第2章化学键 化学反应规律 课后练习
一、单选题
1.设阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是
A.常温常压下,15 g甲基(-14CH3)所含的电子数为9NA
B.14 g分子式为CnH2n的烯烃中含有的碳碳双键数为NA
C.32 g硫跟足量金属铜反应转移电子数为2NA
D.密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数小于2NA
2.可逆反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g),在体积固定的密闭容器中,可确定为平衡状态标志的命题中正确的有
①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2;
②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO;
③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态;
④混合气体的颜色不再改变的状态;
⑤混合气体的密度不再改变的状态;
⑥混合气体的压强不再改变的状态;
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态;
⑧绝热容器内温度不再变化;
A.①②⑤⑧ B.③④⑥⑦⑧ C.①④⑥⑦⑧ D.②③④⑥⑦
3.反应H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4可制得CuS。下列说法正确的是
A.H2S的摩尔质量为34g B.硫原子结构示意图:
C.CuS中Cu元素的化合价为+1 D.中子数为2的氢原子可表示为H
4.关于化学键的下列叙述中,正确的是
A.共价键一定存在于共价化合物中 B.共价化合物可能含离子键
C.离子化合物中只含离子键 D.共价化合物中一定不含离子键
5.下列说法正确的是
A.H2O分子间存在氢键,所以H2O比H2S稳定
B.He、CO2和CH4分子中都存在共价键
C.PCl5中各原子的最外层均达到8电子稳定结构
D.NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O的过程中,既破坏离子键,也破坏共价键
6.某电池的工作原理如图所示,总反应为:Zn+H2O2+2H+=Zn2++2H2O,下列说法正确的是
A.石墨为电池的负极
B.电池工作时H2O2被氧化
C.Zn极的电解液为酸性电解液,增加导电性
D.电子由Zn电极经外电路流向石墨电极
7.下列化学用语表示正确的是
A.次氯酸的结构式H-Cl-O
B.CO2的电子式
C.过氧化钠的电子式
D.用电子式表示NaCl的形成过程
8.下列说法正确的是
A.氕、氘和氚互称同素异形体
B.对于自发进行的化学反应,有
C.对于相同质量的水而言,其体积V的相对大小有:
D.两原子形成化学键时要有电子得失或电子偏移
9.二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池将化学能转变成 电能的同时,实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结 合,降低了成本提高了效益,其原理如图所示。下列说 法错误的是
A.该电池放电时电子从 Pt1 电极经过外电路流到 Pt2电极
B.Pt1 电极附近发生的反应为:SO2+2H2O-2e-=SO+4H+
C.相同条件下,放电过程中消耗的 SO2和 O2的体积比为 2∶1
D.Pt2 电极附近发生的反应为 O2+4e-=2O2-
10.下列反应是吸热反应的是
A.Al和Fe2O3反应 B.Zn和HCl反应
C.Ba(OH)2.8H2O与NH4Cl反应 D.CO燃烧
11.少量铁粉与100mL0.01mol·L-1的稀盐酸反应,反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变H2的产量,可以使用如下方法中的
①加H2O②加NaOH固体③滴入几滴浓盐酸④加CH3COONa固体⑤加NaCl溶液⑥滴入几滴硫酸铜溶液⑦改用10mL0.1mol/L盐酸
A.①②⑥⑦ B.③⑥⑦ C.③⑦ D.④⑤⑦
12.某恒定温度下,在一个2L的密闭容器中,加入4 mol A和2 mol B进行如下反应:3A (g)+2B (g) 4C ( )+2D ( ),“ ”代表状态不确定。反应一段时间后达到平衡,测得生成 1.6 mol C,且反应前后压强之比为5:4,则下列说法正确的是
A.增加C,B的平衡转化率不变
B.此时B的平衡转化率是35%
C.增大该体系的压强,平衡向右移动,化学平衡常数增大
D.该反应的化学平衡常数表达式是K=
13.分类法是一种行之有效、简单易行的科学方法,人们在认识事物时可以采取多种分类方法。下列“纯碱:Na2CO3”的分类不正确的是
A.离子化合物 B.碳酸盐 C.钠盐 D.碱
14.将BaO2放入密闭真空容器中,反应2BaO2(s) 2BaO(s)+O2(g)达到平衡,保持温度不变,缩小容器容积,体系重新达到平衡,下列说法正确的是
A.平衡常数减小 B.BaO量不变
C.氧气压强减小 D.BaO2量增加
二、填空题
15.高铁电池是一种新型可充电电池,能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池放电时总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。请回答下列问题:
(1)高铁电池的负极材料是______。
(2)放电时,正极发生________(填“氧化”或“还原”)反应。
(3)负极电极反应式为______________,正极电极反应式为______________正极附近溶液的碱性_____(填“增强,减弱,不变”)。
16.如图,已知某反应在体积为5L的密闭容器中进行,各物质的量随时间的变化情况如图所示(已知A、B、C均为气体)。
(1)该反应的化学方程式为___________。
(2)反应开始至两分钟时,B的平均反应速率为___________。
(3)下列能说明反应已达到平衡状态的是___________。
A.v(A)=2v(B)
B.容器内气体密度不变
C.各组分的物质的量相等
D.混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
(4)由图求得平衡时A的转化率为___________,C的含量(体积分数)为___________。
(5)平衡时容器内气体的压强与起始时容器内压强的比值为___________。
(6)已知:H-H的键能为436kJ/mol,N-H的键能为391kJ/mol,生成1molNH3过程中放出46kJ的热量。则N≡N的键能为___________kJ/mol。
17.离子键
(1)离子键的形成过程(以氯化钠的形成过程为例)
钠原子和氯原子最外层电子数分别为1和7,均不稳定。
即它们通过得失电子后最外层达到____稳定结构,分别形成Na+和Cl-,两种带相反电荷的离子通过_____结合在一起,形成新物质氯化钠。
(2)离子键
①概念:____之间存在的_____的相互作用。
②构成微粒:_____。
③实质:____。
18.与性质相似,与水反应可能有两种,写出可能的方程式:
①___________________________
②___________________________
(要求方程式的物质必须用结构式表示,例:H2+Cl2==2HCl可表示为H—H+Cl—Cl ==2H—Cl)试用实验事实判断是哪一种可能
___________________(提示:AgI是黄色沉淀);中Cl 显________价,你的依据是______________;HIO的电子式________________。
19.(一)下列几种物质:
①MgCl2 ②H2O ③Al ④H2O2 ⑤KCl ⑥Ca(OH)2 ⑦HClO ⑧I2 ⑨He
(1)只含有离子键的是(选填序号,下同) ___________;
(2)含有共价键的离子,化合物是___________;
(3)共价化合物是___________;
(二)Ⅰ.写出下列物质的电子式
(1)NH4Cl___________
(2)Na2O2___________
Ⅱ.用电子式表示形成过程
(1)CaBr2:___________
(2)K2O:___________
(3)CO2:___________
20.用O2将HCl转化为Cl2,可提高效益,减少污染。
(1)新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性
①实验测得在一定压强下,总反应的HCl平衡转化率随温度变化的αHCl~T曲线如图,则总反应的△H___0(填“>”、“﹦”或“<”);A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)中较大的是___。
②在上述实验中若压缩体积使压强增大,画出相应αHCl~T曲线的示意图___,并简要说明理由___。
③下列措施中有利于提高αHCl的有___。
A.增大n(HCl) B.增大n(O2) C.使用更好的催化剂 D.移去H2O
(2)一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下:
t/min 0 2.0 4.0 6.0 8.0
n(Cl2)/10-3mol 0 1.8 3.7 5.4 7.2
计算2.0~6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率___(以mol·min-1为单位,写出计算过程)。
(3)Cl2用途广泛,写出Cl2制备漂白粉的化学方程式___。
21.按要求回答下列问题:
(1)某同学做如下实验,以检验反应中的能量变化。
①在实验中发现反应后(a)中温度升高,由此可以判断(a)中反应是_______热反应,(b)中温度降低,由此可以判断(b)中反应是_______热反应。
②写出铝与盐酸反应的离子方程式:_______。
③根据能量守恒定律,(b)中反应物的总能量应该_______(填“高于”或“低于”)其生成物的总能量。
(2)如图表示1mol与1mol反应生成2molHCl的能量变化的理论分析示意图。
①化学键断裂需要_______(填“释放”或“吸收”)能量。
②图中共释放的能量为_______kJ。
③该反应的反应物的总能量_______(填“大于”、“等于”或“小于”)生成物的总能量,所以该反应是_______反应。
22.一定温度下,反应在密闭容器中进行,回答下列措施对化学反应速率的影响(填“增大”“减小”或“不变”)。
(1)缩小容器体积使压强增大:______;
(2)恒容条件下充入N2:______;
(3)恒容条件下充入He:______;
(4)恒压条件下充入He:______。
23.回答下列问题:
(1)拆开1mol共价键所吸收的能量或形成1mol共价键所释放的能量称为键能。已知H H键能为436 kJ mol 1,H N键能为391 kJ mol 1,N≡N键能为946 kJ mol 1。根据键能计算工业合成氨时消耗1molN2能放出_______kJ热量。
(2)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板,发生2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,若将此反应设计成原电池,当线路中转移0.2mol电子时,则被腐蚀铜的质量为_______g。
(3)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。
①B为生物燃料电池的_______(填“正”或“负”)极。
②在电池反应中,每消耗1 mol氧气,理论上生成标准状况下二氧化碳的体积是_______。
(4)高铁电池是一种新型可充电电池,与普通电池相比,该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应式为:3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,请回答下列问题:
①放电时,已知负极反应式为Zn 2e-+2OH-=Zn(OH)2,则正极反应为_______。
②放电时,_______(填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强。
24.硫酸的消费量是衡量一个国家化工生产水平的重要标志。在硫酸的生产中,最关键的一步反应为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
(1)一定条件下,SO2与O2反应10 min后,若SO2和SO3的物质的量浓度分别为1 mol/L和3 mol/L,则SO2起始物质的量浓度为____________________;10 min内生成SO3的平均反应速率v(SO3)为____。
(2)下列关于该反应的说法正确的是_________(填选项字母)。
A.增加O2的浓度能加快反应速率
B.降低体系温度能加快反应速率
C.使用催化剂能加快反应速率
D.一定条件下达到反应限度时SO2全部转化为SO3
(3)在反应过程中,若某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L。当反应达到平衡时,可能存在的数据是___________(填选项字母)。
A.O2为0.2 mol/L B.SO2为0.25 mol/L
C.SO3为0.4 mol/L D.SO2、SO3均为0.15 mol/L
(4)FeS2焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101 kPa时:
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H1=-197 kJ mol-1;
H2O(g)=H2O(l) △H2=-44 kJ mol-1;
2SO2+O2(g)+2H2O(l)═2H2SO4(l) △H3=-545 kJ mol-1
则SO3(g)与H2O(l)反应生成H2SO4(l)的热化学方程式是____________________。
(5)工业制硫酸,用过量的氨水对SO2进行尾气处理,该反应的离子方程式为__________。
参考答案:
1.A
【详解】A.甲基(-14CH3)中含有9个电子,该甲基的式量是17,所以15 g甲基(-14CH3)的物质的量小于1 mol,则其中所含电子的数目小于9NA,A错误;
B.分子式为CnH2n的烯烃的相对分子质量是14n,每1 mol的烯烃中含有1 mol的碳碳双键,14 g该烯烃的物质的量是,所以其中含有的碳碳双键的物质的量是NA,B正确;
C.S与Cu反应产生Cu2S,每1 mol S完全反应转移2 mol电子,32 g硫的物质的量是1 mol,故其跟足量金属铜反应转移电子数为2NA,C正确;
D.密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,会产生2 mol NO2气体,但NO2会有部分反应变为N2O4,该反应是可逆反应,因此容器中气体物质的量小于2 mol,则产物的分子数小于2NA,D正确;
故合理选项是A。
2.C
【分析】在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态,当某一个变量在反应中不变了,说明可逆反应达到了平衡状态。
【详解】①单位时间内生成nmol O2是正反应,同时生成2nmol NO2是逆反应,且化学反应速率之比等于化学计量数之比,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,①符合题意;
②单位时间内生成nmol O2是正反应,同时生成2nmolNO也是正反应,不能说明正逆反应速率相等,则不能说明反应是否达到平衡状态,②不符题意;
③任何状态下化学反应速率之比都等于化学计量数之比,则用NO2与NO、O2表示的反应速率的比为2:2:1的状态不能作为判断是否达到平衡状态的依据,③不符题意;
④NO2为红棕色气体,O2和NO为无色气体,混合气体的颜色不再改变,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,④符合题意;
⑤该反应中所有物质都是气体,由质量守恒定律可知,反应前后气体总质量不变,容器体积不变,反应过程中气体的密度始终不变,则混合气体的密度不再改变的状态,不能作为判断是否达到化学平衡状态的依据,⑤不符题意;
⑥该反应是一个反应前后气体的体积不相等的反应,反应过程中压强在不断发生变化,混合气体的压强不再改变,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,⑥符合题意;
⑦平均相对分子质量是气体的总质量与总物质的量的比值,由质量守恒定律可知,反应前后气体总质量不变,而该反应过程中总物质的量在变化,所以平均相对分子质量在反应中在变化,当混合气体的平均相对分子质量不再改变,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,⑦符合题意;
⑧该反应为放热反应,随着反应进行,绝热容器内温度升高,当绝热容器内温度不再变化,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,⑧符合题意;
综上,可确定为平衡状态标志的有①④⑥⑦⑧,答案选C。
3.B
【详解】A.摩尔质量的单位为g/mol,A错误;
B.硫原子的核外排布为,2、8、6,B正确;
C.根据化合价代数和为0,S的化合价为-2价,Cu的化合价为+2价,C错误;
D.氢的质子数为1,中子数为2,则质量数为3,表示为,D错误;
故答案为:B。
4.D
【详解】A. 共价键可能存在于共价化合物如水、离子化合物如NaOH、单质如N2中,故A错误;
B. 共价化合物不可能含离子键,含有离子键的是离子化合物,故B错误;
C. 离子化合物中一定含离子键,可能含共价键,如NaOH,故C错误;
D. 共价化合物中一定不含离子键,只含共价键,故D正确;
故选D。
5.D
【详解】A. H2O分子间存在氢键,影响水的沸点,沸点是物理性质,稳定性是化学性质,由分子内化学键的强弱决定,所以稳定性与氢键无关,故A错误;
B. CO2和CH4都是由分子构成,它们中都存在共价键,He中不存在共价键,故B错误;
C. PCl5中Cl的最外层电子数为7,成键电子数为1,都达到8电子稳定结构,PCl5分子中P原子最外层电子数为5,成键电子数为5,达到10电子结构,故C错误;
D. NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O,受热分解的过程中,既有离子键被破坏又有共价键被破坏,故D正确;
答案选D。
6.D
【详解】A.根据总反应为Zn+H2O2+2H+=Zn2++2H2O可知,锌被氧化,故锌是负极,石墨为电池的正极,A错误;
B.根据总反应为Zn+H2O2+2H+=Zn2++2H2O可知,电池工作时H2O2被还原,B错误;
C.若Zn极的电解液为酸性电解液,则锌直接与电解液反应不需要发生电子转移,这样就不能形成原电池了,故Zn电极的电解液不能是酸性电解液,C错误;
D.电子由负极即Zn电极经外电路流向正极即石墨电极,D正确;
故答案为:D。
7.C
【详解】A.次氯酸的电子式为:,结构式为:H-O-Cl,A错误;
B.CO2的电子式为:,结构式为:O=C=O,B错误;
C.过氧化钠为离子化合物,其电子式为:,C正确;
D.氯化钠为离子化合物,用电子式表示NaCl的形成过程为:,D错误;
答案选C。
8.B
【详解】A.氕、氘和氚的质子数相同,中子数不同,互称同位素,故A错误;
B.时反应自发,若,则有,故B正确;
C.由于氢键的存在,冰的密度小于液态水,则相同质量的水而言,其体积V的相对大小有:,故C错误;
D.相同原子之间通过共用电子对形成的共价键,没有电子得失或电子偏移,故D错误;
故选B。
9.D
【分析】该装置为原电池,根据氢离子的流向可知Pt1电极为负极,SO2失电子被氧化,Pt2电极为正极,O2得电子被还原。
【详解】A.放电时,电子从负极流向正极,Pt1电极为负极,Pt2电极为正极,则该电池放电时电子从Pt1电极经过外电路流到Pt2电极,故A正确;
B.Pt1电极通入SO2,SO2在负极失电子生成SO,则电极反应为SO2+2H2O-2e-=SO+4H+,故B正确;
C.该电池的总反应为二氧化硫与氧气的反应,即2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,所以放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为2:1,故C正确;
D.Pt2电极上氧气得电子结合迁移到正极的氢离子生成水,电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,故D错误;
综上所述答案为D。
10.C
【详解】A.铝热反应是放热反应,故A错误;
B.Zn与HCl反应是放热反应,故B错误;
C.Ba(OH)2.8H2O与NH4Cl反应为吸热反应,故C正确;
D.燃烧反应是放热反应,故D错误;
故选:C。
11.C
【详解】①加H2O稀释盐酸,导致溶液中c(H+)减小,化学反应速率减慢,故错误;
②加NaOH固体,NaOH和稀盐酸反应导致溶液中c(H+)减小,化学反应速率减慢,故错误;
③滴入几滴浓盐酸,溶液中c(H+)增大,化学反应速率加快,且生成氢气总量不变,故正确;
④加CH3COONa固体,醋酸钠消耗氢离子生成醋酸,导致溶液中c(H+)减小,化学反应速率减慢,故错误;
⑤加NaCl溶液,相当于稀释溶液,溶液中c(H+)减小,化学反应速率减慢,故错误;
⑥加入少量CuSO4溶液,Fe置换出Cu,Fe、Cu和稀盐酸构成原电池而加快化学反应速率,但生成氢气的量减少,故错误;
⑦改用10mL0.1mol/L盐酸,溶液中c(H+)增大,化学反应速率加快,且生成氢气总量不变,故正确;
故选C。
12.A
【分析】由题意可知反应的前后压强之比为 5:4,说明反应正向是体积减小的反应,即C、D 物质中只有一种是气体,列三段式:
由于(4+2):(2.8+1.2+1.6)=15:14≠5:4,(4+2):(2.8+1.2+0.8)=5:4,所以C物不是气体,D物为气体。
【详解】A.增大反应体系中物质的浓度,平衡向浓度减小的方向移动,但C不是气体,增加C不能使平衡正向移动,所以B 的平衡转化率不变,故A正确;
B.B的平衡转化率=0.8mol÷2mol×100%=40%,故B错误;
C.化学平衡常数只与温度有关,温度不变则平衡常数不变,故C错误;
D.由于生成物C为非气体,其浓度为1,所以该反应的化学平衡常数表达式K=,故D错误;
故答案为A。
【点睛】注意掌握外界条件对化学平衡的影响和反应三段式的应用。
13.D
【详解】A.Na2CO3是离子化合物,由Na+和构成,A正确;
B.Na2CO3中含有,是碳酸盐,B正确;
C.Na2CO3中阳离子是Na+,是钠盐,C正确;
D.Na2CO3由酸根和金属阳离子构成,属于盐,D错误;
故选D。
14.D
【详解】A.化学平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,故A错误;
B.缩小容器体积,增大压强,平衡向逆反应方向移动,则BaO的量减小,故B错误;
C.平衡向逆反应方向移动,但温度不变,平衡常数不变,氧气浓度不变,其压强不变,故C错误;
D.平衡向逆反应方向移动,则BaO2量增加,故D正确;
故选D。
15. Zn 还原 Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 +3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH- 增强
【分析】放电时,该电池是原电池,原电池负极上失电子化合价升高而发生氧化反应;正极上得电子发生还原反应,总反应方程式减去负极电极反应式即得正极反应式。
【详解】(1)电池的负极上发生氧化反应,正极上发生还原反应。由高铁电池放电时总反应方程式可知,负极材料应为作还原剂的Zn,故答案为:锌;
(2)正极上得电子发生还原反应,故答案为:还原;
(3)负极电极反应式为Zn-2e-+2OH-═Zn(OH)2,由电池的总反应方程式-负极反应式=正极反应式可知,正极反应式为FeO42-+3e-+4H2O═Fe(OH)3+5OH-,正极上生成氢氧根离子导致溶液中氢氧根离子浓度增大,溶液的碱性增强,故答案为:Zn-2e-+2OH-═Zn(OH)2;FeO42-+3e-+4H2O═Fe(OH)3+5OH-;增强。
【点睛】要求熟悉原电池的基本原理,根据元素化合价变化来确定正负极,结合电极上发生的电极反应式确定溶液碱性变化。
16. 2A(g)+B(g)2C(g) D 40% 50% 8:9 946
【详解】(1) 由图象可以看出,A、B的物质的量逐渐减小,则A、B为反应物,C的物质的量逐渐增多,所以C为生成物,当反应到达2 min时,△n(A)=2 mol, △n (B)=1 mol,△n (C)=2 mol,化学反应中,各物质的物质的量的变化值与化学计量数呈正比,则△n (A): △n (B): △n (C)=2:1:2,所以反应的化学方程式为2A(g)+B(g)2C(g),故答案为:2A(g)+B(g)2C(g);
(2) 由图象可以看出,反应开始至2分钟时,△n (B)=1 mol,B的平均反应速率为,故答案为:;
(3)A.v (A)=2v(B)不能说明正反应和逆反应的关系,故无法判断反应是否达到平衡,故A错误;
B.容器内气体的总质量不变,体积不变,混合气体的密度始终不变,无法判断是否达到平衡状态,故B错误;
C.容器内各物质的物质的量相等,不能说明各组分的浓度不再变化,无法判断是否达到平衡状态,故C错误;
D.混合气体的质量始终不变,气体的总物质的量不确定,当混合气体的平均相对分子质量不再改变,可说明此时是平衡状态,故D正确;
故答案为:D;
(4)平衡时A的转化率为,C的起始投入量为2mol,平衡后C的量为2mol,所以C平衡时的含量为,故答案为:40%,50%;
(5)初始投放量n(A)=5mol,n(B)=2mol,n(C)=2mol,达到平衡后n(A)=3mol,n(B)=1mol,n(C)=4mol,可得p(平衡):p(初始)=8:9,故答案为: 8:9;
(6) 合成氨反应为N2+3H22NH3 ,反应放出能量=成键释放的能量断键吸收的能量,设N≡N的键能为x k/mol,则2×46kJ=(391k/mol× 6)-(x+436kJ/mol×3),x= 946 kJ/mol,则N≡N的键能为946 kJ/mol,故答案为:946。
17.(1) 8电子 静电作用
(2) 阴、阳离子 强烈 阴、阳离子 静电作用
【解析】略
18. 加入AgNO3溶液,若有白色沉淀,则为①;若有黄色沉淀,则为② -1价 依据是Cl的非金属性大于I,且Cl与I之间只形成一对共用电子对 (依据中说明非金属强弱只得1分)
【详解】Cl2与水反应生成HCl和HClO,生成物中氯元素的化合价为+1价和-1价,ClI性质与Cl2相似,ClI中I元素的化合价有-1价和+1价两种可能,则与水反应也有两种情况,发生反应的化学方程式可能有①Cl—I+H—O—H==H—Cl+I—O—H;②Cl—I+H—O—H==H—I+Cl—O—H;向反应后的水溶液中,加入AgNO3溶液,若有白色沉淀,则为①;若有黄色沉淀,则为②;Cl的非金属性大于I,且Cl与I之间只形成一对共用电子对,电子对偏向Cl,则ClI中Cl 显-1价;HIO中I为+1价,其电子式为。
19. ①⑤; ⑥; ②④⑦;
【详解】(一)离子键是阴阳离子间通过静电作用形成的化学键,一般是活泼金属和活泼非金属之间易形成离子键;共价键是原子之间通过共用电子对形成的化学键,一般是非金属原子之间易形成共价键;
(1)只含有离子键的是①⑤;
(2)含有共价键的离子化合物是⑥;
(3)共价化合物是②④⑦;
(二)电子式是用原子的最外层电子表示的式子;简单阳离子用离子符号,复杂阳离子和阴离子要表示出最外层电子和所带电荷数;离子化合物的形成过程要表示出电子转移,共价化合物的形成过程不用标电子转移,是形成的共用电子对;
Ⅰ. (1)NH4Cl的电子式
(2)Na2O2的电子式;
Ⅱ(1)
(2)
(3)
【点睛】本题考查化学键,离子化合物,共价化合物,电子式的书写和用电子式表示形成过程,题目较简单,要认真仔细。
20. < K(A) 增大压强,平衡右移α(HCl)增大,相同温度下,HCl的平衡转化率比之前实验的大 BD 1.8×10-3mol/min 2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
【分析】(1)①从坐标图可知,温度越高,HCl的转化率在下降,可知平衡逆向移动,所以正向是放热反应,从图可知A点HC的转化率大于B点,所以平衡常K(A)要大;
②增大压强,平衡正向移动,而且反应速率加快,所以图象在已有之上;
③提高α(HCl),增大反应物n(O2)以及移去生成物H2O;
(2)设2.0到6.0分钟内HCl的物质的量变化为xmol,由图可得2.0到6.0分钟氯气的物质的量变化为(5.4—1.8)×10-3mol=3.6×10-3mol,则
计算出x,再求出速率。
(3)制备漂白粉的原理是氯气与氢氧化钙反应生成次氯酸钙、氯化钙和水。
【详解】(1)①根据图象可得,升高温度,HCl的转化率减小,说明反应平衡向逆向移动,则△H<0,平衡常数是生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积比值,升高温度,反应逆向移动,生成物减小,反应物增多,平衡常数减小,则A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)中较大的是K(A),故答案为:<;K(A)。
②压缩体积使压强增大,平衡正向移动,而且反应速率加快,所以图象在已有之上。,增大压强,平衡右移,ɑHCl增大,相同温度下,HCl的平衡转化率比之前实验的大,图象为:,故答案为:;增大压强,平衡右移α(HCl)增大,相同温度下,HCl的平衡转化率比之前实验的大。
③A. 增大n(HCl),提高O2的转化率,A错误;
B. 增大n(O2),反应正向移动,可以提高HCl的转化率,B正确;
C. 催化剂只改变反应速率,对转化率无影响,C错误;
D. 移去生成物H2O,反应正向移动,可以提高HCl的转化率,D正确;故答案为:BD。
(2)设2.0到6.0分钟内HCl的物质的量变化为xmol,由图可得2.0到6.0分钟氯气的物质的量变化为(5.4—1.8)×10-3mol=3.6×10-3mol,则:
列比例式解得x=7.2×10-3mol,v(HCl)=7.2×10-3mol÷4min=1.8×10-3mol/min,故答案为:1.8×10-3mol/min。
(3)制备漂白粉的原理是氯气与氢氧化钙反应生成次氯酸钙、氯化钙和水,其化学反应方程式为:2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,故答案为:2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O。
【点睛】漂白粉:2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,84消毒液:Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O。
21.(1) 放 吸 低于
(2) 低于 862 大于 放热
【解析】(1)
①在实验中发现反应后(a)中温度升高,说明有热量释放出来,由此可以判断(a)中反应是放热反应,(b)中温度降低,说明吸收了外界的热量,由此可以判断(b)中反应是吸热反应;故答案为:放;吸。
②铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气,其反应的离子方程式:;故答案为:。
③根据能量守恒定律,(b)是吸热反应,吸收了外界的热量,因此反应物的总能量应该低于其生成物的总能量;故答案为:低于。
(2)
①化学键断裂需要吸收能量;故答案为:吸收。
②图中共释放的能量为431kJ×2=862kJ;故答案为:862。
③改反应断键吸收热量为436kJ+243kJ=679kJ,而形成化学键释放了862kJ热量,放出的热量大于吸收的热量,因此该反应是放热反应即反应的反应物的总能量大于生成物的总能量;故答案为:大于;放热。
22. 增大 增大 不变 减小
【详解】(1)缩小容器体积可使参加反应的物质的浓度增大,化学反应速率增大;
(2)恒容条件下充入N2,增大了N2的浓度化学反应速率增大;
(3)恒容条件下充入He,没有改变反应物和生成物的浓度,化学反应速率不变;
(4)恒压条件下充入He,容器体积增大,反应物和生成物的浓度减小,化学反应速率减小。
23.(1)92
(2)6.4
(3) 负 22.4 L
(4) FeO+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH- 正
【解析】(1)
断裂1mol氮氮键和3mol氢氢键吸收的热量为436 kJ mol 1×3+946 kJ mol 1×1=2254kJ,形成6molH N键放出的热量为能为391 kJ mol 1×1=2346 kJ,则根据键能计算工业合成氨时消耗1mol N2能放出2346kJ 2254kJ=92kJ热量;故答案为:92。
(2)
FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板,发生2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,若将此反应设计成原电池,1mol铜失去2mol电子,因此当线路中转移0.2mol电子时,则被腐蚀铜的物质的量为0.1mol,其质量为0.1mol×64g mol 1=6.4g;故答案为:6.4。
(3)
①A电极氧气变为水,化合价降低,是电池的正极,则B为生物燃料电池的负极;故答案为:负。
②在电池反应中,根据化合价分析生成1mol二氧化碳失去4mol电子,而每消耗1 mol氧气,说明理论上得到4mol电子,生成1mol二氧化碳,则理论上生成标准状况下二氧化碳的体积是22.4L;故答案为:22.4L。
(4)
①放电时,已知负极反应式为Zn 2e-+2OH-=Zn(OH)2,根据总反应方程式减去负极反应式得到正极反应为FeO+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-;故答案为:FeO+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-。
②放电时,正极不断生成氢氧根,因此正极附近溶液的碱性增强;故答案为:正。
24.(1) 4 mol/L 0.3 mol/(L·min)
(2)AC
(3)B
(4)SO2(g)+H2O(l)=H2SO4(l) △H=-130 kJ·mol-1
(5)SO2+2NH3·H2O=2NH4+++H2O
【详解】(1)一定条件下,SO2与O2反应10 min后,若SO2和SO3的物质的量浓度分别为1 mol/L和3 mol/L,则根据硫原子守恒可知SO2起始物质的量浓度为n(SO2)=4 mol/L;10 min内生成SO3的平均反应速率v(SO3)==0.3mol/(L·min)。
(2)A.O2是反应物,在其他条件不变时,增加O2的浓度能加快反应速率,A正确;
B.降低体系温度,物质的内能减少,减小了反应速率,B错误;
C.使用催化剂能降低反应的活化能,使更多的普通分子变为活化分子,从而能加快反应速率,C正确;
D.可逆反应是反应物不能完全转化为生成物,一定条件下达到反应限度时SO2不能全部转化为SO3,D错误;
故合理选项是AC;
(3)A.当O2为0.2 mol/L时三氧化硫需要全部转化为氧气和二氧化硫,与可逆反应矛盾,A错误;
B.SO2为0.25 mol/L时只需要消耗0.05 mol/LSO3即可,此时容器中还存在SO3,三种物质都存在,符合可逆反应的特点,B正确;
C.当SO3为0.4 mol/L时,反应产生SO2的浓度是0.2 mol/.L,此时SO2全部转化为SO3,与可逆反应相矛盾,C错误;
D.SO2、SO3均为0.15 mol/L不能满足硫原子守恒,D错误,
故合理选项是B。
(4)已知:①2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H1=-197 kJ mol-1;
②H2O(g)=H2O(l) △H2=-44 kJ mol-1;
③2SO2+O2(g)+2H2O(l)═2H2SO4(l) △H3=-545 kJ mol-1根据盖斯定律,将(③-①-②×2)×即得到SO3(g)与H2O(l)反应生成H2SO4(l)的热化学方程式是SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l) △H=-130 kJ·mol-1。
(5)SO2是酸性氧化物,与过量氨水反应产生亚硫酸铵 和水,该反应的离子方程式为SO2+2NH3·H2O=2NH4+++H2O。