化學化學反應與能量的專項培優(yōu)練習題(含答案)附詳細答案_第1頁
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文檔簡介

1、化學化學反應與能量的專項培優(yōu)練習題 ( 含答案)附詳細答案一、化學反應與能量練習題(含詳細答案解析)1高錳酸鉀( KMnO 4 )是一種常用氧化劑,主要用于化工、防腐及制藥工業(yè)等。以軟錳礦(主要成分為 MnO2)為原料生產(chǎn)高錳酸鉀的工藝路線如下:回答下列問題:(1)原料軟錳礦與氫氧化鉀按 11的比例在 “烘炒鍋”中混配,混配前應將軟錳礦粉碎, 其作用是 。(2)“平爐 ”中發(fā)生的化學方程式為 。(3)“平爐 ”中需要加壓,其目的是 。(4)將 K2MnO 4轉(zhuǎn)化為 KMnO4 的生產(chǎn)有兩種工藝。 “CO2歧化法 ”是傳統(tǒng)工藝,即在 K2MnO4 溶液中通入 CO2氣體,使體系呈中性或弱堿 性,

2、 K2MnO4 發(fā)生歧化反應,反應中生成 K2MnO 4, MnO 2和(寫化學式)。 “電解法 ”為現(xiàn)代工藝,即電解 K2MnO 4水溶液,電解槽中陽極發(fā)生的電極反應為 ,陰極逸出的氣體是 。 “電解法 ”和“CO2歧化法 ”中, K2MnO 4的理論利用率之比為 。(5)高錳酸鉀純度的測定:稱取 1.0800 g 樣品,溶解后定容于 100 mL容量瓶中,搖勻。 取濃度為 0.2000 mol ·L-1 的 H2C2O4標準溶液 20.00 mL,加入稀硫酸酸化,用 KMnO 4溶液平 行滴定三次,平均消耗的體積為 24.48 mL,該樣品的純度為 (列出計算式即可,已知 2Mn

3、O4-+5H2C2O4+6H+=2Mn 2+10CO2 +8H2O)?!敬鸢浮繑U大接觸面積,加快化學反應速率2MnO2+O2+4KOH2K2MnO 4+2H2O 增大反應物的濃度,可使化學反應速率加快,同時使反應物的轉(zhuǎn)化率增大K2CO3 MnO42-e- =MnO4- H2 3:2 95.62%【解析】【分析】【詳解】(1)MnO2 的狀態(tài)是固體,對于有固體參加的化學反應,可通過增大其反應接觸面積的方 法提高反應速率,故要將其粉碎成細小的顆粒;(2)根據(jù)流程圖可知,在 “平爐 ”中 MnO 2、 KOH、O2 在加熱時反應產(chǎn)生 K2MnO 4,結(jié)合質(zhì) 量守恒定律可知,另外一種物質(zhì)是H2O,則發(fā)

4、生的化學方程式為2MnO2+O2+4KOH2K2MnO4+2H2O ;(3)由于上述反應中氧氣是氣體,在“平爐 ”中加壓,就可以使反應物氧氣的濃度增大,根據(jù)外界條件對化學反應速率的影響,增大反應物的濃度,可以使化學反應速率加快;任何 反應都具有一定的可逆性,增大壓強,可以使化學平衡向氣體體積減小的正反應方向移動,故可以提高原料的轉(zhuǎn)化率;(4)在 K2MnO4 溶液中通入 CO2氣體,使體系呈中性或弱堿性, K2MnO 4發(fā)生歧化反 應,反應中生成 KMnO4,MnO2,根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知,另外一種生成物是K2CO3,根據(jù)氧化還原反應中的電子守恒及反應的原子守恒,可得該反應的化學方程式是:3K

5、2MnO4+2CO2= 2KMnO4+MnO2+K2CO3; “電解法”為現(xiàn)代工藝,即電解 K2MnO 4水溶液,在電解槽中 陽極, MnO42-失去電子,發(fā)生氧化反應,產(chǎn)生 MnO 4-。電極反應式是: MnO42-e-=MnO4-; 在陰極,水電離產(chǎn)生的 H+獲得電子變?yōu)闅錃庖莩?,電極反應式是:2H2O+2e-=H2 +2OH-。所以陰極逸出的氣體是 H2;總反應方程式是: 2K2MnO 4+2H2O2KMnO 4+2H2 +2KOH;根據(jù)“電解法”方程式 2K2MnO 4+ 2H2O2KMnO 4+2H2 +2KOH可 知 K2MnO 4的理論利用率是 100%;而在“CO2歧化法” 3

6、2KMnO4+2CO2 = 2KMnO4+MnO2+K2CO3中,K2MnO4的理論利 用率是 2/3,所以二者的理論利用率之比為 3:2;(5)根據(jù)離子方程式 2MnO 4-+5H2C2O4+6H+=2Mn 2+10CO2 +8H2O 可知 KMnO4與草酸反應 的關系式是: 2 KMnO4 5H2C2O4。配制的溶液的濃度為:。則1.0800g 樣品中含 KMnO4 的物質(zhì)的量為:n=KMnO 4的質(zhì)量為: m=" 0.006536mol"×158g/mol =1.03269g 。故其純度為:× 100%=95.62%。2在化學反應中,只有極少數(shù)能量

7、比平均能量高得多的反應物分子發(fā)生碰撞時才可能發(fā)生 化學反應,這些分子被稱為活化分子。使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能 量叫活化能,其單位通常用 kJ?mol1 表示。請認真觀察圖 1,然后回答問題。 (1)圖中所示反應是 (填“吸熱”或“放熱”)反應。2)已知拆開1mol HH 鍵、 1mol II、1mol H I鍵分別需要吸收的能量為436kJ、151kJ、299kJ。則由 1mol 氫氣和 1mol 碘反應生成 HI 會 (填“放出”或“吸收”) kJ的熱量。在化學反應過程中,是將 轉(zhuǎn)化為 。(3)某實驗小組同學進行如圖 2 的實驗,以探究化學反應中的能量變化。實驗表明: 中

8、的溫度降低,由此判斷氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體反應是 (填“吸熱”或“放 熱”)反應;實驗中,該小組同學在燒杯中加入 5mL 1.0mol/L 鹽酸,再放入用砂紙打磨過的鋁條,該反應是 (填“吸熱”或“放熱”)反應?!敬鸢浮糠艧?放出 11 化學能 熱能 吸熱 放熱【解析】【分析】【詳解】(1) 依據(jù)圖象分析反應物的能量大于生成物的能量,反應放熱;(2) 在反應 H2+I2?2HI 中,斷裂 1molH-H 鍵, 1molI-I 鍵共吸收的能量為:1× 436kJ+151kJ=587,kJ生成 2molHI ,共形成 2molH-I 鍵,放出的能量為: 2× 299kJ=59

9、8k,J 吸收的能量少,放出的能量多,所以該反應為放熱反應,放出的熱量為: 598kJ- 587kJ=11kJ,在化學反應過程中,將化學能轉(zhuǎn)化為熱能;(3) 中的溫度降低說明該反應是吸熱反應;活潑金屬置換酸中氫的反應為放熱反應。3某學生為了探究鋅與鹽酸反應過程中的速率變化,他在100 mL 稀鹽酸中加入足量的鋅粉,用排水集氣法收集反應放出的氫氣(標準狀況 ),實驗記錄如下 (累計值 ):時間 /min12345氫氣體積 /mL50120232290310(1) 在 01 min、12 min、23 min、34 min、45 min 時間段中,反應速率最大的時 間段是 ,原因為 ;反應速率最小

10、的時間段是 ,原因為 。(2) 在 2 3 min 內(nèi),用鹽酸的濃度變化表示的反應速率為 。(3) 為了減緩反應速率但不減少產(chǎn)生氫氣的量,在鹽酸中分別加入等體積的下列溶液,其中 可行的是 。A蒸餾水 BNa2SO4 溶液C NaNO3溶液 DNa2CO3 溶液【答案】 23 min 該反應是放熱反應, 23 min 時溶液溫度最高,反應速率最快45min 此時反應物的濃度最小,反應速率最慢 0.1 mol L 1·m·in 1 AB【解析】【詳解】由表格數(shù)據(jù)可知, 01、12、23、3 4、45min 生成氫氣分別為 50mL、70mL、 112mL、 58mL、20mL

11、;(1) 2 min3 min 收集的氫氣比其他時間段多,反應速率最大,該反應放熱,反應過程中溫 度升高加快反應速率; 45 min 反應速率最小,隨著反應進行氫離子濃度逐漸減小,該時 間段內(nèi) H+濃度小,反應速率最慢;0.112L(2) 2 min3 min生成的氫氣的體積為 112mL,則 n(H2)=0.005mol ,反應過程中22.4L/mol發(fā)生反應 Zn+2HCl=ZnC2l+H2,則該時間段內(nèi)消耗的 n(HCl)=0.01mol ,溶液體積為100mol ,則 c(HCl)=0.1mol/L , v(HCl)= c= 0.1molgL =0.1 mol L·1

12、3;min 1;t 1min(3) A加入蒸餾水,溶液的濃度減小,反應速率減小,H+的物質(zhì)的量不變,氫氣的量也不變,故 A 正確;B加入 Na2SO4 溶液,減小鹽酸的濃度,反應速率減小,H+的物質(zhì)的量不變,氫氣的量也不變,故 B 正確;C加入硝酸鈉溶液,鋅與氫離子、硝酸根反應不產(chǎn)生氫氣,故C 錯誤;D加入 Na2CO3 溶液, Na2CO3能與鹽酸反應,鹽酸的濃度減小,反應速率減小,H+的物質(zhì)的量減小,氫氣的量也減小,故 D 錯誤;所以選 AB。4一定條件下 2L 的密閉容器中,反應 aA(g)+bB(g)噲垐 ? cC(g)+dD(g)達到平衡。(1) 若起始時 A為 lmol ,反應 2

13、min達到平衡, A剩余 0. 4mol,則在 02min 內(nèi) A的平均反 應速率為 mo1/ (L ·min)(2) 在其他條件不變的情況下,擴大容器體積,若平衡向逆反應方向移動,則a+bc+d(選填“、”“或”“=,”)v逆 (選填“增大”、“減小”或“不變”)(3) 若反應速率 (v)與時間 (t)的關系如圖所示,則導致 t1 時刻速率發(fā)生變化的原因可能是 。 (選填編號 )a增大 A 的濃度 b縮小容器體積 c加入催化劑 d升高溫度【答案】 0.15 減小 b【解析】【詳解】: (1)若起始時 A為 l mol,反應 2min 達到平衡, A 剩余 0.4mol ,則在 0

14、2min 內(nèi) A 的平均 1mol-0.4mol反應速率 v= c=2L=0.15mo1/(L?min) ,故答案為: 0.15;t =2min(2) 擴大容器體積減小壓強,濃度減小反應速率減小,平衡向氣體體積增大的方向移動,又 平衡向逆反應方向移動即為氣體體積增大的方向移動,所以a+b c+d,故答案為:;減??;(3) a. 增大 A 的濃度正反應速率瞬間增大,但逆反應速率瞬間不變,故a不符合題意;b. 縮小容器條件,反應物和生成物濃度均增大,反應速率變大,但平衡會正向移動,即正b符反應速率增大的幅度要逆反應速率增大幅度要大,之后平衡正向移動,二者相等,故 合題意;c. 加入催化劑,不影響平

15、衡,正逆反應速率變化幅度應相同,故 c 不符合題意;d. 升高溫度,正逆反應速率均增大,但未告知該反應為吸熱反應還是放熱反應,無法判斷 反應移動方向,故 d 不符合題意;綜上所述選 b 。5在一密閉容器中發(fā)生反應 N2+3H2? 2NH3, H< 0;達到平衡后,只改變某一個條件 時,反應速率與反應時間的關系如圖所示 ,回答下列問題:(1)處于平衡狀態(tài)的時間段是A t0t1Bt1t2(填選項);Ct2t3Dt3t4 Et4t5Ft5 t6(2)t1、t 3、 t 4時刻分別改變的一個條件是(填選項); A增大壓強B減小壓強C升高溫度D降低溫度E加催化劑F充入氮氣t1時刻;t4時刻 ;(3

16、)依據(jù) (2)中的結(jié)論,下列時間段中,氨的百分含量最高的是At0t1Bt2t 3Ct3t4Dt5t6(填選項);(4)如果在 t 6時刻,從反應體系中分離出部分氨,t7 時刻反應達到平衡狀態(tài),請在圖中畫出反應速率的變化曲線 (5)一定條件下,合成氨反應達到平衡時,測得混合氣體中氨氣的體積分數(shù)為20%,則反應后與反應前的混合氣體體積之比為 答案】 ACDF C B5:6解析】分析】1)根據(jù)圖示結(jié)合 v 正=v 逆,判斷是否處于平衡狀態(tài);t 4時正逆反應速2)由圖可知, t1 正逆反應速率均增大,且逆反應速率大于正反應速率;率均減小,且逆反應速率大于正反應速率;(3)由圖可知, t1 平衡逆向移動

17、, t3 不移動, t 4平衡逆向移動,根據(jù)移動結(jié)果分析;(4)分離出生成物,逆反應速率瞬間減小,平衡正向移動;(5)設反應前加入 a mol N2,b mol H 2,達平衡時生成 2x mol NH3,根據(jù)三段式和氨氣的體 積分數(shù)計算【詳解】(1)根據(jù)圖示可知, t0t1、t2t3、t3t4、t5t6時間段內(nèi), v 正、v 逆相等,反應處于平衡 狀態(tài),故答案為: ACDF;(2)由 N2(g)+3H2(g)?2NH3(g) H< 0,可知,該反應為放熱反應,且為氣體體積減小的 反應,則由圖可知, t1 正逆反應速率均增大,且逆反應速率大于正反應速率,改變條件應 為升高溫度; t4 時

18、正逆反應速率均減小,且逆反應速率大于正反應速率,改變條件應為減 小壓強,故答案為: C;B;(3)由圖可知, t1 平衡逆向移動, t3 不移動, t4平衡逆向移動,均使氨氣的含量減少,則 t0t1 氨氣的含量最大,故答案為: A;(4)t6時刻移出部分氨氣,逆反應速率瞬間減小,正反應速率該瞬間不變,平衡正向移 動,逆反應速率增大,正反應速率減小,直至平衡,故答案為:5)設反應前加入 a mol N2,b mol H 2,達平衡時生成 2x mol NH 3,則有則反應后氣體總的物質(zhì)的量反應前的混合氣體體積之比=(a+b-2x) mol,2xa+b-2x=0.2 ,解得:a+b=12x,故反應

19、后與a+b-2x 12x-2x 5a+b 12x 6故答案為:5: 6。N2 g+3H2 g ?2NH 3 g起始ab0轉(zhuǎn)化x3x2x平衡a-xb-3x2x6回答下列問題:1)鉛蓄電池的總反應為:Pb + PbO2 + 2H2SO4 噲垐放垎電垐? 2PbSO4 + 2H2O,放電時,負極反應式為 ,充電時,陽極反應式為 2)利用如圖裝置,可以模擬鐵的電化學防護。 若 X 為石墨,為減緩鐵的腐蝕,將開關K 置于處,該電化學防護法稱為 。 若 X 為鋅,開關 K 置于 M 處,該電化學防護法稱為 。(3)我國的科技人員為了消除 SO2的污染,利用原電池原理,設計如圖2 裝置用 SO2和 O2制備

20、硫酸,電極 A、B 為多孔的材料。 B 極的電極反應式是 ?!敬鸢浮?Pb + SO42-2e- PbSO4 PbSO4 + 2H2O-2e- PbO2 + 4H+ + SO42- 外加電流的陰極保護法 犧牲陽極陰極保護法4H+ + O2 + 4e-2H2O SO2 + 2H2O - 2e- SO42- + 4H+【解析】【分析】(1) 放電時,該裝置是原電池,負極上鉛失電子發(fā)生氧化反應,充電時,該裝置是電解池, 陽極失電子發(fā)生氧化反應;(2) 作原電池正極或作電解池陰極的金屬被保護;(3) 該原電池中,負極上失電子被氧化,所以負極上投放的氣體是二氧化硫,二氧化硫失電 子和水反應生成硫酸根離子

21、和氫離子,正極上投放的氣體是氧氣,正極上氧氣得電子和氫 離子反應生成水,根據(jù)硫酸和水的出口方向知,B極是負極, A 極是正極,據(jù)此書寫電極反應式?!驹斀狻浚?1) 放電時,該裝置是原電池,負極上鉛失電子發(fā)生氧化反應,即Pb+SO42-2e-=PbSO4,在充電時,該裝置是電解池,陽極上硫酸鉛失電子發(fā)生氧化反應,即PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H+SO42-,故答案為: Pb+SO42-2e-=PbSO4; PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H+SO42-; (2)若 X為石墨,為減緩鐵的腐蝕,將開關K置于 N 處,該裝置構(gòu)成電解池,鐵作陰極而被保護,該電化學防護法稱為外加電

22、流的陰極保護法;故答案為:外加電流的陰極保護法;若 X 為鋅,開關 K 置于 M 處,該裝置構(gòu)成原電池,鋅易失電子作負極,鐵作正極而被保 護,該電化學防護法稱為犧牲陽極的陰極保護法,故答案為:犧牲陽極的陰極保護法 (3)該原電池中,負極上失電子被氧化,所以負極上投放的氣體是二氧化硫,即B 極是負極,負極二氧化硫失電子和水反應生成硫酸根離子和氫離子,電極反應式是SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+,正極上投放的氣體是氧氣,即A 極是正極,正極上氧氣得電子和氫離子反應生成水,電極反應式是 4H+O2+4e-=2H2O,故答案為: 4H+O2+4e-=2H2O; SO2+2H2O-2e-2-

23、 + =SO42-+4H+。7如圖所示, A、 B、C 三個裝置中的燒杯分別盛有足量的CuCl2溶液。(1)A、B、C 三個裝置中屬于原電池的是 _(填標號 )。(2)A 池中 Zn是_極,電極反應式為 _;A 中總反應的離子方程式 _。(3)B 池中總反應的方程式為 _。(4)C池中 Zn是_極,發(fā)生 _反應,電極反應式為 _;反應過程中, CuCl2 溶液濃度 _(填“變大”“變小”或“不變” )?!敬鸢浮?A 負 Zn2e-=Zn2 Zn Cu2=Zn2Cu CuC2lCu+Cl2 陰 還原 Cu22e-=Cu 不變【解析】【分析】(1)A、B、C三個裝置中,沒有外接電源的屬于原電池。(

24、2)A 池中,相對活潑的金屬作負極,電極反應式為金屬失電子生成金屬離子;A 中總反應為負極金屬與電解質(zhì)發(fā)生氧化還原反應。(3)B 池中總反應為電解氯化銅。(4)C池中,與正極相連的電極為陽極,陽極失電子發(fā)生氧化反應;通過分析兩電極反 應,可確定反應過程中, CuCl2 溶液濃度變化情況?!驹斀狻浚?)A、B、C 三個裝置中,沒有外接電源的屬于原電池,則原電池是A。答案為: A;(2)A池中,相對活潑的金屬是 Zn,Zn 是負極,電極反應式為 Zn 2e-=Zn2 ; A中總反應 的離子方程式為 ZnCu2=Zn2Cu。答案為:負; Zn 2e-=Zn2;ZnCu2=Zn2Cu;(3)B 池中總

25、反應,就是電解氯化銅的反應,方程式為CuCl2Cu+Cl2。答案為:CuCl2Cu+Cl2;(4)C池中,與負極相連的電極為陰極, Zn 與電源負極相連,是陰極,得電子,發(fā)生還 原反應,電極反應式為 Cu2 2e-=Cu;反應過程中,陽極 Cu-2e-=Cu2+,生成的 Cu2+與陰極 消耗的 Cu2+物質(zhì)的量相等,則 CuCl2 溶液濃度不變。答案為:陰;還原; Cu22e-=Cu;不 變?!军c睛】 不管是原電池還是電解池,解題的切入點都是電極的判斷。通常,原電池的負極金屬材料 都會失電子生成陽離子;而電解池的陽極材料是否失電子,則要看其是否為活性電極。若 陽極為活性電極,則在電解時陽極材料

26、失電子;若為惰性電極,則陽極發(fā)生溶液中陰離子失電子的反應。8燃料電池是符合綠色化學理念的新型發(fā)電裝置。如圖為氫氧燃料電池示意圖,該電池電極表面鍍一層細小的鉑粉,鉑吸附氣體的能力強,性質(zhì)穩(wěn)定,請回答:(1)氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是_,在導線中電子流動方向為 _(用 a、b 表示)。(2)負極反應式為 _,正極反應式為 _。(3)用該燃料電池作電源,用 Pt 作電極電解飽和食鹽水: 寫出陰極的電極反應式: _。 寫出總反應的離子方程式: _。 當陽極產(chǎn)生 7.1gCl2 時,燃料電池中消耗標況下 H2_L。 【答案】由化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?由 a 到 b 2H24e-+4OH-=4H2O O2

27、+4e-+2H2O=4OH- 2H2O+2e-=H2 +2OH-或 2H+ +2e-=H2 C-l2H2OH2+2OH+Cl2 2.24 【解析】【分析】(1)原電池是將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置,原電池放電時,電子從負極沿導線流向正極;(2)負極上燃料失電子發(fā)生還原反應,正極上氧氣得電子生成氫氧根離子;(3)用惰性電極電解飽和食鹽水時,陽極上氯離子放電,陰極上氫離子放電; 根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計算消耗氫氣的物質(zhì)的量【詳解】(1)該裝置是把化學物質(zhì)中的能量轉(zhuǎn)化為電能,所以是化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?;在原電池中,?極上失電子,正極上得電子,電子的流向是從負極流向正極,所以是由 a到 b,故答案為:由化學能轉(zhuǎn)變

28、為電能;由a到 b;(2)堿性環(huán)境中,該反應中負極上氫氣失電子生成氫離子,電極反應式為2H24e-+4OH-=4H2O,正極上氧氣得電子生成氫氧根離子,電極反應式為O2+4e-+2H2O=4OH-,故答案為: 2H24e-+4OH-=4H2O;O2+4e-+2H2O=4OH-;(3)用惰性電極電解飽和食鹽水時,陰極上氫離子放電,電極反應式為:2H2O+2e-=H2+2OH-或 2H+ +2e-=H2,陽極上氯離子放電生成氯氣,所以總反應離子方程式為:Cl-2H2OH2 +2OH+Cl2 ,根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計算消耗氫氣的物質(zhì)的量,電解時,陽極上生成氯氣,每生成 0.1mol 氯氣轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的

29、量 =0.1mol ×( 1-0) ×2=0.2mo,l燃料電池中消耗氫氣的物質(zhì)的量 =0.2mol/ 2=0.1mol ,所以標況下體積為 2.24L,故答案為: 2H2O+2e-=H2 +2OH-或 2H+ +2e-=H2 ; Cl- 2H2OH2 +2OH+Cl2 ;COH 2K= 。H 2O2.24。9一定溫度下 10L 密閉容器中發(fā)生某可逆反應,其平衡常數(shù)表達為: 根據(jù)題意完成下列填空:;若溫度升高, K增大,該反應是 _反應(填“吸熱”(1)寫出該反應的化學方程式或“放熱”)。選填編號)。(2)能判斷該反應一定達到平衡狀態(tài)的是av 正(H2O)=v 逆(H2)b

30、容器中氣體的相對分子質(zhì)量不隨時間改變c消耗 nmol H 2同時消耗 nmolCO d容器中物質(zhì)的總物質(zhì)的量不隨時間改變(3)該反應的 v 正隨時間變化的關系如圖。 t 2時改變了某種條件,改變的條件可能是1molH 2O, 5min 后 H2O的物質(zhì)的量是 0.8mol ,這 5min 內(nèi)H2O的平均反應速率為 _?!敬鸢浮?C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g) 吸熱 a b 升高溫度 增大水蒸汽的濃度 0.004mol/ (Lmin)【解析】【分析】C,所以該反應方程式為 C(s)(1)根據(jù)化學平衡常數(shù)表達式及元素守恒知,反應物還有 +H2O(g)?CO(g)+H2(g);升高溫

31、度,平衡向吸熱反應方向移動;(2)可逆反應達到平衡狀態(tài)時,正逆反應速率相等,反應體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變、 物質(zhì)的量濃度不變、百分含量不變以及由此引起的一系列物理量不變;(3)改變條件時反應速率增大,改變的條件可能是溫度、壓強、反應物濃度;c4)反應速率 =v= 。 t【詳解】:( 1)根據(jù)化學平衡常數(shù)表達式及元素守恒知,反應物還有C,所以該反應方程式為 C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g);升高溫度,平衡向吸熱反應方向移動,K增大說明平衡正向移動,所以正反應是吸熱反應,故答案為:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g);吸熱;(2)a當 v正(H2O)=v逆(H2)=v 逆

32、(H2O)時,正逆反應速率相等,所以反應達到平衡 狀態(tài),故正確; b反應前后氣體的物質(zhì)的量不相同,氣體質(zhì)量變化,容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨 時間變化即達到平衡,故正確;c無論反應是否達到平衡狀態(tài)都存在消耗n molH2 同時消耗 nmolCO,所以不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài),故錯誤;d無論反應是否達到平衡狀態(tài)容器中物質(zhì)的總物質(zhì)的量都不隨時間改變,所以不能據(jù)此判 斷平衡狀態(tài),故錯誤;故選 a b;(3)改變條件時反應速率增大,改變的條件可能是升高溫度、增大壓強、增大反應物濃 度,故答案為:升高溫度;增大水蒸汽的濃度;c 1-0.8(4)反應速率 v= = 5=0.004mol/ Lgmin ,故

33、答案為 0.004mol/ ( L min )。 t 1010 某些共價鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表(單位: kJ?mol 1)(1)把 1mol Cl2分解為氣態(tài)原子時,需要 _(填“吸收”或“放出”) 243kJ能量。(2)由表中所列化學鍵形成的單質(zhì)分子中,最穩(wěn)定的是_;形成的化合物分子中最不穩(wěn)定的是 _。( 3)發(fā)射火箭時用氣態(tài)肼( N2H4)作燃料,二氧化氮作氧化劑,兩者反應生成氮氣和氣態(tài) 水。已知 32gN2H4(g)完全發(fā)生上述反應放出 568kJ 的熱量,熱化學方程式是: ?!敬鸢浮课?N2 HI 2N2H4(g)+2NO2(g) 3N2(g)+4H2O(g) H= 1136kJ?mol

34、1【解析】【分析】(1)化學鍵斷裂要吸收能量;(2)鍵能越大越穩(wěn)定,否則越不穩(wěn)定,結(jié)合表中數(shù)據(jù)分析;(3)根據(jù) n= m計算 32g N2H4的物質(zhì)的量,再根據(jù)熱化學方程式書寫原則書寫熱化學方程n式?!驹斀狻浚?)化學鍵斷裂要吸收能量,由表中數(shù)據(jù)可知把1mol Cl2分解為氣態(tài)原子時,需要吸收243kJ的能量;(2)因鍵能越大越穩(wěn)定,單質(zhì)中最穩(wěn)定的是H2,最不穩(wěn)定的是 I2,形成的化合物分子中,最穩(wěn)定的是 HCl,最不穩(wěn)定的是 HI;32g(3) 32g N2H4(g)的物質(zhì)的量為=1mol,與二氧化氮反應生成氮氣與氣態(tài)水放出 568kJ32g/mol的熱量,熱化學方程式是: 2N2H4(g)

35、+2NO2(g) 3N2(g)+4H2O(g) H=-1136kJ?mol-1。11將等物質(zhì)的量的 A、B、C、D 4種物質(zhì)混合,發(fā)生如下反應: aAbBcC(s)dD,當反應進行一定時間后,測得 A 減少了 4n mol , B減少了 2n mol , C增加了 6n mol,D 增 加了 4n mol ,此時達到化學平衡。(1) 該化學方程式各物質(zhì)的化學計量數(shù)為a、b、 c、d。(2) 若只改變壓強,反應速率發(fā)生變化,但平衡不發(fā)生移動,該反應中各物質(zhì)的聚集狀態(tài): A、 B、 D。(3) 若只升高溫度,反應一段時間后,測知 4 種物質(zhì)其物質(zhì)的量又達到相等,則該反應為 (填“放熱”或“吸熱 ”

36、反)應?!敬鸢浮?2 1 3 2 氣 體 固體或液體 氣體 放熱【解析】【分析】(1) 化學計量數(shù)之比等于物質(zhì)的量變化量之比;(2) 只改變壓強,反應速率發(fā)生變化,但平衡不發(fā)生移動,說明反應前后氣體的體積不變, 即反應前后氣體總的化學計量數(shù)相等;(3) 若只升高溫度,反應一段時間后,測知 4 種物質(zhì)其物質(zhì)的量又達到相等,說明平衡向逆 反應方向移動。【詳解】(1) 化學計量數(shù)之比等于物質(zhì)的量變化量之比,則:a: b:c:d=4n:2n:6n:4n=2:1:3:2,故 a=2、 b=1、 c=3、 d=2;對于反應: 2A+1B? 3C(s)+2D,只改變壓強,反應速率發(fā)生變化,但平衡不發(fā)生移動,

37、說 明反應前后氣體的體積不變,即反應前后氣體總的化學計量數(shù)相等,而 C 為固體,只能 A、 D為氣態(tài), B 為固體或液體; 若只升高溫度,反應一段時間后,測知 4 種物質(zhì)其物質(zhì)的量又達到相等,說明平衡向逆 反應方向移動,升高溫度平衡向吸熱反應方向移動,即該反應正反應為放熱反應。12如右圖所示,常溫, U 形管內(nèi)盛有K2,合并 K1,則:100mL 的某種溶液,請按要求回答下列問題。 A 為極, B 極的電極反應式為 反應過程中,溶液中 SO42和 OH離子向 極( A或 B)移動。(2) 若所盛溶液為滴有酚酞的 NaCl 溶液,打開 K1,合并 K2,則:A 電極可觀察到的現(xiàn)象是 。電解過程總

38、反應的化學方程式是 。反應一段時間后打開 K2,若忽略溶液的體積變化和氣體的溶解,B 極產(chǎn)生氣體的體積(折算成標準狀況)為 11.2mL,將溶液充分混合,溶液的 pH 為 。 向電解后的電解質(zhì)溶液中加入或通入 (填試劑名稱),能使溶液復原。電解【答案】負 Cu2+2e-=Cu A 產(chǎn)生氣泡,電極附近溶液變紅2NaCl+2H2O2NaOH+H2 +Cl2 12 氯化氫【解析】【詳解】(1) 該裝置是原電池,鋅作負極,碳作正極,正極上銅離子得電子生成銅發(fā)生氧化反應, 電極反應式為 Cu2+2e-=Cu;原電池放電時,溶液中陽離子向正極移動,陰離子向負極移動,所以溶液中氫氧根離子 和硫酸根離子向 A

39、 極移動;(2) 該裝置是電解池,碳棒是陽極,鋅棒是陰極,電解時,鋅棒上氫離子放電生成氫氣, 同時電極附近生成氫氧根離子導致溶液呈堿性,加入酚酞后溶液變紅;電解時,陽極上氯離子放電生成氯氣,陰極上氫離子放電生成氫氣,同時溶液中生成氫電解氧化鈉,所以電池反應式為 2NaCl+2H2O2NaOH+H2 +C2l;11.2mL B 極產(chǎn)生氯氣,生成的氯氣的物質(zhì)的量為11.2mL =0.0005mol ,根據(jù)電解總反應可知生22.4L/mol成的 n(NaOH)=0.001mol ,溶液中 c(OH-)= 0.001mol =0.01mol/L ,所以溶液 pH=12;0.1L 如果要想使電解后的溶液

40、恢復到原溶液,應遵循 “析出什么加入什么 ”的思想加入物質(zhì), 陽極上析出氯氣,陰極上析出氫氣,所以應該加入氯化氫。13短周期元素 X、Y、Z、W、R、T 在周期表中的位置如圖所示。請按要求回答下列問 題。(1) R與 W形成化合物的電子式為 。(2) Y的氫化物與 T 的氫化物反應的生成物中含有的化學鍵為 。(3) X與 Z形成的二元化合物中,所含電子數(shù)為18 的分子的化學式為 (4) 實驗室制取 T 單質(zhì)的離子方程式為 。(5) 如圖, a、b為多孔石墨電極 (電極不參與反應 ),插入 W 的最高價氧化物對應水化物的溶 液中,兩端分別通入 X 單質(zhì)和 Z單質(zhì),發(fā)現(xiàn)電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。電池工作

41、時,電子的移動方向為由 到 (填“a或”“b”。)該電池反應產(chǎn)物環(huán)保無污染,則該電池的總反應式為 ?!敬鸢浮?離子鍵、共價鍵H2O2 MnO2+4H+2Cl Mn2+Cl2 2H2O ab 2H2+O2=2H2O【解析】【分析】根據(jù)元素在周期表的位置可得, X為 H元素, Y為N元素, Z為O元素,W為Na元素,R 為 S 元素, T 為 Cl 元素,據(jù)此分析解答;【詳解】(1) R為S元素,W為Na元素,R與 W形成化合物為 Na2S,電子式為;(2) Y為 N元素, T為Cl元素, Y的氫化物與 T的氫化物分別為 NH3和 HCl,反應的生成物 為 NH4Cl,屬于含有共價鍵的離子化合物,

42、其中含有的化學鍵為離子鍵、共價鍵;(3) X為H元素,Z為 O元素,X與 Z形成的二元化合物為 H2O、H2O2,所含電子數(shù)為 18的 分子的化學式為 H2O;(4) T為 Cl元素,實驗室用二氧化錳和濃鹽酸在加熱的條件下制取氯氣,的離子方程式為 MnO 2+4H+2Cl Mn 2+Cl2 2H2O;(5) W 為 Na元素, W 的最高價氧化物對應水化物的溶液為氫氧化鈉溶液,兩端分別通入H2和 O2,發(fā)現(xiàn)電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明該裝置構(gòu)成氫氧燃料電池。電池工作時,通入燃料的一極為負極,則如圖所示,a為負極, b 為正極,電流從正極流向負極,則電子由 a到 b;裝置構(gòu)成氫氧燃料電池,電池反應產(chǎn)物只有水,環(huán)保無污染,則該電池的總反應式為 2H2+O2=2H2O。14在銅、鋅、稀硫酸構(gòu)成的原電池中(如圖所示)(1)負極是(填“銅”或“鋅”),電子(填 “失去”或“得到”),發(fā)(填“氧化”或 “還原”),電極反應方程式 ;(2)電流由 流向(填 “銅”或“鋅),銅片上觀察到的現(xiàn)象是 【答案】鋅 失去 氧化 Zn-2e-=Zn2+ 銅 鋅 銅片表面有氣泡產(chǎn)生【解析】【分析】 鋅比銅活潑,形成原電池反應時,鋅為負極,發(fā)生氧化反應,銅為正極,正極上氫離子得 電子發(fā)生還原反應,電子從負極流向正極,陽離子從負極移向正極,以此解答。

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