2014-2015学年青海师大二附中高一(下)期中化学试卷
一、选择题(每题只有一个正确选项符合题意,每题2分,共20分.) 1.(2分)(2013秋•应县校级期末)已知下列两个热化学方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=﹣571.6kJ/mol;C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=﹣2220.0kJ/mol;实验测得,5mol氢气和丙烷的混合气体完全燃烧时放热3847kJ,则混合气体中氢气与丙烷的体积比是( ) A.1:3 B. 3:1 C. 1:4 D. 1:1 2.(2分)(2010•重庆)已知H2(g)+Br2(l)═2HBr(g);△H=﹣72kJ/mol.蒸发1mol Br2(l)需要吸收的能量为30kJ,其它相关数据如下表: HBr(g) H2(g) Br2(g) 436 a 369 1mol分子中的化学键断裂时 需要吸收的能量/KJ 则表中a为( ) 404 260 230 200 A.B. C. D. 3.(2分)(2015•长宁区模拟)一定条件下,溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如图所示.下列判断正确的是( )
A.在0~50 min之间,pH=2和pH=7时R的降解百分率相等 溶液酸性越强,R的降解速率越小 B. R的起始浓度越小,降解速率越大 C.﹣1﹣1 D.在20~25 min之间,pH=10时R的平均降解速率为0.04 mol•L•min 4.(2分)(2009•中山模拟)镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染,且镁原电池放电时电压高而平稳,使镁原电池越来越成为人们研制绿色原电池的关注焦点.其中一种镁原电池的反应为:xMg+Mo3S4
MgxMo3S4;在镁原电池放电时,下列说法错误的是( )
2+ A.Mg向正极迁移 ﹣﹣ 正极反应为:Mo3S4+2xe=Mo3S42x B. Mo3S4发生氧化反应 C.﹣2+ D.负极反应为:xMg﹣2xe=xMg
5.(2分)(2015春•青海校级期中)N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注.一定温度下,在2L固定容积的密闭容器中发生反应2N2O5(g)⇌4NO2(g)+O2(g)△H>0.反应物和部分生成物的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示.下列说法中,正确的是( )
﹣1 A.0~20 s内平均反应速率v(N2O5)=0.1 mol•(L•s) 10 s时,正、逆反应速率相等,达到平衡 B. 20 s时,正反应速率大于逆反应速率 C. D.曲线a表示NO2的物质的量随反应时间的变化 6.(2分)(2015春•高安市校级期末)反应2X(g)+Y(g)⇌2Z(g),△H<0在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下,产物Z的物质的量n与反应时间t的关系如图所示.下列判断正确的是( )
A.T1<T2,p1<p2 B. T1<T2,p1>p2 C. T1>T2,p1>p2 D. T1>T2,p1<p2 7.(2分)(2015春•青海校级期中)对可逆反应4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g),
下列叙述正确的是( ) A.达到化学平衡时,4v正(O2)=5v逆(NO) 若单位时间内生成x mol NO的同时,消耗x molNH3,则反应达到平衡 B. 达到化学平衡时,若增加容器体积,则正 反应速率减少,逆反应速率增加 C. D.化学反应速率关系是2v正(NH3)=3v正(H2O) 8.(2分)(2015春•青海校级期中)一定条件下,反应N2+3H2=2NH3在2L密闭容器中进行,5min内氨的质量增加1.7g,则在这段时间内的反应速率是( ) ﹣1﹣1﹣﹣ A.B. v(NH3)=0.02mol•L1•min1 v(NH3)=0.17g•L•s ﹣﹣﹣﹣ v(N2)=0.01mol•L1•min1 C.D.v (H2)=0.015mol•L1•min1 9.(2分)(2014秋•宁城县期末)镍镉(Ni﹣Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用,它的充放电反应按下式进行:Cd(OH)2+2Ni(OH)2知,该电池放电时的负极材料是( ) A.B. Cd(OH)2 Ni(OH)2 Cd+2NiO(OH)+2H2O由此可
Cd C. D. NiO(OH)
10.(2分)(2015春•青海校级期中)A、B、C、D四种元素,其离子A、B、C、D具有相同的电子层结构,下列判断正确的是( ) A.原子序数由大到小的顺序是:B>A>C>D ﹣﹣ 离子半径由大到小的顺序是:B2+>A+>C>D2 B. A、B、C、D四种元素可能属于同一周期 C. D.ABCD四种元素一定属于短周期元素
二、填空题 11.(12分)(2015春•青海校级期中)通常氢氧燃料电池有酸式和碱式两种,试回答下列问题: (1)在酸式介质中,负极材料为 ,正极材料为 ,酸式电池的电极反应:负极: ,正极: .电解质溶液PH的变化 (填“变大”,“变小”,“不变”)
(2)在碱式介质中,碱式电池的电极反应:负极: ,正极: 电解质溶液PH的变化 (填“变大”,“变小”,“不变”)
(3)氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之一,下列有关说法不正确的是 .
A.太阳光催化分解水制氢气比电解水气氢气更为科学 B.氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境
C.以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同 D.以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同
(4)纯电动车采用了高效耐用的一种新型可充电电池,该电池的总反应式为:3Zn+2K2FeO4+8H2O
3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH.
+2+
﹣
2﹣
①该电池放电时负极反应式为 .
②放电时每转移3mol电子,正极有 mol K2FeO4被还原.
(5)锰酸锂离子电池在混合动力车等大型蓄电池应用领域占据主导地位.电池反应式为:Li1
﹣x
MnO4+LixLiMnO4,下列有关说法不 正确的是 .
+
﹣
A.放电时电池的正极反应式为:Li1﹣xMnO4+xLi+xe═LiMnO4 B.放电过程中,石墨没有得失电子
C.该电池也能在KOH溶液的环境中正常工作
D.充电时电池上标有“﹣”的电极应与外接电源的负极相连.
12.(9分)(2015春•青海校级期中)有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人均使用镁片和铝片作电极,但甲同学将电极放入6mol/LH2SO4溶液中,乙同学将电极放入6mol/LNaOH溶液中,如图:
(1)写出甲池中正极的电极反应式: ,负极的电极反应式: . (2)写出乙池中负极的电极反应式: ,乙池中总反应的离子方程式: .
(3)如果甲和乙同学均认为,“构成原电池的电极材料如果都是金属,则构成负极材料的金属
应比构成正极材料的金属活泼”,则甲会判断出 活动性更强,而乙会判断出 活动性更强.
(4)由此实验,可得到如下哪些正确结论:
A、利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质 B、镁的金属性不一定比铝的金属性强
C、该实验说明金属活动性顺序已过时,已没有实用价值
D、该实验说明化学研究对象复杂,反应受条件影响较大,因此应具体问题具体分析.
(5)丙同学依据甲、乙同学的思路,设计如下实验:将铝片和铜片用导线相连.一组插入浓硝酸中,一组插入稀NaOH溶液中,分别形成了原电池. ①在这两个原电池中,负极分别为 .
A.铝片、铜片 B.铜片、铝片 C.铝片、铝片 D.铜片、铜片 ②写出插入浓硝酸中形成原电池的总反应化学方程式 . 13.(8分)(2015春•青海校级期中)(1)铅蓄电池是典型的可充型电池,电池总反应式为:Pb+PbO2+4H+2
+
2PbSO4+2H2O.请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原):
放电时,正极的电极反应式是 ;电解液中H2SO4的浓度将变 ;当外电路通过1mol电子时,理论上负极板的质量增加 g.
(2)微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用.有一种银锌电池,其电极分别是Ag2O和Zn,
﹣﹣﹣
电解质溶液为KOH溶液,电极反应为Zn+2OH﹣2e═ZnO+H2O,Ag2O+H2O+2e═2Ag+2OH﹣
.
根据上述反应式,完成下列题目. ①下列叙述正确的是 .
A.在使用过程中,电解质KOH被不断消耗
B.使用过程中,电子由Ag2O极经外电路流向Zn极 C.Zn是负极,Ag2O是正极
D.Zn电极发生还原反应,Ag2O电极发生氧化反应 ②写出电池的总反应式: .
③使用时,负极区的pH (填“增大”“减小”或“不变”,下同),正极区的pH ,电解质溶液的pH .
14.(6分)(2015春•青海校级期中)将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应2A(g)+B(g)⇌xC (g)+2D(g),经3min后,测得D的浓度为0.6mol/L,c(A):c(B)=2:3,C 的平均反应速率为 0.1mol/Lmin,求:
(1)此时A的浓度c(A)= mol/L,反应开始前容器中的A、B 的物质的量为 mol
(2)B 的平均反应速率 (3)x的值为
(4)若3min后该反应达到平衡,则B 的转化率为
(5)若3min后该反应达到平衡,平衡时C的体积分数为 . 15.(5分)(2015春•青海校级期中)(1)取a molA和b mol B置于V L密闭容器内,发生反应a A(g)+bB(g)═cC(g)+dD(g),1min 后测得容器内A 的浓度减少x mol/L,这时B的浓度为 mol/L,D的浓度为 mol/L,这段时间内反应的平均速率若以物质A的浓度变化来表示,应为 .
(2)硝化甘油(C3H5N3O9)分解时产物为N2、CO2、O2和液态水,它的分解反应的化学方程式是 .已知20℃时,22.7g硝化甘油分解放出的热量为154KJ,则每生成1mol液态水伴随放出的热量为 KJ. 16.(3分)(2015春•青海校级期中)一定条件下气体A与气体B反应生成气体C,反应过程中反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图.依图中数据回答. ①该反应的化学方程式为 .
②反应从开始进行至时间t1,用气体B浓度变化表示的该反应的反应速率是 . ③此反应在达到平衡时,A的转化率为 .
17.(7分)(2013秋•信丰县校级期末)某化学反应2A(g)⇌B(g)+D(g)在四种不同条件下进行,B、D起始浓度为0.反应物A的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表: 0 10 20 30 40 50 60 实验 时间 序号 浓度 温度 800℃ 1 1.0 0.80 0.67 0.57 0.50 0.50 0.50
800℃ 2 0.60 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 c2 800℃ 3 0.92 0.75 0.63 0.60 0.60 0.60 c3 820℃ 4 1.0 0.40 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20 根据上述数据,完成下列填空: (1)在实验1,反应在20至30分钟时间内用A表示表示该反应的平均速率为 . (2)在实验2,A的初始浓度c2= mol/L,反应经20分钟就达到平衡,可推测实验2中还隐含的条件是 .
(3)设实验3的反应速率为v3,实验1的反应速率为v1,则v3 v1(填“<”、“=”或“>”),且c3 1.0mol/L(填“<”、“=”或“>”).
(4)比较实验4和实验1,可推测该反应是 反应(选填吸热、放热).理由是 .
18.(5分)(2015春•青海校级期中)Fe具有较强的氧化性,可以将Cu氧化为Cu,即:3+2+2+
2Fe+Cu=2Fe+Cu,请将该反应设计成原电池,画出原电池的装置图,标出正、负极,并写出电极反应式. 19.(8分)(2015春•青海校级期中)有原子序数均小于20的A、B、C、D四种元素,已知:①A和B在同一主族,C和D在同一周期;②四元素相互间可形成A2C、A2C2、B2C2、DC2等化合物;③B的阳离子与C的阴离子核外电子层结构相同;④B2C2与A2C或DC2反应都生成C2气体;⑤B的单质与A2C反应生成A2气体,A2与C2混合遇火可发生爆炸,生成常温下无色、无味的液体A2C.试回答:
(1)写出A和D两元素的名称:A 、D
(2)画出B离子和C离子的结构示意图 , . 两种离子中,半径较小的是 (填离子符号).
(3)写出A2C2、B2C2的电子式:A2C2 B2C2 (4)写出B2C2与DC2反应的化学方程式 . 20.(11分)(2015春•青海校级期中)如图为元素周期表的一部分,已知A、B、C、D均为短周期元素,A与D原子序数之和是C的原子序数的1.5倍.
(1)写出A、B、C、D的元素符号:A 、B 、C 、D (2)A、B、C、D的气态氢化物最不稳定的是(写化学式) (3)A、D两元素的气态氢化物相互反应的化学方程式为 ,现象为 ,产物为 化合物(填“离子”或“共价”)该化合物中存在的化学键有 (填“离子键”或“共价键”)
(4)写出下列电子式:D的气态氢化物 ,A单质 .
3+
2+
21.(6分)(2015春•青海校级期中)某课外实验小组利用稀硫酸与金属铁反应探究影响化学反应速率的因素,得到如下实验数据:
实验 序号 铁的 质量g 铁的 形态 溶液温度 C(H2SO4) V(H2SO4) Mol/L m L 反应前 1 0.10 0.7 50 20 铁片 2 0.10 0.8 50 20 铁片 3 0.10 0.8 50 20 铁粉 4 0.10 1.0 50 20 铁片 5 0.10 1.0 50 35 铁片 分析上述数据,回答下列问题: (1)实验2和3表明, 对反应速率有影响,影响规律是 (2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有 (填序号)
(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有 ,能体现该影响因素的实验序号是 (4)在实验4中滴入几滴硫酸铜溶液,金属消失的时间小于125s,原因是 .
金属消失的时间s 反应后 36 250 35 200 36 25 35 125 50 50
2014-2015学年青海师大二附中高一(下)期中化学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每题只有一个正确选项符合题意,每题2分,共20分.)
1.(2分)(2013秋•应县校级期末)已知下列两个热化学方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=﹣571.6kJ/mol;C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=﹣2220.0kJ/mol;实验测得,5mol氢气和丙烷的混合气体完全燃烧时放热3847kJ,则混合气体中氢气与丙烷的体积比是( ) A.1:3 B. 3:1 C. 1:4 D. 1:1 考点: 有关反应热的计算. 专题: 化学反应中的能量变化. 分析: 先根据方程式求出H2和C3H8的燃烧热,设H2的物质的量为nmol,则C3H8的物质的量为5mol﹣n,根据放出的热量列方程式解答. 解答: 解:设混合气中H2的物质的量为n,则C3H8的物质的量为5mol﹣n.根据题意,列方程为: 285.8kJ/mol×n+2220.0kJ/mol×(5mol﹣n)=3847kJ 解得 n=3.75mol;C3H8的物质的量为5mol﹣3.75mol=1.25mol. 所以混合气体中H2与C3H8的体积比即物质的量之比为3.75 mol:1.25 mol=3:1. 故选:B. 点评: 以常规方法进行计算求解,思路直接,便于理解,但是由于一般需要列方程,步骤烦琐,计算量较大,因此可以选用十字交叉法,比较方便. 2.(2分)(2010•重庆)已知H2(g)+Br2(l)═2HBr(g);△H=﹣72kJ/mol.蒸发1mol Br2(l)需要吸收的能量为30kJ,其它相关数据如下表: HBr(g) H2(g) Br2(g) 436 a 369 1mol分子中的化学键断裂时 需要吸收的能量/KJ 则表中a为( ) 404 260 230 200 A.B. C. D. 考点: 有关反应热的计算. 专题: 压轴题;化学反应中的能量变化. 分析: 根据反应热等于反应物的总键能减生成物的总键能来计算. 解答: 解:在H2(g)+Br2(l)=2HBr(g);△H=﹣72kJ/mol反应中, 蒸发1mol Br2(l)需要吸收的能量为30kJ, 则H2(g)+Br2(g)=2HBr(g);△H=﹣102kJ/mol 反应热等于反应物的总键能减生成物的总键能,则 ﹣102=436+a﹣2×369, a=200, 故选D. 点评: 本题考查反应热的计算,题目难度不大,注意反应热与键能的计算关系以及物质的不同
聚集状态的转化. 3.(2分)(2015•长宁区模拟)一定条件下,溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如图所示.下列判断正确的是( )
A.在0~50 min之间,pH=2和pH=7时R的降解百分率相等 溶液酸性越强,R的降解速率越小 B. R的起始浓度越小,降解速率越大 C.﹣1﹣1 D.在20~25 min之间,pH=10时R的平均降解速率为0.04 mol•L•min 考点: 化学反应速率的影响因素. 分析: A、根据图中的信息可以知道在0﹣50min之间,pH=2和pH=7时R的降解百分率; B、对比溶液的酸性强弱对R的降解速率的影响情况; C、根据t=0时物质的初始浓度来判断降解速率的大小; D、根据平均降解速率v=来计算即可. 解答: 解:A、根据图示可知:在0﹣50min之间,pH=2和pH=7时R的降解百分率是相等的,故A正确; B、溶液酸性越强,即pH越小,线的斜率越大,可以知道R的降解速率越大,故B错误; C、图中无法比较同一pH条件下,R的起始浓度与降解速率的关系,故C错误; D、在 20﹣25min之间,pH=10时R的平均降解速率为4﹣1﹣1=0.04×10﹣mol•L•min,故D错误. 故选:A. 点评: 本题考查学生的识图能力,要求学生具有分析和解决问题的能力,难度不大. 4.(2分)(2009•中山模拟)镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染,且镁原电池放电时电压高而平稳,使镁原电池越来越成为人们研制绿色原电池的关注焦点.其中一种镁原电池的反应为:xMg+Mo3S4
MgxMo3S4;在镁原电池放电时,下列说法错误的是( )
2+ A.Mg向正极迁移 ﹣﹣ 正极反应为:Mo3S4+2xe=Mo3S42x B. Mo3S4发生氧化反应 C.﹣2+ D.负极反应为:xMg﹣2xe=xMg 考点: 化学电源新型电池.
专题: 电化学专题. 分析: A、镁原电池放电时是原电池,阳离子移向正极; B、原电池电极反应正极是得到电子发生还原反应; C、发生氧化反应的是原电池的负极,失电子; D、负极是失电子发生氧化反应; 解答: 解:A、原电池反应中,电解质溶液中的阳离子移向正极,故A正确; 2x﹣B、正极反应是元素化合价降低的物质发生还原反应为:Mo3S4+2xe﹣=Mo3S4,故B正确; C、Mo3S4在电池反应中得到电子发生还原反应,故C错误; 2+D、负极电极反应是镁失电子发生氧化反应,电极反应为:xMg﹣2xe﹣=xMg,故D正确; 故选C. 点评: 本题考查了新型化学能源电池的原电池原理应用,主要是电极反应的书写,电极反应,熟知原电池原理是解题关键. 5.(2分)(2015春•青海校级期中)N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注.一定温度下,在2L固定容积的密闭容器中发生反应2N2O5(g)⇌4NO2(g)+O2(g)△H>0.反应物和部分生成物的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示.下列说法中,正确的是( )
﹣1 A.0~20 s内平均反应速率v(N2O5)=0.1 mol•(L•s) 10 s时,正、逆反应速率相等,达到平衡 B. 20 s时,正反应速率大于逆反应速率 C. D.曲线a表示NO2的物质的量随反应时间的变化 考点: 物质的量或浓度随时间的变化曲线. 专题: 化学平衡专题. 分析: A、根据v=计算反应速率; B、根据图中反应物和生成物的物质的变化来判断反应所处的状态,进而判断正逆反应速率的关系; C、根据图中反应物和生成物的物质的变化来判断反应所处的状态,进而判断正逆反应速率的关系; D、在反应2N2O5(g)⇌4NO2(g)+O2(g)中N2O5为反应物NO2为生成物,它们的计量数之比为1:2,也就是说NO2增加的物质的量是N2O5减小的物质的量的两倍,据此作判断. 解答: 解:A、在反应2N2O5(g)⇌4NO2(g)+O2(g)中N2O5为反应物NO2为生成物,它们的计量数之比为1:2,也就是说NO2增加的物质的量是N2O5减小的物质的量的两倍,所以曲线a表示NO2的物质的量随反应时间的变化,曲线b表示N2O5的物质的量
随反应时间的变化,根据v===0.05 mol•(L•s),故A错误; ﹣1B、根据图中可知10 s时反应物还在继续减小而生成物还在继续增大,所以此时反应还在正向进行,即正反应速率大于逆反应速率,故B错误; C、根据图中反应物和生成物的物质的变化情况可知,20 s时有关物质的物质的量不再随时间的变化而变化,即反应处于平衡状态,此时正逆反应速率相等,故C错误; D、在反应2N2O5(g)⇌4NO2(g)+O2(g)中N2O5为反应物NO2为生成物,它们的计量数之比为1:2,也就是说NO2增加的物质的量是N2O5减小的物质的量的两倍,结合图中的数据可知曲线a表示NO2的物质的量随反应时间的变化,曲线b表示N2O5的物质的量随反应时间的变化,故D正确; 故选D. 点评: 本题考查了根据图象判断反应方向及反应速率,难度较小,解题的关键是把图象和题中的化学方程式有机结合起来分析. 6.(2分)(2015春•高安市校级期末)反应2X(g)+Y(g)⇌2Z(g),△H<0在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下,产物Z的物质的量n与反应时间t的关系如图所示.下列判断正确的是( )
A.T1<T2,p1<p2 B. T1<T2,p1>p2 C. T1>T2,p1>p2 D. T1>T2,p1<p2 考点: 化学平衡的影响因素. 专题: 化学平衡专题. 分析: 根据温度、压强对平衡移动的影响分析,温度越高、压强越大,则反应速率越大,达到平衡用的时间越少,曲线的斜率越大. 解答: 解:根据温度对反应速率的影响可知,温度越高,反应速率越大,则达到平衡用的时间越少,曲线的斜率越大,故有:T1>T2; 根据压强对反应速率的影响可知,压强越大,反应速率越大,则达到平衡用的时间越少,曲线的斜率越大,故有:P1>P2, 故选C. 点评: 本题考查化学平衡图象题,题目难度中等,注意温度、压强对反应速率和化学平衡的影响. 7.(2分)(2015春•青海校级期中)对可逆反应4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g),下列叙述正确的是( ) A.达到化学平衡时,4v正(O2)=5v逆(NO) 若单位时间内生成x mol NO的同时,消耗x molNH3,则反应达到平衡 B. 达到化学平衡时,若增加容器体积,则正 反应速率减少,逆反应速率增加 C. D.化学反应速率关系是2v正(NH3)=3v正(H2O)
考点: 化学平衡的影响因素. 分析: A、速率之比等于化学计量数之比; B、都表示向反应正向进行,反应自始至终都是1:1,不能说明到达平衡; C、若增加容器体积,反应物和生成物的浓度都减少; D、速率之比等于对应物质的化学计量数之比. 解答: 解:A、反应处于平衡状态时,不同物质表示正逆反应速率之比等于化学计量数之比,4v正(O2)=5v逆(NO),反应到达平衡状态,故A正确; B、若单位时间内生成xmolNO的同时,消耗xmolNH3,都表示反应向正向进行,反应自始至终都是1:1,不能说明到达平衡,故B错误; C、若增加容器体积,反应物和生成物的浓度都减少,正逆反应速率都减小,故C错误; D、速率之比等于对应物质的化学计量数之比,所以化学反应速率关系是3v正(NH3=2v正(H2O),故D错误; 故选A. 点评: 本题考查化学平衡状态的判断、平衡移动及影响平衡的因素等,题目难度中等,A选项中注意用不同物质的表示的正逆反应速率相等的表达方法,此为易错点. 8.(2分)(2015春•青海校级期中)一定条件下,反应N2+3H2=2NH3在2L密闭容器中进行,5min内氨的质量增加1.7g,则在这段时间内的反应速率是( ) ﹣1﹣1﹣﹣ A.B. v(NH3)=0.02mol•L1•min1 v(NH3)=0.17g•L•s ﹣﹣﹣﹣ v(N2)=0.01mol•L1•min1 C.D.v (H2)=0.015mol•L1•min1 考点: 化学反应速率和化学计量数的关系. 专题: 化学反应速率专题. 分析: 根据v=计算v(NH3),再根据速率之比等于其化学计量数之比计算其它物质的反应速率. 解答: 解:在一定条件下,反应N2+3H2⇌2NH3在2L密闭容器中进行,5min内氨的质量增加了1.7g,氨气的物质的量==0.1mol,故v(NH3)==0.01mol/(L.min), A.反应速率用单位时间内浓度变化量表示反应快慢,故A错误; B.由上述计算可知,v(NH3)=0.01mol/(L.min),故B错误; C.速率之比等于化学计量数之比,故v(N2)=0.5v(NH3)=0.005mol/(L.min),故C错误; D.速率之比等于化学计量数之比,故v(H2)=1.5v(NH3)=0.015mol/(L.min),故D正确; 故选D. 点评: 本题考查化学反应速率计算,比较基础,常用定义法及速率规律解答,根据情况选择合适的方法. 9.(2分)(2014秋•宁城县期末)镍镉(Ni﹣Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用,它的充放电反应按下式进行:Cd(OH)2+2Ni(OH)2知,该电池放电时的负极材料是( )
Cd+2NiO(OH)+2H2O由此可
Cd A.B. C. D. NiO(OH) Cd(OH)2 Ni(OH)2 考点: 原电池和电解池的工作原理. 分析: 根据总反应式结合化合价的变化判断被氧化和被还原的物质,原电池中负极发生氧化反应. 解答: 解:总反应式是Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2,由方程式可知,放电时,Cd元素化合价升高,被氧化,在原电池负极上发生氧化反应,则Cd为原电池的负极, 故选C. 点评: 本题考查原电池反应,题目难度不大,注意根据化合价的变化判断原电池的正负极反应. 10.(2分)(2015春•青海校级期中)A、B、C、D四种元素,其离子A、B、C、D具有相同的电子层结构,下列判断正确的是( ) A.原子序数由大到小的顺序是:B>A>C>D ﹣﹣ 离子半径由大到小的顺序是:B2+>A+>C>D2 B. A、B、C、D四种元素可能属于同一周期 C. D.ABCD四种元素一定属于短周期元素 考点: 原子结构与元素周期律的关系. 专题: 元素周期律与元素周期表专题. ﹣+2+2﹣分析: 离子A、B、C、D具有相同的电子层结构,对应元素A、B在C、D的下一周期,并且原子序数A<B,C>D,结合元素周期律的递变规律解答该题. ﹣+2+2﹣解答: 解:A.A、B、C、D具有相同的电子层结构,设元素的原子序数分别为a、b、c、d,则有a﹣1=b﹣2=c+1=d+2,应有原子序数B>A>C>D,故A正确; 2++B.离子核外电子排布相同的元素,核电荷数越大半径越小,则有离子半径:B<A﹣2﹣<C<D,故B错误; ﹣+2+2﹣C.离子A、B、C、D具有相同的电子层结构,对应元素A、B在C、D的下一周期,故C错误; +2+
﹣
2﹣
D.A、B、C、D具有相同的电子层结构,但核外电子层数不确定,则不能确定ABCD四种元素是否是属于短周期元素,故D错误. 故选A. 点评: 本题考查原子结构与元素周期律的关系,本题侧重于离子结构的考查,学习中注意把握元素周期表与原子结构的关系. 二、填空题 11.(12分)(2015春•青海校级期中)通常氢氧燃料电池有酸式和碱式两种,试回答下列问题: (1)在酸式介质中,负极材料为 石墨 ,正极材料为 石墨 ,酸式电池的电极反应:负极: 2H2﹣4e=4H ,正极: O2+4e+4H=2H2O .电解质溶液PH的变化 变大 (填“变大”,“变小”,“不变”)
(2)在碱式介质中,碱式电池的电极反应:负极: 2H2﹣4e+4OH=2H2O ,正极: O2+4e﹣﹣
+2H2O=4OH 电解质溶液PH的变化 变小 (填“变大”,“变小”,“不变”)
(3)氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之一,下列有关说法不正确的是 C .
﹣
﹣
﹣
+2+﹣2﹣+
﹣
+
A.太阳光催化分解水制氢气比电解水气氢气更为科学 B.氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境
C.以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同 D.以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同
(4)纯电动车采用了高效耐用的一种新型可充电电池,该电池的总反应式为:3Zn+2K2FeO4+8H2O
3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH.
﹣
﹣
①该电池放电时负极反应式为 Zn﹣2e+2OH=Zn(OH)2 . ②放电时每转移3mol电子,正极有 1 mol K2FeO4被还原.
(5)锰酸锂离子电池在混合动力车等大型蓄电池应用领域占据主导地位.电池反应式为:Li1
﹣x
MnO4+LixLiMnO4,下列有关说法不 正确的是 C .
+
﹣
A.放电时电池的正极反应式为:Li1﹣xMnO4+xLi+xe═LiMnO4 B.放电过程中,石墨没有得失电子
C.该电池也能在KOH溶液的环境中正常工作
D.充电时电池上标有“﹣”的电极应与外接电源的负极相连.
考点: 探究原电池及其工作原理;原电池和电解池的工作原理. 分析: (1)在酸性氢氧燃料电池中电极本身不放电,氢气在负极失电子,被氧化,氧气在正极得电子,被还原; (2)在碱式介质中,氢气失去电子生成氢离子,氢离子结合氢氧根离子生成水; (3)A、太阳能催化分解水制氢气将太阳能直接转化为化学能; B、氢氧燃料电池产物无污染; C、以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极在不同介质中反应式不同; D、以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同; (4)①放电时,负极上锌失电子发生氧化反应; ②放电时,正极上1molK2FeO4得3mol电子发生还原反应生成1molFe(OH)3; (5)放电时的反应为Li1﹣xMnO4+Lix=LiMnO4,化合物中Li元素的化合价降低,单质L中i元素的化合价升高,结合原电池中负极发生氧化反应,正极发生还原反应来解答. 解答: 解:(1)在酸性氢氧燃料电池中,石墨作电极,在负极由氢气失电子生成氢离子,电极反应为2H2﹣4e=4H;在正极由氧气得电子生成氢氧根离子,生成的氢氧根离子结合﹣+氢离子生成水,电极反应为O2+4e+4H=2H2O,由于正负极消耗与生成的氢离子等量,所以氢离子的总量不变,而总电极反应式为2H2+O22H2O,水的总量增加,故PH变大, ﹣﹣++故答案为:石墨;石墨;2H2﹣4e=4H;O2+4e+4H=2H2O;变大; (2)在碱式介质中,氢气在负极失去电子生成氢离子,氢离子结合氢氧根离子生成水,电极反应式为2H2﹣4e+4OH=2H2O;氧气在正极得电子生成氢氧根离子,电极反应﹣﹣式为O2+4e+2H2O=4OH,由于正负极消耗与生成的氢氧根离子等量,所以氢氧根离
﹣﹣﹣+子的总量不变,而总电极反应式为2H2+O2=2H2O,水的总量增加,故PH变小, ﹣﹣﹣﹣故答案为:2H2﹣4e+4OH=2H2O;O2+4e+2H2O=4OH;变小; (3)A、电解获得H2消耗较多的能量,而在催化剂作用下利用太阳能来分解H2O获得H2更为科学,故A正确; B、氢氧燃料电池产物H2O无污染,能有效保护环境,故B正确; ﹣+C、以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式分别为:H2﹣2e═4H,﹣﹣H2﹣2e+2OH=2H2O,不相同,故C错误; D、以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式均为2H2+O2=2H2O,故D正确. 故选C; (4)①放电时,负极上锌失电子发生氧化反应,电极反应式为:Zn﹣2e+2OH═Zn﹣﹣(OH)2,故答案为:Zn﹣2e+2OH═Zn(OH)2; ②放电时,正极上1molK2FeO4得3mol电子发生还原反应生成1molFe(OH)3,所以每转移3 mol电子,正极有1molK2FeO4被还原,故答案为:1; ﹣+(5)A、根据总反应式可知Li失去电子,电池负极反应式为:xLi﹣xe═xLi,由总﹣+反应式减去负极反应式可得放电时的正极反应式为Li1﹣xMnO4+xLi+xe═LiMnO4,故A正确; B、放电过程中,根据总反应式Li1﹣xMnO4+LixLiMnO4,可判断石墨没有电子得﹣﹣失,故B正确; C、Li能与KOH溶液中的H2O反应,导致电池无法正常工作,故C错误; D、充电过程是放电的逆向过程,外界电源的负极提供的电子使原电池负极获得电子发生还原反应,所以标有“﹣”的电极应与外接电源的负极相连,故D正确. 故答案为:C. 点评: 本题考查电解池与原电池,需要明确电极反应中放电为原电池,而充电为电解池,氢氧燃料电池的负极在不同介质中反应式不同,题目难度较大. 12.(9分)(2015春•青海校级期中)有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人均使用镁片和铝片作电极,但甲同学将电极放入6mol/LH2SO4溶液中,乙同学将电极放入6mol/LNaOH溶液中,如图:
﹣+
(1)写出甲池中正极的电极反应式: Mg﹣2e=Mg ,负极的电极反应式: 2H+2e=H2↑ .
﹣﹣﹣
(2)写出乙池中负极的电极反应式: Al+4OH﹣3e=AlO2+2H2O ,乙池中总反应的离﹣﹣子方程式: 2Al+2OH+2H2O=AlO2+3H2↑ .
(3)如果甲和乙同学均认为,“构成原电池的电极材料如果都是金属,则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”,则甲会判断出 Mg 活动性更强,而乙会判断出 Al 活动性更强.
﹣
2+
(4)由此实验,可得到如下哪些正确结论: AD
A、利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质 B、镁的金属性不一定比铝的金属性强
C、该实验说明金属活动性顺序已过时,已没有实用价值
D、该实验说明化学研究对象复杂,反应受条件影响较大,因此应具体问题具体分析.
(5)丙同学依据甲、乙同学的思路,设计如下实验:将铝片和铜片用导线相连.一组插入浓硝酸中,一组插入稀NaOH溶液中,分别形成了原电池. ①在这两个原电池中,负极分别为 B .
A.铝片、铜片 B.铜片、铝片 C.铝片、铝片 D.铜片、铜片
②写出插入浓硝酸中形成原电池的总反应化学方程式 Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O . 考点: 探究原电池及其工作原理. 分析: (1)甲中镁易失电子作负极、Al作正极,负极上镁发生氧化反应、正极上氢离子发生还原反应; (2)乙池中铝易失电子作负极、镁作正极,负极上铝失电子发生氧化反应; (3)根据作负极的金属活泼性强结合电池中的负极判断; (4)A.原电池正负极与电解质溶液有关; B.镁的金属性大于铝; C.该实验证明说明电解质溶液性质选用选择合适的介质,不能说明金属活动性顺序过时; D.该实验说明化学研究对象复杂,反应受条件影响较大,因此应具体问题具体分析; (5)①原电池中失电子的一极为负极,据此进行判断; ②插入浓硝酸中形成原电池反应为:铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮气体和水. 解答: 解:(1)甲中镁易失电子作负极、Al作正极,负极上镁发生氧化反应、正极上氢离子发生还原反应,负极反应为Mg﹣2e=Mg,正极反应为2H+2e=H2↑, ﹣﹣2++故答案为:Mg﹣2e=Mg;2H+2e=H2↑; (2)乙池中铝易失电子作负极,负极上铝失电子发生氧化反应,电极反应式为:Al+4OH﹣﹣2++﹣﹣3e=AlO2+2H2O,镁作正极,正极发生还原反应,总反应为2Al+2OH+2H2O=AlO2﹣+3H2↑, ﹣﹣﹣﹣﹣故答案为:Al+4OH﹣3e=AlO2+2H2O;2Al+2OH+2H2O=AlO2+3H2↑; (3)甲中镁作负极、乙中铝作负极,根据作负极的金属活泼性强判断,甲中镁活动性强、乙中铝活动性强, 故答案为:Mg;Al; (4)A.根据甲、乙中电极反应式知,原电池正负极与电解质溶液有关,故A正确; B.镁的金属性大于铝,但失电子难易程度与电解质溶液有关,故B错误; C.该实验说明电解质溶液性质影响电极的正负极,不能说明金属活动性顺序没有使用价值,故C错误; D.该实验说明化学研究对象复杂,反应与条件有关,电极材料相同其反应条件不同导致其产物不同,所以应具体问题具体分析,故D正确; 故答案为:AD; (5)①铝片和铜片插入浓HNO3溶液中,金属铝会钝化,金属铜和浓硝酸之间会发生自发的氧化还原反应,此时金属铜时负极,金属铝是正极; 插入稀NaOH溶液中,金属铜和它不反应,金属铝能和氢氧化钠发生自发的氧化还原反
﹣﹣﹣应,此时金属铝是负极,金属铜是正极; 故答案为:B; ②插入浓硝酸中形成原电池中,总反应为铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,即:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O, 故答案为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O. 点评: 本题考查了探究原电池原理,题目难度中等,明确原电池中各个电极上发生的反应是解本题关键,注意不能根据金属的活动性强弱判断正负极,要根据失电子难易程度确定负极,为易错点. 13.(8分)(2015春•青海校级期中)(1)铅蓄电池是典型的可充型电池,电池总反应式为:Pb+PbO2+4H+2
+
2PbSO4+2H2O.请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原):
﹣
放电时,正极的电极反应式是 PbO2+2e+4H+2SO4=PbSO4+2H2O ;电解液中H2SO4的浓度将变 小 ;当外电路通过1mol电子时,理论上负极板的质量增加 48 g.
(2)微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用.有一种银锌电池,其电极分别是Ag2O和Zn,
﹣﹣﹣
电解质溶液为KOH溶液,电极反应为Zn+2OH﹣2e═ZnO+H2O,Ag2O+H2O+2e═2Ag+2OH﹣
.
根据上述反应式,完成下列题目. ①下列叙述正确的是 C .
A.在使用过程中,电解质KOH被不断消耗
B.使用过程中,电子由Ag2O极经外电路流向Zn极 C.Zn是负极,Ag2O是正极
D.Zn电极发生还原反应,Ag2O电极发生氧化反应 ②写出电池的总反应式: Zn+Ag2O=2Ag+ZnO .
③使用时,负极区的pH 减小 (填“增大”“减小”或“不变”,下同),正极区的pH 增大 ,电解质溶液的pH 不变 .
+2﹣
考点: 原电池和电解池的工作原理. 分析: +2﹣(1)电池总反应式为:Pb+PbO2+4H+2SO42PbSO4+2H2O,写出电极反应为:﹣负极电解反应:Pb﹣2e+SO4=PbSO4 ,正极电极反应:PbO2+2e+4H+2SO4=PbSO4+2H2O,依据电解反应和电池原理分析判断; (2)①原电池是将化学能转化为电能的装置,原电池中负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应,在得失电子相等的条件下,将正负电极上电极反应式相加即得电池反应式,根据电极反应判断溶液pH的变化; ②负极电极反应式为Zn+2OH﹣2e﹣=ZnO+H2O、正极电极反应式为 Ag2O+H2O+2e﹣=2Ag+2OH,所以电池反应式为Zn+Ag2O=2Ag+ZnO; ③该原电池中,Zn元素化合价由0价变为+2价、Ag元素化合价由+1价变为0价,所以Zn是负极失电子发生氧化反应,Ag2O是正极得电子发生还原反应;负极的电极反
﹣﹣﹣2﹣+2﹣应式为:Zn+2OH﹣2e﹣=ZnO+H2O,则负极附近pH减小;正极电极反应式为 ﹣﹣Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH,所以正极溶液的pH增大,电子转移相等的情况下负极消耗的氢氧根与正极产生的氢氧根离子的物质的量相等,所以溶液的pH值不变. 解答: +2﹣解:(1)电池总反应式为:Pb+PbO2+4H+2SO42PbSO4+2H2O,写出电极反应为:负极电解反应:Pb﹣2e+SO4=PbSO4 ,正极电极反应:PbO2+2e+4H+2SO4﹣+2﹣=PbSO4+2H2O,放电时:正极的电极反应式是PbO2+2e+4H+2SO4=PbSO4+2H2O;电解液中H2SO4的浓度将减少;当外电路通过1mol电子时,依据电子守恒计算理论上负极板的质量增加0.5mol×303g/mol﹣0.5mol×207g/mol=48g; 故答案为:PbO2+2e+4H+2SO4=PbSO4+2H2O;小;48;: ﹣(2)①A、负极电极反应式为Zn+2OH﹣2e﹣=ZnO+H2O、正极电极反应式为 ﹣﹣Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH,所以电池反应式为Zn+Ag2O=2Ag+ZnO,所以氢氧化钾的量不变,故A错误; B、由电极反应式可知,Zn的化合价由0价升高到+2价,被氧化,为原电池的负极,则正极为Ag2O,原电池中电子从负极流向正极,即从锌经导线流向Ag2O,故B错误; ﹣﹣﹣C、正极电极反应为:Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH,负极电极反应:Zn+2OH═Zn(OH)﹣2+2e,所以Zn是负极,Ag2O是正极,故C正确; D、由电极反应式可知,Zn的化合价由0价升高到+2价,为原电池的负极,发生氧化反应,Ag2O是正极发生还原反应,故D错误; 故选C. ②负极电极反应式为Zn+2OH﹣2e﹣=ZnO+H2O、正极电极反应式为 Ag2O+H2O+2e﹣=2Ag+2OH,所以电池反应式为Zn+Ag2O=2Ag+ZnO, 故答案为:Zn+Ag2O=2Ag+ZnO; ③该原电池中,Zn元素化合价由0价变为+2价、Ag元素化合价由+1价变为0价,所﹣﹣﹣﹣﹣2﹣﹣+2﹣+2﹣以Zn是负极失电子发生氧化反应,Ag2O是正极得电子发生还原反应;负极的电极反﹣应式为:Zn+2OH﹣2e﹣=ZnO+H2O,则负极附近pH减小;正极电极反应式为 ﹣﹣Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH,所以正极溶液的pH增大,电子转移相等的情况下负极消耗的氢氧根与正极产生的氢氧根离子的物质的量相等,所以溶液的pH值不变, 故答案为:减小;增大;不变. 点评: 本题考查原电池知识,题目难度不大,注意根据电极反应判断原电池的正负极以及电池反应. 14.(6分)(2015春•青海校级期中)将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应2A(g)+B(g)⇌xC (g)+2D(g),经3min后,测得D的浓度为0.6mol/L,c(A):c(B)=2:3,C 的平均反应速率为 0.1mol/Lmin,求:
(1)此时A的浓度c(A)= 0.6 mol/L,反应开始前容器中的A、B 的物质的量为 2.4 mol
(2)B 的平均反应速率 0.1mol/L•min (3)x的值为 1
(4)若3min后该反应达到平衡,则B 的转化率为 25%
(5)若3min后该反应达到平衡,平衡时C的体积分数为 12.5% . 考点: 化学平衡的计算. 专题: 化学平衡专题.
分析: 依据化学平衡三段式列式计算,设等物质的量的A、B物质的量为m,经3min后,测得D的浓度为0.6mol/L,物质的量为1.2mol,c(A):c(B)=2:3,物质的量之比为2:3,C 的平均反应速率为 0.1mol/Lmin,反应生成的C物质的量=0.1mol/L•min×2L×3min=0.6mol; 2A(g)+B(g)⇌xC (g)+2D(g) 起始量(mol) m m 0 0 变化量(mol)1.2 0.6 0.6x 1.2 3min量(mol)m﹣1.2 m﹣0.6 0.6x 1.2 0.6x=0.6 x=1 c(A):c(B)=(m﹣1.2):(m﹣0.6)=2:3 m=2.4 (1)依据c=计算浓度; (2)反应速率v=计算得到; (3)上述计算得到; (4)依据化学平衡三段式列式计算转化率=×100%; (5)平衡时C的体积分数=C的物质的量分数; 解答: 解:依据化学平衡三段式列式计算,设等物质的量的A、B物质的量为m,经3min后,测得D的浓度为0.6mol/L,物质的量为1.2mol,c(A):c(B)=2:3,物质的量之比为2:3,C 的平均反应速率为 0.1mol/Lmin,反应生成的C物质的量=0.1mol/L•min×2L×3min=0.6mol; 2A(g)+B(g)⇌xC (g)+2D(g) 起始量(mol) m m 0 0 变化量(mol)1.2 0.6 0.6x 1.2 3min量(mol)m﹣1.2 m﹣0.6 0.6x 1.2 0.6x=0.6 x=1 c(A):c(B)=(m﹣1.2):(m﹣0.6)=2:3 m=2.4 (1)此时A的浓度c(A)=的物质的量为2.4mol; 故答案为:0.6,2.4; (2)B 的平均反应速率==0.1mol/L•min; =0.6mol/L,反应开始前容器中的A、B 故答案为:0.1mol/L•min; (3)上述计算计算可知x为1; 故答案为:1; (4)若3min后该反应达到平衡,设B的消耗物质的量为x, 2A(g)+B(g)⇌C (g)+2D(g)
起始量(mol) 2.4 2.4 0 0 变化量(mol) 1.2 0.6 0.6 1.2 3min量(mol)1.2 1.8 0.6 1.2 则B 的转化率=×100%=25%; 故答案为:25%; (5)若3min后该反应达到平衡,平衡时C的体积分数=×100%=12.5%; 故答案为:12.5%; 点评: 本题考查了化学平衡三段式计算应用,主要是浓度、速率、转化率、体积分数的计算应用,掌握基础是关键,题目较简单. 15.(5分)(2015春•青海校级期中)(1)取a molA和b mol B置于V L密闭容器内,发生反应a A(g)+bB(g)═cC(g)+dD(g),1min 后测得容器内A 的浓度减少x mol/L,这时B的浓度为
mol/L,D的浓度为
mol mol/L,这段时间内反应的平均速率若以物
质A的浓度变化来表示,应为 xmol/(L•min) .
(2)硝化甘油(C3H5N3O9)分解时产物为N2、CO2、O2和液态水,它的分解反应的化学方程式是 4C3H5N3O96N2+12CO2+O2+10H2O .已知20℃时,22.7g硝化甘油分解放
出的热量为154KJ,则每生成1mol液态水伴随放出的热量为 324.2 KJ. 考点: 化学平衡的计算. 分析: (1)根据c=计算出A、B的浓度,然后根据反应方程式及A的浓度变化计算出消耗的B、生成D的浓度;根据v==计算A的化学反应速率; (2)硝化甘油(C3H5N3O9)分解时产物为N2、CO2、O2和液态水,利用观察法配平方程式;根据方程式可知,每摩尔硝化甘油分解产生的气体,由此计算出0.1mol硝化甘油分解产生气体,根据已知,可求出生成1mol气体放出的热量. 解答: ﹣1解:(1)开始时,A的物质的量浓度为:=mol•L,B的浓度为:=mol/L, 1min 后测得容器内A 的浓度减少x mol/L,则这段时间内反应的平均速率若以物质A的浓度变化来表示为:v(A)=; 根据反应a A(g)+bB(g)═cC(g)+dD(g)可知,反应消耗B的浓度为:xmol/L×,则1min后B的浓度为:mol/L﹣xmol/L×=(xmol/L×=mol/L, )mol/L;生成D的浓度为:=xmol/(L•min)
故答案为:;;xmol/(L•min); (2)硝化甘油(C3H5N3O9)分解时产物为N2、CO2、O2和液态水,硝化甘油的系数至少为2,则水的系数为6、二氧化碳达到系数为3,属于O原子为1,氧气的系数为0.5,所以硝化甘油的系数应该为4,然后利用观察法配平可得该反应的化学方程式为:4C3H5N3O96N2+12CO2+O2+10H2O; =0.1mol,硝化甘油的摩尔质量为227g/mol,22.7g硝化甘油的物质的量为:生成气体的物质的量为:×0.1mol=0.475mol,放出154kJ能量, =324.2kJ, 则生成1mol气体放出的热量为:故答案为:4C3H5N3O96N2+12CO2+O2+10H2O;324.2. 点评: 本题考查了化学平衡的计算,题目难度中等,涉及化学反应速率的计算、热化学方程式的计算、化学方程式的书写等知识,题目难度中等,试题计算量较大、知识点较多,充分考查学生的分析能力及化学计算能力,注意掌握化学平衡、化学反应速率的概念及计算方法. 16.(3分)(2015春•青海校级期中)一定条件下气体A与气体B反应生成气体C,反应过程中反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图.依图中数据回答. ①该反应的化学方程式为 3A+B2C . ②反应从开始进行至时间t1,用气体B浓度变化表示的该反应的反应速率是
1
mol•L
﹣
•min .
③此反应在达到平衡时,A的转化率为 75% .
﹣1
考点: 物质的量或浓度随时间的变化曲线. 专题: 化学平衡专题. 分析: (1)根据图象中A、B、C浓度的变化趋势判断反应物和生成物,根据浓度变化之比等于化学剂量数之比确定反应的化学方程式; (2)根据v=计算反应速率; (3)根据转化了的浓度与起始浓度之比可求得A的转化率; 解答: 解:(1)由图象可知,在反应中,A的浓度逐渐减小,B、C的浓度逐渐增大,则A、B为反应物,C为生成物,相同时间内浓度的变化比值为c(A):c(B):c(C)=(0.8
﹣0.2):(0.5﹣0.3):0.4=3:1:2,化学反应中浓度变化之比等于化学剂量数之比,则化学方程式为3A+B2C,故答案为:3A+B2C; (2)反应从开始进行至时间t1,用气体B浓度变化表示的该反应的反应速率为:v===mol•L•min,故答案为:﹣1﹣1mol•L•min; ﹣1﹣1(3)根据转化了的浓度与起始浓度之比可求得A的转化率为×100%=75%,故答案为:75%. 点评: 本题考查了根据图象写方程式、化学反应速率的计算及转化率的计算,难度较小,解题关键是准确分析图表. 17.(7分)(2013秋•信丰县校级期末)某化学反应2A(g)⇌B(g)+D(g)在四种不同条件下进行,B、D起始浓度为0.反应物A的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表: 0 10 20 30 40 50 60 实验 时间 序号 浓度 温度 800℃ 1 1.0 0.80 0.67 0.57 0.50 0.50 0.50 800℃ 2 0.60 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 c2 800℃ 3 0.92 0.75 0.63 0.60 0.60 0.60 c3 820℃ 4 1.0 0.40 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20 根据上述数据,完成下列填空: (1)在实验1,反应在20至30分钟时间内用A表示表示该反应的平均速率为 0.01mol/(L•min) .
(2)在实验2,A的初始浓度c2= 1.0 mol/L,反应经20分钟就达到平衡,可推测实验2中还隐含的条件是 存在催化剂 .
(3)设实验3的反应速率为v3,实验1的反应速率为v1,则v3 > v1(填“<”、“=”或“>”),且c3 > 1.0mol/L(填“<”、“=”或“>”).
(4)比较实验4和实验1,可推测该反应是 吸热 反应(选填吸热、放热).理由是 升高温度,达平衡时A的浓度实验4较实验1小,说明平衡正向移动 . 考点: 化学平衡建立的过程. 专题: 化学平衡专题. 分析: (1)根据v=计算反应速率; (2)比较实验1和实验2中平衡时的数据可得A的起始浓度,结合反应到达平衡的时间可知隐含的条件; (3)根据浓度对反应速率的影响作判断; (4)根据温度对平衡移动的影响判断. 解答: 解:(1)根据v=可计算出A的反应速率为mol/(L•min)=0.01mol/(L•min),故答案为:0.01mol/(L•min); (2)比较实验1和实验2中平衡时的数据可知,平衡时A的浓度相等,温度也相同,
所以起始浓度也相同,但实验2反应到达平衡的时间比实验1短,所以实验2中存在催化剂,故答案为:1.0;存在催化剂; (3)比较实验1和实验3中的数据可知,在相同温度下,实验3中的A的平衡浓度大于实验1,所以反应过程中,反应速率也比实验1中的大,起始浓度也大于实验1中的,故答案为:>;>; (4)比较实验4和实验1中数据可知,温度升高,起始浓度相同,但平衡A的浓度变小,说明平衡正向移动,故可判断该反应的正反应为吸反应,故答案为:吸热;升高温度,达平衡时A的浓度实验4较实验1小,说明平衡正向移动. 点评: 本题主要考查了化学反应速率的计算、影响化学反应速率和化学平衡的因素,中等难度,解题注意比较表中的数据从中获取信息. 18.(5分)(2015春•青海校级期中)Fe具有较强的氧化性,可以将Cu氧化为Cu,即:3+2+2+
2Fe+Cu=2Fe+Cu,请将该反应设计成原电池,画出原电池的装置图,标出正、负极,并写出电极反应式. 考点: 设计原电池;原电池和电解池的工作原理. 专题: 电化学专题. 分析: 由方程式可知,Cu被氧化,为原电池的负极,则正极可为碳棒或不如Cu活泼的金属,电解质溶液为氯化铁溶液,正极发生还原反应,负极发生氧化反应,据此分析解答. 解答: 解:由方程式Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2可知,Cu被氧化,为原电池的负极,负极反应3+2+
为Cu﹣2e=Cu,正极Fe被还原,电极方程式为2Fe+2e=2Fe,正极可为碳棒,电解质溶液为氯化铁, ﹣2+3+3+﹣2+则原电池装置图可设计为, 答:故答案为:2Fe+2e=2Fe;Cu﹣2e=Cu;3+﹣2+﹣2+. 点评: 本题考查了原电池设计,明确原电池原理是解本题关键,再根据方程式中元素化合价变化确定正负极材料及电解质溶液,同时考查学生分析问题、解决问题的能力,题目难度中等. 19.(8分)(2015春•青海校级期中)有原子序数均小于20的A、B、C、D四种元素,已知:①A和B在同一主族,C和D在同一周期;②四元素相互间可形成A2C、A2C2、B2C2、DC2
等化合物;③B的阳离子与C的阴离子核外电子层结构相同;④B2C2与A2C或DC2反应都生成C2气体;⑤B的单质与A2C反应生成A2气体,A2与C2混合遇火可发生爆炸,生成常温下无色、无味的液体A2C.试回答:
(1)写出A和D两元素的名称:A 氢 、D 碳
(2)画出B离子和C离子的结构示意图
+
的是 Na (填离子符号).
(3)写出A2C2、B2C2的电子式:A2C2
, . 两种离子中,半径较小
B2C2
(4)写出B2C2与DC2反应的化学方程式 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 . 考点: 原子结构与元素周期律的关系;原子结构示意图. 专题: 元素周期律与元素周期表专题. 分析: 原子序数均小于20的A、B、C、D四种元素,由四元素相互间可形成A2C、A2C2、B2C2、DC2等化合物,常温下无色、无味的液体A2C为H2O,B2C2与A2C或DC2反应都生成C2气体,则A为H,B为Na,C为O,D为C,符合A和B在同一主族,C和D在同一周期及B的阳离子与C的阴离子核外电子层结构相同,然后利用元素的原子结构、物质的性质来解答. 解答: 解:由信息可知,常温下无色、无味的液体A2C为H2O,则利用①②③④⑤可推出A为H,B为Na,C为O,D为C, (1)A为H,其名称为氢,D为C,其名称为碳,故答案为:氢;碳; (2)B为钠,易失去1个电子,则钠离子的结构示意图为,C为O,易得到2个电子,其离子结构示意图为,两种离子具有相同的电子层排布,原子序数大的离子半径小,则Na的离子半径小,故答案为:(3)A2C2为H2O2,是共价化合物,其电子式为+;;Na; +,B2C2为Na2O2,是离子化合物,其电子式为,
故答案为:;; (4)过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,反应为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2, 故答案为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2. 点评: 本题考查原子结构、元素周期律、化学用语,熟悉元素形成的常见化合物及物质的性质是解答本题的关键,常温下无色、无味的液体A2C为解答本题的突破口. 20.(11分)(2015春•青海校级期中)如图为元素周期表的一部分,已知A、B、C、D均为短周期元素,A与D原子序数之和是C的原子序数的1.5倍.
(1)写出A、B、C、D的元素符号:A N 、B O 、C S 、D Cl
(2)A、B、C、D的气态氢化物最不稳定的是(写化学式) H2S (3)A、D两元素的气态氢化物相互反应的化学方程式为 NH3+HCl=NH4Cl ,现象为 有白烟生成 ,产物为 离子 化合物(填“离子”或“共价”)该化合物中存在的化学键有 离子键、共价键 (填“离子键”或“共价键”) (4)写出下列电子式:D的气态氢化物
,A单质
.
考点: 元素周期律和元素周期表的综合应用. 专题: 元素周期律与元素周期表专题. 分析: A、B、C、D均为短周期元素,由元素在周期表中位置可知,A、B处于第二周期,C、D处于第三周期,令C的原子序数为x,则A的原子序数为x﹣9,D的原子序数为x+1,A与D原子序数之和是C的原子序数的1.5倍,则x﹣9+x+1=1.5x,解得x=16,则C为S元素,B为O元素,A为N元素,D为Cl元素,据此解答. 解答: 解:A、B、C、D均为短周期元素,由元素在周期表中位置可知,A、B处于第二周期,C、D处于第三周期,令C的原子序数为x,则A的原子序数为x﹣9,D的原子序数为x+1,A与D原子序数之和是C的原子序数的1.5倍,则x﹣9+x+1=1.5x,解得x=16,则C为S元素,B为O元素,A为N元素,D为Cl元素, (1)由上述分析可知,A为N元素,B为O元素,C为S元素,D为Cl元素,故答案为:N;O;S;Cl; (2)上述元素中S元素非金属性最弱,故H2S最不稳定,故答案为:H2S; (3)A、D两元素的气态氢化物分别为氨气、HCl,二者反应生成氯化铵,反应方程式为:NH3+HCl=NH4Cl,现象是:有白烟生成,氯化铵属于离子化合物,含有离子键、共价键, 故答案为:NH3+HCl=NH4Cl;有白烟生成;离子;离子键、共价键; (4)D的气态氢化物为HCl,H原子与Cl原子之间形成1对共用电子对,电子式为:,A单质为N2,分子中N原子之间形成3对共用电子对,电子式为,
故答案为:;. 点评: 本题考查结构性质位置关系应用,推断元素是解题关键,注意掌握同主族元素原子序数关系,难度不大. 21.(6分)(2015春•青海校级期中)某课外实验小组利用稀硫酸与金属铁反应探究影响化学反应速率的因素,得到如下实验数据: 实验 铁的 铁的 溶液温度 金属消失C(H2SO4) V(H2SO4) Mol/L m L 序号 质量g 形态 的时间s 反反应前 应后 1 0.10 0.7 50 20 36 250 铁片 2 0.10 0.8 50 20 35 200 铁片 3 0.10 0.8 50 20 36 25 铁粉 4 0.10 1.0 50 20 35 125 铁片 5 0.10 1.0 50 35 50 50 铁片 分析上述数据,回答下列问题: (1)实验2和3表明, 固体反应物的表面积 对反应速率有影响,影响规律是 增大固体物质的表面积会加快化学反应速率
(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有 1、2、4 (填序号)
(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有 反应温度 ,能体现该影响因素的实验序号是 4和5
(4)在实验4中滴入几滴硫酸铜溶液,金属消失的时间小于125s,原因是 因为铁与硫酸铜溶液发生置换反应生成铜单质,铜与铁在稀硫酸中形成原电池,使反应速率加快 . 考点: 化学反应速率的影响因素;浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响. 分析: (1)实验2和3中只有铁的形态不同,其它反应条件完全相同,目的是探究固体表面积对反应速率的影响;接触面积越大,反应速率越快; (2)若探究浓度对反应速率的影响,必须满足除了浓度不同外,其它反应条件完全相同,据此进行解答; (3)根据表中数据可知,本实验中除了条件固体表面积、反应物浓度之外,还探究了反应温度对反应速率的影响,如实验4和5之间,只有温度不同,目的是探究温度对反应速率的影响; (4)滴入硫酸铜溶液后,铁与铜离子反应生成铜,铁与铜形成原电池,加快了反应速率,缩短了反应时间. 解答: 解:(1)在实验2和3中,除了铁的形态不同外,其它条件完全相同,所以实验目的是为了证明固体反应物表面积对反应速率的影响;根据表中数据可知,固体表面积越大,反应速率越快, 故答案为:固体反应物的表面积;增大固体物质的表面积会加快化学反应速率; (2)由表中数据可知,实验1、2、4中只有硫酸浓度不同,其它反应条件完全相同,说明实验1、2、4之间是进行比较浓度对反应速率的影响, 故答案为:1、2、4; (3)由表中数据可知,除了条件浓度、固体表面积对反应速率的影响外,还探究了温度对反应速率的影响;如实验4和5,只有温度不同,目的为了探究温度对反应速率的
影响, 故答案为:反应温度;4和5; (4)在实验4中滴入几滴硫酸铜溶液,因为铁与硫酸铜溶液发生置换反应生成铜单质,铜与铁在稀硫酸中形成原电池,使反应速率加快,金属消失的时间小于125s, 故答案为:因为铁与硫酸铜溶液发生置换反应生成铜单质,铜与铁在稀硫酸中形成原电池,使反应速率加快. 点评: 本题考查探究影响化学反应速率的因素,题目难度中等,注意明确温度、固体表面积、浓度对反应速率的影响;掌握探究影响化学反应速率因素的方法.
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