精品解析：上海市杨浦高级中学2025-2026学年第二学期期中考试 高一化学试卷

上海市杨浦高级中学2025学年度第二学期期中试卷 高一化学 注意： 1.试卷满分100分，考试时间60分钟。 2.本考试分设试卷和答题纸。答题前，考生务必在答题纸上填写姓名、准考证号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 3.标注“不定项”的试题，每小题有1~2个正确选项，只有1个正确选项的，多选不给分，有2个正确选项的，漏选1个给一半分，错选不给分；未特别标注的选择题，每小题均只有1个正确选项。 相对原子质量：H-1 O-16 S-32 Al-27 Cl-35.5 Fe-56 Ag-108 一、氟及其化合物(共21分) 从1771年获得氯化氢到1886年通过电解法制备氟单质，经历了一百多年时间。目前含氟化合物已广泛应用于医药、材料等领域。 1. 下列有关氟元素的说法中正确的是__________。 A. 原子半径最小 B. 核外电子数为7 C. 非金属性最强 D. 最高正价为+7 2. 萤石(CaF2)与浓硫酸共热可制备HF(g)，化学反应方程式为：，此反应体现了浓硫酸的__________。 A．强氧化性 B．脱水性 C．吸水性 D．难挥发性 用电子式表示HF分子的形成过程：________________________________________。 3. 18F标记的氟化钠注射液可用于肿瘤检测，有关18F与19F说法正确的是______。(不定项) A. 二者属于同种核素 B. 互为同素异形体 C. 19F比18F多一个电子 D. 19F比18F多一个中子 4. 据研究液态HF中存在，其中X是__________。 5. 含氟牙膏中添加氟化亚锡(SnF2)，Sn的原子结构示意图为，请写出Sn在元素周期表中的位置：__________。 6. F2在常温下可腐蚀Fe、Ag等金属，而铜器可以贮存F2，原因是____________________。 PtF6是极强的氧化剂，历史上用Xe和PtF6在一定条件下制备了稀有气体离子化合物。其反应历程①~⑤如下图所示。 7. 由上述反应历程可知该反应的催化剂为__________。 A. B. C. D. XeF 8. 上述历程中属于氧化还原反应的是__________(不定项) A. ② B. ③ C. ④ D. ⑤ 9. Xe与F2可反应生成XeFn(g)(n=2，4，6)。现有一个50 L的密闭容器，投入1 mol Xe与9 mol F2，充分反应后剩8.9 mol气体，且产物中。0~10 min内XeF4的速率__________。 二、钠及其化合物性质与制备(共20分) 某小组向两只装有500 mL 2 mol·L-1 NaOH溶液的烧杯中分别通入CO2以及HCl，进行如图1所示实验，测得烧杯中溶液pH变化如图2所示。已知：此条件下Na2CO3溶液的，NaHCO3溶液的。 10. BC段烧杯中溶液温度逐渐__________。 A．不变 B．升高 C．降低 11. 请将下列实验方案补充完整： 取少量D点溶液，①____________________(填写实验操作和现象，下同)，静置后向上层清液②____________________，说明溶液中含有Na2CO3和NaOH。 12. EF段发生的化学反应方程式为________________________________。 13. 若要除去Na2CO3溶液中的NaHCO3，应加入的试剂是__________。 14. 在通入CO2的实验中，任取某pH下的溶液，向其中逐滴滴加1 mol·L-1的稀盐酸。测得产生CO2的物质的量随加入盐酸体积变化如图所示。则下列说法正确的是______。(不定项) A. 整个过程中Na+没有参与化学反应，故保持不变 B. 图中的， C. 稀盐酸滴加在过程中，发生的离子反应是： D. 在A、B、C、D四处的溶液中，能与大量K+、Ba2+、、共存的只有1处 工业上以芒硝(Na2SO4·10H2O)为原料制备NaHCO3和NaHSO4，实验室模拟其流程如下。 15. 转化Ⅰ的化学方程式为_____________________________________________。 16. 转化Ⅱ结束后，将其反应液通过操作a制得Na2SO4·(NH4)2SO4·2H2O。操作a的步骤为蒸发浓缩、__________、过滤、洗涤、干燥。 17. 在流程图中画出可循环物质的循环线______________。 18. 某工厂生产Na2O2的过程如下图所示，下列说法错误的是__________(不定项) A. 金属钠进入熔钠器、液钠储槽期间应隔绝外界空气 B. 钠的氧化物长期露置在空气中最终得到碳酸氢钠 C. 压缩空气吹送熔融金属钠时，会发生化学反应 D. 无论如何调节反应的温度，产物中均一定混有Na2O杂质 三、聚合氯化铝铁(共20分) 高效净水剂聚合氯化铝铁(PAFC)的组成可表示为，其中Al、Fe元素均为+3价，该物质广泛应用于日常生活用水和工业废水的处理。 19. 已知铁为26号元素，请写出铁原子的结构示意图：____________________。 20. 铁属于过渡元素，可在这一区域的元素中寻找______________。(不定项) A. 催化剂 B. 半导体材料 C. 高效农药 D. 耐腐蚀合金材料 21. 粒径在1~100 nm的纳米铝粉常温下能与水反应释氢。向水中加入下列物质，不能加快纳米铝粉释氢速率的是________。 A. HCl B. HNO3 C. H2SO4 D. NaOH 22. 铝热反应属于活泼金属置换法，下列试剂中，可以做铝热反应的是________。(不定项) A. Cr2O3 B. Na2O2 C. MnO2 D. MgO 23. 金属镍的活泼性介于金属活动顺序表中铜和铁之间，则工业冶炼镍的方法是_____。 A. 物理方法 B. 电解法 C. 热还原法 D. 热分解法 某工厂欲以工业废料(铁、铁和铝的氧化物)为原料制取PAFC，设计如下流程： 24. 在废料中加入过量稀盐酸时会发生多个离子反应：；；；…… 请补全可能发生的离子方程式：______________________________。 25. ①为了验证所得酸性溶液中的Fe2+，可以选用的试剂是__________。 A．NaOH溶液 B．酸性KMnO4溶液 C．氯水+KSCN溶液 D．以上试剂均不正确 ②往酸性溶液中加入试剂X(双氧水)的目的是(用离子方程式表示)：____________________。 26. 对制备所得产品取样分析： ①取22.2 g样品，加入足量硝酸溶解后，再加入AgNO3溶液至不再有沉淀生成，过滤，洗涤，干燥后，称得固体质量为28.7 g。 ②将步骤①中滤液与洗涤液混合，加入过量NaOH溶液，过滤，洗涤，干燥后，称得固体质量为10.7 g。氯化铝铁的化学式为______________________________。 27. 某小组成员设计了如图简易装置制备Fe(OH)2.下列说法正确的是__________。 A. 钠投入试管中沉入试管底部 B. 反应中先生成白色沉淀，立即转化为灰绿色 C. 该过程发生的离子反应方程式为 D. 图中的苯试剂可以替换为乙醇 四、盐酸、硫酸、硝酸的制备(共19分) 盐酸、硫酸、硝酸是三种最常用的酸，也是无机化工的支柱之一。 Ⅰ．合成HCl需要H2与Cl2化合反应生成。 28. 目前全球每年约有7000万吨H2的需求，95%来自化石能源，相当于每年8.3亿吨的CO2排放。从经济、环保、低碳等角度考量，获取氢气的技术发展方向应是______________________________。(任写一条) 29. HCl(g)经水吸收得到盐酸。以下适合作为吸收装置的是______。 Ⅱ．工业上用黄铁矿(FeS2)制备硫酸的工艺如下图所示。 30. 下列说法正确的是______。 A. 步骤Ⅰ中黄铁矿的主要成分FeS2中只含离子键 B. 步骤Ⅱ中选择的压强是1 MPa C. 步骤Ⅱ中选择的温度是因为比常温更有利于合成SO3 D. 步骤Ⅲ中选用的吸收剂是浓硫酸 31. 步骤Ⅱ中采用了中间有热交换设备的转化器如图所示。下列说法不正确的是__________。(不定项) A. a处进入的气体中SO2过量 B. a、b两处的混合气体成分含量相同，温度不同 C. c、d两处的混合气体成分含量不同，温度相同 D. c处气体经热交换后再次催化氧化的目的是提高SO2的转化率 某同学设计如图所示装置模拟探究步骤Ⅱ中二氧化硫的性质与转化率。实验时，装置D锥形瓶中溶液产生白色沉淀，装置E中溶液褪色。 32. D中锥形瓶盛放的溶液可以是__________。 A. 足量澄清石灰水 B. 足量小苏打溶液 C. 足量氯化钡溶液 D. 足量稀硫酸 33. 若从锥形瓶溶液中得到的沉淀质量为m g，要测定该条件下二氧化硫的转化率(忽略水蒸气的干扰)，实验时还需要测定的数据是__________。 ①装置F增加的质量a g ②装置A中亚硫酸钠减少的质量b g ③装置B增加的质量c g ④装置E增加的质量d g 34. 用烧碱溶液吸收尾气SO2后，可加CaO使NaOH再生：溶液。CaO在水中存在如下转化：。请从平衡移动的角度，简述过程②NaOH再生的原理____________________________。 Ⅲ．硝酸的生产工艺有多种，其中氨氮氧化法已广泛应用于工业化生产。 35. 已知合成氨反应放热，请在下图中绘制该反应的能量变化示意图，标出反应方向箭头、反应物与生成物及其状态_________________。 36. 利用如下图所示三个初始容积相同的容器①、②、③模拟合成氨，若起始温度相同，分别向三个容器中充入3 mol H2和1 mol N2一定条件下反应，达到平衡时各容器中NH3物质的量百分含量由大到小的顺序为________________。 ①外有隔热套 ② ③活塞可移动(不考虑活塞质量和摩擦系数) A. ①＞②＞③ B. ③＞①＞② C. ②＞③＞① D. ③＞②＞① 五、减碳活动(共20分) Ⅰ．减碳行动关系着我们的生态环境，将二氧化碳转化为绿色液体燃料甲醇是一个重要方向。甲醇的制备原理为：(放热反应)。 在一定温度下，向某恒容密闭容器中充入CO2和H2发生上述反应： 37. 以下能说明该反应已达到平衡状态的是______。(不定项) A. 混合气体的平均相对分子质量不变 B. 体系中，且保持不变 C. 混合气体的密度保持不变 D. 单位时间内有断裂，同时有断裂 38. 测得平衡体系中CH3OH的体积分数与投料比[]的关系如图所示。则在a、b、c三点中，①CO2的转化率最大的是____点，②判断依据是____________________。 39. 我国科学家制备了一种ZO-ZrO2催化剂，实现CO2高选择性合成CH3OH。气相催化合成过程中，CO2转化率(x)及CH3OH选择性(S)随温度的变化曲线如图。 已知选择性 ①生成CH3OH的最佳温度约为________。 ②温度升高，CO2转化率升高，但产物CH3OH含量降低的原因：____________________。 Ⅱ．还可利用二氧化碳与甲烷制取水煤气的反应来提高CO2的利用率：。在体积可变的密闭容器中通入2.0 mol CH4、2.0 mol CO2，在不同温度、压强下发生反应，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。 40. 根据图象判断该反应①为______反应，②p1__________p2(均为单选)。 A．放热 B．吸热 C．大于 D．小于 41. 在p2、条件下，c点的反应速率v(正)______v(逆)。 A．大于 B．小于 C．等于 42. 为提高CO2的平衡转化率，以下措施正确的是______。 A. 增大压强 B. 增大 C. 升温 D. 加入合适的催化剂 43. 在，p2条件下，向该容器中充入4.0 mol CH4和4.0 mol CO2，请计算反应达到平衡后H2的体积分数____________。(写出计算过程) 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 上海市杨浦高级中学2025学年度第二学期期中试卷 高一化学 注意： 1.试卷满分100分，考试时间60分钟。 2.本考试分设试卷和答题纸。答题前，考生务必在答题纸上填写姓名、准考证号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 3.标注“不定项”的试题，每小题有1~2个正确选项，只有1个正确选项的，多选不给分，有2个正确选项的，漏选1个给一半分，错选不给分；未特别标注的选择题，每小题均只有1个正确选项。 相对原子质量：H-1 O-16 S-32 Al-27 Cl-35.5 Fe-56 Ag-108 一、氟及其化合物(共21分) 从1771年获得氯化氢到1886年通过电解法制备氟单质，经历了一百多年时间。目前含氟化合物已广泛应用于医药、材料等领域。 1. 下列有关氟元素的说法中正确的是__________。 A. 原子半径最小 B. 核外电子数为7 C. 非金属性最强 D. 最高正价为+7 2. 萤石(CaF2)与浓硫酸共热可制备HF(g)，化学反应方程式为：，此反应体现了浓硫酸的__________。 A．强氧化性 B．脱水性 C．吸水性 D．难挥发性 用电子式表示HF分子的形成过程：________________________________________。 3. 18F标记的氟化钠注射液可用于肿瘤检测，有关18F与19F说法正确的是______。(不定项) A. 二者属于同种核素 B. 互为同素异形体 C. 19F比18F多一个电子 D. 19F比18F多一个中子 4. 据研究液态HF中存在，其中X是__________。 5. 含氟牙膏中添加氟化亚锡(SnF2)，Sn的原子结构示意图为，请写出Sn在元素周期表中的位置：__________。 6. F2在常温下可腐蚀Fe、Ag等金属，而铜器可以贮存F2，原因是____________________。 PtF6是极强的氧化剂，历史上用Xe和PtF6在一定条件下制备了稀有气体离子化合物。其反应历程①~⑤如下图所示。 7. 由上述反应历程可知该反应的催化剂为__________。 A. B. C. D. XeF 8. 上述历程中属于氧化还原反应的是__________(不定项) A. ② B. ③ C. ④ D. ⑤ 9. Xe与F2可反应生成XeFn(g)(n=2，4，6)。现有一个50 L的密闭容器，投入1 mol Xe与9 mol F2，充分反应后剩8.9 mol气体，且产物中。0~10 min内XeF4的速率__________。 【答案】1. C 2. ①. D ②. 3. D 4. 5. 第五周期第族 6. 氟气与铜反应在表面生成一层致密的氟化铜保护膜，阻止了内部的铜与氟气继续反应 7. C 8. AB 9. 【解析】 【1题详解】 氟元素位于第二周期第族。原子半径最小的元素是，A错误； 氟原子的核外电子总数为9，最外层电子数为7，B错误； 氟是电负性最大的元素，非金属性最强，C正确； 氟元素没有正化合价，最高正价不是+7，D错误。 故答案选C。 【2题详解】 萤石与浓硫酸共热制备氟化氢气体，属于高沸点酸制备低沸点酸，体现了浓硫酸的难挥发性和酸性，故选D。氟化氢为共价化合物，由氢原子和氟原子共用一对电子形成，其电子式形成过程为。 【3题详解】 A．与质子数相同而中子数不同，属于不同种核素，A错误； B．与质子数相同而中子数不同，互为同位素，B错误； C．两者均为中性原子，核外电子数均为9，C错误； D．的质量数为19，中子数为10，的质量数为18，中子数为9，比多一个中子，D正确。 故答案选D。 【4题详解】 根据电离方程式，由质量守恒和电荷守恒可知，反应物中有3个、3个，总电荷为0；生成物中有1个、2个，带1个单位负电荷。因此中应含有2个、1个，且带1个单位正电荷，其化学式为。 【5题详解】 根据的原子结构示意图可知，其核外有5个电子层，最外层有4个电子，因此位于元素周期表第五周期第族。 【6题详解】 氟气具有强氧化性，与铜反应时会在铜表面生成一层致密的氟化铜保护膜，这层膜覆盖在铜表面，阻碍了内部的铜与氟气进一步反应，因此铜器可以贮存氟气。 【7题详解】 在反应历程中，在步骤①中作为反应物参与反应，在步骤④中又作为生成物被释放出来，在整个反应前后质量和化学性质不变，因此是该反应的催化剂，故选C。 【8题详解】 步骤②中转化为，元素化合价由0升高到+1，转化为，元素化合价由+6降低到+5，属于氧化还原反应；步骤③中转化为，元素化合价由+1升高到+2，转化为，元素化合价由+6降低到+5，属于氧化还原反应；其他步骤中各元素化合价均未发生变化。故选AB。 【9题详解】 设生成的、、的物质的量分别为、、。 根据反应方程式： ，气体物质的量减少，气体物质的量减少，气体物质的量减少 反应前气体总物质的量为，反应后为，总物质的量减少了。 则有，解得，。 生成的的物质的量为。 在内，的反应速率。 二、钠及其化合物性质与制备(共20分) 某小组向两只装有500 mL 2 mol·L-1 NaOH溶液的烧杯中分别通入CO2以及HCl，进行如图1所示实验，测得烧杯中溶液pH变化如图2所示。已知：此条件下Na2CO3溶液的，NaHCO3溶液的。 10. BC段烧杯中溶液温度逐渐__________。 A．不变 B．升高 C．降低 11. 请将下列实验方案补充完整： 取少量D点溶液，①____________________(填写实验操作和现象，下同)，静置后向上层清液②____________________，说明溶液中含有Na2CO3和NaOH。 12. EF段发生的化学反应方程式为________________________________。 13. 若要除去Na2CO3溶液中的NaHCO3，应加入的试剂是__________。 14. 在通入CO2的实验中，任取某pH下的溶液，向其中逐滴滴加1 mol·L-1的稀盐酸。测得产生CO2的物质的量随加入盐酸体积变化如图所示。则下列说法正确的是______。(不定项) A. 整个过程中Na+没有参与化学反应，故保持不变 B. 图中的， C. 稀盐酸滴加在过程中，发生的离子反应是： D. 在A、B、C、D四处的溶液中，能与大量K+、Ba2+、、共存的只有1处 工业上以芒硝(Na2SO4·10H2O)为原料制备NaHCO3和NaHSO4，实验室模拟其流程如下。 15. 转化Ⅰ的化学方程式为_____________________________________________。 16. 转化Ⅱ结束后，将其反应液通过操作a制得Na2SO4·(NH4)2SO4·2H2O。操作a的步骤为蒸发浓缩、__________、过滤、洗涤、干燥。 17. 在流程图中画出可循环物质的循环线______________。 18. 某工厂生产Na2O2的过程如下图所示，下列说法错误的是__________(不定项) A. 金属钠进入熔钠器、液钠储槽期间应隔绝外界空气 B. 钠的氧化物长期露置在空气中最终得到碳酸氢钠 C. 压缩空气吹送熔融金属钠时，会发生化学反应 D. 无论如何调节反应的温度，产物中均一定混有Na2O杂质 【答案】10. C 11. ①. ① 加入过量溶液（或溶液），产生白色沉淀 ②. ② 滴加酚酞溶液，溶液变红 12. 13. 适量溶液 14. B 15. 16. 冷却结晶 17. 18. BD 【解析】 【分析】以芒硝（）为原料制备和，向的浓溶液中先通入​使溶液显碱性，增大的溶解度，最终析出溶解度较小的晶体，滤液中主要含硫酸铵盐（或）。向上述滤液中补充额外的​，调整体系中离子比例，制备复盐，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥即可得到目标复盐固体，复盐在该温度下发生热分解，断裂部分化学键后生成，同时释放出可循环利用的和（即物质M），将其导回转化Ⅰ的进气端，即可实现氨的循环，降低原料消耗。 【10题详解】 B点时溶液，此时与恰好完全中和，中和反应放出的热量达到最大值。BC段继续通入，中和反应结束，随着热量向环境散失，溶液温度逐渐降低。 【11题详解】 D点溶液介于和之间，为两者的混合物。检验时需先加入过量的中性钡盐或钙盐（如）沉淀，产生白色沉淀以证明的存在，同时排除对检验的干扰；静置后取上层清液滴加酚酞，若溶液变红则证明存在。 【12题详解】 由题干已知信息，E点溶液 ，主要成分为 ；F点溶液 ，主要成分为 。因此EF段发生的是碳酸钠溶液吸收二氧化碳转化为碳酸氢钠的反应，化学反应方程式为。 【13题详解】 除杂需遵循不引入新杂质的原则。加入适量溶液可发生反应，将杂质转化为目标产物。 【14题详解】 原溶液中，由图可知，加入盐酸时才开始产生，说明原溶液成分为和。设为，为，根据钠离子守恒有；产生气体前消耗的用于中和以及将转化为，即。联立解得，。 A．滴加盐酸过程中溶液体积不断增大，物质的量不变，故逐渐减小，A错误； B．生成的最大量，消耗盐酸的总体积，B正确； C．消耗盐酸，恰好与反应，发生的离子反应为，C错误； D．A处含，B处含，C处含，D处含，加入和均会产生沉淀或发生反应，故能大量共存的处数为0，D错误； 故选B。 【15题详解】 转化Ⅰ为侯氏制碱法原理的迁移应用，向硫酸钠溶液中通入足量氨气和二氧化碳，生成溶解度较小的碳酸氢钠沉淀和硫酸铵溶液,化学反应方程式为。 【16题详解】 从溶液中获取含有结晶水的复盐，为防止结晶水丢失或复盐受热分解，需采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥的操作步骤。 【17题详解】 复盐在下分解生成，同时释放出和（即物质M）；这两种物质正是转化Ⅰ所需的反应物，因此可循环利用，如图所示。 【18题详解】 A．金属钠极易与空气中的氧气和水反应，故进入熔钠器等环节应隔绝空气，A正确； B．钠的氧化物长期露置在空气中，最终会吸收和转化为稳定的粉末，而非，B错误； C．压缩空气中含有氧气，吹送高温液钠时会发生氧化还原反应生成或，C正确； D．若氧气充足且反应时间足够长，可完全转化为，并非一定混有杂质，D错误； 故选BD。 三、聚合氯化铝铁(共20分) 高效净水剂聚合氯化铝铁(PAFC)的组成可表示为，其中Al、Fe元素均为+3价，该物质广泛应用于日常生活用水和工业废水的处理。 19. 已知铁为26号元素，请写出铁原子的结构示意图：____________________。 20. 铁属于过渡元素，可在这一区域的元素中寻找______________。(不定项) A. 催化剂 B. 半导体材料 C. 高效农药 D. 耐腐蚀合金材料 21. 粒径在1~100 nm的纳米铝粉常温下能与水反应释氢。向水中加入下列物质，不能加快纳米铝粉释氢速率的是________。 A. HCl B. HNO3 C. H2SO4 D. NaOH 22. 铝热反应属于活泼金属置换法，下列试剂中，可以做铝热反应的是________。(不定项) A. Cr2O3 B. Na2O2 C. MnO2 D. MgO 23. 金属镍的活泼性介于金属活动顺序表中铜和铁之间，则工业冶炼镍的方法是_____。 A. 物理方法 B. 电解法 C. 热还原法 D. 热分解法 某工厂欲以工业废料(铁、铁和铝的氧化物)为原料制取PAFC，设计如下流程： 24. 在废料中加入过量稀盐酸时会发生多个离子反应：；；；…… 请补全可能发生的离子方程式：______________________________。 25. ①为了验证所得酸性溶液中的Fe2+，可以选用的试剂是__________。 A．NaOH溶液 B．酸性KMnO4溶液 C．氯水+KSCN溶液 D．以上试剂均不正确 ②往酸性溶液中加入试剂X(双氧水)的目的是(用离子方程式表示)：____________________。 26. 对制备所得产品取样分析： ①取22.2 g样品，加入足量硝酸溶解后，再加入AgNO3溶液至不再有沉淀生成，过滤，洗涤，干燥后，称得固体质量为28.7 g。 ②将步骤①中滤液与洗涤液混合，加入过量NaOH溶液，过滤，洗涤，干燥后，称得固体质量为10.7 g。氯化铝铁的化学式为______________________________。 27. 某小组成员设计了如图简易装置制备Fe(OH)2.下列说法正确的是__________。 A. 钠投入试管中沉入试管底部 B. 反应中先生成白色沉淀，立即转化为灰绿色 C. 该过程发生的离子反应方程式为 D. 图中的苯试剂可以替换为乙醇 【答案】19. 原子核内有26个质子，核外有4个电子层，其核外电子排布式为，各层电子数从内到外分别为2、8、14、2，，故原子结构示意图为 20. AD 21. B 22. AC 23. C 24. 25. ①. D ②. 26. 27. C 【解析】 【19题详解】 铁是26号元素，各电子层电子数分别为2、8、14、2，原子结构示意图为 【20题详解】 过渡元素均为金属元素，常用于寻找催化剂和耐腐蚀、耐高温的合金材料；半导体材料通常在金属与非金属的分界线附近寻找；高效农药通常在非金属元素中寻找。故选AD。 【21题详解】 铝与水反应生成氢氧化铝和氢气。加入 、、 均能溶解表面的氧化膜及生成的氢氧化铝，促进反应释氢；而 具有强氧化性，与铝反应生成氮的氧化物，不生成氢气，且常温下浓硝酸会使铝发生钝化。故选B。 【22题详解】 铝热反应是铝与金属性比铝弱的金属氧化物在高温下发生的置换反应。 和 的金属性比 弱， 和 可发生铝热反应； 和 的金属性比 强，不能发生铝热反应。故选AC。 【23题详解】 活泼性介于 和 之间的金属（如 、 等）通常采用热还原法冶炼。故选C。 【24题详解】 废料中含有 和 ，溶于盐酸后生成的 会与过量的 发生氧化还原反应，离子方程式为 。 【25题详解】 ① A．酸性溶液中含有 和可能存在的 ，加入 溶液生成的沉淀颜色会干扰 的观察，A错误； B．酸性溶液中含有大量 ，能还原酸性 溶液使其褪色，干扰 的检验，B错误； C．若溶液中含有 ，加入 溶液直接变红，无法检验 ，C错误； 故选D。 ② 加入双氧水的目的是将 氧化为 ，离子方程式为 。 【26题详解】 步骤①中生成的沉淀为 ，其物质的量 ；步骤②中生成的固体为 ，其物质的量 。样品中 和 的总质量为 。根据电荷守恒有 ，即 。根据质量关系有 。联立解得 ，。各微粒物质的量之比 ，故化学式为 。 【27题详解】 A．钠的密度比水小，比苯大，投入试管后停留在苯和水溶液的交界面处，A错误； B．苯起到液封作用，且反应生成的氢气能排出溶液中的氧气，能较长时间保持白色沉淀，B错误； C．钠与水反应生成 和 ， 再与 反应生成 沉淀，总离子方程式为 ，C正确； D．乙醇与水互溶，不能起到液封隔绝空气的作用，D错误。 故选C。 四、盐酸、硫酸、硝酸的制备(共19分) 盐酸、硫酸、硝酸是三种最常用的酸，也是无机化工的支柱之一。 Ⅰ．合成HCl需要H2与Cl2化合反应生成。 28. 目前全球每年约有7000万吨H2的需求，95%来自化石能源，相当于每年8.3亿吨的CO2排放。从经济、环保、低碳等角度考量，获取氢气的技术发展方向应是______________________________。(任写一条) 29. HCl(g)经水吸收得到盐酸。以下适合作为吸收装置的是______。 Ⅱ．工业上用黄铁矿(FeS2)制备硫酸的工艺如下图所示。 30. 下列说法正确的是______。 A. 步骤Ⅰ中黄铁矿的主要成分FeS2中只含离子键 B. 步骤Ⅱ中选择的压强是1 MPa C. 步骤Ⅱ中选择的温度是因为比常温更有利于合成SO3 D. 步骤Ⅲ中选用的吸收剂是浓硫酸 31. 步骤Ⅱ中采用了中间有热交换设备的转化器如图所示。下列说法不正确的是__________。(不定项) A. a处进入的气体中SO2过量 B. a、b两处的混合气体成分含量相同，温度不同 C. c、d两处的混合气体成分含量不同，温度相同 D. c处气体经热交换后再次催化氧化的目的是提高SO2的转化率 某同学设计如图所示装置模拟探究步骤Ⅱ中二氧化硫的性质与转化率。实验时，装置D锥形瓶中溶液产生白色沉淀，装置E中溶液褪色。 32. D中锥形瓶盛放的溶液可以是__________。 A. 足量澄清石灰水 B. 足量小苏打溶液 C. 足量氯化钡溶液 D. 足量稀硫酸 33. 若从锥形瓶溶液中得到的沉淀质量为m g，要测定该条件下二氧化硫的转化率(忽略水蒸气的干扰)，实验时还需要测定的数据是__________。 ①装置F增加的质量a g ②装置A中亚硫酸钠减少的质量b g ③装置B增加的质量c g ④装置E增加的质量d g 34. 用烧碱溶液吸收尾气SO2后，可加CaO使NaOH再生：溶液。CaO在水中存在如下转化：。请从平衡移动的角度，简述过程②NaOH再生的原理____________________________。 Ⅲ．硝酸的生产工艺有多种，其中氨氮氧化法已广泛应用于工业化生产。 35. 已知合成氨反应放热，请在下图中绘制该反应的能量变化示意图，标出反应方向箭头、反应物与生成物及其状态_________________。 36. 利用如下图所示三个初始容积相同的容器①、②、③模拟合成氨，若起始温度相同，分别向三个容器中充入3 mol H2和1 mol N2一定条件下反应，达到平衡时各容器中NH3物质的量百分含量由大到小的顺序为________________。 ①外有隔热套 ② ③活塞可移动(不考虑活塞质量和摩擦系数) A. ①＞②＞③ B. ③＞①＞② C. ②＞③＞① D. ③＞②＞① 【答案】28. 利用清洁能源电解水；或者寻找高效催化剂利用太阳能直接分解水制氢（合理即可） 29. A 30. D 31. AC 32. C 33. ①④ 34. 与水反应生成，在水中存在溶解平衡，加入的生成的与溶液中的结合生成难溶的沉淀，导致浓度降低，促使的溶解平衡正向移动，浓度增大，从而实现的再生 35. 36. D 【解析】 【28题详解】 化石能源制氢会产生大量，不符合低碳环保要求。未来的发展方向应是利用清洁能源（如太阳能、风能）电解水，或者寻找高效催化剂利用太阳能直接分解水制氢，以实现绿色、低碳、环保。 【29题详解】 极易溶于水，吸收时需要防倒吸且保证充分吸收。装置A中气体从下部进入，水从上部喷淋，气液逆流接触，吸收充分，且气体未直接通入液面以下，可防止倒吸；装置B气液同向，吸收效率低；装置C将气体直接通入水中，极易发生倒吸。 【30题详解】 A．中含有与之间的离子键，以及内部原子之间的非极性共价键，错误； B．常压下的转化率已经很高，加压会增加设备成本，故工业上采用常压，错误； C．该反应为放热反应，常温下平衡转化率更高，选择是为了使催化剂活性达到最大，提高反应速率，错误； D．工业上用的浓硫酸吸收，可防止形成酸雾，提高吸收效率，正确； 选D； 【31题详解】 该装置中发生SO2在加热、催化剂的条件下和O2反应转化为SO3的反应，反应放热，热交换器的作用是预热待反应的气体；a处通入的是反应气体，即SO2、空气，在热交换器中进行加热，没有催化剂，没有发生反应，b处气体是温度较高的SO2、空气，再进入装置中，发生反应到达c处，c处生成SO3，没有反应完全的SO2、O2、N2等，SO2、O2在催化剂的作用下再一次发生反应，提高SO2的转化率，d处主要为SO3，N2等。 A．工业上为了提高的转化率，通常通入过量的空气，即过量，错误； B．a处气体经热交换器吸热后到达b处，未发生化学反应，故成分含量相同，温度升高，正确； C．c处气体经热交换器降温后进入下层催化剂再次反应生成d处气体，两者成分含量不同，且反应放热与热交换情况不同，温度一般不同，错误； D．该反应为放热反应，c处气体经热交换降温后再次催化氧化，有利于平衡正向移动，提高的转化率，正确， 故选AC。 【32题详解】 装置A制备二氧化硫，装置B干燥氧气和二氧化硫，同时混合二者，装置C中二氧化硫被氧气氧化为三氧化硫，装置D吸收三氧化硫，装置E检验二氧化硫的性质，装置F吸收尾气，据此解答。 A．混合气体中含有和未反应的。若D中盛放足量澄清石灰水，和均会被吸收产生沉淀，E中品红溶液不会褪色，A错误； B．若盛放小苏打溶液，无白色沉淀产生，B错误； C．若盛放足量氯化钡溶液，溶于水生成硫酸，与反应生成白色沉淀，而不与反应，逸出后进入E中使品红溶液褪色，C正确； D．若盛放稀硫酸，无沉淀产生，D错误； 故选C。 【33题详解】 沉淀质量为的质量，由此可计算出转化为的的物质的量。要计算的转化率，还需要知道未反应的的质量。未反应的被装置E和装置F完全吸收，因此还需要测定装置E增加的质量和装置F增加的质量。装置A中亚硫酸钠减少的质量不能准确代表进入反应管的质量（可能有气体残留在装置内），故选①④。 【34题详解】 溶于水生成，存在微溶物的溶解平衡。溶液中吸收生成的与反应生成更难溶的沉淀，降低了的浓度，根据勒夏特列原理，促使的溶解平衡不断向右移动，释放出大量的，使得以再生。 【35题详解】 合成氨反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量。因此上方高能级横线代表反应物和，下方低能级横线代表生成物，反应方向箭头由高能级的反应物指向低能级的生成物，图示为：； 【36题详解】 合成氨反应为气体分子数减少的放热反应。容器②为恒温恒容，容器③为恒温恒压，随着反应正向进行，气体物质的量减少，②中压强降低，③中压强不变，相当于③比②加压，平衡正向移动，故的百分含量③＞②；容器①为绝热恒容，反应放热导致体系温度升高，与恒温恒容的②相比，相当于升高温度，平衡逆向移动，故的百分含量②＞①。综上所述，物质的量百分含量由大到小的顺序为③＞②＞①，故选D。 五、减碳活动(共20分) Ⅰ．减碳行动关系着我们的生态环境，将二氧化碳转化为绿色液体燃料甲醇是一个重要方向。甲醇的制备原理为：(放热反应)。 在一定温度下，向某恒容密闭容器中充入CO2和H2发生上述反应： 37. 以下能说明该反应已达到平衡状态的是______。(不定项) A. 混合气体的平均相对分子质量不变 B. 体系中，且保持不变 C. 混合气体的密度保持不变 D. 单位时间内有断裂，同时有断裂 38. 测得平衡体系中CH3OH的体积分数与投料比[]的关系如图所示。则在a、b、c三点中，①CO2的转化率最大的是____点，②判断依据是____________________。 39. 我国科学家制备了一种ZO-ZrO2催化剂，实现CO2高选择性合成CH3OH。气相催化合成过程中，CO2转化率(x)及CH3OH选择性(S)随温度的变化曲线如图。 已知选择性 ①生成CH3OH的最佳温度约为________。 ②温度升高，CO2转化率升高，但产物CH3OH含量降低的原因：____________________。 Ⅱ．还可利用二氧化碳与甲烷制取水煤气的反应来提高CO2的利用率：。在体积可变的密闭容器中通入2.0 mol CH4、2.0 mol CO2，在不同温度、压强下发生反应，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。 40. 根据图象判断该反应①为______反应，②p1__________p2(均为单选)。 A．放热 B．吸热 C．大于 D．小于 41. 在p2、条件下，c点的反应速率v(正)______v(逆)。 A．大于 B．小于 C．等于 42. 为提高CO2的平衡转化率，以下措施正确的是______。 A. 增大压强 B. 增大 C. 升温 D. 加入合适的催化剂 43. 在，p2条件下，向该容器中充入4.0 mol CH4和4.0 mol CO2，请计算反应达到平衡后H2的体积分数____________。(写出计算过程) 【答案】37. AD 38. ①. c ②. 增大氢气与二氧化碳的投料比，相当于增加反应物 的浓度，促使平衡正向移动，从而提高 的转化率。 39. ①. （答之间均可） ②. 该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动；且高温下发生副反应（如生成等），导致甲醇的选择性急剧降低。 40. ①. B ②. D 41. A 42. C 43. （或） 【解析】 【37题详解】 A．该反应正向是气体分子数减小的反应，恒容密闭容器中气体总质量不变，根据可知，混合气体的平均相对分子质量不变时，说明气体总物质的量不再变化，反应达到平衡，A正确； B．若初始按投料，反应过程中始终为，不能作为判断平衡的标志，B错误； C．恒容容器中气体总质量和体积均不变，根据，密度始终保持不变，不能说明达到平衡，C错误； D．断裂键代表正反应消耗，断裂键代表逆反应消耗甲醇和水。根据化学方程式，生成（含键）和（含键）共形成键。因此消耗同时会消耗键，两者速率之比等于化学计量数之比，说明正逆反应速率相等，达到平衡，D正确； 故选AD。 【38题详解】 在其他条件不变时，增加一种反应物的浓度，会促使化学平衡向正反应方向移动，从而提高另一种反应物的转化率。图中c点对应的比值最大，即的相对投入量最多，因此的转化率最大。 【39题详解】 ①寻找最佳温度应综合考虑转化率和选择性。由图可知，在左右时，的转化率开始显著上升，且甲醇的选择性仍保持在较高水平，此时甲醇的综合产率达到最大。 ②主反应合成甲醇是放热反应，根据勒夏特列原理，升温会导致平衡逆向移动，不利于甲醇生成；同时图中显示温度高于时选择性断崖式下降，说明高温下催化剂对主反应的催化效率降低，引发了副反应，消耗了但未生成甲醇。 【40题详解】 ① 由图3可知，在相同压强下，温度越高，的平衡转化率越大，说明升高温度平衡正向移动，故正反应为吸热反应。 ② 该反应正向是气体分子数增大的反应，在相同温度下，增大压强，平衡逆向移动，的转化率会减小。图中对应的转化率大于，说明的压强较小，即。 【41题详解】 在、条件下，c 点位于平衡曲线的下方，说明此时的实际转化率低于该条件下的平衡转化率。为了达到平衡，反应必须向正反应方向进行，因此，故选A。 【42题详解】 A．该反应正向体积增大，增大压强平衡逆向移动，转化率降低，A不符合题意； B．增大相当于相对增大浓度，虽然能提高的转化率，但会降低自身的转化率，B不符合题意； C．该反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，转化率增大，C符合题意； D．加入催化剂只能改变反应速率，不改变平衡转化率，D不符合题意； 故选C。 【43题详解】 由图3可知，在、条件下，的平衡转化率为；参加反应的物质的量：，列出三段式：，平衡时混合气体的总物质的量为，平衡后的体积分数：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $