第2章 化学键 化学反应规律 测试题 (含解析)高一下学期化学鲁科版(2019)必修第二册

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名称 第2章 化学键 化学反应规律 测试题 (含解析)高一下学期化学鲁科版(2019)必修第二册
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2025-01-21 18:11:18

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第2章《化学键 化学反应规律》测试题
一、单选题(共12题)
1.一定条件下的密闭容器中,起始时投入一定量的和,发生反应:。tmin达到平衡。下列说法不正确的是
A.若投入2与1,则生成2
B.若用进行反应,一段时间后在反应物和生成物中均存在
C.tmin前,该反应的正反应速率大于逆反应速率
D.平衡时反应物与生成物浓度均不再变化
2.下列说法中,正确的是
A.△H>0表示放热反应,△H<0表示吸热反应
B.M与N是同素异形体,由M=N △H=+119KJ/mol可知,M比N稳定
C.l mol H2SO4与1mol Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀时放出的热叫做中和热
D.1 mol H2与0.5 mol O2反应放出的热就是H2的燃烧热
3.下列说法不正确的是
A.pH相等的四种溶液: ,则四种溶液的溶质的物质的量浓度由小到大顺序为:
B.除去氯化铜溶液中的氯化铁杂质,可在溶液中加入过量的氧化铜,过滤达到除杂的目的
C.改变温度一定会导致已达化学平衡的反应发生移动
D.在一个固定容积的密闭容器中存在可逆反应,当混合气体的平均摩尔质量不再改变时,可逆反应一定达到平衡
4.一定条件下反应 A2(g)+B2(g) = 2AB(g)达到平衡状态的标志是( )
A.容器内压强不随时间变化 B.容器内,3种气体 AB、A2、B2共存
C.A2的消耗速率等于 AB的消耗速率 D.B2的体积分数不随时间变化
5.下列实验方案及实验现象都正确的是
选项 实验目的 实验操作及实验现象
A 鉴别白色粉末状晶体的尿素和氯化铵 分别取少量晶体于试管中,加入足量浓溶液加热,在试管口放置湿润的红色石蕊试纸,只有一支试管口试纸变蓝
B 检验铁锈中是否含有二价铁 将铁锈溶于浓盐酸,滴入溶液紫色褪去
C 探究浓度对、相互转化的影响 取少量溶液于试管中,向其中滴加一定量硫酸,溶液黄色变为橙红色;再滴加一定量溶液,溶液又变为黄色
D 鉴别红棕色气体是溴蒸气 用湿润的淀粉试纸检验,试纸变蓝色
A.A B.B C.C D.D
6.已知某可逆反应在密闭容器中进行:A(g)+2B(g)3C(g)+D(s) ΔH<0,如图中曲线b代表一定条件下该反应的进程。若使曲线b变为曲线a,可采取的措施是
①增大A的浓度 ②缩小容器的容积 ③增大B的浓度 ④升高温度 ⑤加入合适的催化剂
A.①⑤ B.②④ C.②⑤ D.②③
7.不同温度下,在两个密闭容器中同时进行化学反应:,1min内甲容器中消耗掉2molA物质,乙容器内消耗6molA物质,则两容器内的反应速率大小关系为
A.甲容器内反应速率快 B.乙容器内反应速率快
C.甲乙两容器内反应速率相等 D.无法比较
8.下列关于化学反应速率的说法不正确的是
A.影响化学反应速率的决定因素是反应物本身的性质
B.同一反应,增大反应物浓度,反应速率一定加快
C.同一反应,升高温度,反应速率加快
D.使用合适的催化剂可以提高反应速率
9.下列化学反应属于吸热反应的是
A.木炭燃烧 B.铝热反应
C.氯化铵与消石灰反应 D.氢氧化钠与硝酸反应
10.下列说法错误的是( )
A.纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型相同
B.加热蒸发氯化钾水溶液的过程中有分子间作用力的破坏
C.CO2溶于水和千冰升华都只有分子间作用力改变
D.CaO与水反应过程中,有共价键的断裂和形成
11.在体积可变的密闭容器中,反应mA(g)+nB(s)pC(g)达到平衡后,压缩容器的体积,发现A的转化率随之降低。下列说法中,正确的是 ( )
A.(m+n)必定小于p B.(m+n)必定大于p
C.m必定小于p D.n必定大于p
12.一定条件下的密闭容器中,发生可逆反应2SO2+O22SO3,能说明该反应一定达到化学平衡的是
A.SO3的含量保持不变 B.反应停止
C.v正≠v逆 D.SO2完全转化成SO3
二、非选择题(共10题)
13.2020年,新型冠状病毒肆虐全球,“84”消毒液因其副作用小,有消毒杀菌的作用,被广泛应用。
(1)“84”消毒液的主要成分是次氯酸钠,写出次氯酸钠的电子式:___。
(2)洁厕液的主要成分是HCl。将洁厕液与“84”消毒液混合后会发生氧化还原反应,生成有毒的氯气。写出该反应的化学方程式:___。
(3)下列氧化还原反应中,与上述(2)反应类型不同的是___(填字母)。
A.Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O
B.2FeCl3+Fe=3FeCl2
C.H2S+H2SO4(浓)=SO2↑+S↓+2H2O
D.KClO3+5KCl+3H2SO4=3K2SO4+3Cl2↑+3H2O
14.汽车尾气主要含有一氧化碳、一氧化氮等物质,是造成城市空气污染的主要因素之一、请回答下列问题。
(1)氮气和氧气反应生成一氧化氮的能量变化如图所示,则由该反应生成2molNO时,应_______(填“释放”或“吸收”)_______kJ能量。
(2)某实验小组进行如图甲所示实验。请判断b中温度_______(填“升高”或“降低”)。反应过程_______(填“a”或“b”)的能量变化可用图乙表示。
15.氢能是发展中的新能源,它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题:
(1)在恒温恒容的密闭容器中,某储氢反应:MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s) ΔH<0达到化学平衡。下列有关叙述正确的是________。
a.容器内气体压强保持不变
b.吸收y mol H2只需1 mol MHx
c.若降温,该反应的平衡常数增大
d.若向容器内通入少量氢气,则v(放氢)>v(吸氢)
(2)利用太阳能直接分解水制氢,是最具吸引力的制氢途径,其能量转化形式为_______。
16.某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用,在常温下,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 Al、Mg 稀盐酸 偏向Al
2 Al、Cu 稀盐酸 偏向Cu
3 Al、C(石墨) 稀盐酸 偏向石墨
4 Al、Mg 氢氧化钠溶液 偏向Mg
5 Al、Zn 浓硝酸 偏向Al
试根据上表中的实验现象回答下列问题:
(1)实验1、2中Al所作的电极(正极或负极)是否相同?__(填“是”或“否”)。
(2)由实验3完成下列填空:
①铝为__极,电极反应式:__。
②石墨为__极,电极反应式:__。
③电池总反应式:__。
(3)实验4中铝作负极还是正极?__,理由是__。写出铝电极的电极反应式:__。
(4)解释实验5中电流表指针偏向铝的原因:__。
(5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素:__。
17.I.如图所示,把试管放入盛有25℃时饱和石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再用滴管滴入5mL盐酸于试管中。试回答下列问题:
(1)实验中观察到的现象是___________。
(2)写出有关反应的离子方程式___________。
(3)由实验推知,MgCl2溶液和H2的总能量___________(填“大于”、“小于”、“等于”)镁片和盐酸的总能量。
II.(1)若将上述反应设计成原电池,用用稀盐酸作电解质溶液,铜为原电池的某一电极材料,则铜为原电池的___________(填“正”或“负”,下同)极。铜片的现象为___________,电解质溶液中H+向___________极移动。
(2)将铁棒和锌片连接后浸入CuCl2溶液里,当电池中有0.2 mol电子通过时,正极电极反应式:___________,负极质量的变化是___________(填“增加”或“减少”)___________g
(3)氢氧燃料电池是常见的燃料电池,在电解质溶液是KOH溶液的负极反应为___________。
18.为探究Ag+与Fe3+氧化性的相关问题,某小组同学进行如下实验:
已知:相关物质的溶解度(20℃)AgCl:1.5×10-4g Ag2SO4:0.796 g
(1)甲同学的实验如下:
序号 操作 现象
实验Ⅰ 将2 mL 1 mol/L AgNO3溶液加入到1 mL 1 mol/L FeSO4溶液中 产生白色沉淀,随后有黑色固体产生
取上层清液,滴加KSCN 溶液 溶液变红
注:经检验黑色固体为Ag
① 白色沉淀的化学式是_____________。
② 甲同学得出Ag+氧化了Fe2+的依据是_______________。
(2)乙同学为探究Ag+和Fe2+反应的程度,进行实验Ⅱ。
a.按右图连接装置并加入药品(盐桥中的物质不参与反应),发现电压表指针偏移。偏移的方向表明:电子由石墨经导线流向银。放置一段时间后,指针偏移减小。
b.随后向甲烧杯中逐渐加入浓Fe2(SO4)3溶液,发现电压表指针的变化依次为:偏移减小→回到零点→逆向偏移。
① a中甲烧杯里的电极反应式是___________。
② b中电压表指针逆向偏移后,银为_________极(填“正”或“负”)。
③ 由实验得出Ag+和Fe2+反应的离子方程式是___________。
(3)为进一步验证乙同学的结论,丙同学又进行了如下实验:
序号 操作 现象
实验Ⅲ 将2 mL 2 mol/L Fe(NO3)3溶液加入有银镜的试管中 银镜消失
实验Ⅳ 将2 mL1 mol/L Fe2(SO4)3溶液加入有银镜的试管中 银镜减少,未消失
实验Ⅴ 将2 mL 2 mol/L FeCl3溶液加入有银镜的试管中 银镜消失
① 实验Ⅲ___________(填“能”或“不能”)证明Fe3+氧化了Ag,理由是_____________。
② 用化学反应原理解释实验Ⅳ与Ⅴ的现象有所不同的原因:_____________。
19.将气体A、B置于固定容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g),反应进行到10 s末,测得A的物质的量为1.8 mol, B的物质的量为0.6 mol,C的物质的量为0.8 mol,则:
(1)用C表示10 s内反应的平均反应速率为__________;
(2)反应前A的物质的量浓度是__________;
(3)10 s末,生成物D的浓度为________;
(4)若改变下列条件,生成D的速率如何变化(用“增大”“减小”或“不变”填空)。
编号 改变的条件 生成D的速率
① 降低温度 _______
② 增大A的浓度 _______
③ 使用催化剂 _______
④ 恒容下充入Ne(不参与体系反应) _______
20.把0.4molX气体和0.6molY气体混合于2L密闭容器中,使它们发生如下反应:4X(g)+5Y(g) nZ(g)+6W(g)。2min末已生成0.3molW,若测知以Z的浓度变化表示的反应速率为0.05mol·(L·min)-1,计算:
(1)化学反应方程式中n的值是___。
(2)2min末时Y的物质的量__。
21.830 K时,在密闭容器中发生下列可逆反应: CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH<0 。请回答下列问题:
(1)若起始时c(CO) =2 mol·L-1,c(H2O) =3 mol·L-1,4 s后达到平衡,此时CO的转化率为60%,则在该温度下,该反应的平衡常数K=____;用H2O表示的化学反应速率为_____。
(2)在相同温度下,若起始时c(CO) =1 mol·L-1,c(H2O) =2 mol·L-1,反应进行一段时间后,测得H2的浓度为0.5 mol·L-1,此时v(正)______ v(逆) (填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)若降低温度,该反应的K值可能为______。
a.1 b.2 c.0.5
22.A、X,Y、Z、R、W为六种短周期元素。A是短周期中半径最小的元素;X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍;Y最高正价与最低负价代数和为4;Z的单质常用于漂白工业;R是短周期元素中金属性最强的元素,W是生活中的常见金属,其氧化物常作耐高温材料。回答下列问题:
(1)Y元素的名称是___,在周期表中的位置是___。
(2)写出化合物AZX的电子式:___;化合物R2X2存在的化学键类型是___。
(3)比较X、Z、R三种元素对应的简单离子半径大小:___(用离子符号和“>”表示)。
(4)下列事实能证明R比W金属性强的这一结论的是___(填序号)。
a.R的熔点低于W
b.常温下,R与水剧烈反应而W不能
c.最高价氧化物对应的水化物碱性:ROH>W(OH)3
d.最外层电子数:W>R
(5)写出工业上制备W的单质的化学方程式:___。
(6)A单质与X单质在KOH溶液中可以组成燃料电池,则正极附近溶液的pH将___(填“变大”“变小”或“不变”,下同);放电一段时间KOH的物质的量___。
(7)用电子式表示RZ的形成过程:___。
参考答案:
1.A
A.是可逆反应,因此若投入2与1,则生成物质的量小于2,故A错误;
B.若用进行反应,由于该反应是可逆反应,因此一段时间后在反应物和生成物中均存在,故B正确;
C.t min前,该反应正在正向建立平衡,因此反应的正反应速率大于逆反应速率,故C正确;
D.平衡时各物质的量浓度不再改变,即反应物与生成物浓度均不再变化,故D正确。
综上所述,答案为A。
2.B
A. △H>0表示吸热反应,△H<0表示放热反应,A说法不正确;
B. M与N是同素异形体,由M=N △H=+119KJ/mol可知,该反应为吸热反应,故M的能量较低,M比N稳定,B说法正确;
C. 在一定条件下,稀溶液中酸和碱作用生成1mol水时所放出的热量是中和热。 l mol H2SO4与1mol Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀和2mol H2O ,该反应的反应热不能称为中和热,C说法不正确;
D. 。燃烧热是指在一定条件下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。1 mol H2与0.5 mol O2反应后,生成物水的状态没有指明,无法确定其燃烧热,D说法不正确。
答案选B。
3.D
四种物质的水溶液均显碱性,同浓度时碱性强弱顺序为,则等pH时四种溶液的溶质的物质的量浓度由小到大顺序为:,故A正确;
B. CuO可促进铁离子水解转化为沉淀,则加入过量的氧化铜,过滤达到除杂的目的,故B正确;
C. 化学反应中一定伴随能量变化,则改变温度一定会导致已达化学平衡的反应发生移动,故C正确;
D. 由质量守恒可知,气体的质量不变,若时,气体的物质的量始终不变,则混合气体的平均摩尔质量始终不变,不能判断可逆反应达到平衡,故D错误;
故选D。
4.D
A.由于该反应前后气体的体积不变,故容器内压强一直都不改变,则压强不随时间变化不能作为化学平衡状态的判断依据,A不合题意;
B.任何可逆反应,反应开始后任何时刻均为各组分同时大量共存,故容器内3种气体 AB、A2、B2共存不能作为化学平衡状态的判断依据,B不合题意;
C.由于A2和AB的化学计量系数不等,故A2的消耗速率等于 AB的消耗速率不能作为化学平衡状态的判断依据,C不合题意;
D.B2的体积分数不随时间变化,说明反应达到化学平衡状态,D符合题意;
答案为D。
5.C
A.尿素和氯化铵加热分解都会产生NH3,在试管口放置湿润的红色石蕊试纸,两支试管口试纸都变蓝,故A错误;
B.溶液具有氧化性,浓盐酸也能使溶液褪色,将铁锈溶于浓盐酸,滴入溶液紫色褪去,不能说明铁锈中含有二价铁,故B错误;
C.取少量溶液于试管中,向其中滴加一定量硫酸,H+浓度增大,溶液黄色变为橙红色,转化为;再滴加一定量溶液,H+浓度降低,溶液又变为黄色,再转化为,故C正确;
D.常见的红棕色气体是溴蒸汽或二氧化氮气体,它们都具有氧化性,能将碘化钾中的碘氧化成碘单质,能使淀粉变蓝色,则试纸变蓝色不能说明红棕色气体是溴蒸气,故D错误;
故选C。
6.C
曲线b变为曲线a,到达平衡时间缩短,且A的转化率不变,说明改变条件,化学反应速率加快,且不影响化学平衡移动;该反应是体积不变的反应,压强不影响化学平衡,以此来解答。
①增大A的浓度,平衡正向移动,但A的转化率减小,故不选;
②缩小容器的容积,压强增大,反应速率加快,平衡不移动,故选;
③增大B的浓度,平衡正向移动,A的转化率增大,故不选;
④该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,A的转化率减小,故不选;
⑤加入合适的催化剂,反应速率加快,平衡不移动,故选。
故答案选:C。
7.D
化学反应速率是用单位时间内反应物或生成物的浓度变化来表示的,本题中未指明两容器容积的大小,故无法知道浓度大小,不能确定反应速率的相对大小。
故选D。
8.B
A.化学反应速率的大小首先由反应物本身的性质决定,浓度、温度等外界条件能影响化学反应速率,A正确;
B.增大反应物浓度,正反应速率增大,对于某些可逆反应,逆反应速率可能不变,B错误;
C.升高温度,可以反应速率加快,降温,反应速率减慢,C正确;
D.使用合适的催化剂,可以降低反应的活化能从而加快反应速率,D正确;
故答案选B。
9.C
A.木炭燃烧是放热反应,故A不选;
B.铝热反应是放热反应,故B不选;
C. 氯化铵与消石灰反应是吸热反应,故C选;
D.氢氧化钠和硝酸反应是中和反应,是放热反应,故D不选。
答案选C。
10.C
A.和NaOH都是离子化合物,熔化时破坏的都是离子键,A项正确;
B.蒸发氯化钾水溶液的过程中,水从液态变成气态,破坏了分子间作用力,B项正确;
C.溶于水,一部分与水反应生成,有共价键的断裂和形成,C项错误;
D.CaO与水反应生成,此过程中既有水中H—O键的断裂,也有中O—H键的形成,D项正确。
答案选C。
11.C
在体积可变的密闭容器中,反应m A (g)+n B (s)p C (g)达到平衡后,压缩容器的体积(增大压强),A的转化率随之降低,平衡逆向移动,逆反应为气体物质的量减小的反应,B为固体,所以m必定小于p,选C。
12.A
A.SO3的含量保持不变,可以确定反应达到化学平衡状态,A正确;
B.化学平衡状态是一个动态平衡,反应仍在进行,B错误;
C.化学平衡状态,正反应速率和逆反应速率相等,C错误;
D.化学平衡状态的反应是一个可逆反应,二氧化硫不能完全转换成三氧化硫,D错误;
故选A。
13. NaClO+2HCl=Cl2↑+H2O+NaCl AC
(1)NaClO是离子化合物,Na+与ClO-之间为离子键,Cl和O之间为共价键,电子式为;
(2)洁厕液中的HCl和“84”消毒液中的NaClO可发生氧化还原反应生成Cl2,方程式为NaClO+2HCl=Cl2↑+H2O+NaCl;
(3)第(2)题HCl与NaClO的反应中,Cl元素由反应前的-1价和+1价变为反应后的0价,属于归中反应。
A.反应Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O中,S元素的由反应前的+2价变为反应后的0价和+4价,属于歧化反应,与上述(2)反应类型不同,A符合题意;
B.反应2FeCl3+Fe=3FeCl2中,Fe由反应前的+3价和0价变为反应后的+2价,属于归中反应,与上述(2)反应类型相同,B不符合题意;
C.反应H2S+H2SO4(浓)=SO2↑+S↓+2H2O中,H2S中的S由反应前的-2价变为反应后的0价,浓H2SO4中的S由反应前的+6价变为反应后的+4价,是普通的氧化还原反应,与上述(2)反应类型不同,C符合题意;
D.反应KClO3+5KCl+3H2SO4=3K2SO4+3Cl2↑+3H2O中,Cl元素由反应前的+5价和-1价变为反应后的0价,属于归中反应,与上述(2)反应类型相同,D不符合题意;
故选AC。
14.(1) 吸收 183
(2) 降低 a
(1)氮气和氧气反应生成2molNO时,反应物的总键能为945kJ+498kJ=1443kJ,生成物的总键能为2×630kJ=1260kJ,则该反应吸收1443kJ-1260kJ =183kJ能量。答案为:吸收;183;
(2)装置a中,铝条与稀盐酸反应,属于活泼金属与酸的反应,应为放热反应;装置b中,Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl反应,属于吸热反应,所以b中温度降低。图乙表示放热反应,则反应过程a的能量变化可用图乙表示。答案为:降低;a。
【点睛】物质分子内的键能越大,物质所具有的能量越低。
15. ac 光能转化为化学能
(3)MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s) ΔH<0,该反应属于气体的物质的量发生变化的反应。
a.k=C2(H2),只要温度不变,K就是定值,则氢气平衡浓度为定值,故a正确;
b.该反应为可逆反应,吸收ymol H2需要大于1 mol 的MHx,故b错误;
c.降低温度,平衡向正反应方向移动,平衡常数增大,故c正确;
d.向容器内通入少量氢气,相当于增大压强,平衡正向移动,v(放氢)<v(吸氢),故d错误;
正确答案:ac。
(4)利用太阳能直接分解水制氢,是将光能转化为化学能;
正确答案:光能转化为化学能。
16. 否 负 2Al-6e-=2Al3+ 正 6H++6e-=3H2↑ 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 负极 在NaOH溶液中,活动性Al>Mg Al-3e-+4OH-=AlO+2H2O Al在浓硝酸中发生钝化,Zn在浓硝酸中发生反应,被氧化,即在浓硝酸中,活动性Zn>Al,Al是原电池的正极 另一个电极材料的活动性;电解质溶液
(1)实验1、2中Al所作的电极不相同;
故答案为:否。
(2)①由实验3电流表指针偏向石墨,是负极,石墨是正极,电极反应式:2Al-6e-=2Al3+;
故答案为:负;2Al-6e-=2Al3+。
②是负极,石墨是正极,化学反应是失去电子被氧化为,盐酸中的得到电子被还原为,电极反应式:6H++6e-=3H2↑;
故答案为:正;6H++6e-=3H2↑。
③总反应式为:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑;
故答案为:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑。
(3)实验4中在溶液中活动性,则是负极,是正极;铝电极的电极反应式:Al-3e-+4OH-=AlO+2H2O;
故答案为:;在NaOH溶液中,活动性Al>Mg;Al-3e-+4OH-=AlO+2H2O。
(4) 在浓硝酸中钝化,在浓硝酸中被氧化,即在浓硝酸中活动性,是负极,是正极,所以在实验5中电流表指针偏向铝;
故答案为:Al在浓硝酸中发生钝化,Zn在浓硝酸中发生反应,被氧化,即在浓硝酸中,活动性Zn>Al,Al是原电池的正极。
(5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素为:另一个电极材料的活动性和电解质溶液;
故答案为:另一个电极材料的活动性;电解质溶液。
17. Mg表面有大量气泡产生,Mg逐渐溶解,烧杯中石灰水变浑浊 Mg+2H+=Mg2++H2↑ 小于 正 有气泡产生 正 Cu2++2e-=Cu 减少 6.5 H2-2e-+2OH-=2H2O
I.(1)镁与稀盐酸会发生反应:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑,该反应为放热反应,因Ca(OH)2溶解度随温度升高而降低,故实验现象为:镁片上有大量气泡产生,镁片逐渐溶解,烧杯中溶液变浑浊,故答案为:镁片上有大量气泡产生,镁片逐渐溶解,烧杯中溶液变浑浊;
(2)镁与盐酸反应的离子方程式为:Mg+2H+=Mg2++H2↑,故答案为:Mg+2H+=Mg2++H2↑;
(3)该反应为放热反应,即反应物总能量高于生成物总能量,故MgCl2溶液和H2的总能量小于镁片和盐酸的总能量,故答案为:小于;
II.(1)由铜、镁和稀盐酸组成的原电池中,镁作负极,则作正极的是Cu;在正极,溶液中的H+得电子生成氢气,现象为:有气泡产生;原电池中,电解质中的阳离子移向正极,答案为:正;有气泡产生;正;
(2)将铁棒和锌片连接后浸入CuCl2溶液里,形成原电池,负极上是金属锌失电子,设负极上质量减少x,负极上的电极反应式为:Zn-2e- =Zn2+;铁棒为正极,正极电极反应式:Cu2++2e-=Cu;根据电极反应式可知:1molZn反应会转移2mol电子,则转移0.2mol电子,反应的锌的质量是x=65g×0.2mol÷2mol=6.5g,所以负极质量减少6.5g,故答案为:Cu2++2e-=Cu;减少;6.5;
(3)氢氧燃料电池总反应为2H2+O2=2H2O(KOH为电解质),构成燃料电池,则负极氢气发生氧化反应,电极反应为:H2+2OH--2e-=2H2O,故答案为:H2+2OH--2e-=2H2O。
【点睛】本题重点Ⅱ,在原电池中,相对活泼的金属电极为负极,相对不活泼的金属电极或非金属电极作正极,且负极材料能与电解质溶液发生氧化还原反应;设计原电池时,需分析电池反应,失电子的反应物作负极,得电子的离子来自电解质。
18. Ag2SO4 有黑色固体(Ag )生成,加入KSCN 溶液后变红 Fe2+-e-=Fe3+ 负 Fe2++Ag+Fe3++Ag 不能 因为Fe(NO3)3溶液呈酸性,酸性条件下NO3-也可能氧化Ag 溶液中存在平衡:Fe3++AgFe2++Ag+,且AgCl比Ag2SO4溶解度更小,Cl-比SO42-更有利于降低Ag+浓度,所以实验Ⅴ比实验Ⅳ正向进行的程度更大(或促使平衡正向移动,银镜溶解)。
(1)将2mL 1mol/L AgNO3溶液加入到1mL 1mol/L FeSO4溶液中发生复分解反应会生成硫酸银白色沉淀,银离子具有强氧化性会氧化Fe2+为Fe3+,银离子被还原为黑色固体金属单质银;取上层清液,滴加KSCN溶液溶液变红说明有铁离子生成;
①上述分析可知白色沉淀为硫酸银,它的化学式是Ag2SO4,故答案为Ag2SO4;
②甲同学得出Ag+氧化了Fe2+的依据是实验现象中,银离子被还原为黑色固体金属单质银,取上层清液,滴加KSCN溶液溶液变红说明有铁离子生成,故答案为有黑色固体(Ag)生成,加入KSCN溶液后变红;
(2)①实验过程中电压表指针偏移,偏移的方向表明:电子由石墨经导线流向银,依据原电池原理可知银做原电池正极,石墨做原电池负极,负极是甲池溶液中亚铁离子失电子发生氧化反应生成铁离子,a中甲烧杯里的电极反应式是Fe2+-e-=Fe3+;故答案为Fe2+-e-=Fe3+;
②随后向甲烧杯中逐渐加入浓Fe2(SO4)3溶液,和乙池组成原电池,发现电压表指针的变化依次为,偏移减小→回到零点→逆向偏移,依据电子流向可知乙池中银做原电池负极,发生的反应为铁离子氧化为银生成亚铁离子;故答案为负;
③由实验现象得出,Ag+和Fe2+反应生成铁离子和金属银,反应的离子方程式是Fe2++Ag+Fe3++Ag;故答案为Fe2++Ag+Fe3++Ag;
(3)①将2mL 2mol/L Fe(NO3)3溶液加入有银镜的试管中银镜消失,说明银杯氧化,可能是溶液中铁离子的氧化性,也可能是铁离子水解显酸性的溶液中,硝酸根离子在酸溶液中具有了强氧化性,稀硝酸溶解银,所以实验Ⅲ不能证明Fe3+氧化了Ag,故答案为不能;因为Fe(NO3)3溶液呈酸性,酸性条件下NO3-也可能氧化Ag;
②将2mL1mol/L Fe2(SO4)3溶液加入有银镜的试管中银镜减少,未消失说明部分溶解,将2mL 2mol/L FeCl3溶液加入有银镜的试管中银镜消失,说明银溶解完全,依据上述现象可知,溶液中存在平衡:Fe3++AgFe2++Ag+,且AgCl比Ag2SO4溶解度更小,Cl-比SO42-更有利于降低Ag+浓度,所以实验Ⅴ比实验Ⅳ正向进行的程度更大,故答案为溶液中存在平衡:Fe3++AgFe2++Ag+,且 AgCl比Ag2SO4溶解度更小,Cl-比SO42-更有利于降低Ag+浓度,所以实验Ⅴ比实验Ⅳ正向进行的程度更大。
19. 0.04 mol/(L·s) 1.5 mol/L 0.4 mol/L 减小 增大 增大 不变
开始时,C的物质的量为0,10s末C的物质的量为0.8mol,所以C变化值为0.8mol,D的变化值为0.8mol,A的变化值为1.2mol,B的变化值为0.4mol,设A和B的起始值分别为:n1和n2,则有:,据此回答。
(1)n(C)=0.8mol,c(C)==0.4mol/L,所以:v(C)=== 0.04 mol/(L·s),故答案为:0.04 mol/(L·s);
(2)由上面三行式可知,反应前A的物质的量n1=1.2mol+1.8mol=3mol,反应前A的物质的量浓度==1.5mol/L,故答案为:1.5mol/L;
(3)10 s末,生成物D的浓度==0.4mol/L,故答案为:0.4mol/L;
(4)①温度降低,反应速率减小,故答案为:减小;
②增大反应物的浓度,反应速率增大,故答案为:增大;
③使用催化剂,反应速率增大,故答案为:增大;
④容积固定,充入Ne,不参与反应,反应物的浓度也不变,对反应速率无影响,故答案为:不变。
20. 4 0.35mol
根据4X(g)+5Y(g) nZ(g)+6W(g),列出三段式:
(1)利用Z的速率公式及三段式可以算出n的值;
(2)根据W的值求出变化的物质的量,变化的物质的量之比等于化学计量数之比,计算出变化的Z的物质的量的值,从而可以求出n的值。
根据4X(g)+5Y(g) nZ(g)+6W(g),列出三段式:
(1)根据Z的速率===0.05 mol·(L·min)-1,解得n=4;
(2)由三段式可知,2min末时Y的物质的量为0.35mol。
21. 1 0.3 mol·L-1·s-1 大于 b
CO的转化率为60%,则转化了1.2mol/L,
(1) CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
始(mol/L) 2 3 0 0
转(mol/L) 1.2 1.2 1.2 1.2
平(mol/L) 0.8 1.8 1.2 1.2
K===1
v(H2O)===0.3 mol·L-1·s-1;
(2) CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
始(mol/L) 1 2 0 0
转(mol/L) 0.5 0.5 0.5 0.5
一段时间(mol/L) 0.5 1.5 0.5 0.5
Qc===<1,平衡正向移动,因此v(正>v(逆);
(3)该反应为放热反应,降低温度,平衡常数K增大,有可能是2。
【点睛】本题判断平衡移动方向时可用浓度商与平衡常数进行比较,通过大小关系确定平衡移动的方向,并进一步确定正反应速率和逆反应速率的相对大小。对于可逆反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g),在一定温度下的任意时刻,反应物与生成物浓度有如下关系:Q=,称为浓度商,且
Q<K 反应向正反应方向进行,v正>v逆
Q=K 反应处于化学平衡状态,v正=v逆
Q>K 反应向逆反应方向进行,v正<v逆
22. 硫 第三周期第ⅥA族 离子键,非极性共价键 Cl >O2->Na+ bc 2Al2O34Al+3O2↑ 变大 不变
A是短周期中半径最小的元素,可知A是氢元素;X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍,则X是氧元素;Y是硫元素;Z的单质常用于漂白工业,是氯元素;R是短周期元素中金属性最强的元素,为金属钠;W是生活中的常见金属,其氧化物常作耐高温材料,是金属铝,根据元素的推断,进行作答。
A是H、X是O、Y是S、Z是Cl、R是Na、W是Al;
(1)硫元素的位置是第三周期第ⅥA族。
(2)次氯酸的电子式书写氧原子在中心。过氧化钠中存在离子键,非极性共价键。
(3)氯离子是18电子结构,有3个电子层,钠离子和氧离子是10电子结构,有2个电子层,核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径的大小比较顺序为Cl >O2 >Na+。
(4)金属性强弱的比较与单质的熔点和原子的最外层电子数无关,bc正确。
(5)工业上电解氧化铝来制备单质Al,化学方程式为:2Al2O34Al+3O2↑。
(6)氢氧燃料电池在KOH溶液中正极反应式:O2+2H2O+4e-=4OH-,则pH变大;该反应总反应方程式:2H2+O2=2H2O,不消耗KOH,则放电一段时间KOH的物质的量不变。
(7)电子式的形成过程为。