资源描述
2022～2023学年下学期期中测评卷
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 S 32 Cl 35.5 Fe 56
考试范围：第五章、第六章
一、选择题：共16题，共44分。第1～10题，每题2分；第11～16题，每题4分。每题只有一个选项最符合题意。
1．（2022·安徽合肥庐江县下学期期末改编）化学与人类生产、生活密切相关，下列叙述中正确的是：
A．京东方生产的可折叠柔性屏中的灵魂材料——纳米银与硝酸不会发生化学反应
B．在葡萄酒酿制过程中，添加适量二氧化硫可以起到杀菌作用
C．硅是制作光导纤维的主要材料
D．“超轻海绵”使用的石墨烯是新型有机高分子材料
【答案】B
【解析】A项，纳米银也能与硝酸发生氧化还原反应生成硝酸银和氮的氧化物，错误；B项，二氧化硫具有还原性，在葡萄酒酿制过程中，添加适量二氧化硫可以起到抗氧化作用，防止食物氧化变质；同时二氧化硫还能起到杀菌作用，正确；C项，硅是制作计算机芯片的主要材料，光导纤维的主要成分是二氧化硅，错误；D项，“超轻海绵”使用的石墨烯是碳单质，错误。
2．（2022·河南林州期末）下列有关氮元素的单质及其化合物的说法错误的是
①氮气与氧气在放电的条件下可直接生成NO2
②铵盐都不稳定，受热分解都生成氨气
③向Fe(NO3)2溶液中滴加稀盐酸无明显的变化
④实验室加热氯化铵固体，用碱石灰除去氯化氢的方法制备氨气
A．①③④ B．①③ C．①④ D．①②③④
【答案】D
【解析】①放电条件下，氮气和氧气反应生成一氧化氮，不能生成二氧化氮，错误；②有的铵盐受热产生NH3(如NH4Cl)，有的铵盐受热不一定产生氨气(如NH4NO3)，错误；③酸性条件下，硝酸根离子具有强氧化性，向硝酸亚铁溶液中加入稀盐酸，硝酸根离子与Fe2＋发生氧化还原反应生成Fe3＋和一氧化氮，错误；④氯化铵受热易分解生成氨气和氯化氢，冷却时氨气与氯化氢又发生化合反应生成氯化铵，得不到氨气，错误；①②③④均错误，故选D项。
3．（2022·辽宁重点中学下学期期中联考）下列实验操作、现象及得出的结论均正确的是
A．将二氧化硫通入酸性高锰酸钾溶液，溶液紫色褪去，说明二氧化硫具有漂白性
B．Cu与浓硫酸反应，实验结束后，将蒸馏水加入反应混合液，溶液呈蓝色，说明该实验生成CuSO4
C．将浓硫酸滴入蔗糖中，固体变黑膨胀，体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性
D．化工厂常用铝罐车运输浓硫酸，说明铝与浓硫酸不反应
【答案】C
【解析】A项，SO2还原酸性高锰酸钾使其褪色，是SO2的还原性，不是漂白性，错误；B项，反应后的混合液中含有未反应完的浓硫酸，不能直接将水倒入，否则会导致液体飞溅，应该将混合液倒入一定量的蒸馏水中稀释，错误；C项，蔗糖(C12H22O11)中加入浓硫酸后变黑，体现浓硫酸的脱水性，炭与浓硫酸反应生成二氧化碳与二氧化硫气体，有刺激性气味为二氧化硫，浓硫酸中的S元素化合价降低，体现了浓硫酸的强氧化性，正确；D项，铝和浓硫酸发生钝化，也发生了化学反应，错误。
4．（2022·山东济南章丘区下学期期中）反应NO2(g)＋CO(g)NO(g)＋CO2(g)的能量变化如图所示，下列说法正确的是
A．图中X→Y为放热过程
B．理论上该反应可以设计成原电池
C．升高温度，该反应的化学反应速率减慢
D．加入合适的催化剂，可使a、c的值均减小
【答案】B
【解析】A项，由图可知，X→Y为化学键断裂的吸热过程，错误；B项，由方程式和热效应可知，该反应为放热反应，为自发进行的氧化还原反应，理论上该反应可以设计成原电池，正确；C项，升高温度，反应的化学反应速率加快，错误；D项，加入合适的催化剂，能加快反应速率，但反应物的总能量a的值和生成物总能量c的值不变，错误。
5．（2022·河北定州下学期期中）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A．NH3NO2HNO3
B．H2SSO2BaSO3
C．粗SiSiHCl3纯Si
D．SSO3H2SO4
【答案】C
【解析】A项，NH3和氧气反应生成的是NO和水，NO被氧气氧化为二氧化氮，二氧化氮和水反应生成HNO3，不符合题意；B项，H2S和过量氧气反应生成SO2，SO2和氯化钡溶液不反应，不符合题意；C项，粗Si中Si和HCl反应生成SiHCl3，SiHCl3和氢气反应生成纯Si，符合题意；D项，S和氧气燃烧生成SO2，不符合题意。
6．（2022·广东东莞下学期期末）如图是某元素的价类二维图。已知g与足量NaOH反应可生成f，d的相对分子质量比c的大16，下列说法正确的是
A．f经催化氧化生成e，属于氮的固定
B．c和d都可用排水法收集
C．b的浓溶液常温不可用铁罐运输
D．分别蘸有b和f浓溶液的玻璃棒靠近，产生白烟
【答案】D
【解析】由g与足量氢氧化钠反应可生成f，d的相对分子质量比c的大16，可知题给图示是氮元素的价类二维图，a为硝酸盐、b为硝酸、c为一氧化氮、d为二氧化氮、e为氮气、f为氨气、g为铵盐。
A项，氨气氧化生成氮气的反应不是游离态的氮转化为化合态氮的过程，不属于氮的固定，错误；B项，二氧化氮能与水反应生成硝酸和一氧化氮，不能用排水法收集，错误；C项，常温下，铁在浓硝酸中发生钝化，可用铁罐运输，错误；D项，浓氨水和浓硝酸都具有挥发性，分别蘸有浓氨水和浓硝酸的玻璃棒靠近时，挥发出的氨气和硝酸蒸气反应生成硝酸铵，会有大量白烟产生，正确。
7．（2022·四川巴中下学期期末）“价类图”是元素化合物学习的重要工具，部分含硫物质的分类与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是
A．可以用CS2来洗涤试管内壁附着的b物质。
B．将足量的e加入到含f的溶液中，可以闻到臭鸡蛋气味
C．将c通入到含有a的溶液中，可以生成一种淡黄色固体
D．可用e的浓溶液干燥c气体
【答案】B
【解析】根据“价类图”，可知a为H2S、b为S、c为SO2、d为H2SO3、e为H2SO4、f为亚硫酸盐、g为硫酸盐。
A项，b为S，硫单质易溶于CS2，可以用CS2来洗涤试管内壁附着硫，正确；B项，e为H2SO4，f为亚硫酸盐，硫酸和亚硫酸盐会反应生成二氧化硫、硫酸盐和水，可以闻到刺激性气味的气体，错误；C项，a为硫化氢，c为二氧化硫，二氧化硫与硫化氢反应生成硫单质和水，正确；．c为二氧化硫，e为H2SO4，二氧化硫与浓硫酸不反应，所以能用浓硫酸干燥二氧化硫，正确。
8．（2022·湖南常德下学期期末改编）一定条件下，等物质的量的N2和O2在容积为2 L的恒容密闭容器中发生如下反应：N2(g)＋O2(g)2NO(g)，如图表示该反应过程中N2的物质的量n(N2)随反应时间(t)的变化。下列叙述错误的是
A．升高温度能加快该反应的速率
B．10 s内反应的平均速率为v(O2)＝0.05 mol·L－1·s－1
C．10 s末O2的物质的量浓度为2 mol·L－1
D．a点对应的化学反应速率：v正(N2)＝v逆(NO)
【答案】D
【解析】A项，升高温度能加快该反应的速率，正确；B项，由图可知，10 s内氮气的物质的量由5 mol变为4 mol，则氮气的平均速率为＝0.05 mol·L－1·s－1，正确；C项，由图可知，10 s内氮气的物质的量由5 mol变为4 mol，由方程式可知，氮气和氧气初始的物质的量相等，且反应的物质的量也相等，故10 s末氧气的浓度与氮气相等，c(O2)＝＝2 mol·L－1，正确；D项，a点时反应中氮气的浓度随时间的改变而不再变化，说明反应达到平衡状态，则＝，即2v正(N2)＝v逆(NO)，错误。
9．（2022·云南保山昌宁县下学期期中）下列实验描述及相应结论正确的是
A．图A：浓硫酸稀释在水中，触摸烧杯外壁发热，则该过程为放热反应
B．图B ：反应开始后，针筒活塞向右移动，该反应不一定是放热反应
C．图C：a电极质量减小，b电极上有气泡生成，则金属活泼性a＞b
D．图D：等量两份锌粉分别加入过量稀硫酸中，由V(H2)—t关系图推测a可能还加了少量铜粉
【答案】B
【解析】A项，浓硫酸的稀释过程不是化学反应，属于放热过程，不属于放热反应，错误；B项，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，生成的二氧化碳气体能使针筒活塞向右移动，则针筒活塞向右移动不一定是反应放出热量导致，正确；C项，若a为金属铝，b为金属镁，铝、镁在氢氧化钠溶液中构成原电池，能与氢氧化钠溶液反应的铝做原电池的负极，镁做正极，正极上有气泡生成，但金属活泼性铝小于镁，错误；D项，由于稀硫酸过量，两份锌等量，若a中加了少量铜粉，锌铜在稀硫酸中构成原电池，会加快反应速率，但生成氢气的量不变，错误。
10．（2022·山东济南下学期5月联合考改编）直接煤—空气燃料电池原理如图所示，下列说法错误的是
A．电极X为负极，O2－向X极迁移
B．负极的电极反应式为：C＋2CO32－－4e－＝3CO2
C．随着反应的进行，氧化物电解质的量不断减少
D．直接煤—空气燃料电池的能量效率比煤燃烧发电的能量效率高
【答案】C
【解析】A项，电极X为负极，原电池内部阴离子O2－移负极X，正确；B项，由原理图分析可知，X为负极，C失电子生成CO2，其负极反应式为C＋2CO32－－4e－＝3CO2，正确；C项，随着反应的进行，氧化物电解质的量不会减少，错误；D项，直接煤一空气燃料电池是把化学能直接转化为电能，而煤燃烧发电是把化学能转化为热能，再转化为电能，正确。
11．（2022·安徽芜湖下学期期末）NH3是一种重要的化工原料，主要用于化肥工业，也广泛用于硝酸、纯碱等工业，合成氨反应为NH3(g)＋N2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。用NH3通过催化还原的方法，可将机动车尾气中的NO转化为N2，也可将水体中的NO3－转化为N2。下列说法正确的是
A．合成氨反应可以设计成原电池
B．在密闭容器中通入1 mol N2和3 mol H2反应完成后，会放出92.4 kJ的热量
C．合成氨生产中将NH3液化分离，可加快反应速率
D．将尾气中的NO或水体中的NO3－转化为N2的过程中，氨均为氧化剂
【答案】A
【解析】A项，合成氨为放热的氧化还原反应，理论上可设计成原电池，负极上氢气失去电子，正极上氮气得到电子，正确；B项，合成氨为可逆反应，1 mol N2和3 mol H2反应完成后，生成的NH3一定小于2 mol，则放出的热量一定小于放出92.4 kJ，错误；C项，合成氨生产中将NH3液化分离，生成物浓度减小，反应速率减小，不能加快反应速率，错误；D项，将尾气中的NO或水体中的NO3－转化为N2的过程中，氨中氮元素化合价均升高，为还原剂，错误。
12．（2022·广东广州天区下学期期末）下列实验操作和现象得出的实验结论正确的是
实验操作
实验现象
实验结论
A
将SO2通入盛有2 mL新制氯水的试管中
新制氯水褪色
SO2有氧化性
B
常温下，将铁片、铜片分别插入浓硝酸中
铁无明显变化铜片剧烈反应
金属活动性：Cu＞Fe
C
取少量待测液于试管中，加入浓NaOH溶液并加热，将一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口
试纸变蓝
溶液中含有NH
D
取少量待测液于试管中，滴加几滴BaCl2溶液
产生白色沉淀
溶液中含有SO42－
【答案】C
【解析】A项，氯水具有氧化性，故氧化二氧化硫而褪色，证明二氧化硫具有还原性，错误；B项，常温下，铁片和浓硝酸发生了钝化，不能证明金属的活泼性，错误；C项，铵盐和强碱加热条件下能生成氨气，氨气是唯一的一种碱性气体，能使湿润红色石蕊试纸变蓝，正确；D项，向溶液中滴加BaCl2溶液，生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液中也可以含有Ag＋，错误。
13．（2022·山东德州下学期期末）在一个容积不变的2 L密闭容器中加入2 mol SO2、1 mol O2和合适的催化剂，发生反应2SO2(g)＋O2(g)2SO2(g)(放热反应)。同时研究温度对SO2的平衡转化率和该催化剂催化效率的影响如图所示。
已知：SO2的平衡转化率＝×100%。下列说法正确的是
A．450℃时，若3 min达到平衡，则v(SO2)＝0.3 mol·L－1·min－1
B．升温，该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小
C．合成SO3的最佳条件是不加催化剂，温度为250℃
D．可以通过延长反应时间，增大SO2的平衡转化率
【答案】A
【解析】A项，450℃时，SO2的平衡转化率为90%，此时参加反应的SO2为2 mol×90%＝1.8 mol，若3 min达到平衡，则v(SO2)＝＝0.3 mol·L－1·min－1，正确；B项，升温，反应物有效碰撞的次数增多，该反应的正反应速率增大，逆反应速率也增大，不正确；C项，加入催化剂可加快反应速率，缩短反应到达平衡的时间，所以合成SO3的最佳条件是加入催化剂，温度为450℃，不正确；D项，对于可逆反应，一旦达到平衡，再延长反应时间，反应物的转化率就不会发生改变，所以通过延长反应时间，不能增大SO2的平衡转化率，不正确。
14．（2022·黑龙江黑河五校下学期期末）利用微生物燃料电池原理，可以处理宇航员排出的粪便，同时得到电能。设计的方案是：用微生物中的芽孢杆菌来处理粪便产生氨气，氨气与氧气分别通入燃料电池两极，如图。下列说法错误的是
A．a电极是负极，b电极是正极
B．负极区发生的反应是2NH3－6e－＝N2＋6H＋
C．正极区，每消耗标准状况下2.24 L O2，a向b电极转移0.4 mol电子
D．负极区，每消耗标准状况下2.24 LNH3，a向b电极转移0.6 mol电子
【答案】D
【解析】A项，根据图中信息可知，左边为失去电子，作负极，右边得到电子，作正极，因此a电极是负极，b电极是正极，正确；B项，氨气在负极反应变为氮气，因此负极区发生的反应是2NH3－6e－＝N2＋6H＋，正确；C项，正极区发生的反应是O2＋4H＋＋4e－＝2H2O，每消耗标准状况下2.24 L O2(物质的量为0.1 mol)，则得到0.4 mol电子，因此a向b电极转移0.4 mol电子，正确；D项，负极区，发生的电极反应为：2NH3－6e－＝N2＋6H＋，每消耗标准状况下2.24 LNH3(物质的量为0.1 mol)，则失去0.3 mol电子，a向b电极转移0.3 mol电子，错误。
15．（2022·河南南阳下学期期中改编）下列有关图像说法错误的是
A
B
C
D
图阴影部分面积表示反应物浓度的净减少量
等质量的石墨和金刚石完全燃烧释放的热量：石墨＜金刚石
图为可逆反应的物质的量—时间图，化学反应方程式为X(g)＋Y(g)2Z(g)
图中装置实现了化学能转变为电能
【答案】D
【解析】A项，图中阴影部分面积等于v正t－v逆t＝减少反应物的物质的量浓度－增加反应物的物质的量浓度，所以图阴影部分面积表示反应物浓度的净减少量，正确；B项，由于石墨的能量低于金刚石，所以等质量的石墨和金刚石完全燃烧时，石墨放出的热量小于金刚石，正确；C项，可逆反应是反应物和生成物共存的体系，在10 s内X、Y减小的物质的量是0.79 mol、0.79 mol，Z增加的物质的量是1.58 mol，物质改变的物质的量的比为n(X)∶n(Y)∶n(Z)＝1∶1∶2，10 s后三种物质都存在，且浓度不再发生变化，则该反应为可逆反应，反应方程式为：X(g)＋Y(g)2Z(g)，正确；D项，由于乙醇是非电解质，不具备原电池构成条件，因此该装置不能构成原电池，也就不能实现化学能向电能的转化，错误。
16．（2022·河北保定部分重点高中下学期期中）向1 000 mL某稀硝酸中加入一定质量的铁粉，铁粉完全溶解后，放出11.2 L(标准状况下)NO气体，同时溶液质量增加18.6 g。下列判断正确的是
A．反应后的溶液中还可溶解19.2 g Fe
B．原稀硝酸的物质的量浓度为2.0 mol·L－1
C．原溶液中投入铁粉的物质的量是0.5 mol
D．反应后的溶液中c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)＝1∶2
【答案】B
【解析】由题意可知n(NO)＝＝＝0.5 mol，则m(NO)＝0.5 mol×30 g·mol－1＝15 g，转移电子的物质的量为0.5 mol×3＝1.5 mol，溶液质量增加18.6 g，加入铁粉的质量为18.6 g＋15 g＝33.6 g，所以原溶液中投入铁粉的物质的量是n(Fe)＝＝0.6 mol，设所得溶液中亚铁离子和铁离子的物质的量分别为x、y，则x＋y＝0.6 mol，再由电子守恒得2x＋3y＝1.5 mol，两式联立解得x＝y＝0.3 mol。
A项，反应后的溶液中再加入铁粉，发生如下反应：
2Fe3＋ ＋ Fe＝3Fe2＋
2 1
0.3 mol 0.15 mol
还可溶解0.15 mol Fe，即8.4 g Fe，错误；B项，由N元素守恒得，n(HNO3)＝2n(Fe2＋)＋3n(Fe3＋)＋n(NO)＝2×0.3 mol＋3×0.3 mol＋0.5 mol＝2.0 mol，原稀硝酸的物质的量浓度为c(HNO3)＝＝2.0 mol·L－1，正确；C项，由分析可知原溶液中投入铁粉的物质的量是0.6 mol，错误；D项，由分析可知反应后的溶液中c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)＝0.3 mol∶0.3 mol＝1∶1，错误。
二、非选择题：共4题，共56分。
17．（14分）（2022·河北定州下学期期中改编）I．回答下列问题：
（1）硅酸盐具有特殊的性质与应用，回答下列问题：硅酸盐材料是传统无机非金属材料，下列产品属于硅酸盐的是__________(填序号)。
①玻璃 ②陶瓷 ③水晶 ④硅芯片 ⑤光导纤维 ⑥水泥 ⑦砖瓦
（2）SiO2是一种酸性氧化物。
①用化学方程式表示盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞的原因：________________________________。
②熔化烧碱应选用的坩埚为________(填字母)。
A．铁坩埚 B．玻璃坩埚 C．石英坩埚 D．瓷坩埚
II．某化学小组模拟工业生产制取HNO3，设计了如图所示装置，其中a为一个可持续鼓入空气的橡皮球。
（3）装置E中主要反应的化学方程式为_____________________________________。
（4）F装置用浓NaOH溶液吸收NO2，生成物之一是NaNO2，请写出该反应的离子方程式________________________________________。
（5）装置C中浓硫酸的主要作用是_______________________________________。
（6）干燥管中的碱石灰用于干燥NH3，某同学思考是否可用无水氯化钙代替碱石灰，并设计如图所示装置(仪器固定装置省略未画)进行验证，实验步骤如图：
①用烧瓶收集满干燥的氨气，立即塞如图所示的橡胶塞。
②正立烧瓶，使无水氯化钙固体滑入烧瓶底部，摇动，可以观察到的现象是_______________________，由此，该同学得出结论：不能用CaCl2代替碱石灰。
【答案】（1）①②⑥⑦（2分） （2）①SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O（2分） ②A（2分） （3）4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3（2分） （4）2NO2＋2OH－＝NO3－＋NO2－＋H2O（2分） （5）干燥气体，吸收多余的NH3（2分） （6）气球膨胀（2分）
【解析】（1）①玻璃是非晶无机非金属材料，一般是用多种无机矿物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸钡、石灰石、长石、纯碱等)为主要原料而制成，属于硅酸盐材料，①正确；②陶瓷是陶器与瓷器的统称，陶是以粘性较高、可塑性较强的粘土为主要原料制成的，不透明、有细微气孔和微弱的吸水性，击之声浊。瓷是以粘土、长石和石英制成，半透明，不吸水、抗腐蚀，胎质坚硬紧密，叩之声脆，均属于硅酸盐材料，②正确；③水晶的主要成分为二氧化硅，不属于硅酸盐材料，③错误；④硅芯片为硅单质，不属于硅酸盐材料，④错误；⑤光导纤维的主要成分为二氧化硅，不属于硅酸盐材料，⑤错误；⑥水泥的主要化学成分为：氧化钙CaO，二氧化硅SiO2，三氧化二铁Fe2O3，三氧化二铝Al2O3，属于硅酸盐材料，⑥正确；⑦砖瓦的主要成分为黏土等，属于硅酸盐材料，⑦正确；综上所述①②⑥⑦符合题意，故答案为：①②⑥⑦；（2）①SiO2是一种酸性氧化物，能与氢氧化钠溶液反应生成粘性强的硅酸钠和水，用化学方程式表示为SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O，所以盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，应用橡胶塞；②玻璃坩埚、石英坩埚、瓷坩埚的主要成分均含硅酸盐，都能与烧碱反应生成可溶性的硅酸钠，所以不能用于熔化烧碱；铁坩埚不与烧碱反应，所以可用于熔化烧碱，A项符合题意；故答案为：不能；SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O；A；（3）装置E中利用水吸收NO2和O2的混合气体，生成HNO3，其反应的化学方程式为4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3，故答案为：4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3；（4）由题意有NO2＋OH－―→NO2－，NO2中N元素由+4价降为中NO2－的+3价，根据氧化还原反应规律，NO2中N元素由+4价升为中+5价，即生成NO3－，则有NO2＋OH－―→NO2－＋NO3－，由电荷守恒有NO2＋2OH－―→NO2－＋NO3－，再据质量守恒得2NO2＋2OH－＝NO3－＋NO2－＋H2O，故答案为：2NO2＋2OH－＝NO3－＋NO2－＋H2O；（5）浓硫酸可干燥NO、O2，氨气和浓硫酸反应生成硫酸铵，装置C中浓硫酸还可吸收多余的NH3，故答案为：干燥气体，吸收多余的NH3；（6）无水氯化钙与氨气反应，气体减少，压强减小，导致烧瓶内压强小于外界大气压，故可以观察到的现象为：气球膨胀，故答案为：气球膨胀。
18．（14分）（2022·福建泉州上学期期末）公元前9世纪，二氧化硫就被用于消毒和漂白。实验室可用下列装置(部分夹持仪器略去)制取SO2并验证其性质。
（1）检查装置A、B气密性的操作为：先关闭装置A中分液漏斗活塞和装置B中止水夹K，往长颈漏斗中注水至水柱高于广口瓶液面，若观察到_____________________，则气密性良好。
（2）装置A中反应的化学方程式为___________________________________________。
（3）实验时，通气一段时间后，C中试管中出现大量淡黄色浑浊现象，证明二氧化硫具有__________(填“还原性”、“氧化性”或“漂白性”)。经测定，产物中含有一种摩尔质量为104 g•mol－1的盐，该盐的化学式为__________。
（4）实验结束时，关闭止水夹K，装置B所起的作用是______________________________。
（5）取少量试管D中的溶液，加入BaCl2溶液，产生白色沉淀。
①该白色沉淀为___________(写化学式)。
②原试管D中反应的化学方程式为___________________________________。
（6）用如图装置验证H2SO3酸性比H2CO3强。
请从下列试剂中选择合适试剂以完成实验(要求：试剂不重复，填代号)：
a．品红溶液 b．酸性KMnO4溶液 c．饱和NaHCO3溶液 d．饱和NaHSO3溶液
X为_____，Y为______，Z为______。
【答案】（1）水柱高度保持不变（2分） （2）Na2SO3＋H2SO4＝Na2SO4＋SO2↑＋H2O（2分） （3）氧化性（1分） NaHSO3（2分） （4）储气瓶或安全瓶（1分） （5）①BaSO4（1分） ②SO2＋Cl2＋2H2O＝H2SO4＋2HCl（2分） （6）①c（1分） ②b（1分） ③a（1分）
【解析】装置A中反应是浓硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫、硫酸钠和水，装置B为浓硫酸用于干燥二氧化硫，二氧化硫和硫化钠反应生成了硫单质，C中试管中出现大量淡黄色浑浊现象，二氧化硫和氯水发生氧化还原反应生成盐酸和硫酸，装置E盛放NaOH溶液用来吸收尾气。
（1）检查装置A、B气密性的操作为：先关闭装置A中分液漏斗活塞和装置B中止水夹K，往长颈漏斗中注水至水柱高于广口瓶液面，若观察到：水柱高度保持不变，则气密性良好，故答案为：水柱高度保持不变；（2）装置A中反应是浓硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫、硫酸钠和水，反应的化学方程式为：Na2SO3＋H2SO4＝Na2SO4＋H2O＋SO2↑，故答案为：Na2SO3＋H2SO4＝Na2SO4＋H2O＋SO2↑；（3）实验时，通气一段时间后，C中试管中出现大量淡黄色浑浊现象，二氧化硫和硫化钠反应生成了硫单质，经测定，产物中含有一种摩尔质量为104 g·mol－1的盐，是二氧化硫和氢氧化钠溶液反应生成的亚硫酸氢钠，化学式为：NaHSO3，C中发生反应的化学方程式为：5SO2＋2Na2S＋2H2O＝3S↓＋4NaHSO3，反应中二氧化硫中硫元素化合价降低，证明了二氧化硫具有氧化性，故答案为：氧化性；NaHSO3；（4）实验结束时，关闭止水夹K，装置B所起的作用是：储气瓶或安全瓶，故答案为：储气瓶或安全瓶；（5）①二氧化硫通入D装置的氯水中发生反应为：SO2＋Cl2＋H2O＝4H＋＋2Cl－＋SO42－，取少量试管D中的溶液，加入BaCl2溶液，产生白色沉淀为：BaSO4，故答案为：BaSO4；②原试管D中反应的化学方程式为：SO2＋Cl2＋2H2O＝H2SO4＋2HCl，故答案为：SO2＋Cl2＋2H2O＝H2SO4＋2HCl；（6）验证H2SO3比H2CO3酸性强，可以用亚硫酸与碳酸盐或碳酸氢盐反应生成二氧化碳即可，所以将二氧化硫通入碳酸氢钠溶液中，用高锰酸钾溶液除去混合气体中的二氧化硫，用品红溶液检验二氧化硫是否除尽，除去二氧化硫后如果澄清石灰水变浑，则说明有二氧化碳产生，即可证明H2SO3比H2CO3酸性强，X为c．饱和NaHCO3溶液，Y为b．酸性KMnO4溶液，Z为a．品红溶液，故答案为：c；b；a。
19．（13分）（2022·江西景德镇下学期期中）NO2(红棕色)和N2O4(无色)之间发生反应：N2O4(g)2NO2(g)。将一定量N2O4气体充入体积为2 L的恒容密闭容器中，控制反应温度为T。
（1）该反应为吸热反应，则反应物的化学键断裂要吸收的能量________(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物的化学键形成要放出的能量。
（2）下列可以说明该反应达到平衡的是______。
A．c(N2O4)∶c(NO2)＝1∶2 B．v正(N2O4)＝2v逆(NO2)
C．容器内气体的颜色不再变化 D．混合气体的压强不再变化
（3）在温度为T的条件下，向该恒容密闭容器中充入0.04 mol·L－1N2O4，c(NO2)随时间的变化曲线如图所示。
①在图中画出0～16 min时间段内，c(N2O4)随时间的变化曲线。
②1～4四个点中，v正＝v逆的点有_______。
③反应进行到16 min时，N2O4的转化率是________。
④下列措施能使该反应速率加快的是__________。
A．增大NO2的浓度 B．增大容器体积
C．加入合适的催化剂 D．恒容条件下充入He
（4）NO2、O2和熔融KNO3可制作燃料电池，其原理如图所示。该电池在放电过程中石墨I电极上生成氧化物Y，Y可循环使用，则正极反应式为_________________________。
【答案】（1）大于（1分） （2）CD（2分） （3）①（2分） ②1、2（2分） ③75%（2分） ④AC（2分） （4）O2＋2N2O5＋4e－＝4NO3－（2分）
【解析】（1）断键吸热、成键放热，该反应为吸热反应，说明反应物的化学键断裂要吸收的能量大于生成物的化学键形成要放出的能量；（2）A项，c(N2O4)∶c(NO2)＝1∶2，不能判断浓度是否再发生变化，反应不一定平衡，不符合题意；B项，反应达到平衡，正逆反应速率比等于计量数之比即＝，v正(N2O4)＝2v逆(NO2)反应不平衡，不符合题意；C项，容器内气体的颜色不再变化，说明NO2浓度不变，反应一定达到平衡状态，符合题意；D项，反应前后气体计量数之和不同，压强是变量，混合气体的压强不再变化，反应一定达到平衡状态，符合题意；选CD；（3）①根据图示，0 min时，c(N2O4)＝0.04 mol·L－1、4 min时，c(NO2)＝0.04 mol·L－1则c(N2O4)＝0.04 mol·L－1－0.02 mol·L－1＝0.04 mol·L－1，12 min时，c(NO2)＝0.06 mol·L－1则c(N2O4)＝0.04 mol·L－1－0.03 mol·L－1＝0.01 mol·L－1，16 min时，c(NO2)＝0.06 mol·L－1则c(N2O4)＝0.04 mol·L－1－0.03 mol·L－1＝0.01 mol·L－1，c(N2O4)随时间的变化曲线为；②反应达到平衡，正逆反应速率相等，v正＝v逆的点有1、2；③反应进行到16 min时，c(NO2)＝0.06 mol·L－1，则c(N2O4)减小0.03 mol·L－1，N2O4的转化率是×100%＝75%；④A项，反应物浓度增大，反应速率加快，增大NO2的浓度，反应速率加快，符合题意；B项，增大容器体积，反应物浓度减小，反应速率减慢，不符合题意；C项，催化剂加快反应速率，加入合适的催化剂，反应速率加快，符合题意；D项，恒容条件下充入He，反应物浓度不变，反应速率不变，不符合题意；选AC；（4）该电池在放电过程中石墨I电极上NO2发生氧化反应生成氧化物Y，N元素化合价升高，所以Y是N2O5，石墨I电极是负极，则石墨Ⅱ电极是正极，正极氧气得电子与N2O5结合生成硝酸根离子，则正极反应式为O2＋2N2O5＋4e－＝4NO3－。
20．（15分）（2022·湖北省荆、荆、襄、宜四地七校下学期期中）减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容。合理应用和处理氮及其化合物，在生产生活中有重要意义。
Ⅰ．雾霾严重影响人们的生活，雾霾的形成与汽车排放的NOx等有毒气体有关。
（1）通过活性炭对汽车尾气进行处理，相关原理为C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2(g)。下列情况能说明该反应达到平衡状态的是_______。
A．2v正(NO)＝v逆(CO2)
B．混合气体中N2的体积分数保持不变
C．单位时间内断裂1个N≡N同时生成1个C＝O
D．恒温、恒容条件下，混合气体的密度保持不变
E．恒温、恒压条件下，混合气体的平均摩尔质量保持不变
（2）在催化转化器中，汽车尾气中CO和NO可发生反应2CO(g)＋2NO(g)CO2(g)＋N2(g)，若在容积为10 L的密闭容器中进行该反应，起始时充入0.4 mol CO、0.2 mol NO，反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。
①实验b从开始至平衡时的反应速率v(CO)＝_______________________；
②实验a中NO的平衡转化率为_________。
③与实验b相比，实验c改变的条件是_______________。
Ⅱ．为减少汽车尾气的污染，逐步向着新能源汽车发展。肼—空气燃料电池是一种碱性电池，无污染，能量高，有广泛的应用前景，其工作原理如图所示，
（3）回答下列问题：
①该燃料电池中正极通入的物质是_______，负极发生的反应式为____________________。
②电池工作时，OH－移向_______电极(填“a”或“b”)。
③当电池放电转移10 mol电子时，至少消耗燃料肼_______g。
【答案】（1）BDE（2分） （2）①2.5×10－4 mol·L－1·min－1（2分） ②60%（2分） ③使用催化剂（2分） （3）①空气（1分） N2H4＋4OH－－4e－＝N2↑＋4H2O（2分） ②a（2分） ③80（2分）
【解析】（1）A项，由反应方程式知当v正(NO)＝2v逆(CO2)时反应达到平衡，不符合题意；B项，混合气体中N2的体积分数保持不变时，说明消耗的氮气和生成的氮气相等，反应达到平衡状态，符合题意；C项，由方程式知单位时间内断裂1个N≡N同时生成2个C＝O，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，不符合题意；D项，由方程式知，反应有固体参加，恒温、恒容条件下，混合气体的密度保持不变时，混合气体的质量不再变化，说明反应达到平衡，符合题意；E项，由方程式知，反应前后气体的总物质的量不变，当混合气体的平均摩尔质量保持不变时，说明气体的总质量不再变化，反应达到了平衡，符合题意；故答案为：BDE；（2）①起始时充入0.4 mol CO、0.2 mol NO，发生2CO(g)＋2NO(g)CO2(g)＋N2(g)，设转化的CO为n mol，则
2CO(g)＋2NO(g)CO2(g)＋N2(g)
起始/mol 0.4 0.2 0 0
转化/mol n n n
平衡/mol 0.4－n 0.2－n n
由压强之比等于物质的量之比得＝，解得n＝0.1 mol，所以实验b从开始至平衡时的反应速率v(CO)＝＝2.5×10－4 mol·L－1·min－1；②设转化的NO为x mol，则
2CO(g)＋2NO(g)CO2(g)＋N2(g)
起始/mol 0.4 0.2 0 0
转化/mol x x x
平衡/mol 0.4－x 0.2－x x
由压强之比等于物质的量之比得＝，解得x＝0.12 mol，实验a中NO的平衡转化率为×100%＝60%；③与实验b相比，实验c只是反应速率加快了，反应达平衡时总压强和总物质的量没有改变，改变的条件只能是使用催化剂，故答案为：2.5×10－4 mol·L－1·min－1；60%；使用催化剂；（3）①肼—空气燃料电池中肼(N2H4)中氮元素为－2价升高到氮气中的0价，发生氧化反应，所以通入肼的一极为负极，电极反应式为N2H4－4e－―→N2↑，由电荷守恒有N2H4＋4OH－－4e－―→N2↑，再由质量守恒得N2H4＋4OH－－4e－＝N2↑＋4H2O，通入空气的一极为正极；②根据①分析a极为负极，b极为正极，对于原电池来说，阴离子移向负极，所以电池工作时，OH－移向a电极；③由负极电极反应式N2H4＋4OH－－4e－＝N2↑＋4H2O知电池放电转移10 mol电子时，消耗燃料肼的物质的量为＝2.5 mol，质量为2.5 mol×32 g·mol－1＝80 g；故答案为：空气；N2H4＋4OH－－4e－＝N2↑＋4H2O；a；80 g。
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