精品解析：江苏省徐州市铜山区2023-2024学年高一下学期4月期中考试化学试题

2023~2024学年度第二学期期中学情调研 高一化学(选择考)试卷 注意事项 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1.本试卷包括第1卷(选择题第1~13题，共39分)、第II卷(非选择题第14~17题，共61分)共两部分。考生答题全部答在答题卡，答在本试卷上无效。本次考试时间为75分钟，满分100分。考试结束后，请将试卷和答题卡交监考老师。 2.作答选择题前，请务必将自己的姓名、考试证号用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡的相应位置，并将考试证号用2B铅笔将答题卡上考试证号相应的数字涂黑。作答非选择题请将答案写在答题卡密封线内的相应位置。 3.答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效。 4.如有作图需要，请用2B铅笔作图。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 A1-27 S-32 Zn-65 Pb-207 选择题(39分) 单项选择题：本题包括13题，每题3分，共计39分。每题只有一个选项符合题意。 1. 我国向世界郑重承诺力争在2060年前实现“碳中和”，体现了中国对解决气候问题的大国担当。下列措施不利于实现“碳中和”目标的是 A. 持续加大化石能源的开发使用 B. 倡导践行节能低碳的生活方式 C. 扩大植树造林，增加绿色植被 D. 研究二氧化碳的捕集和再利用 2. 下列叙述不正确的是 A. NH3易液化，液氨常用作制冷剂 B. 稀HNO3和活泼金属反应时一般得不到氢气 C. 铵盐受热易分解，因此贮存铵态氮肥时要密封保存，并放在阴凉通风处 D. 与金属反应时，稀HNO3可能被还原为更低价态，则稀HNO3氧化性强于浓HNO3 3. 下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是 A. ①③ B. ②③ C ①④ D. ②④ 4. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A. 显红棕色，可用于火箭燃料中的氧化剂 B. 具有还原性，可用于工业上制备硝酸 C. 硝酸见光易分解，可用于制氮肥 D. 受热易分解，可用于治疗胃酸过多 5. 在指定条件下，下列选项所示的物质间转化不能实现的是 A. NH3N2 B. N2NO C. NH4NO3(aq)(NH4)2CO3(aq) D. NO2HNO3(aq) 6. 若NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是 A. 0.1 mol N2和0.3 mol H2充分反应后分子总数等于0.2NA B. 0.1 mol NaNO3固体中，所含的Na+总数为0.1NA C. 2.24 LNO气体中，所含的氧原子总数为0.1NA D. 0.1 mol/LFe(NO3)3溶液中，所含的氮原子总数为0.3NA 7. 煤的工业加工过程中，可利用CO和H2合成甲醇，能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应是吸热反应 B. 1molCH3OH所具有的能量为90.1kJ C. CO(g)+2H2(g)CH3OH(l) ΔH=-90.1kJ·mol-1 D. 1molCO和2molH2断键所需能量小于1molCH3OH断键所需能量 8. 下列指定反应的离子方程式正确的是 A. 溶液与少量溶液反应： B. 与稀硝酸反应： C. 光亮的铁钉投入稀硫酸中： D. 用溶液吸收足量气体： 9. 如图是某元素的价类二维图，其中X是一种强碱，其焰色反应为黄色；A为该元素的氢化物与其最高价氧化物对应水化物反应生成的盐；通常条件下Z是无色液体；D的相对分子质量比E小16，各物质转化关系如图所示，下列说法不正确的是 A. 工业上需要在合适温度、高压、催化剂的条件下合成B B. 分别蘸有B、F的浓溶液的玻璃棒靠近会产生白烟 C. C到D的反应是最重要的人工固氮途径 D. 按阴离子分类时，A、G属于同一类型的盐 10. 《中国碳中和与清洁空气协同路径(2022)》报告指出，我国要在2030年实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。某科研小组用电化学方法将转化为CO实现再利用，转化的基本原理如图所示。下列说法不正确的是 A. 该装置能将化学能转化为电能 B. N极电极反应方程式为 C. 工作一段时间后，M电极室中溶液pH下降 D. 外电路中，电流由N极经负载流向M极 11. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 将4 mL0.5 mol/L的FeCl3溶液与1 mL0.1 mol/L的KI溶液混合，充分反应后，滴入KSCN溶液，溶液变血红色 FeCl3与KI的反应有一定的限度 B 将红热的铂丝插入到盛有氨气和氧气的集气瓶，铂丝一直保持红热，集气瓶中出现红棕色气体 氨气与氧气反应放热，无一氧化氮生成 C 向CuSO4溶液中加入铁粉，有红色固体析出 Cu2+的氧化性强于Fe2+的氧化性 D 向某溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀 该溶液中含有 A. A B. B C. C D. D 12. 氨广泛应用于化工、化肥、制药等领域，一种新型制备氨的方法如图。下列说法错误的是 A. 反应①属于化合反应 B. 反应③可利用电解MgCl2溶液的方法实现 C. 反应④属于氧化还原反应 D. 该转化过程总反应的反应物是N2和H2O，产物是NH3和O2 13. 足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、NO的混合气体2.24L(标准状况)，这些气体与一定体积的O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入50mL4mol·L-1NaOH溶液，则Cu2+恰好完全沉淀。下列说法正确的是 A. 此反应过程中转移的电子为0.3mol B. 混合气体中含NO2(标准状况)1.12L C. 参加反应的HNO3是0.4mol D. 消耗氧气(标准状况)的体积为1.68L 非选择题(61分) 14. 化学反应都伴随着能量的变化，请根据有关知识回答下列问题： （1）已知完全燃烧生成液态水放出热量， ，则a______726.5(填“>”“<”或“=”)。 （2）已知断裂键、键、键需要吸收的能量分别为、、。则在中燃烧生成气态水的热化学方程式为______。 铅蓄电池是常见的二次电池，其工作原理如图所示。放电时总反应为：，负极电极反应式为。 （3）写出放电时正极的电极反应式：______。 （4）铅蓄电池放电时一段时间，当转移电子时，负极质量将增大______g。 金属(M)-空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为。 已知：①电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。 ②阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过。 （5）比较、、三种金属一空气电池，则、、分别作为电极时“理论比能量”由大到小的顺序为______，该电池正极的电极反应式为______，若为-空气电池，为防止负极区沉积，宜采用______(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。 15. NO2(红棕色)和N2O4(无色)之间一定条件下可发生反应：N2O4(g)2NO2(g)。 Ⅰ．一定温度下，体积为2 L的恒容密闭容器中，NO2 (红棕色)和N2O4 (无色)之间发生反应，如图所示： （1）曲线______(填“X”或“Y”)表示NO2的物质的量随时间的变化曲线。 （2）在0～3 min内，用NO2表示的反应速率为______。 （3）若在一保温容器中加入一定量NO2，反应一段时间后，混合气体温度升高，说明2 mol NO2(g)的能量比1 mol N2O4(g)的能量______(填“高”或“低”)。 （4）恒温、恒容条件下，下列可以说明反应N2O4(g)2NO2(g)达到平衡的是______(填字母)。 A. c(N2O4)：c(NO2)=1：2 B. v正(N2O4)=2v逆(NO2) C. 容器内气体的颜色不再变化 D. 混合气体的密度不再变化 Ⅱ．一定温度下，向该恒容密闭容器中充入0.04 mol/L N2O4，c(NO2)随时间的变化曲线如图所示。 （5）1～4四个点中，v正=v逆的点有______。 （6）反应进行到16 min时，N2O4的转化率是______。 （7）下列措施能使该反应速率加快的是______。(填字母) A. 升高温度 B. 恒容条件下充入He，增大压强 C. 增大容器体积 D. 加入合适的催化剂 Ⅲ．NO2、O2和熔融KNO3可制作燃料电池，其原理如图所示。 （8）该电池在放电过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y，Y可循环使用，则负极的电极反应式为______。若电路中有1 mol电子转移，则理论上石墨Ⅱ处需消耗标准状况下O2的体积为______。 16. 纳米铁粉常用于废水处理等，以草酸与为原料可制取纳米铁粉。 Ⅰ．制取草酸 用含有适量催化剂的混酸(与的质量比为)溶液氧化淀粉水解液制备草酸，其装置如图所示。[已知：硝酸氧化淀粉水解液过程中主要反应：(未配平)] （1）该反应的温度需控制在，其原因是______。 （2）仪器的名称为______。 （3）装置的作用为______。 （4）装置用于尾气吸收。当尾气中时发生反应，有能使澄清石灰水变浑浊的气体生成，写出反应的化学方程式______。 Ⅱ．制备纳米铁粉，其流程如图： （5）“过滤”所得到的晶体，写出“沉淀”过程中的离子反应方程式______(已知：草酸为弱酸)。 Ⅲ．用纳米铁粉处理废水中的： （6）酸性条件下，纳米铁粉与废水中反应生成与，其反应的离子方程式是______。 （7）研究发现，废水中溶解氧会对的去除产生一定影响。在初始、初始浓度、纳米铁粉与硝酸盐质量比均一定的条件下，有氧与无氧条件下的去除率随反应时间的变化如图所示。 时，有氧条件下去除率低于无氧条件下，其可能的原因是______。 17. 含氮废水氨氮(以、的形式存在)和硝态氮(以、的形式存在)会引起水体富营养化，需经处理后才能排放。 I．某工厂处理氨氮废水的流程如下： （1）过程①的目的是将转化为，并通过鼓入大量热空气将氨气吹出，写出转化为发生反应的离子方程式：______。 （2）过程②加入溶液可将废水中残留的转化为无污染气体，该反应的化学方程式为______。 （3）将一定量的氨氮废水与不同量的混合，测得溶液中氨氮去除率、总氮(溶液中所有可溶性的含氮化合物中氮元素的总量)去除率与投入量(用表示)的关系如图所示。 当时，水体中总氮去除率下降，可能的原因是______。 （4）图中含余氯废水中含有，则可选用______(填序号)溶液达到去除余氯的目的。 a． b． c． II．有氧条件下，催化还原是主要的烟气脱硝技术。在以为主的催化剂上可能发生的反应过程如图。 （5）写出总反应的化学方程式：______。 III．铝系金属复合材料能有效还原去除水体中的硝酸盐污染。铝粉表面复合金属的组分和含量，会影响硝酸盐的去除效果。在相同实验条件下，分别使用纯铝粉和负载量为3%、4%、5%的Al/Cu二元金属复合材料对硝酸盐的去除效果进行实验。 （6）实验结果发现，用二元金属复合材料去除水体中硝酸盐的效果明显优于铝粉，可能的原因是______。 （7）实验结果发现，二元金属复合材料中负载量过高不利于硝酸盐的去除，可能的原因是______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023~2024学年度第二学期期中学情调研 高一化学(选择考)试卷 注意事项 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1.本试卷包括第1卷(选择题第1~13题，共39分)、第II卷(非选择题第14~17题，共61分)共两部分。考生答题全部答在答题卡，答在本试卷上无效。本次考试时间为75分钟，满分100分。考试结束后，请将试卷和答题卡交监考老师。 2.作答选择题前，请务必将自己的姓名、考试证号用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡的相应位置，并将考试证号用2B铅笔将答题卡上考试证号相应的数字涂黑。作答非选择题请将答案写在答题卡密封线内的相应位置。 3.答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效。 4.如有作图需要，请用2B铅笔作图。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 A1-27 S-32 Zn-65 Pb-207 选择题(39分) 单项选择题：本题包括13题，每题3分，共计39分。每题只有一个选项符合题意。 1. 我国向世界郑重承诺力争在2060年前实现“碳中和”，体现了中国对解决气候问题的大国担当。下列措施不利于实现“碳中和”目标的是 A. 持续加大化石能源的开发使用 B. 倡导践行节能低碳的生活方式 C. 扩大植树造林，增加绿色植被 D. 研究二氧化碳的捕集和再利用 【答案】A 【解析】 【分析】碳中和是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”。据此判断。 【详解】A．化石能源的开发使用，会释放大量的二氧化碳，不利于实现“碳中和”目标，故选A； B．倡导践行节能低碳生活方式对实现"碳中和有直接贡献，利于实现“碳中和”目标，B不选； C．植树造林增加绿色植被对实现“碳中和"具有直接贡献，利于实现“碳中和”目标，C不选； D．将二氧化碳捕集和再利用，直接减少了二氧化碳，利于实现“碳中和”目标，D不选； 故选A。 2. 下列叙述不正确的是 A. NH3易液化，液氨常用作制冷剂 B. 稀HNO3和活泼金属反应时一般得不到氢气 C. 铵盐受热易分解，因此贮存铵态氮肥时要密封保存，并放在阴凉通风处 D. 与金属反应时，稀HNO3可能被还原为更低价态，则稀HNO3氧化性强于浓HNO3 【答案】D 【解析】 【详解】A．NH3易液化，同时液氨汽化吸收大量的热，因此液氨常用作制冷剂，A正确； B．由于稀HNO3的强氧化性，与活泼金属反应时不生成氢气，一般生成氮的氧化物，B正确； C．铵盐不稳定受热易分解，因此贮存铵态氮肥时要密封保存，并放在通风阴凉处，C正确； D．与金属反应时，稀HNO3被还原为NO，反应缓慢，浓HNO3被还原为NO2，反应剧烈，不能因稀硝酸被还原为更低价态就说明稀硝酸氧化性强于浓硝酸，事实上浓硝酸的氧化性更强，D错误； 故答案选D。 3. 下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是 A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④ 【答案】A 【解析】 【详解】①氯化铵固体受热分解生成氯化氢和氨气，氯化氢和氨气在试管口遇冷生成氯化铵，则题给装置不能制得氨气，故错误； ②浓氨水与氧化钙反应生成氢氧化钙、氨气和水，则题给装置能制得氨气，故正确； ③氢氧化钙固体与氯化铵固体共热反应生成氯化钙、氨气和水，实验时，为防止生成的水倒流导致试管受热不均炸裂，试管口应略向下倾斜，故错误； ④浓氨水不稳定，受热易分解生成氨气和水，则题给装置能制得氨气，故正确； ①③错误，故选A。 4. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A. 显红棕色，可用于火箭燃料中的氧化剂 B. 具有还原性，可用于工业上制备硝酸 C. 硝酸见光易分解，可用于制氮肥 D. 受热易分解，可用于治疗胃酸过多 【答案】B 【解析】 【详解】A．二氧化氮具有强氧化性，常用于火箭燃料中的氧化剂，与二氧化氮为红棕色无对应关系，A错误； B．氨分子具有还原性可与氧气反应生成一氧化氮进而生成二氧化氮，常用于工业上制备硝酸，两者有对应关系，B正确； C．硝酸中含N元素，可用于制作氮肥，与硝酸受热易分解无对应关系，C错误； D．能与胃酸反应，可用于治疗胃酸过多，与受热易分解无对应关系，D错误； 故选B。 5. 在指定条件下，下列选项所示的物质间转化不能实现的是 A. NH3N2 B. N2NO C. NH4NO3(aq)(NH4)2CO3(aq) D. NO2HNO3(aq) 【答案】C 【解析】 【详解】A．氨气中N为-3价，NO中N为+2价，可能发生归中反应生成氮气，A不符合； B．氮气与氧气高温或放电条件下反应生成NO，B不符合； C．硝酸铵与二氧化碳不反应，C符合； D．NO2与水反应生成硝酸和NO，D不符合； 故选C。 6. 若NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是 A. 0.1 mol N2和0.3 mol H2充分反应后分子总数等于0.2NA B. 0.1 mol NaNO3固体中，所含的Na+总数为0.1NA C. 2.24 LNO气体中，所含的氧原子总数为0.1NA D. 0.1 mol/LFe(NO3)3溶液中，所含的氮原子总数为0.3NA 【答案】B 【解析】 【详解】A．N2与H2反应生成NH3的反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，因此0.1 mol N2和0.3 mol H2充分反应后生成NH3的物质的量小于0.2 mol，还有未反应的N2、H2，则反应后气体总物质的量大于0.2 mol，则混合气体的总分子总数大于0.2NA，A错误； B．1个NaNO3只能电离产生1个Na+，故0.1 mol NaNO3固体中，所含的Na+总数为0.1NA，B正确； C．只有气体体积，缺少气体所处的温度、压强，不能确定其物质的量，因此也就不能计算NO气体中所含有的O原子数目，C错误； D．只有溶液浓度，缺少溶液体积，不能计算其中所含有的N原子数目，D错误； 故合理选项是B。 7. 煤的工业加工过程中，可利用CO和H2合成甲醇，能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应是吸热反应 B. 1molCH3OH所具有的能量为90.1kJ C. CO(g)+2H2(g)CH3OH(l) ΔH=-90.1kJ·mol-1 D. 1molCO和2molH2断键所需能量小于1molCH3OH断键所需能量 【答案】D 【解析】 【详解】A. 如图所示，反应物总能量高于生成物总能量，则该反应是放热反应，故A错误； B. 90.1kJ是反应释放的能量，而非甲醇具有的能量，故B错误； C. 图中甲醇为气态，所以应该为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-90.1kJ·mol-1，故C错误； D. 该反应为放热反应，所以1molCO和2molH2断键所需能量小于1molCH3OH断键所需能量，故D正确； 故选D。 【点睛】反应放热还吸热可以根据反应物和生成物所具有的总能量大小来判断，也可以根据反应物及生成物的键能大小来判断。 8. 下列指定反应的离子方程式正确的是 A. 溶液与少量溶液反应： B. 与稀硝酸反应： C. 光亮的铁钉投入稀硫酸中： D. 用溶液吸收足量的气体： 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据少定多变的原则，溶液与少量溶液反应离子方程式为：，A正确； B．与稀硝酸反应产物为NO，离子方程式为：， B错误； C．光亮的铁钉投入稀硫酸中只能生成二价铁离子，离子方程式为：，C错误； D．用溶液吸收足量的气体生成酸式盐，离子方程式为：，D错误； 故选A。 9. 如图是某元素的价类二维图，其中X是一种强碱，其焰色反应为黄色；A为该元素的氢化物与其最高价氧化物对应水化物反应生成的盐；通常条件下Z是无色液体；D的相对分子质量比E小16，各物质转化关系如图所示，下列说法不正确的是 A. 工业上需要在合适温度、高压、催化剂的条件下合成B B. 分别蘸有B、F的浓溶液的玻璃棒靠近会产生白烟 C. C到D的反应是最重要的人工固氮途径 D. 按阴离子分类时，A、G属于同一类型的盐 【答案】C 【解析】 【分析】X是一种强碱，其焰色反应为黄色，则X为NaOH；A为该元素的氢化物与其最高价氧化物对应水化物反应生成的盐，且与X（NaOH）反应生成氢化物B，故A为铵盐、B为NH3，B连续与Y反应依次得到单质C、氧化物D与氧化物E，D的相对分子质量比E小16，则Y为O2、C为N2、D为NO、E为NO2，通常条件下Z是无色液体，E与Z反应得到含氧酸F，则Z为H2O、F为HNO3、G为NaNO3，可知A为NH4NO3。据此解答。 【详解】A．B为NH3，工业上需要在高温、高压、催化剂的条件下用氮气与氢气合成氨气，故A正确； B．挥发出的NH3、HNO3反应生成NH4NO3，会生成白烟，故B正确； C．氮气与氧气在放电条件下生成NO，不属于人工固氮，故C错误； D．A为NH4NO3，G为NaNO3，按阴离子分类，二者都属于硝酸盐，故D正确； 故选C。 10. 《中国碳中和与清洁空气协同路径(2022)》报告指出，我国要在2030年实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。某科研小组用电化学方法将转化为CO实现再利用，转化的基本原理如图所示。下列说法不正确的是 A. 该装置能将化学能转化为电能 B. N极电极反应方程式为 C. 工作一段时间后，M电极室中的溶液pH下降 D. 外电路中，电流由N极经负载流向M极 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，M极发生氧化反应生成氧气，为负极；N极发生还原反应生成CO，为正极； 【详解】A．该装置为原电池装置，能将化学能转化为电能，A正确； B．N极二氧化碳得到电子发生还原反应生成CO，电极反应方程式为，B错误； C．M极发生氧化反应生成氧气，工作一段时间后，M电极室中生成氢离子迁移到N极，氢离子个数不变，但由于消耗了水，导致溶液酸性增强，pH下降，C正确； D．外电路中，电流由正极流向负极，故由N极经负载流向M极，D正确； 故选B。 11. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 将4 mL0.5 mol/L的FeCl3溶液与1 mL0.1 mol/L的KI溶液混合，充分反应后，滴入KSCN溶液，溶液变血红色 FeCl3与KI的反应有一定的限度 B 将红热的铂丝插入到盛有氨气和氧气的集气瓶，铂丝一直保持红热，集气瓶中出现红棕色气体 氨气与氧气反应放热，无一氧化氮生成 C 向CuSO4溶液中加入铁粉，有红色固体析出 Cu2+的氧化性强于Fe2+的氧化性 D 向某溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀 该溶液中含有 A A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据反应方程式2FeCl3+2KI2FeCl2+I2+2KCl可知：FeCl3与KI是等物质的量关系反应。4 mL0.5 mol/L FeCl3溶液与1 mL0.1 mol/L的KI溶液混合反应时，FeCl3溶液过量，因此向反应后的溶液中滴入KSCN溶液，溶液变血红色，不能说明FeCl3与KI的反应有一定的限度，A错误； B．在加热条件下NH3与O2在催化剂存在条件下加热，反应产生NO与H2O，反应方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O，铂丝一直保持红热，说明该反应是放热反应，反应产生的NO是无色气体，其与容器中过量的O2反应产生红棕色NO2气体，因此不能证明是否有一氧化氮生成，B错误； C．向CuSO4溶液中加入铁粉，发生反应：Cu2++Fe=Fe2++Cu，在该反应中Cu2+作氧化剂，Fe为还原剂，Fe2+为氧化产物，则根据物质的氧化性：氧化剂＞氧化产物，可知：物质的氧化性：Cu2+＞Fe2+，C正确； D．向某溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀，该白色沉淀可能是BaSO4，也可能是AgCl，因此不能判断确定该溶液中是否含有，D错误； 故合理选项是C。 12. 氨广泛应用于化工、化肥、制药等领域，一种新型制备氨的方法如图。下列说法错误的是 A. 反应①属于化合反应 B. 反应③可利用电解MgCl2溶液的方法实现 C. 反应④属于氧化还原反应 D. 该转化过程总反应的反应物是N2和H2O，产物是NH3和O2 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据图示可知：反应①是Mg与N2反应产生Mg3N2，该反应的反应物是两种，生成物只有一种，因此反应①的基本类型属于化合反应，A正确； B．反应③可利用电解熔融的MgCl2来制取Mg和Cl2，电解MgCl2溶液，反应产生Mg(OH)2、H2、Cl2，不能得到金属Mg，B错误； C．根据图示反应④是4HCl+O22Cl2+2H2O，该反应中元素化合价发生了变化，因此反应属于氧化还原反应，C正确； D．根据流程图可知：该转化过程总反应的反应物是N2和H2O，生成物是NH3和O2，D正确； 故合理选项是B。 13. 足量铜与一定量的浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、NO的混合气体2.24L(标准状况)，这些气体与一定体积的O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入50mL4mol·L-1NaOH溶液，则Cu2+恰好完全沉淀。下列说法正确的是 A. 此反应过程中转移的电子为0.3mol B. 混合气体中含NO2(标准状况)1.12L C. 参加反应的HNO3是0.4mol D. 消耗氧气(标准状况)的体积为1.68L 【答案】B 【解析】 【分析】向所得硝酸铜溶液中加入50mL4mol·L-1NaOH溶液，则Cu2+恰好完全沉淀，可知硝酸铜的物质的量是0.1mol，据此分析解题。 【详解】A．向所得硝酸铜溶液中加入50mL4mol·L-1NaOH溶液，则Cu2+恰好完全沉淀，根据反应可知Cu2+的物质的量是0.1mol，所以此反应过程中转移的电子为0.2mol，故A错误； B．设NO2、NO的物质的量分别是x、y，根据元素守恒 ，根据电子守恒；解方程可知，NO2、NO的物质的量分别是0.05mol、0.05mol，混合气体中含NO2(标准状况)1.12L，故B正确； C．参加反应的铜的物质的量是0.1mol，则表现酸性的硝酸0.2mol，混合气体的物质的量是0.1mol，则被还原的硝酸是0.1mol，参加反应的HNO3是0.3mol，故C错误； D．参加反应的铜的物质的量是0.1mol，根据转移电子守恒，可知2Cu~O2，消耗氧气(标准状况)的体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L，故D错误； 故选B。 非选择题(61分) 14. 化学反应都伴随着能量的变化，请根据有关知识回答下列问题： （1）已知完全燃烧生成液态水放出热量， ，则a______726.5(填“>”“<”或“=”)。 （2）已知断裂键、键、键需要吸收的能量分别为、、。则在中燃烧生成气态水的热化学方程式为______。 铅蓄电池是常见的二次电池，其工作原理如图所示。放电时总反应为：，负极电极反应式为。 （3）写出放电时正极的电极反应式：______。 （4）铅蓄电池放电时一段时间，当转移电子时，负极质量将增大______g。 金属(M)-空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为。 已知：①电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。 ②阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过。 （5）比较、、三种金属一空气电池，则、、分别作为电极时“理论比能量”由大到小的顺序为______，该电池正极的电极反应式为______，若为-空气电池，为防止负极区沉积，宜采用______(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。 【答案】（1）< （2）2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=(2a+b-4c)kJ/mol （3） （4）9.6 （5） ①. ②. ③. 阳离子 【解析】 【小问1详解】 液态水变成气态水要吸收一部分热量，则a＜726.5， 【小问2详解】 △H=反应物的总键能－生成物的总键能，在中燃烧生成气态水的反应热为(2a+b-4c)kJ，则该反应的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=(2a+b-4c)kJ/mol； 【小问3详解】 正极的反应为总反应减去负极的反应，其为； 【小问4详解】 铅蓄电池放电时一段时间，当转移0.2mol电子时，根据Pb～2e-～PbSO4，负极质量增大的为硫酸根的质量，故为96g/mol×0.1mol=9.6g； 【小问5详解】 假设三种金属质量都是1g时，这三种金属转移电子物质的量分别为：Mg：、Al：，Zn：，所以则Mg、Al、Zn分别作为电极时“理论比能量”由大到小的顺序为：Al>Mg>Zn；根据电池的总反应可知，正极上氧气得电子和水反应生成OH−，电极反应为；负极上Mg失电子生成Mg2+，为防止负极区沉积Mg(OH)2，则正极区生成的OH−不能向负极移动，故为阳离子交换膜。 15. NO2(红棕色)和N2O4(无色)之间在一定条件下可发生反应：N2O4(g)2NO2(g)。 Ⅰ．一定温度下，体积为2 L的恒容密闭容器中，NO2 (红棕色)和N2O4 (无色)之间发生反应，如图所示： （1）曲线______(填“X”或“Y”)表示NO2的物质的量随时间的变化曲线。 （2）在0～3 min内，用NO2表示的反应速率为______。 （3）若在一保温容器中加入一定量NO2，反应一段时间后，混合气体温度升高，说明2 mol NO2(g)的能量比1 mol N2O4(g)的能量______(填“高”或“低”)。 （4）恒温、恒容条件下，下列可以说明反应N2O4(g)2NO2(g)达到平衡的是______(填字母)。 A. c(N2O4)：c(NO2)=1：2 B. v正(N2O4)=2v逆(NO2) C. 容器内气体的颜色不再变化 D. 混合气体的密度不再变化 Ⅱ．一定温度下，向该恒容密闭容器中充入0.04 mol/L N2O4，c(NO2)随时间的变化曲线如图所示。 （5）1～4四个点中，v正=v逆的点有______。 （6）反应进行到16 min时，N2O4的转化率是______。 （7）下列措施能使该反应速率加快的是______。(填字母) A. 升高温度 B 恒容条件下充入He，增大压强 C. 增大容器体积 D. 加入合适的催化剂 Ⅲ．NO2、O2和熔融KNO3可制作燃料电池，其原理如图所示。 （8）该电池在放电过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y，Y可循环使用，则负极的电极反应式为______。若电路中有1 mol电子转移，则理论上石墨Ⅱ处需消耗标准状况下O2的体积为______。 【答案】（1）X （2）0.1 mol/(L·min) （3）高 （4）C （5）1、2 （6）75% （7）AD （8） ①. ②. 5.6 L 【解析】 【小问1详解】 根据图示可知：在0～3 min内，X的物质的量减小0.6 mol ，Y的物质的量增大了0.3 mol，X：Y=2：1，故图中曲线X表示NO2的物质的量随时间的变化曲线，曲线Y表示N2O4的物质的量随时间的变化曲线； 【小问2详解】 反应在2 L容器中进行，在0～3 min内，NO2的物质的量减小了0.6 mol，则用NO2的物质的量浓度表示的反应速率v(NO2)==0.1 mol/(L·min)； 【小问3详解】 若在一保温容器中加入一定量NO2，发生反应：2NO2(g)N2O4(g)，反应一段时间后，混合气体温度升高，说明该反应发生会放出热量，故2 mol NO2(g)的能量比1 mol N2O4(g)的能量高； 【小问4详解】 对于可逆反应：N2O4(g)2NO2(g)，当反应达到平衡时，反应混合物中任何物质的浓度不变，任何物质的含量不变。 A．c(N2O4)：c(NO2)=1：2只表示两种物质反应时物质的浓度改变的比，不能据此判断反应是否达到平衡状态，A错误； B．在任何时刻都存在2v正(N2O4)=v正(NO2)，若v正(N2O4)=2v逆(NO2)，则v正(NO2)=2v正(N2O4)=4v逆(NO2)，反应正向进行，反应未达到平衡，B错误； C．该反应在恒温恒容条件下进行，反应混合物中只有NO2是有色气体，当容器内气体的颜色不再变化时，反应达到了平衡状态，C正确； D．该反应在恒温恒容条件下进行，气体的体积不变；反应混合物都是气体，气体的质量不变，则反应混合物的密度始终不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，D错误； 故合理选项是C； 【小问5详解】 若反应达到平衡状态，则c(NO2)的浓度不变，根据图示可知在1～4四个点中，v正=v逆的点有1、2两点； 【小问6详解】 根据图示可知：在反应进行到16 min时，产生NO2的浓度是0.06 mol/L，则反应消耗N2O4的浓度是0.03 mol/L，由于反应开始时c(N2O4)=0.04 mol/L，故N2O4的转化率为×100%=75%； 【小问7详解】 A．升高温度，反应速率会加快，A符合题意； B．恒容条件下充入He，增大压强，但由于反应物的浓度不变，化学反应速率不变，B不符合题意； C．增大容器体积，反应物的浓度降低，反应速率减小，C不符合题意； D．加入合适的催化剂，能够使化学反应速率大大加快，D符合题意； 故合理选项AD； 【小问8详解】 根据图示可知：在石墨电极Ⅰ上通入燃料NO2，则石墨电极Ⅰ为原电池的负极；在石墨电极Ⅱ上通入O2，则石墨电极Ⅱ为原电池的正极。在原电池的负极上，NO2失去电子被氧化产生N2O5，故负极Ⅰ的电极反应式为：NO2+-e-=N2O5；在原电池的正极反应上，O2得到电子，与N2O5反应产生，故正极Ⅱ电极反应式为：O2+4e-+2N2O5=4。根据正极的电极反应式可知：每反应转移4 mol电子，反应过程中消耗1 mol O2。若电路中有1 mol电子转移，则理论上石墨Ⅱ处消耗0.25 mol O2，则需消耗O2在标准状况下的体积V(O2)=0.25 mol×22.4 L/mol=5.6 L。 16. 纳米铁粉常用于废水处理等，以草酸与为原料可制取纳米铁粉。 Ⅰ．制取草酸 用含有适量催化剂的混酸(与的质量比为)溶液氧化淀粉水解液制备草酸，其装置如图所示。[已知：硝酸氧化淀粉水解液过程中主要反应：(未配平)] （1）该反应的温度需控制在，其原因是______。 （2）仪器的名称为______。 （3）装置的作用为______。 （4）装置用于尾气吸收。当尾气中时发生反应，有能使澄清石灰水变浑浊的气体生成，写出反应的化学方程式______。 Ⅱ．制备纳米铁粉，其流程如图： （5）“过滤”所得到的晶体，写出“沉淀”过程中的离子反应方程式______(已知：草酸为弱酸)。 Ⅲ．用纳米铁粉处理废水中的： （6）酸性条件下，纳米铁粉与废水中反应生成与，其反应的离子方程式是______。 （7）研究发现，废水中溶解氧会对的去除产生一定影响。在初始、初始浓度、纳米铁粉与硝酸盐质量比均一定的条件下，有氧与无氧条件下的去除率随反应时间的变化如图所示。 时，有氧条件下去除率低于无氧条件下，其可能的原因是______。 【答案】（1）温度过低，反应速率慢；温度过高，硝酸挥发、分解(或有机物脱水炭化) （2）分液漏斗 （3）安全瓶，防止尾气吸收时引起倒吸 （4） （5） （6） （7）水中溶解反应消耗纳米，不利于与的反应发生，导致去除率降低 【解析】 【分析】I：装置A中硝酸氧化淀粉水解液生成草酸，装置B为防倒吸装置，装置C中碳酸钠溶液吸收NO及NO2生成亚硝酸钠和二氧化碳，反应方程式为NO2+NO+Na2CO3=2NaNO2+CO2。 II：硫酸亚铁溶液与草酸反应，沉淀时得到，过滤得到，分解后得到纳米铁粉。 【小问1详解】 该反应的温度需控制在，其原因是：温度过低，反应速率慢；温度过高，硝酸挥发、分解(或有机物脱水炭化)； 【小问2详解】 根据图示可知，仪器的名称为：分液漏斗； 【小问3详解】 一氧化氮和二氧化氮能与碳酸钠溶液反应，需要进行防倒吸处理，装置的作用为：安全瓶，防止尾气吸收时引起倒吸； 【小问4详解】 当尾气中时发生反应，有能使澄清石灰水变浑浊的气体生成，说明有二氧化碳生成，此外一氧化氮和二氧化氮发生归中反应生成亚硝酸根离子，化学方程式：； 【小问5详解】 “沉淀”过程中亚铁离子与草酸反应生成草酸铁沉淀，离子反应方程式：； 【小问6详解】 酸性条件下，纳米铁粉与废水中反应生成与，离子方程式是：； 【小问7详解】 时，有氧条件下去除率低于无氧条件下，其可能的原因是：水中溶解反应消耗纳米，不利于与的反应发生，导致去除率降低。 17. 含氮废水氨氮(以、的形式存在)和硝态氮(以、的形式存在)会引起水体富营养化，需经处理后才能排放。 I．某工厂处理氨氮废水的流程如下： （1）过程①的目的是将转化为，并通过鼓入大量热空气将氨气吹出，写出转化为发生反应的离子方程式：______。 （2）过程②加入溶液可将废水中残留的转化为无污染气体，该反应的化学方程式为______。 （3）将一定量的氨氮废水与不同量的混合，测得溶液中氨氮去除率、总氮(溶液中所有可溶性的含氮化合物中氮元素的总量)去除率与投入量(用表示)的关系如图所示。 当时，水体中总氮去除率下降，可能的原因是______。 （4）图中含余氯废水中含有，则可选用______(填序号)溶液达到去除余氯的目的。 a． b． c． II．有氧条件下，催化还原是主要的烟气脱硝技术。在以为主的催化剂上可能发生的反应过程如图。 （5）写出总反应的化学方程式：______。 III．铝系金属复合材料能有效还原去除水体中的硝酸盐污染。铝粉表面复合金属的组分和含量，会影响硝酸盐的去除效果。在相同实验条件下，分别使用纯铝粉和负载量为3%、4%、5%的Al/Cu二元金属复合材料对硝酸盐的去除效果进行实验。 （6）实验结果发现，用二元金属复合材料去除水体中硝酸盐的效果明显优于铝粉，可能的原因是______。 （7）实验结果发现，二元金属复合材料中负载量过高不利于硝酸盐去除，可能的原因是______。 【答案】（1） （2） （3）有部分氨氮被氧化为等可溶性离子留在废水中 （4）b （5） （6）能催化铝粉去除硝酸盐的反应(或形成原电池，增大铝粉去除硝酸盐的反应速率) （7）过多的原子覆盖于二元金属表面，减少了表面原子数，从而减少与水体中硝酸盐的接触机会，使硝酸盐去除效果减弱 【解析】 【分析】I：含铵根离子的氨水中加氢氧化钠溶液并加热，产生氨气，得到低浓度的氨氮废水，再加NaClO溶液将氨气转化为无毒气体氮气，得到含余氯废水，处理后得到达标废水。 【小问1详解】 过程①的离子方程式：； 【小问2详解】 过程②NaClO将氨气转化无毒物质氮气，化学方程式为：； 【小问3详解】 当时，水体中总氮去除率下降，可能的原因是：有部分氨氮被氧化为等可溶性离子留在废水中； 【小问4详解】 含余氯废水的主要成分是NaClO以及HClO，具有强氧化性，将余氯转化为无毒物质，则X应具有还原性，从四个选项中可以看出，只有Na2SO3具有还原性，故可选b； 【小问5详解】 从图中可以看出，有氧、催化剂作用下，NH3、NO转化为N2等，总反应的化学方程式：； 【小问6详解】 用二元金属复合材料去除水体中硝酸盐的效果明显优于铝粉，可能的原因是：能催化铝粉去除硝酸盐的反应(或形成原电池，增大铝粉去除硝酸盐的反应速率)； 【小问7详解】 实验结果发现，二元金属复合材料中负载量过高不利于硝酸盐的去除，可能的原因：过多的原子覆盖于二元金属表面，减少了表面原子数，从而减少与水体中硝酸盐的接触机会，使硝酸盐去除效果减弱。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $