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(时间：90分钟；分数：100分)
一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分)
1．下列过程中，共价键被破坏的是( )
A．溴挥发 B．氯气被木炭吸附
C．食盐溶于水 D．硫酸溶于水
解析：选D。A、B两项均为物理变化，不破坏化学键；NaCl中不含共价键。
2．下列物质中，既含有离子键，又含有共价键的是( )
A．Na2SO4 B．NaH
C．Na2O D．H2O2
解析：选A。NaH、Na2O中均只含离子键；H2O2只含共价键。
3．能证明氯化氢是共价化合物的现象是( )
A．氯化氢极易溶于水
B．液态氯化氢不能导电
C．氯化氢在水溶液中完全电离
D．氯化氢是无色有刺激性气味的气体
解析：选B。共价键构成的物质，在“三态”变化中不会断裂。
4．最近日本科学家确认世界还存在着另一种“分子足球”N60，它与C60分子结构相像。N60在高温或撞击后会释放出巨大能量。下列对N60的说法不正确的是( )
A．N60和14N都是氮的同位素
B．N60和N2都是氮的同素异形体
C．N60中氮原子之间由共价键结合
D．N60高温或撞击后应当生成N2
解析：选A。N60是一种单质，由题干信息可知，它是一种能量较高的物质，高温或撞击后生成能量较低的物质(N2)而释放出巨大能量。
5．下列说法正确的是( )
A．由不稳定的物质生成稳定的物质的反应为吸热反应
B．需要加热才能发生的反应，确定是吸取能量的反应
C．释放能量的反应在常温下确定很简洁发生
D．是吸取能量的反应还是释放能量的反应，必需看反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小
解析：选D。A项中应为放热反应；B项中，有些放热反应也需要加热才能发生，如C和O2的反应；C项中，N2与H2的反应释放能量，但发生反应条件苛刻。
6．下列四个选项是四位同学在学习过化学反应速率和化学平衡理论以后，联系化工生产实际所发表的看法，你认为不正确的是( )
A．化学反应速率理论可指导我们如何在确定时间内快出产品
B．化学平衡理论可指导我们如何使用有限原料多出产品
C．化学反应速率理论可指导我们如何提高原料的转化率
D．正确利用化学反应速率和化学平衡理论都可提高化工生产的综合经济效益
解析：选C。化学反应速率大，可逆反应到达平衡的时间短，但反应物转化率不愿定大。
7．在下列过程中，需要加快化学反应速率的是( )
A．钢铁腐蚀 B．食物腐败
C．炼铁 D．橡胶老化
解析：选C。与生产生活实际相联系很快会做出推断。
8．在2A＋B===3C＋4D的反应中，下列表示该反应的化学反应速率最快的是( )
A．v(A)＝0.5 mol/(L·s) B．v(B)＝0.3 mol/(L·s)
C．v(C)＝0.8 mol/(L·s) D．v(D)＝0.1 mol/(L·s)
解析：选B。应换算成“v(B)”，由于B的化学计量数为1。
9．下列关于氯气的叙述中正确的是( )
A．氯气是一种黄绿色、有毒的气体
B．氯气在自然界中既有化合态，也有游离态
C．氯气不能溶于水，可以用排水法收集氯气
D．氯气、氯水、液氯是同一种物质，只是状态不同，都属于纯洁物
答案：A
10．已知石墨在确定条件下转化成金刚石是吸热反应，由此可能得出的正确结论是( )
A．石墨比金刚石更稳定
B．金刚石比石墨更稳定
C．石墨转化成金刚石是物理变化
D．石墨和金刚石的结构相同
解析：选A。由于能量低的物质更稳定，可知石墨比金刚石稳定；石墨和金刚石是同素异形体，结构不同；石墨转化为金刚石是化学变化。
11．下列有关电化学学问的描述正确的是( )
A．从理论上说，任何能自发进行的氧化还原反应均能设计成原电池
B．某电池反应Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，正极为Cu，发生氧化反应
C．铁的活泼性强于铜的，所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中组成原电池，铁为负极，铜为正极
D．反应CaO＋H2O===Ca(OH)2可放出大量的热，故可把该反应设计为原电池，使其中的化学能转化为电能
解析：选A。A项，原电池利用的是自发进行的氧化还原反应；B项，铜为负极，发生氧化反应：Cu－2e－===Cu2＋，银为正极，发生还原反应：Ag＋＋e－===Ag；C项，Fe、Cu与浓硝酸组成原电池，由于铁遇浓硝酸钝化，则Cu为负极，Fe为正极；D项，CaO＋H2O===Ca(OH)2不是氧化还原反应，不能设计成原电池。
12．两种金属A与B和稀硫酸组成原电池时，A是正极。下列有关推断正确的是( )
A．A的金属性强于B
B．电子不断由A电极经外电路流向B电极
C．A电极上发生的电极反应是还原反应
D．A的金属活动性确定排在氢前面
解析：选C。两种金属构成原电池时，一般是活泼金属做负极，不活泼金属做正极，电子由负极B经外电路流向正极A，在A电极上发生还原反应。做正极的金属活动性可以排在氢前面也可以排在氢后面，只要比负极金属活泼性弱即可。
13．下列关于试验室制取气体所用试剂的组合不合理的是( )
A．制Cl2：MnO2、盐酸(浓)
B．制H2：硫酸(稀)、Zn
C．制O2：MnO2、H2O2
D．制CO2：硫酸(稀)、CaCO3
解析：选D。稀硫酸与CaCO3反应生成CaSO4是微溶物质，在稀硫酸中CaSO4溶解度会更小，附着在CaCO3表面，阻挡反应进行。
14．对于铝、铜和稀硫酸组成的原电池(如图)，下列有关说法正确的是( )
①Al是负极 ②Cu是正极 ③负极反应：Al－3e－===Al3＋ ④正极反应：Cu2＋＋2e－===Cu
A．仅①② B．仅①②③
C．仅②③④ D．①②③④
解析：选B。Al比Cu活泼，Cu为正极，Al为负极，负极反应：Al－3e－===Al3＋，正极反应：2H＋＋2e－===H2↑。
15．锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应式为Li＋MnO2===LiMnO2，下列说法正确的是( )
A．Li是正极，电极反应为Li－e－===Li＋
B．Li是负极，电极反应为Li－e－===Li＋
C．电池反应时，锂是正极，二氧化锰是负极
D．电池反应时，混合物由黑色变为紫色
解析：选B。依据总反应式推断Li被氧化，为负极材料，其失去电子成为Li＋，正极放电的为MnO2。反应过程中没有MnO产生，混合物不会变为紫色。
二、非选择题(本题包括4小题，共55分)
16．(12分)下表中的数据是破坏1 mol物质中的化学键所消耗的能量(单位：kJ)：
物质
Cl2
Br2
I2
HCl
HBr
HI
H2
能量(kJ)
243
193
151
432
366
298
436
依据表中数据回答下列问题。
(1)下列物质性质最稳定的是________。
A．H2 B．Cl2
C．Br2 D．I2
(2)下列氢化物中最稳定的是________。
A．HCl B．HBr C．HI
(3)X2＋H2===2HX(X代表Cl、Br、I)的反应是吸热反应还是放热反应？________。
(4)相同条件下，X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出或吸取的热量最多的是________。
解析：(1)～(2)可依据破坏1 mol化学键所消耗的能量，消耗能量越大，键越牢固，分子越稳定，因此H2最稳定，在HCl、HBr、HI中HCl最稳定。
(3)在该反应中，由于反应物全部物质的键能之和小于生成物的键能之和，因而该反应是放热反应。
(4)由于反应放出的热量为2E(H－X)－E(X－X)－E(H－H)＝2E(H－X)－E(X－X)－436 kJ，
可代入数值计算：
H2＋Cl2===2HCl
E＝2×432 kJ－243 kJ－436 kJ＝185 kJ，
H2＋Br2===2HBr
E＝2×366 kJ－193 kJ－436 kJ＝103 kJ，
H2＋I2===2HI
E＝2×298 kJ－151 kJ－436 kJ＝9 kJ，
所以，Cl2与H2反应放出热量最多。
答案：(1)A (2)A (3)放热反应 (4)氯气
17．(12分)某同学为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100 mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出氢气，试验记录如下(累计值)：
时间/min
1
2
3
4
5
氢气体积/mL
50
120
232
290
310
(1)哪一时间段(0～1、1～2、2～3、3～4、4～5 min)反应速率最大________，缘由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)哪一段时间的反应速率最小________，缘由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)求2～3 min时间段以盐酸的浓度变化表示的该反应速率是________________________。
(4)假如反应太激烈，为了减缓反应速率而又不削减产生氢气的量，他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液：A.蒸馏水、B.NaCl溶液、C.NaNO3溶液、D.CuSO4溶液、E.Na2CO3溶液，你认为可行的是________。
解析：(1)由表中的数据知，反应速率2～3 min时最大，缘由是Zn与HCl反应放热，使溶液的温度上升。
(2)由表中的数据知，反应速率在4～5 min时最小，缘由是随着反应的进行，c(H＋)减小。
(3)Δn(H2)＝＝0.005 mol，
Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
0．01 mol 0.005 mol
Δc(HCl)＝＝0.1 mol·L－1
v(HCl)＝＝＝0.1 mol·L－1·min－1。
(4)加入NaNO3溶液，H＋＋NO与Zn反应不产生H2；加入CuSO4溶液，Cu2＋与Zn反应使生成的H2削减；加入Na2CO3溶液，CO消耗H＋，使生成的H2也削减。
答案：(1)2～3 min 该反应是放热反应，此时温度高
(2)4～5 min 此时H＋浓度小
(3)0.1 mol·L－1·min－1 (4)AB
18．(16分)思考并完成下列两个题目：
(1)试验室制备、收集干燥的SO2，所需仪器如下图所示。
①装置A产生SO2，按气流方向连接各仪器接口，挨次为a________________________f。装置D的作用是________________________________________________________________________，
装置E中NaOH溶液的作用是________________________________________________________________________
__________________________。
②验证SO2的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)CaCO3广泛存在于自然界，是一种重要的化工原料。大理石主要成分为CaCO3，另外有少量的硫化物。试验室用大理石和稀盐酸反应制备CO2气体。下列装置可用于CO2气体的提纯和干燥。
上述装置中，A是____________溶液，NaHCO3溶液可以吸取__________________________。
解析：(1)①收集干燥的SO2，应先干燥，再收集(SO2密度比空气的大，要从c口进气)，最终进行尾气处理；由于SO2易与NaOH反应，故D的作用是平安瓶，防止倒吸。②检验SO2的方法一般是将气体通入品红溶液中，品红溶液退色，加热后又变红色。
(2)依据试验所用药品，制得的气体中可能含有H2S、HCl和水蒸气，依据除杂的要求，除去H2S可选用CuSO4溶液或酸性KMnO4溶液；NaHCO3溶液用于吸取HCl气体或酸性气体。
答案：(1)①d e c b 平安瓶，防止倒吸 尾气处理，吸取SO2，防止污染
②将气体通入品红溶液中，若品红溶液退色，加热后又变红，则证明有SO2产生
(2)CuSO4或酸性KMnO4 HCl气体(或酸性气体)
19．(15分)某化学爱好小组为了探究铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列试验，试验结果记录如下：
编号
电极材料
电解质溶液
电流计指针偏转方向
1
Mg、Al
稀盐酸
偏向Al
2
Al、Cu
稀盐酸
偏向Cu
3
Al、石墨
稀盐酸
偏向石墨
4
Mg、Al
NaOH溶液
偏向Mg
5
Al、Zn
浓硝酸
偏向Al
依据上表中的试验现象回答下列问题：
(1)试验1、2中Al所做的电极是否相同？答：________。
(2)写出试验3中的正极、负极和电池总反应方程式：铝为________极，石墨为________极，电池总反应：________________________________________________________________________
______________________________。
(3)试验4中铝做正极还是负极？答：________。为什么？答：________________________________________________________________________。
写出铝电极的电极反应式：________________________________________________________________________。
(4)解释试验5中电流计指针偏向铝的缘由：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)依据试验结果总结：在原电池中金属铝做正极还是做负极受到哪些因素的影响：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本题考查依据氧化还原反应原理来设计原电池。试验1中Mg活泼，故Mg做负极；试验2中Al活泼，故Al做负极，试验3中是Al做负极；试验4中Mg虽比Al活泼，但Mg不能与NaOH溶液反应，而Al可与NaOH溶液反应，故Al做负极；试验5中Al虽比Zn活泼，但常温下，Al遇浓硝酸发生钝化，阻挡内部的金属连续与酸反应，故Zn为负极。
答案：(1)不同 (2)负 正 2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑ (3)负极 由于铝能与NaOH溶液反应 Al＋4OH－－3e－===[Al(OH)4]－ (4)铝在浓硝酸中发生钝化，锌为负极 (5)与另一种材料的活泼性、电解质溶液的酸碱性以及电解质溶液的氧化性强弱等因素有关
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