精品解析：安徽省淮南第二中学2024-2025学年高一下学期期中考试化学试卷

2024级高一年级下学期期中考试化学试卷 注意事项： 1.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。本试卷满分100分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答第I卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3.回答第II卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4.可能用到的相对原子质量为H：1 C：12 O：16 Si：28 Cu：64 第I卷(共42分) 一、选择题(本题共14个小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。) 1. 下列关于物质的存在和用途说法正确的是 A. 游离态的硫存在火山口附近，化合态的硫中的硫酸盐通常存在于地壳的岩层深处和海底 B. 用含铂的原料制造的光学玻璃，透光性好，折射率高，可以用来制造眼镜、照相机和光学仪器的透镜 C. 工业上向水泥中加入适量石膏可以调节水泥的硬化速度 D. 金刚砂是一种传统的硅酸盐材料，硬度大、耐高温，可以用来制作轴承 2. 下列实验操作、现象及得出的结论均正确的是 选项 实验操作 实验现象 实验结论 A 将H2S与SO2在集气瓶中混合 瓶内有黄色物质产生 SO2具有氧化性 B 将质量、大小相同的铁片分别加入浓硝酸和稀硝酸中 稀硝酸的铁片溶解并产生气泡，浓硝酸中的铁片无明显现象 稀硝酸的氧化性比浓硝酸强 C 将SO2气体通入酸性KMnO4溶液 溶液褪色 SO2具有漂白性 D 向CaCO3固体中滴加稀盐酸 产生气泡 非金属性：Cl>C A. A B. B C. C D. D 3. 工业废碱渣的主要成分为等，水浸后用于烟气脱硫，“吸收”含有SO2的烟气后得到，再经“中和”获得；可用于处理废水中的。相关过程如下： 下列相关说法错误的是 A “水浸”前先将废碱渣粉碎可加快水浸速率 B. “吸收”后脱硫烟气中的比“吸收”前烟气中的多 C. “中和”时反应的化学方程式为 D. 向溶液中滴加溶液，有白色沉淀产生，说明其中含 4. 下列有关反应的化学方程式或离子方程式表示正确的是 A 少量通入溶液中： B. 向稀硝酸中加入过量铁粉：Fe+4H++= Fe3++ NO↑+2H2O C. 向氨水中通入过量： D. 将SO2通入Ba(NO3)2溶液中生成硫酸钡沉淀： 5. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 0.1mol氨气溶于足量水中，所得溶液中含氮粒子总数大于0.1NA B. 3.2g铜溶解在一定浓度的硝酸和硫酸的混合液中，此过程反应转移的电子数为0.1NA C. 30g二氧化硅晶体中含有硅氧共价键的数目为1NA D. 0.3molNO2与足量水完全反应转移的电子数为0.1NA 阅读以下材料，完成以下问题。 氮循环是全球生物地球化学循环的重要组成部分，自然界中氮循环如下图所示，其中土壤中的NH在硝化细菌的作用下转化为后，土壤中的进一步将氧化为；在氧气较少的环境下，又可以在反硝化细菌的作用下与反应，使氮以形式放出。 6. 下列说法错误的是 A. 含氮无机物和含氮有机物可相互转化 B. 雷雨天气空气中的氮气和氧气反应： C. 汽车尾气中排放的氮氧化物是由游离态氮转化来的 D. 碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环 7. 下列关于在土壤中含氮物质的转化的说法正确的是 A. 被氧化为的过程中，与的物质的量之比为2∶1 B. 在反硝化过程中，土壤pH升高 C. 与时反应时，每生成1mol转移电子数为8mol D. 在硝化细菌、反硝化细菌作用下氮元素均发生氧化反应 8. 实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是 选项 a中物质 b中物质 c中收集气体 d中物质 A 浓氨水 B 浓硝酸 溶液 C． 浓盐酸 二氧化锰 溶液 D． 稀硝酸 FeS H2S 溶液 A. A B. B C. C D. D 9. 铜基催化剂是脱除烟气中NO的优异催化剂，但烟气中的会造成其性能下降。加入可抑制对铜基催化剂的影响，其作用机理如图所示[反应(1)的方程式为，方程式未配平]，下列说法正确的是 A. 反应①中 B. 反应②中Ce被还原 C. 反应③为氮的固定 D. 反应③中既是氧化产物又是还原产物 10. 下列物质的转化过程，在给定条件下不能实现的是 A. 石英砂粗硅SiHCl3高纯硅 B. 黄铁矿SO2SO3H2SO4 C. AlNa[Al(OH)4] Al(OH)3Al2O3 D. NH3NONO2HNO3 11. 研究表明N2O与CO在Fe+作用下发生反应的能量变化及反应过程如图所示。下列有关说法错误的是 A. 、，两步反应均为放热反应 B. 是该反应的催化剂 C. 完全反应转移 D. 该反应中断裂和中化学键吸收的能量大于形成和中化学键释放的能量 12. 下列图示与对应的叙述相符的是 A. 图甲装置，由于比活泼，所以为负极 B. 图乙装置，放电时，正极b极表面的被氧化，其质量会减少 C. 图丙装置，通入一极是正极，电极反应式为 D. 图丁可以表示足量锌粉与稀硫酸反应，加少量固体产生的变化 13. 某温度下，在3L恒容密闭容器中投入一定量的A、B，发生反应：3A(g)＋bB(g)⇌cC(g)＋2D(s)，12s时生成C的物质的量为1.2mol(反应进程如图所示)。下列说法中正确的是 A. 12s时，B的转化率为75% B. 图中两曲线相交时，A的消耗速率等于A的生成速率 C. 化学计量系数之比b∶c=1∶2 D. 0～2s，D的平均反应速率为0.1mol·L-1·s-1 14. 将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭真空容器中（容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。可以判断该反应已经达到平衡的是 A. 2v(NH3)=v(CO2) B. 容器中总压强不变 C. 容器中混合气体的平均相对分子质量不变 D. 容器中氨气的体积分数不变 第II卷(非选择题，共58分) 二、填空题(4大题，共58分)。 15. 如图所示，是原电池的装置图。请回答： （1）若溶液C为稀H2SO4溶液，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe，A电极材料为石墨，则A电极上发生的电极反应式为_______；反应进行一段时间后溶液C的pH_______(填“升高”“降低”或“基本不变”)。 （2）若需将反应Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成如图所示的原电池装置，则A极(负极)材料为_______， B极电极反应式为_______。 （3）为减少汽车尾气的污染，我国正逐步向着新能源汽车发展。肼(N2H4)—空气燃料电池是一种碱性电池，无污染，能量高，有广泛的应用前景，其工作原理如图所示，回答下列问题： ①该燃料电池中正极通入的物质是_______，负极的电极反应式为_______。 ②电池工作时，OH-移向_______电极(填“a”或“b”) ③当电池放电转移10mol电子时，理论上需要通入约_______L(标准状况下)空气。(已知空气中氧气的体积分数约为20%) 16. I．NO2(红棕色)和N2O4(无色)之间发生反应：N2O4(g)2NO2(g)。将一定量N2O4气体充入体积为2L的恒容密闭容器中，控制反应温度为T。 （1）下列可以说明该反应达到平衡的是_______(填标号)。 A. B. C. 容器内气体的颜色不再变化 D. 混合气体的压强不再变化 （2）在温度为T的条件下，向该恒容密闭容器中充0.04mol/LN2O4，c(NO2)随时间的变化曲线如图所示。 ①反应开始至4min，N2O4的平均反应速率为_______。 ②反应进行到16min时，N2O4的转化率是_______。 ③下列措施能加快该反应速率的是_______(填标号)。 A．增大NO2的浓度　　　B．增大容器体积 C．加入合适的催化剂　　D．恒容条件下充入He Ⅱ．已知Na2S2O3与硫酸的反应为Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，某研究小组为研究温度和浓度对该反应速率的影响，设计实验如下。 实验 序号 反应温度/℃ 加入0.1mol/L Na2S2O3溶液的体积/ mL 加入0.1mol/L H2SO4溶液的体积/ mL 加入水的 体积/ mL 出现浑浊的 时间/ s ① 20 2 2 0 t1 ② 40 2 V1 0 t2 ③ 20 1 2 V2 t3 （3）实验①③的实验目的是_______，V2=_______。 （4）t1、t2、t3由大到小的顺序是_______。 17. 某化学实验小组对铜及其化合物进行了有关探究 Ⅰ：按如下图所示进行实验，观察到以下实验现象： ①铜丝表面缓慢放出气泡，锥形瓶内气体呈红棕色； ②铜丝表面气泡产生速度逐渐加快，气体颜色逐渐变深； ③一段时间后气体颜色逐渐变浅，至几乎无色； ④向上抽动铜丝，铜丝与液面脱离接触，反应停止。 回答下列问题： （1）写出铜丝与稀硝酸反应的离子方程式_______；铜丝表面气泡产生速度逐渐加快的原因是_______。 （2）反应停止时，若溶液中硝酸根离子浓度不变(忽略溶液体积变化)，铜丝溶解的质量为，则消耗标准状况下的体积为_______。 Ⅱ：改进铜与浓硫酸反应装置 a．按图组装实验装置，检查装置的气密性； b．点燃酒精灯，加热浓硫酸，待硫酸微沸后插入铜丝接触硫酸； c．待观察到浸有品红溶液的滤纸条和浸有紫色石蕊溶液的滤纸条有现象后，移出铜丝，终止反应； d．移去酒精灯，通过鼓气球向装置内部鼓入空气； e．冷却后，将反应后试管内的液体慢慢倒入盛有水的烧杯中。 （3）检查装置气密性：关闭弹簧夹，_______；写出铜与浓硫酸反应的化学方程式_______。 （4）步骤c中两张滤纸条出现的现象分别是_______。 （5）通过鼓气球向装置内部鼓入空气的原因是_______。 18. 工业合成氨技术开创了人工固氮的重要途径，但能耗高、碳排放量大，开发温和条件下合成氨的新工艺意义重大。 （1）写出工业合成氨的化学方程式_______；已知断裂1molH-H键、1molN-H键、1mol氮氮三键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则反应生成放出的热量为_______kJ。 （2）起始时投入氮气和氢气的物质的量分别是1mol、3mol，充分反应后获得的物质的量小于2mol，原因是_______。 （3）工业合成氨时，为提高反应速率可采取的方法有_______。(写出两种方法) （4）我国科学家提出了采用M-LiH(M表示金属)复合催化剂的解决方案。做对比实验，测得反应速率如图所示。(用单位时间内每克催化剂所获得的的物质的量表示反应速率) 从图中可以获得的结论有： ①无LiH，催化效率最高的金属是_______。 ②_______。 采用M-LiH复合催化剂在较低压强、较低温度下合成了，这是合成氨反应研究中的重要突破。据文献报道，M-LiH对工业合成氨反应可能的催化过程经历以下三步变化： ⅰ.(N2在M表面解离) ⅱ. ⅲ._______。 ③请写出上述第ⅲ步反应的化学方程式_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024级高一年级下学期期中考试化学试卷 注意事项： 1.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。本试卷满分100分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答第I卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3.回答第II卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4.可能用到的相对原子质量为H：1 C：12 O：16 Si：28 Cu：64 第I卷(共42分) 一、选择题(本题共14个小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。) 1. 下列关于物质的存在和用途说法正确的是 A. 游离态的硫存在火山口附近，化合态的硫中的硫酸盐通常存在于地壳的岩层深处和海底 B. 用含铂的原料制造的光学玻璃，透光性好，折射率高，可以用来制造眼镜、照相机和光学仪器的透镜 C. 工业上向水泥中加入适量石膏可以调节水泥的硬化速度 D. 金刚砂是一种传统的硅酸盐材料，硬度大、耐高温，可以用来制作轴承 【答案】C 【解析】 【详解】A．在地表附近，由于受氧气和水的长期作用，硫化物会转化为硫酸盐，故硫酸盐通常形成于浅层沉积岩或海底，而非地壳深处，A错误； B．光学玻璃的主要成分是二氧化硅并添加其他氧化物来调节光学性能（如折射率、色散等）。铂属于贵金属，通常用于特殊领域（如催化剂、高温器件等），而光学玻璃的制备和性能需求中，一般加铅，B错误； C．石膏作为缓凝剂加入水泥中，可延缓凝结时间以调节硬化速度，C正确； D．金刚砂（）属于无机非金属材料，而传统的硅酸盐材料主要成分是硅酸盐，D错误； 故选C。 2. 下列实验操作、现象及得出的结论均正确的是 选项 实验操作 实验现象 实验结论 A 将H2S与SO2在集气瓶中混合 瓶内有黄色物质产生 SO2具有氧化性 B 将质量、大小相同的铁片分别加入浓硝酸和稀硝酸中 稀硝酸的铁片溶解并产生气泡，浓硝酸中的铁片无明显现象 稀硝酸的氧化性比浓硝酸强 C 将SO2气体通入酸性KMnO4溶液 溶液褪色 SO2具有漂白性 D 向CaCO3固体中滴加稀盐酸 产生气泡 非金属性：Cl>C A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．与发生反应：，从方程式中可以看出中S的价态降低，体现的氧化性，A项正确； B．常温下，铁在浓硝酸中钝化，致密的氧化膜阻碍反应继续进行；铁与稀硝酸反应生成硝酸铁，一氧化氮和水，所以浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，B项错误； C．使酸性高锰酸钾溶液褪色是因为二氧化硫具有还原性，C项错误； D．比较元素非金属性强弱应利用其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，而盐酸为无氧酸，D项错误； 答案选A。 3. 工业废碱渣的主要成分为等，水浸后用于烟气脱硫，“吸收”含有SO2的烟气后得到，再经“中和”获得；可用于处理废水中的。相关过程如下： 下列相关说法错误的是 A. “水浸”前先将废碱渣粉碎可加快水浸速率 B. “吸收”后脱硫烟气中的比“吸收”前烟气中的多 C. “中和”时反应的化学方程式为 D. 向溶液中滴加溶液，有白色沉淀产生，说明其中含 【答案】D 【解析】 【分析】工业废碱渣经粉碎、水浸、过滤操作后，碳酸钠进入滤液，通入含二氧化硫烟气，生成亚硫酸氢钠和二氧化碳，亚硫酸氢钠经中和反应得到正盐：亚硫酸钠。 【详解】A．工业废碱渣为固态物质，水浸前将其粉碎可以加快水浸速率，A正确； B．“吸收”过程，是碳酸钠与二氧化硫反应，生成亚硫酸氢钠和二氧化碳，“吸收”后脱硫烟气中比“吸收”前烟气中的多，B正确； C．“中和”时的反应是：吸收过程生成的亚硫酸氢钠与氢氧化钠反应，方程式为：，C正确； D．亚硫酸钡是白色沉淀，向溶液中滴加溶液，有白色沉淀产生，要说明其中含，需加稀盐酸，沉淀不溶解才能证明，不加盐酸不能证明含有，D错误； 故选D。 4. 下列有关反应的化学方程式或离子方程式表示正确的是 A. 少量通入溶液中： B. 向稀硝酸中加入过量铁粉：Fe+4H++= Fe3++ NO↑+2H2O C. 向氨水中通入过量： D. 将SO2通入Ba(NO3)2溶液中生成硫酸钡沉淀： 【答案】D 【解析】 【详解】A．SO2少量时，ClO⁻会将其氧化为SO而非HSO，A错误； B．过量铁粉与稀硝酸反应应生成Fe2+而非Fe3+，未体现过量铁对Fe3+的还原，B错误； C．过量SO2与氨水反应生成NH4HSO3，C错误； D．SO2在酸性条件下被NO氧化为SO，与Ba2+生成BaSO4沉淀，方程式符合氧化还原规律和守恒，D正确； 故选D。 5. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 0.1mol氨气溶于足量水中，所得溶液中含氮粒子总数大于0.1NA B. 3.2g铜溶解在一定浓度的硝酸和硫酸的混合液中，此过程反应转移的电子数为0.1NA C. 30g二氧化硅晶体中含有硅氧共价键的数目为1NA D. 0.3molNO2与足量水完全反应转移电子数为0.1NA 【答案】B 【解析】 【详解】A．氨气溶于水后，含氮粒子包括NH3、NH3·H2O和NH，但总物质的量仍遵循元素守恒为0.1mol（每个NH3对应一个N原子），因此含氮粒子总数等于0.1NA，A错误； B．3.2g铜物质的量为0.05mol，铜被氧化为Cu2+时，每1mol Cu失去2mol电子，总转移电子数为0.05×2=0.1NA，B正确； C．30g SiO2的物质的量为0.5mol，每个Si原子形成4个Si-O键，因此0.5mol SiO2含0.5×4=2NA个硅氧键，C错误； D．3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO反应中，3mol NO2转移2mol电子，0.3mol NO2转移0.3×(2/3)=0.2NA，D错误； 故选B。 阅读以下材料，完成以下问题。 氮循环是全球生物地球化学循环的重要组成部分，自然界中氮循环如下图所示，其中土壤中的NH在硝化细菌的作用下转化为后，土壤中的进一步将氧化为；在氧气较少的环境下，又可以在反硝化细菌的作用下与反应，使氮以形式放出。 6. 下列说法错误的是 A. 含氮无机物和含氮有机物可相互转化 B. 雷雨天气空气中的氮气和氧气反应： C. 汽车尾气中排放的氮氧化物是由游离态氮转化来的 D. 碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环 7. 下列关于在土壤中含氮物质的转化的说法正确的是 A. 被氧化为的过程中，与的物质的量之比为2∶1 B. 在反硝化过程中，土壤pH升高 C. 与时反应时，每生成1mol转移电子数为8mol D. 在硝化细菌、反硝化细菌作用下氮元素均发生氧化反应 【答案】6. B 7. A 【解析】 【6题详解】 A．根据图示，含氮无机物和含氮有机物可相互转化，A正确； B．雷雨天气空气中的氮气和氧气反应：，B错误； C．汽车发动机工作高温环境，氮气和氧气化合生成一氧化氮，汽车尾气中排放的氮氧化物是由游离态氮转化来的，C正确； D．蛋白质中含有碳、氢、氧等元素，这三种元素也参与了氮循环，D正确； 故选B。 【7题详解】 A．被氧化为的过程中，氮元素化合价由+3价升高到+5价，得电子，氧元素化合价由0价降低到-2价，根据得失电子守恒，与的物质的量之比为2∶1，A正确； B．又可以在反硝化细菌的作用下与反应，生成，根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒可得：，在反硝化过程中，土壤pH降低，B错误； C．由可得：，与时反应时，每生成1mol转移电子数为3.75mol，C错误； D．又可以在反硝化细菌作用下与反应，生成，氮元素化合价有降低也有升高，D错误； 故选A。 8. 实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是 选项 a中物质 b中物质 c中收集气体 d中物质 A 浓氨水 B 浓硝酸 溶液 C． 浓盐酸 二氧化锰 溶液 D． 稀硝酸 FeS H2S 溶液 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．浓氨水与CaO混合可制取，但密度比空气小，应用向下排空气法收集，图中收集装置为向上排空气法，不适用， A错误； B．浓硝酸与Cu反应可生成，密度比空气大，可用向上排空气法收集，能与NaOH溶液反应：，能用NaOH溶液进行尾气处理，该选项合理， B正确； C．浓盐酸与二氧化锰反应制取需要加热条件，图中装置没有加热仪器，无法完成该反应， C错误； D．稀硝酸具有强氧化性，与发生氧化还原反应，不会生成， D错误； 故答案选B。 9. 铜基催化剂是脱除烟气中NO的优异催化剂，但烟气中的会造成其性能下降。加入可抑制对铜基催化剂的影响，其作用机理如图所示[反应(1)的方程式为，方程式未配平]，下列说法正确的是 A. 反应①中 B. 反应②中Ce被还原 C. 反应③为氮的固定 D. 反应③中既是氧化产物又是还原产物 【答案】A 【解析】 【分析】反应①中CeO2、O2和SO2发生氧化还原反应，得到Ce2(SO4)3，方程式为：2CeO2+O2+3SO2= Ce2(SO4)3；反应②中Ce2(SO4)3与NH3和H2O反应得到NH4HSO4、(NH4)2SO4和Ce2O3，元素化合价没有变化，是非氧化还原反应；反应③Ce2O3和NO、O2、NH4HSO4、(NH4)2SO4反应得到CeO2和N2、SO2、H2O。 【详解】A．反应①方程式为2CeO2+O2+3SO2= Ce2(SO4)3，氧化剂为CeO2和O2，还原剂为SO2，二者物质的量之比为1:1，A正确； B．反应②中Ce2(SO4)3与NH3和H2O反应得到NH4HSO4、(NH4)2SO4和Ce2O3，元素化合价没有变化，是非氧化还原反应，B错误； C．氮的固定是将游离态氮转化为化合态的氮，反应③不是氮的固定，C错误； D．反应③中的化合价没有变化，既不是氧化产物又不是还原产物，D错误； 答案选A。 10. 下列物质的转化过程，在给定条件下不能实现的是 A 石英砂粗硅SiHCl3高纯硅 B. 黄铁矿SO2SO3H2SO4 C. AlNa[Al(OH)4] Al(OH)3Al2O3 D. NH3NONO2HNO3 【答案】C 【解析】 【详解】A．石英砂在高温条件下与焦炭反应制得粗硅，粗硅与氯化氢在加热条件下反应制得三氯硅烷，三氯硅烷高温下与氢气反应制得高纯硅，则在给定条件下物质间转化能实现，A不符合题意； B．黄铁矿在氧气中煅烧制得二氧化硫，二氧化硫在五氧化二钒的催化作用下与氧气共热反应制得三氧化硫，三氧化硫被98.3%的浓硫酸吸收制得硫酸，则在给定条件下物质间转化能实现，B不符合题意； C．Na[Al(OH)4]与过量盐酸反应生成氯化铝，不能生成氢氧化铝，C符合题意； D．催化剂作用下氨气与氧气共热发生催化氧化反应制得一氧化氮，一氧化氮与氧气反应制得二氧化氮，二氧化氮与水反应制得硝酸，则在给定条件下物质间转化能实现，D不符合题意； 故选C。 11. 研究表明N2O与CO在Fe+作用下发生反应的能量变化及反应过程如图所示。下列有关说法错误的是 A. 、，两步反应均为放热反应 B. 是该反应的催化剂 C. 完全反应转移 D. 该反应中断裂和中化学键吸收的能量大于形成和中化学键释放的能量 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知Fe++N2O→FeO++N2、FeO++CO→Fe++CO2两步反应，都是反应物的总能量高于生成物的总能量，所以两步反应均为放热反应，故A正确； B．根据图示，反应前后Fe+没变，Fe+是该反应的催化剂，故B正确； C．N2O+CON2+CO2，N元素化合价由+1降低为0，完全反应转移，故C正确； D．根据图示，该反应放热，断裂和CO中化学键吸收的能量小于形成和中化学键释放的能量，故D错误； 故选D。 12. 下列图示与对应的叙述相符的是 A. 图甲装置，由于比活泼，所以为负极 B. 图乙装置，放电时，正极b极表面的被氧化，其质量会减少 C. 图丙装置，通入的一极是正极，电极反应式为 D. 图丁可以表示足量锌粉与稀硫酸反应，加少量固体产生的变化 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲中尽管Mg比Al活泼，但Mg与氢氧化钠不反应，铝与氢氧化钠能够反应，铝为负极，A错误； B．乙装置为铅酸蓄电池，放电时铅电极被氧化，电极为正电极被还原：，其质量会增加，B错误； C．丙装置为氢氧燃料电池，氢气的一极为负极：，氧气的一极为正极：，C错误； D．足量锌粉与稀硫酸反应时加少量CuSO4，锌置换出铜，形成原电池反应，反应速率增大，但由于锌过量，所以生成氢气总量不变，D正确； 故选D。 13. 某温度下，在3L恒容密闭容器中投入一定量的A、B，发生反应：3A(g)＋bB(g)⇌cC(g)＋2D(s)，12s时生成C的物质的量为1.2mol(反应进程如图所示)。下列说法中正确的是 A. 12s时，B的转化率为75% B. 图中两曲线相交时，A的消耗速率等于A的生成速率 C. 化学计量系数之比b∶c=1∶2 D. 0～2s，D的平均反应速率为0.1mol·L-1·s-1 【答案】C 【解析】 【详解】A．12s内，B的浓度由0.5mol/L变为0.3mol/L，12s时B的转化率为 ，故A错误； B．交点后，A的浓度还降低，图中两曲线相交时，反应没有达到平衡状态，A的消耗速率大于A的生成速率，故B错误； C．浓度变化量比等于化学计量数之比，12s内A、B、C的浓度变化分别为0.6mol/L、0.2mol/L、0.4mol/L（），化学计量系数之比，故C正确； D．D是固体，不能用D的浓度变化表示反应速率，故D错误； 答案选C。 14. 将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭真空容器中（容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。可以判断该反应已经达到平衡的是 A. 2v(NH3)=v(CO2) B. 容器中总压强不变 C. 容器中混合气体的平均相对分子质量不变 D. 容器中氨气的体积分数不变 【答案】B 【解析】 【详解】A. 当v(NH3)正 =v(NH3)逆或v(NH3) 正= 2v(CO2) 逆时，即该反应正反应和逆反应速率相等，已经达到平衡，2v(NH3)=v(CO2)不能表明正反应和逆反应速率相等，故A错误； B. 随着NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)不断进行，容器中总压强会有变化，当总压强不变时，则能表明气体总的物质的量、各成为的物质的量不再变化，该反应已经达到平衡，故B正确； C. 容器中混合气体的平均相对分子质量始终不变，因为混合气体是氨气和二氧化碳按物质的量之比为2:1混合而成，故C错误； D. 容器中混合气体是氨气和二氧化碳按物质的量之比为2:1混合而成，氨气的体积分数始终为66.67%，故D错误； 答案选B。 第II卷(非选择题，共58分) 二、填空题(4大题，共58分)。 15. 如图所示，是原电池的装置图。请回答： （1）若溶液C为稀H2SO4溶液，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe，A电极材料为石墨，则A电极上发生的电极反应式为_______；反应进行一段时间后溶液C的pH_______(填“升高”“降低”或“基本不变”)。 （2）若需将反应Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成如图所示的原电池装置，则A极(负极)材料为_______， B极电极反应式为_______。 （3）为减少汽车尾气的污染，我国正逐步向着新能源汽车发展。肼(N2H4)—空气燃料电池是一种碱性电池，无污染，能量高，有广泛的应用前景，其工作原理如图所示，回答下列问题： ①该燃料电池中正极通入的物质是_______，负极的电极反应式为_______。 ②电池工作时，OH-移向_______电极(填“a”或“b”)。 ③当电池放电转移10mol电子时，理论上需要通入约_______L(标准状况下)空气。(已知空气中氧气的体积分数约为20%) 【答案】（1） ①. 2H++2e-=H2↑ ②. 升高 （2） ①. Cu ②. Fe3++e-=Fe2+ （3） ①. 空气 ②. ③. a ④. 280 【解析】 【小问1详解】 B电极材料为，A电极材料为石墨，则铁电极作为负极，失去电子，石墨为正极，A电极上发生的电极反应式：；反应不断消耗氢离子，所以进行一段时间后，溶液的升高。 【小问2详解】 根据反应，单质铜失去电子，应该作为负极。B极为正极，得到电子，则其电极反应式为：。 【小问3详解】 ①肼—空气燃料电池中肼中氮元素为-2价升高到氮气中的0价，发生氧化反应，所以通入肼的一极为负极，电极反应式为：，通入空气的一极为正极。 ②根据①分析a极为负极，b极为正极，对于原电池来说，阴离子移向负极，所以电池工作时，氢氧根移向a电极。 ③通入空气的一极为正极，反应式为：，当电池放电转移电子，消耗氧气，所需要的空气在标准状况下的体积为：。 16. I．NO2(红棕色)和N2O4(无色)之间发生反应：N2O4(g)2NO2(g)。将一定量N2O4气体充入体积为2L的恒容密闭容器中，控制反应温度为T。 （1）下列可以说明该反应达到平衡的是_______(填标号)。 A. B. C. 容器内气体的颜色不再变化 D. 混合气体的压强不再变化 （2）在温度为T的条件下，向该恒容密闭容器中充0.04mol/LN2O4，c(NO2)随时间的变化曲线如图所示。 ①反应开始至4min，N2O4的平均反应速率为_______。 ②反应进行到16min时，N2O4的转化率是_______。 ③下列措施能加快该反应速率的是_______(填标号)。 A．增大NO2的浓度　　　B．增大容器体积 C．加入合适的催化剂　　D．恒容条件下充入He Ⅱ．已知Na2S2O3与硫酸的反应为Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，某研究小组为研究温度和浓度对该反应速率的影响，设计实验如下。 实验 序号 反应温度/℃ 加入0.1mol/L Na2S2O3溶液的体积/ mL 加入0.1mol/L H2SO4溶液的体积/ mL 加入水的 体积/ mL 出现浑浊的 时间/ s ① 20 2 2 0 t1 ② 40 2 V1 0 t2 ③ 20 1 2 V2 t3 （3）实验①③的实验目的是_______，V2=_______。 （4）t1、t2、t3由大到小的顺序是_______。 【答案】（1）CD （2） ①. 0.005mol/(L•min) ②. 75% ③. AC （3） ①. 探究浓度对反应速率的影响 ②. 1 （4）t3>t1>t2 【解析】 【小问1详解】 A．某一时刻，但不能说明各物质的量不再变化，不能说明该反应达到平衡，A错误； B．代表正逆反应速率相等，不能说明该反应达到平衡，B错误； C．NO2(红棕色)，容器内气体的颜色不再变化，NO2浓度不再变化，能说明该反应达到平衡，C正确； D．该反应为非等体积反应，恒温恒容，混合气体的压强不再变化，能说明该反应达到平衡，D正确； 故选CD； 【小问2详解】 ①反应开始至4min，根据图示，N2O4的平均反应速率为=0.005mol/(L•min)； ②反应进行到16min时，c(NO2)为0.06mol/L，则N2O4浓度减小0.03mol/L，N2O4的转化率是=75%； ③A．增大NO2的浓度，反应速率加快，A正确； B．增大容器体积，反应物浓度减小，反应速率减慢，B错误； C．加入合适的催化剂降低反应活化能，能加快反应速率，C正确； D．恒容条件下充入He，反应物质浓度不变，反应速率不变，D错误； 故选AC； 【小问3详解】 实验①③的温度相同，硫酸浓度相同，Na2S2O3溶液的浓度不同，实验①③的实验目的是探究浓度对反应速率的影响；为保证控制变量，溶液总体积应控制相同，均为4mL，V2=1； 【小问4详解】 浓度越大，温度越高，反应速率越快，所需时间越短，t1、t2、t3由大到小的顺序是t3>t1>t2。 17. 某化学实验小组对铜及其化合物进行了有关探究。 Ⅰ：按如下图所示进行实验，观察到以下实验现象： ①铜丝表面缓慢放出气泡，锥形瓶内气体呈红棕色； ②铜丝表面气泡产生速度逐渐加快，气体颜色逐渐变深； ③一段时间后气体颜色逐渐变浅，至几乎无色； ④向上抽动铜丝，铜丝与液面脱离接触，反应停止。 回答下列问题： （1）写出铜丝与稀硝酸反应的离子方程式_______；铜丝表面气泡产生速度逐渐加快的原因是_______。 （2）反应停止时，若溶液中硝酸根离子浓度不变(忽略溶液体积变化)，铜丝溶解的质量为，则消耗标准状况下的体积为_______。 Ⅱ：改进铜与浓硫酸反应装置 a．按图组装实验装置，检查装置的气密性； b．点燃酒精灯，加热浓硫酸，待硫酸微沸后插入铜丝接触硫酸； c．待观察到浸有品红溶液的滤纸条和浸有紫色石蕊溶液的滤纸条有现象后，移出铜丝，终止反应； d．移去酒精灯，通过鼓气球向装置内部鼓入空气； e．冷却后，将反应后试管内的液体慢慢倒入盛有水的烧杯中。 （3）检查装置气密性：关闭弹簧夹，_______；写出铜与浓硫酸反应的化学方程式_______。 （4）步骤c中两张滤纸条出现的现象分别是_______。 （5）通过鼓气球向装置内部鼓入空气的原因是_______。 【答案】（1） ①. 3Cu+8H++2= 3Cu2++2NO↑+4H2O ②. 反应放热，体系温度升高，反应速率加快 （2）1.12 （3） ①. 将导管插入水中，用酒精灯微热试管，有气泡产生，熄灭酒精灯，一段时间后导管中形成一段稳定的水柱 ②. Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O （4）品红溶液褪色，紫色石蕊试液只变红不褪色 （5）除去装置中残留的SO2气体，同时防止NaOH溶液倒吸 【解析】 【分析】Ⅱ：检查装置气密性后，加热具支试管，Cu和浓硫酸发生反应，2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O，生成的SO2进入玻璃管中，由于SO2具有漂白性，品红溶液褪色，由于SO2是酸性氧化物，紫色石蕊试液变红，但SO2不能漂白指示剂，因此石蕊不会褪色，最后的试管中NaOH吸收SO2，防止污染空气。 【小问1详解】 铜丝与稀硝酸反应生成一氧化氮，离子方程式：3Cu+8H++2= 3Cu2++2NO↑+4H2O；Cu与硝酸的反应为放热反应，温度越高，反应速率越快，因此铜丝表面气泡释放速度逐渐加快的原因是温度升高； 【小问2详解】 Cu与HNO3反应，电子由Cu转移给HNO3，HNO3被还原为NO，由于溶液中浓度不变，即NO将电子转移给O2生成了HNO3，因此可以看出电子由Cu转移给了O2，关系式为2Cu~O2，n(Cu)==0.1mmol，n(O2)=n(Cu)=0.05mmol，V(O2)=0.05mmol×22.4L/mol=1.12mL； 【小问3详解】 检查装置气密性：关闭弹簧夹，将导管插入水中，用酒精灯微热试管，有气泡产生，熄灭酒精灯，一段时间后导管中形成一段稳定的水柱；铜与浓硫酸加热反应生成二氧化硫，化学方程式为：Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O； 【小问4详解】 根据分析，品红溶液褪色，紫色石蕊试液只变红不褪色； 【小问5详解】 向装置中鼓入空气，可以让装置中的气体向右侧移动，因此能除去装置中残留SO2的气体，同时防止NaOH溶液倒吸。 18. 工业合成氨技术开创了人工固氮的重要途径，但能耗高、碳排放量大，开发温和条件下合成氨的新工艺意义重大。 （1）写出工业合成氨的化学方程式_______；已知断裂1molH-H键、1molN-H键、1mol氮氮三键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则反应生成放出的热量为_______kJ。 （2）起始时投入氮气和氢气的物质的量分别是1mol、3mol，充分反应后获得的物质的量小于2mol，原因是_______。 （3）工业合成氨时，为提高反应速率可采取的方法有_______。(写出两种方法) （4）我国科学家提出了采用M-LiH(M表示金属)复合催化剂的解决方案。做对比实验，测得反应速率如图所示。(用单位时间内每克催化剂所获得的的物质的量表示反应速率) 从图中可以获得的结论有： ①无LiH，催化效率最高的金属是_______。 ②_______。 采用M-LiH复合催化剂在较低压强、较低温度下合成了，这是合成氨反应研究中的重要突破。据文献报道，M-LiH对工业合成氨反应可能的催化过程经历以下三步变化： ⅰ.(N2在M表面解离) ⅱ. ⅲ._______。 ③请写出上述第ⅲ步反应的化学方程式_______。 【答案】（1） ①. N2+3H22NH3 ②. 92 （2）该反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物 （3）升温、加压、催化剂等 （4） ①. Fe ②. 在300℃、催化剂相同时，有LiH，反应速率加快 ③. 【解析】 【小问1详解】 工业合成氨的化学方程式为N2+3H22NH3；断开氮分子中的氮氮键，需要吸收能量，断裂1mol氢氢键、1mol氮氢键、1mol氮氮键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，反应的化学方程式：N2+3H22NH3，ΔH=946kJ/mol+3×436kJ/mol-6×391kJ/mol=-92kJ/mol，反应生成2molNH3放出的热量92kJ； 【小问2详解】 该反应为可逆反应，起始时投入氮气和氢气的物质的量分别是1mol、3mol，实际获得NH3的量小于2mol，原因是：该反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物； 【小问3详解】 工业合成氨时，为提高反应速率可采取的方法有：升温、加压、催化剂等； 【小问4详解】 ①由图可知，无LiH，催化效率最高的金属是Fe； ②由图像分析可得到结论：在300℃、催化剂相同时，有LiH，反应速率加快； ③iii.该反应的总反应是工业合成氨的反应：N2+3H22NH3，用总反应减去反应i、反应ii可得反应iii为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$