2021-2022学年江苏省宿迁市沭阳县潼阳中学高一(下)段考化学试卷(3月份)(含答案解析)
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1. 2021年5月9日,我国第一所培养“碳中和”领域专门人才的新型研究型学院——西北大学榆林碳中和学院成立。下列措施或方法无助于实现“碳中和”的是( )
A. 可用碳酸钠溶液捕捉(吸收)CO2
B. 煤中添加石灰石,以减少二氧化硫对环境的污染
C. 开发新型光伏电池材料,提高太阳能电池的光电转换效率
D. 开发新型催化剂直接利用太阳能和水制备氢气,制造氢能汽车
2. 下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是( )
A. NaHCO3与盐酸的反应 B. 灼热的炭与CO2的反应
C. 镁条与稀盐酸的反应 D. SO2的催化氧化
3. 对于反应3A(g)+B(g)⇌4C(g)+2D(g),测得4种条件下的反应速率分别为①v(A)=0.9mol⋅L−1⋅s−1、②v(B)=24mol⋅L−1⋅min−1③v(C)=1.6mol⋅L−1⋅s−1④v(D)=1.8mol⋅L−1⋅min−1,则上述4种条件下的反应速率大小关系正确的是( )
A. ②>④>③>① B. ②>①>④>③ C. ②=③>①>④ D. ②=③>④=①
4. 已知某反应aA(g)+bB(g)=2C(g)的各物质浓度数据如表:
A
B
C
起始浓度(mol/L)
3.0
1.0
0
2s末浓度(mol/L)
1.8
0.6
0.8
据此可推算出上述方程式中各物质的化学计量数之比是( )
A. 9:3:4 B. 3:1:2 C. 2:1:3 D. 3:2:1
5. 用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气生成速率加快的是( )
①加热
②不用稀硫酸,改用98%的浓硫酸
③增加同浓度稀硫酸的用量
④不用铁片,改用铁粉
⑤滴加几滴CuSO4溶液
A. ②③④⑤ B. ①③⑤ C. ②③ D. ③⑤
6. 稀土是重要的战略资源,素有“工业味精”的美誉。在氧化钕(Nd2O3)等稀土催化剂的作用下可发生反应:4CO+2NO2⇌N2+4CO2,在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示反应速率最快的是( )
A. v(CO)=0.05mol⋅L−1⋅s−1 B. v(NO2)=0.7mol⋅L−1⋅min−1
C. v(N2)=0.4mol⋅L−1⋅min−1 D. v(CO2)=1.1mol⋅L−1⋅min−1
7. 可逆反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),下列能够说明反应已经达到平衡的是( )
A. NH3不再分解
B. 正、逆反应都不再进行
C. 每生成2个NH3分子的同时,消耗3个H2分子
D. 每生成2个NH3分子的同时,生成1个N2分子
8. 下列说明密闭容器中的反应:P(g)+Q(g)⇌R(g)+S(g)在恒温下已达平衡状态的是( )
A. 反应容器内压强不随时间变化而变化
B. P和S的生成速率相等
C. 反应容器内P、Q、R、S四者物质的量相等
D. 反应容器内总物质的量不随时间变化而变化
9. 下列反应前后物质的总能能量变化能用如图表示的是( )
A. 生石灰和水的反应
B. 木炭在氧气中燃烧
C. Ba(OH)2⋅8H2O与NH4Cl的反应
D. 盐酸与氢氧化钠溶液的反应
10. 一定条件下,在容积固定的某密闭容器中发生的反应N2+3H22NH3.在10s内N2的浓度由5mol/L降至4mol/L下列说法正确的是( )
A. 用NH3表示的化学反应速率为0.1mol/(L⋅s)
B. 使用合适的催化剂,可以加快该反应的速率
C. 增加H2的浓度或降低温度都会加快该反应的速率
D. 反应足够长时间,N2、H2中至少有一种物质浓度降为零
11. 已知2SO2+O2⇌2SO3为放热反应,关于该反应的下列说法正确的是( )
A. O2的能量一定高于SO2的能量
B. 因该反应为放热反应,故不必加热反应就可发生
C. SO2的能量一定高于SO3的能量
D. SO2和O2的总能量一定高于SO3的总能量
12. 在2L容积不变的容器中,发生N2+3H2⇌2NH3的反应。现通入4molH2和4molN2,10s内用H2表示的反应速率为0.12mol/(L⋅s),则10s后容器中N2的物质的量是( )
A. 1.6mol B. 2.8mol C. 3.2mol D. 3.6mol
13. 参照反应Br+H2⇌HBr+H的能量对应反应历程的示意图,下列叙述中正确的是( )
A. 正反应为吸热反应
B. 吸热反应一定要加热后才能发生
C. 反应物总能量高于生成物总能量
D. 升高温度可增大正反应速率,降低逆反应速率
14. 反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)的能量变化如图所示。已知:断开1molN2(g)中化学键需吸收946kJ能量,断开1molO2(g)中化学键需吸收498kJ能量。下列说法正确的是( )
A. 断开1molNO(g)中化学键需要吸收632kJ能量
B. NO(g)=12N2(g)+12O2(g)△H=+90kJ/mol
C. N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=−180kJ/mol
D. 形成1molNO(g)中化学键时释放90kJ能量
15. 某原电池的电池反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+,与此电池反应不符合的原电池是( )
A. 铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池
B. 石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池
C. 铁片、锌片、Fe2(SO4)3溶液组成的原电池
D. 银片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池
16. 一个由锌片和石墨棒作为电极的原电池,电极反应式分别是
锌片:2Zn+4OH−+4e−=2ZnO+2H2O石墨:2H2O+O2+4e−=4OH−
下列说法不正确的是( )
A. 电子从石墨经外电路流向锌片
B. 锌片是负极,石墨是正极
C. 电极总反应为:2Zn+O2=2ZnO
D. 该原电池工作一段时间后石墨附近溶液的pH增大
17. 在光照条件下,氯气和氢气反应过程如下;下列说法不正确的是( )
①Cl2→Cl+Cl
②Cl+H2→HCl+H
③H+Cl2→HCl+Cl…
A. ①中反应物的能量低于生成物的能量
B. ②中断开H−H键吸收能量,生成H−Cl键放出能量
C. ③中断开的化学键属于共价键
D. ①、②、③中原子的稳定性均强于相应分子
18. N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。0.25molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是( )
A. 12N2H4(g)+12O2(g)=12N2(g)+H2O(l)△H=−267kJ⋅mol−1
B. N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=−133.5kJ⋅mol−1
C. N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=+534kJ⋅mol−1
D. N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=−534kJ⋅mol−1
19. 已知化学反应A2(g)+B2(g)⇌2AB(g)的能量变化如右图所示,判断下列叙述中正确的是( )
A. 该反应热△H=(a−b)kJ⋅mol−1
B. 每生成2molAB(g)吸收b kJ能量
C. 该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
D. 断裂1molA−A和1molB−B键,放出a kJ能量
20. 关于如图所示装置的下列说法正确的是( )
A. 外电路的电流方向X→Y
B. 若两电极分别为铁棒和碳棒,则X为碳棒,Y为铁棒
C. X极上发生的是还原反应,Y极上发生的是氧化反应
D. 若两电极都是金属,则它们的活动性X强于Y
21. 下列变化属于放热反应的是 ______ (填序号).
①葡萄糖在人体内被氧化成CO2;②天然气的燃烧;③煅烧大理石;④稀盐酸与稀氨水混合;⑤生石灰与水反应生成熟石灰;⑥干冰的升华;⑦钠与水反应;⑧消石灰与氯化铵晶体的反应.
22. (1)1mol氢气完全燃烧生成液态水放热286kJ,则氢气燃烧的热化学方程式为:______。
(2)反应2H2+O2=2H2O的能量变化如图所示。已知拆开1molH2、1molO2和1molH−O中的化学键分别需要消耗436kJ、496kJ和463kJ能量,则反应过程(Ⅱ)______(填“吸收”或“放出”)______kJ能量。
23. 在某体积为2L的密闭容器中充入0.5molNO2和1mol CO,在一定条件下发生反应:NO2+CO⇌CO2+NO,2min时,测得容器中NO的物质的量为0.2mol,则:
(1)该段时间内,用CO2表示的平均反应速率为______。
(2)假设此反应在5min时达到平衡,则此时容器内气体的总物质的量为______。
(3)下列事实能够说明上述反应在该条件下已经达到化学平衡状态的是______(填序号)。
a.容器内气体的质量保持不变
b.NO2的物质的量浓度不再改变
c.容器内气体的平均相对分子质量不变
d.NO2的消耗速率与CO2的消耗速率相等
e.容器内气体的物质的量保持不变
24. 将等物质的量的A和B,混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)=xC(g)+2D(g);5min后测得c(D)=0.5mol⋅L−1,c(A):c(B)=3:5,C的反应速率是0.1mol⋅L−1⋅min−1。
(1)x=______;
(2)v(B)=______;
(3)A在5min末的浓度是______。
25. 依据氧化还原反应:2Ag++Cu=Cu2++2Ag设计的原电池如图所示。请回答下列问题:
(1)电解质溶液Y是 ______。
(2)银电极为电池的 ______极,发生的电极反应式为 ______。
(3)外电路中的电子 ______(填“流出”或“流入”)Ag电极。
(4)当有1.6g铜溶解时,银棒增重 ______g。
26. 如图为某同学设计的原电池装置,当电解质溶液为稀硫酸时:
(1)Fe为电源的 ______极,电极反应式为 ______。
(2)Cu电极的电极反应为 ______,该电极发生 ______反应(填“氧化”或“还原”)反应。原电池工作一段时间后,铁片的质量减少了2.8克,铜片表面产生气体 ______L(标准状况下),导线中通过 ______mol电子。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:A.碳酸钠、二氧化碳与水反应生成碳酸氢钠,所以可用碳酸钠溶液捕捉(吸收)CO2,故A不选;
B.煤中添加石灰石,以减少二氧化硫对环境的污染,不能减少二氧化碳的排放,不利于实现“碳中和”,故B选;
C.开发新型光伏电池材料,提高太阳能电池的光电转换效率,有助于实现“碳中和”,故C不选;
D.太阳能、氢能都清洁能源,且使用过程中不会排放二氧化碳,所以开发新型催化剂直接利用太阳能和水制备氢气,制造氢能汽车,有助于实现“碳中和”,故D不选;
故选:B。
A.碳酸钠、二氧化碳与水反应生成碳酸氢钠;
B.煤中添加石灰石,以减少二氧化硫对环境的污染,不能减少二氧化碳的排放;
C.太阳能为清洁能源,且使用过程不会产生二氧化碳;
D.太阳能、氢能都清洁能源,且使用过程中不会排放二氧化碳。
本题考查了化学与环境污染和治理,明确碳中和定义,把握释放和消耗二氧化碳过程即可解答,题目难度不大。
2.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查了氧化还原反应和吸热反应,为高考常见题型,注意把握反应中的变化及能量变化为解答的关键,侧重归纳整合能力的考查,题目难度不大。
【解答】
A. NaHCO3与盐酸的反应是放热反应,反应中没有元素化合价的变化,不是氧化还原反应,故A错误;
B. 灼热的C与CO2的反应为吸热反应,且该反应中C、H元素的化合价发生变化,则属于氧化还原反应,故B正确;
C. 镁条与稀盐酸的反应为放热反应,该反应中Mg、H元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,故C错误;
D. SO2的催化氧化反应中S、O元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,但该反应属于放热反应,故D错误;
故选B。
3.【答案】C
【解析】解:①v(C)=43v(A)=43×0.9mol⋅L−1⋅s−1=1.2mol⋅L−1⋅s−1=72mol⋅L−1⋅min−1;
②v(C)=4v(B)=4×24mol⋅L−1⋅min−1=96mol⋅L−1⋅min−1;
③v(C)=1.6mol⋅L−1⋅s−1=96mol⋅L−1⋅s−1;
④v(C)=2v(D)=2×1.8mol⋅L−1⋅min−1=3.6mol⋅L−1⋅min−1;
故反应速率②=③>①>④;
故选:C。
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。
4.【答案】B
【解析】解:2s内△c(A)=(3.0−1.8)mol/L=1.2mol/L,△c(B)=(1.0−0.6)mol/L=0.4mol/L,△c(C)=(0.8−0)mol/L=0.8mol/L,同一反应同一时间段内,各物质的浓度变化量之比等于其计量数之比,所以a:b:2=1.2mol/L:0.4mol/L:0.8mol/L=3:1:2,故选B。
2s内△c(A)=(3.0−1.8)mol/L=1.2mol/L,△c(B)=(1.0−0.6)mol/L=0.4mol/L,△c(C)=(0.8−0)mol/L=0.8mol/L,同一反应同一时间段内,各物质的浓度变化量之比等于其计量数之比,据此分析解答.
本题考查化学反应有关计算,侧重考查分析计算能力,明确浓度变化量与计量数关系即可解答,题目难度不大.
5.【答案】C
【解析】解:①加热,反应物获得能量,能够加快反应速率,故①不选;
②不用稀硫酸,改用98%的浓硫酸,铁片在浓硫酸中发生钝化现象,反应停止,且无法获得氢气,故②选;
③增加同浓度稀硫酸的用量,氢离子浓度不变,反应速率不变,故③选;
④不用铁片,改用铁粉,固体的表面积增大,反应速率增大,故④不选;
⑤滴加几滴CuSO4溶液,置换出铜,形成铜-铁原电池,可加快反应速率,故⑤不选;
故选:C。
加快铁片与稀硫酸的反应速率,可从影响反应速率的外界因素分析,如增大氢离子浓度、升高温度、增大固体的表面积以及形成原电池反应等均可以加快反应速率,注意浓硫酸与铁片发生钝化现象,以此分析解答。
本题考查反应速率的影响,为高频考点,明确外界条件对化学反应速率的影响为解答关键,试题侧重考查学生的分析与应用能力,题目难度不大。
6.【答案】A
【解析】解:A.v(CO)=0.05mol⋅L−1⋅s−1=3mol⋅L−1⋅min−1;
B.v(NO2)=0.7mol⋅L−1⋅m−1,则v(CO)=2v(NO2)=2×0.7mol⋅L−1⋅min−1=1.4mol⋅L−1⋅min−1;
C.v(N2)=0.4mol⋅L−1⋅min−1,则v(CO)=4v(N2)=4×0.4mol⋅L−1⋅min−1=1.6mol⋅L−1⋅min−1;
D.v(CO2)=1.1mol⋅L−1⋅min−1,则v(CO)=v(CO2)=1.1mol⋅L−1⋅min−1;
根据分析可知,反应速率快慢为:A>C>B>D,即表示反应速率最快的是A,
故选:A。
同一个化学反应用不同的物质表示其反应速率时,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,可以根据速率之比是相应的化学计量数之比先换算成用同一种物质表示,然后才能直接比较速率数值,注意单位要一致。
本题考查化学反应速率快慢比较,为高频考点,明确化学反应速率与化学计量数的关系为解答关键,注意掌握反应速率的概念及影响因素,题目难度不大。
7.【答案】D
【解析】解:A.反应达到平衡状态时,正逆反应仍在进行,故A错误;
B.反应达到平衡状态时,正逆反应仍在进行,故B错误;
C.每生成2个NH3分子的同时,消耗3个H2分子,均为正反应速率,无法判断正逆反应速率相等,故无法判断反应是否达到平衡状态,故C错误;
D.每生成2个NH3分子的同时,生成1个N2分子,正逆反应速率相等,化学反应达到平衡状态,故D正确;
故选:D。
化学反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各组分浓度和百分含量保持不变。
本题考查化学平衡,题目难度中等,掌握化学平衡状态的判断方法是解题的关键。
8.【答案】B
【解析】解:A.反应前后气体分子数不变,容器内的压强始终不变,不能判断反应是否达到平衡状态,故A错误;
B.P和S的生成速率相等,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故B正确;
C.反应容器内P、Q、R、S四者物质的量相等,不能判断正逆反应速率是否相等,故不能判断反应是否达到平衡状态,故C错误;
D.反应前后气体分子数不变,反应容器内总物质的量始终不变,不能判断反应是否达到平衡状态,故D错误;
故选:B。
化学反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各组分浓度和百分含量保持不变。
本题考查化学平衡,题目难度中等,掌握化学平衡状态的判断方法是解题的关键。
9.【答案】C
【解析】解:A.生石灰和水的反应为放热反应,故A错误;
B.木炭在氧气中燃烧为放热反应,故B错误;
C.Ba(OH)2⋅8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应,故C正确;
D.盐酸与氧氢化钠溶液的反应为放热反应,故D错误,
故选:C。
由图可知,反应物总能量小于生成物总能量,则该反应为吸热反应。
本题考查化学反应中能量的变化,着重是区别吸热反应和放热反应,注意总结常见的吸热反应和放热反应,平时学习要夯实基础,此题较易。
10.【答案】B
【解析】解:A、10s内v(N2)=5mol/L−4mol/L10s=0.1mol/(L⋅s),速率之比等于化学计量数之比,所以v(NH3)=2v(N2)=0.2mol/(L⋅s),故A错误;
B、使用合适的催化剂,降低反应活化能,活化分子增多,反应加快,故B正确;
C、增加H2的浓度会加快该反应的速率,降低温度会是反应减慢,故C错误;
D、可逆反应中物质不能100%转化,无论时间多长,N2、H2浓度都不可能为零,故D错误。
故选:B。
A、根据v=△c△t计算v(N2),再利用速率之比等于化学计量数之比计算v(NH3).
B、催化剂改变反应历程,加快反应.
C、温度降低反应速率减小.
D、可逆反应中物质不能100%转化.
考查可逆反应特点、反应速率计算、外界条件对反应速率的影响,难度不大,注意温度降低反应减慢,与反应是吸热还是放热无关.
11.【答案】D
【解析】解:因反应2SO2+O2=2SO3为放热反应,所以SO2和O2的能量和一定高于SO3的能量,化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成过程,而断键过程需要吸收能量,故放热反应有些也需要一定条件。该反应是放热的,但需要在高温下才能发生。
故选:D。
对于放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,对于吸热反应,反应物总能量小于生成物总能量,有的放热反应需要加热才能发生,有的吸热反应不加热就能发生.
本题考查了物质能量和反应热的关系.解此类题要明确反应物能量是指反应物的总能量,生成物能量是指所有生成物能量和,而不是某一个反应物和某一个生成物能量进行对比.
12.【答案】C
【解析】解:v(H2)=0.12mol/(L⋅s),速率之比等于化学计量数之比,
所以v(N2)=13v(H2)=13×0.12mol/(L⋅s)=0.04mol/(L⋅s)。
所以参加反应N2的物质的量为0.04mol/(L⋅s)×10s×2L=0.8mol。
所以10s后容器中N2的物质的量为4mol−0.8mol=3.2mol。
本题考查化学反应速率的计算,难度较小,注意基础知识的积累理解。
13.【答案】A
【解析】
【分析】
本题首先分析图象,知道该反应是吸热还是放热,再逐一分析.
【解答】
A、从图示分析出反应物的能量低于生成物,Br+H2⇌HBr+H是个吸热过程,故A正确;
B、氢氧化钡晶体和氯化铵反应不需要任何条件,反应吸热,故B错误;
C、从图示分析出反应物的能量低于生成物,故C错误;
D、升高温度时正逆反应速率都要增大,故D错误。
故选:A。
14.【答案】A
【解析】解:A.断开1molNO(g)中化学键需要吸收能量为(946kJ+498kJ−180kJ)×12=632kJ,故A正确;
B.由图中信息,可知NO(g)=12N2(g)+12O2(g)△H=−90kJ/mol,故B错误;
C.由图可知N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ/mol,故C错误;
D.由A中可知,形成1molNO(g)中化学键时释放632kJ能量,故D错误;
故选:A。
A.由图可知,反应物总能量小于生成物总能量,为吸热反应,且焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量;
B.物质的量与热量成正比,且互为逆反应时焓变的数值相同、符号相反;
C.由图可知生成2molNO气体时吸收热量为180kJ;
D.结合选项A可知,断裂化学键吸收能量,形成化学键释放能量。
本题考查反应热与焓变,为高频考点,把握反应中能量变化、焓变与键能的关系为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项AD的关系,题目难度不大。
15.【答案】C
【解析】解:A、铁的活泼性大于铜,铁作负极,铜作正极,电解质溶液为氯化铁,所以是能实现该反应的原电池,故A正确;
B、铁的活泼性大于石墨,铁作负极,石墨作正极,电解质溶液为硝酸铁,所以是能实现该反应的原电池,故B正确;
C、锌的活泼性大于铁,锌作负极,铁作正极,故C错误;
D、铁的活泼性大于银,铁作负极,银作正极,电解质溶液为氯化铁,所以是能实现该反应的原电池,故D正确,
故选:C。
根据反应“2Fe3++Fe=3Fe2+”可知,反应中铁因失电子而被氧化,应为原电池负极;正极应为活泼性比铁弱的金属或导电的非金属材料,Fe3+在正极得到电子而被还原,电解质溶液应为含Fe3+的盐.
本题考查原电池的设计及原电池的工作原理,题目难度不大,注意从氧化还原反应的角度确定原电池的电极材料及电解质溶液。
16.【答案】A
【解析】解:A、根据题目中给出的电极反应,Zn失去电子,作负极,石墨电极上氧气得电子,作正极,故电子从Zn片流向石墨电极,故A错误;
B.根据电极反应式知,锌失电子发生氧化反应而作负极,氧气在正极石墨电极上发生还原反应,即石墨是正极,故B正确;
C.根据电极反应叠加,电池总反应为2Zn+O2=2ZnO,故C正确;
D.正极上生成氢氧根离子,溶液中的c(OH−)增大,所以该原电池工作一段时间后石墨附近溶液的pH增大,故D正确;
故选:A。
该原电池中,锌失电子发生氧化反应而作负极,石墨作正极,正极上氧气得电子发生还原反应,在原电池中,阴离子移向负极,电子从负极移向正极,根据电池工作过程中氢氧根离子的浓度的变化来确定pH即可。
本题考查了原电池原理,根据电极反应式中元素化合价变化来确定正负极,结合正负极附近氢氧根离子浓度变化来确定pH变化,难度不大。
17.【答案】D
【解析】解:A.化学键断裂吸收能量,则①中反应物的能量低于产物的能量,故A正确;
B.化学反应中断裂化学键要吸收能量,形成化学键放出能量,故B正确;
C.③中断开的化学键为Cl−Cl键,属于非极性键,故C正确;
D.因断裂化学键要吸收能量,能量越高越不稳定,则①、②、③中原子的稳定性均小于相应分子,故D错误;
故选:D。
化学反应中断裂化学键要吸收能量,形成化学键放出能量,反应中原子的稳定性小于分子。
本题考查反应热与焓变,题目难度不大,注意化学键的断裂和形成与能量变化的关系,理解物质的能量与稳定性的关系。
18.【答案】D
【解析】解:0.25molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量,可知1molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出热量为133.5kJ0.25=534kJ,焓变为负,则热化学方程式为N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=−534kJ⋅mol−1,
0.5molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ×2=267kJ热量,热化学方程式为12N2H4(g)+12O2(g)=12N2(g)+H2O(g)△H=−267kJ⋅mol−1,
故选:D。
0.25molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量,可知1molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出热量为133.5kJ0.25=534kJ,焓变为负,结合热化学方程式中物质状态、n与热量成正比及焓变来解答。
本题考查热化学方程式的书写,为高频考点,把握热化学方程式的书写方法、物质的量与热量的关系为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意焓变为负及水的状态,题目难度不大。
19.【答案】A
【解析】解:A.反应热△H=反应物能量总和-生成物能量总和,所以反应热△H=(a−b)kJ⋅mol−1,故A正确;
B.依据图象分析判断1molA2和1molB2反应生成2molAB,每生成2molAB吸收(a−b)kJ热量,故B错误;
C.依据能量图象分析可知反应物能量低于生成物能量,故C错误;
D.断裂化学键吸收能量,则断裂1molA−A和1molB−B键,吸收a kJ能量,故D错误;
故选:A。
A.反应热△H=反应物能量总和-生成物能量总和;
B.依据图象分析判断1molA2和1molB2反应生成2molAB;
C.依据能量图象分析可知反应物能量低于生成物能量;
D.断裂化学键吸收能量.
本题考查了化学反应的能量变化,把握图象中数据的含义是解题的关键,注意反应热△H=反应物能量总和-生成物能量总和,题目较简单.
20.【答案】D
【解析】解:A.根据图片知该装置是原电池,外电路中电子从X电极流向Y电极,电流的流向与此相反,即Y→X,故A错误;
B.原电池中较活泼的金属作负极,较不活泼的金属或导电的非金属作正极,若两电极分别为Fe和碳棒,则Y为碳棒,X为Fe,故B错误;
C.X是负极,负极上发生氧化反应;Y是正极,正极上发生还原反应,故C错误;
D.X为负极,Y为正极,若两电极都是金属单质,则它们的活动性顺序为 X>Y,故D正确;
故选:D。
根据图片知,该装置是原电池,根据电子的流向判断X为负极,Y为正极,电流的流向正好与电子的流向相反;较活泼的金属作负极,不活泼的金属或导电的非金属作正极;负极上发生氧化反应,正极上发生还原反应。
本题考查了原电池原理,为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,难度不大,会根据电子的流向判断原电池的正负极是解本题的关键,明确正负极的判断方法、正负极上发生反应的类型、电子和电流的流向即可解答本题。
21.【答案】①②④⑤⑦
【解析】解:①葡萄糖在人体内被氧化成CO2,同时放出热量供人体各项生理活动所需,是放热反应;
②天然气的燃烧是放热反应;
③煅烧大理石是吸热反应;
④稀盐酸与稀氨水混合是放热反应;
⑤生石灰与水反应生成熟石灰是放热反应;
⑥干冰的升华是物理变化,是吸热过程;
⑦钠与水反应是放热反应;
⑧消石灰与氯化铵晶体的反应是吸热反应;
属于放热反应的是①②④⑤⑦,
故答案为:①②④⑤⑦.
根据常见的放热反应有:所有的物质燃烧、金属与酸或水反应、中和反应、铝热反应、绝大多数化合反应、食物腐败、炸药爆炸等;
常见的吸热反应有:绝大数分解反应,个别的化合反应(如C和CO2),Ba(OH)2⋅8H2O和NH4Cl反应等分析.
本题考查吸热反应和放热反应,难度不大,明确常见的吸热反应和放热反应类型是解题的关键,注意吸热反应和放热反应是针对于化学变化而言的.
22.【答案】H2(g)+12O2(g)=H2O(l)△H=−286kJ/mol放出 1852
【解析】解:(1)1mol氢气完全燃烧生成液态水放出286kJ热量,则氢气燃烧的热化学方程式为:H2(g)+12O2(g)=H2O(l)△H=−286kJ/mol;
故答案为:H2(g)+12O2(g)=H2O(l)△H=−286kJ/mol;
(2)反应2H2(g)+O2(g)−点燃2H2O(g)的能量变化如图所示.已知拆开1molH2、1molO2和1molH−O中的化学键分别需要消耗436kJ、496kJ和463kJ能量,则反应过程(Ⅱ)是形成H−O键放出的热量=4×463kJ=1852kJ,
故答案为:放出;1852。
(1)结合热化学方程式的书写方法进行解答,注意标注物质聚集状态和对应焓变;
(2)反应2H2+O2−点燃2H2O的能量变化可知反应为放热反应,反应过程(Ⅱ)是形成H−O键放出的热量。
本题考查了热化学方程式书写、反应实质的理解应用、断裂化学键吸收能量,形成化学键放出能量,题目难度不大。
23.【答案】0.05mol⋅L−1⋅min−1 1.5molbd
【解析】解:(1)NO2+CO⇌CO2+NO,
初始浓度:0.250.2500
变化浓度:0.10.10.10.1
2min时浓度:0.150.150.10.1
用CO2表示的平均反应速率v=△c△t=0.1mol/L2min=0.05mol⋅L−1⋅min−1,故答案为:0.05mol⋅L−1⋅min−1;
(2)反应是一个前后体积不变的反应,所以反应在5min时达到平衡,则此时容器内气体的总物质的量=反应前的气体的总物质的量=1.5mol,故答案为:1.5mol;
(3)a.容器内的气体反应前后遵循质量守恒,容器内气体的质量保持不变,不一定是平衡状态,故a错误;
b.NO2的物质的量浓度不再改变是平衡状态,故b正确;
c.容器内气体的平均相对分子质量在数值上=mn,始终是一个不变量,所以容器内气体的平均相对分子质量不变时,不一定是平衡状态,故c错误;
d.NO2的消耗速率与CO2的消耗速率相等,说明正逆反应速率相等,是平衡状态,故d正确;
e.反应是一个前后体积不变的反应,容器内气体的物质的量保持不变,不一定是平衡状态,故e错误。
故选:bd。
(1)根据公式v=△c△t进行计算;
(2)反应是一个前后体积不变的反应,所以反应后容器内气体的总物质的量=反应前的气体的总物质的量;
(3)a.容器内的气体反应前后遵循质量守恒;
b.各物质的量浓度不再随时间的改变而改变,平衡状态的特征;
c.容器内气体的平均相对分子质量在数值上=mn;
d.正逆反应速率相等,是平衡状态的标志;
e.反应是一个前后体积不变的反应,容器内气体的物质的量反应前后保持不变。
本题考查化学反应速率的计算和平衡状态的判断,明确平衡状态的特征是解题关键,易忽视质量守恒定律的应用,基础考查,难度中等。
24.【答案】20.05mol⋅L−1⋅min−1 0.75mol⋅L−1
【解析】解:(1)可逆反应中反应速率之比等于化学计量数之比,由题可知,υ(D)=△c(D)/△t=0.5mol⋅L−1/5min=0.1mol⋅L−1⋅min−1,υ(C)=υ(D),即x=2,
故答案为:2;
(2)υ(B):υ(C)=1:2,则υ(B)=0.05mol⋅L−1⋅min−1,
故答案为:0.05mol⋅L−1⋅min−1;
(3)根据题意,反应5min时,D的物质的量是1mol,设A物质的在5min末的物质的量是xmol。
该反应中3A(g)+B(g)=2C(g)+2D(g)
起始(mol)1.5+x1.5+x00
变化量(mol)1.50.511
平衡量(mol)x1+x11
c(A):c(B)=x:(1+x)=3:5,即x=1.5mol,A在5min末的浓度是0.75mol⋅L−1,
故答案为:0.75mol⋅L−1。
(1)可逆反应中反应速率之比等于化学计量数之比;
(2)υ(B):υ(C)=1:2;
(3)根据题意,反应5min时,D的物质的量是1mol,设A物质的在5min末的物质的量是xmol。
该反应中3A(g)+B(g)=2C(g)+2D(g)
起始(mol)1.5+x1.5+x00
变化量(mol)1.50.511
平衡量(mol)x1+x11
c(A):c(B)=x:(1+x)=3:5。
本题考查化学平衡计算,侧重考查分析判断及计算能力,明确方程式中各个物理量的关系是解本题关键,题目难度不大。
25.【答案】AgNO3溶液 正 Ag++e−=Ag流入 5.4
【解析】解:2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计成原电池,Cu为负极,Ag为正极,电解质为硝酸银;
(1)根据以上分析知,电解质溶液为AgNO3溶液,所以Y为AgNO3溶液,
故答案为:AgNO3溶液;
(2)Ag电极上得电子发生还原反应,为正极,电极反应式为Ag++e−=Ag,
故答案为:正;Ag++e−=Ag;
(3)电子从负极沿导线流向正极,即电子从Cu沿导线流向Ag,
故答案为:流入;
(4)根据关系式Cu∼2Ag得生成m(Ag)=1.6g×21664=5.4g,
故答案为:5.4。
2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计成原电池,Cu为负极,Ag为正极,电解质为硝酸银;
(1)负极发生氧化反应,电解质溶液为硝酸银;
(2)正极上得电子发生还原反应;
(3)电子从负极沿导线流向正极;
(4)根据关系式Cu∼2Ag计算析出Ag的质量。
本题考查原电池设计,侧重考查分析、判断及知识综合运用能力,明确原电池原理、各个电极上发生的反应是解本题关键,会根据电池反应式确定正负极材料及电解质溶液。
26.【答案】负 Fe−2e−=Fe2+ 2H++2e−=H2↑还原 1.120.1
【解析】解:(1)电解质溶液为稀硫酸时,活泼的金属铁为负极,负极上Fe失去电子生成Fe2+,电极反应式为Fe−2e−=Fe2+,
故答案为:负;Fe−2e−=Fe2+;
(2)该原电池中铜电极是正极,正极上H+发生还原反应生成H2,电极反应式为2H++2e−=H2↑,负极反应为Fe−2e−=Fe2+,铁片的质量减少了2.8克,即有0.05molFe反应,失去电子0.1mol,根据电子守恒可知,铜片表面产生气体的物质的量为0.05molH2,标准状况下的体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L,
故答案为:2H++2e−=H2↑;还原;1.12;0.1。
电解质溶液为稀硫酸时,活泼的金属铁为负极,铜电极是正极,正极上发生还原反应,负极上发生氧化反应,正极反应式为2H++2e−=H2↑,负极反应式为Fe−2e−=Fe2+,据此进行分析。
本题考查电化学等知识点,侧重考查学生理解、分析及计算能力,明确工作原理原理是解本题关键,注意电极反应式的书写,题目难度不大。
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