高一下学期鲁科版(2019)化学必修第二册第2章化学键+化学反应规律检测试题及参考答案

第2章 化学键+化学反应规律
一、单选题(共12题)
1.用锌片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施使氢气生成速率变化最大的是
A.加入稀盐酸 B.不用稀硫酸而用浓硫酸
C.滴加少量BaCl2晶体 D.用锌粉代替锌片
2.微型锂碘电池可用做植入某些心脏病人体内的心脏起搏器所用的电源。这种电池中的电解质是固体电解质LiI,其中的导电离子是I-。下列有关说法正确的是
A.正极反应:2Li-2e-=2Li+
B.负极反应:I2+2e-=2I-
C.总反应是:2Li+I2=2LiI
D.金属锂作正极
3.下列化学用语正确的是
A.中所有原子都满足最外层8电子结构
B.硫化铵的电子式为
C.的比例模型为
D.的结构示意图都可以用表示
4.恒压条件下,密闭容器中将CO2、H2按照体积比为1:3合成CH3OH,其中涉及的主要反应如下:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H1= -49kJ·mol-l
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2= 41kJ·mol-l
在不同催化剂作用下发生反应I和反应Ⅱ,在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如图
已知:CH3OH的选择性=
下列说法正确的是
A.反应 CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H= 90kJ·mol-1
B.合成甲醇的适宜工业条件是290℃,催化剂选择CZ(Zr-1)T
C.230℃以上,升高温度CO2的转化率增大,但甲醇的产率降低,原因是230℃以上,升温对反应Ⅱ的影响更大
D.保持恒压恒温下充入氦气,不影响CO2的转化率
5.下列有关实验现象和解释或结论都正确的选项是(  )
选项 实验操作 现象 解释或结论
A 分别在20℃、30℃下,取0.1 mol·L-1KI溶液,向其中先加入0.1 mol·L-1的硫酸,再加入淀粉溶液,发生反应4H++O2+4I- =2I2+2H2O 30℃下出现蓝色的时间短 探究反应速率与温度的关系
B 把NaClO溶液滴到pH试纸上 pH=10 NaClO溶液水解显碱性
C 两支试管各盛0.1mol/L4mL酸性高锰酸钾溶液,分别加入0.1mol/L2mL草酸溶液和0.2mol/L2mL草酸溶液 加入0.2mol/L草酸溶液试管中,高锰酸钾溶液褪色更快 反应物浓度越大,反应速率越快
D 把SO2通入紫色石蕊试液中 紫色溶液变红 SO2溶于水显酸性
A.A B.B C.C D.D
6.在恒温恒容的密闭容器中,投入反应物进行如下反应:A(s)+2B(g) C(g)+D(g),下列哪些量不再改变,能说明该反应达到化学平衡状态的是
①混合气体的密度
②容器内的压强
③混合气体的总物质的量
④混合气体的平均分子量
⑤C和D的浓度比值
⑥B 的物质的量浓度
A.①③④ B.②③④⑥ C.①④⑥ D.①④⑤⑥
7.催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。在恒容密闭容器中,CO2和H2在催化剂作用下发生反应:CO(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。下列说法能充分说明该反应已经达到化学平衡状态的是
A.每有3NA个H—H键断键的同时,有2NA个H—O键同时形成
B.CH3OH、H2、H2O、CO2的浓度均不再变化
C.密闭容器内混合气体的密度不再改变
D.CO2、H2、CH3OH、H2O的分子数之比为1:3:1:1
8.反应SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)△H>0,可用于纯硅的制备。下列有关该反应的说法正确的是
A.反应物的总能量高于生成物的总能量
B.该反应的平衡常数K=
C.其他条件不变,加入合适催化剂可加快反应速率,同时提高Si的产量
D.升温或加压均可增大SiCl4的转化率
9.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为:Zn(s)+2MnO2(s)+2H2O(l)=Zn(OH)2(s)+2MnOOH(s)下列说法错误的是( )
A.电池工作时,锌失去电子
B.电池工作时,电子由负极通过电解液流向正极
C.电池正极的电极反应式为MnO2(s)+H2O(l)+e-=MnOOH(s)+OH-(aq)
D.外电路中每通过0.2mol电子,锌的质量理论上减小6.5g
10.下列物质按只含离子键、只含共价键、既含离子键又含共价键的顺序排列的是
A.氯气 二氧化碳 氢氧化钠 B.氯化钠 氦气 氢氧化钠
C.氯化钠 过氧化钠 氯化铵 D.氯化钠 过氧化氢 氯化铵
11.CH4与Cl2生成CH3Cl的反应过程,中间态物质的能量关系见下图。有关说法错误的是
A.Cl·是由Cl2在光照下化学键断裂生成的,该过程可表示为:
B.反应过程一定无CH3CH3的生成
C.图中的反应热Q>0,其大小与Ea1、Ea2无关
D.CH4转化为CH3Cl的过程,C-H键发生了断裂
12.在不同情况下测得A(g)+3B(g)2C(g)+2D(s)的下列反应速率,其中反应速率最大的是
A.v(D)=0.8mol L-1 s-1 B.v(C)=0.010 mol L-1 s-1
C.v(B)=0.6 mol L-1 min-1 D.v(A)=0.2mol L-1 min-1
二、非选择题(共10题)
13.某同学为了探究原电池产生电流的过程,设计了如图实验。
(1)打开K,观察到的现象为________________。
(2)关闭K,观察到的现象是_________。此电池的负极的电极反应式为_____。
(3)关闭K,溶液中阳离子向_______(填“Zn”或“C”)极移动,外电路中,电子流动方向是________。
14.能量、速率与限度是认识和研究化学反应的重要因素。
Ⅰ.某温度下,在2L的恒容密闭容器中,A、B、C(均为气体)三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
(1)该反应的化学方程式为____。
(2)能说明此时反应已达到了平衡状态的是____(填标号)。
a.A、B、C三种物质的浓度保持不变
b.气体A的消耗速率等于气体C的生成速率
c.混合气体的密度不变
d.总压强不变
e.混合气体的平均相对分子质量不变
f.v(A)=2v(B)=v(C)
Ⅱ.某温度下,向2.0L的恒容密闭容器中充入2.0molN2和2.0molH2,发生反应,一段时间后反应达到平衡状态,实验数据如表所示:
t/s 0 50 150 250 350
n(NH3)/mol 0 0.24 0.36 0.40 0.40
(3)0~50s内的平均反应速率v(N2)=____。
(4)键能指在标准状况下,将1mol气态分子AB(g)解离为气态原子A(g)、B(g)所需的能量,用符号E表示,单位为kJ·mol-1,已知N≡N键的键能为946kJ/mol,H—H键的键能为436kJ/mol,N—H键的键能为391kJ/mol。则生成1molNH3的过程中____(填“吸收”或“放出”)的能量为____kJ。
(5)为加快反应速率,可采取的措施是____(填标号)。
a.升高温度 b.增大容器体积 c.恒容时充入He d.加入合适催化剂
15.(1)下列变化中:①碘升华 ②烧碱熔化 ③氯化钠溶于水 ④氯化氢溶于水 ⑤过氧化钠溶于水 ⑥氯化铵受热分解 ⑦氧气溶于水,其中:(填序号)
(1)未发生化学键破坏的是_______;仅发生离子键破坏的是_______;仅发生共价键破坏的是_______;既发生离子键破坏,又发生共价键破坏的是_______
(2)相同物质的量的14C16O2与32S18O2的质量之比为_______;中子数之比为_______;电子数之比为_______。
16.(1)写出表示含有8个质子、10个中子的原子的符号__________。
(2)画出Si原子的原子结构示意图 ________________________。
(3)写出H2O的电子式 ________
(4)第34号元素在元素周期表中的位置____________、____________。
17.一定条件下,容积2L的密闭容器中,将2molL气体和3molM气体混合,发生如下反应:2L(g)+3M(g)xQ(g)+3R(g),10s末,生成2.4molR,测得Q的浓度为0.4mol·L-1。计算:
(1)10s末L的物质的量浓度为_________。
(2)前10s内用M表示的化学反应速率为_________。
(3)化学方程式中x值为_________。
(4)L的转化率是_________。
(5)下列还可以说明该反应已达平衡的是_________(填序号)。
①体系内压强不再改变
②容器内气体的密度不再改变
③混合气体的平均相对分子质量不再改变
④v正(M)=2v逆(R)
⑤n(L)∶n(M)∶n(R)=2∶3∶3
(6)在其它条件不变时,减小压强,化学反应反应速率_________(增大、减小、不变)。
18.在2 L容器中3种物质间进行反应,X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图。反应在t时刻达到平衡,依图所示:
(1)该反应的化学方程式是________________________________________________。
(2)反应起始至t,Y的平均反应速率是____________。
(3)X的转化率是________。
(4)关于该反应的说法正确的是________。
A.到达t时刻该反应已停止
B.在t时刻之前X的消耗速率大于它的生成速率
C.在t时刻正反应速率等于逆反应速率
D.在t时刻达到平衡是因为此时反应物总物质的量与生成物总物质的量相等
(5)将10 mol A和5 mol B放入容积为10 L的密闭容器中,某温度下发生反应:3A(g)+B(g)2C(g),在最初2 s内,消耗A的平均速率为0.06 mol·L-1·s-1,则在2 s时,容器中有________ mol A,此时C的物质的量浓度为________________。
19.在密闭容器中将 NO2 加热到某温度时,进行如下的反应:2NO2 2NO+O2,反应 5 分钟后达平衡,测得平衡时各组分的浓度分别为:c(NO2)=0.06 mol/L,c(NO)=0.24 mol/L。
列式计算:
(1)NO2 的转化率为多少___?
(2)在这 5 分钟内,用O2 来表示的平均反应速率是多少___?
20.某实验小组探究浓度、温度及催化剂对H2O2分解速率的影响。
(1)实验室可用固体Na2O2与稀硫酸反应(温度不高于15℃)制取少量5%H2O2,写出该反应的化学方程式:___。
(2)将上述制得的H2O2进行实验:其中实验Ⅰ与实验Ⅱ是为了探究浓度对H2O2分解反应速率的影响,实验Ⅰ与实验Ⅲ是为了探究温度对H2O2分解反应速率的影响。
实验编号 H2O2溶液 温度/℃ 水的体积/mL
质量分数 体积/mL
Ⅰ 5% 5.0 常温 10.0
Ⅱ 5% ① 常温 5.0
Ⅲ ② ③ 60 10.0
填写表中缺少的内容:①___,②____,③____。
(3)为探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应速率的影响,设计如图所示装置进行实验(保持相同温度)。
有同学对该实验设计提出疑问,认为不能比较Fe3+、Cu2+对H2O2分解反应速率的影响,提出的疑问是___,改进办法是___,改进后,判断Fe3+、Cu2+对H2O2分解反应速率影响的现象是___。
21.某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应探究“外界条件的改变对化学反应速率的影响”,进行了如下实验:
实验序号 实验温度/K 有关物质 溶液颜色褪至无色所需时间/s
酸性KMnO4溶液 H2C2O4溶液 H2O
V/mL c/mol·L-1 V/mL c/mol·L-1 V/mL
A 293 2 0.02 4 0.1 0 t1
B T1 2 0.02 3 0.1 V1 8
C 313 2 0.02 V2 0.1 1 t2
(1)①通过A、B,可探究出____(填外部因素)的改变对化学反应速率的影响,其中V1=_____;
②通过B和C,可探究出_____(填外部因素)的变化对化学反应速率的影响,其中V2=____。
(2)若t1<8,则由此实验可以得出的结论是_______;
(3)写出该反应的离子方程式_______。
(4)在实验中发现高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时,开始一段时间反应较慢,溶液变色不明显;但不久突然褪色,反应明显加快。某同学认为是反应放热导致溶液温度升高所致,重做B组实验,测定反应过程中不同时间溶液的温度,结果如表:
时间/s 0 2 4 6 8 10
温度/℃ 20 21 21 21.5 22 22
结合实验目的与表中数据,你得出的结论是_______。从影响化学反应速率的因素看,你认为还可能是_______的影响。若用实验证明你的猜想,除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外,还需要选择的试剂最合理的是_______ (填字母)。
A.硫酸钾 B.水 C.二氧化锰 D.硫酸锰
22.某同学用如图所示做水果电池的实验,测得数据如下表所示:
实验编号 电极材料 水果品种 电极间距/cm 电压/mV
① 锌 铜 菠萝 3 900
② 锌 铜 苹果 3 650
③ 锌 铜 柑橘 3 850
④ 锌 铜 西红柿 3 750
⑤ 锌 铜 菠萝 3 650
⑥ 锌 铜 苹果 3 450
请回答以下问题:
(1)实验⑥中负极的电极反应式为_____________。
(2)实验①、⑤中电流方向相反的原因是_________。
(3)若在实验中发光二极管不亮,该同学用铜、锌作电极,用菠萝作介质,并将多个此电池串联起来,再接发光二极管,这样做________(填“合理”或“不合理”)。
参考答案:
1.D
影响锌与稀硫酸反应的因素有浓度、温度、固体表面积大小以及原电池反应等,一般来说,增大浓度、升高温度、增大固体表面积或形成原电池反应都可增大反应速率。
A、加入稀盐酸,无法判断氢离子浓度变大还是变小,故A不符合题意;
B、浓硫酸与Zn反应不生成氢气生成二氧化硫,故B不符合题意;
C、在硫酸溶液中加入氯化钡晶体,生成硫酸钡沉淀和盐酸,对氢离子浓度无影响,对反应速率无影响,故C不符合题意;
D、锌粉代替锌粒,增大了反应物Zn与硫酸的接触面积,反应速率明显加快,故D符合题意。
答案选D。
2.C
A.该原电池中,正极上碘得电子发生还原反应,电极反应式为I2+2e-=2I-,错误;
B.该原电池中,负极上锂失电子发生氧化反应,电极反应式为2Li-2e-=2Li+,错误;
C.得失电子相等时,将正负极电极反应式相加得电池反应式2Li+I2=2LiI,正确;
D.该原电池中,负极上锂失电子发生氧化反应而作负极,错误。
答案选C。
3.A
A. NCl3中N原子族序数+n=5+3=8,所以满足所有原子都满足最外层8电子结构,A项正确;
B. 硫离子电子式表达错误,应该为:;
C. C、N原子的大小比例,C项错误;
D. 不符合,D项错误;
答案选A。
4.C
A.根据盖斯定律由Ⅰ-Ⅱ可得热化学方程式为:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),△H= △H1-△H2=(-49kJ·mol-l)-41kJ·mol-l =-90kJ·mol-1,A错误;
B.由图可知在相同温度下CZ(Zr-1)T催化剂对甲醇的选择性更高,温度为230℃时甲醇的产率最高,B错误;
C.230℃以上,升高温度,反应Ⅰ为放热反应,平衡逆向移动,甲醇的产率降低,反应Ⅱ为吸热反应,平衡正向移动,CO2的转化率增大,升温对反应Ⅱ的影响更大,C正确;
D.恒压恒温下充入氦气,,反应体系的体积变大,相当于减压,对CO2的转化率有影响,D错误;
故选C。
5.D
A.应先加入淀粉溶液,最后加入硫酸,否则可能会先发生反应,观察不到蓝色变化,故A错误;
B.NaClO溶液具有强氧化性,可使pH试纸褪色,无法测出pH,应用pH计,故B错误;
C.高锰酸钾与草酸反应,方程式为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O,两支试管各盛0.1mol/L4mL酸性高锰酸钾溶液,分别加入0.1mol/L2mL草酸溶液和0.2mol/L2mL草酸溶液,高锰酸钾是过量的,颜色不会完全褪去,故C错误;
D.二氧化硫通入石蕊溶液中,二氧化硫与水反应,生成了亚硫酸,亚硫酸能使石蕊溶液变红,且二氧化硫不能使石蕊溶液褪色,故D正确;
故选D。
6.C
①随着反应的进行,气体的质量增大,容器体积不变,则密度不断增大,当密度不变时,气体的质量不变,反应达平衡状态,故①正确;
②反应前后气体的物质的量相等,该恒温恒容反应器中,压强和物质的量成正比,物质的量不变,则压强始终不变,不能根据压强判断平衡状态,故②错误;
③反应前后气体分子数相等,则混合气体总物质的量始终不变,不能判断反应是否达平衡状态,故③错误;
④随着反应的不断进行,混合气体的总质量不断改变、总物质的量不变,混合气体的平均相对分子质量不断改变, 当混合气体的平均相对分子质量不再变化时,说明各组分的浓度不再变化,该反应达到平衡状态,故④正确;
⑤起始时只投入A、B,在反应进行的过程中,C和D的浓度始终相等,比值恒定,不能判断反应是否达平衡状态,故⑤错误
⑥随着平衡的移动,B的物质的量浓度不断变化,当B的浓度不变时,反应达平衡状态,故⑥正确
综合以上分析,①④⑥正确,故选C。
7.B
A.每有3NA个H—H键断键的同时,有2NA个H—O键同时形成表示的都是反应正向进行,不能据此判断反应是否达到平衡状态,A不符合题意;
B.在恒容密闭容器中,若CH3OH、H2、H2O、CO2的浓度均不再变化,说明任何物质的消耗速率与产生速率相等,反应达到平衡状态,B符合题意;
C.反应在恒容密闭容器中进行,气体的体积不变;反应混合物都是气体,气体的质量不变,则在任何时刻反应混合物的密度都不变,因此不能据此判断反应是否达到平衡状态,C不符合题意;
D.反应体系中CO2、H2、CH3OH、H2O的分子数之比为1:3:1:1时反应可能处于平衡状态,也可能未处于平衡状态,这与反应开始时加入的物质的量的多少及反应条件有关,因此不能据此判断反应是否达到平衡状态,D不符合题意;
故合理选项是B。
8.B
A. 反应物吸收能量,反应物的总能量低于生成物的总能量,故A错误;
B. 反应的平衡常数:是指在一定温度下,可逆反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,也不管反应物起始浓度大小,最后都达到平衡,这时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值是个常数,用K=表示,故B正确;
C. 其他条件不变,加入合适催化剂可加快反应速率,但平衡不移动,不能提高Si的产量,故C错误;
D. 升温平衡向吸热方向即正向移动,可增大SiCl4的转化率,加压平衡向气体体积减小的方向即逆向移动,减小SiCl4的转化率,故D错误;
故选B。
9.B
由电池总反应式Zn(s)+2MnO2(s)+2H2O(l)=Zn(OH)2(s)+2MnOOH(s)可知,反应中Zn被氧化,为原电池的负极,电极反应为:Zn-2e-+2OH-= Zn(OH)2,MnO2为原电池的正极,发生还原反应,电极反应为:MnO2(s)+H2O(l)+e-=MnOOH(s)+OH-(aq),据此分析判断。
A. 由分析可知,反应中Zn被氧化,为原电池的负极,电池工作时,锌失去电子,A项正确,不符合题意;
B. 原电池中,电子由负极流向正极,因此电池工作时,电子由负极通过外电路流向正极,电子不能进入电解质溶液,B项错误,符合题意;
C. MnO2为原电池的正极,发生还原反应,电极反应式为MnO2(s)+H2O(l)+e-=MnOOH(s)+OH-(aq),C项正确,不符合题意;
D. Zn为原电池的负极,电极反应为:Zn-2e-+2OH-= Zn(OH)2,外电路中每通过0.2mol电子,锌的质量理论上减少0.1mol,即质量减小6.5g,D项正确,不符合题意;
答案选B。
10.D
A. 氯气为单质,只含共价键;二氧化碳为共价化合物,只含共价键;NaOH为离子化合物,含有离子键和共价键,故A错误;
B. NaCl为离子化合物,只含离子键;氦气为单原子分子,不含化学键;NaOH为离子化合物,含有离子键和共价键,故B错误;
C. NaCl为离子化合物,只含离子键;过氧化钠为离子化合物,含有离子键和共价键;氯化铵为离子化合物,含有离子键和共价键,故C错误;
D. NaCl为离子化合物,只含离子键;过氧化氢为共价化合物,只含共价键;氯化铵为离子化合物,含有离子键和共价键,故D正确;
故选D。
11.B
A.在光照下氯气分子中的Cl—Cl键断裂生成Cl原子,断裂过程为,故A正确;
B.由示意图可知,中间过程有CH3·生成,CH3·可能与CH3·相结合生成CH3CH3,故B错误;
C.由示意图可知,反应物总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应,反应热Q>0,反应热的大小与Ea1、Ea2无关,故C正确;
D.由示意图可知,CH4转化为CH3Cl的过程中,有1个C-H键发生了断裂,故D正确;
故选B。
12.B
A选项,D为固体,不能用来表示化学反应速率,故A错误;
B选项,v(C)=0.010 mol L-1 s-1×60s/min = 6 mol L-1 min -1,利用速率之比等于计量系数之比,转化为B的速率,即v(B)= 1.5×v(C) = 9 mol L-1 min -1,
C选项,v(B)=0.6 mol L-1 min-1
D选项,v(A)=0.2mol L-1 min-1,利用速率之比等于计量系数之比,转化为B的速率,即v(B)= 3×v(A) = 0.6 mol L-1 min -1,因此,速率最大的是B选项,
综上所述,答案为B。
13. 锌棒上附着有红色固体 碳棒上附着有红色固体 Zn-2e-=Zn2+ C Zn→C(或负极→正极)
装置中自发进行的氧化还原反应为Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,闭合回路形成后,实现了化学能向电能转化,同时使氧化还原反应分开在两个电极进行,负极发生氧化反应,化合价升高,失电子,正极发生还原反应,化合价降低,得电子,据此分析。
(1)打开K,锌与硫酸铜接触,置换出铜,所以可以看到锌棒上附着有红色固体。
答案:锌棒上附着有红色固体
(2)关闭K,形成原电池,锌作负极,碳作正极,溶液中的铜离子在碳棒上得到电子生成铜,看到碳棒上附着有红色固体;负极反应为Zn-2e-=Zn2+。
答案:碳棒上附着有红色固体 Zn-2e-=Zn2+
(3)关闭K,溶液中的阳离子向正极移动,即向碳棒移动,电子从锌出来经过导线流向碳。
答案: C Zn→C(或负极→正极)
14.(1)2A+B2C
(2)ade
(3)1.2×10-3mol·L-1·s-1
(4) 放出 46
(5)ad
【解析】(1)
根据图示可知:A、B是反应物,C是生成物,在2 min内三种物质改变量分别为2 mol、1 mol、2 mol,改变的物质的量的比是2:1:2。物质反应的物质的量的比等于方程式中相应物质的化学计量数的比,由于2 min后三种物质都存在,且各物质的量不再发生变化,说明该反应是可逆反应,故反应方程式为:;
(2)
a.A、B、C三种物质的浓度保持不变,说明在单位时间内它们消耗量与产生量相等,反应达到平衡状态,故a符合题意;
b.由于A、C化学计量数相等,所以气体A的消耗速率等于气体C的生成速率表示的都是化学反应正向进行,不能据此判断反应是否达到平衡状态,故b不符合题意;
c.反应在恒容密闭容器中进行,气体的体积不变,反应混合物都是气体,气体的质量不变,则混合气体的密度始终不变,因此不能据此判断反应是否达到平衡状态,故c不符合题意;
d.反应在恒容密闭容器中进行,气体的体积不变,反应前后气体的物质的量不等,若体系的总压强不变,说明气体的物质的量不变,反应达到了平衡状态,d符合题意;
e.反应在恒容密闭容器中进行,反应混合物都是气体,气体的总质量不变,气体总物质的量发生改变,则混合气体的平均相对分子质量发生改变,当混合气体的平均相对分子质量不变时,说明反应前后气体的总物质的量不变了,说明消耗的和生成的各物质的量相等了,反应达到平衡了,故e符合题意;
f.v(A)=2v(B)=v(C),没有指明是正反应速率还是逆反应速率,不能作为平衡判据,故f不符合题意,
故合理选项是ade;
(3)
根据表格数据可知在0~50 s内NH3的物质的量增加了0.24 mol,则由物质反应转化关系可知会同时消耗N2的物质的量为0.12 mol,则N2的平均反应速率v(N2)=;故答案为:1.2×10-3mol·L-1·s-1;
(4)
根据题中数据可得N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=946 kJ/mol+ 3×436 kJ/mol-6×391 kJ/mol= -92 kJ/mol,则生成1 mol NH3过程中放出的能量为92 kJ×=46 kJ;故答案为:放出;46;
(5)
a.升高温度,物质的内能增加,分子之间有效碰撞次数增加,分子运动速率加快,故a符合题意;
b.增大容器的体积,导致物质的浓度减小,单位体积内活化分子数目减少,反应速率减小,故b不符合题意;
c.恒容时充入He,物质的浓度不变,所以速率不变,故c不符合题意;
d.加入合适催化剂,使反应活化能降低,活化分子数目增加,有效碰撞次数增加,分子运动速率加快,故d符合题意;
故合理选项是ad。
15. ①⑦ ②③ ④ ⑤⑥ 23:34 2:3 11:16
(1)①碘升华是物质状态的变化,没有新物质产生,因此没有化学键的破坏;⑦氧气溶于水是O2在水中溶解形成溶液,没有新物质产生,因此发生的变化是物理变化,没有化学键的破坏,故未发生化学键破坏的是①⑦;
②烧碱NaOH是离子化合物,熔化时断裂离子键; ③氯化钠NaCl是离子化合物,当NaCl溶于水时,断裂离子键形成Na+、Cl-,故仅断裂离子键的物质序号是②③;
④氯化氢HCl是共价化合物,H、Cl原子之间以共价键结合,当其溶于水 时在水分子作用下断裂共价键,形成H+、Cl-,仅发生共价键破坏的物质序号是④;
⑤过氧化钠溶于水反应产生NaOH、O2,反应过程中有离子键、共价键的破坏;⑥氯化铵受热分解产生NH3、HCl,反应过程中有离子键、共价键的破坏,故既发生离子键破坏,又发生共价键破坏的是⑤⑥;
(2)假设物质的量都是1 mol,14C16O2的式量是46,32S18O2的式量是68,则相同物质的量的14C16O2与32S18O2的质量之比为46:68=23:34;
14C16O2的中子数是24,32S18O2的中子数是36,则二者的中子数的比是24:36=2:3;
14C16O2的电子数是22,32S18O2的电子数是32,则二者的电子数的比是22:32=11:16。
16. 第四周期 第VIA族
(1)原子符号表示为,Z表示质子数,A表示质量数=质子数+中子数;
(2)原子结构示意图中,小圈和圈内数字表示原子核和核内质子数,圈内“+”表示原子核带正电,弧线表示电子层,弧线上的数字表示该层的电子数;
(3)H2O中H原子和O原子之间形成一对共用电子对;
(4)根据稀有气体36号反推34号元素的位置。
(1)含有8个质子、10个中子的原子属于O元素,该原子质量数=8+10=18,故该原子符号为:;
(2)Si是14号元素,Si原子的原子结构示意图为;
(3)H2O是共价化合物,它的电子式为;
(4)第四周期稀有气体为36号元素氪,则34号元素硒位于第四周期第VIA族。
17. 0.2mol·L-1 0.12mol·L-1·s-1 1 80% ①③ 减小
结合化学平衡三段式列式计算,根据n=cV计算生成Q的物质的量,结合R的物质的量,利用物质的量之比等于化学计量数之比计算x的值。
经2min达平衡,生成2.4molR,并测得Q的浓度为0.4mol·L-1,则Q转化的物质的量=0.4mol·L-1×2L=0.8mol,转化的物质的量之比等于化学计量数之比,0.8:2.4=x:3,计算得到x=1;
(1)10s末L的物质的量浓度==0.2mol·L-1,故答案为:0.2mol·L-1;
(2)前10s内用M表示的化学反应速率= =0.12mol·L-1·s-1,故答案为:0.12mol·L-1·s-1;
(3)经2min达平衡,生成2.4molR,并测得Q的浓度为0.4mol·L-1,则Q转化的物质的量=0.4mol·L-1×2L=0.8mol,转化的物质的量之比等于化学计量数之比,0.8:2.4=x:3,计算得到x=1,故答案为:1;
(4)L的转化率是×100%=80%,故答案为:80%;
(5)①体积减小的反应,体系内压强不再改变,说明已经达到平衡,故正确;
②容器体积不变,气体的质量不变,容器内气体的密度始终不变,容器内气体的密度不再改变,不能说明是否达到平衡,故错误;
③反应前后分子的物质的量发生改变,气体的质量保持不变,混合气体的平均相对分子质量不再改变,说明已经达到平衡,故正确;
④v正(M)=2v逆(R)时,v正(M)与v逆(R)不相等,不等于计量数比1:1,故错误;
⑤n(L)∶n(M)∶n(R)=2∶3∶3,不能确定各组分的浓度是否发生改变,故错误;
故选①③;
(6)在其它条件不变时,减小压强,体积变大,反应混合物的浓度变小,化学反应反应速率减小。故答案为:减小。
18. 2X3Y+Z mol/(L·min) 33.3% BC 8.8 0.08 mol·L-1
(1)由图象可以看出,X的物质的量逐渐减小,则X为反应物,Y、Z的物质的量逐渐增多,则Y、Z为生成物,当反应到达2min时,△n(X)=0.8mol,△n(Y)=1.2mol,△n(Z)=0.4mol,化学反应中,各物质的物质的量的变化值与化学计量数呈正比,则△n(X):△n(Y):△n(Z)=2:3:1,所以反应的化学方程式为:2X3Y+Z;答案为:2X3Y+Z;
(2)v(Y)=== mol/(L·min)。答案为: mol/(L·min);
(3)X的起始物质的量为2.4mol,达到平衡时减小了0.8mol,所以X的物质的转化率为:=33.3%。答案为:33.3%;
(4)A.可逆反应是动态平衡,t时刻达到平衡状态,正逆反应速率相等,但不为零,故A错误;
B.在t时刻之前,可逆反应未达到平衡,反应向正反应方向进行,v正>v逆,即X的消耗速率大于它的生成速率,故B正确;
C.t时刻,反应达到平衡状态,正、逆反应速率相等,即Y的正反应速率等于逆反应速率,故C正确;
D.反应到达平衡的本质是v正=v逆,故D错误;
故选BC。答案为:BC;
(5)在最初2s内,消耗A的平均速率为0.06mol·L-1·s-1,则消耗A的物质的量为0.06mol·L-1·s-1×2s×10L=1.2mol,则
则在2s时,容器中有8.8 mol A,此时C的物质的量浓度为=0.08mol·L-1。答案为:8.8;0.08 mol·L-1。
19. 80% 0.024 mol·L-1·min-1
(1)由方程式可知,NO2消耗了0.24 mol/L,则NO2的转化率为: =80%;
(2)在这5分钟内,用O2表示的平均反应速率是:v(O2)= =0.024 mol·L-1·min-1。
20. Na2O2+H2SO4= H2O2+ Na2SO4 10.0 5% 5.0 阴离子不同 将FeCl3改为Fe2(SO4)3 产生的气泡较快
(1) Na2O2与稀硫酸反应生成H2O2,反应的化学方程式:Na2O2+H2SO4= H2O2+ Na2SO4;
(2)实验I、II是探究H2O2溶液浓度对分解速率的影响,为保持溶液的体积不变,则①应为10.0mL,实验I、III是探究温度对分解速率的影响,则H2O2溶液浓度相同,则②是5%,溶液体积相同,则③是5.0mL;
(3)在探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果是,必须保持其他的条件相同,所以将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,可以避免由于阴离子不同造成的干扰,Fe3+和Cu2+对H2O2分解有催化效果,可以观察产生的气泡较快。
21.(1) 反应物浓度 1 温度 3
(2)其他条件相同时,增大反应物浓度,反应速率增大
(3)
(4) 温度不是反应速率突然加快的原因 催化剂 D
(1)①由题干表中数据可知,实验A、B中H2C2O4溶液的体积不同,通过实验A、B,可探究出反应物浓度对反应速率的影响,根据控制唯一变量要求可知, V1=1mL,T1=293K,故答案为:反应物浓度;1;
②由实验A、B知T1=293K,则实验B、C的反应物的浓度相同,温度不同,故通过实验B、C可探究出温度变化对化学反应速率的影响,根据控制唯一变量要求可知,V2=3mL,故答案为:温度;3;
(2)实验A、B探究反应物浓度对反应速率的影响,且A中H2C2O4的浓度大于B中,故若t1<8,时间越短表示反应速率越快,则由此实验可以得出的结论是:其他条件相同时,增大反应物浓度,反应速率增大,故答案为:其他条件相同时,增大反应物浓度,反应速率增大;
(3)H2C2O4与酸性高锰酸钾反应的化学方程式为:,则该反应的离子方程式为:,故答案为:;
(4)根据表中数据知,8s时温度不最高,但8s前突然褪色,说明温度不是反应速率突然加快的原因;KMnO4与H2C2O4反应生成硫酸锰,锰离子有催化作用,所以猜想还可能是催化剂的作用,要想验证锰离子的催化作用,在做对比实验时同时加入硫酸锰观察反应速率是否变化即可,故选D,故答案为:温度不是反应速率突然加快的原因;催化剂;D。
22. Al-3e-=Al3+ 实验①中锌比铜活泼,锌作负极,实验⑤中铝比锌活泼,锌作正极,两实验中电流方向相反 合理
(1)实验⑥中电极是铝和锌,铝比锌活泼,铝为负极,反应式为Al-3e-=Al3+,故答案为:Al-3e-=Al3+;
(2)实验①中锌比铜活泼,锌为负极,实验⑤中铝比锌活泼,锌为正极,两实验中电流方向相反,故答案为:实验①中锌比铜活泼,锌作负极,实验⑤中铝比锌活泼,锌作正极,两实验中电流方向相反;
(3)铜、锌作电极,用菠萝作介质,可以构成原电池,多个电池串联起来,可以增大电压,所以这样做合理,故答案为:合理。

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