精品解析：江西省南昌市第一中学2023-2024学年高一下学期4月期中考试化学试题

南昌一中2023—2024学年度下学期高一期中考试 化 学 试 卷 考试范围：必修二第五章至第七章第一节 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 《厉害了，我的国》展示了中国探索太空，建设世界第一流的高铁、桥梁、码头5G技术联通世界等取得的举世瞩目的成就。它们都与化学有着密切的联系。下列说法正确的是 A. 5G手机搭载的手机芯片主要成分是硅 B. “神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐 C. “火树银花合，星桥铁锁开”中涉及的焰色反应是化学变化 D. 碳纳米材料是一类有机高分子材料，主要包括富勒烯、碳纳米管和石墨烯等 【答案】A 【解析】 【详解】A．手机芯片主要成分是硅，故A正确； B．高温结构陶瓷的主要成分是氮化硅等，为新型无机非金属材料，不属于硅酸盐，故B错误； C．焰色反应是物理变化，故C错误； D．碳纳米材料碳纳米材料是一类新型无机非金属材料，主要包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯等，故D错误； 故选A。 2. 在2A(s)+B(g)3C(g)+4D(g)反应中，表示该反应速率最快的是 A. v(A)=0.7 mol·L-1·s-1 B. v(B)=0.3 mol·L-1·s-1 C. v(C)=0.8 mol·L-1·s-1 D. v(D)=60 mol·L-1·min-1 【答案】B 【解析】 【分析】化学反应速率之比等于计量数之比。 【详解】A．A物质为固体，不能用浓度表示反应速率； B．v(B)=0.3 mol·L-1·s-1，以B物质速率为参照； C．根据化学反应速率之比等于计量数之比，v(B)=v(C)=mol·L-1·s-1； D．v(D)=60 mol·L-1·min-1=1 mol·L-1·s-1，根据化学反应速率之比等于计量数之比，v(B)=v(D)=0.25 mol·L-1·s-1； 答案选B。 3. 下列化学用语或描述正确的是 A. 甲烷分子的空间填充模型： B. 乙烷的结构简式： C. 正丁烷和异丁烷互为同系物 D. 戊烷的同分异构体有3种 【答案】D 【解析】 【详解】A．为甲烷的球棍模型，为甲烷的填充模型，A错误； B．为乙烷的结构式，不是结构简式，结构简式为CH3CH3，B错误； C．正丁烷和异丁烷互为同分异构体，C错误； D．戊烷的同分异构体有正戊烷、异戊烷、新戊烷三种，D正确； 故选D。 4. 下列离子方程式书写错误的是 A. 向BaCl2溶液中通入SO2气体：Ba2++SO2+H2O=BaSO3↓+2H+ B. Cu和浓HNO3反应生成NO2气体：Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O C. Ba(OH)2溶液中通入过量CO2：OH-+CO2=HCO D. 向氯化铵的溶液中加入热的浓NaOH：NH+OH-NH3↑+H2O 【答案】A 【解析】 【详解】A．由于盐酸的酸性大于亚硫酸，故向BaCl2溶液中通入SO2气体不发生反应，A错误； B．Cu和浓HNO3反应生成NO2气体：Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O，B正确； C．Ba(OH)2溶液中通入过量CO2：OH-+CO2=HCO，C正确； D．向氯化铵的溶液中加入热的浓NaOH：NH+OH-NH3↑+H2O，D正确； 故选A。 5. 氢气是非常有前途的新型能源，氢能开发中的一个重要问题就是如何制取氢气。以下研究方向你认为不可行的是 A. 建设水电站，用电力分解水制取氢气 B. 寻找更多的化石燃料，利用其燃烧放热，使水分解产生氢气 C. 设法将太阳光聚焦，产生高温，使水分解产生氢气 D. 寻找特殊的化学物质作催化剂，用于分解水制取氢气 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．利用水力发电，然后电力分解水制备氢气，该研究方向可行，故A不符合题意； B．化石能源是不可再生资源，该研究方向不可行，故B符合题意； C．太阳能是一种取之不尽、用之不竭的巨大能源，设法将太阳光聚焦，产生高温，使水分解产生氢气和氧气，该研究方向可行，故C不符合题意； D．寻找特殊的化学物质作催化剂，使水分解产生氢气的速率加快，该研究方向可行，故D不符合题意。 故选B。 6. 有关有机化合物中碳原子的成键特点，下列说法错误的是 A. 碳原子最外层有4个电子，每个碳原子形成4个共价键 B. 碳原子间只能形成碳链，不能形成碳环 C. 在CH4分子中，四个碳氢共价键的长度和强度均相同 D. 在正丁烷分子中，4个碳原子形成的碳链为锯齿形，不为直线形 【答案】B 【解析】 【详解】A．碳的原子序数为6，碳原子最外层有4个电子，每个碳原子可形成4个价键，A正确； B．碳原子间不但能形成碳链，还可以形成碳环，如环丁烷()，B错误； C．在CH4分子中，形成4个碳氢键，四个碳氢键的键长与键能均相同，C正确； D．饱和碳与周围四个原子形成四面体结构，因此正丁烷分子中，4个碳原子形成的碳链为锯齿形，不为直线形，D正确； 答案选B。 7. 对于可逆反应4NH3 + 5O2⇌4NO + 6H2O，下列叙述正确的是 A. 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 B. 保持容器内气体压强不变，向其中加入，化学反应速率不变 C. 保持容器容积不变，向其中加入，化学反应速率增大 D. 达到化学平衡时，4v正(O2)=5v逆(NO) 【答案】D 【解析】 【详解】A．达到化学平衡时，若增加容器体积，反应物和生成物的浓度均减小，则正逆反应速率均减小，A项错误； B．保持容器气体压强不变，加入，容器的体积会增大，反应物和生成物的浓度均减小，则正逆反应速率均减小，B项错误； C．保持容器容积不变，向其中加入，反应物和生成物的浓度都不变，化学反应速率不变，C项错误； D． 时，正反应速率和逆反应速率相等，反应到达平衡状态，D项正确； 答案选D。 8. 下列描述的化学反应状态，不一定是平衡状态的是 A. ，恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变 B. ，恒温、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变 C. ，恒温、恒容下，反应体系中气体的密度保持不变 D. ，反应体系中与的物质的量之比保持3：1 【答案】D 【解析】 【详解】A．该反应为等体积反应，随着反应进行，溴蒸气的物质的量不断变化，体系中气体的颜色不断变化，故恒温恒容下，体系内气体颜色保持不变说明反应达到平衡状态，A正确； B．该反应正反应为气体体积减小的反应，恒温恒容条件下随着反应进行，体系内气体的压强不断变化，现体系压强保持不变，说明反应达到平衡，B正确； C．该反应中只有二氧化碳是气体，随着反应进行，二氧化碳的物质的量不断变化，恒温恒容条件下体系气体的密度保持不变，说明反应达到平衡，C正确； D．若N2和H2的初始投料比为1：3，则不管反应是否达到平衡，反应体系中H2和N2的物质的量之比保持为3：1，D错误； 故答案选D。 9. 某课外兴趣小组利用硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸反应探究影响化学反应速率的因素[反应方程式为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O]，设计了如表系列实验。下列说法不正确的是 实验序号 反应温度(℃) Na2S2O3浓度 稀硫酸 H2O V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL 1 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0 2 40 V1 0.10 V2 0.50 V3 3 20 V4 0.10 4.0 0.50 V5 A. 设计该实验的基本原理为控制变量法 B. 实验1和2可探究温度对反应速率的影响 C. 若用实验1和3探究稀硫酸浓度对该反应速率的影响，则需V4=10，V5=0 D. 将水更换为Na2SO4溶液，对实验结果无影响 【答案】C 【解析】 【详解】A．从表中数据看，实验1、2应为探究温度对反应速率的影响，实验1、3应为探究浓度对反应速率的影响，所以设计该实验的基本原理为控制变量法，A正确； B．实验1和2的温度不同，则各物质的浓度必须分别相同，所以可探究温度对反应速率的影响，B正确； C．实验1、3的温度相同，应为探究浓度对反应速率的影响，若用实验1和3探究稀硫酸浓度对该反应速率的影响，则需V4=10.0，V5=6.0，C不正确； D．因为Na2SO4对反应速率不产生影响，所以将水更换为Na2SO4溶液，对实验结果无影响，D正确； 故选C。 10. 氢气燃烧生成水蒸气的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. 燃烧时化学能全部转化为热能 B. 断开1mol氧氢键吸收930kJ能量 C. 相同条件下，1 mol氢原子的能量为E1，1 mol氢分子的能量为E2，则2E1<E2 D. 该反应生成1 mol水蒸气时能量变化为245 kJ 【答案】D 【解析】 【详解】A. 燃烧是部分化学能变为热能，还有光能等，故错误； B. 从图分析，断开2mol氢氧键吸收930kJ的能量，故错误； C. 氢气分子变成氢原子要吸收能量，所以2E1>E2，故错误； D. 该反应生成1mol水蒸气时的能量变化为930-436-249=245kJ，故正确； 故选D。 11. 某工厂拟综合处理含废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分)，设计了如下流程：下列说法正确的是 A. 固体1的主要成分为CaCO3、CaSO3 B. X可以是空气，且需过量 C. 捕获剂所捕获的气体主要是CO D. 处理含废水时，发生的反应为+5NO+4H+=6NO↑+4H2O 【答案】C 【解析】 【分析】N2、CO2、SO2、NO、CO通过过量的石灰乳，二氧化碳和二氧化硫被吸收，生成碳酸钙和亚硫酸钙，剩余气体1含有氮气、一氧化氮和一氧化碳，从后面产物有亚硝酸钠分析，通入的X可能是空气，将一氧化氮氧化为二氧化氮，但不能过量，否则不能生成亚硝酸钠，气体2为一氧化碳和氮气，氮气为无污染，所以捕获产物为一氧化碳； 【详解】A．固体 1 是二氧化碳、二氧化硫和氢氧化钙反应生成碳酸钙、亚硫酸钙，还包括过量的Ca(OH)2，因此固体1中主要含有 CaCO3、CaSO3、Ca(OH)2，故A错误； B．根据，X 可以是空气，但只能适量，过量就会生成硝酸钠，故B错误； C．气体1中NO和氧气和NaOH反应生成NaNO2，因此气体2主要是CO和N2，而捕获剂所捕获的气体主要是 CO，故C正确； D．处理含废水时，铵根和亚硝酸根反应生成氮气，其发生的反应：，故D错误； 故选C。 12. 在2.0 L恒温恒容密闭容器中充入1.0 mol HCl和0.3 mol O2，加入催化剂发生反应：4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)，HCl、O2的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A. t1时，容器内气体的总压强比t2时的大 B. t2时，v正=v逆 C. t3时，升高温度平衡状态不会发生改变 D. t3时，容器中c(Cl2)=0.4 mol·L-1 【答案】A 【解析】 【详解】A．该反应反应物气体分子数大于生成物，t1时，反应物较多，气体总分子数较大，t2时，反应物较少，气体总分子数较小，故在恒温恒容密闭容器内，t1时气体的总压强比t2时的大，A项正确； A．t2时，反应还没有达到平衡，v正、v逆不相等，B项错误； B．t3时HCl和O2不再发生变化，已经达到平衡，但升高温度改变了原有条件，旧平衡会被破坏，一段时间后达到新的平衡，故升温平衡状态会发生改变，C项错误； D．t3时，容器中，则c(Cl2)=0.2 mol·L-1，D项错误； 答案选A。 13. 一定质量的链状烷烃X完全燃烧后生成17.6 g CO2和9.0 g H2O，下列说法错误的是 A. X的分子式为C4H10 B. X可能的结构简式为CH3CH2CH2CH3或(CH3)2CHCH3 C. 将X通入酸性KMnO4溶液中，溶液褪色 D. X与Cl2在光照条件下发生取代反应，可能生成2种一氯代物 【答案】C 【解析】 【分析】17.6 g CO2物质的量为：0.4mol， 9.0 g H2O物质的量为0.5mol，即该烷烃C：H=2:5，链状烷烃X通式为，即，解得n=4，X分子式为C4H10。 【详解】A．由分析得，X分子式为C4H10，故A正确； B．X分子式为C4H10，可能的结构简式为CH3CH2CH2CH3或(CH3)2CHCH3，故B正确； C．烷烃不能使酸性高锰酸钾褪色，故C错误； D．X可能的结构简式为CH3CH2CH2CH3或(CH3)2CHCH3，等效氢均为2种，即与Cl2在光照条件下发生取代反应，可能生成2种一氯代物，故D正确； 故选C。 14. 纸电池为轻型、高效的新型能源存储带来希望之光。一种碱性纸电池如图所示，薄层纸片的两面分别附着锌和二氧化锰，电池总反应：，[已知中的化合价为+3]。下列有关说法错误的是 A. 薄层纸片的作用为载体和传导体 B. 该新型电池工作时，电子由沿内电路流回 C. 为正极材料，电极反应式为 D. 每转移电子，负极材料质量增加17g 【答案】B 【解析】 【分析】根据电池总反应可知，反应中Zn被氧化，应为电池的负极，电极反应式为：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，被还原，应为电池正极，电极反应式为：，原电池工作时，电子由负极经外电路流向正极，据此解答。 【详解】A．薄层纸片的两面分别附着锌和二氧化锰，薄层纸片的作用为载体和传导体，故A正确； B．该新型电池工作时，电子由负极经外电路流向正极，即电子由沿内电路流回，故B错误； C．由分析可知，被还原，应为电池正极，电极反应式为：，故C正确； D．负极反应式为：Zn-2e-+2OH- = Zn(OH)2，每转移电子，负极增加OH-，负极材料质量增加17g，故 D正确； 答案选B。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 硅及其化合物在现代高科技材料中占有重要位置，广泛应用于航空航天测控、光纤通讯等领域。 （1）实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，请用离子方程式解释原因___________。 （2）高铁上的信息传输系统使用了光导纤维，其主要成分是___________(填化学式，下同)。 （3）“玉兔号”月球车帆板太阳能电池的材料是___________。 （4）氮化硅是一种性能优异的无机非金属材料，它的熔点高，硬度大，电绝缘性好，化学性质稳定，但生产成本较高。根据以上描述，推测氮化硅可能有哪些用途：___________(填字母)。 a．制作坩埚 b．用作建筑陶瓷 c．制作耐高温轴承 d．制作切削刀具 （5）如图所示流程是工业上制取纯硅的一种方法。 写出反应①的化学方程式___________。 【答案】（1）SiO2+2OH-=+H2O （2）SiO2 （3）Si （4）acd （5）SiO2+2CSi+2CO↑ 【解析】 【分析】反应①为焦炭与SiO2在2073~2273K反应制备粗硅、同时生成的气体A为CO，反应②为粗硅与HCl在573K反应得SiHCl3，反应③为H2与SiHCl3在1373K反应得纯硅和HCl（气体C），反应④为CO与H2O在催化剂存在、1073K下反应生成H2和气体B（CO2）。 【小问1详解】 由于玻璃的主要成分SiO2能与NaOH溶液反应生成具有黏性的Na2SiO3将瓶塞与瓶身黏在一起，从而使瓶塞难以打开，故盛放NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，用离子方程式表示为SiO2+2OH-=+H2O。 【小问2详解】 光导纤维的主要成分为SiO2。 【小问3详解】 太阳能电池的材料是Si，能将太阳能转化成电能。 【小问4详解】 a．氮化硅的熔点高、硬度大、电绝缘性好、化学性质稳定，可用于制作坩埚； b．氮化硅的生产成本较高，不适宜用作建筑陶瓷，否则在经济上不合算； c．氮化硅的熔点高、硬度大、电绝缘性好、化学性质稳定，可用于制作耐高温轴承； d．氮化硅的熔点高、硬度大、电绝缘性好、化学性质稳定，可用于制作切削刀具； 答案选acd。 【小问5详解】 反应①为焦炭与SiO2反应制粗硅，反应的化学方程式为SiO2+2CSi+2CO↑。 16. 氮元素形成的化合物种类十分丰富。请根据以下工业制硝酸的原理示意图回答含氮化合物相关的问题： （1）在氨合成塔中发生的氧化还原反应中，N2是___________(填“氧化剂”或“还原剂”)。 （2）N2和H2在催化剂表面合成氨的微观历程示意图如下，用、、分别表示N2、H2、NH3。 ①从②到③是___________过程(填“吸热”或“放热”) ②已知H—H、N≡N、N—H的键能(断开1 mol化学键所需要的能量)分别为436 kJ/mol、945 kJ/mol、391 kJ/mol，合成2 mol NH3___________(填“吸收”或“放出”)___________kJ的热量。 （3）写出氧化炉中反应的化学方程式___________。 （4）“吸收塔”尾部会有含NO、NO2等氮氧化物的尾气排出，为消除它们对环境的破坏作用，目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术是NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术。反应原理如图所示： 当NO2与NO的物质的量之比为1：1时，与足量氨气在一定条件下发生反应。当有18 mol电子发生转移时，则生成N2的物质的量为___________mol。 （5）某实验小组用足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与1.12 L O2(标准状况)混合后通入水中，所得气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入2 mol/L NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是___________mL。 【答案】（1）氧化剂 （2） ①. 吸热 ②. 放出 ③. 93 （3）4NH3+5O24NO+6H2O （4）6 （5）100 【解析】 【分析】氢气和氮气在合成塔中反应生成氨气，氨气在氧化炉中发生催化氧化生成NO，NO、空气和水在吸收塔中反应生成硝酸，据此解答。 【小问1详解】 在氨合成塔中发生的氧化还原反应中，氮元素化合价0价降低到-3价，N2是氧化剂； 【小问2详解】 ①从②到③是化学键断键过程，因此属于吸热过程。 ②断键吸热，形成化学键放热，则合成2 mol NH3的热量变化为3×436 kJ+945 kJ－2×3×391 kJ＝－93kJ，所以放出93kJ的热量。 【小问3详解】 氧化炉中反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O； 【小问4详解】 当NO2与NO的物质的量之比为1：1时，与足量氨气在一定条件下发生反应，方程式为2NH3+NO2+NO＝2N2+3H2O，反应中转移6个电子，当有18 mol电子发生转移时，则生成N2的物质的量为6mol。 【小问5详解】 1.12L O2的物质的量为1.12L÷22.4L/mol=0.05mol，NO2、N2O4、NO的混合气体与1.12 L O2混合后通入水中，所有气体恰好完全被水吸收生成硝酸，根据电子转移守恒，Cu提供的电子物质的量等于氧气获得电子的物质的量，故Cu2+的物质的量=0.05mol×4/2=0.1mol，Cu2+恰好与氢氧根离子恰好反应生成Cu(OH)2，故n（NaOH）=2n（Cu2+）=0.1mol×2=0.2mol，故需要氢氧化钠溶液的体积=0.2mol÷2mol/L=0.1L=100mL。 17. 甲醇(CH3OH)的合成与应用具有广阔的发展前景。 （1）工业上可以通过CO2(g)与H2(g)反应制备CH3OH(g)： CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。 ①保持温度不变，向2 L恒容密闭容器中充入2 mol CO2和6 mol H2，能说明该反应已达平衡状态的是___________(填字母)。 a．c(CH3OH)=c(H2O)　　 b．容器内压强保持不变　　 c．3v逆(H2)=v正(CH3OH) ②在2 L恒容密闭容器中，反应过程中反应物和生成物的物质的量数据见下表： 反应时间 CO2(mol) H2(mol) CH3OH(mol) 0 min 2 6 0 5 min 1 15 min 1.5 20 min 1.5 0～5 min内的平均反应速率v(CH3OH)=___________；反应达平衡时，H2的转化率为___________，c(CO2)：c(CH3OH)=___________。 （2）“甲醇—氧气”燃料电池装置示意图如图所示。 ①通入甲醇的电极是燃料电池的___________极(填“正”或“负”)。 ②该燃料电池的正极反应式为___________。 【答案】（1） ①. b ②. 0.1mol·L-1·min-1 ③. 75% ④. 1：3 （2） ①. 负 ②. O2+4e-+4H+=2H2O 【解析】 【小问1详解】 ①a.甲醇和水蒸气都为生成物，二者的浓度始终相等，故a错误；b.反应正向气体减少，压强减小，逆行气体增多，压强增大，当压强不变时，可以判断反应达到平衡，故b正确；c.反应速率之比等于化学计量数之比，应为v逆(H2)= 3v正(CH3OH)，故c错误。 ②由题意可列出三段式为x=1.5mol, 0-5min时二氧化碳减少1mol，则甲醇增加物质的量变化量为1mol，v(CH3OH)=；氢气的转化率为；c(CO2)：c(CH3OH)=。 【小问2详解】 ①甲醇最终转变为二氧化碳，化合价升高，失去电子，故做负极； ②该燃料电池的正极为氧气的电子变成水，故反应式为O2+4e-+4H+=2H2O。 18. 某学习小组根据氨气还原氧化铜的反应，设计实验测定铜元素相对原子质量Ar(Cu)（近似值）。甲同学模拟合成氨工业制备氨气，反应前先称量反应物氧化铜的质量m(CuO)，反应完全后测定生成物水的质量m(H2O)，由此计算Ar(Cu)。装置图如下： 已知：实验室用亚硝酸盐和铵盐的混合浓溶液共热制备N2，化学反应方程式为：。请回答下列问题： （1）C装置应选用______（填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。 （2）装置B的作用是：①使气体混合均匀；②______；③______。 （3）氨气还原炽热氧化铜（产物之一为空气中含量最多的气体）化学方程式为____________________。 （4）干燥管F中盛放的干燥剂为______（填字母代号）。 A. 五氧化二磷 B. 无水CuSO4 C. 碱石灰 D. 无水CaCl2 （5）G装置的作用是①______；②______。 若没有G装置，测得结果Ar(Cu)______（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 （6）乙同学认为上述装置操作麻烦，对原装置改进，新装置如图所示。实验前将石英玻璃管（带两端开关K1和K2）（设为装置C）称重，记为m1 g。将氧化铜装入石英玻璃管中，再次将装置C称重，记为m2 g。按下图连接好装置进行实验，通入NH3，充分反应直至C恒重，记为m3 g。 ①A中的固体可为______（填化学式） ②根据实验记录，计算铜元素相对原子质量Ar(Cu)=______（用含有m1、m2、m3的式子表示）。 【答案】（1）Ⅰ （2） ①. 干燥气体 ②. 观察和控制气体的流速 （3）2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu （4）C （5） ①. 尾气处理 ②. 防止空气中水和二氧化碳进入F ③. 偏小 （6） ①. 氧化钙或者氢氧化钠 ②. 【解析】 【分析】实验室用亚硝酸盐、铵盐的混合浓溶液共热制备N2，属于液体和液体混合加热制备气体的反应，则C装置应选用Ⅰ，D为氨气与氧化铜反应装置，F为干燥管，G为尾气处理装置，并同时可以防止空气中水和二氧化碳进入F，据此回答。 【小问1详解】 亚硝酸盐、铵盐的混合浓溶液共热制备N2，属于液体和液体混合加热制备气体的反应，C装置应选用为Ⅰ； 【小问2详解】 B装置有浓硫酸，具有吸水性，可干燥混合气体，还可以使氢气和氮气混合均匀，还可观察和控制气体的流速； 【小问3详解】 氨气还原炽热氧化铜生成氮气、铜和水，该反应方程式为：2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu。 【小问4详解】 干燥管F装置用于测定生成物水的质量，但不能剩余的吸收氨气，应该为碱石灰，无水硫酸铜检验水的存在，五氧化二磷，无水CaCl2均能吸收氨气； 故选C； 【小问5详解】 ①根据分析可知G装置的作用是尾气处理； ②防止空气中水和二氧化碳进入F； ③若没有G装置，F中会吸收空气中的二氧化碳和水，使m(H2O)得质量偏大，使氧原子的物质的量偏大，n(Cu)=n(CuO)=n(O)，使铜的物质的量偏大，测得结果Ar(Cu)偏小； 【小问6详解】 ①A为制备氨气，固体可以是氧化钙或者氢氧化钠； ②CuO的质量为(m2-m1)g，该CuO中含有O的质量为：(m2-m3)g，n(O)=mol，n(Cu)=n(CuO)=n(O)=，Cu的质量为(m3-m1)g，则Cu的摩尔质量为：，故铜元素相对原子质量Ar(Cu)=。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南昌一中2023—2024学年度下学期高一期中考试 化 学 试 卷 考试范围：必修二第五章至第七章第一节 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 《厉害了，我的国》展示了中国探索太空，建设世界第一流的高铁、桥梁、码头5G技术联通世界等取得的举世瞩目的成就。它们都与化学有着密切的联系。下列说法正确的是 A. 5G手机搭载的手机芯片主要成分是硅 B. “神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐 C. “火树银花合，星桥铁锁开”中涉及的焰色反应是化学变化 D. 碳纳米材料是一类有机高分子材料，主要包括富勒烯、碳纳米管和石墨烯等 2. 在2A(s)+B(g)3C(g)+4D(g)反应中，表示该反应速率最快的是 A. v(A)=0.7 mol·L-1·s-1 B. v(B)=0.3 mol·L-1·s-1 C. v(C)=0.8 mol·L-1·s-1 D. v(D)=60 mol·L-1·min-1 3. 下列化学用语或描述正确的是 A. 甲烷分子的空间填充模型： B. 乙烷的结构简式： C. 正丁烷和异丁烷互为同系物 D. 戊烷的同分异构体有3种 4. 下列离子方程式书写错误的是 A. 向BaCl2溶液中通入SO2气体：Ba2++SO2+H2O=BaSO3↓+2H+ B. Cu和浓HNO3反应生成NO2气体：Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O C. Ba(OH)2溶液中通入过量CO2：OH-+CO2=HCO D. 向氯化铵的溶液中加入热的浓NaOH：NH+OH-NH3↑+H2O 5. 氢气是非常有前途的新型能源，氢能开发中的一个重要问题就是如何制取氢气。以下研究方向你认为不可行的是 A. 建设水电站，用电力分解水制取氢气 B. 寻找更多的化石燃料，利用其燃烧放热，使水分解产生氢气 C. 设法将太阳光聚焦，产生高温，使水分解产生氢气 D. 寻找特殊的化学物质作催化剂，用于分解水制取氢气 6. 有关有机化合物中碳原子的成键特点，下列说法错误的是 A. 碳原子最外层有4个电子，每个碳原子形成4个共价键 B. 碳原子间只能形成碳链，不能形成碳环 C. 在CH4分子中，四个碳氢共价键的长度和强度均相同 D. 在正丁烷分子中，4个碳原子形成的碳链为锯齿形，不为直线形 7. 对于可逆反应4NH3 + 5O2⇌4NO + 6H2O，下列叙述正确的是 A. 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 B. 保持容器内气体压强不变，向其中加入，化学反应速率不变 C. 保持容器容积不变，向其中加入，化学反应速率增大 D. 达到化学平衡时，4v正(O2)=5v逆(NO) 8. 下列描述的化学反应状态，不一定是平衡状态的是 A. ，恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变 B. ，恒温、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变 C. ，恒温、恒容下，反应体系中气体的密度保持不变 D. ，反应体系中与的物质的量之比保持3：1 9. 某课外兴趣小组利用硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸反应探究影响化学反应速率的因素[反应方程式为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O]，设计了如表系列实验。下列说法不正确的是 实验序号 反应温度(℃) Na2S2O3浓度 稀硫酸 H2O V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL 1 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0 2 40 V1 0.10 V2 0.50 V3 3 20 V4 0.10 4.0 0.50 V5 A. 设计该实验的基本原理为控制变量法 B. 实验1和2可探究温度对反应速率的影响 C. 若用实验1和3探究稀硫酸浓度对该反应速率的影响，则需V4=10，V5=0 D. 将水更换为Na2SO4溶液，对实验结果无影响 10. 氢气燃烧生成水蒸气的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. 燃烧时化学能全部转化为热能 B. 断开1mol氧氢键吸收930kJ能量 C. 相同条件下，1 mol氢原子的能量为E1，1 mol氢分子的能量为E2，则2E1<E2 D. 该反应生成1 mol水蒸气时能量变化为245 kJ 11. 某工厂拟综合处理含废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分)，设计了如下流程：下列说法正确的是 A. 固体1的主要成分为CaCO3、CaSO3 B. X可以是空气，且需过量 C. 捕获剂所捕获的气体主要是CO D. 处理含废水时，发生的反应为+5NO+4H+=6NO↑+4H2O 12. 在2.0 L恒温恒容密闭容器中充入1.0 mol HCl和0.3 mol O2，加入催化剂发生反应：4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)，HCl、O2的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A. t1时，容器内气体的总压强比t2时的大 B. t2时，v正=v逆 C. t3时，升高温度平衡状态不会发生改变 D. t3时，容器中c(Cl2)=0.4 mol·L-1 13. 一定质量的链状烷烃X完全燃烧后生成17.6 g CO2和9.0 g H2O，下列说法错误的是 A. X的分子式为C4H10 B. X可能的结构简式为CH3CH2CH2CH3或(CH3)2CHCH3 C. 将X通入酸性KMnO4溶液中，溶液褪色 D. X与Cl2在光照条件下发生取代反应，可能生成2种一氯代物 14. 纸电池为轻型、高效的新型能源存储带来希望之光。一种碱性纸电池如图所示，薄层纸片的两面分别附着锌和二氧化锰，电池总反应：，[已知中的化合价为+3]。下列有关说法错误的是 A. 薄层纸片的作用为载体和传导体 B. 该新型电池工作时，电子由沿内电路流回 C. 为正极材料，电极反应式为 D. 每转移电子，负极材料质量增加17g 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 硅及其化合物在现代高科技材料中占有重要位置，广泛应用于航空航天测控、光纤通讯等领域。 （1）实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，请用离子方程式解释原因___________。 （2）高铁上的信息传输系统使用了光导纤维，其主要成分是___________(填化学式，下同)。 （3）“玉兔号”月球车帆板太阳能电池的材料是___________。 （4）氮化硅是一种性能优异的无机非金属材料，它的熔点高，硬度大，电绝缘性好，化学性质稳定，但生产成本较高。根据以上描述，推测氮化硅可能有哪些用途：___________(填字母)。 a．制作坩埚 b．用作建筑陶瓷 c．制作耐高温轴承 d．制作切削刀具 （5）如图所示流程是工业上制取纯硅的一种方法。 写出反应①的化学方程式___________。 16. 氮元素形成的化合物种类十分丰富。请根据以下工业制硝酸的原理示意图回答含氮化合物相关的问题： （1）在氨合成塔中发生的氧化还原反应中，N2是___________(填“氧化剂”或“还原剂”)。 （2）N2和H2在催化剂表面合成氨的微观历程示意图如下，用、、分别表示N2、H2、NH3。 ①从②到③是___________过程(填“吸热”或“放热”) ②已知H—H、N≡N、N—H的键能(断开1 mol化学键所需要的能量)分别为436 kJ/mol、945 kJ/mol、391 kJ/mol，合成2 mol NH3___________(填“吸收”或“放出”)___________kJ的热量。 （3）写出氧化炉中反应的化学方程式___________。 （4）“吸收塔”尾部会有含NO、NO2等氮氧化物的尾气排出，为消除它们对环境的破坏作用，目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术是NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术。反应原理如图所示： 当NO2与NO的物质的量之比为1：1时，与足量氨气在一定条件下发生反应。当有18 mol电子发生转移时，则生成N2的物质的量为___________mol。 （5）某实验小组用足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与1.12 L O2(标准状况)混合后通入水中，所得气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入2 mol/L NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是___________mL。 17. 甲醇(CH3OH)的合成与应用具有广阔的发展前景。 （1）工业上可以通过CO2(g)与H2(g)反应制备CH3OH(g)： CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。 ①保持温度不变，向2 L恒容密闭容器中充入2 mol CO2和6 mol H2，能说明该反应已达平衡状态的是___________(填字母)。 a．c(CH3OH)=c(H2O)　　 b．容器内压强保持不变　　 c．3v逆(H2)=v正(CH3OH) ②在2 L恒容密闭容器中，反应过程中反应物和生成物的物质的量数据见下表： 反应时间 CO2(mol) H2(mol) CH3OH(mol) 0 min 2 6 0 5 min 1 15 min 1.5 20 min 1.5 0～5 min内的平均反应速率v(CH3OH)=___________；反应达平衡时，H2的转化率为___________，c(CO2)：c(CH3OH)=___________。 （2）“甲醇—氧气”燃料电池装置示意图如图所示。 ①通入甲醇的电极是燃料电池的___________极(填“正”或“负”)。 ②该燃料电池的正极反应式为___________。 18. 某学习小组根据氨气还原氧化铜的反应，设计实验测定铜元素相对原子质量Ar(Cu)（近似值）。甲同学模拟合成氨工业制备氨气，反应前先称量反应物氧化铜的质量m(CuO)，反应完全后测定生成物水的质量m(H2O)，由此计算Ar(Cu)。装置图如下： 已知：实验室用亚硝酸盐和铵盐的混合浓溶液共热制备N2，化学反应方程式为：。请回答下列问题： （1）C装置应选用______（填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。 （2）装置B的作用是：①使气体混合均匀；②______；③______。 （3）氨气还原炽热氧化铜（产物之一为空气中含量最多的气体）化学方程式为____________________。 （4）干燥管F中盛放的干燥剂为______（填字母代号）。 A. 五氧化二磷 B. 无水CuSO4 C. 碱石灰 D. 无水CaCl2 （5）G装置的作用是①______；②______。 若没有G装置，测得结果Ar(Cu)______（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 （6）乙同学认为上述装置操作麻烦，对原装置改进，新装置如图所示。实验前将石英玻璃管（带两端开关K1和K2）（设为装置C）称重，记为m1 g。将氧化铜装入石英玻璃管中，再次将装置C称重，记为m2 g。按下图连接好装置进行实验，通入NH3，充分反应直至C恒重，记为m3 g。 ①A中的固体可为______（填化学式） ②根据实验记录，计算铜元素相对原子质量Ar(Cu)=______（用含有m1、m2、m3的式子表示）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $