综合（期中真题汇编，北京专用）高一化学下学期

综合 化工生产中的重要非金属元素 元素周期律 化学反应与能量 3大高频考点概览 考点01 化工生产中的重要非金属元素 考点02 元素周期律 考点03 化学反应与能量 地 城 考点01 化工生产中的重要非金属元素 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 D C B B B C BD 8．(1) 漂白性 Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O 酸性高锰酸钾溶液 H2SO4 高锰酸钾溶液褪色 (2) acd 1：1 9．(1) (2)1：3 (3)次氯酸不稳定，升高温度使次氯酸分解速率加快 10．(1)难挥发性 (2) 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO (3) 中氮元素的化合价为最高价，具有氧化性 硝酸浓度相同，铜的还原性弱于铁， I中溶液变蓝，同时没有氢气放出 金属的活泼性、硝酸的浓度等 11．(1) 生石灰 白色 (2) 还原性 (3)在装置D和E之间再接一个装有碱石灰固体的干燥管 (4) AB 用鼓气装置从装置A的a口处不断鼓入空气并打开止水夹 浓硫酸 12．(1)c (2) (3)①② (4) (5)分离液态空气得到的氮气用于合成氨，得到的氧气用氨的催化氧化 (6) 13．(1)+OH-=NH3•H2O (2)温度升高，有利于NH3•H2O分解，NH3的溶解度降低，更易被吹出 (3) 3ClO-+2=N2+3Cl-+3H2O+2H+ 7～8 (4)×100% 14．(1) N2+3H22NH3 4NH3+5O24NO+6H2O (2) O2 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O (3)ac (4)8NH3+6NO2=7N2+12H2O (5)AB 15．(1)Cl2 + 2I-= 2Cl-+ I2 (2)富集碘元素，使碘与卤水分离 (3)< (4)I2 + SO+ H2O =SO+2I-+2H+ (5)1∶6 地 城 考点02 元素周期律 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 B C A B D B B A B BC AD 12．(1)挥发 (2) 强 酸性比强（或HCl稳定性比HBr强或和在光照条件下能剧烈反应，和反应需要加热） (3) (4)60 (5)除去海带中易分解的有机物杂质或增大接触面积，加快溶解（或增大接触面积，使含碘物质充分溶解） (6)加碘食盐中的碘元素为，不能使土豆片中的淀粉变蓝 13．(1) (2)离子键、极性共价键 (3) (4)ab (5) 地 城 考点03 化学反应与能量 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 A D D D D C D D A 10．(1) 电流表指针偏转，铜电极上产生气泡 ac 0.4 (2) H2-2e-+2OH-=2H2O 减小 (3)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) =-183kJ/mol 11．(1)482 (2) 正 (3)燃烧放热为硫酸亚铁分解提供能量；反应产物是铁粉精和制硫酸的原料。 12．(1)①② (2) 负极 氧化 电流表指针偏转 2H++2e-= H2↑ bd 0.4 (3)正极 13．(1)a (2)O2 + 2H2O+4e- = 4OH- (3)a (4)变小 (5)4 14．(1)该反应是放热反应 (2) 负 正 (3)①② (4) 正极 11.2 15．(1) 吸热 吸收 484 C (2) O2 负极 O2+4e-+4H+=2H2O 16．(1)②④⑦ (2)C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) =-683.4×2=-1366.8kJ/mol (3)465.9 (4) (E1-E2)kJ/mol 变小 不变 (5)来源广，无污染，单位质量放出的热量多 (6) 2CO+2NON2+2CO2 根据Mg、Ca、Sr和Ba的质子数，得知它们均为ⅡA族元素，同一主族的元素，从上到下，电子层数增多，原子半径逐渐增大 17．(1) cd > (2) 电流计指针偏转 (3)负极：  正极： (4) 负 3 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 综合 化工生产中的重要非金属元素 元素周期律 化学反应与能量 3大高频考点概览 考点01 化工生产中的重要非金属元素 考点02 元素周期律 考点03 化学反应与能量 地 城 考点01 化工生产中的重要非金属元素 1．(24-25高一下·北京房山区·期中)下列能正确解释现象或事实的方程式是 A．用氢氧化钠溶液吸收氯气： B．稀硝酸和过量铁粉反应： C．铁和水蒸气高温下发生反应： D．海带提碘过程中，可用双氧水氧化： 2．(23-24高一下·北京西城区·期末)中国科学家使用催化剂，通过电催化实现了在温和的条件下人工固氮，电极上催化过程的示意图如下图所示。 下列说法不正确的是 A．氮分子内两个氮原子间以结合 B．①②中均断开氮分子内的部分化学键 C．形成要吸收能量 D．在电极上被催化还原 3．(22-23高一下·北京西城区·期末)下列过程属于人工固氮的是 A．分离液态空气制氮气 B．工业合成氨 C．豆科植物的根瘤菌将氮气转化为氨 D．打雷闪电时氮气转化为含氮化合物 4．(22-23高一下·北京师范大学附属中学·期中)以黄铁矿(主要成分为FeS2，其中硫的化合价为-1价)生产硫酸的工艺流程如下图，下列说法不正确的是    A．将黄铁矿粉碎，可以提高反应速率 B．沸腾炉中每生成1molSO2，有5mole-发生转移 C．接触室中排放出的SO2、O2循环利用，可提高原料利用率 D．可用浓氨水吸收尾气，并进一步转化为氮肥 5．(22-23高一下·北京师范大学第二附属中学·期中)下列应用不合理的是 A．用SO2漂白纸浆、毛、丝等 B．用铁质容器车运输浓盐酸 C．用高纯硅可制造计算机芯片 D．用二氧化硅生产光导纤维 6．以电石渣[主要成分为]为原料制备的流程如图1。 已知： i．加热氯化时会生成可进一步转化为。 ii．相关物质在水中的溶解度曲线如图2。 下列说法不正确的是 A．氯化时生成的反应为 B．适当降低通入的速率并充分搅拌，可提高的利用率 C．若滤渣中无，滤液中约为 D．转化后的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，可得到粗品 7．(23-24高一下·北京大学附属中学·期中)自然界中时刻存在着氮气的转化。实现氮气按照一定方向转化一直是科学领域研究的重要课题，如图为N2分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图。下列叙述正确的是 A．N2→NH3，NH3→NO均属于氮的固定 B．在催化剂a作用下，N2发生了还原反应 C．催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂 D．生成的NH3为三角锥形 8．(23-24高一下·北京景山学校·期中)硫和硒(34Se)在元素周期表中位于同一主族，均是生产生活中重要的非金属元素。 (1)含+4价硫元素的化合物有SO2、H2SO3和X等。 ①SO2使品红溶液褪色，说明SO2具有的化学性质是___________。 ②已知X属于钠盐。写出X转化为SO2的化学方程式：___________。 ③从下列试剂中任选一种试剂：浓硫酸、酸性高锰酸钾溶液、氯水、硫化钠溶液，设计实验证明SO2中硫元素的化合价在化学反应中可以发生变化(写出一种方案即可)，填写下表。 选择的试剂 转化后的含硫物质 预期现象 _______ _______ _______ (2)以工业硒为原料制备高纯硒时的主要物质转化如下图。 ①下列说法正确的是___________(填字母序号)。 a．硒原子的最外层有6个电子    b．硒元素的非金属性强于硫元素的非金属性 c．SeO2属于酸性氧化物    d．过程i中硒被氧化 ②过程iii中使用的还原剂为，对应产物是N2.理论上，过程i消耗的O2与过程iii消耗的的物质的量之比为___________(工业硒中杂质与O2的反应可忽略)。 选择的试剂 转化后的含硫微粒 预期现象 酸性高锰酸钾溶液 H2SO4 高锰酸钾溶液褪色 9．(23-24高一下·北京通州区·期中)一氧化氮和二氧化氮是主要的大气污染物，必须处理后才能排放。 (1)将一定量和一氧化氮一起通入水中只生成硝酸，该反应的化学方程式是______。 (2)已知氨气恰好能将含一氧化氮和二氧化氮的混合气体完全转化为氮气，则混合气体中一氧化氮和二氧化氮的体积比为______。 (3)研究不同温度下经酸化处理的溶液对一氧化氮脱除率的影响，结果如图所示。在60~80℃时，一氧化氮脱除率下降的原因是______。 10．(24-25高一下·北京大学附属中学·期中)HNO3是一种重要的工业原料，因可与多种金属反应，常用于废旧金属回收。 I．采用不同的氮源制备HNO3 (1)方法一：早期以硝石(含NaNO3)为氮源制备HNO3，反应的化学方程式为： H2SO4(浓) + NaNO3 = NaHSO4 + HNO3↑。该反应利用了浓硫酸的性质是酸性和___________性。 (2)方法二：以NH3为氮源催化氧化制备HNO3，反应原理分三步进行。 写出①至③各步骤的化学方程式： ① ___________。②___________。③___________。 II．探究硝酸与金属的反应 (3)探究金属与稀硝酸的反应，实验如下： 序号 实验试剂(20˚C) 实验现象 Ⅰ 过量铜粉、2 mL 0.5 mol·L-1 HNO3 无色气体(遇空气变红棕色)，溶液变为蓝色 Ⅱ 过量铁粉、2 mL 0.5mol·L-1 HNO3 6 mL无色气体(经检测为H2)，溶液几乎无色 ①I中生成无色气体的离子方程式是___________。 ②根据I和II，研究Ⅱ中的氧化剂是否只有H+。 (i)甲同学通过理论分析，认为II中的也能被还原。其理论依据是___________。 (ii)乙同学认为该浓度的硝酸中H+的氧化性大于，所以没有发生反应。丙同学认为乙的说法不正确，结合实验证据说明丙同学的理由为___________。 (iii)丙同学通过实验证实了反应后的溶液中含有，生成的离子方程式是___________。 ③根据实验Ⅰ和II，金属与反应时，影响还原产物不同的因素为___________。 11．(23-24高一下·北京通州区·期中)某兴趣小组利用下图装置探究氨气与氧化铜反应。 (1)相比而言，装置A烧瓶中更宜盛装______(填“生石灰”或“熟石灰”)，装置D中所盛装无水硫酸铜的颜色是______。装置E避免了反应尾气对大气的污染。 (2)当硬质玻璃管中固体由黑色变为红色时，装置C中发生反应的化学方程式是______，该反应证明氨气具有______(填“还原性”或“氧化性”)。 (3)甲同学经分析认为该装置存在一处缺陷并对装置进行了改进，其方法是______。 (4)用圆底烧瓶收集干燥的氨，可以进行喷泉实验。 ①下列气体和液体的组合中也可利用下图装置形成喷泉的是______。 A．和浓KOH溶液    B．HCl和水    C．H2S和饱和氢硫酸 ②已知采用下图两个装置也可形成喷泉，能较快引发装置A形成喷泉的操作可以是______﹔若要较快引发装置B形成喷泉，可向水槽中加入______并打开止水夹，烧瓶内发生反应的化学方程式为______。 12．(23-24高一下·北京延庆区·期中)硝酸是重要的化工原料。下图是以合成氨为基础的传统硝酸生产工艺流程(其中空气等基础原料已略去)。 (1)合成氨反应的反应方程式为，这是一个正反应放热的可逆反应，下列说法不正确的是___________(填字母)。 a．使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率 b．在上述条件下，不可能100%转化为 c．提高反应时的温度，可以实现的完全转化 d．该反应采用高温、高压等苛刻条件，与化学性质很稳定有关 (2)氨氧化装置中，产生的含氮物质主要为NO，反应的化学方程式为___________。 (3)合成氨、聚合装置中，含氮物质转化的主要反应包括①；②；③，其中属于氧化还原反应的是___________(填序号)。 (4)吸收装置中，发生的反应为，若用体积 L浓度的稀硝酸作为吸收液，反应后得到体积为 L浓度为的浓硝酸，则理论上吸收装置中需消耗的的物质的量为___________mol(写出计算式)。 (5)为实现资源的综合利用，技术人员将分离液态空气工艺整合在上述流程中。请说明该工艺的产物如何应用于硝酸生产流程：___________。 (6)催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的氮氧化物脱除技术，可用于上述硝酸生产工艺的废气处理，反应原理如下图所示： 写出和NO在催化剂表面发生反应的化学方程式为___________。 13．(23-24高一下·北京景山学校·期中)过量排放含氮元素的废水，会引起水华等水体污染问题。含有大量的废水脱氮方法主要有吹脱法、NaClO氧化法等。 Ⅰ．吹脱法 (1)加入的目的是___________(用离子方程式表示)。 (2)用热空气吹脱效果更好，原因是___________。 Ⅱ．NaClO氧化法 (3)一定条件下，溶液pH对NaClO去除NH能力的影响如图所示。 ①时，将NaClO溶液氧化的方程式补充完整：______； ②去除氨氮废水适宜的pH约为___________。 (4)测定废水中的氮含量：取ag废水，将所含氮完全转化为NH3，所得NH3用过量的溶液吸收完全，剩余H2SO4用溶液恰好中和，则废水中氮元素的质量分数是___________。 14．(23-24高一下·北京汇文中学·期中)氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。如图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。 (1)合成塔中发生反应的化学方程式为：___________；氧化炉中发生反应的化学方程式为：___________。 (2)A是___________；最终生成的可作酸溶试剂，浓、稀溶解等量的Cu消耗的物质的量不同，写出消耗物质的量少的反应的化学方程式：___________。 (3)与氮氧化物有关的全球或区域性大气环境问题有___________(填字母序号)。 a．酸雨                    b．沙尘                    c．光化学烟雾            d．白色污染 (4)为避免硝酸产生尾气中的氮氧化物污染环境，通常会用氨气将还原为，请写该反应的化学方程式：___________。 (5)氮及其化合物在催化剂a和催化剂b转化过程如图所示，下列分析合理的是___________(填字母序号)。 A．催化剂a表面发生了非极性共价键的断裂和极性共价键的形成 B．与反应属于氮的固定过程 C．在整个过程中不涉及电子转移 15．(23-24高一下·北京丰台区·期中)苦卤是从海水中提取碘的主要原料之一，用高分子吸附树脂提取卤水中的碘(主要以I-形式存在)的工艺流程如下： 资料：通常情况下，卤水呈碱性。 (1)②反应的离子方程式：___________。 (2)③的目的：___________。 (3)经①和④所得溶液中，c(I-)：①___________④(填“<”，“>”或“=”)。 (4)④主要发生的反应的离子方程式：___________。 (5)⑤中n(氧化剂)∶n(还原剂) =___________。 地 城 考点02 元素周期律 1．(23-24高一下·北京丰台区·期中)硫酸钡(BaSO4)是一种用于胃肠道造影检查的辅助用药。钡(56Ba)与镁(12Mg)是同族元素，关于钡的性质的判断正确的是 A．Ba是第五周期第ⅡA族元素 B．碱性：Ba(OH)2 > Mg(OH)2 C．金属性：Ca > Ba D．离子半径：Cs+ < Ba2+ 2．(24-25高一下·北京十一学校·)下列实验能达到实验目的的是 A．观察肥皂液是否有气泡判断反应发生 B．比较氧化性强弱 C．证明醋酸酸性比硼酸强 D．检验溶液是否变质 A．A B．B C．C D．D 3．(24-25高一下·北京第一零一中学·期中)下列关于物质性质的比较，正确的是 A．氢化物稳定性：H2O>H2S B．原子半径：C<N C．酸性：H3PO4>H2SO4 D．碱性：LiOH>NaOH 4．(24-25高一下·北京第五十中学·期中)下列图中的实验方案，能达到实验目的的是 A B 实验方案 实验目的 验证对分解反应有催化作用 比较、金属性的强弱 C D 实验方案 实验目的 除去气体中混有 比较、和的酸性强弱 A．A B．B C．C D．D 5．(24-25高一下·北京大学附属中学·期中)下列实验方案能达到探究目的的是 实验目的 实验方案 实验现象 A 检验铁锈中是否含有Fe2+ 将铁锈溶于浓盐酸，滴入KMnO4溶液，观察溶液颜色变化 溶液紫色褪去 B 比较S和C的非金属性强弱 将SO2通入饱和NaHCO3溶液中 产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 C 检验溶液X中含有 向溶液X中滴加少量稀硝酸，再滴入BaCl2溶液，观察现象 产生白色沉淀 D 验证元素金属性：Mg>Al 分别向MgCl2和AlCl3溶液中，边振荡边加入过量NaOH溶液 MgCl2试管：白色浊液 AlCl3试管：无色溶液 A．A B．B C．C D．D 6．(24-25高一下·北京丰台区·期中)X、Y、Z、M、Q、R均为周期表中前20号元素，其原子半径与主要化合价的关系如图所示。下列说法不正确的是 A．Q位于第三周期IA族 B．简单离子半径：M− > Q+ >R2+ C．Z与M的最高价氧化物对应水化物均为强酸 D．由X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是盐或碱 7．(23-24高一下·北京八一学校·期中)已知Cl、Se、Br在元素周期表中的位置如下图所示。下列说法不正确的是 A．原子半径： B．氧化性： C．酸性： D．气态氢化物的稳定性： 8．(23-24高一下·北京丰台区·期中)X、Y、Z均为短周期元素， X、Y处于同一周期， X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-，Y+ 和Z- 具有相同的电子层结构。下列说法正确的是 A．原子序数：X > Y > Z B．最高正化合价：X < Y < Z C．离子半径：X2- > Y+ > Z- D．原子最外层电子数：X > Y > Z 9．(22-23高一下·北京丰台区·期中)下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是 A．金属性：Mg＞Al B．酸性：H2SO3>H2CO3 C．还原性：S2－＞Cl－ D．非金属性：N＞P 二、多选题 10．(23-24高一下·北京大学附属中学·期中)X、Y、Z、W四种短周期主族元素的原子序数依次增大。X、Y原子的最外层电子数之比为2：3，Z+与Y2-核外电子排布完全相同，常温下W的一种单质为淡黄色固体。下列说法中，不正确的是 A．Y能与W或Z分别形成两种化合物 B．最高正化合价W<X<Z C．气态氢化物的热稳定性H2Y<H2W D．Z与Y形成的化合物均可与水反应生成碱 11．(23-24高一下·北京大学附属中学·期中)随原子序数的递增，八种短周期元素的原子半径、最高正价或最低负价的变化如图所示。下列叙述正确的是 A．原子形成的简单离子半径的大小顺序为d>e>f B．d、e组成的化合物都只含离子键 C．x、z、d组成的化合物都是共价化合物 D．e、f、g最高价氧化物对应的水化物互相都能发生反应 12．(24-25高一下·北京第二十中学·期中)海水是资源的宝库，是溴和碘的主要来源，请根据海水提溴和海带提碘的流程，回答下列问题： （一）海水提溴 (1)热空气或者水蒸气吹出海水中的溴，说明溴具有_____性； (2)浓缩海水中通入生成的离子方程式_____，说明氯的非金属性比溴_____，请再列举一种能说明氯和溴的非金属性强弱的性质：_____。 (3)请写出吸收塔中发生反应的化学方程式：_____。 (4)工业上常用上述流程“空气吹出法”实现海水提溴，将海水浓缩至1L，使用该法最终得到36g，若提取率为60%，则原海水中溴的浓度为_____mg/L。 （二）海带提碘 (5)将海带灼烧成灰的目的是_____（至少答一点）； (6)某电视台曾播出用土豆片检验食盐中的碘的节目，后被证实为伪科学，请结合所学知识简要说明土豆片不能检验出食盐中含碘的原因_____。 13．(24-25高一下·北京清华大学附属中学·期中)A、B、D、E、X是原子序数依次增大的五种短周期元素。A是周期表中相对原子质量最小的元素，A、B能形成两种液态化合物和。D是短周期中原子半径最大的主族元素，E的周期序数和族序数相等，D、X的原子最外层电子数之和为8。 (1)的电子式为___________。 (2)由A、B、D形成的化合物中含有的化学键类型为___________。 (3)E的单质和D的最高价氧化物水化物溶液反应的离子方程式为___________。 (4)镓()与E为同主族元素，氮化镓(GaN)作为第三代半导体材料，具有耐高温、耐高电压等特性，随着5G技术的发展，GaN商用进入快车道。下列相关说法中，正确的是___________(填字母序号)。 a．Ga位于元素周期表的第四周期 b．GaN中Ga的化合价为 c．Ga的电子排布式 (5)是一种高效消毒剂，工业上用其处理中性废水中的锰，使转化为沉淀除去，X被还原至最低价，该反应的离子方程式为___________。 地 城 考点03 化学反应与能量 1．(24-25高一下·北京交通大学附属中学·期中)改革开放40周年以来，科学技术的发展大大提高了人民的生活质量。下列过程能实现能量存储的是 A．太阳能分解水制取氢气 B．开采可燃冰获取燃料 C．新能源汽车燃料电池供电 D．运载“嫦娥四号”的火箭发射 A．A B．B C．C D．D 2．(24-25高一下·北京师范大学附属中学·期中)下列反应属于吸热反应的是 A．氢气与氯气的反应 B．酒精的燃烧 C．Al与盐酸反应 D．晶体与反应 3．(24-25高一下·北京第十三中学·期中)如图为石墨烯-硅太阳能电池结构模型。下列说法中，不正确的是 A．石墨烯属于碳纳米材料 B．硅是应用广泛的半导体材料 C．二氧化硅可用来生产光导纤维 D．石墨烯-硅太阳能电池可将化学能转化为电能 4．(24-25高一下·北京中国人民大学附属中学朝阳学校·期中)甲醇是一种重要的化工原料，广泛应用于化工生产，也可以直接用作燃料。 已知：　 　 下列说法或热化学方程式正确的是 A．的燃烧热为 B．和的总能量比的总能量低 C．完全燃烧甲醇，生成二氧化碳和液态水时放出的热量小于 D．　 5．(24-25高一下·北京清华大学附属中学·期中)近年来，光催化合成技术发展迅速，其主要机理如下：光催化剂吸收太阳光产生电子()和空穴()，和分离后迁移到光催化剂表面，与吸附的化学物质发生反应。下列说法错误的是 A．总反应可表示为 B．反应Ⅲ化学方程式为 C．该催化过程将光能转化为电能，最终转化为化学能 D．反应I中每生成，反应Ⅲ中将消耗 6．(24-25高一下·北京清华大学附属中学·期中)用直流电源电解稀硫酸(图a)，待石墨电极上产生大量气泡后停止电解，撤去直流电源，接入灵敏电流计(图b)，电流计指针偏转。下列说法不正确的是 A．电解稀硫酸的过程中，电能转化为化学能 B．图a中，连接电源负极的石墨电极上产生氢气 C．图b中，电流方向为顺时针方向 D．原电池中，正极的电极反应式为： 7．(23-24高一下·北京通州区·期中)下列关于化学反应与能量的说法中，不正确的是 A．盐酸和氢氧化钠溶液的反应属于放热反应 B．化学反应总是伴随着能量的变化 C．物质的组成、结构与状态不同，所具有的能量也不同 D．与的反应属于放热反应 8．(23-24高一下·北京八一学校·期中)利用固体表面催化工艺进行NO分解的过程如图所示。 下列说法不正确的是 A．NO属于共价化合物 B．过程②吸收能量，过程③放出能量 C．反应过程中有极性键断裂，有非极性键形成 D．反应过程中N元素被氧化 9．(23-24高一下·北京育才学校·期中)某原电池的总反应是，该原电池的正确组成是 A． B． C． D． 10．(24-25高一下·北京师范大学附属中学·期中)发生化学反应时，不仅有物质变化也有能量变化。 (1)将Zn片和Cu片用导线连接，并串联一个电流表，插入稀硫酸中组成原电池，如图1所示。 ①化学能转化为电能的实验证据是_____。 ②装置工作时，下列说法正确的是_____。 a．负极反应是Zn-2e-=Zn2+    b．Cu片附近溶液pH降低 c．溶液中的H+向Cu片移动    d．溶液中阳离子的数量不变 ③当Cu表面生成4.48L氢气(标准状况)时，导线中通过的e-物质的量为_____mol。 (2)氢氧燃料电池装置如图2所示。 ①通入H2的电极上发生的电极反应为_____。 ②工作结束后，电解质溶液的pH_____(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (3)25℃、101kPa下，H2与Cl2反应生成HCl，各键能如下表所示： 化学键 键能 436 243 431 反应的热化学方程式为_____。 11．(23-24高一下·北京师范大学第二附属中学·期中)完成下列问题。 (1)已知：键能是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。 化学键 键能/ 436 498 463 当和化合生成2mol时，放出_______kJ的能量。 (2)利用与的反应设计氢氧燃料电池，装置如图所示。 ①通入的电极是电池的_______(填“正”或“负”)极。 ②通入的电极反应式是_______。 (3)加热脱水后生成，再与在氧气中掺烧可联合制备铁粉精和硫酸。分解和在氧气中燃烧的能量示意图如下图。利用作为分解的燃料，从能源及资源利用的角度说明该工艺的优点_______。 12．(23-24高一下·北京大学附属中学·期中)化学电池的发明，是贮能和供能技术的巨大进步。 (1)下列可以通过原电池装置实现化学能转化为电能的反应是___________(填序号)。 ① ② ③NaOH+HCl=NaCl+H2O (2)铜锌原电池装置示意图如图a。 ①锌片是___________(填“正极”或“负极”)，发生___________反应(填“氧化”或“还原”)； ②证明化学能转化为电能的实验现象为___________； ③该原电池的正极电极反应为___________； ④装置中稀硫酸的作用是___________； a．电极材料   b．电极反应物   c．电子导体   d．离子导体 ⑤当铜表面生成4.48L氢气(标准状况)时，导线中通过了___________mol电子。 (3)某锂离子电池的工作原理如图b，电池工作时，电池内部的锂离子定向移动到___________(填“正极”或“负极”)。 13．(23-24高一下·北京第三十五中学·期中)北京冬奥会赛区内将使用氢燃料清洁能源车辆，某氢氧燃料电池工作示意图如下。 (1)电池的负极是___________(填字母a或b)。 (2)电极b表面发生的电极反应式为：___________。 (3)电池工作过程中OH−向___________(填字母a或b)极迁移 (4)电池工作一段时间后，溶液的pH值会___________(变大、不变、变小)。 (5)电路中每转移4 mol电子，电极a上消耗的气体的质量为___________ g。 14．(24-25高一下·北京第二十中学·期中)研究化学反应中的能量变化对生产生活有着重要意义。某兴趣小组进行下列探究： (1)甲同学探究反应中的能量变化。向装有铁片的试管中加入1mol/L的，观察到试管内有气泡产生，触摸试管外壁，温度升高。结论：_____。 (2)乙同学设计如图所示原电池实验装置。 外电路中电子由_____极流向_____极（填“正”或“负”）；铁片上的电极反应式为_____。 (3)下列反应能通过原电池实现化学能直接转化为电能的是_____（填序号）。 ①②③ (4)用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图： ①移向_____（填“正极”或“负极”）。 ②气体b为_____，若线路中转移2mol电子，则该燃料电池理论上消耗的在标准状况下的体积为_____L。 15．(24-25高一下·北京八一学校·期中)碳中和作为一种新型环保形式可推动全社会绿色发展。下图为科学家正在研究建立的一种二氧化碳新循环体系。 (1)过程Ⅰ的原理：，根据下表数据回答： 化学键 H-O 键能 436 496 463 ①该反应为___________(填“放热”或“吸热”)反应，当完全分解时需___________(填“放出”或“吸收”)能量___________。 ②能正确表示该过程能量变化的示意图是___________。 A．            B． C．            D． (2)利用过程Ⅲ的反应设计的一种原电池，工作原理如图所示。 ①b处应通入的物质为___________(填化学式)。 ②c是___________。(填“正极”或“负极”) ③d的电极反应式为___________。 16．(23-24高一下·北京景山学校·期中)Ⅰ.化学反应中伴随着能量的变化。 (1)下列变化中属于吸热反应的是___________(填序号)。 ①冰融化  ②碳与高温水蒸气制取水煤气(CO和H2)  ③苛性钠固体溶于水  ④氯酸钾分解制氧气  ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰  ⑥干冰升华  ⑦晶体和氯化铵晶体反应 Ⅱ.汽车发动机代用燃料包括乙醇、氢气和甲烷等。回答下列问题： (2)在25℃、101kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧，转移6mol电子，放出热量683.4kJ，则乙醇燃烧热的热化学方程式为___________。 (3)键能是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。根据图甲中的能量关系，可求得O-H键的键能为___________。 (4)甲烷完全燃烧反应的能量关系如图乙所示。 ①  ___________(用含E1和E2的关系式表示)。 ②为提高燃料利用率，加入甲烷燃烧的催化剂，则E1___________(填“变大”、“变小”或“不变”，下同)，该反应的___________。 (5)已知氢气的燃烧热为，甲烷的燃烧热为，根据乙醇、氢气和甲烷的燃烧热，说明氢气作为能源的优点：___________。 (6)在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx的排放。 ①当尾气中空气不足时，NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式：___________。 ②当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收NOx生成盐。其吸收能力顺序如下：。原因是___________，元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对NOx的吸收能力逐渐增强。 17．(23-24高一下·北京育才学校·期中)化学反应同时伴随着能量变化，是人类获取能量的重要途径。以下是常见的化学反应，回答（1）和（2）。 a．镁与盐酸反应  b．晶体与晶体反应 c．氢氧化钠与盐酸反应  d．盐酸与碳酸氢钠反应 (1)以上化学反应中能用上图表示其能量变化的是______（填字母），此类反应中有能量变化的原因是：断开反应物的化学键吸收的总能量______（填“>”或“<”）形成生成物的化学键释放的总能量。 (2)从以上反应中选择一个反应设计原电池。 ①将如图原电池装置补充完整______。 ②证实化学能转化为电能的实验现象是______． ③正极的电极反应式是______．    (3)电动汽车的某种燃料电池如图所示，其中一极通甲烷，一极通空气。a、b极的电极反应式分别为______． (4)还原电化学法制备（甲醇）的工作原理如图所示。通入的一端是电池的______极（填“正”或“负”），通入的一端发生的电极反应式为______。生成甲醇时，转移______电子。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 综合 化工生产中的重要非金属元素 元素周期律 化学反应与能量 3大高频考点概览 考点01 化工生产中的重要非金属元素 考点02 元素周期律 考点03 化学反应与能量 地 城 考点01 化工生产中的重要非金属元素 1．(24-25高一下·北京房山区·期中)下列能正确解释现象或事实的方程式是 A．用氢氧化钠溶液吸收氯气： B．稀硝酸和过量铁粉反应： C．铁和水蒸气高温下发生反应： D．海带提碘过程中，可用双氧水氧化： 【答案】D 【详解】A．用氢氧化钠溶液吸收氯气：，A错误； B．稀硝酸和过量铁粉反应生成Fe2+，离子方程式为：，B错误； C．铁和水蒸气高温下发生反应生成Fe3O4，离子方程式为：，C错误； D．海带提碘过程中，可用双氧水氧化，根据电子守恒，电荷守恒和原子守恒，离子方程式为：，D正确； 答案选D。 2．(23-24高一下·北京西城区·期末)中国科学家使用催化剂，通过电催化实现了在温和的条件下人工固氮，电极上催化过程的示意图如下图所示。 下列说法不正确的是 A．氮分子内两个氮原子间以结合 B．①②中均断开氮分子内的部分化学键 C．形成要吸收能量 D．在电极上被催化还原 【答案】C 【详解】A．N元素最外层有5个电子，需要3个电子形成共用电子对，而每一个公用电子对成为一个共价键，故为三个共价键，故A正确； B．根据题目图示，氮气分子与反应，得到一个e-，形成N-H键，分子内的部分化学键断开，故B正确； C．化学键的断裂要吸收能量，化学键的形成要放出能量形成稳定的结构，故C错误； D．该人工固氮的电催化过程的电极反应： ，被催化还原，故D正确； 答案选C。 3．(22-23高一下·北京西城区·期末)下列过程属于人工固氮的是 A．分离液态空气制氮气 B．工业合成氨 C．豆科植物的根瘤菌将氮气转化为氨 D．打雷闪电时氮气转化为含氮化合物 【答案】B 【分析】人工固氮主要是针对生物固氮而言，通过化学方法，制备出类似生物“固氮菌”的物质，使空气中的氮气在常温常压下与水及二氧化碳等反应，转化为氨态氮或铵态氮，进而实现人工合成大量的蛋白质等，最终实现工厂化生产蛋白质食品。 【详解】A．工业获取氮气，A错误； B．工业合成氨符合人工固氮的概念，B正确； C．豆科植物的根瘤菌将氮气转化为氨为生物固氮，C错误； D．打雷闪电时氨气转化为含氮化合物为自然固氮，D错误； 故选B。 4．(22-23高一下·北京师范大学附属中学·期中)以黄铁矿(主要成分为FeS2，其中硫的化合价为-1价)生产硫酸的工艺流程如下图，下列说法不正确的是    A．将黄铁矿粉碎，可以提高反应速率 B．沸腾炉中每生成1molSO2，有5mole-发生转移 C．接触室中排放出的SO2、O2循环利用，可提高原料利用率 D．可用浓氨水吸收尾气，并进一步转化为氮肥 【答案】B 【分析】黄铁矿在沸腾室被O2氧化为SO2和Fe2O3，而SO2与O2在接触室转变为SO3，SO3经吸收塔吸收转变为硫酸。 【详解】A．固体粉碎增大接触面积可加快反应速率，A项正确； B．FeS2，其中硫的化合价为-1价，按照电子守恒关系式为FeS2~2SO2~11e-，即1molSO2转移5.5mol电子，B项错误； C．原料循环利用可提高原料利用率，C项正确； D．尾气中含有SO2可用氨水吸收转化为（NH4)2SO3，进一步转化为氮肥，D项正确； 故选B。 5．(22-23高一下·北京师范大学第二附属中学·期中)下列应用不合理的是 A．用SO2漂白纸浆、毛、丝等 B．用铁质容器车运输浓盐酸 C．用高纯硅可制造计算机芯片 D．用二氧化硅生产光导纤维 【答案】B 【详解】A．SO2可结合某些色素形成无色的物质，所以可用于漂白纸浆、毛、丝等，A项合理； B．铁质容器与浓盐酸反应，B项不合理； C．芯片材料为硅单质，C项合理； D．光纤的材料为SiO2，D项合理； 故选B。 6．以电石渣[主要成分为]为原料制备的流程如图1。 已知： i．加热氯化时会生成可进一步转化为。 ii．相关物质在水中的溶解度曲线如图2。 下列说法不正确的是 A．氯化时生成的反应为 B．适当降低通入的速率并充分搅拌，可提高的利用率 C．若滤渣中无，滤液中约为 D．转化后的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，可得到粗品 【答案】C 【分析】电石渣[主要成分为]加水打浆后得到溶液，向其中通入氯气并加热会生成，可进一步转化为，过滤，往滤液中加入KCl，经蒸发浓缩、冷却结晶，可得到粗品。 【详解】A．结合分析知，加热氯化时会先生成可进一步转化为，根据氧化还原反应的得失电子守恒和原子守恒，生成的反应为，A正确； B．适当降低通入的速率并充分搅拌，可增加反应物的接触时间和接触面积，从而使反应更充分，可提高的利用率，B正确； C．氯化过程中，先和氯气反应生成Ca(ClO)2、和水，然后Ca(ClO)2分解生成了，由知，分解产生的为，但前面和氯气反应也生成了，滤液中并非约为，C错误； D．KClO3溶解度比Ca(ClO3)2小，且KClO3的溶解度随温度变化较大，因此通过蒸发浓缩、冷却结晶的方法得到KClO3的晶体，D正确； 故选C。 7．(23-24高一下·北京大学附属中学·期中)自然界中时刻存在着氮气的转化。实现氮气按照一定方向转化一直是科学领域研究的重要课题，如图为N2分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图。下列叙述正确的是 A．N2→NH3，NH3→NO均属于氮的固定 B．在催化剂a作用下，N2发生了还原反应 C．催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂 D．生成的NH3为三角锥形 【答案】BD 【详解】A．把游离态的氮转化为氮的化合物称为氮的固定，则N2→NH3属于氮的固定，NH3→NO不属于氮的固定，A错误； B．在催化剂a的作用下，氮元素化合价由0价变为-3价，化合价降低，则N2发生了还原反应，B正确； C．催化剂a作用下N2→NH3，断裂N2和H2中的非极性共价键，催化剂b作用下NH3→NO，断裂NH3中的极性共价键、同时断裂了O2中的非极性共价键，C错误； D． NH3的空间构型为三角锥形，D正确； 故选BD。 8．(23-24高一下·北京景山学校·期中)硫和硒(34Se)在元素周期表中位于同一主族，均是生产生活中重要的非金属元素。 (1)含+4价硫元素的化合物有SO2、H2SO3和X等。 ①SO2使品红溶液褪色，说明SO2具有的化学性质是___________。 ②已知X属于钠盐。写出X转化为SO2的化学方程式：___________。 ③从下列试剂中任选一种试剂：浓硫酸、酸性高锰酸钾溶液、氯水、硫化钠溶液，设计实验证明SO2中硫元素的化合价在化学反应中可以发生变化(写出一种方案即可)，填写下表。 选择的试剂 转化后的含硫物质 预期现象 _______ _______ _______ (2)以工业硒为原料制备高纯硒时的主要物质转化如下图。 ①下列说法正确的是___________(填字母序号)。 a．硒原子的最外层有6个电子    b．硒元素的非金属性强于硫元素的非金属性 c．SeO2属于酸性氧化物    d．过程i中硒被氧化 ②过程iii中使用的还原剂为，对应产物是N2.理论上，过程i消耗的O2与过程iii消耗的的物质的量之比为___________(工业硒中杂质与O2的反应可忽略)。 【答案】(1) 漂白性 Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O 酸性高锰酸钾溶液 H2SO4 高锰酸钾溶液褪色 (2) acd 1：1 【详解】（1）①SO2能使品红溶液褪色，说明二氧化硫的漂白作用，具有漂白性，故答案为：漂白性； ②已知X属于钠盐，X转化为SO2的反应是亚硫酸钠和浓硫酸反应生成二氧化硫气体，反应的化学方程式：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O，故答案为：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O； ③设计实验证明SO2中硫元素的化合价在化学反应中可以发生变化，实验设计：向酸性高锰酸钾溶液中通入二氧化硫气体，溶液褪色，说明二氧化硫被氧化生成硫酸，元素化合价发生变化， 选择的试剂 转化后的含硫微粒 预期现象 酸性高锰酸钾溶液 H2SO4 高锰酸钾溶液褪色 故答案为：酸性高锰酸钾溶液；H2SO4；高锰酸钾溶液褪色； （2）①a．硒为第ⅥA族元素，核电荷数34，核外电子层数四个，最外层电子数为6，a正确； b．同主族元素从上到下非金属性减弱，硒元素的非金属性弱于硫元素的非金属性，b错误； c．SeO2能与NaOH反应生成不变价的盐和水，为酸性氧化物，c正确； d．过程i中Se转化为SeO2，元素化合价升高，硒被氧化发生氧化反应，d正确； 故答案为：acd； ②过程ⅲ发生的反应为：N2H4•nH2O+H2SeO3=N2↑+(3+n)H2O+Se，消耗1molN2H4•nH2O转化为N2转移的电子为1mol×2×2=4mol，过程i消耗的O2转化为SeO2，化学方程式：Se+O2SeO2，1molSe反应，消耗氧气1mol，转移的电子为1mol×2×2=4mol，则两者的物质的量之比为1：1，故答案为：1：1。 9．(23-24高一下·北京通州区·期中)一氧化氮和二氧化氮是主要的大气污染物，必须处理后才能排放。 (1)将一定量和一氧化氮一起通入水中只生成硝酸，该反应的化学方程式是______。 (2)已知氨气恰好能将含一氧化氮和二氧化氮的混合气体完全转化为氮气，则混合气体中一氧化氮和二氧化氮的体积比为______。 (3)研究不同温度下经酸化处理的溶液对一氧化氮脱除率的影响，结果如图所示。在60~80℃时，一氧化氮脱除率下降的原因是______。 【答案】(1) (2)1：3 (3)次氯酸不稳定，升高温度使次氯酸分解速率加快 【详解】（1）将一定量O3和一氧化氮一起通入水中只生成硝酸，是化合反应，反应方程式为：O3+2NO+H2O═2HNO3； （2）设混合气体中NO的物质的量为x mol，NO2的物质的量为y mol，根据混合气体的物质的量的和为6mol，则有x+y=6；在与NH3反应时，NO和NO2得电子，而NH3失电子，最后都转化为0价的N2，根据得失电子数守恒可有：2x+4y=7×3，将两式联立即可解得x=1.5，y=4.5，则有x：y=1.5：4.5=1：3； （3）一氧化氮脱出率下降的原因是经酸化处理的溶液中含有大量的次氯酸，次氯酸不稳定，升高温度使次氯酸分解速率加快。 10．(24-25高一下·北京大学附属中学·期中)HNO3是一种重要的工业原料，因可与多种金属反应，常用于废旧金属回收。 I．采用不同的氮源制备HNO3 (1)方法一：早期以硝石(含NaNO3)为氮源制备HNO3，反应的化学方程式为： H2SO4(浓) + NaNO3 = NaHSO4 + HNO3↑。该反应利用了浓硫酸的性质是酸性和___________性。 (2)方法二：以NH3为氮源催化氧化制备HNO3，反应原理分三步进行。 写出①至③各步骤的化学方程式： ① ___________。②___________。③___________。 II．探究硝酸与金属的反应 (3)探究金属与稀硝酸的反应，实验如下： 序号 实验试剂(20˚C) 实验现象 Ⅰ 过量铜粉、2 mL 0.5 mol·L-1 HNO3 无色气体(遇空气变红棕色)，溶液变为蓝色 Ⅱ 过量铁粉、2 mL 0.5mol·L-1 HNO3 6 mL无色气体(经检测为H2)，溶液几乎无色 ①I中生成无色气体的离子方程式是___________。 ②根据I和II，研究Ⅱ中的氧化剂是否只有H+。 (i)甲同学通过理论分析，认为II中的也能被还原。其理论依据是___________。 (ii)乙同学认为该浓度的硝酸中H+的氧化性大于，所以没有发生反应。丙同学认为乙的说法不正确，结合实验证据说明丙同学的理由为___________。 (iii)丙同学通过实验证实了反应后的溶液中含有，生成的离子方程式是___________。 ③根据实验Ⅰ和II，金属与反应时，影响还原产物不同的因素为___________。 【答案】(1)难挥发性 (2) 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO (3) 中氮元素的化合价为最高价，具有氧化性 硝酸浓度相同，铜的还原性弱于铁， I中溶液变蓝，同时没有氢气放出 金属的活泼性、硝酸的浓度等 【详解】（1）硫酸是难挥发性酸，硝酸是挥发性酸，反应H2SO4(浓) + NaNO3 = NaHSO4 + HNO3↑，利用了浓硫酸的性质是酸性和难挥发性。 （2）①是氨气发生催化氧化生成NO和水，反应方程式为 。 ②是NO和氧气反应生成NO2，反应方程式为2NO+O2=2NO2。 ③是NO2和水反应生成HNO3和NO，反应方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO。 （3）①I中铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮、水，反应的离子方程式是。 ②(i)N元素化合价处于最高价时具有氧化性，中氮元素的化合价为最高价，具有氧化性，所以II中的也能被还原。 (ii)若硝酸根离子没有发生反应，则I溶液不会变蓝，I中溶液变蓝说明铜被氧化，硝酸浓度相同，铜的还原性弱于铁，I中溶液变蓝，同时没有氢气放出，可知II中的也能被还原； (iii)被Fe还原为，Fe元素化合价由0升高为+3，N元素化合价由+5降低为-3，反应的离子方程式是。 ③金属与硝酸反应时，铜和铁的活泼性不同，产物也不同；过量的铁与稀硝酸反应产生了氢气；说明影响硝酸还原产物不同的因素有金属的活泼性、硝酸的浓度等。 11．(23-24高一下·北京通州区·期中)某兴趣小组利用下图装置探究氨气与氧化铜反应。 (1)相比而言，装置A烧瓶中更宜盛装______(填“生石灰”或“熟石灰”)，装置D中所盛装无水硫酸铜的颜色是______。装置E避免了反应尾气对大气的污染。 (2)当硬质玻璃管中固体由黑色变为红色时，装置C中发生反应的化学方程式是______，该反应证明氨气具有______(填“还原性”或“氧化性”)。 (3)甲同学经分析认为该装置存在一处缺陷并对装置进行了改进，其方法是______。 (4)用圆底烧瓶收集干燥的氨，可以进行喷泉实验。 ①下列气体和液体的组合中也可利用下图装置形成喷泉的是______。 A．和浓KOH溶液    B．HCl和水    C．H2S和饱和氢硫酸 ②已知采用下图两个装置也可形成喷泉，能较快引发装置A形成喷泉的操作可以是______﹔若要较快引发装置B形成喷泉，可向水槽中加入______并打开止水夹，烧瓶内发生反应的化学方程式为______。 【答案】(1) 生石灰 白色 (2) 还原性 (3)在装置D和E之间再接一个装有碱石灰固体的干燥管 (4) AB 用鼓气装置从装置A的a口处不断鼓入空气并打开止水夹 浓硫酸 【分析】A装置制取氨气，逸出的氨气进入U形管，U形管中盛装碱石灰干燥氨气，NH3具有还原性，可将黑色氧化铜还原成红色的铜单质，D中无水硫酸铜检验生成水，E中稀硫酸用于吸收尾气，并作了防倒吸处理，由此分析。 【详解】（1）生石灰与水反应生成氢氧化钙，放出大量的热，使氨水分解，相比而言，装置A烧瓶中更宜盛装生石灰；D可用于检验是否生成水，装置D中所盛装无水硫酸铜的颜色是白色； （2）硬质玻璃管中氨气和氧化铜反应生成铜、氮气和水，固体由黑色变为红色时，装置C中发生反应的化学方程式是；反应中氨元素化合价升高，则证明氨气具有还原性； （3）由于硫酸铜和装有稀硫酸的装置相连，有可能稀硫酸中的挥发的水被无水硫酸铜吸收，影响实验，则甲同学经分析认为该装置存在一处缺陷并对装置进行了改进，其方法是在装置D和E之间再接一个装有碱石灰固体的干燥管； （4）①A．CO2和浓KOH溶液反应生成碳酸钾和水，气体压强减小，能形成喷泉，故A正确； B．HCl极易溶于水，能形成喷泉，故B正确； C．H2S不溶于饱和氢硫酸溶液，不能形成喷泉，故C错误； 故答案为：AB； ②能较快引发装置A形成喷泉的操作可以是用鼓气装置从装置A的a口处不断鼓入空气并打开止水夹；由于浓硫酸稀释时放热，则若要较快引发装置B形成喷泉，可向水槽中加入浓硫酸并打开止水夹，利用反应生成的热量使氨气挥发与烧瓶中HCl反应，气压降低，形成喷泉；烧瓶内发生反应的化学方程式为。 12．(23-24高一下·北京延庆区·期中)硝酸是重要的化工原料。下图是以合成氨为基础的传统硝酸生产工艺流程(其中空气等基础原料已略去)。 (1)合成氨反应的反应方程式为，这是一个正反应放热的可逆反应，下列说法不正确的是___________(填字母)。 a．使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率 b．在上述条件下，不可能100%转化为 c．提高反应时的温度，可以实现的完全转化 d．该反应采用高温、高压等苛刻条件，与化学性质很稳定有关 (2)氨氧化装置中，产生的含氮物质主要为NO，反应的化学方程式为___________。 (3)合成氨、聚合装置中，含氮物质转化的主要反应包括①；②；③，其中属于氧化还原反应的是___________(填序号)。 (4)吸收装置中，发生的反应为，若用体积 L浓度的稀硝酸作为吸收液，反应后得到体积为 L浓度为的浓硝酸，则理论上吸收装置中需消耗的的物质的量为___________mol(写出计算式)。 (5)为实现资源的综合利用，技术人员将分离液态空气工艺整合在上述流程中。请说明该工艺的产物如何应用于硝酸生产流程：___________。 (6)催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的氮氧化物脱除技术，可用于上述硝酸生产工艺的废气处理，反应原理如下图所示： 写出和NO在催化剂表面发生反应的化学方程式为___________。 【答案】(1)c (2) (3)①② (4) (5)分离液态空气得到的氮气用于合成氨，得到的氧气用氨的催化氧化 (6) 【分析】氮气和氢气反应生成氨气，氨催化氧化生成NO，然后聚合（主要发生NO→NO2、NO2→N2O4），再用稀硝酸吸收得到浓硝酸，未完全反应的废气进行处理后再排放，防止污染。 【详解】（1）a．催化剂可以增大反应速率，提高生产效率，故a正确； b．合成氨的反应为可逆反应，在上述条件下，不可能100%转化为，故b正确； c．合成氨的反应为可逆反应，提高反应时的温度，不能实现的完全转化，故c错误； d．由于N2化学性质很稳定，则该反应采用高温、高压等苛刻条件，与氮气的稳定性有关，故d正确； 故选：c； （2）氨氧化装置中，产生的含氮物质主要为NO，反应的化学方程式为。 （3）反应①、②存在化合价变化，③不存在化合价变化，其中属于氧化还原反应的是①②。 （4）反应前后硝酸物质的量变化为mol，结合，则理论上吸收装置中需消耗的的物质的量为mol。 （5）结合空气主要成分为氧气和氮气，该工艺的产物应用于硝酸生产流程为分离液态空气得到的氮气用于合成氨，得到的氧气用氨的催化氧化。 （6）和NO在催化剂表面发生反应生成氮气和水，化学方程式为。 13．(23-24高一下·北京景山学校·期中)过量排放含氮元素的废水，会引起水华等水体污染问题。含有大量的废水脱氮方法主要有吹脱法、NaClO氧化法等。 Ⅰ．吹脱法 (1)加入的目的是___________(用离子方程式表示)。 (2)用热空气吹脱效果更好，原因是___________。 Ⅱ．NaClO氧化法 (3)一定条件下，溶液pH对NaClO去除NH能力的影响如图所示。 ①时，将NaClO溶液氧化的方程式补充完整：______； ②去除氨氮废水适宜的pH约为___________。 (4)测定废水中的氮含量：取ag废水，将所含氮完全转化为NH3，所得NH3用过量的溶液吸收完全，剩余H2SO4用溶液恰好中和，则废水中氮元素的质量分数是___________。 【答案】(1)+OH-=NH3•H2O (2)温度升高，有利于NH3•H2O分解，NH3的溶解度降低，更易被吹出 (3) 3ClO-+2=N2+3Cl-+3H2O+2H+ 7～8 (4)×100% 【分析】本题为实验探究题，吹脱发是先向废水中加入Ca(OH)2的目的是将转化为NH3•H2O，再用热空气将NH3•H2O分解生成的氨气更容易吹出效果更好，NaClO氧化法中是将氧化为N2而除去，根据电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式；根据题意可得关系式：2NH3～H2SO4～2NaOH进行计算废水中氮元素的质量分数，据此分析解题。 【详解】（1）加入Ca(OH)2的目的是将转化为NH3•H2O，离子方程式为：+OH-=NH3•H2O，有利于后续用热空气吹出NH3，降低废水中氮元素，故答案为：+OH-=NH3•H2O； （2）NH3•H2O不稳定，受热易分解，因此用热空气吹脱效果更好，原因是温度升高，有利于NH3•H2O分解，NH3的溶解度降低，更易被吹出，故答案为：温度升高，有利于NH3•H2O分解，NH3的溶解度降低，更易被吹出； （3）①pH=5时，NaClO溶液氧化的反应中，ClO-中的氯元素化合价由+1价降低到-1价，中N的化合价由-3价升高到0价，根据得失电子守恒有：ClO-的计量数为3，的计量数为2，根据电荷守恒和原子守恒得到离子方程式为3ClO-+2=N2+3Cl-+3H2O+2H+，故答案为：3ClO-+2=N2+3Cl-+3H2O+2H+； ②由图可知，去除氨氮废水适宜的pH约为7～8，故答案为：7～8； （4）根据题意可得关系式：2NH3～H2SO4～2NaOH，和NaOH反应的H2SO4为：×c2×V2×10-3mol，所以和氨气反应的硫酸为：(c1V1×10-3-c2V2×10-3)mol，则废水中氮元素的物质的量为：(2c1V1×10-3-c2V2×10-3)mol，废水中氮元素的质量分数：×100%=×100%，故答案为：×100%。 14．(23-24高一下·北京汇文中学·期中)氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。如图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。 (1)合成塔中发生反应的化学方程式为：___________；氧化炉中发生反应的化学方程式为：___________。 (2)A是___________；最终生成的可作酸溶试剂，浓、稀溶解等量的Cu消耗的物质的量不同，写出消耗物质的量少的反应的化学方程式：___________。 (3)与氮氧化物有关的全球或区域性大气环境问题有___________(填字母序号)。 a．酸雨                    b．沙尘                    c．光化学烟雾            d．白色污染 (4)为避免硝酸产生尾气中的氮氧化物污染环境，通常会用氨气将还原为，请写该反应的化学方程式：___________。 (5)氮及其化合物在催化剂a和催化剂b转化过程如图所示，下列分析合理的是___________(填字母序号)。 A．催化剂a表面发生了非极性共价键的断裂和极性共价键的形成 B．与反应属于氮的固定过程 C．在整个过程中不涉及电子转移 【答案】(1) N2+3H22NH3 4NH3+5O24NO+6H2O (2) O2 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O (3)ac (4)8NH3+6NO2=7N2+12H2O (5)AB 【分析】合成塔中N2和H2发生反应生成NH3，生成的混合气体进入氨分离器，分离出的氨气进入氧化炉，氮气和氢气再进入合成塔，氧化炉中发生反应为氨气的催化氧化，生成NO和水，NO进入吸收塔，同时向吸收塔中通入氧气，生成硝酸，尾气用碱液吸收处理； 【详解】（1）合成塔中氮气和氢气发生化合反应生成氨气，反应的化学方程式为：N2+3H22NH3，氧化炉中氨气和氧气反应生成NO和水，发生反应的化学方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O； （2）根据分析可知，A是O2，最终生成的HNO3可作酸溶试剂，浓、稀HNO3溶解等量的Cu消耗HNO3的物质的量不同，消耗HNO3物质的量少的反应的化学方程式：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，故答案为：O2；3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O； （3）a.硝酸型酸雨与氮氧化物有关，故a正确； b.沙尘暴与固体颗粒物的存在有关，与酸雨无关，故b错误； c.光化学烟雾是氮氧化物与烃类物质、臭氧等反应生成的一种烟雾，与氮氧化物有关，故c正确； d.白色污染与塑料制品的使用与丢弃有关，与氮氧化物有关，故d错误； 故答案为：ac； （4）为避免硝酸产生尾气中的氮氧化物污染环境，通常会用氨气将NO2还原为N2，该反应的化学方程式：8NH3+6NO2=7N2+12H2O，故答案为：8NH3+6NO2=7N2+12H2O； （5）A.由图可知，催化剂a表面发生了N≡N非极性共价键的断裂和N—H极性共价键的形成，故A正确； B.N2与H2反应属于氮的单质转化为氮的化合物的过程，属于氮的固定过程，故B正确； C.在整个过程中有元素化合价的变化，涉及电子转移，故C错误； 故答案为：AB。 15．(23-24高一下·北京丰台区·期中)苦卤是从海水中提取碘的主要原料之一，用高分子吸附树脂提取卤水中的碘(主要以I-形式存在)的工艺流程如下： 资料：通常情况下，卤水呈碱性。 (1)②反应的离子方程式：___________。 (2)③的目的：___________。 (3)经①和④所得溶液中，c(I-)：①___________④(填“<”，“>”或“=”)。 (4)④主要发生的反应的离子方程式：___________。 (5)⑤中n(氧化剂)∶n(还原剂) =___________。 【答案】(1)Cl2 + 2I-= 2Cl-+ I2 (2)富集碘元素，使碘与卤水分离 (3)< (4)I2 + SO+ H2O =SO+2I-+2H+ (5)1∶6 【分析】卤水中含碘离子，酸化后通入氯气可氧化碘离子生成碘单质，高分子吸附树脂吸附碘单质，然后碘与亚硫酸钠发生氧化还原反应生成碘离子和硫酸钠，反应为I2+Na2SO3+H2O=2HI+Na2SO4，氧化时氯酸钾可氧化碘离子生成碘单质，离子反应为6I-+ +6H+=3I2+Cl-+3H2O，升华可得到碘产品，据此分析解答。 【详解】（1）据分析，②反应的离子方程式为： Cl2 + 2I-= 2Cl-+ I2； （2）高分子吸附树脂从含碘溶液中吸附了碘单质，则③的目的是：富集碘元素，使碘与卤水分离； （3）流程中①和④所得溶液中，碘离子的物质的量相同，为碘富集过程，浓度增大，则经①和④所得溶液中，c(I-)：①<④； （4）据分析，④主要发生的反应的离子方程式为： I2 ++ H2O =+2I-+2H+； （5）⑤的反应为6I-+ +6H+=3I2+Cl-+3H2O， I-为还原剂， 为氧化剂，则n(氧化剂)∶n(还原剂) =1∶6。 地 城 考点02 元素周期律 1．(23-24高一下·北京丰台区·期中)硫酸钡(BaSO4)是一种用于胃肠道造影检查的辅助用药。钡(56Ba)与镁(12Mg)是同族元素，关于钡的性质的判断正确的是 A．Ba是第五周期第ⅡA族元素 B．碱性：Ba(OH)2 > Mg(OH)2 C．金属性：Ca > Ba D．离子半径：Cs+ < Ba2+ 【答案】B 【详解】A．Ba是第56号元素，位于第六周期第ⅡA族，A错误； B．同主族从上到下，金属性依次增强，最高价氧化物对应水化物的碱性依次增强，则碱性：Ba(OH)2 > Mg(OH)2，B正确； C．同主族从上到下，金属性依次增强，则金属性：Ca< Ba ，C错误； D．Cs与Ba同周期，Cs+ 、Ba2+的电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径：Cs+ > Ba2+，D错误； 故选B。 2．(24-25高一下·北京十一学校·)下列实验能达到实验目的的是 A．观察肥皂液是否有气泡判断反应发生 B．比较氧化性强弱 C．证明醋酸酸性比硼酸强 D．检验溶液是否变质 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．试管中的空气受热膨胀，也会在肥皂液中看到气泡，不能判断反应发生，故A不能达到实验目的； B．该装置只能说明Cl2的氧化性比Br2强，Cl2的氧化性比I2强，不能说明Br2的氧化性比I2强，故B不能达到实验目的； C．左边试管有气泡生成，说明醋酸酸性比碳酸强，右边试管无明显现象，说明硼酸的酸性比碳酸弱，故能比较出醋酸的酸性比硼酸强，故C能达到实验目的； D．K3[Fe(CN)6]用于检验Fe2+，不能检验Fe3+，故不能检验溶液是否变质，故D不能达到实验目的； 答案选C。 3．(24-25高一下·北京第一零一中学·期中)下列关于物质性质的比较，正确的是 A．氢化物稳定性：H2O>H2S B．原子半径：C<N C．酸性：H3PO4>H2SO4 D．碱性：LiOH>NaOH 【答案】A 【详解】A．非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，氧的非金属性强于硫，故H2O的稳定性高于H2S，A正确； B．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径C＞N，B错误； C．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，硫的非金属性强于磷，故H2SO4的酸性强于H3PO4，C错误； D．金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，钠的金属性强于锂，故NaOH的碱性强于LiOH，D错误； 故选A。 4．(24-25高一下·北京第五十中学·期中)下列图中的实验方案，能达到实验目的的是 A B 实验方案 实验目的 验证对分解反应有催化作用 比较、金属性的强弱 C D 实验方案 实验目的 除去气体中混有 比较、和的酸性强弱 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．验证对分解的催化作用，需控制浓度等条件相同，此实验中浓度不同，不能达到目的，故A错误； B．与分别加溶液，溶解，不溶，说明酸性（两性）强于，则其碱性弱于，根据最高价氧化物对应水化物碱性越强，金属性越强，可比较Mg、Al金属性，能达到目的，故B正确； C．会与溶液反应，不能用饱和溶液除去中，应选饱和溶液，不能达到目的，故C错误； D．浓盐酸有挥发性，挥发出的会与反应生成，干扰与的反应，无法比较和酸性，不能达到目的，故D错误； 故选B。 5．(24-25高一下·北京大学附属中学·期中)下列实验方案能达到探究目的的是 实验目的 实验方案 实验现象 A 检验铁锈中是否含有Fe2+ 将铁锈溶于浓盐酸，滴入KMnO4溶液，观察溶液颜色变化 溶液紫色褪去 B 比较S和C的非金属性强弱 将SO2通入饱和NaHCO3溶液中 产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 C 检验溶液X中含有 向溶液X中滴加少量稀硝酸，再滴入BaCl2溶液，观察现象 产生白色沉淀 D 验证元素金属性：Mg>Al 分别向MgCl2和AlCl3溶液中，边振荡边加入过量NaOH溶液 MgCl2试管：白色浊液 AlCl3试管：无色溶液 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．浓盐酸可被酸性高锰酸钾溶液氧化，紫色褪去，不能检验铁锈中是否含有Fe2+，故A错误； B．CO2和SO2均能使澄清石灰水变浑浊，且亚硫酸不是S元素的最高价含氧酸，故B错误； C．若溶液中含有SO，酸性条件下SO会被NO氧化为SO，SO和Ba2+结合生成BaSO4白色沉淀，故不能检验溶液X中是否含有SO，故C错误； D．氢氧化镁不溶于NaOH，氢氧化铝溶于NaOH，由实验操作和现象可知，氢氧化镁的碱性大于氢氧化铝的碱性，则金属性Mg大于Al，故D正确； 答案选D。 6．(24-25高一下·北京丰台区·期中)X、Y、Z、M、Q、R均为周期表中前20号元素，其原子半径与主要化合价的关系如图所示。下列说法不正确的是 A．Q位于第三周期IA族 B．简单离子半径：M− > Q+ >R2+ C．Z与M的最高价氧化物对应水化物均为强酸 D．由X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是盐或碱 【答案】B 【分析】X、Y、Z、M、Q、R皆为前20号元素，根据原子半径与主要化合价的关系图，X有+1价，其原子半径最小，则X为H；Y只有-2价，则Y为O；M存在+7、-1价，则M为Cl；Z存在+5、-3价，其原子半径小于Cl，而大于O，则Z为N元素；Q只有+1价，R只有+2价，且原子半径R＞Q＞M(Cl)，则R为Ca，Q为Na元素，以此分析解答。 【详解】根据上述分析可知，X为H，Y为O，Z为N，M为Cl，Q为Na，R为Ca元素。 A．Na的原子序数为11，在周期表中位于第三周期ⅠA族，故A正确； B．一般而言，电子层数越多，半径越大，电子层数相同，原子序数越大，半径越小，则简单离子半径：M-＞R2+＞Q+，故B错误； C．Z为N、M为Cl，Z与M的最高价氧化物对应水化物分别为硝酸、高氯酸，均为强酸，故C正确； D．X、Y、Z三种元素组成的化合物可为HNO3、NH3•H2O或NH4NO3，分别为酸、碱、盐，故D正确； 故选B。 7．(23-24高一下·北京八一学校·期中)已知Cl、Se、Br在元素周期表中的位置如下图所示。下列说法不正确的是 A．原子半径： B．氧化性： C．酸性： D．气态氢化物的稳定性： 【答案】B 【详解】A．Br、Se原子比Cl原子多1个电子层，则Cl的原子半径最小，Br、Se元素的电子层相同，Br元素的原子序数大于Se元素，则原子半径：Br＜Se，所以原子半径大小为：Se＞Br＞Cl，A项正确； B．同周期主族元素从左往右非金属性逐渐增大，同主族从上往下非金属逐渐减小，根据元素在周期表中的位置和元素周期律可知，氧化性：Cl2＞Br2＞Se，B项错误； C．根据元素在周期表中的位置和元素周期律可知，非金属性：Cl＞Br＞Se，则其最高价氧化物对应水化物的酸性：HClO4＞HBrO4＞H2SeO4，C项正确； D．根据元素在周期表中的位置和元素周期律可知，非金属性：Cl＞Br＞Se，则气态氢化物的稳定性：HCl＞HBr＞H2Se，D项正确； 故答案选B。 8．(23-24高一下·北京丰台区·期中)X、Y、Z均为短周期元素， X、Y处于同一周期， X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-，Y+ 和Z- 具有相同的电子层结构。下列说法正确的是 A．原子序数：X > Y > Z B．最高正化合价：X < Y < Z C．离子半径：X2- > Y+ > Z- D．原子最外层电子数：X > Y > Z 【答案】A 【分析】X、Y、Z均为短周期元素，X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-，则X为ⅥA元素，Z为ⅦA族元素，Y+和Z-具有相同的电子层结构，则Y为Na元素，Z为F元素，X、Y处于同一周期，则X为S元素，据此分析。 【详解】A．由分析知，X、Y、Z分别为S、Na、F，则原子序数：S＞Na＞F，故A正确； B．F为正价，S的最高正价为+6价，Na的最高正价为+1价，故B错误； C．电子层数越多，离子半径越大，电子层数相同，原子序数越大离子半径越小，则离子半径：S2-＞F-＞Na+，故C错误； D．原子最外层电子数：F＞S＞Na，故D错误； 答案选A。 9．(22-23高一下·北京丰台区·期中)下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是 A．金属性：Mg＞Al B．酸性：H2SO3>H2CO3 C．还原性：S2－＞Cl－ D．非金属性：N＞P 【答案】B 【详解】A．Mg、Al为同一周期元素，从左往右元素的金属性依次减弱，则金属性：Mg＞Al能够用元素周期律解释，A不合题意； B．同周期元素，非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物酸性越强， H2SO3不是最高价氧化物对应的水化物，不能用元素周期律，B符合题意； C．S、Cl为同一周期元素，从左往右元素的非金属性依次增强，则对应单质的氧化性依次增强，对应简单阴离子的还原性则依次减弱，故还原性：S2-＞Cl-能用元素周期律解释，C不合题意； D．同主族元素，从上到下，非金属性减弱，则非金属性：N＞P可以用元素周期律解释，D不合题意； 故答案为：B。 二、多选题 10．(23-24高一下·北京大学附属中学·期中)X、Y、Z、W四种短周期主族元素的原子序数依次增大。X、Y原子的最外层电子数之比为2：3，Z+与Y2-核外电子排布完全相同，常温下W的一种单质为淡黄色固体。下列说法中，不正确的是 A．Y能与W或Z分别形成两种化合物 B．最高正化合价W<X<Z C．气态氢化物的热稳定性H2Y<H2W D．Z与Y形成的化合物均可与水反应生成碱 【答案】BC 【分析】X、Y、Z、W四种短周期主族元素的原子序数依次增大。常温下，W的一种单质为淡黄色固体，W为S；Z+与Y2-核外电子排布完全相同，且均为短周期元素，应均为10个电子的离子，Z为Na，Y为O；X、Y原子的最外层电子数之比为2：3，可知X的最外层电子数为4，X为C，据此解答。 【详解】A．Y分别与Z、W能形成Na2O、Na2O2、SO2、SO3等，A正确； B． W、X、Z最高正价分别为+6、+4、+1，最高正化合价：W＞X＞Z，B错误； C．非金属性O＞S，则简单气态氢化物的热稳定性：H2Y>H2W，即H2O>H2S，C错误； D．Z与Y形成的化合物为Na2O、Na2O2，与水反应均生成NaOH，溶液均呈碱性，D正确； 故选BC。 11．(23-24高一下·北京大学附属中学·期中)随原子序数的递增，八种短周期元素的原子半径、最高正价或最低负价的变化如图所示。下列叙述正确的是 A．原子形成的简单离子半径的大小顺序为d>e>f B．d、e组成的化合物都只含离子键 C．x、z、d组成的化合物都是共价化合物 D．e、f、g最高价氧化物对应的水化物互相都能发生反应 【答案】AD 【分析】根据原子序数与元素化合价的关系可知图中x为H、y为C、z为N、d为O、e为Na、f为Al、g为S、h为Cl，据此回答。 【详解】A．具有相同电子排布的离子，原子序数大的离子半径小。d为O、e为Na、f为Al，三种离子核外均为10个电子，离子半径的大小顺序： f＜e＜d，A正确； B． d为O、e为Na， 两者元素组成的化合物可以是氧化钠、过氧化钠。氧化钠只含离子键，过氧化钠含有离子键、非极性共价键，B错误； C．x为H、、z为N、d为O ，三种元素组成的化合物若是硝酸属于共价化合物，若是硝酸铵属于离子化合物，C错误； D．e为Na、f为Al、g为S， 三种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化钠、氢氧化铝和硫酸，氢氧化铝是两性氢氧化物，则氢氧化钠、氢氧化铝和硫酸两两之间能发生反应，D正确； 故选AD。 12．(24-25高一下·北京第二十中学·期中)海水是资源的宝库，是溴和碘的主要来源，请根据海水提溴和海带提碘的流程，回答下列问题： （一）海水提溴 (1)热空气或者水蒸气吹出海水中的溴，说明溴具有_____性； (2)浓缩海水中通入生成的离子方程式_____，说明氯的非金属性比溴_____，请再列举一种能说明氯和溴的非金属性强弱的性质：_____。 (3)请写出吸收塔中发生反应的化学方程式：_____。 (4)工业上常用上述流程“空气吹出法”实现海水提溴，将海水浓缩至1L，使用该法最终得到36g，若提取率为60%，则原海水中溴的浓度为_____mg/L。 （二）海带提碘 (5)将海带灼烧成灰的目的是_____（至少答一点）； (6)某电视台曾播出用土豆片检验食盐中的碘的节目，后被证实为伪科学，请结合所学知识简要说明土豆片不能检验出食盐中含碘的原因_____。 【答案】(1)挥发 (2) 强 酸性比强（或HCl稳定性比HBr强或和在光照条件下能剧烈反应，和反应需要加热） (3) (4)60 (5)除去海带中易分解的有机物杂质或增大接触面积，加快溶解（或增大接触面积，使含碘物质充分溶解） (6)加碘食盐中的碘元素为，不能使土豆片中的淀粉变蓝 【分析】海水通过浓缩酸化通入氯气氧化溴离子生成单质溴，利用热空气吹出溴，用二氧化硫吸收，富集后通入氯气氧化溴离子，分离得到单质溴； 海带灰用水浸泡通入氯气或硫酸酸化的双氧水，碘离子被氧化得到单质碘，经过过滤、提纯得到单质碘； 【详解】（1）热空气或者水蒸气吹出海水中的溴，说明溴具有挥发性； （2）浓缩海水中通入生成的离子方程式为：；氯气的氧化性大于溴的氧化性，则说明氯的非金属性较溴强，非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强、简单的气体氢化物越稳定、单质与氢气反应越容易，则下列方法也能说明氯比溴的非金属性强：酸性比强(或HCl稳定性比HBr强或和在光照条件下能剧烈反应，和反应需要加热)； （3）吸收塔中溴，溴、水和二氧化硫反应生成氢溴酸和硫酸，发生反应的化学方程式：； （4）将海水浓缩至1L，使用该法最终得到36g，若提取率为60%，则原海水中溴的浓度为mg/L。 （5）将海带灼烧成灰的目的是:除去海带中易分解的有机物杂质或增大接触面积，加快溶解(或增大接触面积，使含碘物质充分溶解)； （6）淀粉遇碘单质变蓝，但由于加碘盐中的碘元素存在形式为KIO3，所以不能使土豆片中的淀粉变蓝。 13．(24-25高一下·北京清华大学附属中学·期中)A、B、D、E、X是原子序数依次增大的五种短周期元素。A是周期表中相对原子质量最小的元素，A、B能形成两种液态化合物和。D是短周期中原子半径最大的主族元素，E的周期序数和族序数相等，D、X的原子最外层电子数之和为8。 (1)的电子式为___________。 (2)由A、B、D形成的化合物中含有的化学键类型为___________。 (3)E的单质和D的最高价氧化物水化物溶液反应的离子方程式为___________。 (4)镓()与E为同主族元素，氮化镓(GaN)作为第三代半导体材料，具有耐高温、耐高电压等特性，随着5G技术的发展，GaN商用进入快车道。下列相关说法中，正确的是___________(填字母序号)。 a．Ga位于元素周期表的第四周期 b．GaN中Ga的化合价为 c．Ga的电子排布式 (5)是一种高效消毒剂，工业上用其处理中性废水中的锰，使转化为沉淀除去，X被还原至最低价，该反应的离子方程式为___________。 【答案】(1) (2)离子键、极性共价键 (3) (4)ab (5) 【分析】A是周期表中相对原子质量最小的元素，则A为H元素；A、B能形成两种液态化合物A2B和A2B2，则B为O元素；D是短周期中原子半径最大的主族元素，则D为Na元素；E的周期序数和族序数相等，且E原子序数大于D，则E为Al元素；D、X的原子最外层电子数之和为8，D最外层电子数为1则X最外层电子数为7，且X原子序数大于D，则X为Cl元素，由上述分析可知A为H元素；B为O元素；D为Na元素；E为Al元素；X为Cl元素。 【详解】（1） A2B2化学式为H2O2，故其电子式为：； （2）由A、B、D形成的化合物为，中含有的化学键类型为：离子键、极性共价键； （3）E的单质为Al单质，D的最高价氧化物水化物溶液为的水溶液，故Al与溶液反应的离子方程式为：； （4）a．Ga位于元素周期表第ⅢA族，第四周期，a正确； b．GaN中N的化合价为-3价，根据化合物中化合价代数和为0可知Ga的化合价为+3价，b正确； c．Ga的电子排布式，c错误； 故选ab； （5）为， 与的反应方程式为：。 地 城 考点03 化学反应与能量 1．(24-25高一下·北京交通大学附属中学·期中)改革开放40周年以来，科学技术的发展大大提高了人民的生活质量。下列过程能实现能量存储的是 A．太阳能分解水制取氢气 B．开采可燃冰获取燃料 C．新能源汽车燃料电池供电 D．运载“嫦娥四号”的火箭发射 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．太阳能分解水产生氢气和氧气，是将太阳能转化为化学能(氢气储存能量)，实现了能量存储，A符合题意； B．从海底开采可燃冰获取燃料，是燃料从储存状态被开采出来，不是能量存储，B不符合题意； C．新能源汽车燃料电池供电，是化学能转化为电能，属于能量释放，C不符合题意； D．运载“嫦娥四号”的火箭发射，是化学能转化为热能、机械能，属于能量释放，D不符合题意； 故选A。 2．(24-25高一下·北京师范大学附属中学·期中)下列反应属于吸热反应的是 A．氢气与氯气的反应 B．酒精的燃烧 C．Al与盐酸反应 D．晶体与反应 【答案】D 【详解】A．氢气与氯气的反应生成HCl，属于化合反应，通常为放热反应，A错误； B．酒精的燃烧是燃烧反应，燃烧反应均为放热反应，B错误； C．Al与盐酸反应是活泼金属与酸的反应，属于放热反应，C错误； D．晶体与反应需吸收热量，是典型的吸热反应，D正确； 故选D。 3．(24-25高一下·北京第十三中学·期中)如图为石墨烯-硅太阳能电池结构模型。下列说法中，不正确的是 A．石墨烯属于碳纳米材料 B．硅是应用广泛的半导体材料 C．二氧化硅可用来生产光导纤维 D．石墨烯-硅太阳能电池可将化学能转化为电能 【答案】D 【详解】A．石墨烯是单层石墨，属于碳纳米材料（纳米尺度材料），A正确； B．硅位于金属和非金属分界线处，具有金属和非金属的性质，所以其单质是良好的半导体材料，可以做硅芯片、硅太阳能电池，B正确； C．光导纤维的主要成分是二氧化硅，是利用光的全反射原理，C正确； D．石墨烯-硅太阳能电池可将太阳能转化为电能，不是化学能转化为电能，D错误； 故选D。 4．(24-25高一下·北京中国人民大学附属中学朝阳学校·期中)甲醇是一种重要的化工原料，广泛应用于化工生产，也可以直接用作燃料。 已知：　 　 下列说法或热化学方程式正确的是 A．的燃烧热为 B．和的总能量比的总能量低 C．完全燃烧甲醇，生成二氧化碳和液态水时放出的热量小于 D．　 【答案】D 【详解】A．燃烧热是指在101 kPa下，1mol纯物质完全燃烧生成稳定产物时所释放的热量，的燃烧热为，A错误； B．根据　，和的总能量比的总能量高，B错误； C．甲醇的物质的量为，完全燃烧甲醇，生成二氧化碳和气态水时放出的热量为，气态水转化为液态水放热，故完全燃烧甲醇，生成二氧化碳和液态水时放出的热量大于，C错误； D．根据盖斯定律，的，D正确； 故选D。 5．(24-25高一下·北京清华大学附属中学·期中)近年来，光催化合成技术发展迅速，其主要机理如下：光催化剂吸收太阳光产生电子()和空穴()，和分离后迁移到光催化剂表面，与吸附的化学物质发生反应。下列说法错误的是 A．总反应可表示为 B．反应Ⅲ化学方程式为 C．该催化过程将光能转化为电能，最终转化为化学能 D．反应I中每生成，反应Ⅲ中将消耗 【答案】D 【详解】A．由图知反应物有H2O、O2，生成物有H2O2，总反应可表示为2H2O+O22H2O2，A正确； B．由图知反应Ⅲ化学方程式为+e-+2H+=H2O2，B正确； C．该催化过程吸收太阳光经光催化剂产生电子，将光能转化为电能，再由氧气得电子最终将电能转化为化学能，C正确； D．反应Ⅰ中O元素从-2价升到0价，每生成1molO2转移4mole-，反应Ⅲ为+e-+2H+=H2O2，将有8molH+被消耗，D错误； 故选D。 6．(24-25高一下·北京清华大学附属中学·期中)用直流电源电解稀硫酸(图a)，待石墨电极上产生大量气泡后停止电解，撤去直流电源，接入灵敏电流计(图b)，电流计指针偏转。下列说法不正确的是 A．电解稀硫酸的过程中，电能转化为化学能 B．图a中，连接电源负极的石墨电极上产生氢气 C．图b中，电流方向为顺时针方向 D．原电池中，正极的电极反应式为： 【答案】C 【分析】图a为电解池，左侧为阴极，电极反应为，右侧为阳极，电极反应为：；图b为燃料电池，左侧为负极，电极反应：，右侧为正极，电极反应：，据此分析； 【详解】A．电解池装置是将电能转化为化学能，A正确； B．图a中，连接电源负极的石墨电极上产生氢气，B正确； C．图b中，电流则正极流向负极，方向为逆时针方向，C错误； D．根据分析，原电池中，正极的电极反应式为：，D正确； 故选C。 7．(23-24高一下·北京通州区·期中)下列关于化学反应与能量的说法中，不正确的是 A．盐酸和氢氧化钠溶液的反应属于放热反应 B．化学反应总是伴随着能量的变化 C．物质的组成、结构与状态不同，所具有的能量也不同 D．与的反应属于放热反应 【答案】D 【详解】A．盐酸与氢氧化钠溶液反应放出热量，属于放热反应，A正确； B．化学反应过程中有化学键的断裂和形成，断键吸热，成键放热，因此化学反应过程中总是伴随着能量的变化，B正确； C．物质的能量和其组成、结构与状态有关，故物质的组成、结构与状态不同，所具有的能量也不同，C正确； D．氢氧化钡晶体和氯化铵晶体反应吸收热量，该反应属于吸热反应，D错误； 故答案为D。 8．(23-24高一下·北京八一学校·期中)利用固体表面催化工艺进行NO分解的过程如图所示。 下列说法不正确的是 A．NO属于共价化合物 B．过程②吸收能量，过程③放出能量 C．反应过程中有极性键断裂，有非极性键形成 D．反应过程中N元素被氧化 【答案】D 【详解】A．只含有共价键的化合物是共价化合物，非金属元素与非金属元素之间形成的化合物一般是共价化合物，NO属于共价化合物，则A正确； B．由图可知，过程②NO中化学键发生断裂形成氮原子和氧原子，此过程需要吸收能量，过程③形成了新的化学键N≡N键和O=O键，此过程释放能量，故B正确； C．由图可知，过程②NO中氮氧极性键发生断裂，过程③形成了N≡N非极性键，故C正确； D．该过程中NO转化为N2，N元素化合价降低，被还原，故D错误； 故选D。 9．(23-24高一下·北京育才学校·期中)某原电池的总反应是，该原电池的正确组成是 A． B． C． D． 【答案】A 【分析】根据电池总反应原电池的总反应是可知，锌失电子发生氧化反应而作负极，电解质溶液中含有铜离子，选择活泼性较弱的铜或石墨等导体作正极。 【详解】A．由于Zn比Cu活泼，故Zn作负极，Zn被氧化为Zn2+，Cu为正极，电解质溶液中的Cu2+被还原为Cu，原电池的总反应是，A正确； B．装置中未发生氧化还原反应，不能构成原电池，B错误； C．装置中没有活泼性不同的两极，不能构成原电池，C错误； D．装置中未发生氧化还原反应，不能构成原电池，D错误； 故选A。 10．(24-25高一下·北京师范大学附属中学·期中)发生化学反应时，不仅有物质变化也有能量变化。 (1)将Zn片和Cu片用导线连接，并串联一个电流表，插入稀硫酸中组成原电池，如图1所示。 ①化学能转化为电能的实验证据是_____。 ②装置工作时，下列说法正确的是_____。 a．负极反应是Zn-2e-=Zn2+    b．Cu片附近溶液pH降低 c．溶液中的H+向Cu片移动    d．溶液中阳离子的数量不变 ③当Cu表面生成4.48L氢气(标准状况)时，导线中通过的e-物质的量为_____mol。 (2)氢氧燃料电池装置如图2所示。 ①通入H2的电极上发生的电极反应为_____。 ②工作结束后，电解质溶液的pH_____(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (3)25℃、101kPa下，H2与Cl2反应生成HCl，各键能如下表所示： 化学键 键能 436 243 431 反应的热化学方程式为_____。 【答案】(1) 电流表指针偏转，铜电极上产生气泡 ac 0.4 (2) H2-2e-+2OH-=2H2O 减小 (3)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) =-183kJ/mol 【详解】（1）①Zn、Cu和稀硫酸构成原电池中，Zn作负极，Cu作正极，正极反应式为2H++2e-=H2↑，所以能证明化学能转化为电能的实验现象是：电流表指针偏转，铜片上产生大量气泡，故答案为：电流表指针偏转，铜电极上产生气泡； ② a．已知Zn比Cu活泼，则Zn作负极，发生氧化反应，则负极反应是Zn-2e-=Zn2+ ，a正确； b．Cu为正极，电极反应为：2H++2e-=H2↑，故Cu片附近溶液pH升高，b错误； c．由上述分析可知，Zn为负极，Cu为正极，原电池中阳离子移向正极，即溶液中的H+向Cu片移动，c正确；     d．已知负极反应为：Zn-2e-=Zn2+，正极反应为：2H++2e-=H2↑，故溶液中阳离子的数量减少，d错误； 故答案为：ac； ③根据正极电极反应式：2H++2e-=H2↑，当Cu表面生成4.48L氢气(标准状况)时，导线中通过的e-物质的量为×2=0.4mol，故答案为：0.4； （2）①在燃料电池中通燃料的一极为负极，发生氧化反应，故通入H2的电极上发生的电极反应为：H2-2e-+2OH-=2H2O，故答案为：H2-2e-+2OH-=2H2O； ②碱性氢氧燃料电池中，原电池总反应为：2H2+O2=2H2O，则工作结束后，电解质溶液KOH浓度减小，即pH减小，故答案为：减小； （3）已知反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和，故该反应的热化学方程式为：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) =E(H-H)+E(Cl-Cl)-2E(H-Cl)=436kJ/mol+243kJ/mol-2×431kJ/mol=-183kJ/mol，故答案为：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) =-183kJ/mol。 11．(23-24高一下·北京师范大学第二附属中学·期中)完成下列问题。 (1)已知：键能是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。 化学键 键能/ 436 498 463 当和化合生成2mol时，放出_______kJ的能量。 (2)利用与的反应设计氢氧燃料电池，装置如图所示。 ①通入的电极是电池的_______(填“正”或“负”)极。 ②通入的电极反应式是_______。 (3)加热脱水后生成，再与在氧气中掺烧可联合制备铁粉精和硫酸。分解和在氧气中燃烧的能量示意图如下图。利用作为分解的燃料，从能源及资源利用的角度说明该工艺的优点_______。 【答案】(1)482 (2) 正 (3)燃烧放热为硫酸亚铁分解提供能量；反应产物是铁粉精和制硫酸的原料。 【详解】（1）当H2和O2化合生成2 molH2O(g)时，发生的反应为：，需断裂2molH－H键、1mol O=O键，形成4molH－O，断键吸收的能量为436 kJ·mol-1×2mol+498kJ·mol-1×1mol=1370kJ，成键释放的能量为463kJ·mol-1×4=1852kJ，所以共释放1852kJ-1370kJ=482kJ能量，故答案为：482。 （2）氢氧燃料电池中，氧气得到电子发生还原反应，所以通入氧气的电极为正极；氢气失去电子发生氧化反应，通氢气的电极为负极，反应式为：，故答案为：正；。 （3）能源利用角度，由图像可知分解生成、、、的反应是吸热反应，与反应产生和的反应是放热反应，放出的热量有利于的分解，资源利用角度：图示两个反应的产物是制备铁精粉和硫酸的原料，故答案为：FeS2燃烧放热为硫酸亚铁分解提供能量；反应产物是铁粉精和制硫酸的原料。 12．(23-24高一下·北京大学附属中学·期中)化学电池的发明，是贮能和供能技术的巨大进步。 (1)下列可以通过原电池装置实现化学能转化为电能的反应是___________(填序号)。 ① ② ③NaOH+HCl=NaCl+H2O (2)铜锌原电池装置示意图如图a。 ①锌片是___________(填“正极”或“负极”)，发生___________反应(填“氧化”或“还原”)； ②证明化学能转化为电能的实验现象为___________； ③该原电池的正极电极反应为___________； ④装置中稀硫酸的作用是___________； a．电极材料   b．电极反应物   c．电子导体   d．离子导体 ⑤当铜表面生成4.48L氢气(标准状况)时，导线中通过了___________mol电子。 (3)某锂离子电池的工作原理如图b，电池工作时，电池内部的锂离子定向移动到___________(填“正极”或“负极”)。 【答案】(1)①② (2) 负极 氧化 电流表指针偏转 2H++2e-= H2↑ bd 0.4 (3)正极 【分析】放热的氧化还原反应可以设计为原电池反应。图示铜锌原电池中，Zn比Cu活泼，Zn失电子作负极，发生氧化反应；正极上电极反应为2H++2e-= H2↑，该电池的总反应为：Zn+H2SO4= Zn SO4+H2↑，离子反应方程式为：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑；通过该原电池装置将化学能转化为电能，原电池工作中，存在闭合回路，反应过程中电流表的指针会发生偏转，电子由负极经导线向正极移动，阳离子向正极方向移动。 【详解】（1）放热的氧化还原反应可以设计为原电池反应。①反应是放热的氧化还原反应，可以设计为原电池，①符合题意；②反应是放热的氧化还原反应，可以设计为原电池，②符合题意；③NaOH+HCl=NaOH+H2O是非氧化还原反应，不可以设计为原电池，③不符合题意；故合理选项是①②。 （2）图示铜锌原电池中，Zn比Cu活泼，Zn失电子作负极，发生氧化反应；正极上电极反应为2H++2e-= H2↑，该电池的总反应为：Zn+H2SO4= Zn SO4+H2↑，离子反应方程式为：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑；通过该原电池装置将化学能转化为电能，原电池工作中，存在闭合回路，反应过程中电流表的指针会发生偏转，电子由负极经导线向正极移动，阳离子向正极方向移动，则填空如下： ①图示原电池中，Zn比Cu活泼，Zn失电子作负极。发生氧化反应； ②证明化学能转化为电能的实验现象为电流表指针偏转； ③该原电池的正极电极反应为2H++2e-= H2↑； ④装置中稀硫酸提供氢离子在正极放电，故为电极反应物，离子发生定向移动，故作离子导体，故选bd； ⑤当铜表面生成4.48L即0.2mol氢气(标准状况)时，根据2H++2e-= H2↑，导线中通过了0.4mol电子。 （3）由图给示意图可知，该装置为原电池，由电子和锂离子的移动方向可知，A电极为电源的负极，B为电源的正极，电池工作时，锂离子向正极移动。 13．(23-24高一下·北京第三十五中学·期中)北京冬奥会赛区内将使用氢燃料清洁能源车辆，某氢氧燃料电池工作示意图如下。 (1)电池的负极是___________(填字母a或b)。 (2)电极b表面发生的电极反应式为：___________。 (3)电池工作过程中OH−向___________(填字母a或b)极迁移 (4)电池工作一段时间后，溶液的pH值会___________(变大、不变、变小)。 (5)电路中每转移4 mol电子，电极a上消耗的气体的质量为___________ g。 【答案】(1)a (2)O2 + 2H2O+4e- = 4OH- (3)a (4)变小 (5)4 【分析】氢氧燃料电池中，通入氢气的一极作负极，通入氧气的一极作正极，故a电极为负极，b电极为正极。 【详解】（1）氢氧燃料电池中，通入氢气的一极作负极，氢气失电子发生氧化反应，故电池的a为负极。 （2）电极b为正极，氧气在正极得电子发生还原反应，电极反应式为O2 + 2H2O+4e- = 4OH-。 （3）原电池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极，故OH−向a极迁移。 （4）氢氧燃料电池中，总反应为氢气和氧气反应生成水。由于电池工作一段时间后，不断的生成水，故溶液的pH值会变小。 （5）电极a为负极，电极反应式为，则电路中每转移4 mol电子，消耗氢气为2mol，其质量为4g。 14．(24-25高一下·北京第二十中学·期中)研究化学反应中的能量变化对生产生活有着重要意义。某兴趣小组进行下列探究： (1)甲同学探究反应中的能量变化。向装有铁片的试管中加入1mol/L的，观察到试管内有气泡产生，触摸试管外壁，温度升高。结论：_____。 (2)乙同学设计如图所示原电池实验装置。 外电路中电子由_____极流向_____极（填“正”或“负”）；铁片上的电极反应式为_____。 (3)下列反应能通过原电池实现化学能直接转化为电能的是_____（填序号）。 ①②③ (4)用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图： ①移向_____（填“正极”或“负极”）。 ②气体b为_____，若线路中转移2mol电子，则该燃料电池理论上消耗的在标准状况下的体积为_____L。 【答案】(1)该反应是放热反应 (2) 负 正 (3)①② (4) 正极 11.2 【详解】（1）该反应过程中温度升高，说明反应为放热反应，故答案为：该反应是放热反应； （2）在原电池中，外电路电子由负极流向正极；原电池里，比活泼，作负极，负极发生失电子的氧化反应，Fe失去电子变成，电极反应式为，故答案为：负；正；； （3）能通过原电池实现化学能直接转化为电能的反应是自发进行的氧化还原反应。①是自发的氧化还原反应，可设计成原电池；②是自发的氧化还原反应，可设计成原电池；③不是氧化还原反应，不能设计成原电池，故答案为：①② （4）在原电池中，阳离子向正极移动，所以移向正极；由电子流向可知，电极d为正极，发生还原反应，燃料电池中正极通入氧气，所以气体b为，正极反应式为，线路中转移2mol电子时，消耗的物质的量为，标准状况下，根据（），则消耗的体积为，故答案为：正极；；11.2； 15．(24-25高一下·北京八一学校·期中)碳中和作为一种新型环保形式可推动全社会绿色发展。下图为科学家正在研究建立的一种二氧化碳新循环体系。 (1)过程Ⅰ的原理：，根据下表数据回答： 化学键 H-O 键能 436 496 463 ①该反应为___________(填“放热”或“吸热”)反应，当完全分解时需___________(填“放出”或“吸收”)能量___________。 ②能正确表示该过程能量变化的示意图是___________。 A．            B． C．            D． (2)利用过程Ⅲ的反应设计的一种原电池，工作原理如图所示。 ①b处应通入的物质为___________(填化学式)。 ②c是___________。(填“正极”或“负极”) ③d的电极反应式为___________。 【答案】(1) 吸热 吸收 484 C (2) O2 负极 O2+4e-+4H+=2H2O 【分析】混合气分离得CO2，水在光、催化剂作用下分解成H2和O2，CO2和H2在复合催化剂作用下反应得到CH3OH，CH3OH燃烧生成CO2等，CO2经过程Ⅳ中循环使用。 【详解】（1）①2mol H2O(g)中化学键断裂吸收4×463kJ=1852kJ的能量，形成2mol H2和1mol O2的化学键放出2×436kJ+496kJ=1368kJ，吸收能量大于放出能量，则该反应为吸热反应，2mol H2O(g)完全分解需吸收能量1852kJ-1368kJ=484kJ； ②2H2O(g)断裂化学键形成4H(g)+2O(g)吸收能量，4H(g)+2O(g)形成化学键结合成2H2(g)+O2(g)释放能量，该反应为吸热反应，则2H2O(g)具有的总能量低于2H2(g)+O2(g)具有的总能量，对照各选项，能正确表示该过程能量变化的示意图为C项。 （2）①该装置为原电池，阳离子向正极移动，根据H+的流向知，催化剂电极d为正极，b处通入O2； ②a处通入CH3OH，在催化剂电极c上发生氧化反应，则c是负极； ③d处通入氧气，在正极上发生还原反应生成水，电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O。 16．(23-24高一下·北京景山学校·期中)Ⅰ.化学反应中伴随着能量的变化。 (1)下列变化中属于吸热反应的是___________(填序号)。 ①冰融化  ②碳与高温水蒸气制取水煤气(CO和H2)  ③苛性钠固体溶于水  ④氯酸钾分解制氧气  ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰  ⑥干冰升华  ⑦晶体和氯化铵晶体反应 Ⅱ.汽车发动机代用燃料包括乙醇、氢气和甲烷等。回答下列问题： (2)在25℃、101kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧，转移6mol电子，放出热量683.4kJ，则乙醇燃烧热的热化学方程式为___________。 (3)键能是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。根据图甲中的能量关系，可求得O-H键的键能为___________。 (4)甲烷完全燃烧反应的能量关系如图乙所示。 ①  ___________(用含E1和E2的关系式表示)。 ②为提高燃料利用率，加入甲烷燃烧的催化剂，则E1___________(填“变大”、“变小”或“不变”，下同)，该反应的___________。 (5)已知氢气的燃烧热为，甲烷的燃烧热为，根据乙醇、氢气和甲烷的燃烧热，说明氢气作为能源的优点：___________。 (6)在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx的排放。 ①当尾气中空气不足时，NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式：___________。 ②当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收NOx生成盐。其吸收能力顺序如下：。原因是___________，元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对NOx的吸收能力逐渐增强。 【答案】(1)②④⑦ (2)C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) =-683.4×2=-1366.8kJ/mol (3)465.9 (4) (E1-E2)kJ/mol 变小 不变 (5)来源广，无污染，单位质量放出的热量多 (6) 2CO+2NON2+2CO2 根据Mg、Ca、Sr和Ba的质子数，得知它们均为ⅡA族元素，同一主族的元素，从上到下，电子层数增多，原子半径逐渐增大 【详解】（1）反应物总能量高于生成物总能量时反应放热，大多数化合反应、所有的燃烧及缓慢氧化、酸碱中和反应、活泼金属与水或酸的反应以及铝热反应属于放热反应，当反应物总能量低于生成物总能量时反应吸热，大多数分解反应、以C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应、铵盐与碱的反应均属于吸热反应，①冰融化是物理变化，不是化学反应，不合题意；②碳与高温水蒸气制取水煤气(CO和H2)是一个吸热反应，符合题意； ③苛性钠固体溶于水是物理变化，不是化学反应，不合题意；  ④氯酸钾分解制氧气是一个吸热反应，符合题意；⑤生石灰跟水反应生成熟石灰是一个放热反应，不合题意； ⑥干冰升华是物理变化，不是化学反应，不合题意；⑦晶体和氯化铵晶体反应是一个吸热反应，综上分析可知，②④⑦符合题意，故答案为：②④⑦； （2）已知反应C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O转移电子数为12e-，在25℃、101kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧，转移6mol电子，即0.5molC2H5OH完全燃烧，放出热量683.4kJ，则乙醇燃烧热的热化学方程式为C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) =-683.4×2=-1366.8kJ/mol，故答案为：C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) =-683.4×2=-1366.8kJ/mol； （3）根据题干图甲中的能量关系，可求得：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) =-493.6kJ/mol，即=872kJ/mol+498kJ/mol-4EO-H=-493.6kJ/mol，解得：EO-H =465.9kJ/mol，即O-H键的键能为465.9 kJ/mol，故答案为：465.9； （4）①已知反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能，即  (E1-E2)kJ/mol，故答案为：(E1-E2)kJ/mol； ②为提高燃料利用率，加入甲烷燃烧的催化剂，催化剂能够降低反应所需要的活化能，则E1变小，当反应热只与反应的始态和终态有关，与反应的途径无关，故该反应的不变，故答案为：变小；不变； （5）由于氢气的燃烧热△H=-285.8kJ/mol，故1g氢气燃烧放出的热量Q= ×285.8kJ/mol=142.9kJ，由于乙醇的燃烧热△H=-1366.8kJ/mol，故1gC2H5OH燃烧放出的热量Q=×1366.8kJ =29.71kJ；由于甲烷的燃烧热△H=-890.3KJ/mol，故1g甲烷燃烧放出的热量Q=×890.3kJ =55.64kJ，通过计算发现，单位质量的氢气的放出的热量比乙醇和甲烷的均高，故氢气作为燃料的优点是：来源广，无污染，单位质量放出的热量多； （6）①在催化剂条件下，一氧化碳被氧化生成二氧化碳，一氧化氮被还原生成氮气，所以其反应方程式为：2CO+2NON2+2CO2，故答案为：2CO+2NON2+2CO2； ②根据Mg、Ca、Sr和Ba的质子数，得知它们均为ⅡA族元素，同一主族的元素，从上到下，电子层数增多，原子半径逐渐增大，原子半径越大，反应接触面积越大，则吸收能力越大，故答案为：根据Mg、Ca、Sr和Ba的质子数，得知它们均为ⅡA族元素，同一主族的元素，从上到下，电子层数增多，原子半径逐渐增大。 17．(23-24高一下·北京育才学校·期中)化学反应同时伴随着能量变化，是人类获取能量的重要途径。以下是常见的化学反应，回答（1）和（2）。 a．镁与盐酸反应  b．晶体与晶体反应 c．氢氧化钠与盐酸反应  d．盐酸与碳酸氢钠反应 (1)以上化学反应中能用上图表示其能量变化的是______（填字母），此类反应中有能量变化的原因是：断开反应物的化学键吸收的总能量______（填“>”或“<”）形成生成物的化学键释放的总能量。 (2)从以上反应中选择一个反应设计原电池。 ①将如图原电池装置补充完整______。 ②证实化学能转化为电能的实验现象是______． ③正极的电极反应式是______．    (3)电动汽车的某种燃料电池如图所示，其中一极通甲烷，一极通空气。a、b极的电极反应式分别为______． (4)还原电化学法制备（甲醇）的工作原理如图所示。通入的一端是电池的______极（填“正”或“负”），通入的一端发生的电极反应式为______。生成甲醇时，转移______电子。 【答案】(1) cd > (2) 电流计指针偏转 (3)负极：  正极： (4) 负 3 【详解】（1）图示生成物能量高于反应物为吸热反应，镁与盐酸反应、氢氧化钠与盐酸反应为放热反应，盐酸与碳酸氢钠反应、Ba(OH)2⋅8H2O晶体与NH4Cl晶体反应为吸热反应，故选cd； 此类反应中有能量变化的原因是：断开反应物的化学键吸收的总能量>形成生成物的化学键释放的总能量； （2）自发的氧化还原反应可以设计为原电池，镁与盐酸反应可设计为原电池； ①该原电池中镁作负极，电解质为盐酸溶液，图示为； ②该原电池工作时，Mg失电子生成Mg2+，作负极，石墨作正极，电路中电子由负极Mg经过导线流向正极石墨，则电流计指针发生偏转； ③该原电池工作时，Mg作负极，石墨作正极，正极上H+得电子生成H2，正极反应式为2H++2e-＝H2↑； （3）由图和题意可知，图示为甲烷燃料电池，且电解液为KOH，a失电子为负极，甲烷在该电极失电子转化为碳酸根，b为正极，氧气在该电极得电子生成OH-，两电极的电极反应式分别为： 负极（a）：CH4+10OH−−8e−=+7H2O 正极（b）：2O2+8e−+4H2O=8OH−； （4）由题意，通入H2的电极为负极，氢气失电子氢元素变为+1价；通入CO2的一端为正极，CO2得电子转化生成CH3OH，发生的电极反应式为CO2+6H++6e−=CH3OH+H2O；反应中碳元素的化合价由+4变为-2，每生成1个CH3OH得6个电子，故生成16g甲醇，即生成0.5mol甲醇，转移3mol电子。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $