精品解析：北京九中2025-2026学年第二学期高一选考期中统练化学试卷

北京九中2025-2026学年第二学期高一期中选考统练 化学试卷 (考试时间90分钟 满分100分) 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Mg-24 第一部分 选择题(共42分) 本部分共21题，每小题2分，共42分。选出最符合题目要求的一项。 1. 我国科学家首次制备出一种超薄、高能效的光学晶体“转角菱方氮化硼”，开辟了利用轻元素二维薄膜材料制备光学晶体的新领域。氮化硼(BN)材料属于 A. 金属材料 B. 天然有机高分子材料 C. 无机非金属材料 D. 合成有机高分子材料 2. “能源”是人们生活中不可或缺的一部分。下列属于将化学能转化为热能的是 A．干冰升华 B．自热火锅发热包 C．风力发电机 D．太阳能电池 A. A B. B C. C D. D 3. 天然气的主要成分是甲烷，下列关于甲烷的说法正确的是 A. 易溶于水 B. 能使溴水褪色 C. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. 分子的空间结构为正四面体 4. 下列食品添加剂中，其使用目的与反应速率有关的是 A. 防腐剂 B. 调味剂 C. 着色剂 D. 增稠剂 5. 下列关于二氧化氮的说法不正确的是 A. 红棕色气体 B. 常温下易与氧气反应 C. 能与水反应 D. 可由铜与浓硝酸反应生成 6. 下列物质中，含离子键的是 A. MgCl2 B. SO2 C. HCl D. H2 7. 下列有机物分子中碳原子的结合方式不正确的是 A. B. C. D. 8. 一定温度下，在密闭容器中发生反应：2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)。该反应达到化学平衡状态时，下列说法正确的是 A. H2和CO全部转化为CH3OH B. H2、CO、CH3OH的浓度不再变化 C. H2、CO、CH3OH的浓度一定相等 D. 正、逆反应速率相等且等于零 9. 实验室中，在加热条件下用氯化铵与氢氧化钙固体制取氨，选用的发生装置是 A. B. C. D. 10. 在反应Cu+2 H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O中，还原剂是（ ） A. CuSO4 B. SO2 C. Cu D. H2SO4 11. 变量控制是科学探究中常用的方法。向4支盛有溶液的试管中分别滴加2滴溶液，在不同温度下发生反应，开始阶段化学反应速率最大的是 选项 A B C D 的质量分数 5 5 10 10 水浴温度 20 50 20 50 A. A B. B C. C D. D 12. 下列化学用语或图示表示正确的是 A. 中子数为8的氮原子： B. 甲基的电子式： C. CCl4的空间填充模型： D. 次氯酸的结构式：H-Cl-O 13. 将10molA和5molB放入10L真空容器内，某温度下发生反应：3A(g)+B(g)2C(g)，在最初的0.2s内，消耗A的平均速率为0.06mol·L-1·s-1，则在0.2s时，容器中C的物质的量是 A. 0.12mol B. 0.08mol C. 0.04mol D. 0.8mol 14. 下列物质之间发生的反应，能量变化符合如图的是 A. 镁条与稀盐酸 B. 氢氧化钠与稀硫酸 C. 氢气与氯气 D. NH4Cl(s)与Ba(OH)2•8H2O(s) 15. 根据反应“Zn+2H+=Zn2++H2↑”设计的原电池如下图所示，下列判断不正确的是 A. 锌是负极，其质量逐渐减小 B. 铜电极上有气泡产生 C. 电子从铜片经导线流向锌片 D. 该装置能将化学能转化为电能 16. 汽车的启动电源常用铅酸蓄电池，其结构如下图所示。电池总反应为：，下列说法不正确的是 A. 铅酸蓄电池充电时，电能转化为化学能 B. 铅酸蓄电池属于二次电池 C. 电池工作时，Pb发生还原反应 D. 电池工作时，H+移向PbO2电极 17. 以下是常见烷烃的结构式，下列说法正确的是 A. 丙烷存在2种同分异构体 B. 乙烷具有极性键和非极性键 C. 丙烷分子中的碳原子在一条直线上 D. 可推测己烷的分子式为C6H12 18. 反应N2(g)+O2(g)2NO(g)在恒温密闭容器中进行，下列不改变反应速率的是 A. 缩小体积使压强增大 B. 恒容，充入N2 C. 恒容，充入He D. 恒压，充入He 19. 对可逆反应，下列叙述正确的是 A. 达到化学平衡时， B. 单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol ，则反应达到平衡状态 C. 达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大 D. 化学反应速率关系是： 20. 我国科学家设计可同时实现H2制备和海水淡化的新型电池，装置示意图如图。 下列说法不正确的是 A. 电极a是正极 B. 电极b的反应式：N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O C. 每生成1molN2，有2molNaCl发生迁移 D. 离子交换膜c、d分别是阳离子交换膜和阴离子交换膜 21. 实验小组探究H2O2与KI的反应，实验方案如下表。下列说法不正确的是 序号 ① ② ③ 实验装置及操作 实验现象 溶液无明显变化 溶液立即变为黄色，产生大量无色气体；溶液温度升高；最终溶液仍为黄色 溶液立即变为棕黄色，产生少量无色气体；溶液颜色逐渐加深，温度无明显变化；最终有紫黑色沉淀析出 已知：a．碘单质的固体为紫黑色。 b．碘单质在水中：浓度较低时，浅黄→黄色；浓度较高时，棕黄→深棕色。 A. KI对H2O2分解有催化作用 B. 对比②和③，酸性条件下H2O2氧化KI的速率更大 C. 对比②和③，②中的现象可能是因为H2O2分解的速率大于H2O2氧化KI的速率 D. 实验②③中的温度差异说明，H2O2氧化KI的反应放热 第二部分 非选择题(共58分) 本部分共5道大题。 22. 化学与生产、生活密切相关，不同化学物质在不同领域发挥着重要作用。 （1）补齐下列物质与其用途之间的连线。___________。 物质 用途 A．乙酸————a．清除水垢 B．甲烷 b．做消毒剂 C．氧化铁 c．作清洁燃料 D．次氯酸钠 d．作红色涂料 （2）阅读短文，回答下列问题。 将CH4和CO2转化为CO和H2被称为甲烷干重整(DRM)反应。利用CO和H2作为原料，可进一步反应合成烃类燃料、醇类、醛类等重要化学品。DRM反应在减少CO2、利用CH4的碳资源以及提供化学原料方面具有重要的社会和经济价值。 中国科研团队运用离子交换和空间限域策略，通过对TiO2纳米管上的Pt位点进行原子级调控，在基态和光激发态下实现了局部电荷重排，促进了CH4和CO2分子在活性位点的定向吸附与活化，在光驱动下实现了CH4和CO2的高效稳定转化。结构分析、原位表征结合理论计算表明Pt单原子、Pt亚纳米团簇与载体之间的电子相互作用是实现CH4-CO2高效转化的关键。该研究阐明了活性位点与界面态调控在DRM反应中的关键作用，为多分子协同反应光催化剂的设计提供了宝贵指导。 ①甲烷干重整反应中CO2作___________(填“氧化剂”或“还原剂”)。 ②下列说法正确的是___________(填字母序号)。 a．CH4属于有机化合物 b．利用CO和H2合成烃类燃料时，有化学键的断裂和形成 ③依据以上短文，判断下列说法是否正确(填“是”或“否”)。 a．通过对TiO2纳米管上的Pt位点进行原子级调控，在基态和光激发态下实现了全部电荷重接___________ b．Pt单原子、Pt亚纳米团簇与载体之间的电子相互作用是实现CH4-CO2高效转化的关键___________ c．该研究为多分子协同反应光催化剂的设计提供了宝贵指导 ___________ ④甲烷干重整反应的意义是___________(写出1条即可)。 23. 按要求完成下列填空。 （1）有下列组合：a．与；b．O2与O3；c．金刚石与石墨；d．CH4与C3H8；e．与；f．与 ①互为同素异形体的是___________(填字母序号，下同)。 ②互为同位素的是___________。 ③互为同系物的是___________。 ④互为同分异构体的是___________。 ⑤属于同一物质的是___________。 （2）几种烷烃分子的球棍模型如下图所示。 ①D的系统名称为___________；E的分子式为___________。 ②B的一氯代物有___________种；A的二氯代物有___________种。 ③相同状况下，等质量的上述气态烃A、B、C，充分燃烧时，消耗O2的量最多的是___________(填字母序号)。 ④上述某烷烃(A～B)完全燃烧后生成了17.6gCO2和9.0g水，则该烃为___________(填字母序号)。 24. 我国科学家研发的通过太阳能发电电解水制H2，再将CO2催化加H2合成甲醇CH3OH(结构式：)的项目为实现“双碳”目标(碳达峰与碳中和)做出了贡献。 I．一定温度下，在2L容积不变的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，发生反应：，测得CO2的物质的量随时间变化如下表所示。 t/min 0 2 5 10 15 1 0.75 0.5 0.25 0.25 （1）从反应开始到 末，CO2的平均反应速率v(CO2)=___________。 （2）对比表中数据，从0min到5min CO2的物质的量变化比反应5min到10min CO2的物质的量变化更大，可能的原因是___________。 （3）已知CO2催化加H2合成甲醇(CH3OH)为放热反应，能合理表示该过程能量变化的示意图是___________(填字母序号)。 a． b． c． d． （4）下列能作为该反应达到化学平衡状态标志的是___________(填字母序号)。 A. 断裂3molH-H的同时形成3molH-O B. 气体的压强不再变化 C. 混合气体的平均相对分子质量不再变化 D. 容器内气体密度不再改变 Ⅱ．H2还原CO2电化学法制备甲醇(CH3OH)的工作原理如下图所示： （5）通入CO2的一端发生的电极反应式为___________。 Ⅲ．甲醇燃料电池具有能量转化率高、绿色无污染等特点，工作原理如下图所示。 （6）电极A是电池的___________极(填“正”或“负”)。 （7）稀硫酸溶液中，的移动方向为___________(填“A→B”或“B→A”)。 （8）电极B上发生的电极反应式为___________。 25. 甲烷(CH4)的综合利用是各国科学家研究的重要课题。 （1）实验室用下图装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验，下列说法正确的是___________(填字母序号)。 A．一段时间后，试管中气体颜色逐渐变浅，试管内液面上升，试管内壁有油状液滴出现 B．可以用CH4与Cl2以物质的量之比为1：1混合来制取纯净的一氯甲烷 C．二氯甲烷有2种同分异构体 D．可以用排饱和食盐水法分别收集甲烷和氯气 E．只能生成四种含氯的化合物 F．为加快化学反应速率，应在强光照射下完成 G．反应后试管内壁出现了黄色油状液滴，可能是甲烷的氯代产物溶解了未反应的Cl2 （2）甲烷与氯气反应生成一氯甲烷的化学方程式为___________；反应类型为___________。 （3）若将2molCH4与一定量的Cl2反应，得到等物质的量的4种氯代产物，则消耗Cl2的物质的量为___________mol。 （4）CH4氯代的机理为自由基(带有单电子的原子或原子团CH2)反应，包括以下几步： I链引发 III链传递 III链终止 …… 写出由CH3Cl生成CH2Cl2过程中链传递阶段的方程式：___________；___________。 26. 某课外小组用实验的方法探究影响化学反应速率的因素。 （1）甲同学用Cu、Fe、Mg和同浓度的硫酸反应，实验报告如下表。 实验步骤 现象 ①分别取等体积的 2 mol/L硫酸于三支试管中 ②分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg 反应快慢：Mg＞Fe＞Cu 甲同学的实验目的是___________；实验中选择“大小、形状相同”的Cu、Fe、Mg的目的___________；若其他条件相同，可得出的实验结论是___________。 （2）乙同学利用压强传感器等数字化实验设备测定容器中的压强随气体产量改变的情况，探究镁与不同浓度硫酸(其他条件相同)的反应速率，两组实验所用药品如下表。 序号 镁条的质量/g 硫酸 物质的量浓度(mol/L) 体积/mL i 0.01 1.0 2 ii 0.01 0.5 2 实验结果如下图1所示。 ①实验i对应上图1中曲线___________(填“a”或“b”)，图1中曲线上的斜率越大，说明反应速率___________(填“越快”、“越慢”或“无法确定”)。 ②分析实验ii对应的曲线可知，反应开始阶段，化学反应速率不断加快，原因是___________；随着反应的不断进行，速率逐渐减慢，原因是___________。 （3）丙同学通过三组实验证实镁与盐酸反应时，Cl-的浓度对反应速率有影响。实验装置(夹持装置已略去，气密性良好)如图2所示。 【实验过程】向反应器中加入50 mLpH=1.5的盐酸和一定量固体(加入NaCl固体后溶液体积变化忽略不计)。NaCl充分溶解后，加入相同形状、相同质量的镁条，开始计时。采集反应器中的压强数据，获得三个时间段内的压强变化(Δp)如下表。 【已知】实验过程中，反应器内的气体温度无明显变化。 加入的n(NaCl)/mol 6 min~7 min 8 min~9 min 10 min~11 min 实验Ⅰ 0.00 0.121 0.153 0.182 实验Ⅱ 0.01 0.364 0.393 0.422 实验Ⅲ 0.02 0.433 0.482 0.544 【问题与讨论】 ①向反应器中加入NaCl固体的目的是___________。 ②对比三组实验相同时间段内的数据可知：在该实验条件下，Cl-的浓度对镁与盐酸反应速率的影响是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京九中2025-2026学年第二学期高一期中选考统练 化学试卷 (考试时间90分钟 满分100分) 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Mg-24 第一部分 选择题(共42分) 本部分共21题，每小题2分，共42分。选出最符合题目要求的一项。 1. 我国科学家首次制备出一种超薄、高能效的光学晶体“转角菱方氮化硼”，开辟了利用轻元素二维薄膜材料制备光学晶体的新领域。氮化硼(BN)材料属于 A. 金属材料 B. 天然有机高分子材料 C. 无机非金属材料 D. 合成有机高分子材料 【答案】C 【解析】 【详解】A．金属材料为金属单质或合金，组成含金属元素，氮化硼由B、N非金属元素构成，不属于金属材料，A错误； B．天然有机高分子材料属于有机物，必含碳元素，氮化硼不含碳元素，不属于有机材料，B错误； C．氮化硼由B、N两种非金属元素组成，属于无机物，是无机非金属材料，C正确； D．合成有机高分子材料属于含碳的有机高分子化合物，氮化硼不满足该类别的组成特征，D错误； 故答案选C。 2. “能源”是人们生活中不可或缺的一部分。下列属于将化学能转化为热能的是 A．干冰升华 B．自热火锅发热包 C．风力发电机 D．太阳能电池 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．干冰升华是固态二氧化碳直接变为气态，属于物理变化，过程吸收热量，是热能的转移，并非化学能转化为热能，A错误； B．自热火锅发热包通过化学反应释放热量，将化学能转化为热能，B正确； C．风力发电机是将风能（机械能）转化为电能，与化学能无关，C错误； D．太阳能电池是将太阳能（光能）转化为电能，并非化学能转化为热能，D错误； 故答案选B 3. 天然气的主要成分是甲烷，下列关于甲烷的说法正确的是 A. 易溶于水 B. 能使溴水褪色 C. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. 分子的空间结构为正四面体 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲烷为非极性分子，水是极性溶剂，根据相似相溶原理甲烷难溶于水，A错误； B．甲烷属于饱和烷烃，仅含碳氢单键，不能与溴水发生反应，无法使溴水褪色，B错误； C．甲烷化学性质稳定，不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，无法使酸性高锰酸钾溶液褪色，C错误； D．甲烷分子中C原子采取杂化，与4个H原子形成4个完全等价的键，空间结构为正四面体，D正确。 故选D。 4. 下列食品添加剂中，其使用目的与反应速率有关的是 A. 防腐剂 B. 调味剂 C. 着色剂 D. 增稠剂 【答案】A 【解析】 【详解】A. 防腐剂可延缓氧化的反应速率，与速率有关，故A正确； B. 调味剂是为了增加食品的味道，与速率无关，故B错误； C. 着色剂是为了给食品添加某种颜色，与速率无关，故C错误； D. 增稠剂是改变物质的浓度，与速率无关，故D错误； 故选A。 5. 下列关于二氧化氮的说法不正确的是 A. 红棕色气体 B. 常温下易与氧气反应 C. 能与水反应 D. 可由铜与浓硝酸反应生成 【答案】B 【解析】 【详解】A．二氧化氮是红棕色气体，故A正确； B．常温下二氧化氮与氧气不发生反应，故B错误； C．二氧化氮和水反应生成硝酸和NO，故C正确； D．可由铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、NO2、H2O，故D正确； 选B。 6. 下列物质中，含离子键的是 A. MgCl2 B. SO2 C. HCl D. H2 【答案】A 【解析】 【详解】A．MgCl2由活泼金属元素Mg和活泼非金属元素Cl组成，属于离子化合物，含有离子键，A符合题意； B．SO2由两种非金属元素组成，属于共价化合物，只含有共价键，不含离子键，B不符合题意； C．HCl由两种非金属元素组成，属于共价化合物，只含有共价键，不含离子键，C不符合题意； D．H2是非金属单质，只含有共价键，不含离子键，D不符合题意； 故选A。 7. 下列有机物分子中碳原子的结合方式不正确的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】C原子的最外层有4个电子，形成稳定化合物时，C原子的最外层满足8电子稳定结构，则最多可形成4个共用电子对，即4个共价键，据此作答。 【详解】A．题中A为丁烷，碳原子都可形成4个共价键，A不符合题意； B．B为2一甲基丙烷，碳原子都可形成4个共价键，B不符合题意； C．该结构中碳原子形成5个共价键，不符合碳原子的成键特点，C符合题意； D．D为环丁烷，碳原子都可形成4个共价键，C不符合题意； 故答案选C。 8. 一定温度下，在密闭容器中发生反应：2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)。该反应达到化学平衡状态时，下列说法正确的是 A. H2和CO全部转化为CH3OH B. H2、CO、CH3OH的浓度不再变化 C. H2、CO、CH3OH的浓度一定相等 D. 正、逆反应速率相等且等于零 【答案】B 【解析】 【详解】A．可逆反应中，反应物不能全部转化为生成物，故A错误； B．H2、CO、CH3OH的浓度不再变化，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故B正确； C．达到平衡时，H2、CO、CH3OH的浓度大小取决于开始加入的各物质的浓度以及反应物转化率的大小，不一定相等，故C错误； D．达到平衡时，正逆反应相等但是不等于零，故D错误； 故选B。 9. 实验室中，在加热条件下用氯化铵与氢氧化钙固体制取氨，选用的发生装置是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】实验室中用氯化铵固体与氢氧化钙固体混合加热来制取氨气，应选用固体加热制气装置。 【详解】A．A中装置适用于固体与液体混合加热制取气体，A不符合题意； B．B中装置用于液体加热蒸发，B不符合题意； C．C中装置适用于固体与液体不加热制取气体，C不符合题意； D．D中装置适用于固体与固体混合加热制取气体，D符合题意； 答案选D。 10. 在反应Cu+2 H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O中，还原剂是（ ） A. CuSO4 B. SO2 C. Cu D. H2SO4 【答案】C 【解析】 【详解】A．分析反应方程式可知，铜由0价变为+2价，故CuSO4为氧化产物， A不合题意； B．浓H2SO4中的硫在反应中由+6价变为SO2中的+4价，化合价降低被还原，SO2为还原产物， B不符合题意； C． Cu的化合价由0价变为+2价，化合价升高被氧化，为还原剂，C符合题意； D．浓H2SO4中的硫在反应中由+6价变为SO2中的+4价，化合价降低被还原，H2SO4为氧化剂， D不合题意； 答案为C。 11. 变量控制是科学探究中常用的方法。向4支盛有溶液的试管中分别滴加2滴溶液，在不同温度下发生反应，开始阶段化学反应速率最大的是 选项 A B C D 的质量分数 5 5 10 10 水浴温度 20 50 20 50 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】温度越高、的浓度越大反应速率越快，则开始阶段化学反应速率最大的是10%溶液、50℃，故选D。 12. 下列化学用语或图示表示正确的是 A. 中子数为8的氮原子： B. 甲基的电子式： C. CCl4的空间填充模型： D. 次氯酸的结构式：H-Cl-O 【答案】B 【解析】 【详解】A．氮原子质子数��=7 ，中子数��=8 ，故质量数��=��+��=15，正确表示应为，A错误； B．甲基（-CH3）中碳原子含一个未成对电子，其电子式应体现单电子结构，B正确； C．CCl4为正四面体结构，中心碳原子被四个较大氯原子包围，Cl原子半径大于C，空间填充模型应外围原子更大，C错误； D．次氯酸（HClO）中氧为中心原子，连接H与Cl，正确结构式为H-O-Cl。题中写作 H-Cl-O，违背成键规律，D错误； 故选B。 13. 将10molA和5molB放入10L真空容器内，某温度下发生反应：3A(g)+B(g)2C(g)，在最初的0.2s内，消耗A的平均速率为0.06mol·L-1·s-1，则在0.2s时，容器中C的物质的量是 A. 0.12mol B. 0.08mol C. 0.04mol D. 0.8mol 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】在最初0.2s内，消耗A的平均速率为0.06mol·L-1·s-1，可知A的物质的量的变化为 ，将其代入三段式中有： 可知此时C的物质的量为0.08mol，B项符合题意。 故选B。 14. 下列物质之间发生的反应，能量变化符合如图的是 A. 镁条与稀盐酸 B. 氢氧化钠与稀硫酸 C. 氢气与氯气 D. NH4Cl(s)与Ba(OH)2•8H2O(s) 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，满足条件的反应为吸热反应，据此答题； 【详解】A．活泼金属与酸的反应一般为放热反应，因此镁条与稀盐酸的反应为放热反应，A错误； B．氢氧化钠与稀硫酸的反应为中和放热反应，B错误； C．氢气与氯气的化合反应为放热反应，C错误； D．NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O发生复分解反应，通过从周围环境中吸收热量，维持反应的不断进行，属于吸热反应，D正确； 故选D。 15. 根据反应“Zn+2H+=Zn2++H2↑”设计的原电池如下图所示，下列判断不正确的是 A. 锌是负极，其质量逐渐减小 B. 铜电极上有气泡产生 C. 电子从铜片经导线流向锌片 D. 该装置能将化学能转化为电能 【答案】C 【解析】 【分析】根据反应方程式，锌（Zn）的化合价从 0 升高到 +2，失去电子，发生氧化反应。在原电池中，失电子的一极是负极。所以，锌片是负极。氢离子在反应中得到电子生成氢气，发生还原反应。在原电池中，得电子的一极是正极。在这个装置中，铜（Cu）片作为正极，溶液中的氢离子在铜片表面得电子。 【详解】A．锌作为负极，发生反应。锌金属不断溶解变成离子进入溶液，所以锌片的质量会逐渐减小，A正确； B．铜作为正极，溶液中的氢离子移向正极，在铜片表面得到电子发生还原反应。因此，可以看到铜片表面有气泡冒出，B正确； C．在原电池的外电路中，电子是从负极流向正极的。既然锌是负极，铜是正极，那么电子应该是由锌片经导线流向铜片。电流的方向才是从铜流向锌，C错误； D．原电池的定义就是将化学能转化为电能的装置。该装置通过自发的氧化还原反应产生电流，正是化学能转化为电能的过程，D正确； 故选C。 16. 汽车的启动电源常用铅酸蓄电池，其结构如下图所示。电池总反应为：，下列说法不正确的是 A. 铅酸蓄电池充电时，电能转化为化学能 B. 铅酸蓄电池属于二次电池 C. 电池工作时，Pb发生还原反应 D. 电池工作时，H+移向PbO2电极 【答案】C 【解析】 【分析】根据放电时的电池反应PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O可知，Pb在反应中失去电子，为电池的负极，PbO2在放电过程中得到电子被还原，所以它是原电池的正极；原电池放电的过程中消耗硫酸，所以溶液的酸性减弱； 【详解】A．铅酸蓄电池充电时，为电解池装置，电能转化为化学能，A正确； B．铅酸蓄电池能进行充放电，属于二次电池，B正确； C．根据分析，PbO2为电池的正极，PbO2在放电过程中得到电子被还原，发生还原反应，Pb为负极，失去电子发生氧化反应，C错误； D．电池工作时，阳离子向正极移动，则H+移向PbO2电极，D正确； 故选C。 17. 以下是常见烷烃的结构式，下列说法正确的是 A. 丙烷存在2种同分异构体 B. 乙烷具有极性键和非极性键 C. 丙烷分子中的碳原子在一条直线上 D. 可推测己烷的分子式为C6H12 【答案】B 【解析】 【详解】A．丙烷的结构简式为，丙烷不存在同分异构体，故A错误； B．乙烷的结构简式为，其中键属于极性键，键属于非极性键，所以乙烷具有极性键和非极性键，故B正确； C．丙烷分子中的碳原子为饱和碳原子，饱和碳原子的空间结构为四面体结构，因此三个碳原子不在一条直线上，故C错误； D．烷烃的通式为，对于己烷， ，则其分子式应为，而不是，故D错误； 故选B。 18. 反应N2(g)+O2(g)2NO(g)在恒温密闭容器中进行，下列不改变反应速率的是 A. 缩小体积使压强增大 B. 恒容，充入N2 C. 恒容，充入He D. 恒压，充入He 【答案】C 【解析】 【详解】A．气体的物质的量不变，缩小体积，气体的物质的量浓度增大，化学反应速率增大，A选项不满足题意； B．容积不变，充入N2，使反应物N2的物质的量浓度增大，浓度越大，化学反应速率越大，B选项不满足题意； C．容积不变，充入He，反应容器内压强增大，但N2、O2、NO的物质的量浓度并没有变化，因此不改变化学反应速率，C选项满足题意； D．压强不变，充入He，反应容器的体积必然增大，N2、O2、NO的物质的量浓度减小，化学反应速率减小，D选项不满足题意； 答案选C。 19. 对可逆反应，下列叙述正确的是 A. 达到化学平衡时， B. 单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol ，则反应达到平衡状态 C. 达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大 D. 化学反应速率关系是： 【答案】A 【解析】 【详解】A．达到化学平衡时正逆反应速率相等，各物质化学反应速率之比等于其化学计量数之比， ，A正确； B．任何时间生成x mol NO的同时，消耗x mol ，不能说明反应达到平衡，B错误； C．达到化学平衡时增加容器体积，各组分浓度都减小，正逆反应速率都减小，C错误； D．根据化学反应速率之比等于化学计量数之比， ，D错误； 故答案为：A。 20. 我国科学家设计可同时实现H2制备和海水淡化的新型电池，装置示意图如图。 下列说法不正确的是 A. 电极a是正极 B. 电极b的反应式：N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O C. 每生成1molN2，有2molNaCl发生迁移 D. 离子交换膜c、d分别是阳离子交换膜和阴离子交换膜 【答案】C 【解析】 【分析】该装置为原电池，电极a上氢离子得电子生成氢气，则a为正极，电极反应为2H++2e-=H2↑，电极b上，N2H4在碱性条件下失去电子生成N2，b为负极，电极反应为N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O，根据电解池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极，则钠离子经c移向左侧（a），氯离子经d移向右侧（b），c、d分别是阳离子交换膜和阴离子交换膜，据此解答。 【详解】A．根据分析，电极a是正极，A正确； B．根据分析，电极b的反应式：N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O，B正确； C．根据N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O，每生成1molN2，转移4mol电子，根据电荷守恒，有4molNaCl发生迁移，C错误； D．根据分析，离子交换膜c、d分别是阳离子交换膜和阴离子交换膜，D正确； 故选C。 21. 实验小组探究H2O2与KI的反应，实验方案如下表。下列说法不正确的是 序号 ① ② ③ 实验装置及操作 实验现象 溶液无明显变化 溶液立即变为黄色，产生大量无色气体；溶液温度升高；最终溶液仍为黄色 溶液立即变为棕黄色，产生少量无色气体；溶液颜色逐渐加深，温度无明显变化；最终有紫黑色沉淀析出 已知：a．碘单质的固体为紫黑色。 b．碘单质在水中：浓度较低时，浅黄→黄色；浓度较高时，棕黄→深棕色。 A. KI对H2O2分解有催化作用 B. 对比②和③，酸性条件下H2O2氧化KI的速率更大 C. 对比②和③，②中的现象可能是因为H2O2分解的速率大于H2O2氧化KI的速率 D. 实验②③中的温度差异说明，H2O2氧化KI的反应放热 【答案】D 【解析】 【分析】由题意可知，实验①溶液无明显变化，说明在常温下、酸性条件下分解反应也很慢；实验②说明在相同温度下，未加酸，但是加入少量KI固体能加快反应速率，生成大量无色气体，并产生少量碘单质；实验③是在相同温度、酸性的条件下，生成的气体减少、碘单质的浓度也迅速增大，并且还有碘单质沉淀。 【详解】A．对比实验①和③。两实验均在酸性条件下进行，加入KI的实验③有气体生成，而未加KI的实验①无现象，此对比可说明KI对H2O2分解有催化作用，A正确； B．对比②和③，③中的颜色更深，说明实验③中生成的初始速率更大，即酸性条件下H2O2氧化KI的速率更大，B正确； C．对比②和③，②中生成大量的气体，但是碘单质的浓度很低，说明H2O2分解的速率大于H2O2氧化KI的速率，C正确； D．因为②中H2O2分解的速率大于H2O2氧化KI的速率，对比实验②③中的温度差异说明，H2O2分解反应放热，D错误； 故答案选D。 第二部分 非选择题(共58分) 本部分共5道大题。 22. 化学与生产、生活密切相关，不同化学物质在不同领域发挥着重要作用。 （1）补齐下列物质与其用途之间的连线。___________。 物质 用途 A．乙酸————a．清除水垢 B．甲烷 b．做消毒剂 C．氧化铁 c．作清洁燃料 D．次氯酸钠 d．作红色涂料 （2）阅读短文，回答下列问题。 将CH4和CO2转化为CO和H2被称为甲烷干重整(DRM)反应。利用CO和H2作为原料，可进一步反应合成烃类燃料、醇类、醛类等重要化学品。DRM反应在减少CO2、利用CH4的碳资源以及提供化学原料方面具有重要的社会和经济价值。 中国科研团队运用离子交换和空间限域策略，通过对TiO2纳米管上的Pt位点进行原子级调控，在基态和光激发态下实现了局部电荷重排，促进了CH4和CO2分子在活性位点的定向吸附与活化，在光驱动下实现了CH4和CO2的高效稳定转化。结构分析、原位表征结合理论计算表明Pt单原子、Pt亚纳米团簇与载体之间的电子相互作用是实现CH4-CO2高效转化的关键。该研究阐明了活性位点与界面态调控在DRM反应中的关键作用，为多分子协同反应光催化剂的设计提供了宝贵指导。 ①甲烷干重整反应中CO2作___________(填“氧化剂”或“还原剂”)。 ②下列说法正确的是___________(填字母序号)。 a．CH4属于有机化合物 b．利用CO和H2合成烃类燃料时，有化学键的断裂和形成 ③依据以上短文，判断下列说法是否正确(填“是”或“否”)。 a．通过对TiO2纳米管上的Pt位点进行原子级调控，在基态和光激发态下实现了全部电荷重接___________ b．Pt单原子、Pt亚纳米团簇与载体之间的电子相互作用是实现CH4-CO2高效转化的关键___________ c．该研究为多分子协同反应光催化剂的设计提供了宝贵指导 ___________ ④甲烷干重整反应的意义是___________(写出1条即可)。 【答案】（1）B-c；C-d；D-b （2） ①. 氧化剂 ②. a、b ③. 否 ④. 是 ⑤. 是 ⑥. 减少CO2的排放/合理利用CH4的碳资源/提供化学原料/实现绿色催化转化 【解析】 【小问1详解】 乙酸具有酸性，能清除水垢；甲烷燃烧生成二氧化碳和水，为清洁燃料；氧化铁为红色固体，可以做红色涂料；次氯酸钠具有氧化性，可以做消毒剂；故为：，即B-c；C-d；D-b。 【小问2详解】 ①甲烷干重整反应中CO2生成CO，碳元素化合价降低被还原，二氧化碳为氧化剂； ②a．CH4为最简单的有机化合物，a正确； b．利用CO和H2合成烃类燃料时，反应过程中有新物质生成，则有化学键的断裂和形成，b正确； 故选ab； ③依据以上短文，判断下列说法是否正确(填“是”或“否”)。 a．由题意，通过对TiO2纳米管上的Pt位点进行原子级调控，在基态和光激发态下实现了局部电荷重排，故为：否； b．由题意，Pt单原子、Pt亚纳米团簇与载体之间的电子相互作用是实现CH4-CO2高效转化的关键，故为：是； c．由题意，该研究阐明了活性位点与界面态调控在DRM反应中的关键作用，为多分子协同反应光催化剂的设计提供了宝贵指导，故为：是； ④由题意：甲烷干重整(DRM)反应可以将CH4和CO2转化为CO和H2，利用CO和H2作为原料，可进一步反应合成烃类燃料、醇类、醛类等重要化学品，DRM反应在减少CO2、利用CH4的碳资源以及提供化学原料方面具有重要的社会和经济价值。 23. 按要求完成下列填空。 （1）有下列组合：a．与；b．O2与O3；c．金刚石与石墨；d．CH4与C3H8；e．与；f．与 ①互为同素异形体的是___________(填字母序号，下同)。 ②互为同位素的是___________。 ③互为同系物的是___________。 ④互为同分异构体的是___________。 ⑤属于同一物质的是___________。 （2）几种烷烃分子的球棍模型如下图所示。 ①D的系统名称为___________；E的分子式为___________。 ②B的一氯代物有___________种；A的二氯代物有___________种。 ③相同状况下，等质量的上述气态烃A、B、C，充分燃烧时，消耗O2的量最多的是___________(填字母序号)。 ④上述某烷烃(A～B)完全燃烧后生成了17.6gCO2和9.0g水，则该烃为___________(填字母序号)。 【答案】（1） ①. b、c ②. a ③. d ④. f ⑤. e （2） ①. 2-甲基丁烷 ②. C5H12 ③. 2 ④. 4 ⑤. A ⑥. B 【解析】 【小问1详解】 ①同素异形体是指由同一种化学元素构成具有不同性质的单质，互为同素异形体的是b、c； ②同位素是指质子数相同（属于同一种元素）、但中子数不同的原子，互为同位素的是a； ③同系物是指结构相似、分子组成上相差一个或若干个 CH2原子团的有机化合物，互为同系物的是d； ④同分异构体是指分子式相同，但结构不同（原子排列顺序或空间构型不同）的化合物，互为同分异构体的是f; ⑤属于同一物质的是e； 【小问2详解】 ①根据球棍模型可知，A是丙烷（C3H8）、B是正丁烷（C4H10）、C是正戊烷（C5H12）、D是异戊烷（C5H12）、E是新戊烷（C5H12）；D的系统名称为2-甲基丁烷； ②B有两种等效氢（），一氯代物有2种；A的二氯代物有4种，分别是、、、； ③烷烃燃烧的通式为 ，设烷烃的质量为1 g，则消耗O2的物质的量为mol，n越大消耗的O2越少，所以等质量的烷烃消耗O2最多的为A； ④17.6 g CO2的物质的量为 ，则 ，9.0 g水的物质的量为 ，则 ， ，碳氢个数比为2：5，该烃为B。 24. 我国科学家研发的通过太阳能发电电解水制H2，再将CO2催化加H2合成甲醇CH3OH(结构式：)的项目为实现“双碳”目标(碳达峰与碳中和)做出了贡献。 I．一定温度下，在2L容积不变的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，发生反应：，测得CO2的物质的量随时间变化如下表所示。 t/min 0 2 5 10 15 1 0.75 0.5 0.25 0.25 （1）从反应开始到末，CO2的平均反应速率v(CO2)=___________。 （2）对比表中数据，从0min到5min CO2的物质的量变化比反应5min到10min CO2的物质的量变化更大，可能的原因是___________。 （3）已知CO2催化加H2合成甲醇(CH3OH)为放热反应，能合理表示该过程能量变化的示意图是___________(填字母序号)。 a． b． c． d． （4）下列能作为该反应达到化学平衡状态标志的是___________(填字母序号)。 A. 断裂3molH-H的同时形成3molH-O B. 气体的压强不再变化 C. 混合气体的平均相对分子质量不再变化 D. 容器内气体密度不再改变 Ⅱ．H2还原CO2电化学法制备甲醇(CH3OH)的工作原理如下图所示： （5）通入CO2的一端发生的电极反应式为___________。 Ⅲ．甲醇燃料电池具有能量转化率高、绿色无污染等特点，工作原理如下图所示。 （6）电极A是电池的___________极(填“正”或“负”)。 （7）稀硫酸溶液中，的移动方向为___________(填“A→B”或“B→A”)。 （8）电极B上发生的电极反应式为___________。 【答案】（1） （2）0～5min时反应物的浓度更大，反应速率更快(或随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，反应速率减慢) （3）d （4）BC （5） （6）负 （7）B→A （8） 【解析】 【小问1详解】 从反应开始到5 min末，二氧化碳的物质的量由1 mol减少至0.5 mol，反应速率，答案为； 【小问2详解】 在恒容容器中，0～5min时反应物的物质的量大、浓度大，反应速率快，随着反应的进行，反应物逐渐减少，浓度减小，反应速率减慢，相同时间内反应物的减少量减小，答案为0～5min时反应物的浓度更大，反应速率更快(或随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，反应速率减慢)； 【小问3详解】 放热反应中生成物总能量小于反应物总能量，排除bc；化学反应发生时，反应物先吸收能量断裂化学键，反应体系能量升高，然后形成新的化学键，释放能量，由此可排除a项，答案为d； 【小问4详解】 A．由反应可知断裂键和形成键均表示正反应，没有体现逆反应，不能判断反应是否达到平衡，A不符合题意； B．在恒容容器内发生反应，容器内气体分子数减小，压强降低，则压强不再变化时反应达到平衡状态，B符合题意； C．混合气体平均相对分子质量，发生反应，气体总物质的量减小，气体总质量不变，混合气体平均相对分子质量增大，反应达到平衡，混合气体平均相对分子质量不再变化，C符合题意； D．密度，恒容容器内气体体积不变，反应中各物质均为气体，容器内气体总质量不变，容器内气体密度不随反应的进行而改变，不能判断反应是否达到平衡，D不符合题意； 答案选BC； 【小问5详解】 由图示可知，转化为，碳元素化合价由+4价降低至-2价，发生还原反应，通入的电极为正极，在酸性环境下（稀硫酸），电极反应式为； 【小问6详解】 甲醇燃料电池中通入甲醇（可燃物）的一端为负极，通入氧气（助燃剂）的一端为正极，由图可知电极A通入甲醇作负极，答案为负； 【小问7详解】 该甲醇燃料电池中电极A为负极、电极B为正极，电池工作时阴离子移向负极，由电极B移向电极A，答案为B→A； 【小问8详解】 电极B为正极，氧气得电子发生还原反应生成水，电极反应式为。 25. 甲烷(CH4)的综合利用是各国科学家研究的重要课题。 （1）实验室用下图装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验，下列说法正确的是___________(填字母序号)。 A．一段时间后，试管中气体颜色逐渐变浅，试管内液面上升，试管内壁有油状液滴出现 B．可以用CH4与Cl2以物质的量之比为1：1混合来制取纯净的一氯甲烷 C．二氯甲烷有2种同分异构体 D．可以用排饱和食盐水法分别收集甲烷和氯气 E．只能生成四种含氯的化合物 F．为加快化学反应速率，应在强光照射下完成 G．反应后试管内壁出现了黄色油状液滴，可能是甲烷的氯代产物溶解了未反应的Cl2 （2）甲烷与氯气反应生成一氯甲烷的化学方程式为___________；反应类型为___________。 （3）若将2molCH4与一定量的Cl2反应，得到等物质的量的4种氯代产物，则消耗Cl2的物质的量为___________mol。 （4）CH4氯代的机理为自由基(带有单电子的原子或原子团CH2)反应，包括以下几步： I链引发 III链传递 III链终止 …… 写出由CH3Cl生成CH2Cl2过程中链传递阶段的方程式：___________；___________。 【答案】（1）ADG （2） ①. ②. 取代反应 （3）5 （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 A．甲烷与氯气在光照下反应消耗氯气，故反应一段时间后试管中气体的颜色会逐渐变浅，试管内压强减小，饱和食盐水的液面会上升，生成的二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷均为油状物，A正确； B．甲烷与氯气在光照下反应中，生成的4种氯代物的反应同时进行，不可能会制取到纯净的一氯甲烷，B错误； C．因为甲烷为正四面体结构，所有氢原子等效，氯原子取代了2个氢原子的位置也是等效的，故二氯甲烷只有1种结构，C错误； D．甲烷和氯气均不与饱和食盐水反应，即可用排饱和食盐水法分别收集甲烷和氯气，D正确； E．反应过程中，除了生成氯代物之外，还有HCl生成，故生成的含氯化合物有5种，E错误； F．纯净的甲烷与氯气在强光的照射下会发生剧烈的自由基反应，短时间内放出大量的热，还有可能会发生爆炸，故不能在强光照射下进行反应，F错误； G．纯净的氯代物是无色的，反应后试管内壁出现黄色油状液滴可能是氯代产物溶解了未反应的Cl2，G正确； 故答案选ADG； 【小问2详解】 甲烷与氯气反应生成一氯甲烷的化学方程式为；该反应类型为取代反应； 【小问3详解】 甲烷与氯气反应的化学方程式为：，，，，由题意可知，设4种氯代产物的物质的量分别为x mol，则4x=2，解得x=0.5，则所需氯气的物质的量为n(Cl2)=(1+2+3+4)×0.5mol=5mol； 【小问4详解】 由题意可知，由CH3Cl生成CH2Cl2过程中链传递阶段的方程式为：和。 26. 某课外小组用实验的方法探究影响化学反应速率的因素。 （1）甲同学用Cu、Fe、Mg和同浓度的硫酸反应，实验报告如下表。 实验步骤 现象 ①分别取等体积的 2 mol/L硫酸于三支试管中 ②分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg 反应快慢：Mg＞Fe＞Cu 甲同学的实验目的是___________；实验中选择“大小、形状相同”的Cu、Fe、Mg的目的___________；若其他条件相同，可得出的实验结论是___________。 （2）乙同学利用压强传感器等数字化实验设备测定容器中的压强随气体产量改变的情况，探究镁与不同浓度硫酸(其他条件相同)的反应速率，两组实验所用药品如下表。 序号 镁条的质量/g 硫酸 物质的量浓度(mol/L) 体积/mL i 0.01 1.0 2 ii 0.01 0.5 2 实验结果如下图1所示。 ①实验i对应上图1中曲线___________(填“a”或“b”)，图1中曲线上的斜率越大，说明反应速率___________(填“越快”、“越慢”或“无法确定”)。 ②分析实验ii对应的曲线可知，反应开始阶段，化学反应速率不断加快，原因是___________；随着反应的不断进行，速率逐渐减慢，原因是___________。 （3）丙同学通过三组实验证实镁与盐酸反应时，Cl-的浓度对反应速率有影响。实验装置(夹持装置已略去，气密性良好)如图2所示。 【实验过程】向反应器中加入50 mLpH=1.5的盐酸和一定量固体(加入NaCl固体后溶液体积变化忽略不计)。NaCl充分溶解后，加入相同形状、相同质量的镁条，开始计时。采集反应器中的压强数据，获得三个时间段内的压强变化(Δp)如下表。 【已知】实验过程中，反应器内的气体温度无明显变化。 加入的n(NaCl)/mol 6 min~7 min 8 min~9 min 10 min~11 min 实验Ⅰ 0.00 0.121 0.153 0.182 实验Ⅱ 0.01 0.364 0.393 0.422 实验Ⅲ 0.02 0.433 0.482 0.544 【问题与讨论】 ①向反应器中加入NaCl固体的目的是___________。 ②对比三组实验相同时间段内的数据可知：在该实验条件下，Cl-的浓度对镁与盐酸反应速率的影响是___________。 【答案】（1） ①. 探究金属本身的性质(或内因)与反应速率的关系(或探究不同金属与同浓度硫酸反应的速率差异)(或探究金属的活动性对金属与稀硫酸反应的反应速率的影响) ②. 排除金属表面积对反应速率的影响(或控制单一变量) ③. (其他条件相同时)金属的活动性越强，与同浓度硫酸反应的速率越快 （2） ①. a ②. 越快 ③. 反应放热，温度升高，化学反应速率加快 ④. 硫酸(或H+)的浓度逐渐降低，化学反应速率减慢 （3） ①. 增大Cl-浓度 ②. 随着Cl-浓度增大，镁与盐酸反应速率增大 【解析】 【小问1详解】 甲同学选择大小、形状相同的Cu、Fe、Mg与等体积等浓度的硫酸反应，故甲同学的实验目的是探究金属本身的性质(或内因)与反应速率的关系；实验中选择“大小、形状相同”的Cu、Fe、Mg的目的是控制单一变量；若其他条件相同，可得出的实验结论为：其他条件相同时，金属的活动性越强，与同浓度硫酸反应的速率越快。 【小问2详解】 ①实验i硫酸浓度更大，反应速率更快，斜率更大，故对应上图1中曲线a，图1中曲线上的斜率越大，说明反应速率越快； ②分析实验ii对应的曲线可知，反应开始阶段，化学反应速率不断加快，原因是反应放热，温度升高，化学反应速率加快；随着反应的不断进行，速率逐渐减慢，原因是硫酸(或H+)的浓度逐渐降低，化学反应速率减慢。 【小问3详解】 ①向反应器中加入NaCl固体的目的是增大Cl-浓度； ②对比三组实验相同时间段内数据可看出，在该实验条件下，随着浓度增大，镁与盐酸反应速率增大。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $