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【化学】吉林省蛟河市第一中学校2018-2019学年高一下学期期中考试试卷（解析版）
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吉林省蛟河市第一中学校2018-2019学年高一下学期期中考试试卷
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 S 32 Na 23 Ca 40 Al 27 Cl 35.5 Cu 64 Fe 56 Mg 24 Zn 65
一、选择题：本题共16小题，每小题3分，满分48分，每题只有一个选项是最符合题意的。
1.电影《流浪地球》中为了拯救地球而点燃了木星大气，木星大气中含有H2和He。下列说法不正确的是（ ）
A. H和He都是短周期元素 B. H和He都是主族元素
C. 3He和4He是同种元素 D. H﹣和He的核外电子排布相同
【答案】B
【解析】
【分析】H是元素周期表第一周期，第IA的元素；He是元素周期表第一周期，第零族的元素。
【详解】A. H和He都是第一周期的元素，因此属于短周期元素，A项正确；
B. H是主族元素、He是稀有气体元素，不都属于主族元素，B项错误；
C. 3He和4He是同属于氦元素中的不同核素，属于同位素，C项正确；
D. H﹣和He的核外均有1个电子层，电子层上有两个电子，D项正确；
答案应选B。
2.下列对于化学反应过程的理解，错误的是（ ）
A. 化学过程中同时存在物质和能量的变化
B. 凡是能量变化一定发生在化学变化中
C. 化学反应中同时存在质量守恒和能量守恒
D. 能量的释放和吸收以发生变化的物质为基础
【答案】B
【解析】A. 在化学反应的过程中都会伴随着物质变化和能量变化，A项正确；
B. 化学变化过程中往往伴随着能量的变化，而有能量变化的不一定是化学变化，如灯泡通电发光放热，是物理变化，B项错误；
C. 化学反应实质是原子的重新组合，符合质量守恒定律。反应过程中一定伴随能量的变化，符合能量守恒定律。所以所有化学变化一定遵循质量守恒和能量守恒，C项正确；
D. 能量的释放和吸收是以发生变化的物质为基础的，二者密不可分，但以物质为主， 如果物质没有变化，就不能引发能量的变化，D项正确；
答案应选B。
3.我国有广阔的海洋国土，海水可以发展海水综合利用。下列相关说法不正确的是（ ）
A. H2O分子中含有共价键
B. 海水养殖得到的贝壳可以生产CaO，CaO中含有离子键
C. NaCl中含有的两种微粒的核外电子层数不同
D. 从海水中得到由Na35Cl和Na37Cl组成的氯化钠是混合物
【答案】D
【解析】A. H2O分子中含有2条H-O共价键，A项正确；
B. 海水养殖得到的贝壳主要成分是CaCO3，可在高温下发生分解反应生成CaO，CaO中Ca2+与O2-之间存在离子键，B项正确；
C. NaCl中含有的两种微粒Na+的核外电子层数为2层、Cl—的核外电子层数为3层，不相同，C项正确；
D. 因35Cl和37Cl互为同位素，按一定的丰度比例存在于自然界的氯元素中，因此从海水中得到由Na35Cl和Na37Cl组成的氯化钠并非混合物，而是纯净物，D项错误；
答案应选D。
4.下列说法不符合IA族元素性质特征的是（ ）
A. 易形成＋1价离子
B. 从上到下原子半径逐渐增大
C. 从上到下金属性逐渐减弱
D. 从上到下失电子能力逐渐增强
【答案】C
【解析】
【分析】第 IA族元素最外层均为1个电子，易失去电子而形成＋1价离子，从上到下随着电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸附能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强，以此解题。
【详解】A.第 IA族元素最外层均为1个电子，易失去电子而形成＋1价离子，A项正确；
B.第IA族元素从上到下随着电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，B项正确；
C.第IA族元素从上到下随着电子层数依次增多，失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强，C项错误；
D.第IA族元素从上到下随着电子层数依次增多，失电子能力逐渐增强，D项正确；
答案应选C。
5.下列反应中属于放热反应的个数是（ ）
①酸碱中和反应
②碳和水蒸气高温生成CO和H2的反应
③NH4Cl固体和Ba(OH)2·8H2O固体的反应
④铝热反应
⑤Na与水的反应
⑥铁在Cl2中燃烧
⑦Mg和CO2的反应
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】D
【解析】
【分析】高中阶段常见的吸热反应：大多数的分解反应、C、CO、H2还原金属氧化物、NH4Cl晶体与Ba（OH）2•8H2O的反应、大多数盐的水解反应、少数化合反应（碳与二氧化碳的反应）；
常见的放热反应：大多数的化合反应，酸碱中和的反应，活泼金属与水或酸的反应，燃烧反应，爆炸反应，铝热反应。以此答题。
【详解】①酸碱中和反应为放热反应；
②碳和水蒸气高温生成CO和H2的反应为吸热反应；
③NH4Cl晶体与Ba（OH）2•8H2O混合搅拌的反应为吸热反应；
④铝热反应为大量放热的反应；
⑤Na与水的反应为放热反应；
⑥铁在Cl2中燃烧的反应为放热反应；
⑦Mg和CO2的反应为放热反应；
故属于放热反应的个数是5个，答案应选D。
6.下列关于能量和反应热的说法，正确的是（ ）
A. 反应热都能用实验方法测量
B. 任何反应中的能量变化都表现为热量变化
C. 焓变和反应热是同一概念
D. 水蒸气到水是放热过程，但不属于放热反应
【答案】D
【解析】A. 并非所有反应热都能用实验方法测量，有些反应进行程度不易控制如工业制氨气的反应为可逆反应，该反应的反应热需利用盖斯定律进行计算，A项错误；
B. 化学反应中的能量变化除可表现为热能，还通常可转化为光能和电能等，B项错误；
C. 焓变是恒压时的反应热，如一个化学反应在标况下开始进行，反应完全后又回到标况下，整个过程的反应热就是焓变，因此焓变是一种特殊的反应热，C项错误；
D. 水蒸气到水会释放能量，因此该过程为放热过程，因没有新物质生成，因此不属于化学反应，D项正确；
答案应选D。
7.如图所示，元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法正确的是（ ）
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
第2周期
B
第3周期
①
Si
第4周期
Ge
②
第5周期
Sb
Te
第6周期
Po
At
A. 元素①是Al，具有两性
B. 元素②是最外层有6个电子
C. 虚线左下方的元素均为金属元素
D. 在虚线的右上方，可寻找耐高温材料
【答案】C
【解析】
【分析】元素①是Al、元素②是As。在元素周期表中，有一条金属、非金属交界线，在交界线附近可以找到半导体材料；在过渡金属元素部分可以找到耐高温、耐腐蚀的合金材料或制催化剂的材料；在交界线的右上方为非金属元素，可寻找制造农药的材料。据此答题。
【详解】A. 元素①是Al为金属，虽然既能与酸反应，也能与碱反应，但不能称其为两性，A项错误；
B. 主族元素原子的最外层电子数等于族序数，因此元素②的最外层有5个电子，B项错误；
C. 根据元素周期表可知，虚线左下方的元素均为金属元素，C项正确；
D. 耐高温、耐腐蚀的合金材料为金属材料，一般具有较强的金属性，大多属于过渡金属元素，在虚线的右上方为非金属元素，可寻找制造农药的材料，D项错误；
答案应选C。
8.在如图所示的微粒中，只能形成离子键的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
能形成离子键的微粒为阴阳离子，因此需要找到上述能表示离子结构的示意图。离子结构的示意图的特点为核电荷数与核外电子数不相同，以此解题。
【详解】A. 表示的是氯原子结构示意图，A项错误；
B. 表示钠离子结构示意图，可用于形成离子键，B项正确；
C. 表示的是氟原子结构示意图，C项错误；
D. 表示的是氧原子结构示意图，D项错误；
答案应选B。
9.下列对热化学方程式：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH1＝－a kJ/mol(a＞0)的描述，错误的是（ ）
A. 该热化学方程式中，物质状态发生变化时，a值发生变化
B. 将方程式的系数缩小1/2，则新方程式的ΔH＝1/2ΔH1
C. 该方程式的逆反应ΔH＞0
D. 开始时充入2 mol SO2和1 mol O2，达平衡时，放出a kJ的热量
【答案】D
【解析】
【分析】由于物质本身具有的能量与物质的聚集状态有关，所以反应物和生成物的聚集状态不同，反应热△H的数值以及符号都可能不同。在热化学方程式中，化学方程式的系数表示的是物质的物质的量，所以可以是整数、分数、或小数。对相同化学反应，化学计量数不同，反应热△H也不同。在相同条件（温度、压强），相同物质的化学反应（互逆反应，不一定是可逆反应），正向进行的反应和逆向进行的反应，其反应热△H数值相等，符号相反。以此解题。
【详解】A. 该热化学方程式中，物质状态发生变化时，物质所具有的能量也会发生变化，反应热的数值a就会随之发生变化，A项正确；
B. 将方程式的系数缩小1/2，则新方程式中的反应热也会随着方程式的系数缩小1/2，因此ΔH＝1/2ΔH1，B项正确；
C. 可逆反应中，对同一反应，正逆反应的反应热数值相等，符号相反，因此该方程式的逆反应ΔH＞0，C项正确；
D. 开始时充入2 mol SO2和1 mol O2，因该反应可逆，不能进行彻底，因此达平衡时，反应放出的热量小于a kJ，D项错误；
答案应选D。
10.某反应的能量关系如图所示，下列有关说法正确的是（ ）
A. C(金刚石s) C(石墨s) ΔH＜0
B. 金刚石比石墨稳定
C. C(石墨s) C(金刚石s) ΔH＝E2－E1
D. 断开1 mol石墨中的化学键所吸收的能量小于断开1 mol金刚石中化学键的能量
【答案】A
【解析】A. 石墨的总能量小于金刚石的总能量，说明石墨比金刚石稳定，因此金刚石转化为石墨是放热反应，△H＜0，即C(金刚石s) C(石墨s) ΔH＜0，A项正确；
B. 石墨的总能量小于金刚石的总能量，说明石墨比金刚石稳定，B项错误；
C. C(石墨s) C(金刚石s) 计算反应热时ΔH＝E产物- E反应物＝E1－E2，C项错误；
D. 石墨的总能量小于金刚石的总能量，说明石墨比金刚石稳定，因此石墨的键能大于金刚石的键能，即断开1 mol石墨中的化学键所吸收的能量大于断开1 mol金刚石中化学键的能量，D项错误；
答案选A。
11.116元素的名称和符号如图所示。下列有关说法不正确的是（ ）
A. Lv属于金属元素
B. Lv位于第七周期
C. Lv原子的最外层有6个电子
D. Lv原子的相对原子质量是116
【答案】D
【解析】A.从名称上看， Lv属于金属元素，A项正确；
B.因第七周期的原子序数为87-118，因此原子序数为116的 Lv位于第七周期，B项正确；
C. 从原子序数上看，Lv距离稀有气体的原子序数仅差2，因此为第VIA元素原子，故其最外层有6个电子，C项正确；
D. 116为Lv的原子序数，并非相对原子质量，D项错误；
答案选D。
12.已知H＋(aq)＋OH－(aq) H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol，下列说法正确的是( )
A. 当用稀CH3COOH(aq)和稀NaOH(aq)生成1 mol H2O(l)时，反应热为ΔH1，ΔH1＞ΔH
B. 用含1 mol HCl的稀HCl(aq)和40 g NaOH固体反应生成1 mol H2O(l)时，反应热为ΔH1，ΔH1＞ΔH
C. 含1 mol H2SO4的稀溶液和含1 mol Ba(OH)2的稀溶液完全反应，放出57.3 kJ的热量
D. 中和反应中，反应物的总能量低于生成物的总能量
【答案】A
【解析】A．醋酸为弱电解质，电离需要吸热，当用稀CH3COOH(aq)和稀NaOH(aq)生成1 mol H2O(l)时，反应热为ΔH1＞－57.3 kJ/mol，即ΔH1＞ΔH，故A正确；
B．氢氧化钠固体溶解放热，用含1 mol HCl的稀HCl(aq)和40 g NaOH固体反应生成1 mol H2O(l)时，反应热为ΔH1＜－57.3 kJ/mol，ΔH1＞ΔH，故B错误；
C．反应中生成硫酸钡沉淀放热，含1 mol H2SO4的稀溶液和含1 mol Ba(OH)2的稀溶液完全反应，放出的热量多于57.3 kJ，故C错误；
D．中和反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，故D错误；
答案选A。
13.某元素的氧化物，既能与盐酸反应生成盐和水，又能与NaOH溶液反应生成盐和水，符合条件的该元素是（ ）
①位于元素周期表中的第三周期第ⅢA族
②该元素的三价阳离子核外电子总数与氖原子相同
③它的原子中L层电子数比M层电子数的三倍少1个电子
④该氧化物的焰色反应颜色呈黄色
A. ①③ B. ①②③
C. ③④ D. ①②③④
【答案】B
【解析】
【分析】某元素氧化物，既能与盐酸反应生成盐和水，又能与NaOH溶液反应生成盐和水，说明该元素的氧化物为两性氧化物，其中符合该条件的元素可以是铝元素。以此解题。
【详解】①位于元素周期表中的第三周期第ⅢA族为铝元素，正确；
②铝元素的三价阳离子核外电子总数与氖原子相同，正确；
③铝原子中L层电子数为8比M层电子数3的三倍少1个电子，正确；
④钠元素氧化物的焰色反应颜色呈黄色，而非铝元素，错误；
因此正确答案为①②③，答案选B。
14.在25℃、101 kPa条件下，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、870.3 kJ/mol，则1/2CH3COOH(l) C(s)＋H2(g)＋1/2O2(g)的反应热为（ ）
A. ＋244.15 kJ/mol B. ＋488.3 kJ/mol
C. －191 kJ/mol D. ＋191 kJ/mol
【答案】A
【解析】25℃、101kPa下，H2（g）、C（s）和CH3COOH（l）的燃烧热分别是285.8kJ/mol、393.5kJ/mol和870.3kJ/mol，则它们的热化学方程式可表示为：
H2（g）+0.5O2（g）H2O（l）△H= -285.8kJ/mol①，
C（s）+O2（g）CO2（g）△H= -393.5kJ/mol②，
CH3COOH（l）+2O2（g）2CO2（g）+2H2O（l）△H= -870.3kJ/mol③，
由盖斯定律可知，1/2×（③-①×2-②×2）可得反应1/2CH3COOH(l) C(s)＋H2(g)＋1/2O2(g)，因此其反应热为1/2×[-870.3kJ/mol-（-285.8kJ/mol）×2-2×（-393.5kJ/mol）]=＋244.15 kJ/mol ；
答案选A。
15.根据图中的信息得出的结论正确的是（ ）
A. 2C(s)＋O2(g) 2CO(g) ΔH＝－110.0 kJ/mol
B. C(s)＋O2(g) CO2(g) ΔH＝393.5 kJ/mol
C. CO(g)＋1/2O2(g) CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ/mol
D. 36 g碳完全燃烧放出220.0 kJ热量
【答案】C
【解析】A.据图示可知，1molC燃烧生成CO放热393.5kJ-283.0kJ=110.5kJ，所以2molC燃烧生成CO放热221.0kJ，A项错误；
B. C(s)＋O2(g) CO2(g) ΔH＝393.5 kJ/mol中反应热为放热，符号为“-”，B项错误
C.1molCO燃烧生成1mol二氧化碳放热283kJ，所以CO(g)＋1/2O2(g) CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ/mol，C项正确；
D. 36 g碳应为3molC，完全燃烧生成二氧化碳放热为393.5kJ×3=1180.5kJ，D项错误；
答案选C。
16.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，W元素的一种同位素是最简单原子，X元素原子的最外层电子数与内层电子数之比为3∶1，Y元素为其所在周期原子半径最大的元素，Z元素的单质常温下为固体，该单质能和由W、X、Y三种元素形成的化合物的溶液反应生成两种盐。下列说法不正确的是( )
A. 上述四种元素分别位于两个主族
B. 原子半径：X＜Y
C. W与X只能按照原子个数比2∶1形成化合物
D. 含有上述四种元素的常见化合物的水溶液可能呈酸性
【答案】C
【解析】
【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，W元素的一种同位素是最简单原子，W为H元素；X元素原子的最外层电子数与内层电子数之比为3∶1=6∶2，则X为O元素；Y元素为其所在周期原子半径最大的元素，说明Y为第三周期元素，为Na元素；Z元素的单质常温下为固体，该单质能和由W、X、Y三种元素形成的化合物的溶液反应生成两种盐，Z为S元素，硫与氢氧化钠溶液反应生成硫化钠和亚硫酸钠两种盐。据此分析解答。
【详解】根据上述分析，W为H元素，X为O元素，Y为Na元素，Z为S元素。
A．上述四种元素中H元素和Na元素为同主族元素，O元素和S元素为同主族元素，分别位于两个主族，故A正确；
B．短周期元素中钠元素的原子半径最大，即原子半径：X＜Y，故B正确；
C．H和O元素可以形成H2O和H2O2，原子个数比2∶1和1∶1，故C错误；
D．含有上述四种元素的常见化合物可能为硫酸氢钠或亚硫酸氢钠，水溶液可能呈酸性，故D正确；
答案选C。
二、综合题：本题共5小题，共52分。
17.能源是人类生存和发展的重要支柱。根据要求回答下列问题。
(1)下列说法中错误是______。
A 都是清洁能源
B 电能，H2属于二次能源，水力是一级能源
C 煤和石油属于化石燃料，燃烧会产生温室气体
D 氢能热值高，对环境无污染
(2)我国目前使用的主要能源是化石燃料，近年来我国能源总消费量与人均能源消费量如图。
①在我国，煤的消费量巨大，且煤属于不可再生能源，寻找新能源是能源研究的主要课题之一。下列不属于新能源的是______。
A 太阳能 B 氢能 C 地热能 D 海洋能
E 生物质能 F 石油 G 天然气
②已知，1 kg煤大约放热2.9×104 kJ。风能能量巨大，地球上一年可利用的风能相当于5×1014 kw·h的电能。试计算，一年的风能若能全部利用，可相当于节省______吨燃煤。(已知，1 kw·h＝3.6×103 kJ)
【答案】(1). A (2). FG (3). 6.2×1010
【解析】
【分析】清洁能源，即绿色能源，是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源，它包括核能和“可再生能源”。新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、氢能、海洋能等。
【详解】（1）A．清洁能源，即绿色能源，是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源，它包括核能和“可再生能源”。因此化石燃料和焦炉气不能称为清洁能源，A项错误；
B．电能，H2是由一次能源制备所得的二次能源，水力是一级能源，B项正确；
C．煤、石油、天然气均属于化石燃料，燃烧时会产生温室气体二氧化碳，C项正确；
D．氢能热值高，对环境无污染，是一种理想的新能源，D项正确；
答案选A。
(2)①新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、氢能、海洋能等，而煤、石油、天然气均属于化石燃料不属于新能源。因此不属于新能源的应选择FG；
②已知，1 kg煤大约放热2.9×104 kJ。一年可利用的风能相当于5×1014 kw·h的电能，根据1 kw·h＝3.6×103 kJ，可换算出一年可利用的风能提供的能量为5×1014 kw·h×3.6×103 kJ=1.8×1018 kJ。相当于燃煤用量：= 6.2×1013 kg=6.2×1010t。
18.下图是CO和水蒸气发生反应生成CO2和H2的途径和三个状态的能量，该反应为吸热反应，试问：
E1：CO＋H2OE2：C＋2H＋2O E3：CO2＋H2
(1)步骤1、2分别是吸热过程还是放热过程？
步骤1：______，步骤2：______。
(2)比较E1、E3的大小______。
(3)已知，25℃时，C(石墨)＋1/2O2(g) CO(g) ΔH1＝－111 kJ/mol；
H2(g)＋1/2O2(g) H2O(g) ΔH2＝－242 kJ/mol；
C(石墨)＋O2(g) CO2(g) ΔH3＝－394 kJ/mol。
则CO和H2O(g)反应的热化学方程式为：______。
(4)含1 mol Ba(OH)2的稀溶液与足量稀盐酸反应放出114.6 kJ的热量，写出该反应中和热的热化学方程式：______。
(5)在C2H2(g)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每转移5NA个电子放出a kJ的热量。则表示C2H2的燃烧热的热化学方程式为：______。
【答案】(1). 吸热过程 (2). 放热过程 (3). E1＜E3 (4). CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41 kJ/mol (5). 1/2Ba(OH)2(aq)＋HCl(aq) 1/2BaCl2(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol (6). C2H2(g)＋5/2O2(g) 2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－2a kJ/mol
【解析】
【分析】在化学反应中，断键需要吸热，成键需要放热。在一个吸热反应中，反应物所具有的总能量低于产物所具有的总能量。因此在由CO＋H2O生成CO2＋H2的反应中E1＜E3。在利用盖斯定律进行方程式重组时需注意找寻分式与目标方程式之间的关系，然后列出叠加原则。根据叠加原则将物质变化进行叠加，检查叠加后式子是否与目标式相同，再计算反应热。据此解题。
【详解】(1) 步骤1为化学键的断裂过程，需要吸收热量，因此步骤1为吸热过程，步骤2为化学键的形成过程，需要释放能量，因此步骤2为放热过程；
(2)由于CO＋H2O生成CO2＋H2的反应为吸热反应，因此反应物所具有的总能量低于产物所具有的总能量，因此E1＜E3；
(3)根据C(石墨)＋1/2O2(g) CO(g) ΔH1＝－111 kJ/mol；①
H2(g)＋1/2O2(g) H2O(g) ΔH2＝－242 kJ/mol；②
C(石墨)＋O2(g) CO2(g) ΔH3＝－394 kJ/mol；③
可知，CO(g)+H2O(g)= CO2(g)＋H2(g)反应热计算式为：ΔH＝-①-②+③=111 kJ/mol+242 kJ/mol－394 kJ/mol=－41 kJ/mol，因此该反应的热化学方程式为：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41 kJ/mol；
(4) 在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量叫做中和热，因此Ba(OH)2的稀溶液与足量稀盐酸反应中和热的热化学方程式应写为：1/2Ba(OH)2(aq)＋HCl(aq) 1/2BaCl2(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol；
(5) 在25℃，100kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。因此当C2H2(g)完全燃烧时，该反应的方程式为2C2H2＋5O2 4CO2＋2H2O，转移20mol电子，因此当反应中每转移5NA个电子放出a kJ的热量时，C2H2的燃烧热的热化学方程式可写为：C2H2(g)＋5/2O2(g) 2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－2a kJ/mol。
19.为了探究化学反应的热效应，某兴趣小组进行了如下实验：
(1)将物质X分别装入有水的锥形瓶里，立即塞紧带U形管的塞子，发现U形管内滴有红墨水的水面呈形如图所示状态。
①若如图一所示。该反应是______(填“放热”或“吸热”)反应，X是______(填两种化学式)。
②若如图二所示。该反应是______(填“放热”或“吸热”)，以下选项中与其能量变化相同的有______。
A CO还原CuO的反应 B CaCO3的分解反应 C Al和Fe2O3的反应
(2)如图所示，把试管放入盛有25℃饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块铝片，再滴入5 mL稀NaOH溶液。
试回答下列问题：
①实验中观察到的现象是：铝片逐渐溶解、铝片上有大量气泡产生、______。
②产生上述现象的原因是______。
【答案】(1). 放热 (2). Na或Na2O或CaO(填两种即可) (3). 吸热 (4). B (5). 饱和石灰水中出现白色浑浊 (6). 铝和NaOH溶液反应生成H2的反应是放热的，Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低
【解析】
【分析】在探究化学反应的热效应时，如图所示将物质X分别装入有水的锥形瓶里，塞紧带U形管的塞子后，锥形瓶中封闭了一段气体。锥形瓶中的反应吸放热会对封闭气体的体积产生影响，从而使U形管内的红墨水呈形不同状态。如红墨水左低右高，则说明锥形瓶内气体体积膨胀，反应放出热量，该反应为一放热反应。如红墨水左高右低，则说明锥形瓶内气体体积缩小，反应吸收热量，该反应为一吸热反应。据此解题。
【详解】(1)①若如图一所示，体系内气体压力大于外界大气压，说明体系内气体膨胀，反应放热。遇水放热的X物质可以是Na、Na2O、CaO等；
②若如图二所示，体系内气体压力小于外界大气压，说明体系内气体缩小，反应吸热。
A．CO还原CuO的反应为放热反应；
B．CaCO3的分解反应为吸热反应；
C．Al和Fe2O3的反应为放热反应；
故与图示反应能量变化相同的反应应选B；
(2)①把试管放入盛有25℃饱和石灰水的烧杯中，向试管中开始放入几小块铝片，再滴入5 mL稀NaOH溶液，观察到的现象是：铝片逐渐溶解、铝片上有大量气泡产生、试管外的饱和石灰水中出现白色浑浊。
②产生上述现象的原因是铝和NaOH溶液反应生成H2的反应是放热的，Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低，因此当温度升高时，有氢氧化钙析出。
20.请根据所学元素周期表知识，回答下列问题：
Ⅰ．在中学化学必修一课本中，我们学习的很多重要的无机物所含元素都在第三周期。请回答以下有关第三周期元素的问题。
(1)原子半径最大的元素为______。该元素在O2中燃烧，所得产物的电子式为______。
(2)Na、Mg、Al、S、Cl的离子半径由大到小的顺序为______。
(3)P、S、Cl的最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序为______。
(4)Na和Al的最高价氧化物的水化物中，碱性强的是______，二者反应的离子方程式为：______。
(5)用电子式表示H2S的形成过程：______。
Ⅱ．铊(Tl)的质子数为81，用于制造光电管、低温温度计、光学玻璃等。位于元素周期表第______周期、第______族，质量数为a的铊原子中，质子数与中子数的差是______。根据铊在元素周期表中的位置判断，铊的最高价氧化物的水化物______(填“是”或“不是”)两性氢氧化物。
【答案】(1). Na (2). (3). S2－＞Cl－＞Na＋＞Mg2＋＞Al3＋ (4). HClO4＞H2SO4＞H3PO4 (5). NaOH (6). Al(OH)3＋OH－ AlO2－＋2H2O (7). (8). 六 (9). ⅢA (10). 162－a (11). 不是
【解析】
【分析】第三周期元素的性质是短周期元素中规律性最具代表性的一个周期。其中随着原子序数的依次递增，从结构上看原子半径依次减小；从性质上看金属性依次减弱，非金属性依次增强。因此最高价氧化物对应的水化物的碱性依次减弱，酸性依次增强。据此答题。
【详解】(1) 同周期元素的原子半径随原子序数递增，依次减小，因此第三周期元素原子半径最大的元素为钠。钠元素在O2中燃烧，所得产物为过氧化钠，其电子式为；
(2) 离子半径主要受到电子层数和核电荷数的影响。当电子层与核电荷数均不同时，电子层数越多半径越大；若电子层数相同，则核电荷数越多，半径越小。因此Na、Mg、Al、S、Cl的离子半径由大到小的顺序为S2－＞Cl－＞Na＋＞Mg2＋＞Al3＋。
(3) 最高价氧化物对应的水化物的酸性与元素的非金属性有关，非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，因此P、S、Cl的最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序为HClO4＞H2SO4＞H3PO4；
(4) 最高价氧化物对应的水化物的碱性与元素的金属性有关，金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的碱性越强。因此Na和Al的最高价氧化物的水化物中，碱性强的是NaOH，二者反应的离子方程式为：Al(OH)3＋OH－ AlO2－＋2H2O；
(5)用电子式表示H2S的形成过程：；
Ⅱ．铊(Tl)的质子数为81，与其相邻的稀有气体元素原子为第86号元素氡，位于元素周期表第六周期第零族，由于铊的原子序数与氡相差5，因此铊位于元素周期表第六周期、第ⅢA族。若铊原子的质量数为a，则其中子数可表示为：a-81，因此其质子数与中子数的差是81-（a-81）=162－a。根据铊在元素周期表中的位置判断铊的金属性很强，因此其最高价氧化物的水化物不是两性氢氧化物。
21.X、Y、Z、W代表四种短周期元素，有关它们的部分结构信息及性质信息如表所示。
元素
部分结构信息
部分性质信息
X
X的单质由双原子分子构成
X的氢化物水溶液呈碱性
Y
Y原子的最外层电子数是其内层电子数的两倍
Y能形成多种气态氢化物
Z
Z原子有三个电子层
含有Z元素的化合物的焰色反应呈黄色
W
W原子的最外层电子数等于(2n＋1)(n为原子核外电子层数)
W和Z能按1∶1的原子个数比形成离子化合物
请按要求回答下列问题：
(1)W在元素周期表中的位置是______。
(2)X简单气态氢化物的分子式为______。(用化学式表示)
(3)X、Y、W三种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是______。(用化学式表示)
(4)Z单质在W单质中发生反应的实验现象是______。
(5)写出W的单质与二氧化硫的混合气体通入水中所发生反应的离子方程式：______。
【答案】(1). 第三周期第ⅦA族 (2). NH3 (3). HClO4＞HNO3＞H2CO3 (4). Na在Cl2中燃烧，有黄色的光，产生白烟 (5). Cl2＋SO2＋2H2O4H＋＋2Cl－＋SO42－
【解析】
【分析】X、Y、Z、W是短周期的四种元素：X的单质由双原子分子构成，且X的氢化物水溶液呈碱性，故X为氮元素；Y原子的最外层电子数是其内层电子数的两倍，Y能形成多种气态氢化物，则Y为碳元素；Z元素的化合物的焰色反应呈黄色，且原子有三个电子层，故Z为钠元素；W原子的最外层电子数等于2n+1（n为原子核外电子层数），当n=2时，W为氮；当n=3时，W为氯。又因此W和钠能按1∶1的原子个数比形成离子化合物，则W为氯元素。故X为氮元素、Y为碳元素、Z为钠元素、W为氯元素。以此解题。
【详解】(1)W为氯元素，在元素周期表中的位置是第三周期第ⅦA族；
(2)X为氮元素，其简单气态氢化物的分子式为NH3；
(3) )最高价氧化物对应的水化物的酸性与元素的非金属性有关，非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，因此X、Y、W三种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是HClO4＞HNO3＞H2CO3；
(4)钠单质在氯气中发生反应的原理为2Na+Cl22NaCl，实验现象是Na在Cl2中燃烧，有黄色的光，产生白烟。
(5)氯气与二氧化硫的混合气体通入水中将发生氧化还原反应，该反应的离子方程式：Cl2＋SO2＋2H2O 4H＋＋2Cl－＋SO42－。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 S 32 Na 23 Ca 40 Al 27 Cl 35.5 Cu 64 Fe 56 Mg 24 Zn 65
一、选择题：本题共16小题，每小题3分，满分48分，每题只有一个选项是最符合题意的。
1.电影《流浪地球》中为了拯救地球而点燃了木星大气，木星大气中含有H2和He。下列说法不正确的是（ ）
A. H和He都是短周期元素 B. H和He都是主族元素
C. 3He和4He是同种元素 D. H﹣和He的核外电子排布相同
【答案】B
【解析】
【分析】H是元素周期表第一周期，第IA的元素；He是元素周期表第一周期，第零族的元素。
【详解】A. H和He都是第一周期的元素，因此属于短周期元素，A项正确；
B. H是主族元素、He是稀有气体元素，不都属于主族元素，B项错误；
C. 3He和4He是同属于氦元素中的不同核素，属于同位素，C项正确；
D. H﹣和He的核外均有1个电子层，电子层上有两个电子，D项正确；
答案应选B。
2.下列对于化学反应过程的理解，错误的是（ ）
A. 化学过程中同时存在物质和能量的变化
B. 凡是能量变化一定发生在化学变化中
C. 化学反应中同时存在质量守恒和能量守恒
D. 能量的释放和吸收以发生变化的物质为基础
【答案】B
【解析】A. 在化学反应的过程中都会伴随着物质变化和能量变化，A项正确；
B. 化学变化过程中往往伴随着能量的变化，而有能量变化的不一定是化学变化，如灯泡通电发光放热，是物理变化，B项错误；
C. 化学反应实质是原子的重新组合，符合质量守恒定律。反应过程中一定伴随能量的变化，符合能量守恒定律。所以所有化学变化一定遵循质量守恒和能量守恒，C项正确；
D. 能量的释放和吸收是以发生变化的物质为基础的，二者密不可分，但以物质为主， 如果物质没有变化，就不能引发能量的变化，D项正确；
答案应选B。
3.我国有广阔的海洋国土，海水可以发展海水综合利用。下列相关说法不正确的是（ ）
A. H2O分子中含有共价键
B. 海水养殖得到的贝壳可以生产CaO，CaO中含有离子键
C. NaCl中含有的两种微粒的核外电子层数不同
D. 从海水中得到由Na35Cl和Na37Cl组成的氯化钠是混合物
【答案】D
【解析】A. H2O分子中含有2条H-O共价键，A项正确；
B. 海水养殖得到的贝壳主要成分是CaCO3，可在高温下发生分解反应生成CaO，CaO中Ca2+与O2-之间存在离子键，B项正确；
C. NaCl中含有的两种微粒Na+的核外电子层数为2层、Cl—的核外电子层数为3层，不相同，C项正确；
D. 因35Cl和37Cl互为同位素，按一定的丰度比例存在于自然界的氯元素中，因此从海水中得到由Na35Cl和Na37Cl组成的氯化钠并非混合物，而是纯净物，D项错误；
答案应选D。
4.下列说法不符合IA族元素性质特征的是（ ）
A. 易形成＋1价离子
B. 从上到下原子半径逐渐增大
C. 从上到下金属性逐渐减弱
D. 从上到下失电子能力逐渐增强
【答案】C
【解析】
【分析】第 IA族元素最外层均为1个电子，易失去电子而形成＋1价离子，从上到下随着电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸附能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强，以此解题。
【详解】A.第 IA族元素最外层均为1个电子，易失去电子而形成＋1价离子，A项正确；
B.第IA族元素从上到下随着电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，B项正确；
C.第IA族元素从上到下随着电子层数依次增多，失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强，C项错误；
D.第IA族元素从上到下随着电子层数依次增多，失电子能力逐渐增强，D项正确；
答案应选C。
5.下列反应中属于放热反应的个数是（ ）
①酸碱中和反应
②碳和水蒸气高温生成CO和H2的反应
③NH4Cl固体和Ba(OH)2·8H2O固体的反应
④铝热反应
⑤Na与水的反应
⑥铁在Cl2中燃烧
⑦Mg和CO2的反应
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】D
【解析】
【分析】高中阶段常见的吸热反应：大多数的分解反应、C、CO、H2还原金属氧化物、NH4Cl晶体与Ba（OH）2•8H2O的反应、大多数盐的水解反应、少数化合反应（碳与二氧化碳的反应）；
常见的放热反应：大多数的化合反应，酸碱中和的反应，活泼金属与水或酸的反应，燃烧反应，爆炸反应，铝热反应。以此答题。
【详解】①酸碱中和反应为放热反应；
②碳和水蒸气高温生成CO和H2的反应为吸热反应；
③NH4Cl晶体与Ba（OH）2•8H2O混合搅拌的反应为吸热反应；
④铝热反应为大量放热的反应；
⑤Na与水的反应为放热反应；
⑥铁在Cl2中燃烧的反应为放热反应；
⑦Mg和CO2的反应为放热反应；
故属于放热反应的个数是5个，答案应选D。
6.下列关于能量和反应热的说法，正确的是（ ）
A. 反应热都能用实验方法测量
B. 任何反应中的能量变化都表现为热量变化
C. 焓变和反应热是同一概念
D. 水蒸气到水是放热过程，但不属于放热反应
【答案】D
【解析】A. 并非所有反应热都能用实验方法测量，有些反应进行程度不易控制如工业制氨气的反应为可逆反应，该反应的反应热需利用盖斯定律进行计算，A项错误；
B. 化学反应中的能量变化除可表现为热能，还通常可转化为光能和电能等，B项错误；
C. 焓变是恒压时的反应热，如一个化学反应在标况下开始进行，反应完全后又回到标况下，整个过程的反应热就是焓变，因此焓变是一种特殊的反应热，C项错误；
D. 水蒸气到水会释放能量，因此该过程为放热过程，因没有新物质生成，因此不属于化学反应，D项正确；
答案应选D。
7.如图所示，元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法正确的是（ ）
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
第2周期
B
第3周期
①
Si
第4周期
Ge
②
第5周期
Sb
Te
第6周期
Po
At
A. 元素①是Al，具有两性
B. 元素②是最外层有6个电子
C. 虚线左下方的元素均为金属元素
D. 在虚线的右上方，可寻找耐高温材料
【答案】C
【解析】
【分析】元素①是Al、元素②是As。在元素周期表中，有一条金属、非金属交界线，在交界线附近可以找到半导体材料；在过渡金属元素部分可以找到耐高温、耐腐蚀的合金材料或制催化剂的材料；在交界线的右上方为非金属元素，可寻找制造农药的材料。据此答题。
【详解】A. 元素①是Al为金属，虽然既能与酸反应，也能与碱反应，但不能称其为两性，A项错误；
B. 主族元素原子的最外层电子数等于族序数，因此元素②的最外层有5个电子，B项错误；
C. 根据元素周期表可知，虚线左下方的元素均为金属元素，C项正确；
D. 耐高温、耐腐蚀的合金材料为金属材料，一般具有较强的金属性，大多属于过渡金属元素，在虚线的右上方为非金属元素，可寻找制造农药的材料，D项错误；
答案应选C。
8.在如图所示的微粒中，只能形成离子键的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
能形成离子键的微粒为阴阳离子，因此需要找到上述能表示离子结构的示意图。离子结构的示意图的特点为核电荷数与核外电子数不相同，以此解题。
【详解】A. 表示的是氯原子结构示意图，A项错误；
B. 表示钠离子结构示意图，可用于形成离子键，B项正确；
C. 表示的是氟原子结构示意图，C项错误；
D. 表示的是氧原子结构示意图，D项错误；
答案应选B。
9.下列对热化学方程式：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH1＝－a kJ/mol(a＞0)的描述，错误的是（ ）
A. 该热化学方程式中，物质状态发生变化时，a值发生变化
B. 将方程式的系数缩小1/2，则新方程式的ΔH＝1/2ΔH1
C. 该方程式的逆反应ΔH＞0
D. 开始时充入2 mol SO2和1 mol O2，达平衡时，放出a kJ的热量
【答案】D
【解析】
【分析】由于物质本身具有的能量与物质的聚集状态有关，所以反应物和生成物的聚集状态不同，反应热△H的数值以及符号都可能不同。在热化学方程式中，化学方程式的系数表示的是物质的物质的量，所以可以是整数、分数、或小数。对相同化学反应，化学计量数不同，反应热△H也不同。在相同条件（温度、压强），相同物质的化学反应（互逆反应，不一定是可逆反应），正向进行的反应和逆向进行的反应，其反应热△H数值相等，符号相反。以此解题。
【详解】A. 该热化学方程式中，物质状态发生变化时，物质所具有的能量也会发生变化，反应热的数值a就会随之发生变化，A项正确；
B. 将方程式的系数缩小1/2，则新方程式中的反应热也会随着方程式的系数缩小1/2，因此ΔH＝1/2ΔH1，B项正确；
C. 可逆反应中，对同一反应，正逆反应的反应热数值相等，符号相反，因此该方程式的逆反应ΔH＞0，C项正确；
D. 开始时充入2 mol SO2和1 mol O2，因该反应可逆，不能进行彻底，因此达平衡时，反应放出的热量小于a kJ，D项错误；
答案应选D。
10.某反应的能量关系如图所示，下列有关说法正确的是（ ）
A. C(金刚石s) C(石墨s) ΔH＜0
B. 金刚石比石墨稳定
C. C(石墨s) C(金刚石s) ΔH＝E2－E1
D. 断开1 mol石墨中的化学键所吸收的能量小于断开1 mol金刚石中化学键的能量
【答案】A
【解析】A. 石墨的总能量小于金刚石的总能量，说明石墨比金刚石稳定，因此金刚石转化为石墨是放热反应，△H＜0，即C(金刚石s) C(石墨s) ΔH＜0，A项正确；
B. 石墨的总能量小于金刚石的总能量，说明石墨比金刚石稳定，B项错误；
C. C(石墨s) C(金刚石s) 计算反应热时ΔH＝E产物- E反应物＝E1－E2，C项错误；
D. 石墨的总能量小于金刚石的总能量，说明石墨比金刚石稳定，因此石墨的键能大于金刚石的键能，即断开1 mol石墨中的化学键所吸收的能量大于断开1 mol金刚石中化学键的能量，D项错误；
答案选A。
11.116元素的名称和符号如图所示。下列有关说法不正确的是（ ）
A. Lv属于金属元素
B. Lv位于第七周期
C. Lv原子的最外层有6个电子
D. Lv原子的相对原子质量是116
【答案】D
【解析】A.从名称上看， Lv属于金属元素，A项正确；
B.因第七周期的原子序数为87-118，因此原子序数为116的 Lv位于第七周期，B项正确；
C. 从原子序数上看，Lv距离稀有气体的原子序数仅差2，因此为第VIA元素原子，故其最外层有6个电子，C项正确；
D. 116为Lv的原子序数，并非相对原子质量，D项错误；
答案选D。
12.已知H＋(aq)＋OH－(aq) H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol，下列说法正确的是( )
A. 当用稀CH3COOH(aq)和稀NaOH(aq)生成1 mol H2O(l)时，反应热为ΔH1，ΔH1＞ΔH
B. 用含1 mol HCl的稀HCl(aq)和40 g NaOH固体反应生成1 mol H2O(l)时，反应热为ΔH1，ΔH1＞ΔH
C. 含1 mol H2SO4的稀溶液和含1 mol Ba(OH)2的稀溶液完全反应，放出57.3 kJ的热量
D. 中和反应中，反应物的总能量低于生成物的总能量
【答案】A
【解析】A．醋酸为弱电解质，电离需要吸热，当用稀CH3COOH(aq)和稀NaOH(aq)生成1 mol H2O(l)时，反应热为ΔH1＞－57.3 kJ/mol，即ΔH1＞ΔH，故A正确；
B．氢氧化钠固体溶解放热，用含1 mol HCl的稀HCl(aq)和40 g NaOH固体反应生成1 mol H2O(l)时，反应热为ΔH1＜－57.3 kJ/mol，ΔH1＞ΔH，故B错误；
C．反应中生成硫酸钡沉淀放热，含1 mol H2SO4的稀溶液和含1 mol Ba(OH)2的稀溶液完全反应，放出的热量多于57.3 kJ，故C错误；
D．中和反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，故D错误；
答案选A。
13.某元素的氧化物，既能与盐酸反应生成盐和水，又能与NaOH溶液反应生成盐和水，符合条件的该元素是（ ）
①位于元素周期表中的第三周期第ⅢA族
②该元素的三价阳离子核外电子总数与氖原子相同
③它的原子中L层电子数比M层电子数的三倍少1个电子
④该氧化物的焰色反应颜色呈黄色
A. ①③ B. ①②③
C. ③④ D. ①②③④
【答案】B
【解析】
【分析】某元素氧化物，既能与盐酸反应生成盐和水，又能与NaOH溶液反应生成盐和水，说明该元素的氧化物为两性氧化物，其中符合该条件的元素可以是铝元素。以此解题。
【详解】①位于元素周期表中的第三周期第ⅢA族为铝元素，正确；
②铝元素的三价阳离子核外电子总数与氖原子相同，正确；
③铝原子中L层电子数为8比M层电子数3的三倍少1个电子，正确；
④钠元素氧化物的焰色反应颜色呈黄色，而非铝元素，错误；
因此正确答案为①②③，答案选B。
14.在25℃、101 kPa条件下，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、870.3 kJ/mol，则1/2CH3COOH(l) C(s)＋H2(g)＋1/2O2(g)的反应热为（ ）
A. ＋244.15 kJ/mol B. ＋488.3 kJ/mol
C. －191 kJ/mol D. ＋191 kJ/mol
【答案】A
【解析】25℃、101kPa下，H2（g）、C（s）和CH3COOH（l）的燃烧热分别是285.8kJ/mol、393.5kJ/mol和870.3kJ/mol，则它们的热化学方程式可表示为：
H2（g）+0.5O2（g）H2O（l）△H= -285.8kJ/mol①，
C（s）+O2（g）CO2（g）△H= -393.5kJ/mol②，
CH3COOH（l）+2O2（g）2CO2（g）+2H2O（l）△H= -870.3kJ/mol③，
由盖斯定律可知，1/2×（③-①×2-②×2）可得反应1/2CH3COOH(l) C(s)＋H2(g)＋1/2O2(g)，因此其反应热为1/2×[-870.3kJ/mol-（-285.8kJ/mol）×2-2×（-393.5kJ/mol）]=＋244.15 kJ/mol ；
答案选A。
15.根据图中的信息得出的结论正确的是（ ）
A. 2C(s)＋O2(g) 2CO(g) ΔH＝－110.0 kJ/mol
B. C(s)＋O2(g) CO2(g) ΔH＝393.5 kJ/mol
C. CO(g)＋1/2O2(g) CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ/mol
D. 36 g碳完全燃烧放出220.0 kJ热量
【答案】C
【解析】A.据图示可知，1molC燃烧生成CO放热393.5kJ-283.0kJ=110.5kJ，所以2molC燃烧生成CO放热221.0kJ，A项错误；
B. C(s)＋O2(g) CO2(g) ΔH＝393.5 kJ/mol中反应热为放热，符号为“-”，B项错误
C.1molCO燃烧生成1mol二氧化碳放热283kJ，所以CO(g)＋1/2O2(g) CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ/mol，C项正确；
D. 36 g碳应为3molC，完全燃烧生成二氧化碳放热为393.5kJ×3=1180.5kJ，D项错误；
答案选C。
16.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，W元素的一种同位素是最简单原子，X元素原子的最外层电子数与内层电子数之比为3∶1，Y元素为其所在周期原子半径最大的元素，Z元素的单质常温下为固体，该单质能和由W、X、Y三种元素形成的化合物的溶液反应生成两种盐。下列说法不正确的是( )
A. 上述四种元素分别位于两个主族
B. 原子半径：X＜Y
C. W与X只能按照原子个数比2∶1形成化合物
D. 含有上述四种元素的常见化合物的水溶液可能呈酸性
【答案】C
【解析】
【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，W元素的一种同位素是最简单原子，W为H元素；X元素原子的最外层电子数与内层电子数之比为3∶1=6∶2，则X为O元素；Y元素为其所在周期原子半径最大的元素，说明Y为第三周期元素，为Na元素；Z元素的单质常温下为固体，该单质能和由W、X、Y三种元素形成的化合物的溶液反应生成两种盐，Z为S元素，硫与氢氧化钠溶液反应生成硫化钠和亚硫酸钠两种盐。据此分析解答。
【详解】根据上述分析，W为H元素，X为O元素，Y为Na元素，Z为S元素。
A．上述四种元素中H元素和Na元素为同主族元素，O元素和S元素为同主族元素，分别位于两个主族，故A正确；
B．短周期元素中钠元素的原子半径最大，即原子半径：X＜Y，故B正确；
C．H和O元素可以形成H2O和H2O2，原子个数比2∶1和1∶1，故C错误；
D．含有上述四种元素的常见化合物可能为硫酸氢钠或亚硫酸氢钠，水溶液可能呈酸性，故D正确；
答案选C。
二、综合题：本题共5小题，共52分。
17.能源是人类生存和发展的重要支柱。根据要求回答下列问题。
(1)下列说法中错误是______。
A 都是清洁能源
B 电能，H2属于二次能源，水力是一级能源
C 煤和石油属于化石燃料，燃烧会产生温室气体
D 氢能热值高，对环境无污染
(2)我国目前使用的主要能源是化石燃料，近年来我国能源总消费量与人均能源消费量如图。
①在我国，煤的消费量巨大，且煤属于不可再生能源，寻找新能源是能源研究的主要课题之一。下列不属于新能源的是______。
A 太阳能 B 氢能 C 地热能 D 海洋能
E 生物质能 F 石油 G 天然气
②已知，1 kg煤大约放热2.9×104 kJ。风能能量巨大，地球上一年可利用的风能相当于5×1014 kw·h的电能。试计算，一年的风能若能全部利用，可相当于节省______吨燃煤。(已知，1 kw·h＝3.6×103 kJ)
【答案】(1). A (2). FG (3). 6.2×1010
【解析】
【分析】清洁能源，即绿色能源，是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源，它包括核能和“可再生能源”。新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、氢能、海洋能等。
【详解】（1）A．清洁能源，即绿色能源，是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源，它包括核能和“可再生能源”。因此化石燃料和焦炉气不能称为清洁能源，A项错误；
B．电能，H2是由一次能源制备所得的二次能源，水力是一级能源，B项正确；
C．煤、石油、天然气均属于化石燃料，燃烧时会产生温室气体二氧化碳，C项正确；
D．氢能热值高，对环境无污染，是一种理想的新能源，D项正确；
答案选A。
(2)①新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、氢能、海洋能等，而煤、石油、天然气均属于化石燃料不属于新能源。因此不属于新能源的应选择FG；
②已知，1 kg煤大约放热2.9×104 kJ。一年可利用的风能相当于5×1014 kw·h的电能，根据1 kw·h＝3.6×103 kJ，可换算出一年可利用的风能提供的能量为5×1014 kw·h×3.6×103 kJ=1.8×1018 kJ。相当于燃煤用量：= 6.2×1013 kg=6.2×1010t。
18.下图是CO和水蒸气发生反应生成CO2和H2的途径和三个状态的能量，该反应为吸热反应，试问：
E1：CO＋H2OE2：C＋2H＋2O E3：CO2＋H2
(1)步骤1、2分别是吸热过程还是放热过程？
步骤1：______，步骤2：______。
(2)比较E1、E3的大小______。
(3)已知，25℃时，C(石墨)＋1/2O2(g) CO(g) ΔH1＝－111 kJ/mol；
H2(g)＋1/2O2(g) H2O(g) ΔH2＝－242 kJ/mol；
C(石墨)＋O2(g) CO2(g) ΔH3＝－394 kJ/mol。
则CO和H2O(g)反应的热化学方程式为：______。
(4)含1 mol Ba(OH)2的稀溶液与足量稀盐酸反应放出114.6 kJ的热量，写出该反应中和热的热化学方程式：______。
(5)在C2H2(g)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每转移5NA个电子放出a kJ的热量。则表示C2H2的燃烧热的热化学方程式为：______。
【答案】(1). 吸热过程 (2). 放热过程 (3). E1＜E3 (4). CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41 kJ/mol (5). 1/2Ba(OH)2(aq)＋HCl(aq) 1/2BaCl2(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol (6). C2H2(g)＋5/2O2(g) 2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－2a kJ/mol
【解析】
【分析】在化学反应中，断键需要吸热，成键需要放热。在一个吸热反应中，反应物所具有的总能量低于产物所具有的总能量。因此在由CO＋H2O生成CO2＋H2的反应中E1＜E3。在利用盖斯定律进行方程式重组时需注意找寻分式与目标方程式之间的关系，然后列出叠加原则。根据叠加原则将物质变化进行叠加，检查叠加后式子是否与目标式相同，再计算反应热。据此解题。
【详解】(1) 步骤1为化学键的断裂过程，需要吸收热量，因此步骤1为吸热过程，步骤2为化学键的形成过程，需要释放能量，因此步骤2为放热过程；
(2)由于CO＋H2O生成CO2＋H2的反应为吸热反应，因此反应物所具有的总能量低于产物所具有的总能量，因此E1＜E3；
(3)根据C(石墨)＋1/2O2(g) CO(g) ΔH1＝－111 kJ/mol；①
H2(g)＋1/2O2(g) H2O(g) ΔH2＝－242 kJ/mol；②
C(石墨)＋O2(g) CO2(g) ΔH3＝－394 kJ/mol；③
可知，CO(g)+H2O(g)= CO2(g)＋H2(g)反应热计算式为：ΔH＝-①-②+③=111 kJ/mol+242 kJ/mol－394 kJ/mol=－41 kJ/mol，因此该反应的热化学方程式为：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41 kJ/mol；
(4) 在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量叫做中和热，因此Ba(OH)2的稀溶液与足量稀盐酸反应中和热的热化学方程式应写为：1/2Ba(OH)2(aq)＋HCl(aq) 1/2BaCl2(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol；
(5) 在25℃，100kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。因此当C2H2(g)完全燃烧时，该反应的方程式为2C2H2＋5O2 4CO2＋2H2O，转移20mol电子，因此当反应中每转移5NA个电子放出a kJ的热量时，C2H2的燃烧热的热化学方程式可写为：C2H2(g)＋5/2O2(g) 2CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－2a kJ/mol。
19.为了探究化学反应的热效应，某兴趣小组进行了如下实验：
(1)将物质X分别装入有水的锥形瓶里，立即塞紧带U形管的塞子，发现U形管内滴有红墨水的水面呈形如图所示状态。
①若如图一所示。该反应是______(填“放热”或“吸热”)反应，X是______(填两种化学式)。
②若如图二所示。该反应是______(填“放热”或“吸热”)，以下选项中与其能量变化相同的有______。
A CO还原CuO的反应 B CaCO3的分解反应 C Al和Fe2O3的反应
(2)如图所示，把试管放入盛有25℃饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块铝片，再滴入5 mL稀NaOH溶液。
试回答下列问题：
①实验中观察到的现象是：铝片逐渐溶解、铝片上有大量气泡产生、______。
②产生上述现象的原因是______。
【答案】(1). 放热 (2). Na或Na2O或CaO(填两种即可) (3). 吸热 (4). B (5). 饱和石灰水中出现白色浑浊 (6). 铝和NaOH溶液反应生成H2的反应是放热的，Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低
【解析】
【分析】在探究化学反应的热效应时，如图所示将物质X分别装入有水的锥形瓶里，塞紧带U形管的塞子后，锥形瓶中封闭了一段气体。锥形瓶中的反应吸放热会对封闭气体的体积产生影响，从而使U形管内的红墨水呈形不同状态。如红墨水左低右高，则说明锥形瓶内气体体积膨胀，反应放出热量，该反应为一放热反应。如红墨水左高右低，则说明锥形瓶内气体体积缩小，反应吸收热量，该反应为一吸热反应。据此解题。
【详解】(1)①若如图一所示，体系内气体压力大于外界大气压，说明体系内气体膨胀，反应放热。遇水放热的X物质可以是Na、Na2O、CaO等；
②若如图二所示，体系内气体压力小于外界大气压，说明体系内气体缩小，反应吸热。
A．CO还原CuO的反应为放热反应；
B．CaCO3的分解反应为吸热反应；
C．Al和Fe2O3的反应为放热反应；
故与图示反应能量变化相同的反应应选B；
(2)①把试管放入盛有25℃饱和石灰水的烧杯中，向试管中开始放入几小块铝片，再滴入5 mL稀NaOH溶液，观察到的现象是：铝片逐渐溶解、铝片上有大量气泡产生、试管外的饱和石灰水中出现白色浑浊。
②产生上述现象的原因是铝和NaOH溶液反应生成H2的反应是放热的，Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低，因此当温度升高时，有氢氧化钙析出。
20.请根据所学元素周期表知识，回答下列问题：
Ⅰ．在中学化学必修一课本中，我们学习的很多重要的无机物所含元素都在第三周期。请回答以下有关第三周期元素的问题。
(1)原子半径最大的元素为______。该元素在O2中燃烧，所得产物的电子式为______。
(2)Na、Mg、Al、S、Cl的离子半径由大到小的顺序为______。
(3)P、S、Cl的最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序为______。
(4)Na和Al的最高价氧化物的水化物中，碱性强的是______，二者反应的离子方程式为：______。
(5)用电子式表示H2S的形成过程：______。
Ⅱ．铊(Tl)的质子数为81，用于制造光电管、低温温度计、光学玻璃等。位于元素周期表第______周期、第______族，质量数为a的铊原子中，质子数与中子数的差是______。根据铊在元素周期表中的位置判断，铊的最高价氧化物的水化物______(填“是”或“不是”)两性氢氧化物。
【答案】(1). Na (2). (3). S2－＞Cl－＞Na＋＞Mg2＋＞Al3＋ (4). HClO4＞H2SO4＞H3PO4 (5). NaOH (6). Al(OH)3＋OH－ AlO2－＋2H2O (7). (8). 六 (9). ⅢA (10). 162－a (11). 不是
【解析】
【分析】第三周期元素的性质是短周期元素中规律性最具代表性的一个周期。其中随着原子序数的依次递增，从结构上看原子半径依次减小；从性质上看金属性依次减弱，非金属性依次增强。因此最高价氧化物对应的水化物的碱性依次减弱，酸性依次增强。据此答题。
【详解】(1) 同周期元素的原子半径随原子序数递增，依次减小，因此第三周期元素原子半径最大的元素为钠。钠元素在O2中燃烧，所得产物为过氧化钠，其电子式为；
(2) 离子半径主要受到电子层数和核电荷数的影响。当电子层与核电荷数均不同时，电子层数越多半径越大；若电子层数相同，则核电荷数越多，半径越小。因此Na、Mg、Al、S、Cl的离子半径由大到小的顺序为S2－＞Cl－＞Na＋＞Mg2＋＞Al3＋。
(3) 最高价氧化物对应的水化物的酸性与元素的非金属性有关，非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，因此P、S、Cl的最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序为HClO4＞H2SO4＞H3PO4；
(4) 最高价氧化物对应的水化物的碱性与元素的金属性有关，金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的碱性越强。因此Na和Al的最高价氧化物的水化物中，碱性强的是NaOH，二者反应的离子方程式为：Al(OH)3＋OH－ AlO2－＋2H2O；
(5)用电子式表示H2S的形成过程：；
Ⅱ．铊(Tl)的质子数为81，与其相邻的稀有气体元素原子为第86号元素氡，位于元素周期表第六周期第零族，由于铊的原子序数与氡相差5，因此铊位于元素周期表第六周期、第ⅢA族。若铊原子的质量数为a，则其中子数可表示为：a-81，因此其质子数与中子数的差是81-（a-81）=162－a。根据铊在元素周期表中的位置判断铊的金属性很强，因此其最高价氧化物的水化物不是两性氢氧化物。
21.X、Y、Z、W代表四种短周期元素，有关它们的部分结构信息及性质信息如表所示。
元素
部分结构信息
部分性质信息
X
X的单质由双原子分子构成
X的氢化物水溶液呈碱性
Y
Y原子的最外层电子数是其内层电子数的两倍
Y能形成多种气态氢化物
Z
Z原子有三个电子层
含有Z元素的化合物的焰色反应呈黄色
W
W原子的最外层电子数等于(2n＋1)(n为原子核外电子层数)
W和Z能按1∶1的原子个数比形成离子化合物
请按要求回答下列问题：
(1)W在元素周期表中的位置是______。
(2)X简单气态氢化物的分子式为______。(用化学式表示)
(3)X、Y、W三种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是______。(用化学式表示)
(4)Z单质在W单质中发生反应的实验现象是______。
(5)写出W的单质与二氧化硫的混合气体通入水中所发生反应的离子方程式：______。
【答案】(1). 第三周期第ⅦA族 (2). NH3 (3). HClO4＞HNO3＞H2CO3 (4). Na在Cl2中燃烧，有黄色的光，产生白烟 (5). Cl2＋SO2＋2H2O4H＋＋2Cl－＋SO42－
【解析】
【分析】X、Y、Z、W是短周期的四种元素：X的单质由双原子分子构成，且X的氢化物水溶液呈碱性，故X为氮元素；Y原子的最外层电子数是其内层电子数的两倍，Y能形成多种气态氢化物，则Y为碳元素；Z元素的化合物的焰色反应呈黄色，且原子有三个电子层，故Z为钠元素；W原子的最外层电子数等于2n+1（n为原子核外电子层数），当n=2时，W为氮；当n=3时，W为氯。又因此W和钠能按1∶1的原子个数比形成离子化合物，则W为氯元素。故X为氮元素、Y为碳元素、Z为钠元素、W为氯元素。以此解题。
【详解】(1)W为氯元素，在元素周期表中的位置是第三周期第ⅦA族；
(2)X为氮元素，其简单气态氢化物的分子式为NH3；
(3) )最高价氧化物对应的水化物的酸性与元素的非金属性有关，非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，因此X、Y、W三种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是HClO4＞HNO3＞H2CO3；
(4)钠单质在氯气中发生反应的原理为2Na+Cl22NaCl，实验现象是Na在Cl2中燃烧，有黄色的光，产生白烟。
(5)氯气与二氧化硫的混合气体通入水中将发生氧化还原反应，该反应的离子方程式：Cl2＋SO2＋2H2O 4H＋＋2Cl－＋SO42－。
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