模块质量检测（二）
（分值：100分）
一、选择题（本题包括15个小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意）
1.下列物质加入水中或与水发生反应后，溶液温度降低的是（ ）
A.生石灰与水反应
B.氢氧化钠固体加入水中
C.浓硫酸加入水中
D.硝酸铵晶体加入水中
2.新型复合光催化剂[碳纳米点（CQDs）/氮化碳（C3N4）纳米复合物]可以利用太阳光实现高效分解水，其原理如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A.C3N4中N的化合价为－3价
B.第Ⅱ阶段反应为吸热过程
C.阶段Ⅱ中，H2O2既是氧化剂，又是还原剂
D.此过程实现了太阳能向化学能的转化
3.海水提溴的流程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A.步骤②利用了溴的挥发性
B.步骤④可以用双氧水代替Cl2
C.步骤⑤用到的玻璃仪器只有漏斗和烧杯
D.使用该法处理1 m3海水最终得到18 g Br2，若提取率为30％，则原海水中Br－的浓度为60 mg·L－1
4.CO和NO都是汽车尾气里的有害物质，它们能缓慢地发生反应生成氮气和二氧化碳：2CO＋2NON2＋2CO2。对此反应下列叙述正确的是（ ）
A.使用催化剂不改变反应速率
B.改变压强对反应速率没有影响
C.冬天气温低，反应速率降低，对人体危害更大
D.无论外界条件怎样改变，均对此化学反应速率无影响
5.四种短周期元素X、Y、Z和W在周期表中的位置如图所示，其原子序数之和为48。下列说法不正确的是（ ）
X Y
Z W
A.原子半径（r）大小比较：r（X）＞r（Y）
B.X和W可形成共价化合物XW3
C.W的非金属性比Z的强，所以Z的氢化物的热稳定性比W的高
D.最低价单核阴离子的失电子能力Z的比Y的强
6.X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。Y元素的最高正价与最低负价之和为0，Y元素与Z、M元素相邻，且与M元素同主族；化合物Z2X4的电子总数为18；Q元素原子的最外层电子数比最内层多5个。下列说法不正确的是（ ）
A.原子半径：Z＜Y＜M
B.最高价氧化物对应水化物的酸性：Z＞Y＞M
C.Y和M简单氢化物的稳定性：Y＞M
D.X、Z和Q三种元素形成的化合物一定是共价化合物
7.某学生用如图所示装置研究原电池原理，下列说法错误的是（ ）
A.装置③中Zn棒增加质量与Cu棒减轻质量之比为 65∶64
B.装置②中如果两极上都有气体产生，则说明Zn棒不纯
C.装置①中Cu棒上没有气体产生
D.装置②与③中正极生成物质的质量之比为1∶32时，Zn棒减轻的质量相等
8.一种活性物质的结构简式为，下列有关该物质的叙述正确的是（ ）
A.能发生取代反应，不能发生加成反应
B.既是乙醇的同系物也是乙酸的同系物
C.与互为同分异构体
D.1 mol该物质与碳酸钠反应得44 g CO2
9.香天竺葵醇具有玫瑰花气息，其结构简式如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A.香天竺葵醇分子中含有两种官能团
B.香天竺葵醇的分子式为C10H18O
C.1 mol香天竺葵醇与1 mol HBr发生加成反应的产物共有5种（不考虑立体异构）
D.香天竺葵醇能发生加聚反应
10.为达到实验目的，下列实验设计错误的是（ ）
A.实验Ⅰ探究乙烯与Br2的加成反应
B.实验Ⅱ探究苯分子中是否含有碳碳双键
C.实验Ⅲ探究乙醇的还原性
D.实验Ⅳ制取少量乙酸乙酯
11.以反应5H2C2O4＋2Mn＋6H＋10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O为例探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时，分别量取H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液，迅速混合并开始计时，通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。
编号 H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液 温度/℃
浓度/（mol·L－1） 体积/mL 浓度/（mol·L－1） 体积/mL
① 0.10 2.0 0.01 4.0 25
② 0.20 2.0 0.01 4.0 25
③ 0.20 2.0 0.01 4.0 50
下列说法不正确的是（ ）
A.实验①、②、③所加的H2C2O4溶液均要过量
B.实验①测得酸性KMnO4溶液的褪色时间为40 s，则这段时间内平均反应速率v（KMnO4）＝2.5×10－4 mol·L－1·s－1
C.实验①和②探究浓度对反应速率的影响，实验②、③探究温度对反应速率的影响
D.3组实验中均发现起初反应较慢，过了一会儿速率突然增大，可能是生成的Mn2＋对反应起催化作用
12.穿心莲内酯具有祛热解毒，消炎止痛之功效，被誉为天然抗生素药物，结构简式如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.该物质的分子式为C20H32O5
B.该物质的含氧官能团有3种
C.1 mol该物质与足量Na反应，标准状况下生成33.6 L H2
D.该物质最多可与3 mol H2发生加成反应
13.已知，质子交换膜只允许H＋通过。某科研机构研发的NO-空气燃料电池的工作原理如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A.a电极为电池负极
B.电池工作时H＋透过质子交换膜从右向左移动
C.b电极的电极反应：NO－3e－＋2H2O4H＋＋N
D.当外电路中通过0.2 mol电子时，a电极消耗O2的体积为1.12 L
14.甲、乙、丙、丁四种烃分子的球棍模型如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.甲能使酸性KMnO4溶液褪色
B.乙中所有原子共平面
C.丙有3种同分异构体
D.丁的二氯代物只有2种
15.已知断裂1 mol O2（g）中的化学键需要吸收498 kJ的能量。根据如图所示能量变化示意图，判断下列说法正确的是（ ）
A.1 mol H2（g）和0.5 mol O2（g）反应生成1 mol H2O（l）放出240.2 kJ能量
B.2 mol H2（g）和1 mol O2（g）的总能量比2 mol H2O（g）的总能量高480.4 kJ
C.断裂1 mol H2（g）中的化学键需要吸收463.4 kJ的能量
D.由H（g）和O（g）形成0.5 mol H2O（g）中的H—O键放出231.4 kJ的能量
二、非选择题（本题共5小题，共55分）
16.（11分）食品添加剂中可能存在的部分短周期元素的最高正化合价或最低负化合价与原子序数的关系如图所示。已知：x为非金属元素，d元素的最外层电子数为内层电子数的3倍。
（1）x、e、d三种元素形成的离子化合物的电子式为 。
（2）图中g元素所在元素周期表中的位置是 ，f元素形成的最高价氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式为 。
元素h的气态氢化物的稳定性比元素g的气态氢化物的稳定性 （填“强”或“弱”）。
（3）d、e、f、g元素的简单离子半径由大到小的顺序为 （用化学式表示）。
（4）x和d组成的化合物中，既含有极性共价键又含有非极性共价键的是 （填化学式）。
17.（11分）A是来自石油的重要有机化工原料，其产量通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平，F是一种油状液体，转化关系如图所示（部分反应条件、产物省略）。
已知：RCH2BrRCH2OH。
回答下列问题：
（1）A的结构简式为 ；D分子中最多有 个原子共平面；E中官能团的名称为
。
（2）设计实验证明A与溴水发生加成反应而不是取代反应：
。
（3）已知烃X中碳、氢元素的质量比为5∶1，它的同分异构体共有 种，其中一氯代物有4种的是 （写结构简式）。
（4）C＋EF的化学方程式为 。
（5）E可用于制取聚丙烯酸树脂漆，聚丙烯酸的结构简式为 。
18.（10分）将CO2还原为甲烷能有效促进“碳中和”。一定温度下，在2 L恒容密闭容器中，CO2催化加氢合成甲烷，其反应为CO2（g）＋4H2（g）CH4（g）＋2H2O（g）。
（1）部分化学键的键能如表所示：
化学键 C—H H—H H—O CO
键能/（kJ·mol－1） 413 436 463 a
已知生成1 mol CH4时，该反应释放270 kJ能量，则a＝ 。
（2）结合图中数据，反应开始至2 min末，以H2的浓度变化表示的化学反应速率为 ；x、y两点的化学反应速率：v正（x） v逆（y）（填“＞”“＜”或“＝”）。
（3）下列能说明该反应达到平衡状态的是 （填字母）。
a.容器中的气体密度保持不变
b.容器中的压强保持不变
c.CO2的浓度与CH4的浓度相等
d.单位时间内消耗1 mol CO2，同时生成4 mol H2
（4）新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极分别通入甲烷和氧气，其工作原理如图所示。
①b极通入的气体是 （填化学式），a极的电极反应式为 。
②当消耗标准状况下5.6 L甲烷时，若电池的能量转化率为90％，则导线中转移电子的物质的量为 。
19.（12分）向一个容积为2 L的密闭容器中充入4 mol·L－1A和6 mol·L－1 B，在恒温恒容下发生反应：4A（g）＋6B（g）4C（g）＋xD（g），经5 min后达到平衡状态，测得A的浓度为2 mol·L－1，测得D的化学反应速率为0.4 mol·L－1·min－1。
（1）达到平衡前v正 v逆，达到平衡后v正 （填“＞”“＜”或“＝”）v逆。
（2）增大压强反应速率 ，降低温度反应速率 。（填“加快”或“减慢”）
（3）反应开始至平衡时，C的浓度增加了 ，以B的浓度变化表示该反应的平均速率v（B）＝ 。
（4）达到平衡后A的转化率为 。
（5）D的化学计量数x为 。
（6）该条件下反应一段时间，下列能说明反应达到平衡状态的是 。（填字母）
A.气体的密度保持不变
B.气体的压强保持不变
C.4v正（A）＝6v逆（B）
D.B与C浓度保持不变
（7）反应前与达到平衡后的压强之比为 。
20.（11分）实验室可用冰醋酸（CH3COOH）和异戊醇（）合成乙酸异戊酯，其实验装置如图所示，操作过程如下：
①向圆底烧瓶中加入几块碎瓷片，先后注入15 mL（0.14 mol）异戊醇和20 mL（0.35 mol）冰醋酸，最后小心加入5 mL浓硫酸，振荡使其不再分层。
②在烧瓶上安装冷凝管，接通冷凝水，然后加热1 h后冷却至室温。
③把烧瓶内混合液倒入盛有饱和Na2CO3溶液的锥形瓶中，振荡后静置。
④把③中水层分离出后，再用蒸馏水洗涤有机层几次，并将洗涤后水层分离出去。
⑤将分离的有机层转移到另一锥形瓶中，加入无水MgSO4或Mg（NO3）2处理。最后将处理后的有机层经135～143 ℃蒸馏，即得乙酸异戊酯产品。
试回答以下问题：
（1）写出乙酸和异戊醇合成乙酸异戊酯的化学方程式： ，
其中浓硫酸的作用是 ，烧瓶内碎瓷片的作用是 。
（2）冷凝管的作用是 ，冷凝管的a口是冷凝水的 （填“进口”或“出口”）。
（3）乙酸和异戊醇物质的量之比为0.35∶0.14，大于 1∶1，其原因是 。
（4）③中饱和碳酸钠溶液的作用是 ；⑤中无水MgSO4或Mg（NO3）2的作用是
。
（5）步骤③的操作应用 （填仪器名称），洗涤分离出水层后，应怎样把有机层转移至锥形瓶里？ 。
模块质量检测（二）
1.D 生石灰与水反应生成氢氧化钙时放出大量的热；氢氧化钠固体加入水中溶解后会放出热量；浓硫酸加入水中会放出大量的热量，溶液的温度会升高；硝酸铵晶体加入水中吸收热量，溶液温度降低。
2.B C的非金属性小于N，氮元素的化合价为－3价，则C3N4中C的化合价为＋4价，A正确；阶段Ⅰ中，2H2OH2O2＋H2是稳定物质H2O的分解反应，是吸热反应，反应过程吸热，阶段Ⅱ发生的反应为2H2O22H2O＋O2↑，是放热反应，B错误；阶段Ⅱ中发生的反应为2H2O22H2O＋O2↑，H2O2既是氧化剂，又是还原剂，C正确；根据图示可知，此过程实现了太阳能向化学能的转化，D正确。
3.C 因溴易挥发，可用热空气吹出，所以步骤②利用了溴的挥发性，A正确；因双氧水的氧化性强于溴，且双氧水的还原产物为水，所以可用双氧水代替Cl2，B正确；步骤⑤为分离溴和水，先用苯或四氯化碳通过萃取分液的方法得到溴的有机溶液，再进行蒸馏，用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯、蒸馏烧瓶、冷凝管等，C错误；使用该法处理1 m3海水最终得到 18 g Br2，若提取率为30％，则1 m3海水中含有Br－的质量为＝60 g，原海水中Br－的浓度为＝60 mg·L－1，D正确。
4.C 使用催化剂可以改变反应速率，A错误；由于该反应为气体体积减小的反应，增大压强能够加快反应速率，降低压强能够减缓反应速率，B错误；冬天气温低，能减慢反应速率，使有害物质CO和NO不能尽快转化成N2和CO2，从而对人体危害更大，C正确；在一定条件下改变反应的条件，如温度、压强、浓度、催化剂等能够改变化学反应速率，D错误。
5.C 根据题图中各元素在周期表中的位置及原子序数之和为48，可推断出X为N、Y为O、Z为S、W为Cl。同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，故r（N）＞r（O），A正确；根据N和Cl的最外层电子数可推断，N和Cl可形成共价化合物NCl3，B正确；热稳定性：HCl＞H2S，C错误；Z（S）的非金属性弱于Y（O），故最低价单核阴离子的还原性（失电子能力）：S2－＞O2－，D正确。
6.D X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。Y元素的最高正价与最低负价之和为0，则Y为C，Y元素与Z、M元素相邻，且与M元素同主族，则Z为N，M为Si，化合物Z2X4的电子总数为18，则为N2H4，则X为H，Q元素原子的最外层电子数比最内层多5个，则Q为Cl。则原子半径：Z（N）＜Y（C）＜M（Si），A正确；元素的非金属性：N＞C＞Si，因此酸性：Z（HNO3）＞Y（H2CO3）＞M（H2SiO3），B正确；元素的非金属性：C＞Si，稳定性：Y（CH4）＞M（SiH4），C正确；X、Z和Q三种元素形成的化合物可能是离子化合物，比如氯化铵，D错误。
7.A 装置③中Zn棒为原电池负极，其质量减轻，Cu棒为原电池正极，铜离子在正极得电子生成铜，铜电极质量增加，A错误；装置②中不纯的Zn电极也能形成原电池而产生H2，B正确；装置①中不能构成原电池，Cu不与稀硫酸反应，所以Cu棒上不产生H2，C正确；假设装置②中正极产生2 g H2，则转移2 mol电子，消耗负极65 g Zn，若装置③中正极析出64 g Cu，则转移2 mol电子，消耗负极 65 g Zn，所以Zn棒减轻的质量相等，D正确。
8.C 该有机物分子中含有碳碳双键，可以发生加成反应，A错误；该有机物分子中含有三种官能团：碳碳双键、羧基、羟基，与乙醇和乙酸的结构都不相似，既不是乙醇的同系物，也不是乙酸的同系物，B错误；该有机物分子与的分子式相同、结构不同，故二者互为同分异构体，C正确；1 mol该有机物分子中含有1 mol羧基，与碳酸钠反应最多产生 0.5 mol CO2，即22 g CO2，D错误。
9.C 香天竺葵醇中含有醇羟基和碳碳双键两种官能团，A正确；香天竺葵醇的分子式为C10H18O，B正确；1 mol香天竺葵醇和1 mol HBr发生加成反应的产物共有4种，C错误；香天竺葵醇中含有碳碳双键，可以发生加聚反应，D正确。
10.D 通入CH2CH2，Br2的CCl4溶液褪色，可证明CH2CH2与Br2发生了加成反应，A正确；酸性KMnO4溶液不褪色，说明苯分子中不含碳碳双键，B正确；乙醇使黑色的氧化铜变为红色的铜，说明乙醇有还原性，C正确；乙酸乙酯在饱和NaOH溶液中能发生水解，且为了防倒吸，导管不能插入溶液中，D错误。
11.B 根据反应的离子方程式：5H2C2O4＋2Mn＋6H＋10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O，实验通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢，在这三个实验中所加H2C2O4溶液均过量，故A正确；高锰酸钾完全反应，混合后溶液中高锰酸钾的浓度为0.010 mol·L－1×0.004 L÷（0.002 L＋0.004 L）＝mol·L－1，这段时间内平均反应速率v（KMnO4）＝ mol·L－1÷40 s≈1.7×10－4 mol·L－1·s－1，故B错误；分析表中数据可知，实验①和实验②只有浓度不同，即实验①和实验②是探究浓度对化学反应速率的影响；实验②和③只有温度不同，所以实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响，故C正确；在其他条件都相同时，开始速率很小，过一会儿速率突然增大，说明反应生成了具有催化作用的物质，其中水没有这种作用，CO2释放出去了，所以可能起催化作用的是Mn2＋，故D正确。
12.C 根据结构简式确定该物质的分子式为C20H30O5，A错误；该物质的含氧官能团有2种，即酯基和羟基，B错误；羟基和Na以1∶1反应，该分子中含有3个羟基，1 mol该物质中羟基可与3 mol Na反应生成1.5 mol氢气，标准状况下的体积为33.6 L，C正确；该物质中碳碳双键可与H2发生加成反应，故1 mol该物质最多可与2 mol H2发生加成反应，选项中未给该物质的物质的量，无法确定，D错误。
13.C 由题图可知，通入一氧化氮的b电极为燃料电池的负极，电极反应式为NO－3e－＋2H2O4H＋＋2N。通入氧气的a电极为正极，电极反应式为O2＋4H＋＋4e－2H2O，则电池工作时氢离子透过质子交换膜从左向右移动，A、B错误，C正确；未告知温度和压强状况，无法计算当外电路中通过0.2 mol电子时，a电极消耗氧气的体积，D错误。
14.B 根据图中球棍模型可知，甲为甲烷，乙为乙烯，丙为丁烷，丁为苯。甲烷性质稳定，和酸性KMnO4溶液不反应，A项错误；乙烯分子为平面形分子，分子中所有原子共平面，B项正确；丁烷只有正丁烷和异丁烷2种结构，C项错误；苯的二氯代物有3种：、、，D项错误。
15.B 由图可知，2 mol H2（g）和1 mol O2（g）反应生成2 mol H2O（g）放出的能量为1 851.2 kJ－1 370.8 kJ＝480.4 kJ，则1 mol H2（g）和0.5 mol O2（g）反应生成1 mol H2O（g）放出240.2 kJ能量，H2O由气态变为液态，也会放出能量，故1 mol H2（g）和0.5 mol O2（g）生成1 mol H2O（l）放出的能量大于240.2 kJ，A项错误；由图可知，2 mol H2（g）和1 mol O2（g）的总能量比2 mol H2O（g）的总能量高480.4 kJ，B项正确；由图可知，断裂2 mol H2（g）和1 mol O2（g）中的化学键共吸收1 370.8 kJ能量，已知断裂1 mol O2（g）中的化学键需要吸收498 kJ的能量，则断裂1 mol H2（g）中的化学键需要吸收的能量为＝436.4 kJ，C项错误；由图可知，4 mol H（g）和2 mol O（g）形成2 mol H2O（g）放出1 851.2 kJ的能量，H2O的结构式为H—O—H，则形成0.5 mol H2O（g）中的H—O键放出的能量为＝462.8 kJ，D项错误。
16.（1）Na＋ （2）第3周期ⅥA族
Al2O3＋2OH－＋3H2O2[Al（OH）4]－ 强
（3）S2－＞O2－＞Na＋＞Al3＋ （4）H2O2
解析：x为非金属元素，最高正价为＋1价，且原子序数最小，则x为H；d元素最低负价为－2价，最外层电子数为内层电子数的3倍，则d为O；g最高正价为＋6价，则g为S；e、f原子序数位于O（d）和S（g）之间，e最高正价为＋1价，则e为Na，f最高正价为＋3价，则f为Al；h原子序数大于S（g），属于短周期元素，则h为Cl；综上所述，x、d、e、f、g、h分别为H、O、Na、Al、S、Cl。（3）d、e、f、g分别为O、Na、Al、S，S2－有3个电子层，另外三种离子均有2个电子层，电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，离子半径越小，则它们的简单离子半径由大到小的顺序为S2－＞O2－＞Na＋＞Al3＋。
17.（1）CH2CH2 7 碳碳双键、羧基
（2）用pH计分别测反应前后溶液的pH，测得反应后溶液的pH变大，证明乙烯与溴水发生加成反应而不是取代反应
（3）3
（4）HOH2CCH2OH＋2CH2CHCOOHCH2CHCOOCH2CH2OOCCHCH2＋2H2O
（5）
解析：A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平，则A为乙烯。一般情况下，乙烯与Br2发生加成反应生成B为1，2-二溴乙烷（BrCH2—CH2Br），B在碱的水溶液中发生水解反应生成乙二醇（HOH2C—CH2OH）。
（3）X为烃，表明X只含碳和氢两种元素。设X的化学式为CxHy，依据题意有＝，＝，X的化学式可写为C5H12，为戊烷。戊烷的同分异构体有
CH3—CH2—CH2—CH2—CH3、和，共3种。同分异构体一氯代物的种类分别为3种（，编号表示氯原子可取代的位置，下同）、4种（）和1种（），符合题目要求的结构为。
18.（1）745 （2）5 mol·L－1·min－1 ＞ （3）bd
（4）①CH4 O2＋2H2O＋4e－4OH－ ②1.8 mol
解析：（1）已知生成1 mol CH4时，该反应释放270 kJ能量，则反应物键能减去生成物的键能＝－270 kJ·mol－1，则2a kJ·mol－1＋4×436 kJ·mol－1－4×413 kJ·mol－1－4×463 kJ·mol－1＝－270 kJ·mol－1，a＝745。（2）结合图中数据，反应开始至2 min末，以甲烷的浓度变化表示的化学反应速率为＝1.25 mol·L－1·min－1，则以H2的浓度变化表示的化学反应速率为5 mol·L－1·min－1；x点反应没有达到平衡，y点反应达到平衡，则v正（x）＞v正（y）＝v逆（y）。（3）容器容积和气体质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡，a错误；反应为气体分子数改变的反应，容器中的压强保持不变说明反应已达平衡，b正确；CO2的浓度与CH4的浓度相等，不能说明正、逆反应速率相等，不能说明反应已达平衡，c错误；单位时间内消耗1 mol CO2，同时生成4 mol H2，说明正、逆反应速率相等，能说明反应已达平衡，d正确。（4）由电子流向可知，b为负极，a为正极；①甲烷发生氧化反应，为负极，故b极通入的气体是CH4，a通入的气体为O2，a极的电极反应为氧气得到电子发生还原反应，反应式为O2＋2H2O＋4e－4OH－。②当消耗标准状况下5.6 L甲烷时，甲烷的物质的量为0.25 mol，CH4～8e－，若电池的能量转化率为90％，则导线中转移电子的物质的量为0.25 mol×8×90％＝1.8 mol。
19.（1）＞ ＝ （2）加快 减慢 （3）2 mol·L－1
0.6 mol·L－1·min－1 （4）50％ （5）4 （6）BD
（7）10∶9
解析：根据题给信息，列出三段式：
4A（g）＋6B（g）4C（g）＋xD（g）
初始浓度/
（mol·L－1） 4 6 0 0
变化浓度/
（mol·L－1） 2 3 2 0.5x
平衡浓度/
（mol·L－1） 2 3 2 0.5x
（1）根据题意可知：反应从正反应方向开始，在反应达到平衡前，反应正向进行，因此v正＞v逆，反应到达平衡后，v正＝v逆。（2）该反应是有气体参加的反应，增大压强，物质的浓度增大，化学反应速率加快；降低温度，反应速率减慢。（3）v（B）＝＝0.6 mol·L－1·min－1。
（5）v（D）＝ mol·L－1·min－1＝0.4 mol·L－1·min－1，故x＝4。（6）反应在恒容密闭容器中进行，反应混合物都是气体，气体的质量不变，则混合气体的密度始终保持不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，A不符合题意；该反应是反应前后气体物质的量改变的反应，若气体的压强保持不变，则气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，B符合题意；在任何时刻都存在关系：4v正（B）＝6v正（A），若 4v正（A）＝6v逆（B），则 v正（B）＞v逆（B），反应正向进行，未达到平衡状态，C不符合题意；B与C一种为反应物，一种为生成物，若二者的浓度保持不变，则体系中任何物质的浓度保持不变，反应达到平衡状态，D符合题意。（7）在恒温恒容下，气体的压强之比等于混合气体的物质的量之比，等于气体的浓度之比，则反应前与达到平衡后的压强之比p（前）∶p（后）＝10 mol·L－1∶9 mol·L－1＝10∶9。
20.（1）＋H2O
催化剂和脱水剂 防止液体暴沸
（2）冷凝回流 出口
（3）因该反应是可逆反应，增大乙酸的量，可以提高异戊醇的转化率
（4）消耗掉混合液中的H2SO4和过量的CH3COOH，溶解异戊醇，降低乙酸异戊酯的溶解度 吸收乙酸异戊酯中残留的水分
（5）分液漏斗 应将有机层从分液漏斗的上口倒出
解析：（1）酯化反应的实质是羧酸脱羟基、醇脱氢，浓硫酸在反应中做催化剂和脱水剂，为了防止在加热过程中液体暴沸，预先在烧瓶中加入碎瓷片。（2）反应物冰醋酸和异戊醇及其生成物乙酸异戊酯在反应过程中极易形成蒸气逸出，为了使反应物充分利用，常用冷凝管使蒸气冷凝回流。（3）乙酸与异戊醇是按1∶1的比例反应的，但由于该反应是可逆反应，为了提高异戊醇的转化率以降低成本，常使廉价的乙酸过量。（4）反应完毕后，烧瓶中的混合液中含有H2SO4、乙酸、异戊醇、乙酸异戊酯、水等物质，倒入饱和Na2CO3溶液中后，混合液中的H2SO4和过量的乙酸将与Na2CO3反应而最后留在水层，有机层主要是乙酸异戊酯和异戊醇，另有少量的水，蒸馏可使乙酸异戊酯和异戊醇分离，蒸馏时加入无水 MgSO4或Mg（NO3）2可吸收有机层中的水分。（5）③中所得分层后的混合物，用分液漏斗进行分离，使用分液漏斗分液时要注意：下层液体从分液漏斗的下端放出，上层液体应从分液漏斗的上口倒出。
7 / 7(共69张PPT)
模块质量检测（二）
（分值：100分）
一、选择题（本题包括15个小题，每小题3分，共45分。每小题只有
一个选项符合题意）
1. 下列物质加入水中或与水发生反应后，溶液温度降低的是（ ）
A. 生石灰与水反应
B. 氢氧化钠固体加入水中
C. 浓硫酸加入水中
D. 硝酸铵晶体加入水中
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解析： 生石灰与水反应生成氢氧化钙时放出大量的热；氢氧化
钠固体加入水中溶解后会放出热量；浓硫酸加入水中会放出大量的
热量，溶液的温度会升高；硝酸铵晶体加入水中吸收热量，溶液温
度降低。
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2. 新型复合光催化剂[碳纳米点（CQDs）/氮化碳（C3N4）纳米复合
物]可以利用太阳光实现高效分解水，其原理如图所示。下列说法
不正确的是（ ）
A. C3N4中N的化合价为－3价
B. 第Ⅱ阶段反应为吸热过程
C. 阶段Ⅱ中，H2O2既是氧化剂，又是还原剂
D. 此过程实现了太阳能向化学能的转化
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解析： C的非金属性小于N，氮元素的化合价为－3价，则C3N4
中C的化合价为＋4价，A正确；阶段Ⅰ中，2H2O H2O2＋H2是稳
定物质H2O的分解反应，是吸热反应，反应过程吸热，阶段Ⅱ发生
的反应为2H2O2 2H2O＋O2↑，是放热反应，B错误；阶段Ⅱ中发
生的反应为2H2O2 2H2O＋O2↑，H2O2既是氧化剂，又是还原
剂，C正确；根据图示可知，此过程实现了太阳能向化学能的转
化，D正确。
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3. 海水提溴的流程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 步骤②利用了溴的挥发性
B. 步骤④可以用双氧水代替Cl2
C. 步骤⑤用到的玻璃仪器只有漏斗和烧杯
D. 使用该法处理1 m3海水最终得到18 g Br2，若提取率为30％，则原
海水中Br－的浓度为60 mg·L－1
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解析： 因溴易挥发，可用热空气吹出，所以步骤②利用了溴的
挥发性，A正确；因双氧水的氧化性强于溴，且双氧水的还原产物
为水，所以可用双氧水代替Cl2，B正确；步骤⑤为分离溴和水，先
用苯或四氯化碳通过萃取分液的方法得到溴的有机溶液，再进行蒸
馏，用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯、蒸馏烧瓶、冷凝管等，C
错误；使用该法处理1 m3海水最终得到 18 g Br2，若提取率为30
％，则1 m3海水中含有Br－的质量为 ＝60 g，原海水中Br－的浓
度为 ＝60 mg·L－1，D正确。
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4. CO和NO都是汽车尾气里的有害物质，它们能缓慢地发生反应生成
氮气和二氧化碳：2CO＋2NO N2＋2CO2。对此反应下列叙述
正确的是（ ）
A. 使用催化剂不改变反应速率
B. 改变压强对反应速率没有影响
C. 冬天气温低，反应速率降低，对人体危害更大
D. 无论外界条件怎样改变，均对此化学反应速率无影响
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解析： 使用催化剂可以改变反应速率，A错误；由于该反应为
气体体积减小的反应，增大压强能够加快反应速率，降低压强能够
减缓反应速率，B错误；冬天气温低，能减慢反应速率，使有害物
质CO和NO不能尽快转化成N2和CO2，从而对人体危害更大，C正
确；在一定条件下改变反应的条件，如温度、压强、浓度、催化剂
等能够改变化学反应速率，D错误。
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5. 四种短周期元素X、Y、Z和W在周期表中的位置如图所示，其原子
序数之和为48。下列说法不正确的是（ ）
X Y
Z W
A. 原子半径（r）大小比较：r（X）＞r（Y）
B. X和W可形成共价化合物XW3
C. W的非金属性比Z的强，所以Z的氢化物的热稳定性比W的高
D. 最低价单核阴离子的失电子能力Z的比Y的强
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解析： 根据题图中各元素在周期表中的位置及原子序数之和为
48，可推断出X为N、Y为O、Z为S、W为Cl。同周期主族元素从左
到右原子半径逐渐减小，故r（N）＞r（O），A正确；根据N和
Cl的最外层电子数可推断，N和Cl可形成共价化合物NCl3，B正
确；热稳定性：HCl＞H2S，C错误；Z（S）的非金属性弱于Y
（O），故最低价单核阴离子的还原性（失电子能力）：S2－＞O2－，D正确。
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6. X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。Y元素的
最高正价与最低负价之和为0，Y元素与Z、M元素相邻，且与M元
素同主族；化合物Z2X4的电子总数为18；Q元素原子的最外层电子
数比最内层多5个。下列说法不正确的是（ ）
A. 原子半径：Z＜Y＜M
B. 最高价氧化物对应水化物的酸性：Z＞Y＞M
C. Y和M简单氢化物的稳定性：Y＞M
D. X、Z和Q三种元素形成的化合物一定是共价化合物
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解析： X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增
大。Y元素的最高正价与最低负价之和为0，则Y为C，Y元素与Z、
M元素相邻，且与M元素同主族，则Z为N，M为Si，化合物Z2X4的
电子总数为18，则为N2H4，则X为H，Q元素原子的最外层电子数
比最内层多5个，则Q为Cl。则原子半径：Z（N）＜Y（C）＜M
（Si），A正确；元素的非金属性：N＞C＞Si，因此酸性：Z
（HNO3）＞Y（H2CO3）＞M（H2SiO3），B正确；元素的非金属
性：C＞Si，稳定性：Y（CH4）＞M（SiH4），C正确；X、Z和Q
三种元素形成的化合物可能是离子化合物，比如氯化铵，D错误。
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7. 某学生用如图所示装置研究原电池原理，下列说法错误的是（ ）
A. 装置③中Zn棒增加质量与Cu棒减轻质量之比为 65∶64
B. 装置②中如果两极上都有气体产生，则说明Zn棒不纯
C. 装置①中Cu棒上没有气体产生
D. 装置②与③中正极生成物质的质量之比为1∶32时，Zn棒减轻的质
量相等
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解析： 装置③中Zn棒为原电池负极，其质量减轻，Cu棒为原电
池正极，铜离子在正极得电子生成铜，铜电极质量增加，A错误；
装置②中不纯的Zn电极也能形成原电池而产生H2，B正确；装置①
中不能构成原电池，Cu不与稀硫酸反应，所以Cu棒上不产生H2，
C正确；假设装置②中正极产生2 g H2，则转移2 mol电子，消耗负
极65 g Zn，若装置③中正极析出64 g Cu，则转移2 mol电子，消耗
负极 65 g Zn，所以Zn棒减轻的质量相等，D正确。
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8. 一种活性物质的结构简式为 ，下列有关该物质
的叙述正确的是（ ）
A. 能发生取代反应，不能发生加成反应
B. 既是乙醇的同系物也是乙酸的同系物
C. 与 互为同分异构体
D. 1 mol该物质与碳酸钠反应得44 g CO2
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解析： 该有机物分子中含有碳碳双键，可以发生加成反应，A
错误；该有机物分子中含有三种官能团：碳碳双键、羧基、羟基，
与乙醇和乙酸的结构都不相似，既不是乙醇的同系物，也不是乙酸
的同系物，B错误；该有机物分子与 的分子
式相同、结构不同，故二者互为同分异构体，C正确；1 mol该有机
物分子中含有1 mol羧基，与碳酸钠反应最多产生 0.5 mol CO2，即
22 g CO2，D错误。
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9. 香天竺葵醇具有玫瑰花气息，其结构简式如图所示。下列说法不正
确的是（ ）
A. 香天竺葵醇分子中含有两种官能团
B. 香天竺葵醇的分子式为C10H18O
C. 1 mol香天竺葵醇与1 mol HBr发生加成反应的产物共有5种（不考虑立体异构）
D. 香天竺葵醇能发生加聚反应
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解析： 香天竺葵醇中含有醇羟基和碳碳双键两种官能团，A正
确；香天竺葵醇的分子式为C10H18O，B正确；1 mol香天竺葵醇和1
mol HBr发生加成反应的产物共有4种，C错误；香天竺葵醇中含有
碳碳双键，可以发生加聚反应，D正确。
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10. 为达到实验目的，下列实验设计错误的是（ ）
A. 实验Ⅰ探究乙烯与Br2的加成反应
B. 实验Ⅱ探究苯分子中是否含有碳碳双键
C. 实验Ⅲ探究乙醇的还原性
D. 实验Ⅳ制取少量乙酸乙酯
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解析： 通入CH2 CH2，Br2的CCl4溶液褪色，可证明CH2 CH2与Br2发生了加成反应，A正确；酸性KMnO4溶液不褪色，说明苯分子中不含碳碳双键，B正确；乙醇使黑色的氧化铜变为红色的铜，说明乙醇有还原性，C正确；乙酸乙酯在饱和NaOH溶液中能发生水解，且为了防倒吸，导管不能插入溶液中，D错误。
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11. 以反应5H2C2O4＋2Mn ＋6H＋ 10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O为例
探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时，分别量取
H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液，迅速混合并开始计时，通过测定
溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。
编
号 H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液 温度/℃
浓度/（mol·L－1） 体积/mL 浓度/（mol·L－1） 体积/mL ① 0.10 2.0 0.01 4.0 25
② 0.20 2.0 0.01 4.0 25
③ 0.20 2.0 0.01 4.0 50
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A. 实验①、②、③所加的H2C2O4溶液均要过量
B. 实验①测得酸性KMnO4溶液的褪色时间为40 s，则这段时间内平均
反应速率v（KMnO4）＝2.5×10－4 mol·L－1·s－1
C. 实验①和②探究浓度对反应速率的影响，实验②、③探究温度对
反应速率的影响
D. 3组实验中均发现起初反应较慢，过了一会儿速率突然增大，可能
是生成的Mn2＋对反应起催化作用
下列说法不正确的是（ ）
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解析： 根据反应的离子方程式：5H2C2O4＋2Mn ＋6H＋
10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O，实验通过测定溶液褪色所需时间来
判断反应的快慢，在这三个实验中所加H2C2O4溶液均过量，故A
正确；高锰酸钾完全反应，混合后溶液中高锰酸钾的浓度为0.010
mol·L－1×0.004 L÷（0.002 L＋0.004 L）＝ mol·L－1，这
段时间内平均反应速率v（KMnO4）＝ mol·L－1÷40
s≈1.7×10－4 mol·L－1·s－1，故B错误；
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分析表中数据可知，实验①和实验②只有浓度不同，即实验①和实验
②是探究浓度对化学反应速率的影响；实验②和③只有温度不同，所
以实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响，故C正确；在其他
条件都相同时，开始速率很小，过一会儿速率突然增大，说明反应生
成了具有催化作用的物质，其中水没有这种作用，CO2释放出去了，
所以可能起催化作用的是Mn2＋，故D正确。
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12. 穿心莲内酯具有祛热解毒，消炎止痛之功效，被誉为天然抗生素
药物，结构简式如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 该物质的分子式为C20H32O5
B. 该物质的含氧官能团有3种
C. 1 mol该物质与足量Na反应，标准状况下生成33.6 L H2
D. 该物质最多可与3 mol H2发生加成反应
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解析： 根据结构简式确定该物质的分子式为C20H30O5，A错
误；该物质的含氧官能团有2种，即酯基和羟基，B错误；羟基和
Na以1∶1反应，该分子中含有3个羟基，1 mol该物质中羟基可与3
mol Na反应生成1.5 mol氢气，标准状况下的体积为33.6 L，C正
确；该物质中碳碳双键可与H2发生加成反应，故1 mol该物质最多
可与2 mol H2发生加成反应，选项中未给该物质的物质的量，无
法确定，D错误。
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13. 已知，质子交换膜只允许H＋通过。某科研机构研发的NO-空气燃
料电池的工作原理如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A. a电极为电池负极
B. 电池工作时H＋透过质子交换膜
从右向左移动
D. 当外电路中通过0.2 mol电子时，a电极消耗O2的体积为1.12 L
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解析： 由题图可知，通入一氧化氮的b电极为燃料电池的负
极，电极反应式为NO－3e－＋2H2O 4H＋＋2N 。通入氧气
的a电极为正极，电极反应式为O2＋4H＋＋4e－ 2H2O，则电池
工作时氢离子透过质子交换膜从左向右移动，A、B错误，C正
确；未告知温度和压强状况，无法计算当外电路中通过0.2 mol电
子时，a电极消耗氧气的体积，D错误。
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14. 甲、乙、丙、丁四种烃分子的球棍模型如图所示，下列说法正确
的是（ ）
A. 甲能使酸性KMnO4溶液褪色
B. 乙中所有原子共平面
C. 丙有3种同分异构体
D. 丁的二氯代物只有2种
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解析： 根据图中球棍模型可知，甲为甲烷，乙为乙烯，丙为
丁烷，丁为苯。甲烷性质稳定，和酸性KMnO4溶液不反应，A项
错误；乙烯分子为平面形分子，分子中所有原子共平面，B项正
确；丁烷只有正丁烷和异丁烷2种结构，C项错误；苯的二氯代物
有3种： 、 、 ，D项错误。
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15. 已知断裂1 mol O2（g）中的化学键需要吸收498 kJ的能量。根据如图所示能量变化示意图，判断下列说法正确的是（ ）
A. 1 mol H2（g）和0.5 mol O2（g）反应生成1 mol H2O（l）放出
240.2 kJ能量
B. 2 mol H2（g）和1 mol O2（g）的总能量比2 mol H2O（g）的总能
量高480.4 kJ
C. 断裂1 mol H2（g）中的化学键需要吸收463.4 kJ的能量
D. 由H（g）和O（g）形成0.5 mol H2O（g）中的H—O键放出231.4 kJ的能量
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解析： 由图可知，2 mol H2（g）和1 mol O2（g）反应生成2
mol H2O（g）放出的能量为1 851.2 kJ－1 370.8 kJ＝480.4 kJ，则
1 mol H2（g）和0.5 mol O2（g）反应生成1 mol H2O（g）放出
240.2 kJ能量，H2O由气态变为液态，也会放出能量，故1 mol H2
（g）和0.5 mol O2（g）生成1 mol H2O（l）放出的能量大于
240.2 kJ，A项错误；由图可知，2 mol H2（g）和1 mol O2（g）
的总能量比2 mol H2O（g）的总能量高480.4 kJ，B项正确；
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由图可知，断裂2 mol H2（g）和1 mol O2（g）中的化学键共吸收1
370.8 kJ能量，已知断裂1 mol O2（g）中的化学键需要吸收498 kJ的
能量，则断裂1 mol H2（g）中的化学键需要吸收的能量为
＝436.4 kJ，C项错误；由图可知，4 mol H（g）和2
mol O（g）形成2 mol H2O（g）放出1 851.2 kJ的能量，H2O的结构式
为H—O—H，则形成0.5 mol H2O（g）中的H—O键放出的能量为
＝462.8 kJ，D项错误。
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二、非选择题（本题共5小题，共55分）
16. （11分）食品添加剂中可能存在的部分短周期元素的最高正化合
价或最低负化合价与原子序数的关系如图所示。已知：x为非金属
元素，d元素的最外层电子数为内层电子数的3倍。
（1）x、e、d三种元素形成的离子化合物的电子式为 。
Na＋
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（2）图中g元素所在元素周期表中的位置是 ，
f元素形成的最高价氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式
为 。
元素h的气态氢化物的稳定性比元素g的气态氢化物的稳定
性 （填“强”或“弱”）。
第3周期ⅥA族
Al2O3＋2OH－＋3H2O 2[Al（OH）4]－
强
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（3）d、e、f、g元素的简单离子半径由大到小的顺序为
（用化学式表示）。
S2－＞
O2－＞Na＋＞Al3＋
解析：x为非金属元素，最高正价为＋1价，且原子序数最
小，则x为H；d元素最低负价为－2价，最外层电子数为内
层电子数的3倍，则d为O；g最高正价为＋6价，则g为S；
e、f原子序数位于O（d）和S（g）之间，e最高正价为＋1
价，则e为Na，f最高正价为＋3价，则f为Al；h原子序数大
于S（g），属于短周期元素，则h为Cl；综上所述，x、d、
e、f、g、h分别为H、O、Na、Al、S、Cl。
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（3）d、e、f、g分别为O、Na、Al、S，S2－有3个电子层，另外三种
离子均有2个电子层，电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核
电荷数越大，离子半径越小，则它们的简单离子半径由大到小的顺序
为S2－＞O2－＞Na＋＞Al3＋。
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（4）x和d组成的化合物中，既含有极性共价键又含有非极性共价
键的是 （填化学式）。
H2O2
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17. （11分）A是来自石油的重要有机化工原料，其产量通常用来衡
量一个国家的石油化工发展水平，F是一种油状液体，转化关系
如图所示（部分反应条件、产物省略）。
已知：RCH2Br RCH2OH。
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回答下列问题：
（1）A的结构简式为 ；D分子中最多有 个
原子共平面；E中官能团的名称为 。
（2）设计实验证明A与溴水发生加成反应而不是取代反应：
。
CH2 CH2
7
碳碳双键、羧基
用
pH计分别测反应前后溶液的pH，测得反应后溶液的pH变
大，证明乙烯与溴水发生加成反应而不是取代反应
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（3）已知烃X中碳、氢元素的质量比为5∶1，它的同分异构体共
有 种，其中一氯代物有4种的
是 （写结构简式）。
3
解析：A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工发展水
平，则A为乙烯。一般情况下，乙烯与Br2发生加成反应生
成B为1，2-二溴乙烷（BrCH2—CH2Br），B在碱的水溶液
中发生水解反应生成乙二醇（HOH2C—CH2OH）。
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（3）X为烃，表明X只含碳和氢两种元素。设X的化学式为
CxHy，依据题意有 ＝ ， ＝ ，X的化学式可写为
C5H12，为戊烷。戊烷的同分异构体有CH3—CH2—CH2—
CH2—CH3、 和 ，共3种。同
分异构体一氯代物的种类分别为3种（ ，
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编号表示氯原子可取代的位置，下同）、4种（ ）
和1种（ ），符合题目要求的结构为 。
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（4）C＋E F的化学方程式为
。
HOH2CCH2OH＋2CH2
CHCOOH CH2 CHCOOCH2CH2OOCCH
CH2＋2H2O
（5）E可用于制取聚丙烯酸树脂漆，聚丙烯酸的结构简式
为 。
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18. （10分）将CO2还原为甲烷能有效促进“碳中和”。一定温度
下，在2 L恒容密闭容器中，CO2催化加氢合成甲烷，其反应为
CO2（g）＋4H2（g） CH4（g）＋2H2O（g）。
（1）部分化学键的键能如表所示：
化学键 C—H H—H H—O
键能/（kJ·mol－1） 413 436 463 a
已知生成1 mol CH4时，该反应释放270 kJ能量，则a＝ 。
745
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解析：已知生成1 mol CH4时，该反应释放270 kJ能量，则反应物键能减去生成物的键能＝－270 kJ·mol－1，则2a kJ·mol－1＋4×436 kJ·mol－1－4×413 kJ·mol－1－4×463 kJ·mol－1＝－270 kJ·mol－1，a＝745。
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（2）结合图中数据，反应开始至2 min末，以H2的浓度变化表示
的化学反应速率为 ；x、y两点的化
学反应速率：v正（x） v逆（y）（填“＞”“＜”或
“＝”）。
5 mol·L－1·min－1
＞
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解析：结合图中数据，反应开始至2 min末，以甲烷的浓度变化表示的化学反应速率为 ＝1.25 mol·L－1·min－1，则以H2的浓度变化表示的化学反应速率为5 mol·L－1·min－1；x点反应没有达到平衡，y点反应达到平衡，则v正（x）＞v正（y）＝v逆（y）。
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（3）下列能说明该反应达到平衡状态的是 （填字母）。
a.容器中的气体密度保持不变
b.容器中的压强保持不变
c.CO2的浓度与CH4的浓度相等
d.单位时间内消耗1 mol CO2，同时生成4 mol H2
bd
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解析：容器容积和气体质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡，a错误；反应为气体分子数改变的反应，容器中的压强保持不变说明反应已达平衡，b正确；CO2的浓度与CH4的浓度相等，不能说明正、逆反应速率相等，不能说明反应已达平衡，c错误；单位时间内消耗1 mol CO2，同时生成4 mol H2，说明正、逆反应速率相等，能说明反应已达平衡，d正确。
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（4）新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极分别通入甲烷和氧气，其工作原理如图所示。
①b极通入的气体是 （填化学式），a极的电极反应
式为 。
CH4
O2＋2H2O＋4e－ 4OH－
②当消耗标准状况下5.6 L甲烷时，若电池的能量转化率为
90％，则导线中转移电子的物质的量为 。
1.8 mol
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解析：由电子流向可知，b为负极，a为正极；①甲烷发生氧化反应，为负极，故b极通入的气体是CH4，a通入的气体为O2，a极的电极反应为氧气得到电子发生还原反应，反应式为O2＋2H2O＋4e－ 4OH－。②当消耗标准状况下5.6 L甲烷时，甲烷的物质的量为0.25 mol，CH4～8e－，若电池的能量转化率为90％，则导线中转移电子的物质的量为0.25 mol×8×90％＝1.8 mol。
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19. （12分）向一个容积为2 L的密闭容器中充入4 mol·L－1A和6
mol·L－1 B，在恒温恒容下发生反应：4A（g）＋6B（g） 4C
（g）＋xD（g），经5 min后达到平衡状态，测得A的浓度为2
mol·L－1，测得D的化学反应速率为0.4 mol·L－1·min－1。
（1）达到平衡前v正 v逆，达到平衡后v正 （填
“＞”“＜”或“＝”）v逆。
＞
＝
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解析：根据题给信息，列出三段式：
4A（g）＋6B（g） 4C（g）＋xD（g）
初始浓度/（mol·L－1） 4 6 0 0
变化浓度/（mol·L－1） 2 3 2 0.5x
平衡浓度/（mol·L－1） 2 3 2 0.5x
（1）根据题意可知：反应从正反应方向开始，在反应达到平衡前，反应正向进行，因此v正＞v逆，反应到达平衡后，v正＝v逆。
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（2）增大压强反应速率 ，降低温度反应速率 。
（填“加快”或“减慢”）
加快
减慢
解析：该反应是有气体参加的反应，增大压强，物质的浓度增大，化学反应速率加快；降低温度，反应速率减慢。
（3）反应开始至平衡时，C的浓度增加了 ，以
B的浓度变化表示该反应的平均速率v（B）＝
。
2 mol·L－1
0.6 mol·L
－1·min－1
解析：v（B）＝ ＝0.6 mol·L－1·min－1。
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（4）达到平衡后A的转化率为 。
（5）D的化学计量数x为 。
50％
4
解析： v（D）＝ mol·L－1·min－1＝0.4 mol·L－1·min－1，故x＝4。
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（6）该条件下反应一段时间，下列能说明反应达到平衡状态的
是 。（填字母）
A. 气体的密度保持不变
B. 气体的压强保持不变
C. 4v正（A）＝6v逆（B）
D. B与C浓度保持不变
BD
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解析：反应在恒容密闭容器中进行，反应混合物都是气体，气体的质量不变，则混合气体的密度始终保持不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，A不符合题意；该反应是反应前后气体物质的量改变的反应，若气体的压强保持不变，则气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，B符合题意；在任何时刻都存在关系：4v正（B）＝6v正
（A），若 4v正（A）＝6v逆（B），则 v正（B）＞v逆（B），反应正向进行，未达到平衡状态，C不符合题意； B与C一种为反应物，一种为生成物，若二者的浓度保持不变，则体系中任何物质的浓度保持不变，反应达到平衡状态，D符合题意。
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（7）反应前与达到平衡后的压强之比为 。
10∶9
解析： 在恒温恒容下，气体的压强之比等于混合气体的物质的量之比，等于气体的浓度之比，则反应前与达到平衡后的压强之比p（前）∶p（后）＝10 mol·L－1∶9 mol·L－1＝10∶9。
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20. （11分）实验室可用冰醋酸（CH3COOH）和异戊醇
（ ）合成乙酸异戊酯，其实验装置如图所示，
操作过程如下：
①向圆底烧瓶中加入几块碎瓷片，先后注入15 mL（0.14 mol）异戊醇和20 mL（0.35 mol）冰醋酸，最后小心加入5 mL浓硫酸，振荡使其不再分层。
②在烧瓶上安装冷凝管，接通冷凝水，然后加热1 h后冷却至室温。
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③把烧瓶内混合液倒入盛有饱和Na2CO3溶液的锥形瓶中，振荡后
静置。
④把③中水层分离出后，再用蒸馏水洗涤有机层几次，并将洗涤
后水层分离出去。
⑤将分离的有机层转移到另一锥形瓶中，加入无水MgSO4或Mg
（NO3）2处理。最后将处理后的有机层经135～143 ℃蒸馏，即得
乙酸异戊酯产品。
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试回答以下问题：
（1）写出乙酸和异戊醇合成乙酸异戊酯的化学方程
式：
，
＋H2O
其中浓硫酸的作用是 ，烧瓶内碎瓷片的
作用是 。
催化剂和脱水剂
防止液体暴沸
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解析：酯化反应的实质是羧酸脱羟基、醇脱氢，浓硫酸在反应中做催化剂和脱水剂，为了防止在加热过程中液体暴沸，预先在烧瓶中加入碎瓷片。
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（2）冷凝管的作用是 ，冷凝管的a口是冷凝水
的 （填“进口”或“出口”）。
解析：反应物冰醋酸和异戊醇及其生成物乙酸异戊酯在反应过程中极易形成蒸气逸出，为了使反应物充分利用，常用冷凝管使蒸气冷凝回流。
冷凝回流
出口
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（3）乙酸和异戊醇物质的量之比为0.35∶0.14，大于 1∶1，其
原因是
。
解析：乙酸与异戊醇是按1∶1的比例反应的，但由于该反应是可逆反应，为了提高异戊醇的
转化率以降低成本，常使廉价的乙酸过量。
因该反应是可逆反应，增大乙酸的量，可以提高异
戊醇的转化率
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（4）③中饱和碳酸钠溶液的作用是
； ⑤中无水MgSO4或Mg（NO3）2的作用是
。
消耗掉混合液中的H2SO4和
过量的CH3COOH，溶解异戊醇，降低乙酸异戊酯的溶解度
吸收乙酸
异戊酯中残留的水分
解析：反应完毕后，烧瓶中的混合液中含有H2SO4、乙酸、异戊醇、乙酸异戊酯、水等物质，倒入饱和Na2CO3溶液中后，混合液中的H2SO4和过量的乙酸将与Na2CO3反应而最后留在水层，有机
层主要是乙酸异戊酯和异戊醇，另有少量的水，蒸馏可使乙酸异戊酯和异戊醇分离，蒸馏时加入无水 MgSO4或Mg（NO3）2可吸收有机层中的水分。
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（5）步骤③的操作应用 （填仪器名称），洗涤分离
出水层后，应怎样把有机层转移至锥形瓶里？
。
解析：③中所得分层后的混合物，用分液漏斗进行分离，使用分液漏斗分液时要注意：下层液体从分液漏斗的下端放出，上层液体应从分液漏斗的上口倒出。
分液漏斗
应将有机层
从分液漏斗的上口倒出
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感谢欣赏
THE END
