精品解析：江苏省连云港市灌云县2024-2025学年高一下学期4月期中化学试题

灌南县2024~2025学年第二学期期中调研考试 高一化学试题 试卷满分：100分 考试时间：75分钟 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 K-39 Ca-40 一、单项选择题：本题共13小题，每题只有一个选项最符合题意。每小题3分，共39分。 1. 我国承诺力争在2060年前实现“碳中和”。下列措施不利于实现“碳中和”目标的是 A. 扩大植树造林，增加绿色植被 B. 倡导践行节能低碳的生活方式 C. 持续加大化石能源的开发使用 D. 研究二氧化碳的捕集和再利用 2. 可逆反应在不同条件下的反应速率如下，其中反应速率最大的是 A. B. C. D. 3. 在一定温度下，可逆反应2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(s)达到平衡的标志是 A. SO2的消耗速率与SO3的生成速率相等 B. SO2、O2、SO3的浓度不再发生变化 C. SO2、O2、SO3的物质的量之比为2：1：2 D. 单位时间内每生成1mol O2的同时生成2mol SO2 4. 下列装置及目的均正确的是 A. 用装置甲制备氨气 B. 用装置乙干燥氨气 C. 用装置丙收集氨气 D. 用装置丁吸收多余的氨气 5. 下列反应中既是氧化还原反应，能量变化情况又符合如图的是 A. 氢氧化钠与稀盐酸的反应 B. 碳和水蒸气的反应 C. 和的反应 D. 氢气的燃烧反应 6. 下列措施中，不能增大化学反应速率的是 A. 锌与稀硫酸反应制取时，加入蒸馏水 B. 用溶液制取时，向溶液中加入少量粉末 C. Mg在中燃烧生成MgO，用镁粉代替镁条 D. 与稀盐酸反应生成时，适当升高温度 7. 在、下，完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放热，下列燃烧的热化学方程式正确的是 A. B. C. D. 8. 将纯铁片和纯铜片按图甲、乙方式插入相同浓度的稀硫酸中一段时间，下列说法正确的是 A. 甲、乙均为化学能转变为电能的装置 B. 乙中铜片上有气泡产生 C. 甲中铜片质量减少、乙中铁片质量减少 D. 甲、乙两烧杯中均减小 阅读下列材料，完成下面小题。 氮是参与生命活动的重要元素。自工业革命以来，人类活动大大加剧了含氮化合物在大气圈和水圈中的总流量，如化石燃料燃烧时产生的高温可使氮气转变为氮氧化物，从而对生态平衡产生了严重影响。从化学的视角深刻理解氮循环，是化学学科的重要研究内容和责任。 9. 煤燃烧时，烟气中NO含量随温度和氧气含量的变化如图所示。下列说法不正确的是 A. 燃煤过程中发生了氮的固定 B. 燃煤温度越高污染越重 C. 煤燃烧不影响自然界氮循环 D. 含氧量越高越容易生成NO 10. 下列有关氮的化合物的说法错误的是 A. 可用排水法收集 B. 铵盐与强碱反应放出，可利用这一性质检验的存在 C. 浓硝酸可保存在棕色试剂瓶中，并放置在阴凉处 D. 的喷泉实验说明极易溶于水 11. 氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法错误的是 A. 工业制硝酸过程中的物质转化： B. 用烧碱溶液吸收硝酸工业尾气： C. 氮气、铵盐、亚硝酸盐、硝酸盐之间的转化构成了自然界“氮循环”的一部分 D. 常温下可以用铁制容器来盛装浓硝酸 12. 与稀盐酸反应生成的量与反应时间的关系如图所示。下列说法错误的是 A. 依据0-2 min、2-4 min、4-6 min相同的时间段内生成的量，判断该反应为放热反应 B. 反应在2-4 min内生成的平均反应速率为0.1 mol·L-1·min-1 C. 4 min后，反应速率减小的主要原因是减小 D. 反应开始后前4 min内温度比浓度对反应速率的影响大 13. 有关下列四个常用电化学装置的叙述中，错误的是 图1碱性锌锰电池 图2普通锌锰电池 图3铅酸蓄电池 图4银锌纽扣电池 A. 图1所示电池中，的作用是作氧化剂 B. 图2所示电池中，电子从锌筒出发沿导线经电解质溶液流向石墨电极 C. 图3所示装置工作过程中，负极的质量逐渐增加 D. 图4所示电池中，是还原剂，在电池工作过程中被氧化 二、非选择题（共4小题，共计61分） 14. 循环再利用制备甲烷、甲醇等有机燃料，变废为宝历来是化学重要的研究领域。为了减少的排放，可用下列方法把转化成燃料，试回答下列问题： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： （1），时，完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出热量。写出该反应的热化学反应方程式：_____。 （2）某温度下，在固定容积为的密闭容器中充入的和的，按反应I进行反应，测得和的物质的量随时间变化如图： ①内，用表示的反应速率为_____；该反应达到平衡时的转化率为_____，此时在平衡混合物中的体积分数为_____。 ②下列措施可以提高该化学反应速率的是_____（填选项序号）。 A．升高温度 B．降低温度 C．容器体积不变，充入更多的 D．增大容器的体积 ③下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是_____。 A．容器中的浓度保持不变 B． C．混合气体的压强不随时间的变化而变化 D．混合气体的密度不再改变 （3）与反应制备甲醇（甲醇中元素化合价为-2价）（见反应Ⅲ）的工作原理如图所示：电池工作过程中通过质子膜向_____（填“左”或者“右”）移动，通入的电极为电池的_____（填“正极”或“负极”），通入的一端发生的电极反应式为_____。 15. 某同学为研究影响化学反应速率的因素进行了以下实验探究。 Ⅰ：实验1：为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验。一种新型催化剂能使和发生反应：。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率，数据如表所示，请完成下列问题： 实验编号 t/℃ NO初始浓度/（） CO初始浓度/（） 催化剂的比表面积 Ⅰ 280 82 Ⅱ 280 124 Ⅲ 350 82 （1）表中_____。 （2）能验证温度对化学反应速率影响规律的是实验_____（填实验编号）。 （3）实验Ⅰ和实验Ⅱ中，NO的物质的量浓度（NO）随时间的变化曲线如图所示，其中表示的是曲线_____（填“甲”或“乙”）。 Ⅱ：实验2：用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题： （4）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是_____。 （5）为了进一步探究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。 混合溶液 A B C D E F 4 30 饱和溶液/mL 0 0.5 2.5 5 20 10 0 ①请完成此实验设计，其中_____，_____。 ②该同学最后得出的结论为：当加入少量溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析生成氢气速率下降的主要原因：_____。 16. 氮氧化物是大气污染物之一，处理工业废气中的对于环境保护具有重要的意义。 （1）在一定条件下可将还原。甲同学在实验室对该反应进行了探究。实验设计如图（部分夹持装置省略）。 ①用装置制备，装置中装有氯化铵和氢氧化钙，其中发生反应的化学方程式为_____；装置B中药品是_____；装置B的作用是_____。 ②装置D中发生反应的离子方程式是_____。 ③在装置中和充分反应，生成两种对环境友好的物质，该反应的化学方程式为_____。 （2）用溶液吸收法处理（仅含、）。已知过程中发生的反应有：； 用不同浓度的溶液吸收含量不同的尾气，关系如图： ①（表示中的含量）：用溶液吸收氮氧化物的最佳条件为：α=_____，c(NaOH)=_____。 ②若一定体积的被的溶液恰好完全吸收，溶液质量增加，则x的值为_____。 17. 合成氨工业对人类社会的发展具有里程碑式意义。 （1）工业常用与高温下制合成氨的原料气完全转化为时理论能制得的物质的量为_____。 （2）等离子体合成氨使用代替作为氢源，模拟制备原理如图所示，在高压电场作用下，与以一定流速通过反应器，主要得到与（弱酸），气体流出反应器后，经过一定长度的导管进入成分分析装置。 ①等离子体合成氨反应的化学方程式为_____。 ②成分分析表明，连接反应器与成分分析装置的导管的长度越长，测得气体中与的含量越低，其原因可能是_____。 ③若将原料气中替换为空气，反应器流出气体中及浓度随原料气相对湿度（水蒸气含量）的变化如图所示，流出气体中的浓度几乎为0，而的浓度相对高，分析并写出反应器中发生的主反应为_____。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 灌南县2024~2025学年第二学期期中调研考试 高一化学试题 试卷满分：100分 考试时间：75分钟 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 K-39 Ca-40 一、单项选择题：本题共13小题，每题只有一个选项最符合题意。每小题3分，共39分。 1. 我国承诺力争在2060年前实现“碳中和”。下列措施不利于实现“碳中和”目标的是 A. 扩大植树造林，增加绿色植被 B. 倡导践行节能低碳的生活方式 C. 持续加大化石能源的开发使用 D. 研究二氧化碳的捕集和再利用 【答案】C 【解析】 【详解】A．扩大植树造林能吸收二氧化碳，利于碳中和，A不符合题意； B．节能低碳减少碳排放，利于碳中和，B不符合题意； C．加大化石能源使用会增加二氧化碳排放，不利于碳中和，C符合题意； D．捕集和再利用二氧化碳可减少排放，利于碳中和，D不符合题意； 故选C。 2. 可逆反应在不同条件下的反应速率如下，其中反应速率最大的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】某物质的化学反应速率与其化学计量数之比越大，代表反应速率越快； 【详解】A．Q的速率为0.2 mol/(L·s)，其化学计量数为1，比值为0.2； B．Y的速率为0.36 mol/(L·s)，其化学计量数为3，比值为0.12； C．X的速率为0.25 mol/(L·s)，其化学计量数为1，比值为0.25； D．Z的速率为0.3 mol/(L·s)，其化学计量数为2，比值为0.15； 综上：选项C中比值最大，代表反应速率最快，故选C。 3. 在一定温度下，可逆反应2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(s)达到平衡的标志是 A. SO2的消耗速率与SO3的生成速率相等 B. SO2、O2、SO3的浓度不再发生变化 C. SO2、O2、SO3的物质的量之比为2：1：2 D. 单位时间内每生成1mol O2的同时生成2mol SO2 【答案】B 【解析】 【分析】在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0)，反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。据此判断。 【详解】A．SO2的消耗速率与SO3的生成速率相等，均表示正反应速率，不能说明反应达到平衡状态，A不选； B．SO2、O2、SO3的浓度不再发生变化，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，B选； C．SO2、O2、SO3的物质的量之比为2：1：2，不能说明正逆反应速率相等，反应不一定处于平衡状态，C不选； D．单位时间内每生成1mol O2的同时生成2mol SO2，均表示逆反应速率，不能说明反应达到平衡状态，D不选； 故选B。 4. 下列装置及目的均正确的是 A. 用装置甲制备氨气 B. 用装置乙干燥氨气 C. 用装置丙收集氨气 D. 用装置丁吸收多余的氨气 【答案】D 【解析】 【详解】A．用装置甲制备氨气时，为防止水滴倒流，试管口应该略向下倾斜，A错误； B．氨气可以和硫酸反应，不能用浓硫酸干燥氨气，B错误； C．氨气的密度比空气小，要使用向下排空气方法收集，导气管伸入应伸入到烧瓶底部，同时烧瓶口不能堵塞，应该放一团棉花，C错误； D．氨气是大气污染物，最后尾气可根据氨气易溶于水的性质，用水进行吸收，为防止倒吸现象的发生，可以在导气管的末端安装一个干燥管或倒扣的漏斗，这样既可以使氨气被充分吸收，同时也防止倒吸现象的发生，D正确； 故选D。 5. 下列反应中既是氧化还原反应，能量变化情况又符合如图的是 A. 氢氧化钠与稀盐酸的反应 B. 碳和水蒸气的反应 C. 和的反应 D. 氢气的燃烧反应 【答案】B 【解析】 【分析】从图中可以看出，反应物的总能量低于生成物的总能量，所以为吸热反应。 【详解】A．氢氧化钠与稀盐酸的反应为放热反应，A不符合题意； B．碳和水蒸气在高温下反应，生成一氧化碳和氢气，需要不断地提供能量，属于吸热反应，反应中C、H元素的价态发生改变，属于氧化还原反应，B符合题意； C．NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O发生复分解反应，通过从周围环境中吸收热量，维持反应的不断进行，属于吸热反应，但不含有价态变化的元素，属于非氧化还原反应，C不符合题意； D．H2燃烧能释放大量的热，属于放热反应，D不符合题意； 故选B。 6. 下列措施中，不能增大化学反应速率的是 A. 锌与稀硫酸反应制取时，加入蒸馏水 B. 用溶液制取时，向溶液中加入少量粉末 C. Mg在中燃烧生成MgO，用镁粉代替镁条 D. 与稀盐酸反应生成时，适当升高温度 【答案】A 【解析】 【详解】A．锌与稀硫酸反应制取时，加入蒸馏水，导致硫酸浓度降低，反应速率减慢，而不是速率加快，A符合题意； B．用溶液制取时，添加少量，起催化作用，化学反应速率加快，B不符合题意； C．Mg在中燃烧生成MgO，若用镁粉代替镁条，由于Mg与O2接触面积增大，反应速率大大加快，C不符合题意； D．在与稀盐酸反应生成时，适当升高温度，物质的内能增加，微粒之间有效碰撞次数增加，反应速率加快，D不符合题意； 故选A。 7. 在、下，完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放热，下列燃烧的热化学方程式正确的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．ΔH为正值表示吸热，但题目中反应放热，A错误； B．虽然ΔH数值正确（2mol对应-1451.52kJ/mol），但产物H2O为气态，与题目中液态水的描述不符，B错误； C．ΔH数值错误，2mol甲醇燃烧的ΔH应为-1451.52kJ/mol，而非-725.76kJ/mol，C错误； D．反应式对应1mol甲醇燃烧生成CO2和液态水，ΔH=-725.76kJ/mol，与计算结果一致且产物状态正确，D正确； 故选D。 8. 将纯铁片和纯铜片按图甲、乙方式插入相同浓度的稀硫酸中一段时间，下列说法正确的是 A. 甲、乙均为化学能转变为电能的装置 B. 乙中铜片上有气泡产生 C. 甲中铜片质量减少、乙中铁片质量减少 D. 甲、乙两烧杯中均减小 【答案】D 【解析】 【分析】甲中形成铜铁原电池，铁作负极，失电子，铜作正极，H+在铜极上得电子，生成H2，总反应式为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；乙装置中只是铁片与稀硫酸间发生了置换反应：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，以此进行分析。 【详解】A．甲中形成铜铁原电池，将化学能转变为电能，乙装置中只是铁片与稀硫酸间发生了置换反应，故A错误； B．结合分析可知，乙中铁片上有气泡产生，故B错误； C．结合分析可知，甲中H+在铜极上得电子，生成H2，铜片质量不变，乙中铁片失去电子形成二价铁离子，质量减少，故C错误； D．甲中铜片上氢离子得电子生成氢气，乙中铁和稀硫酸发生置换反应生成氢气，所以两烧杯的溶液中氢离子浓度均减小，故D正确； 故选D。 阅读下列材料，完成下面小题。 氮是参与生命活动的重要元素。自工业革命以来，人类活动大大加剧了含氮化合物在大气圈和水圈中的总流量，如化石燃料燃烧时产生的高温可使氮气转变为氮氧化物，从而对生态平衡产生了严重影响。从化学的视角深刻理解氮循环，是化学学科的重要研究内容和责任。 9. 煤燃烧时，烟气中NO含量随温度和氧气含量的变化如图所示。下列说法不正确的是 A. 燃煤过程中发生了氮的固定 B. 燃煤温度越高污染越重 C. 煤燃烧不影响自然界氮循环 D. 含氧量越高越容易生成NO 10. 下列有关氮的化合物的说法错误的是 A. 可用排水法收集 B. 铵盐与强碱反应放出，可利用这一性质检验的存在 C. 浓硝酸可保存在棕色试剂瓶中，并放置在阴凉处 D. 的喷泉实验说明极易溶于水 11. 氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法错误的是 A. 工业制硝酸过程中的物质转化： B. 用烧碱溶液吸收硝酸工业尾气： C. 氮气、铵盐、亚硝酸盐、硝酸盐之间的转化构成了自然界“氮循环”的一部分 D. 常温下可以用铁制容器来盛装浓硝酸 【答案】9. C 10. A 11. A 【解析】 【9题详解】 A．化石燃料燃烧时产生的高温可使氮气转变为氮氧化物，发生了N2到NO的反应，为氮的固定，故A正确； B．由图可知，温度越高，烟气中NO浓度越高，污染越重，故B正确； C．煤燃烧时使得N2生成NO的反应，污染环境，影响了氮循环，故C错误； D．由图可知，含氧量越高，烟气中NO浓度越高，越容易生成NO，故D正确； 故选C。 【10题详解】 A．会和水反应，不可用排水法收集，错误； B．铵盐与强碱反应放出，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，可利用这一性质检验的存在，正确； C．浓硝酸见光受热容易分解，故可保存在棕色试剂瓶中，并放置在阴凉处，正确； D．的喷泉实验说明极易溶于水，导致装置中压强减小，形成喷泉，正确； 故选A； 【11题详解】 A．工业制硝酸过程中氨气和氧气催化氧化生成NO，NO和氧气生成二氧化氮，二氧化氮和水生成硝酸，错误； B．用烧碱溶液吸收硝酸工业尾气氮氧化合物生成亚硝酸钠，正确； C．氮气、铵盐、亚硝酸盐、硝酸盐都含氮元素，它们之间的转化构成了自然界“氮循环”的一部分，正确； D．常温下铁和浓硝酸发生钝化反应，阻碍了反应的进行，故常温下可以用铁制容器来盛装浓硝酸，正确； 故选A。 12. 与稀盐酸反应生成的量与反应时间的关系如图所示。下列说法错误的是 A. 依据0-2 min、2-4 min、4-6 min相同的时间段内生成的量，判断该反应为放热反应 B. 反应在2-4 min内生成的平均反应速率为0.1 mol·L-1·min-1 C. 4 min后，反应速率减小的主要原因是减小 D. 反应开始后前4 min内温度比浓度对反应速率的影响大 【答案】B 【解析】 【详解】A．随着反应的进行，盐酸浓度减小，由图可知，0-2 min、2-4 min、4-6 min相同的时间段内生成CO2的量，是先增大，后减小，但是盐酸浓度是一直减小，故可判断该反应为放热反应，A正确； B．反应速率需用浓度变化表示，题中未给出溶液体积，无法计算浓度，B错误； C．4 min后，由图可知反应速率逐渐减小，此时温度较高，则反应速率减小的原因是c(H+)减小，C正确； D．随反应进行氢离子浓度降低，氢离子浓度变化使反应速率降低，由图象可知，开始生成的二氧化碳的反应速率是增大的，说明反应为放热反应，即反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大，D正确； 故选B。 13. 有关下列四个常用电化学装置的叙述中，错误的是 图1碱性锌锰电池 图2普通锌锰电池 图3铅酸蓄电池 图4银锌纽扣电池 A. 图1所示电池中，的作用是作氧化剂 B. 图2所示电池中，电子从锌筒出发沿导线经电解质溶液流向石墨电极 C. 图3所示装置工作过程中，负极的质量逐渐增加 D. 图4所示电池中，是还原剂，在电池工作过程中被氧化 【答案】B 【解析】 【详解】A．该干电池中，Zn为负极失电子，MnO2为正极得电子作氧化剂，A正确； B．原电池中，电子无法在电解质溶液中流动，B错误； C．该电池中，负极上Pb失电子结合硫酸根离子生成硫酸铅沉淀，负极质量逐渐增大，C正确； D．该原电池中，Zn做负极失电子为还原剂，在电池工作过程中被氧化，D正确； 故选B。 二、非选择题（共4小题，共计61分） 14. 循环再利用制备甲烷、甲醇等有机燃料，变废为宝历来是化学重要的研究领域。为了减少的排放，可用下列方法把转化成燃料，试回答下列问题： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： （1），时，完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出热量。写出该反应的热化学反应方程式：_____。 （2）某温度下，在固定容积为的密闭容器中充入的和的，按反应I进行反应，测得和的物质的量随时间变化如图： ①内，用表示的反应速率为_____；该反应达到平衡时的转化率为_____，此时在平衡混合物中的体积分数为_____。 ②下列措施可以提高该化学反应速率的是_____（填选项序号）。 A．升高温度 B．降低温度 C．容器体积不变，充入更多的 D．增大容器的体积 ③下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是_____。 A．容器中的浓度保持不变 B． C．混合气体的压强不随时间的变化而变化 D．混合气体的密度不再改变 （3）与反应制备甲醇（甲醇中元素化合价为-2价）（见反应Ⅲ）的工作原理如图所示：电池工作过程中通过质子膜向_____（填“左”或者“右”）移动，通入的电极为电池的_____（填“正极”或“负极”），通入的一端发生的电极反应式为_____。 【答案】（1） （2） ①. 0.1 ②. 75% ③. 30% ④. AC ⑤. ABC （3） ①. 左 ②. 正极 ③. H2-2e-=2H+ 【解析】 【小问1详解】 0.5 mol CH4燃烧放热445.2 kJ，则1 mol CH₄燃烧放热为：，甲烷燃烧的化学方程式为：； 【小问2详解】 某温度下，在固定容积为2.0L的密闭容器中充入0.8mol的CO2和2.4mol的H2，按反应I进行反应，测得CO2和CH3OH的物质的量都为0.4mol，则可建立如下三段式： 达平衡时，可建立如下三段式： ①0~2min内，用CH3OH表示的反应速率为=0.1 mol·L-1·min-1，该反应达到平衡时的转化率为=75%，此时CH3OH在平衡混合物中的体积分数为=30%。 ②A．升高温度，反应物的能量增大，有效碰撞的次数增多，化学反应速率加快，A符合题意； B．升温加快反应速率，则降温减慢反应速率，B不符合题意； C．容器体积不变，充入更多的H2(g)，H2的浓度增大，化学反应速率加快，C符合题意； D．增大容器的体积，反应物的浓度减小，反应速率减慢，D不符合题意； 故选AC。 ③A．容器中的浓度保持不变，是平衡状态的直接标志，A符合题意； B．，表示反应进行的方向相反，速率之比等于化学计量数之比，反应达平衡状态，B符合题意； C．反应前后气体的分子数不等，随着反应的进行，压强在不断发生改变，当混合气体的压强不随时间的变化而变化时，反应达平衡状态，C符合题意； D．反应过程中，混合气的体积不变、质量不变，则混合气的密度不变，当混合气体的密度不再改变时，反应不一定达平衡状态，D不符合题意； 故选ABC； 【小问3详解】 H2失电子转化为H+，则通入H2的电极为负极，CO得电子产物与电解质反应生成CH3OH，则通入CO的电极为正极。原电池工作过程中，阳离子向正极移动，则H+通过质子膜向左移动，通入CO的一端，CO得电子产物与H+反应生成CH3OH，则发生的电极反应式为CO+4e-+4H+=CH3OH；通入的一端发生失去电子的氧化反应，电极反应式为H2-2e-=2H+。 15. 某同学为研究影响化学反应速率的因素进行了以下实验探究。 Ⅰ：实验1：为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验。一种新型催化剂能使和发生反应：。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率，数据如表所示，请完成下列问题： 实验编号 t/℃ NO初始浓度/（） CO初始浓度/（） 催化剂的比表面积 Ⅰ 280 82 Ⅱ 280 124 Ⅲ 350 82 （1）表中_____。 （2）能验证温度对化学反应速率影响规律的是实验_____（填实验编号）。 （3）实验Ⅰ和实验Ⅱ中，NO的物质的量浓度（NO）随时间的变化曲线如图所示，其中表示的是曲线_____（填“甲”或“乙”）。 Ⅱ：实验2：用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题： （4）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是_____。 （5）为了进一步探究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。 混合溶液 A B C D E F 4 30 饱和溶液/mL 0 0.5 2.5 5 20 10 0 ①请完成此实验设计，其中_____，_____。 ②该同学最后得出的结论为：当加入少量溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析生成氢气速率下降的主要原因：_____。 【答案】（1） （2）I和Ⅲ （3）乙 （4）锌置换铜离子生成铜单质，铜锌形成原电池，加快了反应的进行 （5） ①. 30 ②. 15 ③. 反应中置换出较多的铜单质覆盖在锌表面，使得锌、硫酸反应接触面积减小 【解析】 【分析】通过对比实验研究某一因素对实验的影响，应该要注意控制研究的变量以外，其它量要相同，以此进行对比； 【小问1详解】 验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，则CO的浓度要相同，即； 【小问2详解】 实验I和Ⅲ温度不同，催化剂的比表面面积、CO初始浓度相同，实验验证温度对化学反应速率的影响规律时应控制反应物初始浓度相同； 【小问3详解】 实验I和Ⅱ变量为催化剂的比表面积，研究催化剂的比表面积对反应速率的影响，催化剂的比表面积越大，反应速率越快，因此表示实验Ⅱ的是曲线乙。 【小问4详解】 硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是锌置换铜离子生成铜单质，铜锌形成原电池，加快了反应的进行； 【小问5详解】 ①探究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，则实验中变量为硫酸铜溶液的量，实验中其它物质的量相同，则=30、+20--5=15； ②当加入的溶液超过一定量时，反应中置换出较多的铜单质覆盖在锌表面，使得锌、硫酸反应接触面积减小，导致生成氢气的速率反而会下降 16. 氮氧化物是大气污染物之一，处理工业废气中的对于环境保护具有重要的意义。 （1）在一定条件下可将还原。甲同学在实验室对该反应进行了探究。实验设计如图（部分夹持装置省略）。 ①用装置制备，装置中装有氯化铵和氢氧化钙，其中发生反应的化学方程式为_____；装置B中药品是_____；装置B的作用是_____。 ②装置D中发生反应的离子方程式是_____。 ③在装置中和充分反应，生成两种对环境友好的物质，该反应的化学方程式为_____。 （2）用溶液吸收法处理（仅含、）。已知过程中发生的反应有：； 用不同浓度的溶液吸收含量不同的尾气，关系如图： ①（表示中的含量）：用溶液吸收氮氧化物的最佳条件为：α=_____，c(NaOH)=_____。 ②若一定体积的被的溶液恰好完全吸收，溶液质量增加，则x的值为_____。 【答案】（1） ①. ②. 碱石灰 ③. 干燥氨气 ④. ⑤. 8NH3+6NO27N2+12H2O （2） ①. 50% ②. 1.25 ③. 1.5 【解析】 【分析】据实验装置分析可知，装置A中用Ca(OH)2和NH4Cl制备氨气，B中盛放碱石灰干燥氨气，D中Cu与浓硝酸制备NO2，用无水CaCl2干燥NO2，生成的两种气体进入M中发生反应，装置中和充分反应，生成两种对环境友好的物质，且已知在一定条件下可将还原为氮气，结合质量守恒，反应还生成水，反应为：8NH3+6NO27N2+12H2O，上方的气球用于收集尾气气体，防止污染； 【小问1详解】 ①用装置制备，装置中装有氯化铵和氢氧化钙，氯化铵和氢氧化钙加热生成氯化钙、水和氨气，；由分析，装置B的作用是碱石灰，作用是干燥生成的氨气； ②装置D中发生铜和浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮、水，离子方程式是。 ③由分析，装置中和充分反应，反应的化学方程式为8NH3+6NO27N2+12H2O； 【小问2详解】 ①由图，用溶液吸收氮氧化物的最佳条件为：α=50%，c(NaOH)=1.25mol/L，此时氮氧化物的吸收率最高； ②若一定体积的NOx被的溶液恰好完全吸收，反应生成硝酸钠和亚硝酸钠，氢氧化钠为0.25L×2mol/L=0.5mol，溶液质量增加，即为NOx的质量，结合元素守恒，则，x=1.5。 17. 合成氨工业对人类社会的发展具有里程碑式意义。 （1）工业常用与高温下制合成氨的原料气完全转化为时理论能制得的物质的量为_____。 （2）等离子体合成氨使用代替作为氢源，模拟制备原理如图所示，在高压电场作用下，与以一定流速通过反应器，主要得到与（弱酸），气体流出反应器后，经过一定长度的导管进入成分分析装置。 ①等离子体合成氨反应的化学方程式为_____。 ②成分分析表明，连接反应器与成分分析装置的导管的长度越长，测得气体中与的含量越低，其原因可能是_____。 ③若将原料气中替换为空气，反应器流出气体中及浓度随原料气相对湿度（水蒸气含量）的变化如图所示，流出气体中的浓度几乎为0，而的浓度相对高，分析并写出反应器中发生的主反应为_____。 【答案】（1）2mol （2） ①. ②. HNO2与NH3在低温下反应生成NH4NO2而沉淀在导管内壁上，d越长生成的NH4NO2越多 ③. 【解析】 【小问1详解】 工业常用CH4与H2O高温下制合成氨的原料气H2，1molCH4完全转化为CO2的反应方程式为：CH4+2H2O=CO2+4H2，故理论上0.5molCH4能制得H2的物质的量为2mol； 【小问2详解】 ①由题干信息可知，等离子体合成氨反应即N2和H2O在一定条件下反应生成NH3和HNO2，根据氧化还原反应配平可得，该反应的化学方程式为：； ②由题干信息可知，HNO2为弱酸，NH3显碱性，成分分析表明，连接反应器与成分分析装置的导管的长度d越长，测得气体中NH3与HNO2的含量越低，其原因可能是HNO2与NH3在低温下反应生成NH4NO2而沉淀在导管内壁上，d越长生成的NH4NO2越多； ③若将原料气中N2替换为空气，由于空气中含有O2，此时反应器中进行的反应有：、，由于前者反应的活化能低于后者，导致前者反应速率比后者快得多，导致流出气体中NH3的浓度几乎为0，即反应器中发生的主反应为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $