【文档说明】【精准解析】山东省烟台市2019-2020学年高一下学期期中考试化学(等级考)试题.doc,共(19)页,827.000 KB,由小赞的店铺上传
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2019-2020学年度第二学期模块练习高一化学(等级考)1.答题前,考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置,认真核对姓名、考生号和座号。2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂;非
选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁,不折叠不破损。可能用到的相对原子质量:H1C12N14O16S32Na23Mg24Al27
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。1.下列有关化学用语表示正确的是A.含有173个中子的113号元素符号173113NhB.H2O与D2O互称为同素异形体C.NaOH的电子
式:D.F的原子结构示意图:【答案】C【解析】【详解】A.元素符号173113Nh173表示质量数,A错误;B.同素异形体是同种元素形成的不同单质,B错误;C.NaOH的电子式:,C正确;D.F的原子结构示意图原子核内为9个带正电的质子,原子核内
为+9,D错误;答案选C。2.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是A.打开汽水瓶有气泡从溶液中冒出B.黄绿色的氯水光照后颜色变浅C.FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl平衡体系中加入少量铁粉,溶液颜色变浅D.2NO
2(g)N2O4(g)平衡体系中,加压缩小体积后颜色加深【答案】D【解析】【详解】A.汽水瓶内存在反应:CO2+H2OH2CO3,打开汽水瓶,瓶内压强减小,平衡逆向移动,有气体冒出,符合勒夏特列原理,A正确;B.黄绿色
的氯水中存在反应:Cl2+H2OHClO+HCl,HClO光照后分解,平衡正向移动,Cl2减少,颜色变浅,符合勒夏特列原理,B正确;C.FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl平衡体系中加入少量铁粉,铁粉和铁离子反应,平衡逆向移动,溶液颜色变浅,符合勒夏特列
原理,C正确;D.对于反应2NO2(g)N2O4(g),加压缩小体积,浓度增大,颜色加深,不符合勒夏特列原理,D错误;答案选D。3.在一密闭容器中充入一定量的H2和N2,经测定反应开始后3s内v(N2)=0.2mol·L-
1·s-1,则3s末NH3的浓度为A.0.4mol·L-1B.0.6mol·L-1C.0.9mol·L-1D.1.2mol·L-1【答案】D【解析】【详解】3s内的v(N2)=0.2mol/(L∙s),则消耗的N2浓度是0.2mol/(L∙s)×3s=0.6mol/L,所以根据化学
方程式N2+3H2=2NH3可知,生成氨气的浓度是1.2mol/L,答案选D。4.N2和H2在催化剂表面合成氨气反应的能量变化如图,下列说法正确的是A.相同条件下,催化剂b的效果更好B.使用催化剂,合成氨反应放出的热量减
少C.合成氨反应中,反应物断键吸收的能量大于生成物形成新键释放的能量D.催化剂在吸附N2、H2时,催化剂与气体之间的作用力为化学键【答案】A【解析】【详解】A.由图像可知,加入催化剂b时,反应的活化能更低,所以相同条件下,催化剂b的效果更好,A选项正确
;B.催化剂不改变反应的热效应,即使用催化剂,合成氨反应放出的热量不变,B选项错误;C.由图像可知,合成氨的反应是放热反应,反应物断键吸收的能量小于生成物形成新键释放的能量,C选项错误;D.催化剂在吸附N2、H2时,没有形成化学键,即催化剂与气体
之间的作用力不属于化学键,D选项错误;答案选A。【点睛】B选项为易错点,解答时需注意催化剂可以改变反应的活化能,但不改变反应热。5.某温度下,对可逆反应2X(g)+Y(g)3Z(g)+W(s)ΔH>0的叙述正确的是A.加入少量W,逆反应速率增
大,平衡向左移动B.增大压强,正反应速率增大,逆反应速率减小C.温度、体积不变,充入He气增大压强,反应速率会加快D.升高温度,混合气体的平均相对分子质量减小【答案】D【解析】A.W是固体,加入少量W,反应速率不变,平衡不移动,A错
误;B.增大压强,正、逆反应速率均增大,B错误;C.温度、体积不变,充入He气增大压强,浓度不变,反应速率不变,C错误;D.正反应吸热,升高温度,平衡向正反应方向进行,混合气体的质量减少,物质的量不变,因此混合气体的平均相对分子质量减小,D正确,答案选D。6.短
周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,A、B、C、D、E均是由上述元素组成的中学化学常见的物质,其中A是单质,C是酸性氧化物,A的水溶液和C均具有漂白性,B是自然界最常见的液体,E是三元化合物,物质之间存在如图所示的关系。下列说法错误的是A.简单离子半径大小关系:Y>Z>X>W
B.图示反应中有离子键的形成C.简单阴离子的还原性:Y>ZD.D的水溶液中含有阴、阳离子及共价键形成的分子【答案】B【解析】【分析】A单质的水溶液具有漂白性,说明A为Cl2,C是酸性氧化物,其水溶液也具有漂白性,即SO2,由此可判断B为
水,D为HCl,E为H2SO4,所以W、X、Y、Z分别为H、O、S、Cl四种元素。【详解】A.这四种元素形成的简单离子中,H+半径最小,O2-是28型,S2-和Cl-都是288型,所以离子半径为S2->Cl->O2->H+,即A正确;B.题目涉及到的反应为2
2224SO+Cl+2HO=HSO+2HCl,没有离子键的形成,B错误;C.由于S的非金属性弱于Cl,所以S2-的还原性强于Cl-,故C正确;D.D的水溶液含有氢离子、氯离子、水分子,D正确;答案选B。7.实验室从海藻中提取碘的流程如下:下列关于该流程中各步的装置和仪器的说法中
错误的是选项步骤采用装置主要仪器A①灼烧装置蒸发皿B②溶解装置烧杯C③过滤装置漏斗D④分液装置分液漏斗A.AB.BC.CD.D【答案】A【解析】【详解】A.干海藻在坩埚中灼烧变成海藻灰,A错误;B.海藻灰在烧杯中溶解于水,B正确
;C.通过过滤将不溶于水的滤渣除去,C正确;D.④的操作是在分液漏斗中进行分液操作从而将水相和有机相分离,D正确;答案选A。8.下列有关说法错误的是A.分子中一定含有共价键B.两种非金属元素形成的化合物中可能含有离子键C.需要加热的反应不一定是吸热反应D.化学键的断裂和形成是化
学反应中能量变化的本质【答案】A【解析】【详解】A.稀有气体分子是单原子分子,不存在共价键,A错误;B.铵盐含有离子键,因此非金属元素形成的化合物中有可能有离子键,如NH4H是由两种非金属元素形成的离子化合物,
B正确;C.反应是吸热反应还是放热反应和条件无关,C正确;D.化学反应能量变化的本质是化学键断键吸热与成键放热,D正确;答案选A。9.下图所示为工业合成氨的流程图。有关说法错误的是A.步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒B.步骤
②中“加压”既可以提高原料的转化率,又可以加快反应速率C.步骤③、④、⑤均有利于提高原料平衡的转化率D.产品液氨除可生产化肥外,还可用作制冷剂【答案】C【解析】【分析】应用催化剂知识、反应速率和化学平衡理论,分析判断工业合成氨的反应速率和平衡转化率问题。【详解】A项:合成
氨使用含铁催化剂,为防止催化剂中毒,须将原料“净化”处理,A项正确;B项:步骤②中“加压”,可增大氮气、氢气浓度,加快合成氨反应速率又能使平衡右移,提高原料转化率,B项正确;C项:合成氨反应放热,步骤③
使用较高温度不利于提高原料转化率,同时使用催化剂也不能使平衡移动,步骤④、⑤能有利于提高原料的转化率,故C项错误;D项:产品液氨可用酸吸收生成铵态氮肥。液氨汽化时会吸收大量热,可用作制冷剂,D项正确。本题选C。10.运用元素周期律知识,预测元素的单质及其化合物性质,下列预测
错误的是A.SrSO4是难溶于水的白色固体B.H2Se比H2S易分解C.At单质为有色固体,AgAt不溶于水也不溶于稀HNO3D.Li在氧气中燃烧,产物是Li2O2,其溶液是一种强碱【答案】D【解析】【详解】A.Sr和Ba在同一主族,
BaSO4是难溶于水的白色固体,因此SrSO4是难溶于水的白色固体,A正确;B.Se和S属于同主族元素,且周期表中Se在S的下面,因此H2Se比H2S易分解,B正确;C.At和Cl为同主族元素,AgCl不溶于水也不溶于稀HNO3,则AgAt不溶于水也
不溶于稀HNO3,C正确;D.Li在氧气中燃烧,产物是Li2O,D错误;答案选D。二、本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有1个或2个选项符合题意,全都选对得4分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。11.氮化钠(Na3N)是科学家制备的一种重
要的化合物,它与水作用可产生NH3。下列说法错误的是A.Na3N是由离子键形成的离子化合物B.Na3N与盐酸反应生成两种盐C.Na3N与水的反应属于氧化还原反应D.Na3N中两种粒子的半径:r(Na+)>r(N3-)【答案】CD【解析】【详解】A.Na3N含有活泼金属Na,属于离子化合物,A正确;
BNa3N与盐酸反应生成氯化钠和氯化铵,B正确;C.Na3N与水的反应生成氢氧化钠和氨气,化合价没有改变,不是氧化还原反应,C错误;D.Na+和N3-核外电子数相同,但Na+质子数比N3-更多,因此r(Na
+)<r(N3-),D错误;答案选CD。12.目前海水提溴的最主要方法之一是空气吹出法,工艺流程如下:以下推断不合理的是A.流程中循环利用的物质有SO2、Br2、Cl2,等多种B.SO2吸收溴的反应方程式:SO2+2H2O+Br2=H2SO4+2HBrC.空气能
吹出溴是利用溴易挥发的性质D.没有采用直接蒸馏含溴海水得到单质溴的主要原因是为了节能【答案】A【解析】【详解】A.流程中SO2转变为H2SO4,Cl2转变为HCl,在流程中没有用到H2SO4和HCl,所以SO2和Cl2都没有循环利用,海水提溴的工业生产的目的是获得Br2
,所以Br2也没有循环利用,A推断不合理。B.溴有氧化性,可以利用SO2的还原性吸收溴,使之转化为HBr,反应为SO2+2H2O+Br2=H2SO4+2HBr,B推断合理;C.溴易挥发,所以可以用热空气吹出,C推
断合理;D.直接蒸馏含Br2的海水得到单质溴会消耗比较多的能量,没有采用直接蒸馏含Br2的海水得到单质溴主要是为了节能,D推断合理。答案选A。13.X、Y、Z、P、Q为五种短周期元素,其原子半径和最外层电子数之间
的关系如下图所示。下列说法正确的是A.Q的氧化物一定含有离子键和共价键B.最高价含氧酸的酸性:Z<YC.P的最低价氢化物常温常压下为液体D.Y形成的化合物种类最多【答案】D【解析】【分析】X、Y、Z、P、Q为五种短周期元素,X、Q最外层只有一个电子
,为第IA族元素;Y最外层有4个电子,位于第IVA族,Z原子最外层有5个电子,位于第VA族,P最外层有6个电子,位于第VIA族;Q原子半径最大,为Na元素,X原子半径最小,为H元素;Y原子和Z原子半径接近、P
原子半径大于Y而最外层电子数大于Y,所以Y是C、Z是N、P为S元素;据此解答。【详解】A.Na的氧化物有氧化钠和过氧化钠两种,但不论是氧化钠还是过氧化钠,结构中均含离子键,但氧化钠中没有共价键,故A错误;B.元素的非金属性越强,其
最高价含氧酸的酸性越强,非金属性Z>Y,所以其最高价含氧酸酸性Z>Y,故B错误;C.P的氢化物为硫化氢,常温下为气体,故C错误;D.Y为碳元素,而C元素形成的有机物种类繁多,远多于无机物的种类,故D正确;故选D。14.在密闭容器中,投入1molN2
和3molH2分别在以下不同实验条件下进行反应。下列分析正确的是容器编号实验条件平衡时反应中的能量变化I恒温恒容放热Q1kJII恒温恒压放热Q2kJA.放出热量:Q1<Q2B.N2的转化率:II>IC.平衡常数:II>ID.平衡时氨气的体积分数:I>II【答案】AB【解析】【分析】N2和H2合成氨
气的反应方程式为:N2+3H22NH3,容器I的反应和容器II的反应主要是压强改变导致两个反应的平衡状态不一致,刚开始两个反应压强一致,随着反应进行,反应I压强减小,反应II压强不变,因此反应I到反应II压强增大,平衡向正反应方向移动。【详解】A.反应I到
反应II平衡向正反应方向移动,所以达到平衡时反应放出的热量Q2>Q1,A正确;B.反应I到反应II压强增大,平衡向正反应方向移动,N2的转化率增大,B正确;C.化学平衡常数只与温度有关,与其它条件无关。由于I、II温度相同,所以平衡常数相等,C错误;D.
反应II相对于I来说就是增大压强。增大压强,化学平衡正向移动,因此达到平衡时氨气的体积分数:I<II,D错误;答案选AB。【点睛】对于同一个反应在不同条件下的反应比较,往往考察化学平衡的相关知识点,主要分析反应之间的不同点,从
而判断平衡移动方向。15.X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的最外层电子数是内层电子数的3倍,Y与Z形成的化合物Z2Y3中,元素质量比m(Y):m(Z)=8:9;X原子的最外层电子数为M原子和Z原子最外层电子数的和的一半。下列说法正确
的是A.X的最高价氧化物对应的水化物一定为强酸B.气态氢化物的沸点:Y>MC.Z是地壳中含量最多的元素D.原子半径:Z>M>X>Y【答案】BD【解析】【分析】X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的最外层电子数是内层电子数的3倍,则
Y为氧元素;Y与Z形成的化合物Z2Y3中,元素质量比m(Y):m(Z)=8:9,则Z的相对原子质量为1639=2782,故Z为铝元素;X原子的最外层电子数为M原子和Z原子最外层电子数的和的一半,而M原子序数大于Z,故X最外层
电子数大于3小于6,若为4,则X为碳元素,M为磷元素;若为5,则X为氮元素,M为氯元素。【详解】A.若X为碳元素,则其最高价氧化物的水化物碳酸是弱酸,A错误;B.无论M是磷元素还是氯元素,因H2O存在氢键,气态氢化物的沸点:Y>M,B正确;C.地壳中含量最多的元素是O,C错误;D.
同一周期从左往右,原子半径越来越小,同一主族从上往下,原子半径越来越大,所以无论M是磷元素还是氯元素,原子半径Z>M>X>Y,D正确。答案选BD。三、非选择题:本题共5小题,共60分。16.某小组探究元
素周期律性质递变规律,设计如下实验。实验I:验证碳、氮、硅元素非金属性强弱。(供选择的试剂:稀HNO3、浓H2SO4、CaCO3固体、Na2CO3固体、Na2SiO3溶液、澄清石灰水、饱和NaHCO3溶液)(1)仪器a的
名称:____。装置B所盛试剂是_____,其作用是_____;C中反应的离子方程式是_____________。(2)通过实验证明碳、氮、硅的非金属性由强到弱的顺序是_____。实验II:验证同周期元素和同主族元素的金属
性递变规律。(方案与现象不对应)实验方案:①将一小块金属钠放入滴有酚酞试液的冷水中②将一小块金属钾放入滴有酚酞试液的冷水中③镁带与2mol·L-1的盐酸反应④铝条与2mol·L-1的盐酸反应⑤用砂纸擦后的镁带与沸水反应再向反应液中滴加酚酞实验现象:A.浮在水面上,熔成小球,四处游动,随
后消失,溶液变成红色B.浮在水面上,熔成小球,四处游动,并伴有轻微的爆炸声,很快消失,溶液变成红色C.产生气体,可在空气中燃烧,溶液变成浅红色D.反应不十分剧烈,产生气体可以在空气中燃烧E.剧烈反应,产生的气体可以在空气中燃烧请回答:(1)该实验中用到的玻璃仪器有____、___
___胶头滴管玻璃片、试管。(2)请完成下列表格实验方案实验现象化学方程式①A2Na+2H2O=2NaOH+H2↑②________③EMg+2HCl=MgCl2+H2↑④D2Al+6HC1=2AlCl3+H2↑⑤________(3
)由实验得出有关元素周期律结论:_________。【答案】(1).分液漏斗(2).饱和NaHCO3溶液(3).吸收挥发出的硝酸(4).2-2-223233CO+HO+SiO=HSiO+CO(5).N>C>Si(6).烧杯(7).酒精灯(8).B(9).2K+2H2O=2KOH+
H2↑(10).C(11).Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑(12).同一周期元素从左往右,金属性逐渐增强,同一主族元素从上往下,金属性逐渐增强【解析】【分析】实验I:验证碳、氮、硅元素非金属性强弱可以通过验证最高价氧化物
对应水化物的酸性强弱来验证,酸性强弱可以通过以强制弱原理来判断。实验II:验证金属性递变规律,从实验可知是根据不同的金属分别和水或盐酸反应,反应越剧烈则金属性越强,反之金属性越弱。【详解】实验I:(1).从图可知仪器a为分液漏斗,A装置时硝酸和碳酸钠或碳
酸钙固体反应产生二氧化碳气体,说明硝酸比碳酸酸性强,因此N的非金属性比C更强,因硝酸有挥发性,要判断碳酸能否和硅酸钠溶液反应,则必须排除硝酸的干扰,因此B装置用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的硝酸,C装置反应为:22232323CO
+HO+NaSiO=NaCO+HSiO,离子反应式为;2-2-223233CO+HO+SiO=HSiO+CO;(2).实验说明硝酸酸性大于碳酸酸性,碳酸酸性大于硅酸酸性,因此非金属强弱顺序为N>C>Si;实验II:(1).钠和水的反应是在烧杯中实验的,因此需要烧杯,镁和沸水反应实验,需要用
酒精灯加热水至沸腾,因此需要酒精灯;(2).钾和水反应比钠和水反应更剧烈,因此实验②的现象为B,化学方程式类比钠和水反应的化学方程式书写:2K+2H2O=2KOH+H2↑,镁和沸水可以反应,因此实验⑤的现象为C,化学方程式为Mg+2H2O=M
g(OH)2+H2↑;(3).根据反应现象可知金属性K>Na>Mg>Al,因此同一周期元素从左往右,金属性逐渐增强,同一主族元素从上往下,金属性逐渐增强17.甲醇(结构式)是一种基础有机化工原料,应用广泛。工业上可利用废气中的CO2合成CH3OH,发生反应CO2
(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49kJ·mol-1。(1)已知反应中的相关化学键键能数据如下:化学键O-HC-OC=OE/(kJmol-1)465343750甲醇中C-H键比氢气中H-H键____(填“强”或“弱”)。相同条件下该反应的正反应活化能Ea(正)=21
0kJ·mol-1,则逆反应活化能Ea(逆)=______kJ·mol-1。(2)在1L恒容密闭容器中充入CO2和H2,所得实验数据如下表实验编号温度/。C起始时物质的量/mol平衡时物质的量/moln(CO2)n(H2)n(CH3OH)①
1500.230.190.03②2000.100.260.02③2000.17a0.01实验①平衡常数K=______,若在该温度下起始时加入二氧化碳、氢气、甲醇气体和水蒸气各0.10mol,这时反应向________移动(填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不”),判断理由是____
__。实验②达到平衡时H2转化率为____。实验③a=_________。(3)甲醇、空气和稀硫酸可以形成燃料电池,其正极电极反应式为________。【答案】(1).弱(2).259(3).4.5(4).逆反应方向(5).Q=30.010.01=1004.50.10.1(6
).23.08%(7).0.13(8).-+22O+4e+4H=2HO【解析】【详解】(1)根据△H=反应的总键能-生成物的总键能,有△H=(2×750+3EH-H)kJ·mol-1-(3EC-H×2+465×3)kJ·mol-1=-49kJ·mo
l-1,则EH-H-EC-H=63kJ·mol-1>0,因此甲醇中C-H键比氢气中H-H键弱;根据△H=正反应活化能-逆反应的活化能=Ea(正)-Ea(逆)=-49kJ·mol-1,解得Ea(逆)=259KJ/mol;(2)利用三等式求平衡常数,有2232CO(g)+
3H(g)CHOH(g)+HO(g)0.23mol0.19mol0mol0mol0.03mol0.09mol0.03mol0.03mol0.2mol0.1mol0.03mol0.03mol起始量变量平衡时则实验①的平衡常数323322(CHOH)(
HO)0.030.03==4.5(CO)(H)0.20.1ccKcc=;若在该温度下起始时加入二氧化碳、氢气、甲醇气体和水蒸气各0.10mol,此时的浓度商c30.010.01==1004.50.10.1Q,则此时反
应向逆反应方向移动;实验②,开始投入H2的物质的量为0.26mol,达到平衡时得到0.02molCH3OH,根据化学方程式,需要消耗0.06molH2,则氢气的转化率达到平衡时H2的转化率,有20.06(H)=100%=2
3.08%0.26;实验③和实验②所处温度相同,平衡常数相同,利用平衡常数相同,求a的值,利用三等式和实验②,求出该温度下的平衡常数,有2232CO(g)+3H(g)CHOH(g)+HO(g)0.1mol0.26mol0mol0mol0.02mol0.06mol0.02mol
0.02mol0.08mol0.2mol0.02mol0.02mol起始量变量平衡时则实验③的三等式,有2232CO(g)+3H(g)CHOH(g)+HO(g)0.17molamol0mol0mol0.01mol0.03mol0.
01mol0.01mol0.16mol(a-0.03)mol0.01mol0.01mol起始量变量平衡时;因温度相同,则平衡常数相等3233322(CHOH)(HO)0.010.010.020.02K==(CO)(H)0.16(a-0.03)0.080.2cccc=解得a=0
.13;(3)甲醇、空气和稀硫酸可以形成燃料电池,正极得电子,发生还原反应,则正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O。18.已知元素X、Y原子序数均不大于20。某含氧酸盐甲的化学式为XYO3。请回答
:(1)若常温下Y的单质能与水发生反应,X原子序数大于Y,则X位于周期表的_____,X、Y形成简单离子半径大小关系为X______(填“大于”“小于”或“等于”)Y。395℃时,甲能发生分解反应生成两种盐,一种是含Y元素的无氧酸盐,该反应的化学方程式是_____
________。(2)若甲灼烧时,火焰呈现砖红色,且与盐酸反应时产生有刺激性气味气体。则甲为__(填化学式)。该气体能使高锰酸钾溶液褪色,反应的离子方程式为_____。(3)若X、Y是不同周期的短周期元素,甲与盐酸反应逸出无色无味气体乙。则:①乙中所含
化学键类型为_______。②该反应的离子方程式为______。【答案】(1).第四周期IA族(2).小于(3).322KClO2KCl+3O;(4).CaSO3(5).-+2-2+24425SO+2MnO+8H=5SO+2Mn+4HO(6).共价键(7).+2+322CaCO+2H=Ca
+CO+HO或者+2+322MgCO+2H=Mg+CO+HO【解析】【详解】(1)Y常温下能与水反应,则Y为Cl,X原子序数大于Y,所以X为K,则X位于第四周期IA族,X的简单离子为K+,Y的简单离子为Cl-,因此r
(Cl-)>r(K+),KClO3分解反应为322KClO2KCl+3O;(2)甲灼烧时,火焰呈现砖红色,则甲含有钙元素,且甲与盐酸反应时产生有刺激性气味气体,该气体为二氧化硫,和高锰酸钾溶液反应离子方程式为-+2-2+24425SO+2MnO+8H=5SO+2M
n+4HO;(3)甲与盐酸反应逸出无色无味气体乙,则甲为碳酸钙或碳酸镁,乙为二氧化碳,含有共价键,碳酸钙和盐酸反应的离子方程式为+2+322CaCO+2H=Ca+CO+HO,碳酸镁和盐酸反应的离子方程式为+2+322MgCO+2H=Mg+CO+
HO。19.氢气是一种清洁能源,请根据实验室和工业上制氢及氢气性质回答相关问题。I.实验室用稀硫酸与锌粒(黄豆粒大小)制取氢气时加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:(1)少量硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是______________
;(2)要加快上述实验中产生氢气的速率,还可采取的措施有______、_______(列举两种措施)。(3)当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降,请分析氢气生成速率下降的主要原因____________。II.工业上海水制氢气的新技术:2H2O2TiO激光2H2↑+O2↑
。试回答下列问题:(1)分解海水的反应属于_____反应(填“放热”或“吸热”)。(2)某种氢氧燃料电池是用固体金属化合物陶瓷作电解质,两极上发生的电极反应分别为:A极是2H2+2O2-―4e-=2H
2O,B极是O2+4e-=2O2-,则A极是电池的____极。(3)氢气的储存比较困难,最近科学家研究出一种环保,安全的储氢方法,其原理可表示为:NaHCO3+H2储氢释氢HCOONa+H2O。下列有关说法正确的是____。A储氢释氢过程均无能量变
化B该反应属于可逆反应C储氢过程中,NaHCO3被还原D释氢过程中,每消耗0.1molH2O放出2.24L的H2【答案】(1).CuSO4和Zn反应产生的Cu与Zn构成了无数微小的原电池,加快H2生成速率(2).升高
反应温度(3).适当增加硫酸的浓度(4).CuSO4超过一定量时,产生的Cu会覆盖在Zn的表面,Zn的表面积减少,降低H2的生成速率(5).吸热(6).负(7).C【解析】【分析】题I考察反应速率的影响因素,反应速率
的影响因素主要有是否构成原电池、温度、反应物浓度、固体接触面积、催化剂等。题II主要考察原电池工作原理,负极失电子,发生氧化反应,正极得电子,发生还原反应。【详解】I(1)少量硫酸铜和Zn反应生成少量的Cu,生成的Cu覆盖在Zn的表面,形成了Zn-Cu-H2SO4原电池,从而加快了
H2的生成速率。(2)反应速率的影响因素主要有是否构成原电池、温度、反应物浓度、固体接触面积、催化剂等,因此加快反应速率的方法可以是升高温度、适当增加硫酸的浓度、增大Zn的表面积等。(3)硫酸铜的量过多时,生成大量的Cu都覆盖在Zn的表面,此时Zn和硫酸的接触面积就减少了,因此会降低反应速率。I
I(1)该反应为分解反应,根据给定的激光条件下反应可推知该反应为吸热反应。(2)原电池的负极会失电子,因此A为该原电池的负极。(3)A.储氢释氢过程都有化学键的断键与成键,因此伴随着能量的变化,A错误;B.储氢释氢过程的条件不一样,因此不是可逆反应,B错误;C.储
氢过程中C的化合价从+4价降到+2价,发生还原反应,C正确;D.释氢过程中,并未说明是否在标准状况下生成的氢气,因此H2的体积无法计算,D错误。故选C。【点睛】化学反应速率的影响因素主要有是否构成原电池、温度、实际参加反应的溶液
浓度、固体表面积、气体压强、催化剂等;原电池原理是负极失电子,化合价升高,发生氧化反应,正极得电子,化合价降低,发生还原反应。20.氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。(1)用活性炭还原NO的有关反应为:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。向
恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,T℃时,各物质起始浓度及10min和20min各物质平衡浓度如表所示:浓度mol/L时间minNON2CO2010001052.52.520240.25①在10min时,若只改变某一条件使平衡发生移动,20min时重新达
到平衡,则改变的条件是____。②在20min时,保持温度和容器体积不变再充入NO和N2,使二者的浓度均增加至原来的两倍,此时反应v正___v逆(填“>”“<”或“=”)。(2)工业上由N2、H2来制备NH3。不同温度下,向三个相同
的容器中投入相同的反应物进行反应,测得不同温度时平衡混合物中NH3的物质的量分数随压强增大而变化如图所示。①M点的v正_______Q点的v正(填“>”“<”或“=”)。②图中三条曲线对应的温度分别为T1、T2、T3,其中温度最高的是____。③恒温恒容条件
下,能说明反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)达到平衡状态的是____(填选项字母)A.2v(N2)=v(NH3)B.c2(NH3)/[c(N2)c3(H2)]保持不变C.反应器中的压强不再发生变化D.3molH-H键断裂的同时,有2molN-H键断裂(3)NO2存在如下平衡:2NO2
(g)N2O4(g)△H<0,在一定条件下NO2与N2O4的消耗速率与各自的分压(分压=总压×物质的量分数)有如下关系:v(NO2)=k1·p2(NO2),v(N2O4)=k2·p(N2O4),相应的速率与其分压关系如图所示。一定温度下,k1、k2与平衡常数Kp(压力
平衡常数,用平衡分压代替平衡浓度计算)间的关系是k1=____;在上图标出点中,指出能表示反应达到平衡状态的点是______。【答案】(1).分离出了产物CO2(或减小CO2的浓度)(2).>(3).>(4).T3(5).BC(6).2k2·Kp(7).B
D【解析】【分析】(1)②根据浓度商Qc和平衡常数K的关系,判断平衡移动;(2)①Q、M两点在同一等温曲线上,但M点压强高,根据压强对化学反应速率的影响作答;②合成氨反应是气体体积减小的放热反应,根据温度对平衡的影响作答;③反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,平衡时各物质
的浓度,百分含量不变,以及由此衍生的一些物理量不变,据此判断;(3)达到平衡时,正逆反应速率相等,满足平衡条件v(NO2)=2v(N2O4),即为平衡点。【详解】(1)根据表中数据,10min改变条件后,到20min,重新达到平衡,NO的
浓度减少3mol·L-1,N2的浓度增加了1.5mol·L-1,符合化学计量数之比,CO2的浓度理应增加,现在CO2的浓度减少了2.25mol·L-1,说明10min改变的条件是分离出了产物CO2(或减小CO2的浓度);②根据表中的数据,此温度下,该
反应的平衡常数2222(CO)(N)0.254=0.25(NO)2ccKc==;20min时,保持温度和容器的体积不变充入NO和N2,浓度增加为原来的两倍,c(NO)=4mol·L-1,c(N2)=8mol·L-1,则此时的浓度商22c22(CO)(N)0.258=0.1
25(NO)4ccQc==;Qc小于K,平衡正向移动,则v正>v逆;(2)合成氨反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0;①Q、M两点在同一等温曲线上,但是M点压强高;其他条件一定时,压强越大,化学反应速率越大,因此M点的正反应速率大,则M点的v正>Q点的v正②合成氨反应是正向气体
体积减小的放热反应,其他条件一定时,温度升高能使化学平衡逆向移动,则NH3的含量越小,根据图像可知,T1、T2、T3中温度最高的是T3;③A.2v(N2)=v(NH3),不能说明正反应速率等于逆反应速率,因此不能判断该反应是否达到平衡,A不符合题意;B.2
3322(NH)(N)(H)ccc是该反应的化学平衡常数的表达式,其值不变,说明该反应达到了最大限度,故反应达到了平衡,B符合题意;C.在恒温恒容条件下,气体的压强之比等于其物质的量之比,合成氨反应正反应是气体分子数减小的反应,若压强不变,说明
气体的物质的量不变,反应达到平衡,C符合题意;D.H-H键断开表示的是正反应速率,N-H键断裂表示逆反应速率;若反应达到平衡,断开3molH-H键的同时,应该有6molN-H键断裂,现只有2molN-H键断裂,说明反应未达到平衡,
D不符合题意;答案选BC;(3)NO2的消耗速率表示的是正反应速率;N2O4的消耗速率表示的是逆反应速率;当反应达到平衡时,正逆反应速率相等,用不同的物质表示时,其数值之比等于计量数之比,则v(NO2)=2v(N2O4);根据
关系式,有k1·p2(NO2)=2k2·p(N2O4),2241222(NO)(NO)kpkp=,该反应的平衡常数24p22(NO)(NO)pKp=,联立两式,可得k1=2k2·Kp;达到平衡时,v(
NO2)=2v(N2O4),B、D两点表示的速率恰好满足,因此达到平衡的点为BD。