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【化学】黑龙江省双鸭山市第一中学2018-2019学年高一下学期期中考试试题(解析版)
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黑龙江省双鸭山市第一中学2018-2019学年高一下学期期中考试试题
本卷共分为选择题和非选择题两部分,满分100分;答题时间90分钟。
可能用到的相对原子质量:C 12 O 16 Na 23 Al 27 S 32 Zn 65 Ca 40 Pb 207
第Ⅰ卷(选择题 共60分)
选择题共25小题,每小题只有一个选项符合题意,1~15每小题2分,16~25每小题3分,共60分。
1.下列设备工作时,将化学能转化为热能的是( )
A
B
C
D
硅太阳能电池
锂离子电池
太阳能集热器
燃气灶
【答案】D
【详解】A.硅太阳能电池是将太阳能转化为化学能,A项错误;
B.锂离子电池是将化学能转化为电能,B项错误;
C.太阳能集热器是将太阳能转化为热能,C项错误;
D.燃气灶是将化学能转化为热能,D项正确;
所以答案选择D项。
2.下列有关原子或离子的结构示意图表示正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A.Li原子K层填充2个电子,故A错误;B.K原子最外层和次外层分别填充8个和1个电子,故B错误;C.S2-最外层填充8个电子,故C错误;D.正确。故选D。
3.下列反应不可用于设计原电池的是( )
A. H2+Cl2 =2HCl B. NaOH+HCl = NaCl+H2O
C. Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑ D. 4Al+3O2+6H2O = 4Al(OH)3
【答案】B
【解析】
【分析】只有自发的氧化还原反应,才能设计成原电池。
【详解】A.该反应中有单质参与,价态有变化,可用于设计原电池,A项错误;
B.该反应为中和反应,无价态变化,属于非氧化还原反应,不可用于设计原电池,B项正确;
C.有单质锌参与反应,元素化合价明显发生了变化,属于氧化还原反应,可用于设计原电池,C项错误;
D.有单质铝参与反应,元素化合价发生了变化,属于氧化还原反应,可用于设计原电池,D项错误;
所以答案选择B项。
4.反应3X(g)+Y(g)2Z(g)+2W(g)在2L密闭容器中进行,5min后Y减少了0.5mol,则此反应的平均速率υ为( )
A. υ(X)=0.05mol·L—1·min—1 B. υ(Y)= 0.10mol·L—1·min—1
C. υ(Z)=0.10mol·L—1·min—1 D. υ(W)=0.05mol·L—1·s—1
【答案】C
【解析】Y的平均反应速率v(Y)==0.05 mol·L−1·min−1,平均反应速率之比等于化学计量数之比,故v(X)=0.15 mol·L−1·min−1,v(Z)=0.10 mol·L−1·min−1,v(W)=0.0017 mol·L−1·s−1,答案选C。
5.下列各组化合物中,化学键的类型完全相同的是( )
①CaCl2和Na2S ②Na2O和Na2O2 ③CO2和NH3 ④HCl和NaOH
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ②④
【答案】B
【解析】
【分析】化学键包括离子键、共价键、金属键、配位键等。
【详解】①中氯化钙与硫化钠两种化合物均由离子键形成;②中的氧化钠中只有离子键,过氧化钠中既有离子键又有共价键,③中的二氧化碳与氨气,均只有共价键,④中的氯化氢是由共价键形成的,而氢氧化钠中既有离子键又有共价键。所以化学键类型完全相同的是①③;
答案选择B项。
6. 燃料电池是目前电池研究的热点之一。现有某课外小组自制的氢氧燃料电池,如图所示,a、b均为惰性电极。下列叙述不正确的是( )
A. a极是负极,该电极上发生氧化反应
B. b极反应是O2+4OH--4e-===2H2O
C. 总反应方程式为2H2+O2===2H2O
D. 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
【答案】B
【解析】A项,a极通H2为负极,电极反应应为2H2+4OH--4e-===4H2O,发生氧化反应;B项,b极通O2为正极,电极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-,B项不正确;C项,正负极电极反应式相加得总反应为2H2+O2===2H2O;D项,氢氧燃料电池的能量高,且产物为水,对环境无污染,故是具有应用前景的绿色电源。
7.金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质,在100kPa时,lmol石墨转化为金刚石,要吸收1.9kJ的热能。下列说法不正确的是( )
A. 石墨比金刚石稳定
B. 金刚石和石墨的物理性质相同
C. 1mol金刚石比1mol石墨的总能量高
D. lmol金刚石完全燃烧释放的能暈比1mol石墨完全燃烧释放的能量多
【答案】B
【详解】A、据题意,1mol石墨转化为金刚石,要吸收1.9kJ的能量,说明金刚石的能量比石墨高,能量越高越不稳定,因此石墨比金刚石稳定,A正确;
B、金刚石与石墨是两种不同的碳单质,在物理性质上存在很大的差异,B错误;
C、1mol石墨转化为金刚石,要吸收1.9kJ的能量,说明1mol金刚石比1mol石墨的总能量高,C正确;
D、1mol金刚石比1mol石墨的总能量高,因此1mol金刚石完全燃烧释放的能暈比1mol石墨完全燃烧释放的能量多,D正确。
答案选B。
8.在一定条件下,N2和H2在密闭容器内反应合成NH3。下列说法不正确的是( )
A. 反应开始时,正反应速率最大,逆反应速率为零
B. 随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后为零
C. 随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,最后不变
D. 随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后不变
【答案】B
【详解】A.因该反应是从反应物投料开始的,所以刚开始时,正反应速率最大,逆反应速率为零,A项正确;
B.随着反应的进行,正反应速率的确逐渐减小,到达平衡状态后就不再变化,不可能为零,B项错误;
C.随着反应进行,生成物的浓度逐渐增大,逆反应速率逐渐增大,最终不变而达到平衡,C项正确;
D.随着反应进行,反应物浓度逐渐减小,正反应速率逐渐减小,最终不变而达到平衡,D项正确;
所以答案选择B项。
9.X、Y、Z、W为短周期元素,它们在周期表中相对位置如图所示。若Y原子的最外层电子是内层电子数的3倍,下列说法正确的是 ( )
A. 原子半径:W>Z>X
B. 非金属性:Z>Y
C. 最高化合价:X>Z
D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:W>Z
【答案】D
【解析】
【分析】Y原子的最外层电子是其内层电子数的三倍,则内层肯定是第一层,排了2个电子,所以Y为氧元素,根据各元素在元素周期表中的位置,则可判断出X、Z、W元素分别为N、S、Cl。
【详解】A.Z和W同周期,Z在前,所以Z的原子半径大于W的原子半径,A项错误;
B.Y、Z同主族,Y在Z的上方,所以非金属性Y大于Z,B项错误;
C.氮元素最高正价为+5价,S元素最高正价为+6价,C项错误;
D.元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,所以酸性HClO4>H2SO4,D项正确。
答案选择D项。
10.一定温度下,可逆反应3X(g)+Y(g)2Z(g)达到限度的标志是( )
A. 单位时间内生成3n mol X,同时消耗n mol Y
B. X的生成速率与Z的生成速率相等
C. X、Y、Z的浓度相等
D. X、Y、Z的分子个数比为3:1:2
【答案】A
【解析】在一定条件下,当正逆反应速率相等时(不为0),混合物中各种物质的浓度和含量均不再发生变化的状态,是化学平衡状态,也是反应的限度。A中的反应速率的方向是相反的,且满足速率之比是相应的化学计量数之比,所以可以说明。B中的反应速率的方向虽然是相反的,且不满足速率之比是相应的化学计量数之比,所以不能说明。C和D中都不能正逆反应速率是否相等,所以也不能说明。答案选A。
11.把A、B、C、D 4块金属片浸泡在稀硫酸中,用导线两两连接可以组成各种原电池。A、B连接时,A为负极;C、D连接时,电流由D到C;A、C连接时,C极产生大量气泡;B、D连接时,D极金属部分溶解。则这4种金属的活动性顺序(由强到弱)为( )
A. A>B>C>D B. A>C>D>B
C. C>A>B>D D. B>D>C>A
【答案】B
【解析】
【分析】原电池中,一般活泼金属作负极,发生氧化反应,相对不活泼金属作正极,离子在正极得到电子,发生还原反应。
【详解】A、B相连时,A为负极,则有金属活动性A>B;C、D相连时,电流由D到C,故D为正极,C为负极,则有金属活动性C>D;A、C相连时,C极产生气泡,说明氢离子在C极得到电子变成氢气,C是正极,金属活动性A>C;B、D相连时,D极金属部分溶解,说明D是负极,金属活动性D>B;综上所述可得四种金属活动性顺序为:A>C>D>B。
答案选择B项。
12.反应A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=0.8mol/(L•min); ②v(B)=0.75mol/(L•s); ③v(C)=0.6mol/(L•s); ④v(D)=0.5mol/(L•s)。该反应进行的快慢顺序为( )
A. ①>②>③>④ B. ③>②=④>①
C. ①>③>②=④ D. ④>③>②>①
【答案】B
【解析】
【分析】速率之比等于化学计量数之比,则反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快。
【详解】反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快,则
①v(A)=0.8mol/(L·min),0.8/(60×1)=0.013;
②v(B)=0.75mol/(L·s),0.75/3=0.25;
③v(C)=0.6mol/(L·s),0.6/2=0.3;
④v(D)=0.5mol/(L·s),0.5/2=0.25,
该反应进行的快慢顺序为③>②=④>①,
故选:B。
13.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是( )
A. 催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率
B. 增大反应体系的压强,反应速率一定增大
C. 该反应是放热反应,降低温度将缩短反应达到平衡的时间
D. 在t1、l2时刻,SO3(g)的浓度分别是c1,c2,则时间间隔t1~t2内,SO3(g)生成的平均速率为
【答案】D
【解析】加入催化剂同时改变正、逆反应速率,A项错误;若是恒容条件,增加不参与反应的气体而使反应体系的压强增大,由于浓度不变,反应速度就不变,B项错误;降低温度使反应速率降低,将增大反应达到平衡的时间,C项错误;根据计算平均速率的定义公式可得D项正确。
14.100mL浓度为2 mol·L-1的盐酸跟过量的锌片反应,为加快反应速率,又不影响生成氢气的总量,可采用的方法是
A. 加入适量的6 mol·L-1的盐酸 B. 加入数滴氯化铜溶液
C. 加入适量蒸馏水 D. 加入适量的氯化钠溶液
【答案】B
【解析】
【分析】因为锌片是过量的,所以生成氢气的总量由盐酸的量来决定。因题目要求生成氢气的量不变,则外加试剂不能消耗盐酸。
【详解】A.加入浓盐酸,必增加了生成氢气的总量,A项错误;
B.加入少量的氯化铜溶液,锌片会与氯化铜反应生成少量铜,覆盖在锌的表面,形成了无数微小的原电池,加快了反应速率,且不影响氢气生成的总量,B项正确;
C.加入适量的蒸馏水会稀释溶液,降低反应速率,C项错误;
D.加入适量的氯化钠溶液会稀释原溶液,降低反应速率,D项错误;
答案选择B项。
15.一定条件下,将A、B、C三种物质各1 mol通入一个密闭容器中发生反应:2A+B2C,达到化学反应限度时,B的物质的量可能是( )
A. 1.5 mol B. 1 mol C. 0.5 mol D. 0
【答案】B
【解析】
【分析】可逆反应是指在相同条件下,既能正向进行,又能逆向进行的反应,可逆反应最终达平衡时,必定反应物和生成物共存,即反应物不可能全部转化为生成物。
【详解】2A + B 2C
1mol 1mol 1mol
假设从左到右反应彻底,则据反应配比可知,B消耗0.5mol,这应是物质B的物质的量极小值; 同理假设反应从右到左进行彻底,据反应配比可知生成B的物质的量为0.5mol,所以物质B的物质的量的极大值 为1.5mol。据可逆反应进行不到底的特点,B的物质的量必然在0.5和1.5之间取值,注意不能取到0.5或1.5mol。
答案选择B项。
16.下列不能说明氯元素的非金属性比硫元素的强的有几项( )
(1)HCl比H2S稳定 (2)S2-还原性比Cl-强 (3)Cl2能与H2S反应生成S
(4)HCl的溶解度比H2S大 (5)相同条件下Cl2与Fe反应生成FeCl3,S与Fe生成FeS
(6)HC1的酸性比H2S强
A. 2项 B. 3项 C. 4项 D. 5项
【答案】A
【解析】分析:根据非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸的酸性强弱、离子的还原性强弱、氢化物的稳定性、与氢气反应的难易程度等来判断原子的得电子能力强弱,以此来比较非金属性的强弱。
详解:①HCl比H2S稳定,则非金属性Cl>S,①不选;
②阴离子的还原性越强,元素的非金属性越弱,S2-还原性比C1-强,能确定元素的非金属性强弱,②不选;
③Cl2能与H2S反应生成S,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,则非金属性Cl>S,③不选;
④溶解度属于物理性质,与元素的非金属性无关,不能确定元素的非金属性强弱,④选;
⑤Cl2与Fe反应生成FeCl3,S与Fe反应生成FeS,则Cl得电子的能力强,所以非金属性Cl>S,⑤不选;
⑥元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强,HCl的酸性比H2S的酸性强,不能说明氯元素的非金属性比硫元素的强,⑥选;
答案选A。
17.对于反应Zn(s)+H2SO4(aq)===ZnSO4(aq)+H2(g),下列叙述不正确的是( )
A. 其反应物或生成物都能用来表示该反应的速率
B. 反应过程中能量关系可用上图表示
C. 若将该反应设计成原电池,锌为负极
D. 若设计为原电池,当有32.5 g锌溶解,标准状况下正极放出11.2 L气体
【答案】A
【解析】Zn是固体,不能表示反应速率,故A错误;Zn(s)+H2SO4(aq)===ZnSO4(aq)+H2(g)反应放热,反应物的总能量大于生成物的总能量,故B正确;反应中锌失电子,锌为负极,故C正确;根据方程式,当有32.5 g锌溶解时生成0.5mol氢气,故D正确。
18.纽扣电池可作计算器、电子表等的电源。有一种纽扣电池,其电极分别为Zn 和 Ag2O,用KOH溶液作电解质溶液,电池的总反应为Zn+Ag2O=2Ag+ZnO。关于该电池下列叙述不正确的是( )
A. 正极的电极反应为Ag2O+2e‾+H2O=2Ag+2OH‾
B. Zn极发生氧化反应,Ag2O极发生还原反应
C. 使用时电子由Zn极经外电路流向Ag2O极,Zn是负极
D. 使用时溶液中电流的方向是由Ag2O极流向Zn极
【答案】D
【解析】试题分析:由题意知,纽扣电池的总反应为Zn+Ag2O=2Ag+ZnO,故Zn为负极、Ag2O为正极。A. 正极发生还原反应,电极反应为Ag2O+2e‾+H2O=2Ag+2OH‾,A正确;B. Zn极发生氧化反应,Ag2O极发生还原反应,B正确;C. 使用时Zn是负极,电子由Zn极经外电路流向正极,C正确;D. 使用时溶液中电流的方向(即内电路的电流方向)是由负极流向正极,即Zn极流向Ag2O极,溶液中是由离子导电的,D不正确,本题选D。
19.甲:在试管中加入1 g粉末状大理石,加入4 mol/L盐酸20 mL(过量);
乙:在试管中加入2 g颗粒状大理石,加入4 mol/L盐酸20 mL(过量);
下列CO2生成体积(折算成标准状况)V(CO2)同反应时间t的关系曲线图合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】试题分析:碳酸钙的表面积越大,和盐酸反应的反应速率就越大,据此可知甲中反应速率快,但生成的CO2体积小于乙中,所以答案选D。
20.如图所示,a、b、c均为非金属单质,d、e均为含有10个电子的共 价化合物,且分子中所含原子个数d>e,f为离子化合物。则下列说 法错误的是( )
A. 常温下,单质a呈气态 B. 单质c具有强氧化性
C. 稳定性:d>e D. f受热易分解为d和e
【答案】C
【解析】试题分析:a、b、c均为非金属单质,d、e均为含有10个电子的共价化合物,则b一定为氢气,分子中所含原子个数:d>e,f为离子化合物,因此f一定为铵盐,则a是氮气,c为氟气,d是氨气,e为HF,f为NH4F,A.a是氮气,常温下为气态,A正确;B.F是非金属性最强的元素,因此氟气具有强氧化性,B正确;C.非金属性F>N,故氢化物稳定性HF>NH3,C错误;D.铵盐受热易分解,NH4F分解得到氨气与HF,D正确,答案选C。
21.铅蓄电池是典型的可充电电池,它的正负极板是惰性材料,分别吸附着PbO2和Pb,工作时该电池电池总反应式为:Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O,下列说法不正确的是( )
A. 放电时:正极的电极反应式是 PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O
B. 该电池工作时电解液的pH变小
C. 当外电路通过1mol电子时,理论上负极板的质量增加48g
D. 该电池工作时铅电极发生氧化反应
【答案】B
【解析】
【分析】分析电池总反应式中元素的价态变化可以看出,Pb是负极,发生氧化反应,PbO2是正极,发生还原反应。
【详解】A.放电时,二氧化铅为正极,发生还原反应,电极反应式为:PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O,A项正确;
B.从所给的总电池反应式可以明显看出,放电过程中消耗了硫酸,所以硫酸的量变少,酸性减弱,溶液pH要变大,B项错误;
C.外电路通过1mol电子时,负极板增加的质量为0.5mol×96g/mol=48g,C项正确;
D.该电池工作时,铅电极为负极,发生氧化反应,D项正确;
所以答案选择B项。
22.2017年5月9日,最新发现的第113号、115号、117号和118号元素终于有了中文名称
根据元素周期律知识,下列预测或说法肯定不合理的是( )
A. Nh最高价氧化物对应的水化物的化学式为H3NhO3是一种强酸
B. Mc的最高价阳离子为Mc5+,氧化性比较弱
C. Og是第七周期中的最后一种元素,其原子序数是所有已发现元素中最大的
D. 根据金属和非金属的分界线,Ts的中文名称为“钿”可能更合理
【答案】A
【解析】A. 根据原子序数可判断Nh位于第ⅢA族,同主族从上到下金属性逐渐增强,所以最高价氧化物对应的水化物的化学式为H3NhO3一定不是强酸,A错误;B. Mc位于第ⅤA族,最高价阳离子为Mc5+,同主族从上到下金属性逐渐增强,所以相应阳离子的氧化性比较弱,B正确;C. Og是第七周期中的最后一种元素,属于0族,其原子序数是所有已发现元素中最大的,C正确;D. 同主族从上到下金属性逐渐增强,所以根据金属和非金属的分界线,Ts的中文名称为“钿”可能更合理,D正确,答案选A。
23.化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程,化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如右图所示,现提供以下化学键的键能(kJ·mol-1)P—P:198 P—O:360 O=O:498;则反应P4(白磷)+3O2===P4O6的能量变化为( )
A. 释放1638 kJ的能量
B. 吸收1638 kJ的能量
C. 释放126 kJ的能量
D. 吸收126 kJ的能量
【答案】A
【解析】试题分析:断键吸收的能量为(6×198+3×498)kJ=2682kJ,形成化学键释放能量12×360kJ=4320,此反应是放热反应,放出热量为4320-2682=1638kJ,故选项A正确。
24.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)的数据如图所示,根据图示分析实验条件,下列说法中一定不正确的是( )
组别
对应曲线
c(HCl)/ mol·L-1
反应温度/℃
铁的状态
1
a
30
粉末状
2
b
30
粉末状
3
c
2.5
块状
4
d
2.5
30
块状
A. 第4组实验的反应速率最慢
B. 第1组实验中盐酸的浓度大于2.5 mol·L-1
C. 第2组实验中盐酸的浓度等于2.5 mol·L-1
D. 第3组实验的反应温度低于30 ℃
【答案】D
【解析】试题分析:相同时间内生成氢气的体积越大,说明反应速率越快,由图可知,反应速率a>b>c>d,A.由图可知,相同时间内,曲线d生成的氢气的体积最少,第4组实验的反应速率最慢,A项正确;B.第1组反应速率比第4组快,1、4组相比,温度相同,1组固体表面积更大,第1组盐酸的浓度可能等于、小于或大于2.5mol•L-1,B项正确;C.第2组反应速率比第4组快,2、4组相比,温度相同,2组固体表面积更大,第2组盐酸的浓度可能等于、小于或大于2.5mol•L-1,C项正确;D.第3组反应速率比第4组快,3、4组相比,浓度、固体表面积相同,温度越高反应速率越快,第3组实验的反应温度高于30℃,D项错误;选D。
25.室温下,将 4 mol A 气体和 2 mol B 气体在 2 L 的密闭容器中混合并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)XC(g),经 2 s后反应达平衡,测得 C 的浓度为 0.6 mol·L-1 ,B的物质的量为1.4 mol,现有下列几种说法:
①用物质 A 表示的反应的平均速率为 0.3 mol/(L·s)
②反应前容器内的压强与平衡后容器内的压强之比为1:1
③ 2 s 时物质A的转化率为30% ④ X="2"
其中正确的是( )
A. ①③④ B. ①④ C. ②③ D. ③④
【答案】A
【解析】试题分析:平衡时测得 C 的浓度为 0.6 mol/L,B的物质的量为1.4 mol,因此消耗B的物质的量是2mol—1.4mol=0.6mol。生成C是0.6mol/L×2L=1.2mol,则根据化学计量数可判断x=2,则
2A(g)+B(g)2C(g)
起始量(mol) 4 2 0
转化量(mol) 1.2 0.6 1.2
平衡量(mol) 2.8 1.4 1.2
①用物质 A 表示的反应的平均速率为=0.3 mol/(L·s)
②反应前容器内的压强与平衡后容器内的压强之比为
③2 s 时物质A的转化率为30%
④X=2
答案选A。
第Ⅱ卷(非选择题 共40分)
26.元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构和元素的性质。如图是元素周期表的一部分。
(1)阴影部分元素N在元素周期表中的位置为____周期第____族。根据元素周期律,预测酸性强弱:H3AsO4____H3PO4(填“>”或“<”)。
(2)S的最高化合价和最低化合价的代数和为____,在一定条件下,S与H2反应有一定限度(可理解为反应进行的程度),请判断:在相同条件下Se与H2反应的程度比S与H2反应程度____(填“更大”“更小”或“相同”)。
(3)Br2具有较强的氧化性,SO2具有较强的还原性,将SO2气体通入溴水后,溶液中存在的主要离子是____。
(4)下列说法错误的是____(填序号)。
①C、N、O、F原子半径随着原子序数的增大而减小
②Si、P、S、Cl元素的非金属性随着核电荷数的增加而增强
③干冰升华、液态水转变为气态水都要克服分子内的共价键
④HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
【答案】(1)2,VA;<;(2)4;更小;(3)H+、Br-、SO42-(4)C
【解析】本题主要考查元素周期律。
(1)阴影部分元素N在元素周期表中的位置为周期第VA族。根据元素周期律,非金属性强弱:As (2)S的最高化合价和最低化合价的代数和为4,在一定条件下,S与H2反应有一定限度(可理解为反应进行的程度),非金属性S强于Se,可判断:在相同条件下Se与H2反应的程度比S与H2反应程度更小。
(3)Br2具有较强的氧化性,SO2具有较强的还原性,将SO2气体通入溴水后,Br2具被还原为Br-,SO2被氧化为SO,同时产生H+,溶液中存在的主要离子是H+、Br-、SO。
(4)下列说法错误的是③。①C、N、O、F元素属于同周期元素,C、N、O、F的原子半径随着原子序数的增大而减小,故①正确;②Si、P、S、Cl元素属于同周期元素,Si、P、S、Cl元素的非金属性随着核电荷数的增加而增强,故②正确;③干冰升华、液态水转变为气态水都要克服分子间作用力,故③错误;④非金属性:F>Cl>Br>I,所以HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱,故④正确。故选③。
27.Ⅰ. CH3OH是一种无色有刺激性气味的液体,在生产生活中有重要用途,同时也是一种重要的化工原料。
(1)已知CH3OH(g)+1/2O2(g) CO2(g)+2H2(g)的能量变化如图所示,下列说法正确的是______(填字母)。
a.CH3OH转变成H2的过程是一个吸收能量的过程
b.H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为1∶2
c.化学变化不仅有新物质生成,同时也一定有能量变化
d.1 mol H—O键断裂同时2 mol C===O键断裂,则反应达最大限度
(2)某温度下,将5molCH3OH和2molO2充入2L的密闭容器中,经过4min反应达到平衡,测得c(O2)=0.2mol·L-1,4min内平均反应速率v(H2)=________________,则CH3OH的转化率为___________。
Ⅱ.在恒温条件下将一定量X和Y的混合气体通入一容积为2 L的密闭容器中,X和Y两物质的浓度随时间变化情况如下图。
(1)该反应的化学方程式为(反应物或生成物用符号X、Y表示)______________________________。
(2)a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是___________。
Ⅲ.当电极a为Al,电极b为Mg,电解质溶液为氢氧化钠溶液时,该电池的正极为________,负极的电极反应式为_______________________________。当反应中收集到标准状况下224 mL气体时,消耗的a电极质量为________g。
【答案】(1). cd (2). 0.8 mol·L-1·min-1 (3). 64% (4). Y2X (5). bd (6). Mg (7). Al-3e-+4OH-= AlO2-+2H2O (8). 0.18
【解析】
【分析】(1)从所给图示判断出该反应为放热反应。(2)利用化学反应速率定义式和转化率的定义式进行直接计算。(3)从图示中找出两种物质的变化配比,写出可逆反应方程式。
【详解】I.(1)由图可知,反应物总能量大于生成物总能量,反应为放热反应,a项错误;
化学反应速率之比等于化学计量数之比,氢气生成速率与甲醇消耗速率之比为2:1,b项错误;
物质不同,含有的能量不同,物质改变,能量必然变化,所以任何化学反应,在发生物质变化的同时,必伴随着能量的变化,c项正确;
当有1 mol H-O键断裂的同时2 mol C=O键断裂,说明V正=V逆,即可逆反应达到了平衡,d项正确;所以答案选择cd项;
(2)平衡时氧气浓度为0.2mol·L-1,则O2反应消耗的量为:2mol-2L×0.2mol·L-1=1.6mol,甲醇消耗的量为3.2mol,则生成氢气的量为:1.6mol×4=6.4mol,故v(H2)=(6.4mol÷2L)÷8min=0.8mol·L-1·min-1;甲醇的转化率为(3.2mol÷5mol)×100%=64%;
II.(1)由0~25min两种物质浓度变化可知消耗0.8mol的X可生成0.4mol的Y,则反应方程式为:Y2X;
(2)观察图示可以看出,b、d两点物质浓度不再发生变化,反应处于平衡状态;
III.注意电解质为氢氧化钠溶液,则反应物质为铝,作负极,该电池的正极为Mg;负极铝的电极反应式为:Al-3e-+4OH-= AlO2-+2H2O;标准状况下224mL气体的物质的量为0.01mol,根据反应方程式2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,可计算出消耗的铝的物质的量为0.01÷3×2mol,其质量为27g/mol×0.01÷3×2mol=0.18g。
28.某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系,设计了如图1装置来一次性完成碳族元素中C与Si的非金属性强弱比较的实验研究;乙同学设计了如图2装置来验证卤族元素性质的递变规律。A、B、C三处分别是沾有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润红纸。已知常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气。
(1)甲同学设计实验的依据是____________________________;写出对应装置中选用的物质:A_________,B__________,C___________;其中装置B中所盛试剂的作用为_____________;C中反应的离子方程式为___________________。
(2)乙同学的实验原理是_____________________________________;写出B处的离子方程式:________________________________。
【答案】(1). 强酸制弱酸 (2). 石灰石(CaCO3) (3). 饱和NaHCO3溶液 (4). Na2SiO3溶液 (5). 除去CO2中的HCl气体 (6). SiO+2CO2+2H2O===H2SiO3↓+2HCO (CO2过量) (7). 强氧化剂生成弱氧化剂或活泼的非金属单质置换较不活泼的非金属单质 (8). 2I-+Cl2===2Cl-+I2、Br2+2I-===I2+2Br-
【解析】(1)甲同学用石灰石(CaCO3)与稀盐酸制取CO2,然后用饱和NaHCO3溶液除去CO2中HCl气体,最后将气体通入Na2SiO3溶液中,发生反应:Na2SiO3+2H2O+2CO2=2NaHCO3+H2SiO3↓,从而说明H2CO3的酸性强于H2SiO3,即证明C的非金属性强于Si。因此甲同学设计实验的依据是强酸制弱酸。根据以上分析可知A、B、C中选用的物质分别是石灰石(CaCO3)、饱和NaHCO3溶液、Na2SiO3溶液;生成的二氧化碳中含有挥发出的氯化氢,所以装置B中所盛试剂的作用为除去CO2中的HCl气体;(2)乙同学利用KMnO4与浓盐酸反应产生的Cl2,与NaBr反应置换出Br2,以及单质溴与KI溶液反应置换出I2来说明非金属性的强弱:Cl>Br>I,因此乙同学的实验原理是强氧化剂生成弱氧化剂或活泼的非金属单质置换较不活泼的非金属单质。由于反应中氯气是过量的,则B处的离子方程式为2I-+Cl2=2Cl-+I2、Br2+2I-=I2+2Br-。
本卷共分为选择题和非选择题两部分,满分100分;答题时间90分钟。
可能用到的相对原子质量:C 12 O 16 Na 23 Al 27 S 32 Zn 65 Ca 40 Pb 207
第Ⅰ卷(选择题 共60分)
选择题共25小题,每小题只有一个选项符合题意,1~15每小题2分,16~25每小题3分,共60分。
1.下列设备工作时,将化学能转化为热能的是( )
A
B
C
D
硅太阳能电池
锂离子电池
太阳能集热器
燃气灶
【答案】D
【详解】A.硅太阳能电池是将太阳能转化为化学能,A项错误;
B.锂离子电池是将化学能转化为电能,B项错误;
C.太阳能集热器是将太阳能转化为热能,C项错误;
D.燃气灶是将化学能转化为热能,D项正确;
所以答案选择D项。
2.下列有关原子或离子的结构示意图表示正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A.Li原子K层填充2个电子,故A错误;B.K原子最外层和次外层分别填充8个和1个电子,故B错误;C.S2-最外层填充8个电子,故C错误;D.正确。故选D。
3.下列反应不可用于设计原电池的是( )
A. H2+Cl2 =2HCl B. NaOH+HCl = NaCl+H2O
C. Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑ D. 4Al+3O2+6H2O = 4Al(OH)3
【答案】B
【解析】
【分析】只有自发的氧化还原反应,才能设计成原电池。
【详解】A.该反应中有单质参与,价态有变化,可用于设计原电池,A项错误;
B.该反应为中和反应,无价态变化,属于非氧化还原反应,不可用于设计原电池,B项正确;
C.有单质锌参与反应,元素化合价明显发生了变化,属于氧化还原反应,可用于设计原电池,C项错误;
D.有单质铝参与反应,元素化合价发生了变化,属于氧化还原反应,可用于设计原电池,D项错误;
所以答案选择B项。
4.反应3X(g)+Y(g)2Z(g)+2W(g)在2L密闭容器中进行,5min后Y减少了0.5mol,则此反应的平均速率υ为( )
A. υ(X)=0.05mol·L—1·min—1 B. υ(Y)= 0.10mol·L—1·min—1
C. υ(Z)=0.10mol·L—1·min—1 D. υ(W)=0.05mol·L—1·s—1
【答案】C
【解析】Y的平均反应速率v(Y)==0.05 mol·L−1·min−1,平均反应速率之比等于化学计量数之比,故v(X)=0.15 mol·L−1·min−1,v(Z)=0.10 mol·L−1·min−1,v(W)=0.0017 mol·L−1·s−1,答案选C。
5.下列各组化合物中,化学键的类型完全相同的是( )
①CaCl2和Na2S ②Na2O和Na2O2 ③CO2和NH3 ④HCl和NaOH
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ②④
【答案】B
【解析】
【分析】化学键包括离子键、共价键、金属键、配位键等。
【详解】①中氯化钙与硫化钠两种化合物均由离子键形成;②中的氧化钠中只有离子键,过氧化钠中既有离子键又有共价键,③中的二氧化碳与氨气,均只有共价键,④中的氯化氢是由共价键形成的,而氢氧化钠中既有离子键又有共价键。所以化学键类型完全相同的是①③;
答案选择B项。
6. 燃料电池是目前电池研究的热点之一。现有某课外小组自制的氢氧燃料电池,如图所示,a、b均为惰性电极。下列叙述不正确的是( )
A. a极是负极,该电极上发生氧化反应
B. b极反应是O2+4OH--4e-===2H2O
C. 总反应方程式为2H2+O2===2H2O
D. 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
【答案】B
【解析】A项,a极通H2为负极,电极反应应为2H2+4OH--4e-===4H2O,发生氧化反应;B项,b极通O2为正极,电极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-,B项不正确;C项,正负极电极反应式相加得总反应为2H2+O2===2H2O;D项,氢氧燃料电池的能量高,且产物为水,对环境无污染,故是具有应用前景的绿色电源。
7.金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质,在100kPa时,lmol石墨转化为金刚石,要吸收1.9kJ的热能。下列说法不正确的是( )
A. 石墨比金刚石稳定
B. 金刚石和石墨的物理性质相同
C. 1mol金刚石比1mol石墨的总能量高
D. lmol金刚石完全燃烧释放的能暈比1mol石墨完全燃烧释放的能量多
【答案】B
【详解】A、据题意,1mol石墨转化为金刚石,要吸收1.9kJ的能量,说明金刚石的能量比石墨高,能量越高越不稳定,因此石墨比金刚石稳定,A正确;
B、金刚石与石墨是两种不同的碳单质,在物理性质上存在很大的差异,B错误;
C、1mol石墨转化为金刚石,要吸收1.9kJ的能量,说明1mol金刚石比1mol石墨的总能量高,C正确;
D、1mol金刚石比1mol石墨的总能量高,因此1mol金刚石完全燃烧释放的能暈比1mol石墨完全燃烧释放的能量多,D正确。
答案选B。
8.在一定条件下,N2和H2在密闭容器内反应合成NH3。下列说法不正确的是( )
A. 反应开始时,正反应速率最大,逆反应速率为零
B. 随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后为零
C. 随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,最后不变
D. 随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后不变
【答案】B
【详解】A.因该反应是从反应物投料开始的,所以刚开始时,正反应速率最大,逆反应速率为零,A项正确;
B.随着反应的进行,正反应速率的确逐渐减小,到达平衡状态后就不再变化,不可能为零,B项错误;
C.随着反应进行,生成物的浓度逐渐增大,逆反应速率逐渐增大,最终不变而达到平衡,C项正确;
D.随着反应进行,反应物浓度逐渐减小,正反应速率逐渐减小,最终不变而达到平衡,D项正确;
所以答案选择B项。
9.X、Y、Z、W为短周期元素,它们在周期表中相对位置如图所示。若Y原子的最外层电子是内层电子数的3倍,下列说法正确的是 ( )
A. 原子半径:W>Z>X
B. 非金属性:Z>Y
C. 最高化合价:X>Z
D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:W>Z
【答案】D
【解析】
【分析】Y原子的最外层电子是其内层电子数的三倍,则内层肯定是第一层,排了2个电子,所以Y为氧元素,根据各元素在元素周期表中的位置,则可判断出X、Z、W元素分别为N、S、Cl。
【详解】A.Z和W同周期,Z在前,所以Z的原子半径大于W的原子半径,A项错误;
B.Y、Z同主族,Y在Z的上方,所以非金属性Y大于Z,B项错误;
C.氮元素最高正价为+5价,S元素最高正价为+6价,C项错误;
D.元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,所以酸性HClO4>H2SO4,D项正确。
答案选择D项。
10.一定温度下,可逆反应3X(g)+Y(g)2Z(g)达到限度的标志是( )
A. 单位时间内生成3n mol X,同时消耗n mol Y
B. X的生成速率与Z的生成速率相等
C. X、Y、Z的浓度相等
D. X、Y、Z的分子个数比为3:1:2
【答案】A
【解析】在一定条件下,当正逆反应速率相等时(不为0),混合物中各种物质的浓度和含量均不再发生变化的状态,是化学平衡状态,也是反应的限度。A中的反应速率的方向是相反的,且满足速率之比是相应的化学计量数之比,所以可以说明。B中的反应速率的方向虽然是相反的,且不满足速率之比是相应的化学计量数之比,所以不能说明。C和D中都不能正逆反应速率是否相等,所以也不能说明。答案选A。
11.把A、B、C、D 4块金属片浸泡在稀硫酸中,用导线两两连接可以组成各种原电池。A、B连接时,A为负极;C、D连接时,电流由D到C;A、C连接时,C极产生大量气泡;B、D连接时,D极金属部分溶解。则这4种金属的活动性顺序(由强到弱)为( )
A. A>B>C>D B. A>C>D>B
C. C>A>B>D D. B>D>C>A
【答案】B
【解析】
【分析】原电池中,一般活泼金属作负极,发生氧化反应,相对不活泼金属作正极,离子在正极得到电子,发生还原反应。
【详解】A、B相连时,A为负极,则有金属活动性A>B;C、D相连时,电流由D到C,故D为正极,C为负极,则有金属活动性C>D;A、C相连时,C极产生气泡,说明氢离子在C极得到电子变成氢气,C是正极,金属活动性A>C;B、D相连时,D极金属部分溶解,说明D是负极,金属活动性D>B;综上所述可得四种金属活动性顺序为:A>C>D>B。
答案选择B项。
12.反应A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=0.8mol/(L•min); ②v(B)=0.75mol/(L•s); ③v(C)=0.6mol/(L•s); ④v(D)=0.5mol/(L•s)。该反应进行的快慢顺序为( )
A. ①>②>③>④ B. ③>②=④>①
C. ①>③>②=④ D. ④>③>②>①
【答案】B
【解析】
【分析】速率之比等于化学计量数之比,则反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快。
【详解】反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快,则
①v(A)=0.8mol/(L·min),0.8/(60×1)=0.013;
②v(B)=0.75mol/(L·s),0.75/3=0.25;
③v(C)=0.6mol/(L·s),0.6/2=0.3;
④v(D)=0.5mol/(L·s),0.5/2=0.25,
该反应进行的快慢顺序为③>②=④>①,
故选:B。
13.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是( )
A. 催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率
B. 增大反应体系的压强,反应速率一定增大
C. 该反应是放热反应,降低温度将缩短反应达到平衡的时间
D. 在t1、l2时刻,SO3(g)的浓度分别是c1,c2,则时间间隔t1~t2内,SO3(g)生成的平均速率为
【答案】D
【解析】加入催化剂同时改变正、逆反应速率,A项错误;若是恒容条件,增加不参与反应的气体而使反应体系的压强增大,由于浓度不变,反应速度就不变,B项错误;降低温度使反应速率降低,将增大反应达到平衡的时间,C项错误;根据计算平均速率的定义公式可得D项正确。
14.100mL浓度为2 mol·L-1的盐酸跟过量的锌片反应,为加快反应速率,又不影响生成氢气的总量,可采用的方法是
A. 加入适量的6 mol·L-1的盐酸 B. 加入数滴氯化铜溶液
C. 加入适量蒸馏水 D. 加入适量的氯化钠溶液
【答案】B
【解析】
【分析】因为锌片是过量的,所以生成氢气的总量由盐酸的量来决定。因题目要求生成氢气的量不变,则外加试剂不能消耗盐酸。
【详解】A.加入浓盐酸,必增加了生成氢气的总量,A项错误;
B.加入少量的氯化铜溶液,锌片会与氯化铜反应生成少量铜,覆盖在锌的表面,形成了无数微小的原电池,加快了反应速率,且不影响氢气生成的总量,B项正确;
C.加入适量的蒸馏水会稀释溶液,降低反应速率,C项错误;
D.加入适量的氯化钠溶液会稀释原溶液,降低反应速率,D项错误;
答案选择B项。
15.一定条件下,将A、B、C三种物质各1 mol通入一个密闭容器中发生反应:2A+B2C,达到化学反应限度时,B的物质的量可能是( )
A. 1.5 mol B. 1 mol C. 0.5 mol D. 0
【答案】B
【解析】
【分析】可逆反应是指在相同条件下,既能正向进行,又能逆向进行的反应,可逆反应最终达平衡时,必定反应物和生成物共存,即反应物不可能全部转化为生成物。
【详解】2A + B 2C
1mol 1mol 1mol
假设从左到右反应彻底,则据反应配比可知,B消耗0.5mol,这应是物质B的物质的量极小值; 同理假设反应从右到左进行彻底,据反应配比可知生成B的物质的量为0.5mol,所以物质B的物质的量的极大值 为1.5mol。据可逆反应进行不到底的特点,B的物质的量必然在0.5和1.5之间取值,注意不能取到0.5或1.5mol。
答案选择B项。
16.下列不能说明氯元素的非金属性比硫元素的强的有几项( )
(1)HCl比H2S稳定 (2)S2-还原性比Cl-强 (3)Cl2能与H2S反应生成S
(4)HCl的溶解度比H2S大 (5)相同条件下Cl2与Fe反应生成FeCl3,S与Fe生成FeS
(6)HC1的酸性比H2S强
A. 2项 B. 3项 C. 4项 D. 5项
【答案】A
【解析】分析:根据非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸的酸性强弱、离子的还原性强弱、氢化物的稳定性、与氢气反应的难易程度等来判断原子的得电子能力强弱,以此来比较非金属性的强弱。
详解:①HCl比H2S稳定,则非金属性Cl>S,①不选;
②阴离子的还原性越强,元素的非金属性越弱,S2-还原性比C1-强,能确定元素的非金属性强弱,②不选;
③Cl2能与H2S反应生成S,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,则非金属性Cl>S,③不选;
④溶解度属于物理性质,与元素的非金属性无关,不能确定元素的非金属性强弱,④选;
⑤Cl2与Fe反应生成FeCl3,S与Fe反应生成FeS,则Cl得电子的能力强,所以非金属性Cl>S,⑤不选;
⑥元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强,HCl的酸性比H2S的酸性强,不能说明氯元素的非金属性比硫元素的强,⑥选;
答案选A。
17.对于反应Zn(s)+H2SO4(aq)===ZnSO4(aq)+H2(g),下列叙述不正确的是( )
A. 其反应物或生成物都能用来表示该反应的速率
B. 反应过程中能量关系可用上图表示
C. 若将该反应设计成原电池,锌为负极
D. 若设计为原电池,当有32.5 g锌溶解,标准状况下正极放出11.2 L气体
【答案】A
【解析】Zn是固体,不能表示反应速率,故A错误;Zn(s)+H2SO4(aq)===ZnSO4(aq)+H2(g)反应放热,反应物的总能量大于生成物的总能量,故B正确;反应中锌失电子,锌为负极,故C正确;根据方程式,当有32.5 g锌溶解时生成0.5mol氢气,故D正确。
18.纽扣电池可作计算器、电子表等的电源。有一种纽扣电池,其电极分别为Zn 和 Ag2O,用KOH溶液作电解质溶液,电池的总反应为Zn+Ag2O=2Ag+ZnO。关于该电池下列叙述不正确的是( )
A. 正极的电极反应为Ag2O+2e‾+H2O=2Ag+2OH‾
B. Zn极发生氧化反应,Ag2O极发生还原反应
C. 使用时电子由Zn极经外电路流向Ag2O极,Zn是负极
D. 使用时溶液中电流的方向是由Ag2O极流向Zn极
【答案】D
【解析】试题分析:由题意知,纽扣电池的总反应为Zn+Ag2O=2Ag+ZnO,故Zn为负极、Ag2O为正极。A. 正极发生还原反应,电极反应为Ag2O+2e‾+H2O=2Ag+2OH‾,A正确;B. Zn极发生氧化反应,Ag2O极发生还原反应,B正确;C. 使用时Zn是负极,电子由Zn极经外电路流向正极,C正确;D. 使用时溶液中电流的方向(即内电路的电流方向)是由负极流向正极,即Zn极流向Ag2O极,溶液中是由离子导电的,D不正确,本题选D。
19.甲:在试管中加入1 g粉末状大理石,加入4 mol/L盐酸20 mL(过量);
乙:在试管中加入2 g颗粒状大理石,加入4 mol/L盐酸20 mL(过量);
下列CO2生成体积(折算成标准状况)V(CO2)同反应时间t的关系曲线图合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】试题分析:碳酸钙的表面积越大,和盐酸反应的反应速率就越大,据此可知甲中反应速率快,但生成的CO2体积小于乙中,所以答案选D。
20.如图所示,a、b、c均为非金属单质,d、e均为含有10个电子的共 价化合物,且分子中所含原子个数d>e,f为离子化合物。则下列说 法错误的是( )
A. 常温下,单质a呈气态 B. 单质c具有强氧化性
C. 稳定性:d>e D. f受热易分解为d和e
【答案】C
【解析】试题分析:a、b、c均为非金属单质,d、e均为含有10个电子的共价化合物,则b一定为氢气,分子中所含原子个数:d>e,f为离子化合物,因此f一定为铵盐,则a是氮气,c为氟气,d是氨气,e为HF,f为NH4F,A.a是氮气,常温下为气态,A正确;B.F是非金属性最强的元素,因此氟气具有强氧化性,B正确;C.非金属性F>N,故氢化物稳定性HF>NH3,C错误;D.铵盐受热易分解,NH4F分解得到氨气与HF,D正确,答案选C。
21.铅蓄电池是典型的可充电电池,它的正负极板是惰性材料,分别吸附着PbO2和Pb,工作时该电池电池总反应式为:Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O,下列说法不正确的是( )
A. 放电时:正极的电极反应式是 PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O
B. 该电池工作时电解液的pH变小
C. 当外电路通过1mol电子时,理论上负极板的质量增加48g
D. 该电池工作时铅电极发生氧化反应
【答案】B
【解析】
【分析】分析电池总反应式中元素的价态变化可以看出,Pb是负极,发生氧化反应,PbO2是正极,发生还原反应。
【详解】A.放电时,二氧化铅为正极,发生还原反应,电极反应式为:PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O,A项正确;
B.从所给的总电池反应式可以明显看出,放电过程中消耗了硫酸,所以硫酸的量变少,酸性减弱,溶液pH要变大,B项错误;
C.外电路通过1mol电子时,负极板增加的质量为0.5mol×96g/mol=48g,C项正确;
D.该电池工作时,铅电极为负极,发生氧化反应,D项正确;
所以答案选择B项。
22.2017年5月9日,最新发现的第113号、115号、117号和118号元素终于有了中文名称
根据元素周期律知识,下列预测或说法肯定不合理的是( )
A. Nh最高价氧化物对应的水化物的化学式为H3NhO3是一种强酸
B. Mc的最高价阳离子为Mc5+,氧化性比较弱
C. Og是第七周期中的最后一种元素,其原子序数是所有已发现元素中最大的
D. 根据金属和非金属的分界线,Ts的中文名称为“钿”可能更合理
【答案】A
【解析】A. 根据原子序数可判断Nh位于第ⅢA族,同主族从上到下金属性逐渐增强,所以最高价氧化物对应的水化物的化学式为H3NhO3一定不是强酸,A错误;B. Mc位于第ⅤA族,最高价阳离子为Mc5+,同主族从上到下金属性逐渐增强,所以相应阳离子的氧化性比较弱,B正确;C. Og是第七周期中的最后一种元素,属于0族,其原子序数是所有已发现元素中最大的,C正确;D. 同主族从上到下金属性逐渐增强,所以根据金属和非金属的分界线,Ts的中文名称为“钿”可能更合理,D正确,答案选A。
23.化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程,化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如右图所示,现提供以下化学键的键能(kJ·mol-1)P—P:198 P—O:360 O=O:498;则反应P4(白磷)+3O2===P4O6的能量变化为( )
A. 释放1638 kJ的能量
B. 吸收1638 kJ的能量
C. 释放126 kJ的能量
D. 吸收126 kJ的能量
【答案】A
【解析】试题分析:断键吸收的能量为(6×198+3×498)kJ=2682kJ,形成化学键释放能量12×360kJ=4320,此反应是放热反应,放出热量为4320-2682=1638kJ,故选项A正确。
24.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)的数据如图所示,根据图示分析实验条件,下列说法中一定不正确的是( )
组别
对应曲线
c(HCl)/ mol·L-1
反应温度/℃
铁的状态
1
a
30
粉末状
2
b
30
粉末状
3
c
2.5
块状
4
d
2.5
30
块状
A. 第4组实验的反应速率最慢
B. 第1组实验中盐酸的浓度大于2.5 mol·L-1
C. 第2组实验中盐酸的浓度等于2.5 mol·L-1
D. 第3组实验的反应温度低于30 ℃
【答案】D
【解析】试题分析:相同时间内生成氢气的体积越大,说明反应速率越快,由图可知,反应速率a>b>c>d,A.由图可知,相同时间内,曲线d生成的氢气的体积最少,第4组实验的反应速率最慢,A项正确;B.第1组反应速率比第4组快,1、4组相比,温度相同,1组固体表面积更大,第1组盐酸的浓度可能等于、小于或大于2.5mol•L-1,B项正确;C.第2组反应速率比第4组快,2、4组相比,温度相同,2组固体表面积更大,第2组盐酸的浓度可能等于、小于或大于2.5mol•L-1,C项正确;D.第3组反应速率比第4组快,3、4组相比,浓度、固体表面积相同,温度越高反应速率越快,第3组实验的反应温度高于30℃,D项错误;选D。
25.室温下,将 4 mol A 气体和 2 mol B 气体在 2 L 的密闭容器中混合并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)XC(g),经 2 s后反应达平衡,测得 C 的浓度为 0.6 mol·L-1 ,B的物质的量为1.4 mol,现有下列几种说法:
①用物质 A 表示的反应的平均速率为 0.3 mol/(L·s)
②反应前容器内的压强与平衡后容器内的压强之比为1:1
③ 2 s 时物质A的转化率为30% ④ X="2"
其中正确的是( )
A. ①③④ B. ①④ C. ②③ D. ③④
【答案】A
【解析】试题分析:平衡时测得 C 的浓度为 0.6 mol/L,B的物质的量为1.4 mol,因此消耗B的物质的量是2mol—1.4mol=0.6mol。生成C是0.6mol/L×2L=1.2mol,则根据化学计量数可判断x=2,则
2A(g)+B(g)2C(g)
起始量(mol) 4 2 0
转化量(mol) 1.2 0.6 1.2
平衡量(mol) 2.8 1.4 1.2
①用物质 A 表示的反应的平均速率为=0.3 mol/(L·s)
②反应前容器内的压强与平衡后容器内的压强之比为
③2 s 时物质A的转化率为30%
④X=2
答案选A。
第Ⅱ卷(非选择题 共40分)
26.元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构和元素的性质。如图是元素周期表的一部分。
(1)阴影部分元素N在元素周期表中的位置为____周期第____族。根据元素周期律,预测酸性强弱:H3AsO4____H3PO4(填“>”或“<”)。
(2)S的最高化合价和最低化合价的代数和为____,在一定条件下,S与H2反应有一定限度(可理解为反应进行的程度),请判断:在相同条件下Se与H2反应的程度比S与H2反应程度____(填“更大”“更小”或“相同”)。
(3)Br2具有较强的氧化性,SO2具有较强的还原性,将SO2气体通入溴水后,溶液中存在的主要离子是____。
(4)下列说法错误的是____(填序号)。
①C、N、O、F原子半径随着原子序数的增大而减小
②Si、P、S、Cl元素的非金属性随着核电荷数的增加而增强
③干冰升华、液态水转变为气态水都要克服分子内的共价键
④HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
【答案】(1)2,VA;<;(2)4;更小;(3)H+、Br-、SO42-(4)C
【解析】本题主要考查元素周期律。
(1)阴影部分元素N在元素周期表中的位置为周期第VA族。根据元素周期律,非金属性强弱:As (2)S的最高化合价和最低化合价的代数和为4,在一定条件下,S与H2反应有一定限度(可理解为反应进行的程度),非金属性S强于Se,可判断:在相同条件下Se与H2反应的程度比S与H2反应程度更小。
(3)Br2具有较强的氧化性,SO2具有较强的还原性,将SO2气体通入溴水后,Br2具被还原为Br-,SO2被氧化为SO,同时产生H+,溶液中存在的主要离子是H+、Br-、SO。
(4)下列说法错误的是③。①C、N、O、F元素属于同周期元素,C、N、O、F的原子半径随着原子序数的增大而减小,故①正确;②Si、P、S、Cl元素属于同周期元素,Si、P、S、Cl元素的非金属性随着核电荷数的增加而增强,故②正确;③干冰升华、液态水转变为气态水都要克服分子间作用力,故③错误;④非金属性:F>Cl>Br>I,所以HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱,故④正确。故选③。
27.Ⅰ. CH3OH是一种无色有刺激性气味的液体,在生产生活中有重要用途,同时也是一种重要的化工原料。
(1)已知CH3OH(g)+1/2O2(g) CO2(g)+2H2(g)的能量变化如图所示,下列说法正确的是______(填字母)。
a.CH3OH转变成H2的过程是一个吸收能量的过程
b.H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为1∶2
c.化学变化不仅有新物质生成,同时也一定有能量变化
d.1 mol H—O键断裂同时2 mol C===O键断裂,则反应达最大限度
(2)某温度下,将5molCH3OH和2molO2充入2L的密闭容器中,经过4min反应达到平衡,测得c(O2)=0.2mol·L-1,4min内平均反应速率v(H2)=________________,则CH3OH的转化率为___________。
Ⅱ.在恒温条件下将一定量X和Y的混合气体通入一容积为2 L的密闭容器中,X和Y两物质的浓度随时间变化情况如下图。
(1)该反应的化学方程式为(反应物或生成物用符号X、Y表示)______________________________。
(2)a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是___________。
Ⅲ.当电极a为Al,电极b为Mg,电解质溶液为氢氧化钠溶液时,该电池的正极为________,负极的电极反应式为_______________________________。当反应中收集到标准状况下224 mL气体时,消耗的a电极质量为________g。
【答案】(1). cd (2). 0.8 mol·L-1·min-1 (3). 64% (4). Y2X (5). bd (6). Mg (7). Al-3e-+4OH-= AlO2-+2H2O (8). 0.18
【解析】
【分析】(1)从所给图示判断出该反应为放热反应。(2)利用化学反应速率定义式和转化率的定义式进行直接计算。(3)从图示中找出两种物质的变化配比,写出可逆反应方程式。
【详解】I.(1)由图可知,反应物总能量大于生成物总能量,反应为放热反应,a项错误;
化学反应速率之比等于化学计量数之比,氢气生成速率与甲醇消耗速率之比为2:1,b项错误;
物质不同,含有的能量不同,物质改变,能量必然变化,所以任何化学反应,在发生物质变化的同时,必伴随着能量的变化,c项正确;
当有1 mol H-O键断裂的同时2 mol C=O键断裂,说明V正=V逆,即可逆反应达到了平衡,d项正确;所以答案选择cd项;
(2)平衡时氧气浓度为0.2mol·L-1,则O2反应消耗的量为:2mol-2L×0.2mol·L-1=1.6mol,甲醇消耗的量为3.2mol,则生成氢气的量为:1.6mol×4=6.4mol,故v(H2)=(6.4mol÷2L)÷8min=0.8mol·L-1·min-1;甲醇的转化率为(3.2mol÷5mol)×100%=64%;
II.(1)由0~25min两种物质浓度变化可知消耗0.8mol的X可生成0.4mol的Y,则反应方程式为:Y2X;
(2)观察图示可以看出,b、d两点物质浓度不再发生变化,反应处于平衡状态;
III.注意电解质为氢氧化钠溶液,则反应物质为铝,作负极,该电池的正极为Mg;负极铝的电极反应式为:Al-3e-+4OH-= AlO2-+2H2O;标准状况下224mL气体的物质的量为0.01mol,根据反应方程式2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,可计算出消耗的铝的物质的量为0.01÷3×2mol,其质量为27g/mol×0.01÷3×2mol=0.18g。
28.某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系,设计了如图1装置来一次性完成碳族元素中C与Si的非金属性强弱比较的实验研究;乙同学设计了如图2装置来验证卤族元素性质的递变规律。A、B、C三处分别是沾有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润红纸。已知常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气。
(1)甲同学设计实验的依据是____________________________;写出对应装置中选用的物质:A_________,B__________,C___________;其中装置B中所盛试剂的作用为_____________;C中反应的离子方程式为___________________。
(2)乙同学的实验原理是_____________________________________;写出B处的离子方程式:________________________________。
【答案】(1). 强酸制弱酸 (2). 石灰石(CaCO3) (3). 饱和NaHCO3溶液 (4). Na2SiO3溶液 (5). 除去CO2中的HCl气体 (6). SiO+2CO2+2H2O===H2SiO3↓+2HCO (CO2过量) (7). 强氧化剂生成弱氧化剂或活泼的非金属单质置换较不活泼的非金属单质 (8). 2I-+Cl2===2Cl-+I2、Br2+2I-===I2+2Br-
【解析】(1)甲同学用石灰石(CaCO3)与稀盐酸制取CO2,然后用饱和NaHCO3溶液除去CO2中HCl气体,最后将气体通入Na2SiO3溶液中,发生反应:Na2SiO3+2H2O+2CO2=2NaHCO3+H2SiO3↓,从而说明H2CO3的酸性强于H2SiO3,即证明C的非金属性强于Si。因此甲同学设计实验的依据是强酸制弱酸。根据以上分析可知A、B、C中选用的物质分别是石灰石(CaCO3)、饱和NaHCO3溶液、Na2SiO3溶液;生成的二氧化碳中含有挥发出的氯化氢,所以装置B中所盛试剂的作用为除去CO2中的HCl气体;(2)乙同学利用KMnO4与浓盐酸反应产生的Cl2,与NaBr反应置换出Br2,以及单质溴与KI溶液反应置换出I2来说明非金属性的强弱:Cl>Br>I,因此乙同学的实验原理是强氧化剂生成弱氧化剂或活泼的非金属单质置换较不活泼的非金属单质。由于反应中氯气是过量的,则B处的离子方程式为2I-+Cl2=2Cl-+I2、Br2+2I-=I2+2Br-。
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