2024届高三化学二轮复习基础练——化学反应与能量(含解析)

2024届高三化学二轮复习基础练——化学反应与能量
一、单选题
1.下列有关化学变化中能量变化的说法中,正确的是(  )
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.放热反应在常温条件下一定能自发进行
C.化学键断裂时会放出能量
D.反应物和生成物所具有总能量的相对大小决定了化学反应是放热还是吸热
2.下列有关说法不正确的是(  )
A.固体与固体反应是吸热反应
B.化学反应中的能量变化主要由化学键变化引起
C.放热反应不需要加热就能发生,吸热反应不加热就不能发生
D.节约能源不是简单减少能源的使用,更重要的是要充分有效地利用能源
3.对于 A2+3B2 2C 的反应,以下化学反应速率的表示中,反应速率最快的是(  )
A.v(A2) = 0.4 mol·L-1·s-1 B.v(B2) = 0.8 mol·L-1·s-1
C.v(C) = 0.6 mol·L-1·s-1 D.v(B2) = 4.2 mol·L-1·min-1
4.下列说法中错误的是(  )
A.离子化合物中可能有非金属元素
B.共价化合物中一定不含有离子键,离子化合物中可能存在共价键
C.吸热反应不一定需要加热就能发生
D.一定条件下1molN2与3molH2在密闭容器中充分反应可生成2molNH3
5.化学与我们的生产生活密切相关,下列能量转化方式符合化学能直接转化电能的是(  )
A B C D
燃料电池发电站 地热发电厂 电动汽车充电 核能发电站
A.A B.B C.C D.D
6.下列叙述不涉及氧化还原反应的是(  )
A.食物的腐败
B.84消毒液(有效成分NaClO)用于环境消毒
C.用稀盐酸去除铁锈
D.过氧化钠在呼吸面具中做供氧剂
7.下列物质在化学反应中常作还原剂的一组是(  )
A.HNO3、Cl2、FeCl3、KMnO4 B.Al、CO、O2、H2
C.Zn、C、H2、CO D.KClO3、MnO2、C、Fe
8.将SO2气体通入BaCl2溶液中,没有看到明显现象,再通入另一种气体后,可产生一种白色沉淀,该气体不可能是(  )
A.Cl2 B.CO2 C.NO2 D.NH3
9.在298K和100kPa压力下,已知金刚石和石墨的熵、燃烧热和密度分别为:
物质 S(J k-1 mol-1) △H(kJ mol-1) ρ(kg m-3)
C(石墨) 5.7 -393.51 2260
C(金刚石) 2.4 -395.40 3513
此条件下,对于反应C(石墨)→C(金刚石),下列说法正确的是(  )
A.该反应的△H<0,ΔS<0
B.金刚石比石墨稳定
C.由公式ΔG=△H-TΔS可知,该反应在任何条件下都能自发进行
D.超高压条件下,石墨有可能变为金刚石
10.酸催化丙烯与一元醇合成醚的反应机理、能量变化与反应过程的关系如图所示。下列说法正确的是(  )
A.①②均为放热过程
B.②的逆反应吸收的能量比③的逆反应吸收的能量多
C.反应过程中只存在2种过渡态
D.总反应为放热反应
11.下列转化中,需要加入氧化剂才能实现的是(  )
A.KClO3→KCl B.SO3→H2SO4 C.CO→CO2 D.I2→I-
12.很多化学反应在4K高清摄影机下美轮美奂。下列反应不属于氧化还原反应的是( )
Al片投入AgNO3溶液中 Zn片投入CuSO4溶液中 AgNO3溶液滴入NaCl溶液中 Mg条投入盐酸中
A B C D
A.A B.B C.C D.D
13.在反应2A(g)+B(s)=3C(g)+4D(g)中,表示的反应速率最快的是(  )
A. B.
C. D.
14.我国科学家将LiClO4溶于有机溶剂作为惰性电解质,使用溶剂热合成法将钌(Ru)纳米颗粒沉积在导电炭黑(SuperP)上。所得材料Ru@SuperP用作Li—CO2二次电池中的正极。电池的总反应为:3CO2+4Li=2Li2CO3+C。下列说法正确的是(  )
A.放电时,ClO 向正极移动
B.充电时.阳极反应为:2Li2CO3+C-4e-=3CO2↑+4Li+
C.该电池电解液中的LiClO4可以用LiCl水溶液替换
D.放电时溶液中每转移4mol电子时吸收CO2气体67.2L
15.研究人员最近发现了一种水电池,这种水电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电,在海水中电池总反应可表示为:5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl,下列水电池在海水中放电时的有关说法正确的是(  )
A.正极反应式:Ag+Cl--e-=AgCl
B.每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子
C.Na+不断向水电池的负极移动
D.电子从负极经外电路到正极,然后再经过内电路回到负极
16.漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)在常温与黑暗处可保存一年,亚氯酸不稳定可分解,反应的离子方程式为:5HClO2=4ClO2↑+H++Cl-+2H2O。(HClO2为弱酸)向NaClO2溶液中滴加H2SO4,开始时HClO2分解反应缓慢,随后反应迅速加快,其原因是(  )
A.溶液中的Cl-起催化作用
B.溶液中的H+起催化作用
C.ClO2逸出,使反应的生成物浓度降低
D.在酸性条件下,亚氯酸钠的氧化性增强
17.在化学反应 3Cu+8HNO3→3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 中,硝酸中被还原和未被还原的氮元素的质量比是(  )
A.3:1 B.1:1 C.1:2 D.1:3
18.对于反应Cl2+H2O=HCl+HClO叙述正确的是(  )
A.氯气既是氧化剂又是还原剂
B.水作还原剂
C.反应消耗1 mol Cl2,转移2 mol电子
D.反应产物都是强酸
19.工业合成三氧化硫的反应为2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),△H=-198kJ/mol,反应过程可用如图模拟(表示O2,表示SO2,表示催化剂)。下列说法错误的是(  )
A.过程Ⅱ和过程Ⅲ决定了全部反应进行的程度
B.催化剂提高了分子能量,从而使单位体积中活化分子百分数增大,化学反应速率加快
C.过程Ⅱ为吸热过程,过程Ⅲ为放热过程;升高温度,过程Ⅱ、过程Ⅲ速率均加快
D.1molSO2和0.5molO2反应,放出的热量小于99kJ
20.以H2O2和HCl为原料制备高纯度次氯酸的机理如图,V为元素钒,其最高化合价为+5, N(His404)、N(His496)为氨基酸,下列说法错误的是(  )
A.该机理中化合物A是催化剂
B.反应过程中,钒的成键数目没有改变
C.该催化循环过程中有氢氧键的断裂和形成
D.制备机理的总反应的离子方程式为: H2O2+Cl-+H+ =HClO+H2O
二、综合题
21.
(1)人体血液中如果缺乏亚铁离子,就会造成缺铁性贫血。市场出售的某种麦片中含有微量、颗粒细小的还原铁粉,这些铁粉在人体胃酸(胃酸的主要成分是HCl)作用下转化成亚铁盐。写出该反应的离子方程式   。
(2)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。工业上制备高铁酸钠有多种方法,其中一种方法的化学原理可用离子方程式表示为:3ClO +2Fe3++10OH =2FeO +3Cl +5H2O。该反应中氧化剂是   (填离子符号,下同),发生氧化反应的离子是   。
(3)研究物质时会涉及物质的组成、分类、结构和性质等方面。
①NaCl属于盐类,检验其组成中所含阳离子的方法是   ;
②铯和钠属于同主族元素,铯原子核外有6个电子层,则铯在周期表中的位置是   。请从结构角度说明铯的金属性强于钠   。
22.二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色到橙黄色的气体,是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂。已知:工业上制备二氧化氯的方法之一是用甲醇在酸性介质中与氯酸钠反应。二氧化氯能与许多化学物质发生爆炸性反应,遇水则生成次氯酸、氯气和氧气。
完成下列填空:
(1)将二氧化氯通入品红试液中,溶液褪色的理由是   。
(2)请配平下列反应的化学方程式(CH3OH中H为+1价,O为-2价):   
_CH3OH+__NaClO3+__→__CO2↑+__ClO2↑+__Na2SO4+
(3)该反应中,被氧化的元素是   。还原产物与氧化产物的物质的量之比是   。
(4)根据上述反应可推知   。
a.氧化性:ClO2>NaClO3 b.氧化性:NaClO3>CH3OH
c.还原性:CH3OH>ClO2 d.还原性:CH3OH>Na2SO4
(5)若转移的电子数目为0.3NA(NA为阿伏加德罗常数),则反应产生气体(标准状况)为   L。
(6)消毒效率常以单位质量的消毒剂得到的电子数表示。ClO2的消毒效率是Cl2的   倍。
23.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,吸附气体的能力强,性质稳定。请回答下列问题:
(1)负极反应为   。
(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,吸氢和放氢原理如下:Ⅰ.2Li+H2 2LiH,Ⅱ.LiH+H2O=LiOH+H2↑,反应Ⅰ中的还原剂是   ,反应Ⅱ中的氧化剂是   。
24.CuI是难溶于水的白色固体。已知:氧化性Cu2+>I2>Cu+,还原性Cu>I->Cu+。氧化还原反应进行的方向是:较强氧化剂+较强还原剂→较弱还原产物+较弱氧化产物。
(1)根据物质氧化性还原性的强弱推测,在溶液中Cu2+和I-反应的产物是   、   ;
(2)久置于空气中的HI溶液呈黄色,向其中加入一些铜粉,可使溶液黄色消失,反应的化学方程式为   ;
(3)欲消除(2)中HI溶液的黄色,也可向其中通入少量H2S,这是因为当浓度接近时,还原性H2S   I-(填“>”、“<”、“=”);与加入铜粉的方法相比,用此方法得到的HI溶液浓度   (填“高”、“低”、“相等”);
(4)CuI可用于监测空气中是否含有汞蒸气:4CuI(白色)+Hg→Cu2HgI4(亮黄色)+2Cu。下列关于该化学方程式的说法错误的是____。
A.该反应被氧化的元素是铜元素和汞元素
B.该反应的氧化剂为CuI
C.Cu2HgI4既是氧化产物又是还原产物
D.反应中转移电子2mol
25.化学与我们的生活、生产、环境等息息相关。回答下列问题:
(1)明矾的化学式为KAl(SO4)·12H2O,它常用于净水。明矾放入水中起净水作用的物质是   。明矾与过量NaOH溶液反应的离子方程式是   。
(2)维生素C能帮助人体将食物中摄取的、不易吸收的Fe3+转变为易吸收的Fe2+,这说明维生素C具有   性,该转化反应中Fe3+作   剂。
(3)某无土栽培用的营养液中,c(NH):c(SO):c(K+):c(Cl-)=8:4:9:9.若用NH4Cl、KCl、K2SO4来配制该营养液,则这三种盐的物质的量之比为   。
(4)汽车燃料中一般不含氮元素,尾气中所含NO是如何产生的?   。能减少或有效控制汽车尾气污染有效且可行的措施是   。
(5)在鲜活鱼的长途运输中,需在水中加入供氧剂。Na2O2(易溶于水)、CaO2(微溶于水)都可与水发生反应生成碱和氧气。写出Na2O2与水反应的化学方程式:   。这两种物质中选   作为供氧剂更好,理由是   。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A、燃烧属于放热反应,A错误;
B、酸碱中和常温下就可以进行,属于放热反应,B错误;
C、化学键断裂时吸收能量,C错误;
D、反应物和生成物所具有总能量的相对大小决定了化学反应是放热还是吸热,D正确;
故答案为:D
【分析】A、吸热反应和放热反应与是否需要加热无关;
B、温度高低和吸热反应与放热反应无关;
C、断键吸热,成键放热;
D、反应物的总能量大于生成物的总能量,反应放热,反之反应吸热。
2.【答案】C
【解析】【解答】A、固体与固体的反应为吸热反应,故A不符合题意;
B、化学反应中的能量变化主要由化学键的断裂和形成引起,断裂化学键吸收热量,形成化学键释放能量,故B不符合题意;
C、反应吸热还是放热取决于反应物的总能量与生成物的总能量,与反应条件无关,故C符合题意;
D、节约能源要求减少能源使用,更要求充分有效地利用能源,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、 固体与固体反应吸热;
B、断裂化学键吸收能量,形成化学键释放能量;
C、反应吸热放热与反应条件无关;
D、节约能源既要求减少能源使用,也要求充分利用能源。
3.【答案】A
【解析】【解答】A.= 0.4 mol·L-1·s-1;
B.≈0.27 mol·L-1·s-1;
C.= 0.3mol·L-1·s-1;
D.= 1.4 mol·L-1·min-1≈0.023 mol·L-1·s-1;
反应速率最快的为A,
故答案为:A。
【分析】同一个化学反应,用不同的物质表示反应速率时,速率数值可能不同,但表示的意义是相同的,所以比较反应速率快慢时,应该根据速率之比等于相应的化学计量数之比,速率与计量系数的比值越大,反应速率越快。
4.【答案】D
【解析】【解答】A、NaOH为离子化合物,其中含有非金属元素O、H,不符合题意;
B、共价化合物中一定不含离子键,含有离子键的化合物一定是离子化合物,离子化合物中可能含有共价键,例如NaOH。不符合题意;
C、吸热反应不一定需要加热就能发生,例如氯化铵与氢氧化钡反应2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2+2NH3↑+10H2O直接搅拌就可以,该反应吸收大量的热,烧杯杯底沾些水反应后会结冰。不符合题意;
D、一定条件下,氮气和氢气生成氨气的反应是可逆反应,可逆反应中存在化学平衡,当正逆反应速率相等时,反应达到平衡状态,导致反应物不能完全转化为生成物。符合题意;
故答案为: D。
【分析】A.只要含有离子键的化合物就是离子化合物,可能含有非金属元素;
B.含有离子键的化合物叫做离子化合物,不含离子键,只有共价键的化合物叫做共价化合物;
C.并不是所有的吸热反应都需要加热,也不是所有的放热反应都不需要加热。
5.【答案】A
【解析】【解答】A.燃料电池发电站是将化学能转化为电能,选项A符合;
B.地热发电厂是将地热能转化为电能,选项B不符合;
C.电动汽车充电是将电能转化为化学能,选项C不符合;
D.核能发电站是将核能转化为电能,选项D不符合;
故答案为:A。
【分析】A.燃料电池为原电池,原电池是将化学能转化为电能的装置;
B.地热发电厂将地热能转化为电能;
C.电动汽车充电将电能转化为化学能;
D.核能发电站将核能转化为电能。
6.【答案】C
【解析】【解答】A.食物的腐败涉及氧化反应,A不符合题意;
B.NaClO具有氧化性,可用于杀菌消毒,因此NaClO溶液用于环境消毒,涉及氧化还原反应,B不符合题意;
C.用稀盐酸除铁锈的过程中发生反应:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,该反应为复分解反应,不涉及氧化还原反应,C符合题意;
D.Na2O2在呼吸面积中作供氧剂,发生反应:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,该反应为氧化还原反应,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A、食物腐败涉及氧化反应;
B、NaClO具有氧化性,可用于杀菌消毒;
C、稀盐酸除铁锈发生复分解反应;
D、Na2O2做供氧剂涉及氧化还原反应;
7.【答案】C
【解析】【解答】A、HNO3、Cl2、FeCl3、KMnO4这几种物质都是常见的氧化剂,故A不合题意;
B、氧气是常见的氧化剂,其余为还原剂,故B不合题意;
C、Zn、C、H2、CO这几种物质都是还原剂,故C符合题意;
D、KClO3和MnO2都是常见的氧化剂,其余为还原剂,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】物质所含元素化合价可以升高的具有还原性。
8.【答案】B
【解析】【解答】A.SO2具有还原性,能被氯气氧化为硫酸根离子,所以再向溶液中加入氯气,生成BaSO4沉淀,A不符合题意;
B.二氧化碳、二氧化硫均与氯化钡不反应,不能生成沉淀,B符合题意;
C.NO2与水反应生成HNO3,HNO3可以将SO2氧化为硫酸根离子,所以再向溶液中加入氯气,生成BaSO4沉淀,C不符合题意;
D.氨气溶于水生成一水合氨,一水合氨电离产生氢氧根离子,溶液显碱性,通入二氧化硫反应生成亚硫酸铵,亚硫酸铵与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、C中SO2均被氧化为硫酸根离子,生成硫酸钡,考查二氧化硫的还原性;
B.依据弱酸不能制强酸;
D.利用盐和盐之间的复分解反应分析。
9.【答案】D
【解析】【解答】A.利用盖斯定律,C(石墨)→C(金刚石) △H=-393.51 kJ mol-1-(-395.40kJ mol-1)=1.89 kJ mol-1>0,ΔS=2.4 J k-1 mol-1-5.7 J k-1 mol-1=-3.3 J k-1 mol-1<0,A不符合题意 ;
B.物质具有的能量越低,该物质越稳定,反应C(石墨)→C(金刚石) △H>0,属于吸热反应,石墨的能量较低更稳定,B不符合题意 ;
C.ΔG=△H-TΔS=1.89 kJ mol-1-298K×(-3.3 J k-1 mol-1)×10-3kJ/J=2.8734 kJ mol-1,通常不能自发进行,C不符合题意 ;
D.反应C(石墨)→C(金刚石)是体积减小的反应,超高压条件下,石墨有可能变为金刚石,D符合题意 ;
故答案为:D
【分析】A.①C(石墨)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.51 kJ mol-1;
②C(金刚石)+O2(g)=CO2(g) △H=-395.40kJ mol-1。
利用盖斯定律,C(石墨)→C(金刚石) △H=-393.51 kJ mol-1-(-395.40kJ mol-1)=1.89 kJ mol-1>0,ΔS=2.4 J k-1 mol-1-5.7 J k-1 mol-1=-3.3 J k-1 mol-1<0 ;
B.物质具有的能量越低,该物质越稳定;
C.ΔG=△H-TΔS>0,通常不能自发进行;
D.反应C(石墨)→C(金刚石)是体积减小的反应,超高压条件下,石墨有可能变为金刚石。
10.【答案】D
【解析】【解答】A、 ①中反应物能量比生成物能量低,为吸热过程, ②中反应物能量比生成物能量高,为放热过程,A错误;
B、根据图像, ②的逆反应吸收的能量比③的逆反应吸收的能量少,B错误;
C、根据图像,反应过程中存在3种过渡态,C错误;
D、总反应中,反应物的能量大于生成物能量,反应放热,D正确;
故答案为:D
【分析】反应物的总能量大于生成物的总能量,反应放热,反之反应吸热。
11.【答案】C
【解析】【解答】A.KClO3→KCl发生还原反应,A不符合题意;
B.SO3→H2SO4没有化合价变化,不发生氧化还原反应,B不符合题意;
C.CO→CO2发生氧化反应,C符合题意;
D.I2→I-发生还原反应,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】氧化剂具有氧化性,在反应中得到电子,需要加入氧化剂才能实现,说明选项中的物质在转化过程中化合价升高被氧化。
12.【答案】C
【解析】【解答】A.Al片投入AgNO3溶液中,由于金属活动性Al>Ag,所以会发生反应Al+3AgNO3=Al(NO3)3+3Ag,反应前后Al、Ag元素的化合价发生了变化,因此该反应属于氧化还原反应,A不符合题意;
B.Zn片投入CuSO4溶液中,由于金属活动性Zn>Cu,所以会发生反应Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,反应前后Zn、Cu元素的化合价发生了变化,因此该反应属于氧化还原反应,B不符合题意;
C.AgNO3溶液滴入NaCl溶液中,发生AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3反应,反应中不存在元素化合价变化,不属于氧化还原反应,C符合题意;
D.由于Mg在金属活动性顺序表中位于H前边,所以Mg条投入盐酸中,会发生反应Mg+2HCl=MgCl2+H2↑,反应前后Mg、H元素的化合价发生了变化,所以该反应属于氧化还原反应,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.Al与AgNO3溶液会发生置换反应;
B.Zn与CuSO4溶液会发生置换反应;
C.二者发生复分解反应,不属于氧化还原反应;
D.Mg条投入盐酸中会发生置换反应。
13.【答案】C
【解析】【解答】
A.
B.B是固体不能表示速率
C.v(A)=2/3v(C)=0.6
D.v(A)=1/2v(D)=0.05
故答案为:C
【分析】将所有的速率转化为同一种物质的速率进行比较即可;结合选项即可判断。
14.【答案】B
【解析】【解答】A.放电时为原电池,原电池中阴离子向负极移动,因此ClO 向负极移动,A选项不符合题意;
B.充电时,阳极C失去电子与Li2CO3结合生成CO2和Li+,电极反应为2Li2CO3+C-4e-=3CO2↑+4Li+,B选项符合题意;
C.由于Li会与H2O发生反应,若将电解液中的LiClO4用LiCl水溶液替换,会腐蚀Li电极,C选项不符合题意;
D.未指明标准状况,不能准确计算吸收CO2气体的体积,D选项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.放电时是原电池,阴离子向负极移动
B.充电时,找出阳极即可写出电极式
C.Li与水反应不能用作电解质溶液
D.根据给出的方程式即可计算出物质的量即可计算出在标况下的体积
15.【答案】B
【解析】【解答】A.根据总反应5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl,可知Ag失电子,Ag是负极,负极反应式是Ag+Cl--e-=AgCl,正极发生还原反应,正极反应式是5MnO2+2e-= Mn5O102-,A不符合题意;
B.正极反应式是5MnO2+2e-= Mn5O102-,每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子,B符合题意;
C.原电池中阳离子移向正极,Na+不断向水电池的正极移动,C不符合题意;
D.电子从负极经外电路到正极,电子不能进入溶液,内电路通过离子移动导电,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】A.原电池中,失去电子,化合价升高的电极作负极,得到电子,化合价降低的电极作正极;
B.MnO2中Mn化合价降低,得到电子,根据方程式 2Ag ~ Na2Mn5O10 ,所以生成1mol Na2Mn5O10 ,转移2mol电子;
C.原电池中阳离子移向正极,阴离子移向负极;
D.电子不能在溶液中传导,溶液的导电是通过阴阳离子的移动实现的。
16.【答案】A
【解析】【解答】A.反应开始时,溶液中氯离子浓度很小,随着反应的进行,溶液中氯离子浓度增大,反应速率加快,可见氯离子起催化作用,A符合题意;
B.因为开始时溶液中就有氢离子,分解反应却非常慢,可见氢离子不起催化作用, B不符合题意;
C.逸出ClO2,反应正向移动,则反应的生成物的浓度增加, C不符合题意;
D.若使亚氯酸钠的氧化性增强,应该开始时反应速率应该就很快,与信息不符,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.开始时溶液中没有Cl-,反应物浓度较大,但反应较慢,后来产生 Cl-,浓度减小,反应加快,说明Cl-起催化作用;
B. H2SO4 中含有 H+,但开始反应慢,说明 不是H+起催化作用;
C. ClO2逸出,生成物浓度降低,反应速率减慢,但是反应加快,说明不是浓度降低的原因;
D. HClO2 既是氧化剂又是还原剂,不是自身氧化性增强.
17.【答案】D
【解析】【解答】在3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O反应中,硝酸得电子作氧化剂,硝酸中N元素得电子被还原,铜 作还原剂,铜元素被氧化,如果有8mol硝酸参加反应,则有2mol硝酸参加氧化还原反应,所以被还原的HNO3与和未被还原HNO3物质的量之比是2:6=1:3,
故答案为:D。
【分析】根据氧化还原反应的特点:失电子化合价升高,发生氧化反应为还原剂;得电子化合价降低,发生还原反应为氧化剂;进一步分析解答。
18.【答案】A
【解析】【解答】A.在该反应中只有Cl元素化合价既升高又降低,发生了变化,因此氯气既是氧化剂又是还原剂,A符合题意;
B.根据方程式可知:水的组成元素在反应过程中化合价不变,所以水不作氧化剂,也不作还原剂,B不符合题意;
C.根据方程式可知:每反应消耗1 mol Cl2,Cl元素化合价升高了1价,降低了1价,因此反应过程中转移1 mol电子,C不符合题意;
D.反应产物中HCl是强酸,完全电离,而HClO是弱酸,主要以电解质分子存在,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】氧化剂元素化合价降低,得到电子被还原,得到还原产物; 还原剂元素化合价升高,失去电子,被氧化,得到氧化产物。
19.【答案】B
【解析】【解答】A.过程Ⅰ是吸附放热过程,自发进行程度大,过程II为旧键断裂,过程Ⅲ为新键形成,过程Ⅳ是生成物解吸过程,则过程Ⅱ和过程Ⅲ决定了整个反应进行的程度,A不符合题意;
B.催化剂通过降低反应的活化能,从而增大单位体积中活化分子百分数,使单位体积中活化分子增多,则化学反应速率加快,B符合题意;
C.由图可知,过程II化学键断裂,为吸热过程,过程Ⅲ化学键形成,为放热过程,升高温度,过程Ⅱ、过程Ⅲ,化学反应速率都加快,C不符合题意;
D.反应2SO2(g) + O2(g) = 2SO3(g)ΔH =-198kJ/mol是可逆反应,所以1molSO2和0.5molO2反应时消耗SO2的物质的量小于1mol,放热小于99kJ,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.结合图示可知,过程Ⅱ为旧键断裂,过程Ⅲ为新键形成,二者决定了整个反应进行的程度;
B.催化剂能降低反应的活化能,增大活化分子百分数;
C.升温反应速率加快;
D.可逆反应不能进行完全。
20.【答案】B
【解析】【解答】A.化合物A先和反应,经过一系列反应又生成了A,因此该机理中化合物A作催化剂,A不符合题意;
B.反应过程中,A到B、B到C、D到E,钒的成键数改变了,B符合题意;
C.A到B的反应过程中有氢氧键的断裂和形成,C不符合题意;
D.根据图中的转化关系得到制备机理的总反应的方程式为:,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.化合物A先消耗后生成,为催化剂;
C.A到B的反应过程中有氢氧键的断裂和形成;
D.该过程的反应物为H2O2、H+、Cl-,生成物为HClO和H2O。
21.【答案】(1)Fe+2H+= Fe2++H2
(2)ClO-;Fe3+
(3)焰色试验;第六周期第IA族;铯的核电荷数比钠多,电子层数多,原子半径大,原子核对最外层电子的吸引力弱,原子失去最外层电子的能力强,所以铯的金属性比钠强
【解析】【解答】(1) 铁粉与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,离子方程式为Fe+2H+= Fe2++H2↑;
(2)该反应中Cl原子的化合价由+1价变为-1价,则ClO 作氧化剂;还原剂失电子,发生氧化反应,则Fe3+发生氧化反应;
(3)①不同的金属做焰色实验时的现象不同,则做焰色试验观察到黄色时,可判断为钠元素;
②铯和钠属于同主族元素,则均为IA族,而铯原子核外有6个电子层,位于第六周期IA族;铯的核电荷数比钠多,核外电子数多,则电子层数多,原子半径大,原子核对最外层电子的吸引力弱,失电子能力强,所以铯的金属性比钠强。
【分析】(1) 、依据题中信息结合化学方程式的书写方法分析解答;
(2)、氧化剂得到电子,化合价降低;
(3)、焰色反应是金属离子特有的现象,结合元素周期表和元素周期律的知识分析解答。
22.【答案】(1)二氧化氯与水反应生成次氯酸具有漂白性
(2)CH3OH+6NaClO3+3H2SO4=CO2↑+6ClO2↑+3Na2SO4+5H2O
(3)CH3OH中-2价的碳;6:1
(4)bc
(5)7.84
(6)2.63
【解析】【解答】(1)二氧化氯与水反应生成的次氯酸具有漂白性,可以使品红褪色;
(2)根据元素守恒左边加入硫酸,右边加水,氧化剂是NaClO3,氯元素的化合价从+5降低到+4价,化合价降低了1,CH3OH中碳元素的化合价从-2升高到+4价,化合价升高了6,根据氧化剂得电子的物质的量等于还原剂失电子的物质的量相等,配平氧化剂和还原剂的系数,根据元素守恒,配平其余物质,得到化学反应为:CH3OH+6NaClO3+3H2SO4=CO2↑+6ClO2↑+3Na2SO4+5H2O;
(3)该反应中,化合价升高的元素是CH3OH中-2价的碳,被氧化的元素是CH3OH中-2价的碳,还原产物是二氧化氯,氧化产物是二氧化碳,还原产物和氧化产物的物质的量之比是6:1;
(4)该反应中,氧化剂是NaClO3,还原剂是CH3OH,氧化产物是CO2,还原产物是ClO2,氧化剂的氧化性大于氧化产物,还原剂的还原性大于还原产物,故说明氧化性:NaClO3>CH3OH,还原性:CH3OH>ClO2,
故答案为:bc;
(5)根据甲醇和氯酸钠的化学反应可知,生成7mol气体,转移6mol电子,若转移的电子数目为0.3NA即0.3mol,则生成0.35mol气体,气体在标况下的体积为V=nVm=0.35mol×22.4L/mol=7.84L;
(6),ClO2的消毒效率是Cl2的2.63倍。
【分析】(1)二氧化氯和水反应生成的次氯酸具有漂白性;
(2)根据得失电子守恒和质量守恒配平方程式;
(3)被氧化的元素在反应过程中化合价升高;
(4)根据氧化剂的氧化性大于氧化产物,还原剂的还原性大于还原产物分析;
(5)根据V=nVm计算;
(6)结合电子守恒计算。
23.【答案】(1)2H2+4OH--4e-=4H2O或H2+2OH--2e-=2H2O
(2)Li;H2O
【解析】【解答】(1)氢气在反应中失去电子,氢气在负极通入,由于电解质溶液显碱性,则负极反应为H2+2OH--2e-=2H2O。(2)反应Ⅰ中Li元素化合价从0价升高到+1价,失去电子,Li是还原剂;反应Ⅱ的水中氢元素化合价从+1价降低到0价得到电子,LiH中氢元素化合价从-1价升高到0价,失去电子,所以氧化剂是H2O。
【分析】(1)该原电池的负极是氢气失去电子,结合氢氧根生成水;
(2)在氧化还原反应中,化合价降低是氧化剂,化合价升高的是还原剂。
24.【答案】(1)CuI;I2
(2)2Cu+I2=2CuI↓
(3)>;高
(4)A;C
【解析】【解答】(1)氧化性Cu2+>I2,还原性Cu>I->Cu+,所以Cu2+和I-反应,Cu2+被还原为Cu+、I-被氧化为I2,Cu+和I-结合为难溶于水的CuI沉淀,所以反应的产物是CuI、I2;
(2)久置于空气中的HI溶液呈黄色,是因为其中的碘离子被氧化为碘单质的缘故,加入金属铜,金属铜可以和碘单质反应生成CuI,反应方程式为2Cu+I2=2CuI↓;
(3)欲消除HI溶液的黄色,也可向其中通入少量H2S,说明碘单质可以和硫化氢反应生成单质硫和碘化氢,还原性H2S>I-;硫离子的还原性大于碘离子,所以用此方法得到的HI溶液浓度高;
(4)A.该反应中Cu元素化合价由+1降低为0、Hg元素化合价由0升高为+2,被氧化的元素是汞元素,故A不正确;
B.该反应CuI中Cu元素化合价由+1降低为0,该反应的氧化剂为CuI,故B正确;
C.Cu2HgI4是Hg元素化合价升高得到的产物,Cu2HgI4是氧化产物,故C不正确;
D.Hg元素化合价由0升高为+2,反应中转移电子2mol,故D正确;
选AC。
【分析】(1)根据氧化还原规律,氧化剂的氧化性大于氧化产物氧化性,还原剂还原性大于还原产物还原性,根据题目上的氧化性顺序,确定氧化产物和还原产物。
(4)解答氧化还原反应基本概念题目时,首先标注化合价,根据化合价升降,判断氧化剂。还原剂、氧化产物、还原产物等,画出双线桥,找到电子转移情况,然后进行解答即可。
25.【答案】(1)Al(OH)3胶体;Al3++4OH-=AlO+2H2O
(2)还原;氧化
(3)8:1:4
(4)空气中的N2和O2在电火花作用下和内燃机燃烧产性的高温条件下反应产生NO;制定严格的尾气排放标准,并严格执行;开发清洁能源,如氢能汽车、太阳能汽车等
(5);过氧化钙;CaO2微溶于水,在水中逐步溶解,与水反应缓慢,可不断地提供氧气,使反应持续时间长,生成的氢氧化钙微溶于水,还可以与鱼呼出的二氧化碳反应生成碳酸钙,不会导致溶液碱性太强,减小对鱼的伤害
【解析】【解答】(1)明矾净水的原因是Al3+水解生成的Al(OH)3胶体可吸附水中悬浮杂质,达到净水目的。明矾与过量NaOH溶液反应生成偏氯酸盐,故离子方程式为Al3++4OH-=AlO+2H2O。
(2)维生素C使Fe3+转变为易吸收的Fe2+,体现了维生素C具有还原性,Fe3+作氧化剂。
(3)设c(NH)=8mol/L,c(SO)=4mol/L,c(K+)=9mol/L,c(Cl-)=9mol/L,则c(K2SO4)=4mol/L,c(KCl)=1mol/L,c(NH4Cl)=8mol/L,等体积,则这三种盐的物质的量之比为8:1:4。
(4)空气中的N2和O2在电火花作用下和内燃机燃烧产性的高温条件下反应产生NO。能减少或有效控制汽车尾气污染有效且可行的措施;制定严格的尾气排放标准,并严格执行;开发清洁能源,如氢能汽车、太阳能汽车等。
(5)过氧化钠和水反应的化学方程式为。过氧化钙,CaO2微溶于水,在水中逐步溶解,与水反应缓慢,可不断地提供氧气,使反应持续时间长,生成的氢氧化钙微溶于水,还可以与鱼呼出的二氧化碳反应生成碳酸钙,不会导致溶液碱性太强,减小对鱼的伤害。
【分析】(1)明矾中的铝离子可以水解形成氢氧化铝胶体;
(2)维生素C可以使铁离子转化为亚铁离子,即具有还原性;
(3)结合电荷守恒进行判断;
(4)空气中的氮气和氧气在高温条件下反应生成一氧化氮;
(5)过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气。

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