内蒙古集宁一中(西校区)2017-2018学年高一下学期化学期末考试试卷
一、单选题
1．（2018高一下·平顶山期末）假设x是第IIB族中元素的原子序数，那么原子序数为x+1的元素在（ ）
A．IB族 B．IIIA族
C．IIIB族 D．IA族
2．（2018高一下·集宁期末）下列同周期元素中，原子半径最大的是（ ）
A．Al B．Mg C．Si D．Cl
3．（2018高一下·郑州期末）下列有关元素周期表和元素周期律的叙述正确的是（ ）
A．原子序数为15的元素的最高化合价为+3
B．VIIA族元素是同周期中非金属性最强的元素
C．原子最外层电子数为2的元素一定位于IIA族
D．元素周期表中从第3列～12列中的元素均为副族元素
4．（2018高一下·集宁期末）第ⅦA族元素具有相似的化学性质，其原因是它们的原子具有相同的（ ）
A．电子层数 B．核外电子数
C．最外层电子数 D．原子半径
5．（2018高一下·集宁期末）下列各组物质性质比较错误的是（ ）
A．金属单质置换氢的能力：K＞Na＞Li
B．氧化性：F2＞Cl2＞S
C．碱性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3
D．酸性：H2SiO3＞H2SO4＞H3PO4
6．（2018高一下·集宁期末）X、Y、Z是3种短周期元素,其中X、Y位于同一主族,Y、Z处于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法正确的是（ ）
A．元素非金属性由弱到强的顺序为Y
C．3种元素的气态氢化物中,Z的气态氢化物最稳定
D．原子半径由大到小的顺序为Z>Y>X
7．（2018高一下·集宁期末）下列物质既含离子键又含共价键的是（ ）
A．CaCl2 B．NH4Cl C．MgF2 D．H2O2
8．（2018高一下·郑州期末）已知某反应中能量变化如图所示，所得结论错误的是（ ）
A．该图像可以表示氯化铵与消石灰反应的能量变化
B．该反应过程中，一定有其他形式的能量转化成化学能
C．该反应过程中，形成新化学键释放的总能量小于断裂旧化学键吸收的总能量
D．因为生成物的总能量高于反应物的总能量，所以该反应一定需要加热才可进行
9．（2018高一下·集宁期末）下列热化学方程式中△H能表示可燃物燃烧热的是（ ）
A．CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=－258kJ/mol
B．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=－802.3kJ/mol
C．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=－571.6kJ/mol
D．H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=－184.6kJ/mo1
10．（2018高一下·集宁期末）在2A（g）+B(g) 3C(g)+4D(g)反应中，表示该反应速率最快的是（ ）
A．v（B）=0.3mol/(L· s) B．v（A）=0.5mol/(L· min)
C．v（C）=0.8mol/(L· s) D．v（D）=1mol/(L· min)
11．（2018高一下·集宁期末）100 mL 6 mol/L H2SO4 跟过量的锌粉反应，在一定温度下，为了减缓反应速率，但又不影响生成氢气的总量。可向反应物中加入适量的（ ）
A．碳酸钠固体 B．CH3COONa固体
C．KNO3固体 D．盐酸溶液
12．（2018高一下·吉林期末）可逆反应2NO2（g） 2NO（g）＋O2（g）在体积固定的密闭容器中，达到平衡状态的标志是（ ）
①单位时间内生成nmol O2的同时生成2nmol NO2
②单位时间内生成nmol O2的同时生成2nmol NO
③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A．①④⑥⑦ B．②③⑤⑦ C．①③④⑤ D．全部
13．（2018高一下·集宁期末）某温度下，将一定量碳酸氢铵固体置于容积不变密闭容器中，发生反应：NH4HCO3(s) NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) △H=QkJ/mol（Q>0）。下列有关说法错误的是（ ）
A．若容器内混合气体的密度不变，则说明反应达到平衡状态
B．若CO2体积分数不再发生变化，则说明反应达到平衡状态
C．若升高体系温度，则正、逆反应速率均增大
D．若反应过程中吸收QkJ热量，则刚好有1mol NH4HCO3发生分解
二、填空题
14．（2018高一下·集宁期末）根据已知条件，写出对应的热化学方程式。
（1）已知100mL 1mol/L的氢氧化钠溶液与适量硫酸溶液完全反应放出5.73kJ的热量，请写出表示中和热的热化学方程式 。
（2）1mol C2H4(g)与适量O2(g)反应，生成CO2(g)和H2O(l)，放出1141kJ热量 。
（3）1mol C2H5OH(l)与适量O2(g)反应，生成CO2(g)和H2O(l)，放出1366.8kJ热量 。
（4）2mol Al(s)与适量O2(g)发生反应，生成Al2O3(s)，放出1669.8kJ热量 。
（5）已知金刚石的燃烧热△H=－395.0kJ/mol，写出金刚石燃烧的热化学方程式 。
三、综合题
15．（2018高一下·集宁期末）如表是元素周期表的一部分，参照元素在表中的位置，请用化学用语回答下列问题：
（1）在上述元素最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的是 ，碱性最强的是 ，显两性的是 。（化学式）
（2）这些元素中，化学性质最不活泼原子的原子结构示意图为 ；气态氢化物中，最稳定的是 （化学式），②③④⑤形成的氢化物中沸点最高的是 （化学式）。
（3）①和④两种元素的原子按1:1组成的常见化合物的电子式为 。
（4）④、⑥、⑦、⑨的简单离子半径由大到小的顺序为 (用离子符号和“>”表示)。
（5）⑥和⑦的最高价氧化物对应水化物之间发生反应的化学方程式 。
（6）为了证明⑥和⑦两种元素的金属性强弱，下列说法或实验能提供证据的是_______。
A．比较两种元素的单质的熔点、沸点高低
B．将两种元素的单质分别与冷水反应，观察反应的剧烈程度
C．比较两种元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱
16．（2018高一下·集宁期末）H2、CO、CH4、CH3OH等都是重要的能源，也是重要为化工原料。
（1）已知25℃，1.01×105Pa时，8.0g CH4完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出444.8kJ热量。写出该反应的热化学反应方程式： 。
（2）为倡导“节能减排”和“低碳经济”，降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，工业上可以用CO2来生产燃料甲醇。在体积为2L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g)。经测得CO2和CH3OH(g)的物质的量随时间变化如图所示。
①从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v(CO2)= 。
②达到平衡时，H2的转化率为 。
③该反应的平衡常数K= （表达式）。
④下列措施不能提高反应速率的是 。
A.升高温度
B.加入催化剂
C.增大压强
D.及时分离出CH3OH
（3）工业上也用CO和H2为原料制备CH3OH，反应方程式为：CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)，在一体积固定的密闭容器中投入一定量的CO和H2气体进行上述反应。下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是______。
A．反应中CO与CH3OH的物质的量之比为1：1
B．混合气体的压强不随时间的变化而变化
C．单位时间内每消耗1 mol CO，同时生成1 mol CH3OH
D．CH3OH的质量分数在混合气体中保持不变
E．混合气体的密度保持不变
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】x是第IIB族中元素的原子序数，根据元素周期表，同周期第IIB族后是第IIIA族，原子序数为x+1的元素在第IIIA族，
故答案为：B。
【分析】根据元素周期表特点第IIB族是第12列，而第13列是第IIIA族的特点进行判断。
2．【答案】B
【知识点】微粒半径大小的比较
【解析】【解答】同周期元素从左到右半径依次减小，Al、 Mg 、 Si 、 Cl都是第三周期元素，原子序数Mg< Al < Si < Cl ，所以Mg原子半径最大、Cl原子半径最小，故B符合题意。
【分析】几种原子都是第三周期的元素，同周期元素，原子的半径由左到右逐渐减小。
3．【答案】B
【知识点】元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A、原子序数为15的元素为P，其最外层电子数为5，最高正价为+5价，选项A不符合题意；
B、同周期从左到右元素的非金属性在增强，ⅦA族元素的非金属性在同周期中最强，选项B符合题意；
C、He原子最外层电子数为2，但处于周期表0族，选项C不符合题意；
D、第3～12列中，包括副族和第ⅤⅢ族，选项D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A.原子最外层电子全部都失去后为其最高正价离子；
B.在元素周期表中，位于同一周期的元素，由左及右其原子的非金属性是逐渐增强；
C.并不是所有最外层电子为2的元素都位于IIA族，如氦元素；
D.副族元素用B表示，包括IIIB VIIB族元素，I B、II B 族元素及VIII族元素。IIIB VIIB族元素，价电 子总数等于其族号数也等于原子最外层ns电子数与次外层(n-1 ) d 电子数之和。I B、II B 族由于其(n-1）d 亚层已经填满，所以最外层上的s 电子数等于其族数。VIII族 处在周期表的中间,共有三个纵行，最 后 1 个电子填在(n - 1）d 亚层上。
4．【答案】C
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】元素原子的最外层电子数决定其化学性质，因此第ⅦA族元素具有相似的化学性质，其原因是它们的原子具有相同的最外层电子数，
故答案为：C。
【分析】位于同一族的元素之所以具有相似的化学性质，就是因为它们最外层电子数目是相同的。
5．【答案】D
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A、元素的非金属性越强，其单质置换出氢的能力越强，由于金属性K>Na>Li，故置换氢的能力：K>Na>Li，选项A不符合题意；
B、非金属性：F>Cl>S，元素的非金属性越强，对应的单质的氧化性越强，所以氧化性：F2>Cl2>S，选项B不符合题意；
C、金属性：Na>Mg>Al，元素的金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，所以碱性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3，选项C不符合题意；
D、非金属性：Si，元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，所以酸性：H2SiO33PO42SO4，选项D符合题意，
故答案为：D。
【分析】A.元素的金属性越强，其失电子能力就越强，单质置换氢气的能力就越强；
B.位于同周期的元素，由左到右元素的非金属性是逐渐增强的，同主族的元素从上到下元素的非金属性是逐渐减弱的，元素的非金属性越强，其单质的氧化性就越强；
C.位于同一周期的元素从左到右其金属性是逐渐减弱的，那么最高价氧化物对应的水化物的碱性就是逐渐减弱的；
D.同周期的元素从左到右非金属性是逐渐增强的，其最高价氧化物对应的水化物的酸性也是逐渐增强的。
6．【答案】D
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.同周期自左而右非金属性增强,同主族自上而下非金属性减弱,所以非金属性P
C.非金属性P
故答案为：D。
【分析】同周期元素从左到右，其金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，原子半径逐渐减弱；同主族元素从上到下，金属性是逐渐增强的，非金属性是逐渐减弱的，原子半径是逐渐增大的。元素的非金属性越强，其最高价氧化物对于的水化物酸性就越强，气态氢化物的稳定性就越强。
7．【答案】B
【知识点】离子键的形成；共价键的形成及共价键的主要类型
【解析】【解答】A、 CaCl2 中钙离子和氯离子之间存在离子键，故A不符合题意；
B. NH4Cl为离子化合物，含有离子键和共价键，故B符合题意；
C. MgF2 中镁离子和氟离子之间存在离子键，故C不符合题意；
D. H2O2为共价化合物，只含有共价键，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】离子键指的是阴阳离子之间通过作用力形成的化学键；共价键指的是原子之间通过共用电子对形成的化学键。
8．【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化
【解析】【解答】A. 该图像中反应物总能量低于生成物总能量为吸热反应，可以表示氯化铵与消石灰反应的能量变化，选项A不符合题意；
B.该反应过程中，一定有其他形式的能量转化成化学能，如吸热时热能转化为化学能，选项B不符合题意；
C.该反应过程为吸热反应，故形成新化学键释放的总能量小于断裂旧化学键吸收的总能量，选项C不符合题意；
D.虽然生成物的总能量高于反应物的总能量，但反应不一定需要加热才可进行，不能只由焓判据分析，选项D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A.当反应物的总能量小于生成物的总能量时代表该反应为吸热反应；
B.化学反应中，一定伴随着能量的变化和转移；
C.断旧键需要吸热，成新键需要放热，本反应是吸热反应，因此形成新化学键释放的总能量小于断裂旧化学键吸收的总能量；
D.尽管该反应为吸热反应，但是并不代表一定要在加热的条件下才能发生。
9．【答案】A
【知识点】燃烧热；热化学方程式
【解析】【解答】A、1molCO完全燃烧生成稳定的CO2，符合燃烧热的概念要求，放出的热量为燃烧热，故A符合题意；
B、生成稳定的氧化物，水应为液态，故B不符合题意；
C、燃烧热是指1mol纯净物完全燃烧，方程式中H2为2mol，不是燃烧热，故C不符合题意。
D、HCl不是氧化物，不符合燃烧热的概念要求，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】燃烧热是指物质与氧气进行完全燃烧反应时放出的热量。它一般用单位物质的量、单位质量或单位体积的燃料燃烧时放出的能量计量。燃烧反应通常是烃类在氧气中燃烧生成二氧化碳、水并放热的反应。燃烧热可以用弹式量热计测量，也可以直接查表获得反应物、产物的生成焓再相减求得。
10．【答案】A
【知识点】化学反应速率；化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，则
A、v(B)/1=0.3mol/(L·s)÷1=0.3mol/(L·s)；
B、v(A)/2=0.5mol/(L·min)÷2=0.25mol/(L·min)=0.0042 mol/(L·s)；
C、v(C)/3=0.8mol/(L·s)÷3=0.26 mol/(L·s)；
D、v(D)/4=1 mol/(L·min)÷4=0.25 mol/(L·min)=0.042 mol/(L·s)。
显然选项A中比值最大，反应速率最快。
故答案为：A。
【分析】在比较反应速率时，应该根据物质的反应速率之比等于计量数之比将其转化为同一物质的反应速率，这样才能进行反应速率快慢的比较。
11．【答案】B
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A．碳酸钠与酸反应，生成氢气的量减少，故A不符合题意；
B.加入醋酸钠固体，会和硫酸之间反应生成醋酸，这样酸中的氢离子由硫酸到醋酸，反应速率减慢，但是氢离子总量不变，所以不影响生成氢气的总量，故B符合题意；
C.加适量硝酸钾溶液，相当于溶液中出现硝酸金属和硝酸反应不生成氢气，影响生成氢气的总量，故C不符合题意；
D.加入盐酸，则氢离子的物质的量增加，生成的氢气增加，故D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】醋酸是弱酸，在溶液中是不完全电离的，因此加入醋酸钠固体后一开始反应速率会减慢，但是反应会促进弱酸的继续电离，因此实际上氢离子的总物质的量不会变，所以产生氢气的总量不变，只是速率会减慢。
12．【答案】A
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。颜色深浅和浓度有关系，所以④符合题意。①中反应速率的方向相反，且满足速率之比是相应的化学计量数之比，符合题意。②中反应速率的方向是相同的，不符合题意。平衡时浓度不再发生变化，但物质之间的浓度不一定相等或满足某种关系，因此③不符合题意。密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，⑤不符合题意。反应前后体积是变化的，所以压强是变化的，因此⑥可以说明。混合气的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值，质量不变，但物质的量是变化的，所以⑦可以说明。
故答案为：A。
【分析】根据可逆反应达到平衡状态的标志：正逆反应速率相等、组成成分的百分含量不变以及由此衍生的不变量进行判断即可。
13．【答案】B
【知识点】热化学方程式；化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A. 密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量是变化的，容积始终是不变的，若容器内混合气体的密度不变，则说明反应达到平街状态，A不符合题意；
B. 只有生成物是气体，因此CO2体积分数始终不变，不能说明反应达到平街状态，B符合题意；
C. 若升高体系温度，则正、逆反应速率均增大，C不符合题意；
D. 根据热化学方程式可知若反应过程中吸收QkJ热量，则刚好有1mol NH4HCO3发生分解，D不符合题意，
故答案为：B。
【分析】要证明反应达到平衡状态，就要证明张逆反应的速率相等；
升高温度对反应的速率是加快的，不管正反应是吸热还是放热反应。
14．【答案】（1）NaOH(aq) + 1/2H2SO4(aq) = 1/2Na2SO4(aq) + H2O(l) △H=－57.3 kJ/mol
（2）C2H4(g) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(l) △H=－1141 kJ/mol
（3）C2H5OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 3H2O(l) △H=－1366.8 kJ/mol
（4）2Al(s) + 3/2O2(g) = Al2O3(s) △H=－1669.8 kJ/mol
（5）C(金刚石，s) + O2(g) = CO2(g) △H=－395.0 kJ/mol
【知识点】热化学方程式
【解析】【解答】（1）已知100mL 1mol/L的氢氧化钠溶液与适量硫酸溶液完全反应放出5.73kJ的热量，NaOH的物质的量为n（NaOH）=0.11L×1mol·L－1=0.1mol，二者恰好反应生成0.1mol水，放出5.73kJ的热量，则生成1mol水时放出的热量为57.3kJ，表示中和热的热化学方程式NaOH(aq) + 1/2H2SO4(aq) = 1/2Na2SO4(aq) + H2O(l) △H=－57.3 kJ/mol。（2）1mol C2H4(g)与适量O2(g)反应，生成CO2(g)和H2O(l)，放出1141kJ热量，热化学方程式为：C2H4(g) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(l) △H=－1141 kJ/mol。（3）1mol C2H5OH(l)与适量O2(g)反应，生成CO2(g)和H2O(l)，放出1366.8kJ热量，热化学方程式为：C2H5OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 3H2O(l) △H=－1366.8 kJ/mol 。（4）2mol Al(s)与适量O2(g)发生反应，生成Al2O3(s)，放出1669.8kJ热量，热化学方程式为：2Al(s) + 3/2O2(g) = Al2O3(s) △H=－1669.8 kJ/mol。（5）已知金刚石的燃烧热△H=－395.0kJ/mol，金刚石燃烧的热化学方程式：C(金刚石，s) + O2(g) = CO2(g) △H=－395.0 kJ/mol。
【分析】热化学方程式是用以表示化学反应中的能量变化和物质变化。热化学方程式的意义为热化学方程式不仅表明了一个反应中的反应物和生成物，还表明了一定量物质在反应中所放出或吸收的热量。
15．【答案】（1）HClO4；NaOH；Al(OH)3
（2）；HF；H2O
（3）
（4）Cl- > O2- > Na+ > Al3+
（5）NaOH + Al(OH)3 = NaAlO2 + H2O
（6）B；C
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】（1）第三周期，从左向右金属性在减弱，非金属性增强，Cl的非金属性最强，钠的金属性最强，铝具有两性；在上述元素最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的是HClO4，碱性最强的是NaOH，显两性的是Al(OH)3 。（2）这些元素中，Ar是惰性元素，化学性质最不活泼原子是Ar，原子结构示意图为 ；F的非金属性最强，气态氢化物中，最稳定的是HF，②③④⑤形成的氢化物中，水分子间形成氢键，沸点最高的是H2O（化学式）。（3）①为H和④为O，两种元素的原子按1:1组成的常见化合物的电子式为 。（4）④、⑥、⑦、⑨的简单离子半径，氯离子三个电子层，半径最大，O2- 、Na+ 、 Al3+三种离子电子层结构相同，核电荷大的半径小，由大到小的顺序为Cl- > O2- > Na+ > Al3+ 。（5）⑥和⑦的最高价氧化物对应水化物是 NaOH 、Al(OH)3 ，两者反应生成 NaAlO2 、 H2O ，两者之间发生反应的化学方程式 NaOH + Al(OH)3 = NaAlO2 + H2O 。（6）为了证明⑥和⑦两种元素的金属性强弱，A.比较两种元素的单质的熔点、沸点高低，不能确定金属性强弱，故A错误；
B.将两种元素的单质分别与冷水反应，观察反应的剧烈程度，反应剧烈的金属性强，故B正确；
C.比较两种元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱，碱性越强，金属性越强，故C正确；
故答案为：BC。
【分析】（1）元素的非金属性越强，其最高价氧化物的酸性就越强；元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物碱性就越强；
（2）元素的非金属性越强，其气态氢化物的稳定性就越强；水分子之间会形成氢键，氢键是一种分子之间的作用力，会增大水的沸点；
（2）过氧化氢分子中既包括氧原子之间的非极性共价键又包括氧原子和氢原子之间的极性共价键；
（3）离子半径的比较方法：电子层数越多，离子半径就越大；当电子层数相同时，质子数越小离子的半径就越大；
（5）氢氧化铝会溶于强碱中，生成偏铝酸盐；
（6）元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强；单质的还原性就越强。
16．【答案】（1）CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + H2O(l) △H=－889.6 kJ/mol
（2）0.0375mol/(L·min)；75%；c(CH3OH)·c(H2O)/c(CO2)·c3(H2)；D
（3）B；D
【知识点】热化学方程式；化学反应速率；化学反应速率的影响因素；化学平衡状态的判断
【解析】【解答】（1）8.0g CH4的物质的量为：8.0g/16g·mol－1=0.5mol，0.5molCH4完全燃烧生成液态水放出444.8kJ热量，则1mol CH4完全燃烧生成液态水放出的热量为：444.8kJ×1mol/0.5mol=889.6kJ，则甲烷燃烧的热化学方程式为：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-889.6 kJ·mol－1。（2）在体积为2L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g)。经测得CO2和CH3OH(g)的物质的量随时间变化如图所示。二氧化碳是反应物随反应进行物质的量减小，甲醇是生成物，随反应进行物质的量增大；10nim内达到平衡，生成甲醇物质的量为0.75mol，二氧化碳物质的量变化了0.75mol；则①依据化学平衡列式计算为：
CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g)
起始（mol） 1 3 0 0
转化（mol） 0.75 2.25 0.75 0.75
平衡（mol） 0.25 0.75 0.75 0.75
CO2的平均反应速率v（CO2）=0.75mol·（2L）－1·10min-1
=0.0375mol/(L·min)；
①从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v(CO2)=0.0375mol/(L·min)。②达到平衡时，H2的转化率为2.275mol/3mol×00%=75%。③该反应的平衡常数K=c(CH3OH)·c(H2O)/c(CO2)·c3(H2)（表达式）。④A.升高温度加快反应速率，故A错误；
B.加入催化剂加快反应速率，故B错误；
C.增大压强加快反应速率，故C错误；
D.及时分离出CH3OH，浓度降低，减慢反应速率，故D正确；
故答案为：D。（3）A.反应中CO与CH3OH的物质的量之比为1：1，无法确定是否达到平衡状态，不能作为判断平衡的标志故A错误；
B.该反应前后气体体积不相等，则压强不变说明达到平衡，故B正确；
C.单位时间内每消耗1 mol CO是正速率，同时生成1 mol CH3OH也是正速率，所指的速率都是表示正反应速率，不能作为判断平衡标志，故C错误；
D.CH3OH的质量分数在混合气体中保持不变，CH3OH组成一定，说明达到平衡，故D正确；E.反应物和产物都是气体，则气体总质量不变、容器体积不变，则密度始终不变，故E错误；
故答案为：BD。
【分析】（1）热化学方程式是用以表示化学反应中的能量变化和物质变化。热化学方程式的意义为热化学方程式不仅表明了一个反应中的反应物和生成物，还表明了一定量物质在反应中所放出或吸收的热量；
（2）影响反应速率的因素包括：温度、浓度、压强和催化剂等；
（3）要判断反应达到平衡，就要看正逆反应速率是否相等，只有正逆反应速率相等才是平衡状态。
内蒙古集宁一中(西校区)2017-2018学年高一下学期化学期末考试试卷
一、单选题
1．（2018高一下·平顶山期末）假设x是第IIB族中元素的原子序数，那么原子序数为x+1的元素在（ ）
A．IB族 B．IIIA族
C．IIIB族 D．IA族
【答案】B
【知识点】元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】x是第IIB族中元素的原子序数，根据元素周期表，同周期第IIB族后是第IIIA族，原子序数为x+1的元素在第IIIA族，
故答案为：B。
【分析】根据元素周期表特点第IIB族是第12列，而第13列是第IIIA族的特点进行判断。
2．（2018高一下·集宁期末）下列同周期元素中，原子半径最大的是（ ）
A．Al B．Mg C．Si D．Cl
【答案】B
【知识点】微粒半径大小的比较
【解析】【解答】同周期元素从左到右半径依次减小，Al、 Mg 、 Si 、 Cl都是第三周期元素，原子序数Mg< Al < Si < Cl ，所以Mg原子半径最大、Cl原子半径最小，故B符合题意。
【分析】几种原子都是第三周期的元素，同周期元素，原子的半径由左到右逐渐减小。
3．（2018高一下·郑州期末）下列有关元素周期表和元素周期律的叙述正确的是（ ）
A．原子序数为15的元素的最高化合价为+3
B．VIIA族元素是同周期中非金属性最强的元素
C．原子最外层电子数为2的元素一定位于IIA族
D．元素周期表中从第3列～12列中的元素均为副族元素
【答案】B
【知识点】元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A、原子序数为15的元素为P，其最外层电子数为5，最高正价为+5价，选项A不符合题意；
B、同周期从左到右元素的非金属性在增强，ⅦA族元素的非金属性在同周期中最强，选项B符合题意；
C、He原子最外层电子数为2，但处于周期表0族，选项C不符合题意；
D、第3～12列中，包括副族和第ⅤⅢ族，选项D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A.原子最外层电子全部都失去后为其最高正价离子；
B.在元素周期表中，位于同一周期的元素，由左及右其原子的非金属性是逐渐增强；
C.并不是所有最外层电子为2的元素都位于IIA族，如氦元素；
D.副族元素用B表示，包括IIIB VIIB族元素，I B、II B 族元素及VIII族元素。IIIB VIIB族元素，价电 子总数等于其族号数也等于原子最外层ns电子数与次外层(n-1 ) d 电子数之和。I B、II B 族由于其(n-1）d 亚层已经填满，所以最外层上的s 电子数等于其族数。VIII族 处在周期表的中间,共有三个纵行，最 后 1 个电子填在(n - 1）d 亚层上。
4．（2018高一下·集宁期末）第ⅦA族元素具有相似的化学性质，其原因是它们的原子具有相同的（ ）
A．电子层数 B．核外电子数
C．最外层电子数 D．原子半径
【答案】C
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】元素原子的最外层电子数决定其化学性质，因此第ⅦA族元素具有相似的化学性质，其原因是它们的原子具有相同的最外层电子数，
故答案为：C。
【分析】位于同一族的元素之所以具有相似的化学性质，就是因为它们最外层电子数目是相同的。
5．（2018高一下·集宁期末）下列各组物质性质比较错误的是（ ）
A．金属单质置换氢的能力：K＞Na＞Li
B．氧化性：F2＞Cl2＞S
C．碱性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3
D．酸性：H2SiO3＞H2SO4＞H3PO4
【答案】D
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A、元素的非金属性越强，其单质置换出氢的能力越强，由于金属性K>Na>Li，故置换氢的能力：K>Na>Li，选项A不符合题意；
B、非金属性：F>Cl>S，元素的非金属性越强，对应的单质的氧化性越强，所以氧化性：F2>Cl2>S，选项B不符合题意；
C、金属性：Na>Mg>Al，元素的金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，所以碱性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3，选项C不符合题意；
D、非金属性：Si，元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，所以酸性：H2SiO33PO42SO4，选项D符合题意，
故答案为：D。
【分析】A.元素的金属性越强，其失电子能力就越强，单质置换氢气的能力就越强；
B.位于同周期的元素，由左到右元素的非金属性是逐渐增强的，同主族的元素从上到下元素的非金属性是逐渐减弱的，元素的非金属性越强，其单质的氧化性就越强；
C.位于同一周期的元素从左到右其金属性是逐渐减弱的，那么最高价氧化物对应的水化物的碱性就是逐渐减弱的；
D.同周期的元素从左到右非金属性是逐渐增强的，其最高价氧化物对应的水化物的酸性也是逐渐增强的。
6．（2018高一下·集宁期末）X、Y、Z是3种短周期元素,其中X、Y位于同一主族,Y、Z处于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法正确的是（ ）
A．元素非金属性由弱到强的顺序为Y
C．3种元素的气态氢化物中,Z的气态氢化物最稳定
D．原子半径由大到小的顺序为Z>Y>X
【答案】D
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.同周期自左而右非金属性增强,同主族自上而下非金属性减弱,所以非金属性P
C.非金属性P
故答案为：D。
【分析】同周期元素从左到右，其金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，原子半径逐渐减弱；同主族元素从上到下，金属性是逐渐增强的，非金属性是逐渐减弱的，原子半径是逐渐增大的。元素的非金属性越强，其最高价氧化物对于的水化物酸性就越强，气态氢化物的稳定性就越强。
7．（2018高一下·集宁期末）下列物质既含离子键又含共价键的是（ ）
A．CaCl2 B．NH4Cl C．MgF2 D．H2O2
【答案】B
【知识点】离子键的形成；共价键的形成及共价键的主要类型
【解析】【解答】A、 CaCl2 中钙离子和氯离子之间存在离子键，故A不符合题意；
B. NH4Cl为离子化合物，含有离子键和共价键，故B符合题意；
C. MgF2 中镁离子和氟离子之间存在离子键，故C不符合题意；
D. H2O2为共价化合物，只含有共价键，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】离子键指的是阴阳离子之间通过作用力形成的化学键；共价键指的是原子之间通过共用电子对形成的化学键。
8．（2018高一下·郑州期末）已知某反应中能量变化如图所示，所得结论错误的是（ ）
A．该图像可以表示氯化铵与消石灰反应的能量变化
B．该反应过程中，一定有其他形式的能量转化成化学能
C．该反应过程中，形成新化学键释放的总能量小于断裂旧化学键吸收的总能量
D．因为生成物的总能量高于反应物的总能量，所以该反应一定需要加热才可进行
【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化
【解析】【解答】A. 该图像中反应物总能量低于生成物总能量为吸热反应，可以表示氯化铵与消石灰反应的能量变化，选项A不符合题意；
B.该反应过程中，一定有其他形式的能量转化成化学能，如吸热时热能转化为化学能，选项B不符合题意；
C.该反应过程为吸热反应，故形成新化学键释放的总能量小于断裂旧化学键吸收的总能量，选项C不符合题意；
D.虽然生成物的总能量高于反应物的总能量，但反应不一定需要加热才可进行，不能只由焓判据分析，选项D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A.当反应物的总能量小于生成物的总能量时代表该反应为吸热反应；
B.化学反应中，一定伴随着能量的变化和转移；
C.断旧键需要吸热，成新键需要放热，本反应是吸热反应，因此形成新化学键释放的总能量小于断裂旧化学键吸收的总能量；
D.尽管该反应为吸热反应，但是并不代表一定要在加热的条件下才能发生。
9．（2018高一下·集宁期末）下列热化学方程式中△H能表示可燃物燃烧热的是（ ）
A．CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=－258kJ/mol
B．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=－802.3kJ/mol
C．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=－571.6kJ/mol
D．H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=－184.6kJ/mo1
【答案】A
【知识点】燃烧热；热化学方程式
【解析】【解答】A、1molCO完全燃烧生成稳定的CO2，符合燃烧热的概念要求，放出的热量为燃烧热，故A符合题意；
B、生成稳定的氧化物，水应为液态，故B不符合题意；
C、燃烧热是指1mol纯净物完全燃烧，方程式中H2为2mol，不是燃烧热，故C不符合题意。
D、HCl不是氧化物，不符合燃烧热的概念要求，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】燃烧热是指物质与氧气进行完全燃烧反应时放出的热量。它一般用单位物质的量、单位质量或单位体积的燃料燃烧时放出的能量计量。燃烧反应通常是烃类在氧气中燃烧生成二氧化碳、水并放热的反应。燃烧热可以用弹式量热计测量，也可以直接查表获得反应物、产物的生成焓再相减求得。
10．（2018高一下·集宁期末）在2A（g）+B(g) 3C(g)+4D(g)反应中，表示该反应速率最快的是（ ）
A．v（B）=0.3mol/(L· s) B．v（A）=0.5mol/(L· min)
C．v（C）=0.8mol/(L· s) D．v（D）=1mol/(L· min)
【答案】A
【知识点】化学反应速率；化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，则
A、v(B)/1=0.3mol/(L·s)÷1=0.3mol/(L·s)；
B、v(A)/2=0.5mol/(L·min)÷2=0.25mol/(L·min)=0.0042 mol/(L·s)；
C、v(C)/3=0.8mol/(L·s)÷3=0.26 mol/(L·s)；
D、v(D)/4=1 mol/(L·min)÷4=0.25 mol/(L·min)=0.042 mol/(L·s)。
显然选项A中比值最大，反应速率最快。
故答案为：A。
【分析】在比较反应速率时，应该根据物质的反应速率之比等于计量数之比将其转化为同一物质的反应速率，这样才能进行反应速率快慢的比较。
11．（2018高一下·集宁期末）100 mL 6 mol/L H2SO4 跟过量的锌粉反应，在一定温度下，为了减缓反应速率，但又不影响生成氢气的总量。可向反应物中加入适量的（ ）
A．碳酸钠固体 B．CH3COONa固体
C．KNO3固体 D．盐酸溶液
【答案】B
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A．碳酸钠与酸反应，生成氢气的量减少，故A不符合题意；
B.加入醋酸钠固体，会和硫酸之间反应生成醋酸，这样酸中的氢离子由硫酸到醋酸，反应速率减慢，但是氢离子总量不变，所以不影响生成氢气的总量，故B符合题意；
C.加适量硝酸钾溶液，相当于溶液中出现硝酸金属和硝酸反应不生成氢气，影响生成氢气的总量，故C不符合题意；
D.加入盐酸，则氢离子的物质的量增加，生成的氢气增加，故D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】醋酸是弱酸，在溶液中是不完全电离的，因此加入醋酸钠固体后一开始反应速率会减慢，但是反应会促进弱酸的继续电离，因此实际上氢离子的总物质的量不会变，所以产生氢气的总量不变，只是速率会减慢。
12．（2018高一下·吉林期末）可逆反应2NO2（g） 2NO（g）＋O2（g）在体积固定的密闭容器中，达到平衡状态的标志是（ ）
①单位时间内生成nmol O2的同时生成2nmol NO2
②单位时间内生成nmol O2的同时生成2nmol NO
③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A．①④⑥⑦ B．②③⑤⑦ C．①③④⑤ D．全部
【答案】A
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。颜色深浅和浓度有关系，所以④符合题意。①中反应速率的方向相反，且满足速率之比是相应的化学计量数之比，符合题意。②中反应速率的方向是相同的，不符合题意。平衡时浓度不再发生变化，但物质之间的浓度不一定相等或满足某种关系，因此③不符合题意。密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，⑤不符合题意。反应前后体积是变化的，所以压强是变化的，因此⑥可以说明。混合气的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值，质量不变，但物质的量是变化的，所以⑦可以说明。
故答案为：A。
【分析】根据可逆反应达到平衡状态的标志：正逆反应速率相等、组成成分的百分含量不变以及由此衍生的不变量进行判断即可。
13．（2018高一下·集宁期末）某温度下，将一定量碳酸氢铵固体置于容积不变密闭容器中，发生反应：NH4HCO3(s) NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) △H=QkJ/mol（Q>0）。下列有关说法错误的是（ ）
A．若容器内混合气体的密度不变，则说明反应达到平衡状态
B．若CO2体积分数不再发生变化，则说明反应达到平衡状态
C．若升高体系温度，则正、逆反应速率均增大
D．若反应过程中吸收QkJ热量，则刚好有1mol NH4HCO3发生分解
【答案】B
【知识点】热化学方程式；化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A. 密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量是变化的，容积始终是不变的，若容器内混合气体的密度不变，则说明反应达到平街状态，A不符合题意；
B. 只有生成物是气体，因此CO2体积分数始终不变，不能说明反应达到平街状态，B符合题意；
C. 若升高体系温度，则正、逆反应速率均增大，C不符合题意；
D. 根据热化学方程式可知若反应过程中吸收QkJ热量，则刚好有1mol NH4HCO3发生分解，D不符合题意，
故答案为：B。
【分析】要证明反应达到平衡状态，就要证明张逆反应的速率相等；
升高温度对反应的速率是加快的，不管正反应是吸热还是放热反应。
二、填空题
14．（2018高一下·集宁期末）根据已知条件，写出对应的热化学方程式。
（1）已知100mL 1mol/L的氢氧化钠溶液与适量硫酸溶液完全反应放出5.73kJ的热量，请写出表示中和热的热化学方程式 。
（2）1mol C2H4(g)与适量O2(g)反应，生成CO2(g)和H2O(l)，放出1141kJ热量 。
（3）1mol C2H5OH(l)与适量O2(g)反应，生成CO2(g)和H2O(l)，放出1366.8kJ热量 。
（4）2mol Al(s)与适量O2(g)发生反应，生成Al2O3(s)，放出1669.8kJ热量 。
（5）已知金刚石的燃烧热△H=－395.0kJ/mol，写出金刚石燃烧的热化学方程式 。
【答案】（1）NaOH(aq) + 1/2H2SO4(aq) = 1/2Na2SO4(aq) + H2O(l) △H=－57.3 kJ/mol
（2）C2H4(g) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(l) △H=－1141 kJ/mol
（3）C2H5OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 3H2O(l) △H=－1366.8 kJ/mol
（4）2Al(s) + 3/2O2(g) = Al2O3(s) △H=－1669.8 kJ/mol
（5）C(金刚石，s) + O2(g) = CO2(g) △H=－395.0 kJ/mol
【知识点】热化学方程式
【解析】【解答】（1）已知100mL 1mol/L的氢氧化钠溶液与适量硫酸溶液完全反应放出5.73kJ的热量，NaOH的物质的量为n（NaOH）=0.11L×1mol·L－1=0.1mol，二者恰好反应生成0.1mol水，放出5.73kJ的热量，则生成1mol水时放出的热量为57.3kJ，表示中和热的热化学方程式NaOH(aq) + 1/2H2SO4(aq) = 1/2Na2SO4(aq) + H2O(l) △H=－57.3 kJ/mol。（2）1mol C2H4(g)与适量O2(g)反应，生成CO2(g)和H2O(l)，放出1141kJ热量，热化学方程式为：C2H4(g) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(l) △H=－1141 kJ/mol。（3）1mol C2H5OH(l)与适量O2(g)反应，生成CO2(g)和H2O(l)，放出1366.8kJ热量，热化学方程式为：C2H5OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 3H2O(l) △H=－1366.8 kJ/mol 。（4）2mol Al(s)与适量O2(g)发生反应，生成Al2O3(s)，放出1669.8kJ热量，热化学方程式为：2Al(s) + 3/2O2(g) = Al2O3(s) △H=－1669.8 kJ/mol。（5）已知金刚石的燃烧热△H=－395.0kJ/mol，金刚石燃烧的热化学方程式：C(金刚石，s) + O2(g) = CO2(g) △H=－395.0 kJ/mol。
【分析】热化学方程式是用以表示化学反应中的能量变化和物质变化。热化学方程式的意义为热化学方程式不仅表明了一个反应中的反应物和生成物，还表明了一定量物质在反应中所放出或吸收的热量。
三、综合题
15．（2018高一下·集宁期末）如表是元素周期表的一部分，参照元素在表中的位置，请用化学用语回答下列问题：
（1）在上述元素最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的是 ，碱性最强的是 ，显两性的是 。（化学式）
（2）这些元素中，化学性质最不活泼原子的原子结构示意图为 ；气态氢化物中，最稳定的是 （化学式），②③④⑤形成的氢化物中沸点最高的是 （化学式）。
（3）①和④两种元素的原子按1:1组成的常见化合物的电子式为 。
（4）④、⑥、⑦、⑨的简单离子半径由大到小的顺序为 (用离子符号和“>”表示)。
（5）⑥和⑦的最高价氧化物对应水化物之间发生反应的化学方程式 。
（6）为了证明⑥和⑦两种元素的金属性强弱，下列说法或实验能提供证据的是_______。
A．比较两种元素的单质的熔点、沸点高低
B．将两种元素的单质分别与冷水反应，观察反应的剧烈程度
C．比较两种元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱
【答案】（1）HClO4；NaOH；Al(OH)3
（2）；HF；H2O
（3）
（4）Cl- > O2- > Na+ > Al3+
（5）NaOH + Al(OH)3 = NaAlO2 + H2O
（6）B；C
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】（1）第三周期，从左向右金属性在减弱，非金属性增强，Cl的非金属性最强，钠的金属性最强，铝具有两性；在上述元素最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的是HClO4，碱性最强的是NaOH，显两性的是Al(OH)3 。（2）这些元素中，Ar是惰性元素，化学性质最不活泼原子是Ar，原子结构示意图为 ；F的非金属性最强，气态氢化物中，最稳定的是HF，②③④⑤形成的氢化物中，水分子间形成氢键，沸点最高的是H2O（化学式）。（3）①为H和④为O，两种元素的原子按1:1组成的常见化合物的电子式为 。（4）④、⑥、⑦、⑨的简单离子半径，氯离子三个电子层，半径最大，O2- 、Na+ 、 Al3+三种离子电子层结构相同，核电荷大的半径小，由大到小的顺序为Cl- > O2- > Na+ > Al3+ 。（5）⑥和⑦的最高价氧化物对应水化物是 NaOH 、Al(OH)3 ，两者反应生成 NaAlO2 、 H2O ，两者之间发生反应的化学方程式 NaOH + Al(OH)3 = NaAlO2 + H2O 。（6）为了证明⑥和⑦两种元素的金属性强弱，A.比较两种元素的单质的熔点、沸点高低，不能确定金属性强弱，故A错误；
B.将两种元素的单质分别与冷水反应，观察反应的剧烈程度，反应剧烈的金属性强，故B正确；
C.比较两种元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱，碱性越强，金属性越强，故C正确；
故答案为：BC。
【分析】（1）元素的非金属性越强，其最高价氧化物的酸性就越强；元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物碱性就越强；
（2）元素的非金属性越强，其气态氢化物的稳定性就越强；水分子之间会形成氢键，氢键是一种分子之间的作用力，会增大水的沸点；
（2）过氧化氢分子中既包括氧原子之间的非极性共价键又包括氧原子和氢原子之间的极性共价键；
（3）离子半径的比较方法：电子层数越多，离子半径就越大；当电子层数相同时，质子数越小离子的半径就越大；
（5）氢氧化铝会溶于强碱中，生成偏铝酸盐；
（6）元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强；单质的还原性就越强。
16．（2018高一下·集宁期末）H2、CO、CH4、CH3OH等都是重要的能源，也是重要为化工原料。
（1）已知25℃，1.01×105Pa时，8.0g CH4完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出444.8kJ热量。写出该反应的热化学反应方程式： 。
（2）为倡导“节能减排”和“低碳经济”，降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，工业上可以用CO2来生产燃料甲醇。在体积为2L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g)。经测得CO2和CH3OH(g)的物质的量随时间变化如图所示。
①从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v(CO2)= 。
②达到平衡时，H2的转化率为 。
③该反应的平衡常数K= （表达式）。
④下列措施不能提高反应速率的是 。
A.升高温度
B.加入催化剂
C.增大压强
D.及时分离出CH3OH
（3）工业上也用CO和H2为原料制备CH3OH，反应方程式为：CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)，在一体积固定的密闭容器中投入一定量的CO和H2气体进行上述反应。下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是______。
A．反应中CO与CH3OH的物质的量之比为1：1
B．混合气体的压强不随时间的变化而变化
C．单位时间内每消耗1 mol CO，同时生成1 mol CH3OH
D．CH3OH的质量分数在混合气体中保持不变
E．混合气体的密度保持不变
【答案】（1）CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + H2O(l) △H=－889.6 kJ/mol
（2）0.0375mol/(L·min)；75%；c(CH3OH)·c(H2O)/c(CO2)·c3(H2)；D
（3）B；D
【知识点】热化学方程式；化学反应速率；化学反应速率的影响因素；化学平衡状态的判断
【解析】【解答】（1）8.0g CH4的物质的量为：8.0g/16g·mol－1=0.5mol，0.5molCH4完全燃烧生成液态水放出444.8kJ热量，则1mol CH4完全燃烧生成液态水放出的热量为：444.8kJ×1mol/0.5mol=889.6kJ，则甲烷燃烧的热化学方程式为：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-889.6 kJ·mol－1。（2）在体积为2L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g)。经测得CO2和CH3OH(g)的物质的量随时间变化如图所示。二氧化碳是反应物随反应进行物质的量减小，甲醇是生成物，随反应进行物质的量增大；10nim内达到平衡，生成甲醇物质的量为0.75mol，二氧化碳物质的量变化了0.75mol；则①依据化学平衡列式计算为：
CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g)
起始（mol） 1 3 0 0
转化（mol） 0.75 2.25 0.75 0.75
平衡（mol） 0.25 0.75 0.75 0.75
CO2的平均反应速率v（CO2）=0.75mol·（2L）－1·10min-1
=0.0375mol/(L·min)；
①从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v(CO2)=0.0375mol/(L·min)。②达到平衡时，H2的转化率为2.275mol/3mol×00%=75%。③该反应的平衡常数K=c(CH3OH)·c(H2O)/c(CO2)·c3(H2)（表达式）。④A.升高温度加快反应速率，故A错误；
B.加入催化剂加快反应速率，故B错误；
C.增大压强加快反应速率，故C错误；
D.及时分离出CH3OH，浓度降低，减慢反应速率，故D正确；
故答案为：D。（3）A.反应中CO与CH3OH的物质的量之比为1：1，无法确定是否达到平衡状态，不能作为判断平衡的标志故A错误；
B.该反应前后气体体积不相等，则压强不变说明达到平衡，故B正确；
C.单位时间内每消耗1 mol CO是正速率，同时生成1 mol CH3OH也是正速率，所指的速率都是表示正反应速率，不能作为判断平衡标志，故C错误；
D.CH3OH的质量分数在混合气体中保持不变，CH3OH组成一定，说明达到平衡，故D正确；E.反应物和产物都是气体，则气体总质量不变、容器体积不变，则密度始终不变，故E错误；
故答案为：BD。
【分析】（1）热化学方程式是用以表示化学反应中的能量变化和物质变化。热化学方程式的意义为热化学方程式不仅表明了一个反应中的反应物和生成物，还表明了一定量物质在反应中所放出或吸收的热量；
（2）影响反应速率的因素包括：温度、浓度、压强和催化剂等；
（3）要判断反应达到平衡，就要看正逆反应速率是否相等，只有正逆反应速率相等才是平衡状态。
