北京三中2023—2024学年度第二学期学业测试
高一年级化学期中试卷
2024.4
试卷满分：100分 考试时间：90分钟
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16
第一部分（选择题 共60分）
每小题只有一个选项符合题意（每小题2分）
1. 下列过程属于自然固氮的是
A. 用N2和H2合成NH3
B. 闪电时大气中氮气和氧气化合生成一氧化氮
C. 由氨气制硝酸
D. 从空气中分离出液态氮气
【答案】B
【解析】
【详解】A．用N2和H2合成NH3，化学方程式为：，属于人工固氮，A不符合题意；
B．闪电时大气中氮气和氧气化合生成一氧化氮，化学方程式为，属于自然固氮，B符合题意；
C．由氨气制硝酸是化合态氮之间转化，不属于固氮，C不符合题意；
D．从空气中分离出液态氮气，游离态的氮没有转化成化合态的氮，不属于固氮，D不符合题意；
故选B。
2. 下列能量的转化过程中，由化学能转化为电能的是
A B C D
太阳能集热 燃气燃烧 风力发电 手机电池工作
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.太阳能将光转化热能，A错误；
B.燃气燃烧将化学能转化为热能，B错误；
C.风力发电将风能转化为电能，C错误；
D.手机工作时将化学能转化为电能，D正确；
答案选D。
3. 下列物质中，属于电解质的是
A. H2 B. KCl C. C2H5OH D. NaOH溶液
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．Al是单质，不是电解质也不是非电解质，A不选；
B．KCl能自身电离出离子，是电解质，B可选；
C．C2H5OH不能自身电离出离子，是非电解质，C不选；
C．NaOH溶液是混合物，不是电解质也不是非电解质，D不选；
答案选B。
4. 当光束通过下列分散系时，能产生丁达尔现象的是
A. CuSO4溶液 B. Fe(OH)3胶体 C. 石灰乳 D. 蔗糖溶液
【答案】B
【解析】
【分析】当光束通过胶体分散系时，能产生丁达尔现象，据此判断。
【详解】A． CuSO4溶液属于溶液，故A不符；
B． Fe(OH)3胶体，属于胶体，光束通过时，能产生丁达尔现象，故B符合；
C． 石灰乳属于悬浊液，故C不符；
D． 蔗糖溶液属于溶液，故D不符；
故选B。
5. 常温下，下列溶液可用铁质容器盛装的是
A. 稀硝酸 B. 稀硫酸 C. 浓硝酸 D. 浓盐酸
【答案】C
【解析】
【分析】能用铁质容器盛装的物质不能溶解铁。
【详解】A. 稀硝酸可将铁溶解为硝酸盐溶液，因此不能用铁质容器盛装，A项错误；
B. 铁可以被稀硫酸溶解，反应生成硫酸亚铁溶液和氢气，因此不能用铁质容器盛装，B项错误；
C. 浓硝酸能使铁钝化，化学反应只发生在铁表面，但不是将铁溶解，因此能用铁质容器盛装，C项正确；
D. 浓盐酸可以将铁溶解为氯化亚铁溶液，因此不能用铁质容器盛装，D项错误；
答案选C。
【点睛】解答本题时容易被忽略的是浓硝酸能使金属铁钝化，解答时要格外注意。
6. 下列各组中的两种物质作用时，反应条件(温度、反应物用量、反应物浓度等)改变，不会引起产物改变的是
A. Cl2和H2 B. NaOH和CO2 C. Na和O2 D. Cu和HNO3
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．Cl2和H2在点燃条件下或光照条件下均反应生成HCl，选项A符合；
B．NaOH和CO2反应，CO2少量生成Na2CO3，过量生成NaHCO3，选项B不符合；
C．Na和O2反应，常温下生成Na2O，加热或点燃生成Na2O2，选项C不符合；
D．Cu和HNO3反应，稀HNO3时生成NO，浓HNO3时生成NO2，选项D不符合；
答案选A。
7. 某化学反应的反应物浓度在20 s内由3.0 mol/L变为1.0 mol/L，则以该反应物浓度的变化表示20s内的平均反应速率为
A. 0.05 mol/(L·s) B. 0.10 mol/(L·s) C. 0.15 mol/(L·s) D. 2.0 mol/(L·s)
【答案】B
【解析】
【详解】某反应物的浓度在20s内从3.0mol/L变成1.0mol/L， c=3.0mol/L-1.0mol/L=2.0mol/L，20s内A的化学反应速率v=2.0mol/L÷20s=0.10mol/（L s），故选B。
8. 已知反应：，若其它条件不变，下列措施不能加快该反应速率的是
A. 升高温度 B. 加入少量MnO2
C. 加入少量FeCl3 D. 加水稀释H2O2溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A．升高温度,能化学反应速率加快，A错误；
B．加入少量MnO2作催化剂，能加快化学反应速率，B错误；
C．加入少量FeCl3作催化剂，能加快化学反应速率，C错误；
D．加水稀释H2O2溶液，H2O2浓度减小，化学反应速率减慢，D正确；
故选D。
9. 在一定条件下，对于密闭容器中进行的反应：X(g) + Y(g)2Z(g)，下列说法能充分说明该反应已达到化学平衡状态的是
A. X、Y、Z的浓度相等 B. 正、逆反应速率均等于零
C. X、Y、Z在容器中共存 D. X、Y、Z的浓度均不再改变
【答案】D
【解析】
【详解】A．达到平衡状态时，各物质的浓度取决于物质的起始物质的量和反应的转化程度，因此各物质浓度相等，不能作为判断是否达到平衡状态的依据，故A错误；
B．达到化学平衡时生成物的物质的量不变，但并不意味着不再有生成物生成，只是生成物生成的速率与生成物被消耗的速率相等，所以不能说反应速率为0，故B错误；
C．达到化学平衡时，生成物生成的速率与生成物被消耗的速率相等，反应物和生成物共存不能作为判断是否达到平衡状态的依据，故C错误；
D．达到平衡状态时，各物质的浓度不再发生变化，故D正确；
故选D。
10. 反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，达到平衡后，再向反应容器中充入含18O的一氧化碳，经过一段时间后，18O存在于
A. CO B. H2O C. CO2、CO D. CO、H2O、CO2
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】该反应属于可逆反应，即该反应在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应的方向进行，当再向反应容器中充入含 18O 的一氧化碳，经过一段时间后，18O 存在于 CO、H2O、CO2 中，故答案为D。
11. 下列物质中的硫元素不能表现出氧化性的是
A. Na2S B. S C. SO2 D. H2SO4
【答案】A
【解析】
【详解】A．在Na2S中S为-2价，是S元素的最低化合价，只能失去电子变为较高价态，因此只有还原性，而没有氧化性，A符合题意；
B．在单质S中元素化合价为0价，可以得到电子变为-2价，也可以失去电子变为+4、+6价，因此S既表现氧化性，又表现还原性，B不符合题意；
C．在SO2中S为+4价，介于S元素的最低-2价和最高+6价之间，既可以得到电子变为低价态，也可以失去电子变为高价态，因此SO既可表现氧化性，又可表现还原性，C不符合题意
D．在H2SO4中S元素化合价为+6价，是S元素的最高化合价，只能得到电子变为低价态，因此只有氧化性，而不具有还原性，D不符合题意；
答案选A。
12. 下列有关物质用途的说法中，不正确的是
A. NH3常用作制冷剂 B. 氯气可用于制漂白粉
C. 碱金属的化合物可用于制烟花 D. NaOH用于消除胃酸
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．NH3具有易液化的特性，且气化是需要吸收大量的热，故常用作制冷剂，A正确；
B．氯气通入石灰乳中反应生成以次氯酸钙为有效成分的漂白粉，故Cl2可用于制漂白粉，B正确；
C．碱金属元素在高温灼烧时将发出特殊的光，故碱金属的化合物可用于制烟花，C正确；
D．NaOH的碱性太强，不能用于消除胃酸，常用NaHCO3、CaCO3和MgCO3，Al(OH)3等碱性较弱的物质来中和胃酸，治疗胃酸过多症，D错误；
故答案为：D。
13. NO对于心脑血管系统功能的改善具有重要作用。下列关于NO的描述不正确的是
A. 易溶于水 B. 可由氮气和氧气在放电条件下反应生成
C. 常温下能与氧气化合 D. 无色气体
【答案】A
【解析】
【详解】A．NO难溶于水，故A错误；
B．氮气与氧气在放电条件下会发生反应生成NO，化学方程式为：，故B正确；
C．常温下NO与氧气会化合生成红棕色的NO2，化学方程式为：，故C正确；
D．NO为无色气体，故D正确；
故选A。
14. 下列反应属于吸热反应的是
A. Al与盐酸的反应 B. Na与H2O的反应
C. NaOH与盐酸的反应 D. 与NH4Cl的反应
【答案】D
【解析】
【详解】A．活泼金属与酸反应为放热反应，A错误；
B．Na与H2O的反应为放热反应，B错误；
C．酸碱中和反应为放热反应，C错误；
D．与NH4Cl的反应为吸热反应，D正确；
故选D。
15. 下列关于化学反应与能量变化的说法中，不正确的是
A. 硫在氧气中燃烧属于放热反应
B. 能量变化是化学反应的基本特征之一
C. 化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因
D. 反应物的总能量高于生成物的总能量，发生反应时需要从环境吸收能量
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．燃烧反应属于放热反应，A项不符合题意；
B．化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的生成，旧键断裂吸收能量，新键形成释放能量，在这个过程中必然伴随着能量变化，所以能量变化是化学反应的一个基本特征，B项不符合题意；
C．化学键的断裂吸收能量，化学键的形成释放能量，所以化学键的断裂与形成时化学反应中能量变化的主要原因，C项不符合题意；
D．反应物的总能量高于生成物的总能量，发生的是放热反应，D项符合题意；
故选D
16. 下列关于二氧化硫的说法正确的是
A. SO2能使溴水褪色，说明SO2具有还原性
B. SO2能使品红溶液褪色，说明SO2具有氧化性
C. SO2溶于水后溶液能导电，说明SO2是电解质
D. SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，说明SO2具有漂白性
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．SO2能使溴水褪色，是由于Br2具有强氧化性，会将SO2氧化为硫酸，Br2被还原为无色HBr，因此可说明SO2具有还原性，A正确；
B．SO2能使品红溶液褪色，说明SO2能够与有色物质反应产生无色物质，因此可证明SO2具有漂白性，B错误；
C．二氧化硫溶于水能够导电，导电的离子不是二氧化硫本身电离的离子，所以二氧化硫不属于电解质，属于非电解质，C错误；
D．SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，是由于酸性KMnO4溶液具有强氧化性，会将SO2氧化为硫酸，KMnO4被还原为无色MnSO4，因此可说明SO2具有还原性，D错误；
答案选A。
17. 下列关于硫酸的叙述中，正确的是
A. 浓硫酸具有脱水性，因而能使蔗糖炭化
B. 浓硫酸有强氧化性，可与铜反应生成氢气
C. 浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体
D. 稀释浓硫酸时，应将水沿着器壁慢慢加入到浓硫酸中，并用玻璃棒不断搅拌
【答案】A
【解析】
【分析】浓硫酸具有吸水性、脱水性和强化性，稀硫酸具有酸的通性，以此解答。
【详解】A．使蔗糖炭化，表现浓硫酸的脱水性，A正确；
B．浓硫酸有强氧化性，可与铜反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，B错误；
C．浓硫酸与氨气反应，不能用于干燥氨气，C错误；
D．浓硫酸溶于水会放出大量热，稀释浓硫酸时，应防止酸液飞溅，应将浓硫酸沿着器壁慢慢加入到水中，并用玻璃棒不断搅拌，D错误；
故选A。
18. 粗盐溶液经过滤除去泥沙后的滤液中，含有可溶性的氯化钙、氯化镁、硫酸钠等杂质，通过如下几个实验步骤，可将上述杂质除去：
①加入稍过量的碳酸钠溶液；②加入稍过量的氢氧化钠溶液；③加入稍过量的氯化钡溶液；④滴入稀盐酸至无气泡产生；⑤过滤。正确的操作顺序是
A. ③②①⑤④ B. ①②③⑤④ C. ②③①④ D. ③⑤②①④
【答案】C
【解析】
【详解】Ca2+用碳酸钠除去，Mg2+用氢氧化钠除去，SO用氯化钡除去，最后过滤，然后向滤液中加入盐酸除去过量的碳酸钠和氢氧化钠即可得到氯化钠溶液，但由于过量的氯化钡也要用碳酸钠来除，所以碳酸钠必需放在氯化钡的后面，而氢氧化钠可以随意调整；综上正确的操作顺序可以是③②①⑤④，故答案选A。
19. 下列有关物质用途的说法中，不正确的是
A. 二氧化硅是制造光导纤维的材料
B. 氨气是生产硝酸的主要原料
C. 单质硅是制造玻璃的主要原料
D. 碳酸氢钠是一种医用胃酸中和剂
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A． 二氧化硅透明、折射率合适，能发生全反射，是制造光导纤维的材料，故A正确；
B． 氨气能发生催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮与氧气生成二氧化氮，二氧化氮再与水反应生成硝酸，是生产硝酸的主要原料，故B正确；
C． 单质硅是半导体材料，是制造芯片的主要原料，故C错误；
D． 碳酸氢钠能与酸反应，是一种医用胃酸中和剂，故D正确；
故选C。
20. 下列反应中，说明氨有还原性和碱性的是
A. 2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O
B.
C. 4NH3+6NO5N2+6H2O
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．反应中N元素化合价升高，无铵盐生成，NH3只表现还原性，A不符合题意；
B．反应中，NH3表现还原性和碱性，B符合题意；
C．反应中由NH3→N2，N元素化合价升高，无铵盐生成，NH3只表现还原性，C不符合题意；
D．NH3→NH4Cl，N元素化合价不变，生成铵盐，NH3只表现碱性，D不符合题意；
故答案选B。
21. 如图所示：烧瓶中充满干燥气体a，将胶头滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻震荡烧瓶，然后打开弹簧夹，烧杯中的液体呈喷泉状喷出，则a、b不可能是
A. a为HCl气体，b为H2O或浓NaOH溶液
B. a为SO2气体，b为浓NaOH溶液
C. a为Cl2气体，b为饱和NaC1溶液
D. a为NH3气体，b为H2O或浓H2SO4溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A．HCl极易溶于水，HCl能与NaOH发生中和反应，能形成压强差，可形成喷泉，A不符合题意；
B．SO2能与浓NaOH溶液发生反应，能形成压强差，可形成喷泉，B不符合题意；
C．饱和NaCl溶液可降低Cl2在水中的溶解度，抑制氯气的溶解，不能形成压强差，不能形成喷泉，C符合题意；
D．氨气极易溶于水，NH3可与H2SO4溶液发生反应，能形成压强差，可形成喷泉，D不符合题意；
故选C。
22. 人造地球卫星上使用的一种高能电池(银锌蓄电池)，其电池的电极反应式为：Zn+2OH--2e- =ZnO+H2O，Ag2O+H2O+2e- =2Ag+2OH-。据此判断氧化银是
A. 正极，被还原 B. 负极，被氧化
C. 正极，被氧化 D. 负极，被还原
【答案】A
【解析】
【详解】根据化合价可知，电极反应Ag2O+H2O+2e- =2Ag+2OH-中银元素的化合价由+1价降低为0价，被还原，所以氧化银为正极，故选A。
23. 下列各个装置中能组成原电池的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据原电池的构成条件分析，原电池的构成条件是：①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发的进行氧化还原反应。
【详解】A.两个电极材料相同，不能构成原电池，A错误；
B.锌的活泼性大于铜，硫酸铜为电解质溶液，锌能够与硫酸铜反应，符合原电池的构成条件，能组成原电池，B正确；
C.乙醇不是电解质溶液且不能自发的进行氧化还原反应，不能构成原电池，C错误；
D.没有形成闭合回路，不能构成原电池，D错误；
故合理选项是B。
【点睛】本题考查了原电池的构成条件，明确原电池的工作原理、构成条件是答题的关键，四个条件必须同时具备，缺一不可。
24. 氢氧燃料电池已用于航天飞机，其工作原理如图所示。关于该燃料电池的说法不正确的是
A. 氢氧燃料电池中，当转移4 mol电子时消耗2 mol氢气
B. 电子从a电极经外电路流向b电极
C. 供电时的总反应为：2H2 + O2 = 2H2O
D. 甲烷燃料电池中，通入氧气的一极为负极
【答案】D
【解析】
【分析】氢氧燃料电池中，通入的电极作负极，电极反应式为，通入的电极作正极，电极反应式为，总反应为2H2 + O2 = 2H2O。
【详解】A．氢氧燃料电池中，，当转移4 mol电子时消耗2 mol氢气，A项正确；
B．通入的电极作负极，通入的电极作正极，电子从负极经外电路流向正极，即电子从a电极经外电路流向b电极，B项正确；
C．由分析可知，供电时的总反应为：2H2 + O2 = 2H2O，C项正确；
D．甲烷燃料电池的总反应为，O元素化合价由0价变为-2价，化合价降低，O2发生还原反应，通入氧气的一极为正极，D项错误；
答案选D。
25. 催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。在恒容密闭容器中，CO2和H2在催化剂作用下发生反应：。下列说法能充分说明该反应已经达到化学平衡状态的是
A. CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度相等
B. 单位时间内消耗3mol H2，同时生成1mol CO2
C. 单位时间内消耗1mol CO2，同时生成1 mol CH3OH
D. CO2、H2、CH3OH、H2O的分子数之比为1:3:1:1
【答案】B
【解析】
【详解】A．CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度不再改变时，达到平衡状态，但此时CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度不一定相等，A不符合题意；
B．单位时间内消耗3mol H2，同时生成1mol CO2，此时，反应达到平衡，B符合题意；
C．单位时间内消耗1mol CO2，和生成1 molCH3OH均为正反应速率，正逆反应速率不一定相等，不能说明反应已达平衡状态，C不符合题意；
D．CO2、H2、CH3OH、H2O的分子数之比为1:3:1:1，等于化学计量数之比，不能说明，无法判断是否达到平衡状态，D不符合题意；
故选B。
26. 下列解释事实的方程式不正确的是
A. SO2通入澄清石灰水变浑浊：
B. 氯化钡溶液与稀硫酸反应：
C. 氨气溶于水溶液呈碱性：
D. Cu与稀HNO3混合产生无色气体：
【答案】D
【解析】
【详解】A．SO2通入澄清石灰水，生成亚硫酸钙而变浑浊：，A正确；
B．氯化钡溶液与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和盐酸：，B正确；
C．氨气溶于水生成氨水，氨水电离出铵根离子和氢氧根离子，使溶液呈碱性：，C正确；
D．Cu与稀HNO3混合产生无色气体一氧化氮：，D错误；
故选D。
27. 氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图：
下列说法不正确的是
A. 反应I属于氧化还原反应
B. 反应II为2H2SO42SO2↑+O2↑+2H2O
C. 该方法的最终产物只有H2
D. 反应II中的SO2、反应III中的I2均可循环利用
【答案】C
【解析】
【详解】A．据图知，SO2、I2、H2O是反应物，HI、H2SO4是生成物，根据反应物和生成物书写方程式为，存在化合价变化，属于氧化还原反应，A项正确；
B．由图可知，反应II硫酸分解为氧气、二氧化碳和水，故反应II为2H2SO42SO2↑+O2↑+2H2O，B项正确；
C．该方法的最终产物为氧气和氢气，不止氢气一种产物，C项错误；
D．反应II中的SO2和反应III中的I2均为中间产物，可循环利用，D项正确；
答案选C。
28. 下列实验操作、现象与结论对应关系正确的是
选项 实验操作 实验现象与结论
A 向盛有Cu片的试管中加入稀H2SO4，无明显现象，再加入NaNO3固体 Cu片逐渐溶解，产生气泡，溶液变蓝，说明NaNO3是催化剂，可增大Cu与稀H2SO4，反应的化学反应速率
B 向样品溶液中先滴加过量的稀硝酸，再滴加BaCl2溶液 滴加稀硝酸无现象，滴加BaCl2后出现白色沉淀。说明样品溶液中一定含有
C 某溶液中加入足量浓NaOH溶液，加热 在试管口放一片湿润的红色石蕊试纸湿润的红色石蕊试纸变蓝，则样品中含有
D 某溶液中加入盐酸，并将产生的气体通入澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊，说明溶液中一定含有
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．Cu片逐渐溶解，产生气泡，溶液变蓝，是由于硝酸根在酸性条件下具有强氧化性，将铜氧化，A错误；
B．的检验应该是先加入稀盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，若出现白色沉淀则说明样品溶液中一定含有，稀硝酸无法排除、的干扰，B错误；
C．向溶液中加入强碱溶液加热，若产生的气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则证明有，C正确；
D．溶液中加入盐酸后，产生了可使澄清石灰水变浑浊的气体，则证明溶液中含有、或，不能确定就是，D错误；
故选C。
29. 下图为某燃煤电厂处理废气的装置示意图，下列说法错误的是
A. 使用此装置可以减少导致酸雨的气体的排放
B. 该装置内既发生了化合反应，也发生了分解反应
C. 总反应可表示为：2SO2+ 2CaCO3 + O2=2CaSO4+ 2CO2
D. 若排放的气体能使澄清石灰水变浑浊，说明该气体中含SO2
【答案】D
【解析】
【详解】A.SO2能形成硫酸型酸雨，根据示意图，SO2与CaCO3、O2反应最终生成了CaSO4，减少了二氧化硫的排放，A正确；
B.二氧化硫和氧化钙生成亚硫酸钙的反应、亚硫酸钙与O2生成硫酸钙的反应是化合反应，碳酸钙生成二氧化碳和氧化钙的反应是分解反应，B正确；
C.根据以上分析，总反应可表示为：2SO2+ 2CaCO3 + O2=2CaSO4+ 2CO2，C正确；
D.排放的气体中一定含有CO2，CO2能使澄清石灰水变浑浊，若排放的气体能使澄清石灰水变浑浊，不能说明气体中含SO2，D错误；
答案选D。
30. 不同条件下，用O2氧化一定浓度的FeCl2溶液过程中所测的实验数据如图所示。下列分析或推测不合理的是
A. Fe2+的氧化率随时间延长而逐渐增大
B. 由②和③可知，pH越大，Fe2+氧化速率越快
C. 由①和③可知，温度越高，Fe2+氧化速率越快
D. 氧化过程的离子方程式为：4Fe2++ O2+4H+= 4Fe3++ 2H2O
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图象可知，Fe2+的氧化率随时间延长而逐渐增大，故A正确；
B．②和③变量为pH，由图象可知，由②和③可知，pH越小，Fe2+氧化速率越快，故B错误；
C．①和③变量为温度，由图象可知，①和③的溶液的pH相同，温度越高，Fe2+氧化速率越快，故C正确；
D．氧化过程发生的反应为酸性条件下，亚铁离子与氧气反应生成铁离子和水，反应的离子方程式为为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，故D正确；
故选B。
第二部分（非选择题 共40分）
31. 木炭与浓硫酸发生反应：C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。
（1）作还原剂的物质是_______，硫元素的化合价_______(填“升高”或“降低”)。
（2）反应中每生成1mol CO2，消耗C的物质的量是_______mol，转移电子的物质的量是_______mol。
【答案】（1） ①. C ②. 降低
（2） ①. 1 ②. 4
【解析】
【小问1详解】
由反应C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O可知，反应中C的化合价由0升高到CO2中的+4价，被氧化，即C作还原剂，反应中硫元素的化合价由+6价降低到SO2中的+4价，故答案为：C；降低；
【小问2详解】
由反应C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O可知，反应中每生成1mol CO2，消耗C的物质的量是1mol，C由0价升高到CO2中的+4价，故转移电子的物质的量是4mol，故答案为：1；4。
32. 根据原电池原理，人们研制出了性能各异化学电池。
（1）如图装置中，Zn片作_______(填“正极”或“负极”)，Cu片上发生反应的电极反应式为_______，能证明化学能转化为电能的实验现象是_______。
（2）某镁-溴电池工作原理如图所示，其总反应为：Mg + Br= Mg2+ + 3Br-。下列说法正确的是_______(填字母)。
a.石墨是电池的正极 b.Mg发生氧化反应
【答案】（1） ①. 负极 ②. 2H+ + 2e- = H2↑ ③. 电流表指针偏转
（2）ab
【解析】
【小问1详解】
该装置构成原电池，锌的活泼性大于铜，总反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2，Zn片发生氧化反应作负极，Cu片是正极，发生反应的电极反应式为2H+ + 2e- = H2↑，锌失的电子通过导线转移到铜电极，能证明化学能转化为电能的实验现象是电流表指针偏转；
【小问2详解】
A．根据图示，电子由镁电极经导线流向石墨电极，石墨是电池的正极，故a正确；
B．根据总反应，镁元素化合价升高，Mg发生氧化反应，故b正确；
选ab。
33. 利用催化技术可将汽车尾气中的CO和NO转化为CO2和N2化学方程式：。
（1）某温度下，在容积不变的密闭容器中通入CO和NO，测得不同时间CO浓度如下表：
时间/s 0 1 2 3 ……
360 3.05 2.85 2.75 ……
用CO的浓度变化表示0~2s的平均反应速率为________。
（2）反应物初始浓度相同时，实验温度为280℃和360℃，进行以下实验：
实验编号 实验目的 T/℃ 同种催化剂的比表面积m2/g 达平衡时所用的时间/s
Ⅰ 对照实验 280 80
Ⅱ a 280 120
Ⅲ 研究温度对尾气转化速率的影响 b c
【实验分析与结论】
①补全表格a.__________，b.__________，c__________。
②测得，对比实验Ⅰ、Ⅲ，可得结论：催化剂的比表面积相同时，________。
③通过实验可得到“温度相同时，增大催化剂的比表面积，可增大尾气的转化速率”的结论，证据是对比实验Ⅰ、Ⅱ，______（填“>”、“<”或“=”）。
（3）除催化剂、温度外，还有哪些因素可以加快该反应的化学反应速率_____（至少填2种）。
【答案】（1）
（2） ①. 研究同种催化剂的比表面积对尾气转化速率的影响 ②. 360 ③. 80 ④. 升高温度，加快反应速率 ⑤. <
（3）增大反应物浓度、增大压强
【解析】
【小问1详解】
0~2s内CO浓度减小了，用CO表示的平均反应速率为。
【小问2详解】
①实验Ⅰ、Ⅱ温度相同，同种催化剂的比表面积不同，因此实验目的是研究同种催化剂的比表面积对尾气转化速率的影响。根据实验Ⅲ的实验目的，其温度与实验Ⅰ不同，则b为360℃，催化剂的表面积应与实验Ⅰ的相同，则c为80。②根据测得，对比实验Ⅰ、Ⅲ，可得结论：催化剂的比表面积相同时，升高温度，加快反应速率。③温度相同时，增大催化剂的比表面积，可增大尾气的转化速率，则达到平衡时所用时间减小，因此。
【小问3详解】
除催化剂、温度外，可以加快该反应的化学反应速率的因素还有：增大反应物浓度、增大压强。
34. NH3具有广泛的用途。实验室常用如图所示装置制取并收集NH3。
（1）实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制取NH3的化学方程式为______。
（2）干燥NH3应选用的干燥剂是______。
（3）图1中方框内收集NH3的装置可选用图2中的______（填序号）。
（4）尾气处理装置中使用倒置漏斗的作用是______。
【答案】 ①. Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O ②. 碱石灰 ③. ② ④. 防止倒吸
【解析】
【分析】实验室常用Ca(OH)2和NH4Cl固体受热制备氨气，因为氨气密度小于空气，因此采用向下排空气法收集，NH3有毒，必须尾气处理，一般是通入到水中，利用NH3极易溶于水，注意防倒吸；
【详解】(1)实验室用熟石灰和氯化铵固体混合加热制取NH3，其方程式为Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O；
(2)氨气是碱性气体，干燥氨气常选用的干燥剂为碱石灰；
(3)氨气的密度小于空气的密度，采用向下排空气法收集，即②；
(4)氨气有毒，为防止污染空气，必须进行尾气处理，因为氨气极易溶于水，因此倒置漏斗的作用是防止倒吸。
【点睛】干燥氨气常用碱石灰，一般不能用CaCl2干燥，因为NH3能与CaCl2发生反应。
35. 下图是实验室制取SO2并验证SO2的某些性质的装置，请回答：
（1）在⑥中发生反应的化学方程式为________________________。
（2）②④中的实验现象相同，均为溶液________，其中④证明SO2有________性。
（3）③中的反应方程式是________________________。
（4）⑤中反应的离子方程式为________________________。若向100mL 0.3mol/L的NaOH溶液中通入标准状况下0.448LSO2气体，完全反应后所得溶液中的溶质及其相应的物质的量为________________（填化学式及其相应的物质的量）。
（5）某硫酸厂拟用含KMnO4的酸性废水处理烟气中SO2，反应后的锰元素以Mn2+形式存在，则反应的离子方程式是________________________________。
【答案】（1）Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑
（2） ①. 褪色 ②. 还原
（3）SO2+2H2S=3S↓+2H2O
（4） ①. SO2+2OH-=+H2O ②. Na2SO3为0.01mol、NaHSO3为0.01mol
（5）5SO2+2+2H2O=5+2Mn2++4H+
【解析】
【分析】⑥中Na2SO3与浓硫酸反应制备SO2，①②③④用于验证SO2的性质，⑤用于吸收尾气。
【小问1详解】
⑥中Na2SO3与浓硫酸反应制备SO2，反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑。
【小问2详解】
②④中的实验现象相同，均为溶液褪色，其中②SO2使品红溶液褪色说明SO2具有漂白性，④中KMnO4酸性溶液褪色证明SO2有还原性。
【小问3详解】
③中SO2与H2S发生归中反应产生黄色浑浊，反应的化学方程式为SO2+2H2S=3S↓+2H2O。
【小问4详解】
⑤中NaOH溶液用于吸收尾气SO2，反应的离子方程式为SO2+2OH-=+H2O；n(NaOH) ∶n(SO2)=(0.3mol/L×0.1L) ∶=3∶2，NaOH和SO2都被完全消耗，所得溶液中的溶质为Na2SO3和NaHSO3，根据Na守恒列式2n(Na2SO3)+n(NaHSO3)= 0.3mol/L×0.1L，根据S守恒列式n(Na2SO3)+n(NaHSO3)= ，两式联立解得n(Na2SO3)=0.01mol、n(NaHSO3)=0.01mol。
【小问5详解】
SO2将还原为Mn2+，则SO2被氧化成，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，反应的离子方程式为5SO2+2+2H2O=5+2Mn2++4H+。
36. 硝酸是重要的化工原料。下图是以合成氨为基础的传统硝酸生产工艺流程（其中空气等基础原料已略去）。
（1）关于合成氨工艺，下列说法正确的是________（填序号）。
a.合成氨是一种重要的人工固氨方法
b.该反应过程中氮元素被氧化
c.合成的氨气还可以用于化肥工业
d.该反应采用高温、高压等苛刻条件，与N2化学性质很稳定有关
（2）氨氧化装置中，产生的含氨物质主要为NO，反应的化学方程式为________。
（3）聚合、吸收装置中，含氮物质转化的主要反应包括①NO→NO2；②NO2→N2O4；③N2O4→HNO3，其中属于氧化还原反应的是________（填序号）。
（4）吸收装置中。发生的反应为，若用的稀硝酸作为吸收液，反应后得到的浓硝酸，则理论上吸收装置中需消耗的O2的物质的量为________mol（写出计算式）。
（5）NH3催化还原氮氧化物（SCR）技术是目前应用最广泛的氮氧化物脱除技术，可用于上述硝酸生产工艺的废气处理，反应原理如下图所示：
若催化剂表面参与反应的NO和NO2物质的量之比为1：1，则总反应的化学方程式为________。
【答案】（1）b （2）
（3）①③ （4）
（5）
【解析】
【分析】通过氮气和氢气合成氨气，将氨气进行氨氧化得到一氧化氮，一氧化氮进行聚合，得到NO、NO2、 N2O4等混合气体，用稀硝酸吸收混合气体，得到浓硝酸，据此回答。
【小问1详解】
a．合成氨将氮气转化为氨气，是一种重要的人工固氮方法，故a正确；b．该反应过程中氮元素的化合价减低，被还原，故b错误；c．合成的NH3可用于制作氮肥，可以用于化肥工业，故c正确；d．由于N2化学性质很稳定，则该反应采用高温、高压等苛刻条件，与氮气的稳定性有关，故d正确；故答案为：b；
【小问2详解】
氨氧化装置中，氨气和氧气反应生成的NO和水，其反应的化学方程式为；
【小问3详解】
①NO→NO2氮的化合价升高，属于氧化还原反应；②NO2→N2O4元素化合价为变化，不是氧化还原反应；③N2O4→HNO3氮的化合价升高，为氧化还原反应；
【小问4详解】
吸收装置中，发生的反应为2N2O4+O2+2H2O═4HNO3，若用VaLxmol L-1的稀硝酸作为吸收液，反应后得到VbLymol L-1的浓硝酸，反应的关系式为O2～4HNO3，则理论上吸收装置中需消耗的O2的物质的量为；
【小问5详解】
NH3催化还原氮氧化物生成氮气和水，参与反应的NO和NO2物质的量之比为1：1，则总反应的化学方程式为。北京三中2023—2024学年度第二学期学业测试
高一年级化学期中试卷
2024.4
试卷满分：100分 考试时间：90分钟
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16
第一部分（选择题 共60分）
每小题只有一个选项符合题意（每小题2分）
1. 下列过程属于自然固氮是
A. 用N2和H2合成NH3
B. 闪电时大气中氮气和氧气化合生成一氧化氮
C. 由氨气制硝酸
D. 从空气中分离出液态氮气
2. 下列能量的转化过程中，由化学能转化为电能的是
A B C D
太阳能集热 燃气燃烧 风力发电 手机电池工作
A A B. B C. C D. D
3. 下列物质中，属于电解质的是
A. H2 B. KCl C. C2H5OH D. NaOH溶液
4. 当光束通过下列分散系时，能产生丁达尔现象的是
A. CuSO4溶液 B. Fe(OH)3胶体 C. 石灰乳 D. 蔗糖溶液
5. 常温下，下列溶液可用铁质容器盛装的是
A. 稀硝酸 B. 稀硫酸 C. 浓硝酸 D. 浓盐酸
6. 下列各组中的两种物质作用时，反应条件(温度、反应物用量、反应物浓度等)改变，不会引起产物改变的是
A Cl2和H2 B. NaOH和CO2 C. Na和O2 D. Cu和HNO3
7. 某化学反应反应物浓度在20 s内由3.0 mol/L变为1.0 mol/L，则以该反应物浓度的变化表示20s内的平均反应速率为
A. 0.05 mol/(L·s) B. 0.10 mol/(L·s) C. 0.15 mol/(L·s) D. 2.0 mol/(L·s)
8. 已知反应：，若其它条件不变，下列措施不能加快该反应速率的是
A. 升高温度 B. 加入少量MnO2
C. 加入少量FeCl3 D. 加水稀释H2O2溶液
9. 在一定条件下，对于密闭容器中进行的反应：X(g) + Y(g)2Z(g)，下列说法能充分说明该反应已达到化学平衡状态的是
A. X、Y、Z的浓度相等 B. 正、逆反应速率均等于零
C. X、Y、Z在容器中共存 D. X、Y、Z的浓度均不再改变
10. 反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，达到平衡后，再向反应容器中充入含18O的一氧化碳，经过一段时间后，18O存在于
A. CO B. H2O C. CO2、CO D. CO、H2O、CO2
11. 下列物质中的硫元素不能表现出氧化性的是
A. Na2S B. S C. SO2 D. H2SO4
12. 下列有关物质用途的说法中，不正确的是
A. NH3常用作制冷剂 B. 氯气可用于制漂白粉
C. 碱金属的化合物可用于制烟花 D. NaOH用于消除胃酸
13. NO对于心脑血管系统功能的改善具有重要作用。下列关于NO的描述不正确的是
A. 易溶于水 B. 可由氮气和氧气在放电条件下反应生成
C. 常温下能与氧气化合 D. 无色气体
14. 下列反应属于吸热反应的是
A. Al与盐酸的反应 B. Na与H2O的反应
C. NaOH与盐酸的反应 D. 与NH4Cl的反应
15. 下列关于化学反应与能量变化的说法中，不正确的是
A. 硫在氧气中燃烧属于放热反应
B. 能量变化是化学反应的基本特征之一
C. 化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因
D. 反应物的总能量高于生成物的总能量，发生反应时需要从环境吸收能量
16. 下列关于二氧化硫的说法正确的是
A. SO2能使溴水褪色，说明SO2具有还原性
B. SO2能使品红溶液褪色，说明SO2具有氧化性
C. SO2溶于水后溶液能导电，说明SO2是电解质
D. SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，说明SO2具有漂白性
17. 下列关于硫酸的叙述中，正确的是
A. 浓硫酸具有脱水性，因而能使蔗糖炭化
B. 浓硫酸有强氧化性，可与铜反应生成氢气
C. 浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体
D. 稀释浓硫酸时，应将水沿着器壁慢慢加入到浓硫酸中，并用玻璃棒不断搅拌
18. 粗盐溶液经过滤除去泥沙后的滤液中，含有可溶性的氯化钙、氯化镁、硫酸钠等杂质，通过如下几个实验步骤，可将上述杂质除去：
①加入稍过量的碳酸钠溶液；②加入稍过量的氢氧化钠溶液；③加入稍过量的氯化钡溶液；④滴入稀盐酸至无气泡产生；⑤过滤。正确的操作顺序是
A. ③②①⑤④ B. ①②③⑤④ C. ②③①④ D. ③⑤②①④
19. 下列有关物质用途的说法中，不正确的是
A. 二氧化硅是制造光导纤维的材料
B. 氨气是生产硝酸的主要原料
C. 单质硅是制造玻璃的主要原料
D. 碳酸氢钠是一种医用胃酸中和剂
20. 下列反应中，说明氨有还原性和碱性的是
A. 2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O
B.
C. 4NH3+6NO5N2+6H2O
D.
21. 如图所示：烧瓶中充满干燥气体a，将胶头滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻震荡烧瓶，然后打开弹簧夹，烧杯中的液体呈喷泉状喷出，则a、b不可能是
A. a为HCl气体，b为H2O或浓NaOH溶液
B. a为SO2气体，b为浓NaOH溶液
C. a为Cl2气体，b为饱和NaC1溶液
D. a为NH3气体，b为H2O或浓H2SO4溶液
22. 人造地球卫星上使用的一种高能电池(银锌蓄电池)，其电池的电极反应式为：Zn+2OH--2e- =ZnO+H2O，Ag2O+H2O+2e- =2Ag+2OH-。据此判断氧化银是
A. 正极，被还原 B. 负极，被氧化
C. 正极，被氧化 D. 负极，被还原
23. 下列各个装置中能组成原电池的是
A. B.
C. D.
24. 氢氧燃料电池已用于航天飞机，其工作原理如图所示。关于该燃料电池的说法不正确的是
A. 氢氧燃料电池中，当转移4 mol电子时消耗2 mol氢气
B. 电子从a电极经外电路流向b电极
C. 供电时的总反应为：2H2 + O2 = 2H2O
D. 甲烷燃料电池中，通入氧气的一极为负极
25. 催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。在恒容密闭容器中，CO2和H2在催化剂作用下发生反应：。下列说法能充分说明该反应已经达到化学平衡状态的是
A. CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度相等
B. 单位时间内消耗3mol H2，同时生成1mol CO2
C. 单位时间内消耗1mol CO2，同时生成1 mol CH3OH
D. CO2、H2、CH3OH、H2O的分子数之比为1:3:1:1
26. 下列解释事实的方程式不正确的是
A. SO2通入澄清石灰水变浑浊：
B. 氯化钡溶液与稀硫酸反应：
C. 氨气溶于水溶液呈碱性：
D. Cu与稀HNO3混合产生无色气体：
27. 氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图：
下列说法不正确的是
A. 反应I属于氧化还原反应
B. 反应II为2H2SO42SO2↑+O2↑+2H2O
C. 该方法的最终产物只有H2
D. 反应II中的SO2、反应III中的I2均可循环利用
28. 下列实验操作、现象与结论对应关系正确的是
选项 实验操作 实验现象与结论
A 向盛有Cu片的试管中加入稀H2SO4，无明显现象，再加入NaNO3固体 Cu片逐渐溶解，产生气泡，溶液变蓝，说明NaNO3是催化剂，可增大Cu与稀H2SO4，反应的化学反应速率
B 向样品溶液中先滴加过量的稀硝酸，再滴加BaCl2溶液 滴加稀硝酸无现象，滴加BaCl2后出现白色沉淀。说明样品溶液中一定含有
C 某溶液中加入足量浓NaOH溶液，加热 在试管口放一片湿润的红色石蕊试纸湿润的红色石蕊试纸变蓝，则样品中含有
D 某溶液中加入盐酸，并将产生的气体通入澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊，说明溶液中一定含有
A. A B. B C. C D. D
29. 下图为某燃煤电厂处理废气的装置示意图，下列说法错误的是
A. 使用此装置可以减少导致酸雨的气体的排放
B. 该装置内既发生了化合反应，也发生了分解反应
C. 总反应可表示为：2SO2+ 2CaCO3 + O2=2CaSO4+ 2CO2
D. 若排放的气体能使澄清石灰水变浑浊，说明该气体中含SO2
30. 不同条件下，用O2氧化一定浓度的FeCl2溶液过程中所测的实验数据如图所示。下列分析或推测不合理的是
A. Fe2+的氧化率随时间延长而逐渐增大
B. 由②和③可知，pH越大，Fe2+氧化速率越快
C. 由①和③可知，温度越高，Fe2+氧化速率越快
D. 氧化过程的离子方程式为：4Fe2++ O2+4H+= 4Fe3++ 2H2O
第二部分（非选择题 共40分）
31. 木炭与浓硫酸发生反应：C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。
（1）作还原剂的物质是_______，硫元素的化合价_______(填“升高”或“降低”)。
（2）反应中每生成1mol CO2，消耗C的物质的量是_______mol，转移电子的物质的量是_______mol。
32. 根据原电池原理，人们研制出了性能各异的化学电池。
（1）如图装置中，Zn片作_______(填“正极”或“负极”)，Cu片上发生反应电极反应式为_______，能证明化学能转化为电能的实验现象是_______。
（2）某镁-溴电池工作原理如图所示，其总反应为：Mg + Br= Mg2+ + 3Br-。下列说法正确的是_______(填字母)。
a.石墨是电池的正极 b.Mg发生氧化反应
33. 利用催化技术可将汽车尾气中的CO和NO转化为CO2和N2化学方程式：。
（1）某温度下，在容积不变的密闭容器中通入CO和NO，测得不同时间CO浓度如下表：
时间/s 0 1 2 3 ……
3.60 3.05 2.85 2.75 ……
用CO的浓度变化表示0~2s的平均反应速率为________。
（2）反应物初始浓度相同时，实验温度为280℃和360℃，进行以下实验：
实验编号 实验目的 T/℃ 同种催化剂的比表面积m2/g 达平衡时所用的时间/s
Ⅰ 对照实验 280 80
Ⅱ a 280 120
Ⅲ 研究温度对尾气转化速率的影响 b c
【实验分析与结论】
①补全表格a.__________，b.__________，c__________。
②测得，对比实验Ⅰ、Ⅲ，可得结论：催化剂的比表面积相同时，________。
③通过实验可得到“温度相同时，增大催化剂的比表面积，可增大尾气的转化速率”的结论，证据是对比实验Ⅰ、Ⅱ，______（填“>”、“<”或“=”）。
（3）除催化剂、温度外，还有哪些因素可以加快该反应的化学反应速率_____（至少填2种）。
34. NH3具有广泛的用途。实验室常用如图所示装置制取并收集NH3。
（1）实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制取NH3的化学方程式为______。
（2）干燥NH3应选用的干燥剂是______。
（3）图1中方框内收集NH3的装置可选用图2中的______（填序号）。
（4）尾气处理装置中使用倒置漏斗的作用是______。
35. 下图是实验室制取SO2并验证SO2的某些性质的装置，请回答：
（1）在⑥中发生反应的化学方程式为________________________。
（2）②④中的实验现象相同，均为溶液________，其中④证明SO2有________性。
（3）③中的反应方程式是________________________。
（4）⑤中反应的离子方程式为________________________。若向100mL 0.3mol/L的NaOH溶液中通入标准状况下0.448LSO2气体，完全反应后所得溶液中的溶质及其相应的物质的量为________________（填化学式及其相应的物质的量）。
（5）某硫酸厂拟用含KMnO4的酸性废水处理烟气中SO2，反应后的锰元素以Mn2+形式存在，则反应的离子方程式是________________________________。
36. 硝酸是重要的化工原料。下图是以合成氨为基础的传统硝酸生产工艺流程（其中空气等基础原料已略去）。
（1）关于合成氨工艺，下列说法正确的是________（填序号）。
a.合成氨是一种重要的人工固氨方法
b.该反应过程中氮元素被氧化
c.合成的氨气还可以用于化肥工业
d.该反应采用高温、高压等苛刻条件，与N2化学性质很稳定有关
（2）氨氧化装置中，产生的含氨物质主要为NO，反应的化学方程式为________。
（3）聚合、吸收装置中，含氮物质转化的主要反应包括①NO→NO2；②NO2→N2O4；③N2O4→HNO3，其中属于氧化还原反应的是________（填序号）。
（4）吸收装置中。发生的反应为，若用的稀硝酸作为吸收液，反应后得到的浓硝酸，则理论上吸收装置中需消耗的O2的物质的量为________mol（写出计算式）。
（5）NH3催化还原氮氧化物（SCR）技术是目前应用最广泛的氮氧化物脱除技术，可用于上述硝酸生产工艺的废气处理，反应原理如下图所示：
若催化剂表面参与反应的NO和NO2物质的量之比为1：1，则总反应的化学方程式为________。
