3.2从化石燃料中获取有机化合物——提升训练 2021-2022学年高一下学期化学鲁科版（2019）必修第二册（含答案解析）

3.2 从化石燃料中获取有机化合物
一、选择题（共16题）
1．下列分子式肯定属于烷烃的是（ ）
A．C8H16 B．C5H8 C．C7H16 D．C7Hl4
2．航天科学家正在考虑用塑料飞船代替铝制飞船，进入太空探索。其依据是
A．塑料是一种高分子化合物，可以通过取代反应大量生产
B．塑料中加入添加剂可得到性能比铝更优良的新型材料
C．塑料用途广泛，可从自然界中直接得到
D．塑料是有机物，不和强酸强碱作用
3．近年我国在科学技术领域取得了举世瞩目的成就，对下列成就所涉及的化学知识判断错误的是
A．“鲲龙”水陆两栖飞机的燃料航空煤油，属于纯净物
B．“中国天眼”的“眼眶”是钢铁结成的圈梁，属于合金
C．“长征五号遥五”运载火箭中使用的氮化铝陶瓷，属于新型无机非金属材料
D．“嫦娥五号”月球探测器上聚酰胺国旗，属于有机合成材料
4．下列说法正确的是。
A．烷烃的通式为，随n的增大，碳元素的质量分数逐渐减小
B．和互为同系物
C．丙烷的比例模型为
D．分子式为和分子式为的烷烃的一氯代物的数目一定不相同
5．某化工厂发生苯爆燃特大事故。下列说法错误的是
A．苯是一种环状有机物 B．苯分子中含有碳碳双键
C．苯的分子式为C6H6 D．苯在氧气中燃烧产生浓烟
6．如图装置也可用于检验溴乙烷与氢氧化钠的醇溶液反应的有机产物，下列说法不正确的是
A．水浴加热可使反应物受热更均匀 B．实验过程中可观察到酸性KMnO4溶液褪色
C．该有机产物难溶于水，故此装置②可以省去 D．可用溴水代替酸性KMnO4溶液
7．铃兰吡喃()常用于日用香精的调配，且合成简单和环保。其中一种生产工艺如下：
下列说法正确的是
A．铃兰吡喃的分子式为C10H18O2
B．异戊烯醇可发生氧化反应、加成反应和取代反应
C．异戊醛中所有碳原子可能共平面
D．铃兰吡喃的一氯代物有10种(不考虑立体异构)
8．能用酸性高锰酸钾溶液鉴别的一组物质是（ ）
A．乙烯和乙炔
B．苯和己烷
C．苯和甲苯
D．正丁烷和异丁烷
9．已烯雌酚是一种激素类药物， 其结构简式如下图，下列有关叙述中正确的是
A．l mol该有机物可以与5mol Br2发生反应
B．可与NaOH和NaHCO3溶液发生反应
C．遇FeCl3溶液不能发生显色反应
D．该有机物分子中一定有16个碳原子共平面
10．有关化学用语的表达正确的是
A．Na2O2电子式 B．二氧化硅的分子式SiO2
C．乙烯的结构简式CH2CH2 D．硫原子的最外层电子排布式3s23p4
11．下列陈述I、II正确并且有因果关系的是
选项 陈述I 陈述II
A 有漂白性 可使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色
B 聚氯乙烯没有双键 聚氯乙烯抗氧化，可用于包装食品
C 浓硫酸有吸水性 浓硫酸可用于干燥、和
D 有导电性 可用于制备光导纤维
A．A B．B C．C D．D
12．下列有关有机高分子材料说法不正确的是
A．橡胶分为天然橡胶和合成橡胶，均具有弹性
B．高分子材料中的有机物分子均呈链状结构
C．橡胶硫化是化学变化，形成的硫化橡胶具有更好的强度、韧性、弹性和稳定性
D．家用不粘锅涂层的主要成分聚四氟乙烯()的单体是CF2=CF2
13．“神舟九号”回收伞不同于普通的航空伞，它是采用强力高、重量轻、缓冲性好的特制涤纶材料制成的，伞撑开的面积有1200平方米.下列关于涤纶材料的说法中不正确的是（　　）
A．涤纶属于高分子材料
B．“神舟九号”回收伞用的这种涤纶材料耐高温
C．涤纶属于合成橡胶
D．合成涤纶的反应属于聚合反应
14．除去下列物质中含有的少量杂质(括号内为杂质)，所选试剂不正确的是
A．溴苯(Br2)：NaOH溶液
B．C2H2(H2S)：CuSO4溶液
C．AlCl3溶液(Fe3+)：NaOH溶液、二氧化碳
D．NaCl溶液()：BaCl2溶液、Na2CO3溶液、盐酸
15．下列属于加成反应的是
A．CH4+2O2CO2+2H2O
B．CH4+Cl2CH3Cl+HCl
C．CH2=CH2+3O22CO2+2H2O
D． CH2=CH2+Br2CH2BrCH2Br
16．下列有关烷烃的叙述中，错误的是
A．烷烃分子中，所有的化学键都是单键
B．分子通式为CnH2n+2的烃一定是烷烃
C．正丁烷和异丁烷分子中共价键数目相同
D．烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMn04溶液的紫色褪去
二、综合题（共6题）
17．克矽平是一种治疗矽肺病的药物，其合成路线如图（反应均在一定条件下进行）：
（1）化合物Ⅰ的某些性质类似苯。例如，化合物Ⅰ可以在一定条件下与氢气发生反应生成，该反应类型为__________，反应化学方程式为__________。
（2）已知化合物Ⅰ生成化合物Ⅱ是原子利用率100%的反应，则所需另一种反应物的分子式__________。
（3）下列关于化合物Ⅱ和化合物Ⅲ的化学性质，说法正确的是（填字母）__________。
A．化合物Ⅱ可以与CH3COOH发生酯化反应
B．化合物Ⅲ不可以与金属钠生成氢气
C．化合物Ⅲ可以使溴的四氯化碳溶液褪色
D．化合物Ⅲ不可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
（4）下列化合物中，能发生类似于“Ⅲ→Ⅳ”反应的是（填字母）__________。
A．乙烷 B．乙烯 C．乙醇 D．苯
18．在已经发现的一百多种元素中，除稀有气体外，非金属元素只有十多种，但与生产生活有密切的联系。
(1)为了提高煤的利用率，常将其气化为可燃性气体，主要反应是碳和水蒸气反应生成水煤气，化学反应方程式为______________________，其中氧化剂是___________。
(2)氮是动植物生长不可缺少的元素，合成氨的反应对人类解决粮食问题贡献巨大，反应如下：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。
①合成氨的反应中的能量变化如右图所示。该反应是_________反应(填“吸热”或“放热”)，其原因是反应物化学键断裂吸收的总能量_________(填“大于”或“小于”)生成物化学键形成放出的总能量。
②在一定条件下，将一定量的N2和H2的混合气体充入某密闭容器中，一段时间后，下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是___________(填序号)。
A．容器中N2、H2、NH3共存
B．N2、NH3浓度相等
C．N2、H2、NH3的物质的量之比为1:3:2
D．容器中的压强不随时间变化
19．(1)下列各组物质属于同素异形体________；属于同位素是________；属于同一种物质是________；属于同系物是________。(写序号)
①红磷与白磷；②12C与14C；③S2与S8；④235U与238U；⑤干冰与二氧化碳；⑥CH4与CH3CH3；⑦ 与 ；⑧CH3CH=CH2和CH2=CH2。
(2)已知A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平，请写出工业上用A制备酒精的化学方程式________。
(3)在一定体积的 18 mol/L的浓硫酸中加入过量铜片，加热使之反应，被还原的硫酸为 0.9 mol。则浓硫酸的实际体积________ (填“大于”“小于”或“等于”)100 mL。若使剩余的铜片继续溶解，可在其中加入硝酸盐溶液(如 KNO3溶液)，则该反应的离子方程式_________。
20．“绿水青山就是金山银山”，研究NO2、NO、CO等大气污染物处理对建设美丽中国具有重要意义。
（1） 已知: ①NO2+COCO2+NO 该反应的平衡常数为K1（下同）
每1mol 下列物质分解为气态基态原子消耗能量分别为
NO2 CO CO2 NO
812kJ 1076kJ 1490kJ 632kJ
②N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H=+ 179.5 kJ /mol K2
③2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) △H=-112.3kJ/mol K3
试写出NO与CO反应生成无污染物气体的热化学方程式_______________________以及此热化学方程式的平衡常数K=________(用K1、 K2、K3表示)
（2）污染性气体NO2与CO在一定条件下的反应为：2NO2+4CO4CO2+N2，某温度下，在1L密闭容器中充入0.1molNO2和0.2molCO，此时容器的压强为1个大气压，5秒时反应达到平衡时，容器的压强变为原来的，则反应开始到平衡时CO的平均反应速率v(CO)=___________。
若此温度下，某时刻测得NO2、CO、CO2、N2的浓度分别为amo/L、0.4mol/L、0.1mol/L、1mol/L，要使反应向逆反应方向进行，a的取值范围__________。
21．氨气是生产化肥、硝酸等的重要原料，围绕合成氨人们进行了一系列研究。
已知：3H2(g)+N2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ/mol
(1)计算断裂1molN≡N键需要能量___kJ。
(2)固氮是科学家致力研究的重要课题。自然界中存在天然的大气固氮过程：N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+180.8kJ/mol，工业合成氨则是人工固氮。分析两种固氮反应的平衡常数，下列结论正确的是___。
反应 大气固氮 工业固氮
温度/℃ 27 2000 25 350 400 450
K 3.84×10-31 0.1 5×108 1.847 0.507 0.152
A．常温下，大气固氮几乎不可能进行，而工业固氮非常容易进行
B．人类大规模模拟大气固氮是无意义的
C．工业固氮温度越低，氮气与氢气反应越完全
D．K越大说明合成氨反应的速率越大
(3)在恒温恒容密闭容器中按照甲、乙两种方式分别投料(物质的量如表)所示，发生反应：3H2(g)+N2(g)2NH3(g)测得甲容器中H2的转化率为40%。
N2 H2 NH3
甲 1 3 0
乙 0.5 1.5 1
①3H2(g)+N2(g)2NH3(g)的平衡常数表达式___。
②判断乙容器中反应进行的方向___。(填“正向”或“逆向”)
22．是一种无色有刺激性气味的液体，在生产生活中有重要用途，同时也是一种重要的化工原料，已知的能量变化如图所示。
(1)下列说法正确的是_______(填字母)。
．CH3OH转变成的过程是一个吸收能量的过程
．的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为1：2
．化学变化不仅有新物质生成，同时也一定有能量变化
．1molO-H键断裂的同时1molC-C键断裂，则反应达最大限度
(2)某温度下，将5molCH3OH和2molO2充入2L的密闭容器中，经过4min反应达到平衡，测得，4min内平均反应速率=_______，则CH3OH的转化率为_______。
(3)CH3OH燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一，这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。电池的工作原理示意图如图所示，a、b均为惰性电极。
①A口通入的气体为_______(填名称)。
②负极反应式为_______。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
A．C8H16的不饱和度为1，为环烷烃或烯烃，故A不符合题意；
B．C5H8的不饱和度为2，为二烯烃、炔烃等，故B不符合题意；
C．C7H16符合通式CnH2n+2，属于烷烃，故C符合题意；
D．C7Hl4的不饱和度为1，为环烷烃或烯烃，故D不符合题意；
故答案为C。
2．B
【详解】
塑料是利用聚合反应，人工生产的高分子化合物，不能从自然界中直接得到。飞船材料应具有耐高温、强度大等优良性能，无需耐酸碱腐蚀。答案选B。
3．A
【详解】
A．航空煤油是一种石油分馏产品，属于混合物，A错误；
B．钢铁含铁、碳及很多金属元素熔合而成的，具有金属特性的物质，属于合金，B正确；
C．氮化铝陶瓷具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点，属于新型无机非金属材料，C正确；
D．聚酰胺是一种人工合成的高分子材料、属于有机合成材料，D正确；
答案选A。
4．B
【详解】
A.烷烃的通式为CnH2n+2，C元素的质量分数为，则随n值增大，碳元素的质量百分含量逐渐增大，A错误；
B. 和的结构相似、分子组成相差一个CH2原子团，二者互为同系物，B正确；
C. 为丙烷的球棍模型，丙烷的比例模型为：，C错误；
D. CH3CH3的一氯代物只有1种，C5H12有3种同分异构体，其中的一氯代物也只有1种，D错误；
答案选B。
5．B
【详解】
A项、苯的结构简式为，苯的分子是环状结构，故A正确；
B项、苯分子中的碳碳键是介于单、双键之间的一种独特的键，不存在单纯的单、双键，故B错误；
C项、苯的结构简式为，分子式为C6H6，故C正确；
D项、苯的分子式为C6H6，分子中的含碳量高，在氧气中燃烧产生浓烟，火焰明亮，故D正确；
故选B。
6．C
【详解】
A．水浴加热更加平稳，不像直接加热那样剧烈，易控制，加热均匀，水浴加热可使反应物受热更均匀，故A不符合题意；
B．溴乙烷在氢氧化钠的醇溶液中加热发生消去反应生成乙烯，乙烯能被高锰酸钾氧化，使酸性KMnO4溶液褪色，故B不符合题意；
C．因乙醇、乙烯均使酸性高锰酸钾溶液褪色，干扰乙烯的检验，装置②是除去挥发出来的乙醇杂质的，不能省去，故C符合题意；
D．乙烯与溴水发生加成反应，可用溴水代替酸性KMnO4溶液来检验乙烯，故D不符合题意；
答案选C。
7．B
【详解】
A．结构中每个顶点为碳原子，每个碳原子连接四个共价键，不足键用氢原子补齐，铃兰吡喃的分子式为C10H20O2，故A错误；
B．异戊烯醇中含有碳碳双键和羟基，具有烯烃和醇的性质，可发生氧化反应、加成反应和取代反应，故B正确；
C．异戊醛中存在甲基(叔碳原子)，具有类似甲烷的空间结构，所有碳原子不可能共平面，故C错误；
D．铃兰吡喃的结构中一共含有9中不同环境的氢原子，则其一氯代物有9种(不考虑立体异构)，故D错误；
答案选B。
8．C
【详解】
A．乙烯和乙炔都含有不饱和键，都能与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应，不能鉴别，故A错误；
B．苯、己烷都不与酸性高锰酸钾反应，不能鉴别，故B错误；
C．苯和酸性高锰酸钾不反应，甲苯和酸性高锰酸钾反应而使溶液褪色，可鉴别，故C正确；
D．正丁烷和异丁烷都不与酸性高锰酸钾反应，不能鉴别，故D错误；
答案选C。
9．A
【详解】
A．酚-OH的4个邻位与溴水发生取代，C=C与溴水发生加成，则1mol该有机物在溴水中可以与5molBr2发生反应，故A正确；
B．含酚-OH，具有酸性，能与NaOH反应，但酚-OH不能与NaHCO3反应，故B错误；
C．含酚-OH，故遇FeCl3溶液能发生显色反应，C错误；
D．苯环、C=C均为平面结构，且直接相连，则可能有18个碳原子共平面，故D错误；
故答案为：A。
10．D
【详解】
A、过氧化钠是离子化合物，含有钠离子和过氧根离子，正确的电子式为，A错误；
B、二氧化硅是原子晶体，不存在分子，所以SiO2不是二氧化硅的分子式，而是化学式，B错误；
C、乙烯的结构简式中的碳碳双键不能省略，C错误；
D、S原子的最外层是6个电子，是第三周期元素，所以最外层电子排布式3s23p4，D正确；
答案选D。
11．C
【详解】
A．二氧化硫具有还原性，能被强氧化剂溴、酸性高锰酸钾溶液氧化而导致溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色，二者没有因果关系，A错误；
B．聚氯乙烯塑料对人体有毒害作用，所以该物质的薄膜不能用于包装食品，在日常生活中常用聚乙烯塑料来生产食品包装袋保鲜膜，B错误；
C．浓硫酸能做干燥剂是因为其具有吸水性，浓H2SO4可用于干燥、和，陈述l、II正确且有因果关系，C正确；
D．二氧化硅没有导电性，但二氧化硅能用于制造光导纤维，是利用光的全反射原理，所以I错误，D错误；
故选C。
12．B
【详解】
A．橡胶有天然橡胶和合成橡胶之分，通常使用的橡胶大部分为合成橡胶，不管是哪种橡胶，都具有一定的弹性，A正确；
B．高分子材料有热塑性材料和热固性材料之分，在高分子材料中，有机物分子有的呈链状结构，有的呈网状结构，B不正确；
C．天然橡胶的弹性虽好，但稳定性差，易老化，利用化学反应得到的硫化橡胶，具有更好的强度、韧性、弹性和稳定性，C正确；
D．家用不粘锅涂层的主要成分为聚四氟乙烯()，它的链节为，利用弯箭头法，可确定其单体是CF2=CF2，D正确；
故选B。
13．C
【详解】
A．涤纶相对分子质量很大，属于高分子化合物，故A正确；
B．回收伞和大气摩擦，温度很高，涤纶需要耐高温，故B正确；
C．涤纶属于合成纤维，故C错误；
D．合成聚对苯二甲酸乙二醇酯的反应属于聚合反应，故D正确；
故答案为C。
14．C
【详解】
A．Br2与NaOH溶液反应生成可溶于水的NaBr、NaBrO，与溴苯分层，然后分液达到除杂的目的，A正确；
B．加入CuSO4溶液可发生反应：，C2H2不反应，B正确；
C．加入足量NaOH溶液，AlCl3溶液转化为NaAlO2和NaCl，Fe3+转化为氢氧化铁沉淀，滤液中通入二氧化碳得到氢氧化铝沉淀，不能获得氯化铝溶液，C错误；
D．依次通入BaCl2溶液、Na2CO3溶液、盐酸，先生成硫酸钡沉淀除去，再生成碳酸钡沉淀除掉多余的钡离子，过滤后用盐酸除去多余的碳酸根离子，可达到除杂效果，D正确；
答案选C。
15．D
【详解】
A．甲烷的燃烧属于氧化还原反应，不属于加成反应，故A错误；
B．甲烷中氢原子被氯原子取代生成一氯甲烷，该反应属于取代反应，故B错误；
C．乙烯的燃烧属于氧化还原反应，不属于加成反应，故C错误；
D．乙烯与溴的反应中，碳碳双键断裂变成碳碳单键，发生了加成反应，故D正确；
故选：D。
16．D
【详解】
分析：A、碳原子间以单键结合成链状、其余用H原子来补充的有机物为烷烃；
B、分子通式为CnH2n+2的烃一定是烷烃；
C、正丁烷和异丁烷只是碳架不同；
D、烷烃不能使高锰酸钾溶液褪色。
详解：A、碳原子间以单键结合成链状、其余用H原子来补充的有机物为烷烃，故烷烃中所有的化学键均为单键，A正确；
B、碳原子间以单键结合成链状、其余用H原子来补充，没有不饱和键，故烷烃是碳原子数相同时H%最高的烃，分子通式为CnH2n+2的烃一定是烷烃，B正确；
C、正丁烷和异丁烷只是碳架不同，含有的共价键数相同，均为13个，C正确；
D、烷烃是饱和烃，性质较稳定，故均不能使高锰酸钾溶液褪色，也不能使溴水褪色，D错误。
答案选D。
17． 加成反应 +3H2 CH2O A、B、C B
【详解】
(1)化合物I的结构简式为，由某些性质类似苯可知， 在一定条件下与氢气发生反应生成，反应的化学方程式为+3H2
，故答案为：加成反应；+3H2；
(2)由化合物Ⅰ生成化合物Ⅱ是原子利用率100%的反应可知，与甲醛发生加成反应生成，甲醛的分子式为CH2O，故答案为：CH2O；
(3)A．因化合物Ⅱ分子中含有羟基，在浓硫酸作用下，可以和CH3COOH共热发生酯化反应，故正确；
B．化合物Ⅲ不含羟基、羧基等，不可以与金属钠生成氢气，故正确；
C．化合物Ⅲ的分子中含有碳碳双键，能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，使溴的四氯化碳溶液褪色，故正确；
D．化合物Ⅲ的分子中含有碳碳双键，能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应，使酸性高锰酸钾溶液褪色，故错误；
ABC正确，故答案为：A、B、C；
(4)化合物Ⅲ含有碳碳双键，一定条件下，能发生加聚反应反应生成化合物Ⅳ，乙烯含有碳碳双键，与化合物Ⅲ性质相似，也能发生加聚反应生成聚乙烯，B正确，故答案为：B。
18． C+H2O(g)CO+H2 H2O(g) 放热 小于 D
【详解】
(1)C与水蒸气反应生成CO和氢气，反应为C+H2O(g)CO+H2，水中H元素的化合价降低，则氧化剂为H2O(g)；
(2)①由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，则该反应为放热反应，断裂化学键吸收能量，生成化学键释放能量，ΔH=断裂化学键吸收能量-生成化学键释放能量＜0，可知断裂化学键吸收能量小于生成化学键释放能量；
②A．反应为可逆反应，容器中N2、H2、NH3共存不能判断平衡状态，故A错误；
B．N2、NH3浓度相等取决起始浓度与转化率，不能判断平衡状态，故B错误；
C．N2、H2、NH3的物质的量之比为1：3：2，取决起始浓度与转化率，不能判断平衡状态，故C错误；
D．该反应为反应前后气体物质的量不等的反应，压强是变量，则容器中的压强不随时间变化，可知反应达到平衡状态，故D正确；
故答案为D。
19． ①③ ②④ ⑤⑦ ⑥⑧ CH2=CH2+H-OHCH3-CH2-OH 大于 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
【详解】
(1)同素异形体是同一元素组成的不同性质的单质；同位素是质子数相同而中子数不同的原子；同一物质分子式相同，化学性质相同，物理性质可能不同；同系物是结构相似，在分子组成上形成1个或若干CH2原子团的物质；
①红磷与白磷是磷元素的两种不同性质的单质，二者互为同素异形体；
②12C与14C是C元素的两种不同的原子，二者互为同位素；
③S2与S8是硫元素的不同性质的单质，二者互为同素异形体；
④235U与238U的质子数相同，中子数不同，二者互为同位素；
⑤干冰是固体CO2，因此干冰与二氧化碳是同一物质；
⑥CH4与CH3CH3都属于烷烃，结构相似，在分子组成上形成1个CH2原子团，互为同系物；
⑦给出的物质结构可看作是甲烷分子中2个H原子被Cl原子取代产生的物质，由于甲烷是正四面体结构，分子中任何两个化学键都相邻，所以 与 表示的是同一物质；
⑧CH3CH=CH2和CH2=CH2都属于烯烃，结构相似，在分子组成上形成1个CH2原子团，二者互为同系物；
综上所述可知：属于同素异形体的是①③；属于同位素的是②④；属于同一种物质的是⑤⑦；属于同系物的是⑥⑧；
(2)已知A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平，则A是乙烯，结构简式是CH2=CH2，乙烯分子中含有不饱和的碳碳双键，与水在一定条件下发生加成反应制取乙醇(俗称酒精)，该反应的化学方程式为：CH2=CH2+H-OHCH3-CH2-OH；
(3)Cu与浓硫酸在加热时反应产生CuSO4、SO2、H2O，反应方程式为：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。在该反应中，每有2 mol H2SO4发生反应，其中就有1 mol被还原产生SO2，若被还原的硫酸为0.9 mol，则反应消耗硫酸的物质的量为n(H2SO4)=2×0.9 mol=1.8 mol，已知浓硫酸物质的量浓度为18 mol/L，则理论上需要浓硫酸体积V==0.1 L=100 mL，但由于只有浓硫酸在加热时能够与Cu反应，随着反应的进行，硫酸溶液浓度变稀，反应就不再发生，因此实际消耗浓硫酸的体积大于100 mL。在反应后的溶液中含有未反应的H2SO4，使溶液显酸性，在酸性条件下Cu、H+、NO3-会发生氧化还原反应，产生Cu2+、NO、H2O，反应的离子方程式为：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O。
20． 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-759.8kJ/mol K = 0.008mol/(L·s) 0≤a＜0.8（或a＜0.8）
【详解】
(1)①根据焓变=反应物总键能-生成物总键能，则反应NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)△H1=(812+1076-1490-632)kJ/mol=234kJ/mol，②N2(g)+O2(g) 2NO(g)△H=+ 179.5 kJ /mol，③2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)△H=-112.3kJ/mol，根据盖斯定律，由③+①×2-②得反应2NO(g)+ 2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H=△H3+△H1×2-△H2=-112.3kJ/mol+(-234kJ/mol)×2-179.5kJ/mol =-759.8kJ/mol，当总反应式相加时平衡常数相乘、相减时相除、成倍时为幂，则平衡常数K=，故答案为2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)△H=-759.8kJ/mol；；
(2)设达到平衡时NO2的浓度改变x，
2NO2+ 4CO4CO2+ N2
起始浓度(mol/L):0.1 0.2 0 0
改变浓度mol/L): x 2x 2x 0.5x
平衡浓度(mol/L):0.1-x 0.2-2x 2x 0.5x
故=，解得x=0.02mo/L，v(CO)==0.008mol/(L·s)；K==，若此温度下，某时刻测得NO2、CO、CO2、N2的浓度分别为amol/L、0.4mol/L、0.1mol/L、1mol/L，要使反应向逆反应方向进行，则Qc==21． 946 BC 逆向
【详解】
(1) 设1molN≡N键能为x，根据化学方程式和ΔH，得3×436kJ/mol+x-2×1173.2kJ/mol=-92.4kJ/mol，解得x=946kJ/mol，故断裂1mol N≡N键需要能量是946kJ；
(2) A.化学平衡常数说明反应进行的彻底程度问题，与反应进行的难易程度无关，故A错误；
B.大气固氮的进行程度很小，利用大气固氮原理进行工业生成，产率很小，没有实际意义，故B正确；
C.合成氨是放热反应，温度越低，有利于平衡向正反应移动，反应的转化率越高，反应越完全，故C正确；
D.化学平衡常数说明反应进行的彻底程度问题，与反应速率无关，故D错误；
故答案为：BC；
(3)①根据化学方程式3H2(g)+N2(g)2NH3(g)和平衡常数的概念，得K=；
②甲、乙是完全等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，平衡时甲容器中H2的转化率为40%，则平衡时氢气的物质的量为3mol×(1-40%)=1.8mol，乙中氢气为1.5mol，小于1.8mol，则乙容器中反应进行的方向是逆向。
22．(1)cd
(2) 0.8mol/(L·min) 64%
(3) 甲醇 CH3OH -6e-+8OH-═+6H2O
【分析】
(1)
a．由图可知，反应物总能量小于生成物总能量，为放热反应，故a错误；
b．速率之比等于其化学计量数之比，H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为2∶1，故b错误；
c．化学变化的本质是旧的化学键断裂，原子总组合生成新物质，形成新的化学键，化学变化不仅有新物质生成，同时也一定有能量变化，故c正确；
d．1mol H-O键断裂的同时2mol C=O键断裂，分别表示正、逆反应速率，等于化学计量数之比，正逆反应速率相等，反应到达平衡，故d正确；
故选cd；
(2)
某温度下，将5molCH3OH和2molO2充入2L的密闭容器中，经过4min反应达到平衡，测得c(O2)=0.2mol L-1，则氧气的浓度变化量为：-0.2mol/L=0.8mol/L，
CH3OH(g)+O2(g) CO2(g)+2H2(g)
起始浓度(mol/L)：2.5 1 0 0
变化浓度(mol/L)：1.6 0.8 1.6 3.2
平衡浓度(mol/L)：0.9 0.2 1.6 3.2
故v(H2)==0.8mol/(L·min)，CH3OH的转化率=×100%=64%，故答案为0.8mol/(L·min)；64%；
(3)
依据电子流动方向判断A口应该为电子流出，还原剂发生反应，因此通入的气体名称为：甲醇，故答案为：甲醇；负极为还原剂，甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水；则电极反应式为CH3OH -6e-+8OH-═+6H2O，故答案为：CH3OH -6e-+8OH-═+6H2O
答案第1页，共2页