第六章 化学反应与能量 章节测试题(含解析)2023-2024学年高一下学期人教版(2019)必修第二册

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名称 第六章 化学反应与能量 章节测试题(含解析)2023-2024学年高一下学期人教版(2019)必修第二册
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-06-06 10:42:20

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第六章 化学反应与能量 章节测试题
2023-2024学年高一下学期人教版(2019)必修第二册
一、单选题
1.下列做法与化学反应速率无关的是(  )
A.向门窗合页里注油
B.常用冰箱保存食物
C.食品抽真空包装
D.“冰墩墩”的制作材料在生产过程中添加抗老化助剂
2.中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,其主要过程如图所示。
已知:几种物质中化学键的键能如表所示。
化学键 H-O键 O=O键 H-H键 O-O键
键能/ (kJ/mol) 467 498 436 138
若反应过程中分解了2mol H2O,则下列说法错误的是(  )
A.总反应为2H2O2H2↑+O2↑
B.过程III中有旧化学键的断裂和新化学键的形成
C.过程II放出了574kJ能量
D.过程I吸收了467kJ能量
3.下列实验中的颜色变化与氧化还原反应无关的是(  )
A B C D
实验 向FeCl3溶液中加入KSCN溶液 铜丝加热后,伸入无水乙醇中 向酸性KMnO4溶液中加入乙醇 向FeSO4溶液中加入NaOH溶液
现象 溶液变为血红色 铜丝先变黑,后又重新变为红色 溶液紫色褪去 先产生白色沉淀,最终变为红褐色
A.A B.B C.C D.D
4.下列属于氧化还原反应的是(  )
A. B.
C. D.
5.化学与生产、生活密切相关,下列说法正确的是(  )
A.氢气燃烧是将热能转化为化学能
B.夜空中形成光柱属于丁达尔效应
C.“丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂”描述的是可逆反应
D.高铁酸钾的水溶液具有强氧化性和吸附性,可用来软化硬水
6.恒温恒容条件下,向密闭容器中充入一定量,发生反应:①;②。反应①和②的(K为平衡常数)曲线如图。下列选项中反应①和②能量变化过程与图示最接近的是(  )
A.
B.
C.
D.
7.一定条件下,某反应 CO2 (g) + NO(g) NO2 (g) + CO(g) ΔH1>0,下列说法正确的是(  )
A.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减少
B.恒温时,压缩容器的体积,气体颜色加深,因平衡向右移动
C.平衡常数 K =
D.恒容时,升高温度,混合气体的颜色加深
8.下图是恒温下H2(g)+I2(g) 2HI(g)+Q(Q>0)的化学反应速率随反应时间变化的示意图,t1时刻改变的外界条件是(  )
A.升高温度 B.增大压强
C.增大反应物浓度 D.加入催化剂
9.一定条件下,在水溶液中1molCl 、ClO x (x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列有关说法正确的是(  )
A.这些离子中结合H+能力最强的是E
B.A,B,C,D,E五种微粒中C最稳定
C.C→B+D的反应,反应物的总键能小于生成物的总键能
D.B→A+D是吸热反应
10.下列叙述正确的是(  )
A.使用催化剂能够降低化学反应的反应热(△H)
B.金属发生吸氧腐蚀时,被腐蚀的速率与氧气浓度无关
C.原电池中发生的反应达平衡时,该电池仍有电流产生
D.在同浓度的盐酸中,ZnS可溶而CuS不溶,说明CuS的溶解度比ZnS的小
11.将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,叙述正确是(  )
A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极
C.甲中铜被氧化,乙中锌被氧化
D.产生气泡的速率甲比乙快
12.人体血液呈弱碱性,pH在7.35~7.45之间,超出范围会引起酸或碱中毒,下列有关血液说法不合理的是(  )
A.血液中溶解的CO2有平衡存在:CO2+H2O H2CO3 H++HCO3﹣
B.当pH<7.35时造成酸中毒,可静脉滴注NaHCO3溶液解毒
C.病人心肺复苏时大量使用NaHCO3,会造成血液的pH升高,引起碱中毒
D.取一定量pH=8.1的血液稀释到原体积的10倍,pH=7.1
13.黄铁矿(主要成分为)在酸性条件和催化剂作用下,可发生如图所示的转化。下列说法错误的是(  )
A.该过程中是催化剂,Fe2+是中间产物
B.反应I的离子方程式为
C.反应Ⅲ中氧化剂与还原剂的物质的量比为
D.反应I、Ⅱ、Ⅲ均属于氧化还原反应
14.铜锌原电池(如图)工作时,下列叙述正确的是(  )
A.在外电路中,电流从Zn极流向Cu极
B.盐桥中的Cl﹣移向CuSO4溶液
C.当负极减小65g时,正极增加65g
D.电池的总反应为 Zn+Cu2+=Zn2++Cu
15.对已达到化学平衡的下列反应: ,降低温度的同时减小压强,对反应产生的影响是(  )
A.逆反应速率增大,正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动
B.逆反应速率减小,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动
C.正、逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动
D.正、逆反应速率都减小,平衡向正反应方向移动
16.下列反应达到平衡后,增大压强或升高温度,平衡都向正反应方向移动的是 (  )
A. (正反应为吸热反应)
B. (正反应为放热反应)
C. (正反应为放热反应)
D. (正反应为吸热反应)
17.等质量两份铝,分别放入足量盐酸和NaOH 中,生成氢气在同温同压下体积比为(  )
A.2:3 B.3:2 C.1:1 D.1:6
18.500 ℃、20MPa时,将H2和N2置于一容积为2L的密闭容器中发生反应。反应过程中H2、N2和NH3的物质的量变化如下图所示,下列说法中正确的是(  )
A.从反应开始到第一次平衡时,N2的平均反应速率为0.005mol·L-1·min-1
B.平衡在10min至20min的变化,可能是因为增大了容器体积
C.25min时,分离出了0.1molNH3
D.在25min后平衡向正反应方向移动,新平衡中NH3的体积分数比原平衡的大
19.下列关于原电池的叙述中,错误的是(  )
A.原电池能将化学能转变为电能
B.原电池的负极得电子,发生还原反应
C.原电池工作时,其负极不断产生电子并经外电路流向正极
D.原电池的构成条件之一是形成闭合回路
20.一种锂-空气电池如图所示。当电池工作时,O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-x(x=0或1)。下列说法正确的是(  )
A.锂电极发生氧化反应
B.多孔碳材料电极为负极
C.电池工作时外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极
D.正极的电极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-
二、综合题
21.
(1)I.NaNO2和食盐外观很像,曾出现误把NaNO2当食盐而造成人员中毒的事情,在酸性溶液中它也是一种氧化剂,如NaNO2能把Fe2+氧化成Fe3+。已知NaNO2水溶液呈碱性,AgNO2是一种难溶于水白色固体。NaCl溶液呈中性。试回答下列问题:
人体正常的血红蛋白含有Fe2+。若误食亚硝酸盐,如NaNO2,则导致血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+而中毒(FeCl2溶液为浅绿色,FeCl3溶液为棕黄色),可以服用维生素C解毒,维生素C在解毒的过程中表现出   (填“氧化”或“还原”)性。
(2)下列方法中,不能用来区分NaNO2和NaCl的是__________。
A.测溶液的酸碱性
B.加入AgNO3溶液观察是否有沉淀生成
C.分别在它们的酸性溶液中加入FeCl2溶液,观察溶液颜色变化
(3)II. H3PO2是精细磷化工产品。工业制备原理如下:
a.2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+2PH3↑
b.Ba(H2PO2)2+H2SO4=BaSO4↓+2H3PO2
下列推断正确的是__________
A.反应a是氧化还原反应,反应b是复分解反应
B.H3PO2中P化合价是+1
C.在反应a中发生氧化反应与还原反应的原子个数之比为1:1
(4)某离子反应涉及到H2O、ClO-、NH 、OH-、N2、Cl-等微粒,其中N2、ClO-的粒子数随时间变化的曲线如图所示,请写出反应的离子方程   ,ClO-表现出   性。
(5)用洁净的烧杯取少量蒸馏水,用酒精灯加热至沸腾,向烧杯中逐滴滴入物质M的饱和水溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热。写出该过程反应的化学方程式   。
22.硫化氢气体在资源利用和环境保护等方面均有重要应用。
(1)工业采用高温分解H2S制取氢气,2H2S(g) 2H2(g)+S2(g),在膜反应器中分离出H2。在容积为2L的恒容密闭容器中,控制不同温度进行此反应。H2S的起始物质的量均为 1mol,实验过程中测得H2S的转化率如图所示。曲线a表示H2S的平衡转化率与温度的关系,曲线b表示不同温度下反应经过相同时间时H2S的转化率。
①反应2H2S(g) 2H2(g)+S2(g)的ΔH   (填“>”“<”或“=”)0。
②985℃时,反应经过5 s达到平衡状态,此时H2S的转化率为40%,则用H2表示的反应速率为v(H2)=   。
③随着H2S分解温度的升高,曲线b向曲线a逐渐靠近,其原因是   。
(2)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如下图所示。
①在图示的转化中,化合价不变的元素是   。
②在温度一定和不补加溶液的条件下,缓慢通入混合气体,并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含CuS,可采取的措施有   。
(3)工业上常采用上图电解装置电解K4[Fe(CN)6]和KHCO3混合溶液,电解一段时间后,通入H2S加以处理。利用生成的铁的化合物K3[Fe(CN)6]将气态废弃物中的H2S转化为可利用的S,自身转化为K4[Fe(CN)6]。
①电解时,阳极的电极反应式为   。
②当有16gS析出时,阴极产生的气体在标准状况下的体积为   。
23.铅蓄电池是常用的化学电源,其电极材料分别是Pb和PbO2,电解液为稀硫酸.放电时,该电池总反应式为:Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O.请根据上述情况判断:
(1)该蓄电池的负极材料是   ,放电时发生   (填“氧化”或“还原”)反应.
(2)该蓄电池放电时,电解质溶液的酸性   (填“增大”、“减小”或“不变”),电解质溶液中阴离子移向   (填“正”或“负”)极.
(3)已知硫酸铅为不溶于水的白色沉淀,生成时附着在电极上.试写出该电池放电时,正极的电极反应   (用离子方程式表示).
(4)氢氧燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度高于铅蓄电池.若电解质为KOH溶液,则氢氧燃料电池的负极反应式为   .该电池工作时,外电路每流过1×103 mol e﹣,消耗标况下氧气   m3.
24.氯的许多化合物是高效、广谱的灭菌消毒剂,在疫情防控中发挥了重要作用。
(1)工业制取氯气可用如图装置,图中的离子膜为   膜(填“阳离子”或“阴离子”)。写出阴极的电极反应式   。
(2)一种有效成分为 、 、 的“二氧化氯泡腾片”,快速溶于水后溢出大量气泡,得到 溶液。产生“气泡”的化学方程式为   ;生成 的离子方程式为   。
(3)已知AgCl、 (砖红色)的 分别为 和 ,分析化学中,测定含氯的中性溶液中 的含量,常以 作指示剂,用标准 溶液滴定。当溶液中出现砖红色沉淀时,假设 ,则     。
25.根据问题填空:
(1)实验室从含碘废液(除H2O 外,含有CCl4、I2、I﹣等)中回收碘,其实验过程中有一步向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3 溶液,将废液中的I2 还原为I﹣,其离子方程式为   ;
(2)MnO2可与KOH和KClO3在高温条件下反应,生成K2MnO4,反应的化学方程式为   ,K2MnO4在酸性溶液中歧化,生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为   .
(3)K2Cr2O7是一种橙红色具有强氧化性的化合物,在硫酸酸性条件下被还原成三价铬时,颜色变为绿色.据此,当交警发现汽车行驶不正常时,就可上前阻拦,并让司机对填充了吸附有K2Cr2O7的硅胶颗粒的装置吹气.若发现硅胶变色达到一定程度,即可证明司机是酒后驾车.这时酒精被氧化为醋酸,请写出该反应的化学方程式:   .
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A. 注油与反应速率无关,A符合题意 ;
B. 低温可以降低化学反应速率,B不符合题意 ;
C. 真空包装,没有氧气会降低化学反应速率,C不符合题意 ;
D. 添加抗老化助剂会降低化学反应速率,D不符合题意 ;
故答案为:A 。
【分析】反应速率和温度,氧气等有关。
2.【答案】D
【解析】【解答】A.从图示可以看出,反应物为水,最终的生成物是氢气和氧气,所以总反应是水是利用太阳光在催化剂表面分解为氢气和氧气,故A不符合题意;
B.过程Ⅲ是H2O2分解为氢气和氧气,有旧化学键的断裂和新化学键的形成,故B不符合题意;
C.过程Ⅱ中实际上是2个H结合为H2以及2个羟基结合成H2O2,所以形成了1个H-H键和1个O-O键,新键的形成会放出能量,共放出436kJ+138kJ=574kJ的能量,故C不符合题意;
D.过程Ⅰ是2mol水分子各自断裂1molO-H键变成2个H和2个羟基的过程,断裂化学键吸收能量所以共吸收2mol×467kJ=934kJ的能量,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】结合图示可知反应物为水,生成物为氢气和氧气;
B、根据图示III可知有化学键的断裂和形成;
C、成键放热;
D、断键吸热。
3.【答案】A
【解析】【解答】A.向FeCl3溶液中加入KSCN溶液,则FeCl3与KSCN反应生成血红色的络合物,与氧化还原反应无关,故A符合题意;
B.铜丝加热后,被氧化为黑色的,伸入无水乙醇中后又重新变为红色,则黑色的被还原为Cu,则与氧化还原反应有关,故B不符合题意;
C.向酸性KMnO4溶液中加入乙醇,酸性高锰酸钾能将乙醇氧化为乙酸,自生被还原,从而使溶液的紫色退去,则与氧化还原反应有关,故C不符合题意;
D.向FeSO4溶液中加入NaOH溶液,先产生白色沉淀,则,最终变成红褐色,则,与氧化还原反应有关,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】氧化还原反应中一定有还原的化合价发生变化。
4.【答案】A
【解析】【解答】题目涉及的四个反应中只有 中存在元素化合价的变化,因此该反应属于氧化还原反应,其余三个反应都属于非氧化还原反应,
故答案为:A。
【分析】化学反应中存在元素化合价变化的属于氧化还原反应,据此分析。
5.【答案】B
【解析】【解答】A.氢气燃烧是将化学能转化为热能,故A不符合题意;
B.丁达尔效应是一束光照射向胶体,形成一条光亮的通路,因此夜空中形成光柱属于丁达尔效应,故B符合题意;
C.“丹砂(HgS)烧之成水银,即HgS加热发生分解反应生成Hg,此过程为分解反应,积变又还成丹砂,两者不是相同条件下进行,不是可逆反应,故C不符合题意;
D.高铁酸钾的水溶液具有强氧化性和吸附性,可用来杀菌消毒净化水,不能软化硬水,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.氢气燃烧将化学能转化为热能;
B.胶体能产生丁达尔效应;
C.HgS加热发生分解反应生成Hg的反应不可逆;
D.高铁酸钾不能软化硬水。
6.【答案】A
【解析】【解答】由图可知,温度升高,增大,即K增大,反应①和②均为吸热反应,A项符合题意。
【分析】利用已知信息和图中的曲线判断反应中能量变化判断。
7.【答案】D
【解析】【解答】A、升高温度,正反应速率和逆反应速率都增大,故A错误;
B、该反应反应前后气体的总体积不变,增大压强平衡不移动,故B错误;
C、根据化学平衡常数的概念可知,该反应的平衡常数表达式为: K =,故C错误;
D、该反应的反应热大于0,为吸热反应,升高温度,该反应的平衡正向移动,生成的二氧化氮增多,混合气体的颜色加深,故D正确;
故答案为:D。
【分析】A、升温正逆反应速率均增大;
B、该反应是气体体积不变的反应;
C、平衡常数是指各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比;
D、该反应为吸热反应,升温平衡正向移动。
8.【答案】C
【解析】【解答】
A.升高温度,正逆反应速率同时增大(增加的起点与原平衡不重复),且H2(g)+I2(g) 2HI(g)+Q(Q>0)是放热反应,逆反应增大的倍数大于正反应,即逆反应的曲线在上方,A选项不符合题意;
B.增大压强,对H2(g)+I2(g) 2HI(g)+Q(Q>0)平衡不移动,但浓度增大,正逆反应速率同等程度增大,即应该新平衡曲线是高于原平衡的一条直线,B选项不符合题意;
C.增加反应物浓度,正反应速率应该瞬间提高,而生成物浓度瞬间不变,其逆反应速率与原平衡相同,增加反应物浓度,平衡正向移动,正反应曲线在上方,C符合题意;
D.加入催化剂能够同等程度改变正逆反应速率,即是高于原平衡的一条直线,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】从题干给的图示得出0-t1时间内是建立化学平衡状态的过程,t1以后改变条件,原平衡被破坏,在新的条件下重新建立平衡。
9.【答案】C
【解析】【解答】A.对应酸的酸性越弱,则酸根离子结合氢离子的能力越强,高氯酸的酸性最强,因此ClO4 结合H+能力最弱,故A不符合题意;
B.能量越低越稳定,则A、B、C、D、E五种微粒中A最稳定,C最不稳定,故B不符合题意;
C.C→B+D为2ClO2-=ClO3-+ClO-,反应热△H =生成物的总能量-反应物的总能量=(64kJ/mol+60kJ/mol)-2×100kJ/mol=-76kJ/mol,则反应物的总键能小于生成物的总键能,故C符合题意;
D.B→A+D为3ClO-=ClO3-+2Cl-,反应热△H=(64kJ/mol+2×0kJ/mol)-3×60kJ/mol=-116kJ/mol,为放热反应,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】本题是易错点为A,要注意酸根离子结合氢离子的能力与酸性强弱的关系,在氯元素的含氧酸中,非羟基氧原子个数越多,酸性越强,则高氯酸的酸性最强,次氯酸的酸性最弱。
10.【答案】D
【解析】【解答】解:A.催化剂能降低反应的活化能从而改变反应速率,但不改变化学平衡,则不能改变反应的反应热,故A错误;
B.金属发生吸氧腐蚀时,氧气浓度越大,腐蚀的速率越快,故B错误;
C.原电池中发生的反应达平衡时,各组分浓度不再改变,电子转移总量为0,该电池无电流产生,故C错误;
D.在同浓度的盐酸中,ZnS可溶而CuS不溶,说明CuS的溶解度比ZnS的小,故D正确.
故选D.
【分析】A.催化剂能降低反应的活化能从而改变反应速率,但不改变化学平衡;
B.金属发生吸氧腐蚀时,氧气浓度越大,腐蚀的速率越快;
C.原电池中发生的反应达平衡时,各组分浓度不再改变,电子转移总量为0,该电池无电流产生;
D.在同浓度的盐酸中,ZnS可溶而CuS不溶,说明CuS的溶解度比ZnS的小.
11.【答案】D
【解析】【解答】A.甲中形成铜锌原电池,锌作负极,失电子,铜作正极,H+在铜极上得电子,生成H2,所以甲中铜片表面有气泡产生,故A不符合题意;
B.乙中不构成原电池,铜片不是电极,故B不符合题意;
C.甲中锌被氧化,乙中锌也被氧化,故C不符合题意;
D.甲能形成原电池,乙不能构成原电池,所以产生气泡的速度甲比乙快,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】考查的是原电池的问题,甲种构成原电池,锌做负极,失去电子被氧化,铜做正极,氢离子放电产生气体,乙中不形成原电池。但是硫酸和锌反应,在锌端产生气体。由于甲中构成原电池,气泡速率快
12.【答案】D
【解析】【解答】解:A、因为二氧化碳溶解时发生CO2+H2O H2CO3,碳酸为弱酸,则H2CO3 H++HCO3﹣,所以血液中溶解的CO2有平衡存在:CO2+H2O H2CO3 H++HCO3﹣,故A正确;
B、人体发生酸中毒时,可静脉滴注弱碱性物质解毒,碳酸氢钠溶液呈弱碱性,所以人体发生酸中毒时,可静脉滴注一定浓度的NaHCO3溶液解毒,故B正确;
C、因为NaHCO3溶液显碱性,所以病人心肺复苏时大量使用NaHCO3,会造成血液的pH升高,引起碱中毒,故C正确;
D、血液中存在电离平衡,加水稀释,电离平衡正向移动,故取一定量pH=8.1的血液稀释到原体积的10倍,pH>7.1,故D错误.
故选D.
【分析】A、根据二氧化碳溶解时的反应及其碳酸为弱酸分析判断;
B、NaHCO3溶液显碱性,可以减弱酸中毒;
C、根据NaHCO3溶液显碱性判断;
D、加水稀释,有利于电离平衡正向移动;
13.【答案】D
【解析】【解答】 反应 I 、Ⅱ、Ⅲ 的离子方程式分别为 、、;
A.反应中在整个流程中既作反应物又作生成物,为物是催化剂, Fe2+是中间产物,故A不符合题意;
B. 反应I的离子方程式为 ,故B不符合题意;
C.反应 Ⅲ中氧化剂与还原剂分别为, 物质的量比为 ,故C不符合题意;
D.反应 Ⅱ 没有化合价升降的元素,不是氧化还原反应,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】氧化还原反应中,化合价升高的元素所在化合物发生氧化反应,为还原剂,化合价降低的元素所在化合物发生还原反应,为氧化剂。
判断一个反应是否为氧化还原反应的标准是元素的化合价在反应前后是否发生变化。
14.【答案】D
【解析】【解答】解:A.锌为负极,铜为正极,电流从铜极流向锌极,故A错误;
B.原电池工作时,阴离子向负极移动,即向硫酸锌溶液移动,故B错误;
C.负极电极方程式为Zn﹣2e﹣═Zn2+,正极为Cu2++2e﹣=Cu,负极减小65g时,转移2mol电子,则正极增加64g,故C错误;
D.电池反应原理为锌与硫酸铜溶液反应置换铜,总反应为Zn+Cu2+=Zn2++Cu,故D正确.
故选D.
【分析】锌比铜活泼,锌为负极,发生氧化反应,铜为正极,发生还原反应,原电池工作时,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,电子从负极经外电路流向正极,以此解答该题.
15.【答案】C
【解析】【解答】若只降低温度,则正、逆反应速率都减小,且平衡逆向移动;若只减小压强,则正、逆反应速率也都减小,且平衡也逆向移动。综上分析,降低温度的同时减小压强,则正、逆反应速率都减小,且平衡逆向移动。故C符合题意;
故答案为:C。
【分析】依据影响反应速率和化学平衡的因素分析;
16.【答案】A
【解析】【解答】A.该反应的正反应方向为气体分子数减少的反应,且正反应为吸热反应,A符合题意;
B.该反应的正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,B不符合题意;
C.该反应反应前后气体分子数不变,增大压强,平衡不移动,C不符合题意;
D.该反应正方向为气体分子数增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】增大压强,平衡正向移动,则说明正反应为气体分子数减小的反应;升高温度,平衡正向移动,说明正反应为吸热反应;据此结合选项进行分析。
17.【答案】C
【解析】【解答】解:等质量两份铝,分别放入足量盐酸和NaOH 中,Al完全反应,Al失去电子相同,由电子守恒可知,H得到电子相同,则生成氢气的物质的量相同,即氢气在同温同压下体积比为1:1,
故选C.
【分析】酸碱均足量,则Al完全反应,Al失去电子相同,由电子守恒可知,H得到电子相同,以此来解答.
18.【答案】C
【解析】【解答】A.第一次平衡时,时间为20min,氮气的物质的量由0.4mol变为0.25mol,容器容积为2L,v(N2)=0.15mol÷(2L×20min)=0.00375mol/(L min),故A不符合题意;
B.由图象可知各组分物质的量变化加快,且10min时变化是连续的,20min达平衡时,△n(N2)=0.4 0.25=0.15mol,△n(H2)=0.6mol 0.15mol=0.45mol,△n(NH3)=0.3mol,物质的量变化之比等于化学计量数之比,三种气体物质的速率增加倍数相同,说明10min可能改变的条件是使用催化剂,故B不符合题意;
C.25分钟,NH3的物质的量突然减少,由0.3mol变为了0.2mol,而H2、N2的物质的量不变,说明应是分离出NH3,故C符合题意;
D.第25分钟,NH3的物质的量突然减少,而H2、N2的物质的量不变,说明应是分离出NH3,由于反应条件为恒容,与原平衡相比,容器内压强减小,则反应进行的程度减小,因此达到新平衡后NH3的体积分数比原平衡小,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】
19.【答案】B
【解析】【解答】A.原电池利用化学能转化为电能,A不符合题意;
B.原电池的负极失电子发生氧化反应,B符合题意;
C.原电池负极失电子经导线传导正极,C不符合题意;
D.原电池构成条件之一形成闭合回路,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.原电池利用化学能转化为电能;
B.负极失电子发生氧化反应;
C.负极失电子经导线传导正极;
D.原电池构成条件之一形成闭合回路。
20.【答案】A
【解析】【解答】A.电池放电时,Li转化成Li+,Li元素化合价升高,锂电极发生氧化反应,A符合题意;
B.电池放电时,O2中O元素化合价降低,过程中得到电子,所以放电时多孔碳材料电极为正极,B不符合题意;
C.电池工作时外电路电子由负极Li流向正极多孔碳材料,C不符合题意;
D.因该电池为非水介质,所以正极的电极反应式为O2+4e-=2O2-,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】首先判断正负极,Li转化成Li+,Li元素化合价升高,故锂做负极,氧气做正极,该反应不能使用水溶液电解质,因为李是活泼金属,会与水反应
21.【答案】(1)还原
(2)B
(3)A;B
(4)2NH +3ClO-+2OH-=N2+3Cl-+5H2O;氧化
(5)FeCl3 +3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl
【解析】【解答】I.(1)由题中信息:若误食亚硝酸盐,如NaNO2,则导致血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+而中毒,即亚硝酸盐可将Fe2+氧化为Fe3+,亚硝酸盐作氧化剂,维生素C可以解毒,说明维生素C可以将Fe3+还原为Fe2+,体现了还原性,答案为:还原;(2)A.NaNO2水溶液呈碱性,NaCl溶液呈中性。可以通过测溶液的酸碱性来区分NaNO2和NaCl,A项不正确;
B.AgNO2和AgCl都是一种难溶于水白色固体,不能通过加入AgNO3溶液观察是否有沉淀生成来区分NaNO2和NaCl,B项正确;
C.NaNO2在酸性溶液中作为氧化剂,可将Fe2+氧化为Fe3+,溶液颜色由浅绿色变成棕黄色;而NaCl不能与FeCl2反应,溶液浅绿色没有变化,故分别在它们的酸性溶液中加入FeCl2溶液,观察溶液颜色变化,可以区分NaNO2和NaCl,C项不正确;
故答案为:B。II.(3) A.反应a中只有P元素的化合价发生升降变化,属于歧化反应,反应b属于强酸制弱酸或可溶盐制难溶盐的复分解反应,A项正确;
B.根据化合物的化合价的代数和为零,可知H3PO2中P化合价是+1,B项正确;
C.根据反应a可知,如果2mol白磷反应,生成3mol Ba(H2PO2)2和2mol PH3,说明 的白磷是还原剂, 的白磷是氧化剂,二者的比=6:2=3:1,C项不正确;
故答案为:AB。(4)由图可知,N2的粒子数逐渐增多,ClO-的粒子数逐渐减少,说明N2作为生成物,ClO-作为反应物,结合题给信息和元素化合价的变化,可知反应的离子方程式为:2NH +3ClO-+2OH-=N2+3Cl-+5H2O;过程中,ClO-中Cl元素的化合价降低,ClO-作为氧化剂,被还原。体现了氧化性。答案为:2NH +3ClO-+2OH-=N2+3Cl-+5H2O;氧化;(5)分析操作过程及实验现象,可知该过程为制备Fe(OH)3胶体的过程,化学方程式为:FeCl3 +3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl;答案为:FeCl3 +3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl。
【分析】⑴维生素C可以将Fe3+还原为Fe2+,体现了还原性;
⑵NaNO2水溶液呈碱性,NaCl溶液呈中性;AgNO2和AgCl都是一种难溶于水白色固体;NaNO2在酸性溶液中作为氧化剂,可将Fe2+氧化为Fe3+,溶液颜色由浅绿色变成棕黄色;
⑶根据物质中元素化合价的变化来分析判断;
⑷根据图示中粒子数的变化确定反应物和生成物,再依据氧化还原中物质元素化合价的变化根据得失电子守恒配平书写化学方程式;
⑸依据制备Fe(OH)3胶体的过程回答即可。
22.【答案】(1)>;0.04mol/(L·s);温度升高,反应速率加快,达到平衡所需时间缩短
(2)Cu、Cl、H;增加氧气的通入量或增加起始时c(Fe3+)
(3)Fe(CN)6]4--e-=[Fe(CN)6]3-;11.2L
【解析】【解答】(1)①由图象可知,温度升高,转化率增大,则平衡正移,所以正方向为吸热方向,即△H>0,故答案为:>;②H2S的起始浓度均为 mol L-1,若985℃时,反应经5s达到平衡,此时H2S的转化率为40%,则参加反应的硫化氢为 mol L-1×40%=0.2mol L-1,v= = mol L-1 s-1=0.04mol L-1 s-1,故答案为:0.04mol L-1 s-1;③随着温度升高,反应速率逐渐加快,达到平衡所需时间缩短,所以曲线b向曲线a逼近,故答案为:温度升高,反应速率加快,达到平衡所需时间缩短;(2)①根据图中各元素化合价知,Cu元素化合价都是+2价、H元素化合价都是+1价、Cl元素化合价都是-1价,所以化合价不变的是Cu、H、Cl元素,故答案为:Cu、H、Cl;②欲使生成的硫单质中不含CuS,则硫离子不能剩余,即硫离子完全被氧化为S单质,所以氧气必须过量,采取的措施可以是提高混合气体中空气的比例、增加氧气的通入量或增加起始时c(Fe3+),故答案为:提高混合气体中空气的比例、增加氧气的通入量或增加起始时c(Fe3+);(3)①电解时阳极发生失电子的氧化反应,将[Fe(CN)6]4-转化为Fe(CN)6]3-,则电极反应式为[Fe(CN)6]4--e-═[Fe(CN)6]3-,故答案为:[Fe(CN)6]4--e-═[Fe(CN)6]3-;②因为H2S转化为可利用的S,则当有16gS析出时,转移 ×2=1mol电子,又电解时阴极反应式为2HCO3-+2e-═H2↑+2CO32-,所以根据转移电子数相等,阴极产生的气体在标准状况下的体积为 mol×22.4L/mol=11.2L,故答案为:11.2L。
【分析】(1)对于吸热反应,升高温度,反应会向正反应方向进行;
(2)在原电池中负极失电子,发生的是氧化反应,而正极得电子,发生的是还原反应;
(3)在电解池中,阳极失电子,发生的是氧化反应,阴极得电子,发生的是还原反应,在电解液中,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动。
23.【答案】(1)Pb;氧化
(2)减小;负
(3)PbO2+SO42﹣+2e﹣+4H+═PbSO4+2H2O
(4)2H2+4OH﹣﹣4e﹣=4H2O;5.6
【解析】【解答】解:(1)铅蓄电池中,根据原电池反应式中元素化合价变化知,Pb中Pb元素化合价由0价变为+2价,被氧化发生氧化反应,所以Pb作负极,故答案为:Pb;氧化;(2)铅蓄电池工作时,硫酸参加反应生成硫酸铅同时生成水,导致硫酸浓度降低、酸性减小,原电池放电时阴离子向负极移动,故答案为:减小;负;(3)工作时,该铅蓄电池正极上PbO2得电子发生还原反应,电极反应为PbO2+SO42﹣+2e﹣+4H+═PbSO4+2H2O,答案为:PbO2+SO42﹣+2e﹣+4H+═PbSO4+2H2O;(4)燃料与氧气燃烧的总化学方程式为2H2+O2=2H2O,电解质溶液呈碱性,负极上氢气失电子生成水,则负极的电极方程式为2H2+4OH﹣﹣4e﹣=4H2O;该电池中正极上是氧气发生得电子的还原反应,其电极反应为:O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣,则外电路每流过1×103 mol e﹣,消耗氧气为 ×103 mol,所以氧气的体积为 ×103 mol×22.4L/mol=5.6×103L=5.6m3;故答案为:2H2+4OH﹣=4H2O+4e﹣;5.6.
【分析】(1)铅蓄电池中,负极上金属失电子化合价升高;(2)铅蓄电池工作时,硫酸参加反应生成硫酸铅,溶液中氢离子浓度降低,阴离子向负极移动;(3)工作时,该铅蓄电池正极上PbO2得电子发生还原反应;(4)碱性条件下,负极氢气失电子生成水;根据转移电子相等进行计算.
24.【答案】(1)阳离子;
(2);
(3)
【解析】【解答】(1)由图可知,阳极上氯离子失去电子发生氧化反应生成氯气,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,水在阴极上得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,电极反应式为2H2O+2e—=2OH—+ H2↑,阳极上氯离子放电生成氯气,使阳极室中阳离子电荷数大于阴离子,阴极生成的氢氧根离子使阴极室中阴离子电荷数大于阳离子,为维持两室溶液中的电荷守恒关系,阳极室中的钠离子通过阳离子交换膜进入阴极室,则离子交换膜为阳离子交换膜,故答案为:阳离子;2H2O+2e-=2OH-+ H2↑;
(2) 产生“气泡”发生的反应为硫酸氢钠溶液与碳酸氢钠溶液反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,反应的化学方程式为 ;生成二氧化氯发生的反应为亚氯酸钠溶液与硫酸氢钠溶液反应生成硫酸钠、二氧化氯和水,反应的离子方程式为 ,故答案为: ; ;
(3)由铬酸银的溶度积可知,溶液中铬酸根离子的浓度为1×10-4mol/L时,银离子的浓度为 = =1×10-4mol/L,由氯化银的溶度积可知溶液中氯离子浓度为 = =2×10-6mol/L,故答案为:2×10-6。
【分析】(1)根据右边氢氧化钠的浓度变化即可判断为阳离子交换膜,阴极是氢离子放电即可写出电极式
(2)根据反应物和生成物即可写出方程式
(3)根据氯化银和铬酸银的Ksp即可计算出浓度
25.【答案】(1)SO32﹣+I2+H2O═2I﹣+SO42﹣+2H+
(2)3MnO2+KClO3+6KOH 3K2MnO4+KCl+3H2O;2:1
(3)2K2Cr2O7+3CH3CH2OH+8H2SO4═2K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+11H2O
【解析】【解答】解:(1)I2与Na2SO3发生氧化还原反应,反应的离子方程式为SO32﹣+I2+H2O═2I﹣+SO42﹣+2H+,故答案为:SO32﹣+I2+H2O═2I﹣+SO42﹣+2H+;(2)二氧化锰与KOH和KClO3在高温下反应,生成锰酸钾(K2MnO4)和KCl,反应中化合价变化的元素为Mn、Cl,Mn元素由+4价升高为+6,Cl元素化合价由+5降低为﹣1,根据化合价升降相等,则二氧化锰与氯酸钾的物质的量之比为3:1,再根据原子守恒配平方程式为:3MnO2+6KOH+KClO3 3K2MnO4+KCl+3H2O;K2MnO4在酸性溶液中歧化,生成KMnO4和MnO2,反应中Mn元素化合价分别由+6价升高到7价、降低到+4价,由氧化还原反应氧化剂和还原剂之间得失电子数目相等可知,生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为2:1;
故答案为:3MnO2+KClO3+6KOH 3K2MnO4+KCl+3H2O; 2:1;(3)酸性条件下K2Cr2O7氧化乙醇生成硫酸钾、硫酸铬、乙酸和水,反应的化学方程式为2K2Cr2O7+3CH3CH2OH+8H2SO4═2K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+11H2O,
故答案为:2K2Cr2O7+3CH3CH2OH+8H2SO4═2K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+11H2O.
【分析】(1)I2与Na2SO3发生氧化还原反应;(2)反应中化合价变化的元素为Mn、Cl,Mn元素由+4价升高为+6,Cl元素化合价由+5降低为﹣1,根据化合价升降相等,则二氧化锰与氯酸钾的物质的量之比为3:1,再根据原子守恒配平;K2MnO4在酸性溶液中歧化,生成KMnO4和MnO2,反应中Mn元素化合价分别由+6价升高到7价、降低到+4价,由氧化还原反应氧化剂和还原剂之间得失电子数目相等可知;(3)酸性条件下K2Cr2O7氧化乙醇生成硫酸钾、硫酸铬、乙酸和水.