北京交大附中2023-2024学年高一下学期期中考试化学试卷（Word版附解析）

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说明：本试卷共8页，共100分。考试时长90分钟。
可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Na23 Fe56
第一部分选择题（共42分）
在下列各题的四个选项中，只有一个选项符合题意。（每小题2分，共42分）
1. 下列设备工作时，将化学能主要转化为电能的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．燃气灶中燃料燃烧时，能量转化的主要形式为化学能转化为热能，故A不符合题意；
B．锌锰电池工作时，能量转化的主要形式为化学能转化为电能，故B符合题意；
C．风力发电工作时，能量转化的主要形式为风能转化为电能，故C不符合题意；
D．太阳能热水器工作时，能量转化的主要形式为太阳能转化为热能，故D不符合题意；
答案选B。
2. 下列物质中，既含有离子键又含有共价键的是
A. H2SO4B. NaClC. MgCl2D. NaOH
【答案】D
【解析】
【详解】分析： 一般来说，活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键，非金属元素之间易形成共价键，第IA、第IIA族和第VIA、第VIIA族之间易形成离子键，离子化合物中一定含有离子键。
详解：A．H2SO4是共价化合物，分子中只存在共价键，故A错误；
B．NaCl中钠离子和氯离子之间只存在离子键，故B错误；
C．MgCl2中镁离子和氯离子之间只存在离子键，故C错误；
D．NaOH中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键、O原子和H原子之间存在共价键，故D正确；
故选D．
点睛：本题考查化学键，为高频考点，把握离子键、共价键判断的一般规律为解答的关键，注意特殊物质中的化学键（氯化铝、铵盐等），题目难度不大。
3. 下列物质的电子式书写正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．氨气为共价化合物，每个氢原子与氮原子形成一个共用电子对，氮原子最外层达到8电子稳定结构，电子式为，故A错误；
B．氯气中氯原子之间形成一个共用电子对，每个氯原子最外层达到8电子稳定结构，Cl2的电子式，故B错误；
C．二氧化碳中，每个氧原子与碳原子形成2个共用电子对，每个原子最外层都达到8电子稳定结构，则电子式为，故C错误；
D．氯化钠是离子化合物，由钠原子失去电子变为钠离子，氯原子得到电子变为氯离子，电子式为，故D正确；
答案选D。
4. 汽车尾气系统中的催化转化器，可有效降低尾气中的CO、NO和NO2等向大气的排放。在催化转化器的前半部发生的反应为2CO(g)＋2NO(g)2CO2(g)＋N2(g)。一定条件下，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. 正、逆反应速率都等于零B. CO、NO、CO2、N2的浓度相等
C. CO、NO、CO2、N2在容器中共存D. CO、NO、CO2、N2的浓度均不再变化
【答案】D
【解析】
【详解】A.在一定条件下，当一个可逆反应的正反应速率与逆反应速率相等时且不等于零，或反应物的浓度与生成物的浓度不再改变即为平衡状态；故A错误；B. CO、NO、CO2、N2的浓度相等，并不能说明各物质的浓度不变，不能说明反应达到了平衡状态，故B错误；C.可逆反应中的反应物和生成物都会同时存在于一个容器，CO、NO、CO2、N2在容器中共存不能说明为平衡状态，故C错误； D.CO、NO、CO2、N2的浓度均不再变化能够说明反应达到平衡状态，故D正确；答案：D。
5. 下列物质性质的比较中，不正确的是
A. 酸性：H2SO4＞H3PO4B. 还原性： HCl＞HBr
C. 碱性：NaOH＞Mg(OH)2D. 稳定性：H2O＞H2S
【答案】B
【解析】
【详解】A．同周期元素从左到右非金属性增强，最高价含氧酸的酸性增强，酸性：H2SO4＞H3PO4，故A正确；
B．同主族元素从上到下，气态氢化物还原性增强，还原性： HClS>C，最高价氧化物对应水化物的酸性：HClO4＞H2SO4＞H2CO3，故D正确；
故选C。
【点睛】本题考查结构性质位置关系应用，关键是根据化合价、原子半径推断元素，注意抓住短周期元素，熟练掌握元素化合物知识，理解元素周期律、影响微粒半径大小的因素。易错点C，Na＋有2个电子层，K、L层分别排有2、8个电子，S2－有3个电子层，K、L、M层分别排有2、8、8个电子。
14. 如图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是（ ）
A. a电极是负极
B. b电极的电极反应为：4OH--4e-====2H2O+O2↑
C. 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
D. 氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
【答案】B
【解析】
【分析】氢氧燃料电池中，氢气易失电子发生氧化反应，所以通入氢气的电极是负极，氧气易得电子发生还原反应，所以通入氧气的电极是正极，据此分析解答。
【详解】A、氢氧燃料电池中，氢气易失电子发生氧化反应，所以通入氢气的a极为电源的负极，故A正确；
B、氢氧燃料电池中，通入氧气的b极为原电池的正极，正极上氧气得电子发生还原反应，根据图示，电极反应式为O2+2H2O+4e- =4OH-，故B错误；
C、氢氧燃料电池的产物是水，环保无污染，是一种具有应用前景的绿色电源，故C正确；
D、氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏电池内新型发电装置，故D正确；
故选B。
【点睛】本题的易错点为B，要注意电解质溶液的酸碱性对电极反应式的影响，正极的电极反应式，碱性溶液中O2+2H2O+4e- =4OH-，酸性溶液中O2 + 4e-- + 4H+ = 2H2O。
15. 和在催化剂表面合成氨的微观历程及能量变化的示意图如下，用、、分别表示、、，已知：，反应释放热量，下列说法正确的是
A. 合成氨反应中，反应物断键吸收能量小于生成物形成新键释放的能量
B. ②→③过程，是吸热过程且只有键的断裂
C. ③→④过程，N原子和H原子形成了含有非极性键的
D. 使用催化剂，对生成的速率没有影响
【答案】A
【解析】
【详解】A．合成氨为放热反应，反应物断键吸收能量小于生成物形成新键释放的能量，A正确；
B．②→③过程，是吸热过程有键氮氮键的断裂，B错误；
C．③→④过程，N原子和H原子形成了含有极性键的，C错误；
D．使用催化剂，通常降低反应活化能，对生成的速率有影响，D错误；
故选A。
16. 热电厂尾气经处理得到较纯的SO2，可用于原电池法生产硫酸。下列说法不正确的是
A. 电极b周围溶液pH变大
B. 溶液中H+由a极区向b极区迁移
C. 电极a的电极反应式是SO2-2e-+2H2O=4H++SO
D. 一段时间后，a极消耗的SO2与b极消耗的O2物质的量相等
【答案】D
【解析】
【分析】由题干图示可知，电极a作负极，发生的电极反应为：SO2-2e-+2H2O=4H++，b电极为正极，发生的电极反应为：4H++O2+4e-=2H2O，左侧区域产生的H+经过阳离子交换膜进入右侧区域，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，b电极为正极，发生的电极反应为：4H++O2+4e-=2H2O，则电极b周围溶液pH变大，A正确；
B．由分析可知，溶液中H+由a极区向b极区迁移，B正确；
C．由分析可知，电极a的电极反应式是SO2-2e-+2H2O=4H++SO，C正确；
D．根据得失电子总数相等可知，一段时间后，a极消耗的SO2与b极消耗的O2物质的量的2倍，D错误；
故答案为：D。
17. 我国科学家设计可同时实现H2制备和海水淡化的新型电池，装置示意图如图。
下列说法不正确的是
A. 电极a是正极
B. 电极b的反应式：N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O
C. 每生成1mlN2，有2mlNaCl发生迁移
D. 离子交换膜c、d分别是阳离子交换膜和阴离子交换膜
【答案】C
【解析】
【分析】该装置为原电池，电极a上氢离子得电子生成氢气，则a为正极，电极反应为2H++2e-=H2↑，电极b上，N2H4在碱性条件下失去电子生成N2，b为负极，电极反应为N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O，根据电解池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极，则钠离子经c移向左侧（a），氯离子经d移向右侧（b），c、d分别是阳离子交换膜和阴离子交换膜，据此解答。
【详解】A．根据分析，电极a是正极，A正确；
B．根据分析，电极b的反应式：N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O，B正确；
C．根据N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O，每生成1mlN2，转移4ml电子，根据电荷守恒，有4mlNaCl发生迁移，C错误；
D．根据分析，离子交换膜c、d分别是阳离子交换膜和阴离子交换膜，D正确；
故选C。
18. 可逆反应，在容积恒定的密闭容器中反应，下列说法能充分说明该反应已经达到化学平衡状态的是
①单位时间内生成n ml的同时生成2n ml
②单位时间内生成n ml的同时生成2n ml
③用、、表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态
④各气体的浓度不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A. ①③④⑤B. ②③⑤⑦C. ①④⑥⑦D. ①②③④⑤⑥⑦
【答案】C
【解析】
【详解】①单位时间内生成n ml的同时生成2n ml，说明，该反应已经达到化学平衡状态，①正确；
②单位时间内生成n ml的同时生成2n ml，均描述的是逆反应速率，不能判断此时反应达到平衡状态，②错误；
③无论反应是否达到平衡，、、表示的反应速率的比均为2∶2∶1，不能判断此时反应达到平衡状态，③错误；
④各气体的浓度不再改变，此时，该反应已经达到化学平衡状态，④正确；
⑤体系中物质均为气体，气体总质量不变，容器恒容密闭，根据可知，混合气体的密度始终保持不变，不能判断反应是否达到平衡状态，⑤错误；
⑥反应为前后气体分子数不同的反应，压强随反应的进行发生变化，当压强不变时，反应达到平衡状态，⑥正确；
⑦体系中物质均为气体，气体总质量不变，反应前后气体分子数不等，即气体总物质的量为变量，根据可知，混合气体的平均摩尔质量会随着反应的进行发生变化，当其不变时，反应达到平衡状态，⑦正确；
故选C。
19. 下列图中的实验方案，能达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．要验证对分解反应有催化作用，则应该只有催化剂不同，其它条件必须完全相同，该实验中催化剂、反应物过氧化氢的浓度都不同，所以达不到实验目的，A不符合题意；
B．氢氧化镁不溶于浓氢氧化钠溶液而氢氧化铝能溶于浓氢氧化钠溶液，说明氢氧化镁的碱性强于氢氧化铝，则金属性：Mg>Al，该实验方案能达到实验目的，B符合题意；
C．二氧化碳、二氧化硫都能和饱和碳酸钠溶液反应，应该用饱和的碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的二氧化硫，C不符合题意；
D．较强的酸能和较弱的酸对应的酸盐反应生成较弱的酸，浓盐酸和碳酸钠固体反应可生成二氧化碳，说明盐酸的酸性强于碳酸，但由于生成的二氧化碳中混有挥发出的HCl，HCl也能和硅酸钠溶液反应而干扰二氧化碳与硅酸钠溶液的反应，无法比较出碳酸和硅酸的酸性强弱，D不符合题意；
故答案为B。
20. 研究小组在探究卤素离子与硝酸银的反应时，进行了以下实验。
下列说法不正确的是
A. 实验1和2说明，硝酸浓度不影响的检验
B. 实验1和3说明，卤素离子的检验可使用稀硝酸酸化的溶液
C. 对比实验2和4，说明异常现象的产生与卤素离子种类有关
D. 由上述实验推测，的检验不能使用浓硝酸酸化的溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A．对比实验1和2，实验1酸化时使用的是稀硝酸，而实验2使用的是浓硝酸，但二者皆可以产生白色沉淀，故不影响氯离子的检验，A正确；
B．稀硝酸酸化的硝酸银溶液分别和F-、Cl-、I-反应，得到氟化银(易溶)，氯化银(白色沉淀)，溴化银(浅黄色沉淀)，碘化银(黄色沉淀)故可以区分开，B正确；
C．对比实验2和4的条件可得，异常现象的产生与卤素离子种类有关，C正确；
D．浓硝酸的氧化性强于溴单质，所以浓硝酸可以把溴离子氧化为溴单质(红棕色)，同时用氮的氧化物产生，故可以用来检测溴离子，D错误；
故选D。
21. 某小组对Fe2+和Ag+的反应进行了如下探究实验：
(已知：Ag2SO4为白色微溶物；反应过程中测得温度几乎无变化)
下列说法正确的是
A. 实验Ⅰ只发生反应：Fe2+＋Ag+⇌Fe3+＋Ag，灰黑色浑浊是Ag
B. 图中c(Ag+)由a→b急速变化的可能原因是反应放热
C. 图中c(Ag+)由a→b急速变化的可能原因是生成的Ag起催化作用
D. 图中c(Ag+)由a→b急速变化的可能原因是生成的Fe3+起催化作用
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．Ag2SO4为白色沉淀，故溶液中还可发生：2Ag++S=Ag2SO4↓，灰黑色浑浊应是Ag和Ag2SO4的混合物，故A错误；
B．反应过程中测得温度几乎无变化，说明反应热效应不明显，故B错误；
C．实验Ⅱ中，先加入Fe2(SO4)3溶液，然后重复实验Ⅰ的操作，现象与实验Ⅰ相同，结合反应Fe2+＋Ag+⇌Fe3+＋Ag可知，应是生成的Ag起催化作用，故C正确；
D．实验Ⅱ中，先加入Fe2(SO4)3溶液，然后重复实验Ⅰ的操作，现象与实验Ⅰ相同，说明Fe3+没起催化作用，故D错误；
答案选C。
第二部分 非选择题（共58分）
22. 有下列物质：①②③④NaOH⑤⑥请回答下列问题：
（1）只含有离子键的化合物有______（填序号，下同）：
（2）既含有极性键又含有非极性键共价化合物有______；
【答案】（1）⑤ （2）⑥
【解析】
【小问1详解】
⑤是离子化合物，只含有离子键，故答案为⑤；
【小问2详解】
⑥中O—H是极性键，O—O是非极性键，且是共价化合物，故答案为⑥。
23. 下列有机物：
①②③④
（1）写出③的分子式______
（2）互为同系物的是______（填序号，下同）
（3）互为同分异构体的为____________。
【答案】（1）C5H12；
（2）①④； （3）②③；
【解析】
【小问1详解】
③为C原子数为5的烷烃，其分子式为：C5H12；
【小问2详解】
同系物指结构相似，在组成上相差一个或多个CH2原子团，且有相同官能团的化学物质，①④具有相同的碳碳双键官能团，互为同系物；
【小问3详解】
分子式相同，结构不同，互为同分异构体，②③具有相同分子式，但结构不同；
24. 人们常常利用化学反应中的能量变化为人类服务。
（1）氢能是一种具有发展前景的理想清洁能源，氢气燃烧时放出大量的热。氢气燃烧生成水蒸气的能量变化如下图所示：
根据上图可知，在化学反应中，不仅存在物质的变化，而且伴随着能量变化，1 ml完全燃烧生成1 ml时，释放的能量是______kJ。
（2）下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是______。
A. B.
C. D.
（3）下图是某兴趣小组设计的原电池示意图：
①请写出该电池的负极反应式_____________。
②将稀换成溶液，电极质量增加的是______（填“锌极”或“铜极”，下同），溶液中移向______。
【答案】（1）245 （2）AC
（3） ①. ②. 铜极 ③. 锌极
【解析】
【小问1详解】
1 ml完全燃烧生成1 ml时，释放的能量是；
【小问2详解】
能设计成原电池的反应是能自发进行的氧化还原反应，
A．是能自发进行的氧化还原反应，能设计成原电池，A符合题意；
B．不是氧化还原反应，不能设计成原电池，B不符合题意；
C．是能自发进行的氧化还原反应，能设计成原电池，C符合题意；
D．不是氧化还原反应，不能设计成原电池，D不符合题意；
故选AC。
【小问3详解】
①在该原电池中，Zn比Cu活泼，故Zn作负极，电极反应式为：；
②将稀换成溶液，正极为Cu，电极反应式为：，电极质量增加；溶液中移向负极，即锌极。
25. 从海水中提取溴的工业流程如图：

（1）以上步骤I中已获得游离态的溴，步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴，其目的是____。
（2）实验室保存液溴时，通常在盛液溴的试剂瓶中加少量的水，这与液溴的_____性质有关（填写序号）。
A 氧化性 B 还原性 C 挥发性 D 腐蚀性 E 密度比水大
（3）流程Ⅱ中将吹出的溴蒸气用纯碱溶液吸收时还有CO2生成，写出吸收时发生反应的离子方程式：__________。
（4）实验室分离溴水中的溴还可以用溶剂萃取法，下列可以用作溴的萃取剂的是____。（填序号）
A 四氯化碳 B 乙醇 C 烧碱溶液 D 苯
【答案】 ①. 富集溴元素 ②. CE ③. 3Br2+3CO32－===BrO3－+5Br－+3CO2↑ ④. AD
【解析】
【分析】根据流程分析可知：海水通过一定方法淡化得到淡水和卤水，卤水中加入氧化剂氧化溴离子为单质溴，通入热空气或水蒸气吹出Br2，利用的是溴单质的易挥发性，再利用酸溶液中溴酸根离子和溴离子发生氧化还原反应得到溴单质。
【详解】（1）步骤I中已获得游离态的溴浓度很低，如果直接蒸馏，生产成本较高，不利于工业生产，步骤I中已获得游离态的溴，步骤II又将之转变成化合态的溴，其目的是富集溴元素，降低成本，故答案为富集溴元素。
（2）由于液溴易挥发，密度比水大，所以通常在盛液溴的试剂瓶中加少量的水，形成液封，故答案为CE。
（3）溴蒸气与纯碱溶液反应的化学方程式为3Br2+3Na2CO3=== NaBrO3+5NaBr+3CO2↑，离子方程式为：3Br2+3CO32－===BrO3－+5Br－+3CO2↑，故答案为3Br2+3CO32－===BrO3－+5Br－+3CO2↑。
（4）苯、四氯化碳与水互不相溶，溴在四氯化碳和在苯中溶解度比在水中的大，故可以用作溴的萃取剂的是苯和四氯化碳，故答案为AD。
【点睛】萃取剂选择的三个必备条件：
1、与原溶剂不相溶；
2、溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度；
3、不与原溶剂和溶质发生化学反应。
26. 某化学小组选用酸性高锰酸钾溶液和草酸（）溶液，探究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下了三组实验：
（1）实验原理的离子方程式：____________。
（2）实验2中的______，目的是____________。
（3）根据上表中的实验数据，可以得到的结论是____________。
（4）利用实验1中数据计算，用的浓度变化表示的反应速率为______ml/(L⋅min)。
【答案】（1）
（2） ①. 2.0 ②. 为控制单一变量，需保证溶液总体积保持不变
（3）其他条件相同时，增大硫酸浓度(或反应物浓度)，反应速率增大
（4）
【解析】
【小问1详解】
根据得失电子守恒及电荷守恒，离子方程式：；
【小问2详解】
为控制单一变量，需保证溶液总体积保持不变，所以实验编号2中水的体积应为2.0mL，
【小问3详解】
根据三次实验数据可看出，稀硫酸的浓度越来越小，室温下溶液颜色褪至无色所需时间越来越长，则反应速率越来越小，故结论为：其他条件相同时，增大硫酸浓度(或反应物浓度)，反应速率增大；
【小问4详解】
实验1中数据中参加反应的高锰酸钾的浓度：，反应速率：。
27. X、Y、Z、W、R是短周期元素，原子序数依次增大。X原子K层和L层电子数之比为1∶2，Y原子和Z原子的核外电子数之和为20，W和R是同周期相邻元素，R的一种氧化物能使品红溶液褪色，Y的氧化物和R的氧化物均能形成酸雨。请回答下列问题：
（1）X的最高价氧化物的电子式为______；
（2）X、Y、Z、W的原子半径由大到小的顺序：____________（用元素符号表示）。
（3）元素W在周期表的位置______，其最高价氧化物对应水化物与R的最高价氧化物对应水化物（酸性或碱性）强弱是______（用化学式表示）。
（4）R的一种氧化物能使品红溶液褪色，工业上用Y的气态氢化物的水溶液做其吸收剂，写出吸收剂与足量该氧化物反应的离子方程式____________。
（5）Y和Z组成的化合物ZY，被大量用于制造电子元件。工业上用Z的氧化物、X单质和Y单质在高温下制备ZY，其中Z的氧化物和X单质的物质的量之比为1∶3，则该反应的化学方程式为____________。
【答案】（1） （2）Al>P>C>N
（3） ①. 第三周期第ⅤA族 ②. H3PO4P>C>N。
【小问3详解】
元素W是P，是15号元素，位于元素周期表第三周期第ⅤA族。非金属性越强，最高价氧化物对应水化物酸性越强，非金属性P