天省实验学校2023-2024学年高一下学期5月期中考试化学试题

这是一份天省实验学校2023-2024学年高一下学期5月期中考试化学试题，共32页。试卷主要包含了试卷分为第Ⅰ卷与第Ⅱ卷两部分， 下列离子方程式书写正确的是等内容，欢迎下载使用。
注意：
1.考试时间为75分钟，满分为100分。
2.试卷分为第Ⅰ卷(选择题)与第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
3.选择题答案必须用2B铅笔在答题卡对应题号答题框内填涂。非选择题需在问卷指定位置作答。
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 V-51 Mn-55 Fe-56 Cu-64
一、选择题：本题共16小题，共44分。第1~10小题，每小题2分；第11~16小题，每小题4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. 化学与生产、生活密切相关，下列说法正确的是
A. 陶瓷、石英玻璃、水泥、光导纤维等均属于硅酸盐材料
B. 葡萄酒中通常添加少量SO2，主要是利用了其氧化性和酸性
C. 液氨汽化时吸收大量热，可用作制冷剂
D. 固氮就是把游离的氮生成氮的氧化物
【答案】C
【解析】
【详解】A．石英玻璃、光导纤维主要成分为SiO2，不是硅酸盐材料，A错误；
B．SO2具有还原性，可以与具有氧化性的物质反应，达到葡萄酒保鲜的目的，B错误；
C．液氨汽化时吸收大量的热，可以降低环境温度，做制冷剂，C正确；
D．固氮就是把游离的氮生成氮的化合物，D错误；
故选C。
2. 粗盐中存在大量的、、、、，欲除去其中的、和，设计了如下流程。下列说法中，不正确的是
A. NaOH的作用是除去
B. 的作用之一是除去过量的
C. 试剂a为HCl溶液
D. NaOH改在后加入不能达到相同目的
【答案】D
【解析】
【分析】废水中加入氢氧化钠、氯化钡、碳酸钠依次除去镁离子、硫酸根离子、钡离子和钙离子，试剂a除去过量的氢氧化钠和碳酸钠，为HCl溶液。
【详解】A．根据分析，NaOH的作用是除去Mg2+，A正确；
B．根据分析，碳酸钠除去钙离子和过量的，B正确；
C．根据分析，试剂a为HCl溶液，C正确；
D．只要碳酸钠在氯化钡后面即可，所以NaOH改在BaCl2后加入可达到相同目的，D错误；
故选D。
3. 按图所示装置(部分夹持装置略)检验浓硫酸与木炭反应的产物。下列说法不正确的是
A. Ⅰ中烧瓶内的反应体现了浓硫酸的强氧化性
B. Ⅱ中无水硫酸铜不可替换为无水
C. Ⅲ中溶液褪色，证明产物中一定有
D. V中产生沉淀，证明产物中一定有
【答案】D
【解析】
【分析】I中发生的反应为：，通过Ⅱ对产生的水进行检验，Ⅲ可以验证SO2的漂白性，Ⅳ可以验证SO2的还原性，V可以检验CO2的生成，但由于未知SO2是否除尽，不一定是CO2让其产生沉淀。
【详解】A．浓硫酸与木炭共热发生氧化还原反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，硫元素化合价全部降低，体现浓硫酸强氧化性，A正确；
B．无水硫酸铜的作用是检验生成的水，通过观察颜色的变化检验水，无水氯化钙可以吸水，但是无水氯化钙无颜色变化，不能替换，B正确；
C．品红褪色证明二氧化硫的存在，C正确；
D．澄清石灰水变浑浊，并不能证明产物中一定有CO2，原因为SO2也能使澄清石灰水变浑浊，D错误；
故选D。
4. 根据下列实验操作和现象所得出的结论或解释正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．向紫色石蕊溶液中通入，溶液变红，不褪色，说明具有酸性氧化物的性质，A错误；
B．稀硫酸与铜不反应，加入硝酸钾后，硝酸根在酸性环境下有强氧化性，能与铜反应生成硝酸铜、NO和水，溶液变蓝，硝酸是反应物，不是催化剂，B错误；
C．利用工业合成氨：，氮气转化为氨气，N元素化合价降低，氮气为氧化剂，具有氧化性，C正确；
D．用84消毒液进行消毒，NaClO具有强氧化性，能使蛋白质变性，D错误；
故选C。
5. 部分含N物质的分类与相应化合价之间的关系如图所示，下列推断正确的是
A. 工业上通过a→b→c→d→e来制备
B. 常温下，可以用铝制容器来盛装浓的e溶液，是因为铝与浓的e溶液常温下才反应
C. 不能通过化合反应生成a
D. 用两根玻璃棒分别蘸取浓的a溶液和浓硫酸，将两根玻璃棒靠近时没有白烟产生
【答案】D
【解析】
【分析】根据N元素的化合价及物质所属类别可推知各种物质分别是a：NH3；b：N2；c：NO；d：NO2然后根据物质的性质及转化关系分析解答。
【详解】A．工业上制备硝酸，氨气与氧气生成NO，NO与氧气和水生成硝酸，故A错误；
B．e是HNO3，常温下，铝、铁在浓硝酸中发生钝化，可以用铁或铝制容器来盛装浓的硝酸，故B错误；
C．工业上用氢气和氮气生成氨气，故C错误；
D．用两根玻璃棒分别蘸取浓的氨水溶液和浓的硫酸溶液，浓硫酸难挥发，将两根玻璃棒靠近时无白烟产生，故D正确；
故D正确。
6. 下列离子方程式书写正确的是
A. 铁粉溶于过量稀硝酸：
B. 将通入溶液中：
C. 过量通入溶液中：
D. 氯化铁溶液中通入：
【答案】D
【解析】
【详解】A．稀硝酸具有强氧化性，铁粉与过量稀硝酸反应生成Fe(NO3)3、NO和H2O，离子方程式为Fe+4H+=Fe3++NO↑+2H2O，A项错误；
B．SO2与BaCl2溶液不反应，B项错误；
C．SO2具有氧化性，S2-具有还原性，，C项错误；
D．SO2将Fe3+还原成Fe2+，D项正确；
答案选D。
7. 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A. 6.4g Cu和3.2g硫粉共热充分反应时转移电子数为0.1
B. 标准状况下，11.2L含有的原子总数为2
C. 1ml 和2ml 在一定条件下充分反应生成的分子数为
D. 32g Cu与含1ml 的浓硫酸加热充分反应，生成的分子为0.5
【答案】A
【解析】
【详解】A．6.4g Cu和3.2g硫粉的物质的量均为0.1ml，Cu和S反应生成Cu2S，Cu可反应完全，化合价由0价升高为+1价，转移电子数为0.1，A正确；
B．标准状况下SO3非气体，无法计算其含有的原子总数，B错误；
C．和的反应为可逆反应，无法计算生成的的分子数，C错误；
D．铜与浓硫酸在加热条件下生成，D错误；
故选A。
8. 中和热测定实验中，用盐酸和溶液进行实验，下列说法错误的是
A. 用稍过量的溶液的原因是为保证盐酸完全被中和
B. 若保温瓶绝热效果不好，则所测偏大
C. 改用的盐酸与的溶液进行反应，求出的中和热和原来的相同
D. 为了使酸碱充分反应，应当缓慢分次倒入溶液并搅拌
【答案】D
【解析】
【详解】A．测定中和热实验中为保证盐酸完全被中和常用稍过量的溶液，或者为了使完全被中和常用稍微过量的稀盐酸，A项正确；
B．若保温瓶绝热效果不好，会使测得温度偏低，焓变小于0，故会偏大，B项正确；
C．中和热是强酸和强碱反应生成水时放出的热量，与酸碱的用量无关，中和热数值相等，C项正确；
D．为了使酸碱充分反应，应当快速一次倒入溶液并搅拌，防止热量散失，D项错误；
答案选D。
9. 的能量变化如图所示，a、b均为正值，单位是kJ，下列说法正确的是
A.
B.
C. 中键键能为
D. 加入催化剂，该反应的变小
【答案】A
【解析】
【详解】A．从图中可知，反应为放热反应，，A正确；
B．反应为吸热反应，ΔH=(b-a)kJ/ml，B错误；
C．2mlNH3(g)转化为6mlH和2mlN时，吸收bkJ能量，则N-H键键能为kJ/ml，C错误；
D．加入催化剂，对反应的ΔH没有影响，D错误；
故答案选A。
10. 下列关于热化学反应的描述中正确的是
A. HCl和NaOH反应的中和热，则和反应的中和热
B. 的燃烧热是283.0kJ/ml，则反应的
C. 已知：500℃、30MPa下， ；将1.5ml 和过量的在此条件下充分反应，放出热量46.2kJ
D. 甲烷的标准燃烧热，则
【答案】B
【解析】
【详解】A．和反应的方程式为：，反应中还有硫酸钡成，故，A错误；
B．表示的燃烧热的热化学方程式为：，故反应的，B正确；
C．氮气和氢气生成氨气的反应为可逆反应，无法计算1.5ml 和过量的在此条件下充分反应的反应热，C错误；
D．甲烷的标准燃烧热，产物中水的状态为液态，则 ，D错误；
故选B。
11. 用铜片、银片、溶液、溶液构成一个原电池。下列有关该原电池的叙述不正确的是
A. 实验过程中盐桥选用KCl饱和溶液
B. 盐桥中移向溶液
C. 铜电极的质量减少
D. 该实验发生了化学能转化为电能的过程
【答案】A
【解析】
【分析】该原电池中铜比银活泼，故铜为负极，银为正极。
【详解】A．盐桥不能选用饱和KCl溶液，因为氯离子能与银离子发生反应生成氯化银沉淀，A错误；
B．原电池中阳离子移向正极，银为正极，故盐桥中移向溶液，B正确；
C．铜为负极，铜失电子生成铜离子，铜电极质量减少，C正确；
D．该装置为原电池装置，能量转化形式为：化学能转化为电能，D正确；
故选A。
12. 质量均为m g的铁片、铜片和1L 0.2ml/L的溶液组成的装置如图所示。下列说法正确的是
A. 无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成黄色
B. 无论a和b是否连接，铁片均会发生氧化反应
C. a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为
D. a和b用导线连接时，电子由铁片经过电解质溶液转移到铜片上
【答案】BC
【解析】
【详解】A．ab连接时，构成原电池，铁作负极，铁失去电子发生氧化反应，铜离子移动到正极得到电子，发生还原反应，ab不连接时，铁与硫酸铜发生置换反应，生成硫酸亚铁和单质铜，则无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色，A错误；
B．ab连接时，构成原电池，铁作负极，铁失去电子发生氧化反应，铜离子移动到正极得到电子，发生还原反应，ab不连接时，铁与硫酸铜发生置换反应，，故无论a和b是否连接，铁片均会溶解，发生氧化反应，B正确；
C．a和b用导线连接时，形成原电池，铜片上发生的反应为Cu2++2e-=Cu，C正确；
D．原电池中，电子不能通过电解质溶液，D错误；
故答案为：BC。
13. 氨可用于燃料电池，运输和储存方便。新型燃料电池的装置如图所示，下列说法正确的是
A. 电极a作负极
B. 发生反应：
C. 该电池在工作过程中电极a周围溶液pH增大
D. 该电池反应消耗的与的物质的量之比为4∶5
【答案】C
【解析】
【分析】该装置为原电池装置，左侧电极上NH3转化为N2，N元素化合价升高，发生了氧化反应，故电极b为负极；右侧O2得电子生成氢氧根，电极a为正极。原电池的总反应为：4NH3+3O2=4N2+6H2O。
【详解】A．由分析可知电极a为正极，故A错误；
B．b电极上NH3转化为N2，N元素化合价升高，发生了失去电子的氧化反应，电极反应式为：，故B错误；
C．电极a为正极，电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-，氢氧根浓度增大，电极a周围溶液pH增大，故C正确；
D．由电池的总反应可知，该电池反应消耗的与的物质的量之比为4∶3，故D错误；
故选C。
14. 某温度下，在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B，发生反应：12s时生成C的物质的量为1.6ml(反应进程如图所示)。下列说法中不正确的是
A. 方程式中，
B. 0~2s内，D的平均反应速率为0.1
C. 0~12s内混合气体的密度随反应进行而减小
D. 12s后，
【答案】B
【解析】
【分析】12s时生成C的物质的量为1.6ml，C的浓度增加0.8ml/L，B的物质的量浓度减小0.2ml/L，A的物质的量浓度减小0.6ml/L，c(A)：c(B)：c(C)= 0.6：0.2：0.8=3：1：4，浓度的变化量之比等于系数比，则方程式为：。
【详解】A．根据分析，方程式中，，A正确；
B．D是固体，反应过程中D浓度不变，不能用D的浓度变化表示反应速率，B错误；
C．该反应为恒容容器，且D为固体，则随着反应进行，气体质量减小，而体积不变，则内混合气体的密度随反应进行而减小，C正确；
D．根据分析，化学方程式为：，由图可知，12s时反应达到平衡，正逆反应速率相等，又化学反应速率之比等于化学计量数之比，故12s后，，D正确；
故选B。
15. 已知： 。以太阳能为热源分解，经热化学铁氧化合物循环分解水制的过程如下：
过程I： 。以太阳能为热源分解；过程II：……。下列说法正确的是
A. 起催化剂的作用，在反应过程中没有参与反应
B. 相同条件下，2ml的键能比2ml和1ml 的键能之和小571.0kJ
C. 过程I中每消耗232g转移4ml电子
D. 过程II的热化学方程式为
【答案】D
【解析】
【详解】A．反应经过2个过程，经热化学铁氧化合物循环分解水，反应中四氧化三铁起催化剂的作用，四氧化三铁为过程Ⅰ反应物，过程Ⅱ的生成物，参与反应，故A错误；
B．由反应 可知断裂2ml的化学键吸收的能量大于生成2ml和1ml 所形成化学键所释放的能量，故B错误；
C．反应中氧元素化合价由-2变为0，电子转移为4e-，232g的物质的量为1ml，则反应转移2ml电子，故C错误；
D．已知① ，② ，则反应可由得到，则，故D正确；
故选D。
16. 以叶蛇纹石[主要成分是，含少量、FeO、等]提取高纯硅的流程如下。下列说法错误的是
A. 操作1为过滤
B. 上述流程中有两步反应发生了氧化还原反应
C. 反应3和反应4的副产物可循环利用
D. 反应2的副产物可作燃料
【答案】B
【解析】
【分析】反应1是稀硫酸加入叶蛇纹石中，Mg、Al、Fe的化合物转化为硫酸盐，溶在硫酸中，SiO2不溶解，过滤分离，该过程是非氧化还原反应；反应2是二氧化硅和碳在高温下反应生成粗硅和一氧化碳，反应3是粗硅和HCl反应生成H2和SiHCl3，反应4是H2和SiHCl3反应生成高纯Si和HCl，反应2、反应3、反应4均是氧化还原反应。
【详解】A．根据分析，操作1是过滤，A正确；
B．上述流程中，反应2、反应3、反应4均是氧化还原反应，B错误；
C．反应3的副产物是反应4的原料，反应4的副产物是反应3的原料，因此反应3和反应4的副产物可循环利用，C正确；
D．反应2的副产物是CO，可以作燃料，D正确；
故选B。
二、非选择题：本题共4小题，共56分。
17. 以硅藻土为载体的五氧化二钒()是接触法生成硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为：
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：
（1）提高“酸浸”反应速率的措施有_____(任写两条合理措施)。“酸浸”时转化为，反应的离子方程式为_____，同时转化为。“废渣1”的主要成分是______。
（2）“氧化”中使变为，则“氧化”环节中还原剂与氧化剂的物质的量之比为_____。
（3）“离子交换”和“洗脱”可简单表示为：(以ROH为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈_____性(填“酸”或“碱”)。
（4）“煅烧”中发生反应的化学方程式，写出“沉钒”过程的离子方程式_______。
（5）若有1000kg该废钒催化剂，若转化中钒元素利用率为80%，则可回收到_______kg(保留小数点后一位)。
【答案】（1） ①. 适当升高反应温度、适当增加酸的浓度、粉碎废钒催化剂、搅拌等 ②. ③.
（2）6∶1 （3）碱
（4）
（5）52.3
【解析】
【分析】从废钒催化剂中回收V2O5，由流程可知，“酸浸”时V2O5转化为，V2O4转化为。Fe2O3、Al2O3均转化为金属阳离子，只有SiO2不溶，则过滤得到的“废渣1”为SiO2，然后加入氧化剂KClO3，再加KOH时，Fe3+、Al3+转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，同时中和硫酸，过滤得到“废渣2”为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，由ROH为强碱性阴离子交换树脂可知，在碱性环境中有利于向洗脱方向进行，“流出液”中主要为硫酸钾，“沉钒”得到NH4VO3沉淀，“煅烧”时分解生成V2O5。
【小问1详解】
提高“酸浸”反应速率的措施有适当升高反应温度、适当增加酸的浓度、粉碎废钒催化剂、搅拌等；根据分析可知，反应的离子方程式为；根据分析可知，“废渣1”为SiO2；
【小问2详解】
“氧化”中使VO2+变为，发生氧化反应，失去1个电子，转化为Cl-，发生还原反应得到6个电子，还原剂与氧化剂的物质的量之比为6：1，故答案为：6：1；
【小问3详解】
由题意知逆反应是洗脱，在碱性环境中有利于向洗脱方向进行，故淋洗液呈碱性，故答案为：碱；
【小问4详解】
“沉钒”得到NH4VO3沉淀，反应离子方程式为：，故答案为：；
【小问5详解】
若有1000kg该废钒催化剂，由于其中V2O5的含量为2.20～2.90，V2O4的含量为2.8~3.32，若转化中钒元素利用率为80%，则最多可回收到V2O5的质量为m(V2O5)=(1000kg×2.90%+1000kg×3.32%×)×80%=52.3kg，故答案为：52.3。
18. 为了更好地利用物质和能量变化，需要关注化学反应的快慢和程度。
Ⅰ．化学变化过程中均存在物质变化与能量变化，某化学兴趣小组进行如下图所示实验，以验证此结论。
（1）进行实验时，温度计水银柱液面的变化：①升高：②降低。则反应①中，反应物断键吸收的能量_______生成物成键释放的能量(填“大于”或“小于”)：反应②中，反应物的总能量_______生成物的总能量(填“高于”或“低于”)。
Ⅱ．某小组利用溶液和稀硫酸的反应(现象：产生刺激性气味气体、溶液变浑浊)，通过比较反应完全所用时间长短验证不同因素对化学反应速率的影响，实验设计如表所示：
（2）和稀硫酸反应的离子方程式为_______。
（3）①依据化学反应原理判断平均用时_______5(填“>”“=”或“”“=”或“ ②. 0.01
（4）再加入5mL蒸馏水
（5） ①. > ②. 不相同，锌粉与酸反应本质是Zn与反应，等物质的量浓度的稀硫酸比盐酸的浓度大，反应更快 （6）CD
【解析】
【分析】I：铁与稀硫酸的反应为放热反应，氢氧化钡晶体与氯化铵的反应为吸热反应。
II：a和b组温度不同，可探究温度对反应速率影响；a和c稀硫酸浓度不同，可探究稀硫酸浓度对反应速率的影响，但应保持溶液总体积相同，应再加入5mL水；
小问1详解】
进行实验时，温度计水银柱液面的变化：①升高；②降低，则反应①是放热反应，②是吸热反应，所以反应①中反应物断键吸收的能量小于生成物成键释放的能量，反应②中反应物的总能量低于生成物的总能量；
【小问2详解】
和稀硫酸反应的离子方程式为：；
【小问3详解】
温度升高，反应速率加快，b组温度最高，速率最快，达到平衡用时最短，故依据化学反应原理判断平均用时>5；根据：，；
小问4详解】
根据分析，实验a和c用于探究稀硫酸浓度大小对化学反应速率的影响，应保证溶液总体积20mL不变，Na2S2O3的浓度不变，所以实验c的改进方案：再加入5mL水；
【小问5详解】
由图2可知，未知浓度盐酸与Zn反应产生等量氢气所需的时间更短，反应速率更快，其浓度更大，所以c(未知浓度的盐酸)>1ml/L；Zn与盐酸或硫酸反应实质为Zn与氢离子反应，硫酸是二元强酸，而HCl是一元强酸，浓度均为1ml/L的硫酸和盐酸溶液中，硫酸中c(H+)更大，反应速率更快，所以二者反应速率不相同，故答案为：>；不相同，锌粉与酸反应本质是Zn与反应，等物质的量浓度的稀硫酸比盐酸的浓度大，反应更快；
【小问6详解】
A．加入蒸馏水，盐酸浓度减小，反应速率减慢，Zn的总量不变，不改变生成H2的量，方法可行，A正确；
B．加入KCl溶液，盐酸浓度减小，反应速率减慢，Zn的总量不变，不改变生成H2的量，方法可行，B正确；
C．加入KNO3溶液，硝酸根离子在酸性环境中具有强氧化性，反应生成NO，不能生成H2，方法不可行，C错误；
D．加入硫酸铜溶液，Zn能置换Cu形成铜锌原电池，生成H2速率加快，且生成H2的量减小，方法不可行，D错误；
故选CD。
19. 回答下列问题。
Ⅰ．氮在自然界中的转化是一个复杂的过程，如图所示的氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分。
（1）循环图中能够说明含氮有机物可以转化为无机物的是_______(填转化序号)。
（2）循环图中转化④的反应之一可表示为，其中X为______。
Ⅱ．和是重要的工业产品，下图是合成氨和氨氧化制硝酸的工艺流程。
（3）工业上，常用和制备，在实验室以下图装置作发生装置制备氨气，写出对应的化学方程式_______。
（4）氧化炉中发生反应的化学方程式是_______。
（5）尾气中的少量NO、可以用来处理，在催化剂作用下生成无污染的气体。现有和NO混合的气体(体积比为1∶1)，处理3ml混合气体需要的为_______ml。
（6）某化学兴趣小组为测定空气中含量，用如图所示装置进行定量分析：若实验中气体流速为a L/min，酸性溶液的体积为b L，其浓度为c ml/L。从气体通入到紫色恰好褪去，用时5min。此过程的离子方程式为_______，此次取样的空气中含量为_______。
【答案】（1）⑥ （2）
（3）
（4）
（5）3 （6） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
循环图中动植物蛋白质属于有机物，能够说明含氮有机物可以转化为无机物的是⑥；
【小问2详解】
根据原子守恒和电荷守恒，可知X为；
【小问3详解】
实验室制氨气一般用固体氢氧化钙和氯化铵加热制备氨气，化学方程式为；
【小问4详解】
氧化炉中氨气催化氧化的化学方程式是；
【小问5详解】
NO、NO2可以用NH3来处理，在催化剂作用下生成无污染的气体，产物为氮气和水，NO2和NO混合的气体(体积比为1∶1)与氨气反应的化学方程式为，可知处理3 ml 混合气体需要的NH3为3ml；
【小问6详解】
SO2与酸性溶液反应的离子方程式为；消耗高锰酸钾物质的量为bcml，根据化学方程式，混合气体中SO2物质的量为，质量为160bcg，通入的气体总体积为5aL，此次取样的空气中含量为
20. 用焦炭生产水煤气的反应为：。
（1）一定温度下，在固定容积的密闭容器中发生该反应，下列不能判断反应达到平衡状态的是______。
A. 容器中的压强不再改变
B. 混合气体的密度不再改变
C.
D.
I．将不同量的和分别加入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应，得到如下数据：
（2）实验1中以表示的到达平衡时的平均反应速率为_______。某次实验中测得容器内及的物质的量随时间变化下如图所示。
b点对应的速率关系是_______(填>、、