精品解析：安徽省黄山市屯溪第一中学2024-2025学年高一下学期期中考试 化学试题

高一化学 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 Na：23 S：32 Fe：56 Cu：64 Zn：65 Ba：137 一、选择题(本题含14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意，请将正确选项填入答题卡上对应位置) 1. 化学与生产、生活、科技息息相关，下列说法错误的是 A. 水玻璃可以用于制作木材防火剂 B. 玻璃、陶瓷、水泥的主要成分均为硅酸盐 C. 国产AI “DeepSeek”的出现离不开芯片的发展，芯片的主要成分是二氧化硅 D. 国产飞机C919使用的氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料 【答案】C 【解析】 【详解】A．水玻璃是硅酸钠的水溶液，可以用来制作木材防火剂，故A正确； B．玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英，水泥的主要原料是黏土、石灰石，陶瓷主要原料是黏土，三者主要成分均是硅酸盐，都属于硅酸盐产品，故B正确； C．芯片的主要成分是Si，故C错误； D．氮化硅具有耐高温、高硬度等特性，氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，故D正确； 故答案为C。 2. 酸雨形成示意图如图所示。下列说法正确的是 A. pH<7的雨水即为酸雨 B. 汽车排气口处发生反应：N2+O22NO2 C. 可以通过“汽车尾气催化净化”、“燃煤脱硫”等措施遏制酸雨形成 D. 二氧化氮、二氧化硫均能形成强酸，所以都为酸性氧化物 【答案】C 【解析】 【详解】A．pH小于5.6的雨水即为酸雨，故A错误； B．汽车排气口处发生的反应为一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，反应的化学方程式为2NO+O2=2NO2，故B错误； C．可以通过“汽车尾气催化净化”、“燃煤脱硫”等措施可以减少氮的氧化物和二氧化硫的排放，遏制酸雨形成，故C正确； D．二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，所以二氧化氮不属于酸性氧化物，故D错误； 故选C。 3. 下列说法正确的是 A. SiO2会与NaOH反应，所以不能用玻璃瓶保存NaOH B. Fe、Al与浓硝酸在常温下可以发生反应 C. 标准状况下1mol SO3的体积为22.4L D. 有能量变化的过程均为化学反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．SiO2和NaOH反应生成Na2SiO3，具有粘性，能用玻璃瓶保存NaOH，但不能用玻璃塞，故A错误； B．常温下，浓硝酸使Fe、Al表面迅速生成氧化膜阻止反应进一步发生，属于氧化还原反应，故B正确； C．标准状况下SO3不是气体，不能确定其体积，故C错误； D．有能量变化的过程不一定是化学反应，如液态水变为气态水就不属于化学反应，故D错误； 故答案为B。 4. 下列有关除杂正确的是 选项 物质(杂质) 试剂 A SO2(HCl) 饱和Na2SO3 B SiO2(Al2O3) NaOH C NH3(H2O) 无水CaCl2 D CO2(SO2) 酸性KMnO4 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．二氧化硫与饱和亚硫酸钠溶液也反应生成亚硫酸氢钠，应该用饱和亚硫酸氢钠溶液，A错误； B．二氧化硅也与氢氧化钠溶液反应，应该用盐酸，B错误； C．氨气也与氯化钙反应，应该用碱石灰，C错误； D．二氧化硫与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应，二氧化碳与酸性高锰酸钾不反应，D正确； 故选D 5. 根据如图能量变化所述正确的是 A. 反应物A断键放出能量比生成物B成键吸收能量多 B. 反应符合如图所示能量变化 C. 所有的燃烧反应均符合如图所示能量变化 D. 反应物A比生成物B更稳定 【答案】C 【解析】 【分析】从图像可看出，反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应。 【详解】A．从图中可看出，反应物A断键应吸收能量，比生成物B成键释放的能量少，A项错误； B．图像代表的反应为放热反应，而反应为吸热反应，不符合该图所示能量变化，B项错误； C．所有的燃烧反应均为放热反应，符合该图所示能量变化，C项正确； D．图中反应物A具有的能量高，生成物B具有的能量低，根据物质能量越低越稳定，生成物B更稳定，D项错误； 答案选C。 6. 已知几种化学键的键能如下：H-H的键能为436.0 kJ∙mol−1；F-F的键能为155.0 kJ∙mol−1；H-F的键能为568.0 kJ∙mol−1；N≡N的键能为942.0 kJ∙mol−1；N-F的键能为283.0 kJ∙mol−1；下列说法中正确的是 A. 反应2HFH2+F2是一个吸热反应 B. 反应H2+F2=2HF，每形成2molH-F键，吸收1136 KJ的能量 C. N-F键比H-F键更稳定 D. 反应N2+3F22NF3中，反应物的总能量低于生成物的总能量 【答案】A 【解析】 【详解】A．反应2HFH2+F2中，断开2mol H-F键吸收的能量：2×568kJ=1136 kJ，形成1mol H-H键和1mol F-F键释放的能量：436 kJ+155kJ=591kJ，为吸热反应，A正确； B．形成化学键会释放能量，反应H2+F2=2HF中每形成2molH-F键，释放2×568 kJ =1136 kJ的能量，B错误； C．键能越大，键越稳定，H-F键能（568 kJ/mol-1）大于N-F键能（283 kJ/mol-1），故H-F更稳定，C错误； D．反应N2+3F22NF3中，断开1mol N≡N键吸收的能量：942.0 kJ，断开3mol F-F键吸收的能量：3×155.0 kJ=465 kJ，形成6molN-F键释放的能量：6×283.0 kJ=1698kJ，则放出的热量大于吸收的热量，为放热反应，说明反应物的总能量高于生成物的总能量，D错误； 故选A。 7. 锌锰干电池和铅酸蓄电池是生活中常用的电化学装置，其结构示意图如图所示下列说法正确的是 A. 图a中正极的电极反应为： B. 图a中电流从石墨棒流向锌筒，NH4Cl糊不参与反应 C. 图b中电池工作时移向PbO2一极 D. 图b中可以发生电能到化学能的转化 【答案】D 【解析】 【详解】A．普通锌锰干电池放电过程中，MnO2在正极得到电子生成MnO(OH)，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：，A错误； B．图a中锌为负极，石墨为正极，则电流从石墨棒流向锌筒，结合A分析可知，NH4Cl糊参与反应，B错误； C．原电池工作时，根据离子迁移规律可知，部分为阴离子，应该向负极Pb移动，还有部分硫酸根参与正极电极反应，C错误； D．图b为可充电电池，当充电时，可以发生电能到化学能的转化，D正确； 故选D。 8. 将质量相同的纯铜片和纯铁片按如图所示方式插入同浓度的硫酸铜中一段时间，下列说法正确的是 A. 图a、图b中铜片均无变化 B. 图a中Cu2+消耗速度比图b更快 C. 图a中每转移0.1mol电子，理论上铁片与铜片的质量相差12g D. 图b中每转移0.1mol电子，理论上铁片与铜片的质量相差5.6g 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，图a装置为原电池，铁片为负极，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，铜片为正极，铜离子在正极得到电子发生还原反应生成铜；图b装置中，铜片无变化，铁片上发生的反应为铁与铜离子发生置换反应生成亚铁离子和铜。 【详解】A．由分析可知，图a装置为原电池，铜片为正极，铜离子在正极得到电子发生还原反应生成铜，铜片的质量增加，故A错误； B．由分析可知，图a装置为原电池，原电池反应加快反应速率，所以图a中铜离子的消耗速度比图b更快，故B正确； C．由分析可知，图a中铁片质量减小、铜片质量增大，则转移0.1mol电子时，理论上铁片与铜片的质量相差0.1mol××56g/mol+0.1mol××64g/mol=6g，故C错误； D．由分析可知，图b中铁片质量增大、铜片质量无变化，每有2mol电子转移，铁皮增重1mol×(64g/mol-56g/mol)=8g，铜片不变，则转移0.1mol电子时，理论上铁片与铜片的质量相差0.4g，故D错误； 故选B。 9. 下列实验装置及目的，所得现象或结论正确的是 装置 目的 A．铜与100ml 5mol∙L−1的浓硝酸制NO2 B．探究碳酸和硅酸的酸性强弱 现象结论 收集到560mlNO2 产生沉淀，说明酸性H2CO3>H2SiO3 装置 目的 C．制备NH3 D．检验混合气体中是否含有CO2和SO2 现象结论 用向下排空气法可以收集到NH3 去除装置A仍能达到实验目的 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．，根据方程式，若完全反应生成，标况下体积为560mL，但随着反应进行，浓硝酸变稀，则此时生成一氧化氮，故无法计算二氧化氮的物质的量，且题目也没说明标况，A错误； B．盐酸和大理石反应生成二氧化碳，由于盐酸挥发，则二氧化碳中含有氯化氢，氯化氢也会和硅酸钠反应生成硅酸沉淀，无法比较碳酸和硅酸的酸性强弱，B错误； C．氯化铵和氢氧化钙反应制备氨气，为了防止水滴倒流，试管口应该向下倾斜，C错误； D．品红检验二氧化硫，酸性高锰酸钾除去二氧化硫，随后的品红验证二氧化硫是否除干净，最后用澄清石灰水检验二氧化碳，去除装置A，则酸性高锰酸钾可以同时起到检验和除去二氧化硫的作用，D正确； 故选D。 10. 根据下列实验操作和现象，所得出的结论或解释正确的是 选项 实验操作和现象 结论或解释 A 向硝酸亚铁溶液中加入一定量的稀硫酸，观察到有气泡产生 稀硫酸中H+体现了氧化性 B NH3遇干燥红色石蕊试纸不变色，使湿润的红色石蕊试纸变色 NH3的水溶液显碱性 C 将SO2与另一物质X一起通入BaCl2溶液中，观察到沉淀产生 X一定具有氧化性 D 将浓硫酸加入铜片中，观察到铜片溶解，有气泡产生 浓硫酸具有强氧化性 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．硝酸亚铁溶液中加入一定量的稀硫酸，硝酸根在酸性情况下体现强氧化性，发生反应：，是氮元素体现了氧化性，A错误； B．氨气溶于水发生电离：，氨水显碱性，氨气不显碱性，B正确； C．若为氨气，则发生反应：，随后发生反应：，氨气没有体现氧化性，C错误； D．将浓硫酸加入铜片中需要加热才能反应，该操作错误，D错误； 故选B。 11. 为了探究外界条件对H2O2分解反应速率的影响，某同学分别在三支试管中加入了相同体积的H2O2溶液，并测量收集Vml气体所需的时间，实验记录如下： 实验序号 H2O2浓度 催化剂 所用时间 ① 5％ 2滴 1mol∙L−1FeCl3溶液 t1 ② 10％ 2滴 1mol∙L−1 FeCl3溶液 t2 ③ 10％ 2滴 1mol∙L−1 CuSO4溶液 t3 下列结论错误的是 A. 实验①②研究的是浓度对反应速率的影响 B. 实验②③研究是不同催化剂对反应速率的影响 C. 若t3>t2，则说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好 D. 若探究温度对反应速率的影响，该实验不宜过度加热 【答案】C 【解析】 【详解】A． 实验①②中过氧化氢的浓度不同，其他因素相同，则其研究的是浓度对反应速率的影响，A正确； B． 实验②③中过氧化氢浓度相同，加入的催化剂②中加入的是氯化铁，③中加入的是硫酸铜，研究的是不同催化剂对反应速率的影响，B正确； C． 实验②③相比，两者不仅阳离子不同，其阴离子也不同，则若t3>t2，不能说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好，C错误； D．过度加热会导致较多的水蒸气混入气体中，影响气体的测定，D正确； 故选C。 12. 在4个均为2L密闭容器中不同投料下进行合成氨反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，根据在相同时间内测定的结果，判断该反应速率最大的为 A v(NH3)=0.05mol·L-1·min-1 B. v(H2)=0.03mol·L-1·min-1 C. v(N2)=0.02mol·L-1·min-1 D. v(H2)=0.00lmol·L-1·s-1 【答案】A 【解析】 【分析】将选项中的四个反应速率均转化为用氢气表示的反应速率。 【详解】A．v(NH3)=0.05mol·L-1·min-1，根据化学方程式，v(H2)=0.075mol·L-1·min-1； B．v(H2)=0.03mol·L-1·min-1； C．v(N2)=0.02mol·L-1·min-1，则v(H2)=0.06mol·L-1·min-1； D．v(H2)=0.001mol·L-1·s-1=0.06mol·L-1·min-1； 故以上四个速率中，最快的为A，故答案选A。 13. 有一混合物的水溶液，可能含有以下离子中的几种：K+、、Cl-、Mg2+、Ba2+、、，现取三份各100mL溶液进行如下实验：第一份加AgNO3溶液有沉淀产生；第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到0.08mol气体；第三份加足量BaCl2溶液后，得到干燥沉淀12.54g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为4.66g。正确的是 A. 该混合液中一定含有K+、、、，可能含Cl- B. 该混合液中一定含有、、，可能含K+、Cl- C. 该混合液中一定含有、，可能含、K+、Cl- D. 该混合液中一定含有、，可能含Mg2+、K+、Cl- 【答案】A 【解析】 【详解】第一份加硝酸银溶液有沉淀产生说明溶液中可能含有氯离子、碳酸根离子和硫酸根离子；第二份加足量氢氧化钠溶液加热后，收集到0.08mol气体说明溶液中含有铵根离子；第三份加足量氯化钡溶液后，得到干燥沉淀12.54g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为4.66g说明溶液中含有硫酸根离子和碳酸根离子，一定不含有镁离子、钡离子，则溶液中硫酸根离子、碳酸根离子物质的量分别为=0.02mol、=0.04mol，则由电荷守恒可知，溶液中一定含有钾离子，物质的量大于等于0.02mol×2+0.04mol×2—0.08mol=0.04mol，综上可知，溶液中一定含有钾离子、铵根离子、碳酸根离子和硫酸根离子，一定不含有镁离子、钡离子，可能含有氯离子，故选A。 14. 将1.93g锌铜合金投入20mL一定浓度的硝酸中，合金完全溶解，产生NO和NO2混合气体896mL(不考虑其他气体，体积折算为标准状况下)，反应结束后向溶液中加入80mL 1mol∙L−1 NaOH溶液，恰好使溶液呈中性且金属阳离子全部转化为2.95g沉淀。若将盛有生成混合气体的容器倒扣在水中，通入一定体积的氧气，恰好可将该混合气体完全转化。下列说法错误的是 A. Zn与Cu的物质的量之比为1∶2 B. NO和NO2的体积之比为3∶1 C. 原硝酸的浓度为6 mol∙L−1 D. 通入的O2体积(标准状况下)V=336mL 【答案】B 【解析】 【分析】由题意可知，锌铜合金与硝酸反应生成硝酸铜、硝酸锌、氮的氧化物和水，向完全溶解得到的溶液中加入氢氧化钠溶液得到氢氧化铜和氢氧化锌沉淀，设锌铜合金中铜、锌的物质的量分别为amol、bmol，由合金的质量可得：64a+65b=1.93，由沉淀的质量可得：98a+99b=2.95，解联立方程可得a=0.02、b=0.01；设反应生成一氧化氮和二氧化氮的物质的量分别为xmol、ymol，由混合气体的体积可得：x+y=0.04，由得失电子数目守恒可得：3x+y=0.06，解得x=0.01、y=0.03；由加入氢氧化钠溶液恰好使溶液呈中性可知，反应得到的溶液为硝酸钠溶液，由电荷守恒可知，溶液中硝酸根离子的物质的量为1mol/L×0.08L=0.08mol，则由原子个数守恒可知，原硝酸的浓度为=6mol/L；将盛有生成混合气体的容器倒扣在水中，通入一定体积的氧气，恰好可将该混合气体完全转化说明一氧化氮、二氧化氮与氧气和水反应恰好生成硝酸，由得失电子数目守恒可知，标准状况下氧气的体积为×22.4L/mol×103mL/L=336mL。 【详解】A．由分析可知，合金中铜、锌的物质的量之比为0.02mol∶0.01mol=2∶1，故A正确； B．由分析可知，混合气体中一氧化氮和二氧化氮的体积比等于物质的量比为0.01mol∶0.03mol=1∶3，故B错误； C．由分析可知，原硝酸的浓度为6mol/L，故C正确； D．由分析可知，通入标准状况下氧气的体积为336mL，故D正确； 故选B。 二、非选择题(本大题共4小题，共58分) 15. 以某铜矿石制备晶体的工艺流程如图所示，已知铜矿石的主要成分为Cu2S和少量SiO2，滤液I中含Cu2+，滤渣I可回收单质S和SiO2。 （1）Cu2S中Cu的化合价是___________ （2）铜矿石“氧化浸出”前需碾碎的目的是___________，请任意写出一条其他能满足此目的的操作___________。 （3）加入过量Fe的目的是___________；“滤液Ⅱ”中的金属阳离子为___________。 （4）“反应”中发生的离子反应方程式为___________， ___________。 （5）“沉铁”分离出沉淀后从溶液中析出Cu(NO3)2晶体的操作为___________。 【答案】（1）+1 （2） ①. 增大固体与溶液的接触面积，可以加快反应速率，同时使反应更充分； ②. 适当升高温度或增大溶液浓度 （3） ①. 使转化为Cu被置换出来 ②. （4） ①. ②. （5）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 【解析】 【分析】该工艺流程以主要成分为Cu2S的铜矿石为原料制备晶体，铜矿石“氧化浸出”时与发生反应生成、、单质S，少量的不能溶解，过滤得到滤渣Ⅰ主要含有单质S和，滤液Ⅰ加入过量Fe与剩余的及反应，生成、单质，即滤液Ⅱ为溶液，滤渣Ⅱ为过量的Fe与生成的Cu，加入稀硝酸生成气体、、， “沉铁”时加入，与溶液中的反应，调节溶液pH值，使完全转化为除去，此时溶液中主要含有的溶质为，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得到晶体。 【小问1详解】 根据化合价为0的原则，Cu2S中S元素为-2价，则Cu的化合价是+1价； 【小问2详解】 将铜矿石碾碎可以增大反应物的接触面积，使反应更快、更充分；增大反应速率可以适当升高温度或增大溶液浓度； 【小问3详解】 根据上述分析可知，加入过量Fe的目的是置换生成Cu；“还原”过程中，过量的Fe与、反应生成，故“滤液Ⅱ”中的金属阳离子为； 【小问4详解】 滤渣Ⅱ为过量的Fe与生成的Cu，与加入的稀硝酸反应，生成气体、、，离子反应方程式为、； 【小问5详解】 “沉铁”后的滤液主要含有的溶质为，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到晶体。 16. 连二亚硫酸钠(Na2S2O4)易溶于水，难溶于甲醇，在空气中极易被氧化。可用甲酸钠(HCOONa)法制备Na2S2O4，实验装置如图所示。 （1）仪器a、b的名称分别为___________，___________；装置丙的作用为___________。 （2）简述K1、K2的操作顺序：___________；原因是___________。 （3）加入甲醇形成混合液的目的是：___________ 。 （4）已知甲醇不参与反应，还生成一能导致温室效应的产物，请书写装置乙中发生的化学反应方程式：___________。 （5）反应结束后所得样品还需测定纯度，已知可用铁氰化钾法测定：利用K3[Fe(CN)6]特殊的选择性氧化性，可以将氧化为，[Fe(CN)6]3-还原为[Fe(CN)6]4-。取50.00ml Na2S2O4样品溶液，用0.02mol∙L−1的K3[Fe(CN)6]标准液滴定至反应终点，消耗10.00ml，该样品中Na2S2O4的含量为___________g∙L−1。 【答案】（1） ①. 恒压滴液漏斗 ②. 三颈烧瓶 ③. 吸收未反应的二氧化硫和二氧化碳，防止污染环境，并起到防倒吸的作用 （2） ①. 先打开K1，直至丙中均匀冒出气泡，再打开K2 ②. 防止Na2S2O4被空气中氧气氧化 （3）降低Na2S2O4的溶解度，便于Na2S2O4析出 （4）2SO2+HCOONa+NaOH=Na2S2O4+CO2↑+H2O （5）0.348 【解析】 【分析】由实验装置图可知，装置甲中亚硫酸钠粉末与较浓硫酸反应制备二氧化硫，装置乙中二氧化硫与溶液中甲酸钠、氢氧化钠反应生成连二亚硫酸钠、二氧化碳和水，装置丙中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的二氧化硫和二氧化碳，防止污染环境，其中四氯化碳的作用是防止气体与氢氧化钠溶液直接接触，起到防倒吸的作用。 【小问1详解】 由实验装置图可知，仪器a、b分别为恒压滴液漏斗、三颈烧瓶；由分析可知，装置丙的作用为装置丙中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的二氧化硫和二氧化碳，防止污染环境，其中四氯化碳的作用是防止气体与氢氧化钠溶液直接接触，起到防倒吸的作用，故答案为：恒压滴液漏斗；三颈烧瓶；吸收未反应的二氧化硫和二氧化碳，防止污染环境，并起到防倒吸的作用； 【小问2详解】 由题意可知，连二亚硫酸钠在空气中极易被氧化，所以制备连二亚硫酸钠时，应先打开K1，利用反应生成的二氧化硫排尽装置中的空气，直至丙中均匀冒出气泡，说明装置中空气排尽后，再打开K2，滴入氢氧化钠，故答案为：先打开K1，直至丙中均匀冒出气泡，再打开K2；防止Na2S2O4被空气中氧气氧化； 【小问3详解】 加入甲醇形成混合液的目的是降低Na2S2O4的溶解度，便于Na2S2O4析出，故答案为：降低Na2S2O4的溶解度，便于Na2S2O4析出； 【小问4详解】 由题意可知，装置乙中发生的反应为二氧化硫与溶液中甲酸钠、氢氧化钠反应生成连二亚硫酸钠、二氧化碳和水，反应的化学反应方程式为2SO2+HCOONa+NaOH=Na2S2O4+CO2↑+H2O，故答案为：2SO2+HCOONa+NaOH=Na2S2O4+CO2↑+H2O； 【小问5详解】 由得失电子数目守恒可得如下关系：Na2S2O4—2K3[Fe(CN)6]，滴定消耗10.00ml0.02mol/L铁氰化钾溶液，则连二亚硫酸钠的含量为=0.348g/L，故答案为：0.348。 17. 为实现碳中和，研究人员开发了双功能催化剂，它具有吸收二氧化碳和将其吸收的二氧化碳与氢气反应转化为甲烷的功能，过程中发生的反应为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)。已知：断开1mol物质中的化学键所要吸收的能量如表。 物质 CO2(g) H2(g) CH4(g) H2O(g) 吸收能量 1490kJ∙mol−1 436kJ∙mol−1 1652kJ∙mol−1 926kJ∙mol−1 （1）该反应的反应物总能量___________(填“>”或“<”)生成物总能量；每有1molCH4参与反应，反应CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)___________(填“放出”或“吸收”)___________kJ能量。 （2）某温度下，在2L的密闭容器中冲入n(CO2)：n(H2)=1：5的混合气体，发生上述反应，n(CO2)和n(CH4)随时间变化如图所示 ① 0-2min内，用H2表示该反应的平均反应速率v(H2)=___________mol∙L−1∙min−1；到达5min时，c(H2O)=___________mol∙L−1。 ②下列条件的改变对其反应速率无影响的是___________。 A．保持体积不变，充入N2使体系压强增大 B．保持压强不变充入N2使容器体积变大 ③若到达x点时，H2的物质的量占反应体系内总物质的量之和的一半，则此时n(CO2)=___________ mol。 【答案】（1） ①. > ②. 吸收 ③. 270kJ （2） ①. 0.5 ②. 0.8 ③. A ④. 【解析】 【小问1详解】 CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)的，则该反应的反应物总能量大于生成物总能量，则每有1molCH4参与反应，反应CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)吸收270kJ能量。 【小问2详解】 ①初始状态n(CO2)：n(H2)=1：5，n(CO2)=1mol，设2分钟时n(CO2)=(1-x)mol、n(CH4)=xmol，由图可知，2min时，(1-x)mol=xmol，CH4的物质的量为0.5mol，此时c(CH4)==0.25mol/L，v(CH4)=mol·L-1·min-1，化学反应速率之比等于化学计量数之比，因此vH2=4×0.125 mol·L-1·min-1=0.5 mol·L-1·min-1；反应达到平衡时，生成了0.8mol的CH4，即生成了1.6mol的H2O，c(H2O)=； ②A．保持体积不变，充入氮气，氮气不参与反应，反应体系中的各物质的浓度不变，则反应速率不变，故A正确； B．保持压强不变，充入氮气，使容器的体积变大，反应体系中各物质的浓度减小，则反应速率减小，故B错误； 故答案为A。 ③初始状态n(CO2)=1mol，由于n(CO2)：n(H2)=1：5，则n(H2)=5mol，根据反应方程式可知，到达x点时n(CO2)=(1-x)mol、n(H2)=(5-4x)mol、n(CH4)=xmol、n(H2O)=2xmol，则反应体系内总物质的量为5mol，H2的物质的量占反应体系内总物质的量之和的一半，则此时，x=mol，n(CO2)=mol。 18. 利用原电池可以实现人工光合作用，如图甲是以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的装置示意图 （1）负极为___________(填“电极a”或“电极b”)；正极的电极反应方程为___________。 （2）电极b区域溶液pH___________(填“变高”、“变低”或“不变”)；电极中每生成0.1mol氧气，则有___________L (标准状况下)CO2参与反应。 某化学兴趣小组对燃料电池进行了探究学习，设计了如图所示氢氧燃料电池。 （3）根据电子运动方向，可知氢气从___________口(填“a”或“b”)，Y极的电极反应方程式为___________。 （4）若将图中燃料电池改为甲烷-空气燃料电池(电解质不变)，该电池工作时，负极电极反应方程式为___________；溶液中OH-向___________(填“CH4”或“O2”)一极移动。 【答案】（1） ①. 电极a ②. CO2+2H++2e-=HCOOH （2） ①. 不变 ②. 4.48 （3） ①. a ②. O2+4e-+2H2O =4OH- （4） ①. ②. CH4 【解析】 【小问1详解】 由图可知，a电极水失电子生成氧气，为负极，电极反应为：2H2O-4e-=O2+4H+，b电极上二氧化碳得电子生成甲酸，为正极，电极反应为：CO2+2H++2e-=HCOOH。 【小问2详解】 a电极水失电子生成氧气，电极反应为：2H2O-4e-=O2+4H+，b电极上二氧化碳得电子生成甲酸，电极反应为：CO2+2H++2e-=HCOOH，根据得失电子守恒和电荷守恒，b电极消耗2 mol 氢离子时，将会有2 mol 氢离子通过质子交换膜从a极区移到b极区，b极区生成的HCOOH被及时排出，所以b极区域溶液的pH几乎不变；生成0.1 mol O2转移0.4 mol电子，对应0.2 mol CO2参与反应，体积为0.2 mol×22.4 L/mol=4.48 L。 【小问3详解】 原电池工作时，电子从电池负极流出，而负极发生氧化反应，故通入氢气的电极为负极，所以由图中电子的运动方向可知，X极为电池的负极，氢气由a口通入，Y为电池的正极，O2在正极得到电子生成H2O，电极方程式为：O2+4e-+2H2O =4OH-。 【小问4详解】 若将图中燃料电池改为甲烷-空气燃料电池(电解质不变)，该电池工作时，甲烷在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根和水，根据得失电子守恒和电荷守恒配平负极电极反应方程式为：，通入O2的一极为正极，原电池中阴离子向负极移动，则溶液中OH-向CH4一极移动。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一化学 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 Na：23 S：32 Fe：56 Cu：64 Zn：65 Ba：137 一、选择题(本题含14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意，请将正确选项填入答题卡上对应位置) 1. 化学与生产、生活、科技息息相关，下列说法错误的是 A. 水玻璃可以用于制作木材防火剂 B. 玻璃、陶瓷、水泥的主要成分均为硅酸盐 C. 国产AI “DeepSeek”的出现离不开芯片的发展，芯片的主要成分是二氧化硅 D. 国产飞机C919使用的氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料 2. 酸雨形成的示意图如图所示。下列说法正确的是 A. pH<7的雨水即为酸雨 B. 汽车排气口处发生反应：N2+O22NO2 C. 可以通过“汽车尾气催化净化”、“燃煤脱硫”等措施遏制酸雨形成 D. 二氧化氮、二氧化硫均能形成强酸，所以都为酸性氧化物 3. 下列说法正确的是 A. SiO2会与NaOH反应，所以不能用玻璃瓶保存NaOH B. Fe、Al与浓硝酸在常温下可以发生反应 C. 标准状况下1mol SO3的体积为22.4L D. 有能量变化的过程均为化学反应 4. 下列有关除杂正确的是 选项 物质(杂质) 试剂 A SO2(HCl) 饱和Na2SO3 B SiO2(Al2O3) NaOH C NH3(H2O) 无水CaCl2 D CO2(SO2) 酸性KMnO4 A A B. B C. C D. D 5. 根据如图能量变化所述正确的是 A. 反应物A断键放出能量比生成物B成键吸收能量多 B. 反应符合如图所示能量变化 C. 所有的燃烧反应均符合如图所示能量变化 D. 反应物A比生成物B更稳定 6. 已知几种化学键的键能如下：H-H的键能为436.0 kJ∙mol−1；F-F的键能为155.0 kJ∙mol−1；H-F的键能为568.0 kJ∙mol−1；N≡N的键能为942.0 kJ∙mol−1；N-F的键能为283.0 kJ∙mol−1；下列说法中正确的是 A. 反应2HFH2+F2是一个吸热反应 B. 反应H2+F2=2HF，每形成2molH-F键，吸收1136 KJ的能量 C. N-F键比H-F键更稳定 D. 反应N2+3F22NF3中，反应物的总能量低于生成物的总能量 7. 锌锰干电池和铅酸蓄电池是生活中常用的电化学装置，其结构示意图如图所示下列说法正确的是 A. 图a中正极的电极反应为： B. 图a中电流从石墨棒流向锌筒，NH4Cl糊不参与反应 C. 图b中电池工作时移向PbO2一极 D. 图b中可以发生电能到化学能的转化 8. 将质量相同的纯铜片和纯铁片按如图所示方式插入同浓度的硫酸铜中一段时间，下列说法正确的是 A. 图a、图b中铜片均无变化 B 图a中Cu2+消耗速度比图b更快 C. 图a中每转移0.1mol电子，理论上铁片与铜片的质量相差12g D. 图b中每转移0.1mol电子，理论上铁片与铜片的质量相差5.6g 9. 下列实验装置及目的，所得现象或结论正确的是 装置 目的 A．铜与100ml 5mol∙L−1的浓硝酸制NO2 B．探究碳酸和硅酸的酸性强弱 现象结论 收集到560mlNO2 产生沉淀，说明酸性H2CO3>H2SiO3 装置 目的 C．制备NH3 D．检验混合气体中是否含有CO2和SO2 现象结论 用向下排空气法可以收集到NH3 去除装置A仍能达到实验目的 A. A B. B C. C D. D 10. 根据下列实验操作和现象，所得出的结论或解释正确的是 选项 实验操作和现象 结论或解释 A 向硝酸亚铁溶液中加入一定量的稀硫酸，观察到有气泡产生 稀硫酸中H+体现了氧化性 B NH3遇干燥红色石蕊试纸不变色，使湿润红色石蕊试纸变色 NH3的水溶液显碱性 C 将SO2与另一物质X一起通入BaCl2溶液中，观察到沉淀产生 X一定具有氧化性 D 将浓硫酸加入铜片中，观察到铜片溶解，有气泡产生 浓硫酸具有强氧化性 A. A B. B C. C D. D 11. 为了探究外界条件对H2O2分解反应速率的影响，某同学分别在三支试管中加入了相同体积的H2O2溶液，并测量收集Vml气体所需的时间，实验记录如下： 实验序号 H2O2浓度 催化剂 所用时间 ① 5％ 2滴 1mol∙L−1FeCl3溶液 t1 ② 10％ 2滴 1mol∙L−1 FeCl3溶液 t2 ③ 10％ 2滴 1mol∙L−1 CuSO4溶液 t3 下列结论错误的是 A. 实验①②研究的是浓度对反应速率的影响 B. 实验②③研究的是不同催化剂对反应速率的影响 C. 若t3>t2，则说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好 D. 若探究温度对反应速率的影响，该实验不宜过度加热 12. 在4个均为2L密闭容器中不同投料下进行合成氨反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，根据在相同时间内测定的结果，判断该反应速率最大的为 A. v(NH3)=0.05mol·L-1·min-1 B. v(H2)=0.03mol·L-1·min-1 C. v(N2)=0.02mol·L-1·min-1 D. v(H2)=0.00lmol·L-1·s-1 13. 有一混合物的水溶液，可能含有以下离子中的几种：K+、、Cl-、Mg2+、Ba2+、、，现取三份各100mL溶液进行如下实验：第一份加AgNO3溶液有沉淀产生；第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到0.08mol气体；第三份加足量BaCl2溶液后，得到干燥沉淀12.54g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为4.66g。正确的是 A. 该混合液中一定含有K+、、、，可能含Cl- B. 该混合液中一定含有、、，可能含K+、Cl- C. 该混合液中一定含有、，可能含、K+、Cl- D. 该混合液中一定含有、，可能含Mg2+、K+、Cl- 14. 将1.93g锌铜合金投入20mL一定浓度的硝酸中，合金完全溶解，产生NO和NO2混合气体896mL(不考虑其他气体，体积折算为标准状况下)，反应结束后向溶液中加入80mL 1mol∙L−1 NaOH溶液，恰好使溶液呈中性且金属阳离子全部转化为2.95g沉淀。若将盛有生成混合气体的容器倒扣在水中，通入一定体积的氧气，恰好可将该混合气体完全转化。下列说法错误的是 A. Zn与Cu的物质的量之比为1∶2 B. NO和NO2的体积之比为3∶1 C. 原硝酸的浓度为6 mol∙L−1 D. 通入的O2体积(标准状况下)V=336mL 二、非选择题(本大题共4小题，共58分) 15. 以某铜矿石制备晶体的工艺流程如图所示，已知铜矿石的主要成分为Cu2S和少量SiO2，滤液I中含Cu2+，滤渣I可回收单质S和SiO2。 （1）Cu2S中Cu的化合价是___________ （2）铜矿石“氧化浸出”前需碾碎的目的是___________，请任意写出一条其他能满足此目的的操作___________。 （3）加入过量Fe的目的是___________；“滤液Ⅱ”中的金属阳离子为___________。 （4）“反应”中发生的离子反应方程式为___________， ___________。 （5）“沉铁”分离出沉淀后从溶液中析出Cu(NO3)2晶体的操作为___________。 16. 连二亚硫酸钠(Na2S2O4)易溶于水，难溶于甲醇，在空气中极易被氧化。可用甲酸钠(HCOONa)法制备Na2S2O4，实验装置如图所示。 （1）仪器a、b的名称分别为___________，___________；装置丙的作用为___________。 （2）简述K1、K2的操作顺序：___________；原因是___________。 （3）加入甲醇形成混合液的目的是：___________ 。 （4）已知甲醇不参与反应，还生成一能导致温室效应的产物，请书写装置乙中发生的化学反应方程式：___________。 （5）反应结束后所得样品还需测定纯度，已知可用铁氰化钾法测定：利用K3[Fe(CN)6]特殊的选择性氧化性，可以将氧化为，[Fe(CN)6]3-还原为[Fe(CN)6]4-。取50.00ml Na2S2O4样品溶液，用0.02mol∙L−1的K3[Fe(CN)6]标准液滴定至反应终点，消耗10.00ml，该样品中Na2S2O4的含量为___________g∙L−1。 17. 为实现碳中和，研究人员开发了双功能催化剂，它具有吸收二氧化碳和将其吸收的二氧化碳与氢气反应转化为甲烷的功能，过程中发生的反应为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)。已知：断开1mol物质中的化学键所要吸收的能量如表。 物质 CO2(g) H2(g) CH4(g) H2O(g) 吸收能量 1490kJ∙mol−1 436kJ∙mol−1 1652kJ∙mol−1 926kJ∙mol−1 （1）该反应的反应物总能量___________(填“>”或“<”)生成物总能量；每有1molCH4参与反应，反应CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)___________(填“放出”或“吸收”)___________kJ能量。 （2）某温度下，在2L的密闭容器中冲入n(CO2)：n(H2)=1：5的混合气体，发生上述反应，n(CO2)和n(CH4)随时间变化如图所示 ① 0-2min内，用H2表示该反应的平均反应速率v(H2)=___________mol∙L−1∙min−1；到达5min时，c(H2O)=___________mol∙L−1。 ②下列条件改变对其反应速率无影响的是___________。 A．保持体积不变，充入N2使体系压强增大 B．保持压强不变充入N2使容器体积变大 ③若到达x点时，H2的物质的量占反应体系内总物质的量之和的一半，则此时n(CO2)=___________ mol。 18. 利用原电池可以实现人工光合作用，如图甲是以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2装置示意图 （1）负极为___________(填“电极a”或“电极b”)；正极的电极反应方程为___________。 （2）电极b区域溶液pH___________(填“变高”、“变低”或“不变”)；电极中每生成0.1mol氧气，则有___________L (标准状况下)CO2参与反应。 某化学兴趣小组对燃料电池进行了探究学习，设计了如图所示氢氧燃料电池。 （3）根据电子运动方向，可知氢气从___________口(填“a”或“b”)，Y极的电极反应方程式为___________。 （4）若将图中燃料电池改为甲烷-空气燃料电池(电解质不变)，该电池工作时，负极电极反应方程式为___________；溶液中OH-向___________(填“CH4”或“O2”)一极移动。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $