[化学][期末]内蒙古自治区巴彦淖尔市2023-2024学年高一下学期7月期末试题(解析版)

这是一份[化学][期末]内蒙古自治区巴彦淖尔市2023-2024学年高一下学期7月期末试题(解析版)，共19页。试卷主要包含了请将各题答案填写在答题卡上，本试卷主要考试内容，可能用到的相对原子质量， 下列反应属于取代反应的是， 下列有机物只有一种结构的是等内容，欢迎下载使用。

1.本试卷分选择题和非选择题两部分，共100分。考试时间75分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
3.本试卷主要考试内容：人教版必修第二册、选择性必修1第一章。
4.可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 材料是现代社会发展的支柱，下列材料的主要成分不属于有机高分子的是（ ）
【答案】A
【解析】
【详解】A．光导纤维的主要成分为二氧化硅，为无机非金属材料，A正确；
B．医用手套主要成分为橡胶，橡胶是聚合物，相对分子质量在一万以上，属于高分子化合物，B错误；
C．蚕丝是高分子化合物，属于有机高分子材料，C错误；
D．有机玻璃为聚甲基丙烯酸甲酯，是由甲基丙烯酸甲酯聚合而成的高分子化合物，D错误；
故选A。
2. 下列化学用语表示错误的是（ ）
A. 乙烯的结构简式：
B. 的电子式：
C. 的结构式：
D. 甲烷的空间填充模型：
【答案】B
【解析】
【详解】A．乙烯的结构简式：，碳碳双键不能省略，A正确；
B．的电子式：，B错误；
C．分子中形成三个氮氢单键，结构式：，C正确；
D．甲烷是正四面体结构，空间填充模型：，D正确；
故选B。
3. 下列说法正确的是（ ）
A. 海水提溴利用了溴的挥发性、氧化性
B. 石油经过分馏后，可以得到大量乙烯、甲烷，提高了石油的利用率
C. 煤的气化、液化属于物理变化，干馏属于化学变化
D. 用与浓硫酸制备，符合绿色化学理念
【答案】A
【解析】
【详解】A．海水中通氯气，将溴离子氧化为溴单质，溴易挥发，通入热空气将溴吹出，再用二氧化硫将溴单质还原为溴离子：，该反应中溴表现出氧化性，所得溶液中再通氯气将溴离子氧化为溴单质，则海水提溴利用了溴的挥发性、氧化性，故A正确；
B．石油经过裂化和裂解后，可以得到大量乙烯、甲烷等，而不是分馏，故B错误；
C．煤可以直接液化，使煤与氢气作用生成液体燃料；煤也可以间接液化生成甲醇等，煤的气化生成水煤气等，则煤的气化、液化都属于化学变化，故C错误；
D．用与浓硫酸制备，发生反应为：，原子利用率未达100%，不符合绿色化学的理念，故D错误；
故选A。
4. 利用间歇的光伏和风电，规模化转化由煤化工等基础工业排放的制取“液态阳光”甲醇(该过程的能量变化如图所示)，可以缓解我国液体燃料短缺压力，还可以助力实现碳中和目标。下列说法错误的是（ ）
A. 甲醇与乙醇互为同系物
B. 升高温度，反应速率加快
C. 该反应存在非极性键的断裂和形成
D. 1 ml 和3 ml 的总键能小于1 ml和1 ml的总键能
【答案】C
【解析】
【详解】A．甲醇和乙醇结构相似，组成上相差一个CH2原子团，互为同系物，A正确；
B．升高温度，化学反应速率加快，B正确；
C．该反应存在非极性键的断裂，不存在非极性键的形成，C错误；
D．根据反应能量变化示意图可知，该反应为放热反应，1 ml 和3 ml 的总键能小于1 ml和1 ml的总键能，D正确；
答案选C。
5. 金属是一种重要的材料，人类的生活和生产都离不开金属材料。下列金属冶炼符合工业生产实际的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．Fe2O3加热不能发生分解反应，在工业上是用CO还原Fe2O3来冶炼金属铁的，A错误；
B．HgO不稳定，受热分解产生Hg、O2，因此工业上一般是用加热HgO的方法冶炼Hg，B错误；
C．金属活动性：Al＞Mn，可以用Al与MnO2在高温下发生铝热反应来冶炼Mn，C正确；
D．电解NaCl溶液，反应产生NaOH、H2、Cl2，不能制取得到金属Na，在工业上是用电解熔融NaCl的方法冶炼金属Na，D错误；
故合理选项是C。
6. 下列反应属于取代反应的是（ ）
①
②
③
④
A. ①②③B. ①②④C. ①③④D. ②③④
【答案】C
【解析】
【分析】取代反应：有机化合物分子中的某个或某些原子或者原子团被其他原子或者原子团代替的反应。①是取代反应，②是加成反应，③是取代反应，④是取代反应。
【详解】根据分析知，C正确；
故选C。
7. 下列有机物只有一种结构的是（ ）
A. CH2Cl2B. C3H6C. C3H6O2D. C2H6O
【答案】A
【解析】
【详解】A．CH4呈正四面体结构，CH2Cl2可看成CH4分子中的2个H原子被Cl原子取代的产物，则CH2Cl2也呈四面体结构，所以其结构只有一种，A符合题意；
B．C3H6可能是丙烯，也可能是环丙烷，B不符合题意；
C．C3H6O2满足一元羧酸和酯的通式，可能为酸，也可能为酯，还可能是羟基醛或羟基酮等，C不符合题意；
D．C2H6O可能为醇，也可能为醚，D不符合题意；
故选A。
8. 某化学兴趣小组利用稀硫酸和NaOH溶液在如图装置中测定中和反应反应热，下列说法正确的是（ ）
A. 仪器a可以为铁制搅拌器
B. 生成的水越多，该反应的越大
C. 为了让酸和碱充分反应，可分多次加入酸、碱溶液
D. 用等浓度的氨水代替NaOH溶液，最后测定的偏大
【答案】D
【解析】
【详解】A．铁会与酸反应，且以导热，仪器a不能是铁制搅拌器，A项错误；
B．该反应的与生成的水的量无关，B项错误；
C．为了减少热量散失，酸和碱溶液应一次性倒入，C项错误；
D．氨水是弱碱，电离吸热，导致放热减少，由于放热ΔH为负值，放热减少即ΔH偏大，D正确；
本题选D。
9. 已知C(s，石墨)、、的燃烧热依次为393.5 kJ⋅ml，285.8 kJ⋅ml、1299.5 kJ⋅ml，下列热化学方程式书写错误的是（ ）
A. C(s，石墨) kJ⋅ml
B. kJ⋅ml
C. kJ⋅ml
D. 2C(s，石墨) kJ⋅ml
【答案】C
【解析】
【分析】燃烧热是以1ml纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量来定义的，表示燃烧热的热化学方程式，被燃烧物是1ml，同时应注意生成物是否为“指定产物”。
【详解】A．选项所给热化学方程式符合C(s，石墨)的燃烧热的热化学方程式， ΔH数值也正确，A正确；
B．根据H2(g)的燃烧热为285.8 kJ⋅ml−1，可以得到表示H2(g)燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g) =H2O(l) ΔH=-285.8 kJ⋅ml−1，将该方程式反向并乘以2得2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)，根据盖斯定律，相应ΔH取为相反数并乘以2，故B正确；
C．C2H2(g)的燃烧热是指1ml C2H2(g)完全燃烧生成气态CO2和液态H2O的放热，选项所给热方程式C2H2(g)物质的量是2ml，虽然ΔH也是C2H2(g)燃烧热的2倍，但是方程式中H2O为气态，故C错误；
D．根据已知C(s，石墨)、H2(g)、C2H2(g)的燃烧热依次为393.5 kJ⋅ml−1，285.8 kJ⋅ml−1、1299.5 kJ⋅ml−1，分别写出表示三种物质燃烧热的热化学方程式：
(1)C(s，石墨)+O2(g)═CO2(g)ΔH1=-393.5kJ⋅ml-1
(2)H2(g)+O2(g)═H2O(l)ΔH2=-285.8kJ⋅ml-1
(3)C2H2(g)+O2(g)═2CO2(g)+H2O(l)ΔH3=-1299.5kJ⋅ml-1
反应2C(s，石墨)+H2(g)=C2H2(g) 可由反应(1)×2+反应(2)-反应(3)得到，故ΔH=ΔH1×2+ΔH2-ΔH3=+226.7kJ⋅ml−1，D正确；
本题选C。
10. 下列实验选用的试剂或进行的操作正确的是（ ）
A. 检验：将气体通入溶液中
B. 检验：先加稀硝酸，再加溶液
C. 检验NO：在空气中移开集气瓶上的玻璃片
D. 检验：加入苛性钠溶液，将湿润的蓝色石蕊试纸放在试管口检验
【答案】C
【解析】
【详解】A．将气体通入BaCl2溶液中不反应，无明显现象，不能检验SO2，可将气体通入品红溶液中，若品红溶液褪色，再加热褪色的溶液，溶液颜色又恢复，则证明为SO2，A错误；
B．检验：先加盐酸，无现象后，再加BaCl2溶液，生成白色沉淀，则含有硫酸根，B错误；
C．检验NO：在空气中移开集气瓶上的玻璃片，和氧气相遇气体由无色变为红棕色，C正确；
D．检验：加入苛性钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验，红色石蕊试纸变蓝，则含有铵根离子，D错误；
故选D。
11. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（ ）
A. 一定条件下，0.1 ml N2和0.15 ml H2充分反应，转移的电子总数为0.6NA
B. 常温常压下，11.2 LC2H6中含有的C-H键的数目为3NA
C. 标准状况下，22.4 LCH4与足量氯气完全反应，生成CH3Cl的数目为0.1NA
D. 标准状况下，14 g聚乙烯中含氢原子个数为2NA
【答案】D
【解析】
【详解】A．N2与H2在一定条件下发生可逆反应产生NH3，反应方程式为：N2+3H22NH3，根据反应方程式可知二者反应的物质的量的比是1：3，根据给出的二者的物质的量关系可知：N2过量，H2不足量，若H2完全反应转移电子的物质的量是0.3 ml，但该反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，因此反应的H2的物质的量小于0.15 ml，则反应过程中转移的电子总数小于0.3NA，A错误；
B．常温常压下，气体摩尔体积大于22.4 L/ml，则该条件下11.2 LC2H6的物质的量小于0.5 ml，因此其相应的分子中含有的C-H键的数目小于3NA，B错误；
C．标准状况下，22.4 LCH4的物质的量是1 ml，其与足量氯气完全发生取代反应，首先取代生成CH3Cl、HCl，取代反应逐步进行，反应产生的CH3Cl会进一步发生取代反应产生CH2Cl2、CHCl3、CCl4，每一步取代反应都会同时产生HCl分子，故0.1 ml CH4与足量氯气反应产生的CH3Cl分子的数目小于0.1NA，C错误；
D．聚乙烯结构简式是，其最简式是CH2，式量是14，14 g聚乙烯中含有最简式的物质的量是1 ml，因此其中含有的氢原子个数为2NA，D正确；
故合理选项是D。
12. 鞍山南果梨以其色泽鲜艳、果肉细腻、爽口多汁、风味香浓等特点而深受赞誉。南果梨中含有丰富的维生素，其结构如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 维生素C含有2种官能团
B. 维生素C可以与溶液反应
C. 维生素C分子中所有原子可能共平面
D. 维生素C与足量金属反应，最多生成
【答案】B
【解析】
【详解】A．维生素C含有酯基、羟基、碳碳双键3种官能团，A错误；
B．维生素C含有酯基，可以与溶液发生水解反应，B正确；
C．维生素C分子中除了碳碳双键上碳原子以及酯基上的碳原子，其余碳原子是sp3杂化，所有原子不可能共平面，C错误；
D．维生素C与足量金属反应，最多生成，但是没有注明标准状况，则无法计算体积，D错误；
故选B。
13. 下列所示的四个图像中，能正确反映对应变化关系的是（ ）
【答案】C
【解析】
【详解】A．盐酸与小苏打的反应是吸热反应，反应物总能量小于生成物总能量，A错误；
B．Mg条与盐酸反应过程中氢离子浓度越来越小，反应速率越来越小，B错误；
C．向20mL的饱和溶液中加入一定量的CaO，CaO与水反应生成放热，的溶解度随温度升高而降低，CaO反应完后温度慢慢降低，溶解度增大，则溶液中溶质的浓度随时间t先减小后增大，C正确；
D．开始时，铁为负极，Cu为正极，随着反应进行铁表面被钝化形成氧化膜阻止了反应的进行，此后铜做负极，铁为正极，则原电池电流强度(I)随时间(t)先减小后反向增大，D错误；
故选C。
14. 铅酸蓄电池(装置如图)作为一种重要的化学电源，在社会生产和生活中发挥着不可替代的作用。下列说法错误的是（ ）
A. 铅酸蓄电池工作时不能把化学能完全转化为电能
B. 作负极，工作时失去电子，质量增大
C. 电池工作一段时间后，溶液酸性减弱
D. 正极发生的电极反应为
【答案】D
【解析】
【分析】铅酸蓄电池放电时，铅为负极，二氧化铅为正极。
【详解】A．铅酸蓄电池工作时不能把化学能百分之百转化为电能，A正确；
B．作负极，工作时失去电子，生成硫酸铅，质量增大，B正确；
C．电池工作一段时间后，消耗硫酸，生成硫酸铅和水，溶液酸性减弱，C正确；
D．正极发生的电极反应为，D错误；
故选D。
15. 工艺对污水中硫酸盐、硝酸盐的去除效果好，且污泥产量低，能耗低，其原理如图所示（为有机物）。下列说法正确的是（ ）
A. 自养硝化过程属于氮的固定
B. 转化为发生的反应一定是氧化反应
C. 自养反硝化过程中，还原剂得到电子
D. 自养反硝化过程发生反应的离子方程式：
【答案】B
【解析】
【详解】A．氮的固定是将游离态氮转化为化合态的氮，如图可知自养硝化过程是将氮的化合态转化为氮气，不属于氮的固定，A错误；
B．根据图示知，转化为失去电子，则发生的反应一定是氧化反应，B正确；
C．自养反硝化过程中，还原剂（HS-）转化为，失去电子，C错误；
D．自养反硝化过程发生反应的离子方程式：，，D错误；
故选B。
二、非选择题：本题共4小题，共55分。
16. 溴及其化合物在医药、农药、染料等生产中应用广泛，工业上常用“吹出法”从海水中提溴，工艺流程如图。
根据上图流程回答下列问题：
（1）浓缩海水中的溴元素以的形式存在，在加入酸和氯气后发生反应的离子方程式为___________；用空气从吹出塔中吹出溴单质，说明溴单质具有___________性，因此最终制得的液溴保存时，常在表面加入少量的水，其目的是___________。
（2）吸收塔中发生反应的化学方程式为___________，利用了的___________性，吸收塔中吸收液的酸性___________（填“增强”“不变”或“减弱”）。
（3）溴蒸气和都是红棕色的，为了鉴别它们可以用以下方法：
①分别通入硝酸银溶液中，其中___________（填现象，下同）的是溴蒸气。
②分别通入水中，其中______________________的是溴蒸气。
【答案】（1）①. ②. 挥发 ③. 减少液溴的挥发
（2）①. ②. 还原 ③. 增强
（3）① 能生成淡黄色沉淀 ②. 使水溶液显橙（黄）色
【解析】浓缩酸化后的海水通入氯气氧化溴离子生成溴单质，吹出塔中通入热空气吹出溴单质，进入吸收塔被二氧化硫吸收生成硫酸和溴化氢，蒸馏塔中通入氯气氧化溴化氢生成溴单质，据此分析；
（1）加入酸和氯气后发生卤素间的置换反应，离子方程式为；利用热空气将Br2吹出，说明Br2的沸点低，或易挥发；液溴保存时，常在表面加入少量的水，原因是液溴的密度比水大，易挥发，保存液溴时应用少量水液封，减少液溴的挥发，并放在冷暗处；
（2）溴单质进入吸收塔被二氧化硫吸收生成硫酸和溴化氢，发生反应的化学方程式为；的化合价升高，利用了的还原性；由于生成两种强酸，吸收塔中吸收液的酸性增强；
（3）①溴蒸气与水反应可生成和，与溶液反应生成淡黄色沉淀，与水反应生成，与溶液不反应，故可以看到能生成淡黄色沉淀；
②二氧化氮与水反应生成硝酸和NO，溶液变为无色，而溴在水中溶解度较小，溴水为橙黄色，故可以看到水溶液显橙（黄）色。
17. 常作水泥的添加剂。利用废气中的制备的流程如图所示。回答下列问题：
已知：
①。
②石灰乳是含大量固体的浊液；易与空气中的反应。
（1）操作名称是___________。
（2）能被足量石灰乳完全吸收时，值可能为___________(填标号)。
A. 1.1B. 1.2C. 1.5D. 1.8
（3）“吸收塔”中投料采用“逆流操作”，即气体从下部通入，石灰乳从上部投入，这样操作的目的是___________。
（4）和石灰乳反应的化学方程式为___________。
（5）进行“系列操作”时，通入氮气的作用是___________。
（6）探究粗产品的性质，实验操作及现象如下：
结论不可靠的是实验___________(填“①”或“②”)理由是___________。
实验②中氧化产物为，还原产物为，该反应的离子方程式为___________。
【答案】（1）过滤
（2）CD
（3）增大NO、NO2与Ca(OH)2的接触面积，使尾气中的NO、NO2被充分吸收
（4）4NO2+2Ca（OH）2=Ca（NO2）2+Ca（NO3）2+2H2O
（5）作保护气，防止与空气中的反应
（6）①. ① ②. 4H++O2+4I-=2I2+2H2O氧气可以在酸性条件下将碘离子氧化成碘单质而使淀粉变蓝 ③.
【解析】石灰乳与NO、NO2在吸收塔中反应生成Ca(NO2)2和水，滤渣中主要含石灰乳可重复利用，滤液中的亚硝酸钙在氮气氛围下经过蒸发浓缩、降温结晶、过滤洗涤干燥等一系列操作得到无水亚硝酸钙。
（1）操作A后得滤液和滤渣，故操作A为过滤；
（2）由方程式2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O和NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O可知，NO单独不能被碱液吸收，NO和NO2混合气体以1∶1比例被NaOH溶液被完全吸收，满足n（NO2）∶n（NO）≥1，当n（NO2）∶n（NO）=1时x值最小，x最小值为=1.5，因为混有NO，所以x最大值＜2，故x的取值范围为1.5≤x＜2，故答案选CD；
（3）尾气从吸收塔底进入，石灰乳从吸收塔顶喷淋，这样就能增大NO、NO2与Ca(OH)2的接触面积，使尾气中的NO、NO2被充分吸收；
（4）二氧化氮和石灰乳发生氮元素的歧化反应：4NO2+2Ca（OH）2=Ca（NO2）2+Ca（NO3）2+2H2O；
（5）进行“系列操作B”时，通入氮气的作用是作保护气，防止与空气中的反应；
（6）由题意知酸性条件下高锰酸根将亚硝酸根氧化成硝酸根自身被还原为锰离子，根据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒配平方程式：。
18. 淀粉是人类粮食的最主要成分，同时也是重要的工业原料。淀粉发酵过程中有葡萄糖、乳酸、乙醇和乙酸等物质生成。
（1）实验室利用乙醇、乙酸等物质制备乙酸乙酯的实验装置如图所示。
①试管a中放入沸石的作用是___________。
②试管a中反应的化学方程式为___________。
③试管b中装有饱和Na2CO3溶液，反应一段时间后，饱和Na2CO3溶液的作用是___________。
（2）气态烃A的密度是相同状况下氢气密度的14倍，有机物E为乙酸乙酯，由A到E的转化如图所示。
①有机物C的名称为___________。
②A→B的反应类型为___________。
（3）乳酸中含有的官能团有___________(填名称)。写出与乳酸具有相同官能团的同分异构体的结构简式：___________。
（4）两分子乳酸之间能发生分子间脱水，生成分子式为C6H8O4的有机物，写出其结构简式：___________。
【答案】（1）①. 防止暴沸 ②. ：CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O ③. 溶解乙醇、反应消耗乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度
（2）①. 乙醛 ②. 加成反应
（3）①. 羟基、羧基 ②. HO-CH2-CH2-COOH
（4）
【解析】1．乙醇与乙酸在浓硫酸催化下加热发生酯化反应产生乙酸乙酯和水。乙酸乙酯沸点较低，在制取的过程中会通过导气管进入试管b中，未反应的乙醇及乙酸也会挥发逸出进入到试管b中，为了除去乙酸，溶解乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度，同时防止倒吸现象，导气管要在饱和Na2CO3溶液的液面以上。
2．气态烃A的密度是相同状况下氢气密度的14倍，则A的相对分子质量是28，该物质结构简式是CH2=CH2，CH2=CH2与H2O在一定条件下发生加成反应产生B是CH3CH2OH，CH3CH2OH催化氧化产生C是CH3CHO，CH3CHO与O2发生氧化反应产生D是CH3COOH，C与D发生酯化反应产生有机物E为乙酸乙酯，分子式是C4H8O2，结构简式是CH3COOC2H5。
（1）①在试管a中，乙醇、乙酸在浓硫酸催化下加热发生酯化反应产生乙酸乙酯和水，反应混合物都是液体物质，为防止液体混合物在加热时产生暴沸现象，要向其中加入沸石；
②在试管a中，乙醇、乙酸在浓硫酸催化下加热发生酯化反应产生乙酸乙酯和水，脱水方式是酸脱羟基醇脱氢。该反应是可逆反应，反应的化学方程式为：CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O；
③在制取的过程中会通过导气管进入试管b中，未反应的乙醇及乙酸也会挥发逸出进入到试管b中。试管b中装有饱和Na2CO3溶液，反应一段时间后，饱和Na2CO3溶液的作用是溶解乙醇、反应消耗乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度，便于液体分层，分离得到乙酸乙酯；
（2）①根据上述分析可知：有机物C是CH3CHO，名称是乙醛；
②A是CH2=CH2，CH2=CH2与H2O发生加成反应产生B是CH3CH2OH，故A→B反应类型是加成反应；
（3）乳酸分子结构简式是，分子中含有的官能团是羟基、羧基；与乳酸具有相同官能团的同分异构体的结构简式是HO-CH2-CH2-COOH；
（4）乳酸分子结构简式是，乳酸分子中含有羟基、羧基，两分子乳酸之间能发生酯化反应，形成2个酯基，发生分子间脱水，产生分子式是C6H8O4环状酯和2个分子的H2O，故分子式是C6H8O4环状酯结构简式是。
19. 利用新型催化剂将CO2转化为C2H4、CH4，不仅可以获得高附加值的化学物质，还有利于实现碳达峰、碳中和目标。
已知：反应Ⅰ．2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H1
反应Ⅱ．CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H2
请回答下列问题：
（1）反应Ⅰ中，每生成1 ml H2O(g)，放出a(a＞0)kJ能量，则△H1___________kJ/ml。
（2）向某绝热的恒容密闭容器中充入1 ml CO2(g)和4 ml H2(g)，只发生反应Ⅱ，一段时间后，密闭容器中的温度升高，说明△H2___________(填“＞”或“＜”)0，下列说法能说明该反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
A．容器内的压强不再发生变化
B．容器内混合气体的密度不再发生变化
C．容器内混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
D．每断裂1 ml C=O键的同时生成2 ml H-O键
（3）T℃时，向某容积为2 L的恒容密闭容器中充入1 ml CO2(g)和4 ml H2(g)，同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，经过5 min后反应达到平衡，此时CO2的转化率[转化率]为60%，c(C2H4)=c(CH4)。
①0～5 min内，v(H2)___________ml/(L·min)。
②5 min时，c(H2O)=___________ml/L，CH4的体积分数为___________。
（4）CH4或C2H4为燃料，设计的空气-燃料电池如图所示：
CH4或C2H4从___________(填“a”或“b”)口通入；以CH4为燃料，放电一段时间后，若消耗16 gCH4，则消耗的氧气体积(标准状况下)为___________L。
【答案】（1）-4a
（2）①. ＜ ②. AC
（3）①. 0.2 ②. 0.6 ③. 5%
（4）①. b ②. 44.8
【解析】（1）根据热化学方程式可知：在反应Ⅰ反应产生了4 ml H2O(g)，由于反应Ⅰ每生成1 ml H2O(g) 放出a(a＞0)kJ能量，则该反应的反应热△H1=-4a kJ/ml；
（2）向某绝热的恒容密闭容器中充入1 ml CO2(g)和4 mlH2(g)，只发生反应Ⅱ，一段时间后，密闭容器中的温度升高，说明发生反应放出热量，使体系的温度升高，因此该反应是放热反应，所以△H2＜0；
A．反应Ⅱ的正反应是气体体积减小的放热反应。反应在恒容绝热条件下进行，若反应未达到平衡状态，则体系的压强会发生改变，当容器内的压强不再发生变化，说明气体的物质的量及反应体系的温度不变，反应达到了平衡状态，A符合题意；
B．反应混合物都是气体，气体的质量不变；反应在恒容密闭容器中进行，气体的体积不变，则根据密度公式ρ=可知：容器内混合气体的密度始终不发生变化，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，B不符合题意；
C．反应混合物都是气体，气体的质量不变；反应前后气体的物质的量发生改变，则气体的平均相对分子质量会发生改变，当容器内混合气体的平均相对分子质量不再发生变化时，反应达到了平衡状态，C符合题意；
D．根据反应方程式中物质反应转化关系可知：每断裂1 ml C=O键，即反应消耗0.5 ml CO2气体，就会生成1 ml H2O，即同时生成2 ml H-O键，这表示的都是化学反应正向进行，不能据此判断反应是否达到了平衡状态，D不符合题意；
故合理选项是AC；
（3）①T℃时，向某容积为2 L的恒容密闭容器中充入1 ml CO2(g)和4 ml H2(g)，同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，经过5 min后反应达到平衡，此时CO2的转化率[转化率]为60%，c(C2H4)=c(CH4)，假设反应产生CH4或C2H4的物质的量是x ，则发生反应Ⅰ消耗CO2的物质的量是2x，消耗H2的物质的量是6x，反应Ⅱ消耗CO2的物质的量是x，消耗H2的物质的量是4x，反应共消耗CO2的物质的量是△n(CO2)=2x+x=3x ml，共消耗H2的物质的量是△n(H2)=(6x+4x)ml=10x ml。由于CO2的转化率是60%，则×100%=60%，所以x=0.2 ml，则反应达到平衡时共消耗H2的物质的量是△n(H2)=10×0.2 ml=2 ml，容器的容积是2 L，反应时间是5 min，则用H2浓度变化表示的反应速率v(H2)==0.2 ml/(L·min)；
②根据步骤①计算可知反应达到平衡时产生CH4、C2H4的物质的量都是0.2 ml，结合物质发生两个反应中转化关系可知同时产生H2O的物质的量是n(H2O)=4×0.2 ml+2×0.2 ml=1.2 ml，容器的容积是2 L，则平衡时c(H2O)==0.6 ml/L；
反应进行到5 min达到平衡时，n(CH4)=0.2 ml，n(C2H4)=0.2 ml，n(H2O)=1.2 ml，n(CO2)=(1-0.6)×1 ml=0.4 ml， n(H2)=4 ml-2 ml=2 ml则平衡时混合气体总物质量n(总)=0.4 ml+2 ml+0.2 ml+0.2 ml+1.2 ml=4.0 ml，则此时CH4的体积分数为×100%=5%；
（4）在燃料电池中，通入燃料CH4或C2H4的电极为负极，通入空气的电极为正极。电解质溶液中的阳离子向负电荷较多的正极区移动，阴离子向正电荷较多的负极区移动。根据图示可知K+向M电极移动，则M电极为正极，a口通入空气；N电极为负极，b口通入燃料CH4或C2H4；若是通入CH4为燃料，由于电解质溶液为碱性，则负极的电极反应式为：CH4-8e-+10OH-=+7H2O，正极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-。在同一闭合回路中电子转移数目相等。16 g CH4的物质的量是1 ml，则在反应过程中会转移8 ml电子，应该消耗2 ml O2，其在标准状况下的体积V(O2)=2 ml×22.4 L/ml=44.8 L。
A．光导纤维
B．医用手套
C．蚕丝被
D．有机玻璃制成的飞机风挡
A．盐酸与小苏打反应过程中的能量变化
B．Mg条与盐酸反应过程中的生成速率随时间的变化
C．向20mL的饱和溶液中加入一定量的CaO，溶液中溶质的浓度随时间t的变化曲线
D．常温下，铁片、铜片插入浓中形成的原电池电流强度(I)随时间(t)的变化
实验
操作
现象
结论
①
将粗产品溶于水，加入足量稀酸化后，再滴加淀粉溶液，振荡
溶液变蓝色
具有氧化性
②
在酸性溶液中加入适量固体，振荡
溶液褪色
具有还原性