資源簡介

模塊測評驗收卷(一)
(滿分:100分)
一、選擇題(本題包括15小題,每小題只有一個選項符合題意,每小題3分,共45分)
1.化學與社會、科技、生活密切相關。下列說法正確的是 (　　)
A.聚丙烯腈纖維可用于制毛毯和毛線,聚丙烯腈纖維是有機高分子材料
B.北斗導航衛星的芯片與光導纖維的主要成分相同
C.電動汽車代替燃油汽車是必然趨勢,電動汽車電池工作時正極發生氧化反應
D.“紅柿摘下未熟,每籃用木瓜三枚放入,得氣即發,并無澀味”’,文中的“氣”是指乙烷
答案　A
解析　芯片主要成分為單質硅,光導纖維主要成分為二氧化硅,B錯誤;電池工作時負極發生氧化反應,C錯誤;乙烯具有催熟的作用,即文中的“氣”是指乙烯,D錯誤。
2.利用太陽光在新型復合催化劑表面實現高效分解水,其主要過程如圖所示:
則下列說法錯誤的是 (　　)
A.過程中實現了光能轉化為化學能
B.氫能資源豐富,屬于可再生能源
C.過程 Ⅰ 吸收能量,過程Ⅱ釋放能量
D.2H2O2H2↑+O2↑反應的能量變化如圖所示:
答案　D
解析　水分解成氫氣和氧氣需吸收能量,則用太陽光在新型復合催化劑表面實現高效分解水過程中實現了光能轉化為化學能,A正確;過程Ⅰ為化學鍵的斷裂,吸收能量,過程Ⅱ為化學鍵的形成,釋放能量,C正確;2H2O2H2↑+O2↑反應時吸收能量,圖示代表放熱反應,D錯誤。
3.下述實驗方案能達到實驗目的的是 (　　)
選項 A B
方案
目的 檢驗石蠟的分解產物中是否含有不飽和烴 分離苯和CCl4
選項 C D
方案
目的 在光照條件下制取純凈的一氯甲烷 探究Fe3+、Cu2+對H2O2分解速率的影響
答案　A
解析　苯和四氯化碳互溶,不能用分液的方法分離,B錯誤;甲烷與氯氣在光照的條件下發生取代反應生成多種氯代物和氯化氫的混合物,不能制取純凈的一氯甲烷,C錯誤;兩試管中陰離子種類不同,H2O2的濃度也不同,不能探究Fe3+、Cu2+對H2O2分解速率的影響,D錯誤。
4.下列指定反應的離子方程式書寫正確的是 (　　)
A.氯氣與氫氧化鈉溶液反應:Cl2+OH-===Cl-+ClO-+H2O
B.氨水吸收足量SO2的反應:2OH-+SO2===S+H2O
C.過量Fe和稀HNO3的反應:3Fe+8H++2N===3Fe2++2NO↑+4H2O
D.向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2:Ca2++2ClO-+SO2+H2O===CaSO3↓+2HClO
答案　C
解析　氯氣與氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水,反應的離子方程式為Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O,A錯誤;氨水吸收足量SO2生成亞硫酸氫銨,反應的離子方程式為NH3·H2O+SO2===HS,B錯誤;過量Fe和稀HNO3反應生成硝酸亞鐵、NO和水,反應的離子方程式為3Fe+8H++2N===3Fe2++2NO↑+4H2O,C正確;向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2,反應生成硫酸鈣、鹽酸和次氯酸,反應的離子方程式為Ca2++2ClO-+SO2+H2O===CaSO4↓+Cl-+H++HClO,D錯誤。
5.山梨酸是常用的食品防腐劑,其結構簡式如圖所示,下列有關山梨酸的敘述錯誤的是 (　　)
A.既能發生取代反應,又能發生加成反應
B.分子中所有碳原子可能在同一平面上
C.與互為同分異構體
D.1 mol 該物質與足量Na反應生成3 g H2
答案　B
解析　山梨酸分子中含羧基和羥基,能發生取代反應,含碳碳雙鍵,能發生加成反應,A正確;羧基所連的飽和碳原子為四面體結構,則分子中所有碳原子不可能在同一平面上,B錯誤;山梨酸與的分子式均為C7H10O5,結構不同,則二者互為同分異構體,C正確;山梨酸分子中含羧基和羥基,均能與Na反應產生氫氣,則1 mol 該物質與足量Na反應生成3 g H2,D正確。
6.某小組擬從苦鹵(含Br-等)中提取溴,設計的流程如圖所示:
苦鹵
(含Br-)溴水混合物Ⅰ含Br2的空氣HBr溶液溴水混合物Ⅱ粗Br2純Br2
下列說法錯誤的是 (　　)
A.提取溴包括濃縮、氧化、提取
B.步驟1和4利用的原理是氯的失電子能力比溴強
C.步驟3的離子方程式為SO2+Br2+2H2O===4H++2Br-+S
D.步驟2利用的原理是液溴的揮發性(或低沸點性)
答案　B
解析　提取溴過程中溴離子被氧化生成溴單質,步驟4富集溴元素,步驟5通過蒸餾收集溴單質,包括濃縮、氧化、提取,A正確;步驟1和4反應的離子方程式均是Cl2+2Br-===2Cl-+Br2,氧化性:Cl2> Br2,非金屬性:Cl>Br,即氯的得電子能力比溴的強,B錯誤;步驟3是溴單質與二氧化硫反應生成HBr和硫酸,離子方程式為SO2+Br2+2H2O===4H++2Br-+S,C正確;步驟2利用的原理是液溴的揮發性,可用熱空氣將溴單質吹出,D正確。
7.下列說法正確的是 (　　)
A.乙烷中混有乙烯,可在一定條件下通入氫氣,使乙烯轉化為乙烷
B.CH3N:,該物質的分子式及結構式從成鍵情況看是合理的
C.光照條件下,氯氣與乙烷發生反應,生成的產物有7種
D.分子式為C7H16的烷烴,分子中有3個甲基結構和4個甲基結構的同分異構體分別有3種和4種
答案　D
解析　在一定條件下通入氫氣使乙烯轉化為乙烷很難得到純凈的乙烷,A錯誤;N應該形成3個共價鍵,C應該形成4個共價鍵,B錯誤;光照條件下氯氣與乙烷發生反應,生成的產物有10種,即C2H5Cl有1種,C2H4Cl2有2種,C2H2Cl4有2種,C2H3Cl3有2種,C2HCl5有1種,C2Cl6有1種,另外產物還有HCl,C錯誤;分子式為C7H16的烷烴,有3個甲基結構的有3種,分別是,,。有4個甲基結構的有4種,分別是,,,,D正確。
8.研究氮及其化合物的性質,可以有效改善人類的生存環境。氮元素化合價—物質類別關系如圖,以下說法正確的是 (　　)
A.物質A轉化為NO是發生氧化還原反應
B.標準狀況下,3.36 L物質B與水完全反應,電子轉移0.2 mol
C.物質C濃溶液與Cu反應的離子方程式為3Cu+8H++2N===3Cu2++2NO↑+4H2O
D.N的檢驗方法是取少量溶液于試管中,加熱,生成氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍
答案　A
解析　A項,物質A中氮元素呈現-3價,轉化為NO,NO中氮元素為+2價,則氮元素失電子,化合價升高,有電子的得失或轉移,發生了氧化還原反應;B項,物質B中氮元素呈現+4價,氧化物為NO2,與水發生反應生成硝酸和一氧化氮,即3NO2+H2O===2HNO3+NO,由化學方程式可知,3 mol NO2參加反應,轉移電子2 mol,標準狀況下,3.36 L NO2的物質的量n(NO2)==0.15 mol,轉移電子0.1 mol;C項,物質C為HNO3,它的濃溶液與Cu反應,生成Cu(NO3)2、NO2和H2O,離子方程式為Cu+4H++2N===Cu2++2NO2↑+2H2O;D項,N的檢驗是取少量試液于試管中,加入氫氧化鈉溶液,稍微加熱,生成氣體使濕潤的紅色石蕊試紙變藍,證明溶液中含有N,而D選項缺了加NaOH試劑。
9.普通水泥在固化過程中其自由水分子減少并形成堿性溶液。根據這一物理、化學特點,科學家發明了電動勢法測水泥的初凝時間。此法的原理如圖所示,反應的總方程式為2Cu+Ag2O===Cu2O+2Ag。下列有關說法正確的是 (　　)
A.負極的電極反應式為Ag2O+2e-+H2O===2Ag+2OH-
B.測量原理示意圖中,電子從Cu經溶液流向Ag2O/Ag電極
C.電池工作時,OH-向Cu電極移動
D.電池工作時,OH-濃度增大
答案　C
解析　銅為負極,失去電子,負極的電極反應式為2Cu+2OH--2e-===Cu2O+H2O,故A項錯誤;電子不能通過電解質溶液,故B項錯誤;電池工作時,陰離子向負極移動,所以OH-向負極Cu移動,故C項正確;由總反應式知,OH-濃度不變,故D項錯誤。
10.在催化劑a和催化劑b的作用下,氮氣分子參與反應的有關反應歷程如圖所示:
下列說法正確的是 (　　)
A.過程①氮氣會完全轉化為氨氣
B.過程②中參加反應的分子,化學鍵未完全斷裂
C.過程①的反應若在恒壓條件下充入氬氣,反應速率不變
D.溫度不變,縮小體積,過程①②的反應速率均增大
答案　D
解析　過程②中參加反應的分子是氨氣和氧氣,反應過程中全部反應生成NO和水,化學鍵完全斷裂,故B錯誤;溫度不變,縮小體積,混合氣體壓強增大,反應速率增大,過程①②的反應速率均增大,故D正確。
11.下列“解釋或結論”與“實驗操作及現象”不對應的是 (　　)
選項 實驗操作及現象 解釋或結論
A 向FeSO4溶液中加入NaOH溶液,產生沉淀,沉淀顏色由白變灰綠,最后變為紅褐色 氫氧化亞鐵有還原性,易被O2氧化
B 向某溶液中加入AgNO3溶液,產生白色沉淀 溶液中一定含有Cl-
C 用玻璃棒將濃硫酸涂抹在紙上,紙變黑 濃硫酸具有脫水性
D 將Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl晶體在小燒杯中混合攪拌,用手觸摸燒杯外壁感覺變涼 Ba(OH)2·8H2O與 NH4Cl的反應是吸熱反應
答案　B
解析　A項,首先生成的是氫氧化亞鐵,白色:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓,然后氫氧化亞鐵被氧化生成氫氧化鐵,紅褐色:4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3;B項,向某溶液中加入AgNO3溶液,產生白色沉淀不一定是AgCl,Ag2CO3、Ag2SO4等也是白色沉淀;C項,濃硫酸具有很強的脫水性,因此會產生這種現象;D項,用手觸摸燒杯外壁感覺變涼,溫度降低,可知反應吸熱。
12.雙堿法脫除煙氣中SO2的過程如圖所示。下列說法中,不正確的是 (　　)
A.過程 Ⅰ 中,生成物只有Na2SO3
B.過程Ⅱ中,硫元素的化合價發生改變
C.脫除SO2的過程中,NaOH可以循環利用
D.脫除SO2的目的是防止污染空氣
答案　A
解析　過程Ⅰ中,SO2被NaOH吸收,生成 Na2SO3和水,過程Ⅱ中,Na2SO3、Ca(OH)2與O2反應,生成NaOH和CaSO4,過程Ⅰ中NaOH被消耗,過程Ⅱ中又生成NaOH,所以雙堿法脫硫過程中,NaOH可以循環利用,總反應為2Ca(OH)2+2SO2+O2===2CaSO4+2H2O。A項,過程Ⅰ中,SO2被NaOH吸收,生成 Na2SO3和水;B項,過程Ⅱ中,硫元素的化合價發生改變,由+4價變為+6價;C項,過程Ⅰ中NaOH被消耗,過程Ⅱ中又生成NaOH,脫除SO2的過程中,NaOH可以循環利用;D項,SO2有毒,脫除SO2的目的是防止污染空氣。
13.阿司匹林是影響人類歷史進程和走向的化學藥品,其化學名稱為乙酰水楊酸(結構如圖)。下列關于乙酰水楊酸的說法正確的是 (　　)
A.分子式為C9H10O4
B.能與乙醇發生酯化反應
C.分子中含有3種官能團
D.1 mol乙酰水楊酸與足量的Na反應生成22.4 L H2(標準狀況下)
答案　B
解析　乙酰水楊酸的分子式為C9H8O4,故A錯誤;乙酰水楊酸結構中含有羧基,能與乙醇發生酯化反應,故B正確;乙酰水楊酸結構中含有羧基和酯基2種官能團,故C錯誤。
14.180 ℃時將0.5 mol H2和1 mol CO2通入1 L的恒容密閉容器中,反應生成甲醇蒸氣(CH3OH)和某無機副產物,測得各物質的物質的量隨時間的部分變化如圖所示,下列說法不正確的是 (　　)
A.該反應的化學方程式:CO2+3H2CH3OH+H2O
B.在0~3 min內用H2表示的平均化學反應速率為0.1 mol·L-1·min-1
C.當容器內混合氣體密度不再變化時,表明反應已經達到平衡狀態
D.在3~10 min內,反應處于平衡狀態
答案　C
解析　由圖可知,消耗n(CO2)=(1-0.9)mol=0.1 mol、n(H2)=(0.5-0.2) mol=0.3 mol,同一反應中參加反應的各物質的物質的量之比等于化學計量數之比,則n(CO2)∶n(H2)=0.1 mol∶0.3 mol=1∶3,根據原子守恒可知,反應中有H2O生成,所以反應的化學方程式為CO2+3H2CH3OH+H2O,故A正確;v(H2)==0.1 mol·L-1·min-1,故B正確;反應前后氣體總質量不變,容器的容積不變,則反應前后氣體的密度始終不變,所以氣體的密度不變不能作為平衡狀態的判斷依據,故C錯誤;根據反應的化學方程式計算得3 min時n(CH3OH)=0.1 mol,由圖像可以看出,10 min時n(CH3OH)=0.1 mol,則3 min時反應達到平衡狀態,即在3~10 min內,反應處于平衡狀態,故D正確。
15.有一種瓦斯分析儀(如圖甲)能夠在煤礦巷道中的甲烷達到一定濃度時,通過傳感器顯示出來。該瓦斯分析儀工作原理類似燃料電池的工作原理,其裝置如圖乙所示,其中的固體電解質是Y2O3-Na2O,O2-可以在其中自由移動。下列有關敘述不正確的是 (　　)
A.瓦斯分析儀工作時,電池外電路中電流由電極b流向電極a
B.電極b是正極,O2-由電極a流向電極b
C.電極a的反應式為CH4+4O2--8e-===CO2+2H2O
D.當固體電解質中有1 mol O2-通過時,電子轉移2 mol
答案　B
解析　電池外電路中電流由正極流向負極,氧氣得電子,b極為正極,A正確;電極b氧氣得電子,生成O2-,O2-由正極(電極b)流向負極(電極a),B錯誤;甲烷所在電極a為負極,電極反應為CH4+4O2--8e-===CO2+2H2O,C正確;1 mol O2得4 mol電子生成2 mol O2-,故當固體電解質有1 mol O2-通過時,電子轉移2 mol,故D正確。
二、非選擇題(本題包括5小題,共55分)
16.(11分)在200 ℃時,將a mol H2和b mol Br2充入體積為V L的密閉、絕熱的容器中發生放熱反應:H2(g)+Br2(g)2HBr(g)。
請回答下列問題:
(1)當反應進行到t min時生成c mol HBr,此時間內用H2表示的速率為　　　　　　。
(2)某同學記錄了1~5 min內HBr物質的量的變化如下(累計值):
時間/min 1 2 3 4 5
HBr物質的量/mol 0.3 0.93 1.33 1.54 1.54
其中反應速率最大的時間段為　　　　。
A.0~1 min B.1~2 min
C.2~3 min D.3~4 min
(3)表明反應已達平衡狀態的是　　　　。
A.各物質的物質的量濃度比為1∶1∶2
B.壓強保持不變的狀態
C.斷裂2 mol H—Br鍵的同時生成1 mol Br—Br鍵
D.混合物中各組成成分的含量不再改變
(4)下列措施能加快反應速率的是　　　　。
A.恒容時充入H2 B.擴大容器容積
C.及時分離出HBr D.選擇高效的催化劑
E.升高溫度
(5)該反應達平衡時,容器內混合氣體的平均相對分子質量比起始時　　　　(填“增大”“減小”或“不變”)。
答案　(1) mol·L-1·min-1　(2)B　(3)D　(4)ADE　(5)不變
17.(11分) Ⅰ .(1)下列反應中,屬于吸熱反應的是　　　　(填序號)。
①物質燃燒　②炸藥爆炸　③濃硫酸稀釋
④二氧化碳通過熾熱的碳　⑤硝酸銨溶于水吸熱
⑥Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應　⑦鐵粉與稀鹽酸反應
(2)已知:鍵能指在標準狀況下,將1 mol氣態分子AB(g)解離為氣態原子A(g)、B(g)所需的能量,用符號E表示,單位為kJ·mol-1。H—H的鍵能為436 kJ·mol-1,N—H的鍵能為391 kJ·mol-1,生成1 mol NH3過程中放出46 kJ的熱量。則N≡N的鍵能為　　　　 kJ·mol-1。
Ⅱ.航天技術中使用的氫氧燃料電池具有高能、輕便和不污染環境等優點。
(3)某堿式氫氧燃料電池的電解質溶液是KOH溶液,則其負極反應為　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　。
(4)氫氧燃料電池用于航天飛船,電極反應產生的水經過冷凝后可用作航天員的飲用水,當得到1.8 g飲用水時,轉移的電子數為　　　　　　。
答案　(1)④⑥　(2)946
(3)H2-2e-+2OH-===2H2O　(4)0.2NA
解析　(1)①物質燃燒屬于放熱反應,②炸藥爆炸是物質急速燃燒,屬于放熱反應,④二氧化碳通過熾熱的碳的反應為吸熱反應,⑥Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應屬于吸熱反應,⑦鐵粉和稀鹽酸的反應是氧化還原反應,反應過程中放熱,則屬于吸熱反應的是④⑥。(2)設N≡N的鍵能為x kJ·mol-1,根據生成1 mol NH3過程中放出46 kJ的熱量可知(2×3×391-x-3×436) kJ=92 kJ,解得x=946。(3)堿式氫氧燃料電池中,負極是H2失去電子與OH-結合生成水,電極反應式為H2-2e-+2OH-===2H2O。(4)氫氧燃料電池的總反應為O2+2H2===2H2O,每生成36 g H2O時,轉移電子4 mol,則得到1.8 g飲用水時,轉移電子0.2 mol,即轉移的電子數為0.2NA。
18.(11分)化合物G(丙酸異丙酯)可用作食品香料。現可通過下列轉化制取(部分反應條件略去):
(1)化合物B中官能團的名稱是　　　　　　　,E→F的反應類型是　　　　　　。
(2)化合物C的結構簡式:　　　　　　,G的酯類同分異構體的結構簡式:　　　　　　(寫一個即可)。
(3)A→E是加成反應,物質X的化學式是　　　　　　　　　　　　。
(4)化合物A在一定條件下可生成高分子聚丙烯,該反應的化學方程式是　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　。
(5)下列關于化合物B、D的說法正確的是　　　　　　　　　　　
(填字母)。
a.均能和Na反應放出H2
b.均溶于水
c.均能和O2在一定條件發生氧化反應
d.均能和NaHCO3反應放出CO2
(6)寫出D+FG的化學方程式:　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
答案　(1)羥基　取代反應　(2)CH3CH2CHO　CH3CH2COOCH2CH2CH3(合理即可)　(3)HBr
(4)nCH3CH==CH2　(5)abc
(6)CH3CH2COOH+HOCH(CH3)2CH3CH2COOCH(CH3)2+H2O
解析　A(丙烯)和水在過氧化物作用下加成生成B(丙醇),B被氧氣氧化為C(丙醛),C被氧氣氧化為D(丙酸);A和X反應生成E,則X為HBr,E和水在氫氧化鈉水溶液中加熱發生取代反應生成F。
19.(11分)某研究小組利用廢棄的鐵鋁混合物(含Fe、Al、Al2O3、Fe2O3)回收金屬鋁和鐵,實驗流程設計如下:
(1)寫出①中發生反應的離子方程式:　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　、
　　　　　　　　　　　　。
(2)下列說法正確的是　　　　。
a.②中發生的是非氧化還原反應
b.③中所得溶液D中含有Fe2+和Fe3+
c.④和⑤分別采用電解法和熱還原法
(3)由溶液D制取Fe2O3的實驗過程是　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
(4)該樣品中Al2O3的質量分數是　　　　　　。
答案　(1)2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑　Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-
(2)abc
(3)加入過量的氫氧化鈉溶液,過濾,加熱
(4)20.4%
解析　從實驗流程可知,樣品需加氫氧化鈉溶液溶解Al和Al2O3,實現和Fe和Fe2O3的分離,則溶液X為氫氧化鈉溶液,反應①為Al和氫氧化鈉溶液反應生成四羥基合鋁酸鈉和氫氣,以及Al2O3和氫氧化鈉溶液反應生成四羥基合鋁酸鈉;溶液B為四羥基合鋁酸鈉溶液,固體C為Fe和Fe2O3的混合物,反應②為四羥基合鋁酸鈉溶液通入足量的二氧化碳,生成氫氧化鋁沉淀,反應③為Fe和Fe2O3分別和稀硫酸反應所得D溶液中含有Fe2+和Fe3+,反應④為電解熔融Al2O3制取Al,反應⑤為熱還原法煉鐵的反應。(3)由溶液D含有Fe2+和Fe3+,向溶液D中加入過量的氫氧化鈉溶液,過濾,可轉化為氫氧化鐵沉淀,加熱氫氧化鐵分解生成Fe2O3。(4)從實驗流程知,最終得到Al為10.8 g;根據反應①中2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑,樣品中Al的質量為×27 g·mol-1=5.4 g;則樣品中含Al2O3的質量為(10.8 g-5.4 g)×=10.2 g,所以該樣品中Al2O3的質量分數是×100%=20.4%。
20.(11分)氮氧化物(NOx)是大氣污染物之一,處理工業廢氣中的NOx對于環境保護具有重要的意義。
(1)在一定條件下NH3可將NO2還原。甲同學在實驗室對該反應進行了探究。實驗設計如圖(部分夾持裝置省略)。
①用裝置A制備NH3,其中發生反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　;
裝置B內的試劑是　　　　　　。
②裝置D中發生反應的離子方程式是　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　,
銅絲可抽動的優點是　　　　　　。
③在裝置M中NH3和NO2充分反應,生成兩種對環境友好的物質,該反應中NH3和NO2的物質的量之比為　　　　。
(2)用NaOH溶液吸收法處理NOx(僅含NO、NO2)。已知吸收過程發生的反應有2NaOH+NO+NO2===2NaNO2+H2O;2NaOH+2NO2===NaNO3+NaNO2+H2O。
①用不同濃度的NaOH溶液吸收NO2含量不同的尾氣,關系如圖(α表示NOx中NO2的含量):
用NaOH溶液吸收氮氧化物的最佳條件為α=　　　　　　,c(NaOH)=　　　　　　。
②若一定體積的NOx被250 mL 2 mol ·L-1的NaOH溶液恰好完全吸收,溶液質量增加19.8 g,則x的值為　　　　　　。
答案　(1)①Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O　堿石灰　②Cu+4H++2N===Cu2++2NO2↑+2H2O　可控制反應的發生　③4∶3　(2)①50%　1.25 mol ·L-1　②1.6
解析　(1)①實驗室用裝置A加熱氫氧化鈣和氯化銨制備NH3,發生反應的化學方程式為Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O;裝置B的作用是干燥氨氣,則裝置B內的試劑是堿石灰。②銅與濃硝酸反應生成硝酸銅、二氧化氮和水,裝置D中發生反應的離子方程式是Cu+4H++2N===Cu2++2NO2↑+2H2O;銅絲可抽動的優點是可控制反應的發生。③在裝置M中NH3和NO2充分反應,生成兩種對環境友好的物質,NH3還原NO2的化學方程式為6NO2+8NH37N2+12H2O,該反應中NH3和NO2的物質的量之比為4∶3。(2)①由圖可知,用NaOH溶液吸收氮氧化物的最佳條件為α=50%,c(NaOH)=1.25 mol ·L-1 。②若一定體積的NOx被250 mL 2 mol ·L-1的NaOH溶液恰好完全吸收,n(NOx)=n(NaOH)=0.250 L×2 mol·L-1=0.5 mol ,溶液質量增加19.8 g,即NOx的質量,M==(14+16x) g·mol-1,則x的值為1.6。模塊測評驗收卷(一)　
(滿分:100分)　
一、選擇題(本題包括15小題,每小題只有一個選項符合題意,每小題3分,共45分)
1.化學與社會、科技、生活密切相關。下列說法正確的是 (　　)
聚丙烯腈纖維可用于制毛毯和毛線,聚丙烯腈纖維是有機高分子材料
北斗導航衛星的芯片與光導纖維的主要成分相同
電動汽車代替燃油汽車是必然趨勢,電動汽車電池工作時正極發生氧化反應
“紅柿摘下未熟,每籃用木瓜三枚放入,得氣即發,并無澀味”’,文中的“氣”是指乙烷
2.利用太陽光在新型復合催化劑表面實現高效分解水,其主要過程如圖所示:
則下列說法錯誤的是 (　　)
過程中實現了光能轉化為化學能
氫能資源豐富,屬于可再生能源
過程 Ⅰ 吸收能量,過程Ⅱ釋放能量
2H2O2H2↑+O2↑反應的能量變化如圖所示:
3.下述實驗方案能達到實驗目的的是 (　　)
選項
方案
目的 檢驗石蠟的分解產物中是否含有不飽和烴 分離苯和CCl4
選項
方案
目的 在光照條件下制取純凈的一氯甲烷 探究Fe3+、Cu2+對H2O2分解速率的影響
4.下列指定反應的離子方程式書寫正確的是 (　　)
氯氣與氫氧化鈉溶液反應:Cl2+OH-Cl-+ClO-+H2O
氨水吸收足量SO2的反應:2OH-+SO2S+H2O
過量Fe和稀HNO3的反應:3Fe+8H++2N3Fe2++2NO↑+4H2O
向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2:Ca2++2ClO-+SO2+H2OCaSO3↓+2HClO
5.山梨酸是常用的食品防腐劑,其結構簡式如圖所示,下列有關山梨酸的敘述錯誤的是 (　　)
既能發生取代反應,又能發生加成反應
分子中所有碳原子可能在同一平面上
與互為同分異構體
1 mol 該物質與足量Na反應生成3 g H2
6.某小組擬從苦鹵(含Br-等)中提取溴,設計的流程如圖所示:
苦鹵
(含Br-)溴水混合物Ⅰ含Br2的空氣HBr溶液溴水混合物Ⅱ
粗Br2純Br2
下列說法錯誤的是 (　　)
提取溴包括濃縮、氧化、提取
步驟1和4利用的原理是氯的失電子能力比溴強
步驟3的離子方程式為SO2+Br2+2H2O4H++2Br-+S
步驟2利用的原理是液溴的揮發性(或低沸點性)
7.下列說法正確的是 (　　)
乙烷中混有乙烯,可在一定條件下通入氫氣,使乙烯轉化為乙烷
CH3N:,該物質的分子式及結構式從成鍵情況看是合理的
光照條件下,氯氣與乙烷發生反應,生成的產物有7種
分子式為C7H16的烷烴,分子中有3個甲基結構和4個甲基結構的同分異構體分別有3種和4種
8.研究氮及其化合物的性質,可以有效改善人類的生存環境。氮元素化合價—物質類別關系如圖,以下說法正確的是 (　　)
物質A轉化為NO是發生氧化還原反應
標準狀況下,3.36 L物質B與水完全反應,電子轉移0.2 mol
物質C濃溶液與Cu反應的離子方程式為3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O
N的檢驗方法是取少量溶液于試管中,加熱,生成氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍
9.普通水泥在固化過程中其自由水分子減少并形成堿性溶液。根據這一物理、化學特點,科學家發明了電動勢法測水泥的初凝時間。此法的原理如圖所示,反應的總方程式為2Cu+Ag2OCu2O+2Ag。下列有關說法正確的是 (　　)
負極的電極反應式為Ag2O+2e-+H2O2Ag+2OH-
測量原理示意圖中,電子從Cu經溶液流向Ag2O/Ag電極
電池工作時,OH-向Cu電極移動
電池工作時,OH-濃度增大
10.在催化劑a和催化劑b的作用下,氮氣分子參與反應的有關反應歷程如圖所示:
下列說法正確的是 (　　)
過程①氮氣會完全轉化為氨氣
過程②中參加反應的分子,化學鍵未完全斷裂
過程①的反應若在恒壓條件下充入氬氣,反應速率不變
溫度不變,縮小體積,過程①②的反應速率均增大
11.下列“解釋或結論”與“實驗操作及現象”不對應的是 (　　)
選項 實驗操作及現象 解釋或結論
向FeSO4溶液中加入NaOH溶液,產生沉淀,沉淀顏色由白變灰綠,最后變為紅褐色 氫氧化亞鐵有還原性,易被O2氧化
向某溶液中加入AgNO3溶液,產生白色沉淀 溶液中一定含有Cl-
用玻璃棒將濃硫酸涂抹在紙上,紙變黑 濃硫酸具有脫水性
將Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl晶體在小燒杯中混合攪拌,用手觸摸燒杯外壁感覺變涼 Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應是吸熱反應
12.雙堿法脫除煙氣中SO2的過程如圖所示。下列說法中,不正確的是 (　　)
過程 Ⅰ 中,生成物只有Na2SO3
過程Ⅱ中,硫元素的化合價發生改變
脫除SO2的過程中,NaOH可以循環利用
脫除SO2的目的是防止污染空氣
13.阿司匹林是影響人類歷史進程和走向的化學藥品,其化學名稱為乙酰水楊酸(結構如圖)。下列關于乙酰水楊酸的說法正確的是 (　　)
分子式為C9H10O4
能與乙醇發生酯化反應
分子中含有3種官能團
1 mol乙酰水楊酸與足量的Na反應生成22.4 L H2(標準狀況下)
14.180 ℃時將0.5 mol H2和1 mol CO2通入1 L的恒容密閉容器中,反應生成甲醇蒸氣(CH3OH)和某無機副產物,測得各物質的物質的量隨時間的部分變化如圖所示,下列說法不正確的是 (　　)
該反應的化學方程式:CO2+3H2CH3OH+H2O
在0~3 min內用H2表示的平均化學反應速率為0.1 mol·L-1·min-1
當容器內混合氣體密度不再變化時,表明反應已經達到平衡狀態
在3~10 min內,反應處于平衡狀態
15.有一種瓦斯分析儀(如圖甲)能夠在煤礦巷道中的甲烷達到一定濃度時,通過傳感器顯示出來。該瓦斯分析儀工作原理類似燃料電池的工作原理,其裝置如圖乙所示,其中的固體電解質是Y2O3-Na2O,O2-可以在其中自由移動。下列有關敘述不正確的是 (　　)
瓦斯分析儀工作時,電池外電路中電流由電極b流向電極a
電極b是正極,O2-由電極a流向電極b
電極a的反應式為CH4+4O2--8e-CO2+2H2O
當固體電解質中有1 mol O2-通過時,電子轉移2 mol
二、非選擇題(本題包括5小題,共55分)
16.(11分)在200 ℃時,將a mol H2和b mol Br2充入體積為V L的密閉、絕熱的容器中發生放熱反應:H2(g)+Br2(g)2HBr(g)。
請回答下列問題:
(1)(2分)當反應進行到t min時生成c mol HBr,此時間內用H2表示的速率為　　　　　　。
(2)(3分)某同學記錄了1~5 min內HBr物質的量的變化如下(累計值):
時間/min 1 2 3 4 5
HBr物質的量/mol 0.3 0.93 1.33 1.54 1.54
其中反應速率最大的時間段為　　　　。
A.0~1 min B.1~2 min
C.2~3 min D.3~4 min
(3)(3分)表明反應已達平衡狀態的是　　　　　　　　　　　　。
A.各物質的物質的量濃度比為1∶1∶2
B.壓強保持不變的狀態
C.斷裂2 mol H—Br鍵的同時生成1 mol Br—Br鍵
D.混合物中各組成成分的含量不再改變
(4)(3分)下列措施能加快反應速率的是　　　　。
A.恒容時充入H2 B.擴大容器容積
C.及時分離出HBr D.選擇高效的催化劑
E.升高溫度
(5)(1分)該反應達平衡時,容器內混合氣體的平均相對分子質量比起始時　　　　(填“增大”“減小”或“不變”)。
17.(11分)Ⅰ .(1)(3分)下列反應中,屬于吸熱反應的是　　　　(填序號)。
①物質燃燒　②炸藥爆炸　③濃硫酸稀釋
④二氧化碳通過熾熱的碳　⑤硝酸銨溶于水吸熱
⑥Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應
⑦鐵粉與稀鹽酸反應
(2)(3分)已知:鍵能指在標準狀況下,將1 mol氣態分子AB(g)解離為氣態原子A(g)、B(g)所需的能量,用符號E表示,單位為kJ·mol-1。H—H的鍵能為436 kJ·mol-1,N—H的鍵能為391 kJ·mol-1,生成1 mol NH3過程中放出46 kJ的熱量。則N≡N的鍵能為　　　　 kJ·mol-1。
Ⅱ.航天技術中使用的氫氧燃料電池具有高能、輕便和不污染環境等優點。
(3)(3分)某堿式氫氧燃料電池的電解質溶液是KOH溶液,則其負極反應為　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　。
(4)(3分)氫氧燃料電池用于航天飛船,電極反應產生的水經過冷凝后可用作航天員的飲用水,當得到1.8 g飲用水時,轉移的電子數為　　　　　　。
18.(11分)化合物G(丙酸異丙酯)可用作食品香料。現可通過下列轉化制取(部分反應條件略去):
(1)(2分)化合物B中官能團的名稱是　　　　　　　,E→F的反應類型是　　　　　　。
(2)(2分)化合物C的結構簡式:　　　　　　,G的酯類同分異構體的結構簡式:　　　　　　(寫一個即可)。
(3)(1分)A→E是加成反應,物質X的化學式是　　　　　　　　　　　　。
(4)(2分)化合物A在一定條件下可生成高分子聚丙烯,該反應的化學方程式是　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
(5)(3分)下列關于化合物B、D的說法正確的是　　　　　　 (填字母)。
a.均能和Na反應放出H2
b.均溶于水
c.均能和O2在一定條件發生氧化反應
d.均能和NaHCO3反應放出CO2
(6)(2分)寫出D+F—→G的化學方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
19.(11分)某研究小組利用廢棄的鐵鋁混合物(含Fe、Al、Al2O3、Fe2O3)回收金屬鋁和鐵,實驗流程設計如下:
(1)(4分)寫出①中發生反應的離子方程式:　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　、
　　　　　　　　　　　　。
(2)(3分)下列說法正確的是　　　　。
a.②中發生的是非氧化還原反應
b.③中所得溶液D中含有Fe2+和Fe3+
c.④和⑤分別采用電解法和熱還原法
(3)(3分)由溶液D制取Fe2O3的實驗過程是　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
(4)(2分)該樣品中Al2O3的質量分數是　　　　　　。
20.(11分)氮氧化物(NOx)是大氣污染物之一,處理工業廢氣中的NOx對于環境保護具有重要的意義。
(1)(8分)在一定條件下NH3可將NO2還原。甲同學在實驗室對該反應進行了探究。實驗設計如圖(部分夾持裝置省略)。
①用裝置A制備NH3,其中發生反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　(2分);
裝置B內的試劑是　　　　　　(1分)。
②裝置D中發生反應的離子方程式是　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　(2分), 銅絲可抽動的優點是　　　　　　(1分)。
③在裝置M中NH3和NO2充分反應,生成兩種對環境友好的物質,該反應中NH3和NO2的物質的量之比為　　　　(2分)。
(2)(4分)用NaOH溶液吸收法處理NOx(僅含NO、NO2)。已知吸收過程發生的反應有2NaOH+NO+NO22NaNO2+H2O;2NaOH+2NO2NaNO3+NaNO2+H2O。
①用不同濃度的NaOH溶液吸收NO2含量不同的尾氣,關系如圖(α表示NOx中NO2的含量):
用NaOH溶液吸收氮氧化物的最佳條件為α=　　　　　　(1分),c(NaOH)=　　　　　　(1分)。
②若一定體積的NOx被250 mL 2 mol ·L-1的NaOH溶液恰好完全吸收,溶液質量增加19.8 g,則x的值為　　　　　　(2分)。 (共44張PPT)
模塊測評驗收卷
(一)
一、選擇題(本題包括15小題,每小題只有一個選項符合題意,每小題3分,共45分)
1.化學與社會、科技、生活密切相關。下列說法正確的是(　　)
A.聚丙烯腈纖維可用于制毛毯和毛線,聚丙烯腈纖維是有機高分子材料
B.北斗導航衛星的芯片與光導纖維的主要成分相同
C.電動汽車代替燃油汽車是必然趨勢,電動汽車電池工作時正極發生氧化反應
D.“紅柿摘下未熟,每籃用木瓜三枚放入,得氣即發,并無澀味”’,文中的“氣”是指乙烷
解析　芯片主要成分為單質硅,光導纖維主要成分為二氧化硅,B錯誤;電池工作時負極發生氧化反應,C錯誤;乙烯具有催熟的作用,即文中的“氣”是指乙烯,D錯誤。
A
2.利用太陽光在新型復合催化劑表面實現高效分解水,其主要過程如圖所示:
D
3.下述實驗方案能達到實驗目的的是 (　　)
A
選項 A B C D
方案
目的 檢驗石蠟的分解產物中是否含有不飽和烴 分離苯和CCl4 在光照條件下制取純凈的一氯甲烷 探究Fe3+、Cu2+對H2O2分解速率的影響
解析　苯和四氯化碳互溶,不能用分液的方法分離,B錯誤;甲烷與氯氣在光照的條件下發生取代反應生成多種氯代物和氯化氫的混合物,不能制取純凈的一氯甲烷,C錯誤;兩試管中陰離子種類不同,H2O2的濃度也不同,不能探究Fe3+、Cu2+對H2O2分解速率的影響,D錯誤。
4.下列指定反應的離子方程式書寫正確的是 (　　)
A.氯氣與氫氧化鈉溶液反應:Cl2+OH-===Cl-+ClO-+H2O
B.氨水吸收足量SO2的反應:2OH-+SO2===S+H2O
C.過量Fe和稀HNO3的反應:3Fe+8H++2N===3Fe2++2NO↑+4H2O
D.向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2:Ca2++2ClO-+SO2+H2O===CaSO3↓+2HClO
C
解析　氯氣與氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水,反應的離子方程式為Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O,A錯誤;氨水吸收足量SO2生成亞硫酸氫銨,反應的離子方程式為NH3·H2O+SO2===HS,B錯誤;過量Fe和稀HNO3反應生成硝酸亞鐵、NO和水,反應的離子方程式為3Fe+8H++2N===3Fe2++2NO↑+4H2O, C正確;向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2,反應生成硫酸鈣、鹽酸和次氯酸,反應的離子方程式為Ca2++2ClO-+SO2+H2O===CaSO4↓+Cl-+H++HClO,D錯誤。
5.山梨酸是常用的食品防腐劑,其結構簡式如圖所示,下列有關山梨酸的敘述錯誤的是 (　　)
B
6.某小組擬從苦鹵(含Br-等)中提取溴,設計的流程如圖所示:
B
下列說法錯誤的是 (　　)
A.提取溴包括濃縮、氧化、提取
B.步驟1和4利用的原理是氯的失電子能力比溴強
C.步驟3的離子方程式為SO2+Br2+2H2O===4H++2Br-+S
D.步驟2利用的原理是液溴的揮發性(或低沸點性)
解析　提取溴過程中溴離子被氧化生成溴單質,步驟4富集溴元素,步驟5通過蒸餾收集溴單質,包括濃縮、氧化、提取,A正確;步驟1和4反應的離子方程式均是Cl2+2Br-===2Cl-+Br2,氧化性:Cl2> Br2,非金屬性:Cl>Br,即氯的得電子能力比溴的強,B錯誤;步驟3是溴單質與二氧化硫反應生成HBr和硫酸,離子方程式為SO2+Br2+2H2O===4H++2Br-+S,C正確;步驟2利用的原理是液溴的揮發性,可用熱空氣將溴單質吹出,D正確。
7.下列說法正確的是 (　　)
D
8.研究氮及其化合物的性質,可以有效改善人類的生存環境。氮元素化合價—物質類別關系如圖,以下說法正確的是 (　　)
A.物質A轉化為NO是發生氧化還原反應
B.標準狀況下,3.36 L物質B與水完全反應,
電子轉移0.2 mol
C.物質C濃溶液與Cu反應的離子方程式為3Cu+8H++2N===3Cu2++2NO↑+4H2O
D.N的檢驗方法是取少量溶液于試管中,加熱,生成氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍
A
解析　A項,物質A中氮元素呈現-3價,轉化為NO,NO中氮元素為+2價,則氮元素失電子,化合價升高,有電子的得失或轉移,發生了氧化還原反應;B項,物質B中氮元素呈現+4價,氧化物為NO2,與水發生反應生成硝酸和一氧化氮,即3NO2+H2O===2HNO3+NO,由化學方程式可知,3 mol NO2參加反應,轉移電子2 mol,標準狀況下,3.36 L NO2的物質的量n(NO2)==0.15 mol,轉移電子0.1 mol;C項,物質C為HNO3,它的濃溶液與Cu反應,生成Cu(NO3)2、NO2和H2O,離子方程式為Cu+4H++2N===Cu2++2NO2↑+2H2O;D項,N的檢驗是取少量試液于試管中,加入氫氧化鈉溶液,稍微加熱,生成氣體使濕潤的紅色石蕊試紙變藍,證明溶液中含有N,而D選項缺了加NaOH試劑。
9.普通水泥在固化過程中其自由水分子減少并形成堿性溶液。根據這一物理、化學特點,科學家發明了電動勢法測水泥的初凝時間。此法的原理如圖所示,反應的總方程式為2Cu+Ag2O===Cu2O+2Ag。下列有關說法正確的是 (　　)
A.負極的電極反應式為Ag2O+2e-+H2O===2Ag+2OH-
B.測量原理示意圖中,電子從Cu經溶液流向Ag2O/Ag電極
C.電池工作時,OH-向Cu電極移動
D.電池工作時,OH-濃度增大
C
解析　銅為負極,失去電子,負極的電極反應式為2Cu+2OH--2e-===Cu2O+H2O,故A項錯誤;電子不能通過電解質溶液,故B項錯誤;電池工作時,陰離子向負極移動,所以OH-向負極Cu移動,故C項正確;由總反應式知,OH-濃度不變,故D項錯誤。
10.在催化劑a和催化劑b的作用下,氮氣分子參與反應的有關反應歷程如圖所示:
下列說法正確的是 (　　)
A.過程①氮氣會完全轉化為氨氣
B.過程②中參加反應的分子,化學鍵未完全斷裂
C.過程①的反應若在恒壓條件下充入氬氣,反應速率不變
D.溫度不變,縮小體積,過程①②的反應速率均增大
D
解析　過程②中參加反應的分子是氨氣和氧氣,反應過程中全部反應生成NO和水,化學鍵完全斷裂,故B錯誤;溫度不變,縮小體積,混合氣體壓強增大,反應速率增大,過程①②的反應速率均增大,故D正確。
11.下列“解釋或結論”與“實驗操作及現象”不對應的是(　　)
B
選項 實驗操作及現象 解釋或結論
A 向FeSO4溶液中加入NaOH溶液,產生沉淀,沉淀顏色由白變灰綠,最后變為紅褐色 氫氧化亞鐵有還原性,易被O2氧化
B 向某溶液中加入AgNO3溶液,產生白色沉淀 溶液中一定含有Cl-
C 用玻璃棒將濃硫酸涂抹在紙上,紙變黑 濃硫酸具有脫水性
D 將Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl晶體在小燒杯中混合攪拌,用手觸摸燒杯外壁感覺變涼 Ba(OH)2·8H2O與
NH4Cl的反應是吸熱反應
解析　A項,首先生成的是氫氧化亞鐵,白色:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓,然后氫氧化亞鐵被氧化生成氫氧化鐵,紅褐色:4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3;B項,向某溶液中加入AgNO3溶液,產生白色沉淀不一定是AgCl,Ag2CO3、Ag2SO4等也是白色沉淀;C項,濃硫酸具有很強的脫水性,因此會產生這種現象;D項,用手觸摸燒杯外壁感覺變涼,溫度降低,可知反應吸熱。
12.雙堿法脫除煙氣中SO2的過程如圖所示。下列說法中,不正確的是 (　　)
A.過程 Ⅰ 中,生成物只有Na2SO3
B.過程Ⅱ中,硫元素的化合價發生改變
C.脫除SO2的過程中,NaOH可以循環利用
D.脫除SO2的目的是防止污染空氣
A
解析　過程Ⅰ中,SO2被NaOH吸收,生成 Na2SO3和水,過程Ⅱ中,Na2SO3、Ca(OH)2與O2反應,生成NaOH和CaSO4,過程Ⅰ中NaOH被消耗,過程Ⅱ中又生成NaOH,所以雙堿法脫硫過程中,NaOH可以循環利用,總反應為2Ca(OH)2+2SO2+O2=== 2CaSO4+2H2O。A項,過程Ⅰ中,SO2被NaOH吸收,生成 Na2SO3和水;B項,過程Ⅱ中,硫元素的化合價發生改變,由+4價變為+6價;C項,過程Ⅰ中NaOH被消耗,過程Ⅱ中又生成NaOH,脫除SO2的過程中,NaOH可以循環利用;D項,SO2有毒,脫除SO2的目的是防止污染空氣。
13.阿司匹林是影響人類歷史進程和走向的化學藥品,其化學名稱為乙酰水楊酸(結構如圖)。下列關于乙酰水楊酸的說法正確的是 (　　)
A.分子式為C9H10O4
B.能與乙醇發生酯化反應
C.分子中含有3種官能團
D.1 mol乙酰水楊酸與足量的Na反應生成22.4 L H2(標準狀況下)
解析　乙酰水楊酸的分子式為C9H8O4,故A錯誤;乙酰水楊酸結構中含有羧基,能與乙醇發生酯化反應,故B正確;乙酰水楊酸結構中含有羧基和酯基2種官能團,故C錯誤。
B
14.180 ℃時將0.5 mol H2和1 mol CO2通入1 L的恒容密閉容器中,反應生成甲醇蒸氣(CH3OH)和某無機副產物,測得各物質的物質的量隨時間的部分變化如圖所示,下列說法不正確的是 (　　)
A.該反應的化學方程式:CO2+3H2 CH3OH+H2O
B.在0~3 min內用H2表示的平均化學反應速率為0.1 mol·L-1·min-1
C.當容器內混合氣體密度不再變化時,表明反應已經達到平衡狀態
D.在3~10 min內,反應處于平衡狀態
C
解析　由圖可知,消耗n(CO2)=(1-0.9)mol=0.1 mol、n(H2)=(0.5-0.2) mol=0.3 mol,同一反應中參加反應的各物質的物質的量之比等于化學計量數之比,則n(CO2)∶ n(H2)=0.1 mol∶0.3 mol=1∶3,根據原子守恒可知,反應中有H2O生成,所以反應的化學方程式為CO2+3H2 CH3OH+H2O,故A正確;v(H2)==0.1 mol·L-1·min-1,故B正確;反應前后氣體總質量不變,容器的容積不變,則反應前后氣體的密度始終不變,所以氣體的密度不變不能作為平衡狀態的判斷依據,故C錯誤;根據反應的化學方程式計算得3 min時n(CH3OH)=0.1 mol,由圖像可以看出,10 min時n(CH3OH)= 0.1 mol,則3 min時反應達到平衡狀態,即在3~10 min內,反應處于平衡狀態,故D正確。
15.有一種瓦斯分析儀(如圖甲)能夠在煤礦巷道中的甲烷達到一定濃度時,通過傳感器顯示出來。該瓦斯分析儀工作原理類似燃料電池的工作原理,其裝置如圖乙所示,其中的固體電解質是Y2O3-Na2O,O2-可以在其中自由移動。下列有關敘述不正確的是 (　　)
A.瓦斯分析儀工作時,電池外電路中電流由電極b流向電極a
B.電極b是正極,O2-由電極a流向電極b
C.電極a的反應式為CH4+4O2--8e-===CO2+2H2O
D.當固體電解質中有1 mol O2-通過時,電子轉移2 mol
B
解析　電池外電路中電流由正極流向負極,氧氣得電子,b極為正極,A正確;電極b氧氣得電子,生成O2-,O2-由正極(電極b)流向負極(電極a),B錯誤;甲烷所在電極a為負極,電極反應為CH4+4O2--8e-===CO2+2H2O,C正確;1 mol O2得4 mol電子生成2 mol O2-,故當固體電解質有1 mol O2-通過時,電子轉移2 mol,故D正確。
二、非選擇題（本題包括5小題，共55分）
16.(11分)在200 ℃時,將a mol H2和b mol Br2充入體積為V L的密閉、絕熱的容器中發生放熱反應:H2(g)+Br2(g) 2HBr(g)。
請回答下列問題:
(1)當反應進行到t min時生成c mol HBr,此時間內用H2表示的速率為　　　　　　。
(2)某同學記錄了1~5 min內HBr物質的量的變化如下(累計值):
mol·L-1·min-1
時間/min 1 2 3 4 5
HBr物質的量/mol 0.3 0.93 1.33 1.54 1.54
其中反應速率最大的時間段為　　　　。
A.0~1 min B.1~2 min C.2~3 min D.3~4 min
B
(3)表明反應已達平衡狀態的是　　　　。
A.各物質的物質的量濃度比為1∶1∶2
B.壓強保持不變的狀態
C.斷裂2 mol H—Br鍵的同時生成1 mol Br—Br鍵
D.混合物中各組成成分的含量不再改變
(4)下列措施能加快反應速率的是　　　　。
A.恒容時充入H2 B.擴大容器容積 C.及時分離出HBr
D.選擇高效的催化劑 E.升高溫度
(5)該反應達平衡時,容器內混合氣體的平均相對分子質量比起始時　　　　(填“增大”“減小”或“不變”)。
D
ADE
不變
17.(11分) Ⅰ .(1)下列反應中,屬于吸熱反應的是　　　　(填序號)。
①物質燃燒　②炸藥爆炸　③濃硫酸稀釋
④二氧化碳通過熾熱的碳　⑤硝酸銨溶于水吸熱
⑥Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應　⑦鐵粉與稀鹽酸反應
(2)已知:鍵能指在標準狀況下,將1 mol氣態分子AB(g)解離為氣態原子A(g)、B(g)所需的能量,用符號E表示,單位為kJ·mol-1。H—H的鍵能為436 kJ·mol-1,N—H的鍵能為391 kJ·mol-1,生成1 mol NH3過程中放出46 kJ的熱量。則N≡N的鍵能為___________J·mol-1。
④⑥
946
解析　(1)①物質燃燒屬于放熱反應,②炸藥爆炸是物質急速燃燒,屬于放熱反應,④二氧化碳通過熾熱的碳的反應為吸熱反應,⑥Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應屬于吸熱反應,⑦鐵粉和稀鹽酸的反應是氧化還原反應,反應過程中放熱,則屬于吸熱反應的是④⑥。(2)設N≡N的鍵能為x kJ·mol-1,根據生成1 mol NH3過程中放出46 kJ的熱量可知(2×3×391-x-3×436) kJ=92 kJ,解得x=946。
Ⅱ.航天技術中使用的氫氧燃料電池具有高能、輕便和不污染環境等優點。
(3)某堿式氫氧燃料電池的電解質溶液是KOH溶液,則其負極反應為
　　　　　　　　　　　 　。
(4)氫氧燃料電池用于航天飛船,電極反應產生的水經過冷凝后可用作航天員的飲用水,當得到1.8 g飲用水時,轉移的電子數為　　　　　　。
H2-2e-+2OH-===2H2O
0.2NA
解析　(3)堿式氫氧燃料電池中,負極是H2失去電子與OH-結合生成水,電極反應式為H2-2e-+2OH-===2H2O。(4)氫氧燃料電池的總反應為O2+2H2===2H2O,每生成36 g H2O時,轉移電子4 mol,則得到1.8 g飲用水時,轉移電子0.2 mol,即轉移的電子數為0.2NA。
18.(11分)化合物G(丙酸異丙酯)可用作食品香料。
現可通過下列轉化制取(部分反應條件略去):
(1)化合物B中官能團的名稱是　　　　　,
E→F的反應類型是　　　　　　。
(2)化合物C的結構簡式:　　　　　　,G的酯
類同分異構體的結構簡式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　(寫一個即可)。
(3)A→E是加成反應,物質X的化學式是　　　　。
羥基
取代反應
CH3CH2CHO
CH3CH2COOCH2CH2CH3(合理即可)
HBr
(4)化合物A在一定條件下可生成高分子聚丙烯,該反應的化學方程式是
　　　　　　　　　　　 　　　　。
(5)下列關于化合物B、D的說法正確的是　　　 (填字母)。
a.均能和Na反應放出H2 b.均溶于水
c.均能和O2在一定條件發生氧化反應 d.均能和NaHCO3反應放出CO2
(6)寫出D+F G的化學方程式:
　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
abc
CH3CH2COOH+HOCH(CH3)2 CH3CH2COOCH(CH3)2+H2O
解析　A(丙烯)和水在過氧化物作用下加成生成B(丙醇),B被氧氣氧化為C(丙醛),C被氧氣氧化為D(丙酸);A和X反應生成E,則X為HBr,E和水在氫氧化鈉水溶液中加熱發生取代反應生成F。
19.(11分)某研究小組利用廢棄的鐵鋁混合物(含Fe、Al、Al2O3、Fe2O3)回收金屬鋁和鐵,實驗流程設計如下:
(1)寫出①中發生反應的離子方程式:　　　　　　　　　　　 　　　　　　、
　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)下列說法正確的是　　　　。
a.②中發生的是非氧化還原反應
b.③中所得溶液D中含有Fe2+和Fe3+
c.④和⑤分別采用電解法和熱還原法
(3)由溶液D制取Fe2O3的實驗過程是　　　　　　　　　　　 　　　　　　。
(4)該樣品中Al2O3的質量分數是　　　　　　。
2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑
Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-
abc
加入過量的氫氧化鈉溶液,過濾,加熱
20.4%
解析　從實驗流程可知,樣品需加氫氧化鈉溶液溶解Al和Al2O3,實現和Fe和Fe2O3的分離,則溶液X為氫氧化鈉溶液,反應①為Al和氫氧化鈉溶液反應生成四羥基合鋁酸鈉和氫氣,以及Al2O3和氫氧化鈉溶液反應生成四羥基合鋁酸鈉;溶液B為四羥基合鋁酸鈉溶液,固體C為Fe和Fe2O3的混合物,反應②為四羥基合鋁酸鈉溶液通入足量的二氧化碳,生成氫氧化鋁沉淀,反應③為Fe和Fe2O3分別和稀硫酸反應所得D溶液中含有Fe2+和Fe3+,反應④為電解熔融Al2O3制取Al,反應⑤為熱還原法煉鐵的反應。(3)由溶液D含有Fe2+和Fe3+,向溶液D中加入過量的氫氧化鈉溶液,過濾,可轉化為氫氧化鐵沉淀,加熱氫氧化鐵分解生成Fe2O3。(4)從實驗流程知,最終得到Al為10.8 g;根據反應①中2Al+2OH-+6H2O=== 2[Al(OH)4]-+3H2↑,樣品中Al的質量為×27 g·mol-1=5.4 g;則樣品中含Al2O3的質量為(10.8 g-5.4 g)×=10.2 g,所以該樣品中Al2O3的質量分數是×100%=20.4%。
20.(11分)氮氧化物(NOx)是大氣污染物之一,處理工業廢氣中的NOx對于環境保護具有重要的意義。
(1)在一定條件下NH3可將NO2還原。甲同學在實驗室對該反應進行了探究。實驗設計如圖(部分夾持裝置省略)。
①用裝置A制備NH3,其中發生反應的化學方程式為
　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　;裝置B內的試劑是　　　　　。
②裝置D中發生反應的離子方程式是　　　　　　　　　　　 　　　　　　,
銅絲可抽動的優點是　　　　　　　　　　。
③在裝置M中NH3和NO2充分反應,生成兩種對環境友好的物質,該反應中NH3和NO2的物質的量之比為　　　　。
堿石灰
Cu+4H++2N===Cu2++2NO2↑+2H2O
可控制反應的發生
4∶3
(2)用NaOH溶液吸收法處理NOx(僅含NO、NO2)。已知吸收過程發生的反應有2NaOH+NO+NO2===2NaNO2+H2O;2NaOH+2NO2===NaNO3+NaNO2+H2O。
①用不同濃度的NaOH溶液吸收NO2含量不同的尾氣,關系如圖(α表示NOx中NO2的含量):
用NaOH溶液吸收氮氧化物的最佳條件為α=　　　　　　,c(NaOH)=　　　　　　。
②若一定體積的NOx被250 mL 2 mol ·L-1的NaOH溶液恰好完全吸收,溶液質量增加19.8 g,則x的值為　　　　　　。
50%
1.25 mol ·L-1
1.6
解析 (2)①由圖可知,用NaOH溶液吸收氮氧化物的最佳條件為α=50%,c(NaOH) =1.25 mol ·L-1 。②若一定體積的NOx被250 mL 2 mol ·L-1的NaOH溶液恰好完全吸收,n(NOx)=n(NaOH)=0.250 L×2 mol·L-1=0.5 mol ,溶液質量增加19.8 g,即NOx的質量,M==(14+16x) g·mol-1,則x的值為1.6。

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