第2章化学键 化学反应规律 练习卷
一、单选题
1.工业上用碱性氯化法处理高浓度氰化物污水的主要反应为。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.中,共用电子对的数目为
B.常温常压下,的密度小于的密度
C.若有生成,则转移的电子数为
D.若将该反应设计成原电池,则在正极区发生反应
2.木薯粉(主要成分是淀粉)、食盐(主要成分是氯化钠)、料酒(有效成分为乙醇)、食醋(有效成分为乙酸)等都是厨房常备的物品,它们主要成分或有效成分对应物质属于离子化合物的是
A.木薯粉 B.食盐 C.料酒 D.食醋
3.将等物质的量的X.Y气体充入一容积可变的密闭容器中,在一定条件下发生如下反应并达到平衡:X(g)+Y(g)+2M(s)2Z(g);。当改变某个条件并维持新条件直至达到新平衡,下表中关于新平衡与原平衡的比较,正确的是 ( )
改变的条件 正.逆反应速率变化 新平衡与原平衡比较
A 升高温度 逆反应速率增大量大于正反应速率增大量 X的体积分数增大
B 增大压强 正反应速率增大,逆反应速率减小 Z的浓度不变
C 减小压强 正.逆反应速率都减小 Y的体积分数变大
D 充入一定量的Z 逆反应速率增大 X的体积分数变大
A.A B.B C.C D.D
4.下列四个常用电化学装置的叙述错误的是
图I水果电池 图II干电池 图III铅蓄电池 图IV氢氧燃料电池
A.图I所示电池中,电子从锌片流出
B.图II所示干电池中锌作负极
C.图III所示电池为二次电池,放电时正极的电极反应式为Pb-2e-+=PbSO4
D.图IV所示电池中正极反应为:
5.不同温度下,反应达到平衡时各物理量变化如下图所示。其中y表示的平衡转化率,z表示反应开始时与的物质的量之比。下列说法错误的是
A.
B.
C.下,该反应的平衡常数
D.断裂的同时生成键,说明该反应达到平衡状态
6.在一定温度下的定容密闭容器中,能表明反应2X(g)+Y(s) Z(g)+M(g)已达到平衡状态的是
A.混合气体的压强不再发生变化
B.混合气体的密度不再发生变化
C.单位时间内生成1molZ的同时消耗2molX
D.气体的总物质的量保持不变
7.某可逆反应达到平衡状态时,下列说法正确的是
①正反应和逆反应同时进行,两者的速率完全相等
②反应物和生成物同时存在,两者的浓度相同
③混合物的组成比例不会因时间而改变
A.只有① B.①③ C.只有② D.①②③
8.已知,石墨在一定条件下可转化为金刚石,已知12 g石墨完全转化为金刚石时,要吸收1.91 kJ的热量,据此判断,下列说法中正确的是
A.由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高
B.由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高
C.由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低
D.由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低
9.下列化学用语表达正确的是
A.和是同一种核素 B.的原子结构示意图为
C.石墨和金刚石互为同素异形体 D.和互为同位素
10.某化学兴趣小组为研究化学能与电能的转化,设计下图装置。下列叙述错误的是
A.a和b不连接时,铁片上会有气泡产生
B.无论a和b是否连接,铁片均发生氧化反应
C.a和b用导线连接时,溶液中H+向铁片移动
D.a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为2H++2e-== H2↑
11.下列有关说法正确的是
A.4CuO(s)=2Cu2O(s)+O2(g)在室温下不能自发进行,说明该反应△H>0
B.向稀醋酸中加入醋酸钠固体,溶液pH升高的主要原因是醋酸钠水解呈碱性
C.室温下K(HCN)D.H2S(g)+FeO(s)FeS(s)+H2O(g),其他条件不变时增大压强,反应速率V正(H2S)和H2S的平衡转化率均增大
12.下列关于化学用语的表示正确的是( )
A.N原子的最外层电子轨道表示式:
B.质子数为35、中子数为45的溴原子:Br
C.硫离子的结构示意图:
D.间二甲苯的结构简式:
13.下列各组电极材料和电解质溶液中,不能组成原电池的是( )
A.铜片、石墨棒、稀硫酸
B.铜片、石墨棒、硝酸银溶液
C.锌片、铜片、稀盐酸
D.铜片、铁片、氯化铁溶液
14.下列属于吸热反应的是
A.冰的熔化 B.高温下CaCO3分解 C.醋酸和氨水混合 D.氮气、氢气合成氨气
15.下列关于能量转化的说法正确的是
A.在原电池中,电能转化为化学能
B.化合反应大多数是放热反应,也有吸热反应
C.加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.若反应物的总能量小于生成物的总能量,则该反应放热
二、填空题
16.由于温室效应和资源短缺等问题,如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用,引用了各界的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),该反应的能量变化如图所示:
(1)上述反应平衡常数K的表达式为_______________,温度降低,平衡常数K_______(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)在体积为2 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,测得CO2的物质的量随时间变化如下表所示。从反应开始到5 min末,用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)=_______。
t/min 0 2 5 10 15
n(CO2)/mol 1 0.75 0.5 0.25 0.25
(3)下列条件能使上述反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是_______(填写序号字母)
a.及时分离出CH3OH气体
b.适当升高温度
c.保持容器的容积不变,再充入1 mol CO2和3 mol H2
d.选择高效催化剂
17.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),是工业制硫酸的主要反应之一。
(1)如图中 A、C 分别表示 _____、 ______,E 的大小对该反应的反应热有无影响? ________。该反应通常 用 V2O5作催化剂,加 V2O5会使图中 B 点升高还是降低?______,理由是______。
(2)该反应过程的能量变化如图所示:
由图中曲线变化可知,该反应为 ______(填“放热”或“吸热”)反应。
(3)在 2L 绝热密闭容器中投入 2 mol SO2和 b mol O2,下图是部分反应物与生成物随时 间的变化曲线。
①0-10min内,v(SO3)=______。
②反应达到平衡时,SO2的转化率为_____。若加入催化剂 _____(填“能”或“不 能”)改变 SO2的转化率。
③下列情况能说明该反应达到化学平衡的是 ______。
A.v(SO3)=v(SO2)
B.混合气体的密度保持不变
C. t 时刻,体系的温度不再发生改变
D.混合气体的总物质的量不再改变
E. SO2、O2、SO3的物质的量之比达到 2:1:2
18.如图是某同学设计的一个简易的原电池装置,请回答下列问题。
(1)若a电极材料为碳、b溶液为溶液,则正极的电极反应式为_______,当有1.6g负极材料溶解时,转移的电子为_______。
(2)若a电极材料为铁、b溶液为浓硝酸,电流表的指针也会偏转,则电子的流向为_______填电极材料,下同),溶液中的向_______极移动。
(3)瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池的示意图如上,则该燃料电池工作时,负极的电极反应式为_______,电池的总反应方程式为_______。
19.CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。回答下列问题:
CO2与CH4经催化重整,制得合成气:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)
①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:
化学键 C—H C=O H—H CO(CO)
键能/kJ·mol-1 413 745 436 1075
分别在VL恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4和CO2各1mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是___(填“A”或“B”)。
②按一定体积比加入CH4和CO2,在恒压下发生反应,温度对CO和H2产率的影响如图所示。此反应优选温度为900℃的原因是___。
20.自然界中的许多金属元素都能以硫化物的形式存在,硫铁矿(FeS2)就是其中一种,在矿区,开采出的硫铁矿石暴露在空气和水中,会发生下图所示转化。回答下列问题:
(1)FeS2的氧化产物Fe2(SO4)3易______,会使地下水和土壤呈______性;如果矿区中的水流或降雨不断淋洗硫铁矿,FeS2最终转化为____________。
(2)写出S22-的电子式:____________。
(3)写出图中①③两个反应的离子方程式:①______,③_________。
21.某同学为了探究原电池产生电流的过程,设计了如图实验。
(1)断开K,观察到的现象为_____,发生反应_____。
(2)闭合K,观察到的现象是_____。此电池的负极的电极反应式为_____。总反应式为____。
(3)闭合K,溶液中阳离子向____(填“Zn”或“C”)极移动,外电路中,电流方向是____。
22.I.某反应在体积为4 L的恒容密闭容器中进行, 在0-3分钟内各物质的量的变化情况如图所示(A,B,C均为气体,且A气体有颜色)。
(1)该反应的化学方程式为____________________
(2)反应开始至2分钟时,B的平均反应速率为__________,A的转化率为________________________
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是______________
a.容器内气体的颜色保持不变
b.容器内混合气体的密度保持不变
c.v逆(B)= 2v正(C)
d.容器内混合气体的平均相对分子质量不再改变
II.如图是氢氧燃料电池构造示意图。
该电池工作时,电子的流向______→_____(填“a”“b”),每生成1 mol H2O则理论上电路中通过的电子数为__________
23.由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ,写出该反应的热化学方程式:_______;若1g水蒸气转化为液态水放热2.444kJ,则反应H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l) 的ΔH=_______kJ/mol 。氢气的燃烧热为________kJ/mol 。
24.如右图是银锌原电池装置的示意图,以硫酸铜为电解质溶液。回答下列问题:
银电极上发生_____反应(“氧化”或“还原”),电极反应式为________________________________,
该原电池的总反应离子方程式为__________________________。
25.用①H2O ②H2O2 ③Ba(OH)2 ④Na2O2 ⑤MgCl2 ⑥Ar ⑦CO2 ⑧CaF2 ⑨NH4Cl
⑩CaO2 Ca(ClO)2 N2H4等物质填空。
(1)只存在离子键的是________(2) 由离子键和极性键构成的是_________
(3)由离子键和非极性键构成的是_________(4) 由极性键和非极性键构成的是_________
(5)写出下列物质的电子式:Na2S2:_________(NH4)2S:______
(6)写出下列物质的结构式:BCl3:_________ HClO:__________
(7)用电子式写出下列物质的形成过程:MgCl2:___________。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【详解】A.([:CN:]-)中,共用电子对的数目为,故A正确;
B.常温常压下,没有给出具体所处的容器体积和物质对应的物质的量,故不能计算和的密度,故B错误;
C.没有给出说出状态,不能计算转移的电子数,故C错误;
D.若将该反应设计成原电池,转化为氮气,N的化合价由-5价变为0价,化合价升高被氧化,负极区发生氧化反应,故D错误;
故选A。
2.B
【详解】A.木薯粉主要成分是淀粉,为共价化合物,A与题意不符;
B.食盐为氯化钠,为离子化合物,B符合题意;
C.料酒有效成分为乙醇,为共价化合物,C与题意不符;
D.食醋有效成分为乙酸,为共价化合物,D与题意不符;
答案为B。
3.A
【详解】A.正反应放热,则升高温度逆反应速率增大量大于正反应速率增大量,平衡向逆反应方向进行,X的体积分数变大,选项A正确;
B.反应前后体积不变,增大压强平衡不移动,选项B错误;
C.反应前后体积不变,减小压强平衡不移动,选项C错误;
D.充入一定量Z平衡等效,X的体积分数不变,选项D错误;
答案选A。
4.C
【详解】A.图I水果电池中,锌的活动性比铜强,锌作负极,铜作正极,电子由负极流向正极,A正确;
B.图II为锌锰干电池,锌为金属,锌作负极,石墨作正极,B正确;
C.图III为铅蓄电池,铅作负极,二氧化铅作正极,放电时负极的电极反应式为Pb-2e-+=PbSO4,正极反应式为PbO2+ +4H++2e-=PbSO4+2H2O,C错误;
D.图IV为氢氧燃料电池,氢气作负极失电子,氧气作正极得电子,氧气得电子被还原,由于电解质溶液呈酸性,因此正极电极反应式为:,D正确;
答案选C。
5.C
【详解】A.由图可知,z一定时,随着温度的升高,反应物的转化率降低,平衡逆向移动,根据平衡移动原理知,正反应为放热反应,,A项正确;
B.温度一定时,z越小,的转化率越低,故,B项正确;
C.下,(令起始时与的物质的量分别为和,容器体积为)时,的平衡转化率为50%,则转化量为,根据转化量之比等于其化学计量数之比知,其他三种物质的转化量均为,平衡时和的平衡量分别为,则该反应的平衡常数,C项错误;
D.断裂的同时生成键才能说明该反应达到了平衡状态,D项正确;
答案选C。
6.B
【详解】A.该反应反应前后气体分子的系数相等,气体体积、压强都是定量,不影响反应平衡,A错误;
B.由于Y为固体,根据质量守恒定律,反应前后气体质量不相等,因此密度在达到平衡前是个变量,当混合气体的密度不再发生变化,反应达到平衡状态,B正确;
C.单位时间内生成1molZ与消耗2molX描述的都是正反应速率,不能做为平衡标志,C错误;
D.该反应反应前后气体分子的系数相等,气体总物质的量是定量,不影响反应平衡,D错误;
故答案选B。
7.B
【详解】①可逆反应达到平衡状态时,v正=v逆≠0,①项正确;
②反应物和生成物浓度相同,只是反应达到的某一特殊状态,并不一定达到平衡,②项错误;
③可逆反应达到平衡状态时,各组分的含量保持不变,③项正确;
答案选B。
8.D
【详解】12g石墨完全转化为金刚石时,要吸收1.91kJ的能量,由石墨制备金刚石是吸热反应,所以等质量时金刚石能量高于石墨,选项D正确,故答案为D。
9.C
【详解】A.和具有相同数目的质子而不同数目的中子,故是Se元素的两种核素,A错误;
B.核素符号中,元素符号左上角的是质量数,已知B是5号元素,故的原子结构示意图为 ,B错误;
C.石墨和金刚石是由同一元素碳元素形成的性质不同的几种单质,故互为同素异形体,C正确;
D.同位素是指具有相同的质子数而不同中子数的同一元素的不同核素,故和不互为同位素,D错误;
故答案为:C。
10.C
【详解】A.a和b不连接时,铁片之间与稀硫酸发生置换反应生成氢气,故A正确;
B.a和b不连接时,铁片之间与稀硫酸发生置换反应生成氢气,铁片发生氧化反应;a和b连接时,形成原电池,铁片作负极失电子发生氧化反应,故B正确;
C.a和b用导线连接时,形成原电池,铁片为负极,铜片为正极,原电池中阳离子流向正极,故C错误;
D.a和b用导线连接时,形成原电池,铜片为正极,氢离子得电子发生还原反应生成氢气,电极反应式为2H++2e-== H2↑,故D正确;
综上所述答案为C。
11.A
【详解】A、反应在室温下不能自发进行,说明△H-T△S>0,该反应的△S>0则△H>0,正确,故选A;
B、向稀醋酸中加入醋酸钠固体,醋酸根离子浓度增大,抑制了醋酸的电离,导致其pH增大,错误,不选B;
C、电离度与起始浓度,同离子浓度有关,K(HCN)D、因为该反应的气体体积反应前后没有变化,加压不会影响平衡,错误,不选D;
故答案选A。
12.B
【详解】A.氮原子轨道表示式应遵循洪特规则,即当电子排布在能量相同的各个轨道时,电子总是尽可能分占不同的原子轨道,且自旋状态相同,这样整个原子能量最低。氮原子最外层电子轨道表示式为,故A错误;
B.元素符号左下角数字表示质子数、左上角数字表示质量数,质子数为35、中子数为45的溴原子的质量数=35+45=80,所以该原子为,故B正确;
C.硫离子核外有18个电子,最外层有8个电子,其离子结构示意图为:,故C错误;
D.题干中的结构简式为对二甲苯,间二甲苯的结构简式为 ,故D错误。
答案B。
13.A
【分析】原电池的形成条件:①有活动性不同的两个电极,②两电极插入电解质溶液中,③两极用导线相连形成闭合回路,④相对活泼的金属与电解质溶液发生自发的氧化还原反应。
【详解】A、铜不能与稀硫酸发生反应,故A选;
B. 铜片作正极、石墨棒作负极、硝酸银溶液作电解质溶液,故B不选;
C. 锌片作负极、铜片作正极、稀盐酸作电解质溶液,故C不选;
D. 铜片作正极、铁片作负极、氯化铁溶液作电解质溶液,故D不选;
故选A。
【点睛】本题考查原电池的形成条件,解题关键:掌握原电池形成的几个条件,并学会分析,易错点D,注意铁离子和铜能发生自发的氧化还原反应。
14.B
【详解】A. 冰的熔化是物理变化,不属于吸热反应,A不符合题意;
B. 高温下CaCO3分解属于吸热反应的是,B符合题意;
C. 醋酸和氨水混合后发生中和反应,中和反应属于放热反应,C不符合题意;
D. 氮气、氢气合成氨气的反应属于放热反应,D不符合题意。
综上所述,属于吸热反应的是B。
15.B
【详解】A.原电池是将化学能转化为电能的装置,故A错误;
B.化合反应大多数都是放热反应,但是也有的化合反应例如二氧化碳和碳单质在高温的条件下生成一氧化碳这个反应是吸热反应,故B正确;
C.需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,如铝热反应需要在高温下发生,但该反应是放热反应,故C错误;
D.反应物总能量小于生成物总能量,该反应一定为吸热反应,故D错误;
正确答案是B。
16. 增大 0.15 mol·L-1·min-1 c
【详解】(1)该反应生成物比反应物能量低,是放热反应;温度降低,平衡正向移动,K值增大。
(2)v(H2)=3v(CO2)=×3=0.15 mol·L-1·min-1。
(3)及时分离出甲醇气体会使平衡正向移动,但反应速率减小;升高温度会使反应速率增大,但平衡逆向移动;选择高效的催化剂会加快反应速率,但平衡不移动;保持容器的容积不变,再充入1 mol CO2和3 mol H2,等效于在原平衡的基础上增大压强,化学反应速率增大,平衡正向移动。
17. 反应物总能量 生成物总能量 没有影响 降低 因为催化剂改变了反应历程,使活化能E降低 放热 0.05 mol L-1 min-1 70 % 不能 CD
【分析】(1)加入催化剂,活化能减小,反应热不变;
(2)反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应;
(3)利用图中数据,根据v=和转化率=×100%进行计算,化学平衡状态判断的标志是变量不变。
【详解】(1)图中A、C分别表示反应物总能量、生成物总能量,E为活化能,A、C的大小之差表示反应热,活化能的大小与反应热无关,加入催化剂能够改变反应历程,降低反应的活化能,但不影响反应物和生成物能量高低,答案:反应物总能量;生成物总能量;没有影响;降低;因为催化剂改变了反应历程,使活化能E降低;
(2)由图可知,反应物总能量大于生成物总能量,该反应为放热反应,答案:放热;
(3)①由图可知0-10min内生成三氧化硫是1mol,浓度变化量是=0.5mol/L,v===0.05 mol L-1 min-1,答案:0.05 mol L-1 min-1;
②由图可知反应达到平衡时三氧化硫的变化量1.4mol,根据变化量之比等于化学计量数之比,由化学方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)可知二氧化硫的变化量也是1.4mol,SO2 的转化率为×100%=70%;加入催化剂只能加快反应速率,降低反应的活化能,但正逆反应速率同时增大,平衡转化率不变,答案:70%;不能;
③ A. v(SO3)=v(SO2)没有体现出正反应与逆反应的关系,不能说明是否达到化学平衡;
B. 该反应是容器体积不变的全气体反应,混合气体的密度始终保持不变,不能说明是否达到化学平衡
C. 绝热密闭容器中t 时刻,体系的温度不再发生改变,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,可以说明达到化学平衡;
D. 该反应的正反应是气体体积减小的反应,混合气体的总物质的量不再改变,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,可以说明达到化学平衡;
E. 平衡时SO2、O2、SO3 的物质的量之比取决于起始量之比与转化程度,物质的量之比不能作为达到平衡的标志,答案:CD。
【点睛】计算化学反应速率时注意不能用物质的量的变化量来计算,应该用物质的量浓度的变化量进行计算,催化剂只能改变反应的历程,不能改变反应热的大小。
18. 铜(或)→铁(或) 铜(或)
【详解】(1)若a电极材料为碳、b溶液为FeCl3溶液,则该原电池中自发进行的氧化还原反应为2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+,所以铜电极为负极,碳电极为正极,电极反应式为Fe3++e-=Fe2+;负极反应为Cu-2eˉ=Cu2+,1.6gCu的物质的量为,所以转移电子0.05mol,故答案为:Fe3++e-=Fe2+;0.05;
(2)若a电极材料为铁、b溶液为浓硝酸,由于Fe在浓硝酸中发生钝化,所以总反应为铜和浓硝酸的反应,铜被氧化,所以铜电极为负极,铁电极为正极,原电池中电子从负极经导线流向正极,即从铜电极→铁电极;电解质溶质中阴离子流向负极,所以向铜电极移动,故答案为:铜(或)→铁(或);铜(或Cu);
(3)液氨-液氧燃料电池的总反应为,负极反应为,故答案为:;。
19. B 900℃时,合成气产率已经较高,再升高温度产率增幅不大,能耗升高,经济效益降低
【详解】①根据反应物的总键能-生成物的总键能=(4×413+2×745-2×1075-2×436)kJ/mol=+120 kJ/mol;初始容器A、B的压强相等,A容器恒容,随着反应的进行,气体物质的量增加,压强逐渐增大,B容器恒压,压强不变,所以达到平衡时,压强一定是A中大,B中小,该反应为气体分子数增大的反应,压强减小,平衡正向移动,所以B反应的平衡更向右进行,反应更多,吸热也更多,故答案为:B。
②根据图得到,900 时反应产率已经较高,温度再升高,反应产率增大不明显,而生产中的能耗和成本明显增大,经济效益下降,所以选择900为反应最佳温度,故答案为:900℃时,合成气产率已经较高,再升高温度产率增幅不大,能耗升高,经济效益降低。
20. 水解 酸 FeO(OH) 2FeS2+7O2+2H2O=2Fe2++4SO42-+4H+ FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+
【分析】(1) Fe2(SO4)3是强酸弱碱盐,根据盐的水解规律分析判断;结合流程图示判断氧化产物;
(2)根据同族元素形成的化合物结构相似,结合Na2O2的结构分析;
(3)由流程图中的物质转化和电子守恒以及原子守恒可写出,图中①③两个反应的离子方程式。
【详解】(1)FeS2的氧化产物Fe2(SO4)3是强酸弱碱盐,在溶液中Fe3+发生水解反应,消耗水电离产生的OH-,使水的电离平衡正向移动,最终达到平衡时,溶液中c(H+)>c(OH-),溶液显酸性。如果矿区中的水流或降雨不断淋洗硫铁矿,根据流程图可看出FeS2转化为FeO(OH);
(2)S22-中两个S原子之间形成一对共用电子对,每个S原子再获得1个电子,从而使每个S原子都达到8个电子的稳定结构,所以S22-的电子式为;
(3)①由流程图可知FeS2被O2氧化产生SO42-,同时产生Fe2+,O2被还原产生SO42-,结合原子守恒、电荷守恒、电子守恒,可得反应的离子方程式为:2FeS2+7O2+2H2O=2Fe2++4SO42-+4H+;
③中Fe3+氧化FeS2产生SO42-,Fe3+被还原产生Fe2+,结合原子守恒、电荷守恒、电子守恒,可得反应的离子方程式为:FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+。
【点睛】本题以铁与硫的化合物的转化为线索,考查了盐的水解、有电子转移的离子方程式的书写、微粒电子式书写的知识。掌握物质的微粒结构、盐的水解规律、氧化还原反应中元素化合价的升降与电子得失关系是本题解答的关键,正确判断元素的化合价是解题基础。
21.(1) Zn棒上附着有红色固体 Cu2++Zn=Zn2++Cu
(2) C棒上附着有红色固体 Zn-2e-=Zn2+
Zn+Cu2+=Zn2++Cu
(3) C 从碳流向锌
【解析】(1)
打开K,锌与硫酸铜接触,置换出铜,所以可以看到Zn棒上附着有红色固体。发生反应的化学方程式为:Cu2++Zn=Zn2++Cu。
(2)
关闭K,形成原电池,锌做负极,碳做正极,溶液中的铜离子在石墨上得到电子生成铜,看到C棒上附着有红色固体;其正极反应为Cu2++2e-=Cu;负极反应为:Zn-2e-=Zn2+;总反应为Zn+Cu2+=Zn2++Cu。
(3)
关闭K ,溶液中的阳离子向正极移动,即向C移动,外电路中,电子从锌出来经过导线流向碳,则电流方向是从碳到锌。
22. 2A+B2C 0.125mol/(L min) 40% ad a b 2NA
【分析】I.(1)从物质的物质的量的变化趋势判断反应物和生成物,根据物质的物质的量变化值之比等于化学计量数之比书写化学方程式;
(2)化学反应速率是单位时间内浓度的变化,据此可求得反应速率;
(3)可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各组分浓度不再变化,若存在有色物质,则有色物质的颜色也不再变化,据此对各选项进行判断;
II. 氢氧燃料电池中,通入氢气的一极为电源的负极,发生氧化反应,电极反应式为H2-2e-=2H+,通入氧气的一极为原电池的正极,电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,该电池总反应是2H2+O2=2H2O,原电池工作时,电子由负极经外电路流向正极,据此分析。
【详解】I. (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2min时,△n(A)=2mol,△n(B)=1mol,△n(C)=2mol,化学反应中,各物质的物质的量的变化值之比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+B2C;
(2)由图象可以看出,反应开始至2min时,△n(B)=1mol,B的平均反应速率为:
=0.125mol/(L min);A的转化率为=40%;
(3)a.只有A为有色物质,当容器内气体的颜色保持不变,说明各组分的浓度不再变化,该反应已经达到平衡状态,选项a正确;
b.容器的体积不变,气体的总质量不变,气体的密度始终保持不变,无法判断是否达到平衡状态,选项b错误;
c.v逆(B)= 2v正(C)时正反应速率和逆反应速率不相等,反应没有达到平衡状态,选项c错误;
d.反应为气体体积缩小的反应,容器内混合气体的平均相对分子质量不再改变说明反应已达到平衡状态,选项d正确;
答案选ad;
II.氢氧燃料电池中,通入氢气的一极为电源的负极,发生氧化反应,电极反应式为H2-2e-=2H+,通入氧气的一极为原电池的正极,电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,该电池总反应是2H2+O2=2H2O,原电池工作时,电子由负极经外电路流向正极,即由a通过灯泡流向b;根据反应2H2+O2=2H2O可知,每生成1 mol H2O则理论上电路中通过的电子数为2NA。
23. H2(g) + 1/2O2(g)=H2O(g) ;ΔH=-241.8kJ/mol –285.5 285.5
【详解】氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ,则该反应的热化学方程式为H2(g) + 1/2O2(g)=H2O(g);ΔH=-241.8kJ/mol;1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ,18g水蒸气转化成液态水放出热量2.444kJ×18=44kJ,反应H2(g)+1/2O2(g)═H2O(l)的反应热△H= -(241.8kJ/mol+44kJ/mol)= -285.8kJ/mol,氢气的燃烧热为285.8kJ/mol。
24. 还原 Cu2++2e-=Cu Zn+Cu2+=Zn2++Cu
【详解】由图可知,Ag为正极,正极上发生还原反应,电极反应式为Cu2++2e-=Cu,该原电池的总反应离子方程式为Zn+Cu2+=Cu+Zn2+。
25. ⑤⑧ ③⑨ ④⑩ ②
【详解】试题分析:(1)一般来说,活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,同种非金属元素形成非极性共价键、不同种非金属元素之间形成极性共价键;
(2)Na2S2中Na原子和S原子之间存在离子键、S原子和S原子之间存在非极性键;硫化铵中铵根离子和硫离子之间存在离子键、N原子和H原子之间存在共价键;
(3)BCl3中B、Cl通过共价键结合,次氯酸分子中O原子和H原子、Cl原子之间都存在一对共用电子对,;
(4)MgCl2形成过程中,镁失电子形成镁离子、氯原子得电子形成氯离子,镁离子、氯离子通过离子键形成氯化镁;
解析:(1)活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,只含有离子键的是⑤MgCl2、 ⑧CaF2;(2)不同种非金属元素之间易形成极性共价键,活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,由离子键和极性键构成的是③Ba(OH)2 ⑨NH4Cl、Ca(ClO)2;(3) 活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,同种非金属元素之间易形成非极性共价键,由离子键和非极性键构成的是含有共价键的共价化合物是④Na2O2 、 ⑩CaO2;(4) 同种非金属元素形成非极性共价键、不同种非金属元素之间形成极性共价键,由极性键和非极性键构成的是②H2O2、N2H4;(5) Na2S2中Na原子和S原子之间存在离子键、S原子和S原子之间存在非极性键,Na2S2的电子式 ;硫化铵中铵根离子和硫离子之间存在离子键、N原子和H原子之间存在共价键,(NH4)2S的电子式
(6) BCl3中B原子通过3个共价键与3个Cl原子结合, BCl3的结构式
次氯酸分子中O原子和H原子、Cl原子之间都存在一对共用电子对,HClO的结构式为;
(7) MgCl2形成过程中,镁失电子形成镁离子、氯原子得电子形成氯离子,镁离子、氯离子通过离子键形成氯化镁,形成过程表示为
点睛:一般非金属原子在形成阴离子时,得到电子,使最外层达到稳定结构,这些电子都应画出,并将符号用“[]”括上,右上角标出所带的电荷数;共价化合物是原子间通过共用电子对结合而成的。书写时将共用电子对画在两原子之间,每个原子的未成对电子和孤对电子也应画出。
答案第1页,共2页
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