山东省菏泽市2021-2022学年高一化学下学期期中考试试题（Word版附解析）

2021-2022学年度第二学期期中考试高一化学试题(B)注意事项：1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。2.答题前，考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置。3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。可能用到的相对原子质量：H：1C：12N：14O：16Na：23Cu：64Fe：56一、选择题(本题共10小题，每小题2分，共20分，每题只有一个选项符合题意)1.下列表示正确的是A.N3-的结构示意图：B.原子核内有8个中子的碳原子CC.NH3的形成过程：D.氯化氢的电子式：【答案】A【解析】【详解】A．N原子得到3个电子形成N3-，N3-核外共10个电子，有2个电子层，每个电子层上排布的电子数分别为2、8，则N3-的结构示意图为，故A正确；B．碳原子的原子序数为6，原子核内有8个中子的碳原子的质量数为6+8=14，表示为C，故B错误；C．NH3属于共价化合物，N原子周围有8个电子，NH3的形成过程可表示为，故C错误； D．氯化氢为共价化合物，H原子与Cl原子形成一个共用电子对，则其电子式为，故D错误；答案选A。2.三种原子的原子结构可用下图形象地表示。下列叙述正确的是A.①②③质量数相同B.①②③性质完全相同C.①②③互为同位素D.①②③分别代表H、He、Li原子【答案】C【解析】【详解】A．①中有1个质子、没有中子，质量数是1；②中有1个质子、1个中子，质量数是2；③中有1个质子、2个中子，质量数是3；质量数不同，故A错误；B．①质量数是1、②的质量数是2、③的质量数是3，化学性质相同，原子质量不同，故B错误；C．①中有1个质子、没有中子；②中有1个质子、1个中子；③中有1个质子、2个中子；①②③质子数相同、中子数不同，互为同位素，故C正确；D．①②③分别代表原子，故D错误；选C。3.“铷(37Rb)原子钟”是我国北斗三号全球卫星导航系统“心脏”，被称为中国最强“心”。下列有关说法错误的是A.铷元素位于ⅠA族B.铷的金属性比钠强C.Rb的中子数与质子数之差为11D.R和R具有相同的中子数【答案】D【解析】【详解】A．铷元素位于第五周期ⅠA族，故A正确；B．同主族元素从上到下金属性增强，铷的金属性比钠强，故B正确； C．Rb的中子数与质子数之差为(85-37)-37=11，故C正确；D．Rb的中子数是85-37=48，Rb的中子数87-37=50，中子数不同，故D错误；选D。4.下列过程是放热反应的是A.碳酸钙分解B.二氧化碳与碳生成一氧化碳C.铝与氧化铁D.碳酸氢钠与柠檬酸反应【答案】C【解析】【分析】常见的放热反应有：活泼金属与酸或水的反应、大多数化合反应、酸碱中和反应、所有的燃烧及缓慢氧化以及铝热反应，常见的吸热反应有：大多数分解反应，铵盐与碱的反应、以C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应等，据此分析解题。【详解】A．碳酸钙分解是分解反应，属于吸热反应，A不合题意；B．二氧化碳与碳生成一氧化碳是以C为还原剂的氧化还原反应，属于吸热反应，B不合题意；C．铝与氧化铁是铝热反应，属于放热反应，C符合题意；D．碳酸氢钠与柠檬酸反应是吸热反应，D不合题意；故答案为：C。5.下列有关能量变化的说法正确的是A.化学键的变化必然会引起能量变化，能量变化也一定会引起化学变化B.反应是放热还是吸热需看反应物和生成物具有的总能量的相对大小C.所有放热反应的化学变化的能量都可以通过设计成原电池转化为电能D.放热反应在常温下一定很容易发生【答案】B【解析】【详解】A．能量变化不一定会引起化学变化，如水从气态变为液态时放出热量，但没有发生化学变化，故A错误；B．反应是放热还是吸热需看反应物和生成物具有的总能量的相对大小，若反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，若反应物的总能量小于生成物的总能量，为吸热反应，故B正确；C ．原电池必须有电子的转移，即原电池必须要是自发进行的氧化还原反应，放热的化学反应不一定都是氧化还原反应，因此不可以都设计成原电池，故C错误；D．放热反应在常温不一定很容易发生，如氢气与氧气的燃烧反应为放热反应，但必须点燃才能发生，常温下不发生，故D错误；答案选B。6.某物质在灼烧时透过蓝色钴玻璃看到火焰呈紫色，下列说法正确的是A.该物质是钾单质B.该物质是钾盐C.该物质含有钾元素D.该物质含有钾元素，不含钠元素【答案】C【解析】【详解】焰色反应是元素的性质，钾元素焰色反应的颜色为紫色，故某物质在灼烧时透过蓝色钴玻璃看到火焰呈紫色，说明该物质中一定含有钾元素，可能是钾的单质，也可能是钾的化合物，由于透过蓝色钴玻璃观察，钠元素的黄光被过滤掉，因此该物质也可能含有钠元素，故C正确；答案选C。7.学习元素周期律可根据事实进行推测，下列说法错误的是选项事实推测A钠与氧气反应比锂与氧气反应剧烈钾与氧气反应比钠剧烈BAl2O3与强酸、强碱能反应，P2O5与强碱反应SiO2与强碱能反应CSi是半导体材料，Ge也是半导体材料ⅣA族的元素都是半导体材料DHCl在1500℃时分解，HI在230℃时分解HBr的分解温度介于二者之间A.AB.BC.CD.D【答案】C【解析】【详解】A．钾的金属性比钠强，因此钾与氧气反应比钠剧烈，故A正确；B．同周期从左到右元素的金属性逐渐减弱，Al2O3与强酸、强碱能反应，P2O5与强碱反应，则SiO2与强碱能反应，故B正确；C．同主族从上到下金属性增强，ⅣA族的元素不都是半导体材料，如Pb是导体，故C错误； D．元素的非金属性越强，其氢化物越稳定，同主族自上而下元素非金属性减弱，非金属性：Cl>Br>I，稳定性：HCl>HBr>HI，则HBr的分解温度介于HI、HCl之间，故D正确；答案选C。8.某元素R的最高正化合价与最低负化合价的绝对值之差为4，R的最高价氧化物的水化物的化学式为A.H2RO3B.HRO3C.H3RO4D.H2RO4【答案】D【解析】【分析】某元素R的最高正化合价与最低负化合价的绝对值之差为4，则R位于ⅥA族，最高正价为+6价，R的最高价氧化物的水化物中R为+6价。【详解】A．H2RO3中R的化合价为+4价，故A不符合题意；B．HRO3中R的化合价为+5价，故B不符合题意；C．H3RO4中R的化合价为+5价，故C不符合题意；D．H2RO4中R的化合价为+6价，故D符合题意；答案选D。9.下图装置能够组成原电池且电池总反应是Zn+Cu2+=Zn2++Cu的是A.B.C.D.【答案】B【解析】【分析】根据电池反应可知，Zn失电子化合价升高作负极，不如锌活泼的金属或导电的非金属作正极，铜离子得电子发生还原反应，则可溶性铜盐溶液作电解质溶液。 【详解】A．由上述分析可知，应用Zn作负极，该装置中电极均是Cu，故A不符合题意；B．该装置中Zn为负极，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，Cu为正极，硫酸铜为电解质溶液，正极反应式为Cu2++2e-=Cu，总反应为Zn+Cu2+=Zn2++Cu，故B符合题意；C．应该用可溶性铜盐溶液作电解质溶液，不能用硫酸锌溶液作电解质溶液，故C不符合题意；D．乙醇不导电，不能用乙醇作电解质溶液，故D不符合题意；答案选B。10.工业合成氨的反应为：N2+3H22NH3，该反应在一定条件下的密闭容器中进行。下列关于该反应的说法正确的是A.达到平衡时，反应速率(正)=(逆)=0B.当N2、H2、NH3的浓度比为1∶3∶2时，说明反应达到平衡C.使用催化剂可同时加快正、逆反应速率，提高生产效率D.若在密闭容器加入1molN2和足量H2，最多能生成2molNH3【答案】C【解析】【详解】A．化学平衡的特征是正、逆反应速率相等，即达到平衡时，反应速率(正)=(逆)≠0，A错误；B．化学平衡的特征之一是反应体系中各组分的浓度保持不变而不是相等或成比例，故当N2、H2、NH3的浓度比为1∶3∶2时，不能说明反应达到平衡，B错误；C．使用催化剂可同时加快正、逆反应速率，虽然平衡不移动，但反应速率加快了，可提高生产效率，C正确；D．由于合成氨的反应是一个可逆反应，若在密闭容器加入1molN2和足量H2，N2和H2均不可能完全转化，则不可能生成2molNH3，D错误；故答案为C。二、选择题(本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。)11.下列实验装置，不能达到相应实验目的的是选项ABCD 实验装置实验目的从碘水中萃取碘灼烧海带证明还原性Zn>Cu证明S、C、Si的非金属性强弱A.AB.BC.CD.D【答案】A【解析】【详解】A．酒精和水互溶，不能用酒精萃取碘水中的碘，故A错误；B．在坩埚中灼烧海带，故B正确；C．用Zn、Cu作原电池的电极，稀硫酸作电解质溶液，Zn为负极，Cu为正极，Zn电极上，Zn失去电子生成Zn2+，Cu电极上H+得电子生成氢气，从而证明还原性：Zn>Cu，故C正确；D．稀硫酸和碳酸钠反应生成二氧化碳，生成的二氧化碳和硅酸钠反应生成硅酸沉淀，发生了强酸制弱酸的反应，说明酸性：H2SO4>H2CO3>H2SiO3，从而证明非金属性：S>C>Si，故D正确；答案选A。12.已知X、Y、Z均为短周期的元素，X、Y同周期，X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-，Y2+和Z-具有相同的电子层结构，下列说法正确的是A.离子半径：X2->Z->Y2+B.原子序数Y>X>ZC.气态氢化物的稳定性：H2X<HZD.Z元素的最高正价为+7价 【答案】AC【解析】【分析】X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-，则X位于第ⅥA族，Z位于第ⅦA族，Y2+和Z-具有相同的电子层结构，则Y在Z的下一周期，从而可知Y为Mg元素，Z为F元素，X、Y同周期，则X为S元素。【详解】A．电子层数越多，离子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径：S2->F->Mg2+，即X2->Z->Y2+，故A正确；B．原子序数：S>Mg>F，即X>Y>Z，故B错误；C．元素的非金属性性越强，气态氢化物越稳定，非金属性：S<F，则气态氢化物的稳定性：H2S<HF，即H2X<HZ，故C正确；D．Z为F元素，F无正价，故D错误；答案选AC。13.N2与O2生成NO是自然界固氮的重要方式之一，下图显示了该反应中的能量变化。下列说法正确的是A.N≡N键的键能大于O=O键的键能B.完全断开1molNO中的化学键需吸收1264kJ能量C.该反应中产物所具有的总能量高于反应物所具有的总能量D.生成1molNO气体反应吸收180kJ能量【答案】AC【解析】【详解】A．由图可知，1molN≡N键断裂吸收946kJ的能量，1molO=O键断裂吸收498kJ能量，即N≡N键的键能大于O=O键的键能，故A正确；B．由图可知，由2molN原子和2molO原子形成2molNO时放出1264kJ能量，则完全断开2molNO中的化学键才需吸收1264kJ能量，完全断开1molNO中的化学键需吸收632kJ能量，故B错误； C．焓变=断键吸收总能量-成键释放总能量=946kJ/mol+498kJ/mol-1264kJ/mol=+180kJ/mol，焓变大于0，该反应为吸热反应，所以该反应中产物所具有的总能量高于反应物所具有的总能量，故C正确；D．该反应的热化学方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=946kJ/mol+498kJ/mol-1264kJ/mol=+180kJ/mol，则生成1molNO气体反应吸收90kJ能量，故D错误；答案选AC。14.一定条件下，等物质的量的SO2和O2在容积为2L的恒容密闭容器中发生如下反应2SO2+O22SO3该反应放热，下图表示该反应过程中O2的物质的量随反应时间(t)的变化。下列叙述正确的是A.10s末SO2的物质的量浓度为3mol/LB.10s内反应的平均速率为v(O2)=0.05mol·L-1·s-1C.a点对应化学反应速率：2v正(SO2)=v逆(O2)D.当反应达到平衡时，升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡移动【答案】B【解析】【详解】A．起始时充入的SO2和O2的物质的量均为5mol，由图可知，10s末O2反应了1mol，则SO2反应了2mol，10s末SO2的物质的量为5mol-2mol=3mol，物质的量浓度为，故A错误；B．10s内O2反应了1mol，则0.05mol·L-1·s-1，故B正确；C．a点反应达到平衡状态，化学反应速率之比等于化学计量数之比，则有v正(SO2)=2v逆(O2)，故C错误；D．升高温度，正反应速率和逆反应速率都增大，该反应放热，则平衡逆向移动，故D错误； 答案选B。15.氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理如图。下列有关氢氧燃料电池的说法错误的是A.该电池工作时化学能转化为电能B.该电池工作时OH-向b极移动C.外电路中电子由电极a通过导线流向电极bD.a极的电极反应是H2-2e-=2H+【答案】BD【解析】【分析】由图可知，氢气在a极发生氧化反应生成水，则a极为负极，b极为正极。【详解】A．该电池属于原电池，原电池是将化学能转化为电能的装置，故A正确；B．原电池工作时，阴离子向负极移动，则OH-向a极移动，故B错误；C．原电池中电子从负极沿导线流向正极，a是负极，b是正极，则电子由电极a通过导线流向电极b，故C正确；D．电解质溶液是氢氧化钾，则a极的电极反应为，故D错误；答案选BD。三、非选择题16.下表是元素周期表的一部分，请参照元素①~⑨在表中的位置，回答下列问题：（1）③在元素周期表中的位置是_______，⑨的一种核素的中子数是20，表示该核素的符号是_______。 （2）③、⑤、⑧三种元素的离子半径由大到小的顺序是_______(用离子符号表示)。①分别与④、⑨形成化合物的稳定性强弱的顺序是_______(用化学式表示)。（3）①、③、⑤形成的化合物中含有化学键的类型是_______；写出①、②和⑨形成的盐的电子式_______。（4）⑤和⑦的最高价氧化物对应的水化物发生反应的离子方程式是_______。（5）下列事实能判断⑤和⑥的金属性强弱的是_______(填字母)。a．最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱b．常温下单质与水反应置换出氢难易程度c．相同温度下，最高价氧化物对应的水化物的溶解度大小d．单质的硬度、熔点高低【答案】（1）①.第2周期ⅥA族②.Cl（2）①.S2->O2->Na+②.HF>HCl（3）①.共价键(或极性共价键)、离子键②.（4）OH-+Al(OH)3=[Al(OH)4]-（5）ab【解析】【分析】由各元素在元素周期表中的位置可知，①为H元素，②为N元素，③为O元素，④为F元素，⑤为Na元素，⑥为Mg元素，⑦为Al元素，⑧为S元素，⑨为Cl元素。【小问1详解】③为O元素，在元素周期表中位于第2周期ⅥA族；⑨为Cl元素，其一种核素的中子数是20，则质量数为37，表示该核素的符号是Cl，故答案为：第2周期ⅥA族；Cl；【小问2详解】③、⑤、⑧的离子分别为O2-、Na+、S2-，电子层数越多，离子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，离子半径越小，则三者的半径由大到小的顺序是S2->O2->Na+；①为H，④为F，⑨为Cl，元素的非金属性越强，其氢化物越稳定，非金属性：F>Cl，则稳定性：HF>HCl，故答案为：S2->O2->Na+；HF>HCl；【小问3详解】①、③、⑤为H、O、Na，三者形成的化合物为NaOH，NaOH中Na+与OH-之间以离子键结 合，OH-中含有极性共价键；①、②、⑨分别为H、N、Cl，三者形成的盐为NH4Cl，NH4Cl为离子化合物，与Cl-之间以离子键结合，中含有共价键，其电子式为，故答案为：共价键(或极性共价键)、离子键；；【小问4详解】⑤和⑦的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH和Al(OH)3，NaOH和Al(OH)3反应生成偏铝酸钠，离子方程式为OH-+Al(OH)3=[Al(OH)4]-，故答案为：OH-+Al(OH)3=[Al(OH)4]-；【小问5详解】a．元素的金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，碱性：NaOH>Mg(OH)2，从而可知金属性：Na>Mg，故a符合题意；b．常温下Na与水反应置换出氢比Mg更容易，则可知金属性：Na>Mg，故b符合题意；c．物质的溶解度属于物理性质，与金属性无关，不能通过比较最高价氧化物对应的水化物的溶解度大小比较金属性强弱，故c不符合题意；d．不能通过比较单质的硬度、熔点高低比较金属性强弱，故d不符合题意；答案选ab，故答案为：ab。17.某小组同学在室温下对“碘钟实验”的原理进行探究。已知：“碘钟实验”的总反应的离子方程式为：H2O2+2S2O+2H+=S4O+2H2O。反应分两步进行：反应A：……反应B：I2+2S2O=2I-+S4O（1）反应A的离子方程式是_______。对于总反应I-的作用是_______。（2）为证明反应A、B的存在，进行下列实验：向酸化的H2O2溶液中加入KI溶液和_______，溶液变为蓝色；再向蓝色溶液中加入_______，看到_______的现象，则证明存在反应A和B。(可供选择的试剂：0.01mol/L的H2O2、0.01mol/LH2SO4、0.01mol/LKI、0.01mol/LNa2S2O3、淀粉溶液)（3）为探究溶液变蓝快慢的影响因素，进行对比实验(溶液浓度均为0.01mol/L)H2O2H2SO4Na2S2O3KI(淀粉)H2O溶液变蓝色的时间实验甲5483030min 实验乙a283b40min实验丙44930溶液始终无明显颜色变化①实验甲、实验乙其他条件不变只改变一个变量，a、b所对应的数值分别是_______。对比实验甲、实验乙，可得出的实验结论是_______。②结合“碘钟实验”总反应方程式及反应A与反应B速率的相对快慢关系，解释实验丙未产生颜色变化的原因_______。【答案】（1）①.H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O②.催化剂（2）①.淀粉溶液②.0.01mol/LNa2S2O3③.蓝色褪去（3）①.5、2②.其他条件不变，增大氢离子浓度可以加快反应速率(或其他条件不变，减小氢离子浓度可以减慢反应速率)③.由于n(H2O2)：n(Na2S2O3)<，v(A)<v(B)，所以未出现溶液变蓝的现象【解析】【分析】“碘钟实验”的总反应的离子方程式为：H2O2+2S2O+2H+=S4O+2H2O，反应B：I2+2S2O=2I-+S4O，将总反应减去反应B即可得到反应A的离子方程式；运用控制变量法探究某个因素对化学反应速率的影响时，要保持其他反应条件均相同。【小问1详解】“碘钟实验”的总反应的离子方程式为：H2O2+2S2O+2H+=S4O+2H2O，反应B：I2+2S2O=2I-+S4O，将总反应减去反应B即可得到反应A的离子方程式为H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O；I-在反应A中被消耗，在反应B中生成，对于总反应I-的作用是催化剂，故答案为：H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O；催化剂；【小问2详解】在酸性条件下，H2O2具有氧化性会将KI氧化为I2，I2遇到淀粉变蓝色，I2具有氧化性，可以氧化Na2S2O3，因此向酸化的H2O2溶液中加入KI溶液和淀粉溶液，溶液变为蓝色；再向蓝色溶液中加入Na2S2O3溶液，蓝色褪去，即可证明A和B的存在，故答案为：淀粉溶液；0.01mol/LNa2S2O3；蓝色褪去；【小问3详解】①为了方便研究在反应中要采取控制变量方法进行研究，即只改变一个反应条件，其它条件 相同，依据表格数据可知，实验甲和实验乙是探究氢离子浓度对反应速率的影响，则甲和乙中H2O2溶液的体积和总体积相等，则a、b所对应的数值分别是5、2；对比实验甲、实验乙，实验甲中的氢离子浓度比实验乙大，溶液变蓝色的时间比乙短，则可以得出的结论是其他条件不变，增大氢离子浓度可以加快反应速率(或其他条件不变，减小氢离子浓度可以减慢反应速率)，故答案为：5、2；其他条件不变，增大氢离子浓度可以加快反应速率(或其他条件不变，减小氢离子浓度可以减慢反应速率)；②根据H2O2+2S2O+2H+=S4O+2H2O可知，H2O2与Na2S2O3以1：2进行反应，反应A：H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O，反应B：I2+2S2O=2I-+S4O，而实验丙中，n(H2O2)：n(Na2S2O3)<，则v(A)<v(B)，所以未出现溶液变蓝的现象，故答案为：由于n(H2O2)：n(Na2S2O3)<，v(A)<v(B)，所以未出现溶液变蓝的现象。18.A、B、C、D、E是五种原子序数逐渐增大的短周期元素；A元素最外层电子数是次外层电子数的2倍；C的单质在加热时与B的单质充分反应，生成淡黄色的固体，此淡黄色固体能与AB2反应可生成B的单质；D与B同主族。请回答下列问题：（1）写出元素名称A_______，D_______。（2）E元素的离子结构示意图_______。（3）B单质与C单质生成的淡黄色固体是_______，写出该固体与AB2反应可生成B单质的化学方程式_______。（4）C与D能形成2∶1的化合物，用电子式表示该化合物的形成过程_______。（5）设计简单实验证明元素D与元素E非金属性的强弱_______。(无机试剂任选)【答案】（1）①.碳②.硫（2）（3）①.Na2O2②.2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2（4）（5）取硫化钠溶液于试管中，滴加氯水(通入氯气)，溶液变浑浊，证明非金属性Cl>S【解析】【分析】A元素最外层电子数是次外层电子数的2倍，最外层电子数不超过8，则A为C元素，C的单质在加热时与B的单质充分反应，生成淡黄色的固体，此淡黄色固体能与AB2 反应可生成B的单质，该淡黄色固体为Na2O2，则C为Na，B为O，D与B同主族，则D为S，E为Cl。【小问1详解】由上述分析可知，A为C元素，名称为碳，D为S元素，名称为硫，故答案为：碳；硫；【小问2详解】E元素为Cl，Cl原子得到1个电子形成Cl-，Cl-核外有3个电子层，每一层的电子数分别为2、8、8，则Cl-的结构示意图为，故答案为：；【小问3详解】Na和O2生成的淡黄色固体是Na2O2；Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和氧气，反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，故答案为：Na2O2；2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；【小问4详解】C为Na，D为S，Na与S能形成Na2S，Na2S为离子化合物，由Na+和S2-构成，用电子式表示Na2S的形成过程为，故答案为：；【小问5详解】D为S，E为Cl，验证S和Cl的非金属性强弱，可比较单质的氧化性强弱，元素的非金属性越强，单质的氧化性越强，因此取硫化钠溶液于试管中，滴加氯水(通入氯气)，溶液变浑浊，说明反应生成了S，可知氧化性：Cl2>S，从而证明非金属性Cl>S，故答案为：取硫化钠溶液于试管中，滴加氯水(通入氯气)，溶液变浑浊，证明非金属性Cl>S。19.我国提出2030年实现“碳达峰”，2060年实现“碳中和”，CO2的再利用成为热门话题。工业上可用CO2来生产燃料甲醇(CH3OH，无色液体)，实验室模拟该过程，在体积为2L的密闭容器中，充入2molCO2和6molH2，一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示： （1）t1时刻，正、逆反应速率大小：v(正)_______(填“>”“=”或“<”)v(逆)，达到平衡的点为_______时刻(填选项)。a．t1b．4minc．10min（2）在0min到4min时间段，v(H2)=_______mol·L-1·min-1；从开始到平衡，CH3OH的平均反应速率v(CH3OH)=_______mol·L-1·min-1。（3）下列措施能增大反应速率的是_______(填字母)。A.升高温度B.扩大容器体积C.充入一定量氦气D.加入催化剂（4）能说明上述反应达到平衡状态的是_______(填字母)。a．3v正(H2)=v逆(CH3OH)b．H2的体积分数不再变化c．容器内气体的压强不随时间的变化而变化d．单位时间内，每生成1molCH3OH，同时生成3molH2e．c(CO2)：c(H2)：c(CH3OH)：c(H2O)=1：3：1：1【答案】（1）①.>②.c（2）①.0.375②.0.075（3）AD（4）bcd【解析】【小问1详解】t1时刻之后CO2的浓度继续降低，CH3OH的浓度继续增大，说明t1时刻反应未达到平衡状态，则此时v(正)>v(逆)；由图可知，10min时CO2和CH3OH的浓度均不再发生变化，反应达到平衡状态，故选c，故答案为：>；c；【小问2详解】在0min到4min时间段，CO2的浓度变化为1.00mol/L-0.50mol/L=0.50mol/L，则 ；10min时反应达到平衡，平衡时CH3OH的浓度为0.75mol/L，则CH3OH的平均反应速率，故答案为：0.375；0.075；【小问3详解】A．升高温度，反应速率加快，故A符合题意；B．扩大容器体积，各物质的浓度减小，反应速率减小，故B不符合题意；C．充入一定量氦气，体积不变，各物质的浓度也不变，反应速率不变，故C不符合题意；D．加入催化剂能够增大反应速率，故D符合题意；答案选AD，故答案为：AD；【小问4详解】a．反应速率之比等于化学计量数之比，当v正(H2)=3v逆(CH3OH)时，反应才达到平衡状态，故a不符合题意；b．H2的体积分数不再变化，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故b符合题意；c．该反应是气体体积减小的反应，容器内气体的压强是变量，因此当容器内气体的压强不随时间的变化而变化，反应达到平衡状态，故c符合题意；d．单位时间内，每生成1molCH3OH，同时生成3molH2，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故d符合题意；e．c(CO2)：c(H2)：c(CH3OH)：c(H2O)=1：3：1：1任何时候均成立，因此c(CO2)：c(H2)：c(CH3OH)：c(H2O)=1：3：1：1不能判断反应是否达到平衡状态，故e不符合题意；答案选bcd，故答案为：bcd。20.现有反应：A．2H2O2H2O+O2↑B．Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑C．Na2CO3·10H2O与NH4NO3反应制作冷敷袋D．2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O（1）上述四个反应过程中能量变化符合如图甲的是_______(填序号)。 （2）上述四个反应中可用于设计成如图乙的原电池的反应是_______(填反应序号)。根据该原电池回答下列问题：①负极反应式为_______；正极发生_______(填“氧化”或“还原”)反应。②当导线中有2mol电子通过时，理论上发生的变化是_______(填序号)。a．溶液增重56gb．溶液增重54gc．析出1gH2d．析出11.2LH2(标准状况)（3）FeCl3常用于腐蚀印刷电路铜板(2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2)，请将此反应设计成原电池，请根据图乙画出该原电池的装置图，注明电极材料，电解质溶液，电子流向。_______【答案】（1）ABD（2）①.B②.Fe-2e-=Fe2+③.还原④.b（3）【解析】【小问1详解】A．2H2O2H2O+O2↑是放热反应，图示反应是放热反应，故选A； B．Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑是放热反应，图示反应是放热反应，故选B；C．Na2CO3·10H2O与NH4NO3反应制作冷敷袋，说明反应吸热，图示反应是放热反应，故不选C；D．2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O是中和反应，中和反应放热，图示反应是放热反应，故选D；选ABD。【小问2详解】上述四个反应中，Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑是氧化还原反应，有电子转移，可用于设计成如图乙原电池的反应是B。①负极失电子发生氧化反应，所以Fe是负极，反应式为Fe-2e-=Fe2+；正极得电子发生还原反应。②当导线中有2mol电子通过时，参加反应的铁为56g、生成2g氢气，氢气的体积在标准状况下为22.4L，所以溶液的质量增加54g，故选b。【小问3详解】2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2反应中，Cu发生氧化反应，Cu是负极材料，正极材料活泼性小于Cu，可以用石墨作正极材料，FeCl3发生还原反应，所以FeCl3是电解质溶液，该原电池的装置图为。