第六章 化学反应与能量-2024-2025学年高一化学人教版2019单元复习测试
2024-06-28
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内容正文:
第六章 化学反应与能量-2024-2025学年高一化学人教版2019单元复习测试
知识总结
一、化学反应与能量变化的基本概念
1. 化学反应的实质:化学反应是反应物分子中的原子重新组合成生成物分子的过程,涉及到旧化学键的断裂和新化学键的形成。
2. 能量变化的原因:化学键的断裂需要吸收能量,而化学键的形成会释放能量。当反应物分子中的化学键断裂所吸收的能量小于生成物分子中化学键形成所释放的能量时,反应表现为放热;反之,则为吸热。
二、化学能与热能的相互转化
1. 质量守恒定律与能量守恒定律:化学反应遵循质量守恒定律,即反应前后物质的总质量不变;同时,化学反应也遵循能量守恒定律,即反应过程中能量的总量不变。
2. 放热反应与吸热反应:
- 放热反应:反应物的总能量大于生成物的总能量,反应过程中能量以热能的形式释放。
- 吸热反应:反应物的总能量小于生成物的总能量,反应过程中需要吸收热能。
三、化学反应中的能量变化计算
1. 反应热的计算:
- 用E(反应物)表示反应物的总能量,E(生成物)表示生成物的总能量,ΔQ表示能量变化,则ΔQ=E(生成物)-E(反应物)。
- 用Q(吸)表示反应物化学键断裂时吸收的总能量,Q(放)表示生成物化学键形成时放出的总能量,ΔQ表示能量变化,则ΔQ=Q(吸)-Q(放)。
四、热化学方程式
1. 热化学方程式的概念:表示参加化学反应的物质的量和反应热的关系的化学方程式。
2. 热化学方程式的书写:
- 写出配平的化学方程式。
- 注明反应条件、物质的状态和焓变值。
五、燃烧热与中和热
1. 燃烧热:101 kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。
2. 中和热:在稀溶液里,酸与碱发生中和反应生成1mol水时所放出的热量。
六、能源与化学
1. 能源的分类:能源可以根据来源分为化石能源、可再生能源等。
2. 化学在能源领域的应用:通过化学反应可以实现能源的转化和储存,如燃料电池、电池等。
七、实验与探究
通过实验探究不同化学反应的能量变化,加深对化学反应与能量关系的理解。
名校习题集:
一、单选题:
1.氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上,其反应原理示意图如下所示。下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是( )
A. 该电池工作时电能转化为化学能
B. 该电池中电极是正极
C. 外电路中电子由电极通过导线流向电极
D. 该电池的总反应:
2.微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如下图所示,下列说法正确的是( )
A. 电子从流出,经外电路流向
B. 在硫氧化菌作用下转化为的反应是:
C. 该电池在高温下进行效率更高
D. 若该电池有电子转移,则有通过质子交换膜
3.某温度下,在恒容密闭容器中进行反应:。下列叙述正确的是( )
A. 加入少量,逆反应速率增大
B. 当容器中的正反应速率与逆反应速率相等时,反应达到平衡
C. 升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D. 达到平衡后,的转化率可能为
4.一种驱动潜艇的液氨液氧燃料电池原理示意如图,下列有关该电池说法正确的是( )
A. 电流由电极经外电路流向电极
B. 电池工作时,向电极移动
C. 该电池工作时,每消耗转移电子
D. 电极上发生的电极反应为:
5.一定温度下,在体积为的恒容密闭容器中,某一反应中、、三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列表述中正确的是( )
A. 反应的化学方程式为
B. 时,正、逆反应都不再继续进行,反应达到化学平衡
C. 若,则内的化学反应速率为
D. 温度、体积不变,时刻充入使压强增大,正、逆反应速率都增大
6.已知汽车尾气无害化处理反应为。下列说法正确的是( )
A. 升高温度可使该反应的逆反应速率降低
B. 达到化学平衡时,化学反应已经停止
C. 时,说明达到了化学平衡
D. 单位时间内消耗和的物质的量相等时,反应达到平衡
7.可以证明可逆反应已达到平衡状态的是( )
一个键断裂的同时,有个键断裂;
一个断裂的同时,有个键断裂;
其它条件不变时,混合气体平均分子量不再改变;
保持其它条件不变时,体系压强不再改变;
、、都不再改变;恒温恒容时,密度保持不变;
正反应速率,逆反应速率
A. 全部 B. 只有 C. D. 只有
8.某密闭容器中发生如下反应:;。下图表示该反应的速率随时间变化的关系,、、时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是( )
A. 时加入了催化剂 B. 时降低了温度
C. 时增大了压强 D. 时间内反应物的转化率最低
9.利用电化学原理可同时将、变废为宝,装置如图所示电极均为惰性电极。下列说法不正确的是( )
A. 为负极,发生氧化反应
B. 装置工作时,电子从极流入极
C. 若极消耗,则中左侧溶液质量减轻
D. 电极反应式为
10.下列图象分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。
据此判断下列说法中正确的是 ( )
A. 石墨转变为金刚石是吸热反应
B. 等质量的完全燃烧放出的热量小于
C. 白磷比红磷稳定
D. 为吸热反应
11.将气体和气体在的容器中混合,并在一定条件下发生如下反应:,若经后测得的物质的量为。下列叙述正确的是( )
A. 用物质表示的反应的平均速率为
B. 反应开始到,物质的物质的量浓度减少了
C. 时物质的转化率为
D.
12.恒容条件下,发生如下反应:。已知:,,、分别为正、逆向反应速率常数仅与温度有关,为物质的量分数。如图是不同温度下随时间的变化。下列说法正确的是
( )
A. 该反应为放热反应
B. 在点充入使体系压强增大,可缩短达到平衡的时间
C. 当反应进行到处时,
D. 时平衡体系中再充入,平衡正向移动,增大
13.根据反应:,设计如图所示原电池,下列说法错误的是( )
A. 可以是银或石墨
B. 是硫酸铜溶液
C. 电子从铜电极经外电路流向 电极
D. 极上的电极反应式:
14.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
A. 若 ,则的燃烧热为
B. 若白磷,红磷, ,则红磷比白磷稳定
C. 已知 ,则固体与稀盐酸完全中和,放出的热量
D. 已知 , ,则
15.有关下列四组实验描述不正确的是( )
A. 加热甲装置中的烧杯可以分离和
B. 利用装置乙可证明非金属性强弱:
C. 打开丙中的止水夹,一段时间后,可观察到烧杯内溶液上升到试管中
D. 向丁中铁电极区滴入滴铁氰化钾溶液,一段时间后,烧杯中不会有蓝色沉淀生成
16.如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪,具有自动吹气流量侦测与控制的功能,非常适合进行现场酒精检测。下列说法不正确的是 ( )
A. 电流由所在的铂电极经外电路流向另一电极
B. 所在的铂电极处发生还原反应
C. 该电池的负极反应式为:
D. 微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量
17.在的恒容容器中,充入和,并在一定条件下发生如下反应:,若经后测得的浓度为,下列选项说法正确的组合是( ) 用表示的反应速率为若、的浓度之比为则该反应处于平衡状态时的物质的量浓度为若平衡后投入一定量的物质则正、逆反应速率都增大
A. B. C. D.
18.下列措施对增大反应速率明显有效的是( )
在氧气中燃烧生成,将片改成粉
与稀硫酸反应制取时,改用浓硫酸
与稀硫酸反应制取时,滴加几滴溶液
在与两溶液反应时,增大压强
2,升高温度
与水反应时,增大水的用量
A. B. C. D.
二、填空题:本大题共2小题,共16分。
19.观察下图,回答问题。
该装置叫________装置,可以将________能转化为________能。
在外电路中电子由_________流向_________。
负极是_________,电极反应为______________________。
正极是_________,电极反应为_______________,总反应为______________。
20.含氮化合物是化工、能源、环保等领域的研究热点。
回答下列问题:
图所示为利用和空气中的以超薄纳米为催化剂在光催化作用下合成氨的原理。
已知: ;
Ⅱ ;
则上述合成氨的热化学方程式为____________________________。
合成尿素的反应为 。向恒容密闭容器中按物质的量之比充入和,使反应进行,保持温度不变,测得的转化率随时间的变化情况如图所示。
若用的浓度变化表示反应速率,则点的逆反应速率__________点的正反应速率填“”“”或“”。
下列叙述中不能说明该反应达到平衡状态的是__________________填选项字母。
A.体系压强不再变化
B.气体平均摩尔质量不再变化
C.的消耗速率和的消耗速率之比为
D.固体质量不再发生变化
工业上合成尿素时,既能加快反应速率,又能提高原料利用率的措施有____________填选项字母。
A.升高温度 加入催化剂
C.将尿素及时分离出去 增大反应体系的压强
汽车尾气已成为许多大城市空气的主要污染源,其中存在大量。实验发现,易发生二聚反应并快速达到平衡。向真空钢瓶中充入一定量的进行反应,测得温度分别为和时的转化率随时间变化的结果如图所示。
温度为时,达到平衡时体系的总压强为,点的物质的量分数为____________保留三位有效数字,点对应的平衡常数______________用分压表示,保留小数点后三位;提高平衡转化率的条件为______________任写两点。
如图所示,利用电解原理,可将废气中的转化为,阳极的电极反应式为_______________________________,通入的目的是_______________________。
三、实验题:本大题共1小题,共10分。
21.某兴趣小组用下图装置探究氨的催化氧化。
氨催化氧化的化学方程式为________________________________。
加热玻璃管一段时间后,挤压中打气球鼓入空气,观察到中物质呈红热状态;停止加热后仍能保持红热,该反应是________填“吸热”或“放热”反应。
为保证在装置中观察到红棕色气体,装置应装入________;若取消,在中仅观察到大量白烟,原因是___________________。
为实现氨催化氧化,也可用装置替换装置________填装置代号;化合物为________只写一种。的作用是__________________________________。
四、简答题:本大题共2小题,共16分。
22.Ⅰ甲烷是目前使用量非常大的一种清洁燃料.
甲烷的电子式为______,空间构型为______,二氯甲烷的结构共有______种
Ⅱ中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破,组装出了自呼吸电池及主动式电池甲醇燃料电池的工作原理如图所示
处通入的是______,处通入的是______该电池负极的电极反应式为:______,正极的电极反应式为:______.
向外电路释放电子的电极是______电极填或
工作一段时间后,当甲醇完全反应生成时,有______个电子转移.
比起直接燃烧燃料产生电力,使用燃料电池有许多优点,其中主要有两点:首先是燃料电池能量转化效率高,其次是______.
23.反应 ,平衡常数为;反应 ,平衡常数为;在不同温度、值如表:
反应 平衡常数为,则________用和表示,________用和表示。
能判断,达到化学平衡状态的依据是________填字母。
A.容器中压强不变 混合气体中不变
C.
一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的气体,发生反应 ,的浓度与时间的关系如图所示。
该条件下反应的平衡常数为______;若铁粉足量,的起始浓度为,则平衡时的浓度为________。
下列措施中能使平衡时增大的是______填字母。
A.升高温度 增大压强 充入一定量的 再加入一定量铁粉
五、计算题:本大题共1小题,共8分。
24.断开键、键、键分别需要吸收的能量为、、,求:生成需________填“吸收”或“放出”能量_________。 已知硫粉在氧气中完全燃烧放出的热量是,其 燃烧热的热化学方程式为_________________________。
已知:
则________ 图中的________
答案和解析
1.【答案】
【解析】
本题考查了燃料电池,能正确的判断正负极以及电极反应是解答本题的关键,一般规律为原电池的负极上物质失去电子发生氧化反应,电子从负极经导线流向正极,电流从正极流向负极。
【解答】
氢氧燃料电池工作时,是把化学能转变为电能,通入氢气的一极为电源的负极,发生氧化反应,电极反应式为,通入氧气的一极为原电池的正极,电极反应式为,正负极电极反应式相加得电池反应式,电子由负极经外电路流向正极。
A.该电池工作时化学能转化为电能,故A错误;
B.氢氧燃料电池中,在负极上被氧化,在正极上被还原,所以该电池中电极是正极,故B错误;
C.原电池工作时,电子由负极经外电路流向正极,即由通过灯泡流向,故C错误;
D.负极电极反应式,正极电极反应式为,正负极电极反应式相加得电池反应式,故D正确。
故选D。
2.【答案】
【解析】
本题主要考查原电池工作原理以及应用知识,注意根据电池工作示意图以及燃料电池的特点进行分析解答,题目难度中等。
【解答】
由图可知硫酸盐还原菌可以将有机物氧化成二氧化碳,而硫氧化菌可以将硫氢根离子氧化成硫酸根离子,所以两种细菌存在,就会循环把有机物氧化成 放出电子,负极上在硫氧化菌作用下转化为,失电子发生氧化反应,电极反应式是;正极上是氧气得电子的还原反应:,
A.是电池的正极,是负极,则电子从流出,经外电路流向,故A错误;
B.负极上在硫氧化菌作用下转化为,失电子发生氧化反应,电极反应式是,故B正确;
C.该电池在高温下微生物被杀死,效率更低,故C错误;
D.根据电子守恒,若该电池有电子转移,有通过质子交换膜,故D错误。
故选B。
3.【答案】
【解析】
本题考查影响化学反应速率的因素、平衡状态判断、可逆反应等,难度不大,注意基础知识的掌握。掌握反应速率的影响因素是解答关键。
【解答】
A.在反应中是固体,固体量的增减不会引起化学反应速率的改变,加入少量,逆反应速率不变,故A错误;
B.当容器中的正反应速率与逆反应速率相等时,反应达到平衡,故B正确;
C.升高温度,正、逆反应速率均增大,故C错误;
D.该反应是可逆反应,达到平衡后,的转化率小于,故D错误;
故选B。
4.【答案】
【解析】
本题考查了原电池原理,注意燃料电池的工作原理和规律:负极上是燃料失电子的氧化反应,在正极上氧气发生得电子的还原反应,题目难度一般。
【解答】
液氨液氧燃料电池中,负极上发生失电子的氧化反应,即是负极,是正极,碱性条件下,氧气在正极生成氢氧根离子,燃料电池的总反应是燃料燃烧的化学方程式:,电子从负极流向正极,据此分析解答。
A. 电流从正极流向负极,即从电极经外电路流向电极,故A错误;
B. 原电池中,阴离子向负极移动,则向负极移动,故B错误;
C.所处状态未知,无法进行计算,故C错误;
D.是负极,碱性条件下,氨气在负极失电子,其电极反应为:,故D正确。
5.【答案】
【解析】
本题考查化学平衡图象分析、化学平衡的计算,题目难度中等,注意分析各物质的量的变化曲线,把握化学方程式的判断方法,试题培养了学生的分析能力及化学计算能力。
【解答】
A.由图象可以看出,反应中物质的量减小,、的物质的量增多,则为反应物,、为生成物,且::::::,则该反应的化学方程式为:,故A错误;
B.时,正、逆反应继续进行,反应达到化学平衡,是动态平衡,故B错误;
C.若,则的的化学反应速率,故C正确;
D.温度、体积不变,时刻充入 使压强增大,但不改变原来各物质的浓度,正、逆反应速率不变,故D错误。
故选C。
6.【答案】
【解析】
本题考查化学平衡的判定,较容易,从速率角度判定平衡时一定要有正向速率也有有逆向速率,且用不同物质表示的正反应速率和逆反应速率之比等于化学计量数之比。
【解答】
A.升温,无论是正反应,还是逆反应,反应速率均加快,项错误;
B.化学反应达到化学平衡时,正、逆反应速率相等,但不为,即反应没有停止,项错误;
C.给出的两个反应速率表示的方向均为正反应方向,没有逆反应方向,故不能用于化学平衡状态的判断,项错误;
D.由于和的化学计量数相等,故当两者同时消耗的量相等时,说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,项正确。
故选D。
7.【答案】
【解析】
本题考查化学平衡状态的判断,题目难度不大,本题注意把握平衡状态的实质以及判断的依据。
【解答】
一个键断裂,同时个键断裂,表示正逆反应同时进行,而且反应速率相等,故正确;
一个断裂的同时,个键断裂,表示反应正向进行,故错误;
平均摩尔质量,一直不变,随着反应进行发生变化,当不再改变时,平均摩尔质量不再改变,说明反应达到平衡,故正确;
该反应是一个气体体积改变的反应,当反应达到平衡状态时,各物质的浓度不变,则其压强也不变,所以保持其他条件不变时,体系压强不再改变,能说明该反应达到平衡状态,故正确;
反应达到平衡状态时,各物质的百分含量不变,所以、、都不再改变能说明该反应达到平衡状态,故正确;
恒温恒容时,密度始终保持不变,所以不能证明该反应达到平衡状态,故错误;
表示消耗的速率,表示消耗的速率,且,充分说明向两个相反方向进行的程度相当,说明到达平衡状态,故正确;
综上分析,正确,故C正确。
8.【答案】
【解析】
本题考查影响平衡移动的因素及图像,正确分析图像是解答这类问题的关键,试题难度一般。
【解答】
由 可知,该反应是反应前后气体的物质的量减少的反应,为放热反应。根据催化剂、温度、压强对化学反应速率和化学平衡的影响来分析,若化学平衡逆向移动,则反应物的转化率降低。
A.因该反应是反应前后气体的物质的量不相等的反应,时间内正逆反应速率增大且相等,则应为时加入了催化剂,故A正确;
B.由图可知,时正逆反应速率都减小,且逆反应速率大于正反应速率,化学平衡在时向逆反应方向移动,而该反应为放热反应,降低温度化学平衡正向移动,故B错误;
C.时正逆反应速率都增大,且逆反应速率大于正反应速率,化学平衡在时向逆反应方向移动,由化学计量数可知,增大压强,化学平衡应正向移动,故C错误;
D.由图可知,时刻,逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向移动,转化率降低,故 时间内转化率不是最低,故D错误。
故选A。
9.【答案】
【解析】
本题主要考查原电池和电解池原理,为高频考点,侧重考查学生的分析能力,明确各个电极上发生的反应及电解原理是解本题关键,注意把握电解方程式的书写,难度一般。
【解答】
根据装置图可得,为原电池,为电解池,
A.电极通入二氧化硫,二氧化硫在极失去电子转化成硫酸根,则为负极,发生氧化反应,故A正确;
B.装置工作时,为正极,为阳极,则电子从极流入极,故B正确;
C.中左侧水失去电子生成氧气和氢离子,而氢离子通过质子交换膜迁移到右侧,若极消耗,转移电子,则中左侧溶液质量减轻大于,故C错误;
D.电极为阴极,二氧化碳得电子生成甲醇,电解质溶液为稀硫酸,则电极反应式为,故D正确。
故选C。
10.【答案】
【解析】
本题考查了图象分析判断,焓变和物质能量的变化分析是关键,题目较简单。
【解答】
A.由图可知金刚石能量高于石墨,石墨转变为金刚石是吸热反应,故A正确;
B.由图可知气态硫的能量高于固态硫,等质量的完全燃烧放出的热量大于,故B错误;
C.由图可知白磷能量高于红磷,能量越低越稳定,红磷比白磷稳定,故C错误;
D.由图可知反应物的能量总和高于生成物的能量总和,反应是放热反应,故D错误。
故选A。
11.【答案】
【解析】
本题考查化学平衡与化学反应速率的有关计算,难度不大,侧重对基础知识的巩固,注意反应速率通常利用定义法与速率规律计算。
【解答】
将气体和气体在的密闭容器中,若经后测得的物质的量为,则:
起始量:
变化量:
末时:
A.,故A错误;
B.反应开始到,物质的物质的量浓度减少了,故B错误;
C.的转化率,故C正确;
D.速率之比等于系数之比,所以,故D错误。
12.【答案】
【解析】
本题考查化学平衡,为高频考点,把握平衡移动的影响因素、图象分析为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意平衡移动与图象的结合,选项C为解答的难点,题目难度不大。
【解答】
A. 由图可知时先达到平衡,且对应小,可知升高温度平衡正向移动,则正反应为吸热反应,故A错误;
B. 反应前后气体的物质的量不变,恒容条件下,在点充入使体系压强增大,物质的量的浓度不变,反应速率不变,故B错误;
C.反应前后分子数不变,即反应开始至达平衡的过程中混合气体总物质的量始终为,由图像知下达到平衡时的物质的量分数为,则此时和的物质的量分数均为,因为平衡时,,,则,,因和只与温度有关,反应进行到点处时,。,故C正确;
D.时平衡体系中再充入,压强增大,反应前后体积不变,与原平衡等效,不变,故D错误。
故选C。
13.【答案】
【解析】解:根据电池反应式知,失电子作负极、作正极,为含有银离子的可溶性盐溶液,
A.为正极,则为不如活泼的金属或导电的非金属,如可以是或石墨,故A正确;
B.为可溶性的银盐溶液,如硝酸银溶液,故B错误;
C.电子从负极沿外电路流向正极,故C正确;
D.电极上银离子得电子发生还原反应,电极反应式为,故D正确;
故选:。
该原电池中易失电子作负极、作正极,为不如活泼的金属或导电的非金属,为含有银离子的可溶性盐溶液,负极上失电子发生氧化反应,正极上银离子得电子发生还原反应,据此分析解答。
本题考查原电池原理,明确原电池中各个电极上发生的反应、电极材料特点是解本题关键,会根据电池反应式确定正负极材料及电解质溶液,题目难度不大。
14.【答案】
【解析】
本题考查学生燃烧热、中和热的概念以及热化学方程式的含义知识,注意教材知识的掌握是解答的关键,难度不大。
【解答】
A.的燃烧热必须是物质生成最稳定的化合物即生成液态水的过程所放出的热量,气态水变为液态水是放热的,所以的燃烧热大于,故A错误;
B.白磷, 红磷,,所以红磷的能量低于白磷的能量,所以红磷比白磷稳定,故B正确;
C.在稀溶液中,,又固体溶于水放热,所以的物质的量,与稀盐酸完全中和生成水,此时放出热量大于,故C错误;
D.焦炭完全燃烧放出的热量高于不完全燃烧放出的热量,焓变是负值,即,故D错误。
故选B。
15.【答案】
【解析】
本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握物质的性质、酸性比较、原电池、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度一般。
【解答】
A.受热不分解,而受热分解,利用加热甲装置中的烧杯可以分离和,故A正确;
B.氯元素的最高价氧化物对应水化物为,另外盐酸有挥发性,生成的中混有,无法判断碳酸的酸性比硅酸强,由装置乙无法证明非金属性强弱:,故B错误;
C.该装置中铁发生吸氧腐蚀,一段时间内试管内压强减小,烧杯内溶液上升到试管中,故C正确;
D.原电池中为负极,为正极,烧杯内无,则滴入滴铁氰化钾溶液,烧杯中不会有蓝色沉淀生成,故D正确。
故选B。
16.【答案】
【解析】
本题以乙醇为燃料考查了燃料电池,难度不大,注意正负极上电极反应式的书写要结合电解质溶液的酸碱性,即使燃料和氧化剂相同,如果电解质溶液不同,电极反应式也不同。
【解答】
A.乙醇燃料电池中,负极上乙醇失电子发生氧化反应,正极上是氧气得电子的还原反应,电流由正极流向负极,即从所在的铂电极经外电路流向另一电极,故A正确;
B.乙醇燃料电池中,负极上乙醇失电子发生氧化反应,正极上是氧气得电子的发生还原反应,故B正确;
C.该电池的负极上乙醇失电子发生氧化反应,由装置图可知酒精在负极被氧气氧化生成醋酸,,故C错误;
D.根据微处理器通过检测电流大小可以得出电子转移的物质的量,根据电极反应式可以计算出被测气体中酒精的含量,故D正确。
故选C。
17.【答案】
【解析】【解析】
本题考查化学反应速率的计算,难度不大,掌握化学反应速率的概念和表示方法即可解答。
【解答】
为固态,不能用表示化学反应速率,故错误;
平衡状态时、的浓度之比不一定为,故错误;
内生成,根据方程式知,相同时间内消耗,时,故正确;
投入一定量的物质,增加了生成物的浓度,正、逆反应速率都增大,故正确。
正确组合为。故C正确。
故选C。
18.【答案】
【解析】
本题考查化学反应速率的影响因素,难度不大。
【解答】
在氧气中燃烧生成,将片改成粉,增大反应物的表面积,反应速率加快,故选;
遇浓硫酸钝化,不能加快反应速率,故不选;
与稀硫酸反应制取时,滴加几滴溶液,可以形成原电池,可以加快化学反应速率,故选;
在与两溶液反应时,是液体反应体系,没有气体参加,增大压强对反应速率影响不大,故不选;
2,升高温度,反应速率增大,故选;
与水反应时,水为纯液体,增大水的用量,对反应速率几乎没有影响,故不选,故正确。
故选A。
19.【答案】原电池;化学;电
;
;
;;
【解析】
本题主要考查原电池的工作原理,正负极材料的判断及其电极反应方程式的书写,比较简单。
【解答】
如图所示,该装置是锌铜原电池装置,锌作负极,铜作正极。原电池装置是将化学能转化为电能,故答案为:原电池;化学;电;
原电池装置中,电子从负极经外电路流向正极,故答案为:;;
锌作负极,锌失去电子变成锌离子,故答案为:;;
铜作正极,溶液中的得电子变成,总反应是锌与的反应,故答案为:;;。
20.【答案】 ;
;;;
;;降低温度、充入气体;; ;使电解产物全部转化为
【解析】
本题主要考查盖斯定律、化学平衡、电化学等。综合性较强,掌握对应的知识板块解题技巧是解题的关键。
【解答】
根据盖斯定律可知,得, ;
由图可知,点时反应未达平衡,在达到平衡过程中,增大,平衡时,故A点的逆反应速率点的正反应速率。
该反应为气体分子数减少的反应,体系压强不再变化,说明反应达到平衡状态
B.充入和物质的量之比为:,反应消耗和的物质的量之比为:,气体平均摩尔质量不再变化,说明反应达到平衡状态
C.的消耗速率和的消耗速率之比始终为,不能说明反应达到平衡状态;
D.固体质量不再发生变化,说明反应达到平衡状态。故选C。
该反应为气体体积减小的放热反应,增大压强,加快反应速率,平衡正向移动,可提高原料利用率;升高温度,平衡逆向移动,原料利用率减小;加催化剂或减少固体产物平衡不移动,故选D项。
根据三段式
起始
转化
平衡
点的物质的量分数为;。降低温度,充入气体均可提高的平衡转化率。
电解制备阳极的电极反应式为,阴极的电极反应式为 ,根据得失电子守恒,阳极产生的的物质的量大于阴极产生的的物质的量,通入氨气可使电解产物全部转化为。
21.【答案】
放热
浓;生成的与反应生成,与水反应生成,与反应生成了
;;与反应生成氧气答案合理均可
【解析】本题以氨的催化氧化为载体考查了吸放热反应的判断以及方程式的书写等知识,综合性较强,应多练习。
【解答】
氨气与氧气在催化剂、加热条件下反应生成和。
由停止加热后仍能保持红热,知该反应为放热反应。
保证在装置中观察到红棕色气体,装置应把产物中的水蒸气、氨气除去,所以中应装浓,若没有,生成的与在中反应生成,与水反应生成,与反应生成白色固体小颗粒白烟,不会有红棕色气体生成。
由的特点可知为气体制取装置;用代替,若为,在加热时,,既可以提供,又可以制得。
22.【答案】Ⅰ;正四面体;;
;;;
;
;
产物对环境无污染。
【解析】
本题考查了燃料电池,根据正负极上发生的反应、电子移动方向、离子移动方向等知识点来分析解答,难点是电极反应式的书写,要结合电解质溶液酸碱性书写,为易错点。
【解答】
I.甲烷的电子式为,空间构型为正四面体,二氯甲烷的结构共有种,故答案为:;正四面体;;
在甲醇燃料电池中,通燃料甲醇的一极为负极,发生氧化反应,电极反应为;氧气在正极通入,发生还原反应,电极反应为:,电解质中的阳离子移向正极,所以口通入的物质为氧气,口通入的物质为甲醇,
故答案为:;;;;
在电池中,负极释放电子传到正极上,故H向正极移动,释放电子的电极是负极,
故答案为:;
当即甲醇完全反应生成时,根据总反应:,消耗氧气,转移电子,即个数为,
故答案为:;
甲醇反应产物为和,对环境无污染,
故答案为:产物对环境无污染。
23.【答案】;;
;或;
【解析】
本题考查化学平衡计算、平衡状态判断、平衡常数计算与应用等,难度一般,侧重考查学生分析计算能力,解题关键是理解盖斯定律、化学反应速率和化学平衡理论。
【解答】
已知:Ⅰ;
Ⅱ ;
由盖斯定律,ⅠⅡ可得:,则,平衡常数。
反应前后气体物质的量不变,恒温恒容下,容器中压强始终不变,故A错误;
B.混合气体中不变说明反应到达平衡,故B正确;
C.速率之比等于化学方程式计量数之比,反应速率之比,,说明生成反应的正逆反应速率相同,反应达到平衡状态,故C正确;
D.、的平衡浓度与二氧化碳的转化率有关,平衡时二氧化碳转化率不一定为,则不一定等于,故D错误。
由图可知,到达平衡,平衡时的浓度为,则:
起始量:
变化量:
平衡量:
平衡常数;
若铁粉足量,的起始浓度为,等效在原平衡的基础上压强增大,反应前后气体的体积不变,与原平衡相比,平衡不移动,二氧化碳的转化率相同,则平衡时则平衡时的浓度为。
平衡时表示平衡常数,
A.由表中数据可知,随温度升高平衡常数增大,故A正确;
B.增大压强不影响平衡移动,温度不变,平衡常数不变,故B错误;
C.充入一定量的,平衡虽然正向移动,但温度不变,平衡常数不变,故C错误;
D.再加入一定量铁粉,平衡不移动,温度不变,平衡常数不变,故D错误。
24.【答案】放出;
【解析】
本题考查反应热计算方法,涉及利用键能计算,盖斯定律的应用以及图像法,掌握基本方法即可解答,难度不大。
【解答】
生成需断裂键和键,生成键,,故答案为:放出;;
硫粉为,在氧气中完全燃烧生成,则燃烧热的热化学方程式为:,故答案为:;
利用盖斯定律可计算反应热, ,故答案为:;
,故答案为:。
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