《学霸笔记 同步精讲》专题6测评(A) 练习（教师版）化学苏教版必修二
文档属性
| 名称 | 《学霸笔记 同步精讲》专题6测评(A) 练习（教师版）化学苏教版必修二 |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 268.5KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2026-03-11 00:00:00 | ||
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文档简介
专题6测评(A)
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题:本题共12小题,每小题4分,共48分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.下列关于新能源汽车的说法中错误的是( )。
A.太阳能汽车属于新能源汽车,直接将太阳能转化为动能
B.若汽车采用乙烯碱性燃料电池作为动力,则通入乙烯的电极是负极
C.推广或使用新能源汽车,可以减少化石燃料的燃烧和氮氧化物的排放
D.液态储氢技术的开发有利于发展氢能源电动机,从而带来新能源汽车的升级
答案:A
解析:太阳能汽车是使用太阳能电池将太阳能转化成电能,然后转化成汽车的动能,A项错误;燃料电池中通入燃料的一极为负极,通入氧气的一极为正极,B项正确;新能源汽车可以减少化石燃料的燃烧和氮氧化物的排放,C项正确;液态储氢技术解决了氢气储存难、运输难的问题,可以实现氢能的广泛应用,D项正确。
2.沼气的主要成分是CH4,已知常温常压下,8 g CH4完全燃烧生成CO2和H2O时放出445 kJ的热量,则下列热化学方程式正确的是( )。
A.2CH4(g)+4O2(g)2CO2(g)+4H2O(g) ΔH=890 kJ·mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=890 kJ·mol-1
C.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1
D.CH4(g)+O2(g)CO2(g)+H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1
答案:C
解析:8 g CH4的物质的量为0.5 mol,0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和液态水(常温常压)时,放出445 kJ热量,则1 mol CH4在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出890 kJ热量,则热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1。
3.以下是几种化学键的键能:
化学键 N≡N F—F N—F
941.7 154.8 283.0
下列说法中正确的是( )。
A.过程N2(g)2N(g)放出能量
B.过程N(g)+3F(g)NF3(g)放出能量
C.反应N2(g)+3F2(g)2NF3(g)的ΔH>0
D.NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成,仍可能发生化学反应
答案:B
解析:A项,N2(g)2N(g)是断裂化学键的过程,需要吸收能量,A项错误。
B项,N(g)+3F(g)NF3(g)是形成化学键的过程,会释放能量,B项正确。
C项,N2(g)+3F2(g)2NF3(g) ΔH=(941.7+3×154.8-2×3×283.0)kJ·mol-1=-291.9 kJ·mol-1, C项错误。
D项,任何化学反应均有旧键的断裂和新键的形成,故D项错误。
4.在一定条件下,将3 mol A和1 mol B投入容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。2 min末测得此时容器中C和D的浓度分别为0.2 mol·L-1和0.4 mol·L-1。下列叙述正确的是( )。
A.x=2
B.2 min时,B的浓度为0.4 mol·L-1
C.0~2 min内B的反应速率为0.2 mol·L-1·min-1
D.2 min时,A的物质的量为1.8 mol
答案:D
解析:2 min末测得此时容器中C和D的浓度为0.2 mol·L-1和0.4 mol·L-1,根据浓度的变化量之比等于相应的化学计量数之比可知x=1,A项错误;根据化学方程式可知消耗B应该是0.2 mol·L-1,则2 min时,B的浓度为-0.2 mol·L-1=0.3 mol·L-1,B项错误;0~2 min内B的反应速率为=0.1 mol·L-1·min-1,C项错误;根据化学方程式可知消耗A应该是0.6 mol·L-1,物质的量是1.2 mol,则此时A的物质的量为1.8 mol,D项正确。
5.下列关于化学反应速率和限度的说法正确的是( )。
A.SO2与O2转化为SO3的反应体系中,只要不断通入空气,SO2就可以完全转化
B.在恒温恒容的密闭容器中发生合成氨的反应,达到限度时充入Ar,可提高化学反应速率
C.Zn和100 mL 1 mol·L-1硫酸反应过程中,加入少量CuSO4,可提高反应速率
D.向5 mL FeCl3溶液中加入5滴同浓度的KI溶液,再滴加KSCN溶液,溶液变红,证明FeCl3与KI的反应为可逆反应
答案:C
解析:SO2与O2转化为SO3的反应是可逆反应,SO2不可能完全转化,A项错误;在恒温恒容的密闭容器中发生合成氨的反应,达到限度时充入Ar,反应物浓度不变,反应速率不变,B项错误;Zn和100 mL 1 mol·L-1硫酸反应过程中,加入少量CuSO4,锌置换出铜,构成原电池,因此可提高反应速率,C项正确;向5 mL FeCl3溶液中加入5滴同浓度的KI溶液,由于反应中FeCl3是过量的,因此再滴加KSCN溶液,溶液变红,不能证明FeCl3与KI的反应为可逆反应,D项错误。
6.在2A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)的反应中,表示反应速率最大的是( )。
A.v(A)=0.5 mol·L-1·min-1
B.v(B)=0.6 mol·L-1·min-1
C.v(C)=0.35 mol·L-1·min-1
D.v(D)=0.4 mol·L-1·min-1
答案:D
解析:将用B、C、D物质表示的化学反应速率换算成用A物质表示,然后进行比较。B项,v(A)=v(B)=×0.6 mol·L-1·min-1=0.4 mol·L-1·min-1;C项,v(A)=v(C)=0.35 mol·L-1·min-1;D项,v(A)=2v(D)=2×0.4 mol·L-1·min-1=0.8 mol·L-1·min-1,通过数值大小比较知,D项反应速率最大。
7.化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。
下列说法不正确的是( )。
A.甲:Zn2+向Cu电极方向移动,Cu电极附近溶液中H+浓度增加
B.乙:正极的电极反应式为Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-
C.丙:锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄
D.丁:使用一段时间后,电解质溶液的酸性减弱,导电能力下降
答案:A
解析:Zn比Cu活泼,Zn作负极,Zn失电子变Zn2+,电子经导线转移到铜电极,铜电极上负电荷变多,吸引了溶液中的阳离子,因而Zn2+和H+向铜电极迁移,H+氧化性较强,得电子生成H2,因而Cu电极附近溶液中c(H+)减小,A项错误;Ag2O作正极,得到电子被还原成Ag,结合KOH溶液作电解质溶液,故电极反应式为Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-,B项正确;Zn为较活泼电极,作负极,发生氧化反应,电极反应式为Zn-2e-Zn2+,锌溶解,因而锌筒会变薄,C项正确;铅蓄电池总反应式为PbO2(s)+Pb(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l),可知放电一段时间后,H2SO4不断被消耗,因而电解质溶液的酸性减弱,导电能力下降,D项正确。
8.一种新一代集电致变色功能和储能功能于一体的电子器件的工作原理如图所示,放电时该器件的透光率增强,下列说法错误的是( )。
A.放电时,Li+移向a极
B.放电时,b极材料中Li元素化合价升高
C.放电时,a极的电极反应式为FePO4+Li++e-LiFePO4
D.当a、b两极质量变化差为14 g时,外电路转移1 mol电子
答案:B
解析:由图可知,放电时,a极为原电池正极,b极为负极,则阳离子锂离子移向正极a极,A项正确;放电时,Li7Ti5O12在负极失去电子发生氧化反应生成Li4Ti5O12,钛元素的化合价升高,Li元素的化合价不变,B项错误;放电时,a极为原电池正极,锂离子作用下FePO4在正极得到电子发生还原反应生成LiFePO4,电极反应式为FePO4+Li++e-LiFePO4,C项正确;放电时总反应为3FePO4+Li7Ti5O123LiFePO4+Li4Ti5O12,则外电路转移1 mol电子时,负极质量减少7 g,正极质量增加7 g,两极质量变化差为14 g,D项正确。
9.如图为研究金属腐蚀的实验。下列相关说法中正确的是( )。
A.食盐水中有气泡逸出
B.铁表面的反应为Fe-3e-Fe3+
C.红色首先在食盐水滴的中心出现
D.该实验研究的是金属的电化学腐蚀
答案:D
解析:由Fe、C与食盐水形成原电池引起的金属腐蚀是电化学腐蚀,D项正确;铁为负极,发生的反应为Fe-2e-Fe2+,B项错误;正极为C,电极反应为O2+4e-+2H2O4OH-,即C附近溶液显碱性,首先变红,C项错误;整个反应过程中没有气体生成,A项错误。
10.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)的变化情况如图,根据图示分析实验条件,下列说法中一定不正确的是( )。
组别 对应曲线 反应温度/℃ 铁的状态
1 a 30 粉末状
2 b 30 粉末状
3 c 2.5 块状
4 d 2.5 30 块状
A.第4组实验的反应最慢
B.第1组实验中盐酸的浓度可能大于2.5 mol·L-1
C.第2组实验中盐酸的浓度可能等于2.5 mol·L-1
D.第3组实验的反应温度低于30 ℃
答案:D
解析:根据图像,第4组反应最慢,A项正确;采用控制变量法分析反应条件,第3、4组比较,第3组生成氢气的速率较大,所以反应温度高于30 ℃,D项错误;第1、2组与第4组相比较,由于铁的状态不同,使用粉末状铁反应速率大,不能判断其盐酸的浓度是否比第4组大,因此盐酸的浓度有可能大于、等于或小于2.5 mol·L-1,B、C两项正确。
11.为更精确地研究浓度对反应速率的影响,小组同学利用压强传感器等数字化实验设备,探究镁与不同浓度硫酸的反应速率,两组实验所用药品如表:
序号 镁条的 质量/g 硫酸
物质的量浓度/(mol·L-1) 体积/mL
Ⅰ 0.01 1.0 2
Ⅱ 0.01 0.5 2
实验结果如图所示。下列说法错误的是( )。
A.实验Ⅰ对应图中曲线a,曲线的斜率大,反应速率大
B.随着反应的不断进行,化学反应速率减小,原因是硫酸浓度变小
C.实验Ⅱ对应曲线b,反应开始阶段,反应速率不断增大,可能是反应放热温度升高
D.向实验Ⅱ中滴加少量硫酸铜溶液,产生氢气速率增大,最终生成氢气的体积相同
答案:D
解析:实验Ⅰ中硫酸的浓度是实验Ⅱ中硫酸浓度的2倍,则实验Ⅰ生成H2的速率较大,单位时间内反应体系的气体压强变化程度大,即图中曲线a是实验Ⅰ的压强变化曲线,曲线b是实验Ⅱ的压强变化曲线,曲线的斜率大,变化程度大,反应速率大,A项正确;反应物浓度越大,反应速率越大,随着反应的不断进行,化学反应速率减小,原因是硫酸浓度变小,B项正确;温度升高,反应速率增大,实验Ⅱ对应曲线b,反应开始阶段,反应速率不断增大,可能是反应放热温度升高,C项正确;实验Ⅱ中,n(H2SO4)=0.001 mol,0.01 g镁完全反应,向实验Ⅱ中滴加少量硫酸铜溶液,生成铜单质,与镁形成原电池,增大反应速率,产生氢气速率增大,镁的质量减少,最终生成氢气的体积减小,D项错误。
12.向容积为2.0 L的密闭容器中通入一定量的N2O4(无色气体)和NO2(红棕色气体)的混合气体,发生反应:N2O4(g)2NO2(g) ΔH>0,体系中各物质的物质的量随时间变化如图所示。下列有关说法正确的是( )。
A.64 s时,反应达到化学平衡状态
B.达到化学平衡前,混合气体的颜色逐渐变深
C.若该容器与外界无热传递,则反应达到平衡前容器内气体的温度逐渐升高
D.前100 s内,用NO2表示的化学反应速率是0.008 mol·L-1·s-1
答案:B
解析:由图可知,64 s后二氧化氮和四氧化二氮的浓度依然发生改变,说明64 s时正、逆反应速率不相等,反应未达到化学平衡状态,A项错误;二氧化氮气体为红棕色,四氧化二氮气体为无色,由图可知,平衡前二氧化氮的浓度增大,混合气体的颜色逐渐变深,B项正确;该反应为吸热反应,若容器与外界无热传递,则反应达到平衡前容器内气体的温度逐渐降低,C项错误;由图可知,前100 s内,二氧化氮的物质的量的变化量为(1.0-0.2) mol=0.8 mol,则用二氧化氮表示的化学反应速率是=0.004 mol·L-1·s-1,D项错误。
二、非选择题:本题共4小题,共52分。
13.(8分)某种燃料电池的工作原理示意图如图所示,a、b均为惰性电极。
(1)使用时,空气从 (填“A”或“B”)口通入。
(2)假设使用的“燃料”是甲醇(CH3OH),总反应式为2CH3OH+4OH-+3O22C+6H2O,则A口通入的物质为 (填名称)。
(3)b极反应式为 。
(4)当电路中通过0.3 mol电子时,消耗甲醇的质量为 g。
答案:(1)B (2)甲醇
(3)O2+2H2O+4e-4OH-
(4)1.6
解析:由电子流动方向可知a为负极,b为正极,空气应从B口通入,甲醇从A口通入。
14.(20分)(1)下列反应中,属于放热反应的是 (填序号,下同),属于吸热反应的是 。
①煅烧石灰石
②木炭燃烧
③炸药爆炸
④酸碱中和反应
⑤生石灰与水作用制熟石灰
⑥食物因氧化而腐败
(2)用铜、银与硝酸银溶液设计一个原电池,此电池的负极是 ,负极的电极反应式是 。
(3)用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸中,形成了原电池,工作一段时间,锌片的质量减小了3.25 g,铜表面析出了氢气 L(标准状况),导线中通过 mol电子。
(4)如图1所示是NO2与CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2与CO反应的热化学方程式: 。
图1
图2
(5)化学反应的反应热与反应物和生成物的键能有关。
①已知:H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH=-184.5 kJ·mol-1
请填空。
共价键 H—H Cl—Cl H—Cl
436.4 242.7
②图2中表示氧族元素中氧、硫、硒、碲生成氢化物时的反应热数据,根据反应热数据可确定a、b、c、d分别代表哪种氢化物,试写出硒与氢气发生反应生成硒化氢的热化学方程式: 。
(6)氢气是一种高效、清洁的能源。可以用电解水法制备氢气,电解反应方程式为 ,能量转化形式为 。
答案:(1)②③④⑤⑥ ①
(2)铜 Cu-2e-Cu2+
(3)1.12 0.1
(4)NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g) ΔH=-234 kJ·mol-1
(5)①431.8 ②Se(s)+H2(g)H2Se(g) ΔH=+81 kJ·mol-1
(6)2H2O2H2↑+O2↑ 电能转化为化学能
解析:(4)根据NO2与CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图可知,反应物能量高于生成物能量,反应是放热反应,ΔH=E1-E2=134 kJ·mol-1-368 kJ·mol-1=-234 kJ·mol-1,所以NO2与CO反应的热化学方程式为NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g) ΔH=-234 kJ·mol-1。
(5)①ΔH=436.4 kJ·mol-1+242.7 kJ·mol-1-2E(H—Cl)=-184.5 kJ·mol-1,解得:E(H—Cl)=431.8 kJ·mol-1。
②根据元素周期律,同一主族元素非金属性越强,其气态氢化物越稳定,而能量越低越稳定,所以a、b、c、d依次为H2Te、H2Se、H2S、H2O;b为硒化氢的生成热数据,则硒与氢气发生反应生成硒化氢的热化学方程式为Se(s)+H2(g)H2Se(g) ΔH=+81 kJ·mol-1。
15.(12分)Ⅰ.化学反应中的反应热(ΔH)与反应物和生成物的键能(E)有关。下表给出了一些化学键的键能。
化学键 H—H N≡N OO O—H N—H
436.4 941.7 500 462.8 a
已知工业合成氨:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,请回答下列问题。
(1)表中a= 。
(2)1 mol N2与3 mol H2充分反应,放出的热量 (填“>”“<”或“=”)92.4 kJ。
Ⅱ.随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了普遍的重视。
(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。下图表示该反应进行过程中能量的变化,该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(4)下列各项中,能说明CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)已达到平衡的是 。
A.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化
B.一定条件下,CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
C.一定条件下,单位时间内消耗1 mol CO2,同时生成1 mol CH3OH
D.一定条件下,H2O(g)的浓度保持不变
答案:(1)390.55 (2)< (3)放热 (4)ABD
解析:(1)根据ΔH=反应物的化学键断裂吸收的能量-生成物的化学键形成释放的能量可知:436.4 kJ·mol-1×3+941.7 kJ·mol-1-2×3×a kJ·mol-1=-92.4 kJ·mol-1,解得a=390.55。
(2)由于合成氨的反应是可逆反应,1 mol N2与3 mol H2充分反应不能生成2 mol氨气,因此放出的热量<92.4 kJ。
(3)根据图像可知反应物总能量高于生成物总能量,因此该反应是放热反应。
(4)正反应气体物质的量减小,恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化说明反应达到平衡状态,A项正确;一定条件下,CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等,即正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,B项正确;一定条件下,单位时间内消耗1 mol CO2,同时生成1 mol CH3OH均表示正反应速率,不能说明反应达到平衡状态,C项错误;一定条件下,H2O(g)的浓度保持不变说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,D项正确。
16.(12分)一定温度下,某容积为2 L的密闭容器内,某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。
(1)该反应的化学方程式是 。
(2)在图上所示的三个时刻中, (填“t1”“t2”或“t3”) min处于平衡状态,此时v正 (填“>”“<”或“=”)v逆;0~t2 min时间段内v(N)= 。
(3)已知M、N均为气体,若反应容器的容积不变,则压强不再改变 (填“能”或“不能”)作为该反应已达到平衡状态的判断依据。
(4)已知M、N均为气体,则下列措施能增大反应速率的是 。
A.升高温度
B.降低压强
C.减小N的浓度
D.将反应容器容积缩小
答案:(1)2NM
(2)t3 = mol·L-1·min-1
(3)能
(4)AD
解析:(1)由图知,N不断减少,M不断增加,N是反应物,M是生成物,当反应进行到t3 min时,各种物质都存在,物质的量不变,反应达到平衡状态。0~t2 min内,N减少了4 mol,M增加了2 mol,两者的物质的量的比是4∶2=2∶1,故反应的化学方程式是2NM。
(2)t3 min处于平衡状态,此时v正=v逆。0~t2 min时间段内,v(N)= mol·L-1·min-1。
(3)已知M、N均为气体,若反应容器的容积不变,由于该反应是反应前后气体物质的量改变的反应,则“压强不再改变”能作为该反应已达到平衡状态的判断依据。
(4)A项,升高温度,化学反应速率增大;B项,降低压强,物质的浓度减小,反应速率减小;C项,减小N的浓度,反应速率减小;D项,将反应容器容积缩小,物质的浓度增大,反应速率增大。
11
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题:本题共12小题,每小题4分,共48分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.下列关于新能源汽车的说法中错误的是( )。
A.太阳能汽车属于新能源汽车,直接将太阳能转化为动能
B.若汽车采用乙烯碱性燃料电池作为动力,则通入乙烯的电极是负极
C.推广或使用新能源汽车,可以减少化石燃料的燃烧和氮氧化物的排放
D.液态储氢技术的开发有利于发展氢能源电动机,从而带来新能源汽车的升级
答案:A
解析:太阳能汽车是使用太阳能电池将太阳能转化成电能,然后转化成汽车的动能,A项错误;燃料电池中通入燃料的一极为负极,通入氧气的一极为正极,B项正确;新能源汽车可以减少化石燃料的燃烧和氮氧化物的排放,C项正确;液态储氢技术解决了氢气储存难、运输难的问题,可以实现氢能的广泛应用,D项正确。
2.沼气的主要成分是CH4,已知常温常压下,8 g CH4完全燃烧生成CO2和H2O时放出445 kJ的热量,则下列热化学方程式正确的是( )。
A.2CH4(g)+4O2(g)2CO2(g)+4H2O(g) ΔH=890 kJ·mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=890 kJ·mol-1
C.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1
D.CH4(g)+O2(g)CO2(g)+H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1
答案:C
解析:8 g CH4的物质的量为0.5 mol,0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和液态水(常温常压)时,放出445 kJ热量,则1 mol CH4在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出890 kJ热量,则热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1。
3.以下是几种化学键的键能:
化学键 N≡N F—F N—F
941.7 154.8 283.0
下列说法中正确的是( )。
A.过程N2(g)2N(g)放出能量
B.过程N(g)+3F(g)NF3(g)放出能量
C.反应N2(g)+3F2(g)2NF3(g)的ΔH>0
D.NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成,仍可能发生化学反应
答案:B
解析:A项,N2(g)2N(g)是断裂化学键的过程,需要吸收能量,A项错误。
B项,N(g)+3F(g)NF3(g)是形成化学键的过程,会释放能量,B项正确。
C项,N2(g)+3F2(g)2NF3(g) ΔH=(941.7+3×154.8-2×3×283.0)kJ·mol-1=-291.9 kJ·mol-1, C项错误。
D项,任何化学反应均有旧键的断裂和新键的形成,故D项错误。
4.在一定条件下,将3 mol A和1 mol B投入容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。2 min末测得此时容器中C和D的浓度分别为0.2 mol·L-1和0.4 mol·L-1。下列叙述正确的是( )。
A.x=2
B.2 min时,B的浓度为0.4 mol·L-1
C.0~2 min内B的反应速率为0.2 mol·L-1·min-1
D.2 min时,A的物质的量为1.8 mol
答案:D
解析:2 min末测得此时容器中C和D的浓度为0.2 mol·L-1和0.4 mol·L-1,根据浓度的变化量之比等于相应的化学计量数之比可知x=1,A项错误;根据化学方程式可知消耗B应该是0.2 mol·L-1,则2 min时,B的浓度为-0.2 mol·L-1=0.3 mol·L-1,B项错误;0~2 min内B的反应速率为=0.1 mol·L-1·min-1,C项错误;根据化学方程式可知消耗A应该是0.6 mol·L-1,物质的量是1.2 mol,则此时A的物质的量为1.8 mol,D项正确。
5.下列关于化学反应速率和限度的说法正确的是( )。
A.SO2与O2转化为SO3的反应体系中,只要不断通入空气,SO2就可以完全转化
B.在恒温恒容的密闭容器中发生合成氨的反应,达到限度时充入Ar,可提高化学反应速率
C.Zn和100 mL 1 mol·L-1硫酸反应过程中,加入少量CuSO4,可提高反应速率
D.向5 mL FeCl3溶液中加入5滴同浓度的KI溶液,再滴加KSCN溶液,溶液变红,证明FeCl3与KI的反应为可逆反应
答案:C
解析:SO2与O2转化为SO3的反应是可逆反应,SO2不可能完全转化,A项错误;在恒温恒容的密闭容器中发生合成氨的反应,达到限度时充入Ar,反应物浓度不变,反应速率不变,B项错误;Zn和100 mL 1 mol·L-1硫酸反应过程中,加入少量CuSO4,锌置换出铜,构成原电池,因此可提高反应速率,C项正确;向5 mL FeCl3溶液中加入5滴同浓度的KI溶液,由于反应中FeCl3是过量的,因此再滴加KSCN溶液,溶液变红,不能证明FeCl3与KI的反应为可逆反应,D项错误。
6.在2A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)的反应中,表示反应速率最大的是( )。
A.v(A)=0.5 mol·L-1·min-1
B.v(B)=0.6 mol·L-1·min-1
C.v(C)=0.35 mol·L-1·min-1
D.v(D)=0.4 mol·L-1·min-1
答案:D
解析:将用B、C、D物质表示的化学反应速率换算成用A物质表示,然后进行比较。B项,v(A)=v(B)=×0.6 mol·L-1·min-1=0.4 mol·L-1·min-1;C项,v(A)=v(C)=0.35 mol·L-1·min-1;D项,v(A)=2v(D)=2×0.4 mol·L-1·min-1=0.8 mol·L-1·min-1,通过数值大小比较知,D项反应速率最大。
7.化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。
下列说法不正确的是( )。
A.甲:Zn2+向Cu电极方向移动,Cu电极附近溶液中H+浓度增加
B.乙:正极的电极反应式为Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-
C.丙:锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄
D.丁:使用一段时间后,电解质溶液的酸性减弱,导电能力下降
答案:A
解析:Zn比Cu活泼,Zn作负极,Zn失电子变Zn2+,电子经导线转移到铜电极,铜电极上负电荷变多,吸引了溶液中的阳离子,因而Zn2+和H+向铜电极迁移,H+氧化性较强,得电子生成H2,因而Cu电极附近溶液中c(H+)减小,A项错误;Ag2O作正极,得到电子被还原成Ag,结合KOH溶液作电解质溶液,故电极反应式为Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-,B项正确;Zn为较活泼电极,作负极,发生氧化反应,电极反应式为Zn-2e-Zn2+,锌溶解,因而锌筒会变薄,C项正确;铅蓄电池总反应式为PbO2(s)+Pb(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l),可知放电一段时间后,H2SO4不断被消耗,因而电解质溶液的酸性减弱,导电能力下降,D项正确。
8.一种新一代集电致变色功能和储能功能于一体的电子器件的工作原理如图所示,放电时该器件的透光率增强,下列说法错误的是( )。
A.放电时,Li+移向a极
B.放电时,b极材料中Li元素化合价升高
C.放电时,a极的电极反应式为FePO4+Li++e-LiFePO4
D.当a、b两极质量变化差为14 g时,外电路转移1 mol电子
答案:B
解析:由图可知,放电时,a极为原电池正极,b极为负极,则阳离子锂离子移向正极a极,A项正确;放电时,Li7Ti5O12在负极失去电子发生氧化反应生成Li4Ti5O12,钛元素的化合价升高,Li元素的化合价不变,B项错误;放电时,a极为原电池正极,锂离子作用下FePO4在正极得到电子发生还原反应生成LiFePO4,电极反应式为FePO4+Li++e-LiFePO4,C项正确;放电时总反应为3FePO4+Li7Ti5O123LiFePO4+Li4Ti5O12,则外电路转移1 mol电子时,负极质量减少7 g,正极质量增加7 g,两极质量变化差为14 g,D项正确。
9.如图为研究金属腐蚀的实验。下列相关说法中正确的是( )。
A.食盐水中有气泡逸出
B.铁表面的反应为Fe-3e-Fe3+
C.红色首先在食盐水滴的中心出现
D.该实验研究的是金属的电化学腐蚀
答案:D
解析:由Fe、C与食盐水形成原电池引起的金属腐蚀是电化学腐蚀,D项正确;铁为负极,发生的反应为Fe-2e-Fe2+,B项错误;正极为C,电极反应为O2+4e-+2H2O4OH-,即C附近溶液显碱性,首先变红,C项错误;整个反应过程中没有气体生成,A项错误。
10.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)的变化情况如图,根据图示分析实验条件,下列说法中一定不正确的是( )。
组别 对应曲线 反应温度/℃ 铁的状态
1 a 30 粉末状
2 b 30 粉末状
3 c 2.5 块状
4 d 2.5 30 块状
A.第4组实验的反应最慢
B.第1组实验中盐酸的浓度可能大于2.5 mol·L-1
C.第2组实验中盐酸的浓度可能等于2.5 mol·L-1
D.第3组实验的反应温度低于30 ℃
答案:D
解析:根据图像,第4组反应最慢,A项正确;采用控制变量法分析反应条件,第3、4组比较,第3组生成氢气的速率较大,所以反应温度高于30 ℃,D项错误;第1、2组与第4组相比较,由于铁的状态不同,使用粉末状铁反应速率大,不能判断其盐酸的浓度是否比第4组大,因此盐酸的浓度有可能大于、等于或小于2.5 mol·L-1,B、C两项正确。
11.为更精确地研究浓度对反应速率的影响,小组同学利用压强传感器等数字化实验设备,探究镁与不同浓度硫酸的反应速率,两组实验所用药品如表:
序号 镁条的 质量/g 硫酸
物质的量浓度/(mol·L-1) 体积/mL
Ⅰ 0.01 1.0 2
Ⅱ 0.01 0.5 2
实验结果如图所示。下列说法错误的是( )。
A.实验Ⅰ对应图中曲线a,曲线的斜率大,反应速率大
B.随着反应的不断进行,化学反应速率减小,原因是硫酸浓度变小
C.实验Ⅱ对应曲线b,反应开始阶段,反应速率不断增大,可能是反应放热温度升高
D.向实验Ⅱ中滴加少量硫酸铜溶液,产生氢气速率增大,最终生成氢气的体积相同
答案:D
解析:实验Ⅰ中硫酸的浓度是实验Ⅱ中硫酸浓度的2倍,则实验Ⅰ生成H2的速率较大,单位时间内反应体系的气体压强变化程度大,即图中曲线a是实验Ⅰ的压强变化曲线,曲线b是实验Ⅱ的压强变化曲线,曲线的斜率大,变化程度大,反应速率大,A项正确;反应物浓度越大,反应速率越大,随着反应的不断进行,化学反应速率减小,原因是硫酸浓度变小,B项正确;温度升高,反应速率增大,实验Ⅱ对应曲线b,反应开始阶段,反应速率不断增大,可能是反应放热温度升高,C项正确;实验Ⅱ中,n(H2SO4)=0.001 mol,0.01 g镁完全反应,向实验Ⅱ中滴加少量硫酸铜溶液,生成铜单质,与镁形成原电池,增大反应速率,产生氢气速率增大,镁的质量减少,最终生成氢气的体积减小,D项错误。
12.向容积为2.0 L的密闭容器中通入一定量的N2O4(无色气体)和NO2(红棕色气体)的混合气体,发生反应:N2O4(g)2NO2(g) ΔH>0,体系中各物质的物质的量随时间变化如图所示。下列有关说法正确的是( )。
A.64 s时,反应达到化学平衡状态
B.达到化学平衡前,混合气体的颜色逐渐变深
C.若该容器与外界无热传递,则反应达到平衡前容器内气体的温度逐渐升高
D.前100 s内,用NO2表示的化学反应速率是0.008 mol·L-1·s-1
答案:B
解析:由图可知,64 s后二氧化氮和四氧化二氮的浓度依然发生改变,说明64 s时正、逆反应速率不相等,反应未达到化学平衡状态,A项错误;二氧化氮气体为红棕色,四氧化二氮气体为无色,由图可知,平衡前二氧化氮的浓度增大,混合气体的颜色逐渐变深,B项正确;该反应为吸热反应,若容器与外界无热传递,则反应达到平衡前容器内气体的温度逐渐降低,C项错误;由图可知,前100 s内,二氧化氮的物质的量的变化量为(1.0-0.2) mol=0.8 mol,则用二氧化氮表示的化学反应速率是=0.004 mol·L-1·s-1,D项错误。
二、非选择题:本题共4小题,共52分。
13.(8分)某种燃料电池的工作原理示意图如图所示,a、b均为惰性电极。
(1)使用时,空气从 (填“A”或“B”)口通入。
(2)假设使用的“燃料”是甲醇(CH3OH),总反应式为2CH3OH+4OH-+3O22C+6H2O,则A口通入的物质为 (填名称)。
(3)b极反应式为 。
(4)当电路中通过0.3 mol电子时,消耗甲醇的质量为 g。
答案:(1)B (2)甲醇
(3)O2+2H2O+4e-4OH-
(4)1.6
解析:由电子流动方向可知a为负极,b为正极,空气应从B口通入,甲醇从A口通入。
14.(20分)(1)下列反应中,属于放热反应的是 (填序号,下同),属于吸热反应的是 。
①煅烧石灰石
②木炭燃烧
③炸药爆炸
④酸碱中和反应
⑤生石灰与水作用制熟石灰
⑥食物因氧化而腐败
(2)用铜、银与硝酸银溶液设计一个原电池,此电池的负极是 ,负极的电极反应式是 。
(3)用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸中,形成了原电池,工作一段时间,锌片的质量减小了3.25 g,铜表面析出了氢气 L(标准状况),导线中通过 mol电子。
(4)如图1所示是NO2与CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2与CO反应的热化学方程式: 。
图1
图2
(5)化学反应的反应热与反应物和生成物的键能有关。
①已知:H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH=-184.5 kJ·mol-1
请填空。
共价键 H—H Cl—Cl H—Cl
436.4 242.7
②图2中表示氧族元素中氧、硫、硒、碲生成氢化物时的反应热数据,根据反应热数据可确定a、b、c、d分别代表哪种氢化物,试写出硒与氢气发生反应生成硒化氢的热化学方程式: 。
(6)氢气是一种高效、清洁的能源。可以用电解水法制备氢气,电解反应方程式为 ,能量转化形式为 。
答案:(1)②③④⑤⑥ ①
(2)铜 Cu-2e-Cu2+
(3)1.12 0.1
(4)NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g) ΔH=-234 kJ·mol-1
(5)①431.8 ②Se(s)+H2(g)H2Se(g) ΔH=+81 kJ·mol-1
(6)2H2O2H2↑+O2↑ 电能转化为化学能
解析:(4)根据NO2与CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图可知,反应物能量高于生成物能量,反应是放热反应,ΔH=E1-E2=134 kJ·mol-1-368 kJ·mol-1=-234 kJ·mol-1,所以NO2与CO反应的热化学方程式为NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g) ΔH=-234 kJ·mol-1。
(5)①ΔH=436.4 kJ·mol-1+242.7 kJ·mol-1-2E(H—Cl)=-184.5 kJ·mol-1,解得:E(H—Cl)=431.8 kJ·mol-1。
②根据元素周期律,同一主族元素非金属性越强,其气态氢化物越稳定,而能量越低越稳定,所以a、b、c、d依次为H2Te、H2Se、H2S、H2O;b为硒化氢的生成热数据,则硒与氢气发生反应生成硒化氢的热化学方程式为Se(s)+H2(g)H2Se(g) ΔH=+81 kJ·mol-1。
15.(12分)Ⅰ.化学反应中的反应热(ΔH)与反应物和生成物的键能(E)有关。下表给出了一些化学键的键能。
化学键 H—H N≡N OO O—H N—H
436.4 941.7 500 462.8 a
已知工业合成氨:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,请回答下列问题。
(1)表中a= 。
(2)1 mol N2与3 mol H2充分反应,放出的热量 (填“>”“<”或“=”)92.4 kJ。
Ⅱ.随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了普遍的重视。
(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。下图表示该反应进行过程中能量的变化,该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(4)下列各项中,能说明CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)已达到平衡的是 。
A.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化
B.一定条件下,CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
C.一定条件下,单位时间内消耗1 mol CO2,同时生成1 mol CH3OH
D.一定条件下,H2O(g)的浓度保持不变
答案:(1)390.55 (2)< (3)放热 (4)ABD
解析:(1)根据ΔH=反应物的化学键断裂吸收的能量-生成物的化学键形成释放的能量可知:436.4 kJ·mol-1×3+941.7 kJ·mol-1-2×3×a kJ·mol-1=-92.4 kJ·mol-1,解得a=390.55。
(2)由于合成氨的反应是可逆反应,1 mol N2与3 mol H2充分反应不能生成2 mol氨气,因此放出的热量<92.4 kJ。
(3)根据图像可知反应物总能量高于生成物总能量,因此该反应是放热反应。
(4)正反应气体物质的量减小,恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化说明反应达到平衡状态,A项正确;一定条件下,CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等,即正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,B项正确;一定条件下,单位时间内消耗1 mol CO2,同时生成1 mol CH3OH均表示正反应速率,不能说明反应达到平衡状态,C项错误;一定条件下,H2O(g)的浓度保持不变说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,D项正确。
16.(12分)一定温度下,某容积为2 L的密闭容器内,某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。
(1)该反应的化学方程式是 。
(2)在图上所示的三个时刻中, (填“t1”“t2”或“t3”) min处于平衡状态,此时v正 (填“>”“<”或“=”)v逆;0~t2 min时间段内v(N)= 。
(3)已知M、N均为气体,若反应容器的容积不变,则压强不再改变 (填“能”或“不能”)作为该反应已达到平衡状态的判断依据。
(4)已知M、N均为气体,则下列措施能增大反应速率的是 。
A.升高温度
B.降低压强
C.减小N的浓度
D.将反应容器容积缩小
答案:(1)2NM
(2)t3 = mol·L-1·min-1
(3)能
(4)AD
解析:(1)由图知,N不断减少,M不断增加,N是反应物,M是生成物,当反应进行到t3 min时,各种物质都存在,物质的量不变,反应达到平衡状态。0~t2 min内,N减少了4 mol,M增加了2 mol,两者的物质的量的比是4∶2=2∶1,故反应的化学方程式是2NM。
(2)t3 min处于平衡状态,此时v正=v逆。0~t2 min时间段内,v(N)= mol·L-1·min-1。
(3)已知M、N均为气体,若反应容器的容积不变,由于该反应是反应前后气体物质的量改变的反应,则“压强不再改变”能作为该反应已达到平衡状态的判断依据。
(4)A项,升高温度,化学反应速率增大;B项,降低压强,物质的浓度减小,反应速率减小;C项,减小N的浓度,反应速率减小;D项,将反应容器容积缩小,物质的浓度增大,反应速率增大。
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