甘肃省天水市秦州区2023-2024学年高二上学期开学考试化学试题（原卷版+解析版）

天水市秦州区2023-2024学年高二上学期开学考试
化学试题
(满分：100分 时间：60分钟)
相对原子质量：H：1 O：16 C：12 N：14
一、单选题(共10题，每题5分，共50分)
1. 如图是硫元素在自然界中的循环示意图，下列有关说法不正确的是
A. 硫元素在自然界中既有游离态又有化合态
B. 过程⑤可在土壤的缺氧区实现
C. 循环过程中硫元素只被还原
D. 若生物体有机硫中硫元素为-2价，则过程③中发生的是还原反应
2. 化学电池已成为人类生产生活的重要能量来源之一，化学电池是根据原电池原理制成的。根据如图装置，下列说法正确的是
A. 若X为Zn，Y为溶液，则溶液中的向X电极移动
B. 若X为Fe，Y为稀硫酸，则铜电极上的电极反应式为
C. 若X为A1，Y为浓硝酸，则铝电极上的电极反应式为
D. 若X为Zn，Y为溶液，当电路中转移0.2mol电子时，电解质溶液增加0.1g
3. 已知X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖粉末变黑。A与X反应的转化关系如图所示，其中反应条件及部分产物均已略去，则下列有关说法正确的是
A. X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的强氧化性
B. 若A为铁，则足量A与X在室温下即可完全反应
C. 若A为碳单质，则将C通入少量的澄清石灰水中，最后有白色沉淀产生
D. 工业上，B转化为D的反应条件为适当温度、压强、使用催化剂
4. 通过如图流程制备硝酸铜晶体，下列说法不正确的是
A. 将废铜片粉碎，可提高反应速率
B. 若将废铜片直接“溶解”，既产生污染又降低硝酸的利用率
C. 为了使硝酸铜尽可能析出，“结晶”应将溶液蒸干
D. 用无水乙醇代替水“洗涤”的目的之一是减少晶体的溶解损失
5. 如图是实验室制取SO2并验证SO2某些性质的装置图。若观察到装置④中有淡黄色沉淀生成，⑤中的溴水褪色，下列说法错误的是
A. ①中发生反应的离子方程式是SO＋2H＋=H2O＋SO2↑
B. ②中溶液变为红色
C. ③的品红溶液褪色，证明SO2有漂白性
D. ④中SO2作还原剂
6. 关于下列常见有机物说法正确的是
① ②CH2=CH2 ③④CH3CH2OH ⑤C6H12O6(葡萄糖) ⑥CH3COOH ⑦硬脂酸甘油酯 ⑧蛋白质 ⑨聚乙烯
A. 能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应并使之褪色的有①②⑨
B. 能与碳酸氢钠溶液反应并产生CO2气体有④⑤⑥⑦
C. ③的二氯代物有两种
D. 属于高分子的是⑧⑨
7. 图为实验室制取少量乙酸乙酯的装置图。下列关于该实验的叙述中，不正确的是(　　)
A. 向a试管中先加入浓硫酸，然后边摇动试管边慢慢加入乙醇，再加冰醋酸
B. 试管b中导气管下端管口不能浸入液面的原因是防止实验过程中发生倒吸现象
C. 实验时加热试管a的目的是及时将乙酸乙酯蒸出并加快反应速率
D. 试管b中Na2CO3的作用是除去随乙酸乙酯蒸出的少量乙酸和乙醇，降低乙酸乙酯在溶液中的溶解度
8. 一种以液杰肼()为燃料的电池装置如图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH溶液作为电解质溶液。下列关于该电池的叙述正确的是
A. b为电源的负极
B. a极的反应式：
C. 放电时，钾离子从a极经离子交换膜流向b极
D. b极附近溶液pH值减小
9. 一定温度下，在恒容的容器中充入和发生反应：一段时间后，该反应达到化学平衡，下列能说明达到化学平衡状态的组合是
①
②
③单位时间内消耗，同时生成
④、和的浓度之比为2∶1∶2
⑤混合气体的总的物质的量不再改变
⑥混合气体的压强不再改变
⑦混合气体的密度不再改变
⑧混合气体的平均相对分子质量不再改变
A. ①⑤⑥⑧ B. ①②③⑤ C. ⑤⑥⑦⑧ D. ④⑤⑥⑦
10. 某科学探究小组为了制取氨气并探究其性质，设计如图所示的装置进行实验(部分夹持装置已略)。其中正确的是
A. 装置A中盛放的反应物是氯化铵
B. 装置B中干燥剂可以是碱石灰
C. 气体通过装置C、D时，试纸均变蓝色且装置C中试纸颜色更深
D. 一段时间后，挤压装置E中的胶头滴管，滴入少许浓盐酸，发现有白雾生成
二、填空题(每空2分，共50分)
11. A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物且都含有一种相同元素，其中A是单质，它们有如图所示转化关系。
（1）常温下，A、B、C、D均为气体；气体B溶于水显碱性；在雷雨天气，可发生反应②，则反应③的化学方程式为_______，D相对分子质量比C大16，则D为_______ (填化学式)。
（2）若A是淡黄色固体，B为氢化物，常温下，D的浓溶液是一种无色黏稠油状液体。则反应③的化学方程式为_______。在加热条件下，D的浓溶液能与木炭发生反应生成C，D体现的性质为_______
（3）若B是淡黄色固体，且②③反应物中均有常温下为液态的一种物质。则反应③的化学反应方程式为_______。
（4）若D为红褐色沉淀，且①的反应物有盐酸，向B溶液中入溶液的现象为_______。
（5）若A为金属单质，B为氧化物，D难溶于水且具有两性。若反应②③均在盐酸中完成，则C的化学式为_______。若反应②③均在溶液中完成，则C的化学式为_______。
12. 截止2021年底，我国共有乙烯生产企业61家，投产乙烯装置79套，合计总产能为4168万吨/年，约占全球总产能18%。其中蒸汽裂解制乙烯为最主要途径，另外还有煤、甲醇制乙烯等方式，请回答下列问题：
（1）蒸汽裂解制乙烯的其中一种原料为丁烷，其它条件相同时，1体积丁烷在加热、加压下完全催化裂解可制得1体积乙烯，该反应的方程式为___________(以分子式表示各物质)。
（2）如图是表示乙烯分子结构的球棍模型，其中共平面的原子有___________个。
Ⅱ.乙烯作为化学工业的基础原料之一，可以制备一系列有机化合物，下图展示了乙烯与部分有机化合物之间的转化关系，其中反应条件和部分反应产物已经省略。
（3）B的结构简式为___________，D物质的官能团名称是___________。
（4）反应①的化学方程式是___________，反应类型为___________。
（5）乙烷的同系物E的相对分子量为72，则E的同分异构体有___________种，其中支链最多的结构简式为___________。
13. 2022年1月17日，习近平主席在出席世界经济论坛视频会议发表演讲时指出，“实现碳达峰、碳中和是中国高质量发展的内在要求，也是中国对国际社会的庄严承诺”。二氧化碳的捕集、利用与封存(CCUS)已成为科学家研究的重要课题。
（1）下列措施不利于实现我国“碳达峰、碳中和”目标的是___________(填选项字母)。
A. 完善充电桩、自行车道等相应的配套设施建设，引导公众优先绿色出行
B. 大规模开采可燃冰作为新能源和通过清洁煤技术减少煤燃烧污染
C. 支持风力发电、光伏发电、潮汐发电等行业健康有序发展
D. 加大农村房屋建筑节能改造力度，降低冬季取暖燃料的使用
（2）二氧化碳加氢可转化为二甲醚()，既可以降低二氧化碳排放量，也可以得到性能优良的汽车燃料。反应原理为：。
①该反应的能量变化如图所示，该反应为___________(填“放热”或“吸热”)反应。
②在体积为2L密闭容器中，充入3mol (g)和9mol (g)，测得CO2(g)、(g)的物质的量随时间变化如图。
ⅰ．反应到达A点时，___________(填“＞”、“＜”或“=”)。
ⅱ．0～5min内，___________。
ⅲ.反应达到平衡状态时，二甲醚的体积分数为___________(保留2位有效数字)。
ⅳ.不能说明该反应已达平衡状态的是___________(填选项字母)。
a．的含量保持不变 b．(g)与(g)的物质的量之比保持不变
c． d．混合气体的平均密度保持不变
（3）一种酸性“二甲醚()直接燃料电池”具有启动快、比能量高、效率好等优点。其电池工作原理如图所示：
①a电极为___________。极(填“正”或“负”)，溶液中的向___________电极定向移动(填“a”或“b”)。
②b电极的电极反应式为___________。
天水市秦州区2023-2024学年高二上学期开学考试
化学试题 答案解析
(满分：100分 时间：60分钟)
相对原子质量：H：1 O：16 C：12 N：14
一、单选题(共10题，每题5分，共50分)
1. 如图是硫元素在自然界中的循环示意图，下列有关说法不正确的是
A. 硫元素在自然界中既有游离态又有化合态
B. 过程⑤可在土壤的缺氧区实现
C. 循环过程中硫元素只被还原
D. 若生物体有机硫中硫元素为-2价，则过程③中发生的是还原反应
【答案】C
【解析】
【详解】A．硫元素在自然界中有游离态和化合态，两种存在形态，A正确；
B．在缺氧的条件下可实现过程⑤的转化，B正确；
C．①、②中硫元素均被氧化，C错误；
D．若生物体有机硫中硫元素为价，中S为+6价，过程③中S的化合价降低，发生还原反应，D正确。
答案选C。
【点睛】关注硫元素化合价的变化是解决此题的关键。
2. 化学电池已成为人类生产生活的重要能量来源之一，化学电池是根据原电池原理制成的。根据如图装置，下列说法正确的是
A. 若X为Zn，Y为溶液，则溶液中的向X电极移动
B. 若X为Fe，Y为稀硫酸，则铜电极上的电极反应式为
C. 若X为A1，Y为浓硝酸，则铝电极上的电极反应式为
D. 若X为Zn，Y为溶液，当电路中转移0.2mol电子时，电解质溶液增加0.1g
【答案】D
【解析】
【详解】A．若X为Zn，金属性锌强于铜，锌是负极，Y为溶液，则溶液中的向正极即铜电极移动，A错误；
B．若X为Fe，Y为稀硫酸，金属性铁强于铜，铁是负极，铜是正极，则铜电极上的电极反应式为，B错误；
C．若X为Al，Y为浓硝酸，常温下铝遇浓硝酸钝化，故铝是正极，铜是负极，则铝电极上的电极反应式为NO+e-+2H＋=NO2↑+H2O，C错误；
D．若X为Zn，Y为溶液，金属性锌强于铜，锌是负极，当电路中转移0.2mol电子时，溶解0.1mol锌，析出0.1mol铜，所以电解质溶液增加6.5g-6.4g=0.1g，D正确；
故选D。
3. 已知X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖粉末变黑。A与X反应的转化关系如图所示，其中反应条件及部分产物均已略去，则下列有关说法正确的是
A. X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的强氧化性
B. 若A为铁，则足量A与X在室温下即可完全反应
C. 若A为碳单质，则将C通入少量的澄清石灰水中，最后有白色沉淀产生
D. 工业上，B转化为D反应条件为适当温度、压强、使用催化剂
【答案】D
【解析】
【分析】X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖粉末变黑，则X为硫酸，D和水反应生成硫酸，则D是三氧化硫，B和氧气反应生成三氧化硫，则B是二氧化硫。
【详解】A．浓硫酸使蔗糖变黑主要体现了X的脱水性，故A错误；
B．若A为铁，铁室温下与浓硫酸钝化，不可完全反应，故B错误；
C．若A为单质碳，则C为CO2，将CO2通入少量澄清石灰水中，二氧化碳过量，生成碳酸氢钙，不会观察到白色沉淀产生，故C错误；
D．浓硫酸与C发生氧化还原反应，B为SO2，工业上SO2与O2在催化剂、加热、一定压强条件下反应制备SO3，故D正确。
答案选D。
4. 通过如图流程制备硝酸铜晶体，下列说法不正确的是
A. 将废铜片粉碎，可提高反应速率
B. 若将废铜片直接“溶解”，既产生污染又降低硝酸的利用率
C. 为了使硝酸铜尽可能析出，“结晶”应将溶液蒸干
D. 用无水乙醇代替水“洗涤”的目的之一是减少晶体的溶解损失
【答案】C
【解析】
【分析】废铜片在空气中加热后，用硝酸溶解，过滤除去不溶性杂质，将滤液结晶，过滤得到硝酸铜晶体，用无水乙醇洗涤。
【详解】A．将废铜片粉碎，增大接触面积，可提高反应速率，A正确；
B．若将废铜片直接“溶解”，铜与硝酸反应产生氮氧化物，既产生污染又降低硝酸的利用率，B正确；
C．由于硝酸铜发生水解，产物硝酸易挥发、分解，为了使硝酸铜尽可能析出，“结晶”时不能将溶液蒸干，温度也不能太高，C不正确；
D．硝酸铜易溶于水，用无水乙醇代替水“洗涤”目的之一是减少晶体的溶解损失，D正确；
故选C。
5. 如图是实验室制取SO2并验证SO2某些性质的装置图。若观察到装置④中有淡黄色沉淀生成，⑤中的溴水褪色，下列说法错误的是
A. ①中发生反应的离子方程式是SO＋2H＋=H2O＋SO2↑
B. ②中溶液变为红色
C. ③的品红溶液褪色，证明SO2有漂白性
D. ④中SO2作还原剂
【答案】D
【解析】
【分析】亚硫酸钠与硫酸反应生成二氧化硫，二氧化硫能够使石蕊溶液变红（体现酸性氧化物性质），使品红溶液褪色（体现漂白性），与氢硫酸溶液反应生成黄色沉淀（体现氧化性），使溴水褪色（体现还原性），最后尾气被碱液吸收。
【详解】A．亚硫酸钠与硫酸反应生成二氧化硫，①中发生反应的离子方程式是SO＋2H＋=H2O＋SO2↑，故A正确；
B．②中溶液变为红色，SO2溶于水生成亚硫酸，石蕊遇到酸变红，故B正确；
C．二氧化硫能够使品红褪色，③的品红溶液褪色，证明SO2有漂白性，故C正确；
D．④中为二氧化硫与氢硫酸反应生成单质硫，反应中SO2作氧化剂，被还原，故D错误；
故选D。
6. 关于下列常见有机物的说法正确的是
① ②CH2=CH2 ③④CH3CH2OH ⑤C6H12O6(葡萄糖) ⑥CH3COOH ⑦硬脂酸甘油酯 ⑧蛋白质 ⑨聚乙烯
A. 能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应并使之褪色的有①②⑨
B. 能与碳酸氢钠溶液反应并产生CO2气体的有④⑤⑥⑦
C. ③的二氯代物有两种
D. 属于高分子的是⑧⑨
【答案】D
【解析】
【详解】A．苯、聚乙烯均与溴的四氯化碳溶液不反应，则能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应并使之褪色的有②，故A错误；
B．含羧基的有机物与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳，则能与碳酸氢钠溶液反应并产生CO2气体的有⑥，故B错误；
C．甲烷为正四面体结构，甲烷中任意2个H原子均相邻，则③的二氯取代物有1种，故C错误；
D．相对分子质量在10000以上为高分子，则属于高分子材料的是⑧⑨，故D正确。
答案选D。
7. 图为实验室制取少量乙酸乙酯的装置图。下列关于该实验的叙述中，不正确的是(　　)
A. 向a试管中先加入浓硫酸，然后边摇动试管边慢慢加入乙醇，再加冰醋酸
B. 试管b中导气管下端管口不能浸入液面的原因是防止实验过程中发生倒吸现象
C. 实验时加热试管a的目的是及时将乙酸乙酯蒸出并加快反应速率
D. 试管b中Na2CO3的作用是除去随乙酸乙酯蒸出的少量乙酸和乙醇，降低乙酸乙酯在溶液中的溶解度
【答案】A
【解析】
【详解】A．向a试管中先加入乙醇，然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸，再冰醋酸，不能先加入浓硫酸，需防止浓硫酸溶解放热造成液体飞溅，错误，A符合题意；
B．由于混合物中含有乙醇和乙酸，易溶于水，易生产倒吸，实验时导管不能插入到液面以下，正确，B不选；
C．反应加热提高反应速率，乙酸乙酯沸点低，加热利于蒸出乙酸乙酯，正确，C不选；
D．试管b中Na2CO3的作用是中和乙酸，溶解乙醇，除去随乙酸乙酯蒸出的少量乙酸和乙醇，降低乙酸乙酯在溶液中溶解度，正确，D不选。
答案选A。
8. 一种以液杰肼()为燃料的电池装置如图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH溶液作为电解质溶液。下列关于该电池的叙述正确的是
A. b为电源的负极
B. a极的反应式：
C. 放电时，钾离子从a极经离子交换膜流向b极
D. b极附近溶液pH值减小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．b极通入空气，即通入氧气，为正极，A错误；
B．a为负极，肼反应生成氮气，电解质溶液为氢氧化钾，所以电极反应不能写氢离子，电极方程式为，B错误；
C．放电时阳离子向正极移动，C正确；
D．b极生成氢氧根离子，pH增大，D错误；
故选C。
9. 一定温度下，在恒容的容器中充入和发生反应：一段时间后，该反应达到化学平衡，下列能说明达到化学平衡状态的组合是
①
②
③单位时间内消耗，同时生成
④、和的浓度之比为2∶1∶2
⑤混合气体的总的物质的量不再改变
⑥混合气体的压强不再改变
⑦混合气体的密度不再改变
⑧混合气体的平均相对分子质量不再改变
A. ①⑤⑥⑧ B. ①②③⑤ C. ⑤⑥⑦⑧ D. ④⑤⑥⑦
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】①，若，则，故①能说明反应达到为化学平衡状态；
②和永远相等，故②不能反应说明达到化学平衡状态；
③任何时候，单位时间内消耗，必然生成，故③不能反应说明达到化学平衡；
④非平衡状态下，、O2和SO3的浓度之比也可能为2∶1∶2，故④不能反应说明达到化学平衡；
⑤因为反应前后气体分子数不相等，若气体的总物质的量不再改变，说明正、逆反应速率相等，故⑤可以说明反应达到化学平衡状态；
⑥因为反应前后气体分子数不相等，若不平衡，则压强随时间改变而改变，故压强不变，可以说明反应达到化学平衡状态；
⑦该反应体系的容积不变，反应物及产物都是气体，故气体的密度永远不变，故⑦不能说明反应达到化学平衡状态；
⑧根据，该反应反应前后气体分子数不相等，故气体的总物质的量n是个变化的量，故M也是一个变化的量，若混合气体的平均相对分子质量不变，则气体的总物质的量n不变，反应一定达到化学平衡状态；
综上所述，能说明反应达到化学平衡状态的有①⑤⑥⑧，故选A。
10. 某科学探究小组为了制取氨气并探究其性质，设计如图所示的装置进行实验(部分夹持装置已略)。其中正确的是
A. 装置A中盛放的反应物是氯化铵
B. 装置B中干燥剂可以是碱石灰
C. 气体通过装置C、D时，试纸均变蓝色且装置C中试纸颜色更深
D. 一段时间后，挤压装置E中的胶头滴管，滴入少许浓盐酸，发现有白雾生成
【答案】B
【解析】
【分析】A为氨气的制备装置，B用于干燥氨气，C、D是为了确认氨气不显碱性，氨水显碱性，E中滴入浓盐酸，与氨气反应生成氯化铵，有白烟现象，F用于吸收多余的氨气。
【详解】A．装置A为固体加热制取气体装置，实验室用氢氧化钙和氯化铵固体加热生成氨气，氯化铵分解能生成氨气，但氨气与氯化氢气体在试管口又化合生成氯化铵，几乎得不到氨气，故A错误；
B．装置B的作用是干燥氨气，可选择碱性干燥剂碱石灰，故B正确；
C．氨气不是碱，不能使干燥的石蕊试纸变蓝，但氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，即C中的试纸不变色，故C错误；
D．实验进行一段时间后，挤压E中的胶头滴管，浓盐酸挥发出的氯化氢气体与氨气反应生成氯化铵晶体，会产生白烟，故D错误。
答案选B。
二、填空题(每空2分，共50分)
11. A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物且都含有一种相同元素，其中A是单质，它们有如图所示转化关系。
（1）常温下，A、B、C、D均为气体；气体B溶于水显碱性；在雷雨天气，可发生反应②，则反应③的化学方程式为_______，D相对分子质量比C大16，则D为_______ (填化学式)。
（2）若A是淡黄色固体，B为氢化物，常温下，D的浓溶液是一种无色黏稠油状液体。则反应③的化学方程式为_______。在加热条件下，D的浓溶液能与木炭发生反应生成C，D体现的性质为_______
（3）若B是淡黄色固体，且②③的反应物中均有常温下为液态的一种物质。则反应③的化学反应方程式为_______。
（4）若D为红褐色沉淀，且①的反应物有盐酸，向B溶液中入溶液的现象为_______。
（5）若A为金属单质，B为氧化物，D难溶于水且具有两性。若反应②③均在盐酸中完成，则C的化学式为_______。若反应②③均在溶液中完成，则C的化学式为_______。
【答案】（1） ①. ②. NO2
（2） ①. 2H2S+3O2=2SO2+2H2O ②. 强氧化性
（3）2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
（4）生成白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
（5） ①. ②.
【解析】
【分析】(1)．A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物且都含有一种相同元素，其中A是单质，常温下，A、B、C、D均为气体，气体B溶于水显碱性，则气体B是NH3，气体A是N2，在雷雨天气，可发生反应②，则气体C是NO，D相对分子质量比C大16，而氧元素的原子量是16，则气体D为NO2。
(2)．A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物且都含有一种相同元素，其中A是单质, 若A是淡黄色固体，则A可能是S，B为氢化物，则B是H2S，常温下，D的浓溶液是一种无色黏稠油状液体，则D是H2SO4，则C是SO2。
(3)．A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物且都含有一种相同元素，其中A是单质, 若B是淡黄色固体，则B可能是Na2O2，则A是Na，且②③的反应物中均有常温下为液态的一种物质，则这种物质应是H2O，则C是NaOH，则D可能是Na2CO3。
(4)．A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物且都含有一种相同元素，其中A是单质，若D为红褐色沉淀，则D是Fe(OH)3，C是Fe(OH)2，A是Fe，且①的反应物有盐酸，则B是FeCl2。
(5)．A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物且都含有一种相同元素，其中A是单质，若A为金属单质，B为氧化物，D难溶于水且具有两性，则D是Al(OH)3，A是Al，B为Al2O3。
据以上分析解答。
【小问1详解】
经分析B是NH3，C是NO，则反应③的化学方程式为；C是NO，C、D之间可以相互转换，且含有同一种元素，D相对分子质量比C大16，而氧元素的原子量是16，则D为NO2；
【小问2详解】
反应③是B→C，即H2S转化为SO2，则反应③的化学方程式是2H2S+3O2=2SO2+2H2O；在加热条件下，D的浓溶液能与木炭发生反应生成C，，即是木炭和浓硫酸反应，反应的化学方程式是C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O，在此反应中碳被氧化为二氧化碳，体现了浓硫酸的强氧化性。
【小问3详解】
反应③是B→C，经分析B是Na2O2，C是NaOH，且②③的反应物中均有常温下为液态的一种物质，则这种物质应是H2O，则反应③的化学方程式是2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。
【小问4详解】
经分析B是FeCl2，则向B溶液中加入溶液的现象为生成白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。
【小问5详解】
经分析A是Al，B为Al2O3，若反应②③均在盐酸中完成，则C是AlCl3，若反应②③均在溶液中完成，则C的化学式为。
12. 截止2021年底，我国共有乙烯生产企业61家，投产乙烯装置79套，合计总产能为4168万吨/年，约占全球总产能的18%。其中蒸汽裂解制乙烯为最主要途径，另外还有煤、甲醇制乙烯等方式，请回答下列问题：
（1）蒸汽裂解制乙烯的其中一种原料为丁烷，其它条件相同时，1体积丁烷在加热、加压下完全催化裂解可制得1体积乙烯，该反应的方程式为___________(以分子式表示各物质)。
（2）如图是表示乙烯分子结构的球棍模型，其中共平面的原子有___________个。
Ⅱ.乙烯作为化学工业的基础原料之一，可以制备一系列有机化合物，下图展示了乙烯与部分有机化合物之间的转化关系，其中反应条件和部分反应产物已经省略。
（3）B的结构简式为___________，D物质的官能团名称是___________。
（4）反应①的化学方程式是___________，反应类型为___________。
（5）乙烷的同系物E的相对分子量为72，则E的同分异构体有___________种，其中支链最多的结构简式为___________。
【答案】（1）C4H10C2H4+C2H6
（2）6 （3） ①. CH3CHO ②. 酯基
（4） ①. CH2=CH2+H2OCH3CH2OH ②. 加成反应
（5） ①. 3 ②.
【解析】
【分析】Ⅱ．乙烯与水发生加成反应生成A为CH3CH2OH，乙醇发生氧化反应生成B为CH3CHO，乙醛进一步氧化生成CH3COOH，乙醇与乙酸发生酯化反应生成D为CH3COOCH2CH3，乙烯与氢气发生加成反应生成CH3CH3，乙烯与HCl发生加成反应生成CH3CH2Cl,乙烯发生加聚反应生成 。
【小问1详解】
1体积丁烷在加热、加压下完全催化裂解可制得1体积乙烯，同时生成1体积乙烷，反应方程式为C4H10C2H4+C2H6，故答案为：C4H10C2H4+C2H6；
【小问2详解】
乙烯分子为平面结构，分子中6个原子共平面，故答案为：6；
【小问3详解】
由上述分析可知，B为CH3CHO；D为CH3COOCH2CH3，D中官能团的名称为：酯基；故答案为：CH3CHO；酯基；
【小问4详解】
反应①诶乙烯与水发生加成反应生成CH3CH2OH，化学方程式为：CH2=CH2+H2OCH3CH2OH，为加成反应；故答案为：CH2=CH2+H2OCH3CH2OH；加成反应；
【小问5详解】
乙烷的同系物E的相对分子量为72，E中碳原子数目为；故E为戊烷，则E的同分异构体有正戊烷、异戊烷、新戊烷共3种同分异构体，其中支链最多的结构简式为 ，故答案为：3； 。
【点睛】题目涉及烯烃、烷烃、醇、醛、酯之间的转化，比较基础，旨在考查学生对基础知识的掌握，注意基础知识的全面掌握。
13. 2022年1月17日，习近平主席在出席世界经济论坛视频会议发表演讲时指出，“实现碳达峰、碳中和是中国高质量发展的内在要求，也是中国对国际社会的庄严承诺”。二氧化碳的捕集、利用与封存(CCUS)已成为科学家研究的重要课题。
（1）下列措施不利于实现我国“碳达峰、碳中和”目标的是___________(填选项字母)。
A. 完善充电桩、自行车道等相应的配套设施建设，引导公众优先绿色出行
B. 大规模开采可燃冰作为新能源和通过清洁煤技术减少煤燃烧污染
C. 支持风力发电、光伏发电、潮汐发电等行业健康有序发展
D. 加大农村房屋建筑节能改造力度，降低冬季取暖燃料的使用
（2）二氧化碳加氢可转化为二甲醚()，既可以降低二氧化碳排放量，也可以得到性能优良的汽车燃料。反应原理为：。
①该反应的能量变化如图所示，该反应为___________(填“放热”或“吸热”)反应。
②在体积为2L的密闭容器中，充入3mol (g)和9mol (g)，测得CO2(g)、(g)的物质的量随时间变化如图。
ⅰ．反应到达A点时，___________(填“＞”、“＜”或“=”)。
ⅱ．0～5min内，___________。
ⅲ.反应达到平衡状态时，二甲醚的体积分数为___________(保留2位有效数字)。
ⅳ.不能说明该反应已达平衡状态是___________(填选项字母)。
a．的含量保持不变 b．(g)与(g)的物质的量之比保持不变
c． d．混合气体的平均密度保持不变
（3）一种酸性“二甲醚()直接燃料电池”具有启动快、比能量高、效率好等优点。其电池工作原理如图所示：
①a电极为___________。极(填“正”或“负”)，溶液中的向___________电极定向移动(填“a”或“b”)。
②b电极的电极反应式为___________。
【答案】（1）B （2） ①. 放热 ②. ＞ ③. 0.75 ④. 18% ⑤. bd
（3） ①. 负 ②. b ③.
【解析】
【小问1详解】
A．完善充电桩、自行车道等相应的配套设施建设，引导公众优先绿色出现，可减少机动车使用，有利于碳中和，A正确；
B．可燃冰、煤燃烧均会产生大量的CO2，不利于碳中和，B错误；
C．支持风力发电，光伏发电，潮汐发电等行业，有利于减少煤炭发电，有利于碳中和，C正确；
D．加大农村房屋建筑节能改造力度，可减少冬季燃煤取暖燃料的使用，有利于碳中和，D正确；
故答案选B。
【小问2详解】
①从图中可知，反应物总能量高于生成物的总能量，为放热反应。②反应达到A点时，尚未达到平衡，此时二氧化碳的物质的量仍处于减少的趋势，故v正>v逆；0-5min内，CO2物质的量减少2.5mol，则v(CO2)=，物质的反应速率之比等于化学计量数之比，则v(H2)=3v(CO2)=0.75mol·L-1·min-1；根据化学方程式，平衡时气体总物质的量为7mol，二甲醚的物质的量为1.25mol，二甲醚的体积分数等于物质的量分数，故二甲醚的体积分数为；
a．随反应进行，H2含量不断减少，H2含量不变可说明反应达到平衡状态，a正确；
b．CO2和H2按照1：3的量进行反应，同时初始加入的CO2和H2的物质的量之比为1：3，故无论是否达到平衡，两者的物质的量之比始终为1：3，b错误；
c．反应速率之比等于化学计量数之比，3v正(CO2)=v正(H2)，则v正(H2)=v逆(H2)，正反应速率等于逆反应速率，反应达到平衡，c正确；
d．该反应在恒容装置中进行，反应物和产物均为气体，混合气体密度始终不变，d错误；
故答案选bd。
【小问3详解】
①通入燃料的电极为负极，则a电极为负极。溶液中H+向正极移动，故其向b电极移动。②b电极为氧气得电子与氢离子反应生成水，电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O。