2021-2022学年天津市五校联考高一(下)期中化学试卷
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1. 化学与生活密切相关,下列叙述不正确的是( )
A. 硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,可做木材防火剂
B. 二氧化硫漂白过的草帽辫日久又变成黄色,说明二氧化硫的漂白是暂时的
C. 二氧化硅是将太阳能转变为电能的常用材料
D. 汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器,其主要原料为黏土
2. 下列有关说法不正确的是( )
A. 浓硫酸滴加到少量胆矾晶体上,晶体变白,体现浓硫酸吸水性
B. 葡萄酒中通常添加少量SO2,既可以杀菌,又可防止营养成分被氧化
C. SO2通入BaCl2中,生成白色沉淀
D. 浓硝酸在光照条件下变黄,说明浓硝酸不稳定,生成的有色产物能溶于浓硝酸
3. 用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的有( )
①标准状况下,22.4L的SO3所含的硫原子个数为NA
②铜与硫的反应中,0.1mol铜完全反应失去的电子的物质的量为0.2NA
③可逆反应中,0.1molH2和0.2molI2充分反应后容器内物质分子总数小于0.3NA
④常温常压下,46gNO2和N2O4的混合气体中含有原子总的个数为3NA
⑤含0.2molH2SO4的浓硫酸与足量铜反应,生成SO2的分子数为0.1NA
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
4. 下列化学或离子方程式正确的是( )
A. 工业制粗硅:
B. 向铜粉中滴加稀硝酸产生气体:Cu+4H++2NO3−=Cu2++2NO2↑+2H2O
C. 过量的SO2通入NaOH溶液中SO2+OH−=HSO3−
D. 二氧化硫使溴水褪色SO2+Br2+2H2O=2H++SO42−+2HBr
5. 有A,B,C,D四块金属片,进行如下实验:
、B用导线相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,A极为负极;
、D用导线相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,电流由C经导线流向D;
、C相连后,同时浸入CuSO4溶液中,C极质量增加;
、D相连后,同时浸入CuSO4溶液中,Cu2+移向D极被还原.
据此,判断四种金属的活动性顺序是( )
A. A>B>D>C B. A>C>D>B
C. C>A>B>D D. B>D>C>A
6. 已知某化学反应A2(g)+2B2(g)=2AB2(g)(A2、B2、AB2的结构式分别为 A=A、B−B、B−A−B),能量变化如图所示,下列有关叙述中正确的是( )
A. 该反应的进行一定需要加热或点燃条件
B. 该反应若生成2molAB2(g)则放出的热量为(E1−E2)kJ
C. 该反应断开化学键消耗的总能量大于形成化学键释放的总能量
D. 生成2molB−A键放出E2kJ能量
7. 下列有关化学反应速率的说法正确的是( )
A. 在金属钠与足量水反应中,增加水的量能加快反应速率
B. SO2的催化氧化是一个放热反应,所以降低温度,反应速率加快
C. 用铁片和稀硫酸反应制氢气时,可改用98%的浓硫酸加快生成氢气速率
D. 实验室用碳酸钙和盐酸反应制取CO2,用碳酸钙粉末比块状反应要快
8. 反应 4A(g)+5B(g)⇌4C(g)+6D(g)在 5L 的密闭容器中进行,半分钟后,C 的物质的量增 加了 0.30mol。下列叙述正确的是( )
A. 容器中 D 的物质的量至少为 0.45mol
B. A 的平均反应速率是 0.010mol⋅L−1⋅s−1
C. 容器中 A、B、C、D 的物质的量之比一定是 4:5:4:6
D. 容器中 A 的物质的量一定增加了 0.30mol
9. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是( )
选项
实验操作和现象
结论
A
将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液,溶液变红
Fe(NO3)2已变质
B
往某溶液中先加稀硫酸酸化,再加氯化钡溶液,出现白色沉淀
溶液中含有SO42−
C
向某溶液中加入稀氢氧化钠溶液,用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,试纸未变蓝
不能证明溶液中是否含有NH4+
D
向某溶液中加入稀盐酸,产生的气体通入澄清石灰水中,变浑浊
该溶液中一定含有CO32−
A. A B. B C. C D. D
10. 如图所示的实验方案,能达到实验目的的是( )
A. 图甲验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用
B. 图乙用Cu和浓硝酸制取NO
C. 图丙是氨气发生和干燥装置
D. 图丁比较碳酸的酸性大于硅酸
11. 图是氢氧燃料电池驱动LED发光的装置,下列有关叙述正确的是( )
A. 氢氧燃料电池中OH−向b极移动
B. 该装置中只涉及两种形式的能量转化
C. 电池正极电极反应式为O2+2H2O+4e−=4OH−
D. P一型半导体连接的是电池负极
12. 把10.0g铜片投入35mL某浓度的HNO3溶液中,充分反应后剩余固体3.6g,产生NO2和NO的混合气体为0.15mol。若不考虑N2O4的存在,则原HNO3溶液的物质的量浓度为( )
A. 8.5mol⋅L−1 B. 9.0mol⋅L−1 C. 10.0mol⋅L−1 D. 10.5mol⋅L−1
13. (1)下列反应属于吸热反应的是 ______。
①铝片和盐酸反应
②酸碱中和反应
③NH4Cl晶体与Ba(OH)2⋅8H2O混合搅拌
④碳酸钙分解
⑤H2在Cl2中燃烧
⑥灼热的碳与CO2的反应
(2)已知汽缸中氮气和氧气反应生成一氧化氮的能量变化值如图所示,则由该反应生成1molNO时,应 ______(填“释放”或“吸收”)______kJ能量。
(3)某学习小组依据氧化还原反应原理:2Ag++Cu=Cu2++2Ag设计成的原电池如图所示。
①从能量转化角度分析,上述原电池将化学能转化为 ______;
②负极的电极材料为 ______;(填化学式)
③正极发生的电极反应 ______;
④若银电极增重5.4g,外电路转移电子的物质的量 ______mol。
(4)为了探究化学反应中的能量变化,某同学设计了如下两个实验(如图)。有关反应一段时间后的实验现象,下列说法正确的是 ______。
A.图Ⅰ中温度计的示数高于图Ⅱ的示数
B.图Ⅰ和图Ⅱ中温度计的示数相等,且均高于室温
C.图Ⅰ和图Ⅱ的气泡均产生于锌棒表面
D.图Ⅱ中产生气体的速率比Ⅰ慢
14. 节日期间因燃放鞭炮会引起空气中SO2含量增大,造成大气污染。某实验小组同学欲探究SO2的性质并测定空气中SO2的含量。
(1)他们设计如图实验装置,请你参与探究,并回答下列问题:
①装置A1中发生反应的化学方程式为 ______;
②装置B用于检验SO2的漂白性,其中所盛试剂为 ______,装置D用于检验SO2的 ______性;D中反应的化学方程式为 ______;
③为验证二氧化硫的还原性,反应一段时间后取试管C中的溶液分成三份,进行如下实验:
方案Ⅰ:向第一份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成;
方案Ⅱ:向第二份溶液中加入品红溶液,红色褪去;
方案Ⅲ:向第三份溶液中加入BaCl2,产生白色沉淀
上述方案合理的是 ______(填“Ⅰ”、“Ⅱ”、“Ⅲ”);
④为了实现绿色环保的目标,甲同学欲用装置A2代替装置A1你认为装置A2的优点是(写两点)______。
(2)他们拟用如图方法测定空气中SO2含量(假设空气中无其他还原性气体)
你认为哪个装置可行 ______(填序号),另一装置不可行的理由为 ______。(如没有,则不填)
15. I.某学生为了探究锌与盐酸反应过程中速率的变化,在100mL稀盐酸中加入足量的锌,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下:
时间/min
1
2
3
4
5
氢气体积/mL
50
120
232
290
310
(1)______(填“0∼1”“1∼2”“2∼3”“3∼4”或“4∼5”)min时间段反应速率最大,原因是 ______。
(2)______(填“0∼1”“1∼2”“2∼3”“3∼4”或“4∼5”)min时间段反应速率最小,原因是 ______。
(3)如果要减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,下列措施你认为可行的是 ______。
A.加入KCl溶液
B.通入HCl气体
C.加入NaOH固体
D.加入KNO3溶液
II.温度一定,在一个2L的恒容密闭容器中,A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,试填写下列空白:
(4)该反应的化学方程式为 ______。从开始到平衡时C的反应速率为 ______,A的转化率为 ______。
(5)下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是 ______(填序号)。
A.A与C的浓度相等
B.相同时间内消耗3nmolA,同时生成3nmolA
C.相同时间内消耗3nmolA,同时消耗nmolB
D.混合气体的总质量不随时间的变化而变化
E.B的体积分数不再发生变化
F.混合气体的密度不再发生变化
G.混合气体的压强不再发生变化答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A.硅酸钠水溶液,不易燃烧,具有阻燃效力,可做木材防火剂,故A正确;
B.二氧化硫具有漂白性,是二氧化硫结合有色物质形成不稳定的无色物质,加热会恢复原来的颜色,用二氧化硫漂白过的草帽辫日久又变成黄色,故B正确;
C.晶体硅为良好的半导体材料,可将太阳能转化为电能,二氧化硅不具有此性质,故C错误;
D.制造瓷器的原料为黏土,故D正确;
故选:C。
A.硅酸钠水溶液,不易燃烧,具有阻燃效力;
B.二氧化硫具有漂白性,是二氧化硫结合有色物质形成不稳定的无色物质,加热会恢复原来的颜色;
C.晶体硅为良好的半导体材料;
D.依据制造瓷器的原料判断。
本题综合考查有机物的结构和性质,为高考常见题型,侧重于化学与生活、生产的考查,注意把握常见含硅物质的性质和用途,难度不大。
2.【答案】C
【解析】解:A.浓硫酸具有吸水性,可是胆矾失去水而变白,故A正确;
B.二氧化硫具有还原性,葡萄酒中通常添加少量SO2,既可以杀菌,又可防止营养成分被氧化,故B正确;
C.亚硫酸的酸性比盐酸弱,二氧化硫与氯化钡溶液不反应,故C错误;
D.硝酸不稳定,在光照条件下易分解生成二氧化氮,二氧化氮溶于硝酸而使溶液呈黄色,所以浓硝酸溶液呈黄色,故D正确;
故选:C。
A.晶体变白,胆矾失去水;
B.二氧化硫具有还原性;
C.盐酸酸性大于亚硫酸;
D.硝酸不稳定,在光照条件下易分解生成二氧化氮,二氧化氮溶于硝酸而使溶液呈黄色。
本题综合考查含硫物质的性质与应用,为高频考点,侧重于化学与生活、生产的考查,有利于培养学生的良好的科学素养,题目难度不大。
3.【答案】A
【解析】①标况下三氧化硫为固态,不能使用气体摩尔体积计算其物质的量,故错误;
②铜与硫反应生成硫化亚铜,铜与硫的反应中,0.1mol铜完全反应失去的电子的物质的量为0.1NA,故错误;
③氢气与碘反应生成碘化氢为分子数不变的反应,所以可逆反应中,0.1molH2和0.2molI2充分反应后容器内物质分子总数等于0.3NA,故错误;
④常温常压下,46gNO2和N2O4的混合气体中含有原子总的个数为:46g46g/mol×3×NAmol−1=NA,故正确;
⑤铜与浓硫酸反应,与稀硫酸不反应,所以含0.2molH2SO4的浓硫酸与足量铜反应,随着反应进行,硫酸浓度降低变为稀硫酸,稀硫酸与铜不反应,生成SO2的分子数小于0.1NA,故错误,
故选:A。
①气体摩尔体积使用对象为气体;
②铜与硫反应生成硫化亚铜;
③氢气与碘反应生成碘化氢为分子数不变的反应;
④二氧化氮与四氧化二氮具有相同最简式NO2;
⑤铜与浓硫酸反应,与稀硫酸不反应。
本题考查了物质的量和阿伏加德罗常数的有关计算,难度不大,掌握公式的运用和物质的结构是解题关键。
4.【答案】C
【解析】解:A.二氧化硅与碳反应生成一氧化碳和硅,化学方程式为:,故A错误;
B.向铜粉中滴加稀硝酸产生气体,离子方程式为:3Cu+8H++2NO3−=3Cu2++2NO↑+4H2O,故B错误;
C.过量的SO2通入NaOH溶液中,离子方程式为:SO2+OH−=HSO3−,故C正确;
D.二氧化硫使溴水褪色,离子方程式为:SO2+Br2+2H2O=4H++SO42−+2Br−,故D错误;
故选:C。
A.不符合反应客观事实;
B.硝酸被还原为一氧化氮;
C.二氧化硫过量反应生成亚硫酸氢钠;
D.溴化氢应拆成离子形式。
本题考查离子方程式正误判断,为高频考点,把握发生的化学反应及离子反应的书写方法为解答的关键,侧重氧化还原反应的考查,题目难度不大。
5.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查金属活泼性的比较,题目难度不大,注意把握如何从原电池的角度比较金属的活泼性,原电池中,较为活泼的金属作负极,试题培养了学生的灵活应用能力。
【解答】
①A、B用导线相连后,同时浸入稀硫酸溶液中,A极为负极,所以活泼性:A>B;
②原电池中,电子从负极经外电路流向正极,电流方向与电子方向相反,C、D用导线相连后,同时浸入稀H2SO4中,电流由C经导线流向D,则C为正极、D为负极,故活泼性:C
④B、D相连后,同时浸入CuSO4溶液中,Cu2+移向D极被还原,则D为正极、B为负极,故活泼性:B>D;
根据分析可知,四种金属的活泼性大小为:A>B>D>C,
故选A。
6.【答案】C
【解析】解:A.反应前后能量守恒可知,反应物能量之和小于生成物的能量之和,反应是吸热反应,吸热反应不一定都要加热或点燃条件,例如氢氧化钡和氯化铵在常温下就反应,故A错误;
B.该反应焓变=断裂化学键吸收热量-形成化学键所放出热量,所以焓变为△H=+(E1−E2)kJ/mol,从图示可知E1>E2,焓变为△H>0吸热,该反应若生成2molAB2(g)则吸收的热量为(E1−E2)kJ,故B错误;
C.反应是吸热反应,依据能量守恒可知,即反应物的键能总和大于生成物的键能总和,断开化学键消耗的总能量大于形成化学键释放的总能量,故C正确;
D.依据图象分析判断1molA2和2molB2反应生成2molAB2,吸收(E1−E2)kJ热量,故D错误;
故选:C。
化学反应A2(g)+2B2(g)=2AB2(g)的能量变化依据图象分析,结合反应前后能量守恒可知,反应物能量之和小于生成物的能量之和,反应是吸热反应,反应过程中断裂化学键需要吸收能量,形成化学键放出热量,据此分析.
A.有的吸热反应在常温下就能进行反应,无需加热或点燃条件;
B.该反应为吸热反应;
C.吸热反应断开化学键消耗的总能量大于形成化学键释放的总能量;
D.依据图象分析判断生成2molB−A键放出的能量为断1molA2和2molB2键能吸收的能量与生成2molB−A键放出的热量差.
本题考查了反应热量变化的分析判断、图象分析反应前后的能量守恒应用,理顺化学键的断裂、形成与能量的关系是解答关键,题目难度中等,试题有利于培养学生的分析、理解能力及化学计算能力.
7.【答案】D
【解析】解:A.增加水的量,水为纯液体,浓度不变,反应速率不变,故A错误;
B.降低温度,反应速率减慢,故B错误;
C.改用98%的浓硫酸,铁片和浓硫酸发生钝化,则不生成氢气,故C错误;
D.增大固体表面积,可增大反应速率,则实验室用碳酸钙和盐酸反应制取CO2,用碳酸钙粉末比块状反应要快,故D正确;
故选:D。
A.增加水的量,水为纯液体,浓度不变;
B.降低温度,反应速率减慢;
C.改用98%的浓硫酸,铁片和浓硫酸发生钝化;
D.增大固体表面积,反应速率增大。
本题考查反应速率的影响因素,为高频考点,侧重于学生的分析能力和基本理论知识的综合理解和运用的考查,注意相关基础知识的积累,难度不大。
8.【答案】A
【解析】解:A.C的物质的量增加了0.30mol,根据方程式4A(g)+5B(g)=4C(g)+6D(g)可知,生成D的物质的量为0.45mol,D的起始量不一定为0,故容器中含D物质的量至少为0.45mol,故A正确;
B.在 5L 的密闭容器中进行,半分钟后,C 的物质的量增 加了 0.30mol,v(C)=0.3mol5L30s=0.002mol⋅L−1⋅s−1,速率之比等于化学计量数之比,所以v(A)=v(C)=0.002mol⋅L−1⋅s−1,故B错误;
C.半分钟后,容器中A、B、C、D的物质的量的比与物质的起始投入的量及转化率有关,可能为4:5:4:6,可能不是,故C错误;
D.C的物质的量增加了0.30mol,根据方程式4A(g)+5B(g)=4C(g)+6D(g)可知,参加反应的A的物质的量为0.3mol,A减小0.3mol,故D错误,
故选:A。
A.半分钟后,C的物质的量增加了0.30mol,由方程式可知生成的D为0.45mol,D的起始量不一定为0;
B.根据v=△c△t计算v(C),再根据速率之比等于化学计量数之比计算v(A);
C.平衡时各组分的物质的量之比与物质的起始投入的量及转化率有关;
D.A为反应物,C为生成物,C的物质的量增大,则A的一定减小。
本题考查化学平衡计算、反应速率计算,题目难度不大,注意物质A、B的起始量不确定,有利于基础知识的巩固,注意化学反应速率有关计算,常用定义法与速率规律计算,根据情况选择合适计算方法。
9.【答案】C
【解析】解:A.酸性溶液中硝酸根离子可氧化亚铁离子,应溶于水加KSCN溶液检验是否变质,故A错误;
B.先加稀硫酸酸化,引入硫酸根离子,不能检验溶液中含有SO42−,故B错误;
C.加入稀氢氧化钠溶液,可能生成一水合氨,由实验不能证明溶液中是否含有NH4+,故C正确;
D.二氧化碳、二氧化硫均使石灰水变浑浊,由实验及现象可知,溶液中不一定含有CO32−,故D错误;
故选:C。
A.酸性溶液中硝酸根离子可氧化亚铁离子;
B.先加稀硫酸酸化,引入硫酸根离子;
C.加入稀氢氧化钠溶液,可能生成一水合氨;
D.二氧化碳、二氧化硫均使石灰水变浑浊。
本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握物质的性质、反应与现象、离子检验、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度不大。
10.【答案】B
【解析】解:A.烧杯中热水加热、且使用催化剂,两个变量,不能验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用,故A错误;
B.Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮,二氧化氮与水反应生成NO,集气瓶中收集气体为NO,故B正确;
C.氯化铵分解后,在试管口氨气与氯化氢化合生成氯化铵,不能制备氨气,故C错误;
D.挥发的盐酸与硅酸钠溶液反应生成硅酸,不能证明碳酸的酸性大于硅酸,故D错误;
故选:B。
A.烧杯中热水加热、且使用催化剂;
B.Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮,二氧化氮与水反应生成NO;
C.氯化铵分解后,在试管口氨气与氯化氢化合生成氯化铵;
D.挥发的盐酸与硅酸钠溶液反应生成硅酸。
本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握物质的性质、物质的制备、反应速率、酸性比较、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度不大。
11.【答案】C
【解析】解:A.由电子流向可知a为负极,b为正极,氢氧燃料电池中OH−向负极即向a极移动,故A错误;
B.该装置的能量转换有化学能、电能和光能,故B错误;
C.a为负极,发生的电极反应为H2−2e−+2OH−=2H2O,b为正极发生的电极反应为O2+2H2O+4e−=4OH−,故C正确;
D.P一型半导体连接的是电池正极,故D错误。
故选C。
本题考查原电池知识,题目难度不大,本题注意根据图示电子的流向判断电源的正负极为解答该题的关键。
12.【答案】C
【解析】解:充分反应后剩余固体3.6g,说明硝酸完全反应,参加反应的Cu的质量=10g−3.6g=6.4g,其物质的量为:6.4g64g/mol=0.11mol,故n[Cu(NO3)2]=0.1mol,反应中硝酸起氧化剂、酸性作用,起酸性作用的硝酸生成硝酸铜,起氧化剂作用的硝酸生成NO和NO2,根据N元素守恒可知n(HNO3)=2n[Cu(NO3)2]+n(NO)+n(NO2)=0.1mol×2+0.15mol=0.35mol,故原HNO3溶液的物质的量浓度为:0.35mol0.035L=10.0mol/L,
故选:C。
充分反应后剩余固体3.6g,说明硝酸完全反应,反应中硝酸起氧化剂、酸性作用,起酸性作用的硝酸生成硝酸铜,根据Cu元素守恒计算硝酸铜,起氧化剂作用的硝酸生成NO和NO2,根据N元素守恒可知n(HNO3)=2n[Fe(NO3)2]+n(NO)+n(NO2),进而计算原硝酸溶液的物质的量浓度。
本题考查化学方程式的计算,明确发生反应的实质为解答关键,注意从N元素守恒的角度解答该题,试题培养了学生的分析能力及化学计算能力。
13.【答案】③④⑥ 吸收 91.5电能 CuAg++e−=Ag0.05A
【解析】解:(1)①铝与盐酸的反应为放热反应,故①错误;
②酸碱中和反应为放热反应,故②错误;
③NH4Cl晶体与Ba(OH)2⋅8H2O的反应为吸热反应,故③正确;
④碳酸钙分解吸收热量,为吸热反应,故④正确;
⑤燃烧反应为放热反应,则H2在Cl2中燃烧为放热反应,故⑤错误;
⑥灼热的碳与CO2反应生成CO的反应吸收热量,为吸热反应,故⑥不符合题意;
属于吸热反应的是③④⑥,
故答案为:③④⑥;
(2)生成2molNO,需要断裂1mol键,1molO=O键,吸收的能量为945kJ+498kJ=1443kJ,形成2molN−O键放出热量2×630kJ=1260kJ,断键吸收的热量高于成键释放的热量,所以应吸收热量,形成1molN−O吸收热量1443kJ−1260kJ2=91.5kJ,
故答案为:吸收;91.5;
(3)①原电池是将化学能转化为电能的装置,
故答案为:电能;
②根据反应2Ag++Cu=Cu2++2Ag可知,Cu失去电子发生氧化反应,则负极材料为Cu,
故答案为:Cu;
③正极上银离子得电子生成单质银,电极反应式为Ag++e−=Ag,
故答案为:Ag++e−=Ag;
④根据Ag++e−=Ag可知,银电极增重5.4g,外电路转移电子的物质的量为5.4g108g/mol=0.05mol,
故答案为:0.05;
(4)A.图I中锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,该反应为放热反应,化学能转化为热能;图II中形成原电池,将化学能转化成电能,因此图I中温度计的示数高于图II的示数,故A正确;
B.根据A的分析可知,图I中温度计的示数高于图II的示数,故B错误;
C.图I中气泡在锌棒表面产生,图II中铜为正极,氢气在铜棒表面产生,故C错误;
D.图II形成原电池,加快反应速率,因此图II中产生气体的速率比I快,故D错误;
故答案为:A。
(1)①铝与盐酸的反应为放热反应;
②酸碱中和反应为放热反应;
③NH4Cl晶体与Ba(OH)2⋅8H2O的反应为吸热反应;
④碳酸钙分解吸收热量;
⑤燃烧反应为放热反应;
⑥灼热的碳与CO2反应生成CO的反应吸收热量;
(2)生成2molNO,需要断裂1mol 键,1molO=O键,吸收的能量为945kJ+498kJ=1443kJ,形成2molN−O键放出热量2×630kJ=1260kJ,断键吸收的热量高于成键释放的热量,所以应吸收热量;
(3)①原电池是将化学能转化为电能的装置;
②根据反应2Ag++Cu=Cu2++2Ag可知,Cu失去电子发生氧化反应;
③正极上银离子得电子生成单质银;
④根据Ag++e−=Ag可知,银电极增重5.4g;
(4)A.图I中锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,该反应为放热反应,化学能转化为热能;图II中形成原电池,将化学能转化成电能;
B.根据A的分析可知,图I中温度计的示数高于图II的示数;
C.图I中气泡在锌棒表面产生,图II中铜为正极;
D.图II形成原电池,加快反应速率。
本题考查原电池工作原理、反应热与焓变和化学应用等知识,为高频考点,把握原电池的工作原理、焓变与键能的计算关系是解题关键,侧重基本原理的理解和运用能力的考查,题目难度中等。
14.【答案】Cu+2H2SO4−△CuSO4+SO2↑+2H2O品红溶液 氧化 不用加热(或节约能源,节约药品);相对安全(或易于控制反应进行,反应更充分)a空气中含有的CO2也能与碱石灰反应,造成测量不准确
【解析】解:(1)①在装置A1中Cu和浓硫酸共热发生反应生成硫酸铜、二氧化硫气体和水,反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4−△CuSO4+SO2↑+2H2O,
故答案为:Cu+2H2SO4−△CuSO4+SO2↑+2H2O;
②装置B用于检验SO2的漂白性,SO2能与某些有色物质如品红结合形成无色的物质,因此SO2有漂白性,在装置B用品红溶液检验,在装置D中发生反应:SO2+2H2S=3S↓+H2O,反应中SO2 是氧化剂,表现氧化性,H2S是还原剂,表现还原性,
故答案为:品红溶液;氧化;SO2+2H2S=3S↓+H2O;
③方案Ⅰ:向第一份溶液中加入AgNO3溶液,由于溶液中有碘离子,生成碘化银黄色沉淀,与二氧化硫的性质无关;
方案Ⅱ:向第二份溶液中加入品红溶液,红色褪去,只能验证二氧化硫具有漂白性;
方案Ⅲ:向第三份溶液中加入BaCl2,产生白色沉淀,应该为硫酸钡沉淀,说明二氧化硫被碘氧化为硫酸根离子,反应为:SO2+I2+2H2O=SO42−+2I−+4H+,体现了二氧化硫的还原性;结合以上分析可知,方案Ⅲ合理,
故答案为:Ⅲ;
④亚硫酸钠固体与浓硫酸混合反应生成二氧化硫,铜与浓硫酸混合加热反应生成二氧化硫;为了实现绿色环保的目标,甲同学欲用装置A2代替装置A1,使用装置A2的优点是不用加热,可以节约能源,相对安全;易于控制反应进行;反应更充分等,
故答案为:不用加热(或节约能源,节约药品);相对安全(或易于控制反应进行,反应更充分);
(2)将含有SO2的空气通入到KMnO4溶液中,只有SO2 能发生反应,所以可以测定空气中SO2 含量,则a可行;对于b,由于空气中含有的CO2也能与碱石灰反应,水蒸气也能被吸收,因此会造成测量不准确,不能用于测定空气中SO2 含量;
故答案为:a;空气中含有的CO2 也能与碱石灰反应,造成测量不准确。
(1)①Cu和浓硫酸共热发生反应生成硫酸铜、二氧化硫气体和水;
②SO2能与品红溶液反应褪色,在装置D中SO2、H2S反应生成S、H2O,反应中SO2 是氧化剂,表现氧化性;
③方案Ⅰ:向第一份溶液中加入AgNO3溶液,和碘离子反应生成碘化银沉淀;
方案Ⅱ:品红溶液只能验证二氧化硫具有漂白性;
方案Ⅲ:向第三份溶液中加入BaCl2,产生白色沉淀为硫酸钡沉淀,说明二氧化硫被碘氧化为硫酸根离子;
④亚硫酸钠固体与浓硫酸混合反应生成二氧化硫,铜与浓硫酸混合加热反应生成二氧化硫;为了实现绿色环保的目标,甲同学欲用装置A2代替装置A1;
(2)SO2通入到KMnO4溶液中,可以测定空气中SO2 含量;对于b,空气中的CO2也能与碱石灰反应,水蒸气也能被吸收,会造成测量不准确。
本题考查SO2的制取、检验、性质、测定及化学方程式、方程式的书写的知识,题目难度中等,试题知识点较多、综合性较强,充分考查了学生的分析、理解能力及化学实验能力,注意掌握二氧化硫的制取、检验方法及化学性质,明确常见反应的化学方程式、离子方程式的书写方法。
15.【答案】2∼3溶液温度升高 4∼5反应物浓度减小 A3A(g)⇌3C(g)+B(g)0.6mol⋅L−1⋅min−1 50%BCEG
【解析】解:(1)由表格可知,0∼1min内产生氢气50mL,1∼2min内产生氢气120mL−50mL=70mL,2∼3min内产生氢气232mL−120mL=112mL,3∼4min内产生氢气290mL−232mL=58mL,4∼5min内产生氢气310mL−290mL=20mL,故2∼3min时间段反应速率最大,原因是金属与酸的反应为放热反应,溶液温度升高,反应速率加快,
故答案为:2∼3;溶液温度升高;
(2)4∼5min时间段反应速率最小,原因是随反应进行,硫酸浓度逐渐减小,反应物浓度减小,反应速率减慢,
故答案为:4∼5;反应物浓度减小;
(3)A.加入KCl溶液,硫酸浓度减小,反应速率减慢,但硫酸的物质的量不变,产生氢气的量不变,故A正确;
B.通入HCl气体,溶液中氢离子浓度增大,反应速率加快,氢离子的物质的量增加,产生氢气增多,故B错误;
C.加入NaOH固体,会中和溶液中的氢离子,氢离子的浓度变小,反应速率减慢,氢离子的物质的量减少,生成氢气的量减少,故C错误;
D.加入KNO3溶液,在酸性环境中,硝酸根离子得电子生成NO,故D错误;
故答案为:A;
(4)由图可知,A为反应物,B、C为生成物,A、B、C的变化量为分别为(2.4−1.2)mol/L=1.2mol/L、0.4mol/L、1.2mol/L,则A、B、C的系数比为1.2:0.4:1.2=3:1:3,该反应的化学方程式为3A(g)⇌3C(g)+B(g);从开始到平衡时C的反应速率为1.2mol/L2min=0.6mol⋅L−1⋅min−1;A的转化率为1.2mol/L2.4mol/L×100%=50%,
故答案为:3A(g)⇌3C(g)+B(g);0.6mol⋅L−1⋅min−1;50%;
(5)A.A与C的浓度相等,无法判断正逆反应速率相等,故A错误;
B.相同时间内消耗3nmolA,同时生成3nmolA,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故B正确;
C.相同时间内消耗3nmolA,同时消耗nmolB,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故C正确;
D.反应前后气体的总质量始终不变,故C错误;
E.B的体积分数不再发生变化,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故E正确;
F.反应前后气体的总质量不变,容器容积不变,则混合气体的密度始终不变,故F错误;
G.混合气体的压强不再发生变化,则混合气的总物质的量保持不变,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故G正确;
故答案为:BCEG。
(1)相同时间内产生气体越多,反应速率越快,温度升高,反应速率加快;
(2)相同时间内产生气体越少,反应速率越慢,反应物浓度减小,反应速率越慢;
(3)反应物浓度减小,反应速率减慢,Zn足量,生成氢气的物质的量由盐酸的物质的量决定;
(4)结合图象判断反应物和生成物,由反应物和生成物的变化量判断方程式系数,由公式v=△c△t计算反应速率,由反应物的变化量和起始加入量计算转化率;
(5)化学反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各组分浓度和百分含量保持不变。
本题考查化学反应速率和化学平衡,题目难度中等,掌握外界条件改变对化学反应速率的影响和平衡状态的判断方法是解题的关键。
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