江西九江市六校2025-2026学年高一下学期期中考试 化学试卷（含解析）

这是一份江西九江市六校2025-2026学年高一下学期期中考试 化学试卷（含解析），共9页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，答题前，考生务必用直径0，本卷命题范围，可能用到的相对原子质量，5 ml丁烷含共价键， 下列有关原电池的说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：人教版必修第一册、必修第二册第五章到第七章第一节结束。
5.可能用到的相对原子质量：H1 C12 O16 Cl35.5 Ti48 Fe56 Cu64
一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的)
1. “全球新能源汽车竞争节奏，由中国定义”，下列关于新能源汽车的相关说法正确的是
A. 新能源汽车的制造和使用过程均实现了“零碳排放”
B. 汽车行驶过程中，电池将化学能转化为电能
C. 电机控制器使用到的碳化硅(SiC)属于传统无机非金属材料
D. 车身使用到铝合金，其硬度比纯铝小
【答案】B
【解析】
【详解】A．新能源汽车的制造过程涉及原材料开采、电池生产、整车装配等环节，这些过程均会产生碳排放，因此“制造和使用过程均实现了零碳排放”的说法错误，A错误；
B．汽车行驶时，电池作为储能装置，其内部发生化学反应，将储存的化学能转化为驱动电机所需的电能，该描述符合能量转换原理，B正确；
C．碳化硅(SiC)属于新型无机非金属材料，具有高热导率、高击穿电场强度等优异性能，广泛用于功率电子器件，不属于传统无机非金属材料（如陶瓷、玻璃、水泥等），C错误；
D．合金的硬度通常大于其组成纯金属，因此铝合金的硬度比纯铝大，而非更小，D错误；
故选B。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. N2的结构式为B. CCl4的电子式为
C. 乙烷的结构简式为D. 丙烷分子的球棍模型为
【答案】D
【解析】
【详解】A．氮气分子中氮氮原子间存在共价三键，其结构式为，A错误；
B．CCl4的电子式为，B错误；
C．乙烷的结构简式为CH3CH3，C错误；
D．丙烷分子的球棍模型为，D正确；
故选D。
3. 利用下列反应原理，通过相应的装置连接电流计，电流计指针不会发生偏转的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【分析】连接电流计后指针不偏转，说明装置中没有电子定向移动形成电流，该反应不能设计为原电池，原电池的反应本质是自发的氧化还原反应。
【详解】A．反应中化合价升高、化合价降低，属于氧化还原反应，可设计原电池，指针偏转，A不符合题意；
B．该反应是铅蓄电池的总反应，化合价升高、中化合价降低，属于氧化还原反应，可形成原电池，指针偏转，B不符合题意；
C．该反应中、元素化合价升高，元素化合价降低，属于氧化还原反应，可设计为燃料电池，指针偏转，C不符合题意；
D．该反应中所有元素化合价均未发生变化，属于非氧化还原反应，没有电子转移，不能形成原电池，电流计指针不偏转，D符合题意；
故选D。
4. 下列关于有机物的说法正确的是
A. 乙烷可使酸性溶液褪色，但甲烷不能
B. 组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物，互为同分异构体
C. 凡是分子组成上相差一个或几个原子团的物质，彼此一定是同系物
D. 相同质量的甲烷和乙烷完全燃烧，乙烷消耗的更多
【答案】B
【解析】
【详解】A．乙烷和甲烷都不能使酸性溶液褪色，因为它们都是碳碳单键，A错误；
B．组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同，说明它们的分子式一定相同，互为同分异构体，B正确；
C．同系物的概念中，首先是结构相似为前提，缺少这一条件时，就不一定是同系物，C错误；
D．烃类中氢元素质量分数越高，等质量燃烧耗氧越多，相同质量的甲烷和乙烷完全燃烧，甲烷消耗的更多，D错误；
故选B。
5. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 丁烷分子中共价键的数目为
B. 标准状况下，中原子的数目为
C. 等物质的量的和所含的原子数都为
D. 与足量的隔绝空气加热，充分反应后，转移的电子数为
【答案】A
【解析】
【详解】A．丁烷的结构简式为，1个丁烷分子含13个共价键（3个C-C 键、10个C-H 键），则0.5 ml丁烷含共价键：，数目为 ，A 正确；
B．标准状况下，是固态，不能用气体摩尔体积（22.4 L/ml）计算其物质的量，B 错误；
C．等物质的量的和所含 N 原子数相等，但题目未指明物质的量具体是多少，无法确定 N 原子数是否为，C 错误；
D．的物质的量为 0.1 ml，与足量 S 反应生成（从0价到+2价），转移电子数为，D 错误；
故选A。
6. 下列有关原电池的说法正确的是
A. 燃料电池是一种对环境友好的新型电池，燃料储存在电池内部
B. 铅酸蓄电池、锂离子电池、锌锰干电池都属于二次电池
C. 将X、Y两种金属浸入溶液中组成原电池，Y极质量增加，则活泼性：X＞Y
D. 将甲、乙两种金属浸入溶液中组成原电池，甲的质量减轻，则甲的活泼性一定大于乙
【答案】C
【解析】
【详解】A．燃料电池的燃料和氧化剂并不储存在电池内部，而是由外部持续供给，A错误；
B．锌锰干电池是不能充电重复利用的一次电池，不属于二次电池，B错误；
C．原电池中，活泼性较弱的金属作正极，本题中Y极质量增加，说明在Y极得电子析出Cu，Y为正极，X为负极，原电池负极金属更活泼，因此活泼性：，C正确；
D．Mg、Al浸入NaOH溶液组成原电池时，Al能与NaOH反应，作负极质量减轻，但活泼性，因此甲质量减轻不能说明甲的活泼性一定大于乙，D错误；
故选C。
7. 下列实验装置能达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．浓硝酸受热易挥发，挥发出来的浓硝酸本身也可以氧化生成，使淀粉-KI溶液变蓝，无法证明是浓硝酸分解生成的​的作用，不能达到实验目的，A不符合题意；
B．铜与浓硫酸反应制备需要加热才能发生，该装置没有加热装置，常温下铜和浓硫酸不反应，无法得到，B不符合题意；
C．铜与稀硝酸反应生成，该装置中，反应生成后，会将U形管内原有空气从右侧排出，储存在左端密闭区域，隔绝了空气，因此可以制备，同时避免被氧气氧化，能达到实验目的，C符合题意；
D．稀盐酸是挥发性酸，挥发出来的也可以和硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀，干扰​与硅酸钠的反应，无法证明碳酸酸性强于硅酸，因此不能比较非金属性，D不符合题意；
故选C。
8. 下列反应的离子方程式书写正确的是
A. 向溶液中滴入过量氨水：
B. 向溶液中通入少量SO2：
C. 溶液溶蚀玻璃生产磨砂玻璃：
D. 向浓硝酸中加入金属铜：
【答案】D
【解析】
【详解】A．为弱碱，不能溶解Al(OH)3，也不能写成离子形式，正确的离子方程式为，A错误；
B．向溶液中通入少量SO2，有强氧化性，能把氧化为，自身被还原为，过量，生成的会与多余的结合成弱酸：，B错误；
C．玻璃主要成分含，是酸性氧化物，与强碱反应：，C错误；
D．向浓硝酸中加入金属铜，产生红棕色气体，铜被氧化为：，D正确；
故选D。
9. 图a、b、c、d代表4种不同的烃，其中“●”代表碳原子，氢原子省略，下列说法正确的是
A. a、b、c、d四种烃的化学式均符合B. b和c是同系物
C. a和b互为同分异构体D. d中所有原子都在同一平面上
【答案】B
【解析】
【分析】首先确定四种烃的结构和组成：：共4个碳原子，含1个碳环，分子式为，属于环烷烃；：共4个碳原子，全部为碳碳单键的链状烃，分子式为，属于烷烃；：共5个碳原子，全部为碳碳单键，分子式为，属于烷烃；：共4个碳原子，形成四元碳环，分子式为，所有碳原子都是饱和碳原子。
【详解】A．​是烷烃的通式，、的分子式为，不符合该通式，A错误；
B．和都属于烷烃，结构相似，分子组成相差1个原子团，互为同系物，B正确；
C．同分异构体要求分子式相同，分子式为，分子式为，分子式不同，不互为同分异构体，C错误；
D．d中所有碳原子都是饱和碳原子，杂化方式为杂化，为四面体结构，所有原子不可能都在同一平面上，D错误；
故选B。
10. 图a、b为验证甲烷和氯气反应条件的实验装置，下列相关叙述正确的是
A. 甲烷和氯气的反应属于置换反应
B. 装置a、b中的实验现象相同，但是装置b反应速率较慢
C. 反应过程中，装置a试管内液面上升且最终液体充满试管
D. 若将1mlCH4与一定量的Cl2反应，得到等物质的量的4种氯代物，理论上消耗2.5mlCl2
【答案】D
【解析】
【详解】A．甲烷与氯气在光照下发生的是自由基取代反应，反应生成一氯甲烷的化学方程式为： ，后续可继续取代生成二氯代物、三氯代物、四氯代物，该过程是氢原子被氯原子逐步取代，属于取代反应，A错误；
B．装置a置于漫射日光下，反应可顺利进行，现象包括气体颜色变浅、油状液滴生成、液面上升；装置b遮光，反应几乎不发生，无明显现象；二者现象不同，且b中反应速率趋近于零，非“较慢”，B错误；
C．虽然反应后HCl溶于水，部分产物为液体导致压强下降、液面上升，但反应体系中存在气态产物 ，因此液体不可能充满整个试管，C错误；
D．若1 ml 反应后生成等物质的量的四种氯代物（各0.25 ml），则消耗总量计算如下：生成：；生成： ；生成： ；生成： ，总消耗： ，故D正确；
故选D。
11. 用下表中实验装置探究原电池中的能量转化，注射器用来收集生成气体并读取气体体积，根据记录的实验数据，下列说法正确的是
A. 实验①和②中，Cu表面均发生还原反应
B. 对比实验①和②溶液温度的变化，说明②中反应的化学能部分转化为电能
C. 实验②中，Zn表面没有气泡产生，Cu表面有气泡产生
D. 8.5min时，对比实验①和②溶液温度的变化，说明反应释放的总能量：①＞②
【答案】B
【解析】
【分析】装置①未形成原电池，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，溶液温度升高，化学能转化为热能；装置②中形成原电池，Zn为负极，Cu为正极，总反应为锌和稀硫酸生成硫酸锌和氢气，体系中有电流产生，且温度升高，化学能转化为电能和热能。
【详解】A．装置①未形成原电池，铜表面没有发生还原反应，装置②中形成原电池，铜表面氢离子得到电子被还原，A错误；
B．生成气体体积相同时，两反应释放的总能量相等，两装置的溶液温度①＞②，说明装置②中反应的化学能部分转化为电能，B正确；
C．装置②中形成原电池，Zn为负极，Cu为正极，故铜电极表面有气泡产生，锌与稀硫酸接触，也能产生气泡，故②中锌和铜表面均有气泡，C错误；
D．释放的总能量与生成的气体的量成正比，由表中数据可知时间相同时，装置①中生成的气体没有装置②中生成的气体多，所以反应释放的总能量①＜②，D错误；
故选B。
12. 已知SO2通入BaCl2溶液无明显现象。某同学利用如图装置探究SO2与BaCl2溶液反应生成白色沉淀的条件。下列判断正确的是
A. 装置甲用于制SO2，利用了浓硫酸的强氧化性
B. 若装置乙用于制NH3，e、f中的试剂可以分别是浓硫酸、浓氨水
C. 玻璃管的作用是连通大气，平衡压力，以便左右两边产生的气体顺利导入
D. 该实验中，BaCl2溶液中产生的白色沉淀一定为BaSO4
【答案】C
【解析】
【详解】A．装置甲制备​的反应为，反应中各元素化合价没有变化，浓硫酸利用了其强酸性，不是强氧化性，A错误；
B．若乙制备，需要将浓氨水滴入碱性固体（如碱石灰、固体）中才能制得氨气；浓硫酸为酸性试剂，会与反应，无法得到氨气，B错误；
C．玻璃管连通大气，能够平衡装置内压强，避免装置内压强过大，保证左右两侧产生的气体顺利导入氯化钡溶液，C正确；
D．若乙产生的是碱性气体，​在碱性条件下转化为，会与​反应生成白色沉淀，因此沉淀不一定为​，D错误；
故选C。
13. 工业上获得四氯化钛常用“碳氯法”，其反应原理为。将物质的量分别：1ml、2ml、2ml的、、投入体积固定的容器中发生该反应，下列说法正确的是
A. 增大、的投料量，可加快化学反应速率
B. 当时，反应达到平衡状态
C. 反应到任一时刻，容器中都不可能为1：1
D. 在建立平衡过程中，混合气体的平均摩尔质量呈增大趋势
【答案】D
【解析】
【详解】A．和均为固体。在化学反应中，纯固体或纯液体的浓度被视为常数，改变其用量不会改变反应速率。因此，增大固体反应物的投料量不能加快反应速率，A错误；
B．判断反应是否达到平衡状态，需要正逆反应速率相等。根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，对于和，有。反应达到平衡时，应满足。将替换为，得到平衡条件为，即，B错误；
C．初始时，，。假设反应正向进行，消耗了的，则生成了的。此时，。若，则有，解得。由于反应是可逆反应，且初始为，理论上最多能生成 。在 到 的范围内，是反应过程中可能达到的状态。因此，该比例可能为，C错误；
D．混合气体的平均摩尔质量M‾=m气体总n气体总。初始时，容器中只有气体，其摩尔质量为。反应方程式为。随着反应正向进行，消耗，生成 和 。气体总物质的量变化：消耗，生成，净增加。气体总质量变化：增加的质量来自于固体和。每消耗，生成气体的总质量为。气体总质量增加了。设反应消耗了。初始气体质量，初始气体物质的量。反应后气体总质量。反应后气体总物质的量。平均摩尔质量M‾=142+104x2+x=104(2+x)−208+1422+x=104−662+x 。随着反应正向进行，从 开始逐渐增大。当增大时，减小，因此增大；D正确；
故选D。
14. 关于下列图像分析错误的是
A. 图1：若向曲线Ⅰ、Ⅱ对应的稀硫酸中均加少量CuSO4，和均减小，且均减小
B. 图2：表示HCN(g)转化为HNC(g)需要吸收的能量
C. 图3：在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入CO(g)和H2(g)进行反应：，由图可知a=2
D. 图4：曲线Ⅰ和Ⅱ可分别表示相同物质的量的S8(s)和S8(g)完全燃烧时的能量变化情况
【答案】D
【解析】
【详解】A．图1：曲线Ⅰ、Ⅱ对应的为探究浓度对反应速率的影响，假设原反应为足量铁粉与稀硫酸反应，向其中加入少量CuSO4，构成原电池，反应速率增大，且反应过程中会有Cu单质生成，即和均减小，且均减小，A正确；
B．图2：表示HCN(g)转化为HNC(g)需要吸收的能量，B正确；
C．图3：在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入CO(g)和H2(g)进行反应：，当H2和CO的转化率相等时，可得，因为在该反应中，H2与CO以化学计量数之比为2:1进行反应，则n(H2):n(CO)=2:1，则，解得=，故a=2，C正确；
D．图4：同种物质的气态能量高于固态，且燃烧为放热反应(总能量降低)。若曲线表示相同物质的量的S8(s)和S8(g)完全燃烧，则初始状态能量高的应为S8(g)，对应的能量变化曲线应在上方。图中曲线Ⅰ起始能量高，应代表S8(g)，曲线Ⅱ代表S8(s)，D错误；
故答案选D。
二、非选择题(本题共4小题，共58分)
15. 下图显示了元素周期表的一部分，a～g代表7种短周期主族元素。回答下列问题：
（1）d的单质在实验室常用来除去残留在有机溶剂中的微量水分。用化学方程式解释原因：___________。
（2）上表中，第三周期元素原子对应的简单离子中，半径最大的是___________(填离子符号)。
（3）b、c、f的简单氢化物中最稳定的是___________(填化学式)。
（4）下列说法正确的是___________(填字母)。
A. 单质的失电子能力：d＞eB. d、e的氧化物均为碱性氧化物
C. b、f、g对应的含氧酸均为强酸D. b、f的氧化物均为酸性氧化物
（5）甲~戊是上表中一种或几种元素组成的单质或化合物，甲和丁均为淡黄色固体，乙是d元素的最高价氧化物对应的水化物，甲和戊均是非金属单质，丙和丁均是氧化物，其转化关系如图所示，“—”代表两种物质能发生反应，“→”代表一种物质能一步转化为另一种物质，部分反应物、生成物及反应条件已省略。
①丙的化学式为___________。
②写出乙的溶液和戊在常温下反应的离子方程式：___________；
乙的热溶液可与甲反应，用于清洗试管中残留的甲，该过程中，甲对应元素的化合价___________(填“升高”“降低”或“既升高又降低”)。
③丙的性质与CO2既有相似性，又有显著差异，推测丙与丁化合后产物的化学式为___________。
【答案】（1）
（2）
（3） （4）A
（5） ①. ②. ③. 既升高又降低 ④.
【解析】
【分析】根据位置可推出：。
【小问1详解】
为，可与水反应除去有机溶剂中微量水，反应方程式为；
【小问2详解】
上表中第三周期元素为，它们的简单离子中，、有3个电子层，、只有2个电子层；电子层结构相同时，核电荷数越小半径越大，故半径，半径最大的是；
【小问3详解】
非金属性越强，简单氢化物越稳定，非金属性：，故最稳定的氢化物是；
【小问4详解】
A．同周期从左到右失电子能力减弱，故失电子能力，A正确；
B．的氧化物不是碱性氧化物，是两性氧化物，B错误；
C．选项未说明是最高价含氧酸，均为弱酸，C错误；
D．​等氮的氧化物不是酸性氧化物，D错误；
故选A；
【小问5详解】
甲是淡黄色非金属单质，甲为；丁是淡黄色氧化物，丁为​；乙是的最高价氧化物对应水化物，乙为；生成的氧化物丙为​；戊是非金属单质，可与常温反应，戊为​，符合所有转化关系：
①丙为​；
②常温下​与反应生成和水，离子方程式为 ；热与反应：，的化合价部分降低为-2、部分升高为+4，故既升高又降低；
③与反应生成​，但​有还原性，会被氧化，最终化合生成。
16. 工业上用黄铁矿(主要成分为FeS2)制硫酸，并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用，生产焦亚硫酸钠(Na2S2O5)和粗Pb的流程如下：
已知：Na2S2O5溶液与Ba2+反应生成沉淀，与盐酸反应生成SO2
回答下列问题：
（1）实际生产中，在煅烧前，需将矿石粉碎的原因是___________。“煅烧1”的过程中，若生成标准状况下1mlSO2，则反应中转移电子的物质的量为___________ml。
（2）写出“氧化”过程的化学方程式：___________。
（3）试剂a为___________。
（4）“吸收1”的尾气中仍含有SO2，用Na2CO3溶液吸收尾气能得到NaHSO3溶液，NaHSO3溶液经脱水、结晶可得到Na2S2O5，写出“吸收2”中生成NaHSO3的离子方程式：___________。
（5）Na2S2O5在保存过程中易变质生成Na2SO4，验证Na2S2O5已变质的具体实验操作和现象为___________。
（6）已知方铅矿的主要成分为PbS，“煅烧2”中，炉渣可用作固硫剂和氧化剂。“煅烧2”的化学方程式为(已配平，方法1)，则X的化学式为___________；另一种由PbS制备Pb的总反应为(方法2)。从环保角度分析，哪种方法更好，并说明理由：___________。
【答案】（1） ①. 矿石粉碎的原因：增大矿石与空气的接触面积，加快反应速率，使反应更充分。 ②. 5.5
（2）
（3）浓硫酸 （4）
（5）Na2S2O5变质生成Na2SO4，检验即可：取少量样品于试管中，加适量蒸馏水溶解，加入足量稀盐酸，充分振荡，再滴入BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，说明Na2S2O5已变质。
（6） ①. FeO ②. 从环保角度分析：方法1更好。理由：方法1中S元素全部转化为FeS.无有毒气体SO2排放；而方法2会产生SO2，污染空气。
【解析】
【小问1详解】
矿石粉碎的原因：增大矿石与空气的接触面积，加快反应速率，使反应更充分。
煅烧/反应为：，生成8 ml SO2时转移44 ml电子，故生成1 ml SO2时，转移电子的物质的量为5.5 ml
【小问2详解】
“氧化”过程是煅烧/生成的SO2被O2氧化为SO3，反应方程式：
【小问3详解】
“吸收”用试剂a吸收SO3并生成H2SO4，因此试剂a为浓硫酸。
【小问4详解】
“吸收2”中形成NaHSO3是用Na2CO3溶液吸收含SO2的尾气，生成NaHSO3和CO2，离子方程式：
【小问5详解】
验证Na2S2O5已变质的实验操作和现象：Na2S2O5变质生成Na2SO4，检验即可：取少量样品于试管中，加适量蒸馏水溶解，加入足量稀盐酸，充分振荡，再滴入BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，说明Na2S2O5已变质。
【小问6详解】
配平反应：根据原子守恒，X为FeO。
从环保角度分析：方法1更好。理由：方法1中S元素全部转化为FeS.无有毒气体SO2排放；而方法2会产生SO2，污染空气。
17. 面对温室效应与能源危机这两个相互交织的全球性挑战，理想的解决方案应能同时实现低碳减排和能源结构转型。目前，全球公认的核心路径是从“高碳燃料”转向“低碳电力”。回答下列问题：
Ⅰ．CO2催化加氢制甲醇(CH3OH)可缓解温室效应，其反应可表示为。
（1）该反应分两步进行，反应过程能量变化如图1所示，图1中所有物质均为气态。
反应中，当有16g甲醇生成时，反应___________(填“吸收”或“放出”)的热量为___________kJ。
（2）向甲、乙两个体积都为2.0L的恒容密闭容器中均充入1ml CO2和3mlH2的混合气体，分别在、温度下进行反应并达到平衡，反应过程中甲、乙两容器中随时间的变化情况如下表：
①两容器的温度___________(填“＞”或“＜”)。
②甲容器中，内用H2表示的平均反应速率为___________；时的___________(填“＞”“＜”或“=”)12min时的。
③甲容器中反应达平衡时，容器内气体压强与起始时容器内气体压强之比为___________。
④一定温度下，在一体积固定的密闭容器中投入一定量的CO2和H2进行上述反应。下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A．混合气体的密度不随时间的变化而变化
B．混合气体的压强不随时间的变化而变化
C．CH3OH的质量分数在混合气体中不再变化
D．单位时间内每消耗1mlCO2，同时生成1mlCH3OH
Ⅱ．甲醇燃料电池具有能量密度高、续航时间长等优点，根据使用电解质不同，甲醇燃料电池有酸性和碱性两种(如图2所示，电极材料均不参与反应)。
（3）①碱性甲醇燃料电池中，电极a为___________(填“正”或“负”)极。
②酸性甲醇燃料电池中，电极b上发生的电极反应式为___________，电解质溶液中的H+经由氢离子交换膜___________(填“从左向右”或“从右向左”)移动。
【答案】（1） ①. 放出 ②. 24.5
（2） ①. > ②. 0.15 ml⋅L−1⋅min−1 ③. > ④. 3：5 ⑤. BC
（3） ①. 负 ②. O2+4e-+4H+=2H2O ③. 从左向右
【解析】
【分析】碱性甲醇燃料电池中，通入CH3OH燃料的一极为负极，通入氧气或空气的一极为正极，CH3OH在a极失去电子生成，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极反应式为：CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O；酸性甲醇燃料电池中，通入O2的一极为正极，O2得到电子生成H2O，根据得失电子守恒和电荷守恒配平b电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O。
【小问1详解】
从图中可以算出反应，这说明生成1 ml（即32 g）时，放出49 kJ能量，则当有16 g甲醇生成时，放出的热量为；
【小问2详解】
①由表格数据可知甲容器对应的反应速率比乙快，则甲中温度高于乙，T1>T2；
②甲容器中，0～6 min内n(CH3OH)=0.60 ml，v(CH3OH)= =0.05 ml⋅L−1⋅min−1，根据速率之比等于化学计量数之比，v(H2)=3v(CH3OH)=0.15 ml⋅L−1⋅min−1；
时反应未达到平衡，此时反应正向进行，v正(CO2)>v逆(CO2)，12min时反应达到平衡，所以v正(CO2)12min=v逆(CO2)12min。随着反应的进行，反应物浓度减小，正反应速率减慢，所以v正(CO2)6min>v正(CO2)12min。因此，v正(CO2)6min>v逆(CO2)12min，故答案为>；
③结合题中数据列三段式：
根据压强之比等于气体物质的量之比可得：平衡时容器内气体压强与起始时容器内气体压强之比为(0.2+0.6+0.8+0.8)：(1+3)=3：5；
④A．该反应过程中气体总质量和总体积都不变，则混合气体的密度是定值，当混合气体的密度保持不变，不能说明反应达到平衡，A错误；
B．该反应是气体体积减小的反应，反应过程中压强减小，当混合气体的压强不随时间的变化而变化时，说明反应达到平衡，B正确；
C．CH3OH的质量分数在混合气体中保持不变，说明正逆反应速率相等，说明反应达到平衡，C正确；
D．单位时间内每消耗1 mlCO2，同时生成1 mlCH3OH时，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，D错误；
故选BC；
【小问3详解】
①由分析可知，碱性甲醇燃料电池中，电极a为负极；
②由分析可知，酸性甲醇燃料电池中，电极b为正极，发生的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O；电解质溶液中的H+经由氢离子交换膜从左向右移动。
18. 常温下，某化学小组同学用图1所示装置进行实验，验证铁和硝酸反应的部分还原产物。
已知：i．装置气密性已检验；
ii．的沸点为21.2℃；
iii．(棕色)。
实验操作和实验现象记录如下：
回答下列问题：
（1）步骤1对应的实验操作为___________。
（2）步骤2中“无明显现象”的原因是___________。
（3）浸入冰水中的空试管可用于冷凝___________(填化学式)。
（4）加热条件下，硝酸将16.8gFe完全溶解，假设反应前后溶液体积不发生变化，剩余硝酸浓度为10ml/L，且硝酸的还原产物只有NO、NO2，NO、NO2的物质的量之比为1：1，则反应的离子方程式为___________；原硝酸的物质的量浓度___________。
（5）4ml/L硝酸与过量铁的反应过程中，溶液中c(H+)和产生气体的体积(标准状况下)随铁消耗量的变化关系如图2所示。据图推测HNO3在bc段的还原产物是___________(填化学式，下同)；若在ab段只产生单一的气体，则该气体是___________。
【答案】（1）打开弹簧夹，通入二氧化碳排尽装置内的空气
（2）常温时，铁遇浓硝酸形成致密氧化膜，阻止反应进一步进行
（3）
（4） ①. ②. 12.7
（5） ①. NH4NO3 ②. N2O
【解析】
【分析】A装置中铁和浓硝酸反应生成氮的氧化物，由已知信息可知，B装置中冰水是为了冷凝生成的二氧化氮使其液化，C装置检验生成的NO，尾气收集防止空气污染。
【小问1详解】
该装置检验NO的生成，而NO易被空气的氧气氧化为红棕色的NO2，故反应前先打开弹簧夹，通入二氧化碳排尽装置内的空气，防止NO被氧化；
【小问2详解】
常温时，铁遇浓硝酸形成致密氧化膜，阻止反应进一步进行（或铁遇浓硝酸钝化），导致步骤2中“无明显现象”；
【小问3详解】
结合题干信息，浸入冰水中的空试管可用于冷凝；
【小问4详解】
由于硝酸有剩余，则铁和硝酸反应生成硝酸铁和氮的氧化物，NO、NO2的物质的量之比为1：1，假设生成1ml NO、1mlNO2，结合电子守恒生成铁离子为，则反应中铁、NO、NO2的系数比为，即4:3:3，结合质量守恒，反应为，16.8gFe为，则反应硝酸根离子为，硝酸铁中硝酸根离子为0.3ml×3=0.9ml，剩余硝酸为10ml/L×0.5L=5ml，则原硝酸的物质的量浓度
【小问5详解】
bc段产生气体的量不变，所以硝酸被还原的产物为硝酸铵NH4NO3，a段消耗铁为0.03ml，生成气体，结合电子守恒，则铁和硝酸生成硝酸铁和NO，ab段消耗铁0.11ml-0.03ml=0.08ml，生成气体，两者物质的量之比为8:3，根据电子守恒，那么8ml铁转移24ml电子，3ml气体获得24ml电子，1ml气体获得8ml电子，由于在ab段只产生单一的气体，则气体为+1价的N2O，反应为。A．验证浓硝酸分解生成NO2
B．用于制备少量SO2
C．制备少量NO，并避免其被氧化
D．比较元素非金属性：C＞Si
实验装置
实验①
实验②
时间
气体体积
溶液温度/℃
时间
气体体积
溶液温度/℃
0
0
22.0
0
0
22.0
8.5
30
24.8
8.5
50
23.8
10.5
50
26.0
10.5
未测
未测
0
3
6
12
24
36
甲容器
0
0.36
0.60
0.80
0.80
0.80
乙容器
0
0.34
0.55
0.70
0.83
0.83
实验步骤
实验操作
实验现象
步骤1
___________
步骤2
打开活塞，将浓硝酸缓慢滴入三颈烧瓶中，关闭活塞
无明显现象
步骤3
给三颈烧瓶加热，反应开始后停止加热
①A中有红棕色气体产生，一段时间后，气体颜色变浅，C中溶液变棕色
②反应停止后，A中无固体剩余