精品解析：黑龙江省大庆铁人中学2024-2025学年高一下学期期中考试 化学试题

铁人中学2024级高一下学期期中考试 化学试题 试题说明：1、本试题满分100分，答题时间75分钟。 2、请将答案填写在答题卡上，考试结束后只交答题卡。 3、可能用到的相对原子质量H 1 O 16 Na 23 Mn 55 Fe 56 Cu 64 Zn 65 第Ⅰ卷 选择题部分 一、选择题(本大题包括15小题，每小题3分，共45分，每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，请将正确选项填涂在答题卡上) 1. 化学与生活密切相关，下列有关说法正确的是 A. 二氧化硫具有漂白性，可大量用于漂白银耳 B. 冬奥会的火炬外壳使用了新型有机非金属材料——碳纤维复合材料 C. 单晶硅可用于制造光导纤维 D. 用聚乙烯制成的薄膜，可用于食品、药物的包装材料 2. 下列说法错误的是 A. 加工腊肉时添加的亚硝酸钠属于防腐剂 B. 非处方药有“OTC”标识，消费者无需凭医生处方，即可购买和使用 C. 铁强化酱油中的添加剂乙二胺四乙酸铁钠属于增味剂 D. 某些食品中添加的微量抗坏血酸(维生素C) 是一种抗氧化剂 3. 一种“即热即食型”快餐适合外出旅行时使用。它是利用两种物质发生化学反应对食物进行加热，这两种化学物质最合适的选择是 A. 浓硫酸与水 B. 生石灰与水 C. 熟石灰与水 D. 氯化钠与水 4. 在给定条件下，下列物质转化关系正确的是 A. 海带提碘：碘的四氯化碳溶液含、溶液含的悬浊液 B. 铝土矿Na[Al(OH)4]溶液Al(OH)3Al2O3铝 C. 工业制硫酸：黄铁矿 D. 海水提镁：海水氯化镁溶液Mg 5. 化学与传统文化、生产生活都有着密不可分的联系。下列有关说法正确的个数为 ①石油裂化的主要目的是制得更多的乙烯等工业原料 ②“火树银花合，星桥铁锁开”中涉及化学能转化为热能和光能 ③碳化硅可用作砂纸和砂轮的磨料 ④利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境 ⑤“三月打雷麦谷堆”是指在雷电作用下N2最终转化成被作物吸收的化合态氮 ⑥金刚砂、富勒烯、压电陶瓷、石墨烯等都属于新型无机非金属材料 A. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 6个 6. 多晶硅是单质硅的一种形态，是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅的主要原料。已知多晶硅的第三代工业制取流程如图所示： 已知：H的非金属性大于Si，SiHCl3极易水解，常温下与SiCl4为液态，其完全水解的产物为H2SiO3、H2、HCl。下列说法错误的是 A. Y可能是H2 B. 制取粗硅的反应，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：1 C. SiHCl3中硅元素的化合价为+4价 D. SiHCl3发生水解的反应是氧化还原反应 7. 下列解释事实的离子方程式正确的是 A. NH4HSO3溶液与少量的氢氧化钠溶液混合加热： B. SO2通入Ba(NO3)2溶液中有白色沉淀生成： C. 氨的催化氧化反应：4NH3 + 5O2 =2N2+6H2O D. 向氯化铁溶液中滴加氢硫酸溶液：2Fe3++ S2-=2Fe2+ +S↓ 8. 部分含Cl、N或S的物质的“价—类”图如图所示。 下列叙述错误的是 A. 若a在常温常压下为黄绿色气体，则c可用于饮用水杀菌消毒 B. 若a是空气主要组成成分之一，则c和水发生化合反应生成e C. 若a在空气中燃烧火焰呈淡蓝色，则d溶液能使酸性溶液褪色 D. 若a常作保护气，则b的钠盐可用作防腐剂和护色剂 9. 下面是几种常见的化学电源示意图，有关说法不正确的是 A. 上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池 B. 干电池在长时间使用后，锌筒被破坏 C. 铅蓄电池在工作中，负极每消耗铅，则硫酸溶液中就转移电子 D. 氢氧燃料电池具有清洁、安全、高效等特点 10. 下列说法中不正确的是 A. C5H12有3种同分异构体 B. 的一氯代物有4种 C. 异丁烷分子中所有碳原子可能共平面 D. 立方烷()的二氯代物有3种 11. 下列实验结论不正确的是 实验操作 现象 结论 A 食醋浸泡水垢 产生无色气体 乙酸的酸性比碳酸强 B 乙醇与橙色酸性重铬酸钾溶液混合 橙色溶液变为绿色 乙醇具有氧化性 C 将石蜡油加强热产生的气体通入溴的四氯化碳溶液中 溴的四氯化碳溶液褪色 石蜡油分解的产物不都是烷烃 D 硫酸铜固体上滴乙醇 白色固体变蓝 乙醇中含有水 A. A B. B C. C D. D 12. 研究表明，在一定条件下，与两种气态分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. 该条件下，比更稳定 B. 由图可知， C. 中的所有化学键全部断开需要吸收的热量 D. 在催化剂条件下反应，转化为需要吸收大于的热量 13. 香港城市大学、中国科学院深圳先进技术研究院和深圳大学合作，证明了纳米片在酸性条件下具有本征差的析氢活性，展现出快速选择性地将硝酸根离子还原为氨的催化性能。下列有关装置放电过程(如图所示)的叙述错误的是 A. 电子由a极经用电器流向b极 B. a极为负极，b极发生还原反应 C. b极上的电极反应式为 D. a极质量减少2.60g时，双极膜中有向a极区迁移 14. 铁铜合金完全溶解于稀硝酸中，得到标准状况下气体(假设无其他气体产生)，下列说法正确的是 A. 反应后溶液中存在 B. 该合金中铁与铜的物质的量之比是 C. 反应过程中硝酸仅体现出强氧化性 D. 反应后溶液(忽略溶液体积变化)中 15. 酸性水系锌锰电池在家庭和工业领域被广泛应用，放电时总反应的离子方程式为：MnO2+Zn+4H+=Mn2++Zn2++2H2O，放电时电极上的MnO2易剥落，会降低电池效率，向体系中加入少量KI固体可以提高电池的工作效率，原理如图所示。下列说法错误的是 A. 加入KI后发生反应为：MnO2+3I-+4H+=Mn2++I+2H2O B. 放电时，电子由锌电极经负载流向碳电极 C. 放电时，若消耗1molZn，正极区电解质溶液理论上增重87g D. 放电时，通过质子交换膜的H+与生成的Zn2+的个数之比为2∶1 第Ⅱ卷 非选择题部分(共55分) 16. 按要求回答下列问题 （1）实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3，反应的化学方程式为_______。 （2）工业上常用一种海水提溴技术叫做“吹出法”，其中吸收塔中主要反应的离子方程式为_______。 （3）CH4是一种高效清洁的新能源，CH4燃料电池的能量利用率高，在强碱性电解液中负极的电极反应为_______。 （4）NO与NO2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_______。 （5）以乙烯为原料制备环氧乙烷，可以实现一步完成，反应的化学方程式为_______。 （6）一种用于心脏起搏器的微型电池具有容量大、寿命长和电压稳定等特点。该电池的电极材料是石墨和锂，电解质溶液为等物质的量的LiCl、AlCl3溶解在SOCl2中形成的溶液。这种电池的总反应为8Li + 3SOCl2=6LiCl + Li2SO3 +2S，则该电池的正极反应为_______。 （7）与普通锌锰电池相比，请指出碱性锌锰电池的优点_______(答出一条即可)。 17. I．化学反应在发生物质变化的同时伴随着能量变化，请回答下列问题： （1）汽车发动机工作时会引发(g)和反应，生成等污染大气，其中生成的能量变化如图所示，则图中三种分子最稳定的是_____(填化学式)，图中对应反应的热化学方程式为_____。 （2）下列图示与对应的叙述不相符的是_____(填标号) A. (a)图可表示Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl固体反应的能量变化 B. 通过(b)图可知石墨比金刚石稳定 C. 由(c)图可知，1molO2(g)和2molSO2(g)反应放出的热量为(a-b)kJ D. 由(d)图可知，A与C的能量差为：E4-E1-E3＋E2 Ⅱ．某实验小组设计用0.55的溶液100与0.50的盐酸100置于如图所示的装置中进行测定中和反应反应热的实验。 （3）该装置中仪器a的名称为_____，大烧杯杯口若不盖泡沫塑料板，测得中和反应的反应热将_____(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)，若使用H2SO4溶液和Ba(OH)2溶液测定中和反应的反应热，生成等量的H2O(l)时相对于溶液与盐酸反应放热会_____(填“多”或“少”)。 （4）测定时取用NaOH溶液稍过量的目的是_____ （5）该实验小组做了三次实验，每次取盐酸和溶液各100，并记录原始数据： 实验序号 起始温度/℃ 终止温度/℃ 温差∆t=/℃ 盐酸 溶液 平均值 1 25.1 24.9 25.0 28.0 3.0 2 25.1 25.1 25.1 28.2 3.1 3 25.1 25.1 25.1 28.0 2.9 已知：盐酸、溶液密度均近似为1.00，中和后混合液c=4.2J/(g·℃)，热量Q=c·m·∆t(m为溶液的总质量，单位为g)，试计算反应生成1molH2O(l)时的反应热_____。(保留到小数点后1位)。 18. 丙烯酸乙酯(CH2=CHCOOCH2CH3)是一种食品用合成香料，一种以石油化工产品为原料制备丙烯酸乙酯的合成路线如下： 已知：①烃A的产量可用于衡量一个国家的石油化学工业发展水平②F为高分子化合物。 （1）丙烯酸乙酯中官能团的名称为_______。 （2）A的分子式为_______，反应①的反应类型为_______。 （3）反应②的化学方程式为_______。 （4）反应⑥的化学方程式为_______，可用_______除去乙酸乙酯中的B和D杂质。 （5）写出F的结构简式_______。 （6）葡萄糖在酶的催化下可以转化为B，写出葡萄糖的结构简式_______，葡萄糖与新制的氢氧化铜反应的现象是_______。 19. 我国力争2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”，CO、CO2处理与利用、各种能源的开发使用是环境科学研究的热点课题。回答下列问题： Ⅰ：  =       Ⅱ：  =       Ⅲ：  =        （1）部分键能的数据如下表所示，则_______。 共价键 键能 436 803 328.4 464 （2）CO与H2反应可制备CH3OH，由CH3OH和O2构成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下。电极c的电极反应式为_______，若外电路转移2 mol电子，则理论上该燃料电池消耗的O2在标准状况下的体积为_______L。 （3）磷酸亚铁锂电池的总反应式为，其工作原理如图所示。放电时LiFePO4极的电极反应式为_______。 （4）肼—空气燃料电池是一种无污染，能量高，有广泛的应用前景的燃料电池。我校高一年级化学课外活动小组设计一种肼—空气燃料电池，除将化学能转化为电能外，还能将饱和食盐水淡化，同时还可获得盐酸和NaOH两种副产品。其工作原理如图所示： ①该燃料电池A电极名称是_______，N膜为_______(填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”)。 ②当电路中有0.2 mol电子转移时，正极室质量增加_______g。 （5）NO2、O2和熔融KNO3可制作燃料电池，其原理如图所示。该电池在放电过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y，Y可循环使用，则正极反应式为_______。 （6）氢能的高效利用途径之一是在燃料电池中产生电能。某研究小组的自制熔融碳酸盐燃料电池工作原理如图所示，该电池以3.2 A恒定电流工作14分钟，消耗H2体积为0.49 L，故可测得该电池将化学能转化为电能的转化率为_______%。【已知：该条件下H2的摩尔体积为24.5 L/mol；电荷量电流时间；；】 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 铁人中学2024级高一下学期期中考试 化学试题 试题说明：1、本试题满分100分，答题时间75分钟。 2、请将答案填写在答题卡上，考试结束后只交答题卡。 3、可能用到的相对原子质量H 1 O 16 Na 23 Mn 55 Fe 56 Cu 64 Zn 65 第Ⅰ卷 选择题部分 一、选择题(本大题包括15小题，每小题3分，共45分，每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，请将正确选项填涂在答题卡上) 1. 化学与生活密切相关，下列有关说法正确的是 A. 二氧化硫具有漂白性，可大量用于漂白银耳 B. 冬奥会的火炬外壳使用了新型有机非金属材料——碳纤维复合材料 C. 单晶硅可用于制造光导纤维 D. 用聚乙烯制成的薄膜，可用于食品、药物的包装材料 【答案】D 【解析】 【详解】A．食品中添加适量的二氧化硫，可以起到漂白、防腐和抗氧化的作用，但不可大量用于漂白银耳，A错误； B．碳纤维复合材料是新型无机非金属材料，B错误； C．硅可用于制造计算机芯片，二氧化硅制造光纤，C错误； D．聚乙烯无毒，可用于食品、药物的包装材料，D正确； 故选D。 2. 下列说法错误的是 A. 加工腊肉时添加的亚硝酸钠属于防腐剂 B. 非处方药有“OTC”标识，消费者无需凭医生处方，即可购买和使用 C. 铁强化酱油中的添加剂乙二胺四乙酸铁钠属于增味剂 D. 某些食品中添加的微量抗坏血酸(维生素C) 是一种抗氧化剂 【答案】C 【解析】 【详解】A．亚硝酸钠常用于加工肉制品，主要作为防腐剂和护色剂，A正确； B．非处方药带有“OTC”标识，消费者可自行购买使用，B正确； C．乙二胺四乙酸铁钠是铁元素的补充剂，属于营养强化剂而非增味剂，C错误； D．维生素C具有还原性，可延缓食品氧化，作为抗氧化剂使用，D正确； 故选C。 3. 一种“即热即食型”快餐适合外出旅行时使用。它是利用两种物质发生化学反应对食物进行加热，这两种化学物质最合适的选择是 A. 浓硫酸与水 B. 生石灰与水 C. 熟石灰与水 D. 氯化钠与水 【答案】B 【解析】 【详解】A．浓硫酸溶于水放热，但不是发生化学反应，且浓硫酸具有极强的腐蚀性，故A错误； B．生石灰与水反应放出大量的热，且易保存，故B正确； C．熟石灰与水不反应，放热不明显，故C错误； D．氯化钠与水不反应，放热不明显，故D错误； 答案选B。 4. 在给定条件下，下列物质转化关系正确的是 A. 海带提碘：碘的四氯化碳溶液含、溶液含的悬浊液 B. 铝土矿Na[Al(OH)4]溶液Al(OH)3Al2O3铝 C. 工业制硫酸：黄铁矿 D. 海水提镁：海水氯化镁溶液Mg 【答案】B 【解析】 【详解】A．碘的四氯化碳溶液与浓NaOH溶液反应生成I-和，而非IO-，后续步骤未酸化无法生成I2悬浊液，A错误； B．铝土矿经NaOH溶解、过滤得Na[Al(OH)4]，通CO2生成Al(OH)3，煅烧后电解Al2O3得Al，流程正确，B正确； C．黄铁矿燃烧生成SO2而非S，且SO2需催化氧化为SO3，C错误； D．电解MgCl2溶液无法得到金属镁，应电解熔融MgCl2，D错误； 故选B。 5. 化学与传统文化、生产生活都有着密不可分的联系。下列有关说法正确的个数为 ①石油裂化的主要目的是制得更多的乙烯等工业原料 ②“火树银花合，星桥铁锁开”中涉及化学能转化为热能和光能 ③碳化硅可用作砂纸和砂轮的磨料 ④利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境 ⑤“三月打雷麦谷堆”是指在雷电作用下N2最终转化成被作物吸收的化合态氮 ⑥金刚砂、富勒烯、压电陶瓷、石墨烯等都属于新型无机非金属材料 A. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 6个 【答案】C 【解析】 【详解】①石油裂化的主要目的是提高轻质油（如汽油）的产量，而乙烯等工业原料主要通过裂解获得，①错误； ②“火树银花”涉及燃烧反应，化学能转化为热能和光能，②正确； ③碳化硅（SiC）硬度大，可用作砂纸和砂轮的磨料，③正确； ④太阳能替代化石燃料减少污染，④正确； ⑤雷电固氮将转化为NO，最终转化为硝酸盐供作物吸收，⑤正确； ⑥碳纳米材料包含富勒烯、碳纳米管、石墨烯等，为新型无机非金属材料，金刚砂即SiC、压电陶瓷等都属于新型无机非金属材料，⑥正确； ①错误，②③④⑤⑥正确，共5个正确。 6. 多晶硅是单质硅的一种形态，是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅的主要原料。已知多晶硅的第三代工业制取流程如图所示： 已知：H的非金属性大于Si，SiHCl3极易水解，常温下与SiCl4为液态，其完全水解的产物为H2SiO3、H2、HCl。下列说法错误的是 A. Y可能是H2 B. 制取粗硅的反应，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：1 C. SiHCl3中硅元素的化合价为+4价 D. SiHCl3发生水解的反应是氧化还原反应 【答案】B 【解析】 【分析】石英和焦炭反应制得粗硅，粗硅粉碎后与HCl反应生成SiHCl3，提纯SiHCl3后，用H2还原得到Si，据此分析。 【详解】A．Y具有还原性，可能为H2，A正确； B．由反应中，C元素的化合价由0升高为+2价，Si元素的化合价由+4降低为0价，由电子守恒，氧化剂（SiO2）和还原剂（C）物质的量之比为1：2，B错误； C．SiHCl3中，电负性是Cl大于H大于Si，则H和Cl都为-1价，硅元素的化合价为+4价，C正确； D．SiHCl3水解，产物为H2SiO3、H2、HCl，有化合价变化，属于氧化还原反应，D正确； 故选B。 7. 下列解释事实的离子方程式正确的是 A. NH4HSO3溶液与少量的氢氧化钠溶液混合加热： B. SO2通入Ba(NO3)2溶液中有白色沉淀生成： C. 氨的催化氧化反应：4NH3 + 5O2 =2N2+6H2O D. 向氯化铁溶液中滴加氢硫酸溶液：2Fe3++ S2-=2Fe2+ +S↓ 【答案】A 【解析】 【详解】A．NH4HSO3溶液与少量的氢氧化钠溶液，NaOH优先中和生成，反应的离子方程式为，故A正确； B．SO2在Ba(NO3)2溶液中会被NO3-（酸性条件下）氧化为 ，生成BaSO4而非BaSO3，故B错误； C．氨的催化氧化产物应为NO而非N2，正确反应为4NH3+5O24NO+6H2O，故C错误； D．Fe3+与少量H2S反应，H2S是弱酸，反应离子方程式应写为2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+，故D错误； 选A。 8. 部分含Cl、N或S的物质的“价—类”图如图所示。 下列叙述错误的是 A. 若a在常温常压下为黄绿色气体，则c可用于饮用水杀菌消毒 B. 若a是空气主要组成成分之一，则c和水发生化合反应生成e C. 若a在空气中燃烧火焰呈淡蓝色，则d溶液能使酸性溶液褪色 D. 若a常作保护气，则b的钠盐可用作防腐剂和护色剂 【答案】B 【解析】 【详解】A．黄绿色气体是，则a为、c为，具有强氧化性，可作饮用水消毒剂，A项正确； B．若a是空气主要组成成分之一，则a为、c为(N2O4)，而与水反应生成和NO，该反应不是化合反应，B项错误； C．硫在空气中燃烧时火焰呈淡蓝色，则a为S、c为，d为亚硫酸盐或亚硫酸氢盐，和都具有还原性，它们能与酸性溶液反应使其褪色，C项正确； D．若a常作保护气，则a为、b的钠盐为亚硝酸钠，亚硝酸钠是一种防腐剂和护色剂，可用于一些肉制品如腊肉、香肠等的生产，D项正确； 故选B。 9. 下面是几种常见的化学电源示意图，有关说法不正确的是 A. 上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池 B. 干电池在长时间使用后，锌筒被破坏 C. 铅蓄电池在工作中，负极每消耗铅，则硫酸溶液中就转移电子 D. 氢氧燃料电池具有清洁、安全、高效等特点 【答案】C 【解析】 【详解】A．干电池属于一次电池，铅蓄电池属于二次电池，氢氧燃料电池属于燃料电池，A项正确； B．干电池中锌筒为负极，负极上锌发生失电子的氧化反应而溶解，锌筒被破坏，B项正确； C．铅蓄电池在工作时，负极反应式为Pb-2e-+=PbSO4，负极每消耗1molPb，外电路中通过2mol电子，但电子不会在硫酸溶液中转移，C项错误； D．氢氧燃料电池的产物为H2O，氢氧燃料电池具有清洁、安全、高效等特点，D项正确； 答案选C。 10. 下列说法中不正确的是 A. C5H12有3种同分异构体 B. 的一氯代物有4种 C. 异丁烷分子中所有碳原子可能共平面 D. 立方烷()的二氯代物有3种 【答案】C 【解析】 【详解】A．C5H12为戊烷，同分异构体分别为正戊烷（）、异戊烷（）、新戊烷（），有3种，A正确； B．甲苯的一氯代物有4种：，箭头为Cl取代位置，B正确； C．异丁烷分子中碳原子为饱和碳原子，不可能共平面，如图：，C错误； D．立方烷的二氯代物中两个氯原子的位置分别为邻位、面对角线和体对角线，共3种，D正确； 故选C。 11. 下列实验结论不正确的是 实验操作 现象 结论 A 食醋浸泡水垢 产生无色气体 乙酸的酸性比碳酸强 B 乙醇与橙色酸性重铬酸钾溶液混合 橙色溶液变为绿色 乙醇具有氧化性 C 将石蜡油加强热产生的气体通入溴的四氯化碳溶液中 溴的四氯化碳溶液褪色 石蜡油分解的产物不都是烷烃 D 硫酸铜固体上滴乙醇 白色固体变蓝 乙醇中含有水 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．用CH3COOH溶液浸泡水垢，水垢溶解，有无色气泡，说明醋酸的酸性比碳酸强，故A正确； B．重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液为橙色，三价铬离子为绿色，化合价降低，说明乙醇化合价升高，有还原性，故B错误； C．溴的四氯化碳溶液褪色说明反应产物中含有不饱和烃，即说明石蜡油分解的产物不都是烷烃，故C正确； D．CuSO4粉末遇水变蓝色，则硫酸铜固体上滴乙醇后变蓝色，说明乙醇中含有水，故D正确； 故答案为B。 12. 研究表明，在一定条件下，与两种气态分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. 该条件下，比更稳定 B. 由图可知， C. 中的所有化学键全部断开需要吸收的热量 D. 在催化剂条件下反应，转化为需要吸收大于的热量 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，气态HCN的能量低于气态HNC的能量，物质的能量越低越稳定，则气态HCN比气态HNC稳定，故A错误； B．由图可知，气态HNC转化为气态HCN的焓变ΔH=(127.2－186.5)kJ/mol=-59.3kJ/mol，则反应的热化学方程式为，故B正确； C．由图可知，1molHCN(g)转化为1mol时吸收热量为186.5kJ，而此时HCN(g)中的化学键并没有全部断开，所以1molHCN(g)分子中所有化学键全部断开需要吸收的热量大于186.5kJ，故C错误； D．催化剂能降低反应的活化能，但反应的焓变的数值和符号不变，则在催化剂条件下反应，1molHCN(g)转化为1molHNC(g)需要吸收的热量为59.3kJ，故D错误； 故选B。 13. 香港城市大学、中国科学院深圳先进技术研究院和深圳大学合作，证明了纳米片在酸性条件下具有本征差的析氢活性，展现出快速选择性地将硝酸根离子还原为氨的催化性能。下列有关装置放电过程(如图所示)的叙述错误的是 A. 电子由a极经用电器流向b极 B. a极为负极，b极发生还原反应 C. b极上的电极反应式为 D. a极质量减少2.60g时，双极膜中有向a极区迁移 【答案】D 【解析】 【分析】a极上Zn发生失电子的氧化反应转化成Zn2+，a极为负极，b极上硝酸根离子发生得电子的还原反应转化成NH3，b极为正极。 【详解】A．放电时，电子由负极（a极）经用电器流向正极（b极），A项正确； B．根据分析，a极为负极，b极为正极，b极上发生还原反应，B项正确； C．b极上硝酸根离子发生还原反应转化成NH3，电极反应式为+8e-+6H2O=NH3↑+9OH-，C项正确； D．a极电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，a极减少Zn的物质的量为=0.04mol，电路中通过电子物质的量为0.08mol，b极电极反应式为+8e-+6H2O=NH3↑+9OH-，双极膜中有0.08molOH-向a极区迁移，D项错误； 答案选D。 14. 铁铜合金完全溶解于稀硝酸中，得到标准状况下气体(假设无其他气体产生)，下列说法正确的是 A. 反应后溶液中存在 B. 该合金中铁与铜的物质的量之比是 C. 反应过程中硝酸仅体现出强氧化性 D. 反应后溶液(忽略溶液体积变化)中 【答案】D 【解析】 【分析】反应生成672mL的NO气体为0.672L÷22.4L/mol=0.03mol，转移电子物质的量0.03mol×3=0.09mol；由方程式、可知，作氧化剂的硝酸是整个硝酸的四分之一，所以参加反应的硝酸的物质的量为0.03mol×4=0.12mol，而80mL4.0mol/L稀硝酸中硝酸的物质的量为0.32mol，所以硝酸过量，铁与铜完全反应，铁转化为铁离子，令混合物中铁、铜的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者质量与电子转移守恒，则56x+64y=2.48、3x+2y=0.09，可求得x=0.01，y=0.03。 【详解】A．据分析，铁转化为三价铁，所以溶液中存在Fe3+，A错误； B．该合金中铁与铜的物质的量之比是0.01∶0.03=1：3，B错误； C．反应中硝酸生成NO和硝酸盐，体现强氧化性和酸性，C错误； D．反应后溶液中剩余，则反应后溶液（忽略溶液体积变化）中，D正确； 故选D。 15. 酸性水系锌锰电池在家庭和工业领域被广泛应用，放电时总反应的离子方程式为：MnO2+Zn+4H+=Mn2++Zn2++2H2O，放电时电极上的MnO2易剥落，会降低电池效率，向体系中加入少量KI固体可以提高电池的工作效率，原理如图所示。下列说法错误的是 A. 加入KI后发生反应为：MnO2+3I-+4H+=Mn2++I+2H2O B. 放电时，电子由锌电极经负载流向碳电极 C. 放电时，若消耗1molZn，正极区电解质溶液理论上增重87g D. 放电时，通过质子交换膜的H+与生成的Zn2+的个数之比为2∶1 【答案】C 【解析】 【分析】Zn电极为负极，发生氧化反应Zn-2e-=Zn2+，含有MnO2的碳电极为正极，发生还原反应MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O，MnO2剥落后，影响了反应的进行；加入KI后，提高了电池的工作效率，对应反应的方程式为MnO2+3I-+4H+=Mn2+++2H2O，，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，加入KI后MnO2+3I-+4H+=Mn2+++2H2O，故A项正确； B．Zn电极为负极，因此放电时，电子由锌电极经负载流向碳电极，故B项正确； C．放电时，若消耗1molZn即转移2mol电子，2mol H+通过质子交换膜进入正极区域，1mol MnO2溶解，正极区电解质溶液理论上增重2g+87g=89g，故C项错误； D．放电时，负极每消耗1mol Zn，转移2mol电子，则会有2mol H+通过质子交换膜进入正极，两者物质的量之比为2∶1，故D项正确； 故本题选C。 第Ⅱ卷 非选择题部分(共55分) 16. 按要求回答下列问题 （1）实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3，反应的化学方程式为_______。 （2）工业上常用一种海水提溴技术叫做“吹出法”，其中吸收塔中主要反应的离子方程式为_______。 （3）CH4是一种高效清洁的新能源，CH4燃料电池的能量利用率高，在强碱性电解液中负极的电极反应为_______。 （4）NO与NO2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_______。 （5）以乙烯为原料制备环氧乙烷，可以实现一步完成，反应的化学方程式为_______。 （6）一种用于心脏起搏器的微型电池具有容量大、寿命长和电压稳定等特点。该电池的电极材料是石墨和锂，电解质溶液为等物质的量的LiCl、AlCl3溶解在SOCl2中形成的溶液。这种电池的总反应为8Li + 3SOCl2=6LiCl + Li2SO3 +2S，则该电池的正极反应为_______。 （7）与普通锌锰电池相比，请指出碱性锌锰电池的优点_______(答出一条即可)。 【答案】（1） （2）Br2+SO2+2H2O=4H++2Br—+ （3）CH4+10OH—-8e—=+7H2O （4）NO + NO2 + 2OH—=2+ H2O （5） （6）3SOCl2 + 8e—= +2S +6Cl— （7）碱性锌锰电池不易发生电解质溶液的泄露；碱性锌锰电池的使用寿命较长 【解析】 【小问1详解】 NH4Cl和Ca(OH)2反应生成NH3、CaCl2和水，反应的化学方程式为：； 【小问2详解】 “吹出法”海水提溴中吸收塔中主要反应为Br2与SO2反应生成HBr和硫酸，离子方程式为Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+。 【小问3详解】 甲烷燃料电池在碱性条件下的负极为甲烷失电子生成碳酸根离子，电极反应为CH4+10OH- -8e—=+7H2O。 【小问4详解】 NO与NO2按物质的量之比1∶1与足量NaOH溶液发生归中反应生成NaNO2，离子方程式为NO+NO2+2OH- =2+H2O。 【小问5详解】 乙烯在银催化下氧化得到环氧乙，化学方程式为。 【小问6详解】 正极反应SOCl2得电子生成、S和Cl-，正极反应式为3SOCl2+8e- =+2S+6Cl-。 【小问7详解】 与普通锌锰电池相比，请指出碱性锌锰电池的优点为：碱性锌锰电池不易发生电解质溶液的泄露；碱性锌锰电池的使用寿命较长。 17. I．化学反应在发生物质变化的同时伴随着能量变化，请回答下列问题： （1）汽车发动机工作时会引发(g)和反应，生成等污染大气，其中生成的能量变化如图所示，则图中三种分子最稳定的是_____(填化学式)，图中对应反应的热化学方程式为_____。 （2）下列图示与对应的叙述不相符的是_____(填标号) A. (a)图可表示Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl固体反应的能量变化 B. 通过(b)图可知石墨比金刚石稳定 C. 由(c)图可知，1molO2(g)和2molSO2(g)反应放出的热量为(a-b)kJ D. 由(d)图可知，A与C的能量差为：E4-E1-E3＋E2 Ⅱ．某实验小组设计用0.55的溶液100与0.50的盐酸100置于如图所示的装置中进行测定中和反应反应热的实验。 （3）该装置中仪器a的名称为_____，大烧杯杯口若不盖泡沫塑料板，测得中和反应的反应热将_____(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)，若使用H2SO4溶液和Ba(OH)2溶液测定中和反应的反应热，生成等量的H2O(l)时相对于溶液与盐酸反应放热会_____(填“多”或“少”)。 （4）测定时取用NaOH溶液稍过量的目的是_____ （5）该实验小组做了三次实验，每次取盐酸和溶液各100，并记录原始数据： 实验序号 起始温度/℃ 终止温度/℃ 温差∆t=/℃ 盐酸 溶液 平均值 1 25.1 24.9 25.0 28.0 3.0 2 25.1 25.1 25.1 28.2 3.1 3 25.1 25.1 25.1 28.0 2.9 已知：盐酸、溶液密度均近似为1.00，中和后混合液c=4.2J/(g·℃)，热量Q=c·m·∆t(m为溶液的总质量，单位为g)，试计算反应生成1molH2O(l)时的反应热_____。(保留到小数点后1位)。 【答案】（1） ①. N2 ②. N2(g)+O2(g)=2NO(g)　∆H=+180kJ/mol （2）C （3） ①. 玻璃搅拌器 ②. 偏大 ③. 多 （4）确保盐酸完全反应 （5）-50.4kJ/mol 【解析】 【小问1详解】 据图可知，氮气分子的键能最大，氮气分子最稳定；发生反应时，1molN2和1molO2断键吸收的能量为(946+498)kJ=1444kJ，生成2molNO时成键放出的能量为=1264kJ，吸收热量为1444kJ-1264kJ=180 kJ，则图中对应的热化学方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g)+180kJ/mol； 【小问2详解】 A．(a)图中生成物总能量高于反应物总能量，则反应为吸热反应，Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl固体反应是吸热反应，图示与对应的叙述相符，A正确； B．(b)图中金刚石的能量大于石墨的能量，能量越低物质越稳定，则通过(b)图可知石墨比金刚石稳定，图示与对应的叙述相符，B正确； C．由(c)图可知：，则，，该反应为放热反应，但该反应也是可逆反应，1molO2(g)和2molSO2(g)反应时不能完全转化生成2mol(g)，则1molO2(g)和2molSO2(g)反应放出的热量小于(a-b)kJ，C错误； D．设A与C的能量差为，则由(d)图可知：，所以A与C的能量差为：，D正确； 答案为C； 【小问3详解】 由量热计的构造可知该装置中的仪器a是玻璃搅拌器；若不盖泡沫塑料板，会有一部分热量散失，反应的最高温度减小，求得的中和热数值将会偏小，ΔH偏大；硫酸与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和水，反应生成硫酸钡沉淀时会产生沉淀热，则生成等量的H2O(l)时，硫酸与氢氧化钡溶液反应相对于溶液与盐酸反应放热会偏多； 【小问4详解】 测定时取用NaOH溶液稍过量的目的是确保盐酸完全反应； 【小问5详解】 由表格的数据可知，三次测量的温度差的平均值为3.0℃，生成1molH2O(l)时中和反应的反应热ΔH=-kJ/mol=-50.4kJ/mol。 18. 丙烯酸乙酯(CH2=CHCOOCH2CH3)是一种食品用合成香料，一种以石油化工产品为原料制备丙烯酸乙酯的合成路线如下： 已知：①烃A的产量可用于衡量一个国家的石油化学工业发展水平②F为高分子化合物。 （1）丙烯酸乙酯中官能团的名称为_______。 （2）A的分子式为_______，反应①的反应类型为_______。 （3）反应②的化学方程式为_______。 （4）反应⑥的化学方程式为_______，可用_______除去乙酸乙酯中的B和D杂质。 （5）写出F的结构简式_______。 （6）葡萄糖在酶的催化下可以转化为B，写出葡萄糖的结构简式_______，葡萄糖与新制的氢氧化铜反应的现象是_______。 【答案】（1）碳碳双键、酯基 （2） ①. C2H4 ②. 加成反应 （3）2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O （4） ①. CH2=CHCOOH+CH3CH2OHCH2=CHCOOCH2CH3+H2O ②. 饱和碳酸钠溶液 （5） （6） ①. CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO ②. 生成砖红色沉淀 【解析】 【分析】由有机物的转化关系可知，石蜡油在碎瓷片做催化剂条件下共热发生裂化反应生成乙烯和丙烯，则A为乙烯；催化剂作用下乙烯与水发生加成反应生成乙醇，则B为乙醇；铜做催化剂条件下乙醇和氧气共热发生氧化反应生成乙醛，则C为乙醛；催化剂作用下乙醛和氧气共热发生氧化反应生成乙酸，则D为乙酸；在浓硫酸作用下乙酸和乙醇共热发生酯化反应生成乙酸乙酯；丙烯一定条件下发生氧化反应生成丙烯醛，丙烯醛一定条件下发生氧化反应生成丙烯酸，则E为丙烯酸；浓硫酸作用下丙烯酸和乙醇共热发生酯化反应生成丙烯酸乙酯；一定条件下丙烯酸发生加聚反应聚丙烯酸，则F为聚丙烯酸。 【小问1详解】 根据丙烯酸乙酯结构简式，其中官能团的名称为碳碳双键、酯基。 【小问2详解】 石蜡油在碎瓷片做催化剂条件下共热发生裂化反应生成乙烯和丙烯，A为乙烯，分子式为；反应①是催化剂作用下乙烯与水发生反应生成乙醇，方程式为：，反应类型为加成反应。 【小问3详解】 反应②是铜做催化剂条件下乙醇和氧气共热发生氧化反应生成乙醛，方程式为：。 【小问4详解】 反应⑥是乙醇与丙烯酸发生酯化反应，方程式为：。B是乙醇，D是乙酸，除去乙酸乙酯中的这两种杂质，可以加入饱和碳酸钠溶液。 【小问5详解】 F为高分子化合物，E是丙烯酸，其结构式为：，，E发生加聚反应生成F：。 【小问6详解】 葡萄糖的分子式为：，结构简式为：；由于葡萄糖含有羟基和醛基，其中醛基可以和新制的氢氧化铜反应，生成砖红色的沉淀。 19. 我国力争2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”，CO、CO2处理与利用、各种能源的开发使用是环境科学研究的热点课题。回答下列问题： Ⅰ：  =       Ⅱ：  =       Ⅲ：  =        （1）部分键能的数据如下表所示，则_______。 共价键 键能 436 803 328.4 464 （2）CO与H2反应可制备CH3OH，由CH3OH和O2构成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下。电极c的电极反应式为_______，若外电路转移2 mol电子，则理论上该燃料电池消耗的O2在标准状况下的体积为_______L。 （3）磷酸亚铁锂电池的总反应式为，其工作原理如图所示。放电时LiFePO4极的电极反应式为_______。 （4）肼—空气燃料电池是一种无污染，能量高，有广泛的应用前景的燃料电池。我校高一年级化学课外活动小组设计一种肼—空气燃料电池，除将化学能转化为电能外，还能将饱和食盐水淡化，同时还可获得盐酸和NaOH两种副产品。其工作原理如图所示： ①该燃料电池A电极名称是_______，N膜为_______(填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”)。 ②当电路中有0.2 mol电子转移时，正极室质量增加_______g。 （5）NO2、O2和熔融KNO3可制作燃料电池，其原理如图所示。该电池在放电过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y，Y可循环使用，则正极反应式为_______。 （6）氢能的高效利用途径之一是在燃料电池中产生电能。某研究小组的自制熔融碳酸盐燃料电池工作原理如图所示，该电池以3.2 A恒定电流工作14分钟，消耗H2体积为0.49 L，故可测得该电池将化学能转化为电能的转化率为_______%。【已知：该条件下H2的摩尔体积为24.5 L/mol；电荷量电流时间；；】 【答案】（1）414 （2） ①. CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+ ②. 11.2 （3） （4） ①. 负极 ②. 阳离子交换膜 ③. 6.2 （5）O2+4e-+2N2O5=4 （6）70 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，，反应物的键能一生成物的键能，计算得。 【小问2详解】 原电池中电子从负极经外电路流向正极，根据电子流向可知c电极为负极，甲醇在负极上发生氧化反应，电极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+；正极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O，若外电路中转移2 mol电子，根据电子守恒可知，则上述燃料电池所消耗的O2在标准状况下的体积=11.2L。 【小问3详解】 放电时，LiFePO4电极上Li1−xFePO4得电子产生LiFePO4，电极反应式为Li1−xFePO4+xLi++xe−＝LiFePO4。 【小问4详解】 ①由题干原电池装置可知，电极A为由N2H4转化为N2，即发生氧化反应，则A为负极，B为正极；中间室中饱和食盐水中的Na+移向B极区，即N膜为阳离子交换膜。 ②电极B为通入O2的一极，为正极，电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-，当电路中有0.2mol电子转移时，即有0.2molNa+流入，有0.05mol的O2参加反应进入正极室，故正极室质量增加0.2mol×23g/mol+0.05mol×32g/mol=6.2g。 【小问5详解】 在如图的原电池中，在石墨电极Ⅰ上通入燃料NO2，发生失去电子的氧化反应，NO2失去电子被氧化产生N2O5，在石墨电极Ⅱ上O2得到电子被还原为硝酸根，为正极，电极反应式为：。 【小问6详解】 根据题干信息，该燃料电池中H2为负极，O2为正极，熔融碳酸盐为电解质溶液，0.49LH2的物质的量为n(H2)= =0.02mol，工作时，H2失去电子：H2-2e-=2H+，所带电荷量为：2×0.02mo×6.0×1023mol-1×1.60×10-19=3840C，工作电荷量为：3.2×14×60=2688C，则该电池0.49L将化学能转化为电能的转化率为：=70%。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $