第2章化学键化学反应规律同步练习(含解析)2022-2023下学期高一化学鲁科版(2019)必修第二册
第2章化学键 化学反应规律 同步练习
一、单选题
1.氧元素是地壳中含量最多的元素。下列说法正确的是
A.与互为同位素
B.氧元素与其他短周期主族非金属元素均能形成酸性氧化物
C.氧与钠形成的稳定化合物中,阴、阳离子个数比均为
D.变成属于物理变化
2.下列各物质中,化学键类型完全相同的是( )
A.NaOH和Na2O2 B.H2S和Na2S C.CCl4和H2O D.CO2和H2O2
3.某原电池的装置如图所示,总反应为H2(g)+HgO(s)=H2O(l)+Hg(l),其中交换膜只允许阴离子和水分子通过。下列说法正确的是( )
A.正极反应为:HgO 2e +H2O=Hg+2OH
B.放电结束后,溶液的碱性不变
C.标准状况下,每反应 2.24 L氢气,交换膜通过 0.2 mol 离子
D.OH 通过离子交换膜从负极向正极移动,保持溶液中电荷平衡
4.在2L容器中和800℃时反应:CaCO3(s)CO2(g)+CaO(s),下列叙述表明该反应达到平衡状态的是
A.生成a mol CO2同时生成a molCaO B.CaCO3的浓度不再变化
C.容器内气体摩尔质量不变 D.混合气体密度不变
5.一定温度下,向10 mL 0.40 mol/L H2O2溶液中加入适量FeCl3溶液,不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表所示。
t / min 0 2 4 6
V(O2) / mL 0 9.9 17.2 22.4
资料显示,反应分两步进行:①2Fe3++ H2O2 = 2Fe2++ O2↑+ 2H+,② H2O2 + 2Fe2+ + 2H+ =2Fe3++2H2O,反应过程中能量变化如右下图所示。下列说法不正确的是
A.0~6 min的平均反应速率:v(H2O2) = 3.33×10-2 mol/( L·min)
B.Fe3+的作用是增大过氧化氢的分解速率
C.反应①是吸热反应、反应②是放热反应
D.反应2H2O2(aq)=2H2O(l) + O2(g)的△H > 0
6.H2和I2在一定条件下能发生反应:H2(g) + I2(g)2HI(g) ΔH=﹣akJ·下列说法正确的是 ( )
(a、b、c均大于零)
A.H2、I2和HI分子中的化学键都是非极性共价键
B.断开2 mol HI分子中的化学键所需能量约为(c+b+a) kJ
C.相同条件下,1 mol H2(g)和1 mol I2(g)总能量小于2 mol HI (g)的总能量
D.向密闭容器中加入2 mol H2(g)和2 mol I2(g),充分反应后放出的热量为2akJ
7.工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ mol-1,反应过程可用下图模拟( 表示N2分子, 表示H2分子, 表示催化剂)
下列说法正确的是
A.过程Ⅰ为吸热反应,过程Ⅳ为放热反应
B.过程Ⅱ为放热反应,过程Ⅲ为吸热反应
C.催化剂可降低整个反应的活化能,因此使ΔH增大
D.1molN2和3molH2反应,放出的热量小于92.4kJ
8.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,K、L、M均是由这些元素组成的二元化合物,甲、乙分别是元素X、Y的单质,甲是常见的固体,乙是常见的气体。K是无色气体,是主要的大气污染物之一,0.05mol/L丙溶液的pH为l,上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是
A.原子半径:W
C.化合物XYZ中只含共价键 D.K、L、M中沸点最高的是M
9.用生产某些含氯有机物时会产生副产物。利用反应a可实现氯的循环利用:
反应a:
已知:i.
ii.
下列说法不正确的是
A.反应a中反应物的总能量高于生成物的总能量
B.反应a中涉及极性键、非极性键的断裂和生成
C. ,则
D.断开键与断开键所需能量相差约为
10.从图所示的某气体反应的能量变化分析,以下判断错误的是
A.这是一个放热反应 B.该反应一定要加热才能进行
C.生成物从气态变成液态时会放出热量 D.反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量
11.将4mol A和2mol B在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:,若经2s后测得C的浓度为0.6mol/L,下列说法正确的是
A.用物质B表示2s内的平均反应速率为0.6
B.2s时物质B的浓度为0.7mol/L
C.2s内物质A的转化率为70%
D.用物质A表示2s内的平均反应速率为0.7
12.要增大过量Zn和一定量稀H2SO4反应生成氢气的速率,下列措施正确的是
A.把锌粉改成锌片 B.滴加几滴CuSO4溶液
C.使用浓H2SO4 D.使用浓HNO3
13.等质量的两份锌粉a、b分别加入到两份体积相同、物质的量浓度相同且过量的稀硫酸中,同时向a中加入少量的CuSO4溶液,下列各图为产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系,其中正确的是
A. B.
C. D.
14.在一定条件下,反应2A(g)+2B(g)3C(g)+D(g)在恒容容器中进行,达到化学平衡的标志是( )
A.单位时间内生成2n molB,同时消耗3n molC B.容器内压强不随时间变化
C.混合气体的密度不随时间变化 D.B物质的百分含量不变
二、填空题
15.(1)同一物质在气态时的能量大于在液态时的能量。一定量的氢气在氧气中充分燃烧并放出热量。若生成气态水放出的热量为Q1,生成液态水放出的热量为Q2,那么Q1______(填“大于”“小于”或“等于”)Q2。
(2)已知:4HCl+O2=2Cl2+2H2O,该反应中,4molHCl被氧化,放出115.6kJ的热量,则断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差约为______kJ。
(3)某温度下在4L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化的曲线如图:
①该反应的化学方程式是__________。
②该反应达到平衡状态的标志是________(填字母)。
A.Y的体积分数在混合气体中保持不变
B.X、Y的反应速率之比为3:1
C.容器内气体的压强保持不变
D.容器内气体的总质量保持不变
③0~2min内Y的转化率为________。
16.甲醇是重要的化工原料。利用和在催化剂的作用下合成甲醇,发生的反应如下:。一定比例的和在装有催化剂的反应器中反应12小时,体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。
当温度为时,图中P点_______(填“是”或“不是”)处于平衡状态。之后,甲醇产率下降的原因是________________。
17.放热反应与吸热反应的比较
放热反应 吸热反应
形成原因 反应物具有的总能量_______生成物具有的总能量 反应物具有的总能量_______生成物具有的总能量
与化学键强弱的关系 生成物分子成键时释放的总能量_______反应物分子断键时吸收的总能量 生成物分子成键时释放的总能量_______反应物分子断键时吸收的总能量
反应过程图示
示例 ①金属与水或酸的反应 ②所有的燃烧反应 ③中和反应 ④大部分化合反应 ①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 ②C与H2O(g)、CO2的氧化还原反应反应 ③大部分分解反应 ④水解反应
18.(1)印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成,可用FeCl3溶液作“腐蚀剂”刻制印刷电路,写出反应方程式______________________。
(2)工业上制取漂白粉的的过程是把氯气通入石灰乳中,写出反应方程__________________。
(3)有甲、乙、丙、丁四种金属,把甲、丙浸入稀硫酸中,用导线连接时甲为负极;把乙、丁分别浸入相同浓度的稀硫酸中,乙产生气泡的速率更大;把甲、乙用导线连接浸入稀硫酸中,甲上有气泡冒出;把丙浸入丁的硝酸盐溶液中,丙的表面有丁析出。这四种金属的活动性由强到弱的顺序是__________________。
(4)将气体A、B置于容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应:4A(g)+B(g)=2C(g),反应进行到4 s末,测得A为0.5 mol,B为0.4 mol,C为0.2 mol,则:vA=_________,反应前A有_________mol。
(5)第三周期中有一种元素,其最高价氧化物的水化物与同周期其它元素最高价氧化物的水化物所属物质类型都不同,用离子方程式表示该水化物分别与烧碱溶液和稀硫酸的反应:______; __________。
(6)碳是周期表中形成化合物最多的元素,写出其单质与浓硫酸反应的方程式___________________写出能验证碳的非金属性弱于硫的化学反应的离子方程式:_____________________,碳还能形成各种有机物,它的一种有机物可由粮食发酵得到,有特殊的香味,有活血壮胆的功效,写出该有机物在某条件下与氧气催化氧化的反应方程式_______________。
19.铁炭混合物(铁屑和活性炭的混合物)在水溶液中可形成许多微电池。在相同条件下,测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中Cu2+和Pb2+的去除率,结果如题图所示。
(1)当铁炭混合物中铁的质量分数为0时,也能去除水中少量的Cu2+和Pb2+,其原因是__________。
(2)当铁炭混合物中铁的质量分数大于50%时,随着铁的质量分数的增加Cu2+和Pb2+的去除率不升反降,其主要原因是____________。
20.燃煤排放的尾气中含有二氧化硫、氮氧化物(主要为NO)等污染物,工业上采用不同的方法脱硫脱硝。
(1)工业用溶液脱硫脱硝,和NO转化率分别达到100%和92.4%。
①用溶液吸收燃煤排放的尾气,可提高尾气中NO的去除率。在酸性溶液中,与NO反应生成和,其离子方程式为_______。
②相对于,NO更难脱除,其原因可能是_______(填字母)。
a.该条件下的氧化性强于NO
b.燃煤排放的尾气中NO的含量多于
c.相同条件下在水溶液中的溶解性强于NO
③NO转化率随溶液pH变化如下图所示。NO中混有能提高其转化率,其原因可能是_______。
(2)工业上把尾气与氨气混合,通过选择性催化剂,使NO被氨气还原为氮气,吸附在催化剂表面;当催化剂表面达到饱和后,进行催化剂再生同时产生亚硫酸铵而脱硫。
①NO脱除的化学反应方程式为_______。
②工业上催化剂再生采取的措施为_______。
(3)电子束尾气处理技术是用电子束照射含有水蒸气和空气的尾气,产生强活性O把NO和氧化而除去。在实际处理中需向尾气中通入一定量氨气,这样处理得到的产物为_______和_______(填化学式)。
(4)通过传感器可监测的含量,其工作原理如下图所示。
①Pt电极上发生_______反应(填“氧化”或“还原”)。
②写出NiO电极上的电极反应式_______。
21.有下列8种晶体:
A.水晶 B.冰醋酸 C.白磷 D.固态氩 E.氯化铵 F.铝 G.金刚石
用序号回答下列问题:
(1)属于原子晶体的化合物是_______,直接由原子构成的晶体是________直接由原子构成的分子晶体是________.
(2)存在非极性键的晶体是 ________,含有共价键的离子晶体是________,属于分子晶体的单质是________.
(3)在一定条件下能导电而不发生化学反应的是_______,分子内存在化学键,但受热熔化时,化学键不发生变化的是________,受热熔化,需克服共价键的是 ________。
22.含氯物质在生产生活中有重要作用。
(1)与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图为_______。
(2)能作为氯、溴、碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的判断依据是_______(填序号)。
A.、、的熔点 B.、、的氧化性
C.HCI、HBr、HI的热稳定性 D.HCl、HBr、HI的酸性
(3)实验室用强氧化剂制取的化学方程式_______。
(4)实验室制取干燥时,净化与收集所需装置的接口连接顺序为_______。
(5)用NaClO溶液也可以吸收工业尾气中的NO。其他条件相同,NO转化为的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。
a.在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成和,其离子方程式为_______。
b.NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高,其原因是_______。
(6)某温度下,将通入NaOH溶液中,反应生成NaCl、NaClO、的混合液,若溶液中、、的物质的量分别为a、b、c,则a、b、c之间的关系为_______。
23.(1)下列各组中:
①金刚石 ②12C ③液氯 ④ 14C ⑤CH3CH2CH2CH3 ⑥氯水
⑦ ⑧ ⑨C60。
属于同素异形体的是__________(用序号回答,下同),属于同分异构体的是________,属于同位素的是______________。
(2)有a、MgBr2;b、金刚石;c、NaOH;d、干冰四种物质,按下列要求回答(用字母序号回答):
①熔化时不需要破坏化学键的是________,熔化时需要破坏共价键的是_________,熔点最高的是_____________。
②只有离子键的物质是___________,既有离子键又有共价键的物质是_________,晶体以分子间作用力结合的是______________。
(3)已知0.2mol烷烃在足量氧气中完全燃烧,测得生成CO2气体的体积为17.92L(标况下),则该烷烃的分子式为_________________,写出比该烃多1个碳的同系物,且其分子结构中含有3个甲基(-CH3)的结构简式______________________________。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】A.与互为同位素,A项错误;
B.氧元素与氢元素不能形成酸性氧化物,B项错误;
C.和中阴、阳离子个数比均为,C项正确;
D.变成是化学变化,D项错误;
答案选C。
2.C
【详解】A. NaOH是离子化合物,含离子键和极性共价键,Na2O2是离子化合物,含有离子键和非极性共价键,故不选A;
B. H2S是共价化合物,含共价键, Na2S是离子化合物,含有离子键,故不选B;
C. CCl4和H2O都是共价键,都只含有极性共价键,故选C;
D. CO2是共价化合物,含极性共价键, H2O2是共价化合物,含有极性共价键和非极性共价键,故不选D;
选C。
【点睛】本题考查化学键,明确化学键类型判断的一般规律并熟悉特殊情况即可解答,注意离子键、极性共价键与非极性共价键的区别。
3.C
【分析】根据装置分析可知,该装置为原电池装置,通入氢气的一极为负极,化合价升高失电子,与氢氧根离子反应生成水,氧化汞一极为正极,与水反应生成汞和氢氧根离子,据此分析解答问题。
【详解】A.根据电池反应式知,负极上氢气失电子和OH-反应生成H2O,正极上HgO得电子和水反应Hg和OH-,正极反应式为HgO(s)+2e-+H2O═Hg(l)+2OH-,故A错误;
B.该电池反应中有水生成导致溶液体积增大,KOH不参加反应,则KOH的物质的量不变,则c(KOH)减小,溶液的碱性减弱,故B错误;
C.2.24 L(标准状况下)氢气的物质的量为0.1mol,转移电子0.2mol,则交换膜通过 0.2 molOH-离子,故C正确;
D.放电时,电解质溶液中阴离子向负极移动,所以OH-通过离子交换膜从正极移向负极,保持溶液中电荷平衡,故D错误;
答案选C。
4.D
【详解】A.生成a mol CO2同时生成a molCaO,不能判断正逆反应速率是否相等,反应不一定平衡,故不选A;
B.CaCO3是固体,CaCO3没有浓度变化,CaCO3的浓度不再变化,反应不一定平衡,故不选B;
C.容器内的气体只有二氧化碳,二氧化碳的摩尔质量是恒量,摩尔质量不变,反应不一定平衡,故不选C;
D.反应过程中二氧化碳气体质量增大,容器体积不变,则混合气体的密度是变量,混合气体密度不变,反应一定达到平衡状态,故选D;
选D。
5.D
【详解】A.根据表中数据,0~6min生成22.4mL的氧气,即1×10-3mol,需要过氧化氢2×10-3mol,反应过氧化氢的浓度为0.2mol/L,则平均反应速率v(H2O2)= =3.33×10-2mol L-1 min-1,选项A正确;
B.根据反应①、②,Fe3+作催化剂,则其作用是增大过氧化氢的分解速率,选项B正确;
C.根据反应过程的图象可知,反应①反应物的总能量小于生成物的总能量,是吸热反应;反应②是放热反应,选项C正确;
D.根据图中信息可知,反应2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g)中反应物的总能量大于生成物的总能量,为放热反应, H< 0,选项D不正确;
答案选D。
6.B
【详解】A. HI分子中的化学键是极性共价键,故A错误;
B.△H=反应物断裂化学键需要的能量 生成物形成化学键放出的能量=bKJ/mol+cKJ/mol 2H I= aKJ/mol,得到断开2molH I键所需能量约为(a+b+c)KJ,故B正确;
C. H2和I2在一定条件下能发生反应:H2 (g) + I2(g)2HI(g) ΔH=﹣akJ·,反应是放热反应,反应物能量高于生成物,故C错误;
D. 反应是可逆反应不能进行彻底,依据焓变意义分析,向密闭容器中加入2molH2和2molI2,充分反应后放出的热量小于2akJ,故D错误;
故选:B。
7.D
【分析】由图可知,过程Ⅰ为氮分子和氢气分子吸附在催化剂表面的过程,过程Ⅱ为旧键的断裂,是吸热过程,过程Ⅲ为新键的形成,是放热的过程,过程Ⅳ为氨分子脱离催化剂的表面,催化剂降低了反应的活化能,由此分析。
【详解】A.过程Ⅰ为氮分子和氢气分子吸附在催化剂表面的过程,没有断键和成键的过程,没有能量的变化,过程Ⅳ为氨分子脱离催化剂的表面的过程,没有断键和成键的过程,没有能量的变化,不是放热反应,故A不符合题意;
B.过程Ⅱ为旧键的断裂,是吸热反应,过程Ⅲ为新键的形成,是放热反应,故B不符合题意;
C.催化剂改变反应的途径,可降低整个反应的活化能,ΔH取决于反应物和生成物具有的总能量的相对大小,因此ΔH不变,故C不符合题意;
D.合成氨的反应是可逆反应,1molN2和3molH2反应生成的氨气的物质的量小于2mol,故放出的热量小于92.4kJ,故D符合题意;
答案选D。
8.C
【分析】0.05mol/L丙溶液的pH为l,可知丙为二元强酸,应为H2SO4,K是无色气体,是主要的大气污染物之一,且可生成H2SO4,则应为SO2,可知乙为O2,L为H2O,甲是单质,且与浓硫酸反应生成SO2、H2O,可知甲为C,M为CO2,则W为H元素,X为C元素,Y为O元素,Z为S元素。
【详解】A项、同周期元素,原子半径从左到右逐渐减小,C>O,故A错误;
B项、同主族元素,从上到下非金属性减弱,O>S,故B错误;
C项、化合物COS都由非金属性构成,只含共价键,故C正确;
D项、K、M常温下为气体,L为水,常温下为液体,沸点最高,故D错误。
故选C。
【点睛】本题考查元素周期律,侧重考查分析能力和推断能力,注意溶液pH为推断突破口,熟练掌握元素化合物知识,注意抓住短周期元素形成二元化合物是解答关键。
9.C
【详解】A.反应a是放热反应,因此反应物的总能量高于生成物的总能量,A正确;
B.反应a中反应物中有氯化氢和氧气,生成物中有氯气和水,因此涉及极性键、非极性键的断裂和生成,B正确;
C.由于气态水变为液态水释放能量,因此如果 ,则,C错误;
D.设H-O键和H-Cl的键能分别是xkJ/mol和ykJ/mol,根据方程式可知4x+498-4y-2×243=-115.6,解得y-x=31.9,即断开键与断开键所需能量相差约为,D正确;
答案选C。
10.B
【详解】A.图象分析可知反应物能量高于生成物,反应是放热反应,A项正确;
B.反应可能需要吸收能量引发反应进行,B项错误;
C.任何物质从气态变为液态时都会放热,C项正确;
D.从图上可见,反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量,D项正确;
答案选B。
11.B
【详解】
A.所以用物质B表示2s内的平均反应速率为,选项A错误;
B.2s时物质B的浓度为0.7mol/L,选项B正确;
C.2s内物质A的转化率为,选项C错误;
D.用物质A表示2s内的平均反应速率为,选项D错误。
答案选B。
12.B
【详解】A.把锌粉改成锌片,减小了锌粒的表面积,反应速率减慢,故A错误;
B.锌过量,向溶液中滴加几滴硫酸铜溶液,锌置换出Cu,形成锌铜原电池,反应速率加快,故B正确;
C.浓硫酸与Zn反应生成二氧化硫,不生成氢气,故C错误;
D.浓硝酸与Zn反应生成二氧化氮,不生成氢气,故D错误;
故选B。
13.A
【详解】a、b中的Zn的质量相同,稀硫酸是过量的,所以Zn无剩余;又a中加入硫酸铜溶液,与Zn反应生成Cu和硫酸锌,消耗Zn,使Zn与稀硫酸反应产生的氢气的体积减少,同时形成铜、锌原电池使反应速率加快,所以a曲线先反应完全,所需时间较少,但生成的氢气的体积少于b。
答案选A。
14.D
【详解】A、单位时间里生成2n molB,同时消耗3n molC,都表示逆反应速率,二者始终都按2:3进行,所以不能判断平衡状态,故A错误;
B、该反应前后气体的物质的量不变,压强始终不变,压强不随时间改变,不能说明到达平衡状态,故B错误;
C、混合气体的总质量不变,容器的体积不变,混合气体的密度始终不变,气体的密度不随时间改变,不能说明到达平衡状态,故C错误;
D、化学反应达到平衡状态时,各物质的物质的量不变,百分含量不变,故D正确;
答案选D。
【点睛】根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,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,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态。
15. 小于 31.9 3X(g)+Y(g) 2Z(g) AC 10%
【详解】(1)氢气燃烧分别生成液态水和气态水,由气态水转化为液态水还要放出热量,故Q1<Q2;
答案为:小于;
(2)用E(H—O)、E(H—Cl)分别表示H—O键、H—Cl键的键能,该反应中,4molHCl被氧化,放出115.6kJ的热量,则反应物总键能-生成物总键能=-115.6kJ·mol-1,故4×E(H—Cl)+498kJ·mol-1-2×243kJ·mol-1-4×E(H—O)=-115.6kJ·mol-1,整理得4E(H—Cl)-4E(H—O)=-127.6kJ·mol-1,即E(H—O)-E(H—Cl)=31.9kJ·mol-1,故断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差约为31.9kJ·mol-1×1mol=31.9kJ;
答案为:31.9;
(3)①由题图可以看出,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,Δn(Y)=0.2mol,Δn(Z)=0.4mol,Δn(X)=0.6mol,则Δn(Y)∶Δn(Z)∶Δn(X)=1:2:3,则化学方程式中各物质前化学计量数之比为1:2:3,则反应的化学方程式为3X(g)+Y(g) 2Z(g);
答案为:3X(g)+Y(g) 2Z(g);
②A. Y的体积分数在混合气体中保持不变,则已达平衡,A正确;
B. 平衡时正反应速率和逆反应速率相等,而同一方向的X、Y的反应速率之比始终为3:1,故X、Y的反应速率之比为3:1,不能作为平衡状态的标志,B错误;
C. 反应3X(g)+Y(g) 2Z(g)从开始到平衡的过程中,4L容器内的气体物质的量和气体压强始终在变化,当容器内气体的压强保持不变,也即各气体的物质的量保存不变,则已平衡,C正确;
D. 容器内气体的总质量始终保持不变,故容器内气体的总质量保持不变不能作为平衡状态的标志, D错误;
答案为:AC;
③0~2min内Y的转化率=×100%=×100%=10%;
答案为:10%。
【点睛】问题(3)中3X(g)+Y(g) 2Z(g)是否处于平衡状态的判断易错。平衡状态的判断方法有:①对同一个物质而言正反应速率和逆反应速率相等,如υ正(X)= υ逆(X),若选用不同物质的速率,则如不同物质的正反应和逆反应速率等于化学计量数之比,如υ正(Y)=υ逆(X),则说明已平衡,②各成分的含量、也可以是物质的量或浓度保持定值、不再改变了,③选定的某个物理量,一开始会随着反应的发生而变化,而当这个量不再改变的时候,就达到化学平衡状态,如选项C中提到的压强就是这样的一个物理量。
16. 不是 正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,且催化剂的催化活性降低
【分析】正反应为放热反应,升高温度,平衡应逆向移动,产率降低,但是在升高温度到490K之前,产率随温度升高而升高,说明此时升高温度在加快反应速率,在490K之后,升高温度,平衡逆向移动,且催化剂的催化活性降低,使甲醇的产率下降。
【详解】正反应为放热反应,升高温度,平衡应逆向移动,甲醇产率降低,根据图像470K时甲醇的产率比490K时小,故图中P点不是处于平衡状态;490K之后,升高温度,平衡逆向移动,且催化剂的催化活性降低,使甲醇的产率下降,故答案为:不是;正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,且催化剂的催化活性降低。
17. 大于 小于 大于 小于
【详解】从宏观角度来说,反应的热效应=生成物具有的总能量-反应物具有的总能量,若大于0,则表现为吸热反应,若小于0,则表现为放热反应;从微观角度来说,反应的热效应=反应物分子断键时吸收的总能量-生成物分子成键时释放的总能量,若大于0,则表现为吸热反应,若小于0,则表现为放热反应。
18. 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 乙>甲>丙>丁 0.05 mol/(L·s) 0.9 Al(OH)3+OH-= AlO2-+2H2O Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O 2H++CO32-=CO2↑+ H2O 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
【分析】(1)FeCl3与Cu反应产生FeCl2、CuCl2;
(2)Cl2与石灰乳反应产生氯化钙、次氯酸钙和水,氯化钙、次氯酸钙的混合物为漂白粉;
(3)两种不同的金属形成原电池时,活动性强的为负极,活动性弱的为正极;活动性不同的金属与酸反应置换出氢气,金属元素越活泼,反应产生氢气速率越快;活动性强的金属可以把活动性弱的金属置换出来,据此比较元素金属性强弱;
(4)根据v=计算v(C),再利用速率之比等于化学计量数之比计算v(A),再计算出A反应的物质的量,然后根据A起始物质的量等于剩余量与消耗量的和计算反应开始时A的物质的量;
(5)第三周期中有一种元素,其最高价氧化物的水化物与同周期其它元素最高价氧化物的水化物所属物质类型都不同,则该元素是Al,其最高价氧化物的水化物是两性氢氧化物,其余元素中金属元素形成的最高价氧化物的水化物是碱;非常金属元素形成的最高价氧化物的水化物是含氧酸,然后根据Al(OH)3与酸、碱反应的性质书写反应的离子方程式;
(6)C与浓硫酸共热反应产生CO2、SO2、H2O,可通过强酸与弱酸的盐发生反应制取弱酸,来比较元素非金属性的强弱;C元素的一种有机物可由粮食发酵得到,有特殊的香味,有活血壮胆的功效,该物质是乙醇,乙醇催化氧化产生乙醛,据此书写反应方程式。
【详解】(1)FeCl3具有强的氧化性,能够与线路板中的Cu发生氧化还原反应产生FeCl2、CuCl2,根据电子守恒、原子守恒,可得该反应的化学方程式为:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2;
(2)Cl2与石灰乳反应产生CaCl2、Ca(ClO)2、H2O,该反应的化学方程式为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
(3)把甲、丙浸入稀硫酸中,用导线连接时甲为负极,则金属活动性:甲>丙;把乙、丁分别浸入相同浓度的稀硫酸中,乙产生气泡的速率更大,说明金属乙比金属丁活泼,即金属活动性:乙>丁;把甲、乙用导线连接浸入稀硫酸中,甲上有气泡冒出,说明甲为正极,乙为负极,所以金属活动性:乙>甲;把丙浸入丁的硝酸盐溶液中,丙的表面有丁析出,说明丙比丁活泼,即金属活动性:丙>丁。故这四种金属的活动性由强到弱的顺序是:乙>甲>丙>丁;
(4)4 s末,测得C为0.2 mol,则v(C)==0.025 mol/(L·s),由于用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比,则v(A)=2v(C)=0.025 mol/(L·s)×2=0.05 mol/(L·s),4 s内A改变的物质的量为△n(A)=0.05 mol/(L·s)×4 s×2 L=0.4 mol,此时剩余A物质0.5 mol,故反应开始时A的物质的量n(A)=0.5 mol+0.4 mol=0.9 mol;
(5)Al(OH)3是两性氢氧化物,既能与强酸反应产生盐和水,也能够与强碱反应产生盐和水,NaOH与Al(OH)3反应产生NaAlO2和H2O,反应的离子方程式为:Al(OH)3+OH-= AlO2-+2H2O;Al(OH)3与硫酸反应产生Al2(SO4)3和H2O,反应的离子方程式为:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O;
(6)C与浓硫酸共热反应产生CO2、SO2、H2O,该反应的化学方程式为:C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O;硫酸与Na2CO3发生复分解反应产生Na2SO4、CO2、H2O,该反应的离子方程式为:2H++CO32-=CO2↑+ H2O;可知酸性:H2SO4>H2CO3,从而证明元素的非金属性:S>C;碳元素的一种有机物可由粮食发酵得到,有特殊的香味,该物质是乙醇,乙醇在Cu作催化剂条件下加热,被氧气氧化产生乙醛,该反应的化学方程式为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
【点睛】本题考查了元素金属性强弱比较、化学反应速率的有关计算、化学方程式和离子方程式的书写。掌握有关概念、物质的性质和方程式书写原则是本题解答的关键,注意有关规律的应用。
19. 活性炭具有吸附作用,可以吸附少量Cu2+和Pb2+ 铁的质量分数增加,铁炭混合物中微电池数目减少
【分析】(1) 活性炭具有吸附作用;
(2)铁的质量分数增加,铁炭混合物中微电池数目减少。
【详解】(1)活性炭疏松多孔,具有吸附作用,可以吸附少量Cu2+和Pb2+,所以当铁炭混合物中铁的质量分数为0时,也能去除水中少量的Cu2+和Pb2+;
(2)铁的质量分数增加,铁炭混合物中微电池数目减少,反应速率减小,所以Cu2+和Pb2+的去除率不升反降。
20.(1) c 与溶液反应促使溶液降低(或溶于水形成酸性溶液),导致次氯酸浓度增大,氧化性增强
(2) 催化剂转入足量氨水中浸泡
(3)
(4) 还原
【解析】(1)
①与NO反应生成和,氯元素化合价由+1降低为-1,N元素化合价由+2升高为+5,根据得失电子守恒、电荷守恒,其离子方程式为;
②物质溶解性越大,接触越充分,越易反应,易溶于水,NO难溶于水,NO难与ClO-接触发生反应,所以相对于,NO更难脱除,选c。
③根据图示,溶液pH越小NO转化率越大。溶于水使溶液酸性增强,导致次氯酸浓度增大,氧化性增强,所以NO中混有能提高其转化率。
(2)
①NO被氨气还原为氮气,NO脱除的化学反应方程式为。
②催化剂再生同时产生亚硫酸铵而脱硫,二氧化硫和氨水反应生成亚硫酸铵,所以催化剂转入足量氨水中浸泡可以使催化剂再生。
(3)
电子束尾气处理技术是用电子束照射含有水蒸气和空气的尾气,产生强活性O,强活性O、NO、、水蒸气反应生成HNO3、H2SO4,。再通入一定量氨气,得到的产物为和。
(4)
①根据图示,Pt电极上氧气得电子生成O2-,发生还原反应。
②NiO电极上NO失电子生成NO2,电极反应式为。
21. A ADG D CG E CD F BC AG
【分析】(1)原子晶体的构成微粒为原子,分子晶体的构成微粒为分子,但稀有气体形成的分子晶体由原子构成的分子;
(2)存在非极性键晶体是白磷和金刚石,氯化铵是含有共价键的离子晶体,白磷和氩是分子晶体;
(3)金属铝在一定条件下能导电而不发生化学反应,含有共价键的分子晶体,熔化时破坏分子间作用力,不破坏共价键,原子晶体熔化时破坏共价键。
【详解】(1)水晶、金刚石都是原子晶体,水晶化学成分为二氧化硅,属于原子晶体的化合物,金刚石是单质,所以直接由原子构成的晶体是ADG,直接由原子构成的分子晶体是稀有气体D,故答案为:A;ADG;D;
(2)由存在非极性键晶体是白磷和金刚石,含有共价键的离子晶体是氯化铵,是分子晶体而且是单质的是白磷和固体氩,故答案为:CG;E;CD;
(3)金属铝在一定条件下能导电而不发生化学反应,冰醋酸和白磷是含有共价键的分子晶体,熔化时破坏分子间作用力,不破坏共价键,水晶和金刚石属于原子晶体,熔化时破坏共价键,故答案为:F;BC;AG。
22.(1)
(2)BC
(3)
(4)cdbae
(5) 溶液PH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强
(6)
【详解】(1)与氯元素同主族的短周期元素是F,9号元素,其原子结构示意图为:
故答案为:(见图像)
(2)A.单质熔沸点与范德华力有关,A错误;
B.Cl2 、Br2、I2氧化性减弱,说明非金属性减弱;B正确;
C.气态氢化物的稳定性越强说明非金属性越强,C正确;
D.非含氧酸的酸性强弱表示键的稳定性,D错误;
故答案为:BC
(3)根据实验室制取Cl2原理,则反应方程式为: MnO2+4HCl(浓) ΔMnCl2+Cl2↑+2H2O
故答案为: MnO2+4HCl(浓) ΔMnCl2+Cl2↑+2H2O
(4)生成的氯气中含有杂质水蒸气及HCl气体,所以应该先用饱和食盐水除HCl,再用浓硫酸除水蒸气,再根据洗气瓶长进短出原则,接口的连接顺序为:cdbae;
故答案为:cdbae。
(5)根据氧化还原原理进行书写及配平:3HClO+2NO+H2O=3Cl +2NO+5H+,NaClO溶液的初始pH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强,NO转化率越高;
故答案为:3HClO+2NO+H2O=3Cl+2NO+5H;溶液PH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强。
(6)根据氧化还原的得失电子守恒,Cl2~Cl-失去amol电子数,Cl2生成ClO 得bmol 电子,生成ClO得5cmol电子,得失电子守恒a=b+5c;
故答案为:a=b+5c。
23. ①⑨ ⑦⑧ ②④ d b b a c d C4H10
【详解】(1)由同一种元素形成的不同单质互为同素异形体,则属于同素异形体的是金刚石和C60,答案选①⑨;分子式相同结构不同的化合物互为同分异构体,和的分子式均是C5H12,结构不同,属于同分异构体的是⑦⑧;质子数相同中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素,12C和14C属于同位素,答案选②④。
(2)①溴化镁、氢氧化钠熔化时均电离出离子,离子键被破坏,金刚石熔化破坏共价键,干冰是二氧化碳,熔化时分子间作用力被破坏,则熔化时不需要破坏化学键的是干冰,答案选d;熔化时需要破坏共价键的是金刚石,答案选b;金刚石是原子晶体,熔点最高的是金刚石,答案选b。
②溴化镁中只有离子键,既有离子键又有共价键的物质是氢氧化钠,晶体以分子间作用力结合的是干冰。
(3)已知0.2mol烷烃在足量氧气中完全燃烧,测得生成CO2气体的体积为17.92L(标况下),二氧化碳的物质的量是17.92L÷22.4L/mol=0.8mol,则该烷烃分子中碳原子个数是0.8mol÷0.2mol=4,所以分子式为C4H10;比该烃多1个碳的同系物是戊烷,其分子结构中含有3个甲基(-CH3)的是异戊烷,结构简式为。
答案第1页,共2页
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