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- 2021-07-03 发布
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2016-2017学年湖北省襄阳市枣阳市白水高中高二(上)开学化学试卷
一、单选题(本大题30小题,每小题2分,共60分)
1.下列反应符合如图所示的反应是( )
A.金属钠与水的反应
B.氢气燃烧
C.浓硫酸的稀释
D.Ba(OH)2•8H2O和NH4Cl (固体)混合
2.新能源的开发利用是人类社会可持续发展的重要课题.下列属于新能源的是( )
A.氢气 B.煤炭 C.天然气 D.石油
3.下列反应过程中,同时有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的反应是( )
A.NH4Cl→NH3↑+HCl↑ B.NH3+CO2+H2O→NH4HCO3
C.2NaOH+Cl2→NaCl+NaClO+H2O D.2Na2O2+2CO2→2Na2CO3+O2
4.实现下列变化,需克服相同类型作用力的是( )
A.石墨和氯化钠分别受热熔化 B.冰的融化和水的分解
C.NaCl和HCl溶于水 D.干冰和碘的升华
5.下列电子式书写正确的是( )
A.氯化钠 B.氨气
C.NH4Cl的电子式 D.硫化钠
6.下列有关化学键的叙述,正确是的( )
A.共价化合物中可以含有离子键
B.单质分子中均不存在化学键
C.含活泼金属元素的化合物可能是共价化合物
D.含有共价键的化合物一定是共价化合物
7.下列物质中,既有离子键又有共价键的是( )
A.CaCl2 B.KOH C.H2O D.HF
8.下列表示电子式的形成过程正确的是( )
A. B. C. D.
9.化学科学需要借助化学专用语言来描述,下列有关化学用语正确的是( )
A.原子核内有10个中子的氧原子: O
B.氧的原子结构示意图:
C.NaCl的电子式:
D.质量数为37的氯原子: Cl
10.下列有关元素性质比较正确的是( )
A.碱性:NaOH<Mg(OH)2<Al(OH)3 B.氢化物稳定性:HF>HCl>PH3
C.原子半径:S>F>O D.酸性:HClO>HNO3>H2CO3
11.X元素最高价氧化物对应的水化物为H3XO4,则它对应的气态氢化物为( )
A.HX B.H2X C.XH4 D.XH3
12.下列有关离子键和离子化合物的说法正确的是( )
A.凡含离子键的化合物,一定含金属元素
B.在化合物MgCl2中,两个氯离子之间也存在离子键
C.离子化合物中不可能有共价键
D.原子序数为11与9的元素能够形成离子化合物,该化合物中存在离子键
13.A、B、C、D、E均为短周期主族元素,B、C、D在周期表中的位置关系如图所示.A是短周期中原子半径最小的元素,A、B、C三种元素的原子序数之和等于D元素的原子序数,E是短周期中最活泼的金属元素.下列说法错误的是( )
B
C
D
A.简单离子的半径大小关系:B>C>E
B.D元素的气态氢化物比C元素的气态氢化物稳定
C.由A、B、C三种元素组成的离子化合物中,阴、阳离子个数比为1:1
D.A、D、E均可形成两种常见氧化物
14.已知1~18号元素的离子aW3+、bX+、cY2﹣、dZ﹣都具有相同的电子层结构,下列关系正确的是( )
A.质子数:c>d B.离子的还原性:Y2﹣>Z﹣
C.氢化物的稳定性:H2Y>HZ D.原子半径:X<W
15.下列反应能说明卤素的活泼性顺序的是( )
①2HClO4+Br2(g)═2HBrO4+Cl2
②2NaBr+Cl2═NaCl+Br2
③2KI+Cl2═2KCl+I2④2KI+Br2═2KBr+I2.
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
16.下列微粒半径大小比较正确的是( )
A.Na+<Mg2+<Al3+<O2﹣ B.S2﹣>Cl﹣>Na+>Al3+
C.Na<Mg<Al<S D.Ca<Rb<K<Na
17.下列互为同位素的是( )
A.H2 D2 B.14N 14C C.16O 17O D.金刚石 石墨
18.在下列分子结构中,所有原子的最外层电子不能满足8电子稳定结构的是( )
A.H2O B.PCl3 C.N2 D.CO2
19.下列关于F、Cl、Br、I性质的比较,不正确的是( )
A.单质的颜色随核电荷数的增加而加深
B.单质的熔、沸点随核电荷数的增加而升高
C.单质的氧化性减弱
D.它们的氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强
20.如图带漏斗U型管中装有足量的煤油和水的混合物,静置后投入一小块碱金属.可观察到金属在煤油和水的界面a附近上下往复运动,下列说法不正确的是( )
A.此碱金属可能是钾或钠
B.反应一段时间煤油会燃烧
C.碱金属上下运动是由于与水反应产生了氢气
D.若是金属锂则不能观察到上述现象
21.Y、Z三种金属,X、Y组成原电池,X是负极;把Z放入X的硝酸盐溶液中,Z表面有X析 出.三者的金属活动性顺序是( )
A.X>Y>Z B.Z>X>Y C.X>Z>Y D.Y>X>Z
22.如图所示,△H1=﹣393.5kJ•mol﹣1,△H2=﹣395.4kJ•mol﹣1,下列说法或表示式正确的是( )
A.C(s、石墨)═C(s、金刚石)△H=﹣1.9 kJ•mol﹣1
B.石墨和金刚石的转化是物理变化
C.石墨的稳定性强于金刚石
D.1 mol石墨的总键能比1 mol金刚石的总键能小1.9 kJ
23.能说明苯分子中的苯环为平面正六边形结构,碳碳键不是单、双键交替排列的事实是( )
A.苯的一元取代物没有同分异构体
B.苯的邻位二元取代物只有一种
C.苯的间位二元取代物只有一种
D.苯的对位二元取代物只有一种
24.HF、H2O、CH4、SiH4四种气态氢化物按稳定性由弱到强排列正确的是( )
A.CH4<H2O<HF<SiH4 B.SiH4<HF<CH4<H2O
C.SiH4<CH4<H2O<HF D.H2O<CH4<HF<SiH4
25.下列常温下的下列物质属于所气态有机物的是 ( )
A.CH3Cl B.CH2Cl2 C.CCl4 D.苯
26.将0.1mol两种气体烃组成的混合气完全燃烧后得3.36L(标况)CO2和3.6g水蒸气,对于组成判断正确的是( )
A.一定有甲烷 B.一定有乙烯 C.一定有乙炔 D.一定有乙烷
27.下列变化属于物理变化的是( )
A.石油裂解 B.石油的分馏
C.石油的裂化 D.甲烷和氯气混合后光照
28.下列化学用语的书写,不正确的是( )
A.溴化钠的电子式: B.硫原子的结构示意图:
C.氢气分子的电子式: D.水的分子式为H2O
29.下列递变规律不正确的是( )
A.Na、Mg、Al还原性依次减弱 B.I2、Br2、Cl2氧化性依次增强
C.C、N、O原子半径依次增大 D.P、S、Cl最高正价依次升高
30.下列判断正确的是( )
A.核电荷数:Al<Na B.金属性:Na>Al
C.原子序数:Na>Cl D.原子半径:Cl>Na
二、填空题
31.氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置.如图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定.请回答:
(1)负极反应式为 ;正极反应式为 .
(2)该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电池可连续不断地提供电能.因此,大量安全储氢是关键技术之一.
金属锂是一种重要的储氢材料,其吸氢和放氢原理如下:
Ⅰ.2Li+H22LiH
Ⅱ.LiH+H2O═LiOH+H2↑
①反应Ⅱ中的氧化剂是 ;
②已知LiH固体密度为0.80g•cm﹣3,用锂吸收112L(标准状况下)H2,生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为 (可用分数表示或用a×10﹣b表示,a保留两位小数);
③由②生成的LiH与H2O作用,放出的H2用作电池燃料,若能量转化率为80%,则导线中通过电子的物质的量为 mol.
32.从石器、青铜器到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的发展水平.下列资料表示了三种金属被人类开发利用的大致年限.
(1)上述资料中的三种常用金属的开发利用之所以有先后,主要取决于 .
A.金属的导电性强弱 B.金属在地壳中的含量多少
C.金属的化合价高低 D.金属的活动性大小
(2)早在西汉成书的《淮南万毕术》里,就有“曾青得铁则化为铜”的记载.曾青又有空青、白青、石胆、胆矾等名称,其实都是天然的硫酸铜.
①写出“曾青得铁则化为铜”的化学方程式 .
②若根据上述反应设计成原电池,请在图2方框中画出原电池的装置图,标出正、负极和电解质溶液,并写出电极反应式.
正极反应: ;
负极反应: .
33.在一只试管中放入几小块镁片,把试管放入盛有25℃的饱和石灰水的烧杯中,用胶头滴管滴5mL盐酸于试管中.试回答下列问题:
(1)实验中产生的现象是 .
(2)产生上述现象的原因是 .
(3)写出有关反应的离子方程式: .
(4)由实验推知:MgCl2溶液与H2的总能量 (填“<”“>”或“=”)镁片和盐酸的总能量.
34.在三个容积均为2L的密闭容器中发生反应:2HI(g)⇌H2(g)+I2(g),已知H2(g)和I2(g)的起始物质的量均为0,HI(g)的物质的量随反应时间和温度的变化情况如表所示:
序号
时间/min
物质的量/mol
温度/℃
0
10
20
30
40
50
1
800
1.0
0.80
0.67
0.57
0.50
0.50
2
800
1.0
0.60
0.50
0.50
0.50
0.50
3
820
1.0
0.40
0.25
0.20
0.20
0.20
(1)实验1和实验2中使用了催化剂的实验是 (填“1”或“2”);
(2)实验1中,0〜l0min内生成H2的平均反应速率为 mol•L﹣1•min﹣1;
(3)实验3的反应达到化学反应限度时,HI(g)转化率为 .
35.研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义.
(1)NO2可用水吸收,相应的化学方程式为 .利用反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O也可以处理NO2.当转移1.2mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是 L.
(2)已知:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=﹣196.6kJ/mol
2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H=﹣113.0kJ/mol
则反应NO2(g)+SO2(g)=SO3(g)+NO(g)的△H= kJ/mol.
(3)如图所示,相同体积的a、b、c三密闭容器,其中c容器有一活塞,a、b两容器为定容容器,起始向三容器中都加入相同量的SO2和O2使三容器压强相等,一定条件下发生2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)的反应.问:
①起始a、c两容器的反应速率大小关系为Va Vc;(填“>”“<”或“=”下同)
②反应一段时间后a、c中速率大小关系为Va Vc;
③如起始在a、c两容器中通入等量的He,则此时三容器起始压强为Pa Pb Pc;起始反应速率关系为Va Vb Vc.
2016-2017学年湖北省襄阳市枣阳市白水高中高二(上)开学化学试卷
参考答案与试题解析
一、单选题(本大题30小题,每小题2分,共60分)
1.下列反应符合如图所示的反应是( )
A.金属钠与水的反应
B.氢气燃烧
C.浓硫酸的稀释
D.Ba(OH)2•8H2O和NH4Cl (固体)混合
【考点】吸热反应和放热反应.
【分析】常见的放热反应有:所有的物质燃烧、所有金属与酸或与水、所有中和反应、绝大多数化合反应、铝热反应;
常见的吸热反应有:绝大数分解反应、个别的化合反应(如C和CO2)、工业制水煤气、碳(一氧化碳、氢气)还原金属氧化物、某些复分解(如铵盐和强碱).
【解答】解:A.活泼金属与水(或酸)的反应是放热反应,故A错误;
B.燃烧是放热反应,故B错误;
C.浓H2SO4溶于水为放热过程,不是化学反应,故C错误;
D.氢氧化钡晶体与氯化铵固体反应是吸热反应,故D正确.
故选D.
2.新能源的开发利用是人类社会可持续发展的重要课题.下列属于新能源的是( )
A.氢气 B.煤炭 C.天然气 D.石油
【考点】清洁能源.
【分析】新能源包括太阳能、核能、风能、氢能等;煤、石油、天然气是化石燃料.
【解答】解:新能源包括太阳能、核能、风能、氢能等;而煤、石油、天然气是化石燃料,属于常规能源,
故选A.
3.下列反应过程中,同时有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的反应是( )
A.NH4Cl→NH3↑+HCl↑ B.NH3+CO2+H2O→NH4HCO3
C.2NaOH+Cl2→NaCl+NaClO+H2O D.2Na2O2+2CO2→2Na2CO3+O2
【考点】化学键.
【分析】一般来说,活泼金属与非金属形成离子键,非金属之间形成共价键,同种非金属形成非极性键,不同非金属形成极性键,结合化学反应中化学键的断裂和生成来解答.
【解答】解:A.NH4Cl中含有离子键和极性共价键,则反应物中只有极性共价键、离子键的断裂,故A不选;
B.NH3、CO2、H2O中只含有极性共价键,则反应物中只有极性共价键的断裂,故B不选;
C.NaOH中含有离子键和极性共价键,Cl2中含有非极性共价键,则反应物中有离子键、非极性共价键断裂,没有极性键的断裂,故C不选;
D.Na2O2为含有非极性键的离子化合物,CO2中含有极性键,则反应物中离子键、极性共价键和非极性共价键断裂,碳酸钠中含离子键和极限键,氧气中含非极性键,则有离子键、极性共价键和非极性共价键的形成,故D选.
故选D.
4.实现下列变化,需克服相同类型作用力的是( )
A.石墨和氯化钠分别受热熔化 B.冰的融化和水的分解
C.NaCl和HCl溶于水 D.干冰和碘的升华
【考点】化学键和分子间作用力的区别.
【分析】首先判断晶体的类型以及粒子间作用力类型,分子晶体中存在分子间作用力,离子晶体中存在离子键,原子晶体中存在共价键,金属晶体中存在金属键,根据晶体类型分析解答.
【解答】解:A.石墨是混合晶体,熔化时破坏共价键和分子间作用力,氯化钠是离子晶体,熔化时破坏离子键,故A错误;
B.冰熔化主要破坏氢键,水分解破坏共价键,故B错误;
C.NaCl溶于水破坏离子键,HCl溶于水破坏共价键,故C错误;
D.干冰和碘都是分子晶体,干冰和碘的升华破坏分子间作用力,故D正确;
故选D.
5.下列电子式书写正确的是( )
A.氯化钠 B.氨气
C.NH4Cl的电子式 D.硫化钠
【考点】电子式、化学式或化学符号及名称的综合.
【分析】A.氯化钠为离子化合物,电子式中需要标出阴阳离子所带电荷;
B.N原子的最外层有5个电子,其中3个未成对电子和1对成对电子;
C.氯化铵为离子化合物,氯离子需要标出最外层电子及所带电荷;
D.硫化钠为离子化合物,由2个钠离子和1个硫离子构成.
【解答】解:A.氯化钠属于离子化合物,电子式中钠离子形成离子符号形式,氯离子需要标出最外层电子,氯化钠正确的电子式为,故A错误;
B.N原子的最外层有5个电子,其中3个未成对电子和1对成对电子,3个未成对电子分别和3个H原子形成3对共用电子对,则氨气的电子式为,故B错误;
C.NH4Cl为离子化合物,N原子最外层5个电子,Cl原子最外层7个电子,则其电子式为,故C错误;
D.硫化钠为离子化合物,由2个钠离子和1个硫离子构成,两个钠离子和1个硫离子间均以离子键相结合,其电子式为,故D正确;
故选D.
6.下列有关化学键的叙述,正确是的( )
A.共价化合物中可以含有离子键
B.单质分子中均不存在化学键
C.含活泼金属元素的化合物可能是共价化合物
D.含有共价键的化合物一定是共价化合物
【考点】化学键.
【分析】A、只含共价键的化合物是共价化合物;
B、单质分子有的存在化学键,有的不含化学键;
C、氯化铝是由金属元素和非金属元素形成的共价化合物;
D、含有共价键的化合物不一定是共价化合物.
【解答】解:A、只含共价键的化合物是共价化合物,所以共价化合物中不可能含有离子键,故A错误;
B、单质分子中有的含有化学键,如H2,有的不含化学键,如稀有气体分子,故B错误;
C、氯化铝是由金属元素和非金属元素形成的共价化合物,所以含活泼金属元素的化合物可能是共价化合物,故C正确;
D、含有共价键的化合物不一定是共价化合物,可能是离子化合物,如NH4Cl,故D错误;
故选C.
7.下列物质中,既有离子键又有共价键的是( )
A.CaCl2 B.KOH C.H2O D.HF
【考点】离子化合物的结构特征与性质;共价键的形成及共价键的主要类型.
【分析】一般来说,活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,非金属元素之间易形成共价键,铵根离子和酸根离子之间存在离子键,据此分析解答.
【解答】解:A.氯化钙中钙离子和氯离子之间只存在离子键,故A错误;
B.KOH中钾离子和氢氧根离子之间存在离子键、O﹣H原子之间存在共价键,故B正确;
C.水分子中O﹣H之间存在共价键,故C错误;
D.HF分子中H﹣F原子之间存在共价键,故D错误;
故选B.
8.下列表示电子式的形成过程正确的是( )
A. B. C. D.
【考点】用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成.
【分析】A.HCl为共价化合物,原子间以共用电子对成键;
B.MgF2属于离子化合物,Mg最外层两个电子被两个F原子得到;
C.NaBr为离子化合物,由离子构成;
D.CaS为离子化合物,由离子构成.
【解答】解:A.HCl为共价化合物,原子间以共用电子对成键,用电子式表示形成过程为,故A错误;
B.MgF2属于离子化合物,Mg最外层两个电子被两个F原子得到,用电子式表示形成过程为,故B错误;
C.NaBr属于离子化合物,Na原子最外层电子被Br原子得到,用电子式表示形成过程为:,故C错误;
D.CaS为离子化合物,Ca失去电子被S得到,用电子式表示形成过程为:,故D正确.
故选D.
9.化学科学需要借助化学专用语言来描述,下列有关化学用语正确的是( )
A.原子核内有10个中子的氧原子: O
B.氧的原子结构示意图:
C.NaCl的电子式:
D.质量数为37的氯原子: Cl
【考点】电子式、化学式或化学符号及名称的综合.
【分析】A.质量数=质子数+中子数,元素符号的左上角为质量数、左下角为质子数;
B.氧原子原子核电荷数为8,没有得失电子,核外电子为8;
C.NaCl为离子化合物,书写氯离子时注意用中括号;
D.元素符号的左上角为质量数、左下角为质子数.
【解答】解:A.原子核内有10个中子的氧原子的质量数为18,其质子数为8,该氧原子可以表示为:818O,故A正确;
B.氧原子的核电荷数为8,原子核外电子数为8,其正确的原子结构示意图为:,故B错误;
C.NaCl为离子化合物,由钠离子与氯离子构成,电子式为,故C错误;
D.氯原子的质子数为17,质量数为37的氯原子可以表示为:,故D错误;
故选A.
10.下列有关元素性质比较正确的是( )
A.碱性:NaOH<Mg(OH)2<Al(OH)3 B.氢化物稳定性:HF>HCl>PH3
C.原子半径:S>F>O D.酸性:HClO>HNO3>H2CO3
【考点】元素周期律的作用.
【分析】A.金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强;
B.非金属性越强,氢化物的稳定性越强;
C.同周期自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径逐渐增大;
D.非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强.
【解答】解:A.金属性Al<Mg<Na,金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故碱性:Al(OH)3<Mg(OH)2<NaOH,故A错误;
B.非金属性P<Cl<F,非金属性越强,氢化物的稳定性越强,则稳定性HF>HCl>PH3,故B正确;
C.同周期自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径逐渐增大,故原子半径F<O<S,故C错误;
D.非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,HClO不是最高价含氧酸,则酸性:HNO3>H2CO3>HClO,故D错误,
故选B.
11.X元素最高价氧化物对应的水化物为H3XO4,则它对应的气态氢化物为( )
A.HX B.H2X C.XH4 D.XH3
【考点】原子结构与元素的性质.
【分析】元素的最高正价+|最低负价|=8,根据元素的最高价氧化物的水化物的化学式确定最高正价,进而求得最低负价,得出气态氢化物的化学式.
【解答】解:元素X的最高价氧化物的水化物的化学式为H3XO4,所以X的最高正价是+5价,所以最低负价为﹣3价,X的气态氢化物的化学式为XH3.
故选:D.
12.下列有关离子键和离子化合物的说法正确的是( )
A.凡含离子键的化合物,一定含金属元素
B.在化合物MgCl2中,两个氯离子之间也存在离子键
C.离子化合物中不可能有共价键
D.原子序数为11与9的元素能够形成离子化合物,该化合物中存在离子键
【考点】离子化合物的结构特征与性质.
【分析】A.离子化合物中一定含有离子键,但不一定含有金属元素;
B.氯化镁中只存在镁离子和氯离子之间的化学键;
C.离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键;
D.活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键.
【解答】解:A.离子化合物中一定含有离子键,但不一定含有金属元素,如铵盐,故A错误;
B.氯化镁中只存在镁离子和氯离子之间的化学键,两个氯离子之间不存在化学键,故B错误;
C.离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键,如KOH等,故C错误;
D.活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,11号元素是Na元素、9号元素是F元素,二者通过得失电子形成离子键,如D正确;
故选D.
13.A、B、C、D、E均为短周期主族元素,B、C、D在周期表中的位置关系如图所示.A是短周期中原子半径最小的元素,A、B、C三种元素的原子序数之和等于D元素的原子序数,E是短周期中最活泼的金属元素.下列说法错误的是( )
B
C
D
A.简单离子的半径大小关系:B>C>E
B.D元素的气态氢化物比C元素的气态氢化物稳定
C.由A、B、C三种元素组成的离子化合物中,阴、阳离子个数比为1:1
D.A、D、E均可形成两种常见氧化物
【考点】原子结构与元素周期律的关系.
【分析】A、B、C、D、E均为短周期主族元素,A是短周期中原子半径最小的元素,则A是H元素,E是短周期中最活泼的金属元素,则E是Na元素.根据B、C、D在周期表中的位置知,B和C位于第二周期,D位于第三周期,设B的原子序数是a,则C的原子序数是a+1、D的原子序数是a+9,A、B、C三种元素的原子序数之和等于D元素的原子序数,所以1+a+a+1=a+9,则a=7,所以B是N元素、C是O元素、D是S元素,再结合元素周期律、物质结构分析解答.
【解答】解:A、B、C、D、E均为短周期主族元素,A是短周期中原子半径最小的元素,则A是H元素,E是短周期中最活泼的金属元素,则E是Na元素.根据B、C、D在周期表中的位置知,B和C位于第二周期,D位于第三周期,设B的原子序数是a,则C的原子序数是a+1、D的原子序数是a+9,A、B、C三种元素的原子序数之和等于D元素的原子序数,所以1+a+a+1=a+9,则a=7,所以B是N元素、C是O元素、D是S元素.
A.电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,离子的电子层越多离子半径越大,B、C、E简单离子分别为N3﹣、O2﹣、Na+,离子的电子层结构相同,所以简单离子的半径大小关系:B>C>E,故A正确;
B.元素的非金属性越强,其氢化物越稳定,C的非金属性大于D,所以C元素的气态氢化物比D元素的气态氢化物稳定,故B错误;
C.由A、B、C三种元素组成的离子化合物NH4NO3中,阴、阳离子分别是NO3﹣、NH4+,所以其阴阳离子个数比为1:1,故C正确;
D.氢元素氧化物有水、过氧化氢,S元素氧化物有二氧化硫、三氧化硫,钠的氧化物有氧化钠、过氧化钠,故D正确.
故选:B.
14.已知1~18号元素的离子aW3+、bX+、cY2﹣、dZ﹣都具有相同的电子层结构,下列关系正确的是( )
A.质子数:c>d B.离子的还原性:Y2﹣>Z﹣
C.氢化物的稳定性:H2Y>HZ D.原子半径:X<W
【考点】物质的结构与性质之间的关系.
【分析】根据离子的电子层结构相同,判断出四种元素的原子序数的大小以及在周期表中的大体位置,再根据元素周期律判断各选项的正误.
【解答】解:因四种离子的电子层结构相同,所以质子数a、b、c、d的大小关系应为a>b>d>c,且Y、Z在上一周期,Y在Z的左边,Y的非金属性小于Z;W、X在下一周期,X在W的左边,X的金属性大于W.
A、质子数d>c,故A错误;
B、离子的还原性:Y2﹣>Z﹣,故B正确;
C、氢化物稳定性应为HZ>H2Y,故C错误;
D、原子半径大小关系应为X>W,故D错误;
故选B.
15.下列反应能说明卤素的活泼性顺序的是( )
①2HClO4+Br2(g)═2HBrO4+Cl2
②2NaBr+Cl2═NaCl+Br2
③2KI+Cl2═2KCl+I2④2KI+Br2═2KBr+I2.
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
【考点】卤素原子结构及其性质的比较.
【分析】元素的非金属性越活泼,其单质的氧化性越强,同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,据此判断.
【解答】解:元素的非金属性越活泼,其单质的氧化性越强,同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,
①反应2HClO4+Br2(g)=2HBrO4+Cl2得出还原性顺序是:Br2>Cl2;
②2NaBr+Cl2=2KCl+Br2得出氧化性顺序是:Cl2>Br2;
③2KI+Cl2=2KCl+I2得出氧化性顺序是:Cl2>I2;
④2KI+Br2=2KBr+I2得出氧化性顺序是:Br2>I2;
根据反应②③④即可得出氧化性顺序是:Cl2>Br2>I2,即卤素的非金属性活泼顺序是Cl>Br>I;
故选C.
16.下列微粒半径大小比较正确的是( )
A.Na+<Mg2+<Al3+<O2﹣ B.S2﹣>Cl﹣>Na+>Al3+
C.Na<Mg<Al<S D.Ca<Rb<K<Na
【考点】微粒半径大小的比较.
【分析】核外电子排布相同,核电荷数越大离子半径越小;最外层电子数相同,电子层越多半径越大;电子层数相同,核电荷数越大半径越小,据此判断.
【解答】解:A、Na+、Mg2+、Al3+、O2﹣都具有相同的电子层结构,核电荷数越大,微粒半径越小,故微粒半径:Al3+<Mg2+<Na+<O2﹣,故A错误;
B、S2﹣和Cl﹣具有相同的电子层结构,核电荷数越大,微粒半径越小,即微粒半径由大到小的顺序是:r(S2﹣)>r(Cl﹣),同理r(Na+)>r(Al3+),但Cl﹣比Na+多一个电子层,显然r(Cl﹣)>r(Na+),故离子半径大小是:S2﹣>Cl﹣>Na+>Al3+,故B正确;
C、Na、Mg、Al、S的电子层数相同,核电荷数越大,半径越小,即:S<Al<Mg<Na,故C错误;
D、Rb、K、Na的最外层电子数相同,电子层数逐渐减少,原子半径减小,Ca与K处于同周期相邻,Ca的核电荷数大,故原子半径比K小,电子层比Na原子多,原子半径比Na大,故原子半径Na<Ca<K<Rb,故D错误,
故选B.
17.下列互为同位素的是( )
A.H2 D2 B.14N 14C C.16O 17O D.金刚石 石墨
【考点】同位素及其应用.
【分析】质子数相同中子数不同的原子互称同位素,互为同位素原子具有以下特征:质子数相同、中子数不同,研究对象为原子.
【解答】解:A.H2、D2是由氢元素组成的结构不同的单质,互为同素异形体,故A错误;
B.14N、14C不是同一种元素组成的核素,故B错误;
C.16O、17O都是氧元素组成的不同核素,互为同位素,故C正确;
D.金刚石和石墨是由碳元素组成的结构不同的单质,互为同素异形体,故D错误.
故选C.
18.在下列分子结构中,所有原子的最外层电子不能满足8电子稳定结构的是( )
A.H2O B.PCl3 C.N2 D.CO2
【考点】原子核外电子排布.
【分析】根据原子最外层电子数和化合价判断,在化合物中,原子最外层电子数等于原子的价层电子数+|化合价|,以此进行分析.
【解答】解:A、H2O中,O原子的最外层电子数为6+2=8,H原子的最外层电子数为1+1=2,不满足8电子稳定结构,故A正确;
B、PCl3中,P原子的最外层电子为:5+3=8,Cl原子的最外层电子为:7+|﹣1|=8,都满足8电子稳定结构,故B错误;
C、N2中,N原子的最外层电子为:5+3=8,满足8电子稳定结构,故C错误;
D、CO2中,C原子的最外层电子为:4+4=8,O原子的最外层电子为:6+|﹣2|=8,都满足8电子稳定结构,故D;
故选:A.
19.下列关于F、Cl、Br、I性质的比较,不正确的是( )
A.单质的颜色随核电荷数的增加而加深
B.单质的熔、沸点随核电荷数的增加而升高
C.单质的氧化性减弱
D.它们的氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强
【考点】卤素原子结构及其性质的比较.
【分析】卤族元素由上到下,非金属性减弱,以此比较单质的氧化性、气态氢化物的稳定性、阴离子的还原性;卤族元素单质由上到下,颜色加深、熔沸点升高,以此来解答.
【解答】解:A、卤族元素由上到下,单质的颜色是逐渐加深的,依次是浅黄绿色﹣黄绿色﹣红棕色﹣紫红色,故A正确;
B.卤族元素由上到下,单质的相对分子质量增大,分子间作用力增大,所以单质的熔、沸点随核电荷数的增加而升高,故B正确;
C.卤族元素由上到下,随核电荷数的增加,非金属性减弱,单质的氧化性减弱,故C正确;
D.卤族元素由上到下,随核电荷数的增加,非金属性减弱,氢化物的稳定性减弱,故D错误;
故选D.
20.如图带漏斗U型管中装有足量的煤油和水的混合物,静置后投入一小块碱金属.可观察到金属在煤油和水的界面a附近上下往复运动,下列说法不正确的是( )
A.此碱金属可能是钾或钠
B.反应一段时间煤油会燃烧
C.碱金属上下运动是由于与水反应产生了氢气
D.若是金属锂则不能观察到上述现象
【考点】钠的化学性质.
【分析】Na、K的密度小于水但大于煤油,Na、K和水反应生成碱和氢气,反应中金属处在没有氧气的环境中,不能燃烧,据此分析解答.
【解答】解:A.Na、K的密度小于水但大于煤油,Na、K和水反应生成碱和氢气,金属在煤油和水的界面a附近上下往复运动,则该金属可能是钠或K,故A正确;
B.反应中金属处在没有氧气的环境中,不能燃烧,故B错误;
C.碱金属上下运动是由于与水反应产生了氢气,使金属受力不均导致的,故C正确;
D.金属锂的密度小于煤油,所以会浮在煤油表面,所以若是金属锂则不能观察到上述现象,故D正确;
故选B.
21.Y、Z三种金属,X、Y组成原电池,X是负极;把Z放入X的硝酸盐溶液中,Z表面有X析 出.三者的金属活动性顺序是( )
A.X>Y>Z B.Z>X>Y C.X>Z>Y D.Y>X>Z
【考点】原电池和电解池的工作原理.
【分析】活泼性强的金属可以把活泼性弱的金属从其盐中置换出来,原电池中,负极金属的活泼性强于正极金属的活泼性.
【解答】解:X、Y组成原电池,X是负极,所以活泼性X>Y;把Z放入X的硝酸盐溶液中,Z表面有X析出,说明金属Z可以把金属X从其盐中置换出来,所以活泼性Z>X,所以X、Y、Z三种金属的活动性顺序为Z>X>Y.
故选B.
22.如图所示,△H1=﹣393.5kJ•mol﹣1,△H2=﹣395.4kJ•mol﹣1,下列说法或表示式正确的是( )
A.C(s、石墨)═C(s、金刚石)△H=﹣1.9 kJ•mol﹣1
B.石墨和金刚石的转化是物理变化
C.石墨的稳定性强于金刚石
D.1 mol石墨的总键能比1 mol金刚石的总键能小1.9 kJ
【考点】反应热和焓变.
【分析】先根据图写出对应的热化学方程式,然后根据盖斯定律写出石墨转变成金刚石的热化学方程式,根据物质的能量越低越稳定,拆化学键吸收能量,形成化学键放出热量来解答.
【解答】解:由图得:①C(S,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H=﹣393.5kJ•mol﹣1
②C(S,金刚石)+O2(g)=CO2(g)△H=﹣395.4kJ•mol﹣1,
利用盖斯定律将①﹣②可得:C(S,石墨)=C(S,金刚石)△H=+1.9kJ•mol﹣1,则
A、因C(s、石墨)=C(s、金刚石)△H=+1.9kJ•mol﹣1,故A错误;
B、石墨转化为金刚石是发生的化学反应,属于化学变化,故B错误;
C、金刚石能量大于石墨的总能量,物质的量能量越大越不稳定,则石墨比金刚石稳定,故C正确;
D、依据热化学方程式 C(S,石墨)=C(S,金刚石)△H=+1.9kJ•mol﹣1,1 mol石墨的总键能比1 mol金刚石的总键能大于1.9 kJ,故D错误;
故选C.
23.能说明苯分子中的苯环为平面正六边形结构,碳碳键不是单、双键交替排列的事实是( )
A.苯的一元取代物没有同分异构体
B.苯的邻位二元取代物只有一种
C.苯的间位二元取代物只有一种
D.苯的对位二元取代物只有一种
【考点】苯的结构.
【分析】A.根据无论苯的结构中是否有碳碳双键和碳碳单键,苯的一元取代物都无同分异构体;
B.若苯的结构中存在单、双键交替结构,苯的邻位二元取代物有两种,碳碳键都完全相同时,邻位二元取代物只有一种;
C.根据无论苯的结构中是否有碳碳双键和碳碳单键,苯的间位二元取代物都无同分异构体;
D.根据苯的结构中是否有碳碳双键和碳碳单键,苯的对位二元取代物都无同分异构体.
【解答】解:A.无论苯的结构中是否有碳碳双键和碳碳单键,苯的一元取代物都无同分异构体,所以不能说明苯不是单双键交替结构,故A错误;
B.若苯的结构中存在单、双键交替结构,苯的邻位二元取代物有两种,但实际上无同分异构体,所以能说明苯不是单双键交替结构,故B正确;
C.无论苯的结构中是否有碳碳双键和碳碳单键,苯的间位二元取代物都无同分异构体,所以不能说明苯不是单双键交替结构,故C错误;
D.无论苯的结构中是否有碳碳双键和碳碳单键,苯的对位二元取代物都无同分异构体,所以不能说明苯不是单双键交替结构,故D错误;
故选B.
24.HF、H2O、CH4、SiH4四种气态氢化物按稳定性由弱到强排列正确的是( )
A.CH4<H2O<HF<SiH4 B.SiH4<HF<CH4<H2O
C.SiH4<CH4<H2O<HF D.H2O<CH4<HF<SiH4
【考点】非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律.
【分析】根据非金属性越强,则对应的氢化物的稳定性越大来解答.
【解答】解:因同周期从左向右元素的非金属性增强,同主族元素从上到下元素的非金属性减弱,
C、Si同主族,C、O、F同周期,
则非金属性Si<C<O<F,
由非金属性越强,则对应的氢化物的稳定性越大,
则氢化物按稳定性由弱到强的顺序为SiH4<CH4<H2O<HF,
故选C.
25.下列常温下的下列物质属于所气态有机物的是 ( )
A.CH3Cl B.CH2Cl2 C.CCl4 D.苯
【考点】卤代烃简介.
【分析】常见有机物中常温下为气态有:C原子数≤4烃、新戊烷、一氯甲烷、甲醛等,据此判断.由5到16个碳组成的烷烃常温下为液态,由17个碳以上组成的烷烃常温下为固态.
【解答】解:A.CH3Cl常温下是气体,故A正确;
B.CH2Cl2常温下是液体,故B错误;
C.CCl4常温下是液体,故C错误;
D.苯常温下为液态,故D错误.
故选A.
26.将0.1mol两种气体烃组成的混合气完全燃烧后得3.36L(标况)CO2和3.6g水蒸气,对于组成判断正确的是( )
A.一定有甲烷 B.一定有乙烯 C.一定有乙炔 D.一定有乙烷
【考点】有关有机物分子式确定的计算;有关混合物反应的计算.
【分析】标准状况下3.36LCO2的物质的量为: =0.15mol,3.6g水的物质的量为: =0.2mol,则混合的平均化学式为C1.5H4,由于是两种烃的混合物,则肯定含有C原子数小于1.5的烃,即一定含有甲烷,因甲烷中含有4个氢原子,则另一种烃也含有4个氢原子,以此来解答.
【解答】解:标况下3.36LCO2的物质的量为=0.15mol,3.6g水的物质的量为: =0.2mol,
则0.1mol两种气体烃组成的混合气完全燃烧及原子守恒可知,混合物的平均化学式为C1.5H4,
由于是混合物,则肯定含有C原子数小于1.5的烃,即一定含有甲烷,因甲烷中含有4个氢原子,则另一种烃也含有4个氢原子,可能含有乙烯、丙炔等,不含乙烷,
故选A.
27.下列变化属于物理变化的是( )
A.石油裂解 B.石油的分馏
C.石油的裂化 D.甲烷和氯气混合后光照
【考点】物理变化与化学变化的区别与联系.
【分析】A.石油的裂解是采用较高的温度,让大分子烃类有机物成为小分子烃的过程;
B.石油分馏是根据石油中各成分的沸点不同而分离的,变化过程中没有新物质生成;
C.石油的裂化是让大分子烃类有机物成为小分子烃的过程;
D.甲烷和氯气混合后光照生成一氯甲烷和氯化氢.
【解答】解:A.石油裂解是大分子分解生成小分子,是化学变化,故A错误;
B.石油分馏是根据石油中各成分的沸点不同而分离的,变化过程中没有新物质生成,属于物理变化,故B正确;
C.石油的裂化是让大分子烃类有机物成为小分子烃的过程,该过程中有新物质生成,属于化学变化,故C错误;
D.甲烷和氯气混合后光照生成一氯甲烷和氯化氢,有新物质生成,属于化学变化,故D错误.
故选B.
28.下列化学用语的书写,不正确的是( )
A.溴化钠的电子式: B.硫原子的结构示意图:
C.氢气分子的电子式: D.水的分子式为H2O
【考点】电子式;原子结构示意图.
【分析】A、溴离子和钠离子间通过离子键形成溴化钠,阴阳离子需要标出电荷;
B、硫原子的核电荷数=核外电子总数=16,最外层为6个电子;
C、氢气为共价化合物,分子中存在1对共用电子对;
D、每个水分子中含有两个氢原子、1个氧原子.
【解答】解:A、溴化钠为离子化合物,电子式中钠离子和溴离子需要标出所带电荷,溴化钠的电子式为:,故A错误;
B、表示的是硫离子,硫原子的核外电子总数为16,硫原子的结构示意图为:,故B错误;
C、氢气分子中存在2对共用电子对,氢气正确的电子式为:H:H,故C错误;
D、每个水分子中含有两个氢原子、1个氧原子,水的分子式为:H2O,故D正确;
故选ABC.
29.下列递变规律不正确的是( )
A.Na、Mg、Al还原性依次减弱 B.I2、Br2、Cl2氧化性依次增强
C.C、N、O原子半径依次增大 D.P、S、Cl最高正价依次升高
【考点】元素周期律和元素周期表的综合应用;元素周期律的作用.
【分析】A.同周期从左向右金属性减弱,还原性减弱;
B.同主族从上到下非金属性减弱;
C.同周期从左向右原子半径减小;
D.第三周期元素的最高正价从左向右增大.
【解答】解:A.同周期从左向右金属性减弱,还原性减弱,则Na、Mg、Al还原性依次减弱,故A正确;
B.同主族从上到下非金属性减弱,对应单质的氧化性减弱,则I2、Br2、Cl2氧化性依次增强,故B正确;
C.同周期从左向右原子半径减小,则C、N、O原子半径依次减小,故C错误;
D.第三周期元素的最高正价从左向右增大,则P、S、Cl最高正价依次升高,故D正确;
故选C.
30.下列判断正确的是( )
A.核电荷数:Al<Na B.金属性:Na>Al
C.原子序数:Na>Cl D.原子半径:Cl>Na
【考点】同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系.
【分析】A.根据原子序数=核电荷数判断;
N.同周期元素从左到右金属性逐渐减弱;
C.同周期元素从左到右原子序数逐渐增大;
D.根据同周期元素的原子半径的递变规律判断.
【解答】解:A.Al的核电荷数为13,Na的核电荷数为11,则Na<Al,故A错误;
B.同周期元素从左到右金属性逐渐减弱,Na的金属性大于Al,故B正确;
C.Na的原子序数为11,Cl的原子序数为17,则Cl>Na,故C错误;
D.同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,原子半径Na>Cl,故D错误.
故选B.
二、填空题
31.氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置.如图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定.请回答:
(1)负极反应式为 2H2+4OH﹣﹣4e﹣═4H2O ;正极反应式为 O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣ .
(2)该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电池可连续不断地提供电能.因此,大量安全储氢是关键技术之一.
金属锂是一种重要的储氢材料,其吸氢和放氢原理如下:
Ⅰ.2Li+H22LiH
Ⅱ.LiH+H2O═LiOH+H2↑
①反应Ⅱ中的氧化剂是 H2O ;
②已知LiH固体密度为0.80g•cm﹣3,用锂吸收112L(标准状况下)H2,生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为 8.93×10﹣4 (可用分数表示或用a×10﹣b表示,a保留两位小数);
③由②生成的LiH与H2O作用,放出的H2用作电池燃料,若能量转化率为80%,则导线中通过电子的物质的量为 16 mol.
【考点】化学电源新型电池.
【分析】(1)通入氢气的一极为原电池的负极,发生氧化反应,通入氧气的一极为原电池的正极,发生还原反应;
(2)①从化合价的变化的角度分析;
②根据反应的电极方程式计算;
③根据实际参加反应的氢气以及电极反应式计算.
【解答】解:(1)通入氢气的一极为原电池的负极,发生氧化反应,通入氧气的一极为原电池的正极,发生还原反应,碱性溶液中负极反应为2H2﹣4e﹣+4OH﹣=4H2O,正极反应为O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣;
故答案为:2H2+4OH﹣﹣4e﹣=4H2O;O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣;
(2)①Li从零价升至+1价,作还原剂,H2O的H从+1降至H2中的零价,作氧化剂,故答案为:H2O;
②由反应I,吸收112L(标准状况下)H2,即5molH2时,则生成10molLiH,V===0.1L,
==8.93×10﹣4,
故答案为:8.93×10﹣4;
③10mol LiH可生成10mol H2,实际参加反应的H2为10mol×80%=8mol,1molH2转化成1molH2O,转移2mol电子,所以8molH2可转移16mol的电子,
故答案为:16.
32.从石器、青铜器到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的发展水平.下列资料表示了三种金属被人类开发利用的大致年限.
(1)上述资料中的三种常用金属的开发利用之所以有先后,主要取决于 D .
A.金属的导电性强弱 B.金属在地壳中的含量多少
C.金属的化合价高低 D.金属的活动性大小
(2)早在西汉成书的《淮南万毕术》里,就有“曾青得铁则化为铜”的记载.曾青又有空青、白青、石胆、胆矾等名称,其实都是天然的硫酸铜.
①写出“曾青得铁则化为铜”的化学方程式 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 .
②若根据上述反应设计成原电池,请在图2方框中画出原电池的装置图,标出正、负极和电解质溶液,并写出电极反应式.
正极反应: Cu2++2e﹣=Cu ;
负极反应: Fe﹣2e﹣=Fe2+ .
【考点】金属冶炼的一般原理.
【分析】(1)由图可以判断出金属活动性与开发利用的先后关系;
(2)①铁和硫酸铜溶液发生置换反应;
②原电池的总反应为Fe+Cu2+=Fe2++Cu,根据原电池反应设计原电池,原电池正极材料为较不活泼金属或非金属材料,正极上发生还原反应;
【解答】解:(1)由图示可以看出金属的活动性大小与金属的开发利用的先后有关,金属活泼性越强的金属开发利用越晚,和金属活泼性有关,
故答案为:D;
(2)①曾青得铁则化为铜是铁和硫酸铜溶液发生置换反应,反应的方程化学式为:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4,
故答案为:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 ;
②原电池的总反应为Fe+Cu2+=Fe2++Cu,则该原电池中,Fe为负极,负极反应Fe﹣2e﹣=Fe2+,Cu(或C)为正极,正极发生还原反应,电极反应式为Cu2++2e﹣=Cu,电解质溶液为硫酸铜溶液,
则原电池装置为,
故答案为:;Cu2++2e﹣=Cu;Fe﹣2e﹣=Fe2+;
33.在一只试管中放入几小块镁片,把试管放入盛有25℃的饱和石灰水的烧杯中,用胶头滴管滴5mL盐酸于试管中.试回答下列问题:
(1)实验中产生的现象是 溶液变浑浊,冒气泡 .
(2)产生上述现象的原因是 该反应放热,温度升高,Ca(OH)2的溶解度变小而析出 .
(3)写出有关反应的离子方程式: Mg+2H+═Mg2++H2↑ .
(4)由实验推知:MgCl2溶液与H2的总能量 < (填“<”“>”或“=”)镁片和盐酸的总能量.
【考点】镁的化学性质.
【分析】(1)金属镁和酸反应生成盐和氢气;
(2)金属和酸的反应是放热反应,氢氧化钙的溶解度随着温度升高而降低,随着温度的降低而升高;
(3)金属镁和盐酸反应生成氯化镁和氢气;
(4)当反应物的能量高于生成物的能量,则反映是放热反应,反之是吸热反应.
【解答】解:(1)金属镁和盐酸反应产生大量的热,冒气泡,该热量能使氢氧化钙的溶解度降低,所以饱和石灰水中溶液变浑浊,
故答案为:溶液变浑浊,冒气泡;
(2)金属镁和盐酸反应产生大量的热,该热量能使氢氧化钙的溶解度降低,所以饱和石灰水中溶液变浑浊,
故答案为:该反应放热,温度升高,Ca(OH)2的溶解度变小而析出;
(3)金属镁和盐酸反应的实质是:Mg+2H+═Mg2++H2↑,故答案为:Mg+2H+═Mg2++H2↑;
(4)金属镁和盐酸反应产生大量的热,反应物的能量高于生成物的能量,故答案为:<.
34.在三个容积均为2L的密闭容器中发生反应:2HI(g)⇌H2(g)+I2(g),已知H2(g)和I2(g)的起始物质的量均为0,HI(g)的物质的量随反应时间和温度的变化情况如表所示:
序号
时间/min
物质的量/mol
温度/℃
0
10
20
30
40
50
1
800
1.0
0.80
0.67
0.57
0.50
0.50
2
800
1.0
0.60
0.50
0.50
0.50
0.50
3
820
1.0
0.40
0.25
0.20
0.20
0.20
(1)实验1和实验2中使用了催化剂的实验是 2 (填“1”或“2”);
(2)实验1中,0〜l0min内生成H2的平均反应速率为 0.005 mol•L﹣1•min﹣1;
(3)实验3的反应达到化学反应限度时,HI(g)转化率为 80% .
【考点】化学平衡的计算.
【分析】(1)实验1和实验2比较,温度、起始物质的量均相同,实验2达到平衡的时间少;
(2)结合v=计算HI的反应速率,再结合速率之比等于化学计量数之比计算H2的平均反应速率;
(3)由表格数据可知,HI起始的物质的量为1.0mol,平衡时的物质的量为0.2mol,以此计算.
【解答】解:(1)实验1和实验2比较,温度、起始物质的量均相同,实验2达到平衡的时间少,则实验2中使用了催化剂,故答案为:2;
(2)v(HI)===0.01mol/(L.min),由速率之比等于化学计量数之比可知H2的平均反应速率为0.01mol/(L.min)×=0.005mol/(L.min),
故答案为:0.005;
(3)由表格数据可知,HI起始的物质的量为1.0mol,平衡时的物质的量为0.2mol,则HI(g)转化率为×100%=80%,故答案为:80%.
35.研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义.
(1)NO2可用水吸收,相应的化学方程式为 3NO2+H2O=2HNO3+NO .利用反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O也可以处理NO2.当转移1.2mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是 6.72 L.
(2)已知:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=﹣196.6kJ/mol
2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H=﹣113.0kJ/mol
则反应NO2(g)+SO2(g)=SO3(g)+NO(g)的△H= ﹣41.8 kJ/mol.
(3)如图所示,相同体积的a、b、c三密闭容器,其中c容器有一活塞,a、b两容器为定容容器,起始向三容器中都加入相同量的SO2和O2使三容器压强相等,一定条件下发生2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)的反应.问:
①起始a、c两容器的反应速率大小关系为Va = Vc;(填“>”“<”或“=”下同)
②反应一段时间后a、c中速率大小关系为Va < Vc;
③如起始在a、c两容器中通入等量的He,则此时三容器起始压强为Pa > Pb = Pc;起始反应速率关系为Va = Vb > Vc.
【考点】化学平衡的计算.
【分析】(1)NO2与水反应生成硝酸和NO,6NO2+8NH37N2+12H2O反应中,只有N元素化合价发生变化,分别由+4价、﹣3价变化为0价;
(2)已知:①2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H1=﹣196.6kj•mol﹣1 ②2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H2=﹣113.0kJ•mol﹣1,利用盖斯定律将可得反应热;
(3)①起始时压强相等,则反应物的浓度相等,反应速率相等;
②c为恒压,c中压强大于a,结合压强对反应速率的影响判断;
③如起始在a、c两容器中通入同量的He,He不参加反应,c保持恒压,则体积应增大,结合浓度的影响判断反应速率.
【解答】解:(1)NO2与水反应生成硝酸和NO,反应的方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO,
6NO2+8NH37N2+12H2O反应中,只有N元素化合价发生变化,分别由+4价、﹣3价变化为0价,由化合价变化可知当有6molNO2参加反应时,转移24mol电子,
则当转移1.2mol电子时,消耗的NO2的物质的量为0.3mol,在标准状况下是0.3mol×22.4L/mol=6.72L,
故答案为:3NO2+H2O=2HNO3+NO;6.72;
(2)已知:①2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H1=﹣196.6kj•mol﹣1 ②2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H2=﹣113.0kJ•mol﹣1
则可得NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)的△H3==﹣41.8kJ/mol,
故答案为:﹣41.8;
(3)①起始时压强相等,则反应物的浓度相等,反应速率相等,故答案为:=;
②c为恒压,c中压强大于a,反应一段时间后a、c中速率大小关系为Va<Vc,故答案为:<;
③如起始在a、c两容器中通入同量的He,He不参加反应,c保持恒压,则体积应增大,则此时三容器起始压强为Pa>Pb=Pc,反应速率Va=Vb,由于c体积最大,浓度最小,则反应速率最小,三个容器中的气体反应速率关系是Va=Vb>Vc,故答案为:>;=;=;>.
2017年1月4日