08解答题 2021年春广东省各市高一（下）期末化学知识点分类汇编

这是一份08解答题 2021年春广东省各市高一（下）期末化学知识点分类汇编，共35页。试卷主要包含了构成等内容，欢迎下载使用。
08解答题
一．工业合成氨（共1小题）
1．（2021春•惠州期末）氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。如图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意：

（1）合成塔中，反应开始进行时需要加热，加热的目的主要是 　 　；反应开始后停止加热，发现反应更加剧烈，由此可知该反应是 　 　（填“放热”或“吸热”）反应。
（2）从合成气中分离出氨，主要利用了氨气 　 　的性质；从氨分离器中分离出的另两种气体可回到 　 　（填写装置名称）中再利用。
（3）请写出氧化炉内发生反应的化学方程式并用单线桥标出电子转移的方向和数目 　 　。
（4）向吸收塔中通入过量A是 　 　，作用是 　 　。尾气处理装置中含有少量的NO2，可用NH3将其还原成不污染环境的气体，该反应方程式是 　 　。
（5）硝酸可氧化绝大多数金属，而工业上盛装大量浓硝酸可用铝制容器，原因是 　 　。
（6）①可利用浓盐酸检验氨气管道是否泄漏，若泄漏，可观察到的现象 　 　，该反应方程式是 　 　。
②氯化铵是一种高效氮肥，但因 　 　，必须放置阴凉处保存。硝酸铵也是一种高效氮肥，但 　 　，因此必须做改性处理后才能施用。
二．元素周期表的结构及其应用（共1小题）
2．（2021春•普宁市期末）元素周期表的建立是化学发展史上重要的里程碑之一，它揭示了元素之间的内在联系。如图是元素周期表的短周期示意图，相应方格中每个序号代表处于该位置的一种元素。

请回答下列问题：
（1）元素①的名称为 　 　。
（2）⑥和⑦两种元素的气态氢化物中稳定性较强的是 　 　（填化学式）。
（3）②和④两种元素形成的常见气态化合物中化学键类型为 　 　。
（4）元素③的最高价氧化物的水化物为 　 　。（填化学式）
三．吸热反应和放热反应（共2小题）
3．（2021春•揭东区期末）研究化学反应的快慢和限度，对工农业生产和人们生活有重要的意义。
某反应过程的能量变化如图所示：
由图中曲线变化可知，该反应为 　 　（填“放热”或“吸热”）反应，破坏旧键需要吸收的能量为 　 　（填“E1”、“E2”、“E1+E2”或“E2﹣E1”下同），破坏c mol C的化学键需要吸收的能量为 　 　。

4．（2021春•揭西县校级期末）反应Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑的能量变化趋势如图所示：
（1）该反应为　 　反应（填“吸热”或“放热”）。
（2）若要使该反应的反应速率加快，下列措施可行的是　 　（填字母）。
A．改铁片为铁粉
B．改稀硫酸为98%的浓硫酸
C．升高温度
（3）若将上述反应设计成原电池，铜为原电池某一极材料，则铜为　 　（填“正”或“负”）极。铜片上的现象为　 　该极上发生的电极反应为　 　，外电路中电子由　 　极（填“正”或“负”，下同）向　 　极移动。

四．原电池和电解池的工作原理（共1小题）
5．（2021春•梅州期末）如图是某锌﹣铜原电池装置的示意图：
（1）溶液中的H+移向 　 　（填“Cu片”或“Zn片”）。
（2）Zn电极的反应式为 　 　，外电路中每转移6.02×1023个电子，Zn电极质量减小 　 　克。

五．化学电源新型电池（共1小题）
6．（2021春•揭东区期末）碱性氢氧燃料电池是目前开发的燃料电池之一，这种燃料电池由氢气、空气（氧气）、KOH（电解质溶液）构成。其中正极反应式为O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣。
（1）则下列说法不正确的是 　 　（填序号）。
①电池放电时通入空气的电极为负极；
②电池放电时，电解质溶液的碱性逐渐减弱；
③电池放电时每消耗3.2g H2转移3.2mol电子。
（2）写出该燃料电池的负极反应式：　 　。
六．反应速率的定量表示方法（共1小题）
7．（2021春•深圳期末）合成氨反应为：N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）。一定温度下，向恒容密闭容器中充入一定量的N2和H2。测得各物质的浓度随时间变化如下表所示。
浓度/（mol•L﹣1）
c（N2）
c（H2）
c（NH3）
0
1.0
3.0
0
t1
0.8


t2

2.1

（1）t1h时，c（NH3）＝　 　mol•L﹣1。
（2）0～t2h内，以N2的浓度变化表示反应的平均速率：v（N2）＝　 　mol•L﹣1•h﹣1。
（3）下列能说明该反应达到平衡状态的是 　 　（填标号）。
A.消耗1mol N2的同时消耗3mol H2
B.容器中的压强不随时间变化
C.混合气体的密度不随时间变化
D.3v正（H2）＝2v逆（NH3）
（4）合成氨反应中，随温度升高氨的产率下降。生产中选定的温度为400～500℃，温度不宜过低的原因是 　 　，温度不宜过高的原因有 　 　、　 　。
（5）合成氨反应可能的微观历程如图所示：

吸附在催化剂表面的物质用*标注。已知过程Ⅲ可以表示为2N*+6H*═2NH3*，则过程Ⅱ可以表示为 　 　。
七．化学平衡的影响因素（共1小题）
8．（2021春•肇庆期末）反应2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）为工业上合成硫酸的非常重要的一步。
（1）已知该反应在反应过程中体系温度会升高，下列有关说法正确的是 　 　。
A．该反应为吸热反应
B．该催化剂对任何反应均能加快反应速率
C．该反应中，SO2不可能100%转化为SO3
D．保持其他条件不变，升高温度可以增大生成SO3的速率
（2）一定温度下，向体积为2L的刚性密闭容器中充入0.2molSO2和0.1molO2，发生反应：2SO2（g）+O2（g）⇋2SO3（g）。反应过程中容器内某物质的物质的量浓度随时间变化关系如图所示：

①图中曲线表示的是 　 　（填“SO2”“O2”或“SO3”）的物质的量浓度随时间的变化，2min时O2的转化率为 　 　。
②0～2min内，用SO2表示该反应的速率为 　 　mol•L﹣1•min﹣1。
八．物质的量或浓度随时间的变化曲线（共4小题）
9．（2021春•高州市期末）一定温度下，在体积为0.5L的恒容密闭容器中，NO2和N2O4之间发生反应：2NO2（g）（红棕色）⇋N2O4（g）（无色），反应过程中各物质的物质的量与时间的关系如图1所示。回答下列问题：

（1）曲线 　 　（填“X”或“Y”）表示N2O4的物质的量随时间的变化曲线。
（2）在0～3min内，用NO2表示的反应速率为 　 　。
（3）若在一保温容器中加入一定量NO2，反应一段时间后，混合气体温度升高，说明2molNO2（g）的能量比1molN2O4（g）的能量 　 　（填“高”或“低”）。
（4）反应达到平衡后，若降低温度，混合气体的颜色变浅，相对于降温前v（正）　 　（填“增大”“减小”或“不变”，下同），v（逆）　 　。
（5）氮氧化物是重要的大气污染物，图2是监测NO含量的传感器工作原理示意图。NiO电极发生 　 　（填“氧化”或“还原”）反应，Pt电极是电池 　 　（填“正极”或“负极”）。
10．（2021春•惠州期末）某温度时，在2L容器中发生A、B两种气体间的转化反应，A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示。请分析图中数据，回答下列问题。

【M点的坐标为（7，0.24）】
（1）该反应 　 　（填写“是”或“不是”）可逆反应，判断依据是 　 　。
（2）该化学方程式为 　 　。
（3）反应从开始至4min时，用B的浓度变化来表示的反应速率为 　 　。
（4）比较M、N两点该反应的正反应速率的相对大小ⅴ（M）正　 　ⅴ（N）正（填写“＞”、“＜”或“＝”）。判断依据是 　 　。
（5）运用图示数据计算该反应达到限度时A的转化率为 　 　%。
11．（2021春•揭东区期末）一定温度下，向容积为2L的恒容密闭容器中通入两种气体发生化学反应生成气态物质，反应中各气态物质的物质的量变化如图所示：
（1）该反应的化学方程式为：　 　；
（2）0﹣6s内B的化学反应速率为：　 　。

12．（2021春•揭东区期末）工业制硫酸的反应之一为：2CO2（g）+O2（g）2SO3，在2L恒容绝热密闭容器中投入2molSO2和适当过量的O2，在一定条件下充分反应，如图是SO2和SO3随时间的变化曲线。
（1）下列叙述不能判断该反应达到平衡状态的是 　 　；
①容器中压强不再改变；
②容器中气体密度不再改变；
③O2的物质的量浓度不再改变；
④SO3的质量不再改变；
（2）根据图示计算达到平衡时SO2的转化率为 　 　。

九．化学平衡的计算（共3小题）
13．（2021春•广州期末）（1）工业合成氨反应：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）非常重要，氨在工农业生产中应用广泛。已知：键能是1mol化学键完全断裂形成气态原子所需要吸收的能量，数值如表格所示。结合合成氨反应过程中的能量变化图，求x＝　 　。

化学键
H﹣H
N﹣H
N≡N
键能/（kJ•mol﹣1）
436
391
x
（2）实验室中模拟合成氨过程，将1molN2和3molH2置于恒温，体积为2L的容器中进行反应。
①单位时间内生成nmolN2的同时，生成3nmolH2
②单位时间内生成v正（N2）＝2v逆（NH3）
③N2、H2和NH3的物质的量浓度之比为1：3：2
④混合气体的密度不再改变
⑤混合气体的压强不再改变
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变
可说明该反应达到化学平衡状态的是 　 　（填序号）；若10min时测得氢气浓度为1.2mol/L，则用氨气表示的10min内化学反应速率为 　 　；10min时的体系总压强与初始时的总压强之比 　 　。
（3）工业合成氨过程中，按一定投料比将原料气置于反应容器中，测得在不同温度和压强下达到化学平衡状态时的氨的平衡含量（%）如表格所示：
压强（MPa）氨的平衡含量（%）
温度（摄氏度）
0.1
10
20
30
60
100
200
15.3
81.5
86.4
89.9
95.4
98.8
300
2.2
52.0
64.2
71.0
84.2
92.6
400
0.4
25.1
38.2
47.0
65.2
79.8
500
0.1
10.6
19.1
26.4
42.2
57.5
600
0.05
4.5
9.1
13.8
23.1
31.4
实际生产时，常选择400﹣500℃，10﹣30MPa作为反应条件。请结合以上表格数据，从温度或压强的角度，分别分析选择此温度或压强的原因。①温度：　 　；②压强：　 　。
（4）N2H4，可视为NH3分子中的H被﹣NH2取代的产物。N2H4﹣空气燃料电池是一种高效低污染的新型电池，其结构如图所示。通入N2H4（肼）的一极的电极反应式为 　 　。

14．（2021春•普宁市期末）为防止氮的氧化物污染空气，可用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物。回答下列问题：
（1）消除NO污染物，可在一定条件下，用CO与NO反应生成CO2和N2，反应的化学方程式：2CO（g）+2NO（g）⇋N2（g）+2CO2（g）。
①为提高此反应的速率，下列措施可行的是 　 　（填字母代号）。
A．增大压强
B．降低温度
C．使用适合催化剂
D．移出CO2
②该反应的能量变化关系如图所示：

该反应属于 　 　（填“放热反应”或“吸热反应”）。
（2）向两个1L的密闭容器中各加入活性炭（足量）和1.0molNO，发生反应为：C（s）+2NO（g）⇋N2（g）+CO2（g）。实验测得不同温度下NO和N2的物质的量变化如表所示：
物质的量/mol
温度为T1/℃
温度为T2/℃
0
5min
9min
10min
12min
0
5min
9min
10min
NO
1.0
0.58
0.42
0.40
0.40
1.0
0.50
0.34
0.34
N2
0
0.21
0.29
0.30
0.30
0
0.25
0.33
0.33
①T1时，0～5min内，以CO2表示的该反应速率v（CO2）＝　 　mol•L﹣1•min﹣1。
②T1时，能确定反应达到最大限度（即平衡状态）的时间是 　 　min，此时，容器中CO2的物质的量浓度是 　 　mol/L，NO的转化率为 　 　%。
③容器中的温度关系为T1　 　T2（填“＞”“＜”或“＝”）。
15．（2021春•汕尾期末）（1）研究NO2、SO2等大气污染气体的处理方法具有重要的意义。
已知：①2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）△H1＝﹣196.6kJ•mol﹣1
②2NO（g ）+O2（g ）⇌2NO2 （g）△H2＝﹣113.0kJ•mol﹣1
则反应NO2（g）+SO2（g）⇌SO3（g）+NO（g）的ΔH＝　 　kJ•mol﹣1。
（2）t℃时，将2molSO2和1molO2通入体积为2L的恒温、恒容密闭容器中，发生如下反应2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g），2min时反应达到化学平衡，此时测得容器内的压强为起始压强的0.8倍，请回答：
①下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是 　 　（选填字母）。
A.容器内压强不再发生变化
B.SO2的体积分数不再发生变化
C.容器内气体原子总数不再发生变化
D.相同时间内消耗2nmolSO2的同时消耗nmolO2
E.相同时间内消耗2nmolSO2的同时生成nmolO2
F.混合气体密度不再变化
②从反应开始到达化学平衡，生成SO3的平均反应速率为 　 　；平衡时，SO2的转化率为 　 　。
（3）已知Li﹣SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4﹣SOCl2。电池的总反应可表示为4Li+2SOCl2＝4LiCl+S+SO2。请回答下列问题：
①电池的负极材料为 　 　，发生的电极反应为 　 　。
②电池正极发生的电极反应为 　 　。
一十．海水资源及其综合利用（共3小题）
16．（2021春•肇庆期末）海水中含有丰富的自然资源，溶解着大量的Na、Cl、Mg、Ca、Br元素，其化合物在工农业生产中用途广泛，从海水中提取液溴的同时制取NaCl晶体的流程如土：

回答下列问题：
（1）“浓缩”的目的是 　 　（任答1条即可）。
（2）流程中可用热空气吹出溴的原因为 　 　（填选项字母）。
A.溴的氧化性较强
B.溴的熔点较低
C.溴的挥发性较强
D.溴在水中的溶解度较低
（3）上述流程中涉及的氧化还原反应有 　 　个。
（4）“吸收塔”中发生反应的离子方程式为 　 　。
（5）根据除杂原理，在表中填写“除杂”时依次添加的试剂及其预期除去的离子。
实验步骤
试剂
预期除去的离子
步骤1
BaCl2
SO42﹣
步骤2
①　 　
②　 　
步骤3
Na2CO3
③　 　
步骤4
④　 　
CO32﹣
（6）制取NaCl晶体的“结晶”操作为 　 　。
17．（2021春•普宁市期末）海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了如图实验（苯，一种不溶于水，密度比水小的液体）：

请填写下列空白：
（1）步骤①灼烧海带时，除需要三脚架外，还需要用到的实验仪器是 　 　（从下列仪器中选出所需的仪器，用标号字母填写在空白处）。
A．烧杯
B．坩埚
C．表面皿
D．泥三角
E．酒精灯
F．干燥器
（2）步骤③的实验操作名称是 　 　。
（3）步骤④中还可以用Cl2，请写出Cl2氧化I﹣的离子方程式：　 　。
（4）检验水溶液中是否含有单质碘可以用 　 　溶液。
18．（2021春•梅州期末）氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用如图表示。
（1）海洋中的氮循环起始于氮的固定，其中属于固氮作用的一步是 　 　（填图中数字序号）。
（2）下列关于海洋氮循环的说法正确的是 　 　（填字母序号）。
a.海洋中存在游离态的氮
b.海洋中的氮循环起始于氮的氧化
c.向海洋排放含NO3﹣的废水会影响海洋中NH4+的含量
（3）有人研究了温度对海洋硝化细菌去除氨氮效果的影响，下表为对10L人工海水样本的监测数据：
温度/℃
样本氨氮含量/mg
处理24h
处理48h
氨氮含量/mg
氨氮含量/mg
20
1008
838
788
25
1008
757
468
30
1008
798
600
40
1008
977
910
硝化细菌去除氨氮的最佳反应温度是 　 　，在最佳反应温度时，48h内去除氨氮反应的平均速率是 　 　mg•L﹣1•h﹣1。

一十一．氨的实验室制法（共1小题）
19．（2021春•揭东区期末）人类的农业生产离不开氮肥，几乎所有的氮肥都以氨为原料，某化学兴趣小组利用图1装置制备氨并探究相关性质。
（1）图1装置A中，烧瓶内药品可选用 　 　。

（2）实验中观察到C中CuO粉末变红，D中无水硫酸铜变蓝，并收集到一种单质气体，则该反应相关化学方程式为 　 　。
（3）该实验缺少尾气吸收装置，图2中不能用来吸收尾气的装置是 　 　（填装置序号）。
（4）实验室还可用图3所示装置制备氨气，反应化学方程式为 　 　。用圆底烧瓶收集干燥的氨气，用图4装置进行喷泉实验，挤压胶头滴管时，可以得到红色喷泉，原因是 　 　（用化学方程式和适当的文字来说明）。
（5）图4装置中，若将胶头滴管中的水和烧杯中滴有酚酞的水换成下列选项的溶液，烧瓶中的气体变换成下列选项中的气体，不能形成喷泉实验现象的组合是 　 　。

A.水、CO2
B.HCl溶液、NH3气体
C.NaOH溶液、HCl气体
D.NaOH溶液、CO2气体
（6）氨气极易溶于水，若标准状况下，将5.6L的氨气溶于水配成1L溶液，所得溶液的物质的量浓度为 　 　mol•L﹣1。
一十二．二氧化硫的化学性质（共1小题）
20．（2021春•广东期末）实验室常用Na2SO3和较浓的硫酸反应制备SO2气体，以探究SO2的性质。回答下列问题：
（1）SO2能使溴水褪色，写出该反应的离子方程式：　 　。该反应体现了SO2具有 　 　（填“氧化性”或“还原性”），还原产物为 　 　（填化学式），反应中每转移1mol电子，消耗SO2的体积为 　 　 L（标准状况）。
（2）将SO2与H2S气体混合，在集气瓶内能观察到的现象是 　 　，该反应中，体现了SO2具有 　 　（填“氧化性”或“还原性”），反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 　 　。
（3）某兴趣小组为了检测SO2和CO2混合气体中的成分，设计了如图所示的实验装置。根据如图装置，可观察到 　 　的现象，说明混合气体中含有CO2.

一十三．无机物的推断（共1小题）
21．（2021春•普宁市期末）A，B，C，D是中学化学的常见物质。已知：
①A为黄绿色气体，B为金属单质；
②A与B化合生成C，C的水溶液遇KSCN溶液呈红色；
③D是第三周期的金属单质，能与盐酸、氢氧化钠溶液反应产生氢气；
请回答：
（1）C的化学式为 　 　；
（2）写出D与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是 　 　；
（3）B与C的水溶液反应的离子方程式为 　 　。
（4）A可用于制取漂白粉，漂白粉的有效成分是 　 　（填化学式）。

参考答案与试题解析
一．工业合成氨（共1小题）
1．（2021春•惠州期末）氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。如图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意：

（1）合成塔中，反应开始进行时需要加热，加热的目的主要是 　促使反应发生，加快反应速率　；反应开始后停止加热，发现反应更加剧烈，由此可知该反应是 　放热　（填“放热”或“吸热”）反应。
（2）从合成气中分离出氨，主要利用了氨气 　易液化　的性质；从氨分离器中分离出的另两种气体可回到 　合成塔　（填写装置名称）中再利用。
（3）请写出氧化炉内发生反应的化学方程式并用单线桥标出电子转移的方向和数目 　　。
（4）向吸收塔中通入过量A是 　空气（氧气）　，作用是 　将NO氧化成NO2　。尾气处理装置中含有少量的NO2，可用NH3将其还原成不污染环境的气体，该反应方程式是 　8NH3+6NO2＝7N2+12H2O　。
（5）硝酸可氧化绝大多数金属，而工业上盛装大量浓硝酸可用铝制容器，原因是 　常温下，浓硝酸可使铝钝化　。
（6）①可利用浓盐酸检验氨气管道是否泄漏，若泄漏，可观察到的现象 　产生白烟　，该反应方程式是 　NH3+HCl＝NH4Cl　。
②氯化铵是一种高效氮肥，但因 　受热易分解　，必须放置阴凉处保存。硝酸铵也是一种高效氮肥，但 　受到撞击或遇热易爆炸　，因此必须做改性处理后才能施用。
【解答】解：（1）合成塔中，反应开始进行时需要加热，加热的目的主要是：促使反应发生，加快反应速率，反应开始后停止加热，发现反应更加剧烈，由此可知该反应是：放热反应，
故答案为：促使反应发生，加快反应速率；放热；
（2）从合成气中分离出氨，主要利用了氨气易液化的性质，从氨分离器中分离出的另两种气体可回到合成塔中再利用，
故答案为：易液化；合成塔；
（3）氧化炉内发生反应是氨气的催化氧化生成一氧化氮和水，反应过程中氨气中氮元素化合价﹣3价升高到+2价，电子转移5e﹣，氧气中氧元素化合价0价降低到﹣2价，电子转移4e﹣，电子转移总数20e﹣，据此标注电子转移的方向和数目为：，
故答案为：；
（4）向吸收塔中通入过量A是：空气（氧气），作用是将NO氧化成NO2，尾气处理装置中含有少量的NO2，可用NH3将其还原成不污染环境的气体为氮气，反应的化学方程式为：8NH3+6NO2＝7N2+12H2O，
故答案为：空气（氧气）；将NO氧化成NO2； 8NH3+6NO2＝7N2+12H2O；
（5）硝酸可氧化绝大多数金属，而工业上盛装大量浓硝酸可用铝制容器，原因是：常温下，浓硝酸可使铝钝化，
故答案为：常温下，浓硝酸可使铝钝化；
（6）①可利用浓盐酸检验氨气管道是否泄漏，利用氨气和氯化氢气体反应生成固体氯化铵固体小颗粒，出现发烟现象，反应的化学方程式为：NH3+HCl＝NH4Cl，
故答案为：产生白烟；NH3+HCl＝NH4Cl；
②氯化铵是一种高效氮肥，但因受热易分解，必须放置阴凉处保存，硝酸铵也是一种高效氮肥，但受到撞击或遇热易爆炸，因此必须做改性处理后才能施用，
故答案为：受热易分解；受到撞击或遇热易爆炸。
二．元素周期表的结构及其应用（共1小题）
2．（2021春•普宁市期末）元素周期表的建立是化学发展史上重要的里程碑之一，它揭示了元素之间的内在联系。如图是元素周期表的短周期示意图，相应方格中每个序号代表处于该位置的一种元素。

请回答下列问题：
（1）元素①的名称为 　氢　。
（2）⑥和⑦两种元素的气态氢化物中稳定性较强的是 　HCl　（填化学式）。
（3）②和④两种元素形成的常见气态化合物中化学键类型为 　极性共价键　。
（4）元素③的最高价氧化物的水化物为 　HNO3　。（填化学式）
【解答】解：由元素在周期表中位置，可知①为H、②为C、③为N、④为O、⑤为Na、⑥为S、⑦为Cl；
（1）①处于周期表中第一周期IA族，元素名称为氢，
故答案为：氢；
（2）元素的非金属性越强，其氢化物越稳定，同周期主族元素自左而右非金属性减弱，故氢化物稳定性HCl＞H2S，
故答案为：HCl；
（3）②和④两种元素形成的常见气态化合物为CO、CO2，均含有极性共价键，
故答案为：极性共价键；
（4）元素③的最高价氧化物的水化物为硝酸，其化学式为HNO3，
故答案为：HNO3。
三．吸热反应和放热反应（共2小题）
3．（2021春•揭东区期末）研究化学反应的快慢和限度，对工农业生产和人们生活有重要的意义。
某反应过程的能量变化如图所示：

由图中曲线变化可知，该反应为 　放热　（填“放热”或“吸热”）反应，破坏旧键需要吸收的能量为 　E1　（填“E1”、“E2”、“E1+E2”或“E2﹣E1”下同），破坏c mol C的化学键需要吸收的能量为 　E1+E2　。

【解答】解：由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，则该反应为放热反应；由图可知，破坏旧键需要吸收的能量为E1，破坏c mol C的化学键需要吸收的能量为E1+E2，
故答案为：放热；E1；E1+E2。
4．（2021春•揭西县校级期末）反应Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑的能量变化趋势如图所示：
（1）该反应为　放热　反应（填“吸热”或“放热”）。
（2）若要使该反应的反应速率加快，下列措施可行的是　AC　（填字母）。
A．改铁片为铁粉
B．改稀硫酸为98%的浓硫酸
C．升高温度
（3）若将上述反应设计成原电池，铜为原电池某一极材料，则铜为　正　（填“正”或“负”）极。铜片上的现象为　有气泡产生　该极上发生的电极反应为　2H++2e﹣＝H2↑　，外电路中电子由　负　极（填“正”或“负”，下同）向　正　极移动。

【解答】解：（1）从图象可知，反应物总能量高于生成物总能量，所以该反应为放热反应，
故答案为：放热；
（2）A．改铁片为铁粉，增大了接触面积，反应速率增大，故A正确；
B．常温下铁在浓硫酸中钝化不能继续发生反应，故B错误；
C．升高温度，反应速率增大，故C正确，故选AC，
故答案为：AC；
（3）铜、铁、稀硫酸构成的原电池中，铁易失电子发生氧化反应而作负极，负极上电极反应式为Fe﹣2e﹣＝Fe2+；铜作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为2H++2e﹣＝H2↑，铜电极上有氢气生成，所以看到的现象是铜片上有气泡产生，电子由负极流向正极；
故答案为：正；有气泡产生；2H++2e﹣＝H2↑；负；正。
四．原电池和电解池的工作原理（共1小题）
5．（2021春•梅州期末）如图是某锌﹣铜原电池装置的示意图：
（1）溶液中的H+移向 　Cu片　（填“Cu片”或“Zn片”）。
（2）Zn电极的反应式为 　Zn﹣2e﹣＝Zn2+　，外电路中每转移6.02×1023个电子，Zn电极质量减小 　32.5　克。

【解答】解：（1）Zn、Cu和稀硫酸构成原电池中，锌为负极，铜为正极，溶液中阳离子移向正极，即溶液中的H+移向正极Cu，
故答案为：Cu片；
（2）Zn、Cu和稀硫酸构成原电池中，锌为负极，Zn失电子生成Zn2+，反应式为Zn﹣2e﹣═Zn2+，6.02×1023个电子的物质的量为mol＝1mol，即外电路中每转移6.02×1023个电子时消耗Zn的物质的量n（Zn）＝×1mol＝0.5mol，质量为0.5mol×65g/mol＝32.5g，
故答案为：Zn﹣2e﹣═Zn2+；32.5。
五．化学电源新型电池（共1小题）
6．（2021春•揭东区期末）碱性氢氧燃料电池是目前开发的燃料电池之一，这种燃料电池由氢气、空气（氧气）、KOH（电解质溶液）构成。其中正极反应式为O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣。
（1）则下列说法不正确的是 　①　（填序号）。
①电池放电时通入空气的电极为负极；
②电池放电时，电解质溶液的碱性逐渐减弱；
③电池放电时每消耗3.2g H2转移3.2mol电子。
（2）写出该燃料电池的负极反应式：　H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O　。
【解答】解：（1）①碱性氢氧燃料电池中，通入燃料氢气的电极为负极，通入空气的电极为正极，故①错误；
②电池放电时，总反应为2H2+O2＝2H2O，生成水稀释溶液，电解质溶液的碱性逐渐减弱，故②正确；
③3.2gH2的物质的量n（H2）＝＝1.6mol，负极反应式为H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O，则转移电子的物质的量n（e﹣）＝2n（H2）＝2×1.6mol＝3.2mol，故③正确；
故答案为：①；
（2）碱性氢氧燃料电池，通入氢气的电极为负极，氢气发生失电子的反应生成水，负极反应式为H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O，
故答案为：H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O。
六．反应速率的定量表示方法（共1小题）
7．（2021春•深圳期末）合成氨反应为：N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）。一定温度下，向恒容密闭容器中充入一定量的N2和H2。测得各物质的浓度随时间变化如下表所示。
浓度/（mol•L﹣1）
c（N2）
c（H2）
c（NH3）
0
1.0
3.0
0
t1
0.8


t2

2.1

（1）t1h时，c（NH3）＝　0.4　mol•L﹣1。
（2）0～t2h内，以N2的浓度变化表示反应的平均速率：v（N2）＝　　mol•L﹣1•h﹣1。
（3）下列能说明该反应达到平衡状态的是 　B　（填标号）。
A.消耗1mol N2的同时消耗3mol H2
B.容器中的压强不随时间变化
C.混合气体的密度不随时间变化
D.3v正（H2）＝2v逆（NH3）
（4）合成氨反应中，随温度升高氨的产率下降。生产中选定的温度为400～500℃，温度不宜过低的原因是 　反应速率小，生产效益低　，温度不宜过高的原因有 　产率降低、能耗高导致生产成本高　、　催化剂活性差　。
（5）合成氨反应可能的微观历程如图所示：

吸附在催化剂表面的物质用*标注。已知过程Ⅲ可以表示为2N*+6H*═2NH3*，则过程Ⅱ可以表示为 　N2*+3H2*＝2N*+6H*　。
【解答】解：（1）图表数据得到氮气的浓度变化＝1.0mol/L﹣0.8mol/L＝0.2mol/L，反应为：N2（g）+3H2（g）═2NH3（g），生成氨气的浓度变化为0.4mol/L，
故答案为：0.4；
（2）0～t2h内，氢气浓度变化＝3.0mol/L﹣2.1mol/L＝0.9mol/L，反应为：N2（g）+3H2（g）═2NH3（g），结合化学方程式定量关系得到氮气浓度变化＝0.3mol/L，0～t2h内，以N2的浓度变化表示反应的平均速率：v（N2）＝mol•L﹣1•h﹣1，
故答案为：；
（3）A．消耗1mol N2的同时消耗3mol H2，反应正向进行，不能说明反应达到平衡状态，故A错误；
B．反应前后气体物质的量变化，当容器中的压强不随时间变化，说明反应达到平衡状态，故B正确；
C．反应前后气体质量和体积不变，混合气体的密度始终不变，不随时间变化，不能说明反应达到平衡状态，故C错误；
D．速率之比等于化学方程式计量数之比，2v正（H2）＝3v逆（NH3），说明v正（NH3）＝v逆（NH3），反应达到平衡状态，3v正（H2）＝2v逆（NH3）不能说明正逆反应速率相同，不能说明反应达到平衡状态，故D错误；
故答案为：B；
（4）合成氨反应中，随温度升高氨的产率下降。生产中选定的温度为400～500℃，温度不宜过低的原因是：反应速率小，生产效益低，温度不宜过高的原因有：产率降低、能耗高导致生产成本高、催化剂活性差，
故答案为：反应速率小，生产效益低；产率降低、能耗高导致生产成本高、催化剂活性差；
（5）过程Ⅱ是在催化剂表面断裂氮氮键和氢气中化学键形成氮原子和氢原子的过程，过程Ⅱ可以表示为：N2*+3H2*＝2N*+6H*，
故答案为：N2*+3H2*＝2N*+6H*。
七．化学平衡的影响因素（共1小题）
8．（2021春•肇庆期末）反应2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）为工业上合成硫酸的非常重要的一步。
（1）已知该反应在反应过程中体系温度会升高，下列有关说法正确的是 　CD　。
A．该反应为吸热反应
B．该催化剂对任何反应均能加快反应速率
C．该反应中，SO2不可能100%转化为SO3
D．保持其他条件不变，升高温度可以增大生成SO3的速率
（2）一定温度下，向体积为2L的刚性密闭容器中充入0.2molSO2和0.1molO2，发生反应：2SO2（g）+O2（g）⇋2SO3（g）。反应过程中容器内某物质的物质的量浓度随时间变化关系如图所示：

①图中曲线表示的是 　SO2　（填“SO2”“O2”或“SO3”）的物质的量浓度随时间的变化，2min时O2的转化率为 　75%　。
②0～2min内，用SO2表示该反应的速率为 　0.0375　mol•L﹣1•min﹣1。
【解答】解：（1）A.该反应在反应过程中体系温度会升高，故该反应为放热反应，故A错误；
B.催化剂针对特定反应有催化效果，不会对任何反应均具有催化效果，故B错误；
C.二氧化硫与氧气反应为可逆反应，反应不能完全，SO2不可能100%转化为SO3，故C正确；
D.保持其他条件不变，升高温度，化学反应速率加快，故D正确；
故答案为：CD；
（2）①随反应进行，图象中物质的浓度减小，故该物质的为反应物，向体积为2L的刚性密闭容器中充入0.2molSO2和0.1molO2，则起始时二氧化硫浓度为＝0.1mol/L，故图中曲线表示的是SO2；2min时二氧化硫浓度为0.025mol/L，则二氧化硫的反应量为（0.1mol/L﹣0.025mol/L）×2L＝0.15mol，氧气的反应量为0.075mol，2min时O2的转化率为×100%＝75%，
故答案为：SO2；75%
②2min时二氧化硫浓度为0.025mol/L，则二氧化硫的浓度变化量为0.1mol/L﹣0.025mol/L＝0.075mol/L，0～2min内，用SO2表示该反应的速率为＝0.0375mol•L﹣1•min﹣1，
故答案为：0.0375。
八．物质的量或浓度随时间的变化曲线（共4小题）
9．（2021春•高州市期末）一定温度下，在体积为0.5L的恒容密闭容器中，NO2和N2O4之间发生反应：2NO2（g）（红棕色）⇋N2O4（g）（无色），反应过程中各物质的物质的量与时间的关系如图1所示。回答下列问题：

（1）曲线 　Y　（填“X”或“Y”）表示N2O4的物质的量随时间的变化曲线。
（2）在0～3min内，用NO2表示的反应速率为 　0.4mol/（L•min）　。
（3）若在一保温容器中加入一定量NO2，反应一段时间后，混合气体温度升高，说明2molNO2（g）的能量比1molN2O4（g）的能量 　高　（填“高”或“低”）。
（4）反应达到平衡后，若降低温度，混合气体的颜色变浅，相对于降温前v（正）　减小　（填“增大”“减小”或“不变”，下同），v（逆）　减小　。
（5）氮氧化物是重要的大气污染物，图2是监测NO含量的传感器工作原理示意图。NiO电极发生 　氧化　（填“氧化”或“还原”）反应，Pt电极是电池 　正极　（填“正极”或“负极”）。
【解答】解：（1）由方程式N2O4（g）⇌2NO2 （g） 可知，反应中NO2的物质的量变化较大，则X表示NO2的物质的量随时间的变化曲线，Y表示N2O4的物质的量随时间的变化曲线，
故答案为：Y；
（2）X为NO2的变化曲线，在0～3min内变化0.6mol，则v＝＝＝0.4 mol/（L•min），
故答案为：0.4 mol/（L•min）；
（3）若在一保温容器中加入一定量NO2，反应一段时间后，混合气体温度升高，说明该反应为放热反应，说明2molNO2（g）的能量比1mol N2O4（g）的能量高，
故答案为：高；
（4）反应达到平衡后，若降低温度，混合气体的颜色变浅，说明平衡正向移动，降低温度，反应速率减慢，相对于降温前v（正）、v（逆）均减小，
故答案为：减小；减小；
（5）根据图示，NiO电极上NO转化为NO2，发生氧化反应，为负极，Pt电极为正极，
故答案为：氧化；正极。
10．（2021春•惠州期末）某温度时，在2L容器中发生A、B两种气体间的转化反应，A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示。请分析图中数据，回答下列问题。

【M点的坐标为（7，0.24）】
（1）该反应 　是　（填写“是”或“不是”）可逆反应，判断依据是 　从图可知，M点以后反应物和产物的浓度保持不变，即反应不能进行到底　。
（2）该化学方程式为 　2A（g）⇌B（g）　。
（3）反应从开始至4min时，用B的浓度变化来表示的反应速率为 　0.025mol•L﹣1•min﹣1　。
（4）比较M、N两点该反应的正反应速率的相对大小ⅴ（M）正　＜　ⅴ（N）正（填写“＞”、“＜”或“＝”）。判断依据是 　N点反应物A的浓度大于M点A的浓度　。
（5）运用图示数据计算该反应达到限度时A的转化率为 　75　%。
【解答】解：（1）根据图象可知：反应在到达M点后，A、B物质都存在，且它们的物质的量浓度不再发生变化，说明该反应是可逆反应，此时反应已经达到了化学平衡状态，因此该反应是可逆反应，
故答案为：是；从图可知，M点以后反应物和产物的浓度保持不变，即反应不能进行到底；
（2）根据图示可知在4 mi；n时，A减少0.4 mol，B增加0.2 mol，说明A是反应物，B是生成物，△n（A）：△n（B）＝0.4 mol：0.2 mol＝2：1，物质反应消耗的物质的量的比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比，故该反应的化学方程式为2A（g）⇌B（g），
故答案为：2A（g）⇌B（g）；
（3）根据图示可知：反应从开始至4 min时，B的物质的量改变了0.2 mol，容器的容积是2 L，则用B的浓度变化来表示的反应速率为v（B）＝＝＝0.025mol•L﹣1•min﹣1，
故答案为：0.025mol•L﹣1•min﹣1；
（4）根据图象可知：反应从正反应方向开始，在N时正向进行，未达到平衡状态；反应在M点时达到平衡状态，随着反应的正向进行，反应物浓度逐渐减小，物质的浓度N＞M，因此正反应速率逐渐减小，故正反应速率：v（M）正＜v（N）正，
故答案为：＜；N点反应物A的浓度大于M点A的浓度；
（5）反应开始时A的物质的量是0.8 mol，达到平衡时A的物质的量是0.2 mol，反应消耗A的物质的量是（0.8﹣0.2）mol＝0.6 mol，故A是平衡转化率为×100%＝75%，
故答案为：75。
11．（2021春•揭东区期末）一定温度下，向容积为2L的恒容密闭容器中通入两种气体发生化学反应生成气态物质，反应中各气态物质的物质的量变化如图所示：
（1）该反应的化学方程式为：　3B（g）+4C（g）⇌6A（g）+2D（g）　；
（2）0﹣6s内B的化学反应速率为：　0.05mol/（L•s）　。

【解答】解：（1）随反应进行A、D的物质的量增大，而B、C的物质的量减小，故B、C是反应物，A、D是生成物，平衡后△n（A）＝1.2mol，△n（D）＝0.4mol，△n（B）＝1.0mol﹣0.4mol＝0.6mol，△n（C）＝1mol﹣0.2mol＝0.8mol，故△n（B）：△n（C）：△n（A）：△n（D）＝0.6：0.8：1.2：0.4＝3：4：6：2，故反应方程式为：3B（g）+4C（g）⇌6A（g）+2D（g），
故答案为：3B（g）+4C（g）⇌6A（g）+2D（g）；
（2）0﹣6s内B的化学反应速率为＝＝0.05mol/（L•s），
故答案为：0.05mol/（L•s）。
12．（2021春•揭东区期末）工业制硫酸的反应之一为：2CO2（g）+O2（g）2SO3，在2L恒容绝热密闭容器中投入2molSO2和适当过量的O2，在一定条件下充分反应，如图是SO2和SO3随时间的变化曲线。
（1）下列叙述不能判断该反应达到平衡状态的是 　②　；
①容器中压强不再改变；
②容器中气体密度不再改变；
③O2的物质的量浓度不再改变；
④SO3的质量不再改变；

（2）根据图示计算达到平衡时SO2的转化率为 　70%　。

【解答】解：（1）①该反应是气体物质的量减小的反应，随着反应进行，混合气体的压强减小，当容器中压强不再改变，表明反应已达到平衡状态，故①错误；
②根据质量守恒，混合气体的质量始终不变，容器体积不变，则气体的密度始终不变，当容器中气体的密度不再改变，不能表明反应已达到平衡状态，故②正确；
③O2的物质的量浓度不再改变，表明反应已达到平衡状态，故③错误；
④SO3的质量不再改变，表明反应已达到平衡状态，故④错误；
故答案为：②；
（2）由图可知，达到平衡时SO2转化物质的量为2.0mol﹣0.6mol＝1.4mol，达到平衡时SO2的转化率为×100%＝70%，
故答案为：70%。
九．化学平衡的计算（共3小题）
13．（2021春•广州期末）（1）工业合成氨反应：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）非常重要，氨在工农业生产中应用广泛。已知：键能是1mol化学键完全断裂形成气态原子所需要吸收的能量，数值如表格所示。结合合成氨反应过程中的能量变化图，求x＝　945.8　。

化学键
H﹣H
N﹣H
N≡N
键能/（kJ•mol﹣1）
436
391
x
（2）实验室中模拟合成氨过程，将1molN2和3molH2置于恒温，体积为2L的容器中进行反应。
①单位时间内生成nmolN2的同时，生成3nmolH2
②单位时间内生成v正（N2）＝2v逆（NH3）
③N2、H2和NH3的物质的量浓度之比为1：3：2
④混合气体的密度不再改变
⑤混合气体的压强不再改变
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变
可说明该反应达到化学平衡状态的是 　⑤⑥　（填序号）；若10min时测得氢气浓度为1.2mol/L，则用氨气表示的10min内化学反应速率为 　0.02mol/（L•min）　；10min时的体系总压强与初始时的总压强之比 　9：10　。
（3）工业合成氨过程中，按一定投料比将原料气置于反应容器中，测得在不同温度和压强下达到化学平衡状态时的氨的平衡含量（%）如表格所示：
压强（MPa）氨的平衡含量（%）
温度（摄氏度）
0.1
10
20
30
60
100
200
15.3
81.5
86.4
89.9
95.4
98.8
300
2.2
52.0
64.2
71.0
84.2
92.6
400
0.4
25.1
38.2
47.0
65.2
79.8
500
0.1
10.6
19.1
26.4
42.2
57.5
600
0.05
4.5
9.1
13.8
23.1
31.4
实际生产时，常选择400﹣500℃，10﹣30MPa作为反应条件。请结合以上表格数据，从温度或压强的角度，分别分析选择此温度或压强的原因。①温度：　由表可知，保持P不变，T越低，氨的平衡含量越高；但T太低，反应速率小，不利于生产　；②压强：　由表可知，保持T不变，P越大，氨的平衡含量越高；但P太大，对动力和设备要求太高　。
（4）N2H4，可视为NH3分子中的H被﹣NH2取代的产物。N2H4﹣空气燃料电池是一种高效低污染的新型电池，其结构如图所示。通入N2H4（肼）的一极的电极反应式为 　N2H4+4OH﹣﹣4e﹣＝N2+4H2O　。

【解答】解：（1）反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，根据图象和表中数据可知0.5x+1.5×436﹣3×391＝﹣46.1，解得x＝945.8，
故答案为：945.8；
（2）①单位时间内生成nmolN2的同时，生成3nmolH2，均表示逆反应速率，不能说明，故①错误；
②单位时间内生成v正（N2）＝2v逆（NH3），不能满足反应速率之比是化学计量数之比，没有达到平衡状态，故②错误；
③N2、H2和NH3的物质的量浓度之比为1：3：2，不能说明正逆反应速率相等，不一定处于平衡状态，故③错误；
④反应前后气体的质量和容器容积均不变，则混合气体的密度始终不变，不能说明，故④错误；
⑤正反应体积减小，则混合气体的压强不再改变可以说明反应达到平衡状态，故⑤正确；
⑥气体的质量不变，物质的量是变化的，则混合气体的平均相对分子质量不再改变，可以说明反应达到平衡状态，故⑥正确；
可说明该反应达到化学平衡状态的是⑤⑥；若10min时测得氢气浓度为1.2mol/L，则消耗氢气浓度是1.5mol/L﹣1.2mol/L＝0.3mol/L，生成氨气浓度是0.2mol/L，用氨气表示的10min内化学反应速率为＝＝0.02mol/（L•min）；10min时剩余氮气浓度是0.5mol/L﹣0.1mol/L＝0.4mol/L，所以体系总压强与初始时的总压强之比为＝9：10，
故答案为：⑤⑥；0.02mol/（L•min）；9：10；
（3）根据表可知，保持P不变，T越低，氨的平衡含量越高；但T太低，反应速率小，不利于生产，所以实际生产时，常选择400﹣500℃；由表可知，保持T不变，P越大，氨的平衡含量越高；但P太大，对动力和设备要求太高，因此所以实际生产时，常选择10～30MPa，
故答案为：由表可知，保持P不变，T越低，氨的平衡含量越高；但T太低，反应速率小，不利于生产；由表可知，保持T不变，P越大，氨的平衡含量越高；但P太大，对动力和设备要求太高。
（4）N2H4在反应中失去电子，在负极通入，由于电解质溶液显碱性，则通入肼的一极的电极反应式为N2H4+4OH﹣﹣4e﹣＝N2+4H2O，
故答案为：N2H4+4OH﹣﹣4e﹣＝N2+4H2O。
14．（2021春•普宁市期末）为防止氮的氧化物污染空气，可用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物。回答下列问题：
（1）消除NO污染物，可在一定条件下，用CO与NO反应生成CO2和N2，反应的化学方程式：2CO（g）+2NO（g）⇋N2（g）+2CO2（g）。
①为提高此反应的速率，下列措施可行的是 　AC　（填字母代号）。
A．增大压强
B．降低温度
C．使用适合催化剂
D．移出CO2
②该反应的能量变化关系如图所示：

该反应属于 　放热反应　（填“放热反应”或“吸热反应”）。
（2）向两个1L的密闭容器中各加入活性炭（足量）和1.0molNO，发生反应为：C（s）+2NO（g）⇋N2（g）+CO2（g）。实验测得不同温度下NO和N2的物质的量变化如表所示：
物质的量/mol
温度为T1/℃
温度为T2/℃
0
5min
9min
10min
12min
0
5min
9min
10min
NO
1.0
0.58
0.42
0.40
0.40
1.0
0.50
0.34
0.34
N2
0
0.21
0.29
0.30
0.30
0
0.25
0.33
0.33
①T1时，0～5min内，以CO2表示的该反应速率v（CO2）＝　0.042　mol•L﹣1•min﹣1。
②T1时，能确定反应达到最大限度（即平衡状态）的时间是 　10　min，此时，容器中CO2的物质的量浓度是 　0.3　mol/L，NO的转化率为 　60%　%。
③容器中的温度关系为T1　＜　T2（填“＞”“＜”或“＝”）。
【解答】解：（1）①A．增大压强，反应速率加快，故A正确；
B．降低温度，反应速率减慢，故B错误；
C．使用适合催化剂，反应速率加快，故C正确；
D．移出CO2，反应速率减慢，故D错误；
故答案为：AC；
②由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，则该反应为放热反应，
故答案为：放热反应；
（2）①T1时，0～5min内，Δn（NO）＝1.0mol﹣0.58mol＝0.42mol，则Δn（CO2）＝Δn（NO）＝×0.42mol＝0.21mol，v（CO2）＝＝0.042mol/（L•min），
故答案为：0.042；
②根据表格数据可知，T1时，10min以后，NO和N2物质的量不再改变，说明此时反应已达到平衡状态，能确定反应达到最大限度（即平衡状态）的时间是10min；反应达到平衡时，Δn（NO）＝1.0mol﹣0.4mol＝0.6mol，Δn（CO2）＝Δn（NO）＝×0.6mol＝0.3mol，c（CO2）＝＝0.3mol/L；NO的转化率为 ×100%＝60%，
故答案为：10；0.3；60%；
③由表格数据可知，T2温度下比T1先达到平衡状态，反应速快，故T2＞T1，
故答案为：＜。
15．（2021春•汕尾期末）（1）研究NO2、SO2等大气污染气体的处理方法具有重要的意义。
已知：①2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）△H1＝﹣196.6kJ•mol﹣1
②2NO（g ）+O2（g ）⇌2NO2 （g）△H2＝﹣113.0kJ•mol﹣1
则反应NO2（g）+SO2（g）⇌SO3（g）+NO（g）的ΔH＝　﹣41.8　kJ•mol﹣1。
（2）t℃时，将2molSO2和1molO2通入体积为2L的恒温、恒容密闭容器中，发生如下反应2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g），2min时反应达到化学平衡，此时测得容器内的压强为起始压强的0.8倍，请回答：
①下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是 　ABE　（选填字母）。
A.容器内压强不再发生变化
B.SO2的体积分数不再发生变化
C.容器内气体原子总数不再发生变化
D.相同时间内消耗2nmolSO2的同时消耗nmolO2
E.相同时间内消耗2nmolSO2的同时生成nmolO2
F.混合气体密度不再变化
②从反应开始到达化学平衡，生成SO3的平均反应速率为 　0.3mol/（L•min）　；平衡时，SO2的转化率为 　60%　。
（3）已知Li﹣SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4﹣SOCl2。电池的总反应可表示为4Li+2SOCl2＝4LiCl+S+SO2。请回答下列问题：
①电池的负极材料为 　锂　，发生的电极反应为 　Li﹣e﹣═Li+　。
②电池正极发生的电极反应为 　2SOCl2+4e﹣＝4Cl﹣+S+SO2　。
【解答】解：（1）2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）△H＝﹣196.6 kJ•mol﹣1②2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g）△H＝﹣113.0 kJ•mol﹣1，根据盖斯定律（①﹣②）得到反应NO2（g）+SO2（g）⇌SO3（g）+NO（g）的焓变△H＝×[﹣196.6 kJ•mol﹣1﹣（﹣113.0 kJ•mol﹣1）]＝﹣41.8kJ/mol，
故答案为：﹣41.8；
（2）①A．反应气体分子数发生改变，容器内压强不再发生变化说明反应达到平衡，故A正确；
B．SO2的体积分数不再发生变化，说明反应达到平衡，故B正确；
C．根据质量守恒，容器内气体原子总数始终不变，故C错误；
D．相同时间内消耗2n mol SO2的同时消耗n mol O2，均表示正反应速率，故D错误；
E．相同时间内消耗2n mol SO2 的同时生成n mol O2，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，故E正确；
F．混合气体总质量不变，恒容体积不变，混合气体密度始终不变，故F错误；
故答案为：ABE；
②设转化了SO2的物质的量为x，列三段式：
2SO2（g）+O2（g）═2SO3（g）
n起始：2 1 0
n转化：x 0.5x x
n平衡：2﹣x 1﹣0.5x x
2min时反应达到化学平衡，此时测得容器内的压强为起始压强的0.8倍，则＝0.8，解得x＝1.2，
则生成SO3的平均反应速率为＝0.3mol/（L•min）；平衡时，SO2转化率为＝60%，
故答案为：0.3mol/（L•min）；60%；
（3）①负极发生氧化反应，元素化合价升高，故为锂；电极反应为：Li﹣e﹣═Li+，
故答案为：锂；Li﹣e﹣═Li+；
②总反应为4Li+2SOCl2═4LiCl+S+SO2，负极反应为Li﹣e﹣═Li+，故正极反应为：2SOCl2+4e﹣＝4Cl﹣+S+SO2，
故答案为：2SOCl2+4e﹣＝4Cl﹣+S+SO2。
一十．海水资源及其综合利用（共3小题）
16．（2021春•肇庆期末）海水中含有丰富的自然资源，溶解着大量的Na、Cl、Mg、Ca、Br元素，其化合物在工农业生产中用途广泛，从海水中提取液溴的同时制取NaCl晶体的流程如土：

回答下列问题：
（1）“浓缩”的目的是 　增大溴离子浓度，富集溴离子　（任答1条即可）。
（2）流程中可用热空气吹出溴的原因为 　C　（填选项字母）。
A.溴的氧化性较强
B.溴的熔点较低
C.溴的挥发性较强
D.溴在水中的溶解度较低
（3）上述流程中涉及的氧化还原反应有 　3　个。
（4）“吸收塔”中发生反应的离子方程式为 　Br2+SO2+2H2O＝2Br﹣+SO42﹣+4H+　。
（5）根据除杂原理，在表中填写“除杂”时依次添加的试剂及其预期除去的离子。
实验步骤
试剂
预期除去的离子
步骤1
BaCl2
SO42﹣
步骤2
①　NaOH　
②　Mg2+　
步骤3
Na2CO3
③　Ca2+和过量的Ba2+　
步骤4
④　HCl　
CO32﹣
（6）制取NaCl晶体的“结晶”操作为 　蒸发结晶　。
【解答】解：（1）“浓缩”的目的是：增大溴离子浓度，富集溴离子，
故答案为：增大溴离子浓度，富集溴离子；
（2）流程中可用热空气吹出溴的原因为溴单质易挥发，故选C，
故答案为：C；
（3）上述流程中涉及的氧化还原反应有：Cl2+2Br﹣＝Br2+2Cl﹣，Br2+SO2+2H2O＝2Br﹣+SO42﹣+4H+，Cl2+2Br﹣＝Br2+2Cl﹣，分别在氧化、吸收塔、蒸馏塔中发生，
故答案为：3；
（4）“吸收塔”中发生反应是用二氧化硫和水蒸气吸收溴单质发生反应生成硫酸和溴化氢，反应的离子方程式为：Br2+SO2+2H2O＝2Br﹣+SO42﹣+4H+，
故答案为：Br2+SO2+2H2O＝2Br﹣+SO42﹣+4H+；
（5）加入过量的氯化钡溶液除去硫酸根离子，再加入过量的NaOH溶液除去镁离子，继续加入过量碳酸钠沉淀钙离子和过量钡离子，过滤后加入稀盐酸到不再生成气体，除去过量的碳酸钠和氢氧化钠，
故答案为：①NaOH；②Mg2+；③Ca2+和过量的Ba2+；④HCl；
（6）溶液中析出氯化钠晶体的方法是利用氯化钠溶解度随温度变化不大，蒸发结晶的方法得到氯化钠晶体，
故答案为：蒸发结晶。
17．（2021春•普宁市期末）海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了如图实验（苯，一种不溶于水，密度比水小的液体）：

请填写下列空白：
（1）步骤①灼烧海带时，除需要三脚架外，还需要用到的实验仪器是 　BDE　（从下列仪器中选出所需的仪器，用标号字母填写在空白处）。
A．烧杯
B．坩埚
C．表面皿
D．泥三角
E．酒精灯
F．干燥器
（2）步骤③的实验操作名称是 　过滤　。
（3）步骤④中还可以用Cl2，请写出Cl2氧化I﹣的离子方程式：　Cl2+2I﹣＝I2+2Cl﹣　。
（4）检验水溶液中是否含有单质碘可以用 　淀粉　溶液。
【解答】解：（1）灼烧固体物质一般使用（瓷）坩埚，而坩埚加热需要用泥三脚支撑然后放在三脚架上，三脚架下面的空间放酒精灯，
故答案为：BDE；
（2）步骤③中将悬浊液分离为残渣和含碘离子溶液，为过滤的方法，
故答案为：过滤；
（3）步骤④中还可以用Cl2，请写出Cl2氧化I﹣的离子方程式：Cl2+2I﹣＝I2+2Cl﹣，
故答案为：Cl2+2I﹣＝I2+2Cl﹣；
（4）检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法是取少量加淀粉溶液检验，若变蓝则含有，反之不含，
故答案为：淀粉。
18．（2021春•梅州期末）氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用如图表示。
（1）海洋中的氮循环起始于氮的固定，其中属于固氮作用的一步是 　②　（填图中数字序号）。
（2）下列关于海洋氮循环的说法正确的是 　ac　（填字母序号）。
a.海洋中存在游离态的氮
b.海洋中的氮循环起始于氮的氧化
c.向海洋排放含NO3﹣的废水会影响海洋中NH4+的含量
（3）有人研究了温度对海洋硝化细菌去除氨氮效果的影响，下表为对10L人工海水样本的监测数据：
温度/℃
样本氨氮含量/mg
处理24h
处理48h
氨氮含量/mg
氨氮含量/mg
20
1008
838
788
25
1008
757
468
30
1008
798
600
40
1008
977
910
硝化细菌去除氨氮的最佳反应温度是 　25℃　，在最佳反应温度时，48h内去除氨氮反应的平均速率是 　1.125　mg•L﹣1•h﹣1。

【解答】解：（1）氮的固定是将游离态氮转化为化合态氮的过程，属于固氮作用的是②，
故答案为：②；
（2）a.海洋表面存在氮气，单质又称游离态，故a正确；
b.海洋中的氮循环起始于氮气转化为铵根离子，氮元素化合价降低被还原，故b错误；
c.由转化关系图可知反硝化作用是硝酸根离子转化为亚硝酸根离子，硝酸根离子增多，反硝化作用增强，故c正确；
故答案为：ac；
（3）由表中数据可得，温度为25℃，时间为48h时，氨氮的含量最小，所以最佳反应温度时25℃，在最佳反应温度时，48 h后氨氮含量为468mg，48h内处理了1008mg﹣468mg＝540mg，所以平均速率v＝，
故答案为：25℃；1.125。
一十一．氨的实验室制法（共1小题）
19．（2021春•揭东区期末）人类的农业生产离不开氮肥，几乎所有的氮肥都以氨为原料，某化学兴趣小组利用图1装置制备氨并探究相关性质。
（1）图1装置A中，烧瓶内药品可选用 　碱石灰（氧化钙、氢氧化钠）　。

（2）实验中观察到C中CuO粉末变红，D中无水硫酸铜变蓝，并收集到一种单质气体，则该反应相关化学方程式为 　2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O　。
（3）该实验缺少尾气吸收装置，图2中不能用来吸收尾气的装置是 　Ⅰ　（填装置序号）。
（4）实验室还可用图3所示装置制备氨气，反应化学方程式为 　2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3↑+2H2O　。用圆底烧瓶收集干燥的氨气，用图4装置进行喷泉实验，挤压胶头滴管时，可以得到红色喷泉，原因是 　氨气极易溶于水，且与水反应导致瓶内压强减小，NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH4++OH﹣，酚酞遇碱变红　（用化学方程式和适当的文字来说明）。
（5）图4装置中，若将胶头滴管中的水和烧杯中滴有酚酞的水换成下列选项的溶液，烧瓶中的气体变换成下列选项中的气体，不能形成喷泉实验现象的组合是 　A　。

A.水、CO2
B.HCl溶液、NH3气体
C.NaOH溶液、HCl气体
D.NaOH溶液、CO2气体
（6）氨气极易溶于水，若标准状况下，将5.6L的氨气溶于水配成1L溶液，所得溶液的物质的量浓度为 　0.25　mol•L﹣1。
【解答】解：（1）浓氨水中存在平衡NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH4++OH﹣，碱石灰吸水并使平衡逆移，产生氨气，氧化钙与水反应放热，氢氧化钠溶于水放热，温度升高，氨气溶解度减小，有利于氨气逸出，
故答案为：碱石灰（氧化钙、氢氧化钠）；
（2）由分析可知，氨气和氧化铜反应生成Cu、氮气和水，由电子守恒可得反应方程式为2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O，
故答案为：2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O；
（3）装置Ⅰ会引发倒吸，故不能用来吸收尾气，
故答案为：Ⅰ；
（4）加热NH4Cl和Ca（OH）2可生成CaCl2、NH3、H2O，反应方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3↑+2H2O，用图4装置进行喷泉实验，挤压胶头滴管时，氨气极易溶于水，且与水反应导致瓶内压强减小，NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH4++OH﹣，酚酞遇碱变红，
故答案为：2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3↑+2H2O；氨气极易溶于水，且与水反应导致瓶内压强减小，NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH4++OH﹣，酚酞遇碱变红；
（5）A.二氧化碳在水中溶解度小，不能形成喷泉，故A错误；
B.氨气极易溶于水，且能与HCl反应，能形成喷泉，故B正确；
C.HCl极易溶于水，且能与NaOH反应，能形成喷泉，故C正确；
D.二氧化碳能与NaOH溶液反应，能形成喷泉，故D正确；
故选：A；
（6）氨气的物质的量为＝0.25mol，所得溶液的物质的量浓度为＝0.25mol/L，
故答案为：0.25。
一十二．二氧化硫的化学性质（共1小题）
20．（2021春•广东期末）实验室常用Na2SO3和较浓的硫酸反应制备SO2气体，以探究SO2的性质。回答下列问题：
（1）SO2能使溴水褪色，写出该反应的离子方程式：　SO2+Br2+2H2O＝4H++2Br﹣+SO42﹣　。该反应体现了SO2具有 　还原性　（填“氧化性”或“还原性”），还原产物为 　HBr　（填化学式），反应中每转移1mol电子，消耗SO2的体积为 　11.2　 L（标准状况）。
（2）将SO2与H2S气体混合，在集气瓶内能观察到的现象是 　有淡黄色固体生成，瓶壁上有小液滴　，该反应中，体现了SO2具有 　氧化性　（填“氧化性”或“还原性”），反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 　1：2　。
（3）某兴趣小组为了检测SO2和CO2混合气体中的成分，设计了如图所示的实验装置。根据如图装置，可观察到 　C中品红溶液不褪色，D中生成白色沉淀　的现象，说明混合气体中含有CO2.

【解答】解：（1）SO2能使溴水褪色，该反应的离子方程式为：SO2+Br2+2H2O＝4H++2Br﹣+SO42﹣，该反应中，二氧化硫中硫元素化合价+4价升高到+6价，体现了SO2具有还原性，溴单质被还原生成HBr，反应中消耗1molSO2电子转移2mol，每转移1mol电子，消耗SO2的物质的量0.5mol，标准状况下的体积＝0.5mol×22.4L/mol＝11.2L，
故答案为：SO2+Br2+2H2O＝4H++2Br﹣+SO42﹣；还原性；HBr；11.2；
（2）将SO2与H2S气体混合，在集气瓶内能观察到的现象是有淡黄色固体生成，瓶壁上有小液滴，反应的化学方程式：SO2+2H2S＝3S+2H2O，反应中二氧化硫中硫元素化合价降低做氧化剂表现氧化性，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，
故答案为：有淡黄色固体生成，瓶壁上有小液滴；氧化性；1：2；
（3）SO2和CO2混合气体通入品红溶液褪色，证明含二氧化硫，通入酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫，通入品红溶液检验二氧化硫是否除净，最后通入澄清石灰水变浑浊，证明含二氧化碳气体，根据如图装置，可观察到：C中品红溶液不褪色，D中生成白色沉淀的现象，说明混合气体中含有CO2，
故答案为：C中品红溶液不褪色，D中生成白色沉淀。
一十三．无机物的推断（共1小题）
21．（2021春•普宁市期末）A，B，C，D是中学化学的常见物质。已知：
①A为黄绿色气体，B为金属单质；
②A与B化合生成C，C的水溶液遇KSCN溶液呈红色；
③D是第三周期的金属单质，能与盐酸、氢氧化钠溶液反应产生氢气；
请回答：
（1）C的化学式为 　FeCl3　；
（2）写出D与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是 　2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑　；
（3）B与C的水溶液反应的离子方程式为 　Fe+2Fe3+＝3Fe2+　。
（4）A可用于制取漂白粉，漂白粉的有效成分是 　Ca（ClO）2　（填化学式）。
【解答】解：（1）由分析可知，C的化学式为FeCl3，
故答案为：FeCl3；
（2）D是Al，与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑，
故答案为：2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑；
（3）Fe与FeCl3的水溶液反应的离子方程式为Fe+2Fe3+＝3Fe2+，
故答案为：Fe+2Fe3+＝3Fe2+；
（4）氯气可用于制取漂白粉，漂白粉的有效成分是Ca（ClO）2，
故答案为：Ca（ClO）2。