第六章《化学反应与能量》测试卷——2021-2022高一下学期人教版(2019)化学必修第二册(Word版含答案)

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名称 第六章《化学反应与能量》测试卷——2021-2022高一下学期人教版(2019)化学必修第二册(Word版含答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2022-05-14 21:46:11

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第六章《化学反应与能量》测试卷
一、选择题(本大题共14小题)
1.金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质。在100kPa时,1mol石墨转化为金刚石,要吸收1.9kJ的热能。下列说法不正确的是
A.石墨比金刚石稳定 B.金刚石和石墨的物理性质相同
C.1mol金刚石比1mol石墨的总能量高 D.1mol金刚石完全燃烧释放的能量比1mol石墨完全燃烧释放的能量多
2.下列说法正确的是
A.需要加热的反应一定是吸热反应
B.X(s)=Y(s)是放热反应,则X比Y稳定
C.等量的硫蒸气和固态硫分别完全燃烧,后者放出的热量更多
D.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量与生成物的总能量一定不同
3.将铁粉和硫粉混合后加热,待反应一发生立即停止加热,反应仍可持续进行,直至反应完全,生成新物质硫化亚铁。该现象说明了
A.该反应是吸热反应 B.铁粉和硫粉在常温下可以发生反应
C.该反应是放热反应 D.硫化亚铁的能量高于铁粉和硫粉的总能量
4.已知可逆反应2SO2+ O22SO3,当生成2 mol SO3时放出热量为Q,现将1 mol SO2和0.5 mol O2在相同条件下反应生成SO3放出的热量为Q1,则( )
A.Q1 < B.Q1 = C.2Q1 > Q D.无法判断
5.在一密闭容器中充入和,压强为,并在一定温度下使其发生反应。下列说法正确的是( )
A.保持容器容积不变,向其中加入,化学反应速率不变
B.保持容器容积不变,向其中加入1molAr,化学反应速率增大
C.保持容器内压强不变,向其中加入1molAr,化学反应速率不变
D.保持容器内压强不变,向其中加入,化学反应速率将发生变化
6.在某温度和容积不变的密闭容器中,A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中,反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图所示,则下列叙述正确的是
A.该反应的化学方程式为
B.时该反应已停止
C.时,升高温度,正、逆反应速率均加快
D.若该反应在绝热容器中进行,也在时达到平衡
7.一定温度下,一定体积的容器加入一定量的A(s)发生反应:3A(s) B(g) +2C(g),下列描述中能说明该反应达到平衡的是
① v(B)逆=2 v(C)正 ②单位时间内生成 a mol B,同时消耗 2a mol C
③容器中的压强不再变化 ④混合气体的密度不再变化
⑤B的体积分数不再变化 ⑥混合气体的平均相对分子质量不再变化
A.①②③ B.②③④ C.④⑤ D.①⑤⑥
8.已知H2(g)+2ICl(g)I2(g)+2HCl(g),该反应分①、②两步进行,其能量曲线如图所示,
下列有关说法正确的是
A.反应①为吸热反应
B.反应①和②均是同种元素间发生的氧化还原反应
C.反应①比反应②的速率慢,与图中相应峰高有关
D.HI(g)+ICl(g) I2(g)+HCl(g)生成1摩尔HCl放出218kJ的热量
9.关于下图的说法不正确的是(  )
A.1 mol I2(s)与1 mol H2(g)化合生成2 mol HI(g)时,需要吸收5 kJ的能量
B.2 mol HI(g)分解生成1 mol I2(g)与1 mol H2(g)时,需要吸收12 kJ的能量
C.1 mol I2(s)变为1 mol I2(g)时需要吸收17 kJ的能量
D.I2(g)与H2(g)生成2HI(g)的反应是吸热反应
10.某温度时,浓度均为的两种气体和,在体积恒定的密闭容器中反应生成气体,4s时、、的浓度分别是、、,若用、表示,则该反应的化学方程式可表示为
A. B.
C. D.
11.用4 g单质锌与5mL 2 mol/L的稀硫酸作用制备氢气时,下列四种情况下生成氢气速率大小顺序为
①锌粒+硫酸 ②锌粉+硫酸 ③锌粉+硫酸+少量CuSO4粉末 ④锌粒+硫酸+少量3mol/L盐酸
A.②>③>④>① B.① >②>③> ④ C.③>②>①>④ D.②>①>③>④
12.某学生用如图所示装置研究原电池原理,下列说法错误的是
A.装置(3)中棒增加质量与棒减轻质量之比为
B.装置(2)中如果两极上都有气体产生,则说明棒不纯
C.装置(1)中铜棒上没有气体产生
D.装置(2)与(3)中正极生成物质的质量之比为时,棒减轻的质量相等
13.对于敞口容器中的反应:,下列叙述不正确的是( )
A.和的总能量大于和的总能量
B.反应过程中能量关系可用图表示
C.若将该反应设计成原电池,则为负极
D.若将该反应设计成原电池,当有65g锌溶解时,正极放出11.2L气体(标准状况)
14.碳热还原制备氮化铝的总反应化学方程式为:Al2O3(s)+3C(s)+N2(g)2AlN(s)+3CO(g)。在温度、容积恒定的反应体系中,CO浓度随时间的变化关系如图曲线甲所示。下列说法不正确的是
A.在不同时刻都存在关系:3v(N2)= v(CO)
B.c点切线的斜率表示该化学反应在t时刻的瞬时速率
C.从a、b两点坐标可求得从a到b时间间隔内该化学反应的平均速率
D.维持温度、容积不变,若减少N2的物质的量进行反应,曲线甲将转变为曲线乙
二、非选择题(本大题共8小题)
15.(1)合成氨工业是煤化工产业链中非常重要的一步。已知有一组数据:破坏1mol氮气中的化学键需要吸收946kJ能量;破坏0.5mol氢气中的键需要吸收218kJ能量;形成氨分子中1mol键能够释放391kJ能量。图表示合成氨工业过程中能量的变化,请将图中①、②的能量变化的数值填在下边的横线上。
①______kJ,②_____kJ。
(2)由A、B、C、D四种金属按如表所示装置进行实验。
装置
现象 二价金属A不断溶解 C的质量增加 A上有气体产生
根据实验现象回答下列问题:
①装置甲中负极的电极反应式为_______________。
②装置乙中正极的电极反应式为_______________。
③装置丙中溶液的pH_________(填“变大”“变小”或“不变”)
④四种金属的活动性由强到弱的顺序是____________。
(3)一定温度下,在体积为2L的恒容密闭容器中充入1mol和3mol,一定条件下发生反应:,测得其中的物质的量随时间的变化如图所示。
从开始反应到min,氮气的平均反应速率为_________。
16.工业上用CO生产燃料甲醇,一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),反应过程中的能量变化情况如图所示。
(1)曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。计算当反应生成1.5 mol CH3OH(g)时,能量变化是________kJ。
(2)选择适宜的催化剂________(填“能”或“不能”)改变该反应的反应热。
(3)推测反应CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)是________(填“吸热”或“放热”)反应。
17.某温度下,在2 L恒容密闭容器中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所示,反应在t1 min 时达到平衡。
(1)请写出该反应的化学方程式:_____________________________。
(2)若上述反应中X、Y、Z分别为NH3、H2、N2,且已知1 mol 氨气分解成氮气和氢气要吸收46 kJ的热量,则至t1 min时,该反应吸收的热量为________;在此t1 min时间内,用H2表示该反应的平均速率v(H2)为__________。下列叙述能判断该反应达到平衡状态的是________(填字母代号)。
A.容器内各气体组分的质量分数不再发生改变
B.正反应速率与逆反应速率相等
C.容器内气体的密度不再发生改变
D.混合气体的平均相对分子质量不再发生改变
18.某同学设计实验探究构成原电池的条件,装置如图所示。
实验一:探究电极的构成(甲图)
①A、B两极均选用石墨,发现灵敏电流计指针不偏转;
②A、B两极均选用铜片,发现灵敏电流计指针不偏转;
③A极用锌片,B极用铜片,发现电流计指针向左偏转;
④A极用锌片,B极用石墨,发现电流计指针向左偏转。
结论一:_____________________。
实验二:探究溶液的构成(甲图,A极用锌片,B极用铜片)
①液体采用无水乙醇,发现灵敏电流计指针不偏转。
②改用硫酸溶液,发现灵敏电流计指针偏转,B极上有气体产生。
结论二:_______________________。
实验三:对比实验,探究乙图装置能否构成原电池将锌、铜两电极分别放入稀硫酸中,发现锌片上有气泡产生,铜片上无明显现象,灵敏电流计指针不发生偏转。
结论三:________________________。
19.在标准状况下,将1mol气态分子拆开成气态原子时,每个键所需能量的平均值称为键能()。如表所示是一些共价键的键能。
共价键
键能/() 436 946 391
(1)根据上表中的数据判断工业合成氨的反应是______(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)在标准状况下,取1mol氨气和3mol氢气放入一密闭容器中,在催化剂存在下进行反应。理论上放出或吸收的热量为,则为______。
(3)实验生产中,放出或吸收的热量为,与比较,正确的是______(填字母)。
A.B.C.
你作出此选择的原因是______________________。
20.对于密闭容器中的反应:(正反应是放热反应),在673K,30MPa下和随时间变化的关系如图所示。
请回答下列问题:
(1)a点时正反应速率______逆反应速率;c点时正反应速率______逆反应速率。(填“”“”或“”)
(2)d点处______(填“”“”或“”)e点处,原因是________________________。
(3)起始时加入氢气的物质的量为______mol。
(4)若温度、压强不变,反应在加入催化剂条件下进行,在上图的基础上画出和随时间变化的关系图______。
21.Ⅰ.(1)把一块纯净的锌片插入盛有稀硫酸的烧杯中,可观察到锌片逐渐溶解,并有气泡产生;平行地插入一块铜片(如图甲装置所示),可观察到铜片上___ (填“有”或“没有”)气泡产生;若用导线把锌片和铜片连接起来(如图乙装置所示),可观察到铜片上____ (填“有”或“没有”)气泡产生。
(2)乙、丙装置是将_____能转化为____能的装置,人们把它叫做________。
Ⅱ.将质量相等的锌片和铜片用导线相连,并浸入500 mL硫酸铜溶液中构成如图所示的装置。
(1)该装置中总反应的离子方程式为____________,铜片周围溶液会出现_________的现象。
(2)若2 min后测得锌片质量减少1.3 g,则导线中流过的电子为________mol。
22.某化学学习小组通过下列的实验一和实验二,探究某些化学理论。
实验一:实验室用碳酸钙和盐酸制备CO2。
实验过程中的数据及相关信息如表所示:
序号 反应温 度/℃ c(HCl)/ (mol/L) V(HCl)/ mL 10 g碳酸 钙的形状 t/min
① 20 2 10 块状 t1
② 20 4 10 块状 t2
③ 20 2 10 粉末 t3
④ 40 2 10 粉末 t4
⑤ 40 4 10 粉末 t5
注:t表示收集体积为a mL CO2所需的时间。
(1)由表格中的信息可知实验一的目的是探究______________________________
(2)实验①和实验②是探究________对化学反应速率的影响。分析表格中的信息可知,化学反应速率的影响因素还有___________________________________________________。
(3)收集a mL CO2所需时间最少的是实验_____________________________。
实验二:以Fe3+与I-反应生成Fe2+和I2为例,探究该反应是否为可逆反应。
实验方法:在KI溶液中滴加少量FeCl3溶液,将混合液均分到甲、乙、丙三支试管中;往试管甲中滴加淀粉溶液,往试管乙中滴加KSCN溶液。如图所示:
(4)若已知反应为可逆反应,则试管甲中的现象为________,试管乙中的现象为______________________________________________________________。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【解析】
1mol石墨转化为金刚石,要吸收1.9kJ的热能,说明石墨的能量低于金刚石的能量;
A. 石墨的能量比金刚石低,能量越低越稳定,石墨比金刚石稳定,故A正确;
B. 金刚石和石墨的导电性、密度、硬度等物理性质不相同,故B错误;
C. 金刚石比石墨能量高,即1mol金刚石比1mol石墨的总能量高,故C正确;
D.1mol金刚石与1mol石墨完全燃烧时产物相同,1mol金刚石具有的总能量高,所以燃烧时释放的能量多,故D正确;
故选B。
2.D
【解析】
A.需要加热的反应不一定是吸热反应,如铝热反应;A错误;
B.为放热反应,放热反应中反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量,所以X(s)的总能量大于Y(s)的总能量,因此Y比X稳定,B错误;
C.相同条件下,同一物质在气态时具有的能量最高,液体时次之,固态时最低,反应放出的热量等于反应物所具有的总能量减去生成物所具有的总能量,因为生成物是一样的,所以等量的硫蒸气完全燃烧时放出的热量比固态硫放出的要多,C错误;
D.化学反应的本质是旧键断裂,新键形成,旧键断裂吸收的能量不等于新键形成放出的能量,D正确。
故选D。
3.C
【解析】
A.因反应一发生即停止加热,反应仍可持续进行说明本身放热支持反应,则该反应是放热反应,故A错误;
B.铁粉和硫粉混合后加热才能发生,故B错误;
C.因反应一发生即停止加热,反应仍可持续进行说明本身放热支持反应,则该反应是放热反应,故C正确;
D.因为是放热反应,所以生成物的总能量低于反应物的总能量,则硫化亚铁的总能量低于铁粉和硫粉的总能量,故D错误;
故选C。
4.A
【解析】
因为是可逆反应,所以1molSO2和1mol氧气不可能生成1mol三氧化硫,因此放出的热量要小于,答案选A。
5.D
【解析】
A.保持容器容积不变,向其中加入,增大氢气的浓度,反应速率增大,A项错误;
B.保持容器容积不变,向其中加入1molAr,反应物和生成物的浓度不变,反应速率不变,B项错误;
C. 保持容器内压强不变,向其中加入1molAr,,由于保持压强不变,所以容器的容积增大,故反应物的浓度减小,反应速率减小,C项错误;
D. 保持容器内压强不变,向其中加入,容器的体积增大,各物质的浓度要发生变化,化学反应速率将发生变化,故D正确;
故选D。
【点睛】
本题易错之处是未理解压强影响化学反应速率的本质,误认为压强增大反应速率就会增大,错选B;误认为压强不变,化学反应速率不变,错选C、A项。
6.C
【解析】
A.,A的浓度减小了0.8mol L-1-0.2mol L-1=0.6mol L-1,B的浓度减小了0.5mol L-1-0.3mol L-1=0.2mol L-1,C的浓度增大了0.4mol L-1-0=0.4mol L-1,根据改变了之比等于化学计量系数比,该反应的化学方程式为,A错误;
B.时,反应达到平衡状态,正、逆反应速率相等,但反应并没有停止,B错误;
C.升高温度,正、逆反应速率均加快,C正确;
D.若该反应在绝热容器中进行,随着反应的进行,温度会发生变化,化学反应速率也会发生变化,在时不一定达到平衡,D错误;
故答案为C。
7.B
【解析】
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。
①平衡时应有2v(B)逆=v(C)正,故错误;②单位时间内生成 a mol B,等效于生成 2a mol C的同时消耗 2a mol C,故正确;③容器中的压强不再变化,说明气体的物质的量不变,达平衡状态,故正确;④混合气体的密度不再变化,说明气体的质量不变,反应达平衡状态,故正确;⑤因为生成B和C的物质的量之比是一个定值,所以B 的体积分数始终不变,故错误;⑥因为生成B和C的物质的量之比是一个定值,混合气体的平均相对分子质量一直不变,故错误;故答案为B。
【点睛】
本题考查化学平衡状态的判断;注意反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,必须是同一物质的正逆反应速率相等;反应达到平衡状态时,平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化,此类试题中容易发生错误的情况往往有:平衡时浓度不变,不是表示浓度之间有特定的大小关系;正逆反应速率相等,不表示数值大小相等;对于密度、相对分子质量等是否不变,要具体情况具体分析等。
8.C
【解析】
A.由图可知,反应①和反应②中反应物总能量都大于生成物,则反应①、反应②均为放热反应,故A错误;
B.反应①中氢气参与反应,化合价升高被氧化,ICl中的I化合价降低被还原,不是同种元素间发生的氧化还原反应,故B错误;
C.由图可知,反应①中正反应的活化能大,反应②中正反应的活化能小,反应①比反应②的速率慢,故C正确;
D.由图可知,反应HI(g)+ICl(g) I2(g)+HCl(g) 的反应物总能量和生成物总能量差值小于218 kJ,则生成1摩尔HCl放出的热量小于218 kJ,故D错误。
故选C。
【点睛】
本题考查反应热与焓变,侧重分析与应用能力的考查,把握图中反应中能量变化、焓变判断、活化能比较为解答的关键,注意选项A为解答的难点。
9.D
【解析】
A.由图可知,1 mol I2(s)和1 mol H2(g)吸收5 kJ热量生成2 mol HI(g),A正确;
B.由图可知,1 mol I2(g)和1 mol H2(g)生成2 mol HI(g)放出12 kJ热量,则2 mol HI(g)分解生成1 mol I(g)与1 mol H2(g)时需要吸收12 kJ的能量,B正确;
C.由图可知,1 mol I2(g)变为1 mol I2(s)放出17 kJ的热量,则1 mol固态碘变为1 mol碘蒸气时需要吸收17 kJ的能量,C正确;
D.由图可知,1 mol I2(g)+1 mol H2(g)生成2 mol HI(g)放出12 kJ热量,应为放热反应,D错误。
答案为D。
10.C
【解析】
4s时,,,,则、、的化学计量数之比为,故反应的化学方程式为,根据原子守恒可知,为,故反应的化学方程式为,C满足题意;
故选C。
11.C
【解析】
用4 g单质锌与5mL 2 mol/L的稀硫酸作用制备氢气时,锌粉的表面积大,反应速率快,则②③>①④;氢离子浓度越大,反应速率越快,则①>④;③中锌置换出铜,构成原电池,反应速率加快,③>②;因此生成氢气速率大小顺序为③>②>①>④,故选C。
【点睛】
本题考查了化学反应速率的影响因素。本题的易错点为①和④的判断,要注意反应的本质是锌与氢离子反应,①中氢离子浓度为4mol/L,加入3mol/L盐酸后氢离子浓度减小。
12.A
【解析】
A.锌的活泼性大于铜,装置(3)中棒为原电池负极,其质量减轻,棒为原电池正极,铜离子在此极得电子生成铜,铜电极质量增加,选项A错误;
B.装置(2)中不纯的电极也能形成原电池而产生,选项B正确;
C.装置(1)中不能构成原电池,不与稀硫酸反应,所以棒上不产生,选项C正确;
D.假设装置(2)中正极产生2g,则转移2mol电子,消耗负极65g,若装置(3)中正极析出64g,则也转移2mol电子,消耗负极65g,所以棒减轻的质量相等,选项D正确;
故选A。
13.D
【解析】
A.和的反应是放热反应,所以和的总能量大于和的总能量,A项正确;
B.放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量,B项正确;
C.在反应中失去电子,化合价升高,作原电池的负极,C项正确;
D.根据反应方程式可知,1mol(65g)完全反应生成1mol,其在标准状况下的体积为22.4L,D项错误;
故选:D。
14.AD
【解析】
A.化学反应速率之比等于化学方程式计量数之比分析,3v(N2)=v(CO),故A错误;
B.c点处的切线的斜率是此时刻物质浓度除以此时刻时间,为一氧化碳的瞬时速率,故B正确;
C.图象中可以得到单位时间内的浓度变化,反应速率是单位时间内物质的浓度变化计算得到,从a、b两点坐标可求得从a到b时间间隔内该化学反应的平均速率,故C正确;
D.维持温度、容积不变,若减少N2的物质的量进行反应,平衡逆向进行,达到新的平衡状态,平衡状态与原来的平衡状态不同,故D错误;
故选A D。
【点睛】
本题考查了化学平衡影响因素分析判断,化学方程式书写方法,主要是图象分析应用。本题的易错点为B,c点处的切线的斜率是此时刻物质浓度除以此时刻时间为瞬时速率。
15. 2254 92 变大 D>A>B>C
【解析】
(1)断裂1mol、3mol中的化学键形成2mol原子、6mol原子时,需吸收能量,生成2mol时释放能量,整个反应释放的能量,故答案为:2254;92;
(2)根据装置甲及所对应的现象可知活动性:,A作负极,负极反应为;根据装置乙及所对应的现象可知活动性:,C作正极,正极反应为;根据装置丙及所对应的现象可知活动性:,A作正极,正极反应为,故溶液中减小,溶液的pH变大;综上可知活动性:;故答案为:;;变大;;
(3)根据反应速率的计算公式可知,故答案为:。
16. 放热 136.5 不能 吸热
【解析】
(1)通过图像可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,此反应为放热反应;反应的焓变为=419-510=-91kJ/mol;
(2)通过图像可知选择适宜的催化剂对反应热无影响;
(3)CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)为图中给定反应的逆过程,正反应为放热,则逆过程为吸热;
(1)通过图像可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,此反应为放热反应;反应的焓变为=419-510=-91kJ/mol,生成1 mol CH3OH(g)时,释放91kJ的能量,则生成1.5 mol CH3OH(g)时,释放136.5kJ的能量;
(2)通过图像可知选择适宜的催化剂对反应热无影响,答案为:不能;
(3)CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)为图中给定反应的逆过程,正反应为放热,则逆过程为吸热;
【点睛】
焓变与是否使用催化剂无关,与反应物的总能量与生成物总能的差值有关。
17. 2X3Y+Z(写“===”不得分) 36.8 kJ  mol/(L·min) ABD
【解析】
分析:(1)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,以此书写化学方程式;
(2)利用转化的物质的量计算反应热,根据反应速率的含义计算;当反应中各物质的物质的量不再变化时,反应达到平衡状态,各物质的浓度不变,由此衍生的一些物理量不变。
详解:(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,作为Y、Z为生成物,当反应到达t1min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;
(2)由于1mol氨气分解成氮气和氢气要吸收46kJ的热量,而反应中△n(X)=0.8mol,热效应为:0.8mol×46kJ/mol=36.8kJ;在此t1 min时间内生成氢气是1.2mol,浓度是0.6mol/L,则用H2表示该反应的平均速率v(H2)为mol/(L·min);
A.容器内各气体组分的质量分数不再发生改变说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,A正确;
B.正反应速率与逆反应速率相等,反应达到平衡状态,B正确;
C.由于反应在体积不变的密闭容器中进行,反应过程中气体的体积不变,质量不变,则混合气体的密度不变,不能判断是否达到平衡状态,C错误;
D.混合气体的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值,质量不变,但物质的量是变化的,所以混合气体的平均相对分子质量不再发生改变,反应达到平衡状态,D正确;答案选ABD。
点睛:本题考查化学平衡的图象问题以及平衡状态的判断,题目难度中等,注意把握图象的分析和平衡状态的判断,难点是平衡状态判断,注意可逆反应达到平衡状态有两个核心的判断依据:①正反应速率和逆反应速率相等。②反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。只要抓住这两个特征就可确定反应是否达到平衡状态,对于随反应的发生而发生变化的物理量如果不变了,即说明可逆反应达到了平衡状态。因此判断化学反应是否达到平衡状态,关键是看给定的条件能否推出参与反应的任一物质的物质的量不再发生变化。
18. 结论一:电极必须是两个活动性不同的电极 结论二:溶液必须是电解质溶液 结论三:必须形成闭合回路
【解析】
实验一:由①②可知,当两电极相同时,不能形成原电池;由③④可知,当两电极是两种活泼性不同的金属或一极是金属一极是可导电的非金属时,可以形成原电池,故可得出结论一:电极必须是两个活动性不同的电极;
实验二:②中乙醇是非电解质,溶液中,无自由移动的离子;②中硫酸是电解质,硫酸溶液中有自由移动的离子,能形成原电池,故可得出结论二:溶液必须是电解质溶液;
实验三:没有形成闭合回路,无电流产生,故可得出结论三:必须形成闭合回路。
19. 放热 92kJ A 该反应为可逆反应,在密闭容器中进行反应达到平衡时,1mol和3mol不能完全反应生成2mol,因此放出的热量小于92kJ。
【解析】
解析:(1)化学反应的实质就是反应物化学键断裂、生成物化学键形成的过程,断裂化学键吸收能量,形成化学键放出能量在反应中,断裂1mol和3mol中的化学键共吸收的能量为,形成2ml中的化学键共放出的能量为,所以该反应为放热反应;
故答案为:放热。
(2)理论上放出的热量为;
故答案为:92kJ。
(3)由于该反应为可逆反应,反应达到平衡时1mol和3mol不能完全反应生成2mol,因而放出的热量小于92kJ;
故答案为:A;该反应为可逆反应,在密闭容器中进行反应达到平衡时,1mol和3mol不能完全反应生成2mol,因此放出的热量小于92KJ。
20. 当反应处于平衡状态时,混合物中各组分的含量保持不变 1.3 (只要体现出达到平衡的时间缩短,且平衡时和的物质的量与原平衡一样即可)。
【解析】
(1) 图象分析可知,a点氨气和氢气物质的量随时间发生变化,说明反应未达到平衡状态,此时氢气物质的量减小,氨气物质的量增加,说明反应正向进行,正反应速率大于逆反应速率,a点时正反应速率>逆反应速率,c点时向正反应方向进行,c点时正反应速率>逆反应速率;
故答案为:>,>;
(2)起始量一定,d点氨气和氢气我知道了不随时间变化是化学平衡状态,此时氮气物质的量不变,d点和e点都处于平衡状态,n (N2)不变,即d点和e点n (N2 )相等;
故答案为:=;当反应处于平衡状态时,混合物中各组分的含量保持不变。
(3) 平衡时生成了0.6mol的氨气,消耗了0.9mol氢气,故氢气起始量为1.3mol,
故答案为:1.3。
(4)催化剂改变反应速率不改变化学平衡,达到平衡状态时氨气和氢气物质的量不变,变化的斜率增大了,达到平衡所需时间减少,图象为: ;
故答案为:(只要体现出达到平衡的时间缩短,且平衡时 NH3 和 H2 的物质的量与原平衡一样即可) 。
21. 没有 有 化学 电 原电池 Zn+Cu2+=Zn2++Cu 颜色变浅 0.04
【解析】
根据原电池原理分析装置是否构成原电池,描述电极发生的现象;根据电极反应式计算电子转移数目。
Ⅰ.(1)平行地插入一块铜片,如图甲所示并未形成原电池,铜和稀硫酸不反应,所以铜片上没有气泡产生;用导线把锌片和铜片连接起来,如图乙所示,形成了原电池,铜片作正极,正极反应式为:2H++2e-=H2↑,所以铜片上有气泡产生;
(2)如图所示,乙、丙装置属于原电池,所以是将化学能转变为电能的装置,人们把它叫做原电池;
Ⅱ.(1)该装置中总反应为锌和硫酸铜溶液的反应,离子方程式为Zn+Cu2+=Zn2++Cu;铜片作正极,发生的电极反应为:Cu2++2e-=Cu,所以铜片周围溶液会出现颜色变浅的现象;
(2)n(e-)=2n(Zn)=2×=0.04mol。
22. 外界条件对化学反应速率的影响 浓度 反应物的形状、温度 ⑤ 溶液变为蓝色 溶液变为红色
【解析】
(1)根据图表数据分析解答;
(2)实验①和实验②的其他条件相同,盐酸浓度不同浓度,据此分析解答;
(3)根据影响化学反应速率的因素分析解答;
(4)若反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2为可逆反应,则溶液中同时存在铁离子和碘单质,据此分析解答。
(1)根据图表数据分析可知,①②③④⑤组实验目的是探究影响化学反应速率的因素,主要是温度、浓度、接触面积对化学反应速率的影响,改变一个条件,对化学反应速率影响,故答案为外界条件对化学反应速率的影响;
(2)实验①和实验②中其他条件相同,只有盐酸浓度不同,因此实验目的是探究浓度对反应速率的影响,除浓度外,图表中温度、接触面积(反应物的形状)也会影响化学反应速率,故答案为浓度;温度、接触面积(或反应物的形状);
(3)五组实验分析可知,⑤的化学反应速率最大,⑤的反应温度、盐酸的浓度、反应物的接触面积均最大,收集a mL CO2所需的时间越短,故答案为⑤;
(4)在KI溶液中滴加3mlFeCl3溶液,将混合液均匀分到甲、乙、丙三支试管中。若反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2为可逆反应,则溶液中应同时存在铁离子和碘单质,因此往试管甲中滴加淀粉溶液,试管甲中会出现蓝色,往试管乙中滴加KSCN溶液,乙试管中会出现血红色溶液,故答案为溶液变为蓝色;溶液变为红色。
【点睛】
本题的易错点为(3),要注意表格数据中的温度、浓度、接触面积(反应物的形状)对反应速率影响数据的分析应用。
答案第1页,共2页
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