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四川省射洪中学2022-2023学年高一化学下学期（强基班）第二次月考试题（Word版附解析）
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这是一份四川省射洪中学2022-2023学年高一化学下学期（强基班）第二次月考试题（Word版附解析），文件包含人教版九年级上册《数学》专辑参考答案pdf、人教版九年级上册《数学》第二十二章综合质量评测卷二pdf等2份试卷配套教学资源，其中试卷共10页， 欢迎下载使用。
时间：75分钟 满分：100分
可能用到的相对原子质量：H—1 N—14 O—16 Fe—56
一、单项选择题(每小题只有一个选项最符合题意，每题3分，共30分)
1. 化学与社会、科学、技术、生活等密切相关，下列说法正确的是
A. 增加炼铁高炉的高度，可减少高炉尾气中CO的排放
B. 神舟14号飞船外壳使用的Si3N4陶瓷属于新型无机非金属材料
C. 2022北京冬奥会速滑馆“冰丝带”用干冰做制冷剂制冰，此过程吸热反应
D. “华为麒麟980”手机芯片上的主要成分是SiO2
【答案】B
【解析】
【详解】A．炼铁高炉中的反应是可逆反应，增加炼铁高炉的高度，不能减少尾气中CO的浓度，故A错误；
B．氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料，故B正确；
C．二氧化碳（干冰）做制冷剂制冰没有新物质生成，属于物理变化，吸热反应和放热反应是指化学变化中的热效应，故C错误；
D．手机芯片的主要成分为单质硅，不是二氧化硅，故D错误；
故选B。
2. 下列有关化学用语的表示方法中错误的是
A. CS2的电子式为
B. M2＋核外有a个电子，b个中子，M的原子符号为M
C. HClO的结构式：
D. CH4的球棍模型：
【答案】D
【解析】
【详解】A．CS2中碳原子与两个硫原子各共用2对电子，电子式为，故A正确；
B．M2+核外有a个电子，则M原子的电子数为a+2，质子数=核外电子数=a+2，M原子的核内有b个中子，则该M原子的质量数为a+b+2，核素符号为，故B正确；
C．HClO中氧原子与氢原子、氯原子分别共用1对电子，结构式：，故C正确；
D．甲烷的分子式为CH4，空间构型为正四面体形，球棍模型为 ，故D错误；
故选D。
3. 每年10月23日被誉为“摩尔日”。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A. 将1.7gNH3溶于1L水，形成的溶液中NH3·H2O和的数目之和为0.1NA
B. SiO2与足量的焦炭反应，生成1ml气体时转移的电子数为2NA
C. 标准状况下，22.4L己烷中含非极性键的数目为5NA
D. 加热条件下，含0.2mlH2SO4的浓硫酸与足量铜反应，生成SO2的分子数等于0.1NA
【答案】B
【解析】
【详解】A. 1.7gNH3为0.1ml，NH3溶于水，发生NH3 + H2ONH3·H2ONH＋OH－，根据物料守恒，0.1ml NH3溶于水形成的溶液中存在NH3、NH3·H2O、NH，微粒NH3·H2O和微粒NH的数目之和小于0.1NA，故A错误；
B. SiO2与足量的焦炭反应生成Si和CO，由焦炭生成1 ml CO转移2 ml电子，生成1ml气体时转移的电子数为2NA，故B正确；
C. 标准状况下，己烷为液体，不能通过气体摩尔体积计算其非极性键的数目，故C错误；
D. 随反应进行，硫酸变稀，稀硫酸不与Cu反应，硫酸不能完全转化，生成SO2的分子数小于0.1NA，故D错误；
故选B。
4. 下列过程涉及的离子方程式正确的是
A. 向BaCl2溶液中通入SO2气体：Ba2++SO2+H2O=BaSO3↓+2H+
B. 磁性氧化铁溶于稀硝酸溶液：Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O
C. 同浓度同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合：+OH-=NH3·H2O
D. Na2S2O3溶液与稀硫酸混合：S2O+2H＋=S↓+SO2↑+H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A．HCl酸性强于亚硫酸，向BaCl2溶液中通入SO2气体不反应，A项错误；
B．硝酸具有强氧化性，应将+2价的Fe氧化成+3价，磁性氧化铁溶于稀硝酸的离子方程式为3Fe3O4+28H++=9Fe3++NO↑+14H2O，B项错误；
C．，同浓度同体积的溶液与溶液混合，先与反应，离子方程式为：，C项错误；
D．Na2S2O3在酸性条件下发生气化反应产生SO2和S，离子方程式为2H++S2O=SO2↑+S↓+H2O，D项正确；
故选D。
5. 下列实验不能达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．生成红棕色气体二氧化氨，可能是由于红热木炭与浓硝酸发生反应，也可能是由于浓硝酸受热分解；故A符合题意；
B．浓氨水和浓盐酸生成氯化铵，产生白烟，证明氨与氯化氢反应生成固体铵盐；故B不符合题意；
C．浓硫酸具有脱水性和强氧化性，加入蔗糖使得蔗糖碳化变黑“长大”，故C不符合题意；
D．浓硫酸与铜反应产生二氧化硫可使品红褪色，故D不符合题意；
故答案选A。
6. 用足量铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施能使氢气生成速率加快且不影响氢气的量是
①加热
②将稀硫酸改为98%的浓硫酸
③加入少量KNO3固体
④铁粉替代铁片
⑤滴加几滴CuSO4溶液
⑥加入少量醋酸钠晶体(CH3COONa)
A. ①④⑤B. ①③⑤C. ②③⑥D. ③④
【答案】A
【解析】
【详解】①温度升高，反应速率加快，正确；
②将稀硫酸改为98%的浓硫酸，铁遇到浓硫酸钝化，不能生成氢气，错误；
③加入少量KNO3固体，硝酸根离子酸性条件和铁反应生成氮氧化物，不能生成氢气，错误；
④铁粉替代铁片，增大接触面积，反应速率加快，正确；
⑤滴加几滴CuSO4溶液，铁粉足量，铁粉和硫酸铜反应置换出铜，构成原电池，速率加快，正确；
⑥加入少量醋酸钠晶体(CH3COONa)，生成弱酸醋酸，减慢反应速率，错误；
故选A。
7. 通过海水晾晒可得粗盐，粗盐除NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质，粗盐精制的实验流程如图所示。下列说法正确的是
A. 第①步、第⑤步、第⑦步都会用到玻璃棒，且玻璃棒的作用相同
B. 第②③④⑥步通过沉淀法除杂，加入试剂顺序为NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→稀盐酸
C. 将BaCl2溶液改为Ba(OH)2溶液，可使②③④步缩减为两步
D. 第⑥步加稀盐酸的目的只是为了除去CO
【答案】C
【解析】
【分析】粗盐中除NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质，除MgCl2用NaOH溶液，除CaCl2用Na2CO3，除Na2SO4用BaCl2溶液，但由于加入的除杂试剂过量、过量的除杂试剂会成为新杂质，故BaCl2的加入一定要在Na2CO3之前，加完三种试剂后，过滤，向滤液中加HCl溶液除去过量的Na2CO3和氢氧化钠，然后对所得溶液蒸发结晶即得精盐；
【详解】A．第①步操作为溶解，玻璃棒作用为加速溶解；第⑤步操作为过滤，玻璃棒作用为引流；第⑦步操作为蒸发结晶，玻璃棒作用为搅拌，使之受热均匀，作用不同，故A错误；
B．BaCl2溶液的加入一定要在Na2CO3溶液之前，否则过量的Ba2+无法除去，且一定要先过滤，再向滤液中加稀盐酸，故B错误；
C．将BaCl2溶液改为Ba(OH)2溶液，可除去Na2SO4，可除去MgCl2，先加过量的Ba(OH)2，再加Na2CO3溶液，可使②③④步缩减为两步，故C正确；
D．第⑥步加稀盐酸之前的滤液中含有氯化钠、碳酸钠和氢氧化钠，加入稀盐酸的目的是为了除去和，故D错误；
答案选C。
8. 下列图示与对应的叙述正确的是
A. 图1所示曲线表示HCN(g)转化为HNC(g)需要吸收59.3kJ的能量
B. 图2所示的阴影部分面积可表示正反应速率的改变值
C. 图3所示曲线中状态①的物质比状态②的物质稳定
D. 图4是其他条件相同时，镁条与不同浓度盐酸反应曲线，其中曲线a表示的盐酸浓度比曲线b大
【答案】D
【解析】
【详解】A．ΔH=生成物总能量-反应物总能量=(59.3-0.0)kJ/ml=+59.3kJ/ml，则1mlHCN(g)转化为1mlHNC(g)需要吸收59.3kJ的热量，若不知道HCN的物质的量则无法计算吸收的热量，A错误；
B．，所以阴影部分面积表示物质的量浓度变化量，B错误；
C．由题干图3曲线所示信息可知，状态①的物质具有的总能量比状态②的物质具有的总能量高，能量越高物质越不稳定，C错误；
D．由题干图4所示信息可知，其他条件相同时，曲线a反应完全所需要的时间更短，即反应速率更快，故镁条与不同浓度盐酸反应曲线，其中曲线a表示的盐酸浓度比曲线b大，D正确；
故答案为：D。
9. 含的工业尾气转化为硫酸钾的流程如下：
下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ得到固体A的主要成分是
B. 为提高A的转化速率，控制反应Ⅱ宜在高温下进行
C. 滤液B中大量存在的主要离子有、、
D. 反应Ⅲ的化学方程式为
【答案】D
【解析】
【分析】含二氧化硫的尾气和CaCO3、空气中氧气反应生成CaSO4、CO2，二氧化硫中的+4价硫被氧气氧化为+6价，生成A为硫酸钙，硫酸钙和碳酸氢铵、氨气反应生成碳酸钙和硫酸铵，过滤除去碳酸钙，硫酸铵和KCl反应得到氯化铵和硫酸钾。
【详解】A．二氧化硫的尾气和CaCO3、空气中氧气反应生成CaSO4、CO2，A是CaSO4，A错误；
B．高温下，碳酸氢铵受热分解，反应Ⅱ不宜在高温下进行，B错误；
C．根据分析，滤液B中大量存在的主要离子有、，C错误；
D．反应Ⅲ为硫酸铵和KCl反应得到氯化铵和硫酸钾，化学方程式为，D正确；
故选D。
10. 将一定物质的量的HI(g)置于2L的恒容密闭容器中，发生反应2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)。在其他条件相同时，HI(g)的物质的量n随时间t的变化情况如表中数据所示，下列说法不正确的是
A. 在实验1中，反应在10～20min内v(HI)=6.5×10-3ml/(L·min)
B. 根据实验1和实验2，可知反应恰好达到平衡状态的时间相同
C. 根据实验2和实验3，无法说明浓度对反应速率的影响趋势
D. 根据实验1和实验3，可得出反应吸热，温度越高，平衡越正向移动，HI的分解率越大
【答案】B
【解析】
【详解】A．实验1中，反应在10～20min内，v(HI)= =0.0065 ml•L-1•min-1=6.5×10-3ml/(L·min)，A正确；
B．在实验1和实验2中，40min后HI(g)的物质的量不再变化，说明40min后反应处于平衡状态，但不能说明40min时反应恰好达到平衡状态，B错误；
C．实验2和实验3的反应温度不同，且HI(g)的起始物质的量不同，则无法说明浓度对反应速率的影响趋势，C正确；
D．比较实验1和实验3，开始时加入的n(HI)相同，反应温度不同，平衡时实验3中HI(g)的物质的量少，说明温度越高，HI的分解率越大，D正确；
综上所述答案为B。
二、不定项选择题(每小题有一个或两个选项符合题意，每题4分，共16分)
11. 某合作学习小组的同学设计下列原电池，盐桥中装有饱和溶液。下列叙述中正确的是
A. 乙烧杯可看作半电池，发生还原反应
B. 盐桥中的电解质可换成饱和KCl溶液
C. 电子流动方向：石墨(甲)→a→b→石墨(乙)→盐桥→石墨(甲)
D. 电池工作一段时间，甲烧杯中酸性减弱
【答案】D
【解析】
【分析】氧化性： ，所以原电池反应为亚铁离子和高锰酸钾在酸性条件下反应生成铁离子、锰离子和水，则MnO在a侧电极得电子发生还原反应，a侧是正极；Fe2+在b侧电极失去电子发生氧化反应生成Fe3+，b侧是负极。
【详解】A．据分析，乙烧杯中Fe2+在b侧电极失电子发生氧化反应生成Fe3+，b侧石墨电极负极，A错误；
B．高锰酸钾溶液可以氧化氯离子，故不能换成饱和KCl溶液，B错误；
C．b侧是负极、a侧是正极，电池工作时，电子流动方向：石墨(乙)→b→a→石墨(甲)，C错误；
D．a侧是正极，电极反应为MnO+5e-+8H+=Mn2++4H2O，消耗氢离子，电池工作一段时间，甲烧杯中酸性减弱，D正确；
答案选D。
12. 已知丙烷的二氯代物有4种，有机物M的结构如下图，下列说法错误的是
A. 丙烷的六氯代物有4种
B. 丙烷与有机物M互为同系物
C. 有机物M含有4个甲基的同分异构体只有1种
D. 有机物M的名称为：2—乙基丁烷
【答案】D
【解析】
【详解】A．丙烷的分子式为C3H8，C3H6Cl2和C3H2Cl6的种数必然相同，均为4种，A项正确；
B．和均属于烷烃，互为同系物，B项正确；
C．M的碳骨架有4种：C—C—C—C—C—C、、、，M的含有4个甲基的同分异构体只有，为一种，C项正确；
D．有机物M的名称为：3—甲基戊烷，D项错误；
故选D。
13. 用CH4催化还原NOx，可以消除氮氧化物的污染。下列说法正确的是
①CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH=-574kJ/ml
②CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH=-1160 kJ/ml
A. 若用0.1mlCH4还原NO2生成N2和水蒸气，放出的热量为86.7kJ
B. 由反应①可推知：CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l) ΔH>-574kJ/ml
C. 等量甲烷参与反应时，①②转移的电子数相同
D. 若反应②放出116kJ热量，则生成4.48LN2
【答案】AC
【解析】
【详解】A．根据盖斯定律，①+②得，若用0.1mlCH4还原NO2生成N2和水蒸气，放出的热量为86.7kJ，故A正确；
B．气态水变成液态水是放热过程，ΔH＜-574kJ/ml，故B错误；
C．①②中甲烷碳元素化合价都是从-4价升高到+4价，即等量甲烷参与反应时，①②转移的电子数相同，故C正确；
D．未指明气体是否处于标准状况，无法利用气体摩尔体积计算，故D错误；
答案选AC。
14. 以废旧锌锰电池中的黑锰粉[含有MnO2、MnO(OH)、NH4Cl和少量ZnCl2、炭黑、氧化铁等]为原料制备MnCl2，实现锰再利用的工艺流程如下：
下列说法不正确的是
A. “过程I”的加热操作在实验室用到的仪器主要有酒精灯、蒸发皿、泥三角、三脚架、坩埚钳等
B. “溶液a”的成分为可溶于水的NH4Cl和ZnCl2
C. “过程Ⅱ”中锰转化反应的离子方程式为MnO2+H2O2+2H+Mn2++2H2O+O2↑
D. “过程Ⅲ”得到的MnCl2溶液蒸发浓缩、冷却结晶即可获得MnCl2·4H2O
【答案】A
【解析】
【分析】黑锰粉[含有MnO2、MnO(OH)、NH4Cl和少量ZnCl2、炭黑、氧化铁等]加水溶解后过滤，得到滤液a中含有NH4Cl、ZnCl2，滤渣中含有MnO2、Fe2O3、C等，滤渣在空气中加热，MnO(OH)氧化为MnO2，C燃烧变为CO2；然后加入H2SO4、H2O2，MnO2转化为MnSO4，氧化铁转化为氢氧化铁，加入CaCl2过滤，可得到MnCl2。
【详解】A．由分析可知，“过程Ⅰ”的加热操作需要灼烧固体，在实验室用到的仪器主要有酒精灯、泥三角、三脚架、玻璃棒、坩埚钳、坩埚等，A错误；
B．“溶液a”的主要成分为可溶于水的和，B正确；
C．“过程Ⅱ”中加入H2SO4、H2O2，使MnO2转化为MnSO4，锰转化反应的离子方程式为，C正确；
D．“过程Ⅲ”得到的溶液要经过蒸发浓缩、冷却结晶才能得到含有结晶水的MnCl2·4H2O，D正确；
故选A。
三、非选择题(本部分有4小题，共54分)
15. 几种主族元素在元素周期表中的位置如下，根据下表回答问题：
（1）①③⑦三种元素子半径由大到小的顺序是_______(用元素符号表示)，④⑤形成最简单的化合物的空间构型为_______。
（2）表中某元素原子的核外电子层数是最外层电子数的3倍，该元素在元素周期表中的位置是_______。
（3）①②③三种元素最高价氧化物对应水化物碱性最强的是_______(填化学式)，其含有的化学键有_______。
（4）⑦的非金属性强于⑧，下列表述中能证明这一事实的是_______(填字母，下同)。
a．⑦最高价氧化物对应的水化物的酸性强于⑧最高价氧化物对应的水化物的酸性
b．⑦的气态氢化物比⑧的气态氢化物稳定
c．⑦的单质能将⑧从其钠盐溶液中置换出来
（5）④与⑥元素形成的分子可能是图中的_______，其分子易液化的主要原因是_______。
【答案】（1） ①. Na>Al>Cl ②. 正四面体形
（2）第三周期第ⅠA族
（3） ①. KOH ②. 离子键和极性共价键
（4）abc （5） ①. A ②. 氨气分子间存在分子间氢键，使分子间相互作用增大
【解析】
【分析】根据元素周期表结构，①为Na、②为K、③为Al、④为H、⑤为C、⑥为N、⑦为Cl、⑧为Br，据此解答。
【小问1详解】
①③⑦为同周期元素，从左到右半径逐渐减小，三种元素半径由大到小的顺序是Na>Al>Cl，④⑤形成最简单的化合物为CH4，空间构型为正四面体形。
【小问2详解】
表中某元素原子的核外电子层数是最外层电子数的3倍，则为Na，该元素在元素周期表中的位置是第三周期第ⅠA族。
小问3详解】
①②③三种元素最高价氧化物对应水化物分别为NaOH、KOH、Al（OH）3，根据同主族元素从上到下金属性逐渐增强，同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，碱性最强的是KOH，KOH为离子化合物，其含有的化学键有离子键和极性共价键。
【小问4详解】
a．⑦最高价氧化物对应的水化物的酸性强于⑧最高价氧化物对应的水化物的酸性，可以证明Cl的非金属性强于Br，a正确；
b．⑦气态氢化物比⑧的气态氢化物稳定，可以证明Cl的非金属性强于Br，b正确；
c．⑦的单质能将⑧从其钠盐溶液中置换出来，可以证明Cl的非金属性强于Br，c正确；
故选abc。
【小问5详解】
④与⑥元素形成的分子为NH3，存在三个N-H键，可能是图中的A，其分子易液化的主要原因是氨气分子间存在分子间氢键，使分子间相互作用增大。
16. Ⅰ．化学反应过程中伴随着能量变化。
（1）下列变化中属于吸热反应的是_______。
①铝片与稀盐酸的反应
②将胆矾加热变为白色粉末
③甲烷在氧气中的燃烧反应
④NH4NO3固体溶于水
⑤氯酸钾分解制氧气
⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
其中⑥中发生的化学方程式为_______。
（2）标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：
由HO(g)+HO(g)=H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为_______kJ/ml，解离氧氧单键所需能量：HOO_______H2O2(填“>”、“<”或“=”)。
Ⅱ．立方烷是一种新合成的烃，其分子结构为正方体结构，其碳架结构如图所示：
（3）立方烷的分子式为_______，其燃烧方程式为_______。
（4）光照条件下，立方烷和氯气发生_______(填反应类型)，1ml立方烷最多会生成_______mlHCl，生成的二氯代物的同分异构体有_______种。
【答案】（1） ①. ②⑥ ②. Ba（OH）2•8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3•H2O+8H2O
（2） ①. 214 ②. >
（3） ①. C8H8 ②. C8H8+10O28CO2+4H2O
（4） ①. 取代反应 ②. 8 ③. 3
【解析】
【小问1详解】
①铝片与稀盐酸反应为放热反应；
②将胆矾加热变为白色粉末为吸热反应；
③甲烷在氧气中的燃烧反应为放热反应；
④NH4NO3固体溶于水属于物理变化；
⑤氯酸钾分解制氧气为放热反应；
⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应为吸热反应；
故选②⑥。
其中⑥中发生的化学方程式为：Ba（OH）2•8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3•H2O+8H2O。
【小问2详解】
过氧化氢的能量为-136kJ/ml，HO的能量为39kJ/ml，据此计算H2O2中氧氧单键的键能=2×39kJ/ml-（-136kJ/ml）=214kJ/ml，ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量，由于HOO（g）=HO（g）+O（g） ΔH=249kJ•ml-1+39kJ•ml-1-10kJ•ml-1=278kJ•ml-1，H2O2中氧氧单键的键能为214kJ•ml-1，解离氧氧单键所需能量：HOO＞H2O2。
【小问3详解】
根据碳四价原则，立方烷的分子式为C8H8；立方烷燃烧方程式为C8H8+10O28CO2+4H2O。
【小问4详解】
光照条件下，立方烷和氯气发生取代反应；立方烷含有8个氢原子，1ml立方烷最多会生成8mlHCl；立方烷中只有一种氢原子，所以一氯代物的同分异构体有1种，二氯代物的同分异构体分别是：一条棱、面对角线、体对角线上的两个氢原子被氯原子代替，所以二氯代物的同分异构体有3种。
17. 中国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳排放。回答下列问题：
（1）某温度下，CO2与H2制甲醇的反应为CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)∆H<0(放热)，将6mlCO2和8mlH2充入2L的恒温刚性密闭容器中，测得氢气物质的量随时间变化如图所示。下列说法不能表明该反应已经达到平衡状态的是_______。
A．v正(CO2)=3v逆(H2)
B．混合气体的平均相对分子质量不变
C．n(CO2)：n(H2)保持不变
D．压强保持不变
E．容器中CH3OH浓度与H2O浓度之比为1：1
（2）a点正反应速率_______(填大于、等于或小于)b点逆反应速率。
（3）平衡时CO2的转化率为_______(保留一位小数)。
（4）求a到c点的时间段H2的反应速率v(H2)=_______(保留两位小数)。
（5）甲醇(CH3OH)是优质的清洁燃料，可制作碱性甲醇燃料电池，工作原理如图所示：
电极A为燃料电池的_______(填“正”或“负”)极，该电极反应式为：_______。
（6）当电路中通过1ml电子时，在电极B附近消耗O2的质量为_______g；电池工作一段时间后，电解质溶液的碱性_______(填“增强”、“减弱”或“不变”)。
【答案】（1）BCD （2）大于
（3）33.3% （4）
（5） ①. 负 ②. CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O
（6） ①. 8 ②. 减弱
【解析】
【小问1详解】
A．根据计量数关系，3v正(CO2)=v逆(H2)反应达到平衡状态，A错误；
B．反应前后气体体积减小，混合气体的平均相对分子质量不变，反应达到平衡，B正确；
C．n(CO2)：n(H2)保持不变，说明两者物质的量不再变化，反应达到平衡，C正确；
D．该反应为体积减小的反应，压强保持不变，反应达到平衡，D正确；
E．甲醇和水均为生成物，容器中CH3OH浓度与H2O浓度之比始终为1：1，不能判断反应达到平衡，E错误；
故选BCD。
【小问2详解】
a、b点氢气物质的量均在减少，平衡正向移动，且a点氢气物质的量大于b点，故a点正反应速率大于b点逆反应速率。
【小问3详解】
平衡时氢气物质的量为2ml，则氢气反应了6ml，根据CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)，CO2反应了2ml，CO2转化率为。
【小问4详解】
a到c点的时间段H2的反应速率v(H2)=。
【小问5详解】
燃料电池中通入燃料的电极为负极，则通入甲醇的电极A为负极，发生失去电子的氧化反应，碱性条件下C元素最终转化为碳酸根离子，故电极反应为CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O。
【小问6详解】
B为正极，电极反应为O2+4H2O+4e-=4OH-，当电路中通过1ml电子时，在电极B附近消耗O2的质量为；反应过程中，氢氧根离子转化为碳酸根离子，电池工作一段时间后，电解质溶液的碱性减弱。
18. 为了证明铁与稀硝酸反应产生一氧化氮，某校兴趣小组设计了一个实验，其装置如图所示(加热装置和固定装置均已略去)。B为一个用金属丝固定的干燥管，内装块状碳酸钙固体；F为一个空的蒸馏烧瓶；E是用于鼓入空气的双连打气球。回答下列问题：
（1）装置A采用了可以抽动的金属丝来代替传统的固液发生装置，其优点是_______。
（2）实验时，先将B装置下移，使碳酸钙与稀硝酸接触产生气体，目的是_______，一段时间后，当看_______(填现象)时，将B装置上提，使之与稀硝酸分离。
（3）将A中铁丝放入稀硝酸中，装置A中产生_______(填“无色”或“红棕色”)气体。用E向F中鼓入空气，烧瓶F内发生的化学反应方程式为_______。
（4）①若反应后向A中溶液滴加KSCN溶液，溶液不变红色，则铁丝与稀硝酸反应的离子方程式为_______。
②若向反应后的溶液中加入100ml0.1ml/L酸性高锰酸钾恰好完全反应，高锰酸钾褪色反应的离子方程式为_______，消耗铁丝的质量：_______g。
（5）反应结束后，再将B装置下移，使碳酸钙与稀硝酸接触产生气体，目的是_______。D中发生的歧化反应方程式为_______。
【答案】（1）便于控制反应开始和结束
（2） ①. 排尽装置中的空气，防止O2干扰NO的检验 ②. C中澄清石灰水变浑浊
（3） ①. 无色 ②. 2NO+O2=2NO2；
（4） ①. 8H++2NO+3Fe=3Fe2++2NO↑+4H2O ②. 5Fe2++MnO+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O ③. 2.8
（5） ①. 将装置内的氮氧化合物排入D中全部吸收，防止污染空气 ②. 2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
【解析】
【分析】该实验的实验目的是证明铁与稀硝酸反应产生一氧化氮，实验时先利用稀硝酸和碳酸钙反应生成的二氧化碳气体排尽装置中的空气，防止一氧化氮与氧气反应，当装置C中盛有的澄清石灰水变浑浊后，将B装置上提，使之与稀硝酸分离，再将铁丝下移，和稀硝酸接触反应生成无色气体，装置F中无色气体遇见氧气变为红棕色说明无色气体为一氧化氮，为防止氮的氧化物污染空气，装置D中盛有的氢氧化钠溶液的尾气处理装置吸收氮的氧化物。
【小问1详解】
由实验装置图可知，装置A中可以上下抽动的金属丝向下移动时，铁丝和稀硝酸接触反应生成一氧化氮，向上移动时，铁丝脱离稀硝酸，反应会停止，与传统的固液发生装置相比，该设计的优点是便于控制铁丝和稀硝酸反应的开始和结束，故答案为：便于控制反应开始和结束。
【小问2详解】
由分析可知，实验时，先将B装置下移，利用碳酸钙与稀硝酸接触反应生成的二氧化碳气体排尽装置中的空气，防止一氧化氮与氧气反应，当装置C中盛有的澄清石灰水变浑浊后，将B装置上提，使之与稀硝酸分离，故答案为：排尽装置中的空气，防止O2干扰NO的检验；C中澄清石灰水变浑浊；
【小问3详解】
由分析可知，将铁丝下移，和稀硝酸接触反应生成无色气体，装置F中无色气体遇见氧气变为红棕色说明无色气体为一氧化氮，一氧化氮与氧气反应的化学方程式为2NO+O2=2NO2，故答案为：无色；2NO+O2=2NO2；
【小问4详解】
①由题意可知，铁和稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水，反应的离子方程式为8H++2NO+3Fe=3Fe2++2NO↑+4H2O，故答案为：8H++2NO+3Fe=3Fe2++2NO↑+4H2O；
②向反应后的溶液中加入100ml0.1ml/L酸性高锰酸钾恰好完全反应，高锰酸钾褪色反应的离子方程式为5Fe2++MnO+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，根据铁元素守恒，消耗铁丝的质量5n（KMnO4）×56g/ml=5×0.1ml/L×0.1L×56g/ml=2.8g：故答案为：5Fe2++MnO+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O；2.8g。
【小问5详解】A
B
C
D
生成红棕色气体，证明红热木炭与浓硝酸发生反应
产生白烟，证明氨与氯化氢反应生成固体铵盐
蔗糖变黑“长大”，证明浓硫酸有脱水性和强氧化性
品红褪色，证明浓硫酸与铜反应产生二氧化硫
0
10
20
30
40
50
60
1(800℃)
1.0
0.80
0.67
0.57
0.50
0.50
0.50
2(800℃)
1.2
0.92
0.75
0.63
0.60
0.60
0.60
3(820℃)
1.0
0.40
0.25
0.20
0.20
0.20
0.20
族
周期
IA
0
1
④
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
2
⑤
⑥
3
①
③
⑦
4
②
⑧
物质(g)
O
H
HO
HOO
H2
O2
H2O2
H2O
能量/kJ/ml
249
218
39
10
0
0
-136
-242
时间：75分钟 满分：100分
可能用到的相对原子质量：H—1 N—14 O—16 Fe—56
一、单项选择题(每小题只有一个选项最符合题意，每题3分，共30分)
1. 化学与社会、科学、技术、生活等密切相关，下列说法正确的是
A. 增加炼铁高炉的高度，可减少高炉尾气中CO的排放
B. 神舟14号飞船外壳使用的Si3N4陶瓷属于新型无机非金属材料
C. 2022北京冬奥会速滑馆“冰丝带”用干冰做制冷剂制冰，此过程吸热反应
D. “华为麒麟980”手机芯片上的主要成分是SiO2
【答案】B
【解析】
【详解】A．炼铁高炉中的反应是可逆反应，增加炼铁高炉的高度，不能减少尾气中CO的浓度，故A错误；
B．氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料，故B正确；
C．二氧化碳（干冰）做制冷剂制冰没有新物质生成，属于物理变化，吸热反应和放热反应是指化学变化中的热效应，故C错误；
D．手机芯片的主要成分为单质硅，不是二氧化硅，故D错误；
故选B。
2. 下列有关化学用语的表示方法中错误的是
A. CS2的电子式为
B. M2＋核外有a个电子，b个中子，M的原子符号为M
C. HClO的结构式：
D. CH4的球棍模型：
【答案】D
【解析】
【详解】A．CS2中碳原子与两个硫原子各共用2对电子，电子式为，故A正确；
B．M2+核外有a个电子，则M原子的电子数为a+2，质子数=核外电子数=a+2，M原子的核内有b个中子，则该M原子的质量数为a+b+2，核素符号为，故B正确；
C．HClO中氧原子与氢原子、氯原子分别共用1对电子，结构式：，故C正确；
D．甲烷的分子式为CH4，空间构型为正四面体形，球棍模型为 ，故D错误；
故选D。
3. 每年10月23日被誉为“摩尔日”。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A. 将1.7gNH3溶于1L水，形成的溶液中NH3·H2O和的数目之和为0.1NA
B. SiO2与足量的焦炭反应，生成1ml气体时转移的电子数为2NA
C. 标准状况下，22.4L己烷中含非极性键的数目为5NA
D. 加热条件下，含0.2mlH2SO4的浓硫酸与足量铜反应，生成SO2的分子数等于0.1NA
【答案】B
【解析】
【详解】A. 1.7gNH3为0.1ml，NH3溶于水，发生NH3 + H2ONH3·H2ONH＋OH－，根据物料守恒，0.1ml NH3溶于水形成的溶液中存在NH3、NH3·H2O、NH，微粒NH3·H2O和微粒NH的数目之和小于0.1NA，故A错误；
B. SiO2与足量的焦炭反应生成Si和CO，由焦炭生成1 ml CO转移2 ml电子，生成1ml气体时转移的电子数为2NA，故B正确；
C. 标准状况下，己烷为液体，不能通过气体摩尔体积计算其非极性键的数目，故C错误；
D. 随反应进行，硫酸变稀，稀硫酸不与Cu反应，硫酸不能完全转化，生成SO2的分子数小于0.1NA，故D错误；
故选B。
4. 下列过程涉及的离子方程式正确的是
A. 向BaCl2溶液中通入SO2气体：Ba2++SO2+H2O=BaSO3↓+2H+
B. 磁性氧化铁溶于稀硝酸溶液：Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O
C. 同浓度同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合：+OH-=NH3·H2O
D. Na2S2O3溶液与稀硫酸混合：S2O+2H＋=S↓+SO2↑+H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A．HCl酸性强于亚硫酸，向BaCl2溶液中通入SO2气体不反应，A项错误；
B．硝酸具有强氧化性，应将+2价的Fe氧化成+3价，磁性氧化铁溶于稀硝酸的离子方程式为3Fe3O4+28H++=9Fe3++NO↑+14H2O，B项错误；
C．，同浓度同体积的溶液与溶液混合，先与反应，离子方程式为：，C项错误；
D．Na2S2O3在酸性条件下发生气化反应产生SO2和S，离子方程式为2H++S2O=SO2↑+S↓+H2O，D项正确；
故选D。
5. 下列实验不能达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．生成红棕色气体二氧化氨，可能是由于红热木炭与浓硝酸发生反应，也可能是由于浓硝酸受热分解；故A符合题意；
B．浓氨水和浓盐酸生成氯化铵，产生白烟，证明氨与氯化氢反应生成固体铵盐；故B不符合题意；
C．浓硫酸具有脱水性和强氧化性，加入蔗糖使得蔗糖碳化变黑“长大”，故C不符合题意；
D．浓硫酸与铜反应产生二氧化硫可使品红褪色，故D不符合题意；
故答案选A。
6. 用足量铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施能使氢气生成速率加快且不影响氢气的量是
①加热
②将稀硫酸改为98%的浓硫酸
③加入少量KNO3固体
④铁粉替代铁片
⑤滴加几滴CuSO4溶液
⑥加入少量醋酸钠晶体(CH3COONa)
A. ①④⑤B. ①③⑤C. ②③⑥D. ③④
【答案】A
【解析】
【详解】①温度升高，反应速率加快，正确；
②将稀硫酸改为98%的浓硫酸，铁遇到浓硫酸钝化，不能生成氢气，错误；
③加入少量KNO3固体，硝酸根离子酸性条件和铁反应生成氮氧化物，不能生成氢气，错误；
④铁粉替代铁片，增大接触面积，反应速率加快，正确；
⑤滴加几滴CuSO4溶液，铁粉足量，铁粉和硫酸铜反应置换出铜，构成原电池，速率加快，正确；
⑥加入少量醋酸钠晶体(CH3COONa)，生成弱酸醋酸，减慢反应速率，错误；
故选A。
7. 通过海水晾晒可得粗盐，粗盐除NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质，粗盐精制的实验流程如图所示。下列说法正确的是
A. 第①步、第⑤步、第⑦步都会用到玻璃棒，且玻璃棒的作用相同
B. 第②③④⑥步通过沉淀法除杂，加入试剂顺序为NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→稀盐酸
C. 将BaCl2溶液改为Ba(OH)2溶液，可使②③④步缩减为两步
D. 第⑥步加稀盐酸的目的只是为了除去CO
【答案】C
【解析】
【分析】粗盐中除NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质，除MgCl2用NaOH溶液，除CaCl2用Na2CO3，除Na2SO4用BaCl2溶液，但由于加入的除杂试剂过量、过量的除杂试剂会成为新杂质，故BaCl2的加入一定要在Na2CO3之前，加完三种试剂后，过滤，向滤液中加HCl溶液除去过量的Na2CO3和氢氧化钠，然后对所得溶液蒸发结晶即得精盐；
【详解】A．第①步操作为溶解，玻璃棒作用为加速溶解；第⑤步操作为过滤，玻璃棒作用为引流；第⑦步操作为蒸发结晶，玻璃棒作用为搅拌，使之受热均匀，作用不同，故A错误；
B．BaCl2溶液的加入一定要在Na2CO3溶液之前，否则过量的Ba2+无法除去，且一定要先过滤，再向滤液中加稀盐酸，故B错误；
C．将BaCl2溶液改为Ba(OH)2溶液，可除去Na2SO4，可除去MgCl2，先加过量的Ba(OH)2，再加Na2CO3溶液，可使②③④步缩减为两步，故C正确；
D．第⑥步加稀盐酸之前的滤液中含有氯化钠、碳酸钠和氢氧化钠，加入稀盐酸的目的是为了除去和，故D错误；
答案选C。
8. 下列图示与对应的叙述正确的是
A. 图1所示曲线表示HCN(g)转化为HNC(g)需要吸收59.3kJ的能量
B. 图2所示的阴影部分面积可表示正反应速率的改变值
C. 图3所示曲线中状态①的物质比状态②的物质稳定
D. 图4是其他条件相同时，镁条与不同浓度盐酸反应曲线，其中曲线a表示的盐酸浓度比曲线b大
【答案】D
【解析】
【详解】A．ΔH=生成物总能量-反应物总能量=(59.3-0.0)kJ/ml=+59.3kJ/ml，则1mlHCN(g)转化为1mlHNC(g)需要吸收59.3kJ的热量，若不知道HCN的物质的量则无法计算吸收的热量，A错误；
B．，所以阴影部分面积表示物质的量浓度变化量，B错误；
C．由题干图3曲线所示信息可知，状态①的物质具有的总能量比状态②的物质具有的总能量高，能量越高物质越不稳定，C错误；
D．由题干图4所示信息可知，其他条件相同时，曲线a反应完全所需要的时间更短，即反应速率更快，故镁条与不同浓度盐酸反应曲线，其中曲线a表示的盐酸浓度比曲线b大，D正确；
故答案为：D。
9. 含的工业尾气转化为硫酸钾的流程如下：
下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ得到固体A的主要成分是
B. 为提高A的转化速率，控制反应Ⅱ宜在高温下进行
C. 滤液B中大量存在的主要离子有、、
D. 反应Ⅲ的化学方程式为
【答案】D
【解析】
【分析】含二氧化硫的尾气和CaCO3、空气中氧气反应生成CaSO4、CO2，二氧化硫中的+4价硫被氧气氧化为+6价，生成A为硫酸钙，硫酸钙和碳酸氢铵、氨气反应生成碳酸钙和硫酸铵，过滤除去碳酸钙，硫酸铵和KCl反应得到氯化铵和硫酸钾。
【详解】A．二氧化硫的尾气和CaCO3、空气中氧气反应生成CaSO4、CO2，A是CaSO4，A错误；
B．高温下，碳酸氢铵受热分解，反应Ⅱ不宜在高温下进行，B错误；
C．根据分析，滤液B中大量存在的主要离子有、，C错误；
D．反应Ⅲ为硫酸铵和KCl反应得到氯化铵和硫酸钾，化学方程式为，D正确；
故选D。
10. 将一定物质的量的HI(g)置于2L的恒容密闭容器中，发生反应2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)。在其他条件相同时，HI(g)的物质的量n随时间t的变化情况如表中数据所示，下列说法不正确的是
A. 在实验1中，反应在10～20min内v(HI)=6.5×10-3ml/(L·min)
B. 根据实验1和实验2，可知反应恰好达到平衡状态的时间相同
C. 根据实验2和实验3，无法说明浓度对反应速率的影响趋势
D. 根据实验1和实验3，可得出反应吸热，温度越高，平衡越正向移动，HI的分解率越大
【答案】B
【解析】
【详解】A．实验1中，反应在10～20min内，v(HI)= =0.0065 ml•L-1•min-1=6.5×10-3ml/(L·min)，A正确；
B．在实验1和实验2中，40min后HI(g)的物质的量不再变化，说明40min后反应处于平衡状态，但不能说明40min时反应恰好达到平衡状态，B错误；
C．实验2和实验3的反应温度不同，且HI(g)的起始物质的量不同，则无法说明浓度对反应速率的影响趋势，C正确；
D．比较实验1和实验3，开始时加入的n(HI)相同，反应温度不同，平衡时实验3中HI(g)的物质的量少，说明温度越高，HI的分解率越大，D正确；
综上所述答案为B。
二、不定项选择题(每小题有一个或两个选项符合题意，每题4分，共16分)
11. 某合作学习小组的同学设计下列原电池，盐桥中装有饱和溶液。下列叙述中正确的是
A. 乙烧杯可看作半电池，发生还原反应
B. 盐桥中的电解质可换成饱和KCl溶液
C. 电子流动方向：石墨(甲)→a→b→石墨(乙)→盐桥→石墨(甲)
D. 电池工作一段时间，甲烧杯中酸性减弱
【答案】D
【解析】
【分析】氧化性： ，所以原电池反应为亚铁离子和高锰酸钾在酸性条件下反应生成铁离子、锰离子和水，则MnO在a侧电极得电子发生还原反应，a侧是正极；Fe2+在b侧电极失去电子发生氧化反应生成Fe3+，b侧是负极。
【详解】A．据分析，乙烧杯中Fe2+在b侧电极失电子发生氧化反应生成Fe3+，b侧石墨电极负极，A错误；
B．高锰酸钾溶液可以氧化氯离子，故不能换成饱和KCl溶液，B错误；
C．b侧是负极、a侧是正极，电池工作时，电子流动方向：石墨(乙)→b→a→石墨(甲)，C错误；
D．a侧是正极，电极反应为MnO+5e-+8H+=Mn2++4H2O，消耗氢离子，电池工作一段时间，甲烧杯中酸性减弱，D正确；
答案选D。
12. 已知丙烷的二氯代物有4种，有机物M的结构如下图，下列说法错误的是
A. 丙烷的六氯代物有4种
B. 丙烷与有机物M互为同系物
C. 有机物M含有4个甲基的同分异构体只有1种
D. 有机物M的名称为：2—乙基丁烷
【答案】D
【解析】
【详解】A．丙烷的分子式为C3H8，C3H6Cl2和C3H2Cl6的种数必然相同，均为4种，A项正确；
B．和均属于烷烃，互为同系物，B项正确；
C．M的碳骨架有4种：C—C—C—C—C—C、、、，M的含有4个甲基的同分异构体只有，为一种，C项正确；
D．有机物M的名称为：3—甲基戊烷，D项错误；
故选D。
13. 用CH4催化还原NOx，可以消除氮氧化物的污染。下列说法正确的是
①CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH=-574kJ/ml
②CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH=-1160 kJ/ml
A. 若用0.1mlCH4还原NO2生成N2和水蒸气，放出的热量为86.7kJ
B. 由反应①可推知：CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l) ΔH>-574kJ/ml
C. 等量甲烷参与反应时，①②转移的电子数相同
D. 若反应②放出116kJ热量，则生成4.48LN2
【答案】AC
【解析】
【详解】A．根据盖斯定律，①+②得，若用0.1mlCH4还原NO2生成N2和水蒸气，放出的热量为86.7kJ，故A正确；
B．气态水变成液态水是放热过程，ΔH＜-574kJ/ml，故B错误；
C．①②中甲烷碳元素化合价都是从-4价升高到+4价，即等量甲烷参与反应时，①②转移的电子数相同，故C正确；
D．未指明气体是否处于标准状况，无法利用气体摩尔体积计算，故D错误；
答案选AC。
14. 以废旧锌锰电池中的黑锰粉[含有MnO2、MnO(OH)、NH4Cl和少量ZnCl2、炭黑、氧化铁等]为原料制备MnCl2，实现锰再利用的工艺流程如下：
下列说法不正确的是
A. “过程I”的加热操作在实验室用到的仪器主要有酒精灯、蒸发皿、泥三角、三脚架、坩埚钳等
B. “溶液a”的成分为可溶于水的NH4Cl和ZnCl2
C. “过程Ⅱ”中锰转化反应的离子方程式为MnO2+H2O2+2H+Mn2++2H2O+O2↑
D. “过程Ⅲ”得到的MnCl2溶液蒸发浓缩、冷却结晶即可获得MnCl2·4H2O
【答案】A
【解析】
【分析】黑锰粉[含有MnO2、MnO(OH)、NH4Cl和少量ZnCl2、炭黑、氧化铁等]加水溶解后过滤，得到滤液a中含有NH4Cl、ZnCl2，滤渣中含有MnO2、Fe2O3、C等，滤渣在空气中加热，MnO(OH)氧化为MnO2，C燃烧变为CO2；然后加入H2SO4、H2O2，MnO2转化为MnSO4，氧化铁转化为氢氧化铁，加入CaCl2过滤，可得到MnCl2。
【详解】A．由分析可知，“过程Ⅰ”的加热操作需要灼烧固体，在实验室用到的仪器主要有酒精灯、泥三角、三脚架、玻璃棒、坩埚钳、坩埚等，A错误；
B．“溶液a”的主要成分为可溶于水的和，B正确；
C．“过程Ⅱ”中加入H2SO4、H2O2，使MnO2转化为MnSO4，锰转化反应的离子方程式为，C正确；
D．“过程Ⅲ”得到的溶液要经过蒸发浓缩、冷却结晶才能得到含有结晶水的MnCl2·4H2O，D正确；
故选A。
三、非选择题(本部分有4小题，共54分)
15. 几种主族元素在元素周期表中的位置如下，根据下表回答问题：
（1）①③⑦三种元素子半径由大到小的顺序是_______(用元素符号表示)，④⑤形成最简单的化合物的空间构型为_______。
（2）表中某元素原子的核外电子层数是最外层电子数的3倍，该元素在元素周期表中的位置是_______。
（3）①②③三种元素最高价氧化物对应水化物碱性最强的是_______(填化学式)，其含有的化学键有_______。
（4）⑦的非金属性强于⑧，下列表述中能证明这一事实的是_______(填字母，下同)。
a．⑦最高价氧化物对应的水化物的酸性强于⑧最高价氧化物对应的水化物的酸性
b．⑦的气态氢化物比⑧的气态氢化物稳定
c．⑦的单质能将⑧从其钠盐溶液中置换出来
（5）④与⑥元素形成的分子可能是图中的_______，其分子易液化的主要原因是_______。
【答案】（1） ①. Na>Al>Cl ②. 正四面体形
（2）第三周期第ⅠA族
（3） ①. KOH ②. 离子键和极性共价键
（4）abc （5） ①. A ②. 氨气分子间存在分子间氢键，使分子间相互作用增大
【解析】
【分析】根据元素周期表结构，①为Na、②为K、③为Al、④为H、⑤为C、⑥为N、⑦为Cl、⑧为Br，据此解答。
【小问1详解】
①③⑦为同周期元素，从左到右半径逐渐减小，三种元素半径由大到小的顺序是Na>Al>Cl，④⑤形成最简单的化合物为CH4，空间构型为正四面体形。
【小问2详解】
表中某元素原子的核外电子层数是最外层电子数的3倍，则为Na，该元素在元素周期表中的位置是第三周期第ⅠA族。
小问3详解】
①②③三种元素最高价氧化物对应水化物分别为NaOH、KOH、Al（OH）3，根据同主族元素从上到下金属性逐渐增强，同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，碱性最强的是KOH，KOH为离子化合物，其含有的化学键有离子键和极性共价键。
【小问4详解】
a．⑦最高价氧化物对应的水化物的酸性强于⑧最高价氧化物对应的水化物的酸性，可以证明Cl的非金属性强于Br，a正确；
b．⑦气态氢化物比⑧的气态氢化物稳定，可以证明Cl的非金属性强于Br，b正确；
c．⑦的单质能将⑧从其钠盐溶液中置换出来，可以证明Cl的非金属性强于Br，c正确；
故选abc。
【小问5详解】
④与⑥元素形成的分子为NH3，存在三个N-H键，可能是图中的A，其分子易液化的主要原因是氨气分子间存在分子间氢键，使分子间相互作用增大。
16. Ⅰ．化学反应过程中伴随着能量变化。
（1）下列变化中属于吸热反应的是_______。
①铝片与稀盐酸的反应
②将胆矾加热变为白色粉末
③甲烷在氧气中的燃烧反应
④NH4NO3固体溶于水
⑤氯酸钾分解制氧气
⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
其中⑥中发生的化学方程式为_______。
（2）标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：
由HO(g)+HO(g)=H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为_______kJ/ml，解离氧氧单键所需能量：HOO_______H2O2(填“>”、“<”或“=”)。
Ⅱ．立方烷是一种新合成的烃，其分子结构为正方体结构，其碳架结构如图所示：
（3）立方烷的分子式为_______，其燃烧方程式为_______。
（4）光照条件下，立方烷和氯气发生_______(填反应类型)，1ml立方烷最多会生成_______mlHCl，生成的二氯代物的同分异构体有_______种。
【答案】（1） ①. ②⑥ ②. Ba（OH）2•8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3•H2O+8H2O
（2） ①. 214 ②. >
（3） ①. C8H8 ②. C8H8+10O28CO2+4H2O
（4） ①. 取代反应 ②. 8 ③. 3
【解析】
【小问1详解】
①铝片与稀盐酸反应为放热反应；
②将胆矾加热变为白色粉末为吸热反应；
③甲烷在氧气中的燃烧反应为放热反应；
④NH4NO3固体溶于水属于物理变化；
⑤氯酸钾分解制氧气为放热反应；
⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应为吸热反应；
故选②⑥。
其中⑥中发生的化学方程式为：Ba（OH）2•8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3•H2O+8H2O。
【小问2详解】
过氧化氢的能量为-136kJ/ml，HO的能量为39kJ/ml，据此计算H2O2中氧氧单键的键能=2×39kJ/ml-（-136kJ/ml）=214kJ/ml，ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量，由于HOO（g）=HO（g）+O（g） ΔH=249kJ•ml-1+39kJ•ml-1-10kJ•ml-1=278kJ•ml-1，H2O2中氧氧单键的键能为214kJ•ml-1，解离氧氧单键所需能量：HOO＞H2O2。
【小问3详解】
根据碳四价原则，立方烷的分子式为C8H8；立方烷燃烧方程式为C8H8+10O28CO2+4H2O。
【小问4详解】
光照条件下，立方烷和氯气发生取代反应；立方烷含有8个氢原子，1ml立方烷最多会生成8mlHCl；立方烷中只有一种氢原子，所以一氯代物的同分异构体有1种，二氯代物的同分异构体分别是：一条棱、面对角线、体对角线上的两个氢原子被氯原子代替，所以二氯代物的同分异构体有3种。
17. 中国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳排放。回答下列问题：
（1）某温度下，CO2与H2制甲醇的反应为CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)∆H<0(放热)，将6mlCO2和8mlH2充入2L的恒温刚性密闭容器中，测得氢气物质的量随时间变化如图所示。下列说法不能表明该反应已经达到平衡状态的是_______。
A．v正(CO2)=3v逆(H2)
B．混合气体的平均相对分子质量不变
C．n(CO2)：n(H2)保持不变
D．压强保持不变
E．容器中CH3OH浓度与H2O浓度之比为1：1
（2）a点正反应速率_______(填大于、等于或小于)b点逆反应速率。
（3）平衡时CO2的转化率为_______(保留一位小数)。
（4）求a到c点的时间段H2的反应速率v(H2)=_______(保留两位小数)。
（5）甲醇(CH3OH)是优质的清洁燃料，可制作碱性甲醇燃料电池，工作原理如图所示：
电极A为燃料电池的_______(填“正”或“负”)极，该电极反应式为：_______。
（6）当电路中通过1ml电子时，在电极B附近消耗O2的质量为_______g；电池工作一段时间后，电解质溶液的碱性_______(填“增强”、“减弱”或“不变”)。
【答案】（1）BCD （2）大于
（3）33.3% （4）
（5） ①. 负 ②. CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O
（6） ①. 8 ②. 减弱
【解析】
【小问1详解】
A．根据计量数关系，3v正(CO2)=v逆(H2)反应达到平衡状态，A错误；
B．反应前后气体体积减小，混合气体的平均相对分子质量不变，反应达到平衡，B正确；
C．n(CO2)：n(H2)保持不变，说明两者物质的量不再变化，反应达到平衡，C正确；
D．该反应为体积减小的反应，压强保持不变，反应达到平衡，D正确；
E．甲醇和水均为生成物，容器中CH3OH浓度与H2O浓度之比始终为1：1，不能判断反应达到平衡，E错误；
故选BCD。
【小问2详解】
a、b点氢气物质的量均在减少，平衡正向移动，且a点氢气物质的量大于b点，故a点正反应速率大于b点逆反应速率。
【小问3详解】
平衡时氢气物质的量为2ml，则氢气反应了6ml，根据CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)，CO2反应了2ml，CO2转化率为。
【小问4详解】
a到c点的时间段H2的反应速率v(H2)=。
【小问5详解】
燃料电池中通入燃料的电极为负极，则通入甲醇的电极A为负极，发生失去电子的氧化反应，碱性条件下C元素最终转化为碳酸根离子，故电极反应为CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O。
【小问6详解】
B为正极，电极反应为O2+4H2O+4e-=4OH-，当电路中通过1ml电子时，在电极B附近消耗O2的质量为；反应过程中，氢氧根离子转化为碳酸根离子，电池工作一段时间后，电解质溶液的碱性减弱。
18. 为了证明铁与稀硝酸反应产生一氧化氮，某校兴趣小组设计了一个实验，其装置如图所示(加热装置和固定装置均已略去)。B为一个用金属丝固定的干燥管，内装块状碳酸钙固体；F为一个空的蒸馏烧瓶；E是用于鼓入空气的双连打气球。回答下列问题：
（1）装置A采用了可以抽动的金属丝来代替传统的固液发生装置，其优点是_______。
（2）实验时，先将B装置下移，使碳酸钙与稀硝酸接触产生气体，目的是_______，一段时间后，当看_______(填现象)时，将B装置上提，使之与稀硝酸分离。
（3）将A中铁丝放入稀硝酸中，装置A中产生_______(填“无色”或“红棕色”)气体。用E向F中鼓入空气，烧瓶F内发生的化学反应方程式为_______。
（4）①若反应后向A中溶液滴加KSCN溶液，溶液不变红色，则铁丝与稀硝酸反应的离子方程式为_______。
②若向反应后的溶液中加入100ml0.1ml/L酸性高锰酸钾恰好完全反应，高锰酸钾褪色反应的离子方程式为_______，消耗铁丝的质量：_______g。
（5）反应结束后，再将B装置下移，使碳酸钙与稀硝酸接触产生气体，目的是_______。D中发生的歧化反应方程式为_______。
【答案】（1）便于控制反应开始和结束
（2） ①. 排尽装置中的空气，防止O2干扰NO的检验 ②. C中澄清石灰水变浑浊
（3） ①. 无色 ②. 2NO+O2=2NO2；
（4） ①. 8H++2NO+3Fe=3Fe2++2NO↑+4H2O ②. 5Fe2++MnO+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O ③. 2.8
（5） ①. 将装置内的氮氧化合物排入D中全部吸收，防止污染空气 ②. 2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
【解析】
【分析】该实验的实验目的是证明铁与稀硝酸反应产生一氧化氮，实验时先利用稀硝酸和碳酸钙反应生成的二氧化碳气体排尽装置中的空气，防止一氧化氮与氧气反应，当装置C中盛有的澄清石灰水变浑浊后，将B装置上提，使之与稀硝酸分离，再将铁丝下移，和稀硝酸接触反应生成无色气体，装置F中无色气体遇见氧气变为红棕色说明无色气体为一氧化氮，为防止氮的氧化物污染空气，装置D中盛有的氢氧化钠溶液的尾气处理装置吸收氮的氧化物。
【小问1详解】
由实验装置图可知，装置A中可以上下抽动的金属丝向下移动时，铁丝和稀硝酸接触反应生成一氧化氮，向上移动时，铁丝脱离稀硝酸，反应会停止，与传统的固液发生装置相比，该设计的优点是便于控制铁丝和稀硝酸反应的开始和结束，故答案为：便于控制反应开始和结束。
【小问2详解】
由分析可知，实验时，先将B装置下移，利用碳酸钙与稀硝酸接触反应生成的二氧化碳气体排尽装置中的空气，防止一氧化氮与氧气反应，当装置C中盛有的澄清石灰水变浑浊后，将B装置上提，使之与稀硝酸分离，故答案为：排尽装置中的空气，防止O2干扰NO的检验；C中澄清石灰水变浑浊；
【小问3详解】
由分析可知，将铁丝下移，和稀硝酸接触反应生成无色气体，装置F中无色气体遇见氧气变为红棕色说明无色气体为一氧化氮，一氧化氮与氧气反应的化学方程式为2NO+O2=2NO2，故答案为：无色；2NO+O2=2NO2；
【小问4详解】
①由题意可知，铁和稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水，反应的离子方程式为8H++2NO+3Fe=3Fe2++2NO↑+4H2O，故答案为：8H++2NO+3Fe=3Fe2++2NO↑+4H2O；
②向反应后的溶液中加入100ml0.1ml/L酸性高锰酸钾恰好完全反应，高锰酸钾褪色反应的离子方程式为5Fe2++MnO+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，根据铁元素守恒，消耗铁丝的质量5n（KMnO4）×56g/ml=5×0.1ml/L×0.1L×56g/ml=2.8g：故答案为：5Fe2++MnO+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O；2.8g。
【小问5详解】A
B
C
D
生成红棕色气体，证明红热木炭与浓硝酸发生反应
产生白烟，证明氨与氯化氢反应生成固体铵盐
蔗糖变黑“长大”，证明浓硫酸有脱水性和强氧化性
品红褪色，证明浓硫酸与铜反应产生二氧化硫
0
10
20
30
40
50
60
1(800℃)
1.0
0.80
0.67
0.57
0.50
0.50
0.50
2(800℃)
1.2
0.92
0.75
0.63
0.60
0.60
0.60
3(820℃)
1.0
0.40
0.25
0.20
0.20
0.20
0.20
族
周期
IA
0
1
④
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
2
⑤
⑥
3
①
③
⑦
4
②
⑧
物质(g)
O
H
HO
HOO
H2
O2
H2O2
H2O
能量/kJ/ml
249
218
39
10
0
0
-136
-242
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