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期中综合检测卷03【综合检测】高一化学下学期期中专项复习（人教版2019必修第二册）
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一．选择题（每小题3分，共48分，每题只有一个正确选项）
1．下列关于无机非金属材料的说法中，不正确的是
A．高纯硅可用于制造半导体材料
B．氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料，它是生物陶瓷
C．氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，可用于制造陶瓷发动机的受热面
D．二氧化硅制成的光导纤维，由于导电能力强而被用于制造光缆
【答案】D
【详解】
A．高纯硅可用于制造半导体材料，制造芯片，故A正确；
B．氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料，它是生物陶瓷具有特定的生物或生理功能，可直接用于人体，故B正确；
C．氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，是高温结构材料，可用于制造陶瓷发动机的受热面，故C正确；
D．二氧化硅不具有导电能，故D错误；
故选D。
2．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法正确是
A．普通玻璃的主要成分是二氧化硅
B．向煤中加入适量石灰石，使煤燃烧产生的SO2最终生成CaSO3，可减少对大气的污染
C．汽车的排气管上装有“催化转化器”，使有毒的CO和NO反应生成N2和CO2
D．大量燃烧化石燃料排放的废气中含CO2、SO2， 从而使雨水的pH=5.6形成酸雨
【答案】C
【详解】
A．普通玻璃的主要成分是硅酸盐复盐，故A错误；
B．石灰石高温煅烧产生的氧化钙可以和有毒气体二氧化硫之间反应，生成亚硫酸钙不稳定，易被氧气氧化为稳定的硫酸钙，实现煤的脱硫，故B错误；
C．汽车的排气管上装有“催化转化器“，使有毒的CO和NO反应生成N2和CO2，故C正确；
D．正常雨水的pH约为5.6，酸雨pH＜5.6，故D错误；
故选C。
3．下列对浓硫酸的叙述正确的是
A．浓硫酸和铜片加热既表现出酸性，又表现出氧化性
B．浓硫酸具有强氧化性，SO2、H2、具有还原性，故浓硫酸不能干燥SO2、H2
C．常温下，浓硫酸与铁、铝不反应，所以铁质、铝质容器能盛放浓硫酸
D．浓硫酸与亚硫酸钠反应制取SO2时，浓硫酸表现出强氧化性
【答案】A
【详解】
A．浓硫酸和铜片发生反应：，反应中硫酸部分转变成二氧化硫表现氧化性，部分转变成硫酸铜表现酸性，故A正确；
B．浓硫酸和二氧化硫为同种元素的相邻价态的化合物，没有中间价态不能发生氧化还原反应，因此浓硫酸能干燥SO2，故B错误；
C．常温下，浓硫酸与铁、铝发生钝化，钝化是化学变化，故C错误；
D．浓硫酸与亚硫酸钠反应制取SO2，该反应为复分解反应，表现浓硫酸的酸性，故D错误；
故选：A。
4．下列叙述不正确的是
A．NH3 易液化，液氨常用作制冷剂
B．稀 HNO3和活泼金属反应时主要得到氢气
C．铵盐受热易分解，因此贮存铵态氮肥时要密封保存，并放在阴凉通风处
D．利用氨气极易溶于水，氨气可以做喷泉实验
【答案】B
【详解】
A． NH3 易液化，液氨常用作制冷剂，A正确；
B． 稀 HNO3和活泼金属反应时主要得到一氧化氮，B错误；
C． 铵盐受热易分解，因此贮存铵态氮肥时要密封保存，并放在阴凉通风处，C正确；
D． 利用氨气极易溶于水，氨气可以做喷泉实验，D正确；
故选B。
5．对溶液中的离子进行鉴定，下列实验所得结论不合理的是
A．向溶液中加入盐酸，产生使澄清石灰水变浑浊的无色气体，则溶液中可能含有
B．向溶液中加入稀硝酸后，再加入溶液有白色沉淀生成，则溶液中一定含有
C．加入溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不溶解，原溶液中一定含有
D．向溶液中加入溶液，加热后产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则可推该溶液中一定含有
【答案】C
【详解】
A．根据题意，使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体为CO2．而溶液中与盐酸反应产生CO2的离子有、，反应为+2H+═CO2↑+H2O、+H+═CO2↑+H2O。所以溶液中可能含有或或两者都有，故A合理；
B．向溶液中加入稀硝酸后，再加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，发生反应为Cl-+Ag+═AgCl↓，AgCl不溶于稀硝酸，可确定溶液中含有Cl-，故B合理；
C．向某溶液中加入氯化钡溶液，有白色沉淀生成，再加盐酸酸化，沉淀不溶解，该白色沉淀可能为氯化银，原溶液中可能含有银离子，不一定含有硫酸根离子，故C不合理；
D．能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，一定是碱性气体，而高中化学中碱性气体只有氨气，根据题意，向溶液中加入NaOH溶液，加热后产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明产生了NH3，发生反应+OH- NH3↑+H2O，有NH3产生，则证明溶液中含有，故D合理；
故选：C。
6．下列离子方程式正确的是
A．实验室用氯化铵和熟石灰制氨：＋OH-NH3↑＋H2O
B．向氨水中加盐酸：NH3·H2O＋H＋=＋H2O
C．铜与稀硝酸反应：3Cu+8H++2=3Cu2++2NO2↑+4H2O
D．将SO2通入到BaCl2溶液中：SO2＋H2O＋Ba2＋=BaSO3↓＋2H＋
【答案】B
【详解】
A．实验室用氯化铵固体和熟石灰制氨，不在溶液中发生，不能写离子方程式，故A错误；
B．向氨水中加盐酸，生成NH4Cl和水：NH3·H2O＋H＋= ＋H2O，故B正确；
C．铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水：3Cu+8H++2 =3Cu2++2NO↑+4H2O，故C错误；
D．亚硫酸酸性弱于盐酸，SO2不和BaCl2溶液反应，故D错误；
故选B。
7．反应3A(g)+B(g)═2C(g)在三种不同的条件下进行反应，在同一时间内，测得的反应速率用不同的物质表示为：①vA═1ml/(L•min) ，②vC═0.5 ml/(L•min)， ③vB═0.5 ml/(L•min)，三种情况下该反应速率大小的关系正确的是( )
A．②＞③＞①B．①＞②＞③C．③＞①＞②D．②＞①＞③
【答案】C
【详解】
都转化为A表示的反应速率来比较反应速率的快慢。
①vA=1 ml/(L•min)；
②vC=0.5 ml/(L•min)，由3A(g)+B(g)═2C(g)，则转化为A表示的反应速率vA=0.5 ml/(L•min)×=0.75 ml/(L•min)；
③vB=0.5 ml/(L•min)，由3A(g)+B(g)═2C(g)，则转化为A表示的反应速率vA=0.5 ml/(L•min)×3=1.5 ml/(L•min)；
显然③＞①＞②，故选C。
8．有M、N、P、E四种金属，已知：①M+N2+=N+M2+；②M、P用导线连接后放入硫酸氢钠溶液中，M表面有大量气泡产生；③N、E用导线连接后放入E的硫酸盐溶液中，电极反应为E2++2e-=E、N-2e-=N2+。则四种金属的还原性由强到弱的顺序是
A．P、M、N、EB．E、N、M、PC．P、N、M、ED．E、P、M、N
【答案】A
【详解】
由①知，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原性：M>N；由②知，M为原电池正极，故还原性：P>M；由③知，N为原电池负极，故还原性：N>E。综上所述，还原性：P>M>N>E。
答案选A。
9．下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是
A．图1：温度计的水银柱不断上升
B．图2：反应物总能量大于生成物总能量
C．图3：反应开始后，甲处液面低于乙处液面
D．图4：反应开始后，针筒活塞向右移动
【答案】D
【详解】
A．稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中，通过温度计的水银柱升高可知，混合后温度升高，说明反应放热，故A不选；
B．由图示可知反应物的能量高于生成物的能量，由反应物到生成物能量降低，反应放热，故B不选；
C．甲出液面低于乙处液面说明广口瓶中的气体膨胀，可知小试管中的反应放出热量使广口瓶中的温度升高，故C不选；
D．针筒向右移动说明锥形瓶中气体体积增大，盐酸与Zn反应生成氢气也使气体体积增大，不能说明是温度升高气体膨胀，故D选；
故选：D。
10．无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、O2、N2中的几种，将100mL甲气体经过如图实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为
A．NH3、NO、O2B．NH3、NO、CO2C．NH3、NO2、CO2D．NO、CO2、N2
【答案】B
【详解】
无色的混合气体甲，一定不含NO2；将100mL甲气体通过浓硫酸，气体体积减小为80mL，说明一定有NH3；剩余气体通过足量过氧化钠，气体变为红棕色，说明原气体一定含有NO、CO2，一定不含O2，最后气体通入水中，几乎无气体剩余，说明一定不含N2，故选B。
11．铝与稀硫酸反应的速率较慢，下列措施不能加快反应速率的是
A．在溶液中滴加少量硫酸铜溶液
B．适当增大硫酸的浓度
C．对反应溶液进行加热
D．增大外界压强
【答案】D
【详解】
A．在溶液中滴加少量硫酸铜溶液，铝置换出铜，可形成原电池反应，加快反应速率，故A不选；
B．适当增大硫酸的浓度，可增大反应速率，故B不选；
C．对反应溶液进行加热温度升高，反应速率增大，故C不选；
D．反应在溶液中进行，增大外界压强，对反应速率基本没有影响，故D选。
故答案选D。
12．一定温度下，探究铜与稀HNO3反应，过程如图，下列说法不正确的是
A．过程Ⅰ中生成无色气体的离子方程式是3Cu＋2＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
B．过程Ⅲ反应速率比Ⅰ快的原因是NO2溶于水，使c(HNO3)增大
C．由实验可知，NO2对该反应具有催化作用
D．当活塞不再移动时，再抽入空气，铜可以继续溶解
【答案】B
【详解】
A．过程发生的反应为Cu和稀HNO3的反应离子方程式为3Cu＋2＋8H＋=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，故A正确；
B．随着反应的进行，溶液里生成硝酸铜，根据氮元素守恒，溶液中c(HNO3)应比原硝酸浓度减小，不会增大，故B错误；
C．加入NO2后反应速率加快，说明NO2对该反应具有催化剂，故C正确；
D．反应停止后，再抽入空气，空气中的氧气能与一氧化氮,水继续反应生成硝酸，可继续溶解铜，故D正确；
故选B。
13．一定条件下，可逆反应2X(g)+3Y(g)4Z(g),若X、Y、Z起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为0)，平衡时X、Y、Z的浓度分别为0．2ml·L－1、0．3 ml·L－1、0．16 ml·L－1，则下列判断不合理的是
A．c1∶c2=2∶3
B．X、Y的转化率不相等
C．平衡时，Y和Z的生成速率之比为3∶4
D．c1的取值范围为0＜c1＜0．28 ml·L－1
【答案】B
【详解】
A、平衡时X、Y的浓度比与化学方程式的化学计量数之比相同，消耗的浓度也符合化学计量数之比，所以X、Y的起始浓度也符合2:3，正确；
B、由A得X、Y的转化率相等，错误；
C、平衡时，Y和Z的生成速率之比为3∶4，符合化学方程式中化学计量数的比例关系，正确；
D、平衡时Z的浓度是0.16 ml·L－1，则X最多消耗0.08 ml·L－1，X的起始浓度最大是0.08+0.2=0.28 ml·L－1，若反应从逆反应开始进行，则0＜c1，正确；
答案选B。
14．一种锂钒氧化物热电池装置如图所示。其电池总反应为xLi＋LiV3O8=Li1＋xV3O8。工作时，需先引发铁和氯酸钾反应使共晶盐融化。下列说法正确的是
A．该电池的优点之一是在常温下就可以进行放电
B．LiClKCl共晶盐可用LiCl和KCl的混合水溶液代替
C．电池工作时，Cl－移向LiV3O8电极
D．放电时，正极反应式为LiV3O8＋xLi＋＋xe－=Li1＋xV3O8
【答案】D
【详解】
A．电池需先引发铁和氯酸钾反应使共晶盐融化，该电池需要在加热条件下才可以放电，在常温下不能放电，故A错误；
B．锂会和水反应，故不能用LiCl和KCl的混合水溶液代替LiCl与KCl共晶盐，故B错误；
C．电池工作时，Cl－移向负电极，即Li-Si合金，故C错误；
D．放电时，正极发生得电子的还原反应，反应式为LiV3O8＋xLi＋＋xe－=Li1＋xV3O8，故D正确；
答案选D。
15．足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与3.36LO2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5ml·L-1NaOH溶液至 Cu2+恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是（ ）
A．60mLB．120mLC．240mLD．360mL
【答案】B
【分析】
Cu失去的电子全部转移给HNO3，生成了氮氧化物，而这些氮氧化物又全部将所得电子转移给了O2，生成了HNO3，相当于Cu失去的电子全部转移给了O2，故可以通过O2的量来计算参加反应的Cu的量，也可以计算出生成的Cu2+的量，从而计算得NaOH的体积。
【详解】
Cu失去的电子全部转移给HNO3，生成了氮氧化物，而这些氮氧化物又全部将所得电子转移给了O2，生成了HNO3，相当于Cu失去的电子全部转移给了O2；n(O2)==0.15ml，则转移电子0.6ml，故可以有0.3ml Cu参加反应，即生成0.3ml Cu2+，则需要0.6ml NaOH形成沉淀，故V(NaOH)==0.12L=120mL，故选B。
16．有600mL某种混合物溶液，只可能含有以下离子中的若干种、、，现将此溶液分成三等份，进行如下实验
①向第一份中加入AgNO3溶液，有沉淀产生；
②向第二份中加足量NaOH溶液并加热后，收集到气体0.04 ml；（条件为加热）
③向第三份中加足量BaCl2溶液后，得干燥的沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g。
根据上述实验，以下推测错误的是（ ）
A．K+一定存在
B．Ba2+、Mg2+一定不存
C．Cl- 一定存在
D．混合溶液中的浓度为0.1 ml/L
【答案】C
【分析】
①加入AgNO3溶液有沉淀产生，说明溶液中可能存在Cl-、CO32-、SO42-；
②0.04ml为氨气，溶液中一定含有NH4+，并且物质的量为0.04ml；
③2.33g为硫酸钡，6.27g为硫酸钡和碳酸钡；
再根据电荷守恒，得出一定存在钾离子。
【详解】
①与AgNO3溶液有沉淀产生的离子有Cl-、CO32-、SO42-；
②加足量NaOH溶液加热产生气体，气体是氨气，故一定有铵离子0.04ml；
③不溶于盐酸的2.33g为硫酸钡，物质的量是0.01ml；c(SO42-)==0.05ml/L，6.27g沉淀是硫酸钡和碳酸钡，碳酸钡质量为6.27g-2.33g=3.94g，物质的量为0.02ml，故一定存在CO32-、SO42-，因而一定没有Mg2+、Ba2+；c(CO32-)==0.1ml/L，再根据电荷守恒，正电荷为：n(+)=n(NH4+)=0.04l；n(-)=2n(CO32-)+2n(SO42-)=0.3ml故一定有K+，最少是0.26ml；
综合以上可以得出，一定存在的离子有NH4+、K+、CO32-、SO42-，一定没有的离子Mg2+、Ba2+，可能存在Cl-；
A．一定存在钾离子，故A正确；
B．一定没有的离子Mg2+、Ba2+，故B正确；
C．可能存在Cl-，故C错误；
D．混合溶液中CO32-的浓度为c(CO32-)==0.1ml/L，故D正确；
故答案为C。
【点睛】
破解离子推断题的几种原则：①肯定性原则：根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子；(记住几种常见的有色离子：Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO4－、CrO42－、Cr2O72－)；②互斥性原则：在肯定某些离子的同时，结合离子共存规律，否定一些离子的存在；(要注意题目中的隐含条件，如：酸性、碱性、指示剂的变化、与铝反应产生H2、水的电离情况等)；③电中性原则：溶液呈电中性，一定既有阳离子，又有阴离子，且溶液中正电荷总数与负电荷总数相等；(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)；④进出性原则：通常是在实验过程中使用，是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。
二．非选择题（共52分）
17．下表中的数据是破坏1ml物质中的化学键所消耗的能量：
根据上述数据回答下列问题：
(1)下列物质中本身具有的能量最低的是_______(填字母)。
A．H2 B．Cl2 C．Br2 D．I2
(2)下列氢化物中最稳定的是_______(填字母)。
A．HCl B．HBr C．HI
(3)(X代表Cl、Br、I)的反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应。
(4)相同条件下，X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出的热量最多的是_______。
【答案】A A 放热 Cl2
【分析】
（1）和（2）根据键能越大，物质越稳定，本身能量越低进行判断。
（3）和（4）根据焓变公式，焓变等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和进行判断焓变大小，从而判断反应是放热还是吸热。
【详解】
（1）、（2）破坏1ml物质中的化学键所消耗的能量越高，则该物质越稳定，其本身具有的能量越低。故答案（1）选A，（2）选A。
（3）、（4）断开1ml Cl—Cl键和1ml H—H键需吸收能量：，而形成2ml H—Cl键放出的能量为，所以在反应中每生成2ml HCl放出的热量，同理可计算出、反应中每生成2ml HBr、2ml HI分别放出103kJ、9kJ的热量。故（3）答案：放热，（4）答案：Cl2。
【点睛】
根据键能的含义及与反应能量变化关系进行判断反应类型。
18．通常氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，试回答下列问题：
(1)在酸式介质中，负极反应的物质为____，正极反应的物质为______，酸式电池的电极反应：
负极：__________________________________，正极：___________________________。
电解质溶液pH的变化_______________（填“变大”，“变小”，“不变”）。
(2)在碱式介质中，碱式电池的电极反应：
负极：__________________________________，正极：___________________________。
电解质溶液pH的变化_______________（填“变大”，“变小”，“不变”）。
(3)氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之一，下列有关说法不正确的是________。
A．太阳光催化分解水制氢气比电解水气氢气更为科学
B．氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境
C．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同
D．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同
(4)纯电动车采用了高效耐用的一种新型可充电电池，该电池的总反应式为：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH。
①该电池放电时负极反应式为_________________。
②放电时每转移3 ml电子，正极有________ ml K2FeO4被还原。
(5)锰酸锂离子电池在混合动力车等大型蓄电池应用领域占据主导地位。
电池反应式为：Li1－xMnO4＋Lix LiMnO4，下列有关说法不正确的是________。
A．放电时电池的正极反应式为：Li1－xMnO4＋xLi＋＋xe－=LiMnO4
B．放电过程中，石墨没有得失电子
C．该电池也能在KOH溶液的环境中正常工作
D．充电时电池上标有“－”的电极应与外接电源的负极相连
【答案】H2 O2 2H2-4e-=4H+ O2+4e-+4H+=2H2O 变大 2H2-4e-+4OH-=2H2O O2+4e-+2H2O=4OH- 变小 C Zn-2e-+2OH-═Zn(OH)2 1 C
【详解】
(1)在酸性氢氧燃料电池中，石墨作电极，负极是氢气失电子生成氢离子，电极反应为2H2-4e-=4H+；正极是氧气得电子，结合氢离子生成水，电极反应为O2+4e-+4H+=2H2O，由于正负极消耗与生成的氢离子等量，所以氢离子的总量不变，而总电极反应式为2H2+O2＝2H2O，水的总量增加，氢离子浓度减小，pH变大；
(2)在碱式介质中，氢气在负极失去电子，结合氢氧根离子生成水，电极反应式为2H2-4e-+4OH-=2H2O；氧气在正极得电子生成氢氧根离子，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，由于正负极消耗与生成的氢氧根离子等量，所以氢氧根离子的总量不变，而总电极反应式为2H2+O2＝2H2O，水的总量增加，氢氧根浓度减小，pH变小；
(3)A．电解获得H2消耗较多的能量，而在催化剂作用下利用太阳能来分解H2O获得H2更为科学，A正确；B．氢氧燃料电池产物H2O无污染，能有效保护环境，B正确；C．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式分别为：H2-2e-=2H+，H2-2e-+2OH-=2H2O，不相同，C错误；D．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式均为2H2+O2＝2H2O，D正确，答案选C。
(4)①放电时，负极上锌失电子发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e-+2OH-═Zn(OH)2；
②放电时，正极上1mlK2FeO4得3ml电子发生还原反应生成1mlFe(OH)3，所以每转移3 ml电子，正极有1mlK2FeO4被还原；
(5)A．根据总反应式可知Li失去电子，电池负极反应式为：xLi-xe-═xLi+，由总反应式减去负极反应式可得放电时的正极反应式为Li1－xMnO4＋xLi＋＋xe－=LiMnO4，A正确；B．放电过程中，根据总反应式Li1－xMnO4＋Lix LiMnO4可判断石墨没有电子得失，B正确；C．Li能与KOH溶液中的H2O反应，导致电池无法正常工作，C错误；D．充电过程是放电的逆向过程，外界电源的负极提供的电子使原电池负极获得电子发生还原反应，所以标有“-”的电极应与外接电源的负极相连，D正确，答案选C。
【点晴】
明确原电池和电解池的工作原理是解答的关键，解答时需要明确电极反应中放电为原电池，而充电为电解池，氢氧燃料电池的负极在不同介质中反应式不同；难点是电极反应式的书写，原电池反应的本质就是氧化还原反应。因此正确书写氧化还原反应方程式并能标出电子转移的方向和数目是正确书写电极反应式的基础，通过电池反应中转移电子的数目可确定电极反应中得失的电子数目，通过电池反应中的氧化剂、还原剂和氧化产物、还原产物可确定电极反应中的反应物和产物，答题时需要灵活应用。
19．氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2，某同学在实验室中对NH3与NOx的反应进行了探究。回答下列问题：
（1）氨气的制备
①氨气的发生装置可以选择上图中的_______(填字母)，反应的化学方程式为________。
②欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序：发生装置→_________(按气流方向，用小写字母表示)。
（2）二氧化氮的制备
二氧化氮可以用铜和浓硝酸制备，反应的化学方程式为_________。
（3）氨气与二氧化氮的反应
将上述收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按下图装置进行实验。
【答案】A Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O d→c→f→e→i Cu+4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O Y管中红棕色气体颜色慢慢变浅 8NH3+6NO27N2+12H2O Z中NaOH溶液产生倒吸现象 吸收二氧化氮，防止污染环境
【分析】
（1）根据反应物、生成物的状态和反应条件可以选择发生装置；
（2）在催化剂催化作用下，氨气和二氧化氮反应生成氮气和水。
【详解】
（1）①实验室用熟石灰和氯化铵制备氨气，二者都是固体，反应需要加热，因此氨气的发生装置可以选择上图中的A，反应的方程式为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O。
②欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，通过C装置可以干燥氨气，通过D装置收集氨气，通过F装置可以处理多余的氨气，其连接顺序为：发生装置→d→c→f→e→i。
（2）二氧化氮可以用铜和浓硝酸制备，反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
（3）打开K1，推动注射器活塞，使X中的氨气缓慢通入Y管中完全反应，二氧化氮具有氧化性，能氧化氨气，方程式为8NH3+6NO27N2+12H2O，因此实验现象为Y管中红棕色气体颜色慢慢变浅；打开K2，由于体系压强减小，所以实验现象为Z中NaOH溶液产生倒吸现象。由于二氧化氮和氨气会污染空气，所以NaOH溶液的作用是吸收二氧化氮，防止污染环境。
20．下列物质转化关系如图所示，已知A为中学化学常见的非金属单质固体，D为二元强酸，而E为常见的金属单质，反应过程中部分产物略去。
请完成下列问题：
(1)沉淀G的化学式___________；
(2)棕黄色溶液中的金属阳离子若浓度很小最好用___________溶液检验；
(3)写出B转化为C的化学方程式：___________；
(4)写出H与B反应的离子方程式：___________。
【答案】 KSCN
【分析】
F溶液中加氯水得到棕黄色溶液，可知该溶液中存在三价铁离子，则F中含有亚铁离子，根据元素守恒可知金属E为Fe，D为二元强酸，可知为硫酸，则非金属单质固体A为S，B为二氧化硫，C为三氧化硫，F为硫酸亚铁，H为硫酸铁，G为氢氧化铁，据此解答。
【详解】
(1)根据以上分析沉淀G为氢氧化铁，化学式为，故答案为：；
(2)三价铁离子可用KSCN溶液检验，灵敏度较高，故答案为：KSCN；
(3)B到C为二氧化硫的催化氧化反应生成三氧化硫，方程式为：，故答案为：；
(4)H到F的反应为硫酸铁被二氧化硫还原成硫酸亚铁的过程，离子方程式为：，故答案为：；
21．某温度时，在2L的密闭容器中，X、Y、Z（均为气体）三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
（1）由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为___。
（2）反应从开始至2分钟，用X的浓度变化表示的平均反应速率为v（X）=___。
（3）2min反应达到平衡，容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时___（填“增大”、“减小”或“无变化”，下同）；混合气体的密度比起始时___
（4）下列措施能加快反应速率的是___。
A．升高温度
B．恒容时充入He
C．恒容时充入X
D．及时分离出Z
E.选择高效的催化剂
（5）下列说法正确的是___。
A．化学反应的限度是不可能改变的
B．化学反应的限度与时间长短无关
C．升高温度改变化学反应的限度
D．增大Y的浓度，正反应速率加快，逆反应速率减慢
E.已知正反应是吸热反应，升高温度平衡向右移动，正反应速率加快，逆反应速率减慢
【答案】3X（g）+Y（g）2Z（g） 0.075ml/（L•min） 增大 不变 ACE BC
【分析】
（1）由各物质的物质的量变化量之比等于化学计量数之比可得；
（2）由化学反应速率公式计算可得；
（3）由摩尔质量和密度的公式分析判断；
（4）改变反应的温度、压强、浓度和使用催化剂等条件，能改变化学反应速率的快慢；
（5）化学平衡是动态平衡，改变反应条件，化学反应速率改变，化学平衡发生移动，化学反应的限度会发生改变。
【详解】
（1）由图像可知，X、Y的物质的量逐渐减小，Z的物质的量逐渐增大，则X、Y为反应物，Z为生成物，由X、Y、Z的物质的量变化量之比等于化学计量数之比可得化学计量数的比值为(1.0—0.7)ml：(1.0—0.9)ml：(0.2—0)ml=3:1:2，则反应的化学方程式为3X（g）+Y（g）2Z（g），故答案为：3X（g）+Y（g）2Z（g）；
（2）反应从开始至2分钟，X的物质的量变化量为(1.0—0.7)ml=0.3ml，用X的浓度变化表示的平均反应速率为v（X）==0.075ml/（L•min），故答案为：0.075ml/（L•min）；
（3）由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量不变，由该反应是一个气体体积减小的反应可知，反应达到平衡时，容器内混合气体的平均相对分子质量增大，由密闭容器的体积不变可知，反应达到平衡时，容器内混合气体的密度不变，故答案为：增大；不变；
（4）A.升高温度，化学反应速率加快，故正确；
B.恒容时充入He，参加反应的各物质的浓度不变，化学反应速率不变，故错误；
C.恒容时充入X，反应物的浓度增大，化学反应速率加快，故正确；
D.及时分离出Z，生成物的浓度减小，化学反应速率减慢，故错误；
E.选择高效的催化剂，化学反应速率加快，故正确；
ACE正确，故答案为：ACE；
（5）A.化学平衡状态是一定条件下，化学反应的最大限度，改变反应条件，化学反应的限度会发生改变，故错误；
B.化学反应的限度与反应的本质和反应条件有关，与反应时间长短无关，故正确；
C.升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，改变化学反应的限度，故正确；
D.增大反应物Y的浓度的瞬间，正反应速率加快，逆反应速率不变，化学平衡向正反应方向移动，故错误；
E.若正反应是吸热反应，升高温度平衡向右移动，正反应速率加快，逆反应速率也加快，故错误；
BC正确，故答案为：BC。
【点睛】
无论正反应是放热反应，还是吸热反应，升高温度，正反应速率加快，逆反应速率也加快，与平衡移动方向无关是分析关键。
物质
Cl2
Br2
I2
HCl
HBr
HI
H2
能量/kJ
243
193
151
432
366
298
436
操作步骤
实验现象
解释原因
打开K1，推动注射器活塞，使X中的氨气缓慢通入Y管中完全反应
①Y管中___________
②反应的化学方程式为_____________
将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温
Y管中有少量水珠
生成的气态水凝集
打开K2
③_______________
④NaOH溶液的作用是___________
一．选择题（每小题3分，共48分，每题只有一个正确选项）
1．下列关于无机非金属材料的说法中，不正确的是
A．高纯硅可用于制造半导体材料
B．氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料，它是生物陶瓷
C．氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，可用于制造陶瓷发动机的受热面
D．二氧化硅制成的光导纤维，由于导电能力强而被用于制造光缆
【答案】D
【详解】
A．高纯硅可用于制造半导体材料，制造芯片，故A正确；
B．氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料，它是生物陶瓷具有特定的生物或生理功能，可直接用于人体，故B正确；
C．氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，是高温结构材料，可用于制造陶瓷发动机的受热面，故C正确；
D．二氧化硅不具有导电能，故D错误；
故选D。
2．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法正确是
A．普通玻璃的主要成分是二氧化硅
B．向煤中加入适量石灰石，使煤燃烧产生的SO2最终生成CaSO3，可减少对大气的污染
C．汽车的排气管上装有“催化转化器”，使有毒的CO和NO反应生成N2和CO2
D．大量燃烧化石燃料排放的废气中含CO2、SO2， 从而使雨水的pH=5.6形成酸雨
【答案】C
【详解】
A．普通玻璃的主要成分是硅酸盐复盐，故A错误；
B．石灰石高温煅烧产生的氧化钙可以和有毒气体二氧化硫之间反应，生成亚硫酸钙不稳定，易被氧气氧化为稳定的硫酸钙，实现煤的脱硫，故B错误；
C．汽车的排气管上装有“催化转化器“，使有毒的CO和NO反应生成N2和CO2，故C正确；
D．正常雨水的pH约为5.6，酸雨pH＜5.6，故D错误；
故选C。
3．下列对浓硫酸的叙述正确的是
A．浓硫酸和铜片加热既表现出酸性，又表现出氧化性
B．浓硫酸具有强氧化性，SO2、H2、具有还原性，故浓硫酸不能干燥SO2、H2
C．常温下，浓硫酸与铁、铝不反应，所以铁质、铝质容器能盛放浓硫酸
D．浓硫酸与亚硫酸钠反应制取SO2时，浓硫酸表现出强氧化性
【答案】A
【详解】
A．浓硫酸和铜片发生反应：，反应中硫酸部分转变成二氧化硫表现氧化性，部分转变成硫酸铜表现酸性，故A正确；
B．浓硫酸和二氧化硫为同种元素的相邻价态的化合物，没有中间价态不能发生氧化还原反应，因此浓硫酸能干燥SO2，故B错误；
C．常温下，浓硫酸与铁、铝发生钝化，钝化是化学变化，故C错误；
D．浓硫酸与亚硫酸钠反应制取SO2，该反应为复分解反应，表现浓硫酸的酸性，故D错误；
故选：A。
4．下列叙述不正确的是
A．NH3 易液化，液氨常用作制冷剂
B．稀 HNO3和活泼金属反应时主要得到氢气
C．铵盐受热易分解，因此贮存铵态氮肥时要密封保存，并放在阴凉通风处
D．利用氨气极易溶于水，氨气可以做喷泉实验
【答案】B
【详解】
A． NH3 易液化，液氨常用作制冷剂，A正确；
B． 稀 HNO3和活泼金属反应时主要得到一氧化氮，B错误；
C． 铵盐受热易分解，因此贮存铵态氮肥时要密封保存，并放在阴凉通风处，C正确；
D． 利用氨气极易溶于水，氨气可以做喷泉实验，D正确；
故选B。
5．对溶液中的离子进行鉴定，下列实验所得结论不合理的是
A．向溶液中加入盐酸，产生使澄清石灰水变浑浊的无色气体，则溶液中可能含有
B．向溶液中加入稀硝酸后，再加入溶液有白色沉淀生成，则溶液中一定含有
C．加入溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不溶解，原溶液中一定含有
D．向溶液中加入溶液，加热后产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则可推该溶液中一定含有
【答案】C
【详解】
A．根据题意，使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体为CO2．而溶液中与盐酸反应产生CO2的离子有、，反应为+2H+═CO2↑+H2O、+H+═CO2↑+H2O。所以溶液中可能含有或或两者都有，故A合理；
B．向溶液中加入稀硝酸后，再加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，发生反应为Cl-+Ag+═AgCl↓，AgCl不溶于稀硝酸，可确定溶液中含有Cl-，故B合理；
C．向某溶液中加入氯化钡溶液，有白色沉淀生成，再加盐酸酸化，沉淀不溶解，该白色沉淀可能为氯化银，原溶液中可能含有银离子，不一定含有硫酸根离子，故C不合理；
D．能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，一定是碱性气体，而高中化学中碱性气体只有氨气，根据题意，向溶液中加入NaOH溶液，加热后产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明产生了NH3，发生反应+OH- NH3↑+H2O，有NH3产生，则证明溶液中含有，故D合理；
故选：C。
6．下列离子方程式正确的是
A．实验室用氯化铵和熟石灰制氨：＋OH-NH3↑＋H2O
B．向氨水中加盐酸：NH3·H2O＋H＋=＋H2O
C．铜与稀硝酸反应：3Cu+8H++2=3Cu2++2NO2↑+4H2O
D．将SO2通入到BaCl2溶液中：SO2＋H2O＋Ba2＋=BaSO3↓＋2H＋
【答案】B
【详解】
A．实验室用氯化铵固体和熟石灰制氨，不在溶液中发生，不能写离子方程式，故A错误；
B．向氨水中加盐酸，生成NH4Cl和水：NH3·H2O＋H＋= ＋H2O，故B正确；
C．铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水：3Cu+8H++2 =3Cu2++2NO↑+4H2O，故C错误；
D．亚硫酸酸性弱于盐酸，SO2不和BaCl2溶液反应，故D错误；
故选B。
7．反应3A(g)+B(g)═2C(g)在三种不同的条件下进行反应，在同一时间内，测得的反应速率用不同的物质表示为：①vA═1ml/(L•min) ，②vC═0.5 ml/(L•min)， ③vB═0.5 ml/(L•min)，三种情况下该反应速率大小的关系正确的是( )
A．②＞③＞①B．①＞②＞③C．③＞①＞②D．②＞①＞③
【答案】C
【详解】
都转化为A表示的反应速率来比较反应速率的快慢。
①vA=1 ml/(L•min)；
②vC=0.5 ml/(L•min)，由3A(g)+B(g)═2C(g)，则转化为A表示的反应速率vA=0.5 ml/(L•min)×=0.75 ml/(L•min)；
③vB=0.5 ml/(L•min)，由3A(g)+B(g)═2C(g)，则转化为A表示的反应速率vA=0.5 ml/(L•min)×3=1.5 ml/(L•min)；
显然③＞①＞②，故选C。
8．有M、N、P、E四种金属，已知：①M+N2+=N+M2+；②M、P用导线连接后放入硫酸氢钠溶液中，M表面有大量气泡产生；③N、E用导线连接后放入E的硫酸盐溶液中，电极反应为E2++2e-=E、N-2e-=N2+。则四种金属的还原性由强到弱的顺序是
A．P、M、N、EB．E、N、M、PC．P、N、M、ED．E、P、M、N
【答案】A
【详解】
由①知，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原性：M>N；由②知，M为原电池正极，故还原性：P>M；由③知，N为原电池负极，故还原性：N>E。综上所述，还原性：P>M>N>E。
答案选A。
9．下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是
A．图1：温度计的水银柱不断上升
B．图2：反应物总能量大于生成物总能量
C．图3：反应开始后，甲处液面低于乙处液面
D．图4：反应开始后，针筒活塞向右移动
【答案】D
【详解】
A．稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中，通过温度计的水银柱升高可知，混合后温度升高，说明反应放热，故A不选；
B．由图示可知反应物的能量高于生成物的能量，由反应物到生成物能量降低，反应放热，故B不选；
C．甲出液面低于乙处液面说明广口瓶中的气体膨胀，可知小试管中的反应放出热量使广口瓶中的温度升高，故C不选；
D．针筒向右移动说明锥形瓶中气体体积增大，盐酸与Zn反应生成氢气也使气体体积增大，不能说明是温度升高气体膨胀，故D选；
故选：D。
10．无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、O2、N2中的几种，将100mL甲气体经过如图实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为
A．NH3、NO、O2B．NH3、NO、CO2C．NH3、NO2、CO2D．NO、CO2、N2
【答案】B
【详解】
无色的混合气体甲，一定不含NO2；将100mL甲气体通过浓硫酸，气体体积减小为80mL，说明一定有NH3；剩余气体通过足量过氧化钠，气体变为红棕色，说明原气体一定含有NO、CO2，一定不含O2，最后气体通入水中，几乎无气体剩余，说明一定不含N2，故选B。
11．铝与稀硫酸反应的速率较慢，下列措施不能加快反应速率的是
A．在溶液中滴加少量硫酸铜溶液
B．适当增大硫酸的浓度
C．对反应溶液进行加热
D．增大外界压强
【答案】D
【详解】
A．在溶液中滴加少量硫酸铜溶液，铝置换出铜，可形成原电池反应，加快反应速率，故A不选；
B．适当增大硫酸的浓度，可增大反应速率，故B不选；
C．对反应溶液进行加热温度升高，反应速率增大，故C不选；
D．反应在溶液中进行，增大外界压强，对反应速率基本没有影响，故D选。
故答案选D。
12．一定温度下，探究铜与稀HNO3反应，过程如图，下列说法不正确的是
A．过程Ⅰ中生成无色气体的离子方程式是3Cu＋2＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
B．过程Ⅲ反应速率比Ⅰ快的原因是NO2溶于水，使c(HNO3)增大
C．由实验可知，NO2对该反应具有催化作用
D．当活塞不再移动时，再抽入空气，铜可以继续溶解
【答案】B
【详解】
A．过程发生的反应为Cu和稀HNO3的反应离子方程式为3Cu＋2＋8H＋=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，故A正确；
B．随着反应的进行，溶液里生成硝酸铜，根据氮元素守恒，溶液中c(HNO3)应比原硝酸浓度减小，不会增大，故B错误；
C．加入NO2后反应速率加快，说明NO2对该反应具有催化剂，故C正确；
D．反应停止后，再抽入空气，空气中的氧气能与一氧化氮,水继续反应生成硝酸，可继续溶解铜，故D正确；
故选B。
13．一定条件下，可逆反应2X(g)+3Y(g)4Z(g),若X、Y、Z起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为0)，平衡时X、Y、Z的浓度分别为0．2ml·L－1、0．3 ml·L－1、0．16 ml·L－1，则下列判断不合理的是
A．c1∶c2=2∶3
B．X、Y的转化率不相等
C．平衡时，Y和Z的生成速率之比为3∶4
D．c1的取值范围为0＜c1＜0．28 ml·L－1
【答案】B
【详解】
A、平衡时X、Y的浓度比与化学方程式的化学计量数之比相同，消耗的浓度也符合化学计量数之比，所以X、Y的起始浓度也符合2:3，正确；
B、由A得X、Y的转化率相等，错误；
C、平衡时，Y和Z的生成速率之比为3∶4，符合化学方程式中化学计量数的比例关系，正确；
D、平衡时Z的浓度是0.16 ml·L－1，则X最多消耗0.08 ml·L－1，X的起始浓度最大是0.08+0.2=0.28 ml·L－1，若反应从逆反应开始进行，则0＜c1，正确；
答案选B。
14．一种锂钒氧化物热电池装置如图所示。其电池总反应为xLi＋LiV3O8=Li1＋xV3O8。工作时，需先引发铁和氯酸钾反应使共晶盐融化。下列说法正确的是
A．该电池的优点之一是在常温下就可以进行放电
B．LiClKCl共晶盐可用LiCl和KCl的混合水溶液代替
C．电池工作时，Cl－移向LiV3O8电极
D．放电时，正极反应式为LiV3O8＋xLi＋＋xe－=Li1＋xV3O8
【答案】D
【详解】
A．电池需先引发铁和氯酸钾反应使共晶盐融化，该电池需要在加热条件下才可以放电，在常温下不能放电，故A错误；
B．锂会和水反应，故不能用LiCl和KCl的混合水溶液代替LiCl与KCl共晶盐，故B错误；
C．电池工作时，Cl－移向负电极，即Li-Si合金，故C错误；
D．放电时，正极发生得电子的还原反应，反应式为LiV3O8＋xLi＋＋xe－=Li1＋xV3O8，故D正确；
答案选D。
15．足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与3.36LO2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5ml·L-1NaOH溶液至 Cu2+恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是（ ）
A．60mLB．120mLC．240mLD．360mL
【答案】B
【分析】
Cu失去的电子全部转移给HNO3，生成了氮氧化物，而这些氮氧化物又全部将所得电子转移给了O2，生成了HNO3，相当于Cu失去的电子全部转移给了O2，故可以通过O2的量来计算参加反应的Cu的量，也可以计算出生成的Cu2+的量，从而计算得NaOH的体积。
【详解】
Cu失去的电子全部转移给HNO3，生成了氮氧化物，而这些氮氧化物又全部将所得电子转移给了O2，生成了HNO3，相当于Cu失去的电子全部转移给了O2；n(O2)==0.15ml，则转移电子0.6ml，故可以有0.3ml Cu参加反应，即生成0.3ml Cu2+，则需要0.6ml NaOH形成沉淀，故V(NaOH)==0.12L=120mL，故选B。
16．有600mL某种混合物溶液，只可能含有以下离子中的若干种、、，现将此溶液分成三等份，进行如下实验
①向第一份中加入AgNO3溶液，有沉淀产生；
②向第二份中加足量NaOH溶液并加热后，收集到气体0.04 ml；（条件为加热）
③向第三份中加足量BaCl2溶液后，得干燥的沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g。
根据上述实验，以下推测错误的是（ ）
A．K+一定存在
B．Ba2+、Mg2+一定不存
C．Cl- 一定存在
D．混合溶液中的浓度为0.1 ml/L
【答案】C
【分析】
①加入AgNO3溶液有沉淀产生，说明溶液中可能存在Cl-、CO32-、SO42-；
②0.04ml为氨气，溶液中一定含有NH4+，并且物质的量为0.04ml；
③2.33g为硫酸钡，6.27g为硫酸钡和碳酸钡；
再根据电荷守恒，得出一定存在钾离子。
【详解】
①与AgNO3溶液有沉淀产生的离子有Cl-、CO32-、SO42-；
②加足量NaOH溶液加热产生气体，气体是氨气，故一定有铵离子0.04ml；
③不溶于盐酸的2.33g为硫酸钡，物质的量是0.01ml；c(SO42-)==0.05ml/L，6.27g沉淀是硫酸钡和碳酸钡，碳酸钡质量为6.27g-2.33g=3.94g，物质的量为0.02ml，故一定存在CO32-、SO42-，因而一定没有Mg2+、Ba2+；c(CO32-)==0.1ml/L，再根据电荷守恒，正电荷为：n(+)=n(NH4+)=0.04l；n(-)=2n(CO32-)+2n(SO42-)=0.3ml故一定有K+，最少是0.26ml；
综合以上可以得出，一定存在的离子有NH4+、K+、CO32-、SO42-，一定没有的离子Mg2+、Ba2+，可能存在Cl-；
A．一定存在钾离子，故A正确；
B．一定没有的离子Mg2+、Ba2+，故B正确；
C．可能存在Cl-，故C错误；
D．混合溶液中CO32-的浓度为c(CO32-)==0.1ml/L，故D正确；
故答案为C。
【点睛】
破解离子推断题的几种原则：①肯定性原则：根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子；(记住几种常见的有色离子：Fe2+、Fe3+、Cu2+、MnO4－、CrO42－、Cr2O72－)；②互斥性原则：在肯定某些离子的同时，结合离子共存规律，否定一些离子的存在；(要注意题目中的隐含条件，如：酸性、碱性、指示剂的变化、与铝反应产生H2、水的电离情况等)；③电中性原则：溶液呈电中性，一定既有阳离子，又有阴离子，且溶液中正电荷总数与负电荷总数相等；(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)；④进出性原则：通常是在实验过程中使用，是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。
二．非选择题（共52分）
17．下表中的数据是破坏1ml物质中的化学键所消耗的能量：
根据上述数据回答下列问题：
(1)下列物质中本身具有的能量最低的是_______(填字母)。
A．H2 B．Cl2 C．Br2 D．I2
(2)下列氢化物中最稳定的是_______(填字母)。
A．HCl B．HBr C．HI
(3)(X代表Cl、Br、I)的反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应。
(4)相同条件下，X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出的热量最多的是_______。
【答案】A A 放热 Cl2
【分析】
（1）和（2）根据键能越大，物质越稳定，本身能量越低进行判断。
（3）和（4）根据焓变公式，焓变等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和进行判断焓变大小，从而判断反应是放热还是吸热。
【详解】
（1）、（2）破坏1ml物质中的化学键所消耗的能量越高，则该物质越稳定，其本身具有的能量越低。故答案（1）选A，（2）选A。
（3）、（4）断开1ml Cl—Cl键和1ml H—H键需吸收能量：，而形成2ml H—Cl键放出的能量为，所以在反应中每生成2ml HCl放出的热量，同理可计算出、反应中每生成2ml HBr、2ml HI分别放出103kJ、9kJ的热量。故（3）答案：放热，（4）答案：Cl2。
【点睛】
根据键能的含义及与反应能量变化关系进行判断反应类型。
18．通常氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，试回答下列问题：
(1)在酸式介质中，负极反应的物质为____，正极反应的物质为______，酸式电池的电极反应：
负极：__________________________________，正极：___________________________。
电解质溶液pH的变化_______________（填“变大”，“变小”，“不变”）。
(2)在碱式介质中，碱式电池的电极反应：
负极：__________________________________，正极：___________________________。
电解质溶液pH的变化_______________（填“变大”，“变小”，“不变”）。
(3)氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之一，下列有关说法不正确的是________。
A．太阳光催化分解水制氢气比电解水气氢气更为科学
B．氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境
C．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同
D．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同
(4)纯电动车采用了高效耐用的一种新型可充电电池，该电池的总反应式为：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH。
①该电池放电时负极反应式为_________________。
②放电时每转移3 ml电子，正极有________ ml K2FeO4被还原。
(5)锰酸锂离子电池在混合动力车等大型蓄电池应用领域占据主导地位。
电池反应式为：Li1－xMnO4＋Lix LiMnO4，下列有关说法不正确的是________。
A．放电时电池的正极反应式为：Li1－xMnO4＋xLi＋＋xe－=LiMnO4
B．放电过程中，石墨没有得失电子
C．该电池也能在KOH溶液的环境中正常工作
D．充电时电池上标有“－”的电极应与外接电源的负极相连
【答案】H2 O2 2H2-4e-=4H+ O2+4e-+4H+=2H2O 变大 2H2-4e-+4OH-=2H2O O2+4e-+2H2O=4OH- 变小 C Zn-2e-+2OH-═Zn(OH)2 1 C
【详解】
(1)在酸性氢氧燃料电池中，石墨作电极，负极是氢气失电子生成氢离子，电极反应为2H2-4e-=4H+；正极是氧气得电子，结合氢离子生成水，电极反应为O2+4e-+4H+=2H2O，由于正负极消耗与生成的氢离子等量，所以氢离子的总量不变，而总电极反应式为2H2+O2＝2H2O，水的总量增加，氢离子浓度减小，pH变大；
(2)在碱式介质中，氢气在负极失去电子，结合氢氧根离子生成水，电极反应式为2H2-4e-+4OH-=2H2O；氧气在正极得电子生成氢氧根离子，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，由于正负极消耗与生成的氢氧根离子等量，所以氢氧根离子的总量不变，而总电极反应式为2H2+O2＝2H2O，水的总量增加，氢氧根浓度减小，pH变小；
(3)A．电解获得H2消耗较多的能量，而在催化剂作用下利用太阳能来分解H2O获得H2更为科学，A正确；B．氢氧燃料电池产物H2O无污染，能有效保护环境，B正确；C．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式分别为：H2-2e-=2H+，H2-2e-+2OH-=2H2O，不相同，C错误；D．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式均为2H2+O2＝2H2O，D正确，答案选C。
(4)①放电时，负极上锌失电子发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e-+2OH-═Zn(OH)2；
②放电时，正极上1mlK2FeO4得3ml电子发生还原反应生成1mlFe(OH)3，所以每转移3 ml电子，正极有1mlK2FeO4被还原；
(5)A．根据总反应式可知Li失去电子，电池负极反应式为：xLi-xe-═xLi+，由总反应式减去负极反应式可得放电时的正极反应式为Li1－xMnO4＋xLi＋＋xe－=LiMnO4，A正确；B．放电过程中，根据总反应式Li1－xMnO4＋Lix LiMnO4可判断石墨没有电子得失，B正确；C．Li能与KOH溶液中的H2O反应，导致电池无法正常工作，C错误；D．充电过程是放电的逆向过程，外界电源的负极提供的电子使原电池负极获得电子发生还原反应，所以标有“-”的电极应与外接电源的负极相连，D正确，答案选C。
【点晴】
明确原电池和电解池的工作原理是解答的关键，解答时需要明确电极反应中放电为原电池，而充电为电解池，氢氧燃料电池的负极在不同介质中反应式不同；难点是电极反应式的书写，原电池反应的本质就是氧化还原反应。因此正确书写氧化还原反应方程式并能标出电子转移的方向和数目是正确书写电极反应式的基础，通过电池反应中转移电子的数目可确定电极反应中得失的电子数目，通过电池反应中的氧化剂、还原剂和氧化产物、还原产物可确定电极反应中的反应物和产物，答题时需要灵活应用。
19．氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2，某同学在实验室中对NH3与NOx的反应进行了探究。回答下列问题：
（1）氨气的制备
①氨气的发生装置可以选择上图中的_______(填字母)，反应的化学方程式为________。
②欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序：发生装置→_________(按气流方向，用小写字母表示)。
（2）二氧化氮的制备
二氧化氮可以用铜和浓硝酸制备，反应的化学方程式为_________。
（3）氨气与二氧化氮的反应
将上述收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按下图装置进行实验。
【答案】A Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O d→c→f→e→i Cu+4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O Y管中红棕色气体颜色慢慢变浅 8NH3+6NO27N2+12H2O Z中NaOH溶液产生倒吸现象 吸收二氧化氮，防止污染环境
【分析】
（1）根据反应物、生成物的状态和反应条件可以选择发生装置；
（2）在催化剂催化作用下，氨气和二氧化氮反应生成氮气和水。
【详解】
（1）①实验室用熟石灰和氯化铵制备氨气，二者都是固体，反应需要加热，因此氨气的发生装置可以选择上图中的A，反应的方程式为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O。
②欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，通过C装置可以干燥氨气，通过D装置收集氨气，通过F装置可以处理多余的氨气，其连接顺序为：发生装置→d→c→f→e→i。
（2）二氧化氮可以用铜和浓硝酸制备，反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
（3）打开K1，推动注射器活塞，使X中的氨气缓慢通入Y管中完全反应，二氧化氮具有氧化性，能氧化氨气，方程式为8NH3+6NO27N2+12H2O，因此实验现象为Y管中红棕色气体颜色慢慢变浅；打开K2，由于体系压强减小，所以实验现象为Z中NaOH溶液产生倒吸现象。由于二氧化氮和氨气会污染空气，所以NaOH溶液的作用是吸收二氧化氮，防止污染环境。
20．下列物质转化关系如图所示，已知A为中学化学常见的非金属单质固体，D为二元强酸，而E为常见的金属单质，反应过程中部分产物略去。
请完成下列问题：
(1)沉淀G的化学式___________；
(2)棕黄色溶液中的金属阳离子若浓度很小最好用___________溶液检验；
(3)写出B转化为C的化学方程式：___________；
(4)写出H与B反应的离子方程式：___________。
【答案】 KSCN
【分析】
F溶液中加氯水得到棕黄色溶液，可知该溶液中存在三价铁离子，则F中含有亚铁离子，根据元素守恒可知金属E为Fe，D为二元强酸，可知为硫酸，则非金属单质固体A为S，B为二氧化硫，C为三氧化硫，F为硫酸亚铁，H为硫酸铁，G为氢氧化铁，据此解答。
【详解】
(1)根据以上分析沉淀G为氢氧化铁，化学式为，故答案为：；
(2)三价铁离子可用KSCN溶液检验，灵敏度较高，故答案为：KSCN；
(3)B到C为二氧化硫的催化氧化反应生成三氧化硫，方程式为：，故答案为：；
(4)H到F的反应为硫酸铁被二氧化硫还原成硫酸亚铁的过程，离子方程式为：，故答案为：；
21．某温度时，在2L的密闭容器中，X、Y、Z（均为气体）三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
（1）由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为___。
（2）反应从开始至2分钟，用X的浓度变化表示的平均反应速率为v（X）=___。
（3）2min反应达到平衡，容器内混合气体的平均相对分子质量比起始时___（填“增大”、“减小”或“无变化”，下同）；混合气体的密度比起始时___
（4）下列措施能加快反应速率的是___。
A．升高温度
B．恒容时充入He
C．恒容时充入X
D．及时分离出Z
E.选择高效的催化剂
（5）下列说法正确的是___。
A．化学反应的限度是不可能改变的
B．化学反应的限度与时间长短无关
C．升高温度改变化学反应的限度
D．增大Y的浓度，正反应速率加快，逆反应速率减慢
E.已知正反应是吸热反应，升高温度平衡向右移动，正反应速率加快，逆反应速率减慢
【答案】3X（g）+Y（g）2Z（g） 0.075ml/（L•min） 增大 不变 ACE BC
【分析】
（1）由各物质的物质的量变化量之比等于化学计量数之比可得；
（2）由化学反应速率公式计算可得；
（3）由摩尔质量和密度的公式分析判断；
（4）改变反应的温度、压强、浓度和使用催化剂等条件，能改变化学反应速率的快慢；
（5）化学平衡是动态平衡，改变反应条件，化学反应速率改变，化学平衡发生移动，化学反应的限度会发生改变。
【详解】
（1）由图像可知，X、Y的物质的量逐渐减小，Z的物质的量逐渐增大，则X、Y为反应物，Z为生成物，由X、Y、Z的物质的量变化量之比等于化学计量数之比可得化学计量数的比值为(1.0—0.7)ml：(1.0—0.9)ml：(0.2—0)ml=3:1:2，则反应的化学方程式为3X（g）+Y（g）2Z（g），故答案为：3X（g）+Y（g）2Z（g）；
（2）反应从开始至2分钟，X的物质的量变化量为(1.0—0.7)ml=0.3ml，用X的浓度变化表示的平均反应速率为v（X）==0.075ml/（L•min），故答案为：0.075ml/（L•min）；
（3）由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量不变，由该反应是一个气体体积减小的反应可知，反应达到平衡时，容器内混合气体的平均相对分子质量增大，由密闭容器的体积不变可知，反应达到平衡时，容器内混合气体的密度不变，故答案为：增大；不变；
（4）A.升高温度，化学反应速率加快，故正确；
B.恒容时充入He，参加反应的各物质的浓度不变，化学反应速率不变，故错误；
C.恒容时充入X，反应物的浓度增大，化学反应速率加快，故正确；
D.及时分离出Z，生成物的浓度减小，化学反应速率减慢，故错误；
E.选择高效的催化剂，化学反应速率加快，故正确；
ACE正确，故答案为：ACE；
（5）A.化学平衡状态是一定条件下，化学反应的最大限度，改变反应条件，化学反应的限度会发生改变，故错误；
B.化学反应的限度与反应的本质和反应条件有关，与反应时间长短无关，故正确；
C.升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，改变化学反应的限度，故正确；
D.增大反应物Y的浓度的瞬间，正反应速率加快，逆反应速率不变，化学平衡向正反应方向移动，故错误；
E.若正反应是吸热反应，升高温度平衡向右移动，正反应速率加快，逆反应速率也加快，故错误；
BC正确，故答案为：BC。
【点睛】
无论正反应是放热反应，还是吸热反应，升高温度，正反应速率加快，逆反应速率也加快，与平衡移动方向无关是分析关键。
物质
Cl2
Br2
I2
HCl
HBr
HI
H2
能量/kJ
243
193
151
432
366
298
436
操作步骤
实验现象
解释原因
打开K1，推动注射器活塞，使X中的氨气缓慢通入Y管中完全反应
①Y管中___________
②反应的化学方程式为_____________
将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温
Y管中有少量水珠
生成的气态水凝集
打开K2
③_______________
④NaOH溶液的作用是___________
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