【文档说明】《高一化学下学期期末复习大串讲(人教版必修第二册)》第六章检测试题(解析版).doc,共(14)页,919.011 KB,由管理员店铺上传
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第六章化学反应与能量测试卷一、选择题(每小题只有一个正确选项,共16*3分)1.根据能量图,下列说法正确的是A.A2(g)+B2(g)=2AB(g)是一个放热反应B.拆开1molAB(g)中的化学键需要吸收bkJ的能量C.该反应中,反应物的总能量小于生
成物的总能量D.1molA2(g)和1molB2(g)的能量之和为akJ【答案】C【解析】A.从图中可以看出,反应物的总能量小于生成物的总能量,所以A2(g)+B2(g)=2AB(g)是一个吸热反应,A不正确;B.图中信息显示,形成2m
olAB键放热bkJ,则拆开1molAB(g)中的化学键需要吸收b2kJ的能量,B不正确;C.从图中可以看出,正反应的活化能为akJ/mol,逆反应的活化能为bkJ/mol,且a>b,所以该反应中,反应物的总能量小于生成物的总能量,C正确;D.图中信息显示,akJ表示1molA2(g)和
1molB2(g)的活化能,但没有显示反应物的总能量之和,D不正确;故选C。2.依据原电池的构成原理,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是A.C(s)+CO2(g)=2CO(g)B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)C.2H2O(l)=2H2(g)+O2(g
)D.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)【答案】D【解析】A.原电池的构成原理是自发进行的氧化还原反应,而C(s)+CO2(g)高温2CO(g)是在高温条件下进行的反应,不能自发进行,所以不
能设计成原电池,故A不符合题意;B.原电池的构成原理是自发进行的氧化还原反应,而NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)不属于氧化还原反应,所以不能设计成原电池,故B不符合题意;C.2H2
O(l)电解2H2(g)+O2(g)属于吸热反应,不能自发进行,所以不能设计成原电池,故C不符合题意;D.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)是能够自发进行的氧化还原反应,所以能设计成原电池,故D符合题意;故答案:D。3.下列说法正确的是A.放热反应
中反应物的总能量小于生成物的总能量B.将Mg、Al片用导线连接后放入氢氧化钠溶液中组成原电池,Al为负极,Mg为正极C.由甲烷、空气和稀硫酸构成的燃料电池的正极反应是O2+4e-+2H2O=4OH-D.充电电池可以无限制地反复放电、充电【答案】B【解
析】A.放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量,故A错误;B.将Mg、Al片用导线连接后放入氢氧化钠溶液中组成原电池,铝与NaOH溶液发生氧化还原反应,Al为负极,Mg为正极,故B正确;C.由甲烷、空气和稀硫酸构成
的燃料电池的正极反应是O2+4e-+4H+=2H2O,故C错误;D.充电电池在使用过程中可能产生损耗,不可能无限制地反复放电、充电,故D错误;故选B。4.在一定温度下,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,下列表述正确的是
A.反应的化学方程式为:M2NB.t2时,正逆反应速率相等,达到平衡C.t3时,正反应速率小于逆反应速率D.逆反应速率t1<t3【答案】D【解析】A.由图象可知,反应中M的物质的量逐渐增多,N的物质的量逐
渐减少,所以在反应中N为反应物,M为生成物;在相等的时间内消耗的N和M的物质的之比为2:1,所以反应方程式应为:2NM,故A错误;B.由图象可知,t2时,N和M的物质的量相等,t2后仍在发生变化,所以没有达到平衡状态,则正、逆反应速率不等,故B错误;C.由图象可知,t3时已达到平衡,此时的正、逆
反应速率相等,故C错误;D.化学反应中逆反应速率由小到大,t1是化学反应正向进行时的速率、t3是达到化学平衡时的速率,所以逆反应速率t1<t3,故D正确;故答案:D。5.下列关于化学反应速率和化学反应限度的说法正确的是A.化学反应速率只能用单位时间内反应物浓度的减少来表示B.反
应速率数值大的反应进行得一定快C.对于可逆反应而言,物质的浓度不变时,反应一定达到了该条件下的限度D.一定条件下,可逆反应达到最大限度时,反应没有停止【答案】D【解析】A.化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的
减少来表示外,还可以用单位时间内的生成物浓度的增加来表示,故A错误;B.反应速率数值大的反应进行得不一定快,还要看所用的单位,故B错误;C.对于可逆反应而言,纯物质的浓度不变时,不能确定反应是否达到了该条件下的限度,故C错误;D.一定条件下,可逆反应达到最大限度时,反应没有停止,仍在继续进
行,正反应速率等于逆反应速率,但不等于0,故D正确;故选D。6.常温常压下,在1L的恒容密闭容器中发生反应:24222CH+3O2CO+2H=O。用下列物质表示的化学反应速率中,其中表示的反应速率最大的是A.v(C2H4)=1mol/(L·min)B.
v(O2)=2mol/(L·s)C.v(CO2)=3mmol/(L·min)D.v(H2O)=4mol/min【答案】B【解析】当比较化学反应速率大小时,要先转化为用同一物质表示的反应速率,而且速率单位相同,可以都转化为用乙烯浓度大小表示反应速率,然后再比较数值的大小。A.v(C2H4)=1
mol/(L·min);B.v(O2)=2mol/(L·s),则v(C2H4)=13v(O2)=13×2mol/(L·s)=13×2×60mol/(L·min)=40mol/(L·min);C.v(CO2)=3mmol/(L·min),则
v(C2H4)=12v(CO2)=12×3mmol/(L·min)=32000mol/(L·min);D.在常温常压下,水也液体,若v(H2O)=4mol/min,则在1min内C2H4改变的物质的量是2mol,由于容器的容积是1L,则用乙烯
浓度变化表示反应速率v(C2H4)=2mol1L1min=2mol/(L·min),可见在用乙烯浓度变化表示反应速率时,数值40mol/(L·min)代表的速率最大,故合理选项是B。7.将28g铁粉和16g硫粉混合堆放在石棉网上,用烧红的玻璃棒的一端接触混合物引发反应Fe(s
)+S(s)ΔFeS(s),移开玻璃棒后,反应保持红热状态剧烈进行至反应物完全反应。下列说法错误的是A.该反应是放热反应B.若完成该反应需要1min,则该反应用S表示的反应速率v(S)=0.5mol·L-1·min-1C
.该反应在理论上可以设计成原电池反应D.增加Fe的量,不能显著增大该反应的速率【答案】B【解析】A.反应保持红热状态剧烈进行至反应物完全反应,说明该反应是放热反应,故A正确;B.S是固体,不能用浓度的变化量来表示反应速率v(S),故B错误;C.该反应是自发的氧化还原
反应,在理论上可以设计成原电池反应,故C正确;D.Fe是固体,增加Fe的量,不能显著增大该反应的速率,故D正确;故选B。8.一定温度下,在2L恒容密闭容器中,A、B、C三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列叙述错误的是A.0~2min内用A表示
的平均反应速率v(A)=0.2mol·L-1·min-1B.上述反应的化学方程式是2A(g)+B(g)3C(g)C.2min时该反应达到平衡D.v(A正,开始)<v(A正,2min)【答案】D【解析】A.0~2min内参加反应的A的物质的量为0.8mol,故用A表示的平均反应速率v(A)=0
.8mol÷2L÷2min=0.2mol·L-1·min-1,故A正确;B.参加反应的A和B与反应生成的C的物质的量之比为2:1:3,故上述反应的化学方程式是2A(g)+B(g)3C(g),故B正确;C.由图可知,当反应发生2min后不再有物质组成上的变化,故2min时该反应达
到平衡,故C正确;D.对于同一反应的同一物质,在反应开始时和反应达到平衡时化学反应速率相等,故D错误;答案选D。9.恒温恒容密闭容器中,进行反应A(s)2B(g)C(g)D(g)++,下列能作为化学平衡状态标志的是:①混合气体的密
度不变;②容器内气体的压强不变;③混合气体总物质的量不变;④混合气体的平均摩尔质量不变A.①④B.②③C.②③④D.只有④【答案】A【解析】①该反应前后气体质量发生改变,而气体的体积不变,因此当混合气体的密度不变时,气体的质量不变,反应达到平衡状态,①符合题意;②该反应是在恒容条件下进行,气体的体
积不变;反应前后气体的物质的量不变,则容器内气体的压强始终不变,因此不能据此判断反应是否达到平衡状态,②不符合题意;③化学方程式中反应前后气体的化学计量数不变,则混合气体总物质的量始终不变,因此不能据此判断反应是否达到平衡状态,③不符合题意
;④反应前后气体的质量发生改变,而气体的物质的量不变,当混合气体的平均摩尔质量不变时,气体的质量不再发生变化,因此反应达到平衡状态,④符合题意;综上所述可知:能够判断反应达到平衡状态的是①④,故合理选项是A。10.下列说法正确的是A.FeCl3和MnO2
均可加快H2O2分解,同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同B.等体积、等浓度的NaOH溶液与盐酸反应的速率一定大于与醋酸的反应速率C.为了加快纯Zn与足量稀硫酸的产氢速率,并且使产生的氢气的量不变,可加入少量的硫酸铜固体D.实验室用碳酸钙和盐酸反应制取CO2,相同
质量的粉末状碳酸钙比块状反应要快【答案】D【解析】A.FeCl3和MnO2均可改变反应历程而加快H2O2的分解,但在同等条件下,二者对H2O2分解速率的改变并不相同,A错误;B.化学反应速率影响因素有很多,由于HCl是强酸,CH3COOH是弱酸,
等浓度的两种酸溶液中c(H+),盐酸的比醋酸的大,在其它外界条件相同时,等体积、等浓度的NaOH溶液与盐酸反应的速率一定大于与醋酸的反应速率;但若外界条件不同,则前者的速率不一定比后者大,B错误;C.不足量的Zn与硫酸反应产生氢气,产生H2的量的多少取决于Zn的质量,但若向溶液中加入少量
硫酸铜固体,在溶液中Zn与CuSO4发生置换反应产生Cu,Zn、Cu、硫酸构成原电池,Zn为负极,因此可以加快反应速率,但由于Zn与CuSO4反应导致与硫酸反应的Zn质量减少,因此放出氢气的量会减少,C错误;D.
粉末状的CaCO3比块状的CaCO3与HCl的接触面积大,反应物的接触面积越大,反应速率越快,故实验室用碳酸钙和盐酸反应制取CO2,相同质量的粉末状碳酸钙比块状反应要快,D正确;故合理选项是D。11.目前科学家已开发出一种新型燃料电池—
—固体氧化物电池,该电池用辛烷(C8H18)作燃料,电池中间部分的固体氧化物陶瓷可传递氧离子,下列说法正确的是A.电池工作时,氧气发生氧化反应B.电池负极的电极反应:O2+2H2O+4e-=4OH-C.电池负极的电极反应:C8H18
+25O2--50e-=8CO2↑+9H2OD.若消耗的O2为11.2L(标准状况),则电池中有1mol电子发生转移【答案】C【解析】该燃料电池中,辛烷失电子发生氧化反应,电极反应式为C8H18+25O2--50e-=8CO2+9H2O,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为O
2+4e-=2O2-,A.该电池工作时,正极上氧气得电子发生还原反应,故A错误;B.负极上燃料辛烷失电子发生氧化反应,电极反应式为C8H18+25O2--50e-=8CO2+9H2O,故B错误;C.负极上燃料辛
烷失电子发生氧化反应,电极反应式为C8H18+25O2--50e-=8CO2+9H2O,故C正确;D.标况下11.2L氧气的物质的量为0.5mol,根据O2+4e-=2O2-知,当消耗0.5mol氧气转移
电子的物质的量为氧气的4倍,所以转移电子的物质的量为2mol,故D错误;答案选C。12.锌锰干电池是家庭常用的电池,该电池工作时发生的化学反应为:42322Zn2NHCl2MnO=Zn(NH)Cl2MnO(OH)+++,下列说法正确的是A.电池工作时锌片作为正极B.电池工作时从正极向外电路输出
电子C.电池工作时2MnO发生还原反应D.电池工作时电能向化学能转化【答案】C【解析】根据总反应可知,锌在负极发生氧化反应,二氧化锰在正极发生还原反应,电子由负极经过导线流向正极,原电池为化学能变为电能的装置,A.电池工
作时,锌失电子发生氧化反应,锌片作为负极,故A错误;B.电池工作时从负极向外电路输出电子,故B错误;C.电池工作时2MnO得电子发生还原反应生成()MnOOH,故C正确;D.电池工作时化学能转化为电能,故D错误;选C。13.下列装置中能够组成原电池的是A.②③④⑤⑥B.④⑥⑨C.④⑥⑦D.
④⑥⑦⑨【答案】D【解析】构成原电池的条件缺一不可:①②缺少一个电极;③中电极相同;⑤中酒精为非电解质;⑧中不能形成闭合回路。答案选:D。14.H2与N2在催化剂表面生成NH3,反应历程及能量变化示意如下。下列说法错误的是A.①→②吸收能量B.
②→③形成了N-H键C.选择不同的催化剂会改变ΔH的数值D.该反应为放热反应【答案】C【解析】A.①→②是断裂旧的化学键,需要吸收能量,故A正确;B.②→③形成的化合物是NH3,形成了N-H键,故B正确;C.催化剂只会改变反应的活化能,不改变ΔH的数值,故C错误;D.该
反应的反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,故D正确;故选:C。15.将V1mL1.0mol•L-1NaOH溶液和V2mL未知浓度的HCl溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如下图所示(实验中始终保持V1+V
2=50mL)。下列叙述正确的是A.做该实验时环境温度为22℃B.该实验表明热能可以转化为化学能C.HCl溶液的浓度约是1.5mol•L-1D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应【答案】C【解析】A.由图可知,温度为22℃时,已经加入了5mLNaOH溶液,而中和反应为放热反应
,则该实验开始温度低于22℃,故A错误;B.由图可知该反应是一个放热反应,表明化学能可以转化为热能,故B错误;C.由图可知,NaOH溶液体积为30mL时,溶液温度最高,说明NaOH溶液和HCl溶液恰好完全反应,由V1+V2=50mL可知HCl溶液的体积为20mL,
由反应方程式可知V1c(NaOH)=V2c(HCl),解得c(HCl)为1.5mol•L-1,故C正确;D.八水合氢氧化钡与氯化铵反应有水生成,该反应是吸热反应,故D错误;故选C。16.已知NO2和N2O4可以相互转化()(
)2242NOgNOg,反应每生成1moN2O4,放出24.2kJ的热量.在恒温条件下,将一定量的NO2和N2O4混合气体通入一容积为2L的密闭容器中,反应物浓度随时间变化关系如下图.下列说法正确的是()A.前10min内用v(N
O2)表示的化学反应速率为0.02mol/(L·min)B.图中a、b、c、d四个点中,a、c两点的v正≠v逆C.反应进行到10min时放出的热量为9.68kJD.25min时,导致物质浓度变化的原因是将密闭容器的
体积缩小为1L【答案】B【解析】从图中可以看出,25min前,X的浓度变化量为0.4mol/L,而Y的浓度变化量为0.2mol/L,由热化学方程式中的化学计量数关系,可确定X为NO2、Y为N2O4;在25min时,改变某条件,X的浓度突然增大,而Y
的浓度不变,所以此时应往密闭容器中充入NO2气体。A.前10min内用v(NO2)表示的化学反应速率为0.6mol/L-0.2mol/L10min=0.04mol/(L·min),A不正确;B.图中a、b、c、d四个点中,a、c两点的X、Y浓度都发生变化,此时平衡
仍发生移动,所以v正≠v逆,B正确;C.因为反应由N2O4转化为NO2,所以反应进行到10min时,应吸收热量,C不正确;D.由以上分析可知,25min时,导致物质浓度变化的原因是往密闭容器中充入NO2气体,D不正确;故选B。二、主
观题(共5小题,共52分)17.(8分)为了研究A+B=C+D反应的能量变化情况,某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。试回答下列问题:(1)A和B的总能量比C和D的总能量__(填“高”或“低”)。(2)该反应为__(填
“放热”或“吸热”)反应。(3)反应物化学键断裂吸收的能量__(填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。(4)写出一个符合题中条件的化学方程式:__。【答案】(每空2分)(1)高(2)放热(3)低(4)2
Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑(或2Na+2H2O=2NaOH+H2↑或NaOH+HCl=NaCl+H2O)【解析】当向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到U型管中甲处液面下降乙处液面上升,根据气体具有热胀冷缩的性质,可知集气瓶中空气受热膨胀,说明A和B反应是放热反应,放热
反应的反应物的总能量大于生成物的总能量。(1)由于A+B═C+D的反应为放热反应,所以A和B的总能量比C和D的总能量高;(2)由于发生反应A+B═C+D,U型管中甲处液面下降乙处液面上升,根据气体具有热胀冷缩的性质可以判断该反应为放热
反应;(3)化学反应中旧键断裂吸收能量,新键生成放出能量,该反应为放热反应,则反应物化学键断裂吸收的能量低于生成物化学键形成放出的能量;(4)该反应为放热反应,且不需要加热既能够发生,如2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑(或2Na+2H2O=2NaOH+
H2↑或NaOH+HCl=NaCl+H2O)。18.(10分)能量转化是化学变化的主要特征之一,按要求回答下列问题。(1)页岩气是从页岩层中开采出来的天然气,成分以甲烷为主页,岩气的资源潜力可能大于常规天然气。下列有关页岩气的叙述错误的是_________(填序号
)。A.页岩气属于新能源B.页岩气和氧气的反应是放热反应C.甲烷中每个原子的最外层电子排布都达到8电子稳定结构D.页岩气可以作燃料电池的负极燃料(2)有关的电池装置如图:电池装置编号abcd①上述四种电池中,属于二次电池的是____(填序号,下同),属于一次电池的是__
__。②a装置中,外电路中电子的流向是______(填“从Zn流向Cu”或“从Cu流向Zn”)。③装置中,若电解质改为碱性介质,则负极的电极反应式为___。(3)氧化还原反应一般可以设计成原电池。若将反应Fe+2Fe3+=3Fe2+设计成原电池,则:①该电池的电解质溶液可以是___。
②当外电路中转移1mole-时,电解质溶液增加的质量是__g。【答案】(除标注外,每空2分)(1)AC(2)①abc②从Zn流向Cu(1分)③H2-2e-+2OH-=2H2O(3)①FeCl3溶液(1分)②28【解
析】(1)A.页岩气是从页岩层中开采出来的天然气,主要成分是甲烷,属于化石燃料,短期内不能再生,不属于新能源,A错误;B.页岩气主要成分是甲烷,和氧气反应会放出大量的热,属于放热反应,B正确;C.甲烷分子中C原子的最外层电子排布达到8电子稳定结构,而H原子最外层达到的是2个电子的稳定结构,C
错误;D.页岩气主要成分是甲烷,在形成燃料电池时,通入的燃料甲烷为燃料电池的负极,D正确;故合理选项是AC;(2)①a.该装置是Cu-Zn原电池,属于一次电池;b.是常见的干电池,属于一次电池;c.是氢氧燃料电池,属于燃料电池,是一次电
池;d.铅蓄电池在放电时起原电池作用,相当于电源;在充电时,做用电器,属于电解池,由于该装置可以反复充电、放电,因此装置为二次电池;可见属于二次电池的是d;属于一次电池的是abc;②在a装置中,由于金属活动性:Zn>Cu,所以Zn为负极,Cu为正极,电子由Zn通过外电路流向
正极Cu;③若将氢氧燃料电池中的电解质溶液改为碱性,则负极上燃料H2失去电子被氧化变为H+,H+结合溶液中的OH-生成水,故负极的电极反应式为:H2-2e-+2OH-=2H2O;(3)①若将反应Fe+2Fe3+=3Fe2+设计成原电池,由于F
e失去电子,发生氧化反应,所以Fe为负极材料;活动性比Fe弱的金属或能够导电的非金属单质如石墨为正极材料,电解质溶液为含有Fe3+的溶液,可以是FeCl3溶液;②根据方程式可知:每有1molFe发生反应变为Fe2+进入溶液时,溶液质量增
加56g,此时反应了转移2mol电子,则当外电路中转移1mole-时,电解质溶液增加的质量是m=56g2=28g。19.(12分)能源与材料、信息一起被称为现代社会发展的三大支柱。面对能源枯竭的危机,提高能源利
用率和开辟新能源是解决这一问题的两个主要方向。(1)化学反应速率和限度与生产、生活密切相关,这是化学学科关注的方面之一、某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水法收集反应放出
的氢气,实验记录如下(累计值):时间12345氢气体积/mL(标况)100240464576620①哪一段时间内反应速率最大:___________min。(填“0~1”“1~2”“2~3”“3~4”或“4~5”)②另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积。他
事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率但不影响生成氢气的量。你认为可行的是___________。(填字母序号)A.KCl溶液B.浓盐酸C.蒸馏水D.CuSO4溶液③该反应还伴随着化学能与热能的转化,是___________反应(填“放热”或“吸热”)(2)如图为原电池
装置示意图。A为Cu,B为石墨,电解质为FeCl3溶液,工作时的总反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。①写出A的电极名称___________,②B电极反应式:___________,③该电池在工作时,
溶液中Fe3+向___________(填“A”、“B”)移动,A电极的质量将___________。(填“增加”、“减小”或“不变”)【答案】(每空2分)(1)①2~3②AC③放热(2)①负极②Fe3++e-=Fe2+③B减小【解
析】(1)①相同条件下,反应速率越大,相同时间内收集的气体越多,0~1min收集气体100mL、1~2min收集气体140mL、2~3min收集气体224mL、3~4min收集气体112mL、4~5min收集气体44mL,所以2~3min时间内反应速率最大,故答案为:2~3;②A.加
入KCl溶液,氢离子浓度降低,反应速率降低,且氢离子总物质的量不变,生成氢气总量不变,A符合题意;B.加入浓盐酸溶液,氢离子浓度增大,化学反应速率增大,且生成氢气总量增大,B不合题意;C.加入蒸馏水,氢离子浓度减小,反
应速率降低,且氢离子总物质的量不变,生成氢气总量不变,C符合题意;D.加入CuSO4溶液,Zn和铜离子反应生成Cu,Zn、Cu和稀盐酸构成原电池而加快反应速率,D不合题意;故答案为:AC;③化学能转化为热能的反应为放热反应,故该反应还伴随着化学能与热能的转化,是放热,故答案为:放热;(2)由电池
工作时的总反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,可知反应中Cu的化合价升高被氧化,故A电极为负极,则B为石墨电极为正极,发生还原反应,故A的电极名称为负极,B电极为正极,发生还原反应,故反应式为:Fe3++e-=F
e2+,该电池在工作时,原电池内部阳离子由负极移向正极,故溶液中Fe3+向B移动,A为负极,发生的电极反应为:Cu-2e-=Cu2+,故A电极的质量将减小,故答案为:负极;Fe3++e-=Fe2+;B;减小。20.(10分
)中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1L的恒温密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下反应:()()()()2232COg3HgCHOHgHOg++=,测得CO2和()3CHOHg的浓度随时间变
化如图所示。(1)从3min到9min,()2CO=v___________11molLmin−−(计算保留2位有效数字)。(2)能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填字母)。A.反应中CO2与CH3O
H的物质的量浓度之比为1:1(即图中交叉点)B.混合气体的压强不随时间的变化而变化C.单位时间内生成1molH2,同时生成1molCH3OHD.混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化(3)平衡时CO2的转化率为___________。(4)平衡
混合气体中()2COg和()2Hg的质量之比是___________。(5)第3分钟时()3vCHOH正___________第9分钟时()3CHOHv逆(填“>”“<”“=”或“无法比较”)。【答案】(每空2分)(1)0.042(2)BD(3)75%(4)22:3(5)>【解析】(1)
从3min到9min,CO2浓度变为1110.5molL0.25molL0.25molL−−−−=,CO2反应速率为1110.25molL0.042molLmin9min3min−−−−。故答案为:0.042。(2)A.反应中C
O2与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1(即图中交叉点),不能说明反应达到平衡状态,A错误;B.混合气体的物质的量为变量,则压强为变量,随着反应的进行,混合气体的压强不随时间的变化而变化,此时反应达到平衡,B正确;C.单位时间内生成3molH2,同时生成1molCH3OH,则正、逆反应速
率相等,C错误;D.混合气体的质量不变,混合气体的物质的量是变量,则平均相对分子质量不随时间的变化而变化,此时反应达到平衡,D正确;故选BD。(3)由图像可知平衡时CO2的浓度为10.25molL−,则消耗的二氧化碳的浓度10.75m
olL−,CO2的转化率为110.75molL100%75%1molL−−=;故答案为:75%。(4)()()()()2232COg3HgCHOHgHOg13000.752.250.750.750.750.750.7
50.75++起始转化平衡则平衡时混合气体中()2COg和()2Hg的质量之比是()()110.25mol44gmol:0.75mol2gmol−−22:3=;故答案为:22:3。(5)第9分钟时达到平衡,()()33vCHOHvCHOH=正逆,随着反应的进行,正反应速率逐渐减
小,则第3分钟时()3vCHOH正大于第9分钟时()3vCHOH逆;故答案为:>。21.(12分)为了探究化学能与热能的转化,某实验小组设计了如图三套实验装置:(1)上述装置中,不能用来证明“锌和稀硫酸反应是吸
热反应还是放热反应”的是___________。(填序号)(2)某同学选用装置Ⅰ进行实验(实验前U形管里液面左右相平),在甲试管里加入适量氢氧化钡晶体与氯化铵固体搅拌反应,U形管中可观察到的现象是___________,(3)
为探究固体M溶于水的热效应,选择装置Ⅱ进行实验(反应在甲中进行)。观察到烧杯里产生气泡,则M溶于水___________是放热反应(填“一定”或“可能”),理由是___________。若观察到玻璃管内形成一段水柱,则M可能是___________。(4)为证明超氧化
钾与水的反应(4KO2+2H2O=4KOH+3O2↑)是放热反应还是吸热反应,可选用下列两种方案:方案①:选择上述装置___________(填“Ⅰ”或“Ⅲ”)进行实验。方案②:取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上,向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水,片
刻后,若观察到棉花燃烧,说明该反应为___________反应(填“吸热”或“放热”)。【答案】(除标注外,每空2分)(1)Ⅲ(1分)(2)左端液柱升高,右端液柱降低(3)可能某些物质(如浓硫酸)溶于水放热,但不
是放热反应硝酸铵(4)Ⅰ(1分)放热【解析】装置Ⅰ和Ⅱ可以分别通过右边装置中液面变化、是否有气泡判断反应是吸热还是放热,而装置Ⅲ是将生成的气体直接通入水中,无法判断该反应是吸热还是放热反应;(1)装置Ⅰ可通过U形管中红墨水液面的变化判断锌和稀硫酸反应是吸热反应还是放热反应;装置Ⅱ可
通过烧杯中是否产生气泡判断锌和稀硫酸反应是吸热反应还是放热反应;装置Ⅲ只是一个锌和稀硫酸反应并将生成的气体通入水中的装置,不能证明该反应是放热反应还是吸热反应,故上述装置中,不能证明“锌和稀硫酸反应是吸热反应还是放热反应”的是Ⅲ;(2)氢氧化钡晶体与氯化铵
固体的反应是吸热反应,所以锥形瓶中气体受冷收缩,导致U型管左端液柱升高,右端液柱降低;(3)若观察到烧杯里产生气泡,说明M溶于水可能放出热量,由于放热反应一定属于化学变化,而有热量放出不一定为化学变化,所以不一定属于放热反应,某些物质(如浓硫酸
)溶于水放热,但不是化学反应;若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱,说明装置中气体的压强减小,则M可能是硝酸铵,硝酸铵溶于水,吸收热量,温度降低,气体压强减小,(4)根据分析可知装置Ⅲ并不能证明某反应是吸热反应还是放热,应选Ⅰ进行实验;若观察到棉花燃烧,说明该
反应放出热量,温度达到脱脂棉的着火点,脱脂棉燃烧,则说明该反应是放热反应。