第六章《化学反应与能量》测试题(含答案)2022-2023学年高一下学期人教版(2019)化学必修第二册

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名称 第六章《化学反应与能量》测试题(含答案)2022-2023学年高一下学期人教版(2019)化学必修第二册
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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 2023-04-17 09:20:19

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第六章《化学反应与能量》测试题
一、单选题(共12题)
1.硼化钒(VB2) 空气电池是目前储电能力最高的电池,电池示意图如图,该电池工作时发生的反应为:4VB2+11O2=4B2O3+2V2O5。下列说法不正确的是( )
A.电极a为电池正极
B.电池工作过程中,电极a附近区域pH减小
C.图中选择性透过膜为阴离子透过膜
D.VB2极发生的电极反应为:2VB2+22OH--22e-=V2O5+2B2O3+11H2O
2.铝—空气海水电池常用在海上浮标等辅助设备中,其示意图如图所示。电池反应为,电池工作时,下列说法不正确的是
A.金属铝发生氧化反应 B.电流从石墨电极经导线流向铝电极
C.海水作为电解质溶液 D.在金属铝电极处得到电子
3.采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是
A.K与水反应时,增加水的用量
B.铁与稀硫酸反应制备氢气,改用浓硫酸
C.Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应时,增大压强
D.CaCO3与盐酸反应制取CO2时,将块状大理石改为粉末状大理石
4.我国科研人员研究发现合成氨的反应历程有多种,其中有一种反应历程如图所示吸附在催化剂表面的物质用*表示),下列说法不正确的是
A.带*标记的物质是该反应历程中的中间产物或过渡态
B.N2生成NH3是通过多步还原反应生成的
C.过程I和III中能量的变化相同
D.适当提高N2分压,可以加快反应速率,转化率降低
5.一定量的盐酸和过量的铁粉反应时,为了增大反应速率,且不影响生成氢气的总量,可向盐酸中加入适量的
A.NaOH(s) B.NaCl(s) C.CuSO4 (s) D.H2O
6.下列说法或表示方法中,正确的是 ( )
A.由C(石墨) → C(金刚石):△H = +1.9 kJ/mol可知,金刚石较石墨稳定
B.在稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq) = H2O(l);△H=-57.3kJ/mol。若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的稀溶液混合,放出的热量大于57.3 kJ
C.对于反应S(s)+ O2(g)=SO2 (s) △H =-297.23 kJ/mol,形成1 mol SO2( g )的化学键所释放的总能量小于断裂 1 molS(s)和 1mol O2(g)的化学键所吸收的总能量
D.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多
7.在一密闭容器中充入一定量的H2和N2,经测定反应开始后3s内v(N2)=0.15 mol·L-1·s-1,则3s末NH3的浓度为( )
A.0.4 mol·L-1 B.0.6 mol·L-1 C.0.9 mol·L-1 D.1.2 mol·L-1
8.气体A、B分别为0.6 mol和0.5 mol,在0.4 L密闭容器中发生反应:3A+B aC+2D,经5 min后,此时C为0.2mol,又知在此反应时间内,D的平均反应速率为0.1 mol·(L·min)-1,下列结论正确的是
A.A的平均反应速率为0.1 mol·(L·min)-1 B.a值为2
C.B的转化率为50% D.此时,反应混合物总的物质的量为1 mol
9.常温下,lmol化学键分解成气态原子所需要的能量用E表示。结合表中信息判断,下列说法不正确的是
A.432kJ·mol-1>E(H—Br)>298kJ·mol-1
B.表中最稳定的共价键是H—F键
C.H2(g)→2H(g)△H=+436kJ·mol-1
D.H2(g)+F2(g)=2HF(g)△H=-25kJ·mol-1
10.反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)在5L密闭容器中进行,半分钟后NO的物质的量增加了0.3 mol,则此反应的平均速率v为(  )
A.v(O2)=0.01 mol·L-1·s-1
B.v(NO)=0.08 mol·L-1·s-1
C.v(H2O)=0.003 mol·L-1·s-1
D.v(NH3)=0.001 mol·L-1·s-1
11.下列反应属于吸热反应的是
A.高锰酸钾分解 B.盐酸和氢氧化钠溶液混合
C.锌放入稀硫酸中 D.碳不完全燃烧生成一氧化碳
12.已知化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示,判断下列叙述中正确的是
A.每生成2分子AB吸收bkJ热量
B.断裂1molA-A键和1molB-B键,放出akJ能量
C.该反应中反应物的总能量高于产物的总能量
D.该反应热为(a-b)kJ·mol-1
二、非选择题(共10题)
13.以下是关于化学反应2SO2+O2 2SO3的两个素材情景:
素材1:某温度和压强下,2升密闭容器中,不同时间点测密闭体系中三种物质的物质的量
0 10 20 30 40 50 60 70
SO2 1 0.7 0.5 0.35 0.2 0.1 0.1 0.1
O2 0.5 0.35 0.25 0.18 0.1 0.05 0.05 0.05
SO3 0 0.3 0.5 0.65 0.8 0.9 0.9 0.9
素材2:反应在不同条件下进行时SO2的转化率:(SO2的转化率是反应的SO2占起始SO2的物质的量分数,SO2的转化率越大,化学反应的限度越大)
0.1 MPa 0.5 MPa 1 MPa 10 MPa
400 ℃ 99.2 99.6 99.7 99.9
500 ℃ 93.5 96.9 97.8 99.3
600 ℃ 73.7 85.8 90.0 96.4
根据两个素材回答问题:
(1)根据素材1中计算20~30s期间,用二氧化硫表示的化学反应速率为_______mol·L-1·s-1。
(2)根据素材2中分析得到,温度升高,SO2的转化率_______(选填“增大”、“不变”或“减小”);压强增大,SO2的转化率_______(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
(3)在恒温恒容的密闭容器中,发生反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),当下列物理量不再发生变化时,一定能证明2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到平衡状态的是_______(填序号)。
①混合气体的压强 ②混合气体的密度
③混合气体的总物质的量 ④混合气体的平均相对分子质量
14.反应A+3B=2C+2D在四种不同情况下的反应速率分别为
①v(A)=0.15mol/(L min)
②v(B)=0.6mol/(L min)
③v(C)=0.4mol/(L min)
④v(D)=0.01mol/(L s)
该反应进行的快慢顺序为______
15.现用如图装置来测定某原电池工作时在某段时间内通过导线的电子的物质的量。量筒的规格为500mL,供选择的电极材料有纯铜片和纯锌片。请回答下列问题:
(1)b电极反应式为__。
(2)当量筒中收集到336mL(标准状况下)气体时,通过导线的电子的物质的量为__mol。
16.在锌铜原电池池中,如图
(1)锌为______极,发生的______反应,电极反应式_________________________________,观察到的现象是_______________。
(2)铜为______极,发生的______反应,电极反应式 ______________,观察到的现象是__。
(3)阳离子移向_______________极。
(4)电子从 ______________流向极到 _______________极。
(5)当电路中转移0.2mol电子,消耗硫酸的质量是__________。
17.已知可逆反应:3A(g)+B(g)xC(g) ΔH<0。T℃时,在体积为2L的密闭容器中(容积不变)通入3molA和1molB,经过2min的时间该反应达到平衡状态(假设温度不变),剩余的B的物质的量为0.8mol,并测得C的浓度为0.4mol·L-1。
请回答下列问题:
(1)整个反应过程中,生成B的平均反应速率为___。
(2)x=__,平衡常数K=__,升高温度时,K__(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)如果向该平衡体系中通入少量氦气,增大反应体系的压强,那么化学平衡的移动方向是___。
(4)若温度不变,再向原平衡混合物的容器中再充入amolC,在T ℃时达到新的平衡,此时B的物质的量为nmol,则C的物质的量为__(用n表示),平衡常数K__(填“增大”、“减小”或“不变”)。
18.某温度下,在2 L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质发生化学反应时,物质的量随时间变化的关系曲线如图所示:
(1)由图中的数据分析,该反应的化学方程式为_________ 。
(2)5 min内用Z表示的平均反应速率为_______________。
(3)化学反应速率受到很多因素的影响,例如:实验室制取氢气时一般用粗锌代替纯锌和稀硫酸反应,这是利用_____________________原理加快了氢气生成的速率。
19.已知:反应aA(g)+bB(g) cC(g)。某温度下,在的密闭容器中投入一定的A、B,两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
(1)经测定前4s内,则该反应的化学方程式为_________。
(2)请在图中将生成物C的物质的量浓度随时间的变化曲线绘制出来_________。
(3)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭器中进行,经同一段时间后,测得三个容器中的反应速率分别为
甲:
乙:
丙:
则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为______________。
20.某小组同学设计了如图所示的实验装置来进行实验探究:
Ⅰ.氨的催化氧化:
(1)A中加入的是一种黑色的固体,D中装的试剂为________。
(2)甲、乙同学分别按图示装置进行实验,一段时间后,装置G中的溶液都变成蓝色,甲观察到装置F中有红棕色气体,乙观察到装置F中有白烟生成。E中反应的化学方程式为________,G中溶液变蓝的原因是________(用离子方程式表示)。甲、乙两同学分析了F装置现象不同的原因,乙同学通过改变实验操作:________,也在F中看到了红棕色气体生成。
Ⅱ.测定转化为的转化率:
已知:的熔点是16.8℃,沸点是44.8℃。
(3)根据实验需要,应将F、G处替换成图中的装置,则F选________(填序号,下同);G选________。
(4)在A中加入粉末与足量浓硫酸完全反应,当反应结束时,让B装置继续再反应一段时间,最后测得G处装置增重b g,则此时的转化率为________(用含a、b的代数式表示)。
(5)实验过后发现数据与相同条件下理论平衡转化率有一定偏差,可能的原因是________。
21.实验小组进行化学反应速率的影响因素探究:
I.下表是甲同学用稀硫酸与某金属反应的实验数据:
实验序号 金属 质量/g 金属状态 C(H2SO4) /mol·L-1 V(H2SO4) /mL 溶液温度/℃ 金属消失的时间/s
反应前 反应后
1 0.10 丝 0.5 50 20 34 500
2 0.10 粉末 0.5 50 20 35 50
3 0.10 丝 0.7 50 20 36 250
4 0.10 丝 0.8 50 20 35 200
5 0.10 丝 0.8 50 30 45 25
分析上述数据,回答问题:本实验中探究了影响反应速率的因素除浓度外还有____,能证明该因素的实验序号是___(因素与序号对应)。
II.乙同学用硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液与稀硫酸反应探究温度对反应速率的影响,反应的实验数据如下:
试剂及用量 0.1mol/LNa2S2O3溶液5mL 0.1mol/LH2SO4溶液5mL 0.1mol/LNa2S2O3溶液5mL 0.1mol/LH2SO4溶液5mL
实验温度℃ 25 50
出现明显现象的时间 长 短
结论
分析对比上述数据,回答下列问题:
(1)该实验中反应的离子方程式_______。
(2)该实验中看到的明显现象是_______。
(3)由此得出的结论是_______。
22.某化学兴趣小组采用控制变量法探究影响硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应速率的因素,设计如表系列实验:
实验序号 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 H2SO4溶液 H2O
V/mL c(mol/L) V/mL c(mol/L) V/mL
① 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0
② 40 V1 0.10 V2 0.50 V3
③ 20 V4 0.10 4.0 0.50 V5
请回答下列问题:
(1)写出Na2S2O3与稀硫酸反应的离子方程式______;Na2S2O3长期放置在空气中易变质,需要密封保存,设计实验验证一袋密封不严的Na2S2O3固体已经变质______。(已知:Na2S2O3可被空气氧化,酸性条件下不稳定易分解;BaS2O3极微溶于水。)
(2)该实验①、②可探究_______对反应速率的影响,因此V3=______;实验①、③可探究______对反应速率的影响,因此V5=______。
参考答案:
1.B
根据题中硼化钒(VB2) 空气电池可知,本题考查燃料电池,运用原电池原理和氧化还原反应知识分析。
A.硼化帆一空气燃料电池中,VB2在负极失电子,氧气在正极上得电子,所以a为正极,A项正确;
B.硼化钒-空气燃料电池中,氧气在a极上得电子,氧气得电子生成氢氧根离子,所以a电极附近溶液pH增大,B项错误;
C.氧气在正极上得电子生成OH-,OH-通过选择性透过膜向负极移动,所以图中选择性透过膜应只允许阴离子通过,C项正确;
D.负极上是VB2失电子发生氧化反应,则VB2极发生的电极反应为:2VB2+22OH--22e-=V2O5+2B2O3+11H2O,D项正确。
答案选B。
2.D
A.根据电池反应为分析,金属铝化合价升高,发生氧化反应,故A正确;
B.根据A选项分析Al为负极,石墨为正极,因此电流从石墨电极经导线流向铝电极,故B正确;
C.根据图中信息得到海水作为电解质溶液,故C正确;
D.化合价降低,作正极,在石墨处得到电子,故D错误。
综上所述,答案为D。
3.D
A.水为纯液体,增加水的用量,反应速率不变,A不符合题意;
B.Fe遇浓硫酸发生钝化,不生成氢气,B不符合题意;
C.对于溶液的反应,增大压强不能改变反应速率,C不符合题意;
D.将块状大理石改为粉末状大理石,增大了反应物与盐酸的接触面积,反应速率加快,D符合题意;
故答案选D。
4.C
A.根据图示,N2是反应物、NH3是最终产物,带*标记的物质是该反应历程中的中间产物或过渡态,故A正确;
B.N2生成NH3过程中N元素化合价逐渐降低,所以N2生成NH3是通过多步还原反应生成的,故B正确;
C.过程I断裂1个氮氮键形成1个氮氢键,过程 III断裂1个氮氮键生成2个氮氢键,能量的变化不相同,故C错误;
D.适当提高N2分压,即增大氮气浓度,可以加快反应速率,由于氮气的初始浓度增大,转化率减小,故D正确;
选C。
5.C
加快反应速率应使盐酸溶液的浓度增大或设计成原电池,因铁粉过量,如不影响生成氢气的总量,则所加入物质不能改变酸溶液所能电离出的H+离子总物质的量。
A.NaOH固体能与盐酸反应,使盐酸溶液的浓度降低,反应速率减小,减小生成氢气的总量,故A错误;
B.氯化钠固体不影响氯化氢的浓度,反应速率不变,不影响生成氢气的总量,故B错误;
C.CuSO4溶液与铁反应生成Cu,从而形成原电池加快反应速率,且不影响生成氢气的总量,故C正确;
D.加入H2O使盐酸溶液的浓度降低,反应速率减小,且不影响生成氢气的总量,故D错误;
故答案为C。
6.B
A.石墨转化为金刚石是吸热反应,说明石墨具有的能量低,物质含有的能量越低,物质的稳定性就越强,说明石墨比金刚石稳定,A错误;
B.若将含0.5mol H2SO4的浓硫酸与含1mol NaOH的稀溶液混合,由于反应放热,浓硫酸稀释也放热,故放出的热量大于57.3 kJ,B正确;
C.对于反应S(s)+ O2(g)=SO2 (s) △H =-297.23 kJ/mol,表明形成1 mol SO2( s )的化学键所释放的总能量大于断裂 1 molS(s)和 1mol O2(g)的化学键所吸收的总能量,C错误;
D.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,由于硫蒸气具有的能量高,所以硫蒸气放出的热量多,D错误;
答案选B。
7.C
3s内v(N2)=0.15 mol·L-1·s-1,则3s内N2浓度的变化为0.45 mol·L-1,根据反应方程式,3s末NH3的浓度为0.9 mol·L-1,故选C。
8.B
根据题意可知,在此反应时间D的平均反应速率为0.1mol·L-1·min-1,则D的物质的量变化为0.2mol,利用三段式分析:
A. 在此反应时间,D的平均反应速率 为0.1mol·L-1·min-1,根据化学计量数关系可知,A的平均反应速率为0.15mol·L-1·min-1,A错误;
B. C和D两种物质的变化量相等,说明C和D的化学计量数相等,a值为2,B正确;
C. B的转化率为:,C错误;
D. 结合以上分析,平衡时,反应混合物总物质的量为1.1mol,D错误;
故答案为:B。
9.D
A.依据溴原子半径大于氯原子小于碘原子,半径越大键能越小,结合图表中数据可知432kJ mol-1>E(H-Br)>298kJ mol-1,故A正确;
B.键能越大形成的化学键越稳定,表中键能最大的是H-F,最稳定的共价键是H-F键,故B正确;
C.氢气变化为氢原子吸热等于氢气中断裂化学键需要的能量,H2(g)→2H(g)△H=+436kJ mol-1,故C正确;
D.依据键能计算反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和,△H=436kJ/mol+157kJ/mol-2×568kJ/mol=-543kJ/mol,H2(g)+F2(g)=2HF(g) △H=-543kJ mol-1,故D错误;
故选D。
10.C
在5L的密闭容器中进行,半分钟后NO的物质的量增加了0.3mol,则v(NO)==0.002 mol·L-1·s-1,由反应速率之比等于化学计量数之比可知,
A.v(O2)=0.002 mol·L-1·s-1×═0.0025 mol·L-1·s-1,
B.v(NO)=0.002 mol·L-1·s-1,
C.v(H2O)=0.002 mol·L-1·s-1×=0.003 mol·L-1·s-1,
D. v(NH3)=v(NO)=0.002 mol·L-1·s-1,
故选:C。
11.A
A.高锰酸钾分解是分解反应,属于吸热反应,A符合题意;
B.盐酸和氢氧化钠溶液混合是中和反应,属于放热反应,B不符合题意;
C.锌放入稀硫酸中是金属与酸反应,属于放热反应,C不符合题意;
D.碳不完全燃烧生成一氧化碳是氧化反应,属于放热反应,D不符合题意;
答案选A。
12.D
图中信息告诉我们,断裂1mol A2(g)和1molB2(g)中的化学键,需吸收akJ的热量,由2molA(g)与2molB(g)发生反应生成2molAB(g),能放出bkJ的热量。
A.1mol A2(g)和1molB2(g)发生反应生成2molAB(g),需吸收(a-b)kJ热量,A不正确;
B.断裂1molA-A键和1molB-B键,吸收akJ能量,B不正确;
C.该反应中反应物的总能量低于产物的总能量,C不正确;
D.反应热为反应物的总键能减去生成物的总键能,即(a-b)kJ·mol-1,D正确;
故选D。
13. 0.0075 减小 增大 ①③④
(1)由素材1可知,20~30s期间,二氧化硫的物质的量的变化量为:,二氧化硫表示的化学反应速率为:;
(2)根据素材2中分析得到,压强越大,温度越低有利于提高该化学反应限度,温度升高,SO2的转化率减小;压强增大,SO2的转化率增大;
(3) 对于2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g):
①混合气体的压强不变,说明气体的物质的量不变,反应达平衡状态,故①选;
②混合气体的密度一直不变,混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡状态,故②不选;
③混合气体的总物质的量,说明各物质的量不变,反应达平衡状态,故③选;
④混合气体的平均相对分子质量,说明气体的物质的量不变,反应达平衡状态,故④选;
故选①③④。
14.④>③=②>①
由于不同物质的速率之比等于其化学计量数之比,反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越大,以此来解答。
①v(A)=0.15mol/(L min)
②v(B)=×0.6mol/(L min)=0.2 mol/(L min)
③v(C)=×0.4mol/(L min)= 0.2 mol/(L min)
④v(D)=×0.01mol/(L s)=0.005 mol/(L s)=0.3 mol/(L min)
所以该反应进行的快慢顺序为④>③=②>①。
15. 2H++2e-=H2↑ 0.03
纯铜片和纯锌片、稀硫酸组成原电池,由图可知b电极处有氢气产生,则b为铜,为正极;a为锌,为负极,以此解题。
(1) b为铜,为正极;a为锌,为负极;b上氢离子得电子生成氢气,其电极反应式为:2H++2e-=H2↑;
故答案为: 2H++2e-=H2↑;
(2)当量筒中收集到336mL(标准状况下)气体,则,已知b上的电极反应式为:2H++2e-=H2↑,则通过导线的电子的物质的量为0.03mol;
故答案为:0.03。
16. 负 氧化 Zn-2e-═Zn2+ Zn不断溶解 正 还原 2H+-2e-═H2↑ Cu片上有气泡产生 Cu Zn Cu 9.8g
(1)铜、锌、稀硫酸溶液构成原电池中,易失电子的锌作负极,负极上发生失电子的氧化反应:Zn-2e-=Zn2+,锌片上观察到的现象为锌片溶解;答案为负;氧化;Zn-2e-=Zn2+;锌片溶解。
(2)铜作正极,正极上得电子发生还原反应,即H+得电子放出氢气,反应式为 2H++2e-=H2↑,现象是铜片上有气泡产生;答案为正;还原;2H++2e-=H2↑;铜片上有气泡产生。
(3)在铜、锌、稀硫酸溶液构成原电池中,由于电解质溶液中的阳离子(H+)要到正极上得电子而产生H2,故阳离子(H+)向正极Cu移动;答案为Cu。
(4)原电池中,电子由负极流出,经外电路,流向正极,则在铜、锌、稀硫酸溶液构成原电池中,电子由Zn流出,经外电路,流向Cu;答案为Zn,Cu。
(5)当电路中转移0.2mol电子时,根据2H++2e-=H2↑电极反应可知,要消耗0.2molH+,而根据H2SO4的化学式,消耗0.2molH+即消耗0.1mol的H2SO4,消耗H2SO4的质量为0.1mol×98g/mol=9.8g;答案为9.8g。
17. 0.05 mol·L-1·min-1 4 0.037或 减小 不移动 nmol 不变
反应平衡时,B的物质的量为0.8mol,则反应的A为0.6mol,C的浓度为0.4mol/L,则生成C的量为0.8mol;三段式为
3A(g)+B(g)xC(g) ΔH<0
初始:3 1
反应:0.6 0.2 0.8
平衡:2.4 0.8 0.8
(1)分析可知,反应平衡时反应B的量为0.2mol,则反应速率v==0.05 mol·L-1·min-1;
(2)化学反应物质的量之比等于化学计量数之比,1:x=0.2:0.8,则x=4;平衡常数K==0.037;反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,则K减小;
(3)容积为2L的恒容容器,通入少量氦气时,反应体系中各物质的浓度不变,则平衡不移动;
(4)反应体系中,可逆号两边气体计量数的和相等,则再充入amolC,达到平衡状态时A、B、C的浓度之比不变,则n(C)=nmol;温度未变,则K不变。
18. 3X+Y3Z 0.06 mol·L-1·min-1 原电池
从图象中可知,X、Y两种物质的物质的量随时间变少,是反应物,Z的物质的量随时间变多,是生成物。
(1)X、Y、Z三种物质物质的量的变化之比等于化学方程式的化学计量系数之比,X的物质的量在5 min内变化了0.6mol,Y的物质的量在5 min内变化了0.2mol,Z的物质的量在5 min内变化了0.6mol,得到方程式为3X+Y3Z,故答案为3X+Y3Z;
(2)Z的物质的量在5min内变化了0.6mol,△c(Z)=0.6mol/2L=0.3 mol/L,v(Z)=△c(Z)/△t=0.3 mol/L/5min=0.06 mol·L-1·min-1,故答案为0.06 mol·L-1·min-1;
(3)粗锌中的杂质与锌在硫酸溶液中可以构成原电池,Zn作负极,原电池反应加快反应速率,氢气生成的速率增大,故答案为原电池。
19. 3A(g)+B(g) 2C(g) 乙>甲>丙
(1)根据化学反应速率之比等于化学反应计量数之比分析;
(2)平衡是A变化量为0.6,故C变化量为0.4;
(3)折算成相同物质表示的化学反应速率进行对比。
(1)12s时,B的浓度变化量△c=0.5mol/L-0.3mol/L=0.2mol/L,故a:b=0.6:0.2=3:1,经测定前4s内v(C)=0.05 mol·L-1·s-1 ,此时A浓度变化为:0.8mol/L-0.5mol/L=0.3mol/L,此时v(A)=0.075 mol·L-1·s-1 ,即v(A):v(C)=0.075:0.05=3:2, a:b:c=3:1:2,则化学反应方程式为:3A(g)+B(g)2C(g),故答案为3A(g)+B(g)2C(g);
(2)平衡时,A的变化量为0.6,由变化量之比等于化学计量数之比可知C变化量为0.4,则图象为,故答案为;
(3)比较反应速率的快慢应以同种物质比较,则甲乙丙中A的速率为:甲中v(A)=0.3 mol·L-1·s-1,乙中v(B)=0.12 mol·L-1·s-1,由化学反应速率之比等于化学计量数之比可知v(A)=3×0.12 mol·L-1·s-1=0.36 mol·L-1·s-1,丙中v(C)=9.6mol·L-1·min-1=0.16 mol·L-1·s-1,由化学反应速率之比等于化学计量数之比可知v(A)=×0.16 mol·L-1·s-1=0.24 mol·L-1·s-1,故最快的是乙,最慢的是丙,则反应速率:乙>甲>丙,故答案为乙>甲>丙。
20.(1)碱石灰
(2) 调节和,适当增加A或减少B中气体流量
(3) ③ ④
(4)%
(5)反应时间短,转化并未达到平衡状态
装置A为黑色固体为MnO2,为制备氧气装置,装置B为制备NH3的装置,仪器D为球形干燥管干燥NH3,氨气催化氧化的化学方程式为,装置G中稀硝酸与金属铜发生反应生成硝酸铜的蓝色溶液,装置F中变为红棕色的NO2气体,NO与氧气发生反应生成NO2,NO2可与水发生反应生成硝酸,硝酸与氨气反应生成硝酸铵可观察到有白烟产生,可通过调节调节和,适当增加A或减少B中气体流量产生二氧化氮;转化为的化学方程式为,可根据的熔点是16.8℃,故F可改为③将冷凝,G改为④用碱石灰吸收,通过测量反应前的量和G中增重,即可算出的转化率,据此答题。
(1)
B装置中产生的气体用球形干燥管除杂,应是干燥,故B装置用于制备,D中药品为碱石灰;
(2)
①装置E为氨气催化氧化的装置,则氨气催化氧化的化学方程式为;
②氨气催化氧化生成的与反应得,然后与G中水反应生成,可将氧化为,使溶液显蓝色,离子反应方程式为:;
③甲观察装置F中与反应得,为红棕色气体,乙观察F中有白烟生成,F中可与水蒸气反应产生,E中未反应的进入F中生成白烟,可通过调节氧气和氨气的比例,调节和,适当增加A或减少B中气体流量控制装置F产生红棕色气体;
(3)
①转化为的化学方程式为,可根据的熔点是16.8℃,故F可改为③将冷凝;
②为酸性气体可以碱性物质发生反应,则G改为④用碱石灰吸收;
(4)
装置A为实验室制备,则发生反应的化学方程式为,反应前,反应后剩余质量为,则的转化率为%%;
(5)
二氧化硫与氧气为可逆反应,由于反应时间短,转化并未达到平衡状态,导致二氧化硫的转化率偏差。
21. 固体反应物的表面积和反应温度 1、2和4、5 +2H+=SO2↑+S↓+H2O 有刺激性气味气体产生,溶液变浑浊 升高温度,化学反应速率加快
I.从实验1、3、4可知,固体反应物的表面积和温度相同时,反应物的浓度越大,反应速率越快,从实验1和2可知,浓度和温度相同时,固体反应物的表面积越大,反应速率越快,从实验4和5可知,浓度和固体反应物的表面积相同,温度越高,反应速率越快。
II.由实验数据可知,升高温度,化学反应速率加快。
I.从实验1和2可知,浓度和温度相同时,固体反应物的表面积越大,反应速率越快,从实验4和5可知,浓度和固体反应物的表面积相同,温度越高,反应速率越快,故本实验中探究了影响反应速率的因素除浓度外还有固体反应物的表面积和反应温度,能证明该因素的实验序号是1、2和4、5。
II.(1) 硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫气体、硫单质、水,故该实验中反应的离子方程式:+2H+=SO2↑+S↓+H2O。
(2)该实验有二氧化硫气体和硫单质产生,故该实验中看到的明显现象是有刺激性气味气体产生,溶液变浑浊。
(3)由实验数据可知,升高温度,化学反应速率加快,故由此得出的结论是:升高温度,化学反应速率加快。
22.(1) S2O+2H+=SO2↑+S↓+H2O 取少量固体于试管中加水溶解,加足量的稀盐酸酸化,静置,取上层清夜滴入BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,证明Na2S2O3固体已变质
(2) 温度 0 硫酸浓度 6.0
(1)Na2S2O3与稀硫酸反应生成S和SO2,离子方程式为S2O+2H+=SO2↑+S↓+H2O;验证一袋密封不严的Na2S2O3固体是否变质可取少量固体于试管中加水溶解,加足量的稀盐酸酸化,静置,取上层清夜滴入BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,证明Na2S2O3固体已变质;故答案为S2O+2H+=SO2↑+S↓+H2O;取少量固体于试管中加水溶解,加足量的稀盐酸酸化,静置,取上层清夜滴入BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,证明Na2S2O3固体已变质。
(2)实验①、②温度不同,可探究温度对反应速率的影响,根据单一变量原则可知,V3=0;实验①、③硫酸浓度不同,根据单一变量原则可知,V5=6.0;故答案为温度;0;硫酸浓度;6.0