(渝冀閩)2022-2023版高中化學(xué) 專題二 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化專題檢測試卷 蘇教版必修2
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1、(渝冀閩)2022-2023版高中化學(xué) 專題二 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化專題檢測試卷 蘇教版必修2 一、選擇題(本題包括18小題,每小題3分,共54分,每小題只有一個選項符合題意) 1.(2018·廈門雙十中學(xué)期中)達(dá)康書記又追問環(huán)保局長:那么垃圾處理中,能隨便焚燒嗎?焚燒垃圾會降低GDP的。在焚燒垃圾過程中發(fā)生了( ) A.吸熱的非氧化還原反應(yīng) B.吸熱的氧化還原反應(yīng) C.放熱的非氧化還原反應(yīng) D.放熱的氧化還原反應(yīng) 答案 D 解析 焚燒垃圾會產(chǎn)生有害氣體污染環(huán)境,因此垃圾處理中不能隨便焚燒,在焚燒垃圾過程中發(fā)生了放熱的氧化還原反應(yīng),答案選D。 2.(2018·福建師大附中期末
2、)下列說法不正確的是( ) A.電解水生成氫氣和氧氣時,電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能 B.煤燃燒時可以將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能 C.綠色植物光合作用過程中把太陽能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能 D.白熾燈工作時電能全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽? 答案 D 解析 電解裝置將水電解生成氫氣和氧氣時,電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,A正確;煤燃燒時會產(chǎn)生大量的熱量,化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為熱能,B正確;綠色植物進(jìn)行光合作用時,太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存在生物體內(nèi),C正確;白熾燈工作時,電能轉(zhuǎn)化為光能和熱能,D錯誤。 3.(2018·江蘇海安6月月考)江蘇正在建設(shè)世界最大的海上風(fēng)電場,防腐蝕是海上風(fēng)電的突出問題,下列說法正確的是( ) A.海水的pH一般
3、在8.0~8.5,對風(fēng)電鋼鐵支架的腐蝕主要是析氫腐蝕 B.腐蝕總反應(yīng)為4Fe+3O2+2xH2O===2[Fe2O3·xH2O](鐵銹)的ΔH>0 C.鋼部件鍍鋅前,可用堿液洗去表面的鐵銹 D.熱噴涂鋅鋁合金,可以減緩管道的腐蝕 答案 D 解析 海水的pH一般在8.0~8.5,海水呈弱堿性,對鋼鐵支架的腐蝕主要是吸氧腐蝕,A錯誤;鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕的電極反應(yīng)式為:負(fù)極為2Fe-4e-===2Fe2+、正極為O2+2H2O+4e-===4OH-,電池總反應(yīng)為2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2,接著發(fā)生的反應(yīng)有4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3、2Fe(OH)
4、3===Fe2O3+3H2O,腐蝕的總反應(yīng)為4Fe+3O2+2xH2O===2[Fe2O3·xH2O],該反應(yīng)為放熱反應(yīng),B錯誤;鐵銹的主要成分為Fe2O3·xH2O,堿液與鐵銹不反應(yīng),C錯誤;鋅鋁合金比Fe活潑,鋅鋁合金為負(fù)極,鋼鐵為正極被保護(hù),減緩管道的腐蝕,D正確。 4.如圖所示的裝置,在盛有水的燒杯中,鐵圈和銀圈的連接處吊著一根絕緣的細(xì)絲,使之平衡。小心地往燒杯中央滴入CuSO4溶液。片刻后可觀察到的現(xiàn)象是(指懸吊的金屬圈)( ) A.鐵圈和銀圈左右搖擺不定 B.保持平衡狀態(tài)不變 C.鐵圈向下傾斜 D.銀圈向下傾斜 答案 D 解析 加入CuSO4溶液后,構(gòu)成Fe—A
5、g原電池,F(xiàn)e失電子作負(fù)極,質(zhì)量減輕,Cu2+在正極銀圈上得電子,生成金屬銅沉積在上面使其質(zhì)量增加。 5.甲:在試管中加入1 g粉末狀大理石,加入4 mol·L-1鹽酸20 mL(過量);乙:在試管中加入2 g顆粒狀大理石,加入4 mol·L-1鹽酸20 mL(過量);下列CO2生成體積(折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)V(CO2)同反應(yīng)時間t的關(guān)系曲線圖合理的是( ) 答案 D 解析 甲、乙試管中大理石的狀態(tài)和質(zhì)量不同,甲中1 g粉末狀的大理石,乙中2 g顆粒狀的大理石,產(chǎn)生氣體的速率甲比乙快,產(chǎn)生氣體的量乙是甲的2倍,因此甲曲線比乙曲線斜率大,乙曲線比甲曲線氣體體積大,甲比乙先反應(yīng)完,分析比較
6、可知D項正確。 6.已知汽車尾氣無害化處理反應(yīng)為2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。下列說法不正確的是( ) A.升高溫度可使該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率降低 B.使用高效催化劑可有效提高正反應(yīng)速率 C.反應(yīng)達(dá)到平衡后,NO的反應(yīng)速率保持恒定 D.單位時間內(nèi)消耗CO和CO2的物質(zhì)的量相等時,反應(yīng)達(dá)到平衡 答案 A 解析 升溫,正、逆反應(yīng)速率均增大,A項錯誤;催化劑可同等程度地提高v正、v逆,B項正確;平衡狀態(tài)的標(biāo)志之一是“等”——正、逆反應(yīng)速率相等且保持不變,C項正確;單位時間內(nèi)消耗CO(代表v正)和CO2(代表v逆)的物質(zhì)的量相等,再根據(jù)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)
7、之比,實質(zhì)反映了同一物質(zhì)的v正=v逆,說明反應(yīng)達(dá)到平衡,D項正確。 7.(2018·銅陵市期中)根據(jù)如圖所示示意圖,下列說法不正確的是( ) A.反應(yīng)C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g),能量增加(b-a) kJ·mol-1 B.該反應(yīng)過程反應(yīng)物斷鍵吸收的能量大于生成物成鍵放出的能量 C.1 mol C(s)和1 mol H2O(l)反應(yīng)生成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)吸收的熱量為131.3 kJ D.1 mol C(s)、2 mol H、1 mol O轉(zhuǎn)變成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)放出的熱量為a kJ 答案 C 解析
8、由圖可知,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可表示為C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=(b-a) kJ·mol-1,A項正確;該反應(yīng)過程反應(yīng)物斷鍵吸收的能量大于生成物成鍵放出的能量,B項正確;根據(jù)圖像可知1 mol C(s)和1 mol H2O(g)反應(yīng)生成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)吸收的熱量為131.3 kJ,而1 mol H2O(l)變?yōu)? mol H2O(g)時要吸收熱量,因此1 mol C(s)和1 mol H2O(l)反應(yīng)生成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)吸收的熱量大于131.3 kJ,C項錯誤;由圖可知,1 mol C(
9、s)、2 mol H、1 mol O轉(zhuǎn)變成1 mol CO(g)和1 mol H2(g)放出的熱量為a kJ,D項正確。 8.根據(jù)下面的信息,下列敘述正確的是( ) H2O(g) A.2 mol H2(g)跟1 mol O2(g)反應(yīng)生成2 mol H2O(g)吸收能量為490 kJ B.化學(xué)反應(yīng)中能量變化的大小與反應(yīng)物的質(zhì)量多少無關(guān) C.1 mol H2(g)跟0.5 mol O2(g)反應(yīng)生成1 mol H2O(l)釋放能量為245 kJ D.2 mol H2O(g)的能量比2 mol H2(g)與1 mol O2(g)的能量之和低 答案 D 解析 2 mol H2(g)
10、跟1 mol O2(g)反應(yīng)生成2 mol H2O(g)放出的能量為490 kJ,A項不正確;化學(xué)反應(yīng)中能量變化的大小與參加反應(yīng)的反應(yīng)物的質(zhì)量成正比,B項不正確;1 mol H2(g)跟0.5 mol O2(g)反應(yīng)生成1 mol H2O(g)釋放能量為245 kJ,C項不正確;2 mol H2(g)跟1 mol O2(g)反應(yīng)生成2 mol H2O(g)的反應(yīng)是放熱反應(yīng),故2 mol H2O(g)的能量比2 mol H2(g)與1 mol O2(g)的能量之和低,D項正確。 9.紐扣電池可作計算器、電子表等的電源。有一種紐扣電池,其電極分別為Zn和Ag2O,用KOH溶液作電解質(zhì)溶液,電池的
11、總反應(yīng)為Zn+Ag2O===2Ag+ZnO。關(guān)于該電池下列敘述不正確的是( ) A.正極的電極反應(yīng)為Ag2O+2e-+H2O===2Ag+2OH- B.Zn極發(fā)生氧化反應(yīng),Ag2O極發(fā)生還原反應(yīng) C.使用時電子由Zn極經(jīng)外電路流向Ag2O極,Zn是負(fù)極 D.使用時溶液中電流的方向是由Ag2O極流向Zn極 答案 D 解析 由題意知,紐扣電池的總反應(yīng)為Zn+Ag2O===2Ag+ZnO,故Zn為負(fù)極、Ag2O為正極。正極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)為Ag2O+2e-+H2O===2Ag+2OH-,A項正確;Zn極發(fā)生氧化反應(yīng),Ag2O極發(fā)生還原反應(yīng),B項正確;使用時Zn是負(fù)極,電子由Zn極
12、經(jīng)外電路流向正極,C項正確;使用時溶液中電流的方向(即內(nèi)電路的電流方向)是由負(fù)極流向正極,即Zn極流向Ag2O極,溶液中是由離子導(dǎo)電的,D項不正確。 10.據(jù)最近媒體報道,化學(xué)研究人員開發(fā)了一種可充電鋅—空氣電池,這種電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液,儲電量是鋰電池的五倍,而且更安全、更環(huán)保,其反應(yīng)原理為2Zn+O2+4KOH+2H2O2K2Zn(OH)4。下列說法正確的是( ) A.放電時,負(fù)極反應(yīng)式為Zn+2e-+4OH-===Zn(OH)2↓ B.放電時,電路中通過4 mol電子,消耗22.4 L氧氣 C.充電時,電解質(zhì)溶液中OH-濃度逐漸增大 D.充電時,電解質(zhì)溶液中K+向正極
13、移動,且發(fā)生氧化反應(yīng) 答案 C 解析 放電時,負(fù)極反應(yīng)式為Zn+4OH--2e-===Zn(OH),選項A錯誤;放電時,電路中通過4 mol電子,則消耗標(biāo)況下22.4 L氧氣,選項B錯誤;充電時,電解池陰極反應(yīng)為Zn(OH)+2e-===Zn+4OH-,電解質(zhì)溶液中c(OH-)逐漸增大,選項C正確;充電時陽離子向陰極移動,即充電時,電解質(zhì)溶液中K+向陰極移動且發(fā)生還原反應(yīng),選項D錯誤。 11.某興趣小組學(xué)生設(shè)計水果電池:把鋅片和銅片用導(dǎo)線連接好,然后將鋅片和銅片平行插入新鮮西紅柿中,再在導(dǎo)線中接一個靈敏電流計,指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),將西紅柿換成橘子后重新做實驗,發(fā)現(xiàn)電流計指針沒有發(fā)生偏轉(zhuǎn)。下列針
14、對該組實驗的說法正確的是( ) A.通過對比實驗說明西紅柿汁是電解質(zhì)溶液而橘子汁是非電解質(zhì)溶液 B.通過對比實驗得出西紅柿汁:pH<7,橘子汁:pH>7 C.用橘子探究原電池工作原理的實驗不可能獲得成功 D.通過對比實驗說明構(gòu)成原電池條件之一是兩極要和電解質(zhì)溶液接觸并形成閉合回路 答案 D 解析 將西紅柿換成橘子后重新做實驗,電流計指針沒有發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明沒有形成原電池,其原因是多方面的,因此不能說明西紅柿汁是電解質(zhì)溶液而橘子汁是非電解質(zhì)溶液,A項錯誤;通過對比實驗不能得出西紅柿汁:pH<7,橘子汁:pH>7,B項錯誤;用橘子也可以探究原電池工作原理,C項錯誤;通過以上分析和實驗現(xiàn)
15、象說明構(gòu)成原電池條件之一是兩極要和電解質(zhì)溶液接觸并形成閉合回路,D項正確。 12.在一個固定容積的密閉容器中,可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),當(dāng)m、n、p、q為任意整數(shù)時,下列說法一定能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡的是( ) ①體系的壓強不再改變?、隗w系的密度不再改變 ③各組分的濃度不再改變?、芨鹘M分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變 ⑤反應(yīng)速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q?、迒挝粫r間內(nèi) m mol A 發(fā)生斷鍵反應(yīng),同時p mol C 也發(fā)生斷鍵反應(yīng) A.③④⑤⑥ B.③④⑥ C.①③④ D.②③⑥ 答案 B 解析?、偃绻摲磻?yīng)是一個反應(yīng)前后氣體體
16、積不變的可逆反應(yīng),則體系的壓強始終不變,所以不能根據(jù)壓強判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),故錯誤; ②因為在一個固定容積的密閉容器中進(jìn)行的反應(yīng),反應(yīng)物和生成物都是氣體,所以體系的密度不會改變,故不能據(jù)此判斷該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),故錯誤; ③各組分的物質(zhì)的量濃度不再改變,該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故正確; ④當(dāng)該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變,故正確; ⑤反應(yīng)速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q ,不能據(jù)此判斷該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),故錯誤; ⑥單位時間內(nèi)m mol A發(fā)生斷鍵反應(yīng)等效于p mol C形成,同時p mol C也發(fā)生斷鍵反應(yīng),故正確。 13.向容積為2 L的
17、密閉容器中充入2 mol A氣體和1 mol B氣體,在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+B(g)3C(g);經(jīng)2 s后達(dá)到平衡,測得C氣體的濃度為0.6 mol·L-1。下列說法中正確的是( ) ①用物質(zhì)A表示該反應(yīng)的平均速率為0.2 mol·L-1·s-1 ②用物質(zhì)B表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為0.2 mol·L-1·s-1 ③平衡時物質(zhì)A與B的轉(zhuǎn)化率相等 ④平衡時物質(zhì)B的濃度為0.2 mol·L-1 A.①②③ B.①③ C.②④ D.①④ 答案 B 解析 由題意可知,平衡時生成C的物質(zhì)的量為0.6 mol·L-1×2 L=1.2 mol,根據(jù)方程式和有關(guān)數(shù)
18、據(jù)列三段式: 2A(g) ?。 (g)3C(g) 起始量/mol 2 1 0 轉(zhuǎn)化量/mol 0.8 0.4 1.2 平衡量/mol 1.2 0.6 1.2 所以①用物質(zhì)A表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為=0.2 mol·L-1·s-1,正確;②用物質(zhì)B表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為=0.1 mol·L-1·s-1,錯誤;③平衡時物質(zhì)A與B的轉(zhuǎn)化率分別為×100%=40%、×100%=40%,所以平衡時物質(zhì)A與B的轉(zhuǎn)化率相等,正確;④平衡時物質(zhì)B的濃度為=0.3 mol·L
19、-1,錯誤。 14.(2017·廊坊高一檢測)為了探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,下列實驗方案可行的是( ) A. B. C. D. 答案 D 解析 沒有對比實驗,A錯誤;催化劑不同,溫度不同,無法比較,B錯誤;前者沒有催化劑,后者有催化劑,且溫度不同,無法比較,C錯誤;只有溫度不同,其他條件都相同,該方案可行,D正確。 15.對于放熱反應(yīng)Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,下列敘述正確的是( ) A.反應(yīng)過程中的能量關(guān)系可用上圖表示 B.1 mol Zn的能量大于1 mol H2的能量 C.若將其設(shè)計為原電池,則鋅作正極 D.若將其設(shè)計為原電池,當(dāng)有32.
20、5 g Zn溶解時,正極放出的氣體一定為11.2 L 答案 A 解析 根據(jù)能量守恒,則反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),鋅和硫酸反應(yīng)為放熱反應(yīng),A項正確;反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,反應(yīng)物和生成物均有兩種,無法比較1 mol Zn和1 mol H2的能量大小,B項錯誤;若將其設(shè)計為原電池,鋅化合價升高,失電子,則鋅作負(fù)極,C項錯誤;若將其設(shè)計為原電池,當(dāng)有32.5 g Zn溶解時,消耗鋅的物質(zhì)的量為0.5 mol,根據(jù)反應(yīng)方程式可知生成0.5 mol H2,但氣體所處狀態(tài)未知,不能確定氣體體積,D項錯誤; 16.一種新型燃料電池,一極通入空氣,另一極通入丁烷(C4
21、H10)氣體;電解質(zhì)是摻雜氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO2)晶體,在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2-。下列對該燃料電池的說法正確的是( ) A.在熔融電解質(zhì)中,O2-移向正極 B.當(dāng)負(fù)極消耗4.48 L氣體時,轉(zhuǎn)移電子5.2 mol C.電子的流向:負(fù)極經(jīng)外電路流向正極,再通過內(nèi)電路流回負(fù)極 D.通入丁烷的一極是負(fù)極,電極反應(yīng)為C4H10-26e-+13O2-===4CO2+5H2O 答案 D 解析 該裝置是原電池,在熔融電解質(zhì)中,氧離子由正極向負(fù)極移動,A錯誤;負(fù)極電極反應(yīng)式為C4H10-26e-+13O2-===4CO2+5H2O,負(fù)極消耗4.48 L氣體的物質(zhì)的量不一定是0.2
22、mol,轉(zhuǎn)移電子不一定是5.2 mol,B錯誤;原電池內(nèi)部不存在電子轉(zhuǎn)移,只存在陰、陽離子的定向移動,C錯誤;通入丁烷的電極是負(fù)極,負(fù)極上丁烷失電子和氧離子反應(yīng)生成二氧化碳和水,電極反應(yīng)式為C4H10-26e-+13O2-===4CO2+5H2O,D正確。 17.氫氧燃料電池常用于航天飛船,由電極反應(yīng)產(chǎn)生的水經(jīng)冷凝后可作為航天員的飲用水,其電極反應(yīng)如下: 負(fù)極:2H2+4OH--4e-===4H2O 正極:O2+2H2O+4e-===4OH- 當(dāng)?shù)玫?.8 kg飲用水時,電池內(nèi)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為( ) A.1.8 mol B.3.6 mol C.100 mol D.20
23、0 mol 答案 D 解析 由電池的正、負(fù)極反應(yīng)可得出電池的總反應(yīng)為2H2+O2===2H2O,每轉(zhuǎn)移4 mol電子,產(chǎn)生2 mol H2O,現(xiàn)n(H2O)=100 mol,則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2×100 mol=200 mol。 18.(2017·沈陽期末)一定條件下,將3 mol A氣體和1 mol B氣體混合于固定容積為2 L的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):3A(g)+B(g)C(g)+2D(s)。2 min末該反應(yīng)達(dá)到平衡,生成D的物質(zhì)的量隨時間的變化情況如圖所示。下列判斷正確的是( ) A.若混合氣體的密度不再改變時,該反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài) B.2 min后,加壓
24、會使正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率變慢 C.反應(yīng)過程中A和B的轉(zhuǎn)化率之比為3∶1 D.開始到平衡,用A表示的化學(xué)反應(yīng)速率為0.3 mol·L-1·min-1 答案 D 解析 產(chǎn)物D為固體,因此容器體積恒定時,若混合氣體的密度不再改變,則混合氣體的質(zhì)量一定不再改變,反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài),A項錯誤;縮小體積增大壓強,正、逆反應(yīng)速率均加快;容器體積不變,充入與體系無關(guān)的氣體,雖然容器總壓強增大,但體系內(nèi)各物質(zhì)濃度不變,正、逆反應(yīng)速率均不變,B項錯誤; 3A(g) + B(g)C(g)+2D(s) 起始/mol 3 1 0 0 轉(zhuǎn)化/mol 1.2
25、 0.4 0.4 0.8 平衡/mol 1.8 0.6 0.4 0.8 A的轉(zhuǎn)化率為×100%=40%,B的轉(zhuǎn)化率為×100%=40%,二者之比為1∶1,C項錯誤;v(A)==0.3 mol·L-1·min-1,D項正確。 二、非選擇題(本題共4小題,共46分) 19.(14分)(2018·內(nèi)蒙古集寧期中)試回答下列各題: (1)如圖1所示是NO2和CO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖,請寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:__________________________________________________
26、____ ________________________________________________________________________。 (2)化學(xué)反應(yīng)的焓變與反應(yīng)物和生成物的鍵能有關(guān)。 ①已知:H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-185 kJ·mol-1 請?zhí)羁眨? 共價鍵 H—H Cl—Cl H—Cl 鍵能/kJ·mol-1 436 247 ________ ②圖2中表示氧族元素中氧、硫、硒、碲生成氫化物時的焓變數(shù)據(jù),根據(jù)焓變數(shù)據(jù)可確定a、b、c、d分別代表哪種元素,試寫出硒化氫在熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,發(fā)生分解反應(yīng)的熱化
27、學(xué)方程式:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)NO2(g)+CO(g)===NO(g)+CO2(g) ΔH=-234 kJ·mol-1 (2)①434?、贖2Se(g)===Se(s)+H2(g) ΔH=-81 kJ·mol-1 解析 (1)根據(jù)NO2和CO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖可知,反應(yīng)物能量高于生成
28、物能量,反應(yīng)是放熱反應(yīng),反應(yīng)焓變=E1-E2=134 kJ·mol-1-368 kJ·mol-1=-234 kJ·mol-1,所以NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為NO2(g)+CO(g)===NO(g)+CO2(g) ΔH=-234 kJ·mol-1。 (2)①ΔH=436 kJ·mol-1+247 kJ·mol-1-2E(H—Cl)=-185 kJ·mol-1,解得:E(H—Cl)=434 kJ·mol-1。 ②根據(jù)元素周期律,同一主族元素非金屬性越強,其氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,而能量越低越穩(wěn)定,所以a、b、c、d依次為:H2Te、H2Se、H2S、H2O;b為硒化氫的生成熱數(shù)據(jù),則硒化氫分解
29、放熱,ΔH=-81 kJ·mol-1,所以H2Se發(fā)生分解反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為H2Se(g)===Se(s)+H2(g) ΔH=-81 kJ·mol-1。 20.(14分)(2018·江蘇海安期中)化學(xué)反應(yīng)速率和限度與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。 (1)某學(xué)生為了探究鋅與鹽酸反應(yīng)過程中的速率變化,在400 mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉,用排水集氣法收集反應(yīng)放出的氫氣,實驗記錄如下(累計值): 時間/min 1 2 3 4 5 氫氣體積/mL (標(biāo)準(zhǔn)狀況) 100 240 464 576 620 ①哪一時間段反應(yīng)速率最大________min(填“0~1”“1~2”“
30、2~3”“3~4”或“4~5”),原因是________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②求3~4 min時間段以鹽酸的濃度變化來表示的該反應(yīng)速率________________(設(shè)溶液體積不變)。 (2)另一學(xué)生為控制反應(yīng)速率防止反應(yīng)過快難以測量氫氣體積,他事先在鹽酸中加入等體積的下列溶液以減慢反應(yīng)速率,你認(rèn)為不可行的是________(填字母)。 A.蒸餾
31、水 B.KCl溶液 C.KNO3溶液 D.CuSO4溶液 (3)某溫度下在4 L密閉容器中,X、Y、Z三種氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化曲線如圖。 ①該反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________________________________________。 ②該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是________(填字母)。 A.Y的體積分?jǐn)?shù)在混合氣體中保持不變 B.X、Y的反應(yīng)速率比為3∶1 C.容器內(nèi)氣體壓強保持不變 D.容器內(nèi)氣體的總質(zhì)量保持不變 E.生成1 mol Y的同時消耗2 mol Z ③2 min內(nèi)Y的轉(zhuǎn)化率為________。 答案 (1
32、)①2~3 因該反應(yīng)是放熱反應(yīng),此時溫度高且鹽酸濃度較大,所以反應(yīng)速率較快 ②0.025 mol·L-1·min-1 (2)CD (3)①3X(g)+Y(g)2Z(g)?、贏C?、?0% 解析 (1)①在0~1、1~2、2~3、3~4、4~5 min時間段中,產(chǎn)生氣體的體積分別為100 mL、140 mL、224 mL、112 mL、44 mL,由此可知反應(yīng)速率最大的時間段為2~3 min;原因是因該反應(yīng)是放熱反應(yīng),此時溫度高且鹽酸濃度較大,所以反應(yīng)速率較快。②在3~4 min時間段內(nèi),n(H2)=0.112 L/22.4 L·mol-1=0.005 mol,消耗鹽酸的物質(zhì)的量為0
33、.01 mol,故v(HCl)==0.025 mol·L-1·min-1。(2)加入蒸餾水及加入KCl溶液,H+濃度減小,反應(yīng)速率減小且不減少產(chǎn)生氫氣的量,故A、B正確;C項,加入KNO3溶液,H+濃度減小,因酸性溶液中有NO,具有強氧化性,與Zn反應(yīng)無氫氣生成,錯誤;D項,加入CuSO4溶液,形成原電池,反應(yīng)速度增大,且影響生成氫氣的量,錯誤。(3)①由圖像可以看出,反應(yīng)中X、Y的物質(zhì)的量減少,應(yīng)為反應(yīng)物,Z的物質(zhì)的量增多,應(yīng)為生成物,當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到5 min時,Δn(Y)=0.2 mol,Δn(Z)=0.4 mol,Δn(X)=0.6 mol,則Δn(Y)∶Δn(Z)∶Δn(X)=1∶2∶3
34、,參加反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,則反應(yīng)的方程式為3X(g)+Y(g)2Z(g)。②X、Y的反應(yīng)速率比為3∶1,隨著反應(yīng)的進(jìn)行X、Y的反應(yīng)速率比始終為3∶1,不能作為平衡狀態(tài)的標(biāo)志,故B錯誤;反應(yīng)物和生成物均為氣體,容器內(nèi)氣體的總質(zhì)量保持不變,不能作為平衡狀態(tài)的標(biāo)志,故D錯誤;生成1 mol Y的同時消耗2 mol Z均只能表示逆反應(yīng)速率,不能說明正、逆反應(yīng)速率相等,無法判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故E錯誤。③2 min內(nèi)Y的轉(zhuǎn)化率=×100%=(1.0 mol-0.9 mol)÷1 mol×100%=10%。 21.(8分)將4 mol A氣體和2 mol B氣體在2 L的容
35、器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+B(g)2C(g)。若經(jīng)2 s時測得C的濃度為0.6 mol·L-1,填寫下列空白: (1)用物質(zhì)A表示反應(yīng)的平均速率為_______________________________。 (2)用物質(zhì)B表示反應(yīng)的平均速率為_________________________________。 (3)2 s時物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為__________________________________________。 (4)2 s時物質(zhì)B的體積分?jǐn)?shù)為__________________________________________。 答案 (1
36、)0.3 mol·L-1·s-1 (2)0.15 mol·L-1·s-1 (3)30% (4)25.9% 解析 2A(g)?。 (g) 2C(g) 起始濃度 2 mol·L-1 1 mol·L-1 0 變化濃度 0.6 mol·L-1 0.3 mol·L-1 0.6 mol·L-1 2 s時濃度 1.4 mol·L-1 0.7 mol·L-1 0.6 mol·L-1 (1)v(A)==0.3 mol·L-1·s-1。 (2)v(B)==0.15 mol·L-1·s-1。 (3)A的轉(zhuǎn)化率為×100%=30%。 (4)B
37、的體積分?jǐn)?shù)=×100%≈25.9%。 22.(10分)CH3OH是一種無色有刺激性氣味的液體,在生產(chǎn)生活中有重要用途,同時也是一種重要的化工原料。 (1)已知CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)的能量變化如圖所示,下列說法正確的是________(填字母)。 a.CH3OH轉(zhuǎn)變成H2的過程是一個吸收能量的過程 b.H2的生成速率與CH3OH的消耗速率之比為1∶2 c.化學(xué)變化不僅有新物質(zhì)生成,同時也一定有能量變化 d.1 mol H—O鍵斷裂的同時2 mol C===O鍵斷裂,則反應(yīng)達(dá)最大限度 (2)某溫度下,將5 mol CH3OH和2 mol O2充
38、入2 L的密閉容器中,經(jīng)過4 min反應(yīng)達(dá)到平衡,測得c(O2)=0.2 mol·L-1,4 min內(nèi)平均反應(yīng)速率v(H2)=________________,則CH3OH的轉(zhuǎn)化率為_____________________________________________。 (3)CH3OH燃料電池是目前開發(fā)最成功的燃料電池之一,這種燃料電池由甲醇、空氣(氧氣)、KOH(電解質(zhì)溶液)構(gòu)成。其中負(fù)極反應(yīng)式為CH3OH+8OH--6e-===CO+6H2O。則下列說法正確的是________(填序號)。 ①電池放電時通入空氣的電極為負(fù)極 ②電池放電時,電解質(zhì)溶液的堿性逐漸減弱 ③電池放電時
39、每消耗6.4 g CH3OH轉(zhuǎn)移1.2 mol電子 答案 (1)cd (2)0.8 mol·L-1·min-1 64% (3)②③ 解析 (1)由圖像可知,反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,則CH3OH轉(zhuǎn)變成H2的過程是一個放出能量的過程,a項錯誤;平均反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,H2的生成速率與CH3OH的消耗速率之比為2∶1,b項錯誤;化學(xué)變化不僅有新物質(zhì)生成,同時也一定有能量變化,c項正確;1 mol H—O鍵斷裂的同時2 mol C===O鍵斷裂,說明v正=v逆,反應(yīng)達(dá)到平衡,即反應(yīng)達(dá)最大限度,d項正確。 (2)將5 mol CH3OH和2 mol O2充入2 L的密閉容
40、器中,經(jīng)過4 min反應(yīng)達(dá)到平衡,測得c(O2)=0.2 mol·L-1,說明氧氣反應(yīng)掉(2-0.2×2) mol=1.6 mol,則氫氣生成6.4 mol,所以4 min 內(nèi)平均反應(yīng)速率v(H2)==0.8 mol·L-1·min-1,根據(jù)上述分析,反應(yīng)掉甲醇3.2 mol,則CH3OH的轉(zhuǎn)化率為3.2÷5×100%=64%。 (3)甲醇燃料電池由甲醇、空氣(氧氣)、KOH(電解質(zhì)溶液)構(gòu)成,①電池放電時,氧氣得電子,則通入空氣的電極為正極,錯誤;②電池放電時,生成的CO2與KOH溶液反應(yīng)生成碳酸鉀,電解質(zhì)溶液的堿性逐漸減弱,正確;③6.4 g甲醇的物質(zhì)的量為0.2 mol,根據(jù)CH3OH-6e-+8OH-===CO+6H2O,電池放電時每消耗6.4 g CH3OH轉(zhuǎn)移1.2 mol電子,正確。
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