第六章 化学反应与能量 优选提升题
2023-2024学年高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
一、单选题
1.下列化学反应属于放热反应的是( )
A. 与 反应 B.盐酸与碳酸氢钠反应
C. 与 反应 D.氯化铵和氢氧化钡反应
2.下列反应条件的调控与反应速率无关的是( )
A.合成氨时使用铁触媒 B.进入公共场合需要佩戴口罩
C.用热的碱溶液去除油污 D.蔬菜需要放在冰箱来保持新鲜
3.某反应过程的能量变化如下图所示,下列说法错误的是
A.相比反应过程a,过程b可能有催化剂参与
B.该反应为△H<0
C.工业生产上使用催化剂可以降低生产能耗
D.反应过程b的活化能为E1+E2
4.汽车尾气通过系统中的催化转化器可有效减少尾气中的CO、NO等向大气排放。在催化转化器中发生的反应有,该反应为放热反应。下列有关叙述正确的是( )
A.汽车尾气中的CO和NO均来自于汽油的不完全燃烧
B.因为正反应为放热反应,升高温度时,正反应速率加快,逆反应速率减小
C.使用合适的催化剂,可以使CO和NO完全转化,从而达到尾气的无毒排放
D.相同条件下,2 molCO(g)和2 molNO(g)的总能量高于2 molCO2(g)和1 mol N2(g)的总能量
5.下列说法正确的是( )
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.反应放出或吸收热量的多少与反应物和生成物所具有总能量的相对大小有关
C.已知C(s,金刚石)=C(s,石墨)为放热反应,说明金刚石比石墨更稳定
D.化学反应过程中,断键放热成键吸热是能量变化的主要原因
6.下列变化中,气体被氧化的是( )
A.NH3使CuO固体变为红色 B.CO2使Na2O2固体变为白色
C.HCl使Na2SiO3溶液产生胶状沉淀 D.Cl2使FeBr2溶液变为黄色
7.电视剧中的仙境美轮美奂,其中所需的烟雾是在放于温热石棉网上的和Zn粉的混合物中滴加几滴水后产生的白烟:,已知是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.被1molZn氧化的N原子数为
B.常温下每消耗1.3gZn粉,即可产生
C.既是氧化产物又是还原产物
D.每生成1molZnO共转移2mol电子
8.由实验操作和现象,可得出相应正确结论的是( )
实验操作 现象 结论
A 向某溶液中加入稀NaOH溶液中,将润湿的红色石蕊试纸置于试管口 试纸未变蓝 溶液中不含
B 向和KSCN混合溶液中加入少量新制氯水再加入溶液混合振荡、静置 下层无色,上层红色 还原性强于
C 向NaBr溶液中滴加过量氯水,再加入淀粉-KI溶液 先变橙色,后变蓝色 氧化性:
D 将炽热的木炭加入浓硝酸中 产生红棕色气体 浓硝酸与木炭反应产生
A.A B.B C.C D.D
9.反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在一体积可变的容器中进行。下列条件的改变对其化学反应速率几乎没有影响的是:①增加C的用量;②将容器体积缩小一半;③保持容器体积不变,充入氮气使容器内压强增大;④保持压强不变,充入氮气使容器的体积变大( )
A.②④ B.①③ C.③④ D.①④
10.硫酸是一种重要的化工产品,目前的重要生产方法是“接触法”,反应原理为:2SO2+O22SO3,已知该反应为放热反应。则下列说法正确的是( )
A.只要选择适宜的条件,SO2和O2就能全部转化为SO3
B.达到平衡后,反应就停止了,故此时正、逆反应速率相等且均为零
C.由反应可知,2mol SO2的能量大于2mol SO3的能量
D.工业在利用上述反应生产三氧化硫时,要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题
11.对于敞口容器中的反应:Zn(s)+H2SO4(aq)=ZnSO4(aq)+H2(g),下列叙述中错误的是( )
A.Zn和H2SO4的总能量大于ZnSO4和H2的总能量
B.反应过程正极电极反应式为2H+-2e-=H2↑
C.若将该反应设计成原电池,则Zn为负极
D.若设计成原电池,当有65 g锌溶解时,理论上正极放出22.4 L气体(标准状况)
12.已知某化学反应(、、的结构式分别为、、),反应过程中的能量变化如图所示,下列有关叙述正确的是( )
A.该反应的进行一定需要加热或点燃
B.该反应若生成,则放出的热量为
C.该反应断开化学键消耗的总能量大于形成化学键释放的总能量
D.生成键放出能量
13.某锂碘电池以固体为电解质传递离子,其基本结构示意图如图,电池总反应可表示为。下列说法正确的是( )
A.放电时a极上发生还原反应
B.放电时由a极通过固体电解质传递到b极
C.b极上的电极反应式为
D.放电时电池将电能转化为化学能
14.下列四支试管中,分别盛有等量的锌、酸溶液,其中生成H2的反应速率最快的是( )
试管 酸及浓度 温度 锌的状态
① 1 mol/L H2SO4溶液 20℃ 粉末状
② 3 mol/L HNO3溶液 40℃ 粉末状
③ 1 mol/L H2SO4溶液 40℃ 大块状
④ 2 mol/L HCl溶液 40℃ 粉末状
A.① B.② C.③ D.④
15.下列变化中需要加入氧化剂才能实现的是。( )
A. B. C. D.
16.下列关于反应速率的说法中,正确的是( )
A.决定化学反应速率的因素是反应物本身的性质
B.对反应C(s)+CO2(g) 2CO(g),其他条件不变时,增加C的量能使反应速率增大
C.其他条件相同时,反应温度升高,对于吸热反应,反应速率加快,对于放热反应,反应速率减慢
D.如图实线、虚线分别表示某可逆反应未使用催化剂和使用催化剂的正、逆反应速率随时间的变化
17.下列不属于氧化还原反应的是( )
A.Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ B.WO3+3H2 W+3H2O
C.2KClO3 2KCl+3O2↑ D.2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O
18.下列说法不正确的是( )
A.化学反应必然伴随着能量的变化
B.化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与形成
C.化学键断裂需要吸收能量
D.放热反应中任一反应物的能量都高于生成物的能量
19.在带有活塞的密闭容器中发生反应∶。采取下列措施不能改变反应速率的是( )
A.增加氧化铁的用量
B.恒温恒容时,向容器中通入氢气
C.适当提高反应温度
D.将块状氧化铁粉碎成粉末
20.用Na2FeO4溶液氧化废水中的还原性污染物M,为研究降解效果.设计如下对比实验探究温度、浓度、pH、催化剂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,下列说法错误的是( )
实验编号 温度℃ pH
① 25 1
② 45 1
③ 25 7
④ 25 1
A.实验①在15min内M的降解速率为1.33×10-5mol/(L·min)
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①④说明M的浓度越小,降解的速率越快
二、综合题
21.下图是依据一定的分类标准,对某些物质与水反应情况进行分类的分类图。请根据你所学的知识,按要求填空:
(1)根据物质与水反应的情况,分成A、B组的分类依据是 。
(2)A组中的CaO经常用作食品包装袋中的干燥剂,CaO所属的物质类别为 (填序号)。
①金属氧化物②酸性氧化物③碱性氧化物④两性氧化物
(3)D组中的气体水溶液呈弱碱性,用电离方程式表示其水溶液呈弱碱性的原因: 。
(4)F组中与水反应,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1的物质是 。(填化学式)。
(5)过量的铁粉与Cl2共热时发生反应的化学方程式为 。
22.为防止氮的氧化物污染空气,可用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物。回答下列问题:
(1)消除NO污染物,可在一定条件下,用CO与NO反应生成CO2和N2,反应的化学方程式:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)。
①为提高此反应的速率,下列措施可行的是 (填字母代号)。
A.增大压强 B.降低温度 C.使用适合催化剂 D.移出CO2
②该反应的能量变化关系如图所示:
该反应属于 (填“放热反应”或“吸热反应”)。
(2)向两个1L的密闭容器中各加入活性炭(足量)和1.0molNO,发生反应为:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。实验测得不同温度下NO和N2的物质的量变化如表所示:
物质的量/mol 温度为T1/℃ 温度为T2/℃
0 5min 9min 10min 12min 0 5min 9min 10min
NO 1.0 0.58 0.42 0.40 0.40 1.0 0.50 0.34 0.34
N2 0 0.21 0.29 0.30 0.30 0 0.25 0.33 0.33
①T1时,0~5min内,以CO2表示的该反应速率v(CO2)= mol·L-1·min-1。
②T1时,能确定反应达到最大限度(即平衡状态)的时间是 min,此时,容器中CO2的物质的量浓度是 mol/L,NO的转化率为 %。
③容器中的温度关系为T1 T2(填“>”“<”或“=”)。
23.回答下列问题:
(1)在一定条件下,和氟气可发生如下反应从而可知在中,元素R的化合价为 。
(2)若在标准状况下,将VLHCl气体溶于1L水中,所得溶液密度为dg/L,则此溶液的物质的量浓度为 mol/L。(用含V,d字母的算式表示)
(3)某学生用和组成的均匀混合物进行以下实验。(气体体积已折算成标准状况下的体积,不考虑在水中的溶解,不考虑HCl的挥发)
实验1:取2.96g固体混合物加入质量分数为12.0%,密度为的盐酸40mL共产生672mL气体。
实验2:取8.88g该固体混合物逐滴加入40mL该盐酸,则产生amL的气体。
①盐酸的物质的量浓度 (保留两位小数)。
②样品中物质的量之比 。
③a= mL。
24.已知有以下物质相互转化:
试回答下列问题:
(1)写出B的化学式: ,D的化学式: 。
(2)写出由E转变成F的化学方程式: 。
(3)写出用KSCN鉴别G溶液的离子方程式: 。向G溶液中加入A的有关反应的离子方程式: 。
25.某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时,利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。
(1)请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式: 。
(2)反应Cl2+Na2SO3+2NaOH=2NaCl+Na2SO4+H2O中的氧化产物为 ,被还原的元素为 。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A.氢气与氯气反应生成氯化氢为放热反应,A符合题意;
B.盐酸与碳酸氢钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水为吸热反应,B不符合题意;
C.碳与二氧化碳高温条件下反应生成一氧化碳为吸热反应,C不符合题意;
D.氯化铵与氢氧化钡反应生成氯化钡、氨气和水为吸热反应,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、为放热反应;
BCD、为吸热反应。
2.【答案】B
【解析】【解答】A.合成氨时使用铁触媒,是为了加快合成氨的反应速率,选项A不符合;
B.佩戴口罩的作用,一方面可以阻挡外界细菌和病毒进入呼吸道,另一方面可以阻止戴口罩的人的飞沫传播岀来,和化学反应速率无关,选项B符合;
C.纯碱溶液呈碱性,油脂一般是高级脂肪酸的甘油酯,在碱性条件下水解,生成甘油和高级脂肪酸钠盐,高级脂肪酸盐就是肥皂原料。加热一方面是促进纯碱的水解,使溶液的碱性更强,另一方面是可以加快化学反应速率,选项C不符合;
D.将蔬菜需要放在冰箱来保持新鲜,温度降低,反应速率减慢,可以延长蔬菜保存时间,选项D不符合;
故答案为:B。
【分析】A.合成氨时铁触媒作催化剂;
B.佩戴口罩与反应速率无关;
C.升温促进碳酸钠水解;
D.降温能降低反应速率。
3.【答案】D
【解析】【解答】A.相比反应过程a,过程b的活化能降低,而催化剂能降低反应的活化能,因此过程b可能有催化剂参与,故A项不符合题意;
B.根据图象可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,反应放热,则该反应为△H<0,故B项不符合题意;
C.催化剂可以降低反应的活化能,提高反应速率,缩短反应时间,因此工业生产上使用催化剂可以降低生产能耗,故C项不符合题意;
D.催化剂能降低反应所需的活化能,E1和E2是分步反应的活化能,整个反应的活化能取最大值,所以反应过程b的活化能为E1,故D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、催化剂可以降低反应活化能;
B、反应物的能量大于生成物的能量为放热反应;
C、催化剂降低活化能,可以节省生产能耗;
D、活化能为E1。
4.【答案】D
【解析】【解答】A.汽车尾气中的CO来自于汽油的不完全燃烧,而NO气体是在高温下气缸内的N2与O2反应产生,A不符合题意;
B.升高温度时,正反应速率加快,逆反应速率也加快,B不符合题意;
C.该反应为可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,且催化剂只能加快反应速率,而不能使化学平衡发生移动,因此最终不能达到尾气的无毒排放,C不符合题意;
D.由于反应的正反应为放热反应,说明在相同条件下,2 mol CO(g)和2 mol NO(g)的总能量高于2 mol CO2(g)和1 mol N2(g)的总能量,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.汽油不含氮元素;
B.升温正逆反应速率均增大;
C.可逆反应不可能完全转化,催化剂也不影响化学平衡状态。
5.【答案】B
【解析】【解答】A、吸热反应的发生不一定需要加热,需要加热的反应,也不一定是吸热反应,A不符合题意。
B、反应过程中放出或吸收热量的多少,与反应物和生成物所具有的总能量的相对大小有关,B符合题意。
C、金刚石转化为石墨的反应为放热反应,说明金刚石具有的能量高于石墨具有的能量,物质所具有的能量越高越不稳定,因此金刚石的温度性小于石墨,C不符合题意。
D、化学反应过程中,化学键断裂需要吸收能量,形成化学键需要释放能量,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】A、加热是促使反应发生的条件,与反应的热效应无关。
B、反应放出或吸收热量的多少与物质所具有的能量有关。
C、物质所具有的能量越高,越不稳定。
D、化学键断裂需要吸收能量,形成化学键释放能量。
6.【答案】A
【解析】【解答】A.NH3与CuO反应产生Cu、N2、H2O,N元素化合价升高,失去电子,所以NH3被氧化,作还原剂,A符合题意;
B.CO2与Na2O2固体反应产生Na2CO3和O2,Na2O2固体既作氧化剂又作还原剂,CO2的组成元素在反应前后化合价不变,因此既不作氧化剂又不作还原剂,B不符合题意;
C.HCl与Na2SiO3发生复分解反应产生H2SiO3沉淀和NaCl,但反应中元素化合价不变,因此不属于氧化还原反应,C不符合题意;
D.Cl2与FeBr2反应产生FeCl3、使溶液变为黄色,Cl2得到电子被还原,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.NH3中N元素化合价升高,被氧化;
B.CO2的组成元素在反应前后化合价不变;
C.HCl反应中元素化合价不变;
D.Cl2中Cl元素化合价降低,被还原。
7.【答案】C
【解析】【解答】A.Zn做还原剂,还原+5价的N原子,故A不符合题意;
B.没有指明温度和压强,无法计算产生的氮气的体积,故B不符合题意;
C.该反应中,NH4NO3的中的-3价氮和中的+5价氮反应后都转化到了氮气中,所以氮气既是氧化产物,又是还原产物,故C符合题意;
D.NH4NO3中中的+5价氮元素反应后降低到了0价,1molNH4NO3得到5mol电子,所以生成1molZnO转移5mol电子,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据方程式即可计算出氧化剂与还原剂以及转移电子的数量关系结合选项判断
8.【答案】B
【解析】【解答】A.检验铵根离子需用较浓的强碱,并适当加热,故A不符合题意;
B.下层层无色,而上层水层变红,说明被氧化为,而未被氧化,所以还原性强于,故B符合题意;
C.氯水过量,溶液变蓝色可能是氯水将碘离子氧化为碘单质,所以不能证明氧化性,故C不符合题意;
D.浓硝酸加热也能放出红棕色NO2气体,不能判断浓硝酸与木炭反应产生,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.加入稀NaOH溶液,可能生成一水合氨;
C.氯水也能氧化淀粉-KI;
D.浓硝酸加热也能分解放出红棕色NO2气体。
9.【答案】B
【解析】【解答】①增加C(s)的量,并不改变C(s)的浓度,则反应速率不变;
②将容器的体积缩小一半,反应体系中物质的浓度增大,则化学反应速率增大;
③保持体积不变,充入氮气,氮气不参与反应,反应体系中的各物质的浓度不变,则速率不变;
④保持压强不变,充入氮气,使容器的体积变大,反应体系中各物质的浓度减小,则反应速率减小;
综上所述,正确的为①③;
故答案为:B。
【分析】反应中C为固体,增加固体的量对反应速率没有影响,改变体积或压强,只有造成反应物质的浓度发生变化时,反应速率才发生改变,以此解答该题。
10.【答案】D
【解析】【解答】A.因为为可逆反应,所以尽管选择适宜的条件,SO2和O2也不能全部转化为SO3,故A不符合题意;
B.达到平衡后,反应没有停止了,只是正、逆反应速率相等但并不为零,故B不符合题意;
C.因为为放热反应,由反应可知,2mol SO2和1mol O2的总能量大于2mol SO3的总能量,故C不符合题意;
D.工业在利用上述反应生产三氧化硫时,为了提高产率和效率,要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题,故D符合题意;
故答案:D。
【分析】A.可逆反应进行不到底;
B.化学平衡是动态的;
C.根据放热反应中反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量;
D.工业生产为了提高产率和效率,要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题。
11.【答案】B
【解析】【解答】A.活泼金属与酸的置换反应是放热反应,即反应物能量总和大于生成物能量总和,即Zn和H2SO4的总能量大于ZnSO4和H2的总能量,故A不符合题意;
B.该反应过程为金属的化学腐蚀过程,不满足构成原电池的条件,没有形成原电池,没有正负极反应,故B符合题意;
C.Zn发生失电子的氧化反应,若设计成原电池,则Zn作负极,故C不符合题意;
D.若设计成原电池,当有65 g锌溶解时,n(Zn)= =1mol,根据反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,正极生成1molH2,理论上正极放出22.4 L气体(标准状况),故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】此题考查反应特点,金属和酸的反应是常见的放热反应。是一个氧化还原反应,所以可以设计成原电池。
12.【答案】C
【解析】【解答】A.根据图像可知,该反应为吸热反应,吸热反应不一定需要加热或点燃,A错误;
B.根据图像可知,反应物总能量小于生成物总能量,该反应为吸热反应,生成2molAB2(g)吸收的能量为(E1-E2)kJ,B错误;
C.断键吸收能量,形成化学键放出能量,因为该反应为吸热反应,因此该反应断开化学键吸收的总能量大于形成化学键放出的总能量,C正确;
D.1molAB2中有2molB-A键,形成4molB-A键放出能量为E2kJ,即生成2molB-A键放出能量kJ,D错误;
故答案为:C
【分析】E1是1molA2和2molB2断键吸收的能量,E2是原子形成2molAB2放出的能量。
13.【答案】C
【解析】【解答】A.放电时,a极为负极,发生氧化反应,A不符合题意;
B.放电时,向负极移动,即由b极通过固体电解质传递到a极,B不符合题意;
C.b极上的电极反应式为,C符合题意;
D.放电时,电池将化学能转化为电能,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】由图可知,a电极为负极,负极反应为Li-e-=Li+,b电极为正极,电极反应式为。
14.【答案】D
【解析】【解答】HNO3具有强氧化性,②中3mol/LHNO3溶液与Zn反应不生成H2;
①④试管中所用酸溶液中c(H+)相等,锌都是粉末状,④的温度高于①,其他条件相同时,升高温度化学反应速率加快,则④中生成H2的反应速率比①的快;
③④试管中所用酸溶液中c(H+)相等,反应温度都是40℃,④中锌为粉末状,③中锌为大块状,④中锌与酸的接触面积比③中大,其他条件相同时,增大反应物的接触面积反应速率加快,则④中生成H2的反应速率比③的快;
生成H2的反应速率最快的是④,
故答案为:D。
【分析】增大浓度、升高温度、增大固体表面积或形成原电池反应可增大反应速率,据此解答。
15.【答案】C
【解析】【解答】A.,氢元素化合价由,化合价降低,应加入还原剂,A不符合题意;
B.,铁元素化合价由,化合价降低,应加入还原剂,B不符合题意;
C.,硫元素化合价由价升高到价,应加入氧化剂,C符合题意;
D.碳元素化合价无变化,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】氧化还原反应的基本口诀:升失氧化还原剂,降得还原氧化剂;
化合价升高,失去电子,被氧化,发生氧化反应,作为还原剂,得到还原产物;
化合价降低,得到电子,被还原,发生还原法院,作为氧化剂,得到氧化产物。
16.【答案】A
【解析】【解答】A.反应物本身的性质是决定反应速率的主要因素,如火药爆炸、食物腐败反应的快慢均是由反应物本身的性质所决定,故A符合题意;
B. C为固态,浓度为定值,增加C的量,其浓度的变化量为0,所以反应速率不变,故B不符合题意;
C.温度升高,活化分子数增加,有效碰撞的次数增加,无论反应是吸热还是放热,反应速率都加快,故C不符合题意;
D.使用催化剂化学反应速率加快,所以正反应速率的虚线在实线的上方,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、影响化学反应速率的主要因素为反应物本身的性质;
B、对有气体参与的反应,增加固体,气体的浓度几乎不变,速率不变;
C、升高温度时,分子运动越剧烈,有效碰撞增加,吸热反应与放热反应速率均增大;
D、使用催化剂能够加快反应速率,但是不影响产物的产率:
17.【答案】D
【解析】【解答】A.Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑中Zn、H的化合价改变,为氧化还原反应,A与题意不符;
B.WO3+3H2 W+3H2O中W、H的化合价改变,为氧化还原反应,B与题意不符;
C.2KClO3 2KCl+3O2↑中Cl、O的化合价改变,为氧化还原反应,C与题意不符;
D.2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O中各元素的化合价均为改变,为非氧化还原反应,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】化合价升降为氧化还原反应的特征,则反应中存在元素化合价变化的反应属于氧化还原反应,以此进行判断。
18.【答案】D
【解析】【解答】 A.化学反应必然伴随着能量的变化 ,故A不符合题意;
B.化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与形成 ,故B不符合题意;
C. 化学键断裂需要吸收能量, 故C不符合题意;
D. 放热反应中反应物的总能量都高于生成物的总能量 ,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应。
19.【答案】A
【解析】【解答】A.氧化铁为固体,增加氧化铁的用量不能改变反应速率,故A符合题意;
B.恒温恒容时,向容器中通入氢气,氢气的浓度增大,反应速率加快,故B不符合题意;
C.适当提高反应温度,反应速率加快,故C不符合题意;
D.将块状氧化铁粉碎成粉末,增大接触面积,反应速率加快,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】改变化学反应速率的方法有:增加反应物的浓度、升高温度、有气体参加的反应增大气体压强、使用催化剂、增大接触面积等。
20.【答案】D
【解析】【解答】A.根据化学反应速率的数学表达式可知, ,A不符合题意;
B.其他条件相同,①②温度不同,②的温度高于①的,且②中浓度变化大于①,说明温度越高,讲解速率越快,B不符合题意;
C.其他条件相同,①③的pH不同,③的pH大于①,在相同时间段内,①中M的浓度变化大于③,说明pH越高,降解速率越慢,故C不符合题意;
D.其他条件相同,①④初始浓度不同,①的浓度大于④,在相同时间段内,①中M的浓度变化大于④,说明浓度越大,降解速率越快,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、根据图中的数据及化学反应速率的计算公式;
B、温度越高,化学反应速率越快,再结合图像来判断;
C、根据图中数据可以得出反应速率随pH变化的关系;
D、根据表中数据可以对比的得出,浓度越大反应速率越快。
21.【答案】(1)是否属于氧化还原反应(或是否有电子转移、或是否有化合价变化)
(2)①③
(3)NH3 H2O NH4++OH-
(4)Cl2、Na2O2
(5)2Fe+3Cl2=2FeCl3
【解析】【解答】(1)与水反应,A组发生非氧化还原反应,B组发生氧化还原反应,故根据物质与水反应的情况,分成A、B组的分类依据是是否属于氧化还原反应或是否有电子转移、或是否有化合价变化;(2)CaO能与水反应,吸收水蒸气,故①③正确;(3)D组中NH 3的水溶液呈弱碱性的原因是:NH 3·H 2O发生电离: NH 3 H 2O NH4++OH-,产生OH-;(4)B组中与水反应中水既不是氧化剂也不是还原剂的有氯气,过氧化钠和二氧化氮;Cl2+H2O=HCl+HClO中,氯元素的化合价由0价变为-1价和+1价,所以氧化剂和还原剂都是氯气,每个氯原子得电子或失电子个数相等,所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:1;
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,该反应中氧元素的化合价由-1价变为0价和-2价,所以过氧化钠既是氧化剂又是还原剂,每个过氧化钠化学式中氧原子得失数相等,所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:1;
3NO2+H2O=2HNO3+NO,该反应中NO2既是还原剂,也是氧化剂,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2;
氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1的物质是Cl2、Na2O2;(5)过量的铁粉与Cl2共热时发生反应生成氯化铁,反应的化学方程式为2Fe+3Cl2=2FeCl3。
【分析】(1)根据分组后的结果A组与水发生反应均为非氧化还原反应,B组与水发生反应均为氧化还原反应。
(2)一种物质按照分类标准不同可以出现多个结果 CaO所属的物质类别为 金属氧化合物,碱性氧化物。
(3)氨水为弱碱,不完全电离。
(4)根据与水反应的化学方程式可作出判断, Cl2、Na2O2 与水反应均为歧化反应,且 氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1 。
(5)需要注意的是 过量的铁粉 在水溶液中才能生成亚铁离子。
22.【答案】(1)AC;放热反应
(2)0.042;10;0.30;60;<
【解析】【解答】(1)①根据影响反应速率的因素对于2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g),为提高此反应的速率可行的是增大压强、使用适合催化剂,降低温度反应速率降低,移出CO2生成物浓度降低,反应速率降低,故答案为:AC;
②从图中看出反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应属于放热反应,故答案为:放热反应;
(2)①T1时,0~5min内,以CO2表示的该反应速率(CO2)=(N2)==0.042mol·L-1·min-1,故答案为:0.042;
②T1时,10min时达到平衡,能确定反应达到最大限度(即平衡状态)的时间是10min,此时,容器中CO2的物质的量浓度等于N2的浓度,是=0.30mol/L,NO的转化率为=60%。故答案为:10;0.30;60;
③T2反应速率快,温度高,容器中的温度关系为T12(填“>”“<”或“=”),故答案为:<。
【分析】根据影响化学反应速率的因素判断加快反应速率的因素;反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应属于放热反应;根据计算反应速率,根据转化率=计算。
23.【答案】(1)+5
(2)
(3)3.50mol/L;2:1;1792
【解析】【解答】(1)根据电荷守恒可知, n 2= 1 2,解得n=1,令中R元素的化合价为a,离子中各元素化合价代数和等于离子的所带电荷:a+( 2)×3= 1;解得a=+5,故答案为+5;
(2)HCl的物质的量为;HCl的质量为,1L水的质量为1000mL×1g/mL=1000g,故溶液的质量为,溶液的体积为;故所得溶液的物质的量浓度为;
故答案为:为;
(3)①根据可知,质量分数为12.0%、密度为1.065g/cm3的盐酸的物质的量浓度为,故答案为3.50mol/L;
②,由Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O、NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O可知,2.96g全部为碳酸钠时,反应消耗盐酸最多为,故碳酸钠、碳酸氢钠完全反应,设二者物质的量分别为xmol、ymol,根据二者总质量有106x+84y=2.96,根据碳原子守恒有,联立解得x=0.02,y=0.01,故n(Na2CO3):n(NaHCO3)=0.02mol:0.01mol=2:1,故答案为2:1;
(3)8.88g固体混合物中碳酸钠物质的量为,碳酸氢钠的物质的量为,由Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl可知,0.06mol碳酸钠完全转化为碳酸氢钠消耗HCl为0.06mol,生成碳酸氢钠为0.06mol,故剩余HCl为0.14mol 0.06mol=0.08mol,反应后碳酸氢钠总量为0.03mol+0.06mol=0.09mol,由NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O可知,0.08molHCl完全反应消耗碳酸氢钠为0.08mol,小于0.09mol,故HCl完全反应,则生成二氧化碳为0.08mol×22.4L/mol=1.792L=1792mL,故答案为1792。
【分析】(1)结合化合价升降守恒进行判断,F化合价降低2个价态,则R升高2个价态,即R由+5变为+7;
(2)结合公式计算;
(3) ① 碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量,计算氯化氢的物质的量;
② 结合化学计量数之比等于物质的量之比判断碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量;
③a结合碳元素守恒判断二氧化碳的物质的量和体积。
24.【答案】(1)FeCl2;KCl
(2)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(3)Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3;2Fe3++Fe=3Fe2+
【解析】【解答】(1)B是FeCl2,D是KCl;
(2)E转变成F的化学方程式 :4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 ;
(3)用KSCN鉴别G溶液的离子方程式:Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 ;G是FeCl3溶液,向FeCl3溶液加入Fe分发生的离子反应为:2Fe3++Fe=3Fe2+ 。
【分析】根据流程分析:A是Fe,B是FeCl2,C是KOH,D是KCl,E是Fe(OH)2,F是Fe(OH)3,G是FeCl3.
25.【答案】(1)SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
(2)Na2SO4;零价的氯元素或Cl
【解析】【解答】(1)SO2与过量NaOH溶液反应生成亚硫酸钠和水,反应的化学方程式为SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O。
(2)反应Cl2+Na2SO3+2NaOH=2NaCl+Na2SO4+H2O中氯元素化合价降低,被还原,则被还原的元素是Cl,亚硫酸钠中硫元素化合价升高,失去电子被氧化,则其氧化产物为Na2SO4。
【分析】(1)SO2和NaOH反应,SO2不足生成亚硫酸钠和水;SO2过量,生成亚硫酸氢钠;
(2)反应Cl2+Na2SO3+2NaOH=2NaCl+Na2SO4+H2O中,Cl2的化合价由0价降低为-1价,得到电子,被还原,是氧化剂;Na2SO3中S的化合价由+4价变为+6价,化合价升高,失去电子,被氧化,是还原剂。