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广东省深圳市新安中学（集团）高中部2024-2025学年高一下学期期中化学试题
一、选择题：(本题包括16小题，1-10题每小题2分，11-16题每小题4分，共44分。每小题只有一个正确的选项符合题意。)
1．生活与能量转化息息相关，下列能量转化是由化学能直接转化为电能的是
A．燃料电池电动车 B．风力发电 C．使用天然气燃气灶 D．火力发电
A．A B．B C．C D．D
2．从科技前沿到日常生活，化学无处不在。下列说法不正确的是
A．利用SO2具有杀菌和抗氧化作用，酿葡萄酒时向葡萄汁中添加适量SO2
B．液态氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂
C．晶体硅具有导电性，可用于制作光导纤维
D．“航天服”使用多种合成纤维
3．下列化学用语正确的是
A．一氯甲烷的电子式：
B．乙烯的结构简式：CH2CH2
C．空间填充模型可以同时表示甲烷分子和四氯化碳分子
D．的分子式：C4H10
4．用下列实验装置进行相应实验，有关说法正确的是
A．装置①可用于制取并收集氨气
B．装置②可用于比较金属X和Zn的金属活动性强弱
C．装置③可用于实验室制备并收集NO2
D．装置④可用于探究浓度对化学反应速率的影响
5．下列操作不能加快反应速率的是（　　）
A．与合成时，扩大容器体积
B．向锌与稀硫酸反应的溶液中加入少量固体
C．利用双氧水制备氧气时加入少量固体
D．稀盐酸溶解大理石时，将大理石研碎
6．已知NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．标准状况下，22.4LSO3中含有SO3分子数为NA
B．100mL0.1mol/LNaOH水溶液中含氧原子数目为0.01NA
C．足量Cu与含2molH2SO4的浓硫酸共热反应，生成SO2(标准状况)的体积为22.4L
D．7.8g由Na2S与组成的混合物中含离子总数为
7．在给定条件下，下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是
A．
B．
C．
D．
8．含4个碳原子的烃分子结构中，碳原子相互结合的几种方式如图，下列说法不正确的是
A．③④互为同系物 B．①②⑧⑨均为饱和烃
C．⑥⑦都含有碳碳三键 D．⑧⑨互为同分异构体
9．计算机模拟催化剂表面水煤气产氢反应[]过程中能量的变化如图所示。下列说法错误的是
A．过程Ⅰ、Ⅱ均需要吸收能量
B．过程Ⅲ既有共价键断裂；又有共价键形成
C．该反应为放热反应
D．由图可知比CO稳定
10．瓦斯分析仪(如图甲)工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如图乙所示，其中的固体电解质是Y2O3-Na2O，O2-可以在其中自由移动，下列有关叙述中正确的是
A．瓦斯分析仪工作时，电池内电路中电子由电极a流向电极b
B．电极a的反应式为CH4 + 4O2- + 8e-=CO2+2H2O
C．O2-由电极b流向电极a
D．若消耗的O2为33.6L(标准状况)，转移4mol电子
11．氮、铁元素在细菌的作用下可发生如图所示的转化。下列说法正确的是
A．反硝化过程均属于氮的固定
B．硝化过程中，含氮物质均发生还原反应
C．在氨氧化细菌作用下，水体中的氮元素可转移至大气中
D．Fe3+将转化为N2的离子方程式为Fe3＋＋2=Fe2＋＋N2↑＋8H＋
12．下列物质性质实验对应的反应方程式书写正确的是
A．向溶液中滴加稀：
B．NH4HSO4溶液与足量热 NaOH溶液混合：
C．向H2S的水溶液中通入少量氯气：S2-+Cl2=S↓+2Cl-
D．过量铁与稀硝酸反应：
13．下列各实验的现象及结论都正确的是
选项 实验 现象 结论
A 浓硫酸滴入蔗糖中，产生的气体导入澄清石灰水 蔗糖变黑，体积膨胀，澄清石灰水变浑浊 浓硫酸具有吸水性和强氧化性
B 铜粉加入稀硫酸中，加热；再加入少量硝酸钾固体 加热时无明显现象，加入硝酸钾后溶液变蓝 硝酸钾起催化作用
C 用玻璃棒蘸取浓HNO3点到蓝色石蕊试纸上 试纸先变红后褪色 浓HNO3具有酸性和强氧化性
D 向BaCl2溶液中先通入SO2，再滴加H2O2溶液 无明显现象，滴加H2O2溶液后产生白色沉淀，且有气体生成 体现H2O2的氧化性
A．A B．B C．C D．D
14．图是氮元素形成物质的价类二维图及氮循环的部分信息：
下列说法正确的是
①可通过雷电作用将b转化为c，这是一种固氮方式
②可通过加氧化剂将e转化为f
③a→c→d→f这几个反应中，均发生了N元素被氧化的反应
④g只具有氧化性，还可能与碱发生反应
⑤将f转化为d必须选用合适的还原剂才能实现
⑥h可与f反应生成i
A．①③⑤⑥ B．②③④ C．①③⑥ D．①④⑤
15．下列叙述正确的是
A．1 mol CH2=CH2先与HCl发生加成反应，再与Cl2发生取代反应，最多消耗4mol Cl2
B．乙烯和聚乙烯性质相似，使溴水褪色，使酸性高锰酸钾溶液褪色
C．丙烯与溴发生加成反应的产物是
D．有机物(CH3)3C-CH=CHCH3的分子中，所有碳原子不可能共平面
16．利用可消除NO2的污染。在1L的密闭容器中，控制不同温度，分别加入0.50molCH4(g)和1.20molNO2(g)进行上述反应，测得随时间变化的实验数据如表。下列说法错误的是（　　）
组别 温度 n/mol 0min 10min 20min 40min 50min
① T1 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10
② T2 0.50 0.30 0.18 x 0.15
A．由实验数据可知：
B．实验①中，0～20min内，
C．实验②中，0～10min内，NO2的转化率为33.3%
D．40min时，实验②中反应已达平衡状态，且x=0.15
二、填空题：(本题包括4小题，共56分)
17．化学小组实验探究含+4价硫元素的物质与溶液的反应。
实验I：向溶液中通入，溶液很快由黄色变为红色。静置几小时后，溶液最终变为浅绿色。
（1）若和溶液能发生氧化还原反应，则作　 　（填“氧化剂”或“还原剂”）。
（2）探究和溶液是否发生了氧化还原反应。
甲同学设计实验方案：取少量反应店的溶液，滴加酸化的溶液，观察是否产生白色沉淀。
乙同学认为上述方案不合理，理由是　 　。小组同学取少量反应后的溶液，滴加溶液，产生蓝色沉淀，证明有生成。
（3）探究实验I中溶液颜色变为红色的原因。
已知：、
分析的水溶液中粒子的组成，推测与溶液中某种含价硫元素的粒子形成了红色物质，进行如下实验。
序号 实验 试剂a 现象
II 的水溶液 溶液变红
III 溶液 溶液变红，且红色比Ⅱ的深
IV 溶液 溶液变红，且红色比Ⅲ的深
与　 　直接作用是I中溶液变红的主要原因，实验证据是　 　。
（4）进一步探究与的反应。
实验V：向溶液中滴加溶液，溶液由黄色变为红色，并析出少量沉淀。至加入溶液后，析出大量橙黄色沉淀，继续加入溶液，沉淀溶解，溶液呈红色。通过下列实验证实橙黄色沉淀中含有和。
白色沉淀是，试剂1是　 　，试剂2是　 　。
（5）综上所述，含价硫元素的物质与溶液的反应与　 　有关（答一点）。
18．硫酸工业在生活生产中占有极其重要的地位，硫酸也是许多物质的制备原料，工业上以黄铁矿(FeS2)为原料制备绿矾的工艺流程如下图所示：(已知炉渣中主要含有和极少量：)
（1）黄铁矿中S元素的化合价是　 　，在焙烧之前将黄铁矿粉碎的目的是　 　。
（2）写出由炉渣得到浸渣时发生的主要离子反应方程式　 　。
（3）流程中的物质甲可以是　 　。
①铁粉 ②铜粉 ③硫化钠 ④氨水 ⑤氯气
（4）由溶液B得到绿矾的系列操作为　 　，　 　，过滤，洗涤，干燥。
（5）工业制备出的硫酸中还含有少量尾气，为防止污染需净化尾气。已知我国排放标准限值为100mg/m3，工业常用氨水接触法吸收生成一种酸式盐，若尾气中的含量为xmg/m3(x>100)，则处理每立方米尾气至少需要的氨水　 　L。
19．研究、、CO等气体的无害化处理对治理大气污染、建设生态文明有重要意义。
（1）已知反应中相关的化学键键能数据如表：
化学键 H-H C-O C≡O(CO) H-O C-H
E(kJ·mol) 436 343 1073 465 413
①若有1mol生成，该反应　 　(填“吸收”或“放出”)　 　kJ能量。
②一定温度下，在恒容的密闭容器中充入1molCO和2mol发生上述反应，对于该反应，下列说法正确的是　 　(填序号)。
A．反应过程中不变
B．升高温度，正反应速率减小
C．往容器中充入He，压强增大，反应速率加快
D．容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变时说明反应已达平衡
（2）利用反应，可实现汽车尾气的无害化处理。一定温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中加入等物质的量的NO和CO，测得部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。
①X代表的物质是　 　；a点正反应速率　 　逆反应速率(填“>”“<”或“=”)。
②从反应开始到达到平衡，　 　；该条件下，CO的平衡转化率为　 　。
（3）可用电化学原理处理制备硫酸，装置图如图所示，电极为多孔材料。电极M为　 　极；写出N极的电极方程式：　 　。
20．有机化合物不仅构成了生机勃勃的生命世界，也是燃料、材料、食品和药物的主要来源。
I．实验室中用如右图所示的装置进行甲烷与氯气(1：1混合)光照下反应的实验。
（1）光照反应一段时间后，下列装置示意图中能较准确反映实验现象的是_______。
A. B. C. D.
（2）用饱和食盐水而不用水的原因是________。
（3）请写出生成一氯甲烷的化学反应方程式：________。
II．某烃A是有机化学工业的基本原料，其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平，A还可用作催熟剂，A可发生如图所示的一系列化学反应：
已知：D是高分子化合物。请回答下列问题：
（4）写出反应②的化学方程式________；该反应的反应类型为________反应。
（5）写出反应⑦的化学方程式________。
（6）物质G的沸点为12.27℃，常用于局部冷冻麻醉应急处理。物质G可通过反应③和反应⑤制得，其中最好的方法是反应③，理由是________。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】常见能量的转化及运用；化学能与热能的相互转化
【解析】【解答】A．燃料电池电动车的工作原理是将化学能直接转化为电能（通过原电池反应），因此选择A。
B．风力发电的能量转换过程是风能→机械能→电能， 故不选B；
C．天然气燃气灶的能量转换是化学能→热能， 故不选C；
D．火力发电的能量转换路径为：化学能→热能→机械能→电能，属于多级能量转换， 故不选D；
正确答案为A。
【分析】原电池装置（如燃料电池）的特征就是实现化学能到电能的直接转换。
2．【答案】C
【知识点】氨的性质及用途；二氧化硫的性质；硅和二氧化硅
【解析】【解答】A． SO2具有还原性，向葡萄汁中添加适量SO2，可以起到杀菌和抗氧化的作用，因此选项A是正确的；
B．液态氨在汽化过程中会吸收大量热量，导致周围温度降低，因此液氨可用作制冷剂，选项B是正确的；
C．晶体硅是半导体材料，主要用于制造芯片；而二氧化硅才是制作光导纤维的材料，因此选项C是错误的；
D．"航天服"的特殊功能依赖于多种人工合成纤维的使用，因此选项D是正确的；
综上所述，正确答案是：C。
【分析】A．根据二氧化硫杀菌和抗氧化作用分析；
B．氨气液化时吸热，可作制冷剂；
C．二氧化硅用语光导纤维成分；
D．合成纤维是航天服的成分。
3．【答案】D
【知识点】电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A. 一氯甲烷（CH）属于共价化合物，其电子式应表示为，因此A选项的表述是错误的；
B. 乙烯分子的结构简式正确书写应为CH=CH，题目描述与此不符，故B选项错误；
C. 题目中给出的空间填充模型可以准确表示甲烷分子结构。但由于氯原子半径显著大于碳原子，该模型无法正确反映四氯化碳分子结构，因此C选项的结论是错误的；
D. 分子结构对应的分子式确实是CH，因此D选项的表述是正确的；
综上所述，正确答案选择D。
【分析】A. 氯原子周围缺少电子；
B. 缺少碳碳双键，结构简式中不可省略；
C. 四氯化碳中氯原子半径大于碳原子；
D. 根据键线式可得分子式。
4．【答案】B
【知识点】化学反应速率的影响因素；氨的实验室制法；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．装置①利用浓氨水与生石灰反应快速制取氨气。由于氯化钙会与氨气发生反应，因此不能用作氨气的干燥剂。此外，氨气密度小于空气，收集时应将导气管伸至试管底部，故A选项错误；
B．装置②构成原电池： 若锌电极表面产生气泡，说明锌作正极，则金属X的活泼性大于锌； 若X电极表面产生气泡，说明X作正极，则金属X的活泼性小于锌。该装置可用于比较X与Zn的金属活动性顺序，故B选项正确；
C．装置③中铜与浓硝酸反应生成二氧化氮（NO2），但NO2会与水反应生成硝酸和一氧化氮（NO），因此不能用排水法收集NO2，故C选项错误；
D．装置④中铁在常温下遇浓硫酸会发生钝化，无法观察到明显现象，因此不能用于探究浓度对反应速率的影响，故D选项错误；
综上所述，正确答案为B。
【分析】A．收集氨气用向下排空气阀，导管应伸入试管底部；
B．根据原电池工作原理，较活泼金属作负极；
C．二氧化氮和水反应，不能用排水法收集；
D．常温下，浓硫酸使铁钝化，无法比较实验想象。
5．【答案】A
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A．扩大容器体积，压强降低，不能加快反应速率，故A符合题意；
B．锌与稀硫酸反应的溶液中加入少量固体，锌置换出铜单质，形成微小原电池。反应速率加快，故B不符合题意；
C．双氧水制备氧气时，固体作为催化剂，反应速率加快，故C不符合题意；
D．将大理石研碎，反应接触面积增大，反应速率加快，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】影响反应速率的外界因素有温度、浓度、压强、催化剂以及固体表面积等，一般来说，升高温度、增大浓度、增大压强以及加入催化剂或增大固体的表面积都可增大反应速率，以此解答。
6．【答案】D
【知识点】浓硫酸的性质；气体摩尔体积；钠的氧化物；物质的量的相关计算
【解析】【解答】A．在标准状况下，SO3是固态物质，22.4 L SO3的物质的量不等于1 mol，因此A选项错误；B. 100 mL 0.1 mol/L NaOH水溶液中含有0.01 mol NaOH，但NaOH和溶剂H2O均含有氧原子，因此氧原子总数大于0.01NA，B选项错误；
C．铜与稀硫酸不发生反应。当足量Cu与2 mol浓H2SO4共热时，随着反应进行硫酸浓度降低，实际参与反应的H2SO4量小于2 mol，生成的SO2也小于1 mol，故C选项错误；
D．Na2S和的阴阳离子个数比均为1：2，且摩尔质量均为78 g/mol。7.8 g混合物的总物质的量为0.1 mol，其中所含离子总数为0.3NA，因此D选项正确；
综上所述，正确答案为D。
【分析】A．标准状况下，三氧化硫非气态；
B.溶液中水分子含有氧原子；
C．铜和浓硫酸反应，溶液变稀后反应停止；
D．硫化钠和过氧化钠中都含2个阳离子和一个阴离子，且二者摩尔质量数值相等。
7．【答案】C
【知识点】氨的性质及用途；硅和二氧化硅；含硫物质的性质及综合应用；铁的化学性质
【解析】【解答】A．铁(Fe)与氯气(Cl2)在点燃条件下反应生成氯化铁(FeCl3)，选项A错误；
B．硫化氢(H2S)与少量氧气(O2)反应生成硫单质(S)，与足量氧气反应生成二氧化硫(SO2)，不会直接生成三氧化硫(SO3)，选项B错误；
C．，，可以实现的转化，C正确；
D．二氧化硅(SiO2)难溶于水且不与水反应，选项D错误；
综上所述，正确答案为C。
【分析】A．铁和氯气反应生成氯化铁；
B．硫化氢和氧气不能生成三氧化硫；
C．氮气和氢气反应生成氨气，氨气在催化剂条件下，和氧气反应生成一氧化氮；
D．二氧化硅和水不反应。
8．【答案】A
【知识点】同分异构现象和同分异构体；同系物
【解析】【解答】A．③（1-丁烯）与④（2-丁烯）分子式相同但结构不同，属于同分异构体，不属于同系物关系，因此A选项是错误的；
B．化合物①②⑧⑨的碳原子间均以单键连接，剩余价键完全与氢原子结合，符合饱和烃的特征，故B选项正确；
C．⑥（1-丁炔）和⑦（2-丁炔）的分子结构中均含有一个碳碳三键（-C≡C-），因此C选项正确；
D．⑧与⑨虽然结构不同，但具有相同的分子式（C4H8），符合同分异构体的定义，故D选项正确；
综上所述，错误的选项是A。
【分析】A．同系物指结构相似，在分子组成上相差-CH2的有机物；
B．①②⑧⑨为饱和烃；
C．根据球棍模型可知，含有碳碳三键；
D．同分异构体指分子式相同，结构不同的化合物。
9．【答案】D
【知识点】化学键；化学反应中能量的转化；吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A. 由图示可知，过程Ⅰ和过程Ⅱ都需要从外界吸收能量才能进行，因此选项A正确；
B. 分析过程Ⅲ可以发现，该过程中既有O-H键的断裂（需要吸收能量），又有C=O键、O-H键和H-H键的形成（会释放能量），因此选项B正确；
C. 从能量变化来看，反应物的总能量高于生成物的总能量，说明这是一个放热反应，因此选项C正确；
D. 图示中仅提供了反应过程中的能量变化信息，并未给出CO2和CO的具体稳定性数据，因此无法比较二者的稳定性强弱，故选项D错误；
综上所述，正确答案为D。
【分析】A．由反应过程-能量图知，过程吸收能量；
B．根据催化剂表面物质转化，有共价键的断裂和形成；
C．由图可知，反应放热；
D．无法比较二氧化碳和一氧化碳的稳定性强弱。
10．【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．电子只能通过外电路从负极流向正极，不能在电解质溶液中流动，故A错误；
B．a极（负极）发生的反应是甲烷的氧化反应：，故B错误；
C．在原电池中，阴离子（O2-）向负极（a极）移动，故C正确；
D．标准状况下33.6 L O2（1.5 mol）参与反应时，转移电子数为1.5 mol × 4 = 6 mol，故D错误；
正确答案为C。
【分析】该装置为原电池，其中氧气在正极（b极）得电子被还原为氧离子，电极反应为：。a极作为负极，甲烷失电子被氧化为二氧化碳和水，电极反应为：。
11．【答案】C
【知识点】氮的固定；氧化还原反应；氧化还原反应方程式的配平
【解析】【解答】A. 氮的固定是指将游离态氮（N2）转化为化合态氮的过程。题目中描述的反硝化过程是将化合态氮（如NO3-）转化为氮气（N2），这与氮的固定过程相反，因此不属于氮的固定，A选项错误；
B. 题目图示显示硝化过程包含两个步骤：NH4+ → NO2- → NO3-。在此过程中，氮元素的化合价从-3（NH4+）升高到+3（NO2-），再到+5（NO3-），属于氧化反应，B选项错误；
C. 题目图示表明，在氨氧化细菌作用下，水体中的氮元素（如NH4+）可以通过一系列反应最终转化为氮气（N2）释放到大气中，C选项正确；
D. Fe3+氧化NH4+生成N2的离子方程式为：，D选项错误；
正确答案是C。
【分析】A.氮的固定指的是氮气反应生成化合物；
B.硝化过程发生氧化反应；
C.根据图示变化，氮元素转化为氮气进入大气；
D.离子方程式中电荷不守恒，得失电子不守恒。
12．【答案】D
【知识点】硫化氢；铁的化学性质；离子方程式的书写
【解析】【解析】A．硝酸(HNO3)具有强氧化性，能将亚硫酸钠(Na2SO3)氧化为硫酸钠，同时生成一氧化氮(NO)和水(H2O)，其离子反应方程式为：， A错误；B．碳酸氢铵(NH4HCO3)与过量氢氧化钠(NaOH)在加热条件下反应，生成碳酸钠(Na2CO3)、氨气(NH3)和水(H2O)，离子方程式为：，故B错误。
C．氯气(Cl2)具有氧化性，能将硫化氢(H2S)氧化为硫单质(S)，同时生成盐酸(HCl)，离子方程式为：
，因此C错误。
D．过量铁粉与稀硝酸反应时，铁被氧化为亚铁离子(Fe2+)，硝酸被还原为一氧化氮(NO)，其离子方程式为：，因此D正确。
综上所述，正确答案为D。
【分析】A．硝酸会氧化亚硫酸钠；
B．加热时，应生成氨气；
C．硫化氢是弱电解质，不可拆开；
D．铁过量时，生成二价铁离子。
13．【答案】C
【知识点】过氧化氢；浓硫酸的性质；化学实验方案的评价
【解析】【解答】A．蔗糖与浓硫酸反应时，浓硫酸首先使蔗糖脱水炭化，生成碳单质（黑色物质），表现出脱水性；随后碳与浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫（刺激性气体），使混合物膨胀，体现了浓硫酸的强氧化性。反应产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。因此A选项描述是错误的；
B．铜粉本身不与稀硫酸反应，但加入硝酸钾后，在酸性环境中硝酸根离子（NO3-）表现出强氧化性，与铜发生反应：。因此B选项描述是错误的；
C．浓硝酸具有酸性，能使蓝色石蕊试纸变红；同时其强氧化性会使变红的试纸褪色。因此C选项描述是正确的；
D．向氯化钡溶液中通入二氧化硫时，两者不发生反应；再加入过氧化氢后，二氧化硫被氧化为硫酸根离子，与钡离子结合生成白色硫酸钡沉淀。该过程体现了过氧化氢的氧化性，但无气体生成。因此D选项描述是错误的；
综上所述，正确答案是：C。
【分析】A．浓硫酸滴入蔗糖中，蔗糖变黑，体现浓硫酸的脱水性；
B．溶液变蓝是铜单质和硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮；
C．根据试纸颜色变化体现硝酸的酸性和强氧化性；
D．实验现象错误，反应过程无气体生成。
14．【答案】C
【知识点】氮的固定；氧化还原反应；含氮物质的综合应用
【解析】【解答】N2与O2在放电条件下生成NO，属于固氮过程， ①正确；N2O5→HNO3为非氧化还原反应，无需氧化剂 ，②错误；
NH3→NO→NO2→HNO3系列反应均为氮元素被氧化的过程 ，③正确；
HNO2因+3价中间价态兼具氧化性和还原性，且具有酸性 ， ④错误；
HNO3光照分解生成NO2属自身氧化还原反应 ， ⑤错误；
HNO3与NH3·H2O中和生成NH4NO3，⑥正确；
综上，①③⑥的表述正确，对应选项C。
【分析】根据氮元素不同价态的物质分类分析：a为-3价氮的氢化物，即氨气（NH3），b为氮单质（N2），c为+2价氮的氧化物（NO），d为+4价氮的氧化物（NO2），e为+5价氮的氧化物（N2O5），f为+5价酸（HNO3），g为+3价酸（HNO2），h为-3价碱（NH3·H2O），i为-3价与+5价氮组成的盐（NH4NO3）。
15．【答案】D
【知识点】乙烯的物理、化学性质；聚合反应；有机分子中原子共线、共面的判断
【解析】【解析】A. 乙烯（）与氯化氢加成生成氯乙烷（），1mol氯乙烷含有5mol氢原子，这些氢原子均可被氯原子取代，因此最多消耗5mol氯气，故A选项错误；
B. 乙烯分子中含有碳碳双键，能与溴水发生加成反应而使溴水褪色，也能被酸性高锰酸钾溶液氧化而褪色；聚乙烯分子中不含碳碳双键，既不能使溴水褪色，也不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故B选项错误；
C. 丙烯（）与溴加成时，产物应为1，2-二溴丙烷（），而非其他结构，故C选项错误；
D. 分子中存在两个饱和碳原子，特别是其中一个连接了三个甲基，这使得所有碳原子不可能共平面，故D选项正确；
综上所述，正确答案为D。
【分析】A. 根据取代反应特点，1mol氯乙烷最多消耗5mol氯气；
B. 氯乙烯结构中没有碳碳双键，不具有双键性质；
C. 与溴加成后得；
D. 根据有机物结构，存在饱和碳原子，则所有碳原子不可能共平面。
16．【答案】A
【知识点】化学反应速率；化学平衡状态的判断；化学平衡的计算
【解析】【解答】A．起始时分别充入等量的CH4(g)和NO2(g)，分析0-10min，发现①中消耗0.15mol甲烷，②中消耗0.2mol甲烷，其他条件相同时，温度越高反应速率越快，推知，A符合题意；
B．实验①中，0～20min内，，B不符合题意；
C．实验②中，0～10min内，甲烷反应量为0.2mol，则二氧化氮反应量为：0.4mol，NO2的转化率为，C不符合题意；
D．由A可知，所以反应速率②＞①，40min时，实验①中反应已达平衡状态，所以40min时，实验②中反应已达平衡状态，且x=0.15，D不符合题意；
答案为：A。
【分析】B.根据计算；
C.根据计算；
D.温度越高反应速率越快，优先达到平衡状态，结合温度大小判断平衡状态及x。
17．【答案】（1）还原剂
（2）可以将氧化为，对判断能否氧化造成干扰
（3）；实验IV中溶液的红色比Ⅱ、Ⅲ的深
（4）溶液；溶液（或氯水等）
（5）反应物的存在形式、反应物的相对用量等
【知识点】二价铁离子和三价铁离子的检验；常见氧化剂与还原剂
【解析】【解答】（1）分析表明，二氧化硫（）在该反应中充当还原剂；
（2）由于硝酸（）具有强氧化性，乙同学指出原方案存在缺陷，原因是硝酸会将二氧化硫氧化为硫酸根（），从而干扰对三价铁离子（）氧化能力的判断；
（3）通过对比实验II、III、IV的现象可以得出结论：三价铁离子与亚硫酸根（）的直接作用是导致实验I溶液变红的关键因素，这一结论的实验依据是实验IV中溶液呈现的红色比II、III更为明显；
（4）实验中观察到的白色沉淀为硫酸钡（）。实验过程中先加入氯化钡无现象说明溶液中不含硫酸根，后续加入氧化剂后产生沉淀证实亚硫酸根被氧化为硫酸根。因此，试剂1选择氯化钡（）溶液，试剂2选用过氧化氢（）溶液或其他合适氧化剂（如氯水等）；
（5）综合五组实验结果表明：含有+4价硫元素的物质与三氯化铁（）溶液的反应行为受反应物存在形态和相对用量等多种因素影响。
【分析】二氧化硫（）具有还原性，而三氯化铁溶液中的三价铁离子（）具有氧化性。若二者发生氧化还原反应，二氧化硫必然作为还原剂参与反应。
（1）根据分析，作还原剂；
（2）硝酸具有强氧化性，乙同学认为上述方案不合理，理由是可以将氧化为，对判断能否氧化造成干扰；
（3）对比II、III、IV的现象可知：与直接作用是I中溶液变红的主要原因，实验证据是实验IV中溶液的红色比Ⅱ、Ⅲ的深；
（4）白色沉淀是，先滴加氯化钡无明显现象说明不含硫酸根，再加氧化剂生成沉淀说明亚硫酸根被氧化成硫酸根，故试剂1是溶液，试剂2是溶液（或氯水等）；
（5）综上所述，根据5组实验，含价硫元素的物质与溶液的反应与反应物的存在形式、反应物的相对用量等有关。
18．【答案】（1）-1；增大接触面积，加快反应速率
（2）
（3）①
（4）蒸发浓缩；降温结晶
（5）
【知识点】物质的分离与提纯；铁及其化合物的性质实验；制备实验方案的设计
【解析】【解答】（1）黄铁矿(FeS2)中 Fe的化合价为+2价，根据化合价规则计算S为-1价，粉碎黄铁矿可增大反应接触面积，提高反应速率；
（2）碱浸过程的主要离子反应 炉渣加氢氧化钠溶液，氧化铝转化为四羟基合铝酸钠，由炉渣得到浸渣时发生的主要离子反应方程式；
（3）流程中的物质甲，把硫酸铁还原为硫酸亚铁：
①铁粉能把硫酸铁还原为硫酸亚铁，故选①；
②铜粉能把硫酸铁还原为硫酸亚铁，但引入杂质硫酸铜，故不选②；
③硫化钠能把硫酸铁还原为硫酸亚铁，但引入杂质硫酸钠，故不选③；
④氨水不能还原硫酸铁，故不选④；
⑤氯气具有氧化性，不能还原硫酸铁，故不选⑤；
选①；
（4）绿矾制备操作：蒸发浓缩， 降温结晶（利用其溶解度随温度降低而减小的特性）， 过滤，洗涤
，干燥；
（5）工业制备出的硫酸中还含有少量尾气，为防止污染需净化尾气。已知我国排放标准限值为100mg/m3，工业常用氨水接触法吸收生成一种酸式盐，反应方程式为，若尾气中的含量为xmg/m3(x>100)，则处理每立方米尾气至少需要吸收的物质的量，需要氨水的物质的量为，至少需要的氨水L。
【分析】炉渣的主要成分包括：二氧化硅（SiO2）、氧化铝（Al2O3 和极少量，炉渣经碱浸（如NaOH溶液）处理后：铝元素转化为四羟基合铝酸钠：Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na[Al(OH)4]，硅元素转化为硅酸钠：SiO2 + 2NaOH → Na2SiO3 + H2O， 浸渣中含有Fe2O3，向滤渣中加入硫酸，使铁元素转化为硫酸铁（Fe2(SO4)3）， 用铁还原硫酸铁生成硫酸亚铁，FeSO4溶液经蒸发浓缩、过滤、洗涤后，在氮气保护下低温干燥，得到绿矾晶体。
（1）黄铁矿FeS2中Fe元素化合价为+2，根据化合价代数和等于0，S元素的化合价是-1；在焙烧之前将黄铁矿粉碎可以增大接触面积，加快反应速率。
（2）炉渣加氢氧化钠溶液，氧化铝转化为四羟基合铝酸钠，由炉渣得到浸渣时发生的主要离子反应方程式；
（3）流程中的物质甲，把硫酸铁还原为硫酸亚铁。
①铁粉能把硫酸铁还原为硫酸亚铁，故选①；
②铜粉能把硫酸铁还原为硫酸亚铁，但引入杂质硫酸铜，故不选②；
③硫化钠能把硫酸铁还原为硫酸亚铁，但引入杂质硫酸钠，故不选③；
④氨水不能还原硫酸铁，故不选④；
⑤氯气具有氧化性，不能还原硫酸铁，故不选⑤；
选①；
（4）硫酸亚铁溶解度随温度升高而增大，由溶液B得到绿矾的系列操作为蒸发浓缩、降温结晶，过滤，洗涤，干燥。
（5）工业制备出的硫酸中还含有少量尾气，为防止污染需净化尾气。已知我国排放标准限值为100mg/m3，工业常用氨水接触法吸收生成一种酸式盐，反应方程式为，若尾气中的含量为xmg/m3(x>100)，则处理每立方米尾气至少需要吸收的物质的量，需要氨水的物质的量为，至少需要的氨水L。
19．【答案】（1）放出；102；AD
（2）CO2(或二氧化碳)；>；0.016；80%
（3）负；
【知识点】反应热和焓变；电极反应和电池反应方程式；化学反应速率
【解析】【解答】（1）①反应焓变可通过反应物总键能减去生成物总键能计算。该反应的焓变值为：，表明生成1mol释放102kJ能量；
②A. 当CO与H2按反应比例投料时，比值恒定，A正确；
B. 升温会同时加快正逆反应速率，B错误；
C. 充入惰性气体He不改变反应物浓度，速率不变，C错误；
D. 反应中气体总质量不变而物质的量减小，当平均摩尔质量不变时达到平衡，D正确；
正确答案为AD。
（2）①平衡时生成1.6molX（确定为CO2），消耗NO和CO各1.6mol；a点未达平衡，正反应速率大于逆反应速率；
②从反应开始至平衡消耗NO 1.6mol，浓度变化为0.8mol/L，则
；
平衡时消耗CO 1.6mol，其转化率为；
（3）SO2在电极M被氧化为硫酸，故M为负极；正极（N极）的氧气得电子反应为：
。
【分析】（1）根据反应焓变等于反应物总键能减去生成物总键能进行计算；
（2）根据X和Y曲线变化，X是生成物，Y是反应物，二者相同时间内变化量相等，可判断X是二氧化碳；
（3）装置为原电池，根据物质转化，M为负极，N为正极。
（1）①反应的焓变等于反应物键能和减去生成物的键能和；该反应焓变为，故若有1mol(g)生成，需要放出102kJ能量；
②A．由于反应物CO和和氢气是按照化学计量数之比充入的，所以反应过程中不变，A正确；
B．升高温度，正反应速率增大，B错误；
C．往容器中充入He，压强增大，浓度不变，反应速率不变，C错误；
D．反应前后气体的质量不变，物质的量减小，所以容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变时说明反应已达平衡，D正确；
答案选AD；
（2）①平衡时生成X是1.6mol，消耗NO和CO均是1.6mol，根据方程式可知X代表的物质是CO2；a点反应向正反应方向减小，则正反应速率>逆反应速率；
②从反应开始到达到平衡消耗NO是1.6mol，浓度是0.8mol/L，则0.8mol/L÷50min＝0.016；到达到平衡消耗CO是1.6mol，该条件下，CO的平衡转化率为×100%＝80%；
（3）电极M通入二氧化硫失去电子被氧化转化为硫酸，因此为负极；N极是正极，氧气得到电子，电极方程式为。
20．【答案】(1) D
(2) 降低Cl2在水中的溶解度
(3)
(4) 加成
(5)
(6) 乙烷与氯气反应将得到多种氯代物的混合物，产物不纯
【知识点】乙烯的物理、化学性质；乙烯的用途；甲烷的取代反应
【解析】【解答】（1）甲烷氯代实验中，能体现气体颜色变浅、液面上升、管壁出现油滴现象的装置是D；
（2）使用饱和食盐水可抑制氯气溶解，故答案为：降低Cl2溶解度；
（3）甲烷一氯取代反应式为；
（4）乙烯水合制乙醇反应为，属加成反应；
（5）乙烯聚合反应为；
（6）乙烷氯代会生成多种氯代物混合物，故优选乙烯加成法（反应③）制备纯净氯乙烷。
【分析】烃A作为石油化工基本原料和植物生长调节剂，可判断为乙烯。其转化关系如下：
1. 与溴加成生成1，2-二溴乙烷（E）；2. 水合生成乙醇（C）；3. 与HCl加成生成氯乙烷（G）；4. 加氢生成乙烷（F）；5. 氧化生成二氧化碳（B）；
6. 聚合生成聚乙烯（D）；7. 乙烷氯代也可生成氯乙烷。
1 / 1广东省深圳市新安中学（集团）高中部2024-2025学年高一下学期期中化学试题
一、选择题：(本题包括16小题，1-10题每小题2分，11-16题每小题4分，共44分。每小题只有一个正确的选项符合题意。)
1．生活与能量转化息息相关，下列能量转化是由化学能直接转化为电能的是
A．燃料电池电动车 B．风力发电 C．使用天然气燃气灶 D．火力发电
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【知识点】常见能量的转化及运用；化学能与热能的相互转化
【解析】【解答】A．燃料电池电动车的工作原理是将化学能直接转化为电能（通过原电池反应），因此选择A。
B．风力发电的能量转换过程是风能→机械能→电能， 故不选B；
C．天然气燃气灶的能量转换是化学能→热能， 故不选C；
D．火力发电的能量转换路径为：化学能→热能→机械能→电能，属于多级能量转换， 故不选D；
正确答案为A。
【分析】原电池装置（如燃料电池）的特征就是实现化学能到电能的直接转换。
2．从科技前沿到日常生活，化学无处不在。下列说法不正确的是
A．利用SO2具有杀菌和抗氧化作用，酿葡萄酒时向葡萄汁中添加适量SO2
B．液态氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂
C．晶体硅具有导电性，可用于制作光导纤维
D．“航天服”使用多种合成纤维
【答案】C
【知识点】氨的性质及用途；二氧化硫的性质；硅和二氧化硅
【解析】【解答】A． SO2具有还原性，向葡萄汁中添加适量SO2，可以起到杀菌和抗氧化的作用，因此选项A是正确的；
B．液态氨在汽化过程中会吸收大量热量，导致周围温度降低，因此液氨可用作制冷剂，选项B是正确的；
C．晶体硅是半导体材料，主要用于制造芯片；而二氧化硅才是制作光导纤维的材料，因此选项C是错误的；
D．"航天服"的特殊功能依赖于多种人工合成纤维的使用，因此选项D是正确的；
综上所述，正确答案是：C。
【分析】A．根据二氧化硫杀菌和抗氧化作用分析；
B．氨气液化时吸热，可作制冷剂；
C．二氧化硅用语光导纤维成分；
D．合成纤维是航天服的成分。
3．下列化学用语正确的是
A．一氯甲烷的电子式：
B．乙烯的结构简式：CH2CH2
C．空间填充模型可以同时表示甲烷分子和四氯化碳分子
D．的分子式：C4H10
【答案】D
【知识点】电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A. 一氯甲烷（CH）属于共价化合物，其电子式应表示为，因此A选项的表述是错误的；
B. 乙烯分子的结构简式正确书写应为CH=CH，题目描述与此不符，故B选项错误；
C. 题目中给出的空间填充模型可以准确表示甲烷分子结构。但由于氯原子半径显著大于碳原子，该模型无法正确反映四氯化碳分子结构，因此C选项的结论是错误的；
D. 分子结构对应的分子式确实是CH，因此D选项的表述是正确的；
综上所述，正确答案选择D。
【分析】A. 氯原子周围缺少电子；
B. 缺少碳碳双键，结构简式中不可省略；
C. 四氯化碳中氯原子半径大于碳原子；
D. 根据键线式可得分子式。
4．用下列实验装置进行相应实验，有关说法正确的是
A．装置①可用于制取并收集氨气
B．装置②可用于比较金属X和Zn的金属活动性强弱
C．装置③可用于实验室制备并收集NO2
D．装置④可用于探究浓度对化学反应速率的影响
【答案】B
【知识点】化学反应速率的影响因素；氨的实验室制法；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．装置①利用浓氨水与生石灰反应快速制取氨气。由于氯化钙会与氨气发生反应，因此不能用作氨气的干燥剂。此外，氨气密度小于空气，收集时应将导气管伸至试管底部，故A选项错误；
B．装置②构成原电池： 若锌电极表面产生气泡，说明锌作正极，则金属X的活泼性大于锌； 若X电极表面产生气泡，说明X作正极，则金属X的活泼性小于锌。该装置可用于比较X与Zn的金属活动性顺序，故B选项正确；
C．装置③中铜与浓硝酸反应生成二氧化氮（NO2），但NO2会与水反应生成硝酸和一氧化氮（NO），因此不能用排水法收集NO2，故C选项错误；
D．装置④中铁在常温下遇浓硫酸会发生钝化，无法观察到明显现象，因此不能用于探究浓度对反应速率的影响，故D选项错误；
综上所述，正确答案为B。
【分析】A．收集氨气用向下排空气阀，导管应伸入试管底部；
B．根据原电池工作原理，较活泼金属作负极；
C．二氧化氮和水反应，不能用排水法收集；
D．常温下，浓硫酸使铁钝化，无法比较实验想象。
5．下列操作不能加快反应速率的是（　　）
A．与合成时，扩大容器体积
B．向锌与稀硫酸反应的溶液中加入少量固体
C．利用双氧水制备氧气时加入少量固体
D．稀盐酸溶解大理石时，将大理石研碎
【答案】A
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A．扩大容器体积，压强降低，不能加快反应速率，故A符合题意；
B．锌与稀硫酸反应的溶液中加入少量固体，锌置换出铜单质，形成微小原电池。反应速率加快，故B不符合题意；
C．双氧水制备氧气时，固体作为催化剂，反应速率加快，故C不符合题意；
D．将大理石研碎，反应接触面积增大，反应速率加快，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】影响反应速率的外界因素有温度、浓度、压强、催化剂以及固体表面积等，一般来说，升高温度、增大浓度、增大压强以及加入催化剂或增大固体的表面积都可增大反应速率，以此解答。
6．已知NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．标准状况下，22.4LSO3中含有SO3分子数为NA
B．100mL0.1mol/LNaOH水溶液中含氧原子数目为0.01NA
C．足量Cu与含2molH2SO4的浓硫酸共热反应，生成SO2(标准状况)的体积为22.4L
D．7.8g由Na2S与组成的混合物中含离子总数为
【答案】D
【知识点】浓硫酸的性质；气体摩尔体积；钠的氧化物；物质的量的相关计算
【解析】【解答】A．在标准状况下，SO3是固态物质，22.4 L SO3的物质的量不等于1 mol，因此A选项错误；B. 100 mL 0.1 mol/L NaOH水溶液中含有0.01 mol NaOH，但NaOH和溶剂H2O均含有氧原子，因此氧原子总数大于0.01NA，B选项错误；
C．铜与稀硫酸不发生反应。当足量Cu与2 mol浓H2SO4共热时，随着反应进行硫酸浓度降低，实际参与反应的H2SO4量小于2 mol，生成的SO2也小于1 mol，故C选项错误；
D．Na2S和的阴阳离子个数比均为1：2，且摩尔质量均为78 g/mol。7.8 g混合物的总物质的量为0.1 mol，其中所含离子总数为0.3NA，因此D选项正确；
综上所述，正确答案为D。
【分析】A．标准状况下，三氧化硫非气态；
B.溶液中水分子含有氧原子；
C．铜和浓硫酸反应，溶液变稀后反应停止；
D．硫化钠和过氧化钠中都含2个阳离子和一个阴离子，且二者摩尔质量数值相等。
7．在给定条件下，下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【知识点】氨的性质及用途；硅和二氧化硅；含硫物质的性质及综合应用；铁的化学性质
【解析】【解答】A．铁(Fe)与氯气(Cl2)在点燃条件下反应生成氯化铁(FeCl3)，选项A错误；
B．硫化氢(H2S)与少量氧气(O2)反应生成硫单质(S)，与足量氧气反应生成二氧化硫(SO2)，不会直接生成三氧化硫(SO3)，选项B错误；
C．，，可以实现的转化，C正确；
D．二氧化硅(SiO2)难溶于水且不与水反应，选项D错误；
综上所述，正确答案为C。
【分析】A．铁和氯气反应生成氯化铁；
B．硫化氢和氧气不能生成三氧化硫；
C．氮气和氢气反应生成氨气，氨气在催化剂条件下，和氧气反应生成一氧化氮；
D．二氧化硅和水不反应。
8．含4个碳原子的烃分子结构中，碳原子相互结合的几种方式如图，下列说法不正确的是
A．③④互为同系物 B．①②⑧⑨均为饱和烃
C．⑥⑦都含有碳碳三键 D．⑧⑨互为同分异构体
【答案】A
【知识点】同分异构现象和同分异构体；同系物
【解析】【解答】A．③（1-丁烯）与④（2-丁烯）分子式相同但结构不同，属于同分异构体，不属于同系物关系，因此A选项是错误的；
B．化合物①②⑧⑨的碳原子间均以单键连接，剩余价键完全与氢原子结合，符合饱和烃的特征，故B选项正确；
C．⑥（1-丁炔）和⑦（2-丁炔）的分子结构中均含有一个碳碳三键（-C≡C-），因此C选项正确；
D．⑧与⑨虽然结构不同，但具有相同的分子式（C4H8），符合同分异构体的定义，故D选项正确；
综上所述，错误的选项是A。
【分析】A．同系物指结构相似，在分子组成上相差-CH2的有机物；
B．①②⑧⑨为饱和烃；
C．根据球棍模型可知，含有碳碳三键；
D．同分异构体指分子式相同，结构不同的化合物。
9．计算机模拟催化剂表面水煤气产氢反应[]过程中能量的变化如图所示。下列说法错误的是
A．过程Ⅰ、Ⅱ均需要吸收能量
B．过程Ⅲ既有共价键断裂；又有共价键形成
C．该反应为放热反应
D．由图可知比CO稳定
【答案】D
【知识点】化学键；化学反应中能量的转化；吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A. 由图示可知，过程Ⅰ和过程Ⅱ都需要从外界吸收能量才能进行，因此选项A正确；
B. 分析过程Ⅲ可以发现，该过程中既有O-H键的断裂（需要吸收能量），又有C=O键、O-H键和H-H键的形成（会释放能量），因此选项B正确；
C. 从能量变化来看，反应物的总能量高于生成物的总能量，说明这是一个放热反应，因此选项C正确；
D. 图示中仅提供了反应过程中的能量变化信息，并未给出CO2和CO的具体稳定性数据，因此无法比较二者的稳定性强弱，故选项D错误；
综上所述，正确答案为D。
【分析】A．由反应过程-能量图知，过程吸收能量；
B．根据催化剂表面物质转化，有共价键的断裂和形成；
C．由图可知，反应放热；
D．无法比较二氧化碳和一氧化碳的稳定性强弱。
10．瓦斯分析仪(如图甲)工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如图乙所示，其中的固体电解质是Y2O3-Na2O，O2-可以在其中自由移动，下列有关叙述中正确的是
A．瓦斯分析仪工作时，电池内电路中电子由电极a流向电极b
B．电极a的反应式为CH4 + 4O2- + 8e-=CO2+2H2O
C．O2-由电极b流向电极a
D．若消耗的O2为33.6L(标准状况)，转移4mol电子
【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．电子只能通过外电路从负极流向正极，不能在电解质溶液中流动，故A错误；
B．a极（负极）发生的反应是甲烷的氧化反应：，故B错误；
C．在原电池中，阴离子（O2-）向负极（a极）移动，故C正确；
D．标准状况下33.6 L O2（1.5 mol）参与反应时，转移电子数为1.5 mol × 4 = 6 mol，故D错误；
正确答案为C。
【分析】该装置为原电池，其中氧气在正极（b极）得电子被还原为氧离子，电极反应为：。a极作为负极，甲烷失电子被氧化为二氧化碳和水，电极反应为：。
11．氮、铁元素在细菌的作用下可发生如图所示的转化。下列说法正确的是
A．反硝化过程均属于氮的固定
B．硝化过程中，含氮物质均发生还原反应
C．在氨氧化细菌作用下，水体中的氮元素可转移至大气中
D．Fe3+将转化为N2的离子方程式为Fe3＋＋2=Fe2＋＋N2↑＋8H＋
【答案】C
【知识点】氮的固定；氧化还原反应；氧化还原反应方程式的配平
【解析】【解答】A. 氮的固定是指将游离态氮（N2）转化为化合态氮的过程。题目中描述的反硝化过程是将化合态氮（如NO3-）转化为氮气（N2），这与氮的固定过程相反，因此不属于氮的固定，A选项错误；
B. 题目图示显示硝化过程包含两个步骤：NH4+ → NO2- → NO3-。在此过程中，氮元素的化合价从-3（NH4+）升高到+3（NO2-），再到+5（NO3-），属于氧化反应，B选项错误；
C. 题目图示表明，在氨氧化细菌作用下，水体中的氮元素（如NH4+）可以通过一系列反应最终转化为氮气（N2）释放到大气中，C选项正确；
D. Fe3+氧化NH4+生成N2的离子方程式为：，D选项错误；
正确答案是C。
【分析】A.氮的固定指的是氮气反应生成化合物；
B.硝化过程发生氧化反应；
C.根据图示变化，氮元素转化为氮气进入大气；
D.离子方程式中电荷不守恒，得失电子不守恒。
12．下列物质性质实验对应的反应方程式书写正确的是
A．向溶液中滴加稀：
B．NH4HSO4溶液与足量热 NaOH溶液混合：
C．向H2S的水溶液中通入少量氯气：S2-+Cl2=S↓+2Cl-
D．过量铁与稀硝酸反应：
【答案】D
【知识点】硫化氢；铁的化学性质；离子方程式的书写
【解析】【解析】A．硝酸(HNO3)具有强氧化性，能将亚硫酸钠(Na2SO3)氧化为硫酸钠，同时生成一氧化氮(NO)和水(H2O)，其离子反应方程式为：， A错误；B．碳酸氢铵(NH4HCO3)与过量氢氧化钠(NaOH)在加热条件下反应，生成碳酸钠(Na2CO3)、氨气(NH3)和水(H2O)，离子方程式为：，故B错误。
C．氯气(Cl2)具有氧化性，能将硫化氢(H2S)氧化为硫单质(S)，同时生成盐酸(HCl)，离子方程式为：
，因此C错误。
D．过量铁粉与稀硝酸反应时，铁被氧化为亚铁离子(Fe2+)，硝酸被还原为一氧化氮(NO)，其离子方程式为：，因此D正确。
综上所述，正确答案为D。
【分析】A．硝酸会氧化亚硫酸钠；
B．加热时，应生成氨气；
C．硫化氢是弱电解质，不可拆开；
D．铁过量时，生成二价铁离子。
13．下列各实验的现象及结论都正确的是
选项 实验 现象 结论
A 浓硫酸滴入蔗糖中，产生的气体导入澄清石灰水 蔗糖变黑，体积膨胀，澄清石灰水变浑浊 浓硫酸具有吸水性和强氧化性
B 铜粉加入稀硫酸中，加热；再加入少量硝酸钾固体 加热时无明显现象，加入硝酸钾后溶液变蓝 硝酸钾起催化作用
C 用玻璃棒蘸取浓HNO3点到蓝色石蕊试纸上 试纸先变红后褪色 浓HNO3具有酸性和强氧化性
D 向BaCl2溶液中先通入SO2，再滴加H2O2溶液 无明显现象，滴加H2O2溶液后产生白色沉淀，且有气体生成 体现H2O2的氧化性
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【知识点】过氧化氢；浓硫酸的性质；化学实验方案的评价
【解析】【解答】A．蔗糖与浓硫酸反应时，浓硫酸首先使蔗糖脱水炭化，生成碳单质（黑色物质），表现出脱水性；随后碳与浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫（刺激性气体），使混合物膨胀，体现了浓硫酸的强氧化性。反应产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。因此A选项描述是错误的；
B．铜粉本身不与稀硫酸反应，但加入硝酸钾后，在酸性环境中硝酸根离子（NO3-）表现出强氧化性，与铜发生反应：。因此B选项描述是错误的；
C．浓硝酸具有酸性，能使蓝色石蕊试纸变红；同时其强氧化性会使变红的试纸褪色。因此C选项描述是正确的；
D．向氯化钡溶液中通入二氧化硫时，两者不发生反应；再加入过氧化氢后，二氧化硫被氧化为硫酸根离子，与钡离子结合生成白色硫酸钡沉淀。该过程体现了过氧化氢的氧化性，但无气体生成。因此D选项描述是错误的；
综上所述，正确答案是：C。
【分析】A．浓硫酸滴入蔗糖中，蔗糖变黑，体现浓硫酸的脱水性；
B．溶液变蓝是铜单质和硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮；
C．根据试纸颜色变化体现硝酸的酸性和强氧化性；
D．实验现象错误，反应过程无气体生成。
14．图是氮元素形成物质的价类二维图及氮循环的部分信息：
下列说法正确的是
①可通过雷电作用将b转化为c，这是一种固氮方式
②可通过加氧化剂将e转化为f
③a→c→d→f这几个反应中，均发生了N元素被氧化的反应
④g只具有氧化性，还可能与碱发生反应
⑤将f转化为d必须选用合适的还原剂才能实现
⑥h可与f反应生成i
A．①③⑤⑥ B．②③④ C．①③⑥ D．①④⑤
【答案】C
【知识点】氮的固定；氧化还原反应；含氮物质的综合应用
【解析】【解答】N2与O2在放电条件下生成NO，属于固氮过程， ①正确；N2O5→HNO3为非氧化还原反应，无需氧化剂 ，②错误；
NH3→NO→NO2→HNO3系列反应均为氮元素被氧化的过程 ，③正确；
HNO2因+3价中间价态兼具氧化性和还原性，且具有酸性 ， ④错误；
HNO3光照分解生成NO2属自身氧化还原反应 ， ⑤错误；
HNO3与NH3·H2O中和生成NH4NO3，⑥正确；
综上，①③⑥的表述正确，对应选项C。
【分析】根据氮元素不同价态的物质分类分析：a为-3价氮的氢化物，即氨气（NH3），b为氮单质（N2），c为+2价氮的氧化物（NO），d为+4价氮的氧化物（NO2），e为+5价氮的氧化物（N2O5），f为+5价酸（HNO3），g为+3价酸（HNO2），h为-3价碱（NH3·H2O），i为-3价与+5价氮组成的盐（NH4NO3）。
15．下列叙述正确的是
A．1 mol CH2=CH2先与HCl发生加成反应，再与Cl2发生取代反应，最多消耗4mol Cl2
B．乙烯和聚乙烯性质相似，使溴水褪色，使酸性高锰酸钾溶液褪色
C．丙烯与溴发生加成反应的产物是
D．有机物(CH3)3C-CH=CHCH3的分子中，所有碳原子不可能共平面
【答案】D
【知识点】乙烯的物理、化学性质；聚合反应；有机分子中原子共线、共面的判断
【解析】【解析】A. 乙烯（）与氯化氢加成生成氯乙烷（），1mol氯乙烷含有5mol氢原子，这些氢原子均可被氯原子取代，因此最多消耗5mol氯气，故A选项错误；
B. 乙烯分子中含有碳碳双键，能与溴水发生加成反应而使溴水褪色，也能被酸性高锰酸钾溶液氧化而褪色；聚乙烯分子中不含碳碳双键，既不能使溴水褪色，也不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故B选项错误；
C. 丙烯（）与溴加成时，产物应为1，2-二溴丙烷（），而非其他结构，故C选项错误；
D. 分子中存在两个饱和碳原子，特别是其中一个连接了三个甲基，这使得所有碳原子不可能共平面，故D选项正确；
综上所述，正确答案为D。
【分析】A. 根据取代反应特点，1mol氯乙烷最多消耗5mol氯气；
B. 氯乙烯结构中没有碳碳双键，不具有双键性质；
C. 与溴加成后得；
D. 根据有机物结构，存在饱和碳原子，则所有碳原子不可能共平面。
16．利用可消除NO2的污染。在1L的密闭容器中，控制不同温度，分别加入0.50molCH4(g)和1.20molNO2(g)进行上述反应，测得随时间变化的实验数据如表。下列说法错误的是（　　）
组别 温度 n/mol 0min 10min 20min 40min 50min
① T1 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10
② T2 0.50 0.30 0.18 x 0.15
A．由实验数据可知：
B．实验①中，0～20min内，
C．实验②中，0～10min内，NO2的转化率为33.3%
D．40min时，实验②中反应已达平衡状态，且x=0.15
【答案】A
【知识点】化学反应速率；化学平衡状态的判断；化学平衡的计算
【解析】【解答】A．起始时分别充入等量的CH4(g)和NO2(g)，分析0-10min，发现①中消耗0.15mol甲烷，②中消耗0.2mol甲烷，其他条件相同时，温度越高反应速率越快，推知，A符合题意；
B．实验①中，0～20min内，，B不符合题意；
C．实验②中，0～10min内，甲烷反应量为0.2mol，则二氧化氮反应量为：0.4mol，NO2的转化率为，C不符合题意；
D．由A可知，所以反应速率②＞①，40min时，实验①中反应已达平衡状态，所以40min时，实验②中反应已达平衡状态，且x=0.15，D不符合题意；
答案为：A。
【分析】B.根据计算；
C.根据计算；
D.温度越高反应速率越快，优先达到平衡状态，结合温度大小判断平衡状态及x。
二、填空题：(本题包括4小题，共56分)
17．化学小组实验探究含+4价硫元素的物质与溶液的反应。
实验I：向溶液中通入，溶液很快由黄色变为红色。静置几小时后，溶液最终变为浅绿色。
（1）若和溶液能发生氧化还原反应，则作　 　（填“氧化剂”或“还原剂”）。
（2）探究和溶液是否发生了氧化还原反应。
甲同学设计实验方案：取少量反应店的溶液，滴加酸化的溶液，观察是否产生白色沉淀。
乙同学认为上述方案不合理，理由是　 　。小组同学取少量反应后的溶液，滴加溶液，产生蓝色沉淀，证明有生成。
（3）探究实验I中溶液颜色变为红色的原因。
已知：、
分析的水溶液中粒子的组成，推测与溶液中某种含价硫元素的粒子形成了红色物质，进行如下实验。
序号 实验 试剂a 现象
II 的水溶液 溶液变红
III 溶液 溶液变红，且红色比Ⅱ的深
IV 溶液 溶液变红，且红色比Ⅲ的深
与　 　直接作用是I中溶液变红的主要原因，实验证据是　 　。
（4）进一步探究与的反应。
实验V：向溶液中滴加溶液，溶液由黄色变为红色，并析出少量沉淀。至加入溶液后，析出大量橙黄色沉淀，继续加入溶液，沉淀溶解，溶液呈红色。通过下列实验证实橙黄色沉淀中含有和。
白色沉淀是，试剂1是　 　，试剂2是　 　。
（5）综上所述，含价硫元素的物质与溶液的反应与　 　有关（答一点）。
【答案】（1）还原剂
（2）可以将氧化为，对判断能否氧化造成干扰
（3）；实验IV中溶液的红色比Ⅱ、Ⅲ的深
（4）溶液；溶液（或氯水等）
（5）反应物的存在形式、反应物的相对用量等
【知识点】二价铁离子和三价铁离子的检验；常见氧化剂与还原剂
【解析】【解答】（1）分析表明，二氧化硫（）在该反应中充当还原剂；
（2）由于硝酸（）具有强氧化性，乙同学指出原方案存在缺陷，原因是硝酸会将二氧化硫氧化为硫酸根（），从而干扰对三价铁离子（）氧化能力的判断；
（3）通过对比实验II、III、IV的现象可以得出结论：三价铁离子与亚硫酸根（）的直接作用是导致实验I溶液变红的关键因素，这一结论的实验依据是实验IV中溶液呈现的红色比II、III更为明显；
（4）实验中观察到的白色沉淀为硫酸钡（）。实验过程中先加入氯化钡无现象说明溶液中不含硫酸根，后续加入氧化剂后产生沉淀证实亚硫酸根被氧化为硫酸根。因此，试剂1选择氯化钡（）溶液，试剂2选用过氧化氢（）溶液或其他合适氧化剂（如氯水等）；
（5）综合五组实验结果表明：含有+4价硫元素的物质与三氯化铁（）溶液的反应行为受反应物存在形态和相对用量等多种因素影响。
【分析】二氧化硫（）具有还原性，而三氯化铁溶液中的三价铁离子（）具有氧化性。若二者发生氧化还原反应，二氧化硫必然作为还原剂参与反应。
（1）根据分析，作还原剂；
（2）硝酸具有强氧化性，乙同学认为上述方案不合理，理由是可以将氧化为，对判断能否氧化造成干扰；
（3）对比II、III、IV的现象可知：与直接作用是I中溶液变红的主要原因，实验证据是实验IV中溶液的红色比Ⅱ、Ⅲ的深；
（4）白色沉淀是，先滴加氯化钡无明显现象说明不含硫酸根，再加氧化剂生成沉淀说明亚硫酸根被氧化成硫酸根，故试剂1是溶液，试剂2是溶液（或氯水等）；
（5）综上所述，根据5组实验，含价硫元素的物质与溶液的反应与反应物的存在形式、反应物的相对用量等有关。
18．硫酸工业在生活生产中占有极其重要的地位，硫酸也是许多物质的制备原料，工业上以黄铁矿(FeS2)为原料制备绿矾的工艺流程如下图所示：(已知炉渣中主要含有和极少量：)
（1）黄铁矿中S元素的化合价是　 　，在焙烧之前将黄铁矿粉碎的目的是　 　。
（2）写出由炉渣得到浸渣时发生的主要离子反应方程式　 　。
（3）流程中的物质甲可以是　 　。
①铁粉 ②铜粉 ③硫化钠 ④氨水 ⑤氯气
（4）由溶液B得到绿矾的系列操作为　 　，　 　，过滤，洗涤，干燥。
（5）工业制备出的硫酸中还含有少量尾气，为防止污染需净化尾气。已知我国排放标准限值为100mg/m3，工业常用氨水接触法吸收生成一种酸式盐，若尾气中的含量为xmg/m3(x>100)，则处理每立方米尾气至少需要的氨水　 　L。
【答案】（1）-1；增大接触面积，加快反应速率
（2）
（3）①
（4）蒸发浓缩；降温结晶
（5）
【知识点】物质的分离与提纯；铁及其化合物的性质实验；制备实验方案的设计
【解析】【解答】（1）黄铁矿(FeS2)中 Fe的化合价为+2价，根据化合价规则计算S为-1价，粉碎黄铁矿可增大反应接触面积，提高反应速率；
（2）碱浸过程的主要离子反应 炉渣加氢氧化钠溶液，氧化铝转化为四羟基合铝酸钠，由炉渣得到浸渣时发生的主要离子反应方程式；
（3）流程中的物质甲，把硫酸铁还原为硫酸亚铁：
①铁粉能把硫酸铁还原为硫酸亚铁，故选①；
②铜粉能把硫酸铁还原为硫酸亚铁，但引入杂质硫酸铜，故不选②；
③硫化钠能把硫酸铁还原为硫酸亚铁，但引入杂质硫酸钠，故不选③；
④氨水不能还原硫酸铁，故不选④；
⑤氯气具有氧化性，不能还原硫酸铁，故不选⑤；
选①；
（4）绿矾制备操作：蒸发浓缩， 降温结晶（利用其溶解度随温度降低而减小的特性）， 过滤，洗涤
，干燥；
（5）工业制备出的硫酸中还含有少量尾气，为防止污染需净化尾气。已知我国排放标准限值为100mg/m3，工业常用氨水接触法吸收生成一种酸式盐，反应方程式为，若尾气中的含量为xmg/m3(x>100)，则处理每立方米尾气至少需要吸收的物质的量，需要氨水的物质的量为，至少需要的氨水L。
【分析】炉渣的主要成分包括：二氧化硅（SiO2）、氧化铝（Al2O3 和极少量，炉渣经碱浸（如NaOH溶液）处理后：铝元素转化为四羟基合铝酸钠：Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na[Al(OH)4]，硅元素转化为硅酸钠：SiO2 + 2NaOH → Na2SiO3 + H2O， 浸渣中含有Fe2O3，向滤渣中加入硫酸，使铁元素转化为硫酸铁（Fe2(SO4)3）， 用铁还原硫酸铁生成硫酸亚铁，FeSO4溶液经蒸发浓缩、过滤、洗涤后，在氮气保护下低温干燥，得到绿矾晶体。
（1）黄铁矿FeS2中Fe元素化合价为+2，根据化合价代数和等于0，S元素的化合价是-1；在焙烧之前将黄铁矿粉碎可以增大接触面积，加快反应速率。
（2）炉渣加氢氧化钠溶液，氧化铝转化为四羟基合铝酸钠，由炉渣得到浸渣时发生的主要离子反应方程式；
（3）流程中的物质甲，把硫酸铁还原为硫酸亚铁。
①铁粉能把硫酸铁还原为硫酸亚铁，故选①；
②铜粉能把硫酸铁还原为硫酸亚铁，但引入杂质硫酸铜，故不选②；
③硫化钠能把硫酸铁还原为硫酸亚铁，但引入杂质硫酸钠，故不选③；
④氨水不能还原硫酸铁，故不选④；
⑤氯气具有氧化性，不能还原硫酸铁，故不选⑤；
选①；
（4）硫酸亚铁溶解度随温度升高而增大，由溶液B得到绿矾的系列操作为蒸发浓缩、降温结晶，过滤，洗涤，干燥。
（5）工业制备出的硫酸中还含有少量尾气，为防止污染需净化尾气。已知我国排放标准限值为100mg/m3，工业常用氨水接触法吸收生成一种酸式盐，反应方程式为，若尾气中的含量为xmg/m3(x>100)，则处理每立方米尾气至少需要吸收的物质的量，需要氨水的物质的量为，至少需要的氨水L。
19．研究、、CO等气体的无害化处理对治理大气污染、建设生态文明有重要意义。
（1）已知反应中相关的化学键键能数据如表：
化学键 H-H C-O C≡O(CO) H-O C-H
E(kJ·mol) 436 343 1073 465 413
①若有1mol生成，该反应　 　(填“吸收”或“放出”)　 　kJ能量。
②一定温度下，在恒容的密闭容器中充入1molCO和2mol发生上述反应，对于该反应，下列说法正确的是　 　(填序号)。
A．反应过程中不变
B．升高温度，正反应速率减小
C．往容器中充入He，压强增大，反应速率加快
D．容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变时说明反应已达平衡
（2）利用反应，可实现汽车尾气的无害化处理。一定温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中加入等物质的量的NO和CO，测得部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。
①X代表的物质是　 　；a点正反应速率　 　逆反应速率(填“>”“<”或“=”)。
②从反应开始到达到平衡，　 　；该条件下，CO的平衡转化率为　 　。
（3）可用电化学原理处理制备硫酸，装置图如图所示，电极为多孔材料。电极M为　 　极；写出N极的电极方程式：　 　。
【答案】（1）放出；102；AD
（2）CO2(或二氧化碳)；>；0.016；80%
（3）负；
【知识点】反应热和焓变；电极反应和电池反应方程式；化学反应速率
【解析】【解答】（1）①反应焓变可通过反应物总键能减去生成物总键能计算。该反应的焓变值为：，表明生成1mol释放102kJ能量；
②A. 当CO与H2按反应比例投料时，比值恒定，A正确；
B. 升温会同时加快正逆反应速率，B错误；
C. 充入惰性气体He不改变反应物浓度，速率不变，C错误；
D. 反应中气体总质量不变而物质的量减小，当平均摩尔质量不变时达到平衡，D正确；
正确答案为AD。
（2）①平衡时生成1.6molX（确定为CO2），消耗NO和CO各1.6mol；a点未达平衡，正反应速率大于逆反应速率；
②从反应开始至平衡消耗NO 1.6mol，浓度变化为0.8mol/L，则
；
平衡时消耗CO 1.6mol，其转化率为；
（3）SO2在电极M被氧化为硫酸，故M为负极；正极（N极）的氧气得电子反应为：
。
【分析】（1）根据反应焓变等于反应物总键能减去生成物总键能进行计算；
（2）根据X和Y曲线变化，X是生成物，Y是反应物，二者相同时间内变化量相等，可判断X是二氧化碳；
（3）装置为原电池，根据物质转化，M为负极，N为正极。
（1）①反应的焓变等于反应物键能和减去生成物的键能和；该反应焓变为，故若有1mol(g)生成，需要放出102kJ能量；
②A．由于反应物CO和和氢气是按照化学计量数之比充入的，所以反应过程中不变，A正确；
B．升高温度，正反应速率增大，B错误；
C．往容器中充入He，压强增大，浓度不变，反应速率不变，C错误；
D．反应前后气体的质量不变，物质的量减小，所以容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变时说明反应已达平衡，D正确；
答案选AD；
（2）①平衡时生成X是1.6mol，消耗NO和CO均是1.6mol，根据方程式可知X代表的物质是CO2；a点反应向正反应方向减小，则正反应速率>逆反应速率；
②从反应开始到达到平衡消耗NO是1.6mol，浓度是0.8mol/L，则0.8mol/L÷50min＝0.016；到达到平衡消耗CO是1.6mol，该条件下，CO的平衡转化率为×100%＝80%；
（3）电极M通入二氧化硫失去电子被氧化转化为硫酸，因此为负极；N极是正极，氧气得到电子，电极方程式为。
20．有机化合物不仅构成了生机勃勃的生命世界，也是燃料、材料、食品和药物的主要来源。
I．实验室中用如右图所示的装置进行甲烷与氯气(1：1混合)光照下反应的实验。
（1）光照反应一段时间后，下列装置示意图中能较准确反映实验现象的是_______。
A. B. C. D.
（2）用饱和食盐水而不用水的原因是________。
（3）请写出生成一氯甲烷的化学反应方程式：________。
II．某烃A是有机化学工业的基本原料，其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平，A还可用作催熟剂，A可发生如图所示的一系列化学反应：
已知：D是高分子化合物。请回答下列问题：
（4）写出反应②的化学方程式________；该反应的反应类型为________反应。
（5）写出反应⑦的化学方程式________。
（6）物质G的沸点为12.27℃，常用于局部冷冻麻醉应急处理。物质G可通过反应③和反应⑤制得，其中最好的方法是反应③，理由是________。
【答案】(1) D
(2) 降低Cl2在水中的溶解度
(3)
(4) 加成
(5)
(6) 乙烷与氯气反应将得到多种氯代物的混合物，产物不纯
【知识点】乙烯的物理、化学性质；乙烯的用途；甲烷的取代反应
【解析】【解答】（1）甲烷氯代实验中，能体现气体颜色变浅、液面上升、管壁出现油滴现象的装置是D；
（2）使用饱和食盐水可抑制氯气溶解，故答案为：降低Cl2溶解度；
（3）甲烷一氯取代反应式为；
（4）乙烯水合制乙醇反应为，属加成反应；
（5）乙烯聚合反应为；
（6）乙烷氯代会生成多种氯代物混合物，故优选乙烯加成法（反应③）制备纯净氯乙烷。
【分析】烃A作为石油化工基本原料和植物生长调节剂，可判断为乙烯。其转化关系如下：
1. 与溴加成生成1，2-二溴乙烷（E）；2. 水合生成乙醇（C）；3. 与HCl加成生成氯乙烷（G）；4. 加氢生成乙烷（F）；5. 氧化生成二氧化碳（B）；
6. 聚合生成聚乙烯（D）；7. 乙烷氯代也可生成氯乙烷。
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