精品解析：河北省唐山市2023-2024学年高一下学期5月期中考试化学试题

唐山市十县一中联盟2023-2024学年度高一年级第二学期期中考试 化学 说明：1.本试卷分卷Ⅰ和卷Ⅱ两部分，共20题，满分100分，考试时间75分钟。 2.卷Ⅰ为选择题，请将答案用2B铅笔填涂在答题卡上，卷Ⅱ用黑色笔写在答题卡的相应位置上。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Cu-64 Zn-65 卷Ⅰ(选择题，共42分) 一、选择题(本题共14个小题，每题3分，共42分，每小题只有一个选项符合题意)。 1. 新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列符合新能源标准的是 ①煤；②氢能；③天然气；④生物质能；⑤太阳能；⑥石油；⑦风能 A. ①②③④ B. ②③⑤⑦ C. ②④⑤⑦ D. ③⑤⑥⑦ 2. 下列关于氮及其化合物的说法正确的是 A. 久置的浓硝酸由于含有少量Fe3+而略显黄色 B. 氮的固定，只有在高温、高压催化剂存在的条件下才能实现 C. 二氧化氮与水反应生成硝酸，所以二氧化氮是酸性氧化物 D. 人体中极少量的NO会促进血管扩张，防止血管栓塞 3. 用表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 4.6 g由和组成的混合气体中含氧原子数目为 B. 1 mol与足量反应生成的分子数目为 C. 1 mol 含有的质子数和电子数均为 D. 常温下，1 mol铁与足量稀硝酸反应转移的电子数是 4. 下列说法正确的是 A. 凡需加热的反应一定是吸热反应 B. 水汽化需要吸收能量，所以水汽化属于吸热反应 C. 任何化学反应都伴随有能量变化 D. 已知在100 kPa时，1 mol石墨转化为金刚石要吸收1.895 kJ的热能，据此判断：金刚石比石墨稳定 5. 用下列实验装置做相关实验不能达到实验目的的是 A．用于实验室制取少量氨气 B．验证Cu与浓硝酸反应的热量变化 C．用于处理多余的NH3 D．验证浓氨水与浓硫酸的反应 A. A B. B C. C D. D 6. 对于放热反应Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑，下列叙述正确的是 A. 反应过程中能量关系可用上图表示 B. 1 mol Zn的能量大于1 mol H2的能量 C. 若将其设计为原电池，则其能量转化形式为电能转化为化学能 D. 若将其设计为原电池，当有32.5 g Zn溶解时，正极放出的气体一定为11.2 L 7. 在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1，当反应达到平衡时，可能存在的数据是 A. SO2为0.4 mol·L-1，O2为0.2 mol·L-1 B. SO2为0.25 mol·L-1 C. SO2、SO3均为0.15 mol·L-1 D. SO3为0.4 mol·L-1 8. 下列有关物质性质与用途具有对应关系的是 A. 通常情况下的化学性质很稳定，因此可在焊接金属时作保护气 B. 铵盐受热易分解，实验室可利用固体分解制取氨气 C. 铁、铝常温下与浓硝酸不反应，可用铁质或铝制容器盛放浓硝酸 D. 浓硫酸具有吸水性，可用来干燥氨气 9. 氢气可以在氧气中燃烧。在该反应中：断裂1mol键消耗的能量为kJ，断裂1mol键消耗的能量为kJ，形成1mol键释放的能量为kJ。下列关系式中，正确的是 A. B. C. D. 10. 一定温度下用过量铁块与稀硫酸反应制取氢气，采取下列措施：①将铁块换为等质量的铁粉；②加入少量NaNO3溶液；③将稀硫酸换为98%的硫酸；④加入少量水；⑤滴加少量CuSO4溶液；其中可提高H2的生成速率的措施有 A. ①③ B. ②⑤ C. ①⑤ D. ②④ 11. 下列实验方案不能达到相应实验目的的是 A．比较Cu2+、Fe3+对H2O2分解速率的影响 B．结合秒表用于测定生成氢气的速率 C．依据出现浑浊的快慢探究H2SO4浓度对化学反应速率的影响 D．探究反应过程中的热量变化 A. A B. B C. C D. D 12. 对于密闭容器中的反应：(正反应放热)，673K、30MPa下，和随时间t变化的关系如图所示。下列叙述正确的是 A. c点处正反应速率和逆反应速率相等 B. d点(时刻)和e点(时刻)处不同 C. a点的正反应速率比b点的大 D. 在时刻，正反应速率大于逆反应速率 13. 利用压强传感器测定氨气的喷泉实验中的压强变化情况。下列说法错误的是 A. 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 B. 可用湿润的红色石蕊试纸置于三颈瓶口c处验满 C. 待三颈烧瓶中充满NH₃后关闭a，将胶头滴管中的水挤入三颈烧瓶中，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，C点时喷泉最剧烈 D. 常温下完成该实验，假设溶液刚好充满烧瓶且混合均匀，则溶液的物质的量浓度大于mol/L 14. 有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是 氢氧燃料电池 铅蓄电池 原电池 银锌纽扣电池 A. 图Ⅰ所示电池使用一段时间后，电解质溶液的碱性不变 B. 图Ⅱ所示铅蓄电池放电过程中，负极质量不断减小 C. 图Ⅲ所示装置工作过程中，电解质溶液中浓度始终不变 D. 图Ⅳ所示电池中，是氧化剂，电池工作过程中被还原为Ag 卷Ⅱ(非选择题，共58分) 二、非选择题(共4个大题，共58分，请按照题目要求填写) 。 15. 按要求回答下列问题： （1）“价一类”二维图是实现元素化合物知识结构化的重要工具。如图是氮及其化合物的“价一类”二维图。回答下列问题。 ①写出X的电子式_______。 ②Z与水的反应中氧化剂和还原剂的质量之比是_______。 ③NO与按物质量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐，该反应的离子方程式为：_______。 （2）已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用示意图中的装置可以实现该反应。 回答下列问题： ①A中发生反应的化学方程式是_______。 ②B中加入物质是碱石灰，其作用是_______。 ③实验时在C中(装有CuO)观察到的现象是_______，发生反应的化学方程式是_______。 ④实验时在D中观察到的现象是_______，反应结束后取下D试管，向其中滴加几滴酚酞试液，观察到的现象是_______，产生该现象的原因是_______(用恰当的化学用语表示)。 ⑤装置E中收集到的物质是_______。 16. 按要求回答下列问题： （1）25℃、101kPa下，的热值(指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量)是，写出表示该反应的热化学方程式_______。 （2）把a、b、c、d四种金属片浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连，可以组成各种原电池。若a、b相连，a为正极；c、d相连，c为负极；a、c相连，c上产生气泡；b、d相连，b质量减小，则四种金属的活动性由强到弱顺序为_______。 （3）在理论上可用于设计原电池的化学反应是_______。 A. B. C. D （4）甲烷燃料电池采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子()和水分子通过。其工作原理的示意图如下，请回答下列问题： ①Pt(a)电极是电池的_______极，电极反应式为_______。 ②电解质溶液中的向___(填“a”或“b”)极移动，电子流出的电极是_____(填“a”或“b”)极。 ③如果该电池工作时电路中通过4 mol电子，则消耗标准状况下的_______L。 ④如果将质子交换膜改成阴离子交换膜(只允许阴离子和水分子通过)，电解质溶液改成KOH溶液，那么正极的电极反应式为_______。 17. 的资源化利用能有效减少排放，充分利用碳资源。 （1）一定条件下与可发生反应：，该反应为放热反应，对于该反应，反应物的化学键断裂要吸收的能量_______生成物的化学键形成要放出的能量(填“大于”、“小于”或“等于”)。 （2）恒温条件下，在体积为2 L的密闭容器中，充入2 mol 和6 mol ，发生上述反应，测得和的浓度随时间变化如下图所示。 ①在4 min到9 min时间段，_______。 ②能说明上述反应达到平衡状态的是_______(填字母)。 A．与相等 B．的体积分数在混合气体中保持不变 C．单位时间内每消耗3mol，同时生成1 mol D．混合气体的平均相对分子质量不变 E．混合气体的密度保持不变 ③下列措施能增大反应速率的是_______(填字母)。 A．升高温度 B．扩大容器体积 C．充入一定量氦气 D．加入催化剂 ④平衡时的物质的量为_______mol；该反应达平衡时的转化率为_______。 ⑤容器内起始压强与达平衡时的压强之比是：_______。 18. 按要求回答下列问题： （1）向质量为2.72 g的Cu和CuO的混合物中加入足量的稀硝酸，在加热条件下反应至混合物完全溶解，同时收集到448 mL(标准状况)NO气体。回答下列问题： ①分别写出Cu和CuO与稀硝酸反应化学方程式：_______、_______。 ②反应过程中转移电子数为_______NA。 ③产物中Cu(NO3)2的物质的量为_______mol （2）将32 g铜与125 mL一定浓度的硝酸恰好完全反应，产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为13.44 L，请回答： ①NO的物质的量为_______mol。 ②原硝酸溶液的浓度为_______ mol/L。 ③欲使上述产生的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要标准状况下的O2____L。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 唐山市十县一中联盟2023-2024学年度高一年级第二学期期中考试 化学 说明：1.本试卷分卷Ⅰ和卷Ⅱ两部分，共20题，满分100分，考试时间75分钟。 2.卷Ⅰ为选择题，请将答案用2B铅笔填涂在答题卡上，卷Ⅱ用黑色笔写在答题卡的相应位置上。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Cu-64 Zn-65 卷Ⅰ(选择题，共42分) 一、选择题(本题共14个小题，每题3分，共42分，每小题只有一个选项符合题意)。 1. 新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列符合新能源标准的是 ①煤；②氢能；③天然气；④生物质能；⑤太阳能；⑥石油；⑦风能 A. ①②③④ B. ②③⑤⑦ C. ②④⑤⑦ D. ③⑤⑥⑦ 【答案】C 【解析】 【详解】①煤、③天然气、⑥石油为传统化石燃料，不是新能源；②氢能在使用时产物为水，不污染环境，是新能源；④生物质能、⑤太阳能、⑦风能均为新能源，故选②④⑤⑦，选C。 2. 下列关于氮及其化合物说法正确的是 A. 久置的浓硝酸由于含有少量Fe3+而略显黄色 B. 氮的固定，只有在高温、高压催化剂存在的条件下才能实现 C. 二氧化氮与水反应生成硝酸，所以二氧化氮是酸性氧化物 D. 人体中极少量的NO会促进血管扩张，防止血管栓塞 【答案】D 【解析】 【详解】A．浓硝酸不稳定，受热或光照会发生分解反应产生H2O、NO2、O2，分解产生的红棕色的NO2溶解在浓硝酸中，使硝酸呈黄色，而不是由于其中含有少量Fe3+所致，A错误； B．豆科植物的根瘤菌在常温、常压条件下能够将空气中的氮气转化为氮的化合物，从而实现氮的固定，可见氮的固定，不是只有在高温、高压催化剂存在的条件下才能实现，B错误； C．二氧化氮与水反应生成硝酸，反应方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO，在反应过程中N元素化合价发生了改变，除产生HNO3外，还生成了其它物质，所以二氧化氮不是酸性氧化物，C错误； D．尽管NO是空气污染物，吸入大量导致人中毒，但是若人体中吸入极少量的NO，会促进血管扩张，防止血管栓塞，从而对人体健康有益，D正确； 故合理选项是D。 3. 用表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 4.6 g由和组成的混合气体中含氧原子数目为 B. 1 mol与足量反应生成的分子数目为 C. 1 mol 含有的质子数和电子数均为 D. 常温下，1 mol铁与足量稀硝酸反应转移的电子数是 【答案】A 【解析】 【详解】A．和的最简式为NO2，4.6 g两者组成的混合气体中含氧原子数目为，A正确； B．氮气与氢气合成氨气的反应为可逆反应，反应物不能完全转化，故1 mol与足量反应生成的分子数目小于，B错误； C．1 mol 含有的质子数为，电子数为，C错误； D．常温下，1 mol铁与足量稀硝酸反应生成硝酸铁，转移的电子数是，D错误； 故选A。 4. 下列说法正确的是 A. 凡需加热的反应一定是吸热反应 B. 水汽化需要吸收能量，所以水汽化属于吸热反应 C. 任何化学反应都伴随有能量变化 D. 已知在100 kPa时，1 mol石墨转化为金刚石要吸收1.895 kJ的热能，据此判断：金刚石比石墨稳定 【答案】C 【解析】 【详解】A．铝热反应为放热反应，但需要在高温条件下进行，A错误； B．水汽化时并未发生化学变化，不属于吸热反应，B错误； C．化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，任何化学反应都伴随有能量变化，C正确； D．物质具有的能量越低越稳定，根据题意，石墨具有的能量低，故石墨更稳定，D错误； 故选C。 5. 用下列实验装置做相关实验不能达到实验目的的是 A．用于实验室制取少量氨气 B．验证Cu与浓硝酸反应的热量变化 C．用于处理多余的NH3 D．验证浓氨水与浓硫酸的反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．CaO与浓氨水中的水反应产生Ca(OH)2，反应消耗水，同时放出大量热，有利于氨水分解产生NH3逸出，因此该方法可用于实验室制取少量氨气，A正确； B．Cu与浓硝酸反应放出热量，使具支试管中的空气受热膨胀，导致U型管中红墨水向右侧移动，从而看到U型管中红墨水的左侧液面下降，右侧液面上升，两侧液面不在同一水平面上，因此该装置可用于验证Cu与浓硝酸反应的热量变化，B正确； C．NH3极易溶于水，在导气管末端安装一个干燥管，使其下端进入到水中，这样既可以充分吸收氨气，同时也可以防止倒吸现象的发生，因此可用于处理多余的NH3，C正确； D．浓硫酸不具有挥发性，若将两根玻璃棒分别蘸取浓硫酸、浓氨水靠近，不会在两根玻璃棒之间空气中产生白烟现象，因此不能用于验证浓氨水与浓硫酸的反应，D错误； 故合理选项是D。 6. 对于放热反应Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑，下列叙述正确的是 A. 反应过程中的能量关系可用上图表示 B. 1 mol Zn的能量大于1 mol H2的能量 C. 若将其设计为原电池，则其能量转化形式为电能转化为化学能 D. 若将其设计为原电池，当有32.5 g Zn溶解时，正极放出的气体一定为11.2 L 【答案】A 【解析】 【详解】A. 该反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量 ，所以其反应过程中的能量关系可用上图表示，A叙述正确； B. 放热反应中，反应物的总能量高于生成物的总能量，但不能确定1 mol Zn的能量是否大于1 mol H2的能量，B叙述不正确； C. 若将其设计为原电池，则其能量转化形式为化学能转化为电能，C叙述不正确； D. 若将其设计为原电池，当有32.5 g Zn（物质的量为0.5mol）溶解时，Zn失去1mol电子，若化学能完全转化为电能，则正极放出的氢气在标准状况下为11.2 L，但是未指明温度和压强，不能确定一定是11.2 L，D说法不正确。　 本题选A。 7. 在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1，当反应达到平衡时，可能存在的数据是 A. SO2为0.4 mol·L-1，O2为0.2 mol·L-1 B. SO2为0.25 mol·L-1 C. SO2、SO3均为0.15 mol·L-1 D. SO3为0.4 mol·L-1 【答案】B 【解析】 【分析】化学平衡的建立，既可以从正反应开始，也可以从逆反应开始，或者从正逆反应开始，不论从哪个方向开始，物质都不能完全反应，利用极限法假设完全反应，各自的物质的量浓度范围为：0＜c(SO2)＜0.4 mol·L-1，0＜c(O2)＜0.2 mol·L-1，0＜c(SO3)＜0.4 mol·L-1，计算出相应物质的浓度变化量，实际变化量小于极限值。 【详解】A．SO2和O2的浓度增大，说明反应向逆反应方向进行建立平衡，若SO3完全反应，则SO2和O2的浓度浓度变化分别为0.2 mol·L-1、0.1 mol·L-1，因可逆反应，实际变化应小于该值，所以SO2小于0.4 mol·L-1，O2小于0.2 mol·L-1，故A错误； B．根据上述分析可知，反应过程中的某时刻反应刚好达到平衡，SO2的浓度为0.25 mol·L-1，故B正确； C．SO2的浓度减小0.05 mol·L-1，根据化学反应过程中，转化量之比等于其化学计量数之比可知，SO3的浓度应增大0.05 mol·L-1，SO3的浓度为0.25 mol·L-1，上述数据不可能存在，故C错误； D．SO3的浓度增大，说明该反应向正反应方向进行建立平衡，若二氧化硫和氧气完全反应，SO3的浓度的浓度变化为0.2 mol·L-1，实际变化小于该值，即SO3浓度小于0.4 mol·L-1，故D错误； 故选B。 8. 下列有关物质性质与用途具有对应关系的是 A. 通常情况下的化学性质很稳定，因此可在焊接金属时作保护气 B. 铵盐受热易分解，实验室可利用固体分解制取氨气 C. 铁、铝常温下与浓硝酸不反应，可用铁质或铝制容器盛放浓硝酸 D. 浓硫酸具有吸水性，可用来干燥氨气 【答案】A 【解析】 【详解】A．中氮原子之间存在氮氮三键，通常情况下的化学性质很稳定，因此可在焊接金属时作保护气，A正确； B．铵盐的热稳定性差，受热易分解，但实验室利用和氢氧化钙固体反应制备氨气，不是利用固体分解制取氨气，B错误； C．铁、铝常温下遇浓硝酸钝化，属于化学变化，C错误； D．浓硫酸能与氨气反应，不能干燥氨气，D错误； 故选A。 9. 氢气可以在氧气中燃烧。在该反应中：断裂1mol键消耗的能量为kJ，断裂1mol键消耗的能量为kJ，形成1mol键释放的能量为kJ。下列关系式中，正确的是 A. B. C D. 【答案】B 【解析】 【详解】反应热=反应物总键能-生成物总键能，根据题意，氢气与氧气燃烧的热化学方程式为：2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(g)的反应热为：，故，选B。 10. 一定温度下用过量铁块与稀硫酸反应制取氢气，采取下列措施：①将铁块换为等质量的铁粉；②加入少量NaNO3溶液；③将稀硫酸换为98%的硫酸；④加入少量水；⑤滴加少量CuSO4溶液；其中可提高H2的生成速率的措施有 A. ①③ B. ②⑤ C. ①⑤ D. ②④ 【答案】C 【解析】 【详解】①将铁块换为等质量的铁粉，固体物质表面积增大，与硫酸反应接触面积增大，反应速率加快，①符合题意； ②加入少量NaNO3溶液，在酸性条件下，H+、表现强氧化性，与Fe反应不能制取得到H2，②不符合题意； ③将稀硫酸换为98%的硫酸，在室温下Fe遇浓硫酸会发生钝化，不能反应得到H2，③不符合题意； ④加入少量水，会导致硫酸浓度降低，反应速率减慢，④不符合题意； ⑤滴加少量CuSO4溶液时，Fe与CuSO4在溶液中发生置换反应产生Cu单质，Fe、Cu、H2SO4会构成原电池，使化学反应速率加快，⑤符合题意； 综上所述可知：能够加快反应速率的操作有①⑤，故合理选项是C。 11. 下列实验方案不能达到相应实验目的的是 A．比较Cu2+、Fe3+对H2O2分解速率的影响 B．结合秒表用于测定生成氢气的速率 C．依据出现浑浊的快慢探究H2SO4浓度对化学反应速率的影响 D．探究反应过程中的热量变化 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．H2O2会分解产生O2而有气泡产生，在两支试管中加入的两种溶液中含有的金属阳离子种类不同，且溶液浓度未知，溶液中离子浓度大小未知，因此不能用来比较Cu2+、Fe3+对H2O2分解速率的影响，A错误； B．锌与稀硫酸反应产生H2，H2进入注射器中，使活塞右移，因此可结合秒表的时间及反应产生的H2的体积，来测定反应生成氢气的速率，B正确； C．H2SO4与Na2S2O3发生反应：H2SO4+Na2S2O3=Na2SO4+H2O+S↓+SO2↑，反应产生的S单质难溶于水，因此可结合两种不同浓度的硫酸与同浓度、同体积Na2S2O3溶液反应，根据出现浑浊的快慢探究H2SO4浓度对化学反应速率的影响，C正确； D．酸、碱会发生中和反应，反应放出热量使温度计示数增大，因此能用于探究反应过程中的热量变化，D正确； 故合理选项是A。 12. 对于密闭容器中的反应：(正反应放热)，673K、30MPa下，和随时间t变化的关系如图所示。下列叙述正确的是 A. c点处正反应速率和逆反应速率相等 B. d点(时刻)和e点(时刻)处不同 C. a点的正反应速率比b点的大 D. 在时刻，正反应速率大于逆反应速率 【答案】C 【解析】 【详解】A．c点后氨气和氢气物质的量还在变化，并未达到平衡，故c点正、逆反应速率不相等，A错误； B．d点(时刻)和e点(时刻)均达到化学平衡状态，相同，B错误； C．由图可知，起始氨气的物质的量为0，反应正向进行，a点和b点均为达到化学平衡状态，a点反应物的浓度大，故a点正反应速率大于b点，C正确； D．在时刻，达到化学平衡状态，正反应速率等于逆反应速率，D错误； 故选C。 13. 利用压强传感器测定氨气的喷泉实验中的压强变化情况。下列说法错误的是 A. 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 B. 可用湿润的红色石蕊试纸置于三颈瓶口c处验满 C. 待三颈烧瓶中充满NH₃后关闭a，将胶头滴管中的水挤入三颈烧瓶中，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，C点时喷泉最剧烈 D. 常温下完成该实验，假设溶液刚好充满烧瓶且混合均匀，则溶液的物质的量浓度大于mol/L 【答案】D 【解析】 【分析】浓氨水和氧化钙可快速制取氨气，三颈瓶中收集氨气，将胶头滴管中水挤入三颈瓶，打开b处止水夹，产生喷泉，图2中当压强最小时，氨气吸收最快，喷泉最剧烈。 【详解】A．氨气极易溶于水，若收集的氨气纯净，则水能充满烧瓶，若水未充满三颈瓶，可能是因为收集的氨气不纯，A正确； B．氨气溶液水遇到石蕊显蓝色，则可用湿润的红色石蕊试纸置于三颈瓶口c处验满，B正确； C．关闭a，将单孔塞(插有吸入水的胶头滴管)塞紧瓶口c，挤压胶头滴管，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，C点时容器内外压强差最大，则喷泉最剧烈，C正确； D．若为标况下完成该实验，假设溶液刚好充满烧瓶且混合均匀，容器的容积为VL，则溶液的物质的量浓度为=mol/L，常温下Vm>22.4L/mol，故浓度应小于，D错误； 故选D。 14. 有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是 氢氧燃料电池 铅蓄电池 原电池 银锌纽扣电池 A. 图Ⅰ所示电池使用一段时间后，电解质溶液碱性不变 B. 图Ⅱ所示铅蓄电池放电过程中，负极质量不断减小 C. 图Ⅲ所示装置工作过程中，电解质溶液中浓度始终不变 D. 图Ⅳ所示电池中，是氧化剂，电池工作过程中被还原为Ag 【答案】D 【解析】 【详解】A．图1中燃料电池的总反应为：2H2+O2=2H2O，有水生成，电解质溶液碱性减弱，A错误； B．铅蓄电池中负极电极反应为：，硫酸铅难溶，故负极质量不断增加，B错误； C．图示电池为原电池，铁为负极，铜为正极，负极铁失电子生成亚铁离子，正极铜离子得电子生成铜，故电解质溶液中铜离子浓度逐渐减小，C错误； D．银锌纽扣电池中锌为负极，Ag2O为正极，电池工作过程中得电子，被还原为Ag，是氧化剂，D正确； 故选D。 卷Ⅱ(非选择题，共58分) 二、非选择题(共4个大题，共58分，请按照题目要求填写) 。 15. 按要求回答下列问题： （1）“价一类”二维图是实现元素化合物知识结构化的重要工具。如图是氮及其化合物的“价一类”二维图。回答下列问题。 ①写出X的电子式_______。 ②Z与水的反应中氧化剂和还原剂的质量之比是_______。 ③NO与按物质的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐，该反应的离子方程式为：_______。 （2）已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用示意图中的装置可以实现该反应。 回答下列问题： ①A中发生反应的化学方程式是_______。 ②B中加入的物质是碱石灰，其作用是_______。 ③实验时在C中(装有CuO)观察到的现象是_______，发生反应的化学方程式是_______。 ④实验时在D中观察到的现象是_______，反应结束后取下D试管，向其中滴加几滴酚酞试液，观察到的现象是_______，产生该现象的原因是_______(用恰当的化学用语表示)。 ⑤装置E中收集到的物质是_______。 【答案】（1） ①. ②. 1:2 ③. （2） ①. ②. 干燥氨气 ③. 黑色固体变为红色 ④. ⑤. 试管内壁上出现小液滴 ⑥. 溶液变为红色 ⑦. ⑧. N2 【解析】 【分析】（1）图示为N元素的价类二维图，X为NH3，Y为N2O3，Z为NO2。 （2）A中氯化铵和氢氧化钙固体加热制备氨气，B中碱石灰干燥氨气，C中氨气与氧化铜反应得到金属铜和氮气，D中冷凝氨气和水，收集到氨水，E中排水法收集氮气。 【小问1详解】 ①X为NH3，电子式：； ②Z为NO2，Z与水的反应的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO，方程式中3个NO2分子参与反应，2个分子被氧化，1个分子被还原，故2个分子作还原剂，1个分子作氧化剂，氧化剂和还原剂的质量之比是：1:2； ③NO与按物质的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐，应为NaNO2，该反应的离子方程式为：； 【小问2详解】 ①A中制备氨气，化学方程式是：； ②根据分析，B中加入的物质是碱石灰，其作用是干燥氨气； ③实验时在C中氨气与氧化铜反应得到铜和氮气，观察到的现象是黑色固体变为红色，发生反应的化学方程式是：； ④根据分析，实验时在D中收集到氨水，观察到的现象是试管内壁上出现小液滴，反应结束后取下D试管，向其中滴加几滴酚酞试液，观察到的现象是溶液变为红色，产生该现象的原因：氨气溶于水形成一水合氨，一水合氨电离产生氢氧根，遇酚酞试液变红，化学用语表示为：； ⑤根据分析，装置E中收集到的物质是N2。 16. 按要求回答下列问题： （1）25℃、101kPa下，的热值(指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量)是，写出表示该反应的热化学方程式_______。 （2）把a、b、c、d四种金属片浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连，可以组成各种原电池。若a、b相连，a为正极；c、d相连，c为负极；a、c相连，c上产生气泡；b、d相连，b质量减小，则四种金属的活动性由强到弱顺序为_______。 （3）在理论上可用于设计原电池的化学反应是_______。 A. B. C. D. （4）甲烷燃料电池采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子()和水分子通过。其工作原理的示意图如下，请回答下列问题： ①Pt(a)电极是电池的_______极，电极反应式为_______。 ②电解质溶液中的向___(填“a”或“b”)极移动，电子流出的电极是_____(填“a”或“b”)极。 ③如果该电池工作时电路中通过4 mol电子，则消耗标准状况下的_______L。 ④如果将质子交换膜改成阴离子交换膜(只允许阴离子和水分子通过)，电解质溶液改成KOH溶液，那么正极的电极反应式为_______。 【答案】（1） （2）b>a>c>d （3）D （4） ①. 负 ②. CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+ ③. b ④. a ⑤. 11.2 ⑥. 【解析】 【小问1详解】 25℃、101kPa下，1g甲烷完全燃烧放出的热量为56kJ，故1mol甲烷完全燃烧放出的热量为896kJ，热化学方程式为：； 【小问2详解】 a、b相连，a为正极，则活泼性b>a；c、d相连，c为负极，活泼性：c>d；a、c相连，c上产生气泡，则c为正极，a为负极，活泼性a>c；b、d相连，b质量减小，b为负极，活泼性b>d，四种金属的活动性由强到弱顺序为：b>a>c>d； 【小问3详解】 自发的氧化还原反应可设计为原电池。 A. 为非氧化还原反应，不能设计为原电池，A错误； B. 为非氧化还原反应，不能设计为原电池，B错误； C. 为非氧化还原反应，不能设计为原电池，C错误； D. 为自发的氧化还原反应，能设计为原电池，D正确； 故选D； 【小问4详解】 燃料电池中通入空气的电极为正极，故右侧Pt(b)为正极，左侧Pt(a)为负极。 ①根据分析，Pt(a)电极是电池的负极，电极反应式为：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+； ②电解质溶液中的向正极移动，即向b极移动，电子流出的电极是负极，即a极； ③根据正极的电极反应式：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+，如果该电池工作时电路中通过4 mol电子，则消耗0.5molCH4，标准状况下的体积为：； ④如果将质子交换膜改成阴离子交换膜(只允许阴离子和水分子通过)，电解质溶液改成KOH溶液，那么正极的电极反应式为。 17. 的资源化利用能有效减少排放，充分利用碳资源。 （1）一定条件下与可发生反应：，该反应为放热反应，对于该反应，反应物的化学键断裂要吸收的能量_______生成物的化学键形成要放出的能量(填“大于”、“小于”或“等于”)。 （2）恒温条件下，在体积为2 L的密闭容器中，充入2 mol 和6 mol ，发生上述反应，测得和的浓度随时间变化如下图所示。 ①在4 min到9 min时间段，_______。 ②能说明上述反应达到平衡状态的是_______(填字母)。 A．与相等 B．的体积分数在混合气体中保持不变 C．单位时间内每消耗3mol，同时生成1 mol D．混合气体的平均相对分子质量不变 E．混合气体的密度保持不变 ③下列措施能增大反应速率的是_______(填字母)。 A．升高温度 B．扩大容器体积 C．充入一定量氦气 D．加入催化剂 ④平衡时的物质的量为_______mol；该反应达平衡时的转化率为_______。 ⑤容器内起始压强与达平衡时的压强之比是：_______。 【答案】（1）小于 （2） ①. 0.15 ②. BD ③. AD ④. 1.5 ⑤. 75% ⑥. 8:5 【解析】 【小问1详解】 该反应为放热反应，反应物的化学键断裂要吸收的能量小于生成物的化学键形成要放出的能量； 【小问2详解】 ①在4 min到9 min时间段，CO2的浓度变化量为0.25mol/L，根据方程可知，H2的浓度变化量为：，； ②A．与相等，并没有指明正、逆反应方向，不能判断达到平衡状态，A错误； B．的体积分数在混合气体中保持不变，达到平衡状态，B正确； C．单位时间内每消耗3mol，同时生成1 mol，均为正反应方向，不能判断达到平衡状态，C错误； D．反应前后混合气体的总物质的量减少，总质量不变，当混合气体的平均相对分子质量不变时达到平衡状态，D正确； E．反应前后气体的总质量不变，容器体积不变，故混合气体的密度一直保持不变，不能判断达到平衡状态，E错误； 故选BD； ③A．升高温度，化学反应速率增大，A正确； B．扩大容器体积，各物质浓度降低，反应速率减小，B错误； C．充入一定量氦气，各物质浓度不变，反应速率不变，C错误； D．加入催化剂，反应速率增大，D正确； 故选AD； ④平衡时CH3OH的物质的量浓度变化量为0.75mol/L，可列出三段式：，平衡时的物质的量为；的平衡转化率为。 ⑤容器内起始物质的量为8mol，平衡后气体的物质的量之和为：0.5+1.5+1.5+1.5=5mol，恒容条件下，起始压强与达平衡时的压强之比是：8:5。 18. 按要求回答下列问题： （1）向质量为2.72 g的Cu和CuO的混合物中加入足量的稀硝酸，在加热条件下反应至混合物完全溶解，同时收集到448 mL(标准状况)NO气体。回答下列问题： ①分别写出Cu和CuO与稀硝酸反应的化学方程式：_______、_______。 ②反应过程中转移电子数为_______NA。 ③产物中Cu(NO3)2的物质的量为_______mol （2）将32 g铜与125 mL一定浓度的硝酸恰好完全反应，产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为13.44 L，请回答： ①NO的物质的量为_______mol。 ②原硝酸溶液的浓度为_______ mol/L。 ③欲使上述产生的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要标准状况下的O2____L。 【答案】（1） ①. 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O ②. CuO+2HNO3(稀)=Cu(NO3)2+H2O ③. 0.06NA ④. 0.04 （2） ①. 0.2 ②. 12.8 ③. 5.6 【解析】 【小问1详解】 ①Cu与稀HNO3反应产生Cu(NO3)2、NO、H2O，反应方程式为：3Cu+ 8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O；CuO与稀HNO3反应产生Cu(NO3)2、H2O，反应方程式为：CuO+2HNO3(稀)=Cu(NO3)2+H2O； ②反应产生的448 mL(标准状况)NO气体的物质的量是n(NO)==0.02 mol，根据反应方程式3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可知：每反应产生2 mol NO气体，转移6 mol电子，现在反应产生了0.02 mol NO，反应过程中转移0.06 mol电子，则转移的电子数目是0.06NA； ③根据②中物质反应转化关系可知：反应产生0.02 molNO，会同时反应消耗0.03 mol Cu，则在2.72 gCu、CuO的混合物中含有CuO的物质的量为n(CuO)==0.01 mol，则根据Cu元素守恒可知：2.72 gCu、CuO的混合物与HNO3反应产生Cu(NO3)2的物质的量为n[Cu(NO3)2]=n(Cu)+n(CuO)=0.03 mol+0.01 mol=0.04 mol； 【小问2详解】 32 gCu的物质的量为n(Cu)==0.5 mol，反应产生的混合气体的物质的量为n(气体)==0.6 mol，假设反应产生的NO、NO2的物质的量分别是x 、y，根据电子守恒及气体物质的量关系可得方程组：3x+y=0.5 mol×2、x+y=0.6 mol，解得x=0.2 mol，y=0.4 mol； ②根据Cu、N元素守恒，可知原HNO3的物质的量为n(HNO3)=2n[Cu(NO3)2]+n(NO)+n(NO2)=0.5 mol×2+0.2 mol+0.4 mol=1.6 mol，由于溶液的体积是125 mL，故该硝酸溶液的浓度为c(HNO3)==12.8 mol/L； ③欲使上述产生的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，则Cu失去的电子数目等于HNO3变为NO、NO2得到的电子数目，还等于NO、NO2变为HNO3失去的电子数目，等于反应消耗的O2得到的电子数目，根据电子守恒可得关系式4n(O2)=2n(Cu)，n(O2)=n(Cu)=×0.5 mol=0.25 mol，其在标准状况下的体积V(O2)=0.25 mol×22.4 L/mol=5.6 L，故得至少需要标准状况下O2的体积是5.6 L。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$