电极反应式为_______。 （3）某氢氧燃料电池装置如图所示，a、b均为惰性电极。 ①电池工作时，空气从_______(填“A”或“B”)口通入。 ②负极上的电极反应式为_______，当电路中转移电子时，理论上负极通入的气体在标准状况下的体积为_______L。 19. 研究化学能与热能、电能的转化具有重要价值。回答下列问题： （1）下列化学反应过程中的能量变化符合图示的是___________(填序号)。    ①酸碱中和反应 ②碳酸钙分解 ③金属钠与水反应 ④酒精燃烧 ⑤灼热的碳与二氧化碳反应 ⑥与反应 （2）的反应过程如图所示：    若1mol (g)和1mol (g)充分反应，该反应为___________(填“吸热”或“放热”)反应。 （3）依据NaOH与HCl的反应原理设计原电池，你认为是否合理？___________(填“是”或“否”)，理由是___________。 （4）利用反应设计一个原电池(正极材料用碳棒)，回答下列问题： ①电池的负极材料是___________，负极电极反应式为___________ ，电解质溶液是___________。 ②正极上出现的现象是___________。 ③若导线上转移1mol电子时，则电解质溶液改变的质量为___________g。 20. I．在一定温度下，4L密闭容器内某一反应中气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如图： （1）比较时刻，正逆反应速率大小___________。(填“>”“=”或“<”) （2）若，计算反应开始至时刻用M的浓度变化表示的平均反应速率___________。 （3）时刻化学反应达到平衡，反应物的转化率为___________。 （4）如果升高温度，则___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 Ⅱ．某同学设计如下实验方案探究影响锌与稀硫酸反应速率的因素，有关数据如下表所示： 序号 纯锌粉/g 硫酸溶液/mL 温度/℃ 硫酸铜固体/g 加入蒸馏水/mL 2.0 50.0 25 0 0 2.0 40.0 25 0 10.0 2.0 50.0 25 0.2 0 2.0 50.0 35 0 0 （5）①本实验待测数据可以是___________，实验和实验可以探究___________对锌与稀硫酸反应速率的影响﹔实验和实验可以探究___________对锌与稀硫酸反应速率的影响。 ②实验发现比实验反应速率快，原因是___________。 21. 下列有机物： ①②③④ （1）写出③的分子式______ （2）互为同系物的是______（填序号，下同） （3）互为同分异构体的为____________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年高一化学期中考试 考试时间：75分钟 可能用到的相对原子质量：O16 S32 一、单选题(每小题3分，共45分) 1. 合成氨的反应为：，其反应的速率可分别表示为、、(单位为)，则下列关系正确的是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据同一化学反应反应速率之比等于系数之比，故符合题意。 故选B。 2. 以下各种装置的分析正确的是 选项 A B C D 装置 分析 Al电极为负极，溶液中H+向Al电极移动 Al电极发生氧化反应，反应后溶液的碱性减弱 电流由Cu电极流向Zn电极，Cu片表面产生气泡 电子由Fe电极流向Cu电极，负极反应为：Fe-3e-=Fe3+ A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．铝较为活泼，失去电子发生氧化反应，为负极，溶液中H+向正极石墨电极移动，A错误； B．总反应为铝和氢氧化钠生成偏铝酸钠和氢气，故反应后溶液的碱性减弱，B正确； C．没有形成内电路，不能形成原电池，C错误； D．铁较活泼失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，Fe-2e-=Fe2+，D错误。 故选B。 3. 下列反应中，一定可以用如图表示能量变化的有 ①分解反应 ②CO2与C在高温下反应生成CO ③甲烷在空气中燃烧 ④需要加热才能明显发生的反应 ⑤化学键断裂吸收的能量比化学键生成放出的能量多的反应 A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个 【答案】B 【解析】 【详解】反应物的总能量小于生成物的总能量的反应为吸热反应； ①分解反应不一定为吸热反应，如双氧水分解为放热反应，故①不符合； ②CO2与C在高温下反应生成CO为吸热反应，故②符合； ③甲烷在空气中燃烧为放热反应，故③不符合； ④反应的热效应与反应是否需要加热没有关系，不一定为吸热反应，故④不符合； ⑤化学键断裂吸收的能量比化学键生成放出的能量多的反应一定为吸热反应，故⑤符合； 综上②⑤正确，故B正确。 答案选B。 4. 下列图片所示内容的能量转化方式主要为化学能转化为热能的是 A B C D A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．钻木取火主要是机械能转化为热能，故A不符合； B．电炉取暖是通电条件下电阻发热，电能转化为热能，故B不符合； C．酒精灯燃烧是酒精燃烧生成二氧化碳和水，反应过程中放热，是化学能转化为热能，故C符合； D．手机充电时是电能转化为化学能，故D不符合； 故选：C。 5. 下列实验操作和现象与结论或目的对应错误的是 选项 操作和现象 结论或目的 A 用红色激光笔照射烧杯中的液体，在与光束垂直的方向观察到一条光亮的“通路” 验证液体为胶体 B 将分装在两支试管中，向一支试管中滴加足量盐酸，向另一支试管中滴加足量溶液，边滴边振荡，最终沉淀消失 验证为两性氢氧化物 C 向浓溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液，紫红色褪去 证明溶液中含有 D 向和的混合物中加入过量的溶液，固体部分溶解，过滤并洗涤难溶物 除去中混有的 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．胶体会产生丁达尔效应，A项正确； B．Al(OH)3是两性氢氧化物，既可以和强酸反应又可以和强碱反应，B项正确； C．Cl−也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，C项错误； D．Al2O3能与NaOH溶液反应，而Fe2O3不能，D项正确； 故选C。 6. 下列除去杂质的方法错误的是 A. 除去中的少量用饱和溶液洗气 B. 除去中的少量用饱和溶液洗气 C. 除去粉中混有的加过量稀硝酸，过滤，洗涤 D. 除去中的少量用水洗气 【答案】C 【解析】 【详解】A．饱和溶液能溶解氯化氢而能抑制氯气的溶解，可以除去中的少量HCl，A正确； B．亚硫酸氢钠和HCl反应生成二氧化硫气体和氯化钠，B正确； C．硝酸和铜、氧化铜均会发生反应生成硝酸铜，C错误； D．二氧化氮与水反应生成NO，能除去中的少量NO2，D正确； 故选C。 7. 中国古诗词非常优美，也蕴含着许多化学知识。下列说法不正确的是 A. “蜡炬成灰泪始干”中蜡炬成灰一定是发生了氧化还原反应 B. “东风夜放花千树，更吹落，星如雨”，节日焰火绽放的原理是焰色试验 C. “陶尽门前土，屋上无片瓦”黏土烧制的陶器主要成分是硅酸盐 D. “九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”中的越窑瓷器“翠色”来自氧化铁 【答案】D 【解析】 【详解】A．蜡炬成灰泪始干，涉及燃烧，燃烧中氧元素的化合价一定降低，一定发生氧化还原反应，A正确； B．焰色反应是金属元素在灼烧时火焰所呈现的颜色，人们在烟花中有意识地加入特定金属元素，使焰火更加绚丽多彩，B正确； C．黏土烧制的陶器主要成分是硅酸盐，属于硅酸盐制品，C正确； D．氧化铁是红色的，越窑瓷器“翠色”不是来自氧化铁，D错误； 故选D。 8. 近年来在中国汽车的销量大幅增长的同时也带来了严重的空气污染。汽车尾气处理装置中，气体在催化剂表面吸附与解吸的过程如图所示，下列说法正确的是 A. 汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和 B. 催化转化总反应为 C. 反应中NO为氧化剂，为氧化产物 D. NO和必须在催化剂表面才能反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．不是污染物，故A错误； B．由图可知CO、NO和在催化剂作用下转化为，转化反应可表示为：，故B正确； C．反应中NO转化为，N元素化合价降低，作氧化剂，为还原产物，故C错误； D．NO和直接接触也能发生反应生成NO2，故D错误； 故选：B。 9. 下列化学反应属于加成反应的是 A. 用光照射甲烷与氯气的混合气体 B. 甲烷在空气中燃烧 C. 乙烯在空气中燃烧 D. 在镍做催化剂的条件下，乙烯与氢气反应 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应生成氯代物，不是加成反应，故A不选； B．甲烷在空气中燃烧属于氧化反应，不是加成反应，故B不选； C．乙烯在空气中燃烧属于氧化反应，不是加成反应，故C不选； D．在镍做催化剂的条件下，乙烯与氢气发生加成反应生成乙烷，属于加成反应，故D选。 答案选D。 10. 下列关于有机物结构的认识正确的是 A. 正戊烷分子中所有碳原子不在一条直线上 B. 三氯甲烷只有一种结构证明甲烷是正四面体结构 C. 丙烷分子的空间填充模型： D. 碳碳间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定符合通式 【答案】A 【解析】 【详解】A．正戊烷分子的碳原子均为饱和碳原子，故正戊烷分子中所有碳原子不在一条直线上，A项正确； B．三氯甲烷若为平面正方形或正四面体，均只有一种结构，不能确定其结构，而二氯甲烷只有一种结构可以证明甲烷是正四面体构型，B项错误； C．是丙烷的球棍模型，C项错误； D．碳碳间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃可能是饱和链烃也可能是环烷烃，环烷烃的通式为，D项错误； 答案选A。 11. 取一支大试管，通过排饱和食盐水的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气，将试管倒置于盛有饱和食盐水的水槽中，放在光亮处，进行如图所示的实验．光照一段时间后，试管内液面上升，气体颜色逐渐变浅，试管壁出现油状液滴，试管中出现了少量白雾．下列关于该实验的说法不正确的是 A. 氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在水中的溶解度 B. 试管中的白雾是反应生成的氯化氢气体遇水形成的酸雾 C. 试管壁出现了油状液滴，是因为该反应生成了一氯甲烷 D. 由实验过程中产生的现象可推知，甲烷与氯气在光照条件下能发生取代反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．氯气溶于水生成氯离子是一个可逆过程，氯化钠溶液中的氯离子，相当于增加氯离子的浓度，可以使抑制了氯气的溶解，所以氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在水中的溶解度，故A正确； B．CH4和Cl2发生取代反应，生成HCl，HCl遇水形成的白色的酸雾，故B正确； C．反应过程中试管壁上有油珠产生，为二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的混合物，不溶于水，为油状液滴，一氯甲烷是气体，故C错误； D．甲烷和氯气在光照条件下发生了取代反应，得到的是一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和HCl的混合物，故D正确。 答案选C。 12. 在一定温度下，容积一定的密闭容器中发生反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，当下列物理量不再发生变化时，表明反应已达平衡的是 A. 混合气体的密度 B. 混合气体的压强 C. CO的物质的量浓度 D. 混合气体的总物质的量 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题干反应方程式可知，反应前后气体的质量一直保持不变，即反应过程中混合气体的密度一直不变，则混合气体的密度不变不能说明反应达到化学平衡，A不合题意； B．由题干反应方程式可知，反应前后气体的物质的量一直保持不变，即反应过程中混合气体的压强一直不变，故混合气体的压强不变不能说明反应达到化学平衡，B不合题意； C．化学平衡的标志之一为各组分的浓度或百分含量保持不变，故CO的物质的量浓度不变，说明反应达到化学平衡，C符合题意； D．由题干反应方程式可知，反应前后气体的物质的量一直保持不变，故混合气体的总物质的量不变，不能说明反应达到化学平衡，D不合题意； 故答案为：C。 13. 一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示：下列描述正确的是 A. 反应开始到10s，用Z表示的反应速率为0.079mol/(L•s) B. 反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了0.79mol/L C. 反应开始到10s时，Y的转化率为39.5% D. 反应的化学方程式为：X(g)+Y(g)=2Z(g) 【答案】A 【解析】 【详解】A．反应开始到10s，用Z表示的反应速率为=0.079mol(L•s)-1，故A正确； B．反应开始到10s,X的物质的量浓度减少了=0.395mol•L-1，故B错误； C．反应开始到10s时，Y的转化率为×100%=79.0%，故C错误； D．由图可知，X、Y为反应物，Z为生成物，X、Y、Z的系数比为(1.2mol-0.41mol)：(1mol-0.21mol)：1.58mol=1：1：2，故化学方程式为：X(g)+Y(g)2Z(g)，反应为可逆反应，不能用“=”，故D错误。 答案选A。 14. 过量铁粉与100mL 0.01mol·L-1的稀硫酸反应，反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变H2的产量，可以使用如下方法中的 ①加H2O ②改用浓硫酸 ③加CuO固体 ④加NaCl溶液 ⑤滴加几滴硫酸铜溶液 ⑥适当升高温度 A. ①⑤ B. ②④⑥ C. ③⑤⑥ D. ⑤⑥ 【答案】D 【解析】 【详解】加水，稀释了硫酸的浓度，故反应速率变慢；②滴入几滴浓硫酸，氢离子浓度增大，反应速率加快，由于铁过量，则生成的氢气量增大；③加CuO固体与硫酸反应生成硫酸铜和水，硫酸铜再与铁发生置换反应生成铜，构成原电池，反应速率加快，由于消耗了酸，氢气总量减小；④加氯化钠溶液，相当于稀释硫酸，浓度变小，故反应速率变慢；⑤滴加几滴硫酸铜溶液，硫酸铜再与铁发生置换反应生成铜，构成原电池，反应速率加快，由于消耗了铁，氢气总量不变；⑥温度升高，反应速率加快，且不影响氢气量。因此符合条件的是⑥。答案选D。 15. 一定条件下，将一定量的N2和H2的混合气体充入某恒容密闭容器中，一段时间后，下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是 A. 容器中N2、H2、NH3共存 B. N2、H2、NH3的物质的量之比为1∶3∶2 C. 容器中的压强不随时间变化 D. N2、NH3浓度相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．可逆反应就是反应物和生成物共存的体系，故A错误； B．体系达平衡状态时，N2、H2、NH3的物质的量之比可能为1∶3∶2，也可能不是1∶3∶2，与各物质的初始浓度及转化率有关，故B错误； C．当反应容器中压强不随时间变化，说明气体的总物质的量不变，反应达平衡状态，故C正确； D．N2、NH3的浓度相等，无法判断各组分的浓度是否变化，掌握无法判断是否达到平衡状态，故D错误； 故选C。 二、填空题(共55分) 16. 近年来，随着汽车保有量的提高，机动车尾气排放问题越来越引起人们的重视，如何节能减排是汽车工业发展的重要因素，请回答下列问题。 （1）已知物质的键能： 物质 N2 O2 NO 键能 946kJ•mol-1 498kJ•mol-1 632kJ•mol-1 汽车内燃机工作时引发反应：N2(g)+O2(g)=2NO(g)，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一、该反应是_____反应(填“放热”或“吸热”)；汽车尾气中的NO与CO理论上可以转换成无害物质排出，写出这步反应的化学方程式_____。 （2）铅蓄电池是最早使用的充电电池。目前汽车上使用的电瓶大多数仍是铅蓄电池，其电池反应为：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O，请回答下列问题：负极材料是_____，正极的电极反应式_____，当电路中转移0.2mol电子时，负极材料增重_____g。 （3）燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(如O2)反应所放出的化学能直接转化为电能。现设计如图为CH4燃料电池示意图，工作时电子流向如图所示。 写出电极A的电极方程式_____，电极A附近pH如何变化_____？(填“变大”或“变小”)。 【答案】（1） ①. 吸热 ②. 2NO+2CO=N2+2CO2 （2） ①. Pb ②. PbO2+2e-+SO+4H+=PbSO4+2H2O ③. 9.6 （3） ①. CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O ②. 减小 【解析】 【小问1详解】 根据表中键能数据可知：N2(g)+O2(g)=2NO(g)的反应热=反应物的键能-生成物的键能=946kJ•mol-1+498kJ•mol-1-2632kJ•mol-1=+180 kJ•mol-1，所以该反应放热；汽车尾气中的NO与CO理论上可以转换成无害物质氮气和二氧化碳，其化学方程式为：2NO+2CO=N2+2CO2； 【小问2详解】 根据电池总反应为：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O可知，电极的负极材料为Pb，正极材料为PbO2，PbO2得电子转化为硫酸铅，其电极反应式为：PbO2+2e-+SO+4H+=PbSO4+2H2O；负极Pb转化为硫酸铅，关系式为：PbPbSO42e-，当电路中转移0.2mol电子时，负极材料增重=9.6g，故答案为：Pb；PbO2+2e-+SO+4H+=PbSO4+2H2O；9.6； 【小问3详解】 根据电子转移的方向可知，电极A为燃料电池的负极，通入的是甲烷，电极B为燃料电极的正极，通入的是氧气，碱性条件下，电极A的电极方程式为：CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O，所以电极A附近消耗氢氧根离子，其碱性会减弱，pH为减小，故答案为：CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O；减小。 17. CH3OH也可由CO2和H2合成。在体积为1L的密闭容器中，充入lmolCO2和3molH2，一定条件下反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示： （1）3min内，以CO2表示的化学反应速率为___________mol/(L·min)。 （2）10min时，CH3OH的物质的量为___________mol，10min内，以H2表示的化学反应速率是___________mol/(L·min)。 （3）到达平衡时，CO2的转化率为___________。 （4）3min时，v(正)___________v(逆)(填“大于”、“等于”、“小于”)，此时化学反应朝___________进行(填“正方向”或“逆方向”)。 【答案】（1）0.167 （2） ①. 0.75 ②. 0.225 （3）75% （4） ①. 大于 ②. 正方向 【解析】 【小问1详解】 由图可知，3min时，二氧化碳的浓度为0.30mol/L，则3min内二氧化碳的反应速率为≈0.167 mol/(L·min)，故答案为：0.167； 【小问2详解】 由图可知，10min时，甲醇的浓度为0.75mol/L，则甲醇的物质的量为0.75mol/L×1L=0.75mol；由方程式可知，10min内氢气的反应速率为=0.225mol/(L·min)，故答案为：0.75；0.225； 【小问3详解】 由图可知，10min反应达到平衡时，二氧化碳的浓度为0.25mol/L，则二氧化碳的转化率为×100%=75%，故答案为：75%； 【小问4详解】 由图可知，3min时，反应未达到平衡，是平衡的形成过程，正反应速率大于逆反应速率，反应向正反应方向进行，故答案为：大于；正方向。 18. 人们应用原电池原理制作了多种电池以满足不同的需要。在现代生活、生产和科学技术发展中，电池发挥着越来越重要的作用。请根据题中提供的信息，回答下列问题： （1）直接提供电能的反应一般是放热反应，下列反应能设计成原电池的是_______(填字母，下同)。 A. 与反应 B. 氢氧化钠与稀盐酸反应 C. 灼热的炭与反应 D. 与燃烧反应 （2）为了探究原电池的工作原理，某研究性学习小组进行了如下实验。分别按图1中甲、乙所示装置进行实验，甲中两个烧杯中的溶液为同浓度的稀硫酸。 ①以下叙述中正确的是_______(填字母)。 A．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极 B．两装置中铜片表面均有气泡产生 C．乙的外电路中电流方向Cu→Zn D．如果将装置乙中锌片换成铁片，则电路中的电流方向不变 ②在乙实验中，某同学发现不仅在铜片上有气泡产生，而且在锌片上也产生了气体，分析原因可能是_______。 ③在乙实验中，如果把硫酸换成硫酸铜溶液，可观察到正极_______(填实验现象)，其对应的电极反应式为_______。 （3）某氢氧燃料电池装置如图所示，a、b均为惰性电极。 ①电池工作时，空气从_______(填“A”或“B”)口通入。 ②负极上的电极反应式为_______，当电路中转移电子时，理论上负极通入的气体在标准状况下的体积为_______L。 【答案】（1）D （2） ①. CD ②. 锌片不纯，在锌片上形成了原电池 ③. 有红色固体析出 ④. （3） ①. B ②. ③. 4.48 【解析】 【小问1详解】 能设计成原电池的反应应为氧化还原反应，且是吸热反应， A．与反应是吸热反应； B．氢氧化钠与稀盐酸反应是非氧化还原反应； C．灼热的炭与反应是吸热反应； D．与燃烧反应是氧化还原反应，且是吸热反应；故选D。 【小问2详解】 ①A．甲没有形成闭合回路，不能构成原电池，故错误； B．甲没有形成原电池，铜片不能与稀硫酸反应，铜片表面没有气泡产生，故错误； C．乙构成原电池，锌作负极，铜作正极，故乙的外电路中电流方向Cu→Zn，故正确； D．如果将装置乙中锌片换成铁片，铁片作负极，铜片仍然作正极，则电路中的电流方向不变，故正确； 故选CD。 ②在乙实验中，某同学发现不仅在铜片上有气泡产生，而且在锌片上也产生了气体，分析原因可能是锌片不纯，在锌片上形成了原电池。 ③在乙实验中，如果把硫酸换成硫酸铜溶液，原电池反应为，锌作负极，铜作正极，可观察到正极有红色固体析出，其对应的电极反应式为。 【小问3详解】 ①根据电子转移方向可知，a电极为负极，b电极为正极，故电池工作时，空气从B口通入。 ②负极上的电极反应式为，当电路中转移电子时，理论上负极通入的氢气为0.2mol，在标准状况下的体积为4.48L。 19. 研究化学能与热能、电能的转化具有重要价值。回答下列问题： （1）下列化学反应过程中的能量变化符合图示的是___________(填序号)。    ①酸碱中和反应 ②碳酸钙分解 ③金属钠与水反应 ④酒精燃烧 ⑤灼热的碳与二氧化碳反应 ⑥与反应 （2）的反应过程如图所示：    若1mol (g)和1mol (g)充分反应，该反应为___________(填“吸热”或“放热”)反应。 （3）依据NaOH与HCl的反应原理设计原电池，你认为是否合理？___________(填“是”或“否”)，理由是___________。 （4）利用反应设计一个原电池(正极材料用碳棒)，回答下列问题： ①电池的负极材料是___________，负极电极反应式为___________ ，电解质溶液是___________。 ②正极上出现的现象是___________。 ③若导线上转移1mol电子时，则电解质溶液改变的质量为___________g。 【答案】（1）②⑤⑥ （2）放热 （3） ①. 否 ②. NaOH与HCl的反应不是氧化还原反应 （4） ①. Fe ②. Fe-2e-=Fe2+ ③. 溶液 ④. 碳棒上有红色物质析出 ⑤. 4 【解析】 【小问1详解】 由图可知，化学反应为吸热反应，故符合能量变化符合图示的是②⑤⑥； 【小问2详解】 由信息可知，1molH2(g)和1mol Cl2(g)反应物旧键断裂共吸收243kJ+436kJ=679kJ的能量，生成2mol HCl(g)共放出431kJ×2=862kJ的能量，反应物旧键断裂吸收的能量小于生成物新键形成放出的能量，故该反应为放热反应； 【小问3详解】 能够构成原电池的反应必须是自发的氧化还原反应，而NaOH与HCl的反应不是氧化还原反应，故不能设计成原电池； 【小问4详解】 ①由离子方程式可知，Fe失电子发生氧化反应，作负极，电极反应式为：；Cu2+在正极上得电子发生还原反应，所以电解质是可溶性的铜盐，可用硫酸铜作电解质； ②正极的电极反应式为，现象为有红色物质析出； ③由电极反应式可知，若导线转移1mol电子，则生成0.5mol的铜和0.5molFe2+，电解质溶液改变的质量为：。 20. I．在一定温度下，4L密闭容器内某一反应中气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如图： （1）比较时刻，正逆反应速率大小___________。(填“>”“=”或“<”) （2）若，计算反应开始至时刻用M的浓度变化表示的平均反应速率___________。 （3）时刻化学反应达到平衡，反应物的转化率为___________。 （4）如果升高温度，则___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 Ⅱ．某同学设计如下实验方案探究影响锌与稀硫酸反应速率的因素，有关数据如下表所示： 序号 纯锌粉/g 硫酸溶液/mL 温度/℃ 硫酸铜固体/g 加入蒸馏水/mL 2.0 50.0 25 0 0 2.0 40.0 25 0 10.0 2.0 50.0 25 0.2 0 2.0 50.0 35 0 0 （5）①本实验待测数据可以是___________，实验和实验可以探究___________对锌与稀硫酸反应速率的影响﹔实验和实验可以探究___________对锌与稀硫酸反应速率的影响。 ②实验发现比实验反应速率快，原因是___________。 【答案】（1）> （2） （3）75% （4）增大 （5） ①. 反应结束所需要的时间(或相同条件下产生等体积的氢气所需要的时间) ②. 硫酸浓度 ③. 温度 ④. 锌和硫酸铜反应生成铜，锌、铜、硫酸形成原电池，加快反应速率 【解析】 【小问1详解】 根据图示，时刻M增多、N减少，所以正向进行，正逆反应速率大小＞v逆； 【小问2详解】 若min，反应开始至时M的物质的量增加2mol，用M的浓度变化表示的平均反应速率； 【小问3详解】 时刻化学反应达到平衡，反应物N的物质的量由8mol变为2mol，N的转化率为； 【小问4详解】 如果升高温度，正逆反应速率均增大，则增大； 【小问5详解】 探究影响锌与稀硫酸反应速率的因素，实验待测数据可以是反应结束所需要的时间(或相同条件下产生等体积的氢气所需要的时间)；实验Ⅰ和实验Ⅱ的硫酸浓度不同，可以探究硫酸浓度对锌与稀硫酸反应速率的影响；实验Ⅲ加入硫酸铜固体，Zn置换出铜，锌、铜、硫酸形成原电池，加快反应速率。 21. 下列有机物： ①②③④ （1）写出③的分子式______ （2）互为同系物的是______（填序号，下同） （3）互为同分异构体的为____________。 【答案】（1）C5H12； （2）①④； （3）②③； 【解析】 【小问1详解】 ③为C原子数为5的烷烃，其分子式为：C5H12； 【小问2详解】 同系物指结构相似，在组成上相差一个或多个CH2原子团，且有相同官能团的化学物质，①④具有相同的碳碳双键官能团，互为同系物； 【小问3详解】 分子式相同，结构不同，互为同分异构体，②③具有相同分子式，但结构不同； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $