精品解析：辽宁省七校协作体2023-2024学年高一下学期5月期中联考化学试卷

2023—2024学年度(下)七校协作体高一联考 化学试题 考试时间：75分钟满分：100分 可能用到的相对原子质量：H-1　Li-7　C-12　N-14　O-16　Na-23　Mg-24　S-32　Ba-137 第Ⅰ卷(选择题，共45分) 一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分，每小题只有一个选项符合题意) 1. 材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列说法正确的是 A. 碳化硅属于新型陶瓷，可用作耐高温半导体材料 B. 生产水泥的原料是纯碱、石灰石、石英砂 C. 高考涂答题卡用的铅笔芯的主要成分是铅 D. 光伏电站使用的太阳能电池和通信工程使用的光导纤维的主要成分都是二氧化硅 【答案】A 【解析】 【详解】A．SiC熔沸点高，硬度大，可用作耐高温结构材料、耐高温半导体材料，故A正确； B．生产水泥的主要原料是黏土、石灰石，在水泥回转窑中反应生成水泥，生产玻璃的原料是纯碱、石灰石、石英，故B错误； C．石墨质软，能在纸上留下灰黑色痕迹，是制作铅笔芯的常用材料，故C错误； D．硅是良好的半导体材料，太阳能光电池成分为晶体硅，不是二氧化硅，故D错误； 故选A。 2. 下列变化的本质相似的是 A. SO2和Cl2均能使品红溶液褪色 B. 浓硝酸和浓盐酸在空气中敞口放置时浓度均减小 C. 常温下铝和银投入浓硫酸中均无明显现象 D. H2S和NH3气体均不能用浓硫酸干燥 【答案】B 【解析】 【详解】A．SO2和有色物质生成不稳定无色物质而使品红溶液褪色，Cl2与水反应生成的次氯酸具有强氧化性而使品红溶液褪色，二者本质不同，A错误； B．浓硝酸和浓盐酸都易挥发，敞口放置时浓度减小，二者本质相同，B正确； C．铝与浓H2SO4发生钝化反应生成致密氧化膜则无明显现象，Ag不活泼，常温下与浓硫酸不反应，二者均无现象但是本质不同，C错误； D．H2S具有还原性，会被浓硫酸氧化而不能用浓硫酸干燥，NH3为碱性，会与酸性的硫酸反应，故都不能用浓硫酸干燥，但是二者本质不同，D错误； 故选B。 3. NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 0.1Cu和0.1S充分反应转移电子数为0.2NA B. 20mL、14mol/L的浓硝酸与足量铜反应，生成NO2分子的数目为0.14NA C. 46gNO2和N2O4混合气体中氧原子总数为2NA D. 标准状况下22.4LSO2与足量O2的混合，在一定条件下反应生成的SO3分子数为NA 【答案】C 【解析】 【详解】A．Cu和S反应生成Cu2S，0.1molCu完全反应转移0.1mol电子，则反应转移电子数为0.1NA，A错误； B．20mL、14mol/L的浓硝酸物质的量为14mol/L×0.02L=0.28mol，浓硝酸与足量的铜反应，随着反应的进行浓度变稀生成NO，因此0.28mol浓硝酸与足量的铜反应，生成NO2的分子数目小于0.14NA，B错误； C．46gNO2和N2O4混合气体中，二氧化氮和四氧化二氮最简比相同为NO2，所以计算46gNO2中所含氧原子数即可，含氧原子数=×2×NA=2NA，C正确； D．二氧化硫和氧气的反应为可逆反应，不能进行彻底，标准状况下22.4LSO2物质的量为，故1mol二氧化硫反应生成的三氧化硫分子个数小于NA个，D错误； 故选C 4. 下列各组离子在给定条件下一定能大量共存的是 A. 澄清透明的溶液中：Fe3＋、Mg2＋、Br-、Cl- B. 含大量的溶液中：H＋、Fe2＋、Cl-、I- C. pH=1的溶液中：Na＋、、、S2O D. 滴入酚酞显红色的溶液中：Na＋、K＋、、 【答案】A 【解析】 【详解】A．各离子之间互不反应，能大量共存，A正确； B．、H＋、Fe2＋发生氧化还原反应，、H＋、I-也能发生氧化还原反应，在溶液中不能大量共存，B错误； C．pH=1的溶液存在大量H+，而H+会与发生反应生成S和SO2气体，不能大量共存，C错误； D．滴加酚酞显红色的溶液中存在大量的OH-，而OH-与发生反应生成碳酸根离子和水，不能共存，D错误； 故选A。 5. 下列离子方程式正确的是 A. FeO溶于稀HNO3：FeO+2H+=Fe2++H2O B. 向Na2SiO3溶液中通入过量CO2：SiO+CO2+H2O=+H2SiO3↓ C. 少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中：Ca2+＋2ClO-＋SO2＋H2O=CaSO3↓＋2HClO D. 向Na2SO3溶液中通入等物质的量的氯气：Cl2++H2O=+2+2H+ 【答案】D 【解析】 【详解】A．氧化亚铁与稀硝酸发生氧化还原反应，正确的离子方程式为：+3FeO+10H+=3Fe3++NO↑+5H2O，故A错误； B．向Na2SiO3溶液中通入过量CO2，二氧化碳过量，反应生成碳酸氢根离子，其离子方程式为：+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+，故B错误； C．少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中，二者发生氧化还原反应，正确的离子反应为：SO2+H2O+Ca2++3ClO-=CaSO4↓+2HClO+Cl-，故C错误； D．向Na2SO3溶液中通入等物质的量的氯气，发生氧化还原反应生成NaCl、硫酸钠，离子方程式为：Cl2++H2O=+2+2H+，故D正确； 故选D。 6. 已知NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH=-57.3kJ·mol-1，下列说法正确的是 A. H2SO4和Ba(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ/mol B. 98%的浓硫酸和NaOH溶液反应生成1mol液态水时，反应热ΔH>-57.3kJ·mol-1 C. 含40.0gNaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出57.3kJ的热量 D. 中和热的测定实验中，为了保证盐酸完全被中和，可采用稍过量的氢氧化钠溶液 【答案】D 【解析】 【详解】A．中和热为酸碱稀溶液反应生成1mol液态水时的ΔH，H2SO4和Ba(OH)2反应还生成硫酸钡沉淀，形成离子键放出更多热量，A错误； B．浓硫酸的稀释放热，因此98%的浓硫酸和NaOH溶液反应生成液态水时，放出的热量更多，反应热ΔH<-57.3kJ·mol-1，B错误； C．40.0gNaOH物质的量为，醋酸是弱电解质，电离吸热，则含1molNaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于57.3kJ，C错误； D．NaOH稍过量，可保证盐酸完全反应，能准确测定中和热，D正确； 故选D。 7. 如图为氮元素的“价-类二维图”，箭头表示物质之间可转化，有关推断不合理的是 A. 图中所标转化关系中有5个反应是通过氧化还原反应实现的 B. 雷雨天可实现B→C→D→E→F转化 C. 所有的H盐受热分解都能产生A D. A→C的反应是工业制硝酸的基础反应 【答案】C 【解析】 【分析】由题干图示信息可知，A是N的-3价氢化物，A是NH3；B是N2；C是N的+2价氧化物，C是NO；D是N的+4价氧化物，D是NO2；E是N的+5价含氧酸，E是HNO3；F硝酸盐，G是一水合氨；H是铵盐。 【详解】A．图中所标转化关系中，NH3→N2、NH3→NO、N2→NO、NO→NO2、NO2→HNO3的氮元素化合价均发生变化，是通过氧化还原反应实现的，A正确； B．空气中氮气和氧气在闪电下反应生成NO，NO被氧气氧化为二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，雷雨天可实现N2→NO→NO2→HNO3→硝酸盐的转化，B正确； C．不是所有的H盐即铵盐受热分解都能产生A即NH3， 如NH4NO3受热分解生成N2、HNO3和H2O，C错误； D．A→C是NH3发生催化氧化反应生成NO的过程，是工业制硝酸的基础反应，D正确； 故答案：C。 8. 以黄铁矿(主要成分为FeS2，其中硫的化合价为-1价)生产硫酸的工艺流程如图，下列说法错误的是 A. 沸腾炉中每生成2molSO2，有11mole-发生转移 B. 不用水吸收SO3的原因是SO3与H2O化合时放出大量热，易形成酸雾 C. 接触室中排放出的SO2、O2循环利用，可提高原料利用率 D. 标准状况下，1molSO3的体积约为22.4L 【答案】D 【解析】 【分析】黄铁矿在沸腾炉中燃烧，生成Fe2O3和SO2，SO2和O2在接触室中催化氧化转化为SO3，SO3用98.3%的硫酸吸收，可制得“发烟”硫酸。 【详解】A．沸腾炉中发生反应4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，只有氧元素化合价降低，生成8mol二氧化硫转移44mol电子，则每生成2molSO2，有11mole-发生转移，A正确； B．吸收塔中用98%的浓硫酸吸收SO3，可避免酸雾形成，B正确； C．接触室中，SO2、O2没有完全转化为SO3，将排放出的SO2、O2循环利用，可提高原料利用率，C正确； D．标准状况下，SO3是固体，不能用气体摩尔体积来计算体积，则1molSO3的体积不是22.4L，D错误； 故选D。 9. 根据下列实验操作和现象所得出的结论或解释一定正确的是 选项 实验操作和现象 结论或解释 A 向淀粉-KI溶液中通入Cl2，再通入SO2，溶液先出现蓝色，后蓝色褪去 还原性：SO2＞I-＞Cl- B 检验SO2气体中是否混有SO3(g)：将气体通入Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀生成 混有SO3(g) C 取少量铁与水蒸气反应后的固体于试管中，加足量稀盐酸溶解再滴加KSCN溶液，溶液未变血红色 固体产物中不存在三价铁 D 用大理石和盐酸反应制取CO2气体，立即通入一定浓度的Na2SiO3溶液中，出现白色沉淀 元素非金属性：C＞Si A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．向淀粉-KI溶液中通入Cl2，再通入SO2，溶液先出现蓝色，后蓝色褪去，说明首先发生反应：2I-+Cl2=2Cl-+I2，证明还原性：I-＞Cl-；然后发生反应： I2+SO2+2H2O=2I-++4H+，证明还原性：SO2＞I-，因此I-、Cl-、SO2三种微粒的还原性由强到弱的顺序为：SO2＞I-＞Cl-，A正确； B．SO2溶于水反应产生H2SO3，H2SO3电离产生H+，使溶液显酸性。在酸性条件下，H+、起HNO3的作用，表现强氧化性，可以将H2SO3氧化为H2SO4，H2SO4电离产生的与Ba(NO3)2电离产生的Ba2+反应产生BaSO4白色沉淀，因此不能证明SO2气体中混有SO3(g)，B错误； C．可能是Fe过量，用足量盐酸溶解反应后产物产生的Fe3+与过量未反应的Fe粉反应转化为Fe2+，因而再滴加KSCN溶液，溶液未变血红色，不能由此判断固体产物中不存在三价铁，C错误； D．盐酸具有挥发性，挥发的HCl与溶液中Na2SiO3反应而产生白色H2SiO3沉淀，因此不能证明元素的非金属性：C＞Si，D错误； 故合理选项是A。 10. 下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是 ① ② ③ A. 由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体 B. 由②中的红棕色气体不能表明木炭与浓硝酸发生了反应 C. 由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物 D. ③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应 【答案】D 【解析】 【分析】浓硝酸不稳定，易分解为二氧化氮、水和氧气。 【详解】A．①中的红棕色气体是NO2，N元素化合价降低，根据氧化还原反应规律，一定有元素化合价升高，推断产生的气体中还一定有O2，故A正确； B．浓硝酸受热易分解，②中的红棕色气体可能是硝酸分解产生，不能说明木炭与浓硝酸发生了反应，故B正确； C．硝酸中N元素化合价为+5价，生成二氧化氮中N元素化合价为+4价，化合价降低，所以生成的红棕色气体为还原产物，故C正确； D．③的气体产物中检测出CO2，CO2可能是C和氧气反应生成的产物，故D错误； 选D。 11. 化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用，下列说法错误的是 图Ⅰ原电池 图Ⅱ碱性锌锰电池 图Ⅲ铅酸蓄电池 图Ⅳ银锌纽扣电池 A. 图Ⅰ：向铁电极方向移动 B. 图Ⅱ：碱性锌锰电池比普通锌锰电池的比能量有所提高 C. 图Ⅲ：电池放电过程中，正负极质量均增加 D. 图Ⅳ：电池使用时，正极附近溶液pH减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．铁较铜活泼，铁为负极，原电池中阴离子向负极移动，向Fe电极方向移动，A正确； B．碱性锌锰电池用锌粉替代了原锌锰电池锌壳，增大了反应物的接触面积，加快了反应速率，故放电电流大，能量高，B正确； C．电池放电过程中，负极反应为，则负极质量不断增加；正极反应为：，正极质量也不断增加，C正确； D．正极的氧化银得到电子发生还原反应生成银，电极反应式为Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-，附近溶液碱性增强，pH变大，D错误； 故选D。 12. 高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域，下图是工业制备高纯硅的原理示意图： 下列叙述错误的是 A. 反应①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：1 B. 反应②的产物为SiHCl3和H2 C. 整个操作流程都需要隔绝空气 D. H2、HCl都能在该流程中循环利用 【答案】A 【解析】 【分析】反应①发生反应：SiO2+2CSi+2CO↑，反应②是Si+3HClSiHCl3+H2，反应③是SiHCl3+H2Si+3HCl； 【详解】A．反应①发生反应：SiO2+2CSi+2CO↑，硅元素化合价降低，SiO2是氧化剂，碳元素化合价升高，C是还原剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：2，A错误； B．反应②的反应方程式是Si+3HClSiHCl3+H2，产物为SiHCl3和H2，B正确； C．为防止硅被氧化，以及防止氢气发生爆炸，整个操作流程都需要隔绝空气，C正确； D．氢气可循环到步骤③利用，HCl可循环到步骤②利用，D正确； 故选A。 13. 硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S，其物质转化如图所示。下列说法正确的是 A. 在图示的转化中，化合价不变的元素有铜、氯、氧 B. 在图示的转化中，FeCl2、CuCl2未参与化学反应 C. 图示转化的总反应是2H2S+O22S+2H2O D. 当回收得到1mol硫单质时，转移电子的数目为NA 【答案】C 【解析】 【详解】A．在图示的转化中，元素化合价不变的有Cu、Cl，O元素化合价发生了变化，A错误； B．图示转化中，FeCl2被氧气氧化生成FeCl3，CuCl2与H2S反应生成CuS，两者都参与了化学反应，B错误； C．该转化的实质为H2S和O2反应生成S和H2O，总反应的化学方程式为2H2S+O22S+2H2O，C正确； D．总反应为2H2S+O22S+2H2O，当回收得到1molS单质，转移电子数为2mol，D错误； 故答案选C。 14. 用于处理废水(酸性)中的有机物及脱除硝态氮的微生物电池具有发展前景，如图所示的电池说法正确的是 A. 电子由m极转移到n极 B. 可通过质子交换膜移向m极室 C. m电极反应为 D. 每生成1mol转移的物质的量为10mol 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，电极m为微生物电池的正极，酸性条件下硝酸根离子在正极得到电子发生还原反应生成氮气和水，电极反应式为2NO+10e-+12H+=N2↑+6H2O，电极n为负极，微生物作用下C6H12O6在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水，电极反应式为C6H12O6-24e-+6H2O=6CO2↑+24 H+。 【详解】A．由分析可知，电极m为微生物电池的正极，电极n为负极，则电子由n极转移到m极，故A错误； B．由分析可知，电极m为微生物电池的正极，电极n为负极，则氢离子通过质子交换膜移向m极室，故B正确； C．由分析可知，电极m为微生物电池的正极，酸性条件下硝酸根离子在正极得到电子发生还原反应生成氮气和水，电极反应式为2NO+10e-+12H+=N2↑+6H2O，故C错误； D．由化合价变化可知，生成1mol二氧化碳时，反应转移电子的物质的量为4mol，故D错误； 故选B。 15. 化学研究工作者利用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理。实验装置如图1，关闭a，将单孔塞(插有吸入水的胶头滴管)塞紧瓶口c，打开b，完成喷泉实验。电脑绘制三颈瓶内压强变化曲线如图2： 下列关于该实验的说法错误的是 A. 图中C点时喷泉最剧烈 B. 制取氨气时烧瓶中的X固体可以是CaCl2 C. 烧杯中滴加紫色石蕊试液，可以看到蓝色喷泉 D. 喷泉实验结束后，发现水未充满三颈烧瓶，可能是因为收集的氨气不纯 【答案】B 【解析】 【详解】A．C点时压强最小，此时气体的溶解最快，C点时喷泉最剧烈，故A正确； B．碱石灰与氨水混合放热，且溶液中氢氧根离子浓度增大，可使氨气逸出，则可制备氨气，而CaCl2能与氨气反应，故X固体不是CaCl2，故B错误； C．氨水显碱性，烧杯中滴加紫色石蕊试液，可以看到蓝色喷泉，故C正确； D．喷泉实验结束后，发现水未充满三颈烧瓶，可能是因为装置气密性不好，也可能是因为氨气中混有空气等，故D正确； 故选B。 第Ⅱ卷(非选择题，共55分) 16. 按要求回答下列问题： （1）下列变化中属于吸热反应的是_____。 ①干冰汽化；②镁条在CO2中燃烧；③C与CO2反应生成CO；④铝片与稀盐酸的反应；⑤NH4NO3固体溶于水；⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 （2）反应A+B→C(放热)分两步进行①A+B→X(吸热)；②X→C(放热)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化是_____。 A. B. C. D. （3）NA表示阿伏加德罗常数，在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2气体和液态水的反应中，每有2NA个电子转移时，放出260kJ的热量。其燃烧热的热化学方程式为_____。 （4）已知25℃、101kPa条件下 ①4Al(s)＋3O2(g)=2Al2O3(s)　ΔH=-2834.9kJ·mol-1 ②4Al(s)＋2O3(g)=2Al2O3(s)　ΔH=-3119.1kJ·mol-1 由此可推知，该条件下_____更稳定(填“O2”或“O3”) （5）二氧化碳回收利用是环保科学研究的热点课题。已知CO2经催化加氢可合成低碳烯烃：2CO2(g)＋6H2(g)CH2=CH2(g)＋4H2O(g)　ΔH ①几种物质的相对能量(kJ·mol-1)如表所示(规定单质的能量为0)： 物质 CO2(g) H2(g) CH2=CH2(g) H2O(g) 能量/kJ·mol-1 -394 0 52 -242 ΔH=_____kJ·mol-1 ②几种化学键的键能(kJ·mol-1) 化学键 C=O H—H C=C H-C H-O 键能/kJ·mol-1 803 436 615 a 463 a=_____ （6）工业上常用磷精矿〔Ca5(PO4)3F〕和硫酸反应制备磷酸。 已知25℃，101kPa时： CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(l)　ΔH=-271kJ·mol-1 5CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)=Ca5(PO4)3F(s)+5H2O(l)　ΔH=-937kJ·mol-1 则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是_____。 【答案】（1）③⑥ （2）D （3）C2H2(g)＋O2(g)=2CO2(g)＋H2O(l)　ΔH=-1300kJ·mol-1 （4）O2 （5） ①. -128 ②. 409.25 （6） 【解析】 【小问1详解】 ①干冰汽化；②镁条在CO2中燃烧；③C与CO2反应生成CO；④铝片与稀盐酸的反应；⑤NH4NO3固体溶于水；⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应： 上述转化中，①属于物理过程，为吸热过程，②为放热反应，③为吸热反应，④为放热反应，⑤属于物理过程，为吸热过程，⑥为吸热反应，则属于吸热反应的是③⑥。 【小问2详解】 A. 第一步为放热过程，第二步为吸热过程，A不符合题意； B. 第一步为吸热过程，第二步为吸热过程，B不符合题意； C. 第一步为放热过程，第二步为放热过程，C不符合题意； D. 第一步为吸热过程，第二步为放热过程，且总反应为放热过程，D符合题意； 故选D。 【小问3详解】 在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2气体和液态水的反应中，可建立如下关系式：C2H2——10e-，每有2NA个电子转移时，放出260kJ的热量，则1molC2H2参加反应，转移10mole-，放出1300kJ的热量，其燃烧热的热化学方程式为C2H2(g)＋O2(g)=2CO2(g)＋H2O(l)　ΔH=-1300kJ·mol-1。 【小问4详解】 ①4Al(s)＋3O2(g)=2Al2O3(s)　ΔH=-2834.9kJ·mol-1 ②4Al(s)＋2O3(g)=2Al2O3(s)　ΔH=-3119.1kJ·mol-1 依据盖斯定律，将反应②-①得，2O3(g)= 3O2(g)，ΔH=(-3119.1kJ·mol-1)-(-2834.9kJ·mol-1)=-284.2 kJ·mol-1，对于放热反应，生成物比反应物稳定，由此可推知，该条件下O2更稳定。 【小问5详解】 ①ΔH=52 kJ·mol-1-242 kJ·mol-1×4-(-394 kJ·mol-1)×2=-128kJ·mol-1。 ②803×4+436×6-615-4a-463×8=-128，a=409.25。 【小问6详解】 ③CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(l)　ΔH=-271kJ·mol-1 ④5CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)=Ca5(PO4)3F(s)+5H2O(l)　ΔH=-937kJ·mol-1 依据盖斯定律，将反应③×5-④则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是ΔH=(-271kJ·mol-1)×5-(-937kJ·mol-1)= -418kJ·mol-1。 【点睛】物质的能量越低，稳定性越强。 17. 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。 （1）一种甲烷燃料电池采用铂作电极，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过，其基本结构如图，电池总反应为CH4＋2O2=CO2＋2H2O。 电极Pt(a)为电池的_____极，电极Pt(b)上的电极反应式为_____。每消耗11.2LCH4(标准状况下)，转移电子数为_____。 （2）锂离子电池具有质量小、体积小、储存和输出能量大等特点。一种锂离子电池负极材料为嵌锂石墨，正极材料为LiCoO2(钴酸锂)，电解质溶液为LiPF6(六氟磷酸锂)的碳酸酯溶液(无水)。该电池放电时的主要反应为LixCy+Li1-xCoO2=LiCoO2+Cy ①放电时，负极反应式为_____。 ②锂离子电池选用碳酸酯溶液而不选用水溶液的原因_____。 （3）某原电池装置初始状态如下图所示，电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl。当电路中转移0.1mole-时，交换膜左侧溶液中约减少_____mol离子。 【答案】（1） ①. 负 ②. O2＋4H+＋4e-=2H2O ③. 4NA （2） ①. LixCy-xe-=xLi++Cy ②. 锂单质能和水反应 （3）0.2 【解析】 【小问1详解】 电池总反应为CH4＋2O2=CO2＋2H2O，碳元素化合价升高，二氧化碳发生氧化反应，则电极Pt(a)为电池的负极，电极Pt(b)为正极，电解液为酸性，则氧气得电子生成水，电极反应式为O2＋4H+＋4e-=2H2O；碳元素化合价从-4升高至+4，消耗1mol甲烷转移8mol电子，每消耗11.2LCH4(标准状况下)物质的量为，转移4mol电子，转移电子数为4NA； 【小问2详解】 ①该电池放电时的主要反应为LixCy+Li1-xCoO2=LiCoO2+Cy，碳元素化合价升高，则放电时，负极反应式为LixCy-xe-=xLi++Cy；②锂是碱金属，化学性质活泼，能与水反应，则锂离子电池选用碳酸酯溶液而不选用水溶液的原因是锂单质能和水反应； 【小问3详解】 电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl，Pt电极上氯气得电子生成氯离子，AgCl/Ag电极为负极，电极反应式为Ag+Cl--e-=AgCl，Cl-通过交换膜转移至左侧，且Cl-参与电极反应生成AgCl，当电路中转移0.1mole-时，交换膜左侧溶液中消耗1mol氯离子，向右移动1mol氢离子，共减少2mol离子。 18. 某研究性学习小组对二氧化硫的制备、性质以及含量测定进行探究。 Ⅰ．制备二氧化硫：用70%的浓硫酸与固体反应制备气体 （1）制备气体最合适的发生装置是_____ (填写字母) 。 Ⅱ．探究的性质：在下图装置中先后三次加入相同浓度、相同体积、不同条件下的钡盐溶液，控制食用油油层厚度一致、打开开关K，通入流速一致。三次实验现象如下表： ① ② ③ 已煮沸的溶液 未煮沸的溶液 已煮沸的溶液 无白色沉淀生成 有白色沉淀生成 有白色沉淀生成 三次实验分别得到如下pH-t图： （2）A装置中覆盖食用油的目的是_____ ；B装置的作用_____ 。 （3）pH-t图中，曲线①呈缓慢下降趋势，这是因为_____ ；甲同学向①反应后的溶液中通入某无色气体(不是氧气)，产生白色沉淀，则该气体的化学式为_____ ；写出实验③中反应的离子方程式为_____ 。 （4）为对排气法收集到的SO2气体进行含量测定，将2240mL气体(已折算为标准状况)通入足量的Ba(NO3)2溶液中，经过滤、洗涤、烘干，最终得到沉淀20.038g。则SO2气体的体积分数为_____ 。若该实验数据较实际值偏低，则可能的原因是_____ (选填编号)。 a．气体通入速率过快 b．沉淀未进行恒重操作 c．收集的气体中有CO2 d．未用食用油覆盖液面 【答案】（1）B （2） ①. 隔绝空气，避免空气中的氧气干扰实验 ②. 吸收尾气SO2并防止倒吸 （3） ①. 不与反应，溶于水的部分与水反应生成，电离出氢离子，pH减小 ②. NH3 ③. （4） ①. 0.86(或86%) ②. a 【解析】 【分析】由图可知，曲线①的变化说明SO2不与BaCl2反应，溶于水的SO2部分与水反应生成H2SO3；曲线②的变化说明溶液中的O2将SO2氧化为强酸H2SO4；曲线③的变化说明反应生成的弱酸H2SO3在溶液中电离出氢离子，具有强氧化性的硝酸根离子将SO2氧化为硫酸根离子，生成BaSO4沉淀；曲线④的变化说明溶液中的弱酸H2SO3被空气中的O2氧化为强酸H2SO4，氢离子浓度增大，硝酸根离子的氧化性强，将SO2氧化为硫酸根离子，生成BaSO4沉淀； 【小问1详解】 浓硫酸与Na2SO3固体的反应为固液不加热的反应，因此选择装置B，反应的方程式为Na2SO3+H2SO4(浓) = Na2SO4+SO2↑+H2O； 【小问2详解】 A装置中覆盖食用油的目的是隔绝空气，防止氧气对实验造成干扰；B装置的作用吸收尾气SO2并防止倒吸； 【小问3详解】 pH-t图中，曲线①呈缓慢下降趋势，这是因为SO2不与BaCl2 反应，但溶于水的 SO2 部分与水反应生成 H2SO3，H2SO3电离出氢离子，导致pH减小；向①反应后的溶液中通入某无色气体(不是氧气)，产生白色沉淀，可调节溶液为碱性，生成BaSO3沉淀，则该气体的化学式为NH3；实验③中二氧化硫和硝酸钡发生氧化还原反应生成硫酸钡沉淀和NO，反应的方程式为；为对排气法收集到的SO2气体进行含量测定，将2240mL气体(已折算为标准状况)通入足量的Ba(NO3)2溶液中，经过滤、洗涤、烘干，最终得到沉淀20.038g。则SO2气体的体积分数为 【小问4详解】 将标准状况2240mL气体的物质的量为0.1mol，通入足量的Ba（NO3）2溶液中，经过滤、洗涤、烘干，最终得到BaSO4沉淀20.038g，则BaSO4沉淀的物质的量为，根据S元素守恒，则SO2的物质的量为0.086mol，则体积分数即物质的量分数为； a．若气体通入速率过快，SO2不能完全吸收，生成的BaSO4的质量偏小，则所测结果偏低，故a符合题意； b．若沉淀未进行恒重操作可能会使BaSO4沉淀表面附有杂质离子，生成的BaSO4的质量偏大，则所测结果偏高，故b不符合题意； c．若收集的气体中的CO2不与Ba(NO3)2反应，对结果无影响，故c不符合题意； d．生成BaSO4沉淀的量与食用油没关系，未用食用油覆盖液面对结果无影响，故d不符合题意；故答案为：86%；a。 19. 细菌可以促使铁、氮两种元素进行氧化还原反应，并耦合两种元素的循环。耦合循环中的部分转化如图所示。 （1）如图所示氮循环中，属于氮的固定的有_____(填字母序号)。 a．N2转化为氨态氮 b．硝化过程 c．反硝化过程 （2）硝化过程中，含氮物质发生_____(填“氧化”或“还原”)反应。 （3）农业生产过程中的铵态氮肥是水体中的主要来源之一。 ①检验氮肥中的实验方案是_____。 ②实验室用氯化铵和消石灰制备氨气的化学方程式为_____。 （4）在氨氧化细菌的作用下，与可以转化为氮气。该反应中，当产生0.1mol氮气时，转移的电子的物质的量为_____mol。 （5）NO是大气污染气体，测定某气体样品中NO含量操作如下：将vL气样通入适量酸化的H2O2溶液中，使NO完全被氧化为。向上述反应后溶液中加入v1mLc1mol·L−1FeSO4溶液(过量)，充分反应后，多余Fe2+与v2mL、c2mol·L−1K2Cr2O7恰好反应。NO被H2O2氧化为的离子方程式是_____上述过程中发生下列反应：3Fe2+++4H+=NO↑+3Fe3++2H2O；+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，则气样中NO的含量为_____g/L。 【答案】（1）a （2）氧化 （3） ①. 取少量氮肥于试管中，加少量水溶解，加入浓NaOH溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若观察到红色石蕊试纸变蓝，则证明氮肥中含有NH ②. 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O （4）0.3 （5） ①. 3H2O2+2NO=2+2H2O+2H+ ②. 【解析】 【分析】硝酸根被还原可转化为氮气，也可以与亚硝酸根相互转化，亚硝酸根被还原也可以转化为氮气，亚硝酸根与铵根离子反应可转化为氮气，铵根离子和铁离子反应可转化为氮气，N2也可转化为氨态氮，土壤中Fe2+、Fe3+可相互转化。 【小问1详解】 将游离态的氮转化为化合态的氮称为氮的固定，则N2转化为氨态氮属于氮的固定，故答案为a； 【小问2详解】 硝化过程中，含氮物质中N元素化合价由低价态转化为高价态，失去电子发生氧化反应，故答案为：氧化； 【小问3详解】 ①检验氮肥中的实验方案是：取少量氮肥于试管中，加少量水溶解，加入浓NaOH溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若观察到红色石蕊试纸变蓝，则证明氮肥中含有； ②实验室用氯化铵和消石灰加热反应生成氯化钙、水和氨气，反应的化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O； 【小问4详解】 在氨氧化细菌的作用下，与可以转化为氮气，发生反应为：+=N2↑+2H2O，生成1molN2转移3mol电子，当产生0.1mol氮气时，转移的电子的物质的量为0.3mol； 【小问5详解】 NO被H2O2氧化为，过氧化氢被还原为水，反应的离子方程式是3H2O2+2NO=2+2H2O+2H+，剩余的FeSO4溶液与v2mL、c2mol·L−1K2Cr2O7恰好反应，由反应+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，n(Fe2+)剩余=6n()=6c2v2×10-3mol，与反应的Fe2+物质的量为(c1v1×10-3-6c2v2×10-3)mol，由反应：3Fe2+++4H+=NO↑+3Fe3++2H2O，则n(NO)=(c1v1×10-3-6c2v2×10-3)mol，m(NO)= (c1v1×10-3-6c2v2×10-3)mol×30g/mol=，气样中NO的含量为 g/L。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023—2024学年度(下)七校协作体高一联考 化学试题 考试时间：75分钟满分：100分 可能用到的相对原子质量：H-1　Li-7　C-12　N-14　O-16　Na-23　Mg-24　S-32　Ba-137 第Ⅰ卷(选择题，共45分) 一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分，每小题只有一个选项符合题意) 1. 材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列说法正确的是 A. 碳化硅属于新型陶瓷，可用作耐高温半导体材料 B. 生产水泥的原料是纯碱、石灰石、石英砂 C. 高考涂答题卡用的铅笔芯的主要成分是铅 D. 光伏电站使用的太阳能电池和通信工程使用的光导纤维的主要成分都是二氧化硅 2. 下列变化的本质相似的是 A. SO2和Cl2均能使品红溶液褪色 B. 浓硝酸和浓盐酸在空气中敞口放置时浓度均减小 C. 常温下铝和银投入浓硫酸中均无明显现象 D. H2S和NH3气体均不能用浓硫酸干燥 3. NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 0.1Cu和0.1S充分反应转移电子数为0.2NA B. 20mL、14mol/L的浓硝酸与足量铜反应，生成NO2分子的数目为0.14NA C. 46gNO2和N2O4混合气体中氧原子总数为2NA D. 标准状况下22.4LSO2与足量O2的混合，在一定条件下反应生成的SO3分子数为NA 4. 下列各组离子在给定条件下一定能大量共存的是 A. 澄清透明的溶液中：Fe3＋、Mg2＋、Br-、Cl- B. 含大量的溶液中：H＋、Fe2＋、Cl-、I- C. pH=1的溶液中：Na＋、、、S2O D. 滴入酚酞显红色的溶液中：Na＋、K＋、、 5. 下列离子方程式正确的是 A. FeO溶于稀HNO3：FeO+2H+=Fe2++H2O B. 向Na2SiO3溶液中通入过量CO2：SiO+CO2+H2O=+H2SiO3↓ C. 少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中：Ca2+＋2ClO-＋SO2＋H2O=CaSO3↓＋2HClO D. 向Na2SO3溶液中通入等物质的量的氯气：Cl2++H2O=+2+2H+ 6. 已知NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH=-57.3kJ·mol-1，下列说法正确的是 A. H2SO4和Ba(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ/mol B. 98%的浓硫酸和NaOH溶液反应生成1mol液态水时，反应热ΔH>-57.3kJ·mol-1 C. 含40.0gNaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出57.3kJ的热量 D. 中和热的测定实验中，为了保证盐酸完全被中和，可采用稍过量的氢氧化钠溶液 7. 如图为氮元素的“价-类二维图”，箭头表示物质之间可转化，有关推断不合理的是 A. 图中所标转化关系中有5个反应是通过氧化还原反应实现的 B. 雷雨天可实现B→C→D→E→F转化 C. 所有的H盐受热分解都能产生A D. A→C的反应是工业制硝酸的基础反应 8. 以黄铁矿(主要成分为FeS2，其中硫的化合价为-1价)生产硫酸的工艺流程如图，下列说法错误的是 A. 沸腾炉中每生成2molSO2，有11mole-发生转移 B. 不用水吸收SO3的原因是SO3与H2O化合时放出大量热，易形成酸雾 C. 接触室中排放出的SO2、O2循环利用，可提高原料利用率 D. 标准状况下，1molSO3的体积约为22.4L 9. 根据下列实验操作和现象所得出的结论或解释一定正确的是 选项 实验操作和现象 结论或解释 A 向淀粉-KI溶液中通入Cl2，再通入SO2，溶液先出现蓝色，后蓝色褪去 还原性：SO2＞I-＞Cl- B 检验SO2气体中是否混有SO3(g)：将气体通入Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀生成 混有SO3(g) C 取少量铁与水蒸气反应后的固体于试管中，加足量稀盐酸溶解再滴加KSCN溶液，溶液未变血红色 固体产物中不存在三价铁 D 用大理石和盐酸反应制取CO2气体，立即通入一定浓度的Na2SiO3溶液中，出现白色沉淀 元素非金属性：C＞Si A A B. B C. C D. D 10. 下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是 ① ② ③ A. 由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体 B. 由②中的红棕色气体不能表明木炭与浓硝酸发生了反应 C. 由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物 D. ③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应 11. 化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用，下列说法错误的是 图Ⅰ原电池 图Ⅱ碱性锌锰电池 图Ⅲ铅酸蓄电池 图Ⅳ银锌纽扣电池 A. 图Ⅰ：向铁电极方向移动 B. 图Ⅱ：碱性锌锰电池比普通锌锰电池的比能量有所提高 C. 图Ⅲ：电池放电过程中，正负极质量均增加 D. 图Ⅳ：电池使用时，正极附近溶液pH减小 12. 高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域，下图是工业制备高纯硅的原理示意图： 下列叙述错误的是 A. 反应①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：1 B. 反应②的产物为SiHCl3和H2 C. 整个操作流程都需要隔绝空气 D. H2、HCl都能在该流程中循环利用 13. 硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S，其物质转化如图所示。下列说法正确的是 A. 在图示的转化中，化合价不变的元素有铜、氯、氧 B. 在图示的转化中，FeCl2、CuCl2未参与化学反应 C. 图示转化的总反应是2H2S+O22S+2H2O D. 当回收得到1mol硫单质时，转移电子的数目为NA 14. 用于处理废水(酸性)中的有机物及脱除硝态氮的微生物电池具有发展前景，如图所示的电池说法正确的是 A. 电子由m极转移到n极 B. 可通过质子交换膜移向m极室 C. m电极反应为 D. 每生成1mol转移的物质的量为10mol 15. 化学研究工作者利用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理。实验装置如图1，关闭a，将单孔塞(插有吸入水的胶头滴管)塞紧瓶口c，打开b，完成喷泉实验。电脑绘制三颈瓶内压强变化曲线如图2： 下列关于该实验的说法错误的是 A. 图中C点时喷泉最剧烈 B. 制取氨气时烧瓶中的X固体可以是CaCl2 C. 烧杯中滴加紫色石蕊试液，可以看到蓝色喷泉 D. 喷泉实验结束后，发现水未充满三颈烧瓶，可能是因为收集的氨气不纯 第Ⅱ卷(非选择题，共55分) 16 按要求回答下列问题： （1）下列变化中属于吸热反应的是_____。 ①干冰汽化；②镁条在CO2中燃烧；③C与CO2反应生成CO；④铝片与稀盐酸的反应；⑤NH4NO3固体溶于水；⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 （2）反应A+B→C(放热)分两步进行①A+B→X(吸热)；②X→C(放热)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是_____。 A. B. C. D. （3）NA表示阿伏加德罗常数，在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2气体和液态水的反应中，每有2NA个电子转移时，放出260kJ的热量。其燃烧热的热化学方程式为_____。 （4）已知25℃、101kPa条件下 ①4Al(s)＋3O2(g)=2Al2O3(s)　ΔH=-2834.9kJ·mol-1 ②4Al(s)＋2O3(g)=2Al2O3(s)　ΔH=-3119.1kJ·mol-1 由此可推知，该条件下_____更稳定(填“O2”或“O3”) （5）二氧化碳回收利用是环保科学研究的热点课题。已知CO2经催化加氢可合成低碳烯烃：2CO2(g)＋6H2(g)CH2=CH2(g)＋4H2O(g)　ΔH ①几种物质的相对能量(kJ·mol-1)如表所示(规定单质的能量为0)： 物质 CO2(g) H2(g) CH2=CH2(g) H2O(g) 能量/kJ·mol-1 -394 0 52 -242 ΔH=_____kJ·mol-1 ②几种化学键的键能(kJ·mol-1) 化学键 C=O H—H C=C H-C H-O 键能/kJ·mol-1 803 436 615 a 463 a=_____ （6）工业上常用磷精矿〔Ca5(PO4)3F〕和硫酸反应制备磷酸。 已知25℃，101kPa时： CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(l)　ΔH=-271kJ·mol-1 5CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)=Ca5(PO4)3F(s)+5H2O(l)　ΔH=-937kJ·mol-1 则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是_____。 17. 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。 （1）一种甲烷燃料电池采用铂作电极，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过，其基本结构如图，电池总反应为CH4＋2O2=CO2＋2H2O。 电极Pt(a)为电池的_____极，电极Pt(b)上的电极反应式为_____。每消耗11.2LCH4(标准状况下)，转移电子数为_____。 （2）锂离子电池具有质量小、体积小、储存和输出能量大等特点。一种锂离子电池负极材料为嵌锂石墨，正极材料为LiCoO2(钴酸锂)，电解质溶液为LiPF6(六氟磷酸锂)的碳酸酯溶液(无水)。该电池放电时的主要反应为LixCy+Li1-xCoO2=LiCoO2+Cy ①放电时，负极反应式为_____。 ②锂离子电池选用碳酸酯溶液而不选用水溶液的原因_____。 （3）某原电池装置初始状态如下图所示，电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl。当电路中转移0.1mole-时，交换膜左侧溶液中约减少_____mol离子。 18. 某研究性学习小组对二氧化硫的制备、性质以及含量测定进行探究。 Ⅰ．制备二氧化硫：用70%的浓硫酸与固体反应制备气体 （1）制备气体最合适的发生装置是_____ (填写字母) 。 Ⅱ．探究的性质：在下图装置中先后三次加入相同浓度、相同体积、不同条件下的钡盐溶液，控制食用油油层厚度一致、打开开关K，通入流速一致。三次实验现象如下表： ① ② ③ 已煮沸的溶液 未煮沸的溶液 已煮沸溶液 无白色沉淀生成 有白色沉淀生成 有白色沉淀生成 三次实验分别得到如下pH-t图： （2）A装置中覆盖食用油的目的是_____ ；B装置的作用_____ 。 （3）pH-t图中，曲线①呈缓慢下降趋势，这是因为_____ ；甲同学向①反应后的溶液中通入某无色气体(不是氧气)，产生白色沉淀，则该气体的化学式为_____ ；写出实验③中反应的离子方程式为_____ 。 （4）为对排气法收集到的SO2气体进行含量测定，将2240mL气体(已折算为标准状况)通入足量的Ba(NO3)2溶液中，经过滤、洗涤、烘干，最终得到沉淀20.038g。则SO2气体的体积分数为_____ 。若该实验数据较实际值偏低，则可能的原因是_____ (选填编号)。 a．气体通入速率过快 b．沉淀未进行恒重操作 c．收集的气体中有CO2 d．未用食用油覆盖液面 19. 细菌可以促使铁、氮两种元素进行氧化还原反应，并耦合两种元素循环。耦合循环中的部分转化如图所示。 （1）如图所示氮循环中，属于氮的固定的有_____(填字母序号)。 a．N2转化为氨态氮 b．硝化过程 c．反硝化过程 （2）硝化过程中，含氮物质发生_____(填“氧化”或“还原”)反应。 （3）农业生产过程中的铵态氮肥是水体中的主要来源之一。 ①检验氮肥中的实验方案是_____。 ②实验室用氯化铵和消石灰制备氨气的化学方程式为_____。 （4）在氨氧化细菌作用下，与可以转化为氮气。该反应中，当产生0.1mol氮气时，转移的电子的物质的量为_____mol。 （5）NO是大气污染气体，测定某气体样品中NO含量操作如下：将vL气样通入适量酸化的H2O2溶液中，使NO完全被氧化为。向上述反应后溶液中加入v1mLc1mol·L−1FeSO4溶液(过量)，充分反应后，多余Fe2+与v2mL、c2mol·L−1K2Cr2O7恰好反应。NO被H2O2氧化为的离子方程式是_____上述过程中发生下列反应：3Fe2+++4H+=NO↑+3Fe3++2H2O；+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，则气样中NO的含量为_____g/L。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $