精品解析：湖南省湘潭市2024-2025学年高一下学期期末质量检测化学试题

2025年上学期高一期末质量检测 化学 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑，如有改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：O：16 Mn：55 一、选择题：本题共14题，每小题3分，共42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. 以“三湘四水、相约湖南；大美江湖、天下岳阳”为主题的第四届湖南旅游发展大会于5月26日圆满落幕。下列叙述正确的是 A. 江南三大名楼——岳阳楼的青砖灰瓦是黏土经高温烧结发生物理变化而成的 B. 洞庭湖的芦苇含纤维素，纤维素与淀粉互为同分异构体 C. 用硫酸亚铁、硫酸铝等混凝剂净化污水时，不发生化学变化 D. 首台新型智能重载电力机车所使用的碳化硅，属于新型无机非金属材料 2. 下列化学用语或表述正确的是 A. 磁性氧化铁的化学式：Fe2O3 B. NaHSO3的电离方程式： C. 葡萄糖的结构简式： D. Na+、Mg2+、Al3+结构示意图均可用表示 3. “安全规范记心间，实验操作保平安。”下列做法错误的是 A. 切勿将炽热铁水注入潮湿模具 B 金属钾着火，立即用湿抹布盖火 C. 在制备乙酸乙酯的实验中，加热前要在试管中加几粒沸石 D. 在制氯气的实验中，检查并确认装置气密性后，按实验方案进行实验 4. 下列有关化学概念的判断错误的是 A. Na2O2是含有共价键的离子化合物 B. 植物油经加氢硬化后，可用于制造人造奶油 C. NaHCO3是酸式盐，热NaHCO3溶液可用于除铁锈 D. 和互同位素，其中中子数与质子数之差为12 5. 元素与化合物在生产、生活中得到广泛应用。下列叙述中，性质和用途均正确且具有对应关系的是 A. KIO3受热可分解，可用于食盐碘添加剂 B. CuSO4溶液中的Cu2+能使蛋白质变性，可用于泳池消毒 C 纯铝与硬铝相比强度大、硬度高，更适合用于飞机制造 D. BaCO3不溶于水，可用作“钡餐造影剂”以检查胃部是否有溃疡 6. 物质的除杂、检验、鉴别是化学学习的重要内容之一、下列方案正确的是 A. 用饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中的少量乙酸 B. 用澄清石灰水鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液 C. 用饱和NaHCO3溶液除去SO2中的SO3 D. 用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有Fe2+ 7. 下列过程中，对应的反应方程式书写正确的是 A. 向新制氯水中滴入Na2S溶液： B. Na2O2和H2O反应制O2： C. 将Cl2通入冷的石灰乳中制漂白粉： D. 海水提溴过程中，将溴吹入SO2吸收塔： 8. 下列装置或操作正确且能达到相应实验目的的是 A．验证非金属性：Cl>C>Si B．验证Na2O2与水的反应是放热反应 C．实验室制备SO2 D．配制0.1mol·L-1的NaCl溶液 A. A B. B C. C D. D 9. 下列对实验现象的描述错误的是 A. 将Cl2通入紫色石蕊溶液中，溶液由紫色变红色 B. 将打磨过的铝片加入Cu(NO3)2溶液中，铝片表面出现红色固体 C. 向盛有鸡蛋清溶液的试管中加入几滴醋酸铅溶液，有白色沉淀生成 D. 往FeCl2溶液中滴加NaOH溶液，观察到生成的白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色 10. 钴(Co)的原子序数是27，能与YX3YZ形成配合物Co(YX3YZ)4。已知X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，W是地壳中含量最高的元素，YX3YZ的结构如下图所示。下列叙述正确的是 A. 钴位于元素周期表第四周期第ⅦB族 B. Y的氢化物可能是平面形分子 C. 最高价氧化物对应的水化物酸性：Y>Z D. 上述四种元素只能组成共价化合物 11. 苯乙烯(X)能发生如图所示的转化(反应条件如温度、催化剂、以及生成物等省略)，下列叙述正确 的是 A. X分子中含有四个碳碳双键 B. W分子中含有7个碳氢键 C. W转化为Y的反应类型属于还原反应 D. X与溴的四氯化碳溶液反应生成P 12. 依据下列实验操作及现象，给出的相应结论或解释错误的是 选项 实验操作 现象 结论或解释 A 将浓硫酸敞口放置一段时间 溶液质量增加 浓硫酸有吸水性 B 向0.1mol·L-1的FeCl3溶液中滴加KI—淀粉溶液 溶液变蓝 该条件下氧化性：Fe3+>I2 C 向盛有饱和Na2S2O3溶液的试管中滴加稀硫酸 溶液变浑浊且有气体生成 被还原为SO2 D 取适量硫酸钾粗品于试管中配成溶液，滴入NaOH溶液并加热，将湿润红色石蕊试纸置于试管口 试纸变蓝 粗品中含有 A. A B. B C. C D. D 13. 一种高效H2O2—甲醇电池的原理示意图如下，下列叙述错误的是 A. 该电池能将化学能直接转化为电能 B. 电子从M极流出经外电路流入N极 C. N极电极反应式为 D. 理论上消耗的CH3OH与H2O2物质的量之比为1：2 14. CO2催化氢化合成附加值高的产品有助于促进“碳中和”。一定温度下，在恒容密闭容器中充入1molCO2和1molH2发生，下列能说明两反应均达到平衡状态的是 A. 气体密度不随时间变化 B. 气体平均摩尔质量不随时间变化 C. CO2与H2的浓度比不随时间变化 D. HCOOH(g)的生成速率等于CO(g)的消耗速率 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 某研究学习小组对人教版必修二部分课后作业习题，设计实验进行了相关探究。 请回答下列问题： （1）探究NH3还原氮的氧化物(以NO2为例)，实验装置如图所示： ①下列图标与本实验无关的是___________(填标号)。 a． b． c． d． ②装置E用到的玻璃仪器除锥形瓶、玻璃导管外，还有___________(填仪器名称)。 ③实验时若通入NH3与NO2的比例不当，会在装置C中观察到白烟现象，该现象与生成物中含有___________有关(填物质名称)。 （2）探究浓硝酸显黄色的原因。 查阅资料：NO2的饱和溶液显黄色，6mol·L-1的HNO3溶液显无色。实验内容如下： 实验装置 操作 编号 M 现象 向溶液M中按一定速率通入NO2气体10s 实验1 6mol·L-1HNO3 立即变黄 实验2 6mol·L-1NaNO3 溶液基本无色 实验3 3mol·L-1H2SO4 立即变黄 实验4 ___________ 溶液基本无色 ①实验4中的M是指___________。 ②依据上述实验推知，浓硝酸呈黄色是溶液中___________与___________共同作用的结果。 （3）探究E装置反应后的溶液显绿色的原因。 已知：Cu(NO3)2溶液呈蓝色。实验内容如下： 实验 实验操作 现象 实验5 取装置E所得溶液加水稀释后，再加入Cu(NO3)2固体，振荡，充分溶解 溶液由绿色变蓝色，加入Cu(NO3)2固体溶解后溶液仍呈蓝色 实验6 向实验5所得溶液中缓慢通入NO2 溶液由蓝色变为绿色 实验7 将实验6中所得溶液适当加热 ___________ ①进行实验5的目的是___________。 ②实验7能观察到现象有___________。 ③综合上述所有实验，E装置反应后的溶液显绿色的原因是___________。 16. 以废旧锂离子电池的正极材料(主要含LiCoO2，以及铝、石墨粉、铁等)为原料，采用如图所示的工艺流程回收其中的金属元素： 已知：LiCoO2难溶于水；Li2CO3、Na3AlF6微溶于水。 请回答下列问题： （1）锂离子电池放电过程中Li+向___________(填“正”或“负”)极迁移；拆解电池前进行“放电”的目的是___________。 （2）“浸取”阶段H2O2将LiCoO2还原为Co2+的离子方程式为___________；该阶段消耗的H2O2比理论值大，其原因为___________。 （3）Co3O4可用于电极材料的制备。将Co(OH)2于850℃下煅烧可得Co3O4，实验室进行该操作时，应将药品置于___________(填仪器名称)中。 （4）写出“沉铝”阶段有铝元素参与反应的离子方程式：___________。 （5）“合成冰晶石”的反应不能在玻璃仪器中进行，其原因是___________(用化学方程式来解释)。 （6）上述流程中，能循环利用物质是___________(填化学式)。 17. 国家自然资源部于2025年4月10日发布公告，将高纯石英矿列为第174号矿种，此举在保障产业链安全，支撑高科技产业方面意义重大。请回答下列问题： （1）写出工业制粗硅的化学方程式：___________。 （2）三氯氢硅是(SiHCl3)是制造多晶硅的原料，制备原理之一：，其反应的能量变化如图所示。从能量变化角度分析，该反应与下列反应为同一类型的是___________(填序号)。 a．镁与盐酸反应 b．碳酸氢钠与盐酸反应 c．稀硫酸与氢氧化钡溶液反应 d．高温下碳与水蒸气发生置换反应 （3）一定条件下，在容积为0.5L的恒容容器中发生反应：，反应过程中部分物质的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图。 ①曲线B表示___________(填化学式)的物质的量变化。 ②计算在0~4min内，SiCl4(g)的平均反应速率为___________mol·L-1·min-1。 ③保持其他因素不变，若将容器容积变为1L，则达到平衡所需要时间___________(填“>”、“<”、“=”或“无法判断”)t1min。 ④已知：SiHCl3在平衡体系中的体积百分含量为50%，则上述容器的起始压强与平衡压强之比为___________。 （4）一种新型电池硅锰原电池的工作原理如图所示(质子交换膜只允许H+定向移动)，当电极上有87gMnO2参与反应时，理论上外电路转移___________mol电子。 18. 有机物M常用作纤维素等塑料增塑剂，可通过如下路线合成： 请回答下列问题： （1）已知B是最简单的烃。一定条件下，B与CO2重整是制水煤气的常用方法，该反应的化学方程式为___________。 （2）D的结构简式为___________；F→G的反应类型为___________。 （3）聚丙烯的结构简式为___________。 （4）G中的官能团名称为___________。 （5）E和H反应生成M的化学方程式为___________。 （6）C6H12、C6H14也能发生如图所示的裂解反应。 ①C5H12的同分异构体分子中，一氯代物有4种的化学名称为___________。 ②C6H12的同分异构体分子中含有4个甲基的结构简式可能为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年上学期高一期末质量检测 化学 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑，如有改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：O：16 Mn：55 一、选择题：本题共14题，每小题3分，共42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. 以“三湘四水、相约湖南；大美江湖、天下岳阳”为主题第四届湖南旅游发展大会于5月26日圆满落幕。下列叙述正确的是 A. 江南三大名楼——岳阳楼的青砖灰瓦是黏土经高温烧结发生物理变化而成的 B. 洞庭湖的芦苇含纤维素，纤维素与淀粉互为同分异构体 C. 用硫酸亚铁、硫酸铝等混凝剂净化污水时，不发生化学变化 D. 首台新型智能重载电力机车所使用的碳化硅，属于新型无机非金属材料 【答案】D 【解析】 【详解】A．黏土高温烧结生成青砖灰瓦的过程中发生化学变化（如矿物分解、结晶等），而非物理变化，A错误； B．纤维素和淀粉的分子式均为(C6H10O5)n，但n值不同且结构不同，二者不互为同分异构体，B错误； C．硫酸亚铁、硫酸铝作为混凝剂时，水解生成胶体的过程是化学变化，C错误； D．碳化硅（SiC）属于新型陶瓷材料，为新型无机非金属材料，D正确； 答案选D。 2. 下列化学用语或表述正确的是 A. 磁性氧化铁的化学式：Fe2O3 B. NaHSO3的电离方程式： C. 葡萄糖的结构简式： D. Na+、Mg2+、Al3+结构示意图均可用表示 【答案】C 【解析】 【详解】A．磁性氧化铁是四氧化三铁，其化学式为：Fe3O4，A错误； B．NaHSO3属于盐，为强电解质，完全电离，电离方程式为：，B错误； C．葡萄糖是五羟基醛，其结构简式为：，C正确； D．Na+、Mg2+、Al3+中各离子的质子数分别为11、12、13，结构示意图均不可用表示、应该分别将10改成对应的11、12、13，D错误； 答案选C。 3. “安全规范记心间，实验操作保平安。”下列做法错误的是 A. 切勿将炽热铁水注入潮湿模具 B. 金属钾着火，立即用湿抹布盖火 C. 在制备乙酸乙酯的实验中，加热前要在试管中加几粒沸石 D. 在制氯气的实验中，检查并确认装置气密性后，按实验方案进行实验 【答案】B 【解析】 【详解】A．炽热铁水接触潮湿模具会因水分急剧汽化引发爆炸，正确操作应确保模具干燥，A正确； B．金属钾遇水剧烈反应产生氢气，加剧燃烧甚至爆炸，不能用湿布盖火，应使用干燥沙土覆盖，B错误； C．沸石可提供气化中心，防止液体暴沸，加热前添加正确，C正确； D．制取有毒气体前必须检查气密性，避免泄漏危险，D正确； 答案选B。 4. 下列有关化学概念的判断错误的是 A. Na2O2是含有共价键的离子化合物 B. 植物油经加氢硬化后，可用于制造人造奶油 C. NaHCO3酸式盐，热NaHCO3溶液可用于除铁锈 D. 和互为同位素，其中中子数与质子数之差为12 【答案】C 【解析】 【详解】A．Na2O2由Na+和通过离子键结合，内部存在共价键，因此是含共价键的离子化合物，A正确； B．植物油含不饱和脂肪酸，加氢硬化后变为饱和脂肪，形成半固态人造奶油，B正确； C．NaHCO3是酸式盐，但其水溶液呈弱碱性，无法与Fe2O3（铁锈）反应；加热后分解生成Na2CO3（碱性更强），仍无法提供酸性环境除锈，C错误； D．和质子数均为34，中子数分别为44和46，互为同位素；的中子数（46）-质子数（34）=12，D正确； 答案选C。 5. 元素与化合物在生产、生活中得到广泛应用。下列叙述中，性质和用途均正确且具有对应关系的是 A. KIO3受热可分解，可用于食盐碘添加剂 B. CuSO4溶液中的Cu2+能使蛋白质变性，可用于泳池消毒 C 纯铝与硬铝相比强度大、硬度高，更适合用于飞机制造 D. BaCO3不溶于水，可用作“钡餐造影剂”以检查胃部是否有溃疡 【答案】B 【解析】 【详解】A．KIO3作为食盐碘添加剂是因为其稳定性好，受热分解会导致碘流失，性质与用途无对应关系，A错误； B．Cu2+能使蛋白质变性，硫酸铜溶液确实可用于消毒（如泳池抑制藻类），性质与用途对应正确，B正确； C．硬铝是铝合金，强度硬度均高于纯铝，飞机制造使用硬铝，描述相反，C错误； D．钡餐造影剂应BaSO4，BaCO3可溶于胃酸生成有毒Ba2+，存在安全隐患，D错误； 答案选B。 6. 物质的除杂、检验、鉴别是化学学习的重要内容之一、下列方案正确的是 A. 用饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中的少量乙酸 B. 用澄清石灰水鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液 C. 用饱和NaHCO3溶液除去SO2中的SO3 D. 用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有Fe2+ 【答案】A 【解析】 【详解】A．乙酸与反应生成可溶盐，乙酸乙酯不溶于饱和溶液，分层后分液即可除杂，A正确； B．和NaHCO3均与Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀，无法区分，B错误； C．SO2和SO3均与NaHCO3反应（SO2生成CO2，SO3生成），无法选择性除杂，C错误； D．FeCl3溶液中的Cl-在酸性条件下可能被KMnO4氧化，导致褪色，干扰Fe2+的检测，D错误； 故选A 7. 下列过程中，对应的反应方程式书写正确的是 A. 向新制氯水中滴入Na2S溶液： B. Na2O2和H2O反应制O2： C. 将Cl2通入冷的石灰乳中制漂白粉： D. 海水提溴过程中，将溴吹入SO2吸收塔： 【答案】D 【解析】 【详解】A．新制氯水中的Cl2具有强氧化性，会将S2-氧化为S单质，而非生成H2S，反应式错误； B．Na2O2和H2O反应的正确方程式为2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑，选项中将Na2O2拆分为离子形式，不符合实际（固体不拆），反应式错误； C．Cl2与冷的石灰乳反应生成CaCl2和Ca(ClO)2，而选项中的离子方程式适用于稀NaOH溶液，石灰乳中的Ca(OH)2未完全溶解，不能拆为OH⁻，反应式错误； D．Br2与SO2在水中发生氧化还原反应，Br2被还原为Br⁻，SO2被氧化为，反应式电荷守恒且原子守恒，正确； 答案选D。 8. 下列装置或操作正确且能达到相应实验目的的是 A．验证非金属性：Cl>C>Si B．验证Na2O2与水的反应是放热反应 C．实验室制备SO2 D．配制0.1mol·L-1的NaCl溶液 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．浓盐酸和碳酸钠反应生成的中混有HCl气体，饱和溶液吸收HCl气体，与反应生成硅酸沉淀，从而得出酸性：，但HCl不是Cl元素最高价含氧酸，无法得出非金属性：Cl>C>Si的结论，A不符合题意； B．将水滴在包有过氧化钠的脱脂棉上，脱脂棉燃烧，可以验证水与过氧化钠反应放热，B符合题意； C．稀硫酸与反应生成的可以溶于水，且反应速率不如较浓的硫酸，实验室常用70%浓度的硫酸与反应制取，C不符合题意； D．溶解固体应在烧杯内完成，D不符合题意； 故选B。 9. 下列对实验现象的描述错误的是 A. 将Cl2通入紫色石蕊溶液中，溶液由紫色变红色 B. 将打磨过的铝片加入Cu(NO3)2溶液中，铝片表面出现红色固体 C. 向盛有鸡蛋清溶液的试管中加入几滴醋酸铅溶液，有白色沉淀生成 D. 往FeCl2溶液中滴加NaOH溶液，观察到生成的白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色 【答案】A 【解析】 【详解】A．Cl2通入紫色石蕊溶液，Cl2与水反应生成HCl和HClO，HCl使溶液变红，HClO具有强氧化性导致褪色，现象应为先变红后褪色，但选项A仅描述变红，未提及褪色，描述不完整，A错误； B．铝的金属活动性强于铜，打磨过的铝能与Cu(NO3)2溶液发生置换反应，生成红色Cu，现象正确，B正确； C．醋酸铅是重金属盐，使鸡蛋清（蛋白质）变性，产生白色沉淀，现象正确，C正确； D．FeCl2与NaOH反应生成Fe(OH)2白色沉淀，Fe(OH)2迅速被氧化为Fe(OH)3，即白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，D正确； 故选A。 10. 钴(Co)的原子序数是27，能与YX3YZ形成配合物Co(YX3YZ)4。已知X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，W是地壳中含量最高的元素，YX3YZ的结构如下图所示。下列叙述正确的是 A. 钴位于元素周期表第四周期第ⅦB族 B. Y的氢化物可能是平面形分子 C. 最高价氧化物对应的水化物酸性：Y>Z D. 上述四种元素只能组成共价化合物 【答案】B 【解析】 【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，W是地壳中含量最高的元素，W为O，X可以形成一条共价键，Y能形成4条共价键，Z可以形成3条共价键，则X为H，Y为C，Z为N，为，据此解答。 【详解】A．钴位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，A错误； B．Y的氢化物可能是、等，其中是平面形分子，B正确； C．非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性：C＜N，最高价氧化物对应的水化物酸性：，C错误； D．H、C、N、O能组成离子化合物，如等，D错误； 故选B。 11. 苯乙烯(X)能发生如图所示的转化(反应条件如温度、催化剂、以及生成物等省略)，下列叙述正确 的是 A. X分子中含有四个碳碳双键 B. W分子中含有7个碳氢键 C. W转化为Y的反应类型属于还原反应 D. X与溴的四氯化碳溶液反应生成P 【答案】C 【解析】 【分析】X与水发生加成反应生成Y，X与HBr发生加成反应生成P，Y氧化得到W，W与氢气发生加成反应或还原反应生成Y； 【详解】A．苯环中不含碳碳双键，故X分子中含有一个碳碳双键，A错误； B．W分子中含有8个碳氢键，苯环上5个，亚甲基上2个，醛基上1个，B错误； C．根据分析可知，W转化为Y的反应类型属于还原反应，C正确； D．X与溴的四氯化碳溶液反应生成而不是P，D错误； 答案选C。 12. 依据下列实验操作及现象，给出的相应结论或解释错误的是 选项 实验操作 现象 结论或解释 A 将浓硫酸敞口放置一段时间 溶液质量增加 浓硫酸有吸水性 B 向0.1mol·L-1的FeCl3溶液中滴加KI—淀粉溶液 溶液变蓝 该条件下氧化性：Fe3+>I2 C 向盛有饱和Na2S2O3溶液的试管中滴加稀硫酸 溶液变浑浊且有气体生成 被还原为SO2 D 取适量硫酸钾粗品于试管中配成溶液，滴入NaOH溶液并加热，将湿润红色石蕊试纸置于试管口 试纸变蓝 粗品中含有 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．浓硫酸具有吸水性，敞口放置会吸收空气中的水分，导致溶液质量增加，A正确； B．Fe3+能将I⁻氧化为I2，I2遇淀粉变蓝，说明Fe3+的氧化性强于I2，B正确； C．在酸性条件下发生歧化反应生成S（浑浊）和SO2（气体），而非被还原为SO2，C错误； D．试纸变蓝说明有NH3生成，证明粗品中含，D正确； 答案选C。 13. 一种高效H2O2—甲醇电池的原理示意图如下，下列叙述错误的是 A. 该电池能将化学能直接转化为电能 B. 电子从M极流出经外电路流入N极 C. N极电极反应式为 D. 理论上消耗的CH3OH与H2O2物质的量之比为1：2 【答案】D 【解析】 【分析】根据反应物的氧化还原性质，M甲醇(CH3OH)生成碳酸钾，C元素化合价升高被氧化，则M为负极；H2O2中O元素由-1价降为-2价，被还原，则N为正极； 【详解】A．根据装置分析，该电池能将化学能直接转化为电能，A正确； B．电子从负极M极流出经外电路流入正极N极，B正确； C．N极为正极，H2O2发生得电子的还原反应，电极反应式为，C正确； D．负极电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-= +6H2O，正极电极反应式为，故理论上消耗的CH3OH与H2O2物质的量之比为1：3，D错误； 答案选D。 14. CO2催化氢化合成附加值高的产品有助于促进“碳中和”。一定温度下，在恒容密闭容器中充入1molCO2和1molH2发生，下列能说明两反应均达到平衡状态的是 A. 气体密度不随时间变化 B. 气体平均摩尔质量不随时间变化 C. CO2与H2的浓度比不随时间变化 D. HCOOH(g)的生成速率等于CO(g)的消耗速率 【答案】B 【解析】 【详解】A．气体密度由气体总质量和体积决定，两反应气体总质量始终不变，体积恒容，故密度始终不变，气体密度不变无法判断平衡，A错误； B．气体平均摩尔质量=气体总质量÷气体总物质的量，气体总质量不变，气体总物质的量因第一个反应减少是变量，故平均摩尔质量是变量，当气体平均摩尔质量不随时间变化说明反应已平衡，B正确； C．两反应中CO2和H2起始量、消耗量始终相等，浓度比恒为1:1，故二者浓度比不变无法判断反应是否平衡，C错误； D．HCOOH的生成速率（第一个反应正反应速率）与CO的消耗速率（第二个反应逆反应速率）相等，无法直接说明两反应的正逆速率均相等，不能判断平衡，D错误； 故选B。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 某研究学习小组对人教版必修二部分课后作业习题，设计实验进行了相关探究。 请回答下列问题： （1）探究NH3还原氮的氧化物(以NO2为例)，实验装置如图所示： ①下列图标与本实验无关的是___________(填标号)。 a． b． c． d． ②装置E用到的玻璃仪器除锥形瓶、玻璃导管外，还有___________(填仪器名称)。 ③实验时若通入NH3与NO2的比例不当，会在装置C中观察到白烟现象，该现象与生成物中含有___________有关(填物质名称)。 （2）探究浓硝酸显黄色的原因。 查阅资料：NO2的饱和溶液显黄色，6mol·L-1的HNO3溶液显无色。实验内容如下： 实验装置 操作 编号 M 现象 向溶液M中按一定速率通入NO2气体10s 实验1 6mol·L-1HNO3 立即变黄 实验2 6mol·L-1NaNO3 溶液基本无色 实验3 3mol·L-1H2SO4 立即变黄 实验4 ___________ 溶液基本无色 ①实验4中的M是指___________。 ②依据上述实验推知，浓硝酸呈黄色是溶液中___________与___________共同作用的结果。 （3）探究E装置反应后的溶液显绿色的原因。 已知：Cu(NO3)2溶液呈蓝色。实验内容如下： 实验 实验操作 现象 实验5 取装置E所得溶液加水稀释后，再加入Cu(NO3)2固体，振荡，充分溶解 溶液由绿色变蓝色，加入Cu(NO3)2固体溶解后溶液仍呈蓝色 实验6 向实验5所得溶液中缓慢通入NO2 溶液由蓝色变为绿色 实验7 将实验6中所得溶液适当加热 ___________ ①进行实验5的目的是___________。 ②实验7能观察到现象有___________。 ③综合上述所有实验，E装置反应后的溶液显绿色的原因是___________。 【答案】（1） ①. b ②. 分液漏斗 ③. 硝酸铵 （2） ①. 3mol·L-1Na2SO4 ②. H+ ③. NO2 （3） ①. 排除二氧化氮气体的影响 ②. 溶液由绿色变为蓝色 ③. NO2的饱和溶液显黄色、硝酸铜溶液显蓝色，两种颜色相互混合使得溶液显绿色 【解析】 【分析】氨气通过碱石灰干燥后进入C中，E中铜和浓硝酸反应生成二氧化氮气体通过D装置干燥后进入C，C中进行探究NH3还原NO2实验； 【小问1详解】 ①浓硝酸为强腐蚀性、挥发性酸，氨气具有刺激性气味，故需使用护目镜、换气扇，实验后及时清洗手等；故选b； ②装置E用到玻璃仪器除锥形瓶、玻璃导管外，还有分液漏斗。 ③氨气与二氧化氮反应方程式：，实验时若通入NH3与NO2的比例不当，与水反应生成硝酸和一氧化氮，硝酸和氨气两者会反应生成硝酸铵固体，出现白烟现象； 【小问2详解】 ①探究硝酸溶液中何种粒子与NO2作用显黄色，设计思路为研究氢离子、硝酸根离子与NO2作用后的颜色，待探究的离子浓度应相同且为单一变量， 比较实验1、2、3可知，实验4中应该为3mol·L-1Na2SO4溶液；从而和实验2、3形成对比实验； ②实验1、2对比，说明黄色与氢离子有关；实验3、4对比，说明黄色与氢离子有关；故依据上述实验推知，浓硝酸呈黄色是溶液中H+与NO2共同作用的结果。 【小问3详解】 ①加水稀释，使得溶解的二氧化氮和水反应生成硝酸，排除NO2的饱和溶液显黄色对实验现象的干扰，则进行实验5的目的是排除二氧化氮气体的影响。 ②实验7进行加热，使得溶解在溶液中二氧化氮气体逸出，故能观察到现象：溶液由绿色变为蓝色。 ③综合上述所有实验，E装置反应后的溶液显绿色的原因是NO2的饱和溶液显黄色、硝酸铜溶液显蓝色，两种颜色相互混合使得溶液显绿色。 16. 以废旧锂离子电池的正极材料(主要含LiCoO2，以及铝、石墨粉、铁等)为原料，采用如图所示的工艺流程回收其中的金属元素： 已知：LiCoO2难溶于水；Li2CO3、Na3AlF6微溶于水。 请回答下列问题： （1）锂离子电池放电过程中Li+向___________(填“正”或“负”)极迁移；拆解电池前进行“放电”的目的是___________。 （2）“浸取”阶段H2O2将LiCoO2还原为Co2+的离子方程式为___________；该阶段消耗的H2O2比理论值大，其原因为___________。 （3）Co3O4可用于电极材料的制备。将Co(OH)2于850℃下煅烧可得Co3O4，实验室进行该操作时，应将药品置于___________(填仪器名称)中。 （4）写出“沉铝”阶段有铝元素参与反应的离子方程式：___________。 （5）“合成冰晶石”的反应不能在玻璃仪器中进行，其原因是___________(用化学方程式来解释)。 （6）上述流程中，能循环利用的物质是___________(填化学式)。 【答案】（1） ①. 正 ②. 使锂离子从负极中脱出，嵌入正极，提高锂的回收率 （2） ①. H2O2+2LiCoO2+6H+=2Li++2Co2++O2↑+4H2O ②. H2O2易分解 （3）坩埚 （4） （5）SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O （6）CO2 【解析】 【分析】放电、拆解、粉碎后的废旧锂离子电池的正极材料(主要含LiCoO2，以及铝、石墨粉、铁等)加NaOH溶液碱浸、过滤：Al转化为Na[Al(OH)4]进入溶液，LiCoO2、石墨粉、铁不与NaOH反应成为滤渣，Na[Al(OH)4]溶液通入过量CO2得到NaHCO3和Al(OH)3，过滤得到Al(OH)3，Al(OH)3和HF、Na2CO3反应得到冰晶石Na3AlF6，滤液的主要溶质是NaHCO3；LiCoO2、石墨粉、铁中加稀硫酸、双氧水进行浸取，金属元素转化为Li+、Co2+、Fe3+进入溶液，石墨不反应，调pH=3.3，将Fe3+转化为Fe(OH)3和石墨粉一起过滤除去，滤液调pH=9.0将Co2+转化为沉淀除去，最后向滤液中加饱和Na2CO3溶液沉锂得到Li2CO3。 【小问1详解】 锂离子电池放电过程中Li+向正极迁移；锂离子电池的负极为嵌锂石墨，放电时锂离子从石墨电极脱出，经过电解质嵌入正极，拆解电池前进行“放电”的目的是使锂离子从负极中脱出，嵌入正极，提高锂的回收率； 【小问2详解】 结合得失电子守恒、质量守恒、电荷守恒可知“浸取”阶段H2O2将LiCoO2还原为Co2+的离子方程式为H2O2+2LiCoO2+6H+=2Li++2Co2++O2↑+4H2O；该阶段消耗的H2O2比理论值大，其原因为H2O2易分解； 【小问3详解】 煅烧时，应将药品置于坩埚中； 【小问4详解】 “沉铝”阶段Na[Al(OH)4]溶液通入过量CO2得到NaHCO3和Al(OH)3，反应的离子方程式： 【小问5详解】 “合成冰晶石”时Al(OH)3和HF、Na2CO3反应得到Na3AlF6，反应不能在玻璃仪器中进行的原因是玻璃中含SiO2，SiO2会和HF反应，其原因用化学方程式来解释是SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O； 【小问6详解】 上述流程中，合成冰晶石的反应为2Al(OH)3+12HF+3Na2CO3=2Na3AlF6+3CO2↑+9H2O，产生的CO2能循环利用。 17. 国家自然资源部于2025年4月10日发布公告，将高纯石英矿列为第174号矿种，此举在保障产业链安全，支撑高科技产业方面意义重大。请回答下列问题： （1）写出工业制粗硅的化学方程式：___________。 （2）三氯氢硅是(SiHCl3)是制造多晶硅的原料，制备原理之一：，其反应的能量变化如图所示。从能量变化角度分析，该反应与下列反应为同一类型的是___________(填序号)。 a．镁与盐酸反应 b．碳酸氢钠与盐酸反应 c．稀硫酸与氢氧化钡溶液反应 d．高温下碳与水蒸气发生置换反应 （3）一定条件下，在容积为0.5L的恒容容器中发生反应：，反应过程中部分物质的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图。 ①曲线B表示___________(填化学式)的物质的量变化。 ②计算在0~4min内，SiCl4(g)的平均反应速率为___________mol·L-1·min-1。 ③保持其他因素不变，若将容器容积变为1L，则达到平衡所需要的时间___________(填“>”、“<”、“=”或“无法判断”)t1min。 ④已知：SiHCl3在平衡体系中的体积百分含量为50%，则上述容器的起始压强与平衡压强之比为___________。 （4）一种新型电池硅锰原电池的工作原理如图所示(质子交换膜只允许H+定向移动)，当电极上有87gMnO2参与反应时，理论上外电路转移___________mol电子。 【答案】（1） （2）ac （3） ①. H2(g) ②. 0.5 ③. > ④. 9:8 （4）2 【解析】 【小问1详解】 工业上用石英砂(SiO2)和C在高温下制备粗硅，反应的化学方程式为：； 【小问2详解】 由反应的能量变化图可知反应放热： a．镁与盐酸反应是放热反应； b．碳酸氢钠与盐酸反应是吸热反应； c．稀硫酸与氢氧化钡溶液反应是放热反应； d．高温下碳与水蒸气发生置换反应是吸热反应； 符合题意的是ac； 【小问3详解】 ①A的物质的量从0变化到1.6mol，则A代表SiHCl3(g)，t1时间内A和B的变化量之比=1.6:0.8=2:1，相同时间内变化量之比=计量数之比，则B代表H2(g)； ②，4min时，A和B物质的量相等，即2.0-2x=4x，解得x=，则3x=1，在0~4min内，SiCl4(g)的平均反应速率为=0.5mol·L-1·min-1； ③由图可知t1min后A和B的物质的量不再改变，则t1min时达到平衡，保持其他因素不变，若将容器容积变为1L，则反应速率减小，达到平衡所需要的时间>t1min； ④，SiHCl3在平衡体系中的体积百分含量为50%，则，a+2.0-0.4=3.2，a=1.6，则上述容器的起始压强与平衡压强之比为(a+2.0):(a+1.6)=3.6:3.2=9:8； 【小问4详解】 正极：MnO2~Mn2+~2e-，87gMnO2的物质的量为1mol，则理论上外电路转移2mol电子。 18. 有机物M常用作纤维素等塑料增塑剂，可通过如下路线合成： 请回答下列问题： （1）已知B是最简单的烃。一定条件下，B与CO2重整是制水煤气的常用方法，该反应的化学方程式为___________。 （2）D的结构简式为___________；F→G的反应类型为___________。 （3）聚丙烯的结构简式为___________。 （4）G中的官能团名称为___________。 （5）E和H反应生成M的化学方程式为___________。 （6）C6H12、C6H14也能发生如图所示的裂解反应。 ①C5H12的同分异构体分子中，一氯代物有4种的化学名称为___________。 ②C6H12的同分异构体分子中含有4个甲基的结构简式可能为___________。 【答案】（1） （2） ①. ②. 氧化反应 （3） （4）碳碳双键、羧基 （5）HOCH2CH2OH+2CH3CH2COOH+2H2O （6） ①. 异戊烷(或2-甲基丁烷) ②. 、 【解析】 【分析】B是最简单的烃，则B为CH4，C和O2在Ag作用下得到D(C2H4O)，则该步为乙烯和O2反应生成环氧乙烷，C为CH2=CH2，D为，在酸性条件下水解为HOCH2CH2OH，E是HOCH2CH2OH，HOCH2CH2OH和H在浓硫酸作用、加热条件下得到M，则H为CH3CH2COOH；F在一定条件得到聚丙烯，则F为CH3CH=CH2，结合F、H可知G为CH2=CHCOOH；故A裂解产生CH4、CH2=CH2、CH3CH=CH2， 【小问1详解】 B为CH4，水煤气主要成分是CO和H2，则B与CO2重整制水煤气的化学方程式为； 【小问2详解】 D是环氧乙烷，结构简式为；F→G：CH3CH=CH2→CH2=CHCOOH，去H加O，反应类型为氧化反应； 【小问3详解】 聚丙烯是丙烯通过加聚反应得到的产物，结构简式为； 【小问4详解】 G为CH2=CHCOOH，官能团名称为碳碳双键、羧基； 【小问5详解】 E和H发生酯化反应生成M，化学方程式为HOCH2CH2OH+2CH3CH2COOH+2H2O； 【小问6详解】 ①C5H12有3种结构：CH3CH2CH2CH2CH3、、，一氯代物有4种的为，化学名称为异戊烷(或2-甲基丁烷)； ②C6H12的同分异构体分子中含有4个甲基，则主链含4个C，结构简式可能为、。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$