《2019-2020年高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題訓(xùn)練 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡(含解析).doc》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019-2020年高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題訓(xùn)練 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡(含解析).doc(11頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
2019-2020年高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題訓(xùn)練 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡(含解析)
1.已知反應(yīng)CO(g) C(s)+1/2O2(g)的△H為正值,△S為負值。若△H和△S隨溫度的變化忽略不計,下列說法中正確的是 ( )
A.低溫下反應(yīng)是自發(fā)進行,高溫下反應(yīng)是非自發(fā)進行
B.任何溫度下反應(yīng)都是自發(fā)進行
C.低溫下反應(yīng)是非自發(fā)進行,高溫下反應(yīng)是自發(fā)進行
D.任何溫度下反應(yīng)都是非自發(fā)進行
【答案】D
【解析】根據(jù)方程式可知,該反應(yīng)是吸熱的、熵值減小的反應(yīng),所以由△G=△H-T△S可知,該反應(yīng)在任何溫度下反應(yīng)都是非自發(fā)進行,答案選D。
2.下列事實,不能用勒復(fù)夏特列原理解釋的是 ( )
A.氨水中加酸,NH4+ 的濃度增大
B.合成氨工業(yè)中不斷從反應(yīng)混合物中液化分離出氨氣
C.實驗室中常用排飽和食鹽水的方法收集Cl2
D.合成氨控制在500℃左右的溫度
【答案】D
3.在其它條件一定時,圖中曲線表示反應(yīng):2NO(g)+ O2(g) 2NO2(g),△H>0,達平衡時NO的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系,圖上標(biāo)有A、B、C、D、E點,其中表示未達平衡狀態(tài)且V正
0)
10秒后達到平衡,c(NH3)為0.4mol/L。下列說法正確的是
A.該反應(yīng)達平衡時H2的轉(zhuǎn)化率為40%
B.降低溫度能使混合氣體的密度增大
C.向該容器中充入N2,平衡正向移動
D.研發(fā)高效催化劑可大大提高N2的轉(zhuǎn)化率
【答案】C
【解析】
試題分析:A、生成氨氣的濃度為0.4mol/L,則氫氣消耗0.6mol/L,氫氣的轉(zhuǎn)化率=0.6/2=30%,不選A;B、降溫平衡正向移動,但混合氣體的密度不變,不選B;C、沖入氮氣,平衡正向移動,選C;D、催化劑不影響平衡,不改變轉(zhuǎn)化率,不選D。
考點:考查影響反應(yīng)速率和平衡的因素
10.當(dāng)下列反應(yīng)達到平衡時,保持溫度不變,無論等容或等壓時向容器中充入氬氣,平衡一定不移動的是
A.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) B.2HI(g)H2(g)+I2(g)
C.PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g) D.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
【答案】B
【解析】
試題分析:依題意可知,不管是等壓還是等容,要保證平衡不移動,可逆反應(yīng)的兩邊氣體系數(shù)只要相等即可,故答案為B
考點:考查化學(xué)平衡的移動。
11.將4molA和2molB在2L密閉容器中混合發(fā)生反應(yīng),2A(g)+B(g)2C(g);ΔH<0,4秒后反應(yīng)達到平衡狀態(tài),此時得C的濃度為0.6mol/L,下列說法正確的是
A.當(dāng)A、B、C物質(zhì)的量濃度化為2︰1︰2時,反應(yīng)即達到平衡狀態(tài)
B.4S內(nèi)用物質(zhì)B表示的反應(yīng)速率為0.075mol/(LS)
C.達平衡后通入一定量的氦氣,A的轉(zhuǎn)化率降低
D.達平衡后升高溫度,C的濃度將增大
【答案】B
【解析】
試題分析:A.平衡時各物質(zhì)的濃度關(guān)系取決于起始配比數(shù)以及反應(yīng)的程度,不能作為判斷達到平衡的依據(jù),故A錯誤;B.v(C)=0.6mol/L4s=0.15mol/(L?s),反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,則v(B)=0.075mol/(L?s),故B正確;C.達平衡后通入一定量的氦氣,容器內(nèi)壓強增大,但體積不變,平衡不移動,A的轉(zhuǎn)化率不變;D.升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,C的物質(zhì)的量濃度減小,故D錯誤;
選項B符合題意。
考點:考查化學(xué)平衡的移動
12.T℃時在2 L密閉容器中使X(g)與Y(g)發(fā)生反應(yīng)生成Z(g)。反應(yīng)過程中X、Y、Z的濃度變化如圖1所示;若保持其他條件不變,溫度分別為T1和T2時,Y的體積分數(shù)與時間的關(guān)系如圖2所示。則下列結(jié)論正確的是
A.反應(yīng)進行的前3 min內(nèi),用X表示的反應(yīng)速率v(X)=0.3 mol/(Lmin)
B.平衡時容器內(nèi)的壓強為反應(yīng)前的0.9倍
C.保持其他條件不變,升高溫度,反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K減小
D.若改變反應(yīng)條件,使反應(yīng)進程如圖3所示,則改變的條件是增大壓強
【答案】B
【解析】
試題分析:A、反應(yīng)進行的前3min內(nèi),,故A錯誤;B、根據(jù)圖1分 析,反應(yīng)中X、Y的物質(zhì)的量逐漸減小,Z的物質(zhì)的量逐漸增大,所以X、Y為反應(yīng)物,Z為生成物,根據(jù)物質(zhì)的量的變化量與化學(xué)計量數(shù)成正比可知0.4mol:0.2mol:0.4mol=3:1:2,所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為3X(g)+Y(g)2Z(g),平衡時物質(zhì)的量分別為1.4,1.4,0.8,反應(yīng)前各物質(zhì)的量分別為2,1.6,0.4,根據(jù)壓強之比和物質(zhì)的量成正比,反應(yīng)前是4,反應(yīng)后是3.6,故B正確;C、根據(jù)圖2中曲線的斜率大小判斷,T2時先到達平衡狀態(tài),說明反應(yīng)速率大,根據(jù)溫度越高反應(yīng)速率越大說明T2溫度高,溫度升高時Y的百分含量降低,說明平衡向正反應(yīng)方向移動,則平衡常數(shù)增大,故C錯誤;D、圖3與圖1比較,圖3到達平衡所用的時間較短,說明反應(yīng)速率增大,但平衡狀態(tài)沒有發(fā)生改變,應(yīng)是加入催化劑所致,故D錯誤。故選B。
考點:本題考查化學(xué)平衡移動以及平衡圖象題,做題時注意分析圖象中曲線的變化規(guī)律,結(jié)合外界條件對平衡移動的影響進行分析,題目難度中等。
13.臭氧的脫硝反應(yīng)為:2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),一定條件下,向2.0 L恒容密閉容器中充入2.0 mol NO2和1.0 mol O3,一段時間后達到平衡。下圖曲線a表示該反應(yīng)在溫度T下O3的濃度隨時間的變化,曲線b表示該反應(yīng)在某一起始條件改變時O3的濃度隨時間的變化。下列敘述正確的是
A.反應(yīng)2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g) △S<0
B.曲線b對應(yīng)的條件改變可能是加入了催化劑,平衡常數(shù)Ka=Kb
C.曲線b對應(yīng)的條件改變可能是密閉容器的體積變?yōu)?.0 L
D.若c1=0.3molL-1,從反應(yīng)開始到平衡時該反應(yīng)的速率v(NO2)=0.005 molL-1s-1
【答案】A
【解析】
試題分析:A、正反應(yīng)氣體物質(zhì)的量減小,混亂度減小,則△S<0,故A正確;B、加入催化劑加快反應(yīng)速率,不影響平衡移動,O3的濃度不變,但圖象中O3的濃度減小,可能是增大二氧化氮濃度,也可能是改變溫度,平衡常數(shù)不一定相等,故B錯誤;C、若體積變?yōu)?.0 L,壓強減小,平衡逆向移動,平衡時O3濃度大于a中O3濃度的,圖象中平衡時b條件下O3濃度等于a中O3濃度的,故C錯誤;D、v(O3)==0.005 mol?L-1?s-1,速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,v(NO2)=2v(O3)=0.01 mol?L-1?s-1,故D錯誤,故選A。
考點:考查了化學(xué)平衡計算與影響因素、反應(yīng)速率計算與影響因素、化學(xué)平衡圖象的相關(guān)知識。
14.反應(yīng) 2NO2(g)N2O4(g) △H<0,在溫度分別為T1、T2 時,平衡體系中NO2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如圖所示。下列說法正確的是
A.a(chǎn)、c兩點的反應(yīng)速率:a>c
B.a(chǎn)、c兩點NO2的轉(zhuǎn)化率:a>c
C.b、c兩點的化學(xué)平衡常數(shù):b=c
D.由狀態(tài)b到狀態(tài)a,可以用加熱的方法
【答案】D
【解析】
試題分析:2NO2(g)?N2O4(g)△H<0,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,化學(xué)平衡逆向移動,NO2的體積分數(shù)增大,故T1<T2;增大壓強,化學(xué)平衡正向移動,NO2的體積分數(shù)減小。A、由圖象可知,a、c兩點都在等溫線上,c的壓強大,則a、c兩點的反應(yīng)速率:a<c,錯誤;B、由圖象可知,a、c兩點都在等溫線上,c的壓強大,化學(xué)平衡正向移動,c點NO2的轉(zhuǎn)化率增大更大,錯誤;C、溫度T1<T2,升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,平衡常數(shù)減小,錯誤;D、升高溫度,化學(xué)平衡正向移動,NO2的體積分數(shù)增大,由圖象可知,a點NO2的體積分數(shù)大,則T1<T2,由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法,正確。
考點:本題考查圖像的分析、化學(xué)平衡移動。
15.某溫度下,在2L密閉容器中,3種氣態(tài)物質(zhì) X、Y、Z的物質(zhì)的量隨時間變化曲線如圖,
⑴① 該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________。
②在t1min時,該反應(yīng)達到了__________狀態(tài),下列可作為判斷反應(yīng)已達到該狀態(tài)的是__________
A.X、Y、Z的反應(yīng)速率相等 B.X、Y的反應(yīng)速率比為2:3
C.容器內(nèi)氣體壓強保持不變 D.生成1molZ的同時生成2molX
⑵ ①若上述反應(yīng)中X、Y、Z分別為NH3、H2、N2,且已知1mol氨氣分解成氮氣和氫氣要吸收46kJ的熱量,則該反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為:__________________________。
②兩位同學(xué)討論放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。甲說加熱后才能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng),乙說反應(yīng)中要持續(xù)加熱才能進行的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。你認為他們說法正確的是______同學(xué)。
【答案】(8分)⑴① 2X 3Y + Z 。② 平衡 , CD 。
⑵ ① 2NH3(g) N2(g) + 3H2(g) △H=+92KJ/mol。② 乙
【解析】(1)①從圖像可看出從反應(yīng)開始到平衡狀態(tài),X、Y、Z的△n分別為:0.8mol、1.2mol、0.4mol,所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式是2X 3Y + Z
②本反應(yīng)是一個恒容的、氣體系數(shù)改變的可逆反應(yīng),所以壓強是個變量,它保持不變時即為平衡狀態(tài);另D項生成Z與生成X恰好分別表示正、逆反應(yīng)速率,且符合兩物質(zhì)的系數(shù)比,能表明正逆反應(yīng)速率相等,即達到平衡狀態(tài)。而AB兩項不能表明正逆反應(yīng)速率相等。
(2)①注意方程式系數(shù)與反應(yīng)熱的對應(yīng)關(guān)系
②加熱是反應(yīng)的條件,與反應(yīng)是否為吸熱反應(yīng)沒有本質(zhì)上的聯(lián)系,故甲錯。但如果需要持續(xù)加熱,那可以肯定反應(yīng)體系需要吸收能量,是吸熱反應(yīng)
16.某溫度時,在一個容積為2 L的密閉容器中,X、Y、Z,三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù),試填寫下列空白:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________;
(2)反應(yīng)開始至2 min,用氣體Z表示的反應(yīng)速率為_____;
(3)若X、Y、Z均為氣體,反應(yīng)達到平衡時:
①壓強是開始時的________倍;
②若此時將容器的體積縮小為原來的 0.5倍,達到平衡時,容器內(nèi)溫度將降低(容器不與外界進行熱交換),則該反應(yīng)的正反應(yīng)為________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。
【答案】(1)3X+Y2Z (2)0.05 molL-1min-1 (3)① 0.9② 吸熱
【解析】
試題分析:(1)在反應(yīng)中,X、Y的物質(zhì)的量逐漸減小,Z的物質(zhì)的量逐漸增大,則X、Y為反應(yīng)物,Z為生成物,相同時間內(nèi),化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化之比等于化學(xué)劑量數(shù)之比,則化學(xué)方程式為Y+3X2Z;(2)反應(yīng)開始至2min,氣體Z的平均反應(yīng)速率為v=△c/△t=0.05mol/(L.min);(3)①反應(yīng)達平衡時,氣體的總物質(zhì)的量為:0.9mol+0.7mol+0.2mol=1.8mol,起始時氣體的總物質(zhì)的量為:1.0mol+1.0mol=2.0mol,在相同溫度下,氣體的物質(zhì)的量之比等于壓強之比,反應(yīng)達平衡時,此時容器內(nèi)的壓強與起始壓強之比為1.8mol:2.0mol=0.9;②若X、Y、Z均為氣體,將容器的體積縮小為原來的 0.5倍,平衡正向移動,容器內(nèi)溫度將降低(容器不與外界進行熱交換),則該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。
考點:考查化學(xué)平衡的變化圖象及相關(guān)計算。
17.某化學(xué)興趣小組在一次實驗探究中發(fā)現(xiàn),向草酸溶液中逐滴加入高錳酸鉀溶液時,溶液褪色總是先慢后快.即反應(yīng)速率由小變大.為此,甲同學(xué)做了如下實驗進行探究:
(已知:MnO4-在酸性環(huán)境下的還原產(chǎn)物是Mn2+ )
【實驗用品】儀器:試管(若干個)、膠頭滴管、100mL容量瓶、250mL容量瓶、10mL量筒、托盤天平、玻璃棒、燒杯、藥匙
(1)0.10mol/L H2C2O4溶液的配制:
實驗室欲配制100mL 0.10mol/L H2C2O4溶液,需要稱取草酸晶體(H2C2O42H2O) g(精確到0.1g);實驗中需要用到的玻璃儀器有:玻璃棒、燒杯、膠頭滴管和 .
(2)反應(yīng)的速率變化的探究:
在1號和2號試管中分別加入2mL0.10mol/L H2C2O4溶液,在1號試管中加入硫酸錳固體.然后在兩支試管中加入4mL 0.010mol/L KMnO4溶液和幾滴稀硫酸.現(xiàn)象如下表所示:
試管1
試管2
實驗現(xiàn)象
褪色很快
褪色很慢
褪色時間/s
4秒
31秒
請回答下列問題:
①甲同學(xué)進行該實驗還缺少的實驗儀器是: .
②H2C2O4溶液與酸性的KMnO4溶液反應(yīng)的離子方程式為: .
③同學(xué)測出的顏色變化的時間是以下列哪個選項為依據(jù)的 .
A、從KMnO4溶液剛好接觸H2C2O4溶液開始,溶液由紫紅色變?yōu)榻鯚o色,半分鐘之內(nèi)不再出現(xiàn)紫 紅色為止.
B、從KMnO4溶液剛好接觸H2C2O4溶液開始,溶液由無色變?yōu)樽霞t色為止.
C、從KMnO4溶液接觸H2C2O4溶液開始,溶液由紫紅色變?yōu)榻鯚o色為止.
④甲同學(xué)認為該反應(yīng)褪色由慢到快的原因是 .
于是甲同學(xué)得出結(jié)論 .
(3)乙同學(xué)和丙同學(xué)從甲同學(xué)的實驗探究中得到啟示,他們也分別提出了能影響該溶液化學(xué)反應(yīng)速率 因素的另外兩種可能原因,你認為他們提出的兩種可能原因是:
I II
【答案】(1)1.3g, 100mL容量瓶;
(2)①秒表;②5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O;③ C
④Mn2+離子在反應(yīng)中起到催化劑的作用,加快了反應(yīng)速率;在其它條件不變的情況下,加入催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率;
(3)該反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度升高,反應(yīng)速率增大,溶液褪色加快;加入少量硫酸,可以促進草酸和高錳酸鉀溶液的反應(yīng)。
【解析】
試題分析:(1)根據(jù)m=CVM=0.10mol/L0.1L126g/mol=1.3g,實驗中需要的儀器為:用于溶解晶體的燒杯,起攪拌和引流作用的玻璃棒,配制溶液的100mL容量瓶,定容時用的膠頭滴管,所以答案為1.3g、100mL容量瓶;
(2)①記錄時間需要秒表;
②草酸和酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)的離子方程式為5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O;
③測出的褪色時間是以溶液由紫紅色變?yōu)榻鯚o色為止,答案選C;
④反應(yīng)中生成錳離子,錳離子加快了反應(yīng)速率,起到催化作用,其它條件不變時,加入正催化劑能加快反應(yīng)速率,所以該反應(yīng)褪色由慢到快的原因是Mn2+離子在反應(yīng)中起到催化劑的作用,加快了反應(yīng)速率;于是甲同學(xué)得出結(jié)論為在其它條件不變的情況下,加入催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率。
(3)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有:反應(yīng)物的濃度、溫度、催化劑等,所以能影響該溶液化學(xué)反應(yīng)速率 的 因素的另外兩種可能原因是Ⅰ、該反應(yīng)是放熱反應(yīng),隨著反應(yīng)的進行,溶液的溫度逐漸升高,反應(yīng)速率增大,溶液褪色加快;Ⅱ、硫酸的濃度對反應(yīng)速率有影響,加入少量硫酸,可以促進草酸和高錳酸鉀溶液的反應(yīng),從而加快反應(yīng)速率。
考點:考查溶液的配制,探究實驗的設(shè)計與評價,影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。
18.為了研究外界條件對過氧化氫分解速率的影響,某同學(xué)做了以下實驗,請回答下列問題。
編號
操作
實驗現(xiàn)象
①
分別在試管A、B中加入5 mL 5% H2O2溶液,各滴入2滴1 mol/L FeCl3溶液。待試管中均有適量氣泡出現(xiàn)時,將試管A放入盛有5℃左右冷水的燒杯中浸泡;將試管B放入盛有40℃左右熱水的燒杯中浸泡。
試管A中不再產(chǎn)生氣泡;
試管B中產(chǎn)生的氣泡量增大。
②
另取兩支試管分別加入5 mL 5% H2O2溶液和5 mL 10% H2O2溶液
試管A、B中均未明顯見到有氣泡產(chǎn)生。
(1)過氧化氫分解的化學(xué)方程式為__________________________________________。
(2)實驗①的目的是______________________________________________________。實驗中滴加FeCl3溶液的目的是_________________________________________。
(3)實驗②未觀察到預(yù)期的實驗現(xiàn)象,為了幫助該同學(xué)達到實驗?zāi)康?,你提出的對上述操作的改進意見是__________________________________(用實驗中所提供的幾種試劑)。
(4)某同學(xué)在50 mL一定濃度的H2O2溶液中加入一定量的二氧化錳,放出氣體的體積(標(biāo)準狀況下)與反應(yīng)時間的關(guān)系如下圖所示,則A、B、C三點所表示的瞬時反應(yīng)速率最慢的是______________________。
【答案】(10分)(1)2H2O22H2O+O2↑(2分)
(2)研究溫度對H2O2分解速率的影響(2分)
加快H2O2分解速率,使實驗現(xiàn)象易于觀察(2分)
(3)將兩支試管同時放入盛有相同溫度熱水的燒杯中,或向兩支試管中同時滴入2滴1mol/LFeCl3溶液,觀察產(chǎn)生氣泡的速率(2分)
(4)C點的即時速率(2分)
【解析】
試題分析:(1)過氧化氫不穩(wěn)定,容易分解生成水和氧氣,則2H2O22H2O+O2↑;(2)實驗①中過氧化氫的濃度和體積相同,氯化鐵溶液的濃度和體積也相同,只有反應(yīng)溫度不同,分別是5℃、40℃,根據(jù)控制變量設(shè)計實驗探究的規(guī)律,實驗①的目的是研究溫度對H2O2分解速率的影響;氯化鐵溶液是雙氧水分解反應(yīng)的催化劑,實驗中滴加氯化鐵溶液的目的加快反應(yīng)速率,,使實驗現(xiàn)象易于觀察;(3)實驗②中過氧化氫溶液的體積相同,濃度不同,說明該實驗的目的是研究濃度對雙氧水分解速率的影響,因此其他條件相同即可,為了加快反應(yīng)速率,便于觀察實驗現(xiàn)象,改進的方法可以是將兩支試管同時放入盛有相同溫度熱水的燒杯中,或向兩支試管中同時滴入2滴1mol/LFeCl3溶液,觀察產(chǎn)生氣泡的速率;(4)隨著反應(yīng)的進行,雙氧水的物質(zhì)的量逐漸減小,其濃度逐漸減?。粶p小反應(yīng)物濃度,反應(yīng)速率減小,則圖中A、B、C點所表示的雙氧水濃度大小關(guān)系為:A>B>C,因此三點表示的瞬時反應(yīng)速率大小順序是A>B>C,所以C點所表示的反應(yīng)速率最慢。
考點:考查探究實驗,涉及過氧化氫分解反應(yīng)的化學(xué)方程式、實驗①的目的、滴加氯化鐵溶液的目的、設(shè)計實驗方案探究溫度對過氧化氫分解速率的影響、設(shè)計實驗方案探究濃度對過氧化氫分解速率的影響、化學(xué)反應(yīng)速率圖像、濃度對過氧化氫分解反應(yīng)速率的影響規(guī)律的應(yīng)用等。
19.在容積為2L的密閉容器中進行如下反應(yīng):A(g) + 2B(g) 3C(g)+nD(g), 開始時A為4 mol,B為6 mol;5 min末時測得C的物質(zhì)的量為3 mol,用D表示的化學(xué)反 應(yīng)速率v(D)為0.2 mol/(L min)。
計算: (1)5 min末A的物質(zhì)的量濃度為
(2)前5 min內(nèi)用B表示的化學(xué)反應(yīng)速率v(B)為
(3)化學(xué)方程式中n值為
(4)此反應(yīng)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為:
①v(A )=5 mol/( Lmin ) ②v( B )=6 mol/( Lmin )
③v(C)=4.5 mol/( Lmin ) ④v(D )=8 mol/( Lmin )
其中反應(yīng)速率最快的是 (填編號)
【答案】
20.X、Y、Z三種短周期元素,它們的原子序數(shù)之和為16。X、Y、Z三種元素常見單質(zhì)在常溫下都是無色氣體,在適當(dāng)條件下可發(fā)生如下圖所示變化:
X的單質(zhì)
Y的單質(zhì)
Z的單質(zhì)
A
C
B
已知一個B分子中含有的Z元素的原子個數(shù)比C
分子中的少一個。請回答下列問題:
(1)Y單質(zhì)分子的電子式為 。
(2)X的單質(zhì)與Z的單質(zhì)可制成新型的化學(xué)電源(KOH溶液作電解質(zhì)溶液),兩個電極均由多孔性碳制成,通入的氣體由孔隙中逸出,并在電極表面放電,則正極通入 (填物質(zhì)名稱或化學(xué)式均可);負極電極反應(yīng)式為 。
(3)已知Y的單質(zhì)與Z的單質(zhì)生成C的反應(yīng)是可逆反應(yīng),將等物質(zhì)的量的Y、Z的單質(zhì)充入一密閉容器中,在適當(dāng)催化劑和恒溫、恒壓條件下反應(yīng)。下列說法中,正確的是__________(填寫下列各項的序號)。
a.達到化學(xué)平衡時,正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等
b.反應(yīng)過程中,Y的單質(zhì)的體積分數(shù)始終為50%
c.達到化學(xué)平衡時,Y、Z的兩種單質(zhì)在混合氣體中的物質(zhì)的量之比為1:1
d.達到化學(xué)平衡的過程中,混合氣體平均相對分子質(zhì)量逐漸減小
【答案】(1)(2)氧氣(或O2); H2-2e-+2OH-== 2H2O(3)a b
【解析】
試題分析:短周期中形成無色氣體單質(zhì)的只有H2、N2、O2(稀有氣體除外),且一個B分子中含有的Z原子個數(shù)比C分子中少1個,則X、Y、Z分別為O、N、H,A、B、C分別為NO、H2O、NH3。
(1)Y的單質(zhì)為N2,電子式為。
(2)O2與H2可制成新型的化學(xué)電源(KOH溶液作電解質(zhì)溶液)—堿性氫氧燃料電池,電池反應(yīng)為2H2+O2== 2H2O,正極發(fā)生還原反應(yīng),則正極通入氧氣,負極發(fā)生氧化反應(yīng),通入氫氣,電極反應(yīng)式為H2-2e-+2OH-== 2H2O。
(3)氮氣和氫氣合成氨的反應(yīng)是可逆反應(yīng),將等物質(zhì)的量的氮氣和氫氣充入一密閉容器中,在適當(dāng)催化劑和恒溫、恒壓條件下反應(yīng)。a.達到化學(xué)平衡時,正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等,正確;b.起始氮氣和氫氣的物質(zhì)的量之比為1:1,二者按1:3反應(yīng),反應(yīng)過程中,氮氣Y的單質(zhì)的體積分數(shù)發(fā)生變化,錯誤;c.起始氮氣和氫氣的物質(zhì)的量之比為1:1,二者按1:3反應(yīng),達到化學(xué)平衡時,的兩種單質(zhì)在混合氣體中的物質(zhì)的量之比一定不是1:1,錯誤;d.合成氨的反應(yīng)正向為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),根據(jù)M=m/n判斷,達到化學(xué)平衡的過程中,混合氣體平均相對分子質(zhì)量逐漸減小,正確,選ad。
考點:考查元素推斷、燃料電池和化學(xué)平衡。
21.A、B、C、D、E、F是短周期元素,周期表中A與B、B與C相鄰,C與E同主族,A與C最外層電子數(shù)之比為2:3,B的最外層電子數(shù)比C的最外層電子數(shù)少1個; F元素的原子在周期表中半徑最?。怀R娀衔顳2C2與水反應(yīng)生成C的單質(zhì),且溶液使酚酞溶液變紅。
(1)E的名稱為______;D的最高價氧化物的水化物的電子式:_________。FAB分子的結(jié)構(gòu)式為_____
(2)A、B、C的氫化物穩(wěn)定性順序為(用分子式表示,由大到小)___________________;B的氫化物和B的最高價氧化物的水化物反應(yīng)生成Z,則Z中的化學(xué)鍵類型為____________________。
(3)兩種均含C、D、E、F四種元素的化合物相互反應(yīng)放出氣體的反應(yīng)離子方程式為____________。
(4)一定量的D2C2與AC2反應(yīng)后的固體物質(zhì),恰好與含0.8mol HCl的稀鹽酸完全反應(yīng),并收集0.25 mol 氣體,則固體物質(zhì)的組成為(寫清成分和物質(zhì)的量)______________________。
(5)在容積不變的密閉容器中進行如下反應(yīng):3F2(g)+B2(g)2BF3(g),若將平衡體系中各物質(zhì)的濃度都增加到原來的2倍,則產(chǎn)生的結(jié)果是______________________(填序號)。
A.平衡不發(fā)生移動 B.反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率減小
C.BF3的質(zhì)量分數(shù)增加 D.正逆反應(yīng)速率都增大
【答案】
(1)硫
(2)H2O>NH3 >CH4 離子鍵、共價鍵
(3)HSO3-+H+=H2O+SO2
(4)0.3molNa2O2 0.1mol Na2CO3
(5) C、D
【解析】
試題分析:化合物D2C2與水反應(yīng)生成C的單質(zhì),且所得溶液顯堿性,則可推知D2C2為Na2O2,即D為Na,C為O;A與C最外層電子數(shù)之比為2:3,且A與B相鄰,B與C相鄰,B的最外層電子數(shù)比C的最外層電子數(shù)少1個,則A為C,B為N;E與C同主族,則E為S,F(xiàn)的原子半徑最小,則F為H。
(1)E為硫元素;Na的最高價氧化物對應(yīng)水化物為NaOH;FAB是HCN。
(2)非金屬性越強,其氫化物越穩(wěn)定,因此氫化物的穩(wěn)定性由大到小為H2O>NH3 >CH4。Z為NH4NO3,屬于離子化合物,硝酸根中含有共價鍵。
(3)符合條件的物質(zhì)是NaHSO4和NaHSO3。
(4)混合物與含0.8mol HCl的稀鹽酸完全反應(yīng),根據(jù)原子守恒可知c(Na)=0.8mol,若反應(yīng)后固體全是Na2CO3,則反應(yīng)后生成CO2氣體的物質(zhì)的量為0.4mol,而實際只收集到0.25mol氣體,則說明與Na2O2反應(yīng)的CO2不足,Na2O2有剩余,因此收集到的氣體是O2和CO2的混合氣體,固體成分是Na2O2和Na2CO3。設(shè)混合物中Na2O2的物質(zhì)的量為x,Na2CO3的物質(zhì)的量為y,根據(jù) Na2CO3~CO2,2Na2O2~O2,則有2x+2y=0.8mol,x/2+y=0.25mol,解得x=0.3mol,y=0.1mol。
(5)設(shè)原平衡時H2、N2、NH3的物質(zhì)的量濃度分別為a、b、c,則該溫度下的平衡常數(shù),溫度不變的情況下濃度增大到原來的2倍,則,因此平衡正向移動,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大,A、B錯,C正確;物質(zhì)濃度增大,正、逆反應(yīng)速率都增大,的正確。
考點:考查元素周期律、元素周期表,元素化合物性質(zhì),化學(xué)計算,影響化學(xué)平衡因素等。
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