精品解析：河南信阳高级中学新校（贤岭校区）、老校（文化街校区）2025-2026学年高一下学期5月测试（一）化学试题

河南省信阳高级中学新校(贤岭校区)、老校(文化街校区) 2025-2026学年高一下期05月测试(一) 化学试题 可能用到的相对原子质量H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Al 27 S 32 Cl 35.5 Co 59 一、选择题(每题只有一个正确答案。) 1. 近年来，我国在航天、通信等领域取得了举世瞩目的成就。下列说法错误的是 A. 我国歼-35A战斗机隐形涂层含石墨烯，石墨烯和石墨互为同素异形体 B. 天问一号探测器使用新型SiC增强铝基复合材料，SiC具有硬度大、熔点低的特点 C. “墨子号”卫星的成功发射实现了光纤量子通信，光纤的主要成分为SiO2 D. “神舟二十一号”发动机的耐高温结构材料Si3N4是一种新型无机非金属材料 2. 下列过程的方程式书写正确的是 A. 实验室用加热固体的方法制备氨气： B. 甲烷与溴蒸气在光照条件下反应生成二溴甲烷： C. 常温下，向浓硝酸中加入铁： D. 工业冶炼单质钠：(熔融) 3. 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： 4. 下列关于有机物同分异构体数目的分析不正确的是 A. 无同分异构体 B. 的一氯代物有4种 C. 分子式为的有机物的二氯取代物有12种 D. “立方烷”如图所示呈正六面体结构，其六氯代物有3种 5. 已知由短周期元素形成的甲、乙、丙、丁可以发生如图所示转化关系（部分反应的生成物已略去）。下列说法正确的是 A. 若甲为最简单的烃类，则丁为强酸 B. 若乙具有漂白性，则三步反应均为氧化还原反应 C. 若丙为红棕色气体，则甲可能与丁反应生成盐 D. 若丁为一种强碱，则丙中含有离子键和极性键 6. 实验室探究甲烷与氯气反应的装置如图。下列说法正确的是 A. 饱和溶液可以换成溶液 B. 光照时，试管内气体颜色逐渐变浅，液面上升 C. 甲烷与氯气发生取代反应时，能生成五种有机物 D. 若开始反应前试管中的甲烷和氯气的体积比为，充分反应后试管内充满液体 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. 氮、硫及其化合物的价类二维图如下图所示，下列说法正确的是 A. z的浓溶液可用作干燥剂，但不能干燥气体a、u、w B. w与氯水混合漂白能力一定增强 C. d、w、x均可与水反应生成酸，都属于酸性氧化物 D. 装有e或z的浓溶液的试剂瓶长期敞口放置浓度均会减小，减小的原因不相同 9. 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 10. 图示为发表于《科学进展》的一种能够捕捉的电化学装置，下列说法正确的是 A. 该装置将化学能转化为电能，还能减少酸雨的形成 B. 正极的电极反应为 C. 每生成的草酸铝，外电路中转移电子 D. 在捕捉二氧化碳的过程中，不断移向石墨电极附近 11. T℃，2NO2(g)N2O4(g) △H＜0，该反应正、逆反应速率与浓度的关系为v正=k正c2(NO2)，v逆=k逆c(N2O4)(k正、k逆为速率常数)。结合图像，下列说法错误的是 A. 图中表示lgv逆～lgc(N2O4)的线是n B. 当2v正(N2O4)=v逆(NO2)时，说明反应达到平衡状态 C. T℃时，向2L的容器中充入5molN2O4气体和1molNO2气体，此时v正＜v逆 D. T℃时，向刚性容器中充入一定量NO2气体，平衡后测得c(N2O4)为1.0mol•L-1，则平衡时，v正的数值为10a 12. 某小组同学欲通过实验探究影响金属与酸反应速率的因素，进行下列实验。 实验装置 序号 实验操作 实验现象 实验1 取下胶塞，放入一小片金属钠，迅速塞上胶塞 钠浮在液面上并来回移动，表面出现有白色固体；白色固体逐渐沉到烧杯底部，液体不沸腾；气球迅速鼓起，15s时测量气球直径约为3cm 实验2 取下胶塞，放入与钠表面积基本相同的镁条，迅速塞上胶塞 镁条开始时下沉，很快上浮至液面，片刻后液体呈沸腾状，同时产生大量白雾；气球迅速鼓起，15s时测量气球直径约为5cm 下列说法不正确的是 A. 实验1获得的白色小颗粒可用焰色反应检验其中的Na元素 B. 对比实验1与实验2，不能说明钠比镁的金属活动性强 C. 对比实验1与实验2，能说明同温下NaCl的溶解度比MgCl2的小 D. 金属钠、镁与盐酸反应的速率与生成物状态等因素有关 13. 铜催化下，由CO2电合成正丙醇的关键步骤如图所示。下列说法不正确的是 A. I到Ⅱ的过程中有水生成 B. Ⅱ到Ⅲ的过程发生还原反应 C. Ⅳ的示意图为 D. Ⅲ到IV的过程需要吸收能量 14. 经查阅甲烷具有一定的还原性，可将氧化铜还原为单质铜。某化学小组利用如图装置进行实验。 已知：①装置A为甲烷的发生装置，其中的Al元素最终以的形式存在； ②(红)； ③(黑)。 下列说法错误的是 A. 连接好装置并检查气密性后先打开分液漏斗的活塞，一段时间后再点燃酒精灯 B. 装置A中发生反应的化学方程式为 C. 若装置E中溶液变浑浊、装置F中产生黑色沉淀，说明甲烷还原氧化铜生成2种气体产物 D. 实验后取玻璃管中固体少许加入适量稀盐酸，若未完全溶解，则固体中含有 二、非选择题 15. 原电池是化学能转化为电能的装置，人们已经将原电池原理应用于环保领域。 （1）通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图所示。 ①Pt电极上发生的是___________反应(填“氧化”或“还原”)。 ②写出NiO电极的电极反应式：___________。 ③理论上，Pt电极消耗，NiO极消耗NO___________g。 （2）借助微生物电极，利用下图装置处理含氰废水。 注：可以通过质子交换膜，其它离子不可以。 ①写出(羟基自由基，中性原子团)的电子式___________。 ②写出b极的电极反应式：___________。 ③电池工作过程中，下列说法中正确的有___________(填字母序号)。 a．从底部通入空气有利于空气与电极的充分接触 b．若催化剂为，产生的反应为 c．选择合适的微生物，该装置能实现有机废水和含氰废水的联合处理 ④电池工作过程中，a极区溶液中的pH几乎保持不变，结合电极反应式说明原因：___________(忽略溶液温度、体积变化)。 16. 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%) 17. 1,2-二氯乙烷是杀菌剂稻瘟灵和植物生长调节剂矮壮素的中间体。它不溶于水，易溶于有机溶剂，沸点83.6℃；在光照下易分解：碱性条件下易水解。化学家们提出了“乙烯液相直接氯化法”制备1,2-二氯乙烷，相关反应原理和实验装置图如下。 已知：；甘油的沸点为290℃。 请回答以下问题： （1）仪器A的名称是___________，装置Ⅵ中水的作用是___________。 （2）①装置Ⅳ中多孔球泡的作用是___________。 ②Ⅳ中反应前先加入少量1,2-二氯乙烷液体，其作用是___________(填序号)。 a．溶解和乙烯 b．作催化剂 c．促进气体反应物间的接触 ③写出装置Ⅳ中发生的化学反应方程式___________，反应类型为___________。 ④制得的1,2-二氯乙烷中溶解有、乙烯，可适当加热将气体逐出，逐出的气体可依次通过NaOH溶液、___________以达到尾气处理的目的。 （3）Ⅶ装置中采用甘油浴加热，该加热方式的优点是___________。 18. 铬(Cr)和钒(V)具有广泛用途。铬钒渣中Cr元素和V元素以低价态含氧酸盐及氧化物形式存在，主要杂质为Fe2O3、Al2O3、As2O3等，从铬钒渣中分离提取Cr元素和V元素的一种流程如下图所示。 已知： i．最高价铬酸根在酸性介质中以形式存在，在碱性介质中以形式存在 ii．金属浸出率=×100% （1）“煅烧”步骤中，Cr元素、V元素和As元素分别被氧化为相应的可溶最高价含氧酸盐___________(填化学式)、NaVO3和Na3AsO4。 （2）水浸渣的主要成分为___________。 （3）将“沉淀”步骤的主要离子方程式(口___________+口___________=口Al(OH)3↓+口___________)补充完整：___________。 （4）“除砷”步骤中，除砷率随pH变化如图所示。 使Mg2+、与以MgNH4AsO4的形式沉淀，该步需要控制溶液的pH为___________以达到最好的除砷效果。当pH过大时，除砷率降低的原因是___________。 （5）“分离钒”步骤中，将溶液pH调到1.8左右得到V2O5沉淀。V2O5在pH<1时，溶解为或VO3+；在碱性条件下，溶解为或。上述性质说明V2O5为___________(填“酸性”“碱性”或“两性”)氧化物。 （6）取一定量铬钒渣(含mg铬元素)经上述流程得含铬溶液，定容至500mL。取50mL定容后溶液，在酸性条件下，滴加cmol/L含Fe2+的溶液，至vmL时恰好完全反应。已知：被还原为Cr3+，则该流程中Cr的浸出率为___________(写出表达式)。 （7）研究表明，也可利用下图中转化关系，实现铬钒渣中Cr2O3的快速转化。 上述过程总反应的离子方程式是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河南省信阳高级中学新校(贤岭校区)、老校(文化街校区) 2025-2026学年高一下期05月测试(一) 化学试题 可能用到的相对原子质量H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Al 27 S 32 Cl 35.5 Co 59 一、选择题(每题只有一个正确答案。) 1. 近年来，我国在航天、通信等领域取得了举世瞩目的成就。下列说法错误的是 A. 我国歼-35A战斗机隐形涂层含石墨烯，石墨烯和石墨互为同素异形体 B. 天问一号探测器使用新型SiC增强铝基复合材料，SiC具有硬度大、熔点低的特点 C. “墨子号”卫星的成功发射实现了光纤量子通信，光纤的主要成分为SiO2 D. “神舟二十一号”发动机的耐高温结构材料Si3N4是一种新型无机非金属材料 【答案】B 【解析】 【详解】A．石墨烯和石墨都是碳元素组成的结构不同的单质，二者互为同素异形体，A正确； B．SiC属于共价晶体，特点是硬度大、熔点高，选项中“熔点低”的表述错误，B错误； C．光导纤维的主要成分为SiO2，C正确； D．Si3N4具有耐高温、耐腐蚀等优良性能，属于新型无机非金属材料，D正确； 故答案选B。 2. 下列过程的方程式书写正确的是 A. 实验室用加热固体的方法制备氨气： B. 甲烷与溴蒸气在光照条件下反应生成二溴甲烷： C. 常温下，向浓硝酸中加入铁： D. 工业冶炼单质钠：(熔融) 【答案】D 【解析】 【详解】A．实验室制备氨气采用加热与固体混合物的方法，固体间反应不存在自由移动的离子，不能书写离子方程式，A错误； B．甲烷与溴蒸气在光照下发生取代反应，生成二溴甲烷的同时生成，无氢气生成，方程式产物书写错误，B错误； C．常温下铁遇浓会发生钝化，表面生成致密氧化膜阻止反应持续进行，不会发生选项给出的反应，C错误； D．工业冶炼单质钠采用电解熔融的方法，反应方程式 书写正确，D正确； 故选D 3. 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．中子数为10的氧原子，质量数为18，该核素表示为，故B正确； C．核外电子数为18，的结构示意图为，故C正确； D．是由和组成的离子化合物，电子式为，故D错误； 选D。 4. 下列关于有机物同分异构体数目的分析不正确的是 A. 无同分异构体 B. 的一氯代物有4种 C. 分子式为的有机物的二氯取代物有12种 D. “立方烷”如图所示呈正六面体结构，其六氯代物有3种 【答案】C 【解析】 【详解】A．（丙烷）的碳链上没有支链，只有一种结构，不存在同分异构体，故A正确； B．为3-甲基戊烷，结构简式为，分子中存在4种不同化学环境的氢原子，其一氯代物有4种，故B正确； C．分子式为的有机物有正丁烷和异丁烷两种，正丁烷的二氯代物有6种结构异构体，考虑立体异构后共有10种，异丁烷的二氯代物有3种结构异构体，均不存在立体异构，因此的二氯取代物共有9种结构异构体，或总共13种（包含立体异构），而不是12种，故C错误； D．“立方烷”分子中8个氢原子等效，其六氯代物的同分异构体数目与其二氯代物的同分异构体数目相同，其二氯代物有邻、间、对3种，即其六氯代物有3种，故D正确； 故选C。 5. 已知由短周期元素形成的甲、乙、丙、丁可以发生如图所示转化关系（部分反应的生成物已略去）。下列说法正确的是 A. 若甲为最简单的烃类，则丁为强酸 B. 若乙具有漂白性，则三步反应均为氧化还原反应 C. 若丙为红棕色气体，则甲可能与丁反应生成盐 D. 若丁为一种强碱，则丙中含有离子键和极性键 【答案】C 【解析】 【详解】A．最简单的烃类为甲烷，甲烷与O2反应生成乙为CO，CO与O2反应生成丙为CO2，CO2与H2O反应生成丁为H2CO3，但H2CO3为弱酸，A项错误； B．若乙具有漂白性，如乙为SO2，则甲为S或H2S，S与O2生成乙为SO2，SO2与O2生成丙为SO3，SO3与H2O生成丁为H2SO4，第三步反应无化合价变化，不属于氧化还原反应，B项错误； C．若丙为红棕色气体，则丙为NO2，可知乙为NO，甲可能为NH3，NO2与H2O反应生成丁为HNO3，NH3与HNO3反应生成NH4NO3，C项正确； D．若丁为强碱，如NaOH，则丙为Na2O2、乙为Na2O、甲为Na，Na2O2由Na+和构成，则其含离子键和非极性键，D项错误； 答案选C。 6. 实验室探究甲烷与氯气反应的装置如图。下列说法正确的是 A. 饱和溶液可以换成溶液 B. 光照时，试管内气体颜色逐渐变浅，液面上升 C. 甲烷与氯气发生取代反应时，能生成五种有机物 D. 若开始反应前试管中的甲烷和氯气的体积比为，充分反应后试管内充满液体 【答案】B 【解析】 【详解】A．会与发生反应，会消耗反应物氯气，因此不能替换饱和食盐水，A错误； B．氯气为黄绿色气体，光照下甲烷与氯气发生取代反应，氯气被逐渐消耗，因此气体颜色逐渐变浅，反应后气体总物质的量减少，试管内压强减小，且生成的溶于水，因此试管内液面上升，B正确； C．甲烷与氯气的取代产物为、、、和，其中是无机物，有机物共4种，C错误； D．该反应为链式取代反应，无论反应物比例如何，产物中一定存在气态有机物，因此试管不可能充满液体，D错误； 故选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. 氮、硫及其化合物的价类二维图如下图所示，下列说法正确的是 A. z的浓溶液可用作干燥剂，但不能干燥气体a、u、w B. w与氯水混合漂白能力一定增强 C. d、w、x均可与水反应生成酸，都属于酸性氧化物 D. 装有e或z的浓溶液的试剂瓶长期敞口放置浓度均会减小，减小的原因不相同 【答案】D 【解析】 【分析】a是N的-3价氢化物，a为；b是；c是N的+2价氧化物，c为；d是N的+4价氧化物，d为；e为N的+5价酸，e为；同理得：u为，v为单质，w为，x为，y为，z为。 【详解】A．浓是酸性干燥剂，不能干燥a()，且有强氧化性，不能干燥还原性气体u()，但浓硫酸不与w()反应，可以干燥w，A错误； B．与氯水会发生反应：，生成物均没有漂白性，混合漂白能力会降低，B错误； C．酸性氧化物的定义是与碱反应只生成一种盐和水的氧化物，与碱反应生成两种盐和水：，不满足酸性氧化物的定义，C错误； D．浓硝酸具有挥发性，且见光或加热会分解：，浓度减小；浓硫酸具有吸水性，长期敞口放置吸水导致浓度减小，二者减小的原因不相同，D正确； 故选D。 9. 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。 10. 图示为发表于《科学进展》的一种能够捕捉的电化学装置，下列说法正确的是 A. 该装置将化学能转化为电能，还能减少酸雨的形成 B. 正极的电极反应为 C. 每生成的草酸铝，外电路中转移电子 D. 在捕捉二氧化碳的过程中，不断移向石墨电极附近 【答案】B 【解析】 【分析】该原电池中，Al为负极失电子生成Al3+，正极上CO2得电子生成草酸根离子，Al3+与草酸根离子结合生成草酸铝。 【详解】A．该装置为原电池，将化学能转化为电能，但是消耗的CO2不是引起酸雨的气体，无法减少酸雨的形成，A错误； B．正极上，CO2得电子生成草酸根离子，电极反应式为，B正确； C．草酸铝化学式为Al2(C2O4)3，每生成1mol草酸铝，则有2molAl3+被消耗，外电路中转移电子数为6mol，C错误； D．原电池中，阴离子向负极移动，故草酸根离子不断向Al电极移动，D错误； 故答案选B。 11. T℃，2NO2(g)N2O4(g) △H＜0，该反应正、逆反应速率与浓度的关系为v正=k正c2(NO2)，v逆=k逆c(N2O4)(k正、k逆为速率常数)。结合图像，下列说法错误的是 A. 图中表示lgv逆～lgc(N2O4)的线是n B. 当2v正(N2O4)=v逆(NO2)时，说明反应达到平衡状态 C. T℃时，向2L的容器中充入5molN2O4气体和1molNO2气体，此时v正＜v逆 D. T℃时，向刚性容器中充入一定量NO2气体，平衡后测得c(N2O4)为1.0mol•L-1，则平衡时，v正的数值为10a 【答案】C 【解析】 【分析】v正=k正c2(NO2)，v逆=k逆c(N2O4)，则lgv正=lgk正+2lg c(NO2)、lgv逆=lgk逆+lg c(N2O4)，则lgv逆～lgc(N2O4)的斜率较小，则表示lgv逆～lgc(N2O4)的线是n、表示lgv正～lgc(N2O4)的线是m； 【详解】A．由分析可知，图中表示lgv逆～lgc(N2O4)的线是n，A正确； B．反应速率比等于反应的化学系数比，当2v正(N2O4)=v逆(NO2)时，正逆反应速率相等，则反应达到平衡状态，B正确； C．结合分析可知，lgk正=a+2、lgk逆=a，k正=10a+2、k逆=10a，达到平衡时，v正= v逆，则平衡常数；T℃时，向2L的容器中充入5molN2O4气体和1molNO2气体，，则反应正向进行，此时v正>v逆，C错误； D．T℃时，向刚性容器中充入一定量NO2气体，平衡后测得c(N2O4)为1.0mol•L-1，则平衡时，，，则v正=k正c2(NO2)=10a，D正确； 故选C。 12. 某小组同学欲通过实验探究影响金属与酸反应速率的因素，进行下列实验。 实验装置 序号 实验操作 实验现象 实验1 取下胶塞，放入一小片金属钠，迅速塞上胶塞 钠浮在液面上并来回移动，表面出现有白色固体；白色固体逐渐沉到烧杯底部，液体不沸腾；气球迅速鼓起，15s时测量气球直径约为3cm 实验2 取下胶塞，放入与钠表面积基本相同的镁条，迅速塞上胶塞 镁条开始时下沉，很快上浮至液面，片刻后液体呈沸腾状，同时产生大量白雾；气球迅速鼓起，15s时测量气球直径约为5cm 下列说法不正确的是 A. 实验1获得的白色小颗粒可用焰色反应检验其中的Na元素 B. 对比实验1与实验2，不能说明钠比镁的金属活动性强 C. 对比实验1与实验2，能说明同温下NaCl的溶解度比MgCl2的小 D. 金属钠、镁与盐酸反应的速率与生成物状态等因素有关 【答案】C 【解析】 【分析】实验1反应为 ，现象中“白色固体”为生成的 NaCl，沉底说明其溶解度较小或局部饱和析出。气球直径小表明反应速率较慢，可能因 NaCl 固体覆盖金属表面，阻碍反应； 实验2反应为 ，现象中无固体生成（MgCl2 易溶），液体沸腾并产生白雾（反应放热剧烈），气球直径大表明反应速率快，据此分析解答。 【详解】A．Na元素可用焰色试验来检验，若白色小颗粒中含Na元素，则焰色反应为黄色，A正确； B．金属活动性顺序为 Na > Mg，但实验2中镁反应速率更快（气球更大），说明反应速率受生成物状态等因素影响，不能仅凭速率推断活动性强弱，说法正确，B正确； C．实验1有 NaCl 固体析出，实验2无 MgCl2 固体析出，但实验2中液体沸腾（温度高），而实验1未沸腾（温度低）。溶解度受温度影响，因温度不同，无法直接说明同温下 NaCl 溶解度比 MgCl2小，C错误； D．通过上述实验可得出，金属钠、镁与盐酸反应的速率不仅与本身的性质有关，还与生成物状态等因素有关，D正确； 故选C。 13. 铜催化下，由CO2电合成正丙醇的关键步骤如图所示。下列说法不正确的是 A. I到Ⅱ的过程中有水生成 B. Ⅱ到Ⅲ的过程发生还原反应 C. Ⅳ的示意图为 D. Ⅲ到IV的过程需要吸收能量 【答案】D 【解析】 【详解】A．I转化为Ⅱ的过程中，一个氧原子被脱去，在电化学还原条件下，该氧原子会与体系中的质子结合生成水，A正确； B．II到III过程得到，得电子的反应为还原反应，B正确； C．Ⅱ到Ⅲ的过程中生成了一根C-H键，由Ⅲ结合氢离子和电子可知，Ⅲ到Ⅳ也生成了一根C-H键，Ⅳ到Ⅴ才结合CO，可知Ⅳ的示意图为，C正确； D．Ⅲ到Ⅳ的过程，是加H形成C-H键的过程，形成新化学键放出能量，D错误； 故选D。 14. 经查阅甲烷具有一定的还原性，可将氧化铜还原为单质铜。某化学小组利用如图装置进行实验。 已知：①装置A为甲烷的发生装置，其中的Al元素最终以的形式存在； ②(红)； ③(黑)。 下列说法错误的是 A. 连接好装置并检查气密性后先打开分液漏斗的活塞，一段时间后再点燃酒精灯 B. 装置A中发生反应的化学方程式为 C. 若装置E中溶液变浑浊、装置F中产生黑色沉淀，说明甲烷还原氧化铜生成2种气体产物 D. 实验后取玻璃管中固体少许加入适量稀盐酸，若未完全溶解，则固体中含有 【答案】D 【解析】 【分析】A装置发生反应生成CH4，B中碱石灰用于干燥CH4，C中CH4与CuO生成Cu和非金属氧化物，D用于检验水分，E用于检验CO2，F用于检验CO，G进行尾气收集，据此回答。 【详解】A．为避免甲烷在不纯时点燃引发爆炸，连接好装置并检查气密性后，应先打开分液漏斗的活塞，后点燃酒精灯，A正确； B．由已知①可得装置A中发生反应的化学方程式为，B正确； C．装置E中溶液变浑浊说明生成、装置F中产生黑色沉淀说明生成CO，C正确； D．实验后取玻璃管中固体少许加入适量稀盐酸，若未完全溶解，固体可能是未反应完的CuO和Cu或CuO、和Cu或和Cu，D错误； 故选D。 二、非选择题 15. 原电池是化学能转化为电能的装置，人们已经将原电池原理应用于环保领域。 （1）通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图所示。 ①Pt电极上发生的是___________反应(填“氧化”或“还原”)。 ②写出NiO电极的电极反应式：___________。 ③理论上，Pt电极消耗，NiO极消耗NO___________g。 （2）借助微生物电极，利用下图装置处理含氰废水。 注：可以通过质子交换膜，其它离子不可以。 ①写出(羟基自由基，中性原子团)的电子式___________。 ②写出b极的电极反应式：___________。 ③电池工作过程中，下列说法中正确的有___________(填字母序号)。 a．从底部通入空气有利于空气与电极的充分接触 b．若催化剂为，产生的反应为 c．选择合适的微生物，该装置能实现有机废水和含氰废水的联合处理 ④电池工作过程中，a极区溶液中的pH几乎保持不变，结合电极反应式说明原因：___________(忽略溶液温度、体积变化)。 【答案】（1） ①. 还原 ②. NO-2e-+O2-=NO2 ③. 60 （2） ①. ②. O2+2e-+2H+=H2O2 ③. ac ④. a极发生反应C6H12O6-24e-+6H2O=6CO2↑+24H+，生成的数目与通过质子交换膜迁移到b极的数目相等，因此a极区浓度几乎不变，pH几乎不变 【解析】 【分析】NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，该装置为原电池，Pt电极上氧气得电子生成O2-，Pt电极是正极；NiO电极上NO失电子生成NO2，NiO电极是负极。 借助微生物电极，利用下图装置处理含氰废水。电池工作过程中，a极发生反应C6H12O6-24e-+6H2O=6CO2+24H+，b电极发生反应O2+2e-+2H+=H2O2，双氧水在催化剂作用下转化为羟基自由基，羟基自由基在氧化氰。 【小问1详解】 ①根据图示，Pt电极上氧气得电子生成O2-，Pt电极是正极，Pt电极发生的是还原反应。 ②NiO电极上NO失电子生成NO2，NiO电极是负极，负极的电极反应式为NO-2e-+O2-=NO2。 ③该电池正反应为2NO+O2=2NO2，理论上，Pt电极消耗，NiO极消耗2mol NO，消耗NO的质量为60g。 【小问2详解】 ①(羟基自由基，中性原子团)的电子式为。 ②根据图示，b极氧气得电子生成双氧水，b电极是正极，电极反应式O2+2e-+2H+=H2O2。 ③a．空气密度小，从底部通入空气有利于空气与电极的充分接触，故a正确； b．若催化剂为，产生的反应为，故b错误； c．根据图示，有机物在微生物电极失电子发生氧化反应，氧气在正极转化为双氧水，双氧水在催化剂作用下转化为羟基自由基，羟基自由基在氧化氰，所以选择合适的微生物，该装置能实现有机废水和含氰废水的联合处理，故c正确； 选ac。 ④电池工作过程中，a极发生反应C6H12O6-24e-+6H2O=6CO2+24H+，b电极发生反应O2+2e-+2H+=H2O2，可以通过质子交换膜，其它离子不可以；根据电荷守恒，电路中转移24mol电子，有24molH+透过质子交换膜由a极移向b极，a极生成的H⁺与迁移出的H⁺的量相等，使a极区溶液中H⁺浓度基本不变，因此pH几乎保持不变。 16. 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。​ 17. 1,2-二氯乙烷是杀菌剂稻瘟灵和植物生长调节剂矮壮素的中间体。它不溶于水，易溶于有机溶剂，沸点83.6℃；在光照下易分解：碱性条件下易水解。化学家们提出了“乙烯液相直接氯化法”制备1,2-二氯乙烷，相关反应原理和实验装置图如下。 已知：；甘油的沸点为290℃。 请回答以下问题： （1）仪器A的名称是___________，装置Ⅵ中水的作用是___________。 （2）①装置Ⅳ中多孔球泡的作用是___________。 ②Ⅳ中反应前先加入少量1,2-二氯乙烷液体，其作用是___________(填序号)。 a．溶解和乙烯 b．作催化剂 c．促进气体反应物间的接触 ③写出装置Ⅳ中发生的化学反应方程式___________，反应类型为___________。 ④制得的1,2-二氯乙烷中溶解有、乙烯，可适当加热将气体逐出，逐出的气体可依次通过NaOH溶液、___________以达到尾气处理的目的。 （3）Ⅶ装置中采用甘油浴加热，该加热方式的优点是___________。 【答案】（1） ①. 分液漏斗 ②. 除去乙烯中的乙醇杂质 （2） ①. 增大气体与液体的接触面积，使反应物反应更充分 ②. ac ③. ④. 加成反应 ⑤. 酸性溶液(或溴水) （3）加热温度恒定、受热均匀，加热温度较高 【解析】 【分析】本实验目的为乙烯液相直接氯化法制备1,2-二氯乙烷，全装置逻辑为：左侧装置Ⅰ制备氯气，依次经装置Ⅱ饱和食盐水除去氯化氢杂质、装置Ⅲ浓硫酸干燥氯气；右侧装置Ⅶ中乙醇在、高温条件下发生消去反应生成乙烯，依次经装置Ⅵ水除去挥发的乙醇杂质、装置Ⅴ浓硫酸干燥乙烯；纯净干燥的氯气与乙烯通入装置Ⅳ中发生加成反应得到目标产物，最终尾气统一处理。 【小问1详解】 仪器A为分液漏斗，用于添加浓盐酸。乙醇易挥发，装置Ⅶ制得的乙烯中混有乙醇蒸气，乙醇可与水互溶，因此装置Ⅵ中水的作用是除去乙烯中的乙醇杂质。 【小问2详解】 ① 装置Ⅳ中多孔球泡可将通入的气体分散为小气泡，增大气体与液体的接触面积，使反应物反应更充分。 ② 1,2-二氯乙烷为有机溶剂，和乙烯均易溶于有机溶剂，加入少量1,2-二氯乙烷可溶解和乙烯，同时促进气体反应物间的接触，其不具备催化作用，故选ac。 ③ 装置Ⅳ中乙烯与氯气发生加成反应生成1,2-二氯乙烷，反应的化学方程式为 ，反应类型为加成反应。 ④ 逐出的气体中含有和乙烯，溶液可吸收，后续可通入酸性溶液或溴水，与乙烯反应达到尾气处理的目的。 【小问3详解】 甘油的沸点为290℃，沸点较高，采用甘油浴加热的优点是加热温度恒定、受热均匀，且可达到较高的加热温度，满足乙醇消去反应的高温条件。 18. 铬(Cr)和钒(V)具有广泛用途。铬钒渣中Cr元素和V元素以低价态含氧酸盐及氧化物形式存在，主要杂质为Fe2O3、Al2O3、As2O3等，从铬钒渣中分离提取Cr元素和V元素的一种流程如下图所示。 已知： i．最高价铬酸根在酸性介质中以形式存在，在碱性介质中以形式存在 ii．金属浸出率=×100% （1）“煅烧”步骤中，Cr元素、V元素和As元素分别被氧化为相应的可溶最高价含氧酸盐___________(填化学式)、NaVO3和Na3AsO4。 （2）水浸渣的主要成分为___________。 （3）将“沉淀”步骤的主要离子方程式(口___________+口___________=口Al(OH)3↓+口___________)补充完整：___________。 （4）“除砷”步骤中，除砷率随pH变化如图所示。 使Mg2+、与以MgNH4AsO4的形式沉淀，该步需要控制溶液的pH为___________以达到最好的除砷效果。当pH过大时，除砷率降低的原因是___________。 （5）“分离钒”步骤中，将溶液pH调到1.8左右得到V2O5沉淀。V2O5在pH<1时，溶解为或VO3+；在碱性条件下，溶解为或。上述性质说明V2O5为___________(填“酸性”“碱性”或“两性”)氧化物。 （6）取一定量铬钒渣(含mg铬元素)经上述流程得含铬溶液，定容至500mL。取50mL定容后溶液，在酸性条件下，滴加cmol/L含Fe2+的溶液，至vmL时恰好完全反应。已知：被还原为Cr3+，则该流程中Cr的浸出率为___________(写出表达式)。 （7）研究表明，也可利用下图中转化关系，实现铬钒渣中Cr2O3的快速转化。 上述过程总反应的离子方程式是___________。 【答案】（1）Na2CrO4 （2）Fe2O3 （3）[Al(OH)4]-+H+=Al(OH)3↓+H2O （4） ①. 9 ②. pH过大时，Mg2+会与OH-结合形成沉淀，且会与OH-结合，从而降低溶液中Mg2+与浓度，使除砷率下降 （5）两性 （6）×100%或或 （7） 【解析】 【分析】该工艺流程以含有杂质Fe2O3、Al2O3、As2O3等的铬钒渣为原料，分离提取Cr元素和V元素，铬钒渣与氢氧化钠混合在空气中煅烧，将低价态含氧酸盐及氧化物形式存在的钒、铬元素转化为相应的最高价态含氧酸盐，As2O3转化为Na3AsO4，在加入水浸取、过滤后进入滤液，Al2O3在加入水浸取时与NaOH反应生成Na[Al(OH)4]，也进入滤液，而Fe2O3为水浸渣的主要成分，向滤液中加入稀硫酸调节溶液pH将Na[Al(OH)4]转化为Al(OH)3沉淀为滤渣1的成分，再加入硫酸镁溶液、硫酸铵溶液“除砷”过程，将Na3AsO4转化为MgNH4AsO4沉淀作为滤渣2除去，加入稀硫酸调节溶液pH将NaVO3转化为V2O5，过滤得到五氧化二钒和含有的溶液。 【小问1详解】 “煅烧”步骤中加入了强碱NaOH，Cr元素被氧化为在碱性介质中稳定存在的Na2CrO4。 【小问2详解】 据分析，Fe2O3为水浸渣的主要成分。 【小问3详解】 “沉淀”步骤为加入稀硫酸调节溶液pH将Na[Al(OH)4]转化为Al(OH)3沉淀的过程，反应的离子方程式为[Al(OH)4]-+H+=Al(OH)3↓+H2O。 【小问4详解】 从除砷率随pH变化图可看出，控制溶液pH=9时除砷率最高，此时达到最好的除砷效果；pH>9，随pH值的增大，溶液中c(OH-)增大，则，从而降低溶液中Mg2+与的浓度，使平衡正移，除砷率下降。 【小问5详解】 V2O5既能与强酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水，则V2O5为两性氧化物。 【小问6详解】 在酸性条件下，vmL、cmol/L含Fe2+的溶液与恰好完全反应，根据离子方程式可计算，则Cr的浸出率为。 【小问7详解】 从转化图可看出，i步：、ii步：、iii步：，则为反应物，为中间产物，为催化剂，为生成物，故总反应方程式为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $