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【化学】吉林省蛟河实验高中2018-2019学年下学期高一期中考试试题(解析版)
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吉林省蛟河实验高中2018-2019学年下学期高一期中考试试题
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32 Cl 35.5 K 39 Fe 56 Mn 55
第I卷(选择题 共48分)
一、选择题(每小题3分,共48分,每小题只有一个选项符合题意)
1.“绿水青山就是金山银山”,下列行为中不符合这一主题的是( )
A.用已脱硫的煤作燃料
B.大量开采地下水,以满足社会对水的需求
C.利用太阳能等清洁能源代替化石燃料,有利于节约资源、保护环境
D.采用“绿色化学”工艺,使原料尽可能转化为所需要的物质
2.下列说法中,正确的是( )
A.使用催化剂是为了加快反应速率,提高原料的利用率
B.燃烧一定都是放热反应
C.燃烧必须要有氧气参与反应
D.电解水和氢气在氧气中燃烧是可逆反应
3.在2 L容积不变的容器中,发生N2+3H2NH3的反应。现通入4mol H2和4mol N2,10 s内用H2表示的反应速率为0.12 mol·L−1·s−1,则10 s后容器中N2的物质的量是( )
A.1.6mol B.2.8mol C.3.6mol D.3.2mol
4.下列顺序表达正确的是( )
A.酸性强弱:H3PO4>HNO3>HClO4
B.原子半径:Na>Mg>O
C.热稳定性:H2O>HF>H2S
D.熔点高低:NaCl>SiO2>CO2
5.一定体积的稀盐酸与过量的铝条反应,为了减缓反应速率且不影响生成氢气的总量,可向盐酸中加入适量的( )
A.NaCl固体 B.CH3COOK溶液
C.Na2CO3溶液 D.CuCl2 溶液
6.将N2、H2的混合气体分别充入甲、乙、丙三个容器中,进行合成氨反应,经过相同的一段时间后,测得反应速率分别为:甲:υ(H2)=1 mol·L−1·min−1;乙:υ(N2)=2mol·L−1·min−1;丙:υ(NH3)=3mol·L−1·min−1。则三个容器中合成氨的反应速率( )
A.υ(甲)>υ(乙)>υ(丙) B.υ(乙)>υ(丙)>υ(甲)
C.υ(丙)>υ(甲)>υ(乙) D.υ(乙)>υ(甲)>υ(丙)
7.如图所示的装置,试管b中盛有水,气球a中盛有干燥的过氧化钠颗粒,U型管中注有浅红色的水,将气球用橡皮筋紧缚在试管口。实验时将气球a中的过氧化钠抖落到试管b的水中,下列叙述的现象正确的是( )
A.U形管内红水褪色 B.试管内溶液变红
C.气球a被吹大膨胀 D.U形管水位不变
8.一定温度下,向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,对该反应的推断合理的是( )
A.该反应的化学方程式为3B+4D⇌6A+2C
B.反应进行到1 s时,v(A)=v(D)
C.反应开始到6 s内,B的平均反应速率为0.05 mol·L−1·s−1
D.反应进行到6 s时,各物质的反应速率相等
9.在一定条件下,N2O氧化NO生成N2和NO2的能量变化如图所示,下列说法不正确的是( )
A.反应生成1mol N2时转移4mol e−
B.反应物的总能量大于生成物的总能量
C.N2O(g)+NO(g)═N2(g)+NO2(g);ΔH=-139kJ/mol
D.反应中断裂化学键吸收的能量小于形成化学键释放的能量
10.有a、b、c、d四个金属电极,有关的反应装置及部分反应现象如下:
实验装置
部分实验现象
a极质量减小
b极质量增加
b极有气体产生
c极无变化
d极溶解
c极有气体产生
电流计指示在导线中电流从a极流向d极
由此可判断这四种金属的活动性顺序是( )
A.a>b>c>d B.d>a>b>c C.b>c>d>a D.a>b>d>c
11.可逆反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g)在体积固定的密闭容器中进行,达到平衡状态的标志是( )
①单位时间内生成1mol O2的同时生成2mol NO2
②单位时间内生成1mol O2的同时生成2mol NO
③用NO2、NO、O2表示的反应速率之比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A. ①④⑥⑦ B.②③⑤⑦ C.①②③④⑤ D.全部
12.一定温度下,在恒容密闭容器中发生可逆反应:X2(g)+Y2(g)2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.lmol/L、0.3mol/L、0.2mol/L,当反应达到平衡时,各物质的浓度可能是( )
A.c(X2)=0.2mol/L B.c(Y2)=0.4mol/L
C.c(Z)=0.3mol/L D.c(X2)+c(Y2)+c(Z)=0.5mol/L
13.已知下列三个反应可以进行:2W−+X2=2X−+W2;2Y−+W2=2W−+Y2;2X−+Z2=2Z−+X2。下列结论正确的是( )
A.还原性:X−>Y− B.在X−、Y−、Z−、W−中Z−的还原性最强
C.氧化性:Z2>W2 D.反应2Z−+Y2=2Y−+Z2可以发生
14.LED即发光二极管,是一种能够将电能转化为光能的固态半导体器件。如图是某课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置。下列说法不正确的是( )
A.装置中存在“化学能→电能→光能”的转化
B.铜片上发生的反应为2H++2e−=H2↑
C.锌片是负极,其质量逐渐减小
D.如果将稀硫酸换成稀盐酸,则导线中不会有电子流动
15.短周期主族元素W、R、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的原子半径是周期表中所有元素中最小的,R是地壳中含量最多的元素,X与W同主族,Y的最外层电子数是最内层电子数的3倍。下列说法正确的是( )
A.原子半径:R<Y<Z
B.简单气态氢化物的热稳定性:R>Y
C.R与Y只能形成一种化合物
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>Z
16.由质量均为100g的铁片、铜片和足量CuSO4溶液组成原电池装置,经过一段时间后,两电极的质量差变为12g,则下列说法正确的是( )
A.铁片溶解了12g B.导线中通过了0.2mol电子
C.铜片上析出了6g Cu D.铜片溶解了6.4g
第Ⅱ卷(非选择题 共52分)
二、 非选择题(共5小题)
17.A、B、C、D、E是核电荷数依次增大的五种短周期主族元素,A元素的原子核内只有1个质子,B元素的原子半径是其所在主族中最小的,B的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBO3;C元素原子的最外层电子数比次外层多4个;C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子排布,两元素可形成化合物D2C;C、E同主族.
(1)D在周期表中的位置______;B的原子结构示意图______;
(2)E元素形成最高价氧化物对应的水化物的化学式为______;
(3)元素C、D、E形成的原子半径大小关系是______(用元素符号表示).
(4)C、D可形成化合物D2C2,D2C2含有的化学键是______;
(5)A、C两种元素形成的原子个数之比为1∶1的化合物电子式______,
(6)B的氢化物与B的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式_____。
18.现有如下两个反应:a.NaOH+HCl=NaCl+H2O b.Cu+2Ag+=Cu2++2Ag
(1)反应____(填字母)不能设计成原电池。原因是__________________________。
(2)a反应为______反应(填“放热”或“吸热”),NaOH和HCl的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)NaCl和H2O的总能量。
(3)已知HCl中H-Cl键的键能为431kJ·mol−1,则断开1mol H-Cl键_____431kJ的能量,形成1mol H-Cl键_____431kJ的能量。(填“吸收”或“放出”)
(4)反应____(填字母)能设计成原电池,请画出实验装置图,注明电极材料和电解质溶液。__________
写出电极反应式及反应类型
正极反应式:_____________________,反应类型:_______________________,
负极反应式:_____________________。
(5)上题所设计原电池中,向正极移动的离子为_______,电池工作一段时间后,电解质溶液质量减轻7.6g,正极增重的质量为_______。
19.Ⅰ.某实验小组对H2O2的分解做了如下探究。下表是该实验小组研究影响H2O2分解速率的因素时记录的一组数据,将质量相同但状态不同的MnO2分别加入盛有15ml 5%的H2O2溶液的大试管中,并用带火星的木条测试,结果如下:
MnO2
触摸试管情况
观察结果
反应完成所需的时间
粉末状
很烫
剧烈反应,带火星的木条复燃
3.5min
块状
微热
反应较慢,火星红亮但木条未复燃
30min
(1)写出上述实验中发生反应的化学方程式:_______________________________。
(2)实验结果表明,催化剂的催化效果与________有关。
(3)某同学在10mL H2O2溶液中加入一定量的二氧化锰,放出气体的体积(标准状况)与反应时间的关系如图所示,则A、B、C三点所表示的即时反应速率最慢的是______。
Ⅱ.某反应在体积为5L的恒容密闭容器中进行,在0-3分钟内各物质的量的变化情况如下图所示(A,B,C均为气体,且A气体有颜色)。
(4)该反应的的化学方程式为________________。
(5)反应开始至2分钟时,B的平均反应速率为____。
(6)下列措施能使该反应加快的是__(仅改变一个条件)。
a.降低温度 b.缩小容积 c.使用效率更高更合适的催化剂
(7)能说明该反应已达到平衡状态的是___________(填序号)。
①单位时间内生成n mol B的同时生成2n mol C
②单位时间内生成n mol B的同时生成2n mol A
③容器内压强不再随时间而发生变化的状态
④用C、A、B的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态
⑤混合气体的颜色不再改变的状态
⑥混合气体的密度不再改变的状态
⑦v逆(A)=v正(C)
(8)由图求得平衡时A的转化率为__________。
20.(1)现有a.BaCl2 b.金刚石 c.NH4Cl d.Na2SO4 e.干冰 f.碘片六种物质,按下列要求回答(若有多个选项的,多选错选不给分):
①熔化时需要破坏共价键的是______,熔点最高的是_______,熔点最低的是_______。
②属于离子化合物的是________,只含有离子键的物质是________,含有两种化学键的物质是_________,含有分子间作用力的是__________。
(2)看下图回答下列问题
①若烧杯中溶液为稀硫酸,则观察到的现象是___________,负极反应式为___________。
②若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液,则负极为_______(填Mg或Al),总反应方程式为__________。
21.常温下,将a mol氮气与b mol氢气的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中,发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。
(1)若反应进行到某时刻t时,nt(N2)=13mol,nt(NH3)=6mol,则a值为________。
(2)反应达到平衡时,混合气体的体积为716.8L(标准状况下),其中氨气体积分数为25%,平衡时氨气的物质的量为________。
(3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写最简整数比,下同)n始∶n平=________。
(4)原气体中a∶b=________。
(5)达到平衡时,N2和H2的转化率之比α(N2)∶α(H2)=________。
【参考答案】
一、选择题(每小题3分,共48分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 【答案】B
【解析】A.用已脱硫的煤作燃料可减小SO2的排放,减小酸雨的产生,故A正确;B.大量开采地下水,不珍惜水资源,不符合绿色化学理念,故B错误;C.节约能源,提高能源利用率,可缓解能源危机,也能防止因过度开发对地球环境的破坏,故C正确;D.采用“绿色化学”工艺,使原料尽可能转化为所需要的物质,是从源头消除了污染,同时在一定程度上还节约资源,故D正确;故答案为B。
2. 【答案】B
【解析】A.使用催化剂是为了加快反应速率,不能提高原料的利用率,A错误;B.燃烧一定都是放热反应,B正确;C.燃烧不一定必须要有氧气参与反应,例如氢气在氯气中燃烧,C错误;D.电解水和氢气在氧气中燃烧的反应条件不同,不是可逆反应,D错误,答案选B。
3. 【答案】D
【解析】v(H2)=0.12mol·(L·s)−1,速率之比等于化学计量数之比,所以v(N2)=v(H2)=×0.12 mol·(L·s)−1=0.04mol·(L·s)−1。所以参加反应N2的物质的量为0.04mol·(L·s)−1×10s×2L=0.8mol。所以10s后容器中N2的物质的量为4mol-0.8mol=3.2mol。答案选D。
4. 【答案】B
【解析】A.非金属性比较:N强于P,Cl强于P,非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,所以酸性强弱:HClO4>H3PO4,HNO3>H3PO4,故A错误;B.同周期主族元素核电荷越大,半径越小,同主族元素,核电荷越大半径越大,所以原子半径:Na>Mg>S>O,所以Na>Mg>O,故B正确;C.非金属性越强,氢化物稳定性越强,非金属性:F>O>S,所以热稳定性:HF>H2O>H2S,故C错误;D.NaCl属于离子晶体,SiO2属于原子晶体,CO2属于分子晶体,所以熔点高低:SiO2>NaCl>CO2,故D错误。故选B。
5. 【答案】B
【解析】A.加入氯化钠固体,溶液的浓度变化不大,基本不影响化学反应速率,H +离子的物质的量不变,不影响生成氢气的总量,故A错误;B.CH3COOK固体与盐酸反应生成弱电解质醋酸,溶液中H+离子浓度降低,化学反应速率减小,但不影响生成氢气的总量,故B正确;C.Na2CO3溶液与盐酸反应使H+的浓度和物质的量都减小,影响生成氢气的总量,故C错误;D.CuCl2溶液与Al反应生成Cu,从而形成原电池加快反应速率,故D错误;故选B。
6. 【答案】B
【解析】合成氨的反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),以氢气的化学反应速率为标准进行判断,甲:υ(H2)=1 mol·L−1·min−1;乙:υ(N2)=2mol·L−1·min−1,根据化学反应速率之比等于化学方程式中化学计量数之比,υ(H2)=3υ(N2)=3×2 mol·L−1·min−1=6mol·L−1·min−1;丙:υ(NH3)=3mol·L−1·min−1,同理可知υ(H2)=1.5υ(NH3)=1.5×3mol·L−1·min−1=4.5mol·L−1·min−1,可以看出反应速率:υ(乙)>υ(丙)>υ(甲),B项正确;故答案选B。
7. 【答案】C
【解析】过氧化钠抖落到试管b的水中发生反应:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑。该反应产生的氧气使气球a膨胀,放出的热量使锥形瓶中气体膨胀,导致U形管c端水位下降,d端水位上升。
8. 【答案】C
【解析】由图可知,B、C为反应物,A、D为生成物,由于相同时间内各物质的物质的量的变化量之比等于化学方程式中化学计量数之比,Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)=6∶3∶4∶2,所以化学方程式为3B+4C⇌6A+2D,A项错误;不论在什么时刻,用各物质表示的反应速率之比都等于化学计量数之比,故B、D选项错误。
9. 【答案】A
【解析】A.发生的反应为N2O+NO═N2+NO2,N2O发生还原反应生成1mol N2时转移2mol e−,A项错误;B.由图象可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,B项正确;C.该反应的焓ΔH =209kJ/mol-348kJ/mol=-139kJ/mol,C项正确;D.该反应是放热反应,所以反应中断裂化学键吸收的总能量小于形成化学键释放的总能量,D项正确。答案选A项。
10. 【答案】B
【解析】装置是原电池,a极质量减小,b极质量增加,a极为负极,b极为正极,所以金属的活动性顺序a>b;装置不能构成原电池,b极有气体产生,c极无变化,所以金属的活动性顺序b>c;装置是原电池,d极溶解,d是负极,c极有气体产生,c是正极,所以金属的活动性顺序d>c;装置是原电池,电流从a极流向d极,a极为正极,d极为负极,所以金属的活动性顺序d>a;因此这四种金属的活动性顺序d>a>b>c,答案选B。
11. 【答案】A
【解析】①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2,能说明正逆反应速率的相等关系,故①项正确;②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO只能说明单方向关系,不能说明正逆反应速率的关系,故②项错误;③用NO2、NO、O2表示的反应速率之比为2∶2∶1的状态是反应进行到任何时刻都成立的关系,不能说明达到了平衡,故③项错误;④混合气体的颜色不变化说明二氧化氮的浓度不变化,达到平衡状态,故④项正确;⑤该反应是一个反应前后气体的质量不会改变的化学反应,混合气体的质量是守恒的,容器的体积不变,导致混合气体的密度始终不变,所以混合气体的密度不变时该反应不一定达到平衡状态,故⑤项错误;⑥因该反应是物质的量增大的化学反应,物质的量与压强成正比,则混合气体的压强不随时间的变化而变化,达到平衡状态,故⑥项正确;⑦混合气体的平均相对分子质量在数值上等于其平均摩尔质量,即混合气体的总质量与混合气体的总物质的量的比,因质量是守恒的,物质的量只有达到平衡时才不变,当混合气体的平均摩尔质量不再变化,证明达到了平衡状态,故⑦项正确;答案选A。
12. 【答案】C
【解析】本题采取极限法。若0.2mol/L的Z全部分解,则生成X2、Y2均为0.1mol/L,此时X2、Y2分别为0.2mol/L、0.4mol/L,同理X2与Y2完全反应后,剩余Y2 有0.2mol/L,生成Z为0.2mol/L,此时Z有0.4mol/L;但由于反应是可逆反应,反应不能够进行到底,因此,c(X2)<0.2mol/L,c(Y2)<0.4
mol/L,A、B均错误;根据总量守恒规律:c(X2)+c(Y2)+c(Z)=0.6mol/L,D错误;Z不可能全部分解,Z不可能为0.4mol/L,C正确;正确选项C。
13. 【答案】C
【解析】三个离子反应方程式:2W−+X2=2X−+W2;2Y−+W2=2W−+Y2;2X−+Z2=2Z−+X2,根据化合价升降判断出氧化剂氧化产物,①氧化剂X2的氧化性大于氧化产物W2;②氧化剂W2的氧化性大于氧化产Y2;③氧化剂Z2的氧化性大于氧化产物X2;所以氧化性强弱顺序为Z2>X2>W2>Y2;单质的氧化性越强,其阴离子还原性越弱,所以还原性:Z−W2,故C正确;D.反应2Z−+Y2=2Y−+Z2中氧化性:Y2>Z2,与已知反应的氧化性不同,所以不能发生,故D错误。故选C。
14. 【答案】D
【解析】A.该装置为原电池装置,将化学能转化成电能,LED灯发亮,是电能转化成光能,故A说法正确;B.锌比铜活泼,即锌为负极,铜为正极,原电池总反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,即Cu电极反应式为2H++2e−=H2↑,故B说法正确;C.根据B选项分析,Zn为负极,发生Zn-2e−=Zn2+,锌的质量减小,故C说法正确;D.锌与稀盐酸发生Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,该反应为氧化还原反应,因此稀硫酸换成稀盐酸,能够构成原电池,导线上有电子通过,故D说法错误。
15. 【答案】B
【解析】根据上述分析可知W是H元素,R是O元素,X是Na元素,Y是S元素,Z是Cl元素。A.同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,不同周期的元素,原子核外电子层数越多,原子半径越大,所以原子半径O<Cl<S,即R<Z<Y,A错误;B.元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,由于元素的非金属性O>S,则简单氢化物的热稳定性:R>Y,B正确;C.O与S可形成SO2、SO3等化合物,C错误;D.元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物酸性越强,由于元素的非金属性Cl>S,则最高价氧化物的水化物酸性:Y<Z,D错误;故合理选项是B。
16. 【答案】B
【解析】由质量均为100g的铁片、铜片和足量CuSO4溶液组成原电池装置,其中铁是负极,发生失去电子的氧化反应Fe-2e−=Fe2+,铜是正极,溶液中的铜离子发生得到电子的还原反应Cu2++2e−=Cu,经过一段时间后,两电极的质量差变为12g,设溶解的铁的物质的量是x mol,根据电子得失守恒可知析出铜是x mol,所以64x+56x=12,解得x=0.1。则A.铁片溶解了5.6g,A错误;B.导线中通过了0.2mol电子,B正确;C.铜片上析出了6.4g Cu,C错误;D. 铁溶解,铜片不溶解,D错误。答案选B。
二、非选择题(共52分)
17. 【答案】(1)第三周期第ⅠA族
(2)H2SO4
(3)D>E>C
(4)离子键、(非极性)共价键
(5)
(6)NH3+H+=NH
【解析】A、B、C、D、E是核电荷数依次增大的五种短周期主族元素,A元素的原子核内只有1个质子,则A为H元素;B的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBO3,则B的最高化合价为+5价,位于周期表第ⅤA族,B元素的原子半径是其所在主族中最小的,应为N元素;C元素原子的最外层电子数比次外层多4个,只能有2个电子层,最外层电子数为6,应为O元素;C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子排布,两元素可形成化合物D2C,则D的化合价为+1价,D为Na元素;C、E主族,则E为S元素;综上分析可知:A为H,B为N、C为O、D为Na、E为S;(1)D为Na,核电荷数为11,结构示意图,所以在周期表中的位置第三周期第ⅠA族;B为N, 核电荷数为7,原子结构示意图;正确答案:第三周期第ⅠA族;。(2)E为S,S元素形成最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2SO4;正确答案:H2SO4。(3)C为O、D为Na、E为S,同一周期,核电荷数越大,原子半径越小,同一主族,核电荷数越大,原子半径越大,因此三种元素原子半径大小关系是Na>S>O,即D>E>C;正确答案:D>E>C。(4)C为O、D为Na,形成Na2O2,钠离子与过氧根离子间为离子键,2个氧原子之间为共价键;正确答案:离子键、(非极性)共价键。(5)A为H,C为O,两种元素形成的原子个数之比为1∶1的化合物为H2O2,H2O2为共价化合物,电子式为:;正确答案:。(6)B的氢化物为NH3与B的最高价氧化物的水化物HNO3反应生成硝酸铵,离子方程式:NH3+H+=NH;正确答案:NH3+H+=NH。
18. 【答案】(1)a a不是氧化还原反应
(2)放热 大于
(3)吸收 放出
(4) b 2Ag++2e−=2Ag 还原反应 Cu-2e−=Cu2+
(5)Ag+ 10.8g
【解析】(1)反应a不是氧化还原反应,所以不能设计成原电池;(2)a反应是中和反应,一定为放热反应,因此NaOH和HCl的总能量大于NaCl和H2O的总能量。(3)已知HCl中H-Cl键的键能为431kJ·mol−1,则断开1mol H-Cl键吸收431 kJ的能量,形成1mol H-Cl键放出431 kJ的能量。(4)反应b是置换反应,属于氧化还原反应,能设计成原电池,铜失去电子,铜是负极,银离子得到电子,则装置图可以是,其中正极发生得到电子的还原反应,反应式为2Ag++2e−=2Ag,负极发生失去电子的氧化反应,反应式为Cu-2e−=Cu2+。(5)原电池中,阳离子向正极移动,则向正极移动的离子为Ag+。电池工作一段时间后,电解质溶液质量减轻7.6g,设消耗铜是x mol,则析出银是2x mol,所以2x×108-64x=7.6,解得x=0.05,所以正极增重的质量为0.1mol×108g/mol=10.8g。
19. 【答案】Ⅰ.(1)2H2O22H2O+O2↑
(2)催化剂的颗粒大小
(3)C
Ⅱ.(4)2A+B2C
(5)0.1mol·(L·min) −1
(6)bc
(7)①③⑤⑦
(8)40%
【解析】Ⅰ.(1)在催化剂二氧化锰的作用下双氧水分解生成氧气和水,发生反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。(2)根据表中数据可知粉末状的二氧化锰催化效果好,即实验结果表明,催化剂的催化效果与催化剂的颗粒大小有关。(3)曲线斜率越大,反应速率越快,则A、B、C三点所表示的即时反应速率最慢的是C点。Ⅱ.(4)根据图像可知2min时各物质的物质的量不再发生变化,此时A和B分别减少2mol、1mol,C增加2mol,因此该反应的的化学方程式为2A+B
2C。(5)反应开始至2分钟时,B的平均反应速率为=0.1mol·(L·min) −1。(6)a.降低温度,反应速率减小,a错误;b.缩小容积,压强增大,反应速率加快,b正确;c.使用效率更高更合适的催化剂,反应速率加快,c正确;答案选bc;(7)①单位时间内生成n mol B的同时生成2n mol C表示正、逆反应速率相等,能说明;②单位时间内生成n mol B的同时生成2n mol A均表示逆反应速率,不能说明;③正反应体积减小,容器内压强不再随时间而发生变化的状态能说明;④用C、A、B的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态不能说明;⑤混合气体的颜色不再改变的状态,说明A的浓度不再发生变化,能说明;⑥密度是混合气的质量和容器容积的比值,在反应过程中质量和容积始终是不变的,因此混合气体的密度不再改变的状态不能说明;⑦v逆(A)=v正(C)表示正逆反应速率相等,能说明;答案选①③⑤⑦;(8)由图求得平衡时A的转化率为2/5×100%=40%。
20. 【答案】(1)①b b e ②acd a cd ef
(2)①镁逐渐溶解,铝上有气泡冒出,电流表指针发生偏转 Mg-2e−=Mg2+
②Al 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
【解析】(1)①熔化时破坏共价键说明该物质中存在共价键,金刚石属于原子晶体,加热金刚石熔化破坏共价键;金刚石是原子晶体,其熔点最高,分子晶体的熔点最低,且分子晶体的熔点与其相对分子质量成正比,二氧化碳的相对分子质量小于碘,所以干冰的熔点最低;故答案为:b;b;e;②由阴阳离子构成的为离子化合物,则属于离子化合物的有a.BaCl2、c.NH4Cl、d.Na2SO4;只含离子键的物质是a.BaCl2;晶体含有两种化学键的是c.NH4Cl d.Na2SO4,分子晶体中微粒间作用为分子间作用力,含有分子间作用力的是e.干冰;f.碘片,故答案为:acd;a;cd;ef;(2)①镁比铝活泼,若烧杯中溶液为稀硫酸,形成原电池反应,镁为负极,铝为正极,负极发生Mg-2e−=Mg2+,可观察到Mg逐渐溶解,Al片上有气泡冒出,电流表指针发生偏转,故答案为:Mg逐渐溶解,Al片上有气泡冒出,电流表指针发生偏转;Mg-2e−=Mg2+;②铝和与氢氧化钠溶液反应,而镁不能,若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液,铝为负极,镁为正极,负极生成NaAlO2,正极生成氢气,反应的总方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,故答案为:Al;2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。
21. 【答案】(1)16
(2)8mol
(3)5∶4
(4)2∶3
(5)1∶2
【解析】(1)设反应转化的N2的物质的量为x,由题意可知:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
n(始)/mol: a b 0
n(转)/mol: x 3x 2x
n(余)/mol: 13 b-3x 6
由2x=6得x=3,a=13+3=16。
(2)平衡时n(NH3)=716.8L÷22.4 L·mol−1×25%=32mol×25%=8mol。(3)设反应过程中混合气体总物质的量减少y,则
N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) Δn
1mol 3mol 2mol 2mol
8mol y
解得y=8mol,原混合气体总物质的量为716.8L÷22.4L·mol−1+8mol=40mol,原混合气体与平衡混合气体总物质的量之比为40mol∶32mol=5∶4。(4)a∶b=16 mol∶(40-16) mol=2∶3。(5)平衡时,氮气的转化率为×100%=25%,氢气的转化率为×100%=50%,故α(N2)∶α(H2)=1∶2。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32 Cl 35.5 K 39 Fe 56 Mn 55
第I卷(选择题 共48分)
一、选择题(每小题3分,共48分,每小题只有一个选项符合题意)
1.“绿水青山就是金山银山”,下列行为中不符合这一主题的是( )
A.用已脱硫的煤作燃料
B.大量开采地下水,以满足社会对水的需求
C.利用太阳能等清洁能源代替化石燃料,有利于节约资源、保护环境
D.采用“绿色化学”工艺,使原料尽可能转化为所需要的物质
2.下列说法中,正确的是( )
A.使用催化剂是为了加快反应速率,提高原料的利用率
B.燃烧一定都是放热反应
C.燃烧必须要有氧气参与反应
D.电解水和氢气在氧气中燃烧是可逆反应
3.在2 L容积不变的容器中,发生N2+3H2NH3的反应。现通入4mol H2和4mol N2,10 s内用H2表示的反应速率为0.12 mol·L−1·s−1,则10 s后容器中N2的物质的量是( )
A.1.6mol B.2.8mol C.3.6mol D.3.2mol
4.下列顺序表达正确的是( )
A.酸性强弱:H3PO4>HNO3>HClO4
B.原子半径:Na>Mg>O
C.热稳定性:H2O>HF>H2S
D.熔点高低:NaCl>SiO2>CO2
5.一定体积的稀盐酸与过量的铝条反应,为了减缓反应速率且不影响生成氢气的总量,可向盐酸中加入适量的( )
A.NaCl固体 B.CH3COOK溶液
C.Na2CO3溶液 D.CuCl2 溶液
6.将N2、H2的混合气体分别充入甲、乙、丙三个容器中,进行合成氨反应,经过相同的一段时间后,测得反应速率分别为:甲:υ(H2)=1 mol·L−1·min−1;乙:υ(N2)=2mol·L−1·min−1;丙:υ(NH3)=3mol·L−1·min−1。则三个容器中合成氨的反应速率( )
A.υ(甲)>υ(乙)>υ(丙) B.υ(乙)>υ(丙)>υ(甲)
C.υ(丙)>υ(甲)>υ(乙) D.υ(乙)>υ(甲)>υ(丙)
7.如图所示的装置,试管b中盛有水,气球a中盛有干燥的过氧化钠颗粒,U型管中注有浅红色的水,将气球用橡皮筋紧缚在试管口。实验时将气球a中的过氧化钠抖落到试管b的水中,下列叙述的现象正确的是( )
A.U形管内红水褪色 B.试管内溶液变红
C.气球a被吹大膨胀 D.U形管水位不变
8.一定温度下,向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,对该反应的推断合理的是( )
A.该反应的化学方程式为3B+4D⇌6A+2C
B.反应进行到1 s时,v(A)=v(D)
C.反应开始到6 s内,B的平均反应速率为0.05 mol·L−1·s−1
D.反应进行到6 s时,各物质的反应速率相等
9.在一定条件下,N2O氧化NO生成N2和NO2的能量变化如图所示,下列说法不正确的是( )
A.反应生成1mol N2时转移4mol e−
B.反应物的总能量大于生成物的总能量
C.N2O(g)+NO(g)═N2(g)+NO2(g);ΔH=-139kJ/mol
D.反应中断裂化学键吸收的能量小于形成化学键释放的能量
10.有a、b、c、d四个金属电极,有关的反应装置及部分反应现象如下:
实验装置
部分实验现象
a极质量减小
b极质量增加
b极有气体产生
c极无变化
d极溶解
c极有气体产生
电流计指示在导线中电流从a极流向d极
由此可判断这四种金属的活动性顺序是( )
A.a>b>c>d B.d>a>b>c C.b>c>d>a D.a>b>d>c
11.可逆反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g)在体积固定的密闭容器中进行,达到平衡状态的标志是( )
①单位时间内生成1mol O2的同时生成2mol NO2
②单位时间内生成1mol O2的同时生成2mol NO
③用NO2、NO、O2表示的反应速率之比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A. ①④⑥⑦ B.②③⑤⑦ C.①②③④⑤ D.全部
12.一定温度下,在恒容密闭容器中发生可逆反应:X2(g)+Y2(g)2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.lmol/L、0.3mol/L、0.2mol/L,当反应达到平衡时,各物质的浓度可能是( )
A.c(X2)=0.2mol/L B.c(Y2)=0.4mol/L
C.c(Z)=0.3mol/L D.c(X2)+c(Y2)+c(Z)=0.5mol/L
13.已知下列三个反应可以进行:2W−+X2=2X−+W2;2Y−+W2=2W−+Y2;2X−+Z2=2Z−+X2。下列结论正确的是( )
A.还原性:X−>Y− B.在X−、Y−、Z−、W−中Z−的还原性最强
C.氧化性:Z2>W2 D.反应2Z−+Y2=2Y−+Z2可以发生
14.LED即发光二极管,是一种能够将电能转化为光能的固态半导体器件。如图是某课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置。下列说法不正确的是( )
A.装置中存在“化学能→电能→光能”的转化
B.铜片上发生的反应为2H++2e−=H2↑
C.锌片是负极,其质量逐渐减小
D.如果将稀硫酸换成稀盐酸,则导线中不会有电子流动
15.短周期主族元素W、R、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的原子半径是周期表中所有元素中最小的,R是地壳中含量最多的元素,X与W同主族,Y的最外层电子数是最内层电子数的3倍。下列说法正确的是( )
A.原子半径:R<Y<Z
B.简单气态氢化物的热稳定性:R>Y
C.R与Y只能形成一种化合物
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>Z
16.由质量均为100g的铁片、铜片和足量CuSO4溶液组成原电池装置,经过一段时间后,两电极的质量差变为12g,则下列说法正确的是( )
A.铁片溶解了12g B.导线中通过了0.2mol电子
C.铜片上析出了6g Cu D.铜片溶解了6.4g
第Ⅱ卷(非选择题 共52分)
二、 非选择题(共5小题)
17.A、B、C、D、E是核电荷数依次增大的五种短周期主族元素,A元素的原子核内只有1个质子,B元素的原子半径是其所在主族中最小的,B的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBO3;C元素原子的最外层电子数比次外层多4个;C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子排布,两元素可形成化合物D2C;C、E同主族.
(1)D在周期表中的位置______;B的原子结构示意图______;
(2)E元素形成最高价氧化物对应的水化物的化学式为______;
(3)元素C、D、E形成的原子半径大小关系是______(用元素符号表示).
(4)C、D可形成化合物D2C2,D2C2含有的化学键是______;
(5)A、C两种元素形成的原子个数之比为1∶1的化合物电子式______,
(6)B的氢化物与B的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式_____。
18.现有如下两个反应:a.NaOH+HCl=NaCl+H2O b.Cu+2Ag+=Cu2++2Ag
(1)反应____(填字母)不能设计成原电池。原因是__________________________。
(2)a反应为______反应(填“放热”或“吸热”),NaOH和HCl的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)NaCl和H2O的总能量。
(3)已知HCl中H-Cl键的键能为431kJ·mol−1,则断开1mol H-Cl键_____431kJ的能量,形成1mol H-Cl键_____431kJ的能量。(填“吸收”或“放出”)
(4)反应____(填字母)能设计成原电池,请画出实验装置图,注明电极材料和电解质溶液。__________
写出电极反应式及反应类型
正极反应式:_____________________,反应类型:_______________________,
负极反应式:_____________________。
(5)上题所设计原电池中,向正极移动的离子为_______,电池工作一段时间后,电解质溶液质量减轻7.6g,正极增重的质量为_______。
19.Ⅰ.某实验小组对H2O2的分解做了如下探究。下表是该实验小组研究影响H2O2分解速率的因素时记录的一组数据,将质量相同但状态不同的MnO2分别加入盛有15ml 5%的H2O2溶液的大试管中,并用带火星的木条测试,结果如下:
MnO2
触摸试管情况
观察结果
反应完成所需的时间
粉末状
很烫
剧烈反应,带火星的木条复燃
3.5min
块状
微热
反应较慢,火星红亮但木条未复燃
30min
(1)写出上述实验中发生反应的化学方程式:_______________________________。
(2)实验结果表明,催化剂的催化效果与________有关。
(3)某同学在10mL H2O2溶液中加入一定量的二氧化锰,放出气体的体积(标准状况)与反应时间的关系如图所示,则A、B、C三点所表示的即时反应速率最慢的是______。
Ⅱ.某反应在体积为5L的恒容密闭容器中进行,在0-3分钟内各物质的量的变化情况如下图所示(A,B,C均为气体,且A气体有颜色)。
(4)该反应的的化学方程式为________________。
(5)反应开始至2分钟时,B的平均反应速率为____。
(6)下列措施能使该反应加快的是__(仅改变一个条件)。
a.降低温度 b.缩小容积 c.使用效率更高更合适的催化剂
(7)能说明该反应已达到平衡状态的是___________(填序号)。
①单位时间内生成n mol B的同时生成2n mol C
②单位时间内生成n mol B的同时生成2n mol A
③容器内压强不再随时间而发生变化的状态
④用C、A、B的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态
⑤混合气体的颜色不再改变的状态
⑥混合气体的密度不再改变的状态
⑦v逆(A)=v正(C)
(8)由图求得平衡时A的转化率为__________。
20.(1)现有a.BaCl2 b.金刚石 c.NH4Cl d.Na2SO4 e.干冰 f.碘片六种物质,按下列要求回答(若有多个选项的,多选错选不给分):
①熔化时需要破坏共价键的是______,熔点最高的是_______,熔点最低的是_______。
②属于离子化合物的是________,只含有离子键的物质是________,含有两种化学键的物质是_________,含有分子间作用力的是__________。
(2)看下图回答下列问题
①若烧杯中溶液为稀硫酸,则观察到的现象是___________,负极反应式为___________。
②若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液,则负极为_______(填Mg或Al),总反应方程式为__________。
21.常温下,将a mol氮气与b mol氢气的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中,发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。
(1)若反应进行到某时刻t时,nt(N2)=13mol,nt(NH3)=6mol,则a值为________。
(2)反应达到平衡时,混合气体的体积为716.8L(标准状况下),其中氨气体积分数为25%,平衡时氨气的物质的量为________。
(3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写最简整数比,下同)n始∶n平=________。
(4)原气体中a∶b=________。
(5)达到平衡时,N2和H2的转化率之比α(N2)∶α(H2)=________。
【参考答案】
一、选择题(每小题3分,共48分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 【答案】B
【解析】A.用已脱硫的煤作燃料可减小SO2的排放,减小酸雨的产生,故A正确;B.大量开采地下水,不珍惜水资源,不符合绿色化学理念,故B错误;C.节约能源,提高能源利用率,可缓解能源危机,也能防止因过度开发对地球环境的破坏,故C正确;D.采用“绿色化学”工艺,使原料尽可能转化为所需要的物质,是从源头消除了污染,同时在一定程度上还节约资源,故D正确;故答案为B。
2. 【答案】B
【解析】A.使用催化剂是为了加快反应速率,不能提高原料的利用率,A错误;B.燃烧一定都是放热反应,B正确;C.燃烧不一定必须要有氧气参与反应,例如氢气在氯气中燃烧,C错误;D.电解水和氢气在氧气中燃烧的反应条件不同,不是可逆反应,D错误,答案选B。
3. 【答案】D
【解析】v(H2)=0.12mol·(L·s)−1,速率之比等于化学计量数之比,所以v(N2)=v(H2)=×0.12 mol·(L·s)−1=0.04mol·(L·s)−1。所以参加反应N2的物质的量为0.04mol·(L·s)−1×10s×2L=0.8mol。所以10s后容器中N2的物质的量为4mol-0.8mol=3.2mol。答案选D。
4. 【答案】B
【解析】A.非金属性比较:N强于P,Cl强于P,非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,所以酸性强弱:HClO4>H3PO4,HNO3>H3PO4,故A错误;B.同周期主族元素核电荷越大,半径越小,同主族元素,核电荷越大半径越大,所以原子半径:Na>Mg>S>O,所以Na>Mg>O,故B正确;C.非金属性越强,氢化物稳定性越强,非金属性:F>O>S,所以热稳定性:HF>H2O>H2S,故C错误;D.NaCl属于离子晶体,SiO2属于原子晶体,CO2属于分子晶体,所以熔点高低:SiO2>NaCl>CO2,故D错误。故选B。
5. 【答案】B
【解析】A.加入氯化钠固体,溶液的浓度变化不大,基本不影响化学反应速率,H +离子的物质的量不变,不影响生成氢气的总量,故A错误;B.CH3COOK固体与盐酸反应生成弱电解质醋酸,溶液中H+离子浓度降低,化学反应速率减小,但不影响生成氢气的总量,故B正确;C.Na2CO3溶液与盐酸反应使H+的浓度和物质的量都减小,影响生成氢气的总量,故C错误;D.CuCl2溶液与Al反应生成Cu,从而形成原电池加快反应速率,故D错误;故选B。
6. 【答案】B
【解析】合成氨的反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),以氢气的化学反应速率为标准进行判断,甲:υ(H2)=1 mol·L−1·min−1;乙:υ(N2)=2mol·L−1·min−1,根据化学反应速率之比等于化学方程式中化学计量数之比,υ(H2)=3υ(N2)=3×2 mol·L−1·min−1=6mol·L−1·min−1;丙:υ(NH3)=3mol·L−1·min−1,同理可知υ(H2)=1.5υ(NH3)=1.5×3mol·L−1·min−1=4.5mol·L−1·min−1,可以看出反应速率:υ(乙)>υ(丙)>υ(甲),B项正确;故答案选B。
7. 【答案】C
【解析】过氧化钠抖落到试管b的水中发生反应:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑。该反应产生的氧气使气球a膨胀,放出的热量使锥形瓶中气体膨胀,导致U形管c端水位下降,d端水位上升。
8. 【答案】C
【解析】由图可知,B、C为反应物,A、D为生成物,由于相同时间内各物质的物质的量的变化量之比等于化学方程式中化学计量数之比,Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)=6∶3∶4∶2,所以化学方程式为3B+4C⇌6A+2D,A项错误;不论在什么时刻,用各物质表示的反应速率之比都等于化学计量数之比,故B、D选项错误。
9. 【答案】A
【解析】A.发生的反应为N2O+NO═N2+NO2,N2O发生还原反应生成1mol N2时转移2mol e−,A项错误;B.由图象可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,B项正确;C.该反应的焓ΔH =209kJ/mol-348kJ/mol=-139kJ/mol,C项正确;D.该反应是放热反应,所以反应中断裂化学键吸收的总能量小于形成化学键释放的总能量,D项正确。答案选A项。
10. 【答案】B
【解析】装置是原电池,a极质量减小,b极质量增加,a极为负极,b极为正极,所以金属的活动性顺序a>b;装置不能构成原电池,b极有气体产生,c极无变化,所以金属的活动性顺序b>c;装置是原电池,d极溶解,d是负极,c极有气体产生,c是正极,所以金属的活动性顺序d>c;装置是原电池,电流从a极流向d极,a极为正极,d极为负极,所以金属的活动性顺序d>a;因此这四种金属的活动性顺序d>a>b>c,答案选B。
11. 【答案】A
【解析】①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2,能说明正逆反应速率的相等关系,故①项正确;②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO只能说明单方向关系,不能说明正逆反应速率的关系,故②项错误;③用NO2、NO、O2表示的反应速率之比为2∶2∶1的状态是反应进行到任何时刻都成立的关系,不能说明达到了平衡,故③项错误;④混合气体的颜色不变化说明二氧化氮的浓度不变化,达到平衡状态,故④项正确;⑤该反应是一个反应前后气体的质量不会改变的化学反应,混合气体的质量是守恒的,容器的体积不变,导致混合气体的密度始终不变,所以混合气体的密度不变时该反应不一定达到平衡状态,故⑤项错误;⑥因该反应是物质的量增大的化学反应,物质的量与压强成正比,则混合气体的压强不随时间的变化而变化,达到平衡状态,故⑥项正确;⑦混合气体的平均相对分子质量在数值上等于其平均摩尔质量,即混合气体的总质量与混合气体的总物质的量的比,因质量是守恒的,物质的量只有达到平衡时才不变,当混合气体的平均摩尔质量不再变化,证明达到了平衡状态,故⑦项正确;答案选A。
12. 【答案】C
【解析】本题采取极限法。若0.2mol/L的Z全部分解,则生成X2、Y2均为0.1mol/L,此时X2、Y2分别为0.2mol/L、0.4mol/L,同理X2与Y2完全反应后,剩余Y2 有0.2mol/L,生成Z为0.2mol/L,此时Z有0.4mol/L;但由于反应是可逆反应,反应不能够进行到底,因此,c(X2)<0.2mol/L,c(Y2)<0.4
mol/L,A、B均错误;根据总量守恒规律:c(X2)+c(Y2)+c(Z)=0.6mol/L,D错误;Z不可能全部分解,Z不可能为0.4mol/L,C正确;正确选项C。
13. 【答案】C
【解析】三个离子反应方程式:2W−+X2=2X−+W2;2Y−+W2=2W−+Y2;2X−+Z2=2Z−+X2,根据化合价升降判断出氧化剂氧化产物,①氧化剂X2的氧化性大于氧化产物W2;②氧化剂W2的氧化性大于氧化产Y2;③氧化剂Z2的氧化性大于氧化产物X2;所以氧化性强弱顺序为Z2>X2>W2>Y2;单质的氧化性越强,其阴离子还原性越弱,所以还原性:Z−
14. 【答案】D
【解析】A.该装置为原电池装置,将化学能转化成电能,LED灯发亮,是电能转化成光能,故A说法正确;B.锌比铜活泼,即锌为负极,铜为正极,原电池总反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,即Cu电极反应式为2H++2e−=H2↑,故B说法正确;C.根据B选项分析,Zn为负极,发生Zn-2e−=Zn2+,锌的质量减小,故C说法正确;D.锌与稀盐酸发生Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,该反应为氧化还原反应,因此稀硫酸换成稀盐酸,能够构成原电池,导线上有电子通过,故D说法错误。
15. 【答案】B
【解析】根据上述分析可知W是H元素,R是O元素,X是Na元素,Y是S元素,Z是Cl元素。A.同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,不同周期的元素,原子核外电子层数越多,原子半径越大,所以原子半径O<Cl<S,即R<Z<Y,A错误;B.元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,由于元素的非金属性O>S,则简单氢化物的热稳定性:R>Y,B正确;C.O与S可形成SO2、SO3等化合物,C错误;D.元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物酸性越强,由于元素的非金属性Cl>S,则最高价氧化物的水化物酸性:Y<Z,D错误;故合理选项是B。
16. 【答案】B
【解析】由质量均为100g的铁片、铜片和足量CuSO4溶液组成原电池装置,其中铁是负极,发生失去电子的氧化反应Fe-2e−=Fe2+,铜是正极,溶液中的铜离子发生得到电子的还原反应Cu2++2e−=Cu,经过一段时间后,两电极的质量差变为12g,设溶解的铁的物质的量是x mol,根据电子得失守恒可知析出铜是x mol,所以64x+56x=12,解得x=0.1。则A.铁片溶解了5.6g,A错误;B.导线中通过了0.2mol电子,B正确;C.铜片上析出了6.4g Cu,C错误;D. 铁溶解,铜片不溶解,D错误。答案选B。
二、非选择题(共52分)
17. 【答案】(1)第三周期第ⅠA族
(2)H2SO4
(3)D>E>C
(4)离子键、(非极性)共价键
(5)
(6)NH3+H+=NH
【解析】A、B、C、D、E是核电荷数依次增大的五种短周期主族元素,A元素的原子核内只有1个质子,则A为H元素;B的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBO3,则B的最高化合价为+5价,位于周期表第ⅤA族,B元素的原子半径是其所在主族中最小的,应为N元素;C元素原子的最外层电子数比次外层多4个,只能有2个电子层,最外层电子数为6,应为O元素;C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子排布,两元素可形成化合物D2C,则D的化合价为+1价,D为Na元素;C、E主族,则E为S元素;综上分析可知:A为H,B为N、C为O、D为Na、E为S;(1)D为Na,核电荷数为11,结构示意图,所以在周期表中的位置第三周期第ⅠA族;B为N, 核电荷数为7,原子结构示意图;正确答案:第三周期第ⅠA族;。(2)E为S,S元素形成最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2SO4;正确答案:H2SO4。(3)C为O、D为Na、E为S,同一周期,核电荷数越大,原子半径越小,同一主族,核电荷数越大,原子半径越大,因此三种元素原子半径大小关系是Na>S>O,即D>E>C;正确答案:D>E>C。(4)C为O、D为Na,形成Na2O2,钠离子与过氧根离子间为离子键,2个氧原子之间为共价键;正确答案:离子键、(非极性)共价键。(5)A为H,C为O,两种元素形成的原子个数之比为1∶1的化合物为H2O2,H2O2为共价化合物,电子式为:;正确答案:。(6)B的氢化物为NH3与B的最高价氧化物的水化物HNO3反应生成硝酸铵,离子方程式:NH3+H+=NH;正确答案:NH3+H+=NH。
18. 【答案】(1)a a不是氧化还原反应
(2)放热 大于
(3)吸收 放出
(4) b 2Ag++2e−=2Ag 还原反应 Cu-2e−=Cu2+
(5)Ag+ 10.8g
【解析】(1)反应a不是氧化还原反应,所以不能设计成原电池;(2)a反应是中和反应,一定为放热反应,因此NaOH和HCl的总能量大于NaCl和H2O的总能量。(3)已知HCl中H-Cl键的键能为431kJ·mol−1,则断开1mol H-Cl键吸收431 kJ的能量,形成1mol H-Cl键放出431 kJ的能量。(4)反应b是置换反应,属于氧化还原反应,能设计成原电池,铜失去电子,铜是负极,银离子得到电子,则装置图可以是,其中正极发生得到电子的还原反应,反应式为2Ag++2e−=2Ag,负极发生失去电子的氧化反应,反应式为Cu-2e−=Cu2+。(5)原电池中,阳离子向正极移动,则向正极移动的离子为Ag+。电池工作一段时间后,电解质溶液质量减轻7.6g,设消耗铜是x mol,则析出银是2x mol,所以2x×108-64x=7.6,解得x=0.05,所以正极增重的质量为0.1mol×108g/mol=10.8g。
19. 【答案】Ⅰ.(1)2H2O22H2O+O2↑
(2)催化剂的颗粒大小
(3)C
Ⅱ.(4)2A+B2C
(5)0.1mol·(L·min) −1
(6)bc
(7)①③⑤⑦
(8)40%
【解析】Ⅰ.(1)在催化剂二氧化锰的作用下双氧水分解生成氧气和水,发生反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。(2)根据表中数据可知粉末状的二氧化锰催化效果好,即实验结果表明,催化剂的催化效果与催化剂的颗粒大小有关。(3)曲线斜率越大,反应速率越快,则A、B、C三点所表示的即时反应速率最慢的是C点。Ⅱ.(4)根据图像可知2min时各物质的物质的量不再发生变化,此时A和B分别减少2mol、1mol,C增加2mol,因此该反应的的化学方程式为2A+B
2C。(5)反应开始至2分钟时,B的平均反应速率为=0.1mol·(L·min) −1。(6)a.降低温度,反应速率减小,a错误;b.缩小容积,压强增大,反应速率加快,b正确;c.使用效率更高更合适的催化剂,反应速率加快,c正确;答案选bc;(7)①单位时间内生成n mol B的同时生成2n mol C表示正、逆反应速率相等,能说明;②单位时间内生成n mol B的同时生成2n mol A均表示逆反应速率,不能说明;③正反应体积减小,容器内压强不再随时间而发生变化的状态能说明;④用C、A、B的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态不能说明;⑤混合气体的颜色不再改变的状态,说明A的浓度不再发生变化,能说明;⑥密度是混合气的质量和容器容积的比值,在反应过程中质量和容积始终是不变的,因此混合气体的密度不再改变的状态不能说明;⑦v逆(A)=v正(C)表示正逆反应速率相等,能说明;答案选①③⑤⑦;(8)由图求得平衡时A的转化率为2/5×100%=40%。
20. 【答案】(1)①b b e ②acd a cd ef
(2)①镁逐渐溶解,铝上有气泡冒出,电流表指针发生偏转 Mg-2e−=Mg2+
②Al 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
【解析】(1)①熔化时破坏共价键说明该物质中存在共价键,金刚石属于原子晶体,加热金刚石熔化破坏共价键;金刚石是原子晶体,其熔点最高,分子晶体的熔点最低,且分子晶体的熔点与其相对分子质量成正比,二氧化碳的相对分子质量小于碘,所以干冰的熔点最低;故答案为:b;b;e;②由阴阳离子构成的为离子化合物,则属于离子化合物的有a.BaCl2、c.NH4Cl、d.Na2SO4;只含离子键的物质是a.BaCl2;晶体含有两种化学键的是c.NH4Cl d.Na2SO4,分子晶体中微粒间作用为分子间作用力,含有分子间作用力的是e.干冰;f.碘片,故答案为:acd;a;cd;ef;(2)①镁比铝活泼,若烧杯中溶液为稀硫酸,形成原电池反应,镁为负极,铝为正极,负极发生Mg-2e−=Mg2+,可观察到Mg逐渐溶解,Al片上有气泡冒出,电流表指针发生偏转,故答案为:Mg逐渐溶解,Al片上有气泡冒出,电流表指针发生偏转;Mg-2e−=Mg2+;②铝和与氢氧化钠溶液反应,而镁不能,若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液,铝为负极,镁为正极,负极生成NaAlO2,正极生成氢气,反应的总方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,故答案为:Al;2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。
21. 【答案】(1)16
(2)8mol
(3)5∶4
(4)2∶3
(5)1∶2
【解析】(1)设反应转化的N2的物质的量为x,由题意可知:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
n(始)/mol: a b 0
n(转)/mol: x 3x 2x
n(余)/mol: 13 b-3x 6
由2x=6得x=3,a=13+3=16。
(2)平衡时n(NH3)=716.8L÷22.4 L·mol−1×25%=32mol×25%=8mol。(3)设反应过程中混合气体总物质的量减少y,则
N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) Δn
1mol 3mol 2mol 2mol
8mol y
解得y=8mol,原混合气体总物质的量为716.8L÷22.4L·mol−1+8mol=40mol,原混合气体与平衡混合气体总物质的量之比为40mol∶32mol=5∶4。(4)a∶b=16 mol∶(40-16) mol=2∶3。(5)平衡时,氮气的转化率为×100%=25%,氢气的转化率为×100%=50%,故α(N2)∶α(H2)=1∶2。
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