精品解析：江苏徐州市第七中学2025-2026学年下学期高一4月学情调研化学试题

2025-2026学年度第二学期 徐州市第七中学高一年级4月学情调研 化学试题 试卷总分：100分 考试时间：75分钟 可能用到的相对原子质量：H：1 O：16 N：14 Na：23 Mg：24 Cu：64 一、选择题(本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题只有一个选项符合题目要求。) 1. 2021年9月24日，《Science》发表了中国科技工作者的一篇关于在实验室中由二氧化碳合成淀粉分子的论文，这是人类首次以二氧化碳为原料，不依赖植物光合作用，直接人工合成淀粉。该过程涉及二氧化碳加氢转化为甲醇分子的过程，且使用了生物酶催化。下列叙述错误的是 A. 该合成过程中的能量转化形式主要是光能转化为化学能 B. 该过程中使用生物酶主要是为了加快反应速率 C. 该合成过程中所需的氢气可通过电解水制取 D. 该研究方向对提高人类粮食安全水平，促进碳中和具有重大意义 2. 氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是 A. 根瘤菌能把空气中的转化为作为自身的养料 B. “雷雨发庄稼”涉及的物质转化：硝酸盐 C. 土壤中的硝酸盐被细菌分解转化为的过程属于生物固氮 D. 用稀处理试管上附着的银： 3. 高温下，炽热的铁与水蒸气在一容积可变的密闭容器中进行如下反应：，下列条件中能使反应速率加快的有几个 ①增加铁的量；②保持体积不变，充入使体系压强增大；③将容器的体积缩小一半 ④保持体积不变，充入水蒸气使体系压强增大；⑤升高体系的温度；⑥保持压强不变，充入 A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个 4. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是 A. 2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH＝＋483.6 kJ/mol B. 已知C(石墨，s)＝C(金刚石，s) ΔH>0，则金刚石比石墨稳定 C. 含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则表示该反应的热化学方程式为： NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.4 kJ/mol D. 已知2C(s)＋2O2(g)=2CO2(g) ΔH1，2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH2，则ΔH1>ΔH2 5. 一种用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池原理示意如图，下列有关该电池说法正确的是 A. 该电池工作时，每消耗转移电子 B. 电子由电极A经负载流向电极B，再由电极B经溶液流向电极A C. 电池工作时，溶液中向电极移动 D. 电极上发生的电极反应为： 阅读材料，氮的常见氢化物有氨()和肼()。氨用于生产硝酸、铵盐、纯碱等。肼具有强还原性，是一种常用的还原剂。与水反应可生成，液氨发生微弱电离产生，液氨能与碱金属(如、)反应产生氢气。尿素[]、和溶液一起反应可制得。完成问题： 6. 下列化学反应表示正确的是 A. 金属钠和液氨反应： B. 过量氨水和反应： C. 与水反应可生成 D. 材料中制备的反应： 7. 实验室利用下列装置制取收集氨气，能够达到实验目的的是 A．制取氨气 B．干燥氨气 C．收集氨气 D．尾气吸收 A. A B. B C. C D. D 8. 下列说法正确的是 A. 侯氏制碱的原理可表示为：饱和食盐水 B. 制取肼时，应向尿素溶液中滴加和的混合溶液 C. 氨气催化氧化制取NO属于氮的固定中的一种 D. 将蘸有浓氨水与浓硫酸的玻璃棒相互靠近时会有白烟生成 9. 以甲烷为燃料，空气为助燃剂可以设计熔融碳酸盐燃料电池，其工作原理如图所示，下列说法错误的是 A. 电极B为正极，发生还原反应 B. 电极A的反应为： C. 电池工作时从电极A向电极B迁移 D. 理论上每转移，负极消耗标准状况下的气体11.2L 10. 铁红常用于油漆、橡胶等工业。用废铁皮制取铁红的某工艺流程示意图如图： 下列说法错误的是 A. 操作X是过滤，需要用的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯等 B. 反应I的离子方程式为3Fe+8H++2NO=3Fe2++2NO↑+4H2O C. 反应Ⅱ后的溶液中一定大量存在的离子有：Fe3+、Na+、NH、Cl- D. 可用浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸来检验操作X后的溶液中存在的NH 11. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 将溶液与的KI溶液混合，充分反应后，滴入KSCN溶液，溶液变血红色 与KI的反应有一定的限度 B 将红热的铂丝插入到盛有氨气和氧气的集气瓶，铂丝一直保持红热，集气瓶中出现红棕色气体 氨气与氧气反应放热，且生成二氧化氮 C 将灼热的木炭加入浓硝酸中，有红棕色气体产生 木炭在加热条件下可能与浓硝酸反应 D 用铂丝蘸取溶液进行焰色试验，火焰呈黄色 溶液中一定没有 A. A B. B C. C D. D 12. 催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图甲所示。有氧条件下，催化还原NO的反应历程如图乙所示。下列说法正确的是 A. 图甲反应中断裂和中化学键吸收的能量大于形成和中化学键放出的能量 B. 都是该反应的催化剂 C. 图乙所示反应③中氧化剂与还原剂物质的量之比为4:1 D. 图乙中总反应 13. 将10g铜镁合金完全溶解于100mL某浓度的硝酸中，得到NO和(不考虑)共0.3mol，向反应后的溶液中加入溶液0.8L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为18.5g。下列说法错误的是 A. 该硝酸的物质的量浓度为 B. 合金中铜与镁的物质的量之比为2：3 C. 混合气体中NO和的体积之比为1：2 D. 铜镁合金溶解后，溶液中剩余的物质的量为0.3mol 二、填空题(本题共4题，共61分。) 14. 依据化学能与热能的相关知识回答下列问题： （1）下列变化中属于吸热反应的是___________(填序号)。 ①冰融化 ②碳与水蒸气制取水煤气(CO和) ③苛性钠固体溶于水 ④焦炭还原氧化铁生成铁 ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰 ⑥干冰升华 ⑦晶体和氯化铵晶体反应 （2）已知：合成氨工业中，合成塔中每产生，放出热量。若起始时向容器内放入和，达平衡后放出的热量为，则___________(填“>”、“<”或“=”)184.4kJ。 （3）肼()又称联氨，在常温下是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。已知在时，在氧气中完全燃烧生成氮气和液态水，放出热量，完全燃烧的热化学方程式是___________。 15. 合理利用资源，加强环境保护，实施低碳经济是今后经济生活主流。据此回答下列问题： （1）合成燃料甲醇()是碳减排的新方向。某温度下，在体积为的密闭容器中，充入和，发生反应。 ①能判断该反应已达化学平衡状态的标志是___________(填字母)。 a．体积分数保持不变 b．容器中混合气体的质量保持不变 c．混合气体的平均相对分子质量保持不变 d．的生成速率与的生成速率相等 e．容器中浓度与浓度之比为 ②现测得和的浓度随时间变化如图所示。 从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率___________；此时，的转化率为___________。 （2）在一定的温度和压力条件下，将按一定比例混合的和通过装有催化剂的反应器可得到甲烷：。催化剂的选择是甲烷化技术的核心，在两种不同催化剂条件下反应相同时间，测得转化率随温度变化的影响如图所示： 对比上述两种催化剂的催化性能，工业上应选择的催化剂是___________，使用的合适温度约为___________。 （3）还原电化学法制备甲醇工作原理如下图所示： ①通入的一端是电池的___________极。 ②通入CO的一端发生的电极反应式为___________。 16. 氨氮()与硝氮()是含氮废水中常见的氮元素存在形态，氨氮废水处理方法有生物法、氧化法、催化还原法等。 Ⅰ．除氨氮： （1）生物法。 在细菌的作用下铵态氮()与亚硝态氮()可以转化为氮气，所涉及的离子方程式为___________。 （2）氧化法。 ①强酸性条件下，NaClO将废水中的氨氮转化为，该反应的离子方程式为___________。 ②进水对氨氮去除率和出水的影响分别如图1和图2所示： ⅰ．进水在1.25~2.75范围内时，氨氮去除率随的升高而下降的原因是___________。 ⅱ．进水在范围内时，氨氮去除率随的升高而上升的原因是___________。 ③研究发现，强酸性废水中氨氮去除率随温度升高呈先升后降趋势。当温度大于30℃时，废水中氨氮去除率随着温度升高而降低，其原因可能是___________。 Ⅱ．除硝氮： （3）催化还原法。硝酸工业会产生含的酸性废水，可用磁性石墨烯负载纳米还原去除，其转化机理如图所示。*表示吸附在磁性石墨烯表面的物种。 ①转化Ⅰ中，纳米与反应生成的离子方程式为___________。 ②研究发现，若废水初始pH较高，除氮效果会显著下降，原因是___________。 17. 用含铜废料(含有、)制备的一种方法如图所示。已知：降温结晶速度太快，会导致晶体细碎，无法得到较大颗粒的晶体。 （1）焙烧：转化为和一种黑色固体，该黑色固体化学式为___________。 （2）酸化：稀不宜过多的原因是___________。 （3）淘洗：淘洗液的溶质成分是___________(填化学式)。 （4）转化：实验室在如图所示的装置中完成“转化”过程。 ①仪器M的名称是___________。实验室用容量瓶配制的稀硝酸，实验中除了用到量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还需要用到的玻璃仪器有___________ ②经测定实际配得溶液的浓度偏小，可能的原因为___________(填序号)。 a．转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水； b．转移溶液后未洗涤烧杯； c．定容摇匀后，发现液面下降，继续加水至刻度线； d．定容时俯视刻度线。 ③该过程利用流水进行冷却，控制温度在55℃左右，温度不宜过高的原因是___________。 ④转化过程生成，该过程反应的化学方程式为___________。 ⑤溶解度曲线如上图所示，结合信息分析从转化所得的溶液中获得较大颗粒的具体操作是：蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜，___________，洗涤，低温烘干。 （5）若烘干产品后，其主要成分为，为测定的质量分数，某小组同学进行实验：称取烘干后样品配成溶液，量取，加足量标准溶液，过滤、洗涤、烘干，得到沉淀，则该样品中的质量分数___________。(写出计算过程) 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度第二学期 徐州市第七中学高一年级4月学情调研 化学试题 试卷总分：100分 考试时间：75分钟 可能用到的相对原子质量：H：1 O：16 N：14 Na：23 Mg：24 Cu：64 一、选择题(本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题只有一个选项符合题目要求。) 1. 2021年9月24日，《Science》发表了中国科技工作者的一篇关于在实验室中由二氧化碳合成淀粉分子的论文，这是人类首次以二氧化碳为原料，不依赖植物光合作用，直接人工合成淀粉。该过程涉及二氧化碳加氢转化为甲醇分子的过程，且使用了生物酶催化。下列叙述错误的是 A. 该合成过程中的能量转化形式主要是光能转化为化学能 B. 该过程中使用生物酶主要是为了加快反应速率 C. 该合成过程中所需的氢气可通过电解水制取 D. 该研究方向对提高人类粮食安全水平，促进碳中和具有重大意义 【答案】A 【解析】 【详解】A．该合成过程中不依赖植物光合作用，直接人工合成淀粉，不是光能转化为化学能，A错误； B．生物酶是催化剂，主要是为了加快反应速率，B正确； C．电解水生成氢气和氧气，则该合成过程中所需的氢气可通过电解水制取，C正确； D．以二氧化碳为原料，直接人工合成淀粉，既可以减少二氧化碳减弱温室效应的影响，又可以合成淀粉，对提高人类粮食安全水平，促进碳中和具有重大意义，D正确； 故选：A。 2. 氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是 A. 根瘤菌能把空气中的转化为作为自身的养料 B. “雷雨发庄稼”涉及的物质转化：硝酸盐 C. 土壤中的硝酸盐被细菌分解转化为的过程属于生物固氮 D. 用稀处理试管上附着的银： 【答案】A 【解析】 【详解】A．生物固氮是固氮菌把空气中的N2转化为NH3或铵态氮肥作为自身的养料，故A正确； B．“雷雨发庄稼”涉及的物质转化中，N2与O2在放电的条件下生成NO，但是NO和H2O不能反应，故B错误； C．生物固氮是指固氮微生物将大气中的氮气还原成氨的过程，故C错误； D．用稀处理试管上附着的银的离子方程式为：，故D错误； 故选A。 3. 高温下，炽热的铁与水蒸气在一容积可变的密闭容器中进行如下反应：，下列条件中能使反应速率加快的有几个 ①增加铁的量；②保持体积不变，充入使体系压强增大；③将容器的体积缩小一半 ④保持体积不变，充入水蒸气使体系压强增大；⑤升高体系的温度；⑥保持压强不变，充入 A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个 【答案】B 【解析】 【详解】①Fe是固体，固体浓度视为常数，增加块状Fe的量不能改变浓度，反应速率不变； ②保持体积不变，充入不参与反应的，体系压强增大，但参与反应的和生成的的浓度均不变，反应速率不变； ③将容器体积缩小一半，气态物质浓度均增大，反应速率加快； ④保持体积不变充入反应物水蒸气，浓度增大，反应速率加快； ⑤升高温度，活化分子百分数增大，正逆反应速率均加快； ⑥恒压下充入不参与反应的，容器体积增大，气态物质浓度均减小，反应速率减慢。 综上所述能加快化学反应速率的有③④⑤共3个，故选B。 4. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是 A. 2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH＝＋483.6 kJ/mol B. 已知C(石墨，s)＝C(金刚石，s) ΔH>0，则金刚石比石墨稳定 C. 含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则表示该反应的热化学方程式为： NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.4 kJ/mol D. 已知2C(s)＋2O2(g)=2CO2(g) ΔH1，2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH2，则ΔH1>ΔH2 【答案】C 【解析】 【详解】A、燃烧是放热反应，ΔH <0，A项错误； B、能量越低越稳定，石墨能量低，故石墨更稳定，B项错误； C、含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则表示该反应的热化学方程式为：NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH= -57.4 kJ/mol，C项正确； D、已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1，2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2，完全燃烧放热更多，焓变小，则ΔH1>ΔH2，D项错误； 答案选C。 5. 一种用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池原理示意如图，下列有关该电池说法正确的是 A. 该电池工作时，每消耗转移电子 B. 电子由电极A经负载流向电极B，再由电极B经溶液流向电极A C. 电池工作时，溶液中向电极移动 D. 电极上发生的电极反应为： 【答案】D 【解析】 【分析】据题中液氨-液氧燃料电池可知，负极上氨气发生失电子的氧化反应，即A是负极，B是正极，碱性条件下，氧气在正极上得到电子发生还原反应生成氢氧根离子； 【详解】A．没有标况，不确定氨气的物质的量，不能计算转移电子量，A错误； B．电子从负极流向正极，即从电极A流向电极B，但是电子不能进入原电池内部，B错误； C．原电池中，阴离子向负极移动，则向负极A移动，C错误； D．在碱性条件下，A极上氨气失去电子被氧化为氮气，反应为，D正确； 故选D。 阅读材料，氮的常见氢化物有氨()和肼()。氨用于生产硝酸、铵盐、纯碱等。肼具有强还原性，是一种常用的还原剂。与水反应可生成，液氨发生微弱电离产生，液氨能与碱金属(如、)反应产生氢气。尿素[]、和溶液一起反应可制得。完成问题： 6. 下列化学反应表示正确的是 A. 金属钠和液氨反应： B. 过量氨水和反应： C. 与水反应可生成 D. 材料中制备的反应： 7. 实验室利用下列装置制取收集氨气，能够达到实验目的的是 A．制取氨气 B．干燥氨气 C．收集氨气 D．尾气吸收 A. A B. B C. C D. D 8. 下列说法正确的是 A. 侯氏制碱的原理可表示为：饱和食盐水 B. 制取肼时，应向尿素溶液中滴加和的混合溶液 C. 氨气催化氧化制取NO属于氮的固定中的一种 D. 将蘸有浓氨水与浓硫酸的玻璃棒相互靠近时会有白烟生成 【答案】6. B 7. C 8. B 【解析】 【6题详解】 A．金属钠和液氨反应方程式为，故A错误； B．过量氨水和二氧化硫反应生成亚硫酸铵，反应方程式为，故B正确； C．与水反应可生成氨气和氢氧化镁，反应为，故C错误； D．尿素、和溶液反应生成肼、碳酸钠、氯化钠，反应为，故D错误； 故选B。 【7题详解】 A．制取氨气加热氯化铵和氢氧化钙的混合物，试管口应该向下倾斜，故不选A； B．氨气与硫酸反应生成硫酸铵，不能用浓硫酸干燥氨气，故不选B； C．氨气密度比空气小，用向下排空气法收集氨气，故选C； D．氨气极易溶于水，氨气溶于水易发生倒吸，氨气溶于水应该使用防倒吸装置，故不选D； 故选C。 【8题详解】 A．侯氏制碱的原理，饱和食盐水中先通入氨气使得溶液显碱性可以吸收更多二氧化碳，然后通入二氧化碳，故A错误； B．制取肼时，为防止肼被过量次氯酸钠氧化，应向尿素溶液中滴加和的混合溶液，故B正确； C．氮的固定是氮元素由游离态变为化合态，氨气催化氧化制取NO不属于氮的固定，故C错误； D．硫酸不挥发，将蘸有浓氨水与浓硫酸的玻璃棒相互靠近时不会有白烟生成，故D错误； 故选B。 9. 以甲烷为燃料，空气为助燃剂可以设计熔融碳酸盐燃料电池，其工作原理如图所示，下列说法错误的是 A. 电极B为正极，发生还原反应 B. 电极A的反应为： C. 电池工作时从电极A向电极B迁移 D. 理论上每转移，负极消耗标准状况下的气体11.2L 【答案】C 【解析】 【分析】电极A通入甲烷，甲烷被氧化为二氧化碳，碳元素化合价升高，失电子，则为负极，电极反应式为；电极B通入二氧化碳和氧气的混合气体，氧气被还原，氧元素化合价降低，得电子，则为正极，电极反应式为； 【详解】A．据分析，电极B为正极，发生氧气的还原反应，A正确； B．据分析，电极A的反应为，B正确； C．阴离子向负极移动，即从电极B向电极A迁移，C错误； D．根据得失电子守恒有：，则每转移，负极消耗气体0.5 mol，标准状况下的体积为11.2 L，D正确； 答案选C。 10. 铁红常用于油漆、橡胶等工业。用废铁皮制取铁红的某工艺流程示意图如图： 下列说法错误的是 A. 操作X是过滤，需要用的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯等 B. 反应I的离子方程式为3Fe+8H++2NO=3Fe2++2NO↑+4H2O C. 反应Ⅱ后的溶液中一定大量存在的离子有：Fe3+、Na+、NH、Cl- D. 可用浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸来检验操作X后的溶液中存在的NH 【答案】B 【解析】 【分析】本题为工业制备铁红工业流程题，首先用盐酸和硝酸钠溶液与过量废铁皮反应，将铁转化为二价铁，再通入空气将二价铁生成三价铁，用氢氧化钠调节pH得到氢氧化铁，再处理后得到铁红，以此解题。 【详解】A．根据流程可知，操作X后得到沉淀和溶液，故操作X为过滤，需要用的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯等，A正确； B．硝酸有强氧化性，可以将铁氧化为三价铁，由于废铁皮过量，最终铁元素对应的产物为亚铁离子，据操作X得到铵盐可知，硝酸的还原产物中有铵根离子，B错误； C．反应Ⅱ通入的空气将二价铁氧化为三价铁，据操作X得到铵盐可知，硝酸的还原产物中有铵根离子，反应后大量存在Fe3+、Na+、NH、Cl-，C正确； D．使用浓氢氧化钠溶液并加热，，再用湿润的红色石蕊试纸检验，若试纸变蓝，则可知溶液中存在NH，D正确； 故选B。 11. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 将溶液与的KI溶液混合，充分反应后，滴入KSCN溶液，溶液变血红色 与KI的反应有一定的限度 B 将红热的铂丝插入到盛有氨气和氧气的集气瓶，铂丝一直保持红热，集气瓶中出现红棕色气体 氨气与氧气反应放热，且生成二氧化氮 C 将灼热的木炭加入浓硝酸中，有红棕色气体产生 木炭在加热条件下可能与浓硝酸反应 D 用铂丝蘸取溶液进行焰色试验，火焰呈黄色 溶液中一定没有 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．，，过量很多，反应后剩余的会使KSCN变红，无法证明反应有一定限度，故A错误； B．氨气在铂丝催化下与氧气反应先生成NO，NO再与集气瓶中的反应生成红棕色，并非氨气与氧气直接生成二氧化氮，故B错误； C．红棕色气体为，可能是灼热木炭与浓硝酸加热反应生成，也可能是浓硝酸受热分解生成，故C正确； D．焰色试验火焰呈黄色说明含，但的紫色焰色需要透过蓝色钴玻璃才能观察，未进行该操作无法证明无，故D错误； 选C。 12. 催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图甲所示。有氧条件下，催化还原NO的反应历程如图乙所示。下列说法正确的是 A. 图甲反应中断裂和中化学键吸收的能量大于形成和中化学键放出的能量 B. 都是该反应的催化剂 C. 图乙所示反应③中氧化剂与还原剂物质的量之比为4:1 D. 图乙中总反应 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲表示的反应为放热反应，表示断裂和中化学键吸收的总能量小于形成和中化学键放出的总能量，A错误； B．从图乙看出，在反应①中是反应物，在反应③中是生成物，是催化还原NO的反应的催化剂，而在反应①中是生成物，在反应③中是反应物，是反应的中间产物，不是催化剂，B错误； C．图乙所示反应③为，其中被氧化生成，是还原剂，中O元素化合价由0降低为-2（），发生还原反应，为氧化剂，氧化剂与还原剂物质的量之比为1:4，C错误； D．图乙所示反应①为、反应②为、反应③为，反应①反应②反应③=总反应，总反应，D正确； 故选D。 13. 将10g铜镁合金完全溶解于100mL某浓度的硝酸中，得到NO和(不考虑)共0.3mol，向反应后的溶液中加入溶液0.8L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为18.5g。下列说法错误的是 A. 该硝酸的物质的量浓度为 B. 合金中铜与镁的物质的量之比为2：3 C. 混合气体中NO和的体积之比为1：2 D. 铜镁合金溶解后，溶液中剩余的物质的量为0.3mol 【答案】A 【解析】 【分析】根据题意可知，铜失电子生成铜离子，铜离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铜沉淀，镁失电子生成镁离子，镁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀，据此分析。 【详解】A．全部沉淀后，溶质为NaNO3，根据氮原子守恒，有n(HNO3)=n(NaNO3)+n(NO，NO2)=0.8L×1mol/L+0.3mol=1.1mol，c(HNO3)==11mol/L；故A错误； B．根据上述分析，得到氢氧根物质的量等于金属失去电子物质的量，依据质量守恒，得到氢氧根物质的量为=0.5mol，即得失电子物质的量为0.5mol，因此有2n(Cu)+2n(Mg)=0.5，64n(Cu)+24n(Mg)=10.0，联立解得n(Cu)=0.1mol，n(Mg)=0.15mol，因此合金中铜和镁的物质的量之比为2：3，故B正确； C．根据得失电子数目守恒，3n(NO)+n(NO2)=0.5mol，n(NO)+n(NO2)=0.3，解得n(NO)=0.1mol，n(NO2)=0.2mol，NO和的体积之比为1：2，故C正确； D．由上述计算可知，n(HNO3)=1.1mol，反应掉的n(HNO3)=2n(合金)+n(NO，NO2)==0.8mol，故剩余的硝酸为0.3mol，故D正确； 答案选A。 二、填空题(本题共4题，共61分。) 14. 依据化学能与热能的相关知识回答下列问题： （1）下列变化中属于吸热反应的是___________(填序号)。 ①冰融化 ②碳与水蒸气制取水煤气(CO和) ③苛性钠固体溶于水 ④焦炭还原氧化铁生成铁 ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰 ⑥干冰升华 ⑦晶体和氯化铵晶体反应 （2）已知：合成氨工业中，合成塔中每产生，放出热量。若起始时向容器内放入和，达平衡后放出的热量为，则___________(填“>”、“<”或“=”)184.4kJ。 （3）肼()又称联氨，在常温下是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。已知在时，在氧气中完全燃烧生成氮气和液态水，放出热量，完全燃烧的热化学方程式是___________。 【答案】（1）②④⑦ （2）< （3）N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)   ΔH=-624kJ/mol 【解析】 【小问1详解】 ①冰融化为物理变化，不是吸热反应；②碳与水蒸气制取水煤气(CO和)，为吸热反应； ③苛性钠固体溶于水为物理变化，不是吸热反应；④焦炭还原氧化铁生成铁为吸热反应；⑤生石灰跟水反应生成熟石灰为放热反应；⑥干冰升华为物理变化，不是吸热反应；⑦晶体和氯化铵晶体反应为吸热反应； 故选②④⑦； 【小问2详解】 合成氨反应可逆，若起始时向容器内放入和，生成氨气的物质的量小于4mol，达平衡后放出的热量为Q，则Q<184.4kJ； 【小问3详解】 101 kPa时，为2mol，在氧气中完全燃烧生成氮气和液态水，放出热量，则1mol完全燃烧放热624kJ,故热化学方程式是N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)   ΔH=-624kJ/mol。 15. 合理利用资源，加强环境保护，实施低碳经济是今后经济生活主流。据此回答下列问题： （1）合成燃料甲醇()是碳减排的新方向。某温度下，在体积为的密闭容器中，充入和，发生反应。 ①能判断该反应已达化学平衡状态的标志是___________(填字母)。 a．体积分数保持不变 b．容器中混合气体的质量保持不变 c．混合气体的平均相对分子质量保持不变 d．的生成速率与的生成速率相等 e．容器中浓度与浓度之比为 ②现测得和的浓度随时间变化如图所示。 从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率___________；此时，的转化率为___________。 （2）在一定的温度和压力条件下，将按一定比例混合的和通过装有催化剂的反应器可得到甲烷：。催化剂的选择是甲烷化技术的核心，在两种不同催化剂条件下反应相同时间，测得转化率随温度变化的影响如图所示： 对比上述两种催化剂的催化性能，工业上应选择的催化剂是___________，使用的合适温度约为___________。 （3）还原电化学法制备甲醇工作原理如下图所示： ①通入的一端是电池的___________极。 ②通入CO的一端发生的电极反应式为___________。 【答案】（1） ①. acd ②. ③. （2） ①. Ni-CeO2 ②. 320℃ （3） ①. 负 ②. 【解析】 【小问1详解】 ①a．CO2体积分数保持不变说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故a符合题意； b．反应前后气体质量总是不变的，所以容器中混合气体的质量保持不变不能说明反应达到平衡状态，故b不符合题意； c．混合气体的质量不变，物质的量是变化的，所以混合气体的平均相对分子质量保持不变说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故c符合题意； d．CO2与H2O的化学计量比为1∶1，因此CO2的生成速率（逆反应速率）与H2O的生成速率（正反应速率）相等可以说明达到平衡状态，故d符合题意； e．由于反应前充入1molCO2和3molH2，满足化学计量数之比，所以容器中CO2浓度与H2浓度之比始终为1∶3，其不能说明反应达到平衡，故e不符合题意； 故答案为acd； ②从反应开始到平衡生成甲醇是1.5mol/L，消耗氢气是4.5mol/L，则氢气的平均反应速率；消耗二氧化碳是1.5mol/L，所以此时CO2的转化率为。 【小问2详解】 对比上述两种催化剂的催化性能，在相同温度下Ni-CeO2对应的二氧化碳转化率高，所以工业上应选择的催化剂是Ni-CeO2，320℃时CO2转化率达到最大值，所以使用的合适温度约为320℃。 【小问3详解】 装置为原电池装置，一氧化碳得到电子被还原为甲醇，则左侧为正极，右侧为负极，负极氢气失去电子被氧化成H+； ①由分析，通入的一端是电池的负极。 ②通入CO的一端发生的电极反应为一氧化碳得到电子被还原为甲醇，。 16. 氨氮()与硝氮()是含氮废水中常见的氮元素存在形态，氨氮废水处理方法有生物法、氧化法、催化还原法等。 Ⅰ．除氨氮： （1）生物法。 在细菌的作用下铵态氮()与亚硝态氮()可以转化为氮气，所涉及的离子方程式为___________。 （2）氧化法。 ①强酸性条件下，NaClO将废水中的氨氮转化为，该反应的离子方程式为___________。 ②进水对氨氮去除率和出水的影响分别如图1和图2所示： ⅰ．进水在1.25~2.75范围内时，氨氮去除率随的升高而下降的原因是___________。 ⅱ．进水在范围内时，氨氮去除率随的升高而上升的原因是___________。 ③研究发现，强酸性废水中氨氮去除率随温度升高呈先升后降趋势。当温度大于30℃时，废水中氨氮去除率随着温度升高而降低，其原因可能是___________。 Ⅱ．除硝氮： （3）催化还原法。硝酸工业会产生含的酸性废水，可用磁性石墨烯负载纳米还原去除，其转化机理如图所示。*表示吸附在磁性石墨烯表面的物种。 ①转化Ⅰ中，纳米与反应生成的离子方程式为___________。 ②研究发现，若废水初始pH较高，除氮效果会显著下降，原因是___________。 【答案】（1） （2） ①. ②. 在1.25~2.75范围内时，随着pH升高，c(H)降低，ClO+H⇌HClO平衡向左移动，溶液中强氧化性物质HClO的浓度降低，导致氧化性减弱，氨氮去除率下降 ③. 在范围内时，由于随着pH升高氨氮废水中氨气含量增大，氨氮更易被氧化 ④. 强酸性条件下，NaClO生成的HClO不稳定受热易分解，所以当温度大于30℃时，废水中氨氮去除率随着温度升高而降低 （3） ①. ②. 废水初始pH较高，则容易转化为氢氧化亚铁沉淀或氢氧化铁沉淀覆盖在磁性石墨烯表面，在磁性石墨烯表面的吸附量减少，除氮效果会显著下降 【解析】 【分析】氨氮()中N处于低价态，具有一定还原性，可以加入氧化剂等方法使得其转化为无毒的氮气；硝氮()中N处于高价态，具有氧化性，可以加入还原剂等方法将其转化为无毒的氮气； 【小问1详解】 在细菌的作用下铵态氮()与亚硝态氮()可以转化为氮气，结合质量守恒，还生成水，铵根中N化合价由-3变为0、亚硝酸根离子中N化合价由+3变为0，结合电子守恒，所涉及的离子方程式为； 【小问2详解】 ①强酸性条件下，NaClO具有强氧化性，废水中的N为-3价，被氧化转化为N2，NaClO被还原为NaCl，反应的离子方程式为； ②i. 在1.25~2.75范围内时，随着pH升高，c(H)降低，ClO+H⇌HClO平衡向左移动，溶液中强氧化性物质HClO的浓度降低，导致氧化性减弱，氨氮去除率下降； ⅱ. 在范围内时，由于随着pH升高氨氮废水中氨气含量增大，氨氮更易被氧化，所以进水pH为2.75～6.00范围内，氨氮去除率随pH升高而上升； ③强酸性条件下，NaClO生成的HClO不稳定受热易分解，所以当温度大于30℃时，废水中氨氮去除率随着温度升高而降低。 【小问3详解】 ①转化Ⅰ中，纳米Fe与发生氧化还原反应生成、亚硝酸根离子和水，结合电子守恒，离子方程式为：； ②若废水初始pH较高，则容易转化为氢氧化亚铁沉淀或氢氧化铁沉淀覆盖在磁性石墨烯表面，在磁性石墨烯表面的吸附量减少，除氮效果会显著下降。 17. 用含铜废料(含有、)制备的一种方法如图所示。已知：降温结晶速度太快，会导致晶体细碎，无法得到较大颗粒的晶体。 （1）焙烧：转化为和一种黑色固体，该黑色固体化学式为___________。 （2）酸化：稀不宜过多的原因是___________。 （3）淘洗：淘洗液的溶质成分是___________(填化学式)。 （4）转化：实验室在如图所示的装置中完成“转化”过程。 ①仪器M的名称是___________。实验室用容量瓶配制的稀硝酸，实验中除了用到量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还需要用到的玻璃仪器有___________ ②经测定实际配得溶液的浓度偏小，可能的原因为___________(填序号)。 a．转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水； b．转移溶液后未洗涤烧杯； c．定容摇匀后，发现液面下降，继续加水至刻度线； d．定容时俯视刻度线。 ③该过程利用流水进行冷却，控制温度在55℃左右，温度不宜过高的原因是___________。 ④转化过程生成，该过程反应的化学方程式为___________。 ⑤溶解度曲线如上图所示，结合信息分析从转化所得的溶液中获得较大颗粒的具体操作是：蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜，___________，洗涤，低温烘干。 （5）若烘干产品后，其主要成分为，为测定的质量分数，某小组同学进行实验：称取烘干后样品配成溶液，量取，加足量标准溶液，过滤、洗涤、烘干，得到沉淀，则该样品中的质量分数___________。(写出计算过程) 【答案】（1）CuO （2）防止消耗过多铁粉 （3）FeSO4、H2 SO4 （4） ①. 分液漏斗 ②. 100 mL容量瓶 ③. bc ④. 防止硝酸、过氧化氢受热分解，提高原料利用率 ⑤. ⑥. 保持温度高于26.4℃，缓慢降温结晶，过滤 （5） 【解析】 【分析】由流程图可知向含铜废料（含有Cu、CuS）通入空气进行焙烧，生成SO2和CuO，再向其中加入过量的稀H2SO4，CuO转化为CuSO4，CuSO4与过量Fe粉发生置换反应生成FeSO4和Cu，过滤后，滤渣（Fe、Cu）加入稀H2SO4进行淘洗， Fe与稀H2SO4反应生成FeSO4和H2，从而使Fe与Cu分离，淘洗液的主要成分为FeSO4和过量的H2SO4，再向Cu中加入20%HNO3和10%H2O2混合液，经过一系列操作，最终得到Cu(NO3) 2·3H2O； 【小问1详解】 根据原子守恒与氧化还原反应原理，焙烧时CuS和空气中氧气反应生成SO2和CuO，则该黑色固体的化学式为CuO； 【小问2详解】 酸化后加入过量Fe粉置换铜离子，若稀过多，Fe会先与稀硫酸发生反应，消耗更多的Fe粉，造成浪费，则答案为：防止消耗过多铁粉； 【小问3详解】 据分析，淘洗液的溶质成分是FeSO4、H2 SO4； 【小问4详解】 ①由图可知，仪器M的名称是分液漏斗；实验室没有90 mL规格的容量瓶，应该选择100 mL容量瓶，配制一定物质的量浓度的溶液需要的玻璃仪器有：量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、100 mL容量瓶； ②a．容量瓶内有少量蒸馏水，对溶质的物质的量和溶液体积无影响，浓度不变，a不符合题意； b．未洗涤烧杯，溶质残留，溶质的物质的量偏小，浓度偏小，b符合题意； c．定容后继续加水，溶液体积偏大，浓度偏小，c符合题意； d．定容时俯视刻度线，溶液体积偏小，浓度偏大，d不符合题意； 故选bc； ③硝酸、过氧化氢均不稳定，受热易分解，温度不宜过高的原因是：硝酸、过氧化氢受热易分解，原料损耗大，则答案为：防止硝酸、过氧化氢受热分解，提高原料利用率； ④Cu、HNO3、H2O2反应生成，反应中铜元素化合价升高为还原剂，过氧化氢中氧元素化合价降低为氧化剂，依据原子守恒、氧化还原反应原理可知还会生成H2O，则化学方程式为：； ⑤由已知信息，降温结晶速度太快，会导致晶体细碎，无法得到较大颗粒的晶体，且温度在26.4℃以上析出Cu(NO3)2⋅3H2O，则答案为：保持温度高于26.4℃，缓慢降温结晶，过滤； 【小问5详解】 依据题意，硝酸铜与氢氧化钠反应：，沉淀为，其物质的量为。根据铜元素守恒，20.00mL溶液中的物质的量为，则该样品中的质量分数。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $