2023—2024学年(下)南阳六校高一年级期末考试
化学
考生注意：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 2024年4月28日，神舟十七号、神舟十八号航天员乘组顺利完成交接仪式。航天员的宇航服需要用到多种材料，下列有关叙述错误的是
A. 制纯棉内衣用到的棉花的主要成分是纤维素 B. 保暖层所用的鹅绒属于天然高分子材料
C. 水冷层所用的聚氯乙烯属于饱和烃 D. 防护层所用的聚酰胺纤维属于合成纤维
2. 过氧化钙(CaO2)是一种缓释型增氧剂，在湿空气或水中可长期缓慢释放出氧气，相关反应为。下列叙述正确的是
A. 与互为同位素
B. H2O为直线形分子
C. 该反应中CaO2只体现氧化性
D. CaO2和Ca(OH)2中既含有离子键又含有共价键
3. 从海带中提取碘的实验过程中，如图仪器不需要使用的是
A. B. C. D.
4. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
选项 性质 用途
A 难溶于水 制石英钟表
B 灼烧时火焰颜色不同 用来区分和
C 属于离子化合物 用于制安全气囊
D 乙醇是易挥发液体 用于杀菌消毒
A. A B. B C. C D. D
5. 设表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A. 中含有的共价键数目为
B. 苯()分子中含有的碳碳双键数目为
C. 常温常压下，中含有的中子数目为
D. 一定条件下，和足量空气充分反应生成的分子数目为
6. 均为短周期主族元素，在元素周期表中的相对位置如图所示，的最高价氧化物属于两性化合物。
下列说法正确的是
A. 简单离子半径：
B. 的单质参加反应一定被还原
C. 元素的简单氢化物具有强还原性
D. 常温下，的单质不能与元素的最高价含氧酸的浓溶液反应
7. 糖类、油脂和蛋白质是生命中的基础有机化学物质。下列叙述正确的是
A. 所有蛋白质与浓硝酸作用都发生显色反应
B. 向鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸铵溶液，产生白色沉淀，继续加水沉淀不溶解
C. 油脂、蛋白质的水解反应都是由高分子变成小分子的反应
D. 某液态油脂中含有大量的，该油脂能使溴的四氯化碳溶液褪色
8. 已知X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，在元素周期表中，Y与X、Z、W均为相邻元素，其中W原子的最外层电子数是电子总数的。下列说法正确的是
A. 原子半径：Z＞Y＞X
B. 简单氢化物的稳定性：Y＞W
C. W的最高价氧化物对应的水化物是强酸
D. Z分别与X、Y形成的二元化合物均为无色有毒气体
9. 已知：①A-B键的键能是指在1×105Pa、298K下，断开1 molAB(g)分子中的化学键，使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量。
②1×105Pa、298K时，某些化学键的键能数据如下表：
化学键 Cl-Cl C-Cl C-H H-Cl
键能/(kJ/mol) 243 339 x 431
③反应CH4(g)+Cl2(g) CH3Cl(g)+HCl(g)生成1 mol HCl时放热114 kJ。
下列叙述正确是
A. x=650
B. 反应 CH4(g)+Cl2(g) CH3Cl(g)+HCl(g)过程中的能量变化可用如图表示
C. CH2Cl2的结构只有一种，能证明甲烷分子的空间结构是正四面体形
D. 光照条件下，将CH4通入溴的四氯化碳溶液中能快速发生取代反应
10. 实验时可用装置制备并收集乙酸乙酯，下列叙述正确的是
A. 实验时先向装置试管中依次加入浓硫酸、无水乙醇、冰醋酸，最后加入碎瓷片防暴沸
B. 吸收挥发出的乙醇利用的是饱和碳酸钠溶液的化学性质
C. 实验中浓硫酸作用是催化剂和脱水剂
D. 可以用装置代替装置
11. 某研究性学习小组为探究氢氧燃料电池，设计出了如图所示的实验装置。
下列叙述正确的是
A. 仪器A的名称是分液漏斗
B. 步骤ⅳ中石墨电极发生还原反应
C. 放电时石墨电极的电极反应式为
D. 放电时石墨电极附近溶液的大于石墨电极
12. 下列实验装置或操作正确且能达到相应实验目的的是(图中部分夹持装置略)
选项 A B
实验装置或操作
实验目的 证明溶液对分解的催化作用 验证金属镁、铝的活泼性
选项 C D
实验装置或操作
实验目的 验证淀粉是否完全水解 探究苯和液溴能否发生取代反应
A. A B. B C. C D. D
13. 丁二酸一甲酯常用于有机合成，其利用生物质资源制备的途径如图所示：
下列叙述正确是
A. 纤维素与淀粉的基本结构单元不同，水解的最终产物也不同
B. ①的反应类型与乙烯和水制乙醇的反应类型不同
C. 工业上可通过煤的干馏获得
D. 含有两种官能团
14. 工业上能用焦炭消除污染，其反应原理为。一定温度下，在恒容密闭容器中发生该反应，若内的物质的量浓度变化为，下列说法正确的是
A. 反应达到平衡时：
B. 若起始时增大的用量，内的物质的量浓度变化大于
C. 在末时，的物质的量浓度等于
D. 在建立平衡的过程中，混合气体的平均摩尔质量呈减小趋势
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15. A、B、C、D、E、F、G为原子序数依次增大的前四周期主族元素，由上述部分元素可组成结构式如图所示的有机物，该有机物常用作金属腐蚀的抑制剂。已知：D与同主族、与同主族。
请回答下列问题：
（1）B元素在元素周期表中的位置为第___________周期___________族；元素的名称为___________。
（2）用电子式表示化合物的形成过程：___________。
（3）从原子结构的角度说明原子的得电子能力比原子强的原因：___________，用一离子方程式证明该结论：___________(要求所写反应发生时有明显现象)。
（4）A元素的单质和C元素的单质能在一定条件下反应生成化合物，该反应的化学方程式为___________。
（5）将通入溶液中，再向其中滴加过量的水溶液，可观察到的现象是___________，所发生反应的离子方程式是___________。
16. 与反应可获得应用广泛的合成气和，其反应原理为。请回答下列问题：
（1）每摩尔相关气态物质的相对能量如下表所示：
物质
相对能量 0
①由表中数据推测，的相对能量___________(填“”“”或“”)。
②反应为___________(填“吸”或“放”)热反应。
（2）在体积均为甲、乙两个恒容密闭容器中，分别加入和，发生反应：，在不同温度下的物质的量与时间的关系如图所示。已知：转化率是指转化的反应物的物质的量与其初始的物质的量之比。
①乙容器中，内的平均反应速率___________。
②反应温度___________(填“”“”或“”，下同)；正反应速率A点___________B点。
③已知甲容器中B点时，的体积分数为的转化率为，则___________，___________。
17. 转化和利用是实现碳中和的有效途径，通过电催化或光催化将转化为和产物(如被认为是最有效的路径。请回答下列问题：
（1）二氧化碳可通过电催化合成(如图1)，生成的可直接用于燃料电池(如图2)，相关原理如图所示。已知：图1和图2装置中的电解液均显酸性，质子交换膜只允许通过。
①图2装置中能量的转化形式主要是___________能___________能。
②图2装置中负极的电极反应式为___________
③图1装置发生的总反应与图2装置发生的总反应是否互为可逆反应？___________(填“是”或“否”)。
（2）一定条件下，在催化剂表面将转化为，其原理如图所示：
写出该反应的化学方程式：___________。
（3）太阳能驱动以为原料合成人工食品山梨糖，为克服自然光合作用的局限性提供了一条有前景的途径。
查阅资料：代表，其中线表示化学键，线的端点、折点或交点表示碳原子，碳原子剩余的化合价用氢原子补足，这样的表示方法叫键线式，如图中代表
①中含有的官能团名称为___________。
②山梨糖的分子式为___________。
（4）写出与反应的化学方程式：___________。
18. 碳骨架的构建是有机合成的重要任务之一。某课题组从基础化工原料乙烯出发，针对异戊烯设计了如图合成路线：
请回答下列问题：
（1）乙烯的结构式为___________。
（2）的化学名称为___________。
（3）F与互为同分异构体，又与乙醛互为同系物，则F的结构简式为___________；新制的氢氧化铜能检验F中的官能团，实验时观察到的现象为___________。
（4）戊烷有三种结构，D是某戊烷的衍生物。
①戊烷的结构简式有、___________。
②D能与乙酸在浓硫酸作催化剂、加热的条件下反应生成一种具有香味的物质，该反应的化学方程式为___________。
（5）能通过___________反应生成高分子，该高分子结构简式为___________。2023—2024学年(下)南阳六校高一年级期末考试
化学
考生注意：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 2024年4月28日，神舟十七号、神舟十八号航天员乘组顺利完成交接仪式。航天员的宇航服需要用到多种材料，下列有关叙述错误的是
A. 制纯棉内衣用到的棉花的主要成分是纤维素 B. 保暖层所用的鹅绒属于天然高分子材料
C. 水冷层所用的聚氯乙烯属于饱和烃 D. 防护层所用的聚酰胺纤维属于合成纤维
【答案】C
【解析】
【详解】A．棉花的主要成分是纤维素，故A正确；
B．鹅绒属于天然高分子材料，故B正确；
C．饱和烃是指分子中碳原子之间仅通过单键相互连接，且碳原子的剩余价键均被氢原子占据的烃类化合物，聚氯乙烯中含有除C、H之外的元素，不属于饱和烃，故C错误；
D．聚酰胺纤维是由人工合成的高分子化合物，其分子主链含有-CONH-，聚酰胺纤维属于合成纤维，故D正确；
故选C。
2. 过氧化钙(CaO2)是一种缓释型增氧剂，在湿空气或水中可长期缓慢释放出氧气，相关反应为。下列叙述正确的是
A. 与互同位素
B. H2O为直线形分子
C. 该反应中CaO2只体现氧化性
D. CaO2和Ca(OH)2中既含有离子键又含有共价键
【答案】D
【解析】
【详解】A．与都是化合物，不是原子，与不能互为同位素，A错误；
B．H2O中O原子上有2对孤电子对，其分子结构为V形，B错误；
C．在CaO2中O为-1价，反应后部分变为Ca(OH)2中-2价，部分变为O2中的0价，因此该反应中CaO2体现了氧化性、还原性，C错误；
D．CaO2和Ca(OH)2都是离子化合物，其中都是既含有离子键又含有共价键，D正确；
故合理选项是D。
3. 从海带中提取碘的实验过程中，如图仪器不需要使用的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】海带中含有碘元素，可通过以下步骤提取：①灼烧海带成灰（需用到坩埚、泥三角、酒精灯、三脚架），②将海带灰转移，加入蒸馏水，搅拌，煮沸（需用到烧杯、玻璃棒、石棉网、酒精灯），③过滤（需用到烧杯、漏斗、玻璃棒），向滤液中滴入氯水，振荡；④将氧化后溶液转移，向其中加入CCl4振荡，静置，综上所述，蒸发皿在该实验中用不到，答案选C。
4. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
选项 性质 用途
A 难溶于水 制石英钟表
B 灼烧时火焰颜色不同 用来区分和
C 属于离子化合物 用于制安全气囊
D 乙醇是易挥发液体 用于杀菌消毒
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．可制石英钟表，因为当石英晶体受到外界电场的作用时，会产生一定的机械应变，从而产生固有振荡，这种振荡可以被放大和计时，从而制成精密的时钟，A错误；
B．Na元素与K元素进行焰色试验的颜色不同，B正确；
C．受到撞击发生化学变化快速产生气体，与其是离子化合物无关，C错误；
D．乙醇可使蛋白质变性，可用于杀菌消毒，D错误；
答案选B。
5. 设表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A. 中含有的共价键数目为
B. 苯()分子中含有的碳碳双键数目为
C. 常温常压下，中含有的中子数目为
D. 一定条件下，和足量空气充分反应生成的分子数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A．物质的量为1mol，其中含1mol，含键，则含有的共价键数目为4NA，A错误；
B．苯环中不含碳碳双键，B错误；
C．物质的量为0.9mol，每个中含有10个中子，即中含有的中子数目为，C正确；
D．物质的量为0.2mol，与足量空气反应生成，但该反应为可逆反应，则生成的分子数目小于，D错误；
故选C。
6. 均为短周期主族元素，在元素周期表中的相对位置如图所示，的最高价氧化物属于两性化合物。
下列说法正确的是
A. 简单离子半径：
B. 的单质参加反应一定被还原
C. 元素的简单氢化物具有强还原性
D. 常温下，的单质不能与元素的最高价含氧酸的浓溶液反应
【答案】C
【解析】
【分析】均为短周期主族元素，由元素在周期表中的位置可知X位于第2周期，Y、Z位于第3周期，的最高价氧化物属于两性化合物，可知分别为N、Al、S元素。
【详解】A．的电子层结构为2、8，的电子层结构为2、8、8，电子层数越多，离子半径越大，即简单离子半径为：，故A错误；
B．的单质是S，参加反应也可能被氧化，如硫的燃烧，故B错误；
C．中S为-2价，具有强还原性，故C正确；
D．Al与能发生反应产生H2，故D错误；
故答案选C。
7. 糖类、油脂和蛋白质是生命中的基础有机化学物质。下列叙述正确的是
A. 所有蛋白质与浓硝酸作用都发生显色反应
B. 向鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸铵溶液，产生白色沉淀，继续加水沉淀不溶解
C. 油脂、蛋白质的水解反应都是由高分子变成小分子的反应
D. 某液态油脂中含有大量的，该油脂能使溴的四氯化碳溶液褪色
【答案】D
【解析】
【详解】A．只有含苯环的蛋白质与浓硝酸作用才能显黄色，不含苯环的蛋白质没有这一性质，故A错误；
B．向鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸铵溶液析出白色沉淀，属于蛋白质的盐析现象，属于可逆过程，所以加水又溶解，故B错误；
C．油脂属于有机大分子化合物，不属于高分子，故C错误；
D．烃基-C17H33和-C15H29的不饱和度为1，均含有碳碳双键，所以该油脂能使溴的四氯化碳溶液褪色，故D正确；
故选D。
8. 已知X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，在元素周期表中，Y与X、Z、W均为相邻元素，其中W原子的最外层电子数是电子总数的。下列说法正确的是
A. 原子半径：Z＞Y＞X
B. 简单氢化物的稳定性：Y＞W
C. W的最高价氧化物对应的水化物是强酸
D. Z分别与X、Y形成的二元化合物均为无色有毒气体
【答案】B
【解析】
【分析】已知X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，在元素周期表中，Y与X、Z、W均为相邻元素，其中W原子的最外层电子数是电子总数的，说明W内层电子总数是最外层的二倍，因此W是15号P元素，结合元素原子序数大小及相邻位置关系，可知X是C，Y是N，Z是O，然后根据元素周期律及物质的性质分析解答。
【详解】根据上述分析可知：X是C，Y是N，Z是O，W是P元素。
A．同一周期元素，原子序数越大，原子半径就越小。X是C，Y是N，Z是O，原子序数逐渐增大，所以原子半径：X(C)＞Y(N)＞Z(O)，A错误；
B．同一主族元素，从上到下随着原子序数的增大，元素的非金属性逐渐减弱，其形成的简单氢化物的稳定性就越弱。Y是N，W是P，二者是同一主族元素，元素的非金属性：N＞P，所以简单氢化物的稳定性：Y(NH3)＞W(PH3)，B正确；
C．W是P，其形成的最高价氧化物对应的水化物H3PO4属于弱酸，C错误；
D．X是C，Y是N，Z是O，其中N与O形成的化合物NO2是红棕色有毒气体，D错误；
故合理选项B。
9. 已知：①A-B键的键能是指在1×105Pa、298K下，断开1 molAB(g)分子中的化学键，使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量。
②1×105Pa、298K时，某些化学键的键能数据如下表：
化学键 Cl-Cl C-Cl C-H H-Cl
键能/(kJ/mol) 243 339 x 431
③反应CH4(g)+Cl2(g) CH3Cl(g)+HCl(g)生成1 mol HCl时放热114 kJ。
下列叙述正确的是
A. x=650
B. 反应 CH4(g)+Cl2(g) CH3Cl(g)+HCl(g)过程中的能量变化可用如图表示
C. CH2Cl2的结构只有一种，能证明甲烷分子的空间结构是正四面体形
D. 光照条件下，将CH4通入溴的四氯化碳溶液中能快速发生取代反应
【答案】C
【解析】
【详解】A．反应热等于断裂反应物化学键吸收总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差，已知反应CH4(g)+Cl2(g) CH3Cl(g)+HCl(g)生成1 mol HCl时放热114 kJ，则(4×x+243)kJ-(3×x+339+431)kJ=-114 kJ，解得x=413，A错误；
B．根据已知条件③可知该反应是放热反应，说明反应物总能量比生成物的总能量高，图示与反应事实不吻合，B错误；
C．CH2Cl2若为平面结构，其应该有两种结构：、，而CH2Cl2只有一种结构，说明其分子是四面体形，CH2Cl2可看作是甲烷分子中2个H原子被2个Cl原子取代产生的物质。因此可证明CH4是正四面体结构，C正确；
D．在光照条件下CH4于卤素单质发生取代反应，而不能与卤素单质的溶液发生取代反应，D错误；
故合理选项是C。
10. 实验时可用装置制备并收集乙酸乙酯，下列叙述正确的是
A. 实验时先向装置试管中依次加入浓硫酸、无水乙醇、冰醋酸，最后加入碎瓷片防暴沸
B. 吸收挥发出的乙醇利用的是饱和碳酸钠溶液的化学性质
C. 实验中浓硫酸的作用是催化剂和脱水剂
D. 可以用装置代替装置
【答案】D
【解析】
【详解】A．先在试管中加入无水乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入浓硫酸，再缓缓加入乙酸，最后加入碎瓷片防暴沸，故A错误；
B．饱和Na2CO3溶液可除去乙酸乙酯中的乙酸，溶解乙酸乙酯中的乙醇，同时降低乙酸乙酯的溶解度，乙醇能与水形成氢键，因此吸收乙醇是物理性质，故B错误；
C．硫酸在反应前后的质量和性质保持不变，浓硫酸具有吸水性，有利于化学平衡向正反方向移动，该实验中浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂，故C错误；
D．为防止倒吸，可以用装置代替装置，故D正确；
故答案选D。
11. 某研究性学习小组为探究氢氧燃料电池，设计出了如图所示的实验装置。
下列叙述正确的是
A. 仪器A的名称是分液漏斗
B. 步骤ⅳ中石墨电极发生还原反应
C. 放电时石墨电极的电极反应式为
D. 放电时石墨电极附近溶液大于石墨电极
【答案】C
【解析】
【分析】步骤ⅰ组装好仪器，步骤ⅱ外接电源发生电解，石墨电极X接电源负极作为阴极，发生还原反应，电极反应式为：，石墨电极Y接电源正极作为阳极，发生氧化反应，电极反应式为：；步骤ⅲ电解一段时间后进行步骤ⅳ，此时装置为原电池，石墨电极X中是H2参与反应，作为负极，石墨电极Y中是O2参与反应，作为正极，据此作答。
【详解】A．根据图中结构可知，仪器a的名称是长颈漏斗，故A错误；
B．根据分析可知，步骤ⅳ中石墨电极X中是H2参与反应，作为负极，发生氧化反应，故B错误；
C．根据分析可知，步骤ⅳ中石墨电极Y中是O2参与反应，作为正极，发生还原反应，电极反应式为：，故C正确；
D．放电时，石墨电极Y的电极反应式为：，可知在石墨电极Y附近，pH增大，石墨电极X的电极反应式为，可知在石墨电极X附近，pH减小，石墨电极附近溶液的小于石墨电极，故D错误；
故选C。
12. 下列实验装置或操作正确且能达到相应实验目的的是(图中部分夹持装置略)
选项 A B
实验装置或操作
实验目的 证明溶液对分解的催化作用 验证金属镁、铝的活泼性
选项 C D
实验装置或操作
实验目的 验证淀粉是否完全水解 探究苯和液溴能否发生取代反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．采用控制变量法，证明溶液对分解的催化作用应该在同一温度下进行，故A错误；
B．金属的通性之一是与酸反应产生H2，而铝具有两性能与NaOH溶液反应，但镁不能与NaOH溶液发生反应，该装置可以构成原电池时，铝作为负极，但不能判断两者的活泼性，电解质溶液应该使用稀硫酸，观察哪个电极在溶解，则可判断两者活泼性，故B错误；
C．验证淀粉是否完全水解时，向淀粉溶液中加入氢氧化钠溶液发生水解，加入的氢氧化钠溶液过量，直接加入碘水，NaOH能与I2反应，不能验证是否还有剩余的淀粉，故C错误；
D．苯与液溴在溴化铁的条件下发生反应，通过四氯化碳除外HBr中混有的溴单质，再通入硝酸银溶液，通过观察是否生成浅黄色沉淀确定HBr的生成，从而证明该反应为取代反应，故D正确；
故答案选D。
13. 丁二酸一甲酯常用于有机合成，其利用生物质资源制备的途径如图所示：
下列叙述正确的是
A. 纤维素与淀粉的基本结构单元不同，水解的最终产物也不同
B. ①的反应类型与乙烯和水制乙醇的反应类型不同
C. 工业上可通过煤的干馏获得
D. 含有两种官能团
【答案】D
【解析】
【分析】X中含有碳碳双键，与H2发生加成反应生成Y，Y与甲醇发生加成反应生成Z。
【详解】A．淀粉和纤维素属于糖类中的多糖，纤维素与淀粉水解最终产物均为葡萄糖，故A错误；
B．X与H2发生加成反应生成Y，因此①的反应类型为加成反应，乙烯和水发生加成反应制备乙醇，两者均为加成反应，故B错误；
C．煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，工业上也叫煤的焦化，通过煤的干馏，可以得到焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气等产品，进而能得到芳香烃等产品。煤可以间接液化，一般是先转化为一氧化碳和氢气，然后在催化剂的作用下合成甲醇等，故C错误；
D．Z中含有羧基和酯基，共有两种官能团，故D正确；
故答案选D。
14. 工业上能用焦炭消除污染，其反应原理为。一定温度下，在恒容密闭容器中发生该反应，若内的物质的量浓度变化为，下列说法正确的是
A. 反应达到平衡时：
B. 若起始时增大的用量，内的物质的量浓度变化大于
C. 在末时，的物质的量浓度等于
D. 在建立平衡的过程中，混合气体的平均摩尔质量呈减小趋势
【答案】D
【解析】
【详解】A．反应速率之比等于化学计量数之比，的反应速率是速率的2倍，A错误；
B．碳为固体，增加碳的量，不影响反应速率，B错误；
C．的物质的量浓度变化为，，若反应匀速进行，则，故，但随着反应的进行，反应速率减小，故末时，的物质的量浓度大于，C错误；
D．用极端假设法解题，当反应物只有二氧化氮时，气体摩尔质量为，当只有氮气和二氧化碳时，两者平均摩尔质量为，故建立平衡过程中，混合气体的平均摩尔质量呈减小趋势，故D正确。
故选D。
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15. A、B、C、D、E、F、G为原子序数依次增大的前四周期主族元素，由上述部分元素可组成结构式如图所示的有机物，该有机物常用作金属腐蚀的抑制剂。已知：D与同主族、与同主族。
请回答下列问题：
（1）B元素在元素周期表中的位置为第___________周期___________族；元素的名称为___________。
（2）用电子式表示化合物的形成过程：___________。
（3）从原子结构的角度说明原子的得电子能力比原子强的原因：___________，用一离子方程式证明该结论：___________(要求所写反应发生时有明显现象)。
（4）A元素的单质和C元素的单质能在一定条件下反应生成化合物，该反应的化学方程式为___________。
（5）将通入溶液中，再向其中滴加过量的水溶液，可观察到的现象是___________，所发生反应的离子方程式是___________。
【答案】（1） ①. 二 ②. ⅣA ③. 溴
（2） （3） ①. Cl、S原子电子层数相同，原子半径ClS，得电子能力Cl>S ②.
（4）
（5） ①. 产生白色沉淀 ②.
【解析】
【分析】A、B、C、D、E、F、G为原子序数依次增大的前四周期主族元素，观察结构可知，A 形成1个共价键，可知A为H元素；B形成4个共价键，可知B为C元素；C 形成3个共价键，可知C为N元素；E形成2个共价键，且D与E同主族，可知D为O元素、E为S元素；F与G同主族，以及为前四周期主族元素，可知F、G分别为第三、四周期的主族元素，则F为Cl元素、G为Br元素，综合可知，A、B、C、D、E、F、G分别为H、C、N、O、S、Cl、Br元素。
【小问1详解】
碳为第6号元素，在元素周期表中的位置为第二周期第ⅣA族，G元素的名称为溴，故答案为：二；ⅣA；溴；
【小问2详解】
HCl为共价化合物，形成过程为：，故答案为：；
【小问3详解】
F为Cl，E为S，从原子结构角度说明F原子的得电子能力比E原子强的原因：Cl、S原子电子层数相同，原子半径ClS，得电子能力Cl>S；可以用离子方程式：证明该结论，反应现象为：黄绿色气体颜色变浅，同时出现黄色浑浊，故答案为：Cl、S原子电子层数相同，原子半径ClS，得电子能力Cl>S；；
【小问4详解】
H2和N2在一定条件下反应生成化合物NH3，反应的化学方程式为：，故答案为：；
【小问5详解】
SO2通入溶液中，在加入过量氨水，发生的反应为：，可观察到的现象是：产生白色沉淀，故答案为：产生白色沉淀；。
16. 与反应可获得应用广泛的合成气和，其反应原理为。请回答下列问题：
（1）每摩尔相关气态物质的相对能量如下表所示：
物质
相对能量 0
①由表中数据推测，的相对能量___________(填“”“”或“”)。
②反应为___________(填“吸”或“放”)热反应。
（2）在体积均为的甲、乙两个恒容密闭容器中，分别加入和，发生反应：，在不同温度下的物质的量与时间的关系如图所示。已知：转化率是指转化的反应物的物质的量与其初始的物质的量之比。
①乙容器中，内的平均反应速率___________。
②反应温度___________(填“”“”或“”，下同)；正反应速率A点___________B点。
③已知甲容器中B点时，的体积分数为的转化率为，则___________，___________。
【答案】（1） ①. ＜ ②. 吸
（2） ①. ②. > ③. > ④. 1mol ⑤. 1.5mol
【解析】
【小问1详解】
①物质由液态到气态需要吸收能量，因此液态水的相对能量低于气态水；
②根据反应 ，此反应为吸热反应；
【小问2详解】
①乙容器中，内的平均反应速率；②甲先达到平衡，故甲容器温度高，A点未达到平衡，反应正向进行，继续产生CO，反应物浓度降低，则正反应速率A点>B点；③和发生反应，根据图像可得三段式：，根据的转化率为，可得，x=1mol，的体积分数为y=1.5mol；
17. 转化和利用是实现碳中和的有效途径，通过电催化或光催化将转化为和产物(如被认为是最有效的路径。请回答下列问题：
（1）二氧化碳可通过电催化合成(如图1)，生成的可直接用于燃料电池(如图2)，相关原理如图所示。已知：图1和图2装置中的电解液均显酸性，质子交换膜只允许通过。
①图2装置中能量的转化形式主要是___________能___________能。
②图2装置中负极的电极反应式为___________
③图1装置发生的总反应与图2装置发生的总反应是否互为可逆反应？___________(填“是”或“否”)。
（2）一定条件下，在催化剂表面将转化为，其原理如图所示：
写出该反应的化学方程式：___________。
（3）太阳能驱动以为原料合成人工食品山梨糖，为克服自然光合作用的局限性提供了一条有前景的途径。
查阅资料：代表，其中线表示化学键，线的端点、折点或交点表示碳原子，碳原子剩余的化合价用氢原子补足，这样的表示方法叫键线式，如图中代表
①中含有的官能团名称为___________。
②山梨糖的分子式为___________。
（4）写出与反应的化学方程式：___________。
【答案】（1） ①. 化学能 ②. 电能 ③. ④. 否
（2）
（3） ①. 羟基和醛基 ②.
（4）
【解析】
【小问1详解】
①图2装置以甲醇为原料，形成原电池，化学能转化为电能；
②图2装置为甲醇燃料电池，燃料甲醇在负极发生氧化反应，电极反应：；
③在同一条件下，既能正向进行，又能逆向进行的反应为可逆反应，图1装置发生的总反应与图2装置发生的总反应进行条件不相同，不互为可逆反应；
【小问2详解】
根据图示，反应化学方程式：；
【小问3详解】
①Y中官能团名称：羟基和醛基；
②根据山糖梨结构简式可知，其分子式：；
【小问4详解】
与反应化学方程式：。
18. 碳骨架的构建是有机合成的重要任务之一。某课题组从基础化工原料乙烯出发，针对异戊烯设计了如图合成路线：
请回答下列问题：
（1）乙烯的结构式为___________。
（2）的化学名称为___________。
（3）F与互为同分异构体，又与乙醛互为同系物，则F的结构简式为___________；新制的氢氧化铜能检验F中的官能团，实验时观察到的现象为___________。
（4）戊烷有三种结构，D是某戊烷的衍生物。
①戊烷的结构简式有、___________。
②D能与乙酸在浓硫酸作催化剂、加热的条件下反应生成一种具有香味的物质，该反应的化学方程式为___________。
（5）能通过___________反应生成高分子，该高分子的结构简式为___________。
【答案】（1） （2）溴乙烷
（3） ①. ②. 有砖红色沉淀产生
（4） ①. CH3CH(CH3)CH2CH3或(CH3)4C ②. +H2O
（5） ①. 加聚反应 ②.
【解析】
【小问1详解】
乙烯的结构式为。
【小问2详解】
根据系统命名法可知，的名称为溴乙烷。
【小问3详解】
F与互为同分异构体，又与乙醛互为同系物，互为同分异构体，说明有三个碳原子，与乙醛互为同系物，则含有醛基，故为；醛基和新制氢氧化铜溶液反应，生成砖红色的氧化亚铜沉淀。
【小问4详解】
①戊烷没有官能团，只含有碳碳单键，故只有碳链异构，分别为CH3CH(CH3)CH2CH3或(CH3)4C；
②D含有羟基，乙酸含有羧基，D与乙酸在浓硫酸作催化剂、加热的条件下反应生成一种具有香味的物质，故发生酯化反应，根据酸脱羟基醇脱氢可知生成和水,故反应的化学方程式为+H2O。
【小问5详解】
含有碳碳双键，通过加聚反应生成高聚物。
