精品解析：江苏省徐州市第七中学2024-2025学年高一年级下学期期中模拟考试

2024—2025学年度第二学期 高一年级期中模拟考试化学试题 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.本试卷共8页，满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。 2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。 3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。 4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。 5.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 可能用到的相对原子质量：H：1 O：16 N：14 S：32 I：127 Na：23 Mg：24 Cu：64 Cr：52 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 2021年9月24日，《Science》发表了中国科技工作者的一篇关于在实验室中由二氧化碳合成淀粉分子的论文，这是人类首次以二氧化碳为原料，不依赖植物光合作用，直接人工合成淀粉。该过程涉及二氧化碳加氢转化为甲醇分子的过程，且使用了生物酶催化。下列叙述错误的是 A. 该合成过程中能量转化形式主要是光能转化为化学能 B. 该过程中使用生物酶主要是为了加快反应速率 C. 该合成过程中所需的氢气可通过电解水制取 D. 该研究方向对提高人类粮食安全水平，促进碳中和具有重大意义 2. 氮及其化合物转化具有重要应用。下列说法正确的是 A. 根瘤菌能把空气中的转化为作为自身的养料 B. “雷雨发庄稼”涉及的物质转化：硝酸盐 C. 土壤中的硝酸盐被细菌分解转化为的过程属于生物固氮 D. 用稀处理试管上附着的银： 3. 反应3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋4H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变能使反应速率加快的是 ①增加铁的量　②将容器的体积缩小一半　③保持体积不变，充入N2使体系压强增大　④保持体积不变，充入水蒸气使体系压强增大 A. ①④ B. ②③ C. ③④ D. ②④ 4. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是 A. 2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH＝＋483.6 kJ/mol B. 已知C(石墨，s)＝C(金刚石，s) ΔH>0，则金刚石比石墨稳定 C. 含20.0g NaOH稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则表示该反应的热化学方程式为： NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.4 kJ/mol D. 已知2C(s)＋2O2(g)=2CO2(g) ΔH1，2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH2，则ΔH1>ΔH2 5. 一种用于驱动潜艇的液氨液氧燃料电池原理示意如图，下列有关该电池说法正确的是 A. 该电池工作时，每消耗22.4LNH3转移3mol电子 B. 电子由电极A经外电路流向电极B C. 电池工作时，OH-向电极B移动 D. 电极B上发生的电极反应为： H2O 氮的常见氢化物有氨和肼。氨用于生产硝酸、铵盐、纯碱等。肼具有强还原性，是一种常用的还原剂。与水反应可生成，液氨发生微弱电离产生，液氨能与碱金属（如、K）反应产生氢气。中一个H被取代，可得。尿素、和溶液一起反应可制得。 阅读以上材料，完成下列问题： 6. 实验室利用下列装置制取收集氨气，能够达到实验目的的是 A B C D 制取氨气 干燥氨气 收集氨气 尾气吸收 A. A B. B C. C D. D 7. 下列化学反应表示正确的是 A. 金属钠和液氨反应： B. 过量氨水和反应： C. 与水反应可生成： D. 尿素、和溶液制得： 8. 下列说法正确的是 A. 侯氏制碱的原理可表示为：饱和食盐水 B. 制取肼时，应向尿素溶液中滴加和的混合溶液 C. 氨气催化氧化制取属于氮的固定中的一种 D. 将蘸有浓氨水与浓硫酸的玻璃棒相互靠近时会有白烟生成 9. 一种新型电池既可以实现海水淡化，又可以处理含的废水，装置如图(模拟海水由溶液替代)。下列说法不正确的是 A. a极为负极，发生氧化反应 B. 隔膜Ⅱ为阴离子交换膜 C. a极电极反应为 D. 理论上除去模拟海水中的，可得 10. 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/LFeCl3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，且生成二氧化氮 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 11. 铁红常用于油漆、橡胶等工业。用废铁皮制取铁红的某工艺流程示意图如图： 下列说法错误的是 A. 操作X是过滤，需要用的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯等 B. 反应I的离子方程式为3Fe+8H++2NO=3Fe2++2NO↑+4H2O C. 反应Ⅱ后的溶液中一定大量存在的离子有：Fe3+、Na+、NH、Cl- D. 可用浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸来检验操作X后的溶液中存在的NH 12. 一定条件下，酸性溶液与发生反应，(Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含粒子的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A. (Ⅲ)能氧化 B. 随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小 C 该条件下，(Ⅱ)和(Ⅶ)能大量共存 D. 总反应为： 13. 将10g铜镁合金完全溶解于100mL某浓度的硝酸中，得到NO和(不考虑)共0.3mol，向反应后的溶液中加入溶液0.8L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为18.5g。下列说法错误的是 A. 该硝酸的物质的量浓度为 B. 合金中铜与镁的物质的量之比为2：3 C. 混合气体中NO和的体积之比为1：2 D. 铜镁合金溶解后，溶液中剩余的物质的量为0.3mol 二、非选择题：共5题，共61分。 14. 合理利用资源，加强环境保护，实施低碳经济是今后经济生活主流。据此回答下列问题： （1）用CO2合成燃料甲醇(CH3OH)是碳减排的新方向。现进行如下实验：某温度下，在体积为0.5 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。该反应的能量变化如图所示。 ①能判断该反应已达化学平衡状态的标志是 ___________(填字母)。 a．CO2体积分数保持不变        b．容器中混合气体的质量保持不变 c．混合气体的平均相对分子质量保持不变 d．CO2的生成速率与H2O的生成速率相等 e．容器中CO2浓度与H2浓度之比为1∶3 ②现测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。 从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)=___________；此时，CO2的转化率为___________。 （2）在一定的温度和压力条件下，将按一定比例混合的CO2和H2通过装有催化剂的反应器可得到甲烷：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) 。催化剂的选择是CO2甲烷化技术的核心，在两种不同催化剂条件下反应相同时间，测得CO2转化率随温度变化的影响如图所示： 对比上述两种催化剂的催化性能，工业上应选择的催化剂是___________，使用的合适温度约为___________。 15. 肼(N2H4)可用作燃料，与四氧化二氮反应生成氮气和气态水。已知： （1）① N2(g)＋2O2(g)=N2O4(g)   ΔH=+10 kJ·mol−1； ② N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)   ΔH=-543 kJ·mol−1； 气态肼和N2O4反应的热化学方程式是___________。 （2）科学家用氮化镓材料与铜组装的人工光合系统如图所示，利用该装置成功实现了以 CO2 和 H2O 合成 CH4。 正极反应式是___________，电路中每转移0.1mole−，正极区溶液质量___________(填“增加”或“减少”)___________g， 产生的O2在标准状况下的体积为___________mL。 16. 江南皮革厂的废水中含有一定量的氨氮(以NH3、形式存在)，通过沉淀和氧化两步处理后可使水中氨氮达到国家规定的排放标准。已知HClO的氧化性比NaClO强，NH3比更易被氧化。) (1)沉淀：向酸性废水中加入适量Fe2(SO4)3溶液，废水中的氨氮转化为NH4Fe3(SO4)2(OH)6沉淀。该反应的离子方程式为_______。 (2)氧化：加入NaClO溶液进一步氧化处理经沉淀处理后的废水。 ①在强酸性条件下，NaClO将废水中的氨氮转化为N2，该反应的离子方程式为____。 ②进水pH对氨氮去除率和出水pH的影响分别如图1和图2所示： i.进水pH在1.25～2.75范围内时，氨氮去除率随pH的升高而下降的原因是_____。 ii.进水pH在2.75～6范围内时，氨氮去除率随pH的升高而上升的原因是_____。 iii.国家相关标准要求经处理过的氨氮废水pH要控制在6～9，综合考虑进水pH应控制在_______左右为宜。 ③研究发现，强酸性废水中氨氮去除率随温度升高呈先升后降趋势。当温度大于30℃时，废水中氨氨去除率随着温度升高而降低，其原因可能是_______。 ④n(ClO-)/n(氨氮)对废水中氨氨去除率和总氮去除率的影响如图3所示。当n(ClO-)/n(氨氮)>1.54后，总氮去除率下降的原因是_______。 17. 常用于颜料、陶瓷、橡胶等工业。实验室模拟工业上以为原料制备的主要步骤如下。 （1）制备。取一定质量的和对应量的水加入到如图所示三颈瓶中，水浴加热并搅拌，一段时间后同时加入过量盐酸和无水乙醇充分反应，生成并逸出气体。 ①装置中冷凝管的作用是_______。 ②反应需在80℃条件下进行，适宜的加热方式为_______。 ③写出三颈瓶中发生反应的化学方程式_______。 ④实验中不使用的浓盐酸的原因是_______。 （2）制备。(Ⅲ)的存在形态的物质的量分数随溶液的分布如图所示。请补充完整由步骤(1)得到的溶液制备的实验方案：取步骤(1)得到的溶液，_______，低温烘干，得到。[实验中须使用的试剂：溶液、溶液、蒸馏水。] （3）测定样品纯度。准确称取样品，溶于过量硫酸并配成溶液。取溶液，用足量溶液将氧化为，煮沸除去过量的，冷却至室温。加入过量溶液，以淀粉溶液为指示剂，用标准溶液滴定至终点，消耗溶液(已知反应：；)。计算样品的纯度_____(写出计算过程)。 18. 工厂烟气(主要污染物SO2、NO)直接排放会造成空气污染，需处理后才能排放。 （1）脱硝技术已经成为使用广泛和成熟的烟气净化技术，脱硝效率高达以上。反应机理如图所示， 写出该反应发生的化学方程式___________。 ①酸性环境中脱硫过程示意图如图：    过程ⅰ反应的离子方程式为___________。 ②酸性环境中，纳米去除分两步，将步骤ⅱ补充完整：___________。 （2）NaOH溶液浓度越大，黏稠度越高，用不同浓度的NaOH溶液吸收NO2(混有NO)含量不同的工业尾气，主要反应：、。氮氧化物的吸收率随NaOH溶液浓度的变化如图所示，曲线Ⅱ表示NO的物质的量___________(“大于”“小于”或“等于”)NO2的物质的量；当NaOH溶液浓度高于0.5mol·L-1后，氮氧化物的吸收率随NaOH溶液浓度的升高而降低的原因是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024—2025学年度第二学期 高一年级期中模拟考试化学试题 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.本试卷共8页，满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。 2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。 3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。 4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。 5.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 可能用到的相对原子质量：H：1 O：16 N：14 S：32 I：127 Na：23 Mg：24 Cu：64 Cr：52 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 2021年9月24日，《Science》发表了中国科技工作者的一篇关于在实验室中由二氧化碳合成淀粉分子的论文，这是人类首次以二氧化碳为原料，不依赖植物光合作用，直接人工合成淀粉。该过程涉及二氧化碳加氢转化为甲醇分子的过程，且使用了生物酶催化。下列叙述错误的是 A. 该合成过程中的能量转化形式主要是光能转化为化学能 B. 该过程中使用生物酶主要是为了加快反应速率 C. 该合成过程中所需的氢气可通过电解水制取 D. 该研究方向对提高人类粮食安全水平，促进碳中和具有重大意义 【答案】A 【解析】 【详解】A．该合成过程中不依赖植物光合作用，直接人工合成淀粉，不是光能转化为化学能，A错误； B．生物酶是催化剂，主要是为了加快反应速率，B正确； C．电解水生成氢气和氧气，则该合成过程中所需的氢气可通过电解水制取，C正确； D．以二氧化碳为原料，直接人工合成淀粉，既可以减少二氧化碳减弱温室效应的影响，又可以合成淀粉，对提高人类粮食安全水平，促进碳中和具有重大意义，D正确； 故选：A。 2. 氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是 A. 根瘤菌能把空气中的转化为作为自身的养料 B. “雷雨发庄稼”涉及的物质转化：硝酸盐 C. 土壤中的硝酸盐被细菌分解转化为的过程属于生物固氮 D. 用稀处理试管上附着的银： 【答案】A 【解析】 【详解】A．生物固氮是固氮菌把空气中的N2转化为NH3或铵态氮肥作为自身的养料，故A正确； B．“雷雨发庄稼”涉及的物质转化中，N2与O2在放电的条件下生成NO，但是NO和H2O不能反应，故B错误； C．生物固氮是指固氮微生物将大气中的氮气还原成氨的过程，故C错误； D．用稀处理试管上附着的银的离子方程式为：，故D错误； 故选A。 3. 反应3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋4H2(g)在一容积可变密闭容器中进行，下列条件的改变能使反应速率加快的是 ①增加铁的量　②将容器的体积缩小一半　③保持体积不变，充入N2使体系压强增大　④保持体积不变，充入水蒸气使体系压强增大 A. ①④ B. ②③ C. ③④ D. ②④ 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】①铁是固体，增加铁的量，浓度不变，反应速率不变，①与题意不符； ②将容器的体积缩小一半，反应体系中气体物质的浓度增大，则化学反应速率增大，②符合题意； ③体积不变，充入N2使体系压强增大，但各物质的浓度不变，所以反应速率不变，③与题意不符； ④保持体积不变，充入水蒸气使体系压强增大，反应物浓度增大，反应速率增大，④符合题意； 答案为D。 4. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是 A. 2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH＝＋483.6 kJ/mol B. 已知C(石墨，s)＝C(金刚石，s) ΔH>0，则金刚石比石墨稳定 C. 含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则表示该反应的热化学方程式为： NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.4 kJ/mol D. 已知2C(s)＋2O2(g)=2CO2(g) ΔH1，2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH2，则ΔH1>ΔH2 【答案】C 【解析】 【详解】A、燃烧是放热反应，ΔH <0，A项错误； B、能量越低越稳定，石墨能量低，故石墨更稳定，B项错误； C、含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则表示该反应的热化学方程式为：NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH= -57.4 kJ/mol，C项正确； D、已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1，2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2，完全燃烧放热更多，焓变小，则ΔH1>ΔH2，D项错误； 答案选C。 5. 一种用于驱动潜艇的液氨液氧燃料电池原理示意如图，下列有关该电池说法正确的是 A. 该电池工作时，每消耗22.4LNH3转移3mol电子 B. 电子由电极A经外电路流向电极B C. 电池工作时，OH-向电极B移动 D. 电极B上发生的电极反应为： H2O 【答案】B 【解析】 【分析】根据题中液氨−-液氧燃料电池可知，负极上发生失电子的氧化反应，即A是负极，B是正极，碱性条件下，氧气在正极生成氢氧根离子，燃料电池的总反应是燃料燃烧的化学方程式：4NH3+3O2=2N2+6H2O，电子从负极流向正极。 【详解】A.没有指明状态，不能计算，A错误； B.电子从负极流向正极，即从电极A流向电极B，B正确； C.原电池中，阴离子向负极移动，则OH−向负极A移动，C错误； D在碱性条件下，氧气在正极生成氢氧根离子，其电极反应为：O2+2H2O+4e−=4OH−，D错误； 答案选B。 氮的常见氢化物有氨和肼。氨用于生产硝酸、铵盐、纯碱等。肼具有强还原性，是一种常用的还原剂。与水反应可生成，液氨发生微弱电离产生，液氨能与碱金属（如、K）反应产生氢气。中一个H被取代，可得。尿素、和溶液一起反应可制得。 阅读以上材料，完成下列问题： 6. 实验室利用下列装置制取收集氨气，能够达到实验目的的是 A B C D 制取氨气 干燥氨气 收集氨气 尾气吸收 A. A B. B C. C D. D 7. 下列化学反应表示正确的是 A. 金属钠和液氨反应： B. 过量氨水和反应： C. 与水反应可生成： D. 尿素、和溶液制得： 8. 下列说法正确的是 A. 侯氏制碱的原理可表示为：饱和食盐水 B. 制取肼时，应向尿素溶液中滴加和的混合溶液 C. 氨气催化氧化制取属于氮的固定中的一种 D. 将蘸有浓氨水与浓硫酸的玻璃棒相互靠近时会有白烟生成 【答案】6. C 7. B 8. B 【解析】 【6题详解】 A．制取氨气应该加热氯化铵和氢氧化钙的混合物，故不选A； B．氨气与硫酸反应生成硫酸铵，不能用浓硫酸干燥氨气，故不选B； C．氨气密度比空气小，用向下排空气法收集氨气，故选C； D．氨气极易溶于水，氨气溶于水易发生倒吸，氨气溶于水应该使用防倒吸装置，故不选D； 选C。 【7题详解】 A．金属钠和液氨反应方程式为，故A错误； B．过量氨水和反应生成亚硫酸铵，反应方程式为，故B正确； C．与水反应可生成和氢氧化镁，反应的离子方程式为，故C错误； D．尿素、和溶液反应生成、碳酸钠、氯化钠，，故D错误； 选B。 【8题详解】 A．侯氏制碱的原理，饱和食盐水中先通入氨气，后通入二氧化碳，故A错误； B．制取肼时，为防止被过量氧化，应向尿素溶液中滴加和的混合溶液，故B正确； C．氮的固定是氮元素由游离态变为化合态，氨气催化氧化制取不属于氮的固定，故C错误； D．硫酸不挥发，将蘸有浓氨水与浓硫酸的玻璃棒相互靠近时不会有白烟生成，故D错误； 选B。 9. 一种新型电池既可以实现海水淡化，又可以处理含的废水，装置如图(模拟海水由溶液替代)。下列说法不正确的是 A. a极为负极，发生氧化反应 B. 隔膜Ⅱ为阴离子交换膜 C. a极电极反应为 D. 理论上除去模拟海水中的，可得 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，CH3COO-在a极附近转化成CO2，其中碳元素化合价升高，发生氧化反应，所以a极为负极，则b极为正极。 【详解】A．由分析可知，a极为负极，发生氧化反应，A正确； B．原电池中，阴离子移向负极，所以Cl-通过隔膜I进入左室，隔膜I为阴离子交换膜，钠离子向右室移动，故隔膜Ⅱ为阳离子交换膜，B错误； C．负极附近CH3COO-失电子被氧化生成CO2和H+，正确的电极反应式为：，C正确； D．当电路中转移1mol电子时，根据电荷守恒可知，海水中有1mol Cl-移向负极，同时有1mol Na+移向正极，即除去1mol NaCl，理论上除去模拟海水中的NaCl351g，即，则转移6mol电子，根据负极反应式可知，，当转移6mol电子时，可得CO2，D正确； 答案选B。 10. 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，且生成二氧化氮 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，故A错误； B．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：，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，因此不能证明氨气与氧气反应生成二氧化氮，故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+，故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，故D错误； 故答案为C。 11. 铁红常用于油漆、橡胶等工业。用废铁皮制取铁红的某工艺流程示意图如图： 下列说法错误的是 A. 操作X是过滤，需要用的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯等 B. 反应I的离子方程式为3Fe+8H++2NO=3Fe2++2NO↑+4H2O C. 反应Ⅱ后的溶液中一定大量存在的离子有：Fe3+、Na+、NH、Cl- D. 可用浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸来检验操作X后的溶液中存在的NH 【答案】B 【解析】 【分析】本题为工业制备铁红工业流程题，首先用盐酸和硝酸钠溶液与过量废铁皮反应，将铁转化为二价铁，再通入空气将二价铁生成三价铁，用氢氧化钠调节pH得到氢氧化铁，再处理后得到铁红，以此解题。 【详解】A．根据流程可知，操作X后得到沉淀和溶液，故操作X为过滤，需要用的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯等，A正确； B．硝酸有强氧化性，可以将铁氧化为三价铁，由于废铁皮过量，最终铁元素对应的产物为亚铁离子，据操作X得到铵盐可知，硝酸的还原产物中有铵根离子，B错误； C．反应Ⅱ通入的空气将二价铁氧化为三价铁，据操作X得到铵盐可知，硝酸的还原产物中有铵根离子，反应后大量存在Fe3+、Na+、NH、Cl-，C正确； D．使用浓氢氧化钠溶液并加热，，再用湿润的红色石蕊试纸检验，若试纸变蓝，则可知溶液中存在NH，D正确； 故选B。 12. 一定条件下，酸性溶液与发生反应，(Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含粒子的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A. (Ⅲ)能氧化 B. 随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小 C. 该条件下，(Ⅱ)和(Ⅶ)能大量共存 D. 总反应为： 【答案】A 【解析】 【分析】约13min前，随着时间的推移Mn(Ⅶ)浓度减小直至为0，Mn(Ⅲ)浓度增大直至达到最大值，结合图像，此时间段主要生成Mn(Ⅲ)，同时先生成少量Mn(Ⅳ)后，Mn(Ⅳ)被消耗；约13min后，随着时间的推移Mn(Ⅲ)浓度减少，Mn(Ⅱ)的浓度增大。 【详解】A．由图像可知，随着时间的推移Mn(Ⅲ)的浓度先增大后减小，说明开始反应生成Mn(Ⅲ)，后Mn(Ⅲ)被消耗生成Mn(Ⅱ)， 所以Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4，A正确； B．随着反应物浓度的减小，到大约13min时开始生成Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅱ)浓度增大，Mn(Ⅱ)对反应起催化作用，13min后反应速率会增大，B错误； C．由图可知，Mn(Ⅶ)的浓度为0后才开始生成Mn(Ⅱ)，则该条件下Mn(Ⅱ)和Mn(VII)不能大量共存，C错误； D．H2C2O4为弱酸，在离子方程式中应以化学式保留，总反应为：，D错误； 故选A。 13. 将10g铜镁合金完全溶解于100mL某浓度的硝酸中，得到NO和(不考虑)共0.3mol，向反应后的溶液中加入溶液0.8L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为18.5g。下列说法错误的是 A. 该硝酸的物质的量浓度为 B. 合金中铜与镁的物质的量之比为2：3 C. 混合气体中NO和的体积之比为1：2 D. 铜镁合金溶解后，溶液中剩余的物质的量为0.3mol 【答案】A 【解析】 【分析】根据题意可知，铜失电子生成铜离子，铜离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铜沉淀，镁失电子生成镁离子，镁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀，据此分析。 【详解】A．全部沉淀后，溶质为NaNO3，根据氮原子守恒，有n(HNO3)=n(NaNO3)+n(NO，NO2)=0.8L×1mol/L+0.3mol=1.1mol，c(HNO3)==11mol/L；故A错误； B．根据上述分析，得到氢氧根物质的量等于金属失去电子物质的量，依据质量守恒，得到氢氧根物质的量为=0.5mol，即得失电子物质的量为0.5mol，因此有2n(Cu)+2n(Mg)=0.5，64n(Cu)+24n(Mg)=10.0，联立解得n(Cu)=0.1mol，n(Mg)=0.15mol，因此合金中铜和镁的物质的量之比为2：3，故B正确； C．根据得失电子数目守恒，3n(NO)+n(NO2)=0.5mol，n(NO)+n(NO2)=0.3，解得n(NO)=0.1mol，n(NO2)=0.2mol，NO和的体积之比为1：2，故C正确； D．由上述计算可知，n(HNO3)=1.1mol，反应掉的n(HNO3)=2n(合金)+n(NO，NO2)==0.8mol，故剩余的硝酸为0.3mol，故D正确； 答案选A。 二、非选择题：共5题，共61分。 14. 合理利用资源，加强环境保护，实施低碳经济今后经济生活主流。据此回答下列问题： （1）用CO2合成燃料甲醇(CH3OH)是碳减排的新方向。现进行如下实验：某温度下，在体积为0.5 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。该反应的能量变化如图所示。 ①能判断该反应已达化学平衡状态的标志是 ___________(填字母)。 a．CO2体积分数保持不变        b．容器中混合气体的质量保持不变 c．混合气体的平均相对分子质量保持不变 d．CO2的生成速率与H2O的生成速率相等 e．容器中CO2浓度与H2浓度之比为1∶3 ②现测得CO2(g)和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示。 从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)=___________；此时，CO2的转化率为___________。 （2）在一定的温度和压力条件下，将按一定比例混合的CO2和H2通过装有催化剂的反应器可得到甲烷：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) 。催化剂的选择是CO2甲烷化技术的核心，在两种不同催化剂条件下反应相同时间，测得CO2转化率随温度变化的影响如图所示： 对比上述两种催化剂的催化性能，工业上应选择的催化剂是___________，使用的合适温度约为___________。 【答案】（1） ①. acd ②. 0.375mol·L-1min-1 ③. 75% （2） ①. Ni-CeO2 ②. 320℃ 【解析】 小问1详解】 ①a．CO2体积分数保持不变说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故a正确； b．反应前后气体质量总是不变的，所以容器中混合气体的质量保持不变不能说明反应达到平衡状态，故b错误； c．混合气体的质量不变，物质的量是变化的，所以混合气体的平均相对分子质量保持不变说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故c正确； d．CO2与H2O的化学计量比为1：1，因此CO2的生成速率（逆反应速率）与H2O的生成速率（正反应速率）相等可以说明达到平衡状态，故d正确； e．由于反应前充入1molCO2和3molH2，满足化学计量数之比，所以容器中CO2浓度与H2浓度之比始终为1：3，故e错误； 故答案为acd； ②从反应开始到平衡生成甲醇是1.5mol/L，消耗氢气是4.5mol/L，则氢气的平均反应速率v(H2)=4.5mol/L÷12min＝0.375mol·L-1min-1；消耗二氧化碳是1.5mol/L，所以此时CO2的转化率为。 【小问2详解】 对比上述两种催化剂的催化性能，在相同温度下Ni-CeO2对应的二氧化碳转化率高，所以工业上应选择的催化剂是Ni-CeO2，320℃时转化率达到最大值，所以使用的合适温度约为320℃。 15. 肼(N2H4)可用作燃料，与四氧化二氮反应生成氮气和气态水。已知： （1）① N2(g)＋2O2(g)=N2O4(g)   ΔH=+10 kJ·mol−1； ② N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)   ΔH=-543 kJ·mol−1； 气态肼和N2O4反应的热化学方程式是___________。 （2）科学家用氮化镓材料与铜组装的人工光合系统如图所示，利用该装置成功实现了以 CO2 和 H2O 合成 CH4。 正极反应式是___________，电路中每转移0.1mole−，正极区溶液质量___________(填“增加”或“减少”)___________g， 产生的O2在标准状况下的体积为___________mL。 【答案】（1）N2O4(g)+2N2H4(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1096 kJ·mol-1 （2） ①. CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O ②. 增加 ③. 0.45 ④. 560 【解析】 【小问1详解】 气态肼和N2O4反应的化学方程式是：N2O4(g)+2N2H4(g)=3N2(g)+4H2O(g)，该反应由2×②-①得到，根据盖斯定律，ΔH=(-2×543-10)kJ·mol-1=-1096 kJ·mol-1，则热化学方程式为：N2O4(g)+2N2H4(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1096 kJ·mol-1。 【小问2详解】 该电池为原电池，电子流出的为负极，故产生氧气的电极为负极(左侧)，产生甲烷的电极为正极(右侧)，正极反应式是CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O；根据正极反应式，电路中每转移8mol电子，生成2mol水，正极区溶液质量增加2mol×18g/mol=36g，故每转移0.1mole-，正极区溶液质量增加；负极的电极式为2H2O-4e-=O2+4H+，每转移0.1mole−，生成0.025mol氧气，标况下的体积为：0.025mol×22.4L/mol=0.56L=560mL。 16. 江南皮革厂的废水中含有一定量的氨氮(以NH3、形式存在)，通过沉淀和氧化两步处理后可使水中氨氮达到国家规定的排放标准。已知HClO的氧化性比NaClO强，NH3比更易被氧化。) (1)沉淀：向酸性废水中加入适量Fe2(SO4)3溶液，废水中的氨氮转化为NH4Fe3(SO4)2(OH)6沉淀。该反应的离子方程式为_______。 (2)氧化：加入NaClO溶液进一步氧化处理经沉淀处理后的废水。 ①在强酸性条件下，NaClO将废水中的氨氮转化为N2，该反应的离子方程式为____。 ②进水pH对氨氮去除率和出水pH的影响分别如图1和图2所示： i.进水pH在1.25～2.75范围内时，氨氮去除率随pH的升高而下降的原因是_____。 ii.进水pH在2.75～6范围内时，氨氮去除率随pH的升高而上升的原因是_____。 iii.国家相关标准要求经处理过的氨氮废水pH要控制在6～9，综合考虑进水pH应控制在_______左右为宜。 ③研究发现，强酸性废水中氨氮去除率随温度升高呈先升后降趋势。当温度大于30℃时，废水中氨氨去除率随着温度升高而降低，其原因可能是_______。 ④n(ClO-)/n(氨氮)对废水中氨氨去除率和总氮去除率的影响如图3所示。当n(ClO-)/n(氨氮)>1.54后，总氮去除率下降的原因是_______。 【答案】 ①. NH+3Fe3++2SO+6H2O＝NH4Fe3(SO4)2(OH)6↓+6H+ ②. 3ClO-+2NH＝N2↑+3Cl-+3H2O+2H+ ③. 随着pH升高，NaClO含量增大，氧化性能降低，导致氨氮去除率下降 ④. 随着pH升高氨氮废水中氨气含量增大，氨氮更易被氧化 ⑤. 1.50 ⑥. 氧化剂HClO不稳定，温度升高受热分解 ⑦. NaClO的投入量过大，把氨氮氧化为NO 【解析】 【分析】 【详解】(1)向酸性废水中加入适量Fe2(SO4)3溶液，NH、Fe3+、SO和H2O反应生成NH4Fe3(SO4)2(OH)6沉淀，反应的离子方程式为：NH+3Fe3++2SO+6H2O＝NH4Fe3(SO4)2(OH)6↓+6H+。 (2)①NaClO具有强氧化性，废水中的氮为-3价，被氧化转化为N2，NaClO被还原为NaCl，反应的离子方程式为：3ClO-+2NH＝N2↑+3Cl-+3H2O+2H+。 ②i.由于随着pH升高，NaClO含量增大，氧化性能降低，所以进水pH为1.25～2.75范围内，氨氮去除率随pH升高迅速下降； ⅱ.由于随着pH升高氨氮废水中氨气含量增大，氨氮更易被氧化，所以进水pH为2.75～6.00范围内，氨氮去除率随pH升高而上升； ⅲ.根据图象可判断进水pH应控制在1.50左右，氨氮去除率会较大。 ③NaClO水解生成HClO，HClO不稳定受热易分解，所以当温度大于30℃时，废水中氨氮去除率随着温度升高而降低。 ④当n(ClO-)/n(氨氮)＞1.54时，NaClO的投入量增大，则溶液中NaClO的浓度较大，能把氨氮氧化为NO，所以总氮去除率下降。 17. 常用于颜料、陶瓷、橡胶等工业。实验室模拟工业上以为原料制备的主要步骤如下。 （1）制备。取一定质量的和对应量的水加入到如图所示三颈瓶中，水浴加热并搅拌，一段时间后同时加入过量盐酸和无水乙醇充分反应，生成并逸出气体。 ①装置中冷凝管的作用是_______。 ②反应需在80℃条件下进行，适宜的加热方式为_______。 ③写出三颈瓶中发生反应的化学方程式_______。 ④实验中不使用的浓盐酸的原因是_______。 （2）制备。(Ⅲ)的存在形态的物质的量分数随溶液的分布如图所示。请补充完整由步骤(1)得到的溶液制备的实验方案：取步骤(1)得到的溶液，_______，低温烘干，得到。[实验中须使用的试剂：溶液、溶液、蒸馏水。] （3）测定样品纯度。准确称取样品，溶于过量硫酸并配成溶液。取溶液，用足量溶液将氧化为，煮沸除去过量的，冷却至室温。加入过量溶液，以淀粉溶液为指示剂，用标准溶液滴定至终点，消耗溶液(已知反应：；)。计算样品的纯度_____(写出计算过程)。 【答案】（1） ①. 导气、冷凝回流，提高无水乙醇和盐酸的利用率 ②. 水浴加热 ③. ④. 可能会发生副反应生成氯气，污染环境且盐酸的利用率降低 （2）边搅拌边加入溶液，调节溶液的在6~12范围之间，静置、过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，直至向最后一次洗涤液中滴加溶液不再出现浑浊 （3）91.56％ 【解析】 小问1详解】 ①装置中冷凝管的作用是：导气、冷凝回流，提高无水乙醇和盐酸的利用率； ②反应需在80℃条件下进行，为使受热均匀，适宜的加热方式为水浴加热； ③三颈瓶中乙醇、、HCl在加热条件下反应生成并逸出气体，化学方程式为：； ④具有氧化性，和浓盐酸可能会发生副反应生成氯气，污染环境且盐酸的利用率降低。 【小问2详解】 由图2知，pH在6~12范围之间，主要以存在，Cr(III)中加入溶液，调节pH在6~12，以生成沉淀，过滤后，滤液中含有Cr-，用稀HNO3和AgNO3检验滤液中不存在Cl-时，可停止用蒸馏水洗涤沉淀。 【小问3详解】 测定样品纯度的实验原理为：先溶解生成Cr(III)，Cr(III)被氧化生成Cr2O，Cr2O氧化I-生成I2，再用滴定生成的I2，根据Cr守恒以及反应关系得：2~2Cr3+~ Cr2O~3I2~6，由的消耗量，可计算出的量为，样品的纯度为。 18. 工厂烟气(主要污染物SO2、NO)直接排放会造成空气污染，需处理后才能排放。 （1）脱硝技术已经成为使用广泛和成熟的烟气净化技术，脱硝效率高达以上。反应机理如图所示， 写出该反应发生的化学方程式___________。 ①酸性环境中脱硫过程示意图如图：    过程ⅰ反应的离子方程式为___________。 ②酸性环境中，纳米去除分两步，将步骤ⅱ补充完整：___________。 （2）NaOH溶液浓度越大，黏稠度越高，用不同浓度的NaOH溶液吸收NO2(混有NO)含量不同的工业尾气，主要反应：、。氮氧化物的吸收率随NaOH溶液浓度的变化如图所示，曲线Ⅱ表示NO的物质的量___________(“大于”“小于”或“等于”)NO2的物质的量；当NaOH溶液浓度高于0.5mol·L-1后，氮氧化物的吸收率随NaOH溶液浓度的升高而降低的原因是___________。 【答案】（1） ①. ②. ③. （2） ①. 大于 ②. NaOH溶液浓度越大，黏稠度越来越高（气体在液体中的流动性变差，不利于气体的吸收），所以对氮氧化物的吸收率下降 【解析】 【小问1详解】 由图可知，在催化剂的作用下，NH3与NO、O2反应最终生成N2和H2O，则发生反应的化学方程式为；由图可知，过程i反应为在T.F菌作用下硫化氢和硫酸铁反应生成硫单质和硫酸亚铁，根据质量守恒可知还生成氢离子，反应为；由图可知，反应ii为亚硝酸根离子发生还原反应生成铵根离子，氮元素化合价由+3变为-3，则纳米铁在酸性环境中发生氧化反应生成亚铁离子，化合价由0变为+2，根据电子守恒、质量守恒配平可知，反应为。 【小问2详解】 NaOH溶液与NO、NO2反应的化学方程式为：2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O，当n(NO)=n(NO2)时，气体刚好能被充分吸收，当n(NO2)<n(NO)时，NO不能被NaOH溶液吸收，氮氧化物的吸收率降低，因此曲线II表示NO的物质的量大于NO2的物质的量；NaOH溶液浓度越大黏稠度越高，当NaOH溶液浓度高于0.5mol/L后，黏稠度越来越高，对氮氧化物的吸收率下降。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$