精品解析：湖北沙市中学2025-2026学年度下学期高一期中考试 化学试卷

2025—2026学年度下学期2025级 期中考试化学试卷 时间：75分钟 分数：100分 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 F 19 Si 28 S 32 Cl 35.5 K 39 Mn 55 Fe 56 Ni 59 Zn 65 Pb 207 一、单选题 1. 中央广播电视总台《2026年春节联欢晚会》武术节目演绎了“少林功夫+未来科技”，节目中人形机器人采用了一些无机非金属材料。下列有关无机非金属材料说法不正确的是 A. 单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料 B. 水晶、石英、玛瑙等的主要成分是而不是硅酸盐 C. 硅主要以单质形式存在于自然界中 D. 碳纳米管可以看成是石墨片层卷成的管状物，具有纳米尺度的直径 【答案】C 【解析】 【详解】A．单质硅是良好的半导体材料，可制作太阳能电池将太阳能转化为电能，A正确； B．水晶、石英、玛瑙的主要成分均为，不属于硅酸盐材料，B正确； C．硅为亲氧元素，在自然界中仅以化合态（氧化物、硅酸盐等）形式存在，不存在单质形态的硅，C错误； D．碳纳米管是石墨片层卷曲形成的管状物，直径为纳米尺度，D正确； 故答案为C。 2. 下列化学用语表示不正确的是 A. 在硅酸盐中，硅原子与氧原子存在如图所示结构： B. 中子数为10的氧原子： C. 离子的结构示意图： D. 的电子式： 【答案】D 【解析】 【详解】A．硅酸盐的基本结构单元为硅氧四面体，中心Si原子与4个O原子形成共价键，图示结构正确，A正确； B．氧原子质子数为8，中子数为10时，质量数质子数中子数，核素符号书写正确，B正确； C．质子数为16，得到2个电子后核外电子总数为18，C正确； D．分子中，C原子与每个O原子形成两对共用电子对（碳氧双键），才能满足所有原子最外层8电子稳定结构，正确的电子式为，D错误； 故选D。 3. 为了探究化学反应的能量变化情况，某同学设计了如图装置，向盛有A的试管中滴加试剂B时，观察到U形管中，甲处液面上升，乙处液面下降，则试剂A和试剂B的组合正确的是 A. 碳酸氢钠和盐酸 B. 金属钠和水 C. 生石灰和水 D. 金属铝和稀盐酸 【答案】A 【解析】 【分析】甲处液面上升，乙处液面降低，判断装置内压强减小，反应为吸热反应。 【详解】A．碳酸氢钠溶于盐酸并反应整体吸热，使瓶内温度降低、压强减小，会使甲处液面上升，乙处液面降低，A正确； B．金属钠和水反应放热，装置内温度升高，压强增大，会使甲处液面下降，乙处液面上升，B错误； C．生石灰和水反应放热，装置内温度升高，压强增大，会使甲处液面下降，乙处液面上升，C错误； D．金属铝和稀盐酸反应放热，温度升高，装置内压强增大，会使甲处液面下降，乙处液面上升，D错误； 故答案选A。 4. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 46g二氧化氮(NO2)和四氧化二氮(N2O4)的混合气体中氧原子数为2NA B. 铅酸蓄电池电路中转移电子数为4NA，负极质量减少414g C. 18 g 和18 g 中含有的质子数均为 D. 与充分反应得到的分子数为NA 【答案】A 【解析】 【详解】A．和的最简式均为，46g混合气体相当于1mol最简式，含氧原子物质的量为2mol，数目为，A正确； B．铅酸蓄电池负极反应为，反应过程中负极结合硫酸根质量增加，并非减少，B错误； C．的摩尔质量为20g/mol，18g物质的量为0.9mol，含质子数为，不等于，C错误； D．和生成的反应为可逆反应，反应物不能完全转化，得到的分子数小于，D错误； 故答案选A。 5. 下列反应的离子方程式正确的是 A. 稀氨水中通入过量SO2： B. 向碳酸氢铵(NH4HCO3)溶液中加入过量的NaOH溶液：+OH-=H2O+ C. 保存NaOH溶液的试剂瓶不用玻璃塞的原因是： D. 将铜粉加入稀硝酸中：Cu+4H++2=Cu2++2NO2↑+2H2O 【答案】C 【解析】 【详解】A．稀氨水中通入过量，产物应为亚硫酸氢铵，正确离子方程式为，A错误； B．碳酸氢铵溶液中加入过量溶液时，也会与反应生成，正确离子方程式为，B错误； C．玻璃的主要成分含，可与反应生成具有粘性的，会将玻璃塞和试剂瓶粘在一起，离子方程式正确，C正确； D．铜粉加入稀硝酸，还原产物为而非，正确离子方程式为，D错误； 故选C。 6. 将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a-c为贴在玻璃棒上浸有相应试液的试纸)所示实验。下列说法正确的是 A. 铜与浓硫酸反应后，将水加入试管A中，可看到溶液变蓝 B. 为验证的氧化性，试剂可选用 C. 品红溶液褪色，加热后仍是无色 D. a、c两处均可观察到褪色现象 【答案】B 【解析】 【分析】由题意可知，该实验过程为：铜与热浓硫酸反应，其反应方程式为：；试管B中的品红溶液用于检验SO2气体，SO2可以使品红溶液褪色，加热后品红溶液又可以恢复到原来的颜色；c处为SO2遇湿润的紫色石蕊试纸生成亚硫酸显酸性，可以使紫色石蕊试纸变红但不会褪色(SO2不能漂白酸碱指示剂)；b处可用于检验SO2的氧化性，试剂X可选用Na2S溶液，二者反应会生成淡黄色的硫单质；a处用于检验SO2的还原性，SO2和KMnO4反应会使KMnO4溶液褪色，据此分析问题。 【详解】A．反应后试管A中含有浓硫酸，不能直接加水稀释，操作危险,应将试管A中溶液缓慢加入水中，A错误； B．与反应可以生成硫单质，作氧化剂，该反应可验证的氧化性，B正确； C． 使品红溶液褪色，生成物具有不稳定性，加热后会恢复红色，C错误； D．由分析可知，a处会褪色但c处不会褪色，D错误； 故答案选B。 7. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等，Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍，由W、X、Y三种元素形成的化合物M的结构如图所示。下列叙述不正确的是 A. 最简单气态氢化物稳定性：W>Y B. W可与X形成阴阳离子数之比为1：2的化合物 C. Z的氧化物对应的水化物是强酸 D. 化合物M中各原子都满足8电子稳定结构 【答案】C 【解析】 【分析】短周期主族元素中原子半径最大的是Na（钠），故X为Na。化合物M的结构显示，Y可形成4个共价键(含双键)，W形成2个共价键，最外层含6个电子，且原子序数小于Na（11），故W为O（氧）。W(O)的核外电子数为8，X(Na)的最外层电子数为1，设Z的最外层电子数为a，根据题意“W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等”，有8=1+a，解得a=7，即Z最外层7个电子，原子序数大于Na，Z为Cl（氯）；Y原子序数是Z最外层电子数的2倍，故Y原子序数为14，为Si（硅）。因此W为O，X为Na，Y为Si，Z为Cl。 【详解】A．非金属性，非金属性越强，简单气态氢化物越稳定，因此稳定性，A正确； B．与可形成、，两种化合物中阴阳离子数之比均为，B正确； C．的氧化物对应水化物不一定是强酸，如是弱酸，C错误； D．化合物中，最外层为8电子；成键后加孤对电子共8电子，最外层满足8电子；形成4个共价键，共8电子，所有原子均满足8电子稳定结构，D正确； 故选C。 8. 下列实验操作以及对应的装置(部分夹持装置省略)不能达到实验目的的是 A．检验某溶液中是否含有K+ B．用容量瓶配制溶液时的定容操作 C．制取并观察Fe(OH)2的颜色 D．制取并收集干燥的NH3 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．检验的焰色试验中，需要透过蓝色钴玻璃滤去钠元素的黄光干扰，图中操作正确，可以达到实验目的，A不符合题意； B．容量瓶定容操作中，加水至距离刻度线1~2 cm后，改用胶头滴管滴加蒸馏水，视线与凹液面最低处相平，图中操作正确，可以达到实验目的，B不符合题意； C．该装置中，先打开止水夹，铁粉和稀硫酸反应生成的氢气可以排出装置内空气，避免后续生成的被氧化，关闭止水夹后，生成的氢气将左侧试管中的溶液压入右侧过量溶液中，上层植物油可隔绝空气，可制得并观察其颜色，能达到实验目的，C不符合题意； D．是碱性气体，会与浓硫酸发生反应被吸收，不能用浓硫酸干燥氨气，不能达到实验目的，D符合题意； 故选D。 9. 已知X、Y、Z、E、F五种常见物质含有同一元素M，在一定条件下它们有如下转化关系。下列推断不合理的是 A. 若Z为NO，则X可能是N2 B. 若F为H2SO4，则Y可能是H2S或是单质S C. 若Z为NO、X为H2O、Y为单质，则Y生成Z的反应一定是化合反应 D. 若X为单质Fe，F为硫酸盐，则Z可以是FeCl2或FeCl3 【答案】C 【解析】 【详解】A．若Z为NO，X可能是N2，N2和H2在高温、高压、催化剂作用下可生成氨气，Y为NH3，NH3催化氧化生成NO，Z为NO，E为NO2、F为HNO3，A正确； B．若F为H2SO4，，则Y可能是H2S，X为S或Na2S等，Z为SO2，E为SO3，F为H2SO4；Y也可能是单质S，X为H2S或Na2S等，Z为SO2，E为SO3，F为H2SO4，B正确； C．若Z为NO、X为H2O、Y为单质，则五种常见物质含有同一元素M为O，则Y为O2，在放电或高温条件下，O2和N2能发生化合反应生成NO，但是在催化剂和加热条件下，O2也能与NH3发生反应生成NO和H2O，该反应不是化合反应，故Y生成Z的反应不一定是化合反应，C错误； D．若X为单质Fe，F为硫酸盐，则X、Y、Z、E、F可以分别是Fe、FeCl3、FeCl2、、FeSO4，也可以分别是Fe、FeCl2、FeCl3、、，D正确； 故选C； 10. 利用催化还原NO可消除污染：，将一定量的和置于2L恒容密闭容器中，在一定温度下发生上述反应，反应进行到10s时，测得的物质的量为，的物质的量，内的平均反应速率为，下列说法正确的是 A. NO的初始浓度为 B. 在该反应进行的任意一个时刻，都一定满足 C. 10s时混合气体的压强是初始压强的2倍 D. 10s时的转化率为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据的生成量计算的初始浓度：的物质的量为0.04mol/(L·s)×10s×2L=0.8mol，对应消耗的为0.8mol ×2=1.6mol，初始的物质的量为1.6mol +1.8mol =3.4mol，初始浓度为=1.7mol/L，A错误； B．根据反应式，与的化学计量数之比为4:2=2:1，因此正反应或逆反应的速率均满足，且总速率（净速率）之比也符合此关系，B正确； C．反应前后气体总物质的量相等（1+4=2+1+2），压强不变，C错误； D．CH₄的起始量为0.6mol+0.4mol=1.0mol，转化率为×100%=40%，D错误。 故选B。 11. 近年来电池研发领域涌现出大量纸电池，其组成与传统电池类似，在制作方法和应用范围上与传统电池相比均有很大突破。某研究性小组设计的纸电池的组成结构如图所示，现在用氯化钠、蒸馏水和滤纸构成电解液和隔离膜，用锌片和铜片作电极，组成纸电池装置，下列说法错误的是 A. 该装置将化学能转化为电能 B. 纸电池中的向锌电极方向移动 C. 锌片电极反应式为 D. 电子从铜片经隔离膜流向锌片 【答案】D 【解析】 【分析】用氯化钠、蒸馏水和滤纸构成电解液和隔离膜，用锌片和铜片作电极，组成纸电池装置，锌为负极，铜为正极； 【详解】A．该装置为原电池，将化学能转化为电能，A正确； B．纸电池中的阴离子向负极锌电极方向移动，B正确； C．锌片为负极，锌失电子产生锌离子，电极反应式为，C正确； D．电子从负极锌片经隔离膜流向正极铜片，D错误； 答案选D。 12. 向绝热恒容的密闭容器中，通入一定量的和，在一定条件下发生反应，反应速率随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A. 反应，是吸热反应 B. 在a，b，c，d四点中，d点生成物的浓度最大 C. 在四点中，c点达到了化学平衡 D. 若，则HI的生成量：ab段大于bc段 【答案】B 【解析】 【详解】A．反应起始后，反应物浓度不断降低，但反应速率仍逐渐升高，说明体系温度升高，证明正反应为放热反应，A错误； B． 反应从开始始终正向进行，只要未达到平衡，生成物HI会不断生成，浓度随时间推移逐渐增大。四点中点反应时间最长，生成物积累最多，因此生成物浓度最大，B正确； C．达到化学平衡时，正反应速率保持不变。图中点后反应速率仍在下降，说明反应未达到平衡，C错误； D．相同时间间隔内，生成物的生成量与平均反应速率成正比。段所有时刻的反应速率均小于段，因此时，的生成量：段小于段，D错误； 故选B。 13. 下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程图。 下列说法错误的是 A. 合成塔中，温度越高，催化剂的活性越高 B. 从生产设备的安全角度考虑，合成氨厂采用的压强通常不高于30MPa C. A是空气，吸收塔中通入A是为了氧化 D. 可以使用具有碱性的溶液吸收尾气 【答案】A 【解析】 【分析】氮气和氢气合成氨气，氨气在氧化炉中被氧气氧化为NO，NO、氧气和水反应生成硝酸。 【详解】A．合成氨反应使用铁触媒作催化剂，催化剂只有在适宜温度下活性才最高，温度过高会导致催化剂活性下降甚至失活，A错误； B．合成氨压强越高越有利于平衡正向移动，但压强过高对设备材料强度要求极高，从安全和成本角度考虑，工业合成氨压强一般不高于，B正确； C．氨氧化后得到，吸收塔中需要将氧化为，最终与水反应生成硝酸，为空气，可提供氧化，C正确； D．尾气中的氮氧化物（、）易被碱液吸收，可用碱性的​溶液吸收处理，D正确； 故选A。 14. 下列表格为溶液和溶液在不同条件下的化学反应速率的实验记录。出现浑浊的时间为。下列说法正确的是 序号 温度/℃ 溶液体积/mL 溶液体积/mL 体积/mL 出现浑浊的时间/s Ⅰ 30 5 5 10 Ⅱ 30 10 5 a Ⅲ 70 5 b 10 A. 当时，实验Ⅰ、Ⅱ的目的是探究蒸馏水的用量对反应速率的影响 B. 用出现浑浊所需时间来比较反应速率，比用产生气泡所需时间来比较反应速率更准确 C. 进行实验Ⅰ、Ⅱ时，依次向试管中加入溶液、溶液、 D. 实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究温度对反应速率的影响，根据实验结果可知 【答案】B 【解析】 【详解】A．当a=5时，实验Ⅰ和Ⅱ的总体积均为20mL。实验Ⅰ中浓度为0.05 mol/L，浓度为0.05mol/L。实验Ⅱ中浓度为0.1 mol/L，浓度为0.05 mol/L。对比实验Ⅰ和Ⅱ可知，温度和溶液的浓度不变，改变的是硫酸溶液的浓度，该实验的目的是探究硫酸浓度对反应速率的影响，而非蒸馏水的用量， A错误； B．反应生成的易溶于水，气泡产生的现象不易观察，而沉淀的浑浊现象直观明显，因此用出现沉淀所需时间比较反应速率更准确，B正确； C．实验时应先加入溶液和，混合均匀后，再加入溶液，并立即计时。若按选项顺序加入，加入溶液后反应立即开始，干扰反应速率的准确测定，C错误； D．实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究温度对反应速率的影响，应控制反应物浓度相同。实验Ⅰ中溶液体积为5mL，溶液体积为5mL，体积为10mL。实验Ⅲ中溶液体积为5mL，体积为10mL。因此，要保证反应物浓度相同，应使b=5。根据实验结果可知，温度越高反应速率越快，D错误； 故选B。 15. 双极膜技术构造出新型水系电池，模拟装置如图所示。双极膜是一种新型的离子交换复合膜，它通常由阳离子交换膜、中间层(催化层)和阴离子交换膜复合而成，在直流电场作用下，双极膜可将水离解成和。已知电极材料分别为Zn和，相应的产物为和。室温，下列说法错误的是 A. M极为Zn B. N电极的反应式为 C. 膜b为阳离子交换膜，双极膜中间层中的通过膜a移向M极 D. 若电路中通过2mol ，则稀硫酸溶液质量增加87g 【答案】D 【解析】 【分析】电极材料分别为和，相应的产物为和。则M为Zn，作负极，电极反应为，N为MnO2，为正极，电极反应为，根据原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极，膜a为阴离子交换膜，OH-通过a进入左侧，膜b为阳离子交换膜，H+通过b进入右侧，据此解答。 【详解】A．根据分析，M电极为负极，M极为Zn，A正确； B．N电极材料为MnO2，MnO2在正极得到电子生成Mn2+，电极方程式为：MnO2 +4H+ +2e- =Mn2+ +2H2O，B正确； C．根据分析，原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极，膜a为阴离子交换膜，OH-通过a进入M极，膜b为阳离子交换膜，H+通过b进入N极，C正确； D．若电路中通过2 mol e-，双极膜中有2 mol H+移向硫酸溶液，同时溶解1 mol MnO2，稀硫酸溶液质量增加2mol1g/mol+1mol87g/mol=89g，D错误； 故选D。 二、填空题 16. 食品添加剂包括食品营养强化剂、风味改良剂、结构改善剂、防腐剂等，用于食品生产中能更好地满足消费者的心愿，丰富舌尖上的营养和美味。请回答下列问题： （1）二氧化硅是一种新型添加剂，用作抗结剂。硅元素在元素周期表中的位置为_______；用氢氟酸蚀刻普通玻璃时，发生反应的化学方程式为_______。 （2）食品添加剂中可能存在的部分短周期元素的最高正化合价或最低负化合价与原子序数的关系如图所示。 已知：x为非金属元素，d元素的最外层电子数为内层电子数的3倍。 ①x、e、d三种元素形成的常见化合物电子式_______。 ②f元素形成的最高价氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式为_______。写出一个比较元素h与元素g的非金属性强弱的化学方程式_______。 ③d、e、f、g元素的简单离子半径由大到小的顺序为_______(用离子符号表示)。 ④x和d组成的化合物中，既含有极性共价键又含有非极性共价键的是_______(填结构式)。 【答案】（1） ①. 第三周期ⅣA族 ②. SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O （2） ①. ②. Al2O3＋2OH-＋3H2O=2[Al(OH)4]- ③. H2S+Cl2=2HCl+S(或Na2S+Cl2=2NaCl+S) ④. ⑤. H-O-O-H 【解析】 【分析】（2）根据化合价、原子序数和已知条件推得：，，，，，。 【小问1详解】 硅元素为14号元素，在元素周期表中位置为第三周期第族； 氢氟酸与玻璃中反应蚀刻玻璃，化学方程式为：。 【小问2详解】 ①、、形成的常见离子化合物为，电子式为。 ②的最高价氧化物​与溶液反应的离子方程式：。比较和非金属性，可通过置换反应证明，化学方程式：。 ③四种元素简单离子为、、、，离子半径规律：电子层数越多半径越大，电子层结构相同时核电荷数越大半径越小，因此顺序为。 ④和形成的​中，为非极性共价键，为极性共价键，结构式为： 。 17. 氢氧化氧镍(NiOOH)有良好的电化学活性，是合成锂离子电池材料的前驱体。用含镍废料(主要成分为NiS，还含有少量FeO、、、CaO、CuO、)制备NiOOH的流程如下。 已知：①NiS难溶于水，溶于硝酸，不能被、氧化；②CaSO4微溶于水。 回答下列问题： （1）提高酸浸的浸出率可采取措施：_______(填两种)，“酸浸”过程中，1 mol NiS失去6个电子，同时生成两种无色有毒气体，该反应的离子方程式为_______，“浸渣”的成分为_______。 （2）若用“”代替“”进行“氧化1”，发现实际用量远高于理论量，原因是_______。 （3）“沉淀”操作的所得的沉淀为_______。 （4）过硫酸钠()中S为+6价，则负一价氧原子和负二价氧原子数目之比为_______；“氧化2”过程中有生成，反应的离子方程式为_______。 【答案】（1） ①. 研磨废料、适当升高温度、适当增大硫酸浓度、搅拌等(任选两种) ②. ③. SiO2、CaSO4 （2）过氧化氢被金属离子催化分解 （3）Fe(OH)3、Al(OH)3 （4） ①. 1：3 ②. 【解析】 【分析】向含镍废料加入过量硫酸和少量硝酸，得到含Ni2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Ca2+、Cu2+的溶液，SiO2不溶于酸，Ca2+转化为微溶的CaSO4，为浸渣主要成分；加入硫化氢沉淀分离Cu2+生成CuS，加入NaClO3氧化Fe2+为Fe3+，加入Ni(OH)2调pH将Fe3+和Al3+转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀分离，再加入碳酸钠将Ni2+转化为碳酸镍沉淀，在过滤后得到的碳酸镍中加入硫酸溶解后用Na2S2O8在碱性条件下将+2价Ni氧化为+3价得到NiOOH，最后过滤得到产品。 【小问1详解】 提高浸出率的常见措施为研磨废料、适当升高温度、适当增大硫酸浓度、搅拌等。根据电子转移：失电子，仍为价，则升高到价（生成有毒气体​），被还原为另一种有毒气体，化合价降，方程式为：。原料中不溶于酸，与硫酸反应生成微溶的，因此浸渣为这两种物质。 【小问2详解】 “氧化1”将氧化为，会催化分解，因此实际用量高于理论值。  【小问3详解】 氧化1后溶液中杂质离子为、，加入​调节pH，可使、生成氢氧化物沉淀除去，因此沉淀为​和​。  【小问4详解】 设价氧原子数为，价氧原子数为，则，根据化合价代数和为0：，联立解得，比值为。氧化2中被氧化为（为价，每个升1价），中过氧键的被还原为，总降2价，配平得到离子方程式：。 18. 氨气被广泛用于化工、轻工、化肥、合成纤维、制药等领域，已知工业合成氨的反应为。 （1）气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量称为键能(kJ·mol-1)，一些共价键的键能如下表所示。 共价键 H—H N ≡ N N—H 键能/(kJ·mol-1) 436 946 391 请根据上表数据计算，一定条件下氮气与氢气生成2mol NH3时放出的热量为_______kJ。 （2）某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。在容积固定为2L的密闭容器内充入1mol N2和3mol H2，加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在一定温度下开始反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下表： 反应时间/min 0 5 10 15 20 25 30 压强/MPa 24.80 24.06 23.38 22.70 22.13 21.70 21.70 关于上述模拟过程，下列叙述正确的是_______(填标号)。 A．该条件下，15min时的逆反应速率小于30min时的正反应速率 B．保持不变，可判断该反应达到平衡状态 C．当2ν正(NH3)=3ν逆(H2)时说明该反应已达到平衡状态 D．升高温度N2消耗速率增大，NH3消耗速率减小 E．平衡后混合气体的平均摩尔质量比开始时的平均摩尔质量大 （3）从反应开始到25min时，以H2表示的平均反应速率=_______。在该温度下达到平衡时NH3的体积分数为_______(结果保留三位有效数字)。 （4）其他条件不变，下列措施能加快生成NH3速率的是_______(填标号)。 a．增大容器的体积 b．充入N2气体 c．恒温恒容充入He d．将容器改为绝热容器 （5）可将二甲醚(CH3OCH3)设计成燃料电池。如图为某二甲醚燃料电池的工作原理示意图。a、b均为多孔性Pt电极。请填空： ①a电极反应为_______。 ②若该电池的能量转化率为80%，当参与反应的二甲醚为6.9g时，电路中通过的电子数目为_______。(能量转化率= ×100%) 【答案】（1）92 （2）AE （3） ①. ②. 14.3% （4）bd （5） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 反应热反应物总键能生成物总键能，对于反应​： ，即生成​放出热量。 【小问2详解】 A．15 min反应未达到平衡，仍向正方向进行，浓度小于平衡浓度，故15 min逆反应速率小于平衡时（30 min）的正反应速率，A正确； B．初始投料，反应消耗量也为，故​始终不变，不能判断平衡，B错误； C．平衡时满足速率比等于计量数比，应为，C错误； D．升高温度，正、逆反应速率均增大，D错误； E．平均摩尔质量​​，反应前后总质量不变，平衡时总物质的量减小，故比起始大，E正确。 故选AE。 【小问3详解】 恒温恒容下，压强之比等于物质的量之比，平衡时总物质的量。设转化量为x mol，总物质的量，得，；平衡时，体积分数。 【小问4详解】 a．增大容器体积，反应物浓度降低，反应速率减慢，不符合题意； b．充入，反应物浓度增大，反应速率加快，符合题意； c．恒温恒容充入，反应物浓度不变，反应速率不变，不符合题意； d．合成氨放热，绝热容器中反应放热使体系温度升高，反应速率加快，符合题意； 故选bd。 【小问5详解】 ①a通入二甲醚，为负极，碱性电解质中二甲醚失电子生成碳酸根，配平得到电极反应式：。 ②，1 mol二甲醚反应转移12 mol电子，实际转移电子，电子数目为。​ 19. 常温下课外小组用下图所示装置进行实验，探究铁和硝酸的反应情况(部分夹持与加热装置省略)。 查询文献可知： I．在浓硝酸和活泼金属反应过程中，随着硝酸浓度降低，其生成的产物有多种氮的化合物。 Ⅱ．FeSO4+NOFe(NO)SO4(棕色) Ⅲ．NO2和NO都能被KMnO4氧化吸收。 已知：浸入冰水中的空试管作用是冷凝挥发的硝酸。 甲同学的实验操作和实验现象记录如下： 实验操作 实验现象 打开弹簧夹，通入一段时间CO2，关闭弹簧夹 打开活塞，将浓硝酸缓慢滴入烧瓶中，关闭活塞 无明显现象 加热烧瓶，反应开始后停止加热 ①A中有红棕色气体产生，一段时间后，气体颜色逐渐变浅，B中溶液变棕色，C中溶液紫色变浅。 ②反应停止后，A中无固体剩余。 回答下列问题： （1）上述装置中，盛放浓硝酸的仪器名称为_______。反应前先通入CO2的原因是_______。 （2）滴入浓硝酸加热前没有明显现象的原因是_______。 （3）甲认为加热后A中可能生成NH，检验该离子应进行的实验操作是_______。 （4）甲取少量B中溶液，加热，实验现象是棕色溶液变浅，有无色气体逸出，且在空气中变为红棕色。甲依据该现象得出的结论是A中有NO生成。你认为甲同学的结论是否正确_______(填“是”或“否”)。你的理由是_______(用化学方程式解释)。 （5）将8.4gFe投入浓硝酸中，产生红棕色气体A，把所得溶液减压蒸干，得到30gFe(NO3)2和Fe(NO3)3的混合物，将该固体隔绝空气在高温下加热，得到红棕色的Fe2O3和混合气体B，A、B气体混合后通入足量水中得到硝酸和NO，此时所得的NO气体在标准状况下的体积为_______。 【答案】（1） ①. 分液漏斗 ②. 排尽装置内的空气，防止生成的NO被氧气氧化，干扰NO的检验 （2）常温下铁遇浓硝酸发生钝化，表面生成致密氧化物薄膜，阻止反应持续进行 （3）取少量A中反应后的溶液于试管中，加入浓NaOH溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，说明含 （4） ①. 否 ②. 3NO2+H2O=2HNO3+NO （5）3.36 L 【解析】 【分析】本实验是利用题图装置探究铁与硝酸的反应，预先通入二氧化碳排尽装置内空气，通过冰水冷凝挥发的硝酸，结合FeSO4溶液、酸性高锰酸钾溶液的特征反应检验反应生成的含氮产物，可通过对照实验验证NO的生成，以此探究硝酸浓度变化对铁与硝酸反应产物的影响。 【小问1详解】 带活塞的盛放液体的仪器为分液漏斗；NO易被氧气氧化为，反应前通可以排尽装置中原有空气，避免干扰产物检验。 【小问2详解】 常温下，浓硝酸可使铁钝化，表面生成致密氧化物薄膜，阻止反应持续进行，因此常温下滴加浓硝酸无明显现象。 【小问3详解】 取少量A中反应后的溶液于试管中，加入过量浓NaOH溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，证明含有。 【小问4详解】 A中生成的进入B中会与水反应生成NO，，同样能产生题目所述现象，因此不能证明A中原本就生成了NO，结论不正确。 【小问5详解】 最终Fe全部转化为（Fe为+3价），8.4 g Fe的物质的量为，共失电子的物质的量为；最终只有NO为还原产物，N从+5价变为+2价，每生成1 mol NO得3 mol电子，因此，标况下体积为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度下学期2025级 期中考试化学试卷 时间：75分钟 分数：100分 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 F 19 Si 28 S 32 Cl 35.5 K 39 Mn 55 Fe 56 Ni 59 Zn 65 Pb 207 一、单选题 1. 中央广播电视总台《2026年春节联欢晚会》武术节目演绎了“少林功夫+未来科技”，节目中人形机器人采用了一些无机非金属材料。下列有关无机非金属材料说法不正确的是 A. 单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料 B. 水晶、石英、玛瑙等的主要成分是而不是硅酸盐 C. 硅主要以单质形式存在于自然界中 D. 碳纳米管可以看成是石墨片层卷成的管状物，具有纳米尺度的直径 2. 下列化学用语表示不正确的是 A. 在硅酸盐中，硅原子与氧原子存在如图所示结构： B. 中子数为10的氧原子： C. 离子的结构示意图： D. 的电子式： 3. 为了探究化学反应的能量变化情况，某同学设计了如图装置，向盛有A的试管中滴加试剂B时，观察到U形管中，甲处液面上升，乙处液面下降，则试剂A和试剂B的组合正确的是 A. 碳酸氢钠和盐酸 B. 金属钠和水 C. 生石灰和水 D. 金属铝和稀盐酸 4. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 46g二氧化氮(NO2)和四氧化二氮(N2O4)的混合气体中氧原子数为2NA B. 铅酸蓄电池电路中转移电子数为4NA，负极质量减少414g C. 18 g 和18 g 中含有的质子数均为 D. 与充分反应得到的分子数为NA 5. 下列反应的离子方程式正确的是 A. 稀氨水中通入过量SO2： B. 向碳酸氢铵(NH4HCO3)溶液中加入过量的NaOH溶液：+OH-=H2O+ C. 保存NaOH溶液的试剂瓶不用玻璃塞的原因是： D. 将铜粉加入稀硝酸中：Cu+4H++2=Cu2++2NO2↑+2H2O 6. 将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a-c为贴在玻璃棒上浸有相应试液的试纸)所示实验。下列说法正确的是 A. 铜与浓硫酸反应后，将水加入试管A中，可看到溶液变蓝 B. 为验证的氧化性，试剂可选用 C. 品红溶液褪色，加热后仍是无色 D. a、c两处均可观察到褪色现象 7. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等，Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍，由W、X、Y三种元素形成的化合物M的结构如图所示。下列叙述不正确的是 A. 最简单气态氢化物稳定性：W>Y B. W可与X形成阴阳离子数之比为1：2的化合物 C. Z的氧化物对应的水化物是强酸 D. 化合物M中各原子都满足8电子稳定结构 8. 下列实验操作以及对应的装置(部分夹持装置省略)不能达到实验目的的是 A．检验某溶液中是否含有K+ B．用容量瓶配制溶液时的定容操作 C．制取并观察Fe(OH)2的颜色 D．制取并收集干燥的NH3 A. A B. B C. C D. D 9. 已知X、Y、Z、E、F五种常见物质含有同一元素M，在一定条件下它们有如下转化关系。下列推断不合理的是 A. 若Z为NO，则X可能是N2 B. 若F为H2SO4，则Y可能是H2S或是单质S C. 若Z为NO、X为H2O、Y为单质，则Y生成Z的反应一定是化合反应 D. 若X为单质Fe，F为硫酸盐，则Z可以是FeCl2或FeCl3 10. 利用催化还原NO可消除污染：，将一定量的和置于2L恒容密闭容器中，在一定温度下发生上述反应，反应进行到10s时，测得的物质的量为，的物质的量，内的平均反应速率为，下列说法正确的是 A. NO的初始浓度为 B. 在该反应进行的任意一个时刻，都一定满足 C. 10s时混合气体的压强是初始压强的2倍 D. 10s时的转化率为 11. 近年来电池研发领域涌现出大量纸电池，其组成与传统电池类似，在制作方法和应用范围上与传统电池相比均有很大突破。某研究性小组设计的纸电池的组成结构如图所示，现在用氯化钠、蒸馏水和滤纸构成电解液和隔离膜，用锌片和铜片作电极，组成纸电池装置，下列说法错误的是 A. 该装置将化学能转化为电能 B. 纸电池中的向锌电极方向移动 C. 锌片电极反应式为 D. 电子从铜片经隔离膜流向锌片 12. 向绝热恒容的密闭容器中，通入一定量的和，在一定条件下发生反应，反应速率随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A. 反应，是吸热反应 B. 在a，b，c，d四点中，d点生成物的浓度最大 C. 在四点中，c点达到了化学平衡 D. 若，则HI的生成量：ab段大于bc段 13. 下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程图。 下列说法错误的是 A. 合成塔中，温度越高，催化剂的活性越高 B. 从生产设备的安全角度考虑，合成氨厂采用的压强通常不高于30MPa C. A是空气，吸收塔中通入A是为了氧化 D. 可以使用具有碱性的溶液吸收尾气 14. 下列表格为溶液和溶液在不同条件下的化学反应速率的实验记录。出现浑浊的时间为。下列说法正确的是 序号 温度/℃ 溶液体积/mL 溶液体积/mL 体积/mL 出现浑浊的时间/s Ⅰ 30 5 5 10 Ⅱ 30 10 5 a Ⅲ 70 5 b 10 A. 当时，实验Ⅰ、Ⅱ的目的是探究蒸馏水的用量对反应速率的影响 B. 用出现浑浊所需时间来比较反应速率，比用产生气泡所需时间来比较反应速率更准确 C. 进行实验Ⅰ、Ⅱ时，依次向试管中加入溶液、溶液、 D. 实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究温度对反应速率的影响，根据实验结果可知 15. 双极膜技术构造出新型水系电池，模拟装置如图所示。双极膜是一种新型的离子交换复合膜，它通常由阳离子交换膜、中间层(催化层)和阴离子交换膜复合而成，在直流电场作用下，双极膜可将水离解成和。已知电极材料分别为Zn和，相应的产物为和。室温，下列说法错误的是 A. M极为Zn B. N电极的反应式为 C. 膜b为阳离子交换膜，双极膜中间层中的通过膜a移向M极 D. 若电路中通过2mol ，则稀硫酸溶液质量增加87g 二、填空题 16. 食品添加剂包括食品营养强化剂、风味改良剂、结构改善剂、防腐剂等，用于食品生产中能更好地满足消费者的心愿，丰富舌尖上的营养和美味。请回答下列问题： （1）二氧化硅是一种新型添加剂，用作抗结剂。硅元素在元素周期表中的位置为_______；用氢氟酸蚀刻普通玻璃时，发生反应的化学方程式为_______。 （2）食品添加剂中可能存在的部分短周期元素的最高正化合价或最低负化合价与原子序数的关系如图所示。 已知：x为非金属元素，d元素的最外层电子数为内层电子数的3倍。 ①x、e、d三种元素形成的常见化合物电子式_______。 ②f元素形成的最高价氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式为_______。写出一个比较元素h与元素g的非金属性强弱的化学方程式_______。 ③d、e、f、g元素的简单离子半径由大到小的顺序为_______(用离子符号表示)。 ④x和d组成的化合物中，既含有极性共价键又含有非极性共价键的是_______(填结构式)。 17. 氢氧化氧镍(NiOOH)有良好的电化学活性，是合成锂离子电池材料的前驱体。用含镍废料(主要成分为NiS，还含有少量FeO、、、CaO、CuO、)制备NiOOH的流程如下。 已知：①NiS难溶于水，溶于硝酸，不能被、氧化；②CaSO4微溶于水。 回答下列问题： （1）提高酸浸的浸出率可采取措施：_______(填两种)，“酸浸”过程中，1 mol NiS失去6个电子，同时生成两种无色有毒气体，该反应的离子方程式为_______，“浸渣”的成分为_______。 （2）若用“”代替“”进行“氧化1”，发现实际用量远高于理论量，原因是_______。 （3）“沉淀”操作的所得的沉淀为_______。 （4）过硫酸钠()中S为+6价，则负一价氧原子和负二价氧原子数目之比为_______；“氧化2”过程中有生成，反应的离子方程式为_______。 18. 氨气被广泛用于化工、轻工、化肥、合成纤维、制药等领域，已知工业合成氨的反应为。 （1）气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量称为键能(kJ·mol-1)，一些共价键的键能如下表所示。 共价键 H—H N ≡ N N—H 键能/(kJ·mol-1) 436 946 391 请根据上表数据计算，一定条件下氮气与氢气生成2mol NH3时放出的热量为_______kJ。 （2）某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。在容积固定为2L的密闭容器内充入1mol N2和3mol H2，加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在一定温度下开始反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下表： 反应时间/min 0 5 10 15 20 25 30 压强/MPa 24.80 24.06 23.38 22.70 22.13 21.70 21.70 关于上述模拟过程，下列叙述正确的是_______(填标号)。 A．该条件下，15min时的逆反应速率小于30min时的正反应速率 B．保持不变，可判断该反应达到平衡状态 C．当2ν正(NH3)=3ν逆(H2)时说明该反应已达到平衡状态 D．升高温度N2消耗速率增大，NH3消耗速率减小 E．平衡后混合气体的平均摩尔质量比开始时的平均摩尔质量大 （3）从反应开始到25min时，以H2表示的平均反应速率=_______。在该温度下达到平衡时NH3的体积分数为_______(结果保留三位有效数字)。 （4）其他条件不变，下列措施能加快生成NH3速率的是_______(填标号)。 a．增大容器的体积 b．充入N2气体 c．恒温恒容充入He d．将容器改为绝热容器 （5）可将二甲醚(CH3OCH3)设计成燃料电池。如图为某二甲醚燃料电池的工作原理示意图。a、b均为多孔性Pt电极。请填空： ①a电极反应为_______。 ②若该电池的能量转化率为80%，当参与反应的二甲醚为6.9g时，电路中通过的电子数目为_______。(能量转化率= ×100%) 19. 常温下课外小组用下图所示装置进行实验，探究铁和硝酸的反应情况(部分夹持与加热装置省略)。 查询文献可知： I．在浓硝酸和活泼金属反应过程中，随着硝酸浓度降低，其生成的产物有多种氮的化合物。 Ⅱ．FeSO4+NOFe(NO)SO4(棕色) Ⅲ．NO2和NO都能被KMnO4氧化吸收。 已知：浸入冰水中的空试管作用是冷凝挥发的硝酸。 甲同学的实验操作和实验现象记录如下： 实验操作 实验现象 打开弹簧夹，通入一段时间CO2，关闭弹簧夹 打开活塞，将浓硝酸缓慢滴入烧瓶中，关闭活塞 无明显现象 加热烧瓶，反应开始后停止加热 ①A中有红棕色气体产生，一段时间后，气体颜色逐渐变浅，B中溶液变棕色，C中溶液紫色变浅。 ②反应停止后，A中无固体剩余。 回答下列问题： （1）上述装置中，盛放浓硝酸的仪器名称为_______。反应前先通入CO2的原因是_______。 （2）滴入浓硝酸加热前没有明显现象的原因是_______。 （3）甲认为加热后A中可能生成NH，检验该离子应进行的实验操作是_______。 （4）甲取少量B中溶液，加热，实验现象是棕色溶液变浅，有无色气体逸出，且在空气中变为红棕色。甲依据该现象得出的结论是A中有NO生成。你认为甲同学的结论是否正确_______(填“是”或“否”)。你的理由是_______(用化学方程式解释)。 （5）将8.4gFe投入浓硝酸中，产生红棕色气体A，把所得溶液减压蒸干，得到30gFe(NO3)2和Fe(NO3)3的混合物，将该固体隔绝空气在高温下加热，得到红棕色的Fe2O3和混合气体B，A、B气体混合后通入足量水中得到硝酸和NO，此时所得的NO气体在标准状况下的体积为_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $