第2章《化学键 化学反应规律》测试题
一、单选题(共12题)
1.银质器皿日久表面会逐渐变黑,这是生成了Ag2S的缘故。将变黑的银质器皿放入下图装置,一段时间后黑色会褪去。下列说法正确的是( )
A.铝片为负极,盐桥中阳离子进入a烧杯中
B.银器的电极反应式为:Ag2S+2e-=2Ag+S2-
C.银器黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl
D.当外电路中流过0.02 mol电子时银器增重2.16 g
2.下列化学用语表述不正确的是
A.HCl的电子式: B.CH4的球棍模型:
C.S2 的结构示意图: D.乙炔的结构简式:CHCH
3.下列化学用语表示错误的是
A.分子的结构模型: B.的结构式:
C.的电子式: D.的结构示意图:
4.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快的是
①加热 ②不用稀硫酸,改用98%的浓硫酸 ③增加同浓度稀硫酸的用量 ④不用铁片,改用铁粉 ⑤滴加几滴CuSO4溶液
A.①②③④⑤ B.①③⑤ C.②③ D.③④
5.下列措施中,不能增大化学反应速率的是
A.足量与稀硫酸反应制取时,加入少量固体
B.与稀硝酸反应制取时,加入少量蒸馏水
C.与稀盐酸反应制取时,适当升高温度
D.分解制取时,添加少量
6.可逆反应: 在不同条件下的反应速率如下,其中反应速率最快的是
A.v(A)=0.6mol L﹣1 min﹣1 B.v(B)=0.5mol L﹣1 min﹣1
C.v(C)=0.3mol L﹣1 min﹣1 D.v(D)=0.2mol L﹣1 min﹣1
7.已知可逆反应2SO2+O22SO3是放热反应,下列说法正确的是( )
A.2 molSO2与1molO2能完全反应生成2 mol SO3,升高温度可以加快此反应的化学反应速率
B.2molSO2与1molO2不能完全反应生成2molSO3,升高温度可以加快此反应的化学反应速率
C.2mol SO2与1 molO2能完全反应生成2molSO3,升高温度减慢此反应的化学反应速率
D.2molSO2与1molO2不能完全反应生成2molSO3,升高温度减慢此反应的化学反应速率
8.下列说法正确的是
A.对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显
B.有化学键断裂或生成的变化一定是化学变化
C.一定条件下向1L密闭容器中加入2 molSO2和1 molO2,发生反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),2 min末测得SO3为0.8 mol,则2 min末时SO3的反应速率为0.4 mol/(L·min)
D.合金贮氢材料具有优异的吸氢性能,在配合氢能的开发中起到重要作用。温度T1时,2 g某合金4 min内吸收H2240 mL,吸氢速率为30 mL·g-1·min-1
9.已知化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示,下列叙述中正确的是
A.每生成2molAB(g)吸收的热量为(a﹣b)kJ
B.该反应是放热反应
C.1molA2(g)和1molB2(g)具有的总能量大于2molAB(g)具有的总能量
D.断裂1molA﹣A键和1molB﹣B键,放出akJ能量
10.全氮阴离子盐是一种新型超高能含能材料,全氮阴离子化学式为N,某种全氮阴离子盐结构如图。下列有关说法正确的是
A.该全氮阴离子盐属于有机物
B.N的摩尔质量为71g/mol
C.每个 N含有26个电子
D.该全氮阴离子盐既含共价键又含离子键
11.已知反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196.6kJ mol-1。若反应达到平衡后,升高温度,下列说法正确的是
A.v正减小,v逆增大,平衡逆向移动
B.v正增大,v逆减小,平衡正向移动
C.v正、v逆同时增大,平衡逆向移动
D.v正、v逆同时增大,平衡正向移动
12.下列有关原电池的说法正确的是
A.正极发生氧化反应,负极发生还原反应
B.电子在溶液中从负极流向正极
C.溶液中依靠阴阳离子的定向移动传递电荷
D.电流从负极经导线流向正极
二、非选择题(共10题)
13.对CO2及氮氧化物的研究有更大意义:
(1)CO2与H2可用来合成可再生能源甲醇,已知CH3OH(l)标准燃烧热△H=-726.5kJ/mol、H2的燃烧热数值为285.8kJ/mol,则CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l) △H=___。
(2)用NH3催化还原NOx时包含以下反应。
反应I:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l) △H1<0
反应Ⅱ:4NH3(g)+6NO2(g)5N2(g)+3O2(g) + 6H2O(l) △H2>0
反应Ⅲ:2NO(g) +O2(g)2NO2(g) △H3<0
① 反应I在容积固定密闭容器内进行,选用不同的催化剂,反应产生N2的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是___。
A.该反应的活化能大小顺序是:Ea(A)>Ea(B)>Ea(C)
B.增大压强能使反应速率加快,是因为增加了活化分子百分数
C.单位时间内H-O键与N-H键断裂的数目相等时,说明反应已经达到平衡
D.若在恒容绝热的密闭容器中发生反应,当K值不变时,说明反应已经达到平衡
②将物质的量之比为2:1的NO、O2混合气体置于恒温密闭容器中发生反应Ⅲ,正、逆反应速率随时间变化曲线如图所示。在t1时,保持容器压强不变,充入一定量的NO2,t2时建立新的平衡,请在答题纸中画出t1~t3正、逆反应速率随时间变化曲线。___
(3)一定条件下,由CO2和H2制备甲醇的过程中含有下列反应:
反应1:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1
反应2:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2
反应3:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H3
其对应的平衡常数分别为K1、K2、K3,它们随温度变化的曲线如图所示。则△H2__△H3(填“大于”、“小于”、“等于”),理由是___。
14.工业制硫酸的反应之一为:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),在2L恒温恒容密闭容器中投入2molSO2和1molO2在一定条件下充分反应,下图是SO2和SO3随时间的变化曲线。
(1)前10minSO2的平均反应速率为_______;平衡时,O2转化率为_______。
(2)下列叙述不能判断该反应达到平衡状态的是_______。
①容器中压强不再改变;
②容器中气体平均分子量不再改变:
③SO3的物质的量不再改变;
④O2的质量不再改变;
⑤容器内气体原子总数不再发生变化;
(3)以下操作会引起化学反应速率变快的是_______。
A.向容器中通入氨气B.升高温度C.扩大容器的体积D.向容器中通入O2E.使用正催化剂
(4)反应达平衡时,体系中开始时的压强与平衡的压强与之比为_______;容器内混合气体的平均相对分子质量和起始投料时相比_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
15.为了研究化学反应A+B=C+D的能量变化情况,某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。试回答下列问题:
(1)该反应为____________(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)A和B的总能量比C和D的总能量____________(填“高”或“低”)。
(3)物质中的化学能通过________转化成________释放出来。
(4)反应物化学键断裂吸收的能量________(填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。
(5)写出一个符合题中条件的化学方程式:____________________。
16.用酸性KMnO4溶液与H2C2O4(草酸)溶液反应研究影响反应速率的因素,一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的体积,探究某种影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化),实验装置如图甲所示:
(1)检验如图装置气密性的最简便方法为:___________。
(2)写出该反应的离子方程式___________。
(3)该实验探究的是___________(填外部因素)对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是___________>___________(填实验序号)。
(4)若实验①在2min末收集了4.48mL CO2(标准状况下),则在2min末,___________mol·L-1(假设混合溶液的体积为50mL)。
(5)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外,本实验还可通过测定___________来比较化学反应速率。
(6)小组同学发现反应速率变化如图乙,其中t1—t2时间内速率变快的主要原因可能是:①反应放热,②___________。
17.I.某化学兴趣小组设计了硫代硫酸钠溶液和稀硫酸反应的系列实验,实验过程记录如下表。
实验序号 水浴温度/℃ 0.1mol/L溶液的体积/mL 0.1mol/L溶液的体积/mL 加入水的体积/mL 溶液出现浑浊所用的时间/s
A 10 10 10 0
B 10 5 10
C 40 10 10 0
D 10 5 5 0
回答下列问题:
(1)用化学方程式表示反应原理________。
(2)实验过程,反应速率最快的是(填实验序号)_________。
(3)实验设计需遵循单一变量原则。
①实验A和C比较,研究的问题是__________。
②实验A和B比较,可探究其他条件相同时浓度对该反应速率影响,V2=________。
(4)上述实验采用比较溶液出现浑浊所用时间的方法来比较反应速率的快慢,请分析为何不采用比较单位时间内生成气体体积大小(排水法收集)的方法进行速率比较:______________。
(5)为节省实验药品,某同学设计了D组实验,预测溶液出现浑浊所需时间为,与A组实验比较,理论上________(填“>”、“<”、“=”)。
II.某实验小组设计用50mL盐酸和50mL氢氧化钠溶液在如图1装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量计算中和反应的反应热。
(6)该反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量,写出表示此中和反应的热化学方程式________。
(7)若改用60mL盐酸和50mL氢氧化钠溶液进行反应,则与上述实验相比,所放热量________(填“增加”、“减少”或“不变”,下同),所求中和热数值________。
18.几位同学以相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池,得到的实验数据如下所示:
实验编号 水果种类 电极间距离/cm 电流/
1 番茄 1 98.7
2 番茄 2 72.5
3 苹果 2 27.2
(1)该实验的目的是探究水果种类和_______对水果电池电流大小的影响。
(2)该实验所用装置中,负极的材料是_______,该装置将化学能转化为_______。
(3)能表明水果种类对电流大小有影响的实验编号是_______和_______。
(4)请你再提出一个可能影响水果电池电流大小的因素:_______。
19.某化合物A的蒸气1mol充入0.5L容器中加热分解:2A(g)→B(g)+nC(g),反应到第3秒时,容器内A的浓度变为0.8mol·L-1,测得这段时间内,平均速率v(C)=0.6mol·L-1·s-1,则化学反应方程式中n值为___________,v(B)=___________mol·L-1·s-1。
20.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时测得C的浓度为0.6 mol·L-1,填写下列空白:
(1)用物质A表示反应的平均速率为_________。
(2)用物质B表示反应的平均速率为_________。
(3)2 s时物质A的转化率为_________。
(4)2 s时物质B的体积分数为_________。
21.某温度时在2L容器中X、Y、Z三种气体物质的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图所示,由图中数据分析:
(1)该反应的化学方程式为:___。
(2)反应开始至2min,用Z表示的平均反应速率为:___。
(3)下列叙述能说明上述反应达到化学平衡状态的__(填序号):
A.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
B.混合气体的压强不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗3molX,同时生成2molZ
D.混合气体的总质量不随时间的变化而变化
(4)在密闭容器里,通入amolX(g)和bmolY(g),发生反应X(g)+Y(g)═2Z(g),当改变下列条件时,反应速率会发生什么变化(选填“增大”、“减小”或“不变”)?
①降低温度:__;②恒容通入氦气:___;③使用催化剂:___。
22.部分中学化学常见元素原子结构及性质如表所示:
序号 元素 结构及性质
A A单质是生活中常见金属,它有两种氯化物,相对分子质量相差35.5
B B原子最外层电子数是内层电子总数的1/5
③ C C是常见化肥的主要元素,单质常温下呈气态
④ D D单质被誉为“信息革命的催化剂”,是常用的半导体材料
① E 通常情况下,E没有正化合价,A、B、C、D、F都能与E形成化合物
② F F在周期表中可以排在ⅠA族,也有人提出排在ⅦA族
(1)A元素在周期表中的位置为____________________________________________。
(2)B与C形成的化合物的化学式为________,它属于________(填“离子”或“共价”)化合物。
(3)①F与E可以形成原子个数比分别为2∶1、1∶1的两种化合物X和Y,区别X与Y的水溶液的实验方法是____________________
②F与C组成的两种化合物M和N所含的电子数分别与X、Y相等,则M的水溶液显________性,N的结构式为________。
(4)C与E都是较活泼的非金属元素,用化学方程式表明这两种单质的氧化性强弱____。
(5)有人认为B、D的单质用导线连接后插入氯化钠溶液中可以形成原电池,你认为是否可以,若可以,试写出正极的电极方程式(若认为不行可不写)___________________
参考答案:
1.B
A.由于金属活动性Al>Ag,所以Al为原电池的负极,负极上Al失去电子变为Al3+进入溶液,a烧杯中阳离子增多,根据溶液呈电中性,盐桥中阴离子进入a烧杯中,A错误;
B.由于金属活动性Al>Ag,所以Ag为原电池的正极,银器上得到电子,发生还原反应,电极反应式为:Ag2S+2e-=2Ag+S2-,B正确;
C.根据选项B分析可知银器黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为Ag单质,没有产生AgCl白色沉淀,C错误;
D.当外电路中流过0.02 mol电子时,反应产生0.02 mol Ag单质,消耗0.01 mol Ag2S,银器质量会减轻0.32 g,D错误;
故答案为B。
2.A
A.HCl为共价化合物,分子中没有阴阳离子,其电子式为: ,A项错误;
B.CH4分子正四面体形,其中球表示原子,棍表示共价键,球棍模型:,B项正确;
C.S2-的核电荷数为16,核外18电子符合电子排布规律,C项正确;
D.乙炔分子中碳原子之间形成3对共用电子对,结构简式:CHCH,D项正确;
答案选A。
3.C
A.分子结构式为O=C=O,其结构模型为,A正确;
B.的结构式为,B正确;
C.属于共价化合物,其电子式为,C错误;
D.的核外电子数是18,其结构示意图为,D正确;
答案选C。
4.C
①加热,反应物获得能量,能够加快反应速率,故①不选;
②不用稀硫酸,改用98%的浓硫酸,铁片在浓硫酸中发生钝化现象,反应停止,且无法获得氢气,故②选;
③增加同浓度稀硫酸的用量,氢离子浓度不变,反应速率不变,故③选;
④不用铁片,改用铁粉,固体的表面积增大,反应速率增大,故④不选;
⑤滴加几滴CuSO4溶液,置换出铜,形成铜-铁原电池,可加快反应速率,故⑤不选;
故选C。
5.B
A.加入少量硫酸铜固体,Zn可以与硫酸铜反应生成Cu,锌和铜可构成原电池,从而加快反应速率,A不符合题意;
B.加入蒸馏水稀释了硝酸,硝酸浓度降低反应速率减小,B不符合题意;
C.升高温度,化学反应速率增大,C不符合题意;
D.在氯酸钾分解制取氧气时,加入的二氧化锰可作为反应的催化剂,加快反应速率,D不符合题意;
故答案选B。
6.B
反应速率之比等于化学计量数之比,则反应速率与化学计量数的比值越大、反应速率越快,以此来解答;
;;;;综上可知,
显然B中比值最大、反应速率最快,故选B。
7.B
既然是可逆反应,所以反应不能进行到底,所以2molSO2 与1molO2 不能完全反应生成2molSO3,升高温度增加反应速率。D选项正确。
8.D
A. 反应速率快的现象不一定明显,如NaOH与HCl的反应,反应速率慢的现象可能明版显,如铁生锈,权故A错误;
B. 有化学键断裂或形成的变化不一定是化学变化,如金属熔化、NaCl溶于水、NaCl晶体从溶液中析出、从浓盐酸中挥发出HCl气体等中虽有化学键断裂或形成但仍属于物理变化,故B错误;
C. 2 min内SO3的平均反应速率为=0.4 mol/(L·min),不是2 min末时的瞬时速率,故C错误;
D. 吸氢速率v==30 mL g-1 min-1,故D正确;
故选D。
9.A
A.据图可知断裂1molA﹣A键和1molB﹣B键吸收akJ能量,生成2molA﹣B键释放bkJ能量,所以每生成2molAB(g)吸收的热量为(a﹣b)kJ,故A正确;
B.该反应的反应物能量低于生成物能量,所以为吸热反应,故B错误;
C.据图可知1molA2(g)和1molB2(g)具有的总能量低于2molAB(g)具有的总能量,故C错误;
D.断键吸收能量,据图可知断裂1molA﹣A键和1molB﹣B键,吸收akJ能量,故D错误;
故答案为A。
10.D
A.该全氮阴离子盐不含碳元素,属于无机物,故A错误;
B.N的摩尔质量为70g/mol,故B错误;
C.每个 N含有36个电子,故C错误;
D.该全氮阴离子盐,N、Cl-、NH4+之间存在离子键,N内存在N-N键、NH4+内存在N-H键,所以既含共价键又含离子键,故D正确;
选D。
11.C
升高温度正、逆反应速率均增大,正反应放热,因此平衡向逆反应方向进行。答案选C。
12.C
A.原电池中正极发生得到电子的还原反应,负极发生失去电子的氧化反应,A错误;
B.电子通过导线从负极流向正极,溶液不能传递电子,B错误;
C.原电池中电子通过导线传递,溶液中依靠阴阳离子的定向移动传递电荷而导电,C正确;
D.电子通过导线从负极流向正极,电流从正极经导线流向负极,D错误;
答案选C。
13. -130.9kJ/mol CD 小于 由图l可知,随着温度升高,K1增大,则△H1>0,根据盖斯定律又得△H3=△H1+△H2,所以△H2<△H3
(1)题给的两个燃烧热化学方程式为
CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-726.5kJ/mol ①
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ/mol ②
则3×②-①得:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l) △H=-130.9kJ/mol
答案为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l) △H=-130.9kJ/mol
(2) ①对于反应4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l) △H1<0
A.从图中可以看出,达平衡前n(N2)的关系为A>B>C,即表明反应速率A>B>C,该反应的活化能大小顺序是:Ea(A)B.增大压强能使反应速率加快,是因为增加了活化分子数,但活化分子百分数不变,B错误;
C.从反应式可以看出,4NH3、6H2O所含H-O键与N-H键的数目相等,所以当单位时间内H-O键与N-H键断裂的数目相等时,说明反应已经达到平衡,正确;
D.若在恒容绝热的密闭容器中发生反应,当K值不变时,说明反应已经达到平衡,正确。
故答案为CD
②在t1时,保持容器压强不变,充入一定量的NO2。则在充入NO2的瞬间,c(NO2)增大,c(NO)、c(O2)减小,即正反应速率增大,同时逆反应速率减小,在t2时建立新的平衡,t2~t3段速率不变。
答案为:
(3) 反应1:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1
反应2:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2
将反应1+反应2,可得反应3:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H3=△H1+△H2
由图象信息知,随着温度的升高,K1增大,K2、K3减小,说明反应1为吸热反应,反应2、反应3为放热反应,即△H1>0、△H2<0、△H3<0
再由△H3=△H1+△H2,便可得出:△H2<△H3
答案为:由图l可知,随着温度升高,K1增大,则△H1>0,根据盖斯定律又得△H3=△H1+△H2,所以△H2<△H3
14.(1) 0.05mol·L-1·min-1 70%
(2)⑤
(3)BDE
(4) 30∶23 增大
(1)前10minSO3的物质的量增加1.0mol,SO3的平均反应速率为,25min后反应达到平衡,二氧化硫由2.0mol减少至0.6mol,其转化率为:,故答案为:;70%;
(2)①反应前后气体分子数不相等,反应过程中压强不断减小,当达到平衡时容器中压强不再改变,故压强不变可判断平衡状态,①不选;
②容器中各物质均为气体,气体的总质量不变,气体的物质的量变化,则容器中气体平均分子质量不变可说明反应达到平衡状态,②不选;
③SO3的物质的量不再改变说明反应达到平衡状态,③不选;
④各组分浓度不变是平衡的基本特征,因此O2的质量不再改变说明反应达到平衡状态,③不选;
⑤根据元素守恒可知,容器内气体原子总数始终恒定不变,因此原子数不再发生变化不能判断反应达到平衡,⑤选;
故答案为:⑤;
(3)A.向容器中通入氨气,各组分的浓度不变,反应速率不变,故A不选;
B.升高温度可以加来反应速率,故B选;
C.扩大容器的体积,使各物质的浓度减小,反应速率减小,故C不选;
D.向容器中通入O2,增大了反应物的浓度,反应速率加快,故D选;
E.使用正催化剂可以加快反应速率,故E选;
故答案为:BDE;
(4)由图象可知平衡时二氧化硫的物质的量为0.6mol,三氧化硫的物质的量为1.4mol,结合反应可知消耗的氧气为0.7mol,则平衡时剩余的氧气为0.3mol,平衡时总气体物质的量为2.3mol,平衡时,体系中开始时的压强与平衡的压强与之比为等于气体的物质的量之比,即3mol:2.3mol=30:23,由反应可知,反应前后气体的总质量保持不变,气体的物质的量减小,因此反应达平衡时气体的平均相对分子质量增大,故答案为:30:23;增大。
15.(1)放热
(2)高
(3) 化学 热
(4)低
(5)2Al+6HCl=AlCl3+3H2↑
当向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升,说明A和B反应是放热反应,放热反应的反应物的总能量大于生成物的总能量。
(1)当向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升,说明A和B反应生成C和D的反应是放热反应,故答案为放热;
(2)放热反应的反应物的总能量大于生成物的总能量,故答案为高;
(3)A和B反应生成C和D的反应是放热反应,反应的物质中的化学能转化成热能释放出来,故答案为化学;热;
(4)化学反应中旧键断裂吸收能量,新键生成放出能量,A和B反应生成C和D的反应是放热反应,说明形成化学键放出的热量大于断裂化学键所吸收热量,故答案为低;
(5)该反应为放热反应,且不需要加热即可发生,如铝与稀盐酸的反应,反应的化学方程式为:2Al+6HCl=AlCl3+3H2↑,故答案为2Al+6HCl=AlCl3+3H2↑。
16.(1)先关闭分液漏斗的活塞,再轻轻向外拉(或向内压)注射器的活塞,松手后恢复原位,表明气密性良好
(2)2MmO+5H2C2O4 +6H+=2Mn2+ + 10CO2↑+8H2O
(3) 浓度 ② ①
(4)5.210-3
(5)通过测定KMnO4完全褪色所需的时间
(6)反应生成的Mn2+对该反应有催化作用,随着反应的进行生成的锰离子越多,则反应速率越快
【解析】(1)
由图可知检验装置气密性的最简便方法为:先关闭分液漏斗的活塞,再轻轻向外拉(或向内压)注射器的活塞,松手后恢复原位,表明气密性良好。故答案:先关闭分液漏斗的活塞,再轻轻向外拉(或向内压)注射器的活塞,松手后恢复原位,表明气密性良好。
(2)
利用高锰酸钾的强氧化性,将草酸氧化成CO2,本身被还原成.Mn2+,利用化合价升降法进行配平。即离子方程式为2MmO+5H2C2O4 +6H+=2Mn2+ + 10CO2↑+8H2O,故答案:2MmO+5H2C2O4 +6H+=2Mn2+ + 10CO2↑+8H2O。
(3)
对比实验①②只有草酸的浓度不同,即该实验探究的是浓度时反应速率的影响,实验②中A溶液的(H2C2O4)浓度比实验①中大,则实验②的化学反应速率快,相同时间内所得CO2的体积大,即②>①。故答案:浓度;②;①。
(4)
标准状况下收集到4.48mL CO2的物质的量为n(CO2)= 210-4 mol,根据2MmO+5H2C2O4 +6H+=2Mn2+ + 10CO2↑+8H2O,得出在2 min末消耗MmO的物质的量为:n(MmO)==410-5mol,从而可得 =5.210-3mol/L,故答案:5.210-3。
(5)
本实验还可通过测定KMnO4完全褪色所需的时间或产生相同体积气体所需要的时间来比较化学反应速率,故答案:通过测定KMnO4完全褪色所需的时间。
(6)
由图可知,随着反应的进行,反应速率逐渐的加快,其原因可能为:该反应为放热反应,随着反应的进行温度升高,温度越高反应速率越快;反应生成的Mn2+对该反应有催化作用,随着反应的进行生成的锰离子越多,则反应速率越快。故答案:反应生成的Mn2+对该反应有催化作用,随着反应的进行生成的锰离子越多,则反应速率越快。
17.(1)
(2)C
(3) 其他条件相同时,温度对反应速率的影响 5mL
(4)可溶于水,体积测定不准确,测量气体体积的实验装置较为复杂
(5)=
(6)
(7) 增多 不变
(1)
硫代硫酸钠溶液在酸性条件下发生自身的歧化反应,化学方程式为:,答案为:;
(2)
前3组实验溶液总体积为20mL,ACD三组浓度高于B, C的反应温度高,所以反应速率最快的是C,答案为:C;
(3)
①实验A和C只有温度不同,其余的条件均相同,所以实验A和C研究的问题是:其他条件相同时,温度对反应速率的影响,答案为:其他条件相同时,温度对反应速率的影响;
②实验A和B比较,可探究其他条件相同时浓度对该反应速率影响,需要控制二者溶液的总体积都是20mL,所以推知V2=5mL,答案为:5mL;
(4)
产生的气体为二氧化硫,可溶于水,体积测定不准确,测量气体体积的实验装置较为复杂,答案为:可溶于水,体积测定不准确,测量气体体积的实验装置较为复杂;
(5)
A和D相比,二者温度相同,A的总体积为20mL,D的总体积为10mL,经计算二者反应物浓度相等,所以理论上出现浑浊的时间相等,答案为:=;
(6)
该反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量,表示此中和反应的热化学方程式为:,答案为:。
(7)
若改用60mL盐酸和50mL氢氧化钠溶液进行反应,生成水的物质的量增多,与上述实验相比,所放热量增加;但是中和热为:,计算数值不变,答案为:增多;不变。
18.(1)电极间距离
(2) 锌片 化学能
(3) 2
3
(4)电极插入水果中的深度
【解析】(1)
根据表中数据中,其目的是探究水果种类、电极间距离对水果电池电流大小的影响;故答案为:电极间距离;
(2)
Zn、Cu和电解质溶液构成原电池,Zn易失电子作负极、Cu作正极,该装置将化学能转化为电能;故答案为:锌片;化学能;
(3)
电极间距离相等而水果种类不同时,水果种类影响电流大小,所以能表明水果种类对电流大小有影响的实验编号是2和3;故答案为:2;3;
(4)
当水果种类、电极间距离相等,改变电极插入水果深度,观察电流与深度的关系;故答案为:电极插入水果中的深度。
19. 3 0.2
A物质的初始浓度为:=2mol·L-1,则浓度变化量为:2mol·L-1-0.8mol·L-1=1.2mol·L-1,反应速率为:=0.4mol·L-1·s-1,相同时间内反应速率之比等于化学计量数之比,则有,解得n=3,v(A):v(B)=2:1,则v(B)=0.2mol·L-1·s-1。
20. 0.3 mol·L-1·s-1 0.15 mol·L-1·s-1 30% 25.9%
若经2s(秒)后测得C的浓度为0.6mol L-1,则生成C为0.6mol/L×2L=1.2mol,则
2A(g)+B(g) 2C(g)
开始 4 2 0
转化 1.2 0.6 1.2
平衡 2.8 1.4 1.2
结合v=、c=、转化率=×100%来解答。
若经2s(秒)后测得C的浓度为0.6mol L 1,则生成C为0.6mol/L×2L=1.2mol,则
2A(g)+B(g) 2C(g)
开始4 2 0
转化1.2 0.6 1.2
平衡2.8 1.4 1.2
(1)用物质A表示的反应平均速率为=0.3 mol·L-1·s-1,故答案为:0.3 mol·L-1·s-1;
(2)用物质B表示的反应平均速率为=0.15 mol·L-1·s-1,故答案为:0.15 mol·L-1·s-1;
(3)2s时物质A的转化率为×100%=30%,故答案为:30%;
(4)2s时物质B的体积分数等于其物质的量的分数=×100%=25.9%;
故答案为:25.9%。
21. 3X+Y2Z 0.05mol/(L min) AB 减小 不变 增大
(1)根据图象知,随着反应的进行,X、Y的物质的量减少,Z的物质的量增加,所以X、Y是反应物,Z是生成物;同一反应、同一时间段内,各物质的浓度变化量之比等于其计量数之比,0-2min时,△X=(1-0.7)mol=0.3mol,△Y=(1-0.9)mol=0.1mol,△Z=0.2mol-0=0.2mol,△X:△Y:△Z=0.3mol:0.1mol:0.2mol=3:1:2;故该反应的化学方程式为:3X+Y 2Z;
(2)反应开始至2min,用Z表示的平均反应速率为===0.05mol /(L min);
(3)A.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化,说明各物质的量不变,达平衡状态,选项A正确;
B.混合气体的压强不随时间的变化而变化,说明混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化,说明各物质的量不变,达平衡状态,选项B正确;
C.单位时间内每消耗3mol X,同时生成2mol Z,只要反应发生就符合这个关系,选项C错误;
D.混合气体的总质量一直不随时间的变化而变化,选项D错误;
E. 恒定容积,混合气体的密度始终不变,选项E错误;
答案选AB;
(4)①温度越高,反应速率越快,所以降低温度,反应速率减小;
②保持容器体积不变,充入不参加反应的惰性气体,反应体系中各物质的量浓度不变,反应速率不变;
③使用催化剂,正逆反应速率均增大。
22. 第四周期第Ⅷ族 Mg3N2 离子 分别取X、Y各少许置于试管中,再各加入少量的MnO2粉末,迅速产生无色气体的是H2O2,无明显现象的是H2O 三角锥形 4NH3+3O22N2+6H2O Si﹣4e﹣+6OH﹣═SiO32﹣+3H2O
A单质是生活中常见金属,它有两种氯化物,相对分子质量相差35.5,则A为Fe元素;B元素原子最外层电子数是内层电子总数的,B有3个电子层,最外层电子数为2,则B为Mg元素;C是常见化肥的主要元素,单质常温下呈气态,C为N元素;D单质被誉为“信息革命的催化剂”,是常用的半导体材料,则D为Si;F在周期表中可以排在ⅠA族,也有人提出排在ⅦA族,其化合价表现+1、﹣1,故F为H元素;通常情况下,E没有最高正化合价,A、B、C、D、F都能与E形成化合物,则E为O元素,据此解答。
A单质是生活中常见金属,它有两种氯化物,相对分子质量相差35.5,则A为Fe元素;B元素原子最外层电子数是内层电子总数的,B有3个电子层,最外层电子数为2,则B为Mg元素;C是常见化肥的主要元素,单质常温下呈气态,C为N元素;D单质被誉为“信息革命的催化剂”,是常用的半导体材料,则D为Si;F在周期表中可以排在ⅠA族,也有人提出排在ⅦA族,其化合价表现+1、﹣1,故F为H元素;通常情况下,E没有最高正化合价,A、B、C、D、F都能与E形成化合物,则E为O元素;
(1)A为Fe元素,在周期表中的位置为:第四周期第Ⅷ族;
(2)Mg与N元素形成的化合物的化学式为Mg3N2,它属于离子化合物;
(3)①H与O元素可以形成原子个数比分别为2:1、1:1的两种化合物X和Y,则X为H2O、Y为H2O2,区别X与Y的水溶液的实验方法是:分别取X、Y各少许置于试管中,再各加入少量的MnO2粉末,迅速产生无色气体的是H2O2;无明显现象的是H2O;
②H与N组成的两种化合物M和N所含的电子数分别与H2O、H2O2相等,则M为NH3、N为N2H4,NH3分子构型为三角锥形,N2H4的结构式为;
(4)利用氧化剂的氧化性处于氧化产物的氧化性,可以说明单质氧化性强弱,表明氮气、氧气的氧化性强弱的方程式为:4NH3+3O22N2+6H2O;
(5)Mg、Si的单质用导线连接后插入NaOH溶液中,Si与氢氧化钠反应生成硅酸钠与氢气,可以形成原电池,Si发生氧化反应,故负极上Si失去电子,碱性条件下生成硅酸根与水,负极电极反应式为:Si﹣4e﹣+6OH﹣═SiO32﹣+3H2O