北京市第一七一中学2022-2023学年高一(下)期中考试化学试题含答案
展开(时长:90分钟 总分值:100分)
第一部分 (选择题,共40分)
每小题只有一个选项符合题意
1. 下列能量的转化过程中,由化学能转化为电能的是
A. AB. BC. CD. D
2. 下列气体中,与酸雨密切相关的是
A. N2B. CO2C. SO2D. CO
3. 下列物质属于含有共价键的离子化合物的是
A. MgCl2B. Na2O2C. K2OD. H2O2
4. 下列反应属于放热反应的是
A. 氢气与氯气的反应
B. 灼热的炭与二氧化碳的反应
C. 盐酸与碳酸氢钠的反应
D. Ba(OH)2 ·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应
5. 反应A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)在不同条件下的化学反应速率,其中反应最快的是
A. v(A)=0.4ml/(L·s)B. v(B)=0.6ml/(L·s)
C. v(C)=0.5ml/(L·s)D. v(D)=0.15ml/(L·s)
6. 下列说法不正确的是
A. 能与水反应生成硝酸,但不是酸性氧化物
B. 除去中混有的,可将混合气体通入水中,将溶解
C. 与可与NaOH溶液反应
D. 常温下,铝遇浓硝酸或浓硫酸时会发生钝化
7. 下列措施对增大反应速率明显有效的是
A. Na与水反应时增大水的用量
B. Fe与稀硫酸反应制取H2时,改用质量分数为98%的浓硫酸
C. 在K2SO4与BaCl2两溶液反应时,增大压强
D. Al在氧气中燃烧生成Al2O3,将Al片改成Al粉
8. 工业炼铁是在高炉中进行的,高炉炼铁的主要反应是:①;②。该炼铁工艺中,对焦炭的实际使用量要远高于按照化学方程式计算所需的量,且从高炉炉顶出来的气体中总是含有没有利用的CO。其主要原因是
A. CO过量B. CO与铁矿石接触不充分
C. 炼铁高炉的高度不够D. 上述反应有一定的限度
9. 木炭跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图所示装置)。下列有关说法不正确的是( )
A. 洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡B. 在Z导管出来的气体中有二氧化碳
C. 洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡D. 在Z导管口有红棕色气体出现
10. 把a、b、c、d四种金属片浸泡在稀硫酸中,用导线两两相连可以组成不同的原电池,a、b相连时,a为负极;c、d相连,d上有气泡产生;a、c相连时,a质量减少;b、d相连时,b为正极,则这四种金属活动性顺序由强到弱排列为
A. a>b>c>dB. a>c>d>bC. c>a>b>dD. b>d>c>a
11. 利用反应设计一个原电池,下列装置示意图正确的是
A. B. C. D.
12. 自然界中时刻存在着氮气的转化。实现氮气按照一定方向转化一直是科学领域研究的重要课题,如图为N2分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图。下列叙述正确的是
A. N2→NH3,NH3→NO均属于氮的固定
B. 在催化剂a作用下,N2发生了氧化反应
C. 催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂
D. 使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量
13. 化学反应中的能量变化是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。如下图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化:
下列说法正确的是
A. N元素非金属性较强,故通常情况下N2不稳定,易发生化学反应
B. 通常情况下,N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO
C. 1mlN2(g)和1mlO2(g)具有的总能量小于2mlNO(g)具有的总能量
D. 1mlN2(g)和1mlO2(g)反应放出的能量为180kJ
14. 。相同温度下,按初始物质不同进行两组实验,浓度随时间的变化如表。下列分析不正确的是
A. ,实验a中
B. ,实验a中反应处于平衡状态,的转化率为60%
C. 实验b中,反应向生成的方向移动,直至达到平衡
D. 实验a、b达到化学平衡后,提高温度,反应体系颜色均加深
15. 高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为:3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。下列叙述不正确的是
A. 放电时负极反应为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
B. 放电时正极反应为FeO+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-
C. 放电时每转移3 ml电子,正极有1 ml K2FeO4被氧化
D. 放电时正极附近溶液的碱性增强
16. 对于可逆反应,反应过程中,其他条件不变时,产物D的物质的量分数D%与温度T或压强p的关系如下图,下列说法正确的是
A. 降温可使化学平衡向正反应方向移动
B. 使用合适的催化剂可使平衡时D%有所增加
C. 化学方程式中化学计量数:
D. B的颗粒越小,正反应速率越快,有利于平衡向正反应方向移动
17. 某废水中存在大量的Na+、Cl-、NH、SO,欲除去其中的NH和SO,设计了如下流程。
下列说法中,不正确的是
A. NaOH的作用是除去NH
B. Na2CO3的作用是除去过量的Ba2+
C. 试剂a为H2SO4溶液
D. NaOH改在过滤后加入可达到相同目的
18. 如图所示的装置,烧瓶中充满干燥气体a,打开弹簧夹c,将滴管中的液体b挤入烧瓶内,烧杯中的液体d呈喷泉状喷出,最终几乎充满烧瓶。则a和b分别是
A. AB. BC. CD. D
19. 下列实验结论与实验现象相符合的一组是
A. AB. BC. CD. D
20. 某小组同学探究浓硫酸的性质,向试管①、②中加入等量的98%的浓硫酸,实验如下。
下列对实验的分析不合理的是
A. 实验1中,白烟是NH4Cl
B. 根据实验1和实验2判断还原性:Br->Cl-
C. 根据实验3判断还原性:I->Br-
D. 上述实验体现了浓H2SO4的强氧化性、难挥发性等性质
第二部分 (非选择题 共60分)
21. 电能是现代社会应用最广泛的能源之一
(1)关于下图所示装置的说法中,正确的是___________。
a. 正极发生氧化反应,负极发生还原反应 b. 电流由铜片通过导线流向锌片
c. 铜片上发生的反应是 d. 溶液中的向Cu片移动
(2)下列反应通过原电池装置,可实现化学能直接转化为电能的是___________(填序号)。
① ② ③
(3)某种燃料电池的工作原理示意如图所示,X、Y均为惰性电极,假设使用的“燃料”是氢气(),则通入的电极是___________(填“a”或“b”)电极,电极反应式是___________。
(4)有人以化学反应:为基础设计一种原电池,移入人体内作为心脏起搏器的能源,它们靠人体内血液中溶有一定浓度的、、进行工作。则原电池的负极发生的电极反应式为___________。
22. 地球上的氮元素对动植物有重要作用,氨的合成与应用是当前的研究热点。
(1)的电子式为___________,实验室用如图装置(夹持装置已略去)制备并研究其性质。写出甲试管中发生的化学反应方程式___________,a、b为湿润的红色石蕊试纸。下列关于性质实验的说法中,不正确的是___________。
A. 装置乙中,b先变蓝,a后变蓝 B. 装置丙中,产生大量白烟
C. 装置丁中,试剂可以是水 D. 装置丁具有防止倒吸的作用
(2)我国科研团队借助一种固体催化剂(LDH),在常温、常压和可见光条件下合成氨,其过程如图所示。该反应的化学方程式为___________,该反应中每转移,生成的体积为___________L(标准状况下)。
(3)实验室模拟工业生产制备少量硝酸,设计的流程如图。
实验时先用酒精喷灯预热催化剂,然后通入反应气体,当催化剂红热后撤离酒精喷灯,催化剂始终保持红热,温度可超过700℃,该反应的化学方程式为___________。
(4)用NaClO溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。其它条件相同,NO转化为的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。(已知:溶液中氢离子浓度越高,pH越小)
①在酸性NaClO溶液中,HClO可把NO氧化成,其离子方程式为___________。
②NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高,其原因是___________。
(5)农业生产过程中使用的铵态氮肥,是水体中铵态氮元素的来源之一,检验某氮肥样品中是否存在的实验方法是___________。
23. 用活性炭还原处理氮氧化物,有关反应为。
(1)写出上述反应的平衡常数表达式___________。
(2)在2L恒容密闭器中加入足量C与NO发生反应,所得数据如下表。
①结合表中数据,判断该反应正向是___________反应(填“放热”或“吸热”),理由是___________。
②判断该反应达到平衡的依据是___________。
A. 容器内气体密度恒定
B. 容器内各气体浓度恒定
C. 容器内压强恒定
D.
E. 在绝热、恒容的容器中,反应的平衡常数不再变化
(3)700℃时,若向2L体积恒定的密闭容器中充入一定量和发生反应:;其中、NO物质的量随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题。
①0~10min内的平均反应速率v=___________。
②图中A点v正_________v逆 (填“>”、“<”或“=”)。
③第10min时,外界改变的条件可能是___________。
A. 加催化剂 B. 增大C的物质的量 C. 减小的物质的量 D. 升温 E. 降温
24. 某化学兴趣小组为探究的性质,按如图所示装置进行实验。
(1)装置A中反应的化学方程式为___________。
(2)装置B中酸性溶液褪色,反应的离子方程式是___________。装置C中产生淡黄色浑浊,体现了的___________性。
(3)通入足量后D中仍无明显现象,将其分成两份,分别加入列物质后均产生白色沉淀。
(4)装置E的目的是探究与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现象___________。
(5)F装置中发生反应的离子方程式为___________。
25. 甲、乙两位同学探究外界条件对化学反应速率的影响。
【实验原理】反应:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,反应过程中溶液出现乳白色浑浊和有刺激性气味的气体。
【实验用品】0.1ml/LNa2S2O3溶液、0.1ml/LH2SO4溶液、蒸馏水。
试管、烧杯、量筒、胶头滴管等。
实验一:甲同学利用如图装置测定化学反应速率。
(1)为保证实验的准确性和可靠性,利用该装置进行实验前应先进行的操作是_______。除如图所示的实验用品外,还需要的实验仪器是_______。
(2)若在2min时收集到224mL(已折算成标准状况)气体,可计算出在2min内的反应速率v(H+)=0.02ml/(L·min),而该速率值比实际值偏小,其原因是_______。
实验二:乙同学得到各组实验数据如下表。
(3)实验Ⅰ、Ⅱ探究_______对化学反应速率的影响。
①a=_______。
②V=_______,加入VmL水的目的是_______。
(4)实验Ⅱ、Ⅲ探究温度对化学反应速率的影响。实验表明,实验Ⅲ的反应速率最快,支持这一结论的实验现象是_______。
26. 某同学在探究铜丝与1.35ml/L HNO3反应的反应速率变化的原因。反应体系温度(T)-时间(t)变化曲线如下图1,生成的NO体积(V)-时间(t)变化曲线如下图2.实验过程中观察到溶液由反应最初的蓝色变为绿色,最终变为深蓝色。
资料:i.已知HNO2是弱酸,不稳定,能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
ii.Cu2+在水溶液中以[Cu(H2O)4]2+存在时溶液显蓝色,以[Cu(NO2)x]2-x存在时显绿色。
iii.Ag++AgNO2↓(淡黄色)。
(1)根据图1可知,Cu与稀HNO3的反应是_______(选“吸热”或“放热”)反应,该反应的离子方程式是_______。
(2)为探究溶液颜色变化原因的进行如下实验。取上述实验初期(A)、中期(B)、后期(C)三个不同时间段的溶液各1mL,分别加入相同浓度的KMnO4(H+)溶液和相同浓度的AgNO3溶液。
①依据上述实验现象,能证明A、B、C溶液中一定含有的粒子是_______(填化学用语);若将A、B、C三种溶液加热一段时间,冷却后,再滴加KMnO4(H+)溶液,溶液均不褪色,原因是_______。
②请从粒子种类和浓度变化的角度解释铜与稀硝酸反应过程中,溶液由反应最初的蓝色变为绿色,最终变为深蓝色的原因是_______。
(3)依据图2,在200分钟时,反应速率突然加快,推测其原因可能是由引起的,请设计实验方案加以证明:_______。
参考答案
第一部分 (选择题,共40分)
每小题只有一个选项符合题意
1. 【答案】D
【详解】A.太阳能将光转化为热能,A错误;
B.燃气燃烧将化学能转化为热能,B错误;
C.风力发电将风能转化为电能,C错误;
D.手机工作时将化学能转化为电能,D正确;
答案选D。
2. 【答案】C
【分析】
【详解】A.N2是空气中的主要成分,不能形成酸雨,A不符合;
B.CO2不能形成酸雨,但能加剧温室效应,B不符合;
C.SO2能与水反应生成亚硫酸,亚硫酸被氧化转化为硫酸而形成酸雨,C符合;
D.CO有毒,属于大气污染物,但不能形成酸雨,D不符合;
答案选C。
3. 【答案】B
【详解】A.MgCl2由活泼金属镁和活泼非金属氯形成,为离子化合物,只含离子键,不含共价键,故A不符合题意;
B.Na2O2是离子化合物,含有离子键,其中过氧根离子中存在氧氧共价键,故B符合题意;
C.K2O由活泼金属钾和活泼非金属氧形成,为离子化合物,只含离子键,不含共价键,故C不符合题意;
D.H2O2为共价化合物,只含共价键,故D不符合题意;
答案选B。
4. 【答案】A
【详解】常见的放热反应有物质的燃烧、缓慢氧化、中和反应、化合反应、铝热反应。常见的吸热分解反应、C或CO还原金属氧化物的反应、Ba(OH)2 ·8H2O晶体与NH4Cl的反应等。A项为物质的燃烧反应为放热反应;
故选A。
5. 【答案】A
【详解】全部转化为A的化学反应速率,则
A.v(A)=0.4ml/(L·s);
B.v(A)=v(B)=0.2ml/(L·s);
C.v(A)=v(C)=0.25ml/(L·s);
D.v(A)=v(D)=0.075ml/(L·s);
因此反应最快的是A,答案选A。
6. 【答案】B
【详解】A.能与水反应生成硝酸,但不是酸性氧化物,是不成盐氧化物,故A正确;
B.除去中混有的,可将混合气体通入水中,由于,会消耗氧气,故B错误;
C.与可与NaOH溶液反应生成硅酸钠和水,故C正确;
D.常温下,铝遇浓硝酸或浓硫酸时会发生钝化,因此常用铝制容器盛装浓硫酸或浓硝酸,故D正确。
综上所述,答案为B。
7. 【答案】D
【详解】A.加水不能改变浓度水的浓度,对反应速率没有影响,故A错误;
B.浓硫酸具有强氧化性,与铁发生钝化反应,没有氢气生成,不能提高生成气体的反应速率,故B错误;
C.增大压强只对有气体的反应速率有影响,对非气体的反应没有影响,则增大压强,K2SO4与BaCl2两溶液反应速率不变,故C错误;
D.将Al片改成Al粉,增大了反应物的接触面积,所以能使反应速率加快,故D正确
故答案为D。
8. 【答案】D
【详解】A.反应②Fe2O3+3CO2Fe+3CO2为可逆反应,不能进行彻底,不是因为反应①中生成的CO过量,选项A错误;
B.一氧化碳与氧化铁反应为可逆反应,存在化学平衡,反应有一定限度,反应物不能完全转化为生成物,CO没有充分利用,不是因为CO与铁矿石接触不充分,选项B错误;
C.增加高炉的高度,延长矿石和CO接触的时间,增大CO与铁矿石的接触,不能影响平衡移动,CO的利用率不变,选项C错误;
D.工业炼铁中②Fe2O3+3CO2Fe+3CO为可逆反应,所以对焦炭的实际使用量要远远高于按照化学方程式计算所需,这样可以促进反应正向移动,提高CO的浓度,从而可以提高Fe2O3的转化率,选项D正确;
答案选D。
9. 【答案】A
【分析】碳与浓硫酸共热产生的X气体为CO2和SO2的混合气体,铜与浓硝酸反应产生的Y气体是NO2,同时通入时,因NO2与水和SO2共同作用要产生SO42-和NO,NO在空气中又会生成NO2,以此解答该题。
【详解】A、因为SO2+H2O+NO2=H2SO4+NO,H2SO4能与氯化钡反应生成BaSO4,二氧化碳不与氯化钡反应,所以没有BaCO3生成,故A符合题意;
B、因CO2不与氯化钡反应,从导管中逸出,则Z导管出来的气体中含有二氧化碳,故B不符合题意;
C、因为SO2+H2O+NO2=H2SO4+NO,H2SO4能与氯化钡反应生成BaSO4,所以气瓶中产生的沉淀是硫酸钡,故C不符合题意;
D、反应生成的NO在Z导管口与空气中的氧气反应生成NO2,呈红棕色,故D不符合题意;
故选A。
10. 【答案】B
【分析】
【详解】把a、b、c、d四块金属片浸泡在稀硫酸中,用导线两两相连可以组成各种原电池,若a、b相连时,a为负极,a为活泼金属,b为正极,是较活泼的金属,因此活泼性a>b;c、d相连时d上有气泡,可知d上发生反应:2H++2e-=H2↑,d为正极,是较活泼金属,因此活泼性c>d;a、c相连时a的质量减少,a为负极,是活泼金属,因此活泼性a>c;b、d相连时b为正极,则b为较活泼金属,d为负极,是活泼金属,因此活泼性d>b,则这四种金属活动性顺序a>c>d>b,故B正确;
故选:B。
11. 【答案】C
【详解】根据反应,铁单质化合价升高,失去电子,作原电池负极,铁离子化合价降低,在正极材料上得到电子变为亚铁离子,而正极材料是活泼性比铁弱的金属或则石墨电极,溶液中电解质是含铁离子的盐溶液,比如氯化铁或硫酸铁,故C符合题意。
综上所述,答案为C。
12. 【答案】D
【详解】A.氮的固定是指氮由游离态转变为化合态,N2→NH3的反应为氮的固定,但NH3→NO的反应没有氮气参与,不属于氮的固定,故A错误;
B.由示意图可知,在催化剂a作用下,氮元素化合价降低被还原,氮气发生还原反应,故B错误;
C.由示意图可知,催化剂a的表面只发生了非极性共价键的断裂,没有发生极性共价键的断裂,故C错误;
D.使用催化剂a、b可加快反应速率,能提高单位时间内生成物的产量,故D正确;
故选D。
13. 【答案】C
【详解】A.N元素非金属性较强,但是氮氮三键的键能很大,故通常情况下N2很稳定,不易发生化学反应,A错误;
B.通常情况下,N2(g)和O2(g)混合不能能直接生成NO,需要放电或高温,B错误;
C.根据示意图可知断键吸收的总能量是946kJ+498kJ=1444kJ,形成化学键放出的总能量是632kJ×2=1264kJ,反应吸热,所以1mlN2(g)和1mlO2(g)具有的总能量小于2mlNO(g)具有的总能量,C正确;
D.1mlN2(g)和1mlO2(g)反应吸收的能量为1444kJ-1264kJ=180kJ,D错误;
答案选C。
14. 【答案】C
【分析】
【详解】A.根据表格数据可知,0~20s △c(N2O4)=0.03ml/L,根据方程式,则△c(NO2)=2△c(N2O4)=0.06ml/L,因此,A正确;
B.,实验a中N2O4的浓度不再改变,反应处于平衡状态,此时的浓度为0.04ml/L,则转化率为,B正确;
C.根据实验a可知该温度下,反应的平衡常数,实验b中,投入和的浓度分别为0.1ml/L和0.2ml/L,此时,则平衡向生成的方向移动,直至达到平衡,C错误;
D.该反应为吸热反应,因此实验a、b达到化学平衡后,升高温度,反应均朝着正反应方向(即生成NO2的方向)进行,反应体系的颜色均加深,D正确;
答案选C。
15. 【答案】C
【详解】A.放电时负极反应为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,A正确;
B.放电时正极反应为+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-,B正确;
C.放电时,K2FeO4作氧化剂,每转移3ml电子,正极有1ml K2FeO4被还原,C错误;
D.放电时,正极附近生成OH-,则正极附近溶液的碱性增强,D正确;
故选C。
16. 【答案】A
【详解】A.根据图1,“先拐先平”,所以 ,降低温度D%增大,平衡正向移动,选项A正确;
B.使用催化剂平衡不移动,D%不变,选项B错误;
C.根据图2,“先拐先平”,所以 ,增大压强D%减小,平衡逆向移动,化学计量数m
D.B的颗粒越小,正反应速率越快,但平衡不移动,选项D错误;
答案选A。
17. 【答案】C
【详解】A.NH与OH-反应放出氨气,NaOH的作用是除去NH,故A正确;
B.Ba2+和反应生成碳酸钡沉淀,Na2CO3的作用是除去过量的Ba2+,故B正确;
C.加试剂a的目的是除去过量的氢氧化钠、碳酸钠,若试剂a为H2SO4溶液,会引入杂质SO,所以试剂a为盐酸,故C错误;
D.NaOH的作用是除去NH,加入氢氧化钠不生成沉淀,NaOH改在过滤后加入可达到相同目的,故D正确;
故选C。
18. 【答案】D
【详解】A.NO2与水反应为3NO2+H2O=2HNO3+NO,NO难溶于水,液体不可能充满烧瓶,选项A不正确;
B.CO2难溶于饱和NaHCO3溶液,烧瓶内不可能形成喷泉,选项B不正确;
C.NO难溶于水,且不与水反应,烧瓶内不可能形成喷泉,选项C不正确;
D.SO2与NaOH溶液反应,造成烧瓶中压强变小,形成喷泉,且水最终几乎充满烧瓶,选项D正确;
答案选D。
19. 【答案】A
【详解】A.溶液中可能含有或银离子,故A符合题意;
B.溶液中铁离子过量,无法证明与的反应有一定限度,故B不符合题意;
C.由于两者阴离子不相同,存在阳离子和阴离子两个变量,因此无法证明铁离子的催化效果比铜离子好,故C不符合题意;
D.加入,提供了硝酸根,硝酸根在酸性条件下具有强氧化性,将铜氧化为铜离子,硝酸根被还原为NO,故D不符合题意。
综上所述,答案为A。
20. 【答案】C
【分析】实验1,浓硫酸与氯化钠固体反应生成氯化氢气体;实验2,溶液变黄,说明有溴单质生成;②中溶液含有浓硫酸和溴单质,加入碘化钠生成碘单质,可能是浓硫酸把碘离子氧化为碘单质;实验1体现浓硫酸的难挥发性、实验2体现浓硫酸的氧化性。
【详解】A.实验1,试管口挥发出的氯化氢气体与浓氨水挥发出的氨气反应生成白烟氯化铵,故A合理;
B.实验1溶液颜色无明显变化说明浓硫酸不能氧化氯离子,实验2溶液变黄说明浓硫酸能氧化溴离子,所以判断还原性:Br->Cl-,故B合理;
C.②中溶液含有浓硫酸和溴单质,加入碘化钠生成碘单质,可能是浓硫酸把碘离子氧化为碘单质,不能得出还原性I->Br-的结论,故C不合理;
D.实验1体现浓硫酸的难挥发性、实验2体现浓硫酸的氧化性,故D合理;
选C。
第二部分 (非选择题 共60分)
21. 【答案】(1)bd (2)①②
(3) ①. a ②.
(4)
【小问1详解】
a.负极发生氧化反应,正极发生还原反应,故a错误;b.根据原电池分析,锌为负极,铜为正极,因此电流由铜片(正极)通过导线流向锌片,故b正确;c.铜片上是氢离子得到电子变为氢气,因此发生的反应是,故c错误;d.原电池中离子“同性相吸”,则溶液中的向正极(Cu)片移动,故d正确;综上所述,答案为:bd。
【小问2详解】
能实现化学能直接转化为电能是自发进行的放热的氧化还原反应,①②是自发进行的放热的氧化还原反应,③是非氧化还原反应;故答案为:①②。
【小问3详解】
根据电子转移方向,X为负极,Y为正极,燃料为负极,氧化剂为正极,则通入的电极是a电极,电解质为KOH,则电极反应式是;故答案为:a;。
【小问4详解】
根据题意和总反应方程式分析,锌化合价升高,失去电子,作负极,则原电池的负极发生的电极反应式为;故答案为:。
22. 【答案】(1) ①. ②. ③. A
(2) ①. ②. 44.8L
(3)
(4) ①. 3HClO+ 2NO+H2O =3Cl- +2+5H+ ②. 溶液pH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强
(5)取少量样品于试管中,加入NaOH溶液并加热,若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则证明样品中存在,故答案为:取少量样品于试管中,加入NaOH溶液并加热,若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则证明样品中存在
【小问1详解】
氨气为共价化合物,分子中存在3对共用电子对,氮原子最外层达到8个电子,氢原子最外层达到2个电子,氨气分子的电子式为 ;甲试管中利用熟石灰与氯化铵共热反应生成氯化钙、氨气和水,发生的化学反应方程式为;
A.氯化铵与氢氧化钙加热反应生成氨气,浓盐酸易挥发产生氯化氢气体,氨气密度小于空气密度,氯化氢大于空气密度,上部a处湿润的红色石蕊试纸遇到氨气先变蓝色,氯化氢与湿润的红色石蕊试纸不变色,选项A不正确;
B.氨气与氯化氢反应生成固体氯化铵,看到现象为:装置丙中,产生大量白烟,选项B正确;
C.氯化氢易溶于水,可以用水吸收氯化氢,选项C正确;
D.氯化氢易溶于水,用水吸收易发生倒吸,装置丁具有防止倒吸的作用,选项D正确;
答案选A;
【小问2详解】
由图可知反应物为N2、H2O,生成物为O2、NH3,反应的化学方程式为;N由0价变为-3价,生成1mlNH3时转移3mle-,则转移6mle-时生成2mlNH3,即22.4L/ml2ml=44.8L;
【小问3详解】
氨气在空气中催化氧化生成NO和水,反应的化学方程式为;
【小问4详解】
①
在酸性的NaClO溶液中,次氯酸根离子和氢离子结合生成HClO,HClO和NO发生氧化还原反应生成和Cl-,根据得失电子守恒及电荷守恒、原子守恒,配平离子方程式为3HClO+ 2NO+H2O =3Cl- +2+5H+;
②在相同条件下,氧化剂的浓度越大,氧化能力越强,由反应3HClO+ 2NO+H2O =3Cl- +2+5H+可知,溶液pH越小,溶液中HClO浓度越大,氧化NO的能力越强;
【小问5详解】
检验某氮肥样品中是否存在的实验方法是:取少量样品于试管中,加入NaOH溶液并加热,若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则证明样品中存在,故答案为:取少量样品于试管中,加入NaOH溶液并加热,若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则证明样品中存在。
23. 【答案】(1)K=
(2) ①. 吸热 ②. 700℃和800℃的平衡常数K1
【小问1详解】
根据化学方程式C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g),平衡常数K=;
【小问2详解】
①根据表格数据,列出实验1(700℃)的三段式:
K1===,
据表格数据,列出实验2(℃)的三段式:
K2===1>K1;
温度升高,K增大,则正反应为吸热反应;
故答案为吸热;700℃和800℃的平衡常数K1
B.各组分的浓度不再改变能说明反应达到平衡状态,选项B正确;
C.该反应前后气体分子的数目相同,则气体的总物质的量一直不变,根据pV=nRT,恒温恒容条件下,压强一直不变,所以容器内压强恒定不能说明反应达到平衡状态,选项C错误;
D。2v正(NO)= v逆(N2)错误,此时正反应速率和逆反应速率不相等,应是v正(NO)= 2v逆(N2)时反应达到平衡状态,选项D错误;
E.反应为放热反应,在绝热、恒容的容器中,反应的平衡常数不再变化,则温度不再改变,反应达平衡状态,选项E正确;
故答案为ABE;
【小问3详解】
①随着反应进行,n(N2)逐渐减小,n(NO)逐渐增大,10min内,△n(N2)=0.2ml,物质的量变化之比等于计量系数之比,则△n(CO2)=0.2ml,所以v(CO2)= =0.01 ml·L-1·min-1;
②根据图像可知A点反应向正反应方向进行,则v(正)>v(逆),故答案为>;
③第10min时,N2、NO物质的量没有发生突变,N2的物质的量逐渐减小,速率比10min前大;NO物质的量逐渐增大,速率比10min前大。
A、加催化剂,不会引起物质的量的突变,只会增大反应速率,选项A正确;
B、增大碳固体的物质的量,对反应速率没有影响,选项B错误;
C、减小CO2的物质的量,反应速率减小,选项C错误;
D、升温,反应速率增大,选项D正确;
E、降温,反应速率减小,选项E错误;
故选AD。
24. 【答案】(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(2) ①. ②. 氧化
(3) ①. BaSO4 ②. BaSO3
(4)将褪色后的试管E在酒精灯上加热,溶液恢复红色
(5)
【分析】利用浓硫酸与铜共热制备二氧化硫,通入酸性高锰酸钾溶液验证其还原性,通入硫化钠溶液验证其氧化性,通入氯化钡溶液探究其能否反应产生白色沉淀,通入品红溶液探究其漂白性,之后加热,验证二氧化硫的漂白性为暂时性的漂白,为可逆过程,最后利用氢氧化钠溶液吸收尾气;
【小问1详解】
装置A中浓硫酸与铜共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
【小问2详解】
装置B中酸性溶液与二氧化硫反应而褪色,反应生成硫酸钾、硫酸锰和水,反应的离子方程式是;装置C中产生淡黄色浑浊,说明有S生成,S2-被氧化,体现了的氧化性;
【小问3详解】
不能与BaCl2溶液反应,具有氧化性,与反应生成,所以①中沉淀是BaSO4;NH3与、BaCl2溶液反应,所以②中沉淀是BaSO3;
【小问4详解】
能使品红溶液褪色,但加热后溶液又恢复红色,说明与品红溶液的作用具有可逆性;实验操作及现象为将褪色后的试管E在酒精灯上加热,溶液恢复红色;
【小问5详解】
F装置中装有氢氧化钠溶液,用于吸收多余的二氧化硫,反应生成亚硫酸钠和水,发生反应的离子方程式为。
25. 【答案】(1) ①. 检查装置的气密性 ②. 计时器
(2)生成的二氧化硫溶解在反应后的溶液中,测得的体积小于实际生成的体积,故速率偏小
(3) ①. Na2S2O3溶液浓度 ②. 20 ③. 9 ④. 控制硫酸的起始浓度相同
(4)实验III观察到出现浑浊的时间更短
【小问1详解】
气体制备或性质探究实验,本实验是探究化学反应速率的影响因素,需保证气密性良好,否则会影响实验结果,反应速率的计算公v=,测反应速率是在一定时间段内,故还需要秒表,故答案为:检查装置的气密性;秒表(或计时器)。
【小问2详解】
该反应是在水溶液中进行,SO2易溶于水,生成的SO2部分溶在水中,故答案为:生成的二氧化硫溶解在反应后的溶液中,测得的体积小于实际生成的体积,故速率偏小;
【小问3详解】
该实验室是探究外界条件对Na2S2O3溶液和H2SO4溶液的反应速率的影响,从表格中可以看出Na2S2O3溶液用量增加,应该是改变Na2S2O3溶液的浓度,实验I、II硫酸用量不变,所以控制总体积不变,是保证硫酸浓度不变,另外还需要控制温度不变;故答案为:Na2S2O3溶液的浓度;20;9;控制硫酸的起始浓度相同;
【小问4详解】
探究实验II、III改变的是温度条件,其他条件不变时,升高反应温度,化学反应速率增大,因为反应中有S沉淀生成,故可以测定溶液变浑浊的快慢,故答案为:实验III比实验II变浑浊所需时间更短。
26. 【答案】(1) ①. 放热 ②. 3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O
(2) ①. HNO2(或) ②. HNO2不稳定受热分解 ③. 反应开始时,生成的HNO2(或)较少,Cu2+与H2O形成[Cu(H2O)4]2+而呈蓝色;随着反应的进行,c()不断增大,Cu2+与形成[Cu(NO2)x]2-x而呈绿色;反应到最后阶段,由于HNO2不稳定而分解,Cu2+又与H2O形成[Cu(H2O)4]2+,且由于生成的Cu2+越来越多,c{[Cu(H2O)4]2+}增大,蓝色加深
(3)将铜丝插入1.35ml/LHNO3溶液中,无明显现象,加入少量NaNO2,体系反应速率明显加快,说明加快了该反应的速率
【小问1详解】
根据图1可知,随反应进行,体系温度升高,可知Cu与稀HNO3的反应是放热反应,铜和硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮、水,该反应的离子方程式是3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O。
【小问2详解】
①HNO2是弱酸,不稳定,能使酸性高锰酸钾溶液褪色。A、B、C溶液都能使高锰酸钾溶液褪色,能证明A、B、C溶液中一定含有的粒子是HNO2;HNO2不稳定受热分解,所以将A、B、C三种溶液加热一段时间,冷却后,再滴加KMnO4(H+)溶液,溶液均不褪色。
②反应开始时,生成的HNO2(或)较少,Cu2+与H2O形成[Cu(H2O)4]2+而呈蓝色;随着反应的进行,c()不断增大,Cu2+与形成[Cu(NO2)x]2-x而呈绿色;反应到最后阶段,由于HNO2不稳定而分解,Cu2+又与H2O形成[Cu(H2O)4]2+,且由于生成的Cu2+越来越多,c{[Cu(H2O)4]2+}增大,蓝色加深。
【小问3详解】
将铜丝插入1.35ml/LHNO3溶液中,无明显现象,加入少量NaNO2,体系反应速率明显加快,说明加快了该反应的速率,可知200分钟时反应速率突然加快,是由引起的。
A
B
C
D
太阳能集热
燃气燃烧
风力发电
手机电池工作
初始物质
时间/s
0
20
40
60
80
实验
0.10
0.07
0.045
0.04
0.04
实验
0.10
0.20
……
a(干燥气体)
b(液体)
A
水
B
饱和溶液
C
NO
水
D
NaOH溶液
选项
实验
现象
结论
A
向某溶液中加入足量溶液,再加入稀硝酸
产生白色沉淀,加入稀硝酸,沉淀不溶解
该溶液中可能含有
B
向溶液中滴入溶液5~6滴,加振荡,静置后取上层清液滴加KSCN溶液
溶液变红
与的反应有一定限度
C
向等体积5%的溶液中分别滴入4滴的溶液、4滴的溶液
产生气泡速率均加快,但滴入溶液的试管内产生气泡的速率更快
对分解的催化效果比好
D
向盛有Cu片的试管中加入稀,无明显现象,再加入固体
Cu片逐渐溶解,产生气泡,溶液变蓝
是催化剂,可增大Cu与稀反应的化学反应速率
实验1
实验2
实验3
装置
现象
溶液颜色无明显变化;把蘸浓氨水的玻璃棒靠近试管口,产生白烟
溶液变黄;把湿润的品红试纸靠近试管口,试纸褪色
溶液变深紫色(经检验溶液含单质碘)
实验编号
温度/℃
起始时NO的物质的量/ml
平衡时的物质的量/ml
1
700
0.40
0.09
2
800
0.24
0.08
加入的物质
氨水
沉淀的化学式
①___________
②___________
实验编号
Na2S2O3溶液
H2SO4溶液
蒸馏水
浓度/
(ml/L)
体积/mL
浓度/
(ml/L)
体积/mL
体积/mL
温度/℃
Ⅰ
0.1
1.5
0.1
1.5
V
20
Ⅱ
0.1
2.5
0.1
1.5
8
a
Ⅲ
0.1
2.5
0.1
1.5
8
30
实验内容
A溶液(浅蓝色)
B溶液(绿色)
C溶液(深蓝色)
滴加KMnO4(H+)溶液
滴入5滴后不再褪色
滴入20滴后仍褪色
滴入10滴后不褪色
滴加AgNO3溶液
无明显现象
淡黄色沉淀
淡黄色沉淀
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