湖南师范大学附属中学2021-2022学年高一化学下学期期中试题（Word版附答案）

湖南师大附中2021-2022学年度高一第二学期期中考试化学时量：75分钟满分：100分可能用到的相对原子质量：H~1N~14O~16Mg~24Ca~40Cu~64Zn~65第I卷选择题一、选择题：本题共10小题。每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.科技助力北京2022年冬奥会，雪上项目是冬奥会重要项目之一。下列有关化学材料的说法错误的是A.滑雪板板心木质材料的主要成分为纤维素，属于天然有机高分子材料B.开幕式专用演出服为石墨烯智能发热材料，属于新型无机非金属材料C.速滑馆“冰丝带”用CO2作制冷剂制冰，发生了化学变化D.冬奥会采用氢能源保障车有利于“碳达峰、碳中和”【1题答案】【答案】C【解析】【详解】A．纤维素是天然有机高分子化合物，故A正确；B．石墨烯是碳单质，属于新型无机非金属材料，故B正确；C．用CO2作制冷剂制成的冰是二氧化碳的固体形式，该过程中没有生成新物质，属于物理变化，故C错误；D．氢气燃烧的产物是水，不会排放二氧化碳，采用氢能源有利于“碳达峰、碳中和”，故D正确；答案选C。2.下列化学用语不正确的是A.正丁烷的结构简式：(CH3)2CHCH3B.乙烯的球棍模型：C.葡萄糖的分子式：C6H12O6 D.乙烷的电子式：【2题答案】【答案】A【解析】【详解】A．正丁烷的结构简式为CH3CH2CH2CH3，故A错误；B．乙烯中含有碳碳双键，为平面结构，其球棍模型为，故B正确；C．葡萄糖是一种单糖，是多羟基醛，前五个碳原子上各有一个羟基，最后一个碳原子上有一个醛基，其分子式为C6H12O6，故C正确；D．乙烷中每个碳原子与3个氢原子形成共用电子对，两个碳原子之间形成一个共用电子对，其电子式为，故D正确；答案选A。3.下列图示变化为吸热反应的是A.B.C.D.【3题答案】【答案】A【解析】【分析】常见的放热反应有：燃烧、金属与酸反应、金属与水反应、酸碱中和反应、铝热反应和绝大多数化合反应等；常见的吸热反应有：绝大数分解反应、某些化合反应（如碳与二 氧化碳的反应）、碳与水蒸气的反应、氯化铵晶体与Ba（OH）2•8H2O的反应等，以此来解答。【详解】A．图中反应物的总能量小于生成物的总能量，为吸热反应，故A符合题意；B．图中反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，故B不符合题意；C．浓硫酸稀释放热，为物理过程，故C不符合题意；D．Zn与稀盐酸反应为放热反应，故D不符合题意；故选A。4.能实现下列物质间直接转化的元素是A.B.C.D.【4题答案】【答案】B【解析】【分析】【详解】A．硅可与氧气反应生成二氧化硅，但二氧化硅与水不反应，不符合题意转化关系，故A不选；B．硫可与氧气反应生成二氧化硫，二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠，亚硫酸钠属于盐，可实现这一系列转化，故B选；C．铜和氧气反应生成氧化铜，但氧化铜不溶于水，也不与水反应，不符合题意转化关系，故C不选；D．铁与氧气点燃生成四氧化三铁，但四氧化三铁与水不反应，不符合题意转化关系，故D不选；故选B。5.“储存”在物质内部的化学能可通过原电池转化为电能。如下图所示是某同学设计的几种装置，其中能构成原电池的是A.B.C.D. 【5题答案】【答案】A【解析】【分析】原电池构成条件：活泼性不同的电极、电解质、闭合回路、自发的氧化还原反应。【详解】A．满足所有原电池构成条件，A正确；B．乙醇非电解质，不能形成闭合回路，B错误；C．没有形成闭合回路，C错误；D．两个电极活泼性相同，D正确；故选A。6.下列措施能明显增大原反应的化学反应速率的是A.Na与水反应时，增加水的量B.反应A(g)+B(g)2C(g)，保持容器体积不变，充入氦气C.实验室制氢气时，将纯锌改为粗锌与稀硫酸反应D.实验室制SO2时，将70%的H2SO4改为98%的浓H2SO4与Na2SO4反应【6题答案】【答案】C【解析】【详解】A．增加水的量并不能改变反应物浓度，不影响化学反应速率，A错误；B．保持容器的体积不变，充入氦气，没有改变反应物浓度，速率不变，B错误；C．粗锌粒中含杂质，能与锌形成原电池，加快反应速率，C正确；D．98%的浓硫酸氢离子浓度很低，不能加快反应速率，D错误；故选C。7.如图所示，在光照条件下，将盛有和的试管倒扣于盛有饱和食盐水的水槽中进行实验，不可能出现的现象是 A.试管中液面上升至试管顶部B.试管内的黄绿色变浅C.试管内壁出现油状液滴D.试管内出现少量白雾，水槽中出现少量白色晶体【7题答案】【答案】A【解析】【分析】【详解】A．反应生成了一氯甲烷为气体，故液面不会上升至试管顶部，故A错误；B．氯气与甲烷反生反应，逐渐被消耗，生成无色物质，黄绿色变浅，故B正确；C．试管壁出现的油状液滴为二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的混合物，不溶于水，为油状液滴，故C正确；D．CH4和Cl2发生取代反应，生成HCl，HCl遇水形成的白色的酸雾；HCI溶于水后饱和食盐水中Cl-浓度增大，氯化钠溶解度降低，所以水槽内有少量晶体析出，故D正确；故选A。8.SO2通过下列工艺流程可制备化工原料H2SO4和清洁能源H2，下列有关说法中正确的是A.设备A中的溴水褪色，体现了SO2的漂白性B.设备C中是否残余H2SO4，可在C的样品溶液中加入AgNO3溶液，观察是否有白色沉淀C.该工艺流程的总反应方程式为：SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBrD.该生产工艺的优点：Br2可以循环利用，并获得清洁能源H2【8题答案】【答案】D 【解析】【分析】设备A中通入SO2和H2O，发生反应，设备B中分离出硫酸，设备C中发生反应，该工艺流程的总反应为。【详解】A．设备A中发生的反应是，该反应中SO2作还原剂，体现其还原性，故A错误；B．设备C中是否残余H2SO4，应检验是否存在硫酸根离子，检验方法为：在C的样品溶液中加入BaCl2溶液，观察是否有白色沉淀，故B错误；C．根据该工艺的流程可知，加入SO2，生成H2SO4和H2，总反应为，故C错误；D．根据该工艺的流程可知，设备A中消耗Br2，设备C中产生Br2，Br2可以循环利用，同时产生清洁能源氢气，故D正确；答案选D。9.锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。下列有关叙述正确的是A.电子的移动方向是从Cu流向ZnB.溶液中Zn2+从甲通过交换膜移向乙C.电池工作一段时间后，甲池的c(SO)减小D.电池工作一段时间后，甲池溶液的总质量减小，乙池溶液的总质量增大【9题答案】【答案】B【解析】【分析】由于Zn比Cu活泼，该原电池中，Zn作负极，Cu作正极。 【详解】A．原电池中，电子由负极经导线流向正极，即电子的移动方向是从Zn流向Cu，故A错误；B．原电池工作时，阳离子移向正极，则溶液中Zn2+从甲通过交换膜移向乙，故B正确；C．阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，因此甲中的c(SO)不变，故C错误；D．甲池中发生反应Zn-2e-=Zn2+，当转移的电子数相同时，甲池生成的Zn2+和通过阳离子交换膜进入乙池中的Zn2+相等，因此甲池中溶液的总质量不变，乙池的电极反应式为Cu2++2e-=Cu，甲池中的Zn2+通过阳离子交换膜进入乙池中，由于M(Zn2+)>M(Cu2+)，故乙池溶液的总质量增加，故D错误；答案选B。10.铜镁合金1.58g完全溶于一定浓度的硝酸，硝酸被还原成NO2、NO、N2O三种气体且标准况下它们的体积均为0.224L。反应后的溶液中加入足量氢氧化钠溶液，生成的沉淀经过滤、洗涤、干燥后称量，质量为A.3.62gB.1.72gC.3.74gD.4.08g【10题答案】【答案】A【解析】【详解】铜镁合金溶于一定浓度的硝酸，反应生成Mg(NO3)2、Cu(NO3)2、NO2、NO、N2O和H2O，反应后的溶液中加入足量NaOH溶液所得沉淀为Mg(OH)2和Cu(OH)2，沉淀的质量等于原铜镁合金的质量与OH-的质量之和；而n(NO2)=n(NO)=n(N2O)==0.01mol；铜镁合金溶于一定浓度的硝酸发生氧化还原反应，反应中铜、镁失去的电子总物质的量等于HNO3得到的电子总物质的量，HNO3得到电子被还原成NO2、NO、N2O，则2n(Mg)+2n(Cu)=0.01mol×[(+5)-(+4)]+0.01mol×[(+5)-(+2)]+0.01mol×2×[(+5)-(+1)]=0.12mol；根据沉淀的组成Mg(OH)2和Cu(OH)2，沉淀中n(OH-)=2n(Mg2+)+2n(Cu2+)=2n(Mg)+2n(Cu)=0.12mol，m(OH-)=0.12mol×17g/mol=2.04g；沉淀的质量为1.58g+2.04g=3.62g，故选A；答案选A。二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有一个或两个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2 分，有选错的得0分。11.戴好口罩是抗击新冠肺炎疫情的重要举措，丙烯(CH3-CH=CH2)是生产口罩的重要原材料，下列有关丙烯的说法错误的是A.丙烯和乙烯互为同系物B.丙烯使溴四氯化碳溶液褪色和使酸性高锰酸钾溶液褪色的原理相同C.丙烯能发生氧化反应、加成反应和加聚反应D.利用丙烯合成的聚丙烯塑料可制成薄膜、管道、包装材料等【11题答案】【答案】B【解析】【详解】A．丙烯与乙烯组成和结构相似，组成上相差一个CH2，均含一个碳碳双键，是同系物，A正确；B．丙烯使溴的四氯化碳溶液褪色是发生了加成反应，使酸性高锰酸钾溶液褪色发生了氧化反应，原理不相同，B错误；C．丙烯含双键，可发生加成反应和加聚反应，能燃烧，可发生氧化反应，C正确；D．利用丙烯合成的聚丙烯塑料用途广泛，可制成薄膜、管道、包装材料，D正确；故选B12.下列实验操作能达到实验目的的是选项实验目的实验操作A除去Cu粉中混有的CuO加入稀硝酸溶解，过滤、洗涤、干燥B制取少量HCl气体向浓盐酸中滴加浓硫酸C探究维生素C的还原性向盛有2mL氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液，观察颜色变化D探究浓度对反应速率的影响向两支盛有5mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2mL5%双氧水，观察实验现象 A.AB.BC.CD.D【12题答案】【答案】BC【解析】【详解】A．Cu与CuO均与稀硝酸反应，故A不符合题意；B．浓盐酸易挥发，浓硫酸具有吸水性，可以吸收浓盐酸中的水分，且浓硫酸稀释时放出大量的热，浓盐酸受热挥发，因此向浓盐酸中滴加浓硫酸可制取少量HCl气体，故B符合题意；C．氯化铁溶液为黄色，Fe3+具有氧化性，维生素C具有还原性，向盛有2mL氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液，Fe3+被还原成Fe2+，颜色发生变化，故C符合题意；D．NaHSO3与H2O2发生反应，反应无明显现象，无法判断，故D不符合题意；答案选BC。13.某兴趣小组为了探究SO2气体还原Fe3+的反应，他们使用的药品和装置如下图所示，下列说法不合理的是A.能表明I-的还原性弱于SO2的现象是B中蓝色溶液褪色B.装置C的作用是吸收SO2尾气，防止污染空气C.为了验证A中发生了氧化还原反应，加入酸性KMnO4溶液，紫色褪去D.为了验证A中发生了氧化还原反应，加入用稀硝酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀【13题答案】【答案】CD【解析】【分析】A中发生2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO+4H+，B中I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4，二氧化硫能使含有碘的淀粉溶液褪色，装置C的作用是除去多余的SO2，防止污染空气。 【详解】A．I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4，二氧化硫能使含有碘的淀粉溶液褪色，说明发生了氧化还原反应，碘是氧化剂，二氧化硫是还原剂，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，故A正确；B．二氧化硫是酸性氧化物具有刺激性气味，直接排放污染大气，能和碱反应生成盐和水，所以可用碱液处理二氧化硫，故B正确；C．二氧化硫有还原性，高锰酸钾有强氧化性，二氧化硫能与高锰酸钾发生氧化还原反应使高锰酸钾溶液褪色，Fe2+也使高锰酸钾溶液褪色，故C错误；D．为了验证A中发生了氧化还原反应，加入用稀盐酸酸化的BaCl2，产生白色沉淀，如加入用稀硝酸酸化的BaCl2溶液，二氧化硫能被硝酸氧化成硫酸根，与钡离子产生白色沉淀，无法确定硫酸根离子的来源，故D错误；故选CD。14.某工厂拟综合处理含NH废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分)，设计了如下流程：已知：2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O、2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O。下列说法正确的是A.固体1中只含有CaCO3、CaSO3B.X可以是空气，且需过量C.捕获剂所捕获的气体主要是COD.含NH废水在该流程中作还原剂【14题答案】【答案】CD【解析】【分析】工业废气中CO2、SO2可被石灰水吸收，生成固体1为CaCO3、CaSO3，气体1是不能被过量石灰水吸收的N2、NO、CO，气体1通入气体X，用氢氧化钠溶液处理后到的 NaNO2，X可为空气或氧气，但不能过量，否则得到硝酸钠，NaNO2与含有NH的溶液反应生成无污染气体，应生成氮气，则气体2含有CO、N2，捕获剂所捕获的气体主要是CO。【详解】A．由以上分析可知固体1还包括过量的Ca(OH)2，故A错误；B．通入空气或氧气不能过量，不然会生成NO，故B错误；C．由分析可知气体2为N2、CO的混合气体，氮气无污染，所以捕获气体为CO，故C正确；D．根据图知，NH、NO发生氧化还原反应生成无污染的氮气，还生成水，方程式为NH+NO=N2↑+2H2O，含NH废水在该流程中作还原剂，故D正确；故选CD。第II卷非选择题三、非选择题：本题共4小题，共54分。请考生根据要求作答。15.生产生活中的化学反应都伴随着能量的变化，请根据有关知识回答下列问题：（1）冷敷袋在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等多种用途。冷敷袋的作用原理可以是_______(双选，填标号)。A.放热的化学变化。B.吸热的化学变化C.放热的物理变化D.吸热的物理变化（2）以下是三种常见冷敷袋所盛装的主要物质，请从(1)的选项中找出其对应的主要工作原理。①冰②硝酸铵+水③硝酸铵+水合碳酸钠①②③对应的主要工作原理分别是_______[对应填(1)中选项的标号]。（3）已知：拆开1molH2中的化学键需要吸收436kJ能量，拆开1molO2中的化学键需要吸收496kJ能量，形成水分子中的1molH-O键能够释放463kJ能量。2molH2(g)和1molO2(g)发生反应：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)，从微观角度看：断裂反应物中的化学键吸收的总能量E吸=_______kJ；形成生成物中的化学键放出的总能量E放=_______kJ。所以该反应要放出能量。（4）某化学兴趣小组的同学为了探究铝电极在电池中的作用，设计并进行了以下一组实验，实验结果记录如下：编号电极材料电解质溶液电流计指针偏转方向1Mg、Al稀盐酸偏向Al2Mg、AlNaOH溶液偏向Mg 实验1中正极反应式为_______；实验2中负极材料为_______。（5）美国阿波罗宇宙飞船上使用了一种新型装置，其构造如下图所示。A、B两个电极均由多孔的碳块组成。该电池的正极反应式为_______。【15题答案】【答案】（1）BD（2）DDB（3）①.1368②.1852（4）①.2H++2e-=H2↑②.Al（5）O2+2H2O+4e-=4OH-【解析】【小问1详解】冰敷袋是通过降温实现消肿镇痛、减轻局部充血及缓解痛疼，因此冰敷袋的作用原理可以是吸热的化学变化、吸热的物理变化，故选BD，故答案为：BD；【小问2详解】①冰溶解吸热，没有生成新物质，属于物理变化，因此其工作原理是吸热的物理变化，故选D；②硝酸铵溶于水吸热，该反应过程中没有新物质生成，属于物理变化，因此硝酸铵+水的工作原理是吸热的物理变化，故选D；③硝酸铵和水合碳酸钠反应的过程中有新物质生成，属于化学变化，且反应过程中吸热，因此硝酸铵+水合碳酸钠的工作原理是吸热的化学变化，故选B；故答案为：DDB；【小问3详解】反应时，消耗2molH2和1molO2，则，生成2molH2O，形成4molH-O，则，故答案为：1368；1852； 【小问4详解】实验1中，电极材料为Mg、Al，电解质溶液为稀盐酸，由于Mg的活泼性强于Al，则Mg作负极，Al作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应生成氢气，正极反应式为2H++2e-=H2↑；实验2中，Mg不与NaOH反应，Al与NaOH反应，因此Al作负极，故答案为：2H++2e-=H2↑；Al；【小问5详解】由图可知，A电极上通入氢气生成水，H元素的化合价升高，发生了氧化反应，则A电极为负极，B电极为正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：O2+2H2O+4e-=4OH-。17.乙烯是石油裂解气的主要成分，它的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平。请回答下列问题：（1）乙烯的结构简式为_______；分子中_______个原子共面。（2）既能检验甲烷中的乙烯，又能除去甲烷中乙烯的方法是_______(填标号)，用化学方程式解释对应的实验现象：_______。甲烷与氯气在光照下能发生反应，请写出反应的化学方程式：_______(任写一个)。A．将气体通入水中B．将气体通入装溴水的洗气瓶C．将气体通入装酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶D．将气体通入氢氧化钠溶液中（3）下列物质中，可以通过乙烯加成反应得到的是_______(填标号)。A.CH3CH3B.CH3CHBr2C.CH3CH2OHD.CH3CH3Br（4）CH3CH2Cl是一种重要的化工原料，可通过乙烯与氯化氢的加成反应或乙烷与氯气的取代反应制得，你认为哪种方法较好？请说明理由_______。（5）乙烯常用于制造聚乙烯塑料，写出该反应的化学方程式：_______。【17题答案】【答案】（1）①.CH2=CH2②.6（2）①.B②.CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br③.CH4+Cl2CH3Cl+HCl(或CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl、CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl、 CHCl3+Cl2CCl4+HCl)（3）ACD（4）乙烯与氯化氢的加成反应；乙烷与氯气的取代反应副产物较多，而加成反应几乎无副产物(合理即可)（5）nCH2=CH2【解析】【小问1详解】乙烯的结构简式为CH2=CH2；乙烯中含有碳碳双键，乙烯分子为平面结构，分子中所有原子共平面，则乙烯分子中有6个原子共平面，故答案为：CH2=CH2；6；【小问2详解】既能检验甲烷中的乙烯，又能除去甲烷中乙烯的方法是将气体通入装溴水的洗气瓶，因为乙烯与溴发生加成反应，而甲烷不与溴反应，故选B；乙烯与溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷，反应的化学方程式为CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br；甲烷与氯气在光照下发生取代反应，反应的化学方程式为CH4+Cl2CH3Cl+HCl(或CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl、CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl、CHCl3+Cl2CCl4+HCl)，故答案为：B；CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br；CH4+Cl2CH3Cl+HCl(或CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl、CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl、CHCl3+Cl2CCl4+HCl)；【小问3详解】A．CH3CH3可由乙烯和氢气加成得到，故A符合题意；B．CH3CHBr2不能由乙烯通过加成反应得到，CH2=CH2与Br2加成时，C=C中的双键断开其中一个，两个C各形成一个半键，分别与两个Br结合形成C-Br键，生成CH2BrCH2Br，不会生成CH3CHBr2，故B不符合题意；C．CH3CH2OH可由乙烯和水加成得到，故C符合题意；D．CH3CH3Br可由乙烯和HBr加成得到，故D符合题意；答案选ACD，故答案为：ACD；【小问4详解】CH3CH2Cl可通过乙烯与氯化氢的加成反应或乙烷与氯气的取代反应制得，其中乙烯与氯化氢 的加成反应更好，因此加成反应几乎没有副产物，产物较纯，而乙烷与氯气的取代反应副产物较多，故答案为：乙烯与氯化氢的加成反应；乙烷与氯气的取代反应副产物较多，而加成反应几乎无副产物；【小问5详解】乙烯发生加聚反应生成聚乙烯，反应的化学方程式为nCH2=CH2，故答案为：nCH2=CH2。19.我国提出争取在2060年实现碳中和，这对于改善环境，实现绿色发展至关重要。碳中和是指CO2的排放总量和减少总量相当。（1）科学家们经过探索实践，建立了如图所示的CO2新循环体系：根据上图分析，下列相关说法错误的是_______(填标号)。A.化学变化中质量和能量都是守恒的B.CO2和H2生成甲烷的反应中原子利用率为100%C.将CO2还原为甲醇能有效促进“碳中和”D.无机物和有机物可以相互转化（2）在容积为2L的恒温容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，测得CO2和CH3OH(g)的物质的量随时间的变化情况如下表。时间0min3min6min9min12minn(CH3OH)/mol00.500.650.750.75n(CO2)/mol10.500.35x0.25①下列说法正确的是_______(填标号)。 a．反应达到平衡后，反应不再进行b．使用催化剂可以增大反应速率，提高生产效率c．当容器内混合气体的平均相对分子质量不变时，说明反应达到了化学平衡状态d．通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度，使CO2可以100%地转化为CH3OH②3~6min内，v(H2)=_______。③12min末时，混合气体中CH3OH的体积分数为_______。④反应后与反应前的压强之比为_______。⑤第3min时v逆(CH3OH)_______(填“>”“＜”或“=”)第9min时v逆(CH3OH)。【19题答案】【答案】（1）B（2）①.bc②.0.075mol·L-1·min-1③.30%④.5：8⑤.＜【解析】【小问1详解】A．化学反应过程中元素种类不变、原子数目不变，则化学变化中质量和能量都是守恒的，故A正确；B．由元素守恒可知，甲烷中只含有碳、氢两种元素，因此CO2和H2生成甲烷的反应中原子利用率不为100%，故B错误；C．由图知，甲醇燃烧等转变为二氧化碳、又可将CO2还原为甲醇，则能有效促进“碳中和”，C正确；D．上述流程中，CO2为无机物，甲醇为有机物，甲醇燃烧生成二氧化碳，二氧化碳又可转化成甲醇，说明无机物和有机物可以相互转化，故D正确；故答案为：B；【小问2详解】①a．反应达到平衡后，正逆反应速率相等，反应仍在进行，处于动态平衡，故a错误；b．使用催化剂是可以增大反应速率，提高单位时间的产量、提高生产效率，故b正确；c．该反应反应前后气体物质的量发生变化，气体的总质量不变，则混合气体的平均相对分子质量为变量，当容器内混合气体的平均相对分子质量不变时，说明反应达到了平衡状态，故c正确；d．CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)为可逆反应，改变条件，可改变CO2的转化率，但不能使CO2100%地转化为CH3OH，故d错误； 故答案为：bc；②由图知，9min时已达平衡状态，则x=0.25；3～6min内，，故答案为：；③一开始充入lmolCO2和3molH2，一定条件下发生反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)，12min末时，n(CH3OH)=0.75mol，n(CO2)=0.25mol，则：，混合气体中CH3OH的物质的量分数为，故答案为：30%；④反应前气体总物质的量为4mol，根据③可知，反应后气体总物质的量为2.5mol，则反应后与反应前的压强之比为2.5mol：4mol=5:8，故答案为：5:8；④其余条件相同时，反应物浓度大，反应速率快，第3min时甲醇和水的浓度比第9min时甲醇和水的浓度小，则第3min时v逆(CH3OH)<第9min时v逆(CH3OH)，故答案为：<。21.氮化钙(Ca3N2)是一种重要的化学试剂，某化学兴趣小组拟制备氮化钙并测定产品纯度。已知：①氮化钙极易与水反应；②实验室在加热条件下用饱和NaNO2溶液和饱和(NH4)2SO4溶液混合制备N2；③焦性没食子酸溶液用于吸收少量O2。I．制备氮化钙。他们选择下列装置设计实验：（1）装置A中反应容器的名称为___________，A中发生反应的离子方程式：___________。（2）气体从左至右，装置连接顺序为___________(填标号，装置可重复使用)。 （3）实验步骤如下：___________(请按正确的顺序填入下列步骤的代号)。①加热B处的酒精灯；②检查装置气密性；③打开分液漏斗活塞，加热A处的酒精灯；。④停止加热A处的酒精灯；⑤停止加热B处的酒精灯；⑥装入药品。II．测定产品纯度利用如图装置测定氮化钙产品纯度(杂质不产生气体，氨气不溶于煤油)。（4）氮化钙与水反应的化学方程式为___________。（5）当产品与蒸馏水完全反应后，冷却至室温、调平液面、读数。使产品与蒸馏水接触反应的操作是：将Y形管___________(填“左倾”或“右倾”)。（6）实验中取产品质量为wg，开始量气管读数为V1mL(量气管“0”刻度线在仪器。上方)，最终量气管读数为V2mL(折合成标准状况)，则该样品纯度为___________(用代数式表示)。如果开始仰视刻度线，终点时俯视刻度线，则测得结果___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。【21题答案】【答案】（1）①.圆底烧瓶②.NO+NHN2↑+2H2O（2）ADCBC（3）②⑥③①⑤④（4）Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3↑（5）左倾（6）①.②.偏低【解析】 【分析】本实验利用氮气和金属Ca反应制备氮化钙。根据题中已知信息：氮化钙极易与水反应，制备装置B前后都得有干燥装置，实验装置连接顺序为A氮气发生装置，D除氧气装置，C干燥装置、B氮气与钙反应装置，C吸收空气中水蒸气装置。【小问1详解】A中反应容器的名称为圆底烧瓶；A中为制备氮气的装置，发生的离子反应为：；【小问2详解】结合分析，装置连接顺序为A氮气发生装置，D除氧气装置，C干燥装置、B氮气与钙反应装置，C吸收空气中水蒸气装置，故连接顺序为ADCBC；【小问3详解】实验开始时，先检查装置的气密性，然后再加药品；先加热A处酒精灯，使产生氮气将装置内空气排干净，然后在加热B处的酒精灯制备氮化钙；反应停止时先停止B处的酒精灯，冷却至室温后再停止A处的酒精灯，故实验步骤顺序为：②⑥③①⑤④；【小问4详解】氮化钙中氮为-3价，与水反应生成氢氧化钙和氨气，化学方程式为：Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3↑；【小问5详解】观察装置图可知，将Y型管左倾可使产品与蒸馏水接触；【小问6详解】氨气的物质的量，根据化学方程式Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3↑知，氮化钙的物质的量为氨气物质的量的一半，氮化钙的物质的量，纯度为：；开始仰视刻度线，读数V1偏大，终点俯视读数，V2偏小，根据上述表达式，结果偏低。