2022-2023学年江苏省连云港市赣榆智贤中学高一3月阶段检测化学试题

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选择题(共42分)
一、单项选择题：共14题，每题3分，共42分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 自然界存在多种元素的循环，下图表示的是自然界中的
A. 碳循环B. 氮循环C. 氧循环D. 硫循环
【答案】B
【解析】
【详解】该体系中自然固氮、生物固氮、人工固氮均为N2的相关反应，铵盐、氨亚硝酸盐、硝酸盐中均含有N元素，所以该过程为氮元素的循环；
故选B。
2. 反应可用于氯气管道的检漏。下列表示相关微粒的化学用语正确的是
A. 中子数为8的氮原子：B. N2分子的电子式：
C. NH3的结构式：D. 氨气的电子式：
【答案】C
【解析】
【详解】A．中子数为8的氮原子：，中子数等于质量数（15）减去质子数（7），A项错误；
B．N2分子的电子式：，B项错误；
C．NH3的结构式：，C项正确；
D．氨气的电子式：，D项错误；
故答案选C。
3. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A. NH3易溶于水，可用作制冷剂B. HNO3具有强氧化性，可用于制NH4NO3
C. NH4HCO3受热易分解，可用作化肥D. N2性质稳定，可用于食品保护气
【答案】D
【解析】
【详解】A． 液氨汽化吸收大量的热，具有制冷作用，可以用作制冷剂，与其溶解性无关，故A错误；
B． HNO3具有酸性，可用于制NH4NO3，故B错误；
C． NH4HCO3可用作氮肥，是因为含氮元素，和受热分解无关，故C错误；
D． 氮气含有氮氮三键，其化学性质稳定，一般不与物质发生反应，可用作保护气，故D正确；
故选D。
4. 下列有关硝酸的说法正确的是
A. 保存在棕色瓶中B. 不易挥发C. 与铜不反应D. 受热不分解
【答案】A
【解析】
【详解】A．硝酸见光易分解，保存在棕色瓶中，A项正确；
B．硝酸易挥发，浓度大于90%时“发烟”硝酸，B项错误；
C．硝酸氧化性很强，常温下能与铜反应生成硝酸铜和氮氧化物、水，C项错误；
D．硝酸受热易分解生成二氧化氮、氧气和水，D项错误
故答案选A。
5. 氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A. 自然固氮、人工固氮都是将转化为
B. 侯氏制碱法以、、、为原料制备和
C. 工业上通过催化氧化等反应过程生产
D. 多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”
【答案】A
【解析】
【详解】A．自然固氮是将N2转化为含氮化合物，不一定是转化为NH3，比如大气固氮是将N2会转化为NO，A错误；
B．侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl，反应的化学方程式为H2O+NH3+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl，B正确；
C．工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3，相关的化学反应方程式为4NH3+5O24NO+6H2O、2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO、4NO2+O2+2H2O=4HNO3，C正确；
D．氮元素在自然界中既有游离态又有化合态，多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”，D正确；
故选A。
6. 反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是
A. 该反应是吸热反应
B. 放热反应都需要加热
C. H—Cl键断裂过程释放能量
D. 反应物的总能量大于生成物的总能量
【答案】D
【解析】
【详解】A．反应物的总能量大于生成物的总能量，应为放热反应，故A错误；
B．放热反应不一定需要加热，如中和反应为放热反应但不需要加热，故B错误；
C．化学键的断裂需要吸收能量，故C错误；
D．由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，故D正确；
故选D。
7. 下列图示变化为吸热反应的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应，故A选；
B．中和反应为放热反应，故B不选；
C．燃烧反应为放热反应，故C不选；
D．由图可知反应物的总能量高于生成物，因此该反应为放热反应，故D不选；
综上所述，答案为A。
8. NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。一种利用NH3无害化处理NO的反应为6NO+4NH35N2+6H2O。该反应过程中物质的能量变化如下图所示。关于该反应，下列说法正确的是
A. 升高温度能够加快反应速率
B. 降低NO浓度能够加快反应速率
C. 使用催化剂不影响反应速率
D. 加入足量的NH3可以使NO 100％转化为N2
【答案】A
【解析】
【详解】A．升高温度可以加快化学反应速率，A正确；
B．降低NO浓度减慢化学反应速率，B错误；
C．使用催化剂加快化学反应速率，C错误；
D．反应是可逆反应，不可能完全转化，D错误；
故选A。
9. 通过以下反应均可获取H2，下列有关说法正确的是
①太阳光催化分解水制氢：2H2O(l) =2H2(g)+ O2(g) ΔH1=571.6kJ·ml–1
②焦炭与水反应制氢：C(s)+ H2O(g) =CO(g)+ H2(g) ΔH2=131.3kJ·ml–1
③甲烷与水反应制氢：CH4(g)+ H2O(g) =CO(g)+3H2(g) ΔH3=206.1kJ·ml–1
A. 反应①中电能转化为化学能
B. 反应②为放热反应
C. 反应③使用催化剂，反应速率减小
D. 反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)的 ΔH= +74.8 kJ·ml–1
【答案】D
【解析】
【详解】A．太阳光催化分解水制氢气，光能转化为化学能，故A错误；
B．反应②的ΔH2=131.3kJ·ml–1>0，则反应②为吸热反应，故B错误；
C．催化剂能降低反应的活化能，增大反应速率，故C错误；
D．根据盖斯定律，将反应③-反应②得， CH4(g)=C(s)＋2H2(g) ΔH= +74.8 kJ·ml–1，故D正确；
故答案选D。
10. N2是合成氨工业的重要原料，NH3不仅可制造化肥，还能通过催化氧化生产HNO3；HNO3能溶解Cu、Ag等金属，也能与许多有机化合物发生反应；在高温或放电条件下，N2与O2反应生成NO，NO进一步氧化生成NO2。2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH=-116.4kJ·ml-1。大气中过量的NOx和水体中过量的NH、NO均是污染物。通过催化还原的方法，可将烟气和机动车尾气中的NO转化为N2，也可将水体中的NO转化为N2。在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是
A. NO(g)HNO3(aq)
B. 稀HNO3(aq)NO2(g)
C. NO(g)N2(g)
D. NO(aq)N2(g)
【答案】C
【解析】
【详解】A．NO不溶于水也不与水反应，A错误；
B．稀HNO3与Cu反应得到硝酸铜、水和NO，得不到NO2，B错误；
C．NO有氧化性，CO有还原性，在高温、催化剂条件下二者可发生氧化还原反应转化为无毒的N2和CO2，C正确；
D．O3有强氧化性，不能作还原剂将硝酸根离子还原，D错误；
答案选C。
11. N2是合成氨工业的重要原料，NH3不仅可制造化肥，还能通过催化氧化生产HNO3；HNO3能溶解Cu、Ag等金属，也能与许多有机化合物发生反应；在高温或放电条件下，N2与O2反应生成NO，NO进一步氧化生成NO2,2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH=-116.4kJ·ml-1,大气中过量的NOx和水体中过量的NH、NO均是污染物。通过催化还原的方法，可将烟气和机动车尾气中的NO转化为N2，也可将水体中的NO转化为N2。对于反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，下列说法正确的是
A. 该反应是放热反应B. NO转化为N2是人工固氮
C. 使用高效催化剂能降低反应速率D. 增大O2的浓度，NO的转化率会下降
【答案】A
【解析】
【详解】A．已知该反应ΔH<0，即反应体系能量降低为放热反应，A项正确；
B．固氮是指将游离的N2转化为化合物的过程，B项错误；
C．催化剂降低活化能，从而加快反应速率，C项错误；
D．增大O2的浓度平衡正向移动，NO的转化率升高，D项错误；
故选A。
12. 将Zn块连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所示的情境中，下列有关说法不正确的是
A. 该装置设计利用了原电池原理
B. Zn的金属性比Fe的金属性强
C. Zn极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+
D. 工作时电子经外电路由钢铁设施流向金属Zn
【答案】D
【解析】
【详解】A．锌和铁相连浸泡在海水里构成了原电池，锌做负极，失去电子被氧化，钢铁设施做正极被保护，该装置设计利用了原电池原理，故Ａ正确；
B．在该原电池中锌失去电子做负极，所以锌的金属性比铁强，故Ｂ正确；
C．锌做负极，失去电子被氧化，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，故Ｃ正确；
D．原电池中电子由负极流向正极，锌为负极，钢铁设施为正极，工作时电子经外电路由金属锌流向钢铁设施，故Ｄ错误；
故选Ｄ。
13. 火星大气中含有大量CO2 ，一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极。放电时，下列说法正确的是
A. 负极上发生还原反应B. CO2在正极上失电子
C. 工作时电子由碳纳米管经外电路流向金属钠D. 将化学能转化为电能
【答案】D
【解析】
【详解】A．Na为负极，发生氧化反应，A项错误；
B．碳纳米管为正极，CO2得电子发生还原反应，B项错误；
C．电子由负极金属钠经导线流向正极碳纳米管，C项错误；
D．该电池为原电池工作原理，能量变化为：化学能转化电能，D项正确；
故选D。
14. 某化学兴趣小组进行了有关Cu、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示。下列有关说法正确的是

A. 实验①中试管口有红棕色气体产生，说明稀硝酸被Cu还原NO2
B. 实验③中滴加稀硫酸，铜片继续溶解，说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸强
C. 由上述实验可得出结论：Cu在常温下既可以与稀硝酸反应，也可以与稀硫酸反应
D. 实验③发生反应的化学方程式为：3Cu＋Cu(NO3)2＋4H2SO4 =4CuSO4＋2NO↑＋4H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A.①中发生3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，反应产生的NO气体在试管口被空气中的O2氧化生成红棕色的NO2，A错误；
B.③中加稀硫酸，Cu与稀硫酸不反应，但硝酸铜在酸性条件下具有硝酸的强氧化性作用，可继续与Cu反应，是硝酸的氧化性强，B错误；
C.由上述实验可得出结论：Cu在常温下可以和稀硝酸反应，只有在溶液中存在NO3-条件下，滴入稀硫酸才可以发生反应，不能证明稀硫酸能与Cu反应，C错误；
D.实验③发生反应的化学方程式为：3Cu+ Cu(NO3)2+4H2SO4=4CuSO4+2NO↑+4H2O，D正确；
故合理选项是C。
非选择题(共58分)
15. 硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐。为充分利用资源，变废为宝，在实验室用废铁屑制备硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]，具体流程如下：
（1）酸浸。用一定浓度的稀硫酸溶液浸取废铁屑中的铁元素。若其他条件不变，实验中提高铁元素浸出率的措施有_______。
（2）“酸浸”是温度需保持为80~95℃，采用的合适加热方式是 _______。实验室过滤操作必须用到的玻璃仪器有烧杯、 _______。
（3）5%H2O2的作用是氧化Fe2+(“酸浸”过程稀硫酸过量)，写出该反应的离子方程式是 _______。
（4）“转化”后制取硫酸铁铵晶体的操作主要包括 _______、过滤、洗涤、干燥。
（5）采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数，将样品加热到150℃时失掉1.5个结晶水，失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为_______。(列出计算过程)
【答案】（1）适当升高酸浸温度、适当加快搅拌速率、适当增加酸的浓度、增加酸浸时间等
（2） ①. 水浴加热 ②. 玻璃棒、漏斗
（3）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
（4）蒸发浓缩、冷却结晶
（5）NH4Fe(SO4)2⋅12H2O
【解析】
【分析】用热的纯碱溶液去除废铁屑表面油污后，干净的铁屑在80 ~ 95℃的水浴中与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，过滤得到滤渣和硫酸亚铁溶液，向溶液中加入5%的过氧化氢溶液，将硫酸亚铁氧化为硫酸铁，向硫酸铁溶液中加入硫酸铵固体配成混合溶液，经加热浓缩、冷却结晶、过滤、干燥得到硫酸铁铵晶体。
【小问1详解】
实验中提高铁元素浸出率的措施有适当升高酸浸温度、适当加快搅拌速率、适当增加酸的浓度、增加酸浸时间等，故答案为：适当升高酸浸温度、适当加快搅拌速率、适当增加酸的浓度、增加酸浸时间等；
【小问2详解】
“酸浸”是温度需保持为80~95℃，为便于控制反应温度，采用的合适加热方式是水浴加热；实验室过滤操作必须用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；故答案为：水浴加热；玻璃棒、漏斗；
【小问3详解】
在酸性条件下，5%H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，故答案为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
【小问4详解】
“转化”后的溶液经加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸铁铵晶体，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶；
【小问5详解】
将样品加热到150℃时失掉1.5个结晶水，失去结晶水的式量为18×1.5 =27，失重5.6%，则该晶体式量M=，x=，所以其化学式为NH4Fe(SO4)2⋅12H2O，故答案为：NH4Fe(SO4)2⋅12H2O。
16. I.添加食品膨松剂能使面包、饼干等食品口感松软或酥脆。某兴趣小组对一膨松剂的组成(成分为NaHCO3和NH4HCO3)进行分析，设计实验方案如下：
方案一：称量一定量的样品，加热至恒重，再称其质量，记录数据为mg。
方案二：如图所示，向24.70 g 样品中滴加过量NaOH溶液，加热至反应完全，再通入一段时间N2，经测定，装置C中吸收的NH3质量为1.70 g。
已知：HCO＋OH-=CO＋H2O
（1）仪器①的名称是_______。
（2）方案一中 NaHCO3受热分解的化学方程式是_______。
（3）①方案二中通入 N2的目的是_______，装置 B 的作用是_______。
II.NH3可以合成尿素，反应为2NH3(g)＋CO2(g)⇌CO(NH2)2(g)＋H2O(g)。向一体积可变的恒压容器中充入一定量的NH3和CO2，保持容器的温度不变，NH3和CO2的转化率随时间的变化如图所示。
（4）起始时NH3和CO2的物质的量之比为_______。
（5）维持容器的温度和压强不变，向上述平衡后的容器中充入NH3(g)、CO(NH2)2(g)和H2O(g)各1 ml，则达到新平衡时NH3的体积分数为_______。
【答案】（1）分液漏斗
（2）2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑
（3） ①. 将氨气排到稀硫酸中，使氨气全部被吸收 ②. 干燥氨气
（4）3∶1 （5）52.94%
【解析】
【分析】I.方案一中反应为：2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑，NH4HCO3NH3↑+H2O↑+CO2↑，加热恒重后，剩余固体来自NaHCO3分解后生成的Na2CO3；
方案二中：装置A中三颈烧瓶中盛放膨松剂，分液漏斗中盛放NaOH溶液，反应为NaHCO3+NaOH= Na2CO3+H2O，2NH4HCO3+4NaOH= 2Na2CO3+4H2O+2NH3↑，装置B中碱石灰可以干燥氨气，装置C中稀硫酸可以吸收氨气；
II.通过图像知道，一定条件下，当CO2(g)转化率为60%时，NH3(g)转化率为40%，反应达到平衡状态；
【小问1详解】
仪器①的名称是分液漏斗；
【小问2详解】
方案一中 NaHCO3受热分解的化学方程式是2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑；
小问3详解】
方案二中，需要用稀硫酸充分吸收生成的氨气，则通入 N2的目的是将氨气排到稀硫酸中，使氨气全部被吸收；装置 B 的作用是干燥氨气；
【小问4详解】
通过图像知道，一定条件下，当CO2(g)转化率为60%时，NH3(g)转化率为40%，反应达到平衡状态；设起始时NH3和CO2的物质的量分别是a、b，则参与反应的NH3和CO2的量分别是a·40%，b·60%，已知参与反应的量与方程式系数成正比，则a·40% : b·60%=2:1，则a:b=3:1；
【小问5详解】
根据前一问的计算，可得第一次投料对应的平衡数据：
保持容器的温度和压强不变，向上述平衡后的容器中充入NH3(g)、CO(NH2)2(g)和H2O(g)各1 ml，
根据等效平衡推理思路，将各物质按化学计量数换算成只有NH3和CO2的情况下， CO(NH2)2(g)和H2O(g)各1.6 ml可生成NH3和CO2，换算如下：
由数据可知，换算后NH3和CO2的比值与一开始投料的比值都是3:1，满足保持容器的温度和压强不变时的等效平衡关系，所以新平衡中NH3的体积分数与刚开始投料相同，所以可以用平衡数据计算，得到：NH3的体积分数=，故答案是52.94%。
17. 空气中有丰富的氮气，科学家展开了向空气要氨气的系列研究。
（1）已知： 2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH=a kJ·ml-1
N2(g)＋O2(g)=2NO(g) ΔH=b kJ·ml-1
4NH3(g)＋5O2(g)=4NO(g)＋6H2O(l) ΔH=c kJ·ml-1
工业上合成氨反应N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH= _______kJ·ml-1
（2）脱除烟气中的氮氧化物(主要是指NO和NO2)可净化空气、改善环境，是环境保护的主要课题。
①NO2的消除。
可以用碳酸钠溶液来进行吸收，在产生CO2的同时，会生成NaNO2，NaNO2是工业盐的主要成分，在漂白、电镀等方面应用广泛。
a.写出碳酸钠溶液消除NO2的化学方程式：_______。
b.经过一系列后续操作可以得到产品NaNO2，但一般会混有一定量_______杂质。
②NO的消除。
HClO可有效脱除NO，但HClO不稳定，实际应用中常用其盐。 次氯酸盐脱除NO的主要过程如下：a.NO+HClO=NO2+HCl b.NO+NO2+H2O=2HNO2 c.HClO+HNO2=HNO3+HCl
下列分析不正确的是_______。
A.烟气中含有的少量O2能提高NO的脱除率
B.NO2单独存在时不能被脱除
C.脱除过程中，次氯酸盐溶液的pH下降
（3）研究不同温度下Ca(ClO)2溶液对NO脱除率的影响，结果如图所示。脱除过程中往往有Cl2产生，原因是_______(用离子方程式表示)；60～80℃NO脱除率下降的原因是_______。
（4）NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如下图所示。当NO2与NO的物质的量之比为1∶1时，与足量氨气在一定条件下发生脱氮反应。该反应的化学方程式为_______。
【答案】（1）(b＋-)
（2） ①. ②. ③. B
（3） ①. ClO-＋Cl-＋2H＋=Cl2↑＋H2O(或HClO＋Cl-＋H＋=Cl2↑＋H2O) ②. HClO受热分解，溶液中HClO的浓度减小，氧化NO的能力下降
（4）2NH3＋NO2＋NO2N2＋3H2O
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律：已知： 反应①：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH1=a kJ·ml-1
反应②：N2(g)＋O2(g)=2NO(g) ΔH2=b kJ·ml-1
反应③：4NH3(g)＋5O2(g)=4NO(g)＋6H2O(l) ΔH3=c kJ·ml-1
工业上合成氨反应N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)与上述三个反应的关系是，目标反应等于反应①×加上反应②减去反应③×，则ΔH=ΔH1× + ΔH2 -ΔH3×=+ b-，故答案是(b＋-)；
【小问2详解】
①根据题目信息可知，碳酸钠与NO2反应生成CO2的同时，会生成NaNO2，其中氮元素化合价由+4降到+3，根据反应氧化还原反应的特点，同时生成NaNO3，氮元素化合价升高到+5，则碳酸钠溶液消除NO2的化学方程式：；上述反应同时生成NaNO2和NaNO3，经过一系列后续操作可以得到产品NaNO2，但一般会混有一定量NaNO3的杂质；
②A.烟气中含有的少量O2，氧气与NO反应生成NO2，能提高NO的脱除率，A项正确；
B. NO2能与水反应生成硝酸和NO，得到的NO与NO2会继续反应得到HNO2，也能被次氯酸盐反应，故NO2单独存在时能被脱除，B项不正确；
C.脱除过程中，生成强酸，硝酸和盐酸，故次氯酸盐溶液的pH下降，C项正确；
故答案选B；
【小问3详解】
根据前一问知道，Ca(ClO)2溶液对NO脱除原理，反应有强酸生成，酸性条件下，次氯酸根离子与氯离子在酸性条件反应生成氯气，故脱除过程中往往有Cl2产生，原因是ClO-＋Cl-＋2H＋=Cl2↑＋H2O(或HClO＋Cl-＋H＋=Cl2↑＋H2O)；根据脱除原理，是次氯酸与氮氧化物反应，若升高温度，次氯酸受热易分解，不利于氮氧化物脱除，故60～80℃NO脱除率下降的原因是HClO受热分解，溶液中HClO的浓度减小，氧化NO的能力下降；
【小问4详解】
由题目知，当NO2与NO的物质的量之比为1∶1时，与足量氨气在一定条件下发生脱氮反应。根据氮元素化合价升降，由图像可知产物是氮气和水，配平方程式，该反应的化学方程式为2NH3＋NO2＋NO2N2＋3H2O；