2023-2024学年上海市南洋中学高一（下）期末化学试卷
一、原子结构（总分共20分）
1．（20分）微观世界的奥秘：对微观粒子的研究打开了新世界的大门，每一种微观粒子的应用都给我们的文明带来了重大变革。
（1）1868年，俄国化学家门捷列夫制作出了第一张元素周期表，揭示了化学元素间的内在联系，成为化学史上的重要里程碑之一。下列有关元素周期表的说法不正确的是 。
A．迄今人类发现的元素中，金属元素和非金属元素种数相近
B．元素周期表有7个横行，18个纵行
C．元素周期表有七个周期，分为短周期和长周期
D．人们在周期表中金属与非金属的分界处可以找到半导体材料，如硅、锗等
（2）已知四种短周期主族元素在周期表中相对位置如图所示。下列说法正确的是 （不定项）。
A．②、④两元素的最高化合价一定相等
B．①、③原子序数差一定等于8
C．③、④的最高价氧化物对应的水化物一定能反应
D．若①的最外层电子数是核外电子层数的3倍，则②的单质一定具有强氧化性
（3）请写出以下物质的电子式：N2 ；NaCl 。
请写出以下物质的结构式：HClO ；CO2 。
（4）已知R2+核外有a个电子，核内有b个中子。表示R原子符号正确的是 。
（5）元素周期表中，第三周期包含元素种类 。
A．2
B．8
C．18
D．32
（6）关于化合物（CN）2的性质，已知其性质与卤素单质相似。下列推测不合理的是 。
A．（CN）2+H2O HCN+HOCN
B．能与某些金属化合形成盐
C．AgCN难溶于水
D．（CN）2具有强还原性
（7）现有下列物质：①H2②Na2O2③NaOH④H2O2⑤CaCl2⑥NH4NO3⑦H2S，只由离子键构成的物质是 （填序号，下同），属于共价化合物的是 。
（8）铜有两种天然同位素，铜元素的近似相对原子质量为63.5，自然界中和原子个数比是 。
A．1：4
B．1：3
C．2：1
D．3：1
（9）已知同周期X、Y、Z三种元素最高价氧化物的水化物的酸性强弱顺序是：HZO4＞H2YO4＞H3XO4，下列说法正确的是 。
A．元素的原子序数：Z＜Y＜X
B．单质的氧化性：X＞Y＞Z
C．原子半径：X＜Y＜Z
D．气态氢化物的稳定性：XH3＜H2Y＜HZ
二、金属及其化合物（总分共30分）
2．（30分）金属材料在人类社会发展中起到了举足轻重的作用，因为它具有比其他材料更优越的综合性能，能够更适应科技和生活方面提出的各种不同的要求。
（1）我国自主研发的大飞机C919大量使用了铝锂合金。这是利用了铝锂合金的下列性质 。
A．低强度
B．低密度
C．导热性
D．熔点低
Na2CO3可用于纺织、制肥皂、造纸、制玻璃等，NaHCO3可用于制药、焙制糕点等，两者都是白色固体；某实验小组通过以下实验来探究Na2CO3和NaHCO3两种物质的性质。
（2）“套管实验”的实验装置如图所示，请分析实验原理，并回答下列问题：
①整个实验过程中，能观察到烧杯A和B中的现象分别是 。
②写出实验过程中试管中发生反应的化学方程式： 。
③该实验可证明热稳定性：NaHCO3 （填字母A：＞、B：＜、C：＝）Na2CO3；证明热稳定性的实验装置中，能否将NaHCO3、Na2CO3的位置互换？ （填字母A：能、B：不能）。
（3）除去下列物质中含有的少量杂质（括号内为杂质），所用除杂试剂合理的是 。
A．NaCl溶液（Na2SO4）：Ba（NO3）2溶液
B．NaHCO3溶液（Na2CO3）：CO2
C．FeCl3溶液（CuCl2）：铁粉
D．CO2（SO2）：饱和Na2CO3溶液
过氧化钠是常用的供氧剂，某课外活动小组设计了下列装置，验证二氧化碳跟过氧化钠反应时需要与水接触。
步骤1：打开K2，关闭K1，打开分液漏斗活塞加入盐酸，将带火星的木条放在a处。
步骤2：打开K1，关闭K2，打开分液漏斗活塞加入盐酸，将带火星的木条放在a处。
（4）装置②中的试剂是 ，装置③中的试剂是 。
A.饱和NaHCO3溶液
B.饱和Na2CO3溶液
C.浓H2SO4
（5）步骤1和步骤2中，a处带火星的木条产生的实验现象分别是木条复燃；木条复燃。甲同学提出质疑：“上述实验不足以证明有水存在时过氧化钠跟CO2发生了化学反应。”其理由是 。
（6）过氧化物在纺织业工业里有重要的作用，关于Na2O2的说法正确的是 。
A．负离子的电子数为10
B．正负离子个数比1：1
C．属于离子化合物
D．只含有离子键
铁元素是重要的金属元素，含有铁元素的物质在人类的生活中有着重要应用。
（7）人体血红蛋白中含铁元素，它能结合氧分子进行输氧，因此血红蛋白中铁的价态为 。
（8）下列物质不能由化合反应制取的是 。
A．Fe（OH）3
B．Al（OH）3
C．FeCl3
D．FeCl2
（9）铁和水不能反应，但可以与高温水蒸气作用。写出该反应的化学方程式，并用单线桥法标出电子转移的方向和数目 。
（10）某学生利用如图所示装置制备氢氧化亚铁。实验前把稀硫酸和氢氧化钠溶液均煮沸处理，目的是 ，实验开始，打开弹簧夹C、D和E，一段时间后，关闭弹簧夹 ，在B中生成 色絮状沉淀，实验结束未关闭弹簧夹D，无法长时间保存氢氧化亚铁，原因是 （用化学反应方程式表示）。
三、化学反应与能量变化（总分共20分）
3．（20分）化学反应过程中，不仅有物质的变化，同时还伴随能量变化。研究化学反应中的能量变化有重要意义。
（1）有关反应热效应的说法正确的是 。
A．铝热反应是放热反应
B．氧化还原反应都属于放热反应
C．需要加热的反应都是吸热反应
D．有化学键断裂的反应是吸热反应
（2）下列反应中属于吸热反应的是 。
A．氢气燃烧
B．铝粉和氧化铁粉末的反应
C．浓硫酸稀释
D．Ba（OH）2 8H2O和NH4Cl固体的反应
（3）如图是某化学反应中的能量变化图。
①该反应是 （填字母A：吸热、B：放热）反应。
②请在图中标注出该反应的热效应 。
（4）298K，100kPa时，把1mol H2和1mol I2放在某密闭容器中进行反应，热化学方程式如下：H2（g）+I2（g） 2HI（g）（正反应放热），测得反应放出的热量总是少于理论值，其原因是 。
（5）某学生利用如图实验装置探究原电池的工作原理。
按照实验步骤依次回答下列问题：
①锌电极为电池的 极，电极上发生的是 反应（填字母，A：氧化、B：还原），电极反应式为 。
②导线中电子流向为 （填字母，A：a→b、B：b→a表示）。
③若装置中铜电极的质量增加0.64g，则导线中转移的电子数目为 ；
④反应一段时间后烧杯中Cu2+浓度是 （填字母A：增大、B：减小、C：不变）
四、化学反应速率与化学平衡（总分共30分）
4．（30分）研究化学反应速率与化学平衡，对现在大规模的化工生产具有重要的意义。
（1）可逆反应2NO2（红棕色） N2O4（无色）达到化学平衡时，有关说法正确的是 。
A．反应停止了
B．体系中不存在N2O4
C．红棕色消失
D．NO2浓度不再改变
（2）向100mL稀硫酸中加入过量的锌粉，为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量，可以在稀硫酸中加入 。
A．Na2CO3溶液
B．CuSO4溶液
C．NaNO3溶液
D．蒸馏水
（3）以下说法正确的是 。
A．影响化学反应速率的因素只有浓度、压强、温度和催化剂
B．在合成氨反应中使用催化剂能大大提高反应速率，从而提高原料的平衡转化率
C．任何化学反应在一定条件下都存在一定程度的可逆性
D．凡是影响反应速率的因素，都可以使化学平衡发生移动
（4）在2A+B 3C+5D反应中，表示该反应速率最快的是 。
A．V（A）＝0.5mol/（L min）
B．V（B）＝0.3mol/（L min）
C．V（C）＝0.8mol/（L min）
D．V（D）＝1.2mol/（L min）
（5）下列事实不能用勒夏特利原理来解释的是 。
A．用排饱和食盐水的方法收集氯气
B．增大压强，有利于SO2和O2反应生成SO3
C．在Fe3++3SCN﹣ Fe（SCN）3反应达平衡时，增加KSCN的浓度，体系颜色变深
D．合成氨工业选择高温（合成氨反应为放热反应）
（6）反应A（g）+3B（g） 2C（g）（正反应放热），达到平衡后，将反应体系的温度降低，下列叙述中正确的是 。
A．正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动
B．正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动
C．正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向正反应方向移动
D．正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动
（7）如图是合成氨反应的正、逆反应速率随反应时间变化的示意图，有关叙述错误的是 。
A．状态Ⅰ和状态Ⅱ时，反应均处于平衡状态
B．状态Ⅰ变化为状态Ⅱ的过程，称为化学平衡移动
C．t1时刻平衡向正反应方向移动，是由增大压强引起的
D．同一种反应物在状态Ⅰ和状态Ⅱ时，浓度不相等
汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致：N2（g）+O2（g） 2NO（g）（正反吸热）
（8）N2、O2分子中化学键的键能分别是946mol L﹣1、497mol L﹣1，则NO分子中化学键的键能为 kJ/mol。
（9）某温度下，向2L的密闭容器中充入N2和O2各1mol，5分钟后O2的物质的量为0.5mol，则NO的反应速率v（NO）＝ 。
（10）若反应是在恒温恒容条件下进行，判断该反应达到平衡的标志 （不定项）。
A．消耗1mol N2同时生成1mol O2
B．混合气体密度不变
C．容器内气体质量保持不变
D．2v正（N2）＝v逆（NO）
（11）一定条件下，按n（NO）：n（O2）＝2：1的比例向反应容器充入NO、O2，发生反应2NO（g）+O2（g） 2NO2（g）。温度、压强（p）对NO平衡转化率的影响如图，下列分析正确的是 （不定项）。
A．压强大小关系：p1＞p2
B．该反应正反应为吸热反应
C．400℃、p1条件下，O2的平衡转化率为40%
D．500℃、p1条件下，充入氦气，混合气体颜色变深
（12）可逆反应mA（g+）nB（g） pC（g）+qD的v﹣t图像如图甲所示，若其他条件都不变，只是在反应前加入合适的催化剂，则其v﹣t图像如图乙所示。
①a1 a2（填字母A：＞、B：＜、C：＝、D：无法确定，下同）；
②b1 b2；
③t1 t2；
④图甲阴影面积 图乙阴影面积。
（13）针对反应2NO2（g） N2O4（g）（正反应放热），如图表示的v逆的变化图。可见反应在t1、t3时都达到了平衡，而t2、t4时都改变了个条件。
①t4时扩大容器的体积，请在图中画出t4 t5时逆反应的变化趋势 。
②试判断t2时可能改变的条件是 。
2023-2024学年上海市南洋中学高一（下）期末化学试卷
参考答案与试题解析
一、原子结构（总分共20分）
1．【答案】（1）A；
（2）BD；
（3）；为；H—O—Cl；H—O—Cl；
（4）B；
（5）B；
（6）D；
（7）⑤；④⑦；
（8）D；
（9）D。
【分析】（1）A．非金属处于元素周期表的右上角和氢，而过渡元素都是金属元素；
B．根据元素周期表的结构方分析判断；
C．元素周期表有七个周期，分为短周期和长周期，完全由主族元素组成的周期为短周期，主族元素和过渡元素组成的为长周期；
D．在金属元素与非金属元素的分界线附近的元素，通常既具有金属性又具有非金属性；
（2）根据图中四种短周期元素的相对位置可判断四种元素位于过渡元素的右侧，结合选项分析判断；
（3）氮气分子中含氮氮三键，NaCl为离子化合物，HClO是氧原子和氢原子、氯原子形成一对共用电子对形成的共价化合物，二氧化碳分子中含两个碳氧双键；
（4）由R2+的电荷数可知R原子的电子数为a+2，原子的电子数等于质子数，再由“质子数+中子数＝质量数”可得质量数为a+b+2，最后根据原子符号的含义来书写；
（5）元素周期表中，第三周期包含元素有Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、Ar；
（6）（CN）2的性质与卤素单质类似，
A．卤素单质能和水反应生成HX、HXO（F元素除外）；
B．卤素单质能和某些金属反应生成盐；
C．卤化银都难溶于水；
D．卤素单质具有强氧化性；
（7）只由离子键构成的物质是简单阴阳离子形成的离子化合物，不存在共价键，只含共价键的化合物为共价化合物；
（8）铜有两种天然同位素，铜元素的近似相对原子质量为63.5，利用相对原子质量的概念计算自然界中和原子个数比；
（9）同周期的X．Y．Z三种元素的最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱的顺序是：HZO4＞H2YO4＞H3XO4，则非金属性Z＞Y＞X，原子序数为Z＞Y＞X，非金属性越强，对应单质的氧化性越强，对应离子的还原性越弱，以此来解答。
【解答】解：（1）A．非金属处于元素周期表的右上角和氢，而过渡元素都是金属元素，所以金属元素多于非金属元素，故A错误；
B．素周期表有7个横行，18个纵行，16个族，故B正确；
C．元素周期表有七个周期，分为短周期和长周期，故C正确；
D．在金属元素与非金属元素的分界线附近的元素，通常既具有金属性又具有非金属性，可以用来做良好的半导体材料，如硅、锗等，故D正确；
故答案为：A；
（2）A．②、④两元素的最高化合价不一定相等，例如F没有正价，Cl的最高价是+7价，故A错误；
B．①、③分别位于第二周期和第三周期，原子序数差一定等于 8，故B正确；
C．③、④的最高价氧化物对应的水化物不一定能反应，例如硫酸和高氯酸不反应，故C错误；
D．若①的最外层电子数是核外电子层数的3倍，①是O，②是F，则②的单质一定具有强氧化性，故D正确；
故答案为：BD；
（3）氮气分子中含氮氮三键，电子式：，NaCl为离子化合物，电子式：为，HClO是氧原子和氢原子、氯原子形成一对共用电子对形成的共价化合物，结构式为：H—O—Cl，二氧化碳分子中含两个碳氧双键，结构式为：H—O—Cl，
故答案为：；为；H—O—Cl；H—O—Cl；
（4）因R2+的电荷数可知R原子的电子数为a+2，原子的电子数等于质子数，再由“质子数+中子数＝质量数”可得质量数为a+b+2，所以R原子符号a+2a+b+2R，
故答案为：B；
（5）元素周期表中，第三周期包含元素有Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、Ar，元素种类为8种，
故答案为：8；
（6）A．卤素单质能和水反应生成HX、HXO（F元素除外），则（CN）2和H2O反应生成HCN、HOCN，反应方程式为（CN）2+H2O HCN+HOCN，故A正确；
B．卤素单质能和某些金属反应生成盐，则（CN）2和某些金属化合形成盐，如和Na反应生成NaCN，故B正确；
C．卤化银都难溶于水，则AgCN难溶于水，故C正确；
D．卤素单质具有强氧化性，所以（CN）2具有强氧化性，故D错误；
故答案为：D；
（7）①H2是由共价键形成的单质；②Na2O2中含有离子键和共价键，属于离子化合物；③NaOH中含有离子键和共价键，属于离子化合物；④H2O2中含有共价键，属于共价化合物；⑤CaCl2中只有离子键，属于离子化合物；⑥NH4NO3中含有离子键和共价键，属于离子化合物；⑦H2S中含有共价键，属于共价化合物；因此只由离子键构成的物质是⑤，属于共价化合物的是④⑦，
故答案为：⑤；④⑦；
（8）铜有两种天然同位素，铜元素的近似相对原子质量为63.5，利用相对原子质量的概念计算和原子个数比，设物质的量为x，物质的量为y，得到＝63.5，x：y＝3：1，自然界中和原子个数比是3：1，
故答案为：D；
（9）A．分析可知，三种元素的原子序数Z＞Y＞X，故A错误；
B．非金属性Z＞Y＞X，元素的非金属性越强，对应单质的氧化性越强，故B错误；
C．同周期随原子序数的增大原子半径在减小，原子序数为Z＞Y＞X，所以原子半径按X、Y、Z的顺序减小，故C错误；
D．同一周期从左到右，原子的得电子能力越强，气态氢化物的稳定性越强，原子的得电子能力为Z＞Y＞X，所以稳定性按X、Y、Z的顺序增强，气态氢化物的稳定性：XH3＜H2Y＜HZ，故D正确；
故答案为：D。
【点评】本题考查了原子结构、周期表结构和性质递变的分析判断、化学键形成和化合物分类、化学用语、物质性质等知识点，注意周四的熟练掌握，题目难度不大。
二、金属及其化合物（总分共30分）
2．【答案】（1）B；
（2）①烧杯A中无明显现象，烧杯B中石灰水变浑浊；
②2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；
③B；B；
（3）B；
（4）A；C；
（5）CO2气体中含有水蒸气，水也可与Na2O2反应产生O2；
（6）C；
（7）+2；
（8）B；
（9）；
（10）使溶解的空气逸出；C；白色；4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3。
【分析】（1）铝锂合金具有密度小、硬度大、强度高、抗腐蚀性强等优良性能；
（2）Na2CO3受热不分解，NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O，反应为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，CO2能使澄清石灰水变浑浊；
（3）A．硫酸钠与硝酸钡反应生成硫酸钡和硝酸钠；
B．碳酸钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸氢钠；
C．Fe粉均能与氯化铁、氯化铜溶液均发生反应；
D．CO2、SO2均能与饱和Na2CO3溶液反应；
（4）装置①中盐酸与CaCO3反应产生CO2，HCl具有挥发性，CO2中混有HCl气体，用饱和NaHCO3溶液除去HCl气体，即装置②盛装饱和NaHCO3溶液，②中出来的气体中混有水蒸气若直接通入⑤中，验证CO2跟Na2O2反应时需要与水接触，装置③中盛浓硫酸，干燥CO2气体，用于验证无水条件下CO2与Na2O2不反应、不能生成O2；
（5）Na2O2与H2O也能反应生成O2；
（6）Na2O2属于离子化合物，由Na+和构成，中含有O—O键，的电子数为18；
（7）人体血红蛋白能结合氧分子进行输氧，说明该铁的离子具有还原性；
（8）A．氢氧化亚铁、氧气、水反应生成氢氧化铁；
B．氧化铝与水不反应；
C．Fe与氯气反应生成氯化铁；
D．Fe与氯化铁反应生成氯化亚铁；
（9）还原铁粉与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应过程中铁元素化合价降低，氢元素化合价升高；
（10）制备氢氧化亚铁：A中铁粉和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，实验开始阶段，应把弹簧夹C和D都打开，利用反应生成氢气排尽装置中的空气，将仪器中的空气排尽后关闭C，利用生成的氢气在装置A中压强增大，把硫酸亚铁溶液压入装置B的氢氧化钠溶液中，反应生成白色氢氧化亚铁沉淀，但氢氧化亚铁还原性强，易被氧化为氢氧化铁。
【解答】解：（1）铝锂合金具有高强度、低密度、抗腐蚀性强等优良性能，广泛运用于制造飞行器，我国自主研发的大飞机C919大量使用了铝锂合金，利用了铝锂合金的低密度、强度高性质，可减少大飞机自身质量，
故答案为：B；
（2）①Na2CO3受热不分解，NaHCO3受热分解生成CO2气体，CO2能使澄清石灰水变浑浊，则烧杯A中无明显现象，B中石灰水变浑浊，
故答案为：烧杯A中无明显现象，烧杯B中石灰水变浑浊；
②NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O，反应为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，
故答案为：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；
③根据烧杯A、B中实验现象不同可知，热稳定性：NaHCO3＜Na2CO3，即NaHCO3分解温度较低，Na2CO3不分解，内管盛装NaHCO3更能说明NaHCO3的热稳定性比Na2CO3差，则Na2CO3与NaHCO3在装置中的位置不能交换，
故答案为：B；B；
（3）A．硫酸钠与硝酸钡反应生成硫酸钡和硝酸钠，引入新杂质硝酸钠，即不能用Ba（NO3）2除杂，故A错误；
B．Na2CO3溶液和CO2反应生成NaHCO3，即通入足量CO2可除杂，故B正确；
C．Fe能与氯化铁溶液、氯化铜溶液发生反应，加入Fe粉会将FeCl3除去，即不能除杂，故C错误；
D．CO2、SO2均能与饱和Na2CO3溶液反应，通入足量CO2会将原物质除去，则不能除杂，故D错误；
故答案为：B；
（4）由上述分析可知，装置②中盛装饱和NaHCO3溶液，用于除去HCl气体，装置③中盛浓硫酸，用于干燥CO2气体，
故答案为：A；C；
（5）CO2气体中含有水蒸气，水也可与Na2O2反应产生O2，带火星的木条也会复燃，所以上述实验不足以证明有水存在时过氧化钠跟CO2发生了化学反应，
故答案为：CO2气体中含有水蒸气，水也可与Na2O2反应产生O2；
（6）A.Na2O2中负离子为，其电子数为18，故A错误；
B.Na2O2由Na+和构成，正负离子个数比为2：1，故B错误；
C.Na2O2由Na+和构成，属于离子化合物，故C正确；
D.Na2O2属于离子化合物，含有离子键，中含有非极性共价键O—O键，故D错误；
故答案为：C；
（7）体血红蛋白能结合氧分子进行输氧，说明该铁的离子具有还原性，其化合价应该为+2，
故答案为：+2；
（8）A．氢氧化亚铁、氧气、水发生化合反应生成氢氧化铁，可实现转化，故A错误；
B．氧化铝与水不反应，不能化合反应制取Al（OH）3，故B正确；
C．Fe与氯气发生化合反应生成氯化铁，可实现转化，故C错误；
D．Fe与氯化铁溶液发生化合反应生成氯化亚铁，可实现转化，故D错误；
故答案为：B；
（9）还原铁粉与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应过程中铁元素化合价降低，氢元素化合价升高，用单线桥法标出电子转移的方向和数目为，
故答案为：；
（10）氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化为氢氧化铁，则制备氢氧化亚铁时应将稀硫酸和氢氧化钠溶液预先煮沸，使溶解的空气逸出，氢氧化亚铁具有强还原性，易被空气中的氧气氧化为氢氧化铁，所以实验开始阶段，应把弹簧夹C和D都打开，A中反应产生氢气，排除空气，防止亚铁离子被氧气氧化，一段时间后，关闭弹簧夹C，但不能关闭弹簧夹D，可利用生成的氢气在装置A中压强增大，把硫酸亚铁溶液压入装置B的氢氧化钠溶液中，反应生成白色氢氧化亚铁沉淀，实验结束未关闭弹簧夹D，无法长时间保存氢氧化亚铁，原因是氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁，即4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3，
故答案为：使溶解的空气逸出；C；白色；4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3。
【点评】本题考查物质性质实验方案设计，明确物质的组成及性质、发生的反应、制备原理、实验技能是解题关键，侧重考查学生的实验设计能力和灵活运用能力，注意实验的评价性分析，题目难度中等。
三、化学反应与能量变化（总分共20分）
3．【答案】（1）A；
（2）D；
（3）；
（4）该反应是可逆反应，加入1mol H2和1mol I2不可能完全反应，所以反应放出的热量总是少于理论值；
（5）①负；A；Zn﹣2e﹣＝Zn2+；
②A；
③1.204×1022；
④B。
【分析】（1）A．铝热反应是剧烈的放热反应；
B．氧化还原反应与反应吸放热之间无必然关系；
C．需要加热的反应不一定是吸热反应；
D．任何反应均有化学键的断裂；
（2）当反应物总能量低于生成物总能量时，则该反应为吸热反应，常见的吸热反应有：大多数的分解反应、C或氢气作还原剂的氧化还原反应、氯化铵与氢氧化钡的反应等；
（3）①图中反应物能量大于生成物，反应为放热反应；
②该反应的热效应指反应发生时所放出的热量；
（4）反应为可逆反应，不能进行彻底；
（5）图为原电池装置，锌较为活泼Zn为负极，Cu为正极；负极锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，Zn﹣2e﹣＝Zn2+，正极溶液中的铜离子得电子生成铜。
【解答】解：（1）A．铝热反应是剧烈的放热反应，放出的热量能使生成的铁熔化为铁水，故A正确；
B．氧化还原反应与反应吸放热之间无必然关系，氧化还原反应既可能是放热反应也可能是吸热反应，如氢气的燃烧为放热反应，而C与CO2发生化合反应生成CO为吸热反应，故B错误；
C．需要加热的反应不一定是吸热反应，如煤炭的燃烧需要加热，但是是放热反应，故C错误；
D．任何反应均有化学键的断裂，故有化学键断裂的不一定是吸热反应，还可能是放热反应，故D错误；
故答案为：A；
（2）A．氢气燃烧为放热反应，故A错误；
B．铝粉和氧化铁粉末的反应是铝热反应，为放热反应，故B错误；
C．浓硫酸稀释过程中放出热量，故C错误；
D．Ba（OH）2 8H2O和NH4Cl固体的反应为吸热反应，故D正确；
故答案为：D；
（3）①反应物能量高于生成物，图示反应为放热反应，
故答案为：放热；
②该反应的热效应指反应发生时所放出的热量，为反应的焓变，在图中标注为：
故答案为：；
（4）由于该反应是可逆反应，加入1mol H2和1mol I2不可能完全反应，所以反应放出的热量总是少于理论值，
故答案为：该反应是可逆反应，加入1mol H2和1mol I2不可能完全反应，所以反应放出的热量总是少于理论值；
（5）①锌为电池的负极，锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，Zn﹣2e﹣＝Zn2+，
故答案为：负；A；Zn﹣2e﹣＝Zn2+；
②原电池中电子由负极流向正极，则电子流向为由a到b（或a→b），
故答案为：A；
③铜电极发生Cu2++2e﹣＝Cu，增加0.64g为铜的质量，Cu的物质的量＝＝0.01mol，转移0.02mol电子，转移电子数目为0.02mol×NA＝1.204×1022，
故答案为：1.204×1022；
④反应一段时间后因Cu2+被还原生成铜，故右侧烧杯中Cu2+浓度减小，
故答案为：B。
【点评】本题考查化学反应的能量变化、氧化还原反应、电化学原理等，侧重考查学生原电池原理的掌握情况，题目难度不大。
四、化学反应速率与化学平衡（总分共30分）
4．【答案】（1）D；
（2）D；
（3）C；
（4）B；
（5）D；
（6）C；
（7）C；
（8）631.5；
（9）0.1mol/（L min）；
（10）AD；
（11）C；
（12）①＜；
②＜；
③＞；
④＝；
（13）① ；
②升高温度。
【分析】（1）达到平衡状态时，各组分的浓度不再变化，为动态平衡；
（2）为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量，加入的物质应该降低氢离子浓度但不影响氢离子总物质的量；
（3）A．影响化学反应速率的因素除浓度、压强、温度和催化剂外，接触面积、光照强度等；
B．催化剂改变化学反应上来，不改变化学平衡，不改变反应物的转化率；
C．任何化学反应有一定程度的可逆性；
D．凡是影响反应速率的因素，不一定都可以使化学平衡发生移动；
（4）化学反应速率之比等于化学计量数之比，则反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，以此来解答；
（5）勒夏特列原理为：如果改变影响平衡的条件之一，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动．使用勒夏特列原理时，该反应必须是可逆反应，否则勒夏特列原理不适用；
（6）对于反应A（g）+3B（g） 2C（g）ΔH＜0，正反应为放热反应，升高温度，正逆反应速率都增大，平衡逆向移动，以此解答该题；
（7）正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态；平衡发生移动，反应物、生成物的浓度均发生变化；
（8）根据ΔH＝反应物总键能﹣生成物总键能计算；
（9）物质的量变化量之比等于化学计量数之比；
（10）可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等（同种物质）或正逆反应速率之比等于系数之比（不同物质），平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，由此衍生的一些物理量不变，以此分析；
（11）A．2NO（g）+O2 （g） 2NO2（g）是正方向体积减小的反应，增大压强平衡正移，则NO的转化率会增大；
B．升高温度，平衡向吸热反应方向进行；
C．根据图象，400℃、p1条件下，NO的平衡转化率为40%，将NO（g）和O2（g）按物质的量之比2：1充入反应容器，则O2的平衡转化率也为40%；
D．恒温恒压条件下，加入惰气，总压增大，气体分压不变，平衡不变；
（12）在反应前加入合适的催化剂，可增大反应速率，不影响平衡移动，则图中阴影部分的面积相同，以此来解答；
（13）①t4时扩大容器的体积，压强减小，平衡逆向进行，据此在图中画出t4 t5时逆反应的变化趋势；
②t2时逆反应速率增大，平衡逆向进行，据此判断t2时可能改变的条件。
【解答】解：（1）A.化学平衡状态为动态平衡，达到平衡状态时正逆反应速率相等，反应不会停止，故A错误；
B.可逆反应中，反应物不可能完全转化成生成物，所以体系中一定存在 N2O4，故B错误；
C.该反应为可逆反应，NO2不可能完全转化成N2O4，所以红棕色不会消失，故C错误；
D.达到平衡状态时，各组分的浓度不再变化，则NO2的浓度不再变化，故D正确；
故答案为：D；
（2）A．加入Na2CO3溶液，稀硫酸和碳酸钠反应生成二氧化碳，导致和锌反应的氢离子总物质的量减少，不符合条件，故A错误
B．加入CuSO4溶液，CuSO4溶液与Zn反应置换出Cu，构成原电池，加快反应速率，故B错误；
C．加入NaNO3溶液，生成NO气体，影响生成氢气的量，故C错误；
D．加入蒸馏水，氢离子浓度减小、氢离子总物质的量不变，所以符合条件，故D正确；
故答案为：D；
（3）A．反应中物质的浓度、压强、温度和催化剂外，接触面积、光照强度等是影响化学反应速率的因素，故A错误；
B．在合成氨反应中使用催化剂能大大提高反应速率，不能提高原料的平衡转化率，故B错误；
C．任何化学反应在一定条件下，都存在一定程度的可逆性，故C正确；
D．凡是影响反应速率的因素，不一定都可以使化学平衡发生移动，如催化剂改变反应速率，不改变化学平衡，故D错误；
故答案为：C；
（4）反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，在2A+B 3C+5D反应中，
A.＝0.25；
B.＝0.3；
C.＝0.26；
D.＝0.24，
显然B中比值最大，反应速率最快，
故答案为：B；
（5）A．实验室用排饱和食盐水法收集氯气，利用饱和食盐水中氯离子浓度使平衡逆向进行，Cl2+H2O H++Cl﹣+HClO，可以用勒夏特列原理解释，故A正确；
B．该反应的正反应是一个反应前后气体体积减小的可逆反应，增大压强，平衡正向移动，所以有利于SO2和O2反应生成SO3，可以用平衡移动原理解释，故B正确；
C．增加KSCN溶液浓度，平衡正向移动，则硫氰化铁浓度增大，溶液颜色加深，能用平衡移动原理解释，故C正确；
D．合成氨是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，但合成氨工业选择高温，所以不可以用平衡移动原理解释，故D错误；
故答案为：D；
（6）A（g）+3B（g） 2C（g）为放热反应，反应达到平衡后，降低温度，正逆反应速率都将减小，降低温度，平衡将向放热反应移动，即平衡向正反应方向移动，
故答案为：C；
（7）A．状态I和状态II时，正、逆反应速率相等，反应均处于平衡状态，故A正确；
B．状态I改变条件瞬间正反应速率大于逆反应速率，反应正向进行到达状态II，化学平衡发生移动，故B正确；
C．t1时刻平衡正向移动，根据图像可知，正反应速率瞬间增大，逆反应速率瞬间不变，所以改变的条件是增大反应物浓度，不是改变的压强，故C错误；
D．由于平衡发生了移动，所以反应物、生成物的浓度均发生变化，故D正确；
故答案为：C；
（8）设NO分子中化学键的键能为x，根据ΔH＝反应物总键能﹣生成物总键能，则（946mol L﹣1+497mol L﹣1）﹣2x＝180.0kJ/mol，解得x＝631.5mol L﹣1，
故答案为：631.5；
（9）已知N2和O2起始物质的量均为1mol，根据5分钟后O2的物质的量为0.5mol可知，O2的物质的量变化量△n＝0.5mol，根据物质的量变化量之比等于化学计量数之比可得，NO的物质的量变化量为△n＝1mol，则NO的反应速率v（NO）＝＝0.1mol/（L min），
故答案为：0.1mol/（L min）；
（10）A．消耗1mol N2同时生成1mol O2，说明达到平衡状态，故A正确；
B．反应前后气体质量和体积不变，混合气体密度不变不能说明反应达到平衡状态，故B错误；
C．容器内气体质量始终保持不变，不能说明反应达到平衡状态，故C错误；
D．2v正（N2）＝v逆（NO），表明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，故D正确；
故答案为：AD；
（11）A．.2NO（g）+O2 （g） 2NO2（g）是正方向体积减小的反应，增大压强平衡正移，则NO的转化率会增大，由图可知，相同温度下，p2时NO的转化率大，则p2时压强大，即p1＜p2，故A错误；
B．图中NO转化率随着温度升高减小，说明升温平衡逆向进行，正反应为放热反应，故B错误；
C．根据图象，400℃、p1条件下，NO的平衡转化率为40%，将NO（g）和O2（g）按物质的量之比2：1充入反应容器，则O2的平衡转化率也为40%，故C正确；
D．500℃、p1条件下，充入氦气，总压增大，分压不变，平衡不变，混合气体颜色不变，故D错误；
故答案为：C；
（12）①加催化剂可加快反应速率，则a1＜a2，
故答案为：＜；
②加催化剂可使平衡时速率比原平衡时大，则b1＜b2，
故答案为：＜；
③加催化剂可加快反应速率，则t1＞t2，
故答案为：＞；
④.阴影面积表示反应物浓度净减少量，加入催化剂平衡不移动，故阴影面积相等，催化剂不影响平衡移动，图甲阴影面积＝图乙阴影面积，
故答案为：＝；
（13）①t4时扩大容器的体积，压强减小，正逆反应速率减小，平衡逆向进行，逆反应速率减小，达到新的平衡状态，据此在图中画出t4 t5时逆反应的变化趋势为：，
故答案为：；
②t2时逆反应速率增大，平衡逆向进行，随着时间延长，逆反应速率减小，达到新的平衡状态，反应速率大于原平衡状态的反应速率，据此判断t2时可能改变的条件是升高温度，
故答案为：升高温度。
【点评】本题综合考查化学反应速率、化学平衡的移动及影响因素，侧重于学生的分析能力的考查，为高考常见题型和高频考点，注意把握反应的特征，结合图象的曲线变化解答该题，题目难度中等。
