精品解析：湖北省武汉市重点中学5G联合体2024-2025学年高一下学期期中考试 化学试题

湖北省武汉市重点中学5G联合体2024-2025学年 高一下学期期中考试化学试题 试卷满分：100分 ＊祝考试顺利＊ 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 S：32 K：39 Mn：55 Zn：65 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 化学与环境、材料、生产和生活密切相关，下列叙述正确的是 A. 或的大量排放都会导致酸雨的形成 B. 精美的陶瓷餐具是以黏土为主要原料，经高温烧结而成 C. 华为自主研发的“麒麟”芯片，其主要成分是二氧化硅 D. 豆科植物直接吸收利用空气中的NO和作为肥料，实现氮的固定 2. 电池是人类生产和生活中的重要能量来源，下列有关电池的叙述正确的是 A. 燃料电池是一种清洁、安全、高效的电池 B. 北斗卫星的光伏发电系统工作时，将化学能转化为电能 C. 手机内置的锂离子电池充电、放电的过程属于可逆反应 D. 新能源汽车所使用的三元锂电池和磷酸铁锂电池都属于一次电池 3. 下列关于化学反应速率和化学反应限度的说法正确的是 A. 化学反应达到限度时，正、逆反应速率最大 B. 对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象就越明显 C. 通过调控反应条件，可以提高合成氨反应进行的速率和程度 D. 若某化学反应的反应速率为，则表示在1s内反应物和生成物的浓度变化量都为 4. 几位同学以相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池(如下图所示)，得到的实验数据如下表所示，下列关于上述实验的说法正确的是。 实验编号 水果种类 电极间距离 电流/μA 1 番茄 1 98.7 2 番茄 2 72.5 3 苹果 2 27.5 A. 电子从锌片经水果流向铜片 B. 实验目的是探究水果种类和金属活动性对水果电池电流大小的影响 C. 对比实验1和3，导致电流强度减小的主要因素是增大电极间距离 D. 其他条件相同时，改变电极插入水果的深度可能影响水果电池电流大小 5. 下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是 A．温度计的水银柱不断上升 B．反应开始后，针筒活塞向右移动 C．反应开始后，红墨水液面左低右高 D．试管内有气泡产生，烧杯内有固体析出 A. A B. B C. C D. D 6. 高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。从石英砂(主要成分为)制取高纯硅涉及的主要反应流程如下： 下列说法正确的是 A. 制备粗硅的反应方程式为： B. 石英砂的主要成分二氧化硅可分别与氢氧化钠溶液、氢氟酸反应，故它属于两性氧化物 C. 反应①②③均为氧化还原反应 D. 由粗硅制备高纯硅过程中，只有可以循环使用 7. 利用物质类别及化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。硫的“价类”二维图如下。下列说法错误的是 A. a可用FeS与稀反应制取 B. b可存在于火山口附近或地壳的岩层中 C. c通入溶液中可得到e D. 将e的浓溶液滴入胆矾中，固体会变白，表明e的浓溶液有吸水性 8. 下列反应的方程式书写正确的是 A. 氮化硅可由石英与焦炭在高温的氮气流中制得： B. 与水反应： C. 向硫化钠溶液通入足量二氧化硫： D. 溶液中加入稀硝酸： 9. 少量锌粉与的稀盐酸(酸过量)反应，为了加快此反应速率且不改变生成的总量，以下方法可行的是 ①适当升高温度：②加少量氯化钾固体：③加入几滴硫酸铜溶液；④再加入200mL的稀盐酸；⑤加入几滴浓硝酸；⑥加入几滴浓硫酸。 A. ①⑤ B. ②③ C. ①⑥ D. ②④ 10. 某学生向蔗糖(加少量水)中加浓硫酸产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置)，下列有关说法正确的是 A. 洗气瓶中产生的沉淀有碳酸钡 B. 导管口无红棕色气体出现 C. 洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡 D. 不通入Y气体也有相同的现象 11. 计算机模拟催化剂表面水煤气产氢反应[]过程中能量的变化如图所示。下列说法正确的是 A. 使用催化剂降低了水煤气产氢反应的 B. 由图可知比CO稳定 C. 过程Ⅲ只有共价键形成，因此该过程释放能量 D. 过程I、Ⅱ均表示断键的吸收能量过程 12. 用下列装置进行实验，能达到相应实验目的的是 A．检验氯化铵受热分解生成的两种气体 B．检验二氧化硫的漂白性 C．比较酸性强弱： D．将化学能转化为电能 A. A B. B C. C D. D 13. 在2L的恒温密闭容器中，充入2molA和3molB发生反应，经2min后B的浓度减少。下列说法正确的是 A. 用A表示2min内的反应速率是 B. 比较B、D的反应速率：小于 C. 2min时物质C的浓度为 D. 2min末容器内气体的压强比起始时压强小 14. 氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图，下列说法正确的是 已知：工业上常用吸收尾气，有关反应为：①，②。 A. 合成塔中，每生成，加入的的分子数为 B. 氧化炉中，每转移6mol电子，消耗还原剂的质量为34g C. 吸收塔中，1molNO完全转化成转移电子1mol D. 若44.8L(折合成标准状况)仅含NO和的尾气被溶液完全吸收，消耗 15. 铁与不同浓度硝酸反应时，各种还原产物的物质的量相对含量与硝酸溶液浓度的关系如图所示(反应后铁在化合物中的化合价为+3)，下列说法错误的是 A. 硝酸的浓度越小，其还原产物氮的价态越低的成分越多 B. 一定量的铁粉与足量的硝酸溶液充分反应，得到标准状况下的气体2.24L，则参加反应的硝酸的物质的量为0.2mol C. 当硝酸浓度为时，氧化剂与还原剂的物质的量之比可为15：13 D. Fe与反应分别生成等物质的量的和时，转移电子的数目之比为1：1 二、非选择题(共4题，共55分) 16. 现代社会中，人类的一切活动都离不开能量，研究化学能与热能、电能的转化具有重要价值。回答下列问题： I．化学反应与热能 （1）汽车尾气中NO生成过程的能量变化示意图如下： 该条件下，和完全反应生成会___________(填“吸收”或“放出”)___________kJ的能量。 （2）如下图所示，将晶体研细后与晶体一起放入烧杯中，并将烧杯放在滴有几滴水的木片上，用玻璃棒快速搅拌。该实验中观察到的现象除产生刺激性气味的气体及反应混合物呈糊状以外，还有___________。该反应的能量变化图是下图中图___________(填标号)。 Ⅱ．化学反应与电能 （3）常见的锌锰干电池，若电池中转移电子1mol，则反应消耗负极材料的质量为___________。 （4）某同学利用原电池反应检测金属的活动性顺序，设计相同条件下如图1、图2的两个实验。 ①图1中放电时向___________(填“镁片”或“铝片”)移动。 ②图2中铝电极上发生反应的类型为___________(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为：___________。 17. 为了实现“碳中和”，工业上用来生产甲醇()燃料。一定温度下，在2L恒容密闭容器内发生反应：，其中随时间的变化如下表： 时间 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10.0 8.0 5.7 4.0 3.3 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 （1）下列说法一定能表明该反应达到平衡状态的是___________(填标号)。 A．容器内气体的压强保持不变 B．混合气体的平均相对分子质量不变 C． D．的浓度不再发生改变 E．保持不变 F．混合气体的密度不变 （2）前的平均反应速率___________。 （3）平衡时的转化率为___________。 （4）一定温度下，第9min时___________(填“大于”“小于”或“等于”)第3min时。 （5）内平均反应速率小于内平均反应速率，试分析其可能的原因___________。 （6）甲醇是优质的清洁燃料，可制作碱性甲醇燃料电池，工作原理如图所示： ①电极A为燃料电池的___________(填“正极”或“负极”)，该电极反应式为___________。 ②若消耗标准状况下，则电路中通过的电子数目为___________。 18. 废旧电池中的黑色粉末炭包含有碳粉、和等物质，从中回收、精制的工艺流程如下图所示。 回答下列问题： （1）“酸浸”时需将结块的炭包粉碎，目的是___________。 （2）“酸浸”过程铜和硝酸反应时生成NO和，写出铜和硝酸反应生成NO和的体积比为1：1的离子方程式___________，该反应体现了硝酸的___________性质。 （3）检测是否洗净，可使用的检验试剂是___________。 （4）“溶解”时加入的作用是___________(填“氧化剂”或“还原剂”)。 （5）“溶解”时的实际消耗量比理论值高的原因是催化分解。某化学研究小组同学探究影响过氧化氢分解反应速率的因素 【实验方案】 实验编号 溶液 蒸馏水 催化剂 温度／ ① 3 10 20 无催化剂 20 ② 3 10 20 固体 20 ③ 3 15 x 固体 20 i．对比实验①和实验②，目的是探究其他条件不变时___________对分解反应速率的影响。 ii．对比实验②和实验③，目的是探究溶液的浓度对分解反应速率的影响，则实验②中___________mL。 （6）该小组同学还利用如下图所示的装置进行喷泉实验，下列气体中不能与NaOH浓溶液形成喷泉的是___________(填标号)。 a．气体X(上述流程中) b．气体Y(上述流程中) c． d． e． f．NO g． 19. 硫氰化钾(KSCN)是一种用途广泛的化学药品，常用于合成树脂、杀虫杀菌剂等。某实验小组用下图所示的装置制备硫氰化钾晶体并测定其纯度。 已知：①是难溶于水且密度比水大的液体，难溶于。 ②，。 回答下列问题： I．制备溶液： （1）装置A中___________(填“能”或者“不能”)直接加热NHCl固体制取氨气。若用下图装置作为制取氨气的发生装置，分液漏斗中盛装的试剂名称为___________。 （2）氨气可被氯气氧化生成无污染气体及白烟，此反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。 （3）仪器B的名称是：___________。 （4）三颈烧瓶内盛放有、水和固体催化剂，三颈烧瓶左侧导管口必须插入到下层的液体中，其目的是使和充分接触且___________。 Ⅱ．制备KSCN溶液： （5）熄灭A处的酒精灯，关闭，保持三颈烧瓶内溶液温度一段时间，完全分解后，打开，继续保持溶液温度为，缓缓滴入适量的KOH溶液，制得KSCN溶液。写出三颈烧瓶中生成KSCN的化学方程式___________。 （6）装置E可用于处理尾气。已知酸性重铬酸钾溶液能将氧化生成浅黄色沉淀，铬元素被还原为，写出其氧化的离子方程式___________。 Ⅲ．制备KSCN晶体： （7）先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂，再减压蒸发浓缩、___________、过滤、洗涤、干燥，得到硫氰化钾晶体。 Ⅳ．测定KSCN晶体纯度： （8）称取2.5g样品，配成250mL溶液。量取25.00mL溶液加入锥形瓶中，加入适量稀硝酸，再滴加溶液，平行实验三次，消耗溶液体积的平均值为20.00mL。溶液中发生的反应：(白色)，则晶体中KSCN的质量分数为___________(计算结果保留三位有效数字)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖北省武汉市重点中学5G联合体2024-2025学年 高一下学期期中考试化学试题 试卷满分：100分 ＊祝考试顺利＊ 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 S：32 K：39 Mn：55 Zn：65 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 化学与环境、材料、生产和生活密切相关，下列叙述正确的是 A. 或的大量排放都会导致酸雨的形成 B. 精美的陶瓷餐具是以黏土为主要原料，经高温烧结而成 C. 华为自主研发的“麒麟”芯片，其主要成分是二氧化硅 D. 豆科植物直接吸收利用空气中的NO和作为肥料，实现氮的固定 【答案】B 【解析】 【详解】A．CO2不会导致酸雨，酸雨主要由SO2和NOx引起，故A错误； B．陶瓷以黏土为原料经高温烧结而成，故B正确； C．芯片主要成分是硅，故C错误； D．豆科植物通过根瘤菌固定N2，而非直接吸收NO或NO2，故D错误； 选B。 2. 电池是人类生产和生活中的重要能量来源，下列有关电池的叙述正确的是 A. 燃料电池是一种清洁、安全、高效的电池 B. 北斗卫星的光伏发电系统工作时，将化学能转化为电能 C. 手机内置的锂离子电池充电、放电的过程属于可逆反应 D. 新能源汽车所使用的三元锂电池和磷酸铁锂电池都属于一次电池 【答案】A 【解析】 【详解】A．燃料电池通过电化学反应直接将化学能转化为电能，产物清洁，能量转换效率高，属于安全高效的电池，故A正确； B．光伏发电系统直接将太阳能转化为电能，故B错误； C．锂离子电池的充放电过程在不同条件下进行，不属于热力学可逆反应，故C错误； D．三元锂电池和磷酸铁锂电池均可重复充放电，属于二次电池，故D错误； 选A。 3. 下列关于化学反应速率和化学反应限度的说法正确的是 A. 化学反应达到限度时，正、逆反应速率最大 B. 对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象就越明显 C. 通过调控反应条件，可以提高合成氨反应进行的速率和程度 D. 若某化学反应的反应速率为，则表示在1s内反应物和生成物的浓度变化量都为 【答案】C 【解析】 【详解】A．化学反应达到限度时，正、逆反应速率相等且保持动态平衡，但并非达到最大值，正反应速率在初始阶段通常最大，随着反应物浓度降低逐渐减小，A错误； B．反应速率快不一定现象明显，例如，酸碱中和反应速率快但现象可能不显著，而缓慢的金属腐蚀可能伴随明显现象，B错误； C．合成氨反应（）中，通过加压可同时提高反应速率和平衡转化率（程度），故调控条件可优化速率和程度，C正确； D．反应速率与化学计量数相关，不同物质的浓度变化量不一定相等。例如，若反应为A2B，当A的速率为0.5mol/(L·s)，1s内A的浓度变化量应为0.5mol/L，B的浓度变化量应为1.0mol/L，D错误； 答案选C。 4. 几位同学以相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池(如下图所示)，得到的实验数据如下表所示，下列关于上述实验的说法正确的是。 实验编号 水果种类 电极间距离 电流/μA 1 番茄 1 98.7 2 番茄 2 72.5 3 苹果 2 27.5 A. 电子从锌片经水果流向铜片 B. 实验目的是探究水果种类和金属活动性对水果电池电流大小的影响 C. 对比实验1和3，导致电流强度减小的主要因素是增大电极间距离 D. 其他条件相同时，改变电极插入水果的深度可能影响水果电池电流大小 【答案】D 【解析】 【详解】A．锌的活泼性比铜强，负极材料是锌，电子是从锌片流出经过导线流向铜片，不能经过水果，故A错误； B．实验1和2都是番茄，电极间距离不同，电流大小不同；实验②和③电极间距离相同，水果种类不同，电流大小也不同，所以该实验的目的是探究水果种类和电极间距离对水果电池电流大小的影响，故B错误； C．实验1和实验3水果种类和电极间距离都不相同，无法探究导致电流强度减小的主要因素是增大电极间距离，故C错误； D．其他条件相同时，改变电极插入水果的深度，改变了电极和电解质溶液的接触面积，可能影响水果电池电流大小，故D正确； 故答案选D。 5. 下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是 A．温度计的水银柱不断上升 B．反应开始后，针筒活塞向右移动 C．反应开始后，红墨水液面左低右高 D．试管内有气泡产生，烧杯内有固体析出 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．稀盐酸和氢氧化钠的反应为酸碱中和，发生化学反应，温度计水银柱升高，说明放热，A不符合题意； B．锌粒与稀硫酸反应产生氢气，不管反应是否放热，反应开始后，锥形瓶内气体压强增大，导致针筒活塞都向右移动，不能证明反应放出热量，B符合题意； C．U形管中液面出现左低右高的现象，是由于广口瓶中气体压强增大，说明温度升高，因此铁与稀盐酸的反应为放热反应，可证明反应是放热反应，C不符合题意； D．Mg与稀盐酸发生置换反应产生MgCl2、H2，看到试管内有气泡，反应放出热量，使烧杯内石灰水溶液温度升高，Ca(OH)2溶解度降低而结晶析出，因此看到烧杯内有固体析出，可证明反应是放热反应，D不符合题意； 故答案选B。 6. 高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。从石英砂(主要成分为)制取高纯硅涉及的主要反应流程如下： 下列说法正确的是 A. 制备粗硅的反应方程式为： B. 石英砂的主要成分二氧化硅可分别与氢氧化钠溶液、氢氟酸反应，故它属于两性氧化物 C. 反应①②③均为氧化还原反应 D. 由粗硅制备高纯硅过程中，只有可以循环使用 【答案】C 【解析】 【分析】石英砂中主要成分为SiO2，与碳在高温下反应生成粗硅，，粗硅与HCl在300℃以上反应生成SiHCl3，SiHCl3中含有少量氢气以及SiCl4，SiCl4可被氢气还原为SiHCl3，纯SiHCl3在高温的条件下与H2反应生成纯Si，SiHCl3+H2Si+3HCl，据此回答。 【详解】A．根据分析，步骤①中反应的化学方程式为，故A错误； B．二氧化硅只能与氢氟酸反应，是由于氢氟酸的腐蚀性，但二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，其属于酸性氧化物，故B错误； C．反应①中碳、硅元素化合价改变；②中硅、氢元素化合价改变，③氢、硅元素化合价改变，均为氧化还原反应，故C正确； D．在反应②中产生H2，可用于反应③还原SiHCl3制取Si单质，反应③产生的HCl可与粗硅反应制取SiHCl3，因此流程中HCl和H2可以循环利用，故D错误； 故答案选C。 7. 利用物质类别及化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。硫的“价类”二维图如下。下列说法错误的是 A. a可用FeS与稀反应制取 B. b可存在于火山口附近或地壳的岩层中 C. c通入溶液中可得到e D. 将e的浓溶液滴入胆矾中，固体会变白，表明e的浓溶液有吸水性 【答案】A 【解析】 【分析】硫的“价—类”二维图可知a为H2S，b为S，c为SO2，d为SO3，e为H2SO4，f为亚硫酸盐，g是硫元素为-2价的盐，据此作答。 【详解】A．H2S不可用FeS与稀反应制取，因为稀具有强氧化性，会将-2价的硫元素氧化，故A错误； B．游离态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层中，故B正确； C．过氧化氢溶液具有氧化性，可以氧化SO2，发生的反应为：，故C正确； D．浓硫酸滴入胆矾中固体变白，即，说明浓硫酸具有吸水性，故D正确； 故答案选A。 8. 下列反应的方程式书写正确的是 A. 氮化硅可由石英与焦炭在高温的氮气流中制得： B. 与水反应： C. 向硫化钠溶液通入足量二氧化硫： D. 溶液中加入稀硝酸： 【答案】A 【解析】 【详解】A．由题意可知在高温下由SiO2、C和N2反应生成Si3N4和CO，符合得失电子守恒、质量守恒，A正确； B．SiO2是酸性氧化物，但不与水直接反应生成H2SiO3，需通过硅酸盐与酸反应得到，B错误； C．过量SO2通入Na2S溶液中，S2−会被氧化为S，而非生成H2S，反应的离子方程式为，C错误； D．硫代硫酸钠与稀硝酸反应时，硝酸的强氧化性会导致硫代硫酸根被氧化为硫酸根，反应的离子方程式为，D错误； 答案选A。 9. 少量锌粉与的稀盐酸(酸过量)反应，为了加快此反应速率且不改变生成的总量，以下方法可行的是 ①适当升高温度：②加少量氯化钾固体：③加入几滴硫酸铜溶液；④再加入200mL的稀盐酸；⑤加入几滴浓硝酸；⑥加入几滴浓硫酸。 A. ①⑤ B. ②③ C. ①⑥ D. ②④ 【答案】C 【解析】 【分析】Zn和HCl反应的离子方程式为Zn+2H+=Zn2++H2↑，Zn少量，的总量由Zn的量决定。 【详解】①适当升高温度，反应速率增大，Zn的量不变，的总量不变； ②加少量氯化钾固体，氢离子浓度不变，反应速率不变，氢气的总量不变； ③加入几滴硫酸铜溶液，少量Zn置换出Cu，形成原电池，反应速率增大，但部分Zn用来置换Cu，产生氢气的反应中Zn减少，产生氢气的量减少； ④再加入200mL的稀盐酸，盐酸的浓度不变，反应速率不变，Zn的量不变，氢气的总量不变； ⑤加入几滴浓硝酸，导致Zn与H+反应生成其他产物（如NO），减少H2总量； ⑥加入几滴浓硫酸，氢离子浓度增大，反应速率增大，Zn的量不变，产生氢气的量不变； 综上所述①⑥符合题意； 答案选C。 10. 某学生向蔗糖(加少量水)中加浓硫酸产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置)，下列有关说法正确的是 A. 洗气瓶中产生的沉淀有碳酸钡 B. 导管口无红棕色气体出现 C. 洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡 D. 不通入Y气体也有相同的现象 【答案】C 【解析】 【分析】浓硫酸具有脱水性和强氧化性，因此蔗糖被浓硫酸脱水后产生碳单质，碳再与浓硫酸共热产生的X气体，根据反应：，可知X气体为CO2和SO2的混合气体，铜与浓硝酸反应产生的Y气体是NO2，同时通入时因NO2与水反应产生硝酸和NO，硝酸将SO2氧化产生硫酸根，NO在空气中又会生成NO2，据此作答。 【详解】A．碳与浓硫酸共热产生的X气体为CO2和SO2的混合气体，铜与浓硝酸反应产生的Y气体是NO2，SO2+H2O+NO2=H2SO4+NO，故洗气瓶中产生的是硫酸钡沉淀，故A错误； B．Z处逸出的气体中有CO2和NO，NO遇到空气中的氧气生成了红棕色的NO2，故B错误； C．根据分析可知，洗气瓶中产生的是硫酸钡沉淀，故C正确； D．若是不通入二氧化氮气体，则无法将二氧化硫氧化为硫酸根，且由于盐酸的酸性强于亚硫酸、碳酸，因此二氧化硫或是二氧化碳通入到氯化钡溶液中无法产生沉淀，同时也不能产生NO，Z导管口处也不会有红棕色气体出现，故D错误； 故答案选C。 11. 计算机模拟催化剂表面水煤气产氢反应[]过程中能量的变化如图所示。下列说法正确的是 A. 使用催化剂降低了水煤气产氢反应的 B. 由图可知比CO稳定 C. 过程Ⅲ只有共价键形成，因此该过程释放能量 D. 过程I、Ⅱ均表示断键的吸收能量过程 【答案】D 【解析】 【详解】A．使用催化剂降低了反应的活化能，但不改变反应的ΔH，焓变只与反应物总能量和生成物总能量有关，故A错误； B．左图中能量并非只是CO2或者CO，因此根据图示能量高低，不能判断两者稳定性强弱，故B错误； C．过程Ⅲ既有键键断裂，又有键形成，由于状态3能量高于状态4，因此该过程释放能量，故C错误； D．根据图中信息过程Ⅰ、Ⅱ中都存在吸附，且过程I、Ⅱ均为键断裂，因此均需要吸收能量，故D正确； 故答案选D。 12. 用下列装置进行实验，能达到相应实验目的的是 A．检验氯化铵受热分解生成的两种气体 B．检验二氧化硫的漂白性 C．比较酸性强弱： D．将化学能转化为电能 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．氯化铵受热分解产生氯化氢和氨气，右侧的碱石灰吸收氯化氢，因此右侧应该用湿润的红色石蕊试纸检验氨气；左侧的五氧化二磷吸收氨气，左侧应该用湿润的蓝色石蕊试纸检验氯化氢，不能达到实验目的，故A不符合题意； B．二氧化硫具有漂白性，但不能使酸碱指示剂漂白褪色，则题给装置不能达到检验二氧化硫漂白性的实验目的，故B不符合题意； C．盐酸和碳酸钠反应放出的二氧化碳气体中含有挥发出来的HCl，二氧化碳、HCl都能与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀，所以有硅酸沉淀生成不能证明碳酸的酸性大于硅酸，不能达到实验目的，故C不符合题意； D．原电池需要两个电极（通常为活性不同的金属）和电解质溶液，形成闭合电路，铁可与醋酸发生反应，因此作为负极，铜作为正极，两个金属直接接触加上浸入到电解质溶液中，形成闭合回路，因此可以形成原电池，也可以将化学能转化为电能，故D符合题意； 故答案选D。 13. 在2L的恒温密闭容器中，充入2molA和3molB发生反应，经2min后B的浓度减少。下列说法正确的是 A. 用A表示2min内的反应速率是 B. 比较B、D的反应速率：小于 C. 2min时物质C的浓度为 D. 2min末容器内气体的压强比起始时压强小 【答案】C 【解析】 【详解】A．A是固体，其浓度视为常数，不能用浓度变化表示反应速率，A错误； B．B的浓度减少0.6 mol/L，时间为2分钟，v(B)==0.3mol/(L·min)=0.005mol/(L·s)，D的速率与B的速率比为2:3，故，两者速率相等，B错误； C．根据反应比例，B减少0.6mol/L时，C的浓度增加量为×=0.2mol/L，C正确； D．反应前后气体的化学计量数相等，故总物质的量不，压强不变，D错误； 故选C。 14. 氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图，下列说法正确的是 已知：工业上常用吸收尾气，有关反应为：①，②。 A. 合成塔中，每生成，加入的的分子数为 B. 氧化炉中，每转移6mol电子，消耗还原剂的质量为34g C. 吸收塔中，1molNO完全转化成转移电子1mol D. 若44.8L(折合成标准状况)仅含NO和的尾气被溶液完全吸收，消耗 【答案】D 【解析】 【分析】N2、H2在合成塔中生成氨气，氨气液化，分离出液氨，氨气和氧气在“氧化炉”中发生催化氧化生成NO，NO、O2、水在吸收塔中反应生成硝酸，最后进行尾气处理。 【详解】A．合成塔中氮气和氢气反应生成氨气，反应方程式为：，为可逆反应，因此每生成，加入的的分子数大于，故A错误； B．氧化炉中，发生的反应为：，N元素化合价升高，作为还原剂，由反应可知，因此每转移6mol电子，消耗氨气的量为1.2mol，即为1.2mol×17g/mol=20.4g，故B错误； C．吸收塔中，发生的反应有：，氧气的通入可以使NO转化为，再发生与水的反应，循环反应，即可理解反应为：，N元素化合价从+2价升高到+5价，因此有，即1molNO完全转化成转移电子3mol，故C错误； D．标准状况下混合气体为44.8L，即，根据已知可知，当时可以被完全吸收，推知最终生成、或是只有，根据元素守恒可知无论是哪种类型盐的物质的量之和为1mol，根据Na原子守恒可知消耗的物质的是为1mol，故D正确； 故答案选D。 15. 铁与不同浓度硝酸反应时，各种还原产物的物质的量相对含量与硝酸溶液浓度的关系如图所示(反应后铁在化合物中的化合价为+3)，下列说法错误的是 A. 硝酸的浓度越小，其还原产物氮的价态越低的成分越多 B. 一定量的铁粉与足量的硝酸溶液充分反应，得到标准状况下的气体2.24L，则参加反应的硝酸的物质的量为0.2mol C. 当硝酸浓度为时，氧化剂与还原剂的物质的量之比可为15：13 D. Fe与反应分别生成等物质的量的和时，转移电子的数目之比为1：1 【答案】B 【解析】 【分析】从图中可以看出，当其他条件一致时，在浓硝酸浓度为12.2mol/L中，主要产物NO和NO2，随着硝酸浓度逐渐降低，产物NO2逐渐减少而NO的相对含量逐渐增多，当浓度为9.75mol/L时，主要产物是NO，其次是NO2及少量的N2O，当HNO3的浓度降到4.02mol/L时，成为主要产物，可见，凡有硝酸参加的氧化还原反应都比较复杂，往往同时生成多种还原产物，据此作答。 【详解】A．由图可知，硝酸的浓度越小，铵根含量越高，这说明其还原产物氮的价态越低的成分越多，故A正确； B．一定量的铁粉与12.2mol·L-1硝酸溶液完全反应，根据图中曲线可知，生成气体为NO、NO2且相对含量相等，得到标准状况下的气体2.24L，即0.1mol气体，根据氮原子守恒则有0.1mol硝酸为氧化剂，而反应生成的亚铁盐或铁盐为硝酸盐，故参加反应的硝酸的物质的量为大于0.1mol，参加反应的硝酸也不一定等于0.2mol，故B错误； C．当硝酸浓度为9.75mol·L-1时，还原产物有NO、NO2和N2O，物质的量之比为其体积比=10：6：2=5：3：1，假设NO是5mol、NO2是3mol、N2O是1mol，则反应中转移电子的物质的量是26mol，假设氧化产物是铁离子，则根据电子得失守恒可知还原剂的物质的量是，所以根据原子守恒可知氧化剂与还原剂的物质的量之比可为10：＝15：13，故C正确； D．假设Fe与反应分别生成1mol的和，转移电子的物质的量分别为8mol、8mol，转移电子数目之比为1：1，故D正确； 故答案选B。 二、非选择题(共4题，共55分) 16. 现代社会中，人类的一切活动都离不开能量，研究化学能与热能、电能的转化具有重要价值。回答下列问题： I．化学反应与热能 （1）汽车尾气中NO生成过程的能量变化示意图如下： 该条件下，和完全反应生成会___________(填“吸收”或“放出”)___________kJ的能量。 （2）如下图所示，将晶体研细后与晶体一起放入烧杯中，并将烧杯放在滴有几滴水的木片上，用玻璃棒快速搅拌。该实验中观察到的现象除产生刺激性气味的气体及反应混合物呈糊状以外，还有___________。该反应的能量变化图是下图中图___________(填标号)。 Ⅱ．化学反应与电能 （3）常见的锌锰干电池，若电池中转移电子1mol，则反应消耗负极材料的质量为___________。 （4）某同学利用原电池反应检测金属的活动性顺序，设计相同条件下如图1、图2的两个实验。 ①图1中放电时向___________(填“镁片”或“铝片”)移动。 ②图2中铝电极上发生反应的类型为___________(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为：___________。 【答案】（1） ①. 吸收 ②. 18 （2） ①. 烧杯外水结冰，烧杯和木片黏在一起 ②. b （3）32.5g （4） ①. 铝片 ②. 氧化 ③. 【解析】 【小问1详解】 该条件下，0.1mol N2和0.1mol O2完全反应断键需要吸收的能量是，生成0.2mol NO时形成化学键释放的能量是，吸收的热量大于放出的热量，所以是吸热反应，吸收的能量为144.4kJ-126.4kJ=18kJ； 【小问2详解】 ①该实验中反应为吸热反应，温度降低，观察到的现象除产生刺激性气味的气体及反应混合物呈糊状以外，还有烧杯外水结冰，烧杯和木片黏在一起； ②吸热反应中反应物总能量低于生成物总能量，图b中反应物总能量低于生成物总能量，所以该反应的能量变化图是图b； 【小问3详解】 常见的锌锰干电池，负极发生氧化反应，锌失去电子，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，电池中转移电子1mol，消耗锌的物质的量为0.5mol，所以消耗锌的质量为=32.5g； 【小问4详解】 ①装置Ⅰ中镁为负极，铝为正极，阳离子向正极移动，故放电时氢离子向铝片移动； ②装置Ⅱ中铝片为负极，失电子，发生氧化反应，镁为正极，得电子，发生还原反应，实现的是铝和氢氧化钠溶液的反应，铝电极的电极反应式。 17. 为了实现“碳中和”，工业上用来生产甲醇()燃料。一定温度下，在2L恒容密闭容器内发生反应：，其中随时间的变化如下表： 时间 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10.0 8.0 5.7 4.0 3.3 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 （1）下列说法一定能表明该反应达到平衡状态的是___________(填标号)。 A．容器内气体的压强保持不变 B．混合气体的平均相对分子质量不变 C． D．的浓度不再发生改变 E．保持不变 F．混合气体的密度不变 （2）前的平均反应速率___________。 （3）平衡时的转化率为___________。 （4）一定温度下，第9min时___________(填“大于”“小于”或“等于”)第3min时。 （5）内平均反应速率小于内平均反应速率，试分析其可能的原因___________。 （6）甲醇是优质的清洁燃料，可制作碱性甲醇燃料电池，工作原理如图所示： ①电极A为燃料电池的___________(填“正极”或“负极”)，该电极反应式为___________。 ②若消耗标准状况下，则电路中通过的电子数目为___________。 【答案】（1）ABD （2）3 mol ⋅ L−1⋅min−1 （3）70% （4）小于 （5）该反应为放热反应，随着反应的进行，反应物浓度减小，体系温度升高，温度对反应速率的影响大于浓度对反应速率的影响 （6） ①. 负极 ②. ③. 6NA 【解析】 【分析】该燃料电池中，通入甲醇的一极作负极，通入氧气的一极为正极，即电极A为负极，电极B为正极；在NaOH溶液作电解质的条件下，负极的电极反应式为，正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，据此分析解答。 【小问1详解】 A．容器为恒容容器，该反应为气体分子数减小的反应，随着反应进行压强在减小，则容器内气体的压强保持不变，可以证明反应达到平衡，A正确； B．所有的反应物和产物都是气体，则总质量不变，该反应为气体分子数减小的反应，则混合气体的平均相对分子质量是变量，当其不变的时候可以证明反应达到平衡，B正确； C． 不能证明正、逆反应速率相等，反应没有平衡，C错误； D．的浓度不再发生改变，说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡，D正确； E．由于没有给出二氧化碳和氢气的投入量的比值，则保持不变，无法判断是否达到平衡，E错误； F．所有的反应物和产物都是气体，则总质量不变，且为恒容容器，则密度不是变量，则混合气体的密度不变不能证明反应达到平衡，F错误； 故选ABD； 【小问2详解】 结合表格中数据和方程式可知，前3minH2的平均反应速率v(H2)=； 【小问3详解】 结合表格中数据可知6min时，该反应达到平衡，平衡时的转化率为； 【小问4详解】 由图可知，第9min时该反应达到平衡，，而第3min时反应没有达到平衡，此时反应正向进行，即第9min时小于第3min时，答案为小于； 【小问5详解】 反应物浓度较大、温度较高的反应速率较快，随着反应进行反应物浓度在减小，若内平均反应速率小于内平均反应速率则，该反应是放热反应，随着反应进行温度升高，0~1min内平均反应速率小于1~2min内平均反应速率，故可能的原因：该反应为放热反应，随着反应的进行，反应物浓度减小，体系温度升高，温度对反应速率的影响大于浓度对反应速率的影响； 【小问6详解】 ①根据分析，通入甲醇的一极为负极，即电极A为燃料电池的负极；在NaOH溶液作电解质的条件下，负极的电极反应式为； ②消耗标准状况下的物质的量为1.5mol，根据分析，通入氧气的一极为正极，即电极B为正极，其电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，则当消耗1.5mol氧气时，电路中通过6 mol电子，数目为6NA。 18. 废旧电池中的黑色粉末炭包含有碳粉、和等物质，从中回收、精制的工艺流程如下图所示。 回答下列问题： （1）“酸浸”时需将结块的炭包粉碎，目的是___________。 （2）“酸浸”过程铜和硝酸反应时生成NO和，写出铜和硝酸反应生成NO和的体积比为1：1的离子方程式___________，该反应体现了硝酸的___________性质。 （3）检测是否洗净，可使用的检验试剂是___________。 （4）“溶解”时加入的作用是___________(填“氧化剂”或“还原剂”)。 （5）“溶解”时的实际消耗量比理论值高的原因是催化分解。某化学研究小组同学探究影响过氧化氢分解反应速率的因素 【实验方案】 实验编号 溶液 蒸馏水 催化剂 温度／ ① 3 10 20 无催化剂 20 ② 3 10 20 固体 20 ③ 3 15 x 固体 20 i．对比实验①和实验②，目的是探究其他条件不变时___________对分解反应速率的影响。 ii．对比实验②和实验③，目的是探究溶液的浓度对分解反应速率的影响，则实验②中___________mL。 （6）该小组同学还利用如下图所示的装置进行喷泉实验，下列气体中不能与NaOH浓溶液形成喷泉的是___________(填标号)。 a．气体X(上述流程中) b．气体Y(上述流程中) c． d． e． f．NO g． 【答案】（1）增大反应物接触面积，加快反应速率，使反应充分进行 （2） ①. ②. 强氧化性和酸性 （3）盐酸、BaCl2溶液 （4）还原剂 （5） ①. 有无催化剂 ②. 15 （6）af 【解析】 【分析】炭包中含有碳粉、Fe、Cu和MnO2等物质，加入稀HNO3进行酸浸，此时Fe、Cu溶解，C、MnO2不溶；通入空气进行灼烧，碳粉燃烧生成二氧化碳等逸出，得到粗MnO2；将MnO2中加入H2O2/稀H2SO4进行溶解，H2O2将+4价锰还原为+2价锰(MnSO4)，同时生成O2，即气体X是O2；往MnSO4溶液中加入Na2CO3溶液沉锰，生成MnCO3沉淀；将沉淀在空气中焙烧，MnCO3转化为MnO2和CO2气体等，故气体Y为CO2。 【小问1详解】 “酸浸”时，需将固体与溶液充分接触，此时将结块的炭包粉碎，目的是：增大反应物接触面积，加快反应速率，使反应充分进行。 【小问2详解】 “酸浸”过程中，Cu和稀硝酸反应，生成NO、NO2、Cu(NO3)2等，生成NO和的体积比为1：1，依据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒，可得出发生反应的离子方程式为；该反应中部分硝酸反应生成了硝酸盐，部分硝酸价态降低发生还原反应，因此体现了硝酸的强氧化性和酸性。 【小问3详解】 往MnSO4溶液中加入Na2CO3溶液沉锰，生成MnCO3沉淀和Na2SO4溶液，因此检测是否洗净，可检测最后一次洗涤液是否含有，操作方法为：取最后一次洗涤液，加入足量盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，若无白色沉淀产生则已洗涤干净，因此使用的检验试剂是：盐酸、BaCl2溶液。 【小问4详解】 “溶解”时往MnO2中加入H2O2行溶解，H2O2将+4价锰还原为+2价锰(MnSO4)，H2O2转化为O2，H2O2化合价升高，发生氧化反应，作还原剂。 【小问5详解】 i．实验①和实验②中，H2O2溶液的浓度及用量、温度等均相同，只有是否加入了催化剂这个条件不同，根据控制变量法可知，实验①和实验②的目的是探究有无催化剂对H2O2分解反应速率的影响； ii．实验②中溶液的总体积为30mL，实验②和实验③是探究H2O2溶液的浓度对H2O2分解反应速率的影响，则溶液的总体积应该相同，所以x=30﹣15=15。 【小问6详解】 a．根据分析，气体X是O2 ，O2既不溶于NaOH浓溶液，也不与NaOH浓溶液反应，没有形成压强差，不能形成喷泉，a符合题意； b．根据分析，气体Y 为CO2，CO2与NaOH浓溶液反应，使得烧瓶内压强减小，形成压强差，能形成喷泉，b不符合题意； c．与NaOH浓溶液发生中和反应，使得烧瓶内压强减小，形成压强差，能形成喷泉，c不符合题意； d．易溶于水，使得烧瓶内压强减小，形成压强差，能形成喷泉，d不符合题意； e．与NaOH浓溶液反应，使得烧瓶内压强减小，形成压强差，能形成喷泉，e不符合题意； f．NO既不溶于NaOH浓溶液，也不与NaOH浓溶液反应，没有形成压强差，不能形成喷泉，f符合题意； g．与NaOH浓溶液反应，使得烧瓶内压强减小，形成压强差，能形成喷泉，g不符合题意； 故选af。 19. 硫氰化钾(KSCN)是一种用途广泛的化学药品，常用于合成树脂、杀虫杀菌剂等。某实验小组用下图所示的装置制备硫氰化钾晶体并测定其纯度。 已知：①是难溶于水且密度比水大的液体，难溶于。 ②，。 回答下列问题： I．制备溶液： （1）装置A中___________(填“能”或者“不能”)直接加热NHCl固体制取氨气。若用下图装置作为制取氨气的发生装置，分液漏斗中盛装的试剂名称为___________。 （2）氨气可被氯气氧化生成无污染气体及白烟，此反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。 （3）仪器B的名称是：___________。 （4）三颈烧瓶内盛放有、水和固体催化剂，三颈烧瓶左侧导管口必须插入到下层的液体中，其目的是使和充分接触且___________。 Ⅱ．制备KSCN溶液： （5）熄灭A处的酒精灯，关闭，保持三颈烧瓶内溶液温度一段时间，完全分解后，打开，继续保持溶液温度为，缓缓滴入适量的KOH溶液，制得KSCN溶液。写出三颈烧瓶中生成KSCN的化学方程式___________。 （6）装置E可用于处理尾气。已知酸性重铬酸钾溶液能将氧化生成浅黄色沉淀，铬元素被还原为，写出其氧化的离子方程式___________。 Ⅲ．制备KSCN晶体： （7）先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂，再减压蒸发浓缩、___________、过滤、洗涤、干燥，得到硫氰化钾晶体。 Ⅳ．测定KSCN晶体纯度： （8）称取2.5g样品，配成250mL溶液。量取25.00mL溶液加入锥形瓶中，加入适量稀硝酸，再滴加溶液，平行实验三次，消耗溶液体积的平均值为20.00mL。溶液中发生的反应：(白色)，则晶体中KSCN的质量分数为___________(计算结果保留三位有效数字)。 【答案】（1） ①. 不能 ②. 浓氨水 （2）3:2 （3）球形干燥管 （4）防止倒吸 （5） （6） （7）冷却结晶 （8）77.6% 【解析】 【分析】该实验的目的是制备硫氰化钾晶体并测定其纯度，制备硫氰化钾的原理为、，再从KSCN溶液中分离提纯得KSCN晶体，装置A为制备，装置B为干燥，通过观察装置C中的气泡流速，控制A中产生氨气的速度，D为与反应生成，并制备KSCN溶液的装置，装置E可用于处理尾气。 【小问1详解】 装置A中直接加热固体生成和HCl，和HCl在试管口冷凝又形成固体，不能制取；该发生装置制备氨气的反应物及反应条件为：固体+液体气体，即可以用浓氨水与生石灰混合快速制取氨气，分液漏斗中的试剂为浓氨水；故答案为：不能；浓氨水。 【小问2详解】 氨气被氯气氧化生成无污染的氮气及白烟，其中氨气中氮元素化合价由-3价升高为0价，被氧化，为还原剂，中氯元素化合价由0价降低为-1价，被还原，为氧化剂，根据氧化还原反应的规律，得失电子守恒，列关系式，；故答案为：。 【小问3详解】 仪器B的名称为球形干燥管。 【小问4详解】 插入下层液体是为了让氨气和二硫化碳充分接触，充分反应，而且氨气极易溶于水，还可以起到防倒吸的作用；故答案为：防止倒吸。 【小问5详解】 完全分解后，三颈烧瓶中为溶液，打开，继续保持溶液温度为，缓缓滴入适量的KOH溶液，制得KSCN溶液，故反应为与KOH在加热条件下生成KSCN、、，化学方程式为；故答案为：。 【小问6详解】 酸性溶液中，氧化生成S、、，根据得失电子守恒、离子电荷守恒、质量守恒配平，离子方程式为；故答案为：。 【小问7详解】 先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂，得到KSCN溶液，再减压蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到硫氰化钾晶体；故答案为：冷却结晶。 【小问8详解】 测定KSCN晶体纯度的原理为，根据滴定消耗的溶液的体积计算的物质的量，即等于被滴定的溶液中含有的KSCN的物质的量，则样品中KSCN的物质的量为，晶体中KSCN的质量分数为；故答案为：77.6%。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $