精品解析：安徽省宣城市郎溪中学直升班年级部2024-2025学年高一下学期3月月考化学试题

安徽省郎溪中学直升班年级部2024−2025学年第二学期 高一第二次月考化学学科试题 (分值：100分 考试时间：75分钟) 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 Na：23 S：32 Cu：64 一、选择题(本题包括14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意。) 1. 热量的释放或吸收是化学反应中能量变化的常见形式。下列化学变化为吸热反应的是 A. 燃料燃烧 B. 酸碱中和 C. 煅烧石灰石 D. 工业合成氨 2. 化学与生产、生活密切相关。下列现象或事实、解释或原因错误的是 选项 现象或事实 解释或原因 A． 碳酸钡可用作“钡餐” 碳酸钡难溶于水 B． 氮化硅用作高温结构陶瓷 氮化硅具有熔点高，硬度大和性质稳定等特点 C． 二氧化硫可用作食品添加剂 二氧化硫可以起到杀菌、抗氧化等作用 D． 常在食品包装袋中放入还原铁粉 防止食品氧化变质 A. A B. B C. C D. D 3. “宏观辨识与微观探析”是化学学科核心素养之一、下列离子方程式的书写正确的是 A. 用溶液吸收： B. 将磁性氧化铁溶于硝酸： C. 用醋酸和淀粉—溶液检验： D 用溶液检验： 4. 工业合成氨为人类社会发展作出了巨大贡献。N2和H2在催化剂表面合成氨的微观历程变化示意图如下： 下列说法不正确的是 A. ①→②没有化学键断裂 B. ②→③是吸热过程 C. NH3分子中均含有非极性键 D. ③→④表示N原子和H原子形成了NH3 5. 下列各组离子在给定条件下能大量共存的是 A. 饱和氯水中：、、、 B. 使酚酞变红的溶液中：、、、 C. 氯化铁溶液中：、、、 D. 使石蕊变红的溶液中：、、、 6. 如图是一个“化学多米诺实验”装置，“化学多米诺实验”即只需控制第一个反应，利用反应中气体产生的压力和虹吸作用原理使若干化学实验依次发生。 已知：①(该反应的产物可作为分解的催化剂)；②E和F中的硫酸溶液浓度相同 下列有关分析错误的是 A. 进行实验前必须检查装置气密性 B. 整套装置共发生3个氧化还原反应 C. 装置J中出现浅黄色浑浊 D. 装置K的作用是吸收尾气 7. X、Y、Z、W四种金属片在稀盐酸中，用导线连接，可以组成原电池，实验结果如图所示：则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为 A. Z>Y>X>W B. Z>X>Y>W C. Z>Y>W>X D. Y>Z>X>W 8. 高炉炼铁的原料是焦炭和Fe2O3，发生的反应主要有：①；②。 下列有关说法错误的是 A. 对于反应②，当CO和CO2的正反应速率相等时，反应达到平衡 B. 高炉炼铁前先将矿石粉碎，可以加快反应速率 C. 高炉炼铁尾气中，总是存在一定量的CO D. 在给定条件下，反应①和②达到平衡时，Fe的产量达到最大 9. 实验改进与优化应遵循科学性、直观性、易操作性、安全性的原则，提升化学实验效率。下列有关实验改进分析不正确的是 A. 使用恒压滴液漏斗可防止浓氨水污染环境，并使漏斗内液体顺利流下 B. 用点燃的木条靠近肥皂泡，听到爆鸣声，可检验产物中有氢气产生 C. 该改进装置可用于SO2性质的探究实验 D. 利用此装置可较长时间看到白色絮状沉淀 10. 微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是 A. 该电池在高温下进行效率更高 B. 电子的移动方向由 b经外电路到a C. HS⁻转化为 的反应为 D. 若该电池中有0.2 mol O2参加反应，则有0.2molH⁺向b迁移 11. 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。下列说法正确的是 A. 的电子式表示为 B. 反应①的产物中含有共价键 C. 反应②中N元素化合价发生改变 D. 该转化过程总反应可表示 12. 羰基硫(COS)可作为粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒温密闭容器中，将CO和H2S混合加热并达到下列平衡：CO(g)＋H2S(g)⇌COS(g)＋H2(g)，下列说法正确的是（ ） A. 若为恒容容器，混合气体的密度保持不变说明反应达到化学平衡状态 B. 若为恒容容器，反应达到平衡后，向容器中充入N2，反应速率加快 C. 若为恒压容器，气体的平均相对分子质量不变说明达到化学平衡状态 D. 若为恒压容器，反应达到平衡后，向容器中充入N2，反应速率减小 13. 不同条件下，用O2氧化一定浓度的FeCl2溶液过程中所测的实验数据如图所示。下列分析或推测不合理的是 A. Fe2+的氧化率随时间延长而逐渐增大 B. 由②和③可知，pH越大，Fe2+氧化速率越快 C. 由①和③可知，温度越高，Fe2+氧化速率越快 D. 氧化过程的离子方程式为：4Fe2++ O2+4H+= 4Fe3++ 2H2O 14. 将38.4g Cu与0.22L浓硝酸混合恰好完全反应生成氮的氧化物，这些氧化物恰好与溶液反应得到和的混合溶液，反应过程及有关数据如图所示。下列说法正确的是 A. 反应Ⅰ中硝酸只体现氧化性 B. 反应Ⅱ中作氧化剂 C. 混合气体中的物质的量为0.2mol D. 浓硝酸的物质的量浓度为 二、非选择题(本题共４小题，共５８分。除标注外，每空2分) 15. I．CO2转化成有机物可实现碳循环。在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。 （1）从3min到9min，v(H2)=___________mol•L−1•min−1. （2）能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填编号)。 A．反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1(即图中交叉点) B．混合气体的密度不随时间的变化而变化 C．单位时间内消耗3molH2，同时生成1molH2O D．v正(H2)=3v逆(H2O) E．CO2的体积分数在混合气体中保持不变 （3）平衡时CO2的转化率为___________，CH3OH(g)的体积分数是___________。 （4）一定温度下，第9分钟时v逆(CH3OH)___________(填“大于”、“小于”或“等于”)第3分钟时v正(CH3OH)。 Ⅱ．Na2S2O3可用于解毒西药和织物及纸浆漂白的脱氯剂等。在实验室，我们可以用硫代硫酸钠与稀硫酸的反应来探究影响反应速率的因素。某同学设计了如表系列实验： 实验序号 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀硫酸 H2O V/mL c/(mol•L−1) V/mL c/(mol•L−1) V/mL ① 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0 ② 40 V1 0.10 V2 0.50 V3 ③ 20 V4 0.10 4.0 0.50 V5 （5）写出硫代硫酸钠与稀硫酸反应的离子方程式___________。 （6）实验①、②可探究温度对反应速率的影响，则V1=___________。 （7）实验___________(填序号)可探究浓度对反应速率的影响，则V5=___________。 16. 氮及其化合物既是重要的化工产品，又是重要的化工原料，它们在反应中常涉及能量变化。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图，回答下列问题： （1）液氨可作制冷剂的原因是___________。 （2）氧化炉中NH3被氧化的化学方程式为___________。 （3）向吸收塔中通入A的作用是___________。 （4）汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，生成的等造成大气污染，其中生成NO的能量变化如图所示，则生成1 molNO时___________(填“吸收”或”放出“)热量为___________。 （5）NH3催化还原氮氧化物技术是目前应用最广泛的氮氧化物脱除技术，可用于上述硝酸生产的尾气处理，反应原理如图所示。 若反应NO和NO2物质的量之比为1：1，则总反应的化学方程为___________。 （6）利用NO2与NH3反应构成如图所示的电池，也可用于上述硝酸生产的尾气处理。 ①B的电极反应式为___________。 ②当有4.8molOH−通过阴离子交换膜时，理论上生成N2的物质的量为___________。 17. 某实验小组利用如图装置模拟古法制硫酸并进行SO2性质探究。 已知：①“绿矾”的化学式为，高温受热可完全分解得红棕色固体和气体混合物； ②SO2熔点−75.5℃，沸点−10℃；SO3熔点16.8℃，沸点44.8℃。 请回答下列问题： Ⅰ．制取硫酸：实验开始前打开活塞K1、K2，关闭活塞K3，通入一段时间N2后，关闭活塞K1、K2，打开活塞K3，用酒精喷灯高温加热绿矾。 （1）使用石英玻璃管而不使用普通玻璃管的原因是___________。 （2）B装置的作用是___________和分离出___________(填化学式)。 Ⅱ．探究SO2的性质：在装置C中先后加入同浓度同体积不同的钡盐溶液，控制食用油油层厚度一致、通入SO2流速一致。四次实验分别得到如表图： ①已煮沸的 ②未煮沸的 ③已煮沸的 ④未煮沸的 （3）pH−t图中，用化学用语解释曲线①缓慢下降原因___________ ；对比四组实验分析，④中发生反应___________(写反应的离子方程式)使溶液酸性增强，氧化性增强，氧化SO2的速率加快。 （4）上述四次实验中有白色沉淀生成的是___________(填编号)。 18. 一节1号干电池可以让1平方米土地上的庄稼颗粒无收，回收电池既可以防止污染又可以变废为宝。废旧锌锰干电池内部的黑色物质A主要含有、、、、碳单质、少量有机物（有机物易燃烧生成和），用黑色物质A制备高纯的流程如图： （1）第I步操作是为了除去可溶性的________（填化学式）。 （2）第I步后在空气中灼烧目的有两个，一个是将MnOOH转化为，另一个是________。灼烧时，MnOOH与空气中的氧气反应的化学方程式为________________。 （3）第III步中为提高反应速率，可以采取的措施有________（任写一条）。 （4）已知：难溶于水和乙醇，潮湿时易被空气氧化，100℃时开始分解；在pH大于7.7时，开始转化为沉淀。第IV步中的多步操作可按如图步骤进行： ①操作V加入溶液调节溶液pH的过程中有产生，则溶液与溶液反应的离子方程式为________________； ②操作VI中需要的玻璃仪器有________； ③你认为操作VII中检测方法及现象是________时可继续进行操作VIII； ④操作VIII中用无水乙醇洗涤的目的是________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 安徽省郎溪中学直升班年级部2024−2025学年第二学期 高一第二次月考化学学科试题 (分值：100分 考试时间：75分钟) 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 Na：23 S：32 Cu：64 一、选择题(本题包括14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意。) 1. 热量的释放或吸收是化学反应中能量变化的常见形式。下列化学变化为吸热反应的是 A. 燃料燃烧 B. 酸碱中和 C. 煅烧石灰石 D. 工业合成氨 【答案】C 【解析】 【详解】A．燃料燃烧释放热量，为放热反应，A错误； B．酸碱中和释放热量，为放热反应，B错误； C．煅烧石灰石，碳酸钙分解生成CaO和CO2，为吸热反应，C正确； D．工业上用氮气和氢气反应生成氨气，该反应为放热反应，D错误； 故答案选C。 2. 化学与生产、生活密切相关。下列现象或事实、解释或原因错误的是 选项 现象或事实 解释或原因 A． 碳酸钡可用作“钡餐” 碳酸钡难溶于水 B． 氮化硅用作高温结构陶瓷 氮化硅具有熔点高，硬度大和性质稳定等特点 C． 二氧化硫可用作食品添加剂 二氧化硫可以起到杀菌、抗氧化等作用 D． 常在食品包装袋中放入还原铁粉 防止食品氧化变质 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．碳酸钡能溶于胃酸（主要成分为盐酸），因此“钡餐”主要成分为硫酸钡，A错误； B．氮化硅具有熔点高，硬度大和性质稳定等特点，常被用作高温结构陶瓷，B正确； C．二氧化硫有杀菌、抗氧化等作用，可用作食品添加剂，C正确； D．食品包装袋中放入还原铁粉，铁可以与氧气反应消耗包装袋中的氧气，防止食品氧化变质，D正确； 故答案选A。 3. “宏观辨识与微观探析”是化学学科核心素养之一、下列离子方程式的书写正确的是 A. 用溶液吸收： B. 将磁性氧化铁溶于硝酸： C. 用醋酸和淀粉—溶液检验： D. 用溶液检验： 【答案】D 【解析】 【详解】A．少量SO2通入溶液中，二者发生氧化还原反应，正确的离子方程式为，A错误； B．将磁性氧化铁溶于硝酸，二者发生氧化还原反应，正确的离子方程式为，B错误； C．醋酸为弱酸，在离子方程式中不能拆开，用醋酸和淀粉—溶液检验，正确的离子方程式为，C错误； D．与在加热条件下反应生成NH3，用溶液检验的离子方程式为，D正确； 故选D。 4. 工业合成氨为人类社会发展作出了巨大贡献。N2和H2在催化剂表面合成氨的微观历程变化示意图如下： 下列说法不正确的是 A. ①→②没有化学键断裂 B. ②→③是吸热过程 C. NH3分子中均含有非极性键 D. ③→④表示N原子和H原子形成了NH3 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，①→②为N2和H2吸附在催化剂表面，没有化学键的断裂，A正确； B．由图可知，②→③化学键断裂，是吸热过程，B正确； C．、分子中含有非极性键，NH3分子中只含有极性键，不含有非极性键，C错误； D．由图可知，③→④表示N原子和H原子形成了NH3，D正确； 故选C。 5. 下列各组离子在给定条件下能大量共存的是 A. 饱和氯水中：、、、 B. 使酚酞变红的溶液中：、、、 C. 氯化铁溶液中：、、、 D. 使石蕊变红的溶液中：、、、 【答案】B 【解析】 【详解】A．饱和氯水中Cl2能将Fe2+氧化为铁离子，同时氯水呈酸性，碳酸氢根离子也不能大量存在，酸性条件下硝酸根离子与亚铁离子也会反应，两者也不能大量共存，A错误； B．使酚酞变红的溶液呈碱性，碱性条件下选项中的四种离子相互之间不反应，能大量共存，B正确； C．氯化铁溶液中Fe3+能与SCN-反应生成络合物，两者不能大量共存，同时铁离子也能和硫离子反应，C错误； D．使石蕊变红的溶液呈酸性，酸性溶液中硅酸根离子不能大量存在，D错误； 故答案选B。 6. 如图是一个“化学多米诺实验”装置，“化学多米诺实验”即只需控制第一个反应，利用反应中气体产生的压力和虹吸作用原理使若干化学实验依次发生。 已知：①(该反应的产物可作为分解的催化剂)；②E和F中的硫酸溶液浓度相同 下列有关分析错误的是 A. 进行实验前必须检查装置气密性 B. 整套装置共发生3个氧化还原反应 C. 装置J中出现浅黄色浑浊 D. 装置K的作用是吸收尾气 【答案】B 【解析】 【分析】E中Zn与稀硫酸反应制取H2，H2将F中混合溶液压入G中，G中Zn与CuSO4反应生成Cu、与硫酸反应产生H2，H2将H中CuSO4溶液压入过量氨水中，反应生成的[Cu(NH3)4]SO4溶液流入I中，催化H2O2分解产生O2，O2与J中过量H2S溶液反应生成S，K中NaOH溶液用于吸收尾气。 【详解】A．该实验中产生H2和O2，故进行实验前必须检查装置的气密性，A项正确； B．整套装置中发生的氧化还原反应有Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑、Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu、2H2O22H2O+O2↑、O2+2H2S=2S↓+2H2O，B项错误； C．装置J中的反应为O2+2H2S=2S↓+2H2O，装置中出现浅黄色浑浊，C项正确； D．装置K用于吸收尾气（挥发出来的H2S），防止污染环境，D项正确； 答案选B。 7. X、Y、Z、W四种金属片在稀盐酸中，用导线连接，可以组成原电池，实验结果如图所示：则四种金属活泼性由强到弱的顺序为 A. Z>Y>X>W B. Z>X>Y>W C. Z>Y>W>X D. Y>Z>X>W 【答案】A 【解析】 【分析】 形成原电池时，较为活泼的金属为负极，较不活泼的金属为正极，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，可生成金属、气体等，结合两极反应的现象进行判断。 【详解】甲中Z、Y组合时，Z为负极，则活泼性Z＞Y； 乙中X、Y组合时，X电极上有气泡，则X为正极，则活泼性Y＞X； 丙中Z、W组合时，电子从Z流向W，则Z为负极，则活泼性Z＞W； 丁中X、W组合时，W上发生还原反应，说明W为正极，活泼性X＞W； 因此活泼性Z＞Y＞X＞W，故选A。 8. 高炉炼铁的原料是焦炭和Fe2O3，发生的反应主要有：①；②。 下列有关说法错误的是 A. 对于反应②，当CO和CO2的正反应速率相等时，反应达到平衡 B. 高炉炼铁前先将矿石粉碎，可以加快反应速率 C. 高炉炼铁尾气中，总是存在一定量的CO D. 在给定条件下，反应①和②达到平衡时，Fe的产量达到最大 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据反应速率之比等于化学计量数之比可知，对于反应②，任意时刻CO和CO2的正反应速率相等，故当CO和CO2的正反应速率相等时，不能说明反应达到平衡，A错误； B．高炉炼铁前先将矿石粉碎，可以增大固体和气体的接触面积，从而加快反应速率，B正确； C．由题干信息可知，反应②是一个可逆反应，可逆反应存在一定反应限度，故高炉炼铁尾气中，总是存在一定量的CO，C正确； D．在给定条件下，反应①和②达到平衡时，反应达到最大限度，则Fe的产量达到最大，D正确； 故答案为：A。 9. 实验改进与优化应遵循科学性、直观性、易操作性、安全性的原则，提升化学实验效率。下列有关实验改进分析不正确的是 A. 使用恒压滴液漏斗可防止浓氨水污染环境，并使漏斗内液体顺利流下 B. 用点燃的木条靠近肥皂泡，听到爆鸣声，可检验产物中有氢气产生 C. 该改进装置可用于SO2性质的探究实验 D. 利用此装置可较长时间看到白色絮状沉淀 【答案】C 【解析】 【详解】A．恒压滴液漏斗为密闭装置且能平衡压强，使用恒压滴液漏斗可防止浓氨水污染环境，并使漏斗内液体顺利流下，A正确； B．氢气具有可燃性，和氧气混合点燃容易爆炸；用点燃的木条靠近肥皂泡，听到爆鸣声，可检验产物中有氢气产生，B正确； C．铜和浓硫酸需要加热才能反应生成二氧化硫，C错误； D．装置A中生成氢气排净装置中空气且生成硫酸亚铁，一段时间后关闭a，A中压强变大，硫酸亚铁被压入B中生成氢氧化亚铁沉淀，利用此装置可较长时间看到白色絮状沉淀，D正确； 答案选C。 10. 微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是 A. 该电池在高温下进行效率更高 B. 电子的移动方向由 b经外电路到a C. HS⁻转化为 的反应为 D. 若该电池中有0.2 mol O2参加反应，则有0.2molH⁺向b迁移 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，硫酸盐还原菌可将有机物氧化为二氧化碳，而硫氧化菌可将HS-氧化为SO，所以两种菌类的存在，循环把有机物氧化成CO2并放出电子，负极a上HS-在硫氧化菌作用下转化为SO，发生失电子的氧化反应，负极反应式是HS-+4H2O-8e-=SO+9H+，正极b上O2发生得电子的还原反应，正极反应式为4H++O2+4e-=2H2O，原电池工作时，溶液中的阳离子移向正极、阴离子移向负极，电子由负极经过导线流向正极。 【详解】A．高温条件下微生物会变性而死亡，该电池不能正常工作，故A错误； B．由图中H+移动方向可知，a极为负极、b极为正极，原电池工作时电子由负极经过导线流向正极，即电子从a流出，经外电路流向b，故B错误； C．负极上HS-在硫氧化菌作用下转化为SO，失电子发生氧化反应，HS-转化为SO的反应为HS-+4H2O-8e-=SO+9H+，故C正确； D．电子和氢离子均带1个单位的电荷，若该电池有1mol电子转移，则有1molH+通过质子交换膜，若该电池中有0.2molO2参加反应，则有0.8molH+通过质子交换膜，故D错误； 故选C。 11. 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。下列说法正确的是 A. 的电子式表示为 B. 反应①的产物中含有共价键 C. 反应②中N元素化合价发生改变 D. 该转化过程总反应可表示 【答案】D 【解析】 【详解】A．中有孤对电子，其电子式表示为，故A错误； B．产物排列顺序是氮离子、镁离子、氮离子、镁离子、氮离子，中只含有离子键，故B错误； C．反应②中N元素化合价前后都为−3价，没有发生改变，故C错误； D．根据图中信息得到该转化过程总反应可表示，故D正确。 综上所述，答案为D。 12. 羰基硫(COS)可作为粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒温密闭容器中，将CO和H2S混合加热并达到下列平衡：CO(g)＋H2S(g)⇌COS(g)＋H2(g)，下列说法正确的是（ ） A. 若为恒容容器，混合气体的密度保持不变说明反应达到化学平衡状态 B. 若为恒容容器，反应达到平衡后，向容器中充入N2，反应速率加快 C. 若为恒压容器，气体的平均相对分子质量不变说明达到化学平衡状态 D. 若为恒压容器，反应达到平衡后，向容器中充入N2，反应速率减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．该反应中反应物和生成物全部为气体，所以反应前后气体的总质量不变，容器恒容，则气体的密度一直不变，不能判定反应是否达到平衡，故A错误； B．恒容通入氮气，参与反应的各物质的浓度没有发生变化，所以反应速率不变，故B错误； C．该反应前后气体系数之和不变，所以反应前后气体的总物质的量不变，反应物和生成物全部为气体，气体总质量不变，所以气体的平均相对分子质量一直不变，不能判定反应是否达到平衡，故C错误； D．恒压条件下通入氮气，容器体积变大，参与反应的各物质的浓度减小，反应速率减小，故D正确； 故答案为D。 13. 不同条件下，用O2氧化一定浓度的FeCl2溶液过程中所测的实验数据如图所示。下列分析或推测不合理的是 A. Fe2+的氧化率随时间延长而逐渐增大 B. 由②和③可知，pH越大，Fe2+氧化速率越快 C. 由①和③可知，温度越高，Fe2+氧化速率越快 D. 氧化过程的离子方程式为：4Fe2++ O2+4H+= 4Fe3++ 2H2O 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图象可知，Fe2+的氧化率随时间延长而逐渐增大，故A正确； B．②和③变量为pH，由图象可知，由②和③可知，pH越小，Fe2+氧化速率越快，故B错误； C．①和③变量为温度，由图象可知，①和③的溶液的pH相同，温度越高，Fe2+氧化速率越快，故C正确； D．氧化过程发生的反应为酸性条件下，亚铁离子与氧气反应生成铁离子和水，反应的离子方程式为为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，故D正确； 故选B。 14. 将38.4g Cu与0.22L浓硝酸混合恰好完全反应生成氮的氧化物，这些氧化物恰好与溶液反应得到和的混合溶液，反应过程及有关数据如图所示。下列说法正确的是 A. 反应Ⅰ中硝酸只体现氧化性 B. 反应Ⅱ中作氧化剂 C. 混合气体中的物质的量为0.2mol D. 浓硝酸的物质的量浓度为 【答案】D 【解析】 【分析】铜与硝酸反应生成硝酸铜和氮的氧化物，38.4g Cu为0.6mol，所以生成硝酸铜0.6mol，则硝酸铜含有硝酸根离子1.2mol，生成氮的氧化物为0.9mol，与氢氧化钠恰好完全反应生成NaNO3和NaNO2，根据原子守恒可知，n(Na)=n(N)=n(NaOH)=0.5L×2mol/L=1mol，所以硝酸的总量为1.2mol+1mol=2.2mol。 【详解】A．反应I中硝酸中的氮元素一部分转化为+2价和+4价的氮，体现氧化性，同时还会生成硝酸铜和水，体现酸性，A错误； B．反应Ⅱ中NO中的N元素化合价升高，作还原剂，B错误； C．由题意可知0.9mol氮的氧化物转化为钠盐的量为1mol，则混合气体中的物质的量为1mol-0.9mol=0.1mol，C错误； D．由分析可知，0.22L浓硝酸的物质的量浓度为，D正确； 故选D。 二、非选择题(本题共４小题，共５８分。除标注外，每空2分) 15. I．CO2转化成有机物可实现碳循环。在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。 （1）从3min到9min，v(H2)=___________mol•L−1•min−1 （2）能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填编号)。 A．反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1(即图中交叉点) B．混合气体的密度不随时间的变化而变化 C．单位时间内消耗3molH2，同时生成1molH2O D．v正(H2)=3v逆(H2O) E．CO2的体积分数在混合气体中保持不变 （3）平衡时CO2的转化率为___________，CH3OH(g)的体积分数是___________。 （4）一定温度下，第9分钟时v逆(CH3OH)___________(填“大于”、“小于”或“等于”)第3分钟时v正(CH3OH)。 Ⅱ．Na2S2O3可用于解毒西药和织物及纸浆漂白的脱氯剂等。在实验室，我们可以用硫代硫酸钠与稀硫酸的反应来探究影响反应速率的因素。某同学设计了如表系列实验： 实验序号 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀硫酸 H2O V/mL c/(mol•L−1) V/mL c/(mol•L−1) V/mL ① 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0 ② 40 V1 0.10 V2 050 V3 ③ 20 V4 0.10 4.0 0.50 V5 （5）写出硫代硫酸钠与稀硫酸反应的离子方程式___________。 （6）实验①、②可探究温度对反应速率的影响，则V1=___________。 （7）实验___________(填序号)可探究浓度对反应速率的影响，则V5=___________。 【答案】（1）0.125 （2）DE （3） ①. 75% ②. 30% （4）小于 （5）+2H+=SO2↑+S↓+H2O （6）10.0 （7） ①. ①、③ ②. 6.0 【解析】 【分析】采用“控制变量法”探究温度或浓度对化学反应速率的影响时，只允许存在一个变量。即表中实验①、②的温度不同，则各物质的浓度和体积都应对应相等，混合液的总体积也应相同，也就是在混合后的溶液中，各物质的量浓度都要对应相等；实验①、③的温度相同，混合前稀硫酸的浓度虽然相同，但体积不同，在混合溶液中的浓度不同，所以混合前硫代硫酸钠的浓度和体积都应相同，混合液的总体积相同，这样才能保证混合后硫代硫酸钠的浓度相同。 【小问1详解】 从图中可以看出，从3min到9min，CO2的浓度由0.50mol/L变为0.25mol/L，则H2的浓度变化量为3×0.25mol/L=0.75mol/L，v(H2)== 0.125mol•L−1•min−1。 【小问2详解】 A．从图中可以看出，反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1(即图中交叉点)之后，二者的浓度继续发生改变，则未达到平衡状态，A不符合题意； B．在恒容密闭容器中，反应物和生成物都呈气态，则混合气体的密度始终不随时间的变化而变化，密度为恒量，反应不一定达平衡状态，B不符合题意； C．单位时间内消耗3molH2，同时生成1molH2O，虽然二者的物质的量变化量之比等于化学计量数之比，但反应进行的方向相同，所以不一定达平衡状态，C不符合题意； D．v正(H2)=3v逆(H2O)，反应进行的方向相反，且速率之比等于化学计量数之比，则反应达平衡状态，D符合题意； E．CO2的体积分数在混合气体中保持不变，则表明正、逆反应速率相等，反应达平衡状态，E符合题意； 故选DE。 【小问3详解】 平衡时，CO2的变化量为(1.00-0.25)mol/L=0.75mol/L，起始量为1.00mol/L，则CO2的转化率为=75%；体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，达平衡时，CO2的浓度为0.25mol/L，则CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的平衡量依次为0.25mol、0.75mol、0.75mol、0.75mol。CH3OH(g)的体积分数是=30%。 【小问4详解】 一定温度下，第3分钟时v正(CH3OH)大于第9分钟时v正(CH3OH)，而第9分钟时v正(CH3OH)等于第9分钟时v逆(CH3OH)，所以第9分钟时v逆(CH3OH) 小于第3分钟时v正(CH3OH)。 【小问5详解】 硫代硫酸钠与稀硫酸反应，生成硫酸钠和硫代硫酸，硫代硫酸分解，生成硫、二氧化硫和水，依据电荷守恒和质量守恒，可得出发生反应的离子方程式为+2H+=SO2↑+S↓+H2O。 【小问6详解】 实验①、②中，温度不同，可探究温度对反应速率的影响，则各物质的浓度对应相等，各溶液的体积对应相等，所以V1=10.0。 【小问7详解】 实验①、③的温度相同，可探究浓度对反应速率的影响。依据控制变量法，稀硫酸的体积不同，则在混合溶液中的浓度不同，所以Na2S2O3溶液的体积相同，混合溶液的总体积相同，由此得出V4=10.0，则V5=20.0-10.0-4.0=6.0。 【点睛】探究外界条件对化学反应速率的影响时，常采用“控制变量法”。 16. 氮及其化合物既是重要的化工产品，又是重要的化工原料，它们在反应中常涉及能量变化。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图，回答下列问题： （1）液氨可作制冷剂的原因是___________。 （2）氧化炉中NH3被氧化的化学方程式为___________。 （3）向吸收塔中通入A的作用是___________。 （4）汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，生成等造成大气污染，其中生成NO的能量变化如图所示，则生成1 molNO时___________(填“吸收”或”放出“)热量为___________。 （5）NH3催化还原氮氧化物技术是目前应用最广泛的氮氧化物脱除技术，可用于上述硝酸生产的尾气处理，反应原理如图所示。 若反应的NO和NO2物质的量之比为1：1，则总反应的化学方程为___________。 （6）利用NO2与NH3反应构成如图所示的电池，也可用于上述硝酸生产的尾气处理。 ①B的电极反应式为___________。 ②当有4.8molOH−通过阴离子交换膜时，理论上生成N2的物质的量为___________。 【答案】（1）氨气易液化，汽化时吸收大量的热，使环境温度降低 （2） （3）使NO2和NO全部转化为HNO3 （4） ①. 吸收 ②. 90kJ （5） （6） ①. ②. 1.4mol 【解析】 【分析】氮气和氢气进入合成塔催化剂高温高压反应生成氨气，进入氨分离器，从氨分离器中又回到合成塔中的物质是，氨气进入氧化炉中发生反应为氨气的催化氧化，进入吸收塔，通入空气使全部转化为，得到尾气中的少量可以用来处理； 【小问1详解】 液氨做制冷剂的原因是氨气易液化，液氨汽化时吸收大量的热，使环境温度降低；故答案为：氨气易液化，汽化时吸收大量的热，使环境温度降低。 【小问2详解】 氨气进入氧化炉中发生反应为氨气的催化氧化，反应中氮元素化合价由中−3价升高为中+2价，共升高5价，氧元素由中0价降低为−2价，共降低4价，化合价升降最小公倍数为20，故化学计量数为4，化学计量数为5，利用元素守恒可知化学计量数为4，的化学计量数为6，化学方程式为：；故答案为：。 【小问3详解】 氧化炉中出来的气体，先降温再进入吸收塔，吸收塔中通入空气发生反应有、、，可知A物质为氧气或空气，所以向吸收塔中通入A的作用是：使全部转化为；故答案为：使全部转化为。 【小问4详解】 从图中可知，断裂1mol中化学键吸收946kJ能量，断裂1mol中化学键吸收498kJ能量，断裂1molNO中化学键吸收632kJ能量，可得，所以生成1mol时吸收90kJ的能量；故答案为：吸收、90kJ。 【小问5详解】 催化还原氮氧化物生成和水，若催化剂表面参与反应的物质的量之比为，则总反应的化学方程式为：；故答案为：。 【小问6详解】 利用反应构成的电池，也可用于上述硝酸生产的尾气处理，可知的反应为：，产生无污染的，失电子生成，因此通入的一极为负极，通入的一极为正极，故电极A为负极，B电极为正极；①B电极为正极，正极上得电子结合水生成和，电极反应式为；故答案为：。 ②当有通过阴离子交换膜时，电路中转移的电子为4.8mol，负极的反应式为：，转移4.8mol电子时，产生的为，正极的电极反应式为：，转移4.8mol电子时，产生的为，理论上生成的物质的量为0.8mol+0.6mol=1.4mol；故答案为：1.4mol。 17. 某实验小组利用如图装置模拟古法制硫酸并进行SO2性质探究。 已知：①“绿矾”的化学式为，高温受热可完全分解得红棕色固体和气体混合物； ②SO2熔点−75.5℃，沸点−10℃；SO3熔点16.8℃，沸点44.8℃。 请回答下列问题： Ⅰ．制取硫酸：实验开始前打开活塞K1、K2，关闭活塞K3，通入一段时间N2后，关闭活塞K1、K2，打开活塞K3，用酒精喷灯高温加热绿矾。 （1）使用石英玻璃管而不使用普通玻璃管的原因是___________。 （2）B装置的作用是___________和分离出___________(填化学式)。 Ⅱ．探究SO2的性质：在装置C中先后加入同浓度同体积不同的钡盐溶液，控制食用油油层厚度一致、通入SO2流速一致。四次实验分别得到如表图： ①已煮沸的 ②未煮沸的 ③已煮沸的 ④未煮沸的 （3）pH−t图中，用化学用语解释曲线①缓慢下降的原因___________ ；对比四组实验分析，④中发生反应___________(写反应的离子方程式)使溶液酸性增强，氧化性增强，氧化SO2的速率加快。 （4）上述四次实验中有白色沉淀生成的是___________(填编号)。 【答案】（1）普通玻璃管受热易软化 （2） ①. 将与水蒸气冷凝制得硫酸 ②. SO2 （3） ①. ②. 或 （4）②③④ 【解析】 【分析】加热“绿矾”之前，先打开活塞K1、K2，关闭活塞K3，通入一段时间N2，目的是赶走装置中的空气。然后关闭活塞K1、K2，打开活塞K3，用酒精喷灯高温加热“绿矾”，“绿矾”受热分解生成、、SO3和，因SO3的沸点44.8℃，会和在B装置中被冰水液化生成硫酸，剩余的气体通入到装置C中，据此分析解答。 【小问1详解】 酒精喷灯的火焰温度高，普通玻璃管受热易软化，故使用耐高温的石英玻璃管。 【小问2详解】 B装置中装有冰水，能冷却水蒸气和SO3气体(SO3的沸点44.8℃)，故B装置的作用是将与水蒸气冷凝制得硫酸，同时分离出SO2气体。 【小问3详解】 煮沸过的溶液几乎没有氧气，通入的SO2气体与水反应生成亚硫酸和也不反应(弱酸不能制备强酸)，随着SO2气体通入时间越长，溶液中的浓度越来越大 ，酸性也越来越强，但是弱酸，酸性变化也不大，用化学用语解释就是 ；④未煮沸的溶液中有少量氧气，通入SO2气体后，会和溶液反应生成硝酸和硫酸钡沉淀，则④中发生反应为或。 【小问4详解】 ①已煮沸的中几乎没有氧气，通入的SO2气体生成的亚硫酸和也不反应(弱酸不能制备强酸)，则①中没有沉淀生成，而②未煮沸的溶液中含有少量氧气，通入SO2气体后会有少量硫酸生成，硫酸能够与反应生成沉淀，则②中有少量沉淀生成；③已煮沸的溶液中没有氧气，但通入SO2气体后会形成一个弱酸性环境，会将SO2氧化成硫酸，则③中有少量沉淀生成，④未煮沸的溶液中有少量氧气，通入SO2气体后，会和溶液反应生成硝酸和硫酸钡沉淀，故④中也有沉淀生成，上则述四次实验中有白色沉淀生成的是②③④。 18. 一节1号干电池可以让1平方米土地上的庄稼颗粒无收，回收电池既可以防止污染又可以变废为宝。废旧锌锰干电池内部的黑色物质A主要含有、、、、碳单质、少量有机物（有机物易燃烧生成和），用黑色物质A制备高纯的流程如图： （1）第I步操作是为了除去可溶性的________（填化学式）。 （2）第I步后在空气中灼烧的目的有两个，一个是将MnOOH转化为，另一个是________。灼烧时，MnOOH与空气中的氧气反应的化学方程式为________________。 （3）第III步中为提高反应速率，可以采取的措施有________（任写一条）。 （4）已知：难溶于水和乙醇，潮湿时易被空气氧化，100℃时开始分解；在pH大于7.7时，开始转化为沉淀。第IV步中的多步操作可按如图步骤进行： ①操作V加入溶液调节溶液pH的过程中有产生，则溶液与溶液反应的离子方程式为________________； ②操作VI中需要的玻璃仪器有________； ③你认为操作VII中检测的方法及现象是________时可继续进行操作VIII； ④操作VIII中用无水乙醇洗涤的目的是________。 【答案】（1）、 （2） ①. 除去碳单质和少量有机物 ②. （3）适当升高温度（或适当增大硫酸的浓度或粉碎或搅拌等） （4） ①. ②. 烧杯、漏斗、玻璃棒 ③. 取少量最后一次洗涤液于试管中，向其中加入溶液，无白色沉淀产生 ④. 除去水；乙醇易挥发，不会引入新杂质，有利于快速干燥。 【解析】 【分析】锌锰干电池内部的黑色物质A主要含有MnO2、MnOOH、NH4C1、ZnCl2、碳单质，用水浸取NH4C1、ZnCl2易溶性物质，过滤，将滤渣在空气中灼烧，碳燃烧、MnOOH灼烧变为二氧化锰，二氧化锰在酸性环境下与草酸反应生成硫酸锰，硫酸锰经过多步操作得到高纯碳酸锰。 【小问1详解】 NH4Cl、ZnCl2是易溶于水，而其他物质是难溶于水，因此第I步操作是为了除去可溶性的NH4Cl、ZnCl2； 【小问2详解】 第I步在空气中灼烧的目的有两个，一个是将MnOOH转化为MnO2，另一个是将碳燃烧生成二氧化碳，以除去碳单质和少量有机物。灼烧时，MnOOH与空气中的氧气反应生成二氧化锰，其反应的化学方程式为； 【小问3详解】 第Ⅲ步中为提高反应速率，主要从温度、浓度，接触面积分析，因此可以采取的措施有适当升高温度或适当增大硫酸的浓度或粉碎MnO2等， 【小问4详解】 ①操作V加入NH4HCO3溶液调节溶液pH的过程中有CO2产生，则MnSO4溶液与NH4HCO3溶液反应生成碳酸锰、二氧化碳和硫酸铵，其反应的离子方程式为； ②操作VI是过滤，则过滤需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒； ③你认为操作VII中检测硫酸根离子的方法及现象是取最后一次洗涤液于试管中，向其中加入BaCl2溶液，无白色沉淀产生时可继续进行操作； ④MnCO3难溶于乙醇，乙醇易挥发，操作VIII中用无水乙醇洗涤的目的是：除去水；乙醇易挥发，不会引入新杂质，有利于快速干燥。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$