精品解析：上海市育才中学2024-2025学年高一下学期期末考试 化学试题（等级考）

上海市育才中学2024学年第二学期高一年级化学期末试卷（等级） 考生注意： 1.本试卷满分100分，考试时间60分钟。 2.本试卷设试卷和答题纸两部分，试卷包括试题与答题要求；所有答案必须涂或写在答题纸上；做在试卷上一律不得分。 3.答题前，考生务必在答题纸上用钢笔或圆珠笔在答题纸正面清楚地填写姓名、准考证号。 4.答题纸与试卷在试题编号上是一一对应的，答题时应特别注意，不能错位。 可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 O—16 Na—23 Mg—24 Al—27 S—32 Cl—35.5 K—39 Fe—56 Zn—65 Br—80 Ba—137 一、原子结构与元素周期表（13分） 元素周期表是化学中的一个基本工具，显示了元素间的关系和规律。 1. 下列有关化学用语表示不正确的是 A. 的空间填充模型为 B. 的电子式为 C. 的电子式为 D. 的电子式 2. 下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是 A. 非金属性：O>S B. 酸性：HCl>H2S C. 碱性：NaOH>Mg(OH)2 D. 热稳定性：NH3>PH3 3. 下图为元素周期表的一部分，表中所列数字编号代表对应的化学元素。 （1）图中所示元素形成的物质中，最高价氧化物对应水化物酸性最强的是______（填化学式）。 （2）c、f、q的离子半径由大到小的顺序为______（用离子符号表示）。 （3）d、h元素中，金属性更强的是______（填元素符号），请从原子结构角度解释其原因：______。 （4）钴元素在周期表中的位置为______。 二、按“钠”不住（26分） 从活泼的钠单质到餐桌上的盐，从星火绽放到生产中的钠盐，钠无疑是令人激动的科学发现史中的一部分。 4. 根据金属钠与水（滴有酚酞）反应的现象，下列有关说法错误的是 A. 钠熔化成闪亮的小球，说明钠的熔点低且反应放热 B. 反应后溶液的颜色逐渐变红，说明反应生成了碱 C. 该反应中每消耗1个Na得到1个电子 D. 根据氧化还原反应规律，可以判断产生的气体为 5. 过氧化钠是重要的化工原料，可用作漂白剂、消毒剂、氧化剂及供氧剂。 （1）的电子式为______，其中正负离子的个数比为______。 （2）可在呼吸面具和潜水艇中作为氧气的来源，写出与反应的化学方程式______，其中氧化剂和还原剂的个数比是______。 （3）将一定量的固体投入到含有下列离子的溶液中：，反应完毕后，溶液中上述离子数目几乎不变的有______。 A. B. C. D. （4）查阅资料知：在一定条件下可以转化为，已知能发生如下反应（未配平）。 配平上述方程式并用单线桥法标出电子转移的方向和数目______。HI在反应中体现了______性质，若生成4molNO，转移的电子数为______。 6. 现有含有杂质的样品1.95g，某同学在实验室用如图装置（部分夹持仪器已省略）测定其杂质含量： （1）装置B中饱和碳酸氢钠的作用是______。 （2）将1.95g样品充分反应后，待冷却后读出装置F中水的体积，将其折算成产生气体的质量为0.24g，则样品中的质量分数为______。 （3）若无装置D，测得样品中的质量分数______（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。 （4）下列有关和比较中，不正确的是______。 A. 相同条件下在水中的溶解度： B. 相同条件下与等浓度的盐酸反应的剧烈程度： C. 保持温度不变，向饱和溶液中通入过量的，有晶体析出 D. 等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸反应放出气体的量： 三、生活中的铁盐与铝盐（20分） 铁坚硬耐用，常用于建筑工具；铝轻便抗蚀，常用于易拉罐、门窗材料，二者皆为现代生活重要金属。 7. 下列金属冶炼的反应原理，错误的是 A. B. C. D. 8. 下列措施可以加快铝与稀硫酸化学反应速率的是 A. 铝片改为铝粉 B. 加入少量蒸馏水 C. 加入少量硫酸铜溶液 D. 加入少量饱和硫酸钠溶液 9. 下列铁的化合物中，不能直接通过化合反应得到的是 A. B. C. D. 10. 在一定条件下，铁及其化合物具有如图所示的转化关系。丙为白色固体。请回答下列问题： 已知：A→B表示一定条件下A能一步转化为B，表示A能与B反应。 （1）根据分析可知丙为______（填化学式）；由制得丙时会有其他物质产生，写出生成该物质时观察到的现象：______。 （2）乙既能与反应，又能与反应，乙可能是______。 A. 稀硝酸 B. NaOH溶液 C. 盐酸溶液 D. HI溶液 （3）工业上高炉炼铁可以实现③的转化，所得到的炽热的铁水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，请结合化学用语解释______。 （4）甲同学进行铝热反应实验得到了一块黑灰色物质。为证明其中含有金属铝，她设计了一个简单实验。该实验所用试剂是______（填化学式）。 （5）乙同学推测灰黑色物质中还含有，为此他设计如下实验：取一小块样品投入到稍过量稀硫酸中，向反应后的混合液中滴加物质甲的溶液，观察到溶液颜色未变红，证明黑灰色物质中不含。则物质甲是______（填化学式）。小金的实验方案是否合理？______（填“合理”或“不合理”），理由：______。 四、化学反应与能量变化（19分） 化学反应通过热能释放或吸收，实现化学能与热能转换；同时通过原电池、电解等过程完成化学能与电能互化，为能源存储、工业生产和新能源开发提供科学基础。 11. 下列变化过程，属于放热反应的是 ①金属钠与水 ②晶体与混合搅拌 ③在中燃烧 ④稀释浓硫酸 ⑤酸碱中和 ⑥碳酸钙受热分解 A. ①②⑤ B. ①③⑤ C. ③④⑤ D. ②④⑥ 12. 某课题小组了解了电池历史后，萌生了自己动手做一个电池的想法，为确保实验顺利进行，下列化学反应可以设计成原电池的是 A. B. C. D. 13. 某同学利用反应“”设计了一个化学电池。该电池在外电路中，电子从b极流向a极。下列说法正确的是 A. 装置放电时主要将电能转化为化学能 B. 电极a的电极材料可以为Ag，也可以是石墨或铁 C. 电极b的电极材料为铜，电极反应式为 D. c溶液为溶液，放电时向a极移动 14. 有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下： 实验装置 部分实验现象 a极质量减小；b极质量增加 b极有气体产生；c极无变化 实验装置 部分实验现象 d极溶解；c极有气体产生 电流从a极流向d极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 A. a>b>c>d B. b>c>d>a C. d>a>b>c D. a>b>d>c 15. 化学电池的发明，是贮能和供能技术的巨大进步。某同学通过自制水果电池，探究影响电池效果的因素。 （1）下列装置中，能实现化学能转化为电能的是______。在柠檬电池中，柠檬的作用是______。 （2）锌做______极（填“正”或“负”），发生的电极反应方程式是______，若转移了0.4mol电子，则消耗锌的质量是______g。 （3）为探究水果电池电流大小的影响因素，利用上述所选装置设计实验，得到的实验数据如下表所示： 序号 电极间距（cm） 插入深度（cm） 水果种类 电流（） ① 1.0 3.0 柠檬 122 ② 2.0 3.0 柠檬 80 ③ 2.0 1.5 柠檬 58 ④ 2.0 1.5 土豆 90 通过上述实验得出的结论是______（至少写2条）。 五、化学反应速率与平衡（22分） 16. 下列对有效碰撞理论的分析错误的是 A. 活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞 B. 向反应体系中加入相同浓度的反应物，使活化分子百分数增多 C. 升高温度，使反应物分子中活化分子百分数增大 D. 加入适宜的催化剂，降低反应活化能，使反应物分子中活化分子百分数增大 17. 一定条件下，向容积为1.00L的密闭容器中通入一定量的和的混合气体，发生反应：（正反应吸热），体系中各物质浓度随时间变化如图所示。下列有关说法正确的是 A. 64s时，反应达到化学平衡状态 B. 前100秒内，用浓度的变化表示的化学反应速率是 C. 保持容器体积不变，充入氦气，反应速率增加 D. 若该容器与外界无热传递，则反应达到平衡前容器内气体的温度逐渐升高 18. 某温度下，将3molA和2.5molB混合于2L的恒容密闭容器中发生反应；，5min后达到平衡，已知，生成D为1mol。下列选项正确的是 A. B. C. 平衡时B的转化率为25% D. 平衡时压强为起始时的10/11倍 19. 在硫酸工业中，（正反应放热）。下表为在不同温度和压强条件下，该反应达到平衡时的转化率数据。下列相关叙述正确的是 温度/℃ 平衡时的转化率/% 0.1Mpa 1Mpa 10Mpa 450 97.5 99.2 99.7 550 85.6 94.9 98.3 A. 实际生产中应采用50MPa高压 B. 通入过量可增大该反应的平衡常数 C. 回收并循环使用尾气中的可提高其转化率 D. 低温、高压条件下有利于提高的反应速率 20. 下列事实能用勒夏特列（平衡移动）原理解释的是 A. 反应，平衡后加入铁粉溶液颜色变浅 B. 硫酸工业中的重要反应，工业上常加入做催化剂 C. 密闭容器中发生反应，平衡后增大压强气体颜色变深 D. 合成氨反应（正反应放热），工业上采用高温条件更有利于合成氨 21. 在容积不变的密闭容器中发生反应：（正反应放热），830℃时反应的平衡常数是1.0，下列说法正确的是 A. 容器内的压强不变时，说明反应达到平衡状态 B. 830℃时，充入0.1molCO和保持温度不变，CO平衡转化率为75% C. 若平衡时移走，化学反应速率加快 D. 1000℃时，某时刻和的浓度均为，此时平衡向正反应方向移动 22. 是大气污染物，研究、CO等气体的无害化处理原理，对治理大气污染、建设生态文明有重要意义。发生反应为：。 （1）利用该反应，可实现汽车尾气的无害化处理。反应过程能量变化如图所示。当生成时，向环境释放的能量为______kJ。 （2）某研究小组模拟该反应。一定温度下，在容积为2L的恒容密闭容器中加入等物质的量的NO和CO，测得部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。 X代表的物质是______；a点正反应速率______逆反应速率（填“>”、“<”或“=”）。从反应开始到达平衡时，______；该条件下，CO的平衡转化率为______。 （3）下列能说明该反应达到化学平衡状态的是______。 A. B. NO和CO的浓度之比保持不变 C. 混合气体的密度保持不变 D. 混合气体的平均摩尔质量保持不变 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 上海市育才中学2024学年第二学期高一年级化学期末试卷（等级） 考生注意： 1.本试卷满分100分，考试时间60分钟。 2.本试卷设试卷和答题纸两部分，试卷包括试题与答题要求；所有答案必须涂或写在答题纸上；做在试卷上一律不得分。 3.答题前，考生务必在答题纸上用钢笔或圆珠笔在答题纸正面清楚地填写姓名、准考证号。 4.答题纸与试卷在试题编号上是一一对应的，答题时应特别注意，不能错位。 可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 O—16 Na—23 Mg—24 Al—27 S—32 Cl—35.5 K—39 Fe—56 Zn—65 Br—80 Ba—137 一、原子结构与元素周期表（13分） 元素周期表是化学中的一个基本工具，显示了元素间的关系和规律。 1. 下列有关化学用语表示不正确的是 A. 的空间填充模型为 B. 的电子式为 C. 的电子式为 D. 的电子式 【答案】BD 【解析】 【详解】A．的空间构型为正四面体，空间填充模型正确，A正确； B．为共价化合物，电子式为：，B错误； C．为共价化合物，N和H之间共用1对电子，电子式正确，C正确； D．为共价化合物，氯原子满足8电子稳定结构，电子式为：，D错误； 故选BD。 2. 下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是 A. 非金属性：O>S B. 酸性：HCl>H2S C. 碱性：NaOH>Mg(OH)2 D. 热稳定性：NH3>PH3 【答案】B 【解析】 【详解】A．氧和硫同主族，非金属性O＞S，符合同主族从上到下非金属性减弱的规律，可用元素周期律解释，故A不符合题意； B．HCl和并非最高价酸，其酸性强弱与非金属性无直接对应关系（如Cl的非金属性通过体现），不能用元素周期律解释，故B符合题意； C．钠和镁同周期，金属性Na＞Mg，碱性NaOH＞Mg(OH)2，符合同周期金属性递变规律，可用元素周期律解释，故C不符合题意； D．氮和磷同主族，非金属性N＞P，热稳定性NH3＞PH3符合同主族非金属性递变规律，可用元素周期律解释，故D不符合题意； 故答案选B。 3. 下图为元素周期表的一部分，表中所列数字编号代表对应的化学元素。 （1）图中所示元素形成的物质中，最高价氧化物对应水化物酸性最强的是______（填化学式）。 （2）c、f、q的离子半径由大到小的顺序为______（用离子符号表示）。 （3）d、h元素中，金属性更强的是______（填元素符号），请从原子结构角度解释其原因：______。 （4）钴元素在周期表中的位置为______。 【答案】（1）HClO4 （2）S2−>Cl−> O2− （3） ①. K ②. Na、K为同主族元素，随原子序数递增，原子半径增大，失电子能力增强，金属性增强 （4）第四周期第Ⅷ族 【解析】 【分析】根据元素周期表结构，a为H，b为C，c为O，d为Na，e为Si，f为S，q为Cl，h为K，i为Ca，j为Fe。 【小问1详解】 a为H，b为C，c为O，d为Na，e为Si，f为S，q为Cl，h为K，i为Ca，j为Fe。元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，氧元素除外，氯元素的非金属性最强，即Cl的最高价氧化物对应水化物HClO4酸性最强，故答案为： HClO4。 【小问2详解】 对于不同元素的离子半径比较，主要依据电子层数和核电荷数这两个因素：电子层数越多，离子半径越大；当电子层数相同时，核电荷数越大，对核外电子吸引能力越强，离子半径越小。O2−有2个电子层、S2−有3个电子层、Cl−也有3个电子层。因为S2−和Cl−电子层数相同，S的核电荷数为16，Cl的核电荷数为17，根据上述规律，核电荷数Cl＞S，所以离子半径S2−＞Cl−。又因为O2−电子层数少于S2−和Cl−，所以O2−半径最小。综上，c、f、q的离子半径由大到小的顺序为S2−>Cl−> O2−。 【小问3详解】 d为Na，h为K，Na、K为同主族元素，随原子序数递增，原子半径增大，失电子能力增强，金属性增强，金属性更强的为K，故答案为：K；Na、K为同主族元素，随原子序数递增，原子半径增大，失电子能力增强，金属性增强； 【小问4详解】 钴是27号元素，在元素周期表中位于第四周期第Ⅷ族。 二、按“钠”不住（26分） 从活泼的钠单质到餐桌上的盐，从星火绽放到生产中的钠盐，钠无疑是令人激动的科学发现史中的一部分。 4. 根据金属钠与水（滴有酚酞）反应的现象，下列有关说法错误的是 A. 钠熔化成闪亮的小球，说明钠的熔点低且反应放热 B. 反应后溶液的颜色逐渐变红，说明反应生成了碱 C. 该反应中每消耗1个Na得到1个电子 D. 根据氧化还原反应规律，可以判断产生的气体为 【答案】C 【解析】 【详解】A．钠与水反应过程中，钠熔化成闪亮的小球，说明钠与水的反应放热，且钠的熔点低，A正确； B．反应后滴加酚酞，溶液的颜色逐渐变红，说明溶液呈碱性，反应生成了碱，B正确； C．该反应方程式为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，Na元素由0价上升到+1价，每消耗1个钠失去1个电子，C错误； D．钠与水反应过程中，钠元素化合价升高，H2O中只有H元素化合价能降低，故产生的气体为，D正确； 故选C。 5. 过氧化钠是重要的化工原料，可用作漂白剂、消毒剂、氧化剂及供氧剂。 （1）的电子式为______，其中正负离子的个数比为______。 （2）可在呼吸面具和潜水艇中作为氧气的来源，写出与反应的化学方程式______，其中氧化剂和还原剂的个数比是______。 （3）将一定量的固体投入到含有下列离子的溶液中：，反应完毕后，溶液中上述离子数目几乎不变的有______。 A. B. C. D. （4）查阅资料知：在一定条件下可以转化为，已知能发生如下反应（未配平）。 配平上述方程式并用单线桥法标出电子转移的方向和数目______。HI在反应中体现了______性质，若生成4molNO，转移的电子数为______。 【答案】（1） ①. ②. 2:1 （2） ①. ②. 1:1 （3）A （4） ①. ②. 还原性、酸性 ③. 4NA 【解析】 【小问1详解】 过氧化钠是由钠离子和过氧根离子构成的，电子式，，其中正负离子的个数比为2:1； 【小问2详解】 与反应生成碳酸钠和氧气，，2个过氧化钠中1个为氧化剂被还原为碳酸钠、1个为还原剂被氧化为氧气，其中氧化剂和还原剂的个数比是1:1； 【小问3详解】 一定量的固体与水反应生成氢氧化钠和氧气，碳酸氢根离子与氢氧根离子发生反应生成碳酸根离子和水，故碳酸氢根离子的数目减少，碳酸根离子的数目增多，由于过氧化钠加入导致钠离子数目增多，则离子数目几乎不变的为。 【小问4详解】 反应中氮化合价由+3变为+2、部分碘化合价由-1变为0，结合电子守恒、 守恒反应为：；电子转移为：，HI在反应中部分化合价升高，体现还原性，部分转化为盐，体现酸性，若生成4molNO，转移4mol电子，数目为4NA。 6. 现有含有杂质的样品1.95g，某同学在实验室用如图装置（部分夹持仪器已省略）测定其杂质含量： （1）装置B中饱和碳酸氢钠的作用是______。 （2）将1.95g样品充分反应后，待冷却后读出装置F中水的体积，将其折算成产生气体的质量为0.24g，则样品中的质量分数为______。 （3）若无装置D，测得样品中的质量分数______（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。 （4）下列有关和比较中，不正确的是______。 A. 相同条件下在水中的溶解度： B. 相同条件下与等浓度的盐酸反应的剧烈程度： C. 保持温度不变，向饱和溶液中通入过量的，有晶体析出 D. 等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸反应放出气体的量： 【答案】（1）除去CO2中混有HCl （2） （3）偏高 （4）B 【解析】 【分析】实验探究杂质含量测定，根据题中所给装置，利用过氧化钠与CO2、H2O反应生成氧气，用排水法测定氧气的体积，计算出过氧化钠的质量，从而计算出氧化钠的质量； 【小问1详解】 A装置中生成的二氧化碳中含挥发的HCl气体，装置B饱和碳酸氢钠溶液作用是除去CO2中混有HCl； 【小问2详解】 ，反应产生气体的质量为0.24g，则过氧化钠为，则样品中的质量分数为； 【小问3详解】 装置D的作用是吸收未反应的CO2，若无装置D，测得气体体积增大，消耗过氧化钠的量增多，即测得样品中过氧化钠的质量分数偏高，故答案为偏高； 【小问4详解】 A．相同条件下在水中的溶解度碳酸氢钠较小：，正确； B．相同条件下与等浓度的盐酸反应的剧烈程度碳酸氢钠较大：，错误； C．保持温度不变，向饱和溶液中通入过量的，反应生成溶解度较小的碳酸氢钠晶体，故有晶体析出，正确； D．碳酸钠摩尔质量大于碳酸氢钠，结合碳守恒，等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸反应放出气体的量碳酸氢钠较大：，正确； 故选B。 三、生活中的铁盐与铝盐（20分） 铁坚硬耐用，常用于建筑工具；铝轻便抗蚀，常用于易拉罐、门窗材料，二者皆为现代生活重要金属。 7. 下列金属冶炼的反应原理，错误的是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．电解熔融NaCl生成Na和Cl2，钠为活泼金属，电解法正确，A正确； B．MgO与H2反应生成Mg，但镁活泼性强于H，无法用H2还原，应电解熔融MgCl2，B错误； C．Fe3O4与CO高温下生成Fe，属热还原法，适用于中等活泼金属，C正确； D．HgO受热分解为Hg和O2，Hg不活泼，可用加热分解法，D正确； 故选B。 8. 下列措施可以加快铝与稀硫酸化学反应速率的是 A. 铝片改为铝粉 B. 加入少量蒸馏水 C. 加入少量硫酸铜溶液 D. 加入少量饱和硫酸钠溶液 【答案】AC 【解析】 【详解】A．铝片改为铝粉，增大反应物接触面积，反应速率加快，A正确； B．加入蒸馏水稀释硫酸，降低H+浓度，反应速率减慢，B错误； C．硫酸铜与铝反应生成铜，形成Al-Cu原电池，加快反应速率，C正确； D．饱和硫酸钠溶液稀释硫酸，H+浓度降低，反应速率减慢，D错误； 故选AC。 9. 下列铁的化合物中，不能直接通过化合反应得到的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．铁在氧气中燃烧生成：，属于化合反应，A不符合题意； B．Fe与FeCl3溶液反应生成FeCl2：Fe+2FeCl3=3FeCl2，属于化合反应，B不符合题意； C．Fe(OH)2无法通过两种物质直接化合生成，C符合题意； D．Fe(OH)2与O2、H2O反应生成Fe(OH)3：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，属于化合反应，D不符合题意； 故选C。 10. 在一定条件下，铁及其化合物具有如图所示的转化关系。丙为白色固体。请回答下列问题： 已知：A→B表示一定条件下A能一步转化为B，表示A能与B反应。 （1）根据分析可知丙为______（填化学式）；由制得丙时会有其他物质产生，写出生成该物质时观察到的现象：______。 （2）乙既能与反应，又能与反应，乙可能是______。 A. 稀硝酸 B. NaOH溶液 C. 盐酸溶液 D. HI溶液 （3）工业上高炉炼铁可以实现③的转化，所得到的炽热的铁水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，请结合化学用语解释______。 （4）甲同学进行铝热反应实验得到了一块黑灰色物质。为证明其中含有金属铝，她设计了一个简单实验。该实验所用试剂是______（填化学式）。 （5）乙同学推测灰黑色物质中还含有，为此他设计如下实验：取一小块样品投入到稍过量稀硫酸中，向反应后的混合液中滴加物质甲的溶液，观察到溶液颜色未变红，证明黑灰色物质中不含。则物质甲是______（填化学式）。小金的实验方案是否合理？______（填“合理”或“不合理”），理由：______。 【答案】（1） ①. Fe(OH)2 ②. 白色迅速变为灰绿色，最终变为红褐色 （2）D （3） （4）NaOH （5） ①. KSCN ②. 不合理 ③. Fe3+可能被Fe全部还原为Fe2+而不能使KSCN溶液变红 【解析】 【分析】已知丙为白色固体，由转化而来，丙为；甲既能和硫酸亚铁反应，又能和硫酸铁反应生成其他铁化合物的物质；乙既能和硫酸铁反应，又能和氧化铁反应，生成其他铁化合物的物质 【小问1详解】 丙为含铁元素的白色固体，为Fe(OH)2；Fe(OH)2易被氧气氧化为Fe(OH)3，由制得Fe(OH)2时会有Fe(OH)3产生，生成该物质时观察到的现象为：白色迅速变为灰绿色，最终变为红褐色； 【小问2详解】 A．稀硝酸不与反应，能与反应生成硝酸铁，A不符合题意； B．NaOH溶液能与反应生成氢氧化铁沉淀，不能与反应，B不符合题意； C．盐酸溶液不能与反应，能与反应生成氯化铁，C不符合题意； D．HI溶液能与、发生氧化还原反应，都能生成I2和Fe2+，D符合题意； 故选D； 【小问3详解】 炽热的铁水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，因为铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，化学用语解释为：； 【小问4详解】 铝热反应生成氧化铝和铁单质，若证明黑灰色物质含有金属铝，利用铝能与强碱反应，铁不与强碱反应，将物质加到NaOH溶液中，产生气泡即可证明铝单质的存在，故所选试剂为：NaOH； 【小问5详解】 和稀硫酸反应生成硫酸铁，Fe3+用KSCN溶液检验，取一块该样品投入到稍过量稀硫酸中，向反应后的混合液中滴加KSCN的溶液，Fe3+可能被Fe全部还原为Fe2+而不能使KSCN溶液变红，所以无法证明样品中不含有Fe2O3，小金同学的实验方案不合理，理由是：Fe3+可能被Fe全部还原为Fe2+而不能使KSCN溶液变红。 四、化学反应与能量变化（19分） 化学反应通过热能释放或吸收，实现化学能与热能转换；同时通过原电池、电解等过程完成化学能与电能互化，为能源存储、工业生产和新能源开发提供科学基础。 11. 下列变化过程，属于放热反应的是 ①金属钠与水 ②晶体与混合搅拌 ③在中燃烧 ④稀释浓硫酸 ⑤酸碱中和 ⑥碳酸钙受热分解 A. ①②⑤ B. ①③⑤ C. ③④⑤ D. ②④⑥ 【答案】B 【解析】 【详解】①金属钠与水剧烈反应，放出热量，属于放热反应； ②NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O反应需吸热，属于吸热反应； ③H2在Cl2中燃烧释放大量热，是放热反应； ④稀释浓硫酸虽放热，但为物理变化，非化学反应； ⑤酸碱中和为典型放热反应； ⑥碳酸钙分解需持续加热，属于吸热反应。 综上，①③⑤为放热反应，故选B。 12. 某课题小组了解了电池历史后，萌生了自己动手做一个电池的想法，为确保实验顺利进行，下列化学反应可以设计成原电池的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】根据原电池原理，自发的氧化还原反应可被设计为原电池。 【详解】A．CaO与H2O反应生成Ca(OH)2，各元素化合价均未变化，属于非氧化还原反应，无法设计为原电池，A错误； B．NaOH与HCl的中和反应无元素化合价变化，属于非氧化还原反应，不能作为原电池反应，B错误； C．CaCO3高温分解为CaO和CO2，各元素化合价均未变化，属于非氧化还原反应，不符合原电池构成条件，C错误； D．Fe与CuCl2反应生成Cu和FeCl2，Fe元素化合价升高，Cu元素化合价降低，属于氧化还原反应，可设计为原电池，D正确； 故选D。 13. 某同学利用反应“”设计了一个化学电池。该电池在外电路中，电子从b极流向a极。下列说法正确的是 A. 装置放电时主要将电能转化为化学能 B. 电极a的电极材料可以为Ag，也可以是石墨或铁 C. 电极b的电极材料为铜，电极反应式为 D. c溶液为溶液，放电时向a极移动 【答案】CD 【解析】 【分析】该电池在外电路中，电子从b极流向a极，则b为负极，a为正极。根据总反应方程式，Cu为负极，正极为活泼性低于Cu的材料，电解质溶液为溶液。 【详解】A．装置放电时为原电池装置，主要将化学能转化为电能，A错误； B．a为正极，正极为活泼性低于Cu的材料，可以为Ag，也可以是石墨，Fe的活泼性强于Cu，不能是Fe，B错误； C．b为负极，电极材料为Cu，电极反应式为：，C正确； D．根据分析，c溶液为溶液，放电时向正极移动，即向a极移动，D正确； 故选CD。 14. 有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下： 实验装置 部分实验现象 a极质量减小；b极质量增加 b极有气体产生；c极无变化 实验装置 部分实验现象 d极溶解；c极有气体产生 电流从a极流向d极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 A. a>b>c>d B. b>c>d>a C. d>a>b>c D. a>b>d>c 【答案】C 【解析】 【详解】A．由装置四电流从a极流向d极，可知d为原电池负极、a为正极，金属活泼性，故A错误； B．由装置一a极质量减小、b极质量增加，可知a为原电池负极、b为正极，金属活泼性，故B错误； C．装置一得活泼性，装置二b极有气体产生、c极无变化得活泼性，装置三d极溶解、c极有气体产生得活泼性，装置四得活泼性，综合可得顺序为，故C正确； D．由装置四可知金属活泼性，故D错误； 故答案选C。 15. 化学电池的发明，是贮能和供能技术的巨大进步。某同学通过自制水果电池，探究影响电池效果的因素。 （1）下列装置中，能实现化学能转化为电能的是______。在柠檬电池中，柠檬的作用是______。 （2）锌做______极（填“正”或“负”），发生的电极反应方程式是______，若转移了0.4mol电子，则消耗锌的质量是______g。 （3）为探究水果电池电流大小的影响因素，利用上述所选装置设计实验，得到的实验数据如下表所示： 序号 电极间距（cm） 插入深度（cm） 水果种类 电流（） ① 1.0 3.0 柠檬 122 ② 2.0 3.0 柠檬 80 ③ 2.0 1.5 柠檬 58 ④ 2.0 1.5 土豆 90 通过上述实验得出的结论是______（至少写2条）。 【答案】（1） ①. A ②. 传导离子、参与正极反应 （2） ①. 负 ②. Zn-2e-=Zn2+ ③. 13 （3）其他条件相同时，增大电极间距，电池电流越小；其他条件相同时，增大电极插入深度，电池电流越大（合理即可） 【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】 A中Zn为负极、Cu为正极、水果充当电解质溶液，可实现化学能转化为电能，B中未形成闭合回路，不能实现化学能转化为电能，故选A。在柠檬电池中，柠檬酸中的氢离子在正极得电子生成氢气，所以柠檬的作用是传导离子、参与正极反应。 【小问2详解】 Zn为负极，失去电子被氧化，电极方程式为Zn-2e-=Zn2+，转移2mol电子消耗1mol Zn，则转移0.4mol电子消耗0.2molZn，质量为13g。 【小问3详解】 对比①和②：其他条件相同时，增大电极间距，电池电流越小；对比②和③：其他条件相同时，增大电极插入深度，电池电流越大；对比③和④：其他条件相同时，电解质种类改变可调控电流大小。 五、化学反应速率与平衡（22分） 16. 下列对有效碰撞理论的分析错误的是 A. 活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞 B. 向反应体系中加入相同浓度的反应物，使活化分子百分数增多 C. 升高温度，使反应物分子中活化分子百分数增大 D. 加入适宜的催化剂，降低反应活化能，使反应物分子中活化分子百分数增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．活化分子间的碰撞需要合适取向才能反应，因此不一定是有效碰撞，A正确； B．增加浓度仅提高活化分子数量，但活化分子百分数由温度、催化剂决定，浓度不影响，B错误； C．升温使更多分子获得能量成为活化分子，活化分子百分数增大，C正确； D．催化剂降低活化能，使更多分子成为活化分子，提高活化分子百分数，D正确； 故选B。 17. 一定条件下，向容积为1.00L的密闭容器中通入一定量的和的混合气体，发生反应：（正反应吸热），体系中各物质浓度随时间变化如图所示。下列有关说法正确的是 A. 64s时，反应达到化学平衡状态 B. 前100秒内，用浓度的变化表示的化学反应速率是 C. 保持容器体积不变，充入氦气，反应速率增加 D. 若该容器与外界无热传递，则反应达到平衡前容器内气体的温度逐渐升高 【答案】B 【解析】 【详解】A．64s后，各物质浓度仍在改变，故64s时反应没有达到化学平衡状态，A错误； B．由图可知，前100秒内，用浓度的变化表示的化学反应速率是：，B正确； C．保持容器体积不变，充入氦气后各物质浓度不变，反应速率不变，C错误； D．由图可知，反应过程中N2O4浓度减小，NO2浓度增大，说明反应正向进行，该反应正向为吸热反应，若该容器与外界无热传递，则反应达到平衡前容器内气体的温度逐渐降低，D错误； 故选B。 18. 某温度下，将3molA和2.5molB混合于2L的恒容密闭容器中发生反应；，5min后达到平衡，已知，生成D为1mol。下列选项正确的是 A. B. C. 平衡时B的转化率为25% D. 平衡时压强为起始时的10/11倍 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据D的生成量1mol和C的生成量0.5mol，变化量之比为1:0.5=2:1，对应化学计量数之比为2:a，解得a=1，v(A)与v(C)的速率比为3:1，已知v(C)=0.05 mol/(L·min)，则v(A)=3×0.05=0.15 mol/(L·min)，A错误； B．根据D的生成量1mol和C的生成量0.5mol，变化量之比为1:0.5=2:1，对应化学计量数之比为2:a，解得a=1，B错误； C．B的转化量为0.5mol，初始量为2.5mol，转化率为×100%=20%，C错误； D．起始总物质的量为3+2.5=5.5mol，平衡总物质的量为1.5+2+0.5+1=5mol，压强比为，D正确。 故选D。 19. 在硫酸工业中，（正反应放热）。下表为在不同温度和压强条件下，该反应达到平衡时的转化率数据。下列相关叙述正确的是 温度/℃ 平衡时的转化率/% 0.1Mpa 1Mpa 10Mpa 450 97.5 99.2 99.7 550 85.6 94.9 98.3 A. 实际生产中应采用50MPa高压 B. 通入过量可增大该反应的平衡常数 C. 回收并循环使用尾气中的可提高其转化率 D. 低温、高压条件下有利于提高的反应速率 【答案】C 【解析】 【详解】A．实际生产中采用50MPa高压会导致设备成本过高，而表格显示在10MPa时转化率已接近极限，A错误； B．平衡常数仅与温度有关，通入过量O2不影响K值，B错误； C．回收SO2循环使用可减少原料损失，提高总转化率，C正确； D．低温会降低反应速率，高压虽能提高反应速率但低温的负面影响更显著，D错误； 故选C。 20. 下列事实能用勒夏特列（平衡移动）原理解释的是 A. 反应，平衡后加入铁粉溶液颜色变浅 B. 硫酸工业中的重要反应，工业上常加入做催化剂 C. 密闭容器中发生反应，平衡后增大压强气体颜色变深 D. 合成氨反应（正反应放热），工业上采用高温条件更有利于合成氨 【答案】A 【解析】 【详解】A．加入铁粉，Fe与Fe3+反应生成Fe2+，降低Fe3+浓度，使平衡逆向移动，溶液颜色变浅，符合勒夏特列原理，A正确； B．催化剂V2O5仅加快反应速率，不改变平衡状态，不能用勒夏特列原理解释，B错误； C．H2与I2生成HI的反应气体分子数相等，增大压强平衡不移动，颜色变深是因浓度增大而非平衡移动，C错误； D．合成氨反应放热，高温使平衡逆向移动，工业采用较高高温是为提高反应速率，与平衡移动无关，D错误； 故选A。 21. 在容积不变的密闭容器中发生反应：（正反应放热），830℃时反应的平衡常数是1.0，下列说法正确的是 A. 容器内的压强不变时，说明反应达到平衡状态 B. 830℃时，充入0.1molCO和保持温度不变，CO平衡转化率为75% C. 若平衡时移走，化学反应速率加快 D. 1000℃时，某时刻和的浓度均为，此时平衡向正反应方向移动 【答案】B 【解析】 【详解】A．反应前后气体物质的量相等，恒容时压强始终不变，不能作为平衡标志，A错误； B．设CO转化x mol，根据三段式分析，平衡时K= ==1，解得，转化率，B正确； C．移走会降低浓度，正逆反应速率均减小，C错误； D．升高温度，平衡逆移，即1000℃时K<1，此时=1>K，平衡逆向移动，D错误； 故选B。 22. 是大气污染物，研究、CO等气体的无害化处理原理，对治理大气污染、建设生态文明有重要意义。发生反应为：。 （1）利用该反应，可实现汽车尾气的无害化处理。反应过程能量变化如图所示。当生成时，向环境释放的能量为______kJ。 （2）某研究小组模拟该反应。一定温度下，在容积为2L的恒容密闭容器中加入等物质的量的NO和CO，测得部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。 X代表的物质是______；a点正反应速率______逆反应速率（填“>”、“<”或“=”）。从反应开始到达平衡时，______；该条件下，CO的平衡转化率为______。 （3）下列能说明该反应达到化学平衡状态的是______。 A. B. NO和CO的浓度之比保持不变 C. 混合气体的密度保持不变 D. 混合气体的平均摩尔质量保持不变 【答案】（1）37 （2） ①. ②. > ③. ④. （3）AD 【解析】 【小问1详解】 由图可知，生成2mol二氧化碳时释放572kJ-498kJ=74kJ能量，则生成（为1mol）时，向环境释放的能量为37kJ。 【小问2详解】 反应速率比等于系数比，结合反应和图示，X代表的物质是；a点之后反应仍正向进行，则a点正反应速率>逆反应速率；从反应开始到达平衡时，；该条件下，生成1.6mol二氧化碳，则消耗1.6molCO，CO的平衡转化率为。 【小问3详解】 A．反应速率比等于系数比，若，则正逆反应速率相等，反应达到平衡； B．NO和CO投料比等于系数比，其浓度之比为定值，保持不变，不能说明反应已达平衡； C．容器体积和气体总质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡； D．混合气体的平均摩尔质量为，气体总质量不变，但是气体的总物质的量随反应进行而改变，所以混合气体的平均摩尔质量会发生改变，当混合气体的平均摩尔质量不变时，反应达到平衡； 故选AD。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $