湖南省多校联考2023-2024学年高一下学期期末考试化学试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1湖南省多校联考2023-2024学年高一下学期期末考试试题本试卷共6页。全卷满分100分，考试时间75分钟。注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题〖答案〗后，用铅笔把答题卡上对应的〖答案〗标号涂黑，如有改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他〖答案〗；回答非选择题时，将〖答案〗写在答题卡上，写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。可能用到的相对原子质量：H1C12N14O16Al27Fe56一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。1.化学与生活、科技密切相关。下列说法正确的是（）A.工业生产玻璃和水泥，均需用石灰石作原料B.石墨烯是一种新型化合物，在能源、催化方面有重要的应用C.硅胶、生石灰和浓硫酸均可作食品包装中的干燥剂D.航天飞船制作发动机喷管套筒的碳纤维属于有机高分子材料〖答案〗A〖解析〗【详析】A．工业生产玻璃的原料是石灰石、纯碱、石英砂，生产水泥的主要原料是石灰石、黏土，再以石膏作辅料，所以二者生产过程中均需用石灰石作原料，A正确；B．石墨烯是碳元素一种单质，不是新型化合物，在能源、催化方面有重要的应用，B错误；C．硅胶、生石灰均可作食品包装中的干燥剂，而浓硫酸虽有吸水性，但同时具有强腐蚀性，不能用作食品干燥剂，C错误；D．碳纤维是碳元素的单质，属于新型无机非金属材料，不属于有机高分子材料，D错误；故选A。2.下列化学用语使用正确的是（）A.四氯化碳的空间填充模型： B.N2的电子式：C.乙醇的结构简式：C2H6O D.乙酸的官能团：—COOH〖答案〗D〖解析〗【详析】A．CCl4分子为正四面体结构，由于原子半径：Cl＞C，所以该模型不能表示CCl4，A错误；B．N原子最外层有5个电子，在N2分子中的2个N原子上还有1对孤电子对，其电子式为，B错误；C．C2H6O是乙醇的分子式，乙醇属于饱和一元醇，官能团是羟基-OH，其结构简式是CH3CH2OH或C2H5OH，C错误；D．乙酸属于饱和一元羧酸，结构简式是CH3COOH，物质分子中含有的官能团是羧基，可表示为：—COOH，D正确；故合理选项是D。3.与生产、生活密切相关的有机物有很多，下列说法正确的是（）A.往鸡蛋清水溶液中加入CuSO4溶液不会改变其活性B.天然植物油中不饱和脂肪酸甘油酯含量较高，常温下呈液态C.淀粉和纤维素的分子式均为，因此二者互为同分异构体D.废弃的聚乙烯塑料属于可回收垃圾，能使溴水褪色〖答案〗B〖解析〗【详析】A．蛋白质遇到重金属盐CuSO4溶液会发生变性，不会发生盐析，变性是不可逆过程，故A错误；B．天然植物油中不饱和脂肪酸甘油酯含量较高，常温下呈液态，动物油中饱和脂肪酸含量较高，常温下呈固态，故B正确；C．淀粉和纤维素的分子式相同，但聚合度n不同，且二者均为混合物，因此二者不互为同分异构体，故C错误；D．聚乙烯中无碳碳双键，不能使溴水褪色，故D错误；故选B。4.每年10月23日上午6：02至晚上6：02被誉为“摩尔日”。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）A.1L0.1mol·L-1氨水中NH3·H2O分子数为0.1NAB.一定条件下，1molN2与3molH2充分反应转移的电子数为6NAC.100g46%的C2H5OH水溶液中氧原子的数目为4NAD.标准状况下，22.4L戊烷中共价键的数目为16NA〖答案〗C〖解析〗【详析】A．一水合氨在溶液中部分电离出铵根离子和氢氧根离子，则1L0.1mol·L-1氨水中一水合氨的分子数小于0.1mol·L-1×1L×NAmol—1=0.1NA，故A错误；B．合成氨反应是可逆反应，可逆反应不可能完全反应，所以一定条件下，1molN2与3molH2充分反应转移的电子数小于1mol×6×NAmol—1=6NA，故B错误；C．乙醇和水分子中都含有氧原子，则100g46%的C2H5OH水溶液中氧原子的数目为×1×NAmol—1+×1×NAmol—1=4NA，故C正确；D．标准状况下，戊烷为液态，无法计算22.4L戊烷的物质的量和含有的共价键的数目，故D错误；故选C。5.下列有关非金属及其化合物的说法正确的是（）A.向紫色石蕊试液中通入气体，溶液先变红后褪色B.Ag与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快，所以实验室通常用浓硝酸洗涤附着在试管内壁上的银镜C.将通入溶液，无明显现象，则将通入溶液也无明显现象D.“洁厕灵”(主要成分为盐酸)和“84消毒液”(主要成分为次氯酸钠)不能混用〖答案〗D〖解析〗【详析】A．向紫色石蕊试液中通入

SO2气体，溶液变红不会褪色，A错误；B．实验室通常用稀硝酸清洗银镜，稀硝酸成本更低，B错误；C．SO2通入Ba(NO3)2溶液中，SO2被氧化为硫酸根，会生成BaSO4白色沉淀，C错误；D．“洁厕灵”(主要成分为盐酸)和“84消毒液”(主要成分为次氯酸钠)不能混用，若两者混用会发生归中反应生成氯气，不仅达不到各自预期的作用效果，还会生成有毒气体，D正确；故选D。6.铜一铈氧化物、xCuO·yCeO2(Ce是活泼金属)催化氧化可除去H2中少量CO，总反应为：2CO+O2=2CO2，其反应过程与能量关系及可能机理如下图所示：下列说法错误的是（）A.步骤(i)中Cu、Ce的化合价没有发生变化B.步骤(iii)中有共价键的断裂和生成C.反应过程中催化剂参与了反应D.总反应为放热反应〖答案〗A〖解析〗【详析】A．分析步骤(i)的成键数目可知，金属的电负性相较于其他非金属较低，形成化学键时显正价。故铜的化合价由+2变为+1价，铈的化合价由+4价变为+3价，因此Cu、Ce的化合价发生了变化，A错误；B．在步骤(iii)中CO与O2反应生成CO2，有共价键的断裂和生成，B正确；C．在该反应中有铜一铈氧化物、xCuO·yCeO2催化氧化，可使CO反应产生CO2，从而除去H2中的CO，可见反应过程中催化剂参与了反应，C正确；D．根据图示可知：反应物总能量比生成物的总能量高，因此发生该反应时会放出热量，因此该反应为放热反应，D正确；故合理选项是A。7.某有机物X的结构简式如图所示，下列有关说法正确的是（）A.X分子中含有三种含氧官能团B.X在一定条件下能发生加成、加聚、取代、氧化等反应C.X分子不可使酸性高锰酸钾溶液褪色D.一定条件下，1molX最多能与1molH2加成〖答案〗B〖解析〗【详析】A．分子中含有两种含氧官能团，分别是酯基、羟基，A错误；B．分子中含有碳碳双键，可以发生加成、加聚、氧化反应，含有羟基能发生取代、氧化反应，含有酯基能发生取代反应，B正确；C．分子中含有碳碳双键、羟基，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，C错误；D．分子中只含有一个碳碳双键，一定条件下，1molX最多能与1molH2加成，D错误；故选B。8.下列装置或操作一定能达到实验目的是（）A.利用甲装置制备Cl2 B.利用乙装置制备Fe(OH)2C.利用丙装置制备并收集SO2 D.利用丁装置由海水制取蒸馏水〖答案〗B〖解析〗【详析】A．二氧化锰与浓盐酸要加热反应生成MnCl2、氯气和水，则题给装置不能达到制备氯气的实验目的，故A错误；B．打开止水夹，试管a中铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应生成的氢气排尽装置中的空气，关闭止水夹，反应生成的氢气使试管a中气体压强增大，将反应生成的硫酸亚铁压入试管b中，硫酸亚铁溶液与氢氧化钠溶液在氢气环境中反应生成硫酸钠和氢氧化亚铁白色沉淀，则题给装置能达到制备氢氧化亚铁的实验目的，故B正确；C．二氧化硫的密度大于空气，不能用向上排空气法收集二氧化硫，则题给装置不能达到制备并收集二氧化硫的实验目的，故C错误；D．蒸馏时，温度计水银球应置于蒸馏烧瓶支管口处，不能插入海水中，则题给装置不能达到由海水制取蒸馏水的实验目的，故D错误；故选B。9.下列有关叙述及离子方程式均正确的是（）A.用氢氟酸刻蚀玻璃：B.使溴水褪色体现了漂白性：C.氨水吸收过量二氧化硫：D.不能用铜制容器盛放浓硝酸：〖答案〗C〖解析〗【详析】A．用氢氟酸刻蚀玻璃：，A错误；B．使溴水褪色体现了还原性：，B错误；C．氨水吸收过量二氧化硫：，C正确；D．不能用铜制容器盛放浓硝酸：，D错误；故选C。10.某中药制剂M具有泻下通便、清灭消肿等功效，该药剂M的化学式为Z2WY4•10X2Y，X、Y、Z、W是原子序数很次增大的短周期元素，最外层电子数之和为14，X与Z同主族，Y与W同主族。且W满足提高正价与最低负价的绝对值之差为4。下列说法错误的是（）A.简单离子半径：W>Z>Y>XB.最简单氢化物的稳定性：Y＞WC.由W、Y、Z形成的化合物既含离子键又含共价键D.X与W、Y都可形成的18电子分子〖答案〗A〖解析〗〖祥解〗X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，W满足最高正价与最低负价的绝对值之差为4，则W为S，Y与W同主族，则Y为O，X与Z同主族，最外层电子数之和为14，设X的最外层电子数为x，则有2x+6+6=14，x=1，再根据该药剂M的化学式为Z2WY4⋅10X2Y可知，X为H，Z为Na，据此分析回答；【详析】A．Na+和O2-电子层数相同，质子数越多，半径越小，所以半径Na+<O2-，故A错误；B．主族从上到下，非金属性减弱，非金属性顺序O＞S，非金属性越强，简单氢化物越稳定，故简单氢化物的稳定性Y＞W，B正确；C．W、Y、Z形成的化合物为Na2SO4或Na2SO3，都既含有离子键又含有共价键，C正确；D．H与S和O分别可形成18电子的H2S和H2O2，D正确；故选A。11.下图是发表于(科学进展)的一种能够捕捉(的电化学装置。下列说法错误的是（）A.A1电极为负极，被氧化B.在捕捉CO的过程中。不断移向Al电极C.每生成1mol的草酸铝[，消耗标况下含的空气134.4LD.该装置将化学能转化为电能，有利于碳中和〖答案〗C〖解析〗〖祥解〗根据装置示意图可知该装置为原电池，铝作负极，失电子发生氧化反应，多孔石墨作正极，正极得电子发生还原反应，正极电极反应式为：2CO2+2e-=，据此回答。【详析】A．铝作负极，发生氧化反应，A正确；B．在原电池装置中，阴离子向着负极移动，B正确；C．每生成1mol的草酸铝，则有2molAl失电子，共转移6mol电子，根据正极电极反应式可知，消耗6molCO2，消耗标况下

CO2134.4L，C错误；D．该装置将化学能转化为电能，为原电池装置，且有利于碳中和，D正确；故选C。12.以黄铁矿(主要成分是设杂质均不参与反应)为原料来生产硫酸的工艺流程如图。下列说法错误的是（）A.将黄铁矿粉碎，可以提高在沸腾炉中的反应速率B.SO2、SO3均是酸性氧化物，溶于水能得到相应的两种强酸C.该生产工艺中每生成1molH2SO4，有发生转移D.吸收后的尾气可通过氨水吸收转化生成氮肥〖答案〗B〖解析〗〖祥解〗黄铁矿与空气反应生成氧化铁、二氧化硫，二氧化硫、氧气反应生成三氧化硫，三氧化硫在吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收可生成硫酸，以此解答该题。【详析】A．将黄铁矿粉碎，可以增大接触面积，提高在沸腾炉中的反应速率，A正确；B．SO2溶于水生成的H2SO3为中强酸，B错误；C．反应中Fe元素化合价由+2价升高到+3价，S元素化合价由-1价升高到+6价，则生成2molH2SO4转移15mol电子，生成1molH2SO4，有

75mole⁻发生转移，C正确；D．尾气SO2可通过氨水吸收转化生成亚硫酸铵，是一种氮肥，D正确；故选B。13.探究2反应速率的影响因素，有关实验数据如下表所示：实验编号温度/℃酸性KMnO4溶液H2C2O4溶液H2O的体积/mLKMnO4溶液褪色平均时间/min体积/mL浓度/(mol·L⁻¹)体积/mL浓度/(mol·L⁻¹)12540160.28b22540.180.2a1238040.160.28c下列说法错误的是（）A.a=6，b<c<12B.可通过比较收集相同体积的CO2所消耗的时间来判断反应速率的快慢C.实验1改用4mLH2C2O4溶液和10mLH2O，其他条件不变，不能达到实验目的D.实验时可依次向试管中加入酸性KMnO4溶液、水和H2C2O4溶液〖答案〗A〖解析〗【详析】A．由表格数据可知，实验1和实验3探究温度对反应速率的影响，温度越高，反应速率越快，则b＞c，故A错误；B．收集相同体积二氧化碳所消耗的时间越少，说明化学反应速率越快，则通过比较收集相同体积的二氧化碳所消耗的时间可以判断反应速率的快慢，故B正确；C．由表格数据可知，实验1和实验3探究温度对反应速率的影响，若实验1改用4mL草酸溶液和10mL水，草酸浓度和反应温度均不相同，不符合探究实验变量唯一化的原则，所以其他条件不变，不能达到探究温度对反应速率的影响的实验目的，故C正确；D．由表格数据可知，实验1和实验2探究浓度对反应速率的影响，为防止酸性高锰酸钾溶液与草酸溶液立即反应，无法达到实验目的，应向试管中加入酸性高锰酸钾溶液，先加入水再加入草酸溶液达到探究实验的目的，故D正确；故选A。14.将一定质量的铝粉和铁粉的混合物加入一定量很稀的硝酸溶液中，充分反应生成铵盐，反应过程中无气体放出。向反应结束后的溶液中，逐滴加入5mol/L的NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积与产生沉淀的物质的量(n)关系如图所示，下列说法错误的是（）A.根据关系图可知前amLNaOH溶液与原反应液中剩余的酸中和B.样品中铝粉质量为1.08gC.原溶液中硝酸的物质的量为0.42molD.bc段所加NaOH溶液发生反应：〖答案〗C〖解析〗〖祥解〗反应始终没有气体生成，可以得出不会有氮的氧化物生成，向反应后溶液中滴加NaOH溶液，开始没有沉淀生成，可知硝酸过量，故铝和铁被氧化为Al3+、Fe3+，反应后溶液加入氢氧化钠溶液应先与硝酸反应，再生成沉淀，当沉淀完全后，由图知继续加入氢氧化钠溶液，沉淀量不变，可得与OH-发生了反应，则随着NaOH的滴加，发生的反应依次有：①H++OH-=H2O，②Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、Al3++3OH-=Al(OH)3↓，③+OH-=NH3•H2O，④Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-，据此分析解题。【详析】A．在amL之前，没有沉淀产生，此时发生中和反应，A正确；B．cd段消耗NaOH溶液8mL，根据Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-可知，n[Al(OH)3]=n(NaOH)=0.008L×5mol/L=0.04mol，故n(Al)=n[Al(OH)3]=0.04mol，所以铝粉质量为1.08g，B正确；C．加入氢氧化钠溶液为68mL时，溶液中溶质为硝酸钠与硝酸铵，bc段消耗的NaOH的物质的量等于铵根离子的物质的量，而n(NH4NO3)=n()=0.006L×5mol/L=0.03mol，根据Na元素守恒：n(NaNO3)=n(NaOH)=0.068L×0.05mol/L=0.34mol，根据N元素守恒原硝酸溶液中n(HNO3)=n(NaNO3)+2n(NH4NO3)=0.34mol+0.03mol×2=0.4mol，C错误；D．bc

段没有沉淀生成，所加

NaOH溶液发生反应：+OH-=NH3•H2O，D正确；故选C。二、非选择题：本题共4小题，共58分。15.Ⅰ.已知有机分子球棍模型如图，其中乙和戊是生活中常见的有机化合物，回答下列问题：（1）五种物质中互为同系物的是___________(填序号)。（2）丙的所有同分异构体中，一氯代物只有一种的结构简式为___________。（3）丁分子可以使溴的四氯化碳溶液褪色，发生的反应类型为___________。（4）写出甲和戊在浓硫酸作用下发生酯化反应的化学方程式：___________。Ⅱ.葡萄糖在不同条件下发酵可以生成两种有机物A和B，通过系列变化可得到一种食用香料E，有关物质的转化关系如下图：（5）葡萄糖可由淀粉水解制得，检验淀粉完全水解的操作及实验现象为___________。（6）B、D和E均能与溶液反应生成(CO2气体，则B的官能团名称为_。（7）若B分子中含有一个甲基，则E的结构简式为___________。（8）E的同分异构体有很多，其中只含有一种官能团且能与溶液反应的同分异构体有___________种。〖答案〗（1）甲和乙（2）（3）加成反应（4）HCOOH+CH3CH2OHHCOOCH2CH3+H2O（5）取少量水解液于试管中，向试管中加入碘水，若溶液不变蓝色，说明淀粉完全水解（6）羟基、羧基（7）（8）4〖解析〗Ⅰ．由球棍模型可知，甲为甲酸、乙为乙酸、丙为戊烷、丁为1—戊烯、戊为乙醇；Ⅱ．由有机物的转化关系可知，葡萄糖在不同条件下发酵分别生成乙醇和2—羟基丙酸，则A为乙醇、B为2—羟基丙酸；铜做催化剂条件下乙醇和氧气共热发生催化氧化反应生成乙醛，则C为乙醛；催化剂作用下乙醛和氧气共热发生催化氧化反应生成乙酸，则D为乙酸；浓硫酸作用下乙酸与2—羟基丙酸共热发生酯化反应生成，则E为。（1）由分析可知，甲为甲酸、乙为乙酸，甲酸和乙酸是结构相似的饱和一元羧酸，互为同系物，故〖答案〗为：甲和乙；（2）由分析可知，丙为戊烷，戊烷的同分异构体2，2—二甲基丙烷分子中只含有1类氢原子，一氯代物只有1种，2，2—二甲基丙烷的结构简式为，故〖答案〗为：；（3）由分析可知，丁为1—戊烯，1—戊烯分子中含有的碳碳双键能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应使溶液褪色，故〖答案〗为：加成反应；（4）由分析可知，甲为甲酸、戊为乙醇，浓硫酸作用下甲酸与乙醇共热发生酯化反应生成甲酸乙酯和水，反应的化学方程式为HCOOH+CH3CH2OHHCOOCH2CH3+H2O，故〖答案〗为：HCOOH+CH3CH2OHHCOOCH2CH3+H2O；（5）淀粉溶液遇碘水会发生显色反应使溶液变为蓝色，则检验淀粉完全水解的操作为取少量水解液于试管中，向试管中加入碘水，若溶液不变蓝色，说明淀粉完全水解，故〖答案〗为：取少量水解液于试管中，向试管中加入碘水，若溶液不变蓝色，说明淀粉完全水解；（6）由分析可知，B为2—羟基丙酸，2—羟基丙酸的官能团为羟基、羧基，故〖答案〗为：羟基、羧基；（7）由分析可知，E的结构简式为，故〖答案〗为：；（8）由分析可知，E的结构简式为，E的同分异构体只含有一种官能团且能与碳酸氢钠溶液反应说明同分异构体的官能团为羧基，同分异构体的结构可以视作丙烷分子中的氢原子被2个羧基取代所得结构，共有4种，故〖答案〗为：4。16.工业上常利用含硫废水生产实验室可用如图所示装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程。烧瓶C中发生反应如下：(i)(ii)(iii)（1）仪器组装完成后，应该先进行________，装置A中反应的化学方程式为_________。（2）装置B的作用之一是观察SO2的生成速率，其中的液体最好选择___________(填标号)。a．饱和NaHSO3溶液b．饱和Na2SO3溶液c．蒸馏水d．饱和NaHCO3溶液实验中SO2缓慢进入烧瓶C，可通过控制___________，来调节通入速率。已知反应(iii)相对较慢，则烧瓶C中反应达到终点的现象是___________。（3）为提高产品纯度，应使烧瓶C中Na2SO3和Na2S恰好完全反应，其物质的量之比为_____。（4）反应终止后，烧瓶C中的溶液经___________即可析出Na2S2O3⋅5H2O。〖答案〗（1）①.气密性检查②.（2）①.a②.滴加硫酸溶液的速率③.溶液变澄清（或浑浊消失）（3）1：2（4）蒸发浓缩、冷却结晶〖解析〗A中的亚硫酸钠中加入浓硫酸生成二氧化硫，装置B的作用之一是观察SO2的生成速率，为提高产品纯度，应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，烧瓶C中发生反应如下：(ⅰ)Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)═Na2SO3(aq)+H2S(aq)(ⅱ)2H2S(aq)+SO2(g)═3S(s)+2H2O(l)(ⅲ)S(s)+Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)反应终止后，烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na2S2O3•5H2O，E中盛放NaOH溶液进行尾气处理，防止含硫化合物排放在环境中，据此分析解题；（1）仪器组装完成后，因涉及到气体，故应先检验装置气密性；浓硫酸与亚硫酸钠溶液反应生成硫酸钠、二氧化硫和水，化学方程式为；（2）装置B的作用之一是观察SO2的生成速率，故其中的液体要求SO2在其中的溶解度很小，且能起到除去SO2中的酸性杂质气体，故选择饱和NaHSO3溶液，故选a；为使SO2缓慢进入烧瓶C，可以通过控制B中滴加硫酸的速度，来控制生成SO2的速率，故〖答案〗为：控制滴加硫酸的速度；Ⅲ中发生S(g)+Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)，反应达到终点是S完全溶解，可观察到溶液变澄清(或浑浊消失)，故〖答案〗为：溶液变澄清(或浑浊消失)；（3）C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，烧瓶C中发生反应如下：Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)═Na2SO3(aq)+H2S(aq)(ⅰ)2H2S(aq)+SO2(g)═3S(s)+2H2O(l)(ⅱ)S(s)+Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)(ⅲ)可知，(ⅰ)×2+(ⅱ)+(ⅲ)×3，得到总反应为2Na2S(aq)+Na2SO3(aq)+3SO2(g)3Na2S2O3(aq)，则C中Na2SO3和Na2S物质的量之比为1：2，故〖答案〗为：1：2；（4）由分析可知，反应终止后，烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na2S2O3·5H2O。17.研究含氮元素物质的反应对生产、生活、科研等方面具有重要的意义。（1）发射神舟十三号的火箭推进剂为液态四氧化二氮和液态偏二甲肼(与偏二甲肼燃烧产物只有(，并放出大量热，请写出此过程发生反应的化学方程式：___________。（2）火箭发射中常现红棕色气体，原因为：(正反应为吸热反应)，为无色气体。已知：在其他条件不变的情况下，升高温度反应会朝着吸热反应的方向进行，当温度升高时，气体颜色___________(填“变深”、“变浅”或“不变”)。（3）①现将充入一恒温恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是___________(填标号)。②若在相同的温度下，上述反应改在容积为2L的恒容密闭容器中进行，反应3s后的物质的量为1.2mol，0~3s内_____，此时N2O4的转化率为______。（4）肼在碱性环境下可以形成肼一空气燃料电池，肼被氧化为N2，该电池负极的反应式为___________，每生成2.8gN2要转移电子的物质的量为___________。〖答案〗（1）C2H8N2+2N2O42CO2↑+3N2↑+4H2O（2）变深（3）①.ad②.0.1mol/(L·s)③.30%（4）①.N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O②.0.4mol〖解析〗（1）由题意可知，偏二甲肼在四氧化二氮中燃烧生成氮气、二氧化碳和水，反应的化学方程式为：C2H8N2+2N2O42CO2↑+3N2↑+4H2O；（2）该反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，二氧化氮的浓度增大，气体颜色变深；（3）①a．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量不变，该反应是气体分子数增多的反应，在恒压密闭容器中反应时，容器体积增大，气体密度减小，当气体密度保持不变，说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，a符合题意；b．反应在恒温恒压密闭容器中进行，体系温度一直不变，则体系温度保持不变，不能说明反应达到平衡状态，b不符合题意；c．该反应是气体分子数增多反应，在恒压密闭容器中反应时，容器体积增大，四氧化二氮的浓度减小，导致N2O4、NO2的正反应速率均减小，不可能增大，c不符合题意；d．随着反应的进行，N2O4转化量增大，其转化率逐渐增大，当N2O4的转化率保持不变时，说明正、逆反应速率相等，反应已达到平衡，d符合题意；故选ad；②反应3s后二氧化氮的物质的量为1.2mol，则由方程式可知，0~3s内四氧化二氮的反应速率为=0.1mol/(L·s)，四氧化二氮的转化率为×100%=30%；（4）由题意可知，肼-空气燃料电池中通入肼的电极为燃料电池的负极，碱性条件下肼在负极失去电子发生氧化反应生成氮气和水，则电极反应式为：N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O，反应生成1mol氮气时，转移电子的物质的量为4mol，则生成2.8g氮气时，转移电子的物质的量为×4=0.4mol。18.水是人类生存和发展的宝贵资源，而水质的污染问题却越来越严重。目前世界各国已高度重视这个问题，并采取积极措施进行治理，下图是某市污水处理的工艺流程示意图：已知：①曝气池能增加空气与水接触的面