第2章 化学键+化学反应规律 单元测试题 高一下学期鲁科版(2019)化学必修第二册(含解析)

第2章《化学键 化学反应规律》测试题
一、单选题(共12题)
1.废旧电池最好的处理方法是
A.深埋入地下 B.丢弃 C.回收利用 D.烧掉
2.下列说法不正确的是( )
A.NH5的所有原子的最外层都符合相应的稀有气体原子的最外层电子结构,是既具有离子键又具有共价键的离子化合物
B.Na2O是离子晶体,溶于水生成NaOH的过程中既有离子键的断裂又有共价键的形成
C.某物质固态时不导电但溶于水能导电,则该物质中一定含有离子键
D.石英是由硅原子和氧原子构成的原子晶体,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
3.在体积为的密闭容器中,充入和,一定条件下发生反应:,能说明上述反应达到平衡状态的是
A.反应中与的物质的量浓度相等时
B.V(CO2)=V(H2)
C.单位时间内每消耗,同时生成
D.的体积分数在混合气体中保持不变
4.下列反应既属于氧化还原反应又属于放热反应的是
A.浓硫酸的稀释 B.与水反应
C.与反应 D.与反应
5.下列有关化学用语表示正确的是
A.过氧化氢的电子式:
B.NH3的电子式:
C.CO2的结构式:O-C-O
D.Na+结构示意图:
6.一定温度下,在1L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示:下列描述正确的是
A.反应开始到10s,用X表示的反应速率为0.158mol/(Ls)
B.反应开始到10s,X的物质的量浓度减少了0.395mol/L
C.反应的化学方程式为:X(g)+Y(g)Z(g)
D.反应开始到10s时,Y的转化率为79.0%
7.用如图所示装置进行相应实验,能达到实验目的的是
选项 A B C D
装置
目的 制取沉淀 将设计成原电池装置 分离苯和硝基苯 测定溶液的物质的量浓度
A.A B.B C.C D.D
8.化学与生产、生活密切相关,下列说法错误的是
A.高纯硅晶体可用于制作太阳能电池
B.稀土永磁材料是电子通讯技术中的重要材料,稀土元素都是金属元素
C.生活中制作油条的口诀是“一碱、二矾、三钱盐”,其中的“碱”是烧碱
D.干电池低汞化、无汞化,有利于减少废电池造成的土壤污染
9.已知:H2 (g)+F2(g) =2HF(g) △H=- 270 kJ /mol,下列说法正确的是
A.1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢分子放出270kJ
B.1 mol 氢气与1 mol 氟气反应生成2mol 液态氟化氢放出的热量小于270kJ
C.在相同条件下,2 mol 氟化氢气体的总能量大于1 mol 氢气与1 mol 氟气的总能量
D.2 mol氟化氢气体分解成1mol的氢气积1mol的氟气吸收270kJ热量
10.化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的,如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化。则下列说法正确的是
A.通常情况下,NO比N2稳定
B.通常情况下,N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO
C.1molN2(g)和1molO2(g)反应吸收的能量为180kJ
D.1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量大于2molNO(g)具有的总能量
11.在一定温度下的恒容密闭容器中,可逆反应N2 + 3H22NH3 达到平衡状态的标志是
A.N2、H2、NH3在容器中共存
B.混合气体的密度不再发生变化
C.混合气体的总物质的量不再发生变化
D.v正(N2)=2v逆(NH3)
12.大多数有机物分子中的碳原子与其他原子的结合方式是
A.全部通过非极性键结合 B.形成4对共用电子
C.通过2个单键结合 D.通过离子键和共价键结合
二、非选择题(共10题)
13.相对分子质量为44的烷烃和O2气在KOH溶液中可以组成燃料电池,装置如图所示。在石墨1极上发生的电极反应为O2 +2e-+2 H2O= 4OH-
(1)石墨1极为_______(填“负”或“正”)极。在石墨2极上发生的电极反应为_______
(2)放电时,电子流向是_______(填字母)。
a.由石墨1极流出,经外电路流向石墨2极
b.由石墨2极流出,经电解质溶液流向石墨1极
c.由石墨1极流出,经电解质溶液流向石墨2极
d.由石墨2极流出,经外电路流向石墨1极
14.500℃时,在2L密闭容器内发生的反应,其中随时间的变化如下表:
时间(s) 0 1 2 3 4 5
0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
(1)用O2表示从0~2s内该反应的平均速率:______________
(2)在第5s时,SO2的转化率为_______。
(3)如图所示,表示SO3变化曲线的是_______。
(4)能说明该反应已达到平衡状态的是_______。
a.
b. 混合气体中的体积分数保持不变
c.v逆()=2v正()
d. 容器内密度保持不变
15.300°C时,向2 L的恒容密闭容器中,充入2 mol CO2(g)和2 mol H2(g)使之发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得各物质的物质的量浓度变化如图所示:
(1)由图可知,CO2(g)的浓度随时间的变化为曲线 ___________(填“a”“b”或“c”);0~2 min内的平均反应速率v(CO2 )为___________。
(2)已知:反应至2 min时,改变了某一反应条件。由图可知,0~2 min内CH3OH(g)的生成速率 ___ (填“大于”“小于”或“等于”)2~4 min内CH3OH(g) 的生成速率。
(3)5 min时,CO2(g)的转化率(反应时消耗CO2的物质的量占起始投入CO2的物质的量的百分比)为___________,此时容器内气体总压强与反应前容器内气体总压强之比为___。
16.某温度下,在一个2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,填写下列空白:
(1)从开始至2min,X的平均反应速率为_______。
(2)2min后气体z的体积分数为_______(保留两位有效数字)。
(3)该反应的化学方程式为_______。
(4)1min时,v正(X)_______v逆(X),2min时,v正(Y)_______v逆(Z)(填“>”或“<”或“=”)。
(5)上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得甲中v(X)=9mol·L-1·min-1,乙中v(Y)=0.5mol·L-1·s-1,则_______中反应更快(用甲、乙回答问题)。
(6)在2min时向容器中通入氩气(容器体积不变),X的化学反应速率将_______(填变大或不变或变小)。
(7)若X、Y、Z均为气体(容器体积不变),下列能说明反应已达平衡的是_______。
a.X、Y、Z三种气体的浓度相等
b.气体混合物平均相对分子质量不随时间变化
c.反应已经停止
d.反应速率v(X)︰v(Y)=3︰1
e.2v(X)正 = 3v(Z)逆
f.混合气体的密度不随时间变化
17.将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g) 2C(g)。若经2 s时测得C的浓度为0.6 mol·L-1,填写下列空白:
(1)用物质A表示反应的平均速率为_________。
(2)用物质B表示反应的平均速率为_________。
(3)2 s时物质A的转化率为_________。
(4)2 s时物质B的体积分数为_________。
18.某学习小组对Cu与HNO3的反应进行了研究。
(1)铜与稀硝酸反应的化学方程式是_______。
(2)利用下图装置完成Cu与HNO3制取氮氧化物的反应。实验可观察到装置B中液面上方为无色气体,C中液面上为红棕色气体。
①盛稀硝酸的仪器名称_______。
②为排尽整套装置内的空气,先打开弹簧夹,通入_______(填化学式),一段时间后关闭弹簧夹。
③C中液面上为红棕色气体,其原因是_______(用化学方程式表示)。
(3)下图是学习小组在做铜与硝酸反应的实验时的操作和现象。图中溶液A遇铜片立即产生气泡,而相同条件下稀硝酸(溶液B)遇铜片短时间内无明显变化,一段时间后才有少量气泡产生。分析溶液A的成分后,学习小组探究溶液A与铜片能够立即发生反应的原因。
①假设1:_______(填化学式)对该反应有催化作用。
实验验证:向溶液B中加入少量硝酸铜固体,溶液呈浅蓝色,放入铜片,没有明显变化。
结论:假设1不成立。
②假设2:NO2对该反应有催化作用。
方案1:向放有铜片的溶液B中通入少量NO2,铜片表面立即产生气泡,反应持续进行。有同学认为应补充对比实验:另取一份放有铜片的溶液B,向其中加入数滴5mol·L—1硝酸,无明显变化。补充该实验的目的是_______。
方案2:向A中鼓入N2数分钟得溶液C.相同条件下,铜片与A、C溶液的反应速率分别为、,当_______。(填“>”、“=”、“<”)时,实验能够证明假设2成立。
③经检验,A溶液中还含有少量亚硝酸HNO2。
设计实验证明HNO2也对该反应有催化作用。操作和预期现象是:向含有铜片的B溶液中_______。
最后结论:NO2和HNO2对铜与硝酸的反应都有催化作用。
19.某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验:
【实验原理】
【实验内容及记录】
实验编号 室温下,试管中所加试剂及其用量/mL 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min
0.06mol·L-1 H2C2O4溶液 H2O 0.04 mol·L-1 KMnO4溶液 3 mol·L-1 稀硫酸
1 1.0 4.0 3.0 2.0 6.4
2 2.0 a 3.0 2.0 5.2
3 3.0 2.0 3.0 2.0 2.0
回答下列问题:
(1)根据上表中的实验数据,可以得到的结论是_______。
(2)利用实验3中数据计算,用的浓度变化表示的反应速率_______。
(3)实验2中a的数值为_______,实验中加入的目的是_______。
(4)该小组同学根据经验绘制了随时间变化趋势的示意图,如图1所示。但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中随时间变化的趋势应如图2所示。
该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设,并继续进行实验探究。
①该小组同学提出的假设:生成的对该反应有催化作用。
②请你帮助该小组同学完成实验方案,并填写表中空白。
实验编号 室温下,试管中所加试剂及其用量/mL 再向试管中加入少量固体 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min
0.06mol·L-1 H2C2O4溶液 H2O 0.04 mol·L-1 KMnO4溶液 3 mol·L-1稀硫酸
4 3.0 2.0 3.0 2.0 _______(填化学式) t
③现象及结论:依据现象_______,得出该小组同学提出的假设成立。
20.某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下,草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O转化为Cr3+。某课题组研究发现,少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下:
(1)在25 ℃下,控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同,调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量,做对比实验,完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实验编号 初始pH 废水样品体积/mL 草酸溶液体积/mL 蒸馏水体积/mL
① 4 60 10 30
② 5 60 10 ___________
③ 5 60 ___________ 20
测得实验①和②溶液中的Cr2O浓度随时间变化关系如图所示。
(2)上述反应后草酸被氧化的离子方程式为___________。
(3)实验①和②的结果表明___________;
(4)实验①中O~t1时间段反应速率v(Cr3+)=___________ mol·L-1·min-1(用代数式表示)。
(5)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:Fe2+起催化作用:
假设二: ___________;
假设三: ___________;……
21.几种主族元素在周期表中的位置如下。
族 周期 ⅠA 0
1 ④ ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2 ⑤ ⑥
3 ① ③ ⑦
4 ② ⑧
根据上表回答下列问题:
(1)⑥元素的简单氢化物的结构式:___________。
(2)表中某元素原子的核外电子层数是最外层电子数的3倍,该元素的离子结构示意图为___________,该元素的一种氧化物可以做潜水艇的供氧剂,请写出该氧化物做供氧剂时发生的化学反应方程式___________,___________。该供氧剂的电子式为:___________。
(3)①②③三种元素最高价氧化物对应水化物碱性最强物质的电子式___________,
③的单质与②的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为___________。
(4)能证明⑦的非金属性强于⑧的是___________(填字母,下同)。
a.⑦的氢化物比⑧的氢化物稳定
b.⑦最高价氧化物对应的水化物的酸性强于⑧最高价氧化物对应的水化物的酸性
c.⑦的单质能将⑧从其钠盐溶液中置换出来
d.⑦的氢化物的酸性比⑧的氢化物的酸性弱。
22.已知五种元素的原子序数大小顺序为C>A>B>D>E,A、C同周期,B、C同主族。A与B形成的离子化合物A2B中所有离子的电子数相等,其电子总数为30;D和E可形成4核10个电子的分子。试回答下列问题:
(1)写出五种元素的名称:
A:________,B:__________,C:__________,D:________,E:__________。
(2)用电子式表示离子化合物A2B的形成过程:______________________________________。
(3)写出下列物质的电子式:
①D元素形成的单质:________;
②E与B形成的化合物:______________________;
③A、B、E形成的化合物:________;
④D与E形成的常见共价化合物:__________________。
参考答案:
1.C
废电池里含有大量重金属汞、镉、锰、铅等,当废电池日晒雨淋表面皮层锈蚀后,其中的成分就会渗透到土壤和地下水,造成土壤污染和水污染,则废旧电池最好的处理方法是回收利用,故答案为C。
2.C
A.NH5为离子化合物,分子中存在NH4+和H-,所有原子的最外层都符合相应的稀有气体原子的最外层电子结构,含有离子键,N-H键属于共价键,选项A正确;
B.Na2O是离子晶体,溶于水生成NaOH的过程中,Na2O中离子键断裂,生成NaOH时有共价键的形成,选项B正确;
C.某物质固态时不导电但溶于水能导电,则该物质中不一定含有离子键,如氯化铝为共价化合物不含离子键,选项C不正确;
D.石英是由硅原子和氧原子构成的原子晶体,每个硅原子形成4个共价键,每个氧原子形成两个共价键,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构,选项D正确;
答案选C。
3.D
化学反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不变,由此衍生的物理量不变。
A.反应物和生成物浓度相等不能作为判断达到平衡状态的标志,故A错误;
B .v(CO2)=v(H2)没有标注正逆反应速率,且不符合两者的化学计量数关系,不能判定平衡状态,故B错误;
C.该反应在反应的任何时刻均存在单位时间内每消耗,同时生成,故不能判断达到平衡状态,故C错误;
D.反应物或生成物浓度不变,说明反应达到平衡,故的体积分数在混合气体中保持不变,说明反应达到平衡状态,故D正确;
故选:D。
4.B
A.浓硫酸的稀释,不是化学反应,不属于氧化还原反应,该过程放出热量, A不符合题意;
B.与水反应生成NaOH和H2,属于氧化还原反应,同时放出大量的热,属于放热反应,B符合题意;
C.与反应属于复分解反应,反应过程吸收热量,不属于放热反应,C不符合题意;
D.C与反应生成CO,该反应属于氧化还原反应,反应过程吸收热量,不属于放热反应,D不符合题意;
故选B。
5.D
A.过氧化氢是共价化合物,电子式为,故A错误;
B.氨气属于共价化合物,N、H原子间共用1对电子,N原子含有1对孤电子,电子式为,故B错误;
C.CO2的结构式为O=C=O,故C错误;
D.Na是11号元素,核外电子数为11,最外层失去1个电子后得到Na+,结构示意图:,故D正确;
故选:D。
6.D
A.由图可知,反应开始到10s,用X表示的反应速率为mol/(L s),A错误;
B.由图可知,反应开始到10s,X的物质的量浓度减少了(1.00-0.21)mol÷1L=0.79mol/L,B错误;
C.根据化学反应进行时,物质的量之比等于化学计量数之比,由图可知,10s内X变化了1.20-0.42=0.78mol,Y变化了:1.00-0.21=0.79mol,Z变化了1.58mol,故反应的化学方程式为:X(g)+Y(g)2Z(g),C错误;
D.由图可知,反应开始到10s时,Y的转化率为=79.0%,D正确;
故答案为:D。
7.D
A.试管A中导管未伸入液面以下,硫酸亚铁无法进入试管B中,不能制取沉淀,选项A错误;
B.左侧烧杯中与Zn电极接触的电解质溶液应为硫酸锌溶液,右侧烧杯中与Cu电极接触的溶液应为硫酸铜溶液,选项B错误;
C.苯和硝基苯是互溶的、存在着沸点差异的液体,能用蒸馏的方法分离,但冷凝水应从下口进入,上口流出,选项C错误;
D.可氧化,发生氧化还原反应,且本身可做指示剂,故能用滴定法测定溶液的物质的量浓度,使用酸式滴定管盛装溶液,选项D正确;
答案选D。
8.C
A.太阳能电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏特效应,高纯硅晶体是一种良好的半导体材料,故可用于制作太阳能电池,A正确;
B.稀土元素都位于周期表中的过渡金属区,故稀土永磁材料是电子通讯技术中的重要材料,稀土元素都是金属元素,B正确;
C.生活中制作油条的口诀是“一碱、二矾、三钱盐”,其中的“碱”是纯碱,和明矾中的Al3+发生双水解反应产生CO2,使油条疏松多孔,C错误;
D.由于Hg为重金属,重金属离子会污染土壤和地下水,故干电池低汞化、无汞化,有利于减少废电池造成的土壤污染,D正确;
故答案为:C。
9.D
A.热化学方程式中的化学计量数代表物质的量,不代表分子数,A错误;
B.2mol液态氟化氢所含能量比2mol气态氟化氢所含能量低,故生成2mol液态氟化氢比生成2mol气态氟化氢放热多,B错误;
C.该反应是放热反应,所以在相同条件下,2 mol 氟化氢气体的总能量小于1 mol 氢气与1 mol 氟气的总能量,C错误;
D.由热化学方程式可知,2mol氟化氢气体分解成1mol的氢气和1mol的氟气时应吸收270kJ的热量,D正确。
答案选D。
10.C
A. N2键能为946kJ/mol,NO键能为632kJ/mol,键能越大,越稳定,则通常情况下,N2比NO稳定,选项A错误;
B. 通常情况下,N2(g)和O2(g)混合反应生成NO需要一定的条件,不能直接生成NO,选项B错误;
C. 断开化学键需要吸收能量为946kJ/mol+498kJ/mol=1444kJ/mol,形成化学键放出的能量为2×632kJ/mol=1264kJ/mol,则1mol N2(g)和1mol O2(g)反应吸收的能量为(1444-1264)kJ=180kJ,则1mol N2(g)和1mol O2(g)反应吸收的能量为180kJ,选项C正确;
D. 吸收能量为1444kJ/mol,放出的能量为1264kJ/mol,说明该反应是吸热反应,1mol N2(g)和1mol O2(g)具有的总能量小于2mol NO(g)具有的总能量,选项D错误,
答案选C。
11.C
N2 + 3H22NH3为气体体积缩小的可逆反应,该反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各组分的浓度、百分含量等变量不再变化,据此判断。
A.该反应为可逆反应,所以N2、H2、NH3在容器中共存,无法判断是否达到平衡状态,故A错误;
B.反应前后混合气体的质量和容器容积均不变,因此密度始终不变,不能据此判断是否达到平衡状态,故B错误;
C.该反应为气体体积缩小的反应,平衡前气体的总物质的量为变量,当混合气体的总物质的量不再发生变化时,说明正逆反应速率相等,达到平衡状态,故C正确;
D.v正(N2)=2v逆(NH3),速率之比不等于系数之比,说明正逆反应速率不相等,没有达到平衡状态,故D错误;
故选C。
12.B
A.碳原子与其他原子形成的化学键有极性键,也有非极性键,碳碳键是非极性的,碳氢键是极性的,A错误;
B.有机物分子中每个碳原子结合4个电子,形成8电子稳定结构,也就是4对共用电子,B正确;
C.碳原子与其他原子可形成单键、双键或三键,C错误;
D.碳原子与其他原子形成的化学键都是共价键,D错误;
故选B。
13.(1) 正
(2)d
由题目中烷烃的相对分子质量为44,可知该烷烃为C3H8;在原电池中,负极失去电子,正极得到电子,电子由负极经导线移向正极。
(1)
在石墨1极上发生的电极反应为,在该电极O2得到电子,故为原电池的正极;在石墨2极上发生的电极反应为;
(2)
在原电池中,电子由负极经导线移向正极,故d项正确。
14.(1) 0.003mol L-1 s-1 0.0015mol L-1 s-1
(2)65%
(3)b
(4)bc
【解析】(1)
0~2s内消耗二氧化硫是0.02mol-0.008mol=0.012mol,根据方程式,化学反应速率之比等于化学计量数之比,则,则;
(2)
在第5s时,SO2的转化量为0.02mol-0.007mol=0.013mol,则转化率为;
(3)
由于从开始至平衡,SO2物质的量减小了0.013,所以浓度减少了0.0065 ,则SO3浓度增加了0.0065,所以表示SO3变化曲线的是b;
(4)
a.未标明正逆,任一时刻该速率关系均成立,a错误;
b.反应在密闭容器内进行,则总体积不变,当SO2的体积分数不变时,说明SO2体积不变,即SO2的量不变,达到平衡状态,b正确;
c.因为2v正(O2)=v正(SO2),v逆(SO2)=2v正(O2),所以v逆(SO2)=v正(SO2),说明反应达到平衡,c正确;
d.容器内气体的质量和体积不变,即容器内密度始终不变,d错误;
答案选bc。
15.(1) a 0.05 mol·L-1 ·min -1
(2)小于
(3) 30% 7:10
【解析】(1)
在0~2 min内,a曲线表示的物质浓度减少0.1 mol/L,b曲线表示的物质浓度减少0.3 mol/L,二者改变的浓度比为1:3,根据物质反应速率比等于化学方程式中化学计量数的比,可知a表示CO2的浓度变化,b表示的是H2的浓度变化;
在0~2 min内CO2的浓度变化表示的反应速率v(CO2)=;
(2)
物质反应速率比等于反应方程式中相应物质的化学计量数的比。根据反应图象可知在0~2 min内△c(CH3OH)=0.1 mol/L;在2~4 min内△c(CH3OH)=0.2 mol/L,反应时间相同,反应改变的浓度越大,反应速率越快,则0~2 min内CH3OH(g)的生成速率小于2~4 min CH3OH(g)的生成速率;
(3)
反应开始时CO2(g)的浓度为1.0 mol/L,在5 min时,CO2(g)的浓度为0.7 mol/L,反应消耗CO2(g)的浓度为0.3 mol/L,故CO2转化率为;
在反应开始时n(CO2)=n(H2)=2 mol,平衡时n(CO2)=0.7 mol/L×2 L=1.4 mol;n(H2)=0.1 mol/L×2 L=0.2 mol,根据物质反应转化关系可知平衡时,n(CH3OH)=n(H2O)=0.3 mol/L×2 L=0.6 mol,n(总)开始=2 mol+2 mol=4 mol;n(总)平衡=1.4 mol+0.2 mol+0.6 mol +0.6 mol =2.8 mol,。由于在恒温恒容时,气体的物质的量的比等于气体的压强之比,所以平衡时容器内气体总压强与反应前容器内气体总压强之比为p(平衡):p(开始)=7:10。
16.(1)0.075mol L-1 min-1
(2)11%
(3)3X+Y2Z
(4) > <
(5)乙
(6)不变
(7)be
(1)从开始至2min,X的物质的量变化0.3mol,则用X表示的平均反应速率为 =0.075mol L-1 min-1。答案为:0.075mol L-1 min-1;
(2)2min后气体z的体积分数为≈11%。答案为:11%;
(3)该反应中,X、Y的物质的量随反应进行不断减小,Z的物质的量不断增大,则X、Y为反应物,Z为生成物,由物质的量的变化量,可确定X、Y、Z的化学计量数之比为3:1:2,反应进行2min后达平衡,则化学方程式为3X+Y2Z。答案为:3X+Y2Z;
(4)1min时,反应继续正向进行,则v正(X)>v逆(X),2min时,反应达平衡状态,2v正(Y)=v正(Z)= v逆(Z),则v正(Y)<v逆(Z)。答案为:>;<;
(5)上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得甲中v(X)=9mol·L-1·min-1,乙中v(Y)=0.5mol·L-1·s-1=30mol·L-1·min-1、v(X)=90mol·L-1·min-1>9mol·L-1·min-1,则乙中反应更快。答案为:乙;
(6)在2min时向容器中通入氩气(容器体积不变),各物质的浓度都未发生改变,则X的化学反应速率将不变。答案为:不变;
(7)a.X、Y、Z三种气体的浓度相等,则正、逆反应速率不一定相等,反应不一定达平衡状态,a不符合题意;
b.反应前后气体的质量不变,物质的量在平衡前不断发生改变,则平均相对分子质量不断改变,当气体混合物平均相对分子质量不随时间变化时,反应达平衡状态,b符合题意;
c.反应为可逆反应,正、逆反应始终进行,反应不可能停止,c不符合题意;
d.在此反应过程中,不管反应是否达到平衡,始终存在反应速率v(X)︰v(Y)=3︰1,d不符合题意;
e.2v(X)正 = 3v(Z)逆,反应进行的方向相反,且速率之比等于化学计量数之比,则反应达平衡状态,e符合题意;
f.混合气体的质量、体积始终不变,则密度始终不变,当密度不随时间变化时,反应不一定达平衡状态,f不符合题意;
故选be。答案为:be。
17. 0.3 mol·L-1·s-1 0.15 mol·L-1·s-1 30% 25.9%
若经2s(秒)后测得C的浓度为0.6mol L-1,则生成C为0.6mol/L×2L=1.2mol,则
2A(g)+B(g) 2C(g)
开始 4 2 0
转化 1.2 0.6 1.2
平衡 2.8 1.4 1.2
结合v=、c=、转化率=×100%来解答。
若经2s(秒)后测得C的浓度为0.6mol L 1,则生成C为0.6mol/L×2L=1.2mol,则
2A(g)+B(g) 2C(g)
开始4 2 0
转化1.2 0.6 1.2
平衡2.8 1.4 1.2
(1)用物质A表示的反应平均速率为=0.3 mol·L-1·s-1,故答案为:0.3 mol·L-1·s-1;
(2)用物质B表示的反应平均速率为=0.15 mol·L-1·s-1,故答案为:0.15 mol·L-1·s-1;
(3)2s时物质A的转化率为×100%=30%,故答案为:30%;
(4)2s时物质B的体积分数等于其物质的量的分数=×100%=25.9%;
故答案为:25.9%。
18.(1)(稀)=
(2) 分液漏斗或滴液漏斗 N2、CO2、稀有气体等 (浓)=
(3) 或 排除通NO2带来的硝酸浓度增大的影响 > 加入少量的固体NaNO2,B中铜片上立即生成气泡,反应持续进行
(1)稀硝酸是氧化剂,铜是还原剂,铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,配平后方程式为(稀)=,故答案为:(稀)=。
(2)装置A中稀硝酸和铜反应生成NO,装置B除去NO中的硝酸,装置C中NO和浓硝酸反应生成了NO2,装置D除去尾气,避免污染空气。
①根据装置图,可得盛稀硝酸的仪器名称为分液漏斗或滴液漏斗,故答案为:分液漏斗或滴液漏斗。
②为了排除装置内的空气,需要通入不与产生气体反应的气体,可通入N2、CO2、稀有气体等,故答案为:N2、CO2、稀有气体等。
③根据装置B中为无色气体,可知通入C中的气体为NO,装置C中液面上为红棕色气体,可知NO和浓硝酸反应生成了NO2,所以方程式为(浓)=,故答案为:(浓)=。
(3)①由验证性实验加少量硝酸铜固体可得,该假设是探究或对该反应有催化作用,故答案为:或。
②因为NO2会和水反应产生硝酸,致使硝酸浓度增大,避免浓度对反应的影响,故需增加对照实验;向A中鼓入N2数分钟,使得溶液中NO2的浓度下降,得溶液C,当>。时,实验能够证明假设2成立。故答案为:排除通NO2带来的硝酸浓度增大的影响;>。
③欲设计实验证明HNO2也对该反应有催化作用,只需证明往含有铜片的B溶液中加入少量的固体NaNO2比没加的速率快就行。故答案为:加入少量的固体NaNO2,B中铜片上立即生成气泡,反应持续进行。
19.(1)其他条件相同时,增大的浓度(或反应物浓度),反应速率增大
(2)
(3) 3.0 保证只有浓度不同,和的浓度均相同
(4) 与实验3比较,溶液褪色所需时间短或所用时间(t)小于2.0min
【解析】(1)
根据上表数据,其他条件相同时,增大的浓度(或反应物浓度),室温下溶液颜色褪至无色所需时间减少,即化学反应速率增大;
(2)
实验3中,加入了3mL 0.04mol/L的KMnO4溶液,溶液颜色褪至无色所需时间为2min,则用的浓度变化表示的反应速率;
(3)
根据控制变量法原则,体积需保持恒定,则a=10.0-2.0-3.0-2.0=3.0,实验中加入H2O的目的是为了保证只有浓度不同,和的浓度均相同;
(4)
为探究生成的对该反应是否有有催化作用,可向试管中加入少量的固体,与实验3比较,若溶液褪色所需时间短或所用时间(t)小于2.0min,则证明该小组提出的假设成立,反之则不成立。
20.(1) 30 20
(2)
(3)溶液pH对该反应的速率有影响
(4)
(5) Al3+起催化作用 SO起催化作用
研究反应速率的影响因素时应注意保证其他条件不变,改变单一变量,故在设计实验时:若探究pH值对反应速率的影响,保证其他条件相同,探究草酸浓度对反应速率的影响,保证其他条件不变。探究铁明矾在反应中起催化作用,可从其成分入手。
(1)①、②对比相同草酸浓度、不同pH下草酸的反应速率,②、③对比相同pH、不同草酸浓度下草酸的反应速率,为不使体积改变导致浓度变化,则总体的和为100mL,②中蒸馏水的体积为30mL,③草酸的体积为20mL;
(2)根据题目信息,草酸与在酸性条件下反应生成Cr3+、二氧化碳和水,则离子反应式为;
(3)根据图象信息,实验①和②为不同pH值下的反应速率的图象,其他条件相同时,pH值不同,反应速率不同,故结论为:溶液pH对该反应的速率有影响;
(4)反应时间为t1时,反应的物质的量浓度为(c0-c1)mol/L,根据反应的方程式,则Cr3+生成的物质的量浓度为2(c0-c1) mol/L,;
(5)已知铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]在反应中起催化作用,其成分为Al3+、Fe2+、SO42-,假设一为Fe2+起催化作用,则假设二可能为Al3+起催化作用,假设三为SO42-起催化作用。
21.(1)
(2) : 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
(3) 2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑
(4)abc
由题干元素周期表可知,①②③④⑤⑥⑦⑧分别为Na、K、Al、H、C、N、Cl和Br等8中元素,据此分析解题。
(1)
由分析可知,⑥元素为N,则其简单氢化物的的化学式为NH3,故其结构式:,故答案为:;
(2)
表中某元素原子的核外电子层数是最外层电子数的3倍,则该元素为Na,其离子结构示意图为,该元素的一种氧化物可以做潜水艇的供氧剂即Na2O2,该氧化物做供氧剂是由于其和CO2和水蒸气反应放出O2,故发生的化学反应方程式2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,该供氧剂即Na2O2的电子式为: ,故答案为:;2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;;
(3)
元素最高价氧化物对应水化物碱性与与元素的金属性一致,故①②③三种元素最高价氧化物对应水化物碱性最强物质为KOH,则其电子式为:,故答案为:;
由分析可知,③的单质即Al与②的最高价氧化物的水化物即KOH反应的离子方程式为:2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑,故答案为:2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑;
(4)
a.元素简单气体氢化物的稳定性与其非金属性一致,⑦的氢化物比⑧的氢化物稳定,说明⑦的非金属性强于⑧,a符合题意;
b.非金属元素的最高价氧化物对应水化物即含氧酸的酸性与其非金属性一致,⑦最高价氧化物对应的水化物的酸性强于⑧最高价氧化物对应的水化物的酸性说明⑦的非金属性强于⑧,b符合题意;
c.⑦的单质能将⑧从其钠盐溶液中置换出来即Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2,说明Cl2的氧化性强于Br2,非金属单质的氧化性与非金属性一致,故能说明⑦的非金属性强于⑧,符合题意;
d.气体氢化物的酸性与非金属性强弱无关,故⑦的氢化物的酸性比⑧的氢化物的酸性弱不能说明⑦的非金属性强于⑧,不合题意;
故答案为:abc。
22. 钠 氧 硫 氮 氢
A与B形成离子化合物A2B,A2B中所有离子的电子数相同,且电子总数为30,所以每个离子都有10个电子,由化学式的结构可知,B带2个单位负电荷,A带1个单位正电荷,所以A是Na元素,B是O元素,因为A、C同周期,B与C同主族,所以C为S元素;D和E可形成4核10电子的分子,每个原子平均不到3个电子,五种元素的原子序数大小顺序为C>A>B>D>E,分子中有4个原子核共10个电子,一定是NH3,可知D是N元素,E是H元素,据此解答。
由分析可知:A是Na元素,B是O元素,C为S元素,D是N元素,E是H元素。
(1)由上述分析可知,A为钠元素,B是氧元素,C为硫元素,D为氮元素,E是氢元素,故答案为钠;氧;硫;氮;氢。
(2)A2B为Na2O,由钠离子和氧离子形成的离子化合物,用电子式表示离子化合物Na2O的形成过程为:,故答案为。
(3)①D元素形成的单质为N2,其电子式为:,故答案为。
②E与B形成的化合物为H2O或H2O2,其电子式分别为:或,故答案为或。
③A、B、E形成的化合物为NaOH,NaOH由离子键和共价键组成,其电子式为:,故答案为。
④D与E形成的常见的化合物为NH3,NH3电子式为:,故答案为。

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