（新教材）2021-2022学年下学期高一期中备考卷-化学（含答案）

这是一份（新教材）2021-2022学年下学期高一期中备考卷-化学（含答案），共20页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答，甲烷消除NO2的污染原理为等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：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，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
第Ⅰ卷（选择题）
一、选择题：本题共16小题，共48分。每小题3分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的。
1．下列分析正确的是
A．“木与木相摩则然（燃）”的“然”是热能转变为化学能
B．为打造生态文明建设，我国大力发展核电、光电、风电、水电，电能属于一次能源
C．我国提出网络强国战略，光缆线路总长超过三千万公里，光缆的主要成分是晶体硅
D．“浮梁巧烧瓷，颜色比琼玖”的“瓷”是硅酸盐产品
【答案】D
【解析】A．“木与木相摩则然（燃）”的“然”是摩擦过程中产生的热量使木材燃烧，是化学能转变为热能，故A错误；B．电能不是一次能源，属于二次能源，故B错误；C．二氧化硅具有良好的光学特性，是制造光缆的主要原料，故C错误；D．“浮梁巧烧瓷，颜色比琼玖”的“瓷”是瓷器，属于硅酸盐产品，故D正确；故选D。
2．在密闭的锥形瓶里发生下列变化：①硝酸铵溶于水，②酸碱溶液混合，③铝粉加入稀硫酸溶液，④固体NaOH溶于水，⑤生石灰溶于水；其中能使如下图所示U形管内的滴有红墨水的水面左低右高，且发生了化学反应的是
A．②③④ B．①②③ C．②③⑤ D．①③⑤
【答案】C
【解析】U形管（如图所示）内的滴有红墨水的水面左低右高，则表明锥形瓶内温度升高，气体的体积发生了膨胀。①硝酸铵溶于水吸热，锥形瓶内气体的温度降低，会造成U形管内的滴有红墨水的水面右低左高，故①不符合题意；②酸碱溶液混合发生中和反应，放出热量，使锥形瓶内气体的温度升高，导致U形管内的滴有红墨水的水面左低右高，故②符合题意；③铝粉加入稀硫酸溶液发生置换反应，放出热量，使锥形瓶内气体的温度升高，且发生了化学反应，导致U形管内的滴有红墨水的水面左低右高，故③符合题意；④固体NaOH溶于水虽然放出热量，但未发生化学反应，故④不符合题意；⑤生石灰溶于水时，与水发生化合反应，反应放出热量，使锥形瓶内气体的温度升高，导致U形管内的滴有红墨水的水面左低右高，故⑤符合题意；综上所述，C符合题意；故答案为C。
3．下列各组材料中，不能组成原电池的是
A．Zn片、Cu片、蔗糖溶液B．Cu片、Ag片、AgNO3溶液
C．Fe片、Cu片、稀盐酸D．Zn片、石墨、H2SO4溶液
【答案】A
【解析】构成原电池的条件：有两种性质不同的金属或是金属与非金属，且有电解质溶液以及能自发进行的氧化还原反应，必须形成闭合回路。A．蔗糖溶液不是电解质溶液，不导电不能形成闭合回路，不能形成原电池，故A符合题意；B．铜为负极，银为正极，电解质溶液：AgNO3溶液，Cu和AgNO3自发发生氧化还原反应，可形成原电池，故B不符合题意；C．铁为负极，铜为正极，电解质溶液：稀盐酸，Fe和HCl自发发生氧化还原反应，可形成原电池，故C不符合题意；D．锌为负极，石墨为正极，电解质溶液：H2SO4溶液，Zn和H2SO4自发发生氧化还原反应，可形成原电池，故D不符合题意。答案选A。
4．纳米级Fe3O4可用于以太阳能为热源分解水制H2，过程如图所示。下列说法中，不正确的是
A．过程Ⅰ的反应：2Fe3O46FeO+O2↑
B．过程Ⅱ的反应：2H2O=2H2↑+O2↑
C．整个过程实现了太阳能向化学能的转化
D．Fe3O4为整个过程的催化剂
【答案】B
【解析】A．根据图示可知，过程Ⅰ为Fe3O4在太阳光照射下分解生成FeO与O2，反应方程式为：2Fe3O46FeO+O2↑，A正确；B．过程Ⅱ为FeO与水反应生成H2和Fe3O4，反应方程式为3FeO+H2O=H2↑+Fe3O4，B错误；C．过程Ⅰ方程式为2Fe3O46FeO+O2↑，过程Ⅱ方程式为：3FeO+H2O=H2↑+Fe3O4，将Ⅰ+Ⅱ×2，整理可得2H2O2H2↑+O2↑，可见在整个过程实现了太阳能向化学能的转化，C正确；D．根据C选项的分析，总反应为2H2O2H2↑+O2↑，所以Fe3O4为整个过程的催化剂，D正确；故选B。
5．在合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)中，下列说法可以确定反应达到化学平衡状态的是
A．当有1mlN≡N键断裂的同时，有3mlH—H键断裂
B．当有1mlN≡N键断裂的同时，有6mlN—H键形成
C．当有1mlN≡N键断裂的同时，有6mlH—H键形成
D．当有1mlN≡N键断裂的同时，有6mlN—H键断裂
【答案】D
【解析】A．有1mlN≡N键断裂代表消耗1mlN2，有3mlH—H键断裂代表消耗3mlH2，任何时刻消耗1mlN2的同时都会消耗3mlH2，不能证明反应达到化学平衡状态，A错误；B．有1mlN≡N键断裂代表消耗1mlN2，有6mlN—H键形成代表生成2mlNH3，任何时刻消耗1mlN2的同时都会生成2mlNH3，不能证明反应达到化学平衡状态，B错误；C．有1mlN≡N键断裂代表消耗1mlN2，同时消耗3mlH2，有6mlH—H键形成代表生成6mlH2，消耗氢气的量小于生成氢气的量，正逆反应速率不相等，反应未达到化学平衡状态，C错误；D．有1mlN≡N键断裂代表消耗1mlN2，同时生成2mlNH3，有6mlN—H键断裂代表消耗2mlNH3，生成氨气和消耗氨气的量相等，正逆反应速率相等，反应达到化学平衡状态，D正确；答案选D。
6．电池与现代人的生活密切相关，某同学为了研究原电池工作原理设计了如图所示的装置。下列说法错误的是
A．X、Y不用导线连接时，铜棒上会有银析出
B．X、Y用导线连接时，银棒上的电极反应为Ag++e-=Ag
C．X、Y用导线连接时，电子由银经导线移向铜
D．无论X和Y是否用导线连接，铜棒均会溶解
【答案】C
【解析】A．X、Y不用导线连接时，Cu与硝酸银发生置换反应，即Cu+2Ag+=Cu2++2Ag，则铜棒上会有银析出，故A正确；B．X和Y用导线连接时，该装置构成原电池，Cu为负极，Ag为正极，则银棒上发生的电极反应为Ag++e-═Ag，故B正确；C．X和Y用导线连接时，该装置构成原电池，Cu为负极，Ag为正极，电子从负极流向正极，且电子不能进入溶液，即电子由Cu经导线移向Ag，故C错误；D．结合选项A、B可知，无论X和Y是否用导线连接，Cu均失去电子，即铜棒均会溶解，故D正确；答案为C。
7．化学反应速率在工农业生产和日常生活中都有重要作用，下列说法正确的是
A．将肉类食品进行低温冷藏，能使其永远不会腐败变质
B．化学工业都必须使用催化剂
C．夏天面粉的发酵速率与冬天面粉的发酵速率相差不大
D．茶叶使用真空包装，能显著延长茶叶的储存时间
【答案】D
【解析】A．降温只能减缓反应速率，不能使肉类永远不会腐败变质，A错误；B．并不是所用的化工生产都需要催化剂，如氯碱工业，B错误；C．夏天温度高，面粉发酵速率快，冬天温度低，面粉发酵速率慢，C错误；D．茶叶使用真空包装，能隔绝氧气，显著延长茶叶的储存时间，D正确；答案选D。
8．等质量的两份锌粉a、b，分别加入过量的稀硫酸中，同时向a中滴入少量的CuSO4溶液，如图表示产生H2的体积（V）与时间（t）的关系，其中正确的是
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】等质量的两份锌粉a、b，分别加入过量的稀H2SO4中，同时向a中滴入少量的CuSO4溶液，a中先是锌和硫酸铜反应生成铜和硫酸锌，再是形成铜锌稀硫酸原电池，加快反应速率，由于硫酸铜消耗了锌，产生氢气的量小于b中产生氢气的量，故选A。
9．甲烷消除NO2的污染原理为：。在一定温度下，向恒容密闭容器中充入一定量的CH4和NO2进行上述反应。下列表述能用来判断该反应达到化学平衡状态的是
A．v正(CH4)=2v逆(NO2)
B．容器中混合气体的平均密度不再变化
C．容器中混合气体的平均摩尔质量不再发生变化
D．单位时间内，消耗1mlCH4同时生成1mlCO2
【答案】C
【解析】A．v正(CH4)=2v逆(NO2)不满足化学计量数关系，说明没有达到平衡状态，故A不选；B．该反应前后都是气体，气体总质量、容器容积为定值，则混合气体密度始终不变，因而不能根据混合气体密度判断平衡状态，故B不选；C．该反应为正向是气体体积增大的反应，气体的平均摩尔质量为变量，当容器中混合气体平均摩尔质量不再发生变化时，表明正逆反应速率相等，达到平衡状态 ，故C选；D．单位时间内，消耗1mlCH4同时生成1mlCO2，表示的都是正反应速率，无法判断是否达到平衡状态，故D不选；故选C。
10．已知化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示，下列叙述中正确的是
A．该反应需要在加热条件下才能进行
B．断裂1ml A-A键和1ml B-B键，吸收a kJ能量
C．A2的总能量一定低于AB的总能量
D．每生成2ml AB(g)放出的能量为(a-b)kJ
【答案】B
【解析】A．反应是吸热反应还是放热反应与反应条件无关，从图像可以看出反应是吸热反应，但不能确定该反应是否需要在加热条件下才能进行，A错误；B．由图示可知，断裂1mlA-A键和1mlB-B键，吸收akJ能量，B正确；C．1mlA2和1mlB2的总能量低于2mlAB的能量，但A2的总能量不一定低于AB的总能量，C错误；D．依据图像分析，1mlA2和1mlB2反应生成2mlAB，每生成2mlAB(g)吸收(a-b)kJ热量，D错误；答案选B。
11．已知25℃、101 kPa下，含1 ml碳原子的石墨完全燃烧生成CO2放出热量393.51 kJ；含1 ml碳原子的金刚石完全燃烧生成CO2放出395.41 kJ的热量。据此判断，下列说法正确的是
A．由石墨制备金刚石是吸热反应；石墨比金刚石稳定
B．由石墨制备金刚石是吸热反应；金刚石比石墨稳定
C．由石墨制备金刚石是放热反应；石墨比金刚石稳定
D．由石墨制备金刚石是放热反应；金刚石比石墨稳定
【答案】A
【解析】含1 ml碳原子的石墨完全燃烧生成CO2放出热量393.51 kJ；含1 ml碳原子的金刚石完全燃烧生成CO2放出395.41 kJ的热量，石墨的能量低于金刚石，石墨比金刚石稳定，由石墨制备金刚石是吸热反应，综上所述故选A。
12．2020年上海进博会展览中，诸多氢能源汽车纷纷亮相。氢燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏。某种氢燃料电池的内部结构如图，下列说法正确的是
A．a处通入氧气
B．电池每消耗11.2 L氢气，电路中通过的电子数目为NA
C．右侧的电极反应式为：
D．右侧电极为电池的负极
【答案】C
【解析】A．根据图示可知左侧失去电子，发生氧化反应，作原电池的负极，故a处应该通入的气体是H2，b处应该通入O2，A错误；B．未指明消耗的H2所处的外界是否是标准状况，因此不能确定其物质的量的多少，也就不能计算反应过程中电子转移数目，B错误；C．在右侧通入O2，O2得到电子，与溶液中的H+结合形成H2O，故右侧正极的电极反应式是，C正确；D．右侧通入O2，得到电子发生还原反应，因此该电极为电池的正极，D错误；故选C。
13．一种锂水电池以锂和钢板为电极，为电解质，使用时加入水即可放电，总反应为：。下列有关该电池的说法错误的是
A．锂极为负极B．移向正极
C．为正极产物D．电子由锂经导线流向钢板
【答案】B
【解析】A．由方程式可知，Li失去电子，发生氧化反应，作负极，则钢板作正极，A项正确；B．负极上的电极方程式为：，可知移向负极，B项错误；C．正极上的电极方程式为：，可知氢气为正极产物，C项正确；D．电子会从负极流向正极，即电子由锂经导线流向钢板，D项正确；答案选B。
14．对如图所示装置实验现象的描述正确的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【解析】A．电极材料相同，没有自发的氧化还原反应，不能构成原电池，没有反应发生，A错误；B．乙醇属于非电解质，不符合构成原电池的条件，a极质量不增加，B错误；C．符合原电池构成条件，且Fe（b）为负极，发生反应：Fe-2e-=Fe2+，电极质量减小，Cu（a）为正极，发生反应：Cu2++2e-=Cu，电极质量增加，C正确；D．电极材料相同，没有自发的氧化还原反应，不能构成原电池，没有反应发生，D错误；故选C。
15．把锌片、铜片用导线连接后插入硫酸铜溶液中，当电路中有0.4ml电子通过时，负极的质量变化是
A．减少13gB．增加6.5gC．增加13gD．减少11.2g
【答案】A
【解析】锌片、铜片和硫酸铜溶液形成的原电池中，较活泼的金属锌片作负极，铜片作正极，负极上锌失电子质量减少，正极上铜离子得电子质量增加。设负极上质量减少x，负极上的电极反应式为：
x==13g，所以负极质量减少13g。故选A。
16．在5L的恒容密闭容器中进行反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，起始时，通入4mlNH3和5mlO2，20min后反应达到平衡，此时测得NO的物质的量为2ml。下列有关说法中正确的是
A．升高温度，化学反应速率增大
B．其他条件保持不变，加入催化剂，反应速率不变
C．达到平衡后，4v(NH3)=5v(O2)
D．其他条件保持不变，延长反应时间可提高反应的限度
【答案】A
【解析】A．升高温度，分子间的有效碰撞次数增多，化学反应速率增大，故A正确；B．其他条件保持不变，加入催化剂，单位体积内的活化分子数增多，反应速率将增大，故B错误；C．对于反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，任何时刻都存在5v(NH3)=4v(O2)，平衡时存在5v(NH3)=4v(O2)，故C错误；D．其他条件保持不变，延长反应时间，反应速率不变，不能提高反应的限度，故D错误；故选A。
第Ⅱ卷（非选择题）
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
17．回答下列问题：
（1）氢气是一种热值高、环境友好型燃料。等物质的量的氢气完全燃烧生成液态水与生成气态水相比，生成液态水时放出热量___________（填“多”“少”或“相等”）。
（2）拆开1ml共价键所吸收的能量或形成1ml共价键所释放的能量称为键能。已知H-H键能为436kJ/ml，H─N键能为391 kJ/ml，N≡N键能为946 kJ/ml。根据键能计算工业合成氨时消耗1mlN2能___________（填“吸收”或“放出”）___________kJ热量。
（3）FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生反应2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为___________，当线路中转移0.4ml电子时，则被腐蚀铜的质量为___________g。
（4）高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较长时间保持稳定的放电电压。
高铁电池的总反应式为：3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
请回答下列问题：
①放电时，正极发生___________（填“氧化”或“还原”）反应，已知负极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，则正极反应为___________。
②放电时，___________（填“正”或“负”）极附近溶液的碱性增强。
【答案】（1）多 （2）放出 92 （3）Cu 12.8
（4）还原 FeO+3e-+4H2O═Fe(OH)3+5OH- 正
【解析】（1）液态水变为气态水要吸收热量，因此等物质的量的氢气完全燃烧生成液态水与生成气态水相比，生成液态水时放出热量多。
（2）工业合成氨的方程式为：N2+3H2⇌2NH3，1mlN2参与反应消耗3mlH2生成2mlNH3，则消耗1mlN2的能量变化为：EN≡N+3EH-H-6EN-H=946kJ+3436kJ-6391kJ= -92kJ，即消耗1mlN2能放出92kJ的热量。
（3）反应2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2中铁元素化合价降低，氯化铁得电子，铜元素化合价升高，铜失电子，原电池中负极失电子，因此若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为Cu；负极反应式为Cu-2e-=Cu2+，当线路中转移0.4ml电子时，则被腐蚀铜的物质的量为0.2ml，质量为0.2ml64g/ml=12.8g。
（4）①放电时，正极得电子，发生还原反应，放电时总反应为：3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH，负极反应式为：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，则正极反应式为：FeO+3e-+4H2O═Fe(OH)3+5OH-。
②放电时，正极反应式为：FeO+3e-+4H2O═Fe(OH)3+5OH-，生成氢氧根离子，负极反应式为：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，消耗氢氧根离子，因此放电时，正极附近溶液的碱性增强。
18．在2L密闭容器内，t℃时发生反应：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，在体系中，n(N2)随时间的变化如下表：
（1）上述反应在第5min时，N2的转化率为___________；
（2）用H2表示从0～2min内该反应的平均速率v(H2)=___________；
（3）t℃时，在4个均为2L密闭容器中不同投料下进行合成氨反应。根据在相同时间内测定的结果，判断该反应进行快慢的顺序为___________。（用字母填空）
a．v(NH3)=0.05ml·L-1·min-1 b．v(H2)=0.03ml·L-1·min-1
c．v(N2)=0.02ml·L-1·min-1 d．v(H2)=0.001ml·L-1·s-1
【答案】（1）70%
（2）0.09ml/(L·min)
（3）a>c=d>b
【解析】（1）上述反应在第5min时，消耗氮气的物质的量是0.20ml-0.06ml=0.14ml，则N2的转化率为×100%=70%；
（2）0～2 min内消耗氮气的物质的量是0.20ml-0.08ml=0.12ml，根据方程式可知消耗氢气是0.36ml，浓度是0.18ml/L，则用H2表示从0～2 min内该反应的平均速率v(H2)=0.18ml/L÷2min=0.09ml/(L·min)；
（3）如果都用氢气表示其反应速率，则根据反应速率之比是相应的化学计量数之比可知a～d分别是（ml·L-1·min-1）0.075、0.03、0.06、0.06，所以该反应进行快慢的顺序为a>c=d>b。
19．某温度时，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z（均为气体）的物质的量随时间的变化曲线如图所示。请回答下列问题：

（1）由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为_______。
（2）下列措施能加快反应速率的是_______（用字母填空，下同）。
A．恒压时充入He B．恒容时充入He C．恒容时充入X
D．及时分离出Z E．升高温度 F．选择高效的催化剂
（3）能说明该反应已达到平衡状态的是_______。
A．v(X)=v(Y) B．2v正(Y)=v逆(Z) C．容器内压强保持不变
D．容器内混合气体的密度保持不变 E．X、Y、Z的浓度相等
（4）反应从开始至2 min，用X的浓度变化表示的平均反应速率v(X)=_______。
（5）将5 ml X与3 ml Y的混合气体通入2 L的密闭容器中并发生上述反应，反应到某时刻各物质的物质的量恰好满足：n(X)=n(Y)=n(Z)，则原混合气体X的转化率=______。
【答案】（1）3X+Y2Z （2）CEF （3）BC （4）0.075 ml/(L·min) （5）60%
【解析】（1）由图象可以看出，反应中X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增多，则X、Y为反应物，Z为生成物，且0~2min内Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z) =0.3 ml∶0.1 ml∶0.2 ml=3∶1∶2，在2 min后各种物质都存在，且浓度不再发生变化，说明反应达到平衡，则反应的化学方程式为：3X+Y2Z；
（2）A．恒压时充入He，导致体系的容积扩大，物质的浓度减小，化学反应速率减小，A不符合题意；B．恒容时充入He，各物质的浓度不变，反应速率不变，B不符合题意；C．恒容时充入X，X的浓度增大，化学反应速率加快，C符合题意；D．及时分离出Z，Z的浓度减小，反应速率减小，D不符合题意；E．升高温度，物质的内能增加，活化分子百分数增加，分子之间的有效碰撞次数增加，反应速率加快，E符合题意；F．选择高效的催化剂可以使反应速率大大加快，F符合题意；故合理选项是CEF；
（3）A．v(X)=v(Y)中未指明反应速率的正、逆，因此不能判断反应是否达到平衡状态，A不符合题意；B．当2v正(Y)=v逆(Z)时，同一物质的消耗速率与产生速率相等，任何物质的浓度不变，反应达到平衡状态，B符合题意；C．该反应是反应前后气体物质的量不等的反应，反应在恒容密闭容器中进行，若容器内压强保持不变，则气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，C符合题意；D．反应在恒容密闭容器中进行，反应混合物都是气体，则气体的密度始终保持不变，因此不能根据容器内混合气体的密度不变判断反应是否达到平衡状态，D不符合题意；E．X、Y、Z的浓度相等时，反应可能处于平衡状态，也可能不处于平衡状态，这与外加各种物质的多少及反应条件有关，不能据此判断反应是否达到平衡状态，E不符合题意；故合理选项是BC；
（4）从反应开始至2 min，v(X)==0.075 ml/(L·min)；
（5）假设反应消耗的Y的物质的量为a ml，根据物质转化关系可知：反应消耗X物质的量是3a ml，反应产生2a ml的Z，由于某时刻n(X)=n(Y)=n(Z)，则(5-3a)ml=(3-a)ml=2a ml，解得a=1，因此反应消耗X的物质的量是3 ml，故X的平衡转化率为。
20．某同学欲探究浓硫酸与铜反应及有关产物的性质，设计实验装置如图：
（1）铜丝的底端设计成螺旋状，其优点是：___________。
（2）下列说法正确的是___________（填字母序号）。
A．浓硫酸与铜反应，体现了浓硫酸的强氧化性和酸性
B．③试管中的石蕊溶液先变红后褪色
C．实验完成后先停止加热，再断开连接处的橡胶管
D．实验完成后，向①试管中注入适量水，得到蓝色溶液
（3）该同学查阅资料发现：硫酸铜可加快稀硫酸与锌粒的反应速率，欲通过变量控制法设计以下实验进行探究。
请完成此实验设计，其中：V1=___________，V2=___________。
【答案】（1）增大接触面积，加快反应速率 （2）A （3）20 5
【解析】（1）在铜丝与热的浓硫酸发生的反应中，铜丝的底端设计成螺旋状，其优点是增大接触面积，加快反应速率；
（2）A．浓硫酸与铜反应，产生CuSO4、SO2、H2O，硫酸中的S元素化合价一部分得到电子被还原为SO2，一部分仍然以+6价SOeq \\al(2−,4)的形式存在于CuSO4中，因此体现了浓硫酸的强氧化性和酸性，A正确；B．③SO2是酸性氧化物，在试管中SO2溶于水，反应产生H2SO3，H2SO3电离产生H+使溶液显酸性，因此可以使紫色的的石蕊溶液变红色，但不能使之褪色，B错误；C．实验完成后为防止倒吸现象的发生，因此先断开连接处的橡胶管，再停止加热，C错误；D．在①处试管中含有未反应的浓硫酸，要证明反应产生的CuSO4，不能向其中加入水，而应该是待溶液放凉后，将①中物质慢慢倒入盛有水的烧杯中，防止由于溶解放热导致的酸滴飞溅，D错误；故合理选项是A；
（3）该实验的目的是通过控制变量法探究硫酸铜可加快稀硫酸与锌粒的反应速率，则稀硫酸溶液的总物质的量和溶液的总体积必须相同，由表中A、B组实验数据可知：V1=20 mL，V2=20 mL+5 mL-20 mL=5 mL。
21．具有广泛的用途。
I．实验室常用如图所示装置制取并收集。
（1）实验室用和制取的化学方程式为_______。
（2）干燥应选用的干燥剂是_______。
（3）图1中方框内收集的装置可选用图2中的_______（填序号）。理由是_______。
（4）尾气处理装置中使用倒置漏斗的作用是_______。
II．合成氨的反应对人类解决粮食问题贡献巨大。
反应为。一定温度下，向恒容的密闭容器中充入一定量的和发生反应，测得各组分浓度随时间变化如图所示。
（5）表示变化的曲线是_______（填“A”“B”或“C”）。
（6）0~时用表示的化学反应速率：_______。
（7）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．
c．容器中混合气体的密度不随时间变化
d．断裂3mlH—H键的同时断裂6mlN—H键
（8）人们曾认为化学反应速率小，请写出两条能增大正反应速率的措施_______。
【答案】（1）Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O （2）碱石灰
（3）② 氨气密度比空气小，需要用向下排空气法 （4）防止倒吸 （5）A
（6） （7）ad （8）加入催化剂、增大氮气或氢气的浓度、增大压强、升高温度
【解析】（1）和加热生成氯化钙、氨气、水，反应的化学方程式为Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O；
（2）氨气是碱性气体，所以干燥应选用的干燥剂是碱石灰；
（3）氨气密度比空气小，用向下排空气法收集氨气，可选用图2中的②；
（4）氨气极易溶于水，易引起倒吸，尾气处理装置中使用倒置漏斗的作用是防止倒吸；
（5）氮气是反应物，物质的量浓度降低，且氮气、氢气的变化量比为1∶3，表示变化的曲线是A；
（6）曲线B表示氢气的浓度变化，0~内氢气的浓度变化是0.6ml/L，用表示的化学反应速率：；
（7）a．反应前后气体系数和不同，容器中的压强是变量，若容器中的压强不随时间变化，反应一定达到平衡状态，故选a；b．，不能说明浓度不再改变，反应不一定平衡，故不选b；c．气体总质量不变、容器体积不变，所以密度是恒量，若容器中混合气体的密度不随时间变化，反应不一定平衡，故不选c；d．断裂3mlH—H键的同时断裂6mlN—H键，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故选d；选ad；
（8）升高温度、增大压强、使用合适的催化剂都能增大反应速率。
a电极
b电极
X溶液
实验现象
A
石墨
石墨
CuCl2
a极质量增加，b极放出无色气体
B
石墨
Fe
乙醇
a极质量增加，b极放出无色气体
C
Cu
Fe
CuSO4
a极质量增加，b极质量减少
D
石墨
石墨
HCl
a、b极都放出无色气体
时间（min）
0
1
2
3
4
5
N2的物质的量（ml）
0.20
0.10
0.08
0.06
0.06
0.06
A组
B组
1.0 ml·L－1H2SO4/mL
20
V1
1.2 ml·L－1CuSO4溶液/mL
0
5
H2O/mL
V2
0
形状、大小几乎相同的Zn粒
3粒
3粒