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浙江省宁波市北仑中学2024-2025学年高一下学期期中考试化学平行班试题
一、选择题(本大题共16小题，每小题3分，共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
1．下列既是有机物又是电解质是（　　）
A．氯乙烷 B．碳酸 C．乙醇 D．乙酸
【答案】D
【知识点】电解质与非电解质
【解析】【解答】A．氯乙烷属于有机物，不能电离出自由移动的离子，不能导电，故A不符合题意；
B．碳酸在水溶液中电离出自由移动的离子，能导电，但是碳酸属于无机物，故B不符合题意；
D．乙醇属于有机物中的醇类，不能电离出离子，属于非电解质，故C不符合题意；
D．乙酸属于有机酸，水溶液中电离出离子而导电，属于电解质，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】常见电解质分类：酸、碱、盐、金属氧化物、水；还要是有机物，只能为乙酸
2．下列表示方法不正确的是
A．CH4分子的空间填充模型：
B．四氯化碳分子的电子式：
C．乙烯的结构简式：CH2=CH2
D．丙烷分子的球棍模型：
【答案】B
【知识点】结构简式；球棍模型与比例模型；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A．甲烷分子呈正四面体结构，其空间填充模型通过原子相对大小表示空间构型。CH4分子的空间填充模型为：，选项A正确；
B．四氯化碳的电子式应标出所有价电子，包括氯原子的孤对电子。正确电子式为：，原选项未标出孤对电子，故B错误；
C．乙烯的结构简式必须明确表示碳碳双键，正确写法为CH2=CH2，选项C正确；
D．球棍模型用球体表示原子、棍棒表示化学键。丙烷（C3H8）的球棍模型为：，选项D正确；
综上，错误的选项是B。
【分析】A．甲烷的空间结构为正四面体；
B．四氯化碳的电子式为；
C．根据烯烃结构，乙烯的结构简式为CH2=CH2；
D．丙烷的分子式为C3H8，可得出对应球棍模型。
3．下列反应既是氧化还原反应，又是吸热反应的是
A．Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl的反应 B．铝片与稀盐酸的反应
C．灼热的炭与二氧化碳的反应 D．碳酸氢钠溶液与盐酸的反应
【答案】C
【知识点】氧化还原反应；吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是典型的吸热反应，属于复分解反应类型。该反应过程中所有元素的化合价均未发生变化，因此不符合氧化还原反应的特征。A选项的表述是错误的；
B. 铝与稀盐酸的反应确实是一个氧化还原反应（Al被氧化为Al3+，H+被还原为H2），但该反应会释放热量，属于放热反应。因此B选项的表述也是错误的；
C. 灼热的炭与CO2反应生成CO的过程中，碳元素的化合价发生了变化（C从0价被氧化为+2价，CO2中的C从+4价被还原为+2价），这符合氧化还原反应的特征。同时该反应需要持续吸收热量才能进行，属于吸热反应。因此C选项的表述是正确的；
D. 碳酸氢钠与盐酸的反应是复分解反应，反应过程中没有元素化合价的变化，不属于氧化还原反应。而且该反应会释放热量，是放热反应。因此D选项的表述是错误的；
因此正确答案是C。
【分析】题目考查氧化还原反应概念，吸热反应包含的反应类型。氧化还原反应的特征是元素化合价发生变化；吸热反应包括大多数分解反应和少数化合反应，选项中碳和二氧化碳反应既是氧化还原反应，也是吸热反应。
4．下列说法不正确的是
A． 与 互为同分异构体
B．和互为同位素
C．乙酸与硬脂酸互为同系物
D．碳纳米管与石墨烯互为同素异形体
【答案】A
【知识点】同素异形体；同分异构现象和同分异构体；同位素及其应用
【解析】【解答】A．与为同一物质，A错误；
B．和是氯元素的两种不同原子，它们具有相同的质子数但中子数不同，属于同位素关系，因此选项B是正确的；
C．乙酸的分子式为CH3COOH，硬脂酸的分子式为C17H35COOH，两者都具有饱和烃基结构，且在分子组成上相差16个CH2单元，符合同系物的定义，故选项C正确；
D．碳纳米管和石墨烯都是由碳元素构成的不同单质形式，它们互为同素异形体，因此选项D正确；
综上所述，正确答案是A。
【分析】A．选项中物质的丙烷；
B．同位素知的质子数相同，中子数不相同的核素；
C．根据乙酸和硬脂酸的结构，二者符合同系物的概念；
D．同素异形体指的是同种元素构成的不同单质，碳纳米管和石墨烯均为碳单质。
5．一定温度下，在容积恒定的密闭容器中进行反应：N2+3H22NH3 下列叙述不能表明该反应已经达到平衡状态的是
A．反应物和生成物的浓度不变 B．混合气体的密度不变
C．容器内气体的压强不变 D．混合气体的平均摩尔质量不变
【答案】B
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A．平衡状态的基本特征是反应物和生成物的浓度保持不变，因此该选项可以作为平衡状态的判断依据，A不符合题目要求；
B．由于反应前后气体的总质量不变（所有参与物质均为气体），且容器体积固定，因此混合气体的密度在整个反应过程中始终保持恒定，不能作为判断平衡状态的依据，B符合题目要求；
C．该反应中气体物质的量从4mol减少到2mol，导致体系总压强发生变化。当压强不再变化时，表明反应达到平衡状态，C不符合题目要求；
D．混合气体的平均摩尔质量（等于总质量除以总物质的量）会随着总物质的量的变化而变化。当平均摩尔质量保持不变时，说明反应达到平衡状态，D不符合题目要求；
综上所述，正确答案为B。
【分析】化学平衡状态判断思路是“变量不变”：反应达平衡状态时，各组分浓度不再发生变化，合成氨反应前后气体体积发生变化，因此容器内气体压强不变时是平衡状态，根据知，混合气体的平均摩尔质量是变量，故其不变时，反应达平衡；气体密度不是变量，不能用来判断平衡状态。
6．下列五种烷烃：①②③④⑤CH3(CH2)4CH3，下列说法错误的是
A．其沸点按由高到低的顺序排列②⑤①③④
B．相同质量的以上烷烃，燃烧耗氧量最高④
C．一氯代物数量最多的是①
D．⑤中碳原子不在同一直线上
【答案】A
【知识点】烃类的燃烧；烷烃
【解析】【解答】A．链烷烃的沸点随碳原子数增加而升高；对于同分异构体，支链越多沸点越低。因此沸点排序应为⑤ > ② > ① > ③ > ④，故选项A错误；
B．将烃分子式简化为CHx形式，质量相同时x值越大耗氧量越高。烷烃碳原子数越多x值越小，因此耗氧量最高的是④（x值最大），选项B正确；
C．各物质中不同氢原子种类数（即一氯代物种类数）分别为：①4种、②3种、③2种、④1种、⑤3种，故一氯代物最多的是①，选项C正确；
D．含2个以上碳原子的链烷烃分子呈折线形排列，⑤分子中的碳原子不在同一直线上，选项D正确；
综上所述，错误的选项是A。
【分析】A．比较烷烃熔沸点时，碳原子数越多，熔沸点越高，碳原子数相同时，支链越多，熔沸点越低；
B．质量相同烷烃，根据分子式，越大，耗氧量越大；
C．根据几种有机物结构，一氯代物最多的是①；
D．烷烃中是碳链是锯齿状，碳原子不在同一直线上。
7．糖类、油脂、蛋白质是三大营养物质，下列关于它们的说法正确的是
A．在酒化酶的作用下葡萄糖水解为乙醇和二氧化碳
B．淀粉、纤维素、油脂、蛋白质都是高分子化合物
C．牡丹籽油是一种优质的植物油脂，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．葡萄糖和果糖、蔗糖和麦芽糖、淀粉和纤维素均互为同分异构体
【答案】C
【知识点】多糖的性质和用途
【解析】【解答】 A. 葡萄糖属于单糖（化学式为），其结构特性决定无法发生水解反应。在酒化酶催化下，葡萄糖会分解为乙醇（）和二氧化碳（），因此选项A的表述是错误的；B. 油脂是由甘油与高级脂肪酸形成的酯类化合物，其相对分子质量通常在1000以下，不符合高分子化合物（通常分子量需达104以上）的定义，故选项B错误；
C. 牡丹籽油的主要成分是不饱和高级脂肪酸甘油酯，其分子中的碳碳双键（）具有还原性，能与强氧化剂酸性高锰酸钾（）发生氧化还原反应，导致溶液褪色， 故C正确；
D. 淀粉和纤维素虽均由葡萄糖单元（）构成，但两者的聚合度（）不同且结构异构，分子式并不相同，因此不互为同分异构体，选项D错误。
综上，正确答案为C。
【分析】 A. 葡萄糖是蛋汤，不能水解；
B. 油脂不是高分子化合物；
C. 牡丹籽油的主要成分是不饱和高级脂肪酸甘油酯，可以被高锰酸钾氧化；
D. 淀粉和纤维素分子式不同，不是同分异构体。
8．下列说法正确的是
A．鉴别乙醇、乙醛、乙酸、乙酸乙酯可用新制Cu(OH)2悬浊液
B．一氯甲烷只有一种结构证明甲烷是正四面体的结构
C．乙烯使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色的反应机理相同
D．用氢气可除去乙烷中的乙烯
【答案】A
【知识点】乙烯的物理、化学性质；物质的分离与提纯；有机物（官能团）的检验
【解析】【解答】A．乙醇、乙醛、乙酸三种溶液与新制Cu(OH)2悬浊液反应的现象分别为：无明显变化、加热生成砖红色沉淀、溶解形成蓝色溶液，而乙酸乙酯不溶于水会出现分层现象，四种物质呈现不同现象可区分，因此选项A正确；
B．无论甲烷分子呈正四面体结构还是平面正方形结构，其一氯代物都只有一种结构，因此该实验现象不能证明甲烷的空间构型，故B项错误；
C．乙烯使溴水褪色是通过加成反应实现的，而使酸性高锰酸钾褪色是通过氧化反应实现的，两者反应原理不同，故C项错误；
D．常温下氢气与乙烯不发生反应，需要高温催化剂条件且氢气用量难以控制；实际除杂应选择通过溴水洗气的方法除去乙烷中的乙烯，故D项错误；
综上所述，正确答案为A。
【分析】A．考查乙醇、乙醛、乙酸和乙酸乙酯性质，根据现象差异进行鉴别；
B．二氯甲烷只有一种结构证明甲烷是正四面体的结构 ；
C．乙烯和溴水发生加成反应，乙烯和高锰酸钾发生氧化反应；
D．加入氢气的量无法控制。
9．为研究某溶液中溶质R的分解速率的影响因素，分别用三份不同初始浓度的R溶液在不同温度下进行实验，c(R)随时间变化如图，下列说法不正确的是
A．25℃时，在10~30min内，R的分解平均速率为
B．对比30℃和10℃曲线，在50min时，R的分解百分率相等
C．对比30℃和25℃曲线，在0~50min内，能说明R的分解平均速率随温度升高而增大
D．对比30℃和10℃曲线，在同一时刻，能说明R的分解速率随温度升高而增大
【答案】D
【知识点】化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】A．由图可知，25℃，10min时R的浓度为1.4mol/L、30min时R的浓度为0.8mol/L，则10~30min内，R的分解速率为=，故A正确；
B．根据图像分析，比较30℃和10℃的曲线，在50分钟时，R的分解百分率都达到了100%，因此选项B正确；
C．从图像可以看出，25℃时R的初始浓度高于30℃时的初始浓度。在30℃条件下，0~50分钟内R的浓度变化量为1.6mol/L，而在25℃条件下，相同时间内R的浓度变化量约为1.3mol/L。这表明R的分解平均速率随着温度升高而增大，因此选项C正确；
D．根据图像显示，30℃时R的初始浓度高于10℃时的初始浓度。因此，30℃时R的分解速率高于10℃时，可能是由于温度升高导致的，也可能是由于浓度较大造成的，所以不能确定温度是唯一影响因素，故选项D错误；
综上所述，正确答案为D。【分析】A．根据反应速率计算公式作答；
B．根据图示30℃和10℃曲线变化可知；
C．随着温度升高，相同时间内，R的浓度降低的越来越快，说明反应速率在增大；
D．影响R分解速率的因素并不唯一，不一定是温度。
10．在25℃和101kPa条件下，断开1molH2(g)中的化学键要吸收436kJ的能量，断开1 molCl2(g)中的化学键要吸收243kJ的能量，形成2molHCl(g)中的化学键要释放862kJ的能量。下列说法不正确的是
A．断开1molHCl(g)中的化学键要吸收431kJ的能量
B．2 mol H(g)比1molH2(g)具有的能量高
C．1molH2(g)与 1 molCl2(g)反应生成 2molHCl(l)释放183kJ的能量
D．在H2和Cl2的反应过程中，断开化学键吸收的总能量小于形成化学键释放的总能量
【答案】C
【知识点】化学键；吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A．根据题目信息，生成2mol HCl(g)时释放862 kJ能量，因此断开1mol HCl(g)中的化学键需要吸收431 kJ能量，A选项正确；
B.1mol H2(g)断裂H-H键生成2mol H(g)的过程需要吸收能量，因此2mol H(g)比1mol H2(g)具有更高的能量，B选项正确；
C．根据反应H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g)的热力学计算：ΔH = (436 + 243 - 862) kJ/mol = -183 kJ/mol，这是一个放热反应。由于HCl(g)转化为HCl(l)会进一步放热，因此H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(l)会释放更多热量，C选项错误；
D．对于放热反应H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g)，反应中断键吸收的总能量小于成键释放的总能量，D选项正确；
综上所述，错误的选项是C。
【分析】A．根据题意H-Cl键能是 431kJ /mol；
B.氢原子结合生成氢气，形成新的化学键，释放能量，可知说法正确；
C. 需要注意气体氯化氢液化时，释放能量；
D．H2(g) + Cl2(g) =2HCl(g)是放热反应。
11．某有机物的结构简式如下图 ，则下列说法错误的是
A．该有机物可与碳酸氢钠溶液反应放出CO2
B．1mol该有机物可以和足量金属钠反应生成1molH2
C．分子式为C12H10O4
D．该有机物可发生氧化、取代、加聚、加成反应
【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质；烯烃；加成反应
【解析】【解析】A. 该有机物分子中含有羧基（-COOH），羧基能与NaHCO3发生反应生成CO2，因此A选项说法正确；
B. 该有机物中同时存在羟基（-OH）和羧基（-COOH），二者均可与金属钠反应生成H2。根据化学计量关系：2个-COOH或2个-OH对应生成1 mol H2。1 mol该有机物含1 mol -COOH和1 mol -OH，故理论上可生成1 mol H2，B选项正确；
C. 通过不饱和度计算，分子式为（计算过程：不饱和度7，碳原子数12，氢原子数=2×12+2-7×2=12），但题目中给出的氢原子数与实际不符，因此C选项错误；
D. 该有机物具有多重反应特性：氧化反应（燃烧、KMnO4氧化碳碳双键/醛基/羟基）；取代反应（如酯化反应）；加成反应（苯环、碳碳双键、醛基与H2加成）；加聚反应（含碳碳双键）。因此D选项描述正确；
综上所述，正确答案为C。
【分析】A. 根据有机物结构，羧基可与碳酸氢钠溶液反应放出CO2；
B. 有机物中羟基和羧基与钠单质反应，描述正确；
C. 根据有机物结构简式可得分子式；
D. 考查官能团性质，从碳碳双键、羟基、醛基和羧基的性质分析。
12．煤和石油不仅可作为化石燃料，而且还可生产许多化工产品，下列关于煤和石油的说法不正确的是
A．含C18以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油
B．工业上获得大量乙烯可通过石油的裂解
C．石油是混合物，石油分馏得到的汽油仍是混合物
D．煤中含有苯、甲苯、二甲苯，可用先干馏后分馏的方法将它们分离出来
【答案】D
【知识点】石油的裂化和裂解；煤的干馏和综合利用；石油的分馏
【解析】【解答】A. 重油通过催化裂化反应可转化为汽油， 故A正确；
B. 石油裂解过程能够产生乙烯、丙烯等小分子烯烃， 故B正确；
C. 石油本身是混合物，其分馏产物汽油同样属于混合物， 故C正确；
D. 煤的组成中并不直接含有苯系物（苯、甲苯、二甲苯），这些物质需要通过煤的干馏过程才能生成，故D错误；
综上所述，正确答案为D。
【分析】题目考查煤和石油的综合利用，煤中并不含苯、甲苯、二甲苯。
13．在2L的恒容密闭容器中，充入1 mol A和3 mol B，并在一定条件下发生如下反应：，若经3s后测得C的浓度为0.6 mol·L-1，下列选项说法正确的组合是
①用A表示的反应速率为0.1 mol·L-1·s-1
②用B表示的反应速率为0.4 mol·L-1·s-1
③3s时生成C的物质的量为1.2 mol
④3s时B的浓度为0.6 mol·L-1
A．①②④ B．①③④ C．②③④ D．③④
【答案】D
【知识点】化学反应速率；化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】根据题目描述，初始时B物质的浓度为1.5mol/L，经过3秒反应后测得C的浓度为0.6mol·L- 。建立反应关系如下：
① A是固体，不能用于表示反应速率，排除；
② B的转化浓度为0.9mol/L，反应速率为0.3mol·L- ·s- ，排除；
③ 3秒时生成C的物质的量为1.2mol，正确；
④ 3秒时B的浓度为0.6mol·L- ，正确。
因此正确答案是D。
【分析】题目考查反应速率计算，根据公式计算C的反应速率，不同物质表示反应速率时，速率之比等于化学计量数之比，需要注意的是A为固体，不能用固体来表示反应速率。
14．某种熔融碳酸盐燃料电池以为电解质，一极通入甲烷，一极通入和的混合气体，该电池工作原理如图。下列说法正确的是
A．电池工作时，向右迁移
B．a为和，b为
C．理论上每消耗时，外电路流过的电子数目为
D．正极电极反应式为：
【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A选项分析：在原电池中，阴离子（CO32-）会向负极移动，即向左侧迁移，因此A选项说法错误；
B. 左侧为负极，右侧为正极，因此b电极通入的是O2和CO2，a电极通入的是CH4，所以B选项说法错误；
C. 甲烷（CH4）被氧化为二氧化碳（CO2），碳元素化合价从-4价升至+4价，转移8个电子。因此每消耗1mol CH4时，外电路通过的电子数为8NA，故C选项说法错误；
D. 正极发生还原反应，氧气得电子并与CO2结合生成CO32-，电极反应式为：O2 + 2CO2 + 4e- = 2CO32-，因此D选项说法正确；
综上所述，正确答案是D。
【分析】根据题目描述，电子从左向右转移，说明左侧通入的是甲烷（CH4），右侧通入的是氧气（O2）。
15．二氧化碳捕集的难点在于成本和销售价格倒挂。科学工作者利用蛋黄型空心球催化剂技术实现了捕集和能量储存双重效果(原理如图1)，同时制得的甲烷()通过两步法可制取(原理如图2)。下列有关说法错误的是
A．空心球催化剂技术得到与的物质的量之比为
B．空心球催化剂技术将太阳能转化成化学能
C．制取的过程中、、均作催化剂
D．制取的步骤ii中化学方程式为
【答案】C
【知识点】氧化还原反应；常见能量的转化及运用
【解析】【解答】A. 根据电子转移守恒，甲烷与氧气的物质的量比为1：2， A正确；B. 图示表明催化剂技术实现了太阳能向化学能的转化， B正确；
C. 在甲烷制氢过程中，NiFe2O4是催化剂，而NiO和FeO是中间产物（非催化剂）， C错误；
D. 步骤ⅱ的方程式书写正确， D正确；
答案选C。
因此正确答案为C。
【分析】观察图示可知，图1展示的反应过程为二氧化碳和水在光照及催化剂作用下生成甲烷和氧气，对应的化学方程式为：。在此反应中，二氧化碳作为氧化剂被还原，水则作为还原剂。图2中的反应分为两步：，
，总反应与图1相同。
16．下列实验方法能实现实验目的的是
　 实验目的 实验方法
A 比较金属活泼性 Mg、Al、NaOH溶液构成原电池装置，若Mg片上冒气泡，证明活泼性：Al>Mg
B 用的工业酒精制取无水乙醇 在工业酒精中加生石灰，再蒸馏制取无水乙醇
C 检验淀粉在稀酸催化条件下的水解产物 取适量水解液于试管中，加入少量新制悬浊液，加热，观察是否出现砖红色沉淀
D 探究化学反应限度 取3mL0.1mol/LFeCl3溶液于试管中，向其中滴加1~2滴0.1mol/LKI溶液，滴加1~2滴15%KSCN溶液，观察到溶液变红说明该反应存在限度
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【知识点】化学反应的可逆性；二价铁离子和三价铁离子的检验；性质实验方案的设计
【解析】【解答】A．在原电池中，通常活泼金属作为负极被腐蚀。但在强碱性溶液中，铝能与氢氧化钠反应，而镁在常温下与氢氧化钠反应较弱，因此铝作为负极，镁作为正极（正极产生氢气）。然而，金属活泼性顺序（镁＞铝）在常规条件下成立，此处因电解质环境特殊导致结论相反，故该方法不能准确比较金属活泼性，A选项错误；
B．工业酒精（95%乙醇）中加入生石灰（CaO），CaO与水反应生成氢氧化钙（Ca(OH)2），蒸馏时乙醇（沸点78.5℃）优先蒸出，剩余水分被CaO吸收，最终得到无水乙醇。该方法符合实验目的，B选项正确；
C．淀粉水解产物为葡萄糖，需在碱性条件下与新制氢氧化铜（Cu(OH)2）悬浊液共热生成砖红色沉淀。但水解液中含有酸性催化剂，若直接加入Cu(OH)2，无法中和酸性环境，导致反应失败。正确操作应先加碱中和酸，C选项错误；
D．氯化铁（FeCl3）与碘化钾（KI）反应生成和碘（I2）。该条件下过量，剩余的仍会与硫氰酸钾（KSCN）反应显红色。因此溶液变红不能证明反应存在限度，D选项错误；
综上所述，正确答案为B。
【分析】A．镁比铝活泼，镁不能和氢氧化钠反应；
B．除去酒精的水，用生石灰吸水后，再蒸馏；
C．用新制氢氧化铜悬浊液检验醛基时，需要碱性环境；
D．反应中三价铁离子过量，不能证明反应限度。
二、填空题(本小题包括5小题，共52分)
17．回答下列问题：
（1）聚丙烯可表示为 ，其重复结构单元即它的链节是　 　。
（2）乙炔的电子式　 　。
（3）按系统命名法给命名　 　。
（4）蔗糖水解方程式：　 　。
【答案】（1）
（2）
（3）3，3，5-三甲基庚烷
（4）C12H22O11( 蔗糖) ＋H2OC6H12O6 (葡萄糖)+ C6H12O6（果糖）
【知识点】有机化合物的命名；乙炔炔烃；二糖的性质和用途
【解析】【解答】（1）聚丙烯的结构可以表示为 ，其重复结构单元（链节）是 ；
（2）乙炔分子中含有碳碳叁键，其电子式为；
（3）该有机化合物的结构为，主链含有7个碳原子，其中3号碳上连有两个甲基，5号碳上有一个甲基，因此其系统命名为3，3，5-三甲基庚烷；
（4）蔗糖水解的化学方程式为：。
【分析】（1）根据聚丙烯结构可知链节结构；
（2）乙炔结构中存在碳碳三键，；
（3）根据有机物命名规则进行命名；
（4）蔗糖水解后生成葡萄糖和果糖。
（1）聚丙烯可表示为，其重复结构单元即它的链节是；
（2）乙炔中存在碳碳叁键，乙炔C2H2的电子式：；
（3）主链上有7个碳原子，其中3号碳上有两个甲基，5号碳上有一个甲基，故名称为3，3，5-三甲基庚烷；
（4）蔗糖的水解方程式：。
18．有关催化剂的催化机理等问题可以从“乙醇催化氧化实验”得到一些认识，某教师设计了如图所示装置(夹持装置等已省略) ，其实验操作为：先按图安装好装置，关闭活塞a、b、c，在铜丝的中间部分加热片刻，然后打开活塞a、b、c，通过控制活塞a和b，而有节奏(间歇性)地通入气体，即可在M处观察到明显的实验现象。试回答以下问题：
（1）A中发生反应的化学方程式：　 　；C中热水的作用：　 　。
（2）M处发生反应的化学方程式为　 　。
（3）从M管中可观察到的现象：　 　，从中可认识到该实验过程中催化剂　 　(填“参加”或“不参加”)化学反应。
（4）实验进行一段时间后，如果撤掉酒精灯，反应　 　(填“能”或“不能”)继续进行，其原因是　 　。
（5）请设计简单实验验证乙醇的氧化产物　 　。
【答案】（1）2H2O2 2H2O+O2↑；使D中乙醇变为蒸气进入M参加反应，用水浴加热使乙醇气流较平稳
（2）2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
（3）受热部分的铜丝交替出现变黑、变红的现象；参加
（4）能；乙醇的催化氧化反应是放热反应，反应放出的热量能维持反应继续进行
（5）实验结束后，卸下装置F中盛有少量蒸馏水的试管，从中取出少许溶液做银镜反应实验[也可使之与新制Cu(OH)2悬浊液反应]，来证明乙醛的生成
【知识点】乙醇的催化氧化实验；性质实验方案的设计；化学实验方案的评价
【解析】【解答】（1）A装置中发生的化学反应方程式为：2H2O22H2O+O2↑；C装置采用水浴加热的目的是使乙醇平稳汽化并控制温度，确保乙醇蒸气稳定进入反应区域；
（2）M处发生的催化氧化反应方程式：2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O；
（3）铜催化剂的作用机理分析：铜丝在反应中先与氧气反应生成黑色氧化铜（CuO），氧化铜再与乙醇反应被还原为红色铜（Cu），因此观察到铜丝交替出现变黑变红的现象。虽然铜在反应过程中参与化学反应（先作为反应物后被再生），但整体上仍起到催化剂作用；
（4）该反应为放热反应，反应释放的热量能够维持反应持续进行，不需要持续外部加热；
（5）产物验证方法：实验结束后，可取F装置中的溶液进行醛基特征反应检验：① 银镜反应实验② 与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀，这两种方法均可证明乙醛的生成。
【分析】乙醇催化氧化实验过程解析：装置A中过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气，装置B用于干燥氧气，装置C通过水浴加热使乙醇汽化形成蒸气进入反应管M，在M处发生乙醇催化氧化生成乙醛的反应，最终装置F中收集到含有乙醛和未反应乙醇的混合溶液。
（1）A中是过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑；C中热水的作用是使D中乙醇变为蒸气进入M参加反应，用水浴加热使乙醇气流较平稳；
（2）M处发生的反应是乙醇的催化氧化反应生成乙醛，反应的化学方程式为：2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O；
（3）铜丝做催化剂，和氧气反应生成氧化铜，和乙醇反应又生成铜，受热部分的铜丝由于间歇性地鼓入空气而交替出现变黑，变红的现象；乙醇的催化氧化反应中，金属铜作催化剂，真正和乙醇反应起到氧化作用的是氧化铜，在反应前后，实际上铜参加反应，只是在初始反应中作反应物，在最终反应中作生成物，故催化剂参与了化学反应；
（4）因为乙醇的催化氧化反应是放热反应，反应放出的热量能维持反应继续进行；
（5）乙醇氧化为乙醛，依据醛基检验方法进行设计实验(银镜反应)，也可以利用新制的氢氧化铜加热生成砖红色沉淀来判断化学反应，所以验证乙醇氧化产物的化学方法是实验结束后，卸下装置F中盛有少量蒸馏水的试管，从中取出少许溶液做银镜反应实验[也可使之与新制Cu(OH)2悬浊液反应]，来证明乙醛的生成。
19．某烃A是有机化学工业的基本原料，其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平，A还是一种植物生长调节剂，B和D都是日常生活食品中常见的有机物，E是一种油状、有香味的物质。如图为部分有机物间的转化关系，请回答：
（1）有机物F的分子式为C2H4O，且只有一种等效氢，F的结构简式为　 　，①～⑤反应中属于加成反应的有　 　(填序号)，C所含官能团的名称为　 　。
（2）丙烯(CH3CH=CH2)在催化剂、加热条件下与O2反应可生成一种重要的化工原料丙烯酸(H2C=CHCOOH)。下列关于丙烯酸的说法正确的是___________(填选项字母)。
A．与乙酸互为同系物
B．能发生加成反应、取代反应、氧化反应
C．能与NaHCO3溶液反应生成CO2
D．一定条件下能发生加聚反应，生成
（3）乙二醇(HOCH2CH2OH)与丙烯酸发生酯化反应生成链状酯G(C8H10O4)，写出该反应的方程式　 　。
（4）已知：Diels-Alder反应为共轭双烯与含烯键或炔键的化合物相互作用生成六元环状化合物的反应，最简单的Dieis-Alder反应是。
以1，3-丁二烯(H2C=CH-CH=CH2)和丙烯酸(H2C=CHCOOH)为起始原料，利用Diels-Alder反应合成的产物的结构简式为　 　。
（5）物质X是比D多一个碳的同系物，X的一些同分异构体能与氢氧化钠溶液反应，写出X　 　及这些同分异构体的结构简式　 　。
【答案】（1）；①②；醛基
（2）B；C
（3）2H2C=CHCOOH+HOCH2CH2OHH2C=CHCOOCH2CH2OOCCH=CH2+2H2O
（4）
（5）CH3CH2COOH；CH3COOCH3或HCOOCH2CH3
【知识点】有机物的结构和性质；同分异构现象和同分异构体；羧酸简介；加成反应
【解析】【解答】（1）乙烯氧化生成F（分子式C2H4O），且F的氢原子化学环境完全相同，表明F结构对称，其结构简式为 （环氧乙烷）。反应①（乙烯→乙醇）和②（乙烯→环氧乙烷）为加成反应，③（乙醇→乙醛）和④（乙醛→乙酸）为氧化反应，⑤（乙醇+乙酸→乙酸乙酯）为取代反应。因此，属于加成反应的是①②。C（乙醛）的官能团为醛基；
（2）关于丙烯酸（CH2=CH-COOH）的性质：
A．丙烯酸含碳碳双键，与乙酸（CH3COOH）结构不相似，不互为同系物，A错误；
B．丙烯酸含碳碳双键和羧基，可发生加成、取代、氧化反应，B正确；
C．羧基能与NaHCO3反应生成CO2，C正确；
D．丙烯酸加聚产物应为 （聚丙烯酸），而非题目所示结构，D错误。
正确答案为BC。
（3）乙二醇(HOCH2CH2OH)与丙烯酸发生酯化反应生成链状酯G(C8H10O4)，该反应的方程式2H2C=CHCOOH+HOCH2CH2OHH2C=CHCOOCH2CH2OOCCH=CH2+2H2O；
（4）据题给最简单的Dieis-Alder反应可知，以1，3－丁二烯(H2C=CH－CH=CH2)和丙烯酸(H2C=CHCOOH)为起始原料，利用Diels－Alder反应合成的产物的结构简式为；
（5）X比D（乙酸）多一个碳原子，且为同系物，故X为丙酸（CH3CH2COOH）。其能与NaOH反应的同分异构体需含羧基或酯基，因此可能的异构体包括：甲酸乙酯（HCOOCH2CH3）， 乙酸甲酯（CH3COOCH3）。
【分析】A的产量常作为衡量国家石油化工发展水平的指标，同时A也是一种植物生长调节剂，因此推断A为乙烯（C2H4）。B和D是常见食品中的有机物，A（乙烯）与水反应生成B，B氧化得到D，B与D反应生成具有油状香味的E，由此可确定B为乙醇（C2H5OH）、D为乙酸（CH3COOH）、E为乙酸乙酯（CH3COOCH2CH3）。乙醇催化氧化生成乙醛（C为CH3CHO），据此展开分析。
（1）乙烯氧化为F，F的分子式为C2H4O，且只有一种化学环境的氢，说明F结构对称，F的结构简式为；①是加成反应、②是加成反应、③是氧化反应、④是氧化反应、⑤是取代反应，属于加成反应的有①②，C是乙醛，所含官能团的名称为醛基。
（2）A．丙烯酸分子中含有碳碳双键，丙烯酸与乙酸不互为同系物，故A错误；
B．丙烯酸含有碳碳双键、羧基，能发生加成反应、取代反应、氧化反应，故B正确；
C．丙烯酸含有羧基，能与NaHCO3溶液反应生成CO2，故C正确；
D．一定条件下能发生加聚反应，生成，故D错误；
故选BC；
（3）乙二醇(HOCH2CH2OH)与丙烯酸发生酯化反应生成链状酯G(C8H10O4)，该反应的方程式2H2C=CHCOOH+HOCH2CH2OHH2C=CHCOOCH2CH2OOCCH=CH2+2H2O；
（4）据题给最简单的Dieis-Alder反应可知，以1，3－丁二烯(H2C=CH－CH=CH2)和丙烯酸(H2C=CHCOOH)为起始原料，利用Diels－Alder反应合成的产物的结构简式为；
（5）物质X是比D多一个碳同系物，X是丙酸，丙酸的一些同分异构体能与氢氧化钠溶液反应，则该同分异构体含羧基或酯基，X的结构简式为CH3CH2COOH，CH3CH2COOH在羧酸范围内无同分异构体，其同分异构体的结构简式为CH3COOCH3、HCOOCH2CH3。
20．I．将转化成有机物可有效实现碳循环。在容积为2L的恒温恒容密闭容器中，充入1mol和3mol，一定条件下发生反应，测得和(g)的物质的量随时间的变化情况如下表。
时间 0min 3min 6min 9min 12min
/mol 0 0.50 0.65 0.74 0.74
/mol 1 0.50 0.35 a 0.26
（1）　 　；3~9min内，　 　。
（2）关于该反应，下列说法正确的是　 　(填字母)
A. 在恒温恒压的密闭容器中，充入氦气，该反应速率不变
B. 使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率
C. 在绝热恒容的密闭容器中，温度不变时说明反应达到平衡
D. 升温能改变该反应的限度
（3）上述反应12min末时，混合气体中(g)和(g)的质量之比是　 　。
（4）第3min时　 　(填“”、“”、“”或“无法比较”)第9min时。
II．在恒温条件下，若将一定量X和Y的混合气体通入容积为2L的恒容密闭容器中，发生反应，X和Y的物质的量浓度随时间的变化情况如下表。
时间/min 0 5 10 15 20
0.2 c 0.6 0.6 0.6
0.6 c 0.4 0.4 0.4
（5）①　 　。
②　 　(保留两位有效数字)。
【答案】0.26；0.02；B，C，D；22：3；；2：1；0.47
【知识点】化学平衡状态的判断；化学反应速率与化学平衡的综合应用；化学平衡的计算；化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】（1）由表知，第9分钟以后，甲醇的浓度不再变化，则已处于化学平衡状态，故0.26；3~9min内，；
（2）对于反应的分析：
A. 在恒温恒压条件下加入氦气会导致容器体积增大，反应物浓度降低，从而降低反应速率，因此A选项是错误的；
B. 使用催化剂能够加快反应速率，提高单位时间内的产量，从而提高生产效率，B选项正确；
C. 在绝热恒容条件下，反应过程中温度会发生变化，当温度保持恒定时表明反应达到平衡状态，C选项正确；
D. 温度变化会改变反应的平衡状态，即影响反应的限度，D选项正确；
正确答案为BCD。
（3）当(g)和(g)的初始投料比与化学计量数之比相同时（1：3），在任何时刻（包括12min末）两者的物质的量之比始终保持1：3。因此，它们的质量比为22：3；
（4）在反应达到平衡前（如第3min），反应物浓度较高，正反应速率较大；达到平衡后（如第9min），正逆反应速率相等且保持不变。因此，第3min时的大于第9min时的，而第9min时的等于；
（5）①根据表格数据，0-10min内X的浓度增加0.4mol/L，Y的浓度减少0.2mol/L，两者的变化量之比为2：1，因此化学计量数之比m：n=2：1；
②通过平衡关系式计算得出c=0.47。
【分析】 I． （1）根据9min时甲醇物质的量，可计算二氧化碳物质的量；
（2）条件为恒温恒压时，充入无关气体，反应速率减小；催化剂可增大反应速率；
（3）根据表格数据，计算二氧化碳和氢气物质的量之比，可得质量之比；
（4）根据反应达平衡时反应速率变化趋势分析；
II． （5） 根据表格数据计算；5min时X和Y浓度相等，列出转化关系可计算c。
21．回答下列问题。
I．
（1）两种气态碳氢化合物组成的混合气体完全燃烧后所得到和的物质的量随混合气体总物质的量的变化如图所示，则下列对混合气体的判断正确的是　 　。
①可能有②一定有甲烷 ③一定有丙烷 ④一定没有乙烷 ⑤可能有甲烷
A. ①② B. ①②④ C. ②③ D. ②④⑤
II．如果将燃料燃烧设计成燃料电池就可避免的生成，某种燃料电池的工作原理示意如图所示，a、b均为惰性电极。
（2）使用时，空气从　 　(填“A”或“B”)口通入；当外电路通过0.4mol的电子时，消耗的体积　 　L(标况下)。
（3）假设使用的“燃料”是氢气，a极的电极反应方程式为　 　。
【答案】B；B；2.24；2OH-+H2-2e-=2H2O
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】（1）根据图像数据，1mol混合气体（含两种气态碳氢化合物）完全燃烧生成1.6mol CO2和2mol H2O，可计算出混合气体的平均分子式为C1.6H4。由于甲烷是唯一碳原子数小于1.6的烃，因此混合气体中必定含有甲烷（CH4）。由于甲烷的氢原子数为4，与混合气体的平均氢原子数相同，说明另一种气态烃的氢原子数也必须为4。因此，另一种烃可能是C2H4或C3H4（碳原子数大于1.6），但不可能含有氢原子数超过4的乙烷或丙烷。正确答案为B；
（2）在原电池中，阴离子向负极移动，因此B电极是正极，空气应从B口通入。每消耗1mol O2会转移4mol电子，所以当外电路通过0.4mol电子时，消耗的O2为0.1mol，其在标准状况下的体积为2.24L；
（3）若燃料为H2，且电解质溶液为KOH溶液，则H2在负极失去电子，负极反应式为： 2OH-+H2-2e-=2H2O。
【分析】（1）根据如图，碳氢物质的量之比是1.6：4，则符合为①②④；
（2）根据装置图氢氧根离子移动方向，a是负极，b是正极；
（3）氢气燃料电池中，氢氧化钾是电解质，电极反应式中用氢氧根。
1 / 1浙江省宁波市北仑中学2024-2025学年高一下学期期中考试化学平行班试题
一、选择题(本大题共16小题，每小题3分，共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
1．下列既是有机物又是电解质是（　　）
A．氯乙烷 B．碳酸 C．乙醇 D．乙酸
2．下列表示方法不正确的是
A．CH4分子的空间填充模型：
B．四氯化碳分子的电子式：
C．乙烯的结构简式：CH2=CH2
D．丙烷分子的球棍模型：
3．下列反应既是氧化还原反应，又是吸热反应的是
A．Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl的反应 B．铝片与稀盐酸的反应
C．灼热的炭与二氧化碳的反应 D．碳酸氢钠溶液与盐酸的反应
4．下列说法不正确的是
A． 与 互为同分异构体
B．和互为同位素
C．乙酸与硬脂酸互为同系物
D．碳纳米管与石墨烯互为同素异形体
5．一定温度下，在容积恒定的密闭容器中进行反应：N2+3H22NH3 下列叙述不能表明该反应已经达到平衡状态的是
A．反应物和生成物的浓度不变 B．混合气体的密度不变
C．容器内气体的压强不变 D．混合气体的平均摩尔质量不变
6．下列五种烷烃：①②③④⑤CH3(CH2)4CH3，下列说法错误的是
A．其沸点按由高到低的顺序排列②⑤①③④
B．相同质量的以上烷烃，燃烧耗氧量最高④
C．一氯代物数量最多的是①
D．⑤中碳原子不在同一直线上
7．糖类、油脂、蛋白质是三大营养物质，下列关于它们的说法正确的是
A．在酒化酶的作用下葡萄糖水解为乙醇和二氧化碳
B．淀粉、纤维素、油脂、蛋白质都是高分子化合物
C．牡丹籽油是一种优质的植物油脂，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．葡萄糖和果糖、蔗糖和麦芽糖、淀粉和纤维素均互为同分异构体
8．下列说法正确的是
A．鉴别乙醇、乙醛、乙酸、乙酸乙酯可用新制Cu(OH)2悬浊液
B．一氯甲烷只有一种结构证明甲烷是正四面体的结构
C．乙烯使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色的反应机理相同
D．用氢气可除去乙烷中的乙烯
9．为研究某溶液中溶质R的分解速率的影响因素，分别用三份不同初始浓度的R溶液在不同温度下进行实验，c(R)随时间变化如图，下列说法不正确的是
A．25℃时，在10~30min内，R的分解平均速率为
B．对比30℃和10℃曲线，在50min时，R的分解百分率相等
C．对比30℃和25℃曲线，在0~50min内，能说明R的分解平均速率随温度升高而增大
D．对比30℃和10℃曲线，在同一时刻，能说明R的分解速率随温度升高而增大
10．在25℃和101kPa条件下，断开1molH2(g)中的化学键要吸收436kJ的能量，断开1 molCl2(g)中的化学键要吸收243kJ的能量，形成2molHCl(g)中的化学键要释放862kJ的能量。下列说法不正确的是
A．断开1molHCl(g)中的化学键要吸收431kJ的能量
B．2 mol H(g)比1molH2(g)具有的能量高
C．1molH2(g)与 1 molCl2(g)反应生成 2molHCl(l)释放183kJ的能量
D．在H2和Cl2的反应过程中，断开化学键吸收的总能量小于形成化学键释放的总能量
11．某有机物的结构简式如下图 ，则下列说法错误的是
A．该有机物可与碳酸氢钠溶液反应放出CO2
B．1mol该有机物可以和足量金属钠反应生成1molH2
C．分子式为C12H10O4
D．该有机物可发生氧化、取代、加聚、加成反应
12．煤和石油不仅可作为化石燃料，而且还可生产许多化工产品，下列关于煤和石油的说法不正确的是
A．含C18以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油
B．工业上获得大量乙烯可通过石油的裂解
C．石油是混合物，石油分馏得到的汽油仍是混合物
D．煤中含有苯、甲苯、二甲苯，可用先干馏后分馏的方法将它们分离出来
13．在2L的恒容密闭容器中，充入1 mol A和3 mol B，并在一定条件下发生如下反应：，若经3s后测得C的浓度为0.6 mol·L-1，下列选项说法正确的组合是
①用A表示的反应速率为0.1 mol·L-1·s-1
②用B表示的反应速率为0.4 mol·L-1·s-1
③3s时生成C的物质的量为1.2 mol
④3s时B的浓度为0.6 mol·L-1
A．①②④ B．①③④ C．②③④ D．③④
14．某种熔融碳酸盐燃料电池以为电解质，一极通入甲烷，一极通入和的混合气体，该电池工作原理如图。下列说法正确的是
A．电池工作时，向右迁移
B．a为和，b为
C．理论上每消耗时，外电路流过的电子数目为
D．正极电极反应式为：
15．二氧化碳捕集的难点在于成本和销售价格倒挂。科学工作者利用蛋黄型空心球催化剂技术实现了捕集和能量储存双重效果(原理如图1)，同时制得的甲烷()通过两步法可制取(原理如图2)。下列有关说法错误的是
A．空心球催化剂技术得到与的物质的量之比为
B．空心球催化剂技术将太阳能转化成化学能
C．制取的过程中、、均作催化剂
D．制取的步骤ii中化学方程式为
16．下列实验方法能实现实验目的的是
　 实验目的 实验方法
A 比较金属活泼性 Mg、Al、NaOH溶液构成原电池装置，若Mg片上冒气泡，证明活泼性：Al>Mg
B 用的工业酒精制取无水乙醇 在工业酒精中加生石灰，再蒸馏制取无水乙醇
C 检验淀粉在稀酸催化条件下的水解产物 取适量水解液于试管中，加入少量新制悬浊液，加热，观察是否出现砖红色沉淀
D 探究化学反应限度 取3mL0.1mol/LFeCl3溶液于试管中，向其中滴加1~2滴0.1mol/LKI溶液，滴加1~2滴15%KSCN溶液，观察到溶液变红说明该反应存在限度
A．A B．B C．C D．D
二、填空题(本小题包括5小题，共52分)
17．回答下列问题：
（1）聚丙烯可表示为 ，其重复结构单元即它的链节是　 　。
（2）乙炔的电子式　 　。
（3）按系统命名法给命名　 　。
（4）蔗糖水解方程式：　 　。
18．有关催化剂的催化机理等问题可以从“乙醇催化氧化实验”得到一些认识，某教师设计了如图所示装置(夹持装置等已省略) ，其实验操作为：先按图安装好装置，关闭活塞a、b、c，在铜丝的中间部分加热片刻，然后打开活塞a、b、c，通过控制活塞a和b，而有节奏(间歇性)地通入气体，即可在M处观察到明显的实验现象。试回答以下问题：
（1）A中发生反应的化学方程式：　 　；C中热水的作用：　 　。
（2）M处发生反应的化学方程式为　 　。
（3）从M管中可观察到的现象：　 　，从中可认识到该实验过程中催化剂　 　(填“参加”或“不参加”)化学反应。
（4）实验进行一段时间后，如果撤掉酒精灯，反应　 　(填“能”或“不能”)继续进行，其原因是　 　。
（5）请设计简单实验验证乙醇的氧化产物　 　。
19．某烃A是有机化学工业的基本原料，其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平，A还是一种植物生长调节剂，B和D都是日常生活食品中常见的有机物，E是一种油状、有香味的物质。如图为部分有机物间的转化关系，请回答：
（1）有机物F的分子式为C2H4O，且只有一种等效氢，F的结构简式为　 　，①～⑤反应中属于加成反应的有　 　(填序号)，C所含官能团的名称为　 　。
（2）丙烯(CH3CH=CH2)在催化剂、加热条件下与O2反应可生成一种重要的化工原料丙烯酸(H2C=CHCOOH)。下列关于丙烯酸的说法正确的是___________(填选项字母)。
A．与乙酸互为同系物
B．能发生加成反应、取代反应、氧化反应
C．能与NaHCO3溶液反应生成CO2
D．一定条件下能发生加聚反应，生成
（3）乙二醇(HOCH2CH2OH)与丙烯酸发生酯化反应生成链状酯G(C8H10O4)，写出该反应的方程式　 　。
（4）已知：Diels-Alder反应为共轭双烯与含烯键或炔键的化合物相互作用生成六元环状化合物的反应，最简单的Dieis-Alder反应是。
以1，3-丁二烯(H2C=CH-CH=CH2)和丙烯酸(H2C=CHCOOH)为起始原料，利用Diels-Alder反应合成的产物的结构简式为　 　。
（5）物质X是比D多一个碳的同系物，X的一些同分异构体能与氢氧化钠溶液反应，写出X　 　及这些同分异构体的结构简式　 　。
20．I．将转化成有机物可有效实现碳循环。在容积为2L的恒温恒容密闭容器中，充入1mol和3mol，一定条件下发生反应，测得和(g)的物质的量随时间的变化情况如下表。
时间 0min 3min 6min 9min 12min
/mol 0 0.50 0.65 0.74 0.74
/mol 1 0.50 0.35 a 0.26
（1）　 　；3~9min内，　 　。
（2）关于该反应，下列说法正确的是　 　(填字母)
A. 在恒温恒压的密闭容器中，充入氦气，该反应速率不变
B. 使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率
C. 在绝热恒容的密闭容器中，温度不变时说明反应达到平衡
D. 升温能改变该反应的限度
（3）上述反应12min末时，混合气体中(g)和(g)的质量之比是　 　。
（4）第3min时　 　(填“”、“”、“”或“无法比较”)第9min时。
II．在恒温条件下，若将一定量X和Y的混合气体通入容积为2L的恒容密闭容器中，发生反应，X和Y的物质的量浓度随时间的变化情况如下表。
时间/min 0 5 10 15 20
0.2 c 0.6 0.6 0.6
0.6 c 0.4 0.4 0.4
（5）①　 　。
②　 　(保留两位有效数字)。
21．回答下列问题。
I．
（1）两种气态碳氢化合物组成的混合气体完全燃烧后所得到和的物质的量随混合气体总物质的量的变化如图所示，则下列对混合气体的判断正确的是　 　。
①可能有②一定有甲烷 ③一定有丙烷 ④一定没有乙烷 ⑤可能有甲烷
A. ①② B. ①②④ C. ②③ D. ②④⑤
II．如果将燃料燃烧设计成燃料电池就可避免的生成，某种燃料电池的工作原理示意如图所示，a、b均为惰性电极。
（2）使用时，空气从　 　(填“A”或“B”)口通入；当外电路通过0.4mol的电子时，消耗的体积　 　L(标况下)。
（3）假设使用的“燃料”是氢气，a极的电极反应方程式为　 　。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】电解质与非电解质
【解析】【解答】A．氯乙烷属于有机物，不能电离出自由移动的离子，不能导电，故A不符合题意；
B．碳酸在水溶液中电离出自由移动的离子，能导电，但是碳酸属于无机物，故B不符合题意；
D．乙醇属于有机物中的醇类，不能电离出离子，属于非电解质，故C不符合题意；
D．乙酸属于有机酸，水溶液中电离出离子而导电，属于电解质，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】常见电解质分类：酸、碱、盐、金属氧化物、水；还要是有机物，只能为乙酸
2．【答案】B
【知识点】结构简式；球棍模型与比例模型；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A．甲烷分子呈正四面体结构，其空间填充模型通过原子相对大小表示空间构型。CH4分子的空间填充模型为：，选项A正确；
B．四氯化碳的电子式应标出所有价电子，包括氯原子的孤对电子。正确电子式为：，原选项未标出孤对电子，故B错误；
C．乙烯的结构简式必须明确表示碳碳双键，正确写法为CH2=CH2，选项C正确；
D．球棍模型用球体表示原子、棍棒表示化学键。丙烷（C3H8）的球棍模型为：，选项D正确；
综上，错误的选项是B。
【分析】A．甲烷的空间结构为正四面体；
B．四氯化碳的电子式为；
C．根据烯烃结构，乙烯的结构简式为CH2=CH2；
D．丙烷的分子式为C3H8，可得出对应球棍模型。
3．【答案】C
【知识点】氧化还原反应；吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是典型的吸热反应，属于复分解反应类型。该反应过程中所有元素的化合价均未发生变化，因此不符合氧化还原反应的特征。A选项的表述是错误的；
B. 铝与稀盐酸的反应确实是一个氧化还原反应（Al被氧化为Al3+，H+被还原为H2），但该反应会释放热量，属于放热反应。因此B选项的表述也是错误的；
C. 灼热的炭与CO2反应生成CO的过程中，碳元素的化合价发生了变化（C从0价被氧化为+2价，CO2中的C从+4价被还原为+2价），这符合氧化还原反应的特征。同时该反应需要持续吸收热量才能进行，属于吸热反应。因此C选项的表述是正确的；
D. 碳酸氢钠与盐酸的反应是复分解反应，反应过程中没有元素化合价的变化，不属于氧化还原反应。而且该反应会释放热量，是放热反应。因此D选项的表述是错误的；
因此正确答案是C。
【分析】题目考查氧化还原反应概念，吸热反应包含的反应类型。氧化还原反应的特征是元素化合价发生变化；吸热反应包括大多数分解反应和少数化合反应，选项中碳和二氧化碳反应既是氧化还原反应，也是吸热反应。
4．【答案】A
【知识点】同素异形体；同分异构现象和同分异构体；同位素及其应用
【解析】【解答】A．与为同一物质，A错误；
B．和是氯元素的两种不同原子，它们具有相同的质子数但中子数不同，属于同位素关系，因此选项B是正确的；
C．乙酸的分子式为CH3COOH，硬脂酸的分子式为C17H35COOH，两者都具有饱和烃基结构，且在分子组成上相差16个CH2单元，符合同系物的定义，故选项C正确；
D．碳纳米管和石墨烯都是由碳元素构成的不同单质形式，它们互为同素异形体，因此选项D正确；
综上所述，正确答案是A。
【分析】A．选项中物质的丙烷；
B．同位素知的质子数相同，中子数不相同的核素；
C．根据乙酸和硬脂酸的结构，二者符合同系物的概念；
D．同素异形体指的是同种元素构成的不同单质，碳纳米管和石墨烯均为碳单质。
5．【答案】B
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A．平衡状态的基本特征是反应物和生成物的浓度保持不变，因此该选项可以作为平衡状态的判断依据，A不符合题目要求；
B．由于反应前后气体的总质量不变（所有参与物质均为气体），且容器体积固定，因此混合气体的密度在整个反应过程中始终保持恒定，不能作为判断平衡状态的依据，B符合题目要求；
C．该反应中气体物质的量从4mol减少到2mol，导致体系总压强发生变化。当压强不再变化时，表明反应达到平衡状态，C不符合题目要求；
D．混合气体的平均摩尔质量（等于总质量除以总物质的量）会随着总物质的量的变化而变化。当平均摩尔质量保持不变时，说明反应达到平衡状态，D不符合题目要求；
综上所述，正确答案为B。
【分析】化学平衡状态判断思路是“变量不变”：反应达平衡状态时，各组分浓度不再发生变化，合成氨反应前后气体体积发生变化，因此容器内气体压强不变时是平衡状态，根据知，混合气体的平均摩尔质量是变量，故其不变时，反应达平衡；气体密度不是变量，不能用来判断平衡状态。
6．【答案】A
【知识点】烃类的燃烧；烷烃
【解析】【解答】A．链烷烃的沸点随碳原子数增加而升高；对于同分异构体，支链越多沸点越低。因此沸点排序应为⑤ > ② > ① > ③ > ④，故选项A错误；
B．将烃分子式简化为CHx形式，质量相同时x值越大耗氧量越高。烷烃碳原子数越多x值越小，因此耗氧量最高的是④（x值最大），选项B正确；
C．各物质中不同氢原子种类数（即一氯代物种类数）分别为：①4种、②3种、③2种、④1种、⑤3种，故一氯代物最多的是①，选项C正确；
D．含2个以上碳原子的链烷烃分子呈折线形排列，⑤分子中的碳原子不在同一直线上，选项D正确；
综上所述，错误的选项是A。
【分析】A．比较烷烃熔沸点时，碳原子数越多，熔沸点越高，碳原子数相同时，支链越多，熔沸点越低；
B．质量相同烷烃，根据分子式，越大，耗氧量越大；
C．根据几种有机物结构，一氯代物最多的是①；
D．烷烃中是碳链是锯齿状，碳原子不在同一直线上。
7．【答案】C
【知识点】多糖的性质和用途
【解析】【解答】 A. 葡萄糖属于单糖（化学式为），其结构特性决定无法发生水解反应。在酒化酶催化下，葡萄糖会分解为乙醇（）和二氧化碳（），因此选项A的表述是错误的；B. 油脂是由甘油与高级脂肪酸形成的酯类化合物，其相对分子质量通常在1000以下，不符合高分子化合物（通常分子量需达104以上）的定义，故选项B错误；
C. 牡丹籽油的主要成分是不饱和高级脂肪酸甘油酯，其分子中的碳碳双键（）具有还原性，能与强氧化剂酸性高锰酸钾（）发生氧化还原反应，导致溶液褪色， 故C正确；
D. 淀粉和纤维素虽均由葡萄糖单元（）构成，但两者的聚合度（）不同且结构异构，分子式并不相同，因此不互为同分异构体，选项D错误。
综上，正确答案为C。
【分析】 A. 葡萄糖是蛋汤，不能水解；
B. 油脂不是高分子化合物；
C. 牡丹籽油的主要成分是不饱和高级脂肪酸甘油酯，可以被高锰酸钾氧化；
D. 淀粉和纤维素分子式不同，不是同分异构体。
8．【答案】A
【知识点】乙烯的物理、化学性质；物质的分离与提纯；有机物（官能团）的检验
【解析】【解答】A．乙醇、乙醛、乙酸三种溶液与新制Cu(OH)2悬浊液反应的现象分别为：无明显变化、加热生成砖红色沉淀、溶解形成蓝色溶液，而乙酸乙酯不溶于水会出现分层现象，四种物质呈现不同现象可区分，因此选项A正确；
B．无论甲烷分子呈正四面体结构还是平面正方形结构，其一氯代物都只有一种结构，因此该实验现象不能证明甲烷的空间构型，故B项错误；
C．乙烯使溴水褪色是通过加成反应实现的，而使酸性高锰酸钾褪色是通过氧化反应实现的，两者反应原理不同，故C项错误；
D．常温下氢气与乙烯不发生反应，需要高温催化剂条件且氢气用量难以控制；实际除杂应选择通过溴水洗气的方法除去乙烷中的乙烯，故D项错误；
综上所述，正确答案为A。
【分析】A．考查乙醇、乙醛、乙酸和乙酸乙酯性质，根据现象差异进行鉴别；
B．二氯甲烷只有一种结构证明甲烷是正四面体的结构 ；
C．乙烯和溴水发生加成反应，乙烯和高锰酸钾发生氧化反应；
D．加入氢气的量无法控制。
9．【答案】D
【知识点】化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】A．由图可知，25℃，10min时R的浓度为1.4mol/L、30min时R的浓度为0.8mol/L，则10~30min内，R的分解速率为=，故A正确；
B．根据图像分析，比较30℃和10℃的曲线，在50分钟时，R的分解百分率都达到了100%，因此选项B正确；
C．从图像可以看出，25℃时R的初始浓度高于30℃时的初始浓度。在30℃条件下，0~50分钟内R的浓度变化量为1.6mol/L，而在25℃条件下，相同时间内R的浓度变化量约为1.3mol/L。这表明R的分解平均速率随着温度升高而增大，因此选项C正确；
D．根据图像显示，30℃时R的初始浓度高于10℃时的初始浓度。因此，30℃时R的分解速率高于10℃时，可能是由于温度升高导致的，也可能是由于浓度较大造成的，所以不能确定温度是唯一影响因素，故选项D错误；
综上所述，正确答案为D。【分析】A．根据反应速率计算公式作答；
B．根据图示30℃和10℃曲线变化可知；
C．随着温度升高，相同时间内，R的浓度降低的越来越快，说明反应速率在增大；
D．影响R分解速率的因素并不唯一，不一定是温度。
10．【答案】C
【知识点】化学键；吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A．根据题目信息，生成2mol HCl(g)时释放862 kJ能量，因此断开1mol HCl(g)中的化学键需要吸收431 kJ能量，A选项正确；
B.1mol H2(g)断裂H-H键生成2mol H(g)的过程需要吸收能量，因此2mol H(g)比1mol H2(g)具有更高的能量，B选项正确；
C．根据反应H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g)的热力学计算：ΔH = (436 + 243 - 862) kJ/mol = -183 kJ/mol，这是一个放热反应。由于HCl(g)转化为HCl(l)会进一步放热，因此H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(l)会释放更多热量，C选项错误；
D．对于放热反应H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g)，反应中断键吸收的总能量小于成键释放的总能量，D选项正确；
综上所述，错误的选项是C。
【分析】A．根据题意H-Cl键能是 431kJ /mol；
B.氢原子结合生成氢气，形成新的化学键，释放能量，可知说法正确；
C. 需要注意气体氯化氢液化时，释放能量；
D．H2(g) + Cl2(g) =2HCl(g)是放热反应。
11．【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质；烯烃；加成反应
【解析】【解析】A. 该有机物分子中含有羧基（-COOH），羧基能与NaHCO3发生反应生成CO2，因此A选项说法正确；
B. 该有机物中同时存在羟基（-OH）和羧基（-COOH），二者均可与金属钠反应生成H2。根据化学计量关系：2个-COOH或2个-OH对应生成1 mol H2。1 mol该有机物含1 mol -COOH和1 mol -OH，故理论上可生成1 mol H2，B选项正确；
C. 通过不饱和度计算，分子式为（计算过程：不饱和度7，碳原子数12，氢原子数=2×12+2-7×2=12），但题目中给出的氢原子数与实际不符，因此C选项错误；
D. 该有机物具有多重反应特性：氧化反应（燃烧、KMnO4氧化碳碳双键/醛基/羟基）；取代反应（如酯化反应）；加成反应（苯环、碳碳双键、醛基与H2加成）；加聚反应（含碳碳双键）。因此D选项描述正确；
综上所述，正确答案为C。
【分析】A. 根据有机物结构，羧基可与碳酸氢钠溶液反应放出CO2；
B. 有机物中羟基和羧基与钠单质反应，描述正确；
C. 根据有机物结构简式可得分子式；
D. 考查官能团性质，从碳碳双键、羟基、醛基和羧基的性质分析。
12．【答案】D
【知识点】石油的裂化和裂解；煤的干馏和综合利用；石油的分馏
【解析】【解答】A. 重油通过催化裂化反应可转化为汽油， 故A正确；
B. 石油裂解过程能够产生乙烯、丙烯等小分子烯烃， 故B正确；
C. 石油本身是混合物，其分馏产物汽油同样属于混合物， 故C正确；
D. 煤的组成中并不直接含有苯系物（苯、甲苯、二甲苯），这些物质需要通过煤的干馏过程才能生成，故D错误；
综上所述，正确答案为D。
【分析】题目考查煤和石油的综合利用，煤中并不含苯、甲苯、二甲苯。
13．【答案】D
【知识点】化学反应速率；化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】根据题目描述，初始时B物质的浓度为1.5mol/L，经过3秒反应后测得C的浓度为0.6mol·L- 。建立反应关系如下：
① A是固体，不能用于表示反应速率，排除；
② B的转化浓度为0.9mol/L，反应速率为0.3mol·L- ·s- ，排除；
③ 3秒时生成C的物质的量为1.2mol，正确；
④ 3秒时B的浓度为0.6mol·L- ，正确。
因此正确答案是D。
【分析】题目考查反应速率计算，根据公式计算C的反应速率，不同物质表示反应速率时，速率之比等于化学计量数之比，需要注意的是A为固体，不能用固体来表示反应速率。
14．【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A选项分析：在原电池中，阴离子（CO32-）会向负极移动，即向左侧迁移，因此A选项说法错误；
B. 左侧为负极，右侧为正极，因此b电极通入的是O2和CO2，a电极通入的是CH4，所以B选项说法错误；
C. 甲烷（CH4）被氧化为二氧化碳（CO2），碳元素化合价从-4价升至+4价，转移8个电子。因此每消耗1mol CH4时，外电路通过的电子数为8NA，故C选项说法错误；
D. 正极发生还原反应，氧气得电子并与CO2结合生成CO32-，电极反应式为：O2 + 2CO2 + 4e- = 2CO32-，因此D选项说法正确；
综上所述，正确答案是D。
【分析】根据题目描述，电子从左向右转移，说明左侧通入的是甲烷（CH4），右侧通入的是氧气（O2）。
15．【答案】C
【知识点】氧化还原反应；常见能量的转化及运用
【解析】【解答】A. 根据电子转移守恒，甲烷与氧气的物质的量比为1：2， A正确；B. 图示表明催化剂技术实现了太阳能向化学能的转化， B正确；
C. 在甲烷制氢过程中，NiFe2O4是催化剂，而NiO和FeO是中间产物（非催化剂）， C错误；
D. 步骤ⅱ的方程式书写正确， D正确；
答案选C。
因此正确答案为C。
【分析】观察图示可知，图1展示的反应过程为二氧化碳和水在光照及催化剂作用下生成甲烷和氧气，对应的化学方程式为：。在此反应中，二氧化碳作为氧化剂被还原，水则作为还原剂。图2中的反应分为两步：，
，总反应与图1相同。
16．【答案】B
【知识点】化学反应的可逆性；二价铁离子和三价铁离子的检验；性质实验方案的设计
【解析】【解答】A．在原电池中，通常活泼金属作为负极被腐蚀。但在强碱性溶液中，铝能与氢氧化钠反应，而镁在常温下与氢氧化钠反应较弱，因此铝作为负极，镁作为正极（正极产生氢气）。然而，金属活泼性顺序（镁＞铝）在常规条件下成立，此处因电解质环境特殊导致结论相反，故该方法不能准确比较金属活泼性，A选项错误；
B．工业酒精（95%乙醇）中加入生石灰（CaO），CaO与水反应生成氢氧化钙（Ca(OH)2），蒸馏时乙醇（沸点78.5℃）优先蒸出，剩余水分被CaO吸收，最终得到无水乙醇。该方法符合实验目的，B选项正确；
C．淀粉水解产物为葡萄糖，需在碱性条件下与新制氢氧化铜（Cu(OH)2）悬浊液共热生成砖红色沉淀。但水解液中含有酸性催化剂，若直接加入Cu(OH)2，无法中和酸性环境，导致反应失败。正确操作应先加碱中和酸，C选项错误；
D．氯化铁（FeCl3）与碘化钾（KI）反应生成和碘（I2）。该条件下过量，剩余的仍会与硫氰酸钾（KSCN）反应显红色。因此溶液变红不能证明反应存在限度，D选项错误；
综上所述，正确答案为B。
【分析】A．镁比铝活泼，镁不能和氢氧化钠反应；
B．除去酒精的水，用生石灰吸水后，再蒸馏；
C．用新制氢氧化铜悬浊液检验醛基时，需要碱性环境；
D．反应中三价铁离子过量，不能证明反应限度。
17．【答案】（1）
（2）
（3）3，3，5-三甲基庚烷
（4）C12H22O11( 蔗糖) ＋H2OC6H12O6 (葡萄糖)+ C6H12O6（果糖）
【知识点】有机化合物的命名；乙炔炔烃；二糖的性质和用途
【解析】【解答】（1）聚丙烯的结构可以表示为 ，其重复结构单元（链节）是 ；
（2）乙炔分子中含有碳碳叁键，其电子式为；
（3）该有机化合物的结构为，主链含有7个碳原子，其中3号碳上连有两个甲基，5号碳上有一个甲基，因此其系统命名为3，3，5-三甲基庚烷；
（4）蔗糖水解的化学方程式为：。
【分析】（1）根据聚丙烯结构可知链节结构；
（2）乙炔结构中存在碳碳三键，；
（3）根据有机物命名规则进行命名；
（4）蔗糖水解后生成葡萄糖和果糖。
（1）聚丙烯可表示为，其重复结构单元即它的链节是；
（2）乙炔中存在碳碳叁键，乙炔C2H2的电子式：；
（3）主链上有7个碳原子，其中3号碳上有两个甲基，5号碳上有一个甲基，故名称为3，3，5-三甲基庚烷；
（4）蔗糖的水解方程式：。
18．【答案】（1）2H2O2 2H2O+O2↑；使D中乙醇变为蒸气进入M参加反应，用水浴加热使乙醇气流较平稳
（2）2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
（3）受热部分的铜丝交替出现变黑、变红的现象；参加
（4）能；乙醇的催化氧化反应是放热反应，反应放出的热量能维持反应继续进行
（5）实验结束后，卸下装置F中盛有少量蒸馏水的试管，从中取出少许溶液做银镜反应实验[也可使之与新制Cu(OH)2悬浊液反应]，来证明乙醛的生成
【知识点】乙醇的催化氧化实验；性质实验方案的设计；化学实验方案的评价
【解析】【解答】（1）A装置中发生的化学反应方程式为：2H2O22H2O+O2↑；C装置采用水浴加热的目的是使乙醇平稳汽化并控制温度，确保乙醇蒸气稳定进入反应区域；
（2）M处发生的催化氧化反应方程式：2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O；
（3）铜催化剂的作用机理分析：铜丝在反应中先与氧气反应生成黑色氧化铜（CuO），氧化铜再与乙醇反应被还原为红色铜（Cu），因此观察到铜丝交替出现变黑变红的现象。虽然铜在反应过程中参与化学反应（先作为反应物后被再生），但整体上仍起到催化剂作用；
（4）该反应为放热反应，反应释放的热量能够维持反应持续进行，不需要持续外部加热；
（5）产物验证方法：实验结束后，可取F装置中的溶液进行醛基特征反应检验：① 银镜反应实验② 与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀，这两种方法均可证明乙醛的生成。
【分析】乙醇催化氧化实验过程解析：装置A中过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气，装置B用于干燥氧气，装置C通过水浴加热使乙醇汽化形成蒸气进入反应管M，在M处发生乙醇催化氧化生成乙醛的反应，最终装置F中收集到含有乙醛和未反应乙醇的混合溶液。
（1）A中是过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑；C中热水的作用是使D中乙醇变为蒸气进入M参加反应，用水浴加热使乙醇气流较平稳；
（2）M处发生的反应是乙醇的催化氧化反应生成乙醛，反应的化学方程式为：2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O；
（3）铜丝做催化剂，和氧气反应生成氧化铜，和乙醇反应又生成铜，受热部分的铜丝由于间歇性地鼓入空气而交替出现变黑，变红的现象；乙醇的催化氧化反应中，金属铜作催化剂，真正和乙醇反应起到氧化作用的是氧化铜，在反应前后，实际上铜参加反应，只是在初始反应中作反应物，在最终反应中作生成物，故催化剂参与了化学反应；
（4）因为乙醇的催化氧化反应是放热反应，反应放出的热量能维持反应继续进行；
（5）乙醇氧化为乙醛，依据醛基检验方法进行设计实验(银镜反应)，也可以利用新制的氢氧化铜加热生成砖红色沉淀来判断化学反应，所以验证乙醇氧化产物的化学方法是实验结束后，卸下装置F中盛有少量蒸馏水的试管，从中取出少许溶液做银镜反应实验[也可使之与新制Cu(OH)2悬浊液反应]，来证明乙醛的生成。
19．【答案】（1）；①②；醛基
（2）B；C
（3）2H2C=CHCOOH+HOCH2CH2OHH2C=CHCOOCH2CH2OOCCH=CH2+2H2O
（4）
（5）CH3CH2COOH；CH3COOCH3或HCOOCH2CH3
【知识点】有机物的结构和性质；同分异构现象和同分异构体；羧酸简介；加成反应
【解析】【解答】（1）乙烯氧化生成F（分子式C2H4O），且F的氢原子化学环境完全相同，表明F结构对称，其结构简式为 （环氧乙烷）。反应①（乙烯→乙醇）和②（乙烯→环氧乙烷）为加成反应，③（乙醇→乙醛）和④（乙醛→乙酸）为氧化反应，⑤（乙醇+乙酸→乙酸乙酯）为取代反应。因此，属于加成反应的是①②。C（乙醛）的官能团为醛基；
（2）关于丙烯酸（CH2=CH-COOH）的性质：
A．丙烯酸含碳碳双键，与乙酸（CH3COOH）结构不相似，不互为同系物，A错误；
B．丙烯酸含碳碳双键和羧基，可发生加成、取代、氧化反应，B正确；
C．羧基能与NaHCO3反应生成CO2，C正确；
D．丙烯酸加聚产物应为 （聚丙烯酸），而非题目所示结构，D错误。
正确答案为BC。
（3）乙二醇(HOCH2CH2OH)与丙烯酸发生酯化反应生成链状酯G(C8H10O4)，该反应的方程式2H2C=CHCOOH+HOCH2CH2OHH2C=CHCOOCH2CH2OOCCH=CH2+2H2O；
（4）据题给最简单的Dieis-Alder反应可知，以1，3－丁二烯(H2C=CH－CH=CH2)和丙烯酸(H2C=CHCOOH)为起始原料，利用Diels－Alder反应合成的产物的结构简式为；
（5）X比D（乙酸）多一个碳原子，且为同系物，故X为丙酸（CH3CH2COOH）。其能与NaOH反应的同分异构体需含羧基或酯基，因此可能的异构体包括：甲酸乙酯（HCOOCH2CH3）， 乙酸甲酯（CH3COOCH3）。
【分析】A的产量常作为衡量国家石油化工发展水平的指标，同时A也是一种植物生长调节剂，因此推断A为乙烯（C2H4）。B和D是常见食品中的有机物，A（乙烯）与水反应生成B，B氧化得到D，B与D反应生成具有油状香味的E，由此可确定B为乙醇（C2H5OH）、D为乙酸（CH3COOH）、E为乙酸乙酯（CH3COOCH2CH3）。乙醇催化氧化生成乙醛（C为CH3CHO），据此展开分析。
（1）乙烯氧化为F，F的分子式为C2H4O，且只有一种化学环境的氢，说明F结构对称，F的结构简式为；①是加成反应、②是加成反应、③是氧化反应、④是氧化反应、⑤是取代反应，属于加成反应的有①②，C是乙醛，所含官能团的名称为醛基。
（2）A．丙烯酸分子中含有碳碳双键，丙烯酸与乙酸不互为同系物，故A错误；
B．丙烯酸含有碳碳双键、羧基，能发生加成反应、取代反应、氧化反应，故B正确；
C．丙烯酸含有羧基，能与NaHCO3溶液反应生成CO2，故C正确；
D．一定条件下能发生加聚反应，生成，故D错误；
故选BC；
（3）乙二醇(HOCH2CH2OH)与丙烯酸发生酯化反应生成链状酯G(C8H10O4)，该反应的方程式2H2C=CHCOOH+HOCH2CH2OHH2C=CHCOOCH2CH2OOCCH=CH2+2H2O；
（4）据题给最简单的Dieis-Alder反应可知，以1，3－丁二烯(H2C=CH－CH=CH2)和丙烯酸(H2C=CHCOOH)为起始原料，利用Diels－Alder反应合成的产物的结构简式为；
（5）物质X是比D多一个碳同系物，X是丙酸，丙酸的一些同分异构体能与氢氧化钠溶液反应，则该同分异构体含羧基或酯基，X的结构简式为CH3CH2COOH，CH3CH2COOH在羧酸范围内无同分异构体，其同分异构体的结构简式为CH3COOCH3、HCOOCH2CH3。
20．【答案】0.26；0.02；B，C，D；22：3；；2：1；0.47
【知识点】化学平衡状态的判断；化学反应速率与化学平衡的综合应用；化学平衡的计算；化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】（1）由表知，第9分钟以后，甲醇的浓度不再变化，则已处于化学平衡状态，故0.26；3~9min内，；
（2）对于反应的分析：
A. 在恒温恒压条件下加入氦气会导致容器体积增大，反应物浓度降低，从而降低反应速率，因此A选项是错误的；
B. 使用催化剂能够加快反应速率，提高单位时间内的产量，从而提高生产效率，B选项正确；
C. 在绝热恒容条件下，反应过程中温度会发生变化，当温度保持恒定时表明反应达到平衡状态，C选项正确；
D. 温度变化会改变反应的平衡状态，即影响反应的限度，D选项正确；
正确答案为BCD。
（3）当(g)和(g)的初始投料比与化学计量数之比相同时（1：3），在任何时刻（包括12min末）两者的物质的量之比始终保持1：3。因此，它们的质量比为22：3；
（4）在反应达到平衡前（如第3min），反应物浓度较高，正反应速率较大；达到平衡后（如第9min），正逆反应速率相等且保持不变。因此，第3min时的大于第9min时的，而第9min时的等于；
（5）①根据表格数据，0-10min内X的浓度增加0.4mol/L，Y的浓度减少0.2mol/L，两者的变化量之比为2：1，因此化学计量数之比m：n=2：1；
②通过平衡关系式计算得出c=0.47。
【分析】 I． （1）根据9min时甲醇物质的量，可计算二氧化碳物质的量；
（2）条件为恒温恒压时，充入无关气体，反应速率减小；催化剂可增大反应速率；
（3）根据表格数据，计算二氧化碳和氢气物质的量之比，可得质量之比；
（4）根据反应达平衡时反应速率变化趋势分析；
II． （5） 根据表格数据计算；5min时X和Y浓度相等，列出转化关系可计算c。
21．【答案】B；B；2.24；2OH-+H2-2e-=2H2O
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】（1）根据图像数据，1mol混合气体（含两种气态碳氢化合物）完全燃烧生成1.6mol CO2和2mol H2O，可计算出混合气体的平均分子式为C1.6H4。由于甲烷是唯一碳原子数小于1.6的烃，因此混合气体中必定含有甲烷（CH4）。由于甲烷的氢原子数为4，与混合气体的平均氢原子数相同，说明另一种气态烃的氢原子数也必须为4。因此，另一种烃可能是C2H4或C3H4（碳原子数大于1.6），但不可能含有氢原子数超过4的乙烷或丙烷。正确答案为B；
（2）在原电池中，阴离子向负极移动，因此B电极是正极，空气应从B口通入。每消耗1mol O2会转移4mol电子，所以当外电路通过0.4mol电子时，消耗的O2为0.1mol，其在标准状况下的体积为2.24L；
（3）若燃料为H2，且电解质溶液为KOH溶液，则H2在负极失去电子，负极反应式为： 2OH-+H2-2e-=2H2O。
【分析】（1）根据如图，碳氢物质的量之比是1.6：4，则符合为①②④；
（2）根据装置图氢氧根离子移动方向，a是负极，b是正极；
（3）氢气燃料电池中，氢氧化钾是电解质，电极反应式中用氢氧根。
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