丰城九中2023-2024学年下学期高一期中考试化学试卷
考试时长：75分钟 试卷总分：100分
可能用到的相对原子质量：H：1 Li：7 C：12 N：14 O：16 Al：27 Cu：64 I：127
一、选择题(本题共14个小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)
1. 2024年春节，无人机编队飞行表演的电子烟花秀极具科技感与浪漫感。下列关于无人机说法错误的是
A. 使用的锂离子电池属于一次电池
B. 在表演电子烟花秀过程中，电能转化为光能和热能
C. 其主要承力部位使用了合金钢、铝合金等，合金钢和铝合金均能与盐酸反应
D. 使用了碳纤维增强树脂基复合材料，碳纤维属于无机非金属材料
2. 下列化学用语或图示不正确的是
A. Cl的原子结构示意图：
B. 氯化钠的化学式为NaCl
C. NaHCO3溶于水的电离方程式：NaHCO3 = Na+ +
D. 羟基的电子式：
3. 太空特殊环境对太空芯片有着极为苛刻的要求，太空芯片的材料有硅基芯片、GaN芯片、金刚石、石墨烯、AlN等。已知Ga与Al的性质相似，下列说法正确的是
A. 金刚石、石墨烯互为同位素
B. 上述物质涉及的元素均为短周期元素
C. 使用石英砂与焦炭制备粗硅时发生的反应为
D. Ga与NaOH溶液反应的化学方程式为
4. 下列关于原电池的叙述正确的是
A. 构成原电池的正极和负极的材料必须是两种不同的金属
B. 原电池是将热能转化为电能的装置
C. 在原电池中，电子流出的一极是负极
D. 原电池工作时，正极发生氧化反应
5. 用NA表示阿伏加德罗常数值，下列叙述中正确的是
A. 标准状况下，11.2 L乙醇(C2H5OH)中含原子数目为4.5NA
B. 足量Zn与一定量的浓硫酸反应产生22.4 L气体时，转移的电子数为2NA
C. 0.1molSO2与足量O2充分反应生成的SO3分子数目为0.1NA
D. Cu与浓硝酸反应生成 NO2和N2O4共23 g，则铜失去的电子数为0.5NA
6. 探究铜和浓硫酸的反应，下列装置或操作错误的是
A. 上下移动装置甲中的铜丝体现绿色化学的思想
B. 装置乙可用于收集SO2气体
C. 将试管中的液体倒入装置丙中稀释，观察颜色可确定CuSO4的生成
D. 利用装置丁将硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶，可析出CuSO4 5H2O
7. 化学实验是研究和学习物质及其变化的基本方法，是科学探究的一种重要途径。下列实验操作、现象及得出的结论均正确的是
选项 实验操作 实验现象 结论
A 向盛装某溶液的试管中加入NaOH溶液，加热，并将湿润的蓝色石蕊试纸靠近试管口 试纸未变红 该溶液中不存在
B 用洁净的玻璃棒蘸取某溶液，在酒精灯外焰上灼烧 火焰呈黄色 该溶液中一定存在
C 将稀硫酸滴入碳酸氢钠溶液中 产生无色无味的气体 非金属性：C＜S
D 将质量、大小相同的铁片分别加入浓硝酸和稀硝酸中 稀硝酸中的铁片溶解并产生气泡，浓硝酸中的铁片无明显现象 氧化性：稀硝酸＞浓硝酸
A. A B. B C. C D. D
8. 对于反应C(s)+O2(g) =CO2(g) △H<0，下列措施可使反应速率增大的是
A. 恒温恒容时通入稀有气体 B. 恒温恒压下通入N2
C. 增加碳的量 D. 升高温度
9. 下列说法正确的是
A. 化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1，是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1
B. 由v= 计算平均速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值
C. 同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，数值越大，表示化学反应速率越快
D. 在2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)反应中，t1、t2时刻，SO3(g)浓度分别是c1、c2，则t1～t2时间内，生成SO2(g)的平均速率为v=
10. 由X、Y转化为M的反应历程如图所示，下列说法正确的是
A. ①→②的总过程吸热 B. M是
C. 反应过程中形成C-H键 D. 催化剂使降低
11. 向恒温恒容的密闭容器中充入和，发生反应：，下列示意图正确且能说明时刻反应已达到平衡状态的是
A. B.
C. D.
12. 根据不同聚集态的碘单质与氢气反应的能量变化，下列判断正确的是
(i) I2(？)+H2(g)2HI(g) (该反应完全发生，放热9.48kJ)
(ii) I2(？)+H2(g)2HI(g) (该反应完全发生，吸收26.48kJ)
A. 反应(i)中的I2为固态，反应(ii)中的I2为气态
B. 1 mol固态碘升华时将吸收17.00 kJ热量
C. 反应(ii)的反应物总能量比反应(i)的反应物总能量低
D. 254 g I2(g)中与2gH2(g)充分反应放热9.48 kJ
13. NaBH4-H2O2燃料电池有望成为低温环境下工作的便携式燃料电池，其工作原理如图所示。下列有关NaBH4-H2O2燃料电池的说法正确的是
A. 电池工作时，电能主要转化为化学能
B. a电极上的反应为：
C. 放电过程中电极b区的溶液c(OH-)下降
D. 放电过程中阳离子由b极区向a极区移动
14. 向10.95g铜铝混合物（除铜、铝外无其他物质）中加入2稀硝酸，充分反应后固体完全溶解，收集到V L（已换算成标准状况下的体积）NO气体（无其他气体生成），继续向反应后的混合溶液中滴加NaOH溶液至过量，经过滤﹑洗涤、干燥，得到14.7g固体。下列说法正确的是
A. V约为3.36
B. 混合物中铜与铝的物质的量之比为2∶1
C. 至少需要400mL稀硝酸
D. 滴加NaOH溶液过程中，固体质量最大为18.2g
二、非选择题(4小题，除特别说明外，每空2分，共58分)
15. 研究硫及其化合物的应用价值对于社会发展意义重大。请回答以下问题。
（1）下图为硫酸铜的制备和转化关系(反应条件略去)：
①“曾青得铁则化为铜”体现了我国古代湿法炼铜的原理，其中的反应有：Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu，由此可知铁比铜的金属活动性____(选填写“强”或“弱”)；
②为验证铜和浓硫酸反应生成的气体，将气体通入品红溶液，观察到的现象是_______。
③由上图可知，制备硫酸铜可以用途径甲(反应Ⅰ)或途径乙(反应Ⅱ+Ⅲ)，从环保角度考虑，应选择途径______(选填“甲”或“乙”)，理由是_______。
（2）用下图所示装置制备纯净的SO2(同时生成一种正盐)，请写出发生装置中反应的化学方程式为______，装置的连接顺序为： a → _____→ e ( 按气流方向，用小写字母表示 )，碱石灰的主要作用为______。
16. I．小明在了解了电池的发现历史和自己所学的电化学知识后，萌生了自己动手做一个电池的想法，于是他邀请你和他一起进行了下面的探索。
（1）正确的科学知识是能顺利进行实验的前提，为了确保你们实验的顺利进行，先来看看你对原电池的知识是否了解清楚了。下列化学反应可以设计成原电池的是_______。
A. CaO+H2O=Ca(OH)2 B. NaOH+HCl=NaCl+H2O
C. CaCO3CaO +CO2 D. Fe+CuCl2=FeCl2+Cu
（2）了解了原电池的原理之后，需要来挑选自己制作原电池的材料，下面是你们收集到的一些用品，请挑选出可以用来制作原电池的用品填到相应的位置(导线、烧杯、电流表等仪器已有)。
铜片、锌片、塑料片、纸片、酒精、食醋、水、柠檬。
负极材料：________；电解质溶液：_______。
（3）正确选取了实验材料后，你们开始动手组装原电池，组装成的电池如下图所示，为了向其他同学介绍这款电池，需要对这款电池的原理做一个分析，下列说法正确的是______。
A. 铁环作负极，发生还原反应 B. 电池工作时，电子从铁环经 LED 灯流向铜线
C. 电池工作时，铁环变细铜线变粗 D. 电池工作结束后柠檬的酸性变强
Ⅱ．为减少汽车尾气的污染，在新技术的支撑下新能源汽车发展迅速。肼一空气燃料电池是一种碱性电池，无污染，能量高，有广泛的应用前景，其工作原理如图所示。
（4）①该燃料电池中正极发生反应式为_____。
②电池工作时，b极区域碱性_____(填“增强”或“减弱”或“不变”)。
③当电池放电转移2mol电子时，至少消耗燃料肼_____g。
17. 某化学学习小组设计实验制取氨气并探究氨气的有关性质：
（1）已知NH3难溶于有机溶剂CCl4，该小组成员设计实验制备氨气并探究氨气的还原性及产物，提供实验装置如图：
①装置C中发生反应的化学方程式为______
②根据上述提供的装置正确的连接顺序为______ (用各接口序号表示)
③该装置在设计上有一定的缺陷，你对该装置的改进措施是___________。
（2）利用改进后的装置进行实验，观察到CuO全部变为红色物质，无水CuSO4变蓝，同时生成一种无污染的气体。请写出NH3与CuO反应的化学方程式______
（3）有同学认为：NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu2O。请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O___________。(已知：Cu2O+2H+=Cu+Cu2+ +H2O)
（4）按下图装置进行NH3性质实验。
①先打开旋塞1，现象是___________，稳定后，关闭旋塞1。
②再打开旋塞2，B瓶中的现象是___________ 。
18. “液态阳光”，即“清洁甲醇”，指生产过程中碳排放量极低或为零时制得的甲醇。CO2加氢的实际化学过程包括下面三个主要的平衡反应：
反应1：
反应2：
反应3：
（1）已知反应3的反应体系能量变化如图所示，下列说法正确的是______(填标号)。
A. 该反应涉及极性键和非极性键断裂和形成
B. 若反应生成的为液态，则放出的能量大于90.77kJ
C. 1mol CO(g)和2mol (g)的总键能低于1mol (g)的总键能
D. 1mol CO(g)和2mol (g)在容器中充分反应，放出的能量为90.77kJ
（2）恒容绝热密闭容器中进行反应2，下列说法表明反应达到了平衡的是____(填标号)。
A. 体系压强不再发生变化 B. 的转化率不再变化
C. 混合气体的密度不再发生变化 D. 每断裂n mol的H—H键时，形成2n mol H—O键
（3）相关化学键的键能(常温常压下，断裂或形成1mol化学键需要吸收或放出的能量)数据如表所示：
化学键 C=O() H—H C—H C—O H—O
键能E/() 803 436 414 326 464
反应1中，每生成1mol CH3OH(g)，会_____(填“吸收”或“放出”)___kJ能量。
（4）一定条件下，向2L恒温密闭容器中加入1mol CO2 和3mol H2发生反应1，测得和的物质的量随时间的变化情况如下表：
时间
0 0.50 a 0.75 0.75
1 0.50 0.35 0.25 0.25
①a=_____ ，内，_____。
②12 min末时，混合气体中CH3OH的物质的量分数为_______。已知：B的物质的量分数。
③第3 min时____第9 min时(填“>”、“<”或“=”)。丰城九中2023-2024学年下学期高一期中考试化学试卷
考试时长：75分钟 试卷总分：100分
可能用到的相对原子质量：H：1 Li：7 C：12 N：14 O：16 Al：27 Cu：64 I：127
一、选择题(本题共14个小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)
1. 2024年春节，无人机编队飞行表演的电子烟花秀极具科技感与浪漫感。下列关于无人机说法错误的是
A. 使用的锂离子电池属于一次电池
B. 在表演电子烟花秀的过程中，电能转化为光能和热能
C. 其主要承力部位使用了合金钢、铝合金等，合金钢和铝合金均能与盐酸反应
D. 使用了碳纤维增强树脂基复合材料，碳纤维属于无机非金属材料
【答案】A
【解析】
【详解】A．锂离子电池属于二次电池，A错误；
B．在表演电子烟花秀的过程中，将电能转化为光能和热能，B正确；
C．合金钢和铝合金均能与盐酸反应，同时还产生H2，C正确；
D．碳纤维属于新型无机非金属材料，D正确；
故选A。
2. 下列化学用语或图示不正确的是
A. Cl的原子结构示意图：
B. 氯化钠的化学式为NaCl
C. NaHCO3溶于水的电离方程式：NaHCO3 = Na+ +
D. 羟基的电子式：
【答案】D
【解析】
【详解】A．Cl为17号元素，则Cl的原子结构示意图为：，A正确；
B．NaCl为离子晶体，钠离子和氯离子个数比为1:1，故氯化钠的化学式为NaCl，B正确；
C．NaHCO3为弱酸的酸式盐，故NaHCO3溶于水的电离方程式为：NaHCO3 = Na+ +，C正确；
D．羟基不带电，故羟基的电子式为：，D错误；
故答案为：D。
3. 太空特殊环境对太空芯片有着极为苛刻要求，太空芯片的材料有硅基芯片、GaN芯片、金刚石、石墨烯、AlN等。已知Ga与Al的性质相似，下列说法正确的是
A. 金刚石、石墨烯互为同位素
B. 上述物质涉及的元素均为短周期元素
C. 使用石英砂与焦炭制备粗硅时发生的反应为
D. Ga与NaOH溶液反应的化学方程式为
【答案】D
【解析】
【详解】A．金刚石、石墨烯互为同素异形体，A错误；
B．Ga不是短周期元素，B错误；
C．使用石英砂与焦炭制备粗硅时发生的反应为：，C错误；
D．Ga与Al的性质相似，所以Ga与NaOH溶液反应的化学方程式为：，D正确；
故选D。
4. 下列关于原电池的叙述正确的是
A. 构成原电池的正极和负极的材料必须是两种不同的金属
B. 原电池是将热能转化为电能的装置
C. 在原电池中，电子流出的一极是负极
D. 原电池工作时，正极发生氧化反应
【答案】C
【解析】
【详解】A．原电池的两极可能是由导电的非金属材料组成，如氢氧燃料电池中用石墨做电极材料，或者一种金属和一种导电的非金属，A错误；
B．原电池是向外提供电能的装置，是将化学能转变为电能的装置，B错误；
C．原电池放电时，电子由负极流向正极，电子流出的一极是负极，C正确；
D．原电池中，负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应，D错误；
故答案为：C。
5. 用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是
A. 标准状况下，11.2 L乙醇(C2H5OH)中含原子数目为4.5NA
B. 足量Zn与一定量的浓硫酸反应产生22.4 L气体时，转移的电子数为2NA
C. 0.1molSO2与足量O2充分反应生成的SO3分子数目为0.1NA
D. Cu与浓硝酸反应生成 NO2和N2O4共23 g，则铜失去的电子数为0.5NA
【答案】D
【解析】
【详解】A．标准状况下乙醇为液态，故无法计算11.2 L乙醇(C2H5OH)中含原子数目，A错误；
B．足量Zn与一定量的浓硫酸反应有：Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O、Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑，由于题干未告知气体所处的状态，故无法计算产生22.4 L气体时，转移的电子数，B错误；
C．已知SO2和O2的反应是一个可逆反应，故0.1molSO2与足量O2充分反应生成的SO3分子数目小于0.1NA，C错误；
D．NO2和N2O4的最简式均为NO2，且其中N的化合价均为+4价，故Cu与浓硝酸反应生成 NO2和N2O4共23 g，则铜失去的电子数为=0.5NA，D正确；
故答案为：D。
6. 探究铜和浓硫酸的反应，下列装置或操作错误的是
A. 上下移动装置甲中的铜丝体现绿色化学的思想
B. 装置乙可用于收集SO2气体
C. 将试管中的液体倒入装置丙中稀释，观察颜色可确定CuSO4的生成
D. 利用装置丁将硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶，可析出CuSO4 5H2O
【答案】B
【解析】
【详解】A．当需要制取SO2时，向下移动装置甲中的铜丝，当需要停止实验时，向上移动装置甲中的铜丝，让铜丝与浓硫酸脱离接触，从而使反应停止，可防止SO2的继续生成，防止造成大气污染，体现绿色化学的思想，A正确；
B．SO2的密度比空气大，装置乙用于收集SO2气体时，应使用向上排空气法，集气瓶内导管应左长右短，B错误；
C．试管内液体中含有浓硫酸，应将试管中的液体倒入装置丙中稀释，并用玻璃棒搅拌，硫酸铜溶液为蓝色，通过观察颜色可确定CuSO4的生成，C正确；
D．制取硫酸铜晶体(CuSO4 5H2O)时，可利用装置丁将硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶，D正确；
故选B。
7. 化学实验是研究和学习物质及其变化的基本方法，是科学探究的一种重要途径。下列实验操作、现象及得出的结论均正确的是
选项 实验操作 实验现象 结论
A 向盛装某溶液的试管中加入NaOH溶液，加热，并将湿润的蓝色石蕊试纸靠近试管口 试纸未变红 该溶液中不存在
B 用洁净的玻璃棒蘸取某溶液，在酒精灯外焰上灼烧 火焰呈黄色 该溶液中一定存在
C 将稀硫酸滴入碳酸氢钠溶液中 产生无色无味的气体 非金属性：C＜S
D 将质量、大小相同的铁片分别加入浓硝酸和稀硝酸中 稀硝酸中的铁片溶解并产生气泡，浓硝酸中的铁片无明显现象 氧化性：稀硝酸＞浓硝酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．向某溶液中加入浓NaOH溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，该气体为氨气，说明原溶液中含有铵根，A错误；
B．玻璃中含有钠元素，会影响实验，应该选择光亮的铂丝或者铁丝来作焰色试验，B错误；
C．将稀硫酸滴入碳酸氢钠溶液中，产生无色无味的气体，说明硫酸酸性强于碳酸，最高价含氧酸酸性越强，非金属性越强，则非金属性：C＜S，C正确；
D．浓硝酸具有强氧化性，常温下铁与浓硝酸发生钝化反应，将质量、大小相同的铁片分别加入浓硝酸和稀硝酸中，不能得到氧化性的强弱，D错误；
故选C。
8. 对于反应C(s)+O2(g) =CO2(g) △H<0，下列措施可使反应速率增大的是
A. 恒温恒容时通入稀有气体 B. 恒温恒压下通入N2
C. 增加碳的量 D. 升高温度
【答案】D
【解析】
【详解】A．恒温恒容时通入稀有气体，参加反应的气体的浓度不变，反应速率不变，A不选；
B．恒温恒压下通入N2，体积增大，参加反应的气体的浓度减小，反应速率减小，B不选；
C． C 是固体，增加 C 的量，不影响反应速率，C不选；
D．升高温度，反应速率增大，D选；
故选D。
9. 下列说法正确的是
A. 化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1，是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1
B. 由v= 计算平均速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值
C. 同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，数值越大，表示化学反应速率越快
D. 在2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)反应中，t1、t2时刻，SO3(g)浓度分别是c1、c2，则t1～t2时间内，生成SO2(g)平均速率为v=
【答案】D
【解析】
【详解】A．化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1，是指在1 s 的时间内某物质的浓度变化了0.8 mol·L-1，故A错误；
B．化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示，都是正值，故B错误；
C．同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率之比等于方程式的化学计量数之比，数值可能不同，但意义是相同的，表示的都是这个化学反应在这一段时间内的平均速率，故C错误；
D．同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率之比等于方程式的化学计量数之比，所以在2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)反应中，t1、t2时刻，SO3(g)浓度分别是c1、c2，则t1～t2时间内，消耗SO3的平均速率等于生成SO2(g)的平均速率：v=；
故选D。
10. 由X、Y转化为M的反应历程如图所示，下列说法正确的是
A. ①→②的总过程吸热 B. M是
C. 反应过程中形成C-H键 D. 催化剂使降低
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图可知，②能量低于①能量，则①→②过程有热量放出，故A错误；
B．由图可知，M为乙酸，故B正确；
C．由图可知，反应过程中有C-C键、O-H键生成，无C-H键形成，故C错误；
D．催化剂加快反应速率，降低反应的活化能，不改变反应的焓变，故D错误；
答案选B。
11. 向恒温恒容的密闭容器中充入和，发生反应：，下列示意图正确且能说明时刻反应已达到平衡状态的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．反应：SO2Cl2（g）+SCl2（g） 2SOCl2（g）是反应前后气体分子数不变的反应，故恒温恒容的密闭容器中压强一直不变，故A错误；
B．恒温恒容的密闭容器中气体的密度一直不变，不是变量，故不能判断t1时刻是否达平衡状态，故B错误；
C．t1时刻后SOCl2，SCl2的物质的量发生变化，t1时刻未到达平衡状态，故C错误；
D．该图表示t1时刻逆反应速率不变，故反应达到平衡状态，故D正确；
故选：D。
12. 根据不同聚集态的碘单质与氢气反应的能量变化，下列判断正确的是
(i) I2(？)+H2(g)2HI(g) (该反应完全发生，放热9.48kJ)
(ii) I2(？)+H2(g)2HI(g) (该反应完全发生，吸收26.48kJ)
A. 反应(i)中的I2为固态，反应(ii)中的I2为气态
B. 1 mol固态碘升华时将吸收17.00 kJ热量
C. 反应(ii)的反应物总能量比反应(i)的反应物总能量低
D. 254 g I2(g)中与2gH2(g)充分反应放热9.48 kJ
【答案】C
【解析】
【详解】A．反应(i)放热，反应(ii)吸热，所以反应(i)中碘的能量高，则反应(i)中碘为气态，(ii)中碘为固态，A错误；
B．根据盖斯定律，(ii)- (i)即，则1mol固态碘升华时将吸热35.96kJ，B错误；
C．反应(i)放热，反应(ii)吸热，反应(i) (ii)的产物都是气态HI，所以反应(ii)的反应物总能量比反应(i)的反应物总能量低，C正确；
D． I2(g)+H2(g)2HI(g) ，由于该反应为可逆反应，故254 g I2(g)与2gH2(g)反应不完全，放热小于9.48 kJ，D错误；
所以答案选C。
13. NaBH4-H2O2燃料电池有望成为低温环境下工作的便携式燃料电池，其工作原理如图所示。下列有关NaBH4-H2O2燃料电池的说法正确的是
A. 电池工作时，电能主要转化为化学能
B. a电极上的反应为：
C. 放电过程中电极b区的溶液c(OH-)下降
D. 放电过程中阳离子由b极区向a极区移动
【答案】B
【解析】
【分析】a极B价态升高，为负极，b极为正极。
【详解】A．电池工作时，化学能主要转化为电能，故A项错误；
B．根据工作原理图可知a电极上失去电子发生氧化反应，其电极反应为：，故B项正确；
C．放电过程中，b区电极反应H2O2+2e-=2OH-，则电极b区的溶液c(OH-)升高，故C项错误；
D．原电池中，阳离子向正极移动，根据工作原理图a极为负极，b极为正极，放电过程中阳离子由a极区向b极区移动，故D项错误；
答案选B。
14. 向10.95g铜铝混合物（除铜、铝外无其他物质）中加入2稀硝酸，充分反应后固体完全溶解，收集到V L（已换算成标准状况下的体积）NO气体（无其他气体生成），继续向反应后的混合溶液中滴加NaOH溶液至过量，经过滤﹑洗涤、干燥，得到14.7g固体。下列说法正确的是
A. V约为3.36
B. 混合物中铜与铝的物质的量之比为2∶1
C. 至少需要400mL稀硝酸
D. 滴加NaOH溶液的过程中，固体质量最大为18.2g
【答案】A
【解析】
【分析】铜、铝与稀硝酸反应分别生成Cu(NO3)2、Al(NO3)3，都生成NO和水；继续向反应后的混合溶液中加入过量的NaOH溶液，得到的固体为Cu(OH)2；所以，，则铜、铝与稀硝酸反应时，铜、铝失去电子总数为，根据得失电子守恒可知，，据此分析解题。
【详解】A．由分析知，，则，故A正确；
B．由分析知，混合物中铜与铝的物质的量之比为0.15：0.05=3∶1，故B错误；
C．根据氮元素守恒可知，参加反应的硝酸物质的量为，至少需要稀硝酸，故C错误；
D．滴加NaOH溶液的过程中，固体质量最大时为Cu(OH)2、Al(OH)3，，则固体质量为 ，故D错误；
故选A。
二、非选择题(4小题，除特别说明外，每空2分，共58分)
15. 研究硫及其化合物的应用价值对于社会发展意义重大。请回答以下问题。
（1）下图为硫酸铜的制备和转化关系(反应条件略去)：
①“曾青得铁则化为铜”体现了我国古代湿法炼铜的原理，其中的反应有：Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu，由此可知铁比铜的金属活动性____(选填写“强”或“弱”)；
②为验证铜和浓硫酸反应生成的气体，将气体通入品红溶液，观察到的现象是_______。
③由上图可知，制备硫酸铜可以用途径甲(反应Ⅰ)或途径乙(反应Ⅱ+Ⅲ)，从环保角度考虑，应选择途径______(选填“甲”或“乙”)，理由是_______。
（2）用下图所示装置制备纯净的SO2(同时生成一种正盐)，请写出发生装置中反应的化学方程式为______，装置的连接顺序为： a → _____→ e ( 按气流方向，用小写字母表示 )，碱石灰的主要作用为______。
【答案】（1） ①. 强 ②. 红色溶液褪色 ③. 乙 ④. 途径甲产生的SO2气体污染空气
（2） ①. 2NaHSO3+H SO4(浓)= Na2SO4+2SO2↑+2H2O ②. b→c→g→f→d ③. 防止空气中水分进入或吸收空气中水分
【解析】
【小问1详解】
①活动性较强金属能把活动性较差金属从其盐溶液中置换出来，Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu，由此可知铁比铜的金属活动性强；
②铜和浓硫酸在加热条件下生成硫酸铜、二氧化硫、水，二氧化硫能使品红溶液褪色，为验证铜和浓硫酸反应生成的气体，将气体通入品红溶液，观察到的现象是红色溶液褪色；
③铜和浓硫酸在加热条件下生成硫酸铜、二氧化硫、水，二氧化硫有毒，污染空气，从环保角度考虑，应选择途径乙。
【小问2详解】
70%浓硫酸与NaHSO3反应制备SO2，根据得失电子守恒可知NaHSO3和H2SO4的系数比为2:1，再结合原子守恒可得化学方程式为2NaHSO3+H SO4(浓)= Na2SO4+2SO2↑+2H2O；制备流程为先用70%浓硫酸与NaHSO3反应制备SO2，用浓硫酸干燥SO2后收集SO2，装置最后连接碱石灰，目的是为了防止空气中水分进入，因此装置的连接顺序为a→b→c→g→f→d→e；碱石灰的主要作用为防止空气中水分进入或吸收空气中水分。
16. I．小明在了解了电池的发现历史和自己所学的电化学知识后，萌生了自己动手做一个电池的想法，于是他邀请你和他一起进行了下面的探索。
（1）正确的科学知识是能顺利进行实验的前提，为了确保你们实验的顺利进行，先来看看你对原电池的知识是否了解清楚了。下列化学反应可以设计成原电池的是_______。
A. CaO+H2O=Ca(OH)2 B. NaOH+HCl=NaCl+H2O
C. CaCO3CaO +CO2 D. Fe+CuCl2=FeCl2+Cu
（2）了解了原电池的原理之后，需要来挑选自己制作原电池的材料，下面是你们收集到的一些用品，请挑选出可以用来制作原电池的用品填到相应的位置(导线、烧杯、电流表等仪器已有)。
铜片、锌片、塑料片、纸片、酒精、食醋、水、柠檬。
负极材料：________；电解质溶液：_______。
（3）正确选取了实验材料后，你们开始动手组装原电池，组装成的电池如下图所示，为了向其他同学介绍这款电池，需要对这款电池的原理做一个分析，下列说法正确的是______。
A. 铁环作负极，发生还原反应 B. 电池工作时，电子从铁环经 LED 灯流向铜线
C. 电池工作时，铁环变细铜线变粗 D. 电池工作结束后柠檬的酸性变强
Ⅱ．为减少汽车尾气的污染，在新技术的支撑下新能源汽车发展迅速。肼一空气燃料电池是一种碱性电池，无污染，能量高，有广泛的应用前景，其工作原理如图所示。
（4）①该燃料电池中正极发生的反应式为_____。
②电池工作时，b极区域碱性_____(填“增强”或“减弱”或“不变”)。
③当电池放电转移2mol电子时，至少消耗燃料肼_____g。
【答案】（1）D （2） ①. Zn-2e-=Zn2+ ②. 食醋和柠檬 （3）B
（4） ①. O2+2H2O+4e-=4OH- ②. 增强 ③. 16
【解析】
【分析】Ⅱ．肼一空气碱性燃料电池工作时，肼发生失电子反应生成N2，O2发生得电子的反应生成OH-，则图中a电极为负极，b电极为正极，负极反应式为N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O，正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，据此分析解答。
【小问1详解】
A．反应CaO+H2O=Ca(OH)2中无元素化合价的变化，属于非氧化还原反应，不能设计为原电池反应，A错误；
B．NaOH+HCl=NaCl+H2O为中和反应，无元素的化合价变化，不能设计为原电池反应，故B错误；
C．CaCO3CaO+CO2↑为吸热的分解反应，无元素的化合价变化，不能设计为原电池反应，C错误；
D．Fe+CuCl2=FeCl2+Cu为置换反应，属于氧化还原反应，且放热，可设计为原电池反应，D正确；
故答案为：D；
【小问2详解】
一般而言，原电池由活泼性不同的两个电极、导线、电解质溶液构成，并且反应在常温下能自发进行，且锌比铜活泼，能与醋酸、柠檬酸反应，酒精是非电解质，所以用来制作原电池的用品中：锌片为负极材料，铜丝为正极材料，食醋、柠檬为离子导体，负极电极反应为：Zn-2e-=Zn2+，故答案为：Zn-2e-=Zn2+；食醋和柠檬；
【小问3详解】
A．铁环、铜线和柠檬构成的原电池工作时，铁环作负极，铜线作正极，铁环发生氧化反应，A错误；
B．电池工作时，铁丝作负极，铜丝作正极，电子会从铁环经LED灯流向最右侧铜线，B正确；
C．电池工作时，铁环失电子生成亚铁离子而变细，铜线上氢离子得电子生成氢气，铜线粗细不变，C错误；
D．电池工作结束后柠檬酸参与反应，溶液的酸性变弱，D错误；
故答案为：B；
【小问4详解】
①由分析可知，该燃料电池中正极发生的反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：O2+2H2O+4e-=4OH-；
②由分析可知，电池工作时，b极区为正极，电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-，同时Na+由负极区进入正极区，故b极区域碱性增强，故答案为：增强；
③由分析可知，负极反应式为：N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O，根据电子守恒可知，当电池放电转移2mol电子时，至少消耗燃料肼=16g，故答案为：16。
17. 某化学学习小组设计实验制取氨气并探究氨气的有关性质：
（1）已知NH3难溶于有机溶剂CCl4，该小组成员设计实验制备氨气并探究氨气的还原性及产物，提供实验装置如图：
①装置C中发生反应的化学方程式为______
②根据上述提供的装置正确的连接顺序为______ (用各接口序号表示)
③该装置在设计上有一定的缺陷，你对该装置的改进措施是___________。
（2）利用改进后的装置进行实验，观察到CuO全部变为红色物质，无水CuSO4变蓝，同时生成一种无污染的气体。请写出NH3与CuO反应的化学方程式______
（3）有同学认为：NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu2O。请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O___________。(已知：Cu2O+2H+=Cu+Cu2+ +H2O)
（4）按下图装置进行NH3性质实验。
①先打开旋塞1，现象是___________，稳定后，关闭旋塞1。
②再打开旋塞2，B瓶中的现象是___________ 。
【答案】（1） ①. 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+ CaCl2+2H2O ②. g→ab→ef→d ③. 在装置C和A之间连接一个盛有碱石灰的干燥管
（2）2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O
（3）取少量样品于试管中，加入稀硫酸，若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有Cu2O；反之，则没有
（4） ①. B瓶中出现白烟(必须指出B瓶) ②. 烧杯中溶液倒吸入B瓶(且紫色石蕊溶液变红色)
【解析】
【小问1详解】
①在装置C中用NH4Cl与Ca(OH)2混合加热制取NH3，则发生反应的化学方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+ CaCl2+2H2O；
②装置d连接顺序为：制取氨气→氨还原性验证→产物检验→尾气处理，所以装置正确的接口连接顺序为g→ab→ef→d；
③氨气还原CuO生成水，为防止氨气中混入水的干扰，制取的氨气必须干燥，不能选择酸性干燥剂和无水氯化钙，可选用碱石灰或生石灰干燥，即在装置C和A之间连接一个盛有碱石灰的干燥管；
【小问2详解】
氨气还原CuO的现象为：黑色固体全部变为红色物质，无水CuSO4变蓝，同时生成一种无污染的气体N2，即氨气还原CuO生成H2O、Cu和N2，反应的化学方程式为：2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O；
【小问3详解】
根据信息：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O可知，Cu2O能与稀硫酸、HCl等非氧化性酸反应，生成蓝色溶液，所以设计的实验方案是：取少量样品于试管中，加入稀硫酸，若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有Cu2O；反之，则没有Cu2O；
【小问4详解】
①打开旋塞1，由于A中HCl的气体压强大于B瓶，所以A中HCl气体向B瓶中扩散，并在B瓶发生反应：NH3+HCl=NH4Cl，NH3与HCl混合发生反应产生NH4Cl白色固体，因此会看到B瓶中出现白烟现象；
②再打开旋塞2，由于B瓶中气体压强减小，烧杯中的溶液在外界大气压强作用下倒吸至B瓶中，NH4Cl是强酸弱碱盐，水解使溶液显酸性，酸性溶液可以使紫色石蕊试液变为红色，因此B瓶中的现象是烧杯中溶液倒吸入B瓶(且紫色石蕊溶液变红色)。
18. “液态阳光”，即“清洁甲醇”，指生产过程中碳排放量极低或为零时制得的甲醇。CO2加氢的实际化学过程包括下面三个主要的平衡反应：
反应1：
反应2：
反应3：
（1）已知反应3的反应体系能量变化如图所示，下列说法正确的是______(填标号)。
A. 该反应涉及极性键和非极性键的断裂和形成
B. 若反应生成的为液态，则放出的能量大于90.77kJ
C. 1mol CO(g)和2mol (g)的总键能低于1mol (g)的总键能
D. 1mol CO(g)和2mol (g)在容器中充分反应，放出的能量为90.77kJ
（2）恒容绝热密闭容器中进行反应2，下列说法表明反应达到了平衡的是____(填标号)。
A. 体系压强不再发生变化 B. 的转化率不再变化
C. 混合气体密度不再发生变化 D. 每断裂n mol的H—H键时，形成2n mol H—O键
（3）相关化学键的键能(常温常压下，断裂或形成1mol化学键需要吸收或放出的能量)数据如表所示：
化学键 C=O() H—H C—H C—O H—O
键能E/() 803 436 414 326 464
反应1中，每生成1mol CH3OH(g)，会_____(填“吸收”或“放出”)___kJ能量。
（4）一定条件下，向2L恒温密闭容器中加入1mol CO2 和3mol H2发生反应1，测得和的物质的量随时间的变化情况如下表：
时间
0 0.50 a 075 0.75
1 0.50 0.35 0.25 0.25
①a=_____ ，内，_____。
②12 min末时，混合气体中CH3OH的物质的量分数为_______。已知：B的物质的量分数。
③第3 min时____第9 min时(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】（1）BC （2）AB
（3） ①. 放出 ②. 46
（4） ①. 0.65 ②. 0.075mol·L-1·min-1 ③. 30% ④. ＞
【解析】
【小问1详解】
A．该反应涉及C-O极性键和H-H非极性键的断裂，以及C-H、H-O极性键的形成，没有非极性键的形成，A错误；
B．已知气态转化为液态过程为放热过程，若反应生成的CH3OH为液态，则生成1molCH3OH时放出的能量大于90.77kJ，B正确；
C．由题干图示信息可知，该反应为放热反应，故1mol CO(g)和2mol (g)的总键能低于1mol (g)的总键能，C正确；
D．由题干信息可知，该反应是一个可逆反应，故1mol CO(g)和2mol (g)在容器中充分反应，放出的能量小于90.77kJ，D错误；
故答案为：BC；
【小问2详解】
恒容绝热密闭容器中进行反应2即，该反应是一个气体体积不变的反应，据此分析解题：
A．恒容绝热密闭容器中由于体系的温度随着反应进行而改变，虽然气体的总物质的量不变，也导致体系的压强一直在改变，故体系压强不再发生变化能够说明反应达到化学平衡了，B符合题意；
B．CO2的转化率不再变化，即反应达到最大限度，也说明反应达到化学平衡，C符合题意；
C．反应前后气体的质量保持不变，恒容密闭容器中混合气体的密度一直不变，故混合气体的密度不再发生变化，不能说明反应达到化学平衡，C不合题意；
D．断裂H-H键和形成H-O键均表示正反应速率，故每断裂n mol的H—H键时，形成2n mol H—O键，不能说明反应达到化学平衡，D不合题意；
故答案为：AB；
【小问3详解】
反应1中，=2E(C=O)+3E(H-H)-3E(C-H)-E(C-O)+E(O-H)-2E(O-H)=2×803+3×436-3×414-326-3×464=-46kJ/mol，故每生成1mol CH3OH(g)，会放出46 kJ能量，故答案为：放出；46；
【小问4详解】
①根据反应1和题干数据可知，0~6minCO2的物质的量减少了1-0.35=0.65mol，故a=0.65，3~6min内，CO2的物质的量减少了0.50-0.35=0.15mol，结合反应速率之比等于化学计量系数比可知，3==0.075mol·L-1·min-1，故答案为：0.65；0.075mol·L-1·min-1；
②由题干表中数据并结合反应方程式可知，12 min末时，混合气体中CO2的物质的量为：0.25mol、H2的物质的量为：3mol-3×(1-0.25)=0.75mol，CH3OH的物质的量为0.75mol，H2O的物质的量为0.75mol，故CH3OH的物质的量分数为：×100%=30%，故答案为：30%；
③由题干表中数据可知，第9分钟反应达到化学平衡，此时则有=，随着反应进行正反应速率促进减小，即第3 min时＞第9 min时=，故答案为：＞。
