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第04 讲 碳、硅及无机非金属材料
目录
01 课标达标练
题型01 考查碳及及其化合物性质和应用
题型02 考查CO2与碱反应图像分析
题型03 考查碳元素在自然界中的循环
题型04 考查硅、二氧化硅的性质及其应用
题型05 考查硅的制备
题型06 考查硅酸、硅酸盐的性质及其应用
题型07 考查无机非金属材料的分类和应用
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 考查碳及及其化合物性质和应用
1．近年来科学家制造出大量的新物质，对下列三种物质的相关说法错误的是
石墨烯：从石墨中分离出
来，是最薄、最坚硬的纳米
材料
石墨炔：平面网状结构的全碳
分子，具有优良的化学稳定性
纳米碳管；具有优良的场发射性能，
制作阴极显像管、储氢材料
A．石墨烯具有良好的导电性
B．上述三种物质与金刚石互为同素异形体
C．石墨炔孔径略大于
分子的直径，可用作提纯
的薄膜
1
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D．上述三种新型材料都必须由石墨为原料制备而成
2．用四种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系正确的是
选
项
操作及现象
溶液
A
通入CO2，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊消失，再加入足量NaOH 溶
液，又变浑浊
Ca(OH)2溶液
B
通入CO2，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊消失
Na2SiO3溶液
C
通入CO2，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊不消失，再加入品红溶液，
红色褪去
Ca(ClO)2溶液
D
通入CO2至过量，溶液一直不出现浑浊现象
饱和Na2CO3溶
液
A．A
B．B
C．C
D．D
3．材料新秀——石墨烯和氧化石墨烯已成为物理、化学、材料科学研究的国际热点课题。其结构模型如
图所示。下列有关说法正确的是
A．石墨烯是一种新型化合物
B．氧化石墨烯即石墨烯的氧化物
C．氧化石墨烯与石墨烯互为同分异构体
D．石墨烯和石墨、金刚石都是碳的同素异形体
4．中国努力争取2060 年前实现碳中和。利用NaOH 溶液喷淋捕捉空气中的CO2，反应过程如图所示。下列
说法错误的是
A．捕捉室中NaOH 溶液喷成雾状有利于吸收CO2
B．环节a 中物质分离的基本操作是过滤
2
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C．反应过程中CaO 和NaOH 是可循环的物质
D．高温反应炉中的物质是Ca(HCO3)2
02 考查CO2与碱反应图像分析
5．向浓度相等、体积均为50mL 的A、B 两份NaOH 溶液中，分别通入一定量的CO2后，再稀释到100mL。
在稀释后的溶液中逐滴加入0.1mol/L 的盐酸，产生CO2的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图所示。
下列推断不正确的是
A．M 曲线表明，溶液中溶质的组成可能是Na2CO3和NaHCO3
B．M 曲线表明，原溶液通入CO2后，所得溶质与盐酸反应产生CO2的最大体积(标准状况)是112mL
C．N 曲线表明，原溶液通入CO2后，所得溶液中的溶质为NaOH 和Na2CO3
D．原NaOH 溶液的物质的量浓度为0.25mol/L
6．某小组同学为探究
溶液中通入
后所得溶质的成分，向该反应后的溶液
中逐滴加入盐
酸，所得
体积与所滴加盐酸的体积的关系如图所示，下列说法正确的是
A．
点对应的溶液中的溶质只含
B．若
，则溶液
中的溶质为
、
C．若
点时得到
，则
为0.1
D．若
，则溶液
中的溶质可能为
、
7．向四支盛有一定量NaOH 溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体后，在所得溶液中逐滴加入盐酸至过量，
并将溶液加热，产生的气体与加入盐酸的物质的量的关系如下图所示：
则下列分析都正确的组合是
3
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选项
溶质的成分
对应图像
溶液中离子浓度关系
A
NaHCO3
I
c(Na＋) = c(HCO3－)
B
NaOH、Na2CO3
Ⅳ
c(OH－)＞c(CO3
2－)
C
Na2CO3
Ⅲ
c(Na＋)=c(CO3
2－)+c(HCO3－)+c(H2CO3)
D
NaHCO3、Na2CO3
Ⅱ
c(CO3
2－)＞c(HCO3－)
A．A
B．B
C．C
D．D
8．向50 mL NaOH 溶液中逐渐通入一定量的CO2(假设溶液体积不变)，随后取此溶液10 mL，将其稀释至
100 mL，并向此稀释后的溶液中逐滴加入0．1 mol·L－1的盐酸，产生CO2气体的体积(标准状况下)与所加入
的盐酸的体积关系如图，下列分析错误的是
A．OA 段所发生反应的离子方程式：H＋＋OH－==H2O；
B．NaOH 在吸收CO2后，所得溶液的溶质为NaOH 和Na2CO3，其物质的量浓度之比为1 1∶
C．产生的CO2体积(标准状况下)为0．056 L
D．原NaOH 溶液的物质的量浓度为0．5 mol·L－1
03 考查碳元素在自然界中的循环
9．如下图是碳元素的“价类二维图”，下列说法不正确的是
A．A 点可能是
B．B 点对应的物质充分燃烧可得到
点对应的物质
C．某化合物的化学式为
，它对应的点是F
D．C 点对应的物质与水反应可得到E 点对应的物质
10．下列有关碳及其化合物的说法正确的是
A．CO2是导致酸雨的主要气体
B．CO 和CO2组成元素相同，所以他们的化学性质相同
4
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C．金刚石、石墨是碳的单质，而C60是碳的化合物
D．在高温条件下，碳能使CO2转变成CO
11．海洋碳循环是全球碳循环的重要组成部分，是影响全球气候变化的关键控制环节。下图为海洋中碳循
环的简单原理图。下列说法错误的是
A．海洋碳循环过程中能将太阳能转化为化学能
B．钙化释放CO2的离子方程式：2HCO +Ca2+=CaCO3↓+CO2↑+H2O
C．影响海洋碳循环的因素主要有海水的酸碱性、水温、藻类生物的分布等
D．光合作用，每生成0.1mol(CH2O)x转移电子数为4NA(NA表示阿伏伽德罗常数)
12．在下列各溶液中通入足量CO2气体，最终有浑浊产生的是
①饱和Na2CO3溶液 ②澄清石灰水 ③Ca(ClO)2溶液 ④CaCl2溶液 ⑤Na2SiO3溶液 ⑥NaAlO2溶液
A．全部
B．除①④外
C．除①②③外
D．①⑤⑥
04 考查硅、二氧化硅的性质及其应用
13．单质Z 是一种常见的半导体材料，可由
通过特定路线制备，已知
为
的氧化物，Y 是一种氢化物
且分子结构与甲烷相似。下列说法错误的是
A．
可用来生产光导纤维
B．Z 能与盐酸发生化学反应
C．反应①的转化应在保护气中进行
D．流程中涉及2 个氧化还原反应
14．材料是人类赖以生存和发展的物质基础，下列关于材料的说法正确的是
A．硅的导电性介于导体与绝缘体之间，是良好的半导体材料，可用于生产光导纤维
B．战斗机的隐身涂层中含有石墨烯，其属于一种新型有机材料
C．高纯硅的制备：
，三步反应均为氧化还原反应
D．
，均能通过一步反应完成
15．实验室模拟工业制备高纯硅的装置如图所示(加热及夹持装置已略去)，利用
与过量
在
1000~1200℃反应(
的沸点为31.8℃，遇水会剧烈反应，在空气中易自燃)。下列说法正确的是
5
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A．实验开始时先加热装置Ⅳ中的石英管，再打开装置Ⅰ中恒压滴液漏斗的活塞
B．工业生产中获得的
中含有少量的
(沸点为57.6
)
℃，通过蒸馏可提纯
C．装置Ⅰ中的稀硫酸可改用浓硫酸，装置Ⅲ的加热方式为水浴
D．装置Ⅳ中的反应为
，装置Ⅱ中的试剂为浓
，尾气处理装置
可采用装有无水
的干燥器
16．硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤。在无机非金属材料中，硅一直扮演着
主角。下列几种物质中含有硅单质的是
A．玻璃
B．光导纤维
C．太阳能电池板
D．水晶
17．结构决定性质，性质决定用途。下列物质性质和用途相匹配的是
选
项
物质性质
用途
A
氨气极易溶于水
液氨常用作制冷剂
B
SiO2硬度大
SiO2可用作制光导纤维
C
铁粉还原性强
铁粉可用做食品袋中的抗氧化剂
D
SO2有毒
葡萄酒里含有的SO2具有杀菌和抗氧化作用
A．A
B．B
C．C
D．D
18．下列过程中，对应的反应方程式正确的是
A．用氢氟酸刻蚀玻璃：
B．氮化硅
可由石英与焦炭在高温的氮气流中制备：
C．用硫代硫酸钠溶液脱氯：
D．用稀硝酸清洗试管内壁的银镜：
6
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19．下列有关硅及其化合物的说法正确的是
A．SiO2是一种酸性氧化物，能够与水反应生成相应的酸
B．常温下，硅的化学性质稳定，所以自然界中的硅大部分以游离态存在
C．除去SiO2中混有的CaCO3可加入适量的稀盐酸
D．粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应
05 考查硅的制备
20．以下是用石英砂(主要成分为
)制备高纯硅的工艺流程图。下列说法正确的是
A．步骤①中得到粗硅的化学方程式：
B．
的电子式为
C．由粗硅制备高纯硅的过程中，循环使用的物质是
D．若混合物分离后，得到
、
、
的物质的量之比为
，则理论上需要额外补充
21．粗硅提纯主要涉及下列两个反应：
①
②
已知电负性数据H：2.1，Si：1.8，晶体硅的晶胞示意图如下。下列说法错误的是
A．
中Si 的化合价为
B．推测
C．1mol 晶体硅含
键
D．一个硅晶胞中含8 个Si 原子
22．高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。从石英砂(主要成分为
)制取高纯硅涉及的主要
7
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反应流程如下：
下列说法正确的是
A．制备粗硅的反应方程式为：
B．石英砂的主要成分二氧化硅可分别与氢氧化钠溶液、氢氟酸反应，故它属于两性氧化物
C．反应①②③均为氧化还原反应
D．由粗硅制备高纯硅过程中，只有
可以循环使用
23．高纯度晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料。它的发现和使用曾引起计算机的一场
“革命”。可以按下列方法制备高纯度晶硅：
已知：SiHCl3室温下为易挥发、易与水反应的无色液体。下列说法不正确的是
A．步骤①的化学方程式为SiO2+2C
Si(粗硅)+2CO ↑
B．SiO2既能与氢氟酸反应又能与氢氧化钠溶液反应，所以它是两性氧化物
C．原料气HCl 和H2应充分去除水和氧气
D．过程中涉及的化学反应均为置换反应
06 考查硅酸、硅酸盐的性质及其应用
24．近年来，人文考古游持续成为热点。很多珍贵文物都记载着中华文明的灿烂成就，具有深邃的文化寓
意和极高的学术价值。下列文物中，其主要材质为硅酸盐是
A．晋侯鸟尊
B．晋侯夫人玉佩
8
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C．千里江山图
D．兽形玛瑙杯
A．A
B．B
C．C
D．D
25．下列有关无机非金属材料的说法，不正确的是
A．高纯硅可用于制造芯片
B．因
能导电，故
可用来生产光导纤维
C．玻璃、水泥和陶瓷，其成分均含有硅酸盐
D．SiC 陶瓷可以作为耐高温结构材料
26．下列说法正确的是
A．光导纤维的主要成分是硅单质
B．传统陶瓷和新型陶瓷的主要成分都是硅酸盐
C．碳纳米管和足球烯(
)的物理性质有较大差异
D．硅氧四面体结构(如上图)中，每个
结合4 个O，每个O 结合1 个
27．文物承载着灿烂文明，传承着历史文化。下列文物中，主要由硅酸盐材料制成的是
A．青釉花凤尾瓷瓶
B．夔龙玛瑙璧
C．木雕罗汉像
D．青铜神兽
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A．A
B．B
C．C
D．D
07 考查无机非金属材料的分类和应用
28．近年来，具有特殊性质的新型无机非金属材料迅速发展，下列说法错误的是
A．氮化硅熔点高、硬度大，可用于制作耐高温轴承
B．碳化硅具有高温抗氧化性能，可作耐高温结构材料
C．碳纳米管有优良的电学性能，可用于生产电池和传感器
D．利用二氧化硅的半导体性能，可以制成光伏电站的太阳能电池
29．有挑战就有机遇，我们国家近些年在新材料中有了长足发展，才能在贸易战中不被卡脖子，成为2025
中国制造的坚实基础。下列关于无机非金属材料的说法不正确的是
A．传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料
B．新型无机非金属材料硅是良好的半导体材料，可以用来生产芯片和光伏板等
C．高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点
D．传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐
30．化学与生活、生产密切相关，下列叙述错误的是
A．氮化硅、碳纳米管、石墨烯均属于新型无机非金属材料
B．新型陶瓷碳化硅具有优异的高温抗氧化性能，也可作耐高温半导体材料
C．航天服的“连续纤维增韧”航空材料，使用的陶瓷和碳纤维属于合成有机高分子材料
D．现代AI 依赖的算力源自硅基半导体，而二氧化硅制成的光纤承担全球AI 数据交换
31．下列物质不属于新型无机非金属材料的是
A．用于高清显示器的多晶硅
B．用于新能源汽车的石墨烯电池
C．用于人工视网膜的聚酰亚胺
D．用于敏感元器件的氮化镓半导体
A．A
B．B
C．C
D．D
32．2025 年，宇树科技的机器人登上了春晚的舞台，上演了一场科技与艺术交织的表演。机器人的制造过
程中用到多种材料。下列说法错误的是
A．散热涂层采用的石墨烯是一种新型无机非金属材料
10
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B．机器人采用的芯片成分为高纯二氧化硅
C．机器人电极需要稀土材料，稀土元素共17 种
D．机身采用复合材料具有高强度、轻量化、耐磨损等特点
33．最近，我国在战斗机技术和预警机技术上实现重大突破，第六代战机歼36 试飞成功以及空警3000 预
警机首次亮相，标志着中国军事力量的全面提升。下列说法正确的是
A．第六代战机用到钛合金材料，钛合金材料的强度比纯钛的强度低
B．碳化硅(SiC)是一种耐高温陶瓷材料，属于传统无机非金属材料
C．发动机用的超高温合金含有铌、铁、镍等元素，
的中子数为56
D．氢气是战斗机的主要燃料之一，H 和D 互为同位素
34．材料是人类赖以生存和发展的物质基础．下列说法正确的是
A．碳化硅属于新型陶瓷，可用作耐高温半导体材料
B．生产水泥的原料是纯碱、石灰石、石英砂
C．高考涂答题卡用的铅笔芯的主要成分是铅
D．光伏电站使用的太阳能电池的主要成分是二氧化硅
35．5G 加速赋能千行百业，智能高铁跑出全球新速度。下列说法正确的是
A．
芯片的主要材质是
B．量子通信材料螺旋碳纳米管与石墨烯互为同位素
C．高铁车厢使用的铝合金的熔点高于其成分金属的熔点
D．磁悬浮技术运用的超导陶瓷属于新型无机非金属材料
1．化学对整个科技领域的发展起到了强有力的支撑和推动，下列说法正确的是
A．神舟十五号核心舱搭载的柔性太阳能电池板的核心材料是二氧化硅
B．制高温结构陶瓷的氮化硅属于传统无机非金属材料
C．应用于5G 手机中的石墨烯导热膜属于新型无机非金属材料
D．碳纳米管的表面积大，具有相当高的强度和优良的绝缘性
2．化学与人类的生产、生活密切相关，下列有关叙述正确的是
A．小米全自动扫拖一体机“T7PrO”搭载骁龙八核芯片的主要成分是二氧化硅
B．石英具有很高的熔点，可制成坩埚用来加热熔融烧碱
C．我国新一代运载火箭长征八号使用的碳化硅陶瓷是新型无机非金属材料
D．光导纤维导电能力很强，是一种很好的通信材料
3．广东省博物馆有馆藏文物18 万余件。下列文物中，主要由硅酸盐材料制成的是
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A．西周兽面纹青铜
B．元海康窑釉下褐彩凤鸟纹荷叶
盖罐
C．北宋庆历八年木雕罗
汉像
D．清蓝绸地广绣花鸟纹披肩
A．A
B．B
C．C
D．D
4．向100mLNaOH 溶液中通入一定量的CO2气体，充分反应后，再向所得溶液中逐滴加入0.2mol/L 的盐
酸，产生CO2的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。下列判断正确的是
A．原NaOH 溶液的浓度为0.2mol/L
B．通入CO2的体积为448mL
C．所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaOH)：n(Na2CO3)=1：3
D．所得溶液溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3)：n(Na2CO3)=1：1
5.物质的性质决定物质的用途，下列说法不正确的是
A．碳化硅熔点高，故可用作砂纸和砂轮的磨料
B．HF 能与
反应，故可用氢氟酸溶蚀玻璃生产磨砂玻璃
C．生石灰能与酸性氧化物反应，故煤炭中加入生石灰可减少煤燃烧时产生的
D．过氧乙酸具有强氧化性，故可用来杀菌消毒
6.陶瓷是以黏土(主要成分为含水的铝硅酸盐)为主要原料，经高温烧结而成。唐三彩是我国古代陶瓷中的艺
术瑰宝，利用X 射线衍射实验测得某“唐三彩陶瓷残片”和“现代陶瓷碎片”的釉料中部分成分及含量数
12
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据如下表所示。下列说法错误的是
唐三彩陶瓷残片
28.05
0.34
10.81
0.08
46.56
现代陶瓷碎片
29.74
0.40
4.22
0.05
51.42
A．现代陶瓷是一种耐高温、耐腐蚀的金属材料
B．唐三彩烧制过程中发生了复杂的物理和化学变化
C．X 射线衍射实验可用于鉴定陶瓷类文物的真伪
D．唐三彩的绚丽色彩与釉料的组成及各组分的含量有关
7.化学是新材料发展的基础，下列生产或应用中所用到的主要物质不属于无机非金属材料的是
A．芯片制造所用的硅晶片
B．潜艇降噪所用的橡胶消声瓦
C．耐高温陶瓷生产所用的碳化硅
D．通信信号传输所用的光导纤维
8.硅酸盐是地壳岩石的主要成分，在硅酸盐中，四面体Si
(如图甲为俯视投影图)通过共用顶角氧原子可
形成六元环(图乙)、无限单链状(图丙)、无限双链状(图丁)等多种结构。石棉是由钙、镁离子以离子数1 3∶
的比例与单链状硅酸根离子形成的一种硅酸盐。
下列说法不正确的是
A．大多数硅酸盐材料硬度高与硅氧四面体结构有关
B．六元环的硅酸盐阴离子化学式为(SiO3
C．石棉的化学式为CaMg3Si4O10
D．双链状硅酸盐中硅氧原子数之比为4 11
∶
9．科学家创造了由18 个碳原子构成的环碳(C18)，碳原子由单键和叁键交替连接在一起，结构如图所示。
下列说法正确的是
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A．C18与C60互为同系物
B．
12C18和
14C18互为同位素，化学性质几乎相同
C．C18和金刚石互为同分异构体
D．环碳中碳原子均达8 电子稳定结构
10．往含0.2 mol NaOH 和0.1 mol Ba(OH)2的混合溶液中持续稳定地通入CO2气体6.72 L(标准状况下)，则在
这一过程中，下列有关溶液中离子总物质的量(n)随通入CO2气体体积(V)的变化曲线中正确的是（离子水解
忽略不计）
A．
B．
C．
D．
1．（2025·云南卷）稻壳制备纳米Si 的流程图如下。下列说法错误的是
A．
可与NaOH 溶液反应
B．盐酸在该工艺中体现了还原性
C．高纯Si 可用于制造硅太阳能电池
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D．制备纳米Si：
2．（2025·湖北卷）下列描述不能正确地反映事实的是
A．室温下
与碳不发生反应，高温下可生成
和
B．室温下苯与溴不发生反应，温度升高生成大量溴苯
C．通常含硒的化合物有毒性，但微量硒元素有益健康
D．某些镇痛类生物碱可用于医疗，但滥用会危害健康
3．（2025·陕晋青宁卷）下列有关物质性质与用途对应关系错误的是
A．单晶硅熔点高，可用于制造芯片
B．金属铝具有还原性，可用于冶炼金属
C．浓硫酸具有吸水性，可用作干燥剂
D．乙炔燃烧火焰温度高，可用于切割金属
4．（2025·河北卷）河北省古建筑数量大，历史跨度长，种类齐全，在我国建筑史上占有非常重要的地位。
下列古建筑组件主要成分属于有机物的是
A．基石
B．斗拱
C．青瓦
D．琉璃
A．A
B．B
C．C
D．D
5．（2025·甘肃卷）下列爱国主义教育基地的藏品中，主要成分属于无机非金属材料的是
A．劳动英雄模范碑(南梁革命纪念馆藏)
B．红军党员登记表(红军长征胜利纪念馆藏)
C．陕甘红军兵工厂铁工具(甘肃省博物馆藏)
D．谢觉哉使用过的皮箱(八路军兰州办事处纪念馆藏)
6．（2024·天津卷）关于天津博物馆典藏文物的相关化学知识，判断错误的是
A．太保鼎(西周)的材质是青铜，青铜属于合金
B．《雪景寒林图》(北宋)的材质是绢(蚕丝织品)，绢属于天然高分子制品
C．白釉龙柄联腹传瓶(隋)，其材质是陶瓷，陶瓷属于无机非金属材料
D．乾隆款珐琅彩芍药雄鸡图玉壶春瓶(清)，其珐琅彩由物颜料经高温烧制而成，该颜料属于有机化合
物
7．（2024·江西卷）景德镇青花瓷素有“国瓷”的美誉。是以黏土为原料，用含钴、铁的颜料着色，上釉
后一次性高温烧制而成的青蓝色彩瓷。下列关于青花瓷说法正确的是
A．青蓝色是由于生成了单质钴
B．表面的釉属于有机高分子膜
C．主要成分为铝硅酸盐
D．铁元素的存在形式只有Fe2O3
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8．（2024·广东卷）嘀嗒嘀嗒，时间都去哪儿了！计时器的发展史铭刻着化学的贡献。下列说法不正确的
是
A．制作日晷圆盘的石材，属于无机非金属材料
B．机械表中由钼钴镍铬等元素组成的发条，其材质属于合金
C．基于石英晶体振荡特性计时的石英表，其中石英的成分为
D．目前“北京时间”授时以铯原子钟为基准，
的质子数为55
9．（2024·河北卷）燕赵大地历史悠久，文化灿烂。对下列河北博物院馆藏文物的说法错误的是
A．青铜铺首主要成分是铜锡合金
B．透雕白玉璧主要成分是硅酸盐
C．石质浮雕主要成分是碳酸钙
D．青花釉里红瓷盖罐主要成分是硫酸钙
10．（2024·吉林卷）文物见证历史，化学创造文明。东北三省出土的下列文物据其主要成分不能与其他三
项归为一类的是
A．金代六曲葵花鎏金银盏
B．北燕鸭形玻璃注
C．汉代白玉耳杯
D．新石器时代彩绘几何纹双腹陶罐
11．（2024·福建卷）
是制造多晶硅的原料，可由
和
耦合加氢得到，相关反应如下：
Ⅰ．
Ⅱ．
Ⅲ．
(1)生成
的总反应：
Ⅳ．
(2)体系达到平衡状态且其他条件不变时：
①压缩平衡体系体积，重新达到平衡后物质的量分数增大的组分为 。(填标号)
a．
b．
c．
d．
②反应温度升高不利于提高平衡时产物
选择性的原因是 。
(3)在压强为
的恒压体系中通入
和
，达到平衡时，气体组分的物质的量分数随温度
变化如图所示(忽略气体组分在硅表面的吸附量)。已知：
为用气体分压表示的平衡常数，分压=物质的
量分数×总压。
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①图中n 代表的组分为 。(填化学式)
②
时，反应Ⅲ的平衡常数
。(列出计算式)
③
时，
的平衡转化率为f，消耗硅的物质的量为
。(列出计算式)
(4)
下、其他条件相同时，用
和
分别催化上述反应，一段时间内
的转化率如下表
所示。(产物
选择性均高于98.5%)
催化剂
的转化率/%
7.3
14.3
22.3
①使用不同催化剂时，反应Ⅳ的
催化剂
催化剂(填“>”“<”或“=”)；反应Ⅳ的活化能：
催化剂
催化剂(填“>”“<”或“=”)。
②使用
催化剂，初始投料
该段时间内得到
，则
的选择性
。(列出计算式)
【答案】(1)
(2) bc 因
，升温反应
向逆反应方向进行，
的产量反而减小
(3)
或
(4) = >
【详解】（1）根据盖斯定律可知，
。
故答案为：-80。
（2）①压缩平衡体系体积，相当于增大压强，重新达到平衡后，对于反应
，除压强对反应I 无影响，
对
的反应都是平衡向正反应方向移动，因此
和
的量增大；因
、
，升
温反应
向逆反应方向进行，反应
向正反应方向进行，
的产量反而减小。
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故答案为：bc；因
，升温反应
向逆反应方向进行，
的产量反而减小。
（3）在压强为
的恒压体系中通入
和
，①根据反应
可知，温度升高反应和
向正反应方向进行，产物含量增加，结合图可知n 为HCl，m 为
；②
时按照反应
进行：
，由图中可知道平衡时
，
，
，则
；③
，1mol
的平衡转化率为f，则转化的
为fmol，剩余的
为(
)mol，平衡时的物质与物质的量分数分别为：
x、
z 和
y，设平衡时混合物的总物质的量为Mmol，则可以根据剩余的
计
算出M，
mol，再计算出
、
，根据硅原子守恒，消耗硅的物质的量=平衡物质中硅的总物质的
量-起始时的1mol
，
或者消耗硅的物质的量=
平衡物质中
和
物质的量之和-消耗的fmol
，
。
故答案为：
；
；
或
。
（4）①使用不同催化剂时，反应
的
催化剂与
催化剂相比较，由于反应热只和反应物
的始态与生成物的终态有关，与催化剂无关，所以
催化剂=
催化剂；根据表中数据，在
相同单位时间内，
作催化剂
的转化率为7.3%、
作催化剂
的转化率为22.3%，由此可以
得出
作催化剂时活化能更低，效率更高，则反应
的活化能：
催化剂
催化剂；②根据反
应
：
，初始投料
该段时间内得到
，列式
，得出生成
所消耗的
的物质的量
，
根据表的转化率可知所消耗的
的总物质的量为
，最后根据公式
。
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故答案为：=；>；
。
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