第六章 化学反应与能量 单元测试
一、单选题
1.根据下列实验操作和现象所得结论正确的是
选项 实验操作和现象 实验结论
A 向滴有酚酞的NaOH溶液中通入SO2,溶液的红色褪去 SO2具有漂白性
B 向溶液X中滴加稀NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口,试纸不变蓝 溶液X中无NH
C 向待检溶液中加入足量稀盐酸无明显现象,再滴加BaCl2溶液产生白色沉淀 溶液中含有SO
D 将0.2mol L-1FeCl3溶液与0.1mol L-1KI溶液等体积混合,取少量混合液滴加KSCN溶液,溶液变红 Fe3+与I-的反应有一定限度
A.A B.B C.C D.D
2.生活处处皆化学。下列活动和化学原理均正确的是
选项 活动项目 化学原理
A 用铁制容器储运浓硫酸 常温下,铁与浓硫酸不反应
B 碳酸钡用来做“钡餐” 碳酸钡不容易被X射线透过
C 用SO2保鲜葡萄酒 SO2具有漂白性
D 用冰箱储存食物 降低温度,化学反应速率减慢
A.A B.B C.C D.D
3.下列各组材料组成如图装置,电流表指针能发生偏转的是
选项 A B C D
M 石墨 Zn Fe Al
N Ag Ag Cu Al
P 稀硫酸 蔗糖溶液 溶液 NaOH溶液
A.A B.B C.C D.D
4.为探究与一元酸HA(mol·L)的化学反应热效应,进行了如下四组实验。已知℃。
实验序号 试剂I 试剂Ⅱ 反应前温度 反应后温度
① 40 mL 2.12 g 25℃
② 20 mL HCl+20 mL 2.12 g 25℃
③ 20 mL +20 mL 2.12 g 25℃
④ 20 mL HCl 2.12 g 与20 mL 形成的溶液 25℃
下列说法错误的是
A.溶于水放热 B.与HCl反应放热
C. D.
5.某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验,部分实验结果记录如下:
编号 电极材料 电解质溶液 电流表指针偏转方向
1 Mg、Al 稀硫酸 偏向Al
2 Cu、Al 稀硫酸 ……
3 Mg、Al NaOH溶液 偏向Mg
根据上表中记录的实验现象,推断下列说法不正确的是
A.实验2、3中Al均做电池的负极,提供电子
B.实验2中H+在Cu极上发生还原反应,电流表的指针偏向Cu
C.实验3中的Al电极反应式为
D.通过实验3可说明金属性:Mg>Al
6.已知:,400℃时该反应的化学平衡常数K=1。一定条件下,分别在甲、乙、丙3个恒容密闭容器中加入X和Y,反应体系中相关数据如下表:
容器 温度/℃ 起始时物质的浓度/ 10分钟时物质的浓度/
c(X) c(Y) c(Z)
甲 400 1 1 0.5
乙 T1 1 1 0.4
丙 400 1 2 a
下列说法正确的是
A.甲中,10分钟时
B.乙中,可能T1<400
C.丙中,a<0.5
D.丙中,达平衡后,保持温度不变,再充入1molX和2molY,X的转化率提高
7.用Na2FeO4溶液氧化废水中的还原性污染物M,为研究降解效果,设计对比实验探究温度、浓度、pH对降解速率和效果的影响,实验测得M的浓度与时间关系如图所示,下列说法不正确的是
A.实验①在15 min内M的降解速率约为1.33×10-5mol·L-1·min-1
B.若其他条件相同,实验①②说明升高温度,M降解速率增大
C.若其他条件相同,实验①③证明pH越高,越不利于M的降解
D.实验④说明M的起始浓度越小,降解的速率越快
8.科研人员利用甲烷消除泻染:。在密闭容器中,控制不同温度,分别加入0.50molCH4和1.2molNO2。测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据见下表。下列说法正确的是
组别 温度 时间 0 10 20 40 50
① 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10
② 0.50 0.30 0.18 0.15
A.T1、温度下内,的降解速率为
B.由实验数据可知实验控制的温度
C.温度下,平衡时的体积分数为(已知反应物和产物均为气态)
D.时,表格中对应反应已经达到平衡状态
9.在一定温度下,在某恒容的密闭容器中,发生反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。下列有关叙述正确的是
A.加入少量碳后,CO浓度增加
B.气体的密度不随时间而改变,说明反应已达到平衡
C.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D.若2molH-O键断裂,同时有1molH-H键生成,说明反应已达到平衡
10.下列四个试管中,过氧化氢分解产生氧气的反应速率最大的是
试管 温度 过氧化氢溶液浓度 催化剂
A 20 0.2
B 30 0.1 ——
C 40 0.1 ——
D 50 0.2
A.A B.B C.C D.D
11.反应Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3,将等量的与混合形成溶液发生反应(忽略反应过程中的体积变化),测得的物质的量数据如下表。下列说法正确的是
t/min 0 1 2 4
n(SCN-)/mol 3 1.5 0.6 0.6
A.前内, v(SCN-)=0.6mol·L-1·min-1
B.在时,溶液中剩余物质的量为
C.前内, v(Fe3+)=0.3mol·L-1·min-1
D.在时,
12.NO和CO都是汽车尾气中的物质,它们能很缓慢地反应生成N2和CO2,对此反应有关的叙述中不正确的是
A.升高温度能加快化学反应速率 B.使用适当催化剂可以加快化学反应速率
C.降低压强能降低化学反应速率 D.增大压强对化学反应速率没有影响
13.纸电池的组成与传统电池相似,主要包括电极、电解液和隔离膜,其结构如下图,下列不能用作纸电池电极和电解质的是
A.铜、锌、稀硫酸 B.铜、锌、氯化钠
C.铜、银、乙醇 D.铝、碳棒、氢氧化钠
14.可逆反应在容积1L密闭容器反应,下列叙述是反应达到平衡状态标志的是
①单位时间内生成1molX的同时消耗1molZ
②Y的体积分数不再变化
③体系的压强不再改变
④Y、Z的物质的量浓度比为1:2
⑤x的浓度不再改变的状态
⑥混合气体的密度不再改变的状态
A.仅①④ B.②③⑤ C.①④⑤ D.②③⑤⑥
二、非选择题
15.在化学反应的研究和实际应用中,人们除了选择合适的化学反应以实现新期特的物质转化或能量转化,还要关注化学反应进行的快慢和程度,以提高生产效率。
(1)控制条件,让反应在恒容密闭容器中进行如下反应:。用传感器测得不同时间NO和CO的浓度如表。
时间 0 1 2 3 4 5
10.0 4.50 2.50 1.50 1.00 1.00
3.60 3.05 2.85 2.75 2.70 2.70
前2s内的平均反应速率___________,从表格看,已达化学平衡的时间段为:___________。
(2)如图是在一定温度下,某固定容积的密闭容器中充入一定量的气体后,发生反应,已知是红棕色气体,是无色气体。反应速率(v)与时间(t)的关系曲线。
下列叙述正确的是___________。
a.时,反应未达到平衡,浓度在减小
b.时,反应达到平衡,反应不再进行
c.各物质浓度不再变化
d.各物质浓度相等
e.,浓度增大
f.反应过程中气体的颜色不变
(3)在压强为条件下,与的混合气体在催化剂作用下能自发放热反应生成甲醇:。为了寻得合成甲醇的适宜温度与压强,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面的实验设计表中。表中剩余的实验数据:___________,___________。
实验编号 (℃)
① 180 0.1
② 5
③ 350 5
(4)比较相同浓度的溶液和不同浓度的溶液反应的反应快慢可通过测定___________来实现。
(5)在四个不同的容器中,在不同的条件下进行合成氨反应:根据在相同时间内测定的结果判断,生成氨气的反应速率由大到小排列___________
A. B.
C. D.
16.I.某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验,实验结果记录如下:
编号 电极材料 电解质溶液 电流表指针偏转方向
1 Mg、Al 稀盐酸 偏向Al
2 Al、Cu 稀盐酸 偏向Cu
3 Al、石墨 稀盐酸 偏向石墨
4 Mg、Al NaOH溶液 偏向Mg
根据上表中记录的实验现象,回答下列问题。
(1)实验1、2中Al电极的作用是否相同?___________。
(2)实验3中铝为___________极,电极反应式为;
(3)实验4中的铝为___________极,写出铝电极的电极反应式:___________。
(4)根据以上实验结果,在原电池中相对活泼的金属作正极还是作负极受到哪些因素的影响?___________。
Ⅱ.某种燃料电池的工作原理示意如图所示(a、b均为石墨电极)。
(5)假设使用的“燃料”是氢气(),则b极的电极反应式为___________。
(6)假设使用的“燃料”是甲烷(),则通入甲烷气体的电极反应式为:___________电池工作一段时间后,电解液的碱性将___________(填“增强”、“减弱”或“不变”)。
(7)若消耗标准状况下的甲烷4.48L,假设化学能完全转化为电能,则转移电子的数目为___________(用表示)。
17.Ⅰ.如图所示,在一个小烧杯里加入研细的晶体。将此小烧杯放在事先滴有3~4滴水的玻璃片上,然后向小烧杯中加入晶体,并用玻璃棒快速搅拌。
(1)该实验中观察到的现象除产生刺激性气味的气体及反应混合物呈糊状以外,还有___________。该反应___________(填“是”或“不是”)氧化还原反应。
(2)该反应为___________(填“吸”或“放”)热反应,说明反应物的总能量___________(填“大于”或“小于”)生成物的总能量。
(3)实验中要用玻璃棒搅拌的原因是________。
Ⅱ.
(4)现有如下两个反应:A.,B.。判断上述两个反应中能设计成原电池的是___________(填“A”或“B”)。
(5)将纯锌片和纯铜片按图中方式插入100mL相同浓度的稀硫酸中一段时间,回答下列问题:
①下列说法正确的是___________。
A.甲、乙均为化学能转变为电能的装置 B.乙中铜片上没有明显变化
C.甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少 D.两烧杯中溶液的pH均增大
②在相同时间内,两烧杯中产生气泡的速度:甲___________乙(填“>”“<”或“=”)。
③请写出图中构成原电池的负极电极反应式:___________。
(6)瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨一液氧燃料电池的示意图如下,则该燃料电池工作时的总反应方程式为___________。
(7)燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(如)反应所放出的化学能直接转化为电能。现设计一燃料电池,以C为电极,为燃料,采用氢氧化钠溶液为电解液,电池工作时消耗,则电路中通过___________mol电子。
(8)请设计一个简单原电池,证明氧化性,则负极材料为___________,正极电极反应式为___________。
18.氨是一种重要的化工原料,在工农业生产中有广泛的应用。
(1)在一定温度下,在固定体积的密闭容器中进行可逆反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。该可逆反应达到平衡的标志是___________。
A.3v正(H2)=2v逆(NH3)
B.n(N2)不再随时间变化
C.单位时间生成mmolN2的同时生成3mmolH2
D.容器内的总压强不再随时间而变化
E.混合气体的密度不再随时间变化
(2)工业上可用天然气为原料来制取合成氨的原料气氢气。某研究性学习小组的同学模拟工业制取氢气的原理,在一定温度下,体积为2L的恒容密闭容器中测得如下表所示数据。请回答下列问题:
时间/min CH4/mol H2O/mol CO/mol H2/mol
0 0.40 1.00 0 0
5 a 0.80 c 0.60
7 0.20 b 0.20 d
①已知甲烷的热值为56kJ/g,甲烷完全燃烧的热化学方程式为___________;
②分析表中数据,判断5min时反应是否处于平衡状态?___________(填“是”或“否”);
③前5min反应的平均反应速率v(CH4)=___________;
④为加快氢气的生成速率可采取的措施有___________(写一条即可)。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】A.向滴有酚酞的NaOH溶液中通入SO2,溶液的红色褪去,是因二氧化硫为酸性氧化物能与碱反应,与漂白性无关,A不正确;
B.向溶液X中滴加稀NaOH溶液,由于NH3极易溶于水,即便生成NH3,没有加热也不一定逸出,所以湿润的红色石蕊试纸不变蓝色,不能说明溶液X中不含有NH,B不正确;
C.向待检溶液中加入足量稀盐酸无明显现象,排除杂质离子干扰后,再滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,可证明溶液中含硫酸根离子,C正确;
D.将0.2mol·L-1 FeCl3溶液与0.1 mol·L-1 KI溶液等体积混合,由于Fe3+过量,所以即便Fe3+与I-完全反应,反应后的溶液中仍含有Fe3+,不能证明Fe3+与I-的反应为可逆反应,D不正确;
故选:C。
2.D
【详解】A.常温下,铁遇浓硫酸钝化,不是不反应,A不正确;
B.硫酸钡不容易被X射线透过,用来做“钡餐”,B不正确;
C.二氧化硫具有还原性,可作抗氧化剂,保鲜葡萄酒与漂白性无关,C不正确;
D.降温,食物的腐败速率减慢,D正确;
故选:D。
3.C
【详解】A.Ag、石墨与稀硫酸都不反应,不能构成原电池,电流表指针不能发生偏转,故不选A;
B.蔗糖是非电解质,蔗糖溶液不导电,不能构成原电池,电流表指针不能发生偏转,故不选B;
C.铁的活泼性大于铜,铁与氯化铁反应生成氯化亚铁,Fe、Cu、FeCl3溶液构成原电池,铁为负极、铜为正极,电流表指针能发生偏转,故选C;
D.M、N两个电极相同,不能构成原电池,电流表指针不能发生偏转,故不选D;
选C。
4.D
【详解】A.由实验①可知,溶于水后,温度℃,则该过程放热,A正确;
B.由实验①②对比可知,温度,则与HCl反应放热,B正确;
C.由实验②③对比可知,将盐酸换成醋酸,醋酸是弱酸,其电离过程是吸热的,则温度,C正确;
D.实验②④对比可知,实验④中减少了碳酸钠溶解的过程,则放出的热量会少一些,故,D错误;
故选D。
5.D
【详解】A. 实验2、3中,自发进行的氧化还原反应分别是Al与稀硫酸、NaOH溶液的反应,所以Al做电池的负极,故A正确;
B. 实验2中,Al做负极,Cu做正极,H+在Cu极上得电子发生还原反应生成H2,外电路电流由Cu电极流向Al电极,电流表的指针偏向Cu,故B正确;
C. 实验3中的Al电极做负极,失电子发生氧化反应,在碱性条件下发生电极反应式为,故C正确;
D. 一般情况,原电池中做负极的电极活泼性更强,金属性更强,因电解质溶液为NaOH溶液,只有Al才能与之反应,所以Al做负极,则不能说明金属性Mg>Al,故D错误;
故选D。
6.B
【详解】A.甲中,起始X、Y浓度均为1mol/L,10min时Z的浓度为0.5mol/L,根据方程式,Z浓度变化量为0.5mol/L,则X、Y浓度变化量为0.25mol/L,10min时c(X)、c(Y)均为0.75mol/L,此时Qc=<1,反应正向进行,v正>v逆,A错误;
B.从表中数据可知,甲乙X、Y的初始浓度相同,10min时Z的浓度甲大于乙,说明甲容器中反应速率大于乙容器,则T1可能小于400℃,B正确;
C.甲和丙温度相同,丙中Y浓度大于甲,则丙中反应速率大于甲中反应速率,则10min时丙中生成的Z更多,a>0.5,C错误;
D.该反应为等体积反应,丙中达到平衡后保持温度不变,再充入1molX和2molY,此时投料比与反应开始时相同,为等效平衡,X的转化率不变,D错误;
故答案选B。
7.D
【详解】A.由图中数据可知,实验①在15min内c(M)=(0.3mol/L-0.1mol/L)×10-3=2×10-4mol/L,(M)==≈1.33×10-5mol/(L min),A正确;
B.实验①②起始量相同,②中温度高,图中曲线斜率越大说明M的降解速率越快,则说明升高温度,M降解速率增大,B正确;
C.实验①③中pH不同,图中曲线斜率越大说明M的降解速率越快,结合图像能够证明pH越高,越不利于M的降解,C正确;
D.实验④中随着反应进行,反应物浓度越来越小,图中曲线的斜率也越来越小,即说明浓度减小反应速率越慢,D错误;
故答案为:D。
8.D
【详解】A.组别①中,0~20min内,参加反应的CH4为0.25mol,则参加反应的NO2为0.50mol,NO2的降解速率为,A错误;
B.从表中数据可以看出,0~10min内,T1时参加反应的CH4的物质的量为0.15mol,T2时参加反应的CH4的物质的量为0.20mol,T2时CH4的反应速率快,由此可得出T1<T2,B错误;
C.温度下,40min达到平衡状态,根据表中数据列出三段式:
平衡时CH4的体积分数=,C错误;
D. 40min时,表格中T1反应已达平衡,则T2反应肯定达平衡,D正确;
故选D。
9.B
【详解】A.C为固体,加入少量碳,平衡不移动,不影响CO浓度,A错误;
B.反应前后气体的质量不同,且容器体积不变,则气体的密度不随时间而改变,说明反应己达到平衡,B正确;
C.升高温度,正逆反应速率均增大,C错误;
D.2molH-O键断裂和1molH-H键生成均表示正反应速率,不能说明反应已达到平衡,D错误;
故选B。
10.D
【详解】使用合适的催化剂,改变反应历程,加快反应;升高温度,加快反应;增大浓度,反应加快;显然只有D中温度高、浓度大、使用催化剂,则D中反应速率最快,故选D。
11.A
【详解】A.前内, v(SCN-)=,A正确;
B.初始铁离子的物质的量等于SCN-的物质的量,为3mol,4min时,SCN-的物质的量变化量为3mol-0.6mol=2.4mol,则Fe3+的物质的量变化量为0.8mol,溶液中剩余物质的量为,B错误;
C.初始SCN-的物质的量为3mol,2min时,SCN-的物质的量为0.6mol,SCN-的物质的量变化量为3mol-0.6mol=2.2mol,物质的量的变化量之比等于化学计量数之比,则Fe3+的物质的量变化量为0.8mol,v(Fe3+)=,C错误;
D. 2min时,n(SCN-)=0.6mol;SCN-的物质的量变化量为3mol-0.6mol=2.4mol,则Fe3+的物质的量变化量为0.8mol,剩余n(Fe3+)=2.2mol;生成n[Fe(SCN)3]= 0.8mol ;n(Fe3+):n(SCN-):n[Fe(SCN)3]=2.2:0.6:0.8=11:3:4,D错误;
故选:A。
12.D
【详解】A.升高温度化学反应速率加快,A正确;
B.使用适当催化剂可以加快化学反应速率,B正确;
C.降低压强,反应物浓度减小,能降低化学反应速率,C正确;
D.该反应物有气体,增大压强,反应物浓度增大,化学反应速率加快,D错误;
故答案选D。
13.C
【详解】A.锌和稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌 ,所以铜、锌、稀硫酸可以形成原电池,A错误;
B.铜、锌、氯化钠,可以形成原电池,在正极氧气得电子,B错误;
C.铜、银、乙醇不能形成原电池,C正确;
D.铝与氢氧化钠、水反应生成偏铝酸钠、氢气,所以铝、碳棒、氢氧化钠可以形成原电池,D错误;
故选C。
14.B
【详解】①单位时间内生成1molX的同时消耗1molZ,不能判断正逆反应速率是否相等,反应不一定平衡;
②Y的体积分数不再变化,说明Y的浓度不变,反应一定达到平衡状态;
③反应前后气体系数和不同,压强是变量,体系的压强不再改变,反应一定达到平衡状态;
④Y、Z的物质的量浓度比为1:2时,浓度不一定不再改变,反应不一定平衡;
⑤反应达到平衡状态,各物质浓度保持不变,x的浓度不再改变的状态,反应一定达到平衡状态;
⑥气体总质量不变、容器体积不变,密度是恒量,混合气体的密度不再改变,反应不一定平衡;
反应达到平衡状态的标志是②③⑤,选B。
15.(1) 1.875×10-4mol/(L s) 4s
(2)ace
(3) 180 2:3
(4)溶液出现浑浊的时间
(5)BADC
【详解】(1)前 2s 内(NO)=mol/(L s)=3.75×10-4mol/(L s),相同时间内同一反应中不同物质的反应速率之比等于化学计量数之比,故 (N2)=(NO)=×3.75×10-4mol/(L s)=1.875×10-4mol/(L s);反应达到平衡时各物质的物质的量浓度不变,4s时各物质的浓度不变,此时该反应达到平衡状态,故答案为:1.875×10-4mol/(L s);4s;
(2)a.t1时,反应未达到平衡,反应正向进行,反应物的浓度减小,则二氧化氮浓度减小,a正确;
b.t2时,反应达到平衡,正逆反应速率相等等不等于0,所以反应没有停止,b错误;
c.t2~t3段为平衡状态,各物质的浓度不变,c正确;
d.t2~t3段为平衡状态,各物质的量浓度不变但不相等,d错误;
e.0~t2段反应正向进行,反应物浓度减小、生成物浓度增大,则N2O4浓度增大,e正确;
f.二氧化氮浓度越大,气体颜色越深,0~t2段反应正向进行,二氧化氮浓度减小,气体颜色变浅,f错误;
故答案为:ace;
(3)寻找合成甲醇的适宜温度和压强,故温度压强为变量,相同,m=2:3;①②中压强不同,则温度相同为180℃,故答案为:180;2:3;
(4)已知Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,则比较相同浓度的Na2S2O3溶液和不同浓度的H2SO4溶液反应的反应快慢可通过测定溶液出现浑浊的时间来实现,故答案为:溶液出现浑浊的时间;
(5)将反应速率全部转化为氢气的反应速率进行比较,A.(H2)=0.6mol/(L min);B. (N2)=0.3mol/(L min),反应速率之比等于其计量数之比,所以(H2)=0.9mol/(L min);C. (NH3)=0.15mol/(L min),反应速率之比等于其计量数之比,所以(H2)=0.225mol/(L min);D. (H2)=0.3mol/(L min);所以该反应的速率由大到小的顺序是:B>A>D>C,故答案为:B>A>D>C。
16.(1)不相同
(2)负
(3) 负
(4)电极活泼性强弱有关,电解液种类有关
(5)
(6) 减弱
(7)1.6
【详解】(1)实验1中电流表偏向Al,则说明Al为正极,实验2中电流表偏向Cu,则说明Cu为正极,Al为负极,因此实验1、2中Al电极的作用是不相同;故答案为:不相同。
(2)根据实验1、2分析电流表偏向正极,因此实验3中石墨为正极,铝为负极,Al失去电子变为铝离子;故答案为:负。
(3)根据实验1、2分析电流表偏向正极,因此实验4中Mg为正极,Al为负极,该原电池为碱性电池,铝失去电子和氢氧根结合生成偏铝酸根,则铝电极的电极反应式:;故答案为:负;。
(4)根据以上实验结果,通过实验1、2、3说明在原电池中相对活泼的金属作正极还是作负极受到与电极活泼性强弱有关,通过实验1、4说明在原电池中相对活泼的金属作正极还是作负极受到与电解液种类有关;故答案为:电极活泼性强弱有关,电解液种类有关。
(5)假设使用的“燃料”是氢气(),根据图中信息得到a为负极,b为正极,b电极氧气得到电子变为氢氧根,则b极的电极反应式为;故答案为:。
(6)假设使用的“燃料”是甲烷(),甲烷在负极失去电子,和氢氧根结合得到碳酸根,则通入甲烷气体的电极反应式为:,电池工作一段时间后,根据总反应方程式,则电解液的碱性将减弱;故答案为:;减弱。
(7)若消耗标准状况下的甲烷4.48L即物质的量为0.2mol,假设化学能完全转化为电能,根据电极方程式,则转移电子的数目为1.6;故答案为:1.6。
17.(1) 烧杯外水结冰,烧杯和玻璃片黏在一起 不是
(2) 吸 小于
(3)使反应物充分接触,促使反应充分进行
(4)B
(5) BD >
(6)
(7)6
(8) 铜
【详解】(1)该实验中反应为吸热反应,温度降低,观察到的现象除产生刺激性气味的气体及反应混合物呈糊状以外,还有烧杯外水结冰,烧杯和玻璃片黏在一起;该反应中没有元素化合价改变,不是氧化还原反应;
(2)该反应为吸热反应,说明反应物的总能量小于生成物的总能量。
(3)实验中要用玻璃棒搅拌的原因是使反应物充分接触,促使反应充分进行;
(4)自发的氧化还原反应能设计成原电池,中和反应不是氧化还原反应,锌和稀硫酸的反应为自发氧化还原反应,故能设计成原电池的是B;
(5)①A.乙中没有形成闭合电路,不能构成原电池,A错误;
B.乙中没有形成闭合电路,不能构成原电池,铜不和稀硫酸反应,故乙中铜片上没有明显变化,B正确;
C.甲中铜片上氢离子放电生成氢气,铜质量不变;乙中锌片和稀硫酸生成硫酸锌,锌质量减少,C错误;
D.两烧杯中氢离子均反应生成氢气,导致溶液的pH均增大,D正确;
故选BD。
②甲中形成原电池,能加快反应速率,故在相同时间内,两烧杯中产生气泡的速度:甲>乙;
③甲中构成原电池,锌失去电子生成锌离子做负极,负极电极反应式:;
(6)液氨一液氧燃料电池中总反应为氨气和氧气生成氮气和水,反应为;
(7)燃料电池,以C为电极,为燃料,采用氢氧化钠溶液为电解液,电池工作时甲醇失去电子发生氧化反应,,故消耗,则电路中通过6mol电子;
(8)氧化性,则铁离子在正极得到电子发生还原反应生成亚铁离子,反应为;铜失去电子发生氧化反应生成铜离子,为负极。
18.(1)BD
(2) CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-896kJ·mol-1 是 0.02mol·L-1·min-1 加入合适的催化剂或适当升高温度等
【详解】(1)A.3v正(H2)=2v逆(NH3) 化学反应速率之比与化学计量数之比不等,则正逆反应速率不等,没有达到平衡状态,故A错误;
B.n(N2)不再随时间变化,说明正反应速率和逆反应速率相等,可以证明反应达到平衡,故B正确;
C.单位时间生成mmolN2的同时生成3mmolH2,只能说明反应逆向进行,不能说明反应达到平衡状态,故C错误;
D.该反应为气体体积缩小的反应,反应过程中气体的物质的量发生变化,容器内压强也发生变化,容器内压强不再随时间而变化,说明各组分的浓度不再变化,正逆反应速率相等,达到了平衡状态,故D正确;
E.密度,气体总质量不变,容器体积不变,则混合气体的密度不再随时间变化,所以密度不能作为判断是否达到化学平衡状态的依据,故E错误;
故选BD;
(2)①甲烷的热值约为56kJ/g,则1mol甲烷燃烧放出的热量为56kJ/g×16g/mol=896 kJ/mol,甲烷完全燃烧的热化学方程式为CH4(g) + 2O2(g) =CO2(g) + 2H2O(l) △H= -896 kJ/mol,故答案为CH4(g) + 2O2(g) =CO2(g) + 2H2O(l) △H= -896 kJ/mol;
②根据CO和H2的物质的量的变化情况可以判断,5min时反应是处于平衡状态,所以5min时反应是处于平衡状态;
③根据题给数据可知,前5min平均反应速率;
④根据影响反应速率的因素可知,为加快氢气的生成速率可采取的措施有加入合适的催化剂或适当升高温度等