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湖南省长沙市师范大学附属中学2023-2024学年高一下学期第一次大练习化学试题（Word版附解析）
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这是一份湖南省长沙市师范大学附属中学2023-2024学年高一下学期第一次大练习化学试题（Word版附解析），共16页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
时量：75分钟满分：100分
得分：
可能用到的相对原子质量：H～1C～12N～14O～16Na～23Mg～24Cr～52Cu～64
第Ⅰ卷（选择题）
一、选择题（本题共14小题，每小题只有一项符合题意，每小题3分，共42分）
1．材料的应用与人类生活息息相关，下列有关叙述正确的是
A．麒麟芯片以二氧化硅为主要材料B．石墨烯和碳纳米管互为同位素
C．碳化硅是一种耐高温、硬度大的新型陶瓷D．新能源汽车所使用的锂离子电池属于一次电池
2．研究化学反应速率是为了能更好地调控和利用化学反应，下列做法与调控化学反应速率无关的是
A．酱油中添加铁强化剂B．食物存放在冰箱里
C．在铁制品表面刷油漆D．糕点包装内放置除氧剂
3．A、B、C、D是含同一元素的四种物质，所含有的元素都位于元素周期表前20位。A是单质，D是该元素最高价氧化物对应的水化物。相互之间有如图所示的转化关系。下列说法错误的是
A．C可能为红棕色气体
B．B→C→D的转化过程一定会发生电子的得失或偏移
C．若A为黄色固体，则将过量铜丝插入含溶质2ml的D的浓溶液中，加热并完全反应，获得的B的物质的量小于1ml
D．D为某种弱酸时，该转化关系也能成立
4．室温下，下列各组离子能在溶液中大量共存的是
A．、、、B．、、、
C．、、、D．、、、
5．下列实验操作、现象和结论均正确的是
6．下列装置合理且能达到实验目的的是
7．一定温度下，在恒容密闭容器中通入一定量和发生反应：，t min时反应达到平衡状态。下列说法正确的是
A．t min时，正反应速率等于逆反应速率且反应停止
B．每断开1ml I—I的同时生成2ml H—I，可说明反应达到平衡状态
C．气体分子的平均摩尔质量不再变化时，则证明反应达到平衡状态
D．若通入1ml 与1ml 进行反应，生成的HI一定少于2ml
8．如图是氮元素的价—类二维图，下列说法错误的是
A．NO既有氧化性又有还原性
B．通过转化①②③可实现工业制备硝酸
C．转化④可以通过自然固氮发生，也能解释汽车尾气中NO的来源
D．若分解可生成、和，则氧化产物和还原产物的物质的量之比为3∶2
9．某温度下按下式分解：。测得恒容密闭容器内的浓度随时间的变化如下表所示。下列说法错误的是
A．4min时，
B．5min时，的转化率为83%
C．0～2min内平均反应速率
D．其他条件不变，若起始，则2min时
10．高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域，下图是工业制备高纯硅的原理示意图：
下列叙述错误的是
A．反应①②③均为氧化还原反应
B．反应②的产物为和
C．已知中H显－1价，则反应③中氧化剂是，还原剂是
D．、HCl都能在该工业流程中循环利用
11．二氧化碳的捕集、封存是实现“碳中和”的重要途径，其中一种途径的物质转化如图所示。下列说法错误的是
A．反应Ⅰ中，反应物的总能量低于生成物的总能量
B．上述过程中用作催化剂
C．回收的最终产物为和
D．反应Ⅱ为回收二氧化碳的关键步骤，反应方程式为
12．将1.52g铜镁合金完全溶解于浓硝酸中，得到和的混合气体0.05ml，向反应后的溶液中加入NaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到2.54g沉淀。则与的物质的量之比为
A．1∶1B．2∶1C．4∶1D．1∶2
13．如图所示是一种以液态肼（）为燃料，氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。在固体氧化物电解质的温度达700～900℃时，可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是
A．该电池可在常温下工作
B．放电时，电池内的由电极甲移向电极乙
C．电池负极反应为：
D．当电极甲上有1ml 消耗时，电极乙上有32g 参与反应
14．某同学研究浓度对化学平衡的影响，下列说法正确的是
A．该反应是一个氧化还原反应
B待试管b中溶液颜色不变的目的是使反应达到平衡状态
C．试管b的颜色变浅仅因为减少了生成物浓度
D．试管c中的现象说明温度升高，反应往放热反应方向进行
第Ⅱ卷（非选择题）
二、非选择题（本题共4小题，共58分）
15．（15分）
氮、硫的氧化物可以带来酸雨、空气污染等危害。
Ⅰ．科学家发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有关，转化关系如图所示。
回答下列问题：
（1）实验室利用两种固体加热的方式制备氨气，反应的化学方程式为
。
（2）下列关于雾霾的叙述不正确的是 （填标号）。
A．雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
B．是形成无机颗粒物的催化剂
C．雾霾的形成与过度施用氮肥有关
（3）是典型的铵盐，请写出检验其稀溶液中的方法：
。
（4）实验室模拟用浓硫酸脱除氮氧化物，装置如图所示，实验开始后装置C中发生反应：。
①装置A中发生反应的离子方程式是 ，装置B的作用是 。
②理论上应控制相同时间内a、b处通入气体的物质的量之比为 。
（5）可用双碱法（氢氧化钙为悬浊液）脱硫处理工业废气中的，原理如图所示。其中可循环使用的物质是 ，双碱法脱硫的总反应方程式为
。
16．（14分）
现代生活离不开方便实用的化学电源，各种各样的化学电源都是依据原电池的原理制造的。
（1）根据原电池原理下列化学（或离子）方程式正确且能设计成原电池的是 （填标号）。
A．B．
C．D．
（2）国家电投氢能公司全自主研发的“氢腾”燃料电池系统广泛应用于氢能大巴。某种氢—氧燃料电池的内部结构如图1所示。
图1
①图1原电池a电极通入的是 ，b极发生反应的电极反应式为 。
②若将改为，消耗等物质的量的时，判断的用量增大还是减小，并请说明理由：
。
（3）①利用反应（未配平）消除的简易装置如图2所示。电极b的反应式为 ，消耗标准状况下44.8L 时，被消除的的物质的量为 ml。
图2
②图2中的离子交换膜若是阳离子交换膜（仅允许阳离子通过的膜），则装置右室中溶液的pH （填“增大”“减小”或“不变”）。
17．（15分）
碳中和是目前社会备受关注的重要议题，碳中和是指的排放总量和减少总量相当，对于改善环境、实现绿色发展至关重要。
（1）以为催化剂的光热化学循环分解反应为碳中和提供了一条新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示（自然条件下，氧原子不能单独存在）。
①上述过程，能量变化形式主要由太阳能转化为 。
②写出光热化学循环分解的化学反应方程式： ，根据上述信息可知，催化分解1ml 时需要吸收 kJ能量。
（2）为发展低碳经济，科学家提出可以用氧化锆锌作催化剂，将转化为重要有机原料，该反应的化学方程式为。在容积为2L的恒温密闭容器中，充入1ml 和3ml ，和的物质的量随时间变化的曲线如图所示。分析图中数据，回答下列问题。
①反应在0～2min内， 。
②2min时，正反应速率 逆反应速率（填“＞”“＜”或“＝”）；6min时，将容器的容积变为3L，此时逆反应速率如何变化，并说明原因：
。
③对于上述反应，下列叙述正确的是 （填标号）。
a．当各气体的物质的量不再改变时，该反应已达平衡状态
b．当该反应达到平衡后，。
c．由图可知，2min时的生成速率大于6min时的消耗速率
d．提高反应的温度，可以实现的完全转化
④在催化生成甲醇的反应过程中，还会发生副反应：。一段时间后，测得体系中。产率＝ （已知：产率＝，结果用含a、b、c的代数式表示）。
18．（14分）
氮化铬（CrN）熔点高、硬度大，常用作耐磨材料。某小组在实验室用无水氯化铬（）与氨气在高温下反应制备氮化铬。
已知：
①的沸点是76.8℃；
②有毒，遇水生成HCl和；
③易溶于水且易与水反应。
【实验一】制备无水氯化铬
反应原理为：。相关实验装置如下图（夹持装置略）。
实验的主要操作步骤有：
a．水浴加热并维持A的温度在60～65℃
b．打开K，通入并保证锥形瓶中每分钟有250个左右的气泡逸出
c．点燃B处酒精喷灯，使瓷舟温度升至720℃左右，反应一定时间d．一段时间后停止通入
e．先后停止加热A、B，冷却，并继续通入一段时间的
（1）上述操作步骤的先后顺序为：a→ → → → 。
（2）A使用水浴加热的优点是 。
（3）D中盛有过量NaOH溶液，用化学反应方程式说明D的作用：
。
【实验二】制备氮化铬
其反应原理为。某校化学兴趣小组设计如下装置在实验室制备氮化铬（加热及夹持装置略）。
（4）E装置是简易的氨气制备装置，导管a的作用是： 。
（5）H中盛放碱石灰，其作用是 。
（6）实验过程中需间歇性微热b处导管的目的是
。
【实验三】测产品氮化铬的纯度
（7）制得的CrN产品中含有杂质，取样品71.2g，经测定含氮元素14.0g，则样品中CrN的质量分数为 %（精确到小数点后一位）。
湖南师大附中2023—2024学年度高一第二学期第一次大练习
化学参考答案
一、选择题（本题共14小题，每小题只有一项符合题意，每小题3分，共42分）
1．C
【解析】芯片的主要成分为单质硅，A错误；石墨烯和碳纳米管为碳元素的同素异形体，B错误；碳化硅是一种耐高温，硬度大的新型陶瓷，C正确；锂离子电池在充电时其电池反应可逆向进行，属于二次电池，D错误。
2．A
【解析】酱油中添加铁强化剂是用作补铁剂，不影响化学反应速率，A符合题意；食物存放在冰箱里，温度降低，反应速率减慢，B不符合题意；在铁制品表面刷油漆可以减慢金属腐蚀速率，C不符合题意；糕点包装内放置除氧剂可以减慢糕点氧化速率，D不符合题意。
3．B
【解析】若A为，则A～D分别为、NO、、时转化关系成立，A正确；若A为Al，则A～D分别为A1、、、时转化关系成立，B→C→D的过程没有发生氧化还原反应，B错误；若A为S，则A～D分别为S、、、时转化关系成立，铜丝只能与浓硫酸发生反应，随着反应的进行，硫酸浓度变小，因此生成的量少于1ml，C正确；若A为Si或C，则A～D分别为Si、、、或者C、、、时转化关系成立，D正确。
4．C
【解析】和反应生成，不能大量共存，A错误；和会反应生成气体，不能大量共存，且在酸性条件下具有氧化性，会和发生氧化还原反应，B错误；离子之间不发生反应，可以大量共存，C正确；和会生成而不能大量共存，D错误。
5．B
【解析】浓硝酸形成的“烟”是挥发的浓硝酸溶于水后形成的小液滴，体现的是浓硝酸易挥发的物理特性，A错误；含水结晶物中的水分子被夺走，体现了浓硫酸的吸水性，B正确；不能漂白指示剂，溶液红色褪去是因为与NaOH反应使溶液碱性减弱，C错误；氨气与氧气在常温下不反应，D错误。
6．C
【解析】氨气和氯化氢气体遇冷会重新生成氯化铵，A不符合题意；浓盐酸易挥发，可与反应产生，无法证明碳酸酸性比硅酸强，也就无法证明非金属性C＞Si，且Cl的非金属性应该比较的酸性强弱，B不符合题意；和NaOH溶液反应，气体量迅速减少，产生巨大压强差，C符合题意；除去中混有的HCl气体应该通过饱和碳酸氢钠溶液，D不符合题意。
7．D
【解析】t min时，该反应达到平衡状态，正反应速率等于逆反应速率但不等于零，故A错误；断开1ml I—I的同时必然生成2ml H—I均描述的是正反应速率，无法说明反应是否达到平衡状态，故B错误；该反应为气体分子数不变的反应，反应前后气体的物质的量不变，根据质量守恒气体总质量也不变，故反应过程中混合气体的平均摩尔质量始终不变，因此不能由此判断反应是否达到平衡状态，故C错误；该反应为可逆反应，若通入1ml 与1ml 进行反应，生成HI的物质的量小于2ml，故D正确。
8．D
【解析】NO中N为＋2价，为中间价态，因此既具有氧化性，又具有还原性，A正确；工业上通过氨的催化氧化等步骤制备硝酸，B正确；在雷电天气，与反应可以生成NO，这属于自然固氮的过程，与在汽车发动机产生的高温条件下生成NO，是尾气中NO的产生原因，C正确；，4ml 反应生成氧化产物2ml ，还原产物为2ml 和1ml 氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶3，D错误。
9．D
【解析】
开始（ml/L）1.0000
变化（ml/L）0.751.500.375
4min时（ml/L）0.251.500.375
4min时，，故A正确；5min时，的转化率，故B正确；2min时消耗，则2min时，．故C正确；其他条件不变，若起始，反应速率减小，则2min时，故D不正确。
10．C
【解析】反应①②③中均发生了元素化合价的变化，可判断均为氧化还原反应，A正确；根据方程式，B正确；既是氧化剂又是还原剂，C错误；反应②生成的可以在反应③中使用，反应③生成的HCl可以用到反应②中，所以、HCl都能在该工业流程中循环利用，D正确。
11．B
【解析】反应Ⅰ为，属于吸收能量的反应，反应物的总能量低于生成物的总能量，故A正确；反应Ⅱ中氢气参加反应，生成了甲烷和水，而只有产物之一的水参与反应Ⅰ，另一产物甲烷脱离了整个反应。催化剂反应前后的化学性质和质量是不变的，而在此转化途径中，氢气质量减少，因此氢气只是循环使用，而不是催化剂，故B错误；反应A为，反应B为，两步的总反应为，即最终产物为和，故C正确；根据图示，反应Ⅱ的反应方程式为，故D正确。
12．C
【解析】向反应后的溶液中加入NaOH溶液，金属离子完全沉淀时，得到2.54g沉淀，则，则。根据和的化学式可知，铜和镁的总物质的量是的二分之一，即为0.03ml。又因为铜和镁反应后均为＋2价，所以转移电子的物质的量为0.06ml，设的物质的量为a，则的物质的量为，根据化合价变化有，则a＝0.01ml，则的物质的量为0.04ml，所以混合气体中，和的物质的量之比为0.04∶0.01＝4∶1。
l3．D
【解析】该电池中以液态肼（）为燃料，氧气为氧化剂，所以通入的一极即电极甲为负极，通入氧气的一极即电极乙为正极。常温下固体氧化物电解质中没有自由移动的离子，无法形成闭合回路，电池无法工作，A错误；放电时原电池中阴离子向负极移动，由电极乙移向电极甲，B错误；反应生成物均为无毒无害的物质，所以被氧气氧化生成和，电解质为固体氧化物，在该固体氧化物电解质中自由移动，故负极反应为，C错误；消耗1ml 时，电路中转移4ml电子，乙电极上有1ml 参与反应，质量为32g，D正确。
14．B
【解析】反应中元素化合价没有变化，不属于氧化还原反应，故A错误；待试管b中溶液颜色不变的目的是使反应到达平衡，故B正确；试管b中加入NaOH溶液，中和了，减小了生成物的量，使反应往生成生成物的方向进行，浓度降低，使溶液颜色变浅；也可能是因为溶液体积增大，浓度降低，使颜色变浅，故C错误；通过已知可知，正反应是吸热反应，则逆反应是放热反应。加入浓硫酸温度只是略有变化，说明发生了吸热反应，使升温幅度小于20滴浓硫酸滴入5mL水中升高的温度。最终颜色变深，主要是因为加入浓硫酸，使氢离子浓度升高，生成物浓度变大，使反应更多的往逆反应方向进行，故D错误。
二、非选择题（本题共4小题，共58分）
15．（除标注外，每空2分，共15分）
（1）
（2）B
（3）取少量溶液于试管中，加入适量浓NaOH溶液，加热，在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，若试纸变蓝，则说明溶液中有
（4）①除去水蒸气②3∶1
（5）
【解析】
（2）由图中可以看出，雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵，A正确；是形成无机颗粒物的反应物，将酸转化为固体盐，从而形成霾，B不正确；从流程图中可以看出，雾霾的形成都与相关，所以与过度施用氮肥有关，C正确。
（5）由题干信息可知，过程Ⅰ反应的化学方程式为，过程Ⅱ反应的化学方程式为，其中可循环使用的物质是NaOH；过程Ⅰ和Ⅱ的化学反应方程式相加可得，双碱法脱硫的总反应方程式为。
16．（每空2分，共14分）
（1）D
（2）①（或氢气）
②增多，将改为等物质的量，转移电子数增多，所以的用量增多。
（3）①1.5
②增大
【解析】
（1）原电池反应的本质是氧化还原反应。A和C属于非氧化还原反应，没有电子转移，不能设计成原电池，故A、C不选；B和D属于氧化还原反应，有电子转移，可设计成原电池，但B的离子方程式没有配平，正确方程式为，故符合题意的只有D。
（2）通入氢气的一极为负极，通入氧气的一极为正极，电池工作时向正极（b极）移动；酸性介质中，正极电极反应为。将改为等物质的量，则转移电子数增多，所以的用量增多。
（3）①电极b上发生还原反应，转化生成，电极反应式为；标准状况下44.8L 的物质的量为，根据化合价升降守恒得：，所以被消除的的物质的量为。
②原电池工作时，正极b上的电极反应式为，若离子交换膜是阳离子交换膜，装置右室中生成的不能移向左室，使溶液的碱性增强，pH增大。
17．（除标注外，每空2分，共15分）
（1）①化学能
②278
（2）①0.125
②减小，因为反应到达平衡后增大容器体积，则生成物的浓度减小，逆反应速率减小
③ac
④
【解析】
（1）①由图可知，上述过程中利用太阳能将二氧化碳转化为一氧化碳和氧气，故能量的变化形式主要是由太阳能转化为化学能。
②由图可知，化学方程式为；结合图中信息可知，2ml CO断键吸收的能量为3196kJ，形成2ml CO和1ml ，则要放出的能量为2640kJ，催化分解2ml （g）生成2ml CO（g）和1ml （g）时需要吸收556kJ能量，则催化分解1ml 需要吸收278kJ能量。
（2）①由图可知，在0～2min内的物质的量变化量为，则。
②2min 、的物质的量仍在变化，反应仍在正向进行，故正反应速率大于递反应速率；反应到达平衡，将容器的容积变为3L，即容积增大，则生成物的浓度减少，逆反应速率减小。
③a．当各气体的浓度不再改变时，平衡不再移动，该反应已达平衡状态，故a正确；b．是否存在与是否达到平衡无关，故b错误；c．由表可知，2min之后继续生成甲醇，则反应正向进行，故2min时，的生成速率大于6min时的分解速率，故c正确；d．此反应是可逆反应，不可能将完全转化，故d错误。
④根据主反应：，副反应：，体系中，设体系中，根据碳元素守恒，起始的，产率＝。
18．（除标注外，每空2分，共14分）
（1）a→b→c→e→d（共2分）
（2）受热均匀，便于控制温度
（3）
（4）平衡压强，使液体能够顺利滴下
（5）防止右侧水蒸气进入G中
（6），HCl和可以生成，防止可能生成的氯化铵凝固堵塞导管
（7）83.4
【解析】
（1）由反应可知，装置A的锥形瓶中盛放的物质是，利用氮气和热水加热将四氯化碳转化为气态并将装置中的空气及水蒸气赶出，再点燃B处酒精喷灯加热反应。一段时间后，先后停止加热A、B，待冷却后继续通入一段时间的，将残余的赶入尾气吸收装置。所以操作步骤的先后顺序为a→b→c→e→d。
（2水浴加热从各个方向向锥形瓶传导热量，可以通过控制水温从而控制反应温度，有着受热均匀，便于控制温度的优点。
（3）有毒，反应结束后继续通入一段时间的，将残余的赶到尾气吸收装置中被NaOH吸收，遇水发生反应：，再与足量NaOH溶液反应生成，所以D中发生反应的化学方程式为。
（5）根据题意，易溶于水且易与水发生反应，所以应避免Ⅰ中的水汽进入G中。
（6）氯化铬和氨气高温反应生成HCl，氨气和HCl会反应生成固体氯化铵，温度低时可能生成的氯化铵堆积在导管中，会堵塞导管，间歇性微热b处导管，可防止氯化铵堆积堵塞导管。
（7）设CrN的物质的量为x ml，的物质的量为y ml，根据质量守恒得：；，解得：x＝0.9；y＝0.1；则样品中CrN的含量为。
选项
实验操作、现象
结论
A
将装有浓硝酸的试剂瓶打开，看到有白“烟”生成
浓硝酸体现不稳定性
B
将浓硫酸加入胆矾中，固体变为白色
浓硫酸体现吸水性
C
向含有酚酞的氢氧化钠溶液中通入，溶液红色褪去
体现漂白性
D
将与氧气混合，发现有红棕色气体生成
体现还原性
A．制备并收集
B．验证非金属性：Cl＞C＞Si
C．进行喷泉实验
D．除去中的HCl气体
t/min
0
1
2
3
4
5
……
/（ml/L）
1.00
0.71
0.50
0.35
0.25
0.17
……
已知：为吸热反应
现象：
待试管b中颜色不变后与试管a比较，溶液颜色变浅
滴加浓硫酸，试管c温度略有升高（小于20滴浓硫酸滴入5mL水中升高的温度），待试管c中颜色不变后与试管a比较，溶液颜色变深
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
答案
C
A
B
C
B
C
D
D
D
C
B
C
D
B
时量：75分钟满分：100分
得分：
可能用到的相对原子质量：H～1C～12N～14O～16Na～23Mg～24Cr～52Cu～64
第Ⅰ卷（选择题）
一、选择题（本题共14小题，每小题只有一项符合题意，每小题3分，共42分）
1．材料的应用与人类生活息息相关，下列有关叙述正确的是
A．麒麟芯片以二氧化硅为主要材料B．石墨烯和碳纳米管互为同位素
C．碳化硅是一种耐高温、硬度大的新型陶瓷D．新能源汽车所使用的锂离子电池属于一次电池
2．研究化学反应速率是为了能更好地调控和利用化学反应，下列做法与调控化学反应速率无关的是
A．酱油中添加铁强化剂B．食物存放在冰箱里
C．在铁制品表面刷油漆D．糕点包装内放置除氧剂
3．A、B、C、D是含同一元素的四种物质，所含有的元素都位于元素周期表前20位。A是单质，D是该元素最高价氧化物对应的水化物。相互之间有如图所示的转化关系。下列说法错误的是
A．C可能为红棕色气体
B．B→C→D的转化过程一定会发生电子的得失或偏移
C．若A为黄色固体，则将过量铜丝插入含溶质2ml的D的浓溶液中，加热并完全反应，获得的B的物质的量小于1ml
D．D为某种弱酸时，该转化关系也能成立
4．室温下，下列各组离子能在溶液中大量共存的是
A．、、、B．、、、
C．、、、D．、、、
5．下列实验操作、现象和结论均正确的是
6．下列装置合理且能达到实验目的的是
7．一定温度下，在恒容密闭容器中通入一定量和发生反应：，t min时反应达到平衡状态。下列说法正确的是
A．t min时，正反应速率等于逆反应速率且反应停止
B．每断开1ml I—I的同时生成2ml H—I，可说明反应达到平衡状态
C．气体分子的平均摩尔质量不再变化时，则证明反应达到平衡状态
D．若通入1ml 与1ml 进行反应，生成的HI一定少于2ml
8．如图是氮元素的价—类二维图，下列说法错误的是
A．NO既有氧化性又有还原性
B．通过转化①②③可实现工业制备硝酸
C．转化④可以通过自然固氮发生，也能解释汽车尾气中NO的来源
D．若分解可生成、和，则氧化产物和还原产物的物质的量之比为3∶2
9．某温度下按下式分解：。测得恒容密闭容器内的浓度随时间的变化如下表所示。下列说法错误的是
A．4min时，
B．5min时，的转化率为83%
C．0～2min内平均反应速率
D．其他条件不变，若起始，则2min时
10．高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域，下图是工业制备高纯硅的原理示意图：
下列叙述错误的是
A．反应①②③均为氧化还原反应
B．反应②的产物为和
C．已知中H显－1价，则反应③中氧化剂是，还原剂是
D．、HCl都能在该工业流程中循环利用
11．二氧化碳的捕集、封存是实现“碳中和”的重要途径，其中一种途径的物质转化如图所示。下列说法错误的是
A．反应Ⅰ中，反应物的总能量低于生成物的总能量
B．上述过程中用作催化剂
C．回收的最终产物为和
D．反应Ⅱ为回收二氧化碳的关键步骤，反应方程式为
12．将1.52g铜镁合金完全溶解于浓硝酸中，得到和的混合气体0.05ml，向反应后的溶液中加入NaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到2.54g沉淀。则与的物质的量之比为
A．1∶1B．2∶1C．4∶1D．1∶2
13．如图所示是一种以液态肼（）为燃料，氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。在固体氧化物电解质的温度达700～900℃时，可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是
A．该电池可在常温下工作
B．放电时，电池内的由电极甲移向电极乙
C．电池负极反应为：
D．当电极甲上有1ml 消耗时，电极乙上有32g 参与反应
14．某同学研究浓度对化学平衡的影响，下列说法正确的是
A．该反应是一个氧化还原反应
B待试管b中溶液颜色不变的目的是使反应达到平衡状态
C．试管b的颜色变浅仅因为减少了生成物浓度
D．试管c中的现象说明温度升高，反应往放热反应方向进行
第Ⅱ卷（非选择题）
二、非选择题（本题共4小题，共58分）
15．（15分）
氮、硫的氧化物可以带来酸雨、空气污染等危害。
Ⅰ．科学家发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有关，转化关系如图所示。
回答下列问题：
（1）实验室利用两种固体加热的方式制备氨气，反应的化学方程式为
。
（2）下列关于雾霾的叙述不正确的是 （填标号）。
A．雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
B．是形成无机颗粒物的催化剂
C．雾霾的形成与过度施用氮肥有关
（3）是典型的铵盐，请写出检验其稀溶液中的方法：
。
（4）实验室模拟用浓硫酸脱除氮氧化物，装置如图所示，实验开始后装置C中发生反应：。
①装置A中发生反应的离子方程式是 ，装置B的作用是 。
②理论上应控制相同时间内a、b处通入气体的物质的量之比为 。
（5）可用双碱法（氢氧化钙为悬浊液）脱硫处理工业废气中的，原理如图所示。其中可循环使用的物质是 ，双碱法脱硫的总反应方程式为
。
16．（14分）
现代生活离不开方便实用的化学电源，各种各样的化学电源都是依据原电池的原理制造的。
（1）根据原电池原理下列化学（或离子）方程式正确且能设计成原电池的是 （填标号）。
A．B．
C．D．
（2）国家电投氢能公司全自主研发的“氢腾”燃料电池系统广泛应用于氢能大巴。某种氢—氧燃料电池的内部结构如图1所示。
图1
①图1原电池a电极通入的是 ，b极发生反应的电极反应式为 。
②若将改为，消耗等物质的量的时，判断的用量增大还是减小，并请说明理由：
。
（3）①利用反应（未配平）消除的简易装置如图2所示。电极b的反应式为 ，消耗标准状况下44.8L 时，被消除的的物质的量为 ml。
图2
②图2中的离子交换膜若是阳离子交换膜（仅允许阳离子通过的膜），则装置右室中溶液的pH （填“增大”“减小”或“不变”）。
17．（15分）
碳中和是目前社会备受关注的重要议题，碳中和是指的排放总量和减少总量相当，对于改善环境、实现绿色发展至关重要。
（1）以为催化剂的光热化学循环分解反应为碳中和提供了一条新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示（自然条件下，氧原子不能单独存在）。
①上述过程，能量变化形式主要由太阳能转化为 。
②写出光热化学循环分解的化学反应方程式： ，根据上述信息可知，催化分解1ml 时需要吸收 kJ能量。
（2）为发展低碳经济，科学家提出可以用氧化锆锌作催化剂，将转化为重要有机原料，该反应的化学方程式为。在容积为2L的恒温密闭容器中，充入1ml 和3ml ，和的物质的量随时间变化的曲线如图所示。分析图中数据，回答下列问题。
①反应在0～2min内， 。
②2min时，正反应速率 逆反应速率（填“＞”“＜”或“＝”）；6min时，将容器的容积变为3L，此时逆反应速率如何变化，并说明原因：
。
③对于上述反应，下列叙述正确的是 （填标号）。
a．当各气体的物质的量不再改变时，该反应已达平衡状态
b．当该反应达到平衡后，。
c．由图可知，2min时的生成速率大于6min时的消耗速率
d．提高反应的温度，可以实现的完全转化
④在催化生成甲醇的反应过程中，还会发生副反应：。一段时间后，测得体系中。产率＝ （已知：产率＝，结果用含a、b、c的代数式表示）。
18．（14分）
氮化铬（CrN）熔点高、硬度大，常用作耐磨材料。某小组在实验室用无水氯化铬（）与氨气在高温下反应制备氮化铬。
已知：
①的沸点是76.8℃；
②有毒，遇水生成HCl和；
③易溶于水且易与水反应。
【实验一】制备无水氯化铬
反应原理为：。相关实验装置如下图（夹持装置略）。
实验的主要操作步骤有：
a．水浴加热并维持A的温度在60～65℃
b．打开K，通入并保证锥形瓶中每分钟有250个左右的气泡逸出
c．点燃B处酒精喷灯，使瓷舟温度升至720℃左右，反应一定时间d．一段时间后停止通入
e．先后停止加热A、B，冷却，并继续通入一段时间的
（1）上述操作步骤的先后顺序为：a→ → → → 。
（2）A使用水浴加热的优点是 。
（3）D中盛有过量NaOH溶液，用化学反应方程式说明D的作用：
。
【实验二】制备氮化铬
其反应原理为。某校化学兴趣小组设计如下装置在实验室制备氮化铬（加热及夹持装置略）。
（4）E装置是简易的氨气制备装置，导管a的作用是： 。
（5）H中盛放碱石灰，其作用是 。
（6）实验过程中需间歇性微热b处导管的目的是
。
【实验三】测产品氮化铬的纯度
（7）制得的CrN产品中含有杂质，取样品71.2g，经测定含氮元素14.0g，则样品中CrN的质量分数为 %（精确到小数点后一位）。
湖南师大附中2023—2024学年度高一第二学期第一次大练习
化学参考答案
一、选择题（本题共14小题，每小题只有一项符合题意，每小题3分，共42分）
1．C
【解析】芯片的主要成分为单质硅，A错误；石墨烯和碳纳米管为碳元素的同素异形体，B错误；碳化硅是一种耐高温，硬度大的新型陶瓷，C正确；锂离子电池在充电时其电池反应可逆向进行，属于二次电池，D错误。
2．A
【解析】酱油中添加铁强化剂是用作补铁剂，不影响化学反应速率，A符合题意；食物存放在冰箱里，温度降低，反应速率减慢，B不符合题意；在铁制品表面刷油漆可以减慢金属腐蚀速率，C不符合题意；糕点包装内放置除氧剂可以减慢糕点氧化速率，D不符合题意。
3．B
【解析】若A为，则A～D分别为、NO、、时转化关系成立，A正确；若A为Al，则A～D分别为A1、、、时转化关系成立，B→C→D的过程没有发生氧化还原反应，B错误；若A为S，则A～D分别为S、、、时转化关系成立，铜丝只能与浓硫酸发生反应，随着反应的进行，硫酸浓度变小，因此生成的量少于1ml，C正确；若A为Si或C，则A～D分别为Si、、、或者C、、、时转化关系成立，D正确。
4．C
【解析】和反应生成，不能大量共存，A错误；和会反应生成气体，不能大量共存，且在酸性条件下具有氧化性，会和发生氧化还原反应，B错误；离子之间不发生反应，可以大量共存，C正确；和会生成而不能大量共存，D错误。
5．B
【解析】浓硝酸形成的“烟”是挥发的浓硝酸溶于水后形成的小液滴，体现的是浓硝酸易挥发的物理特性，A错误；含水结晶物中的水分子被夺走，体现了浓硫酸的吸水性，B正确；不能漂白指示剂，溶液红色褪去是因为与NaOH反应使溶液碱性减弱，C错误；氨气与氧气在常温下不反应，D错误。
6．C
【解析】氨气和氯化氢气体遇冷会重新生成氯化铵，A不符合题意；浓盐酸易挥发，可与反应产生，无法证明碳酸酸性比硅酸强，也就无法证明非金属性C＞Si，且Cl的非金属性应该比较的酸性强弱，B不符合题意；和NaOH溶液反应，气体量迅速减少，产生巨大压强差，C符合题意；除去中混有的HCl气体应该通过饱和碳酸氢钠溶液，D不符合题意。
7．D
【解析】t min时，该反应达到平衡状态，正反应速率等于逆反应速率但不等于零，故A错误；断开1ml I—I的同时必然生成2ml H—I均描述的是正反应速率，无法说明反应是否达到平衡状态，故B错误；该反应为气体分子数不变的反应，反应前后气体的物质的量不变，根据质量守恒气体总质量也不变，故反应过程中混合气体的平均摩尔质量始终不变，因此不能由此判断反应是否达到平衡状态，故C错误；该反应为可逆反应，若通入1ml 与1ml 进行反应，生成HI的物质的量小于2ml，故D正确。
8．D
【解析】NO中N为＋2价，为中间价态，因此既具有氧化性，又具有还原性，A正确；工业上通过氨的催化氧化等步骤制备硝酸，B正确；在雷电天气，与反应可以生成NO，这属于自然固氮的过程，与在汽车发动机产生的高温条件下生成NO，是尾气中NO的产生原因，C正确；，4ml 反应生成氧化产物2ml ，还原产物为2ml 和1ml 氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶3，D错误。
9．D
【解析】
开始（ml/L）1.0000
变化（ml/L）0.751.500.375
4min时（ml/L）0.251.500.375
4min时，，故A正确；5min时，的转化率，故B正确；2min时消耗，则2min时，．故C正确；其他条件不变，若起始，反应速率减小，则2min时，故D不正确。
10．C
【解析】反应①②③中均发生了元素化合价的变化，可判断均为氧化还原反应，A正确；根据方程式，B正确；既是氧化剂又是还原剂，C错误；反应②生成的可以在反应③中使用，反应③生成的HCl可以用到反应②中，所以、HCl都能在该工业流程中循环利用，D正确。
11．B
【解析】反应Ⅰ为，属于吸收能量的反应，反应物的总能量低于生成物的总能量，故A正确；反应Ⅱ中氢气参加反应，生成了甲烷和水，而只有产物之一的水参与反应Ⅰ，另一产物甲烷脱离了整个反应。催化剂反应前后的化学性质和质量是不变的，而在此转化途径中，氢气质量减少，因此氢气只是循环使用，而不是催化剂，故B错误；反应A为，反应B为，两步的总反应为，即最终产物为和，故C正确；根据图示，反应Ⅱ的反应方程式为，故D正确。
12．C
【解析】向反应后的溶液中加入NaOH溶液，金属离子完全沉淀时，得到2.54g沉淀，则，则。根据和的化学式可知，铜和镁的总物质的量是的二分之一，即为0.03ml。又因为铜和镁反应后均为＋2价，所以转移电子的物质的量为0.06ml，设的物质的量为a，则的物质的量为，根据化合价变化有，则a＝0.01ml，则的物质的量为0.04ml，所以混合气体中，和的物质的量之比为0.04∶0.01＝4∶1。
l3．D
【解析】该电池中以液态肼（）为燃料，氧气为氧化剂，所以通入的一极即电极甲为负极，通入氧气的一极即电极乙为正极。常温下固体氧化物电解质中没有自由移动的离子，无法形成闭合回路，电池无法工作，A错误；放电时原电池中阴离子向负极移动，由电极乙移向电极甲，B错误；反应生成物均为无毒无害的物质，所以被氧气氧化生成和，电解质为固体氧化物，在该固体氧化物电解质中自由移动，故负极反应为，C错误；消耗1ml 时，电路中转移4ml电子，乙电极上有1ml 参与反应，质量为32g，D正确。
14．B
【解析】反应中元素化合价没有变化，不属于氧化还原反应，故A错误；待试管b中溶液颜色不变的目的是使反应到达平衡，故B正确；试管b中加入NaOH溶液，中和了，减小了生成物的量，使反应往生成生成物的方向进行，浓度降低，使溶液颜色变浅；也可能是因为溶液体积增大，浓度降低，使颜色变浅，故C错误；通过已知可知，正反应是吸热反应，则逆反应是放热反应。加入浓硫酸温度只是略有变化，说明发生了吸热反应，使升温幅度小于20滴浓硫酸滴入5mL水中升高的温度。最终颜色变深，主要是因为加入浓硫酸，使氢离子浓度升高，生成物浓度变大，使反应更多的往逆反应方向进行，故D错误。
二、非选择题（本题共4小题，共58分）
15．（除标注外，每空2分，共15分）
（1）
（2）B
（3）取少量溶液于试管中，加入适量浓NaOH溶液，加热，在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，若试纸变蓝，则说明溶液中有
（4）①除去水蒸气②3∶1
（5）
【解析】
（2）由图中可以看出，雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵，A正确；是形成无机颗粒物的反应物，将酸转化为固体盐，从而形成霾，B不正确；从流程图中可以看出，雾霾的形成都与相关，所以与过度施用氮肥有关，C正确。
（5）由题干信息可知，过程Ⅰ反应的化学方程式为，过程Ⅱ反应的化学方程式为，其中可循环使用的物质是NaOH；过程Ⅰ和Ⅱ的化学反应方程式相加可得，双碱法脱硫的总反应方程式为。
16．（每空2分，共14分）
（1）D
（2）①（或氢气）
②增多，将改为等物质的量，转移电子数增多，所以的用量增多。
（3）①1.5
②增大
【解析】
（1）原电池反应的本质是氧化还原反应。A和C属于非氧化还原反应，没有电子转移，不能设计成原电池，故A、C不选；B和D属于氧化还原反应，有电子转移，可设计成原电池，但B的离子方程式没有配平，正确方程式为，故符合题意的只有D。
（2）通入氢气的一极为负极，通入氧气的一极为正极，电池工作时向正极（b极）移动；酸性介质中，正极电极反应为。将改为等物质的量，则转移电子数增多，所以的用量增多。
（3）①电极b上发生还原反应，转化生成，电极反应式为；标准状况下44.8L 的物质的量为，根据化合价升降守恒得：，所以被消除的的物质的量为。
②原电池工作时，正极b上的电极反应式为，若离子交换膜是阳离子交换膜，装置右室中生成的不能移向左室，使溶液的碱性增强，pH增大。
17．（除标注外，每空2分，共15分）
（1）①化学能
②278
（2）①0.125
②减小，因为反应到达平衡后增大容器体积，则生成物的浓度减小，逆反应速率减小
③ac
④
【解析】
（1）①由图可知，上述过程中利用太阳能将二氧化碳转化为一氧化碳和氧气，故能量的变化形式主要是由太阳能转化为化学能。
②由图可知，化学方程式为；结合图中信息可知，2ml CO断键吸收的能量为3196kJ，形成2ml CO和1ml ，则要放出的能量为2640kJ，催化分解2ml （g）生成2ml CO（g）和1ml （g）时需要吸收556kJ能量，则催化分解1ml 需要吸收278kJ能量。
（2）①由图可知，在0～2min内的物质的量变化量为，则。
②2min 、的物质的量仍在变化，反应仍在正向进行，故正反应速率大于递反应速率；反应到达平衡，将容器的容积变为3L，即容积增大，则生成物的浓度减少，逆反应速率减小。
③a．当各气体的浓度不再改变时，平衡不再移动，该反应已达平衡状态，故a正确；b．是否存在与是否达到平衡无关，故b错误；c．由表可知，2min之后继续生成甲醇，则反应正向进行，故2min时，的生成速率大于6min时的分解速率，故c正确；d．此反应是可逆反应，不可能将完全转化，故d错误。
④根据主反应：，副反应：，体系中，设体系中，根据碳元素守恒，起始的，产率＝。
18．（除标注外，每空2分，共14分）
（1）a→b→c→e→d（共2分）
（2）受热均匀，便于控制温度
（3）
（4）平衡压强，使液体能够顺利滴下
（5）防止右侧水蒸气进入G中
（6），HCl和可以生成，防止可能生成的氯化铵凝固堵塞导管
（7）83.4
【解析】
（1）由反应可知，装置A的锥形瓶中盛放的物质是，利用氮气和热水加热将四氯化碳转化为气态并将装置中的空气及水蒸气赶出，再点燃B处酒精喷灯加热反应。一段时间后，先后停止加热A、B，待冷却后继续通入一段时间的，将残余的赶入尾气吸收装置。所以操作步骤的先后顺序为a→b→c→e→d。
（2水浴加热从各个方向向锥形瓶传导热量，可以通过控制水温从而控制反应温度，有着受热均匀，便于控制温度的优点。
（3）有毒，反应结束后继续通入一段时间的，将残余的赶到尾气吸收装置中被NaOH吸收，遇水发生反应：，再与足量NaOH溶液反应生成，所以D中发生反应的化学方程式为。
（5）根据题意，易溶于水且易与水发生反应，所以应避免Ⅰ中的水汽进入G中。
（6）氯化铬和氨气高温反应生成HCl，氨气和HCl会反应生成固体氯化铵，温度低时可能生成的氯化铵堆积在导管中，会堵塞导管，间歇性微热b处导管，可防止氯化铵堆积堵塞导管。
（7）设CrN的物质的量为x ml，的物质的量为y ml，根据质量守恒得：；，解得：x＝0.9；y＝0.1；则样品中CrN的含量为。
选项
实验操作、现象
结论
A
将装有浓硝酸的试剂瓶打开，看到有白“烟”生成
浓硝酸体现不稳定性
B
将浓硫酸加入胆矾中，固体变为白色
浓硫酸体现吸水性
C
向含有酚酞的氢氧化钠溶液中通入，溶液红色褪去
体现漂白性
D
将与氧气混合，发现有红棕色气体生成
体现还原性
A．制备并收集
B．验证非金属性：Cl＞C＞Si
C．进行喷泉实验
D．除去中的HCl气体
t/min
0
1
2
3
4
5
……
/（ml/L）
1.00
0.71
0.50
0.35
0.25
0.17
……
已知：为吸热反应
现象：
待试管b中颜色不变后与试管a比较，溶液颜色变浅
滴加浓硫酸，试管c温度略有升高（小于20滴浓硫酸滴入5mL水中升高的温度），待试管c中颜色不变后与试管a比较，溶液颜色变深
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
答案
C
A
B
C
B
C
D
D
D
C
B
C
D
B
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