2020_2021学年高二化学上学期期中测试卷01(原卷板+解析版)鲁科版选修4

文档属性

名称 2020_2021学年高二化学上学期期中测试卷01(原卷板+解析版)鲁科版选修4
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文件大小 1.0MB
资源类型 教案
版本资源 鲁科版
科目 化学
更新时间 2020-11-02 19:36:39

文档简介

2020-2021学年高二化学上学期期中测试卷01(鲁科选修4)
考试范围:第一、二章
可能用到的相对原子质量:H-1
C-12
N-14
O-16
Na-23
Mg-24
Al-27
P-31
Cl-35.5
Fe-56
Cu-64
一、单选题(每题2分,共40分)
1.下列各图所反映的措施中,目的是为了加快其化学反应速率的是
A.?铁门表面喷漆
B.冰箱保存食物
C.?扇子扇煤炉火
D.
【答案】C
【解析】
A.
铁门表面喷漆阻止了铁门与空气接触,降低了反应速率,A项错误;
B.
冰箱保存食物,降低温度,降低了反应速率,B项错误;
C.
扇子扇煤炉火给煤炭提供了足够的空气,加快了反应速率,C项正确;
D.
烤焦电线杆生成了焦炭,焦炭性质稳定,难以反应,降低了反应速率,D项错误;
答案选C。
2.下列各组热化学方程式中,化学反应的前者小于后者的有(







A.2项
B.3项
C.4项
D.5项
【答案】B
【解析】
①通过比较氢气与氯气、溴蒸气反应的条件及现象可知,氢气与氯气反应放出的热量多,则,符合题意;
②固态硫变为气态硫过程中吸热,所以气态硫燃烧放出的热量多,则,符合题意;③,,则,不符合题意;
④为吸热反应,,为放热反应,,则,不符合题意;
⑤浓硫酸稀释要放出热量,,符合题意;
⑥一氧化碳是碳单质不完全燃烧的产物,碳单质完全燃烧生成二氧化碳时放热更多,所以,不符合题意。符合题意的有3项,故选B。
答案选B。
3.pH=a的某电解质溶液中,插入两支惰性电极通直流电一段时间后,溶液的pH>a,则该电解质可能是
A.NaOH
B..H2SO4
C.AgNO3
D.Na2SO4
【答案】A
【解析】
A选项,电解NaOH溶液实质是电解水,浓度增大,碱性增强,pH值增大,故A正确;
B选项,电解H2SO4实质是电解水,浓度增大,酸性增强,pH值减小,故B错误;
C选项,电解AgNO3反应生成银、氧气和硝酸,酸性增强,pH值减小,故C错误;
D选项,电解Na2SO4实质是电解水,浓度增大,但依然呈中性,pH值不变,故D错误;
综上所述,答案为A。
【点睛】
电解类型分放氧生酸型,放氢生碱型,电解电解质型,电解水型。
4.在一定条件下,将3molA和1molB投入容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。2min末测得此时容器中C和D的浓度为0.2mol/L和0.4mol/L。下列叙述正确的是


A.x=2
B.2min时,B的浓度为0.4mol/L
C.0~2min内B的反应速率为0.2mol·L-?·min-?
D.此时A的转化率为40%
【答案】D
【解析】
A.2min末测得此时容器中C和D的浓度为0.2mol/L和0.4mol/L,根据浓度的变化量之比是相应的化学计量数之比可知x=1,A错误;
B.根据方程式可知消耗B应该是0.2mol/L,则2min时,B的浓度为1mol/2L-0.2mol/L=0.3mol/L,B错误;
C.消耗B应该是0.2mol/L,则0~2min内B的反应速率为0.2mol/L÷2min=0.1mol·L-?·min-?,C错误;
D.根据方程式可知消耗B应该是0.6mol/L,物质的量是1.2mol,则此时A的转化率为1.2mol/3mol×100%=40%,D正确;
答案选D。
5.下图是2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)的能量变化图,据图得出的相关叙述正确的是(
)
A.该化学反应过程中既有能量的吸收又有能量的释放
B.2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)
△H=-(a-b)
kJ/mol
C.1
mol
SO2的能量比1
mol
SO3的能量高
D.若某容器内有2
mol
SO3充分反应,吸收(a-b)
kJ热量
【答案】A
【解析】
A.
断键需要吸热,形成化学键需要放热,则该化学反应过程中既有能量的吸收又有能量的释放,A正确;
B.
反应热等于断键吸收的总能量和形成化学键所放出的总能量的差值,则根据图像可知反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)的△H=(a-b)
kJ/mol,B错误;
C.
根据图像可知0.5mol氧气和1
mol
SO2的总能量比1
mol
SO3的能量高,二氧化硫和三氧化硫的能量不能比较,C错误;
D.
由于是可逆反应,转化率达不到100%,因此若某容器内有2
mol
SO3充分反应,吸收的热量小于(a-b)
kJ,D错误。
答案选A。
6.最近意大利罗马大学的Fulvio
Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。
N4分子结构如图,已知断裂1
mol
N—N吸收167
kJ热量,生成1molN≡N键放出942
kJ热量。根据以上信息和数据,则由N2气体生成1
mol气态N4的ΔH为(
)
A.+882
kJ/mol
B.+441
kJ/mol
C.-882
kJ/mol
D.-441
kJ/mol
【答案】A
【解析】
N2生成1
mol气态N4的方程式为:2N2(g)=N4(g),根据键能和?H的关系可得?H=2×942kJ?mol?1-6×167kJ?mol?1=+882
kJ?mol?1,故A项正确。
7.在一定温度下的恒压容器中,进行可逆反应A(g)+B(g)?C(g)+2D(g);下列能说明该反应达到平衡状态的是
①反应混合物的密度不再改变
②混合气体的平均相对分子质量不再改变
③C和D的物质的量之比为1:2
④体系压强不再改变
⑤C的质量分数不再改变
⑥v(A):v(C)=1:1.
A.①②④⑤
B.①②⑤
C.②⑤⑥
D.①②③④⑤⑥
【答案】B
【解析】
①一定温度下的恒压容器中,反应混合物的密度不再改变,说明气体的物质的量不变,故能确定该反应达到平衡状态;②因为A(g)+B(g)?C(g)+2D(g)反应前后计量数不等,所以混合气体的平均相对分子质量不再改变,说明气体的物质的量不变,正逆反应速率相等,达平衡状态;③C和D的物质的量之比为1:2,平衡时可能是,也可能不,与始起投料方式有关,故不选;④体系压强不再改变,因为在一定温度下的恒压容器中,压强一直不变,故不选;⑤C的质量分数不再改变,说明气体的物质的量不变,正逆反应速率相等,达平衡状态,故选;⑥v(A):v(C)=1:1,未体现正逆的关系,故不选,所以能说明该反应达到平衡状态的是①②⑤;A.
①②④⑤不符合题意,B.
①②⑤符合题意;C.
②⑤⑥不符合题意;D.
①②③④⑤⑥不符合题意;答案:B。
8.将金属M连接在钢铁设施表面,可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在图中所示的情境中,下列有关说法正确的是
A.阴极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+
B.钢铁设施表面因积累大量电子而被保护
C.钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
D.该保护法为外加电流的阴极保护法,金属M不需要定期更换
【答案】B
【解析】
A.阴极其实是原电池的正极,该电极反应式为2H2O+2e-═H2↑+2OH-,A错误;
B.当铁管做原电池的正极时被保护,将导线与金属M相连,M做负极,失去电子沿着导线进入铁设施表面,因积铁设施累积大量电子而被保护,B正确;
C.海水中有大量的盐溶解,更易形成电化学腐蚀,故在海水中更容易腐蚀,C错误;
D.该保护法并未外接电源,故为牺牲阳极的阴极保护法,金属M会被腐蚀,故需要定期更换,D错误;
故答案为:B。
9.某反应的△H=+100
kJ·mol-1,下列有关该反应的叙述正确的是
A.正反应活化能小于100
kJ·mol-1
B.逆反应活化能一定小于100
kJ·mol-1
C.正反应活化能比逆反应活化能大100
kJ·mol-1
D.反应物的总能量比生成物的总能量高
【答案】C
【解析】
A.△H=正反应的活化能─逆反应的活化能,故正反应活化能大于100
kJ·mol-1,A错误;
B.△H=正反应的活化能─逆反应的活化能=+100kJ/mol,不知道正反应的活化能,无法确定逆反应的活化能,B错误;
C.△H=正反应的活化能─逆反应的活化能=+100kJ/mol,正反应活化能比逆反应活化能大100
kJ·mol-1,C正确;
D.该反应为吸热反应,反应物的总能量比生成物的总能量低,D错误;
答案选C。
10.根据下图,可判断出下列离子方程式中错误的是
A.2Ag(s)+Cd2+(aq)=2Ag+(aq)+Cd(s)
B.
C.2Ag+(aq)+Cd(s)=
2Ag(s)+Cd2+(aq)
D.
【答案】A
【解析】
A、由于金属性Cd强于Ag,则2Ag(s)+Cd2+(aq)=2Ag+(aq)+Cd(s)反应不可能发生,故A错误;
B、由于金属性Cd强于Co,则反应可以发生,故B正确;
C、由于金属性Cd强于Ag,则2Ag+(aq)+Cd(s)=
2Ag(s)+Cd2+(aq)反应可以发生,故C正确;
D、由于金属性Co强于Ag,则反应可以发生,故D正确;
答案选A。
11.CO(g)与H2O(g)反应的能量变化如图所示,有关两者反应的说法正确的是
A.该反应为吸热反应
B.1
mol
CO(g)和1
mol
H2O(g)具有的总能量大于1
mol
CO2(g)和1
mol
H2(g)具有的总能量
C.该反应不需要加热就能进行
D.1
mol
CO2(g)和1
mol
H2(g)反应生成1
mol
CO(g)和1
mol
H2O(g)要放出41
kJ热量
【答案】B
【解析】
A、从图示可知,反应物总能量高于生成物总能量,该反应为放热反应,A项错误;
B、从图示可知,1
mol
CO(g)和1
mol
H2O(g)具有的总能量大于1
mol
CO2(g)和1
mol
H2(g)具有的总能量,B项正确;
C、CO(g)与H2O(g)反应需要在高温条件下才能进行,需要加热,C项错误;
D、从图示可知,正反应为放热反应,则1
mol
CO2(g)和1
mol
H2(g)反应生成1
mol
CO(g)和1
mol
H2O(g)时要吸收41
kJ热量,D项错误;
答案选B。
12.氢气用于烟气的脱氮、脱硫的反应:4H2(g)+2NO(g)+SO2(g)N2(g)+S(l)+4H2O(g)ΔH<0。下列有关说法正确的是(

A.当v(H2)=v(H2O)时,达到平衡
B.升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大,化学平衡逆向移动
C.使用高效催化剂可提高NO的平衡转化率
D.化学平衡常数表达式为K=
【答案】D
【解析】
A.
没有说明反应速率的方向,不能证明v(正)=v(逆),因此不能判断是否达到平衡,A项错误;
B.
升高温度,正、逆反应速率都增大,B项错误;
C.
加入催化剂,反应速率加快,平衡不移动平衡转化率不变,C项错误;
D.
化学平衡常数为达到平衡时生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积的比值,K=,D项正确;
答案选D。
13.某铁—空气电池放电时,其原理如图所示。电池总反应为2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2。下列说法正确的是(  )
A.a极质量不变
B.b极为电池负极
C.电子从a电极经负载流向b电极
D.该装置将电能转变为化学能
【答案】C
【解析】
A.
Fe变为Fe(OH)2,因此a极质量增加,故A错误;
B.
b极是氧气变为OH-,化合价降低,为电池正极,故B错误;
C.
a极是负极,电子从a电极经负载流向b电极,故C正确;
D.
该装置将化学能转变为电能,故D正确。
综上所述,答案为D。
14.反应2NO+2CON2+2CO2可应用于汽车尾气的净化,下列关于该反应的说法正确的是(

A.升高温度能减慢反应速率
B.减小CO浓度能加快反应速率
C.使用恰当的催化剂能加快反应速率
D.达到化学平衡时,NO能100%转化为产物
【答案】C
【解析】
A.
升高温度使得任何化学反应的化学反应速率加快,故A错误;
B.
减小CO浓度能降低反应速率,故B错误;
C.
加入催化剂可以加快化学反应速率,故C正确;
D.
可逆反应的反应物不能完全转化,故D错误。
故选:C。
15.将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后,置于如图所示装置中,进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是
A.铁被氧化的电极反应式为Fe?3e?Fe3+
B.铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C.活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D.以水代替NaCl溶液,铁不能发生吸氧腐蚀
【答案】C
【解析】
A.在铁的电化学腐蚀中,铁单质失去电子转化为二价铁离子,即负极反应为:Fe-2e-=Fe2+,故A错误;
B.铁的腐蚀过程中化学能除了转化为电能,还有一部分转化为热能,故B错误;
C.活性炭与铁混合,在氯化钠溶液中构成了许多微小的原电池,加速了铁的腐蚀,故C正确;
D.以水代替氯化钠溶液,水也呈中性,铁在中性或碱性条件下易发生吸氧腐蚀,故D错误;
综上所述,本题应选C.
【点睛】
本题考查金属铁的腐蚀。根据电解质溶液的酸碱性可判断电化学腐蚀的类型,电解质溶液为酸性条件下,铁发生的电化学腐蚀为析氢腐蚀,负极反应为:Fe-2e-=Fe2+;正极反应为:2H+
+2e-=H2↑;电解质溶液为碱性或中性条件下,发生吸氧腐蚀,负极反应为:Fe-2e-=Fe2+;正极反应为:O2+2H2O
+4e-=4OH-。
16.已知下列反应的平衡常数:①H2(g)+S(s)
H2S(g),K1;②S(s)+O2(g)
SO2(g),K2;则反应H2(g)+SO2(g)
O2(g)+H2S(g)的平衡常数是
A.K1+K2
B.K1-K2
C.K1×K2
D.K1/K2
【答案】D
【解析】
H2(g)+S(s)
H2S(g)的平衡常数K1=,S(s)+O2(g)
SO2(g)的平衡常数K2=,反应H2(g)+SO2(g)
O2(g)+H2S(g)的平衡常数K==,故选D。
【点睛】
解答本题的关键是正确书写平衡常数表达式,需要注意的是平衡常数及其单位与化学计量数有关。
17.下列关于铜电极的叙述正确的是
A.铜锌原电池中铜是负极
B.用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极
C.在镀件上电镀铜时可用铜作阳极
D.电解食盐水时铜作阳极
【答案】C
【解析】
A、原电池中活泼金属作负极,铜锌原电池中,Zn活泼,则Zn为负极,Cu为正极,故A错误;
B、粗铜精炼时粗铜作阳极,纯铜作阴极,故B错误;
C、电镀Cu时Cu作阳极,在镀件上铜离子得到电子生成Cu,故C正确;
D、电解食盐水用惰性电极作阳极,若利用Cu为阳极,则生成氢氧化铜沉淀,故D错误;故选C。
18.中国首条“生态马路”在上海复兴路隧道建成,它运用了“光触媒”技术,在路面涂上一种光催化剂涂料,可将汽车尾气中45%的NO和CO转化成N2
和CO2。下列对此反应的叙述中正确的是
A.使用光催化剂不改变反应速率
B.该“光触媒”技术可以杜绝“光化学烟雾”的产生
C.升高温度能加快反应速率
D.改变压强对反应速率无影响
【答案】C
【解析】
A.使用光催化剂改变反应速率可以加快化学反应速率,A错误;
B.“光触媒”可将45%的NO和CO转化为无毒无害的N2和CO2,故“光触媒”技术可以减少“光化学烟雾”,但不能杜绝,B错误;
C.升高温度能提高活化分子的百分数,故能加快反应速率,C正确;
D.该反应中的所有组分均为气体,故改变压强对反应速率有影响,D错误;
故选C。
19.某溶液中含有溶质NaCl和,物质的量之比为3:1。用石墨作电极电解该溶液,根据电极产物的不同,可明显分为三个阶段,下列叙述不正确的是(

A.阴极只析出H2
B.阳极先析出Cl2,后析出O2
C.电解最后阶段为电解水
D.溶液pH不断增大,最后为7
【答案】D
【解析】
A.
阴极自始自终是氢离子放电,只析出H2,A正确;
B.
阳极氯离子先于氢氧根离子放电,先析出Cl2,后析出O2,B正确;
C.
电解最后阶段为电解水,C正确;
D.
溶液pH不断增大,最后生成的NaOH为碱性,pH大于7,D错误;故答案为:D。
20.有气体参加的反应中,能使反应物中活化分子数和活化分子百分数都增大的方法是(  )
①增大反应物浓度 
②增大压强 
③升高温度 
④加入催化剂
A.①②③
B.②③④
C.①③④
D.③④
【答案】D
【解析】
①增大反应物浓度,单位体积内活化分子数目增加,活化分子百分数不变;
②增大压强,单位体积内活化分子数目增加,活化分子百分数不变;
③升高温度,分子吸收能量,原来不是活化分子变为活化分子,活化分子数目增加,活化分子百分数增大;
④加入催化剂,降低反应所需活化能,原来不是活化分子变为活化分子,活化分子数目增加,活化分子百分数增大;
因此③④正确,故D正确
综上所述,答案为D。
【点睛】
增大浓度,则单位体积内分子数增加,单位体积内活化分子数增加,活化分子百分数不变。增大压强,缩小容器体积,则单位体积内分子数增加,单位体积内活化分子数增加,活化分子百分数不变。
第II卷(非选择题,共60分)
21.(10分)铬酸钠(Na2CrO4)为黄色晶体,易潮解,常用于制染料、颜料等。以铬铁矿(主要成分是FeO.Cr2O3)和纯碱为主要原料制备Na2CrO4的反应为4FeO·Cr2O3(s)+8Na2CO3(s)+7O2(g)?8Na2CrO4(s)+2Fe2O3(s)+8CO2(g)
ΔH<0。回答下列问题:
(1)制备
Na2CrO4时,常将铬铁矿石先粉碎,其目的是_____;该反应在常温下____(填“能”或“不能”)自发进行。
(2)一定条件下,将一定量的反应混合物置于密闭容器中反应,测得有关物理量与反应时
间的变化关系如图1、2所示。
①在0~2min内CO2的平均反应速率为_____;上述反应的化学平衡常数表达式K=_____。
②由图1判断,反应进行至4min时,曲线发生变化的原因可能是_________
(填字母)。
a.升高温度
b.降低温度
c.增大压强
d.使用高效催化剂
③在图2上画出4~6min时间段vˊ正和vˊ逆的图像________。
【答案】(1)增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高原料利用率(2分)

(1分)
(2)①
0.05mol·L
—1·min—1
(2分)
(2分)

b
(1分)

(2分)
【解析】
(1)将固体粉粹,目的是增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高原料利用率,由4FeO·Cr2O3(s)+8Na2CO3(s)+7O2(g)?8Na2CrO4(s)+2Fe2O3(s)+8CO2(g)
ΔH<0是熵增加、放热的反应,能自发进行,故答案为:增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高原料利用率;能;
(2)①由图1可知,在0~2min内CO2的平均反应速率为,由反应4FeO·Cr2O3(s)+8Na2CO3(s)+7O2(g)?8Na2CrO4(s)+2Fe2O3(s)+8CO2(g),化学平衡常数表达式K=,故答案为:0.05mol·L
—1·min—1;;
②图1中4min时,CO2、O2的浓度不变,说明不是改变浓度或改变压强,4min后CO2的浓度增大,说明平衡正向移动,正反应为放热反应,降低温度能正向移动,故选b;
③4-6min是降低温度对新平衡的影响,降温正逆反应速率都降低,该反应向正向移动,则新的正反应速率大于逆反应速率,画出图像为:。
22.(10分)某校课题组的同学设计“甲烷—碳酸盐—空气”熔盐燃料电池处理污水,其结构示意图如下:
污水处理原理:保持污水的pH
在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层,刮去(或撤掉)浮渣层,即起到了浮选净化的作用。回答下列问题:
(1)图中
A的化学式为__________________。
(2)燃料电池正极反应为O2+2CO2+4e—=
2CO,负极反应式为_____________。
(3)用电极反应式和离子或化学方程式说明电解池中生成Fe(OH)3的过程:
_________________;_______________;______________

(4)若在阴极产生了
2
mo1气体,则理论上熔融盐燃料电池消耗
CH4
(标准状况下)____L。
【答案】(1)CO2
(1分)
(2)CH4+4CO-8e-
=5CO2+2H2O
(2分)
(3)Fe-2e-
=Fe2+
(2分)
Fe2+
+2OH-
=Fe(OH)
2↓(1分)
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(2分)
(4)11.2
(2分)
【解析】
(1)图中
A是二氧化碳,化学式为:CO2;
(2)燃料电池正极反应为O2+2CO2+4e-=
2CO,负极反应式为:CH4+4CO-8e-
=5CO2+2H2O;
(3)污水的pH
在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3沉淀,故铁电极先失去电子发生氧化反应:Fe-2e-
=Fe2+;正极氢离子得电子发生还原产生氢气,继续发生反应:Fe2+
+2OH-
=Fe(OH)
2↓;氢氧化亚铁沉淀再被空气氧化,发生反应:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(4)若在阴极产生了
2
mo1H2,则转移电子4mol,结合甲烷的电极反应式:CH4+4CO-8e-
=5CO2+2H2O;理论上熔融盐燃料电池消耗
CH4的物质的量为0.5mol,故标况下消耗甲烷的体积为11.2L。
23.(8分)CH4—CO2催化重整是减少温室气体排放的重要途径。回答下列问题:
(1)已知:
C(s)+2H2(g)
=
CH4(g)
ΔH=
—75kJ·mo1—1
C(s)+O2(g)=
CO2(g)
ΔH
=
—394kJ·mo1—1
C(s)+O2(g)=
CO(g)
ΔH=
—111
kJ·mo1—1
则催化重整反应CH4(g)+CO2(g)
=
2CO(g)+2H2(g)的
ΔH
=___
kJ·mo1—1;从温度和压强的角度考虑,有利于提高CH4平衡转化率的条件是
_____。
(2)催化重整时催化剂的活性随积碳的增多而减弱,有关积碳反应和消碳反应的数据如表:
积碳反应/消碳反应
催化剂
活化能/kJ·mo1—1
CH4(g)=
C(s)+2H2(g)
ΔH
=+75
kJ·mo1—1
X
33
Y
43
CO2(g)+C(s)
=
2CO(g)
ΔH
=+172
kJ·mo1—1
X
91
Y
72
①由表中数据分析:从有利于催化重整的角度考虑,应选用的催化剂为______(填“X”或“Y”);催化剂可以改变同一化学反应的________(填“活化能”或“反应热”,下同),但不能改变其_____
②在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5
(k为速率常数)。在p
(CH4)一定时,不同p
(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示,则p(CO2)数值最大的是______(填“a”“b”或“c”)。
【答案】(1)+247(2分)
升高温度和降低压强(1分)
(2)
①Y
(1分)
活化能
(1分)
反应热(1分)

c
(2分)
【解析】
(1)已知:
①C(s)+2H2(g)
=
CH4(g)
ΔH=
-75kJ·mo1-1
②C(s)+O2(g)=
CO2(g)
ΔH
=-394kJ·mo1-1
③C(s)+O2(g)=
CO(g)
ΔH=-111
kJ·mo1-1
利用盖斯定律可知,2×③-①-②可得CH4(g)+CO2(g)
=
2CO(g)+2H2(g),其ΔH
=+247kJ·mo1-1;该反应是熵增的反应,而且是吸热反应,所以从温度和压强的角度考虑,有利于提高CH4平衡转化率的条件是升高温度和降低压强;
(2)①由表中数据分析:从有利于催化重整的角度考虑,积碳反应中X和Y的活化能相差不大,消碳反应中Y的活化能比X的低得多,所以应选用的催化剂为Y;催化剂可以改变同一化学反应的活化能,但不能改变其反应热;
②根据某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5(k为速率常数)
可知,沉积碳的生成速率v与p
(CO2)成反比。根据在p
(CH4)一定时,不同p
(CO2)下积碳量随时间的变化趋势图,可判断同一条件下c的速率最小,所以c的p(CO2)数值最大。
24.(12分)使用石油热裂解的副产物CH4来制取CO和H2,其生产流程如下图:
(1)工业上常利用反应Ⅰ产生的CO和H2合成可再生能源甲醇。
①已知CO(g)、CH3OH(l)的燃烧热分别为283.0
kJ·mol-1和726.5
kJ·mol-1,则CH3OH(l)不完全燃烧生成CO(g)和H2O(l)的热化学方程式为

(2)此流程的第I步反应为:CH4(g)
+
H2O(g)
CO(g)
+
3H2(g),一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图。则P1_________P2。(填“<”、“>”或“=”)100℃时,将1
mol
CH4和2
mol
H2O通入容积为10L的恒容密闭容器中,达到平衡时CH4的转化率为0.5。此时该反应的平衡常数K=____________。
(3)此流程的第II步反应CO(g)
+
H2O(g)
CO2(g)
+
H2(g),
的平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃
400
500[
830
平衡常数K
10
9
1
从上表可以推断:该反应是
反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,反应达到平衡时,CO的转化率为

右图表示该反应在t1时刻达到平衡、在t2时刻因改变某个条件引起浓度变化的情况:图中t2时刻发生改变的条件是____(写出一种)。
(4)某化学兴趣小组构想将NO转化为HNO3(NO3-),装置如图,电极为多孔惰性材料。则负极的电极反应式是

【答案】(1)①CH3OH
(l)
+
O2(g)=CO(g)
+
2H2O(l)
△H=-443.5
kJ·mol-1(2分)
(2)<(1分);
0.0225(或2.25×10-2)(2分);
(3)放热(1分)

75%
(2分)

降低温度,或增加水蒸汽的量,或减少氢气的量。(2分)
(4)2H2O+NO-3e-=NO3-+4H+(2分)
【解析】
试题分析:(1)已知CO(g)、CH3OH(l)的燃烧热分别为283.0
kJ·mol-1和726.5
kJ·mol-1,有:CO(g)+1/2
O2(g)=CO2(g)
△H=-283.0kJ/mol,CH3OH(l)
+3/2
O2(g)=CO2(g)
+
2H2O(l)
△H=-726.5kJ/mol,所以根据盖斯定律可知后者减去前者即可的甲醇不完全燃烧生成CO(g)和H2O(l)的热化学方程式为CH3OH
(l)
+
O2(g)=CO(g)
+
2H2O(l)
△H=-443.5
kJ·mol-1。
(2)由图可知温度相同时,到达平衡时,压强为P1的CH4转化率高,平衡向正反应方向移动,反应为气体体积增大的反应,增大压强平衡向体积减小的方向移动,即P1<P2;100℃时,将1mol
CH4和2mol
H2O通入容积为10L的恒容密闭容器中,达到平衡时CH4的转化率为0.5,
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
起始浓度(mol/L)
0.1
0.2
0
0
变化浓度(mol/L)
0.05
0.05
0.05
0.15
平衡浓度(mol/L)
0.05
0.15
0.05
0.15
平衡常数K=c(CO)·c3(H2)/c(CH4)·c(H2O)=0.05×(0.15)3/0.05×0.15=0.0225(mol/L)2。
(3)分析图表数据可知平衡常数随温度升高减小,说明平衡逆向进行,正反应是放热反应;
CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)
起始浓度(mol/L)
0.02
0.02
0
0
变化浓度(mol/L)
x
x
x
x
平衡浓度(mol/L)
0.02-x
0.02-x
x
x
则x·x/(0.02-x)·(0.02-x)/=9
解得x=0.015
所以CO的转化率是0.0150.02×100%=75%
该反应是气体体积不变的放热反应,在t2时刻因改变某个条件浓度发生变化的情况是二氧化碳浓度增大,一氧化碳浓度减小,说明平衡正向进行,降低温度,或增加水蒸气的量或减少氢气的量均可以实现。
(4)原电池中负极失去电子,发生氧化反应。则NO在负极失去电子转化为硝酸,电极反应式为2H2O+NO-3e-=NO3-+4H+。
考点:考查化学平衡的分析判断,平衡常数的计算应用,平衡移动原理的应用及原电池等。
25.(10分)影响化学反应速率的因素很多,某课外兴趣小组用实验的方法通过图1所示装置研究反应速率的有关问题。
图1
图2
⑴取一段镁条,用砂纸擦去表面的氧化膜,使镁条浸入锥形瓶内足量的稀盐酸中。足量镁条与一定量盐酸反应生成H2的量与反应时间的关系曲线如图2所示。
①请在图3
的方框中画出上述反应的速率与时间的关系曲线。_______________
图3
②在前4min内,镁条与盐酸的反应速率逐渐加快,在4min之后,反应速率逐渐减慢,请简述其原因:_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)某同学发现,纯度、质量、表面积都相同的两铝片与H+浓度相同的盐酸和硫酸在同温同压下反应时产生氢气的速率差别很大,铝和盐酸反应速率更快。他决定对其原因进行探究。填写下列空白:
①该同学认为:由于预先控制了反应的其他条件,那么,两次实验时反应的速率不一样的原因,只有以下五种可能:
原因Ⅰ:Cl-对反应具有促进作用,而对反应没有影响;
原因Ⅱ:Cl-对反应没有影响,而对反应具有阻碍作用;
原因Ⅲ:____________________________________________________;
原因Ⅳ:Cl-、均对反应具有促进作用,但Cl-影响更大;
原因Ⅴ:________________________________________________________。
②该同学设计并进行了两组实验,即得出了正确结论。他取了两片等质量、外形和组成相同、表面经过砂纸充分打磨的铝片,分别放入到盛有同体积、c(H+)相同的稀硫酸和盐酸的试管(两试管的规格相同)中:
a.在盛有硫酸的试管中加入少量NaCl或KCl固体,观察反应速率是否变化;
b.在盛有盐酸的试管中加入少量Na2SO4或K2SO4固体,观察反应速率是否变化。
若观察到实验a中_________________________,实验b中________________________,则说明原因Ⅰ是正确的。依次类推。该同学通过分析实验现象,得出了结论:Cl-对反应具有加速作用。
【答案】(1)①
(图中要标明2、4、6min时刻时的速率及要画出速率走向弧线)
(2分)

镁和盐酸反应是放热反应,随着反应体系温度升高,反应速率增大;4min后由于溶液中H+浓度降低,所以导致反应速率减小
(2分)
(2)①
Cl-对反应具有促进作用,而对反应具有阻碍作用
(2分)
Cl-、均对反应具有阻碍作用,但Cl-影响更小(或影响更大)
(2分)

反应速率加快
(1分)
反应速率不变
(1分)
【解析】
(1)①2min内反应速率为=5mL·min-1,4min时,反应速率最大,即反应速率是=7.5mL·min-1,6min内反应速率=6mL·min-1,图像是:;
②镁和盐酸反应是放热反应,4min内,虽然反应物浓度降低,但温度起主导作用,因此反应速率加快,4min后,随着反应的进行H+浓度降低,浓度起主导作用;
(2)①根据原因I、II、IV的表述,可以推测出原因III和V为:
原因III:Cl-对反应具有促进作用,而对反应具有阻碍作用;
原因V:Cl-、均对反应具有阻碍作用,但Cl-影响更小(或影响更大);
②根据原因I,实验a是反应速率加快;实验b反应速率不变。
26.(10分)某小组同学查到一份研究过氧化氢溶液与氢碘酸(HI)反应的实验资料,具体如下:
资料1:室温下,过氧化氢溶液可与氢碘酸(HI)反应,溶液为棕黄色。
资料2:实验数据如下表所示。
实验编号
1
2
3
4
5
实验条件
保持298K,101kPa条件下,取相同体积的H2O2和HI溶液
c(H2O2)/mol/L
0.1
0.1
0.1
0.3
0.3
c(HI)/mol/L
0.1
0.2
0.3
0.1
0.1
出现棕黄色时间/s
13.1
6.5
4.3
4.4
4.4
(1)过氧化氢溶液与氢碘酸(HI)反应的化学方程式为__________。
(2)实验1、2、3研究__________对反应速率的影响,结论是__________。
(3)该组同学对编号4、5的实验分别升高不同温度,发现升高温度较小的一组,棕黄色出现加快,升高温度较大的一组,棕黄色出现反而变慢,可能的原因__________。
(4)该小组同学用碘化钾替代氢碘酸验证上述实验。在实验过程中,未观察到溶液变为棕黄色,却观察到产生无色气体。于是,该小组同学提出假设:KI可能是过氧化氢分解反应的催化剂(实验室提供KI溶液),并设计如下实验验证其假设。
实验步骤:
I.取2支试管,向试管1中加入2mL
0.1mol·L-1
H2O2溶液、lmLKI溶液,向试管2中加入……
II.分别将2支试管置于40℃水浴中。
①试管2中应加入的试剂是__________。
②实验现象证明该小组同学假设成立,该实验现象是__________。
【答案】(1)H2O2+2HI=2H2O+I2
(2分)
(2)
HI的浓度(1分)
反应速率与HI浓度成正比(或反应速率随HI浓度增大而增大)
(2分)
(3)温度升高,双氧水分解,反应物浓度降低,造成反应速率减慢
(2分)
(4)①
2mL
0.1mol·L-1
H2O2溶液,1mL
H2O
(2分)
②加入KI溶液的试管中产生气体的速率快
(1分)
【解析】
(1)过氧化氢溶液与氢碘酸(HI)反应的化学方程式为:H2O2+2HI=2H2O+I2;
(2)根据表格信息,控制变量法可知,实验1、2、3研究HI的浓度对反应速率的影响;结论是:反应速率与HI浓度成正比(或反应速率随HI浓度增大而增大);
(3)反应物过氧化氢易分解,故4、5的实验分别升高不同温度,发现升高温度较小的一组,棕黄色出现加快,升高温度较大的一组,棕黄色出现反而变慢,可能的原因:温度升高,双氧水分解,反应物浓度降低,造成反应速率减慢;
(4)①该实验是探究催化剂碘化钾的影响,故采用控制变量法,试管2中应加:2mL
0.1mol·L
-1H2O2溶液,1mL
H2O;
②该小组同学认为碘化钾能催化过氧化氢分解,故该实验现象未:加入KI溶液的试管中产生气体的速率快。
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12020-2021学年高二化学上学期期中测试卷01(鲁科选修4)
考试范围:第一、二章
可能用到的相对原子质量:H-1
C-12
N-14
O-16
Na-23
Mg-24
Al-27
P-31
Cl-35.5
Fe-56
Cu-64
一、单选题(每题2分,共40分)
1.下列各图所反映的措施中,目的是为了加快其化学反应速率的是
A.?铁门表面喷漆
B.冰箱保存食物
C.?扇子扇煤炉火
D.
2.下列各组热化学方程式中,化学反应的前者小于后者的有(







A.2项
B.3项
C.4项
D.5项
3.pH=a的某电解质溶液中,插入两支惰性电极通直流电一段时间后,溶液的pH>a,则该电解质可能是
A.NaOH
B..H2SO4
C.AgNO3
D.Na2SO4
4.在一定条件下,将3molA和1molB投入容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。2min末测得此时容器中C和D的浓度为0.2mol/L和0.4mol/L。下列叙述正确的是


A.x=2
B.2min时,B的浓度为0.4mol/L
C.0~2min内B的反应速率为0.2mol·L-?·min-?
D.此时A的转化率为40%
5.下图是2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)的能量变化图,据图得出的相关叙述正确的是(
)
A.该化学反应过程中既有能量的吸收又有能量的释放
B.2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)
△H=-(a-b)
kJ/mol
C.1
mol
SO2的能量比1
mol
SO3的能量高
D.若某容器内有2
mol
SO3充分反应,吸收(a-b)
kJ热量
6.最近意大利罗马大学的Fulvio
Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。
N4分子结构如图,已知断裂1
mol
N—N吸收167
kJ热量,生成1molN≡N键放出942
kJ热量。根据以上信息和数据,则由N2气体生成1
mol气态N4的ΔH为(
)
A.+882
kJ/mol
B.+441
kJ/mol
C.-882
kJ/mol
D.-441
kJ/mol
7.在一定温度下的恒压容器中,进行可逆反应A(g)+B(g)?C(g)+2D(g);下列能说明该反应达到平衡状态的是
①反应混合物的密度不再改变
②混合气体的平均相对分子质量不再改变
③C和D的物质的量之比为1:2
④体系压强不再改变
⑤C的质量分数不再改变
⑥v(A):v(C)=1:1.
A.①②④⑤
B.①②⑤
C.②⑤⑥
D.①②③④⑤⑥
8.将金属M连接在钢铁设施表面,可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在图中所示的情境中,下列有关说法正确的是
A.阴极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+
B.钢铁设施表面因积累大量电子而被保护
C.钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
D.该保护法为外加电流的阴极保护法,金属M不需要定期更换
9.某反应的△H=+100
kJ·mol-1,下列有关该反应的叙述正确的是
A.正反应活化能小于100
kJ·mol-1
B.逆反应活化能一定小于100
kJ·mol-1
C.正反应活化能比逆反应活化能大100
kJ·mol-1
D.反应物的总能量比生成物的总能量高
10.根据下图,可判断出下列离子方程式中错误的是
A.2Ag(s)+Cd2+(aq)=2Ag+(aq)+Cd(s)
B.
C.2Ag+(aq)+Cd(s)=
2Ag(s)+Cd2+(aq)
D.
11.CO(g)与H2O(g)反应的能量变化如图所示,有关两者反应的说法正确的是
A.该反应为吸热反应
B.1
mol
CO(g)和1
mol
H2O(g)具有的总能量大于1
mol
CO2(g)和1
mol
H2(g)具有的总能量
C.该反应不需要加热就能进行
D.1
mol
CO2(g)和1
mol
H2(g)反应生成1
mol
CO(g)和1
mol
H2O(g)要放出41
kJ热量
12.氢气用于烟气的脱氮、脱硫的反应:4H2(g)+2NO(g)+SO2(g)N2(g)+S(l)+4H2O(g)ΔH<0。下列有关说法正确的是(

A.当v(H2)=v(H2O)时,达到平衡
B.升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大,化学平衡逆向移动
C.使用高效催化剂可提高NO的平衡转化率
D.化学平衡常数表达式为K=
13.某铁—空气电池放电时,其原理如图所示。电池总反应为2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2。下列说法正确的是(  )
A.a极质量不变
B.b极为电池负极
C.电子从a电极经负载流向b电极
D.该装置将电能转变为化学能
14.反应2NO+2CON2+2CO2可应用于汽车尾气的净化,下列关于该反应的说法正确的是(

A.升高温度能减慢反应速率
B.减小CO浓度能加快反应速率
C.使用恰当的催化剂能加快反应速率
D.达到化学平衡时,NO能100%转化为产物
15.将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后,置于如图所示装置中,进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是
A.铁被氧化的电极反应式为Fe?3e?Fe3+
B.铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C.活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D.以水代替NaCl溶液,铁不能发生吸氧腐蚀
16.已知下列反应的平衡常数:①H2(g)+S(s)
H2S(g),K1;②S(s)+O2(g)
SO2(g),K2;则反应H2(g)+SO2(g)
O2(g)+H2S(g)的平衡常数是
A.K1+K2
B.K1-K2
C.K1×K2
D.K1/K2
17.下列关于铜电极的叙述正确的是
A.铜锌原电池中铜是负极
B.用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极
C.在镀件上电镀铜时可用铜作阳极
D.电解食盐水时铜作阳极
18.中国首条“生态马路”在上海复兴路隧道建成,它运用了“光触媒”技术,在路面涂上一种光催化剂涂料,可将汽车尾气中45%的NO和CO转化成N2
和CO2。下列对此反应的叙述中正确的是
A.使用光催化剂不改变反应速率
B.该“光触媒”技术可以杜绝“光化学烟雾”的产生
C.升高温度能加快反应速率
D.改变压强对反应速率无影响
19.某溶液中含有溶质NaCl和,物质的量之比为3:1。用石墨作电极电解该溶液,根据电极产物的不同,可明显分为三个阶段,下列叙述不正确的是(

A.阴极只析出H2
B.阳极先析出Cl2,后析出O2
C.电解最后阶段为电解水
D.溶液pH不断增大,最后为7
20.有气体参加的反应中,能使反应物中活化分子数和活化分子百分数都增大的方法是(  )
①增大反应物浓度 
②增大压强 
③升高温度 
④加入催化剂
A.①②③
B.②③④
C.①③④
D.③④
第II卷(非选择题,共60分)
21.(10分)铬酸钠(Na2CrO4)为黄色晶体,易潮解,常用于制染料、颜料等。以铬铁矿(主要成分是FeO.Cr2O3)和纯碱为主要原料制备Na2CrO4的反应为4FeO·Cr2O3(s)+8Na2CO3(s)+7O2(g)?8Na2CrO4(s)+2Fe2O3(s)+8CO2(g)
ΔH<0。回答下列问题:
(1)制备
Na2CrO4时,常将铬铁矿石先粉碎,其目的是_____;该反应在常温下____(填“能”或“不能”)自发进行。
(2)一定条件下,将一定量的反应混合物置于密闭容器中反应,测得有关物理量与反应时
间的变化关系如图1、2所示。
①在0~2min内CO2的平均反应速率为_____;上述反应的化学平衡常数表达式K=_____。
②由图1判断,反应进行至4min时,曲线发生变化的原因可能是_________
(填字母)。
a.升高温度
b.降低温度
c.增大压强
d.使用高效催化剂
③在图2上画出4~6min时间段vˊ正和vˊ逆的图像________。
22.(10分)某校课题组的同学设计“甲烷—碳酸盐—空气”熔盐燃料电池处理污水,其结构示意图如下:
污水处理原理:保持污水的pH
在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层,刮去(或撤掉)浮渣层,即起到了浮选净化的作用。回答下列问题:
(1)图中
A的化学式为__________________。
(2)燃料电池正极反应为O2+2CO2+4e—=
2CO,负极反应式为_____________。
(3)用电极反应式和离子或化学方程式说明电解池中生成Fe(OH)3的过程:
_________________;_______________;______________

(4)若在阴极产生了
2
mo1气体,则理论上熔融盐燃料电池消耗
CH4
(标准状况下)____L。
23.(8分)CH4—CO2催化重整是减少温室气体排放的重要途径。回答下列问题:
(1)已知:
C(s)+2H2(g)
=
CH4(g)
ΔH=
—75kJ·mo1—1
C(s)+O2(g)=
CO2(g)
ΔH
=
—394kJ·mo1—1
C(s)+O2(g)=
CO(g)
ΔH=
—111
kJ·mo1—1
则催化重整反应CH4(g)+CO2(g)
=
2CO(g)+2H2(g)的
ΔH
=___
kJ·mo1—1;从温度和压强的角度考虑,有利于提高CH4平衡转化率的条件是
_____。
(2)催化重整时催化剂的活性随积碳的增多而减弱,有关积碳反应和消碳反应的数据如表:
积碳反应/消碳反应
催化剂
活化能/kJ·mo1—1
CH4(g)=
C(s)+2H2(g)
ΔH
=+75
kJ·mo1—1
X
33
Y
43
CO2(g)+C(s)
=
2CO(g)
ΔH
=+172
kJ·mo1—1
X
91
Y
72
①由表中数据分析:从有利于催化重整的角度考虑,应选用的催化剂为______(填“X”或“Y”);催化剂可以改变同一化学反应的________(填“活化能”或“反应热”,下同),但不能改变其_____
②在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5
(k为速率常数)。在p
(CH4)一定时,不同p
(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示,则p(CO2)数值最大的是______(填“a”“b”或“c”)。
24.(12分)使用石油热裂解的副产物CH4来制取CO和H2,其生产流程如下图:
(1)工业上常利用反应Ⅰ产生的CO和H2合成可再生能源甲醇。
①已知CO(g)、CH3OH(l)的燃烧热分别为283.0
kJ·mol-1和726.5
kJ·mol-1,则CH3OH(l)不完全燃烧生成CO(g)和H2O(l)的热化学方程式为

(2)此流程的第I步反应为:CH4(g)
+
H2O(g)
CO(g)
+
3H2(g),一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图。则P1_________P2。(填“<”、“>”或“=”)100℃时,将1
mol
CH4和2
mol
H2O通入容积为10L的恒容密闭容器中,达到平衡时CH4的转化率为0.5。此时该反应的平衡常数K=____________。
(3)此流程的第II步反应CO(g)
+
H2O(g)
CO2(g)
+
H2(g),
的平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃
400
500[
830
平衡常数K
10
9
1
从上表可以推断:该反应是
反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,反应达到平衡时,CO的转化率为

右图表示该反应在t1时刻达到平衡、在t2时刻因改变某个条件引起浓度变化的情况:图中t2时刻发生改变的条件是____(写出一种)。
(4)某化学兴趣小组构想将NO转化为HNO3(NO3-),装置如图,电极为多孔惰性材料。则负极的电极反应式是

25.(10分)影响化学反应速率的因素很多,某课外兴趣小组用实验的方法通过图1所示装置研究反应速率的有关问题。
图1
图2
⑴取一段镁条,用砂纸擦去表面的氧化膜,使镁条浸入锥形瓶内足量的稀盐酸中。足量镁条与一定量盐酸反应生成H2的量与反应时间的关系曲线如图2所示。
①请在图3
的方框中画出上述反应的速率与时间的关系曲线。_______________
图3
②在前4min内,镁条与盐酸的反应速率逐渐加快,在4min之后,反应速率逐渐减慢,请简述其原因:_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)某同学发现,纯度、质量、表面积都相同的两铝片与H+浓度相同的盐酸和硫酸在同温同压下反应时产生氢气的速率差别很大,铝和盐酸反应速率更快。他决定对其原因进行探究。填写下列空白:
①该同学认为:由于预先控制了反应的其他条件,那么,两次实验时反应的速率不一样的原因,只有以下五种可能:
原因Ⅰ:Cl-对反应具有促进作用,而对反应没有影响;
原因Ⅱ:Cl-对反应没有影响,而对反应具有阻碍作用;
原因Ⅲ:____________________________________________________;
原因Ⅳ:Cl-、均对反应具有促进作用,但Cl-影响更大;
原因Ⅴ:________________________________________________________。
②该同学设计并进行了两组实验,即得出了正确结论。他取了两片等质量、外形和组成相同、表面经过砂纸充分打磨的铝片,分别放入到盛有同体积、c(H+)相同的稀硫酸和盐酸的试管(两试管的规格相同)中:
a.在盛有硫酸的试管中加入少量NaCl或KCl固体,观察反应速率是否变化;
b.在盛有盐酸的试管中加入少量Na2SO4或K2SO4固体,观察反应速率是否变化。
若观察到实验a中_________________________,实验b中________________________,则说明原因Ⅰ是正确的。依次类推。该同学通过分析实验现象,得出了结论:Cl-对反应具有加速作用。
26.(10分)某小组同学查到一份研究过氧化氢溶液与氢碘酸(HI)反应的实验资料,具体如下:
资料1:室温下,过氧化氢溶液可与氢碘酸(HI)反应,溶液为棕黄色。
资料2:实验数据如下表所示。
实验编号
1
2
3
4
5
实验条件
保持298K,101kPa条件下,取相同体积的H2O2和HI溶液
c(H2O2)/mol/L
0.1
0.1
0.1
0.3
0.3
c(HI)/mol/L
0.1
0.2
0.3
0.1
0.1
出现棕黄色时间/s
13.1
6.5
4.3
4.4
4.4
(1)过氧化氢溶液与氢碘酸(HI)反应的化学方程式为__________。
(2)实验1、2、3研究__________对反应速率的影响,结论是__________。
(3)该组同学对编号4、5的实验分别升高不同温度,发现升高温度较小的一组,棕黄色出现加快,升高温度较大的一组,棕黄色出现反而变慢,可能的原因__________。
(4)该小组同学用碘化钾替代氢碘酸验证上述实验。在实验过程中,未观察到溶液变为棕黄色,却观察到产生无色气体。于是,该小组同学提出假设:KI可能是过氧化氢分解反应的催化剂(实验室提供KI溶液),并设计如下实验验证其假设。
实验步骤:
I.取2支试管,向试管1中加入2mL
0.1mol·L-1
H2O2溶液、lmLKI溶液,向试管2中加入……
II.分别将2支试管置于40℃水浴中。
①试管2中应加入的试剂是__________。
②实验现象证明该小组同学假设成立,该实验现象是__________。
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