河北省多校2024-2025学年高一下学期4月期中考试 化学试题（含解析）

这是一份河北省多校2024-2025学年高一下学期4月期中考试 化学试题（含解析），共44页。试卷主要包含了请将各题答案填在答题卡上， 下列变化为吸热反应的是， 下列离子方程式书写正确的是， 下列装置不能达到实验目的的是， 下列操作或保存方法正确的是， 对于反应 等内容，欢迎下载使用。
注意事项：1.本试卷共100分，考试时间75分钟。
2.请将各题答案填在答题卡上。
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 化学与生产生活、科技相关，下列有关说法错误的是
A. 太阳能电池是将光能直接转化为电能
B. 氢能还未进入实用阶段的主要原因是其燃烧所放热量低于相同质量的矿物燃料
C. 锂电池为代表的新能源的研究和推广有助于实现碳达峰、碳中和
D. 排放导致光化学烟雾
【答案】B
【解析】
【详解】A．太阳能电池的工作原理为将光能直接转化为电能，A正确；
B．相同质量的氢气燃烧放出的热量高于多数矿物燃料，氢能未进入实用阶段的主要原因是氢气储存、运输难度大，制备成本高，B错误；
C．锂电池为代表的新能源的研究和推广可减少化石燃料的使用，降低二氧化碳排放量，有助于实现碳达峰、碳中和，C正确；
D．属于氮氧化物，其排放会导致光化学烟雾，D正确；
故选B。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 的结构式：
B. 氯原子的结构示意图为
C. 用溶液和湿润的蓝色石蕊试纸可检验
D. 氯化铵可以作氮肥
【答案】D
【解析】
【详解】A．结构式不标注孤对电子，的正确结构式为，A错误；
B．氯原子的核电荷数为17，核外电子数为17，最外层电子数为7，题给示意图为氯离子的结构示意图，B错误；
C．检验时，与溶液共热生成的氨气为碱性气体，需用湿润的红色石蕊试纸检验，蓝色石蕊试纸无法检验碱性气体，C错误；
D．氯化铵中含有氮元素，可作为铵态氮肥使用，D正确；
故选D。
3. 下列变化为吸热反应的是
A. 硝酸铵溶于水吸热B. 氧化钙与水反应
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．硝酸铵溶于水吸热，属于物理变化，A错误；
B．氧化钙与水反应放热，属于放热反应，B错误；
C．根据反应过程图，反应物总能量低于生成物，属于吸热反应，C正确；
D．根据反应过程图，反应物总能量高于生成物，属于放热反应，D错误；
答案选C。
4. 下列离子方程式书写正确的是
A. 金属锌与浓硝酸反应：
B. 向溶液中加过量溶液并加热：
C. 铅酸蓄电池负极的电极反应：
D. 铜溶于浓硝酸：
【答案】C
【解析】
【详解】A．浓硝酸为强氧化性酸，与金属锌反应生成二氧化氮，不生成氢气，正确离子方程式为，A错误；
B．过量与反应时，铵根离子、碳酸氢根离子均完全反应，正确离子方程式为，B错误；
C．铅酸蓄电池负极失电子，结合电解质中的生成难溶的，离子方程式书写正确，C正确；
D．铜与浓硝酸反应的离子方程式电荷、原子不守恒，正确离子方程式为，D错误；
故选 C。
5. 下列关于氮及其化合物的说法，错误的是
A. 用氨水吸收可制得碳酸氢铵
B. 液氨汽化时会吸收大量的热，所以液氨可用作制冷剂
C. 既可作氧化剂又可作还原剂
D. 可用浓硫酸干燥氨气
【答案】D
【解析】
【详解】A．氨水和过量CO2反应生成碳酸氢铵，反应为：，A正确；
B．液氨气化时会吸收大量的热，使周围环境温度降低，因此液氨可作制冷剂，B正确；
C．N2中氮元素的化合价为0价，处于中间价态，N2和H2反应时化合价降低，得电子作氧化剂，N2和O2反应时化合价升高，失电子作还原剂，故N2既可作氧化剂又可作还原剂，C正确；
D．浓硫酸是酸性干燥剂，会和碱性的氨气反应生成铵盐（2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4），因此不能用浓硫酸干燥氨气，D错误；
故选D。
6. 下列装置不能达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．不与水反应，密度与空气接近且易与空气中的氧气反应，可以使用图示方法收集，A正确；
B．尾气可以用水吸收，但需要进行防倒吸处理，图示方法正确，B正确；
C．可以与水反应，不能使用排水法收集，C错误；
D．水果里含有果酸，果酸中含有离子，可以充当电解质，锌片失电子，电子流出经导线、电表流到铜片，D正确；
故答案为C。
7. 下列操作或保存方法正确的是
A. 浓硝酸应保存在棕色广口瓶中
B. 废旧电池应集中回收，并填埋处理
C. 工业生产中为了盛装大量浓硝酸，可选择Al作为罐体材料
D. 工业制造的镁蒸气通常在或中冷却
【答案】C
【解析】
【详解】A．浓硝酸不稳定，光照易分解，为防止其分解，通常将浓硝酸保存在棕色细口瓶中，A错误；
B．废旧电池含有重金属，直接填埋会造成土壤、地下水污染，不能直接填埋处理，需专门无害化处理，B错误；
C．常温下，铝在浓硝酸中发生钝化，生成一种致密的氧化物保护膜，工业生产中为了盛装大量浓硝酸，常用Al作为罐体材料，C正确；
D．高温下镁能与氮气反应生成氮化镁，因此不能在氮气中冷却镁蒸气，D错误；
故选C。
8. 氨价格低廉，运输和储存方便，因此作为燃料电池具有很大的发展潜力。一种新型燃料电池构造如图所示，关于该电池的说法错误的是
A. 电子由电极a通过导线流向电极b
B. 通入氧气的一极发生还原反应
C. 电池的负极反应式为
D. 每消耗3.2g氧气转移
【答案】C
【解析】
【分析】电极a上被氧化生成，则电极a为负极，NaOH溶液作电解质溶液，电极反应为：；电极b为正极，被还原生成OH⁻，电极反应为：。
【详解】A．根据分析，电极a为负极，电极b为正极，则电子由电极a通过导线流向电极b，A正确；
B．通入氧气的一极为电池的正极，得电子发生还原反应，B正确；
C．电极a为负极，失电子氧化生成，则负极电池的负极反应式为，C错误；
D．3.2g氧气的物质的量为0.1ml，则根据正极电极反应式：可知，每消耗3.2g氧气转移，D正确；
答案选C。
9. 对于反应 。下列说法错误的是
A. 反应物的总能量高于生成物的总能量
B. 该反应过程属于氮的固定
C. 与足量充分反应，可以放出92.4 kJ的热量
D. 该反应可设计为原电池
【答案】C
【解析】
【详解】A．该反应，属于放热反应，放热反应中反应物总能量高于生成物总能量，A正确；
B．氮的固定是指将游离态的氮转化为化合态氮的过程，该反应中N₂转化为化合态的NH3，属于氮的固定，B正确；
C．该反应为可逆反应，不能进行完全，1ml N₂与足量H2充分反应时，实际消耗的N2小于1ml，放出的热量小于92.4kJ，C错误；
D．该反应是自发进行的氧化还原反应，满足原电池的反应要求，可设计为原电池，D正确。
10. 如图为氮元素的“价—类二维图”，箭头表示物质之间可转化，有关推断不合理的是
A. A→C的转化属于置换反应
B. 雷雨天可实现B→C→D→E→F转化
C. A→C→D→E是工业生产硝酸的主要途径
D. 使用CuO作氧化剂可以实现A→B的转化
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知，A为氨气、B为氮气、C为一氧化氮、D为二氧化氮、E为硝酸、F为硝酸盐、G为一水合氨、H为铵盐。
【详解】A．A→C是氨的催化氧化，反应的化学方程式为：，该反应的生成物为两种化合物，因此不属于置换反应，A错误；
B．雷雨天可实现硝酸盐的转化，B正确；
C．氨气催化氧化生成NO，，是工业生产硝酸的主要途径，C正确；
D．使用CuO作氧化剂可以发生反应，，可以实现A→B的转化，D正确；
故选A。
11. 氮氧化物也可用氨气作为脱硝剂除去，如NO和在一定条件下发生反应：。恒温条件下在容积可变的恒压密闭容器中发生上述反应，下列能说明该反应已达到平衡状态的是
A. 反应速率
B. 容器内压强不再随时间而发生变化
C. 有键断裂的同时生成键
D. 混合气体的密度不随时间的变化而变化
【答案】D
【解析】
【详解】A．正反应中NH3的消耗速率与N2的生成速率之比应为4:5，反应速率v(NH3)=v(N2)不符合化学计量数比例，且不能判断正逆反应速率的关系，故不选A；
B．容器为恒压条件，压强始终不变，容器内压强不再随时间而发生变化，反应不一定平衡，故不选B；
C．12ml N-H键断裂与5ml N≡N键生成仅表示正反应方向，不能判断正逆反应速率是否相等，反应不一定平衡，故不选C；
D．反应前后气体物质的量是变量，恒压条件下，体积是变量，气体总质量不变，所以气体密度是变量，当密度不变时，反应一定达到平衡状态，故选D；
选D。
12. 下列有关电池的叙述正确的是
A. 将铜片和锌片用导线连接插入酒精中，电流表指针发生偏转
B. 锌锰干电池工作一段时间后，锌外壳逐渐变薄
C. 氢氧燃料电池是将热能直接转变为电能
D. 原电池中正极一定是不活泼金属
【答案】B
【解析】
【详解】A．酒精为非电解质，无法形成自发氧化还原反应，不能构成原电池，电流表指针不偏转，A错误；
B．锌锰干电池中锌外壳为负极，工作时失电子转化为被消耗，因此锌外壳逐渐变薄，B正确；
C．氢氧燃料电池是将化学能直接转变为电能，不是热能，C错误；
D．原电池中正极可以是石墨等惰性非金属导电材料，不一定是不活泼金属，D错误；
故选B。
13. 为了实现“碳中和”，工业上用来生产甲醇燃料。某温度下，在容积为2 L的密闭容器中，充入和，发生反应：。测得和的物质的量随时间变化如图所示，下列说法正确的是
A. 该反应3 min时达到平衡状态
B. 0~10 min的平均反应速率
C. 恒温恒压条件下充入氦气，能提高该反应速率
D. 10 min后混合气体的平均摩尔质量不再改变
【答案】D
【解析】
【详解】A．该反应3 min时和的物质的量相等，但之后和的物质的量又发生变化，说明此时还没有达到平衡状态，A错误；
B．0~10 min的平均反应速率vH2=3vCO2=3×0.8 ml−0.2 ml2L×10 min=0.09 ml/L⋅min，B错误；
C．恒温恒压下充入氦气，容器总体积增大，反应物浓度降低，反应速率减慢，C错误；
D．该反应前后气体总物质的量发生变化，气体总质量始终不变，平均摩尔质量​​；10 min后反应达到平衡，​不再改变，不变，因此混合气体的平均摩尔质量不再改变，D正确；
故选D。
14. 某温度时，在2L的恒容密闭容器中，A、B、C三种无色气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 反应从开始至2min末，B的转化率为
B. 用C的浓度变化表示0~2min内的平均反应速率为
C. 由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为
D. 平衡时体系的压强是开始时的0.9倍
【答案】D
【解析】
【详解】A．反应从开始至2min末，B的转化率为，A错误；
B．用C的浓度变化表示0~2min内的平均反应速率为，B错误；
C．根据图像，0~2min内A、B、C三种气体的转化量分别0.1ml、0.3ml和0.2ml，则化学计量数之比为；且2min末达到平衡时A、B、C三种气体同时存在，说明该反应为可逆反应，因此反应的化学方程式为，C错误；
D．恒温恒容下，气体的压强之比等于物质的量之比，故平衡时体系的压强是开始时的倍，D正确；
答案选D。
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15. 科学研究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）写出的电子式___________。
（2）①写出实验室利用单质铜与稀硝酸制备NO的离子方程式___________。
②写出实验室利用单质铜与浓硫酸制备的化学方程式___________。
（3）将和的混合气体通入水中，恰好完全反应生成两种酸(和)，则混合溶液中___________。
（4）用两根玻璃棒分别蘸取浓硝酸和浓氨水，相互靠近但不接触，两根玻璃棒之间产生白烟。用两根玻璃棒分别蘸取浓硫酸和浓氨水，相互靠近但不接触，两根玻璃棒之间却不产生白烟。分析其主要原因___________。
（5）将一定量的Fe加入稀硝酸中，恰好完全反应，方程式可表示为：。(a∼f都是正整数)
①一定满足___________(填关系式)。
②一定满足___________(填关系式)。
【答案】（1） （2） ①. ②.
（3）
（4）浓氨水和浓硝酸易挥发，在空气中生成固体形成白烟，浓硫酸不挥发，所以不能形成白烟
（5） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
的电子式为；
【小问2详解】
单质铜与稀硝酸生成硝酸铜、NO和水，离子方程式为；单质铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、SO2和水，化学方程式为；
【小问3详解】
S化合价+4→+6，N化合价+4→+3，根据得失电子守恒S：N=1：2，即混合溶液中；
【小问4详解】
主要原因为：浓氨水和浓硝酸易挥发，在空气中生成固体形成白烟，浓硫酸不挥发，所以不能形成白烟；
【小问5详解】
Fe与稀HNO3反应，Fe过量、硝酸少量时生成硝酸亚铁、一氧化氮和水：3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O，此时c=2、d=3、e=0、f=4；硝酸过量时生成硝酸铁、一氧化氮和水：Fe+4HNO3═Fe(NO3)3+NO↑+2H2O，，此时c=1、d=0、e=1、f=2；则一定满足；一定满足。
16. 化学电源是日常生活中常见的原电池装置。某原电池装置如图所示，结合原电池原理，回答下列问题：
（1）若Y溶液是稀硫酸，X极是Zn，观察到的现象是___________(答两点即可)。
（2）若X为银，Y为硝酸银溶液，则正极是___________(填化学式)，该电极反应为___________，电子从___________(填化学式)流出。
（3）若X为Fe，Y为浓硝酸，则X为___________极(填“正”或“负”)，该电极反应为___________。
（4）若原电池反应为：，则X为___________(填材料名称)，Y为___________(填化学式)。
（5）用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图所示：
①气体a是___________(填化学式)。
②电极d发生的电极反应为___________。
【答案】（1）电流表指针发生偏转，Zn电极不断溶解，Cu电极上有气泡产生
（2） ①. Ag ②. ③. Cu
（3） ①. 正 ②.
（4） ①. 石墨(铂，银等) ②.
（5） ①. ②.
【解析】
【分析】用和组合形成的质子交换膜燃料电池，根据电子转移方向可知，电极c是负极，电极d是正极，所以通入的a是甲烷，b是氧气。
【小问1详解】
若Y溶液是稀硫酸，X极是Zn，锌的还原性强于铜，则锌作负极，铜作正极，铜电极得到电子，发生反应：，所以观察到电流表指针发生偏转，Zn电极不断溶解，Cu电极上有气泡产生。
【小问2详解】
若X为银，Y为硝酸银溶液，发生反应，则铜失去电子，作负极；正极是，得到电子被还原，电极反应为：。电子从铜电极流出。
【小问3详解】
虽然铁的还原性强于铜，但是铁遇到浓硝酸会钝化，所以铜作负极，铁作正极，硝酸根在正极得到电子被还原，反应式为：。
【小问4详解】
该反应中，铜失电子，做电池的负极，则X为正极，电极材料比铜活动性差，材料可以为银(或石墨等其它合理答案)；电解质在正极上得到电子，即Y中含有铁离子，可以为、或。
【小问5详解】
①根据分析可知，气体a是；
②电极d是正极，得到电子，该处通入的气体是氧气，电极反应为。
17. 化学反应速率的研究是工业生产最重要的一个环节，回答下列问题：
（1）在恒容密闭容器中进行如下反应：，用传感器测得不同时间NO和CO的浓度如表。
①前2min内的平均反应速率，___________，达到平衡时CO的转化率___________。
②由表中数据分析可知，4min后反应达到平衡状态，说出其理由是___________。
③下列情况也能表示反应达到化学平衡状态的是___________。
A．容器中气体的密度不再发生变化 B．容器中气体的压强不再发生变化
C．容器中气体的平均摩尔质量不再发生变化 D．
④反应进行1min时，采取下列措施能增大反应速率的是___________(填字母)。
A．升高温度 B．扩大容器体积
C．恒容条件下充入一定量氦气增大压强 D．加入催化剂
（2）已知反应过程的能量变化如图所示：
①断开反应物中所有化学键吸收的能量___________(填“大于”“小于”或“等于”)生成生成物中所有化学键放出的能量。
②加入后反应速率显著增加，上面能量变化图像中加入的能量变化的图像为___________。(填字母)
【答案】（1） ①. ②. 25 ③. 反应4min后反应物的浓度不再发生变化 ④. BC ⑤. AD
（2） ①. 小于 ②. b
【解析】
【小问1详解】
①由反应和表数据，前内的平均反应速率。根据表中数据可知，在4分钟以后，各物质浓度不再发生变化，即达到平衡状态，的转化率为：。
②在第4分钟以后，各物质浓度不再发生变化，即达到平衡状态。
③A．因为反应物和产物均是气体，反应前后气体和容器体积都不发生变化，不一定达到平衡，A不符合题意；
B．反应前后气体的总物质的量在变化，压强也在发生改变，当容器中气体的压强不再发生变化，说明达到平衡，B符合题意；
C．反应前后气体的总质量虽然不变，但是反应前后气体总的物质的量在变化，即气体的平均摩尔质量在反应过程中在变化，当容器中气体的平均摩尔质量不再发生变化，说明达到平衡，C符合题意；
D．当，均表示为正反应，不能说明达到平衡，D不符合题意；
故选BC。
④A．升高温度，可以增大反应速率，A符合题意；
B．扩大容器体积，导致气体浓度减小，减小反应速率，B不符合题意；
C．恒容条件下充入一定量氦气增大压强 ，各参与反应的气体浓度不变，反应速率无变化，C不符合题意；
D．加入催化剂，可以增大反应速率，D符合题意；
故选AD。
【小问2详解】
①根据能量变化图像可知，该反应是放热反应，其特点是断开反应物中所有化学键吸收的能量小于生成生成物中所有化学键放出的能量。
②加入后反应速率显著增加，说明作催化剂，可以降低反应活化能，对应的图像是。
18. 氯化铵是一种重要的化工原料，某化学兴趣小组的同学设计了如下装置，制备固体。
已知：D装置中发生：反应。回答下列问题：
（1）在反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为_______。
（2）装置B是为了制备，写出反应的离子方程式_______。装置A中发生反应的化学方程式_______。
（3）为了使氨气和氯气在D中充分混合，各接口合理的连接顺序为：a→ij→gh→_______←_______←b；有同学分析后认为去掉装置E对制备固体并不会产生影响，分析其原因是_______(用化学方程式表示)。
（4）装置D中出现的现象是_______。有同学认为D装置中反应气体产物只有，并不是大气污染物，所以不用尾气处理。但是兴趣小组的同学研究以后认为这是错误的，写出其理由是_______。
【答案】（1）
（2） ①. ②.
（3） ①. fe ②. cd ③.
（4） ①. 产生大量白烟 ②. 反应时会有过量的氯气或氨气剩余污染环境，所以必须有尾气处理装置(意思正确即可)
【解析】
【分析】本实验核心目的为制备固体。装置B为固液加热制备，依次通过装置E饱和食盐水除去中混有的杂质、装置F浓硫酸干燥后通入装置D；装置A为固固加热制备，通过装置C碱石灰干燥后通入装置D；密度大于，从装置D下口通入，从装置D上口通入，二者在装置D中充分反应生成固体，未反应的或为大气污染物，需进行尾气处理。
【小问1详解】
反应8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl 中，中Cl元素化合价从0价降低到-1价，为氧化剂，3ml完全反应得到6ml电子；部分中N元素化合价从-3价升高到0价，为还原剂，每生成1ml有2ml被氧化，失去6ml电子，故氧化剂和还原剂物质的量之比为3:2。
【小问2详解】
装置B为二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气，反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl−=加热Mn2++Cl2↑+2H2O 。装置A为氯化铵与氢氧化钙固体反应制备氨气，反应的化学方程式为。
【小问3详解】
氯气密度大于氨气，为使二者在装置D中充分混合，氯气应从装置D下口f通入，氨气从装置D上口e通入。装置B导出的氯气先经装置E饱和食盐水除去HCl杂质，再经装置F浓硫酸干燥，故接口连接顺序为a→ij→gh→fe；装置A导出的氨气经装置C碱石灰干燥后通入装置D，故连接顺序为←cd←b。若去掉装置E，氯气中混有的HCl可直接与氨气反应生成氯化铵，反应方程式为，对氯化铵固体的制备无影响。
【小问4详解】
装置D中反应生成氯化铵固体，现象为产生大量白烟。反应过程中会有未完全反应的氯气或氨气剩余，二者均为大气污染物，因此需要进行尾气处理。A．收集NO
B．吸收多余
C．制取并收集
D．组装水果电池
时间/min
0
1
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4
5

10.0
4.50
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3.60
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