重庆市部分学校2022-2023学年高一下学期期中考试化学试题（Word版含答案）

这是一份重庆市部分学校2022-2023学年高一下学期期中考试化学试题（Word版含答案），共19页。试卷主要包含了单选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
重庆市部分学校2022-2023学年高一下学期期中考试
化学
第Ⅰ卷（选择题）
一、单选题（本题包括15小题，每小题3分，共45分）。
1．近年来，我国科学技术迅猛发展。下列设备工作时，将化学能转化为电能的是（ ）
设备




名称
微波炉
木炭烧烤
摄像机电池
太阳能路灯
选项
A
B
C
D

A．A B．B C．C D．D
2．古代诗词中蕴含着许多科学知识，下列叙述不正确的是（ ）
A．“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”，这里的变化只有化学能转化为热能
B．“纷纷灿烂如星陨，赫赫喧虺似火攻”所描述的灿烂烟花是某些金属的焰色反应
C．“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”描述的石灰石煅烧是吸热反应
D．“冰，水为之，而寒于水”说明等质量的水和冰相比，冰的能量更低
3．下列措施主要是从增大反应速率角度考虑的是（ ）
A．在食品包装袋中充入氮气 B．在铁制品表面喷漆
C．面粉厂车间禁止抽烟 D．将锌片改为锌粉与稀硫酸反应制取
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
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1molN≡N键断裂的同时，有3molH—H键断裂
B．当有1molN≡N键断裂的同时，有6molN—H键形成
C．当有1molN≡N键断裂的同时，有6molH—H键形成
D．当有1molN≡N键断裂的同时，有6molN—H键断裂
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。下列说法不正确的是（ ）

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
7．下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是（ ）
A．NH3易溶于水，可用作制冷剂
B．HNO3具有强氧化性，可用于制NH4NO3
C．NH4HCO3受热易分解，可用作化肥
D．N2性质稳定，可用于食品保护气
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．
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1molCH4同时生成1molCO2
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1mol A-A键和1mol 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2mol AB(g)放出的能量为(a-b)kJ
11．《本草纲目》中记载的玄明粉亦称白龙粉，为白净朴硝，其主要成分为硫酸钠，对治疗热阙、伤寒发狂、鼻血水上具有良好疗效。下列说法不正确的是（ ）
A．硫酸钠为硫酸盐
B．硫酸钠在工业上可以通过钠与硫酸铜溶液反应得到
C．将硫酸钠溶于水，加入足量盐酸，再加入溶液，可检验其中的
D．硫酸钠中阴、阳离子数目比为1∶2
12．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
13．俗话说“一场雷雨一场肥”，其中蕴含的化学知识如下：①(吸热反应)、②、③，硝酸再与土壤中的矿物质作用转化成农作物可利用的硝酸盐。下列有关说法不正确的是（ ）
A．反应①属于氮的固定
B．反应①中既是氧化产物又是还原产物
C．反应①中反应物的总键能小于生成物的总键能
D．由反应③可知不可用排水法收集
14．美国加州Miramar海军航空站安装了一台250kW的MCFC型燃料电池，该电池可同时供应电和水蒸气，其工作温度为600～700℃，所用燃料为，电解质为熔融的。该电池的总反应为，负极反应为，则下列推断中正确的是（ ）
A．正极反应：
B．放电时向负极移动
C．放电时电子沿导线向负极移动
D．当电池生成1mol 时，转移4mol电子
15．一定温度下，向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量的变化如图所示，下列对该反应的推断不合理的是（ ）

A．在0～6s内，C的化学反应速率约为0.067 mol·L-1·s-1
B．6s后，反应停止了
C．该反应的化学方程式为3B+4C⇌6A+2D
D．在0～4s内，v(A)=3v(D)
第Ⅱ卷（非选择题）
二、非选择题（本题包括5小题，共55分）。
16．(11分)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1mol共价键所吸收的能量或形成1mol共价键所释放的能量称为键能。已知H-H键能为436kJ/mol，H-N键能为391 kJ/mol，N≡N键能为946 kJ/mol。根据键能计算工业合成氨时消耗1molN2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0.4mol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。
17．(9分)化学反应中的能量和速率变化对生产生活有着重要意义。某研究学习小组进行下列探究。
(1)甲同学探究反应Fe+H2SO4(稀)=FeSO4+H2↑中的能量变化。向装有铁片的试管中加入1mol/L的H2SO4，观察到试管内有气泡产生，触摸试管外壁，温度升高。
①该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。
②该反应反应物的总能量 (填“＞”或“＜”)生成物的总能量。
(2)乙同学认为原电池原理也可加快化学反应速率，他设计如图所示实验装置。铁片上的电极反应式为 。

(3)下列反应通过原电池实现化学能直接转化为电能的 (填序号)。
①2H2+O2=2H2O ②Fe+Cu2+=Fe2++Cu ③CaO+H2O=Ca(OH)2
18．(10分)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 (填序号，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 (填字母)。
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 mol X与3 mol 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= 。
19．（12分）我国能够造出几百万一颗的卫星芯片，但是在智能手机芯片上却屡屡遭到美国垄断。制造手机芯片需要高纯硅，工业上制取高纯硅的流程如图。请根据所学知识回答下列问题。

(1)石英砂的主要成分为____________(填化学式)，实验室不能用石英坩埚熔融氢氧化钠的原因是________________________。
(2)整个过程中可以循环利用的物质为____________(填化学式)。
(3)晶体硅为灰黑色固体，溶于氢氟酸可生成氢气。写出晶体硅与氢氟酸反应的化学方程式：__________________。
(4)某科研团队设计了一种以硅作为基底的微型直接氢气酸性燃料电池，其工作原理如图所示：

①电池工作时，电子由______(填“A”或“B”，下同)电极流向______电极。
②电池工作时，B电极上的电极反应式为__________________。
③每转移，A电极消耗标准状况下的的体积为______L。
20． (13分)在2 L密闭容器中进行反应：aX(s)+bY(g)cP(g)+dQ(g)，式中a、b、c、d为化学计量数。在0~3 min内,各物质物质的量的变化如下表所示:

物质
时间
X
Y
P
Q
起始/mol
0.5

1.0
1.5
2min末/mol
0.7
2.7
0.8

3min末/mol

2.7



已知2 min内v(Q)＝0.075 mol·L-1·min-1，v(P)∶v(Y)＝2∶5。
(1)试确定以下物质的相关量：起始时n(Y)＝ ，2min末时n(Q)＝ 。
(2)上述反应的化学方程式为_________________。
(3)用Y表示2 min内的反应速率为 。2min末，Q在混合气体的体积分数为 。
（4）在保持温度和容积不变的情况下，下列关于上述反应的叙述不正确的是
a．2 min内用X表示的反应速率为0.05mol·L-1·min-1
b．向容器内充入稀有气体Ar（不参与反应），会导致体系压强增大，反应速率加快
c．随着反应的进行，混合气体的平均相对分子质量不再改变即说明反应已经达到平衡
d．随着反应的进行，混合气体的密度不再改变即说明反应已经达到平衡
e．随着反应的进行，混合气体的压强不再改变即说明反应已经达到平衡






答案
1．【答案】C
【解析】A．微波炉将电能转化为内能，故不选A；B．木炭烧烤将化学能转化为热能，故不选B；C．摄像机电池是化学电池，将化学能转化为电能，故选C；D．太阳能路灯将太阳能转化为电能，故不选D；选C。
2．【答案】A
【解析】A．这里体现的是燃烧，燃烧是剧烈的发光发热的氧化还原反应，因此这里的变化是化学能转化为热能和光能，故A错误；B．某些金属灼烧会发出不同的颜色，灿烂美丽的烟花是某些金属的焰色反应，焰色反应是物理变化，故B正确；C．石灰石的煅烧是分解反应，绝大多数分解反应是吸热反应，故C正确；D．冰转化为水是吸热过程，因此冰的能量更低，故D正确。综上所述，答案为A。
3．【答案】D
【解析】A．食品包装袋中充入氮气，氮气化学性质不活泼可作为保护气，可延长食品保质期，无法增大反应速率，A错误；B．在铁制品表面喷漆，将Fe与O2隔绝，减缓了反应速率，B错误；C．面粉厂车间禁止抽烟，是为了防止粉尘爆炸，C错误；D．将锌片改为锌粉，增大了锌与稀硫酸的接触面积，增大了反应速率，D正确；故答案选D。
4．【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Il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． 【答案】D
【解析】A．有1molN≡N键断裂代表消耗1molN2，有3molH-H键断裂代表消耗3molH2，任何时刻消耗1molN2的同时都会消耗3molH2，不能证明反应达到化学平衡状态，A错误；B．有1molN≡N键断裂代表消耗1molN2，有6molN-H键形成代表生成2molNH3，任何时刻消耗1molN2的同时都会生成2molNH3，不能证明反应达到化学平衡状态，B错误；C．有1molN≡N键断裂代表消耗1molN2，同时消耗3molH2，有6molH-H键形成代表生成6molH2，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1molN≡N键断裂代表消耗1molN2，同时生成2molNH3，有6molN-H键断裂代表消耗2molNH3，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． 【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． 【答案】D
【解析】A．液氨汽化吸收大量的热，具有制冷作用，可以用作制冷剂，与其溶解性无关，故A错误；B．HNO3具有酸性，可用于制NH4NO3，故B错误；C．NH4HCO3可用作氮肥，是因为含氮元素，和受热分解无关，故C错误；D．氮气含有氮氮三键，其化学性质稳定，一般不与物质发生反应，可用作保护气，故D正确；故选D。
8．【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中放入少量的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．【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1molCH4同时生成1molCO2 ，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．【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1molA-A键和1molB-B键，吸收akJ能量，B正确；C．1molA2和1molB2的总能量低于2molAB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，1molA2和1molB2反应生成2molAB，每生成2molAB(g)吸收(a-b)kJ热量，D错误；答案选B。
11．【答案】B
【解析】A．硫酸钠为硫酸盐，A正确；B．钠与硫酸铜溶液反应，钠先与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠，工业上不用这种方法制备硫酸钠，B错误；C．将硫酸钠溶于水，加入足量盐酸，排除银离子、亚硫酸根离子、碳酸根离子等的干扰，再加入BaCl2若生成沉淀说明其中含有，C正确；D．Na2SO4中阴、阳离子数目比为1∶2，D正确；故答案选B。
12． 【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所处的外界条件是否是标准状况，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． 【答案】C
【解析】A．闪电能使空气里的氮气转化为一氧化氮，属于自然固氮，故A正确；B．中，既是氧化产物又是还原产物，故B正确；C．为吸热反应，反应物的总键能大于生成物的总键能，故C错误；D．能与水反应，所以不能用排水法收集，故D正确；故答案选C。
14． 【答案】B
【解析】A．在燃料电池中，O2在正极上得到电子被还原产生，电极反应式为：O2+4e-+2CO2=2，A错误；B．根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，在电池放电时向正电荷较多的负极移动，B正确；C．放电时电子由负极沿导线向正极移动，C错误；D．根据总反应方程式2H2+O2=2H2O可知：当有2 mol H2反应 (即有2 mol H2O生成)时转移4 mol电子，则当电池生成1 mol H2O时，转移2 mol电子，D错误；故选B。
15．【答案】B
【解析】A．在0～6s内，C的化学反应速率约为，A正确；B．6s后，反应达平衡，正、逆反应速率相等但不等于零，反应没有停止，只是达到动态平衡，B错误；C．由图中信息可知，0～6s内B、C物质的量分别减小0.6mol、0.8mol，A、D物质的量分别增加1.2mol、0.4mol，所以B、C、A、D系数比为3∶4∶6∶2，该反应的化学方程式为3B+4C⇌6A+2D，C正确；D．在0～4s内，用不同物质表示表示反应速率，速率比等于方程式系数比，v(A)=3v(D)，D正确；故答案选B。
16． 【答案】(1)多(1分) (2)   放出(1分)      92(2分) (3)  Cu (1分)     12.8 (2分)
(4) 还原(1分)      FeO+3e-+4H2O═Fe(OH)3+5OH-  (2分)    正(1分)
【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⇌2NH3，1molN2参与反应消耗3molH2生成2molNH3，则消耗1molN2的能量变化为：EN≡N+3EH-H -6EN-H=946kJ+3436kJ-6391kJ=-92kJ，即消耗1molN2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0.4mol电子时，则被腐蚀铜的物质的量为0.2mol，质量为0.2mol64g/mol=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。
17．【答案】(1)  放热 (2分)     ＞ (2分) (2) Fe-2e- =Fe2+ (2分) (3) ①②(3分)
【解析】(1)①触摸试管外壁，温度升高，则表明该反应为放热反应。②对于放热反应，反应物的总能量比生成物高，则该反应中反应物的总能量＞生成物的总能量。答案为：放热；＞；
(2)在该原电池中，Fe作负极，Fe失电子生成Fe2+，Cu作正极，溶液中H+得电子生成H2，则铁片上的电极反应式为Fe-2e- =Fe2+。答案为：Fe-2e- =Fe2+；
(3)能通过原电池实现化学能直接转化为电能的反应，必须为通常情况下能发生的氧化还原反应，反应①2H2+O2=2H2O、②Fe+Cu2+=Fe2++Cu都为氧化还原反应，且不需要高温等条件，故选①②。答案为：①②。
18． 【答案】 3X+Y2Z  (2分)   CEF (2分)    BC(2分)     0.075 mol/(L·min)(2分)    60%(2分)
【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△n(X) ：△n(Y)：△n(Z) =0.3 mol ∶0.1 mol ∶0.2 mol=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；
(1)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 mol/(L·min)；
(5)假设反应消耗的Y的物质的量为a mol，根据物质转化关系可知：反应消耗X物质的量是3a mol，反应产生2a mol的Z，由于某时刻n(X)=n(Y)=n(Z)，则(5-3a)mol=(3-a)mol=2a mol，解得a=1 ，因此反应消耗X的物质的量是3 mol，故X的平衡转化率为。
19．【答案】(1)   (1分)    氢氧化钠能与发生反应，腐蚀石英坩埚(2分)   
(2)HCl、(1分)   (3)(2分)     
(4)   B(1分)        A(1分)        (2分)          11.2(2分)     
【解析】石英砂主要成分为SiO2，SiO2与焦炭在高温下反应生成Si和CO，粗硅与HCl在553-576K条件下反应生成SiHCl3和氢气，SiHCl3与H2在1373K条件下反应生成HCl和Si。
(1)石英砂的主要成分为SiO2，石英坩埚中SiO2能与NaOH反应生成硅酸钠，氢氧化钠能腐蚀石英坩埚，故不能用石英坩埚熔融NaOH。
(2)从制备流程可知，整个过程中可循环利用的物质为HCl和H2。
(3)晶体硅溶于氢氟酸生成氢气和四氟化硅，化学方程式为。
（4）①从该燃料电池的工作原理图可知，A电极上O2得电子转化为H2O为原电池正极，B电极上氢气失电子生成氢离子为原电池负极，故电子从B电极流向A电极。
②B电极上H2失电子生成H+，电极反应式为。
③A电极上O2+4e-+4H+=2H2O，每转移2mol电子，A电极消耗O2 0.5mol，标准状况下体积为11.2L。
20． 【答案】(1)2.2mol (2分)       1.2mol   (2分)     (2)2X(s)+5Y(g)⇌2P(g)+3Q(g)     (3分)   
(3)0.125mol·L-1·min-1 (2分)       25.5% (2分)      （4）abe(2分)   
【解析】根据表格数据，2min末反应达到平衡状态，2 min内v(Q)＝0.075 mol·L-1·min-1，则△c(Q)= v(Q)×t=0.075 mol·L-1·min-1×2min =0.15 mol·L－1，△n(Q)= 0.15 mol·L-1×2 L=0.3 mol，因此2minQ为1.5 mol-0.3mol=1.2mol。v(P)∶v(Y)＝2∶5=c∶b，则△n(P)∶△n (Y)＝2∶5=c∶b=0.2∶△n (Y)，则△n (Y)= 0.5mol，则起始时Y为2.7 mol-0.5mol =2.2mol。△n(X)∶△n (Y)∶△n(P)∶△n (Q)＝0.2mol∶0.5mol∶0.2mol∶0.3mol=2∶5∶2∶3=a∶b∶c∶d，因此反应方程式为2X(s)+5Y2P(g)+3Q(g)。
(1)根据上述分析，起始时n(Y)＝2.2mol，2min末时n(Q)＝1.2mol，故答案为2.2mol；1.2mol；
(2)根据上述分析，上述反应的化学方程式为2X(s)+5Y(g)⇌2P(g)+3Q(g)，故答案为2X(s)+5Y(g)⇌2P(g)+3Q(g)；
(3)2 min内用Y表示的反应速率==0.125mol·L-1·min-1。根据上述分析，2min末，X(s)、Y(g)、P(g)、Q(g)的物质的量分别为：0.7mol、2.7mol、0.8mol、1.2mol，Q在混合气体的体积分数=×100%=25.5%，故答案为0.125mol·L-1·min-1；25.5%；
(4)a．X为固体，不能用X表示反应速率，故a错误；b．容器的体积不变，向容器内充入稀有气体Ar(不参与反应)，气体的浓度不变，反应速率不变，故b错误；c．X为固体，该反应前后气体的物质的量不变，但气体的质量发生变化，因此随着反应的进行，混合气体的平均相对分子质量不再改变即说明反应已经达到平衡，故c正确；d．X为固体，该反应前后气体的物质的量不变，但气体的质量发生变化，因此随着反应的进行，混合气体的密度不再改变即说明反应已经达到平衡，故d正确；e．X为固体，该反应前后气体的物质的量不变，容器中气体的压强始终不变，混合气体的压强不再改变，不能说明反应已经达到平衡，故e错误；故答案为abe。