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2011 年全国统一高考化学试卷（全国卷Ⅰ）
一、选择题
1．等浓度的下列稀溶液：①乙酸、②苯酚、③碳酸、④乙醇，它们的pH 由小到大排列正确的是
（ ）
A．④②③①
B．③①②④
C．①②③④
D．①③②④
2．下列叙述错误的是（ ）
A．用金属钠可区分乙醇和乙醚
B．用高锰酸钾酸性溶液可区分己烷和3﹣己烯
C．用水可区分苯和溴苯
D．用新制的银氨溶液可区分甲酸甲酯和乙醛
3．在容积可变的密闭容器中，2mol N2 和8mol H2 在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2 的转
化率为25%，则平衡时的氮气的体积分数接近于（ ）
A．5%
B．10%
C．15%
D．20%
4．室温时，将浓度和体积分别为c1、V1 的NaOH 溶液和c2、V2 的CH3COOH 溶液相混合，下列
关于该混合溶液的叙述错误的是（ ）
A．若PH＞7 时，则一定是c1V1=c2V2
B．在任何情况下都是c（Na+）+c（H+）=c（CH3COO﹣）+c（OH﹣）
C．当pH=7 时，若V1=V2，则一定是c2＞c1
D．若V1=V2、c1=c2，则c（CH3COO﹣）+c（CH3COOH）=c（Na+）
5．用石墨做电极电解CuSO4 溶液．通电一段时间后，欲使用电解液恢复到起始状态，应向溶液
中加入适量的（ ）
A．CuSO4
B．H2O
C．CuO
D．CuSO4•5H2O
6．将足量CO2 通入下列各溶液中，所含离子还能大量共存的是（ ）
A．K+、SiO32﹣、Cl﹣、NO3﹣
B．H+、NH4+、Al3+、SO42﹣
C．Na+、S2﹣、OH﹣、SO42﹣
D．Na+、C6H5O﹣、CH3COO﹣、HCO3﹣
7．NA 为阿伏伽德罗常数，下列叙述错误的是（ ）
A．18gH2O 中含的质子数为10NA
B．12g 金刚石含有的共价键数为4NA
C．46g NO2 和N2O4 混合气体中含有原子总数为3NA
D．1 mol Na 与足量 O2 反应，生成Na2O 和Na2O2 的混合物，钠失去NA 个电子
8．某含铬（Cr2O72﹣）废水用硫酸亚铁铵[FeSO4•（NH4）2SO4•6H2O]处理，反应后铁元素和铬元
素完全转化为沉淀．该沉淀经干燥后得到n mol FeO•FeyCrxO3．不考虑处理过程中的实际损
耗，下列叙述错误的是（ ）
A．消耗硫酸亚铁的物质的量为n（2﹣x）mol
B．处理废水中的Cr2O72﹣的物质的量为
mol
C．反应中发生转移的电子数为3nxmol
D．在FeO•FeyCrxO3 中，3x=y
二、解答题（共4 小题，满分60 分）
9．（15 分）如图中，A、B、C、D、E 是单质，G、H、I、F 是B、C、D、E 分别和A 形成的二
元化合物．已知：①反应C+G
B+H 能放出大量的热，该反应曾应用于铁轨的焊接；②I 是
一种常见的温室气体，它和E 可以发生反应：
，F 中的E 元素的质量分数为
60%．回答问题：
（1）①中反应的化学方程式为 ；
（2）化合物Ⅰ的电子式为 ，它的空间构型是 ；
（3）1.6g G 溶于盐酸，得到的溶液与铜粉完全反应，计算至少所需铜粉的质量（写出离子方程
式和计算过程）；
（4）C 与过量NaOH 溶液反应的离子方程式为 ，反应后溶液与过量化合物Ⅰ反应的离子方
程式为 ；
（5）E 在I 中燃烧观察到的现象是 ．
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10．（15 分）反应aA（g）+bB（g）
cC（g）（△H＜0）在等容条件下进行．改变其他反
应条件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图1 所示：回答问题：
（1）反应的化学方程式中，a：b：c 为 ；
（2）A 的平均反应速率VⅠ（A）、VⅡ（A）、VⅢ（A）从大到小排列次序为 ；
（3）B 的平衡转化率αⅠ（B）、αⅡ（B）、αⅢ（B）中最小的是 ，其值是 ；
（4）由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是 ，采取的措施是 ；
（5）比较第Ⅱ阶段反应温度（T2）和第Ⅲ阶段反应温度（T3）的高低：T2 T3（填
“＞”“＜”“=”），判断的理由是 ；
（6）达到第三次平衡后，将容器的体积扩大一倍，假定10min 后达到新的平衡，请在下图2 中用
曲线表示第IV 阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势如图2（曲线上必须标出A、B、
C）．
11．（15 分）请回答下列实验中抽取气体的有关问题．
（1）如图1 是用KMnO4 与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置．
装置B、C、D 的作用分别是：B ；C ；D ；
（2）在实验室欲制取适量NO 气体．
①如图2 中最适合完成该实验的简易装置是 （填序号）；
②根据所选的装置完成下表（不需要的可不填）：
应加入的物质
所起的作用
A
B
C
D
③简单描述应观察到的实验现象 ．
图1
图2
12．（15 分）金刚烷是一种重要的化工原料，工业上可通过图1 途径制备，请回答下列问题：
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（1）环戊二烯分子中最多有 个原子共平面；
（2）金刚烷的分子式为 ，其分子中的CH2 基团有 个；
（3）图2 是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线，其中，反应①的产物名称是 ，反
应②的反应试剂和反应条件是 ，反应③的反应类型是 ；
（4）已知烯烃能发生如下反应：
RCHO+R′CHO
请写出下列反应产物的结构简式：
；
（5）A 是二聚环戊二烯的同分异构体，能使溴的四氯化碳溶液褪色，A 经高锰酸钾酸性溶液加热
氧化可以得到对苯二甲酸[提示：苯环上的烷基（﹣CH3，﹣CH2R，﹣CHR2）或烯基侧链经高
锰酸钾酸性溶液氧化得羧基]，写出A 所有可能的结构简式（不考虑立体异构）： ．
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2011 年全国统一高考化学试卷（全国卷Ⅰ）
参考答案与试题解析
一、选择题
1．等浓度的下列稀溶液：①乙酸、②苯酚、③碳酸、④乙醇，它们的pH 由小到大排列正确的是
（ ）
A．④②③①
B．③①②④
C．①②③④
D．①③②④
【考点】D8：溶液pH 的定义．菁优网版权所有
【专题】51G：电离平衡与溶液的pH 专题．
【分析】依据酸性强弱的大小顺序分析判断溶液pH；酸性强弱为：乙酸＞碳酸＞苯酚＞乙醇．
【解答】解：浓度相同条件下，根据乙酸与碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体，说明乙酸酸性大于
碳酸；苯酚溶液不能使酸碱指示剂变色，苯酚钠溶液中通入过量二氧化碳生成苯酚和碳酸氢
钠，证明说明苯酚酸性很弱，小于碳酸的酸性，乙醇是中性的非电解质溶液；溶液pH 由小到
大排列正确的是①③②④；
故选：D。
【点评】本题考查了常见物质酸性强弱的比较依据，掌握物质性质是解题关键，题目较简单．
2．下列叙述错误的是（ ）
A．用金属钠可区分乙醇和乙醚
B．用高锰酸钾酸性溶液可区分己烷和3﹣己烯
C．用水可区分苯和溴苯
D．用新制的银氨溶液可区分甲酸甲酯和乙醛
【考点】HA：有机物的鉴别．菁优网版权所有
【专题】534：有机物的化学性质及推断．
【分析】A．乙醇含有﹣OH，乙醚含有醚键；
B．碳碳双键可与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应；
C．苯和溴苯的密度不同；
D．甲酸甲酯和乙醛都含有醛基．
【解答】解：A．乙醇含有﹣OH，可与金属钠发生反应，而乙醚与钠不反应，可鉴别，故A 正
确；
B．己烷为饱和烃，与酸性高锰酸钾不反应，而己烯含有碳碳双键，可使酸性高锰酸钾褪色，可
鉴别，故B 正确；
C．苯的密度比水小，溴苯的密度比水大，可鉴别，故C 正确；
D．甲酸甲酯和乙醛都含有醛基，都可发生银镜反应，不能鉴别，故D 错误。
故选：D。
【点评】本题考查有机物的鉴别，题目难度不大，注意把握有机物性质的异同，易错点为D，注
意二者的官能团的种类和性质．
3．在容积可变的密闭容器中，2mol N2 和8mol H2 在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2 的转
化率为25%，则平衡时的氮气的体积分数接近于（ ）
A．5%
B．10%
C．15%
D．20%
【考点】CP：化学平衡的计算．菁优网版权所有
【专题】51E：化学平衡专题．
【分析】容积可变的密闭容器中，发生N2+3H2
2NH3，
开始 2 8
0
转化
2
平衡（2﹣
） 6
根据物质的量之比等于体积之比来计算平衡时的氮气的体积分数．
【解答】解：达到平衡时，H2 的转化率为25%，则转化的氢气的物质的量为8mol×25%=2mol，
则
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容积可变的密闭容器中，发生N2+3H2
2NH3，
开始 2 8
0
转化
2
平衡（2﹣
） 6
则平衡时的氮气的体积分数为
×100%≈15%，
故选：C。
【点评】本题考查化学平衡的计算，明确三段法计算及物质的量之比等于体积之比的关系即可解
答，题目难度不大．
4．室温时，将浓度和体积分别为c1、V1 的NaOH 溶液和c2、V2 的CH3COOH 溶液相混合，下列
关于该混合溶液的叙述错误的是（ ）
A．若PH＞7 时，则一定是c1V1=c2V2
B．在任何情况下都是c（Na+）+c（H+）=c（CH3COO﹣）+c（OH﹣）
C．当pH=7 时，若V1=V2，则一定是c2＞c1
D．若V1=V2、c1=c2，则c（CH3COO﹣）+c（CH3COOH）=c（Na+）
【考点】DO：酸碱混合时的定性判断及有关ph 的计算．菁优网版权所有
【专题】51G：电离平衡与溶液的pH 专题．
【分析】A、当溶液呈碱性时，溶液中氢离子浓度小于氢氧根离子浓度，但混合时醋酸的物质的
量不一定等于氢氧化钠的物质的量；
B、溶液呈电中性，溶液中阴阳离子所带电荷相等；
C、醋酸钠是强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性，若要使其呈中性，酸应该稍微过量；
D、当醋酸和氢氧化钠的物质的量相等时，根据物料守恒确定醋酸根离子和醋酸分子浓度与钠离
子浓度的关系。
【解答】解：A、醋酸是弱酸，氢氧化钠是强碱，所以等物质的量的酸和碱混合时，溶液呈碱
性，当氢氧化钠过量时溶液更呈碱性，所以当PH＞7 时，则一定是c1v1≥c2v2，故A 选；
B、溶液呈电中性，溶液中阴阳离子所带电荷相等，所以得c（Na+）+c（H+）=c（CH3COO﹣）+c
（OH﹣），故B 不选；
C、醋酸钠是强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性，若要使混合溶液呈中性，酸应该稍微过量，所以当
pH=7 时，若v1=v2，则一定是c2＞c1，故C 不选；
D、如果V1=V2、C1=C2，则醋酸和氢氧化钠的物质的量相等，混合后恰好反应生成醋酸钠，根据
溶液中物料守恒得c（CH3COO﹣）+c（CH3COOH）=c（Na+），故D 不选；
故选：A。
【点评】本题考查了酸碱混合溶液的定性判断，根据溶液中物料守恒和电荷守恒即可解答本题，
该知识点是学习的难点，也是考试的热点。
5．用石墨做电极电解CuSO4 溶液．通电一段时间后，欲使用电解液恢复到起始状态，应向溶液
中加入适量的（ ）
A．CuSO4
B．H2O
C．CuO
D．CuSO4•5H2O
【考点】DI：电解原理．菁优网版权所有
【专题】51I：电化学专题．
【分析】用铂电极电解CuSO4 溶液，阴极铜离子放电，阳极氢氧根离子放电，然后根据析出的物
质向溶液中加入它们形成的化合物即可；
【解答】解：CuSO4 溶液存在的阴离子为：SO42﹣、OH﹣，OH﹣离子的放电能力大于SO42﹣ 离子的
放电能力，所以OH﹣离子放电生成氧气；
溶液中存在的阳离子是Cu2+、H+，Cu2+离子的放电能力大于H+离子的放电能力，所以Cu2+离子放
电生成Cu；
溶液变成硫酸溶液；
电解硫酸铜的方程式为：2CuSO4+2H2O
2 Cu+O2 ↑+2H2SO4，
所以从溶液中析出的物质是氧气和铜，因为氧气和铜和稀硫酸都不反应，但和氧化铜反应，氧气
和铜反应生成氧化铜，所以向溶液中加入氧化铜即可，
故选：C。
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【点评】本题考查了电解原理，能正确判断溶液中离子的放电顺序从而确定析出的物质是解本题
的关键，难度不大．
6．将足量CO2 通入下列各溶液中，所含离子还能大量共存的是（ ）
A．K+、SiO32﹣、Cl﹣、NO3﹣
B．H+、NH4+、Al3+、SO42﹣
C．Na+、S2﹣、OH﹣、SO42﹣
D．Na+、C6H5O﹣、CH3COO﹣、HCO3﹣
【考点】DP：离子共存问题．菁优网版权所有
【专题】516：离子反应专题．
【分析】将足量CO2 通入溶液中，溶液呈弱酸性，凡是对应的酸比碳酸弱的酸根离子以及OH﹣不
能共存．
【解答】解：A．H2SiO3 酸性比碳酸弱，通入过量CO2，SiO32﹣不能大量共存，故A 错误；
B．通入过量CO2，四种离子在酸性条件下不发生任何反应，可大量共存，故B 正确；
C．OH﹣与CO2 反应而不能大量共存，故C 错误；
D．C6H5OH 酸性比碳酸弱，通入过量CO2，C6H5O﹣不能大量共存，故D 错误。
故选：B。
【点评】本题考查离子共存问题，题目难度不大，本题注意比碳酸弱的酸的种类即可解答．
7．NA 为阿伏伽德罗常数，下列叙述错误的是（ ）
A．18gH2O 中含的质子数为10NA
B．12g 金刚石含有的共价键数为4NA
C．46g NO2 和N2O4 混合气体中含有原子总数为3NA
D．1 mol Na 与足量 O2 反应，生成Na2O 和Na2O2 的混合物，钠失去NA 个电子
【考点】4F：阿伏加德罗常数．菁优网版权所有
【专题】16：压轴题；518：阿伏加德罗常数和阿伏加德罗定律．
【分析】A、质量换算物质的量计算微粒数；
B、质量换算物质的量，结合金刚石结构分析判断；
C、质量换算物质的量，NO2 和N2O4，最简比相同，只计算46g NO2 中原子数即可；
D、钠和氧气反应生成氧化钠和过氧化钠失电子数相同．
【解答】解：A、18gH2O 物质的量为1mol，水分子中含质子数10，含的质子数为10NA，故A 正
确；
B、12g 金刚石物质的量为1mol，金刚石中每一个碳原子和四个碳原子形成化学键，每两个碳原
子形成一个化学键，所以1mol 金刚石含有的共价键数为2NA，故B 错误；
C、NO2 和N2O4，最简比相同，只计算46g NO2 中原子数即可，46g NO2 和N2O4 混合气体中含有
原子总数为3NA，故C 正确；
D、钠原子最外层1 个电子，1 mol Na 与足量 O2 反应，生成Na2O 和Na2O2 的混合物，钠失去
NA 个电子，故D 正确；
故选：B。
【点评】本题考查了阿伏伽德罗常数的应用，主要考查质量换算物质的量计算微粒数的方法，注
意掌握金刚石的结构特征分析．
8．某含铬（Cr2O72﹣）废水用硫酸亚铁铵[FeSO4•（NH4）2SO4•6H2O]处理，反应后铁元素和铬元
素完全转化为沉淀．该沉淀经干燥后得到n mol FeO•FeyCrxO3．不考虑处理过程中的实际损
耗，下列叙述错误的是（ ）
A．消耗硫酸亚铁的物质的量为n（2﹣x）mol
B．处理废水中的Cr2O72﹣的物质的量为
mol
C．反应中发生转移的电子数为3nxmol
D．在FeO•FeyCrxO3 中，3x=y
【考点】54：物质的量的相关计算；BQ：氧化还原反应的计算；DI：电解原理．菁优网版权所有
【专题】16：压轴题；51I：电化学专题．
【分析】A、由铁元素守恒，求出消耗硫酸亚铁的物质的量，结合电子转移守恒或FeO•FeyCrxO3
电中性找出x 与y，代入硫酸亚铁的物质的量计算；
B、反应的铬元素完全转化为沉淀，根据铬原子守恒计算；
C、Cr2O72﹣中Cr 为+6 价，被还原为+3 价Cr，每个Cr 原子得3 个电子，计算出Cr 原子物质的
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量，转移电子为Cr 原子物质的量3 倍；
D、根据失电子守恒计算．
【解答】解：A．由铁元素守恒，消耗硫酸亚铁的物质的量为n（y+1），故A 错误；
B．根据铬原子守恒，Cr 原子为nxmol，故Cr2O72﹣的物质的量为
，故B 正确；
C．得到nmolFeO•FeyCrxO3，则一共有nxmolCr 原子参加反应，1molCr 转移电子3mol，故转移的
电子数为3nxmol，故C 正确；
D．FeO•FeyCrxO3 中，Cr 为正三价，由得失电子守恒知3x﹣y=0，即3x=y，故D 正确。
故选：A。
【点评】本题考查氧化还原反应规律，难度较大，明确氧化还原反应中存在的原子个数守恒、电
荷守恒规律是解题关键，注意在计算中守恒思想的应用．
二、解答题（共4 小题，满分60 分）
9．（15 分）如图中，A、B、C、D、E 是单质，G、H、I、F 是B、C、D、E 分别和A 形成的二
元化合物．已知：①反应C+G
B+H 能放出大量的热，该反应曾应用于铁轨的焊接；②I 是
一种常见的温室气体，它和E 可以发生反应：
，F 中的E 元素的质量分数为
60%．回答问题：
（1）①中反应的化学方程式为 2Al+Fe2O3
2Fe+Al2O3 ；
（2）化合物Ⅰ的电子式为
，它的空间构型是 直线型 ；
（3）1.6g G 溶于盐酸，得到的溶液与铜粉完全反应，计算至少所需铜粉的质量（写出离子方程
式和计算过程）；
（4）C 与过量NaOH 溶液反应的离子方程式为 2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑ ，反应后溶液
与过量化合物Ⅰ反应的离子方程式为 AlO2﹣+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3﹣ ；
（5）E 在I 中燃烧观察到的现象是 镁条剧烈燃烧生成白色和黑色固体 ．
【考点】GS：无机物的推断．菁优网版权所有
【专题】11：推断题．
【分析】①反应C+G
B+H 能放出大量的热，该反应曾应用于铁轨的焊接；判断为铝热反应，
所以C 为Al，G 为铁的氧化物Fe2O3；B 为Fe；结合转化关系得到A 为O2，H 为Al2O3，②I
是一种常见的温室气体，判断为二氧化碳；和E 点燃条件下发生反应生成F 和D，2E+I=2F+D
为置换反应，推断E 为金属单质Mg，发生的反应为，2Mg+CO2
2MgO+C，F 为MgO，
D 为单质C；MgO 中的镁元素的质量分数为60%，证明推断正确．
【解答】解：A、B、C、D、E 是单质，G、H、I、F 是B、C、D、E 分别和A 形成的二元化合
物，①反应C+G
B+H 能放出大量的热，该反应曾应用于铁轨的焊接；判断为铝热反应，所
以C 为Al，G 为铁的氧化物Fe2O3；结合转化关系得到A 为O2，H 为Al2O3，②I 是一种常见
的温室气体，判断为二氧化碳；和E 点燃条件下发生反应生成F 和D，2E+I=2F+D 为置换反
应，推断E 为金属单质Mg，发生的反应为，2Mg+CO2
2MgO+C，F 为MgO，D 为单质
C；MgO 中的镁元素的质量分数为60%，证明推断正确；
（1）①中反应的化学方程式为：2Al+Fe2O3
2Fe+Al2O3，故答案为：2Al+Fe2O3
2Fe+Al2O3；
（2）二氧化碳分子是直线型化合物，碳原子和氧原子间形成两对共用电子对，分别形成两个共价
键；电子式是把原子最外层电子标注在元素符号周围，二氧化碳的电子式为：
，
故答案为：
；直线型；
（3）1.6g G 溶于盐酸，发生的反应为：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，得到的溶液与铜粉完全反
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应，1.6g G 为Fe2O3 物质的量为0.01mol，含Fe3+离子物质的量为0.02mol；溶解铜发生反应的
离子方程式为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；至少需要的铜物质的量为0.01mol，铜的质量为0.64g，
故答案为：0.64g；
（4）C 为Al 与过量NaOH 溶液反应的离子方程式为：2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑，反应后溶
液为偏铝酸钠溶液与过量化合物Ⅰ（CO2）反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，反应的离子方程
式为：AlO2﹣+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3﹣，故答案为：2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑；
AlO2﹣+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3﹣；
（5）E 为（Mg）在I（CO2）中燃烧，观察到的现象是镁条剧烈燃烧生成白色和黑色固体，反应
的化学方程式为：2Mg+CO2
2MgO+C，
故答案为：镁条剧烈燃烧生成白色和黑色固体．
【点评】本题考查物质转化关系的分析判断，物质性质的综合应用，离子方程式的书写，镁、
铝、铁及其化合物性质分析反应现象的利用，是解题关键，题目难度中等．
10．（15 分）反应aA（g）+bB（g）
cC（g）（△H＜0）在等容条件下进行．改变其他反
应条件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图1 所示：回答问题：
（1）反应的化学方程式中，a：b：c 为 1：3：2 ；
（2）A 的平均反应速率VⅠ（A）、VⅡ（A）、VⅢ（A）从大到小排列次序为 vⅠ（A）＞vⅡ（A）
＞vⅢ（A） ；
（3）B 的平衡转化率αⅠ（B）、αⅡ（B）、αⅢ（B）中最小的是 αⅢ（B） ，其值是
19.4% ；
（4）由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是 向正反应方向 ，采取的措施是 从反应
体系中移出产物C ；
（5）比较第Ⅱ阶段反应温度（T2）和第Ⅲ阶段反应温度（T3）的高低：T2 ＞ T3（填
“＞”“＜”“=”），判断的理由是 此反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，平衡
的移动只能减弱改变，不能抵消改变 ；
（6）达到第三次平衡后，将容器的体积扩大一倍，假定10min 后达到新的平衡，请在下图2 中用
曲线表示第IV 阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势如图2（曲线上必须标出A、B、
C）．
【考点】CB：化学平衡的影响因素；CK：物质的量或浓度随时间的变化曲线；CO：化学反应速
率与化学平衡图象的综合应用．菁优网版权所有
【专题】51E：化学平衡专题．
【分析】（1）由图可知第Ⅰ阶段，平衡时△c（A）=2mol/L﹣1mol/L=1mol/L，△c（B）
=6mol/L﹣3mol/L=3mol/L，△c（C）=2mol/L，根据浓度变化量之比等于化学计量数之比计
算；
（2）根据化学反应速率为单位时间浓度的变化值，可计算三个阶段用A 表示的化学反应速率，
据此判断；
（3）转化率是物质的减少量与初始量的比值，计算三个阶段B 的转化率，据此解答；
（4）第Ⅱ阶段C 是从0 开始的，瞬间A、B 浓度不变，因此可以确定第一次平衡后从体系中移出
了C，即减少生成物浓度，平衡正向移动；
（5）第Ⅲ阶段的开始与第Ⅱ阶段的平衡各物质的量均相等，根据A、B 的量减少，C 的量增加可
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判断平衡是正向移动的，根据平衡开始时浓度确定此平衡移动不可能是由浓度的变化引起的，
另外题目所给条件容器的体积不变，则改变压强也不可能，因此一定为温度的影响，此反应正
向为放热反应，可以推测为降低温度，另外结合A 的速率在三个阶段的情况，确定改变的条件
一定为降低温度，根据勒夏特列原理，平衡的移动只能减弱改变，不能抵消改变，因此达到平
衡后温度一定比第Ⅱ阶段平衡时的温度低；
（6）达到第三次平衡后，将容器的体积扩大一倍，改变条件的瞬间，各组分的浓度变为原来的二
分之一，容器体积增大，压强降低平衡向体积增大的方向移动，但增大的物质的量浓度小于第
三次平衡时浓度，同时注意各组分物质的量浓度变化量之比等于化学计量数之比，据此作图．
【解答】解：（1）由图可知第Ⅰ阶段，平衡时△c（A）=2mol/L﹣1mol/L=1mol/L，△c（B）
=6mol/L﹣3mol/L=3mol/L，△c（C）=2mol/L，浓度变化量之比等于化学计量数之比，故a：
b：c=1mol/L：3mol/L：2mol/L=1：3：2，故答案为：1：3：2；
（2）vⅠ（A）=
=0.05mol/（L•min），vⅡ（A）=
=0.0253mol/
（L•min），
vⅢ（A）=
=0.012mol/（L•min），
故A 的平均反应速率vⅠ（A）＞vⅡ（A）＞vⅢ（A），故答案为：vⅠ（A）＞vⅡ（A）＞vⅢ（A）；
（3）B 的平衡转化率αⅠ（B）=
× 100%=50%，αⅡ（B）=
×
100%=38%，
αⅢ（B）=
×100%=19.4%，
故答案为：αⅢ（B）；19.4%；
（4）第Ⅱ阶段C 是从0 开始的，瞬间A、B 浓度不变，因此可以确定第一次平衡后从体系中移出
了C，即减少生成物浓度，平衡正向移动，
故答案为：向正反应方向，从反应体系中移出产物C；
（5）第Ⅲ阶段的开始与第Ⅱ阶段的平衡各物质的量均相等，根据A、B 的量减少，C 的量增加可
判断平衡是正向移动的，根据平衡开始时浓度确定此平衡移动不可能是由浓度的变化引起的，
另外题目所给条件容器的体积不变，则改变压强也不可能，因此一定为温度的影响，此反应正
向为放热反应，可以推测为降低温度，另外结合A 的速率在三个阶段的情况，确定改变的条件
一定为降低温度，根据勒夏特列原理，平衡的移动只能减弱改变，不能抵消改变，因此达到平
衡后温度一定比第Ⅱ阶段平衡时的温度低，
故答案为：＞；此反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，平衡的移动只能减弱改
变，不能抵消改变；
（6）达到第三次平衡后，将容器的体积扩大一倍，改变条件的瞬间，各组分的浓度变为原来的二
分之一，容器体积增大，压强降低平衡向逆反应方向移动，但增大的物质的量浓度小于第三次
平衡时浓度，同时注意各组分物质的量浓度变化量之比等于化学计量数之比，A、B、C 的浓度
随时间变化的趋势如图：
，
故答案为：
．
【点评】本题考查化学反应速率与化学平衡图象、化学平衡有关计算、化学反应速率、化学平衡
影响因素等，难度中等，（6）中作图为易错点，学生容易只考虑改变瞬间各物质的浓度，不
注意平衡时各物质浓度的变化量．
11．（15 分）请回答下列实验中抽取气体的有关问题．
（1）如图1 是用KMnO4 与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置．
装置B、C、D 的作用分别是：B 向上排气法收集氯气 ；C 安全作用，防止D 中的液体倒吸
进入集气管B 中； ；D 吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境 ；
（2）在实验室欲制取适量NO 气体．
①如图2 中最适合完成该实验的简易装置是 ① （填序号）；
②根据所选的装置完成下表（不需要的可不填）：
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应加入的物质
所起的作用
A
B
C
D
③简单描述应观察到的实验现象 反应开始时，A 中铜表面出现无色小气泡，反应速率逐渐加
快：A 管上部空间由无色逐渐变为浅红棕色，随反应的进行又逐渐变为无色；A 中的液体由无
色变为浅蓝色；B 中的水面逐渐下降，B 管中的水逐渐流入烧杯C 中． ．
图1
图2
【考点】E3：氯气的实验室制法；EK：氮的氧化物的性质及其对环境的影响；Q9：常见气体制
备原理及装置选择．菁优网版权所有
【专题】16：压轴题；17：综合实验题．
【分析】（1）实验室用高锰酸钾和浓盐酸反应制备氯气，发生反应2KMnO4+16HCl═
2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，A 为气体的发生装置，B 为气体的收集装置，C 为防倒吸装置，D
为尾气处理装置，防止氯气扩散到空气中污染环境；
（2）①实验室用稀硝酸和铜反应制备NO，用排水法收集NO 气体；
②A 为气体发生装置，B 为气体的收集装置，用排水法收集，C 为接受B 中排出的水的装置；
③根据反应生成无色的NO 气体，溶液呈蓝色．
【解答】解：（1）①生成的氯气密度比空气大，可用向上排空气法收集，则B 为收集装置，C 为
防止倒吸的装置，可起到防止D 中的液体倒吸进入集气管B 中，故答案为：向上排气法收集
氯气；安全作用，防止D 中的液体倒吸进入集气管B 中；吸收尾气，防止氯气扩散到空气中
污染环境；
（2）①NO 易与空气中氧气反应，则应用排水法收集，收集时进气管较短，则应选择Ⅰ装置，故答
案为：①；
②Ⅱ装置中A 加入稀硝酸和铜，为气体发生装置，B 为气体的收集装置，用排水法收集，C 为接
受B 中排出的水的装置，
故答案为：
应加入的物质
所起的作用
A
铜屑和稀硝酸
产生NO 气体
B
水
排水收集NO 气体
C
接收B 中排出的水
D
③稀硝酸与铜反应生成无色的NO 气体，可观察到有无色小气泡生成，反应放热，反应速率逐渐
加快，NO 与空气中的氧气反应生成红棕色的二氧化氮气体，然后又与水反应生成无色的
NO，生成硝酸铜溶液为蓝色，可观察到A 中的液体逐渐变为蓝色，气体NO 不溶于水，可将
B 中的水排到C 中，故答案为：反应开始时，A 中铜表面出现无色小气泡，反应速率逐渐加
快，A 管上部空间由无色逐渐变为浅红棕色，随反应的进行又逐渐变为无色；A 中的液体由无
色变为浅蓝色，B 中的水面逐渐下降，B 管中的水逐渐流入烧杯C 中．
【点评】本题主要考查了气体的制备，题目难度中等，本题注意把握实验方法，结合物质的性质
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判断装置的选择．
12．（15 分）金刚烷是一种重要的化工原料，工业上可通过图1 途径制备，请回答下列问题：
（1）环戊二烯分子中最多有 9 个原子共平面；
（2）金刚烷的分子式为 C10H16 ，其分子中的CH2 基团有 6 个；
（3）图2 是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线，其中，反应①的产物名称是 氯代环戊
烷 ，反应②的反应试剂和反应条件是 氢氧化钠乙醇溶液，加热 ，反应③的反应类型是
加成反应 ；
（4）已知烯烃能发生如下反应：
RCHO+R′CHO
请写出下列反应产物的结构简式：
；
（5）A 是二聚环戊二烯的同分异构体，能使溴的四氯化碳溶液褪色，A 经高锰酸钾酸性溶液加热
氧化可以得到对苯二甲酸[提示：苯环上的烷基（﹣CH3，﹣CH2R，﹣CHR2）或烯基侧链经高
锰酸钾酸性溶液氧化得羧基]，写出A 所有可能的结构简式（不考虑立体异构）：
．
【考点】H2：有机物的结构式；HC：有机物的合成；I4：同分异构现象和同分异构体．菁优网版权所有
【专题】16：压轴题；538：有机化合物的获得与应用．
【分析】（1）与双键碳直接相连的原子一定在同一平面内；
（2）根据结构简式判断有机物的分子式和基团数目；
（3）反应①的产物为氯代环戊烷，反应②为氯代烃的消去反应，反应③为加成反应；
（4）由信息可知，碳碳双键的碳被氧化为醛基；
（5）能使溴的四氯化碳溶液褪色，应含有碳碳双键，A 经高锰酸钾酸性溶液加热氧化可以得到对
苯二甲酸，说明烃基位于对位位置．
【解答】解：（1）C=C 为平面结构，与双键碳直接相连的原子一定在同一平面内，则5 个C 和
4 个H 在同一平面内，故答案为：9；
（2）由结构简式可知金刚烷的分子式为C10H16，分子中又6 个CH2，其中4 个被三个环共用，故
答案为：C10H16；6；
（3）反应①的产物为氯代环戊烷，反应②为氯代烃的消去反应，应在氢氧化钠乙醇溶液，加热反
应生成，反应③为加成反应，
故答案为：氯代环戊烷；氢氧化钠乙醇溶液，加热；加成反应；
（4）由信息可知，碳碳双键的碳上含H 原子被氧化为醛，则发生
，故答案为：
．
（5）能使溴的四氯化碳溶液褪色，应含有碳碳双键，A 经高锰酸钾酸性溶液加热氧化可以得到对
苯二甲酸，说明烃基位于对位位置，可能的结构有
，故答案为：
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．
【点评】本题考查有机物的合成及结构与性质，注意把握有机物的官能团、碳链骨架等的变化，
明确发生的反应及习题中的信息即可解答，题目难度中等．
