精品解析：山东省滨州市北镇中学2024-2025学年高二上学期开学考试化学试题

山东省北镇中学高69级第一次考试化学试题 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 《黄帝内经》中记载，“五谷为养，五果为助，五畜为益，五菜为充”，关于其中涉及的营养物质，下列说法正确的是 A. 糖类、油脂、蛋白质都属于天然高分子化合物 B. 油脂在酸性条件下水解生成甘油和高级脂肪酸 C. 蛋白质在人体内不断分解，最终生成物是二氧化碳和水 D. 淀粉［(C6H10O5)n]和纤维素［(C6H10O5)n]均属多糖，二者互为同分异构体 2. 实验室中，下列做法错误的是 A. 用排水法收集NO2气体 B. 用棕色试剂瓶保存浓硝酸 C. 用干燥沙土扑灭着火的金属钠 D. 用pH试纸检验SO2水溶液的酸性 3. 下列物质中，可与Fe3+反应且能证明Fe3+具有氧化性的是 A. KSCN B. NaOH C. H2SO4 D. Fe 4. 解释下列事实的化学方程式或离子方程式正确的是 A. 石英和焦炭制取粗硅的反应： B. 氢氟酸雕刻玻璃发生的离子反应： C. 烧碱溶液除去中少量的反应： D. 氧化铁溶于氢碘酸发生的离子反应： 5. 氨气含氢量高，是很好的氢源载体，燃料电池结构如图所示。下列说法错误的是 A. b极发生还原反应 B. 电池工作过程中从极向极移动 C. 负极的电极反应式为 D. a极消耗的与极消耗的物质的量之比为4：3 6. 2023年5月10日，天舟六号货运飞船成功发射，此次发射使用的是我国自主设计生产的运载火箭，火箭使用偏二甲肼作燃料，其反应为。下列有关化学用语正确的是 A. 偏二甲肼的结构简式： B. 中子数为8的氮原子结构示意图： C. 电子式表示H2O的形成过程： D. 肼也可作火箭燃料，其球棍模型： 7. 下列属于加成反应的是 A. CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl B. C. CH3CH2Cl+H2OCH3CH2OH+HCl D. HCOOH+CH3OHHCOOCH3+H2O 8. 某实验室的废液中含有、、等，其提取磌的过程如图所示。下列说法错误的是 A. “还原”过程中氧化剂与还原剂物质的量之比为1：2 B. 操作X用到的主要仪器有分液漏斗和烧杯 C. “氧化”过程的离子反应： D. 能用淀粉溶液检验“富集”后溶液中是否含 9. 科学家格哈德・埃特尔对一氧化碳在金属铂表面氧化过程的研究，催生了汽车尾气净化装置。其中的三元催化器(催化利主要由、、等物质和稀土材料组成)可将汽车尾气中的NOx、CO、碳氢化合物转化为无害气体，有效降低对环境的危害。三元催化器中发生的主要反应为。净化原理如下图： 关于上述材料中汽车尾气及其净化，下列说法正确的是 A. NOx在催化下，转化为成N2和O2 B. 使用三元催化器既能增大反应的速率，又能影响平衡状态 C. 向恒容条件下的密闭容器中充入氦气，上述反应的速率会增大 D. 汽车尾气中的CO和NO均来自于汽油的不完全燃烧 10. 某实验小组，设计如下图所示的装置模拟汽车尾气系统中CO与NO催化反应。 关于上述模拟实验，下列说法错误的是 A. 反应前需检查装置的气密性是否良好 B. 装置a中的试剂起干燥、观察气体流速及混合气体的作用 C. 装置c为安全瓶，能防止d装置中的溶液倒吸入b装置 D. 装置d中的溶液能完全吸收实验中的有害尾气 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 下列实验方案能达到实验目的的是 选项 A B 目的 比较乙醇和水分子中氢原子的活泼性 验证石蜡分解产物是乙烯 实验方案 选项 C D 目的 探究化学反应速率的影响因素 证明金属性Mg>Al 实验方案 A A B. B C. C D. D 12. 我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程，如图所示。 下列说法错误的是 A. 催化剂参加了化学反应过程 B. CH4→CH3COOH反应过程中，有C-H键的断裂和形成 C. ①→②过程中，放出能量并形成了C-C键 D. 生成CH3COOH总反应的类型是加成反应 13. 一种可穿戴电池的结构如图所示，其中凝胶电解质不易漏液，耐火性能良好。其电池的总反应为。关于该电池工作原理，下列说法错误的是 A. 为负极 B. 正极反应式为 C. 电子由负极经隔离膜流向正极 D. 凝胶电解质可提高电池的安全性和稳定性 14. 如图为一重要有机化合物的结构简式。下列说法正确的是 A. 该芳香烃能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B. 该有机物分子中所有的碳原子可能位于同一平面上 C. 1mol该物质最多可以与1molH2发生加成反应 D. 与1mol该物质反应消耗Na、NaOH、NaHCO3物质的量之比为2：1：1 15. 180℃时将0.5molH2和1molCO2通入2L的恒容密闭容器中，反应生成甲醇蒸汽(CH3OH)和某无机产物，测得各物质的物质的量随时间变化关系如图所示。下列说法正确的是 A. 在内，反应仍未达到平衡状态 B. 该反应的化学方程式为 C. 和物质的量之比不变时，该反应达平衡状态 D. 反应前后容器内气体的压强之比为15：13 三、非选择题(本题共5小题，共60分) 16. 新型化学电源在生活、工业、国防等方面有广泛用途。 （1）以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，电池工作时NiO(OH)转化为Ni(OH)2，该电池反应的化学方程式为_______。 （2）如图是铝-硫二次电池工作原理示意图，放电时的电池反应为2Al+3S=Al2S3。 ①放电时每生成4molAl2Cl，转移电子的物质的量为________mol。 ②充电时阳极电极反应式为________。 ③用该电池保护地下铁管道不被腐蚀，铁管道应连接电池的________电极(填“铝”或“硫碳复合物”)，该电化学防护法称为________。 （3）HCOOH燃料电池的工作原理如图所示。 电池的负极电极反应式为________，需补充物质X的化学式为________。 17. 某化学小组探究外界条件对化学反应速率的影响及其原因。 【实验原理】2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O 【实验内容及记录】 实验编号 室温下，试管中所加试剂及其用量/mL 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min 0.6mol/LH2C2O4溶液 H2O 0.2mol/LKMnO4溶液 3mol/L稀硫酸 1 3.0 2.0 3.0 2.0 4.0 2 3.0 3.0 2.0 2.0 5.2 3 3.0 4.0 1.0 2.0 6.4 （1）根据表中的实验数据，可以得到的结论是_______。 （2）利用实验1中数据计算，用KMnO4溶液的浓度变化表示的反应速率为v(KMnO4)=______mol•L-1•min-1。 （3）该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+)随时间变化趋势的示意图，如图1所示，但是实验过程中n(Mn2+)随时间变化的趋势应如图2所示。 ①该小组同学根据图2提出的假设：生成的Mn2+对该反应有催化作用；通过下列实验验证该假设是否成立，试管中加入少量固体的化学式为______。 实验编号 室温下，试管中所加试剂及其用量/mL 再向试管中加入少量固体 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min 0.6mol/LH2C2O4溶液 H2O 0.2mol/LKMnO4溶液 3mol/L稀硫酸 4 3.0 2.0 3.0 2.0 t ②若提出的假设成立，应观察到的现象是_______。 （4）浓度增大反应速率加快的原因是______(填字母，下同)，催化剂使反应速率加快的原因是_______。 a单位体积内活化分子数增多，单位时间内有效碰撞次数增加 b.使分子能量升高，提高了活化分子百分数，单位时间内有效碰撞次数增加 c.降低了反应的活化能，提高了活化分子百分数，单位时间内有效碰撞次数增加 18. Ⅰ．汽车尾气是城市的主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，常温常压下其热化学方程式为 kJ⋅mol。 （1）在一密闭容器中发生上述反应，下列描述能说明反应已达到平衡的是______（填字母）。 A. B. 容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化 C. 某时刻容器中NO与的物质的量之比为2∶1 D. 容器中气体的分子总数不随时间而变化 （2）常温下，在一个容积为2L的恒容密闭容器中充入0.20 mol NO和0.20 mol CO，半分钟后反应达到平衡，测得容器中含 0.08 mol。 ①常温下，该反应的平衡常数______，若要使K增大，则改变的条件为______。 ②若继续通入0.20 mol NO和0.20 mol CO，则NO的平衡转化率会______（填“增大”“减小”或“不变”）。 Ⅱ．Bodenstein研究了反应： 。在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数与反应时间t的关系如表所示： t/min 0 20 40 60 80 120 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784 0 06 0.73 0.773 0.78 0.784 （3）根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为______。 （4）上述反应中，正反应速率，逆反应速率，其中、为正、逆反应速率常数，则为______（用含K和的代数式表示）。若起始时，， min，则在 min时，______min。 19. 锂二次电池新正极材料的探索和研究对锂电池的发展非常关键。 (1) 锂硒电池具有优异的循环稳定性。 ①正极材料Se可由SO2通入亚硒酸(H2SeO3)溶液反应制得，则该反应的化学方程式为__。 ②一种锂硒电池放电时工作原理如图1所示，写出正极的电极反应式：________________。充电时Li＋向________(填“Se”或“Li”)极迁移。 ③ Li2Sex与正极碳基体结合时的能量变化如图2所示，图中3种Li2Sex与碳基体的结合能力由大到小的顺序是________。 (2) Li2S电池的理论能量密度高，其正极材料为碳包裹的硫化锂(Li2S)。 ① Li2S可由硫酸锂与壳聚糖高温下制得，其中壳聚糖的作用是________。 ②取一定量Li2S样品在空气中加热，测得样品固体残留率随温度的变化如图3所示。(固体残留率＝×100%)分析300 ℃后，固体残留率变化的原因是________。 20. 绿色能源是未来能源发展的方向，积极发共氢能，是实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。回答下列问题： （1）工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气，体系中发生如下反应： Ⅰ. Ⅱ. 下列操作中，能提高平衡转化率的是_______(填标号)。 A. 增加用量 B. 恒温恒压下通入惰性气体 C. 移除 D. 加入催化剂 （2）在一定条件下，向密闭容器中充入和，发生反应。测得相同时间内，的转化率随温度的变化如图1所示(虚线表示的平衡转化率随温度的变化)；速率常数的对数与温度的倒数之间的关系如图2所示。 ①由上图判断，该反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应。 ②时，该反应的平衡常数_______(对于反应，，x为物质的量分数)。 ③y点达到平衡后，保持恒温、恒压，再向该容器中充入和，平衡将_______(填“逆向移动”“正向移动”或“不移动”)。 （3）已知该反应的速率方程，，、是速率常数。升高温度时，_______(填“增大”、“减小”或“不变”)；图2中a、b、c、d分别代表x点、y点的速率常数，其中_______点表示x点的。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东省北镇中学高69级第一次考试化学试题 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 《黄帝内经》中记载，“五谷为养，五果为助，五畜为益，五菜为充”，关于其中涉及的营养物质，下列说法正确的是 A. 糖类、油脂、蛋白质都属于天然高分子化合物 B. 油脂在酸性条件下水解生成甘油和高级脂肪酸 C. 蛋白质在人体内不断分解，最终生成物是二氧化碳和水 D. 淀粉［(C6H10O5)n]和纤维素［(C6H10O5)n]均属多糖，二者互为同分异构体 【答案】B 【解析】 【详解】A．糖类中淀粉、纤维素属于天然高分子化合物，但单糖、二糖不属于高分子化合物，蛋白质属于天然高分子化合物，油脂不属于天然高分子化合物，故A错误； B．油脂属于高级脂肪酸甘油酯，在酸、碱条件下能发生水解，在酸性条件下水解成高级脂肪酸和甘油，故B正确； C．构成蛋白质的是氨基酸，因此蛋白质在人体内分解的最终产物是氨基酸，故C错误； D．淀粉和纤维素分子式虽然相同，但n值不同，因此两者不互为同分异构体，故D错误； 答案为B。 2. 实验室中，下列做法错误的是 A. 用排水法收集NO2气体 B. 用棕色试剂瓶保存浓硝酸 C. 用干燥沙土扑灭着火的金属钠 D. 用pH试纸检验SO2水溶液的酸性 【答案】A 【解析】 【详解】A．NO2气体易溶于水，且能与水发生反应，不能用排水法收集，故A错误； B．浓硝酸见光或者受热易分解，需用棕色试剂瓶保存，故B正确； C．金属钠能与水反应；钠在高温条件下与氧气反应生成过氧化钠，既能与水反应也能与二氧化碳反应，放出氧气；所以着火的金属钠用干燥沙土扑灭，故C正确； D．二氧化硫与水反应生成亚硫酸，可用pH试纸检验酸性，故D正确； 答案选A。 3. 下列物质中，可与Fe3+反应且能证明Fe3+具有氧化性的是 A. KSCN B. NaOH C. H2SO4 D. Fe 【答案】D 【解析】 【详解】A．Fe3+遇SCN-互变为血红色Fe(SCN)3，反应前后元素化合价不变，不能证明Fe3+具有氧化性，A不符合题意； B．Fe3+与OH-反应产生Fe(OH)3沉淀，反应前后元素化合价不变，不能证明Fe3+具有氧化性，B不符合题意； C．Fe3+与硫酸不能发生反应，因此不能证明Fe3+具有氧化性，C不符合题意； D．Fe3+与Fe反应产生Fe2+，Fe元素化合价由反应前Fe3+中的+3价变为反应后Fe2+的+2价，化合价降低，得到电子被还原，可以证明Fe3+具有氧化性，D符合题意； 故合理选项是D。 4. 解释下列事实的化学方程式或离子方程式正确的是 A. 石英和焦炭制取粗硅的反应： B. 氢氟酸雕刻玻璃发生的离子反应： C. 烧碱溶液除去中少量的反应： D. 氧化铁溶于氢碘酸发生的离子反应： 【答案】C 【解析】 【详解】A．焦炭与二氧化硅在高温条件下反应生成硅单质和一氧化碳，反应方程式：，故A错误； B．氢氟酸为弱酸，不能拆为离子形式，离子方程式：，故B错误； C．少量会与强碱氢氧化钠反应生成，反应方程式：，故C正确； D．氧化铁溶于氢碘酸生成的铁离子具有氧化性，与碘离子发生氧化还原反应，离子方程式：，故D错误； 答案选C。 5. 氨气含氢量高，是很好的氢源载体，燃料电池结构如图所示。下列说法错误的是 A. b极发生还原反应 B. 电池工作过程中从极向极移动 C. 负极的电极反应式为 D. a极消耗与极消耗的物质的量之比为4：3 【答案】C 【解析】 【分析】燃料电池中通燃料一极为负极，即a极为负极，通空气或氧气一极为正极，即b极为正极，依据原电池工作原理进行分析即可； 【详解】A．根据上述分析，b极为正极，正极上得到电子，化合价降低，发生还原反应，故A说法正确； B．根据原电池工作原理，阴离子向负极移动，即OH-向a极移动，故B说法正确； C．负极上失去电子，化合价升高，电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，故C说法错误； D．正极电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，负极电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，得失电子数目守恒，因此a极消耗氨气与b极消耗氧气物质的量之比为4∶3，故D说法正确； 答案为C。 6. 2023年5月10日，天舟六号货运飞船成功发射，此次发射使用的是我国自主设计生产的运载火箭，火箭使用偏二甲肼作燃料，其反应为。下列有关化学用语正确的是 A. 偏二甲肼的结构简式： B. 中子数为8的氮原子结构示意图： C. 电子式表示H2O的形成过程： D. 肼也可作火箭燃料，其球棍模型： 【答案】D 【解析】 【详解】A．N的最外层有5个电子，N形成三个共价键，使最外层达到8个电子，推出偏二甲肼的结构简式为，故A错误； B．氮元素原子序数为7，即质子数为7，结构示意图为，故B错误； C．H2O为共价化合物，原子间共用电子对，不存在得失电子，因此水形成的过程为，故C错误； D．肼又称为联氨，结构简式为H2NNH2，球棍模型为，故D正确； 答案为D。 7. 下列属于加成反应是 A. CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl B. C. CH3CH2Cl+H2OCH3CH2OH+HCl D. HCOOH+CH3OHHCOOCH3+H2O 【答案】B 【解析】 【详解】A．由方程式可知，题给反应为光照条件下乙烷与氯气发生取代反应生成氯乙烷和氯化氢，故A不符合题意； B．由方程式可知，题给反应为一定条件下与二氧化碳发生加成反应生成，故B符合题意； C．由方程式可知，题给反应为一定条件下氯乙烷发生水解反应生成乙醇和氯化氢，故C不符合题意； D．由方程式可知，题给反应为浓硫酸作用下甲酸与甲醇共热发生酯化反应生成甲酸甲酯和水，故D不符合题意； 故选B。 8. 某实验室的废液中含有、、等，其提取磌的过程如图所示。下列说法错误的是 A. “还原”过程中氧化剂与还原剂物质的量之比为1：2 B. 操作X用到的主要仪器有分液漏斗和烧杯 C. “氧化”过程的离子反应： D. 能用淀粉溶液检验“富集”后溶液中是否含 【答案】A 【解析】 【分析】含碘废液中的碘与亚硫酸钠发生氧化还原反应，生成硫酸根和碘离子；四氯化碳不溶于水经分液后得含碘离子溶液，经氯气氧化等得碘，据此回答。 【详解】A．碘单质作氧化剂得2e-，亚硫酸钠作还原剂失2e-，即氧化剂和还原剂物质的量为1：1，A错误； B．操作X为分液，即用到的主要仪器有分液漏斗和烧杯，B正确； C．“氧化”过程的离子反应：，C正确； D．淀粉遇碘变蓝，即能用淀粉溶液检验“富集”后溶液中是否含，D正确； 故选A。 9. 科学家格哈德・埃特尔对一氧化碳在金属铂表面氧化过程的研究，催生了汽车尾气净化装置。其中的三元催化器(催化利主要由、、等物质和稀土材料组成)可将汽车尾气中的NOx、CO、碳氢化合物转化为无害气体，有效降低对环境的危害。三元催化器中发生的主要反应为。净化原理如下图： 关于上述材料中汽车尾气及其净化，下列说法正确的是 A. NOx在催化下，转化为成N2和O2 B. 使用三元催化器既能增大反应的速率，又能影响平衡状态 C. 向恒容条件下的密闭容器中充入氦气，上述反应的速率会增大 D. 汽车尾气中的CO和NO均来自于汽油的不完全燃烧 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据机理图以及储氧随时供氧可知，说明NOx在催化剂作用下生成氮气和氧气，故A正确； B．催化剂只能影响化学反应速率，对化学平衡移动无影响，故B错误； C．向恒容条件下的密闭容器中充入非反应氦气，组分浓度不变，化学反应速率不变，故C错误； D．汽油来自于石油，石油是由多种碳氢化合物组成的混合物，成分复杂，因此NO不是来自于汽油的不完全燃烧，故D错误； 答案为A。 10. 某实验小组，设计如下图所示的装置模拟汽车尾气系统中CO与NO催化反应。 关于上述模拟实验，下列说法错误的是 A. 反应前需检查装置的气密性是否良好 B. 装置a中的试剂起干燥、观察气体流速及混合气体的作用 C. 装置c为安全瓶，能防止d装置中的溶液倒吸入b装置 D. 装置d中的溶液能完全吸收实验中的有害尾气 【答案】D 【解析】 【详解】A．模拟有气体参与的实验，即实验前需要检查装置的气密性是否良好，A正确； B．一氧化氮和一氧化碳分别用两支导管通入浓硫酸，即可通过气泡观察流速且使气体混合，并干燥，B正确； C．c装置为安全瓶，能防止d装置中的澄清石灰水倒吸，C正确； D．d装置中氢氧化钠溶液可检验气体二氧化碳，但不能与尾气中的CO和NO反应，故不能吸收有害尾气，D错误； 故选D。 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 下列实验方案能达到实验目的的是 选项 A B 目的 比较乙醇和水分子中氢原子的活泼性 验证石蜡分解的产物是乙烯 实验方案 选项 C D 目的 探究化学反应速率的影响因素 证明金属性Mg>Al 实验方案 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．钠与乙醇、水反应均能生成氢气，在同一条件下，将相同体积和形状的钠块分别投入到乙醇、水中，通过比较气泡的产生速率，可以比较乙醇和水分子中氢原子的活性泼，故A正确； B．石蜡油催化裂化的产物能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明产物中有不饱和烃生成，但不能证明是乙烯，故B错误； C．探究化学反应速率的影响因素，要控制单一变量，题中过氧化氢的浓度不同、滴加试剂的阳离子和阴离子均不同，不能达到实验目的，故C错误； D．一般来说，活泼金属作原电池的负极，但铝能与氢氧化钠溶液发生氧化还原反应，而镁不能，则该原电池装置不能证明金属性Mg > Al，故D错误； 答案选A。 12. 我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程，如图所示。 下列说法错误的是 A. 催化剂参加了化学反应过程 B. CH4→CH3COOH反应过程中，有C-H键的断裂和形成 C. ①→②过程中，放出能量并形成了C-C键 D. 生成CH3COOH总反应的类型是加成反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，催化剂参与了化学反应的过程，故A正确； B．结合反应历程图可知，CH4→CH3COOH反应过程中，有C-H键的断裂和C-O键C-C键的形成，无C-H键的形成，故B错误； C．根据反应历程能量变化可知，①→②过程中放出能量，并形成了C-C键，故C正确； D．由机理图可知，产物只有一种，原子利用率百分之百，属于加成反应，故D正确； 答案选B。 13. 一种可穿戴电池的结构如图所示，其中凝胶电解质不易漏液，耐火性能良好。其电池的总反应为。关于该电池工作原理，下列说法错误的是 A. 为负极 B. 正极反应式为 C. 电子由负极经隔离膜流向正极 D. 凝胶电解质可提高电池的安全性和稳定性 【答案】C 【解析】 【分析】该电池的总反应为，锌化合价升高为负极，V2O5在正极，据此回答。 【详解】A．反应中Zn化合价升高，失去电子，因此Zn为负极，A正确； B．正极得电子，因此正极的电极反应为，B正确； C．电子只能通过导线由负极流向正极，不能在电解质体系中移动，C错误； D．若电解质为溶液则可能会腐蚀容器材料或者会泄漏，有安全隐患，因此凝胶电解质可提高电池的安全性和稳定性，D正确； 故选C。 14. 如图为一重要有机化合物的结构简式。下列说法正确的是 A. 该芳香烃能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B. 该有机物分子中所有的碳原子可能位于同一平面上 C. 1mol该物质最多可以与1molH2发生加成反应 D. 与1mol该物质反应消耗Na、NaOH、NaHCO3物质的量之比为2：1：1 【答案】BD 【解析】 【详解】A．该有机物中除含C、H外，还含有O元素，该有机物属于烃的衍生物，不属于芳香烃，故A错误； B．苯的空间构型为平面正六边形，乙烯的空间构型为平面形，因此该有机物中所有碳原子可能共面，故B正确； C．1个苯环最多与3个氢气发生加成，1个碳碳双键与1个氢气发生加成，因此1mol该有机物最多可以与4mol氢气发生加成反应，故C错误； D．能与Na反应的官能团是-OH和-COOH，能与NaOH、NaHCO3溶液反应的官能团是-COOH，1mol该有机物中含有1mol-OH、1mol-COOH，因此消耗Na、NaOH、NaHCO3物质的量为2∶1∶1，故D正确； 答案为BD。 15. 180℃时将0.5molH2和1molCO2通入2L的恒容密闭容器中，反应生成甲醇蒸汽(CH3OH)和某无机产物，测得各物质的物质的量随时间变化关系如图所示。下列说法正确的是 A. 在内，反应仍未达到平衡状态 B. 该反应的化学方程式为 C. 和物质的量之比不变时，该反应达平衡状态 D. 反应前后容器内气体的压强之比为15：13 【答案】CD 【解析】 【分析】0-3 min内，CO2和H2的n分别为0.1 mol和0.3mol，则其参加反应的比例为1:3，得出反应方程式为，根据平衡浓度，可以列出三段式如下 。 【详解】A．根据分析中各物质平衡浓度，3 min后，反应已到达平衡，A错误； B．根据分析，反应的方程式为，B错误； C．H2和CO2以1:2通入，但以3:1消耗，因此，反应过程中，H2和CO2比值一直变化，当物质的量比值不变时，反应到达平衡，C正确； D．恒温恒容时，气体压强之比等于物质的量之比，反应前后气体物质的量n(前)=1+0.5=1.5 mol，n(后)=0.9+0.2+0.1+0.1=1.3 mol，因此反应前后的压强之比=15:13，D正确； 答案选CD。 三、非选择题(本题共5小题，共60分) 16. 新型化学电源在生活、工业、国防等方面有广泛用途。 （1）以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，电池工作时NiO(OH)转化为Ni(OH)2，该电池反应的化学方程式为_______。 （2）如图是铝-硫二次电池工作原理示意图，放电时的电池反应为2Al+3S=Al2S3。 ①放电时每生成4molAl2Cl，转移电子的物质的量为________mol。 ②充电时阳极电极反应式为________。 ③用该电池保护地下铁管道不被腐蚀，铁管道应连接电池的________电极(填“铝”或“硫碳复合物”)，该电化学防护法称为________。 （3）HCOOH燃料电池的工作原理如图所示。 电池的负极电极反应式为________，需补充物质X的化学式为________。 【答案】（1）Al+3NiO(OH)+NaOH+3H2O=3Ni(OH)2+Na[Al(OH)4]或(Al+3NiO(OH)+NaOH+H2O=3Ni(OH)2+NaAlO2) （2） ①. 3 ②. Al2S3-6e-+14AlCl=8Al2Cl+3S ③. 铝 ④. 阴极电保护法(外加电流阴极保护法 （3） ①. HCOO--2e-+2OH-=HCO+H2O ②. H2SO4 【解析】 【小问1详解】 以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，电池工作时正极上NiO(OH)转化为Ni(OH)2，负极上Al失去电子被氧化为Na[Al(OH)4]或NaAlO2，则该电池反应的化学方程式为Al+3NiO(OH)+NaOH+3H2O=3Ni(OH)2+Na[Al(OH)4]或(Al+3NiO(OH)+NaOH+H2O=3Ni(OH)2+NaAlO2)。 【小问2详解】 铝-硫二次电池放电时的电池反应为2Al+3S=Al2S3，负极反应式为；正极反应式为；充电时，阳极的电极反应式为放电时正极反应式的逆反应，即； ①据分析，放电时负极，则每生成4molAl2Cl，转移电子的物质的量为3mol。 ②据分析，充电时阳极电极反应式为。 ③用该电池保护地下铁管道不被腐蚀，则铁应为阴极，与电源的负极相连，则铁管道应连接电池的铝电极，该电化学防护法称为阴极电保护法(外加电流阴极保护法)。 【小问3详解】 根据图示，右侧区Fe3+转化为Fe2+，，发生还原反应，则右侧为正极，吸引阳离子；左侧HCOO-转化为，故电池的负极电极反应式为；虚框内，Fe2+转化为Fe3+，，则根据电荷守恒可知，需要补充的X为H2SO4。 17. 某化学小组探究外界条件对化学反应速率的影响及其原因。 【实验原理】2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O 【实验内容及记录】 实验编号 室温下，试管中所加试剂及其用量/mL 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min 0.6mol/LH2C2O4溶液 H2O 0.2mol/LKMnO4溶液 3mol/L稀硫酸 1 3.0 20 3.0 2.0 4.0 2 3.0 3.0 2.0 2.0 5.2 3 3.0 4.0 1.0 2.0 6.4 （1）根据表中的实验数据，可以得到的结论是_______。 （2）利用实验1中数据计算，用KMnO4溶液的浓度变化表示的反应速率为v(KMnO4)=______mol•L-1•min-1。 （3）该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+)随时间变化趋势的示意图，如图1所示，但是实验过程中n(Mn2+)随时间变化的趋势应如图2所示。 ①该小组同学根据图2提出的假设：生成的Mn2+对该反应有催化作用；通过下列实验验证该假设是否成立，试管中加入少量固体的化学式为______。 实验编号 室温下，试管中所加试剂及其用量/mL 再向试管中加入少量固体 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min 0.6mol/LH2C2O4溶液 H2O 0.2mol/LKMnO4溶液 3mol/L稀硫酸 4 3.0 2.0 3.0 2.0 t ②若提出的假设成立，应观察到的现象是_______。 （4）浓度增大反应速率加快的原因是______(填字母，下同)，催化剂使反应速率加快的原因是_______。 a.单位体积内活化分子数增多，单位时间内有效碰撞次数增加 b.使分子能量升高，提高了活化分子百分数，单位时间内有效碰撞次数增加 c.降低了反应的活化能，提高了活化分子百分数，单位时间内有效碰撞次数增加 【答案】（1）其他条件相同时，增大KMnO4浓度，反应速率增大 （2）0.015 （3） ①. MnSO4 ②. 与实验1比较，溶液褪色所需时间短或所用时间小于4.0min （4） ①. a ②. c 【解析】 【分析】该实验的实验目的是探究反应物的浓度和催化剂对化学反应速率的影响，并探究影响的原因。 【小问1详解】 由表格数据可知，实验中草酸溶液和硫酸溶液的浓度不变，高锰酸钾溶液的浓度不同，高锰酸钾溶液的浓度越大，室温下溶液颜色褪至无色所需时间越少，说明高锰酸钾溶液的浓度越大，反应速率越快，故答案为：其他条件相同时，增大KMnO4浓度，反应速率增大； 【小问2详解】 由表格数据可知，4min时，3.0mL0.2mol/L高锰酸钾溶液在酸性条件下与草酸溶液完全反应，则4min内，高锰酸钾溶液的反应速率为=0.015mol/(L·min)，故答案为：0.015； 小问3详解】 ①由题意可知，实验4的目的是探究反应生成的锰离子对反应是否有催化作用，由探究实验变量唯一化原则可知，向试管中加入的少量固体为硫酸锰，故答案为：MnSO4； ②若提出的假设成立，与实验1相比，实验4的反应速率快于实验1，室温下溶液颜色褪至无色所需时间少于实验1，所用时间应该小于4.0min，故答案为：与实验1比较，溶液褪色所需时间短或所用时间小于4.0min； 【小问4详解】 浓度增大反应速率加快的原因是反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多，单位时间内有效碰撞次数增加，反应速率加快，故选a；催化剂使反应速率加快的原因是催化剂降低了反应的活化能，提高了活化分子的数目和活化分子百分数，单位时间内有效碰撞次数增加，反应速率加快，故选c，故答案为：a；c。 18. Ⅰ．汽车尾气是城市的主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，常温常压下其热化学方程式为 kJ⋅mol。 （1）在一密闭容器中发生上述反应，下列描述能说明反应已达到平衡的是______（填字母）。 A. B. 容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化 C. 某时刻容器中NO与的物质的量之比为2∶1 D. 容器中气体的分子总数不随时间而变化 （2）常温下，在一个容积为2L的恒容密闭容器中充入0.20 mol NO和0.20 mol CO，半分钟后反应达到平衡，测得容器中含 0.08 mol。 ①常温下，该反应的平衡常数______，若要使K增大，则改变的条件为______。 ②若继续通入0.20 mol NO和0.20 mol CO，则NO的平衡转化率会______（填“增大”“减小”或“不变”）。 Ⅱ．Bodenstein研究了反应： 。在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数与反应时间t的关系如表所示： t/min 0 20 40 60 80 120 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0784 0 0.6 0.73 0.773 0.78 0.784 （3）根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为______。 （4）上述反应中，正反应速率，逆反应速率，其中、为正、逆反应速率常数，则为______（用含K和的代数式表示）。若起始时，， min，则在 min时，______min。 【答案】（1）BD （2） ①. 1600 ②. 降温 ③. 增大 （3） （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 当达到平衡状态：正逆反应速率相等，变量不变，因此判断， A．达到平衡时，正逆反应速率相等，且速率之比等于计量系数之比，则平衡时，A错误； B．该反应为气体体积改变的反应，因此容器中气体的平均相对分子质量为变量，当其不随时间变化，反应达到平衡，B正确； C．某时刻 NO与 N2的物质的量之比为 2:1，不能表明该比例保持不变，C 项错误； D．该反应为气体体积改变的反应，因此容器中气体的分子总数不随时间而变化，反应达到平衡，D正确； 故选BD； 【小问2详解】 根据题意列出三段式： ；该反应为放热反应，要使K增大，则改变的条件只能为降温； 继续通入0.20 mol NO 和0.20 mol CO，相当于加压，平衡正向移动，NO 的平衡转化率会增大； 【小问3详解】 由表中数据可知，无论是从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始，最终均为0.784，说明此时达到了平衡状态。设HI的初始浓度为1mol/L，则可列三段式： 则平衡常数K= ； 【小问4详解】 建立平衡时，，即=，，由于该反应前后气体分子数不变，故；； 在40 min时，，则min-1。 19. 锂二次电池新正极材料的探索和研究对锂电池的发展非常关键。 (1) 锂硒电池具有优异的循环稳定性。 ①正极材料Se可由SO2通入亚硒酸(H2SeO3)溶液反应制得，则该反应的化学方程式为__。 ②一种锂硒电池放电时的工作原理如图1所示，写出正极的电极反应式：________________。充电时Li＋向________(填“Se”或“Li”)极迁移。 ③ Li2Sex与正极碳基体结合时的能量变化如图2所示，图中3种Li2Sex与碳基体的结合能力由大到小的顺序是________。 (2) Li2S电池的理论能量密度高，其正极材料为碳包裹的硫化锂(Li2S)。 ① Li2S可由硫酸锂与壳聚糖高温下制得，其中壳聚糖的作用是________。 ②取一定量Li2S样品在空气中加热，测得样品固体残留率随温度的变化如图3所示。(固体残留率＝×100%)分析300 ℃后，固体残留率变化的原因是________。 【答案】 ①. H2SeO3＋2SO2＋H2O===Se＋2H2SO4 ②. 2Li＋＋xSe＋2e－===Li2Sex ③. Li ④. Li2Se6>Li2Se4>Li2Se ⑤. 提供碳源，将硫酸锂还原(作还原剂) ⑥. 300 ℃后，样品主要发生两个反应过程：反应1为Li2S被O2氧化生成Li2SO4，反应2为C被O2氧化生成CO2；前期固体残留率增加的原因是反应1为主，后期固体残留率减少的原因反应2为主 【解析】 【详解】(1)①SO2通入亚硒酸中生成Se，发生氧化还原反应，化学方程式为：； ②由电池工作的原理图可知，Li电极为电池的负极，Se电极为电池的正极，电池放电时Li+能迁移到正极附近与Se结合生成，因此正极的电极反应式为：；电池在充电时，Li电极接外电源的负极，做阴极，Li+是阳离子在电解池中朝阴极迁移，因此Li+在充电时朝Li电极迁移； ③由图可知，与正极碳基体结合时会向外释放能量，如果释放的能量越大，那么结合之后越稳定，因此3中与碳基体结合能力的强弱为； (2)①Li2S电池的正极材料是碳包裹得Li2S，因此为了获得这种正极材料，就需要壳聚糖在与硫酸锂高温反应时，一方面将硫酸锂还原，另一方面提供包裹Li2S的碳源； ②该Li2S是具有碳包裹结构的Li2S，因此在考虑其固体质量变化时，一方面要考虑Li2S自身被氧化的影响，另一方面也要考虑包裹Li2S的碳在高温下被氧化的影响；所以300 ℃后，样品主要发生两个反应过程：反应1为Li2S被O2氧化生成Li2SO4，反应2为C被O2氧化生成CO2；前期固体残留率增加的原因是反应1为主，后期固体残留率减少的原因是反应2为主。 20. 绿色能源是未来能源发展的方向，积极发共氢能，是实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。回答下列问题： （1）工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气，体系中发生如下反应： Ⅰ. Ⅱ. 下列操作中，能提高平衡转化率的是_______(填标号)。 A. 增加用量 B. 恒温恒压下通入惰性气体 C. 移除 D. 加入催化剂 （2）在一定条件下，向密闭容器中充入和，发生反应。测得相同时间内，的转化率随温度的变化如图1所示(虚线表示的平衡转化率随温度的变化)；速率常数的对数与温度的倒数之间的关系如图2所示。 ①由上图判断，该反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应。 ②时，该反应的平衡常数_______(对于反应，，x为物质的量分数)。 ③y点达到平衡后，保持恒温、恒压，再向该容器中充入和，平衡将_______(填“逆向移动”“正向移动”或“不移动”)。 （3）已知该反应的速率方程，，、是速率常数。升高温度时，_______(填“增大”、“减小”或“不变”)；图2中a、b、c、d分别代表x点、y点的速率常数，其中_______点表示x点的。 【答案】（1）BC （2） ①. 放热 ②. 12 ③. 逆向移动 （3） ①. 减小 ②. d 【解析】 【小问1详解】 A．增加用量，反应Ⅰ正向移动，但甲烷的转化率降低，故不选A； B．反应Ⅰ正反应气体物质的量增大，恒温恒压下通入惰性气体，相当于减压，反应Ⅰ正向移动，甲烷转化率增大，故选B； C．移除，CO浓度降低，反应Ⅰ正向移动，甲烷转化率增大，故选C； D．催化剂不能使平衡移动，加入催化剂，甲烷转化率不变，故不选D； 选BC。 【小问2详解】 ①由上图可知，随温度升高，CO2的平衡转化率降低，该反应为放热反应。 ②时，CO2的平衡转化率为40%， 该反应的平衡常数12。 ③y点达到平衡后，保持恒温、恒压，再向该容器中充入和，，平衡将逆向移动。 【小问3详解】 正反应放热，升高温度平衡逆向移动，说明温度对逆反应速率影响大于正反应速率，升高温度时，减小；温度对逆反应速率影响大，则ac代表逆反应速率常数，bd代表正反应速率常数，y点温度大于x点，所以d点表示x点的。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $