2023-2024学年湖北省武汉市部分省级示范高中高一下学期4月期中考试化学试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE2湖北省武汉市部分省级示范高中2023-2024学年高一下学期4月期中考试试题考试时间：2024年4月28日试卷满分：100分祝考试顺利注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2．选择题的作答：每小题选出〖答案〗后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的〖答案〗标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。可能用到的相对原子质量：H1N14O16S32Cl35.5Fe56一、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，只有一项是符合题目要求的。1.光纤通信是70年代后期发展起来的一种新型通信技术，目前长距离光纤通信系统已投入使用。光纤通信的光导纤维是由下列哪种物质经特殊工艺制成的是（）A.陶瓷 B.二氧化硅 C.玻璃 D.单晶硅〖答案〗B〖解析〗【详析】光导纤维的主要成分是二氧化硅，而石英的主要成分是二氧化硅，所以光纤通信的光导纤维是由石英经特殊工艺制成；陶瓷、玻璃为硅酸盐制品、单晶硅为硅单质；故选B。2.化学创造美好生活，下列说法有关物质的性质与用途的关系不匹配的是（）A.焰色试验产生紫色光——钾盐可用作紫色烟花的原料B.碳具有还原性——用活性炭做房屋除甲醛的材料C.具有较强的还原性——在葡萄酒中添加作为抗氧化剂D.SiC硬度很大——可用作砂轮的磨料〖答案〗B〖解析〗【详析】A．钾元素的焰色反应实验需要透过蓝色钴玻璃观察，焰色反应为紫色；则钾盐可用作紫色烟花的原料，A正确；B．碳具有具有吸附性，能吸附甲醛，可用活性炭做房屋除甲醛的材料，B错误；C．SO2具有强还原性，具防腐和抗氧化等作用，可作食品添加剂，C正确；D．SiC一种新型“无机非金属材料”，硬度很大可用作砂轮的磨料，D正确；故选B。3.对于反应在密闭容器中进行，其他条件不变时，下列哪些条件能加快反应的速率（）①缩小体积使压强增大②体积不变充入使压强增大③体积不变充入He使压强增大④升高温度使压强增大A.全部 B.①③④ C.①②③ D.①②④〖答案〗D〖解析〗【详析】①缩小体积增大压强，导致单位体积内活化分子个数增大，反应速率加快，故正确；②体积不变充入N2使压强增大，反应物的浓度增大，反应速率增大，故正确；③体积不变充入He使压强增大，但参加反应的物质的浓度不变，反应速率不变，故错误；④升高温度使压强增大，活化分子百分数增大，反应加快，故正确；故选D。4.下列各组离子因发生氧化还原反应而不能大量共存的是（）A.、、 B.、、C.、、 D.、、〖答案〗A〖解析〗【详析】A．、在酸性条件下发生氧化还原反应生成碘单质，不共存，A符合题意；B．氢离子和硫离子反应生成硫化氢气体，但不属于氧化还原反应，B不符合题意；C．氢氧根离子和亚硫酸氢根离子生成亚硫酸根离子和水，但不属于氧化还原反应，C不符合题意；D．铁离子和反应生成红色物质，但不属于氧化还原反应，D不符合题意；故选A。5.下列民俗、诗句、谚语等包含吸热反应的是（）A.民间焰火之最——确山打铁花B.千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲C.只要功夫深，铁杵磨成针D.（石灰）以水沃之，即热蒸而解〖答案〗B〖解析〗【详析】A．民间焰火之最—确山打铁花，是铁和空气中氧气生成铁的氧化物的过程，是高能状态转变为低能状态，是放热过程，故A不符合题意；B．烈火焚烧若等闲，为煅烧碳酸钙过程，是吸热反应，故B符合题意；C．只要功夫深，铁杵磨成针，是物理变化，故C不符合题意；D．石灰氧化钙和水反应放出大量的热，是放热过程，故D不符合题意。故选B。6.化学是人类进步的关键。氮及其化合物的研究已取得很多成就。下列说法不正确的是（）A.氮化硅可做高温结构陶瓷，是一种新型无机非金属材料B.侯氏制碱法以、、、NaCl为原料制备C.合成氨技术很大程度上解决了人类因粮食不足而导致的饥饿问题D.工业上通过和反应产生NO等一系列反应过程生产〖答案〗D〖解析〗【详析】A．新型无机非金属材料在性能上比传统无机非金属材料有了很大的提高，可适用于不同的要求，如高温结构陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、超导陶瓷等都属于新型无机非金属材料，氮化硅可做高温结构陶瓷，是一种新型无机非金属材料，A正确；B．侯氏制碱法以、、、NaCl为原料生成溶解度较小的碳酸氢钠晶体，碳酸氢钠晶体受热分解为，B正确；C．合成氨技术可以制取氮肥，很大程度上解决了人类因粮食不足而导致的饥饿问题，C正确；D．工业上通过和反应产生氨气，氨气经过氧化反应产生NO一系列反应过程生产，D错误；故选D。7.下列物质间转化关系（部分转化略去了反应条件）正确的是（）A.B.C.粗硅硅D〖答案〗B〖解析〗【详析】A．硫不能直接变成三氧化硫，故A错误；B．该选项中的所以物质之间的转化关系均正确，故B正确；C．二氧化硅和焦炭在高温下，生成CO，故C错误；D．氮气与氧气反应先生成NO，不会直接变成NO2，故D错误；〖答案〗选B。8.代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（）A.甲烷燃料电池中，理论上每消耗0.1mol甲烷，电路中通过的电子数目为B.5.6g铁粉与足量1mol/L的溶液充分反应，产生的氢气的分子数目为C.标准状况下，2.24L与1.12L充分反应，生成的分子数目小于D.1.7g完全溶于1L所得溶液，微粒数目为〖答案〗C〖解析〗【详析】A．甲烷燃料电池中碳化合价由-4变为+4，电子转移为，理论上每消耗0.1mol甲烷，电路中通过的电子数目为0.8，A错误；B．铁与硝酸反应生成氮的氧化物，不生成氢气，B错误；C．标准状况下，，2.24LSO2与1.12LO2的物质的量分别为0.1mol和0.05mol，且该反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，故生成的小于0.1mol的SO3，分子数目小于，C正确；D．1.7g完全溶于1L所得溶液，发生反应：，且氨水为弱碱，部分电离，故生成的微粒数目小于，D错误；故选C。9.用下列实验装置进行相应实验（夹持装置未画出），说法不正确的是（）A.图1用酒精灯加热使焦炭与二氧化硅反应可以制粗硅B.图2可用作少量氨气的尾气吸收装置C.图3装置可以除去中的少量HClD.图4关闭活塞K，从a处加水可检验装置气密性〖答案〗A〖解析〗【详析】A．焦炭与二氧化硅反应可以制粗硅，但是需要高温条件，A错误；B．氨气极易溶于水，吸收时需要防止倒吸，图2装置能放倒吸，可用作少量氨气的尾气吸收装置，B正确；C．亚硫酸氢钠能与氯化氢反应生成二氧化硫，不能与二氧化硫反应，C正确；D．关闭活塞后加入水形成了封闭体系，若右侧水面比左侧高，且一段时间不改变则可说明气密性良好，D正确；故选A。10.在101kPa和298K下，该反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是（）A.HNC比HCN稳定B.该反应正反应为吸热反应，逆反应也为吸热反应C.该反应每生成1molHCN放热59.3kJD.使用催化剂，可以改变该反应的反应热〖答案〗C〖解析〗【详析】A．由图示可知HCN的能量比HNC的能量低，物质能量越低越稳定，HCN比HNC稳定，A错误；B．该反应正反应为吸热反应，则逆反应也为放热反应，B错误；C．HCN的能量比HNC的能量低，生成HCN的反应为放热反应，由图可知，该反应每生成1molHCN放热59.3kJ，C正确；D．使用催化剂对反应热没有影响，D错误；故选C。11.某学校化学兴趣小组利用以下装置，进行与有关的如下实验。其中，不能达到预期目的的是（）A.图1：喷泉实验 B.图2：干燥 C.图3：收集 D.图4：制备〖答案〗B〖解析〗【详析】A．极易溶于水，溶于水后圆底烧瓶内压强减小，从而产生喷泉，故A可以达到预期；B．P2O5为酸性氧化物，具有碱性，两者可以发生反应，故不可以用P2O5干燥，故B不可以达到预期；C．的密度比空气小，可采用向下排空气法收集，故C可以达到预期；D．CaO与浓氨水混合后与水反应并放出大量的热，促使挥发，可用此装置制备，故D可以达到预期；〖答案〗选B。12.现用如图所示装置来测定某原电池工作时在一段时间内通过导线的电子的物质的量。量筒的规格为1000mL，电极材料是铁片和铜片。下列有关说法正确的是（）A.b电极材料是铁片B.电流经a流向bC.若用浓硝酸代替稀硫酸，溶液中的移向铜片一极D.当量筒中收集到672mL气体时，通过导线的电子的物质的量为0.06mol〖答案〗C〖解析〗〖祥解〗根据原电池的工作原理，由装置图知，电极b产生气体，则b为正极，电极b为铜片，电极反应式为：；电极a为铁片，作负极，电极反应式为：，电流经正极流向负极，阳离子移向正极，阴离子移向负极；【详析】A．b为正极，电极材料是铜片，A错误；B．由分析知，电极a为负极，电极b为正极，电流由正极流向负极，即电流经b流向a，B错误；C．若用浓硝酸代替稀硫酸，则铁被钝化，铁为正极、铜为负极，则溶液中的移向负极铜片一极，C正确；D．未说明标况，无法计算量筒中收集气体的物质的量，无法计算通过导线的电子的物质的量，D错误；故选C。13.反应，起始时按1∶3的投料比充入和，在恒压绝热容器中发生反应，下列选项表明反应一定已达平衡状态的是（）A.容器内压强保持不变B.体系的温度不再变化C.相同时间内，生成键的数目与断开键的数目相等D.容器内气体的浓度之比〖答案〗B〖解析〗【详析】A．因为容器为恒压容器，容器内的压强始终不变，所以当压强不再变化时，不能确定是否达平衡状态，A不符合题意；B．因为反应容器为绝热容器，反应达平衡前，容器内的温度一直在变，当容器内的温度不再变化时，说明反应达平衡状态，B符合题意；C．相同时间内断开H－H键和生成N－H键，均表示正反应速率，不能据此判断反应是否达平衡状态，C不符合题意；D．平衡时，各组分浓度不一定按照化学计量数成比例，因此当容器内气体的浓度，不能说明反应达平衡状态，D不符合题意；故选B。14.实验室模拟制备亚硝酰硫酸（，一种重要的有机合成试剂）的反应装置如图所示。已知：亚硝酰硫酸溶于硫酸，遇水易分解。下列说法错误的是（）A.装置A中发生的反应是放热反应B.装置B、C、D中浓硫酸作用不完全相同C.D、E装置可以换为盛有足量碱石灰的干燥管D.装置C中反应为，属于非氧化还原反应〖答案〗D〖解析〗〖祥解〗利用亚硫酸钠固体和硫酸反应制备二氧化硫气体，为防止亚硝酰硫酸遇水分解，故在干燥的条件下制备亚硝酰硫酸，B装置干燥二氧化硫，D装置防止水进入C装置，最后尾气吸收过量二氧化硫，防止污染空气。【详析】A．利用亚硫酸钠固体和硫酸反应制备二氧化硫气体，反应过放热温度升高，A正确；B．亚硝酰硫酸遇水易分解，装置B中的浓硫酸的作用是干燥SO2气体，防止水蒸气进入装置C中，装置D中的浓硫酸的作用是防止装置E中的水蒸气进入装置C中，C中浓硫酸为溶解生成亚硝酰硫酸，利于亚硝酰硫酸的生成，B正确；C．装置D可以换为盛有碱石灰的干燥管，既可以吸收尾气又可以防止空气中的水蒸气进入装置C，C正确；D．装置C中反应为，反应中硫、氮化合价发生改变，属于氧化还原反应，D错误；故选D。15.微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水（以含的溶液为例）。下列说法错误的是（）A.b极为正极、a极为负极B.负极反应为C.隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜D.当电路中转移1mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5g〖答案〗C〖解析〗〖祥解〗据图可知a极上转化为CO2和H+，C元素被氧化，所以a极为该原电池的负极，则b极为正极。【详析】A．由以上分析可知b极为正极，a极为负极，A正确；B．a极为负极，转化为CO2和H+，C元素失去电子被氧化，结合电荷守恒可得电极反应式为，B正确；C．为了实现海水的淡化，模拟海水中的氯离子需要移向负极，即a极，则隔膜1为阴离子交换膜，钠离子需要移向正极，即b极，则隔膜2为阳离子交换膜，C错误；D．当电路中转移1mol电子时，根据电荷守恒可知，海水中会有1molCl-移向负极，同时有1molNa+移向正极，即除去1molNaCl，质量为58.5g，则电路中转移1mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5g，D正确；故选C。二、非选择题：本题共4小题，共55分16.生产生活中的化学反应都伴随着能量的变化，请根据有关知识回答下列问题：（1）冷敷袋在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等多种用途。冷敷袋的作用原理可以是______。A.放热的化学变化 B.吸热的化学变化 C.放热的物理变化 D.吸热的物理变化（2）以下是三种常见冷敷袋所盛装的主要物质，请从（1）的选项中找出其对应的主要工作原理。①冰②硝酸铵+水③硝酸铵+水合碳酸钠①②③对应的主要工作原理依次是______[对应填（1）中选项的标号]。（3）冬天使用“热敷袋”是利用原电池原理产生热量，主要成分是铁屑、碳粉和少量的NaCl、水等。“热敷袋”在启用前用塑料袋使之与空气隔绝；启用时打开塑料袋轻轻揉搓，就会放出热量。碳粉的作用是____________，负极的电极方程式为____________。（4）某化学兴趣小组的同学为了探究铝电极在电池中的作用，设计并进行了以下一组实验，实验结果记录如下：编号电极材料电解质溶液电流计指针偏转方向1Mg、Al稀盐酸偏向Al2Mg、AlNaOH溶液偏向Mg实验1中正极反应式为______；实验2中负极材料为______。（5）美国阿波罗宇宙飞船上使用了一种新型装置，其构造如上图所示。A、B两个电极均由多孔的碳块组成。该电池的正极反应式为______。〖答案〗（1）BD（2）DDB（3）①.作正极材料②.（4）①.②.Al（5）〖解析〗（1）冷敷袋需要达到降温冷却的目的，其作用原理可以是吸热的化学变化、吸热的物理变化，故选BD；（2）①冰熔化吸热，物理变化；②硝酸铵溶于水吸热降温，物理变化；③硝酸铵和水合碳酸钠发生化学变化而吸热，导致温度降低；故〖答案〗为：DDB；（3）铁为活泼金属，失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，作负极，碳粉为正极，形成原电池，碳粉的作用是作正极材料，负极的电极方程式为；（4）实验1中镁较铝活泼，镁失去电子为负极，正极上氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，正极反应式为；实验2中镁不和氢氧化钠反应，铝和氢氧化钠反应，则铝失去电子发生氧化反应，铝为负极；（5）正极上氧气在碱性条件下得到电子发生还原反应生成水，反应为。17.实验室利用合成磺酰氯（），并对和HClO的酸性强弱进行探究。Ⅰ．磺酰氯（）是一种重要的有机合成试剂，实验室可利用与在活性炭作用下反应，制取少量的，，该反应放热，装置如图所示（部分夹持装置省略）。已知的熔点为-54.1℃，沸点为69.1℃，遇水能发生剧烈的水解反应，并产生白雾。回答下列问题。（1）甲装置可以用于实验室制，则下列试剂组合中不合适的是______。A.18.4mol·L的硫酸和Cu B.10mol·L的硝酸和固体C.70%的硫酸和固体 D.碳和浓硫酸反应（2）装置乙和丁中可以使用同一种试剂，该试剂为______。（3）仪器b的名称为______，其作用是____________。（4）导管a的作用是______。（5）若反应中消耗的氯气体积为896mL（已转化为标准状况，足量），最后得到纯净的磺酰氯3.3g，则磺酰氯的产率为______（保留三位有效数字）。（产率：实际产量/理论产量×100%）（6）选用下面的装置探究酸性：，其连接顺序为A→______。能证明的酸性强于HClO的实验现象为____________。〖答案〗（1）ABD（2）浓硫酸（3）①.干燥管（或球形干燥管）②.防止空气中水蒸气进入丙装置导致磺酰氯水解；吸收未反应的和，防止污染空气（4）平衡压强，使浓盐酸顺利流下（5）61.1%（6）①.C→B→E→D→F②.装置D中品红不褪色，装置F中产生白色沉淀〖解析〗装置甲中制取SO2，经装置乙浓硫酸的干燥作用后通入装置丙中；装置庚中浓盐酸与高锰酸钾混合制取Cl2，浓盐酸具有挥发性，使制取得到的Cl2中含有杂质HCl，通过装置戊饱和食盐水除去杂质HCl，然后通过丁中浓硫酸的干燥作用后通入装置丙中。在装置丙中，SO2、Cl2在活性炭作用下反应，制取少量的SO2Cl2。可根据强酸与弱酸盐发生复分解反应检验酸性：H2SO3＞HClO，但要注意H2SO3具有还原性，而HClO具有氧化性，二者不能直接发生复分解反应，而会发生氧化还原反应，可利用酸性：H2SO3＞H2CO3＞HClO进行间接证明；（1）A．18.4mol·L-1硫酸和Cu反应制取SO2需在加热条件下进行，装置中无酒精灯，不能加热，因此不能制取得到SO2气体，A不符合题意；B．10mol·L-1的浓硝酸具有强氧化性，与Na2SO3固体反应生成硫酸钠，不能制取得到SO2气体，B不符合题意；C．70%的硫酸和Na2SO3固体在室温下发生复分解反应，可以制取得到SO2气体，C符合题意；D．碳和浓硫酸加热反应生成二氧化硫和二氧化碳气体，D不符合题意；故合理选项是ABD；（2）装置乙、丁都是液体干燥剂，分别干燥SO2、Cl2，由于二者都是酸性气体，因此可以是浓硫酸；（3）仪器b是干燥管，盛装的固体药品可以吸收反应产生的SO2、Cl2，防止大气污染；同时可以防止空气中水蒸气进入装置丙而导致SO2Cl2发生水解反应导致变质，该物质可以是碱石灰；作用是除去多余尾气，避免污染空气；避免空气中的水蒸气进入装置丙，影响产物纯度；（4）在装置庚中的导气管a使分液漏斗中液体上下气体压强一致，分液漏斗中的液体在重力作用下可以顺利滴下，因此导气管a的作用是平衡压强，使浓盐酸顺利流下；（5）反应产生的标准状况下Cl2的体积是896mL，其物质的量是0.896L÷22.4L/mol=0.04mol，根据方程式中物质反应转化关系可知0.04molCl2反应产生0.04molSO2Cl2，其质量是m(SO2Cl2)=0.04mol×135g/mol=5.4g，实际产生质量是3.3g，所以磺酰氯的产率为61.1%；（6）探究酸性：H2SO3＞HClO，因HClO具有强氧化性，SO2具有还原性，二者会发生氧化还原反应，因而不能利用二氧化硫与次氯酸钙直接反应判断亚硫酸与次氯酸的酸性强弱，要先验证亚硫酸的酸性比碳酸强，然后验证碳酸的酸性比次氯酸强证明。A装置是制备SO2，C装置是除去SO2中的HCl，B装置是制CO2装置，E是除去CO2中SO2装置，D装置中的品红溶液证明SO2是否除尽，F装置是二氧化碳与漂白粉中的次氯酸钙反应，生成碳酸钙白色沉淀和次氯酸，由此可说明亚硫酸的酸性比HClO强，故装置的连接顺序为：A→C→B→E→D→F；能证明H2SO3的酸性强于HClO的实验现象为：装置D中品红不褪色，装置F中产生白色沉淀。18.学习与研究氮元素及其化合物具有重要的意义。（1）某小组依据反应在恒容容器中进行了如表三个实验，和的起始浓度均为0，反应物的浓度随反应时间的变化情况如表：实验序号0min10min20min30min40min50min60min1600℃1.00.600.500.500.500.500.502600℃1.00.800.670.570.500.500.503600℃1.00.750.540.430.430.430.43①实验1在10~20min内，______mol⋅L⋅min。②在0~20min内，实验1比实验2的反应速率快，其原因可能是______。③在实验3中，反应到达平衡时，______mol⋅L。④在一定温度下，向一个恒容的容器中通入一定量的发生上述反应，气体起始压强为，达到平衡时，容器内混合气体总压强为p，请用、p来表示达到平衡时反应物的转化率：______。（2）含NO烟气需要处理后才能排放。湿法氧化法处理含NO烟气。酸性条件下，用作氧化剂将NO氧化为，并放出热量。该反应的离子方程式为____________。（3）有氧条件下，NO在催化剂作用下可被还原为．①在钒基催化剂（）作用下的脱硝反应机理如图3所示，按，与一定量混合投入反应容器，总反应的化学方程式为____________。②按上述图中、NO和的比例进行催化脱硝反应。反应一定的时间，和NO的转化率与温度的关系如图4所示。超过200℃后，NO转化率急剧下降，而的转化率仍维持较高的原因是发生了副反应，写出该反应的化学方程式____________。〖答案〗（1）①.0.005②.实验1中有催化剂③.0.855④.（2）（3）①.②.或〖解析〗（1）①实验1在10～20min内，v(N2)=(0.6-0.5)÷2mol·L-1÷10min=0.005mol·L-1·min-1，②在0～20min内，实验1比实验2的反应速率快，其原因可能是实验1中有催化剂，③在实验3中，反应到达平衡时，c(H2)=(1.0-0.43)×mol·L-1=0.855mol·L-1，④在一定温度下，向一个恒容的容器中通入一定量的NH3发生上述反应，气体起始压强为p0，达到平衡时，容器内混合气体总压强为p，设氨气的物质的量为1，转化的氨气的物质的量为2a，，又可知压强之比等于物质的量之比，，，氨气转化率为：，〖答案〗0.005、实验1中有催化剂、0.855、；（2）用作氧化剂将NO氧化为，根据得失电子守恒，该反应的离子方程式为，〖答案〗；（3）①在钒基催化剂（）作用下的脱硝反应机理如图3所示，可以看出氨气、一氧化氮进入，氮气和水生成，又因为，与一定量混合投入反应容器，根据得失电子守恒和质量守恒可以得到总反应的化学方程式为，②超过200℃后，NO转化率急剧下降，而的转化率仍维持较高的原因是发生了副反应，可以猜测和氧气发生反应，作还原剂，化合价降低，该反应的化学方程式可能为或，〖答案〗、或。19.人类的文明历程与自然环境的变化密切相关，人类活动参与了自然界中的硫循环和氮循环。自然界中，陆地、海洋、大气中的硫元素和氮元素，通过各种循环建立起生态平衡。（1）陆地和海洋中的含硫有机物分解可释放、火山喷发释放、等气体，二者反应产生硫磺。请写出该反应的化学方程式____________。（2）大气中的水能结合：，形成酸雨，随时间推移，酸性会增强，写出酸性发生变化的原因：____________（用化学方程式表示）。（3）的过渡排放会引起酸雨等一系列环境问题。下列措施中可用于减少排放量，且经济可行的是____________。A．用天然气代替煤炭做民用燃料B．将工厂的烟囱造高C．燃煤中添加石灰固硫D．使用萃取煤炭中的硫E．工业尾气经碱液处理后再排放（4）沿海的火电站可利用天然海水（显弱碱性的微粒主要是）吸收，成本低廉。其过程如下。已知含各种粒子占总量的物质的量分数随溶液pH的变化如下图所示：根据以上信息，写出海水吸收过程中pH从8变为6发生的总反应的离子方程式为____________。（5）下列不属于氮的固定的是______A．转化为氨态氮B．硝化过程C．反硝化过程D．转化为硝态氮E．F．（6）氮循环和硫循环是自然界中两种重要的元素循环过程。请选出下表中关于这两种循环的正确评价______。任选其中一种错误评价，解释判断理由：__________________编号比较氮循环硫循环A异氮元素会进入大气硫循环不会进入大气B氮元素可以有机化合物形式参与循环硫元素都以无机化合物形式参与循环C同人类活动对氮循环和硫循环都造成了巨大影响D氮循环和硫循环对环境影响都导致温室效应〖答案〗（1）（2）（3）ACE（4）（5）BCF（6）①C②.A．大气中有二氧化硫或B．动植物体均有含硫有机物或D．温室效应与二氧化碳排放有关〖解析〗（1）该反应中硫化氢中硫元素化合价升高发生氧化反应得到氧化产物，二氧化硫中硫元素化合价降低发生还原反应得到还原产物硫，反应方程式为：；（2）SO2与水反应生成亚硫酸：H2O+SO2H2SO3，酸性会增强，发生的反应；（3）A．用天然气代替煤炭做民用燃料，可减少煤炭燃烧，减少二氧化硫排放，A正确；B．将工厂的烟囱造高，不能减少二氧化硫的排放，B错误；C．燃煤中添加石灰固硫，石灰与二氧化硫最终转化成硫酸钙，C正确；D．使用CS2萃取煤炭中的硫是不现实的操作，D错误；E．二氧化硫能和碱液反应而被吸收，工业尾气经碱液处理后再排放，能减小二氧化硫的排放，E正确；故选ACE；（4）海水中含，吸收发生反应，pH从8变为6；（5）氮的固定是游离态的氮转化为化合态：A．转化NH3，A不选；B．硝化过程是硝酸去参加反应，不是氮的固定，B选；C．反硝化过程：还原硝酸盐,释放出分子态氮，不是氮的固定，C选；D．转化为硝态氮，即转化成化合态，D不选；E．符合氮的固定，E不选；F．是化合态之间转化，F选；故选BCF；（6）氮循环会产生氮的氧化物污染环境，硫循环会产生二氧化硫等污染环境，所以人类活动对氮循环和硫循环都造成了巨大影响，这两种循环的正确评价为C。判断理由：A．大气中有二氧化硫B．动植物体均有含硫有机物D．温室效应与二氧化碳排放有关。湖北省武汉市部分省级示范高中2023-2024学年高一下学期4月期中考试试题考试时间：2024年4月28日试卷满分：100分祝考试顺利注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2．选择题的作答：每小题选出〖答案〗后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的〖答案〗标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。可能用到的相对原子质量：H1N14O16S32Cl35.5Fe56一、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，只有一项是符合题目要求的。1.光纤通信是70年代后期发展起来的一种新型通信技术，目前长距离光纤通信系统已投入使用。光纤通信的光导纤维是由下列哪种物质经特殊工艺制成的是（）A.陶瓷 B.二氧化硅 C.玻璃 D.单晶硅〖答案〗B〖解析〗【详析】光导纤维的主要成分是二氧化硅，而石英的主要成分是二氧化硅，所以光纤通信的光导纤维是由石英经特殊工艺制成；陶瓷、玻璃为硅酸盐制品、单晶硅为硅单质；故选B。2.化学创造美好生活，下列说法有关物质的性质与用途的关系不匹配的是（）A.焰色试验产生紫色光——钾盐可用作紫色烟花的原料B.碳具有还原性——用活性炭做房屋除甲醛的材料C.具有较强的还原性——在葡萄酒中添加作为抗氧化剂D.SiC硬度很大——可用作砂轮的磨料〖答案〗B〖解析〗【详析】A．钾元素的焰色反应实验需要透过蓝色钴玻璃观察，焰色反应为紫色；则钾盐可用作紫色烟花的原料，A正确；B．碳具有具有吸附性，能吸附甲醛，可用活性炭做房屋除甲醛的材料，B错误；C．SO2具有强还原性，具防腐和抗氧化等作用，可作食品添加剂，C正确；D．SiC一种新型“无机非金属材料”，硬度很大可用作砂轮的磨料，D正确；故选B。3.对于反应在密闭容器中进行，其他条件不变时，下列哪些条件能加快反应的速率（）①缩小体积使压强增大②体积不变充入使压强增大③体积不变充入He使压强增大④升高温度使压强增大A.全部 B.①③④ C.①②③ D.①②④〖答案〗D〖解析〗【详析】①缩小体积增大压强，导致单位体积内活化分子个数增大，反应速率加快，故正确；②体积不变充入N2使压强增大，反应物的浓度增大，反应速率增大，故正确；③体积不变充入He使压强增大，但参加反应的物质的浓度不变，反应速率不变，故错误；④升高温度使压强增大，活化分子百分数增大，反应加快，故正确；故选D。4.下列各组离子因发生氧化还原反应而不能大量共存的是（）A.、、 B.、、C.、、 D.、、〖答案〗A〖解析〗【详析】A．、在酸性条件下发生氧化还原反应生成碘单质，不共存，A符合题意；B．氢离子和硫离子反应生成硫化氢气体，但不属于氧化还原反应，B不符合题意；C．氢氧根离子和亚硫酸氢根离子生成亚硫酸根离子和水，但不属于氧化还原反应，C不符合题意；D．铁离子和反应生成红色物质，但不属于氧化还原反应，D不符合题意；故选A。5.下列民俗、诗句、谚语等包含吸热反应的是（）A.民间焰火之最——确山打铁花B.千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲C.只要功夫深，铁杵磨成针D.（石灰）以水沃之，即热蒸而解〖答案〗B〖解析〗【详析】A．民间焰火之最—确山打铁花，是铁和空气中氧气生成铁的氧化物的过程，是高能状态转变为低能状态，是放热过程，故A不符合题意；B．烈火焚烧若等闲，为煅烧碳酸钙过程，是吸热反应，故B符合题意；C．只要功夫深，铁杵磨成针，是物理变化，故C不符合题意；D．石灰氧化钙和水反应放出大量的热，是放热过程，故D不符合题意。故选B。6.化学是人类进步的关键。氮及其化合物的研究已取得很多成就。下列说法不正确的是（）A.氮化硅可做高温结构陶瓷，是一种新型无机非金属材料B.侯氏制碱法以、、、NaCl为原料制备C.合成氨技术很大程度上解决了人类因粮食不足而导致的饥饿问题D.工业上通过和反应产生NO等一系列反应过程生产〖答案〗D〖解析〗【详析】A．新型无机非金属材料在性能上比传统无机非金属材料有了很大的提高，可适用于不同的要求，如高温结构陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、超导陶瓷等都属于新型无机非金属材料，氮化硅可做高温结构陶瓷，是一种新型无机非金属材料，A正确；B．侯氏制碱法以、、、NaCl为原料生成溶解度较小的碳酸氢钠晶体，碳酸氢钠晶体受热分解为，B正确；C．合成氨技术可以制取氮肥，很大程度上解决了人类因粮食不足而导致的饥饿问题，C正确；D．工业上通过和反应产生氨气，氨气经过氧化反应产生NO一系列反应过程生产，D错误；故选D。7.下列物质间转化关系（部分转化略去了反应条件）正确的是（）A.B.C.粗硅硅D〖答案〗B〖解析〗【详析】A．硫不能直接变成三氧化硫，故A错误；B．该选项中的所以物质之间的转化关系均正确，故B正确；C．二氧化硅和焦炭在高温下，生成CO，故C错误；D．氮气与氧气反应先生成NO，不会直接变成NO2，故D错误；〖答案〗选B。8.代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（）A.甲烷燃料电池中，理论上每消耗0.1mol甲烷，电路中通过的电子数目为B.5.6g铁粉与足量1mol/L的溶液充分反应，产生的氢气的分子数目为C.标准状况下，2.24L与1.12L充分反应，生成的分子数目小于D.1.7g完全溶于1L所得溶液，微粒数目为〖答案〗C〖解析〗【详析】A．甲烷燃料电池中碳化合价由-4变为+4，电子转移为，理论上每消耗0.1mol甲烷，电路中通过的电子数目为0.8，A错误；B．铁与硝酸反应生成氮的氧化物，不生成氢气，B错误；C．标准状况下，，2.24LSO2与1.12LO2的物质的量分别为0.1mol和0.05mol，且该反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，故生成的小于0.1mol的SO3，分子数目小于，C正确；D．1.7g完全溶于1L所得溶液，发生反应：，且氨水为弱碱，部分电离，故生成的微粒数目小于，D错误；故选C。9.用下列实验装置进行相应实验（夹持装置未画出），说法不正确的是（）A.图1用酒精灯加热使焦炭与二氧化硅反应可以制粗硅B.图2可用作少量氨气的尾气吸收装置C.图3装置可以除去中的少量HClD.图4关闭活塞K，从a处加水可检验装置气密性〖答案〗A〖解析〗【详析】A．焦炭与二氧化硅反应可以制粗硅，但是需要高温条件，A错误；B．氨气极易溶于水，吸收时需要防止倒吸，图2装置能放倒吸，可用作少量氨气的尾气吸收装置，B正确；C．亚硫酸氢钠能与氯化氢反应生成二氧化硫，不能与二氧化硫反应，C正确；D．关闭活塞后加入水形成了封闭体系，若右侧水面比左侧高，且一段时间不改变则可说明气密性良好，D正确；故选A。10.在101kPa和298K下，该反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是（）A.HNC比HCN稳定B.该反应正反应为吸热反应，逆反应也为吸热反应C.该反应每生成1molHCN放热59.3kJD.使用催化剂，可以改变该反应的反应热〖答案〗C〖解析〗【详析】A．由图示可知HCN的能量比HNC的能量低，物质能量越低越稳定，HCN比HNC稳定，A错误；B．该反应正反应为吸热反应，则逆反应也为放热反应，B错误；C．HCN的能量比HNC的能量低，生成HCN的反应为放热反应，由图可知，该反应每生成1molHCN放热59.3kJ，C正确；D．使用催化剂对反应热没有影响，D错误；故选C。11.某学校化学兴趣小组利用以下装置，进行与有关的如下实验。其中，不能达到预期目的的是（）A.图1：喷泉实验 B.图2：干燥 C.图3：收集 D.图4：制备〖答案〗B〖解析〗【详析】A．极易溶于水，溶于水后圆底烧瓶内压强减小，从而产生喷泉，故A可以达到预期；B．P2O5为酸性氧化物，具有碱性，两者可以发生反应，故不可以用P2O5干燥，故B不可以达到预期；C．的密度比空气小，可采用向下排空气法收集，故C可以达到预期；D．CaO与浓氨水混合后与水反应并放出大量的热，促使挥发，可用此装置制备，故D可以达到预期；〖答案〗选B。12.现用如图所示装置来测定某原电池工作时在一段时间内通过导线的电子的物质的量。量筒的规格为1000mL，电极材料是铁片和铜片。下列有关说法正确的是（）A.b电极材料是铁片B.电流经a流向bC.若用浓硝酸代替稀硫酸，溶液中的移向铜片一极D.当量筒中收集到672mL气体时，通过导线的电子的物质的量为0.06mol〖答案〗C〖解析〗〖祥解〗根据原电池的工作原理，由装置图知，电极b产生气体，则b为正极，电极b为铜片，电极反应式为：；电极a为铁片，作负极，电极反应式为：，电流经正极流向负极，阳离子移向正极，阴离子移向负极；【详析】A．b为正极，电极材料是铜片，A错误；B．由分析知，电极a为负极，电极b为正极，电流由正极流向负极，即电流经b流向a，B错误；C．若用浓硝酸代替稀硫酸，则铁被钝化，铁为正极、铜为负极，则溶液中的移向负极铜片一极，C正确；D．未说明标况，无法计算量筒中收集气体的物质的量，无法计算通过导线的电子的物质的量，D错误；故选C。13.反应，起始时按1∶3的投料比充入和，在恒压绝热容器中发生反应，下列选项表明反应一定已达平衡状态的是（）A.容器内压强保持不变B.体系的温度不再变化C.相同时间内，生成键的数目与断开键的数目相等D.容器内气体的浓度之比〖答案〗B〖解析〗【详析】A．因为容器为恒压容器，容器内的压强始终不变，所以当压强不再变化时，不能确定是否达平衡状态，A不符合题意；B．因为反应容器为绝热容器，反应达平衡前，容器内的温度一直在变，当容器内的温度不再变化时，说明反应达平衡状态，B符合题意；C．相同时间内断开H－H键和生成N－H键，均表示正反应速率，不能据此判断反应是否达平衡状态，C不符合题意；D．平衡时，各组分浓度不一定按照化学计量数成比例，因此当容器内气体的浓度，不能说明反应达平衡状态，D不符合题意；故选B。14.实验室模拟制备亚硝酰硫酸（，一种重要的有机合成试剂）的反应装置如图所示。已知：亚硝酰硫酸溶于硫酸，遇水易分解。下列说法错误的是（）A.装置A中发生的反应是放热反应B.装置B、C、D中浓硫酸作用不完全相同C.D、E装置可以换为盛有足量碱石灰的干燥管D.装置C中反应为，属于非氧化还原反应〖答案〗D〖解析〗〖祥解〗利用亚硫酸钠固体和硫酸反应制备二氧化硫气体，为防止亚硝酰硫酸遇水分解，故在干燥的条件下制备亚硝酰硫酸，B装置干燥二氧化硫，D装置防止水进入C装置，最后尾气吸收过量二氧化硫，防止污染空气。【详析】A．利用亚硫酸钠固体和硫酸反应制备二氧化硫气体，反应过放热温度升高，A正确；B．亚硝酰硫酸遇水易分解，装置B中的浓硫酸的作用是干燥SO2气体，防止水蒸气进入装置C中，装置D中的浓硫酸的作用是防止装置E中的水蒸气进入装置C中，C中浓硫酸为溶解生成亚硝酰硫酸，利于亚硝酰硫酸的生成，B正确；C．装置D可以换为盛有碱石灰的干燥管，既可以吸收尾气又可以防止空气中的水蒸气进入装置C，C正确；D．装置C中反应为，反应中硫、氮化合价发生改变，属于氧化还原反应，D错误；故选D。15.微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水（以含的溶液为例）。下列说法错误的是（）A.b极为正极、a极为负极B.负极反应为C.隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜D.当电路中转移1mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5g〖答案〗C〖解析〗〖祥解〗据图可知a极上转化为CO2和H+，C元素被氧化，所以a极为该原电池的负极，则b极为正极。【详析】A．由以上分析可知b极为正极，a极为负极，A正确；B．a极为负极，转化为CO2和H+，C元素失去电子被氧化，结合电荷守恒可得电极反应式为，B正确；C．为了实现海水的淡化，模拟海水中的氯离子需要移向负极，即a极，则隔膜1为阴离子交换膜，钠离子需要移向正极，即b极，则隔膜2为阳离子交换膜，C错误；D．当电路中转移1mol电子时，根据电荷守恒可知，海水中会有1molCl-移向负极，同时有1molNa+移向正极，即除去1molNaCl，质量为58.5g，则电路中转移1mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5g，D正确；故选C。二、非选择题：本题共4小题，共55分16.生产生活中的化学反应都伴随着能量的变化，请根据有关知识回答下列问题：（1）冷敷袋在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等多种用途。冷敷袋的作用原理可以是______。A.放热的化学变化 B.吸热的化学变化 C.放热的物理变化 D.吸热的物理变化（2）以下是三种常见冷敷袋所盛装的主要物质，请从（1）的选项中找出其对应的主要工作原理。①冰②硝酸铵+水③硝酸铵+水合碳酸钠①②③对应的主要工作原理依次是______[对应填（1）中选项的标号]。（3）冬天使用“热敷袋”是利用原电池原理产生热量，主要成分是铁屑、碳粉和少量的NaCl、水等。“热敷袋”在启用前用塑料袋使之与空气隔绝；启用时打开塑料袋轻轻揉搓，就会放出热量。碳粉的作用是____________，负极的电极方程式为____________。（4）某化学兴趣小组的同学为了探究铝电极在电池中的作用，设计并进行了以下一组实验，实验结果记录如下：编号电极材料电解质溶液电流计指针偏转方向1Mg、Al稀盐酸偏向Al2Mg、AlNaOH溶液偏向Mg实验1中正极反应式为______；实验2中负极材料为______。（5）美国阿波罗宇宙飞船上使用了一种新型装置，其构造如上图所示。A、B两个电极均由多孔的碳块组成。该电池的正极反应式为______。〖答案〗（1）BD（2）DDB（3）①.作正极材料②.（4）①.②.Al（5）〖解析〗（1）冷敷袋需要达到降温冷却的目的，其作用原理可以是吸热的化学变化、吸热的物理变化，故选BD；（2）①冰熔化吸热，物理变化；②硝酸铵溶于水吸热降温，物理变化；③硝酸铵和水合碳酸钠发生化学变化而吸热，导致温度降低；故〖答案〗为：DDB；（3）铁为活泼金属，失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，作负极，碳粉为正极，形成原电池，碳粉的作用是作正极材料，负极的电极方程式为；（4）实验1中镁较铝活泼，镁失去电子为负极，正极上氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，正极反应式为；实验2中镁不和氢氧化钠反应，铝和氢氧化钠反应，则铝失去电子发生氧化反应，铝为负极；（5）正极上氧气在碱性条件下得到电子发生还原反应生成水，反应为。17.实验室利用合成磺酰氯（），并对和HClO的酸性强弱进行探究。Ⅰ．磺酰氯（）是一种重要的有机合成试剂，实验室可利用与在活性炭作用下反应，制取少量的，，该反应放热，装置如图所示（部分夹持装置省略）。已知的熔点为-54.1℃，沸点为69.1℃，遇水能发生剧烈的水解反应，并产生白雾。回答下列问题。（1）甲装置可以用于实验室制，则下列试剂组合中不合适的是______。A.18.4mol·L的硫酸和Cu B.10mol·L的硝酸和固体C.70%的硫酸和固体 D.碳和浓硫酸反应（2）装置乙和丁中可以使用同一种试剂，该试剂为______。（3）仪器b的名称为______，其作用是____________。（4）导管a的作用是______。（5）若反应中消耗的氯气体积为896mL（已转化为标准状况，足量），最后得到纯净的磺酰氯3.3g，则磺酰氯的产率为______（保留三位有效数字）。（产率：实际产量/理论产量×100%）（6）选用下面的装置探究酸性：，其连接顺序为A→______。能证明的酸性强于HClO的实验现象为____________。〖答案〗（1）ABD（2）浓硫酸（3）①.干燥管（或球形干燥管）②.防止空气中水蒸气进入丙装置导致磺酰氯水解；吸收未反应的和，防止污染空气（4）平衡压强，使浓盐酸顺利流下（5）61.1%（6）①.C→B→E→D→F②.装置D中品红不褪色，装置F中产生白色沉淀〖解析〗装置甲中制取SO2，经装置乙浓硫酸的干燥作用后通入装置丙中；装置庚中浓盐酸与高锰酸钾混合制取Cl2，浓盐酸具有挥发性，使制取得到的Cl2中含有杂质HCl，通过装置戊饱和食盐水除去杂质HCl，然后通过丁中浓硫酸的干燥作用后通入装置丙中。在装置丙中，SO2、Cl2在活性炭作用下反应，制取少量的SO2Cl2。可根据强酸与弱酸盐发生复分解反应检验酸性：H2SO3＞HClO，但要注意H2SO3具有还原性，而HClO具有氧化性，二者不能直接发生复分解反应，而会发生氧化还原反应，可利用酸性：H2SO3＞H2CO3＞HClO进行间接证明；（1）A．18.4mol·L-1硫酸和Cu反应制取SO2需在加热条件下进行，装置中无酒精灯，不能加热，因此不能制取得到SO2气体，A不符合题意；B．10mol·L-1的浓硝酸具有强氧化性，与Na2SO3固体反应生成硫酸钠，不能制取得到SO2气体，B不符合题意；C．70%的硫酸和Na2SO3固体在室温下发生复分解反应，可以制取得到SO2气体，C符合题意；D．碳和浓硫酸加热反应生成二氧化硫和二氧化碳气体，D不符合题意；故合理选项是ABD；（2）装置乙、丁都是液体干燥剂，分别干燥SO2、Cl2，由于二者都是酸性气体，因此可以是浓硫酸；（3）仪器b是干燥管，盛装的固体药品可以吸收反应产生的SO2、Cl2，防止大气污染；同时可以防止空气中水蒸气进入装置丙而导致SO2Cl2发生水解反应导致变质，该物质可以是碱石灰；作用是除去多余尾气，避免污染空气；避免空气中的水蒸气进入装置丙，影响产物纯度；（4）在装置庚中的导气管a使分液漏斗中液体上下气体压强一致，分液漏斗中的液体在重力作用下可以顺利滴下，因此导气管a的作用是平衡压强，使浓盐酸顺利流下；（5）反应产生的标准状况下Cl2的体积是896mL，其物质的量是0.896L÷22.4L/mol=0.04mol，根据方程式中物质反应转化关系可知0.04molCl2反应产生0.04molSO2Cl2，其质量是m(SO2Cl2)=0.04mol×135g/mol=5.4g，实际产生质量是3.3g，所以磺酰氯的产率为61.1%；（6）探究酸性：H2SO3＞HClO，因HClO具有强氧化性，SO2具有还原性，二者会发生氧化还原反应，因而不能利用二氧化硫与次氯酸钙直接反应判断亚硫酸与次氯酸的酸性强弱，要先验证亚硫酸的酸性比碳酸强，然后验证碳酸的酸性比次氯酸强证明。A装置是制备SO2，C装置是除去SO2中的HCl，B装置是制CO2装置，E是除去CO2中SO2装置，D装置中的品红溶液证明SO2是否除尽，F装置是二氧化碳与漂白粉中的次氯酸钙反应，生成碳酸钙白色沉淀和次氯酸，由此可说明亚硫酸的酸性比HClO强，故装置的连接顺序为：A→C→B→E→D→F；能证明H2SO3的酸性强于HClO的实验现象为：装置D中品红不褪色，装置F中产生白色沉淀。18.学习与研究氮元素及其化合物具有重要的意义。（1）某小组依据反应在恒容容器中进行了如表三个实验，和的起始浓度均为0，反应物的浓度随反应时间的变化情况如表：实验序号0min10min20min30min40min50min60min1600℃1.00.600.500.500.500.500.502600℃1.00.800.670.570.500.500.503600℃1.00.750.540.430.430.430.43①实验1在10~20min内，______mol⋅L⋅min。②在0~20min内，实验1比实验2的反应速率快，其原因可能是______。③在实验3中，反应到达平衡时，______mol⋅L。④在一定温度下，向一个恒容的容器中通入一定量的发生上述反应，气体起始压强为，达到平衡时，容器内混合气体总压强为p，请用、p来表示达到平衡时反应物的转化率：______。（2）含NO烟气需要处理后才能排放。湿法氧化法处理含NO烟气。酸性条件下，用作氧化剂将NO氧化为，并放出热量。该反应的离子方程式为____________。（3）有氧条件下，NO在催化剂作用下可被还原为．①在钒基催化剂（