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广东省汕头市潮阳实验学校2022-2023学年高一下学期期中考试化学试题（原卷版+解析版）
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可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 Cl ：35.5
一 、选择题(本题共16小题，共44分。第1~10小题，每小题2分；第11~16小题，每小题4分。在 每小题给出的四个选项中，只有一项符合题意)
1. 潮汕文化是中华文明的重要组成，其代表有“湖绣”、“英歌舞”、“潮汕善堂、祠堂”、“潮菜”等。下列说法不正确的是
A. 使用潮州米醋烧制“潮菜”，潮州米醋中含有乙酸
B. 使用黏土烧制“潮汕工艺品”，黏土中含有硅酸盐
C. 使用青砖建造“潮汕善堂、祠堂”，青砖的青色来自 Fe2O3
D. 添加小苏打蒸制潮汕糕点，小苏打的化学式为 NaHCO3
【答案】C
【解析】
【详解】A．米醋中含醋酸，醋酸的主要成分是乙酸，A正确；
B．黏土中含有硅酸钠、硅酸钙等硅酸盐，B正确；
C．Fe2O3为红色，故青砖的青色不是来自 Fe2O3，C错误；
D．小苏打的化学式为 NaHCO3，D正确；
故选C。
2. NA为阿伏加 德罗常数。工业上利用反应3C+3Cl2+Al2O32AlCl3+3CO制备AlCl3，当获得1mlAlCl3时，下列说法正确的是
A. 转移的电子数为2NAB. 断裂Cl-Cl的数目为3NA
C. 生成CO的体积为33.6LD. 消耗焦炭的质量为18g
【答案】D
【解析】
【分析】工业上利用反应3C+3Cl2+Al2O32AlCl3+3CO制备AlCl3，当获得1mlAlCl3时，消耗1.5ml Cl2和1.5mlC单质，生1.5mlC，该氧化还原反应中C元素由0价变为+2价，1.5mlC单质参与反应，反应进行过程中共转移3ml电子，据此分析解答。
【详解】A．根据分析，当获得1mlAlCl3时，该反应共转移3ml电子，则转移的电子数为3NA ，故A错误；
B．根据分析，当获得1mlAlCl3时，消耗1.5ml Cl2，则断裂Cl-Cl的数目为1.5NA，故B错误；
C．根据分析，当获得1mlAlCl3时，生成CO1.5ml，在标况下的体积为33.6L，题设选项中未说明气体的存在状态条件，故C错误；
D．根据分析，当获得1mlAlCl3时，消耗1.5ml C，则消耗焦炭的质量为1.5ml12g/ml=18g，故D正确；
答案选D。
3. 有机化合物的组成元素并不复杂，但化合物数量众多，性质各异。下列说法正确的是
A. 甲烷分子的空间填充模型为，其二氯代物有2种结构
B. 乙烯分子的球棍模型为，所有原子共平面，能使溴水和高锰酸钾溶液褪色
C. 苯分子的结构简式为，分子中含有3个碳碳双键
D. 塑料、橡胶、纤维是常见有机高分子材料，属于纯净物
【答案】B
【解析】
【详解】A．甲烷是正四面体结构，甲烷分子的二氯取代物只有1种结构，A错误；
B．乙烯分子含有碳碳双键，可以和溴发生加成反应，可以被高锰酸钾氧化，所有原子共平面，B正确；
C．苯中没有碳碳双键，苯环中的化学键是介于单键和双键之间的特殊的键，C错误；
D．高分子化合物都是混合物，D错误；
故选B。
4. 科学家进行如图所示的 CH3OH制备及应用的研究，下列说法不正确的是
A. 甲醇电池中甲醇为正极
B. 氢能属于二次能源
C. 制 CH3OH的总反应为：CO2 +3H2 = CH3OH+H2O
D. 1 ml CO2含有约2.2×6.02×1024 个电子
【答案】A
【解析】
【详解】A．甲醇电池中甲醇失去电子为负极，A错误；
B．氢能不属于化石能源，属于二次能源，B正确；
C．由图知，制 CH3OH的总反应为：CO2 +3H2 = CH3OH+H2O，C正确；
D．1分子二氧化碳含有22个电子，则1 ml CO2含有电子22ml，1 ml CO2含有约22×6.02×1024 个电子，D正确；
故选D。
5. 用下图所示装置进行实验，将①中溶液逐滴滴入②中，预测②中的现象与实际相符的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．稀盐酸和碳酸钠反应先生成碳酸氢钠和氯化钠，生成的碳酸氢钠再和稀盐酸反应生成二氧化碳，所以不会立即产生气体，故A错误；
B．二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色，故B正确；
C．硫酸铜溶液呈蓝色，故C错误；
D．浓硫酸和铜反应需要加热，不会产生气泡，故D错误；
故选B。
6. 用下列实验装置进行相应实验，有关说法不正确的是
A. 装置①可用于演示喷泉实验
B. 装置②可用于比较金属X和Zn金属活动性强弱
C. 装置③可用于实验室制备并收集NO2
D. 装置④可用于制备乙酸乙酯
【答案】C
【解析】
【详解】A．SO2是酸性氧化物，容易和NaOH溶液反应，将胶头滴管里的NaOH溶液挤入圆底烧瓶中，由于SO2的溶解，使烧瓶内压强降低，打开止水夹，烧杯中的NaOH溶液就会被大气压入圆底烧瓶形成喷泉，故A正确；
B．将金属X和锌相连浸入稀硫酸中，通过观察电流表指针的偏转以及电极是否变细、哪个电极上有气体产生可以判断X和Zn的金属活动性强弱，故B正确；
C．铜和浓硝酸可以生成NO2，但NO2和水反应生成硝酸和NO，不能用排水法收集NO2，故C错误；
D．乙醇、乙酸和浓硫酸共热可以制取乙酸乙酯，用饱和碳酸钠溶液收集生成的乙酸乙酯，同时除去杂质乙酸和乙醇，用图示装置可以防止倒吸，故D正确；
故选C。
7. 下列各反应中属于取代反应的是。
①
②
③
④
A. ②④B. ①③C. ①④D. ①②③
【答案】D
【解析】
【详解】①是卤代烃的水解反应，属于取代反应；
②是CH3CH2Cl中的1个H原子被Br原子替代，类似于烷烃的取代反应；
③是乙醇与HBr发生的取代反应；
④是烯烃发生的加成反应；
综合以上分析，①②③属于取代反应，符合题意，故选D。
8. 反应4A(s)+3B(g) ⇌2C(g)+D(g)，经2min，B的浓度减少0.6 ml•L-1。对此反应速率的表示正确的是
A. 用A表示的反应速率是0.4ml•L-1•min-1
B. 分别用B，C，D表示的反应速率其比值是3∶2∶1
C. 在2min末的反应速率，用B表示是0.3ml•L-1•min-1
D. 在这2min内用C表示的反应速率的值是逐渐增大的
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】经2min ，B的浓度减少0.6 ml•L-1，则v(B)==0.3ml•L-1•min-1。
A．A为固态，不能用浓度变化表示其反应速率，故A错误；
B．化学反应速率与化学计算成正比，用B、C、D表示反应的速率比值是3∶2∶1，故B正确；
C．化学反应速率v(B)为平均速率，不是即时速率，故C错误；
D．随着反应的进行，反应物的浓度逐渐降低，反应速率逐渐减慢，生成物的浓度的变化量逐渐减少，则2min内用B和C表示的反应速率都是逐渐减小的，故D错误；
故选B。
9. 我国最近在太阳能光电催化一化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图所示。下列说法正确的是
A. 该工艺中光能最终转化为化学能
B. 该装置工作时，H+由b极区流向a极区
C. a极上发生的电极反应为Fe3++e-=Fe2+
D. a极区需不断补充含Fe3+和Fe2+的溶液
【答案】A
【解析】
【分析】根据图示，b极上氢离子转化为氢气，得电子，发生还原反应，a极上亚铁离子转化为铁离子，失电子，发生氧化反应，氢离子通过质子交换膜向b电极移动，据此分析解答。
【详解】A．该制氢工艺中光能转化为电能，最终转化为化学能，故A正确；
B．根据图示，该装置工作时，H+由b极区放电生成氢气，由a极区流向b极区，故B错误；
C．a极上亚铁离子转化为铁离子，失电子，发生氧化反应，电极反应为Fe2+-e-= Fe3+，故C错误；
D．a极区Fe2＋和Fe3＋可相互转化，不需补充含Fe2＋和Fe3＋的溶液，故D错误；
答案选A。
10. 加热聚丙烯废塑料可以得到炭、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯。用如图所示装置探究废塑料的再利用。下列叙述中不正确的是
A. 最后收集的气体可作燃料
B. 装置乙的试管中可收集到芳香烃
C. 装置丙中的试剂可吸收烯烃
D. 聚丙烯的链节是-CH2-CH2-CH2-
【答案】D
【解析】
【详解】A．最后收集的气体为氢气和甲烷，可作燃料，故A正确；
B．苯和甲苯在常温下是液态，冰水浴下是液态，装置乙的试管中可收集到芳香烃，故B正确；
C．烯烃可以与溴单质发生加成反应生成卤代烃，所以装置丙中的试剂可吸收烯烃，故C正确；
D．聚丙烯是由丙烯通过加聚反应生成的，其链节是-CH2-CH(CH3)-，故D错误；
故选：D。
11. 部分含氮、硫元素的化合物的价-类二维图如图所示。下列关于各物质的说法错误的是。
A. i在一定条件下均可以与a、b、c发生反应
B. e的浓溶液可用于干燥c、f、g
C. g与CO在汽车催化转化器中会转化成两种无毒气体
D. 实验室中产生的h可用NaOH溶液吸收
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图可知，i、a、b、c分别为HNO3、H2S、S、SO2；HNO3具有强氧化性，H2S、S、SO2均具有一定的还原性，故在一定条件下均可以发生反应，A正确；
B．e的浓溶液为浓硫酸具有酸性、强氧化性、吸水性；c、f、g分别为SO2、NH3、NO，浓硫酸能和氨气反应，故不可干燥氨气，B错误；
C．NO与CO在汽车催化转化器中会转化成两种无毒气体氮气和二氧化碳，C正确；
D．h为二氧化氮，能和氢氧化钠反应，实验室中产生的二氧化氮可用NaOH溶液吸收，D正确；
故选B。
12. 漂白粉与硫酸溶液反应可制取氯气，某实验小组设计如图实验装置制取氯气并验证其性质。下列叙述正确的是。
A. A装置中反应的化学方程式为
B. B装置中溶液先变蓝色后褪色，其原因是淀粉被氧化
C. 取C装置中的溶液，滴加溶液产生白色沉淀，可证明已被氧化
D. D装置溶液变黄色，证明还原性：
【答案】A
【解析】
【分析】漂白粉与硫酸溶液反应可制取氯气，氯气和碘离子生成碘单质使淀粉变蓝色，氯气和亚硫酸钠反应生成硫酸钠，氯气和碘化亚铁、氯化亚铁生成碘单质、铁离子，氯气有毒尾气使用装置E吸收；
【详解】A．漂白粉的主要成分为氯化钙和次氯酸钙，酸性条件下发生归中反应生成氯气，故漂白粉与硫酸溶液反应可制取氯气，反应为，A正确；
B．B装置中氯气和碘离子生成碘单质使淀粉变蓝色，通入过量氯气后碘单质被氧化为碘酸根，蓝色褪去，不是淀粉被氧化，B错误；
C．亚硫酸钠和氯化钡也会生成亚硫酸钡沉淀，C错误；
D．反应生成的铁离子、碘溶液均为黄色，D错误；
故选A。
13. X、Y、Z为原子序数依次增加的短周期主族元素，且Y、Z同周期，由它们组成的单质或化合物存在以下转化关系。常温下，D是红棕色气体，F为无色液体。下列说法正确的是
A. 原子半径：XB. 简单气态氢化物的稳定性：Y>Z
C. X、Y、Z可以组成含有共价键的离子化合物
D. 化合物中各原子均满足8电子稳定结构
【答案】C
【解析】
【分析】D是红棕色气体，D为二氧化氮，F为无色液体，则F为水，二氧化氮和水反应生成E，则E为硝酸，硝酸和铜反应生成C，则C为一氧化氮，一氧化氮和氧气反应，则B为氧气，A和氧气反应生成一氧化氮和水，则A为氨气，X、Y、Z为原子序数依次增加的短周期主族元素，且Y、Z同周期，则X为H，Y为N，Z为O，以此解题。
【详解】A．同周期越靠右，原子半径越小，Y>Z，A错误；
B．非金属性越强氢化物越稳定，非金属性O>N，故氢化物稳定性YC．由分析可知X为H，Y为N，Z为O，这三种元素可以组成NH4NO3，该物质是离子化合物，且含有共价键，C正确；
D．由分析可知X为H，Y为N，Z为O，则化合物为NH3，其中H不满足8电子稳定结构，D错误；
故选C。
14. 在2.0L恒温恒容密闭容器中充入1.0mlHCl和0.3mlO2，加入催化剂发生反应：4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)，HCl、O2的物质的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是
A. t2时，v(正)=v(逆)
B. 催化剂可以提高氯气的平衡产率
C. t1时，容器内气体的总压强比t2时的大
D. t3时，容器中c(Cl2)=c(H2O)=0.2ml·L-1
【答案】CD
【解析】
【详解】A．t2时，反应物的量还在减少，反应还在向正反应方向进行，v(正)> v(逆)，A项错误；
B．加入催化剂改变化学反应速率，但是不影响化学平衡，B项错误；
C．该反应是气体体积缩小的反应，随着反应的进行，气体的物质的量减小，恒容容器内压强减小，故t1时容器内气体的总压强比t2时的大，C项正确；
D．t3时，O2的物质的量为0.1ml，减少了0.2ml，故容器中c(Cl2)=c(H2O)=0.2ml·L-1，D项正确；
答案选CD。
15. 有以下5种物质：①CH3(CH2)3CH3；②CH3CH2CH2CH2CH2CH3；③(CH3)2CHCH2CH2CH3；④CH3CH2CH2CH3；⑤(CH3)2CHCH3。下列说法正确的是
A. 沸点高低：②>①>③>④>⑤B. ②的一溴代物有3种
C. ①③④⑤互为同系物D. ①②③互为同分异构体
【答案】B
【解析】
【详解】A．烷烃分子中碳原子个数越多熔沸点越高，支链越多熔沸点越低，沸点高低：②＞③＞①＞④＞⑤，故A错误；
B．②CH3CH2CH2CH2CH2CH3有三种氢，②一溴代物有3种，故B正确
C．④和⑤分子式相同，结构不相同，是同分异构体，不是同系物，故C错误；
D．①和②互为同系物，不是同分异构体，故D错误；
故选B。
16. 海洋生物参与氮循环的过程如图所示。下列说法不正确的是
A. 反应①中没有发生电子转移
B. 反应②中有极性键断裂和非极性键生成
C. 反应③可能有氧气参与
D. 等量NO参与反应④与反应⑤，转移电子数之比3：2
【答案】D
【解析】
【详解】A．反应①中化合价未发生改变，不是氧化还原反应，没有电子转移，A正确；
B．反应②中NH2OH反应生成N2H4，N-O极性键断裂，有N-N非极性键生成，B正确；
C．反应③N2H4中-2价氮变为0价，化合价升高，是还原剂，必然有氧化剂参与反应，可能有氧气参与反应，C正确；
D．反应④中+3价氮变为−1价氮，转移电子数为4，反应⑤中+3价氮变为0价氮，转移电子数为3，故等量NO 参与反应④与反应⑤，转移电子数之比为4：3，D错误；
故选D。
二 、非选择题(本题共4大题，共56分)
17. 人类农业生产离不开氮肥，几乎所有的氮肥都以氨为原料生产，某化学兴趣小组利用如图装置制备氨气并探究相关性质，
（1）实验室利用A 装置制备NH3的反应方程式为______ ，氨气极易溶于水，下列能用作吸收氨气的装置是_______ (填序号)。
（2）①实验过程中观察到以下现象，完成表格：
②实验后取 C 中固体加足量稀硫酸，充分反应后溶液变蓝且有红色固体剩余，再加入下列___试剂(填选项)，固体又可以继续溶解。
A．FeCl3溶液 B．FeCl2溶液 C．KCl溶液 D．KNO3溶液
（3）若将D与a相连(如图)，BaCl2溶液中产生白色沉淀，其化学式为___，若向a处分别通入___ (填选项)，也会产生白色沉淀。
A．Cl2 B．NO2 C．N2 D．CO2
（4）装置E 的作用是___。
【答案】（1） ①. ②. ②③④
（2） ①. 铜 ②. H2O ③. AD
（3） ①. ②. AB
（4）是防止F中水蒸气进入D装置，干扰试验
【解析】
【分析】利用装置A制取氨气，装置B中的碱石灰可以干燥氨气，装置C中CuO和氨气反应，装置D中的无水硫酸铜用于检验反应是否有水生成，装置E可吸收F装置中水蒸气；
【小问1详解】
根据装置特点可知制备氨气利用的原料是氢氧化钙和氯化铵，方程式为；氨气极易溶于水，尾气吸收需要防止倒吸，图中能用来吸收尾气的装置是②③④，装置①易发生倒吸，⑤没有出气口且氨气溶于水，故答案为：②③④；
小问2详解】
①Ⅰ.C装置中黑色CuO固体全部变红，说明氧化铜被还原，其还原产物是氧化亚铜或铜；Ⅱ.D装置中无水变蓝，说明反应中生成了水；②实验后取C中固体加足量稀硫酸，充分反应后溶液变蓝且有红色固体剩余，说明用铜，氯化铁能溶液能溶解铜，氯化亚铁、氯化钾溶液均不能溶解铜，硝酸钾在酸性溶液中具有强氧化性，能溶解铜，答案选AD；
【小问3详解】
氨气和二氧化硫在水中生成亚硫酸铵，亚硫酸铵与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀，离子方程式为：，二氧化氮能与水反应生成硝酸，硝酸或氯气能将二氧化硫氧化为硫酸根离子，硫酸根离子与钡离子结合生成硫酸钡白色沉淀，氮气和二氧化碳与二氧化硫、氯化钡均不反应，无白色沉淀生成，故答案为：；AB；
【小问4详解】
装置D中的无水硫酸铜用于检验反应是否有水生成，由于F中水蒸气能干扰水的检验，所以装置E的作用是防止F中水蒸气进入D装置，干扰试验；
18. 以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O3)是接触法生成硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O3既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为：
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：
回答下列问题：
（1）“酸浸”时V2O5转化为， 反应的离子方程式为___________，同时V2O4转化为。“废渣1”的主要成分是______。
（2）“氧化”中使变为， 则“氧化”环节中还原剂与氧化剂的物质的量之比为______。
（3）“中和”后的溶液中，钒主要以 形式存在。“离子交换”和“洗脱”可简单表示为：4ROH++(以ROH 为强碱性阴离子交换树脂)-为了提高洗脱效率， 淋洗液应该呈_____性(填“敢”或“碱”)。
（4）检验“流出液”中含量最多的阳离子，其实验操作称为___。
（5）“煅烧”中发生反应的化学方程式 ，写出“沉钒”过程的离子方程式_________。
【答案】（1） ①. ②. SiO2
（2）6:1 （3）碱性
（4）焰色试验 （5）
【解析】
【分析】从废钒催化剂中回收V2O5，由流程可知，“酸浸”时V2O5转化为，V2O4转化为。Fe2O3、Al2O3均转化为金属阳离子，只有SiO2不溶，则过滤得到的“废渣1”为SiO2，然后加入氧化剂KClO3，将变为，再加KOH时，Fe3+、Al3+转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，同时中和硫酸，过滤得到“废渣2”为、沉淀，“离子交换”和“洗脱”可简单表示为：，由ROH为强碱性阴离子交换树脂可知，在碱性环境中有利于向洗脱方向进行，“流出液”中主要为硫酸钾，“沉钒”得到沉淀，“煅烧”时分解生成V2O5，据此回答。
【小问1详解】
“酸浸”时V2O5转化为，，反应前后V元素化合价不变，说明没有发生氧化还原反应，则反应的离子方程式为；由于SiO2与硫酸不反应，故“废渣1”的主要成分是SiO2；
【小问2详解】
变为，V的化合价由+4价升高到+5价，转移1e-，而氧化剂KClO3则被还原为KCl，化合价由+5价降低到-1价，转移6e-，根据得失电子守恒，还原剂系数配6，氧化剂KClO3系数配1，即“氧化”环节中还原剂与氧化剂的物质的量之比为6:1；
【小问3详解】
由题意知逆反应是洗脱，在碱性环境中有利于向洗脱方向进行，故淋洗液应该呈碱性；
【小问4详解】
由于前面加入了KClO3、KOH，所以“流出液”中含量最多的阳离子是K+，检验K+的方法是用铂丝蘸取“流出液”在无色火焰上灼烧，隔着蓝色钴玻璃观察，火焰呈紫色，则证明含K+，实验操作称为焰色试验；
【小问5详解】
由“煅烧”反应方程式可知，“沉钒”后生成了，“沉钒”时，淋洗液中和氯化铵提供的结合生成，反应的离子方程式为。
19. 近年来，我国化工技术获得重大突破，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇(CH3OH)是其中的一个研究项目。该研究发生的主要反应如下：
I．CO与H2反应合成甲醇： CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
Ⅱ．CO2与H2反应合成甲醇：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
（1）在某一时刻采取下列措施，能使反应I的反应速率减小的措施是_____
a．恒温恒容下，再充入CO b． 升高温度
c．恒温恒容下，向其中充入Ar d．恒温恒压下，向其中充入Ar
（2）一定温度下，在容积固定的密闭容器中发生反应Ⅱ，下列说法可以表明反应达到化学平衡状态的
是_____。
a．单位时间内消耗3mlH2，同时生成1ml 的 CH3OH
b．CH3OH的体积分数不再发生变化
c．3v(CO2)=v(H2)
d．容墨内气体密度不再改变
（3）H2还原CO 电化学法制备甲醇(CO+2H2=CH3OH) 的工作原理如图所示：
质子膜(只允许H＋通过)
通入甲醇的一端是电池的_____极(填“正”或“负”)，电池工作过程中H+通过质子膜向_____ (填“左”或则“右”)移动，通入CO的一端发生_____ (填“氧化”或则“还原”)反应，电极反应式为_____
【答案】（1）d （2）b
（3） ①. 正 ②. 左 ③. 还原 ④.
【解析】
【小问1详解】
a.恒温恒容下，再充入CO，可增大CO的浓度，从而加快反应速率；b.升高温度，反应物的有效碰撞次数增多，反应速率加快；c.恒温恒容下，向其中充入Ar，反应物和生成物的浓度都不变，反应速率不变；d.恒温恒压下，向其中充入Ar，容器的体积增大，反应物和生成物的浓度都减小，反应速率减小；由以上分析可知，d符合题意，故选d；
【小问2详解】
a.单位时间内消耗3mlH2，同时生成1ml的CH3OH，反应进行的方向相同，不一定达平衡状态；b.CH3OH的体积分数不再发生变化，表明正、逆反应速率相等，反应达平衡状态；c.在反应进行的任何阶段，都存在3v(CO2)=v(H2)，所以反应不一定达平衡状态；d.容器内气体的质量不变，体积不变，密度始终不变，则反应不一定达平衡状态；综合以上分析，b符合题意，故选b；
【小问3详解】
从图中可以看出，CO→CH3OH，C元素由+2价降低到-2价，得电子发生还原反应，电极反应式为，则通入CH3OH一端的电极为正极，通H2的一端是电池的负极，电池工作过程中，阳离子向正极移动，则H+通过质子膜向左(正极)移动。
20. 现以乙烷为主要原料合成化合物G，其合成路线如下图：
（1）步骤①的反应条件是___________。
（2）C的名称是________，其官能团名称是_________，空间结构是___________。
（3）写出B的结构式，并用*标出发生反应②时B的断键位置___________。
（4）步骤③的反应类型是___________，步骤⑤的反应类型是___________。
（5）写出步骤④的化学方程式___________。
（6）G由C、H、O三种元素组成，球棍模型如下图，则G的结构简式为___________。
（7）H是A的同系物，且相对分子质量相差42，则H的分子式是___________，写出H可能的结构简式___________。
【答案】（1）光照 （2） ①. 乙烯 ②. 碳碳双键 ③. 平面四边形
（3） （4） ①. 加成反应 ②. 氧化反应
（5）2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O
（6）CH3COOCH2CH3或
（7） ①. C5H12 ②. CH3CH2CH2CH2CH3、 、
【解析】
【分析】A为CH3CH3，在光照条件下与Cl2发生取代反应，生成B为CH3CH2Cl；CH3CH2Cl在NaOH醇溶液中加热，发生消去反应，生成C为CH2=CH2；CH2=CH2与H2O在催化剂作用下发生加成反应，生成D为CH3CH2OH；CH3CH2OH催化氧化生成E为CH3CHO；CH3CHO催化氧化生成F为CH3COOH；CH3CH2OH与CH3COOH在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应，生成G为CH3COOCH2CH3和水。
【小问1详解】
步骤①中，CH3CH3与Cl2发生取代反应生成CH3CH2Cl，反应条件是光照。
【小问2详解】
C为CH2=CH2，名称是乙烯，其官能团名称是碳碳双键，6个原子在同一平面内，空间结构是平面四边形。
【小问3详解】
由分析可知，B为CH3CH2Cl，用*标出发生反应②时B的断键位置为 。
【小问4详解】
步骤③中，CH2=CH2与H2O在催化剂作用下发生反应生成CH3CH2OH，反应类型是加成反应，步骤⑤中，CH3CHO催化氧化生成CH3COOH，反应类型是氧化反应。
【小问5详解】
步骤④中，CH3CH2OH催化氧化生成CH3CHO，化学方程式为2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O。
【小问6详解】
G由C、H、O三种元素组成，依据球棍模型，可得出G的结构简式为CH3COOCH2CH3或 。
【小问7详解】
A为CH3CH3，H是A的同系物，且相对分子质量相差42，即比A分子多3个“CH2”,则H的分子式是C5H12，H分子可能为直链结构，也可能带有1个或2个-CH3，则可能的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH3、 、 。
【点睛】书写乙烯的结构简式时，碳碳双键不能省略。选项
①中溶液
②中物质
预期②中现象
A
稀盐酸
饱和碳酸钠溶液
立即产生无色气体
B
饱和溶液
品红溶液
溶液红色逐渐褪去
C
蒸馏水
白色粉末
白色粉末溶解，溶液呈无色
D
浓硫酸
铜片
剧烈反应，产生无色气体
序号
实验现象
实验结论
I
C装置中黑色CuO固体全部变红
反应生成了Cu2O或___
Ⅱ
D装置中无水CuSO4，变蓝
反应生成了___
Ⅲ
F装置中收集到无色无味气体
反应生成了N2
物质
V2O5
V2O4
K2SO4
SiO2
Fe2O3
Al2O3
质量分数/%
2.20~2.90
2.8~3.32
22~28
60~65
1~2
<1
可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 Cl ：35.5
一 、选择题(本题共16小题，共44分。第1~10小题，每小题2分；第11~16小题，每小题4分。在 每小题给出的四个选项中，只有一项符合题意)
1. 潮汕文化是中华文明的重要组成，其代表有“湖绣”、“英歌舞”、“潮汕善堂、祠堂”、“潮菜”等。下列说法不正确的是
A. 使用潮州米醋烧制“潮菜”，潮州米醋中含有乙酸
B. 使用黏土烧制“潮汕工艺品”，黏土中含有硅酸盐
C. 使用青砖建造“潮汕善堂、祠堂”，青砖的青色来自 Fe2O3
D. 添加小苏打蒸制潮汕糕点，小苏打的化学式为 NaHCO3
【答案】C
【解析】
【详解】A．米醋中含醋酸，醋酸的主要成分是乙酸，A正确；
B．黏土中含有硅酸钠、硅酸钙等硅酸盐，B正确；
C．Fe2O3为红色，故青砖的青色不是来自 Fe2O3，C错误；
D．小苏打的化学式为 NaHCO3，D正确；
故选C。
2. NA为阿伏加 德罗常数。工业上利用反应3C+3Cl2+Al2O32AlCl3+3CO制备AlCl3，当获得1mlAlCl3时，下列说法正确的是
A. 转移的电子数为2NAB. 断裂Cl-Cl的数目为3NA
C. 生成CO的体积为33.6LD. 消耗焦炭的质量为18g
【答案】D
【解析】
【分析】工业上利用反应3C+3Cl2+Al2O32AlCl3+3CO制备AlCl3，当获得1mlAlCl3时，消耗1.5ml Cl2和1.5mlC单质，生1.5mlC，该氧化还原反应中C元素由0价变为+2价，1.5mlC单质参与反应，反应进行过程中共转移3ml电子，据此分析解答。
【详解】A．根据分析，当获得1mlAlCl3时，该反应共转移3ml电子，则转移的电子数为3NA ，故A错误；
B．根据分析，当获得1mlAlCl3时，消耗1.5ml Cl2，则断裂Cl-Cl的数目为1.5NA，故B错误；
C．根据分析，当获得1mlAlCl3时，生成CO1.5ml，在标况下的体积为33.6L，题设选项中未说明气体的存在状态条件，故C错误；
D．根据分析，当获得1mlAlCl3时，消耗1.5ml C，则消耗焦炭的质量为1.5ml12g/ml=18g，故D正确；
答案选D。
3. 有机化合物的组成元素并不复杂，但化合物数量众多，性质各异。下列说法正确的是
A. 甲烷分子的空间填充模型为，其二氯代物有2种结构
B. 乙烯分子的球棍模型为，所有原子共平面，能使溴水和高锰酸钾溶液褪色
C. 苯分子的结构简式为，分子中含有3个碳碳双键
D. 塑料、橡胶、纤维是常见有机高分子材料，属于纯净物
【答案】B
【解析】
【详解】A．甲烷是正四面体结构，甲烷分子的二氯取代物只有1种结构，A错误；
B．乙烯分子含有碳碳双键，可以和溴发生加成反应，可以被高锰酸钾氧化，所有原子共平面，B正确；
C．苯中没有碳碳双键，苯环中的化学键是介于单键和双键之间的特殊的键，C错误；
D．高分子化合物都是混合物，D错误；
故选B。
4. 科学家进行如图所示的 CH3OH制备及应用的研究，下列说法不正确的是
A. 甲醇电池中甲醇为正极
B. 氢能属于二次能源
C. 制 CH3OH的总反应为：CO2 +3H2 = CH3OH+H2O
D. 1 ml CO2含有约2.2×6.02×1024 个电子
【答案】A
【解析】
【详解】A．甲醇电池中甲醇失去电子为负极，A错误；
B．氢能不属于化石能源，属于二次能源，B正确；
C．由图知，制 CH3OH的总反应为：CO2 +3H2 = CH3OH+H2O，C正确；
D．1分子二氧化碳含有22个电子，则1 ml CO2含有电子22ml，1 ml CO2含有约22×6.02×1024 个电子，D正确；
故选D。
5. 用下图所示装置进行实验，将①中溶液逐滴滴入②中，预测②中的现象与实际相符的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．稀盐酸和碳酸钠反应先生成碳酸氢钠和氯化钠，生成的碳酸氢钠再和稀盐酸反应生成二氧化碳，所以不会立即产生气体，故A错误；
B．二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色，故B正确；
C．硫酸铜溶液呈蓝色，故C错误；
D．浓硫酸和铜反应需要加热，不会产生气泡，故D错误；
故选B。
6. 用下列实验装置进行相应实验，有关说法不正确的是
A. 装置①可用于演示喷泉实验
B. 装置②可用于比较金属X和Zn金属活动性强弱
C. 装置③可用于实验室制备并收集NO2
D. 装置④可用于制备乙酸乙酯
【答案】C
【解析】
【详解】A．SO2是酸性氧化物，容易和NaOH溶液反应，将胶头滴管里的NaOH溶液挤入圆底烧瓶中，由于SO2的溶解，使烧瓶内压强降低，打开止水夹，烧杯中的NaOH溶液就会被大气压入圆底烧瓶形成喷泉，故A正确；
B．将金属X和锌相连浸入稀硫酸中，通过观察电流表指针的偏转以及电极是否变细、哪个电极上有气体产生可以判断X和Zn的金属活动性强弱，故B正确；
C．铜和浓硝酸可以生成NO2，但NO2和水反应生成硝酸和NO，不能用排水法收集NO2，故C错误；
D．乙醇、乙酸和浓硫酸共热可以制取乙酸乙酯，用饱和碳酸钠溶液收集生成的乙酸乙酯，同时除去杂质乙酸和乙醇，用图示装置可以防止倒吸，故D正确；
故选C。
7. 下列各反应中属于取代反应的是。
①
②
③
④
A. ②④B. ①③C. ①④D. ①②③
【答案】D
【解析】
【详解】①是卤代烃的水解反应，属于取代反应；
②是CH3CH2Cl中的1个H原子被Br原子替代，类似于烷烃的取代反应；
③是乙醇与HBr发生的取代反应；
④是烯烃发生的加成反应；
综合以上分析，①②③属于取代反应，符合题意，故选D。
8. 反应4A(s)+3B(g) ⇌2C(g)+D(g)，经2min，B的浓度减少0.6 ml•L-1。对此反应速率的表示正确的是
A. 用A表示的反应速率是0.4ml•L-1•min-1
B. 分别用B，C，D表示的反应速率其比值是3∶2∶1
C. 在2min末的反应速率，用B表示是0.3ml•L-1•min-1
D. 在这2min内用C表示的反应速率的值是逐渐增大的
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】经2min ，B的浓度减少0.6 ml•L-1，则v(B)==0.3ml•L-1•min-1。
A．A为固态，不能用浓度变化表示其反应速率，故A错误；
B．化学反应速率与化学计算成正比，用B、C、D表示反应的速率比值是3∶2∶1，故B正确；
C．化学反应速率v(B)为平均速率，不是即时速率，故C错误；
D．随着反应的进行，反应物的浓度逐渐降低，反应速率逐渐减慢，生成物的浓度的变化量逐渐减少，则2min内用B和C表示的反应速率都是逐渐减小的，故D错误；
故选B。
9. 我国最近在太阳能光电催化一化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图所示。下列说法正确的是
A. 该工艺中光能最终转化为化学能
B. 该装置工作时，H+由b极区流向a极区
C. a极上发生的电极反应为Fe3++e-=Fe2+
D. a极区需不断补充含Fe3+和Fe2+的溶液
【答案】A
【解析】
【分析】根据图示，b极上氢离子转化为氢气，得电子，发生还原反应，a极上亚铁离子转化为铁离子，失电子，发生氧化反应，氢离子通过质子交换膜向b电极移动，据此分析解答。
【详解】A．该制氢工艺中光能转化为电能，最终转化为化学能，故A正确；
B．根据图示，该装置工作时，H+由b极区放电生成氢气，由a极区流向b极区，故B错误；
C．a极上亚铁离子转化为铁离子，失电子，发生氧化反应，电极反应为Fe2+-e-= Fe3+，故C错误；
D．a极区Fe2＋和Fe3＋可相互转化，不需补充含Fe2＋和Fe3＋的溶液，故D错误；
答案选A。
10. 加热聚丙烯废塑料可以得到炭、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯。用如图所示装置探究废塑料的再利用。下列叙述中不正确的是
A. 最后收集的气体可作燃料
B. 装置乙的试管中可收集到芳香烃
C. 装置丙中的试剂可吸收烯烃
D. 聚丙烯的链节是-CH2-CH2-CH2-
【答案】D
【解析】
【详解】A．最后收集的气体为氢气和甲烷，可作燃料，故A正确；
B．苯和甲苯在常温下是液态，冰水浴下是液态，装置乙的试管中可收集到芳香烃，故B正确；
C．烯烃可以与溴单质发生加成反应生成卤代烃，所以装置丙中的试剂可吸收烯烃，故C正确；
D．聚丙烯是由丙烯通过加聚反应生成的，其链节是-CH2-CH(CH3)-，故D错误；
故选：D。
11. 部分含氮、硫元素的化合物的价-类二维图如图所示。下列关于各物质的说法错误的是。
A. i在一定条件下均可以与a、b、c发生反应
B. e的浓溶液可用于干燥c、f、g
C. g与CO在汽车催化转化器中会转化成两种无毒气体
D. 实验室中产生的h可用NaOH溶液吸收
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图可知，i、a、b、c分别为HNO3、H2S、S、SO2；HNO3具有强氧化性，H2S、S、SO2均具有一定的还原性，故在一定条件下均可以发生反应，A正确；
B．e的浓溶液为浓硫酸具有酸性、强氧化性、吸水性；c、f、g分别为SO2、NH3、NO，浓硫酸能和氨气反应，故不可干燥氨气，B错误；
C．NO与CO在汽车催化转化器中会转化成两种无毒气体氮气和二氧化碳，C正确；
D．h为二氧化氮，能和氢氧化钠反应，实验室中产生的二氧化氮可用NaOH溶液吸收，D正确；
故选B。
12. 漂白粉与硫酸溶液反应可制取氯气，某实验小组设计如图实验装置制取氯气并验证其性质。下列叙述正确的是。
A. A装置中反应的化学方程式为
B. B装置中溶液先变蓝色后褪色，其原因是淀粉被氧化
C. 取C装置中的溶液，滴加溶液产生白色沉淀，可证明已被氧化
D. D装置溶液变黄色，证明还原性：
【答案】A
【解析】
【分析】漂白粉与硫酸溶液反应可制取氯气，氯气和碘离子生成碘单质使淀粉变蓝色，氯气和亚硫酸钠反应生成硫酸钠，氯气和碘化亚铁、氯化亚铁生成碘单质、铁离子，氯气有毒尾气使用装置E吸收；
【详解】A．漂白粉的主要成分为氯化钙和次氯酸钙，酸性条件下发生归中反应生成氯气，故漂白粉与硫酸溶液反应可制取氯气，反应为，A正确；
B．B装置中氯气和碘离子生成碘单质使淀粉变蓝色，通入过量氯气后碘单质被氧化为碘酸根，蓝色褪去，不是淀粉被氧化，B错误；
C．亚硫酸钠和氯化钡也会生成亚硫酸钡沉淀，C错误；
D．反应生成的铁离子、碘溶液均为黄色，D错误；
故选A。
13. X、Y、Z为原子序数依次增加的短周期主族元素，且Y、Z同周期，由它们组成的单质或化合物存在以下转化关系。常温下，D是红棕色气体，F为无色液体。下列说法正确的是
A. 原子半径：X
C. X、Y、Z可以组成含有共价键的离子化合物
D. 化合物中各原子均满足8电子稳定结构
【答案】C
【解析】
【分析】D是红棕色气体，D为二氧化氮，F为无色液体，则F为水，二氧化氮和水反应生成E，则E为硝酸，硝酸和铜反应生成C，则C为一氧化氮，一氧化氮和氧气反应，则B为氧气，A和氧气反应生成一氧化氮和水，则A为氨气，X、Y、Z为原子序数依次增加的短周期主族元素，且Y、Z同周期，则X为H，Y为N，Z为O，以此解题。
【详解】A．同周期越靠右，原子半径越小，Y>Z，A错误；
B．非金属性越强氢化物越稳定，非金属性O>N，故氢化物稳定性Y
D．由分析可知X为H，Y为N，Z为O，则化合物为NH3，其中H不满足8电子稳定结构，D错误；
故选C。
14. 在2.0L恒温恒容密闭容器中充入1.0mlHCl和0.3mlO2，加入催化剂发生反应：4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)，HCl、O2的物质的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是
A. t2时，v(正)=v(逆)
B. 催化剂可以提高氯气的平衡产率
C. t1时，容器内气体的总压强比t2时的大
D. t3时，容器中c(Cl2)=c(H2O)=0.2ml·L-1
【答案】CD
【解析】
【详解】A．t2时，反应物的量还在减少，反应还在向正反应方向进行，v(正)> v(逆)，A项错误；
B．加入催化剂改变化学反应速率，但是不影响化学平衡，B项错误；
C．该反应是气体体积缩小的反应，随着反应的进行，气体的物质的量减小，恒容容器内压强减小，故t1时容器内气体的总压强比t2时的大，C项正确；
D．t3时，O2的物质的量为0.1ml，减少了0.2ml，故容器中c(Cl2)=c(H2O)=0.2ml·L-1，D项正确；
答案选CD。
15. 有以下5种物质：①CH3(CH2)3CH3；②CH3CH2CH2CH2CH2CH3；③(CH3)2CHCH2CH2CH3；④CH3CH2CH2CH3；⑤(CH3)2CHCH3。下列说法正确的是
A. 沸点高低：②>①>③>④>⑤B. ②的一溴代物有3种
C. ①③④⑤互为同系物D. ①②③互为同分异构体
【答案】B
【解析】
【详解】A．烷烃分子中碳原子个数越多熔沸点越高，支链越多熔沸点越低，沸点高低：②＞③＞①＞④＞⑤，故A错误；
B．②CH3CH2CH2CH2CH2CH3有三种氢，②一溴代物有3种，故B正确
C．④和⑤分子式相同，结构不相同，是同分异构体，不是同系物，故C错误；
D．①和②互为同系物，不是同分异构体，故D错误；
故选B。
16. 海洋生物参与氮循环的过程如图所示。下列说法不正确的是
A. 反应①中没有发生电子转移
B. 反应②中有极性键断裂和非极性键生成
C. 反应③可能有氧气参与
D. 等量NO参与反应④与反应⑤，转移电子数之比3：2
【答案】D
【解析】
【详解】A．反应①中化合价未发生改变，不是氧化还原反应，没有电子转移，A正确；
B．反应②中NH2OH反应生成N2H4，N-O极性键断裂，有N-N非极性键生成，B正确；
C．反应③N2H4中-2价氮变为0价，化合价升高，是还原剂，必然有氧化剂参与反应，可能有氧气参与反应，C正确；
D．反应④中+3价氮变为−1价氮，转移电子数为4，反应⑤中+3价氮变为0价氮，转移电子数为3，故等量NO 参与反应④与反应⑤，转移电子数之比为4：3，D错误；
故选D。
二 、非选择题(本题共4大题，共56分)
17. 人类农业生产离不开氮肥，几乎所有的氮肥都以氨为原料生产，某化学兴趣小组利用如图装置制备氨气并探究相关性质，
（1）实验室利用A 装置制备NH3的反应方程式为______ ，氨气极易溶于水，下列能用作吸收氨气的装置是_______ (填序号)。
（2）①实验过程中观察到以下现象，完成表格：
②实验后取 C 中固体加足量稀硫酸，充分反应后溶液变蓝且有红色固体剩余，再加入下列___试剂(填选项)，固体又可以继续溶解。
A．FeCl3溶液 B．FeCl2溶液 C．KCl溶液 D．KNO3溶液
（3）若将D与a相连(如图)，BaCl2溶液中产生白色沉淀，其化学式为___，若向a处分别通入___ (填选项)，也会产生白色沉淀。
A．Cl2 B．NO2 C．N2 D．CO2
（4）装置E 的作用是___。
【答案】（1） ①. ②. ②③④
（2） ①. 铜 ②. H2O ③. AD
（3） ①. ②. AB
（4）是防止F中水蒸气进入D装置，干扰试验
【解析】
【分析】利用装置A制取氨气，装置B中的碱石灰可以干燥氨气，装置C中CuO和氨气反应，装置D中的无水硫酸铜用于检验反应是否有水生成，装置E可吸收F装置中水蒸气；
【小问1详解】
根据装置特点可知制备氨气利用的原料是氢氧化钙和氯化铵，方程式为；氨气极易溶于水，尾气吸收需要防止倒吸，图中能用来吸收尾气的装置是②③④，装置①易发生倒吸，⑤没有出气口且氨气溶于水，故答案为：②③④；
小问2详解】
①Ⅰ.C装置中黑色CuO固体全部变红，说明氧化铜被还原，其还原产物是氧化亚铜或铜；Ⅱ.D装置中无水变蓝，说明反应中生成了水；②实验后取C中固体加足量稀硫酸，充分反应后溶液变蓝且有红色固体剩余，说明用铜，氯化铁能溶液能溶解铜，氯化亚铁、氯化钾溶液均不能溶解铜，硝酸钾在酸性溶液中具有强氧化性，能溶解铜，答案选AD；
【小问3详解】
氨气和二氧化硫在水中生成亚硫酸铵，亚硫酸铵与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀，离子方程式为：，二氧化氮能与水反应生成硝酸，硝酸或氯气能将二氧化硫氧化为硫酸根离子，硫酸根离子与钡离子结合生成硫酸钡白色沉淀，氮气和二氧化碳与二氧化硫、氯化钡均不反应，无白色沉淀生成，故答案为：；AB；
【小问4详解】
装置D中的无水硫酸铜用于检验反应是否有水生成，由于F中水蒸气能干扰水的检验，所以装置E的作用是防止F中水蒸气进入D装置，干扰试验；
18. 以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O3)是接触法生成硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O3既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为：
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：
回答下列问题：
（1）“酸浸”时V2O5转化为， 反应的离子方程式为___________，同时V2O4转化为。“废渣1”的主要成分是______。
（2）“氧化”中使变为， 则“氧化”环节中还原剂与氧化剂的物质的量之比为______。
（3）“中和”后的溶液中，钒主要以 形式存在。“离子交换”和“洗脱”可简单表示为：4ROH++(以ROH 为强碱性阴离子交换树脂)-为了提高洗脱效率， 淋洗液应该呈_____性(填“敢”或“碱”)。
（4）检验“流出液”中含量最多的阳离子，其实验操作称为___。
（5）“煅烧”中发生反应的化学方程式 ，写出“沉钒”过程的离子方程式_________。
【答案】（1） ①. ②. SiO2
（2）6:1 （3）碱性
（4）焰色试验 （5）
【解析】
【分析】从废钒催化剂中回收V2O5，由流程可知，“酸浸”时V2O5转化为，V2O4转化为。Fe2O3、Al2O3均转化为金属阳离子，只有SiO2不溶，则过滤得到的“废渣1”为SiO2，然后加入氧化剂KClO3，将变为，再加KOH时，Fe3+、Al3+转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，同时中和硫酸，过滤得到“废渣2”为、沉淀，“离子交换”和“洗脱”可简单表示为：，由ROH为强碱性阴离子交换树脂可知，在碱性环境中有利于向洗脱方向进行，“流出液”中主要为硫酸钾，“沉钒”得到沉淀，“煅烧”时分解生成V2O5，据此回答。
【小问1详解】
“酸浸”时V2O5转化为，，反应前后V元素化合价不变，说明没有发生氧化还原反应，则反应的离子方程式为；由于SiO2与硫酸不反应，故“废渣1”的主要成分是SiO2；
【小问2详解】
变为，V的化合价由+4价升高到+5价，转移1e-，而氧化剂KClO3则被还原为KCl，化合价由+5价降低到-1价，转移6e-，根据得失电子守恒，还原剂系数配6，氧化剂KClO3系数配1，即“氧化”环节中还原剂与氧化剂的物质的量之比为6:1；
【小问3详解】
由题意知逆反应是洗脱，在碱性环境中有利于向洗脱方向进行，故淋洗液应该呈碱性；
【小问4详解】
由于前面加入了KClO3、KOH，所以“流出液”中含量最多的阳离子是K+，检验K+的方法是用铂丝蘸取“流出液”在无色火焰上灼烧，隔着蓝色钴玻璃观察，火焰呈紫色，则证明含K+，实验操作称为焰色试验；
【小问5详解】
由“煅烧”反应方程式可知，“沉钒”后生成了，“沉钒”时，淋洗液中和氯化铵提供的结合生成，反应的离子方程式为。
19. 近年来，我国化工技术获得重大突破，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇(CH3OH)是其中的一个研究项目。该研究发生的主要反应如下：
I．CO与H2反应合成甲醇： CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
Ⅱ．CO2与H2反应合成甲醇：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
（1）在某一时刻采取下列措施，能使反应I的反应速率减小的措施是_____
a．恒温恒容下，再充入CO b． 升高温度
c．恒温恒容下，向其中充入Ar d．恒温恒压下，向其中充入Ar
（2）一定温度下，在容积固定的密闭容器中发生反应Ⅱ，下列说法可以表明反应达到化学平衡状态的
是_____。
a．单位时间内消耗3mlH2，同时生成1ml 的 CH3OH
b．CH3OH的体积分数不再发生变化
c．3v(CO2)=v(H2)
d．容墨内气体密度不再改变
（3）H2还原CO 电化学法制备甲醇(CO+2H2=CH3OH) 的工作原理如图所示：
质子膜(只允许H＋通过)
通入甲醇的一端是电池的_____极(填“正”或“负”)，电池工作过程中H+通过质子膜向_____ (填“左”或则“右”)移动，通入CO的一端发生_____ (填“氧化”或则“还原”)反应，电极反应式为_____
【答案】（1）d （2）b
（3） ①. 正 ②. 左 ③. 还原 ④.
【解析】
【小问1详解】
a.恒温恒容下，再充入CO，可增大CO的浓度，从而加快反应速率；b.升高温度，反应物的有效碰撞次数增多，反应速率加快；c.恒温恒容下，向其中充入Ar，反应物和生成物的浓度都不变，反应速率不变；d.恒温恒压下，向其中充入Ar，容器的体积增大，反应物和生成物的浓度都减小，反应速率减小；由以上分析可知，d符合题意，故选d；
【小问2详解】
a.单位时间内消耗3mlH2，同时生成1ml的CH3OH，反应进行的方向相同，不一定达平衡状态；b.CH3OH的体积分数不再发生变化，表明正、逆反应速率相等，反应达平衡状态；c.在反应进行的任何阶段，都存在3v(CO2)=v(H2)，所以反应不一定达平衡状态；d.容器内气体的质量不变，体积不变，密度始终不变，则反应不一定达平衡状态；综合以上分析，b符合题意，故选b；
【小问3详解】
从图中可以看出，CO→CH3OH，C元素由+2价降低到-2价，得电子发生还原反应，电极反应式为，则通入CH3OH一端的电极为正极，通H2的一端是电池的负极，电池工作过程中，阳离子向正极移动，则H+通过质子膜向左(正极)移动。
20. 现以乙烷为主要原料合成化合物G，其合成路线如下图：
（1）步骤①的反应条件是___________。
（2）C的名称是________，其官能团名称是_________，空间结构是___________。
（3）写出B的结构式，并用*标出发生反应②时B的断键位置___________。
（4）步骤③的反应类型是___________，步骤⑤的反应类型是___________。
（5）写出步骤④的化学方程式___________。
（6）G由C、H、O三种元素组成，球棍模型如下图，则G的结构简式为___________。
（7）H是A的同系物，且相对分子质量相差42，则H的分子式是___________，写出H可能的结构简式___________。
【答案】（1）光照 （2） ①. 乙烯 ②. 碳碳双键 ③. 平面四边形
（3） （4） ①. 加成反应 ②. 氧化反应
（5）2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O
（6）CH3COOCH2CH3或
（7） ①. C5H12 ②. CH3CH2CH2CH2CH3、 、
【解析】
【分析】A为CH3CH3，在光照条件下与Cl2发生取代反应，生成B为CH3CH2Cl；CH3CH2Cl在NaOH醇溶液中加热，发生消去反应，生成C为CH2=CH2；CH2=CH2与H2O在催化剂作用下发生加成反应，生成D为CH3CH2OH；CH3CH2OH催化氧化生成E为CH3CHO；CH3CHO催化氧化生成F为CH3COOH；CH3CH2OH与CH3COOH在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应，生成G为CH3COOCH2CH3和水。
【小问1详解】
步骤①中，CH3CH3与Cl2发生取代反应生成CH3CH2Cl，反应条件是光照。
【小问2详解】
C为CH2=CH2，名称是乙烯，其官能团名称是碳碳双键，6个原子在同一平面内，空间结构是平面四边形。
【小问3详解】
由分析可知，B为CH3CH2Cl，用*标出发生反应②时B的断键位置为 。
【小问4详解】
步骤③中，CH2=CH2与H2O在催化剂作用下发生反应生成CH3CH2OH，反应类型是加成反应，步骤⑤中，CH3CHO催化氧化生成CH3COOH，反应类型是氧化反应。
【小问5详解】
步骤④中，CH3CH2OH催化氧化生成CH3CHO，化学方程式为2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O。
【小问6详解】
G由C、H、O三种元素组成，依据球棍模型，可得出G的结构简式为CH3COOCH2CH3或 。
【小问7详解】
A为CH3CH3，H是A的同系物，且相对分子质量相差42，即比A分子多3个“CH2”,则H的分子式是C5H12，H分子可能为直链结构，也可能带有1个或2个-CH3，则可能的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH3、 、 。
【点睛】书写乙烯的结构简式时，碳碳双键不能省略。选项
①中溶液
②中物质
预期②中现象
A
稀盐酸
饱和碳酸钠溶液
立即产生无色气体
B
饱和溶液
品红溶液
溶液红色逐渐褪去
C
蒸馏水
白色粉末
白色粉末溶解，溶液呈无色
D
浓硫酸
铜片
剧烈反应，产生无色气体
序号
实验现象
实验结论
I
C装置中黑色CuO固体全部变红
反应生成了Cu2O或___
Ⅱ
D装置中无水CuSO4，变蓝
反应生成了___
Ⅲ
F装置中收集到无色无味气体
反应生成了N2
物质
V2O5
V2O4
K2SO4
SiO2
Fe2O3
Al2O3
质量分数/%
2.20~2.90
2.8~3.32
22~28
60~65
1~2
<1
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