天津市2023-2024学年高一下学期4月期中考试化学试卷(解析版)

这是一份天津市2023-2024学年高一下学期4月期中考试化学试卷(解析版)，共16页。试卷主要包含了选择题，填空题等内容，欢迎下载使用。
可能用到的相对原子质量：Cu-64
一、选择题(本题共12小题，每题3分，共36分)
1. 自然界中硅元素主要以硅酸盐和二氧化硅的形式存在于地壳中。下列有关硅元素的说法正确的是（ ）
A. 水泥、水晶、玛瑙都属于硅酸盐工业产品
B. 制造太阳能电池板的主要材料是二氧化硅
C. 华为“麒麟”芯片的主要材料是单晶硅
D. 陶瓷和玻璃都使用共同的原料石灰石
【答案】C
【解析】
【详解】A．水晶、玛瑙主要成分为二氧化硅，是氧化物，不是硅酸盐，故A错误；
B．太阳能电池板的主要材料是硅，不是二氧化硅，故B错误；
C．晶体硅为良好的半导体材料，可用于制造芯片，故C正确；
D．石灰石是制备玻璃、水泥等物质的工业原料之一，陶瓷原料主要是粘土，故D错误。
答案选C。
2. 下列关于能源问题的叙述正确的是（ ）
A. 氢能、天然气、风能、太阳能都是新能源
B. 天然气燃料电池工作时，天然气通入的一极是正极
C. 反应中能量变化的大小与可燃物的性质有关，与质量无关
D. 燃料电池具有清洁、高效等特点，能量转化率可以超过80%
【答案】D
【解析】
【详解】A．天然气是化石燃料，不是新能源，A错误；
B．燃料电池中，通入氧气的一极为正极，通入天然气的一极为负极，B错误；
C．可燃物的燃烧反应都是放热反应，可燃物越多，放出的热量也越多，与质量有关，C错误；
D．燃料电池具有清洁、高效等特点，能量转化率可以超过80%，D正确；
故选D。
3. 将 SO2气体通入 BaCl2溶液，无明显现象，然后再通入 X 气体或加入 X 溶液，有白色沉淀生成，X 不可能是（ ）
A. Cl2B. CO2C. H2O2 D. NH3·H2O
【答案】B
【解析】
【详解】将SO2气体通入BaCl2溶液，SO2+H2OH2SO3 。A. Cl2将H2SO3氧化H2SO4，H2SO4与BaCl2反应生成白色沉淀硫酸钡，故不选A；B. 无明显变化，故选B；C. H2O2将H2SO3氧化为H2SO4，H2SO4与BaCl2反应生成白色沉淀硫酸钡，故不选C；D. NH3·H2O与H2SO3反应生成(NH4)2SO3，(NH4)2SO3与BaCl2反应生成白色沉淀亚硫酸钡，故不选D。
点睛：本题涉及SO2的酸性氧化物的性质和还原性
4. 反应，在四种不同情况下的反应速率如下，其中反应进行的最快的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】同一化学反应，用不同物质表示化学反应速率，速率比等于系数比。
【详解】A．不能用固体物质的浓度变化表示反应速率；
B．；
C．v(B)=;
D．v(B)=；
反应进行的最快的是，选D。
5. 下列叙述不正确的是（ ）
A. 甲烷分子的空间结构为正四面体形
B. 甲烷是天然气、沼气的主要成分
C. 甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机物一定是同系物
【答案】D
【解析】
【详解】A．甲烷分子的空间结构为正四面体形，故A正确；
B．天然气和沼气的主要成分是甲烷，故B正确；
C．甲烷的化学性质较稳定，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故C正确；
D．必须满足结构相似，分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机物，如果结构不相似，如乙烯与环丙烷，就不属于同系物，故D错误。
故选D。
6. 下列离子方程式书写正确的是（ ）
A. 氢氧化钠溶液试剂瓶不用玻璃塞的原因：SiO2 + 2Na++ 2 OH-=Na 2 SiO3 + H2O
B. 氯化铁溶液中通入SO2溶液变为浅绿色：2Fe3+ + SO2+ 2H2O =2Fe2+ + + 4 H+
C. SO2和过量的NaOH溶液反应：SO2+ OH-=H SO
D. 过量的Fe和稀硝酸反应：Fe + 4H+ + =Fe3+ + NO↑+ 2H2O
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．硅酸钠为易溶物，离子方程式中需要拆开，反应的离子方程式为SiO2+2OH-=SiO+H2O，故A错误；
B．二氧化硫通入氯化铁溶液发生氧化还原反应，反应的离子方程式为SO2+2Fe3++2H2O=+2Fe2++4H+，故B正确；
C．二氧化硫通入过量NaOH溶液中生成亚硫酸钠，反应的离子方程式为：SO2+2OH-═SO+H2O，故C错误；
D．过量的Fe和稀硝酸反应生成硝酸亚铁、NO和水，反应的离子方程式为3Fe+8H++2═3Fe2++2NO↑+4H2O，故D错误；
故选B。
7. 1.实验室采用下列装置制取氨气，正确的是（ ）
【答案】D
【解析】
【详解】A．加热分解生成的和遇冷又会重新生成，故不可用加热的方法制取，A错误；
B．是碱性气体，可被浓硫酸吸收，B错误；
C．应将导管插入试管底部，才可以将试管内的空气全部排出，C错误；
D．极易溶于水，用倒置的漏斗可以防止倒吸，D正确；
故答案为：D。
8. 下列说法不正确的是（ ）
A. 恒温恒容下，对于反应，压强不再变化，说明反应已达到平衡状态
B. 绝热体系中，对于反应，正反应为放热反应，若反应体系的温度不变，说明反应已达到平衡状态
C. 在恒容容器中，发生反应，若混合气体的颜色不再变化，说明反应达到平衡状态
D. 恒温恒容下，对于反应：，当，反应达到平衡状态
【答案】D
【解析】
【详解】A．对于反应，正反应为体积减小的反应，恒温恒容下，压强不再变化，说明反应已达到平衡状态，A正确；
B．该反应为放热反应，绝热体系中，体系的温度为变量，当体系的温度保持不变时，表明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，B正确；
C．该反应中I2有颜色，混合气体的颜色为变量，当混合气体的颜色保持不变时，表明该反应达到平衡状态，C正确；
D．，此时正逆反应速率不相等(反应速率之比等于化学计量数之比时，速率相等)，说明未达到平衡状态，D错误；
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]，设计了如表系列实验。下列说法不正确的是（ ）
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，
D. 本实验可通过比较浑浊现象出现所需时间的长短来判断反应进行的快慢
【答案】C
【解析】
【详解】A．设计该实验的基本原理为在其他条件不变时，一个因素对反应速率的影响，即为控制变量法探究反应速率的影响因素，A正确
B．实验1、2温度不同，各物质浓度一致，所以可以探究温度对反应速率影响，故B正确；
C．实验1、3温度相同，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，，故C错误；
D．产生沉淀所需的时间可以体现反应的快慢，故D正确；
答案选C。
10. 已知某物质X能发生如下转化：
下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述错误的是（ ）
A. 若X为NH3，则A为硝酸
B. 若X为H2S，则A为亚硫酸或者硫酸
C. 若X为非金属单质或非金属氢化物，则A一定能与金属铜反应生成Y
D. 反应①和②一定为氧化还原反应，反应③有可能为非氧化还原反应
【答案】C
【解析】
【详解】A．若X为NH3，则氨气和氧气反应转化为Y：NO，一氧化氮和氧气转化为Z：NO2，二氧化碳和水转化为A：HNO3，符合转化关系，故A正确；
B．若X为H2S，氧气少量时，生成硫单质和水，氧气过量时，生成二氧化硫和水，则Y为S或SO2，Z为SO2或SO3，A为亚硫酸或者硫酸，故B正确；
C．根据B项分析，若X 为H2S，Y可能为S，Z是SO2、A为亚硫酸，则亚硫酸不能与金属铜反应，故C错误；
D．物质与单质氧气的反应一定存在氧元素的化合价改变，属于氧化还原反应，即反应①和②一定为氧化还原反应；结合B选项，SO2、SO3和水的反应为非氧化还原反应，故D正确；
故选C。
11. 将等物质的量的A、B混合于的密闭容器中发生反应：，经后测得D的浓度为，，以C表示的平均速率，下列说法正确的是（ ）
A. 反应速率
B. 该反应方程式中，x=1
C. 时，A的转化率为60％
D. 时，A的物质的量为
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据题意得v(D)==0.25ml·L-1·min-1，则根据化学反应速率之比等于方程式中化学计量数之比可知v(B)=v(D)=0.125ml·L-1·min-1，A错误；
B．根据题意得v(D) =0.25ml·L-1·min-1，以C表示的平均速率v(C)=0.25ml·L-1·min-1，根据化学反应速率之比等于方程式中化学计量数之比可知x＝2，B错误；
C．由D知A的转化率为，C错误；
D．2min时，D的物质的量是0.5ml/L×2L=1ml，所以消耗A、B的物质的量分别是1.5ml、0.5ml，设A、B起始物质的量均为y，则剩余A、B的物质的量分别是y-1.5ml、y-0.5ml，根据c(A)：c(B)=3：5，解得=3:5，解得y=3ml。所以2min时，A的物质的量为3ml-1.5ml=1.5ml，D正确；
故选D。
12. 将一定质量的Cu与充分反应，还原产物有NO和，若反应后溶液中有、，则所用铜的质量为（ ）
A. 1.6gB. 3.2gC. 6.4gD. 8.0g
【答案】B
【解析】
【详解】Cu与充分反应，还原产物有NO和，若反应后溶液中有、，说明Cu完全反应，根据元素守恒，可得Cu(NO3)2的物质的量为，则参加反应Cu的物质的量为，质量为64g/ml×0.05ml=3.2g，故答案选B。
第II卷(共64分)
二、填空题(本题共4小题，共64分)
13. 研究氮及其化合物的性质，可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价—物质类别关系图如图。
回答下列问题：
（1）实验室制备A的化学方程式为___________。
（2）在催化剂和加热的条件下，物质A生成NO是工业制硝酸的重要反应，化学方程式是___________。
（3）实验室中C的浓溶液通常保存在棕色瓶中，请用化学方程式解释原因：___________。
（4）实验室中，检验溶液中含有的操作方法是___________。
（5）物质B为红棕色气体，写出该物质与水反应的离子方程式：___________，当反应消耗3.36L(标准状况)物质B时，转移电子的物质的量为___________ml。
（6）物质C的稀溶液与铜反应，写出反应的离子方程式：___________。
【答案】（1）
（2）
（3）
（4）取少量溶液于试管中，加入浓氢氧化钠溶液，加热，产生的气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝
（5）①. ②. 0.1
（6）
【解析】根据氮元素化合价—物质类别关系图可知，A为NH3，B为NO2，C为HNO3。
（1）实验室制取少量氨气，用氯化铵和氢氧化钙固体混合加热制备，反应的化学方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
（2）在催化剂和加热条件下，氨发生催化氧化生成NO和水，反应的化学方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O。
（3）实验室中C的浓溶液通常保存在棕色瓶中，原因为。
（4）根据铵盐和碱反应生成氨气可以检验，操作方法为：取少量溶液于试管中，加入浓氢氧化钠溶液，加热，产生的气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则溶液中含有。
（5）物质B为红棕色气体，为NO2，与水反应的离子方程式：，该反应中，NO2中的+4价氮元素的化合价既升高又降低，3mlNO2参加反应，生成1mlNO，转移2ml电子，则当消耗标准状况下3.36L即0.15mlNO2时，转移电子的物质的量为0.1ml。
（6）物质C的稀溶液与铜反应的离子方程式：。
14. ．现有下列各组物质：
A．O2和O3 B．12C和13C C．CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2
D．和 E．CH3CH2CH2CH3和CH3CH2CH(CH3)2
回答下列问题(填字母)：
（1）___________互为同素异形体；___________互为同系物；___________互为同分异构体；___________是同一种物质。
．回答下列问题：
（2）从能量变化角度研究反应。下图能正确表示该反应中能量变化的是___________(填字母)。
A． B．
（3）从断键和成键角度分析上述反应中能量的变化。部分化学键的键能如下表：
则常温常压下，1mlH2在空气中充分燃烧，生成1mlH2O(g)放出热量___________kJ。
．各类电池广泛用在交通工具(如电动汽车、电动自行车等)上，实现了节能减排，也为生活带来了极大的便利。
（4）传统汽车中使用的电池主要是铅酸蓄电池，其构造如图所示，该电池的工作原理为。
电池工作时，电子由___________流出(填“Pb极”或“PbO2极”)，其工作时电解质溶液的pH将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
（5）2020年上海进博会展览中，诸多氢能源汽车纷纷亮相，氢氧燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏。某种氢氧燃料电池的内部结构如图所示：
①a处通入的气体是___________；
②电池每消耗标准状况下5.6L氢气，电路中通过的电子数目为___________(用NA表示阿伏加德罗常数数值)。
【答案】（1）①. A ②. E ③. C ④. D
（2）A
（3）242
（4）①. Pb极 ②. 增大
（5）①. H2(或氢气) ②. 0.5NA（或）
【解析】（1）同素异形体是指同一元素的不同单质，互为同素异形体的为A；结构相似，组成上相差n个CH2原子团的有机物互为同系物，则E互为同系物；分子式相同，结构不同的物质互为同分异构体，C互为同分异构体；D是同一种物质。
（2）氢气与氧气反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，则A符合；
（3）反应H2(g)＋O2(g)=H2O(g)，则E(H-H)＋E(O-O)-2E(H-O)=436＋×496-2×463=-242kJ/ml，即生成1mlH2O(g)放出热量242kJ；
（4）铅蓄电池中Pb作负极，PbO作正极，电子从负极（Pb）流出；根据该电池的工作原理为，可知其反应过程中消耗氢离子，则其工作时电解质溶液的 pH 将增大；
（5）①原电池中阳离子向正极移动，则a为负极，应通入燃料H2(或氢气)在a极发生氧化反应；
②氢氧燃料电池负极上氢气发生失电子反应，电极反应式：，当消耗标准状况下 5.6L 氢气，即0.25ml，电路中通过的电子数目0.5NA（或）。
15. 在古代中国，稀硫酸被称为“绿矾油”。在公元650~683年(唐高宗时)，炼丹家孤刚子在其所著《黄帝九鼎神丹经诀》卷九中就记载着“炼石胆取精华法”，即干馏石胆而获得硫酸。
．目前工业上主要采用接触法制备硫酸：
（1）实验室模拟其中一步反应过程如图装置，V2O5作催化剂时硬质玻璃管内发生的化学方程式为___________，b装置中装有浓硫酸，其作用是①___________；②___________；③控制气流速度，调整气体比例。
．硫酸的性质：某化学学习小组为了探究铁质材料(碳素钢)和浓硫酸反应的产物，利用下列装置进行了如图实验探究活动：
请回答下列问题：
（2）A装置中装有浓硫酸的仪器名称为___________；请写出碳参与反应的化学方程式：___________。
（3）实验开始后，能观察到B中品红溶液褪色，C中酸性高锰酸钾溶液褪色。两者褪色的原理是否相同？___________。其原因是什么？___________。
（4）实验过程中观察到G中黑色固体变为红色、H中无水硫酸铜变蓝色，说明反应产物中有不同于SO2的还原性气体___________产生。
（5）装置内碱石灰的作用___________。
【答案】（1）①. ②. 干燥气体 ③. 使得二氧化硫和氧气混合均匀
（2）①. 分液漏斗 ②.
（3）①. 否 ②. 二氧化硫具有漂白性使得品红溶液褪色，二氧化硫具有还原性和酸性高锰酸钾发生氧化还原反应使得溶液褪色
（4）氢气(H2)
（5）吸收空气中水(防止干扰氢气生成水的检验)
【解析】在装置A中碳素钢中杂质碳与浓硫酸混合加热发生氧化还原反应产生CO2、SO2、H2O；SO2具有漂白性，能够使品红溶液褪色；SO2具有还原性，可以被装置C中酸性KMnO4溶液氧化为硫酸，KMnO4被还原为无色Mn2+；装置D可以检验二氧化硫是否被吸收干净，装置E中澄清石灰水遇CO2反应产生CaCO3沉淀而使石灰水变浑浊；随着反应的进行，硫酸溶液浓度变稀，稀硫酸与Fe反应产生H2，气体中含有的CO2、H2被装置F的碱石灰干燥，其中的CO2被吸收，干燥后的H2与CuO在加热时反应产生Cu、H2O，白色无水CuSO4遇水变为蓝色CuSO4·5H2O，装置I的碱石灰作用是吸收空气中的H2O，防止干扰水的检验。
（1）二氧化硫和氧气在催化剂作用下生成三氧化硫，；浓硫酸具有吸水性可以做干燥剂，b装置中装有浓硫酸，其作用是①干燥气体二氧化硫和氧气；②使得二氧化硫和氧气混合均匀；③控制气流速度，调整气体比例；
（2）A装置中装有浓硫酸的仪器名称为分液漏斗；碳和浓硫酸加热生成二氧化硫、二氧化碳和水，；
（3）二氧化硫具有漂白性使得品红溶液褪色，二氧化硫具有还原性和酸性高锰酸钾发生氧化还原反应使得溶液褪色，原理不相同；
（4）由分析可知，G中黑色固体变为红色、H中无水硫酸铜变蓝色，说明碳素钢与浓硫酸的反应产物中有不同于SO2的还原性气体产生，氢气的产生是随着反应的进行，硫酸溶液浓度变稀，稀硫酸与Fe反应产生的H2，；
（5）Ⅰ装置内碱石灰的作用时吸收空气中的H2O，防止干扰氢气生成水的检验。
16. 在2L恒温恒容密闭容器中投入2mlSO2和1mlO2在一定条件下充分反应，如图是SO2和SO3随时间的变化曲线。
（1）前10minSO3的平均反应速率为___________；平衡时，SO2的转化率为___________。
（2）下列叙述能判断该反应达到平衡状态的是___________(填序号)。
①容器中压强不再改变
②容器中气体密度不再改变
③SO3质量不再改变
④O2的物质的量浓度不再改变
⑤SO2的消耗速率和SO3的生成速率相等
（3）以下操作会引起化学反应速率变快的是___________(填字母)。
A．向容器中通入氦气 B．升高温度 C．扩大容器的容积 D．向容器中通入O2 E．使用催化剂
（4）25min时，正反应速率___________逆反应速率(填“>”“