湖北省黄冈市黄梅县育才高级中学2023-2024学年高一下学期4月期中化学试题（Word版附解析）

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注意事项：
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题
1. 未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列符合未来新能源标准的是（ ）
①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能
A. ①②③④B. ⑤⑥⑦⑧C. ③⑤⑥⑦⑧D. ③④⑤⑥⑦
【答案】B
【解析】
【详解】煤、石油、天然气是化石能源，不是新能源，常见新能源有：太阳能、核能、地热能、潮汐能、风能、氢能、生物质能等，核能发电厂热效率较低，故核能电厂的热污染较严重．核电厂的反应器内有大量的放射性物质，会对生态及民众造成伤害，不属于未来新能源，故选B。
2. 叔丁基氯与碱溶液经两步反应得到叔丁基醇，反应(CH3)3CCl+OH-→(CH3)3COH+Cl-的能量与反应进程如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应为吸热反应
B. (CH3)3C+比(CH3)3CCl稳定
C. 反应物的总能量小于生成物的总能量
D. 增大碱的浓度和升高温度均可加快反应速率
【答案】D
【解析】
【详解】A．反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，A错误；
B．由图可知：(CH3)3C+能量比(CH3)3CCl高，所以更活泼，B错误；
C．由图可知：反应物的总能量大于生成物的总能量，C错误；
D．增大反应物浓度和升高温度均可加快反应速率，D正确。
答案选D。
3. 下列有关说法错误的是
A. 一定条件下石墨转化为金刚石反应吸热说明石墨比金刚石稳定
B. 化学反应必然伴随发生能量变化
C. 化学键是一种作用力
D. 不同元素组成的多原子分子中的化学键一定是极性键
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．一定条件下石墨转化为金刚石反应吸热说明石墨的能量更低，能量越低越稳定，故A正确；
B．化学反应的实质是旧键断裂新键形成，旧键断裂吸收能量，新键形成释放能量，所以化学反应必然伴随能量变化，故B正确；
C．化学键是相邻原子或离子之间强烈的作用力，故C正确；
D．不同元素组成的多原子分子中的化学键不一定是极性键，例如H2O2分子内含有过氧键，为非极性键，故D错误；
故答案为D。
4. 下列关于硅及其化合物的说法不正确的是
A. 硅主要以化合态形式存于自然界中
B. 二氧化硅在电子工业中是最重要的半导体材料
C. 硅酸盐材料大多具有硬度高、难溶于水、耐高温、耐腐蚀等特点
D 二氧化硅可用于生产玻璃
【答案】B
【解析】
【详解】A．Si是亲氧元素，不能以单质形式存在于自然界中，主要以二氧化硅和硅酸盐形式存在，A正确；
B．Si是半导体材料，B错误；
C．在硅酸盐中，Si和O构成了硅氧四面体，决定了硅酸盐材料大多具有硬度高、难溶于水、耐高温、耐腐蚀等特点，C正确；
D．制造玻璃的原料是石英、碳酸钙和碳酸钠，石英是二氧化硅晶体，即二氧化硅可用于制造玻璃，D正确；
故选B。
5. 下列能说明恒温恒容密闭容器中的反应：已达到平衡状态的是
A. 反应容器内压强不随时间变化
B. 反应容器内气体的总物质的量不随时间变化
C. 和的生成速率相等
D. 容器内、、、的物质的量浓度之比为
【答案】C
【解析】
【详解】A．恒温恒容下，气体的压强与物质的量成正比，该反应前后气体的总物质的量始终不变，则压强始终不变，故压强不随时间变化均不能说明反应达到平衡状态，A项错误；
B．恒温恒容下，该反应前后气体的总物质的量始终不变，气体的总物质的量不随时间变化均不能说明反应达到平衡状态，B项错误；
C．P的生成速率等于S的消耗速率，等于S的生成速率，即正、逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，C项正确；
D．容器内P、Q、R、S物质的量浓度之比为，据此不能判断各物质的浓度是否继续发生变化，所以不能判断反应是否达到平衡状态，D项错误。
故选：C。
6. 可逆反应：2HI(g) H2(g)+I2(g)在恒容容器中进行，达到平衡状态的标志是
①混合气体的颜色不再改变的状态
②混合气体的密度不再改变的状态
③混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
④单位时间内生成 n ml I2 的同时生成 2n ml HI
⑤单位时间内生成 n ml I2 的同时消耗 2n ml HI
⑥用 HI、H2、I2 的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为 2∶1∶1 的状态
A. ①④B. ①③④C. ②③⑤D. ①④⑥
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】①混合气体颜色不再改变，碘的物质的量浓度不变，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，①符合题意；
②由于混合气体的质量和体积都未变，故混合气体的密度不再改变不能作为平衡状态的判断，②不合题意；
③由于混合气体的质量和总物质的量都不变，故混合气体的平均相对分子质量不再改变不能作为平衡状态的判断，③不合题意；
④单位时间内生成n mlI2的同时生成2n mlHI，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，④符合题意；
⑤单位时间内生成n ml H2的同时消耗2n ml HI，方向相同，不能据此判断平衡状态，⑤不合题意；
⑥用 HI、H2、I2 的物质的量浓度变化表示的反应速率之比一直为2：1：1，不能判断平衡状态，⑥错误；
综上所述可知，①④可以作为平衡状态的判断标准，故答案为：A。
7. 下列反应属于放热反应的是
A. Na与H2O反应B. NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O反应
C. C与CO2高温反应生成COD. NaOH固体溶于水
【答案】A
【解析】
【详解】A．Na与H2O反应反应属于放热反应，故A符合题意；
B．NH4Cl与Ba（OH）2•8H2O反应是吸热反应，故B不符合题意；
C．C与CO2高温反应生成CO，吸热反应，故C不符合题意；
D．NaOH固体溶于水不是化学反应，不能叫放热反应，故D不符合题意。
答案选A。
8. 把a、b、c三块金属浸入硫酸铜溶液中，用导线两两相连组成原电池，若a、b相连时，b为正极；b、c相连时，电流由c到b；a、c相连时， c极质量增重；则三种金属的活动性顺序是
A. a>b>cB. a>c>bC. c>a>bD. b>c>a
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】把a、b、c三块金属浸入硫酸铜溶液中，用导线两两相连组成原电池，若a、b相连时，b为正极，则a为负极，负极金属更为活泼，所以金属活动性a>b，b、c相连时，电流由c到b，电流由正极流向负极，故c为正极，b为负极，所以金属活动性b>c，a、c相连时， c极质量增重，故c为正极，所以金属活动性a >c，综上三种金属的活动性顺序为a>b>c，故选A。
9. 下列民俗、诗句、谚语等包含吸热反应的是（ ）
A. 民间焰火之最——确山打铁花B. 千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲
C. 只要功夫深，铁杵磨成针D. 冰，水为之，而寒于水
【答案】B
【解析】
【详解】A. 民间焰火之最——确山打铁花，是高能状态转变为低能状态，是放热过程，故A不符合题意；
B. 千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲，是吸热反应，故B符合题意；
C. 只要功夫深，铁杵磨成针，是物理变化，故C不符合题意；
D. 冰，水为之，而寒于水，水到冰是放热过程，故D不符合题意。
综上所述，答案为B。
10. 下列有关叙述正确的是
A. “中华有为”华为 Mate 系列手机采用的超大容量高密度电池是一种一次电池
B. 根据能量守恒定律，化学反应中反应物的总能量等于生成物的总能量
C. 等质量的硫蒸气和硫粉分别与氧气反应生成SO2气体，硫蒸气放出的热量多
D. 原电池中的电极一定要由两种不同的金属组成
【答案】C
【解析】
【详解】A．华为 Mate 系列手机采用的超大容量高密度电池可以多次充电，属于二次电池，A不正确；
B．化学反应过程总是伴随着能量的变化，所以反应物的总能量不等于生成物的总能量，B不正确；
C．硫粉转化为硫蒸气需要吸收热量，所以等质量的硫蒸气和硫粉分别与氧气反应生成SO2气体，硫蒸气放出的热量多，C正确；
D．燃料电池和浓差电池中的电极可能由同种金属组成，D不正确；
故选C。
11. 反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=24ml•L-1•min-1，②v(B)=1.5ml•L-1•s-1，③v(C)=0.4ml•L-1•s-1，④v(D)=0.5ml•L-1•s-1，该反应进行的快慢顺序为
A. ①＜③＜②＜④B. ④＜③＜①＜②C. ②＞①＞④＞③D. ④＞③＞②＞①
【答案】C
【解析】
【详解】同一反应中，不同物质的反应速率与反应方程式中的化学计量数的比值越大，反应速率越快，由题给数据可得：
①==0.4ml/(L·s)；
②==0.5ml/(L·s)；
③==0.2ml/(L·s)；
④==0.25ml/(L·s)；
则反应进行的快慢顺序为②＞①＞④＞③，故选C。
12. 下列变化不属于氧化还原反应且能量变化如图所示是
A. 盐酸与碳酸氢钠的反应
B. 镁条与稀硫酸的反应
C. 氢氧化钠与盐酸的反应
D. 灼热的木炭与CO2反应
【答案】A
【解析】
【分析】根据图示分析可知，反应物总能量小于生成物总能量，该反应属于吸热反应，常见的木炭与二氧化碳反应、八水合氢氧化钡与氯化铵反应，盐酸与碳酸氢钠反应、大多数分解反应等，再结合氧化还原的特征分析解答。
【详解】A．盐酸与碳酸氢钠的反应没有元素化合价的升降，不属于氧化还原反应，且属于吸热反应，A符合题意；
B．镁条与稀硫酸的反应，有元素化合价的升降，属于氧化还原反应，且属于放热反应，B不符合题意；
C．氢氧化钠与盐酸的反应，没有元素化合价的升降，不属于氧化还原反应，但属于放热反应，C不符合题意；
D．灼热的木炭与CO2反应，有元素化合价的升降，属于氧化还原反应，属于吸热反应，D不符合题意；
故选A。
13. 下列有关电池的说法正确的是
A. 手机上用的锂离子电池属于一次电池
B. 铅蓄电池是可充电电池，电池的负极材料为PbO2
C. 燃料电池是一种高效且对环境友好的新型电池
D. 铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
【答案】C
【解析】
【详解】A．手机上用的锂离子电池为可充电电池，为二次电池，A错误；
B．铅蓄电池可反复进行充电、放电，属于二次电池，由Pb、PbO2和H2SO4组成，负极为Pb，正极为PbO2，B错误；
C．一般而言，燃料电池的产物多为CO2、H2O等，属于对环境友好的新型电池，C正确；
D．铜锌原电池中Zn比Cu活泼，Zn为负极，Cu为正极，放电时电子沿外电路从负极Zn流向正极Cu，D错误；
故选C。
14. 下图是碳和水蒸气发生反应生成CO、的途径和三个状态的能量，该反应为吸热反应，下列说法中正确的是
A. 步骤1是放热过程
B. 步骤2是吸热过程
C. 、、的大小是
D. C(g)和(g)的总能量一定高于的总能量
【答案】C
【解析】
【详解】A．化学键断裂形成原子需要吸收能量，步骤1为断键过程需要吸收能量，为吸热过程，A错误；
B．原子之间形成化学键放出能量，步骤2为成键过程需要放出能量，为放热过程，B错误；
C．步骤1为吸热过程，故E2＞E1，步骤2是放热过程，故E2＞E3，由于炭和水蒸气发生反应生成CO、H2为吸热反应，故E1＜E3，故E2＞E3＞E1，C正确；
D．该反应为吸热反应，因此C(g)和(g)的总能量低于的总能量，D错误；
答案选C。
15. 某一同学根据离子反应方程式 2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋来设计原电池。下列设计方案中可行的是
A. 电极材料为铁和铜，电解质溶液为 FeCl3 溶液
B. 电极材料为铁和石墨，电解质溶液为 FeCl2 溶液
C. 电极材料为铁和锌，电解质溶液为 FeCl3 溶液
D. 电极材料为石墨，电解质溶液为 FeCl3 溶液
【答案】A
【解析】
【分析】结合题给离子方程式，由构成原电池条件可知，设计原电池时，应选用铁做负极，金属活泼性弱于铁的金属单质或石墨电极做正极，电解质溶液为可溶性的铁盐，如硫酸铁、氯化铁、硝酸铁等。
【详解】A.原电池的电极材料为铁和铜，电解质溶液为 FeCl3溶液时，铁做负极，金属活泼性弱于铁的铜做正极，能发生题给离子反应，故A正确；
B.原电池的电极材料为铁和石墨，电解质溶液为FeCl2 溶液时，铁与氯化亚铁溶液不反应，不能构成原电池，故B错误；
C.原电池的电极材料为铁和锌，电解质溶液为 FeCl3 溶液时，锌比铁活泼，锌做原电池的负极，不能发生题给离子反应，故C错误；
D.原电池的电极材料为石墨，电解质溶液为 FeCl3 溶液时，石墨不能与氯化铁溶液反应，不能构成原电池，故D错误；
故选A。
二、填空题
16. 化学反应与生产研究息息相关，我们不仅关注能量变化，还需要关注化学反应的快慢和程度。请根据要求，回答下列问题：
(1)下面是四个化学反应理论上不可以用于设计原电池的化学反应是_______(填字母，下同)
A.
B.
C.
D.
(2)将氢气与氧气的反应设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示(a、b为多孔碳棒)其中_______(填A或B)处电极入口通氧气，其电极反应式为_______。当消耗标准状况下氢气11.2L时，假设能量转化率为85%，则导线中转移电子的物质的量为_______。
(3)某温度时，在2L容器中发生X、Y两种物质间的转化反应，X、Y物质的量随时间变化的曲线如图所示：
①该反应的化学方程式为_______。
②反应开始至2min时，Y的平均反应速率为_______。
③2min时，v正_______(填“>”“
【解析】
【分析】
【详解】(1) 属于氧化还原反应，而且是放热反应，理论上能设计为原电池。则反应B、D能设计成原电池、反应A、C是非氧化还原反应、理论上不可以用于设计原电池，故答案为AC。
(2)内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极，酸性条件下生成水，正极电极反应式为：O2＋4H＋＋4e－=2H2O；燃料电池中化学能转化为电能，能量转化效率高
燃料电池中，通入燃料的一极为负极，还原剂失去电子发生氧化反应，电子沿着导线流向正极，通入助燃物的一极为正极，正极上发生还原反应，则a为负极、B处电极入口通氧气，碱性条件下氧气得电子、和水反应生成氢氧根离子，其电极反应式为。当消耗标准状况下氢气11.2L时，按可知，假设能量转化率为85%，则导线中转移电子的物质的量为。
(3)①X的物质的量增加、Y的物质的量减小，所以Y是反应物、X是生成物，物质的量变化值之比等与化学计量数之比，即Y与X的化学计量数之比为(0.4-0.2):(0.2-0.1)=2:1，故该反应的化学方程式为。
②反应开始至2min时，Y的平均反应速率为。
③2min时，平衡还未建立，体系处于从正反应建立平衡的途中，故v正 v逆。
17. 化学物质在生活、生产中扮演着非常重要的角色。现有下列物质：①硅胶、②浓硫酸、③Na2O2、④NaClO、⑤SO2、⑥NaHCO3，按要求填空(填序号)。
（1）可用作食品干燥剂的是___________。
（2）"84"消毒液的有效成分是___________。
（3）既能与酸反应，又能与碱反应的是___________。
（4）能使蔗糖变黑的是___________。
（5）可以作为供氧剂的是___________。
（6）能使品红溶液褪色的气体是___________。
【答案】（1）① （2）④
（3）⑥ （4）②
（5）③ （6）⑤
【解析】
【小问1详解】
硅胶具有吸水性，且无毒，可以用作食品干燥剂，浓硫酸虽然也能作干燥剂，但由于其强烈的腐蚀性，故不能用作食品干燥剂，故此处选①；
【小问2详解】
“84”消毒液由Cl2和NaOH溶液反应得到，即Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O，故“84”消毒液含有成分NaClO、NaCl，其中有效成分是NaClO，故此处选④；
【小问3详解】
由反应和，知NaHCO3符合题意，故此处选⑥；
【小问4详解】
蔗糖为含有C、H、O三种元素的有机物，浓硫酸具有脱水性，可将蔗糖组成中的H、O元素脱出形成水，从而使蔗糖碳化变黑，故此处选②；
【小问5详解】
过氧化钠能和水或二氧化碳反应生成氧气，故此处选③；
【小问6详解】
二氧化硫气体具有漂白性，能使有色物质褪色，故此处选⑤。
18. 某小组同学利用下图所示装置完成碳与浓硫酸反应的实验，并验证所得全部产物。请完成下列空白。

（1）写出浓硫酸和木炭粉在加热条件下发生反应的化学方程式：___________。
（2）如果用图中的装置检验上述反应的全部产物，写出下面标号所表示的仪器中应加入的试剂的名称及其作用：
A中加入的试剂___________作用是___________。
B中加入的试剂___________作用是___________。
D中加入的试剂___________作用是___________。
（3）实验时，C中应观察到的现象是___________。
【答案】（1）C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
（2） ①. 无水硫酸铜固体 ②. 检验产物水蒸气 ③. 品红溶液 ④. 检验产物 SO2 ⑤. 澄清石灰水 ⑥. 检验产物CO2
（3）高锰酸钾溶液褪色
【解析】
【分析】本题为探究C和浓硫酸共热的气体产物，反应原理为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O，装置A为装有无水硫酸铜的装置，作用为检验产物水蒸气，现象为白色固体变为蓝色，由于CO2和SO2均能是澄清石灰水变浑浊，故需先检验SO2，并除去SO2之后才能检验CO2，则B装置应该装有品红溶液，褪色说明产物中含有SO2，装置C中的酸性高锰酸钾溶液的作用为除去CO2中的SO2，最后通入装置D的澄清石灰水中，溶液变浑浊，说明产物中含有CO2；
【小问1详解】
由分析可知，浓硫酸和木炭粉在加热条件下发生反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O；
【小问2详解】
由分析可知，A中加入的试剂为无水硫酸铜固体，作用是检验产物水蒸气，B中加入的试剂为品红溶液，作用是检验产物SO2，D中加入的试剂为澄清石灰水，作用是检验产物CO2，故答案为无水硫酸铜固体，检验产物水蒸气；品红溶液，检验产物 SO2；澄清石灰水，检验产物CO2。
【小问3详解】
SO2进入C中会与高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，其现象是高锰酸钾溶液褪色。
三、计算题
19. 将气体A、B置于固定容积为2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A（g）＋B（g）2C（g）＋2D（g），反应进行到10 s末，测得A的物质的量为1.8 ml， B的物质的量为0.6 ml，C的物质的量为0.8 ml，则：
（1）用C表示10 s内反应的平均反应速率为__________；
（2）反应前A的物质的量浓度是__________；
（3）10 s末，生成物D的浓度为________；
（4）若改变下列条件，生成D的速率如何变化（用“增大”“减小”或“不变”填空）。
【答案】 ①. 0.04 ml/（L·s） ②. 1.5 ml/L ③. 0.4 ml/L ④. 减小 ⑤. 增大 ⑥. 增大 ⑦. 不变
【解析】
【分析】开始时，C的物质的量为0，10s末C的物质的量为0.8ml，所以C变化值为0.8ml，D的变化值为0.8ml，A的变化值为1.2ml，B的变化值为0.4ml，设A和B的起始值分别为：n1和n2，则有：，据此回答。
【详解】（1）n(C)=0.8ml，c(C)==0.4ml/L，所以：v(C)=== 0.04 ml/（L·s），故答案为：0.04 ml/（L·s）；
（2）由上面三行式可知，反应前A的物质的量n1=1.2ml+1.8ml=3ml，反应前A的物质的量浓度==1.5ml/L，故答案为：1.5ml/L；
（3）10 s末，生成物D的浓度==0.4ml/L，故答案为：0.4ml/L；
（4）①温度降低，反应速率减小，故答案为：减小；
②增大反应物的浓度，反应速率增大，故答案为：增大；
③使用催化剂，反应速率增大，故答案为：增大；
④容积固定，充入Ne，不参与反应，反应物的浓度也不变，对反应速率无影响，故答案为：不变。编号
改变的条件
生成D的速率
①
降低温度
_______
②
增大A的浓度
_______
③
使用催化剂
_______
④
恒容下充入Ne（不参与体系反应）
_______