河北省邯郸市涉县第一中学2023-2024学年高一下学期3月月考化学试题（原卷版+解析版）

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说明：1.本试卷共6页，满分100分。
2.请将所有答案填写在答题卡上，答在试卷上无效。
可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 Na：23 Al：27
一、单项选择题(14小题，每题3分，共42分)
1. 下列反应中，不属于氮的固定的是
A. 空气中的N2与O2放电时生成NOB. NO遇空气中的O2生成NO2
C. N2和H2在一定条件下合成NH3D. 豆科植物把N2转化为化合态的氮
【答案】B
【解析】
【分析】将游离态的氮转化为化合态的氮的过程，叫做氮的固定，据此分析作答。
【详解】A．雷雨闪电时空气中的N2与O2化合生成NO，是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程，属于氮的固定，A项正确；
B．NO和O2生成NO2是氮的化合物之间的转化过程，不属于氮的固定，B项错误；
C．N2和H2在一定条件下合成NH3，是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程，属于氮的固定，C项正确；
D．豆科植物把N2转化为化合态的氮，是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程，属于氮的固定，D项正确；
答案选B。
2. 下列化学变化中，反应物的总能量低于生成物的总能量的是
A. 镁在氮气中燃烧B. 钠与水反应
C. 盐酸与氢氧化钠溶液反应D. 氢氧化钡晶体与氯化铵反应
【答案】D
【解析】
【详解】A．镁在氮气中燃烧是放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，故不选A；
B．钠与水反应放热，反应物的总能量高于生成物的总能量，故不选B；
C．盐酸与氢氧化钠溶液反应放热，反应物的总能量高于生成物的总能量，故不选C；
D．氢氧化钡晶体与氯化铵反应吸热，反应物的总能量低于生成物的总能量，故选D；
选D。
3. 下列各组用导线连接的两极材料和插人溶液，能组成原电池的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【分析】根据原电池的形成条件来判断，原电池的形成条件：1、有两种活泼性不同的金属(或其中一种为非金属导体)作电极；2、电极均插入电解质溶液中；3、两极相互连接；4、能自发的发生氧化还原反应；
【详解】A．两金属的活泼性不同，但是植物油是非电解质，所以不能形成原电池，故A错误；
B．两金属相同，所以不能形成原电池，故B错误；
C．锌的活泼性比石墨C活泼，锌和硫酸能自发的发生氧化还原反应，所以能形成原电池，故C正确；
D．两金属的活泼性不同，但是酒精是非电解质，所以不能形成原电池，故D错误；
故选：C。
4. 在反应C(s)+CO2(g) 2CO(g)中，可使化学反应速率明显增大的措施是
①增大压强 ②升高温度 ③增大CO2的浓度 ④增加碳的量 ⑤降低压强
A. ①②③B. ②③④
C. ①②③④D. ②③④⑤
【答案】A
【解析】
【详解】①该反应是有气体参加和生成的反应，增大压强，化学反应速率明显增大，故符合题意；
②升高温度，化学反应速率明显增大，故符合题意；
③增大二氧化碳的浓度，反应物浓度增大，化学反应速率明显增大，故符合题意；
④碳是浓度为定值的固体，增加碳的量，反应速率不变，故不符合题意；
⑤该反应是有气体参加和生成的反应，降低压强，化学反应速率明显减小，故不符合题意；
①②③符合题意，故选A。
5. 下列关于氮及其化合物的说法正确的是
A. 的化学性质稳定，但在一定条件下可与、、Mg等发生反应
B. NO、均为大气污染气体，在大气中可稳定存在
C. NO、均易溶于水，并能与水发生反应
D. 能与NaOH溶液发生反应，属于酸性氧化物
【答案】A
【解析】
【详解】A．的化学性质稳定，但在一定条件下可与反应生成一氧化氮，与反应生成氨气，与Mg在点燃的条件下反应生成生成氮化镁，故A正确；
B．NO、均为大气污染气体，在大气中不能稳定存在，NO易氧化成，易与水反应生成硝酸，故B错误；
C．NO难溶于水、易与水反应，故C错误；
D．与碱反应只生成盐和水的氧化物称为酸性氧化物，且酸性氧化物与碱的反应属于复分解反应，不属于氧化还原反应，与NaOH溶液发生反应生成两种盐，且属于氧化还原反应，故D错误；
故选A。
6. CO和H2在一定条件下可以合成乙醇：2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g)，下列叙述中能说明上述反应在一定条件下已达到最大限度的是( )
A. CO全部转化为乙醇B. 正反应和逆反应的化学反应速率均为0
C. CO和H2以1∶2的物质的量之比反应生成乙醇D. 反应体系中乙醇的物质的量浓度不再变化
【答案】D
【解析】
【详解】A.可逆反应中反应物不可能完全转化为生成物，A错误；
B.可逆反应在一定条件下达到反应的限度即达到化学平衡状态，此时正、逆反应速率相等，都大于0，是动态平衡，B错误；
C.只要反应发生，CO和H2就以1∶2的物质的量之比反应生成甲醇，C错误；
D.反应体系中乙醇的物质的量浓度不再变化，说明正、逆反应速率相等，D正确。
答案选D。
【点睛】可逆反应在一定条件下达到反应的限度即达到化学平衡状态，达到化学平衡状态的标志有：正、逆反应速率相等，但不等于0；各组分的浓度不再改变。
7. 近年来在中国汽车的销量大幅增长的同时也带来了严重的空气污染。汽车尾气处理装置中，气体在催化剂表面吸附与解吸的过程如图所示，下列说法正确的是
A. 汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和
B. 催化转化总反应为
C. 反应中NO为氧化剂，为氧化产物
D. NO和必须在催化剂表面才能反应
【答案】B
【解析】
【详解】A．不是污染物，故A错误；
B．由图可知CO、NO和在催化剂作用下转化为，转化反应可表示为：，故B正确；
C．反应中NO转化，N元素化合价降低，作氧化剂，为还原产物，故C错误；
D．NO和直接接触也能发生反应生成NO2，故D错误；
故选：B。
8. 下列四个常用电化学装置的叙述错误的是
A. 图Ⅰ所示电池中，电流从铜片流出
B. 图Ⅱ所示干电池中锌皮作负极
C. 图Ⅲ所示电池为二次电池，放电过程中硫酸溶液浓度减小。
D. 图Ⅳ所示电池中正极反应： O2+2H2O+4e- =4OH-
【答案】D
【解析】
【详解】A．图Ⅰ是铜锌水果电池，锌做负极，铜作正极，故电流从正极铜片流出，A正确；
B．锌锰干电池，石墨做正极，锌筒做负极，B正确；
C．铅蓄电池放电时电池反应为：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O，可以反复充放电属于二次电池，放电过程中硫酸溶液浓度减小，C正确；
D．氢氧燃料电池正极氧气发生还原反应，图片显示氢离子在移动，说明为酸性电解质，故正极电极反应为O2+4H++4e-=2H2O，D错误；
故答案为：D。
9. 如图所示，E是用饱和NaCl溶液和淀粉－KI溶液的混合液湿润的滤纸，用石墨做电极，通电后发现乙周围滤纸褪为蓝色，则下列判断正确的是
A. b是阳极，a是阴极B. a是正极，b是负极
C. 乙是正极，甲是负极D. 乙是阳极，甲是阴极
【答案】D
【解析】
【分析】乙周围滤纸褪为蓝色，说明了氯气在此生成，乙是阳极，与之相连的b是正极，a为负极，甲为阴极。
【详解】A．根据分析，b为正极，a为负极，A错误；
B．b为正极，a为负极，B错误；
C．乙是阳极，甲为阴极，C错误；
D．乙是阳极，甲为阴极，D正确；
故选D。
10. 某反应由两步反应A→B→C完成，它的反应能量变化曲线如图所示。下列叙述正确的是
A. 两步反应均为放热反应B. A与C的能量差为
C. A→B的反应一定需要加热D. 三种物质中C最稳定
【答案】D
【解析】
【详解】A．A的能量小于B的能量，说明A→B的反应为吸热反应，B的能量大于C的能量，说明B→C的反应为放热反应，故A错误；
B．由图可知A与C的能量差为E4-(E3-E2)，故B错误；
C．A→B为吸热反应，不一定需要加热，如氯化铵晶体和氢氧化钡晶体的反应为吸热反应，不需要加热，故C错误；
D．物质的能量越低越稳定，C的能量最低，C最稳定，故D正确；
答案选D。
11. 胶状液氢(主要成分是H2和CH4)有望运用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得，101 kPa时1 ml H2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ的热量；1 ml CH4完全燃烧生成液态水和CO2放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式书写正确的是
A. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=+285.8 kJ·ml-1
B. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-571.6 kJ·ml-1
C. CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·ml-1
D. CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·ml-1
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．H2燃烧放出热量，反应热ΔH<0，A错误；
B．101 kPa时1 ml H2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ的热量，则2 ml H2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ×2=571.6 kJ的热量，水由液态变为气态吸收热量，则2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)时放出的热量小于571.6 kJ，B错误；
C．1 ml CH4完全燃烧生成液态水和CO2放出890.3 kJ的热量，水由液态变为气态吸收热量，1 ml CH4完全燃烧生成气态水和CO2放出的热量小于890.3 kJ，C错误；
D．1 ml CH4完全燃烧生成液态水和CO2放出890.3 kJ的热量，则其相应的热化学方程式为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·ml-1，D正确；
故合理选项是D。
12. 可逆反应，在四种不同情况下的反应速率如下，其中反应进行得最快的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】化学反应速率之比等于化学计量数之比，；；
；
根据计算可以看出是速率最快，故答案为B；
13. 已知：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=2MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋8H2O。某化学小组欲探究H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影响，进行了如下实验(忽略溶液体积变化)：
下列说法不正确的是
A. V1=1，V2=2
B. 设计实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究温度对反应速率的影响
C. 实验计时是从溶液混合开始，溶液呈紫红色时结束
D. 实验Ⅲ中用酸性KMnO4溶液的浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)=0.01 ml·L-1·min-1
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．根据变量不变原则可知，实验Ⅰ是对照实验，溶液总体积为4mL，则V1=4-2-1=1，V2=4-2=2，故A正确；
B．实验目的是探究反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影响，实验Ⅰ和Ⅲ的温度条件不同，则设计实验Ⅰ和Ⅲ的目的是探究温度对反应速率的影响，故B正确；
C．该定性实验是根据酸性KMnO4溶液褪色时间来判断反应快慢的，所以实验计时是从溶液混合开始，溶液呈无色时结束，故C错误；
D．实验Ⅲ中草酸过量，两种溶液混合瞬间c(KMnO4)=0.01ml/L×=0.005ml/L，反应完全时△c=0.005ml/L，v(KMnO4)==0.01ml/(L·min)，故D正确；
答案为C。
14. 一定温度下，在2L的密闭容器中，A、B、D三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列表述正确的是
A. 反应的化学方程式为A(g)+B(g)D(g)
B. 反应开始到10s，用B表示的反应速率为0.079ml/(L·s)
C. 在10s时，D的体积分数为71.8%
D. 反应开始到10s时，A转化率为79%
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图象可以看出，由图表可知，随反应进行A、B的物质的量减小，D的物质的量增大，所以A、B是反应物，D是生产物，l0s后A、B、D的物质的量为定值，不为0，反应是可逆反应，且△n(A):△n(B):△n(D)=(1.20-0.41)ml:(1.00-0.21)ml:1.58ml=1:1:2，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，故反应化学方程式为A(g)+B(g)2D(g)，故A错误；
B．由图可知，10s内B的物质的量变化量为0.79ml，用B表示的反应速率为v(B)==0.0395mL/(L•s)，故B错误；
C．由图可知，10s时A、B、D的物质的量分别为0.41ml、0.21ml、1.58ml，则D的体积分数为×100%=71.8%，故C正确；
D．根据图象，A的转化率为×100%=65.8%，故D错误；
故选C。
二、填空题(共4题，共58分)
15. 自然界的氮循环如图所示，回答下列问题。
（1）写出氮分子的电子式________。
（2）①、②、③中，属于氮的固定的是_______。
（3）雷雨天转化为的流程为：
①转化为NO的化学方程式是________。
②转化为的反应中，体现的化学性质为______(请填写代码)。
a．氧化性 b．还原性 c．氧化性和还原性
（4）也可以转化为，写出工业合成氨的化学方程式_______。
【答案】（1） （2）①②
（3） ①. ②. c
（4）
【解析】
【小问1详解】
氮气电子式为：；
【小问2详解】
将氮气转变为氮的化合物属于氮的固定。①、②、③中，属于氮的固定的是①和②，③不属于氮的固定。
【小问3详解】
①放电条件下，N2和O2反应生成NO，化学方程式为；
②NO2转化为HNO3，反应方程式为，N元素化合价从+4价变为+2价和+5价；即表现出氧化性也表现出还原性，故选c；
【小问4详解】
N2也可以转化为NH3，工业合成氨的化学方程式为：。
16. 化学实验是科学研究中的重要方法。
（1）如图是一个简易测量物质反应是吸热还是放热的实验装置，利用此装置可以很方便地测得某反应是放热反应还是吸热反应。将铝片加入小试管内，然后注入足量的盐酸，U形导管中液面A______(请填写“上升”或“下降”)，说明此反应是_______(请填写“放热”或“吸热”)反应。
（2）用A、B、C、D四种金属按如表所示的装置进行实验。
根据实验现象回答下列问题：
①装置甲中电流的流动方向为：沿导线_______(请填写“从A流向B”或“从B流向A”)。
②装置乙中正极的电极反应式为_______。
③四种金属的活动性由强到弱的顺序是_____。
（3）将设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示(A、B为多孔碳棒)。
实验测得定向移向A电极，则___(请填写A或B，下同)为负极，___处电极入口通。
【答案】（1） ①. 下降 ②. 放热
（2） ①. 从B流向A ②. ③. D>A>B>C
（3） ①. A ②. B
【解析】
【小问1详解】
金属与酸反应放热，将铝片加入小试管内，然后注入足量的盐酸，反应放热，锥形瓶内气体温度升高，锥形瓶内气体膨胀，压强增大，U形导管中液面A下降。
【小问2详解】
①装置甲中，二价金属A不断溶解，说明A为负极、B为正极，电流的流动方向为：沿导线从B流向A。
②装置乙中C电极的质量增加，说明C是正极，正极铜离子得电子生成铜，正极的电极反应式为。
③装置甲中，A为负极、B为正极，活泼性A>B；装置乙中，C的质量增加，C是正极，活泼性B>C；装置丙中，A上有气体产生，A是正极、D是负极，活泼性D>A；四种金属的活动性由强到弱的顺序是D>A>B>C。
【小问3详解】
原电池中阴离子移向负极，实验测得定向移向A电极，则A为负极、B为正极；氧气得电子发生还原反应，原电池正极发生还原反应，B处电极入口通。
17. 现代社会中，人类的一切活动都离不开能量。氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。
Ⅰ．已知太阳光分解水制氢气的热化学方程式： kJ⋅ml。
（1）反应中主要能量转化形式____能转化为____能。
（2）若在反应中使用催化剂，______。(请填写“增大”“减小”或“不变”)
Ⅱ．甲烷、水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一，反应为：。一定温度下，向体积为1 L的恒容密闭容器中充入1 ml 和2 ml，反应过程中测得的浓度与反应时间的关系如下表所示：
（3）101 kPa时，1 ml 气体完全燃烧生成液态水和气体，放出890.3 kJ的热量，反应的热化学方程式为______。
（4）①0~4s时间段内用表示该反应速率_____ml⋅L⋅S，反应到5s时，的转化率为_____。
②下列能判断该反应已经达到化学平衡状态的是_____。(填字母)
A．的浓度不再变化 B．生成1 ml 的同时消耗2 ml
C．容器内气体的密度不再发生变化 D．容器内气体的平均摩尔质量不再发生变化
【答案】（1） ①. 太阳 ②. 化学
（2）不变 （3） kJ/ml
（4） ①. 0.14 ②. 15% ③. AD
【解析】
【小问1详解】
太阳光分解水制氢气，反应中主要能量转化形式为太阳能转化为化学能。
【小问2详解】
催化剂不能改变反应物和生成物的能量，若在反应中使用催化剂，不变。
【小问3详解】
101 kPa时，1 ml 气体完全燃烧生成液态水和气体，放出890.3 kJ的热量，放热反应焓变为负值，反应的热化学方程式为 kJ/ml。
【小问4详解】
①0~4s时间段内，CO2的浓度增大0.14ml/L，则H2的浓度增大0.56ml/L，用表示该反应速率=ml⋅L⋅S，反应到5s时，CO2的浓度增大0.15ml/L，则CH4的浓度降低0.15ml/L，的转化率为。
②A．平衡状态是各物质浓度不再改变的状态，的浓度不再变化，说明反应一定达到平衡状态，故选A；
B．生成1 ml 的同时消耗2 ml ，均表示正反应速率，不能判断正逆反应速率是否相等，反应不一定平衡，故不选B；
C．反应前后气体总质量不变，容器体积不变，密度是恒量，容器内气体的密度不再发生变化，反应不一定平衡，故不选C；
D．反应前后气体总质量不变，气体物质的量增大，平均摩尔质量是变量，容器内气体的平均摩尔质量不再发生变化，反应一定达到平衡状态，故选D；
选AD。
18. 某活动小组利用如图装置验证NO的还原性及探究工业生产硝酸的原理(装置气密性已检查完毕)。
Ⅰ．向广口瓶中通入NO并测定NO的体积。
①通入NO前，从滴定管向广口瓶中加入水；
②从导管a通入一定量的NO，并记录滴定管液面变化的示数为V L(，气体体积已换算为标准状况)。
Ⅱ．验证NO的还原性、探究工业生产硝酸的原理。
（1）停止通入NO后关闭、，打开，从导管b缓缓通入，可观察到的现象是______，写出对应现象的化学方程式：_______、________；
（2）继续通入，打开并及时调整滴定管；使液面与广口瓶中液面相平，直至广口瓶中刚好充满液体。
①当通入氧气的体积为L时，广口瓶中剩余的是______气体。
②当广口瓶中刚好充满液体时，所得溶液的物质的量浓度为______ml⋅L。
【答案】（1） ①. 气体先变为红棕色，然后逐渐变浅，直至无色 ②. ③.
（2） ①. NO ②.
【解析】
【分析】NO是难溶于水的无色气体，用排水量气法测定NO的体积，滴定管液面变化的示数为NO的体积；NO遇氧气生成红棕色NO2，NO2溶于水生成硝酸。
【小问1详解】
，，NO是无色气体，NO2是红棕色气体，停止通入NO后关闭、，打开，从导管b缓缓通入，可观察到的现象是气体先变为红棕色，然后逐渐变浅，直至无色；
【小问2详解】
①根据，，总反应方程式为4NO+3O2+2H2O=4HNO3，当通入氧气的体积为L时，O2不足，NO过量，广口瓶中剩余的是NO；
②当广口瓶中刚好充满液体时，NO完全转化为硝酸，根据N元素守恒，生成硝酸的物质的量为 ，所得溶液的物质的量浓度为。选项
A
B
C
D
两极材料
Zn片、石墨棒
Cu片、Cu片
Zn片、石墨棒
Cu片、石墨棒
插入溶液
植物油
食盐溶液
稀硫酸
乙醇
图Ⅰ水果电池图
图Ⅱ干电池
图Ⅲ铅蓄电池
Ⅳ氢氧燃料电池
编号
0.01 ml·L-1酸性KMnO4溶液体积/mL
0.1 ml·L-1H2C2O4溶液体积/mL
水的体积/mL
反应温度/℃
反应时间/min
Ⅰ
2
2
0
20
2.1
Ⅱ
V1
2
1
20
5.5
Ⅲ
V2
2
0
50
0.5
甲
乙
丙
装置
现象
二价金属A不断溶解
C的质量增加
A上有气体产生
时间/s
0
1
2
3
4
5
/ml·L
0.00
0.05
0.09
0.12
0.14
0.15