【期末押题卷】上海市2024-2025学年高一下学期化学期末模拟预测卷三（含解析）
文档属性
| 名称 | 【期末押题卷】上海市2024-2025学年高一下学期化学期末模拟预测卷三（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-06-16 09:01:46 | ||
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文档简介
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上海市2024-2025学年高一下学期化学期末模拟预测卷
一．解答题（共8小题）
1．（2024秋 闵行区期末）“价类”二维图是学习金属元素及其化合物的重要工具，如图所示是铁及其化合物的“价类”二维图。
（1）x代表的物质类别为 、Y代表具体物质是 ，Z在空气中转化为W的化学方程式为 ；请写出检验是否有W胶体生成的方法 。
（2）（双选）下列反应能得到单质铁的是 。
A.Cu与FeCl3溶液反应
B.在高温下Al与Fe3O4反应
C.在高温下CO与Fe2O3反应
D.Fe（OH）2受热分解
（3）能说明Fe的还原性弱于Na的是 。
A.Na的熔点比Fe的熔点低
B.1mol Fe、Na分别与S反应，Fe失电子数多
C.Na与冷水剧烈反应，Fe与冷水不反应
D.Fe3+氧化性强于Na+
（4）实验室盛放FeSO4溶液的试剂瓶中通常需要加入少量铁粉，铁粉的作用是 。
（5）某小组研究FeSO4性质，预测FeSO4能与 发生氧化还原反应（填序号）。
①NaOH溶液 ②氯水 ③稀盐酸 ④酸性KMnO4溶液 ⑤FeCl3溶液 ⑥碳酸钠
（6）为了检验FeCl2溶液是否被氧化，可向溶液中加入 （填选项编号）。
A，新制氯水
B.铁片
C.KSCN溶液
D.石蕊试液
（7）铁盐溶液可用于金属刻蚀。如用FeCl3溶液刻蚀铜制电路板，FeCl3被 （填“还原”或“氧化”）为FeCl2．
（8）高铁酸钠是一种能杀菌、脱色、除臭的新型高效水处理剂。工业上可用NaClO氧化Fe（OH）3的方法制备Na2FeO4，其原理为3NaClO+2Fe（OH）3+4NaOH＝2Na2FeO4+3NaCl+5H2O，用单线桥法表示该反应的电子转移方向和数目。 。
（9）合金具有许多优良性能，C919大型飞机使用了大量新型材料铝合金。下列物质属于合金的是 。
A.水银
B.青铜
C.白银
D.黄金
2．（2024春 杨浦区校级期末）金属元素单质及化合物在人类生产生活中有着极为重要的作用。
（1）冬奥会上短道速滑运动员使用的速滑冰刀的材质是合金钢。下列关于合金钢的说法正确的是 。
A.熔点一般比纯铁低
B.硬度一般比纯铁小
C.含碳量比生铁高
D.延展性比生铁差
（2）吴老师用打磨过的铝片进行如图实验，下列分析不合理的是 。
A.①中铝片发生了钝化
B.②中产生的气泡是氮氧化合物，不是氢气
C.③中沉淀溶解的离子方程式是Al（OH）3+OH﹣＝[Al（OH）4]﹣
D.将铝片换成铁片，实验现象类似
（3）铝热反应释放大量的热，常用于冶炼难熔金属。用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，需要的试剂还有 。（双选）
A.KCl
B.KClO3
C.MnO2
D.Mg
（4）小韩同学进行上述铝热反应实验得到了一块黑灰色物质。为证明其中含有金属铝，她设计了一个简单实验。该实验所用试剂是 （填化学式），该试剂与金属铝反应的离子方程式为 。
（5）小金同学推测灰黑色物质中还含有Fe2O3，为此他设计如下实验：取一小块样品投入到稍过量稀硫酸中，向反应后的混合液中滴加物质甲的溶液，观察到溶液颜色未变红，证明黑灰色物质中不含Fe2O3。则物质甲是 （填化学式）。小金的实验方案是否合理？ （填“合理”或“不合理”）。
理由： （用离子方程式说明）。
因在航空、核能、电池等高技术领域的重要作用，锂被称为“21世纪的能源金属”。
（6）氢化锂（LiH）中负离子半径大于正离子半径，其原因是 。
（7）下列关于碱金属元素及其单质的叙述中，正确的是 。
A.金属钠着火，要用泡沫灭火剂扑灭
B.水溶液中正离子氧化性：Li+＜Na+＜K+＜Rb+
C.单质熔点：Li＜Na＜K＜Rb
D.与水反应的能力：Na＜K
（8）Li2O2与Na2O2的组成与性质相似，小郭同学将Li2O2投入水中，产生大量气体，请写出化学方程式 。该反应产生1mol气体转移的电子数为 。
从古至今，铁及其化合物在人类的生产生活中都起了巨大的作用。
（9）铁的化合物种类丰富，下列铁的化合物中，不能直接通过化合反应得到的是 。
A.Fe3O4
B.FeCl2
C.Fe（OH）2
D.Fe（OH）3
（10）曾老师向FeSO4溶液中滴加烧碱溶液，她将看到的现象为 ，请用化学方程式解释出现此现象的原因 ， 。
Fe2（SO4）3溶液可除去煤中以黄铁矿（FeS2）形式存在的硫元素，反应如下：
FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O＝15FeSO4+8H2SO4
（11）上述反应中的还原产物为 。
（12）该方法的优点之一是Fe2（SO4）3易再生。向反应后的溶液中通入 ，就能达到使Fe2（SO4）3再生的目的，方便且价廉。写出相应的离子方程式 。
3．（2024春 徐汇区校级期末）电池的研发对于一个国家的能源技术、环保技术以及可持续发展战略的实施具有重要意义。作为一种重要的能源储存和转化方式，电池技术对新能源、新材料等领域的发展有着更广泛的贡献。
（1）下列装置可以形成原电池的是 。
（2）如图装置，在盛水的烧杯中，铁圈和银圈的相接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地从烧杯中央滴入CuSO4溶液。一段时间后可观察到的现象是（指悬吊的金属圈） 。
A．铁圈和银圈左右摇摆不定
B．保持平衡状态不变
C．铁圈向下倾斜
D．银圈向下倾斜
（3）有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：
实验装置
部分实验现象 a极质量减小；b极质量增加 b极有气体产生；c极无变化 d极溶解；c极有气体产生 电流从a极流向d极
由此可判断这四种金属的活动性顺序是 。
A．a＞b＞c＞d
B．b＞c＞d＞a
C．d＞a＞b＞c
D．a＞b＞d＞c
（4）某同学为了使反应2HCl+2Ag＝2AgCl+H2↑能进行，设计了下列四个方案，你认为可行的方案是 。
（5）航天飞机常采用新型燃料电池作为电能来源，燃料电池一般指采用H2、CH4、CO、C2H5OH等可燃物质与O2一起构成的电池装置，它可直接将化学能转化为电能，我国发射的“神舟”五号载人飞船是采用先进的甲烷电池为电能来源的，该电池以KOH溶液为电解质，其总反应的化学方程式为CH4+2O2+2OH﹣3H2O。
①负极上的电极反应式为 。
②消耗标准状况下的5.6LO2时，有 mol电子发生转移。
③298K时，1gH2燃烧生成H2O（g）放热121kJ，1mol H2O（l）蒸发吸热44kJ，H2的燃烧焓是 。
（6）金属腐蚀现象在生产生活中普遍存在，依据下列两种腐蚀现象回答下列问题：
①图1中被腐蚀的金属为 （填化学式）；图2中金属腐蚀类型属于 （填字母）。
A．化学腐蚀
B．析氢腐蚀
C．吸氧腐蚀
②图2中铁的生锈过程中正极反应式为 。
4．（2024秋 上海期末）氢能被认为是未来能源的最佳选择之一，氢的制取、储存和利用是研究的热点。
（1）铜镍合金（LaNi5La﹣镧、Ni﹣镍）是解决氢储存问题的重要材料。储氢原理为：LaNi5（s）+3H2（g） LaNi5H6（s）ΔH＝﹣31.77kJ mol﹣1。
（2）镧镍合金被称为会“呼吸”的金属，根据化学平衡移动原理，让该合金实现“呼出”氢气，可改变的条件是 。（列举1条）
（3）写出上述反应的平衡常数表达式 。
（4）一定温度下，在ag镧镍合金中通入bg氢气，发生储氢反应。如图的横坐标为压强（通过改变容器体积引起压强变化），纵坐标的含义可以是 。（不定项）
A.曲线Ⅰ：气体的质量
B.曲线Ⅰ：氢气的转化率
C.曲线Ⅱ：反应放出的总热量
D.曲线Ⅱ：固体中镧元素质量分数
（5）一定温度下，镧镍合金与氢气的反应达到平衡，在t时刻，其他条件不变，迅速缩小容器体积至原体积的，在时刻达到新的平衡，请在如图中绘制时刻后c（H2）的变化情况。
Ⅱ.CH4—H2O催化重整是目前大规模制取氢气的重要方法。其反应原理为：CH4（g）+2H2O（g） CO2（g）+4H2（g）ΔH＝164.6kJ mol﹣1。
（6）该反应在 （选填“高温”、“低温”或“任意温度”）条件下能自发进行。
（7）下列操作中，能提高CH4平衡转化率的是 。（不定项）
A.增大CH4的浓度
B.分离出CO2
C.恒温恒容下通入惰性气体
D.加入催化剂
（8）实验室于同一恒容密闭容器中模拟上述反应过程，在不同温度、不同投料下进行实验，部分相关数据如下表所示。
温度（℃） 浓度 CH4 H2O CO2 H2
T 起始浓度mol L﹣1 1 2 0 0
平衡浓度（mol L﹣1） 0.5 1 0.5 2
T2 起始浓度（mol L﹣1） 2.5 2 0.5 0
平衡浓度（mol L﹣1） 2
①T2℃时，反应至5min达到平衡，则0～5min内H2的平均反应速率v（H2）＝ 。
②T2℃，恒容密闭容器发生上述反应，下列说法中，能说明该反应达到平衡状态的是 。（不定项）
A.容器中气体的压强保持不变
B.v（CH4）：v（H2O）＝1：2
C.混合气体的密度保持不变
D.单位时间内生成4mol H2同时生成1mol CH4
③根据表格数据计算，判断：T1℃ T2℃（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
CH4—H2O催化重整反应可在流化床膜反应器中进行，这在制氢领域颇具潜力。如图为利用该反应器进行CH4—H2O催化重整的示意图。
（9）结合示意图分析流化床膜的作用是 。
5．（2024秋 嘉定区期末）空气中含氮、硫的氧化物会引起酸雨，其中SO2主要来自于含硫的煤和石油的燃烧。
（1）由煤和石油燃烧导致的酸雨样品，放置一段时间后pH会 （填“变大”或“变小”）。
（2）煤化工经过 得到煤焦油，再通过 可以得到如苯、苯酚、沥青等化工原料。
A．裂化
B．裂解
C．干馏
D．分馏
（3）NO虽然会污染空气，但也可催化分解空气中的臭氧，反应历程如下：
①上图反应历程中，基元反应有 个，其中决速步为第 步。
②判断3O2（g）＝2O3（g）反应能否自发进行 。（填“能”或“不能”）
（4）室温下，NaOH溶液吸收NOX得到pH＝9的NaNO2和NaNO3的混合溶液，反应原理：
2NO2+2NaOH＝NaNO2+NaNO3+H2O
NO+NO2+2NaOH＝2NaNO2+H2O
①混合溶液中离子浓度[] []。
A．大于
B．小于
C．等于
D．无法比较
②混合溶液中由水电离的H+浓度为 。
6．（2024 上海校级模拟）已知：①
②
（1）总反应2NaHCO3（s） Na2CO3（s）+H2O（g）+CO2（g））的ΔH＝ kJ mol﹣1，该总反应的平衡常数表达式K＝ 。
（2）上述总反应达到平衡后，欲同时增大反应速率并使得平衡向右移，可以采取的措施有 。
A．升高温度
B．通入惰性气体
C．加入碳酸氢钠
D．加入催化剂
7．（2023秋 长宁区期末）燃料能通过化学反应释放出能量，广泛用于工农业生产和人民生活。燃料有多种，常见的有煤炭、焦炭、天然气和沼气等。随着科技的发展，人类正在更加合理地开发和利用燃料，烷烃类燃料就是清洁高效的能源。
（1）甲烷是最简单的烷烃，关于甲烷的结构与性质描述不正确的是 （单选）
A．通常情况下，甲烷跟强酸、强碱不反应
B．甲烷可以使酸性高酸钾溶液褪色
C．甲烷分子空间构型为正四面体的证据是二氯甲烷只有一种
D．甲烷与Cl2反应的四种有机取代产物都难溶于水
（2）烷烃是重要的化工原料和能源物资。下列关于烷烃的叙述不正确的是 （双选）
A．烷烃中碳原子均以共价单键的形式与碳原子或氢原子相连
B．丙烷的结构简式为
C．甲烷、乙烷及丁烷均无同分异构体
D．丙烷在光照条件下能发生取代反应
（3）丁烷（分子式为C4H10）是家用液化石油气的成分之一，也用作打火机的燃烧。下列关于丁烷的叙述不正确的是 （单选）
A．在常温下C4H10是气体
B．C4H10与CH4互为同系物
C．正丁烷和异丁烷互为同分异构体，两者的性质完全相同
D．正丁烷中四个碳原子不在同一直线上
（4）石油是一种非常重要的化石能源，主要是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物。请回答下列问题。
i.下列有机物中，属于烷烃的是 （填序号，下同），属于同分异构体的是 ，属于同一种物质的是 。
①四氯化碳②CH3CH2OH③CH3（CH2）2CH2CH2CH3④CH3COOH⑤⑥⑦⑧
ii.正丁烷、异丁烷和戊烷的沸点由高到低的顺序为 ，请运用适当的化学原理解释： 。
（5）①下列各图均能表示甲烷的分子结构，按要求回答下列问题。
甲烷的空间填充模型是 ，甲烷空间构型是 （填序号）。
②写出二氯甲烷与氯气反应生成三氯甲烷的化学方程式： 生成的有机物俗称 ，反应类型 。
8．（2023秋 浦东新区校级期末）烷烃是一类具有广泛用途的有机化合物。从生活燃料到化工原料，从机械工业到生物技术，烷烃都扮演着重要的角色。
（1）通过管道运输，天然气可以为家庭提供热量。输送到家的天然气几乎是纯甲烷，下列关于甲烷与氯气反应的说法中错误的是 。
A．反应类型为取代
B．产物CH3Cl常温下为液体
C．产物CH2Cl2结构只有一种
D．产物CCl4可做灭火剂
（2）液化石油气通常使用的是丙烷和丁烷。
①丙烷与丁烷的关系是互为 。等物质的量的丙烷和丁烷完全燃烧后产生水的质量比为 。
②相同条件下，下列烷烃的沸点最高的是 。
A．丙烷
B．正丁烷
C．异丁烷
D．正戊烷
（3）石蜡是分子中含有20～40个碳原子的烷烃，雪蜡是雪上项目装备的辅助材料，通常含有石蜡。下列关于石蜡的说法正确的是 。
A．常温下为气体
B．易溶于水
C．属于纯净物
D．是石油分馏产物
（4）科学家致力于二氧化碳的“组合转化”技术的研究，把过多二氧化碳转化为有益于人类的物质。二氧化碳“组合转化”的某烷烃碳架结构如图：，所示回答下列问题。
①用系统命名法命名此烷烃： ；此烷烃的一溴代物有 种。
②若此烷烃为单烯烃加氢制得，则单烯烃的结构共有 种（不考虑顺反异构）。
③若此烷烃为炔烃加氢制得，则此炔烃的结构简式为 。
上海市2024-2025学年高一下学期化学期末模拟预测卷
参考答案与试题解析
一．解答题（共8小题）
1．（2024秋 闵行区期末）“价类”二维图是学习金属元素及其化合物的重要工具，如图所示是铁及其化合物的“价类”二维图。
（1）x代表的物质类别为 氧化物 、Y代表具体物质是 Fe2O3 ，Z在空气中转化为W的化学方程式为 4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3 ；请写出检验是否有W胶体生成的方法 用一束光通过氢氧化铁胶体，若出现一条光亮通路，证明是氢氧化铁胶体 。
（2）（双选）下列反应能得到单质铁的是 BC 。
A.Cu与FeCl3溶液反应
B.在高温下Al与Fe3O4反应
C.在高温下CO与Fe2O3反应
D.Fe（OH）2受热分解
（3）能说明Fe的还原性弱于Na的是 C 。
A.Na的熔点比Fe的熔点低
B.1mol Fe、Na分别与S反应，Fe失电子数多
C.Na与冷水剧烈反应，Fe与冷水不反应
D.Fe3+氧化性强于Na+
（4）实验室盛放FeSO4溶液的试剂瓶中通常需要加入少量铁粉，铁粉的作用是 和铁离子反应生成亚铁离子，防止亚铁离子被氧化 。
（5）某小组研究FeSO4性质，预测FeSO4能与 ②④⑤ 发生氧化还原反应（填序号）。
①NaOH溶液 ②氯水 ③稀盐酸 ④酸性KMnO4溶液 ⑤FeCl3溶液 ⑥碳酸钠
（6）为了检验FeCl2溶液是否被氧化，可向溶液中加入 C （填选项编号）。
A，新制氯水
B.铁片
C.KSCN溶液
D.石蕊试液
（7）铁盐溶液可用于金属刻蚀。如用FeCl3溶液刻蚀铜制电路板，FeCl3被 还原 （填“还原”或“氧化”）为FeCl2．
（8）高铁酸钠是一种能杀菌、脱色、除臭的新型高效水处理剂。工业上可用NaClO氧化Fe（OH）3的方法制备Na2FeO4，其原理为3NaClO+2Fe（OH）3+4NaOH＝2Na2FeO4+3NaCl+5H2O，用单线桥法表示该反应的电子转移方向和数目。 。
（9）合金具有许多优良性能，C919大型飞机使用了大量新型材料铝合金。下列物质属于合金的是 B 。
A.水银
B.青铜
C.白银
D.黄金
【答案】（1）氧化物；Fe2O3；4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3；用一束光通过氢氧化铁胶体，若出现一条光亮通路，证明是氢氧化铁胶体；（2）BC；
（3）C；
（4）和铁离子反应生成亚铁离子，防止亚铁离子被氧化；
（5）②④⑤；
（6）C；
（7）还原；
（8）；
（9）B。
【分析】（1）FeO是铁的氧化物，X表示氧化物，则Y表示三价铁的氧化物，Y为Fe2O3，Z表示二价铁的氢氧化物，Z为Fe（OH）2，W表示三价铁的氢氧化物，W为Fe（OH）3，Fe（OH）2和O2反应生成Fe（OH）3，用一束光通过氢氧化铁胶体，看是否发生丁达尔效应判断；
（2）A．Cu与FeCl3溶液反应生成氯化亚铁和氯化铜；
B．在高温下Al与Fe3O4反应生成特和氧化铝；
C．在高温下CO与Fe2O3反应生成铁和二氧化碳；
D．Fe（OH）2受热分解生成氧化铁和水；
（3）比较还原性强弱用金属与非金属或者水反应的剧烈程度进行比较，或者金属置换其他金属的置换反应，失电子能力、金属性强弱、最高价氧化物对应水化物的碱性强弱、金属与水或酸反应的剧烈程度等，都能说明Fe的还原性弱于Na；
（4）铁粉的作用是和铁离子反应生成亚铁离子，防止亚铁离子被氧化；
（5）FeSO4具有还原性，氯水、酸性高锰酸钾溶液具有氧化性可以和FeSO4发生氧化还原反应；FeSO4也具有氧化性，Mg的还原性强于Fe，FeSO4也可以和Mg发生氧化还原反应；
（6）FeCl2溶液会被氧化为氯化铁溶液；
（7）氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜；
（8）反应3NaClO+2Fe（OH）3+4NaOH＝2Na2FeO4+3NaCl+5H2O中Cl元素由+1价下降到﹣1价，Fe元素由+3价上升到+6价；
（9）合金是由金属单质与金属单质或金属单质与非金属单质融合而成，具有特征性质的混合物。
【解答】解：（1）FeO是铁的氧化物，X表示氧化物，则Y表示三价铁的氧化物，Y为Fe2O3；Z表示二价铁的氢氧化物，Z为Fe（OH）2，W表示三价铁的氢氧化物，W为Fe（OH）3，Fe（OH）2和O2反应生成Fe（OH）3，方程式为：4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3，检验是否有W胶体生成的方法：用一束光通过氢氧化铁胶体，若出现一条光亮通路，证明是氢氧化铁胶体，
故答案为：氧化物；Fe2O3；4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3；用一束光通过氢氧化铁胶体，若出现一条光亮通路，证明是氢氧化铁胶体；
（2）A．Cu与FeCl3溶液反应生成氯化亚铁和氯化铜，无单质铁生成，故A错误；
B．在高温下Al与Fe3O4反应生成特和氧化铝，能得到单质铁，故B正确；
C．在高温下CO与Fe2O3反应生成铁和二氧化碳，能得到单质铁，故C正确；
D．Fe（OH）2受热分解生成氧化铁和水，不能得到单质铁，故D错误；
故答案为：BC；
（3）A．Na的熔点比Fe的熔点低是物理性质，不能说明Fe的还原性弱于Na，故A错误；
B．1mol Fe、Na分别与S反应，Fe失电子数多不能说明Fe的还原性弱于Na，故B错误；
C．Na与冷水剧烈反应，Fe与冷水不反应，能说明Fe的还原性弱于Na，故C正确；
D．Fe3+氧化性强于Na+，铁离子被还原生成亚铁离子，不能说明Fe的还原性弱于Na，故D正确；
故答案为：C；
（4）实验室盛放FeSO4溶液的试剂瓶中通常需要加入少量铁粉，铁粉的作用是和铁离子反应生成亚铁离子，防止亚铁离子被氧化，
故答案为：和铁离子反应生成亚铁离子，防止亚铁离子被氧化；
（5）FeSO4具有还原性，氯水、酸性高锰酸钾溶液具有氧化性可以和FeSO4发生氧化还原反应；FeSO4也具有氧化性，Mg的还原性强于Fe，FeSO4也可以和Mg发生氧化还原反应，故选②④⑤，
故答案为：②④⑤；
（6）FeCl2溶液会被氧化为氯化铁溶液，可用KSCN溶液检验其是否变红，
故答案为：C；
（7）用FeCl3溶液刻蚀铜制电路板，FeCl3被Cu还原生成氯化亚铁，
故答案为：还原；
（8）反应3NaClO+2Fe（OH）3+4NaOH＝2Na2FeO4+3NaCl+5H2O中Cl元素由+1价下降到﹣1价，Fe元素由+3价上升到+6价，电子转移总数6e﹣，根据得失电子守恒用单线桥法表示该反应的电子转移方向和数目为：，
故答案为：；
（9）合金是由金属单质与金属单质或金属单质与非金属单质融合而成，青铜属于铜锡合金，
故答案为：B。
【点评】本题考查铁及其化合物的性质，侧重考查学生含铁物质性质的掌握情况，题目难度中等。
2．（2024春 杨浦区校级期末）金属元素单质及化合物在人类生产生活中有着极为重要的作用。
（1）冬奥会上短道速滑运动员使用的速滑冰刀的材质是合金钢。下列关于合金钢的说法正确的是 A 。
A.熔点一般比纯铁低
B.硬度一般比纯铁小
C.含碳量比生铁高
D.延展性比生铁差
（2）吴老师用打磨过的铝片进行如图实验，下列分析不合理的是 D 。
A.①中铝片发生了钝化
B.②中产生的气泡是氮氧化合物，不是氢气
C.③中沉淀溶解的离子方程式是Al（OH）3+OH﹣＝[Al（OH）4]﹣
D.将铝片换成铁片，实验现象类似
（3）铝热反应释放大量的热，常用于冶炼难熔金属。用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，需要的试剂还有 BD 。（双选）
A.KCl
B.KClO3
C.MnO2
D.Mg
（4）小韩同学进行上述铝热反应实验得到了一块黑灰色物质。为证明其中含有金属铝，她设计了一个简单实验。该实验所用试剂是 NaOH （填化学式），该试剂与金属铝反应的离子方程式为 2Al+2OH﹣+6H2O＝2[Al（OH）4]﹣+3H2↑ 。
（5）小金同学推测灰黑色物质中还含有Fe2O3，为此他设计如下实验：取一小块样品投入到稍过量稀硫酸中，向反应后的混合液中滴加物质甲的溶液，观察到溶液颜色未变红，证明黑灰色物质中不含Fe2O3。则物质甲是 KSCN （填化学式）。小金的实验方案是否合理？ 不合理 （填“合理”或“不合理”）。
理由： Fe+2Fe3+＝3Fe2+ （用离子方程式说明）。
因在航空、核能、电池等高技术领域的重要作用，锂被称为“21世纪的能源金属”。
（6）氢化锂（LiH）中负离子半径大于正离子半径，其原因是 电子层结构相同时，核电荷数大的Li+对电子吸引能力较强，离子半径较小 。
（7）下列关于碱金属元素及其单质的叙述中，正确的是 D 。
A.金属钠着火，要用泡沫灭火剂扑灭
B.水溶液中正离子氧化性：Li+＜Na+＜K+＜Rb+
C.单质熔点：Li＜Na＜K＜Rb
D.与水反应的能力：Na＜K
（8）Li2O2与Na2O2的组成与性质相似，小郭同学将Li2O2投入水中，产生大量气体，请写出化学方程式 2Li2O2+2H2O＝4LiOH+O2↑ 。该反应产生1mol气体转移的电子数为 2NA 。
从古至今，铁及其化合物在人类的生产生活中都起了巨大的作用。
（9）铁的化合物种类丰富，下列铁的化合物中，不能直接通过化合反应得到的是 C 。
A.Fe3O4
B.FeCl2
C.Fe（OH）2
D.Fe（OH）3
（10）曾老师向FeSO4溶液中滴加烧碱溶液，她将看到的现象为 产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色 ，请用化学方程式解释出现此现象的原因 FeSO4+2NaOH＝Fe（OH）2↓+Na2SO4 ， 4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3 。
Fe2（SO4）3溶液可除去煤中以黄铁矿（FeS2）形式存在的硫元素，反应如下：
FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O＝15FeSO4+8H2SO4
（11）上述反应中的还原产物为 FeSO4 。
（12）该方法的优点之一是Fe2（SO4）3易再生。向反应后的溶液中通入 O2 ，就能达到使Fe2（SO4）3再生的目的，方便且价廉。写出相应的离子方程式 4Fe2++O2+4H+＝4Fe3++2H2O 。
【答案】（1）A；
（2）D；
（3）BD；
（4）NaOH；2Al+2OH﹣+6H2O＝2[Al（OH）4]﹣+3H2↑；
（5）KSCN；不合理；Fe+2Fe3+＝3Fe2+；
（6）电子层结构相同时，核电荷数大的Li+对电子吸引能力较强，离子半径较小；
（7）D；
（8）2Li2O2+2H20＝4Li0H+O2↑；2NA；
（9）C；
（10）产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色；FeSO4+2NaOH＝Fe（OH）2↓+Na2SO4，4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3；
（11）FeSO4；
（12）O2；4Fe2++O2+4H+＝4Fe3++2H2O。
【分析】（1）A.合金的熔点低于成分金属；
B.合金的硬度高于成分金属；
C.合金钢该合金碳含量比生铁低；
D.该合金钢延展性比生铁优良；
（2）A.①中铝片发生了钝化；
B.②中产生的气泡是氮氧化合物，不是氢气；
C.③中沉淀溶解的离子方程式是Al（OH）3+OH﹣＝[Al（OH）4]﹣；
D.将铝片换成铁片，先钝化，然后生成铁离子，最后生成氢氧化铁红褐色沉淀，不会与氢氧化钠反应；
（3）KClO3作供氧剂，Mg引燃；
（4）因为铝可以和氢氧化钠反应产生氢气，铁和氧化铁、氧化铝均不反应；
（5）氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁，铁离子用硫氟化钾溶液检验，Fe3+可能被Fe全部还原为Fe2+而不能使KSCN溶液变红，
故答案为：KSCN；不合理；Fe+2Fe3+＝3Fe2+；
（6）电子层结构相同时，核电荷数大的Li+对电子吸引能力较强，离子半径较小；
（7）A.CO2与钠燃烧产生的Na2O2反应产生助燃的O2；
B.金属性越强，阳离子氧化性越弱，同主族从上往下金属性增强，阳离子氧化性减弱；
C.碱金属单质从上到下，熔点逐渐降低；
D.金属性：Na＜K，金属性越强越易与水反应；
（8）Li2O2与Na2O2的组成与性质相似，Li2O2投入水中，产生大量气体即氧气，每生成1个O2转移2个电子，则该反应产生1mol气体转移的电子数为2NA；
（9）A.3Fe+2O2Fe304，所以能通过化合反应制得；
B.Fe+2FeCl3＝3FeCl2，所以能通过化合反应制得；
C.Fe（OH）2不能直接通过化合反应得到；
D.4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3，所以能通过化合反应制得；
（10）向FeSO4溶液中滴加烧碱溶液，先生成白色沉淀Fe（OH）2，然后其迅速被氧化为灰绿色最后变为红褐色的Fe（OH）3沉淀；
（11）Fe2（SO4）3铁元素的化合价由+3价降低到+2价，FeSO4为还原产物；
（12）亚铁离子容易被氧气氧化。
【解答】解：（1）A.合金的熔点低于成分金属，该合金钢熔点比纯铁熔点低，故A正确；
B.合金的硬度高于成分金属，该合金硬度比纯铁高，故B错误；
C.合金钢的碳含量比生铁低，故C错误；
D.该合金钢延展性比生铁优良，故D错误，
故答案为：A；
（2）A.①中铝片与浓硝酸发生了钝化，故A正确；
B.硝酸具有强氧化性，②中产生的气泡是氮氧化合物，不是氢气，故B正确；
C.③中沉淀溶解的离子方程式是Al（OH）3+OH﹣＝[Al（OH）4]﹣，故C正确；
D.将铝片换成铁片，先钝化，然后生成铁离子，最后生成氢氧化铁红褐色沉淀，氢氧化铁是弱碱，不会与氢氧化钠反应，故D错误，
故答案为：D；
（3）铝热反应中需要KClO3作供氧剂，Mg引燃，
故答案为：BD；
（4）因为铝可以和氢氧化钠反应产生氢气，铁和氧化铁、氧化铝均不反应，故选用的试剂是NaOH溶液，反应的离子方程式为2Al+2OH﹣+6H2O＝2[Al（OH）4]﹣+3H2↑，
故答案为：NaOH；2Al+2OH﹣+6H2O＝2[Al（OH）4]﹣+3H2↑；
（5）氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁，铁离子用硫氰化钾溶液检验，取一块该熔融物投入到少量稀硫酸中，向反应后的混合液中添加硫氰化钾的溶液，Fe3+可能被Fe全部还原为Fe2+而不能使KSCN溶液变红，反应的离子方程式为Fe+2Fe3+＝3Fe2+，故无法证明熔融物中不含有Fe203，故该同学的实验方案不合理，
故答案为：KSCN；不合理；Fe+2Fe3+＝3Fe2+；
（6）电子层结构相同时，核电荷数大的Li+对电子吸引能力较强，离子半径较小，所以氢化锂（LiH）中阴离子半径大于阳离子半径，
故答案为：电子层结构相同时，核电荷数大的Li+对电子吸引能力较强，离子半径较小；
（7）A.泡沫灭火剂成分为Al2（SO4）3和NaHCO3溶液，二者反应会产生CO2，CO2与钠燃烧产生的Na2O2反应产生助燃的O2，故A错误；
B.金属性越强，阳离子氧化性越弱，同主族从上往下金属性增强，阳离子氧化性减弱，则水溶液中正离子氧化性：Li+＞Na+＞K+＞Rb+，故B错误；
C.碱金属单质从上到下，熔点逐渐降低，则单质熔点：Li＞Na＞K＞Rb，故C错误；
D.金属性：Na＜K，金属性越强与水反应越容易，故与水反应的能力：Na＜K，故D正确，
故答案为：D；
（8）Li2O2与Na2O2的组成与性质相似，类比可知，Li2O2投入水中，产生大量气体即氧气，反应的化学方程式为：2Li2O2+2H20＝4LiOH+O2↑，每生成1个O2转移2个电子，则该反应产生1mol气体转移的电子数为2NA，
故答案为：2Li2O2+2H2O＝4Li0H+O2↑；2NA；
（9）A.3Fe+2O2Fe304，故能通过化合反应制得，故A错误；
B.Fe+2FeCl3＝3FeCl2，故能通过化合反应制得，故B错误；
C.Fe（OH）2不能直接通过化合反应得到，只能通过复分解反应得到，故C正确；
D.4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3，故能通过化合反应制得，故D错误；
故答案为：C；
（10）向FeSO4溶液中滴加烧碱溶液，二者发生复分解反应，先生成白色沉淀Fe（OH）2，然后Fe（OH）2迅速被氧气氧化为灰绿色最后变为红褐色的Fe（OH）3沉淀，反应的化学方程式分别为FeSO4+2NaOH＝Fe（OH）2↓+Na2SO4，4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3，
故答案为：产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色；FeSO4+2NaOH＝Fe（OH）2↓+Na2SO4，4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3；
（11）Fe2（SO4）3中铁元素的化合价由+3价降低到+2价，故还原产物为FeSO4，
故答案为：FeSO4；
（12）亚铁离子容易被氧气氧化为铁离子，反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+＝4Fe3++2H2O，
故答案为：O2；4Fe2++O2+4H+＝4Fe3++2H2O。
【点评】本题考查合金的性质、铁及其化合物的性质、铝热反应、实验探究、元素周期律、氧化还原反应等，难度一般。
3．（2024春 徐汇区校级期末）电池的研发对于一个国家的能源技术、环保技术以及可持续发展战略的实施具有重要意义。作为一种重要的能源储存和转化方式，电池技术对新能源、新材料等领域的发展有着更广泛的贡献。
（1）下列装置可以形成原电池的是 A 。
（2）如图装置，在盛水的烧杯中，铁圈和银圈的相接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地从烧杯中央滴入CuSO4溶液。一段时间后可观察到的现象是（指悬吊的金属圈） D 。
A．铁圈和银圈左右摇摆不定
B．保持平衡状态不变
C．铁圈向下倾斜
D．银圈向下倾斜
（3）有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：
实验装置
部分实验现象 a极质量减小；b极质量增加 b极有气体产生；c极无变化 d极溶解；c极有气体产生 电流从a极流向d极
由此可判断这四种金属的活动性顺序是 C 。
A．a＞b＞c＞d
B．b＞c＞d＞a
C．d＞a＞b＞c
D．a＞b＞d＞c
（4）某同学为了使反应2HCl+2Ag＝2AgCl+H2↑能进行，设计了下列四个方案，你认为可行的方案是 C 。
（5）航天飞机常采用新型燃料电池作为电能来源，燃料电池一般指采用H2、CH4、CO、C2H5OH等可燃物质与O2一起构成的电池装置，它可直接将化学能转化为电能，我国发射的“神舟”五号载人飞船是采用先进的甲烷电池为电能来源的，该电池以KOH溶液为电解质，其总反应的化学方程式为CH4+2O2+2OH﹣3H2O。
①负极上的电极反应式为 CH4+10OH﹣﹣8e﹣7H2O 。
②消耗标准状况下的5.6LO2时，有 1 mol电子发生转移。
③298K时，1gH2燃烧生成H2O（g）放热121kJ，1mol H2O（l）蒸发吸热44kJ，H2的燃烧焓是 ﹣286kJ/mol 。
（6）金属腐蚀现象在生产生活中普遍存在，依据下列两种腐蚀现象回答下列问题：
①图1中被腐蚀的金属为 Fe （填化学式）；图2中金属腐蚀类型属于 C （填字母）。
A．化学腐蚀
B．析氢腐蚀
C．吸氧腐蚀
②图2中铁的生锈过程中正极反应式为 O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣ 。
【答案】（1）A；
（2）D；
（3）C；
（4）C；
（5）①CH4+10OH﹣﹣8e﹣7H2O；
②1；
③﹣286kJ/mol；
（6）①Fe；C；
②O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣。
【分析】（1）形成原电池的基本条件为活性不同的两个电极、电解质溶液、闭合回路和自发进行的氧化还原反应；
（2）铁圈和银圈连接浸入硫酸铜溶液中，该装置构成了原电池，较活泼的金属作负极，较不活泼的金属作正极，根据正负极上发生的电极反应判断反应现象；
（3）原电池中一般负极的活泼性强于正极，据此判断；
（4）Ag不能和HCl自发的进行氧化还原反应，所以要使反应2HCl+2Ag═2AgCl+H2↑能进行，应该设计成电解池，且Ag作阳极、电解质溶液中氢离子放电，据此分析解答；
（5）①该燃料电池中，负极上燃料甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子；
②根据氧气和转移电子正极的关系式计算转移电子物质的量；
③1gH2燃烧生成H2O（g）放热121 kJ，可得热化学方程式：Ⅰ．H2（g）O2（g）＝H2O（g）ΔH1＝﹣242kJ/mol，1mol H2O（l）蒸发吸热44kJ，可得：Ⅱ．H2O（l）＝H2O（g）ΔH2＝+44kJ/mol，由该盖斯定律可知该反应可由：Ⅰ—Ⅱ得到；H2燃烧热的热化学方程式H2（g）O2（g）＝H2O（g）ΔH；
（6）图1中，Fe比Cu活泼，Fe作负极，Cu作正极，溶液酸性较强，发生析氢腐蚀；图2中，Fe比C活泼，Fe作负极，C作正极，溶液为中性溶液，发生吸氧腐蚀。
【解答】解：（1）A．装置满足原电池形成的条件，能形成原电池，故A正确；
B．装置中电极都为银，不能形成原电池，故B错误；
C．酒精为非电解质，不能导电，不能形成原电池，故C错误；
D．装置不能形成闭合回路，不能形成原电池，故D错误；
故答案为：A；
（2）铁圈和银圈连接浸入硫酸铜溶液中，该装置构成了原电池，较活泼的金属作负极，较不活泼的金属作正极，负极上铁失电子生成亚铁离子进入溶液，所以铁圈质量减少，银圈上铜离子得电子生成铜单质附着在银圈上，导致银圈质量增加，所以观察到的现象是：银圈向下倾斜，故D正确，
故答案为：D；
（3）原电池中一般负极的活泼性强于正极，装置一：形成原电池，a极质量减小，b极质量增加，a极为负极，b极为正极，则金属的活动性顺序a＞b；装置二：未形成原电池，b极有气体产生，c极无变化，则金属的活动性顺序b＞c；装置三：形成原电池，d极溶解，所以d是负极，c极有气体产生，所以c是正极，则金属的活动性顺序d＞c；装置四：形成原电池，电流从a极流向d极，a极为正极，d极为负极，则金属的活动性顺序d＞a；所以这四种金属的活动性顺序为d＞a＞b＞c，
故答案为：C；
（4）Ag不能和HCl自发的进行氧化还原反应，所以要使反应2HCl+2Ag═2AgCl+H2↑能进行，应该设计成电解池，Ag失电子发生氧化反应，所以Ag作阳极，氢离子得电子发生还原反应，所以电解质溶液中氢离子放电，则符合条件的是C，
故答案为：C；
（5）①该燃料电池中，负极上燃料甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，正负极反应式分别为：2H2O+O2+4e﹣＝4OH﹣、CH4+10OH﹣﹣8e﹣7H2O，
故答案为：CH4+10OH﹣﹣8e﹣7H2O；
②氧气物质的量0.25mol，根据2H2O+O2+4e﹣＝4OH﹣知，转移电子物质的量＝4n（O2）＝4×0.25mol＝1mol，
故答案为：1；
③1gH2燃烧生成H2O（g）放热121 kJ，可得热化学方程式：Ⅰ．H2（g）O2（g）＝H2O（g）ΔH1＝﹣242kJ/mol，1mol H2O（l）蒸发吸热44kJ，可得：Ⅱ．H2O（l）＝H2O（g）ΔH2＝+44kJ/mol，由该盖斯定律可知该反应可由：I—II得到；H2燃烧热的热化学方程式H2（g）O2（g）＝H2O（g）ΔH＝（﹣242kJ/mol）﹣（+44kJ/mol）＝﹣286kJ/mol，
故答案为：﹣286kJ/mol；
（6））①图1中Fe比Cu活泼，Fe作负极被腐蚀，图2中，Fe比C活泼，Fe作负极，C作正极，溶液为中性溶液，发生吸氧腐蚀，
故答案为：Fe；C；
②图2中铁的生锈过程中正极反应式为O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣，
故答案为：O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣。
【点评】本题考查原电池、电解池原理，题目难度中等，做题时注意从氧化还原的角度判断原电池的正负极以及电极方程式的书写。
4．（2024秋 上海期末）氢能被认为是未来能源的最佳选择之一，氢的制取、储存和利用是研究的热点。
（1）铜镍合金（LaNi5La﹣镧、Ni﹣镍）是解决氢储存问题的重要材料。储氢原理为：LaNi5（s）+3H2（g） LaNi5H6（s）ΔH＝﹣31.77kJ mol﹣1。
（2）镧镍合金被称为会“呼吸”的金属，根据化学平衡移动原理，让该合金实现“呼出”氢气，可改变的条件是 减小压强或升高温度 。（列举1条）
（3）写出上述反应的平衡常数表达式 K 。
（4）一定温度下，在ag镧镍合金中通入bg氢气，发生储氢反应。如图的横坐标为压强（通过改变容器体积引起压强变化），纵坐标的含义可以是 BD 。（不定项）
A.曲线Ⅰ：气体的质量
B.曲线Ⅰ：氢气的转化率
C.曲线Ⅱ：反应放出的总热量
D.曲线Ⅱ：固体中镧元素质量分数
（5）一定温度下，镧镍合金与氢气的反应达到平衡，在t时刻，其他条件不变，迅速缩小容器体积至原体积的，在时刻达到新的平衡，请在如图中绘制时刻后c（H2）的变化情况。
Ⅱ.CH4—H2O催化重整是目前大规模制取氢气的重要方法。其反应原理为：CH4（g）+2H2O（g） CO2（g）+4H2（g）ΔH＝164.6kJ mol﹣1。
（6）该反应在 高温 （选填“高温”、“低温”或“任意温度”）条件下能自发进行。
（7）下列操作中，能提高CH4平衡转化率的是 B 。（不定项）
A.增大CH4的浓度
B.分离出CO2
C.恒温恒容下通入惰性气体
D.加入催化剂
（8）实验室于同一恒容密闭容器中模拟上述反应过程，在不同温度、不同投料下进行实验，部分相关数据如下表所示。
温度（℃） 浓度 CH4 H2O CO2 H2
T 起始浓度mol L﹣1 1 2 0 0
平衡浓度（mol L﹣1） 0.5 1 0.5 2
T2 起始浓度（mol L﹣1） 2.5 2 0.5 0
平衡浓度（mol L﹣1） 2
①T2℃时，反应至5min达到平衡，则0～5min内H2的平均反应速率v（H2）＝ 0.4mol L﹣1 min﹣1 。
②T2℃，恒容密闭容器发生上述反应，下列说法中，能说明该反应达到平衡状态的是 AD 。（不定项）
A.容器中气体的压强保持不变
B.v（CH4）：v（H2O）＝1：2
C.混合气体的密度保持不变
D.单位时间内生成4mol H2同时生成1mol CH4
③根据表格数据计算，判断：T1℃ ＞ T2℃（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
CH4—H2O催化重整反应可在流化床膜反应器中进行，这在制氢领域颇具潜力。如图为利用该反应器进行CH4—H2O催化重整的示意图。
（9）结合示意图分析流化床膜的作用是 对产物H2具有选择性，分离出产物H2 。
【答案】（1）减小压强或升高温度；
（2）K；
（3）BD；
（4）；
（5）高温；
（6）B；
（7）①0.4mol L﹣1 min﹣1；
②AD；
③＞；
（8）对产物H2具有选择性，分离出产物H2；
【分析】（1）增大压强能使上述反应平衡正向移动，减小压强能使上述平衡逆向移动，升高温度能使上述平衡逆向移动，降低温度能使上述平衡正向移动；
（2）根据平衡常数表达式解答；
（3）A.根据题干反应方程式可知，增大压强能使上述反应平衡正向移动，气体的质量在减小，曲线Ⅰ不能代表气体的质量；
B.根据题干反应方程式可知，增大压强能使上述反应平衡正向移动，H2的转化率增大，则曲线Ⅰ可以代表氢气的转化率；
C.根据题干反应方程式可知，增大压强能使上述反应平衡正向移动，反应放出的总热量促进增多，故曲线Ⅱ不能代表反应放出的总热量；
D.根据题干反应方程式可知，增大压强能使上述反应平衡正向移动，则固体中H的质量分数逐渐增大，则镧元素质量分数逐渐减小，故曲线Ⅱ可以代表固体中镧元素质量分数；故答案为：BD；
（4）一定温度下，镧镍合金与氢气的反应达到平衡，在t1时刻，其他条件不变，迅速缩小容器体积至原体积的，压缩容积增大压强，压缩后氢气浓度变为t1时的2倍，且平衡正向移动，氢气浓度逐渐减小，并在t2时刻达到平衡，温度不变，平衡常数不变，故氢气的平衡浓度不变；
（5）根据吉布斯自由能公式求解；
（6）增大反应物浓度平衡右移，能提高另一个反应物的转化率，自身的转化率通常降低，则增大CH4的浓度通常不能提高CH4平衡转化率；B.减小生成物浓度平衡右移，则分离出CO2能提高CH4平衡转化率；.C.恒温恒容下通入惰性气体不影响平衡，不能提高CH4平衡转化率；D.加入催化剂不影响平衡，不能提高CH4平衡转化率；
（7）①T2℃时，反应至5min达到平衡，则0～5min内H2的平均反应速率v（H2）＝4v（CH4）；
②A.该反应是气体分子数增大的反应，反应开始至达到平衡过程，气体分子数发生变化，容器中气体的压强也随之变化，则当容器中气体的压强保持不变时，能说明该反应达到平衡状态；
B.v（CH4）：v（H2O）＝1：2，并未体现正、逆反应速率相等，不能说明该反应达到平衡状态；
C.混合气体质量不变，容器容积不变，则混合气体的密度均始终不变，所以混合气体的密度保持不变，不能说明该反应达到平衡状态；
D.单位时间内生成4mol H2同时生成1mol CH4，出现正、逆反应2个方向的速率，且反应速率之比等于其化学计量系数之比，说明同一物质正、逆反应速率相等，能说明该反应达到平衡状态；
（8）由图可知，流化床膜允许氢气通过，不允许二氧化碳等其他分子通过，即对产物H2具有选择性，提高产物的纯度；
【解答】解：（1）由题干反应方程式LaNi5（s）+3H2（g） LaNi5H6（s）ΔH＝﹣31.77kJ mol﹣1可知，增大压强能使上述反应平衡正向移动，减小压强能使上述平衡逆向移动，升高温度能使上述平衡逆向移动，降低温度能使上述平衡正向移动，即通过控制温度或压强能够让该合金实现“呼出“和“吸入”氢气；
故答案为：减小压强或升高温度；
（2）上述反应LaNi5（s）+3H2（g） LaNi5H6（s）的平衡常数表达式：K；
故答案为：K；
（3）A.根据题干反应方程式可知，增大压强能使上述反应平衡正向移动，气体的质量在减小，曲线Ⅰ不能代表气体的质量，故A错误；
B.根据题干反应方程式可知，增大压强能使上述反应平衡正向移动，H2的转化率增大，则曲线Ⅰ可以代表氢气的转化率，故B正确；
C.根据题干反应方程式可知，增大压强能使上述反应平衡正向移动，反应放出的总热量促进增多，故曲线Ⅱ不能代表反应放出的总热量，故C错误；
D.根据题干反应方程式可知，增大压强能使上述反应平衡正向移动，则固体中H的质量分数逐渐增大，则镧元素质量分数逐渐减小，故曲线Ⅱ可以代表固体中镧元素质量分数，故D正确；故答案为：BD；
（4）一定温度下，镧镍合金与氢气的反应达到平衡，在t1时刻，其他条件不变，迅速缩小容器体积至原体积的，压缩容积增大压强，压缩后氢气浓度变为t1时的2倍，且平衡正向移动，氢气浓度逐渐减小，并在t2时刻达到平衡，温度不变，平衡常数不变，故氢气的平衡浓度不变，则图象为；
故答案为：；
（5）CH4（g）+2H2O（g） CO2（g）+4H2（g）ΔH＝164.6kJ mol﹣1，该反应ΔH＞0，ΔS＞0，自发进行时ΔG＝ΔH﹣T ΔS＜0，说明该反应在高温下能够自发进行；
故答案为：高温；
（6）增大反应物浓度平衡右移，能提高另一个反应物的转化率，自身的转化率通常降低，则增大CH4的浓度通常不能提高CH4平衡转化率，故A错误；
B.减小生成物浓度平衡右移，则分离出CO2能提高CH4平衡转化率，故B正确；.C.恒温恒容下通入惰性气体不影响平衡，不能提高CH4平衡转化率，故C错误；D.加入催化剂不影响平衡，不能提高CH4平衡转化率，故D错误；故答案为：B；
（7）①T2℃时，反应至5min达到平衡，则0～5min内H2的平均反应速率v（H2）＝4v（CH4）＝440.4mol L﹣1 min﹣1；
故答案为；0.4mol L﹣1 min﹣1；
②A.该反应是气体分子数增大的反应，反应开始至达到平衡过程，气体分子数发生变化，容器中气体的压强也随之变化，则当容器中气体的压强保持不变时，能说明该反应达到平衡状态，故A正确；
B.v（CH4）：v（H2O）＝1：2，并未体现正、逆反应速率相等，不能说明该反应达到平衡状态，故B错误；
C.混合气体质量不变，容器容积不变，则混合气体的密度均始终不变，所以混合气体的密度保持不变，不能说明该反应达到平衡状态，故C错误；
D.单位时间内生成4mol H2同时生成1mol CH4，出现正、逆反应2个方向的速率，且反应速率之比等于其化学计量系数之比，说明同一物质正、逆反应速率相等，能说明该反应达到平衡状态，故D正确；
故答案为：AD；
③根据T1℃时各反应组分的平衡浓度，T1℃时平衡常数K16；T2℃时，建立三段式有：
CH4（g）+2H2O（g） CO2（g）+4H2（g）
c0（mol/L） 2.5 2 0.5 0
Δc0（mol/L） 0.5 1 0.5 2
c平（mol/L） 2 1 1 2
T2℃时平衡常数K8，则平衡常数：K（T1）＞K（T2），结合该反应为吸热反应，升高温度K增大，所以T1℃＞T2℃；
故答案为：＞；
（8）由图可知，流化床膜允许氢气通过，不允许二氧化碳等其他分子通过，即对产物H2具有选择性，提高产物的纯度，则流化床膜的作用是：对产物H2具有选择性，分离出产物H2；
故答案为：对产物H2具有选择性，分离出产物H2；
【点评】本题考查反应中的能量变化和化学平衡，侧重考查学生热化学方程式书写、平衡状态的判断和条件改变平衡移动的掌握情况，试题难度中等。
5．（2024秋 嘉定区期末）空气中含氮、硫的氧化物会引起酸雨，其中SO2主要来自于含硫的煤和石油的燃烧。
（1）由煤和石油燃烧导致的酸雨样品，放置一段时间后pH会 变小 （填“变大”或“变小”）。
（2）煤化工经过 C 得到煤焦油，再通过 D 可以得到如苯、苯酚、沥青等化工原料。
A．裂化
B．裂解
C．干馏
D．分馏
（3）NO虽然会污染空气，但也可催化分解空气中的臭氧，反应历程如下：
①上图反应历程中，基元反应有 3 个，其中决速步为第 1 步。
②判断3O2（g）＝2O3（g）反应能否自发进行 不能 。（填“能”或“不能”）
（4）室温下，NaOH溶液吸收NOX得到pH＝9的NaNO2和NaNO3的混合溶液，反应原理：
2NO2+2NaOH＝NaNO2+NaNO3+H2O
NO+NO2+2NaOH＝2NaNO2+H2O
①混合溶液中离子浓度[] D []。
A．大于
B．小于
C．等于
D．无法比较
②混合溶液中由水电离的H+浓度为 1×10﹣5mol L﹣1 。
【答案】（1）变小；
（2）C；D；
（3）①3；1；
②不能；
（4）①D；
②1×10﹣5 mol L﹣1。
【分析】（1）根据亚硫酸被氧化为硫酸，pH会变小进行分析；
（2）根据煤化工经过干馏得到煤焦油，煤焦油中含有苯、苯酚、粗氨水等，煤焦油通过分馏可以得到如苯、苯酚、沥青等化工原料，进行分析；
（3）根据活化能越大，反应速率越慢，慢反应为总反应的决速步，3O2 （g） ＝ 2O3（g）为吸热反应，ΔH＞0，进行分析；
（4）根据室温下，NaOH溶液吸收NOX得到pH ＝ 9的NaNO2和NaNO3的混合溶液，反应原理：2NO2+2NaOH＝NaNO2+NaNO3+H2O；NO+NO2+2NaOH＝2NaNO2+H2O，进行分析。
【解答】解：（1）由煤和石油燃烧导致的酸雨样品中含有亚硫酸，放置一段时间后，亚硫酸被氧化为硫酸，pH会变小，
故答案为：变小；
（2）煤化工经过干馏得到煤焦油，煤焦油中含有苯、苯酚、粗氨水等，煤焦油通过分馏可以得到如苯、苯酚、沥青等化工原料，
故答案为：C；D；
（3）①上图反应历程中，基元反应有3个，活化能越大，反应速率越慢，慢反应为总反应的决速步，其中决速步为第1步，
故答案为：3；1；
②3O2 （g） ＝ 2O3（g）为吸热反应，ΔH＞0，正反应气体分子数减少，△S＜0，可知反应不能自发进行，
故答案为：不能；
（4）室温下，氢氧化钠溶液吸收NOX得到pH ＝ 9的亚硝酸钠和硝酸钠的混合溶液，反应原理：2NO2+2NaOH＝NaNO2+NaNO3+H2O；NO+NO2+2NaOH＝2NaNO2+H2O，
①根据反应方程式，若NOX中含有一氧化氮，混合溶液中离子浓度[]＞[]；若NOX中不含一氧化氮，混合溶液中离子浓度[]＝[]，
故答案为：D；
②pH ＝ 9的NaNO2和NaNO3的混合溶液，c（H+）＝1×10﹣9 mol L﹣1、c（OH﹣）＝1×10﹣5 mol L﹣1，NaNO2是强碱弱酸盐，水解促进水电离，混合溶液中由水电离的H+浓度为1×10﹣5 mol L﹣1，
故答案为：1×10﹣5 mol L﹣1。
【点评】本题主要考查二氧化硫的污染及治理等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
6．（2024 上海校级模拟）已知：①
②
（1）总反应2NaHCO3（s） Na2CO3（s）+H2O（g）+CO2（g））的ΔH＝ +135.6 kJ mol﹣1，该总反应的平衡常数表达式K＝ c（H2O） c（CO2） 。
（2）上述总反应达到平衡后，欲同时增大反应速率并使得平衡向右移，可以采取的措施有 A 。
A．升高温度
B．通入惰性气体
C．加入碳酸氢钠
D．加入催化剂
【答案】（1）+135.6；c（H2O） c（CO2）；
（2）A。
【分析】（1）根据盖斯定律，①﹣2×②得到：2NaHCO3（s）＝Na2CO3（s）+CO2（g）+H2O（g） ΔH＝（﹣127.4+2×131.5）kJ mol﹣1＝+135.6kJ mol﹣1，Na2CO3和NaHCO3为固体，根据化学平衡常数的定义；
（2）上述总反应为气体分子总数增大的吸热反应。
【解答】解：（1）根据盖斯定律，①﹣2×②得到：2NaHCO3（s）＝Na2CO3（s）+CO2（g）+H2O（g） ΔH＝（﹣127.4+2×131.5）kJ mol﹣1＝+135.6kJ mol﹣1，Na2CO3和NaHCO3为固体，根据化学平衡常数的定义，得K＝c（H2O） c（CO2），
故答案为：+135.6；c（H2O） c（CO2）；
（2）上述总反应为气体分子总数增大的吸热反应，
A．升高温度，能同时增大反应速率并使得平衡向右移，故A正确；
B．通入惰性气体，不影响固定体积的容器中反应相关气体的浓度，不影响平衡和反应速率，故B错误；
C．加入碳酸氢钠固体，浓度不发生变化，不影响平衡和反应速率，故C错误；
D．加入催化剂，能加快反应速率，不影响平衡，故D错误；
故答案为：A。
【点评】本题考查化学平衡，侧重考查学生平衡移动的掌握情况，试题难度中等。
7．（2023秋 长宁区期末）燃料能通过化学反应释放出能量，广泛用于工农业生产和人民生活。燃料有多种，常见的有煤炭、焦炭、天然气和沼气等。随着科技的发展，人类正在更加合理地开发和利用燃料，烷烃类燃料就是清洁高效的能源。
（1）甲烷是最简单的烷烃，关于甲烷的结构与性质描述不正确的是 B （单选）
A．通常情况下，甲烷跟强酸、强碱不反应
B．甲烷可以使酸性高酸钾溶液褪色
C．甲烷分子空间构型为正四面体的证据是二氯甲烷只有一种
D．甲烷与Cl2反应的四种有机取代产物都难溶于水
（2）烷烃是重要的化工原料和能源物资。下列关于烷烃的叙述不正确的是 BC （双选）
A．烷烃中碳原子均以共价单键的形式与碳原子或氢原子相连
B．丙烷的结构简式为
C．甲烷、乙烷及丁烷均无同分异构体
D．丙烷在光照条件下能发生取代反应
（3）丁烷（分子式为C4H10）是家用液化石油气的成分之一，也用作打火机的燃烧。下列关于丁烷的叙述不正确的是 C （单选）
A．在常温下C4H10是气体
B．C4H10与CH4互为同系物
C．正丁烷和异丁烷互为同分异构体，两者的性质完全相同
D．正丁烷中四个碳原子不在同一直线上
（4）石油是一种非常重要的化石能源，主要是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物。请回答下列问题。
i.下列有机物中，属于烷烃的是 ③⑤⑥ （填序号，下同），属于同分异构体的是 ③⑥ ，属于同一种物质的是 ⑦⑧ 。
①四氯化碳②CH3CH2OH③CH3（CH2）2CH2CH2CH3④CH3COOH⑤⑥⑦⑧
ii.正丁烷、异丁烷和戊烷的沸点由高到低的顺序为 戊烷＞正丁烷＞异丁烷 ，请运用适当的化学原理解释： 烷烃随碳原子数增多，沸点升高，相同碳原子数的烷烃，支链越多沸点越低 。
（5）①下列各图均能表示甲烷的分子结构，按要求回答下列问题。
甲烷的空间填充模型是 D ，甲烷空间构型是 A （填序号）。
②写出二氯甲烷与氯气反应生成三氯甲烷的化学方程式： CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl 生成的有机物俗称 氯仿 ，反应类型 取代反应 。
【答案】（1）B；
（2）BC；
（3）C
（4）i③⑤⑥；③⑥；⑦⑧；
ii戊烷＞正丁烷＞异丁烷；烷烃随碳原子数增多，沸点升高，相同碳原子数的烷烃，支链越多沸点越低；
（5）①D；A；
②CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl；氯仿；取代反应。
【分析】（1）A．通常情况下，甲烷的性质稳定，与强酸、强碱均不反应；
B．甲烷不可以使酸性高酸钾溶液褪色；
C．甲烷分子空间构型为正四面体，二氯甲烷没有同分异构体；
D．甲烷与Cl2反应的四种有机取代产物一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳都难溶于水；
（2）A．烷烃属于饱和烃，烷烃中的碳原子均以共价单键的形式与碳原子或氢原子相连；
B．丙烷的结构简式为CH3CH2CH3；
C．甲烷、乙烷没有同分异构体，丁烷有正丁烷和异丁烷两种结构；
D．丙烷在光照条件下能发生取代反应，会有六种取代产物；
（3）A．常温下四个碳原子以下的烷烃均为气体；
B．分子结构相似，组成上相差一个或多个CH2的有机物互为同系物；
C．正丁烷和异丁烷互为同分异构体；
D．正丁烷是折线型或锯齿形结构；
（4）i烷烃是饱和烃，符合CnH2n+2的烃，③⑤⑥均属于烷烃；分子式相同结构不同的是同分异构体，③⑥分子式均为C6H14，结构不同；⑦⑧均为1，2﹣二氯乙烷，为同种物质；
ii烷烃随碳原子数增多，沸点升高，则沸点戊烷＞正丁烷，相同碳原子数的烷烃，支链越多沸点越低；
（5）①图中A、B、C、D分别是甲烷的空间结构、电子式、球棍模型、空间填充模型；
②二氯乙烷和氯气在光照条件下生成三氯甲烷和氯化氢，方程式为：CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl，三氯甲烷是一种有机溶剂，俗称氯仿，该反应属于取代反应。
【解答】解：（1）A．通常情况下，甲烷的性质稳定，甲烷跟强酸、强碱均不反应，故A正确；
B．甲烷不可以使酸性高酸钾溶液褪色，故B错误；
C．甲烷分子空间构型为正四面体，作为证据的是二氯甲烷只有一种，故C正确；
D．甲烷与Cl2反应的四种有机取代产物一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳都难溶于水，故D正确；
故答案为：B；
（2）A．烷烃属于饱和烃，烷烃中的碳原子均以共价单键的形式与碳原子或氢原子相连，故A正确；
B．丙烷的结构式为，结构简式为CH3CH2CH3，故B错误；
C．甲烷、乙烷没有同分异构体，丁烷有正丁烷和异丁烷两种结构，故C错误；
D．丙烷在光照条件下能发生取代反应，会有六种取代产物，故D正确；
故答案为：BC；
（3）A．常温下四个碳原子以下的烷烃均为气体，在常温下C4H10是气体，故A正确；
B．分子结构相似，组成上相差一个或多个CH2的有机物互为同系物，则C4H10与CH4互为同系物，故B正确；
C．正丁烷和异丁烷互为同分异构体，两者的性质不完全相同，故C错误；
D．正丁烷是折线型或锯齿形结构，正丁烷中四个碳原子不在同一直线上，故D正确；
故答案为：C；
（4）i烷烃是饱和烃，符合CnH2n+2的烃，③⑤⑥均属于烷烃；分子式相同结构不同的是同分异构体，③⑥分子式均为C6H14，结构不同，故为同分异构体；⑦⑧均为1，2﹣二氯乙烷，为同种物质，
故答案为：③⑤⑥；③⑥；⑦⑧；
ii烷烃随碳原子数增多，沸点升高，则沸点戊烷＞正丁烷，相同碳原子数的烷烃，支链越多沸点越低，则沸点：正丁烷＞异丁烷，
故答案为：戊烷＞正丁烷＞异丁烷；烷烃随碳原子数增多，沸点升高，相同碳原子数的烷烃，支链越多沸点越低；
（5）①图中A、B、C、D分别是甲烷的空间结构、电子式、球棍模型、空间填充模型，
故答案为：D；A；
②二氯乙烷和氯气在光照条件下生成三氯甲烷和氯化氢，方程式为：CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl，三氯甲烷是一种有机溶剂，俗称氯仿，该反应属于取代反应，
故答案为：CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl；氯仿；取代反应。
【点评】本题考查有机物的结构与性质，涉及同系物、同分异构体、有机物反应类型判断等，题目中等难度。
8．（2023秋 浦东新区校级期末）烷烃是一类具有广泛用途的有机化合物。从生活燃料到化工原料，从机械工业到生物技术，烷烃都扮演着重要的角色。
（1）通过管道运输，天然气可以为家庭提供热量。输送到家的天然气几乎是纯甲烷，下列关于甲烷与氯气反应的说法中错误的是 B 。
A．反应类型为取代
B．产物CH3Cl常温下为液体
C．产物CH2Cl2结构只有一种
D．产物CCl4可做灭火剂
（2）液化石油气通常使用的是丙烷和丁烷。
①丙烷与丁烷的关系是互为 同系物 。等物质的量的丙烷和丁烷完全燃烧后产生水的质量比为 4：5 。
②相同条件下，下列烷烃的沸点最高的是 D 。
A．丙烷
B．正丁烷
C．异丁烷
D．正戊烷
（3）石蜡是分子中含有20～40个碳原子的烷烃，雪蜡是雪上项目装备的辅助材料，通常含有石蜡。下列关于石蜡的说法正确的是 D 。
A．常温下为气体
B．易溶于水
C．属于纯净物
D．是石油分馏产物
（4）科学家致力于二氧化碳的“组合转化”技术的研究，把过多二氧化碳转化为有益于人类的物质。二氧化碳“组合转化”的某烷烃碳架结构如图：，所示回答下列问题。
①用系统命名法命名此烷烃： 2，3﹣二甲基戊烷 ；此烷烃的一溴代物有 6 种。
②若此烷烃为单烯烃加氢制得，则单烯烃的结构共有 5 种（不考虑顺反异构）。
③若此烷烃为炔烃加氢制得，则此炔烃的结构简式为 HC≡CCH（CH3）CH（CH3）2 。
【答案】（1）B；
（2）①同系物；4：5；
②D；
（3）D；
（4）①2，3﹣二甲基戊烷；6；
②5；
③HC≡CCH（CH3）CH（CH3）2。
【分析】（1）A．甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应生成氯代烃；
B．CH3Cl常温下为气体；
C．CH2Cl2为四面体结构；
D．CCl4不燃烧，也不支持燃烧；
（2）①结构相似，在分子组成上相差1个或n个CH2原子团的有机物互为同系物；等物质的量的丙烷和丁烷完全燃烧后产生水的质量比为等于氢原子的物质的量之比；
②相同条件下，烷烃的沸点随着碳原子个数的增大而升高，烷烃的同分异构体中，支链越多，其沸点越低；
（3）A．常温下为固体；
B．烷烃难溶于水；
C．石蜡是分子中含有20～40个碳原子的烷烃；
D．石蜡是石油分馏产物；
（4）①该烷烃主链上5个碳原子，甲基分别位于2、3号碳原子上；此烷烃中含有几种氢原子，其一溴代物就有几种；
②若此烷烃为单烯烃加氢制得，相邻上碳原子上各去掉一个氢原子就得到相应的烯烃；
③若此烷烃为炔烃加氢制得，相邻上碳原子上各去掉2个氢原子就得到相应的炔烃。
【解答】解：（1）A．在光照条件下，甲烷和氯气的反应类型是取代反应，且生成多种氯代烃，故A正确；
B．CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下都是液体，产物CH3Cl常温下为气体，故B错误；
C．CH2Cl2只有一种结构，为四面体结构，故C正确；
D．四氯化碳常作灭火剂是因为CCl4不燃烧也不支持燃烧，故D正确；
故答案为：B；
（2）①丙烷和丁烷结构相似，在分子组成上相差1个CH2原子团，所以二者互为同系物；等物质的量的丙烷和丁烷完全燃烧后产生水的质量比为等于氢原子的物质的量之比，为8：10＝4：5，
故答案为：同系物；4：5；
②相同条件下，烷烃的沸点随着碳原子个数的增大而升高，烷烃的同分异构体中，支链越多，其沸点越低，所以这几种烷烃的沸点由高到低顺序是：D＞B＞C＞A，
故答案为：D；
（3）A．石蜡是分子中含有20～40个碳原子的烷烃，常温下为固体，故A错误；
B．烷烃难溶于水，石蜡是分子中含有20～40个碳原子的烷烃，所以石蜡难溶于水，故B错误；
C．石蜡是分子中含有20～40个碳原子的烷烃，所以石蜡为混合物，故C错误；
D．石蜡是石油分馏产物，故D正确；
故答案为：D；
（4）①该烷烃主链上5个碳原子，甲基分别位于2、3号碳原子上，名称为2，3﹣二甲基戊烷；此烷烃中含有6种氢原子，其一溴代物有6种，
故答案为：2，3﹣二甲基戊烷；6；
②若此烷烃为单烯烃加氢制得，相邻上碳原子上各去掉一个氢原子就得到相应的烯烃，有5种单烯烃，
故答案为：5；
③若此烷烃为炔烃加氢制得，相邻碳原子上各去掉2个氢原子得到相应的炔烃，其结构简式为HC≡CCH（CH3）CH（CH3）2，
故答案为：HC≡CCH（CH3）CH（CH3）2。
【点评】本题考查有机物的结构和性质，侧重考查分析、判断及知识综合运用能力，明确同系物概念内涵、烷烃氢原子种类与一溴代物种类的关系等知识点是解本题关键，会根据烷烃结构确定烯烃、炔烃结构，题目难度不大。
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上海市2024-2025学年高一下学期化学期末模拟预测卷
一．解答题（共8小题）
1．（2024秋 闵行区期末）“价类”二维图是学习金属元素及其化合物的重要工具，如图所示是铁及其化合物的“价类”二维图。
（1）x代表的物质类别为 、Y代表具体物质是 ，Z在空气中转化为W的化学方程式为 ；请写出检验是否有W胶体生成的方法 。
（2）（双选）下列反应能得到单质铁的是 。
A.Cu与FeCl3溶液反应
B.在高温下Al与Fe3O4反应
C.在高温下CO与Fe2O3反应
D.Fe（OH）2受热分解
（3）能说明Fe的还原性弱于Na的是 。
A.Na的熔点比Fe的熔点低
B.1mol Fe、Na分别与S反应，Fe失电子数多
C.Na与冷水剧烈反应，Fe与冷水不反应
D.Fe3+氧化性强于Na+
（4）实验室盛放FeSO4溶液的试剂瓶中通常需要加入少量铁粉，铁粉的作用是 。
（5）某小组研究FeSO4性质，预测FeSO4能与 发生氧化还原反应（填序号）。
①NaOH溶液 ②氯水 ③稀盐酸 ④酸性KMnO4溶液 ⑤FeCl3溶液 ⑥碳酸钠
（6）为了检验FeCl2溶液是否被氧化，可向溶液中加入 （填选项编号）。
A，新制氯水
B.铁片
C.KSCN溶液
D.石蕊试液
（7）铁盐溶液可用于金属刻蚀。如用FeCl3溶液刻蚀铜制电路板，FeCl3被 （填“还原”或“氧化”）为FeCl2．
（8）高铁酸钠是一种能杀菌、脱色、除臭的新型高效水处理剂。工业上可用NaClO氧化Fe（OH）3的方法制备Na2FeO4，其原理为3NaClO+2Fe（OH）3+4NaOH＝2Na2FeO4+3NaCl+5H2O，用单线桥法表示该反应的电子转移方向和数目。 。
（9）合金具有许多优良性能，C919大型飞机使用了大量新型材料铝合金。下列物质属于合金的是 。
A.水银
B.青铜
C.白银
D.黄金
2．（2024春 杨浦区校级期末）金属元素单质及化合物在人类生产生活中有着极为重要的作用。
（1）冬奥会上短道速滑运动员使用的速滑冰刀的材质是合金钢。下列关于合金钢的说法正确的是 。
A.熔点一般比纯铁低
B.硬度一般比纯铁小
C.含碳量比生铁高
D.延展性比生铁差
（2）吴老师用打磨过的铝片进行如图实验，下列分析不合理的是 。
A.①中铝片发生了钝化
B.②中产生的气泡是氮氧化合物，不是氢气
C.③中沉淀溶解的离子方程式是Al（OH）3+OH﹣＝[Al（OH）4]﹣
D.将铝片换成铁片，实验现象类似
（3）铝热反应释放大量的热，常用于冶炼难熔金属。用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，需要的试剂还有 。（双选）
A.KCl
B.KClO3
C.MnO2
D.Mg
（4）小韩同学进行上述铝热反应实验得到了一块黑灰色物质。为证明其中含有金属铝，她设计了一个简单实验。该实验所用试剂是 （填化学式），该试剂与金属铝反应的离子方程式为 。
（5）小金同学推测灰黑色物质中还含有Fe2O3，为此他设计如下实验：取一小块样品投入到稍过量稀硫酸中，向反应后的混合液中滴加物质甲的溶液，观察到溶液颜色未变红，证明黑灰色物质中不含Fe2O3。则物质甲是 （填化学式）。小金的实验方案是否合理？ （填“合理”或“不合理”）。
理由： （用离子方程式说明）。
因在航空、核能、电池等高技术领域的重要作用，锂被称为“21世纪的能源金属”。
（6）氢化锂（LiH）中负离子半径大于正离子半径，其原因是 。
（7）下列关于碱金属元素及其单质的叙述中，正确的是 。
A.金属钠着火，要用泡沫灭火剂扑灭
B.水溶液中正离子氧化性：Li+＜Na+＜K+＜Rb+
C.单质熔点：Li＜Na＜K＜Rb
D.与水反应的能力：Na＜K
（8）Li2O2与Na2O2的组成与性质相似，小郭同学将Li2O2投入水中，产生大量气体，请写出化学方程式 。该反应产生1mol气体转移的电子数为 。
从古至今，铁及其化合物在人类的生产生活中都起了巨大的作用。
（9）铁的化合物种类丰富，下列铁的化合物中，不能直接通过化合反应得到的是 。
A.Fe3O4
B.FeCl2
C.Fe（OH）2
D.Fe（OH）3
（10）曾老师向FeSO4溶液中滴加烧碱溶液，她将看到的现象为 ，请用化学方程式解释出现此现象的原因 ， 。
Fe2（SO4）3溶液可除去煤中以黄铁矿（FeS2）形式存在的硫元素，反应如下：
FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O＝15FeSO4+8H2SO4
（11）上述反应中的还原产物为 。
（12）该方法的优点之一是Fe2（SO4）3易再生。向反应后的溶液中通入 ，就能达到使Fe2（SO4）3再生的目的，方便且价廉。写出相应的离子方程式 。
3．（2024春 徐汇区校级期末）电池的研发对于一个国家的能源技术、环保技术以及可持续发展战略的实施具有重要意义。作为一种重要的能源储存和转化方式，电池技术对新能源、新材料等领域的发展有着更广泛的贡献。
（1）下列装置可以形成原电池的是 。
（2）如图装置，在盛水的烧杯中，铁圈和银圈的相接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地从烧杯中央滴入CuSO4溶液。一段时间后可观察到的现象是（指悬吊的金属圈） 。
A．铁圈和银圈左右摇摆不定
B．保持平衡状态不变
C．铁圈向下倾斜
D．银圈向下倾斜
（3）有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：
实验装置
部分实验现象 a极质量减小；b极质量增加 b极有气体产生；c极无变化 d极溶解；c极有气体产生 电流从a极流向d极
由此可判断这四种金属的活动性顺序是 。
A．a＞b＞c＞d
B．b＞c＞d＞a
C．d＞a＞b＞c
D．a＞b＞d＞c
（4）某同学为了使反应2HCl+2Ag＝2AgCl+H2↑能进行，设计了下列四个方案，你认为可行的方案是 。
（5）航天飞机常采用新型燃料电池作为电能来源，燃料电池一般指采用H2、CH4、CO、C2H5OH等可燃物质与O2一起构成的电池装置，它可直接将化学能转化为电能，我国发射的“神舟”五号载人飞船是采用先进的甲烷电池为电能来源的，该电池以KOH溶液为电解质，其总反应的化学方程式为CH4+2O2+2OH﹣3H2O。
①负极上的电极反应式为 。
②消耗标准状况下的5.6LO2时，有 mol电子发生转移。
③298K时，1gH2燃烧生成H2O（g）放热121kJ，1mol H2O（l）蒸发吸热44kJ，H2的燃烧焓是 。
（6）金属腐蚀现象在生产生活中普遍存在，依据下列两种腐蚀现象回答下列问题：
①图1中被腐蚀的金属为 （填化学式）；图2中金属腐蚀类型属于 （填字母）。
A．化学腐蚀
B．析氢腐蚀
C．吸氧腐蚀
②图2中铁的生锈过程中正极反应式为 。
4．（2024秋 上海期末）氢能被认为是未来能源的最佳选择之一，氢的制取、储存和利用是研究的热点。
（1）铜镍合金（LaNi5La﹣镧、Ni﹣镍）是解决氢储存问题的重要材料。储氢原理为：LaNi5（s）+3H2（g） LaNi5H6（s）ΔH＝﹣31.77kJ mol﹣1。
（2）镧镍合金被称为会“呼吸”的金属，根据化学平衡移动原理，让该合金实现“呼出”氢气，可改变的条件是 。（列举1条）
（3）写出上述反应的平衡常数表达式 。
（4）一定温度下，在ag镧镍合金中通入bg氢气，发生储氢反应。如图的横坐标为压强（通过改变容器体积引起压强变化），纵坐标的含义可以是 。（不定项）
A.曲线Ⅰ：气体的质量
B.曲线Ⅰ：氢气的转化率
C.曲线Ⅱ：反应放出的总热量
D.曲线Ⅱ：固体中镧元素质量分数
（5）一定温度下，镧镍合金与氢气的反应达到平衡，在t时刻，其他条件不变，迅速缩小容器体积至原体积的，在时刻达到新的平衡，请在如图中绘制时刻后c（H2）的变化情况。
Ⅱ.CH4—H2O催化重整是目前大规模制取氢气的重要方法。其反应原理为：CH4（g）+2H2O（g） CO2（g）+4H2（g）ΔH＝164.6kJ mol﹣1。
（6）该反应在 （选填“高温”、“低温”或“任意温度”）条件下能自发进行。
（7）下列操作中，能提高CH4平衡转化率的是 。（不定项）
A.增大CH4的浓度
B.分离出CO2
C.恒温恒容下通入惰性气体
D.加入催化剂
（8）实验室于同一恒容密闭容器中模拟上述反应过程，在不同温度、不同投料下进行实验，部分相关数据如下表所示。
温度（℃） 浓度 CH4 H2O CO2 H2
T 起始浓度mol L﹣1 1 2 0 0
平衡浓度（mol L﹣1） 0.5 1 0.5 2
T2 起始浓度（mol L﹣1） 2.5 2 0.5 0
平衡浓度（mol L﹣1） 2
①T2℃时，反应至5min达到平衡，则0～5min内H2的平均反应速率v（H2）＝ 。
②T2℃，恒容密闭容器发生上述反应，下列说法中，能说明该反应达到平衡状态的是 。（不定项）
A.容器中气体的压强保持不变
B.v（CH4）：v（H2O）＝1：2
C.混合气体的密度保持不变
D.单位时间内生成4mol H2同时生成1mol CH4
③根据表格数据计算，判断：T1℃ T2℃（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
CH4—H2O催化重整反应可在流化床膜反应器中进行，这在制氢领域颇具潜力。如图为利用该反应器进行CH4—H2O催化重整的示意图。
（9）结合示意图分析流化床膜的作用是 。
5．（2024秋 嘉定区期末）空气中含氮、硫的氧化物会引起酸雨，其中SO2主要来自于含硫的煤和石油的燃烧。
（1）由煤和石油燃烧导致的酸雨样品，放置一段时间后pH会 （填“变大”或“变小”）。
（2）煤化工经过 得到煤焦油，再通过 可以得到如苯、苯酚、沥青等化工原料。
A．裂化
B．裂解
C．干馏
D．分馏
（3）NO虽然会污染空气，但也可催化分解空气中的臭氧，反应历程如下：
①上图反应历程中，基元反应有 个，其中决速步为第 步。
②判断3O2（g）＝2O3（g）反应能否自发进行 。（填“能”或“不能”）
（4）室温下，NaOH溶液吸收NOX得到pH＝9的NaNO2和NaNO3的混合溶液，反应原理：
2NO2+2NaOH＝NaNO2+NaNO3+H2O
NO+NO2+2NaOH＝2NaNO2+H2O
①混合溶液中离子浓度[] []。
A．大于
B．小于
C．等于
D．无法比较
②混合溶液中由水电离的H+浓度为 。
6．（2024 上海校级模拟）已知：①
②
（1）总反应2NaHCO3（s） Na2CO3（s）+H2O（g）+CO2（g））的ΔH＝ kJ mol﹣1，该总反应的平衡常数表达式K＝ 。
（2）上述总反应达到平衡后，欲同时增大反应速率并使得平衡向右移，可以采取的措施有 。
A．升高温度
B．通入惰性气体
C．加入碳酸氢钠
D．加入催化剂
7．（2023秋 长宁区期末）燃料能通过化学反应释放出能量，广泛用于工农业生产和人民生活。燃料有多种，常见的有煤炭、焦炭、天然气和沼气等。随着科技的发展，人类正在更加合理地开发和利用燃料，烷烃类燃料就是清洁高效的能源。
（1）甲烷是最简单的烷烃，关于甲烷的结构与性质描述不正确的是 （单选）
A．通常情况下，甲烷跟强酸、强碱不反应
B．甲烷可以使酸性高酸钾溶液褪色
C．甲烷分子空间构型为正四面体的证据是二氯甲烷只有一种
D．甲烷与Cl2反应的四种有机取代产物都难溶于水
（2）烷烃是重要的化工原料和能源物资。下列关于烷烃的叙述不正确的是 （双选）
A．烷烃中碳原子均以共价单键的形式与碳原子或氢原子相连
B．丙烷的结构简式为
C．甲烷、乙烷及丁烷均无同分异构体
D．丙烷在光照条件下能发生取代反应
（3）丁烷（分子式为C4H10）是家用液化石油气的成分之一，也用作打火机的燃烧。下列关于丁烷的叙述不正确的是 （单选）
A．在常温下C4H10是气体
B．C4H10与CH4互为同系物
C．正丁烷和异丁烷互为同分异构体，两者的性质完全相同
D．正丁烷中四个碳原子不在同一直线上
（4）石油是一种非常重要的化石能源，主要是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物。请回答下列问题。
i.下列有机物中，属于烷烃的是 （填序号，下同），属于同分异构体的是 ，属于同一种物质的是 。
①四氯化碳②CH3CH2OH③CH3（CH2）2CH2CH2CH3④CH3COOH⑤⑥⑦⑧
ii.正丁烷、异丁烷和戊烷的沸点由高到低的顺序为 ，请运用适当的化学原理解释： 。
（5）①下列各图均能表示甲烷的分子结构，按要求回答下列问题。
甲烷的空间填充模型是 ，甲烷空间构型是 （填序号）。
②写出二氯甲烷与氯气反应生成三氯甲烷的化学方程式： 生成的有机物俗称 ，反应类型 。
8．（2023秋 浦东新区校级期末）烷烃是一类具有广泛用途的有机化合物。从生活燃料到化工原料，从机械工业到生物技术，烷烃都扮演着重要的角色。
（1）通过管道运输，天然气可以为家庭提供热量。输送到家的天然气几乎是纯甲烷，下列关于甲烷与氯气反应的说法中错误的是 。
A．反应类型为取代
B．产物CH3Cl常温下为液体
C．产物CH2Cl2结构只有一种
D．产物CCl4可做灭火剂
（2）液化石油气通常使用的是丙烷和丁烷。
①丙烷与丁烷的关系是互为 。等物质的量的丙烷和丁烷完全燃烧后产生水的质量比为 。
②相同条件下，下列烷烃的沸点最高的是 。
A．丙烷
B．正丁烷
C．异丁烷
D．正戊烷
（3）石蜡是分子中含有20～40个碳原子的烷烃，雪蜡是雪上项目装备的辅助材料，通常含有石蜡。下列关于石蜡的说法正确的是 。
A．常温下为气体
B．易溶于水
C．属于纯净物
D．是石油分馏产物
（4）科学家致力于二氧化碳的“组合转化”技术的研究，把过多二氧化碳转化为有益于人类的物质。二氧化碳“组合转化”的某烷烃碳架结构如图：，所示回答下列问题。
①用系统命名法命名此烷烃： ；此烷烃的一溴代物有 种。
②若此烷烃为单烯烃加氢制得，则单烯烃的结构共有 种（不考虑顺反异构）。
③若此烷烃为炔烃加氢制得，则此炔烃的结构简式为 。
上海市2024-2025学年高一下学期化学期末模拟预测卷
参考答案与试题解析
一．解答题（共8小题）
1．（2024秋 闵行区期末）“价类”二维图是学习金属元素及其化合物的重要工具，如图所示是铁及其化合物的“价类”二维图。
（1）x代表的物质类别为 氧化物 、Y代表具体物质是 Fe2O3 ，Z在空气中转化为W的化学方程式为 4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3 ；请写出检验是否有W胶体生成的方法 用一束光通过氢氧化铁胶体，若出现一条光亮通路，证明是氢氧化铁胶体 。
（2）（双选）下列反应能得到单质铁的是 BC 。
A.Cu与FeCl3溶液反应
B.在高温下Al与Fe3O4反应
C.在高温下CO与Fe2O3反应
D.Fe（OH）2受热分解
（3）能说明Fe的还原性弱于Na的是 C 。
A.Na的熔点比Fe的熔点低
B.1mol Fe、Na分别与S反应，Fe失电子数多
C.Na与冷水剧烈反应，Fe与冷水不反应
D.Fe3+氧化性强于Na+
（4）实验室盛放FeSO4溶液的试剂瓶中通常需要加入少量铁粉，铁粉的作用是 和铁离子反应生成亚铁离子，防止亚铁离子被氧化 。
（5）某小组研究FeSO4性质，预测FeSO4能与 ②④⑤ 发生氧化还原反应（填序号）。
①NaOH溶液 ②氯水 ③稀盐酸 ④酸性KMnO4溶液 ⑤FeCl3溶液 ⑥碳酸钠
（6）为了检验FeCl2溶液是否被氧化，可向溶液中加入 C （填选项编号）。
A，新制氯水
B.铁片
C.KSCN溶液
D.石蕊试液
（7）铁盐溶液可用于金属刻蚀。如用FeCl3溶液刻蚀铜制电路板，FeCl3被 还原 （填“还原”或“氧化”）为FeCl2．
（8）高铁酸钠是一种能杀菌、脱色、除臭的新型高效水处理剂。工业上可用NaClO氧化Fe（OH）3的方法制备Na2FeO4，其原理为3NaClO+2Fe（OH）3+4NaOH＝2Na2FeO4+3NaCl+5H2O，用单线桥法表示该反应的电子转移方向和数目。 。
（9）合金具有许多优良性能，C919大型飞机使用了大量新型材料铝合金。下列物质属于合金的是 B 。
A.水银
B.青铜
C.白银
D.黄金
【答案】（1）氧化物；Fe2O3；4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3；用一束光通过氢氧化铁胶体，若出现一条光亮通路，证明是氢氧化铁胶体；（2）BC；
（3）C；
（4）和铁离子反应生成亚铁离子，防止亚铁离子被氧化；
（5）②④⑤；
（6）C；
（7）还原；
（8）；
（9）B。
【分析】（1）FeO是铁的氧化物，X表示氧化物，则Y表示三价铁的氧化物，Y为Fe2O3，Z表示二价铁的氢氧化物，Z为Fe（OH）2，W表示三价铁的氢氧化物，W为Fe（OH）3，Fe（OH）2和O2反应生成Fe（OH）3，用一束光通过氢氧化铁胶体，看是否发生丁达尔效应判断；
（2）A．Cu与FeCl3溶液反应生成氯化亚铁和氯化铜；
B．在高温下Al与Fe3O4反应生成特和氧化铝；
C．在高温下CO与Fe2O3反应生成铁和二氧化碳；
D．Fe（OH）2受热分解生成氧化铁和水；
（3）比较还原性强弱用金属与非金属或者水反应的剧烈程度进行比较，或者金属置换其他金属的置换反应，失电子能力、金属性强弱、最高价氧化物对应水化物的碱性强弱、金属与水或酸反应的剧烈程度等，都能说明Fe的还原性弱于Na；
（4）铁粉的作用是和铁离子反应生成亚铁离子，防止亚铁离子被氧化；
（5）FeSO4具有还原性，氯水、酸性高锰酸钾溶液具有氧化性可以和FeSO4发生氧化还原反应；FeSO4也具有氧化性，Mg的还原性强于Fe，FeSO4也可以和Mg发生氧化还原反应；
（6）FeCl2溶液会被氧化为氯化铁溶液；
（7）氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜；
（8）反应3NaClO+2Fe（OH）3+4NaOH＝2Na2FeO4+3NaCl+5H2O中Cl元素由+1价下降到﹣1价，Fe元素由+3价上升到+6价；
（9）合金是由金属单质与金属单质或金属单质与非金属单质融合而成，具有特征性质的混合物。
【解答】解：（1）FeO是铁的氧化物，X表示氧化物，则Y表示三价铁的氧化物，Y为Fe2O3；Z表示二价铁的氢氧化物，Z为Fe（OH）2，W表示三价铁的氢氧化物，W为Fe（OH）3，Fe（OH）2和O2反应生成Fe（OH）3，方程式为：4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3，检验是否有W胶体生成的方法：用一束光通过氢氧化铁胶体，若出现一条光亮通路，证明是氢氧化铁胶体，
故答案为：氧化物；Fe2O3；4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3；用一束光通过氢氧化铁胶体，若出现一条光亮通路，证明是氢氧化铁胶体；
（2）A．Cu与FeCl3溶液反应生成氯化亚铁和氯化铜，无单质铁生成，故A错误；
B．在高温下Al与Fe3O4反应生成特和氧化铝，能得到单质铁，故B正确；
C．在高温下CO与Fe2O3反应生成铁和二氧化碳，能得到单质铁，故C正确；
D．Fe（OH）2受热分解生成氧化铁和水，不能得到单质铁，故D错误；
故答案为：BC；
（3）A．Na的熔点比Fe的熔点低是物理性质，不能说明Fe的还原性弱于Na，故A错误；
B．1mol Fe、Na分别与S反应，Fe失电子数多不能说明Fe的还原性弱于Na，故B错误；
C．Na与冷水剧烈反应，Fe与冷水不反应，能说明Fe的还原性弱于Na，故C正确；
D．Fe3+氧化性强于Na+，铁离子被还原生成亚铁离子，不能说明Fe的还原性弱于Na，故D正确；
故答案为：C；
（4）实验室盛放FeSO4溶液的试剂瓶中通常需要加入少量铁粉，铁粉的作用是和铁离子反应生成亚铁离子，防止亚铁离子被氧化，
故答案为：和铁离子反应生成亚铁离子，防止亚铁离子被氧化；
（5）FeSO4具有还原性，氯水、酸性高锰酸钾溶液具有氧化性可以和FeSO4发生氧化还原反应；FeSO4也具有氧化性，Mg的还原性强于Fe，FeSO4也可以和Mg发生氧化还原反应，故选②④⑤，
故答案为：②④⑤；
（6）FeCl2溶液会被氧化为氯化铁溶液，可用KSCN溶液检验其是否变红，
故答案为：C；
（7）用FeCl3溶液刻蚀铜制电路板，FeCl3被Cu还原生成氯化亚铁，
故答案为：还原；
（8）反应3NaClO+2Fe（OH）3+4NaOH＝2Na2FeO4+3NaCl+5H2O中Cl元素由+1价下降到﹣1价，Fe元素由+3价上升到+6价，电子转移总数6e﹣，根据得失电子守恒用单线桥法表示该反应的电子转移方向和数目为：，
故答案为：；
（9）合金是由金属单质与金属单质或金属单质与非金属单质融合而成，青铜属于铜锡合金，
故答案为：B。
【点评】本题考查铁及其化合物的性质，侧重考查学生含铁物质性质的掌握情况，题目难度中等。
2．（2024春 杨浦区校级期末）金属元素单质及化合物在人类生产生活中有着极为重要的作用。
（1）冬奥会上短道速滑运动员使用的速滑冰刀的材质是合金钢。下列关于合金钢的说法正确的是 A 。
A.熔点一般比纯铁低
B.硬度一般比纯铁小
C.含碳量比生铁高
D.延展性比生铁差
（2）吴老师用打磨过的铝片进行如图实验，下列分析不合理的是 D 。
A.①中铝片发生了钝化
B.②中产生的气泡是氮氧化合物，不是氢气
C.③中沉淀溶解的离子方程式是Al（OH）3+OH﹣＝[Al（OH）4]﹣
D.将铝片换成铁片，实验现象类似
（3）铝热反应释放大量的热，常用于冶炼难熔金属。用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，需要的试剂还有 BD 。（双选）
A.KCl
B.KClO3
C.MnO2
D.Mg
（4）小韩同学进行上述铝热反应实验得到了一块黑灰色物质。为证明其中含有金属铝，她设计了一个简单实验。该实验所用试剂是 NaOH （填化学式），该试剂与金属铝反应的离子方程式为 2Al+2OH﹣+6H2O＝2[Al（OH）4]﹣+3H2↑ 。
（5）小金同学推测灰黑色物质中还含有Fe2O3，为此他设计如下实验：取一小块样品投入到稍过量稀硫酸中，向反应后的混合液中滴加物质甲的溶液，观察到溶液颜色未变红，证明黑灰色物质中不含Fe2O3。则物质甲是 KSCN （填化学式）。小金的实验方案是否合理？ 不合理 （填“合理”或“不合理”）。
理由： Fe+2Fe3+＝3Fe2+ （用离子方程式说明）。
因在航空、核能、电池等高技术领域的重要作用，锂被称为“21世纪的能源金属”。
（6）氢化锂（LiH）中负离子半径大于正离子半径，其原因是 电子层结构相同时，核电荷数大的Li+对电子吸引能力较强，离子半径较小 。
（7）下列关于碱金属元素及其单质的叙述中，正确的是 D 。
A.金属钠着火，要用泡沫灭火剂扑灭
B.水溶液中正离子氧化性：Li+＜Na+＜K+＜Rb+
C.单质熔点：Li＜Na＜K＜Rb
D.与水反应的能力：Na＜K
（8）Li2O2与Na2O2的组成与性质相似，小郭同学将Li2O2投入水中，产生大量气体，请写出化学方程式 2Li2O2+2H2O＝4LiOH+O2↑ 。该反应产生1mol气体转移的电子数为 2NA 。
从古至今，铁及其化合物在人类的生产生活中都起了巨大的作用。
（9）铁的化合物种类丰富，下列铁的化合物中，不能直接通过化合反应得到的是 C 。
A.Fe3O4
B.FeCl2
C.Fe（OH）2
D.Fe（OH）3
（10）曾老师向FeSO4溶液中滴加烧碱溶液，她将看到的现象为 产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色 ，请用化学方程式解释出现此现象的原因 FeSO4+2NaOH＝Fe（OH）2↓+Na2SO4 ， 4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3 。
Fe2（SO4）3溶液可除去煤中以黄铁矿（FeS2）形式存在的硫元素，反应如下：
FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O＝15FeSO4+8H2SO4
（11）上述反应中的还原产物为 FeSO4 。
（12）该方法的优点之一是Fe2（SO4）3易再生。向反应后的溶液中通入 O2 ，就能达到使Fe2（SO4）3再生的目的，方便且价廉。写出相应的离子方程式 4Fe2++O2+4H+＝4Fe3++2H2O 。
【答案】（1）A；
（2）D；
（3）BD；
（4）NaOH；2Al+2OH﹣+6H2O＝2[Al（OH）4]﹣+3H2↑；
（5）KSCN；不合理；Fe+2Fe3+＝3Fe2+；
（6）电子层结构相同时，核电荷数大的Li+对电子吸引能力较强，离子半径较小；
（7）D；
（8）2Li2O2+2H20＝4Li0H+O2↑；2NA；
（9）C；
（10）产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色；FeSO4+2NaOH＝Fe（OH）2↓+Na2SO4，4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3；
（11）FeSO4；
（12）O2；4Fe2++O2+4H+＝4Fe3++2H2O。
【分析】（1）A.合金的熔点低于成分金属；
B.合金的硬度高于成分金属；
C.合金钢该合金碳含量比生铁低；
D.该合金钢延展性比生铁优良；
（2）A.①中铝片发生了钝化；
B.②中产生的气泡是氮氧化合物，不是氢气；
C.③中沉淀溶解的离子方程式是Al（OH）3+OH﹣＝[Al（OH）4]﹣；
D.将铝片换成铁片，先钝化，然后生成铁离子，最后生成氢氧化铁红褐色沉淀，不会与氢氧化钠反应；
（3）KClO3作供氧剂，Mg引燃；
（4）因为铝可以和氢氧化钠反应产生氢气，铁和氧化铁、氧化铝均不反应；
（5）氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁，铁离子用硫氟化钾溶液检验，Fe3+可能被Fe全部还原为Fe2+而不能使KSCN溶液变红，
故答案为：KSCN；不合理；Fe+2Fe3+＝3Fe2+；
（6）电子层结构相同时，核电荷数大的Li+对电子吸引能力较强，离子半径较小；
（7）A.CO2与钠燃烧产生的Na2O2反应产生助燃的O2；
B.金属性越强，阳离子氧化性越弱，同主族从上往下金属性增强，阳离子氧化性减弱；
C.碱金属单质从上到下，熔点逐渐降低；
D.金属性：Na＜K，金属性越强越易与水反应；
（8）Li2O2与Na2O2的组成与性质相似，Li2O2投入水中，产生大量气体即氧气，每生成1个O2转移2个电子，则该反应产生1mol气体转移的电子数为2NA；
（9）A.3Fe+2O2Fe304，所以能通过化合反应制得；
B.Fe+2FeCl3＝3FeCl2，所以能通过化合反应制得；
C.Fe（OH）2不能直接通过化合反应得到；
D.4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3，所以能通过化合反应制得；
（10）向FeSO4溶液中滴加烧碱溶液，先生成白色沉淀Fe（OH）2，然后其迅速被氧化为灰绿色最后变为红褐色的Fe（OH）3沉淀；
（11）Fe2（SO4）3铁元素的化合价由+3价降低到+2价，FeSO4为还原产物；
（12）亚铁离子容易被氧气氧化。
【解答】解：（1）A.合金的熔点低于成分金属，该合金钢熔点比纯铁熔点低，故A正确；
B.合金的硬度高于成分金属，该合金硬度比纯铁高，故B错误；
C.合金钢的碳含量比生铁低，故C错误；
D.该合金钢延展性比生铁优良，故D错误，
故答案为：A；
（2）A.①中铝片与浓硝酸发生了钝化，故A正确；
B.硝酸具有强氧化性，②中产生的气泡是氮氧化合物，不是氢气，故B正确；
C.③中沉淀溶解的离子方程式是Al（OH）3+OH﹣＝[Al（OH）4]﹣，故C正确；
D.将铝片换成铁片，先钝化，然后生成铁离子，最后生成氢氧化铁红褐色沉淀，氢氧化铁是弱碱，不会与氢氧化钠反应，故D错误，
故答案为：D；
（3）铝热反应中需要KClO3作供氧剂，Mg引燃，
故答案为：BD；
（4）因为铝可以和氢氧化钠反应产生氢气，铁和氧化铁、氧化铝均不反应，故选用的试剂是NaOH溶液，反应的离子方程式为2Al+2OH﹣+6H2O＝2[Al（OH）4]﹣+3H2↑，
故答案为：NaOH；2Al+2OH﹣+6H2O＝2[Al（OH）4]﹣+3H2↑；
（5）氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁，铁离子用硫氰化钾溶液检验，取一块该熔融物投入到少量稀硫酸中，向反应后的混合液中添加硫氰化钾的溶液，Fe3+可能被Fe全部还原为Fe2+而不能使KSCN溶液变红，反应的离子方程式为Fe+2Fe3+＝3Fe2+，故无法证明熔融物中不含有Fe203，故该同学的实验方案不合理，
故答案为：KSCN；不合理；Fe+2Fe3+＝3Fe2+；
（6）电子层结构相同时，核电荷数大的Li+对电子吸引能力较强，离子半径较小，所以氢化锂（LiH）中阴离子半径大于阳离子半径，
故答案为：电子层结构相同时，核电荷数大的Li+对电子吸引能力较强，离子半径较小；
（7）A.泡沫灭火剂成分为Al2（SO4）3和NaHCO3溶液，二者反应会产生CO2，CO2与钠燃烧产生的Na2O2反应产生助燃的O2，故A错误；
B.金属性越强，阳离子氧化性越弱，同主族从上往下金属性增强，阳离子氧化性减弱，则水溶液中正离子氧化性：Li+＞Na+＞K+＞Rb+，故B错误；
C.碱金属单质从上到下，熔点逐渐降低，则单质熔点：Li＞Na＞K＞Rb，故C错误；
D.金属性：Na＜K，金属性越强与水反应越容易，故与水反应的能力：Na＜K，故D正确，
故答案为：D；
（8）Li2O2与Na2O2的组成与性质相似，类比可知，Li2O2投入水中，产生大量气体即氧气，反应的化学方程式为：2Li2O2+2H20＝4LiOH+O2↑，每生成1个O2转移2个电子，则该反应产生1mol气体转移的电子数为2NA，
故答案为：2Li2O2+2H2O＝4Li0H+O2↑；2NA；
（9）A.3Fe+2O2Fe304，故能通过化合反应制得，故A错误；
B.Fe+2FeCl3＝3FeCl2，故能通过化合反应制得，故B错误；
C.Fe（OH）2不能直接通过化合反应得到，只能通过复分解反应得到，故C正确；
D.4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3，故能通过化合反应制得，故D错误；
故答案为：C；
（10）向FeSO4溶液中滴加烧碱溶液，二者发生复分解反应，先生成白色沉淀Fe（OH）2，然后Fe（OH）2迅速被氧气氧化为灰绿色最后变为红褐色的Fe（OH）3沉淀，反应的化学方程式分别为FeSO4+2NaOH＝Fe（OH）2↓+Na2SO4，4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3，
故答案为：产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色；FeSO4+2NaOH＝Fe（OH）2↓+Na2SO4，4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3；
（11）Fe2（SO4）3中铁元素的化合价由+3价降低到+2价，故还原产物为FeSO4，
故答案为：FeSO4；
（12）亚铁离子容易被氧气氧化为铁离子，反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+＝4Fe3++2H2O，
故答案为：O2；4Fe2++O2+4H+＝4Fe3++2H2O。
【点评】本题考查合金的性质、铁及其化合物的性质、铝热反应、实验探究、元素周期律、氧化还原反应等，难度一般。
3．（2024春 徐汇区校级期末）电池的研发对于一个国家的能源技术、环保技术以及可持续发展战略的实施具有重要意义。作为一种重要的能源储存和转化方式，电池技术对新能源、新材料等领域的发展有着更广泛的贡献。
（1）下列装置可以形成原电池的是 A 。
（2）如图装置，在盛水的烧杯中，铁圈和银圈的相接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地从烧杯中央滴入CuSO4溶液。一段时间后可观察到的现象是（指悬吊的金属圈） D 。
A．铁圈和银圈左右摇摆不定
B．保持平衡状态不变
C．铁圈向下倾斜
D．银圈向下倾斜
（3）有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：
实验装置
部分实验现象 a极质量减小；b极质量增加 b极有气体产生；c极无变化 d极溶解；c极有气体产生 电流从a极流向d极
由此可判断这四种金属的活动性顺序是 C 。
A．a＞b＞c＞d
B．b＞c＞d＞a
C．d＞a＞b＞c
D．a＞b＞d＞c
（4）某同学为了使反应2HCl+2Ag＝2AgCl+H2↑能进行，设计了下列四个方案，你认为可行的方案是 C 。
（5）航天飞机常采用新型燃料电池作为电能来源，燃料电池一般指采用H2、CH4、CO、C2H5OH等可燃物质与O2一起构成的电池装置，它可直接将化学能转化为电能，我国发射的“神舟”五号载人飞船是采用先进的甲烷电池为电能来源的，该电池以KOH溶液为电解质，其总反应的化学方程式为CH4+2O2+2OH﹣3H2O。
①负极上的电极反应式为 CH4+10OH﹣﹣8e﹣7H2O 。
②消耗标准状况下的5.6LO2时，有 1 mol电子发生转移。
③298K时，1gH2燃烧生成H2O（g）放热121kJ，1mol H2O（l）蒸发吸热44kJ，H2的燃烧焓是 ﹣286kJ/mol 。
（6）金属腐蚀现象在生产生活中普遍存在，依据下列两种腐蚀现象回答下列问题：
①图1中被腐蚀的金属为 Fe （填化学式）；图2中金属腐蚀类型属于 C （填字母）。
A．化学腐蚀
B．析氢腐蚀
C．吸氧腐蚀
②图2中铁的生锈过程中正极反应式为 O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣ 。
【答案】（1）A；
（2）D；
（3）C；
（4）C；
（5）①CH4+10OH﹣﹣8e﹣7H2O；
②1；
③﹣286kJ/mol；
（6）①Fe；C；
②O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣。
【分析】（1）形成原电池的基本条件为活性不同的两个电极、电解质溶液、闭合回路和自发进行的氧化还原反应；
（2）铁圈和银圈连接浸入硫酸铜溶液中，该装置构成了原电池，较活泼的金属作负极，较不活泼的金属作正极，根据正负极上发生的电极反应判断反应现象；
（3）原电池中一般负极的活泼性强于正极，据此判断；
（4）Ag不能和HCl自发的进行氧化还原反应，所以要使反应2HCl+2Ag═2AgCl+H2↑能进行，应该设计成电解池，且Ag作阳极、电解质溶液中氢离子放电，据此分析解答；
（5）①该燃料电池中，负极上燃料甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子；
②根据氧气和转移电子正极的关系式计算转移电子物质的量；
③1gH2燃烧生成H2O（g）放热121 kJ，可得热化学方程式：Ⅰ．H2（g）O2（g）＝H2O（g）ΔH1＝﹣242kJ/mol，1mol H2O（l）蒸发吸热44kJ，可得：Ⅱ．H2O（l）＝H2O（g）ΔH2＝+44kJ/mol，由该盖斯定律可知该反应可由：Ⅰ—Ⅱ得到；H2燃烧热的热化学方程式H2（g）O2（g）＝H2O（g）ΔH；
（6）图1中，Fe比Cu活泼，Fe作负极，Cu作正极，溶液酸性较强，发生析氢腐蚀；图2中，Fe比C活泼，Fe作负极，C作正极，溶液为中性溶液，发生吸氧腐蚀。
【解答】解：（1）A．装置满足原电池形成的条件，能形成原电池，故A正确；
B．装置中电极都为银，不能形成原电池，故B错误；
C．酒精为非电解质，不能导电，不能形成原电池，故C错误；
D．装置不能形成闭合回路，不能形成原电池，故D错误；
故答案为：A；
（2）铁圈和银圈连接浸入硫酸铜溶液中，该装置构成了原电池，较活泼的金属作负极，较不活泼的金属作正极，负极上铁失电子生成亚铁离子进入溶液，所以铁圈质量减少，银圈上铜离子得电子生成铜单质附着在银圈上，导致银圈质量增加，所以观察到的现象是：银圈向下倾斜，故D正确，
故答案为：D；
（3）原电池中一般负极的活泼性强于正极，装置一：形成原电池，a极质量减小，b极质量增加，a极为负极，b极为正极，则金属的活动性顺序a＞b；装置二：未形成原电池，b极有气体产生，c极无变化，则金属的活动性顺序b＞c；装置三：形成原电池，d极溶解，所以d是负极，c极有气体产生，所以c是正极，则金属的活动性顺序d＞c；装置四：形成原电池，电流从a极流向d极，a极为正极，d极为负极，则金属的活动性顺序d＞a；所以这四种金属的活动性顺序为d＞a＞b＞c，
故答案为：C；
（4）Ag不能和HCl自发的进行氧化还原反应，所以要使反应2HCl+2Ag═2AgCl+H2↑能进行，应该设计成电解池，Ag失电子发生氧化反应，所以Ag作阳极，氢离子得电子发生还原反应，所以电解质溶液中氢离子放电，则符合条件的是C，
故答案为：C；
（5）①该燃料电池中，负极上燃料甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，正负极反应式分别为：2H2O+O2+4e﹣＝4OH﹣、CH4+10OH﹣﹣8e﹣7H2O，
故答案为：CH4+10OH﹣﹣8e﹣7H2O；
②氧气物质的量0.25mol，根据2H2O+O2+4e﹣＝4OH﹣知，转移电子物质的量＝4n（O2）＝4×0.25mol＝1mol，
故答案为：1；
③1gH2燃烧生成H2O（g）放热121 kJ，可得热化学方程式：Ⅰ．H2（g）O2（g）＝H2O（g）ΔH1＝﹣242kJ/mol，1mol H2O（l）蒸发吸热44kJ，可得：Ⅱ．H2O（l）＝H2O（g）ΔH2＝+44kJ/mol，由该盖斯定律可知该反应可由：I—II得到；H2燃烧热的热化学方程式H2（g）O2（g）＝H2O（g）ΔH＝（﹣242kJ/mol）﹣（+44kJ/mol）＝﹣286kJ/mol，
故答案为：﹣286kJ/mol；
（6））①图1中Fe比Cu活泼，Fe作负极被腐蚀，图2中，Fe比C活泼，Fe作负极，C作正极，溶液为中性溶液，发生吸氧腐蚀，
故答案为：Fe；C；
②图2中铁的生锈过程中正极反应式为O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣，
故答案为：O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣。
【点评】本题考查原电池、电解池原理，题目难度中等，做题时注意从氧化还原的角度判断原电池的正负极以及电极方程式的书写。
4．（2024秋 上海期末）氢能被认为是未来能源的最佳选择之一，氢的制取、储存和利用是研究的热点。
（1）铜镍合金（LaNi5La﹣镧、Ni﹣镍）是解决氢储存问题的重要材料。储氢原理为：LaNi5（s）+3H2（g） LaNi5H6（s）ΔH＝﹣31.77kJ mol﹣1。
（2）镧镍合金被称为会“呼吸”的金属，根据化学平衡移动原理，让该合金实现“呼出”氢气，可改变的条件是 减小压强或升高温度 。（列举1条）
（3）写出上述反应的平衡常数表达式 K 。
（4）一定温度下，在ag镧镍合金中通入bg氢气，发生储氢反应。如图的横坐标为压强（通过改变容器体积引起压强变化），纵坐标的含义可以是 BD 。（不定项）
A.曲线Ⅰ：气体的质量
B.曲线Ⅰ：氢气的转化率
C.曲线Ⅱ：反应放出的总热量
D.曲线Ⅱ：固体中镧元素质量分数
（5）一定温度下，镧镍合金与氢气的反应达到平衡，在t时刻，其他条件不变，迅速缩小容器体积至原体积的，在时刻达到新的平衡，请在如图中绘制时刻后c（H2）的变化情况。
Ⅱ.CH4—H2O催化重整是目前大规模制取氢气的重要方法。其反应原理为：CH4（g）+2H2O（g） CO2（g）+4H2（g）ΔH＝164.6kJ mol﹣1。
（6）该反应在 高温 （选填“高温”、“低温”或“任意温度”）条件下能自发进行。
（7）下列操作中，能提高CH4平衡转化率的是 B 。（不定项）
A.增大CH4的浓度
B.分离出CO2
C.恒温恒容下通入惰性气体
D.加入催化剂
（8）实验室于同一恒容密闭容器中模拟上述反应过程，在不同温度、不同投料下进行实验，部分相关数据如下表所示。
温度（℃） 浓度 CH4 H2O CO2 H2
T 起始浓度mol L﹣1 1 2 0 0
平衡浓度（mol L﹣1） 0.5 1 0.5 2
T2 起始浓度（mol L﹣1） 2.5 2 0.5 0
平衡浓度（mol L﹣1） 2
①T2℃时，反应至5min达到平衡，则0～5min内H2的平均反应速率v（H2）＝ 0.4mol L﹣1 min﹣1 。
②T2℃，恒容密闭容器发生上述反应，下列说法中，能说明该反应达到平衡状态的是 AD 。（不定项）
A.容器中气体的压强保持不变
B.v（CH4）：v（H2O）＝1：2
C.混合气体的密度保持不变
D.单位时间内生成4mol H2同时生成1mol CH4
③根据表格数据计算，判断：T1℃ ＞ T2℃（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
CH4—H2O催化重整反应可在流化床膜反应器中进行，这在制氢领域颇具潜力。如图为利用该反应器进行CH4—H2O催化重整的示意图。
（9）结合示意图分析流化床膜的作用是 对产物H2具有选择性，分离出产物H2 。
【答案】（1）减小压强或升高温度；
（2）K；
（3）BD；
（4）；
（5）高温；
（6）B；
（7）①0.4mol L﹣1 min﹣1；
②AD；
③＞；
（8）对产物H2具有选择性，分离出产物H2；
【分析】（1）增大压强能使上述反应平衡正向移动，减小压强能使上述平衡逆向移动，升高温度能使上述平衡逆向移动，降低温度能使上述平衡正向移动；
（2）根据平衡常数表达式解答；
（3）A.根据题干反应方程式可知，增大压强能使上述反应平衡正向移动，气体的质量在减小，曲线Ⅰ不能代表气体的质量；
B.根据题干反应方程式可知，增大压强能使上述反应平衡正向移动，H2的转化率增大，则曲线Ⅰ可以代表氢气的转化率；
C.根据题干反应方程式可知，增大压强能使上述反应平衡正向移动，反应放出的总热量促进增多，故曲线Ⅱ不能代表反应放出的总热量；
D.根据题干反应方程式可知，增大压强能使上述反应平衡正向移动，则固体中H的质量分数逐渐增大，则镧元素质量分数逐渐减小，故曲线Ⅱ可以代表固体中镧元素质量分数；故答案为：BD；
（4）一定温度下，镧镍合金与氢气的反应达到平衡，在t1时刻，其他条件不变，迅速缩小容器体积至原体积的，压缩容积增大压强，压缩后氢气浓度变为t1时的2倍，且平衡正向移动，氢气浓度逐渐减小，并在t2时刻达到平衡，温度不变，平衡常数不变，故氢气的平衡浓度不变；
（5）根据吉布斯自由能公式求解；
（6）增大反应物浓度平衡右移，能提高另一个反应物的转化率，自身的转化率通常降低，则增大CH4的浓度通常不能提高CH4平衡转化率；B.减小生成物浓度平衡右移，则分离出CO2能提高CH4平衡转化率；.C.恒温恒容下通入惰性气体不影响平衡，不能提高CH4平衡转化率；D.加入催化剂不影响平衡，不能提高CH4平衡转化率；
（7）①T2℃时，反应至5min达到平衡，则0～5min内H2的平均反应速率v（H2）＝4v（CH4）；
②A.该反应是气体分子数增大的反应，反应开始至达到平衡过程，气体分子数发生变化，容器中气体的压强也随之变化，则当容器中气体的压强保持不变时，能说明该反应达到平衡状态；
B.v（CH4）：v（H2O）＝1：2，并未体现正、逆反应速率相等，不能说明该反应达到平衡状态；
C.混合气体质量不变，容器容积不变，则混合气体的密度均始终不变，所以混合气体的密度保持不变，不能说明该反应达到平衡状态；
D.单位时间内生成4mol H2同时生成1mol CH4，出现正、逆反应2个方向的速率，且反应速率之比等于其化学计量系数之比，说明同一物质正、逆反应速率相等，能说明该反应达到平衡状态；
（8）由图可知，流化床膜允许氢气通过，不允许二氧化碳等其他分子通过，即对产物H2具有选择性，提高产物的纯度；
【解答】解：（1）由题干反应方程式LaNi5（s）+3H2（g） LaNi5H6（s）ΔH＝﹣31.77kJ mol﹣1可知，增大压强能使上述反应平衡正向移动，减小压强能使上述平衡逆向移动，升高温度能使上述平衡逆向移动，降低温度能使上述平衡正向移动，即通过控制温度或压强能够让该合金实现“呼出“和“吸入”氢气；
故答案为：减小压强或升高温度；
（2）上述反应LaNi5（s）+3H2（g） LaNi5H6（s）的平衡常数表达式：K；
故答案为：K；
（3）A.根据题干反应方程式可知，增大压强能使上述反应平衡正向移动，气体的质量在减小，曲线Ⅰ不能代表气体的质量，故A错误；
B.根据题干反应方程式可知，增大压强能使上述反应平衡正向移动，H2的转化率增大，则曲线Ⅰ可以代表氢气的转化率，故B正确；
C.根据题干反应方程式可知，增大压强能使上述反应平衡正向移动，反应放出的总热量促进增多，故曲线Ⅱ不能代表反应放出的总热量，故C错误；
D.根据题干反应方程式可知，增大压强能使上述反应平衡正向移动，则固体中H的质量分数逐渐增大，则镧元素质量分数逐渐减小，故曲线Ⅱ可以代表固体中镧元素质量分数，故D正确；故答案为：BD；
（4）一定温度下，镧镍合金与氢气的反应达到平衡，在t1时刻，其他条件不变，迅速缩小容器体积至原体积的，压缩容积增大压强，压缩后氢气浓度变为t1时的2倍，且平衡正向移动，氢气浓度逐渐减小，并在t2时刻达到平衡，温度不变，平衡常数不变，故氢气的平衡浓度不变，则图象为；
故答案为：；
（5）CH4（g）+2H2O（g） CO2（g）+4H2（g）ΔH＝164.6kJ mol﹣1，该反应ΔH＞0，ΔS＞0，自发进行时ΔG＝ΔH﹣T ΔS＜0，说明该反应在高温下能够自发进行；
故答案为：高温；
（6）增大反应物浓度平衡右移，能提高另一个反应物的转化率，自身的转化率通常降低，则增大CH4的浓度通常不能提高CH4平衡转化率，故A错误；
B.减小生成物浓度平衡右移，则分离出CO2能提高CH4平衡转化率，故B正确；.C.恒温恒容下通入惰性气体不影响平衡，不能提高CH4平衡转化率，故C错误；D.加入催化剂不影响平衡，不能提高CH4平衡转化率，故D错误；故答案为：B；
（7）①T2℃时，反应至5min达到平衡，则0～5min内H2的平均反应速率v（H2）＝4v（CH4）＝440.4mol L﹣1 min﹣1；
故答案为；0.4mol L﹣1 min﹣1；
②A.该反应是气体分子数增大的反应，反应开始至达到平衡过程，气体分子数发生变化，容器中气体的压强也随之变化，则当容器中气体的压强保持不变时，能说明该反应达到平衡状态，故A正确；
B.v（CH4）：v（H2O）＝1：2，并未体现正、逆反应速率相等，不能说明该反应达到平衡状态，故B错误；
C.混合气体质量不变，容器容积不变，则混合气体的密度均始终不变，所以混合气体的密度保持不变，不能说明该反应达到平衡状态，故C错误；
D.单位时间内生成4mol H2同时生成1mol CH4，出现正、逆反应2个方向的速率，且反应速率之比等于其化学计量系数之比，说明同一物质正、逆反应速率相等，能说明该反应达到平衡状态，故D正确；
故答案为：AD；
③根据T1℃时各反应组分的平衡浓度，T1℃时平衡常数K16；T2℃时，建立三段式有：
CH4（g）+2H2O（g） CO2（g）+4H2（g）
c0（mol/L） 2.5 2 0.5 0
Δc0（mol/L） 0.5 1 0.5 2
c平（mol/L） 2 1 1 2
T2℃时平衡常数K8，则平衡常数：K（T1）＞K（T2），结合该反应为吸热反应，升高温度K增大，所以T1℃＞T2℃；
故答案为：＞；
（8）由图可知，流化床膜允许氢气通过，不允许二氧化碳等其他分子通过，即对产物H2具有选择性，提高产物的纯度，则流化床膜的作用是：对产物H2具有选择性，分离出产物H2；
故答案为：对产物H2具有选择性，分离出产物H2；
【点评】本题考查反应中的能量变化和化学平衡，侧重考查学生热化学方程式书写、平衡状态的判断和条件改变平衡移动的掌握情况，试题难度中等。
5．（2024秋 嘉定区期末）空气中含氮、硫的氧化物会引起酸雨，其中SO2主要来自于含硫的煤和石油的燃烧。
（1）由煤和石油燃烧导致的酸雨样品，放置一段时间后pH会 变小 （填“变大”或“变小”）。
（2）煤化工经过 C 得到煤焦油，再通过 D 可以得到如苯、苯酚、沥青等化工原料。
A．裂化
B．裂解
C．干馏
D．分馏
（3）NO虽然会污染空气，但也可催化分解空气中的臭氧，反应历程如下：
①上图反应历程中，基元反应有 3 个，其中决速步为第 1 步。
②判断3O2（g）＝2O3（g）反应能否自发进行 不能 。（填“能”或“不能”）
（4）室温下，NaOH溶液吸收NOX得到pH＝9的NaNO2和NaNO3的混合溶液，反应原理：
2NO2+2NaOH＝NaNO2+NaNO3+H2O
NO+NO2+2NaOH＝2NaNO2+H2O
①混合溶液中离子浓度[] D []。
A．大于
B．小于
C．等于
D．无法比较
②混合溶液中由水电离的H+浓度为 1×10﹣5mol L﹣1 。
【答案】（1）变小；
（2）C；D；
（3）①3；1；
②不能；
（4）①D；
②1×10﹣5 mol L﹣1。
【分析】（1）根据亚硫酸被氧化为硫酸，pH会变小进行分析；
（2）根据煤化工经过干馏得到煤焦油，煤焦油中含有苯、苯酚、粗氨水等，煤焦油通过分馏可以得到如苯、苯酚、沥青等化工原料，进行分析；
（3）根据活化能越大，反应速率越慢，慢反应为总反应的决速步，3O2 （g） ＝ 2O3（g）为吸热反应，ΔH＞0，进行分析；
（4）根据室温下，NaOH溶液吸收NOX得到pH ＝ 9的NaNO2和NaNO3的混合溶液，反应原理：2NO2+2NaOH＝NaNO2+NaNO3+H2O；NO+NO2+2NaOH＝2NaNO2+H2O，进行分析。
【解答】解：（1）由煤和石油燃烧导致的酸雨样品中含有亚硫酸，放置一段时间后，亚硫酸被氧化为硫酸，pH会变小，
故答案为：变小；
（2）煤化工经过干馏得到煤焦油，煤焦油中含有苯、苯酚、粗氨水等，煤焦油通过分馏可以得到如苯、苯酚、沥青等化工原料，
故答案为：C；D；
（3）①上图反应历程中，基元反应有3个，活化能越大，反应速率越慢，慢反应为总反应的决速步，其中决速步为第1步，
故答案为：3；1；
②3O2 （g） ＝ 2O3（g）为吸热反应，ΔH＞0，正反应气体分子数减少，△S＜0，可知反应不能自发进行，
故答案为：不能；
（4）室温下，氢氧化钠溶液吸收NOX得到pH ＝ 9的亚硝酸钠和硝酸钠的混合溶液，反应原理：2NO2+2NaOH＝NaNO2+NaNO3+H2O；NO+NO2+2NaOH＝2NaNO2+H2O，
①根据反应方程式，若NOX中含有一氧化氮，混合溶液中离子浓度[]＞[]；若NOX中不含一氧化氮，混合溶液中离子浓度[]＝[]，
故答案为：D；
②pH ＝ 9的NaNO2和NaNO3的混合溶液，c（H+）＝1×10﹣9 mol L﹣1、c（OH﹣）＝1×10﹣5 mol L﹣1，NaNO2是强碱弱酸盐，水解促进水电离，混合溶液中由水电离的H+浓度为1×10﹣5 mol L﹣1，
故答案为：1×10﹣5 mol L﹣1。
【点评】本题主要考查二氧化硫的污染及治理等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
6．（2024 上海校级模拟）已知：①
②
（1）总反应2NaHCO3（s） Na2CO3（s）+H2O（g）+CO2（g））的ΔH＝ +135.6 kJ mol﹣1，该总反应的平衡常数表达式K＝ c（H2O） c（CO2） 。
（2）上述总反应达到平衡后，欲同时增大反应速率并使得平衡向右移，可以采取的措施有 A 。
A．升高温度
B．通入惰性气体
C．加入碳酸氢钠
D．加入催化剂
【答案】（1）+135.6；c（H2O） c（CO2）；
（2）A。
【分析】（1）根据盖斯定律，①﹣2×②得到：2NaHCO3（s）＝Na2CO3（s）+CO2（g）+H2O（g） ΔH＝（﹣127.4+2×131.5）kJ mol﹣1＝+135.6kJ mol﹣1，Na2CO3和NaHCO3为固体，根据化学平衡常数的定义；
（2）上述总反应为气体分子总数增大的吸热反应。
【解答】解：（1）根据盖斯定律，①﹣2×②得到：2NaHCO3（s）＝Na2CO3（s）+CO2（g）+H2O（g） ΔH＝（﹣127.4+2×131.5）kJ mol﹣1＝+135.6kJ mol﹣1，Na2CO3和NaHCO3为固体，根据化学平衡常数的定义，得K＝c（H2O） c（CO2），
故答案为：+135.6；c（H2O） c（CO2）；
（2）上述总反应为气体分子总数增大的吸热反应，
A．升高温度，能同时增大反应速率并使得平衡向右移，故A正确；
B．通入惰性气体，不影响固定体积的容器中反应相关气体的浓度，不影响平衡和反应速率，故B错误；
C．加入碳酸氢钠固体，浓度不发生变化，不影响平衡和反应速率，故C错误；
D．加入催化剂，能加快反应速率，不影响平衡，故D错误；
故答案为：A。
【点评】本题考查化学平衡，侧重考查学生平衡移动的掌握情况，试题难度中等。
7．（2023秋 长宁区期末）燃料能通过化学反应释放出能量，广泛用于工农业生产和人民生活。燃料有多种，常见的有煤炭、焦炭、天然气和沼气等。随着科技的发展，人类正在更加合理地开发和利用燃料，烷烃类燃料就是清洁高效的能源。
（1）甲烷是最简单的烷烃，关于甲烷的结构与性质描述不正确的是 B （单选）
A．通常情况下，甲烷跟强酸、强碱不反应
B．甲烷可以使酸性高酸钾溶液褪色
C．甲烷分子空间构型为正四面体的证据是二氯甲烷只有一种
D．甲烷与Cl2反应的四种有机取代产物都难溶于水
（2）烷烃是重要的化工原料和能源物资。下列关于烷烃的叙述不正确的是 BC （双选）
A．烷烃中碳原子均以共价单键的形式与碳原子或氢原子相连
B．丙烷的结构简式为
C．甲烷、乙烷及丁烷均无同分异构体
D．丙烷在光照条件下能发生取代反应
（3）丁烷（分子式为C4H10）是家用液化石油气的成分之一，也用作打火机的燃烧。下列关于丁烷的叙述不正确的是 C （单选）
A．在常温下C4H10是气体
B．C4H10与CH4互为同系物
C．正丁烷和异丁烷互为同分异构体，两者的性质完全相同
D．正丁烷中四个碳原子不在同一直线上
（4）石油是一种非常重要的化石能源，主要是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物。请回答下列问题。
i.下列有机物中，属于烷烃的是 ③⑤⑥ （填序号，下同），属于同分异构体的是 ③⑥ ，属于同一种物质的是 ⑦⑧ 。
①四氯化碳②CH3CH2OH③CH3（CH2）2CH2CH2CH3④CH3COOH⑤⑥⑦⑧
ii.正丁烷、异丁烷和戊烷的沸点由高到低的顺序为 戊烷＞正丁烷＞异丁烷 ，请运用适当的化学原理解释： 烷烃随碳原子数增多，沸点升高，相同碳原子数的烷烃，支链越多沸点越低 。
（5）①下列各图均能表示甲烷的分子结构，按要求回答下列问题。
甲烷的空间填充模型是 D ，甲烷空间构型是 A （填序号）。
②写出二氯甲烷与氯气反应生成三氯甲烷的化学方程式： CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl 生成的有机物俗称 氯仿 ，反应类型 取代反应 。
【答案】（1）B；
（2）BC；
（3）C
（4）i③⑤⑥；③⑥；⑦⑧；
ii戊烷＞正丁烷＞异丁烷；烷烃随碳原子数增多，沸点升高，相同碳原子数的烷烃，支链越多沸点越低；
（5）①D；A；
②CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl；氯仿；取代反应。
【分析】（1）A．通常情况下，甲烷的性质稳定，与强酸、强碱均不反应；
B．甲烷不可以使酸性高酸钾溶液褪色；
C．甲烷分子空间构型为正四面体，二氯甲烷没有同分异构体；
D．甲烷与Cl2反应的四种有机取代产物一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳都难溶于水；
（2）A．烷烃属于饱和烃，烷烃中的碳原子均以共价单键的形式与碳原子或氢原子相连；
B．丙烷的结构简式为CH3CH2CH3；
C．甲烷、乙烷没有同分异构体，丁烷有正丁烷和异丁烷两种结构；
D．丙烷在光照条件下能发生取代反应，会有六种取代产物；
（3）A．常温下四个碳原子以下的烷烃均为气体；
B．分子结构相似，组成上相差一个或多个CH2的有机物互为同系物；
C．正丁烷和异丁烷互为同分异构体；
D．正丁烷是折线型或锯齿形结构；
（4）i烷烃是饱和烃，符合CnH2n+2的烃，③⑤⑥均属于烷烃；分子式相同结构不同的是同分异构体，③⑥分子式均为C6H14，结构不同；⑦⑧均为1，2﹣二氯乙烷，为同种物质；
ii烷烃随碳原子数增多，沸点升高，则沸点戊烷＞正丁烷，相同碳原子数的烷烃，支链越多沸点越低；
（5）①图中A、B、C、D分别是甲烷的空间结构、电子式、球棍模型、空间填充模型；
②二氯乙烷和氯气在光照条件下生成三氯甲烷和氯化氢，方程式为：CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl，三氯甲烷是一种有机溶剂，俗称氯仿，该反应属于取代反应。
【解答】解：（1）A．通常情况下，甲烷的性质稳定，甲烷跟强酸、强碱均不反应，故A正确；
B．甲烷不可以使酸性高酸钾溶液褪色，故B错误；
C．甲烷分子空间构型为正四面体，作为证据的是二氯甲烷只有一种，故C正确；
D．甲烷与Cl2反应的四种有机取代产物一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳都难溶于水，故D正确；
故答案为：B；
（2）A．烷烃属于饱和烃，烷烃中的碳原子均以共价单键的形式与碳原子或氢原子相连，故A正确；
B．丙烷的结构式为，结构简式为CH3CH2CH3，故B错误；
C．甲烷、乙烷没有同分异构体，丁烷有正丁烷和异丁烷两种结构，故C错误；
D．丙烷在光照条件下能发生取代反应，会有六种取代产物，故D正确；
故答案为：BC；
（3）A．常温下四个碳原子以下的烷烃均为气体，在常温下C4H10是气体，故A正确；
B．分子结构相似，组成上相差一个或多个CH2的有机物互为同系物，则C4H10与CH4互为同系物，故B正确；
C．正丁烷和异丁烷互为同分异构体，两者的性质不完全相同，故C错误；
D．正丁烷是折线型或锯齿形结构，正丁烷中四个碳原子不在同一直线上，故D正确；
故答案为：C；
（4）i烷烃是饱和烃，符合CnH2n+2的烃，③⑤⑥均属于烷烃；分子式相同结构不同的是同分异构体，③⑥分子式均为C6H14，结构不同，故为同分异构体；⑦⑧均为1，2﹣二氯乙烷，为同种物质，
故答案为：③⑤⑥；③⑥；⑦⑧；
ii烷烃随碳原子数增多，沸点升高，则沸点戊烷＞正丁烷，相同碳原子数的烷烃，支链越多沸点越低，则沸点：正丁烷＞异丁烷，
故答案为：戊烷＞正丁烷＞异丁烷；烷烃随碳原子数增多，沸点升高，相同碳原子数的烷烃，支链越多沸点越低；
（5）①图中A、B、C、D分别是甲烷的空间结构、电子式、球棍模型、空间填充模型，
故答案为：D；A；
②二氯乙烷和氯气在光照条件下生成三氯甲烷和氯化氢，方程式为：CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl，三氯甲烷是一种有机溶剂，俗称氯仿，该反应属于取代反应，
故答案为：CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl；氯仿；取代反应。
【点评】本题考查有机物的结构与性质，涉及同系物、同分异构体、有机物反应类型判断等，题目中等难度。
8．（2023秋 浦东新区校级期末）烷烃是一类具有广泛用途的有机化合物。从生活燃料到化工原料，从机械工业到生物技术，烷烃都扮演着重要的角色。
（1）通过管道运输，天然气可以为家庭提供热量。输送到家的天然气几乎是纯甲烷，下列关于甲烷与氯气反应的说法中错误的是 B 。
A．反应类型为取代
B．产物CH3Cl常温下为液体
C．产物CH2Cl2结构只有一种
D．产物CCl4可做灭火剂
（2）液化石油气通常使用的是丙烷和丁烷。
①丙烷与丁烷的关系是互为 同系物 。等物质的量的丙烷和丁烷完全燃烧后产生水的质量比为 4：5 。
②相同条件下，下列烷烃的沸点最高的是 D 。
A．丙烷
B．正丁烷
C．异丁烷
D．正戊烷
（3）石蜡是分子中含有20～40个碳原子的烷烃，雪蜡是雪上项目装备的辅助材料，通常含有石蜡。下列关于石蜡的说法正确的是 D 。
A．常温下为气体
B．易溶于水
C．属于纯净物
D．是石油分馏产物
（4）科学家致力于二氧化碳的“组合转化”技术的研究，把过多二氧化碳转化为有益于人类的物质。二氧化碳“组合转化”的某烷烃碳架结构如图：，所示回答下列问题。
①用系统命名法命名此烷烃： 2，3﹣二甲基戊烷 ；此烷烃的一溴代物有 6 种。
②若此烷烃为单烯烃加氢制得，则单烯烃的结构共有 5 种（不考虑顺反异构）。
③若此烷烃为炔烃加氢制得，则此炔烃的结构简式为 HC≡CCH（CH3）CH（CH3）2 。
【答案】（1）B；
（2）①同系物；4：5；
②D；
（3）D；
（4）①2，3﹣二甲基戊烷；6；
②5；
③HC≡CCH（CH3）CH（CH3）2。
【分析】（1）A．甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应生成氯代烃；
B．CH3Cl常温下为气体；
C．CH2Cl2为四面体结构；
D．CCl4不燃烧，也不支持燃烧；
（2）①结构相似，在分子组成上相差1个或n个CH2原子团的有机物互为同系物；等物质的量的丙烷和丁烷完全燃烧后产生水的质量比为等于氢原子的物质的量之比；
②相同条件下，烷烃的沸点随着碳原子个数的增大而升高，烷烃的同分异构体中，支链越多，其沸点越低；
（3）A．常温下为固体；
B．烷烃难溶于水；
C．石蜡是分子中含有20～40个碳原子的烷烃；
D．石蜡是石油分馏产物；
（4）①该烷烃主链上5个碳原子，甲基分别位于2、3号碳原子上；此烷烃中含有几种氢原子，其一溴代物就有几种；
②若此烷烃为单烯烃加氢制得，相邻上碳原子上各去掉一个氢原子就得到相应的烯烃；
③若此烷烃为炔烃加氢制得，相邻上碳原子上各去掉2个氢原子就得到相应的炔烃。
【解答】解：（1）A．在光照条件下，甲烷和氯气的反应类型是取代反应，且生成多种氯代烃，故A正确；
B．CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下都是液体，产物CH3Cl常温下为气体，故B错误；
C．CH2Cl2只有一种结构，为四面体结构，故C正确；
D．四氯化碳常作灭火剂是因为CCl4不燃烧也不支持燃烧，故D正确；
故答案为：B；
（2）①丙烷和丁烷结构相似，在分子组成上相差1个CH2原子团，所以二者互为同系物；等物质的量的丙烷和丁烷完全燃烧后产生水的质量比为等于氢原子的物质的量之比，为8：10＝4：5，
故答案为：同系物；4：5；
②相同条件下，烷烃的沸点随着碳原子个数的增大而升高，烷烃的同分异构体中，支链越多，其沸点越低，所以这几种烷烃的沸点由高到低顺序是：D＞B＞C＞A，
故答案为：D；
（3）A．石蜡是分子中含有20～40个碳原子的烷烃，常温下为固体，故A错误；
B．烷烃难溶于水，石蜡是分子中含有20～40个碳原子的烷烃，所以石蜡难溶于水，故B错误；
C．石蜡是分子中含有20～40个碳原子的烷烃，所以石蜡为混合物，故C错误；
D．石蜡是石油分馏产物，故D正确；
故答案为：D；
（4）①该烷烃主链上5个碳原子，甲基分别位于2、3号碳原子上，名称为2，3﹣二甲基戊烷；此烷烃中含有6种氢原子，其一溴代物有6种，
故答案为：2，3﹣二甲基戊烷；6；
②若此烷烃为单烯烃加氢制得，相邻上碳原子上各去掉一个氢原子就得到相应的烯烃，有5种单烯烃，
故答案为：5；
③若此烷烃为炔烃加氢制得，相邻碳原子上各去掉2个氢原子得到相应的炔烃，其结构简式为HC≡CCH（CH3）CH（CH3）2，
故答案为：HC≡CCH（CH3）CH（CH3）2。
【点评】本题考查有机物的结构和性质，侧重考查分析、判断及知识综合运用能力，明确同系物概念内涵、烷烃氢原子种类与一溴代物种类的关系等知识点是解本题关键，会根据烷烃结构确定烯烃、炔烃结构，题目难度不大。
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