![[化学][期末]四川省泸州市江阳区2023-2024学年高一下学期6月期末考试试题(解析版)01](http://img-preview.51jiaoxi.com/3/7/16181000/0-1726958352696/0.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
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[化学][期末]四川省泸州市江阳区2023-2024学年高一下学期6月期末考试试题(解析版)
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这是一份[化学][期末]四川省泸州市江阳区2023-2024学年高一下学期6月期末考试试题(解析版)，共16页。试卷主要包含了 下列溶液中氯离子浓度最大的是， 文献记载等内容，欢迎下载使用。
满分：100分。考试时间：75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、班级、考号填写在答题卡上相应位置。
2.选择题答案使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目的位置上，填涂在试卷上无效。
3.非选择题答案使用黑色签字笔填写在答题卡对应题目的位置上，填写在试卷上无效。
相对原子质量：H-1 O-16 S-32 Fe-56 Cu-64
第一部分 选择题(共42分)
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求。
1. 化学与生活、生产、科技、环境等密切相关。下列说法错误的是（ ）
A. 北京冬奥会的运动服中使用的保暖材料石墨烯与足球烯互为同素异形体
B. 纳米铁粉通过物理吸附去除污水中Hg2+、Pb2+等重金属离子
C. 北斗组网卫星使用的碳纤维是一种新型无机非金属材料
D. 在碳中和研究中，选择合适的催化剂将CO2转化为甲醇等液体燃料
【答案】B
【解析】
【详解】A．石墨烯与足球烯都为碳元素形成的不同单质，互为同素异形体，A正确；
B．铁能和Hg2+、Pb2+等重金属离子反应，不物理吸附，B错误；
C．碳纤维是新型无机非金属材料，C正确；
D．选择合适的催化剂将CO2转化为甲醇等液体燃料，可以消耗二氧化碳，符合碳中和的要求，D正确；
故选B。
2. 下列有关物质的分类正确的是 （ ）
A. 混合物：空气、矿泉水、水银 B. 碱：Ba(OH)2、 Cu2(OH)2CO3、 NH3·H2O
C. 盐：硫酸钠、氯化铵、 纯碱 D. 氧化物：H2O、 CO、 HCOOH
【答案】C
【解析】
【分析】混合物是由不同种物质组成的物质；碱是电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物；盐是电离出金属阳离子或铵根离子和酸根阴离子的化合物；由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物为氧化物。
【详解】A.水银（Hg）是单质，不是混合物，A错误；
B. Cu2(OH)2CO3是碱式盐，电离时生成的阴离子有氢氧根离子和碳酸根离子，不属于碱类，属于盐类，不是碱，B错误；
C. 硫酸钠、氯化铵、纯碱能电离出金属阳离子或铵根离子和酸根阴离子，属于盐类，C正确；
D. HCOOH是由C、H、O三种元素组成的化合物，是一种羧酸，不是氧化物，D错误。
答案选C。
3. 下列化学用语或模型正确的是（ ）
A. Na2O2的电子式： B. 氮分子的电子式：
C. 乙烯的结构简式：CH2CH2D. 二氧化碳的比例模型：
【答案】A
【解析】
【详解】A．Na2O2属于离子化合物，电子式： ，A正确；
B．氮分子的电子式应该为： ，B错误；
C．乙烯含有碳碳双键，结构简式：CH2＝CH2，C错误；
D．碳原子半径大于氧原子半径，该模型不能表示二氧化碳的比例模型，D错误；
答案选A。
4. 下列溶液中氯离子浓度最大的是（ ）
A. 15 mL 1 ml•L﹣1的AlCl3B. 10 mL 2 ml•L﹣1的CaCl2
C. 20 mL 2 ml•L﹣1的NH4ClD. 50 mL 1 ml•L﹣1的KCl
【答案】B
【解析】
【详解】A．15 mL 1 ml•L-1的AlCl3，氯离子的浓度为：1ml/L×3=3ml/L；
B．10 mL 2 ml•L-1的CaCl2中氯离子浓度为：2ml/L×2=4ml/L；
C．20 mL 2 ml•L-1的NH4Cl溶液中，氯离子浓度为2ml/L×1=2ml/L；
D．50 mL 1 ml•L-1的KCl溶液中，氯离子浓度为1ml/L×1=1ml/L；
综上分析，10 mL 2 ml•L-1的CaCl2中氯离子浓度最大，故选：B。
5. 下列实验操作对应的现象预测正确或能达到有关实验目的的是（ ）
A. ①可比较、的稳定性B. ②焰色试验检验K元素
C. ③分离氯化铁溶液和氢氧化铁胶体D. ④制备氢氧化铁胶体
【答案】C
【解析】
【详解】A．碳酸钠应该放在大试管中进行加热才能说明二者的稳定性强弱，A错误；
B．焰色试验中观察钾元素的火焰焰色需要透过蓝色钴玻璃，B错误；
C．可以用半透膜分离胶体和溶液，C正确；
D．应该在沸水中加入饱和氯化铁溶液，继续加热到出现红褐色停止，得到氢氧化铁胶体，不能利用氢氧化钠和氯化铁反应制取，D错误；
故选C
6. 在某无色透明的酸性溶液中，能共存的离子组是（ ）
A. Na+、K+、SO、HCOB. Cu2+、K+、SO、NO
C. Fe2+、K+、NO、CH3COO-D. Na+、K+、Cl-、SO
【答案】D
【解析】
【详解】A．酸性溶液中HCO不能大量共存，A不选；
B．Cu2+在溶液中显蓝色，不是无色的，不能大量共存，B不选；
C．在酸性溶液中Fe2+、NO发生氧化还原反应，CH3COO-与氢离子反应，均不能大量共存，C不选；
D．Na+、K+、Cl-、SO在酸性溶液中不反应，且均是无色的，可大量共存，D选；
答案选D。
7. 文献记载：“红柿摘下未熟，每篮用木瓜三枚放入，得气即发，并无涩味。”下列有关“气”的说法错误的是（ ）
A. 将“气”通入溴水中，溴水褪色且分层
B. 常温下，将“气”通入水中生成
C. 该“气”能作植物生长的调节剂，促进植物生长
D. 将“气”通入酸性溶液中，发生氧化反应，溶液褪色
【答案】B
【解析】
【分析】“红柿摘下未熟，每篮用木瓜三枚放入，得气即发，并无涩味。”，乙烯是催熟剂，这里的“气”指的是乙烯。
【详解】A．将乙烯通入溴水中，生成1,2-二溴乙烷，1,2-二溴乙烷难溶于水，所以溴水褪色且分层，故A正确；
B．常温下，乙烯和水不反应，故B错误；
C．乙烯能作植物生长的调节剂，促进植物生长，故C正确；
D．乙烯含有碳碳双键，将乙烯通入酸性溶液中，乙烯能被高锰酸钾溶液氧化，溶液褪色，故D正确；
选B。
8. 下列反应属于氧化还原反应，且能量变化如图所示的是（ ）
A. 甲烷在空气中燃烧的反应B. 灼热的木炭与CO2反应
C. 锌粒和稀硫酸反应 D. Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应
【答案】B
【解析】
【分析】根据图像可知，反应物总能量小于生成物总能量，属于吸热反应。
【详解】A．甲烷在空气中燃烧属于放热反应，A不符合题意；
B．灼热的木炭与CO2反应生成CO，有化合价变化，是氧化还原反应且该反应吸热，B符合题意；
C．锌粒和稀硫酸是放热反应，C不符合题意；
D．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应生成氯化钡、氨气和水，没有化合价的变化，是非氧化还原反应，D不符合题意；
故选B
9. 工业上常用“碳氯法”制备MgCl2，原理为MgO+C+Cl2MgCl2+CO。NA代表阿伏加德罗常数的值，下列叙述错误的是（ ）
A. 反应中断裂1mlCl—Cl键，转移的电子数为2NA
B. 反应中消耗6gC，生成CO的体积为11.2L(标准状况)
C. 密度、体积均相同的Cl2和CO，CO的分子数更多
D. 将MgCl2溶于水配成0.1ml·L-1MgC12溶液，阴离子总数大于0.2NA
【答案】D
【解析】
【详解】A．由方程式可知，每1ml氯气反应转移电子2ml，则反应中断裂1mlCl—Cl键，转移的电子的物质的量为2ml，电子数为2NA，A正确；
B．反应中消耗6gC，C的物质的量为，则生成CO的物质的量为0.5ml，体积为0.5ml ×22.4L/ml=11.2L(标准状况)，B正确；
C．密度、体积均相同的Cl2和CO的质量相同，由于Cl2、CO的摩尔质量分别为71g/ml、28g/ml，故CO的物质的量更大，分子数更多，C正确；
D．将MgCl2溶于水配成0.1ml·L-1MgC12溶液，由于不知道溶液的体积，不能计算溶质的物质的量，故不能判断阴离子总数，D错误。
故选D。
10. 浓硫酸与蔗糖发生作用的过程如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A. 过程①白色固体变黑，体现了浓硫酸的脱水性
B. 过程②产生刺激性气味的气体，体现了浓硫酸的酸性
C. 过程中固体体积膨胀与、的生成有关
D. 过程中硫酸分子发生了化学键的断裂
【答案】B
【解析】
【详解】A．浓硫酸具有脱水性，能将有机物中的H原子和O原子按2:1的比例脱除，蔗糖中加入浓硫酸，白色固体变黑，体现浓硫酸的脱水性，A项正确；
B．浓硫酸作用下蔗糖脱水过程中释放大量热，此时发生反应C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O，产生大量气体，使固体体积膨胀，该过程体现了浓硫酸的氧化性，B项错误；
C．蔗糖水过程中释放大量热，此时发生反应C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O，过程中固体体积膨胀与、的生成有关，C项正确；
D．该过程中，硫酸分子发生化学反应，发生了化学键的断裂，D项正确；
故选B。
11. 实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。
光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】在光照条件下氯气与甲烷发生取代反应生成氯化氢和四种氯代甲烷，结合有关物质的溶解性分析解答。
【详解】在光照条件下氯气与甲烷发生取代反应生成氯化氢和四种氯代甲烷，由于Cl2被消耗，气体的颜色逐渐变浅；氯化氢极易溶于水，所以液面会上升；但氯代甲烷是不溶于水的无色气体或油状液体，所以最终水不会充满试管，答案选D。
12. 四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X的简单离子具有相同电子层结构，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，W与Y同族，Z-与某稀有气体具有相同的电子层结构。下列说法正确的是（ ）
A. 简单离子半径：WC. 气态氢化物的热稳定性：WZ
【答案】B
【解析】
【分析】X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，则X为Na元素；则W位于第二周期，Y、Z位于第三周期，Z-与某稀有气体具有相同的电子层结构，则Z为Cl元素；W、X的简单离子具有相同电子层结构，且W与Y同族，W在第二周期且是非金属元素，W可能是N或O，则对应的Y为P或S。
【详解】A．X与W的离子电子层结构相同，但W的核电荷数越小，所以离子半径W＞X，A错误；
B．W与X形成的化合物Na3N、Na2O、Na2O2溶于水后均生成NaOH，溶液呈碱性，B正确；
C．W与Y同族，且W位于Y的上一周期，则气态氢化物的热稳定性W＞Y，C错误；
D．Y、Z处于第三周期，且Y的原子序数小于Z，则非金属性Z＞Y，所以最高价氧化物的水化物的酸性：Z＞Y，D错误；
综上所述答案为B。
13. 用废铁屑[主要成分为Fe和铁锈，还含有C等难溶于酸的杂质]为原料制备的一种实验流程如下：
下列与流程相关的装置或操作正确且能达到实验目的的是（ ）
A. 可在装置甲中进行“酸浸”操作
B. 按图乙所示操作配制“酸浸”所需的溶液
C. 用装置丙过滤“酸浸”后所得悬浊液
D. 用装置丁灼烧固体制
【答案】A
【解析】
【分析】由题给流程可知，向废铁屑中加入稀硫酸酸浸、过滤得到含有Fe2+、Fe3+的滤液和含有碳的滤渣；向滤液中加入氢氧化钠溶液，在空气中静置、过滤得到氢氧化铁；灼烧氢氧化铁得到氧化铁。
【详解】A．由图可知，甲装置为固液不加热装置，可进行“酸浸”操作，故A正确；
B．配制“酸浸”所需的稀硫酸溶液时，胶头滴管应在容量瓶的正上方，不能插入容量瓶中， 故B错误；
C．过滤时，应用玻璃棒引流，防止溶液溅出，故C错误；
D．灼烧氢氧化铁固体时，应在坩埚中进行，不能在烧杯中直接灼烧固体，故D错误；
故选A。
14. 已知三个氧化还原反应：①2FeCl3＋2KI=2FeCl2＋2KCl＋I2，②2FeCl2＋Cl2=2FeCl3，③2KMnO4＋16HCl(浓)= 2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑。若某溶液中有Fe2＋、I－、Cl－共存，要将I－氧化除去而不氧化Fe2＋和Cl－，则可加入的试剂是（ ）
A. Cl2B. KMnO4C. FeCl3D. HCl
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】根据同一氧化还原反应中，氧化性：氧化剂＞氧化产物，还原性：还原剂＞还原产物；则由题给方程式得出，氧化性由强至弱的顺序为： ＞Cl2＞Fe3+＞I2，还原性由强至弱的顺序为I-＞Fe2+＞Cl-＞Mn2+；
A．氯气能将Fe2+、I-均氧化，故A不符合题意；
B．KMnO4能将Fe2+、I-和Cl-均氧化，故B不符合题意；
C．FeCl3能氧化除去I-而不氧化Fe2+和Cl-，故C符合题意；
D．HCl与三种离子均不反应，故D不符合题意；
故答案为C。
第二部分非选择题(共58分)
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15. 高纯硅用于制作光伏电池，如图是一种生产高纯硅的工艺流程图：
已知：①流化床反应器的主反应：；
②还原炉的主反应：；
③SiHCl3极易水解。回答下列问题：
（1）Si在元素周期表中的位置为___________。石英砂的主要成分为SiO2，能溶于HF的水溶液，生成一种气态含硅物质，该物质的电子式为___________。
（2）电弧炉中生成粗硅，反应的化学方程式为___________。若电弧炉中焦炭过量，还会有SiC生成，石英砂和焦炭生成SiC的反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为___________。
（3）整个操作流程都需隔绝空气，原因是___________(答出两条即可)。
（4）SiHCl3极易发生水解反应，其生成物之一是一种可燃性气体，则SiHCl3水解的化学方程式为___________。
（5）上述操作流程中可以循环利用的物质是___________。
【答案】（1）①. 第三周期第ⅣA族 ②.
（2）①. SiO2+2CSi+2CO↑ ②. 1：2
（3）防止SiHCl3发生水解、防止硅被氧化、防止氢气与氧气反应而发生爆炸
（4）SiHCl3+3H2O=H2↑+H2SiO3↓+3HCl
（5）H2、HCl
【解析】石英砂与焦炭在电弧炉中发生反应产生粗硅，Si与HCl在流化床反应器中发生反应产生SiHCl3，SiHCl3在还原炉中用H2还原产生高纯硅。
（1）Si是14号元素，原子核外电子排布是2、8、4，根据原子结构与元素位置关系可知Si在元素周期表中位于第三周期第ⅣA族；石英砂的主要成分为SiO2，其能溶于HF的水溶液，反应产生SiF4气体和H2O，由于Si原子最外层有4个电子，可以与4个F原子形成4个共价键，使分子中各个原子都达到最外层8个电子的稳定结构，故该物质的电子式为 ；
（2）在电弧炉中石英砂与焦炭在高温下发生反应产生粗硅，该反应的化学方程式为：SiO2+2CSi+2CO↑；若电弧炉中焦炭过量，还会有SiC生成，该反应的化学方程式为：SiO2+3CSiC+2CO↑，在该反应中焦炭既作氧化剂，也作还原剂，在参加反应的3个C中，1个作氧化剂，2个作还原剂，故氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：2；
（3）根据上述流程以及相关信息可知SiHCl3极易水解，反应过程中会产生氢气，而空气中含有氧气和水蒸气，因此整个操作流程都需隔绝空气，原因是防止SiHCl3发生水解，防止硅被氧化、防止氢气与氧气反应而发生爆炸；
（4）SiHCl3极易发生水解反应，其生成物之一是一种可燃性气体，该气体是H2，同时反应产生HCl、H2SiO3，则SiHCl3水解的化学方程式为：SiHCl3+3H2O=H2↑+H2SiO3↓+3HCl；
（5）还原炉中SiHCl3与H2反应生成硅单质，化学方程式为SiHCl3+ H2=Si+3HC1，根据流程转化分析可知上述操作流程中可以循环利用的物质是H2、HCl。
16. 某化学兴趣小组用下图装置(部分夹持装置已略去)制取氨气并探究其性质。
（1）实验室用装置A制备氨气选用的两种药品为___________(填化学式)。
（2）装置B中的干燥剂可以选用___________(填“碱石灰”或“浓硫酸”)。
（3）气体通过C、D装置时，试纸颜色会发生变化的是________(填字母)，原因是________。
（4）当E装置中集满时，挤压胶头滴管，滴入1～2滴浓盐酸，可观察到的现象是_______。
（5）用下图装置探究氨气与氧化铜的反应，验证氨气的性质及部分反应产物。
①实验中观察到a中黑色粉末变红，b中无水硫酸铜变蓝，并收集到一种单质气体。则a中发生反应的化学方程式为___________，证明氨气具有___________(填“氧化性”或“还原性”)。
②若向a中通入标准状况下的氨气，理论上会得到铜的质量为___________g。
（6）已知加热条件下，氨气可以与铝发生置换反应生成；加热时可溶于浓碱溶液并产生氨气，发生反应：。称取样品(假设杂质只含Al)，将其放入足量浓碱溶液中加热，若所产生的气体全部逸出并收集，测得其体积为(标准状况)，则样品中的质量分数为___________％(精确到0.1％)。
【答案】（1）和
（2）碱石灰
（3）①. D ②. 氨的水溶液呈碱性，能使红色石蕊试纸变蓝
（4）产生白烟
（5）①. ②. 还原性 ③. 14.4
（6）88.4
【解析】A装置用于氨气，B为干燥装置，C为检验干燥的氨气是否能使红色石蕊试纸变蓝，D为检验氨气是否能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，E为收集氨气并利用氨气与氯化氢作用产生白烟验满，F为尾气吸收装置；与混合加热发生复分解反应制取NH3，NH3具有还原性,可以与CuO在加热发生氧化还原反应，产生N2、Cu、H2O，因此看到固体由黑色变为红色，反应产生的H2O蒸气与无水CuSO4变为蓝色CuSO4·5H2O，NH3是大气污染物，可根据其极易溶于水的性质，用水作吸水剂，在尾吸收时要注意防止倒吸现象的发生；
（1）制备NH3的固体通常为Ca(OH)2、NH4Cl，答案为和；
（2）氨气能与浓硫酸反应，不能用浓硫酸干燥，装置B中的干燥剂可以选用碱石灰；
（3）气体通过C、D装置时，试纸颜色会发生变化的是D，原因是氨的水溶液呈碱性，能使红色石蕊试纸变蓝；
（4）当E装置中集满时，挤压胶头滴管，滴入1～2滴浓盐酸，氨气与氯化氢作用产生氯化铵，故可观察到的现象是产生白烟；
（5）①CuO与NH3在加热时发生反应产生Cu、 N2、H2O，反应的化学方程式为: ；
在该反应中N元素化合价由反应前NH3中的-3价变为反应后N2中的价，化合价升高，失去电子被氧化，则NH3表现还原性；
②3.36 L标准状况下NH3的物质的量是m(NH3)==0.15ml，根据反应方程式可知反应产生Cu的物质的量为m(NH3)= 0.15 ml=0.225ml，其质量是m(Cu)=0.225 ml64 g/ml=14.4g；
（6）假设23.2 gAlN样品中含有xmlAlN和ymlAl， AlN 和NaOH溶液反应的方程式为:AlN+NaOH+3H2O=Na[Al(OH)4]+NH3↑，Al和NaOH溶液反应的方程式为: 2Al+2NaOH+6H2O =2Na[Al(OH)4]+3H2↑，反应生成氨气和氢气标准状况下总体积为14.56L，物质的量为=0.65ml，则41x+27y=23.2，x+1.5y=0.65，联立解得x=0.5， y=0.1，则样品中AlN的质量分数为100%=88.4%。
17. 丙烯酸异丙酯常用作有机溶剂和有机合成原料，一种制备丙烯酸异丙酯的合成路线如下：
已知：
回答下列问题：
（1）A属于不饱和烃，其化学名称是___________，由A生成B的反应类型是___________。
（2）D中所含官能团名称是___________，可用于鉴别C和D的试剂是___________。
（3）写出由C和F生成丙烯酸异丙酯的化学方程式___________。
（4）E只含碳、氢、氧三种元素且相对分子质量为90，其中含碳40%，氢6.7%(均为质量分数)，E的分子式为___________。
（5）X是B的同系物，其相对分子质量比B大14，X可能的结构有___________种。
【答案】（1）①. 丙烯 ②. 加成反应
（2）①. 醛基、羟基 ②. 新制氢氧化铜悬浊液
（3）CH2=CHCOOH+CH3CH(OH)CH3CH2=CHCOOCH(CH3)2+H2O
（4）C3H6O3
（5）4
【解析】A和HBr反应生成B，根据A、B的分子式可知，A和HBr发生加成反应生成B，则A是丙烯；B水解生成C，根据C的结构简式逆推，可知B是2-溴丙烷；C和F反应生成丙烯酸异丙酯，可知F是丙烯酸；淀粉水解为D，D是葡萄糖。
（1）A属于不饱和烃，A的结构简式为CH2=CHCH3，A是丙烯，丙烯和HBr发生加成反应生成2-溴丙烷；
（2）D是葡萄糖，结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO，D中所含官能团名称是醛基、羟基；D中含有醛基，D能与新制氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色氧化亚铜沉淀，可用于鉴别C和D的试剂是新制氢氧化铜悬浊液；
（3）2-丙醇和丙烯酸反应生成丙烯酸异丙酯和水，反应的化学方程式为CH2=CHCOOH+CH3CH(OH)CH3CH2=CHCOOCH(CH3)2+H2O；
（4）E只含碳、氢、氧三种元素且相对分子质量为90，其中含碳40%，E分子中含C原子数 ，含氢6.7%(均为质量分数)，E分子中含C原子数，根据质量守恒，E分子中O原子数为，E的分子式为C3H6O3；
（5）X是B的同系物，其相对分子质量比B大14，说明X反分子式为C4H9Br，X可能的结构有CH3CH2CH2CH2Br、CH3CH2CH2CHBrCH3、(CH3)2CHCH2Br、(CH3)3CBr，共4种。
18. 天然气既是高效洁净的能源，又是重要的化工原料，在生产生活中用途广泛。
I．甲烷可以消除氮氧化物污染。
（1）与反应的化学方程式是______。
（2）在2L恒容密闭的绝热容器中，投入和发生反应，其中随时间的变化如下表所示：
①10min内，用表示的平均反应速率是______。
②下列措施能够使该反应速率加快的是_____。
a．使用催化剂 b．降低温度 c．及时分离水 d．通入氦气
③下列事实能说明该反应已经达到平衡状态是______。
a．容器中的体积分数保持不变 b．体系温度不再发生变化
c．断开1ml键的同时断开1ml键 d．的比值保持不变
Ⅱ．甲烷燃料电池装置如图
（3）通入一端电极反应方程式是______；若通入充分反应，理论上需要通入标准状况下的____L；一段时间后电解液的碱性____(填“增强”“减弱”或“不变”)。
【答案】（1）
（2）①. ②. a ③. abd
（3）①. ②. 4.48 ③. 减弱
【解析】（1）CH4与NO2反应化学方程式为：，故答案为：；
（2）①10min内，甲烷消耗0.5ml，则二氧化氮消耗1ml，NO2的浓度为0.5ml/L，则NO2表示的平均反应速率为，故答案为：；
②a．使用催化剂，可以降低反应活化能，使反应速率加快，故a项正确；
b．温度降低，正逆反应速率均降低，故b项错误；
c．及时分离水降低生成物浓度，反应速率降低，故c项错误；
d．恒容密闭容器，通入氦气，反应物的浓度未发生改变，反应速率不变，故d项错误；
故答案为：a；
③a．反应物和生成物均为气体且反应前后分子数不同的体系中，若甲烷的体积分数不变，说明甲烷物质的量不再改变，反应达到了平衡状态，故a项符合题意；
b．该反应是在绝热的固定容积密闭容器中进行，随着反应的进行，体系温度发生改变，当体系温度不再改变，说明反应达到平衡状态，故b项符合题意；
c．断开1mlC-H键(消耗0.25mlCH4)的同时必然形成O-H键(生成0.5ml)，反应不一定达到平衡状态，c项不符合题意
d．因为起始投入量之比不等于化学计量数之比，所以当n(CH4):n(NO2)的值保持不变时，反应达到平衡状态，故d项符合题意；
故答案为：abd；
（3）①通入甲烷的一极电极反应式为：，故答案为：；
②甲烷燃料电池总电极反应式为：，若通入0.1mlCH4充分反应，理论上需要通入标准状况下0.2ml O2，即标准状况下，4.48L O2，故答案为：4.48；
③甲烷燃料电池，负极电极反应式为：，正极电极反应式为，转移电子数相同时，负极消耗的数目比正极生产的多，数目减少，一段时间后电解液的碱性减弱，故答案为：减弱；
时间/min
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1.80
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1.40
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满分：100分。考试时间：75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、班级、考号填写在答题卡上相应位置。
2.选择题答案使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目的位置上，填涂在试卷上无效。
3.非选择题答案使用黑色签字笔填写在答题卡对应题目的位置上，填写在试卷上无效。
相对原子质量：H-1 O-16 S-32 Fe-56 Cu-64
第一部分 选择题(共42分)
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求。
1. 化学与生活、生产、科技、环境等密切相关。下列说法错误的是（ ）
A. 北京冬奥会的运动服中使用的保暖材料石墨烯与足球烯互为同素异形体
B. 纳米铁粉通过物理吸附去除污水中Hg2+、Pb2+等重金属离子
C. 北斗组网卫星使用的碳纤维是一种新型无机非金属材料
D. 在碳中和研究中，选择合适的催化剂将CO2转化为甲醇等液体燃料
【答案】B
【解析】
【详解】A．石墨烯与足球烯都为碳元素形成的不同单质，互为同素异形体，A正确；
B．铁能和Hg2+、Pb2+等重金属离子反应，不物理吸附，B错误；
C．碳纤维是新型无机非金属材料，C正确；
D．选择合适的催化剂将CO2转化为甲醇等液体燃料，可以消耗二氧化碳，符合碳中和的要求，D正确；
故选B。
2. 下列有关物质的分类正确的是 （ ）
A. 混合物：空气、矿泉水、水银 B. 碱：Ba(OH)2、 Cu2(OH)2CO3、 NH3·H2O
C. 盐：硫酸钠、氯化铵、 纯碱 D. 氧化物：H2O、 CO、 HCOOH
【答案】C
【解析】
【分析】混合物是由不同种物质组成的物质；碱是电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物；盐是电离出金属阳离子或铵根离子和酸根阴离子的化合物；由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物为氧化物。
【详解】A.水银（Hg）是单质，不是混合物，A错误；
B. Cu2(OH)2CO3是碱式盐，电离时生成的阴离子有氢氧根离子和碳酸根离子，不属于碱类，属于盐类，不是碱，B错误；
C. 硫酸钠、氯化铵、纯碱能电离出金属阳离子或铵根离子和酸根阴离子，属于盐类，C正确；
D. HCOOH是由C、H、O三种元素组成的化合物，是一种羧酸，不是氧化物，D错误。
答案选C。
3. 下列化学用语或模型正确的是（ ）
A. Na2O2的电子式： B. 氮分子的电子式：
C. 乙烯的结构简式：CH2CH2D. 二氧化碳的比例模型：
【答案】A
【解析】
【详解】A．Na2O2属于离子化合物，电子式： ，A正确；
B．氮分子的电子式应该为： ，B错误；
C．乙烯含有碳碳双键，结构简式：CH2＝CH2，C错误；
D．碳原子半径大于氧原子半径，该模型不能表示二氧化碳的比例模型，D错误；
答案选A。
4. 下列溶液中氯离子浓度最大的是（ ）
A. 15 mL 1 ml•L﹣1的AlCl3B. 10 mL 2 ml•L﹣1的CaCl2
C. 20 mL 2 ml•L﹣1的NH4ClD. 50 mL 1 ml•L﹣1的KCl
【答案】B
【解析】
【详解】A．15 mL 1 ml•L-1的AlCl3，氯离子的浓度为：1ml/L×3=3ml/L；
B．10 mL 2 ml•L-1的CaCl2中氯离子浓度为：2ml/L×2=4ml/L；
C．20 mL 2 ml•L-1的NH4Cl溶液中，氯离子浓度为2ml/L×1=2ml/L；
D．50 mL 1 ml•L-1的KCl溶液中，氯离子浓度为1ml/L×1=1ml/L；
综上分析，10 mL 2 ml•L-1的CaCl2中氯离子浓度最大，故选：B。
5. 下列实验操作对应的现象预测正确或能达到有关实验目的的是（ ）
A. ①可比较、的稳定性B. ②焰色试验检验K元素
C. ③分离氯化铁溶液和氢氧化铁胶体D. ④制备氢氧化铁胶体
【答案】C
【解析】
【详解】A．碳酸钠应该放在大试管中进行加热才能说明二者的稳定性强弱，A错误；
B．焰色试验中观察钾元素的火焰焰色需要透过蓝色钴玻璃，B错误；
C．可以用半透膜分离胶体和溶液，C正确；
D．应该在沸水中加入饱和氯化铁溶液，继续加热到出现红褐色停止，得到氢氧化铁胶体，不能利用氢氧化钠和氯化铁反应制取，D错误；
故选C
6. 在某无色透明的酸性溶液中，能共存的离子组是（ ）
A. Na+、K+、SO、HCOB. Cu2+、K+、SO、NO
C. Fe2+、K+、NO、CH3COO-D. Na+、K+、Cl-、SO
【答案】D
【解析】
【详解】A．酸性溶液中HCO不能大量共存，A不选；
B．Cu2+在溶液中显蓝色，不是无色的，不能大量共存，B不选；
C．在酸性溶液中Fe2+、NO发生氧化还原反应，CH3COO-与氢离子反应，均不能大量共存，C不选；
D．Na+、K+、Cl-、SO在酸性溶液中不反应，且均是无色的，可大量共存，D选；
答案选D。
7. 文献记载：“红柿摘下未熟，每篮用木瓜三枚放入，得气即发，并无涩味。”下列有关“气”的说法错误的是（ ）
A. 将“气”通入溴水中，溴水褪色且分层
B. 常温下，将“气”通入水中生成
C. 该“气”能作植物生长的调节剂，促进植物生长
D. 将“气”通入酸性溶液中，发生氧化反应，溶液褪色
【答案】B
【解析】
【分析】“红柿摘下未熟，每篮用木瓜三枚放入，得气即发，并无涩味。”，乙烯是催熟剂，这里的“气”指的是乙烯。
【详解】A．将乙烯通入溴水中，生成1,2-二溴乙烷，1,2-二溴乙烷难溶于水，所以溴水褪色且分层，故A正确；
B．常温下，乙烯和水不反应，故B错误；
C．乙烯能作植物生长的调节剂，促进植物生长，故C正确；
D．乙烯含有碳碳双键，将乙烯通入酸性溶液中，乙烯能被高锰酸钾溶液氧化，溶液褪色，故D正确；
选B。
8. 下列反应属于氧化还原反应，且能量变化如图所示的是（ ）
A. 甲烷在空气中燃烧的反应B. 灼热的木炭与CO2反应
C. 锌粒和稀硫酸反应 D. Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应
【答案】B
【解析】
【分析】根据图像可知，反应物总能量小于生成物总能量，属于吸热反应。
【详解】A．甲烷在空气中燃烧属于放热反应，A不符合题意；
B．灼热的木炭与CO2反应生成CO，有化合价变化，是氧化还原反应且该反应吸热，B符合题意；
C．锌粒和稀硫酸是放热反应，C不符合题意；
D．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应生成氯化钡、氨气和水，没有化合价的变化，是非氧化还原反应，D不符合题意；
故选B
9. 工业上常用“碳氯法”制备MgCl2，原理为MgO+C+Cl2MgCl2+CO。NA代表阿伏加德罗常数的值，下列叙述错误的是（ ）
A. 反应中断裂1mlCl—Cl键，转移的电子数为2NA
B. 反应中消耗6gC，生成CO的体积为11.2L(标准状况)
C. 密度、体积均相同的Cl2和CO，CO的分子数更多
D. 将MgCl2溶于水配成0.1ml·L-1MgC12溶液，阴离子总数大于0.2NA
【答案】D
【解析】
【详解】A．由方程式可知，每1ml氯气反应转移电子2ml，则反应中断裂1mlCl—Cl键，转移的电子的物质的量为2ml，电子数为2NA，A正确；
B．反应中消耗6gC，C的物质的量为，则生成CO的物质的量为0.5ml，体积为0.5ml ×22.4L/ml=11.2L(标准状况)，B正确；
C．密度、体积均相同的Cl2和CO的质量相同，由于Cl2、CO的摩尔质量分别为71g/ml、28g/ml，故CO的物质的量更大，分子数更多，C正确；
D．将MgCl2溶于水配成0.1ml·L-1MgC12溶液，由于不知道溶液的体积，不能计算溶质的物质的量，故不能判断阴离子总数，D错误。
故选D。
10. 浓硫酸与蔗糖发生作用的过程如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A. 过程①白色固体变黑，体现了浓硫酸的脱水性
B. 过程②产生刺激性气味的气体，体现了浓硫酸的酸性
C. 过程中固体体积膨胀与、的生成有关
D. 过程中硫酸分子发生了化学键的断裂
【答案】B
【解析】
【详解】A．浓硫酸具有脱水性，能将有机物中的H原子和O原子按2:1的比例脱除，蔗糖中加入浓硫酸，白色固体变黑，体现浓硫酸的脱水性，A项正确；
B．浓硫酸作用下蔗糖脱水过程中释放大量热，此时发生反应C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O，产生大量气体，使固体体积膨胀，该过程体现了浓硫酸的氧化性，B项错误；
C．蔗糖水过程中释放大量热，此时发生反应C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O，过程中固体体积膨胀与、的生成有关，C项正确；
D．该过程中，硫酸分子发生化学反应，发生了化学键的断裂，D项正确；
故选B。
11. 实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。
光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】在光照条件下氯气与甲烷发生取代反应生成氯化氢和四种氯代甲烷，结合有关物质的溶解性分析解答。
【详解】在光照条件下氯气与甲烷发生取代反应生成氯化氢和四种氯代甲烷，由于Cl2被消耗，气体的颜色逐渐变浅；氯化氢极易溶于水，所以液面会上升；但氯代甲烷是不溶于水的无色气体或油状液体，所以最终水不会充满试管，答案选D。
12. 四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X的简单离子具有相同电子层结构，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，W与Y同族，Z-与某稀有气体具有相同的电子层结构。下列说法正确的是（ ）
A. 简单离子半径：W
【答案】B
【解析】
【分析】X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，则X为Na元素；则W位于第二周期，Y、Z位于第三周期，Z-与某稀有气体具有相同的电子层结构，则Z为Cl元素；W、X的简单离子具有相同电子层结构，且W与Y同族，W在第二周期且是非金属元素，W可能是N或O，则对应的Y为P或S。
【详解】A．X与W的离子电子层结构相同，但W的核电荷数越小，所以离子半径W＞X，A错误；
B．W与X形成的化合物Na3N、Na2O、Na2O2溶于水后均生成NaOH，溶液呈碱性，B正确；
C．W与Y同族，且W位于Y的上一周期，则气态氢化物的热稳定性W＞Y，C错误；
D．Y、Z处于第三周期，且Y的原子序数小于Z，则非金属性Z＞Y，所以最高价氧化物的水化物的酸性：Z＞Y，D错误；
综上所述答案为B。
13. 用废铁屑[主要成分为Fe和铁锈，还含有C等难溶于酸的杂质]为原料制备的一种实验流程如下：
下列与流程相关的装置或操作正确且能达到实验目的的是（ ）
A. 可在装置甲中进行“酸浸”操作
B. 按图乙所示操作配制“酸浸”所需的溶液
C. 用装置丙过滤“酸浸”后所得悬浊液
D. 用装置丁灼烧固体制
【答案】A
【解析】
【分析】由题给流程可知，向废铁屑中加入稀硫酸酸浸、过滤得到含有Fe2+、Fe3+的滤液和含有碳的滤渣；向滤液中加入氢氧化钠溶液，在空气中静置、过滤得到氢氧化铁；灼烧氢氧化铁得到氧化铁。
【详解】A．由图可知，甲装置为固液不加热装置，可进行“酸浸”操作，故A正确；
B．配制“酸浸”所需的稀硫酸溶液时，胶头滴管应在容量瓶的正上方，不能插入容量瓶中， 故B错误；
C．过滤时，应用玻璃棒引流，防止溶液溅出，故C错误；
D．灼烧氢氧化铁固体时，应在坩埚中进行，不能在烧杯中直接灼烧固体，故D错误；
故选A。
14. 已知三个氧化还原反应：①2FeCl3＋2KI=2FeCl2＋2KCl＋I2，②2FeCl2＋Cl2=2FeCl3，③2KMnO4＋16HCl(浓)= 2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑。若某溶液中有Fe2＋、I－、Cl－共存，要将I－氧化除去而不氧化Fe2＋和Cl－，则可加入的试剂是（ ）
A. Cl2B. KMnO4C. FeCl3D. HCl
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】根据同一氧化还原反应中，氧化性：氧化剂＞氧化产物，还原性：还原剂＞还原产物；则由题给方程式得出，氧化性由强至弱的顺序为： ＞Cl2＞Fe3+＞I2，还原性由强至弱的顺序为I-＞Fe2+＞Cl-＞Mn2+；
A．氯气能将Fe2+、I-均氧化，故A不符合题意；
B．KMnO4能将Fe2+、I-和Cl-均氧化，故B不符合题意；
C．FeCl3能氧化除去I-而不氧化Fe2+和Cl-，故C符合题意；
D．HCl与三种离子均不反应，故D不符合题意；
故答案为C。
第二部分非选择题(共58分)
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15. 高纯硅用于制作光伏电池，如图是一种生产高纯硅的工艺流程图：
已知：①流化床反应器的主反应：；
②还原炉的主反应：；
③SiHCl3极易水解。回答下列问题：
（1）Si在元素周期表中的位置为___________。石英砂的主要成分为SiO2，能溶于HF的水溶液，生成一种气态含硅物质，该物质的电子式为___________。
（2）电弧炉中生成粗硅，反应的化学方程式为___________。若电弧炉中焦炭过量，还会有SiC生成，石英砂和焦炭生成SiC的反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为___________。
（3）整个操作流程都需隔绝空气，原因是___________(答出两条即可)。
（4）SiHCl3极易发生水解反应，其生成物之一是一种可燃性气体，则SiHCl3水解的化学方程式为___________。
（5）上述操作流程中可以循环利用的物质是___________。
【答案】（1）①. 第三周期第ⅣA族 ②.
（2）①. SiO2+2CSi+2CO↑ ②. 1：2
（3）防止SiHCl3发生水解、防止硅被氧化、防止氢气与氧气反应而发生爆炸
（4）SiHCl3+3H2O=H2↑+H2SiO3↓+3HCl
（5）H2、HCl
【解析】石英砂与焦炭在电弧炉中发生反应产生粗硅，Si与HCl在流化床反应器中发生反应产生SiHCl3，SiHCl3在还原炉中用H2还原产生高纯硅。
（1）Si是14号元素，原子核外电子排布是2、8、4，根据原子结构与元素位置关系可知Si在元素周期表中位于第三周期第ⅣA族；石英砂的主要成分为SiO2，其能溶于HF的水溶液，反应产生SiF4气体和H2O，由于Si原子最外层有4个电子，可以与4个F原子形成4个共价键，使分子中各个原子都达到最外层8个电子的稳定结构，故该物质的电子式为 ；
（2）在电弧炉中石英砂与焦炭在高温下发生反应产生粗硅，该反应的化学方程式为：SiO2+2CSi+2CO↑；若电弧炉中焦炭过量，还会有SiC生成，该反应的化学方程式为：SiO2+3CSiC+2CO↑，在该反应中焦炭既作氧化剂，也作还原剂，在参加反应的3个C中，1个作氧化剂，2个作还原剂，故氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：2；
（3）根据上述流程以及相关信息可知SiHCl3极易水解，反应过程中会产生氢气，而空气中含有氧气和水蒸气，因此整个操作流程都需隔绝空气，原因是防止SiHCl3发生水解，防止硅被氧化、防止氢气与氧气反应而发生爆炸；
（4）SiHCl3极易发生水解反应，其生成物之一是一种可燃性气体，该气体是H2，同时反应产生HCl、H2SiO3，则SiHCl3水解的化学方程式为：SiHCl3+3H2O=H2↑+H2SiO3↓+3HCl；
（5）还原炉中SiHCl3与H2反应生成硅单质，化学方程式为SiHCl3+ H2=Si+3HC1，根据流程转化分析可知上述操作流程中可以循环利用的物质是H2、HCl。
16. 某化学兴趣小组用下图装置(部分夹持装置已略去)制取氨气并探究其性质。
（1）实验室用装置A制备氨气选用的两种药品为___________(填化学式)。
（2）装置B中的干燥剂可以选用___________(填“碱石灰”或“浓硫酸”)。
（3）气体通过C、D装置时，试纸颜色会发生变化的是________(填字母)，原因是________。
（4）当E装置中集满时，挤压胶头滴管，滴入1～2滴浓盐酸，可观察到的现象是_______。
（5）用下图装置探究氨气与氧化铜的反应，验证氨气的性质及部分反应产物。
①实验中观察到a中黑色粉末变红，b中无水硫酸铜变蓝，并收集到一种单质气体。则a中发生反应的化学方程式为___________，证明氨气具有___________(填“氧化性”或“还原性”)。
②若向a中通入标准状况下的氨气，理论上会得到铜的质量为___________g。
（6）已知加热条件下，氨气可以与铝发生置换反应生成；加热时可溶于浓碱溶液并产生氨气，发生反应：。称取样品(假设杂质只含Al)，将其放入足量浓碱溶液中加热，若所产生的气体全部逸出并收集，测得其体积为(标准状况)，则样品中的质量分数为___________％(精确到0.1％)。
【答案】（1）和
（2）碱石灰
（3）①. D ②. 氨的水溶液呈碱性，能使红色石蕊试纸变蓝
（4）产生白烟
（5）①. ②. 还原性 ③. 14.4
（6）88.4
【解析】A装置用于氨气，B为干燥装置，C为检验干燥的氨气是否能使红色石蕊试纸变蓝，D为检验氨气是否能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，E为收集氨气并利用氨气与氯化氢作用产生白烟验满，F为尾气吸收装置；与混合加热发生复分解反应制取NH3，NH3具有还原性,可以与CuO在加热发生氧化还原反应，产生N2、Cu、H2O，因此看到固体由黑色变为红色，反应产生的H2O蒸气与无水CuSO4变为蓝色CuSO4·5H2O，NH3是大气污染物，可根据其极易溶于水的性质，用水作吸水剂，在尾吸收时要注意防止倒吸现象的发生；
（1）制备NH3的固体通常为Ca(OH)2、NH4Cl，答案为和；
（2）氨气能与浓硫酸反应，不能用浓硫酸干燥，装置B中的干燥剂可以选用碱石灰；
（3）气体通过C、D装置时，试纸颜色会发生变化的是D，原因是氨的水溶液呈碱性，能使红色石蕊试纸变蓝；
（4）当E装置中集满时，挤压胶头滴管，滴入1～2滴浓盐酸，氨气与氯化氢作用产生氯化铵，故可观察到的现象是产生白烟；
（5）①CuO与NH3在加热时发生反应产生Cu、 N2、H2O，反应的化学方程式为: ；
在该反应中N元素化合价由反应前NH3中的-3价变为反应后N2中的价，化合价升高，失去电子被氧化，则NH3表现还原性；
②3.36 L标准状况下NH3的物质的量是m(NH3)==0.15ml，根据反应方程式可知反应产生Cu的物质的量为m(NH3)= 0.15 ml=0.225ml，其质量是m(Cu)=0.225 ml64 g/ml=14.4g；
（6）假设23.2 gAlN样品中含有xmlAlN和ymlAl， AlN 和NaOH溶液反应的方程式为:AlN+NaOH+3H2O=Na[Al(OH)4]+NH3↑，Al和NaOH溶液反应的方程式为: 2Al+2NaOH+6H2O =2Na[Al(OH)4]+3H2↑，反应生成氨气和氢气标准状况下总体积为14.56L，物质的量为=0.65ml，则41x+27y=23.2，x+1.5y=0.65，联立解得x=0.5， y=0.1，则样品中AlN的质量分数为100%=88.4%。
17. 丙烯酸异丙酯常用作有机溶剂和有机合成原料，一种制备丙烯酸异丙酯的合成路线如下：
已知：
回答下列问题：
（1）A属于不饱和烃，其化学名称是___________，由A生成B的反应类型是___________。
（2）D中所含官能团名称是___________，可用于鉴别C和D的试剂是___________。
（3）写出由C和F生成丙烯酸异丙酯的化学方程式___________。
（4）E只含碳、氢、氧三种元素且相对分子质量为90，其中含碳40%，氢6.7%(均为质量分数)，E的分子式为___________。
（5）X是B的同系物，其相对分子质量比B大14，X可能的结构有___________种。
【答案】（1）①. 丙烯 ②. 加成反应
（2）①. 醛基、羟基 ②. 新制氢氧化铜悬浊液
（3）CH2=CHCOOH+CH3CH(OH)CH3CH2=CHCOOCH(CH3)2+H2O
（4）C3H6O3
（5）4
【解析】A和HBr反应生成B，根据A、B的分子式可知，A和HBr发生加成反应生成B，则A是丙烯；B水解生成C，根据C的结构简式逆推，可知B是2-溴丙烷；C和F反应生成丙烯酸异丙酯，可知F是丙烯酸；淀粉水解为D，D是葡萄糖。
（1）A属于不饱和烃，A的结构简式为CH2=CHCH3，A是丙烯，丙烯和HBr发生加成反应生成2-溴丙烷；
（2）D是葡萄糖，结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO，D中所含官能团名称是醛基、羟基；D中含有醛基，D能与新制氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色氧化亚铜沉淀，可用于鉴别C和D的试剂是新制氢氧化铜悬浊液；
（3）2-丙醇和丙烯酸反应生成丙烯酸异丙酯和水，反应的化学方程式为CH2=CHCOOH+CH3CH(OH)CH3CH2=CHCOOCH(CH3)2+H2O；
（4）E只含碳、氢、氧三种元素且相对分子质量为90，其中含碳40%，E分子中含C原子数 ，含氢6.7%(均为质量分数)，E分子中含C原子数，根据质量守恒，E分子中O原子数为，E的分子式为C3H6O3；
（5）X是B的同系物，其相对分子质量比B大14，说明X反分子式为C4H9Br，X可能的结构有CH3CH2CH2CH2Br、CH3CH2CH2CHBrCH3、(CH3)2CHCH2Br、(CH3)3CBr，共4种。
18. 天然气既是高效洁净的能源，又是重要的化工原料，在生产生活中用途广泛。
I．甲烷可以消除氮氧化物污染。
（1）与反应的化学方程式是______。
（2）在2L恒容密闭的绝热容器中，投入和发生反应，其中随时间的变化如下表所示：
①10min内，用表示的平均反应速率是______。
②下列措施能够使该反应速率加快的是_____。
a．使用催化剂 b．降低温度 c．及时分离水 d．通入氦气
③下列事实能说明该反应已经达到平衡状态是______。
a．容器中的体积分数保持不变 b．体系温度不再发生变化
c．断开1ml键的同时断开1ml键 d．的比值保持不变
Ⅱ．甲烷燃料电池装置如图
（3）通入一端电极反应方程式是______；若通入充分反应，理论上需要通入标准状况下的____L；一段时间后电解液的碱性____(填“增强”“减弱”或“不变”)。
【答案】（1）
（2）①. ②. a ③. abd
（3）①. ②. 4.48 ③. 减弱
【解析】（1）CH4与NO2反应化学方程式为：，故答案为：；
（2）①10min内，甲烷消耗0.5ml，则二氧化氮消耗1ml，NO2的浓度为0.5ml/L，则NO2表示的平均反应速率为，故答案为：；
②a．使用催化剂，可以降低反应活化能，使反应速率加快，故a项正确；
b．温度降低，正逆反应速率均降低，故b项错误；
c．及时分离水降低生成物浓度，反应速率降低，故c项错误；
d．恒容密闭容器，通入氦气，反应物的浓度未发生改变，反应速率不变，故d项错误；
故答案为：a；
③a．反应物和生成物均为气体且反应前后分子数不同的体系中，若甲烷的体积分数不变，说明甲烷物质的量不再改变，反应达到了平衡状态，故a项符合题意；
b．该反应是在绝热的固定容积密闭容器中进行，随着反应的进行，体系温度发生改变，当体系温度不再改变，说明反应达到平衡状态，故b项符合题意；
c．断开1mlC-H键(消耗0.25mlCH4)的同时必然形成O-H键(生成0.5ml)，反应不一定达到平衡状态，c项不符合题意
d．因为起始投入量之比不等于化学计量数之比，所以当n(CH4):n(NO2)的值保持不变时，反应达到平衡状态，故d项符合题意；
故答案为：abd；
（3）①通入甲烷的一极电极反应式为：，故答案为：；
②甲烷燃料电池总电极反应式为：，若通入0.1mlCH4充分反应，理论上需要通入标准状况下0.2ml O2，即标准状况下，4.48L O2，故答案为：4.48；
③甲烷燃料电池，负极电极反应式为：，正极电极反应式为，转移电子数相同时，负极消耗的数目比正极生产的多，数目减少，一段时间后电解液的碱性减弱，故答案为：减弱；
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