天津市第一中学2022-2023学年高一下学期期中考试化学试题含答案

这是一份天津市第一中学2022-2023学年高一下学期期中考试化学试题含答案，共24页。试卷主要包含了单项选择题，填空题等内容，欢迎下载使用。
可能用到的相对原子质量：O-16；S-32；Cu-64；Pb-127
一、单项选择题(共15小题，每题3分，共45分)
1. 下列有关应用的叙述错误的是
A. 二氧化硫具有漂白性，防腐和抗氧化等作用，可以作为食品添加剂
B. 硅具有半导体性能，高纯硅可用于制作光感电池
C. 氮化硅陶瓷属于传统无机非金属材料，可用于制造陶瓷发动机的受热面
D. 闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成
【答案】C
【解析】
【详解】A．二氧化硫具有漂白性，防腐和抗氧化等作用，国家规定范围内可以作为食品添加剂，A正确；
B．硅具有半导体性能，高纯硅可用于制作光感电池，例如光伏板，B正确；
C．氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，性能优良耐高温，可用于制造陶瓷发动机的受热面，C错误；
D．秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成，D正确；
故选C
2. 下列说法正确的是
A. 可用BaCl2溶液、稀盐酸检验Na2SO3固体部分变质
B. NO2通入FeSO4溶液中始终无明显现象
C. Na2S2O3与稀硫酸反应中，硫酸是氧化剂
D. NO2可由氮气和氧气在放电条件下直接化合
【答案】A
【解析】
【详解】A．亚硫酸钠和稀盐酸生成二氧化硫气体；亚硫酸钠被氧化生成硫酸钠，硫酸钠和氯化钡生成不溶于酸的硫酸钡沉淀，反应中生成气体且生成不溶于酸的沉淀说明Na2SO3固体部分变质，故A正确；
B．NO2和水生成硝酸，硝酸具有强氧化性，会将亚铁离子氧化为铁离子，溶液变黄色，故B错误；
C．Na2S2O3与稀硫酸反应中，Na2S2O3中硫元素发生自身的氧化还原反应，硫酸不是氧化剂，故C错误；
D．氮气和氧气在放电条件下直接化合生成NO，NO和氧气生成二氧化氮，故D错误；
故选A。
3. 通过以下反应均可获取H2，下列有关说法不正确的是
①太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H1=+571.6kJ•ml-1
②焦炭与水反应制氢：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H2=+131.3kJ•ml-1
③甲烷与水反应制氢：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H3=+206.1kJ•ml-1
A. 反应①中太阳能转化为化学能
B. 氢气和氧气生成水的反应为放热反应
C. 反应③使用催化剂，△H3减小
D. 反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)的△H=+74.8kJ•ml-1
【答案】C
【解析】
【详解】A．太阳光催化分解水制氢气，是光能转化为化学能，故A正确；
B．燃烧过程中放出大量的热，氢气和氧气生成水的反应为放热反应，故B正确；
C．催化剂只能改变活化能，不能改变反应热的大小，故C错误；
D．根据盖斯定律，反应CH4（g）═C（s）+2 H2（g）相当于③-②，则CH4(g) = C(s)+ 2H2(g) 的 △H = + ，故D正确；
故选C。
4. 英国科学家发明的尿素微生物电池的反应为：，电池装置如图所示。下列说法正确的是
A. 该装置能够在高温下工作
B. 装置工作时，电能转变为化学能
C. 装置工作时，电流由电极a沿导线流向电极b
D. 装置工作时，每消耗，电路中转移
【答案】C
【解析】
【详解】A．微生物在高温下失去生理活性而没有催化活性，选项A错误；
B．该装置为原电池，原电池是把化学能转化为电能的装置，选项B错误；
C．在a极氧气得电子转化为水，发生还原反应，应该为正极，故电流由电极a沿导线流向电极b，选项C正确；
D．不确定为标况，不知道氧气的物质的量，不能计算，选项D错误；
答案选C。
5. 制造芯片的高纯硅可以用下述方法制取(反应条件略)。下列说法不正确的是
A. SiO2和SiCl4中Si的化合价均为+4
B. 反应①、②、③均为氧化还原反应
C. SiO2制粗硅过程中产生的气体X可以用澄清石灰水检验
D. 利用二氧化硅还可生产光导纤维
【答案】C
【解析】
【分析】二氧化硅和碳反应生成硅和一氧化碳，粗硅和 氯化氢反应生成三氯化硅和氢气，氢气和三氯化硅再反应生成高纯硅和氯化氢，据此解答。
【详解】A．SiO2和SiCl4中氧和氯都为负价，Si的化合价均为+4，A正确；
B．三个反应中都有化合价变化，都为氧化还原反应，B正确；
C．根据分析，气体X为一氧化碳，不与氢氧化钙反应，C错误；
D．二氧化硅是光导纤维的主要成分，D正确；
故选C。
6. 已知：Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S↓+SO2↑+H2O。相同温度下，将选项中4种盐酸分别加入到4个盛有1mL0.2ml·L-1的Na2S2O3溶液的试管中(同时加入若干量的水得到5mL混合溶液)，则观察到明显浑浊现象所需要的时间最短的是
A. 2mL，0.3ml·L-1B. 2mL，0.2ml·L-1
C. 1mL，0.5ml·L-1D. 3mL，0.1ml·L-1
【答案】A
【解析】
【详解】A．2mL，0.3ml·L-1加入后所得5mL混合溶液中盐酸浓度为=；
B．2mL，0.2ml·L-1加入后所得5mL混合溶液中盐酸浓度为=；
C．1mL，0.5ml·L-1加入后所得5mL混合溶液中盐酸浓度为=；
D．3mL，0.1ml·L-1加入后所得5mL混合溶液中盐酸浓度为=；
盐酸浓度越大反应速率越快，观察到浑浊现象所需要的时间越短，5mL混合溶液中盐酸浓度依次为、、、，故选A项；
答案选A。
7. 一定温度下，探究铜与稀硝酸的反应，反应过程如图，下列说法不正确的是
A. 过程Ⅰ中生成气体的离子方程式为3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O
B. 当活塞不再移动时，再抽入空气，金属铜屑继续溶解
C. ①中产生的现象可以用来检验该无色气体
D. 过程Ⅲ反应速率比过程Ⅰ快的原因是反应物浓度增大
【答案】D
【解析】
【详解】A．已知3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，则过程I中生成气体的离子方程式为3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O，A正确；
B．当活塞不再移动时，再抽入空气，由于NO、O2和H2O能够继续反应生成HNO3，反应原理为：4NO+3O2+2H2O=4HNO3，故金属铜屑能继续溶解，B正确；
C．一氧化氮为无色气体，和氧气反应转化为红棕色二氧化氮气体，①中产生的现象可以用来检验该无色气体，C正确；
D．由题干图示信息可知，反应Ⅲ速率比反应Ⅰ明显加快，故由实验可知，NO2对该反应具有催化作用， D错误；
故选D。
8. 在一定温度下，固定容积容器中加入一定量的A和B，发生反应A(g)+2B(g)2C(g) △H＞0，一段时间后达到平衡，生成nmlC。则下列说法中正确的是
A. 气体的密度不变时，说明反应达到了平衡状态
B. 升高温度，正反应速率加快，逆反应速率减慢
C. 当v正(A)=2v逆(B)时，反应达到平衡状态
D. 再充入少量A，正反应速率加快
【答案】D
【解析】
【详解】A．该反应为在固定容器中进行的全气体，该反应中气体密度不变，故气体的密度不变时，不能说明反应达到了平衡状态，A错误；
B．升高温度，正逆反应速率都加快， B错误；
C．当v正(A)=2v逆(B)时，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡状态，C错误；
D．再充入少量A，增大A的浓度，正反应速率加快，D正确；
故选D。
9. 化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用，下列说法错误的是
A. 图Ⅰ：SO向Fe电极方向移动
B. 图Ⅱ：锌作负极反应物，发生氧化反应
C. 图Ⅲ：电池放电过程中，负极质量不断减少，正极质量不断增加
D. 图Ⅳ：正极的电极反应式为Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-
【答案】C
【解析】
【详解】A．铁较铜活泼，铁为负极，原电池中阴离子向负极移动，SO向Fe电极方向移动，A正确；
B．锌较活泼，失去电子发生氧化反应，作负极反应物，B正确；
C．电池放电过程中，负极反应为，则负极质量不断增加；正极反应为：，正极质量也不断增加，C错误；
D．正极的氧化银得到电子发生还原反应生成银，电极反应式为Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-，D正确；
故选C。
10. 64g铜与9ml•L-1的浓硝酸0.5L充分反应，铜完全溶解，生成含NO2、NO的混合气体33.6L(在标准状况下)。若反应前后硝酸溶液的体积没有变化，下列说法错误的是
A. 发生还原反应的硝酸有1.5ml
B. 将生成的NO2、NO与足量O2混合通入水中，需要标准状况下的氧气11.2L
C. 混合气体中NO2与NO的体积比为5：1
D. 反应后溶液中NO的浓度为3ml•L-1
【答案】A
【解析】
【详解】A．生成含NO2、NO的混合气体33.6L(在标准状况下)物质的量为=1.5ml，参加反应的硝酸生成硝酸铜及NO和NO2，根据氮元素守恒，参加反应硝酸的物质的量为+1.5ml=3.5ml，故A错误；
B．体混合物与氧气、水反应又生成硝酸，纵观整个过程，Cu失去电子物质的量等于氧气获得的电子，则需要氧气物质的量为 =0.5ml，标况下需要氧气体积为0.5ml×22.4L/ml=11.2L，故B正确；
C．64g Cu的物质的量为1ml，NO和NO2混合气体的物质的量为1.5ml，令NO和NO2的物质的量分别为xml、yml，则：x+y＝1.5，3x+y＝1×2，解得x=0.25，y=1.25，混合气体中NO2与NO的体积比为5:1，故C正确；
D．由A可知，生成含NO2、NO的总物质的量为1.5ml，反应后溶液中NO的浓度为=3ml•L-1，故D正确；
故选A。
11. 碘在不同状态下(固态或气态)与氢气反应的热化学方程式如下所示：
①H2(g)+I2(?)2HI(g) △H1=-9.48kJ•ml-1
②H2(g)+I2(?)2HI(g) △H2=+26.48kJ•ml-1
下列判断正确的是
A. ①中的I2为固态，②中的I2为气态B. 1ml固态碘升华时将吸热17kJ
C. ①的产物比②的产物热稳定性更好D. ②中反应物总键能比生成物总键能大
【答案】D
【解析】
【详解】A．已知反应①放出能量，反应②吸收能量，所以反应①中碘的能量高，则反应①中碘为气态，②中的I2为固态，选项A错误；
B．根据盖斯定律，②-①为I2（s）⇌I2（g），即△H=+35.96kJ/ml，选项B错误；
C．反应①②的产物都是气态碘化氢，所以二者热稳定性相同，选项C错误；
D．反应②吸收能量，则②中反应物总键能比生成物总键能大，选项D正确；
故选D。
12. 用一氧化碳还原氮氧化物，可防止氮氧化物污染。已知：
①2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H1=-221kJ•ml-1
②N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H2=+181kJ•ml-1
③2CO(g)+2NO(g)=2CO2(g)+N2(g) △H3=-747kJ•ml-1
则C(s)的燃烧热为
A. 221kJ•ml-1B. 393.5kJ•ml-1C. 442kJ•ml-1D. 787kJ•ml-1
【答案】B
【解析】
【详解】根据盖斯定律分析，有（①+②+③）/2得热化学方程式为：C(s)+O2(g)= CO2(g) △H=（-221kJ•ml-1+181kJ•ml-1-747kJ•ml-1）/2=-393.5 kJ•ml-1。
故选B。
13. 如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。下列说法不正确的
A. H+从左侧经过质子交换膜移向右侧
B. 该电池的负极反应式为C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+
C. 电子经过导线由O2所在的铂电极流入
D. 微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量
【答案】B
【解析】
【分析】该装置中含有质子交换膜，则电解质溶液为酸性，酸性条件下，乙醇燃料电池中，负极上乙醇失电子发生氧化反应，正极上是氧气得电子的还原反应；根据图示得出酸性燃料电池的反应物和生成物，再根据原电池原理写出该电池的反应式来判断。
【详解】A．由分析可知，该装置中正极上是氧气得电子的还原反应，则右侧Pt电极为正极，H+从左侧经过质子交换膜移向右侧，故A正确；
B．该电池的负极上乙醇失电子发生氧化反应，分析装置图可知酒精在负极被氧气氧化发生氧化反应生成醋酸，CH3CH2OH-4e-+H2O=4H++CH3COOH，故B错误；
C．乙醇燃料电池中，负极上乙醇失电子发生氧化反应，正极上是氧气得电子的还原反应，电流由正极流向负极，即电子经过导线由O2所在的铂电极流入，故C正确；
D．根据微处理器通过检测电流大小可以得出电子转移物质的量，根据电极反应式可以计算出被测气体中酒精的含量，故D正确；
故选B。
14. 一定温度下，反应N2O4(g)2NO2(g)的焓变为△H。现将1mlN2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是
A. ①②B. ③④C. ②③D. ①④
【答案】B
【解析】
【详解】①图像中表示的只有正反应速率，无法判断正逆反应速率是否相等，故①错误；
②反应过程中，焓变不会变化，不是变量，无法判断是否达到平衡状态，故②错误；
③恒压容器中发生反应N2O4(g)2NO2(g)，气体总物质的量增大，容器体积增大，混合气体的质量不变，密度减小，当气体密度不变时，说明反应达到平衡，故③正确；
④四氧化二氮的转化率不变，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故④正确；
故选B。
15. T℃，在2L密闭容器中投入一定量A、B，发生反应：3A(g)+bB(g)cC(g) △H=-QkJ•ml-1(Q＞0)。12s时反应达到平衡，生成C的物质的量为1.6ml，反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 前12s内，A平均反应速率为0.025ml•L-1•s-1
B. 12s后，A的消耗速率等于B的生成速率
C 气体平均相对分子质量不再变化可以判断反应达到平衡状态
D. 12s内，A和B反应放出的热量为0.2QkJ
【答案】C
【解析】
【分析】12s内A的浓度转化量为0.8ml/L-0.2ml/L=0.6ml/L，B的浓度转化量为0.5ml/L-0.3ml/L=0.2ml/L，则3:b=0.6:0.2，b=1，生成C的物质的量为1.6ml，浓度为0.8ml/L，则c=4，反应方程式为：3A(g)+bB(g)4C(g)。
【详解】A．前12s内，A的平均反应速率为=0.05 ml•L-1•s-1，故A错误；
B．12s后A、B的浓度不再变化，说明反应达到平衡，此时A的消耗速率等于B的生成速率的3倍，故B错误；
C．反应3A(g)+B(g)4C(g)是气体物质的量增大的反应，气体总质量不变，则气体平均相对分子质量减小，当气体平均相对分子质量不再变化可以判断反应达到平衡状态，故C正确；
D．12s内，消耗A的物质的量为(0.8ml/L-0.2ml/L)2L=1.2ml，由3A(g)+B(g)4C(g) △H=-QkJ•ml-1(Q＞0)，A和B反应放出的热量为0.4QkJ，故D错误；
故选C。
二、填空题(共4小题，55分)
16. 硫、氮元素是高中化学学习的两种重要非金属元素，其价类二维图分别如图所示：
（1）c物质的浓溶液与金属铜发生反应的化学方程式为：_____。
（2）a与H2S发生反应的化学方程式：_____。
（3）实验室用⑤途径制备NH3的化学方程式为：_____。
（4）氨气是工业制硝酸的重要原料，写出①反应的化学方程式_____。
（5）关于氮及其化合物的说法错误的是_____。
A. 氮气分子结构稳定，常做保护气，不支持任何物质燃烧
B. NO、NO2均为大气污染气体，在大气中均可稳定存在
C. 可用浓盐酸检测输送NH3的管道是否发生泄漏
D. HNO3具有强氧化性，可溶解铜、银等不活泼金属
【答案】（1）
（2）
（3）
（4） （5）AB
【解析】
【小问1详解】
由图可知，c为+6价硫元素的酸，为硫酸；浓硫酸与金属铜发生反应生成硫酸铜和水、二氧化硫，化学方程式为：；
【小问2详解】
a为二氧化硫，二氧化硫与H2S发生反应生成硫单质和水，化学方程式：；
【小问3详解】
用⑤途径制备NH3的反应为氯化铵和氢氧化钙加热生成氨气、氯化钙和水，；
【小问4详解】
①反应为氮气和氢气催化生成氨气，化学方程式；
【小问5详解】
A．氮气分子结构稳定，常做保护气，但是镁能在氮气中燃烧，A错误；
B．NO、NO2均为大气污染气体，一氧化氮能和空气中氧气转化为二氧化氮，B错误；
C．浓盐酸和氨气生成白烟得到氯化铵固体，可用浓盐酸检测输送NH3的管道是否发生泄漏，C正确；
D．HNO3具有强氧化性，可溶解铜、银等不活泼金属生成相应盐溶液，D正确；
故选AB。
17. 物质在发生化学变化的同时，还在发生能量的变化。
（1）C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有0.5ml水生成时，放出650kJ的热量。则C2H2燃烧热的热化学方程式为_____。
（2）火箭发射时可以用肼(N2H4，液态)作燃料，NO2作氧化剂，二者反应生成N2和水蒸气。
已知：
①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H1=+66.4kJ•ml-1
②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H2=-662kJ•ml-1
请写出N2H4(l)与NO2反应的热化学方程式_____。
（3）利用如图所示装置测定盐酸与氢氧化钠溶液中和反应的反应热，下列说法正确的是_____。
A. 向盐酸中加入氢氧化钠溶液时沿玻璃棒缓慢倒入
B. 揭开杯盖，用玻璃棒搅拌，让溶液混合均匀
C. 用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒，不影响实验结果
D. 改用等浓度的氨水代替氢氧化钠溶液测出的△H偏大
（4）已知：H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=-242kJ•ml-1，且氧气中1mlO=O完全断裂时吸收热量496kJ，水蒸气中1mlH－O形成时放出热量463kJ，则氢气中1mlH-H断裂时吸收的热量为_____kJ。
（5）强酸与强碱稀溶液发生中和反应的热效应：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ•ml-1。
①向NaOH溶液中加入稀醋酸
②向Ba(OH)2溶液中加入稀盐酸
③向NaOH溶液中加入稀硝酸
当反应均生成1ml水时的热效应△H1、△H2、△H3由大到小的关系_____。
【答案】（1）C2H2(g)+2.5O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) △H=-1300kJ/ml
（2）2N2H4(l)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=-1390.4kJ/ml （3）D
（4）436 （5）△H1＞△H2=△H3
【解析】
【小问1详解】
依据反应2C2H2(g)+5O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)可知，每有0.5ml水生成时，放出650kJ的热量，则1ml乙炔反应时可放出1300kJ的热量，所以此反应燃烧热的热化学方程式为C2H2(g)+2.5O2(g)=4CO2(g)+H2O(l) △H=-1300kJ/ml。
【小问2详解】
已知：
①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H1=+66.4kJ•ml-1
②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H2=-662kJ•ml-1
结合盖斯定律2N2H4(l)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)可以由反应②×2-①得到，所以该反应的焓变=(-662kJ•ml-1)×2-(+66.4kJ•ml-1)=-1390.4kJ/ml，热化学方程式为：2N2H4(l)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=-1390.4kJ/ml。
【小问3详解】
A．往盐酸中加入氢氧化钠溶液时沿玻璃棒缓慢倒入，会使热量散失，测定结果误差大，故A错误；
B．测定中和热时，揭开杯盖，用玻璃棒搅拌，让溶液混合均匀，使混合溶液的温度会偏低，测定结果偏小，故B错误；
C．不能用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒，因为铜丝搅拌棒是热的良导体，热量损失大，导致误差偏大，故C错误；
D．一水合氨是弱电解质，电离过程吸热，改用等浓度的氨水代替氢氧化钠溶液实验时，测得中和热数值偏小，但中和热△H是负值，所以测算出的△H偏大，故D正确；
故选D。
【小问4详解】
已知H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=-242kJ•ml-1，设氢气中1mlH-H键断裂时吸收的热量为xkJ，则：根据反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能，即x+×496-2×463=-242，解得x=436，则氢气中1mlH-H断裂时吸收的热量为436kJ。
【小问5详解】
强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应：H+(aq)+OH-(aq)=H2O △H=-57.3kJ/ml，①向1L 0.5ml/L的NaOH溶液中加入稀醋酸，稀醋酸的电离吸热，放出的热量减少；②向Ba(OH)2溶液中加入稀盐酸，符合中和热的定义，放出的热量为57.3kJ；③向NaOH溶液中加入稀硝酸，符合中和热的定义，放出的热量为57.3kJ；△H1、△H2、△H3由大到小的关系为：△H1＞△H2=△H3。
18. I.能源是现代文明的原动力，化学电池在生产生活中有着广泛的应用。
（1）根据构成原电池的本质判断，下列反应可以设计成原电池的是_____(填序号)。
A. CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(aq)B. NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)
C. 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)D. Fe(s)+2FeCl3(aq)=3FeCl2(aq)
Ⅱ.高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。
（2）放电时负极反应为_____。
（3）放电时正极附近溶液的碱性_____(填“增强”或“减弱”或“不变”)。
（4）放电时每转移_____ml电子，正极有1mlK2FeO4被还原。
Ⅲ.回答下列问题：
（5）科学家研发出一种有利于“碳中和”的新电池系统，通过二氧化碳溶于水触发电化学反应，其工作原理如图所示(钠超离子导体只允许Na+通过)。系统工作时，下列有关说法中错误的是_____。
A. Na+将从a极移动到b极
B. 该电池的电解液可以换成更易导电的饱和NaCl溶液
C. b极区可能会发生Na++HCO=NaHCO3↓
D. b极区每生成1mlH2转移2ml电子
Ⅳ.中国科学技术大学开发了一种高性能的水系锰基锌电池。其工作原理如图所示，已知该装置工作一段时间后，K2SO4溶液的浓度增大。
（6）正极的电极反应式为_____。
（7）a膜为_____(填“阳离子”或“阴离子”，下同)交换膜，b膜为_____交换膜。
【答案】（1）CD （2）Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
（3）增强 （4）3 （5）B
（6）MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
（7） ①. 阴离子 ②. 阳离子
【解析】
【小问1详解】
放热的氧化还原反应能够设计成原电池，
A．反应CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(aq)不是氧化还原反应，故A不选；
B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) 不是氧化还原反应，故B不选；
C．2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)是放热的氧化还原反应，故C选；
D．反应Fe(s)+2FeCl3(aq)=3FeCl2(aq) 是放热的氧化还原反应，故D选；
故选CD。
【小问2详解】
放电时Zn作负极，发生氧化反应，由方程式可知Zn在负极转化为Zn(OH)2，负极反应为：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2。
【小问3详解】
放电时K2FeO4作正极，发生还原反应，由方程式可知K2FeO4在正极转化为Fe(OH)3，正极反应为： FeO+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-，放电时正极附近会消耗水产生OH-，因此溶液的碱性增强。
【小问4详解】
由正极电极方程式可知，放电时每转移3ml电子，正极有1mlK2FeO4被还原。
【小问5详解】
A．由电池工作原理示意图可知反应中Na被氧化为Na+，则a极为原电池的负极，b极为原电池的正极，Na+将从a极移动到b极，故A正确；
B．Na和水会剧烈反应产生氢气，该电池的电解液不可以换成更易导电的饱和NaCl溶液，故B错误；
C．系统工作时，b正极上二氧化碳溶于水电离出的H+得电子被还原生成H2，电极反应式为2CO2+2H2O+2e-=2HCO+H2，碳酸氢根与移动过来的钠离子结合成碳酸氢钠，所以b极区可能会析出碳酸氢钠固体，离子方程式为：Na++HCO=NaHCO3↓，故C正确；
D．系统工作时，b正极上的电极反应式为2CO2+2H2O+2e-=2HCO+H2，每生成1mlH2转移2ml电子，故D正确；
故选B。
【小问6详解】
MnO2在正极得到电子生成Mn2+，电极反应式为：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O。
【小问7详解】
由装置工作一段时间后K2SO4溶液的浓度增大可知，a膜为能使SO通过的阴离子交换膜，b膜为能使K+通过的阳离子交换膜。
19. 300℃时，向2L的恒容密闭容器中，充入2mlCO2(g)和2mlH2(g)使之发生反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)，测得各物质的物质的量浓度变化如图所示：
（1）由图可知，CO2(g)的浓度随时间的变化为曲线_____(填“a”“b”或“c”)；2min内的平均反应速率v(CO2)=_____。
（2）已知：反应至2min时，改变了某一反应条件。由图可知，0～2min内CH3OH(g)的生成速率_____(填“大于”“小于”或“等于”)2～4min内CH3OH(g)的生成速率。
（3）5min时，CO2(g)的转化率为_____，此时容器内气体总压强与反应前容器内气体总压强之比为_____。
（4）投入反应物发生反应，对于下列不同反应，标志可表明对应反应达到平衡状态的是_____。
【答案】（1） ①. a ②.
（2）小于 （3） ①. 30% ②. 7:10
（4）AB
【解析】
【小问1详解】
反应的物质的量之比等于方程式中系数比，二氧化碳为反应物，随着反应进行物质的量减小，由图可知，图中CO2(g)的浓度随时间的变化为曲线a；2min内的平均反应速率；
【小问2详解】
已知：反应至2min时，改变了某一反应条件。由图可知，0～2min内生成CH3OH(g)0.1ml，2～4min内生成CH3OH(g)0.2ml，则0～2min内CH3OH(g)的生成速率小于2～4min内CH3OH(g)的生成速率。
【小问3详解】
5min时，CO2(g)的转化率为；由图可知，此时容器内二氧化碳、氢气、甲醇、水分别为1.4ml、0.2ml、0.6ml、0.6ml，总的物质的量为2.8ml；根据阿伏伽德罗定律可知，此时气体总压强与反应前容器内气体总压强之比为2.8ml：(2ml+2ml)=7:10；
【小问4详解】
A．反应伴随能量变化，绝热容器中温度不再变化，说明反应达到平衡状态，A符合题意；
B．反应是气体分子数改变的的化学反应，物质的量与压强成正比，则混合气体的压强不随时间的变化而变化，达到平衡状态，B符合题意；
C．投入反应物为固体，生成氨气和二氧化碳的比例是固定的，故NH3在混合气体中的百分含量为定值，其含量不变不能说明反应平衡，C不符合题意；
D．没有说明是否为正逆反应，不能说明反应平衡，D不符合题意；
故选AB。
20. 实验室利用SO2合成硫酰氯(SO2Cl2)，并对H2SO3和HClO的酸性强弱进行探究。硫酰氯是一种重要的有机合成试剂，实验室可利用SO2与Cl2在活性炭作用下反应，在丙中制取并收集少量的SO2Cl2：SO2(g)+Cl2(g)=SO2Cl2(l)，该反应放热。装置如图所示(部分夹持装置省略)。已知SO2Cl2的熔点为-54.1℃，沸点为69.1℃，遇水能发生剧烈反应并产生白雾。回答下列问题。
（1）甲装置用于制SO2，则下列试剂组合中最合适的是_____。(填序号)
A. 18.4ml•L-1的硫酸和FeB. 5ml•L-1的硝酸和Na2SO3固体
C. 10ml•L-1的硫酸和Na2SO3固体D. 0.5ml•L-1的硫酸和Na2SO3固体
（2）装置乙和丁中可以使用同一种试剂，该试剂为_____。仪器b中盛放的试剂的作用是_____。
（3）选用下面的装置探究酸性：H2SO3＞HClO，其连接顺序为A→_____→F(4个装置都使用)。能证明H2SO3的酸性强于HClO的实验现象为：_____和_____。
【答案】（1）C （2） ①. 浓硫酸 ②. 吸收反应产生的SO2、Cl2，防止大气污染，同时可以防止空气中水蒸气进入装置丙而导致SO2Cl2发生水解反应导致变质
（3） ①. C→B→E→D→F ②. 装置D中品红不褪色 ③. 装置F中产生白色沉淀
【解析】
【分析】装置甲中制取SO2，经装置乙浓硫酸的干燥作用后通入装置丙中，装置庚中浓盐酸与MnO2混合加热制取Cl2，浓盐酸具有挥发性，使制取得到的Cl2中含有杂质HCl，通过装置戊饱和食盐水除去杂质HCl，然后通过丁中浓硫酸的干燥作用后通入装置丙中。在装置丙中，SO2、 Cl2在活性炭作用下反应，制取少量的SO2Cl2，以此解答。
【小问1详解】
A．Fe在18.4ml•L-1的浓硫酸中会钝化，不能得到SO2，故A不选；
B．硝酸具有氧化性，5ml•L-1的硝酸和Na2SO3固体反应不能得到SO2，故B不选；
C．根据强酸制取弱酸的原理，10ml•L-1的浓硫酸和Na2SO3固体反应能够生成SO2，故C选；
D．0.5ml•L-1的稀硫酸和Na2SO3固体虽然能生成SO2，但SO2会溶于溶液中，故D不选；
故选C。
【小问2详解】
由分析可知，装置乙和丁的作用是干燥SO2和Cl2，可以使用同一种试剂，该试剂为浓硫酸，仪器b中盛放的试剂是碱石灰作用是：吸收反应产生的SO2、Cl2，防止大气污染，同时可以防止空气中水蒸气进入装置丙而导致SO2Cl2发生水解反应导致变质。
【小问3详解】
探究酸性：H2SO3＞HClO，因HClO具有强氧化性，SO2具有还原性，二者会发生氧化还原反应，因而不能利用二氧化硫与次氯酸钙直接反应判断亚硫酸与次氯酸的酸性强弱，要先验证亚硫酸的酸性比碳酸强，然后验证碳酸的酸性比次氯酸强证明。A装置是制备SO2，C装置是除去SO2中的HCl，B装置是制CO2装置，E是除去CO2中SO2装置，D装置中的品红溶液证明SO2是否除尽，F装置是二氧化碳与漂白粉中的次氯酸钙反应，生成碳酸钙白色沉淀和次氯酸，由此可说明亚硫酸的酸性比HClO强，故装置的连接顺序为：A→C→B→E→D→F，能证明H2SO3的酸性强于HClO的实验现象为：装置D中品红不褪色，装置F中产生白色沉淀。图Ⅰ原电池
图Ⅱ碱性锌锰电池
图Ⅲ铅—硫酸蓄电池
图Ⅳ银锌纽扣电池
选项
反应条件
可逆反应
标志
A
绝热恒容
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
容器内的温度不再变化
B
恒温恒容
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)
容器中的压强不变
C
恒温恒压
NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)
NH3在混合气体中的百分含量不变
D
恒温恒压
2NO2(g)N2O4(g)
v(NO2)=2v(N2O4)