众美中学2022-2023学年高一下学期期中考试化学
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 S 32 Fe 56 Cu 64 Zn 65
第Ⅰ卷（选择题 共54分）
一、选择题：本题共18个小题，每小题3分，共54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．我国提出争取在2030年前实现“碳达峰”，2060年实现“碳中和”，这对于改善环境，实现绿色发展至关重要。下列措施中不利于实现漫画中提到的“碳中和”目标的是（ ）
A. 将煤转化为煤粉再燃烧，可以从根本上杜绝碳排放
B. 农村推广风力发电、光伏发电有利于“碳达峰、碳中和”
C. 努力开发太阳能、氢能等多种形式能源，降低化石燃料需求量，控制CO2排放量
D. 推广使用新能源汽车有利于促进“碳达峰、碳中和”
2．“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句，描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关说法正确的是（ ）
A．玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品
B．制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英
C．硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高
D．沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐
3．酸雨是一种突出的环境问题。下列有关酸雨及其防治的说法正确的是（ ）
A．酸雨主要是由空气中CO2的浓度增大引起的
B．酸雨能直接损伤农作物,破坏森林,加速桥梁的腐蚀
C．向煤中加入适量石灰石,在燃烧时SO2最终生成CaSO3,可减少酸雨
D．汽车排气管上装有“催化转化器”,使有毒的CO和NO反应生成N2和CO2,但不利于酸雨的防治
4．下列关于硫酸、硝酸的认识中，正确的是（ ）
A．浓硫酸和蔗糖的反应主要体现了浓硫酸的脱水性和氧化性
B．浓硝酸在光照下颜色变黄，是因为浓硝酸具有强氧化性
C．常温下，浓硝酸和浓硫酸均可以用铝罐贮存，是因为铝与它们不反应
D．铜分别与浓硝酸、稀硝酸反应生成NO2和NO，故稀硝酸的氧化性大于浓硝酸
5．下列有关氨和铵盐的叙述正确的是（ ）
A．NH3易液化，常用作制冷剂
B．NH4Cl中含有少量的I2可通过加热的方法除去
C．将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒相互靠近，有白烟产生
D．某气体通入紫色石蕊溶液后溶液变红，据此可推断该气体为NH3
6．化学反应均伴随着能量的变化，某化学反应过程能量变化如图所示，该化学反应可能是（ ）
A．NaOH＋HCl＝NaCl＋H2O
B．Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑
C．2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑
D．Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl＝BaCl2＋2NH3↑＋10H2O
7．反应4A(s)＋5B(g) 4C(g)＋6D(g)在10 L密闭容器中进行，半分钟后，D的物质的量增加了0.45 mol，则下列说法正确的是（ ）
A．半分钟时v(B)=0.0015 mol·L-1·s-1 B．半分钟内v(A)=0.0010 mol·L-1·s-1
C．半分钟内v(C)=0.0010 mol·L-1·s-1 D．半分钟内v(D)=0.045 mol·L-1·s-1
8．如图所示装置中，观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细。由此判断下列M、N、P物质可以成立的是（ ）
A．M为Mg，N为Al，P为NaOH溶液
B．M为Cu，N为Fe，P为稀盐酸
C．M为Zn，N为C(石墨)，P为CuSO4溶液
D．M为Ag，N为Zn，P为AgNO3溶液
9．用下图所示的实验装置分别进行镁条与X(25 mL 0.2 mol/L盐酸)和镁条与Y(50 mL 0.1 mol/L盐酸)的实验，每隔半分钟分别测定反应放出气体的体积。下列选项中正确表示实验X及Y的结果的是（ ）
A． B．
C． D．
10．用下列两种途径制取，某些反应条件和产物已省略，下列有关说法不正确的是（ ）
途径①：
途径②：
A．途径①的反应中体现了浓的强氧化性和酸性
B．途径②的第二步反应是可逆反应
C．由途径①和②分别制取，理论上各消耗时，均转移电子
D．途径②与途径①相比，更能体现“绿色化学”的理念，因为途径②比途径①产生的污染少
11．下图是氮元素的转化示意图：
下列说法错误的是（ ）
A．反应①是自然界中的氮的固定
B．反应②的现象是气体由无色变红棕色
C．反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比是1∶2
D．X的浓溶液与铁不能发生反应
12．化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法错误的是（ ）
A．图甲：SO42－向电极方向移动，Cu电极附近溶液中H＋浓度增大
B．图乙：正极的电极反应式为Ag2O＋2e－＋H2O＝2Ag＋2OH－
C．图丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄
D．图丁：电池放电过程中，硫酸浓度不断减小
13．有甲、乙、丙、丁四种金属，将甲乙用导线相连放入稀硫酸中可以看到甲慢慢溶解，而乙表面上有气泡逸出，把丁放到甲的硫酸盐溶液中，丁的表面覆盖一层甲的单质，丙能和水反应放出氢气，甲能和稀盐酸反应放出氢气，已知四种金属中有一种是铜，则铜是（ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
14．对于以下反应：A(s)＋3B(g)2C(g)＋D(g)，在一定温度、压强下，在一体积可变的容器中，当下列物理量不再发生变化时就可确定反应一定达到平衡状态的是（ ）
A．容器的体积不再发生变化
B．B的生成速率和D的反应速率之比为3∶1
C．混合气体的密度不随时间变化
D．B、C、D的分子个数之比为3∶2∶1
15．“龙芯一号”的问世填补了我国电脑芯片制造史上的一项空白。用硝酸与氢氟酸的混合液作制作芯片的刻蚀液，发生的反应为Si＋4HNO3＋6HF＝H2SiF6＋4NO2↑＋4H2O。下列有关叙述正确的是（ ）
A．电脑芯片的主要成分为SiO2，SiO2具有良好的光学性能
B．实验室中，可用玻璃仪器密封保存氢氟酸
C．在该反应中，Si作还原剂，被氧化为H2SiF6
D．该反应转移0.1 mol电子时，生成2.24 L NO2
16．硝酸与金属反应后所得还原产物与硝酸的浓度和金属的活泼性有关。10 mL 0.5 mol·L－1 HNO3与0.048 g Mg恰好完全反应。若氮元素只被还原到一种价态，下列说法错误的是（ ）
A．HNO3作还原剂
B．HNO3浓度越低，N元素还原价态越低
C．反应中转移电子数为0.004 mol
D．还原产物可能为NH4NO3
17．凭借清洁、储量大、能量转换率高、运行稳定等优势，氢能被现代工业视为最理想、潜力最大的新能源。2020年上海进博会展览中，诸多氢能源汽车纷纷亮相。氢燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏。某种氢燃料电池的内部结构如图，下列说法正确的是（ ）
A．电池每消耗 11.2 L氢气，电路中通过的电子数目为NA
B．a处通入的是氧气
C．右侧电极发生的反应为：O2＋4e－＋4H＋＝2H2O
D．右侧电极为电池的负极
18．一定温度下，在2 L恒容密闭容器中投入一定量A、B，发生反应：3A(g)＋bB(g)cC(g)，12 s时生成0.8 mol C，A、B物质的量变化如下图。下列说法错误的是（ ）
A．b＝1，c＝2
B．平衡时向容器中充入Ne，反应速率不变
C．平衡时气体总压强是起始的
D．若混合气体密度不变时，该反应达平衡状态
第II卷（非选择题 共46分）
二、非选择题：本题共5个小题，共46分。
19．（10分）某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的是NO气体，设计了如下实验。实验装置如图所示：
（1）装置A中生成CO2的作用是___________，证明该实验目的达到的现象是___________。
（2）观察到（1）中的现象后，关闭K，将装置B中铜丝插入稀硝酸，并微热之，观察到装置B中的现象是___________；B中反应的离子方程式是___________。
（3）装置E和F的作用是___________；为实现此目的，需推动注射器，将F中空气通入E中，可观察到的现象是___________。
（4）D装置的作用是___________(答两点)。
20．（7分）在化工生产中，硫资源应用广泛，利用含硫物质之间的转化有利于实现硫资源的综合利用。下图为硫及其化合物的“价一类”二维图。
回答以下问题。
（1）单斜硫和正交硫两种单质叫作硫元素的_______。
（2）Y和H2S发生反应的化学方程式为_____________________________________。写出Cu和Z的浓溶液发生反应的化学方程式_____________________________________。
（3）工业上处理废气时，通过步骤Ⅰ和步骤Ⅱ将Y转化为CaSO4再利用。
①实现步骤Ⅰ的转化所加试剂的物质类别为___________________(写出一种即可)。
②实现步骤Ⅱ的转化可选择_______试剂（填标号），选择的依据为___________________。
a．O2 b．KI c．H2O2 d．Na2S
21．（9分）能源是现代文明的原动力，化学电池在生产生活中有着广泛的应用。
（1）根据构成原电池的本质判断，下列反应可以设计成原电池的是________（填标号）。
A．C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g)
B．NaOH(aq)＋HCl(aq)＝NaCl(aq)＋H2O(l)
C．2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g)
（2）为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如图所示两个实验。有关实验现象，下列说法正确的是___________（填标号）。
A．图I和图II的气泡均产生于锌棒表面
B．图II中产生气体的速率比图I快
C．图I中温度计的示数高于图II的示数
D．图I和图II中温度计的示数相等，且均高于室温
（3）图II中外电路中的电子是从_______(填“Zn”或“Cu”)电极经导线流向_______电极。若反应过程中有0.2 mol电子发生转移，则生成的氢气在标准状况下的体积为___________。若电池的总反应为2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋，则负极材料是____________(填化学式)。
22．（9分）回答下列问题：
I．下表中的数据是破坏1物质中的化学键所消耗的能量，回答下列问题
物质
键能/kJ 243 193 151 432 366 298 436
（1）下列氢化物中最稳定的是___________（填标号）。
A． B． C．
（2）按照反应，生成2 mol HI_________(填“吸收”或“放出”)的热量为_______ kJ。
II．某温度时，在一个2 L的密闭容器中， A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据填写下列空白：
（3）该反应的化学方程式为______________________________；
（4）从开始至2min，A的平均反应速率为_____________；
（5）2min反应达平衡容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时___________(填“大”，“小”或“相等”，下同)，混合气体密度比起始时___________。
（6）在某一时刻采取下列措施能使该反应速率减小的是___________（填标号）。
A．加催化剂 B．降低温度
C．容积不变，充入A D．容积不变，从容器中分离出A
23．（11分）在人类生产、生活对能量的需求日益增长的今天，研究化学反应及其能量变化，合理利用常规能源和开发新能源具有十分重要的意义。能源是人类赖以生存和发展不可缺少的因素。请回答下列问题：
（1）一种蓄电池在充电和放电时发生的反应是NiO2＋Fe＋2H2OFe(OH)2＋Ni(OH)2。则该电池放电时发生还原反应的物质是_______（填标号）。
A．NiO2 B．Fe C．Fe(OH)2 D．Ni(OH)2
（2）科学家制造出了一种使用固体电解质的燃料电池，其效率很高，可用于航天航空。如图甲所示装置中，以稀土金属材料为惰性电极，在两极上分别通入CH4和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体，它在高温下能传导O2－。则c电极的名称为_______(填“正极”或“负极”)，d电极上的电极反应式为_____________________________。
（3）绿色电源“直接二甲醚(CH3OCH3)燃料电池”的工作原理如图乙所示。H＋的移动方向为由__________(填“A”或“B”，下同)电极到___________电极。写出B电极的电极反应式：_____________________________。
（4）高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较长时间保持稳定放电电压。高铁电池的总反应为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O 3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH。
①放电时，正极发生_______(填“氧化”或“还原”)反应。已知负极的电极反应式为Zn－2e－＋2OH－＝Zn(OH)2，则正极的电极反应式为_______________________________。
②放电时，_______(填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强
答案
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 S 32 Fe 56 Cu 64 Zn 65
第Ⅰ卷（选择题 共54分）
一、选择题：本题共18个小题，每小题3分，共54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．我国提出争取在2030年前实现“碳达峰”，2060年实现“碳中和”，这对于改善环境，实现绿色发展至关重要。下列措施中不利于实现漫画中提到的“碳中和”目标的是（ ）
A. 将煤转化为煤粉再燃烧，可以从根本上杜绝碳排放
B. 农村推广风力发电、光伏发电有利于“碳达峰、碳中和”
C. 努力开发太阳能、氢能等多种形式能源，降低化石燃料需求量，控制CO2排放量
D. 推广使用新能源汽车有利于促进“碳达峰、碳中和”
【答案】A
【解析】将煤转化为煤粉再燃烧，仍然会产生二氧化碳，不能从根本上杜绝碳排放，A错误；农村推广风力发电、光伏发电可减少二氧化碳的排放，有利于“碳达峰、碳中和”，B正确；努力开发太阳能、氢能等多种形式能源，降低化石燃料需求量，减少二氧化碳的排放，有利于“碳达峰、碳中和”，C正确；推广使用新能源汽车，可减少二氧化碳的排放，有利于“碳达峰、碳中和”，D正确。
2．“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句，描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关说法正确的是（ ）
A．玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品
B．制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英
C．硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高
D．沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐
【答案】C
【解析】陶瓷是人类最早使用的硅酸盐制品，A项错误；纯碱、石灰石和石英是制玻璃的原料，而制水泥的原料是黏土和石灰石，B项错误；沙子的主要成分是SiO2，黏土的主要成分是硅酸盐，D项错误。
3．酸雨是一种突出的环境问题。下列有关酸雨及其防治的说法正确的是（ ）
A．酸雨主要是由空气中CO2的浓度增大引起的
B．酸雨能直接损伤农作物,破坏森林,加速桥梁的腐蚀
C．向煤中加入适量石灰石,在燃烧时SO2最终生成CaSO3,可减少酸雨
D．汽车排气管上装有“催化转化器”,使有毒的CO和NO反应生成N2和CO2,但不利于酸雨的防治
【答案】B
【解析】酸雨主要是由SO2、NO2等气体引起的,正常雨水由于溶解了CO2,其pH约为5.6,而SO2、NO2溶于雨水分别生成H2SO3(进一步氧化可生成H2SO4)和HNO3,使雨水pH<5.6,即为酸雨,故A错误;向煤中加入生石灰,CaO+SO2CaSO3,2CaSO3+O22CaSO4,故C错误;2CO+2NO2CO2+N2,防止发生NONO2HNO3,利于酸雨的防治,故D错误。
4．下列关于硫酸、硝酸的认识中，正确的是（ ）
A．浓硫酸和蔗糖的反应主要体现了浓硫酸的脱水性和氧化性
B．浓硝酸在光照下颜色变黄，是因为浓硝酸具有强氧化性
C．常温下，浓硝酸和浓硫酸均可以用铝罐贮存，是因为铝与它们不反应
D．铜分别与浓硝酸、稀硝酸反应生成NO2和NO，故稀硝酸的氧化性大于浓硝酸
【答案】A
【解析】A项，浓硫酸使蔗糖脱水炭化变黑，体现浓硫酸的脱水性，同时生成的C与浓硫酸发生氧化还原反应生成二氧化碳，体现浓硫酸的强氧化性，正确；B项，浓硝酸在光照下颜色变黄，是因为硝酸分解生成红棕色的二氧化氮气体溶于硝酸导致，错误；C项，常温下，浓硝酸和浓硫酸均可以用铝罐贮存，是因为铝与它们发生钝化，钝化属于化学变化，错误；D项，铜与浓硝酸剧烈反应、铜与稀硝酸反应不如浓硝酸剧烈，说明浓硝酸的得电子能力强于稀硝酸，浓硝酸的氧化性大于稀硝酸，氧化性的强弱与得电子数目多少、化合价降低幅度无关，错误。
5．下列有关氨和铵盐的叙述正确的是（ ）
A．NH3易液化，常用作制冷剂
B．NH4Cl中含有少量的I2可通过加热的方法除去
C．将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒相互靠近，有白烟产生
D．某气体通入紫色石蕊溶液后溶液变红，据此可推断该气体为NH3
【答案】A
【解析】液氨汽化时吸收大量的热导致周围环境温度降低，所以液氨常用作制冷剂，故A正确；加热氯化铵会分解为NH3和HCl，遇冷又生成NH4Cl，所以不能用加热的方法除去NH4Cl中的I2，故B错误；将蘸有浓氨水和挥发性酸(如盐酸和硝酸)的玻璃棒相互靠近，有白烟产生，而硫酸不是挥发性的酸，故C错误；氨通入紫色石蕊溶液后溶液应变蓝，而不是变红，故D错误。
6．化学反应均伴随着能量的变化，某化学反应过程能量变化如图所示，该化学反应可能是（ ）
A．NaOH＋HCl＝NaCl＋H2O
B．Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑
C．2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑
D．Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl＝BaCl2＋2NH3↑＋10H2O
【答案】D
【解析】由该化学反应过程的能量变化图可知，该反应为吸热反应，
A项，NaOH＋HCl＝NaCl＋H2O为酸碱中和反应，属于放热反应，不符合题意；B项，Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑为金属与酸的置换反应，属于放热反应，不符合题意；C项，2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑属于放热反应，不符合题意；D项，Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl＝BaCl2＋2NH3↑＋10H2O，属于吸热反应，符合题意。
7．反应4A(s)＋5B(g) 4C(g)＋6D(g)在10 L密闭容器中进行，半分钟后，D的物质的量增加了0.45 mol，则下列说法正确的是（ ）
A．半分钟时v(B)=0.0015 mol·L-1·s-1 B．半分钟内v(A)=0.0010 mol·L-1·s-1
C．半分钟内v(C)=0.0010 mol·L-1·s-1 D．半分钟内v(D)=0.045 mol·L-1·s-1
【答案】C
【解析】A．化学反应速率代表一段时间的平均速率，不是瞬时速率，即半分钟时v(B)是指瞬时速率，不能计算，A错误；
B．A物质是固体，浓度视为常数，不能用反应速率表示，B错误；
C．半分钟后，D的物质的量增加了0.45 mol，则半分钟内，由速率之比等于系数比，v(C)=v(D)=0.0010 mol·L-1·s-1，C正确；
D．半分钟后，D的物质的量增加了0.45 mol，则半分钟内，D错误；
故选：C。
8．如图所示装置中，观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细。由此判断下列M、N、P物质可以成立的是（ ）
A．M为Mg，N为Al，P为NaOH溶液
B．M为Cu，N为Fe，P为稀盐酸
C．M为Zn，N为C(石墨)，P为CuSO4溶液
D．M为Ag，N为Zn，P为AgNO3溶液
【答案】D
【解析】该装置没有外接电源，是原电池；M棒变粗，N棒变细，说明N极失电子作负极，M极得电子作正极；M棒变粗，所以溶液中的金属阳离子析出生成金属单质，电解质溶液中的阳离子为金属阳离子。
A项，N极铝是负极，M极是氢离子放电生成氢气，所以M极质量不变，错误；B项，N极铁是负极，M极是氢离子放电生成氢气，所以M极质量不变，错误；C项，M极(Zn)易失电子作负极，变细，N极(石墨)上析出Cu而变粗，错误；D项，N极材料Zn比M极Ag活泼，且M极Ag上有银析出，所以质量增加，M电极变粗，正确。
9．用下图所示的实验装置分别进行镁条与X(25 mL 0.2 mol/L盐酸)和镁条与Y(50 mL 0.1 mol/L盐酸)的实验，每隔半分钟分别测定反应放出气体的体积。下列选项中正确表示实验X及Y的结果的是（ ）
A．B．C． D．
【答案】A
【解析】由于X条件下的盐酸浓度比Y条件下的浓度大，故与镁反应时X的反应速率大于Y的，用时X比Y的更短，而X中含有的HCl的物质的量25 mL× 0.2 mol/L×10-3L/mL=5×10-3mol与Y中所含的HCl的物质的量50 mL× 0.1 mol/L×10-3L/mL=5×10-3mol，二者相同，故最终生成的H2的量相等，故上述图象中，A图符合题意，故答案为：A。
10．用下列两种途径制取，某些反应条件和产物已省略，下列有关说法不正确的是（ ）
途径①：
途径②：
A．途径①的反应中体现了浓的强氧化性和酸性
B．途径②的第二步反应是可逆反应
C．由途径①和②分别制取，理论上各消耗时，均转移电子
D．途径②与途径①相比，更能体现“绿色化学”的理念，因为途径②比途径①产生的污染少
【答案】A
【解析】A．途径①中，硫元素化合价由0升高到+6，硫作还原剂，则硝酸表现现出强氧化性，但没有表现出酸性，A项错误；
B．途径②的第二步反应是二氧化硫与氧气在高温催化剂条件下反应生成三氧化硫，该反应为可逆反应，B项正确；
C．由途径①和②分别制取，硫元素化合价的变化相同，故理论上各消耗时，均转移电子，C项正确；
D．途径①制取硫酸时会产生氮的氧化物，污染空气，而途径②各步反应的原子利用率理论上均能达到100%，故更能体现“绿色化学”的理念，D项正确；
故选：A。
11．下图是氮元素的转化示意图：
下列说法错误的是（ ）
A．反应①是自然界中的氮的固定
B．反应②的现象是气体由无色变红棕色
C．反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比是1∶2
D．X的浓溶液与铁不能发生反应
【答案】D
【解析】A项，反应①是氮气和氧气在放电条件下生成NO，属于自然界中的氮的固定，正确；B项，NO是无色气体、NO2是红棕色气体，反应②的现象是气体由无色变红棕色，正确；C项，反应③的方程式为H2O＋3NO2＝2HNO3＋NO，NO2中N元素化合价由＋4升高为＋5、由＋4降低为＋2，NO2既是氧化剂又是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比是1∶2，正确；D项，H2O＋3NO2＝2HNO3＋NO，X是硝酸，常温下铁在浓硝酸发生钝化，钝化是化学变化，加热时浓硝酸与铁也能直接发生反应，错误。
12．化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法错误的是（ ）
A．图甲：SO42－向电极方向移动，Cu电极附近溶液中H＋浓度增大
B．图乙：正极的电极反应式为Ag2O＋2e－＋H2O＝2Ag＋2OH－
C．图丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄
D．图丁：电池放电过程中，硫酸浓度不断减小
【答案】A
【解析】A项，图甲为Zn、Cu、H2SO4溶液构成的原电池，锌为负极，铜为正极，溶液中的阴离子向负极移动，故SO42－向Zn电极方向移动，H＋在Cu电极上氢离子得到电子生成氢气，Cu电极附近溶液中H＋浓度减小，错误；B项，锌为负极，电解质溶液为碱性溶液，所以正极的电极反应式为Ag2O＋2e－＋H2O＝2Ag＋2OH－，正确；C项，锌筒作负极，失电子，发生氧化反应，电极反应式为Zn－2e－＝Zn2＋，锌溶解，锌筒会变薄，正确；D项，电池放电过程中，电池总反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4＝2PbSO4＋2H2O，消耗硫酸，硫酸浓度不断减小，正确。
13．有甲、乙、丙、丁四种金属，将甲乙用导线相连放入稀硫酸中可以看到甲慢慢溶解，而乙表面上有气泡逸出，把丁放到甲的硫酸盐溶液中，丁的表面覆盖一层甲的单质，丙能和水反应放出氢气，甲能和稀盐酸反应放出氢气，已知四种金属中有一种是铜，则铜是（ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
【答案】B
【解析】甲、乙用导线相连放入稀H2SO4中，甲慢慢溶解，乙表面上有气泡逸出，则甲为原电池负极，活泼性：甲>乙；
把丁放到甲的硫酸盐溶液中，丁的表面覆盖一层甲的单质，说明活泼性：丁>甲；
甲放入稀盐酸中会产生H2，则甲排在氢的前面，丙能和水反应放出氢气，则活泼性：丙>甲>H；
可得活泼顺序为：丁>丙>甲>乙，由甲>H，说明只有乙才可能排在H后，故金属铜是乙，故选：B。
14．对于以下反应：A(s)＋3B(g)2C(g)＋D(g)，在一定温度、压强下，在一体积可变的容器中，当下列物理量不再发生变化时就可确定反应一定达到平衡状态的是（ ）
A．容器的体积不再发生变化
B．B的生成速率和D的反应速率之比为3∶1
C．混合气体的密度不随时间变化
D．B、C、D的分子个数之比为3∶2∶1
【答案】C
【解析】A项，A为固体，反应前后气体的化学计量数之和相等，无论是否达到平衡状态，气体体积不变，所以不能根据容器体积是否发生变化来判断是否达到平衡状态，错误；B项，无论反应是否达到平衡状态，B的生成速率和D的反应速率始终为3∶1，所以不能说明正逆反应速率相等，错误；C项，密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中容积不变，气体的质量可变，所以混合气体的密度不随时间变化能证明该反应达到平衡状态，正确；D项，平衡时浓度不再发生变化，但物质之间的浓度不一定相等或满足某种关系，平衡时的浓度取决于起始物质的配料比以及转化的程度，不能用以判断是否达到平衡状态，错误。
15．“龙芯一号”的问世填补了我国电脑芯片制造史上的一项空白。用硝酸与氢氟酸的混合液作制作芯片的刻蚀液，发生的反应为Si＋4HNO3＋6HF＝H2SiF6＋4NO2↑＋4H2O。下列有关叙述正确的是（ ）
A．电脑芯片的主要成分为SiO2，SiO2具有良好的光学性能
B．实验室中，可用玻璃仪器密封保存氢氟酸
C．在该反应中，Si作还原剂，被氧化为H2SiF6
D．该反应转移0.1 mol电子时，生成2.24 L NO2
【答案】C
【解析】A项，电脑芯片的主要成分为硅，不是二氧化硅，错误；B项，氢氟酸能与玻璃中的二氧化硅反应，所以不能用玻璃仪器密封保存氢氟酸，错误；C项，由方程式可知，反应中硅元素的化合价升高被氧化，硅为反应的还原剂，被氧化为硅氟酸，正确；D项，缺标准状况下，无法计算反应转移0.1 mol电子时，生成二氧化氮的体积，错误。
16．硝酸与金属反应后所得还原产物与硝酸的浓度和金属的活泼性有关。10 mL 0.5 mol·L－1 HNO3与0.048 g Mg恰好完全反应。若氮元素只被还原到一种价态，下列说法错误的是（ ）
A．HNO3作还原剂
B．HNO3浓度越低，N元素还原价态越低
C．反应中转移电子数为0.004 mol
D．还原产物可能为NH4NO3
【答案】A
【解析】HNO3与金属反应时，表现酸性和强氧化性，故A错误；HNO3浓度越高，氧化性越强，氧化同种金属时，N元素被还原的价态就越高，故B正确；HNO3与Mg反应，还原剂只有Mg，Mg的化合价由0→＋2,0.048 g Mg的物质的量为0.002 mol，根据得失电子守恒，反应中转移电子为0.004 mol，故C正确；硝酸的物质的量为0.01 L×0.5 mol·L－1＝0.005 mol，生成0.002 mol Mg(NO3)2，根据N原子守恒，可能生成0.0005 mol NH4NO3，若生成0.0005 mol NH4NO3转移电子为0.004 mol，符合得失电子守恒，故D正确。
17．凭借清洁、储量大、能量转换率高、运行稳定等优势，氢能被现代工业视为最理想、潜力最大的新能源。2020年上海进博会展览中，诸多氢能源汽车纷纷亮相。氢燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏。某种氢燃料电池的内部结构如图，下列说法正确的是（ ）
A．电池每消耗 11.2 L氢气，电路中通过的电子数目为NA
B．a处通入的是氧气
C．右侧电极发生的反应为：O2＋4e－＋4H＋＝2H2O
D．右侧电极为电池的负极
【答案】C
【解析】由H＋移动方向可知，电池左端是负极，通入的是氢气；右端是正极，通入的是氧气。
A项，选项没有说明是否为标况，无法计算电池每消耗11.2 L氢气的量，不能确定电路中通过的电子数目，错误；B项，由H＋移动方向可知，电池左端是负极，通入的是氢气，错误；C项，由H＋移动方向可知，电池的右端是正极，通入的是氧气，电极方程式为：O2＋4e－＋4H＋＝2H2O，正确；D项，由分析可知，右侧电极为电池的正极，错误。
18．一定温度下，在2 L恒容密闭容器中投入一定量A、B，发生反应：3A(g)＋bB(g)cC(g)，12 s时生成0.8 mol C，A、B物质的量变化如下图。下列说法错误的是（ ）
A．b＝1，c＝2
B．平衡时向容器中充入Ne，反应速率不变
C．平衡时气体总压强是起始的
D．若混合气体密度不变时，该反应达平衡状态
【答案】D
【解析】A项，12 s时，反应达到平衡状态，生成0.8 mol C，由图可知，A、B分别消耗的物质的量为(1.6－0.4) mol＝1.2 mol，(1.0－0.6) mol＝0.4 mol，由物质的转化量之比等于化学计量数之比，可得A、B、C的化学计量数之比为：1.2∶0.4∶0.8＝3∶1∶2，故b＝1，c＝2，正确；B项，容器容积不变，平衡时向容器中充入Ne，各物质的浓度不变，则反应速率不变，正确；C项，起始总物质的量为1.6 mol＋1.0 mol＝2.6 mol，由A项知，平衡时，混合气体总物质的量为0.4＋0.6＋0.8＝1.8 mol，根据压强比等于物质的量之比可得，＝＝，则平衡时气体总压强是起始的，正确；D项，容器的容积不变，反应前后混合气体的总质量不变，则混合气体的密度始终不变，故若混合气体密度不变时，不能判断该反应达平衡状态，错误。
第II卷（非选择题 共46分）
二、非选择题：本题共5个小题，共46分。
19．（10分）某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的是NO气体，设计了如下实验。实验装置如图所示：
（1）装置A中生成CO2的作用是___________，证明该实验目的达到的现象是___________。
（2）观察到（1）中的现象后，关闭K，将装置B中铜丝插入稀硝酸，并微热之，观察到装置B中的现象是___________；B中反应的离子方程式是___________。
（3）装置E和F的作用是___________；为实现此目的，需推动注射器，将F中空气通入E中，可观察到的现象是___________。
（4）D装置的作用是___________(答两点)。
【答案】（1）利用生成的CO2将整套装置内的空气赶尽，以排除对Cu与稀HNO3反应生成的气体产物观察的干扰（1分） C中产生白色沉淀（1分）
（2）铜丝上产生气泡，稀硝酸液面上气体仍为无色，溶液变为淡蓝色（2分）
3Cu＋8H＋＋2NO=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O（2分）
（3）验证NO的生成（1分） 无色气体变为红棕色（1分）
（4）吸收一氧化氮排出的二氧化碳和反应生成的氮氧化物，防止氮氧化物污染空气（2分）
【解析】由实验装置图可知，装置A中稀硝酸与碳酸钙反应生成的二氧化碳气体赶净装置中的空气，避免对一氧化氮气体检验产生干扰；装置B中铜与硝酸的反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，装置E中收集到无色气体一氧化氮，将F中的空气充入E中可检验一氧化氮的生成；装置C可检验装置中空气是否排尽；装置D为尾气处理装置，用于吸收装置中的二氧化碳和反应生成氮的氧化物，防止污染空气。
（1）因烧瓶中有空气，反应生成的一氧化氮能与空气中的氧气反应生成二氧化氮，干扰一氧化氮的检验，利用A装置中稀硝酸与碳酸钙反应生成的二氧化碳气体赶净装置中的空气，避免对一氧化氮气体检验产生干扰；当C中澄清石灰水变浑浊时，说明装置中的空气已经排尽；
（2）关闭K，将装置B中铜丝插入稀硝酸，并微热之，铜与硝酸的反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，实验时可观察到铜丝上产生气泡，稀硝酸液面上气体仍为无色，溶液变为淡蓝色；
（3）将F中的空气推入E中，一氧化氮与空气中的氧气反应生成红棕色的二氧化氮，当E中无色气体变为红棕色，可以验证一氧化氮的生成；
（4）装置D中的氢氧化钠溶液可以吸收一氧化氮排出的二氧化碳，也能吸收反应生成的氮氧化物，防止氮氧化物污染空气。
20．（7分）在化工生产中，硫资源应用广泛，利用含硫物质之间的转化有利于实现硫资源的综合利用。下图为硫及其化合物的“价一类”二维图。
回答以下问题。
（1）单斜硫和正交硫两种单质叫作硫元素的_______。
（2）Y和H2S发生反应的化学方程式为_______。写出Cu和Z的浓溶液发生反应的化学方程式_______。
（3）工业上处理废气时，通过步骤Ⅰ和步骤Ⅱ将Y转化为CaSO4再利用。
①实现步骤Ⅰ的转化所加试剂的物质类别为_______(写出一种即可)。
②实现步骤Ⅱ的转化可选择_______试剂（填标号），选择的依据为_______。
a．O2 b．KI c．H2O2 d．Na2S
【答案】（1）同素异形体（1分）
（2）SO2+2H2S=3S+2H2O Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O（2分）
（3）①碱、碱性氧化物、盐(写出一种即可) （1分）
②ac（1分） CaSO3转化为CaSO4硫元素化合价升高被氧化，需加入氧化剂（1分）
【解析】根据硫及其化合物的“价一类”二维图可知X是S单质，Y是SO2，Z是H2SO4。
（1）单斜硫和正交硫是硫元素的两种不同性质的单质，二者互为同素异形体；
（2）Y是SO2，SO2具有还原性，H2S具有还原性，二者会发生氧化还原反应产生S单质及H2O，该反应的化学方程式为：SO2+2H2S=3S+2H2O；
Z是H2SO4，浓硫酸与Cu在加热条件下会发生氧化还原反应产生CuSO4、SO2、H2O，该反应的化学方程式为：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O；
（3）①根据图示可知：步骤Ⅰ可以是SO2被Ca(OH)2溶液吸收反应产生CaSO3沉淀和H2O，Ca(OH)2属于碱；SO2也可以与CaO反应产生CaSO3，CaO属于碱性氧化物；SO2可以与CaO反应产生CaSO3，CaO属于碱性氧化物；
②根据图示可知：步骤Ⅱ是CaSO3转化为CaSO4，在该转化过程中S元素化合价升高，失去电子被氧化，因此在转化过程中需要加入氧化剂。a．CaSO3与O2反应产生CaSO4，a符合题意；b．KI具有还原性，不能使CaSO3转化为CaSO4，b不符合题意；c．CaSO3具有还原性，H2O2具有强氧化性，可以使CaSO3与H2O2反应产生CaSO4、H2O，c符合题意；d．CaSO3、Na2S都具有还原性，二者不能反应产生CaSO4，d不符合题意；故合理选项是ac；选择的依据为CaSO3转化为CaSO4硫元素化合价升高被氧化，需加入氧化剂，加入的物质应该具有强氧化性，可以将CaSO3氧化为CaSO4。
21．（9分）能源是现代文明的原动力，化学电池在生产生活中有着广泛的应用。
（1）根据构成原电池的本质判断，下列反应可以设计成原电池的是________（填标号）。
A．C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g)
B．NaOH(aq)＋HCl(aq)＝NaCl(aq)＋H2O(l)
C．2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g)
（2）为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如图所示两个实验。有关实验现象，下列说法正确的是___________（填标号）。
A．图I和图II的气泡均产生于锌棒表面
B．图II中产生气体的速率比图I快
C．图I中温度计的示数高于图II的示数
D．图I和图II中温度计的示数相等，且均高于室温
（3）图II中外电路中的电子是从_______(填“Zn”或“Cu”)电极经导线流向_______电极。若反应过程中有0.2 mol电子发生转移，则生成的氢气在标准状况下的体积为___________。若电池的总反应为2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋，则负极材料是______(填化学式)。
【答案】（1）C（2分） （2）BC（2分） （3）Zn（1分） Cu（1分） 2.24 L（2分） Cu（1分）
【解析】（1）原电池发生的是自发的氧化还原反应；A项，C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g)为氧化还原反应，但为吸热反应，不能设计为原电池，错误；B项，NaOH(aq)＋HCl(aq)＝NaCl(aq)＋H2O(l)是复分解反应，不是氧化还原反应，错误；C项，2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g)，该反应为氧化还原反应，且为放热反应，能设计为原电池，正确；故答案为C项。
（2）A项，图ⅠZn与稀硫酸反应，Zn表面产生气泡；图Ⅱ形成原电池，Cu作正极，电极反应为2H＋＋2e－＝H2↑，Cu表面产生气泡，错误；B项，图Ⅱ中形成原电池，产生气体的速率比图I快，正确；C项，图Ⅱ形成原电池，化学能主要转化为电能，散失热量少，故图Ⅰ中温度计的示数高于图Ⅱ的示数，正确；D项，图Ⅰ和图Ⅱ中发生反应均有热量产生，图Ⅰ产生热量更多，图Ⅰ中温度计的示数高于图Ⅱ的示数，且均高于室温，错误；答案选BC。
（3）图II中形成原电池，锌为负极铜为正极，外电路中的电子是从Zn电极经导线流向Cu电极。若反应过程中有0.2 mol电子发生转移，根据电极反应2H＋＋2e－＝H2↑，则生成的氢气在标准状况下的体积为×22.4 L·mol－1＝2.24 L；若电池的总反应为2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋，则负极材料是Cu。
22．（9分）回答下列问题：
I．下表中的数据是破坏1物质中的化学键所消耗的能量，回答下列问题
物质
键能/kJ 243 193 151 432 366 298 436
（1）下列氢化物中最稳定的是___________（填标号）。
A． B． C．
（2）按照反应，生成2 mol HI_________(填“吸收”或“放出”)的热量为_______ kJ。
II．某温度时，在一个2 L的密闭容器中， A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据填写下列空白：
（3）该反应的化学方程式为__________________；
（4）从开始至2min，A的平均反应速率为_____________；
（5）2min反应达平衡容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时___________(填“大”，“小”或“相等”，下同)，混合气体密度比起始时___________。
（6）在某一时刻采取下列措施能使该反应速率减小的是___________（填标号）。
A．加催化剂 B．降低温度
C．容积不变，充入A D．容积不变，从容器中分离出A
【答案】（1）A （1分）
（2）放出（1分） 9（1分）
（3）3AB + 3C（2分）
（4）0.6mol/(L·min) （1分）
（5）大（1分） 相等（1分）
（6）BD（1分）
【解析】（1）氢化物中，破坏1molHCl中的化学键消耗的能量最大，所以最稳定的是HCl，选A；
（2）生成2mol HI放出的热量为(298×2-436-151)kJ=9 kJ；
（3）根据图示，2min内A浓度减少1.2mol/L，A是反应物；C物质浓度增加1.2 mol/L、B物质浓度增加0.4 mol/L，B、C是生成物，物质的量浓度变化比等于系数比，该反应的化学方程式为3AB + 3C；
（4）从开始至2min，A的平均反应速率为=0.6mol/(L·min)；
（5）根据反应的化学方程式为3AB + 3C可知，气体总质量不变，气体总的物质的量减小，2min反应达平衡容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时大；容器体积不变，气体总质量不变，混合气体密度比起始时相等；
（6）A．催化剂能加快反应速率，A不符合；B．降低温度，反应速率减慢，B符合；C．容积不变，充入A，A的浓度增大，反应速率加快，C不符合；D．容积不变，从容器中分离出A，A的浓度减小，反应速率减慢，D符合；故选BD。
23．（11分）在人类生产、生活对能量的需求日益增长的今天，研究化学反应及其能量变化，合理利用常规能源和开发新能源具有十分重要的意义。能源是人类赖以生存和发展不可缺少的因素。请回答下列问题：
（1）一种蓄电池在充电和放电时发生的反应是NiO2＋Fe＋2H2OFe(OH)2＋Ni(OH)2。则该电池放电时发生还原反应的物质是_______（填标号）。
A．NiO2 B．Fe C．Fe(OH)2 D．Ni(OH)2
（2）科学家制造出了一种使用固体电解质的燃料电池，其效率很高，可用于航天航空。如图甲所示装置中，以稀土金属材料为惰性电极，在两极上分别通入CH4和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体，它在高温下能传导O2－。则c电极的名称为_______(填“正极”或“负极”)，d电极上的电极反应式为_____________________________。
（3）绿色电源“直接二甲醚(CH3OCH3)燃料电池”的工作原理如图乙所示。H＋的移动方向为由__________(填“A”或“B”，下同)电极到___________电极。写出B电极的电极反应式：_____________________________。
（4）高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较长时间保持稳定放电电压。高铁电池的总反应为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH。
①放电时，正极发生_______(填“氧化”或“还原”)反应。已知负极的电极反应式为Zn－2e－＋2OH－＝Zn(OH)2，则正极的电极反应式为_______________________________。
②放电时，_______(填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强。
【答案】（1）A（1分） （2）正极（1分） CH4＋4O2－－8e－＝CO2＋2H2O（2分）
（3）A B（共1分） O2＋4H＋＋4e－＝2H2O（2分）
（4）①还原（1分） FeO42－＋3e－＋4H2O＝Fe(OH)3＋5OH－（2分） ②正（1分）
【解析】（1）根据原电池在放电时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，再根据元素化合价变化，可判断该电池负极发生反应的物质为Fe，发生氧化反应，正极为NiO2，发生还原反应，故答案为A；（2）根据图示，电流由c经导线流向d，所以c是正极、d是负极；c电极氧气得电子生成氧离子，c电极反应式是O2＋4e－＝2O2－，d电极甲烷失电子生成二氧化碳和水，d电极反应式为CH4＋4O2－－8e－＝CO2＋2H2O；（3）通入氧气的电极B为正极，则电极A为负极，在原电池中阳离子由负极移向正极，故氢离子由A移向B；B电极为正极，氧气得电子生成水，故电极方程式为O2＋4H＋＋4e－＝2H2O；（4）①放电时，正极得电子，发生还原反应，放电时总反应为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O＝3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，负极反应式为Zn－2e－＋2OH－＝Zn(OH)2，将总反应式减去负极反应得正极反应式为FeO42－＋3e－＋4H2O＝Fe(OH)3＋5OH－；②放电时，正极反应式为FeO42－＋3e－＋4H2O＝Fe(OH)3＋5OH－，生成氢氧根离子，负极反应式为Zn－2e－＋2OH－＝Zn(OH)2，消耗氢氧根离子，因此放电时，正极附近溶液的碱性增强
