第2章《化学键 化学反应规律》测试题
一、单选题(共12题)
1.一定温度下,在恒容的密闭容器中。该反应A(g)+3B(g)=2C(g)达到平衡状态的标志有
①B的生成速率与C的消耗速率之比为3:2 ②容器中的压强不再发生变化 ③容器内混合气体的密度不变化 ④混合气体的平均相对分子质量不变 ⑤C的物质的量浓度不再变化 ⑥密闭容器中n(A):n(B):n(C)=1:3:2
A.①④⑤ B.②③⑤ C.②④⑥ D.②④⑤
2.下列化学用语表示正确的是
A.F-的结构示意图为 B.CO2的电子式为
C.HCl的电子式为 D.O2的结构式为O—O
3.近期《美国化学会志》报道,中国科学家以二氧化碳为碳源,金属钠为还原剂,在470℃、80MPa下合成出金刚石,具有深远意义。下列说法不正确的是
A.由二氧化碳合成金刚石是化学变化 B.金刚石是碳的一种同位素
C.钠被氧化最终生成碳酸钠 D.金刚石中只含有非极性共价键
4.下列变化需克服相同类型作用力的是( )
A.碘和干冰的升华
B.硅和白磷的熔化
C.氯化氢和氯化钾在水中溶解
D.金刚石和氯化钠的熔化
5.已知N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+181.5kJ·mol-1。某科研小组尝试利用固体表面催化工艺进行NO的分解,若用分别表示O2、N2、NO,则在固体催化剂表面分解NO的过程可用如图表示,下列说法正确的是( )
A.从吸附到解吸的过程中,能量状态最低的是C处
B.图示过程中,反应物断键吸收能量大于生成物形成新键释放的能量
C.该反应中NO分子浓度越大,分解速率越快
D.该反应中的固体催化剂起到反应载体的作用,未影响反应的速率,并且该反应的ΔH也不变
6.下列化学用语正确的是
A.中子数为10的氧原子 B.氯化氢的电子式:
C.HClO 的结构式: H-O-C1 D.CH4的空间填充模型:
7.下列说法正确的是
①离子化合物一定含离子键,也可能含极性键或非极性键
②共价化合物一定含共价键,也可能含离子键
③含金属元素的化合物不一定是离子化合物
④由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物
⑤由分子构成的物质中一定存在共价键
⑥熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物
A.①③⑤ B.②④⑥ C.②③④ D.①③⑥
8.在一定条件下,将A2和B2两种气体通入1L密闭容器中,发生反应:xA2(g)+yB2(g)2C(g)。2s内的反应速率:(A2)=0.5mol·L-1·s-1,(B2)=1.5mol·L-1·s-1,(C)=1mol·L-1·s-1。则x和y的值分别为( )
A.2和3 B.3和2 C.3和1 D.1和3
9.下列说法正确的是
A.MgCl2的电子式: B.CO2的结构式:O=C=O
C.14C的原子结构示意图: D.水的分子结构模型:
10.化工生产中,为加快化学反应速率应优先考虑的措施是
A.采用高温 B.选用适宜的催化剂
C.采用高压 D.增大反应物的浓度
11.短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,A、B、C三种元素组成的化合物为强碱;化合物D2E2是一种具有难闻气味的黄红色液体,与其他元素组成的物质有如下转化关系:2D2E2+2A2B=DB2↑+□↓+4AE(方框代表一种生成物)。下列说法不正确的是
A.DB2能使紫色石蕊变色
B.简单阴离子还原性:D>E>A
C.D2E2分子中既存在极性键又存在非极性键
D.上述方程式所涉物质中的□存在多种同素异形体
12.一定温度下,向溶液中加入适量溶液,不同时刻测得生成的体积(已折算为标准状况)如表所示
0 2 4 6
0 9.9 17.2 22.4
资料显示,反应分两步进行:①,②。反应过程中能量变化如图所示。下列说法错误的是
A.的作用是增大过氧化氢的分解速率
B.反应①是吸热反应、反应②是放热反应
C.反应的
D.的平均反应速率
二、非选择题(共10题)
13.将镁片和铝片用导线连接后插入NaOH溶液中,并在中间串联一个电流表,装置如图所示。
(1)镁片是该电池的___极。
(2)电子在该电池中的移动方向是从__片经导线流向__片。
(3)铝片上的电极反应式是__,该电极上发生了__(填“氧化”或“还原”)反应。
(4)若将此装置中的NaOH溶液换成稀硫酸,则电池的负极材料是__。
14.硼的化合物种类繁多,NaBH4是有机合成中常见的还原剂,NaBH4的电子式为_______。
15.某同学发现,纯度、质量、表面积都相同的两铝片与c(H+)浓度相同的盐酸和硫酸在同温同压下反应时产生氢气的速率差别很大,铝与盐酸反应速率更快。他决定对其原因进行探究。填写下列空白:
(1)该同学认为:由于预先控制了反应的其他条件,那么,两次实验时反应的速率不一样的原因,只有以下五种可能:
原因I:Cl-对反应具有促进作用,而SO42-对反应没有影响;
原因II:___________________________________;
原因III:Cl-对反应具有促进作用,而SO42-对反应具有阻碍作用;
原因IV:Cl-、SO42-均对反应具有促进作用,但Cl-影响更大;
原因V:____________________________________________________
(2)该同学设计并进行了两组实验,即得出了正确的结论。他取了两片等质量、外形和组成相同、表面经过砂纸充分打磨的铝片,分别放入到盛有同体积、c(H+)相同的稀硫酸和稀盐酸的试管(两试管的规格相同)中:
①在盛有稀硫酸的试管中加入少量NaCl或KCl固体,观察反应速率是否变化;
②在盛有稀盐酸的试管中加入少量Na2SO4或K2SO4固体,观察反应速率是否变化。若观察到实验①中_________,实验②中__________,则说明原因III是正确的。依次类推。该同学通过分析实验现象,得出了结论:Cl-对反应具有加速作用。
(3)为了使实验“定量化”,使结果更精确,可以对实验进行如下改进:
①配制c(H+)相同的稀盐酸和稀硫酸:现有浓度为1mol·L-1的盐酸和密度为1.225g·cm-3、质量分数为20%的硫酸,若要准确量取该硫酸20.00mL,需要用________(填仪器名称);将量取的硫酸配制成c(H+)=1mol·L-1的溶液,可得溶液的体积为____________。
配制溶液时还需要用到的玻璃仪器有_____________、__________、烧杯、胶头滴管和量筒等。
②比较反应速率:反应时间可以用秒表测定。如果要对上述实验中的反应速率进行比较,可以通过测定哪些物理量来确定?要求回答一种即可。______________
16.某小组拟用含稀硫酸的KMnO4溶液与H2C2O4溶液(弱酸)的反应(此反应为放热反应)来探究“条件对化学反应速率的影响”,并设计了如表的方案记录实验结果(忽略溶液混合体积变化)。限选试剂和仪器:0.20mol/LH2C2O4溶液、0.010mol/L KMnO4溶液(酸性)、蒸馏水、试管、量筒、秒表、恒温水浴槽
V(0.20mol/LH2C2O4溶液)/mL V(蒸馏水)/mL V(0.010mol/L KMnO4溶液)/mL M(MnSO4固体)/g T/℃ 乙
① 2.0 0 4.0 0 50
② 2.0 0 4.0 0 25
③ 1.0 a 4.0 0 25
④ 2.0 0 4.0 0.1 25
回答下列问题:
(1)完成上述反应原理的化学反应方程式:___。
(2)上述实验①②是探究___ 对化学反应速率的影响;若上述实验②③是探究浓度对化学反应速率的影响,则 a为___;乙是实验需要测量的物理量,则表格中“乙”应填写___。上述实验②④是探究___ 对化学反应速率的影响。
(3)为了观察紫色褪去,草酸与高锰酸钾初始的物质的量需要满足的关系n(H2C2O4):n(KMnO4)最小为:___。
17.是中学常用的试剂,在化学实验中有广泛应用。
(1)利用制备无水氯化铁的方法如图。
①c制备无水的原理是_______。
②b中加入足量,产生的化学方程式为_______。
(2)探究催化分解,设计如下实验方案:
实验 30%双氧水 加入试剂 恒温/℃ 收集等体积所用时间/s
Ⅰ 10.0 蒸馏水 25 t1
Ⅱ 10.0 溶液 25 t2
Ⅲ 10.0 溶液 35 t3
实验结果:。实验_______(填序号)可以探究对双氧水分解速率的影响。由实验Ⅱ、Ⅲ得出的结论是_______。
(3)测定样品纯度。
已知:(无色,稳定),易溶于水且完全电离。
实验步骤如下:
步骤1:取样品配成溶液,准确量取配制的溶液于锥形瓶中;
步骤2:向锥形瓶中加入足量的溶液,用力振荡,再加入溶液(过量)使完全沉淀;
步骤3:向其中加入硝基苯,用力振荡,使沉淀表面被有机物覆盖;
步骤4:加入3滴溶液,用溶液滴定过量的至终点,消耗溶液的体积为。
已知:常温下,,。
①滴定终点的颜色是_______。硝基苯的作用是_______。
②测得样品中的质量分数为_______。若滴定前仰视读数,滴定终点俯视读数,则测得的结果_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
18.将0.1molMnO2粉末加入到50mL过氧化氢溶液(H2O2,ρ=1.1g·mL-1)中,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。
(1)放出一半气体所需的时间为________。
(2)反应放出体积气体所需的时间约为________。
(3)解释反应速率变化的原因:_____。
(4)计算H2O2初始状态的浓度______。
19.(1)某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。在容积固定为2L的密闭容器内充入1molN2和3mol H2,加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在一定温度压强下开始反应,并用压力计监测容器内压强的变化如下:
反应时间/min 0 5 10 15 20 25 30
压强/MPa 16.80 14.78 13.86 13.27 12.85 12.60 12.60
则从反应开始到25 min时,以N2表示的平均反应速率=____;
(2)工业合成氨的反应方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH。如图1是合成氨反应的能量与反应过程相关图(未使用催化剂);图2是合成氨反应在2L容器中、相同投料情况下、其它条件都不变时,某一反应条件的改变对反应的影响图。
下列说法正确的是( )
A.ΔH=-92.4kJ/mol
B.使用催化剂会使E1的数值增大
C.为了提高转化率,工业生产中反应的温度越低越好
D.图Ⅱ是不同压强下反应体系中氨的物质的量与反应时间关系图,且PA
E.图Ⅱ是不同温度下反应体系中氨的物质的量与反应时间关系图,且TA>TB
F.该反应的平衡常数KAG.在曲线A条件下,反应从开始到平衡,消耗N2的平均速率为n1/(4t1) mol/(L.min)
(3)一定温度下,向一个容积为2L的密闭容器中通入2molN2和7molH2,达到平衡时测得容器内的压强为起始时的7/9倍,则此温度下的平衡常数为___。在同一温度,同一容器中,将起始物质改为amolN2,bmolH2和cmolNH3(a、b、c均不为零)欲使平衡混合物中各物质的质量与原平衡相同,则a、b、c满足的关系为____(用含a、b、c的表达式表示),且欲使反应在起始时向逆反应方向进行,c的取值范围是____。
20.把0.6 mol X气体和0.6 mol Y气体混合于2 L密闭容器中,发生如下反应:2X(g)+Y(g)= nZ(g)+2W(g)。2 min末生成0.2 mol W,若测知以Z的浓度变化表示的反应速率为0.1 mol·L-1·min-1,计算:
(1)前2 min内用X的浓度变化表示的平均反应速率为__________________。
(2)2 min末时Y的浓度为__________________________。
(3)化学反应方程式中n的值是_________________________。
21.(1)元素甲是第3周期ⅦA族元素,甲元素与另两种非金属元素可组成离子化合物A。写出A的化学式________________,A中含有的化学键是____________。
(2)在第3周期元素的气态氢化物中,元素乙的氢化物最稳定,写出元素乙的单质与氢氧化钠反应的化学方程式____________________________。
(3)金属元素丙形成的某化合物的溶液常用于检验CO2,则元素丙的简单离子与元素甲的简单离子的半径大小关系是_________________(用离子符号表示),
(4)元素丁的原子序数比丙小8,写出元素丁的单质在CO2中燃烧的化学方程式________。
22.短周期元素A、B、C、D原子序数依次增大,且只有C为金属元素。A、C位于同一主族,B的最外层电子数是次外层的3倍,B、C的最外层电子数之和与D的最外层电子数相等。请回答下列问题:
(1)D 在元素周期表中的位置是_______,其最高价氧化物对应水化物的名称为________________。
(2)A、B、C三种元素组成的化合物的电子式为___________,其中含有的化学键类型为___________________;该化合物与 D 单质发生化学反应的离子方程式为_________________。当反应中转移0.2 mol电子时,参加反应的D单质的体积(标准状况)为____
参考答案:
1.D
①B的生成速率与C的消耗速率均表示逆反应速率,故不能说明正逆反应速率相等,故不能说明反应达到平衡状态;
②容器容积不变,混合气体物质的量随反应的进行发生变化,则容器内压强为变化的量,故容器中的压强不再发生变化,能说明反应达到平衡状态;
③混合气体质量不变,容器容积不变,则容器内混合气体的密度始终不变,则当容器内混合气体的密度不变化时,不能说明反应达到平衡状态;
④混合气体质量不变,混合气体物质的量随反应的进行发生变化,则混合气体的平均相对分子质量是一个变化的量,当混合气体的平均相对分子质量不变时,能说明反应达到平衡状态;
⑤C的物质的量浓度不再变化,说明正逆反应速率相等,能说明反应达到平衡状态;
⑥密闭容器中n(A):n(B):n(C)=1:3:2,,故不能说明反应达到平衡状态;综上所述,②④⑤能说明反应达到平衡状态,故D正确;
故选D。
2.A
A.F-的结构示意图为 ,故A正确;
B.CO2的电子式为,故B错误;
C.HCl的电子式为,故C错误;
D.O2的结构式为O=O ,故D错误;
故选:A。
3.B
A、由二氧化碳合成金刚石有新物质金刚石生成,所以是化学变化,故A正确;
B、同位素必须是核素,金刚石是碳元素的单质,故B错误;
C、钠性质活泼,钠和氧气反应生成氧化钠,氧化钠和水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠潮解后和二氧化碳反应生成十水碳酸钠晶体,再风化得到碳酸钠,所以最终生成碳酸钠,故C正确;
D、同种元素之间形成的共价键为非极性键,金刚石中只含有碳碳键,是非极性键,故D正确;
故选B。
4.A
A项,碘和干冰的升华都是克服的都是分子间力,故A项正确;
B项,硅和白磷的熔化分别克服的是共价键、分子间力,故B项错误;
C项,氯化氢和氯化钾的溶解分别克服的是共价键、离子键,故C项错误;
D项,金刚石和氯化钠的熔化分别克服的是共价键、离子键,故D项错误。
综上所述,本题正确答案为A。
5.A
A. 反应为2NO(g)N2(g)+O2(g) ΔH=-181.5kJ·mol-1,从吸附到解吸的过程中,生成物的能量最低,从图中可以看出,生成物在C处,所以C处能量状态最低,A正确;
B. 反应放热,反应物断键吸收能量小于生成物形成新键释放的能量,B错误;
C. 因为NO是在催化剂表面上发生反应,与混合气中NO分子浓度无关,C错误;
D. 该反应中的固体催化剂起到降低反应活化能的作用,提高活化分子百分数,加快反应的速率,D错误。
故选A。
6.C
A.在原子符号表示中,左下角为质子数,左上角为质量数,质量数等于质子数与中子数的和。中子数为8的氧原子质量数是16,可表示为:,A错误;
B. 氯化氢是共价分子,其电子式:,B错误;
C.次氯酸分子内氧原子分别与氢原子、氯原子共用一对电子对,HClO 的结构式: H-O-C1,C正确;
D.CH4是正四面体结构,C位于正四面体几何中心,4个H原子位于4个顶点上。由于C原子半径比H原子大,所以可用球棍模型表示其分子结构为:,不是CH4的空间填充模型,D错误;
答案选C。
7.D
①离子化合物一定含离子键,也可能含极性键或非极性键,例如NaOH中既含离子键又含极性共价键,Na2O2中既含离子键又含非极性键,①正确;②共价化合物一定含共价键,不可能含离子键,含有离子键的化合物一定是离子化合物,②错误;③含金属元素的化合物不一定是离子化合物,例如AlCl3等含有金属元素区属于共价化合物,③正确;④由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物,例如NH4Cl、NH4NO3等属于离子化合物,④错误;⑤由分子构成的物质中不一定存在共价键,如He、Ne、Ar、Kr等单原子分子中不存在任何化学键,只存在分子间作用力,⑤错误;⑥熔融状态下能导电的化合物说明原化合物是由阴、阳离子组成的,故一定是离子化合物,⑥正确;综上分析可知,①③⑥正确,故答案为:D。
8.D
化学反应中,各气态物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比,故(A2):(B2):(C)=1:3:2,故化学计量数之比为:1:3:2,则x=1,y=3,答案为D。
9.B
A.MgCl2的电子式为,故A不符合题意;
B.CO2的分子中每个氧原子和碳原子之间共用两对电子,所以CO2的结构式:O=C=O,故B符合题意;
C. 碳元素为6号元素,所以14C的原子结构示意图: ,故C不符合题意;
D.水的分子结构模型:,故D不符合题意;
答案为:B。
10.B
高压、高温和增加反应物的浓度会分别从设备、能源、原料各方面较多地增加生产成本,而催化剂在使用中没消耗,成本投入较少,且加快了化学反应速率,答案选B。
11.B
短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,A、B、C三种元素组成的化合物为强碱,该化合物为NaOH,则A为H,B为O,C为Na;化合物D2E2是一种具有难闻气味的黄红色液体,与其他元素组成的物质有如下转化关系2D2E2+2A2B=DB2↑+□↓+4AE(方框代表一种生成物),可知E化合价为-1价,应为Cl元素,D应为S元素,化合物为S2Cl2,反应的方程式为:2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl,以此解答该题。
根据上述分析可知:A是H,B是O,C是Na,D是S,E是Cl元素。
A.DB2是SO2,SO2是酸性气体,可使紫色石蕊变红色,A正确;
B.元素的非金属性越强,对应的阴离子的还原性就越弱,A是H,D是S,E是Cl,元素的非金属性:Cl>S>H,则简单阴离子的还原性:H->S2->Cl-,用字母表示为:A>D>E,B错误﹔
C.D2E2是S2Cl2,S2Cl2中存在S-S键和S-Cl键,S-S键是非金属性,S-Cl键是极性键,因此该物质分子中既存在极性键又存在非极性键,C正确﹔
D.上述方程式所涉物质中为S,S单质有S2、S4、S6、S8多种物质,它们是同一元素组成的不同性质的单质,互为同素异形体,D正确;
故合理选项是B。
12.C
A.反应可得总反应的化学方程式为,故是催化剂,可增大的分解速率,故A正确,但不符合题意;
B.反应①中生成物的能量大于反应物的能量,是吸热反应,反应②中生成物的能量小于反应物的能量,是放热反应,故B正确,但不符合题意;
C.焓变生成物的总能量反应物的总能量,由题图可知反应的,故C错误,符合题意;
D.生成的物质的量是,消耗的物质的量是,所以,故D正确,但不符合题意;
故选:C。
13. 正 铝 镁 Al-3e-+4OH-=AlO+2H2O 氧化 镁
将镁片和铝片用导线连接后插入NaOH溶液中,铝能自发和NaOH溶液发生氧化还原反应:2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑,所以铝为负极,镁为正极。
(1)由以上分析可知,镁片是该电池的正极。
(2)在原电池中,电子从负极移向正极,所以电子在该电池中的移动方向是从铝片经导线流向镁片。
(3)铝片是负极,电极反应式是Al-3e-+4OH-=AlO+2H2O,该电极上发生了氧化反应。
(4)若将此装置中的NaOH溶液换成稀硫酸,镁和铝都能和稀硫酸反应,由于镁比铝活泼,所以镁做负极,电池的负极材料是镁。
14.
NaBH4为离子化合物,由Na+、BH构成,则NaBH4的电子式为。
15. Cl-对反应没有影响,而SO42-对反应具有阻碍作用 Cl-、SO42-均对反应具有阻碍作用,但Cl-影响更小(或SO42-影响更大) 反应速率加快 反应速率减慢 酸式滴定管 100mL 100mL容量瓶 玻璃棒 消耗完相同质量的铝片需要的时间(或相同的时间内消耗铝片的质量)或相同的时间里收集到的氢气的体积(或收集相同体积的氢气所消耗的时间)
(1)由于所使用的铝片的纯度、质量、表面积都相同,所用盐酸和硫酸溶液中c(H+)相同,反应在同温同压下进行,则影响反应速率的只能是两溶液中不同的阴离子,结合原因I、III、IV,则可能的原因还有:Cl-对反应没有影响,而SO42-对反应具有阻碍作用;Cl-、SO42-均对反应具有阻碍作用,但Cl-影响更小(或SO42-影响更大)。
(2)①在盛有稀硫酸的试管中加入少量NaCl或KCl固体,是为了探究Cl-对化学反应速率的影响,若反应速率加快,则Cl-对反应具有促进作用;
②在盛有稀盐酸的试管中加入少量Na2SO4或K2SO4固体,是为了探究SO42-对化学反应速率的影响,若反应速率减慢,则SO42-对反应具有阻碍作用。
(3)①量取20.00mL的硫酸应使用酸式滴定管;根据稀释前后硫酸物质的量不变,1.225g/mL×20.00mL×20%÷98g/mol=0.5mol/L×V(稀硫酸),解得V(稀硫酸)=0.1L=100mL;配制溶液时还需用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管和量筒等。
②要使实验“定量化”,使结果更精确,可以通过实验确定的物理量为:消耗完相同质量的铝片需要的时间(或相同的时间内消耗铝片的质量)或相同的时间里收集到的氢气的体积(或收集相同体积的氢气所消耗的时间)。
16. 5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4═10CO2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O 温度 1.0 t(溶液褪色时间)/s 催化剂 2.5
(1)酸性KMnO4溶液与H2C2O2发生氧化还原反应,MnO4-被还原为Mn2+,H2C2O2被氧化为CO2,结合离子方程式的电荷守恒和反应环境可知,要有H+参与反应,根据得失电子数守恒和电荷守恒来配平;
(2)当探究某一种因素对反应速率的影响时,必须保持其他影响因素一致;要探究H2C2O4溶液浓度不同对反应速率的影响,则加入的H2C2O4溶液的体积不同,但反应体积溶液的总体积需相同,故应加入蒸馏水来确保溶液的总体积均为6mL;要准确描述反应速率的快慢,必须准确测得溶液褪色时间的长短;催化剂能加快反应速率;
(3)草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸,在溶液中分步电离;
(4)由反应的化学方程式可知,为了观察到紫色褪去,草酸应该稍微过量。
(1)酸性高锰酸钾是用稀硫酸酸化,H2SO4、KMnO4与H2C2O2发生反应,KMnO4被还原为MnSO4,化合价降低5价,H2C2O2被氧化为CO2,每个C原子的化合价升高1价,1个H2C2O2升高2价,则高锰酸钾与草酸计量数之比为2:5,根据原子守恒配平可得:5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4═10CO2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O,故答案为:5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4═10CO2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O;
(2)当探究某一种因素对反应速率的影响时,必须保持其他影响因素一致,通过比较实验①②的反应条件可知,实验①②可探究温度对反应速率的影响;实验②③中的H2C2O4溶液的加入体积不同,故要探究H2C2O4溶液浓度不同对反应速率的影响,但反应体积溶液的总体积需相同,故应加入蒸馏水来确保溶液的总体积均为6.0mL,则a的值为1.0;要准确描述反应速率的快慢,必须准确测得溶液褪色时间的长短,故乙要测量的物理量是溶液褪色的时间(t溶液褪色时间/s);其他条件相同,④中加了MnSO4固体,锰离子对该反应起催化作用,则②④探究的是催化剂对反应速率的影响,故答案为:温度;1.0;t(溶液褪色时间)/s;催化剂;
(3)草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸,在溶液中分步电离,电离方程式为H2C2O4 H++HC2O4 ,HC2O4 H++C2O42 ,故答案为:H2C2O4 H++HC2O4 ,HC2O4 H++C2O42 ;
(4)由反应的化学方程式可知,为了观察到紫色褪去,草酸应该稍微过量,则n(H2C2O4):n(KMnO4) 最小为2.5,故答案为:2.5;
17.(1) 氯化铵受热分解生成,抑制水解
(2) Ⅰ、Ⅱ 其他条件相同,升高温度,加快分解
(3) 血红色 防止转化成,使测得的结果偏低 % 偏高
(1)在氯化氢气氛中加热氯化铁晶体,可以抑制氯化铁水解;亚硫酰氯吸收水生成和,与反应的方程式为:
(2)由实验Ⅰ、Ⅱ可得出:其他条件相同,氯化铁催化双氧水分解;由实验Ⅱ、Ⅲ可得出温度对双氧水分解速率的影响。实验Ⅱ、Ⅲ得出,其他条件相同,升高温度,加快分解。
(3)①硝酸铁溶液呈浅黄色,滴定终点时溶液变为血红色。根据溶度积可知,氯化银易转化成硫氰化银。硝基苯的作用是防止氯化银转化成硫氰化银。如果氯化银部分转化成硫氰化银,消耗溶液体积偏大,测得的氯化铁质量分数偏小。
②依题意,,
氯化铁的质量分数表达式为%%;若滴定前仰视读数偏高,滴定终点俯视读数偏低,根据,偏大,测得的结果偏高。
18. 1min 2min 随着反应的进行,H2O2的浓度减小,反应速率减慢 0.11mol·L-1
从图中可以看出,生成O2的最大体积为60mL,由B点可知,反应时间为4min;当反应放出30mLO2时,反应时间为1min(D点);反应进行2min时,生成O2体积约为45mL(C点)。
(1)从上面分析可知,放出一半气体(30mL)时,所需的时间为1min。答案为:1min;
(2)反应放出体积气体时,气体体积为×60mL=45mL,所需的时间约为2min。答案为:2min;
(3)从图中可以看出,从反应开始至4min,随着反应的不断进行,反应物的浓度不断减小,曲线越来越缓和,表明反应速率不断减慢,其原因:随着反应的进行,H2O2的浓度减小,反应速率减慢。答案为:随着反应的进行,H2O2的浓度减小,反应速率减慢;
(4)从图中可以看出,生成O2的最大体积为60mL,n(O2)==0.0027mol,由反应方程式2H2O2 2H2O+O2↑,可得出n(H2O2)=0.0027mol×2=0.0054mol,c(H2O2)=≈0.11mol·L-1。答案为:0.11mol·L-1。
19. 0.01mol·L-1·min-1 AEFG 0.25L2/mol2 a+c/2=2,b+3c/2=7 2(1)同一温度下,容器中气体压强与总的物质的量成正比,设平衡状态时混合气体的物质的量为x,
16.80:12.60=(1+3)mol:x,x==3,所以平衡时混合气体的物质的量为3mol,设参加反应的氮气的物质的量为y,则
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 物质的量减少
1mol 2mol
y (4-3)mol
1mol:2mol=y:(4-3)mol
解得y=0.5mol;
则从反应开始到25min时,以N2表示的平均反应速率==0.01mol/(L·min);
(2)A.依据图象分析,反应焓变△H=312.4kJ/mol-404.8kJ/mol=-92.4kJ/mol,选项A正确;
B.使用催化剂改变反应速率降低反应的活化能,E1减小,选项B错误;
C.为了提高转化率,反应是放热反应,温度越低平衡正向进行,工业生产中反应速率慢,生成效率和经济效益低,选项C错误;
D.图2是不同压强下反应体系中氨的物质的量与反应时间关系,依据先拐先平压强大,pA>pB ,压强越大氨气物质的量增大,选项D错误;
E.图2是不同温度下反应体系中氨的物质的量与反应时间关系先拐先平温度高,TA>TB,选项E正确;
F.反应的平衡常数随温度变化,该反应温度不变,平衡常数不变,压强改变不影响平衡常数,图象中影响因素依据DE分析是温度改变,TA>TB,温度越高平衡逆向进行,平衡常数KA<KB,选项F正确;
G.在曲线A条件下,反应从开始到平衡,V(NH3)==mol/L min,反应速率之比等于系数之比,消耗N2的平均速率=V(NH3)=mol/L min,选项G正确;
答案选AEFG;
(3)一定温度下,向一个容积为2L的密闭容器中通入2molN2和7molH2,则依据平衡三段式列式计算,设氮气消耗物质的量为x;
N2(g)+3H2(g)2NH3(g),
起始量(mol) 2 7 0
变化量(mol) x 3x 2x
平衡量(mol) 2-x 7-3x 2x
达到平衡时测得容器内的压强为起始时的倍,气体物质的量之比等于压强之比;2-x+7-3x+2x=(2+7)
x=1
平衡常数K==0.25 L2/mol2;
对于恒温恒容下对于反应前后气体体积发生变化的反应来说(即O n≠0的体系) :等效转化后,对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同即可,据此可知欲使平衡混合物中各物质的质量与原平衡相同,则a,b,c满足的关系为a+0.5c=2、b+1.5c=7;
由于平衡时氨气的物质的量是2mol,所以要欲使反应在起始时向逆反应方向进行,c的取值范围是c>2。当起始时反应物的物质的量为0时,氨气的物质的量最大,所以根据a+0.5c=2、b+1.5c=7可知,c=4或4.7,因此c的取值范围是220. 0.05 mol L-1 min-1 0.25mol/L 4
(1)2X(g)+Y(g)=nZ(g)+2W(g)
2 2
0.2mol 0.2mol
v(X)=△c/△t=0.2mol/2L/2min=0.05 mol L-1 min-1,答案为:0.05mol L-1 min-1;
(2) X(g)+Y(g)= nZ(g)+2W(g)
开始时的物质的量(mol) 0.6 0.6 0 0
转化的物质的量(mol) 0.1 0.1 0.1×n 0.2
2min末的物质的量(mol) 0.5 0.5 0.1×n 0.2
Y的浓度为0.5mol/0.2L=0.25mol/L,答案为:0.25mol/L
(3)v(Z)=0.1×nmol/2L/2min=0.1mol·L-1 min-1,n=4,答案为:4.
21. NH4Cl 离子键、共价键 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O r(Cl-)>r(Ca2+) 2Mg+CO22MgO+C
试题分析:(1)元素甲是第3周期ⅦA族元素,则甲为氯元素;甲元素与另两种非金属元素可组成离子化合物A应为氯化铵,化学式为NH4Cl ,含有的化学键是离子键、共价键;
(2)在第3周期元素的气态氢化物中,元素乙的氢化物最稳定,则乙为第3周期非金属性最强的氯元素,乙的单质与氢氧化钠反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;
(3)金属元素丙形成的某化合物的溶液常用于检验CO2,则丙为钙元素,元素丙的简单离子与元素甲的简单离子的半径大小关系是r(Cl-)>r(Ca2+);
(4)元素丁的原子序数比丙小8,则丁为镁元素,丁的单质在CO2中燃烧的化学方程式为2Mg+CO22MgO+C。
考点:元素周期表,化学方程式
22. 3周期VIIA族 高氯酸 离子键和(极性)共价键 Cl2 + 2 OH - = Cl-+ ClO-+ H2O 4.48 L
短周期元素A、B、C、D原子序数依次增大。 B的最外层电子数是次外层的3倍,则B为8号氧元素。B、C的最外层电子数之和与D的最外层电子数相等,则C为11号元素钠、D为17号氯元素。A、C位于同一主族,且只有C为金属元素,则A只能是1号氢元素。
(1)氯在元素周期表中的位置是第3周期VIIA族,其最高价氧化物对应水化物的名称为高氯酸。
(2)A、B、C三种元素组成的化合物是氢氧化钠,其电子式为,该化合物为离子化合物,钠离子与氢氧根之间以离子键结合,氢和氧两个原子间以极性共价键结合。该化合物与氯气发生反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,离子方程式为Cl2 + 2 OH - = Cl-+ ClO-+ H2O。
由离子方程式可知,反应中电子转移的数目是1,所以当反应中转移0.2 mol电子时,参加反应的氯气的物质的量为0.2mol,在标准状况下所占的体积为4.48 L。