精品解析：山西阳城县第一中学校等校2025-2026学年第二学期高一年级期中考试化学试题

2025-2026学年第二学期高一年级期中考试试题 化学 (考试时间：75分钟；试卷满分：100分) 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 S-32 Cl-35.5 Cu-64 一、单选题(本题包括14个小题，每小题只有一个选项符合题意，每题3分，共42分) 1. 化学与生产、生活、科技密切相关。下列说法正确的是 A. 植物直接吸收利用空气中的和作为肥料，实现氮的固定 B. 作医疗上的“钡餐”用于射线检查的内服药剂 C. “九章三号”光量子计算原型机所用芯片的主要成分是 D. 碳纳米管属于传统无机非金属材料 2. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 中原子数目为 B. 溶液中分子的数目为 C. 中电子的数目为 D. 标准状况下，含有个氧原子 3. 下列物质的各步转化关系不能由一步反应实现的是 A. B. C. D. 4. 下列离子在溶液中能大量共存的是 A. 含有大量的溶液中：、、、 B. 无色透明的溶液中：、、、 C. 使石蕊溶液呈蓝色的溶液中：、、、 D. 使酚酞溶液呈红色的溶液中：、、、 5. 下列气体除杂（括号里为杂质）操作所选用的试剂不能实现的是 A. ：水溶液 B. ：饱和溶液 C. ：饱和溶液 D. ：酸性高锰酸钾溶液 6. 对于下列实验，能正确描述其过程的离子方程式的是 A. 向BaCl2溶液中通入SO2：Ba2++H2O+SO2=BaSO3↓+2H+ B. 向Al2(SO4)3溶液中滴加过量的氨水：Al3++4OH-=AlO+2H2O C. 盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞：SiO2+2OH-=SiO+H2O D. 铜与浓硝酸反应：3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO2↑+4H2O 7. 下列图示与对应的叙述相符合的是 A. 由(a)图可表示盐酸与碳酸钠反应的能量变化 B. 由(b)图可知等质量金刚石比石墨完全燃烧放出能量少 C. 由(c)图可知，和具有的总能量高于具有的能量 D. 由(d)图可知，由A到C为吸热反应 8. 工业上制备高纯硅的流程如图。下列说法不正确的是 A. 硅元素在自然界中均以化合态形式存在 B. 步骤①中的反应为 C. 步骤②产生的与步骤③产生的可循环使用 D. 步骤①②③均属于置换反应 9. 锌片与稀硫酸反应制氢气，下列措施能使生成氢气的速率加快的是 A. 增加锌的用量 B. 加入几滴溶液 C. 使用98%浓硫酸 D. 加入的水溶液 10. “价-类”二维图基于核心元素的化合价和物质类别研究物质，为我们认识物质性质和实现物质转化提供了新思路，如图是硫、氮的“价-类”二维图，则下列说法正确的是 A. 装有j或d的浓溶液的试剂瓶长期敞口放置，浓度均减小的原因相同 B. d的浓溶液需要保存在棕色试剂瓶中，是因为其见光易分解 C. i与氯气的混合气体通入水中漂白能力一定增强 D. j的浓溶液不能干燥气体a，是因为其具有强氧化性 11. 将铜丝插入浓硝酸中进行如图所示的实验，下列说法正确的是 A. 装置a中出现红棕色气体，反应中HNO3仅体现出酸性 B. 一段时间后抽出铜丝，向b中U形管内注入水，在U形管内的液体逐渐变成蓝色 C. 铜与浓硝酸反应，若产生0.2 mol气体则转移0.4 mol电子 D. 装置c用NaOH吸收尾气，说明NO和NO2均是酸性氧化物 12. 下列实验操作及现象能得出相应结论的是 实验操作及现象 结论 A 还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆鸣声 H2O具有还原性 B 待测液中滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀 待测液含有 C Mg(OH)2和Al(OH)3中均分别加入NaOH溶液和盐酸，Mg(OH)2只溶于盐酸，Al(OH)3都能溶 Mg的金属性强于Al D 常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中，前者产生无色气体，后者无明显现象 稀硝酸的氧化性比浓硝酸强 A. A B. B C. C D. D 13. 关于下列四个装置说法错误的是 A．铜电极质量增加 B．试管中反应开始后，甲处液面低于乙处液面，说明该反应为放热反应 C．铅蓄电池属于二次电池，充电时电能转化为化学能 D．打开止水夹，挤压胶头滴管，圆底烧瓶内产生喷泉 A. A B. B C. C D. D 14. 已知（红色气体）和（无色气体）存在平衡：（放热反应），将一定量置于恒容容器中，下列分析错误的是 A. 气体颜色不再改变是达到化学平衡状态的标志 B. 反应过程中，生成的同时生成，能说明反应达到了限度 C. 气体的密度不再改变不能判断该反应已达到平衡状态 D. 反应过程中，与的浓度比为是达到化学平衡状态的标志 二、非选择题(本题包括4个题，共58分) 15. 能源是现代文明的原动力，化学电池在生产生活中有着广泛的应用。 （1）根据构成原电池的本质判断，下列反应方程式正确且能设计成原电池的是___________(填字母)。 a． b． c． d． （2）反应中相关物质的能量变化如图所示。若有生成，该反应需要___________(填“吸收”或“放出”)___________能量。 （3）电能是现代社会应用最广泛的能源之一，某原电池装置如图所示，请回答下列问题： ①Zn电极为原电池的___________极(填“正”或“负”)。 ②Zn电极的电极反应式是___________。 ③Cu电极上发生的反应属于___________(填“氧化”或“还原”)反应。 ④该电路中电子移动方向___________。(填“”或“”) ⑤当电极上生成标准状况下33.6L氢气时，导线上转移的电子的物质的量是___________mol。 16. 是一种重要的化工产品，也是重要的化工原料。某化学兴趣小组在实验室制备并完成相关性质实验。 I．实验室制取通常有两种方法： （1）的电子式为___________，用甲装置制备的化学方程式为___________，用乙装置制备应选的药品是___________，检验已收集满的方法是___________。 （2）下列能用作尾气吸收装置的是___________(填序号)。 II．该化学兴趣小组设计下图装置探究的性质。 （3）实验发现A中固体完全变红，B中无水硫酸铜变蓝，还产生一种单质气体。实验后取中红色固体于试管中，加入过量稀硫酸。 已知：和均为红色固体，。 ①若溶液不变蓝，A中发生的总反应方程式为___________。 ②若溶液变蓝，证明红色固体中___________(填“有”或“没有”)，该实验表现了的___________(填“氧化性”或“还原性”)，该实验装置的缺陷是___________(从环保角度分析)。 17. 我国在联合国大会上提出2060年前实现“碳中和”。目前，化石燃料仍是生产生活中重要的能量来源，因此的再利用是减少碳排放的重要研究课题。利用催化剂对催化加氢转化成甲醇的反应方程式为：，该反应体系能量随反应过程的变化情况如图： 请回答下列问题： （1）该反应为___________反应(填“吸热”或“放热”)。 （2）一定温度下，向恒容密闭容器中充入和，测得和的物质的量随时间变化如图所示。 ①内的平均反应速率为___________。 ②10min时，的物质的量为___________mol，容器内压强是开始时压强的___________倍。 ③下列操作可以使该反应正方向速率加快的是___________。 A．再充入一定量 B．升高温度 C．液化分离部分水 D．扩大容器体积 ④下列现象不能说明该反应达到平衡状态的是___________。 A． B．断裂键的同时断裂键 C．混合气体的总物质的量不再改变 D．混合气体的平均相对分子质量不再改变 （3）上述反应制得的甲醇可以作为燃料电池的燃料使用，下图为以KOH溶液为电解质溶液的甲醇燃料电池示意图。该电池工作一段时间后，电解质溶液的碱性___________(填“增强”“减弱”或“不变”)，负极的电极反应式为___________。 18. 硫酰氯()是重要的化工试剂，常作氯化剂。实验室制备硫酰氯的原理为，该反应会放出大量的热。制备的装置如图所示(夹持及加热装置已略)。 已知：①的熔点为-54.1℃，沸点为69.1℃，受热易分解； ②遇水剧烈反应：。 （1）仪器A的名称是___________，装置甲发生反应的化学方程式为___________。 （2）实验室制备的化学方程式为___________。装置乙的作用是___________(写出两点)。 （3）装置丁采用冷水浴降温的目的是___________。 （4）仪器B填充的试剂是___________，该试剂的作用是___________。 （5）产率测定。测定需配制溶液。 ①配制溶液过程中，下列仪器中不需要的是___________(填标号)。 ②已知制备过程中消耗标准状况下氯气的体积为(足量)，经测定产品含硫酰氯，则的产率为___________(产率)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年第二学期高一年级期中考试试题 化学 (考试时间：75分钟；试卷满分：100分) 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 S-32 Cl-35.5 Cu-64 一、单选题(本题包括14个小题，每小题只有一个选项符合题意，每题3分，共42分) 1. 化学与生产、生活、科技密切相关。下列说法正确的是 A. 植物直接吸收利用空气中的和作为肥料，实现氮的固定 B. 作医疗上的“钡餐”用于射线检查的内服药剂 C. “九章三号”光量子计算原型机所用芯片的主要成分是 D. 碳纳米管属于传统无机非金属材料 【答案】B 【解析】 【详解】A．氮的固定是将游离态氮（）转化为化合态氮的过程，且植物不能直接吸收空气中的和作为肥料，A错误； B．难溶于水和胃酸，不会电离出有毒的，可作为X射线检查的内服药剂“钡餐”，B正确； C．芯片的主要成分是晶体硅，是光导纤维的主要成分，C错误； D．传统无机非金属材料包括玻璃、水泥、陶瓷等，碳纳米管属于新型无机非金属材料，D错误； 故选B。 2. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 中原子数目为 B. 溶液中分子的数目为 C. 中电子的数目为 D. 标准状况下，含有个氧原子 【答案】C 【解析】 【详解】A．34g 的物质的量为，1个分子共含4个原子，故原子数目为，A错误； B．是强电解质，在水溶液中完全电离为和，溶液中不存在分子，B错误； C．9g 的物质的量为，1个分子含10个电子，故电子数目为，C正确； D．标准状况下为固体，不能用气体摩尔体积计算其物质的量，故氧原子数不为，D错误； 故选C。 3. 下列物质的各步转化关系不能由一步反应实现的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．在放电条件下与反应一步只能生成，无法直接一步得到，该转化不能都由一步反应实现，A符合题意； B．与共热可一步反应生成，与稀硝酸发生中和反应一步生成，各步都能一步实现，B不符合题意； C．在氯气中点燃可一步生成，与强碱溶液反应一步生成沉淀，各步都能一步实现，C不符合题意； D．与氧气反应一步生成，为两性氧化物，与过量溶液反应一步生成，各步都能一步实现，D不符合题意； 故选A。 4. 下列离子在溶液中能大量共存的是 A. 含有大量的溶液中：、、、 B. 无色透明的溶液中：、、、 C. 使石蕊溶液呈蓝色的溶液中：、、、 D. 使酚酞溶液呈红色的溶液中：、、、 【答案】C 【解析】 【详解】A．含有大量钡离子的溶液中，会发生反应生成沉淀，不能共存，A不符合题意； B．在溶液中显黄色，不符合无色透明的溶液条件，B不符合题意； C．使石蕊溶液呈蓝色的溶液显碱性，含有大量氢氧根，、、、之间以及它们与之间均不发生反应，可以大量共存，C符合题意； D．使酚酞溶液呈红色的溶液显碱性，含有大量，发生反应：，不能共存，D不符合题意； 故选C。 5. 下列气体除杂（括号里为杂质）操作所选用的试剂不能实现的是 A. ：水溶液 B. ：饱和溶液 C. ：饱和溶液 D. ：酸性高锰酸钾溶液 【答案】D 【解析】 【详解】A．不与水反应，可与水反应生成硝酸和，杂质被除去不引入新杂质，A 正确； B．极易溶于水，饱和溶液可除去杂质，在饱和溶液中溶解度很低，不会消耗，B 正确； C．可与饱和溶液反应生成，在饱和溶液中溶解度较小，既除去杂质又不引入新杂质，C正确； D．酸性高锰酸钾是强氧化剂，会将和都氧化，消耗原目标气体，不能实现除杂，D错误； 故答案选D。 6. 对于下列实验，能正确描述其过程的离子方程式的是 A. 向BaCl2溶液中通入SO2：Ba2++H2O+SO2=BaSO3↓+2H+ B. 向Al2(SO4)3溶液中滴加过量的氨水：Al3++4OH-=AlO+2H2O C. 盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞：SiO2+2OH-=SiO+H2O D. 铜与浓硝酸反应：3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO2↑+4H2O 【答案】C 【解析】 【详解】A．亚硫酸属于弱酸，盐酸属于强酸，因此向氯化钡溶液中通入SO2，不发生反应，A错误； B．Al(OH)3不溶于氨水，正确的离子方程式为Al3++3NH3⋅H2O=Al(OH)3↓+3，B错误； C．玻璃塞中含有SiO2，可与NaOH反应生成具有粘合性的Na2SiO3，离子方程式为SiO2+2OH-=SiO+H2O，C正确； D．用浓硝酸与Cu反应制取NO2，方程式中电子不守恒，正确的离子方程式为：Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O，D错误； 答案选C。 7. 下列图示与对应的叙述相符合的是 A. 由(a)图可表示盐酸与碳酸钠反应的能量变化 B. 由(b)图可知等质量金刚石比石墨完全燃烧放出能量少 C. 由(c)图可知，和具有的总能量高于具有的能量 D. 由(d)图可知，由A到C为吸热反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．图(a)显示反应物能量低于生成物，为吸热反应；但盐酸与碳酸钠反应是放热反应，故不匹配，A错误 B．图(b)中，金刚石+氧气的初始能量高于石墨+氧气，而产物均为  ，能量相同，说明等质量金刚石燃烧释放热量更多；选项称“金刚石比石墨放热少”，B错误； C．图(c)明确显示反应物（ ）总能量高于生成物（ ），符合放热反应特征，C正确； D．图(d)中A点能量高于C点，整体过程A到C为放热反应；选项称“吸热反应”，D错误； 故选C。 8. 工业上制备高纯硅的流程如图。下列说法不正确的是 A. 硅元素在自然界中均以化合态形式存在 B. 步骤①中的反应为 C. 步骤②产生的与步骤③产生的可循环使用 D. 步骤①②③均属于置换反应 【答案】B 【解析】 【分析】由流程图可知，SiO2与焦炭在高温下发生反应生成粗硅和CO，粗硅与HCl在高温下反应生成氢气和SiHCl3，SiHCl3与氢气再反应生成纯硅和HCl，据此分析解答。 【详解】A．硅元素属于亲氧元素，在自然界中均以化合态存在，A正确； B．SiO2与焦炭在高温下发生反应生成粗硅和CO，步骤①中的反应为，B错误； C．反应②生成的可用于反应③，反应③生成的可用于反应②，从而实现循环使用，C正确； D．由分析可知，步骤①二氧化硅与焦炭高温条件下发生置换反应生成硅和CO；步骤②发生的反应为粗硅中硅与HCl在高温条件下发生置换反应生成三氯硅烷和氢气，步骤③发生的反应为三氯硅烷与氢气高温条件下发生置换反应生成硅和氯化氢，均为置换反应，D正确； 故答案选B。 9. 锌片与稀硫酸反应制氢气，下列措施能使生成氢气的速率加快的是 A. 增加锌的用量 B. 加入几滴溶液 C. 使用98%浓硫酸 D. 加入的水溶液 【答案】B 【解析】 【详解】A．增加固体的质量不改变反应速率，即增加锌的用量反应速率不变，故A不选； B．滴加少量CuSO4溶液，置换出Cu，形成原电池，发生电化学反应，反应速率加快，故B选。 C．浓硫酸与锌反应不生成氢气，故C不选； D．加入的水溶液，相当于稀释，氢离子浓度减小，反应速率减小，故D不选； 故选B。 10. “价-类”二维图基于核心元素的化合价和物质类别研究物质，为我们认识物质性质和实现物质转化提供了新思路，如图是硫、氮的“价-类”二维图，则下列说法正确的是 A. 装有j或d的浓溶液的试剂瓶长期敞口放置，浓度均减小的原因相同 B. d的浓溶液需要保存在棕色试剂瓶中，是因为其见光易分解 C. i与氯气的混合气体通入水中漂白能力一定增强 D. j的浓溶液不能干燥气体a，是因为其具有强氧化性 【答案】B 【解析】 【分析】根据硫、氮的“价-类”二维图，a是NH3、b是NO、c是NO2、d是HNO3、e是NaNO2、f是NaNO3，g是H2S、h是S、i是SO2、j是H2SO4、k是Na2SO3。 【详解】A．浓硫酸具有吸水性，浓硫酸长期敞口放置，吸收空气中的水，浓度减小；浓硝酸具有挥发性，浓硝酸长期敞口放置，因硝酸挥发而浓度减小，浓度减小的原因不相同，故A错误； B．浓硝酸不稳定，见光易分解，所以浓硝酸需要保存在棕色试剂瓶中，故B正确； C．SO2与氯气的混合气体通入水中发生反应SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl，漂白能力减弱甚至失去，故C错误； D．浓硫酸不能干燥NH3，是因为氨气和硫酸反应生成硫酸铵，硫酸表现酸性，故D错误； 选B。 11. 将铜丝插入浓硝酸中进行如图所示的实验，下列说法正确的是 A. 装置a中出现红棕色气体，反应中HNO3仅体现出酸性 B. 一段时间后抽出铜丝，向b中U形管内注入水，在U形管内的液体逐渐变成蓝色 C. 铜与浓硝酸反应，若产生0.2 mol气体则转移0.4 mol电子 D. 装置c用NaOH吸收尾气，说明NO和NO2均是酸性氧化物 【答案】B 【解析】 【详解】A．装置a中铜与浓硝酸反应生成红棕色NO2气体，反应方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，HNO3中部分N元素从+5价降为+4价（生成NO2，体现氧化性），部分形成Cu(NO3)2（体现酸性），故HNO3既体现氧化性又体现酸性，A错误； B．a中生成的NO2进入b装置U形管，抽出铜丝后反应停止，向b中注入水，NO2与水反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO，生成的HNO3与U形管内铜片反应：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，生成的Cu(NO3)2溶于水使溶液呈蓝色，B正确； C．铜与浓硝酸反应生成NO2，N元素从+5价降为+4价，每生成1 mol NO2转移1 mol电子，若产生0.2 mol气体（假设全为NO2），转移电子为0.2 mol，C错误； D．酸性氧化物需与碱反应生成盐和水且无化合价变化，NO与NaOH不反应，NO2与NaOH反应：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O，N元素化合价变化（+4→+5和+3），属于氧化还原反应，二者均不是酸性氧化物，D错误； 答案选B。 12. 下列实验操作及现象能得出相应结论的是 实验操作及现象 结论 A 还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆鸣声 H2O具有还原性 B 待测液中滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀 待测液含有 C Mg(OH)2和Al(OH)3中均分别加入NaOH溶液和盐酸，Mg(OH)2只溶于盐酸，Al(OH)3都能溶 Mg的金属性强于Al D 常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中，前者产生无色气体，后者无明显现象 稀硝酸的氧化性比浓硝酸强 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．还原铁粉与水蒸气的反应为​，中的元素化合价降低，作氧化剂，体现氧化性，A不符合题意； B．滴加​生成白色沉淀，沉淀可能是AgCl、​、​等，不能证明待测液一定含​，B不符合题意； C．最高价氧化物对应水化物碱性越强，对应元素金属性越强，根据实验现象可知，Mg(OH)2属于碱，Al(OH)3是两性氢氧化物，因此Mg(OH)2的碱性强于Al(OH)3，从而说明Mg的金属性强于Al，C符合题意； D．常温下浓硝酸使铁发生钝化，生成致密氧化膜阻止反应继续进行，实际上浓硝酸氧化性强于稀硝酸，结论错误，D不符合题意； 故选C。 13. 关于下列四个装置说法错误的是 A．铜电极质量增加 B．试管中反应开始后，甲处液面低于乙处液面，说明该反应为放热反应 C．铅蓄电池属于二次电池，充电时电能转化为化学能 D．打开止水夹，挤压胶头滴管，圆底烧瓶内产生喷泉 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．锌作负极，铜作正极，铜离子得电子生成铜，铜电极质量增加，A正确； B．甲处液面低于乙处液面说明广口瓶中的气体膨胀，可知小试管中的反应放出热量使广口瓶中的温度升高，B正确； C．铅蓄电池可充放电，属于二次电池，充电时电能转化为化学能，C正确； D．NO难溶于水，圆底烧瓶压强几乎不变，不能进行喷泉实验，D错误； 故选D。 14. 已知（红色气体）和（无色气体）存在平衡：（放热反应），将一定量置于恒容容器中，下列分析错误的是 A. 气体颜色不再改变是达到化学平衡状态的标志 B. 反应过程中，生成的同时生成，能说明反应达到了限度 C. 气体的密度不再改变不能判断该反应已达到平衡状态 D. 反应过程中，与的浓度比为是达到化学平衡状态的标志 【答案】D 【解析】 【详解】A．NO2为红色气体，气体颜色不再改变时，说明NO2浓度不再发生变化，能说明反应达到化学平衡状态，A正确； B．生成2mol NO2属于逆反应方向，生成1mol N2O4属于正反应方向，正、逆反应速率满足化学计量数关系，说明正、逆反应速率相等，反应达到了反应限度，B正确； C．反应前后气体总质量不变，恒容容器的体积也不变，由可知，混合气体的密度始终不变，因此密度不再改变不能判断该反应达到平衡状态，C正确； D．NO2与N2O4的浓度比为，该比例与起始投料、反应转化率有关，不能说明正、逆反应速率相等或浓度不再改变，不是达到化学平衡状态的标志，D错误； 故选D。 二、非选择题(本题包括4个题，共58分) 15. 能源是现代文明的原动力，化学电池在生产生活中有着广泛的应用。 （1）根据构成原电池的本质判断，下列反应方程式正确且能设计成原电池的是___________(填字母)。 a． b． c． d． （2）反应中相关物质的能量变化如图所示。若有生成，该反应需要___________(填“吸收”或“放出”)___________能量。 （3）电能是现代社会应用最广泛的能源之一，某原电池装置如图所示，请回答下列问题： ①Zn电极为原电池的___________极(填“正”或“负”)。 ②Zn电极的电极反应式是___________。 ③Cu电极上发生的反应属于___________(填“氧化”或“还原”)反应。 ④该电路中电子移动方向___________。(填“”或“”) ⑤当电极上生成标准状况下33.6L氢气时，导线上转移的电子的物质的量是___________mol。 【答案】（1）d （2） ①. 放出 ②. 91 （3） ①. 负 ②. ③. 还原 ④. ⑤. 3 【解析】 【小问1详解】 自发进行的氧化还原反应理论上可以设计成原电池。 a．为非氧化还原反应，不能设计成原电池，a错误； b．为非氧化还原反应，不能设计成原电池，b错误； c．为非氧化还原反应，不能设计成原电池，c错误； d．为自发进行的氧化还原反应，能设计成原电池，d正确； 故选d。 【小问2详解】 由图可知，反应中反应物总能量高于生成物总能量，即反应为放热反应，若有生成，该反应放出能量。 【小问3详解】 ① Zn活泼性强于Cu，失电子发生氧化反应，作原电池的负极。 ② 负极Zn被氧化为，电极反应为。 ③ Cu为正极，在Cu电极得电子生成，得电子发生还原反应。 ④ 原电池外电路中，电子由负极流向正极，因此电子移动方向为。 ⑤ 标准状况下​的物质的量为，生成转移电子，因此转移电子总物质的量为。 16. 是一种重要的化工产品，也是重要的化工原料。某化学兴趣小组在实验室制备并完成相关性质实验。 I．实验室制取通常有两种方法： （1）的电子式为___________，用甲装置制备的化学方程式为___________，用乙装置制备应选的药品是___________，检验已收集满的方法是___________。 （2）下列能用作尾气吸收装置的是___________(填序号)。 II．该化学兴趣小组设计下图装置探究的性质。 （3）实验发现A中固体完全变红，B中无水硫酸铜变蓝，还产生一种单质气体。实验后取中红色固体于试管中，加入过量稀硫酸。 已知：和均为红色固体，。 ①若溶液不变蓝，A中发生的总反应方程式为___________。 ②若溶液变蓝，证明红色固体中___________(填“有”或“没有”)，该实验表现了的___________(填“氧化性”或“还原性”)，该实验装置的缺陷是___________(从环保角度分析)。 【答案】（1） ①. ②. ③. 浓氨水和固体氢氧化钠(或氧化钙或碱石灰) ④. 用湿润的红色石蕊试纸靠近圆底烧瓶口，试纸变成蓝色，说明氨气已经集满(其他答案合理即可) （2）②③ （3） ①. ②. 有 ③. 还原性 ④. 缺少尾气处理装置 【解析】 【分析】实验室制取NH3时，可以采用固、固加热法，也可以采用固、液常温法。固、固加热法制取NH3时，通常用NH4Cl与Ca(OH)2反应，也可以用NH4Cl与CaO反应；固、液常温法制取NH3时，通常将浓氨水滴入生石灰或NaOH固体中。 【小问1详解】 NH3中N原子最外层5个电子，与3个H形成3对共用电子对，剩余1对孤对电子，电子式为； 甲为固固加热型发生装置，适用于氯化铵与氢氧化钙共热制氨气，化学方程式为； 乙为固液不加热型发生装置，故乙装置制备应选的药品是浓氨水和固体氢氧化钠(或氧化钙或碱石灰)； 检验NH3已收集满时，可利用氨气的水溶液呈碱性，用湿润的红色石蕊试纸进行检验，方法是：用湿润的红色石蕊试纸靠近圆底烧瓶口，试纸变成蓝色，说明氨气已经集满。 【小问2详解】 NH3极易溶于水，易产生倒吸，则进行NH3尾气吸收的装置，应不能产生倒吸，装置①会产生倒吸，②、③都可有效防止倒吸，④难以吸收氨气，故选②③。 【小问3详解】 NH3还原CuO，A中固体完全变红，则CuO全部转化为Cu或Cu2O，B中无水硫酸铜变蓝，表明反应生成H2O，还产生一种单质气体应为N2。 ①若溶液不变蓝，则A中NH3还原CuO时，只生成Cu，不生成Cu2O，发生的总反应方程式为。  ② 根据题给信息，Cu2O与H+反应生成蓝色Cu2+，因此溶液变蓝可证明红色固体中有Cu2O；反应中NH3中N元素化合价升高，被氧化，因此氨气表现还原性；从环保角度，该装置末端直接排放尾气，未反应的有毒氨气会污染空气，因此缺陷是缺少尾气处理装置。 17. 我国在联合国大会上提出2060年前实现“碳中和”。目前，化石燃料仍是生产生活中重要的能量来源，因此的再利用是减少碳排放的重要研究课题。利用催化剂对催化加氢转化成甲醇的反应方程式为：，该反应体系能量随反应过程的变化情况如图： 请回答下列问题： （1）该反应为___________反应(填“吸热”或“放热”)。 （2）一定温度下，向恒容密闭容器中充入和，测得和的物质的量随时间变化如图所示。 ①内的平均反应速率为___________。 ②10min时，的物质的量为___________mol，容器内压强是开始时压强的___________倍。 ③下列操作可以使该反应正方向速率加快的是___________。 A．再充入一定量 B．升高温度 C．液化分离部分水 D．扩大容器体积 ④下列现象不能说明该反应达到平衡状态的是___________。 A． B．断裂键的同时断裂键 C．混合气体的总物质的量不再改变 D．混合气体的平均相对分子质量不再改变 （3）上述反应制得的甲醇可以作为燃料电池的燃料使用，下图为以KOH溶液为电解质溶液的甲醇燃料电池示意图。该电池工作一段时间后，电解质溶液的碱性___________(填“增强”“减弱”或“不变”)，负极的电极反应式为___________。 【答案】（1）放热 （2） ①. ②. 1.5 ③. 0.625 ④. B ⑤. AB （3） ①. 减弱 ②. 【解析】 【小问1详解】 由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量。根据能量守恒定律，反应过程中多余的能量会以热能的形式释放出来，故为放热反应。 【小问2详解】 ①从物质的量随时间变化的图象中可以看出，在0∼10 min内，CO2的物质的量从2.0 mol减少到了 0.5 mol。变化量 Δn(CO2)=2.0 mol −0.5 mol =1.5 mol。容器体积V=2L， 平均反应速率。 ②首先列出反应的“三段式”计算（单位：mol）： 故10min时氢气的物质的量为1.5 mol；在恒温恒容条件下，气体的压强之比等于其物质的量之比。初始总物质的量n始= 2.0 mol + 6.0 mol = 8.0 mol。10 min时总物质的量n平= 0.5 mol(CO2) + 1.5 mol(H2) + 1.5 mol(CH3OH) + 1.5 mol(H2O) = 5.0 mol。压强比P平：P始= n平：n始 =5.0 mol：8.0 mol = 0.625。 ③A．再充入一定量He：在恒容条件下充入惰性气体，反应体系中各物质的浓度不变，因此反应速率不变，A不符合题意； B．升高温度：温度升高，活化分子百分数增加，正、逆反应速率均加快，B符合题意； C．液化分离部分水：减小生成物浓度，逆反应速率减小，正反应速率瞬间不变，随后逐渐减小，C不符合题意； D．扩大容器体积：相当于减小压强，各物质浓度降低，正、逆反应速率均减慢，D不符合题意； 故选B。 ④A．根据反应速率之比等于化学计量数之比，平衡时应满足v正(CO2)：v逆(CO2)=1：1，且 v逆(CO2)= v逆(H2) 。因此平衡时应有 3 v正(CO2)= v逆(H2)。选项中给出的关系式不符合平衡时的速率关系，不能说明达到平衡，A符合题意； B．断裂 3 mol H-H键代表正反应消耗3 mol H2（即正向进行）；断裂2 mol H-O键代表逆反应消耗2 mol H-O键。水和甲醇中均含有 H-O键，消耗3 mol H2不能说明同时生成1 mol H2O，故不能说明达到平衡，B符合题意； C．该反应是气体分子数减小的反应，总物质的量不变说明各组分浓度不再变化，能说明达到平衡，C不符合题意； D．平均相对分子质量M=。反应前后气体总质量守恒，但总物质的量在变化。当M不变时，说明不变，即达到平衡状态，D不符合题意； 故选AB。 【小问3详解】 该装置是一个以KOH溶液为电解质溶液的甲醇燃料电池。通入燃料甲醇（CH3OH）的一极为负极，发生氧化反应。通入氧化剂氧气（O2）的一极为正极，发生还原反应。写出电极反应式：正极（氧气）：在碱性环境中，氧气得到电子生成氢氧根离子。反应式为：O2+2H2O+4e− = 4OH−，负极（甲醇）：甲醇失去电子，在碱性环境中被氧化成碳酸根离子（），完整的负极反应式为：CH3OH − 6e− + 8OH− =+ 6H2O；将正负极反应式合并（正极乘以3，负极乘以2以配平电子）：负极：2CH3OH−12e−+16OH−=2+12H2O，正极：3O2 + 6H2O + 12e− = 12OH−，总反应式：2CH3OH + 3O2 + 4OH− = 2+ 6H2O，从总反应式可以看出，电池在工作过程中消耗了氢氧根离子（OH−），并且生成了水（H2O）。消耗OH−会导致溶液中c(OH−) 减小，同时生成的水会稀释溶液，进一步降低c(OH−) 。因此，电解质溶液的碱性会减弱。 18. 硫酰氯()是重要的化工试剂，常作氯化剂。实验室制备硫酰氯的原理为，该反应会放出大量的热。制备的装置如图所示(夹持及加热装置已略)。 已知：①的熔点为-54.1℃，沸点为69.1℃，受热易分解； ②遇水剧烈反应：。 （1）仪器A的名称是___________，装置甲发生反应的化学方程式为___________。 （2）实验室制备的化学方程式为___________。装置乙的作用是___________(写出两点)。 （3）装置丁采用冷水浴降温的目的是___________。 （4）仪器B填充的试剂是___________，该试剂的作用是___________。 （5）产率测定。测定需配制溶液。 ①配制溶液过程中，下列仪器中不需要的是___________(填标号)。 ②已知制备过程中消耗标准状况下氯气的体积为(足量)，经测定产品含硫酰氯，则的产率为___________(产率)。 【答案】（1） ①. 分液漏斗 ②. （2） ①. ②. 干燥和、观察(控制)气体流速、使气体充分混合 （3）防止分解 （4） ①. 碱石灰 ②. 吸收尾气和，防止污染空气；防止外界水蒸气进入与反应 （5） ①. b ②. 80% 【解析】 【分析】本题以实验室制备硫酰氯（）为背景，核心反应为，该反应放热且受热易分解、遇水剧烈水解，反应为。装置甲通过与浓硫酸加热制备，反应为，装置乙干燥和，并观察气流，装置丁在冷水浴中进行合成反应，仪器B防止外界水蒸气进入，据此分析。 【小问1详解】 仪器A的名称为分液漏斗；装置甲中与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，化学方程式为。 【小问2详解】 实验室用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制备氯气，化学方程式为；装置乙中浓硫酸的作用为干燥和、观察（控制）气体流速、使气体充分混合（任写两点即可）。 【小问3详解】 根据题意，受热易分解，故采用冷水浴降温的目的是防止因受热分解。 【小问4详解】 仪器B填充的试剂是碱石灰；作用是吸收尾气和，防止污染空气；防止外界水蒸气进入与反应。 【小问5详解】 ①配制溶液需要烧杯（a）、胶头滴管（c）、100 mL容量瓶（d），不需要冷凝管（b），b符合题意；故选b。 ②标准状况下的物质的量为，，理论生成 的质量为，产率为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $