四川省天全中学高2023级2023-2024学年下期
半期考试化学试卷
可能用到的相对原子质量：
一、单选题（每题3分，总计42分）
1．下列有关酸雨及形成的说法错误的是（ ）
A．小于7的降雨通常称为酸雨 B．燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中的量
C．大量含硫化石燃料燃烧是形成酸雨的主要原因 D．酸雨的形成过程中涉及氧化还原反应
2．中国古诗词非常优美，也蕴含着许多化学知识．下列说法不正确的是（ ）
A．“蜡炬成灰泪始干”中蜡炬成灰一定是发生了氧化还原反应
B．“东风夜放花千树，更吹落，星如雨”，节日焰火绽放的原理是焰色试验
C．“陶尽门前土，屋上无片瓦”黏土烧制的陶器主要成分是硅酸盐
D．“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”中的越窑瓷器“翠色”来自氧化铁
3．下列有关热化学方程式书写与对应表述均正确的是（ ）
A．稀硫酸与溶液反应：
B．在下的燃烧热，则水分解的热化学方程式为
C．已知的燃烧热，则有
D．已知硫粉与铁粉混合加热生成时放出热量，则
4．下列说法不正确的是（ ）
A．将纯铁放入稀硫酸中，反应缓慢，再加入少量硫酸铜溶液，可加快产生氢气的速率
B．稀盐酸跟锌片反应，加入少量的氯化钠溶液，反应速率不变
C．反应，加入或硫酸升高温度都能加快的生成速率
D．铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用的硫酸不可加快产生氢气的速率
5．二氧化硅广泛存在于自然界中，在日常生活、生产、科研及新型材料等方面有着重要的用途．对反应中，所表现的化学性质或作用判断正确的是（ ）
① ②
③ ④
A．反应体现是两性氧化物 B．反应②说明碳非金属性比硅强
C．反应③说明半导体工艺中用刻蚀剂——电子级氟化氢不可加压保存在玻璃罐体中
D．反应④氧化剂与还原剂物质的量之比
6.下列关于四种装置的叙述正确的是（ ）
A．电池I：外电路中电流由极通过导线流向极 B．电池Ⅱ：锌筒作负极，被还原
C．电池Ⅲ：属于二次电池．充电时，电能转化为化学能
D．电池IV：电极b发生的电极反应方程式为
7．对于反应，下列表示中反应速率最大的是（ ）
A． B．
C． D．
8．制备高纯硅的反应为，下列反应条件的改变对反应速率的影响正确的是（ ）
A．适当升高温度能加快反应速率 B．减小的压强对反应速率没有影响
C．增大的浓度能减缓反应速率 D．及时移走固体，能增大反应速率
9．反应，经的浓度减少．对该反应速率的表示，下列说法正确的是（ ）
A．用A表示的反应速率是 B．用表示的反应速率之比为
C．在末，用B表示的反应速率是
D．在内用B表示的反应速率逐渐减小，用C表示的反应速率逐渐增大
10．利用分子筛催化剂，可脱除燃煤烟气中的和，生成两种无毒物质，其反应历程如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．X和Y均是 B．上述历程的总反应为：
C．阶段④中氮元素既被还原，又被氧化 D．中的质子数、电子数均相同
11．为将反应的化学能转化为电能，下列装置能达到目的的是（铝条均已除去了氧化膜）（ ）
A．溶液 B．稀硫酸 C．稀硝酸 D．稀盐酸
12．反应分两步进行：①；②．下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是（提示：说明该反应为吸热反应）（ ）
A． B． C． D．
13．氮及其化合物的转化过程如图所示．下列分析不合理的是（ ）
A．催化剂a表面发生了极性共价键的断裂和形成
B．与反应生成的原子利用率（期望产物的总质量与生成物的总质量之比）为
C．在催化剂b表面形成氮氧键时，涉及电子转移
D．使用催化剂均可以提高单位时间内生成物的产量
14．国家重点研发计划“科技冬奥”专项——“氢能出行关键技术研究与应用示范”项目负责人杨福源教授介绍，服务北京2022年冬奥会冬残奥会的6款氢燃料电池客车已完成整车测试，“零碳排放”氢能汽车将正式开启绿色出行．某种酸性氢燃料电池的内部结构如图，下列说法正确的是：（ ）
A．左侧电极是负极，发生还原反应 B．当有通过导线时，左侧消耗气体
C．左侧电极反应式为 D．右侧电极反应式为
二、填空题（共四道大题，总计58分）
15．（14分）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）用下图装置制备纯净的（同时生成一种正盐），请写出装置A中反应的离子方程式为____________，装置的连接顺序为：a→（按气流方向，用小写字母表示），盛装溶液的仪器名称为____________，C装置的仪器名称是____________，碱石灰的主要作用为____________．
（2）兴趣小组设计如图装置验证二氧化硫的化学性质．
能验证具有氧化性的实验现象为____________；
②为验证的还原性，取试管b中充分反应后的溶液分成三份，分别进行如下实验：
方案I：向第一份溶液加入品红溶液，红色褪去；
方案Ⅱ：向第二份溶液加入溶液，产生白色沉淀；
方案Ⅲ：向第三份溶液中加入溶液，有白色沉淀生成．
上述方案中合理的是____________（填或Ⅲ）；试管b中发生反应的离子方程式为_______________________________．
16．（14分）“价-类”二维图是以物质的类别为横坐标，以某种元素的化合价为纵坐标，在二维平面内绘制的含有该元素物质的图像，该图是高中化学学习元素化合物知识的重要工具．氮及其部分化合物的“价-类”二维图如图所示：
（1）请填写化学式：P：____________，Q：_______．
（2）从氮元素化合价的角度分析，具有________性（选填“氧化”或“还原”、“既有氧化性又有还原性），写出一个体现出该性质的化学反应方程式_______．如何根据元素的化合价判断其性质_______．
（3）P溶于水，大部分与水结合，写出结合产物的电离方程式_______．
（4）以上的转化过程，其中属于氮的固定的是____________（填写编号）
（5）氮肥厂产生的氨氮废水中的氮元素多以的形式存在，实验室里检验的方法_______．离子检验的常见方法有沉淀法、____________（任意填写一种方法）．
17．（16分）现代社会的一切都离不开能量，化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量变化，是人类获取能量的重要途径．
（1）已知的甲烷完全燃烧生成液态水放出的热量．
写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式为___________________．
（2）合成氨工业丰富了我国的能源结构，推动了我国能源的可持续发展．工业合成氨的能量变化示意图如下：
①工业合成氨的化学反应方程式为___________________．
②当生成时，该反应____________（填“吸收”或“放出”）能量____________（用含的代数式表示）．
③工业生产中为提高合成氨的速率，可采取的措施有____________（任写两点）．
（3）氨氧燃料电池具有很大的发展潜力，其工作原理如图所示．
①电极____________（填“M”或“N”）为正极．
②负极的电极反应式为_______．
（4）高纯硅用于制作光伏电池，如图是一种生产高纯硅的工艺流程图：
电弧炉中生成粗硅，反应的化学方程式为______________．若电弧炉中焦炭过量，还会有生成，石英砂和焦炭生成的反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______．
18．（14分）一定温度下，在密闭容器中加入和，发生反应：时，反应达到平衡状态，此时有发生了反应．
（1）反应生成了___________________．
（2）平衡时的浓度是_______，的转化率是_______．
（3）平衡时容器内气体的总物质的量为_______．
（4）物质的浓度不再改变标志着该反应已达平衡，下列还可以说明该反应已达平衡的是________（填序号）．
①体系内压强不再改变 ②容器内气体的密度不再改变
③混合气体的平均相对分子质量不再改变 ④
⑤
（5）该温度下，的平衡常数_______．
四川省天全中学高2023级2023-2024学年下期半期考试化学试卷答案
1．【答案】A 【详解】A．酸雨是指pH<5.6的降雨，A错误；B．燃煤时加入适量石灰石，会与SO2反应，减少废气中SO2的量，B正确；C．含硫化石燃烧会产生大量SO2，经过系列变化会形成酸雨，C正确；D．酸雨的形成过程中涉及氧化还原反应，二氧化硫最终转化为硫酸，有化合价的变化，D正确；故选A。
2．【答案】D 【详解】A．蜡炬成灰泪始干，涉及燃烧，燃烧中氧元素的化合价一定降低，一定发生氧化还原反应，A正确；B．焰色反应是金属元素在灼烧时火焰所呈现的颜色，人们在烟花中有意识地加入特定金属元素，使焰火更加绚丽多彩，B正确；C．黏土烧制的陶器主要成分是硅酸盐，属于硅酸盐制品，C正确；D．氧化铁是红色的，越窑瓷器“翠色”不是来自氧化铁，D错误；故选D。
3．【答案】D 【详解】A．稀和NaOH发生中和反应，放出热量，则，A项错误；
B．燃烧热指101kPa时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，所以，水的分解是氢气燃烧的逆过程，所以水分解的热化学方程式为，B项错误；
C．燃烧热强调1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物，如C→、H→，而中不是，C项错误；
D．根据生成硫化亚铁17.6g(即0.2mol)时，放出19.12k热量，可知生成1 mol时放出95.6kJ的热量，所以硫粉与铁粉反应的热化学方程式为，D项正确；
4.【答案】B 【详解】A．纯铁片放入稀硫酸中，加入少量的硫酸铜溶液，铁和置换出的铜形成了原电池，使反应速率加快，A正确； B．氯化钠不参与反应，加入少量NaCl溶液，溶液中氢离子浓度浓度减小，则反应速率减小，B错误；C．加入催化剂二氧化锰、升高温度均可以加快双氧水分解生成氧气的化学反应速率，C正确；D．常温下Fe遇浓硫酸发生钝化，阻碍了反应的进行，则改用的硫酸不可加快产生氢气的速率，D正确； 故选B。
5．【答案】C 【详解】A．二氧化硅一般不与酸反应，与氢氟酸的反应是特例，二氧化硅是酸性氧化物，不是两性氧化物，A错误；B．该反应能进行的原因是生成的物质CO是气体，不能通过该反应说明C的非金属性强于Si，B错误；C．玻璃中含有二氧化硅，会与氢氟酸反应，所以电子级氟化氢不可加压保存在玻璃罐体中，C正确；D．反应④中氧化剂和还原剂都是C，氧化剂与还原剂物质的量之比为1：2，D错误；故选C。
6．【答案】C 【详解】A．电池Ⅰ中Zn极为负极，Cu极为正极，外电路中电流由Cu极通过导线流向Zn极，A错误；B．电池Ⅱ中锌筒作负极，发生失电子，氧化反应，锌筒被氧化，B错误；C．电池Ⅲ为铅蓄电池，属于二次电池，电池充电时，为电解原理，电能转化为化学能，C正确；D．电池Ⅳ为氢氧燃料电池，该电池电解质溶液显酸性，通入氧气的电极b为正极，电极反应方程式为，D错误；答案选C。
7．【答案】A 【分析】将选项中的速率都转化为用A物质表示的反应速率且统一单位。
【详解】A．v(A)=0.3mol·L-1·s-1； B．v(B)=0.4mol·L-1·s-1，此时v(A)=v(B)≈0.133mol·L-1·s-1；
C．v(C)=0.5mol L-1 s-1，此时v(A)=v(C)=0.25 mol·L-1·s-1；
D．v(D)=0.8mol L-1 min-1，此时v(A)=v(D)=0.4mol L-1 min-1≈0.0067mol L-1 s-1；
综上所述，反应速率最大的为0.3mol·L-1·s-1，故选A。
8．【答案】A 【详解】A．升高温度能加快反应速率，A正确；B．减小H2的压强使反应速率减慢，B错误；C．增大H2的浓度能加快反应速率，C错误；D．及时移走Si固体，对反应速率没有影响，D错误；故选A。
9．【答案】B 【详解】A.反应物A是固体，浓度视为定值，通常不用其表示反应速率，A错误；B.同一反应中，用各物质表示的反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比，B正确；
C.，该速率是2min内的平均速率，C错误；
D.随着反应的进行，反应物的浓度逐渐降低，反应速率逐渐减小，所以2min内用B和C表示的化学反应速率都减小，D错误；故答案选B。
10．【答案】C 【详解】A．图示反应可以生成X的反应，原子守恒判断X为N2和H2O，A错误；
B．上述历程的总反应为：，B错误；C．阶段④中氮元素由[(NH4)(HNO2)]+变成氮气，氮元素的化合价有升高有降低，氮元素既被氧化也被还原，C正确；
D．NH3、、H2O中的质子数分别为10、11、10，NH3、、H2O中的电子数为10、10、10，所以质子数不同，D错误；故选C。
11．【答案】B 【详解】A．铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝离子和氢气，与题中方程式不相符，A错误；B．铝与稀硫酸反应生成铝离子和氢气，铝为负极，铜为正极，将化学能转化为电能，B正确；C．铝与稀硝酸反应生成一氧化氮，与题中方程式不相符，C错误；
D．两个电极均为铝，不能达到将化学能转化为电能的目的，D错误；故选B。
12．【答案】B 【详解】A．由题干图示信息可知，①A+B→X()；②X→C()，A+B→C，A不合题意；B．由题干图示信息可知，①A+B→X()；②X→C()，A+B→C，B符合题意；C．由题干图示信息可知，①A+B→X()；②X→C()，A+B→C，C不合题意；D．由题干图示信息可知，①A+B→X()；②X→C()，A+B→C，D不合题意；故答案为：B。
13．【答案】A 【详解】A．催化剂A表面是氮气与氢气生成氨气的过程，发生的是同种元素之间非极性共价键的断裂，A错误；B．与反应生成属于化合反应，无副产物生成，其原子利用率为100%，B正确；C．在催化剂b表面形成氮氧键时，元素化合价发生改变，则涉及电子转移，C正确；D．催化剂a、b加快了化学反应速率，可以提高单位时间内生成物的产量，D正确；故选A。
14．【答案】C 【分析】根据电子流动的方向可知，左侧电极是负极，右侧是正极，氢气在左侧发生氧化反应，负极的电极反应式为，正极通入的应是氧气，且电解质溶液呈酸性，则正极的电极反应式为。
【详解】A．由上述分析可知，左侧电极为负极，发生氧化反应，A错误； B．没有标况，不能计算消耗气体的气体，B错误；C．氢气在左侧失去电子发生氧化反应，负极的电极反应式为，C正确； D．酸性条件下反应应该为，D错误；故选C。
15.【答案】(1) ＋H＋＝SO2↑＋H2O bcgfd 分液漏斗（1分） （球形）干燥管（1分） 吸收尾气或防止空气中水分进入 (2) a试管中有淡黄色沉淀生成 Ⅱ Cl2＋SO2＋2H2O＝4H＋＋2Cl－＋ 其余每空2分
【分析】A制备二氧化硫、B干燥二氧化硫、D装置用向上排空气法收集二氧化硫，C装置吸收二氧化硫并防止空气中水分进入D。
【详解】（1）装置A中硫酸和亚硫酸氢钠反应生成硫酸钠、二氧化硫、水，反应的离子方程式为＋H＋＝SO2↑＋H2O；A制备二氧化硫、B干燥二氧化硫、D装置用向上排空气法收集二氧化硫，C装置吸收二氧化硫并防止空气中水分进入D，装置的连接顺序为： a →b→c→g→f→d→ e，盛装70% H2SO4溶液的仪器名称为分液漏斗；C装置的仪器名称是球形干燥管；二氧化硫有毒，用碱石灰吸收尾气或防止空气中水分进入。
（2）① 二氧化硫和硫化钠反应生成S沉淀，该反应二氧化硫中S元素化合价降低，二氧化硫表现氧化性，能验证SO2具有氧化性的实验现象为：a试管中有淡黄色沉淀生成；
②氯水与二氧化硫反应生成硫酸根离子，S元素化合价升高，证明二氧化硫具有还原性，氯水能使品红褪色、氯水能与硝酸银反应生成氯化银沉淀，上述方案中合理的是Ⅱ；试管b中发生反应的离子方程式为Cl2＋SO2＋2H2O＝4H＋＋2Cl－＋。
16.【答案】(1) NH3 （1分） NO（1分）
(2) 既有氧化性又有还原性 3NO2+H2O=2HNO3+NO 最高正价只具氧化性，最低负价只具还原性，中间价态既有氧化性又有还原性
(3)NH3·H2O+OH－ (4)②（1分）
(5) 取待测液于试管中，向其中加入氢氧化钠溶液，加热，若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则证明含 气体法、特征颜色法（1分） 其余每空2分
【分析】由题干价类二维图可知，P是氮化合价为-3价的氢化物，故为NH3，Q是氮化合价为+2价的氧化物，即为NO，据此分析解题。
【详解】（1）由分析可知，P为氨气、Q为一氧化氮，故答案为：NH3；NO；
（2）从氮元素化合价的角度分析，NO2中N的化合价为中间价态，反应中既能升高被氧化也能降低被还原，故其既有氧化性又有还原性，反应3NO2+H2O=2HNO3+NO中NO2既体现氧化性又体现还原性， 由此可得出：最高正价只具氧化性，最低负价只具还原性，中间价态既有氧化性又有还原性，故答案为：既有氧化性又有还原性；3NO2+H2O=2HNO3+NO；最高正价只具氧化性，最低负价只具还原性，中间价态既有氧化性又有还原性；
（3）氨气溶于水大部分生成一水合氨，一水合氨在溶液中部分电离出铵根离子和氢氧根离子，电离方程式为NH3·H2O+OH-，故答案为：NH3·H2O+OH-；
（4）游离态的氮转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定，由图可知，反应②为氮气转化为一氧化氮的反应，则反应②属于氮的固定，故答案为：②；
（5）实验室里检验铵根离子的方法为将待测溶液与强碱溶液共热反应生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，说明溶液中含有铵根离子，反应的离子方程式为：+OH-NH3↑+H2O，离子检验的常见方法有沉淀法、如检验铵根离子的气体法和检验碱金属离子等焰色试验的特征颜色法，故答案为：取待测液于试管中，向其中加入氢氧化钠溶液，加热，若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则证明含；气体法、特征颜色法。
17.【答案】(1)kJ/mol
(2) 放出（1分） 2(b+c-a) 增大N2的浓度、升高温度、使用更高效的催化剂(3) N （1分）
(4) SiO2+2C2CO↑+Si 1：2 其余每空2分
【详解】（1）由1g的甲烷完全燃烧生成液态水放出akJ的热量可知，反应的反应热ΔH=—=—16a kJ/mol，则反应的热化学方程式为kJ/mol，故答案为：kJ/mol；
（2）①工业合成氨的化学反应方程式为。
②由能量变化图可知该反应为放热反应，生成2molNH3(1)时放出能量为2(b+c-a)kJ。
③工业生产中为提高合成氨的速率，可采取的措施有增大N2的浓度、升高温度、使用更高效的催化剂等；
（3）根据氨氧燃料电池的工作原理图可知，电极M为负极，电极N为正极；负极的电极反应式为。
（4）电弧炉中二氧化硅、碳高温生成一氧化碳和粗硅，反应的化学方程式为SiO2+2C2CO↑+Si。若电弧炉中焦炭过量，还会有SiC生成，石英砂和焦炭生成SiC的反应为SiO2+3C2CO↑+SiC，反应中3个碳原子中1个碳原子化合价降低做氧化剂生成SiC，2个碳原子化合价升高做还原剂生成CO，故两者物质的量之比为1:2；
18.【答案】(1) 3 0.03mol·L-1·min-1 (2) 0.3mol·L-1 60%
(3)6.5 (4)①③④ (5) 每空2分
【详解】（1）由反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)可知，10min时，有3molSO2发生了反应时，会生成SO3为3mol，v(SO2)=；故答案为：3；0.03mol·L-1·min-1。
（2）10min时，反应达到平衡状态，有3molSO2发生了反应，生成SO3为3mol，则平衡时SO3的浓度为：；SO2的转化率为：；故答案为：0.3mol·L-1；60%。
（3）容器中初始加入5molSO2和3molO2，发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，10min时，反应达到平衡状态，有3molSO2发生了反应，同时有1.5molO2发生了反应,并生成了3mol的SO3，所以达到平衡时SO2、O2、SO3的物质的量分别为：2mol、1.5mol、3mol，则平衡时容器内气体的总物质的量为6.5mol；故答案为：6.5。
（4）①反应前后气体的物质的量减小，所以压强为变量，当体系内压强不再改变，反应达到平衡状态，故①正确；
②反应前后气体总质量不变、容器体积不变，则容器内气体的密度始终不变，不能据此判断反应达到平衡状态，故②错误；
③反应前后气体总质量不变、气体的物质的量减小，则混合气体平均相对分子质量为变量，当混合气体的平均相对分子质量不再改变，说明反应达到平衡状态，故③正确；
④v正(SO3)=2v逆(O2)，正逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，故④正确；
⑤n(SO3)：n(O2)：n(SO2)=2：1：2，反应不一定达到平衡状态，与反应初始物质的量和转化率有关，不能据此判断平衡状态，故⑤错误；
故答案为①③④。
（5）该温度下，反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常数为：，则SO3(g)SO2(g)+O2(g)的平衡常数K=；故答案为：。
