梅河口市重点中学2023-2024学年高二上学期开学考试
化学试题
时间：75分钟，满分：100分
说明：
1.考试范围：必修二
2.能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Cl-35.5 Zn-65
第Ⅰ卷 (选择题)
一、单选题(共45分)
1. 我国古代劳动人民用“失蜡法”铸造青铜器：用蜂蜡作成铸件模型，再用黏土敷成外范，烧成陶模，烧制过程蜡模全部融化流失，使整个铸件模型变成空壳，再往内浇灌青铜熔液，便铸成器物。下列说法正确的是
A. 青铜是我国最早使用的合金材料，主要成分为铜和锌
B. 蜂蜡的主要成分为有机物，其中的酯类物质易溶于水
C. 黏土()是由氧化物构成的混合物
D. 陶制器皿属于传统硅酸盐材料，耐高温、耐腐蚀
2. 酸雨形成的示意图如图所示。下列说法中不正确的是
A. 汽车尾气是导致酸雨的原因之一
B. 酸雨会使土壤、湖泊酸化
C. 酸雨形成过程中不涉及氧化还原反应
D. 燃煤中加入生石灰是防治酸雨的方法之一
3. 下列实验中硫酸的作用与其他三项不同的是
A. 蔗糖中加入浓硫酸产生黑“面包” B. 亚硫酸钠与硫酸制取
C. 溶解时加入稀硫酸 D. 海带提碘时硫酸与双氧水混加
4. 判断下列说法不正确的是
A. X是N2O5
B. 可用排空气法收集NO气体
C. 工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸
D. 由NH3→N2，从原理上看，NH3可与NO2反应实现
5. 化学与生活密切相关，下列说法不正确的是
A. 5G手机运行速度更快，主要是因为采用了更高端的芯片，芯片主要由单质硅组成
B. 富勒烯、碳纳米管均属于新型无机非金属材料
C. 氮化硅陶瓷可用于制造磨刀材料
D. 秦兵马俑是由黏土、石灰石经高温烧结而成的陶制品
6. 氮氧化物是很重要的一类化合物，在生产生活中有重要应用，但排放时会对环境产生危害。下列有关氮氧化物的描述中错误的是
A. 可利用反应除去汽车尾气中的氮氧化物
B. 可与水反应，是酸性氧化物；不溶于水，不是酸性氧化物
C. 的排放会形成硝酸型酸雨，对环境产生危害
D. 将、或液化收集的过程都不属于氮的固定
7. 聚丁二烯(英文缩写为PB)是一种有机物，结构简式为 ，用于制备轮胎、胶管、胶板等。下列有关聚丁二烯的说法中错误的是
A. 聚丁二烯属于纯净物
B. 聚丁二烯的链节为-CH2CH=CHCH2-
C. 聚丁二烯的单体为CH2=CH-CH=CH2
D 聚丁二烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
8. 某化学兴趣小组利用乙醇和乙酸制备乙酸乙酯的装置如图。下列有关叙述中错误的是
A. 试管a中发生的反应中乙酸断开碳氧单键
B. 试管b中可观察到有无色透明油状液体产生
C. 乙醇可被酸性重铬酸钾一步氧化为乙酸
D. 油脂与乙酸乙酯互为同系物
9. 化学反应速率和化学反应限度是化工生产研究的主要问题之一，下列对化学反应速率和反应限度的认识错误的是
A. 使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率
B. 对任何化学反应来说，反应速率越大，对应现象越明显
C. 任何可逆反应都有一定的限度，且限度是可以改变的
D. 影响化学反应速率的客观因素是温度、浓度、压强和催化剂
10. 有机物M是一种重要的化工原料，结构简式如图所示，下列有关M的说法正确的是
A. 有机物M为烃类 B. 该有机物的分子式为C17H16O2
C. 分子中的所有原子可能共平面 D. 能发生加成反应，不能发生取代反应
11. 工业上用X( )合成Y( )，下列有关分析正确是
A. X与HCl气体加成，产物只有一种结构
B. 若Y的相对分子质量(平均值)为19600，则n=380
C. Y的相对分子质量为X的n倍
D. Y能使溴的溶液褪色
12. 鱼雷采用的动力电池是以溶有KOH的流动海水为电解液，电池反应为，下列说法正确的是
A. 电池工作过程中正极附近区域碱性增强
B. 负极的电极反应式为
C. 电子由电极经外电路流向Al电极
D. 电池工作过程中，向电极移动
13. 某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，其中c(H+)=1.5 mol/L，c( )=0.55 mol/L。向该混合溶液加入5.76g铜粉(若硝酸只被还原为NO气体)，待充分反应后(不考虑溶液体积的变化)，下列说法错误的是
A. 原混合溶液中c(HNO3)=0.4 mol/L
B. 反应后铜有剩余，加盐酸，铜会继续溶解
C 反应中转移了0.18mol电子
D. 溶液中Cu2+的物质的量浓度为0.45mol/L
14. 同温同压下，某有机物和过量Na反应得到V1 L氢气，另一份等量的该有机物和足量的NaHCO3反应得到V2 L二氧化碳，V2= 2V1≠0，则该有机物可能是
A. B. HOOCCH2CH2COOH
C. HOCH2CH2OH D.
15. 向绝热恒容密闭容器(绝热容器指该容器可阻止热量的传递，散失，对流)中通入和，在一定条件下发生反应，正反应速率随时间变化的示意图如图所示，下列结论中正确的个数为
①反应在c点达到反应进行的限度
②浓度：a点小于c点
③逆反应速率图像在此时间段内和图中趋势相同
④，ab段的消耗量小于bc段的消耗量
⑤混合物颜色不再变化，说明反应达到平衡
⑥体系压强不再变化，说明反应达到平衡
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
第Ⅱ卷 (填空题共55分)
16 回答下列问题：
（1）1902年德国化学家哈伯研究出合成氨的方法。断开1molH－H键、N－H键、N≡N键分别需要吸收的能量为436kJ，391kJ，946kJ。则氮气和氢气生成1molNH3____(填“吸收”或“放出”)的热量Q=____kJ。在密闭容器中0.5molN2和1.5molH2充分反应后热量变化小于Q，原因是：____。
（2）推测反应2NH3(l)2N2(g)+3H2(g)比反应2NH3(g)2N2(g)+3H2(g)____(填“吸收”或“放出”)的热量____(填“多”或“少”)。
（3）已知稀溶液中1molH2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时，放出114.6kJ热量，写出稀溶液中H2SO4与NaOH发生中和反应时，表示中和热的热化学反应方程式：____。
（4）已知下列热化学方程式：
①CH3COOH(1)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H1=-870.3kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-393.5kJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)△H3=-571.6kJ·mol-1
写出由C(s)、H2(g)和O2(g)化合生成CH3COOH(l)的热化学方程式：____。
17. 如图所示为原电池装置示意图。回答下列问题：
（1）将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，作负极的分别是____(填字母)。
A. 铝片、铜片 B. 铜片、铝片 C. 铝片、铝片 D. 铜片、铜片
（2）若A为Pb，B为PbO2，电解质为H2SO4溶液，工作时总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。写出A电极反应式：____；该电池在工作时，B电极的质量将____(填“增加”“减小”或“不变”)。若该电池反应消耗了0.1molH2SO4，则转移电子的数目为____。
（3）若A、B均为铂片，电解质为H2SO4溶液，分别从A、B两极通入CH4和O2，该电池即为甲烷燃料电池，写出A电极反应式：____；该电池在工作过程中，正极附近溶液的pH值____(填“增大”、“减小”或“不变”)若该电池工作时转移了0.4mol电子，则生成水的质量为____。
18. 甲、乙、丙三位同学分别用如图实验装置及化学药品(碱石灰为氢氧化钠和生石灰的混合物)制取氨气。
（1）他们制取氨气的化学方程式为_____。
（2）他们收集氨气的方法是_____。
（3）三位同学用上述装置制取氨气时，其中有一位同学没有收集到氨(实验操作都正确)，你认为没有收集到氨气的同学是____(填“甲”、“乙”或“丙”)。
（4）检验氨气是否收集满的方法是(简述操作方法、现象和结论)____。
（5）三位同学都认为，采用上述各自的装置，还可用于加热碳酸氢铵固体的方法来制取纯净的氨气，你认为哪位同学能够达到实验目的____(填“甲”、“乙”或“丙”)。他们还认为，装置中的NH4HCO3固体可用NH4Cl固体代替，你认为____(填“能”或“不能”)。
（6）氨气被催化氧化的化学方程式是____。
19. 利用甲烷与氯气发生取代反应的副产品制取盐酸的设想在工业上已成为现实，某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程。其设计的模拟装置如图所示：
完成下列填空：
（1）装置C中发生反应的化学方程式为___________(只写第一步)。
（2）若C中参加反应的甲烷与氯气的体积之比为1∶2，两者反应后得到的产物中物质的量最大的是___________(填化学式)。
（3）装置B有三种功能：①控制气体流速；②干燥气体；③___________。
（4）装置D的石棉浸有足量KI溶液，其作用是___________。
（5）甲同学认为若E中有氯化氢产生，则一定可以说明甲烷与氯气发生了取代反应，这个观点___________(填“正确”或“不正确”)，理由是___________。
（6）有机物M是甲烷的同系物，Ｍ的相对分子质量为86，则有机物M的结构有___________种。
梅河口市重点中学2023-2024学年高二上学期开学考试
化学试题 答案解析
时间：75分钟，满分：100分
说明：
1.考试范围：必修二
2.能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Cl-35.5 Zn-65
第Ⅰ卷 (选择题)
一、单选题(共45分)
1. 我国古代劳动人民用“失蜡法”铸造青铜器：用蜂蜡作成铸件模型，再用黏土敷成外范，烧成陶模，烧制过程蜡模全部融化流失，使整个铸件模型变成空壳，再往内浇灌青铜熔液，便铸成器物。下列说法正确的是
A. 青铜是我国最早使用的合金材料，主要成分为铜和锌
B. 蜂蜡的主要成分为有机物，其中的酯类物质易溶于水
C. 黏土()是由氧化物构成的混合物
D. 陶制器皿属于传统硅酸盐材料，耐高温、耐腐蚀
【答案】D
【解析】
【详解】A．青铜的主要成分是铜和锡，描述错误，不符题意；
B．酯类物质难溶于水，描述错误，不符题意；
C．黏土的主要成分是硅酸盐，不是氧化物，描述错误，不符题意；
D．陶制器皿的主要成分是硅酸盐，硅酸盐具有硬度高、难溶于水、耐高温、耐腐蚀等特点，描述正确，符合题意；
综上，本题选D。
2. 酸雨形成的示意图如图所示。下列说法中不正确的是
A. 汽车尾气是导致酸雨的原因之一
B. 酸雨会使土壤、湖泊酸化
C. 酸雨形成过程中不涉及氧化还原反应
D. 燃煤中加入生石灰是防治酸雨的方法之一
【答案】C
【解析】
【详解】A．汽车尾气中含有二氧化硫和氮氧化物，二氧化硫和氮氧化物是形成酸雨的主要物质，所以汽车尾气是形成酸雨的原因之一，A正确；
B．酸雨具有酸性，能腐蚀碳酸盐、硅酸盐建造建筑物，能破坏农作物的生长环境，落入土壤、湖泊使土壤、湖泊酸化，B正确；
C．SO2氧化硫酸、NO2溶于水生成硝酸均属于氧化还原反应，因此酸雨形成中涉及氧化还原反应，C错误；
D．煤燃烧产物中含二氧化硫，加入生石灰后将S元素转化为硫酸钙，减少二氧化硫的排放，则燃煤中加入生石灰可起到防治酸雨的作用，D正确；
答案选C。
3. 下列实验中硫酸的作用与其他三项不同的是
A. 蔗糖中加入浓硫酸产生黑“面包” B. 亚硫酸钠与硫酸制取
C. 溶解时加入稀硫酸 D. 海带提碘时硫酸与双氧水混加
【答案】A
【解析】
【详解】蔗糖中加入浓硫酸产生黑“面包”，体现浓硫酸的脱水性和强氧化性；亚硫酸钠与硫酸制取SO2，体现硫酸的强酸性；溶解时加入稀硫酸，生成硫酸铁，体现硫酸的酸性；海带提碘时硫酸与双氧水混加，体现硫酸的酸性；
故答案选A。
4. 判断下列说法不正确的是
A. X是N2O5
B. 可用排空气法收集NO气体
C. 工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸
D. 由NH3→N2，从原理上看，NH3可与NO2反应实现
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据图中氮元素及其化合物的转化关系可知，氮的氧化物X中的氮元素的化合价为+5价，对应的物质是N2O5，A项正确；
B．NO和空气中氧气生成二氧化氮，故不可用排空气法收集NO气体，B项错误；
C．氨气催化氧化生成一氧化氮和水，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，故工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸，C项正确；
D．根据氧化还原反应原理分析，NH3可与NO2反应生成氮气，化学方程式为：8NH3+6NO2=7N2+12H2O，D项正确；
答案选B。
5. 化学与生活密切相关，下列说法不正确的是
A. 5G手机运行速度更快，主要是因为采用了更高端的芯片，芯片主要由单质硅组成
B. 富勒烯、碳纳米管均属于新型无机非金属材料
C. 氮化硅陶瓷可用于制造磨刀材料
D. 秦兵马俑是由黏土、石灰石经高温烧结而成的陶制品
【答案】D
【解析】
【详解】A．芯片主要由单质硅组成，利用了硅单质半导体性质，A正确；
B．碳纳米管，石墨烯等均属于新型无机非金属材料，B正确；
C．氮化硅陶瓷具有耐高温、抗氧化、耐磨蚀等优良性能，可用于制造磨刀材料，C正确；
D．秦兵马俑是由黏土经高温烧结而成的陶制品，原料中没有石灰石，D错误；
故选：D。
6. 氮氧化物是很重要的一类化合物，在生产生活中有重要应用，但排放时会对环境产生危害。下列有关氮氧化物的描述中错误的是
A. 可利用反应除去汽车尾气中的氮氧化物
B. 可与水反应，是酸性氧化物；不溶于水，不是酸性氧化物
C. 的排放会形成硝酸型酸雨，对环境产生危害
D. 将、或液化收集的过程都不属于氮的固定
【答案】B
【解析】
【详解】A．CO和氮氧化物在催化剂作用下生成无污染的二氧化碳和氮气，可利用反应除去汽车尾气中的氮氧化物，故A正确；
B．可与水反应生成硝酸和NO，不是酸性氧化物，故B错误；
C．的排放会形成硝酸型酸雨，对环境产生危害，故C正确；
D．氮的固定是N元素由游离态转化为化合态，将、或液化收集的过程都不属于氦的固定，故D正确；
选B。
7. 聚丁二烯(英文缩写为PB)是一种有机物，结构简式为 ，用于制备轮胎、胶管、胶板等。下列有关聚丁二烯的说法中错误的是
A. 聚丁二烯属于纯净物
B. 聚丁二烯的链节为-CH2CH=CHCH2-
C. 聚丁二烯的单体为CH2=CH-CH=CH2
D. 聚丁二烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】A
【解析】
【详解】A．聚丁二烯是由多种不同聚合度的分子组成，是混合物，故A错误；
B．由聚丁二烯的结构简式可知其连接为-CH2CH=CHCH2-，故B正确；
C．聚丁二烯是由1，3-丁二烯通过1，4-加聚反应生成，其单体为CH2=CH-CH=CH2，故C正确；
D．由结构简式可知聚丁二烯中含有碳碳双键，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，从而使其褪色，故D正确；
故选：A。
8. 某化学兴趣小组利用乙醇和乙酸制备乙酸乙酯的装置如图。下列有关叙述中错误的是
A. 试管a中发生的反应中乙酸断开碳氧单键
B. 试管b中可观察到有无色透明油状液体产生
C. 乙醇可被酸性重铬酸钾一步氧化为乙酸
D. 油脂与乙酸乙酯互为同系物
【答案】D
【解析】
【详解】A．酯化反应中酸脱羟基断裂碳氧单键，A正确；
B．乙酸乙酯是无色难溶于水的液体，故试管b中可观察到有无色透明油状液体产生，B正确；
C．酸性重铬酸钾氧化性很强，可将乙醇一步氧化成乙酸，C正确；
D．油脂是高级脂肪酸甘油酯，有三个酯基，而乙酸乙酯只有一个酯基，结构不相似，不互为同系物，D错误；
故选D。
9. 化学反应速率和化学反应限度是化工生产研究的主要问题之一，下列对化学反应速率和反应限度的认识错误的是
A. 使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率
B. 对任何化学反应来说，反应速率越大，对应现象越明显
C. 任何可逆反应都有一定的限度，且限度是可以改变的
D. 影响化学反应速率的客观因素是温度、浓度、压强和催化剂
【答案】B
【解析】
【详解】A．使用催化剂是为了增大反应速率，提高单位时间内产物产率，提升生产效率，故A正确；
B．有些反应即使反应很快也没有明显现象，故B错误；
C．任何可逆反应都有一定的限度，当外界条件改变时，限度是可以改变的，故C正确；
D．影响化学反应速率的客观因素是温度、浓度、压强和催化剂等条件，故D正确；
故选B。
10. 有机物M是一种重要的化工原料，结构简式如图所示，下列有关M的说法正确的是
A. 有机物M为烃类 B. 该有机物的分子式为C17H16O2
C. 分子中的所有原子可能共平面 D. 能发生加成反应，不能发生取代反应
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据物质M结构简式可知：物质M中含有C、O、O三种元素，因此物质M不属于烃，而属于烃的衍生物，A错误；
B．根据物质结构简式，结合C原子价电子数目是4个，可知物质M分子式为C17H16O2，B正确；
C．该物质分子中含有饱和C原子，具有甲烷的四面体结构，因此物质分子中的所有原子不可能共平面，C错误；
D．该物质分子中含有不饱和的碳碳双键及苯环，因此能够发生加成反应，苯环上含有甲基及羧基，因此也能够发生取代反应，D错误；
故合理选项是B。
11. 工业上用X( )合成Y( )，下列有关分析正确的是
A. X与HCl气体加成，产物只有一种结构
B. 若Y的相对分子质量(平均值)为19600，则n=380
C. Y的相对分子质量为X的n倍
D. Y能使溴的溶液褪色
【答案】C
【解析】
【详解】A．X与HCl气体加成，产物有 、 共2种结构，A项错误；
B．X的相对分子质量为56，Y的相对分子质量为56n，56n=19600，则n=350，B项错误；
C．X的相对分子质量为56，Y的相对分子质量为56n，Y的相对分子质量为X的n倍，C项正确；
D．Y的重复结构单元中不存在碳碳双键，故Y不能使溴的CCl4溶液褪色，D项错误；
答案选C。
12. 鱼雷采用的动力电池是以溶有KOH的流动海水为电解液，电池反应为，下列说法正确的是
A. 电池工作过程中正极附近区域碱性增强
B. 负极的电极反应式为
C 电子由电极经外电路流向Al电极
D. 电池工作过程中，向电极移动
【答案】A
【解析】
【分析】Al-Ag2O动力电池是以溶有KOH的流动海水为电解液，Al作负极，失电子与电解质溶液中的氢氧根离子反应生成偏铝酸根离子和水，Ag2O得电子，与水反应生成Ag和氢氧根离子。
【详解】A．Ag2O做原电池正极，Ag2O得电子，与水反应生成Ag和氢氧根离子，A说法正确；
B．分析可知，Al作负极，失电子，负极的电极反应式为Al+4OH--3e－=AlO+2H2O，B说法错误；
C．电子由Al极经外电路流向Ag2O极，C说法错误；
D．电池工作过程中，向负极Al电极移动，D说法错误；
故选A。
13. 某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，其中c(H+)=1.5 mol/L，c( )=0.55 mol/L。向该混合溶液加入5.76g铜粉(若硝酸只被还原为NO气体)，待充分反应后(不考虑溶液体积的变化)，下列说法错误的是
A. 原混合溶液中c(HNO3)=0.4 mol/L
B. 反应后铜有剩余，加盐酸，铜会继续溶解
C. 反应中转移了0.18mol电子
D. 溶液中Cu2+的物质的量浓度为0.45mol/L
【答案】B
【解析】
【详解】A．c()=0.55 mol/L，则c(H2SO4)=0.55 mol/L，n(H2SO4)=cV=0.55mol/L×0.2L=0.11 mol，n(H+)=1.5mol/L×0.2L=0.3 mol，其中硫酸提供的氢离子n(H+)硫酸=0.22 mol，可以计算出n(HNO3)=0.3mol-0.22mol=0.08 mol，则c(HNO3)=0.08mol÷0.2L＝0.4 mol/L，A正确；
B．铜的物质的量n(Cu)==0.09 mol，根据方程式3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O可知
铜不足，可以完全溶解，则n(Cu2+)=0.09 mol，B错误；
C．铜完全反应，则n(e-)=2n(Cu)=2×0.09mol=0.18 mol，C正确；
D．溶液中铜离子浓度c(Cu)==0.45 mol/L，D正确。
答案选B。
14. 同温同压下，某有机物和过量Na反应得到V1 L氢气，另一份等量的该有机物和足量的NaHCO3反应得到V2 L二氧化碳，V2= 2V1≠0，则该有机物可能是
A. B. HOOCCH2CH2COOH
C. HOCH2CH2OH D.
【答案】B
【解析】
【详解】有机物和过量Na反应得到V1 L氢气，说明分子中含有R-OH或-COOH，另一份等量的该有机物和足量的NaHCO3反应得到V2 L二氧化碳，说明分子中含有-COOH，根据反应关系式R~ -OH~0.5H2，-COOH~0.5H2 ，以及-COOH~NaHCO3~CO2，若V2=2V1≠0，说明分子中含有2个-COOH，则只有HOOCCH2CH2COOH符合题意，故合理选项是B。
15. 向绝热恒容密闭容器(绝热容器指该容器可阻止热量的传递，散失，对流)中通入和，在一定条件下发生反应，正反应速率随时间变化的示意图如图所示，下列结论中正确的个数为
①反应在c点达到反应进行的限度
②浓度：a点小于c点
③逆反应速率图像在此时间段内和图中趋势相同
④，ab段的消耗量小于bc段的消耗量
⑤混合物颜色不再变化，说明反应达到平衡
⑥体系压强不再变化，说明反应达到平衡
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
【答案】B
【解析】
【详解】①达到反应进行的限度即达到化学平衡，由a到c正反应不断增大，在c点速率最大，后来速率又减小，因此反应在c点未达到平衡，故①错误；②绝热恒容密闭容器中通入和，从a点到c点，正反应速率不断增大，不断消耗，因此浓度：a点大于c点，故②错误；③开始逆反应速率为0，生成物浓度增大，温度升高，逆速率加快，当正反应速率达到最大时，逆反应速率还在增大，因此逆反应速率图像在此时间段内和图中趋势不相同，故③错误；④段的速率小于段的速率，若，则段的消耗量小于段的消耗量，故④正确；⑤该反应正向进行，浓度不断减小，当混合物颜色不再变化，说明反应达到平衡，故⑤正确；⑥该反应是等体积反应，但在绝热容器中，温度不断升高，压强不断增大，所以当体系压强不再变化，说明反应达到平衡，故⑥正确。因此正确的有④⑤⑥共3个。
故选B。
第Ⅱ卷 (填空题共55分)
16. 回答下列问题：
（1）1902年德国化学家哈伯研究出合成氨的方法。断开1molH－H键、N－H键、N≡N键分别需要吸收的能量为436kJ，391kJ，946kJ。则氮气和氢气生成1molNH3____(填“吸收”或“放出”)的热量Q=____kJ。在密闭容器中0.5molN2和1.5molH2充分反应后热量变化小于Q，原因是：____。
（2）推测反应2NH3(l)2N2(g)+3H2(g)比反应2NH3(g)2N2(g)+3H2(g)____(填“吸收”或“放出”)的热量____(填“多”或“少”)。
（3）已知稀溶液中1molH2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时，放出114.6kJ热量，写出稀溶液中H2SO4与NaOH发生中和反应时，表示中和热的热化学反应方程式：____。
（4）已知下列热化学方程式：
①CH3COOH(1)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H1=-870.3kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-393.5kJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)△H3=-571.6kJ·mol-1
写出由C(s)、H2(g)和O2(g)化合生成CH3COOH(l)的热化学方程式：____。
【答案】（1） ①. 放出 ②. 46 ③. 可逆反应
（2） ①. 吸收 ②. 多
（3）H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4+H2O H=-57.3kJ/mol
（4）2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l) H=-488.3kJ/mol
【解析】
【小问1详解】
根据反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，△H=反应物总键能-生成物总键能=(946+436×3-391×6)kJ/mol=-92kJ/mol，则每生成lmolNH3需要放出热量46kJ。反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是可逆反应，在相同条件下向密闭容器中充入0.5moN2和1.5molH2，0.5moN2不能完全反应，生成的NH3小于1mol，则完全反应后吸收或放出的热量小于计算值。
【小问2详解】
因为合成氨为放热反应，所以氨气分解需要吸收热量，又因为液体氨气转化为气态还要吸热。所以液态氨分解吸收的热量比气态氨吸收的热量多。
【小问3详解】
稀溶液中，1molH2SO4与2molNaOH恰好完全反应时，放出114.6kJ热量，则生成1molH2O时放出57.3kJ的热量，其中和热的热化学方程式为H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4+H2O H=-57.3kJ/mol。
【小问4详解】
已知①CH3COOH(1)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H1=-870.3kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-393.5kJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)△H3=-571.6kJ·mol-1
依据盖斯定律可知2②+③-①可得反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)，则 H=2×(-393.5kJ·mol-1)+(-571.6kJ·mol-1)-(-870.3kJ·mol-1)=-488.3kJ/mol，故答案为2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l) H=-488.3kJ/mol。
17. 如图所示为原电池装置示意图。回答下列问题：
（1）将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，作负极的分别是____(填字母)。
A. 铝片、铜片 B. 铜片、铝片 C. 铝片、铝片 D. 铜片、铜片
（2）若A为Pb，B为PbO2，电解质为H2SO4溶液，工作时的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。写出A电极反应式：____；该电池在工作时，B电极的质量将____(填“增加”“减小”或“不变”)。若该电池反应消耗了0.1molH2SO4，则转移电子的数目为____。
（3）若A、B均为铂片，电解质为H2SO4溶液，分别从A、B两极通入CH4和O2，该电池即为甲烷燃料电池，写出A电极反应式：____；该电池在工作过程中，正极附近溶液的pH值____(填“增大”、“减小”或“不变”)若该电池工作时转移了0.4mol电子，则生成水的质量为____。
【答案】（1）B （2） ①. Pb+SO-2e-=PbSO4 ②. 增加 ③. 0.1NA
（3） ①. CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+ ②. 增大 ③. 1.8g
【解析】
【小问1详解】
将铝片和铜片用导线相连，插入浓硝酸中，由于在室温下Al遇浓硝酸会发生钝化而不能进一步发生反应，而Cu能够与浓硝酸迅速反应，故在该原电池中，Cu为负极，Al为正极；
将铝片和铜片用导线相连，插入烧碱溶液中，Al能够与NaOH溶液发生反应产生H2，而Cu不能发生反应，故在该原电池中Al为负极，Cu为正极，故合理选项是B；
【小问2详解】
若A为Pb，B为PbO2，电解质为H2SO4溶液，工作时的总反应式为Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。根据总反应方程式可知：A为负极，失去电子，发生氧化反应；负极的电极反应式为：Pb-2e-+SO=PbSO4；
B为正极，PbO2的得到电子，发生还原反应，B电极反应式：PbO2+2e-+4H++SO=PbSO4+2H2O；据此可知该电池工作时，B电极由PbO2变为PbSO4，所以B电极的质量将会增加；
根据总反应方程式Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O可知：每反应消耗2mol的H2SO4，反应转移2mol的电子，因此若该电池反应消耗了0.1molH2SO4，则转移电子的物质的量是0.1mol，转移的电子的数目为0.1NA；
【小问3详解】
若A、B均为铂片，电解质为H2SO4溶液，分别从A、B两极通入CH4和O2，该电池即为甲烷燃料电池，A电极为负极，负极反应式为CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+；正极的电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，由于消耗氢离子，该电池工作一段时间后，溶液的pH增大；根据总反应方程式为CH4+2O2=CO2+2H2O可知，每转移8mol电子生成2mol水，故转移0.4mol电子时生成0.1mol水，质量为0.1mol×18g/mol=1.8g。
18. 甲、乙、丙三位同学分别用如图实验装置及化学药品(碱石灰为氢氧化钠和生石灰的混合物)制取氨气。
（1）他们制取氨气化学方程式为_____。
（2）他们收集氨气的方法是_____。
（3）三位同学用上述装置制取氨气时，其中有一位同学没有收集到氨(实验操作都正确)，你认为没有收集到氨气的同学是____(填“甲”、“乙”或“丙”)。
（4）检验氨气是否收集满的方法是(简述操作方法、现象和结论)____。
（5）三位同学都认为，采用上述各自的装置，还可用于加热碳酸氢铵固体的方法来制取纯净的氨气，你认为哪位同学能够达到实验目的____(填“甲”、“乙”或“丙”)。他们还认为，装置中的NH4HCO3固体可用NH4Cl固体代替，你认为____(填“能”或“不能”)。
（6）氨气被催化氧化的化学方程式是____。
【答案】（1）2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
（2）向下排空气法 （3）乙
（4）用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，如果试纸变蓝，则氨气已满(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，如果产生白烟，则氨气已满)
（5） ①. 丙 ②. 不能
（6）4NH3+5O24NO+6H2O
【解析】
【分析】实验室可以用氢氧化钙和氯化铵在加热条件下制备氨气，也可以用浓氨水与碱石灰制备少量氨气；氨气极易溶于水密度小于空气，使用向下排空气法收集；氨气为碱性气体，可与酸反应，不能用浓硫酸干燥氨气应使用碱石灰干燥；氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，所以可以用湿润的红色石蕊试纸检验。
【小问1详解】
实验室用氢氧化钙和氯化铵在加热条件下生成氨气、氯化钙、水，反应方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
【小问2详解】
氨气的密度比空气小且极易溶于水，应用向下排空气法收集。
小问3详解】
氨气为碱性气体，浓硫酸具有酸性，氨气能与浓硫酸反应而被硫酸吸收，乙同学无法收集到氨气。
【小问4详解】
氨气为碱性气体，与水反应生成NH3 H2O，电离出OH-离子，溶液呈碱性，若用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝，可证明氨气已满；氨气与氯化氢气体反应生成氯化铵固体小颗粒，现象是有白烟生成，则用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，如果产生白烟，可证明氨气已满。故答案为：用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，如果试纸变蓝，则氨气已满(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，如果产生白烟，则氨气已满)。
【小问5详解】
碳酸氢铵加热分解生成氨气、二氧化碳和水，其中可用碱石灰吸收二氧化碳和水，只有丙能做到；氯化铵加热分解生成氨气和氯化氢，在温度较低时又重新生成氯化铵，只用氯化铵无法获得氨气。
【小问6详解】
氨气被催化氧化是和氧气在催化剂加热条件下生成一氧化氮和水，化学方程式是4NH3+5O24NO+6H2O。
19. 利用甲烷与氯气发生取代反应的副产品制取盐酸的设想在工业上已成为现实，某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程。其设计的模拟装置如图所示：
完成下列填空：
（1）装置C中发生反应的化学方程式为___________(只写第一步)。
（2）若C中参加反应的甲烷与氯气的体积之比为1∶2，两者反应后得到的产物中物质的量最大的是___________(填化学式)。
（3）装置B有三种功能：①控制气体流速；②干燥气体；③___________。
（4）装置D的石棉浸有足量KI溶液，其作用是___________。
（5）甲同学认为若E中有氯化氢产生，则一定可以说明甲烷与氯气发生了取代反应，这个观点___________(填“正确”或“不正确”)，理由是___________。
（6）有机物M是甲烷的同系物，Ｍ的相对分子质量为86，则有机物M的结构有___________种。
【答案】（1）
（2）HCl （3）使气体混合均匀
（4）吸收过量的
（5） ①. 不正确 ②. 可能是装置A中挥发出的HCl气体进入E中
（6）5
【解析】
【分析】浓盐酸与二氧化锰共热制得氯气，氯气与甲烷通入浓硫酸中干燥后的混合气，在装置C的硬质玻璃管内受漫射光照射，产物通过石棉，在装置E内被水吸收，得到盐酸。
【小问1详解】
装置C中反应为；
【小问2详解】
若C中参加反应的甲烷与氯气的体积之比为1：2，两者反应后得到的产物中物质的量最大的是HCl；
【小问3详解】
B装置装有浓硫酸的洗气瓶，有三种功能：①通过观察气泡速度，控制气体流速；②干燥气体；③使混合气体混合均匀；
【小问4详解】
Cl2具有强氧化性，能将KI氧化，D装置的作用是吸收过量的Cl2；
【小问5详解】
甲同学认为若E中有氯化氢产生，则一定可以说明甲烷与氯气发生了取代反应，这个观点不正确，可能是未反应完的Cl2与水反应生成了HCl；
【小问6详解】
相对分子质量为84的烷烃为己烷，同分异构体有5种。
