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模拟卷05-2020-2021年高一化学高频考题期末组合模拟卷（苏教2019必修第二册）
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2020-2021年高一化学高频考题期末组合模拟卷05
（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
考试内容：新教材苏教必修二 难度：★★★☆☆
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32
一、选择题：本题共16个小题，每小题3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．化学工作者在药品、防疫物资等方面，为“新冠病毒”疫情防控提供了强有力的支撑。下列有关说法错误的是
A．免洗手抑菌凝胶中酒精可以将病毒氧化，从而达到消毒的目的
B．一次性防护口罩的面料是聚丙烯熔喷布，属于高分子合成材料
C．核酸检测是甄别病毒携带者的有效手段，核酸是高分子化合物
D．接种疫苗可以有效降低病毒的传播风险，灭活疫苗属于蛋白质
【答案】A
【详解】
A．乙醇消毒液消毒是因为可以使蛋白质变性，而并非是将病毒氧化，A错误；
B．聚丙烯是由丙烯在一定条件下发生加聚反应得到得，属于高分子合成材料，B正确；
C．核酸是高分子化合物是不是天然高分子化合物 核酸是由许多核苷酸聚合成的生物大分子化合物,为生命的最基本物质之一，C正确；
D．疫苗里的核心成分一般是病原体的蛋白质衣壳（灭活疫苗），还有些是整个的病原体，成分有蛋白质，D；
答案选A。
2．一定温度下，在2 L的恒容密闭容器中发生反应A(g)＋2B(g)3C(g)。反应过程中的部分数据如下表所示：
n/mol
min
n(A)
n(B)
n(C)
0
2.0
2.4
0
5
0.9
10
1.6
15
1.6
下列说法正确的是
A．0～5min用A表示的平均反应速率为0.09 mol·L-1·min-1
B．若单位时间内生成x mol A的同时，消耗3x mol C，则反应达到平衡状态
C．物质B的平衡转化率为20%
D．平衡状态时，c(C)=0.6 mol·L-1，且不再发生变化
【答案】D
【详解】
A．0～5 min内，△n(C)=0.9mol，根据方程式，则△n(A)＝△n(C)=0.3mol，所以用A表示的平均反应速率为，故A错误；
B．单位时间内生成x mol A必定消耗3x mol C，它们都指逆反应方向，不能说明达到平衡，故B错误；
C．10min时A的物质的量为1.6mol，0~10min内转化A的物质的量为0.4mol，则转化B的物质的量为0.8mol，10min时B的物质的量为2.4mol-0.8mol=1.6mol，与15min时B的物质的量相等，则平衡时B的物质的量为1.6mol，物质B的平衡转化率为α(B)=×100%=33.3%，故C错误，
D．根据C项计算，从起始到平衡转化A的物质的量为0.4mol，则生成C的物质的量为1.2mol，平衡时，c(C)=1.2mol2L=0.6mol/L，故D正确；
故选：D。
3．反应的能量变化如图所示。已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ，且氧气中1molO=O键完全断裂时吸收热量496kJ，水蒸气中1molH－O键形成时放出热量463kJ。以下说法错误的是
①c代表总反应放出的能量，为121kJ
②b代表新的化学键形成吸收的能量，为463kJ
③氢气中1molH－H键断裂时吸收热量为436kJ
④此反应为放热反应，所以无需加热就能进行
⑤NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O晶体混合搅拌与此反应的ΔH都＜0
A．①③④⑤ B．②③④ C．①②④⑤ D．全部
【答案】C
【分析】
化学反应放出的热量=新键生成释放的能量-旧键断裂吸收的能量，依此结合反应方程式进行计算。
【详解】
(1)①图象分析可知，c表示的是反应的焓变即反应热；由已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ，则表示的是1molH2放出的能量，所以c为242kJ，故①错误；
②b表示的是由2molH（g）和1molO(g）形成1molH2O(g）所放出的能量，1molH2O(g）中含有2molH－O，所以b为，故②错误；
③氢气完全燃烧生成水蒸气是放热反应，所以化学反应放出的热量=新键生成释放的能量-旧键断裂吸收的能量，设氢气中1molH-H键断裂时吸收热量为Q，根据方程式：，则，解得Q=436kJ，故③正确；
④此反应虽为放热反应，但是也需点燃才能进行，故④错误；
⑤NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O晶体混合搅拌的反应为吸热反应，所以ΔH＞0，而此反应
为放热反应，ΔH＜0，故⑤错误；
①②④⑤错误，答案选C。
【点睛】
本题考查反应热的相关计算，难度不大，抓住化学反应放出的热量=新键生成释放的能量-旧键断裂吸收的能量计算即可。
4．汽车的启动电源常用铅酸蓄电池，该电池在放电时的总反应方程式为PbO2(s)+Pb(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)，根据此反应判断下列叙述正确的是
A．PbO2是电池的负极，发生氧化反应
B．负极的电极反应式为Pb-2e- +＝PbSO4
C．铅酸蓄电池放电时，溶液的酸性增强，每转移2 mol电子消耗2 mol H2SO4
D．电池放电时，两电极质量均增加，且每转移1 mol电子时正极质量增加48 g
【答案】B
【详解】
A．蓄电池放电时，该装置是原电池，负极上失电子发生氧化反应，该装置中Pb失电子发生氧化反应，所以Pb是负极，故A错误；
B．负极上Pb失电子和硫酸根离子反应生成硫酸铅，即Pb-2e-+＝PbSO4，故B正确；
C．铅酸蓄电池放电时消耗硫酸，溶液的酸性降低，1molPb反应转移2mol电子，消耗2mol硫酸，所以当电路中转移2mol电子时消耗2 mol H2SO4，故C错误；
D．铅酸蓄放电时两极板质量均增加，负极铅变为硫酸铅增加硫酸根，正极反应为PbO2+SO+2e-+4H+＝PbSO4+2H2O，每转移1mol电子相当于增加0.5molSO2，即质量增加32g，故D错误；
故选B。
5．下面是几种常见的化学电源示意图，有关说法不正确的是
A．上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池
B．干电池在长时间使用后，外表面锌筒会受到破坏
C．铅蓄电池可以无限制地反复放电、充电
D．氢氧燃料电池是一种具有广阔应用前景的环境友好发电装置
【答案】C
【详解】
A．干电池是一次性电池，铅蓄电池是可充电电池，属于二次电池，氢氧燃料电池属于燃料电池，故A正确；
B．在干电池中，Zn作负极，被氧化，生成锌离子，因此干电池在长时间使用后，外表面锌筒会受到破坏，故B正确；
C．铅蓄电池属于二次电池，但也不能无限制地反复放电、充电，故C错误；
D．氢氧燃料电池不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内，且工作的最终产物是水，故氢氧燃料电池是一种具有广阔应用前景的环境友好发电装置，故D正确；
故选C。
6．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，下列做法能加快化学反应速率的是
A．降低温度 B．用铁粉代替铁片
C．增大铁片的质量 D．用98%的浓硫酸替代稀硫酸
【答案】B
【详解】
A．降低温度会减缓反应速率，A不符合题意；
B．铁粉与稀硫酸的接触面积更大，可以加快反应速率，B符合题意；
C．铁片为固体，增大铁片的质量对反应速率几乎无影响，C不符合题意；
D．铁片在浓硫酸中发生钝化，无法产生氢气，D不符合题意；
综上所述答案为B。
7．氮循环和硫循环是自然界中两种重要的元素循环过程，下列说法正确的是
选项
比较
氮循环
硫循环
A
异
氮元素会进入大气
硫元素不会进入大气
B
氮循环过程有生物圈参与
硫循环过程无生物圈参与
C
同
人类活动对氮循环和硫循环都造成巨大影响
D
氮循环和硫循环对环境的影响是都能导致温室效应
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【详解】
人类活动对氮循环和硫循环都造成了巨大影响，硫的燃烧产生二氧化硫气体，N元素形成的一氧化氮和二氧化氮等气体，这些气体都能进入大气，对大气产生污染，蛋白质中含有碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，所以氮、硫两种元素都能以无机物和有机物的形式参与循环，且氮、硫的化合物对温室效应几乎没有影响；
综上所述答案为C。
8．下列化学用语表达正确的是
A．N2的电子式：
B．Cl-的结构示意图：
C．氨气的结构式：
D．质子数为92、中子数为146的铀(U)原子符号：
【答案】C
【详解】
A. 氮气电子式：，选项A错误；
B. 氯离子核外有18个电子，所以结构示意图为：，选项B错误；
C. 氨气有3个氢原子和1个氮原子分别共用1对电子形成，结构式为：，选项C正确；
D. 质子数为92，中子数为146的铀（U）质量数是238，可用原子符号：，选项D错误；
答案选C。
9．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能一步实现的是
A．FeFeCl2Fe(OH)2 B．SSO3H2SO4
C．N2NO2HNO3 D．CaCO3CaOCaSiO3
【答案】D
【详解】
A．氯气氧化性较强，Fe在氯气中燃烧生成FeCl3，A不符合题意；
B．S在氧气中燃烧只能生成SO2，B不符合题意；
C．N2和O2在放电条件下生成NO，NO再和O2反应生成NO2，C不符合题意；
D．碳酸钙高温分解生成CaO，CaO和SiO2在高温条件下生成硅酸钙，D符合题意；
综上所述答案为D。
10．下列有关氨气的制备、干燥、收集和尾气处理正确的是
A．图甲：实验室制氨气 B．图乙：干燥氨气
C．图丙：收集氨气 D．图丁：尾气处理
【答案】C
【详解】
A．氯化铵加热可生成氨气和氯化氢，在试管口遇冷又化合成氯化铵，不能制备氨气，故A错误；
B．碱石灰可吸收水，干燥气体应从大口进小口出，故B错误；
C．氨气的密度比空气密度小，导管短进长出可收集氨气，故C正确；
D．倒扣的漏斗在液面下，易发生倒吸，漏斗口应在液面上，故D错误；
故选：C。
11．将12.8 g铜与80 mL 10 mol/L的HNO3充分反应后，溶液中含0.1 mol H＋，由此可知
A．生成的气体只有二氧化氮
B．反应中转移的电子的物质的量为0.2mol
C．被还原的硝酸的物质的量为0.3 mol
D．反应后溶液中所含的物质的量为0.4 mol
【答案】C
【详解】
，,铜和浓硝酸发生反应：，与稀硝酸发生反应：，0.2 mol铜与80 mL10 mol/L HNO3充分反应后，生成Cu(NO3)2的物质的量为0.2mol，溶液中含0.1 molH+，则剩余硝酸0.1 mol，根据N元素守恒，可知生成气体的物质的量为0.8mol-0.4mol-0.1mol=0.3mol。
A．硝酸有剩余，说明铜完全反应，0.2 mol铜会失去0.4mol电子，如果全部生成二氧化氮，会得到0.4mol气体，而根据氮元素守恒只有0.3mol气体，所以不可能全部是二氧化氮，故A错误；
B．0.2 mol铜会失去0.4mol电子，所以反应中转移的电子的物质的量为0.4 mol ，故B错误；
C．硝酸被还原生成二氧化氮和一氧化氮，根据N元素守恒，可知被还原的硝酸的物质的量为生成气体的物质的量，即0.3mol，故C项正确；
D．反应后溶液中含有0.2mol Cu(NO3)2和0.1molHNO3，的物质的量为0.5mol，故D项错误；
故答案为：C
12．甲烷与氯气在光照条件下发生反应(装置如图)，实验现象及解释均正确的是
现象
解释
A．
量筒内气体颜色逐渐变浅
甲烷被氯气还原
B．
量筒内出现少量白雾
生成HCl气体
C．
量筒内壁产生油状液滴
油状液体是CCl4
D．
量筒中液面降低
生成液态产物
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【详解】
A．量筒内气体颜色逐渐变浅,是由于氯气与甲烷发生取代反应，甲烷中的碳化合价升高，被氧化，故A错误；
B．发生取代反应生成氯化氢，氯化氢易溶于水，产生白雾，故B正确；
C．甲烷与氯气发生取代反应生成的二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳为液体，所以油状液滴可能为二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳等，故C错误；
D．量筒中液面降低是由于生成的氯化氢易溶于水导致，故D错误；
故答案为：B
13．下列化合物的分子中，所有原子不可能共平面的是
A．苯乙烯 B．甲烷 C．乙炔 D．1,3-丁二烯
【答案】B
【详解】
A．苯分子中12个原子共平面、乙烯分子中6个原子共平面，故苯乙烯中所有原子可能共平面，选项A不符合；
B．甲烷是正四面体结构，所有原子不可能共平面，选项B符合；
C．乙炔中所有原子在同一直线上，故所有原子也共平面，选项C不符合；
D．碳碳双键是平面形结构，因此1，3－丁二烯分子中两个双键所在的两个面可能重合，所有原子可能共平面，选项D不符合。
答案选B。
14．下列有机反应属于取代反应的是
A．CH2=CH2＋
B．CH3CH=CH2＋Cl2CH2=CHCH2Cl＋HCl
C．2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O
D．CH3CH2Br＋NaOHCH2=CH2↑＋NaBr＋H2O
【答案】B
【详解】
A．乙烯与苯发生加成反应产生乙苯，反应类型属于加成反应，A不符合题意；
B．CH3CH=CH2与Cl2在500℃时发生甲基上的取代反应产生CH2=CHCH2Cl，同时产生HCl，B符合题意；
C．CH3CH2OH与Cu在催化剂存在条件下被O2氧化产生CH3CHO，发生的反应属于氧化反应，C不符合题意；
D．CH3CH2Br与NaOH的乙醇溶液共热，发生消去反应，产生CH2=CH2，反应类型为消去反应，D不符合题意；
故选B。
15．如图是四种常见有机物的比例模型示意图。下列说法正确的是
A．甲能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．乙可与溴水发生氧化反应使溴水褪色
C．丙中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键
D．丁在稀硫酸作用下可与乙酸发生取代反应
【答案】C
【详解】
A．甲为甲烷，不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，不能使其褪色，A错误；
B．乙为乙烯，可以与溴水发生加成反应使溴水褪色，B错误；
C．丙为苯，不含碳碳双键，碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键，C正确；
D．丁为乙醇，在浓硫酸、加热的条件下可以与乙酸发生取代反应，D错误；
综上所述答案为C。
16．金属材料在人类社会的发展史上一直发挥着重要作用，人类最早使用的金属材料是
A．青铜 B．钢铁 C．铝合金 D．钛合金
【答案】A
【详解】
由于铜的活动性比较弱，在我国，距今4000年前的夏朝已经开始使用青铜器。铁比铜活泼，到春秋时期才发现使用；铝的活动性比铁还强，且难以炼制铝的单质，所以到近代才被大量应用；钛，难于提炼，在高温下，化合能力极强，可以与氧、碳、氮以及其他许多元素化合，到目前阶段，仍未大量使用。人类最早使用的金属材料是青铜，故选A。
二、非选择题：包括第17题～第21题5个大题，共52分。
17．（12分）铝热反应是铝的一个重要性质，该性质用途十分广泛，不仅被用于焊接钢轨，而且还常被用于冶炼高熔点的金属如钒、铬、锰等。
(1)某校化学兴趣小组同学，取磁性氧化铁按如图甲中的实验装置进行铝热反应，现象很壮观。指明使用镁条和氯酸钾的目的是__；
(2)某同学用图乙装置进行铝热反应。取反应后的“铁块”溶于盐酸，向其中滴加KSCN溶液，溶液未见红色。为测定该实验所得“铁块”中铁元素含量，设计实验流程如图所示。
几种氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示。
开始沉淀时的pH
7.5
2.8
4.2
9.6
沉淀完成时的pH
9.0
4.0
5
11
①试剂A为溶液，写出反应II的离子方程式_______；
②反应III调节溶液的目的是_______；
③设计简单实验证明M的成分是而非。
(限选试剂：稀盐酸、稀硫酸、氯水、高锰酸钾溶液、KSCN溶液、双氧水)
操作
预期现象
取少量M固体于试管中，向其中加入_______，观察
固体完全溶解，溶液呈黄色
继续向上述溶液中滴入_______，振荡观察
_______；
④若最终红棕色粉未M的质量为12.0g，则该“铁块”的纯度是_______；
【答案】(1)引发铝热反应 (2) ① ② 使完全转化为沉淀，而、不沉淀。 ③ 足量稀硫酸 几滴(少量)高锰酸钾溶液 溶液紫红色未褪去 ④ 84.0%
【详解】
(1)镁条和氯酸钾的目的是点燃镁条燃烧放热促进氯酸钾分解生成氯化钾和氧气，起到高温引发铝热反应的目的，使用镁条和氯酸钾的目的是引发铝热反应，故答案为：引发铝热反应；
(2)①过氧化氢具有氧化性，能氧化亚铁离子为铁离子，结合原子守恒和电荷守恒配平书写得到离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，故答案为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3+ 2H2O；
②由表中数据可知，pH=4时Fe3+已经完全沉淀，而Al3+、Mg2+还未开始沉淀，故反应III调节溶液的目的是使完全转化为沉淀，而、不沉淀，故答案为：使完全转化为沉淀，而、不沉淀；
③氧化铁溶于酸生成铁离子的盐溶液，四氧化三铁溶于酸会得到铁离子、亚铁离子的混合溶液，依据铁离子和亚铁离子的检验方法和反应现象分析选择试剂，即检验是否含有亚铁离子设计实验验证，实验证明M的成分是Fe2O3而非Fe3O4．取少量M固体于试管中，向其中加入足量稀硫酸，固体完全溶解，溶液呈黄色，继续向上述溶液中滴入几滴(少量)高锰酸钾溶液，振荡观察溶液紫红色未褪去，说明含有亚铁离子，
故答案为：
操作
预期现象
足量稀硫酸
几滴(少量)高锰酸钾溶液
溶液紫红色未褪去
④最终红色粉未M为Fe2O3，根据10.0g的铁块中的铁元素最终全到了12.0gFe2O3中，故铁原子的质量为：m(Fe)=×2×56gmol=8.4g，故该“铁块”的纯度=×100%=84%，故答案为：84%。
18．（7分）A是一种重要的化工原料，部分性质及转化关系如下图：
请回答：
(1)D中官能团的名称是___________。
(2)A→B的反应类型是___________。
A．取代反应 B．加成反应 C．氧化反应 D．聚合反应
(3)写出A→C反应的化学方程式___________ 。
(4)下列说法正确的是___________。
A．能用溴水来鉴别A与B
B．A能用作水果的催熟剂
C．B与C都易溶于水
D．C与D反应时浓硫酸作催化剂和脱水剂
(5)相同条件下，取两份等质量的有机物D，一份与足量的金属钠反应，收集的气体体积为V1；另一份与足量的小苏打溶液反应，收集的气体体积为V2.则V1∶V2 = ___________。
【答案】(1)羧基 (2) B (3) CH2=CH2 + H2OCH3CH2OH (4) AB (5) 1∶2
【分析】
C与D发生酯化反应生成乙酸乙酯，则C、D分别为乙酸、乙醇中的一种，A与水反应生成C，A氧化生成D，且A与氢气发生加成反应生成B，可知A为CH2=CH2，与水在一定条件下发生加成反应生成C为CH3CH2OH，乙烯氧化生成D为CH3COOH，乙烯与氢气发生加成反应生成B为CH3CH3。
【详解】
(1)D为乙酸，D中官能团的名称是羧基，故答案为：羧基；
(2)A→B的反应类型是加成反应，与氢气的加成反应也属于还原反应，故答案为：B；
(3)根据上述分析A→C为乙烯与水发生加成反应生成乙醇，反应的化学方程式为CH2=CH2 + H2O CH3CH2OH；
(4)A．A为乙烯，B为乙烷，乙烯能与溴水发生加成反应使之褪色，则能用溴水来鉴别A与B，故A正确；
B．乙烯可以促进植物生长，能用作水果的催熟剂，故B正确；
C．B为乙烷，难溶于水，C为乙醇，易溶于水，故C错误；
D．乙醇和乙酸发生酯化反应时，浓硫酸作催化剂和吸水剂，故D错误，故答案为：AB；
(5)D为CH3COOH，与钠反应的方程式为：2CH3COOH+2Na2CH3COONa+H2↑，与碳酸氢钠反应的方程式为：CH3COOH+NaHCO3CH3COONa+H2O+CO2↑，则等质量的有机物D与足量的钠、小苏打溶液反应，生成H2和CO2的物质的量之比为1：2，则相同条件下，V1：V2 =1：2。
19．（10分）化学电源在生产生活中有着广泛的应用，请回答下列问题：
(1)根据构成原电池的本质判断，下列化学(或离子)方程式正确且能设计成原电池的是___________(填字母，下同)。
A．KOH＋HCl=KCl＋H2O
B．Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu2＋
C．Cu＋H2SO4=CuSO4＋H2↑
D．Na2O＋H2O=2NaOH
(2)为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如下两个实验(如图)。有关反应一段时间后的实验现象，下列说法正确的是___________。
A．图Ⅰ和图Ⅱ的气泡均产生于锌棒表面
B．图Ⅰ中温度计的示数高于图Ⅱ的示数
C．图Ⅰ和图Ⅱ中温度计的示数相等，且均高于室温
D．图Ⅱ中产生气体的速率比Ⅰ慢
(3)电动汽车上用的铅蓄电池是以一组海绵状铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成，用H2SO4作电解质溶液。放电时总反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。
①写出放电时正极的电极反应式：___________；
②铅蓄电池放电时，正极质量将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。当外电路上有1mol电子通过时，溶液中消耗H2SO4的物质的量为___________。
【答案】(1)B (2) B (3)①PbO2＋2e-＋＋4H＋=PbSO4＋2H2O ②增大 1mol
【详解】
(1)根据构成原电池的本质，自发的氧化还原反应能设计成原电池，A．KOH＋HCl=KCl＋H2O属于非氧化还原反应，不能设计成原电池，故A不选；B．Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu2＋是自发的氧化还原反应，能设计成原电池，故B选；C．Cu＋H2SO4=CuSO4＋H2↑，氧化还原反应，但通常不能自发进行，不能设计成原电池，电解才能实现，故C不选；D．Na2O＋H2O=2NaOH属于非氧化还原反应，不能设计成原电池，故D不选；故答案为：B；
(2)A．图Ⅰ的气泡产生于锌棒表面，图Ⅱ的气泡产生于铜棒表面，故A错误；B．图Ⅱ中化学能转化为电能和热能，图Ⅰ中全转化为热能，图Ⅰ中温度计的示数高于图Ⅱ的示数，故B正确；C．由B选项知，图Ⅰ和图Ⅱ中温度计的示数不相等，均高于室温，故C错误；D．原电池加快反应速率，图Ⅱ中产生气体的速率比Ⅰ快，故D错误；故答案为：B；
(3)①放电时正极得电子，发生还原反应，电极反应式：PbO2＋2e-＋＋4H＋=PbSO4＋2H2O；②铅蓄电池放电时，正极PbO2变成PbSO4，正极质量将增大。由总反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O，每转移2mol电子消耗2molH2SO4，当外电路上有1mol电子通过时，溶液中消耗H2SO4的物质的量为1mol。故答案为：PbO2＋2e-＋＋4H＋=PbSO4＋2H2O；增大；1mol。
20．（15分）合成氨的反应对人类解决粮食问题贡献巨大，反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。
(1)德国化学家F•Haber利用N2和H2在催化剂表面合成氨气而获得诺贝尔奖，该反应的能量变化及微观历程的示意图如图，用、、分别表示N2、H2、NH3。
①该反应是___(填“吸热”或“放热”)反应，其原因是反应物化学键断裂吸收的总能量___(填“大于”或“小于”)生成物化学键形成放出的总能量。
②关于N2和H2在催化剂表面合成氨气的过程，下列说法正确的是___(填序号)。
A．图甲中曲线a表示有催化剂时的能量变化情况
B．催化剂在吸附N2、H2时，催化剂与气体之间的作用力为化学键
C．在图乙②过程中，N2、H2断键形成氮原子和氢原子
D．使用催化剂可以使生成的氨气的量增多
(2)一定温度下，向恒容的密闭容器中充入一定量的N2和H2发生反应，测得各组分浓度随时间变化如图所示。
①表示c(N2)变化的曲线是___(填“A”“B”或“C”)。
②0~t0时用H2表示的化学反应速率：v(H2)=___mol·L-1·min-1。
③下列能说明该反应达到平衡状态的是___(填序号，可多选)。
a.容器中的压强不随时间变化
b.2c(H2)=3c(NH3)
c.容器中混合气体的密度不随时间变化
d.断裂3molH—H键的同时断裂6molN—H键
(3)人们曾认为N2+3H22NH3化学反应速率小，原材料利用率低，不可能用于工业化催化剂生产。化学家们不断地研究和改进该反应的条件，如催化剂、温度、压强等，并更新设备，成功地开发了合成氨的生产工艺。下列反应条件的改变对反应速率的影响正确的是___(填序号)。
A．增大N2的浓度能加快反应速率
B．充入稀有气体增大压强能加快反应速率
C．升高温度能减慢反应速率
D．使用催化剂对反应速率无影响
【答案】(1)①放热 小于 ② C (2) ① A ② ③ ad (3) A
【详解】
(1)①由反应过程中的能量变化图可知，该反应为放热反应，其原因是反应物化学键断裂吸收的总能量小于生成物化学键形成放出的总能量；
②A.催化剂能降低反应的活化能，故曲线b表示有催化剂时的能量变化情况，A错误；
B．催化剂在吸附N2、H2时，是物理变化，催化剂与气体之间并没有形成化学键，B错误；
C．由图可知，在图乙②过程中，N2、H2断键形成氮原子和氢原子，C正确；
D．使用催化剂，平衡不移动，不能改变生成物的量，D错误；
故选C；
(2)①C的物质的量浓度增加、A和B的物质的量浓度减小，所以A和B是反应物、C是生成物，物质的量浓度变化值之比等于化学计量数之比，即A、B与C的化学计量数之比为1：3：2，则表示c(N2)变化的是曲线A；
②0~t0时用H2表示的化学反应速率：
；
③a.合成氨反应中，气体的物质的量与压强会随着反应的进行而变化，故容器内压强不随时间变化，说明气体的物质的量不随时间变化，则说明反应已达平衡，a正确；
b．由图知，平衡时，而2c(H2)=3c(NH3)时，该反应没有达到平衡状态，b错误；
c．恒容密闭容器中，，气体质量、容器容积始终不变，故气体密度不变不能说明反应已达到平衡，c错误；
d．断裂3molH—H键的同时断裂6molN—H键，即，不同物质的正反应和逆反应速率之比等于化学计量数之比，则说明反应已达平衡，d正确；
故选ad；
(3)A．增大反应物如N2的浓度能加快反应速率，A正确；
B．充入稀有气体增大压强，但是无效增压，反应相关各气体的浓度没有改变，故不能加快反应速率，B错误；
C．升高温度能加快反应速率，C错误；
D．使用催化剂，可降低反应的活化能，加快反应速率，D错误；
故选A。
21．（8分）某课外活动小组欲利用CuO与NH3反应，研究NH3的某种性质并测定其组成，设计了如图实验装置(夹持装置未画出)进行实验。请回答下列问题：
(1)实验室中，利用装置A，还可制取的有色气体是___(填字母)。
A．Cl2 B．O2 C．CO2 D．NO2
(2)仪器b中可选择的固体试剂为___(填名称)。
(3)实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体，量气管有无色无味的气体生成，上述现象证明NH3具有___性，写出相应的化学方程式___。
(4)E装置中浓硫酸的两点作用是___。
(5)对装置F进行读取气体体积时，下列说法中正确的是___。
A．量气管内液面不再变化时抓紧时间读数
B．让量气管内气体冷却到室温后再读数
C．上下移动漏斗，使漏斗和量气管内液面在同一水平线上
D．对量气管进行读数时，眼睛、刻度、凹液面必须在同一水平线上。
(6)实验完毕，若测得仪器D增重mg，装置F测得气体的体积为nL(已折算成标准状况)，则氨分子中氮、氢原子个数比为___(用含m，n字母的代数式表示)。
【答案】(1）AD (2) 碱石灰(或氢氧化钠、氧化钙) (3) 还原性 3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2 (4) 吸收过量的氨气；且阻止F中水蒸气进入D，以免影响生成水的测定 (5)BCD (6)
【分析】
浓氨水和生石灰（或碱石灰或氢氧化钠)混合后产生氨气，利用碱石灰(B)来干燥氨气，装置C中，氨气和氧化铜混合加热反应生成铜、氮气和水，碱石灰(D)能够吸收水蒸气，浓硫酸能够吸收未反应的氨气，且能够防止F装置中的水蒸气进入到D装置中，影响生成水的测定；最后利用排水法收集氮气；据以上分析解答。
【详解】
(1)四个选项中有颜色的气体为氯气和二氧化氮，氧气和二氧化碳均为无色气体；高锰酸钾固体与浓盐酸混合反应生成黄绿色气体氯气，铜与浓硝酸混合反应生成红棕色二氧化氮气体，因此实验室中，利用装置A，还可制取的有色气体是AD；
(2)该装置为固体和液体混合反应制备气体；因此可以利用浓氨水与生石灰、氢氧化钠固体或碱石灰混合，产生氨气；因此仪器b中可选择的固体试剂为碱石灰(或氢氧化钠、氧化钙)；
(3)实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体，有铜生成；量气管有无色无味的气体生成，说明该气体不溶于水，为氮气，氮元素的价态由氨气中-3价升高到氮气中的0价，发生了氧化反应，体现 NH3具有还原性，相应的化学方程式为：3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2；
(4)装置C中发生反应：3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2，装置D（内装碱石灰）为吸收水蒸气的装置，装置E（内装浓硫酸）能够吸收未反应的氨气，且能够防止F装置中的水蒸气进入到D装置中，影响生成水的测定；
(5)读取气体体积前，待装置F冷却到室温后，对装置F进行的操作是：慢慢上下移动右边的漏斗，使左右两管液面相平，保持压强平衡后再读数，且读数时眼睛、刻度、凹液面必须在同一水平线上；据以上分析可知，A选项错误，BCD选项正确；
(6)实验完毕，若测得仪器D增重mg，为反应产生水的质量，水的物质的量= =mol；装置F测得的气体体积为nL (已折算成标准状况)，该气体为氮气，物质的量为mol；根据元素守恒得到氮原子和氢原子物质的量之比：×2：×2，则氨分子中氮、氢原子个数比为：。
2020-2021年高一化学高频考题期末组合模拟卷05
（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
考试内容：新教材苏教必修二 难度：★★★☆☆
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32
一、选择题：本题共16个小题，每小题3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．化学工作者在药品、防疫物资等方面，为“新冠病毒”疫情防控提供了强有力的支撑。下列有关说法错误的是
A．免洗手抑菌凝胶中酒精可以将病毒氧化，从而达到消毒的目的
B．一次性防护口罩的面料是聚丙烯熔喷布，属于高分子合成材料
C．核酸检测是甄别病毒携带者的有效手段，核酸是高分子化合物
D．接种疫苗可以有效降低病毒的传播风险，灭活疫苗属于蛋白质
【答案】A
【详解】
A．乙醇消毒液消毒是因为可以使蛋白质变性，而并非是将病毒氧化，A错误；
B．聚丙烯是由丙烯在一定条件下发生加聚反应得到得，属于高分子合成材料，B正确；
C．核酸是高分子化合物是不是天然高分子化合物 核酸是由许多核苷酸聚合成的生物大分子化合物,为生命的最基本物质之一，C正确；
D．疫苗里的核心成分一般是病原体的蛋白质衣壳（灭活疫苗），还有些是整个的病原体，成分有蛋白质，D；
答案选A。
2．一定温度下，在2 L的恒容密闭容器中发生反应A(g)＋2B(g)3C(g)。反应过程中的部分数据如下表所示：
n/mol
min
n(A)
n(B)
n(C)
0
2.0
2.4
0
5
0.9
10
1.6
15
1.6
下列说法正确的是
A．0～5min用A表示的平均反应速率为0.09 mol·L-1·min-1
B．若单位时间内生成x mol A的同时，消耗3x mol C，则反应达到平衡状态
C．物质B的平衡转化率为20%
D．平衡状态时，c(C)=0.6 mol·L-1，且不再发生变化
【答案】D
【详解】
A．0～5 min内，△n(C)=0.9mol，根据方程式，则△n(A)＝△n(C)=0.3mol，所以用A表示的平均反应速率为，故A错误；
B．单位时间内生成x mol A必定消耗3x mol C，它们都指逆反应方向，不能说明达到平衡，故B错误；
C．10min时A的物质的量为1.6mol，0~10min内转化A的物质的量为0.4mol，则转化B的物质的量为0.8mol，10min时B的物质的量为2.4mol-0.8mol=1.6mol，与15min时B的物质的量相等，则平衡时B的物质的量为1.6mol，物质B的平衡转化率为α(B)=×100%=33.3%，故C错误，
D．根据C项计算，从起始到平衡转化A的物质的量为0.4mol，则生成C的物质的量为1.2mol，平衡时，c(C)=1.2mol2L=0.6mol/L，故D正确；
故选：D。
3．反应的能量变化如图所示。已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ，且氧气中1molO=O键完全断裂时吸收热量496kJ，水蒸气中1molH－O键形成时放出热量463kJ。以下说法错误的是
①c代表总反应放出的能量，为121kJ
②b代表新的化学键形成吸收的能量，为463kJ
③氢气中1molH－H键断裂时吸收热量为436kJ
④此反应为放热反应，所以无需加热就能进行
⑤NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O晶体混合搅拌与此反应的ΔH都＜0
A．①③④⑤ B．②③④ C．①②④⑤ D．全部
【答案】C
【分析】
化学反应放出的热量=新键生成释放的能量-旧键断裂吸收的能量，依此结合反应方程式进行计算。
【详解】
(1)①图象分析可知，c表示的是反应的焓变即反应热；由已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ，则表示的是1molH2放出的能量，所以c为242kJ，故①错误；
②b表示的是由2molH（g）和1molO(g）形成1molH2O(g）所放出的能量，1molH2O(g）中含有2molH－O，所以b为，故②错误；
③氢气完全燃烧生成水蒸气是放热反应，所以化学反应放出的热量=新键生成释放的能量-旧键断裂吸收的能量，设氢气中1molH-H键断裂时吸收热量为Q，根据方程式：，则，解得Q=436kJ，故③正确；
④此反应虽为放热反应，但是也需点燃才能进行，故④错误；
⑤NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O晶体混合搅拌的反应为吸热反应，所以ΔH＞0，而此反应
为放热反应，ΔH＜0，故⑤错误；
①②④⑤错误，答案选C。
【点睛】
本题考查反应热的相关计算，难度不大，抓住化学反应放出的热量=新键生成释放的能量-旧键断裂吸收的能量计算即可。
4．汽车的启动电源常用铅酸蓄电池，该电池在放电时的总反应方程式为PbO2(s)+Pb(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)，根据此反应判断下列叙述正确的是
A．PbO2是电池的负极，发生氧化反应
B．负极的电极反应式为Pb-2e- +＝PbSO4
C．铅酸蓄电池放电时，溶液的酸性增强，每转移2 mol电子消耗2 mol H2SO4
D．电池放电时，两电极质量均增加，且每转移1 mol电子时正极质量增加48 g
【答案】B
【详解】
A．蓄电池放电时，该装置是原电池，负极上失电子发生氧化反应，该装置中Pb失电子发生氧化反应，所以Pb是负极，故A错误；
B．负极上Pb失电子和硫酸根离子反应生成硫酸铅，即Pb-2e-+＝PbSO4，故B正确；
C．铅酸蓄电池放电时消耗硫酸，溶液的酸性降低，1molPb反应转移2mol电子，消耗2mol硫酸，所以当电路中转移2mol电子时消耗2 mol H2SO4，故C错误；
D．铅酸蓄放电时两极板质量均增加，负极铅变为硫酸铅增加硫酸根，正极反应为PbO2+SO+2e-+4H+＝PbSO4+2H2O，每转移1mol电子相当于增加0.5molSO2，即质量增加32g，故D错误；
故选B。
5．下面是几种常见的化学电源示意图，有关说法不正确的是
A．上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池
B．干电池在长时间使用后，外表面锌筒会受到破坏
C．铅蓄电池可以无限制地反复放电、充电
D．氢氧燃料电池是一种具有广阔应用前景的环境友好发电装置
【答案】C
【详解】
A．干电池是一次性电池，铅蓄电池是可充电电池，属于二次电池，氢氧燃料电池属于燃料电池，故A正确；
B．在干电池中，Zn作负极，被氧化，生成锌离子，因此干电池在长时间使用后，外表面锌筒会受到破坏，故B正确；
C．铅蓄电池属于二次电池，但也不能无限制地反复放电、充电，故C错误；
D．氢氧燃料电池不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内，且工作的最终产物是水，故氢氧燃料电池是一种具有广阔应用前景的环境友好发电装置，故D正确；
故选C。
6．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，下列做法能加快化学反应速率的是
A．降低温度 B．用铁粉代替铁片
C．增大铁片的质量 D．用98%的浓硫酸替代稀硫酸
【答案】B
【详解】
A．降低温度会减缓反应速率，A不符合题意；
B．铁粉与稀硫酸的接触面积更大，可以加快反应速率，B符合题意；
C．铁片为固体，增大铁片的质量对反应速率几乎无影响，C不符合题意；
D．铁片在浓硫酸中发生钝化，无法产生氢气，D不符合题意；
综上所述答案为B。
7．氮循环和硫循环是自然界中两种重要的元素循环过程，下列说法正确的是
选项
比较
氮循环
硫循环
A
异
氮元素会进入大气
硫元素不会进入大气
B
氮循环过程有生物圈参与
硫循环过程无生物圈参与
C
同
人类活动对氮循环和硫循环都造成巨大影响
D
氮循环和硫循环对环境的影响是都能导致温室效应
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【详解】
人类活动对氮循环和硫循环都造成了巨大影响，硫的燃烧产生二氧化硫气体，N元素形成的一氧化氮和二氧化氮等气体，这些气体都能进入大气，对大气产生污染，蛋白质中含有碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，所以氮、硫两种元素都能以无机物和有机物的形式参与循环，且氮、硫的化合物对温室效应几乎没有影响；
综上所述答案为C。
8．下列化学用语表达正确的是
A．N2的电子式：
B．Cl-的结构示意图：
C．氨气的结构式：
D．质子数为92、中子数为146的铀(U)原子符号：
【答案】C
【详解】
A. 氮气电子式：，选项A错误；
B. 氯离子核外有18个电子，所以结构示意图为：，选项B错误；
C. 氨气有3个氢原子和1个氮原子分别共用1对电子形成，结构式为：，选项C正确；
D. 质子数为92，中子数为146的铀（U）质量数是238，可用原子符号：，选项D错误；
答案选C。
9．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能一步实现的是
A．FeFeCl2Fe(OH)2 B．SSO3H2SO4
C．N2NO2HNO3 D．CaCO3CaOCaSiO3
【答案】D
【详解】
A．氯气氧化性较强，Fe在氯气中燃烧生成FeCl3，A不符合题意；
B．S在氧气中燃烧只能生成SO2，B不符合题意；
C．N2和O2在放电条件下生成NO，NO再和O2反应生成NO2，C不符合题意；
D．碳酸钙高温分解生成CaO，CaO和SiO2在高温条件下生成硅酸钙，D符合题意；
综上所述答案为D。
10．下列有关氨气的制备、干燥、收集和尾气处理正确的是
A．图甲：实验室制氨气 B．图乙：干燥氨气
C．图丙：收集氨气 D．图丁：尾气处理
【答案】C
【详解】
A．氯化铵加热可生成氨气和氯化氢，在试管口遇冷又化合成氯化铵，不能制备氨气，故A错误；
B．碱石灰可吸收水，干燥气体应从大口进小口出，故B错误；
C．氨气的密度比空气密度小，导管短进长出可收集氨气，故C正确；
D．倒扣的漏斗在液面下，易发生倒吸，漏斗口应在液面上，故D错误；
故选：C。
11．将12.8 g铜与80 mL 10 mol/L的HNO3充分反应后，溶液中含0.1 mol H＋，由此可知
A．生成的气体只有二氧化氮
B．反应中转移的电子的物质的量为0.2mol
C．被还原的硝酸的物质的量为0.3 mol
D．反应后溶液中所含的物质的量为0.4 mol
【答案】C
【详解】
，,铜和浓硝酸发生反应：，与稀硝酸发生反应：，0.2 mol铜与80 mL10 mol/L HNO3充分反应后，生成Cu(NO3)2的物质的量为0.2mol，溶液中含0.1 molH+，则剩余硝酸0.1 mol，根据N元素守恒，可知生成气体的物质的量为0.8mol-0.4mol-0.1mol=0.3mol。
A．硝酸有剩余，说明铜完全反应，0.2 mol铜会失去0.4mol电子，如果全部生成二氧化氮，会得到0.4mol气体，而根据氮元素守恒只有0.3mol气体，所以不可能全部是二氧化氮，故A错误；
B．0.2 mol铜会失去0.4mol电子，所以反应中转移的电子的物质的量为0.4 mol ，故B错误；
C．硝酸被还原生成二氧化氮和一氧化氮，根据N元素守恒，可知被还原的硝酸的物质的量为生成气体的物质的量，即0.3mol，故C项正确；
D．反应后溶液中含有0.2mol Cu(NO3)2和0.1molHNO3，的物质的量为0.5mol，故D项错误；
故答案为：C
12．甲烷与氯气在光照条件下发生反应(装置如图)，实验现象及解释均正确的是
现象
解释
A．
量筒内气体颜色逐渐变浅
甲烷被氯气还原
B．
量筒内出现少量白雾
生成HCl气体
C．
量筒内壁产生油状液滴
油状液体是CCl4
D．
量筒中液面降低
生成液态产物
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【详解】
A．量筒内气体颜色逐渐变浅,是由于氯气与甲烷发生取代反应，甲烷中的碳化合价升高，被氧化，故A错误；
B．发生取代反应生成氯化氢，氯化氢易溶于水，产生白雾，故B正确；
C．甲烷与氯气发生取代反应生成的二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳为液体，所以油状液滴可能为二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳等，故C错误；
D．量筒中液面降低是由于生成的氯化氢易溶于水导致，故D错误；
故答案为：B
13．下列化合物的分子中，所有原子不可能共平面的是
A．苯乙烯 B．甲烷 C．乙炔 D．1,3-丁二烯
【答案】B
【详解】
A．苯分子中12个原子共平面、乙烯分子中6个原子共平面，故苯乙烯中所有原子可能共平面，选项A不符合；
B．甲烷是正四面体结构，所有原子不可能共平面，选项B符合；
C．乙炔中所有原子在同一直线上，故所有原子也共平面，选项C不符合；
D．碳碳双键是平面形结构，因此1，3－丁二烯分子中两个双键所在的两个面可能重合，所有原子可能共平面，选项D不符合。
答案选B。
14．下列有机反应属于取代反应的是
A．CH2=CH2＋
B．CH3CH=CH2＋Cl2CH2=CHCH2Cl＋HCl
C．2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O
D．CH3CH2Br＋NaOHCH2=CH2↑＋NaBr＋H2O
【答案】B
【详解】
A．乙烯与苯发生加成反应产生乙苯，反应类型属于加成反应，A不符合题意；
B．CH3CH=CH2与Cl2在500℃时发生甲基上的取代反应产生CH2=CHCH2Cl，同时产生HCl，B符合题意；
C．CH3CH2OH与Cu在催化剂存在条件下被O2氧化产生CH3CHO，发生的反应属于氧化反应，C不符合题意；
D．CH3CH2Br与NaOH的乙醇溶液共热，发生消去反应，产生CH2=CH2，反应类型为消去反应，D不符合题意；
故选B。
15．如图是四种常见有机物的比例模型示意图。下列说法正确的是
A．甲能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．乙可与溴水发生氧化反应使溴水褪色
C．丙中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键
D．丁在稀硫酸作用下可与乙酸发生取代反应
【答案】C
【详解】
A．甲为甲烷，不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，不能使其褪色，A错误；
B．乙为乙烯，可以与溴水发生加成反应使溴水褪色，B错误；
C．丙为苯，不含碳碳双键，碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键，C正确；
D．丁为乙醇，在浓硫酸、加热的条件下可以与乙酸发生取代反应，D错误；
综上所述答案为C。
16．金属材料在人类社会的发展史上一直发挥着重要作用，人类最早使用的金属材料是
A．青铜 B．钢铁 C．铝合金 D．钛合金
【答案】A
【详解】
由于铜的活动性比较弱，在我国，距今4000年前的夏朝已经开始使用青铜器。铁比铜活泼，到春秋时期才发现使用；铝的活动性比铁还强，且难以炼制铝的单质，所以到近代才被大量应用；钛，难于提炼，在高温下，化合能力极强，可以与氧、碳、氮以及其他许多元素化合，到目前阶段，仍未大量使用。人类最早使用的金属材料是青铜，故选A。
二、非选择题：包括第17题～第21题5个大题，共52分。
17．（12分）铝热反应是铝的一个重要性质，该性质用途十分广泛，不仅被用于焊接钢轨，而且还常被用于冶炼高熔点的金属如钒、铬、锰等。
(1)某校化学兴趣小组同学，取磁性氧化铁按如图甲中的实验装置进行铝热反应，现象很壮观。指明使用镁条和氯酸钾的目的是__；
(2)某同学用图乙装置进行铝热反应。取反应后的“铁块”溶于盐酸，向其中滴加KSCN溶液，溶液未见红色。为测定该实验所得“铁块”中铁元素含量，设计实验流程如图所示。
几种氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示。
开始沉淀时的pH
7.5
2.8
4.2
9.6
沉淀完成时的pH
9.0
4.0
5
11
①试剂A为溶液，写出反应II的离子方程式_______；
②反应III调节溶液的目的是_______；
③设计简单实验证明M的成分是而非。
(限选试剂：稀盐酸、稀硫酸、氯水、高锰酸钾溶液、KSCN溶液、双氧水)
操作
预期现象
取少量M固体于试管中，向其中加入_______，观察
固体完全溶解，溶液呈黄色
继续向上述溶液中滴入_______，振荡观察
_______；
④若最终红棕色粉未M的质量为12.0g，则该“铁块”的纯度是_______；
【答案】(1)引发铝热反应 (2) ① ② 使完全转化为沉淀，而、不沉淀。 ③ 足量稀硫酸 几滴(少量)高锰酸钾溶液 溶液紫红色未褪去 ④ 84.0%
【详解】
(1)镁条和氯酸钾的目的是点燃镁条燃烧放热促进氯酸钾分解生成氯化钾和氧气，起到高温引发铝热反应的目的，使用镁条和氯酸钾的目的是引发铝热反应，故答案为：引发铝热反应；
(2)①过氧化氢具有氧化性，能氧化亚铁离子为铁离子，结合原子守恒和电荷守恒配平书写得到离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，故答案为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3+ 2H2O；
②由表中数据可知，pH=4时Fe3+已经完全沉淀，而Al3+、Mg2+还未开始沉淀，故反应III调节溶液的目的是使完全转化为沉淀，而、不沉淀，故答案为：使完全转化为沉淀，而、不沉淀；
③氧化铁溶于酸生成铁离子的盐溶液，四氧化三铁溶于酸会得到铁离子、亚铁离子的混合溶液，依据铁离子和亚铁离子的检验方法和反应现象分析选择试剂，即检验是否含有亚铁离子设计实验验证，实验证明M的成分是Fe2O3而非Fe3O4．取少量M固体于试管中，向其中加入足量稀硫酸，固体完全溶解，溶液呈黄色，继续向上述溶液中滴入几滴(少量)高锰酸钾溶液，振荡观察溶液紫红色未褪去，说明含有亚铁离子，
故答案为：
操作
预期现象
足量稀硫酸
几滴(少量)高锰酸钾溶液
溶液紫红色未褪去
④最终红色粉未M为Fe2O3，根据10.0g的铁块中的铁元素最终全到了12.0gFe2O3中，故铁原子的质量为：m(Fe)=×2×56gmol=8.4g，故该“铁块”的纯度=×100%=84%，故答案为：84%。
18．（7分）A是一种重要的化工原料，部分性质及转化关系如下图：
请回答：
(1)D中官能团的名称是___________。
(2)A→B的反应类型是___________。
A．取代反应 B．加成反应 C．氧化反应 D．聚合反应
(3)写出A→C反应的化学方程式___________ 。
(4)下列说法正确的是___________。
A．能用溴水来鉴别A与B
B．A能用作水果的催熟剂
C．B与C都易溶于水
D．C与D反应时浓硫酸作催化剂和脱水剂
(5)相同条件下，取两份等质量的有机物D，一份与足量的金属钠反应，收集的气体体积为V1；另一份与足量的小苏打溶液反应，收集的气体体积为V2.则V1∶V2 = ___________。
【答案】(1)羧基 (2) B (3) CH2=CH2 + H2OCH3CH2OH (4) AB (5) 1∶2
【分析】
C与D发生酯化反应生成乙酸乙酯，则C、D分别为乙酸、乙醇中的一种，A与水反应生成C，A氧化生成D，且A与氢气发生加成反应生成B，可知A为CH2=CH2，与水在一定条件下发生加成反应生成C为CH3CH2OH，乙烯氧化生成D为CH3COOH，乙烯与氢气发生加成反应生成B为CH3CH3。
【详解】
(1)D为乙酸，D中官能团的名称是羧基，故答案为：羧基；
(2)A→B的反应类型是加成反应，与氢气的加成反应也属于还原反应，故答案为：B；
(3)根据上述分析A→C为乙烯与水发生加成反应生成乙醇，反应的化学方程式为CH2=CH2 + H2O CH3CH2OH；
(4)A．A为乙烯，B为乙烷，乙烯能与溴水发生加成反应使之褪色，则能用溴水来鉴别A与B，故A正确；
B．乙烯可以促进植物生长，能用作水果的催熟剂，故B正确；
C．B为乙烷，难溶于水，C为乙醇，易溶于水，故C错误；
D．乙醇和乙酸发生酯化反应时，浓硫酸作催化剂和吸水剂，故D错误，故答案为：AB；
(5)D为CH3COOH，与钠反应的方程式为：2CH3COOH+2Na2CH3COONa+H2↑，与碳酸氢钠反应的方程式为：CH3COOH+NaHCO3CH3COONa+H2O+CO2↑，则等质量的有机物D与足量的钠、小苏打溶液反应，生成H2和CO2的物质的量之比为1：2，则相同条件下，V1：V2 =1：2。
19．（10分）化学电源在生产生活中有着广泛的应用，请回答下列问题：
(1)根据构成原电池的本质判断，下列化学(或离子)方程式正确且能设计成原电池的是___________(填字母，下同)。
A．KOH＋HCl=KCl＋H2O
B．Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu2＋
C．Cu＋H2SO4=CuSO4＋H2↑
D．Na2O＋H2O=2NaOH
(2)为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如下两个实验(如图)。有关反应一段时间后的实验现象，下列说法正确的是___________。
A．图Ⅰ和图Ⅱ的气泡均产生于锌棒表面
B．图Ⅰ中温度计的示数高于图Ⅱ的示数
C．图Ⅰ和图Ⅱ中温度计的示数相等，且均高于室温
D．图Ⅱ中产生气体的速率比Ⅰ慢
(3)电动汽车上用的铅蓄电池是以一组海绵状铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成，用H2SO4作电解质溶液。放电时总反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。
①写出放电时正极的电极反应式：___________；
②铅蓄电池放电时，正极质量将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。当外电路上有1mol电子通过时，溶液中消耗H2SO4的物质的量为___________。
【答案】(1)B (2) B (3)①PbO2＋2e-＋＋4H＋=PbSO4＋2H2O ②增大 1mol
【详解】
(1)根据构成原电池的本质，自发的氧化还原反应能设计成原电池，A．KOH＋HCl=KCl＋H2O属于非氧化还原反应，不能设计成原电池，故A不选；B．Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu2＋是自发的氧化还原反应，能设计成原电池，故B选；C．Cu＋H2SO4=CuSO4＋H2↑，氧化还原反应，但通常不能自发进行，不能设计成原电池，电解才能实现，故C不选；D．Na2O＋H2O=2NaOH属于非氧化还原反应，不能设计成原电池，故D不选；故答案为：B；
(2)A．图Ⅰ的气泡产生于锌棒表面，图Ⅱ的气泡产生于铜棒表面，故A错误；B．图Ⅱ中化学能转化为电能和热能，图Ⅰ中全转化为热能，图Ⅰ中温度计的示数高于图Ⅱ的示数，故B正确；C．由B选项知，图Ⅰ和图Ⅱ中温度计的示数不相等，均高于室温，故C错误；D．原电池加快反应速率，图Ⅱ中产生气体的速率比Ⅰ快，故D错误；故答案为：B；
(3)①放电时正极得电子，发生还原反应，电极反应式：PbO2＋2e-＋＋4H＋=PbSO4＋2H2O；②铅蓄电池放电时，正极PbO2变成PbSO4，正极质量将增大。由总反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O，每转移2mol电子消耗2molH2SO4，当外电路上有1mol电子通过时，溶液中消耗H2SO4的物质的量为1mol。故答案为：PbO2＋2e-＋＋4H＋=PbSO4＋2H2O；增大；1mol。
20．（15分）合成氨的反应对人类解决粮食问题贡献巨大，反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。
(1)德国化学家F•Haber利用N2和H2在催化剂表面合成氨气而获得诺贝尔奖，该反应的能量变化及微观历程的示意图如图，用、、分别表示N2、H2、NH3。
①该反应是___(填“吸热”或“放热”)反应，其原因是反应物化学键断裂吸收的总能量___(填“大于”或“小于”)生成物化学键形成放出的总能量。
②关于N2和H2在催化剂表面合成氨气的过程，下列说法正确的是___(填序号)。
A．图甲中曲线a表示有催化剂时的能量变化情况
B．催化剂在吸附N2、H2时，催化剂与气体之间的作用力为化学键
C．在图乙②过程中，N2、H2断键形成氮原子和氢原子
D．使用催化剂可以使生成的氨气的量增多
(2)一定温度下，向恒容的密闭容器中充入一定量的N2和H2发生反应，测得各组分浓度随时间变化如图所示。
①表示c(N2)变化的曲线是___(填“A”“B”或“C”)。
②0~t0时用H2表示的化学反应速率：v(H2)=___mol·L-1·min-1。
③下列能说明该反应达到平衡状态的是___(填序号，可多选)。
a.容器中的压强不随时间变化
b.2c(H2)=3c(NH3)
c.容器中混合气体的密度不随时间变化
d.断裂3molH—H键的同时断裂6molN—H键
(3)人们曾认为N2+3H22NH3化学反应速率小，原材料利用率低，不可能用于工业化催化剂生产。化学家们不断地研究和改进该反应的条件，如催化剂、温度、压强等，并更新设备，成功地开发了合成氨的生产工艺。下列反应条件的改变对反应速率的影响正确的是___(填序号)。
A．增大N2的浓度能加快反应速率
B．充入稀有气体增大压强能加快反应速率
C．升高温度能减慢反应速率
D．使用催化剂对反应速率无影响
【答案】(1)①放热 小于 ② C (2) ① A ② ③ ad (3) A
【详解】
(1)①由反应过程中的能量变化图可知，该反应为放热反应，其原因是反应物化学键断裂吸收的总能量小于生成物化学键形成放出的总能量；
②A.催化剂能降低反应的活化能，故曲线b表示有催化剂时的能量变化情况，A错误；
B．催化剂在吸附N2、H2时，是物理变化，催化剂与气体之间并没有形成化学键，B错误；
C．由图可知，在图乙②过程中，N2、H2断键形成氮原子和氢原子，C正确；
D．使用催化剂，平衡不移动，不能改变生成物的量，D错误；
故选C；
(2)①C的物质的量浓度增加、A和B的物质的量浓度减小，所以A和B是反应物、C是生成物，物质的量浓度变化值之比等于化学计量数之比，即A、B与C的化学计量数之比为1：3：2，则表示c(N2)变化的是曲线A；
②0~t0时用H2表示的化学反应速率：
；
③a.合成氨反应中，气体的物质的量与压强会随着反应的进行而变化，故容器内压强不随时间变化，说明气体的物质的量不随时间变化，则说明反应已达平衡，a正确；
b．由图知，平衡时，而2c(H2)=3c(NH3)时，该反应没有达到平衡状态，b错误；
c．恒容密闭容器中，，气体质量、容器容积始终不变，故气体密度不变不能说明反应已达到平衡，c错误；
d．断裂3molH—H键的同时断裂6molN—H键，即，不同物质的正反应和逆反应速率之比等于化学计量数之比，则说明反应已达平衡，d正确；
故选ad；
(3)A．增大反应物如N2的浓度能加快反应速率，A正确；
B．充入稀有气体增大压强，但是无效增压，反应相关各气体的浓度没有改变，故不能加快反应速率，B错误；
C．升高温度能加快反应速率，C错误；
D．使用催化剂，可降低反应的活化能，加快反应速率，D错误；
故选A。
21．（8分）某课外活动小组欲利用CuO与NH3反应，研究NH3的某种性质并测定其组成，设计了如图实验装置(夹持装置未画出)进行实验。请回答下列问题：
(1)实验室中，利用装置A，还可制取的有色气体是___(填字母)。
A．Cl2 B．O2 C．CO2 D．NO2
(2)仪器b中可选择的固体试剂为___(填名称)。
(3)实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体，量气管有无色无味的气体生成，上述现象证明NH3具有___性，写出相应的化学方程式___。
(4)E装置中浓硫酸的两点作用是___。
(5)对装置F进行读取气体体积时，下列说法中正确的是___。
A．量气管内液面不再变化时抓紧时间读数
B．让量气管内气体冷却到室温后再读数
C．上下移动漏斗，使漏斗和量气管内液面在同一水平线上
D．对量气管进行读数时，眼睛、刻度、凹液面必须在同一水平线上。
(6)实验完毕，若测得仪器D增重mg，装置F测得气体的体积为nL(已折算成标准状况)，则氨分子中氮、氢原子个数比为___(用含m，n字母的代数式表示)。
【答案】(1）AD (2) 碱石灰(或氢氧化钠、氧化钙) (3) 还原性 3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2 (4) 吸收过量的氨气；且阻止F中水蒸气进入D，以免影响生成水的测定 (5)BCD (6)
【分析】
浓氨水和生石灰（或碱石灰或氢氧化钠)混合后产生氨气，利用碱石灰(B)来干燥氨气，装置C中，氨气和氧化铜混合加热反应生成铜、氮气和水，碱石灰(D)能够吸收水蒸气，浓硫酸能够吸收未反应的氨气，且能够防止F装置中的水蒸气进入到D装置中，影响生成水的测定；最后利用排水法收集氮气；据以上分析解答。
【详解】
(1)四个选项中有颜色的气体为氯气和二氧化氮，氧气和二氧化碳均为无色气体；高锰酸钾固体与浓盐酸混合反应生成黄绿色气体氯气，铜与浓硝酸混合反应生成红棕色二氧化氮气体，因此实验室中，利用装置A，还可制取的有色气体是AD；
(2)该装置为固体和液体混合反应制备气体；因此可以利用浓氨水与生石灰、氢氧化钠固体或碱石灰混合，产生氨气；因此仪器b中可选择的固体试剂为碱石灰(或氢氧化钠、氧化钙)；
(3)实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体，有铜生成；量气管有无色无味的气体生成，说明该气体不溶于水，为氮气，氮元素的价态由氨气中-3价升高到氮气中的0价，发生了氧化反应，体现 NH3具有还原性，相应的化学方程式为：3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2；
(4)装置C中发生反应：3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2，装置D（内装碱石灰）为吸收水蒸气的装置，装置E（内装浓硫酸）能够吸收未反应的氨气，且能够防止F装置中的水蒸气进入到D装置中，影响生成水的测定；
(5)读取气体体积前，待装置F冷却到室温后，对装置F进行的操作是：慢慢上下移动右边的漏斗，使左右两管液面相平，保持压强平衡后再读数，且读数时眼睛、刻度、凹液面必须在同一水平线上；据以上分析可知，A选项错误，BCD选项正确；
(6)实验完毕，若测得仪器D增重mg，为反应产生水的质量，水的物质的量= =mol；装置F测得的气体体积为nL (已折算成标准状况)，该气体为氮气，物质的量为mol；根据元素守恒得到氮原子和氢原子物质的量之比：×2：×2，则氨分子中氮、氢原子个数比为：。
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