【化学】山东省菏泽市2019-2020学年高一下学期期末考试（B卷）试题（解析版） 18页

山东省菏泽市2019-2020学年高一下学期期末考试（B卷）试题 可能用到的相对原子质量： H l C 12 N 14 O16 Na23Mg24Al 27 Fe 56 Cu 64 Zn65‎ 一、选择题(每小题2 分， 共 10 小题 20 分， 每小题只有一个选项符合题意)‎ ‎1.在下列自然资源的开发利用中，不涉及化学变化的是（ ）‎ A. 石油分馏 B. 从海带灰中提取碘单质 C. 用石油裂解生产乙烯 D. 用煤干馏生产焦炭 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A.石油分馏的过程中没有新物质生成，属于物理变化，不涉及化学变化，故A符合题意；‎ B.从海带灰中提取碘单质的过程中有新物质生成，属于化学变化，故B不符合题意；‎ C.用石油裂解生产乙烯的过程中有新物质生成，属于化学变化，故C不符合题意；‎ D.用煤干馏生产焦炭的过程中有新物质生成，属于化学变化，故D不符合题意；‎ 故选A。‎ ‎2.中国核工业集团核工业北京地质研究院院长李子颖带领的科研团队首次在自然界中发现零价金属铀，这一重大发现将使我国的可控核聚变乃至无限能源研究富有更广阔的前景。铀元素有3种核素，其中一种是U，其核内的中子数和质子数之差是（ ）‎ A. 146 B. ‎54 ‎C. 238 D. 92‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】铀元素有3种核素，其中一种是U，元素符号左下角的数字为质子数，左上角的数字为质量数，质量数等于质子数加上中子数，其核内的中子数=238-92=146，质子数是92，核内的中子数和质子数之差=146-92=54。‎ 答案选B。‎ ‎3.化学与生产生活密切相关。下列说法错误的是（ ）‎ A. 淀粉、蛋白质、油脂都能发生水解反应 B. 75%酒精可用于消毒杀死新冠病毒， 不能与含氯消毒剂混用 C. 84 消毒液的主要成分是次氯酸钠， 次氯酸钠具有氧化性， 可作衣物等的漂白剂 D. 羊毛、棉花等天然纤维的主要成分都是纤维素 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．淀粉为多糖，油脂是高级脂肪酸甘油酯，蛋白质含有肽键，在一定条件下都能水解，选项A正确；‎ B．酒精有强还原性，含氯消毒剂有较强的氧化性，两者能发生氧化还原反应，不能混用，选项B正确；‎ C．84消毒液属于含氯消毒剂，是以次氯酸钠(NaClO)为主要有效成分的消毒液，适用于一般物体表面、白色衣物、医院污染物品的消毒，选项C正确；‎ D．羊毛的主要成分是蛋白质，棉花的主要成分是纤维素，选项D错误。‎ 答案选D。‎ ‎4.下列有关化学用语表示正确的是（ ）‎ A. 氮气的结构式：NN B. 苯的结构式为：‎ C. 乙烯的结构简式：CH2CH2‎ D. 聚丙烯的结构简式为：‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．氮原子的最外层电子数5，氮分子之间形成三对共用电子对，氮气的结构式：NN，故A正确；‎ B．苯的结构简式为：，苯的结构式为：，故B错误；‎ C．乙烯的结构简式：CH2=CH2，故C错误；‎ D．聚丙烯为丙烯通过加聚反应生成的，聚丙烯的结构简式为：，故D错误；‎ 答案选A。‎ ‎5.甲、乙分别是周期表中同周期IIA和IIIA的两种元素， 若甲的原子序数为 ‎ x，则乙的原子序数可能为( )‎ ‎①x+l ②x+4 ③x+ ll ④x+25 ⑤ x+32‎ A. ①③⑤ B. ② C. ③ D. ①③④‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由元素周期表结构可知：若甲、乙两种元素处于第二、三周期，两个主族元素处于相邻位置，若甲的原子序数为 x，则乙的原子序数是x+1；‎ 若甲、乙两种元素处于第四、五周期，由于IIA与第IIIA之间之间了7个副族和1个第VIII族，共10个纵行，所以若甲的原子序数为 x，则乙的原子序数是x+11；‎ 若甲、乙两种元素处于第六、七周期，由于在第IIIB存在镧系元素和锕系元素共15种元素占据元素周期表一个格，所以若甲的原子序数为 x，则乙的原子序数是x+25，故乙的原子序数可能为x+l、x+ ll、x+25，合理序号是①③④，故正确选项是D。‎ ‎6.下列有关短周期元素的性质及其递变规律错误的是（ ）‎ A. I A 族与VIIA族元素形成的一定是离子化合物 B. 第 3 周期主族元素从左到右， 最高正价从+1 递增到+7‎ C. 同主族元素的简单阴离子还原性越强，元素非金属性越弱 D. 同周期金属元素的化合价越高，其阳离子得电子能力越强 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．氢元素位于I A 族，氢元素与VIIA族元素形成的氢化物是共价化合物，故A错误，符合题意；‎ B．主族元素的最外层电子数与最高正化合价相等，则第3周期主族元素从左到右，最高正价从+1 递增到+7，故B正确，不选；‎ C．元素的非金属性越强，单质的氧化性越强，对应还原产物简单阴离子还原性越弱，则同主族元素的简单阴离子还原性越强，元素非金属性越弱，故C正确，不选；‎ D．同周期金属元素从左到右，元素的化合价依次升高，金属性依次减弱，元素的金属性越弱，单质的还原性越弱，对应氧化产物阳离子得电子能力越强，故D正确，不选；‎ 故选A。‎ ‎7.X、Y、Z、M、W为原子序数依次增大的5种短周期元素。X的某种核素无中子，Y、Z、M同周期且相邻，W原予核外电子数是M原子最外层电子数的2倍。Z与其同主族周期元素可形成常见气体。下列说法正确的是（ ）‎ A. 原子半径：W＞M＞Z＞Y＞X B. X、Y、Z三种元素形成的化合物中可能存在离子键 C. 由W与Z两元素形成的化合物结构与二氧化碳相似 D. X分别与Y、Z、M、W形成的常见化合物中，稳定性最好的是XM，沸点：XM＞ X2Z ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】X、Y、Z、M、W为原子序数依次增大的5种短周期元素。X的某种核素无中子，则X为氢(H)；Z与其同主族的短周期元素可形成常见气体，则Z为氧(O)；Y、Z、M同周期且相邻，则Y为氮(N)，M为氟(F)；W原子核外电子数是M原子最外层电子数的2倍，则W为硅(Si)，X、Y、Z、M、W分别为H、N、O、F、Si，据此分析。‎ ‎【详解】A．X、Y、Z、M、W分别为H、N、O、F、Si，氢原子位于第一周期，原子半径最小，N、O、F位于第二周期，半径逐渐减小，硅位于第三周期，五种元素中原子半径最大，原子半径：W＞Y＞M＞Z＞X，故A错误；‎ B．X、Y、Z三种元素分别为H、N、O，形成的化合物如果为NH4NO3，存在离子键，故B正确；‎ C．由W与Z两元素形成的化合物是二氧化硅，硅原子和氧原子之间存在共价键，二氧化碳中含有二氧化碳分子，二氧化碳分子里存在共价键，结构与二氧化碳不相似，故C错误；‎ D．H分别与N、O、F、Si形成的常见化合物中，F的非金属性最强，所以稳定性最好的是HF，虽然H2O、HF分子间都能形成氢键，但常温下H2O呈液态，而HF呈气态，所以沸点H2O＞HF，故D错误；‎ 答案选B。‎ ‎8.实验是化学研究的基础。 下列对实验现象的描述错误的是（ ）‎ ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎④‎ A. 实验①中溶液无明显现象 B. 实验②中溶液变为蓝色 C. 实验③中酸性高锰酸钾溶液紫色褪去 D. 实验④ 右侧试管中溶液分层， 上层为无色透明油状液体 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．FeCl2与KSCN不反应，实验①中溶液无明显现象，选项A正确；‎ B．氯气与KI反应生成碘单质，淀粉遇碘单质变蓝，则观察到溶液变为蓝色，选项B正确；‎ C. 苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，实验③中酸性高锰酸钾溶液不褪色，选项C错误；‎ D. 乙醇与冰醋酸在浓硫酸催化下发生酸化反应生成乙酸乙酯，乙酸乙酯通入饱和碳酸钠溶液中，溶液分层， 上层为无色透明油状液体乙酸乙酯，选项D正确。‎ 答案选C。‎ ‎9.下表为截取的元素周期表前 4 周期的一部分， 且 X、Y、Z、R 和 W 均为主族元素。下列说法不正确的是（ ）‎ X Y Z R W A. 五种元素为原子最外层电子数一定大于2‎ B. X、Z 原子序数－定相差 8‎ C. Y 高价氧化物的水化物不可能是强酸 D. Z 的氧化物与 X 单质不可能发生置换反应 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】图为元素周期表钱四周期的一部分，有元素在周期表中的位置可知，应是周期表的2、3、4周期，由于周期表中IIA、IIIA之间相隔10列，且X、Y、Z、R 和 W ‎ 均为主族元素，故Y可能为IIIA族、IVA族或者VA族，若Y为IIIA族元素，则Y为Al、Z为Si、X为C、R为P、W为Ga；若Y为IVA族元素，则Y为Si、Z为P、X为N、R为S、W为Ge；若Y为VA族元素，则Y为P、Z为S、X为O、R为CL、W为As。据此结合元素周期律内容分析。‎ ‎【详解】A. Y为IIIA族或者IVA族元素，其他元素的原子的最外层电数都大于或者等于Y的最外层电子数，故5种元素的最外层电子数都大于2，A正确；‎ B．依据分析可知，Y、W分别位于第二周期、第三周且同主族，起源自序数相差8，B正确；‎ C．当Y为VA族P元素时，其最高价氧化物对应水化物为H3PO4，不是强酸，C正确；‎ D．当Y为Al、Z为Si、X为C时，Z的氧化物SiO2与C在高温时能发生置换反应，D错。‎ 答案选D ‎10.以下列物质中， 只含离子键的化合物是（ ）‎ A. MgCl2 B. NaOH C. Na2O2 D. H2S ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．MgCl2中只有镁离子与氯离子形成的离子键，属于离子化合物，选项A正确；‎ B．NaOH中钠离子与氢氧根离子以离子键结合，O、H之间以极性共价键结合，则NaOH为含有极性共价键和离子键的离子化合物，选项B错误；‎ C．Na2O2中钠离子与过氧根据离子以离子键结合，过氧根离子中O、O之间以非极性共价键结合，为存在离子键和共价键的离子化合物，选项C错误；‎ D．H2S中只存在共价键，且为共价化合物，选项D错误。‎ 答案选A。‎ 二、选择题(每小题 4 分， 共 5 小题20分，每小题有1—2个选项符合题意)‎ ‎11.从海带中提取碘实验过程中，涉及下列操作，其中正确的（ ）‎ A. 海带灼烧成灰 B. 过滤得含I-溶液 C. 从上口倒出碘的苯溶液 D. 从含碘的悬浊液中分离出碘单质 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【分析】从海带中提取碘的实验过程为，海带灼烧成灰，浸泡溶解得到海带灰悬浊液，通过过滤，得到不溶的残渣，滤液为含碘离子的溶液，加入氧化剂，将碘离子氧化成碘单质，利用有机溶剂萃取出碘单质，再通过蒸馏提取出碘单质，根据操作流程选择合适的实验装置，据此分析。‎ ‎【详解】A．不能在烧杯中高温灼烧固体，烧杯易炸裂，固体的灼烧应在坩埚中，故A错误；‎ B．过滤应用玻璃棒引流，防止浊液外漏，符合 “一贴二低三靠”，含I-溶液透过滤纸进入到烧杯中，故B正确；‎ C．碘易溶于有机溶剂苯中，苯的密度比水小，所以应从上口倒出碘的苯溶液，操作合理，故C正确；‎ D．从含碘的悬浊液中分离出碘离子使用过滤的操作，再向滤液中加入氯水进行氧化得到碘的水溶液，再加四氯化碳进行萃取，经分液可得碘的四氯化碳溶液，再经过蒸馏可以得到碘单质，故D错误；‎ 答案选BC。‎ ‎12.下列反应既是氧化还原反应又是放热反应的是（ ）‎ A NaOH和HCl反应 B. Zn和HCl反应 C. Ba(OH)2•8H2O和NH4Cl反应 D. H2与Cl2反应 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．酸碱发生的中和反应是放热反应，但由于反应过程中元素化合价都不变，因此不属于氧化还原反应，A不符合题意；‎ B．该反应是置换反应，反应过程中有元素化合价的升降，属于氧化还原反应；反应发生时放出热量，因此同时属于放热反应，B符合题意；‎ C．该反应是复分解反应，发生反应时元素化合价不变，不属于氧化还原反应，同时发生反应时吸收热量，属于吸热反应，C不符合题意；‎ D．该反应属于化合反应，发生反应时元素化合价发生了变化，属于氧化还原反应；发生该反应时还放出了热量，因此又同时还属于放热反应，D符合题意；‎ 故合理选项是BD。‎ ‎13.下列装置中能组成原电池的是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．符合原电池的构成条件，锌作负极发生氧化反应，溶液中铜离子在铜电极得到电子发生还原反应生成铜单质，能组成原电池，故A正确； ‎ B．乙醇不是电解质，没有构成闭合回路，不满足原电池的形成条件，不能构成原电池，故B错误；‎ C．两个电极材料相同，且银和硝酸银不能发生自发进行的氧化还原反应，不能构成原电池，故C错误；‎ D．没有形成闭合回路，不能构成原电池，故D错误；‎ 答案选A。‎ ‎14.下列有机反应属于加成反应的是（ ）‎ A. CH2 =CH2 +HBr CH3CH2Br B. ‎2C2H4+O2 2CH3CHO C. +3H2 ‎ D. CH3CH3 + Cl2 CH3CH2Cl + Cl ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．乙烯与HBr发生反应时，断裂乙烯分子中碳碳双键中较活泼的碳碳键及H-BR键，然后在两个不饱和的C原子上分别结合1个H、Br原子而形成C-H键和C-Br键而得到CH3CH2Br，因此该反应为烯烃的加成反应，A符合题意；‎ B．该反应为乙烯的催化氧化反应，B不符合题意；‎ C．苯与氢气发生加成反应产生环己烷，属于苯的加成反应，C符合题意；‎ D．乙烷与氯气在光照条件下，断裂乙烷分子中C-H键和Cl2分子中的Cl-Cl键，Cl原子取代H原子的位置与C原子结合形成C-Cl键，得到CH3CH2Cl，下来的H原子与另一个Cl原子结合形成HCl，该反应为烷烃的取代反应，D不符合题意；‎ 故合理选项是AC。‎ ‎15.一定条件下，在容积固定某密闭容器中发生反应N2+3H22NH3，5min后反应达到平衡，H2的浓度由5mol∙L-1降至2mol∙L-1。下列说法错误的是（ ）‎ A. 5min后3v正(H2)=v逆(N2)‎ B. 5min后反应体系的各组分的浓度不再发生变化 C. 增加H2的浓度或升高温度都会加快该反应的速率 D. 前5分钟用NH3表示的化学反应速率为0.4mol∙L -1∙min-1‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．5min后反应达到平衡，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，v正(H2)=3v正(N2)，处于平衡状态，v正(N2)= v逆(N2)，v正(H2)=3v逆(N2)，故A错误；‎ B．5min后反应达到平衡，反应体系的各组分的浓度不再发生变化，故B正确；‎ C．增大浓度或升高温度都会加快化学反应速率，故增加H2的浓度或升高温度都会加快该反应的速率，故C正确；‎ D．前5分钟用H2表示的化学反应速率为v(H2)===0.6mol∙L-1∙min-1，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，v(NH3): v(H2)=2:3，v(NH3)=0.4mol∙L-1∙min-1，故D正确；‎ 答案选A。‎ 三、非选择题(共5 小题， 共 60 分)‎ ‎16.联合国大会宣布 2019 年为国际化学元素周期表年。下表是元素周期表的一部分， 除标出的元素外， 表中的每个编号代表一种元素。请根据要求回答问题：‎ 族 周期 ⅠA ‎0‎ ‎1‎ ‎①‎ ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA ‎2‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎④‎ Ne ‎3‎ ‎⑤‎ ‎⑥‎ ‎⑦‎ ‎⑧‎ ‎(1) 写出元素⑦的离子结构示意图是______________________。‎ ‎(2) 元素④⑤ 形成的一种化合物， 原子个数比为 1:l,其电子式是 __________。‎ ‎(3) 元素④⑥⑦对应气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序是 __________(填化学式)。‎ ‎(4)④⑤⑧ 组成的一种化合物常用作漂白剂和消毒剂， 其化学式为_________，其属于__________________(填“离子化合物” 或“共价化合物”)。‎ ‎(5) 元素③⑤⑧的简单离子半径由大到小的顺序是___________(用离子符号表示)。‎ ‎(6) 物质 M 由元素①②④组成， 分子中含羟基 ， 其相对分子质量为 46。元素⑤的单质与 M 反应的化学方程式___________________。‎ ‎【答案】(1). (2). (3). H2O＞H2S＞PH3 (4). NaClO (5). 离子化合物 (6). Cl-＞N3-＞Na+ (7). 2CH3CH2OH + 2Na → 2CH3CH2ONa + H2↑‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】由元素在周期表的位置，①～⑧分别为H、C、N、O、Na、P、S、Cl，根据元素周期律及元素的“构、位、性”进行分析解答。‎ ‎【详解】由元素在周期表的位置，①～⑧分别为H、C、N、O、Na、P、S、Cl。‎ ‎(1) 元素⑦是S元素，其离子结构示意图是；‎ ‎(2) 元素④⑤ 形成的一种化合物， 原子个数比为 1:l,即为Na2O2，其电子式是；‎ ‎(3) 元素非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越强，元素④⑥⑦的非金属性O＞S＞P，故对应气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序是H2O＞H2S＞PH3 ；‎ ‎(4)④⑤⑧ 组成的一种化合物常用作漂白剂和消毒剂， 其化学式为NaClO，NaClO由钠离子和次氯酸根离子构成，属于离子化合物；‎ ‎(5) 元素③⑤⑧的简单离子N3-、Na+具有相同电子层结构，核电荷数大的N3-半径大，Cl-比它们多一个电子层，半径较大，故三者半径由大到小的顺序是Cl-＞N3-＞Na+； ‎ ‎(6) 物质 M 由元素①②④组成， 分子中含羟基 ， 其相对分子质量为 46，则为CH3CH2OH，元素⑤的单质Na与 M 反应生成乙醇钠和敢，反应的化学方程式为2CH3CH2OH + 2Na → 2CH3CH2ONa + H2↑。‎ ‎17.溴苯是医药、染料和材料领域常用的有机合成原料。某实验小组设计如下实验来制取、提纯溴苯， 并探究该制备反应的反应类型。 (实验装置图如下)‎ ‎ ‎ 先向A中加入苯和液溴，再将混合液慢慢滴入反应器 B(B下端活塞关闭)中。实验开始后，观察到B中液体处于微沸状态。‎ ‎(1)仪器A的名称是___________________。‎ ‎(2)实验结束时，打开B下端的活塞，让反应液流入C中，充分振荡，目的是____。然后从C中分离出溴苯的方法是_______________________ 。‎ ‎(3)D中盛装的试剂是___________________。‎ ‎(4)向试管E中加入AgNO3溶液，产生淡黄色沉淀，则证明苯和液溴发生的反应类型是__________，写出B中反应的化学方程式___________________________。‎ ‎【答案】(1). 分液漏斗 (2). 除去溴苯中的溴单质 (3). 分液 (4). CCl4 (5). 取代反应 (6). +Br-Br +HBr ‎【解析】‎ ‎【分析】苯与液溴在铁作催化剂条件下反应生成溴苯和溴化氢；氢氧化钠能够与溴反应，可除去未反应的溴；通过分液分离出苯和溴苯，然后利用蒸馏法分离苯和溴苯；溴有毒、易挥发，需要用四氯化碳吸收；如果苯和液溴发生的是取代反应，则有HBr生成，如果发生的是加成反应，则无HBr生成，据此分析。‎ ‎【详解】(1)根据仪器的形状可知，仪器A的名称是分液漏斗；‎ ‎(2)实验结束时，打开B下端的活塞，让反应液流入C中，NaOH与溴发生反应，充分振荡可除去溶解在溴苯中的溴；苯和溴苯不溶于水溶液，则混合液分层，先用分液操作分离出有机层，最后用蒸馏法分离出溴苯；‎ ‎(3)D中盛装的试剂是CCl4，溴易挥发，需要用CCl4吸收挥发出来的溴，避免污染空气和后续对检验HBr的干扰；‎ ‎(4)若要证明苯和液溴发生的是取代反应，而不是加成反应，只需检验有无HBr生成，可向试管D中加入AgNO3溶液，若产生淡黄色沉淀，则能证明发生取代反应；化学方程式为：+Br-Br +HBr。‎ ‎18.天然气的综合利用是各国科学家研究的重要课题。回答下列问题：‎ ‎(l)天然气的要成分为甲烷，则甲的烷结构式是_____，其空间构型是________。‎ ‎(2)天然气燃烧反应过程中的能量变化，符合下图中的________(填序号)。 ‎ ‎ ‎ ‎(3)利用甲烷超干重整CO2‎ 技术可得到富含CO的气体，可将甲烷和二氧化碳转化为可利用化学品，该技术中的化学反应为：CH4(g)+3CO2(g) 2H2O(g)+4CO(g)已知上述反应为吸热反应，则反应过程中断裂的化学键类型为_________，反应过程中断裂反应物中的化学键吸收的总能量________(选填“大于”“小于” 或 “等于”)形成产物的化学键释放的总能量。‎ ‎(4) 燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源。下图为甲烷燃料电池的结构示意图，电解质溶液为NaOH溶液，电极材料为疏松多孔的石墨棒。‎ ‎①a极通入的物质为___________(填化学式)，电解质溶液中的Na+移向____极(填“负”或“正” )。‎ ‎②写出此燃料电池工作时总反应化学方程式_________________。‎ ‎【答案】(1). (2). 正四面体形 (3). a (4). 共价键 (5). 大于 (6). CH4 (7). 正 (8). CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O ‎【解析】‎ ‎【分析】根据甲烷的结构写出结构式，空间构型；天然气燃烧释放能量，反应物的总能量高于生成物的总能量；反应时断裂的是反应物的化学键，反应吸热，说明断键时吸收的总能量大于释放的总能量；根据碱性甲烷燃料电池的原理回答，据此分析。‎ ‎【详解】(l)天然气的要成分为甲烷，碳原子和四个氢原子形成四对共价键，则甲的烷结构式是，其空间构型是正四面体形；‎ ‎(2)天然气燃烧放热，反应物的总能量高于生成物的总能量，反应过程中的能量变化符合a； ‎ ‎(3) CH4(g)+3CO2(g) 2H2O(g)+4CO(g)，则反应过程中断裂的化学键是甲烷和二氧化碳中的化学键，化学键类型为共价键，反应为吸热反应，反应过程中断裂反应物中的化学键吸收的总能量大于形成产物的化学键释放的总能量；‎ ‎(4) 根据电子的流向可知，a是负极，b是正极，甲烷的碱性燃料电池中甲烷在负极上失去电子，a极通入的物质为CH4，发生氧化反应，生成碳酸根离子，氧气在正极得到电子发生还原反应，燃料电池发生原电池反应，原电池中阳离子移向正极，电解质溶液中的Na+移向正极，总的电极反应是甲烷、氧气和水在氢氧化钠溶液中生成碳酸钠和水，电极反应为CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O。‎ ‎19.实验室中模拟合成氨反应，在恒容密闭容器中，初始投入量相等的条件下，得到三组实验数据如下表所示：‎ 实验 序号 温度 ‎(℃)‎ H2浓度(mol/L)‎ ‎0min ‎10min ‎20min ‎30min ‎40min ‎50min ‎60min ‎1‎ ‎300‎ ‎2.00‎ ‎1.70‎ ‎1.50‎ ‎1.36‎ ‎1.25‎ ‎1.20‎ ‎1.20‎ ‎2‎ ‎300‎ ‎2.00‎ ‎1.50‎ ‎1.28‎ ‎1.20‎ ‎1.20‎ ‎1.20‎ ‎1.20‎ ‎3‎ ‎200‎ ‎2.00‎ ‎1.60‎ ‎1.39‎ ‎1.29‎ ‎1.27‎ ‎1.27‎ ‎1.27‎ ‎(1)实验l和3研究的是___________对反应速率的影响。对比实验l和2 ,实验2只改变一个影响反应速率的条件，则改变的条件是________________________。‎ ‎(2)实验2中，前20min内以N2的浓度变化表示的化学反应速率为_____________。‎ ‎(3)实验1中20~30min时间段平均反应速率较40~50min时间段内平均反应速率快的主要原因是______________________________。‎ ‎(4)实验3中，40min时，向容器中充入一定量的He，则正反应速率v正________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，氨气的体积分数_______________。‎ ‎(5)下列描述能说明该可逆反应达到化学平衡状态的有___________。‎ a.容器内的压强不变 b.容器内气体的密度不变 c．相同时间内有3mol H-H 键断裂，有6molN-H键形成 d. v(N2) : v(H2) : v(NH3) =1 : 3 : 2‎ e. NH3的质量分数不再改变 ‎【答案】(1). 温度 (2). 使用催化剂 (3). 0.012 mol·L-1·min-1 (4). 反应物浓度大，反应速率快 (5). 不变 (6). 减小 (7). ae ‎【解析】‎ ‎【分析】从表中数据可知，浓度都相同的实验l和实验3是温度不同；实验l和2是温度相同，可能是催化剂的影响；实验2中，根据氢气的浓度的变化量求出氢气的化学反应速率，根据氢气和氮气的化学反应速率之比等于化学计量数之比计算出氮气的化学反应速率；随着反应的进行，浓度逐渐减小，故反应速率减慢；恒容密闭容器中充入一定量的He，各气体的分压不变，故速率不变；气体的总分子数在增加，分析氨气的体积分数变化；根据化学平衡状态的直接判据和间接判据进行判断，由此分析。‎ ‎【详解】(1)实验l和3的温度不同，研究的温度对反应速率的影响。实验l和2的浓度相同，温度相同，达到平衡的的时间缩短了，则改变的条件是催化剂；‎ ‎(2)实验2中，前20min内以H2的浓度变化表示的化学反应速率为v(H2) ===0.036 mol·L-1·min-1，氢气和氮气的化学反应速率之比等于化学计量数之比，v(N2)：v(H2)=1：3，v(N2)= 0.012 mol·L-1·min-1；‎ ‎(3)随着反应的进行，浓度逐渐减小，故反应速率减慢；实验1中20~30min时间段平均反应速率较40~50min时间段内平均反应速率快；‎ ‎(4)实验3中，40min时，向容器中充入一定量的He，各气体的分压不变，各物质的浓度不变,则正反应速率v正不变，气体的总分子数在增多，气体的总物质的量在增加，氨气的物质的量不变，氨气的体积分数等于物质的量分数，在减小；‎ ‎(5) a．氮气和氢气生成氨气的反应是一个压强减小的反应，容器内的压强不变，可以判断反应处于平衡状态，故a符合题意；‎ b．容器内气体密度等于气体的总质量与容器的体积的比值，是一个定值，容器内气体的密度不变不能判断反应达到平衡状态，故b不符合题意；‎ c．相同时间内有3mol H-H键断裂，有6molN-H键形成都表示正反应速率，不能判断化学反应处于平衡状态，故c不符合题意；‎ d．任意时间段内化学反应速率之比都等于化学计量数之比，v(N2)：v(H2)：v(NH3) =1：3：2，不能代表达到化学平衡，故d不符合题意；‎ e．NH3的质量分数为氨气的质量与混合气体的总质量的比值，混合气体的总质量是一个定值，氨气的质量是一个变值，NH3的质量分数不再改变时，化学反应达到平衡状态，故e符合题意；‎ 答案选ae。‎ ‎20.研究有机物的结构和性质对于生产生活有重要意义。下列各组物质分别属于不同的关系，‎ ‎ 请将下列序号填在相应位置：‎ ‎①正戊烷和异戊烷②U 和 U③CH3CH2CH3和(CH3)2CH CH2CH3 ④和⑤和 ⑥O2和O3‎ 互为同系物的是 ____________； 属于同一物质的是 ______________；互为同位素的是 _____________；互为同分异构体的是 ___________。‎ ‎【答案】(1). ③ (2). ⑤ (3). ② (4). ①‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】同系物是结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物；同位素是质子数相同，中子数不同的原子；同分异构体是指分子式相同，但结构不同的化合物。‎ ‎【详解】①正戊烷和异戊烷的分子式相同，结构不同，互为互为同分异构体；‎ ‎②U 和 U的质子数相同，中子数不同，互为同位素；‎ ‎③CH3CH2CH3和(CH3)2CHCH2CH3都是烷烃，结构相似，两者相差1个CH2原子团，互为同系物；‎ ‎④和分别代表苯和苯乙烯，苯和苯乙烯的结构不相似，是不同类物质，不互为同系物；‎ ‎⑤和的分子式相同，结构相同，都代表二氟甲烷，是同种物质；‎ ‎⑥O2和O3都是氧元素形成的单质，互为同素异形体；‎ 则互为同系物的是③，属于同一物质的是⑤，互为同位素的是互为同位素的是②，互为同分异构体的是①，故答案为：③；⑤；②；①。‎ ‎21.已知有机物 A 是常用的水果催熟剂； D 是食醋的主要成分； F 是食品包装袋和保鲜膜的主要成分； A、B、C、D、E、F 有以下转化关系。结合如图关系回答问题：‎ ‎(1)D 中官能团的名称是____________________。‎ ‎(2)F的结构简式是 ____________, 反应 I的 反应类型是___________。 ‎ ‎(3)反应 II 的反应方程式是___________，反应IV的化学方程式是 ____________。‎ ‎(4)A 与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式是 _________________。‎ ‎【答案】(1). 羧基 (2). (3). 加成反应 (4). 2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O (5). CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O (6). CH2=CH2+Br2 →Br CH2-CH2Br ‎【解析】‎ ‎【分析】由A是常用的水果催熟剂可知，A为CH2=CH2；由D 是食醋的主要成分可知，D为CH3COOH；由F是食品包装袋和保鲜膜的主要成分可知，F为；由有机物的转化关系可知，一定条件下，CH2=CH2与水发生加成反应生成CH3CH2OH，则B为CH3CH2OH；在铜做催化剂作用下，CH3CH2OH与氧气共热发生催化氧化反应生成CH3CHO，则C为CH3CHO；在浓硫酸作用下，CH3CH2OH与CH3COOH共热发生酯化反应生成CH3COOC2H5，则E为CH3COOC2H5。‎ ‎【详解】（1）由分析可知，D的结构简式为CH3COOH，官能团为羧基，故答案为：羧基；‎ ‎（2）由分析可知，F的结构简式为的结构简式为；反应I为一定条件下，CH2=CH2与水发生加成反应生成CH3CH2OH，故答案为：；加成反应；‎ ‎（3）反应II为在铜做催化剂作用下，CH3CH2OH与氧气共热发生催化氧化反应生成CH3CHO，反应的反应方程式是2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2‎ O；反应IV为在浓硫酸作用下，CH3CH2OH与CH3COOH共热发生酯化反应生成CH3COOC2H5，反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O，故答案为：2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O；CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O；‎ ‎（4）乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成1,2—二溴乙烷，反应的化学方程式为CH2=CH2+Br2 →Br CH2-CH2Br，故答案为：CH2=CH2+Br2 →Br CH2-CH2Br。‎