精品解析：江苏省连云港市赣榆区2024-2025学年高一下学期4月期中考试 化学试题

2024-2025学年度第二学期期中学业水平质量监测 高一年级化学试题（A） 注意事项 1.本试卷共6页，包含单项选择题（第1~13题，共13题）、非选择题（第1417题，共4题）两部分。满分100分，考试时间75分钟。考试结束后，请将答题纸交回。 2.请将自己的学校、姓名、考试证号填、涂在答题纸上。 3.作答非选择题时必须用0.5mm黑色墨水签字笔写在答题纸上的指定位置，在其它位置作答一律无效。作答选择题请用2B铅笔涂黑。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Mg-24 Al-27 Zn-65 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项符合题意。 1. 将空气中游离态的氮转化成含氮化合物叫作氮的固定。下列反应中属于氮的固定的是 A. 雷电时空气中的与反应生成 B. 由与制 C. 由氨基酸合成人体所需的蛋白质 D. 硝酸盐在细菌作用下生成氮气 2. “侯氏制碱法”的原理为。下列有关说法正确的是 A. 结构示意图： B. 电子式： C. 晶体中只有共价键 D. 的结构式： 3. 实验室制取的实验原理及装置（夹持、连接装置略）均正确的是 A. 用装置甲制取 B. 用装置乙净化 C. 用装置丙收集 D. 用装置丁吸收尾气 4. 反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应为放热反应 B. 反应的 C. 的总能量高于和的总能量 D. 中和反应的热量变化趋势与图像所示一致 阅读下列资料，完成下面小题： 工业合成氨反应： 。不仅可以制造、氮肥（如、、等），还可用于制取肼（）。工业上常用浓氨水检验输送的管道是否泄漏，泄漏处有白烟（成分为）生成。加热条件下能将还原成。 5. 下列说法正确的是 A. 肼和尿素均属于无机物 B. 氮肥中N的化合价相同 C. 铵态氮肥使用时需要低温保存，深施盖土 D. 与反应体现了氧化性 6. 在指定条件下，下列微粒间的转化能够实现的是 A. B. C. D. 7. 对于工业合成氨反应，下列有关说法正确的是 A. 使用高效催化剂可减小 B. 增大压强能使全部转化为 C. 用 表示键能，则： D. 标准状况下，该反应中每生成转移电子的数目约等于 8. 甲酸（HCOOH）是一种弱酸，一定条件在水溶液中部分电离出甲酸根离子（）和氢离子，达到平衡。下列说法正确的是 A. 甲酸的电离方程式： B. 达到平衡状态时，电离过程停止 C. 的甲酸溶液中： D. 升高温度能使的甲酸溶液中 9. 银锌纽扣电池反应为。下列说法错误的是 A. 电解质溶液可能是稀盐酸 B. 放电时锌是电池的负极 C. 充电时发生氧化反应 D. 充电过程中实现了电能向化学能转化 10. 暖贴是利用钢铁电化学腐蚀原理制成的，内部结构如图所示。下列说法正确的是 A. 铁作负极，其电极反应式： B. 暖贴工作时需要与空气中的和水蒸气接触 C. 暖贴短时间内产生较多的热是因为活性炭被氧化 D. 暖贴使用后产生的红色固体成分为 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 实验结论 A 向一支试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条，加入5mL5盐酸，用手触摸试管的外壁，试管温度升高 镁与盐酸的反应属于放热反应 B 将少量放在研钵中，加入熟石灰，用研杵研磨，闻到刺激性气味 易分解 C 取溶液，向其中滴加溶液，充分反应后，静置取上层清液滴加溶液，溶液变成血红色 与的反应属于可逆反应 D 向两支试管中分别加入、溶液，再各加入2滴溶液。加的试管气泡生成的快 是分解的催化剂 A. A B. B C. C D. D 12. 和反应生成过程中的能量变化如下图所示。下列说法正确的是 A. 气态氢原子结合生成时，吸收能量 B. 断开中化学键需要吸收能量 C. 中的键比的键牢固 D. 13. 科学家发现某些生物酶体系可以促进和的转移(如a、b和c)，能将海洋中的转化为进入大气层，反应过程如图所示。 下列说法正确的是 A. 过程Ⅰ中发生氧化反应 B. a和b中转移的数目相等 C. 过程Ⅱ中参与反应的 D. 过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 化学是一门实验科学。 （1）在一个小烧杯里，加入晶体和晶体，然后将小烧杯放在已滴有3~4滴水的玻璃片上，并立即用玻璃棒搅拌。实验流程示意图如图所示。 ①浸有稀硫酸棉花的作用是__________。 ②说明该反应为吸热反应的实验现象是__________。 （2）为研究与稀盐酸反应的反应速率，通过实验测定反应中生成的气体体积随反应时间变化情况如图所示。在三个相同的时间段里，反应速率最大的是__________时间段，理由是__________。 （3）如图所示，将锌、铜通过导线相连，置于稀硫酸中。 ①铜片上现象是________。 ②负极的电极反应式为________。 ③若电解质溶液换成溶液，电池反应的离子方程式为_______。 15. 工业上制备硝酸的设备和流程如图所示： （1）工业制备硝酸的原料有、和__________。 （2）热交换器内发生的化学反应为__________（填“放热”或“吸热”）反应。 （3）转化器中发生反应的化学方程式为__________。该反应过程中主要产物是而不是的可能原因是__________。 （4）吸收塔中主要发生的化学反应方程式是__________。该反应过程中，理论上每生成，转移的电子数为__________。 （5）硝酸应该密封贮存在低温、避光处的原因是__________。 （6）用溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下： （ⅰ） （ⅱ） ①反应（ⅰ）中氧化剂是________（填化学式，下同）；反应（ⅱ）中还原剂是________。 ②工业上将、通入石灰乳中可制备重要的工业原料。该工艺需控制和物质的量之比接近的原因是________。 16. 某化学兴趣小组进行制取并进行在不同条件下的性质实验。 （1）实验室制备的反应装置如图所示。 ①试管内发生反应的化学方程式为__________。 ②碱石灰的作用是__________。 （2）将产生的按图所示进行实验。一段时间后，试管内有红棕色气体生成。已知：为无色气体。 ①试管内发生反应的化学方程式为__________。 ②停止反应后，立即关闭试管两侧的活塞。一段时间后，将试管浸入冰水中，试管内气体颜色变浅，可能原因是__________。 （3）利用下图所示装置进行的燃烧实验。 ①两种气体通入的先后顺序是__________，其理由是__________。 ②燃烧生成无污染物质的化学方程式为__________。 17. 减少汽车尾气中氮氧化物的排放，可有效保护环境。 Ⅰ．以液化气（以丁烷计，丁烷的化学式为）、甲醇代替汽油。 （1）已知完全燃烧生成和液态水，放出的热量。则在中完全燃烧的热化学方程式为__________。 （2）以甲醇（）代替汽油优点是__________（填写一点即可）。 Ⅱ．安装汽车尾气净化装置，将转化为无污染的。 （3）活性炭可对汽车尾气进行处理，原理为：。下列情况能说明该反应达到平衡状态的是__________。（填字母） A． B．混合气体中的体积分数保持不变 C．恒温、恒容条件下，混合气体的密度保持不变 （4）含钯（Pd）等金属催化剂，可将汽车尾气中和转化为和。 若在容积为的密闭容器中进行该反应，起始时充入0.04molCO、0.02molNO，反应在不同条件下进行，反应体系的总压强随时间的变化如图所示。 ①的平衡转化率：实验a__________（填“大于”“小于”或“等于”）实验。 ②实验从开始至平衡（40min）时NO的反应速率为__________。 ③与实验b相比，实验c改变的条件是__________。 Ⅲ．使用高效燃料电池作为动力，发展新能源汽车。 （5）金属（M）-空气电池具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车的电源。该类电池放电的总反应方程式为：。 ①上述方程式中，若为金属，则__________。 ②电池的“理论比能量”是指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。、、三种金属-空气电池中，__________（填元素符号）-空气电池的理论比能量最高。 （6）氢氧燃料电池反应原理示意图如图所示。 ①直接燃烧的能量转换率__________（填“高于”“等于”或“低于”）燃料电池。 ②电池工作时，移向__________极（填“正”或“负”）。 ③当电池放电转移电子时，计算理论上至少需消耗标准状况下的体积。（写出计算过程，否则不得分！）__________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度第二学期期中学业水平质量监测 高一年级化学试题（A） 注意事项 1.本试卷共6页，包含单项选择题（第1~13题，共13题）、非选择题（第1417题，共4题）两部分。满分100分，考试时间75分钟。考试结束后，请将答题纸交回。 2.请将自己的学校、姓名、考试证号填、涂在答题纸上。 3.作答非选择题时必须用0.5mm黑色墨水签字笔写在答题纸上的指定位置，在其它位置作答一律无效。作答选择题请用2B铅笔涂黑。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Mg-24 Al-27 Zn-65 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项符合题意。 1. 将空气中游离态的氮转化成含氮化合物叫作氮的固定。下列反应中属于氮的固定的是 A. 雷电时空气中的与反应生成 B. 由与制 C. 由氨基酸合成人体所需的蛋白质 D. 硝酸盐在细菌作用下生成氮气 【答案】A 【解析】 【详解】A．雷电时氮气和氧气反应生成NO，是在自然条件下的氮的固定，A符合； B．由与制为化合物的转化，不属于氮的固定，B不符合； C．由氨基酸合成人体所需的蛋白质为化合物的转化，不属于氮的固定，C不符合； D．硝酸盐在细菌作用下生成氮气为化合物转化为单质，不属于氮的固定，D不符合； 故选A。 2. “侯氏制碱法”的原理为。下列有关说法正确的是 A. 结构示意图： B. 电子式： C. 晶体中只有共价键 D. 的结构式： 【答案】D 【解析】 【详解】A．的核电荷数为11，结构示意图：，A错误； B．NH3的电子式，B错误； C．晶体存在离子键和共价键，C错误； D．为共价化合物，结构式：，D正确； 故选D。 3. 实验室制取的实验原理及装置（夹持、连接装置略）均正确的是 A. 用装置甲制取 B. 用装置乙净化 C. 用装置丙收集 D. 用装置丁吸收尾气 【答案】C 【解析】 【详解】A．稀硝酸和Cu反应生成NO，故A错误； B．NO2和NaOH反应，不能用来净化NO2，故B错误； C．NO2密度大于空气，可以用向上排空气法收集，故C正确； D．NO2和H2O反应生成HNO3和NO，漏斗入水会倒吸和生成污染的NO，不能用水吸收尾气，故D错误； 故选C。 4. 反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应为放热反应 B. 反应的 C. 的总能量高于和的总能量 D. 中和反应的热量变化趋势与图像所示一致 【答案】B 【解析】 【详解】A．图示中反应物的总能量小于生成物的总能量，为吸热反应，故A错误； B．由图示为吸热反应，则反应为放热反应，，故B正确； C．该反应为吸热反应，的总能量低于和的总能量，故C错误； D．中和反应为放热反应，该反应为吸热反应，热量变化趋势与图像所示不一致，故D错误； 答案选B。 阅读下列资料，完成下面小题： 工业合成氨反应： 。不仅可以制造、氮肥（如、、等），还可用于制取肼（）。工业上常用浓氨水检验输送的管道是否泄漏，泄漏处有白烟（成分为）生成。加热条件下能将还原成。 5. 下列说法正确的是 A. 肼和尿素均属于无机物 B. 氮肥中N的化合价相同 C. 铵态氮肥使用时需要低温保存，深施盖土 D. 与反应体现了氧化性 6. 在指定条件下，下列微粒间的转化能够实现的是 A. B. C. D. 7. 对于工业合成氨反应，下列有关说法正确的是 A. 使用高效催化剂可减小 B. 增大压强能使全部转化为 C. 用表示键能，则： D. 标准状况下，该反应中每生成转移电子的数目约等于 【答案】5. C 6. A 7. D 【解析】 【5题详解】 A．肼为无机物，尿素属于有机物，A错误； B．氮肥中N的化合价可能不相同，如硝酸铵中铵根离子和硝酸根离子中N的化合价不同，B错误； C．铵态氮肥受热易分解，使用时需要低温保存，深施盖土，C正确； D．与反应可以生成氯化铵和氮气，体现了还原性，D错误； 故选C。 【6题详解】 A．与反应可以生成氯化铵和氮气，则微粒间的转化能够实现，故A正确； B．氨气和氧化铜反应生成Cu、H2O、N2，则微粒间的转化不能实现，故B错误； C．氨气和CO反应生成HCN、H2O，则微粒间的转化不能实现，故C错误； D．氨气和CO2反应生成尿素和水，在水溶液可以生成碳酸氢铵，则微粒间的转化不能实现，故D错误； 故选A。 【7题详解】 A．使用高效催化剂能改变反应速率，不可减小，A错误； B．合成氨反应为可逆反应，反应物不能完全转化，增大压强也不能使全部转化为，B错误； C．焓变等于反应物键能总和减去生成物键能总和，用表示键能，则：，C错误； D．反应过程中，N由0价变为-3价，标准状况下，物质的量为1mol，该反应中每生成转移电子的数目约等于，D正确； 故选D。 8. 甲酸（HCOOH）是一种弱酸，一定条件在水溶液中部分电离出甲酸根离子（）和氢离子，达到平衡。下列说法正确的是 A. 甲酸的电离方程式： B. 达到平衡状态时，电离过程停止 C. 的甲酸溶液中： D. 升高温度能使的甲酸溶液中 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲酸为弱酸，不能完全电离，应用可逆号，电离方程式为：，A错误； B．电离平衡为动态平衡，达到平衡状态时，电离过程没有停止，甲酸分子电离成离子的速率等于离子结合成甲酸分子的速率，B错误； C．甲酸为弱酸，不能完全电离，则的甲酸溶液中：，C正确； D．甲酸为弱酸，不能完全电离，电离吸热，则升高温度，增大，但是始终小于，D错误； 故选C。 9. 银锌纽扣电池反应为。下列说法错误的是 A. 电解质溶液可能是稀盐酸 B. 放电时锌是电池的负极 C. 充电时发生氧化反应 D. 充电过程中实现了电能向化学能转化 【答案】A 【解析】 【分析】由电池反应可知，放电时，锌失去电子化合价升高，则Zn是负极，Ag2O中银化合价降低、得到电子被还原，是正极，充电时，电能转化为化学能。 【详解】A．Zn和盐酸反应，Ag2O和盐酸反应生成氯化银沉淀，使用盐酸作电解质不能形成银锌纽扣电池，A错误； B．锌失去电子化合价升高，则Zn是负极，B正确； C．充电时失去电子转化为Ag2O，化合价升高发生氧化反应，C正确； D．充电过程中，电能转化为化学能，实现了电能向化学能转化，D正确； 答案选A。 10. 暖贴是利用钢铁电化学腐蚀原理制成的，内部结构如图所示。下列说法正确的是 A. 铁作负极，其电极反应式： B. 暖贴工作时需要与空气中的和水蒸气接触 C. 暖贴短时间内产生较多的热是因为活性炭被氧化 D. 暖贴使用后产生的红色固体成分为 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，暖贴的工作原理实际上是铁发生吸氧腐蚀，工作时，铁、碳在氯化钠溶液中构成原电池，铁做负极失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，电极反应式为，活性炭做正极，氧气做正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应式为。 【详解】A．由分析可知，暖贴工作时，铁、碳在氯化钠溶液中构成原电池，铁做负极失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，电极反应式为，故A错误； B．由分析可知，正极反应式为，则暖贴工作时需要与空气中的和水蒸气接触，故B正确； C．由分析可知，暖贴工作时，铁做负极被消耗，活性炭做正极不被消耗，故C错误； D．负极产生的亚铁离子与正极产生的氢氧根离子生成，被氧化为，受热分解生成红色的，故D错误； 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 实验结论 A 向一支试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条，加入5mL5盐酸，用手触摸试管的外壁，试管温度升高 镁与盐酸的反应属于放热反应 B 将少量放在研钵中，加入熟石灰，用研杵研磨，闻到刺激性气味 易分解 C 取溶液，向其中滴加溶液，充分反应后，静置取上层清液滴加溶液，溶液变成血红色 与的反应属于可逆反应 D 向两支试管中分别加入、溶液，再各加入2滴溶液。加的试管气泡生成的快 是分解的催化剂 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．Mg和稀盐酸的反应为放热反应，导致反应后溶液温度升高，能探究Mg与盐酸反应的热效应，能达到实验目的，故A选； B．将少量硫酸铵和熟石灰混合在研钵中进行研磨，研磨相当于加热，发生反应：，氨气有刺激性气味，不能判断硫酸铵分解，不能达到实验目的，故B不选； C．取1 mL 0.1 mol/L KI溶液，向其中滴加5 mL 0.1mol/L溶液，发生反应，该反应可逆，但是充分反应后，过量，取上层清液滴加KSCN溶液，溶液变成血红色，不能达到实验目的，故C不选； D．判断是分解的催化剂需要一支试管加入，另外一支试管不加入，且两支试管中浓度相同，不能达到实验目的，故D不选； 故选A。 12. 和反应生成过程中的能量变化如下图所示。下列说法正确的是 A. 气态氢原子结合生成时，吸收能量 B. 断开中化学键需要吸收能量 C. 中的键比的键牢固 D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．化学键的生成放出能量，气态氢原子结合生成时，放出能量，故A错误； B．化学键的断裂吸收能量，断开中化学键需要吸收能量，故B正确； C．中键能为242.7kJ/mol，的键能为，中的键不如的键牢固，故C错误； D．焓变等于反应物键能总和减去生成物的键能总和， =，故D错误； 答案选B。 13. 科学家发现某些生物酶体系可以促进和的转移(如a、b和c)，能将海洋中的转化为进入大气层，反应过程如图所示。 下列说法正确的是 A. 过程Ⅰ中发生氧化反应 B. a和b中转移的数目相等 C. 过程Ⅱ中参与反应的 D. 过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图示可知，过程I中NO转化为NO，氮元素化合价由+3价降低到+2价，NO作氧化剂，被还原，发生还原反应，A错误； B．由图示可知，过程I为NO在酶1的作用下转化为NO和H2O，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式为：NO+2H++e-NO+H2O，生成1molNO，a过程转移1mole-，过程II为NO和NH在酶2的作用下发生氧化还原反应生成H2O和N2H4，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式为：NO+NH+3e-+2H+H2O+N2H4，消耗1molNO，b过程转移3mol e-，转移电子数目不相等，B错误； C．由图示可知，过程II发生反应的参与反应的离子方程式为：NO+NH+3e-+2H+H2O+N2H4，n(NO):n(NH)=1:1，C错误； D．由图示可知，过程I的离子方程式为NO+2H++e-NO+H2O，过程II的离子方程式为NO+NH+3e-+2H+H2O+N2H4，过程III的离子方程式为N2H4N2↑+4H++4e-，则过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO+ NH= N2↑+2H2O，D正确； 答案选D。 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 化学是一门实验科学。 （1）在一个小烧杯里，加入晶体和晶体，然后将小烧杯放在已滴有3~4滴水的玻璃片上，并立即用玻璃棒搅拌。实验流程示意图如图所示。 ①浸有稀硫酸棉花的作用是__________。 ②说明该反应为吸热反应的实验现象是__________。 （2）为研究与稀盐酸反应的反应速率，通过实验测定反应中生成的气体体积随反应时间变化情况如图所示。在三个相同的时间段里，反应速率最大的是__________时间段，理由是__________。 （3）如图所示，将锌、铜通过导线相连，置于稀硫酸中。 ①铜片上现象是________。 ②负极的电极反应式为________。 ③若电解质溶液换成溶液，电池反应的离子方程式为_______。 【答案】（1） ①. 吸收生成的氨气 ②. 玻璃片上结冰 （2） ①. t1～t2 ②. 反应放热，使反应速率加快 （3） ①. 有气泡产生 ②. Zn－2e－=Zn2＋ ③. Zn+Cu2+=Zn2++Cu 【解析】 【分析】（1）Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体混合于烧杯中用玻璃棒搅拌有利于充分接触，加速反应进行，快速搅拌使温度快速下降，二者反应生成氨气，氨气对人体有害，污染大气，根据氨气的性质，可用稀硫酸吸收，烧杯和玻璃片之间的水结冰会将二者粘在一起，反应物的总能量小于生成物的总能量，则反应是一个吸热反应，据此分析解答。 （2）曲线斜率越大，反应速率越快，随着反应的进行，盐酸浓度不断减小，但是反应为放热反应，因此t1-t2反应速率最大。 （3）将锌、铜通过导线相连，置于稀硫酸中，形成了Cu-Zn原电池，Zn作负极，Cu作正极。 【小问1详解】 ①该反应中有氨气生成，氨气是对人体有害的气体，会对环境造成污染，所以不能直接排放到大气中，应该有尾气吸收装置，可以使用稀硫酸吸收，浸有稀硫酸棉花的作用是吸收生成的氨气。 ②通过玻璃片上结冰现象，可以知道氢氧化钡晶体和氯化铵之间的反应是吸热的。 【小问2详解】 从图中可以看出，在t1～t2时间段，相同时间段内生成CO2最多，反应速率最快，所以化学反应速率最快的时间段是t1～t2；因为随着反应的进行，盐酸浓度不断减小，但反应速率加快，则反应放热，从而得出影响此时间段反应速率的主要因素是反应放热，使反应速率加快。 【小问3详解】 ①Cu作正极，H+在正极得电子，化合价降低，被还原，电极反应式为：2H＋＋2e－=H2↑，现象为：铜片上有气泡产生。 ②Zn作负极，失电子，化合价升高，被氧化，电极反应式为：Zn－2e－=Zn2＋。 ③若电解质溶液换成溶液，发生锌和硫酸铜的置换反应，电池反应的离子方程式为Zn+Cu2+=Zn2++Cu。 15. 工业上制备硝酸的设备和流程如图所示： （1）工业制备硝酸的原料有、和__________。 （2）热交换器内发生的化学反应为__________（填“放热”或“吸热”）反应。 （3）转化器中发生反应的化学方程式为__________。该反应过程中主要产物是而不是的可能原因是__________。 （4）吸收塔中主要发生的化学反应方程式是__________。该反应过程中，理论上每生成，转移的电子数为__________。 （5）硝酸应该密封贮存在低温、避光处的原因是__________。 （6）用溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下： （ⅰ） （ⅱ） ①反应（ⅰ）中氧化剂是________（填化学式，下同）；反应（ⅱ）中还原剂是________。 ②工业上将、通入石灰乳中可制备重要的工业原料。该工艺需控制和物质的量之比接近的原因是________。 【答案】（1）空气 （2）放热 （3） ①. ②. 实验条件下NO稳定(或实验条件下NO2能分解生成NO和氧气) （4） ①. ②. 1 （5）硝酸受热或见光易分解 （6） ①. NO2 ②. NO2 ③. 若和物质的量之比小于，会导致产品中混有杂质，若和物质的量之比大于，会导致放出的气体中NO含量升高。 【解析】 【分析】工业上制硝酸的原理：转化器中发生反应、热交换器中发生反应、吸收塔中发生的主要反应。 【小问1详解】 由图和分析知，工业制备硝酸的原料有、和空气。 【小问2详解】 热交换器内发生的化学反应为，为放热反应。 【小问3详解】 转化器中发生反应的化学方程式为。该反应过程中主要产物是而不是的可能原因是实验条件下NO稳定或实验条件下NO2能分解生成NO和氧气。 【小问4详解】 吸收塔中发生的主要反应，该反应过程中，+4价N，分别升高为+5价，降低为+2价，理论上每生成，转移的电子数为1。 【小问5详解】 硝酸应该密封贮存在低温、避光处的原因是硝酸受热或见光易分解。 【小问6详解】 ①反应（ⅰ）中+4价N元素和+2价N元素均变为+3价，故氧化剂是NO2；反应（ⅱ）中+4价N元素分别变为+3价和+5价，还原剂是NO2。 ②根据反应（ⅰ）、反应（ⅱ）可知，若和物质的量之比小于，会导致产品中混有杂质，若和物质的量之比大于，会导致放出的气体中NO含量升高。 16. 某化学兴趣小组进行制取并进行在不同条件下的性质实验。 （1）实验室制备的反应装置如图所示。 ①试管内发生反应的化学方程式为__________。 ②碱石灰的作用是__________。 （2）将产生的按图所示进行实验。一段时间后，试管内有红棕色气体生成。已知：为无色气体。 ①试管内发生反应的化学方程式为__________。 ②停止反应后，立即关闭试管两侧的活塞。一段时间后，将试管浸入冰水中，试管内气体颜色变浅，可能原因是__________。 （3）利用下图所示装置进行的燃烧实验。 ①两种气体通入的先后顺序是__________，其理由是__________。 ②燃烧生成无污染物质的化学方程式为__________。 【答案】（1） ①. 2NH4Cl＋Ca(OH)22+CaCl2+2H2O ②. 吸收水分，干燥氨气 （2） ①. 4NH3＋5O2 4NO＋6H2O ②. 2NO2(g)⇌ N2O4(g)∆H<0，降低温度使平衡正向移动，部分红棕色NO2转化为无色N2O4 （3） ①. 先通入O2，后通入NH3 ②. 若先通入氨气，氨在空气中不能点燃，逸出造成污染 ③. 4NH3+3O22N2+6H2O 【解析】 【分析】实验室用NH4Cl和Ca(OH)2来制备，通过碱石灰H2O（g）被吸收得到纯净的NH3，NH3催化氧化得到NO，NO与O2反应可得红棕色气体NO2，无水氯化钙可吸收水和氨气，NO2可发生可逆反应：，NH3燃烧可生成无污染的N2，据此分析解答。 【小问1详解】 反应的化学方程式为：2NH4Cl＋Ca(OH)22+CaCl2+2H2O；碱石灰的作用是干燥氨气； 【小问2详解】 NH3与过量O2在催化剂、加热条件下发生反应: 4NH3＋5O2 4NO＋6H2O，生成的NO在试管内被过量的O2氧化为红棕色的NO2气体；将试管浸入冰水中，由于2NO2（g）⇌N2O4（g）∆H＜0，正反应为放热反应，当温度降低时，平衡向正反应方向移动，部分红棕色的NO2转化为无色N2O4，颜色变浅； 【小问3详解】 由于在装置的b管上端点燃氨气，则必须先通入O2，后通入NH3，因为若先通入NH3，NH3在空气中不能点燃，NH3逸出会造成污染；氨气在氧气中燃烧，反应产生氮气和水，反应的化学方程式是4NH3+3O22N2+6H2O； 17. 减少汽车尾气中氮氧化物的排放，可有效保护环境。 Ⅰ．以液化气（以丁烷计，丁烷的化学式为）、甲醇代替汽油。 （1）已知完全燃烧生成和液态水，放出的热量。则在中完全燃烧的热化学方程式为__________。 （2）以甲醇（）代替汽油优点是__________（填写一点即可）。 Ⅱ．安装汽车尾气净化装置，将转化为无污染的。 （3）活性炭可对汽车尾气进行处理，原理为：。下列情况能说明该反应达到平衡状态的是__________。（填字母） A． B．混合气体中的体积分数保持不变 C．恒温、恒容条件下，混合气体的密度保持不变 （4）含钯（Pd）等金属催化剂，可将汽车尾气中和转化为和。 若在容积为的密闭容器中进行该反应，起始时充入0.04molCO、0.02molNO，反应在不同条件下进行，反应体系的总压强随时间的变化如图所示。 ①的平衡转化率：实验a__________（填“大于”“小于”或“等于”）实验。 ②实验从开始至平衡（40min）时NO的反应速率为__________。 ③与实验b相比，实验c改变的条件是__________。 Ⅲ．使用高效燃料电池作为动力，发展新能源汽车。 （5）金属（M）-空气电池具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车的电源。该类电池放电的总反应方程式为：。 ①上述方程式中，若为金属，则__________。 ②电池的“理论比能量”是指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。、、三种金属-空气电池中，__________（填元素符号）-空气电池的理论比能量最高。 （6）氢氧燃料电池反应原理示意图如图所示。 ①直接燃烧的能量转换率__________（填“高于”“等于”或“低于”）燃料电池。 ②电池工作时，移向__________极（填“正”或“负”）。 ③当电池放电转移电子时，计算理论上至少需消耗标准状况下的体积。（写出计算过程，否则不得分！）__________。 【答案】（1） （2）降低成本，更加环保 （3）BC （4） ①. 小于 ②. ③. 使用了催化剂 （5） ①. 3 ②. Al （6） ①. 低于 ②. 负 ③. 在负极发生反应，电极反应为，则当电池放电转移电子时，设消耗xmol氢气，可得，解得x=5，则氢气体积为 【解析】 【小问1详解】 已知完全燃烧生成和液态水，放出的热量。则1mol在中完全燃烧放出的热量为，则热化学方程式为。 【小问2详解】 以甲醇（）代替汽油优点是降低成本，更加环保。 【小问3详解】 A．说明正逆反应速率不相等，不能说明该反应达到平衡状态，错误； B．混合气体中的体积分数保持不变说明正逆反应速率相等，能说明该反应达到平衡状态，正确； C．容器容积不变，随反应进行混合气体的质量逐渐增大，则混合气体的密度逐渐增大，故当混合气体的密度保持不变，能说明该反应达到平衡状态，正确； 故选BC。 【小问4详解】 ①容器容积相等，气体物质的量相等，a条件下反应体系的总压强比b条件下反应体系的总压强大，则a条件的反应温度更高，该反应为放热反应，升温平衡逆向移动，则的平衡转化率：实验a小于实验。 ②该反应的化学方程式为，设达到平衡时生成氮气x mol，则达到平衡时，、、，根据恒温恒容下，压强比等于物质的量比，可得，解得x=0.005，实验从开始至平衡（40min）时NO的反应速率为。 ③与实验b相比，实验c起始压强相等，平衡时压强想等，但是反应速率更大，则实验c改变的条件是使用了催化剂。 【小问5详解】 金属（M）-空气电池具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车的电源。该类电池放电的总反应方程式为：。 ①上述方程式中，若为金属，根据得失电子守恒可得，3。 ②1g三种金属发生反应失去电子物质的量分别，：、：、：，则Al-空气电池的理论比能量最高。 【小问6详解】 ①直接燃烧的能量转换率低于燃料电池。 ②原电池中，阴离子移动向负极，则电池工作时，移向负极。 ③在负极发生反应，电极反应为，则当电池放电转移电子时，设消耗xmol氢气，可得，解得x=5，则氢气体积为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $