必修二第六章 化学反应与能量 测试(答案)

必修二第六章测试
化学
姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是( )
A.碳与二氧化碳高温反应 B.乙醇燃烧
C.铝粉与氧化铁粉末反应 D.氧化钙溶于水
2.我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na-CO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液,纳和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料,电池的总反应为:3CO2+4Na2Na2CO3+C,下列说法错误的是
A.放电时,向负极移动
B.放电时,Na+向正极移动
C.放电时,正极反应为:3CO2+3e-=2+C
D.放电时,正极反应为:Na++e-=Na
3.在一固定容积的密闭容器中进行如下反应:,已知反应进行到10秒时,、、的物质的量分别为、、,则下列说法正确的是
A.10秒时,用表示该反应的平均反应速率为
B.当反应达平衡时,的物质的量可能为
C.当和的生成速率之比为时,该反应达到平衡
D.向容器内再充入,可以提高正反应速率
4.将3mol A与3mol B混合于3L的密闭容器中,发生如下反应:2A(g)+3B(g)2C(g)+nD(g),2s后达平衡A的转化率为50%,测得v(D)=0.25mol L-1 s-1,下列推断正确的是( )
A.v(B)=0.25mol L-1 s-1 B.C的体积分数为30%
C.B的转化率为25% D.n=2
5.下列有关热化学方程式的叙述中,正确的是
A.已知 ,则20.0g NaOH固体与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量
B.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ,则石墨比金刚石稳定
C.已知 ,则的燃烧热为
D.已知 ,则的能量一定高于的能量
6.下列实验中,有关操作、现象及结论均正确的是( )
选项 实验操作 实验现象 结论
A 将盛有NH4Cl和消石灰的小烧杯放在表面有水的玻璃片上,用玻璃棒搅拌小烧杯中的药品 片刻后,玻璃片表面的水结冰,将玻璃片和小烧杯粘在一起 NH4Cl和消石灰的反应属于吸热反应
B 将铁钉与电源正极相连,铜片与电源负极相连,把铁钉和铜片放入硫酸铜溶液中,接通直流电源 片刻后,铁钉表面附着一层红色固体 铁钉表面镀上一层铜
C 将NO2—N2O4平衡球的两端分别浸在盛有热水和冰水的烧杯中 球中气体颜色:热水中变浅,冰水中变深 升温使平衡向吸热方向移动
D 将盛有FeCl3饱和溶液的小烧杯用酒精灯加热一段时间 小烧杯中液体由棕黄色变为红褐色 有氢氧化铁胶体生成
A.A B.B C.C D.D
7.已知25 ℃、101 kPa条件下,12 g石墨、金刚石完全燃烧分别释放出393.5 kJ、395.0 kJ的热量。据此判断,下列说法正确的是(  )
A.由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高;石墨比金刚石稳定
B.由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低;金刚石比石墨稳定
C.由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高;金刚石比石墨稳定
D.由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低;石墨比金刚石稳定
8.在恒温、恒容容器中发生反应:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g)。不能表示上述反应达到化学平衡状态的是
A.3v(N2)逆=v(H2)正 B.容器内的压强不变
C.混合气体密度保持不变 D.c(N2):c(H2):c(HCl)=1:3:6
9.根据如图装置判断,以下叙述正确的是( )
A.铁作正极
B.该装置可以减缓铁的腐蚀
C.碳上发生的电极反应:O2+4e-+2H2O=4OH-
D.铁上发生的电极反应:Fe-3e-=Fe3+
10.甲酸常被用于橡胶、医药等工业。在一定条件下可分解生成CO 和H2O。在有、无催化剂条件下的能量与反应历程的关系如图所示。下列说法错误的是
A.途径一未使用催化剂,但途径二与途径一甲酸平衡转化率相同
B.ΔH1=ΔH2<0,Ea1= Ea2
C.途径二H+参与反应,通过改变反应途径加快反应速率
D.途径二反应的快慢由生成的速率决定
11.甲醇燃料电池结构示意图如下。甲醇在催化剂作用下提供质子(H+)和电子,电子经外电路、质子经内电路到达另一电极后与氧气反应,电池总反应为:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。下列说法正确的是
A.电解质溶液中,H+向左移动
B.负极反应式为:CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+
C.b处通入甲醇,a处通入空气
D.正极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-
12.向绝热恒容密闭容器中通入一定量的SO2和NO2,一定条件下发生反应:SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g) △H<0,测得SO3浓度随时间变化如表所示,下列说法正确的是
反应时间/s 40 50 60 70 80 90 100 110
SO3浓度/(mol/L) 0.10 0.14 0.21 0.26 0.30 0.32 0.33 0.33
A.50 s时,SO3的生成速率为0.028 mol/(L·s)
B.40 s~90 s的逆反应速率逐渐增大
C.40 s~50 s的反应速率大于70 s~80 s的反应速率
D.110 s时,缩小容器体积再次达到平衡后,SO2的转化率和浓度均保持不变
13.用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂 KNO3的U形管)构成一个原电池(如图)。下列有关该原电池的叙述中正确的是
①在外电路中,电子由铜电极流向银电极
②正极反应:Ag++e =Ag
③实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作
④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
A.①② B.①②④ C.②③ D.①③④
14.反应:A(g)+3B(g)═2C(g)+2D(g),在四种不同情况下测得反应速率,其中反应速率最快的是( )
A.v(A)=0.8mol/(L min) B.v(B)=0.75mol/(L s)
C.v(C)=0.6mol/(L s) D.v(D)=0.5mol/(L s)
15.对于化学反应的限度的叙述,错误的是( )
A.任何可逆反应都有一定的限度
B.化学反应达到限度时,正、逆反应速率相等
C.化学反应的限度与时间的长短无关
D.化学反应的限度是不可改变的
16.把A、B、C、D四块金属片浸入稀硫酸中,分别用导线两两相连可以组成原电池。A、B相连时A为负极;C、D相连时,电流由D→C;A、C相连时,C极上产生大量气泡,B、D相连时,D极发生氧化反应。这四种金属的活动性顺序是
A.A>B>C>D B.A>C>D>B C.C>A>B>D D.B>D>C>A
二、填空题
17.氯铝电池是一种新型的燃料电池。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)电子从_______(填“Al”或“Cl”)极流向_______极(填“正”或“负”)。
(4)总反应方程式:_______。
18.原电池原理的发现是储能和供能技术的巨大进步,是化学对人类的一项重大贡献。
(1)现有如下两个反应:A.NaOH+HCl===NaCl+H2O;B.Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑。
判断能否设计成原电池A__________,B__________(填“能”或“不能”)。
(2)将纯锌片和纯铜片按图方式插入100 mL相同浓度的稀硫酸中一段时间,回答下列问题:
①下列说法正确的是__________。
A.甲、乙均为化学能转变为电能的装置
B.乙中铜片上没有明显变化
C.甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少
D.两烧杯中溶液的pH均增大
②在相同时间内,两烧杯中产生气泡的速度:甲__________乙(填“>”、“<”或“=”)。
③请写出图中构成原电池的负极电极反应式: ____________。
④当乙中产生1.12 L(标准状况)气体时,将锌、铜片取出,再将烧杯中的溶液稀释至1 L,测得溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1(设反应前后溶液体积不变)。试确定原稀硫酸的物质的量浓度为__________。
三、计算题
19.氨是氮循环过程中的重要物质,氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。
(1)根据如图提供的信息,写出该反应的热化学方程式____________________________,下图的曲线中________(填“a” 或“b”)表示加入铁触媒(催化剂)的能量变化曲线。
(2)在恒容容器中,下列描述中能说明上述反应已达平衡的是_____________。
A.3υ(H2)正=2υ(NH3)逆
B.单位时间内生成n mol N2的同时生成2n molNH3
C.容器内气体的密度不随时间的变化而变化
D.容器内压强不随时间的变化而变化
(3)500℃、50MPa时,在容积为1 L的容器中加入1 mol N2、3 mol H2,反应达平衡后测得平衡常数为K,此时N2的转化率为a。则K和a的关系是K=_______________。
(4)为了寻找合成NH3的适宜条件,某同学设计了三组实验(如下表),请在下表空格处填入相应的实验条件及数据。
实验编号 T(℃) n (N2)/n(H2) P(MPa)
ⅰ 450 1
ⅱ ______ 10
ⅲ 480 ______ 10
(5)1998年希腊亚里斯多德大学的两位科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+),实现了高温常压下高转化率的电解合成氨。其实验装置如图。阴极的电极反应式为________________________。
四、实验题
20.用如图所示的装置来测定镁与硫酸反应的速率,在锥形瓶中加入0.7克镁带(已打磨光亮),按如图连接好装置,从A中加入20.0ml0.5mol/LH2SO4。记录注射器活塞的位置和相应的时间。记录数据如表:
时间/s t 2t ……
活塞的位置/mL 17.3 25.6 36.6 ……
(1)仪器A的名称是____,其使用前必须进行的操作是____。
(2)0-t时间段与t-2t时间段,化学反应速率最快的是____时间段,原因是____。
(3)用上述装置探究Fe3+、Cu2+对双氧水分解速率的影响,所用试剂:5%H2O2、0.1mol/LFeC13、0.2mol/LCuCl2。完成表格的实验设计:
实验序号 双氧水体积/mL 蒸馏水体积/mL 添加的物质
I 10 0 _____mLFeCl3
2 10 2 2mLCuCl2
表中需要添加的物质是_____mLFeCl3溶液。
(4)查阅资料,FeCl3溶液和CuCl2溶液都能对H2O2分解起催化作用,起作用的微粒分别是Fe3+和Cu2+,且Fe3+比Cu2+催化效果更好。设计实验证实这种说法的正确性。
试管 甲 乙 丙
盛装试剂 10mL5%H2O2 10mL5%H2O2 10mL5%H2O2
滴加试剂 5滴0.lmol/LFeC13溶液 5滴_____溶液 5滴0.3mol/LNaCl溶液
产生气泡情况 较快产生细小气泡 缓慢产生细小气泡 无气泡产生
试管乙中滴加的试剂_____,进行丙试管实验的目的_____。
21.KI溶液在酸性条件下能与氧气反应。
现有以下实验记录:
实验编号 ① ② ③ ④ ⑤
温度/℃ 30 40 50 60 70
显色时间/s 160 80 40 20 10
回答下列问题:
(1)该反应的离子方程式为___。
(2)该实验的目的是__。
(3)实验试剂除了1mol/LKI溶液、0.1mol/LH2SO4溶液外,还需要的试剂是___,实验现象为___。
(4)上述实验操作中除了需要(3)的条件外,还必须控制不变的是__(填字母)。
A.温度
B.试剂的浓度
C.试剂的用量(体积)
D.试剂添加的顺序
(5)由上述实验记录可得出的结论是__。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【分析】生成物总能量高于反应物总能量的反应为吸热反应。
【详解】A. 碳与二氧化碳高温反应属于吸热反应,生成物总能量高于反应物总能量,A项正确;
B. 乙醇燃烧属于放热反应,生成物的总能量小于反应物的总能量,B项错误;
C. 铝粉与氧化铁粉末反应属于放热反应,生成物的总能量小于反应物的总能量,C项错误;
D. 氧化钙溶于水与水发生化合反应,属于放热反应,生成物的总能量小于反应物的总能量,D项错误;
答案选A。
2.D
【详解】A.放电时,Na失电子作负极、Ni作正极,电解质溶液中阴离子向负极移动,所以向负极移动,故A正确;
B.放电时为原电池,阳离子向正极移动,故B正确;
C.放电时负极反应式为Na-e-=Na+、总反应减去负极反应即可得正极反应,所以正极反应式为3CO2+4e-=2+C,故C正确;
D.放电时正极反应为3CO2+4e-=2+C,故D错误;
故答案为D。
【点睛】原电池中正极得电子发生还原反应,负极失电子发生氧化反应;电子通过导线由负极流向正极,阳离子在电解质中溶液流向正极,阴离子在电解质溶液中流向负极。
3.D
【详解】A.反应进行到10s时生成三氧化硫0.2mol,则消耗氧气是0.1mol。由于不能确定容器的体积,所以不能计算该反应的反应速率是,A不正确;
B.根据S原子守恒可知,SO2和SO3的物质的量之和是0.4mol,由于反应是可逆反应,反应物的转化率达不到100%,所以当反应达平衡时,SO3的物质的量不可能为0.4 mol,B不正确;
C.反应速率之比是相应的化学计量数之比,所以二氧化硫和氧气的反应速率总是2:1的,不能判断是否平衡,C不正确;
D.向容器内充人O2,增大O2的浓度,可以提高正反应速率,D正确;
答案选D。
4.D
【详解】将3mol A与3mol B混合于3L的密闭容器中,2s后达平衡A的转化率为50%,则转化的A为3mol×50%=1.5mol,则:
2A(g)+3B(g)2C(g)+nD(g)
起始量(mol):3 3 0 0
转化量(mol):1.5 2.25 1.5 0.75n
平衡量(mol):1.5 0.75 1.5 0.75n
A.v(B)==0.375mol/(L·s),故A错误;
B.v(D)=0.25mol L-1 s-1,则0.75n mol=v(D)=0.25mol L-1 s-1×2s×3L,解得n=2,C的体积分数==28.6%,故B错误;
C.B的转化率=×100%=75%,故C错误;
D.v(D)=0.25mol L-1 s-1,则0.75n mol=v(D)=0.25mol L-1 s-1×2s×3L,解得n=2,故D正确;
故答案为D。
5.B
【详解】A.已知 ,氢氧化钠固体溶于水放热,则20.0g NaOH固体与稀盐酸完全中和,放出的热量大于28.7kJ,故A错误;
B.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ,能量越低越稳定,则石墨比金刚石稳定,故B正确;
C.已知 ,氢气的燃烧热是1mol氢气完全燃烧生成1mol液态水放出的能量,所以的燃烧热不是,故C错误;
D.已知 ,则2mol和1molO2的能量和高于2mol的能量,故D错误;
选B。
6.A
【详解】A.该实验说明周围温度降低,则该反应为吸热反应,故A正确;
B.铁钉作阳极,阳极上Fe失电子生成亚铁离子,Cu电极为阴极铜离子得电子生成Cu,故B错误;
C.热水中变深、冰水中变浅,温度影响平衡移动,说明升高温度平衡向生成四氧化二氮的方向移动,但该反应焓变未知,不能确定是否是向吸热一方移动,故C错误;
D.加热FeCl3饱和溶液促进铁离子水解生成氢氧化铁沉淀,得到的不是氢氧化铁胶体而是沉淀,故D错误;
故选:A。
【点睛】利用电解原理进行电镀时镀件要放在阴极,即与电源负极相连;制备氢氧化铁胶体:沸腾的蒸馏水中逐滴加1~2mL饱和FeCl3溶液,煮沸至液体呈红褐色,停止加热。
7.D
【详解】由石墨、金刚石燃烧的热化学方程式①C(石墨)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.51kJ mol-1,②C(金刚石)+O2(g)=CO2(g)△H=-395.41kJ mol-1,利用盖斯定律将①-②可得:C(石墨)=C(金刚石)△H=+1.9kJ mol-1,可知由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量石墨的能量比金刚石的低;石墨比金刚石稳定。
故答案为D。
8.D
【详解】A.在任何时刻都存在3v正(N2)=v正(H2),若3v(N2)逆=v(H2)正,则v正(N2)=v逆(N2),反应达到平衡状态,A不符合题意;
B.反应为气体体积变化的反应,故反应前后气体的压强为变量,则压强不变则达到了平衡,B不符合题意;
C.该反应在恒容密闭容器中进行,前后气体质量发生改变,当气体质量不变时,此时气体的密度不变,反应达到平衡状态,故C不符合题意;
D.反应体系中c(N2)∶c(H2)∶c(HCl)=1∶3∶6时,反应可能处于平衡状态,也可能未处于平衡状态,这与反应条件以及反应开始时加入反应物的多少有关,因此不能据此判断反应是否达到平衡状态,D符合题意;
故合理选项是D。
9.C
【分析】此装置为原电池装置,分析可知铁做负极,发生氧化反应,Fe-2e-=Fe2+,C做正极发生还原反应O2+4e-+2H2O=4OH-。根据此分析进行解答。
【详解】A.铁做负极,发生氧化反应,故A选项错误。
B.铁做负极, Fe-2e-=Fe2+,会加速铁的腐蚀,故B选项错误。
C. C做正极,发生还原反应O2+4e-+2H2O=4OH-,故C选项正确。
D.铁发生氧化反应,Fe-2e-=Fe2+,故D选项错误。
故答案选C。
10.B
【详解】A.催化剂可以降低活化能,因此途径一未使用催化剂,但催化剂不能改变平衡状态,所以途径二和途径一的甲酸平衡转化率相同,A正确;
B.催化剂可以降低活化能,但不能改变焓变,由于反应物的总能量高于生成物的总能量,因此ΔH1=ΔH2<0,但Ea1>Ea2,B错误;
C.途径二中反应前有氢离子,反应后还有氢离子,说明H+参与反应,通过改变反应途径加快反应速率,C正确;
D.生成的活化能高,则途径二反应的快慢由生成的速率决定,D正确;
故选B。
11.B
【解析】由电子的方向可知a为负极,b为正极,甲醇在负极被氧化,由题意可知生成CO2和H+,负极反应为CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+,氧气在正极得电子被还原,生成水,正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,以此解答该题。
【详解】A、原电池中阳离子流向正极,右侧为原电池正极,H+向右移动,故A错误;
B、甲醇在负极被氧化,由题意可知生成CO2和H+,负极反应为CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+,故B正确;
C、甲醇在负极被氧化,左侧为负极,所以b处通入空气,a处通入甲醇,故C错误;
D、氧气在正极得电子被还原,生成水,正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,故D错误;
故答案为B。
【点睛】原电池中电子是从负极流向正极;电子流出的一端是负极,失去电子发生氧化反应;电子流入的一端是正极,得到电子发生还原反应。
12.B
【详解】A.50 s内,v(SO3)=mol/(L·s)= 0.0028 mol/(L·s),化学反应速率是平均速率,不是某一时刻的即时速率,所以可以说50 s内SO3的生成速率为0.0028 mol/(L·s),但不能说50s时SO3的生成速率为0.0028 mol/(L·s),A错误;
B.该反应为放热反应,绝热条件下进行该反应,反应温度逐渐升高,升高温度,正、逆反应速率都增大,且生成物浓度越大,逆反应速率越快,所以40 s~90 s的逆反应速率逐渐增大,B正确;
C.40 s~50 s内,SO3平均化学反应速率v(SO3)=mol/(L·s)= 0.004 mol/(L·s);70 s~80 s内三氧化硫平均化学反应速率v(SO3)=mol/(L·s)= 0.004 mol/(L·s),说明40 s~50 s的反应速率等于70 s~80 s的反应速率,C错误;
D.110 s时,缩小容器体积相当于增大压强,由于该反应是反应前后气体体积相等的反应,所以化学平衡不移动,反应物的转化率不变,因为体积减小,各种物质的浓度增大,D错误;
故合理选项是B。
13.B
【详解】①该原电池中铜是负极、银是正极。在外电路中电子由负极流向正极,①正确;
②正极发生还原反应:Ag++e-=Ag,②正确;
③取出盐桥,不能形成闭合电路,原电池不能继续工作,③错误;
④该原电池的总反应是Cu+2 Ag+=2Ag+Cu2+,④正确;
故选B。
14.C
【详解】反应速率与化学计量数的比值越大,说明该反应的反应速率越大,由题给各物质的反应速率可得:=、=、=、=,则在四种不同情况下,v(C)=0.6mol/(L s)的反应速率最快,故选C。
15.D
【分析】要根据可逆反应建立化学平衡状态的过程和化学平衡状态的特征来思考。
【详解】A. 可逆反应不论反应到什么程度,都会含有所有反应物和所有生成物,即会达到一定的限度,故A正确;
B. 一个可逆反应达到反应限度,即达到化学平衡状态时,正反应速率与逆反应速率相等,故B正确;
C. 可逆反应达到什么样的限度,与反应时间的长短无关,何时达到化学平衡状态,由反应本身及反应速率有关,故C正确;
D. 一个可逆反应达到化学平衡状态后,当条件(如温度、浓度)改变时,原来的化学平衡状态就会被破坏,并在新的条件下建立新的化学平衡状态,故D错误;
答案选D。
【点睛】影响化学平衡的主要因素是内因,即物质反应本身,外界条件的影响是次要因素。
16.B
【详解】A、B相连时A为负极,则活动性顺序A>B;C、D相连时,电流由D→C,说明C为负极,则活动性顺序:C>D;A、C相连时,C极上产生大量气泡,则C为原电池的正极,活动性顺序:A>C;B、D相连时,D极发生氧化反应,D应为原电池的负极,作为活动性顺序:D>B;则有活动性顺序:A>C>D>B;
故选:B。
17. 正 负 Al 正 2Al+3Cl2=2AlCl3
【分析】根据原电池原理分析,原电池中有氧化还原反应发生,失去电子的为负极,化合价升高,电子流出,得到电子的一极为正极,化合价降低,电子流入,电池两极上转移电子的量是相等的,据此解答即可。
【详解】(1)依据分析可知,通入氯气的电极是正极,氯气在正极上得到电子,被还原成氯离子,电极反应式为:3Cl2+6e-=6Cl-,故答案为:正;
(2)加入铝的电极是负极,失去电子,化合价升高,发生氧化反应,故答案为:负;
(3)电池中,电子由负极经导线流向正极,即从Al流向正极,故答案为:Al;正;
(4)燃料电池中Al为负极,Cl2为正极,则总反应方程式为:2Al+3Cl2=2AlCl3。
18. 不能 能 BD > Zn-2e-===Zn2+ 1 mol·L-1
【详解】(1)原电池中发生的是自发的氧化还原反应,A.为酸碱中和,是非氧化还原反应,故不能设计成原电池;B.是置换反应,是氧化还原反应,能设计成原电池;
(2)①甲装置是原电池,发生电化学腐蚀,乙装置发生化学腐蚀;A.甲是化学能转变为电能的装置,乙不是,故A错误;B.乙装置中铜片不反应,也没构成原电池的正极,所以铜片上没有明显变化,故B正确;C.甲、乙中锌片质量都减少,故C错误;D.两个烧杯中都产生氢气,氢离子浓度都降低,所以溶液的pH均增大,故D正确;故选BD;
②原电池原理引起的腐蚀速度大于化学腐蚀的速度;
③构成原电池的负极是锌失电子发生氧化反应,电极反应式为:Zn-2e-=Zn2+;
④释后氢离子的物质的量为1L×0.1mol L-1=0.1mol,生成氢气的氢离子的物质的量为,所以原溶液中氢离子的物质的量为0.2mol,原溶液中氢离子的浓度为=2mol/L,一个硫酸分子中含两个氢离子,所以原溶液中稀硫酸的浓度为1 mol L-1。
点睛:明确原电池的构成条件及反应必须是放热反应是解本题的关键。构成原电池的条件是:①有两个活泼性不同的电极;②将电极插入电解质溶液中;③两电极间构成闭合回路;④能自发的进行氧化还原反应;所以设计原电池必须符合构成原电池的条件,且该反应必须是放热反应。
19. N2(g) + 3H2(g)2NH3(g);ΔH=-92 kJ·mol-1 b B D 450 N2+6H++6e-=2NH3
【详解】(1)由图1可知,1molN2(g)与3molH2(g)完全反应生成2molNH3(g)的反应热为508kJ/mol-600kJ/mol=-92kJ/mol,所以合成氨的热化学反应方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H═-92kJ/mol,催化剂能降低反应的活化能,b活化能较低;
(2)A.3υ(H2)正=2υ(NH3)逆说明:v (NH3)逆:v (H2)正═3:2不等于对应化学计量数之比,即正反应速率不等于逆反应速率,选项A错误;
B.单位时间内生成n mol N2的同时生成2n molNH3说明正反应速率等于逆反应速率,选项B正确;
C.体积不变,气体的质量不变,密度也会不变,用密度不变无法区分非平衡状态和平衡状态,选项C错误;
D.反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)是反应前后气体的总物质的量不相等的反应,当体积固定时,根据阿伏伽德罗定律可知,温度、体积相同时,气体的物质的量之比等于压强之比,容器内气压不随时间变化,说明气体的总物质的量不再发生变化,即说明可逆反应达到了化学平衡状态,选项D正确。
答案选BD;
(3)根据题意: N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),
初始物质的量浓度mol/L: 1 3 0
变化物质的量浓度mol/L: a 3a 2a
平衡物质的量浓度mol/L: 1-a 3-3a 2a
则平衡常数为K==;
(4)该实验为了寻找合成NH3的适宜条件,ⅱ应只改变压强,ⅲ应只改变温度,所以应填入的数据为:450;;
(5)电解池的阴极发生得电子的还原反应,在合成氨反应中,氮气得电子,所以阴极电极反应为N2+6H+ +6e-=2NH3。
【点睛】本题主要考查热化学方程式,影响化学平衡的因素等知识,注意图象分析判断,定量关系的理解应是解题关键。易错点为:反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)是反应前后气体的总物质的量不相等的反应,当体积固定时,根据阿伏伽德罗定律可知,温度、体积相同时,气体的物质的量之比等于压强之比,容器内气压不随时间变化,说明气体的总物质的量不再发生变化,即说明可逆反应达到了化学平衡状态。
20.(1) 分液漏斗 检验是否漏水
(2) t~ 2t 镁与硫酸反应放热,温度升高,化学反应速率加快
(3)4
(4) 0.2mol/LCuCl2 对照实验,排除氯离子的干扰
【详解】(1)仪器A的名称是分液漏斗,其使用前需检验是否漏水。
(2)0~t时间段产生氢气的体积为25.6mL-17.3mL=8.3mL;t~2t时间段产生氢气的体积为36.6mL-25.6mL=11.0mL,因此t~2t时间段化学反应速率快,因为镁与硫酸反应放热,温度升高,化学反应速率加快。
(3)探究Fe3+、Cu2+对双氧水分解速率的影响,应控制单一变量,总体积应与实验2相等,为14mL,因此应加入4mLFeCl3溶液。
(4)为验证FeCl3溶液和CuCl2溶液都能对H2O2分解起催化作用,且Fe3+比Cu2+催化效果更好,试管乙中滴加的试剂为0.2mol/LCuCl2溶液,丙试管为对照实验,排除氯离子的干扰。
21. 4I-+4H++O2=2I2+2H2O 探究温度对反应速率的影响 淀粉溶液 无色溶液变蓝色 BCD 每升高10℃,反应速率增大约2倍
【详解】(1)在酸性条件下KI与氧气发生反应产生水和I2,该反应的离子方程式为4H++4I-+O2==2I2+2H2O;
(2)根据表格数据可知该实验是为了探究温度对化学反应速率的影响;
(3)该反应产生I2,I2遇淀粉溶液变为蓝色,因此实验试剂除了1 mol/L KI溶液、0.1 mol/L H2SO4溶液外,还需要加入的显色试剂是淀粉溶液;实验现象为溶液由无色变为蓝色;
(4)上述实验操作中除了需要(3)的条件外,还必须控制不变的是试剂的浓度、试剂的用量(体积)、试剂添加的顺序,因此选项是BCD;
(5)由上述实验记录可得出的结论是每升高10℃,反应速率增大约2倍。
答案第1页,共2页
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