哈三中2023-2024学年度下学期
高一学年期中考试化学（选考）试卷
可能用到的相对原子质量H-1 C-12 O-16 Si-28 S-32 Ba-137
Ⅰ卷（共45分）
一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。）
1. 锂离子电池产业是我国重点发展的新能源、新能源汽车和新材料三大产业中的交叉产业，下列关于锂离子电池的说法不正确的是
A. 陶瓷纤维是常用的隔膜材料，属于新型无机非金属材料
B. 碳材料常被用作负极材料，其中石墨烯与碳纳米管互为同素异形体
C. 硅基负极可通过二氧化硅为原料制备，二氧化硅是电的良导体
D. 铁锂磷酸盐（LiFePO4)因不含重金属和稀有金属，作为正极材料较为安全
2. 下列化学用语正确的是
A. C4H10结构简式一定（(CH3)2CHCH3
B. 丙烷分子的球棍模型：
C. 可以表示四氯化碳也可以表示甲烷的空间填充模型
D. 甲醇的电子式：
3. 下列物质的转化在给定条件下均能实现的一组是
A. B.
C. D.
4. 反应在四种不同情况下的反应速率由大到小的顺序是
①②
③ ④
A. ①=④>②=③ B. ①>②>③>④ C. ①>②=③>④ D. ②>③>④=①
5. 下列关于含硫元素的物质的表述正确的是
A. S单质在化学反应中只能表现出还原性
B. SO2具有漂白性，因此可使酸性KMnO4溶液褪色
C. 用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑，体现了浓硫酸的氧化性
D. 浓硫酸具有吸水性，可用来干燥SO2气体
6. 常温条件下，下列各组离子在酸性无色溶液中能大量共存的是
A. K+、Na+、、OH- B. 、K+、、Cl-
C. Ba2+、Ca2+、、I- D. Fe3+、Mg2+、SCN-、
7. 下列除去杂质的试剂选择不正确的是
A Cl2(HCl)：饱和NaCl溶液 B. Cu(CuO)：稀盐酸
C. NH3(H2O)：无水CaCl2 D. NO(NO2)：蒸馏水
8. 下列变化对应的化学方程式或离子方程式正确的是
A. 氨水与稀盐酸混合：
B. 将过量的SO2通入NaOH溶液中：
C. 石英砂制粗硅：
D. 用稀硝酸处理铁锈（(Fe2O3·xH2O)：Fe2O3·xH2O+6H+＝2Fe3++(3+x)H2O
9. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A. 常温常压下，22.4LNH3含有电子数为10NA
B. 2mol/L的氨水电离出OH-的数目一定小于2NA
C. 60gSiO2中含有的Si—O键的数目为4NA
D 等量铜分别与足量浓硝酸和稀硝酸完全反应，转移电子数不同
10. 硝酸是一种重要的化工产品，下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。下列说法中不正确的是
A. 合成塔中的化学反应方程式为：
B. 工业生产中，用澄清石灰水进行尾气处理
C. 在氧化炉和吸收塔中，A均作为氧化剂
D. 工业生产中，可用铝制容器来盛装浓硝酸
11. 利用下列装置进行的实验，能达到预期目的的是
选项 A B
装置
预期目的 测定锌与稀硫酸反应生成氢气速率 蒸干溶液得到(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体
选项 C D
装置
预期目的 探究双氧水分解的热效应 验证反应是否有CO2生成
A. A B. B C. C D. D
12. 等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定反应过程中产生氢气体积V的数据如图所示，下列说法正确的是
实验组别 温度/℃ 形（(Fe)
Ⅰ 2.0 30 块状
Ⅱ 2.5 30 块状
Ⅲ 2.5 50 粉末状
Ⅳ 2.5 50 块状
A. 该反应的离子方程式为
B. 对比实验Ⅰ、Ⅱ可探究浓度对化学反应速率的影响
C. 对比实验Ⅱ、Ⅲ可探究温度对化学反应速率的影响
D. 曲线a、b、c、d对应的实验组别分别为Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ
13. “海泥电池”既可用于深海水下仪器的电源补给，又有利于海洋环境污染治理。电池工作原理如图所示，其中微生物代谢产物显酸性。下列说法正确的是
A. 微生物作用下发生反应：
B. H+从海水层通过交接面向海底沉积层移动
C. 除去6.0gCH2O，A电极消耗标况下2.24LO2
D. 温度越高，反应进行越迅速，污染治理效果越好
14. 工业上由含铜废料（(含有Cu、CuS、CuSO4等)制备硝酸铜晶体的流程如图。
下列说法不正确的是
A. “焙烧”时可以通过将大颗粒固体研成粉末的方式，加快反应速率
B. “酸浸”目的是将氧化铜转化为Cu2+
C. “反应”过程中无红棕色气体生成，理论上消耗HNO3和H2O2的物质的量之比为2：1
D. “滤液”中含有的阳离子主要为Fe2+，“淘洗”所用的溶液A可选用稀硝酸
15. 标准状况下，将SO2和Cl2组成的混合气体amol通入200mLFe2(SO4)3溶液中，充分反应后，气体被完全吸收，溶液的棕黄色变浅。向反应后的溶液中加入足量的BaCl2溶液，将所得沉淀过滤、洗涤、干燥后称重，其质量为23.3g。则a的数值可能是
A. 0.06 B. 0.07 C. 0.08 D. 0.09
Ⅱ卷（共55分）
二、非选择题（本题共4小题，共55分。）
16. 下表为元素周期表的一部分，请用化学用语回答下列问题：
（1）写出⑤在元素周期表中的位置______。
（2）写出③的最高价氧化物的水化物的电子式______；实验室中盛放其水溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，请用化学方程式说明原因______。
（3）②的最简单氢化物与④的单质混合，在光照条件下发生反应生成多种氯代烃，该反应类型为______；请写出生成CH3Cl的化学方程______。
（4）为确定①与②形成的化合物X的分子式，取一定量的X充分燃烧，将产物依次通过浓硫酸、浓碱液，实验结束后，称得浓硫酸增重7.2g，浓碱液增重15.4g。则X的分子式为______；X的同分异构体个数为______；请写出其中含有3个甲基（-CH3）的同分异构体的结构简式____________。
17. 二氧化氮是主要的大气污染物之一，工业上在一定条件下用NH3可将NO2还原，产生两种对环境友好的物质。某同学在实验室对该反应进行了探究。回答下列问题：
（1）下图中制取氨气的装置和选用的试剂，合理的是______（填序号）。
（2）利用铜和浓硝酸制备NO2的离子方程式是____________。
（3）将上述收集到的NH3干燥后充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2（两端用夹子K1、K2夹好）。在一定温度下按图示装置进行实验。
操作步骤 实验现象 解释原因
打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中 Y管中红棕色气体慢慢变浅 ①反应的化学方程式______
将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温 Y管中有少量水珠 生成的气态水凝聚
打开K2 ②______ ③______
18. 2023年杭州亚运会主火炬使用了零碳甲醇燃料，其制备共消耗了16万吨CO2。该甲醇的制备反应及副反应如下：
ⅰ．（放热反应）
ⅱ．（吸热反应）
（1）键能是指断裂1mol化学键生成气态原子吸收的热量，几种化学键的键能如表所示。
化学键 H-O C=O(CO2) H-H
键能/ 462.8 803.0 436.0 x
若CO2与足量H2发生反应转化为1molCO和水蒸气时吸收热量为42kJ，则______。
（2）在某温度下，向体积为1L恒容密闭容器中充入3molH2和1molCO2，发生反应ⅰ，其中CO2(g)、CH3OH(g）和H2O(g）的物质的量（n）随时间的变化如下图所示：
①从反应开始至反应平衡时，用H2O(g）表示的化学反应速率v(H2O)＝______。
②下列措施一定可以提高甲醇生成速率的是______。
A．降低反应温度 B．缩小容器的容积
C．将产生的水蒸气及时移走 D．使用合适的催化剂
③下列选项能作为判断该反应达到平衡状态的依据的是______。
A．容器中CO2的体积分数不变
B．容器中总压强不变
C．密闭容器中混合气体的密度不变
D．密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变
E．单位时间内，断裂3molH-H键，同时生成2molH-O键
（3）以甲醇为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池。下图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。
A极为电池______极，B极的电极反应式为____________。
19. 含SO2废气的治理可以变废为宝，使硫资源得以利用。
（1）“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的思路。用工业废碱渣（主要成分为Na2CO3）吸收烟气中的SO2，得到亚硫酸钠（Na2SO3）粗品。其流程如下：
①操作1中包含溶解、______；SO2被Na2CO3溶液吸收时，会释放出一种无色无味气体，写出该反应的离子方程式：____________。
②Na2SO3粗品中可能因氧气作用含有少量Na2SO4，该过程的化学方程式为____________；请设计实验证明粗品中含有少量N2SO4：____________。
③已知有标准状况下VL含SO2的烟气，通入足量H2O2溶液吸收，再加足量BaCl2溶液充分反应（(废气中其他成分不参与反应)，最终得到ag沉淀。该过程的总化学方程式为____________；烟气中SO2的体积分数的计算式是_____（(用含a、V的算式表示，无需化简)。
（2）CO与SO2在催化剂、773K条件下反应生成CO2和硫蒸气，反应体系中各组分的物质的量与反应时间的关系如下图所示，写出该反应的化学方程式____________。哈三中2023-2024学年度下学期
高一学年期中考试化学（选考）试卷
可能用到的相对原子质量H-1 C-12 O-16 Si-28 S-32 Ba-137
Ⅰ卷（共45分）
一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。）
1. 锂离子电池产业是我国重点发展的新能源、新能源汽车和新材料三大产业中的交叉产业，下列关于锂离子电池的说法不正确的是
A. 陶瓷纤维是常用的隔膜材料，属于新型无机非金属材料
B. 碳材料常被用作负极材料，其中石墨烯与碳纳米管互为同素异形体
C. 硅基负极可通过二氧化硅为原料制备，二氧化硅是电的良导体
D. 铁锂磷酸盐（LiFePO4)因不含重金属和稀有金属，作为正极材料较为安全
【答案】C
【解析】
【详解】A．陶瓷纤维，属于新型无机非金属材料，A正确；
B．石墨烯与碳纳米管均是碳元素的不同单质，互为同素异形体，B正确；
C．二氧化硅可用来生产光导纤维，光导纤维的通信容量大，抗干扰性能好，传输的信号不易衰减，能有效提高通讯效率，但二氧化硅不导电，C不正确；
D．重金属离子会产生污染，铁锂磷酸盐（LiFePO4)因不含重金属和稀有金属、不会引起重金属污染，作为正极材料较为安全，D正确；
答案选C。
2. 下列化学用语正确的是
A. C4H10的结构简式一定（(CH3)2CHCH3
B. 丙烷分子的球棍模型：
C. 可以表示四氯化碳也可以表示甲烷的空间填充模型
D. 甲醇的电子式：
【答案】B
【解析】
【详解】A．C4H10可能为正丁烷，为CH3CH2CH2CH3，A错误；
B．球棍模型是用球表示原子和用棍表示化学键的模型；丙烷分子的球棍模型：，B正确；
C．间填充模型能反映出原子半径的相对大小，故该模型能表示甲烷分子，但不能表示四氯化碳分子，因为原子半径氯原子大于碳原子，C错误；
D．甲醇的电子式：，D错误；
故选B。
3. 下列物质的转化在给定条件下均能实现的一组是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A．铁高温的时候和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，四氧化三铁和铝可以发生铝热反应生成单质铁，A正确；
B．氧化铝和盐酸反应生成氯化铝溶液，氯化铝和氨水反应生成氢氧化铝沉淀，B错误；
C．硫在氧气中点燃生成的是二氧化硫不是三氧化硫，三氧化硫和水生成硫酸，C错误；
D．氮气和氧气在高温或放电条件下生成一氧化氮而不是二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸和NO，D错误；
故选A。
4. 反应在四种不同情况下的反应速率由大到小的顺序是
①②
③ ④
A. ①=④>②=③ B. ①>②>③>④ C. ①>②=③>④ D. ②>③>④=①
【答案】C
【解析】
【分析】反应速率单位相同时，用各物质表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数，数值大的反应速率快
【详解】①
②
③
④
故反应速率由快到慢的顺序为①>②=③>④；
故选C。
5. 下列关于含硫元素的物质的表述正确的是
A. S单质在化学反应中只能表现出还原性
B. SO2具有漂白性，因此可使酸性KMnO4溶液褪色
C. 用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑，体现了浓硫酸的氧化性
D. 浓硫酸具有吸水性，可用来干燥SO2气体
【答案】D
【解析】
【详解】A．硫单质和氢气生成硫化氢，硫体现氧化性，A错误；
B．二氧化硫和高锰酸钾发生氧化还原反应使得溶液褪色，体现二氧化硫还原性，B错误；
C．浓硫酸具有脱水性，能使有机物中的H、O元素以水的形式脱出，则浓硫酸在白纸上书写的字迹变黑，表现的是浓硫酸的脱水性，C错误；
D．浓硫酸具有吸水性，可以吸收水分，能干燥二氧化硫气体，D正确；
故选D
6. 常温条件下，下列各组离子在酸性无色溶液中能大量共存的是
A. K+、Na+、、OH- B. 、K+、、Cl-
C. Ba2+、Ca2+、、I- D. Fe3+、Mg2+、SCN-、
【答案】B
【解析】
【详解】A．酸性溶液中，氢离子和氢氧根离子、碳酸根离子均含反应，不共存，A不符合题意；
B．、K+、、Cl-在酸性溶液中相互不反应，且均无色，能共存，B符合题意；
C．酸性溶液中，硝酸根离子和碘离子会发生氧化还原反应，不共存，C不符合题意；
D．铁离子和SCN-生成红色物质，D不符合题意；
故选B。
7. 下列除去杂质的试剂选择不正确的是
A. Cl2(HCl)：饱和NaCl溶液 B. Cu(CuO)：稀盐酸
C. NH3(H2O)：无水CaCl2 D. NO(NO2)：蒸馏水
【答案】C
【解析】
【详解】A．氯气难溶于饱和食盐水，氯化氢极易溶于水，Cl2中的HCl可通过饱和NaCl溶液除去，故A正确；
B．Cu不与稀盐酸反应，CuO可与稀盐酸反应生成氯化铜溶液，故B正确；
C．NH3及H2O均能被无水CaCl2吸收，故C错误；
D．NO不溶于水、不与水反应，NO2与蒸馏水反应转化为NO，故D正确；
故选C。
8. 下列变化对应的化学方程式或离子方程式正确的是
A. 氨水与稀盐酸混合：
B. 将过量的SO2通入NaOH溶液中：
C. 石英砂制粗硅：
D. 用稀硝酸处理铁锈（(Fe2O3·xH2O)：Fe2O3·xH2O+6H+＝2Fe3++(3+x)H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A．氨水为弱碱，不能拆，反应为，A错误；
B．过量的SO2通入NaOH溶液中生成亚硫酸氢钠：，B错误；
C．石英和焦炭制取粗硅的反应为二氧化硅与焦炭高温条件下反应生成硅和一氧化碳，，C错误；
D．稀硝酸处理铁锈生成硝酸铁和水，D正确；
故选D。
9. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A. 常温常压下，22.4LNH3含有电子数为10NA
B. 2mol/L的氨水电离出OH-的数目一定小于2NA
C. 60gSiO2中含有的Si—O键的数目为4NA
D. 等量铜分别与足量浓硝酸和稀硝酸完全反应，转移电子数不同
【答案】C
【解析】
【详解】A． 常温常压下，22.4LNH3的物质的量小于0.1mol，含有电子数小于10NA，A错误；
B．2mol/L的氨水体积未知，难以计算氨水电离出OH-的数目，B错误；
C．二氧化硅中每个硅原子形成4个Si—O键，60gSiO2的物质的量为1mol，则其中含有的Si—O键的数目为4NA，C正确；
D．铜分别与足量浓硝酸和稀硝酸完全反应时均生成硝酸铜，铜均从0价升高到+2价，得失电子数目守恒，则等量铜分别与足量浓硝酸和稀硝酸完全反应，转移电子数相同，D错误；
答案选C。
10. 硝酸是一种重要的化工产品，下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。下列说法中不正确的是
A. 合成塔中化学反应方程式为：
B. 工业生产中，用澄清石灰水进行尾气处理
C. 在氧化炉和吸收塔中，A均作为氧化剂
D. 工业生产中，可用铝制容器来盛装浓硝酸
【答案】B
【解析】
【分析】氮气和氢气在氨合成塔中合成氨气，进入氨分离器分离出氨气，氨气被氧气在氧化炉中被氧化成一氧化氮，吸收塔内一氧化氮被氧气氧化为二氧化氮、二氧化氮和水生成硝酸，则A为氧气，尾气有毒需要处理排放；
【详解】A．氮气和氢气在氨合成塔中合成氨气，N2、H2合成NH3的反应为可逆反应，在高温高压催化剂下进行，A正确；
B．生产硝酸工业的尾气中含有NO、NO2，气体，可根据反应：2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O、NO2+NO+2NaOH=NaNO2+H2O，可以使用NaOH溶液作吸收剂，澄清石灰水浓度小，工业生产中，不适合用澄清石灰水进行尾气处理，B错误；
C．据分析，在氧化炉和吸收塔中，A即氧气均作为氧化剂，C正确；
D．铝在浓硝酸中发生钝化，可用铝制容器来盛装浓硝酸，D正确；
故合理选项是B。
11. 利用下列装置进行的实验，能达到预期目的的是
选项 A B
装置
预期目 测定锌与稀硫酸反应生成氢气的速率 蒸干溶液得到(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体
选项 C D
装置
预期目的 探究双氧水分解的热效应 验证反应是否有CO2生成
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．测定平均反应速率，需测定相同时间内产生的氢气体积，或者产生相同体积氢气所用的时间，但该装置中长颈漏斗漏斗颈没有插入页面下，气体会逸出，A不正确；
B． (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体不能通过蒸干溶液得到，应通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥得到，B不正确；
C．双氧水分解产生热效应，装置内的空气热胀冷缩，U形管内两边液面会出现液面差， C正确；
D．木炭和浓硫酸共热反应产生二氧化硫和二氧化碳气体，这二者均能使澄清石灰水变浑浊，D不正确；
故选C。
12. 等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定反应过程中产生氢气体积V的数据如图所示，下列说法正确的是
实验组别 温度/℃ 形（(Fe)
Ⅰ 2.0 30 块状
Ⅱ 2.5 30 块状
Ⅲ 2.5 50 粉末状
Ⅳ 2.5 50 块状
A. 该反应的离子方程式为
B. 对比实验Ⅰ、Ⅱ可探究浓度对化学反应速率的影响
C. 对比实验Ⅱ、Ⅲ可探究温度对化学反应速率的影响
D. 曲线a、b、c、d对应的实验组别分别为Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知，t越小用反应需要的时间越少，反应速率越快，则反应速率为a＞b＞c＞d，由表中数据可知，实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ中，Ⅳ中的温度高于Ⅰ、Ⅱ，且Ⅰ的HCl浓度最低，则Ⅳ中反应速率大于Ⅰ、Ⅱ，即Ⅳ＞Ⅱ＞Ⅰ，Ⅲ、Ⅳ中，Ⅲ的接触面积大，则反应速率Ⅲ＞Ⅳ，曲线a、b、c、d对应的实验组别分别为Ⅲ、Ⅳ、Ⅱ、Ⅰ
【详解】A．该反应的离子方程式为，A错误；
B．Ⅰ、Ⅱ只有浓度不同，可说明浓度对化学反应速率的影响，B正确；
C．Ⅱ、Ⅲ中存在2个变量，不可探究温度对化学反应速率的影响，C错误；
D．曲线a、b、c、d对应的实验组别分别为Ⅲ、Ⅳ、Ⅱ、Ⅰ，D错误；
故选B。
13. “海泥电池”既可用于深海水下仪器的电源补给，又有利于海洋环境污染治理。电池工作原理如图所示，其中微生物代谢产物显酸性。下列说法正确的是
A. 微生物作用下发生反应：
B. H+从海水层通过交接面向海底沉积层移动
C. 除去6.0gCH2O，A电极消耗标况下2.24LO2
D. 温度越高，反应进行越迅速，污染治理效果越好
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知，A极氧元素价态降低得电子，故A极为正极，电极反应式为O2＋4e ＋4H＋=2H2O，微生物作用下发生反应：，B极是负极，电极反应式为：HS 2e =S↓＋H＋，电子由负极B流向正极A。
【详解】A．由图可知，微生物作用下发生反应为和硫酸根离子在酸性条件下生成二氧化碳、和水：，A正确；
B．阳离子向正极移动，则H+从海底沉积层通过交接面向海水层移动，B错误；
C．没有指出气体所处标况，不确定消耗氧气的体积，C错误；
D．温度过高导致微生物失去活性，导致反应速率减慢，D错误；
故选A。
14. 工业上由含铜废料（(含有Cu、CuS、CuSO4等)制备硝酸铜晶体的流程如图。
下列说法不正确的是
A. “焙烧”时可以通过将大颗粒固体研成粉末的方式，加快反应速率
B. “酸浸”目的是将氧化铜转化为Cu2+
C. “反应”过程中无红棕色气体生成，理论上消耗HNO3和H2O2的物质的量之比为2：1
D. “滤液”中含有的阳离子主要为Fe2+，“淘洗”所用的溶液A可选用稀硝酸
【答案】D
【解析】
【分析】工业上由含铜废料(含有Cu、CuS、CuSO4等)制备硝酸铜晶体：废料通入空气焙烧后铜生成氧化铜，硫化铜转化为CuO和SO2，加入硫酸酸化生成硫酸铜，过滤除去滤渣，滤液加入过量的铁发生置换反应生成铜，过滤得到滤渣铁和铜，用稀硫酸淘洗除去Fe粉，过滤得到Cu，再加入浓硝酸和10%的H2O2发生反应生成Cu(NO3)2，蒸发浓缩，降温结晶，从“反应”所得溶液中析出Cu(NO3)2 3H2O。
【详解】A．“焙烧”时可以通过将大颗粒固体研成粉末的方式，可以增大反应物接触面积，加快反应速率，A正确；
B．加入硫酸“酸浸”目的是将CuO转化为硫酸铜，B正确；
C．“反应”这一步所用的试剂是浓硝酸和10% H2O2，若过程中无红棕色气体生成，则生成Cu(NO3)2和H2O，该反应的化学方程式为Cu+2HNO3+H2O2=2H2O+Cu(NO3)2，消耗HNO3和H2O2的物质的量之比为2：1，C正确；
D．据分析，加入溶液A的目的是氧化多余的铁，使其与铜分离，稀硝酸会将铜氧化了，故不能用稀硝酸淘洗，D错误；
故选D。
15. 标准状况下，将SO2和Cl2组成的混合气体amol通入200mLFe2(SO4)3溶液中，充分反应后，气体被完全吸收，溶液的棕黄色变浅。向反应后的溶液中加入足量的BaCl2溶液，将所得沉淀过滤、洗涤、干燥后称重，其质量为23.3g。则a的数值可能是
A. 0.06 B. 0.07 C. 0.08 D. 0.09
【答案】B
【解析】
【详解】SO2和Cl2组成的混合气体通入Fe2(SO4)3溶液中，由于氯气的氧化性强于铁离子，故氯气先与二氧化硫反应：SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4，充分反应后，溶液的棕黄色变浅，说明铁离子氧化二氧化硫，发生2Fe3++SO2+2H2O=+2Fe2++4H+，但铁离子有余，则与铁离子反应的二氧化硫n(SO2)＜0.02mol；二氧化硫完全反应，反应后的溶液加足量的BaCl2溶液，生成的23.3g沉淀为BaSO4，其物质的量为=0.1mol，根据硫元素守恒可知n(BaSO4)=3n[Fe2(SO4)3]+n(SO2)，n(SO2)总=0.1mol-0.2L×0.1mol/L×3=0.04mol，且可知n(Cl2)＜0.04mol，再根据方程式SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4，可知n(Cl2)＞n(SO2)总- ＞0.02mol，综上，SO2和Cl2组成的混合气体0.08mol＞amol＞0.06mol，B满足；
选B。
Ⅱ卷（共55分）
二、非选择题（本题共4小题，共55分。）
16. 下表为元素周期表的一部分，请用化学用语回答下列问题：
（1）写出⑤在元素周期表中的位置______。
（2）写出③的最高价氧化物的水化物的电子式______；实验室中盛放其水溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，请用化学方程式说明原因______。
（3）②的最简单氢化物与④的单质混合，在光照条件下发生反应生成多种氯代烃，该反应类型为______；请写出生成CH3Cl的化学方程______。
（4）为确定①与②形成的化合物X的分子式，取一定量的X充分燃烧，将产物依次通过浓硫酸、浓碱液，实验结束后，称得浓硫酸增重7.2g，浓碱液增重15.4g。则X的分子式为______；X的同分异构体个数为______；请写出其中含有3个甲基（-CH3）的同分异构体的结构简式____________。
【答案】（1）第四周期第Ⅷ族
（2） ①. ②.
（3） ①. 取代反应 ②.
（4） ①. C7H16 ②. 9 ③. (CH3)2CHCH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH2CH3、(CH3CH2)3CH
【解析】
【分析】由图可知，①-⑤分别氢、碳、钠、氯、铁；
【小问1详解】
⑤为铁元素，在元素周期表中的位置：第四周期第Ⅷ族；
【小问2详解】
③的最高价氧化物的水化物为氢氧化钠，氢氧化钠为离子化合物，电子式；实验室中盛放其水溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，因为氢氧化钠和二氧化硅反应生成硅酸钠和水：；
【小问3详解】
②的最简单氢化物为甲烷，④的单质为氯气，两者混合，在光照条件下发生反应生成多种氯代烃，该反应类型为取代反应；甲烷和氯气生成CH3Cl和HCl，反应为：；
【小问4详解】
称得浓硫酸增重7.2g，为水的质量，则氢为，浓碱液增重15.4g，为二氧化碳质量，则碳为，则碳氢物质的量之比为7:16，X的分子式为C7H16；其同分异构体个数为9；其中含有3个甲基（-CH3）的同分异构体的结构简式为(CH3)2CHCH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH2CH3、(CH3CH2)3CH。
17. 二氧化氮是主要的大气污染物之一，工业上在一定条件下用NH3可将NO2还原，产生两种对环境友好的物质。某同学在实验室对该反应进行了探究。回答下列问题：
（1）下图中制取氨气的装置和选用的试剂，合理的是______（填序号）。
（2）利用铜和浓硝酸制备NO2的离子方程式是____________。
（3）将上述收集到的NH3干燥后充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2（两端用夹子K1、K2夹好）。在一定温度下按图示装置进行实验。
操作步骤 实验现象 解释原因
打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中 Y管中红棕色气体慢慢变浅 ①反应的化学方程式______
将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温 Y管中有少量水珠 生成的气态水凝聚
打开K2 ②______ ③______
【答案】（1）② （2）
（3） ①. ②. Z中NaOH溶液产生倒吸现象 ③. 反应后气体分子数减少，Y管中压强小于外压
【解析】
【分析】浓硝酸具强氧化性，铜和浓硝酸生成硝酸铜和二氧化氮、水。
【小问1详解】
氯化铵受热分解生成氯化氢和氨气，两者遇冷生成氯化铵，不适合制取氨气；氯化铵和氢氧化钙加热生成氯化钙、水和氨气，试管口需要向下倾斜；氧化钙和水生成氢氧化钙放出大量的热，促使氨气逸出；故选②；
【小问2详解】
铜和浓硝酸生成硝酸铜和二氧化氮、水，离子方程式为；
【小问3详解】
氨气具有还原性，工业上在一定条件下用NH3可将NO2还原，产生两种对环境友好的物质，则在催化剂作用下和二氧化氮反应生成氮气和水，反应的化学方程式为：；由方程式可知，反应后气体分子数减少，即反应后气体体积减小，导致装置中压强减小，打开K2，Z中NaOH溶液产生倒吸现象。
18. 2023年杭州亚运会主火炬使用了零碳甲醇燃料，其制备共消耗了16万吨CO2。该甲醇的制备反应及副反应如下：
ⅰ．（放热反应）
ⅱ．（吸热反应）
（1）键能是指断裂1mol化学键生成气态原子吸收的热量，几种化学键的键能如表所示。
化学键 H-O C=O(CO2) H-H
键能/ 462.8 803.0 436.0 x
若CO2与足量H2发生反应转化为1molCO和水蒸气时吸收热量为42kJ，则______。
（2）在某温度下，向体积为1L的恒容密闭容器中充入3molH2和1molCO2，发生反应ⅰ，其中CO2(g)、CH3OH(g）和H2O(g）的物质的量（n）随时间的变化如下图所示：
①从反应开始至反应平衡时，用H2O(g）表示的化学反应速率v(H2O)＝______。
②下列措施一定可以提高甲醇生成速率的是______。
A．降低反应温度 B．缩小容器的容积
C．将产生的水蒸气及时移走 D．使用合适的催化剂
③下列选项能作为判断该反应达到平衡状态的依据的是______。
A．容器中CO2的体积分数不变
B．容器中总压强不变
C．密闭容器中混合气体的密度不变
D．密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变
E．单位时间内，断裂3molH-H键，同时生成2molH-O键
（3）以甲醇为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池。下图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。
A极为电池______极，B极的电极反应式为____________。
【答案】（1）1074.4
（2） ①. 0.075mol/(L·min) ②. BD ③. ABD
（3） ①. 正 ②.
【解析】
【分析】甲醇为燃料的新型电池中，通入燃料甲醇的一极为负极，通入氧气的一极为正极，甲醇为还原剂、在负极失去电子发生氧化反应，正极上氧气为氧化剂、得到电子发生还原反应，电子从负极流出，沿着导线流向正极，内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极；
【小问1详解】
若CO2与足量H2发生反应转化为1molCO和水蒸气时吸收热量为42kJ，则反应物总键能减去生成物总键能，故+42kJ/mol=(803kJ/mol×2+436kJ/mol)–[xkJ/mol+462.8kJ/mol×2]，则 1074.4。
【小问2详解】
①从反应开始至反应平衡时，用H2O(g)表示的化学反应速率v(H2O)=。
②A．降低反应温度，反应速率降低，A不选；
B．缩小容器的容积，各气体浓度均同等倍数增加，即加压，反应速率增大，B选；
C．将产生的水蒸气及时移走，生成物浓度减小，瞬间逆反应速率降低、之后正反应速率降低，C不选；
D．使用合适的催化剂，反应速率增加，D选；
选BD。
③A．容器中CO2的体积分数不变，说明正逆反应速率相同，反应达到平衡状态，A正确；
B．反应前后气体物质的量、混合气体总压强改变，混合气体总压强保持不变，能说明反应达到平衡状态，B正确；
C．反应前后气体质量、容器体积均不变，密闭容器中混合气体的密度始终不变，密度不变不能说明反应达到平衡状态，C错误；
D．反应前后气体质量不变，物质的量改变，混合气体平均摩尔质量随反应改变，密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变能说明反应达到平衡状态，D正确；
E．单位时间内，断裂3molH-H键，同时生成2molH-O键，均指正反应速率，不能说明反应达到平衡状态，E错误；
故选ABD；
【小问3详解】
据分析，A极为电池正极，B极上甲醇失去电子被氧化，在氧离子参与下反应生成二氧化碳和水，电极反应式为。
19. 含SO2废气的治理可以变废为宝，使硫资源得以利用。
（1）“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的思路。用工业废碱渣（主要成分为Na2CO3）吸收烟气中的SO2，得到亚硫酸钠（Na2SO3）粗品。其流程如下：
①操作1中包含溶解、______；SO2被Na2CO3溶液吸收时，会释放出一种无色无味气体，写出该反应的离子方程式：____________。
②Na2SO3粗品中可能因氧气作用含有少量Na2SO4，该过程的化学方程式为____________；请设计实验证明粗品中含有少量N2SO4：____________。
③已知有标准状况下VL含SO2的烟气，通入足量H2O2溶液吸收，再加足量BaCl2溶液充分反应（(废气中其他成分不参与反应)，最终得到ag沉淀。该过程的总化学方程式为____________；烟气中SO2的体积分数的计算式是_____（(用含a、V的算式表示，无需化简)。
（2）CO与SO2在催化剂、773K条件下反应生成CO2和硫蒸气，反应体系中各组分的物质的量与反应时间的关系如下图所示，写出该反应的化学方程式____________。
【答案】（1） ①. 过滤 ②. ③. ④. 取少量亚硫酸钠粗品于试管中，加蒸馏水使其完全溶解，先滴加稀盐酸至不再产生气体，再加入BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，则有Na2SO4 ⑤. ⑥.
（2）
【解析】
【分析】工业废碱渣溶解过滤除去废渣，得到碳酸钠溶液通入二氧化硫烟气反应得到亚硫酸氢钠溶液，加入氢氧化钠得到亚硫酸钠粗品和母液；
【小问1详解】
①通过过滤操作可以分离可溶和不溶物质，操作1中包含溶解、过滤；SO2被Na2CO3溶液吸收时，会释放出一种无色无味气体，则反应为碳酸钠和二氧化硫生成亚硫酸氢钠和二氧化碳气体，反应的离子方程式：；
②氧气具有氧化性，能将亚硫酸钠氧化为硫酸钠：；硫酸钠能和钡离子生成不溶于酸的硫酸钡沉淀，则实验设计为：取少量亚硫酸钠粗品于试管中，加蒸馏水使其完全溶解，先滴加稀盐酸至不再产生气体，再加入BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，则有Na2SO4；
③过氧化氢具有强氧化性，将二氧化硫氧化为硫酸，硫酸和氯化钡生成硫酸钡沉淀和盐酸，该过程总化学方程式为；根据硫元素守恒可知，烟气中SO2的体积分数的计算式是；
【小问2详解】
CO与SO2在催化剂、773K条件下反应生成CO2和硫蒸气，反应中碳化合价由+2变为+4、硫化合价由+4变为0，结合电子守恒可知，CO与SO2物质的量之比为2:1，结合曲线可知，3molCO和1.5mol SO2生成3mol二氧化碳和0.75mol硫单质，则硫单质化学式为S2，故反应为。
