内蒙古自治区赤峰市第四中学2023-2024学年高一下学期5月期中考试化学试卷（Word版附解析）

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可能用到的相对原子质量：H-1，C-12，N-14，O-16，S-32，Cl-35.5
第Ⅰ卷(选择题，共 48 分)
一、选择题(每小题只有一个正确选项，每小题 3 分)
1. 《流浪地球 2》向观众展示了太空电梯、行星发动机、超级计算机 550w 等超前的科技幻想，探讨了数字
生命、人工智能等科技伦理问题。它们与化学有着密切联系，下列说法不正确的是
A. 高铁列车使用的大丝束碳纤维被称为“新材料之王”，属于新型无机非金属材料
B. 空间站太阳能电池板的主要材料是硅酸盐
C. 我国提出网络强国战略，光纤线路总长超过三千万公里，光纤的主要成分是
D. 电阻率低、热导率高的石墨烯可用于制作超级导电材料
【答案】B
【解析】
【详解】A．碳纤维，指的是含碳量在 90%以上的高强度高模量纤维，属于新型无机非金属材料，故 A 正
确；
B．空间站太阳能电池板的主要材料是晶体硅，故 B 错误；
C．光纤是光导纤维的简写，可作为光传导工具，其主要成分是 ，故 C 正确；
D．石墨烯电阻率低、热导率高，在某一温度以下，可以成为兼具绝对零电阻和完全抗磁性两个独立特性的
超级导体，故 D 正确；
故选 B。
2. 下列说法正确的是
A. 任何化学反应都伴随着能量的变化
B. 该过程放出大量的热，所以该过程是放热反应
C. 化学反应中能量的变化都表现为热量的变化
D. 化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关
【答案】A
【解析】
【详解】A．化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，断裂化学键需要吸收能量，形成化学键
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将释放能量，故任何化学反应都伴随着能量的变化，故 A 正确；
B． 属于物理变化，因此该过程不是放热反应，故 B 错误；
C．化学反应中能量的变化主要表现为热量的变化，也可以体现为转化为电能、光能等，故 C 错误；
D．化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少有关，且与参加反应物质的质量成正比，故 D 错误；
故选 A。
3. 蛟龙号载人潜水器由我国自行设计、自主集成研制，是目前世界上下潜能力最强的作业型载人潜水器。
给某潜水器提供动力的电池如图所示。下列有关说法正确的是
A. Zn 电极发生了还原反应
B. 电子从 Zn 电极沿导线流向 Pt 电极，再经溶液回到 Zn 电极
C. 电池中的 向 Pt 电极移动
D. Pt 电极反应式为
【答案】D
【解析】
【详解】A．锌电极为负极，发生氧化反应，A 错误；
B．电子从 Zn 电极沿导线流向 Pt 电极，不进入溶液，溶液中为离子的转移，B 错误；
C．锌电极为负极，Pt 电极为正极，电池中的 Cl-向锌电极方向移动，C 错误；
D．铂电极为正极，发生还原反应，反应式为 H2O2+2e-＝2OH-，D 正确；
故选 D。
4. 室温下，将充满某气体的试管倒立在水中(如图)。下列对实验现象描述不正确的是
实验装置 选项 气体 实验现象
试管中液面上升，取试管中溶液滴加紫色 A
石蕊溶液，溶液先变红后褪色
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试管中液面上升，取试管中溶液滴加紫色 B
石蕊溶液，溶液先变红后褪色
试管中液面逐渐上升，停止后，向试管中
C 再缓缓通入一定量的 ，试管中的液面会
继续上升
试管中液面迅速上升，取试管中溶液滴加 D
酚酞溶液，溶液显红色
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．氯气与水反应生成 HCl 和 HClO，溶液具有酸性和漂白性，故能使紫色石蕊试液先变红后褪色，
A 正确；
B．二氧化硫溶于水溶液显酸性，能使紫色石蕊试液变红，但不能使其褪色，B 错误；
C．二氧化氮与水反应生成 NO 和 HNO3，试管内液面逐渐上升；再通入 O2 后，NO、O2 和 H2O 反应生成硝
酸，液面会继续上升，C 正确；
D．氨气溶于水溶液显碱性，能使酚酞溶液变红，D 正确；
故选 B。
5. 根据反应 ，设计如图所示原电池，下列说法正确的是
A. X 可以是银或石墨 B. Y 是硫酸铜溶液
C. 溶液中阳离子向铜移动 D. 电池工作一段时间后，X 电极质量减小
【答案】A
【解析】
【分析】该原电池中 Cu 易失电子作负极、X 作正极，X 为不如 Cu 活泼的金属或导电的非金属，Y 为含有
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银离子的可溶性盐溶液，负极上 Cu 失电子发生氧化反应，正极上银离子得电子发生还原反应。
【详解】A．据分析，X 为不如 Cu 活泼的金属或导电的非金属，故 A 正确；
B．Y 为含有银离子的可溶性盐溶液，故 B 错误；
C．该电池中 Cu 为负极发生氧化反应，因此阳离子向 X 电极移动，故 C 错误；
D．X 电极为正极发生 Ag++e-=Ag，因此电池工作一段时间后，X 电极质量增加，故 D 错误；
故选 A。
6. 已知一个放热反应 ，2min 后 B 的浓度减小 0.6ml/L。对此反应速率
的说法中正确的有
①2min 内用 A 表示的平均反应速率是 0.4ml(L·min)
②用 B、C、D 分别表示反应的速率，其比值是 3∶2∶1
③在 2min 内的平均反应速率用 B 表示是 0.3ml/(L·min)
④在 2min 内的平均反应速率用 D 表示是 0.1mU(L·min)
⑤升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小
A. 2 个 B. 3 个 C. 4 个 D. 5 个
【答案】B
【解析】
【详解】①A 物质为纯固体，不能表示反应速率，故①错误；
②反应速率之比等于化学计量数之比，则分别用 B、C、D 表示的反应速率其比值是 3：2：1，故②正确；
③经 2min，B 的浓度减少 0.6ml/L， ，故③正确；
④ ，反应速率之比等于化学计量数之比，则在 2 min 内的反应速率，
用 D 表示是 0.1ml/(L·min)，故④正确；
⑤升高温度，无论是正反应还是逆反应的速率，均会增大，故⑤错误；
综合可知正确的是②③④，故答案选 B。
7. 有机化合物在自然界中数目非常庞大，对此你认为下列解释不合理的是
A. 碳原子的四价结构特点，即碳原子能与其他原子形成四个共价键
B. 存在同分异构现象
C. 碳原子在地壳中的含量丰富，分布广泛
D. 碳原子能与 H、O、N、S、P 等多种非金属原子形成共价化合物
【答案】C
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【解析】
【详解】有机化合物都含有碳元素，碳原子的成键特点的多样性和同分异构现象是有机化合物在自然界中
数目庞大的重要原因，碳原子的成键特点的多样性包括：碳原子能与他原子形成四个共价键，碳原子结合
方式很多，如形成单键、双键、叁键等，形成链状、环状等；碳原子能与 H、O、N、S、P 等多种非金属原
子形成共价化合物，所以 A、B、D 都正确；C 项，碳原子在地壳中分布广泛，但含量并不丰富，故 C 错误。
8. 设 NA 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A. 3.2g 的硫单质与足量氧气在点燃条件下反应，转移电子数目为 0.4NA
B. 1L 1ml/L HCl 溶液中，HCl 分子的数目为 NA
C. 标准状况下，2.24L 中含有 键的数目为 0.4NA
D. 30g 乙烷分子中含有的共用电子对数为 6NA
【答案】A
【解析】
【详解】A．3.2g 的硫单质物质的量为 0.1ml，硫单质在氧气中燃烧生成二氧化硫，因此硫单质完全反应时
转移电子数目为 0.4NA，故 A 正确；
B．HCl 为强电解质在水溶液中完全电离为氢离子和氯离子，HCl 溶液中不存在 HCl 分子，故 B 错误；
C．标准状况下四氯化碳不是气体，不能用气体摩尔体积计算，故 C 错误；
D．30g 乙烷物质的量为 1ml，1 个乙烷分子中有 6 个碳氢键和 1 个碳碳单键，因此 30g 乙烷分子中含有的
共用电子对数为 7NA，故 D 错误；
故选 A。
9. 化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引
起的，如图为 和 反应生成 过程中的能量变化。则下列说法正确的是
和 反应生成 过程中能量变化
A. N 原子和 O 原子形成 1 个 分子会放出 的热量
B. 常温下 和 混合就能直接生成
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C. 和 反应生成 吸收的能量为
D. 和 具有的总能量大于 具有的总能量
【答案】C
【解析】
【详解】A．1ml N 原子和 1ml O 原子完全反应生成 1ml NO 分子时，会放出 632kJ 的热量，A 错误；
B．常温下 N2(g)和 O2(g)混合不反应，B 错误；
C．断裂 1ml N2(g)和 1ml O2(g)需要吸收的能量为 946kJ+498kJ=1444kJ，反应产生 2ml NO 释放的能量为
2×632kJ=1264kJ，1444kJ-1264kJ=180kJ，故吸收的能量为 180kJ，C 正确；
D．由以上分析可知，该反应吸收能量大于反应放出能量，说明该反应为吸热反应，即 1ml N2(g)和 1ml
O2(g)具有的总能量小于 2ml NO(g)具有的总能量，D 错误；
故选 C。
10. 下列有关化学反应表示正确的是
A. 用稀硝酸溶解银镜：
B. 过量氨水和 反应：
C. Fe 与稀硝酸反应，当 时，
D. 向 溶液中加入过量的 NaOH 溶液并加热：
【答案】B
【解析】
【详解】A．用稀硝酸溶解银镜，银单质与稀硝酸反应，应当生成 NO、硝酸银和水，正确的离子方程式为：
，故 A 错误；
B．过量氨水和 反应生成亚硫酸铵，离子方程式为： ，故 B
正确；
C．Fe 与稀硝酸反应，当 时：设参加反应的铁、硝酸分别 1ml、3ml，假设 xmlFe
被氧化为 Fe3+、(1-x)mlFe 被氧化为 Fe2+，硝酸中 N 元素的化合价从+5 价降低到+2 价，根据得失电子守恒、
电荷守恒，被还原的硝酸为 ，表现酸性的硝酸产生的是 、 ，可知表
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现酸性的硝酸为 ， ，解得 x=0.25ml，即氧化生成 Fe3+、
Fe2+的比为 1：3，所以反应方程式为 ，故 C 正确；
D．氢氧化钠过量，则铵根离子和碳酸氢根离子都可以和氢氧根离子反应，离子方程式为：
，故 D 错误；
故答案选 B。
11. X、Y、Z、W、R 为五种短周期主族元素，原子序数依次增大，Y、Z、W 为同周期元素，且最外层电子
数之和为 15，X 比 Y 少一个电子层。R 的原子序数是 W 的二倍，并且 R 的最外层电子数是 K 层电子数的
3 倍。下列说法正确的是
A. Y 与 W、Z 与 W 形成的所有化合物均属于大气污染物
B. 由 X、Z、W 三种元素形成的化合物的水溶液一定显酸性
C 简单离子半径：R>W>Z
D. 试管内壁残留的单质 R 可用化合物 去除
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、R 为五种短周期主族元素，Y、Z、W 是原子序数依次增大的同周期相邻元素，且
最外层电子数之和为 15，设 Z 的最外层电子数为 m，则 Y 的最外层电子数为 m-1，W 的最外层电子数为 m
+1，即得出（m-1）+m+（m+1）=3m=15，所以 m=5，则推知 Y、Z、W 分别为 C、N、O；X 比 Y 核外少
一个电子层，则 X 为 H；R 的原子序数是 W 的二倍，则 R 为 S，据此分析解题。
【详解】由分析知，X 为 H，Y 为 C，Z 为 N，W 为 O，R 为 S，
A．CO2 不是大气污染物，故 A 错误；
B．由 H、N、O 三种元素形成的化合物的水溶液不一定显酸性，如 NH3·H2O，故 B 错误；
C．一般电子层数越多，离子半径越大，当核外电子层结构相同时，核电荷数越大，半径越小，故简单离子
半径大小为 S2-＞N3-＞O2-，故 C 错误；
D．S 单质易溶于 CS2，所以当试管壁上沾有单质硫时，可用 CS2 洗涤，体现 S 的物理性质，故 D 正确；
故选 D。
12. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
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选
实验操作 现象 结论 项
将氨水滴加到红色石
A 试纸变蓝 氨气属于碱性电解质
蕊试纸上
向某钾盐中滴加浓盐 产生的气体可以使品红溶液褪 该钾盐一定为 或 或二 B
酸 色
者的混合物
取两支试管各加入
2mL 0.1ml/L 的草酸
高锰酸钾溶液褪色并观察褪色 其他条件不变时，反应物浓度越大，反 C 溶液，分别滴加 2mL
的时间 应速率越快 0.01ml/L、0.02ml/L
的高锰酸钾溶液
向 溶液(墨绿
溶液由墨绿色变为紫色并有黑 溶液在酸性条件下不稳定， D
色沉淀产生
色)中通入 发生自身氧化还原反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．氨气溶于水生成一水合氨，一水合氨为弱碱能使红色石蕊试纸变蓝，但氨气自身不能电离属于
非电解质，故 A 错误；
B．使品红溶液褪色的气体可能是二氧化硫也可能是氯气，若钾盐为氯酸钾，能与浓盐酸生成氯气，也能使
品红溶液褪色，故 B 错误；
C．两组实验中所用的高锰酸钾的浓度、用量不同，不能根据褪色时间确定浓度对速率的影响，应该为相同
体积、浓度的高锰酸钾中滴加不同浓度的草酸溶液观察褪色时间，故 C 错误；
D． 溶液(墨绿色)中通入 ，溶液由墨绿色变为紫色并有黑色沉淀产生，可知反应生成高锰酸
钾和二氧化锰固体， 发生自身氧化还原反应，故 D 正确；
故选：D。
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13. 如图所示均能表示甲烷的分子结构，下列说法错误的是
A. Ⅰ将各原子看成了质点，为立体结构示意图
B. Ⅱ表示甲烷分子中有 8 个电子
C. Ⅲ能表示出甲烷分子内含有的共价键
D. Ⅳ能表示出甲烷的空间结构及分子内各原子的相对大小
【答案】B
【解析】
【详解】A．I 体现了甲烷的正四面体形，各原子看成质点，为立体结构示意图，故 A 正确；
B．Ⅱ表示电子式，但略去了碳原子的内层电子，甲烷分子中应含有 10 个电子，故 B 错误；
C．Ⅲ为球棍模型，棍代表甲烷分子内含有的共价键，故 C 正确；
D．Ⅳ为空间填充模型，能表示出甲烷的空间结构及各原子的相对大小，故 D 正确；
故答案选 B。
14. 有 A、B、C、D 四种金属片，进行如下实验：①A、B 用导线连接后浸入稀 H2SO4 中，电流由 B 导
线 A；②C、D 用导线相连后，同时伸入稀 H2SO4 溶液中，C 极为负极；③A、C 相连后同时浸入稀 H2SO4
中，C 极产生大量气泡；④B、D 相连后同时浸入稀 H2SO4 中，D 极发生氧化反应；试判断四种金属的活动
顺序是( )
A. A＞C＞D＞B B. A＞B＞C＞D C. B＞A＞C＞D D. B＞D＞C＞A
【答案】A
【解析】
【详解】①A、B 用导线连接后浸入稀 H2SO4 中，电流由 B 导线 A，A 为负极，B 为正极，金属性
A>B
②C、D 用导线相连后，同时伸入稀 H2SO4 溶液中，C 极为负极，D 极为正极，则金属性 C>D；
③A、C 相连后同时浸入稀 H2SO4 中，C 极产生大量气泡，C 为正极，A 为负极，则金属性 A>C；
④B、D 相连后同时浸入稀 H2SO4 中，D 极发生氧化反应，D 为负极，B 为正极，则金属性 D>B；
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综上分析：金属性：A＞C＞D＞B；
答案选 A。
【点睛】原电池中活泼 电极做负极，不活泼的做正极，利用电极的活性来判断电极金属性的强弱，判断
原电池正负极的方法：1、根据两极材料判断。一般活泼金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属
为正极；2、根据电极现象判断。一般情况下电极逐渐溶解为负极，电极增重可放出气体的为正极；3、根
据电子流动方向来判断。电子流出的为负极、电子流入的为正极或电流流出的正极、电流流入的负极；4、
根据原电池里电解质溶液内离子的定向移动方向判断。阴离子流向的为负极、阳离子流向的为正极；5、根
据原电池两极发生的变化来判断。失去电子发生氧化的是负极、得到电子发生还原反应是正极；
15. 三元催化剂能同时实现汽车尾气中的 CO、 、 三种成分的净化，其催化剂表面物质转化的关
系如图所示。借助红外光谱确定化合物 X 中含有 。下列叙述错误的是
A. 加装三元催化设备可减少对大气的污染 B. 该转化过程涉及氮的固定
C. BaO 或 X 是该转化过程的催化剂 D. 化合物 X 可能是
【答案】B
【解析】
【详解】A．加装三元催化设备可净化汽车尾气中的 CO、 、 三种成分的，减少对大气的污染，
A 正确；
B．由图可知，该转化过程中没有涉及到氮由单质变化为化合物的过程，故该转化过程没有涉及氮的固定，
B 错误；
C．根据流程可是，在转化过程中，BaO 或 X 参加反应，但是没有被消耗，为催化剂，C 正确；
D．NOx、O2、BaO 反应产生 ，D 正确；
故选 B。
16. 把 2.5mlA 和 2.5mlB 混合盛入容积为 2L 的密闭容器里，发生如下反应：3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)，
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经 5s 反应达平衡状态，在此 5s 内 C 的平均反应速率为 0.2ml·L-1·s-1，同时生成 1mlD，下列叙述中错误的
是
A. x=4
B. 达到平衡状态时容器内气体的压强与起始时压强之比为 6∶5
C. 5s 内 B 的反应速率 v(B)=0.05ml·L-1·s-1
D. 达到平衡状态时 A 的转化率为 40%
【答案】D
【解析】
【详解】A．5s 内 C 的平均反应速率为 0.2ml·L-1·s-1，则 5s 内生成 C 的物质的量为 2ml，同时生成 1mlD，
则 D 的反应速率为 C 的 0.5 倍，故 x=4，A 正确；
B．5s 时达到平衡，平衡时生成 1mlD 和 2mlC，则反应掉 1.5mlA 和 0.5mlB，反应前气体总物质的量为
5ml，平衡时总物质的量为 6ml，则达到平衡时容器内气体的压强与起始时压强之比为 6：5，B 正确；
C．经前面计算可知，x=4，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，且 5s 内 C 的平均反应速率为 0.2ml
·L-1·s-1，则 v(B)= 0.05ml·L-1·s-1，C 正确；
D．达到平衡时，反应掉 A 的物质的量为 1.5ml，A 的转化率为 1.5ml÷2.5ml=60%，D 错误；
故答案选 D。
第Ⅱ卷(主观题，共 52 分)
二、填空题
17. 如图表示 4 个碳原子相互结合的几种方式，小球表示碳原子，小棍表示化学键，碳原子上其余的化学键
都与氢原子结合。
（1）图中表示饱和烃的是___________(填字母)。
（2）图中表示的有机物中互为同分异构体的是：A 与___________(填字母，下同)，B 与___________，D
与___________。
【答案】（1）A、C、H
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（2） ①. C ②. E、F、H ③. G
【解析】
【分析】A 为正丁烷，B 为 2-丁烯，C 为异丁烷，D 为 2-丁炔，E 为 1-丁烯，F 为 2-甲基-1-丙烯，G 为 1-
丁炔，H 为环丁烷。
【小问 1 详解】
饱和烃是指分子中的每个碳原子都是以碳碳单键结合的烃，主要包括烷烃和环烷烃，可知图中表示饱和烃
的是 A、C、H。
【小问 2 详解】
每个小球表示一个碳原子，每根小棍表示一个单键，可知 A 的分子式为 C4H10，C 的分子式为 C4H10，两者
分子式相同但结构不同，互为同分异构体；
B 的分子式为 C4H8，分子中存在双键，E 的分子式为 C4H8，F 的分子式为 C4H8，H 的分子式为 C4H8，分子
式相同但结构不同，互为同分异构体；
D 的分子式为 C4H6，分子中存在三键，G 的分子式为 C4H6，分子式相同但结构不同，互为同分异构体；
故答案为：C；E、F、H；G。
18. 如图所示，将 和 ，按一定比例充入一个大试管中，将此试管倒扣在盛有 溶液的水槽中，
放在光亮处，片刻后，观察到试管内液面上升，试管内壁有油状液滴出现。
（1） 的电子式为___________。
（2） 和 反应生成一氯甲烷的化学方程式为___________，反应类型是___________。
（3）试管内壁油状液滴的主要成分为___________。
（4）实验结束后，可观察到水槽中___________(填实验现象)，该现象___________(填“能”或“不能”)说明反
应中有 HCl 生成。
【答案】（1） （2） ①. ②. 取代反应
（3） 、 、
第 12页/共 20页
（4） ①. 有白色沉淀产生 ②. 不能
【解析】
【分析】根据氯气在光照条件下发生了取代反应，生成的物质有：CH3Cl(气体)、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl；
生成的 CH2Cl2、CHCl3、CCl4 常温下均为无色液体油状液滴；反应生成了氯化氢，或 Cl2 与硝酸银溶液作用，
都能使硝酸银溶液中生成白色沉淀；
【小问 1 详解】
CH4 是共价化合物，电子式为 ；
【小问 2 详解】
和 反应生成一氯甲烷的化学方程式为 ，反应类型为取代反应；
【小问 3 详解】
由分析可知，试管内壁油状液滴的主要成分为 、 、 ；
【小问 4 详解】
实验结束后，可观察到水槽中有白色沉淀生成，该现象不能说明反应中有 HCl 生成，因为 Cl2 与硝酸银溶
液作用也会生成氯化银沉淀。
19. 现代社会的一切活动都离不开能量，化学反应在发生物质变化的同时伴随能量的变化。回答下列问题：
（1）下列反应中，属于放热反应的是___________(填字母)。
A．盐酸与碳酸氢钠
B． 晶体和 晶体反应
C．Zn 和稀硫酸反应
D．KOH 溶液和稀硝酸反应
E．灼热的炭与二氧化碳反应
（2）某实验小组为了探究化学能与热能的转化，设计了如图所示的三套实验装置：
能探究“铜与浓硝酸的反应是吸热反应还是放热反应”的装置是___________(填装置序号)。
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（3）电能是现代社会应用最广泛的能源之一，化学电源应用于现代社会的生产和生活。
①下列反应通过原电池装置，可实现化学能直接转化为电能的是___________(填序号)。
A． B．
C． D．
②某氢氧燃料电池装置如图所示，a、b 均为惰性电极。电池工作时，空气从___________(填“A”或“B”)通入，
正极的电极反应式为___________。
③若把氢氧燃料电池中的氢气换为肼( )， 被氧化为氮气，负极发生的反应式为___________。
【答案】（1）CD （2）Ⅰ和Ⅱ
（ 3） ① . BC ② . B ③ . ④ .
【解析】
【小问 1 详解】
A．盐酸与 NaHCO3 的反应是吸热反应，故 A 不符合题意；
B． 晶体和 NH4Cl 晶体反应是吸热反应，故 B 不符合题意；
C．Zn 和稀硫酸反应是放热反应，故 C 符合题意；
D．KOH 溶液和稀硝酸反应是放热反应，故 D 符合题意；
E．灼热的炭与二氧化碳反应是吸热反应，故 E 不符合题意；
故答案为：CD。
【小问 2 详解】
装置Ⅲ只是一个铜与浓硝酸反应并将产生的气体用水吸收的装置，不能证明该反应是放热反应还是吸热反
应，则能探究“铜与浓硝酸的反应是吸热反应还是放热反应”的装置是：Ⅰ和Ⅱ。
【小问 3 详解】
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①原电池是把化学能转化为电能的装置，发生的是自发的氧化还原反应，即有元素化合价变化，选项中 BC
为氧化还原反应，故选 BC；
②电子从负极流向正极，电流由正极流向负极，由图可知，电子由 a 极流出，则 a 为负极，b 为正极，燃料
电池中，通入燃料的一极为负极，通入氧气的一极为正极，因此使用时，空气从 B 口通入；氢气与氧气燃
烧生成水，在碱性条件下，正极的电极反应式为： ；
③肼(N2H4)中 N 元素显-2 价，生成 N2，则肼作还原剂，则负极肼失电子产物与 OH-反应生成水和 N2，发生
的电极反应式为： 。
20. Ⅰ.氮元素的单质及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。一定条件下，在 2L 密闭容器中发生
反应： 。开始时加入 4ml ，6ml ，2ml ，2min 时达平衡，
测得 的物质的量是 1ml。回答下列问题：
（1） 的结构式为___________；1min 时， ___________(填“>”、“②，甲同学认为 比 对 分解催化效果好，丙同学认为甲
同学的结论不正确，请说明理由___________。
（6）改进后，用图乙装置测定反应速率，需要测定的数据为___________。
【答案】（1） ①. ②. ④>①>② ②. bd
（5）未排除阴离子不同对实验产生的干扰
（6）气体体积和反应时间
【解析】
【小问 1 详解】
分子中 N 原子与三个 H 原子各共用一对电子，其结构式为 ；开始时加入 2ml ，2min
时达平衡，测得 的物质的量是 1ml，则 1min 时未平衡，且氨气物质的量继续减小至不变，平衡逆向
进行，所以 < ；
【小问 2 详解】
三段式： ，则在 2min 末， 的浓度为
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；
【小问 3 详解】
a．容器容积为 2L，容器内气体总质量恒定，则密度始终不变，所以密度不再发生改变，反应不一定达平衡，
故 a 错误；
b．气体混合物总质量恒定，正反应为气体物质的量减小的反应，则平均摩尔质量不再改变，说明反应已达
平衡，故 b 正确；
c．当反应达到平衡时，v 正=v 逆 0，反应并未停止，故 c 错误；
d．任意时刻都有反应速率 ，所以 ，反应不一定达平衡，故 d 错
误；
e．单位时间内 1ml 键断裂，即消耗 1mlN2，同时应生成 2ml 氨气，即有 6ml 键形成，
不一定有 6ml 键断裂，故 d 错误；
故答案为：b；
【小问 4 详解】
对反应 ，在单位相同的条件下，速率与其化学计量数的比值越大，
则速率越快，① 、② =0.01 ，
、③ 、④
，反应速率由快到慢的顺序为③>④>①>②；
a．充入氖气，使压强增大，反应物浓度不变，反应速率不变，故 a 错误；
b．增大反应物氧气的浓度，能加快反应速率，故 b 正确；
c．将容器的体积变为 3L，反应物浓度减小，反应速率减小，故 c 错误；
d．升高体系温度，反应速率加快，故 d 正确；
故答案为：bd；
【小问 5 详解】
由于两种物质中阴离子也不同，未排除阴离子不同对实验产生的干扰，所以甲同学的结论不正确；
【小问 6 详解】
改进后，用图乙装置测定反应速率，反应中产生气体，则需要测定的数据为气体体积和反应时间。
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21. Ⅰ.目前，常利用催化技术将汽车尾气中 NO 和 CO 转化成 和 。为研究如何增大该化学反应的
速率，某课题组进行了以下实验探究。
【提出问题】在其他条件不变的情况下，温度或催化剂的比表面积(单位质量的物质所具有的总面积)如何影
响汽车尾气的转化速率？
【查阅资料】使用相同的催化剂，当催化剂质量相等时，催化剂的比表面积对催化效率有影响。
【实验设计】
编号 t/℃ 催化剂的比表面积
Ⅰ 280 80.0
Ⅱ ？ 120
Ⅲ 360 80.0
【图像分析与结论】三组实验中 CO 的浓度随时间的变化如下图所示。
（1）由曲线Ⅰ、Ⅱ可知，增大催化剂 比表面积，该化学反应的速率将___________(填“增大”“减小”或“无
影响”)。
（2）实验 I 和Ⅲ可得出的结论：影响化学反应速率的因素是___________。
Ⅱ.兴趣小组通过实验探究溶解铜的方法和本质。
（3）将铜粉分别加到稍过量的氯化铁溶液和硫酸铁溶液中，铜粉溶解，溶液变成浅绿色，两个反应的共同
点是(用离子方程式表示)___________。
（4）在热水浴中进行 4 个实验，部分实验报告如下表所示。
序号 实验操作 实验现象
Ⅰ 稀硫酸中加入铜片 无明显变化
Ⅱ 硝酸钠溶液中加入铜片 无明显变化
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Ⅲ 无明显变化
稀硫酸中加入硝酸钠溶液 无明显变化
Ⅳ
再加入铜片 有无色气泡；溶液变蓝
①请填写上表中Ⅲ的空格___________。
②实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的目的是___________。
③实验Ⅳ中反应的本质是(用离子方程式表示)___________。
（5）将铜粉加到混有硫酸的过氧化氢溶液中，溶液逐渐变成蓝色，该反应的离子方程式是___________。
【答案】（1）增大 （2）温度
（3）
（4） ①. 硫酸钠溶液中加入铜片 ②. 说明钠离子、硫酸根离子、硝酸根离子均不能单独使铜溶解
③.
（5）
【解析】
【分析】本实验想要探究在其他条件不变的情况下，温度或催化剂的比表面积对汽车尾气转化速率的影响，
应采用控制变量法，实验Ⅰ给出了 NO、CO 的初始浓度以及催化剂的比表面积，实验Ⅱ催化剂的比表面积
与实验Ⅰ不同，因此其它的量需完全相同，通过实验Ⅰ和Ⅱ可探究催化剂的比表面积对汽车尾气的转化速
率的影响；实验Ⅲ的温度与实验Ⅰ不同，因此其它的量需完全相同，通过实验Ⅰ和Ⅲ可探究温度对汽车尾
气的转化速率的影响。
【小问 1 详解】
由表格可知实验Ⅱ中催化剂的比表面积比实验Ⅰ大，由图象可知实验Ⅱ曲线的斜率较大，即反应速率快，
因此增大催化剂的比表面积，该化学反应的速率将增大，故答案为：增大。
【小问 2 详解】
根据分析，实验Ⅰ和Ⅲ探究温度对汽车尾气 转化速率的影响，由图象可知，实验Ⅲ的曲线斜率较大，反
应速率快，因此温度越高，尾气的转化速率越大，故答案为：温度。
【小问 3 详解】
将铜粉分别加入到稍过量的氯化铁溶液和硫酸铁溶液中，发生反应： 。
【小问 4 详解】
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①操作Ⅲ检验硫酸根离子能否和铜反应，故答案为：硫酸钠溶液中加入铜片；
②实验Ⅰ是证明铜不与稀硫酸反应，实验Ⅱ是验证铜和硝酸根离子不能反应，实验Ⅲ证明硫酸根离子和铜
不反应，故答案为：说明钠离子、硫酸根离子、硝酸根离子均不能单独使铜溶解；
③稀硫酸中加入硝酸钠溶液中，形成了稀硝酸，再加入铜片被稀硝酸氧化生成硝酸铜、一氧化氮和水，反
应的离子方程式为： 。
【小问 5 详解】
将铜粉加入到混有硫酸的过氧化氢溶液中，反应的离子方程式是： 。
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