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…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年牛津译林版必修2化学下册阶段测试试卷含答案考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五总分得分评卷人得分一、选择题(共9题,共18分)1、下列化学用语或图示表达正确的是A.乙烯的比例模型:B.质量数为16的O原子:16OC.氯离子的结构示意图:D.CO2的电子式:2、根据如图的原电池装置;下列判断正确的是()
A.锌片为正极B.铜片上有气泡产生C.电子从铜片流出D.该装置将电能转化为化学能3、下列说法错误的是A.锌锰干电池中,锌筒是负极,不断被消耗B.手机的锂离子电池属于二次电池C.构成原电池的正极和负极的材料必须是两种活泼性不同的金属D.太阳能电池的主要材料是高纯硅4、某含氯有机污染物X可通过加入高锰酸钾溶液除去,经处理后X转变为氯化物和CO2,而高锰酸根离子则转变为MnO2,部分物质和离子间量的关系为2KMnO4~X~3Cl-~2CO2.常温下,在某密闭容器中进行上述反应,测得c(KMnO4)与时间的关系如表所示。时间/min0246c(KMnO4)/(mol/L)1.00.700.500.40
下列说法正确的是A.除去X的反应先慢后快,生成物MnO2可能是该反应的催化剂B.0~6min内平均反应速率v(Cl-)=0.15mol/(L·min)C.当反应耗时8min时,c(KMnO4)<0.30mol/LD.随着反应的进行(忽略溶液体积变化),c(K+)逐渐降低5、化学反应在硫酸工业中有重要应用。关于该反应的叙述正确的是A.无限延长化学反应的时间能改变化学反应的限度B.的物质的量比1:2:2时达到平衡状态C.该反应达到化学平衡状态时,正反应速率和逆反应速率相等且等于零D.若开始加入和达到化学平衡时核素存在于三种物质中6、化学与生活密切相关。下列叙述错误的是A.高纯硅可用于制作光感电池B.铝合金被大量用于高铁建设C.碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查D.碘酒可用于皮肤外用消毒7、化学与生产、生活等密切相关,下列说法不正确的是()A.面粉加工厂应标有“严禁烟火”的字样或图标B.焊接金属前常用氯化铵溶液处理焊接处C.“投泥泼水愈光明”中蕴含的化学反应是炭与灼热水蒸气反应得到两种可燃性气体D.在元素周期表的金属和非金属分界线附近寻找优良的催化剂,在过渡元素中寻找半导体材料8、下列说法不正确的是()A.维生素C又称为抗坏血酸,具有还原性B.患有胃溃疡的患者,可以用小苏打治疗胃酸过多C.维生素有脂溶性和水溶性之分D.人体内含铁元素低会导致缺铁性贫血9、下列说法正确的是()A.石油裂化的目的是为了得到气态短链烃B.苯与溴的四氯化碳溶液充分混合仅发生萃取C.相同温度下,酯在酸性环境下的水解程度小于碱性环境D.煤的干馏是指煤在空气中加强热发生复杂的物理、化学变化的过程评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)10、热催化合成氨面临的两难问题是:采用高温增大反应速率的同时会因平衡限制导致NH3产率降低。我国科研人员研制了Ti-H-Fe双温区催化剂(Ti-H区域和Fe区域的温度差可超过100℃)。Ti-H-Fe双温区催化合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是()
A.①为NN的断裂过程B.①②③在高温区发生,④⑤在低温区发生C.④为N原子由Fe区域向Ti-H区域的传递过程D.使用Ti-H-Fe双温区催化剂使合成氨反应转变为吸热反应11、在一定条件下,将3molA和1molB两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g)。2min末该反应达到平衡,生成0.8molD,并测得C的浓度为0.2mol·L-1。下列判断不正确的是A.x=1B.A的转化率为40%C.2min内B的反应速率为0.2mol·L-1·min-1D.若混合气体的密度不变,则表明该反应已达到平衡状态12、下列关于反应ΔU的说法中正确的是()A.ΔU<0时,反应吸收能量B.ΔU>0时,反应吸收能量C.化学反应体系处于静止状态时,ΔU=Q+WD.ΔU=ΔH13、下列反应属于固氮作用的是A.N2+O22NOB.2NO+O2=2NO2C.N2+3MgMg3N2D.NH4Cl+NaNO2N2+NaCl+2H2O14、某兴趣小组设计了如图所示原电池装置(盐桥中吸附有饱和K2SO4溶液)。下列说法正确的是。
A.该原电池的正极反应式为:Cu-2e-=Cu2+B.甲烧杯中溶液的红色逐渐变浅C.盐桥中的流向乙烧杯D.若将甲烧杯中的溶液换成稀硝酸,电流表指针反向偏转15、我国首创的海洋电池以铝板、铂网作电极,海水为电解质溶液,空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应为:4A1+3O2+6H2O=4Al(OH)3。则下列判断中,正确的是A.电池工作时,铝板是正极B.正极反应为:O2+H2O+2e-=2OH-C.铂电极做成网状,可增大与氧气的接触面积D.该电池通常只需要更换铝板就可继续使用16、在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)达到平衡的标志是A.A.C的浓度不再变化B.C的物质的量之比为1:3:2C.单位时间内生成1molA的同时生成3molBD.2υ正(B)=3υ逆(C)17、下列叙述正确的有A.第四周期元素中,锰原子价电子层中未成对电子数最多B.第二周期主族元素的原子半径随核电荷数增大依次减小C.卤素氢化物中,HCl的沸点最低的原因是其分子间的范德华力最小18、油脂能增加食物的滋味,增进食欲,保证机体的正常生理功能。但摄入过量脂肪,可能引起肥胖、高血脂、高血压等。下列食品中富含油脂的是A.苹果B.坚果C.白菜D.花生评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)19、用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A;可实现氯的循环利用。
反应A:4HCl+O22Cl2+2H2O
已知:反应A中;4molHCl被氧化,放出115.6kJ的热量。
(1)H2O的电子式是________。
(2)断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差约为________kJ;H2O中H—O键比HCl中H—Cl键________(填“强”或“弱”)。20、在25℃;101kPa的条件下;断裂1molH—H键吸收436kJ能量,断裂1molCl—Cl键吸收243kJ能量,形成1molH—Cl键放出431kJ能量。
H2+Cl2===2HCl的化学反应可用下图表示:
请回答下列有关问题:
(1)反应物断键吸收的总能量为________。
(2)生成物成键放出的总能量为________。
(3)反应物总能量________(填“>”或“<”)生成物总能量。21、某温度时在2L容器中X;Y、Z三种物质的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图所示;由图中数据分析:
(1)该反应的化学方程式为:_____
(2)反应开始至2min,用Z表示的平均反应速率为:____
(3)下列叙述能说明上述反应达到化学平衡状态的是____(填序号)
A.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化。
B.混合气体的压强不随时间的变化而变化。
C.单位时间内每消耗3molX;同时生成2molZ
D.混合气体的总质量不随时间的变化而变化。
(4)在密闭容器里,通入amolX(g)和bmolY(g);发生反应X(g)+Y(g)=2Z(g),当改变下列条件时,反应速率会发生什么变化(选填“增大”;“减小”或“不变”)?
①降低温度:____
②加入催化剂:____
③增大容器的体积:____22、依据2Ag++Cu=Cu2++2Ag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)银电极为电池的___极,发生的电极反应为_;X电极上发生的电极反应为_。
(3)外电路中的电子是从____电极流向____电极。23、用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO3-)已成为环境修复研究的热点之一。
(1)Fe还原水体中NO3-的反应原理如图所示。
①作负极的物质是_________。
②正极的电极反应式是_________。
(2)将足量铁粉投入水体中,经24小时测定NO3-的去除率和pH;结果如下:
。初始pH
pH=2.5
pH=4.5
NO3-的去除率。
接近100%
<50%
24小时pH
接近中性。
接近中性。
铁的最终物质形态。
pH=4.5时,NO3-的去除率低。其原因是_________。
(3)其他条件与(2)相同,经1小时测定NO3-的去除率和pH;结果如下:
。初始pH
pH=2.5
pH=4.5
NO3-的去除率。
约10%
约3%
1小时pH
接近中性。
接近中性。
与(2)中数据对比,解释(2)中初始pH不同时,NO3-去除率和铁的最终物质形态不同的原因:_________。24、某同学设计如下实验方案探究影响锌与稀硫酸反应速率的因素,有关数据如表所示:。序号纯锌粉(g)2.0mol·L-1硫酸溶液(mL)温度(℃)硫酸铜固体(g)加入蒸馏水(mL)Ⅰ2.050.02500Ⅱ2.040.025010.0Ⅲ2.050.0250.20Ⅳ2.050.0254.00
①实验Ⅰ和实验Ⅱ可以探究___对锌与稀硫酸反应速率的影响。
②实验Ⅲ和实验Ⅳ的目的是___,写出有关反应的离子方程式___,___。25、食品和药品关系着人的生存和健康。
(1)市场上销售的食盐品种很多。下列食盐中,所添加的元素不属于人体必需微量元素的是_______(填标号;下同)。
A.加锌盐B.加碘盐C.加钙盐。
(2)纤维素被称为“第七营养素”。食物中的纤维素虽然不能为人体提供能量,但能促进肠道蠕动、吸附排出有害物质。从化学成分看,纤维素是一种___________。
A.多糖B.蛋白质C.脂肪。
(3)某同学感冒发烧,他可服用下列哪种药品进行治疗___________。
A.青蒿素类药物B.阿司匹林C.抗酸药。
(4)某品牌抗酸药的主要成分有糖衣、碳酸镁、氢氧化铝、淀粉,写出该抗酸药发挥功效时的离子方程式:___________。
(5)阿司匹林的包装上贴有“OTC”标识,表示___________,阿司匹林的结构简式如图1所示,则其分子式为___________;若口服阿司匹林后,在胃肠酶的作用下,阿司匹林与水发生水解反应,生成和两种物质。其中的结构简式如图2所示,则的结构简式为___________。
26、一定条件下2L的密闭容器中,反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)达到平衡。
(1)若起始时A为lmol,反应2min达到平衡,A剩余0.4mol,则在0~2min内A的平均反应速率为________mol/(L·min)
(2)在其他条件不变的情况下,扩大容器体积,若平衡向逆反应方向移动,则a+b_____c+d(选填“>”、“<”或“=”),v逆_____(选填“增大”;“减小”或“不变”)
(3)若反应速率(v)与时间(t)的关系如图所示,则导致t1时刻速率发生变化的原因可能是______。(选填编号)
a.增大A的浓度。
b.缩小容器体积。
c.加入催化剂。
d.升高温度评卷人得分四、原理综合题(共4题,共24分)27、在工业合成氨:实际生产中,需综合考虑多方面因素的影响。请按要求回答下列问题。
(1)结合工业合成氨反应原理的特点,填写下表空白:。提高合成氨的产量影响因素浓度温度(填“升高”或“降低”)压强(填“增大”或“减小”)催化剂催化剂增大反应速率增大反应物浓度__________铁触媒提高反应物的转化率减小产物浓度__________
(2)实际生产中选择400~500℃、使用铁触媒催化剂进行合成氨,其理由是___________。
(3)工业合成氨生产流程示意图如下:
从上图信息可获得生产中提高反应物的转化率或利用率所采取的措施:___________、___________。
(4)假设某条件下在1L容积固定的密闭容器中投入___________物总物质的量为4mol,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系如下图所示。
写出a点时N2的平衡体积分数的表达式:___________;a点的H2平衡转化率的表达式:___________。28、乙炔可用于照明;焊接及切割金属;也是制备乙醛、醋酸、苯、合成橡胶、合成纤维等的基本原料。甲烷催化裂解是工业上制备乙炔的方法之一、回答下列问题:
(1)已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H1=-885kJ/mol
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H2=-2600kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H3=-572kJ/mol
则2CH4(g)=C2H2(g)+3H2(g)△H=_______kJ/mol
(2)某科研小组尝试利用固体表面催化工艺进行CH4的裂解。
①若用和分别表示CH4、C2H2、H2和固体催化剂,在固体催化剂表面CH4的裂解过程如图所示。从吸附到解吸的过程中,能量状态最高的是_____(填标号),其理由是_____
②在恒容密闭容器中充入amol甲烷,测得单位时间内在固体催化剂表面CH4的转化率[α(CH4)]与温度(to℃)的关系如图所示,to℃后CH4的转化率突减的原因可能是_______
(3)甲烷分解体系中几种气体的平衡分压(p/Pa)与温度(t/℃)的关系如图所示。
①在某温度下,向VL恒容密闭容器中充入0.12molCH4,只发生反应2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得p(H2)=p(CH4)。CH4的平衡转化率为_______(结果保留两位有效数字)。
②在图3中,T℃时,化学反应2CH4(g)⇌C2H2(g)+3H2(g)的压强平衡常数Kp=_______Pa2。
(4)工业上常用CH4与水蒸气在一定条件下来制取H2,其原理为:CH4(g)+3H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)∆H=+203kJ·mol-1
①该反应的逆反应速率表达式为;v逆=k·c(CO)·c3(H2),k为速率常数,在某温度下,测得实验数据如表:。c(CO)(mol·L-1)c(H2)(mol·L-1)v逆(mol·L-1·min-1)0.05c14.8c2c119.2c20.158.1
由上述数据可得该温度下,上述反应的逆反应速率常数k为_______L3·mol-3·min-1。29、天然气是一种清洁能源;用途广泛。
(1)工业上可用焦炉煤气(主要成分为CO、CO2和H2)制备天然气。已知:CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g)△H1=-206kJ/mol,CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g)△H2=-41kJ/mol。
①CO2转化为CH4的热化学方程式是:_______。
②有利于提高混合气中CH4含量的措施是:_______。
a.使用催化剂b.升高温度c.及时导出水蒸气。
(2)甲烷可制成燃料电池;其装置如下图所示。
①电极b是_______极(填“正”或“负”)。
②a极的电极反应式是_______________。30、采用为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术;在含能材料;医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题:
(1)1840年Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银,得到该反应的氧化产物是一种气体,其分子式为________。
(2)F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时分解反应:
其中二聚为的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如表所示[时,完全分解]:。040801602601300170035.840.342.545.949.261.262.363.1
①已知:
则反应_______
②研究表明,分解的反应速率时,测得体系中则此时的________________
③若提高反应温度至35℃,则完全分解后体系压强(35℃)_______(填“大于”“等于”或“小于”),原因是_____________。
④25℃时反应的平衡常数_______(为以分压表示的平衡常数;计算结果保留1位小数)。
(3)对于反应R.A.Ogg提出如下反应历程:
第一步快速平衡。
第二步慢反应。
第三步快反应。
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是_______(填标号)。
A.v(第一步的逆反应)>v(第二步反应)
B反应的中间产物只有
C.第二步中与的碰撞仅部分有效.第三步反应活化能较高评卷人得分五、实验题(共3题,共12分)31、实验室制备H2和Cl2通常采用下列反应:
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
据此,从下列所给仪器装置中选择制备并收集H2的装置______(填代号)和制备并收集干燥、纯净Cl2的装置______(填代号)。
可选用制备气体的装置:
32、氯铝电池是一种新型的燃料电池;电解质溶液是KOH溶液。试回答下列问题:
(1)通入Cl2(g)的电极是___(填“正”或“负”)极;
(2)投入Al(s)的电极是___(填“正”或“负”)极;
(3)外电路电子从__(填“Al”或“Cl2”)极流向__(填“正”或“负”)极;
(4)每消耗8.1gAl(s),电路中通过的电子数目为__NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)。33、下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据:。实验序号金属质量/g金属状态c(H2SO4)/mol·L-1V(H2SO4)/mL反应前溶液温度/℃金属消失的时间/s10.10丝0.5502050020.10粉末0.550205030.10丝0.7502025040.10丝0.8502020050.10粉末0.850202560.10丝1.0502012570.10丝1.050355080.10丝1.1502010090.10丝1.1502040
分析上述数据;回答下列问题:
(1)实验4和5表明,__________________对反应速率有影响,__________________反应速率越快,能表明同一规律的实验还有__________________(填实验序号)。
(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有______________________(填实验序号)。
(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有_____________________,其实验序号是___________________。参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、A【分析】【分析】
【详解】
A.乙烯分子中两个C原子形成共价双键,每个C原子与两个H原子形成两个共价键,分子中6个原子位于同一平面上,由于原子半径C>H,所以该分子的比例模型为A正确;
B.质量数为16的O原子:16O;B错误;
C.Cl原子获得1个电子变为Cl-,最外层有8个电子,结构简式为:C错误;
D.CO2分子中C原子与2个O原子形成四对共用电子对,其电子式:D错误;
故合理选项是A。2、B【分析】【详解】
A;活泼金属锌作负极;铜作正极,选项A错误;
B;铜片上氢离子得电子生成氢气;选项B正确;
C;电子从负极沿导线流向正极;即电子从锌片流出,经导线流向铜片,选项C错误;
D;原电池是将化学能转换为电能的装置;选项D错误;
答案选B。
【点睛】
本题考查了原电池工作原理,要会根据正负极上得失电子判断发生反应的反应类型、现象及电子流向等知识点,根据原电池的工作原理来分析,原电池的工作原理:活泼金属为负极,失去电子,发生氧化反应,不活泼金属为正极,得到电子,发生还原反应;电子从负极沿导线流向正极,电流从正极沿导线流向负极。3、C【分析】【分析】
【详解】
A.锌锰干电池中;锌筒是负极发生氧化反应,不断被消耗,故A正确;
B.手机的锂离子电池可以充电;属于二次电池,故B正确;
C.构成燃料电池的正极和负极的材料必须是能导电的材料;电极材料可以是金属,也可以是非金属如石墨等,故C错误;
D.硅属于半导体材料;太阳能电池的主要材料是高纯硅,故D正确;
故答案:C。4、B【分析】【详解】
A.由题表中的数据可知;反应速率先快后慢,故A错误;
B.在0~6min内,利用速率之比等于化学计量数之比,得到故B正确;
C.若保持4~6min内的平均速率反应到8min时,但是随着反应物浓度的减小,反应速率也减小,所以当反应耗时8min时,c(KMnO4)>0.30mol/L;故C错误;
D.钾离子未参与反应,反应过程中c(K+)保持不变;故D错误;
故选B。5、D【分析】【分析】
【详解】
A.化学反应的限度和反应时间无关;A错误;
B.的物质的量不再发生改变时;达到平衡状态,B错误;
C.该反应达到化学平衡状态时;正反应速率和逆反应速率相等,化学平衡为动态平衡,化学反应速率不为零,C错误;
D.若开始加入和根据化学平衡的特点可知道平衡时核素存在于三种物质中;D正确;
答案为:D。6、C【分析】【详解】
A.硅是半导体材料;高纯硅可用于制作光感电池,故A正确;
B.铝合金强度大;密度小,被大量用于高铁建设,故B正确;
C.碳酸钡易溶于盐酸;不可用于胃肠X射线造影检查,应用硫酸钡,故C错误;
D.碘酒能使蛋白质变性;可用于皮肤外用消毒,故D正确;
故选C。7、D【分析】【详解】
A.面粉是可燃物;分散于空气中形成气溶胶,遇到明火有爆炸的危险,所以面粉加工厂应标有“严禁烟火”的字样或图标,故A正确;
B.氯化铵是强酸弱碱盐;其水溶液显酸性,可用于除铁锈,所以焊接金属前可用氯化铵溶液处理焊接处的铁锈,故B正确;
C.碳与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳;氢气与一氧化碳都能燃烧,故C正确;
D.在元素周期表的金属和非金属分界线附近的元素金属性也非金属性都不强;常用于制备半导体材料,在过渡元素中寻找优良的催化剂,故D错误;
故答案为D。8、B【分析】【分析】
【详解】
A.维生素C结构中含碳碳双键和−OH;具有还原性,俗称抗坏血酸,故A正确;
B.小苏打与胃酸中的盐酸反应生成氯化钠;水和二氧化碳气体;患胃溃疡的病人,为防止胃壁穿孔,不能服用小苏打来治疗,因为反应产生的二氧化碳气体会造成胃部气胀,易造成胃穿孔,故B错误;
C.维生素可根据其溶解性的不同分为脂溶性维生素和水溶性维生素两大类;水溶性维生素在新鲜的水果和蔬菜中含量丰富,而脂溶性维生素在肉类食物中含量丰富,故C正确;
D.血红蛋白中含Fe2+;故人体缺少铁元素会导致缺铁性贫血,故D正确;
故选B。9、C【分析】【分析】
【详解】
A.石油裂解的目的是为了获得乙烯;裂化的目的是为了获得轻质油,故A错误;
B.苯与溴的四氯化碳溶液是互溶;不能萃取,故B错误;
C.相同温度下;酯在酸性和碱性环境下水解均产生酸和醇,但碱可继续消耗酸,使平衡正向移动,则酯在酸性环境下的水解程度小于其在碱性环境下的水解程度,故C正确;
D.煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热,发生复杂的物理和化学变化的过程,故D错误。答案选C。二、多选题(共9题,共18分)10、BC【分析】【分析】
【详解】
A选项;经历①过程之后氮气分子被催化剂吸附,并没有变成氮原子,故A错误;
B选项,①为催化剂吸附N2的过程,②为形成过渡态的过程,③为N2解离为N的过程;以上都需要在高温时进行。④⑤在低温区进行是为了增加平衡产率,故B正确;
C选项,由题中图示可知,过程④完成了Ti-H-Fe-*N到Ti-H-*N-Fe两种过渡态的转化;N原子由Fe区域向Ti-H区域传递。故C正确;
D选项;化学反应不会因加入催化剂而改变吸放热情况,故D错误。
综上所述,答案为BC。11、CD【分析】【详解】
A.2min内生成n(C)=0.2mol·L-1×2L=0.4mol;同一个方程式中同一段时间内参加反应的各物质的物质的量之比等于其计量数之比,则C;D计量数之比=x:2=0.4mol:0.8mol=1:2,x=1,故A正确;
B.生成0.8molD的同时消耗n(A)=×3=1.2mol,A的转化率为×100%=40%;故B正确;
C.2min内生成0.8molD同时消耗n(B)=n(D)=×0.8mol=0.4mol,2min内B的反应速率为=0.1mol·L-1·min-1;故C错误;
D.反应前后气体质量不变;容器体积不变,密度是定值,混合气体的密度不变,不能表明该反应已达到平衡状态,故D错误;
故选CD。12、BC【分析】【详解】
ΔU=U(反应产物)-U(反应物),ΔU>0时,反应吸收能量,反之,ΔU<0时,反应释放能量,若化学反应体系处于静止状态时,则ΔU=Q+W,ΔU为物体内能的增加,而ΔH表示反应热,两者不一定相等,故答案选BC。13、AC【分析】【分析】
将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定,即固氮作用的反应物中需要有N2;产物为氮的化合物。
【详解】
A.反应N2+O22NO中,反应物有N2;产物为氮的化合物,属于固氮作用,A符合题意;
B.反应2NO+O2=2NO2中,反应物没有N2;不属于固氮作用,B不符合题意;
C.反应N2+3MgMg3N2中,反应物有N2;产物为氮的化合物,属于固氮作用,C符合题意;
D.反应NH4Cl+NaNO2N2+NaCl+2H2O中,反应物没有N2;不属于固氮作用,D不符合题意;
故选AC。14、BC【分析】【分析】
【详解】
A、正极发生还原反应,电极反应为:Fe3++e-=Fe2+;故A错误;
B、甲烧杯中发生Fe3++e-=Fe2+;则甲烧杯中溶液的红色逐渐变浅,故B正确;
C、阴离子向原电池的负极移动,则盐桥中的流向乙烧杯;故C正确;
D;若将甲烧杯中的溶液换成稀硝酸;铜被氧化,铜为负极,电流表指针偏转方向不变,错误;
答案选BC。15、CD【分析】【分析】
【详解】
略16、AD【分析】【分析】
可逆反应达到平衡状态时;正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量;物质的量浓度、百分含量都不变,以及由此引起的一系列物理量不变,据此分析解答。
【详解】
A.可逆反应达到平衡状态时;正逆反应速率相等,则反应体系中各物质浓度不变,所以当A;B、C的浓度不再变化时该反应达到平衡状态,故A正确;
B.当A;B、C的浓度之比为1:3:2时;该反应可能达到平衡状态也可能不达到平衡状态,与反应物初始浓度及转化率有关,所以不能据此判断平衡状态,故B错误;
C.无论反应是否达到平衡状态;都存在单位时间内生成1molA,同时生成3molB,所以不能据此判断平衡状态,故C错误;
D.2υ正(B)=3υ逆(C),即不同物质的正逆反应速率之比等于计量系数值比,能据此判断反应达到平衡状态,故D正确;
答案选AD。17、B【分析】【分析】
【详解】
A.锰原子的价层电子排布式为3d54s2,含有5个未成对电子,铬原子的价层电子排布式为3d54s1;含有6个为成对电子,故第四周期元素中,铬原子价电子层中未成对电子数最多,错误;
B.同周期主族元素的原子半径由左向右逐渐减小;正确;
C.影响卤素氢化物沸点的有氢键和分子间作用力;HCl沸点最低的是因为其分子间不存在氢键,而不是其分子间的范德华力最小,C错误;
选B。
【名师点睛】
本题考查了物质的性质,知道范德华力主要影响物质的物理性质(如熔点、沸点、溶解性等)。(1)对于组成和结构相似的分子,其相对分子质量越大,范德华力越大,物质的溶、沸点越高。(2)溶质分子与溶剂分子间的范德华力越大,则溶质分子的溶解度越大。中学所学化学键主要是三个:共价键、离子键、金属键。化学键对物质的物理性质和化学性质均有影响,主要对化学性质有影响。18、BD【分析】【详解】
A.苹果含丰富的维生素和糖类;A不符合题意;
B.坚果含丰富的油脂;蛋白质;B符合题意;
C.白菜含丰富的维生素和纤维素;C不符合题意;
D.花生含丰富的油脂;蛋白质;D不符合题意。
故本题选BD。三、填空题(共8题,共16分)19、略
【分析】【详解】
(1)H2O的电子式是
(2)4molHCl被氧化,放出115.6kJ的热量,反应的热化学方程式为:4HCl(g)+O2(g)⇌2Cl2(g)+2H2O(g)△H=-115.6kJ/mol,根据焓变=反应物键能-生成物键能,可知4E(H-Cl)+E(O=O)-2E(Cl-Cl)-4E(H-O)=-115.6kJ/mol,所以E(H-Cl)-E(H-O)==-31.9kJ/mol;所以断开1molH-O键与断开1molH-Cl键所需能量相差约为31.9kJ;键能越大的化学键越强,所以H-O键比H-Cl键强。
【点睛】
焓变=反应物键能之和-生成物键能之和;键能指的是在标准状况下,将1mol气态分子解离为气态原子所需的能量,用符号E表示,单位为kJ/mol。【解析】31.9强20、略
【分析】【详解】
(1)①反应物断键吸收的总能量为1molH2和1molCl2的键能和;则反应物断键吸收的总能量为436kJ+243kJ=679kJ;
故答案为:679kJ;
②生成物成键释放的总能量为2molHCl的总键能;则生成物成键放出的总能量为431kJ×2=862kJ;
故答案为:862kJ;
③反应热=反应物的键能总和减生成物的键能总和=436kJ•mol-1+243kJ•mol-1-2×431kJ•mol-1=-183kJ•mol-1,△H<0,所以该反应为放热反应,所以反应物的总能量>生成物的总能量,故答案为:>;【解析】679KJ862KJ>21、略
【分析】【分析】
利用坐标图象推断X;Y、Z发生反应的化学方程式时;首先从图象的起点切入,依据物质的量的变化趋势确定反应物和生成物,其次利用各物质的物质的量的变化量,确定化学计量数,最后依据反应结束后是否存在某一物质的量为0,确定反应是可逆反应还是不可逆反应。利用某量判断平衡状态时,需分析题中所给的量是常量还是变量,变量不变是平衡状态;分析条件改变对反应速率的影响时,需分析条件改变后,能否引起分子碰撞次数的增大或活化能的降低。
【详解】
(1)从反应起点看,X、Y为反应物,Z为生成物;从变化量之比等于化学计量数之比分析,化学计量数为3X+Y→2Z;从反应的最终结果看,没有一种物质的物质的量为0,所以反应可逆,因此该反应的化学方程式为:3X+Y2Z。答案为:3X+Y2Z;
(2)反应开始至2min,用Z表示的平均反应速率为:=0.05mol·L-1·min-1。答案为:0.05mol·L-1·min-1;
(3)A.随着反应的进行;混合气体的总物质的量减小,当物质的量不变时,反应达平衡状态,A符合题意;
B.随着反应的进行;气体的总物质的量不断减小,混合气体的压强不断减小,当混合气体的压强不变时,气体的物质的量不变,反应达平衡状态,B符合题意;
C.不管反应是否达平衡;单位时间内每消耗3molX,同时生成2molZ,此时反应不一定达平衡状态,C不合题意;
D.不管反应进行到什么程度;混合气体的总质量都保持不变,所以混合气体总质量不变时,不一定达平衡状态,D不合题意;
故选AB。答案为:AB;
(4)①降低温度:反应物的能量降低;有效碰撞次数减少,反应速率减小;
②加入催化剂:降低反应的活化能;增大活化分子百分数,化学反应速率加快;
③增大容器的体积:减小反应混合物的浓度;分子有效碰撞的次数减少,反应速率减慢;
答案为:减小;增大;减小。
【点睛】
在推断X、Y、Z发生反应的化学方程式时,我们很容易忽视反应的可逆性,把反应物与生成物中间的“”写成“==”。【解析】3X+Y2Z0.05mol·L-1·min-1AB减小增大减小22、略
【分析】【分析】
根据总反应2Ag++Cu=Cu2++2Ag可知,Cu置换出Ag,Cu比Ag活泼,故Cu为负极,负极反应为Cu-2e-=Cu2+,外电路中电子从负极Cu流入正极,Y溶液中的Ag+得到电子生成Ag,发生还原反应,则Y为AgNO3溶液。
【详解】
(1)电极X的材料是铜,电解质溶液Y是AgNO3;
(2)银电极为电池的正极,发生还原反应,电极反应为X电极是负极,发生氧化反应,电极反应为
(3)外电路中的电子是从负极流向正极,所以外电路中的电子是从铜电极流向银电极。【解析】铜AgNO3正2Ag++2e-=2AgCu-2e-=Cu2+铜银23、略
【分析】【分析】
(1)①Fe还原水体中NO3-,根据题意Fe3O4为电解质;Fe作还原剂,失去电子,发生氧化反应,作原电池的负极;
②NO3-在正极得电子发生还原反应产生NH4+;根据电荷守恒及原子守恒书写电极反应式;
(2)由于Fe3O4为电解质;而电解质主要作用是为电子转移提供媒介,然后根据FeO(OH)不导电进行分析;
(3)根据Fe2+的作用进行分析。
【详解】
(1)①Fe是活泼的金属,根据还原水体中的NO3-的反应原理图可知;Fe失去电子被氧化,作原电池的负极;
②正极上NO3-得到电子发生还原反应变为NH4+,结合元素和电荷守恒可知电极反应式为:NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O;
(2)从pH对硝酸根去除率的影响来看;初始pH=4.5时去除率低,主要是因为铁表面产生了不导电的FeO(OH),阻止反应进一步发生;
(3)Fe+2H+=Fe2++H2↑,初始时溶液的pH较小,溶液中氢离子浓度高,产生的Fe2+浓度较大,促使FeO(OH)转化为可导电的Fe3O4,因而使NO3-去除反应进行的更完全;当初始pH高时,由于产生的Fe2+浓度小,从而造成NO3-去除率和铁的最终物质形态不同,因而NO3-去除率降低。
【点睛】
考查化学反应原理,涉及电化学、氧化还原反应等知识,Fe单质与NO3-的反应跟溶液酸碱性有关,抓住这一点是解题的关键,要注意疏松的Fe3O4可导电,而FeO(OH)不能导电,电解质溶液中自由移动的微粒浓度降低,原电池反应发生缓慢。要充分利用题干信息分析解答,注意从实验条件的不同进行对比,力求阐述上的准确性。【解析】铁NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O因为铁表面生成不导电的FeO(OH),阻止反应进一步发生Fe+2H+=Fe2++H2↑,初始pH较小,氢离子浓度高,产生的Fe2+浓度大,促使FeO(OH)转化为可导电的Fe3O4,使反应进行的更完全,初始pH高时,产生的Fe2+浓度小,从而造成NO3-去除率和铁的最终物质形态不同24、略
【分析】【分析】
【详解】
①由表中数据可知,实验Ⅰ和实验Ⅱ加入2.0mol·L-1硫酸溶液的体积不同;而液体的总体积相同,即实验Ⅰ和实验Ⅱ硫酸浓度不同,则实验Ⅰ和实验Ⅱ可以探究浓度对锌与稀硫酸反应速率的影响;
②实验Ⅲ和实验Ⅳ是探究硫酸铜的量对反应速率的影响,有关反应的离子方程式为【解析】浓度探究硫酸铜的量对反应速率的影响25、略
【分析】【详解】
(1)钙元素不属于人体必需微量元素;故答案为:C;
(2)纤维素是一种多糖;故答案为:A;
(3)阿司匹林具有解热镇痛作用;故答案为:B;
(4)某品牌抗酸药的主要成分有糖衣、碳酸镁、氢氧化铝、淀粉,其中有效成分为碳酸镁、氢氧化铝,它们可以与胃酸HCl反应,反应的离子方程式为:;故答案为:
(5)阿司匹林的包装上贴有“OTC”标识,表示非处方药;阿司匹林的结构简式如图1所示,则其分子式为阿司匹林与水发生水解反应,生成水杨酸()和乙酸()两种物质,则B的结构简式为故答案为:非处方药;【解析】CAB非处方药26、略
【分析】【详解】
:(1)若起始时A为lmol,反应2min达到平衡,A剩余0.4mol,则在0~2min内A的平均反应速率v==0.15mo1/(L•min),故答案为:0.15;
(2)扩大容器体积减小压强,浓度减小反应速率减小,平衡向气体体积增大的方向移动,又平衡向逆反应方向移动即为气体体积增大的方向移动,所以a+b>c+d,故答案为:>;减小;
(3)a.增大A的浓度正反应速率瞬间增大;但逆反应速率瞬间不变,故a不符合题意;
b.缩小容器条件,反应物和生成物浓度均增大,反应速率变大,但平衡会正向移动,即正反应速率增大的幅度要逆反应速率增大幅度要大,之后平衡正向移动,二者相等,故b符合题意;
c.加入催化剂;不影响平衡,正逆反应速率变化幅度应相同,故c不符合题意;
d.升高温度;正逆反应速率均增大,但未告知该反应为吸热反应还是放热反应,无法判断反应移动方向,故d不符合题意;
综上所述选b。【解析】①.0.15②.>③.减小④.b四、原理综合题(共4题,共24分)27、略
【分析】【分析】
结合工业合成氨反应原理的特点;选择增大反应速率的方法和提高转化率的措施,选择合适的反应条件,全面考虑合成氨的条件,从工业合成氨生产流程示意图得生产中提高反应物的转化率或利用率所采取的措施,根据图示中的数据进行相关计算。
【详解】
(1)增大反应速率可以采用增大反应物浓度,升高温度,增大压强,使用催化剂等方法;提高反应物的转化率就是使平衡向正反应方向移动,使更多的反应物转化为生成物,可以采用减小生成物浓度的方法,因为反应为放热反应,所以可以采用降低温度的方法使平衡正向移动,又因为正反应方向是气体体积减小的方向,所以可以用增大压强的方法,使提高反应物的转化率。故答案为:升高;增大;降低;增大。
(2)实际生产中选择400~500℃;使用铁触媒催化剂进行合成氨;是因为此温度下催化剂的活性最高,能更有效地降低反应的活化能,反应速率快;此温度下反应物的平衡转化率不太低;综合效益高。故答案为:此温度下催化剂的活性最高,能更有效地降低反应的活化能,反应速率快;此温度下反应物的平衡转化率不太低;综合效益高。
(3)结合(1)的分析,从工业合成氨生产流程示意图可获得生产中提高反应物的转化率或利用率所采取的措施是10〜30kPa较高压强;冷却气态氨变成液氨,及时从平衡体系中分离除去。故答案为:10〜30kPa较高压强;冷却气态氨变成液氨;及时从平衡体系中分离除去。
(4)工业合成氨,投入反应物。因为投入反应物总量是4mol,且a点时n(H2):n(N2)=3,则初始时氮气的物质的量为1mol,氢气的物质的量为3mol,设a点时氮气转化了xmol,则根据氨气的体积分数为y%可得,解得x=则a点时N2的平衡体积分数为a点的H2平衡转化率为=x=故答案为:反应;
【点睛】
此题考查影响化学反应的速率的因素和影响化学平衡的因素,工业合成氨条件的选择,从合成示意图获得生产中提高反应物的转化率或利用率所采取的措施,结合图像中的数据进行相关计算,考查学生的分析问题和解决问题的能力,考查从图表中读取信息的能力。【解析】升高增大降低增大此温度下催化剂的活性最高,能更有效地降低反应的活化能,反应速率快;此温度下反应物的平衡转化率不太低;综合效益高10〜30kPa较高压强冷却气态氨变成液氨,及时从平衡体系中分离除去将氨分离后的原料气循环使用28、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)根据盖斯定律△H=2△H1-△H2-△H3=+388kJ/mol
(2)①根据CH4的裂解为吸热反应,CH4分子活化需要吸收能量;可以得到B状态时能量最高。由A到B,断裂化学键,吸收能量,而由B到A,形成化学键,释放能量,故B能量最高。
②由(1)知CH4的裂解为吸热反应,温度越高,CH4的转化率越高;显然与题目图像不符,故从催化剂角度思考。答案为:温度过高,催化剂活性降低。
(3)①根据压强之比等于物质的量之比;利用三段法计算。
p(H2)=p(CH4),根据压强之比等于物质的量之比可知:0.12-2x=2x解得x=0.03,所以CH4的平衡转化率=×100%=50%。
②图3表示的是平衡分压与温度之间的关系;根据图中数据作答。
(4)由题意可得:
解得c2=0.2mol/L,c1=0.2mol/L,k=1.2×104。【解析】+388BCH4的裂解为吸热反应,CH4分子活化需要吸收能量或由A到B,断裂化学键,吸收能量,而由B到A,形成化学键,释放能量,故B能量最高温度过高,催化剂活性降低50%104.71.2×10429、略
【分析】【分析】
(1)①CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g)△H1=-206kJ/mol;①
②CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g)△H2=-41kJ/mol②
根据盖斯定律,①-②可得CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g);据此计算出△H;
②提高混合气中CH4含量;需要使平衡向着正向移动,据此该反应为放热反应,结合温度;浓度等对化学平衡影响分析;
(2)甲烷燃料电池中;通入燃料甲烷的电极为失去电子,发生氧化反应,为原电池的负极,通入氧气的电极获得电子,发生还原反应,为原电池的正极,据此进行解答。
【详解】
(1)①CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g)△H
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