2021-2022学年福建省福州四中高一(下)月考化学试卷(3月份)(含答案解析)
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1. 下列关于化学反应中能量变化的说法正确的是( )
A. 断开化学键会释放能量 B. 化学反应过程中一定伴有能量变化
C. 常温下进行的一定是放热反应 D. 氧化还原反应均为放热反应
2. 下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是( )
A. 碳酸钙受热分解 B. 乙醇燃烧
C. 铝粉与氧化铁粉末反应 D. 氧化钙溶于水
3. 反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)经一段时间后,SO3的浓度增加了0.4mol/L,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol/(L⋅s),则这段时间为( )
A. 0.1s B. 2.5s C. 10 s D. 5 s
4. 对于反应A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g),下列分别表示不同条件下的反应速率,则反应速率大小关系正确的是( )
①v(A)=0.01mol⋅L−1⋅s−1
②v(B)=1.20mol⋅L−1⋅min−1
③v(C)=2.40mol⋅L−1⋅min−1
④v(D)=0.02mol⋅L−1⋅s−1
A. ②>③>④>① B. ③>①=④>② C. ③>④>①=② D. ①>④>②>③
5. 汽车的启动电源常用铅酸蓄电池,其结构如图所示。放电时的电池反应:PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。下列说法中,正确的是( )
A. Pb作电池的负极 B. PbO2作电池的负极
C. PbO2得电子,被氧化 D. 电池放电时,溶液酸性增强
6. 足量块状铁与100mL0.01mol⋅L−1的稀硫酸反应,为了加快此反应速率而不改变H2的产量,可以采用如下方法中的( )
①加Na2SO4溶液
②加KOH固体
③将稀硫酸改用98%的浓硫酸
④升高温度
⑤将块状铁改为铁粉
A. ①② B. ③④ C. ③④⑤ D. ④⑤
7. 下列设备工作时,将化学能主要转化为热能的是( )
A. 燃气灶 B. 锌锰电池
C. 风力发电 D. 太阳能热水器
8. 一定温度下,在某恒容的密闭容器中,建立化学平衡:C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)。下列叙述中不能说明该反应己达到化学平衡状态的是( )
A. 体系的压强不再发生变化
B. V正(CO)=V逆(H2O)
C. 生成nmol CO的同时生成nmolH2O(g)
D. 1molH−H键断裂的同时断裂1molH−O键
9. 根据如图所示能量关系判断下列说法正确的是( )
A. 1molC(s)与1molO2(g)的能量之和为393.5kJ
B. 反应2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)中,生成物的总能量大于反应物的总能量
C. C(s)与O2(g)反应生成CO(g)的热化学方程式为2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=−221.2kJ⋅mol−1
D. CO(s)与O2(g)反应生成CO2(g)的热化学方程式为2CO(s)+O2(g)=2CO2(g)△H=−221.2kJ⋅mol−1
10. 将4mol A气体和2mol B气体在2L的密闭容器内混合,并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)⇌2C(g),若经2s后测得C的浓度为0.6mol⋅L−1,现有下列几种说法:
①用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol⋅L−1⋅s−1
②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol⋅L−1⋅s−1
③2s时物质A的转化率为70%
④2s时物质B的浓度为0.7mol⋅L−1
其中正确的是( )
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ③④
11. 在恒温恒容的密闭容器中加入1molSO2(g)和1molO2(g),在一定条件下,发生反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),则下列有关说法错误的是( )
A. 加入适当的催化剂,反应速率加快
B. 反应达到平衡状态后,O2(g)的物质的量为0.5mol
C. 当容器内压强不再变化时,反应处于平衡状态
D. 反应过程中,O2(g)和SO3(g)的速率之比是1:2
12. 在合成氨反应中,下列说法可以确定反应已达到化学平衡状态的是( )
A. 当有1molN≡N键断裂的同时,有3molH−H键断裂
B. 当有1molN≡N键断裂的同时,有6molN−H键形成
C. 当有1molN≡N键断裂的同时,有6molH−H键形成
D. 当有1molN≡N键断裂的同时,有6molN−H键断裂
13. 根据如图所示的原电池装置,下列判断正确的是( )
A. 锌片为正极
B. 铜片上发生还原反应
C. 电子由铜片经导线流向锌片
D. 该装置将电能转化为化学能
14. 在一定温度下的恒容密闭容器中,加入少量A发生反应:A(s)⇌B(g)+2C(g)。当下列物理量不再发生变化,可以判断该反应达到化学平衡状态的是( )
①B的体积分数
②混合气体的压强
③混合气体的总质量
④混合气体的平均相对分子质量
A. ①②③ B. ②③ C. ①④ D. ①②③④
15. 下列说法不正确的是( )
A. 原电池负极被氧化
B. 任何化学反应都能设计成原电池
C. 化学反应的速率和限度均可通过改变化学反应条件而改变
D. 化学反应达到平衡状态时,只要条件不改变,各物质的浓度就不再改变
16. 如图所示的8个装置属于原电池的是( )
A. ①④⑤ B. ②③⑥ C. ④⑥⑦ D. ⑥⑦⑧
17. 在一密闭容器中放入1mol X,进行可逆反应2X(g)⇌3Y(g),反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的变化关系如图所示,下列叙述正确的是( )
A. t1时,只有正反应在进行
B. t2∼t3时间段,反应停止
C. t2时,容器内有1.5molY
D. t2∼t3时间段,X、Y的物质的量均没有发生变化
18. 质量相同的铜棒和锌棒用导线连接后插入CuSO4溶液中,一段时间后,取出洗净后干燥并称重,二棒质量差为6.45g.则导线中通过的电子的物质的量为( )
A. 0.1mol B. 0.2mol C. 0.3mol D. 0.4mol
19. 如图是某活动小组设计的用化学电源使耳机发声的装置.下列说法错误的是( )
A. 铜片表面有气泡产生
B. 装置中存在化学能→电能→声能的能量转化
C. 如果将铜片换成铁片,电路中的电流方向将改变
D. 如果将锌片换成铁片,耳机还能发声
20. 下列金属中,通常用电解法冶炼的是( )
A. Na B. Fe C. Hg D. Ag
21. 已知锌与稀盐酸反应放热.某学生为了探究反应过程中的速率变化,用排水集气法收集反应放出的氢气.所用稀盐酸浓度有1.00mol/L、2.00mol/L两种浓度,每次实验稀盐酸的用量为25.00mL,锌有细颗粒与粗颗粒两种规格,用量为6.50g.实验温度为298K、308K.
(1)完成以下实验设计(填写表格中空白项),并在实验目的一栏中填出对应的实验编号:
编号
T/K
锌规格
盐酸浓度mol/L
实验目的
①
298
粗颗粒
2.00
(Ⅰ)实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响;
(Ⅱ)实验①和 ______ 探究温度对该反应速率的影响;
(Ⅲ)实验①和 ______ 探究锌规格(粗、细)对该反应速率的影响.
②
298
______
______
③
308
______
______
④
298
______
______
(2)实验①记录如下(换算成标况):
时间(s)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
氢气体积mL
16.8
39.2
67.2
224
420
492.8
520.8
543.2
554.4
560
①计算在30s∼40s范围内盐酸的平均反应速率ν(HCl)=______.(忽略溶液体积变化,不需要写出计算过程).
②反应速率最大的时间段(即0s∼10s、10s∼20s、20s∼30s…)为______,可能原因是______;
③反应速率最小的时间段为______,可能原因是______.
(3)另一学生也做同样的实验,由于反应太快,测量氢气的体积时不好控制,他就事先在盐酸溶液中分别加入等体积的下列溶液以减慢反应速率:
A.氨水 B.CuCl2溶液 C.NaCl溶液 D.KNO3溶液
你认为他上述做法中可行的是______(2分)(填相应字母).
22. 某温度时,在2L容器中A、B两种物质间的转化反应中,A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示,由图中数据分析得:
(1)该反应的化学方程式为______。
(2)反应开始至4min时,A的平均反应速率为______。B的平均反应速率为______。
(3)4min时,反应是否达到平衡状态?______(填“是”或“否”),8min时,v(正)______v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
23. Ⅰ.请根据信息填空:
(1)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板,发生反应2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,若将此反应设计成原电池,则负极所用的电极材料为 ______;当线路中转移0.2mol电子时,则被腐蚀的铜的质量为 ______。
(2)如图所示,把试管放入盛有25℃的饱和澄清石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再用滴管滴入5mL盐酸于试管中,可观察到溶液变浑浊,试回答下列问题:
①产生上述现象的原因是 ______;
②写出有关反应的离子方程式 ______。
③由实验推知,MgCl2溶液和H2的总能量 ______(填“大于”、“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。
Ⅱ.在1×105Pa和298K时,将1mol气态AB分子分离成气态A原子和B原子所需要的能量称为键能(kJ⋅mol−1)。下面是一些共价键的键能:(已知氨分子中有三个等价的氮氢共价键)
共价键
H2分子
N2分子
NH3分子
键能(kJ⋅mol−1)
436
945
391
(3)根据上表中的数据判断工业合成氨的反应是 ______(填“吸热”或“放热”)反应;
(4)在298K时,取1molN2和3molH2放入一密闭容器中,在催化剂存在下进行反应,理论上生成2molNH3时放出或吸收的热量为Q,则Q为 ______。
24. 反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑的能量变化如图所示,请回答下列问题:
(1)该反应为______反应。(填“吸热”或“放热”)
(2)若要使该反应的反应速率加快,下列措施可行的是______。(填字母,双选)
A.改铁片为铁粉
B.改稀H2SO4为98%的浓H2SO4
C.升高温度
D.将2.4mol⋅L−1的稀硫酸改为4.8mol⋅L−1稀盐酸
(3)若将上述反应设计成原电池,则铜极上发生的电极反应为______,外电路中电子由______极(填“正”或“负”下同)向______极移动。
25. 写出下列反应的热化学方程式。
(1)N2(g)与H2(g)反应生成1molNH3(g),放出46.1kJ热量:______。
(2)2molC2H2(g)在O2(g)中完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出2598.8kJ热量:______。
(3)1molC(石墨,s)与适量的H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g),吸收131.3kJ热量:______。
(4)2gH2和足量的O2充分燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量:______。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:A.化学反应中,断开化学键需要吸收能量,故A错误;
B.化学键断裂吸收能量,化学键形成放出能量,则化学反应过程中一定伴有能量变化,故B正确;
C.常温下进行的反应不一定是放热反应,如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应,故C错误;
D.氧化还原反应不一定为放热反应,如碳与二氧化碳的反应为氧化还原反应,该反应为吸热反应,故D错误;
故选:B。
A.旧键断裂吸收能量;
B.化学键的断裂与形成过程中存在能量变化;
C.反应条件与吸热反应、放热反应没有必然关系;
D.有的氧化还原反应为吸热反应。
本题考查吸热反应与放热反应的判断,为高频考点,明确化学反应与能量变化的关系为解答关键,注意掌握吸热反应、放热反应的判断方法,试题侧重考查学生的分析与应用能力,题目难度不大。
2.【答案】A
【解析】解:A、碳酸钙受热分解是一个吸热反应,故A正确;
B、乙醇的燃烧反应是一个放热反应,故B错误;
C、铝与氧化铁粉末反应是一个放热反应,故C错误;
D、氧化钙溶于水是一个放热反应,故D错误。
故选:A。
根据反应中生成物总能量高于反应物总能量,说明该反应是一个吸热反应,根据常见的吸热反应来回答.
本题主要考查学生常见的反应的吸热放热情况,可以根据所学知识进行回答,难度不大.
3.【答案】D
【解析】解:用O2表示的反应速率为0.04mol⋅L−1⋅s−1,
则v(SO3)=2v(O2)=2×0.04mol⋅L−1⋅s−1=0.08mol⋅L−1⋅s−1,
故反应时间=0.4mol/L0.08mol/L⋅s=5s,
故选D.
根据速率之比等于化学计量数之比计算v(SO3),再利用△t=△cv计算.
本题考查化学反应速率的有关计算,比较基础,注意对公式的理解与灵活运用,题目较简单.
4.【答案】B
【解析】解:①v(B)=3v(A)=3×0.01mol⋅L−1⋅s−1=0.03mol⋅L−1⋅s−1=1.8mol⋅L−1⋅min−1;
②v(B)=1.2mol⋅L−1⋅min−1;
③v(B)=32v(C)=32×2.40mol⋅L−1⋅min−1=3.60mol⋅L−1⋅min−1;
④v(B)=32v(D)=32×0.02mol⋅L−1⋅s−1=0.03mol⋅L−1⋅s−1=1.8mol⋅L−1⋅min−1;
故反应速率③>①=④>②;
故选:B。
先利用”不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比“转化为同一物质表示的反应速率,再进行速率大小比较,注意保持单位一致。
本题考查化学反应速率快慢的比较,注意对速率规律的理解,注意转化为同一物质表示的速率进行解答,也可以利用“速率与化学计量数比值越大表示反应速率越快”进行比较。
5.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查了常见的化学电源及工作原理,题目难度不大,注意掌握常见化学电源的工作原理,能够根据原电池总反应判断两极是解题的关键。
【解答】
根据放电时的电池反应PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O可知,Pb在反应中失去电子,发生氧化反应,为电池的负极,PbO2在放电过程中得到电子、被还原,是原电池的正极。
A.Pb由0价升高为+2价,失电子,作电池的负极,故A正确;
B.由分析可知,PbO2作电池的正极,故B错误;
C.PbO2在放电过程中化合价降低,得到电子,被还原,故C错误;
D.由于原电池放电的过程中消耗硫酸,电解质溶液中氢离子浓度逐渐减小,所以溶液的酸性减弱,故D错误。
故选:A。
6.【答案】D
【解析】解:①加Na2SO4溶液相当于加H2O,氢离子浓度降低,反应速率减小,故①错误;
②加KOH固体,消耗硫酸,硫酸浓度降低,反应速率减小,氢气的总量也减小,故②错误;
③将稀硫酸改用98%的浓硫酸,浓硫酸与铁反应不发生氢气,故③错误;
④升高温度,反应速率增大,且不改变生成氢气的总量,故④正确;
⑤将块状铁改为铁粉,固体表面积增大,反应速率增大,且不改变生成氢气的总量,故⑤正确;
故选:D。
为加快足量块状铁与100mL0.01mol⋅L−1稀硫酸的反应速率,可增大浓度,升高温度,形成原电池反应或增大固体的表面积,不改变H2的产量,则稀硫酸的总物质的量不变,以此解答。
本题考查反应速率的影响因素,为高频考点,侧重于学生的分析能力和基本理论知识的综合理解和运用的考查,注意相关基础知识的积累,注意不改变生成氢气总量的要求,答题时注意审题,难度不大。
7.【答案】A
【解析】A.燃烧是放热反应,是化学能转化为热能,故A正确;
B.锌锰电池是把化学能转化为电能,故B错误;
C.风力发电是将风能转化为电能,故C错误;
D.太阳能集热器是把太阳能转化为热能,故D错误;
故选:A。
本题考查能量的转化形式,题目难度不大,该题涉及了两方面的知识:一方面对物质变化的判断,另一方面是一定注意符合化学能向热能的转化条件。
8.【答案】D
【解析】解:A.恒温恒容条件下气体压强与物质的量成正比,反应前后气体计量数之和增大,则反应过程中压强增大,当压强不变时,反应达到平衡状态,故A不选;
B.v正(CO)=v逆(H2O)=逆(CO),正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故B不选;
C.生成nmol CO的同时生成nmolH2O(g),同时消耗nmolCO,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故C不选;
D.反应达到平衡状态时“1molH−H键断裂的同时断裂2molH−O键”,则“1molH−H键断裂的同时断裂1molH−O键”时没有达到平衡状态,故D选;
故选:D。
可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变。
本题考查化学平衡状态判断,侧重考查基础知识的掌握和灵活应用,明确化学平衡状态判断方法是解本题关键,只有反应前后改变的物理量才能作为平衡状态判断标准,题目难度不大。
9.【答案】C
【解析】解:A、由图可知:1molC(s)与1molO2(g)的能量之和大于393.5kJ,故A错误;
B、由图可知:1molCO(g)和0.5mol的O2(g)生成1molCO2(g)放出282.9kJ的热量,放热反应 中,反应物的总能量大于生成物的总能量,故B错误;
C、由图可知:1molC(s)和0.5molO2(g)转化为1mol的CO(g),放出热量为:393.5−282.9=110.6kJ,所以2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=−221.2kJ/mol,故C正确;
D.由图可知:1molCO(g)和0.5molO2(g)转化为1mol的CO2(g),放出热量为:282.9kJ,所以2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=−565.8kJ/mol,故D错误;
故选:C。
解:A、由图可知:1molC(s)与1molO2(g)的能量之和大于393.5kJ;
B、由图可知:1molCO(g)和0.5mol的O2(g)生成1molCO2(g)放出282.9kJ的热量;
C、由图可知:1molC(s)和0.5molO2(g)转化为1mol的CO(g),放出热量为:393.5−282.9=110.6kJ;
D.由图可知:1molCO(g)和0.5molO2(g)转化为1mol的CO2(g),放出热量为:282.9kJ;
本题考查反应热与焓变,为高频考点,把握反应中能量变化、热化学方程式为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,题目难度中等。
10.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查化学反应速率有关计算,难度不大,要掌握三段式计算方法。
【解答】
根据化学反应速率等于单位时间内浓度的变化量及根据反应2A(g)+B(g)⇌2C(g),并利用三段式法计算,据此解答。
利用三段式法计算:
起始A的浓度为4mol2L=2mol/L,B的浓度为 2mol2L=1mol/L
2A(g)+B(g)⇌2C(g),
起始:2mol/L1mol/L0
变化:0.6mol/L0.3mol/L0.6mol/L
2s时:1.4mol/L0.7mol/L0.6mol/L
2s内,用物质A表示的反应的平均速率为v(A)=0.6mol/L2s=0.3mol⋅L−1⋅s−1;
2s内,用物质B表示的反应的平均速率为v(B)=0.3mol/L2s=0.15mol⋅L−1⋅s−1;
2s时物质A的转化率为α=0.6mol/L2mol/L×100%=30%;
2s时物质B的浓度为0.7mol⋅L−1,
故①④正确,
故选B。
11.【答案】B
【解析】解:A.加入适当的催化剂,可降低反应的活化能,反应速率加快,故A正确;
B.该反应为可逆反应,平衡时消耗二氧化硫的物质的量小于1mol,则剩余O2(g)的物质的量大于0.5mol,故B错误;
C.恒温恒容的密闭容器中混合气体的压强为变量,当容器内压强不再变化时,表明正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,故C正确;
D.反应过程中,O2(g)和SO3(g)的速率之比等于化学计量数之比,则O2(g)和SO3(g)的速率之比是1:2,故D正确;
故选:B。
A.催化剂能够降低活化能,加快反应速率;
B.可逆反应中,反应物不可能完全转化为生成物;
C.该反应为气体物质的量缩小的反应,容器内混合气体的压强为变量;
D.反应速率与化学计量数成正比。
本题考查化学平衡状态的判断、化学反应速率的影响因素,为高频考点,明确化学平衡状态的特征为解答关键,注意掌握化学反应速率的影响因素,题目难度不大。
12.【答案】D
【解析】解:A.N≡N键断裂和H−H键断裂都是正反应,无法判断平衡状态,故A错误;
B.N≡N键断裂、N−H键形成都是正反应,无法判断正逆反应速率是否相等,故B错误;
C.当有1molN≡N键断裂的同时会形成3molH−H键,而有6molH−H键形成,说明逆反应速率较大,该反应没有达到平衡状态,故C错误;
D.当有1molN≡N键断裂的同时,有6molN−H键断裂,说明正逆反应速率相等,该反应已经达到平衡状态,故D正确;
故选D.
可逆反应N2+3H2⇌2NH3达到化学平衡状态时,正逆反应速率相等,且不等于0,各物质的浓度不再发生变化,由此衍生的一些物理量不发生变化,以此进行判断.
本题考查化学平衡状态的判断,题目难度不大,明确化学平衡状态的概念及特征即可解答,试题侧重基础知识的考查,培养了学生的灵活应用能力.
13.【答案】B
【解析】解:A.Zn比Cu活泼,Zn作负极,故A错误;
B.Cu作正极,Cu表面氢离子得电子生成氢气,发生还原反应,故B正确;
C.原电池工作时,电子从负极(Zn极)经外电路流向正极(Cu),故C错误;
D.该装置为原电池,是将化学能转化为电能的装置,故D错误;
故选:B。
根据图示可知,该装置为原电池,Zn比Cu活泼,Zn作负极,负极反应式为:Zn−2e−=Zn2+,Cu作正极,电极反应式为:2H++2e−=H2↑,电子从负极(Zn极)经外电路流向正极(Cu),以此分析解答。
本题考查原电池工作原理,为高频考点,正确判断两极为解答关键,注意掌握原电池工作原理,试题侧重考查学生灵活应用基础知识的能力,题目难度不大。
14.【答案】B
【解析】解:①只有B、C为气体,且二者的物质的量之比始终为1:2,则B的体积分数始终不变,无法判断平衡状态,故①错误;
②该反应为气体物质的量增大的反应,混合气体的压强为变量,当混合气体的压强不再变化时,表明达到平衡状态,故②正确;
③A为固态,混合气体的总质量为变量,当混合气体的总质量不再变化时,表明达到平衡状态,故③正确;
④只有B、C为气体,且二者的物质的量之比始终为1:2,混合气体的平均相对分子质量始终不变,无法判断平衡状态,故④错误;
故选:B。
A(s)⇌B(g)+2C(g)为气体体积增大的可逆反应,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,以此进行判断。
本题考查化学平衡状态的判断,为高频考点,明确题干反应特点、化学平衡状态的特征为解答关键,试题侧重考查学生灵活应用基础知识的能力,题目难度不大。
15.【答案】B
【解析】解:A、原电池工作时,负极上失电子发生氧化反应,本身被氧化,故A正确;
B、不是氧化还原反应的化学反应不能设计成原电池,故B错误;
C、外界条件对化学反应的速率和限度都有影响,所以化学反应的速率和限度均可通过改变化学反应条件而改变,故C正确;
D、当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、质量、体积分数以及百分含量不变,只要外界条件不变,各物质的浓度就不再改变,故D正确;
故选:B。
A、根据原电池工作原理分析,负极上失电子,正极上得电子;
B、根据原电池的构成条件分析,原电池的构成条件是: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能自发进行的氧化还原反应;
C、根据外界条件对化学反应速率和限度的影响判断;
D、根据化学平衡状态的标志判断.
本题考查了原电池原理、化学反应速率的影响因素等知识点,难度不大,原电池的设计是高考的热点,设计原电池要依据原电池的构成条件来设计.
16.【答案】C
【解析】解:①没有两个活性不同的电极,不能形成原电池;②没有两个活性不同的电极,不能形成原电池;③没有两个活性不同的电极,不能形成原电池;④能形成原电池;⑤酒精为非电解质,不能形成原电池;⑥能形成原电池;⑦能形成原电池;⑧没有形成闭合回路,不能形成原电池,
故选:C。
原电池的形成条件为自发进行的氧化还原反应、活性不同的两个电极、电解质溶液或熔融的电解质、闭合回路。
本题考查原电池原理,题目难度中等,掌握形成原电池的基本构成条件是解题的关键。
17.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了可逆反应的定义及化学平衡状态的判断,难度中等,注意化学平衡状态时,正逆反应速率相等,但不为0。
【解答】
A.t1时,图中正反应速率大于逆反应速率,逆反应速率不等于0,所以既有正方向反应,又有逆反应,故A错误;
B.根据图可知,t2∼t3时间段,正逆反应速率相等,反应处于平衡状态,平衡状态是一种动态平衡状态,所以反应没有停止,故B错误;
C.1mol X完全正向进行可生成1.5molY,但可逆反应不能完全正向进行或完全逆向进行,所以t2时,容器内有Y的物质的量不可能达到1.5mol,故C错误;
D.t2∼t3时间段,正逆反应速率相等,反应达平衡状态,所以X,Y的物质的量均没有发生变化,故D正确。
18.【答案】A
【解析】解:质量相同的铜棒和锌棒用导线连接后插入CuSO4溶液中,形成原电池,负极是锌失电子生成锌离子进入溶液,质量减轻,正极是溶液中的铜离子得到电子生成铜,质量增重,总反应式为:Zn+Cu2+=Cu+Zn2+,负极减轻65g,正极增重64g,相差129g,当二棒质量差为6.45g时,设参加反应的锌为xg,则65x=1296.45,x=3.25g,则锌的物质的量为3.25g65g/mol=0.05mol,则导线中通过的电子物质的量为0.05mol×2=0.1mol,
故选A.
质量相同的铜棒和锌棒用导线连接后插入CuSO4溶液中,形成原电池,负极是锌失电子生成锌离子进入溶液,质量减轻,正极是溶液中的铜离子得到电子生成铜,质量增重,总反应式为:Zn+Cu2+=Cu+Zn2+,负极减轻65g,正极增重64g,相差129g,根据关系式进行计算.
本题考查了原电池工作原理,通过对电极反应的分析,利用差量法列关系式解题是关键,题目难度适中.
19.【答案】C
【解析】解:A.铜锌原电池中,Cu作正极,溶液中的氢离子在正极上得电子生成氢气,所以Cu上有气泡生成,故A正确;
B.原电池中化学能转化为电能,耳机发声,电能转化声能,故B正确;
C.如果将铜片换成铁片,锌仍然是负极,所以电路中的电流方向不变,故C错误;
D.如果将锌片换成铁片,铜比铁的活泼性弱,仍能形成原电池,铁作负极,铜作正极,电流方向不变,耳机仍能发声,故D正确;
故选:C。
A.铜锌原电池中,Cu作正极,溶液中的氢离子在正极上得电子生成氢气;
B.根据图中能量转化分析;
C.如果将铜片换成铁片,锌仍然是负极,电路中的电流方向不变;
D.如果将锌片换成铁片,铜比铁的活泼性弱,仍能形成原电池.
本题考查了原电池原理,明确正负极的判断方法以及能量的转化即可解答,可以从电子流向、电极上得失电子、电极上发生反应类型来判断正负极,难度不大.
20.【答案】A
【解析】解:A.钠的性质很活泼,采用电解其熔融盐的方法冶炼,故A正确;
B.铁采用热还原法冶炼,故B错误;
C.汞采用热分解法冶炼,故C错误;
D.银采用热分解法冶炼,故D错误;
故选:A。
电解法:冶炼活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al,一般用电解熔融的氯化物(Al是电解熔融的三氧化二铝)制得;热还原法:冶炼较不活泼的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu,常用还原剂有(C、CO、H2等);热分解法:Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得,物理分离法:Pt、Au用物理分离的方法制得。
本题考查金属冶炼的一般方法和原理,根据金属的活泼性采用相应的冶炼方法,难度不大。
21.【答案】③;④;粗颗粒;1.00;粗颗粒;2.00;细颗粒;2.00;0.056mol/(L⋅s);40∼50s;反应放热;90∼100s;盐酸浓度降低;C
【解析】解:(1)(Ⅰ)由实验目的可知,探究浓度、温度、接触面积对化学反应速率的影响,实验①②探究盐酸浓度对该反应速率的影响,所以固体的表面积应该是相同的,实验①是粗颗粒,实验②也是粗颗粒,实验②浓度为1.00mol⋅L−1;
(Ⅱ)探究温度对该反应速率的影响,则固体的表面积以及盐酸的浓度应该是一样的,所以实验③应该是粗颗粒的固体,盐酸的浓度选择2.00;
(Ⅲ)探究锌规格(粗、细)对该反应速率的影响,要求试验温度以及盐酸的浓度是相等的,实验①盐酸浓度是2.00,所以实验④应该是细颗粒,盐酸浓度是2.00;
故答案为:
编号
T/K
锌规格
盐酸浓度/mol⋅L−1
实验目的
①
298
粗颗粒
2.00
③
④
②
298
粗颗粒
1.00
③
308
粗颗粒
2.00
④
298
细颗粒
2.00
(2)①在30−40s范围内氢气的平均反应速率△n(H2)=(224−67.2)×10−322.4=0.007mol,所以在30−40s范围内△n(HCl)=2△n(H2)=0.014mol,则在30−40s范围内盐酸的平均反应速率v(HCl)=0.014mol25×10−3L(40−30)s=0.056mol/(L⋅s),
故答案为:0.056mol/(L⋅s);
②根据相等时间段内,产生的氢气的体积越大,可以确定反应速率越快,所以反应速率最大的时间段是40∼50s,可能原因是反应放热,温度高,反应速率快,
故答案为:40∼50s;反应放热;
③根据相等时间段内,产生的氢气的体积越小,可以确定反应速率越慢,所以反应速率最大的时间段是90∼100s,可能原因是反应进行过程中,盐酸浓度减小,反应速率慢,
故答案为:90∼100s;盐酸浓度降低;
(3)A.加入氨水,盐酸被中和,不能达到减慢速率的目的,故A错误;
B.加入氯化铜,则金属锌会置换出金属铜,形成Cu、Zn、盐酸原电池,会加快反应速率,故B错误;
C.在盐酸中加入NaCl溶液相当于将盐酸稀释,盐酸中氢离子浓度减小,所以速率减慢,故C正确;
D.加入硝酸钾溶液后,锌与氢离子、硝酸根发生氧化还原反应生成一氧化氮,不再产生氢气,故D错误;
故答案为:C.
(1)根据实验的目的和影响化学反应速率的因素来设计实验,注意对照实验的设计是关键,采用控制变量法来比较外界条件对反应速率的影响;
(2)①计算氢气的物质的量的变化量△n(H2),根据反应化学方程式,求盐酸的变化量,从计算用盐酸表示的速率;
②根据相等时间段内,产生的氢气的体积越大,可以确定反应速率越快,据影响反应速率的因素来判断;
③根据相等时间段内,产生的氢气的体积越小,可以确定反应速率越慢,据影响反应速率的因素来判断;
(3)根据浓度以及原电池原理的应用来确定化学反应速率的变化情况.
本题考查化学反应速率的影响因素及反应速率的计算,注意信息中提高的条件及图象的分析是解答的关键,较好的考查学生综合应用知识的能力.
22.【答案】2A⇌B0.05mol/(L⋅min)0.025mol/(L⋅min)否 =
【解析】解:(1)根据图象曲线变化可知,A为反应物、B为生成物,A物质的量变化为:0.8mol−0.2mol=0.6mol,B变化物质的量为:0.5mol−0.2mol=0.3mol,A、B反应的物质的量之比=0.6mol:0.3mol=2:1,该反应的化学方程式为:2A⇌B,
故答案为:2A⇌B;
(2)反应开始至4min时,A物质的量变化为:0.8mol−0.4mol=0.4mol,则A的平均反应速率v(A)=0.4mol2L4min=0.05mol/(L⋅min),
反应开始至4min时,B变化物质的量为:0.4mol−0.2mol=0.2mol,则B的平均反应速率v(B)=0.2mol2L4min=0.025mol/(L⋅min),
故答案为:0.05mol/(L⋅min);0.025mol/(L⋅min);
(3)根据图象可知,4min后,随时间变化A、B的物质的量继续发生变化,说明此时未达到平衡;
8分钟后A、B物质的量不再变化,说明此时已经达到平衡状态,则8min时v(正)=v(逆),
故答案为:否;=。
(1)依据图象可知,A为反应物、B为生成物,物质的量不变化说明反应达到平衡状态,依据A、B消耗的物质的量之比计算得到化学方程式的计量数之比写出化学方程式;
(2)依据反应速率v=△c△t计算;
(3)4min后随时间变化A、B物质的量发生变化,说明未达到平衡;8分钟时A、B物质的量不变,说明反应达到平衡状态。
本题考查化学平衡的计算,题目难度不大,明确图象曲线变化的意义为解答关键,注意掌握化学反应速率的表达式、化学平衡及其影响,试题有利于提高学生的分析能力及化学计算能力。
23.【答案】Cu6.4gMg与盐酸反应放热,氢氧化钙的溶解度随温度升高而降低,溶液中有氢氧化钙析出变浑浊 Mg+2H+=Mg2++H2↑小于 放热 93kJ
【解析】解:(1)Cu价态升高失电子,故Cu作负极,电极反应式为Cu−2e−=Cu2+,当线路中转移0.2mol电子时,则被腐蚀的铜的质量为0.2mol2×64g/mol=6.4g,
故答案为:Cu;6.4g;
(2)①把试管放入盛有25℃的饱和澄清石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再用滴管滴入5mL盐酸于试管中,可观察到溶液变浑浊,原因是Mg与盐酸反应放热,氢氧化钙的溶解度随温度升高而降低,溶液中有氢氧化钙析出变浑浊,
故答案为:Mg与盐酸反应放热,氢氧化钙的溶解度随温度升高而降低,溶液中有氢氧化钙析出变浑浊;
②Mg与盐酸反应生成氯化镁和氢气,反应的离子方程式为Mg+2H+=Mg2++H2↑,
故答案为:Mg+2H+=Mg2++H2↑;
③反应放热,故MgCl2溶液和H2的总能量小于镁片和盐酸的总能量,
故答案为:小于;
(3)由已知,合成氨的反应中,反应物的总键能为945kJ/mol+3×436kJ/mol=2253kJ/mol,生成物的总键能为6×391kJ/mol=2346kJ/mol,故反应放热,
故答案为:放热;
(4)在298K时,取1molN2和3molH2放入一密闭容器中,在催化剂存在下进行反应,理论上生成2molNH3时放出或吸收的热量Q=2246kJ−2253kJ=93kJ,
故答案为:93kJ。
(1)反应2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2设计成原电池,Cu价态升高失电子,故Cu作负极,电极反应式为Cu−2e−=Cu2+,石墨作正极;
(2)①由物质的溶解度与环境温度变化考虑;
②Mg与盐酸反应生成氯化镁和氢气;
③放热反应的反应物总能量大于生成物总能量;
(3)反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能;
(4)依据反应热判断放出热量。
本题考查原电池和化学反应中的能量变化,题目难度中等,能依据题意准确判断正负极和依据键能准确求算反应热是解题的关键。
24.【答案】放热 AC2H++2e−=H2↑负 正
【解析】解:(1)由图:反应物总能量大于生成物总能量,则该反应为放热反应,
故答案为:放热;
(2)A.将铁片改为铁粉,增大反应物接触面积,化学反应速率加快,故A正确;
B.将稀硫酸改为浓硫酸,浓硫酸和铁发生钝化现象而阻止进一步反应,所以化学反应速率减慢,故B错误;
C.升高温度,化学反应速率加快,故C正确;
D.反应的本质是Fe+2H+=Fe2++H2↑,将2.4mol⋅L−1的稀硫酸改为4.8mol⋅L−1稀盐酸,H+离子浓度不变,化学反应速率不变,故D错误;
故答案为:AC;
(3)Cu、Fe和稀硫酸构成原电池,易失电子的金属Fe作负极,负极上电极反应式为Fe−2e−=Fe2+;另一种金属Cu作正极;Cu电极上氢离子得电子生成氢气,所以看到的现象是有无色气体生成,电极反应式为2H++2e−=H2↑,电子由负极Fe流向正极Cu,
故答案为:2H++2e−=H2↑;负;正。
(1)当反应物总能量大于生成物总能量,则该反应为放热反应;
(2)加快反应速率的手段有:适当增大反应物浓度、升高温度、使用催化剂、增大压强、增大固体表面积等;
(3)将氧化还原反应设计成原电池,负极上发生氧化反应,正极发生还原反应,电子由负极移向正极,据此法分析。
本题考查了反应吸放热的判断、影响反应速率的因素、原电池的设计等,难度不大,注意基础的掌握。
25.【答案】N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=−92.2kJ⋅mol−1 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l),△H=−2598.8kJ/molC(石墨)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ/molH2(g)+12O2(g)=H2O(l)△H=−285.8kJ/mol
【解析】解:(1)因为N2(g)与H2(g)反应生成1molNH3(g),放出46.1kJ热量,则1molN2(g)与3molH2(g)反应生成2molNH3(g),放出46.1×2kJ热量,所以反应的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=−92.2kJ⋅mol−1,
故答案为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=−92.2kJ⋅mol−1;
(2)2molC2H2(g)在O2(g)中完全燃烧生成CO2和H2O(l),放出2598.8kJ热量,标注物质聚集状态和对应反应焓变写出热化学方程式为:2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=−2598.8kJ/mol;
故答案为:2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=−2598.8kJ/mol;
(3)1molC(石墨)与适量的H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g),吸收131.3kJ热量,标注物质聚集状态和对应反应焓变写出热化学方程式为:C(石墨)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ/mol;
故答案为:C(石墨)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ/mol;
(4)2gH2物质的量为1mol,与足量的O2充分燃烧生成液态水,放出热量为285.8kJ,标注物质聚集状态和对应反应焓变写出热化学方程式为:H2(g)+12O2(g)=H2O(l)△H=−285.8kJ/mol,
故答案为:H2(g)+12O2(g)=H2O(l)△H=−285.8kJ/mol。
(1)根据N2(g)与H2(g)反应生成1molNH3(g),放出46.1kJ热量,则1molN2(g)与3molH2(g)反应生成2molNH3(g),放出46.1×2kJ热量,据此书写;
(2)2molC2H2(g)在O2(g)中完全燃烧生成CO2和H2O(l),放出2598.8kJ热量,标注物质聚集状态和对应反应焓变写出热化学方程式;
(3)1molC(石墨)与适量的H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g),吸收131.3kJ热量,标注物质聚集状态和对应反应焓变写出热化学方程式;
(4)2gH2和足量的O2充分燃烧生成液态水,放出热量为285.8KJ,标注物质聚集状态和对应反应焓变写出热化学方程式。
本题考查了热化学方程式的书写,题目难度不大,注意掌握盖斯定律的应用和热化学方程式的书写原则,试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力。
2022-2023学年福建省福州三校高一(下)期中化学试卷: 这是一份2022-2023学年福建省福州三校高一(下)期中化学试卷,共21页。试卷主要包含了单选题,实验题,简答题等内容,欢迎下载使用。
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