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1、高考化学易错题专题训练-化学反应与能量练习题附答案一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.五氧化二钮常用作化学工业中的催化剂,广泛用于冶金、化工生产。一种以粗锐(主要 含有V2O5、V2O4,还有少量Fe3O4、AI2O3、SiQ等)为原料生产五氧化二钮的工艺流程如 下:、虱IH商清的和溶希配道T研廖|T髅布卜谑浸融一黄化4I遍pH虚潦b- 沉机|一 袋挑 V/X海b已知:部分含钮物质的溶解情况:(V。)2SQ易溶于水,VOSO可溶于水,NH4VO3难溶于水。部分金属离子c (Mn+) =0.1 mol/L形成氢氧化物及氢氧化物溶解与pH的关系如下表:溶液pH井蜘海淀沈淀完备河淀开蛤舒解
2、通淀完个溶解KrUJ-H?,fit 3B, 3=HrUmhL 5E+5AKOH).* 44. 72. &回答下列问题:(l)研磨”的目的是,酸溶”时V2O5发生反应的化学方程式为 。(2)加入NaCIO溶液,含锂元素的粒子发生反应的离子方程式为。(3)向三颈烧瓶中加入 NaOH溶液时实验装置如图所示,虚线框中最为合适的仪器是(填标号),调节溶液的pH范围为,滤渣b为(写化学式)。All AWYT(4)实验显示,沉钮率的高低与温度有关,如图是沉钮率随温度的变化曲线,则沉钮时的加热方法为。温度高于80 C,沉钮率下降,其可能原因是 1DC沉伏率幽90 -Kg 1M 上 !5060708090 I的
3、沉淀温度ZC【答案】增大固体与酸溶液的接触面积,加快反应速率,提高原料的利用率V2O5+H2SQ=(VO2)2SQ+H2O 2VC2+ClO-+H2O=2VO2+Cl-+2H+ D 4.7 w pH7.8 Fe(OH)、Al(OH)水浴加热(热水浴)温度高于80 C , NH4+水解程度增大成为主要因素,由于NH4+浓度减小,沉机率下降【解析】 【分析】粗钮(主要含有V2O5、V2O4,还有少量FesO4、AI2O3、SiO2等)经过研磨粉碎,加入硫酸进行 酸浸,V2O5、V2O4,还有少量Fe3O4、AI2O3被硫酸溶解形成含有VO2+、VO2+、Fe2+、Fe3+、Al3+的浸出液,由于
4、SiO2不与硫酸反应,经过滤后,得到的滤渣 a为SiQ,滤液a为含有 VO2+、VO2+、Fe2+、Fe3+、Al3+的滤液,向滤液a中加入具有强氧化性的NaClO溶液,将滤液中的VO2+、Fe2+氧化为VO2+、Fe3+,再加入氢氧化钠溶液,调节溶液 pH值,将滤液中的 Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀除去,过滤后得到的滤渣b为Fe(OH)3、Al(OH)3、滤液b为主要含有VO2+的滤液,加入饱和氯化俊溶液,使VO2+转化为NH4VO3沉淀,对生成的NH4VO3沉淀高温煨烧,获得 V2O5,据此分析解答。【详解】(l)研磨”可将块状固体变为粉末状,目的是增大固体与
5、酸溶液的接触面积,加快反应速 率,提高原料的利用率;酸溶”时V2O5被硫酸溶解形成VO2+,发生反应的化学方程式为V2O5+H2SQ=(VO2)2SQ+H2O;(2)根据分析,向滤液 a中加入具有强氧化性的 NaClO溶液,将滤液中的 VO2+、Fe2+氧化为 VO2+、Fe3+,含锂元素的粒子发生反应的离子方程式为2VO2+ClO-+H2O=2VO2+Cl-+2H+;(3)加入氢氧化钠溶液,调节溶液pH值,将滤液中的Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀除去,根据部分金属离子c(Mn+)=0.1 mol/L形成氢氧化物及氢氧化物溶解与pH的关系表格数据可知,pH值为2.8
6、时,Fe(OH)3完全沉淀,pH值为4.7时,Al(OH)3完全沉淀,pH 值为7.8时,Al(OH)3开始溶解,调节溶液的 pH范围为4.7 WpH7.8,滤渣b为Fe(OH)3、 Al(OH)3,向三颈烧瓶中加入 NaOH溶液时,虚线框中最为合适的仪器是恒压漏斗,能保证 仪器内外压强相等,使氢氧化钠溶液顺利流下,答案选 D;(4)由图像可知,当温度为 80 c左右钮的沉淀率最高,酒精灯的火焰温度太高,不能直接用 酒精灯加热,则在该温度下加热方法应使用水浴加热;沉钮过程中使用的是饱和氯化俊溶 液,俊根离子可水解,温度越高水解程度越大,钱盐不稳定,受热易分解生成氨气,温度 高于80 C , N
7、H4+水解程度增大成为主要因素,溶液中NH4+浓度减小,使沉钮率下降。.工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量Fe。CuO等杂质)制取金属锌的 工艺流程如下。回答下列问题:峰陪抄一般浸4祚化IFl,皿(1)ZnFe2O4是一种性能优良的软磁材料,也是一种催化剂,能催化烯类有机物氧化脱氢等反应。ZnFe2O4中Fe的化合价是 。A工业上利用反应 ZnFe2(C2O4)3 6H2。- ZnFeO4 + 2CO2 T + 4COT + 6H2O 制备 ZnFe2O4o 该 反应中每生成1 mol ZnFe2O4转移电子的物质的量是 。(2)酸浸时要将锌焙砂粉碎,其目的是提高酸浸效
8、率。为达到这一目的,还可采用的措施是 (任答一条);已知ZnFaO4能溶于酸,则酸浸后溶液中存在的金 属离子有。(3)净化I中H2O2参与反应的离子方程式为 ;试剂X的作用是。【答案】+3 4 mol增大硫酸的浓度(或升高温度、搅拌等其他合理答案)ZnT、Fe3FeT、Cu2+ H2O2+2Fe2+ + 2H+=2Fe3+ +2H2O 调节溶液的 pH,促进 Fe3+水解 【解析】 【分析】将锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量FeO、CuO等氧化物杂质)酸浸,发生反应 ZnFe2O4+8H+=Zn2+2Fe3+4H2O、ZnO+2H+=Zn2+H2。、FeO+2H+=Fe2+H2
9、。、CuO+2H=Ci?+H2O,向溶液中加入双氧水,发生反应2Fe2+2H+H2O2=2Fe3+2H2O,调节溶液的pH将Fe3+转化为Fe(OH)沉淀,调节溶液pH时不能引进新的杂质,可以用ZnO,所以X为ZnO,然后向溶?中加入 Zn,发生反应Cu2+Zn=Zn2+Cu,然后过滤,所以 Y中含有 Cu,最后电解得到 Zn;ZnFe2O4中锌的化合价+2价,氧元素化合价-2价,结合化合价代数和为 。计算得到Fe 的化合价;A工业上利用反应 ZnFe(QO4)3?6H2O=ZnFe2O4+2CQT +4COT +6HO 制备 ZnFesO4,反应过程中铁元素化合价+2价变化为+3价,碳元素化
10、合价+3价变化为+4价好+2价,计算转移电 子的物质的量;(2)酸浸时要将锌焙砂粉碎,其目的是提高酸浸效率.为达到这一目的,还可采用的措施是增大硫酸的浓度或升高温度、空气搅拌等,已知ZnFe4能溶于酸,则酸浸后溶液中存在的金属离子有,氧化锌溶解得到锌离子、氧化亚铁溶解得到亚铁离子、氧化铜溶解得到铜 离子、ZnF&O4能溶于酸得到铁离子;(3)净化I中H2O2参与反应是双氧水具有氧化性,能将亚铁离子氧化为铁离子,试剂X的作用是调节溶液PH,促进Fe3+水解生成氢氧化铁沉淀除去。【详解】ZnFe2O4中锌的化合价+2价,氧元素化合价-2价,结合化合价代数和为 。计算得到Fe 的化合价,+2+xX
11、2+(-2) X 4=0(=+3;A工业上利用反应 ZnFe(QO4)3?6H2。- ZnFe2O4+2COH +4COT +6HO 制备 ZnFed,反应过程中铁元素化合价+2价变化为+3价,碳元素化合价+3价变化为+4价好+2价,则氧化产物 为:ZnF&Od、CO2,每生成1mol ZnFe2O4,碳元素化合价+3价变化为+2价降低得到电子, 每生成1mol ZnFe2O4,生成4molCO转移电子的物质的量是 4mol;(2)酸浸时要将锌焙砂粉碎,其目的是提高酸浸效率.为达到这一目的,还可采用的措施是增大硫酸的浓度或升高温度、空气搅拌等,已知ZnFdO4能溶于酸,则酸浸后溶液中存在的金属
12、离子有,氧化锌溶解得到锌离子、氧化亚铁溶解得到亚铁离子、氧化铜溶解得到铜离子、ZnFao,能溶于酸得到铁离子,所以得到的金属离子有:Zn2+、Fe3+、Fe2+、Cu2+;(3)净化I中H2O2参与反应是双氧水具有氧化性,能将亚铁离子氧化为铁离子,离子方程式为:H2O2+2Fe2+2H+ 2Fe3+2H2。,试剂X的作用是调节溶液 pH,促进Fe3+水解生成氢氧 化铁沉淀除去。.化学肥料在农业生产中有重要作用。农业生产中,大量施用的化肥主要是氮肥、磷肥、 钾肥。(1)普钙是磷肥,它的有效成分是 (写化学式)。(2)尿素是一种含氮量较高的氮肥,工业生产尿素是将氨气与二氧化碳在加压、加热的条件下反
13、应生成氨基甲酸俊(H2NCOONH),再使氨基甲酸俊脱水得到尿素。反应的化学方程式为、。(3)农谚说的 粪和肥,肥料飞”指的是粪尿与草木灰搅和在一起会降低肥效。请你说明其中 的化学原理: 。(4)合成氨是生产氮肥的重要环节。合成氨生产简易流程示意图如下:二M博压机打压卜苦强医照植毒阻从示意图可知其存在循环操作。简要说明为什么在化工生产中经常采用循环操作?O【答案】Ca(H2PO4)2 H2O 2NH3 + CO2-加热加收 H2NCOONH H2NCOONHL 加热 H2NCONN+ H2O 粪尿最终转化为钱盐,而草木灰的有效成分为K2CO3, K2CO3受潮后水解为 KOH,显碱性,NH4+
14、与OH可发生反应生成NH3逸出而降低肥效 从原因来讲,许多化学反应是 可逆反应,转化率低;从结果来说,循环操作的主要目的在于充分利用原料、降低成本; 从工艺设计来说,循环操作有利于连续化生产、减少工序;从环保角度来说,实现全封闭 生产,控制废弃物排放【解析】【分析】(1)普钙的有效成分是磷酸二氢钙;(2)氨气和二氧化碳在加压、加热条件下反应生成氨基甲酸俊,氨基甲酸俊脱水生成尿素 和水;(3)农谚说的 粪和肥,肥料飞”指的是粪尿与草木灰搅和在一起会降低肥效,粪尿最终转化为俊盐,而草木灰的有效成分为K2CO3, K2CQ受潮后水解为 KOH,显碱性,NH4+与OH可发生反应生成 NH3逸出而降低肥
15、效;(4)可从生产成本(原料的利用率)、生产原理、生产工艺以及环保等角度综合分析化工生 产过程中设计循环操作的目的、作用。【详解】(1)普钙的成分为 Ca(H2PO4)2 H2O与CaSQ,其有效成分为 Ca(H2PO)2 H2。故答案为:Ca(HzPQ)2 H2O;(2)由题中信息,氨气和二氧化碳在加压、加热条件下反应生成氨基甲酸俊,氨基甲酸俊脱水生成尿素和水,利用原子守恒可直接写出反应的方程式:2N% +CQ 加热加lH2NCOONH, H2NCOONHL 加拄 H2NCONH2HH20。故答案为:2NH3 +CQ 加热加JJH2NC00NH, H2NCOONH 加热 H2NCONH2+
16、H2O;(3)农谚说的 粪和肥,肥料飞”指的是粪尿与草木灰搅和在一起会降低肥效,粪尿最终转 化为俊盐,而草木灰的有效成分为K2CO3, &CQ受潮后水解为 KOH,显碱性,NH4+与OH可发生反应生成 NH3逸出而降低肥效;故答案为:粪尿最终转化为钱盐,而草木灰的有效 成分为K2CO3, K2CQ受潮后水解为KOH,显碱性,NH4+与OH-可发生反应生成 NH3逸出而 降低肥效;(4)从反应特点来说,许多化学反应是可逆反应,转化率低;从能源利用及经济方法来 说,循环操作的主要目的在于充分地利用原料、降低成本;从工艺流程来说,循环操作有 利于连续化生产、减少工序;从环保角度来说,实现全封闭生产,
17、控制废弃物的排放; 故答案为:从反应特点来说,许多化学反应是可逆反应,转化率低;从能源利用及经济方 法来说,循环操作的主要目的在于充分地利用原料、降低成本;从工艺流程来说,循环操 作有利于连续化生产、减少工序;从环保角度来说,实现全封闭生产,控制废弃物的排 放。【点睛】本题考查化学反应方程式的书写、化工生产等知识点,注意(3)中运用盐水解知识进行解释。难点(4)可从生产成本(原料的利用率卜生产原理、生产工艺以及环保等角度综合分 析化工生产过程中设计循环操作的目的、作用。. (1)反应3Fe(s)+4hbO(g)高温Fe3O4(s)+4H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行,试回答:(填“加快”
18、、不变”或减慢”)。保持体积不变充入 Ne,其反应速率。保持压强不变充入 Ne,其反应速率。(2)在一定条件下发生反应:6NO(g)+4NH3(gX5N2(g)+6H2O(g)。某次实验中测得容器内NO及N2的物质的量随时间变化如图所示,图中v(正)与v(逆)相等的点为(选填字母)。(3) 一定条件下,在 2L密闭容器内,发生反应 2NO2(g尸=N2O4(g), n(NO2)随时间变化如下表:时间/s012345n(NO2)/mol0.0400.0200.0100.0050.0050.005用NO2表示02s内该反应的平均速率为 一。在第5s时,NO2的转化率为。【答案】不变减慢 cd 0.
19、0075mol L-1 s-1 87.5%【解析】【分析】【详解】(1)保持体积不变充入 Ne,各反应物和生成物的浓度不变,故反应速率不变;保持压强不变充入 Ne,容器体积变大,各物质浓度减小,反应速率减慢;(2)反应达到平衡时正逆反应速率相等,据图可知t2时刻后N2和NO的物质的量不再改变,说明反应到达平衡,所以c、d两个点v(正)与贝逆)相等;2s内 n(NO2)=0.04mol-0.01mol=0.03mol ,容器体积为 2L,所以反应速率为0.03molc= 2L =0.0075mol L-1 s-1 ;-7 2s第5s时, n(NO2)=0.04mol-0.005mol=0.035
20、mol ,转化率为 .35ml 100% =87.5%。 0.04mol【点睛】判断通入惰性气体或者改变压强对反应速率的影响时,关键看是否改变了反应物和生成物 中气体的浓度,若浓度改变则影响反应速率,若浓度不变则不影响反应速率。.依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s尸CF+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答下列 问题:(1)电极X的材料是 ;电解质溶液 Y是;(2)银电极上发生的电极反应式为 ;(3)外电路中的电子是从 一;(4)当有1.6 g铜溶解时,银棒增重 g。【答案】Cu AgNQ Ag+e-=Ag X或 Cu) Ag 5.4【解析】【分析】(1)根据电池反应式
21、知,Cu失电子发生氧化反应,作负极,Ag作正极,电解质溶液为含有银离子的可溶性银盐溶液;(2)银电极上是溶液中的 Ag+得到电子发生还原反应;(3)外电路中的电子是从负极经导线流向正极;(4)先计算Cu的物质的量,根据反应方程式计算出正极产生Ag的质量,即正极增加的质量。【详解】根据电池反应式知,Cu失电子发生氧化反应,Cu作负极,则Ag作正极,所以X为Cu,电解质溶液为 AgNO3溶液;(2)银电极为正极,正极上 Ag+得到电子发生还原反应,正极的电极反应式为:Ag+e三Ag;(3)外电路中的电子是从负极Cu经导线流向正极Ag;m 1.6g(4)反应消耗1.6 g铜的物质的量为 n(Cu)=
22、- =0.025 mol,根据反应方程式M 64g / mol2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)可知:每反应消耗 1 mol Cu,正极上产生 2 mol Ag,则 0.025 mol Cu 反应,在正极上产生 0.05 mol Ag ,该 Ag 的质量为 m(Ag)=0.05 mol x 108 g/mol=5.4 g,即正极银棒增重 5.4 g。【点睛】本题考查原电池原理,明确元素化合价变化与正负极的关系是解本题关键,计算正极增加 的质量时,既可以根据反应方程式计算,也可以根据同一闭合回路中电子转移数目相等计 算。.请根据化学反应与热能的有关知识,填写下列空白:在
23、Ba(OH)2 8H2O和NH4Cl晶体反应的演示实验中:反应物混合后需用玻璃棒迅速搅拌, 其目的是 ,体现该反应为吸热反应的现象是烧杯变凉和 。(2)下列过程中不一定释放能量的是 (请填编号)。A.形成化学键B.燃料燃烧 C.化合反应D.葡萄糖在体内的氧化反应E酸碱中和F炸药爆炸(3)已知:通常条件下,酸碱稀溶液中和生成1 mol水放出的热量为中和热。稀溶液中1 molH2SQ和NaOH恰好反应时放出 Q kJ热量,则其中和热为 kJ/mol。(4)已知H2和O2反应放热,且断开 1 mol H-H、1 mol O=O、1 mol O-H键需吸收的能量分别 为Qi、Q2、Q3 kJ,由此可以
24、推知下列关正确的是(填编号)。A. Qi+Q2Q3 B. Qi+Q22Q3 C 2Qi+Q24Q3 D. 2Qi+Q20, 2Q1+Q24Q3,故合理选项是Co【点睛】本题考查了化学反应与能量变化,注意掌握中和热的概念,反应热为断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差,(4)1 mol H2O中含2 mol H-O键为解答易错点。7.理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。某同学利用“3 2Ag+ =a极流向b,极,材料是,写出该电极的反应式2Ag+Cu2+”反应设制一个化学电池,如图所示,已知该电池在外电路中,电流从 极。请回a可以为 A、铜B、银C、铁D、
25、石墨c溶液是 A、CuSQ溶液B、AgNO3溶液C、酒精溶液(4)若该反应过程中有 0.2mol电子发生转移,则生成 Ag为 克。【答案】负Cu Cu-2e-=Cu2+ BD B 21.6【解析】【分析】有题干信息可知,原电池中,电流从 a极流向b极,则a为正极,得到电子,发生还原反应,b为负极,失去电子,发生氧化反应,据此分析解答问题。【详解】(1)根据上述分析知,b是电池的负极,失去电子,反应Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+中Cu失去电子,故Cu作负极,发生的电极反应为CuWe-=Cu2+,故答案为:负;Cu; CuNe-=Cu2+;(2)a是电池的正极,电极材料可以是比铜更稳定的Ag,也
26、可以是惰性的石墨,故答案为:BD;(3)电解质溶液c是含有Ag+的溶液,故答案为:B;(4)根据得失电子守恒可得,反应过程中转移1mol电子,生成2molAg,质量为108 X 2=21.6g 故答案为:21.6。8.氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理对于消除环境污染有重要意义。NO在空气中存在如下反应:2NO(g)+O2(gL2NO2(g) AH,上述反应分两步 完成,其反应历程如图所示:反应I 反应II 反应历程回答下列问题:(1)写出反应I的热化学方程式 。(2)反应I和反应n中,一个是快反应,会快速建立平衡状态,而另一个是慢反应。决定 2NO(g)+O2(g)1
27、t2NO2(g)反应速率的是一(填反应I 或反应n )对该反应体系升高温 度,发现总反应速率反而变慢,其原因可能是(反应未使用催化剂)。【答案】2NO(g)? N2O2(g) AH=-(E3-日)kJ/mol反应n决定总反应速率的是反应n ,升高温度后反应I平衡逆向移动,造成 N2O2浓度减小,温度升高对反应n的影响弱于N2O2浓度减小的影响,N2O2浓度减小导致反应n速率变慢【解析】【分析】(1)根据图像分析反应I为2NO(g)? N2O2(g)的始变,写出热化学方程式;(2)根据图像可知,反应I的活化能反应n的活化能,反应 I为快反应,反应n为慢反 应,决定该反应速率的是慢反应;决定正反应
28、速率的是反应n ,结合升高温度对反应n的影响分析可能的原因。【详解】(1)根据图像可知,反应 I 的化学方程式为:2NO(g)? N2O2(g) AH=(E4-E3)kJ/mol=-(E3-EQ kJ/ mol,故答案为:2NO(g)? N2O2(g) AH=-(曰-E4)kJ/ mol ;(2)根据图像可知,反应I的活化能反应n的活化能,反应I为快反应,反应n为慢反应,决定2NO(g)+O2(g)? 2NO2(g)反应速率的是慢反应n ;对该反应体系升高温度,发现总 反应速率变慢,可能的原因是:决定总反应速率的是反应n ,升高温度后反应I平衡逆向移动,造成N2O2浓度减小,温度升高对反应n的
29、影响弱于N2O2浓度减小的影响,N2O2浓度减小导致反应n速率变慢,故答案为:反应n;决定总反应速率的是反应n ,升高温度 后反应I平衡逆向移动,造成 N2O2浓度减小,温度升高对反应H的影响弱于N2O2浓度减小的影响,N2O2浓度减小导致反应n速率变慢。9. I某课外兴趣小组对 H2O2的分解速率做了如下实验探究。(1 )下表是该小组研究影响过氧化氢(H2O2)分解速率的因素时采集的一组数据:用 10mLH 2O210mL H2O2 制取 150mL0 2 150mL O2所需的时间(秒)时间度30%H2O215%H2O210%H2O25%H2O2无催化剂、不加热几乎不反应几乎不反应几乎不反
30、应几乎不反应无催化剂、加热360480540720MnO2催化剂、加热102560120该研究小组在设计方案时,考虑了温度、 、催化剂等因素对过氧化氢分解速率 的影响。从上述影响过氧化氢分解速率的因素中任选一个,说明该因素对分解速率有何影响:O(2)将质量相同但颗粒大小不同的MnO2分别加入到5mL5%的双氧水中,并用带火星的木条测试。测定结果如下:催化齐1J (MnO2)操作情况观察结果反应完成所需的时间粉末状混合不振荡剧烈反应,带火星的 布条复燃3.5分钟块状反应较慢,火星红凫 但木条未复燃30分钟实验结果说明催化剂作用的大小与 有关。n .在体积为2L的密闭容器中充入1molH2 (g)
31、和1moll2 (g),在一定温度下发生下列反应:H2 g 12 g = 2HI g ,回答下列问题:(1)保持容器体积不变,向其中充入1molHI(g),反应速率 (填 加快减慢”或不变”)。(2)保持容器内气体压强不变,向其中充入 1mol氨气,反应速率 。 (填加快“减慢或不变”)。(3)反应进行到2min,测得容器内HI的浓度为0.2mol/L ,用H2表示前2min该反应的平 均化学反应速率为 ,此时I2的转化率为 。【答案】浓度其它条件相同时,使用催化剂比不用催化剂,H2O2分解速率更快(或其它条件 相同时,反应物H2O2的浓度越大,H2O2分解速率更快。或其它条件相同时,反应物H
32、2O2的温 度越高,H2O2分解速率更快。)催化剂表面积 加快 减慢 0.05mol/(L min) 20%【解析】 【详解】I(1)根据表中给出的数据,无催化剂不加热的情况下,不同浓度的过氧化氢溶液都是几乎 不反应,在无催化剂加热的情况下,不同浓度的过氧化氢溶液都分解,说明过氧化氢的分 解速率与温度有关;但是得到相同气体的时间不同,浓度越大,反应的速度越快,说明过 氧化氢的分解速率与浓度有关;比较同一浓度的过氧化氢溶液如30%时,在无催化剂加热的时候,需要时间是 360s,有催化剂加热的条件下,需要时间是10s,说明过氧化氢的分解速率与催化剂有关,故答案为:浓度; 其它条件相同时,使用催化剂
33、比不用催化剂,H2O2分解速率更快(或其它条件相同时,反应物H2O2的浓度越大,H2O2分解速率更快。或其它条件相同时,反应物H2O2的温度越高,H2O2分解速率更快。);(2)因在其他条件相同时,粉末状二氧化镒比块状二氧化镒反应所需时间短,说明催化剂表 面积对反应速率有影响,故答案为:催化剂表面积;n . (1)保持容器体积不变,向其中充入 1molHI(g),生成物浓度变大,逆反应速率增大,平 衡左移,左移之后反应物浓度增大,正反应速率增大,之后重新达到平衡,故答案为:加 快;(2)保持容器内气体压强不变,向其中充入1mol氨气,容器的体积增大,反应物和生成物的浓度都减小,所以反应速率减慢
34、,故答案为:减慢;反应进行到2min ,测得容器内 HI的浓度为0.2mol/L ,则 -1v(HI)= . m=0.1mol/(L min),同一反应中用不同物质表示反应速率时反应速率之比等2min1于甘重数之比,所以 v(H2)= - v(HI)=0.05mol/(L min)-;容器体积为 2L,碘的初始浓度为20.5mol/L,平衡时HI的浓度为0.2mol/L,根据方程式 H2 gI2 g宁 2HI g可知,-1消耗的c(I2)=0.1mol/L,所以I2的转化率为.,。气 100% =20%,故答案为:0.5molgL-10.05mol/(L min); 20%。LiAlCl410
35、. LiSOC2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是一SOCL电池的总反应可表示为 4Li + 2SOC2=4LiCl+ S+ SQ。请回答下列问题:电池的负极材料为 ,发生的电极反应为 。(2)电池正极发生的电极反应为 。【答案】Li 4Li-4e =4Li+ 2SOC2+4e =4Cl+S+ SO2【解析】【分析】(1)原电池中,失电子发生氧化反应的极是负极,该极上发生失电子的氧化反应;(2)原电池的正极上发生得电子的还原反应。【详解】(1)该原电池中锂的活泼性大于碳的,所以锂作负极,负极上 Li失电子,发生氧化反应,电 极反应 4Li 4e = 4Li+;(2)正
36、极上得电子发生还原反应,根据反应方程式知,SOC2得电子生成C-、S SQ,电极方程式为 2SOC2+4e-=4C+S+SO。11.在800c时,2L密闭容器内发生反应:2NO(g)+6(g)?2NO2(g),反应体系中,一氧化 氮的物质的量随时间的变化如表所示:时间/s012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)如图表示NO2的物质的量浓度变化的曲线是 Nmol - L 1(2)用O2表示从02 s内该反应的平均速率 v=。(3)能说明该反应已达到平衡状态的是 。A. v(NO2)=2v(O2)B.容器内压强保持不变C.容器内气体质量不变D
37、.容器内密度保持不变【答案】b 1.5 X rftol L 1s 1 B【解析】【分析】(1)从图象分析,随反应时间的延长,各物质的浓度不再不变,且反应物没有完全反应, 是可逆反应,根据一氧化氮物质的量的变化知,该反应向正反应方向移动,则二氧化氮的物质的量在不断增大,且同一时间段内,一氧化氮减少的物质的量等于二氧化氮增加的物质的量;(2)根据vn-c计算一氧化氮的反应速率,再结合同一化学反应同一时间段内,各物质t的反应速率之比等于其计量数之比计算氧气的反应速率;(3)化学平衡的标志是正逆反应速率相同,各组分含量保持不变。【详解】(1)从图象分析,随反应时间的延长,各物质的浓度不再不变,且反应物
38、没有完全反应, 所以反应为可逆反应,根据一氧化氮物质的量的变化知,该反应向正反应方向移动,则二 氧化氮的物质的量在不断增大,且同一时间段内,一氧化氮减少的物质的量等于二氧化氮 增加的物质的量,所以表示 NO2的变化的曲线是 b;故答案为:b ;0.020mol 0.008mol02s 内 v(NO)= =0.0030mol/(L.min),同一化学反应同一时间段2L 2min内,各物质的反应速率之比等于其计量数之比,所以氧气的反应速率为0.0015mol/(L?s);故答案为:0.0015mol/(L ?s);A.反应速率之比等于化学方程式计量数之比,v(NO2)=2v(O2)为正反应速率之比
39、,不能说明正逆反应速率相同,无法判断正逆反应速率是否相等,故 A错误;B.反应前后气体体积不同,压强不变说明正逆反应速率相等,各组分浓度不变,故B正确;C.恒容容器,反应物生成物都是气体质量不变,不能说明反应达到平衡状态,故C错误;D.恒容容器,反应物生成物都是气体质量不变,体积不变,所以密度始终不变,不能说明 反应达到平衡状态,故 D错误;故选B;故答案为:Bo. (1)将Al片和Cu片用导线连接,一组插入浓硝酸中,一组插入稀NaOH溶液中,分别形成原电池。写出插入稀 NaOH溶液中形成原电池的负极反应 。写出插 入浓硝酸中形成原电池的正极反应 。(2)铅蓄电池是最常见的二次电池,由于其电压
40、稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉,所 以在生产、生活中使用广泛,写出铅蓄电池放电时的正极反应 ; 充电时的阴极反应。【答案】2Al - 6e- +8OH- =2AlO2-+4H2O 4H+ 2e- +2NO3- =2NO2 T +2HO 4H+ 2e- +SO2-+PbO2=PbSQ+2H2O PbSQ+2e-=Pb+SQ2-【解析】【分析】Al片和Cu片用导线连接,插入稀 NaOH溶液中,只有 Al能与NaOH溶液反应,形成原 电池,负极为Al失电子,在碱性溶液中, Al转化为AlO2-。Al片和Cu片用导线连接,插入 浓硝酸中,形成原电池,由于 Al发生钝化,所以 Cu作负极,Al作正极
41、,正极为溶液中的 NO3-获得电子,生成 NO2气体。(2)铅蓄电池放电时,正极反应为PbO2得电子,生成PbSQ等;充电时的阴极反应为 PbSQ获得电子转化为Pbo【详解】Al片和Cu片用导线连接,插入稀 NaOH溶液中,只有 Al能与NaOH溶液,在碱性溶液 中,负极Al失电子转化为 AlO2-,电极反应式为 2Al - 6e- +8OH- =2AlO2-+4H2。Al片和Cu片 用导线连接,插入浓硝酸中,形成原电池,由于Al发生钝化,所以 Cu作负极,Al作正极,正极反应为溶液中的NO3-获得电子,生成 NO2气体,电极反应式为 4H+ 2e- +2NO3-=2NO2 T +2H2O。答
42、案:2Al - 6e- +8OH- =2AlO2-+4H2O; 4H+ 2e-+2NO3-=2NO2 T +2H2O;(2)铅蓄电池放电时,正极反应为PbO2得电子,生成PbSC4等,电极反应式为 4H+ 2e-+SC42-+PbO2=PbSQ+2H2O;充电时阴极为 PbSC4获得电子转化为 Pb,电极反应式为 PbSC4+2e-=Pb+S。2-。答案为:4H+ 2e- +SO42-+PbO2=PbSQ+2H2O; PbSQ+2e-=Pb+SQ2-。【点睛】判断原电池的电极时,首先看电极材料,若只有一个电极材料能与电解质反应,该电极为 负极;若两个电极材料都能与电解质发生反应,相对活泼的金属
43、电极作负极。在书写电极 反应式时,需要判断电极产物。电极产物与电解质必须能共存,如 Al电极,若先考虑生成 Al3+,则在酸性电解质中,能稳定存在,Al3+为最终的电极产物;若在碱性电解质中,Al 3+不能稳定存在,最终应转化为 AlO 2-o.按要求回答下列问题:(1)甲烷燃料电池是常见的燃料电池之一,该电池在正极通入氧气,在负极通入甲烷,电 解质溶液通常是 KOH溶液,请写出该电池的负极反应式。(2)常温下,将等浓度的 Na2s2O3溶液与硫酸溶液混合,2min后溶液中明显出现浑浊,请 写出相关反应的化学方程式:;若将此混合溶液置于 50 c的水浴中,则出现浑浊的时间将(填 增加“、减少“
44、或 不变 J【答案】CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O NasaOs+HaSONazSO+SJ +SQJ +H2O 减少 【解析】【分析】(1)甲烷燃料电池正极通入氧气,负极通入甲烷,电解质溶液是KOH溶液,则发生反应为 CH4+2O2=CQ+2H2O, CO2+2KOH=诧CQ+H2O,总反应的化学方程式为:CH4+2O2+2KOH=KCQ+H2O,该电池的负极反应为:CH4失电子,转化为 CO32- H2O0(2)将等浓度的Na2&O3溶液与硫酸溶液混合,相关反应为:Na2s2O3+H2SQ-N&SQ+SJ +SQT +HO;若将此混合溶液置于 50c的水浴中,则温度升 高,
45、出现浑浊的时间将减少。【详解】(1)甲烷燃料电池正极通入氧气,负极通入甲烷,电解质溶液是KOH溶液,则发生反应为 CH4+2O2=CO+2H2O, Ca+2KOH=K2CO3+H2O,总反应的化学方程式为:CH4+2O2+2KOH=KCOj+H2O,该电池的负极反应式为CH4-8e-+10OH- =CO32-+7H2O o 答案为:CH4-8e-+10OH -=CO32+7H 2O;(2)将等浓度的Na2&O3溶液与硫酸溶液混合,相关反应的化学方程式为: Na2S?O3+H2SQ=Na2SC4+Sj +S。J +H2O;若将此混合溶液置于 50c的水浴中,则温度升 高,出现浑浊的时间将减少。答
46、案为:Na2s2O3+H2SQ=Na2SQ+SJ +SQJ+H2O;减少。【点睛】燃料电池中,两电极通入的物质相同,电解质不同时,电极反应式可能不同。在书写电极 反应式时需注意,在碱性电解质中,负极CH4的反应产物不是 CO2和水,而是K2CO3和水,这是我们解题时的易错点。14. TC时,有甲、乙两个密闭容器,甲容器的体积为1L,乙容器的体积为 2L,分别向甲、乙两容器中加入 6mol A和3mol B,发生反应如下:3A (g) + b B (g) 3C (g) + 2D (g) , 4min后甲容器内的反应达到平衡,A的浓度为2.4mol/L , B的浓度为1.8mol/L; t min后乙容器内的反应达到平衡,B的浓度为0.8mol/L。根据题给的信息回答下列问题:(1)甲容器中反应的平均速率 v (B) =。(2)在温度TC时,该反应的化学平衡常数为 ,由下表数据可知该反 应为 (填吸热放热)反应。化学平衡常数 K和温度t的关系如下表:t C70080083010001200K0.60.91.01.72.6(3) TC时,在另一个体积与乙相同的丙容器中,为了达到平衡
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