第六章化学反应与能量测试题高一下学期化学人教版(2019)必修第二册(含解析)

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名称 第六章化学反应与能量测试题高一下学期化学人教版(2019)必修第二册(含解析)
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文件大小 1.8MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-20 18:58:13

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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.在一定温度下,容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示,下列表述正确的是
A.化学方程式:2NM
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,M的浓度是N的浓度的2倍
2.下列实验操作正确且能达到目的的是
选项 操作 目的
A 用除去中的杂质 将转化为沉淀而去除
B 锌粒与稀硫酸反应制备实验时滴入几滴溶液 探究原电池反应对反应速率的影响
C 室温下将少量铝粉和铁粉分别放入等体积盐酸中 通过反应的剧烈程度比较铝和铁的金属活动性
D 液溴与苯反应装置的尾气依次通入溶液、溶液 验证液溴与苯发生了取代反应,生成气体
A.A B.B C.C D.D
3.生命活动与化学反应息息相关,下列反应中能量变化与其他不同的是( )
①液态水变成水蒸气 ②酸碱中和反应 ③浓硫酸稀释 ④固体NaOH溶于水 ⑤H2在Cl2中燃烧 ⑥电离
A.②③④⑤ B.②③④ C.②⑤ D.①③⑤
4.化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的,如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化。则下列说法正确的是
A.通常情况下,NO比N2稳定
B.通常情况下,N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO
C.1molN2(g)和1molO2(g)反应吸收的能量为180kJ
D.1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量大于2molNO(g)具有的总能量
5.常采用三元催化器处理汽车尾气中NOx,CO和碳氢化合物等大气污染物,其简易工作原理如图。下列推断正确的是
A.若x=1,CO和NOx反应中N2与NOx的反应速率相等
B.若x=2,碳氢化合物为C8H18,则碳氢化合物与NOx的反应只有极性键的断裂和形成
C.其他条件相同时,催化剂的比表面积越大,反应速率越大
D.三元催化剂能增大正反应速串,同时减小逆反应速率
6.下列说法正确的是
A.既没有气体参与也没有气体生成的反应,压强改变几乎不会影响化学反应速率
B.化学反应速率常用反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量表示
C.平衡时的转化率是指平衡时反应物的物质的量与其初始物质的量之比
D.化学平衡是所有可逆反应都存在的一种状态,达到这一状态时反应停止
7.硫化氢与甲醇合成甲硫醇的催化过程如下,下列说法中正确的是
A.过程①放出能量
B.过程④中,只形成了C—S 键
C.硫化氢与甲醇合成甲硫醇的反应类型为取代反应
D.该催化剂可降低反应活化能,反应前后没有变化,并没有参加反应
8.某原电池的总反应是,该原电池的正确组成是
A. B. C. D.
9.化学与生产、生活密切相关,下列说法错误的是
A.高纯硅晶体可用于制作太阳能电池
B.稀土永磁材料是电子通讯技术中的重要材料,稀土元素都是金属元素
C.生活中制作油条的口诀是“一碱、二矾、三钱盐”,其中的“碱”是烧碱
D.干电池低汞化、无汞化,有利于减少废电池造成的土壤污染
10.下列变化中有化学键的断裂的是
A.HCl溶于水 B.酒精的挥发 C.干冰的升华 D.裁剪布料
11.一定条件下存在反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),其正反应放热。现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换) 密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在Ⅰ中充入1mol CO和1mol H2O,在Ⅱ中充入1mol CO2 和1mol H2,在Ⅲ中充入2mol CO 和2mol H2O,700℃条件下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是
A.两容器中正反应速率:I<II
B.两容器中的平衡常数:I>II
C.容器Ⅰ 中CO2的物质的量比容器Ⅱ中CO2的少
D.容器Ⅰ 中CO 的转化率与容器II中CO2 的转化率之和大于1
12.已知:H2 (g)+F2(g) =2HF(g) △H=- 270 kJ /mol,下列说法正确的是
A.1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢分子放出270kJ
B.1 mol 氢气与1 mol 氟气反应生成2mol 液态氟化氢放出的热量小于270kJ
C.在相同条件下,2 mol 氟化氢气体的总能量大于1 mol 氢气与1 mol 氟气的总能量
D.2 mol氟化氢气体分解成1mol的氢气积1mol的氟气吸收270kJ热量
二、非选择题(共10题)
13.氢能是发展中的新能源,它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题:
(1)与汽油相比,氢气作为燃料的优点是____________(至少答出两点)。但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池,写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式:__________________。
(2)利用太阳能直接分解水制氢,是最具吸引力的制氢途径,其能量转化形式为__________________。
14.从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应:CH4+2O2=2H2O+CO2。
(1)下图能正确表示该反应中能量变化的是________。
(2)酸性甲烷燃料电池的总反应方程式为CH4+2O2 = 2H2O+CO2。其中,负极的电极反应式为________;正极发生________反应(填“氧化”或“还原”)。电路中每转移0.2 mol电子,标准状况下消耗O2的体积是________ L。
(3)理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池,请你利用下列反应Cu+2Ag+=Cu2++2Ag设计一个化学电池,并回答下列问题:
①该电池的正极材料是 ________ ,负极材料是 ________ ,电解质溶液是 ________。
②正极的电极反应式为________。
15.相对分子质量为44的烷烃和O2气在KOH溶液中可以组成燃料电池,装置如图所示。在石墨1极上发生的电极反应为O2 +2e-+2 H2O= 4OH-
(1)石墨1极为_______(填“负”或“正”)极。在石墨2极上发生的电极反应为_______
(2)放电时,电子流向是_______(填字母)。
a.由石墨1极流出,经外电路流向石墨2极
b.由石墨2极流出,经电解质溶液流向石墨1极
c.由石墨1极流出,经电解质溶液流向石墨2极
d.由石墨2极流出,经外电路流向石墨1极
16.我国古代青铜器工艺精湛,有很高的艺术价值和历史价值。但出土的青铜器大多受到环境腐蚀,故对其进行修复和防护具有重要意义。
(1)某青铜器中Sn、Pb的质量分别为119g、20.7g,则该青铜器中Sn和Pb原子的数目之比为_______。
(2)采用“局部封闭法”可以防止青铜器进一步被腐蚀。如将糊状Ag2O涂在被腐蚀部位,Ag2O与有害组分CuCl发生复分解反应,该化学方程式为_______。
(3)下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。
①腐蚀过程中,负极是_______(填“a”或“b”或“c”);
②环境中的Cl-扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉铜锈Cu2(OH)3Cl,其离子方程式为_______;
③若生成4.29gCu2(OH)3Cl,则理论上耗氧体积为_______L(标准状况)。
17.生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂是一种温室气体,其存储能量的能力是的12000~20000倍。表中是几种化学键的键能:
化学键
键能() 941.7 154.8 283.0
写出利用和制备的热化学方程式:___________。
18.在100mL含有0.3mol氯化氢的盐酸溶液中放入5.6g铁粉,经过2min收集到干燥纯净的氢气1.12L(标准状况下)。在这2min内用盐酸表示的该反应速率为_______,用氯化亚铁表示的反应速率为_______。在此之后又经过4min,铁粉恰好完全溶解,在此之后4min内,用盐酸表示的平均反应速率为_______。从反应开始至铁粉完全溶解的6min内,用氯化亚铁表示的平均反应速率为_______。整个反应过程前2min内的平均反应速率比后4min内平均反应速率快的原因是_______。
19.I.在容积为2 L的密闭容器中进行如下反应:A(g)+2B(g)3C(g)+nD(g),开始时A为4 mol,B为6 mol,5 min末时测得C的物质的量为3 mol,用D表示的化学反应速率为0.2 mol·L-1·min-1 。计算:
(1)5 min末A的物质的量浓度为___________。
(2)前5 min内用B表示的化学反应速率v(B)为___________。
(3)化学方程式中n=___________。
II.在25 ℃时,向100 mL含氯化氢14.6 g的盐酸中,放入5.6 g纯铁粉,反应进行到2 min末收集到氢气1.12 L(标准状况),在此后又经过4 min,铁粉完全溶解。若不考虑溶液体积的变化,则:
(4)前2 min内用FeCl2表示的平均反应速率是___________。
(5)后4 min内用HCl表示的平均反应速率是___________。
(6)前2 min与后4 min相比,反应速率___________较快,其原因是___________。
20.某学习小组对Cu与HNO3的反应进行了研究。
(1)铜与稀硝酸反应的化学方程式是_______。
(2)利用下图装置完成Cu与HNO3制取氮氧化物的反应。实验可观察到装置B中液面上方为无色气体,C中液面上为红棕色气体。
①盛稀硝酸的仪器名称_______。
②为排尽整套装置内的空气,先打开弹簧夹,通入_______(填化学式),一段时间后关闭弹簧夹。
③C中液面上为红棕色气体,其原因是_______(用化学方程式表示)。
(3)下图是学习小组在做铜与硝酸反应的实验时的操作和现象。图中溶液A遇铜片立即产生气泡,而相同条件下稀硝酸(溶液B)遇铜片短时间内无明显变化,一段时间后才有少量气泡产生。分析溶液A的成分后,学习小组探究溶液A与铜片能够立即发生反应的原因。
①假设1:_______(填化学式)对该反应有催化作用。
实验验证:向溶液B中加入少量硝酸铜固体,溶液呈浅蓝色,放入铜片,没有明显变化。
结论:假设1不成立。
②假设2:NO2对该反应有催化作用。
方案1:向放有铜片的溶液B中通入少量NO2,铜片表面立即产生气泡,反应持续进行。有同学认为应补充对比实验:另取一份放有铜片的溶液B,向其中加入数滴5mol·L—1硝酸,无明显变化。补充该实验的目的是_______。
方案2:向A中鼓入N2数分钟得溶液C.相同条件下,铜片与A、C溶液的反应速率分别为、,当_______。(填“>”、“=”、“<”)时,实验能够证明假设2成立。
③经检验,A溶液中还含有少量亚硝酸HNO2。
设计实验证明HNO2也对该反应有催化作用。操作和预期现象是:向含有铜片的B溶液中_______。
最后结论:NO2和HNO2对铜与硝酸的反应都有催化作用。
21.近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
(1)可以作为水溶液中歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下,将ⅱ补充完整。
ⅰ.
ⅱ._________________________________
(2)探究ⅰ、ⅱ反应速率与歧化反应速率的关系,实验如下:
分别将18饱和溶液加入2下列试剂中,密闭放置观察现象。(已知:易溶解在溶液中)
序号 A B C D
试剂组成 0.4 a 和0.2mol·L-1H2SO4 0.2 0.2和0.0002
实验现象 溶液变黄,一段时间后出现浑浊 溶液变黄,出现浑浊较A快 无明显现象 溶液由棕褐色很快褪色,变为黄色,出现浑浊较A快
①B是A的对比实验,则___________。
②比较A、B、C,可得出的结论是___________。
③实验表明,的歧化反应速率。结合ⅰ、ⅱ反应速率解释原因:___________。
22.X、Y、Z、W是四种短周期元素,X原子M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍;Y原子最外层电子数是次外层电子数的2倍;Z元素的单质为双原子分子,Z的氢化物水溶液呈碱性;W元素最高正价是+7价。回答下列问题:
(1)元素X原子结构示意图为_______。
(2)元素Y的最高价氧化物的电子式为_______;Y的最简单氢化物与O2在碱性条件可以形成原电池,该电池负极的电极反应为_______。
(3)元素Z在元素周期表中的位置是_______,其简单氢化物的沸点比同主族相邻元素的氢化物的沸点_______(填“低”、“高”或“相等”),其原因为_______。
(4)ZW3常温下呈液态,可与水反应生成一种具有漂白性的酸和一种碱性气体,反应的化学方程式为_______。
参考答案:
1.A
A.在时,N的物质的量为4,减少了4,M的物质的量为4,增加了2,反应在t3时刻达到化学平衡状态,因此,该反应的化学方程式为,A正确;
B.以后 ,M、N的物质的量还在变化,没有达到平衡状态,故正反应速率不等于逆反应速率,B错误;
C.时刻前后的一定时间内,反应混合物反应物和生成物的物质的量保持不变,因此 该反应达到平衡状态,正、逆反应速率相等,C错误;
D.时,N的物质的量为6,M的物质的量为3,则N的浓度是M的浓度的2倍,D错误;
故选A。
2.D
A.用除去中的引入钠离子不易除去,A项错误;
B.稀硫酸滴入几滴形成硝酸溶液,锌粒与稀硝酸反应生成气体,使制得的不纯,B项错误;
C.控制变量思想,盐酸浓度要保持相同,C项错误;
D.液溴与苯反应的尾气含溴蒸气和HBr气体,直接通入溶液,两者都能生成淡黄色沉淀,所以要验证液溴与苯发生了取代反应生成HBr气体,应先用溶液除去溴蒸气,D项正确;
故选D。
3.C
①液态水变成水蒸气吸收热量,是物质状态的变化,没有新物质生成,发生的是物理变化;
②酸碱中和反应放出热量,有新的物质生成,发生的是化学变化,能量变化是化学能转化为热能;
③浓硫酸稀释放出热量,是物质的溶解过程,没有新的物质产生;
④固体NaOH溶于水放出热量,是物质的溶解过程,在过程中没有新物质产生;
⑤H2在Cl2中燃烧放出热量,发生了化学变化,有新物质产生,化学能转化为热能;
⑥电离过程吸收能量,是电解质变为自由移动的离子的过程,变化时没有新物质产生;
可见②⑤能量变化时发生化学反应,①③④能量变化时没有新物质产生,故合理选项是C。
4.C
A. N2键能为946kJ/mol,NO键能为632kJ/mol,键能越大,越稳定,则通常情况下,N2比NO稳定,选项A错误;
B. 通常情况下,N2(g)和O2(g)混合反应生成NO需要一定的条件,不能直接生成NO,选项B错误;
C. 断开化学键需要吸收能量为946kJ/mol+498kJ/mol=1444kJ/mol,形成化学键放出的能量为2×632kJ/mol=1264kJ/mol,则1mol N2(g)和1mol O2(g)反应吸收的能量为(1444-1264)kJ=180kJ,则1mol N2(g)和1mol O2(g)反应吸收的能量为180kJ,选项C正确;
D. 吸收能量为1444kJ/mol,放出的能量为1264kJ/mol,说明该反应是吸热反应,1mol N2(g)和1mol O2(g)具有的总能量小于2mol NO(g)具有的总能量,选项D错误,
答案选C。
5.C
A.若x=1,CO和NO反应的方程式为2CO+2NON2+2CO2,其中N2与NO的反应速率不相等,A错误;
B.若x=2,碳氢化合物为C8H18,产物是氮气、二氧化碳水,由于C8H18和N2中存在非极性键,则碳氢化合物与NOx的反应既有极性键的断裂和形成,也有非极性键的断裂和形成,B错误;
C.其他条件相同时,催化剂的比表面积越大,反应物之间的接触面积越大,所以反应速率越大,C正确;
D.三元催化剂能同等程度增大正逆反应速串,D错误;
答案选C。
6.A
A.既没有气体参与也没有气体生成的反应,压强改变后反应物、生成物的浓度不变,即改变压强几乎不会影响化学反应速率,A正确;
B.化学反应速率常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量表示,B错误;
C.平衡时的转化率是指平衡时反应物转化的物质的量与其初始物质的量之比,C错误;
D.化学平衡是所有可逆反应都存在的一种状态,达到这一状态时正逆反应速率相等,但不为0即反应并未停止,D错误;
故答案为:A。
7.C
A.根据图示,过程①S-H断裂,断开化学键吸收能量,故A错误;
B.根据图示,过程④中-SH与-CH3结合,氢原子与氧原子结合,形成了O-H键和C-S键,故B错误;
C.由图示可知,硫化氢与甲醇合成甲硫醇的反应过程中,-SH取代了甲醇中的-OH,反应类型为取代反应,故C正确;
D.催化剂可降低反应活化能,加快反应速率,但反应前后没有变化,在中间过程参加了反应,故D错误;
故答案选:C。
8.C
由题干某原电池的总反应为可知,Fe在反应中由0价转化为+2价,化合价升高,发生氧化反应,故Fe作负极,Cu2+在反应中化合价由+2价降低为0价,化合价降低,发生还原反应,故在正极上发生该反应,据此分析解题。
A.由于Zn比Cu活泼,故Zn作负极,Cu为正极,电解质中的Cu2+被还原,A项错误;
B.装置中没有自发的发生氧化还原反应,B项错误;
C.由于Fe比Cu活泼,故Fe作负极,Cu为正极,电解质中的Cu2+被还原,C项正确;
D.装置中没有自发的发生氧化还原反应,D项错误;
答案选C。
9.C
A.太阳能电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏特效应,高纯硅晶体是一种良好的半导体材料,故可用于制作太阳能电池,A正确;
B.稀土元素都位于周期表中的过渡金属区,故稀土永磁材料是电子通讯技术中的重要材料,稀土元素都是金属元素,B正确;
C.生活中制作油条的口诀是“一碱、二矾、三钱盐”,其中的“碱”是纯碱,和明矾中的Al3+发生双水解反应产生CO2,使油条疏松多孔,C错误;
D.由于Hg为重金属,重金属离子会污染土壤和地下水,故干电池低汞化、无汞化,有利于减少废电池造成的土壤污染,D正确;
故答案为:C。
10.A
A.HCl溶于水发生电离,H Cl键断裂,故A符合题意;
B.酒精的挥发没有化学键断裂,故B不符合题意;
C.干冰的升华没有化学键断裂,故C不符合题意;
D.裁剪布料没有化学键断裂,故D不符合题意;
故答案选A。
11.C
A.若两容器保持恒温,则为等效平衡,正反应速率相等,现为恒容绝热容器,I中温度升高,II中温度降低,所以达平衡时,混合气体的温度I比II高,正反应速率:I>II,A不正确;
B.由A中分析可知,达平衡时容器I的温度比II高,由于正反应为放热反应,温度越高平衡常数越小,所以两容器中的平衡常数:I<II,B不正确;
C.若温度不变,容器I和容器II中CO2的物质的量相等,现达平衡时,容器I的温度比II高,升温时平衡逆向移动,所以容器Ⅰ中CO2的物质的量比容器Ⅱ中CO2的少,C正确;
D.若温度不变,容器I和容器II为等效平衡,则此时容器Ⅰ中CO 的转化率与容器II中CO2 的转化率之和等于1,现容器II的温度比容器I低,相当于容器I降温,平衡正向移动,容器II中CO2的转化率减小,所以容器Ⅰ 中CO 的转化率与容器II中CO2 的转化率之和小于1,D不正确;
故选C。
12.D
A.热化学方程式中的化学计量数代表物质的量,不代表分子数,A错误;
B.2mol液态氟化氢所含能量比2mol气态氟化氢所含能量低,故生成2mol液态氟化氢比生成2mol气态氟化氢放热多,B错误;
C.该反应是放热反应,所以在相同条件下,2 mol 氟化氢气体的总能量小于1 mol 氢气与1 mol 氟气的总能量,C错误;
D.由热化学方程式可知,2mol氟化氢气体分解成1mol的氢气和1mol的氟气时应吸收270kJ的热量,D正确。
答案选D。
13. 污染小、可再生、来源广、资源丰富、燃烧热值高 光能(或太阳能)转化为化学能
(1)与汽油相比,氢气作为燃料具有很多优点,如污染小、可再生、来源广、资源丰富、燃烧热值高等(至少答出两点);碱性氢氧燃料电池中H2在负极失电子结合生成H2O,其电极反应式为:,故答案为:污染小、可再生、来源广、资源丰富、燃烧热值高;;
(2)利用太阳能直接分解水产生氢气和氧气,其能量转化形式为光能(或太阳能)转化为化学能。
14.(1)A
(2) CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+ 还原 1.12 L
(3) C或Ag或Pt Cu AgNO3 Ag++e-=Ag
(1)CH4+2O2=2H2O+CO2表示的是甲烷的燃烧反应甲烷燃烧会放出热量,说明反应物总能量比生成物的总能量高。图示中A表示的是反应物总能量比生成物的总能量高,该反应类型是放热反应,B表示的是反应物总能量比生成物的总能量低,该反应类型是吸热反应,故图示A符合题意,合理选项是A;
(2)在甲烷燃料电池中,通入燃料CH4的电极为负极,CH4失去电子,发生氧化反应变为CO2气体,则负极的电极反应式为:CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+;
通入O2的电极为正极,正极上O2得到电子,发生还原反应,O2被还原产生H2O,正极的电极反应式为:O2+4e-+4H+=2H2O。根据电极反应式可知:每有1 mol O2发生反应,转移4 mol电子,当电路中每转移0.2 mol电子时,反应消耗O2的物质的量为n(O2)=,其在标准状况下体积是V(O2)=0.05 mol×22.4 L/mol=1.12 L;
(3)①对于反应Cu+2Ag+=Cu2++2Ag,金属Cu失去电子,被氧化发生氧化反应,氧化产生Cu2+,所以Cu为负极材料;正极材料是导电性比Cu弱的非金属石墨或金属电极Ag、Pt等物质,含有Ag+的电解质溶液AgNO3溶液为电解质溶液;
②在正极上溶液中的Ag+得到电子被还原为单质Ag,则正极的电极反应式为:Ag++e-=Ag。
15.(1) 正
(2)d
由题目中烷烃的相对分子质量为44,可知该烷烃为C3H8;在原电池中,负极失去电子,正极得到电子,电子由负极经导线移向正极。
(1)
在石墨1极上发生的电极反应为,在该电极O2得到电子,故为原电池的正极;在石墨2极上发生的电极反应为;
(2)
在原电池中,电子由负极经导线移向正极,故d项正确。
16.(1)10∶1
(2)Ag2O+2CuCl=2AgCl+Cu2O
(3) c 2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓ 0.448
【解析】(1)
根据N=×NA,青铜器中Sn、Pb的质量分别为119g、20.7g,则该青铜器中Sn和Pb原子数目之比为:=10:1;
(2)
复分解反应为相互交换成分的反应,因此该反应的化学方程式为Ag2O+2CuCl=2AgCl+Cu2O;
(3)
①负极发生失电子的反应,铜作负极失电子,因此负极为c,其中负极反应:Cu-2e-=Cu2+,正极反应:O2+2H2O+4e-=4OH-;
②正极产物为OH-,负极产物为Cu2+,两者与Cl-反应生成Cu2(OH)3Cl,其离子方程式为2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓;
③4.29 g Cu2(OH)3Cl的物质的量为0.02 mol,由Cu元素守恒知,发生电化学腐蚀失电子的Cu单质的物质的量为0.04 mol,失去电子0.08 mol,根据电子守恒可得,消耗O2的物质的量为=0.02 mol,所以理论上消耗氧气的体积为0.448 L(标准状况)。
17.
,ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和,该反应的。
18. 0.5 0.25 0.125 0.17 开始时盐酸浓度较大,随着反应进行盐酸浓度减少,反应速率减慢
经过2min收集到干燥纯净的氢气1.12L(标准状况下),氢气的物质的量为0.05mol,,则反应Fe、HCl、FeCl2的物质的量分别为0.05mol、0.1mol、0.05mol,2min内用盐酸表示的该反应速率为,用氯化亚铁表示的反应速率为;又经过4min,5.6g铁粉(物质的量为0.1mol)恰好完全溶解,在此之后4min内,用盐酸表示的平均反应速率为;从反应开始至铁粉完全溶解的6min内,用氯化亚铁表示的平均反应速率为。整个反应过程前2min内的平均反应速率比后4min内平均反应速率快的原因开始时盐酸浓度较大,随着反应进行盐酸浓度减少,反应速率减慢。
19.(1)
(2)0.2mol·(L·min)-1
(3)2
(4)0.25mol·(L·min)-1
(5)0.25mol·(L·min)-1
(6) 前2min 随着反应进行,反应物的浓度逐渐减小,因而v随之减小
在容积为2 L的密闭容器中进行如下反应:A(g)+2B(g)3C(g)+nD(g),开始时A为4 mol,B为6 mol,5 min末时测得C的物质的量为3 mol,用D表示的化学反应速率为0.2 mol·L-1·min-1。则可建立以下三段式:
(1)
5 min末A的物质的量浓度为=。答案为:;
(2)
前5 min内用B表示的化学反应速率v(B)为=0.2mol·(L·min)-1。答案为:0.2mol·(L·min)-1;
(3)
利用物质的量的变化量之比等于化学计量数之比,可求出该化学方程式中n=2。答案为:2;
(4)
100mL盐酸,n(HCl)==0.4mol,n(Fe)=0.1mol,2 min末,n(H2)==0.05mol;又经过4 min,铁粉完全溶解。则前2 min内用FeCl2表示的平均反应速率是=0.25mol·(L·min)-1。答案为:0.25mol·(L·min)-1;
(5)
后4 min内,铁粉完全溶解,则此段时间内参加反应Fe的物质的量为0.1mol-0.05mol=0.05mol,参加反应HCl的物质的量为0.1mol,用HCl表示的平均反应速率是=0.25mol·(L·min)-1。答案为:0.25mol·(L·min)-1;
(6)
前2 min,v(FeCl2)= 0.25mol·(L·min)-1,后4 min,v(FeCl2)= 0.125mol·(L·min)-1,则反应速率前2min较快,其原因是:随着反应进行,反应物的浓度逐渐减小,因而v随之减小。答案为:前2min;随着反应进行,反应物的浓度逐渐减小,因而v随之减小。
20.(1)(稀)=
(2) 分液漏斗或滴液漏斗 N2、CO2、稀有气体等 (浓)=
(3) 或 排除通NO2带来的硝酸浓度增大的影响 > 加入少量的固体NaNO2,B中铜片上立即生成气泡,反应持续进行
(1)稀硝酸是氧化剂,铜是还原剂,铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,配平后方程式为(稀)=,故答案为:(稀)=。
(2)装置A中稀硝酸和铜反应生成NO,装置B除去NO中的硝酸,装置C中NO和浓硝酸反应生成了NO2,装置D除去尾气,避免污染空气。
①根据装置图,可得盛稀硝酸的仪器名称为分液漏斗或滴液漏斗,故答案为:分液漏斗或滴液漏斗。
②为了排除装置内的空气,需要通入不与产生气体反应的气体,可通入N2、CO2、稀有气体等,故答案为:N2、CO2、稀有气体等。
③根据装置B中为无色气体,可知通入C中的气体为NO,装置C中液面上为红棕色气体,可知NO和浓硝酸反应生成了NO2,所以方程式为(浓)=,故答案为:(浓)=。
(3)①由验证性实验加少量硝酸铜固体可得,该假设是探究或对该反应有催化作用,故答案为:或。
②因为NO2会和水反应产生硝酸,致使硝酸浓度增大,避免浓度对反应的影响,故需增加对照实验;向A中鼓入N2数分钟,使得溶液中NO2的浓度下降,得溶液C,当>。时,实验能够证明假设2成立。故答案为:排除通NO2带来的硝酸浓度增大的影响;>。
③欲设计实验证明HNO2也对该反应有催化作用,只需证明往含有铜片的B溶液中加入少量的固体NaNO2比没加的速率快就行。故答案为:加入少量的固体NaNO2,B中铜片上立即生成气泡,反应持续进行。

21. 0.4 是歧化反应的催化剂,单独存在时不具有催化作用,但可以加快歧化反应速率 反应ⅱ比反应ⅰ快,D中由反应ⅱ产生的使反应ⅰ加快
(1)由循环图可知ⅱ的反应方程式为:SO2H2SO4 +2HI,为反应的催化剂,故可以采用总反应减去ⅰ式,可得,故答案:SO2;SO;4H+。
(2)①根据对比实验要求,碘化钾浓度保持不变,则a为0.4,故答案:0.4。
②C不反应,B反应比A快,说明二氧化硫在碘离子催化作用下的反应随溶液酸性增强反应速率加快,故答案:是歧化反应的催化剂,单独存在时不具有催化作用,但可以加快歧化反应速率。
③反应速率D大于A,说明反应ⅰ的反应速率小于反应ⅱ,加入碘单质后,D中由反应ⅱ产生的使反应ⅰ加快。故答案:反应ⅱ比反应ⅰ快,D中由反应ⅱ产生的使反应ⅰ加快。
22.(1)
(2)
(3) 第二周期VA族 高 NH3分子间形成了氢键
(4)↑
X、Y、Z、W是四种短周期元素,X原子M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍,则X为S元素;Y原子最外层电子数是次外层电子数的2倍,则Y为C元素;Z元素的单质为双原子分子,Z的氢化物水溶液呈碱性,则Z为N元素;W元素最高正价是+7价,则W为Cl元素。
(1)
硫原子的核电荷数为16,核外有3个电子层,最外层电子数为6,原子结构示意图为,故答案为:;
(2)
碳元素的最高价氧化物为共价化合物二氧化碳,电子式为;甲烷与氧气构成的碱性燃料电池中,碱性条件下甲烷在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水,电极反应式为,故答案为:;;
(3)
氮元素位于元素周期表第二周期VA族,氨分子间能形成分子间氢键,分子间作用力比同主族相邻元素的氢化物的大,沸点比同主族相邻元素的氢化物的沸点高,故答案为:第二周期VA族;高;NH3分子间形成了氢键;
(4)
由题意可知,三氯化氮与水发生的反应为三氯化氮与水反应生成次氯酸和氨气,反应的化学方程式为↑,故答案为:↑。