江西省南昌市进贤县第一中学2020-2021学年高一下学期第二次月考化学试题

江西省南昌市进贤县第一中学2020-2021学年高一下学期第
二次月考化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列有关化学用语使用正确的是
①甲基的电子式
②Cl－的结构示意图：
③乙烯的分子式：CH2＝CH2
Cl
④中子数为20的氯原子：37
17
⑤乙酸分子的比例模型：
⑥氯乙烷的结构式
A．④B．③④⑤C．④⑤⑥D．①③④⑤⑥2．下列说法正确的是()
A．在化学反应中发生物质变化的同时，不一定发生能量变化
B．ΔH>0表示放热反应，ΔH<0表示吸热反应
C．ΔH的大小与热化学方程式中化学计量数无关
D．生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量时，ΔH<0
3．W、X、Y、Z均为短周期元素，原子序数依次增大，W的原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍，X-与Y+具有相同的电子层结构，Z的阴离子不能发生水解反应。

下列说法不正确的是（）
A．原子半径：Y＞Z＞X＞W
B．简单氢化物的稳定性：W＜Z＜X
C．Z与W、Y形成的化合物中，其化学键类型不相同
D．最高价氧化物的水化物的酸性：W＜Z
4．下列关于有机物的叙述正确的是
A．除去乙烷中少量的乙烯，可用酸性高锰酸钾溶液洗气
B．苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以苯不能发生氧化反应
C．煤中含有苯、甲苯，可先干馏后分馏的方法把它们分离出来
D．棉织品与丝织品可以用灼烧法进行鉴别
5．根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
A．A B．B C．C D．D
6．下列说法正确的是
A．凡是含有苯环的化合物均可以称为芳香烃类化合物
B．有机物CH2=CH—O—CHO中含有两种官能团
C．若两种化合物组成元素相同，各元素质量分数也相同，则两者一定是同分异构体D．凡是分子组成相差一个或几个CH2原子团的两种物质，一定互为同系物
7．X、Y、Z、W是四种原子序数依次增大的主族元素。

已知X、Y、Z是短周期中的三种非金属元素，X元素原子的核外电子数等于所在周期数；Y单质为无色气体，性质稳定，常用作保护气；Z元素原子的最外层电子数是内层电子数的3倍；W是地壳中含量最高的金属元素。

下列说法中正确的是
A．四种元素的原子半径从大到小的顺序是W>Z>Y>X
B．元素X、Y和Z可以组成共价化合物，也可以组成离子化合物
C．化合物YX3水溶液能导电，所以YX3属于电解质
D．工业上采用电解WCl3溶液的方法制取W单质
8．四种主族元素的离子a X m+、b Y n+、c Z n-和d R m−（a、b、c、d为元素的原子序数），它们具有相同的电子层结构，若m＞n，则下列叙述的判断正确的是
①a-b=n-m ②元素的原子序数a＞b＞c＞d ③元素非金属性Z＞R ④最高价氧化
物对应水化物碱性X＞Y ⑤离子半径r(R m−)＞r(Z n−)＞r(Y n+)＞r(X m+)
A．②③⑤正确B．只有③正确C．①②③④正确D．①②③正确9．下图中a、b分别是原电池的两极，接通电路后发现a极板质量增加，b极板溶解，符合这一情况的是( )
A．A B．B C．C D．D
10．下列关于碱金属某些性质的排列中正确的是( )
A．密度:Li<Na<K<Rb<Cs B．原子半径: Li<Na<K<Rb<Cs
C．熔点、沸点:Li<Na<K<Rb<Cs D．还原性:Li>Na>K>Rb>Cs
11．少量铁片与l00mL 0.01mol/L的稀盐酸反应，反应速率太慢，为了加快此反应速率而不改变H2的产量，可以使用如下方法中的()
①加H2O ②加KNO3溶液③滴入几滴浓盐酸④加入少量铁粉⑤加NaCl溶液⑥滴入几滴硫酸铜溶液⑦升高温度(不考虑盐酸挥发) ⑧改用10mL 0.1mol/L盐酸A．①⑥⑦B．③⑤C．③⑦⑧D．③④⑥⑦⑧12．下列关于热化学方程式和反应的热效应的叙述中，正确的是( )
A．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g)ΔH1 2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH2则ΔH1＞ΔH2
B．一定条件下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3放热19.3 kJ，热化学方程式为N2(g)＋3H2(g) ⇄ 2NH3(g) ΔH＝－38.6 kJ·mol－1
C．已知OH－(aq)＋H＋(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3 kJ/mol则稀硫酸溶液与稀氢氧化钡溶液反应的反应热ΔH＝2×（－57.3）kJ/mol
D．相同条件下，2 mol氢原子所具有的能量大于1 mol氢分子所具有的能量
13．以下能说明氯的非金属性比硫强的事实是
①HClO的氧化性比H2SO4的氧化性强；
②常温下氯气是气态而硫是固态；
③氯气能溶于水而硫难溶于水；
④HCl比H2S稳定；
⑤H2S能被Cl2氧化成硫单质；
⑥HClO4酸性比H2SO4强；
⑦氯气与氢气化合比硫与氢气化合要容易进行；
⑧氯的最高价为＋7价而硫的最高价为＋6价。

A．①②③④⑤⑥⑦⑧B．①④⑤⑥⑦
C．④⑤⑥⑦⑧D．④⑤⑥⑦
14．短周期主族元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大，Y、Z原子最外层电子数之和等于X原子最外层电子数的2倍，R和Y位于同主族。

R、X和Z构成一种分子的结构式如图所示，下列说法错误的是（）
A．原子半径：Y＞Z＞X＞R
B．YR和YZ都是离子化合物
C．Z的氧化物对应的水化物是强酸
D．常温常压下，X的氢化物可能呈液态
15．下列说法不正确的有几个（）
①质子数相同的微粒一定属于同一种元素
②同一元素的核素种数由中子数决定
③18gH2O中含有的中子数为10N A
④标准状况下，等体积CH4和HF所含的分子数相同
⑤通过化学变化可以实现16O与18O之间的相互转化
A．2个B．3个C．4个D．5个
16．A、B、C、D、E为原子序数相邻且依次递增的同一短周期元素，下列说法正确的是(m、n均为正整数)
A．若H n EO m为强酸，则D是位于V A族以后的非金属元素
B．若C的最低化合价为－3，则E的气态氢化物的分子式为H2E
C．A、B的最高价氧化物水化物均为碱，则碱性A(OH)n强于B(OH)n＋1
D．若B为金属，则C一定为金属元素
二、填空题
17．由乙烷和乙烯都能制得一氯乙烷。

(1)由乙烷制一氯乙烷的化学方程式为____________，反应类型为______________。

(2)在催化剂作用下，由乙烯制一氯乙烷的化学方程式为____________，反应类型为
______________。

(3)以上两种方法中_________[填“(1)”或“(2)”]更适合用来制取一氯乙烷，原因是
___________。

18．依据氧化还原反应：2Ag＋＋Cu=Cu2＋＋2Ag设计的原电池如图所示。

请回答下列问题：
（1）电极X的材料是________；
（2）X电极发生的电极反应式为____________________；银电极上发生的电极反应为________(填“氧化”或“还原”)反应。

（3）外电路中的电子________(填“流出”或“流向”)Ag电极。

（4）当有3.2 g铜溶解时，银电极增重________g。

19．某温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体随时间变化的曲线如图所示。

请回答下列问题：
(1)由图中数据分析：该反应的化学方程式为__________________________。

(2)反应开始至2 min，Z的平均反应速率为________。

(3)5 min时Z的生成速率与6 min时Z的生成速率相比较，前者________后者(填“大于”、“小于”或“等于”)。

(4)上述反应过程中，如果降低温度，则其反应速率________(填“增大”、“减小”或“不变)。

如果使用合适的催化剂，则其反应速率________ (填“增大”、“减小”或“不变)。

(5)下列各项中不可以
．．．说明上述反应达到平衡的是________(填字母)。

a．混合气体的密度不变
b．混合气体的压强不变
c．同一物质的正反应速率等于逆反应速率
d．X的浓度保持不变
e．生成1 mol Z和同时生成1.5 mol X
f．X、Y、Z的反应速率之比为3∶1∶2
三、有机推断题
20．A、B、C、D、E、F六种物质的转化关系如图所示(反应条件和部分产物未标出)
（1）若A为短周期金属单质，D为短周期非金属单质，且所含元素的原子序数A是D 的2倍，所含元素的原子最外层电子数D是A的2倍，F的浓溶液与A、D反应都有红棕色气体生成，则物质C中所含化学键类型为为____________，反应④的化学方程式为____________________________；
（2）若A是常见的金属单质，D、F是气态单质，且反应①在水溶液中进行．反应②也在水溶液中进行，其离子方程式是_____________________；检验E物质中阳离子的操作和现象___________，A单质与1mol/L稀硝酸160mL恰好反应，最多消耗A单质
______________g；
（3）若A、D、F都是短周期非金属元素单质，且A、D所含元素同主族，A、F所含元素同周期，则反应①的化学方程式为
___________________________________________；
21．短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，已知：
①C的最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应可生成盐；
②A的氧化物是生活中最常见液体，A、E同主族，C与B、D相邻；
③A、B、C、D四种元素组成一种离子化合物F，其组成原子数之比为5︰1︰1︰3。

请回答下列问题：
（1）C的气态氢化物的电子式为___，A在周期表中的位置___。

（2）化合物E2D2中阴、阳离子个数比为___，F含有的化学键类型为___。

（3）F溶液与足量EDA的稀溶液混合，其离子方程式为___。

（4）氯气与C的气态氢化物相遇有白烟及C2生成，写出其化学反应方程式___。

（5）C2A4空气燃料电池是一种环境友好的碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%KOH 溶液。

该燃料电池的负极反应式为___。

参考答案
1．A
【详解】
①甲基的电子式为，①错误；
②Cl－的结构示意图为，②错误；
③乙烯的结构简式为CH2＝CH2，分子式为C2H4，③错误；
Cl，④正确；
④中子数为20的氯原子其质量数是17+20＝37，可表示为37
17
⑤乙酸分子的比例模型为，球棍模型为，⑤错误；
⑥氯乙烷的结构式为，⑥错误。

答案选A。

2．D
【解析】
【详解】
A、任何化学变化，其过程均伴随着能量的变化，故A错误；
B、△H表示反应热，ΔH>0为吸热反应，ΔH<0为放热反应，故B错误；
C、对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其ΔH也不同，故C错误；
D、生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量时，表示放热反应，ΔH<0，故D正确；答案选D。

3．A
【解析】W、X、Y、Z均为短周期元素，原子序数依次增大，W的原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍，则W为C；X－与Y＋具有相同的电子层结构，则X为F，Y为Na，Z的阴离子不能发生水解反应，则Z为Cl。

A、电子层越多，原子半径越大，同周期从左到右原子半径减小，原子半径：Y＞Z＞W＞X，故A错误；
B、非金属性越强，对应氢化物越稳定，简单氢化物的稳定性：W＜Z＜X，故B
正确；C 、Z 与W 、Y 形成的化合物CCl 4、NaCl ，其化学键类型不同，前者是共价键，后者是离子键，故C 正确；D 、非金属性越强,对应水化物酸性越强 也就是越靠元素周期表右上角的元素最高价氧化物对应的水化物酸性性越强,C 元素的非金属性弱，对应含氧酸的酸性弱，故D 正确。

故选A 。

4．D
【详解】
A. 乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化为CO 2，除去乙烷中少量的乙烯，不能用酸性高锰酸钾溶液洗气，应该用溴水，A 错误；
B . 苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但苯能发生氧化反应，例如苯燃烧生成CO 2和H 2O ，B 错误；
C . 煤中不含有苯、甲苯，通过煤的干馏可以获得，然后利用分馏的方法把它们分离出来，C 错误；
D . 棉织品与丝织品可以用灼烧法进行鉴别，其中能产生烧焦羽毛气味的是丝织品，D 正确。

答案选D 。

5．A
【详解】
A.氯水的强氧化性强于2I ，可将-I 氧化为2I ，2I 又会被四氯化碳萃取，进入有机相，四氯化碳密度大于水，在下层，因此下层溶液呈紫红色，A 项正确；
B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色的不一定是乙烯，也有可能是24H SO 被还原产生了2SO ，2SO 使酸性高锰酸钾溶液褪色，B 项错误；
C.应该在相同浓度下比较二者的碱性，C 项错误；
D.反应后的溶液是碱性的，-OH 会和+Ag 反应干扰+Ag 的检测，因此应先加入稀硝酸，再加入硝酸银来检验，D 项错误；
答案选A 。

6．B
【解析】
【详解】
A.含有苯环的碳氢化合物才是芳香烃类化合物，故A错误；
B.有机物CH2=CH—O—CHO中含有碳碳双键和酯基两种官能团，故B正确；
C.两种化合物组成元素相同，各元素质量分数也相同，即它们的最简式相同，但它们可能不是同分异构体，例如乙炔与苯，故C错误；
D.分子组成相差一个或几个CH2原子团的两种物质，若它们结构不相似，则两者不是同系物，故D错误。

故选B。

7．B
【解析】X元素原子的核外电子数等于所在周期数，X是H元素；Z原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，Z是O元素；Y单质为无色气体，性质稳定常用作保护气，Y是N元素；W是地壳中含量最高的金属元素，W是Al元素；X-H Y-N Z-O M-Al。

A．同周期原子的核电荷数越大，原子半径越小，电子层数越多，半径越大，因此，四种元素的原子半径从大到小的顺序是：W＞Y＞Z＞X，选项A错误；B．元素X、Y和Z可以组成共价化合物如HNO3，也可以组成离子化合
物如NH
4NO
3
，选项B正确；C．化合物NH3水溶液能导电，但NH3属于非电解质，
选项C错误；D．工业上采用电解熔融的氧化铝的方法制取铝单质而不能通过电解AlCl3溶液的方法制取Al单质，选项D错误。

答案选B。

点睛：本题考查元素位置结构性质的关系，正确推断元素是解本题关键，X元素原子的核外电子数等于所在周期数，X是H元素；Z原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，Z是O元素；Y单质为无色气体，性质稳定常用作保护气，Y是N元素；W是地壳中含量最高的金属元素，W是Al元素，据此结合元素的性质分析。

8．A
【分析】
四种主族元素的离子a X m+、b Y n+、c Z n-和d R m-（a、b、c、d为元素的原子序数），它们具有相同的电子层结构，根据阴前阳后，可确定它们的位置，然后利用同周期元素性质的变化规律来分析解答。

【详解】
①离子a X m+、b Y n+具有相同的电子层结构，则离子具有相同的电子数，即a-m=b-n，故①错误；
②由题意可知，具有相同的电子层结构，根据阴前阳后，X、Y在下一周期，Z、R在上一周期，若m＞n，则Y在X的前面，R在Z的前面，所以元素的原子序数为a＞b＞c＞d，故
②正确；
③Z、R为上一周期的非金属元素，且元素的原子序数的离子c＞d，在同一周期元素非金属性从左向右增强，即非金属性Z＞R，故③正确；
④四种主族元素中X、Y为下一周期的金属元素，且元素的原子序数a＞b，在同一周期元素的金属性从左向右减弱，即金属性Y＞X，则最高价氧化物对应水化物碱性Y＞X，故④错误；
⑤由②可知元素的原子序数为a＞b＞c＞d，这四种主族元素的离子具有相同的电子层结构，具有相同电子层结构的离子半径，序数越大半径越小，故⑤正确。

所以正确的为②③⑤。

故选A。

9．C
【分析】
a、b分别是原电池的两极，接通电路后发现a极板质量增加，b极板溶解，则a为正极、b 为负极。

【详解】
A．该装置中，b是石墨电极，其活泼性不如锌，故b为正极，A不符合；
B．该装置中两电极均为石墨电极，不能构成原电池，故B不符合；
C．该装置中，银为正极，其表面析出银而使其质量增加；铁为负极，其溶解而使使其质量减小，故C符合；
D．该装置中没有可以自发进行的氧化还原反应发生，不能构成原电池，故D不符合；
故选C。

10．B
【详解】
A项中K的密度比Na小，因而错误。

B项中碱金属随着电子层数的增加，原子半径逐渐增大，故B正确。

C项中熔点、沸点正确应该是Li>Na>K>Rb>Cs 。

D项中碱金属的还原性随着电子层数的递增，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，故越来越容易失去电子，即还原性越来越强，因而D错误。

【分析】
产生氢气的量不变，则保证铁完全与盐酸反应；加快反应速率，应增大盐酸的浓度和升高温度。

【详解】
①加水，稀释了盐酸的浓度，故反应速率变慢；
②加硝酸钾溶液相当于加入硝酸，铁与硝酸不生成氢气；
③加浓盐酸，浓度增大，反应速率加快；
④加入铁粉，铁与盐酸反应生成生成氢气的量增多；
⑤加氯化钠溶液，相当于稀释盐酸浓度，故反应速率变慢；
⑥滴加硫酸铜溶液，铁把铜置换出来，形成原电池，故反应速率加快，但与盐酸反应的铁减少，故减少了产生氢气的量；
⑦升高温度，反应速率加快，氢气的量不变；
⑧改用浓度大的盐酸，反应速率加快，氢气的量不变；
据以上分析，③⑦⑧符合题意。

答案选C。

12．D
【分析】
【详解】
A．C完全燃烧放热多，放热越多△H越小，所以△H1＜△H2，故A错误；
B．合成氨是可逆反应，反应物0.5mol
N2和1.5molH2不能完全转化，而热化学方程式中是指完全转化是的能量变化，故B错误；C．稀硫酸溶液与稀氢氧化钡溶液反应时生成的盐为不溶盐，则其生成1mol水放出的热不是中和热，故C错误；
D．相同条件下，能量越小越稳定，H原子稳定性小于氢气分子，则相同条件下，2mol氢原子所具有的能量大于1mol氢分子所具有的能量，故D正确；
答案为D。

13．D
①HClO中的Cl是+1价，并不是Cl的最高价氧化物的水化物，故①不符合；②物质的状态与物质的化学键有关，故②不符合；③氯气能溶于水而硫难溶于水不能说明非金属性强弱，故③不选；④非金属性越强，气态氢化物越稳定，形成气态氢化物越容易，故④⑦可以选；
⑤Cl2的氧化性大于H2S，说明Cl的非金属性大于S，故⑤可选；⑥非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，故⑥可选；⑧化合价与原子最外层电子数有关，故⑧不选；此题选④⑤⑥⑦；答案选D。

14．C
【分析】
由分子结构式可知，Z可能是氟、氯，X可能为碳、硅，R为氢，再由原子序数大小可知，R为氢，则Y为钠，X为碳；Y、Z原子最外层电子数之和等于X原子最外层电子数的2倍，则Z为氯，根据以上分析解答。

【详解】
根据分析，X为碳，Y为钠，Z为氯，R为氢；
A．原子半径：r(Na)＞r(Cl)＞r(C)＞r(H)，则Y＞Z＞X＞R，故A正确；
B．Y为钠，Z为氯，R为氢，NaCl、NaH都是离子化合物，故B正确；
C．Z为氯，Z的氧化物对应的水化物有HClO，是弱酸，最高价氧化物对应水化物是强酸，故C错误；
D．常温常压下，C6H6、C8H16等都呈液态，故D正确；
答案选C。

15．C
【详解】
①具有相同质子数的原子一定属于同种元素，但微粒可能为原子、分子、离子等，如Na+、NH4+的质子数都是11， HF、Ne的质子数都是10，但不是同种元素，故①错误；
②同种元素的质子数相同，所以核素种数由中子数决定，故②正确；
③一个H2O含有8个中子，则18 gH2O中含有的中子数为8N A，故③错误；
④标准状况下，HF是液态，则标准状况下，等体积CH4和HF所含的分子数不相同，故④错误；
⑤16O与18O之间的相互转化，O的原子核发生了变化，不属于化学变化，故⑤错误；综合上述分析共有4个是错误的；
所以答案为： C。

16．C
【详解】
A、H n EO m为强酸，E可能是第二周期ⅤA族元素N，则D是第二周期第ⅣA族元素C，E 若是第三周期，E可能是S或Cl，D可能是第三周期ⅤA族或ⅥA族，错误；
B、C最低化合价是-3价，则C位于ⅤA族，则E最低价是-1价，氢化物是HE，错误；
C、金属性越强，最高价氧化物水化物的碱性越强，五种元素原子序数依次递增，A排在B 左端，A的金属性强于B，则碱性A(OH)n强于B(OH)n＋1，正确；
D、若B为铝，则C为非金属，错误；答案选C。

光照CH3CH2Cl+HCl 取代反应CH2=CH2+HCl
17．CH3CH3+Cl2−−−−−→
催化剂
−−−−−→CH3CH2Cl 加成反应(2) 产物纯净，没有副产物生成
【分析】
(1)联系甲烷与Cl2的反应，结合烷烃性质的相似性，可知利用乙烷在光照条件下与Cl2发生取代反应可制备氯乙烷；
(2)利用乙烯与HCl发生加成反应可制备氯乙烷；
(3)用乙烷与Cl2制备氯乙烷时，副产物较多，目标物质不纯净，而乙烯与HCl的加成反应，只生成氯乙烷。

【详解】
(1)因烷烃与卤素单质在光照条件下发生取代反应得到卤代烃，所以用乙烷制备氯乙烷的化
光照CH3CH2Cl+HCl；
学方程式是CH3CH3+Cl2−−−−−→
(2)因烯烃与卤化氢能发生加成反应得到卤代烃，所以用乙烯制备氯乙烷的化学方程式是：CH2=CH2+HCl催化剂
−−−−−→CH3CH2Cl；
(3)由乙烷与氯气在光照条件下发生反应得到的产物有：一氯乙烷，1，1−二氯乙烷，1，2−二氯乙烷，1，1，2−三氯乙烷，1，1，2，2−四氯乙烷，1，1，1，2−四氯乙烷，1，1，1，2，2−五氯乙烷，六氯乙烷和氯化氢，产物不唯一，副产物较多，而乙烯和卤化氢能发生加成反应得到氯乙烷，产物只有一种，则第(2)种方法好。

【点睛】
选择制取方案时，要选择制取工艺简单，副产物少，对环境污染小的。

18．Cu(铜) Cu-2e-=Cu2+还原流向10.8
【分析】
根据原电池构成条件，以及总反应式，Cu为负极，Ag为正极，电解质溶液为AgNO3溶液，据此分析；
【详解】
（1）根据总反应方程式，以及原电池工作原理，Cu为负极，Ag为正极，即电极X为Cu 或铜；
（2）X电极为Cu，作负极，电极反应式为Cu－2e－=Cu2＋；银作正极，电极反应式为Ag＋＋e－=Ag，发生还原反应；
（3）根据原电池的工作原理，电子从负极经外电路流向正极，Cu为负极，Ag为正极，因此电子流向Ag电极；
（4）根据上述电极反应式建立关系式为Cu～2e－～2Ag，增重银的质量为
3.2g
2108g/mol
64g/mol
⨯⨯=10.8g。

19．3X+Y 2Z0.05 mol.L-1.min-1等于减小增大a、f
【解析】
（1）由图象可以看出，反应中X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，应为生成物，当反应进行到5min时，△n（Y）=0.2mol，△n（Z）=0.4mol，△n（X）=0.6mol，则△n（Y）：△n（Z）：△n（X）=1：2：3，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应的方程式为：3X+Y⇌2Z，故答案为3X+Y⇌2Z；
（2）反应开始至2min末，Z的反应速率为：v=
c
t
∆
=
0.2
2
2min
mol
L=0.05mol/（L•min），故答案
为0.05mol/（L•min）；
（3）图象分析可知，反应到5min后，物质的量不再发生变化，说明反应达到平衡状态，所以5min后Z的生成速率和5min末Z的生成速率相同，故答案为等于；
（4）根据影响反应速率的因素，降低温度反应速率减小，如果使用合适的催化剂，则其反应速率增大，故答案为减小；增大；
（5）a．气体质量和体积不变，无论该反应是否达到平衡状态，容器内密度始终不变，所以混合气体的密度不再变化不能判断平衡状态，故a错误；b．该反应是一个反应前后气体体
积减小的可逆反应，当容器内压强保持不变时，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，混合气体的压强不再变化说明反应达到平衡状态，故b正确； c．同一物质的正反应速率等于逆反应速率说明达到化学平衡状态，故c正确；d．各组分浓度不变达到化学平衡状态，所以X的浓度保持不变说明达到化学平衡状态，故d正确；e．生成1molZ和同时生成1.5molX，说明正逆反应速率相等，即达到化学平衡状态，故e正确；f．各组分反应速率之比等于其化学计量数之比，故X、Y、Z的反应速率之比为3：1：2，故f错误，故答案为af。

点睛：本题主要考查了平衡状态的判断、反应速率的计算、气体压强之比等于物质的量之比等知识点。

反应到达平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化。

反应前后不改变的量不能作为判断化学平衡的依据。

20．离子键C+4HNO3(浓)CO2+4NO2↑+2H2O Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+KSCN溶液滴加KSCN溶液后溶液变血红色 3.36 2C+SiO2Si+2CO↑
【详解】
（1）若A为短周期金属单质，D为短周期非金属单质，且所含元素的原子序数A是D的2倍，则A原子序数是偶数，所含元素的原子最外层电子数D是A的2倍，A最外层电子数小于4且为偶数，D位于第二周期、A位于第三周期，则A是Mg、D是C元素；F的浓溶液与A、D反应都有红棕色气体生成，红棕色气体是NO2，则F是HNO3，C和HNO3浓溶液反应生成CO2、NO2和H2O，B能和Mg反应生成碳单质，则B是CO2，C是MgO，MgO 和硝酸反应生成Mg(NO3)2和H2O，Mg和硝酸反应生成Mg(NO3)2，则E是Mg(NO3)2；通过以上分析知，B是CO2、F是HNO3，则MgO中含有的化学键为离子键，在加热条件下，碳和浓硝酸发生氧化还原反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，反应④的化学方程式为
C+4HNO3(浓)CO2+4NO2↑+2H2O；
（2）若A是常见的金属的单质，D、F是气态单质，A是Fe，反应①在水溶液中进行．反应②也在水溶液中进行，则B是酸，C是盐，D和F反应生成酸，盐和气体单质F反应生成E，Fe和气体单质直接反应生成E，则F是Cl2、E是FeCl3、C是FeCl2、B是HCl、D是
H2，氯化亚铁被氯气氧化生成氯化铁，反应②(在水溶液中进行)的离子方程式为
Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+，检验E溶液里Fe3+常用KSCN溶液，现象是滴加KSCN溶液后溶液变血红色；1mol/L稀硝酸160mL最多溶解Fe时氧化产物为Fe(NO3)2，根据
3Fe+8HNO3=2NO↑+4H2O+3Fe(NO3)2可知，溶解Fe的物质的量为1mol/L×0.16L×=0.06mol，
质量为0.06mol×56g/mol=3.36g；
（3）A、D、F都是短周期非金属元素单质，且A、D所含元素同主族，A、F所含元素同周期，则A为C，D为Si，F为O，B为SiO2，反应①为C与二氧化硅的反应，该反应为2C+SiO2 Si+2CO↑。

21．第一周期、第IA族1：2 离子键和共价键
2OH-+HCO3-+NH4+=CO32-+H2O+NH3·H2O 3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2
N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑
【分析】
由题干信息，A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期元素，①C的最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应可生成盐，说明C是N元素，最高价氧化物的水化物是硝酸，氢化物是氨气，氨气与硝酸反应生成硝酸铵，属于盐；②A的氧化物是生活中最常见液体，则A是H元素，其氧化物为水，A、E同主族，则E是Na元素；C与B、D相邻，则B 是C元素，D是O元素；据此分析解答。

【详解】
(1)根据上述分析可知，C为N元素，其气态氢化物是氨气，为共价化合物，所以电子式为
，H元素位于元素周期表的第一周期第IA族，故答案为：；第一周期第IA 族；
(2)化合物Na2O2中阴离子是O22-，阳离子是Na+，所以阴、阳离子个数比为为1：2，NH4HCO3是离子化合物，含有离子键，但N与H、C与O原子之间是共价键，所以F中含有离子键和共价键，故答案为：1：2；离子键和共价键；
(3)碳酸氢铵与氢氧化钠溶液反应，生成碳酸钠、一水合氨和水，离子方程式为
2OH-+HCO3-+NH4+=CO32-+H2O+NH3·H2O，故答案为：
2OH-+HCO3-+NH4+=CO32-+H2O+NH3·H2O；
(4)氯气与氨气相遇有白烟及氮气生成，白烟为氯化铵固体，则化学反应方程式为
3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2，故答案为：3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2；
(5)N2H4的燃料电池，在碱性条件下，负极为N2H4发生氧化反应，生成氮气和水，所以电极反应式为N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑，故答案为：N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑。