2016-2017学年河南省南阳市方城一中高二上学期开学化学试卷
一、选择题
1.(2016高二上·方城开学考)下列说法错误的是( )
A.化学反应除了生成新的物质外,还伴随着能量的变化
B.物质的燃烧一定是放热反应
C.放热的化学反应不需要加热就能发生
D.化学能与光能之间可以相互转化
2.(2016高一下·福建期中)沼气是一种能源,它的主要成分是CH4.0.5mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O(l),放出445kJ热量,则下列热化学方程式中正确的是( )
A.2CH4(g)+4O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)△H═+890 kJ mol﹣1
B.CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H═+890 kJ mol﹣1
C.CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H═﹣890 kJ mol﹣1
D. CH4(g)+O2(g)═ CO2(g)+H2O(l)△H═﹣890 kJ mol﹣1
3.(2016高二上·方城开学考)在一定温度下,向2L密闭容器中加入1mol X和2mol Y,发生如下反应:X(g)+2Y(g) 2Z(g),此反应达到平衡的标志是( )
A.容器内气体混合物的密度不随时间变化
B.容器内X、Y、Z的浓度之比为1:2:2
C.单位时间内消耗0.1mol X,同时生成0.2mol Y
D.单位时间内消耗0.1mol X,同时生成0.2mol Z
4.(2016高二上·方城开学考)下列反应的离子方程式正确的是( )
A.氢氧化钡中加入稀硫酸:Ba2++OH﹣+SO42﹣+H+=BaSO4↓+H2O
B.氧化铜溶于稀硫酸:2H++CuO=Cu2++H2O
C.碳酸钙溶于盐酸:CO32﹣+2H+=CO2↑+H2O
D.铁与氯化铁溶液反应:Fe+Fe3+=2Fe2+
5.(2016高二上·方城开学考)如图X、Y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,d极板有无色无臭的气体放出,符合这一情况的是( )
选项 a 极板 d极板 X极板 乙中溶液
A 锌 铜 负极 CuSO4
B 石墨 石墨 负极 NaOH
C 银 铁 正极 AgNO3
D 铜 石墨 负极 CuCl2
A.A B.B C.C D.D
6.(2016高二下·岐山期末)分子式为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气的有机物有(不考虑立体异构)( )
A.5种 B.6种 C.7种 D.8种
7.(2016高二上·方城开学考)参照反应Br+H2 HBr+H的能量对反应历程的示意图,下列叙述中正确的是( )
A.正反应为放热反应
B.加入催化剂,该化学反应的反应热变大
C.反应物总能量低于生成物总能量
D.升高温度可增大正反应速率,降低逆反应速率
8.(2016高二上·方城开学考)一定条件下,在体积为10L的密闭容器中,1molX和1molY进行反应:2X(g)+Y(g) Z(g),经60s达到平衡,生成0.3mol Z,下列正确的是( )
A.60s内以X浓度变化表示的反应速率为0.001 mol/(L s)
B.将容器体积变为20L,Z的平衡浓度变为原来的
C.若增大压强,则物质Y的转化率减小
D.若升高温度,X的体积分数增大,则该反应的正反应为吸热反应
9.(2016高二上·亭湖期中)碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛使用,锌﹣锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应为:Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)═Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)下列说法错误的是( )
A.电池工作时,锌失去电子
B.电池正极的电极反应式为:2MnO2(s)+H2O(l)+2e﹣═Mn2O3(s)+2OH﹣(aq)
C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极
D.外电路中每通过0.1mol电子,锌的质量理论上减小6.5g
10.(2016高二上·方城开学考)在25℃时,将气体X、Y放入密闭容器中发生反应生成Z,5min后达到平衡.其初始浓度和平衡浓度如下表:
物质 X Y Z
初始浓度/mol L﹣1 0.1 0.2 0
平衡浓度/mol L﹣1 0.05 0.05 0.1
下列说法错误的是( )
A.该反应可表示为X+3Y 2Z
B.反应达到平衡时,X的转化率为50%
C.前5min 以Y表示的平均反应速率为υ(Y)=0.01 mol L﹣1 min﹣1
D.增大压强使平衡向生成Z的方向移动
二、非选择题
11.(2016高二上·方城开学考)由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ,写出该反应的热化学方程式 .
12.(2016高二上·方城开学考)利用盖斯定律解答下列各小题
(1)已知反应:H2(g)+ O2(g)═H2O(g)△H1
N2(g)+2O2═2NO2(g)△H2
N2(g)+ H2(g)═NH3(g)△H3
利用上述三个反应,计算4NH3(g)+7O2(g)═4NO2(g)+6H2O(g)的反应焓变为 (用含△H1、△H2、△H3的式子表示).
(2)已知:CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJ mol﹣1
CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4kJ mol﹣1
则以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法.CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为: .
13.(2016高二上·方城开学考)电解原理在化学工业中有广泛应用.如图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连.请回答以下问题:
(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则①电解池中X极上的电极反应式为 .在X极附近观察到的实验现象是 .
②Y电极上的电极反应式为 .
③要使电解后溶液恢复到电解前的状态,则需加入(或通入) .
(2)如果要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则:
①X电极的材料是 ,电极反应式为 .
②Y电极的材料是 ,电极反应式为 .(说明:杂质发生的电极反应不必写出)
14.(2016高二上·方城开学考)如图为实验室某浓盐酸试剂瓶的标签上的有关数据,试回答下列问题:
(1)该浓盐酸中HCl的物质的量浓度为 .若用KMnO4氧化上述 HCl.其反应方程式如下:2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(2)1mol KMnO4完全反应,反应后溶液的体积为2L,则所得产物中Cl﹣的物质的量浓度为
(3)8mol HCl完全反应,产生的Cl2在标准状况下的体积为 .
15.(2016高二上·方城开学考)向2L密闭容器中通入amol气体A和bmol气体B,在一定条件下发生反应:x A(g)+yB(g) pC(g)+qD(g)已知:平均反应速率Vc= Va,反应2min时A的浓度减少了 ,B的物质的量减少了 mol,有a mol D生成.回答下列问题:
(1)化学反应方程式中,x= ,y= ,p= ,q=
(2)如果只升高反应温度,其他反应条件不变,平衡时D为 1.5a mol 则该反应的△H 0;(填“>、<或=”)
(3)如果其他条件不变,将容器的容积变为1L,进行同样的实验,则与上述反应比较:
①反应速率 (填:“增大”“减小或“不变”).
②平衡时反应物的转化率 (填:“增大”“减小或“不变”)理由是 .
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】反应热和焓变
【解析】【解答】解:A、化学反应在发生物质变化的同时还一定伴随着能量的变化,故A正确;
B、物质燃烧一定是放热反应,故B正确;
C、有的放热的化学反应需要加热才能发生,如铝热反应,故C错误;
D、植物的光合作用是光能转化为化学能,燃烧有光能产生,化学能除转化为热能外还转化为光能,故D正确.
故选C.
【分析】A、化学反应在发生物质变化的同时还伴随着能量的变化;
B、物质燃烧一定是放热反应;
C、有的放热的化学反应需要加热才能发生;
D、植物的光合作用是光能转化为化学能.
2.【答案】C
【知识点】反应热和焓变;热化学方程式
【解析】【解答】解:0.5mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O(l)时,放出445KJ热量,则1molCH4在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出890kJ热量,△H为负值,
则热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣890kJ/mol,
故选C.
【分析】根据热化学方程式的书写方法可知,化学计量数与反应热成正比,并注意标明物质的聚集状态来解答.
3.【答案】C
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】解:A、容器内气体混合物的密度一直不随时间变化而变化,故A错误;
B、容器内X、Y、Z的浓度之比可能为1:2:2,也可能不是,与各物质的初始浓度及转化率有关,故B错误;
C、单位时间内消耗0.1mol X,等效于消耗0.2mol Y,同时生成0.2mol Y,故C正确;
D、都反映的是正反应,未体现正与逆的关系,故D错误;
故选C.
【分析】根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态.
4.【答案】B
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】解:A.水的计量数是2,离子方程式为Ba2++2OH﹣+SO42﹣+2H+=BaSO4↓+2H2O,故A错误;
B.二者反应生成可溶性强电解质硫酸铜,同时生成弱电解质水,离子方程式为2H++CuO=Cu2++H2O,故B正确;
C.碳酸钙沉淀写化学式,离子方程式为CaCO3+2H+=CO2↑+H2O+Ca2+,故C错误;
D.电荷不守恒,离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+,故D错误;
故选B.
【分析】A.水的计量数是2;
B.二者反应生成可溶性强电解质硫酸铜,同时生成弱电解质水;
C.碳酸钙沉淀写化学式;
D.电荷不守恒.
5.【答案】B
【知识点】电解原理
【解析】【解答】解:a极板质量增加,应在a极上析出金属,则a为电解池的阴极,X应为电源的负极,则d极应为电解池的阳极,Y为电源的正极,
A.d极为铜,被氧化,在d极板不会生成气体,故A错误;
B.由以上分析可知,X为电源的负极,电解NaOH溶液,阳极生成氧气,无色无臭,故B正确;
C.X应为电源的负极,故C错误;
D.电解质为CuCl2溶液,在阳极生成黄绿色有刺激性的Cl2,故D错误.
故选B.
【分析】a极板质量增加,应在a极上析出金属,则a为电解池的阴极,X应为电源的负极,则d极应为电解池的阳极,Y为电源的正极,d板有无色无臭的气体放出,应发生氧化反应,生成气体为氧气,以此解答该题.
6.【答案】D
【知识点】同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】分子式为C5H12O的有机物,能与金属钠反应放出氢气,说明分子中含有﹣OH,该物质为戊醇,可以看作羟基取代戊烷形成的醇,戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷,
CH3CH2CH2CH2CH3分子中有3种H原子,被﹣OH取代得到3种醇;
CH3CH2CH(CH3)2分子中有4种H原子,被﹣OH取代得到4种醇;
C(CH3)4分子中有1种H原子,被﹣OH取代得到1种醇;
所以该有机物的可能结构有8种,
故选D.
【分析】分子式为C5H12O的有机物,能与金属钠反应放出氢气,说明分子中含有﹣OH,该物质为戊醇,可以看作羟基取代戊烷形成的醇,戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷,结合等效氢判断.
7.【答案】C
【知识点】化学反应中能量的转化;吸热反应和放热反应
【解析】【解答】解:A、根据图中的数据,可以看出是反应物的能量小于生成物的能量,则反应是吸热反应,故A错误;
B、催化剂只能改变反应的活化能,不会改变化学反应的反应热,故B错误;
C、根据图示数据可以看出反应物的能量小于生成物的能量,故C正确;
D、升高温度,既可增大正反应速率,又可以增大逆反应速率,故D错误.
故选C.
【分析】A、反应物的能量大于生成物的能量时,则反应是放热反应;
B、催化剂只能改变反应的活化能,不会改变化学反应的反应热;
C、根据图示数据确定反应物和生成物之间的能量大小关系;
D、升高温度,正逆反应速率均加快.
8.【答案】A
【知识点】化学平衡的计算
【解析】【解答】解:A.达到平衡时Z的平均反应速率为:v(Z)= =0.0005mol/(L s),反应速率与化学计量数成正比,则60s内以X浓度变化表示的反应速率为:v(X)=2v(Z)=0.001 mol/(L s),故A正确;
B.将容器容积变为20L时,物质的压强减小,平衡向体积增大的方向移动,即逆向移动,Z的物质的量减小,即小于0.3mol,Z的新平衡浓度将小于原平衡浓度的 ,故B错误;
C.增大压强后,平衡向着正反应方向移动,则Y的转化率增大,故C错误;
D.若升高温度,X的体积分数增大,说明逆反应为吸热反应,则正反应为放热反应,故D错误;
故选A.
【分析】A.先计算出60s内用Z表示的反应速率,然后利用化学计量数关系计算出60s内以X浓度变化表示的反应速率;
B.容器体积增大一倍,容器内压强实现,平衡向着逆向移动,则Z的浓度大于原先的一半;
C.增大压强,平衡向着正向移动,Y的转化率增大;
D.升高温度后,平衡向着吸热的反应方向一定,X的体积分数增大,则平衡向着逆向移动,逆反应为吸热反应.
9.【答案】C,D
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】解:A、原电池工作原理是:负极失电子,发生氧化反应,根据总反应可知失电子的是金属锌,故A正确;
B、正极得电子,发生还原反应,所以正极的电极反应式为:2MnO2(s)+H2O(l)+2e﹣﹦Mn2O3(s)+2OH﹣(aq),故B正确;
C、电池工作时,电子由负极流向正极,故C错误;
D、根据电池反应Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)﹦Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s),消耗1mol的金属锌,转移电子是2mol,所以当外电路中每通过0.1mol电子,消耗金属锌0.05mol,锌的质量理论上减小0.05mol×65g/mol=3.25g,故D错误.
故选CD.
【分析】A、根据原电池原理判断;
B、根据正极上的反应类型书写电极反应式;
C、根据原电池工作原理中电子的流向、电流的流动方向分析;
D、根据锌与转移电子的关系计算.
10.【答案】C
【知识点】化学平衡的计算
【解析】【解答】解:A、5min后达到平衡,X的消耗浓度为0.05mol/L;Y的消耗浓度为0.15mol/L;Z的生成浓度为0.1mol/L;反应物和生成物的物质的量之比为:1:3:2,化学方程式为:X+3Y=2Z,故A正确;
B、X的变化浓度为0.05mol/L,转化率= ×100%=50%,故B正确;
C、前5min 以Y表示的平均反应速率= =0.03mol/L min,故C错误;
D、反应正向是气体体积减小的反应,增大压强平衡向生成Z的方向进行,故D正确;
故选C.
【分析】A、依据图表中的初始浓度和平衡浓度判断反应物和生成物,依据变化的浓度计算反应比写出化学方程式;
B、根据化学平衡的变化量和转化率的概念列式计算;
C、依据化学反应速率的概念计算,单位时间内物质浓度的变化为物质表示的反应速率;
D、依据化学方程式反应前后的气体体积变化,结合平衡影响因素分析判断.
11.【答案】H2(g)+ O2(g)=H2O(g)△H=﹣241.8kJ/mol
【知识点】热化学方程式
【解析】【解答】解:氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ,该反应的热化学方程式为:H2(g)+ O2(g)=H2O(g)△H=﹣241.8kJ/mol,
故答案为:H2(g)+ O2(g)=H2O(g)△H=﹣241.8kJ/mol.
【分析】根据热化学方程式的书写原则写出氢气燃烧生成气态水的热化学方程式,方程中的热量和化学计量数要对应.
12.【答案】(1)6△H1+2△H2﹣4△H3
(2)CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0kJ mol﹣1
【知识点】热化学方程式;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】解:(1)①H2(g)+ O2(g)═H2O(g)△H1②N2(g)+2O2═2NO2(g)△H2③ N2(g)+ H2(g)═NH3(g)△H3利用上述三个反应,结合盖斯定律计算①×6+2×②﹣4×③得到:4NH3(g)+7O2(g)═4NO2(g)+6H2O(g)的反应焓变为6△H1+2△H2﹣4△H3 ;故答案为:6△H1+2△H2﹣4△H3 ;(2)①CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJ mol﹣1②CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4kJ mol﹣1结合盖斯定律①×2﹣②得到CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为:CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0 kJ mol﹣1;故答案为:CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0 kJ mol﹣1;
【分析】(1)依据热化学方程式和盖斯定律,构造所需热化学方程式计算得到;(2)结合热化学方程式和盖斯定律计算所需热化学方程式;
13.【答案】(1)2H++2e﹣=H2↑;放出气体,溶液变红;2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑;HCl
(2)纯铜;Cu2++2e﹣=Cu;粗铜;Cu﹣2e﹣=Cu2+
【知识点】电解原理
【解析】【解答】解:(1)①和电源的负极相连的电极X极是阴极,该电极上氢离子发生得电子的还原反应,即2H++2e﹣=H2↑,所以该电极附近氢氧根浓度增大,碱性增强,滴入几滴酚酞试液会变红,故答案为:2H++2e﹣=H2↑;放出气体,溶液变红;②和电源的正极相连的电极Y极是阳极,该电极上氯离子发生失电子的氧化反应,即2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑,故答案为:2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑;③根据两极上发生的反应,结合电解质复原的方法:出什么加什么,要使电解后溶液恢复到电解前的状态,则需通入HCl气体,故答案为:HCl;(2)①电解方法精炼粗铜,电解池的阴极材料是纯铜,电极反应为:Cu2++2e﹣=Cu,故答案为:纯铜; Cu2++2e﹣=Cu;②电解方法精炼粗铜,电解池的阳极材料是粗铜,电极反应为:Cu﹣2e﹣=Cu2+,故答案为:粗铜;Cu﹣2e﹣=Cu2+.
【分析】(1)电解饱和食盐水时,阳极上是氯离子失电子,阴极上是氢离子得电子,氯气能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝;电解质复原的方法:出什么加什么;(2)根据电解精炼铜的工作原理知识来回答.
14.【答案】(1)11.9mol/L
(2)1.5mol/L
(3)56L
【知识点】物质的量浓度
【解析】【解答】解:(1)质量分数36.5%,密度为1.19g/mL的盐酸的物质的量浓度= =11.9mol/L,
故答案为:11.9;
·(2)
2KMnO4+ 16HCl(浓) = 2KCl+ 2MnCl2+ 5Cl2↑+ 8H2O
2 2 2
1mol 1mol 1mol
所得产物中Cl﹣的物质的量n(Cl﹣)=n(KCl)+2n(MnCl2)=1mol+2mol=3mol,则所得产物中Cl﹣的物质的量浓度为 =1.5mol/L,
故答案为:1.5mol/L;
·(3)8mol HCl完全反应,令生成的氯气的物质的量为x,则:
2KMnO4+ 16HCl(浓) = 2KCl+ 2MnCl2+ 5Cl2↑+ 8H2O
16 5
8mol x
故x= =2.5mol,故氯气的体积为2.5mol×22.4L/mol=56L,
故答案为:56L.
【分析】(1)根据c= 计算该浓盐酸中HCl的物质的量浓度;(2)根据方程式计算1molKMnO4完全反应生成KCl、MnCl2的物质的量,利用氯原子守恒可知,生成物中n(Cl﹣)=n(KCl)+2n(MnCl2),再根据c= 计算Cl﹣的物质的量浓度;(3)根据方程式计算生成氯气的物质的量,再根据V=nVm计算氯气的体积.
15.【答案】(1)2;3;1;6
(2)<
(3)增大;减小;压强增大,平衡逆向移动,转化率减小
【知识点】化学平衡的计算
【解析】【解答】解:(1)平均反应速率vC= vA;反应2min时,A的浓度减少了 ,
则vA= = mol/(L mim),vC= mol/(L mim),
B的物质的量减少了 mol,
vB= = mol/(L mim),
有a mol D生成,vD= = mol/(L mim),
由反应速率之比等于化学计量数之比可知,反应为2A(g)+3B(g) C(g)+6D(g),故答案为:2;3;1;6;(2)如果只升高反应温度,其他反应条件不变,平衡时D为1.5a mol,则升高温度逆向移动,正反应为放热反应,△H<0,故答案为:<;(5)①将容器的容积变为1L,相当于压强增大,则反应速率增大,
故答案为:增大;②将容器的容积变为1L,相当于压强增大,平衡逆向移动,转化率减小,故答案为:减小;压强增大,平衡逆向移动,转化率减小.
【分析】平均反应速率vC= vA;反应2min时,A的浓度减少了 ,
则vA= = mol/(L mim),vC= mol/(L mim),
B的物质的量减少了 mol,
vB= = mol/(L mim),
有a mol D生成,vD= = mol/(L mim),
由反应速率之比等于化学计量数之比可知,反应为2A(g)+3B(g) C(g)+6D(g),
2A(g)+ 3B(g) C(g)+ 6D(g)
开始 a b 0 0
转化 a 2a
平衡 b-a 2a
结合温度、压强对平衡移动的影响来解答.
1 / 12016-2017学年河南省南阳市方城一中高二上学期开学化学试卷
一、选择题
1.(2016高二上·方城开学考)下列说法错误的是( )
A.化学反应除了生成新的物质外,还伴随着能量的变化
B.物质的燃烧一定是放热反应
C.放热的化学反应不需要加热就能发生
D.化学能与光能之间可以相互转化
【答案】C
【知识点】反应热和焓变
【解析】【解答】解:A、化学反应在发生物质变化的同时还一定伴随着能量的变化,故A正确;
B、物质燃烧一定是放热反应,故B正确;
C、有的放热的化学反应需要加热才能发生,如铝热反应,故C错误;
D、植物的光合作用是光能转化为化学能,燃烧有光能产生,化学能除转化为热能外还转化为光能,故D正确.
故选C.
【分析】A、化学反应在发生物质变化的同时还伴随着能量的变化;
B、物质燃烧一定是放热反应;
C、有的放热的化学反应需要加热才能发生;
D、植物的光合作用是光能转化为化学能.
2.(2016高一下·福建期中)沼气是一种能源,它的主要成分是CH4.0.5mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O(l),放出445kJ热量,则下列热化学方程式中正确的是( )
A.2CH4(g)+4O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)△H═+890 kJ mol﹣1
B.CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H═+890 kJ mol﹣1
C.CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H═﹣890 kJ mol﹣1
D. CH4(g)+O2(g)═ CO2(g)+H2O(l)△H═﹣890 kJ mol﹣1
【答案】C
【知识点】反应热和焓变;热化学方程式
【解析】【解答】解:0.5mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O(l)时,放出445KJ热量,则1molCH4在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出890kJ热量,△H为负值,
则热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣890kJ/mol,
故选C.
【分析】根据热化学方程式的书写方法可知,化学计量数与反应热成正比,并注意标明物质的聚集状态来解答.
3.(2016高二上·方城开学考)在一定温度下,向2L密闭容器中加入1mol X和2mol Y,发生如下反应:X(g)+2Y(g) 2Z(g),此反应达到平衡的标志是( )
A.容器内气体混合物的密度不随时间变化
B.容器内X、Y、Z的浓度之比为1:2:2
C.单位时间内消耗0.1mol X,同时生成0.2mol Y
D.单位时间内消耗0.1mol X,同时生成0.2mol Z
【答案】C
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】解:A、容器内气体混合物的密度一直不随时间变化而变化,故A错误;
B、容器内X、Y、Z的浓度之比可能为1:2:2,也可能不是,与各物质的初始浓度及转化率有关,故B错误;
C、单位时间内消耗0.1mol X,等效于消耗0.2mol Y,同时生成0.2mol Y,故C正确;
D、都反映的是正反应,未体现正与逆的关系,故D错误;
故选C.
【分析】根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态.
4.(2016高二上·方城开学考)下列反应的离子方程式正确的是( )
A.氢氧化钡中加入稀硫酸:Ba2++OH﹣+SO42﹣+H+=BaSO4↓+H2O
B.氧化铜溶于稀硫酸:2H++CuO=Cu2++H2O
C.碳酸钙溶于盐酸:CO32﹣+2H+=CO2↑+H2O
D.铁与氯化铁溶液反应:Fe+Fe3+=2Fe2+
【答案】B
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】解:A.水的计量数是2,离子方程式为Ba2++2OH﹣+SO42﹣+2H+=BaSO4↓+2H2O,故A错误;
B.二者反应生成可溶性强电解质硫酸铜,同时生成弱电解质水,离子方程式为2H++CuO=Cu2++H2O,故B正确;
C.碳酸钙沉淀写化学式,离子方程式为CaCO3+2H+=CO2↑+H2O+Ca2+,故C错误;
D.电荷不守恒,离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+,故D错误;
故选B.
【分析】A.水的计量数是2;
B.二者反应生成可溶性强电解质硫酸铜,同时生成弱电解质水;
C.碳酸钙沉淀写化学式;
D.电荷不守恒.
5.(2016高二上·方城开学考)如图X、Y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,d极板有无色无臭的气体放出,符合这一情况的是( )
选项 a 极板 d极板 X极板 乙中溶液
A 锌 铜 负极 CuSO4
B 石墨 石墨 负极 NaOH
C 银 铁 正极 AgNO3
D 铜 石墨 负极 CuCl2
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】电解原理
【解析】【解答】解:a极板质量增加,应在a极上析出金属,则a为电解池的阴极,X应为电源的负极,则d极应为电解池的阳极,Y为电源的正极,
A.d极为铜,被氧化,在d极板不会生成气体,故A错误;
B.由以上分析可知,X为电源的负极,电解NaOH溶液,阳极生成氧气,无色无臭,故B正确;
C.X应为电源的负极,故C错误;
D.电解质为CuCl2溶液,在阳极生成黄绿色有刺激性的Cl2,故D错误.
故选B.
【分析】a极板质量增加,应在a极上析出金属,则a为电解池的阴极,X应为电源的负极,则d极应为电解池的阳极,Y为电源的正极,d板有无色无臭的气体放出,应发生氧化反应,生成气体为氧气,以此解答该题.
6.(2016高二下·岐山期末)分子式为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气的有机物有(不考虑立体异构)( )
A.5种 B.6种 C.7种 D.8种
【答案】D
【知识点】同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】分子式为C5H12O的有机物,能与金属钠反应放出氢气,说明分子中含有﹣OH,该物质为戊醇,可以看作羟基取代戊烷形成的醇,戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷,
CH3CH2CH2CH2CH3分子中有3种H原子,被﹣OH取代得到3种醇;
CH3CH2CH(CH3)2分子中有4种H原子,被﹣OH取代得到4种醇;
C(CH3)4分子中有1种H原子,被﹣OH取代得到1种醇;
所以该有机物的可能结构有8种,
故选D.
【分析】分子式为C5H12O的有机物,能与金属钠反应放出氢气,说明分子中含有﹣OH,该物质为戊醇,可以看作羟基取代戊烷形成的醇,戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷,结合等效氢判断.
7.(2016高二上·方城开学考)参照反应Br+H2 HBr+H的能量对反应历程的示意图,下列叙述中正确的是( )
A.正反应为放热反应
B.加入催化剂,该化学反应的反应热变大
C.反应物总能量低于生成物总能量
D.升高温度可增大正反应速率,降低逆反应速率
【答案】C
【知识点】化学反应中能量的转化;吸热反应和放热反应
【解析】【解答】解:A、根据图中的数据,可以看出是反应物的能量小于生成物的能量,则反应是吸热反应,故A错误;
B、催化剂只能改变反应的活化能,不会改变化学反应的反应热,故B错误;
C、根据图示数据可以看出反应物的能量小于生成物的能量,故C正确;
D、升高温度,既可增大正反应速率,又可以增大逆反应速率,故D错误.
故选C.
【分析】A、反应物的能量大于生成物的能量时,则反应是放热反应;
B、催化剂只能改变反应的活化能,不会改变化学反应的反应热;
C、根据图示数据确定反应物和生成物之间的能量大小关系;
D、升高温度,正逆反应速率均加快.
8.(2016高二上·方城开学考)一定条件下,在体积为10L的密闭容器中,1molX和1molY进行反应:2X(g)+Y(g) Z(g),经60s达到平衡,生成0.3mol Z,下列正确的是( )
A.60s内以X浓度变化表示的反应速率为0.001 mol/(L s)
B.将容器体积变为20L,Z的平衡浓度变为原来的
C.若增大压强,则物质Y的转化率减小
D.若升高温度,X的体积分数增大,则该反应的正反应为吸热反应
【答案】A
【知识点】化学平衡的计算
【解析】【解答】解:A.达到平衡时Z的平均反应速率为:v(Z)= =0.0005mol/(L s),反应速率与化学计量数成正比,则60s内以X浓度变化表示的反应速率为:v(X)=2v(Z)=0.001 mol/(L s),故A正确;
B.将容器容积变为20L时,物质的压强减小,平衡向体积增大的方向移动,即逆向移动,Z的物质的量减小,即小于0.3mol,Z的新平衡浓度将小于原平衡浓度的 ,故B错误;
C.增大压强后,平衡向着正反应方向移动,则Y的转化率增大,故C错误;
D.若升高温度,X的体积分数增大,说明逆反应为吸热反应,则正反应为放热反应,故D错误;
故选A.
【分析】A.先计算出60s内用Z表示的反应速率,然后利用化学计量数关系计算出60s内以X浓度变化表示的反应速率;
B.容器体积增大一倍,容器内压强实现,平衡向着逆向移动,则Z的浓度大于原先的一半;
C.增大压强,平衡向着正向移动,Y的转化率增大;
D.升高温度后,平衡向着吸热的反应方向一定,X的体积分数增大,则平衡向着逆向移动,逆反应为吸热反应.
9.(2016高二上·亭湖期中)碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛使用,锌﹣锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应为:Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)═Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)下列说法错误的是( )
A.电池工作时,锌失去电子
B.电池正极的电极反应式为:2MnO2(s)+H2O(l)+2e﹣═Mn2O3(s)+2OH﹣(aq)
C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极
D.外电路中每通过0.1mol电子,锌的质量理论上减小6.5g
【答案】C,D
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理
【解析】【解答】解:A、原电池工作原理是:负极失电子,发生氧化反应,根据总反应可知失电子的是金属锌,故A正确;
B、正极得电子,发生还原反应,所以正极的电极反应式为:2MnO2(s)+H2O(l)+2e﹣﹦Mn2O3(s)+2OH﹣(aq),故B正确;
C、电池工作时,电子由负极流向正极,故C错误;
D、根据电池反应Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)﹦Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s),消耗1mol的金属锌,转移电子是2mol,所以当外电路中每通过0.1mol电子,消耗金属锌0.05mol,锌的质量理论上减小0.05mol×65g/mol=3.25g,故D错误.
故选CD.
【分析】A、根据原电池原理判断;
B、根据正极上的反应类型书写电极反应式;
C、根据原电池工作原理中电子的流向、电流的流动方向分析;
D、根据锌与转移电子的关系计算.
10.(2016高二上·方城开学考)在25℃时,将气体X、Y放入密闭容器中发生反应生成Z,5min后达到平衡.其初始浓度和平衡浓度如下表:
物质 X Y Z
初始浓度/mol L﹣1 0.1 0.2 0
平衡浓度/mol L﹣1 0.05 0.05 0.1
下列说法错误的是( )
A.该反应可表示为X+3Y 2Z
B.反应达到平衡时,X的转化率为50%
C.前5min 以Y表示的平均反应速率为υ(Y)=0.01 mol L﹣1 min﹣1
D.增大压强使平衡向生成Z的方向移动
【答案】C
【知识点】化学平衡的计算
【解析】【解答】解:A、5min后达到平衡,X的消耗浓度为0.05mol/L;Y的消耗浓度为0.15mol/L;Z的生成浓度为0.1mol/L;反应物和生成物的物质的量之比为:1:3:2,化学方程式为:X+3Y=2Z,故A正确;
B、X的变化浓度为0.05mol/L,转化率= ×100%=50%,故B正确;
C、前5min 以Y表示的平均反应速率= =0.03mol/L min,故C错误;
D、反应正向是气体体积减小的反应,增大压强平衡向生成Z的方向进行,故D正确;
故选C.
【分析】A、依据图表中的初始浓度和平衡浓度判断反应物和生成物,依据变化的浓度计算反应比写出化学方程式;
B、根据化学平衡的变化量和转化率的概念列式计算;
C、依据化学反应速率的概念计算,单位时间内物质浓度的变化为物质表示的反应速率;
D、依据化学方程式反应前后的气体体积变化,结合平衡影响因素分析判断.
二、非选择题
11.(2016高二上·方城开学考)由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ,写出该反应的热化学方程式 .
【答案】H2(g)+ O2(g)=H2O(g)△H=﹣241.8kJ/mol
【知识点】热化学方程式
【解析】【解答】解:氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ,该反应的热化学方程式为:H2(g)+ O2(g)=H2O(g)△H=﹣241.8kJ/mol,
故答案为:H2(g)+ O2(g)=H2O(g)△H=﹣241.8kJ/mol.
【分析】根据热化学方程式的书写原则写出氢气燃烧生成气态水的热化学方程式,方程中的热量和化学计量数要对应.
12.(2016高二上·方城开学考)利用盖斯定律解答下列各小题
(1)已知反应:H2(g)+ O2(g)═H2O(g)△H1
N2(g)+2O2═2NO2(g)△H2
N2(g)+ H2(g)═NH3(g)△H3
利用上述三个反应,计算4NH3(g)+7O2(g)═4NO2(g)+6H2O(g)的反应焓变为 (用含△H1、△H2、△H3的式子表示).
(2)已知:CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJ mol﹣1
CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4kJ mol﹣1
则以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法.CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为: .
【答案】(1)6△H1+2△H2﹣4△H3
(2)CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0kJ mol﹣1
【知识点】热化学方程式;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】解:(1)①H2(g)+ O2(g)═H2O(g)△H1②N2(g)+2O2═2NO2(g)△H2③ N2(g)+ H2(g)═NH3(g)△H3利用上述三个反应,结合盖斯定律计算①×6+2×②﹣4×③得到:4NH3(g)+7O2(g)═4NO2(g)+6H2O(g)的反应焓变为6△H1+2△H2﹣4△H3 ;故答案为:6△H1+2△H2﹣4△H3 ;(2)①CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJ mol﹣1②CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4kJ mol﹣1结合盖斯定律①×2﹣②得到CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为:CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0 kJ mol﹣1;故答案为:CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0 kJ mol﹣1;
【分析】(1)依据热化学方程式和盖斯定律,构造所需热化学方程式计算得到;(2)结合热化学方程式和盖斯定律计算所需热化学方程式;
13.(2016高二上·方城开学考)电解原理在化学工业中有广泛应用.如图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连.请回答以下问题:
(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则①电解池中X极上的电极反应式为 .在X极附近观察到的实验现象是 .
②Y电极上的电极反应式为 .
③要使电解后溶液恢复到电解前的状态,则需加入(或通入) .
(2)如果要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则:
①X电极的材料是 ,电极反应式为 .
②Y电极的材料是 ,电极反应式为 .(说明:杂质发生的电极反应不必写出)
【答案】(1)2H++2e﹣=H2↑;放出气体,溶液变红;2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑;HCl
(2)纯铜;Cu2++2e﹣=Cu;粗铜;Cu﹣2e﹣=Cu2+
【知识点】电解原理
【解析】【解答】解:(1)①和电源的负极相连的电极X极是阴极,该电极上氢离子发生得电子的还原反应,即2H++2e﹣=H2↑,所以该电极附近氢氧根浓度增大,碱性增强,滴入几滴酚酞试液会变红,故答案为:2H++2e﹣=H2↑;放出气体,溶液变红;②和电源的正极相连的电极Y极是阳极,该电极上氯离子发生失电子的氧化反应,即2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑,故答案为:2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑;③根据两极上发生的反应,结合电解质复原的方法:出什么加什么,要使电解后溶液恢复到电解前的状态,则需通入HCl气体,故答案为:HCl;(2)①电解方法精炼粗铜,电解池的阴极材料是纯铜,电极反应为:Cu2++2e﹣=Cu,故答案为:纯铜; Cu2++2e﹣=Cu;②电解方法精炼粗铜,电解池的阳极材料是粗铜,电极反应为:Cu﹣2e﹣=Cu2+,故答案为:粗铜;Cu﹣2e﹣=Cu2+.
【分析】(1)电解饱和食盐水时,阳极上是氯离子失电子,阴极上是氢离子得电子,氯气能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝;电解质复原的方法:出什么加什么;(2)根据电解精炼铜的工作原理知识来回答.
14.(2016高二上·方城开学考)如图为实验室某浓盐酸试剂瓶的标签上的有关数据,试回答下列问题:
(1)该浓盐酸中HCl的物质的量浓度为 .若用KMnO4氧化上述 HCl.其反应方程式如下:2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(2)1mol KMnO4完全反应,反应后溶液的体积为2L,则所得产物中Cl﹣的物质的量浓度为
(3)8mol HCl完全反应,产生的Cl2在标准状况下的体积为 .
【答案】(1)11.9mol/L
(2)1.5mol/L
(3)56L
【知识点】物质的量浓度
【解析】【解答】解:(1)质量分数36.5%,密度为1.19g/mL的盐酸的物质的量浓度= =11.9mol/L,
故答案为:11.9;
·(2)
2KMnO4+ 16HCl(浓) = 2KCl+ 2MnCl2+ 5Cl2↑+ 8H2O
2 2 2
1mol 1mol 1mol
所得产物中Cl﹣的物质的量n(Cl﹣)=n(KCl)+2n(MnCl2)=1mol+2mol=3mol,则所得产物中Cl﹣的物质的量浓度为 =1.5mol/L,
故答案为:1.5mol/L;
·(3)8mol HCl完全反应,令生成的氯气的物质的量为x,则:
2KMnO4+ 16HCl(浓) = 2KCl+ 2MnCl2+ 5Cl2↑+ 8H2O
16 5
8mol x
故x= =2.5mol,故氯气的体积为2.5mol×22.4L/mol=56L,
故答案为:56L.
【分析】(1)根据c= 计算该浓盐酸中HCl的物质的量浓度;(2)根据方程式计算1molKMnO4完全反应生成KCl、MnCl2的物质的量,利用氯原子守恒可知,生成物中n(Cl﹣)=n(KCl)+2n(MnCl2),再根据c= 计算Cl﹣的物质的量浓度;(3)根据方程式计算生成氯气的物质的量,再根据V=nVm计算氯气的体积.
15.(2016高二上·方城开学考)向2L密闭容器中通入amol气体A和bmol气体B,在一定条件下发生反应:x A(g)+yB(g) pC(g)+qD(g)已知:平均反应速率Vc= Va,反应2min时A的浓度减少了 ,B的物质的量减少了 mol,有a mol D生成.回答下列问题:
(1)化学反应方程式中,x= ,y= ,p= ,q=
(2)如果只升高反应温度,其他反应条件不变,平衡时D为 1.5a mol 则该反应的△H 0;(填“>、<或=”)
(3)如果其他条件不变,将容器的容积变为1L,进行同样的实验,则与上述反应比较:
①反应速率 (填:“增大”“减小或“不变”).
②平衡时反应物的转化率 (填:“增大”“减小或“不变”)理由是 .
【答案】(1)2;3;1;6
(2)<
(3)增大;减小;压强增大,平衡逆向移动,转化率减小
【知识点】化学平衡的计算
【解析】【解答】解:(1)平均反应速率vC= vA;反应2min时,A的浓度减少了 ,
则vA= = mol/(L mim),vC= mol/(L mim),
B的物质的量减少了 mol,
vB= = mol/(L mim),
有a mol D生成,vD= = mol/(L mim),
由反应速率之比等于化学计量数之比可知,反应为2A(g)+3B(g) C(g)+6D(g),故答案为:2;3;1;6;(2)如果只升高反应温度,其他反应条件不变,平衡时D为1.5a mol,则升高温度逆向移动,正反应为放热反应,△H<0,故答案为:<;(5)①将容器的容积变为1L,相当于压强增大,则反应速率增大,
故答案为:增大;②将容器的容积变为1L,相当于压强增大,平衡逆向移动,转化率减小,故答案为:减小;压强增大,平衡逆向移动,转化率减小.
【分析】平均反应速率vC= vA;反应2min时,A的浓度减少了 ,
则vA= = mol/(L mim),vC= mol/(L mim),
B的物质的量减少了 mol,
vB= = mol/(L mim),
有a mol D生成,vD= = mol/(L mim),
由反应速率之比等于化学计量数之比可知,反应为2A(g)+3B(g) C(g)+6D(g),
2A(g)+ 3B(g) C(g)+ 6D(g)
开始 a b 0 0
转化 a 2a
平衡 b-a 2a
结合温度、压强对平衡移动的影响来解答.
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