山西省山西大学附属中学校2021-2022学年高一下学期4月考化学试题(0001)

山西大学附中 2021-2022 学年第二学期高一年级4 月月考(总第七次) 化学试题 考查时间：80 分钟 满分：100 分 考查内容：化学反应与能量 一、选择题(每小题3 分，共69 分) 1. 2022 年4 月16 日，神舟十三号载人飞船返回舱搭载着神舟十三号航天员乘组在陆酒泉卫星发射中心东 风着陆场成功着陆，标志着我国航天事业又上一个新台阶。化学与能源、材料、环境密切相关，下列有关 说法错误的是 A. 我国科学家制备高性能新型纤维聚合物锂离子电池，电池放电时将化学能转化为电能 B. 我国科学家构筑催化剂利用光合作用制备生物燃油(戊酸酯类)，生物燃油是可再生能源 C. 我国科学家制备新型氢的物质(H2O·6H2)，该物质由H2O 和H2组成的混合物 D. 我国科学家研制选择性催化剂电催化还原CO2制备附加值高的乙烯(C2H4)等有利于实现碳中和 【1 题答案】 【答案】C 【解析】 【详解】A．原电池是将化学能转化为电能的装置，所以电池放电时将化学能转化为电能，故A 正确； B．生物燃油的主要成分戊酸酯类燃烧时生成二氧化碳和水，在催化剂作用下，二氧化碳和水通过光合作 用能合成戊酸酯类，所以生物燃油是可再生能源，故B 正确； C．新型氢的物质H2O·6H2是纯净物，不是由H2O 和H2组成的混合物，故C 错误； D．利用选择性催化剂电催化还原二氧化碳制备附加值高的乙烯等能减少二氧化碳的排放，有利于实现碳 中和，故D 正确； 故选C。 2. Sdfz 高一化学兴趣小组设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。 下列判断正确的是 A. 由实验可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应 B. 将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加 C. 实验(c)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌器对实验结果没有影响 D. 若用氨水代替氢氧化钠溶液测定中和热，则△H 测定结果偏高 【2 题答案】 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题中实验可知，金属与酸的反应、酸碱中和反应都是放热反应，但氢氧化钡晶体与氯化铵 的反应是吸热反应，故A 错误； B．等质量的铝片、铝粉与足量的盐酸反应，放热相等，但铝粉的反应速率快，故B 错误； C．金属铁是热的良导体，实验(c)中将环形玻璃搅拌器改为铁质搅拌器，导致装置中热量损失大，测得的 中和热数值偏小，故C 错误； D．若用氨水代替氢氧化钠溶液测定中和热，由于一水合氨是弱电解质，存在电离平衡，电离过程是吸热 过程，所以氨水和稀盐酸恰好完全反应放热小，即测得的热量偏小，但反应焓变(△H)是负值，则△H 测定 结果偏高，故D 正确； 答案为D。 3. 如图为两种制备硫酸的途径(反应条件略)。下列说法不正确的是 A. 途径①和途径②的反应热是不相等的 B. 含1molHCl 的稀盐酸、含0.5molH2SO4的稀硫酸，分别与足量的NaOH 溶液反应，二者放出的热量是相 等的 C. 1molS(g)在空气中燃烧放出的热量大于1molS(s)在空气中燃烧放出的热量 D. 若△H1<△H2+△H3，则2H2O2(aq)=2H2O(1)+O2(g)为放热反应 【3 题答案】 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据盖斯定律，反应热只与起始和终了状态有关，则途径①和途径②的反应热是相等的，故 A 错误； B．含1molHCl 的稀盐酸、含0.5molH2SO4的稀硫酸，分别与足量的NaOH 溶液反应都是生成1molH2O， 则二者放出的热量是相等的，故B 正确； C．硫在固态时具有的能量小于气态，则1molS(g)在空气中燃烧放出的热量大于1molS(s)在空气中燃烧放 出的热量，故C 正确； D．由于△H1＜△H2+△H3，说明△H1是二氧化硫与双氧水反应的焓变△H4、双氧水分解的焓变△H5之和， 根据盖斯定律△H4=△H2+△H3，则双氧水分解的焓变△H5=△H1-(△H2+△H3)＜0，焓值小于0，说明 2H2O2(aq)═2H2O(l)+O2(g)为放热反应，故D 正确； 故选：A。 4. 通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。 ①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H1=akJ·mol-1 ②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H2=bkJ·mol-1 ③CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H3=ckJ·mol-1 ④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H4=dkJ·mol-1 下列说法不正确的是 A. 反应①②为反应③提供原料气 B. 反应③也是CO2资源化利用的方法之一 C. 反应4CH3OH(g)=2CH3OCH3(g)+2H2O(l)的△H=2dkJ·mol-1 D. 反应2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)的△H=(2b+2c+d)kJ·mol-1 【4 题答案】 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应①生成的氢气、反应②生成的二氧化碳和氢气都是反应③的反应物，所以反应①、②为 反应③提供原料气，故A 正确； B．反应③的反应物二氧化碳转化为甲醇说明该反应是二氧化碳资源化利用的方法之一，故B 正确； C．题给热化学方程式中水均为气态，没有气态水转化为液态水的能量变化过程，无法计算反应 4CH3OH(g)=2CH3OCH3(g)+2H2O(l)的反应热△H，故C 错误； D．由盖斯定律可知，②×(-2)+③×2+④得到2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)，则 ΔH=(-2b+2c+d)kJ⋅mol−1，故D 正确； 故选C。 5. 已知H2的燃烧热△H=-285.8kJ·mol-1，CO 的燃烧热△H=-282.8kJ·mol-1。现有H2和CO 组成的混合气体 56.0L(标准状况)，经充分燃烧后，一共放出热量710.0kJ，并生成液态水。下列说法正确的是 A. CO 燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=+282.8kJ·mol-1 B. H2燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-571.6kJ·mol-1 C. 燃烧前的混合气体中，H2的体积分数为40% D. 混合气体燃烧后的产物与足量的过氧化钠反应，电子转移总数为2NA 【5 题答案】 【答案】C 【解析】 【详解】A ．一氧化碳燃烧热为282.8kJ/mol ，依据燃烧热概念，热化学方程式为，CO(g)+ O2(g)═CO2(g)；△H=-282.8 kJ/mol，故A 错误； B．氢气燃烧热为285.8kJ/mol，热化学方程式为：2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)；△H=-571.6 kJ/mol，选项中水蒸 气不是氢的稳定氧化物，故B 错误； C．H2和CO 组成的混合气体56.0L(标况)物质的量为2.5mol，经充分燃烧后，放出总热量为710kJ，并生成 液态水，依据氢气和一氧化碳燃烧热的热化学方程式计算，设氢气物质的量为x，一氧化碳物质的量为y， 则x+y=2.5，285.8x+282.8y=710，计算得到x=1，y=1.5，燃烧前混合气体中H2 的体积百分数= ×100%=40%，故C 正确； D．氢气1mol，CO 有1.5mol，则生成水和二氧化碳分别为1mol 和1.5mol，据氢气、CO 和过氧化钠反应 的方程式分析，可知能反应掉过氧化钠的物质的量为2.5mol，Na2O2与水的反应为歧化反应，1mol 过氧化 钠转移1mol 电子，Na2O2与二氧化碳的反应为歧化反应，1mol 过氧化钠转移1mol 电子，则该过程转移电 子的物质的量为2.5mol，电子转移总数为2.5NA，故D 错误； 故选：C。 6. 氨是一种重要的化工原料，主要用于化肥、纯碱、硝酸等工业。用N2和H2在一定条件下可合成NH3。 某温度时，N2与H2反应过程中的能量变化曲线如图。下列叙述中不正确的是 A. 该反应的△H<0 B. a 曲线是加入催化剂时的能量变化曲线 C. 由图像计算，若用E 表示键能，该反应△H=E(N≡N)+3E(H-H)-6E(N-H) D. 一定条件下，将2molN2(g)和6molH2(g)通入某密闭容器中，反应后放出的热量为184kJ 【6 题答案】 【答案】D 【解析】 【详解】A．合成氨反应反应物的总能量大于生成物的总能量，故为放热反应，即△H<0，故A 正确； B．加入催化剂可降低反应的活化能，达到顶峰值较小，则a 曲线是加入催化剂时的能量变化曲线，故B 正确； C．反应的△H=反应物的总键能-生成物的总键能=E(N≡N)+3E(H-H)-6E(N-H)(E 表示键能)，故C 正确； D．H=放出的能量-吸收的能量=(508-600)kJ/mol=-92kJ/mol，热化学方程式为N2(g) +3H2(g)=2NH3(g)△H=-92kImol，则2molN2(g)和6molH2(g)反应理论上得2×92kJ=184kJ，但该反应不可能充 分进行彻底，放出的能量小于184kJ，故D 错误； 故选D。 7. 下列电池工作时，O2在正极放电的是 A. 锌锰电池 B. 氢氧燃料电池 C. 铅蓄电池 D. 镍镉电池 【7 题答案】 【答案】B 【解析】 【详解】A．锌锰干电池中电极反应式，负极反应为Zn-2e-═Zn2+，正极反应为2MnO2+2NH +2e- =Mn2O3+2NH3+H2O，所以不符合题意，故A 错误； B．酸性氢氧燃料电池电极反应式为2H2-4e-=4H+、O2+4H++4e-=2H2O，碱性氢氧燃料电池电极反应式为 2H2-4e-+4OH-=4H2O、O2+2H2O+4e-=4OH-，O2在正极放电，所以符合题意，故B 正确； C．铅蓄电池放电时负极电极反应为Pb-2e-+SO =PbSO4 ，正极电极反应为PbO2+2e-+4H++SO =PbSO4+2H2O，所以不符合题意，故C 错误； D．镍镉电池放电正极反应为2NiOOH+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-，负极反应为Cd+2OH--2e-=Cd(OH)2，所 以不符合题意，故D 错误； 故选：B。 8. “乌铜走银”是我国非物质文化遗产之一、该工艺将部分氧化的银丝镶嵌于铜器表面，艺人用“出汗的手” 边捂边揉搓铜器，铜表面逐渐变黑，银丝变得银光闪闪。下列说法正确的是 A. “乌铜走银”可以类推：“乌铜走铝” B. “乌铜走银”的反应为Ag2O+Cu=2Ag+CuO C. 负极反应式为Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH- D. 每生成40g CuO 时转移2mol 电子 【8 题答案】 【答案】B 【解析】 【详解】A．“乌铜走银”是铜和氧化银构成原电池，Cu 的金属活动性大于Ag，使氧化银转化为银，而铝的 活泼性大于铜，氧化铝不能被铜还原，A 项错误； B．“乌铜走银”是铜和氧化银构成原电池，Cu 的金属活动性大于Ag，使氧化银转化为银，反应方程式为 Ag2O+Cu=2Ag+CuO，B 项正确； C．负极上，Cu 被氧化为CuO，电极反应式为Cu-2e-+2OH-=CuO+H2O，C 项错误； D．40g CuO 的物质的量为 ，根据负极的电极反应式Cu-2e-+2OH-=CuO+H2O 可知，每生 成0.5mol CuO 时，转移1mol 电子，D 项错误； 答案选B。 9. 为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。下列正确的是 A. 石墨电极做正极，发生氧化反应 B. 向铁电极溶液中滴加KSCN，溶液变红 C. 盐桥中可选择KCl 或者KNO3作为电解质 D. 一段时间后，铁电极溶液中c(Fe2＋)增加了0.02 mol·L-1，石墨电极溶液中c(Fe2＋)=0.09 mol·L-1(忽略溶液 体积的变化) 【9 题答案】 【答案】D 【解析】 【分析】根据电池装置可知，铁电极作负极，石墨电极作正极，电池反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+。 【详解】A．根据分析可知，石墨电极做正极，发生还原反应，A 错误； B．铁电极发生电极反应生成Fe2+，故向铁电极溶液中加KSCN，溶液不变红，B 错误； C．硝酸根离子在酸性环境下具有强氧化性，能与亚铁离子发生氧化还原反应，不能达到实验目的，C 错 误； D．铁电极发生的电极反应为Fe-2e-=Fe2+，石墨电极发生的电极反应为Fe3++e-=Fe2+，铁电极溶液中c(Fe2＋) 增加了0.02 mol·L-1，则石墨电极溶液中c(Fe2＋)增加了0.024mol·L-1，则反应后石墨电极溶液中c(Fe2＋)=0.09 mol·L-1，D 正确； 答案选D。 10. 一种处理垃圾酸性渗透液并用其发电的装置工作示意图如图，下列说法不正确的是 A. 微生物的硝化实质是氧化作用 B. 盐桥中K+向Y 极移动 C. 电子由Y 极沿导线流向X 极 D. Y 极发生的反应为：2 +10e-+12H+=N2↑+6H2O 【10 题答案】 【答案】C 【解析】 【分析】由题图中物质的转化关系可知，X 极元素化合价升高，失去电子，是负极，Y 极是正极。 【详解】A．由图可知， 经微生物硝化作用转化为 ，该过程为氧化过程，故A 正确； B．由上述分析可知，X 极是负极，Y 极是正极，盐桥中阳离子移向正极，阴离子移向负极，则盐桥中的 向Y 极移动，故B 正确； C．电子由负极沿导线流向正极，即从X 极沿导线流向Y 极，故C 错误； D ．Y 极是正极，发生还原反应，电极反应为2 +10e-+12H+=N2↑+6H2O，D 项正确； 答案选C。 11. 有一种瓦斯分析仪（图甲）能够在煤矿巷道中的甲烷达到一定浓度时，通过传感器显示出来，其装置 如图乙所示，ab 间充有固体电解质Y2O3－Na2O，允许O2－自由移动。下列叙述正确的是 A. 瓦斯分析仪工作时，电池内电路中， O2－由电极a 流向电极b B. 电池外电路中电子由正极流向负极 C. 电极a 的反应式为：CH4+4O2－-8e－＝CO2+2H2O D. 当固体电解质中有1 mol O2－通过时，电子转移4 mol 【11 题答案】 【答案】C 【解析】 【分析】该装置是燃料电池，通入甲烷的电极a 是负极、通入空气的电极b 是正极，放电时，负极反应式 为CH4+4O2--8e-═CO2+2H2O，正极反应式为O2+4e-=2O2-，电子从负极沿导线流向正极，原电池内部阳离子 向正极移动、阴离子向负极移动，据此分析解答。 【详解】A. 该原电池中，正极上氧气得电子发生还原反应，所以通入空气的电极b 是正极，内电路中阴离 子向负极移动，所以O2−由电极b 流向电极a，故A 错误； B. 电池外电路中电子从负极沿导线流向正极，故B 错误； C. a 是负极，负极上甲烷失电子和氧离子反应生成二氧化碳和水：CH4+4O2－-8e－＝CO2+2H2O，故C 正确； D. 每个O 原子得到2 个电子生成O2−，所以当固体电解质中有1molO2−通过时，电子转移2mol，故D 错误； 答案选C。 【点睛】燃料电池的特点是通入燃料的一极为负极，据此可结合图示快速判断电池的正负极。易错点在于 电子的流向与电流的流向是相反的，电子由负极流向正极，电流方向相反。 12. 一种利用金属氟化物的HF 溶液作电解质的氢氧燃料电池装置如图所示：装置工作时，下列说法错误的 是 A. 化学能转变为电能 B. 负极电极反应式为 C. 理论上消耗 D. 正极电极反应式为 【12 题答案】 【答案】B 【解析】 【分析】如图所示氢氧燃料电池装置是将化学能转变为电能的装置，氢气在负极通入，失去电子后与 结合生成 ；电池的正极通入氧气，氧气得电子后与 释放出来的H+结合生 成水，同时 转化成 并循环参与反应。 【详解】A．氢氧燃料电池是将化学能转变为电能的装置，A 正确； B．据分析，负极电极反应式为 ，B 错误； C．据分析，根据体系内得失电子总数相等，理论上消耗 ，C 正确； D．据分析，正极电极反应式为 ，D 正确； 故选B。 13. Fe3O4中含有 、 ，分别表示为Fe( ) Ⅱ、Fe( ) Ⅲ，以Fe3O4/Pd 为催化材料，可实现用H2 消除酸性废水中的致癌物NO ，其反应过程示意图如图所示，下列说法不正确的是 A. Pd 上发生的反应为：H2﹣2e﹣=2H+ B. Fe( ) Ⅱ与Fe( ) Ⅲ的相互转化起到了传递电子的作用 C. 反应过程中NO 被Fe( ) Ⅱ还原为N2 D. 用该法处理后水体的pH 降低 【13 题答案】 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．由图可知Pd 上H2失电子生成H+，所以Pd 上发生的反应为:H2-2e-＝2H+，A 项正确； B．Fe(Ⅲ)得电子生成Fe(Ⅱ)，Fe(Ⅱ)失电子生成Fe(Ⅲ)，则Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)的相互转化起到了传递电子的作用， B 项正确； C．由图可知，NO 和Fe(Ⅱ)反应生成N2，N 元素的化合价降低且Fe(Ⅱ)具有还原性，所以反应过程中NO 被Fe(Ⅱ)还原为N2，C 项正确； D．由题可知，总反应方程式为2H++2NO +3H2 N2+4H2O，反应过程中消耗了H+，所以用该法处 理后水体的pH 升高，D 项错误； 答案选D。 14. 下列有关化学反应速率的说法中，正确的是 A. 汽车尾气中的CO 和NO 可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强，反应速率减慢 B. 用铁片和稀硫酸反应制取H2时，改用铁片和浓硫酸可以加快产生H2的速率 C. 二氧化硫的催化氧化反应是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减慢 D. 100mL2mol·L-1的盐酸与锌反应时，加入适量的NaCl 溶液，生成H2的速率不变 【14 题答案】 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．减小压强，单位体积活化分子数减小，反应速率减小，故A 正确； B．浓硫酸具有强氧化性，与铁发生钝化，阻止反应的进行，故B 错误； C．升高温度，活化分子百分数增大，反应速率增大，故C 错误； D．加入适量的氯化钠溶液，溶液体积增大，反应物浓度减小，则反应速率减小，故D 错误。 答案选A。 15. 科学家提出如下光分解法制备氢气： ①2Ce4＋(aq)＋H2O(l)=2Ce3＋(aq)＋ O2(g)＋2H＋(aq) ΔH1 ②Ce3＋(aq)＋H2O(l)=Ce4＋(aq)＋ H2(g)＋OH－(aq) ΔH2 ③H2O(l)=H＋(aq)＋OH－(aq) ΔH3 ④2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g) ΔH4 下列说法不正确的是( ) A. Ce4＋能够降低水分解反应的活化能，提高反应速率 B. Ce3＋是反应②和反应③的催化剂 C. 上述反应中，ΔH4＝2ΔH1＋4ΔH2－4ΔH3 D. 通常条件下，反应④中生成H2、O2的速率之比为2∶1 【15 题答案】 【答案】B 【解析】 【详解】A．催化剂可降低反应的活化能，加快反应速率。根据①②可知：Ce4+是H2O 分解变为H2和O2的 催化剂，则C