第2章《化学键 化学反应规律》测试题
一、单选题(共12题)
1.反应A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为
①υ(A)=0.45 mol·L-1· s-1 ②υ(B)=0.9mol·L-1·s-1 ③υ(C)=0.4 mol·L-1·s-1 ④υ(D)=0.45mol·L-1·s-1,
该反应进行的快慢顺序为
A.②>①=④>③ B.④<③<②<① C.①>②>④>③ D.③>①=④>②
2.下列关于影响化学反应速率的条件的说法正确的是
A.增大压强一定能加快化学反应速率
B.使用催化剂,使反应的活化能降低,反应速率加快,但不改变反应的历程
C.反应物浓度是决定化学反应速率的主要因素
D.升高温度,一般能加快化学反应速率
3.下列有关化学用语表示正确的是 ( )
A.中子数为16的磷原子
B.氟原子的结构示意图:
C.明矾的化学式:KAl(SO4)2
D.原子结构示意图 可以表示12C,也可以表示14C
4.在2L恒容密闭容器中投入2.0molX(g)、4.0molY发生如下反应:X(g)+Y( )3Z(g),测得X物质的量与时间的关系如表所示:
时间/min 1 2 4 6 8
X物质的量/mol 1.5 1.2 1.0 0.9 0.8
下列说法正确的是A.增加Y的质量,反应速率一定加快
B.0~4minZ的平均反应速率为mol L-1 min-1
C.2~4minX的平均反应速率为mol L-1 min-1
D.X、Y的反应速率一定相等
5.过氧化氢()被称为绿色氧化剂,其分子结构如图所示。两个氢原子位于不重合的两个平面上,两个氧原子位于两平面的交线上。下列有关说法不正确的是
A.既有氧化性又有还原性
B.过氧化氢分子中含有H—H键、O—O键
C.过氧化氢分子的电子式为
D.过氧化氢分子中存在极性共价键和非极性共价键
6.陈年的白酒中会发生反应:C2H5OH(乙醇)+CH3COOHC2H5OOCCH3+H2O,下列有关说法正确的是
A.陈年的白酒放足够长的时间后,白酒中的乙醇会完全消耗
B.一定条件下,达到限度后,反应会完全停止
C.反应达到平衡后,各组分的浓度一定相等
D.当C2H5OH的消耗速率等于CH3COOH的生成速率时,反应达到平衡
7.下图是锂离子电池的一种电解质电离出来的阴离子,该阴离子是由同周期元素X、Y、Z、R构成(如图所示),Y是构成物质种类最多的元素,Z的最外层电子数等于Y的核外电子数,四种元素的最外层电子数之和为20。下列说法正确的是
A.Y、Z、R三种元素形成的简单氢化物中,R的氢化物沸点最高
B.Y与Z形成的化合物均有毒
C.原子半径X>Y>Z>R
D.R分别与另外三种元素形成的二元化合物,各原子最外层均满足8电子稳定结构
8.下列有关说法正确的是
A.锌与稀硫酸反应时加入少量硫酸铜,反应加快的原因是Cu2+水解增大了H+浓度
B.增大醋酸溶液的浓度,溶液中c(OH-)减小的原因是水的离子积Kw 减小
C.pH=3的盐酸与pH=11的LiOH溶液等体积混合溶液呈碱性,说明LiOH为强碱
D.TATP(C8H18O6)受撞击分解爆炸,且无明显热效应,说明该分解反应熵显著增加
9.下列物质中所含的化学键,只有共价键的是
A.NaOH B.Na2O C.NaCl D.Cl2
10.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是形成化合物种类最多的元素,Y所在的主族序数是周期数的3倍,W-的最外层为8电子结构,Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应。下列说法正确的是
A.原子半径:XW
B.化合物Z2Y和ZWY3都只存在离子键
C.Y、W的某些单质或两元素形成的某些化合物可作水的消毒剂
D.X与Y形成的化合物都能与Z的最高价氧化物对应的水化物发生反应
11.能以离子键相结合生成A2B型(B为阴离子)离子化合物的是
A.原子序数为11和17的元素 B.原子序数为20和9的元素
C.原子序数为13和17的元素 D.原子序数为19和16的元素
12.生命过程与化学平衡移动密切相关。血红蛋白(Hb)与O2结合成氧合血红蛋白(Hb(O2))的过程可表示为:Hb+O2(g)Hb(O2)。下列说法正确的是
A.体温升高,O2与Hb结合更快,反应的平衡常数不变
B.吸入新鲜空气,平衡逆向移动
C.CO达到一定浓度易使人中毒,是因为结合Hb使Hb(O2)分解速率增大
D.高压氧舱治疗CO中毒的原理是使平衡Hb(CO)+O2(g)Hb(O2)+CO(g)右移
二、非选择题(共10题)
13.在下列原子(或离子)结构简图上表示的微粒中(用元素符号填空)
A. B. C. D.
(1)半径最小的是_______;
(2)A、C 形成化合物的电子式_______;
(3)只有还原性的是_______;
(4)只有氧化性的是_______;
(5)得失电子能力均最弱的是_______。
14.用序号回答:①HCl②NaOH③Cl2④H2O⑤NH4Cl⑥P4⑦NH3·H2O⑧Na2O2⑨HClO⑩CaO HF MgCl2。
(1)只存在离子键的是___。
(2)属于共价化合物的是___。
(3)既存在离子键又存在共价键的是__。
15.研究碘单质在相关反应中的转化和生成具有重要价值。
(1)TaS2晶体是一种强关联二维材料,在一定条件下可发生如下反应:
TaS2(s)+2I2(g) TaI4(g)+S2(g) ΔH>0
①T℃时,向体积为2 L恒容密闭容器中加入0.3 mol I2(g)和0.3 mol TaS2(s),达到平衡时,I2(g)的物质的量为0.1 mol。该反应的平衡常数为__________。向平衡后的容器中再充入0.3 mol I2(g),下列说法正确的是__________(填字母)。
A.当2v(I2)正=v(S2)逆时,反应到达新的平衡
B.当混合气体的颜色不再发生变化时,反应到达新的平衡
C.反应达到新平衡时,压强与原平衡相同
D.反应达到新平衡时,混合气体的密度是原平衡的两倍
②利用“化学蒸气转移法”可以提纯含难挥发杂质的TaS2粉末。反应在如右图所示的石英真空管中进行。先在温度为T1的一段放入未提纯的TaS2粉末,充入少量I2(g),一段时间后,在温度为T2一端得到了纯净TaS2晶体。则温度T1__________T2(填“>”“<”或“=” )。
(2)某实验小组对其他条件一定,不同pH时O3持续通入NaI溶液中的过程和结果进行了研究。O3通入NaI溶液中的反应过程如下,I3-的浓度随时间的变化如下图所示。
反应1:I (aq)+O3(g)=IO (aq)+O2(g)
反应2:IO (aq)+2H+(aq)+I (aq) I2(aq)+H2O(l)
反应3:I2(aq)+I (aq) I3(aq)
①t1 s之前,pH=4的溶液中比pH=7的溶液中I3-的浓度大的原因是__________。
②t1 s之后,溶液中I3-的浓度逐渐下降的原因是__________。
16.请根据要求填空:
(1)化学反应过程中,不仅有物质的变化,还伴随有能量的变化。根据下图写出反应的热化学方程式:_________________________________。
(2)化学反应速率和化学平衡是化学反应原理的重要组成部分。
将4.0mol PCl3和2.0 mol Cl2充入10 L恒容密闭容器中,在一定条件下发生反应PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g),经2 min达到平衡时,PCl5为0.40 mol。
①在0~2 min 内,用Cl2 表示的反应速率为:v(Cl2)=_____ mol·L-l·min-1;
②达到平衡时,PCl3的转化率为___________________。
③如果再通入1.0 mol Cl2,相同温度下重新达到平衡时,PCl5的物质的量________________。(填标号)
A.增大 B.减小 C.不变
17.如图所示,N4分子结构与白磷分子相似,呈正四面体结构。已知断裂1molN—N键吸收193 kJ热量,断裂1molN≡N键吸收941 kJ热量,则1mol N4气体转化为N2时要__________填“吸收”或“放出”)热量________________ kJ。
18.400 ℃时,将一定量的SO2和14 mol O2压入一个盛有催化剂的10 L密闭容器中进行反应:2SO2+O22SO3,已知2 min后,容器中剩余2 mol SO2和12 mol O2。试计算:
(1)生成SO3的物质的量__________________。
(2)SO2的起始物质的量浓度____________________。
(3)2 min内SO2和SO3的反应速率______________________。
19.将一定量的二氧化硫和含0.7mol氧气的空气(忽略CO2)放入一定体积的密闭容器中,550℃时,在催化剂作用下发生反应2SO2+O22SO3。反应达到平衡后,将容器中的混合气体通过过量氢氧化钠溶液,气体体积减小了21.28L;再将剩余气体通过一种碱性溶液吸收氧气,气体的体积又减少了5.6L(以上气体体积均为标准状况下的体积)。(计算结果保留三位有效数字)请回答下列问题:
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是______(填字母)。
a.二氧化硫和三氧化硫浓度相等
b.三氧化硫百分含量保持不变
c.容器中气体的压强不变
d.三氧化硫的生成速率与二氧化硫的消耗速率相等
e.容器中混合气体的密度保持不变
(2)该反应达到平衡时,消耗二氧化硫的物质的量占原二氧化硫的物质的量的百分比为_______。
(3)若将平衡混合气体的5%通入过量的氯化钡溶液中,生成沉淀的质量是_______。
20.某实验小组利用酸性KMnO4与H2C2O4反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。回答下列问题:
编号 H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液 H2O/mL 温度/℃ KMnO4溶液褪色时间(s)
浓度/mol·L-1 体积/mL 浓度/mol·L-1 体积/mL
① 0.20 2.0 0.010 4.0 V 25 t1
② 0.20 4.0 0.010 4.0 0 25 t2
③ 0.20 4.0 0.010 4.0 0 T t3
(1)上表中V=___________,若②③组为对比实验,则T___________25℃(填“>”、“<”或“=”)。
(2)上述反应的离子方程式为___________。
(3)t1___________t2(填“>”、“<”、“=”),若t3=50秒,则该条件下的反应速率v(KMnO4)=___________mol·L-1·s-1。
(4)有同学做实验时发现,反应开始时溶液褪色慢,但反应一段时间后溶液褪色明显加快。该同学猜测是催化剂加快了化学反应速率,要证实猜测,除选择硫酸酸化的高锰酸钾溶液、草酸溶液外,还需要选择以下试剂中的___________。(填字母序号)
A.硫酸钾 B.硫酸锰 C.硫酸 D.氯化锰 E.蒸馏水
21.将浓度均为0.01mol/L的、、KI、溶液及淀粉混合,一定时间后溶液变为蓝色。该实验是一种“碘钟实验”。某小组同学在室温下对该“碘钟实验”的原理进行探究。资料:该“碘钟实验”的总反应为。反应分两步进行,反应A为,反应B为……
(1)反应B的离子方程式是___________。对于总反应,I-的作用相当于___________。
(2)为证明反应A、B的存在,进行实验Ⅰ。
a.向酸化的溶液中加入KI溶液和试剂X,溶液变为蓝色。
b.再向得到的蓝色溶液中加入溶液,溶液的蓝色褪去。
试剂X是___________。
(3)为探究溶液变蓝快慢的影响因素,进行实验Ⅱ、实验Ⅲ.(溶液浓度均为0.01mol/L)
用量/mL 实验序号 溶液 溶液 溶液 KI溶液(含淀粉)
实验Ⅱ 5 4 8 3 0
实验Ⅲ 5 2 x y z
溶液从混合时的无色变为蓝色的时间:实验Ⅱ是30min,实验Ⅲ是40min。
①实验Ⅲ中,x、y、z所对应的数值分别是___________。
②对比实验Ⅱ、实验Ⅲ,可得出的实验结论是___________。
(4)为探究其他因素对该“碘钟实验”的影响,进行实验Ⅳ。(溶液浓度均为0.01mol/L)
用量/mL 实验序号 溶液 溶液 溶液 KI溶液(含淀粉)
实验Ⅳ 4 4 9 3 0
实验过程中,溶液始终无明显颜色变化。
试结合该“碘钟实验”总反应方程式及反应A与反应B速率的相对快慢关系,解释实验Ⅳ未产生颜色变化的原因:___________。
22.A、B、C、D、E、F、G均为短周期元素,原子序数依次递增。A元素原子核内无中子,B元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍,D是地壳中含量最多的元素,E是短周期中金属性最强的元素,F与G位置相邻,G是同周期元素中原子半径最小的主族元素。请回答下列问题:
(1)C在元素周期表中的位置为______________,G的原子结构示意图是___________。
(2)D与E按原子个数比1:1形成化合物甲,其电子式为____________________,所含化学键类型为_____________________________________。向甲中滴加足量水时发生反应的化学方程式是________________________________。
(3)E、F、G形成的简单离子,半径由大到小顺序是____________。(用离子符号表示)
(4)用BA4、D2和EDA的水溶液组成燃料电池,电极材料为多孔惰性金属电极。在a极通入BA4气体,b极通入D2气体,负极的电极反应式为_______________________________
参考答案:
1.C
同一反应不同物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比,据此可以将不同物质表示的反应速率转化为同一物质的表示的速率进行比较;
①υ(A)=0.45 mol·L-1· s-1;
②υ(B)=0.9mol·L-1·s-1,υ(A):υ(B)=1:3,所以υ(A)= 0.3mol·L-1·s-1;
③υ(C)=0.4 mol·L-1·s-1,υ(A):υ(C)=1:2,所以υ(A)= 0.2mol·L-1·s-1;
④υ(D)=0.45mol·L-1·s-1,υ(A):υ(D)=1:2,所以υ(A)= 0.225mol·L-1·s-1;
综上所述反应速率由快到慢的顺序为①>②>④>③,故答案为C。
2.D
A.压强对反应速率的影响只适用于有气体参与的反应,即改变压强,反应速率不一定改变,A错误;
B.催化剂参与反应,改变了反应历程,B错误;
C.物质本身的性质是决定化学反应速率的主要因素,C错误;
D.升高温度,活化分子数增多,化学反应速率加快,D正确;
故答案为D。
3.D
A. 中子数为16的磷原子,质子数为15,质量数为31,可表示为,选项A错误;
B. 氟原子质子数为9,核外有两个电子层,各层电子分别为2、7,结构示意图为:,选项B错误;
C. 明矾是十二水硫酸铝钾,其化学式为:KAl(SO4)2·12H2O,选项C错误;
D. 同位素的质子数和核外电子数相同,所以其原子结构示意图相同,原子结构示意图 可以表示12C,也可以表示14C,选项D正确。
答案选D。
4.B
A.由题意可知Y的状态不确定,若Y为液体或固体,则增加Y的量不影响化学反应速率,故A错误;
B.0~4minZ的平均反应速率,故B正确;
C.2~4minX的平均反应速率,故C错误;
D.Y的状态不能确定,故D错误;
故选B。
5.B
A.中O为-1价,化合价既能升高又能降低,故既有氧化性又有还原性,A正确;
B.过氧化氢分子中含有H-O键、O-O键,没有H-H键,B错误;
C.过氧化氢分子中只有共价键,其电子式为,C正确;
D.过氧化氢分子中含有H-O键为极性键、O-O键为非极性键,D正确;
答案选B。
6.D
A.该反应为可逆反应,不能完全进行到底,即白酒中的乙醇不能完全消耗,故A错误;
B.达到限度后,为动态平衡,反应不会停止,故B错误;
C.平衡时各物质浓度保持不变,不一定相等,是否相等与起始量、转化率有关,故C错误;
D.用不同物质的反应速率表示达到平衡,要求反应方向是一正一逆,且反应速率之比等于化学计量数之比,因此C2H5OH的消耗速率等于CH3COOH的生成速率时,说明反应达到平衡,故D正确;
答案为D。
7.C
Y是构成物质种类最多的元素,则Y为C;Z的最外层电子数等于Y的核外电子数,X、Y、Z、R同周期,则Z为O;R形成一个共价键,则R为F;四种元素的最外层电子数之和为20,则X最外层电子数为20-4-6-7=3,由结构也可以X最外层电子数为3,则X为B,即X、Y、Z、R分别为B、C、O、F,据此解答。
A.Y、Z、R三种元素形成的简单氢化物分别为CH4、H2O、HF,H2O 常温呈液态,另外两种呈气态,则水的沸点最高,即X的氢化物沸点最高,A错误;
B.Y与Z形成的化合物即CO2、CO等,CO2无毒,B错误;
C.同周期从左往右原子半径减小,则原子半径X(B)>Y(C)>Z(O)>R(F),C正确;
D.F和B形成的化合物各原子最外层不一定满足8电子稳定结构,如BF,D错误;
答案选C。
8.D
A. 锌与稀硫酸反应时加入少量硫酸铜,锌置换出铜,锌、铜和稀硫酸构成原电池,加快反应速率,故A错误;
B. 温度不变,水的离子积常数Kw不变,增大醋酸溶液的浓度,溶液中氢离子浓度增大,所以c(OH )减小,故B错误;
C. pH=3的盐酸与pH=11的LiOH溶液等体积混合溶液呈碱性,说明c(LiOH)>c(HCl)=10 3mol/L,所以LiOH部分电离,为弱碱,故C错误;
D. 该反应自发进行,说明△H-T△S<0,且无明显热效应,即该反应的△H接近与0,故该分解反应熵显著增加,故D正确;
故选D。
9.D
A.NaOH是离子化合物,含有离子键和共价键,故A错误;
B.Na2O是离子化合物,只含有离子键,故B错误;
C.NaCl是离子化合物,只含有离子键,故C错误;
D.Cl2是单质双原子分子,只含有共价键,故D正确;
故答案为D。
10.C
短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是形成化合物种类最多的元素,则X为C元素,Y所在的主族序数是周期数的3倍,Y位于第二周期,则Y为O元素,W-的最外层为8电子结构,W为F或Cl元素,Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应,则Z为Na元素,W只能为Cl元素,以此解答该题。
由以上分析可知X为C元素、Y为O元素、Z为Na元素、W为Cl元素;
A.同周期元素从左到右元素原子半径逐渐减小,原子半径:X>Y,Z>W,故A错误;
B.NaClO3中含有离子键和共价键,故B错误;
C.Y的单质臭氧,W的单质氯气,对应的化合物ClO2,可作为水的消毒剂,故C正确;
D.X与Y形成的化合物有CO、CO2等,Z的最高价氧化物的水化物为NaOH,CO和NaOH不反应,故D错误;
故选C。
11.D
A.11号元素是Na元素,属于第IA族元素,17号元素是Cl元素,属于第VIIA族元素,二者能形成AB型离子化合物NaCl,故A不选;
B.20号元素是Ca元素,属于第IIA族元素,9号元素是F元素属于VIIA族元素,二者能形成AB2型离子化合物CaF2,故B不选;
C.13号元素是Al元素,属于第IIIA族元素,17号元素是Cl元素,属于第VIIA族元素,二者能形成AB3型共价化合物AlCl3,故C不选;
D.19号元素是K元素,属于第IA族元素,16号元素是S元素,属于第VIA族元素,二者能形成离子化合物K2S,故D选;
故选D。
12.D
A项、反应的平衡常数是温度函数,体温升高,反应的平衡常数会改变,故A错误;
B项、吸入新鲜空气,反应物氧气的浓度增大,平衡向正反应方向移动,故B错误;
C项、CO达到一定浓度易使人中毒,是因为CO浓度增大,平衡Hb(CO)+O2(g)Hb(O2)+CO(g)向逆反应方向移动,故C错误;
D项、高压氧舱治疗CO中毒的原理是CO中毒的病人放入高压氧仓中,使反应物氧气的浓度增大,平衡Hb(CO)+O2(g)Hb(O2)+CO(g)向正反应方向移动,故D正确;
故选D。
13.(1)F
(2)
(3)Na、S2
(4)F
(5)C
根据原子(或离子)结构简图得到A为Na、B为C、C为S2 ,D为F。
(1)根据层多径大,同电子层结构核多径小,其半径最小的是F;故答案为:F。
(2)A、C 形成化合物为硫化钠,其的电子式;故答案为:。
(3)处于最低价的微粒只具有还原性,因此只有还原性的是Na、S2 ;故答案为:Na、S2 。
(4)处于最高价的微粒只具有氧化性,因此只有氧化性的是F;故答案为:F。
(5)碳最外层有4个电子,既不易得到电子,也不易失去电子,因此得失电子能力均最弱的是C;故答案为:C。
14. ⑩ ①④⑦⑨ ②⑤⑧
①HCl只含有极性键,是共价化合物;
②NaOH存在离子键和极性键,是离子化合物;
③Cl2只含有非极性键,是单质;
④H2O只含有极性键,是共价化合物;
⑤NH4Cl存在离子键和极性键,是离子化合物;
⑥P4只含有非极性键,是单质;
⑦NH3·H2O只含有极性键,是共价化合物;
⑧Na2O2存在离子键和非极性键,是离子化合物;
⑨HClO只含有极性键,是共价化合物;
⑩CaO只含有离子键,是离子化合物;
HF只含有极性键,是共价化合物;
MgCl2只含有离子键,是离子化合物;
(1)只存在离子键的是⑩ ;故答案为:⑩ ;
(2)属于共价化合物的是①④⑦⑨ ;故答案为:①④⑦⑨ ;
(3)既存在离子键又存在共价键的是②⑤⑧。
15. 1 BD > 由反应2可知,pH越小,H+浓度越大,生成I2的反应速率快,同时反应3的速率也加快。 t1 s之后,由于反应1的持续进行,溶液中I 浓度不断减小,反应3的平衡向逆反应方向移动。
(1)①根据已知条件确定平衡时物质的浓度,代入平衡常数表达式进行计算;
A. 达到平衡时正逆反应速率相等,且各组分浓度不再发生变化;
B.当混合气体的颜色不再发生变化时,反应达到平衡状态;
C.平衡后的容器中再充入0.3 mol I2(g),增大了反应物的浓度,平衡正向移动;
D.平衡后的容器中再充入0.3 mol I2(g),达到新的平衡后气体的量是原来的2倍;
②在T2温度下,平衡正向进行,在T1温度下,平衡逆向进行;
(2)①由图像可知pH越小,c(H+)越大,反应速率越快;
②随着反应的进行I 的浓度逐渐减小,平衡逆向移动;
(1)①
TaS2(s)+2I2(g) TaI4(g)+S2(g)
平衡常数K===1;
A.当v(I2)正=2v(S2)逆时,反应到达新的平衡,A项错误;;
B.当混合气体的颜色不再发生变化时,反应达到平衡状态,B项正确;
C.平衡后的容器中再充入0.3 mol I2(g),增大了反应物的浓度,平衡正向移动,生成的气体更多,因此压强与原平衡不相同,C项错误;
D.平衡后的容器中再充入0.3 mol I2(g),达到新的平衡后气体的量是原来的2倍,容器的容积不变,因此混合气体的密度是原平衡的2倍,D项正确;
②该反应为吸热反应,在T1温度下,平衡正向进行,为高温,在T2温度下,平衡逆向进行,为低温,因此T1>T2;
(2)①由图像可知pH越小,c(H+)越大,增大物质的浓度,反应速率越快,因此pH=4的溶液中比pH=7的溶液中I3-的浓度大的原因是pH越小,H+浓度越大,生成I2的反应速率快,同时反应3的速率也加快;
②随着反应的进行I 的浓度逐渐减小,平衡逆向移动,因此I3-的浓度逐渐下降。
16. CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g) ΔH=-41 kJ·mol-1 0.02 10% A
(1)根据图示,1molCO2(g)与1mol H2(g)反应,生成1mol CO(g)和 1mol H2O(g)放出41 kJ的能量,该反应热化学方程式是CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g) ΔH=-41 kJ·mol-1;
(2)
①在0~2 min 内,用Cl2表示的反应速率为:v(Cl2)= 0.02 mol·L-l·min-1;②达到平衡时,PCl3的转化率为 ;③如果再通入1.0 mol Cl2,平衡正向移动,PCl5的物质的量增大,选A。
17. 放出 724 kJ
根据原子守恒可知,N4转换为N2的方程式为:N4=2N2,据此分析解答。
1molN4中N-N键完全断裂需要吸收的能量=193kJ×6=1158kJ,形成2molN≡N需要放出的热量=2×941kJ=1882kJ,1158kJ<1882kJ,故需要放出(1882-1158)kJ=724kJ热量,故答案为:放出;724 kJ。
18. 4 mol 0.6 mol/L v(SO2)=v(SO3)=0.2 mol/(L·min)
在有关反应速率的计算时一般采用三段式进行计算,即根据反应式分别列出起始量、转化量和平衡量(或某时刻的量),然后在根据已知条件进行列式计算。
设投入的SO2的物质的量为xmol,根据题干信息可建立三段式:
(1)由三段式可知,生成SO3的物质的量为4mol,故答案为:4mol;
(2)已知2 min后,容器中剩余2 mol SO2,则有x-4=2,x=2mol,所以SO2的起始物质的量浓度是6mol,浓度为6mol/10L=0.6mol·L-1,故答案为:0.6mol·L-1;
(3)反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示,因为2 min内SO2和SO3的浓度变化量是相同的,所以2 min内SO2和SO3的反应速率相同,根据公式可得,v(SO2)=v(SO3)==0.2 mol/(L·min),故答案为:v(SO2)=v(SO3)=0.2 mol/(L·min)。
19. bc 94.7% 10.5g
(1)a.可逆反应到达平衡时SO2和SO3浓度不一定相等,与二氧化硫的转化率有关,a错误;
b.可逆反应达到平衡状态时,各物质的百分含量不变,三氧化硫百分含量保持不变,说明到达平衡状态,b正确;
c.随反应进行气体的物质的量减小,恒温恒容下,容器内气体压强减小,当容器中气体的压强不变,说明到达平衡状态,c正确;
d.SO3的生成速率与SO2的消耗速率都表示正反应速率,始终二者都按1:1进行反应,不能说明到达平衡状态,d错误;
e.混合气体的质量不变,容器的体积不变,所以密度始终不变,不能说明到达平衡状态,e错误;
故答案为:bc;
(2)混合气体通过过量NaOH溶液时,减少的气体是二氧化硫和三氧化硫,所以三氧化硫和未参加反应的二氧化硫的体积是21.28L,剩余氧气的体积是5.6L,平衡时二氧化硫、三氧化硫总物质的量为=0.95mol,根据S元素守恒可知,二氧化硫起始物质的量为0.95mol,平衡时氧气物质的量为=0.25mol,则参加反应的氧气为0.7mol-0.25mol=0.45mol,由方程式可知参加反应的二氧化硫为0.45mol×2=0.9mol,故消耗二氧化硫的物质的量占原二氧化硫的物质的量的百分比为×100%=94.7%,故答案为:94.7%;
(3)若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液,三氧化硫反应生成硫酸钡,由S元素守恒生成硫酸钡质量为0.9mol×5%×233g/mol=10.485g≈10.5g,故答案为:10.5g;
20.(1) 2.0 >或<
(2)2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
(3) > 1.0×10-4
(4)B
(1)
由控制变量法可知,溶液的总体积为8.0mL,所以V=(8.0-4.0-2.0)mL=2.0mL;②③组为对比实验,只有温度不同,则T>或<25℃,故答案为:2.0mL;>或<;
(2)
高锰酸钾可氧化草酸,则其离子方程式为:2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,故答案为:2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
(3)
草酸浓度越大化学反应速率越快,则;若t3=50秒,则该条件下的反应速率,故答案为:>;;
(4)
猜测是加入了催化剂加快化学反应速率,且高锰酸钾可氧化氯离子,反应应含锰离子的硫酸盐作对比,则B符合题意,故选B。
21.(1) 催化剂
(2)淀粉
(3) 8、3、2 其他条件不变,增大氢离子浓度可以加快反应速率
(4)由于,,所以未出现溶液变蓝的现象
(1)该“碘钟实验”的总反应:①,反应分两步进行:反应A:②,反应B:①-②得到反应的离子方程式:,对于总反应,I-的作用相当于催化剂;
(2)过氧化氢具有氧化性会将KI氧化为碘单质,碘单质遇到淀粉变蓝色,碘单质具有氧化性,可以氧化Na2S2O3溶液,发生反应,则试剂X为淀粉溶液;
(3)①为了方便研究在反应中要采取控制变量方法进行研究,即只改变一个反应条件,其它条件相同,依据表格数据可知,实验Ⅲ跟实验Ⅱ比硫酸体积减少,所以其它条件都相同,而且混合后总体积也要相同,故实验Ⅲ中,x、y、z所对应的数值分别是:8、3、2;
②对比实验Ⅱ、实验Ⅲ,可得出的实验结论是:其它条件不变,溶液酸性越强,氢离子浓度越大,增大氢离子浓度可以加快反应速率;
(4)对比实验Ⅱ、实验Ⅳ,可知溶液总体积相同,该变量是过氧化氢、Na2S2O3溶液,过氧化氢减少,Na2S2O3增大,由于,,所以未出现溶液变蓝的现象。
22. 第二周期ⅤA族 离子键和非极性共价键(或离子键和共价键) 2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑ S2->Cl->Na+ CH4 -8e- + 10OH- = CO32- + 7H2O
A、B、C、D、E、F、G均为短周期元素,原子序数依次递增,A元素原子核内无中子,则A为氢元素;B元素原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍,则B有2个电子层,最外层有4个电子,则B为碳元素;D元素是地壳中含量最多的元素,则D为氧元素;C原子序数介于碳、氧之间,故C为氮元素;E元素是短周期元素中金属性最强的元素,则E为Na;F与G的位置相邻,G是同周期元素中原子半径最小的元素,可推知F为S元素、G为Cl元素,则
(1)C是氮元素,原子有2个电子层,最外层电子数为5,在元素周期表中的位置:第2周期第VA族;氯原子的原子序数是17,因此Cl的原子结构示意图是;(2)D与E按原子个数比1:1形成化合物甲为Na2O2,其电子式为,所含化学键类型为:离子键、共价键,向过氧化钠中滴加足量水时发生反应的化学方程式是:2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑;(3)电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,离子电子层越多离子半径越大,故离子半径由大到小的顺序是:S2->Cl->Na+;(4)用CH4、O2和NaOH的水溶液组成燃料电池,电极材料为多孔惰性金属电极,在a极通入CH4气体,b极通入O2气体,甲烷发生氧化反应,则a极是该电池的负极,b为正极,氧气在正极获得电子,碱性条件下生成氢氧根离子,甲烷失去电子,因此负极的电极反应式为:CH4 -8e- + 10OH- = CO32- + 7H2O