福州格致中学2023-2024学年第二学期
高一年段3月(化学学科)限时训练
范围：专题5-专题6 完成时间：50分钟
本卷可能用到的相对原子质量H：1 Si：14 S：32
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)。
1. 下列关于化学反应与能量的说法不正确的是
A. 化学反应必然伴随能量变化
B. 与的反应属于吸热反应
C. 放热反应中生成物的总能量高于反应物的总能量
D. 化学变化中的能量变化主要是由化学键变化引起的
2. 下列叙述中正确的是( )
A. SO2、NO2都能与水反应，其反应原理不同
B. N2与O2在放电条件下直接化合生成NO2
C. 常温下铁与浓硫酸、浓硝酸均不反应，可用铁槽车密封运送浓硫酸、浓硝酸
D. CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在
3. 我国科研团队借助一种固体催化剂(LDH)，在常温常压和可见光条件下合成了氨，其过程如图所示。下列说法中，不正确的是
A. 该过程实现了常温下氮的固定
B. 该过程实现了化学能向太阳能的转化
C. 该反应属于氧化还原反应
D. 该反应的化学方程式为2N2+6H2O4NH3+3O2
4. 不同温度下，在两个密闭容器中同时进行化学反应：，1min内甲容器中消耗掉2molA物质，乙容器内消耗6molA物质，则两容器内的反应速率大小关系为
A. 甲容器内反应速率快 B. 乙容器内反应速率快
C. 甲乙两容器内反应速率相等 D. 无法比较
5. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍，Y原子的最外层只有2个电子，Z与X属于同一主族。下列叙述正确的是
A. 元素X的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
B. 元素W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z弱
C. 化合物YX、ZX2、W2X中化学键的类型相同
D. 离子半径的大小顺序：Z>W>X>Y
6. 下列关于原电池的叙述，正确的是
A. 原电池是将化学能转变为电能的装置
B. 构成原电池的正极和负极材料必须是两种活动性不同的金属
C. 在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被还原
D. 原电池放电时，在电解质溶液中阳离子移向负极
7. 化学反应的能量变化如图所示，则下列说法中正确的是
A. 该反应是吸热反应
B. 断裂中化学键需要吸收能量
C. 该反应断开化学键消耗的总能量大于形成化学键释放的总能量
D. 和总能量低于的总能量
8. 通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图所示，下列说法正确的是
A. Pt电极上发生的是氧化反应
B 外电路中，电子从Pt电极流向NiO电极
C. NiO电极上的电极反应方程式为NO+O2--2e-=NO2
D. O2的电极反应产物是H2O
9. CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与时间的关系如图所示。下列结论中不正确的是
A. 反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大
B. 一段时间后，反应速率减小的原因是减小
C. 反应在2~4 min内平均反应速率最大
D. 反应在2~4 min内生成的平均反应速率为mol L s
10. 为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果，甲、乙两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。下列叙述不正确的是
A. 图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小
B. 若图甲所示实验中反应速率：①＞②，则一定说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好
C. 用图乙装置测定反应速率，可测定反应产生的气体体积及反应时间
D. 为检查图乙所示装置的气密性，可关闭A处旋塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位
11. 在一定温度下，在某恒容的密闭容器中，发生反应：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。下列有关叙述正确的是
A. 加入少量碳后，CO浓度增加
B. 气体的密度不随时间而改变，说明反应已达到平衡
C. 升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小
D. 若2molH－O键断裂，同时有1molH－H键生成，说明反应已达到平衡
12. 在恒温恒容密闭容器中充入和，加入催化剂发生反应，的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 时，
B. 时已处于平衡状态，升高温度平衡状态不会发生改变
C. 时，容器内气体的总压强比时的大
D. 时，容器中
13. 检验补铁剂中铁元素价态时，(C为价)会与酸性溶液发生如下反应：，下列说法不正确的是
A. 该反应的还原产物是
B. 每生成标准状况下22.4L，转移电子
C. 在反应中体现氧化性
D. 检验时用酸性将氧化为，再加稍过量的溶液
二、填空题(本题包含4个大题，共61分)
14. 如表列出了①-⑧八种元素在周期表中的位置：
族 周期 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0
2
①
3 ② ③ ④ ⑤
⑦
4 ⑥
⑧
请按要求回答下列问题：
（1）②、③、④三种元素的最高价氧化物对应的水化物，其中碱性最强的是_____(填写化学式)。
（2）②、③、⑥三种元素按原子半径由大到小的顺序排列为______(用元素符号表示)。
（3）元素①的气态氢化物的电子式是______，实验室常用稀硫酸吸收过量的该气体，防止污染环境。写出反应的化学方程式为_______。
（4）元素⑤的最高价氧化物的结构式为_______。
（5）元素④的最高价氧化物对应的水化物与②的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为_____。
15. 为提高能量转化效率，常将甲烷设计成燃料电池，装置示意图如下(其中A、B为石墨电极)。
（1）在该电池装置中发生____(填“氧化”或“还原”)反应，溶液中往_____(填“A”或“B”)极移动。
（2）外电路中电子移动的方向是______，B电极上发生的电极反应式______。
（3）燃料电池的总反应方程式是______。
（4）若有电子发生转移，理论上通入气体_____mol。
16. 运用化学反应原理研究化学反应有重要的意义。一定条件下，甲烷与水蒸气发生反应：，工业上可利用此反应生产合成氨原料气。请回答下列问题：
（1）一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入和发生上述反应，物质的量随时间的变化如图所示。
0~2min内的平均反应速率______，平衡时的转化率为_____。[转化率]
（2）若要进一步提高该反应的化学反应速率，除了使用催化剂和升高温度外，还可以采取的措施有______(任写一条)。
（3）下列能说明上述反应达到平衡状态的是_____(填代号)。
①
②恒温恒容时，容器内总压强不随时间而变化
③恒温恒容时，容器内混合气体的密度保持不变
④、的浓度保持不变
⑤、的物质的量之比为1：3
⑥断开键的同时断开键
（4）已知1g气体完全燃烧，可放出10.1kJ的热，写出完全燃烧的热化学方程式______。
17. 亚硝酸盐是一种重要化工原料，也广泛存在于自然环境中，如蔬菜、肉类、豆类等都可以测出一定量的亚硝酸盐。某研究性学习小组模拟工业利用烧碱溶液处理氮氧化物尾气的反应，进行亚硝酸钠的制备：实验装置如图所示，用烧碱溶液充分吸收所得中和液经相关分离操作，可将亚硝酸钠与硝酸钠分离，即制得亚硝酸钠成品。(已知Cu与浓常温下反应可生成气体。)
（1）仪器a的名称为________。
（2）写出B装置中发生反应的化学方程式：_______。
（3）C装置除了混合与的作用，还具有的两个作用，写出其中一个作用_______。写出装置C中制备亚硝酸钠的化学方程式_______。
（4）已知溶解度数据：10℃亚硝酸钠75.1g，硝酸钠80g；80℃亚硝酸钠113g，硝酸钠150g。可通过蒸发结晶，_____(操作名称)将两者分离，得到亚硝酸钠粗品。
（5）有像食盐一样的咸味，但能引起中毒。已知亚硝酸钠能发生如下反应：，根据上述反应，可以用试剂和生活中常见的物质进行实验，以鉴别亚硝酸钠和食盐。进行实验时，必须选用的物质有_____。
A．自来水 B．碘化钾淀粉试液 C．淀粉 D．白糖 E．食醋 F．白酒
（6）充分反应后，某同学设计实验对C中的含量进行检测。称取C中固体2g，完全溶解配制成溶液，取出溶液与酸性溶液进行反应(已知酸性条件下：(未配平)，杂质不与反应)，达到终点消耗溶液20mL，求样品中亚硝酸钠的质量分数(只列式，不用化简，不用计算，已知：摩尔质量)_______。福州格致中学2023-2024学年第二学期
高一年段3月(化学学科)限时训练
范围：专题5-专题6 完成时间：50分钟
本卷可能用到的相对原子质量H：1 Si：14 S：32
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)。
1. 下列关于化学反应与能量说法不正确的是
A. 化学反应必然伴随能量变化
B. 与的反应属于吸热反应
C. 放热反应中生成物的总能量高于反应物的总能量
D. 化学变化中能量变化主要是由化学键变化引起的
【答案】C
【解析】
【详解】A．化学反应一定伴随能量变化，故A正确；
B．与的反应属于吸热反应，故B正确；
C．放热反应中生成物的总能量低于反应物的总能量，故C错误；
D．旧键断吸热、新键生放热，化学变化中的能量变化主要是由化学键变化引起的，故D正确；
选C。
2. 下列叙述中正确的是( )
A. SO2、NO2都能与水反应，其反应原理不同
B. N2与O2在放电条件下直接化合生成NO2
C. 常温下铁与浓硫酸、浓硝酸均不反应，可用铁槽车密封运送浓硫酸、浓硝酸
D. CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在
【答案】A
【解析】
【分析】A、二氧化硫与水反应生成亚硫酸，而二氧化氮与水反应生成硝酸和NO；
B、氮气与氧气在放电条件下生成一氧化氮；
C、常温下，铁与浓硝酸、浓硫酸发生钝化反应；
D、氧化氮在空气中不能稳定存在，与氧气反应。
【详解】A项、二氧化硫与水反应生成亚硫酸，属于化合反应，而二氧化氮与水反应生成硝酸和NO，为氧化还原反应，原理不同，故A正确；
B项、氮气与氧气在放电条件下生成一氧化氮，一氧化氮与氧气再化合成二氧化氮，故B错误；
C项、常温下铁与浓硫酸、浓硝酸发生钝化反应，在表面生成一层致密的氧化物膜而阻碍反应的进行，而不是不反应，故C错误；
D项、一氧化氮在空气中不能稳定存在，被空气中氧气氧化成二氧化氮，故D错误。
故选A。
3. 我国科研团队借助一种固体催化剂(LDH)，在常温常压和可见光条件下合成了氨，其过程如图所示。下列说法中，不正确的是
A. 该过程实现了常温下氮的固定
B. 该过程实现了化学能向太阳能的转化
C. 该反应属于氧化还原反应
D. 该反应的化学方程式为2N2+6H2O4NH3+3O2
【答案】B
【解析】
【详解】A．根基题意和图可知氮元素由游离态变为化合态，属于氮的固定，故A正确；
B．该过程是在常温常压和可见光条件下合成了氨，过程中光能转化为化学能，故B错误；
C．该过程中氮气变为氨气有化合价的变化，属于氧化还原，故C正确；
D．由图可知，该反应的反应物为N2和H2O，生成物为O2和NH3，则方程式为：2N2+6H2O4NH3+3O2，故D正确；
故答案B。
4. 不同温度下，在两个密闭容器中同时进行化学反应：，1min内甲容器中消耗掉2molA物质，乙容器内消耗6molA物质，则两容器内的反应速率大小关系为
A. 甲容器内反应速率快 B. 乙容器内反应速率快
C. 甲乙两容器内反应速率相等 D. 无法比较
【答案】D
【解析】
【详解】化学反应速率是用单位时间内反应物或生成物的浓度变化来表示的，本题中未指明两容器容积的大小，故无法知道浓度大小，不能确定反应速率的相对大小。
故选D。
5. 短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍，Y原子的最外层只有2个电子，Z与X属于同一主族。下列叙述正确的是
A. 元素X的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
B. 元素W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z弱
C. 化合物YX、ZX2、W2X中化学键的类型相同
D. 离子半径的大小顺序：Z>W>X>Y
【答案】D
【解析】
【分析】短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍，X有2个电子层，最外层电子数为6，故X为O元素，Z与X属于同一主族，故Z为S元素，Y原子的最外层只有2个电子，原子序数大于O元素，故Y处于第三周期，故Y为Mg元素，W的原子序数大于S元素，则W为Cl元素；
【详解】A．X为O，W为Cl元素，非金属性O>Cl，元素O的简单气态氢化物H2O的热稳定性比HCl 的强，故A错误；
B．同周期从左到右，元素的非金属性：S
C．化合物MgO、SO2、Cl2O 中化学键的类型不相同，MgO是离子键，SO2、Cl2O中存在共价键，故C错误；
D．电子层数越多离子半径越大，电子层数相同时原子序数大的离子半径小，则离子半径的大小顺序：Z(S2-)>W(Cl-)>X(O2-)>Y(Mg2+)，故D正确；
故选：D。
6. 下列关于原电池的叙述，正确的是
A. 原电池是将化学能转变为电能的装置
B. 构成原电池的正极和负极材料必须是两种活动性不同的金属
C. 在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被还原
D. 原电池放电时，在电解质溶液中阳离子移向负极
【答案】A
【解析】
【详解】A．原电池是将化学能转变为电能的装置，A正确；
B．构成燃料电池的正极和负极的材料必须是能导电的材料，电极材料可以是金属，也可以是非金属如石墨等，B错误；
C．在原电池中，负极失电子，被氧化，电子从负极流出，C错误；
D．原电池放电时，在电解质溶液中阳离子移向正极，D错误；
故选A。
7. 化学反应的能量变化如图所示，则下列说法中正确的是
A. 该反应是吸热反应
B. 断裂中化学键需要吸收能量
C. 该反应断开化学键消耗的总能量大于形成化学键释放的总能量
D. 和的总能量低于的总能量
【答案】B
【解析】
【详解】A．反应物总能量大于生成物总能量，该反应是放热反应，故A错误；
B．根据图示，断裂中化学键需要吸收能量，故B正确；
C．该反应断开化学键消耗的总能量小于形成化学键释放的总能量，故C错误；
D．和的总能量大于的总能量，故D错误；
选B。
8. 通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图所示，下列说法正确的是
A. Pt电极上发生的是氧化反应
B. 外电路中，电子从Pt电极流向NiO电极
C. NiO电极上的电极反应方程式为NO+O2--2e-=NO2
D. O2的电极反应产物是H2O
【答案】C
【解析】
【分析】原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，由离子的定向移动可知NiO极为原电池的负极，Pt极为原电池的正极，正极发生还原反应，负极发生氧化反应，以此解答该题。
【详解】A．由离子的定向移动可知NiO极为原电池的负极， Pt极为原电池的正极发生还原反应，A错误；
B．NiO极为原电池的负极，外电路中，电子从NiO电极流向Pt电极，B错误；
C．NiO电极上NO失电子和氧离子反应生成二氧化氮，所以电极反应式为：NO+O2--2e-=NO2，C正确；
D．Pt极为原电池的正极，O2的电极反应产物是O2-，D错误；
答案选C。
9. CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与时间的关系如图所示。下列结论中不正确的是
A. 反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大
B. 一段时间后，反应速率减小的原因是减小
C. 反应在2~4 min内平均反应速率最大
D. 反应在2~4 min内生成的平均反应速率为mol L s
【答案】D
【解析】
【详解】A．随反应进行氢离子浓度降低，氢离子浓度变化使反应速率降低。由图像可知，开始生成的二氧化碳的反应速率是增大的，说明反应为放热反应，即反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大，A正确；
B．一段时间后，由图可知反应速率先增大后又减小，反应速率减小的原因是c(H＋)减小，B正确；
C．由图可知0～2min、2～4min、4～6min时间内，生成的CO2物质的量分别是0.1mol、0.3mol－0.1mol＝0.2mol、0.35mol－0.3mol＝0.05mol，所以反应在2～4min内平均反应速率最大，C正确；
D．反应在2～4 min内生成CO2的平均反应速率为v(CO2)＝0.1 mol·min-1，没有体积，D错误。
故选：D。
10. 为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果，甲、乙两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。下列叙述不正确的是
A. 图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小
B. 若图甲所示实验中反应速率：①＞②，则一定说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好
C. 用图乙装置测定反应速率，可测定反应产生的气体体积及反应时间
D. 为检查图乙所示装置的气密性，可关闭A处旋塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位
【答案】B
【解析】
【详解】A．反应速率可以通过观察产生气泡的快慢来判断，则图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小，A正确；
B．甲中2个试管中加入分别加入FeCl3溶液和硫酸铜溶液，阴离子不同，无法排除阴离子干扰，不能确定Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，B错误；
C．反应速率可以用单位时间内产生气体的体积表示，要测定反应速率，需要记录反应产生的气体体积及反应时间，C正确；
D．关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，若气密性不好，活塞不能回到原位，若气密性良好，活塞能回到原位，D正确；
故答案选B。
11. 在一定温度下，在某恒容的密闭容器中，发生反应：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。下列有关叙述正确的是
A. 加入少量碳后，CO浓度增加
B. 气体的密度不随时间而改变，说明反应已达到平衡
C. 升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小
D 若2molH－O键断裂，同时有1molH－H键生成，说明反应已达到平衡
【答案】B
【解析】
【详解】A．C为固体，加入少量碳，平衡不移动，不影响CO浓度，A错误；
B．反应前后气体的质量不同，且容器体积不变，则气体的密度不随时间而改变，说明反应已达到平衡，B正确；
C．升高温度，正逆反应速率均增大，C错误；
D．2molH-O键断裂和1molH－H键生成均表示正反应速率，不能说明反应已达到平衡，D错误；
故选B。
12. 在恒温恒容密闭容器中充入和，加入催化剂发生反应，的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 时，
B. 时已处于平衡状态，升高温度平衡状态不会发生改变
C. 时，容器内气体的总压强比时的大
D. 时，容器中
【答案】C
【解析】
【详解】A．时反应还没有达到平衡，，A项错误；
B．时HCl和O2不再发生变化，已经达到平衡，但升高温度改变了原有条件，旧平衡会被破坏，一段时间后达到新的平衡，故升温平衡状态会发生改变，B项错误；
C．该反应反应物气体分子数大于生成物，时，反应物较多，气体总分子数较大，时，反应物较少，气体总分子数较小，故在恒温恒容密闭容器内，时气体的总压强比时的大，C项正确；
D．时，列三段式：
容器中，D项错误；
答案选C。
13. 检验补铁剂中铁元素价态时，(C为价)会与酸性溶液发生如下反应：，下列说法不正确的是
A. 该反应的还原产物是
B. 每生成标准状况下22.4L，转移电子
C. 在反应中体现氧化性
D. 检验时用酸性将氧化为，再加稍过量的溶液
【答案】AD
【解析】
【详解】A．N元素的化合价由-3价升高到0价，S元素的化合价由-2价升高到+6价，故氧化产物为氮气和，还原产物是CO2，故A错误；
B．反应22KMnO4+10KSCN+28H2SO4═16K2SO4+22MnSO4+10CO2↑+5N2↑+28H2O中，每生成5个氮气共转移110个电子，标准状况下22.4LN2为1mol,转移22mol电子，故B正确；
C．Mn元素的化合价由+7价降低到+2价，KMnO4在反应中仅体现出氧化性，故C正确；
D．检验亚铁离子应该先加KSCN溶液，若不变色，再加高锰酸钾溶液，故D错误；
故选：AD。
二、填空题(本题包含4个大题，共61分)
14. 如表列出了①-⑧八种元素在周期表中的位置：
族 周期 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0
2
①
3 ② ③ ④ ⑤
⑦
4 ⑥
⑧
请按要求回答下列问题：
（1）②、③、④三种元素的最高价氧化物对应的水化物，其中碱性最强的是_____(填写化学式)。
（2）②、③、⑥三种元素按原子半径由大到小的顺序排列为______(用元素符号表示)。
（3）元素①的气态氢化物的电子式是______，实验室常用稀硫酸吸收过量的该气体，防止污染环境。写出反应的化学方程式为_______。
（4）元素⑤的最高价氧化物的结构式为_______。
（5）元素④的最高价氧化物对应的水化物与②的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为_____。
【答案】（1）NaOH
（2）K>Na>Mg （3） ①. ②. 2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
（4） （5）
【解析】
【分析】根据元素在周期表中的位置，①是N元素；②是Na元素；③是Mg元素；④是Al元素；⑤是Si元素；⑥是K元素；⑦是Cl元素；⑧是Br元素。
【小问1详解】
同周期元素从左到右金属性减弱，最高价氧化物的水化物碱性减弱，Na、Mg、Al三种元素的最高价氧化物对应的水化物，其中碱性最强的是NaOH。
【小问2详解】
电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，Na、Mg、K三种元素按原子半径由大到小的顺序排列为K>Na>Mg。
【小问3详解】
N元素的气态氢化物是NH3，电子式是，实验室常用稀硫酸吸收过量的氨气，生成硫酸铵。反应的化学方程式为2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4。
【小问4详解】
SiO2是空间网状结构，结构式为。
【小问5详解】
Al的最高价氧化物对应的水化物Al(OH)3，②的最高价氧化物对应的水化物是NaOH，Al(OH)3和NaOH反应生成四羟基合铝酸钠，反应的离子方程式为 。
15. 为提高能量转化效率，常将甲烷设计成燃料电池，装置示意图如下(其中A、B为石墨电极)。
（1）在该电池装置中发生____(填“氧化”或“还原”)反应，溶液中往_____(填“A”或“B”)极移动。
（2）外电路中电子移动的方向是______，B电极上发生的电极反应式______。
（3）燃料电池的总反应方程式是______。
（4）若有电子发生转移，理论上通入的气体_____mol。
【答案】（1） ①. 氧化 ②. A
（2） ①. 电子由A电极流出，经倒吸流入B电极 ②. O2+2H2O=4OH-
（3）CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
（4）0.25
【解析】
【分析】甲烷燃料电池，甲烷和氧气反应生成碳酸钾、水，甲烷失电子发生氧化反应，氧气得电子生成氢氧根离子，通入甲烷的一极为负极、通入氧气的一极为正极。
【小问1详解】
在该电池装置中，失电子发生氧化反应；通入甲烷的一极为负极、通入氧气的一极为正极，溶液中往A极移动。
【小问2详解】
通入甲烷的一极为负极、通入氧气的一极为正极，外电路中电子移动的方向是：电子由A电极流出，经倒吸流入B电极，B是正极，电极上发生的电极反应式O2+2H2O=4OH-。
【小问3详解】
燃料电池的总反应方程式是CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
【小问4详解】
负极发生反应，若有电子发生转移，理论上消耗0.25molCH4。
16. 运用化学反应原理研究化学反应有重要的意义。一定条件下，甲烷与水蒸气发生反应：，工业上可利用此反应生产合成氨原料气。请回答下列问题：
（1）一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入和发生上述反应，的物质的量随时间的变化如图所示。
0~2min内的平均反应速率______，平衡时的转化率为_____。[转化率]
（2）若要进一步提高该反应的化学反应速率，除了使用催化剂和升高温度外，还可以采取的措施有______(任写一条)。
（3）下列能说明上述反应达到平衡状态的是_____(填代号)。
①
②恒温恒容时，容器内的总压强不随时间而变化
③恒温恒容时，容器内混合气体的密度保持不变
④、的浓度保持不变
⑤、的物质的量之比为1：3
⑥断开键的同时断开键
（4）已知1g气体完全燃烧，可放出10.1kJ的热，写出完全燃烧的热化学方程式______。
【答案】（1） ①. 0.9 ②. 75%
（2）增大压强 （3）②④⑥
（4）CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H=-282.8 kJ/mol
【解析】
【小问1详解】
根据图像，2min内生成1.2molCO，则同时生成3.6molH2，反应消耗CH4的物质的量为1.2mol，0~2min内的平均反应速率 ，平衡时的转化率为。
【小问2详解】
根据影响反应速率的因素，若要进一步提高该反应的化学反应速率，除了使用催化剂和升高温度外，还可以采取的措施有增大压强。
【小问3详解】
①反应达到平衡状态时正逆反应速率比等于系数比，，正逆反应速率比不等于系数比，反应没有达到平衡状态，故不选①；
②反应前后气体系数和不同，恒温恒容时，压强是变量，容器内的总压强不随时间而变化，反应一定达到平衡状态，故选②；
③反应前后气体总质量不变，恒温恒容时，密度是恒量，容器内混合气体的密度保持不变，反应不一定平衡，故不选③；
④反应达到平衡状态，各物质浓度保持不变，、的浓度保持不变，反应一定达到平衡状态，故选④；
⑤、的物质的量之比为1：3，不能判断浓度是否还发生改变，故不选⑤；
⑥断开键的同时断开键，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故选⑥；
选②④⑥。
【小问4详解】
1g气体完全燃烧，可放出10.1kJ的热，则1molCO燃烧放出热量为282.8 kJ，完全燃烧的热化学方程式CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H=-282.8 kJ/mol。
17. 亚硝酸盐是一种重要化工原料，也广泛存在于自然环境中，如蔬菜、肉类、豆类等都可以测出一定量的亚硝酸盐。某研究性学习小组模拟工业利用烧碱溶液处理氮氧化物尾气的反应，进行亚硝酸钠的制备：实验装置如图所示，用烧碱溶液充分吸收所得中和液经相关分离操作，可将亚硝酸钠与硝酸钠分离，即制得亚硝酸钠成品。(已知Cu与浓常温下反应可生成气体。)
（1）仪器a的名称为________。
（2）写出B装置中发生反应的化学方程式：_______。
（3）C装置除了混合与的作用，还具有的两个作用，写出其中一个作用_______。写出装置C中制备亚硝酸钠的化学方程式_______。
（4）已知溶解度数据：10℃亚硝酸钠75.1g，硝酸钠80g；80℃亚硝酸钠113g，硝酸钠150g。可通过蒸发结晶，_____(操作名称)将两者分离，得到亚硝酸钠粗品。
（5）有像食盐一样的咸味，但能引起中毒。已知亚硝酸钠能发生如下反应：，根据上述反应，可以用试剂和生活中常见的物质进行实验，以鉴别亚硝酸钠和食盐。进行实验时，必须选用的物质有_____。
A．自来水 B．碘化钾淀粉试液 C．淀粉 D．白糖 E．食醋 F．白酒
（6）充分反应后，某同学设计实验对C中的含量进行检测。称取C中固体2g，完全溶解配制成溶液，取出溶液与酸性溶液进行反应(已知酸性条件下：(未配平)，杂质不与反应)，达到终点消耗溶液20mL，求样品中亚硝酸钠的质量分数(只列式，不用化简，不用计算，已知：摩尔质量)_______。
【答案】（1）蒸馏烧瓶
（2）3NO2+H2O=2HNO3+NO
（3） ①. 通过观察气泡控制气体流速 ②. 2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O
（4）趁热过滤 （5）ABE
（6）
【解析】
【分析】A中铜和浓硝酸反应放出二氧化氮，部分二氧化氮通过B转化为一氧化氮进入C，部分二氧化氮直接进入C，通过控制K1、K2控制NO、NO2的比例为1:1，C中发生反应2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O制备亚硝酸钠。
【小问1详解】
根据装置图，仪器a的名称为蒸馏烧瓶；
【小问2详解】
装置B中二氧化氮和水反应生成硝酸和NO，发生反应的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO；
【小问3详解】
C装置除了混合与的作用，还具有的作用是通过观察气泡控制气体流速。装置C中氢氧化钠、NO、NO2反应生成亚硝酸钠，反应的化学方程式为2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O。
【小问4详解】
硝酸钠溶解度随温度的变化大于亚硝酸钠，升温后亚硝酸钠会更多地结晶出来。为保证硝酸钠尽量少结晶出来，需要对亚硝酸钠趁热过滤；
【小问5详解】
根据，可知在酸性条件下能氧化I-，所以鉴别亚硝酸钠和食盐时，必须选用的物质有自来水、碘化钾淀粉试液、食醋，选ABE。
【小问6详解】
反应离子方程式配平为，溶液中含n()=n()=，样品中亚硝酸钠的质量分数为。
