第2章 化学键 化学反应与能量
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满分
实际得分
90分钟
100分
一、选择题（本大题共19小题，每小题3分，共57分）
下列有关化学反应与能量的说法，正确的是（ ）
A．酸碱中和是放出能量的反应 B．炭在氧气中燃烧属于吸收能量的反应
C．化学键的形成需吸收能量 D．化学反应过程中，化学能一定转化成热能
下列叙述不能肯定判断某化学平衡发生移动的是( )
A．反应体系的温度改变
B．反应混合物中各组分的百分含量改变
C．正、逆反应速率改变
D．反应物的转化率改变
将相同质量的铜分别和过量的浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是（ ）
A. 反应速率：两者相同 B. 消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少
C. 反应中生成气体的颜色：前者浅，后者深
D. 反应中转移电子的总数：前者多，后者少
根据下列实验事实：①A＋B2＋A2＋＋B；②C＋2H2OC(OH)2＋H2↑；③C2＋的氧化性比A2＋弱；④由B、D为电极组成的原电池，电极反应为：D2＋＋2e－D和B
B2＋＋2e－。
推断A、B、C、D的还原性由强到弱的顺序是（ ）
A．A＞C＞B＞D B．C＞D＞A＞B
C．C＞A＞B＞D D．C＞B＞A＞D
下列说法正确的是（ ）
A．含有共价键的化合物一定是共价化合物
B．分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物
C．由共价键形成的分子一定是共价化合物分子
D．只有非金属原子间才能形成共价键
在相同温度时，下列各组实验中，化学反应速率最快的是（ ）
A．2 mol·L-1盐酸和2 g大理石
B．2 mol·L-1盐酸和2 g碳酸氢钠粉末
C．2 mol·L-1醋酸和2 g大理石
D．2 mol·L-1盐酸和2 g碳酸钠粉末
用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，下列措施能使氢气生成速率加大的是（ ）
A．加压
B．不用稀硫酸，改用98%的浓硫酸
C．滴加少量CuSO4溶液
D．增加硫酸的用量
已知反应A+B==C+D的能量变化如下图所示，下列说法正确的是（ ）
A．形成产物C和D的化学键所放出的总能量高于断开反应物A 和B的化学键所吸收的总能量
B．该反应只有在加热条件下才能进行
C．反应物的总能量高于产物的总能量
D．该反应为吸热反应
下列有关化学反应速率和限度的说法中，不正确的是（ ）
A．实验室用H2O2分解O2，加入MnO2后，反应速率明显加快
B．在金属钠与足量水反应中，增加水的量能加快反应速率
C．2SO2＋O22SO3反应中，SO2的转化率不能达到100%
D．实验室用碳酸钙和盐酸反应制取CO2，用碳酸钙粉末比块状反应要快
下表物质与其所含化学键类型、所属化合物类型完全正确的一组是（ ）
选 项
A
B
C
D
物 质
CO2
MgCl2
HCl
NaOH
所含化学键类型
共价键
离子键、共价键
离子键
离子键、共价键
所属化合物类型
共价化合物
离子化合物
离子化合物
共价化合物
在密闭容器中，关于反应：2A+B3C的相关叙述正确的是（ ）
A．增大压强，则该反应的反应速率一定加快
B．增加A的物质的量一定能使反应速率加快
C．加入催化剂能加快反应速率
D．温度变化是决定化学反应速率的主要因素
X、Y都是短周期元素，X原子最外层只有1个电子，Y元素的最高正价与最低负价的代数和为6，X和Y两元素形成的化合物为R，则下列关于R的叙述正确的是（ ）
A．R一定是共价化合物 B．R一定是离子化合物
C．R可能是共价化合物，也可能是离子化合物
D．R不可能是气态物质，只可能是固态物质
用下图所示装置测定水中氢、氧元素的质量比，其方法是分别测定通氢气前后玻璃管的质量差和U形管的质量差，实验测得m (H)∶m (O)＞1∶8。下列对导致这一结果的原因分析中，一定错误的是 ( )
A．Ⅰ、Ⅱ装置之间缺少干燥装置
B．Ⅲ装置之后缺少干燥装置
C．Ⅱ装置中玻璃管内有水冷凝
D．CuO没有全部被还原
一定条件下反应A2(g)＋B2(g)2AB(g)达到平衡状态的标志是（ ）
A．2v(A2)正＝v(AB)逆
B．容器内的混合气体的物质的量不随时间而变化
C．单位时间内生成n mol AB的同时，生成n mol的B2
D．A2、B2的生成速率相等的状态
15.在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片。下列叙述不正确的是（ ）
A．负极附近的SO42－离子浓度逐渐增大
B．电子通过导线由铜片流向锌片
C．反应一段时间后，溶液的H＋浓度降低
D．铜片上有H2逸出
16. 电子计算机所用纽扣电池的两极材料为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液，其电极反应是：Zn＋2OH－ZnO＋H2O＋2e－
Ag2O＋H2O＋2e－2Ag＋2OH－
下列判断正确的是（ ）
A．锌为正极，Ag2O为负极
B．锌为负极，Ag2O为正极
C．原电池工作时，负极区溶液pH减小 D．原电池工作时，负极区溶液pH增大
17. 有A、B、C、D四块金属片，用导线两两相连插入稀硫酸中，可以组成各种原电池。若A与B相连时，A为负极；C与D相连时，C溶解，D上有氢气生成；A与C相连时，C为正极；B与D相连时，电子由D极经导线流向B极，则这四种金属的活泼性由强到弱的顺序为（ ）
A．A＞B＞C＞D B．A＞C＞D＞B
C．C＞A＞D＞B D．B＞D＞C＞A
18.镁燃料电池以镁合金作为电池的一极，另一极充入过氧化氢，电解质溶液是酸化的氯化钠溶液，放电时总反应为Mg＋2H+＋H2O2Mg2+＋2H2O。关于该电池说法正确的是（ ）
A．镁合金作为电池的负极，发生还原反应 B．放电时H2O2在正极得电子，被还原
C．负极反应式为：MgMg2+＋2e－
D．放电时正极附近溶液酸性增强
19. 对可逆反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，下列叙述正确的是（ ）
A．达到化学平衡时，4v正(O2)＝5v逆(NO)
B．若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3，则反应达到平衡状态
C．达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大
D．达到化学平衡时，3 v正(NH3)＝2 v正(H2O)
非选择题（本大题包括7小题，共43分）
20.（6分）理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请利用反应“Cu＋2Ag+2 Ag＋Cu2+”设制一个化学电池（正极材料用碳棒），回答下列问题：
（1）该电池的负极材料是 ，发生 反应（填“氧化”或“还原”），电解质溶液是 ；
（2）正极上出现的现象是 ；
（3）若导线上转移电子1 mol，则生成银
g。
21.（7分）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下图。反应在t1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t1，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t1时刻之前X的消耗速率大于它的生成速率
C．在t1时刻正反应速率等于逆反应速率
D．在t1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
22.（6分）如图是一个简易测量物质反应是吸热还是放热的实验装置。利用此装置可以很方便的测得某反应是放热反应还是吸热反应。请根据装置回答下列问题：
（1）将铝片加入小试管内，然后注入足量盐酸，有关反应的离子方程式是____________________，试管中观察到的现象是_______________________。U形导管中液面A_______（填“上升”或“下降”），原因是________________________________________，说明此反应是_________（填“吸热”或“放热”）反应。
（2）若向小试管中加入NH4NO3晶体和水，U形导管的液面A_______（填“上升”或“下降”），原因是_________________________________。
23.（6分）已知5种元素的原子序数大小顺序为C＞A＞B＞D＞E，A、C同周期，B、C同主族。A与B形成的离子化合物A2B中所有离子的电子数相同，其电子总数为30；D与E可形成4核10电子的分子。
试回答下列问题：
（1）写出五种元素的名称：A____，B____，C_____，D______，E______。
（2）E与B形成的三原子化合物的电子式为：_____________。
（3）用电子式表示D、E形成共价化合物的过程：_______________________________。
（4）A、B、E形成的化合物中含有化学键的类型为________________。
24.（6分）（1）已知锌与稀硫酸反应为放热反应，某学生为了探究其反应过程中的速率变化，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下：
时间（min）
1
2
3
4
5
氢气体积（mL）
30
120
280
350
370
①反应速率最大的（即0 min～1 min、1 min～2 min、2 min～3 min、3 min～4 min、4 min～5 min）时间段为______________，原因是__________________________________________________________________。
②反应速率最小的时间段为________，原因是________________________________________________。
（2）另一学生也做同样的实验，由于反应太快，测量氢气的体积时不好控制，他就事先在硫酸溶液中分别加入等体积的下列液体以减慢反应速率。
A．蒸馏水 B．CuCl2溶液
C．NaCl溶液
你认为他的做法可行的是___________（填相应字母）；做法不可行的理由是____________________________
________________________________________。
25.（6分）无水氯化铝是白色晶体，易吸收水分，在178℃升华。装有无水氯化铝的试剂瓶久置潮湿空气中，会自动爆炸并产生大量白雾。氯化铝常作为有机合成和石油化工的催化剂，并用于处理润滑油等。工业上由金属铝和氯气作用或由无水氯化氢气体与熔融金属铝作用而制得。某课外兴趣小组在实验室里，通过下图所示装置制取少量纯净的无水氯化铝。
A装置中发生反应的化学方程式为_____________________________。
在E处可收集到纯净的氯化铝，其原因是_______________________。
装置B、C中的试剂分别是__________、__________。
从A装置导出的气体若不经过B、C装置而直接进入D中玻璃管，将对实验产生的后果是____________。
F装置所起的作用是________________________________________________________________。
26. （6分）反应A＋3B2C＋2D在四种不同情况下的反应速率分别为：
①υ(A)＝0.15 mol·L-1·min-1
②υ(B)＝0.01 mol·L-1·min-1
③υ(C)＝0.40 mol·L-1·min-1
④υ(D)＝0.45 mol·L-1·min-1
则该反应进行的快慢顺序为_____________。
第2章 化学键 化学反应与能量
参考答案
1. A 解析：中和反应和燃烧都是放出能量的反应，A项正确，B项错误；化学键的形成放出能量，C项错误；化学反应过程中，化学能还有可能转化成光能、电能等。
2．C 解析：A项，任何反应的发生都伴随着能量的变化，所以温度改变时化学平衡一定会发生移动；根据化学平衡的特征，各组分的百分含量改变、反应物转化率改变可判断B、D两项平衡发生移动；C项，若v(正)与v(逆)改变的程度相同，两者仍相等，则平衡不移动。
3. B 解析：由影响反应速率的条件知，浓度越大，反应速率越大A项不正确；由Cu ＋4HNO3 ===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O和3Cu + 8HNO3 ===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O知，等质量的Cu参加反应消耗的浓硝酸多，B项正确；显然C项不正确；由于Cu的质量相同，故反应过程中都生成Cu2+时，二者转移的电子数相等，D项不正确。
4. C 解析：由①知还原性A＞B；由②知C的还原性很强；由③知还原性C＞A；由④知还原性B＞D。故还原性顺序为C＞A＞B＞D。
5. B 解析：NaOH中含有共价键，但不是共价化合物，故A项错误；Cl2是由共价键形成的分子，但不是化合物，故C项错误；金属和非金属间也可形成共价键，如AlCl3，故D项错误。
6. B 解析：大理石是块状，反应速率比粉末状的碳酸氢钠要慢；醋酸是弱酸，溶液中的c(H＋)小于盐酸中的c(H＋)；碳酸氢钠与酸反应放出二氧化碳的速率较碳酸钠快，故B项正确。
7. C 解析：滴加少量CuSO4溶液则铁片可以先置换出铜，然后铁片、铜、稀硫酸构成原电池，发生原电池反应而使反应速率加快；加压对铁和稀硫酸的反应无影响；增大硫酸的浓度可加快反应速率，但常温下铁在98%的浓硫酸中钝化；增加硫酸的量也不会改变反应速率。
8. D 解析：由图可知，反应物A和B的总能量低于生成物C和D的总能量，该反应为吸热反应，反应物断键吸收的总能量高于生成物成键所放出的总能量。反应是吸热还是放热，与反应条件无关，该反应不一定在加热条件下才能进行。
9. B 解析：A项，加入催化剂，加快化学反应速率；B项，水的量的多少不影响钠与水的反应速率；C项，可逆反应不能进行到底；D项，增大固体物质的表面积能加快化学反应速率。
10. A 解析：CO2、HCl是共价化合物，只含共价键；MgCl2是离子化合物，只含离子键；NaOH是离子化合物，既含离子键又含共价键。
11. C 解析：A、B、C三种物质的聚集状态未知，增大压强，化学反应速率不一定加快，A项错误；若A是固体或纯液体，增加其物质的量，化学反应速率不会改变，B项错误；C项很明显正确；反应物的性质是影响化学反应速率的主要因素，D项错误。
12. C 解析：由“Y元素的最高正价与最低负价的代数和为6”可判断Y为Cl。X原子最外层只有1个电子，应位于IA族，可能是非金属元素，如H；也可能是金属元素，如Na。X、Y两元素形成的化合物可能是共价化合物，如HCl，也可能是离子化合物，如NaCl。
13. D 解析：测得结果m (H)∶m (O)＞1∶8，说明实验过程中反应前后玻璃管的质量差偏小或U形管的质量差偏大。I、II装置之间缺少干燥装置，制取的H2中所含的水蒸气最终被U形管吸收； III装置之后缺少干燥装置，外界水蒸气会进入U形管，以上两种情况均会导致U形管反应前后质量差偏大； II装置中玻璃管内有水冷凝，相当于一部分氢气被玻璃管留住，导致玻璃管在反应前后质量差偏小。CuO是否被全部还原，不会影响到测定结果，因为玻璃管减少的质量（即参加反应的氧元素的质量）与U形管增加的质量（即生成的水的质量）具有对应关系。
14. A 解析：2v(A2)正＝v(AB)正＝v(AB)逆，故A项可以说明反应达到平衡；因该反应是气体分子数不变的可逆反应，反应无论进行到什么程度，气体的物质的量始终不变，故B项不能说明反应达到平衡；C项，从AB和B2的生成量的关系看，v(逆)＞v(正)，未达平衡；D项，生成A2与生成B2，都表示的是逆反应速率，也不能说明v(正)＝v(逆)，因而无法说明反应是否已达平衡。
15. B 解析：Cu、Zn、稀H2SO4构成的原电池，锌片作负极，被氧化，电子流出，溶液中的SO42-移向锌极；铜片作正极，电子流入，H＋被还原，放出H2，c(H＋)减小，
点拨：原电池工作时，电子由负极经导线流向正极，电解质溶液中的阴离子移向负极，阳离子移向正极。
16. BC 解析：原电池失去电子的极为负极，得到电子的极为正极，所以锌为负极、Ag2O为正极。因为Zn＋2OH－－2e－ZnO＋H2O，负极区域溶液中c(OH－)不断减小，故pH减小。
注意：分析电极区溶液pH的变化，应根据电极反应式，若消耗H＋或生成OH－，该电极区溶液pH变大，若生成H＋或消耗OH－，该电极区溶液pH变小。同样，若分析原电池工作后电解质溶液pH的变化，必须根据原电池总反应以及电解质溶液原来的酸碱性综合考虑。
17. B 解析：用两种不同的金属作原电池的电极时，较活泼的金属为负极，发生溶解，较不活泼的金属为正极，放出氢气或析出金属。A与B相连组成原电池时，A为负极，则活动性：A＞B；C与D相连组成原电池时，C溶解，D极上有氢气放出，则活动性：C＞D；A与C相连组成原电池时，C为正极，则活动性：A＞C；B与D相连组成原电池时，电子由D经导线流向B极，则活动性：D＞B，因此，金属活动性：A＞C＞D＞B。
方法：要比较金属的活动性顺序，实质是判断原电池的正、负极。在原电池中，一般情况下比较活泼的金属为负极，这是解题的的突破口。
18. BC 解析：分析电池总反应式可知，负极反应式为：Mg－2e－Mg2+，发生氧化反应；由总反应方程式减去负极反应式可知正极反应式为：2H＋＋H2O2＋2e－2H2O，H2O2在正极得电子，发生还原反应，由于正极反应消耗H＋，因此正极附近溶液的酸性减弱。故B、C两项正确。
点拨：原电池工作时，应根据电极反应中是否有H＋或OH－的生成或消耗来判断电极附近溶液酸碱性的变化；分析电解质溶液酸碱性的变化，则必需根据电池总反应及电解质溶液原来的酸碱性综合分析。
19. A 解析：由A项知v正(O2)∶v逆(NO)＝5∶4即等于系数比，说明反应达到化学平衡状态；B项表示的皆为正反应速率，不能作为化学平衡的判断依据；若增大容器的容积，反应物和生成物的浓度都减小，正、逆反应速率都减小；D项3 v正(NH3)＝2 v正(H2O)在反应过程乃至平衡状态时都成立。
警示：根据化学反应速率关系判断反应是否建立平衡时，必须分析“同向”还是“异向”，不能简单的看是“生成”还是“消耗”，如本反应，NO的生成速率为正反应速率，而NH3的生成速率则为逆反应速率。
20.（1）Cu 氧化 AgNO3 （2）碳棒变粗 （3）108 g
解析：根据反应“Cu＋2Ag＋2Ag＋Cu2+”可知，Cu＋2e－Cu2+，发生氧化反应，铜应为负极材料，Ag＋－e－Ag，发生还原反应，溶液中必须含有Ag＋，因此电解质溶液应选择AgNO3溶液。由于正极碳棒上析出黑色粉末状银，碳棒会变粗。当导线上转移1 mol电子时，生成1 mol Ag（质量为108 g）。
21.（1）2X3Y＋Z （2） mol·L-1·min-1 （3）33．3% （4）BC
解析：（1）由图像知，从O～t1，n(X)减小，n(Y)增加，n(Z)增加，可以确定X为反应物，Y、Z为生成物，从O～t1，Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)＝(2．4－1．6)∶1．2∶0．4＝2∶3∶1。故该反应的化学方程式为：2X3Y＋Z。
（2）v(Y)＝ mol·L-1·min-1
（3）α(X)＝×100%＝33.3%
(4)化学平衡是一种动态平衡，故A项错误；在t时刻之前，可逆反应尚未达到化学平衡，此时X的消耗速率大于其生成速率，故B项正确；在t时刻，可逆反应已达到化学平衡，此时正、逆反应速率相等，故C项正确；在t时刻达到平衡是因为此时反应混合物中各组分的浓度不再变化，故D项错误。
22.⑴2Al＋6H+2Al3+＋3H2↑ 有无色气体放出，铝片逐渐溶解 下降 铝片与盐酸反应放热，使锥形瓶内气体体积增大，造成S形导管内液面A下降 放热
⑵上升 NH4NO3 晶体溶于水吸收热量，使锥形瓶内气体体积减小，压强减小，导致A液面上升
解析：（1）金属与酸反应是放热反应，故锥形瓶中气体压强增大，从而导致U形管中液面A下降。（2）NH4NO3晶体溶于水是吸热过程，故锥形瓶内压强减小，从而导致U形管中液面A上升。
23.（1）钠 氧 硫 氮 氢 （2） （3） （4）离子键、共价键
解析：因为A、B离子的电子数相同，在电子总数为30的A2B型离子化合物中，每个离子的电子数为10，故可推知A是Na，B是O；4核10电子的分子一定是NH3，原子序数D＞E，故D为N，E为H。C与A（Na）同周期，与B（O）同主族，所以C位于第3周期ⅥA族，为S。
24.（1）①2 min～3 min 因该反应是放热反应，此时温度高 ②4 min～5 min 此时H＋浓度小
（2）AC 置换出Cu，形成Cu-Zn原电池反应，使反应更快
解析：从表中数据看出2 min～3 min收集的氢气比其他时间段多，原因是Zn置换H2的反应是放热反应，温度升高；4 min～5 min收集的氢气最少是因为随反应进行c(H＋)下降；向H2SO4中加水或NaCl溶液都使c(H＋)下降，降低反应速率，而加CuCl2溶液，可形成原电池，加快反应速率。
25.（1）MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O （2）生成的AlCl3受热升华，在E处凝结 （3）饱和NaCl溶液 浓H2SO4 （4）玻璃管可能发生爆炸 （5）吸收尾气中未反应的Cl2，以免其污染空气；还能起干燥作用，防止外部空气中的水蒸气进入D管与AlCl3 反应
解析：B、C装置应该是除Cl2中的HCl和H2O的，故B中应盛放饱和NaCl溶液，C中应盛放浓H2SO4，若没有B、C装置，则HCl气体和水蒸气随同Cl2一同进入D管，HCl与Al反应生成H2，H2与Cl2的混合物受热可能爆炸，水蒸气与AlCl3作用也可能爆炸；Cl2有毒，不能直接排放到空气中，可用碱石灰吸收，又因为AlCl3极易与水反应，所以碱石灰也起到干燥作用，防止空气中的水蒸气进入D管，使AlCl3与水发生反应。
26. ④＞③＝②＞①
解析：方法一：将以不同物质表示的速率换算为用同一物质表示的速率，再比较速率数值的大小。
若以物质A为标准，根据用不同物质表示同一反应的速率时，速率之比等于各物质的系数之比，将②、③、④的反应速率换算为用物质A表示的速率，则有：
②υ(A)＝υ(B)＝×0.01 mol·L-1·s-1×60 s/min＝0.2 mol·L-1·min-1
③υ(A)＝υ(C)＝×0.4 mol·L－1·min－1＝0.2 mol·L-1·min-1
④υ(A)＝υ(D)＝×0.45 mol·L-1·min-1＝0.225 mol·L-1·min-1
故反应进行的快慢顺序为：④＞③＝②＞①。
方法二：首先将反应速率单位统一为 mol·L-1·min-1，则②υ(B)＝0.60 mol·L-1·min-1，然后比较反应速率与对应物质系数之比的大小作出判断。由化学反应式A＋3B 2C＋2D得出：
①＝0.15 mol·L-1·min-1
②＝0.20 mol·L-1·min-1
③＝0.20 mol·L-1·min-1
④＝0.225 mol·L-1·min-1
故反应在不同的情况下进行的快慢顺序为：④＞③＝②＞①。
注意：比较用不同物质的浓度变化来表示化学反应速率的大小时，不能仅凭表面数据，必须结合化学方程式中各物质的系数对数据进行换算，同时应注意单位统一。
第2章 化学键 化学反应与能量
第1节 化学键与化学反应
一、选择题（本大题共19小题，每小题3分，共57分）
1.下列有关能量转换的说法正确的是（ ）
A．煤燃烧是化学能转化为热能的过程
B．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能
C．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程
D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程
2.下列说法中正确的是( )
A．化学键是物质中原子间强烈的相互作用
B．化学键将原子或离子按一定的数量关系结合在一起形成了物质
C．一切物质中都存在化学键
D．ⅠA族元素原子与ⅦA族元素原子之间都形成离子键
3.下列原子序数所对应的元素组中，两者可形成离子键的是（ ）
A．1和17 B．12和9
C．14和 6 D．15和8
4.短周期元素X、Y、Z所在的周期数依次增大，它们的原子序数之和为20，且Y2—与Z+核外电子层的结构相同。下列化合物中同时存在极性和非极性共价键的是（ ）
A．Z2Y B．X2Y2
C．Z2Y2 D．ZYX
5.下列对化学反应的认识错误的是（ ）
A．会引起化学键的变化
B．会产生新的物质
C．必然引起物质状态的改变
D．必然伴随着能量的变化
6.物质之间发生化学反应时，一定发生变化的是( )
A．化学键 B．状态
C．颜色 D．原子核
7.下列物质中只含有离子键的是（ ）
A．NaOH B．NaCl
C．H2 D．H2S
8.下列各组化合物中化学键类型不同的是（ ）
A．NaCl和HNO3 B．H2O和NH3 C．CaF2和CsCl D．CCl4和CO2
9.HBr分子的电子式为（ ）
A． B．H+Br－
C． D．H—Br
10.下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是（ ）
A．BF3 B．H2O
C．HClO D．CO2
11.下列性质可以证明某化合物内一定存在离子键的是( )
A．可溶于水 B．具有较高的熔点 C．水溶液能导电 D．熔融状态能导电
下列物质中含有共价键的离子化合物是( )
①MgF2 ②Na2O2 ③NaOH ④NH4Cl ⑤CO2 ⑥H2O2 ⑦N2
A．②③④⑤⑦ B．②③④
C．①②③④⑥ D．①③⑤⑥
下列对离子化合物的叙述不正确的是( )
A．离子化合物一定是含有离子键的化合物
B．离子化合物不一定是盐类
C．离子化合物如能溶于水，其所得溶液一定可以导电
D．溶于水可以导电的化合物一定是离子化合物
14.下列各组所有的元素组合，既可形成离子化合物，又可形成共价化合物的是( )
A．H、C、O、K B．H、Na、O、S
C．H、N、O D．H、O、S
15.下列反应中生成物的总能量高于反应物总能量的是（ ）
A．碳酸钙受热分解
B．乙醇燃烧
C．铝粉与氧化铁粉末反应
D．氧化钙溶于水
16.下列过程中的能量转化，属于光能转化为化学能的是（ ）
A．石油燃烧
B．植物的光合作用
C．核电站发电
D．太阳能电池供电
17.化学反应的发生必然伴随有能量的转化，其最根本原因是（ ）
A．化学反应中一定有新物质生成
B．化学反应中旧的化学键的断裂需要吸收能量，新的化学键的生成需要放出能量
C．化学反应通常需要加热等条件才能发生
D．能量变化是化学反应的基本特征之一
18.对于放出能量的反应H2＋Cl2 2HCl，下列说法正确的是（ ）
A．产物所具有的总能量高于反应物所具有的总能量
B．反应物所具有的总能量高于产物所具有的总能量
C．断开1 mol H2中的化学键和1 mol Cl2中的化学键所吸收的总能量大于形成2 mol HCl中的化学键所释放的能量
D．该反应中化学能只能转化为热能
19.下列说法正确的是（ ）
①需要加热方能发生的反应一定是吸收能量的反应
②放热的反应在常温下一定很容易发生
③反应是放出能量还是吸收能量必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小
④放出能量的反应加热到一定温度引发后，停止加热反应也能继续进行
A．只有③④ B．只有①②
C．①②③④ D．②③④
二、非选择题（本大题共3小题，共43分）
20.（12分）下面是我们熟悉的物质：
①O2 ②金刚石 ③NaBr ④H2SO4 ⑤Na2CO3 ⑥NH4Cl ⑦NaHSO4
⑧Ne ⑨Na2O2 ⑩NaOH
（1）这些物质中，只含共价键的是 ________ ；只含离子键的是 _______ ；既含共价键又含离子键的是 ______；不存在化学键的是 ________。
（2）属于共价化合物的是 ________；属于离子化合物的是 __________ 。
（3）将NaHSO4溶于水，破坏了NaHSO4中的_________（填化学键名称），写出其电离方程式 _________ ；NaHSO4熔融状态下电离，破坏了 ________键，写出电离方程式 ______________。
21.（15分）已知X元素原子的L电子层比Y元素原子的L电子层少3个电子，Y元素原子核外总电子数比X元素原子总电子数多5个。请回答下列问题：
（1）写出两元素的名称：X ______，
Y _______。
（2）X、Y可形成 ________。
A．离子化合物Y(XO3)2
B．离子化合物Y2X3
C．共价化合物Y3X2
D．共价化合物XY2
（3）已知Y元素的单质，能在空气中燃烧，写出其中属于置换反应的化学方程式 _______________ ，分析所得单质中所含化学键的类型__________。
（4）X元素的氢化物能与它的最高价氧化物的水化物反应，其产物属于________化合物。
22.（16分）（1）有如下实验：在两支试管中分别加入3 mL稀盐酸（均足量），将两个各装有0.3 g NaHCO3或Na2CO3粉末的小气球分别套在两支试管口。
将气球内的NaHCO3或Na2CO3同时倒入试管中：
①Ⅰ试管和Ⅱ试管中分别发生的离子方程式：_____________________；
________________________。
②两支试管中的现象___________________。
③两试管中气球大小（不包含试管）体积之比约为（填最简整数比）Ⅰ∶Ⅱ= ___________。
④甲同学用手触摸试管，发现盛NaHCO3粉末的试管变冷，而盛Na2CO3的试管温度有升高。由此他得出：不管其状态如何，NaHCO3和HCl反应吸收能量，而Na2CO3和HCl反应放出能量。甲下结论的方法是否正确？_____________（填“正确”或“不正确”）。
（2）为研究是吸热还是放热反应，继续进行了下列实验（每次实验各做3次平行实验，取平均值）：
序号
试剂1
试剂2
混合前温度
混合后最高或最低温度
①
50 mL 水
2.5 g
NaHCO3固体
20 ℃
18.5 ℃
②
35 mL 水
3.2 g
Na2CO3固体
20 ℃
23.3 ℃
③
35 mL 稀盐酸
含2.5 g NaHCO3的饱和溶液15 mL
20 ℃
18.8 ℃
④
50 mL 稀盐酸
含3.2 g
Na2CO3的饱和溶液15 mL
20 ℃
21.2 ℃
⑤
50 mL 稀盐酸
2.5 g
NaHCO3固体
20 ℃
17.4 ℃
⑥
50 mL 稀盐酸
3.2 g
Na2CO3固体
20 ℃
24.4 ℃
通过上述实验可得出三条结论：
a．NaHCO3的溶解是 ________ （填“吸收”或“放出”）能量的过程；
b．Na2CO3的饱和溶液和盐酸的反应是 ________ （填“吸收”或“放出”）能量的反应；
c．NaHCO3的饱和溶液和盐酸的反应是 ________ （填“吸收”或“放出”）能量的反应。
第1节 化学键与化学反应
参考答案
1. AB 解析：A项，煤燃烧放出热量是化学能转化为热能的过程；B项，化石燃料由植物转变而来，植物中的能量均来自太阳能；C项，葡萄糖氧化放出能量是化学能转化为热能的过程；D项，绿色植物的光合作用是太阳能转化为化学能的过程。
2. B 解析：化学键是相邻原子间的强相互作用 ，A项错误；稀有气体单质是由单原子组成的，没有化学键，C项错误；ⅦA族元素都是活泼的非金属元素，ⅠA族中除氢外，都是活泼的金属元素，但氢与ⅦA族元素形成的化合物中的化学键是共价键，D项错误。
3. B 解析：本题可以根据原子序数写出化学式，即A为HCl，B为MgF2，C为SiC，D为P2O5 。很容易看出上述四种物质中只有MgF2 是离子化合物，存在离子键。
4. B 解析：由Y2－与Z＋核外电子层的结构相同，可知Y在Z的上一周期，所以Y为氧元素、Z为钠元素，所以X为H。A项Na2O只有离子键；B项H2O2既有非极性共价键，也有极性共价键；C项Na2O2有离子键、非极性共价键，没有极性共价键；D项NaOH有离子键、极性共价键。
5. C 解析：化学反应的本质是化学键的断裂和形成，表现为有新物质生成和能量的变化，而化学变化中的反应物和生成物的状态在反应前后可能相同，也可能不相同，故C项错误。
6. A 解析：化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，所以化学反应中化学键一定发生变化；物质的颜色和状态不一定变化；原子是化学变化中的最小微粒，所以化学反应中原子核一定不发生变化。
7. B 解析：根据离子键和共价键的形成条件可知NaOH既含离子键，又含共价键；NaCl只含离子键；H2、H2S只含共价键。
8. A 解析： NaCl含有离子键，HNO3含有共价键，类型不同，A项符合题意；B项中二者都含有共价键，类型相同，C项中二者都含有离子键，类型相同，B、C两项不符合题意； CCl4与CO2只含有共价键，类型相同，D项不符合题意。
9. A 解析：HBr分子的H原子和Br原子是以共用电子对形成的化合物，没有电子的转移，不存在离子。
10. D 解析： B、C两项中均含有氢原子，氢原子最外层一定不满足8电子结构。A项中B原子最外层只有3＋3＝6个电子，未达到8电子结构。D项中C原子的最外层电子数为4＋4＝8个，O原子的最外层电子数为6＋2＝8个，两种原子都满足最外层8电子结构。
11. D 解析：共价化合物也可以溶于水，且能电离出离子使溶液导电，如HCl、H2SO4等；只以共价键结合形成的单质和化合物均具有很高的熔点，如金刚石、SiO2等；在熔融状态下导电的化合物一定是离子化合物，因其离子键被破坏，产生阴、阳离子，而共价化合物在熔融状态下以分子或原子形式存在，不能导电。
12. B 解析：MgF2只含离子键；H2O2、CO2是共价化合物；N2不是化合物；Na2O2、NaOH、NH4Cl既含共价键又含离子键，是离子化合物。
13. D 解析：离子化合物中一定含离子键；大部分盐是离子化合物，离子化合物还包括强碱、活泼金属氧化物等；离子化合物只要能溶于水，一定全部电离，可以导电；共价化合物如HCl等溶于水也可以导电。
14. C 解析：A、B两项中所有的元素组合形成的化合物均为离子化合物；D项中所有的元素组合形成的化合物均为共价化合物；C项中可形成HNO3，HNO3为共价化合物，也可形成NH4NO3，为离子化合物。
15. A 解析：生成物总能量高于反应物总能量的化学反应必为吸收能量的反应。B、C、D三项均为放出能量的反应，A项为吸收能量的反应。
16. B 解析：石油燃烧是将化学能转化为热能；植物的光合作用是将太阳能（即光能）转化为化学能；核电站发电是将核能转化为电能；太阳能电池供电是将太阳能转化为电能。
17. B 解析：化学反应是吸热还是放热取决于反应过程中旧化学键断裂吸收的总能量与新化学键形成放出的总能量的相对多少或生成物具有的总能量与反应物具有的总能量的相对大小。
18. B 解析：已知该反应放出能量，则反应物所具有的总能量高于产物所具有的总能量；旧化学键断裂时吸收的总能量小于新化学键形成时释放的总能量；燃烧过程中化学能不仅转化为热能，还转化为光能等其他形式的能。
19. A 解析：需加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如铝热反应；放热反应常温下不一定容易发生，如工业合成氨反应；反应是放热还是吸热取决于反应物、生成物所具有的总能量的相对大小；由于放出能量的反应在反应过程中放出热量，可以维持反应的继续进行，所以停止加热后反应也可以继续进行。
点拨：化学反应是吸收能量还是放出能量，取决于化学反应中能量变化的相对大小，或反应物与生成物总能量的相对大小，与反应条件无必然联系。
20.（1）①②④ ③ ⑤⑥⑦⑨⑩ ⑧ （2）④ ③⑤⑥⑦⑨⑩
（3）离子键、共价键 NaHSO4===Na+＋H＋＋SO42－ 离子 NaHSO4===Na+＋HSO4－
解析：O2、金刚石中只含共价键；H2SO4只含共价键，是共价化合物；NaBr中只含离子键，是离子化合物；Na2CO3、NH4Cl、NaHSO4、Na2O2、NaOH都是既含离子键又含共价键，是离子化合物；稀有气体Ne是单原子分子不含任何化学键。NaHSO4溶于水电离时，Na+与HSO4－之间的离子键被破坏，HSO4－中“H”与“SO4”之间的共价键也受到破坏；而在熔融状态电离时只断裂离子键。
21.（1）氮 镁 （2）A （3）2Mg＋CO22MgO＋C 共价键 （4）离子
解析：由X元素原子的L电子层比Y元素原子的L电子层少3个电子，而电子总数比Y元素原子少5个，可推知Y元素原子M电子层有2个电子，Y为Mg元素，则X为N元素，X、Y可形成化合物Mg(NO3)2，为离子化合物；X、Y可形成离子化合物Y2X3即Mg3N2；Mg在空气中燃烧能与CO2发生置换反应生成MgO和C。NH3能与HNO3反应，生成的NH4NO3属离子化合物。
22.（1）①CO32－＋2H＋CO2↑＋H2O HCO3－＋HCO2↑＋H2O ②两支试管中都产生大量气泡，但盛NaHCO3的试管中反应要剧烈 ③42∶53 ④不正确 （2）吸收 放出 吸收
解析：与同浓度盐酸反应时，NaHCO3比Na2CO3剧烈，产生气泡的速率快；因为盐酸足量，所以Ⅰ与Ⅱ中产生CO2的体积之比即等于n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)=42∶53；甲下结论的方法不正确，因为两粉末与盐酸的反应包括两个过程：一是粉末的溶解过程，二是与盐酸的反应过程。由表中数据①、②对比可知，NaHCO3固体的溶解吸收能量，Na2CO3固体的溶解放出能量。分析③、④两组数据可知NaHCO3饱和溶液与盐酸反应吸收能量，Na2CO3饱和溶液与盐酸反应放出能量。
第2章 化学键 化学反应与能量
第2节 化学反应的快慢和限度
一、选择题（本大题共25小题，每小题2分，共50分）
1.化学反应进行的快慢通常用“化学反应速率”这一物理量来描述。下列关于X(g)＋2Y(s)===2Z(g)的化学反应速率的叙述正确的是（ ）
A．该反应的化学反应速率可用单位时间内X或Y浓度的减少来表示
B．该反应的化学反应速率是指反应进行一段时间内，X浓度的减少或Z浓度的增加
C．相同条件下，若v(X)＝0．1 mol·L-1·s-1，v(Z)＝0．2 mol·L-1·s-1，则v(X)表示的反应速率比v(Z)小
D．该反应的化学反应速率是指单位时间内X或Z浓度的变化
2.反应N2＋3H22NH3刚开始时，N2的浓度为3 mol·L-1，H2的浓度为5 mol·L-1，3 min后测得NH3浓度为0．6 mol·L-1，则此时间段内，下列反应速率表示正确的是（ ）
A．v(NH3)＝0.2 mol·L-1·s-1
B．v(N2)＝1.0 mol·L-1·min-1
C．v(H2)＝1.67 mol·L-1·min-1
D．v(H2)＝0.3 mol·L-1·min-1
3.在反应3H2＋N22NH3中，经一段时间后，氨的浓度增加了0. 6 mol·L-1，在此时间内用H2表示的平均反应速率为0. 45 mol·L-1·s-1，则反应所经历的时间为（ ）
A. 0. 44 s B. 1 s
C. 0. 33 s D. 2 s
4.盐酸与块状碳酸钙反应时，不能使反应的最初速率明显加快的是（ ）
A．将盐酸的用量增加一倍
B．盐酸的浓度增加一倍，用量减半
C．温度升高30℃
D．将块状碳酸钙固体的换成粉末状固体
5.下列实验中，反应速率加快是由催化剂引起的是( )
A．在炭粉中加入KClO3，点燃时燃烧更为剧烈
B．H2O2中加入少量MnO2，即可迅速放出气体
C．将炭块粉碎成粉末状，可使燃烧更加充分
D．电解水时，加少量硫酸可使电解速率加快
6.100 mL 6 mol·L-1H2SO4跟过量镁粉反应，在一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量的（ ）
A．Na2CO3固体 B．水
C．K2SO4固体 D．KNO3溶液
7.对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，能增大正反应速率的措施是（ ）
A．通入大量O2 B．增大容器容积
C．移去部分SO3 D．降低体系温度
8.对于化学反应3W(g)＋2X(g)4Y(g)＋3Z(g)，下列反应速率关系中，正确的是（ ）
A．v(W)=3υ(Z) B．2υ(X)=3υ(Z)
C．2υ(X)= υ(Y) D．3υ(W)=2υ(X)
9.已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)。下列说法不正确的是（ ）
A．升高温度可使该反应的逆反应速率降低
B．使用高效催化剂可有效提高正反应速率
C．反应达到平衡后，NO的反应速率保持恒定
D．单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达到平衡
10.下列关于化学反应速率的说法中，正确的是（ ）
A. 化学反应速率通常表示一定时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加
B. 化学反应速率为0. 8 mol·L-1·s-1是指1 s时某物质的浓度为0. 8 mol·L-1
C. 根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
D. 对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显
11.反应4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)在10 L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45 mol，则此反应的速率可表示为（ ）
A．v(NH3)＝0.01 mol·L-1·s-1
B．v(O2)＝0.001 mol·L-1·s-1
C．v(NO)＝0.001 mol·L-1·s-1
D．v(H2O)＝0.045 mol·L-1·s-1
12.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加大的是( )
①加热 ②不用稀硫酸，改用98%的浓硫酸
③增大稀硫酸的用量 ④不用铁片，改用铁粉
A．①② B．①③
C．②③ D．③④
13.下列体系加压后，对化学反应速率没有影响的是（ ）
A．2SO2＋O22SO3
B．C(s)＋H2O(g)===CO＋H2
C．CO2＋H2O===H2CO3
D．OH－＋H＋===H2O
14.把下列四种X的溶液分别加入四个盛有
10 mL 2 mol·L-1盐酸的烧杯中，并加水稀释到50 mL，此时X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应速率最大的是（ ）
A．20 mL，3 mol·L-1
B．20 mL，2 mol·L-1
C．10 mL，4 mol·L-1
D．10 mL，2 mol·L-1
15.X、Y、Z三种气体进行下列反应：3X＋Y===2Z，在三种不同情况下测得的速率值为：
① v(X)＝1 mol·L-1·s-1；
② v(Y)＝0.5 mol·L-1·s-1；
③ v(Z)＝0.5 mol·L-1·s-1。
这三种情况下反应的速率大小情况为（ ）
A．③＞②＞① B．②＞①＞③
C．①＞②＞③ D．③＞①＞②
16.在5 mL 0.1 mol·L-1KI溶液中滴加0.1 mol·L-1FeCl3溶液5～6滴后，再进行下列实验，其中可证明FeCl3溶液和KI溶液的反应是可逆反应的实验是（ ）
A．再滴加AgNO3溶液，观察是否有AgI沉淀产生
B．加入CCl4振荡后，观察下层液体颜色
C．加入CCl4振荡后，取上层清液，滴加AgNO3溶液，观察是否有AgCl沉淀产生
D．加入CCl4振荡后，取上层清液，滴加KSCN溶液，观察是否出现红色
17.在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol·L-1、
0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1。当反应达到平衡时，可能存在的数据是（ ）
A．SO2为0．4 mol·L-1，O2为0．2 mol·L-1 B．SO2为0.25 mol·L-1
C．SO2、SO3均为0.15 mol·L-1 D．SO2为0.4 mol·L-1
18.硫代硫酸钠（Na2S2O3）溶液与稀硫酸发生如下反应：Na2S2O3＋H2SO4Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O。通过析出硫的速率可说明反应速率的快慢。请判断下列几种情况下，最先看到硫析出的是（ ）
温度
Na2S2O3溶液的体积和物质的量浓度
H2SO4溶液的体积和物质的量浓度
水的
体积
A
20 ℃
5 mL
0.2 mol·L-1
5 mL
0.2 mol·L-1
20mL
B
20 ℃
10 mL 0.1 mol·L-1
10 mL
0.1 mol·L-1
10mL
C
40 ℃
5 mL 0.3 mol·L-1
5 mL
0.2 mol·L-1
0 mL
D
40 ℃
20 mL 0.1 mol·L-1
10 mL
0.1 mol·L-1
0
19.在2A＋B=== 3C＋4D反应中，表示该反应速率最快的是( )
A．v(A)＝0.5 mol·L-1·s-1
B．v(B)＝0.3mol·L-1·s-1
C．v(C)＝0.8 mol·L-1·s-1
D．v(D)＝1 mol·L-1·s-1
20.硫酸是一种重要的化工产品，硫酸的消耗量常被视为一个国家工业发达水平的一种标志。目前的重要生产方法是“接触法”，有关接触氧化反应：2SO2＋O22SO3的说法不正确的是( )
A．该反应为可逆反应，故在一定条件下二氧化硫和氧气不可能全部转化为三氧化硫
B．达到平衡后，反应就停止了，故正、逆反应速率相等且均为零
C．一定条件下，向某密闭容器中加入2 mol SO2和1 mol O2，则从反应开始到平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，某一时刻，正、逆反应速率相等
D．在利用上述反应生产三氧化硫时，要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题
21. 下列叙述能说明反应2A(g)＋B(g)2C(g)已达平衡状态的有（ ）
①A、B、C的百分含量相等；②单位时间，消耗a mol B，同时生成2a mol C；③单位时间，消耗a mol A，同时生成0.5a mol B；④外界条件不变时，物质总质量不随时间改变；⑤外界条件不变时，气体总分子数不再变化；⑥A、B、C分子数之比为2∶1∶2；
A.除④外 B.除②⑥外
C.②④⑤ D.③⑤
22.在密闭容器中进行如下反应：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.l mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1，在一定条件下当反应达到平衡时，各物质的量浓度有可能是（ ）
A．Z为0.3 mol·L-1
B．Y２为0.35 mol·L-1
C．X2为0.2 mol·L-1
D．Z为0. 4 mol·L-1
23.下列说法可充分说明反应P(g)＋Q(g) S(g)＋R(g)在恒温恒容密闭容器中已达平衡的是（ ）
A．容器里P、Q、R、S四种物质共存
B．容器里Q、R的体积分数不再变化
C．容器内气体压强、密度不随时间变化
D．单位时间内生成n mol P同时生成
n mol S
24.在一定温度下，容器内某一反应中M、N（M、N均为气体）的物质的量随反应时间变化的曲线如下图，下列表述中正确的是（ ）
A．反应的化学方程式为：2MN
B．t2时正、逆反应速率相等，达到平衡
C．t3时正反应速率大于逆反应速率
D．t1时N的浓度是M的浓度的2倍
25.将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：2A(g)＋B(g)2C(g)，若经2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L-1，现有下列几种说法：
①用物质A表示反应的平均速率为
0.3 mol·L-1 ·s-1
②用物质B表示的反应的平均速率为
0.6 mol·L-1 ·s-1
③2 s时物质A的转化率为70%
④2 s时物质B的浓度为0.7 mol·L-1
其中，正确的是（ ）
A．①③ B．①④
C．②③ D．③④
二、非选择题（本大题共5小题，共50分）
26.（10分）对于反应4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2，试回答有关问题：
（1）通常选用哪些物质浓度的变化来表示该反应的反应速率 。
（2）前4秒内测得生成SO2的速率为
0.4 mol·L-1·s-1，则O2减少的速率是 。
（3）测得4 s后O2的浓度为2.8 mol·L-1，则开始时O2的浓度是 。
27. （10分）我校化学兴趣小组的小王同学用相同质量的锌和相同浓度的足量的稀盐酸反应得到实验数据如表所示：
实验编号
锌的状态
反应温度/℃
收集100 mL氢气所需时间/s
①
薄片
15
180
②
薄片
25
70
③
粉末
25
15
（1）该实验的目的是探究 ________ 对锌和稀盐酸反应速率的影响；
（2）实验①和②表明 ________ ，化学反应速率越大；
（3）能表明固体的表面积对反应速率有影响的实验编号是 _________ 和 _________ ；
（4）请你设计一个实验方案证明盐酸的浓度对该反应的速率的影响： ___________ 。
28. （10分）将等物质的量的A和B混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：
3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)
5 min末测得c(D)＝0.5 mol·L－1，c(A)∶c(B)＝3∶5，C的反应速率是0．1 mol·L－1·min－1。
（1）A在5 min末的浓度是_________。
（2）v(B)＝___________。
（3）x＝______________。
29. （10分）在2 L的密闭容器中有如图所示的反应，看图按要求回答下列问题：
（1）上图中，反应物是：I ______
Ⅱ ______ 。
（2）写出反应方程式：
Ⅰ：_______________________________；
Ⅱ：_______________________________。
30. （10分）将1 mol I2（g）和2 mol H2（g）置于某2 L的密闭容器中，在一定温度下发生反应：I2(g)＋H2(g)2HI(g)。2 min时，测得I2的物质的量为0.6 mol。10 min后达到平衡。此过程中，HI的体积分数(HI)随时间的变化如下图中曲线Ⅱ所示：
请回答下列问题：
（1）前2 min内，用HI表示的平均反应速率为 ______ mol·L-1·min-1。
（2）达到平衡时，I2(g)的物质的量浓度为
mol·L-1。
（3）若起始时容器的容积为1 L，(HI)的变化如图曲线I所示，则平衡时HI(g)的物质的量浓度为 mol·L-1。
第2节 化学反应的快慢和限度
参考答案
1. D 解析： Y是固体，浓度是一个常数，不能用来表示反应速率，故A项错误；化学反应的速率是指单位时间内反应物或生成浓度的变化值，故B项错误、D项正确；用不同物质表示的同一反应的速率之比等于各物质的系数之比，故C项中v(X)表示的反应速率与v(Z)表示的反应速率相等。
2. D 解析：v(NH3)＝0.2 mol·L-1·min-1，根据反应速率之比等于化学方程式中各物质系数之比可求：v(N2)＝v(NH3)＝×0．2 mol·L-1·min-1＝0．1 mol·L-1·min-1，v(H2)＝v(NH3)＝×0.2 mol·L-1·min-1＝0.3 mol·L-1·min-1，故D项正确。
3. D 解析：v(NH3)＝v(H2)＝×0.45 mol·L-1·s-1＝0.3 mol·L-1·s-1，Δt＝＝2 s。
4. A 解析：影响化学反应速率的外界因素主要有温度、气体压强、浓度、催化剂等。对于一定浓度的盐酸，增加盐酸的用量并不能增加其浓度，故A项对反应速率也无影响；B项正确，虽然盐酸用量减半，但因浓度加倍，会使最初反应速率加快；温度升高，反应速率加快，C项正确；CaCO3是固态反应物，粉末状碳酸钙比块状碳酸钙表面积大，加快了反应速率，D项正确。
5. B 解析： A项，KClO3分解产生O2，使c(O2)变大，燃烧速率加快；B项，MnO2是H2O2分解的催化剂；C项，增大了固体物质的表面积，加快燃烧速率；D项，加H2SO4强电解质的目的是增强溶液的导电性。
6. B 解析：此反应实质是Zn＋2H＋===Zn2+＋H2↑,根据题意所加物质只能降低c(H＋)，不能与H＋反应改变H＋的物质的量。加Na2CO3时，CO32－＋2H＋===H2O＋CO2↑，加KNO3时，3Zn＋8H＋＋2NO3-===3Zn2+＋2NO↑＋4H2O，加水时只能降低H＋浓度，不影响其物质的量，加K2SO4固体不影响反应速率。
7. A 解析：欲增大正反应速率可采取的措施是：①升高温度；②增大压强；③使用催化剂；④通入反应物（容器体积不变），选项中B项为减压，D项为降温，C项为移出生成物，都是减小正反应速率。
8. C 解析：根据化学反应速率之比等于系数之比：＝＝＝，可知C项正确。
9. A 解析：升高温度、使用催化剂都会使化学反应速率升高，既包括正反应速率也包括逆反应速率，故A项错误，B项正确。反应达到平衡后，正反应速率和逆反应速率相等，因此C、D两项都是正确的。
10. C 解析：A项，固体或纯液体的浓度可视为常数，一般不用固体或纯液体表示化学反应速率；B项，0.8 mol·L-1·s-1表示1 s时间内，某物质的浓度改变了0.8 mol·L-1 ；D项，有些化学反应速率很快，但无明显现象，如盐酸与氢氧化钠溶液发生的中和反应。
点拨：正确理解化学反应速率的表示方法是解答本题的关键。从化学反应速率定义知，中学阶段所学反应速率是平均反应速率而不是瞬时反应速率。
11. C 解析：根据化学反应速率的计算公式v(H2O)＝0.45 mol/(10 L×30 s)＝0.0015 mol·L-1·s-1，则v(NH3)＝v(NO)＝v(H2O)＝0.001 mol·L-1·s-1
v(O2)＝v(H2O )＝0.001 25 mol·L-1·s-1
点拨：当用不同物质表示同一反应速率时，数值可能不同但意义相同。速率之比等于反应方程式中对应物质的系数之比。
12. C 解析：本题旨在考查影响化学反应速率的因素。影响化学反应速率的因素有温度、浓度，还有固体的表面积等。温度升高，浓度增大，固体表面积增大，都会使反应速率增大。选项②把稀H2SO4改用98%的浓硫酸时，浓硫酸能使铁钝化而不能产生氢气；选项③虽然增大了稀硫酸的用量，但没有增大硫酸的浓度，故反应速率不变。
易误警示：本题常见错误是因考虑问题片面，机械运用“反应物浓度增大，化学反应速率增大”，而导致错选。
13. D 解析：压强对无气体参加的反应的速率无影响。题中所给反应只有D项无气体参加。
点拨：对于有气体参加的反应，增大压强会增大化学反应速率。
14. A 解析：由于最终溶液的体积均为50 mL，n(HCl)的物质的量相等，只要比较不同溶液中X的物质的量即可（不再是比较浓度的大小），A项中X的物质的量最大，最终溶液中X的浓度也最大，外界条件相同时反应速率最快，故A项正确。
15. B 解析：要比较用不同的反应物或生成物的速率值所表示的化学速率的大小，通常是把它们都换算成同一种物质表示的反应速率，然后进行比较。②中的v(X)＝1．5 mol·L-1·s-1，③中的v(X)＝0．75 mol·L-1·s-1。所以答案选B。
16. D 解析：FeCl3溶液与KI溶液反应的实质是：2Fe3+＋2I－===2Fe2+＋I2，由题意知，Fe3+不足，I－过量。若反应不是可逆反应，反应后的溶液中应无Fe3+；若反应是可逆反应，则反应后的溶液中含Fe3+，所以应滴加KSCN溶液，检验Fe3+是否存在。
17. B 解析：本题考查对可逆反应的特征的理解，解答时应注意两点：①可逆反应既可向正反应方向进行，同时又可向逆反应方向进行；②可逆反应不能进行到底，只能反应到一定程度达到平衡状态，平衡时各物质的物质的量都大于0。对于本题，若反应从题给某一时刻开始向正反应方向进行并达到平衡，此时SO3的浓度应小于0．4 mol；若反应从题给某一时刻开始向逆反应方向进行并达到平衡，此时SO2的浓度应小于0．4 mol·L-1，O2的浓度应小于0．20 mol·L-1；由反应的量的关系可知c(SO2)＋c(SO3)＝0．40 mol·L-1，因此两者不可能同时均为0．15 mol·L-1。
18. D 解析：本题从温度和反应物的浓度两个方面考查外界条件对化学反应速率的影响。由表中数据可知，混合后溶液的体积均为30 mL，H2SO4的物质的量相等，即混合后c(H2SO4)相同，因此反应速率取决于温度的高低和Na2S2O3的浓度，温度最高、Na2S2O3的物质的量最大的是D项，故最先看到硫析出的D项。
易误警示：解答本题的关键是认真审题，弄清题意。对化学反应速率产生影响的反应物的浓度必须是混合后的浓度而不是混合前的浓度。
19. B 解析：用不同物质表示同一反应的速率，数值可能不同，但表示的意义相同。在比较不同条件下化学反应速率的大小时，必须换算为同一物质的化学反应速率且单位相同。可将B、C、D都转化为v(A)，然后比较数值的大小。B项，v(A)＝2v(B)＝0．6 mol·L-1·s-1；C项，v(A)＝v(C)＝0．53 mol·L-1·s-1；D项，v(A)＝v(D)＝0．5 mol·L-1·s-1，可看出B项的反应速率最快。
点拨：比较反应速率大小时不能仅根据数值大小进行判断，首先应根据速率之比等于方程式中各物质系数之比，将各物质的的速率转化为同一种物质表示的化学反应速率，同时应注意统一单位，然后再比较数值的大小；也可以在统一单位的前提下，将不同物质表示的反应速率同除以方程式中它们对应的系数，再比较数值大小即可。
20. B 解析：可逆反应不能进行到底，A项正确；达平衡后，正、逆反应速率相等但不为零，B项错误；从反应开始到平衡的过程中，反应物的浓度不断减小，所以v(正)不断减小，生成物的浓度不断增大，v(逆)不断增大，平衡时，v(正)＝v(逆)， C项正确。工业生产既要考虑化学反应的快慢，又要考虑反应进行的限度，D项正确。
21. D 解析：①和⑥各组分的百分含量是否相等及分子数之比与平衡无关。②中B的消耗表示v（正），C的生成也表示v（正），两者相等不能表明反应达平衡；④中总质量不变不能表明反应达平衡，因为根据质量守恒定律，不管反应是否达平衡，物质的总质量一直保持不变；而③中表示v（正）=v（逆），可表明反应达平衡状态；⑤对于反应前后气体物质的量变化的反应，总分子数不变可表明反应达平衡状态。
22. AB 解析：理解“可逆反应”的含义：在同一条件下反应既能向生成物方向进行，又能向反应物方向进行。任何可逆反应，反应物都不可能全部转化为生成物。若反应向右进行，则X2、Y2、Z三种物质的浓度范围依次是：0～0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1～0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1～0.4 mol·L-1；若反应向左进行，则X2、Y2、Z三种物质的浓度范围依次是:0.1 mol·L-1～0.2 mol·L-1、0.3 mol·L-1～0.4mol·L-1、0～0.2 mol·L-1。
点拨：本题考查对可逆反应的特征的理解，解答时应注意两点：①可逆反应既可向正反应方向进行，又可向逆反应方向进行；②可逆反应不能进行到底，只能反应到一定程度达到平衡状态，平衡时各物质的物质的量都大于0。
23. BD 解析：只要反应开始P、Q、R、S必共存，A项错误；B项符合化学平衡的概念；该反应是反应前后气体体积不变的反应，在恒温恒容条件下，容器内气体压强、密度始终不变，C项错误；从D项可推知正逆反应速率相等，故D项正确。
点拨：从化学反应速率角度分析是否达到化学平衡状态，主要依据两点：一是同种物质表示的正逆反应速率相等，二是不同种物质表示的正逆反应速率之比等于方程式中系数之比。一个方向上的速率不能成为判断平衡状态的标志。
24. D 解析：分析本题的图像可知：反应由开始到时间t3时建立化学平衡，M的物质的量的变化为5 mol－2 mol = 3 mol；N的物质的量的变化为8 mol-2 mol＝6 mol，根据“各物质的转化量之比等于其化学方程式中各物质的系数之比”知，反应的方程式为：2N M，故A项错误。t2时M和N的物质的量相等，但正、逆反应速率并不相等，因为此时反应并未达到平衡，故B项错误。t３时反应已达到平衡，此时的正、逆反应速率相等，故C项错误。t１时M和N的物质的量分别为3 mol和6 mol，故N的浓度是M的2倍，D项正确。综上分析，本题正确答案为D。
点拨：正确理解平衡状态的含义是解答本题的关键，平衡状态是指各组分的物质的量不再改变的状态，而t2后M、N的物质的量仍在改变，说明t2时未达到平衡。
25. B 解析：解题时先利用所给条件列出“三段式”：
2A(g) ＋ B(g)2C(g)
起始 (mol·L-1) ＝2 ＝1 0
2 s内变化(mol·L-1) 0.6 0.3 0.6
2 s时(mol·L-1 ) 1.4 0.7 0.6
利用算出的数据，就可以对①～④种说法进行分析。
①υ(A)＝＝0.3 mol·L-1 ·s-1
②υ(B)＝＝0.15 mol·L-1 ·s-1
③物质A的转化率为α(A)＝×100% ＝30%
④2 s时B的浓度为0.7 mol·L－1
检查4个选项，只有①④正确，即B项正确。
方法：“三段式”法是解决有关化学反应速率、反应物转化率、反应物和生成物浓度等综合计算的常规方法，应熟练掌握。
26.（1）O2、SO2 （2）0.55 mol·L-1·s-1 （3）5.0 mol·L-1
解析：（1）化学反应速率通常用单位时间内物质的量浓度的变化来表示，而固体、纯液体的浓度视为定值，所以，该反应只能用O2或SO2的浓度变化来表示反应速率。
（2）v(O2)＝v(SO2) =×0．4 mol·L-1·s-1＝0.55 mol·L-1·s-1。
（3）Δc(O2)＝v(O2)·Δt＝0．55 mol·L-1·s-1×4 s＝2．2 mol·L-1； c(O2)＝2．2 mol·L-1＋2．8 mol·L-1＝5.0 mol·L-1。
27.（1）固体表面积、温度 （2）反应物温度越高 （3）② ③
（4）相同条件下，取相同质量的薄锌片与不同浓度的盐酸反应，测量收集100 mL气体所需的时间（其他合理答案均可）
解析：从表中内容看出是探究温度与固体表面积对反应速率的影响。由①、②两组数据看出，温度高时，反应速率快，由②、③两组数据看出，固体表面积越大，反应速率越快。要设计实验探究盐酸浓度对该反应速率的影响应在相同条件下测定不同浓度的盐酸与Zn片反应的速率等，合理即可。
28. （1）0．75 mol·L-1 （2）0．05 mol·L-1·min-1 （3）2
解析：5 min末，n(D)＝0．5 mol·L－1×2 L＝1 mol，反应的A为1．5 mol，反应的B为0．5 mol，生成的C为 mol。设A、B的初始浓度为a。
3A(g) ＋ B(g)xC(g)＋2D(g)
初始/mol a a 0 0
转化/mol 1．5 0．5 1
5 min末/mol a－1．5 a－0．5
由c(A)∶c(B)＝3∶5，可得：＝，
则a＝3 mol。
A在5 min末的浓度为＝0．75 mol·L-1，v(B)＝＝0．05 mol·L-1·min-1； mol＝0．1 mol·L－1·min－1 ×2 L×5 min x＝2
方法：求化学反应速率的方法主要有如下两种：①根据定义：v＝直接求出；②根据化学反应速率之比等于方程式中各种物质的系数之比间接求出。
29.（1）A A （2）3A2B＋C AB＋2C
解析：图Ⅰ和图Ⅱ中，都是A的浓度随反应进行不断减少至不变，B、C的浓度随反应进行而不断增多至不变，所以A为反应物，B、C为生成物。不同的是图Ⅰ中A的最终浓度为0，图Ⅱ中不为零，所以图Ⅰ中不是可逆反应，而图Ⅱ中是可逆反应。图I中，0～10 s内：Δc(A)＝1．2 mol·L-1－0＝
1.2 mol·L-1、Δc(B)＝0．8 mol·L-1、Δc(C)＝0．4 mol·L-1，由各物质浓度的改变量之比等于方程式中各物质系数之比，可知I反应的方程式为：3A2B＋C。图Ⅱ中，0～10 s内，Δc(A)=1.2 mol·L-1－0.8 mol·L-1＝0．4 mol·L-1，Δc(B)＝0．4 mol·L-1，Δc(C)＝0．8 mol·L-1，故II反应的方程式为：AB＋2C。
30. （1）0.2 （2）0.05 （3）1.8
解析： I2（g）+ H2（g）2HI（g）
起始 1 mol 2 mol 0 mol
2 min内转化 0.4 mol 0.4 mol 0.8 mol
2 min后 0.6 mol 1.6 mol 0.8 mol
平衡转化 x mol x mol 2x mol
平衡后 (1－x ) mol (2－x）mol 2x mol
(HI)＝= 0.6， x = 0.9
c(I2)＝＝0．05 mol·L-1
此时HI的体积分数不变，各气体的物质的量不变。
c(HI)＝＝1．8 mol·L-1
点拨：化学平衡计算的基本模式——初、转、平，列方程。运用此种解题模式，有关化学计算的许多问题就迎刃而解了。
第2章 化学键 化学反应与能量
第3节 化学反应的利用
一、选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分）
1.在实验室利用浓盐酸和MnO2制氯气，制备装置中应安装分液漏斗而不能使用长颈漏斗，有关理由叙述错误的是（ ）
A．防止氯气扩散到空气中造成污染 B．便于控制加入盐酸的量
C．长颈漏斗不便于添加液体 D．尽量避免HCl挥发到空气中
2.实验室制取氯气时有如下操作，操作顺序正确的是（ ）
①连接装置，检查气密性 ②缓缓加热 ③加入MnO2粉末 ④从装有浓盐酸的分液漏斗中加入浓盐酸 ⑤将多余氯气用NaOH溶液吸收
⑥用向上排空气法收集氯气
A．①②③④⑤⑥ B．③④②①⑥⑤ C．①④③②⑥⑤ D．①③④②⑥⑤
3.按下述实验制备气体，合理而又实用的是（ ）
A．锌粒与稀硝酸反应制备H2
B．大理石和稀硫酸反应制备CO2
C．MnO2和稀盐酸加热制备Cl2
D．向浓盐酸中滴加浓硫酸制备HCl气体
4.如图是实验室常见的气体制取、干燥和收集装置。若用过氧化氢和催化剂二氧化锰制取干燥的氧气，则合理的装置组合为 ( )
A．①⑤⑧ B．③④⑦
C．②⑤⑥ D．②④⑧
5.下列反应适用于实验室制备氧气的是（ ）
①高锰酸钾热分解：2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
②硝酸铵热分解：2NH4NO34H2O＋2N2↑＋O2↑
③过氧化氢催化分解：2H2O22H2O＋O2↑
④二氧化氮分解：2NO22NO＋O2
A．只有① B．①和②
C．①和③ D．①③④
6.下列在实验室里分别制取相应产物的实验设计方案中，从原料及试剂到反应条件理论上正确、操作上可行、经济上合理的是（ ）
A．CCOCO2 Na2CO3
B．Cu Cu(NO3)2溶液Cu(OH)2
C．FeFe2O3 Fe2(SO4)3溶液
D．CaO Ca(OH)2溶液NaOH溶液
7.下列叙述是小王做完铜锌原电池的实验后得出的结论和认识，你认为正确的是（ ）
A．构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属
B．由铜、锌作电极与硫酸铜溶液构成的原电池中铜是负极
C．电子由外导线由锌流向铜，通过硫酸溶液被H＋得到而放出H2
D．铜锌原电池工作时，若13 g锌被溶解，电路中就有0.4 mol电子通过
8.将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是（ ）
A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极
C．两烧杯中溶液的pH均增大
D．产生气泡的速率甲比乙慢
9.有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置、部分实验现象如下：
实验
装置
部分实验现象
a极质量减小，b极质量增加
b极有气体产生，c极无变化
d极溶解，c极有气体产生
电流从a极
流向d极
由此可判断这四种金属的活动性顺序是（ ）
A．a＞b＞c＞d B．b＞c＞d＞a
C．d＞a＞b＞c D．a＞b＞d＞c
10.某原电池总反应的离子方程式：2Fe3＋＋Fe3Fe2+，不能实现该反应的原电池是（ ）
A．正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3
B．正极为C，负极为Fe，电解质溶液为Fe(NO3)3
C．正极为Fe，负极为Zn，电解质溶液为Fe2(SO4)3
D．正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为Fe2(SO4)3
二、非选择题（本大题共10小题，共70分）
11.（7分）化学反应都伴随着能量的变化，阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池，其电池反应为：2H2 + O2 ===2H2O , 电解液为KOH溶液。氢氧燃料电池的突出优点是把_____能直接转化为______能，而不经过________能这一中间形式。
（1）有关氢氧燃料电池的下列叙述正确的是（ ）
A．此电池能发出蓝色火焰
B．氢气为正极，氧气为负极
C．工作时电解液的pH 不断增大
D．负极： 2H2 ＋4OH－4H2O＋4e－ ；正极：O2＋2H2O＋4e－ 4OH－
（2）电池产生的水可作为饮用水，今欲得常温下1L 水， 则电池内电子转移的物质的量约为（ ）
A．8.9×10-3 mol B．4.5×10-2 mol
C．1.1×102 mol D．5.6×102 mol
12. （7分）下表是某兴趣小组通过实验获得的稀硫酸与某金属反应的实验数据：
分析上述数据，回答下列问题：
（1）上述反应中，反应物的总能量比生成物的总能量 (选填“高”、“低”或“相等”)。
（2）实验1、2可得出的结论是 ；实验3、4可得出的结论是 。
（3）若将该金属与铁用导线连接，插入盛有稀硫酸的烧杯中制作成原电池，观察到铁的表面有大量气泡。该金属的金属活动性比铁
(选填“强”或“弱”)，铁在该原电池中作
极。
13. （7分）某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行实验（图中a、b、c表示止水夹）。
请按要求填空：
（1）利用B装置可制取的气体有
（写出两种即可）。
（2）A、C、E相连后的装置可用于制取Cl2并进行相关的性质实验。
①若在丙中加入适量水，即可制得氯水。将所得氯水分成两份，进行Ⅰ、Ⅱ两个实验，实验操作、现象结论如下：
实验序号
实验操作
现象
结论
Ⅰ
将氯水滴入品红溶液
溶液褪色
氯气与水反应的产物有漂白性
Ⅱ
氯水中加入 NaHCO3粉末
有无色气泡产生
氯气与水反应的产物具有较强的酸性
请你评价实验Ⅰ、Ⅱ的结论是否合理？若不合理，请说明理由：
。
②请利用上述装置设计一个简单的实验，验证Cl－和Br－的还原性强弱（分别指出甲、乙、丙中盛装的试剂、实验现象及结论）
。
（3）B、D、E装置相连后，在B中盛装浓硝酸和铜片（放在有孔塑料板上），可制得NO2并进行有关实验。①B中发生反应的化学方程式为 。
②欲用D装置验证NO2与水的反应，其操作步骤为：先关闭止水夹 ，再打开止水夹 ，使烧杯中的水进入试管丁的操作是 。
③试管丁中的NO2与水充分反应后，若向试管内缓缓通入一定量的O2，直至试管全部充满水，则所得溶液中溶质的物质的量浓度是 （气体按标准状况计算） 。
14. （7分）如图所示是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置。
（1）A是氯气发生装置，其中发生反应的化学方程式为
_______________________________。
（2）实验开始时，先点燃A处的酒精灯，打开旋塞K，让Cl2充满整个装置，再点燃D处酒精灯，连接上E装置。Cl2通过C瓶后再进入D。D装置的硬质玻璃管内盛有炭粉，发生氧化还原反应，其产物为CO2和HCl。试写出D中反应的化学方程式： 。 装置C的作用是：??????????? ?????????????。
（3）在E处，紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色，再变为无色，其原因是：____________________
_________________________________。
（4）若将E处烧杯中溶液改为澄清石灰水，反应过程的现象为?????? ?????? （填序号）。
A．有白色沉淀生成???
B．无明显现象??
C．先生成白色沉淀，而后沉淀消失
（5）D处反应完毕后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但有余热的A处仍有Cl2产生，此时B中的现象是????????????????????????；装置B的作用是???????? ???????? ??????? ???????????。
（6）若实验中使用12 mol·L-1的浓盐酸
10 mL，与足量的MnO2反应，则生成的Cl2的物质的量总是小于0．03 mol，试分析可能的原因是①___________，②________________。欲使反应生成的Cl2的量最大程度地接近0．03 mol，则实验中应采取的措施是__________________。
15. （7分）如图所示，A、B、C是实验室常用的三种制取气体的装置。提供的药品有：大理石、浓盐酸、稀盐酸、锌粒、二氧化锰、氯化铵、熟石灰。现欲利用这些药品分别制取NH3、Cl2、H2、CO2四种气体，试回答下列问题：
（1）选用A装置可制取的气体有 _________；选用B装置可制取的气体有 ________；选用C装置可制取的气体有 ____________。
（2）标号①、②的仪器名称分别为 _________、__________。
（3）写出利用上述有关药品制取氨气的化学方程式： _____________________。
若要制得干燥氨气，可选用下列干燥剂中的 ____ （填序号）。
a.生石灰 b.浓硫酸 c.五氧化二磷
16. （7分）下列三个问题均与下图所示实验装置有关。请选择A～D序号填入括号内。
（1）制取某无色非金属气体氧化物时，锥形瓶X内的药品应是（ ）
A．铜和稀硝酸 B．铜和浓硝酸
C．碳酸钙和稀硫酸 D．亚硫酸钠和浓盐酸
（2）洗气瓶Y中所装的液体应是（不允许非水杂质混在气体中）（ ）
A．浓H2SO4 B．NaOH溶液
C．NaHSO3溶液 D．NaHCO3溶液
（3）检验集气瓶Z是否集满气体，置于瓶口的滤纸上所蘸的溶液是（ ）
A．BaCl2溶液 B．酸性KMnO4溶液
C．碘化钾淀粉溶液 D．澄清石灰水
17. （7分）为了证明在实验室制备Cl2的过程中会有水蒸气和HCl挥发出来，甲同学设计了如下图所示的实验装置，按要求回答问题：
（1）请根据甲同学的意图，连接相应的装置，接口顺序：b接 ____ ，_____ 接 ____ ，____ 接a。
（2）U形管中所盛试剂的化学式为：_______。
（3）装置③中CCl4的作用是 _________ 。
（4）乙同学认为甲同学实验有缺陷，不能证明最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种，为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种，乙同学提出在某两个装置之间再加装置⑤。你认为装置⑤应加在 _____ 之间（填装置序号）。瓶中可以放入 ________。
（5）丙同学看到甲同学设计的装置后提出无需多加装置，只需将原来烧杯中的AgNO3溶液换成其他溶液。你认为可将溶液换成 ________ ，如果观察到 _______ 的现象，则证明制取Cl2时有HCl挥发出来。
18. （7分）任何一个自发的氧化还原反应都可以设计为原电池，下列化学反应也不例外。
Fe＋2FeCl3===3FeCl2
该电池的负极材料为 ，电极反应式为 。
该电池的正极材料为 ，电极反应式为 。
19. （7分）下面列出的是一些熟悉的化学反应，请尝试从不同角度对它们进行分类。①煅烧石灰石 ②合成氨 ③碳酸氢钠与盐酸反应 ④二氧化硫催化氧化 ⑤碳酸氢钠受热分解 ⑥铜丝与AgNO3溶液反应
20. （7分）下图表示在没有通风橱收集纯净的氯气时设计的装置图，图中A、B是可控制的弹簧夹。
（1）烧杯中盛放的液体是_________，其作用是__________，水槽中应盛放的液体是________。
（2）简述操作过程：（从氯气已经产生开始）在收集氯气之前，应________；当氯气纯度合乎要求时，应_________；当氯气收集完毕时，应_____________。
第3节 化学反应的利用
参考答案
1. C 解析：制取Cl2时需要浓盐酸，为防止HCl、Cl2挥发到空气中污染环境，同时又为了便于控制盐酸的量和反应速率而使用分液漏斗。
2. D 解析：制取气体时，应首先检查装置的气密性，然后加药品；加药品时，应先加固体药品于烧瓶中，再加液体药品；加好药品后才能进行加热操作；由于氯气的密度大于空气，可用向上排空气法收集；由于Cl2有毒，为防止污染空气，用NaOH溶液作尾气吸收剂吸收多余的Cl2。综上分析可知D项正确。
3. D 解析：A项Zn与稀硝酸反应不产生H2；B项大理石与H2SO4反应，生成微溶性的CaSO4，附着在大理石表面，导致反应停止；C项稀HCl与MnO2不反应；D项浓硫酸溶于水放热，促进了浓盐酸中HCl气体的挥发，据此可制取HCl气体。
4. C 解析：过氧化氢与二氧化锰制取氧气属于“固＋液气体（不加热）”类型，气体发生装置应选择②。干燥气体需选择⑤（干燥管），氧气密度比空气的大，可选择向上排空气法收集，即装置⑥。故C项正确。
5. C 解析：高锰酸钾分解反应是实验室制备氧气的方法，过氧过氢催化分解用于实验室制备少量氧气，硝酸铵的加热分解生成的混合气体，难以分离，且易发生爆炸；NO2热分解也显然不能用于实验室制备氧气。
6. D 解析：A项中的碳在空气中燃烧，无法控制只产生CO，且CO为有毒气体，操作过程中还需再添加有毒气体处理装置，操作复杂，况且试剂NaOH的价格比产物Na2CO3还贵，所以A项的方案从各项原则来看均不符合要求；B项，从经济角度来看，AgNO3价格昂贵，不符合“经济上合理”的原则；C项，铁燃烧的产物是Fe3O4，而不是Fe2O3，所以该方案理论上错误，不符合“科学性原则”和“可行性原则”；D项由生石灰制备价格较高的NaOH，中间利用常见溶剂水和Na2CO3溶液，真正符合“理论上正确、操作上可行、经济上合理”的原则。
7. D 解析：两种活动性不同的金属与电解质溶液能够构成原电池，但不能因此说构成原电池电极的材料一定都是金属，例如锌和石墨电极也能跟电解质溶液构成原电池；在原电池中，较活泼金属中的电子流向较不活泼的金属，因此活泼金属是负极；电子不能通过电解质溶液，应该是H＋在铜极上得到由锌沿导线转移过来的电子；铜锌原电池工作时，负极锌失电子，电极反应ZnZn2+＋2e－，1 mol Zn失去2 mol电子，0.2 mol Zn（质量为13 g）被溶解，电路中有0.4 mol电子通过，故D项正确。
8. C 解析：因乙烧杯中锌片和铜片没有接触，不能构成原电池，B项错误；因甲烧杯中锌片和铜片用导线连接后构成原电池，加快了锌片的溶解，即加快了反应速率，铜片上有气泡产生，A、D两项错误；又因两烧杯中的锌片都能与稀硫酸反应产生H2而消耗H＋，故二者pH均增大。
9. C 解析：在原电池中相对活泼的金属作原电池的负极，相对不活泼的金属作原电池的正极。溶解、质量减小的电极为负极，质量增加或有气体产生的电极为正极，电流从正极经导线流向负极。根据所给实验现象，可判断活动性顺序为：①a＞b，②b＞c，③d＞c，④d＞a，所以得出d＞a＞b＞c。
10. C 解析：由氧化还原反应2Fe3＋＋Fe3Fe2+设计原电池的两极反应如下，负极：FeFe2+＋2e－；正极：2Fe3＋＋2e－2Fe2+。由原电池原理可知：相对活泼的金属作负极，参与电极反应，失去电子被氧化生成阳离子进入溶液；相对不活泼的金属或导电的非金属作正极，不参与电极反应，电解质溶液中的阳离子得到电子被还原。本题设计的原电池为：Fe作负极，比Fe不活泼的金属或导电的非金属作正极，以含有Fe3＋的溶液作电解质溶液。
11. 化学 电 热 （1） D （2）C
解析：原电池可将化学能直接转化为电能，能量利用率高，而其他方式将化学能转化为电能，必须将化学能先转化为热能，最终转化为电能。（1）因燃料电池将化学能直接转化为电能，无需经过燃烧，因此不会产生火焰。原电池中发生氧化反应的物质为负极，发生还原反应的物质为正极，故氢气为负极，电极反应式为：2H2 ＋4OH－4H2O＋4e－；氧气为正极，电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－ 4OH－。因反应过程中生成水，c(KOH)不断减小，pH不断减小，故D项正确。（2）因生成1 mol H2O转移2 mol电子，1 L水（质量为100 0 g）转移电子的物质的量为1．1×102 mol。
12. （1）高 （2）增大反应物浓度，反应速率加快 升高温度，反应速率加快 （3）强 正
解析：（1）由表中反应前后溶液温度的变化可知反应后溶液温度升高，该反应为放热反应，则反应物的总能量高于生成物的总能量。（2）分析表中实验1、2数据可知， c(H2SO4)越大，金属消失所用的时间越短，因此可得出：增大反应物浓度，反应速率加快。分析实验3、4数据可知，反应初始浓度的温度高，金属消失所用的时间越短，因此可得出：升高温度，反应速率加快。（3）构成原电池，铁表面有气泡产生，则铁为正极，该金属为负极，其金属活动性比铁强。
13. （1）H2、CO2等
（2）①实验Ⅰ结论合理，实验Ⅱ结论不合理，因为制取的氯气中含有HCl气体，HCl溶于水后能与NaHCO3粉末反应产生气泡?
②在甲、乙、丙中分别装入浓盐酸、MnO2、NaBr溶液，烧瓶中有黄绿色气体生成，试管中溶液由无色变为橙色，可证明Cl2的氧化性强于Br2，则证明Br－的还原性强于Cl－
(3)①Cu＋4HNO3(浓) Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
②a b c 双手紧握（或微热）试管丁使试管中气体逸出，NO2与水接触后即可引发烧杯中的水倒流入试管丁 ③0.045 mol·L－1
解析：（1）B装置属于启普发生器的简易装置，适合于块状（或颗粒状）固体与液体不加热制取气体，常见气体如H2、CO2等可用此装置制取。（2）①A、C、E相连后的装置制取的氯气中混有氯化氢气体，加水后得到的氯水中本身即含有盐酸，加入NaHCO3粉末产生气体，无法说明氯气与水反应生成的产物具有较强的酸性。②结合装置特点，要证明Cl－、Br－的还原性强弱，可根据反应Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，结合反应现象说明。（3）浓硝酸与铜片反应产生的NO2充满试管丁后，关闭止水夹a和b，然后打开止水夹c，双手紧捂试管丁，使试管内气体膨胀，NO2与水接触后水倒流到试管丁即可说明NO2与水发生反应。由总反应方程式4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可求出HNO3的物质的量浓度：设NO2的体积为V L，则所得溶液的体积为V L，n(HNO3)＝，c(HNO3)＝＝0．045 mol·L－1。
14. （1）MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
（2）2Cl2+2H2O+C4HCl+CO2 提供D处所需的水蒸气
（3）生成的HCl溶于水生成盐酸使紫色溶液变为红色，过量的Cl2跟H2O作用产生的HClO的漂白作用使红色消失 （4）B
（5）B瓶中液面下降，长颈漏斗内液面上升 贮存多余的氯气，防止污染环境
（6）HCl挥发 盐酸变稀，与二氧化锰不反应 加热不宜过快
解析：（1）实验室常用MnO2跟浓盐酸加热制取气体。（2）从生成物CO2、HCl可推知H2O、C、Cl2同时反应，根据氧化还原反应及质量守恒定律可推知反应方程式为：2Cl2+2H2O+C4HCl+CO2。（3）生成的氯化氢使石蕊试液变红，过量Cl2与水反应生成的HClO具有漂白性。（4）由（2）中方程式可知生成的HCl与CO2的物质的量之比为4∶1，同时作用于澄清石灰水，因HCl过量，无沉淀生成。（5）少量生成的Cl2进入B瓶，导致瓶内气压增大，则B瓶中液面下降，同时长颈漏斗内液面上升。有少量Cl2贮存在瓶中，可避免污染环境。（6）n(HCl)＝12 mol·L-1×0．010 L＝0．12 mol，根据方程式计算0．012 mol HCl理论上应生成0．03 mol Cl2，实际HCl挥发导致其量的减少，同时反应过程中盐酸变稀，反应停止，均导致生成的Cl2的量小于理论值。
警示：分析本题（3）、（4）现象时，应根据气体的成分以及各成分的性质进行综合分析，将已有知识运用到新情景中去，全面兼顾。
15. （1）NH3 H2、CO2 Cl2
（2）分液漏斗 圆底烧瓶
（3）2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O a
解析： A装置是固体或固体混合物加热制取气体的装置，B装置是液体与固体不加热反应制取气体的装置，C装置是液体与固体或液体与液体混合物加热反应制取气体的装置。氨气是碱性气体，可用碱性干燥剂干燥，但不能用酸性干燥剂来干燥。
点拨：装置的选择与所采用的化学药品和反应条件有关。具体来说，就是与反应物（包括催化剂）的聚集状态（液体、块状固体或粉末）和反应条件（是否加热）有关。
16. （1）D （2）C （3）B
解析：（1）X为有液体参加且反应不需加热的制气装置，Z为用向上排空气法收集气体的装置，据此可淘汰A项（NO只能用排水法收集）；根据所制气体是无色的，又可排除B项（NO2为红棕色气体）；用CaCO3制取CO2不能选用稀硫酸，C项也应排除。亚硫酸钠和浓盐酸反应不需加热，气体SO2为无色，且符合Z瓶集气方式，故应选D项。（2）亚硫酸钠和浓盐酸反应产生SO2，并混有HCl气体和水蒸气（本题未对水蒸气作除杂要求），需将HCl除去。由于浓H2SO4只能吸收水蒸气而不能除去HCl气体；NaOH溶液会同时除去HCl和SO2；NaHCO3溶液会同时除去HCl、SO2气体，同时产生新杂质CO2；NaHSO3溶液能吸收HCl，同时放出SO2，故应选C项。（3）由于SO2不与BaCl2及KI反应，SO2与澄清石灰水反应生成CaSO3白色沉淀，不易在滤纸上观察，酸性KMnO4溶液与SO2反应后紫红色退去，故应选B项。
点拨：这是一道集制气、除杂和集气于一体的综合实验题，可根据实验装置的特点对各选项进行筛选。
17. （1）e f d c或f e d c
（2）CuSO4 （3）吸收Cl2
（4）①③ 湿润的淀粉KI溶液 （5）紫色石蕊试液 紫色石蕊试液变红而不退色
解析：证明有水蒸气可用无水CuSO4，用装置④可验证。证明有HCl，可用AgNO3溶液，但Cl2也能与AgNO3溶液产生白色沉淀，故应先通过CCl4，Cl2易溶于CCl4。但如果CCl4不能将Cl2完全吸收，则证明HCl的实验就会受干扰，应对原实验加以改进。本题（4）是对原实验设计的改进，体现了化学实验的简约性。（4）、（5）的实质是验证HCl排除Cl2的干扰，对比两者性质差异，显然利用氯水有漂白性。
点拨：实验方案的设计与评价对实验能力的要求较高，应结合题目的具体情景，仔细揣摩命题者的命题意图，与学过的实验基础知识、基本操作、结合化学知识，在充分分析题目、理清思路的基础上解答。
18. Fe FeFe2+＋2e- Cu 2Fe3+＋2e- 2Fe2+
解析：在化学反应的电子转移中，Fe失去电子，Fe3+得到电子。故要选择Fe作负极材料，选择化学活泼性比铁弱的导体作正极材料。
点拨：设计原电池要结合题目条件，根据构成原电池的4个条件思考问题。
19. （1）从四种基本反应类型分：②④属于化合反应，①⑤属于分解反应，⑥属于置换反应，③属于复分解反应。
（2）从是否有电子转移分：②④⑥属于氧化还原反应，①③⑤属于非氧化还原反应。
（3）从反应能量变化分：②③④⑥属于放热反应，①⑤属于吸热反应。
（4）从反应进行的限度分：②④属于可逆反应，①③⑤⑥属于不可逆反应。
解析：对于化学反应，可以从不同角度去认识，因而有多种分类方法，常见的分类角度有：基本反应类型、电子转移、能量变化、反应进行的限度等。
点拨：注意区别化学反应的分类方法，同一化学反应可以分属不同的反应类型。
20. （1）NaOH溶液 吸收多余的氯气 饱和食盐水 （2）打开B夹，关上A夹 打开A夹，关闭B夹 关闭A夹，打开B夹
解析：收集纯净的氯气，此处指除去HCl后的氯气。应该有制气、净化、收集、尾气吸收4个装置。此处用了3个装置，显然有一个装置有两个作用。从装置看，除杂用饱和食盐水，收集时用排饱和食盐水。这两个装置合二为一个了。所以水槽中应盛放饱和食盐水。Cl2有毒，必须进行尾气吸收，则烧杯中一般放NaOH溶液，以吸收多余的Cl2。要吸收纯净的Cl2，必须排净装置中的空气，所以收集Cl2前应打开B夹，关闭A夹。当氯气的纯度符合要求时，进行收集Cl2的操作，此时应打开A夹，再关闭B夹。收集完氯气后，要进行尾气吸收，此时不再需要Cl2，所以要关闭A夹，打开B夹。
点拨：根据气体的发生→气体的净化→气体的收集→尾气处理的顺序分析题中仪器的使用及作用，再结合Cl2的性质进行分析，整体解答。
