专题卷3 物质结构与反应原理（word版）-【精英1号】2024年高一化学学考名师解析与训练·专题卷+仿真模拟卷

专题卷3　物质结构与反应原理 可能用到的相对原子质量：H—1　C—12　O—16　N—14　K—39　Ca—40　Na—23　Cl—35.5 一、选择题Ⅰ(本大题共15小题，每小题2分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分) 1．在元素周期表中，同一周期的主族元素从左到右非金属性逐渐增强。下列元素中非金属性最强的是(　　) A．Si　　　　　 　 　 　B．P　　　　　 　 　 　C．S　　　　　 　 　 　D．Cl 【答案】D 【解析】同一周期元素原子从左至右非金属性逐渐增强，选项中4种元素均为第三周期元素，原子序数从左至右依次增大，故非金属性最强的为Cl元素。 2．下列物质中含有非极性键的单质是(　　) A．CO2　　　　　　　　B．H2　　　　　　　　C．NaCl　　　　　　　　D．H2O2 【答案】B 【解析】CO2为化合物，不属于单质，A不符合题意；H2为单质，且构成化学键的元素为同一种元素，属非极性共价键，B符合题意；NaCl中不含有共价键，含有离子键，C不符合题意；H2O2为化合物，结构中含有非极性共价键，D不符合题意。 3．科学家成功合成了118号元素－Og，其反应过程为：Cf＋Ca→Og＋3n，下列说法不正确的是(　　) A.Cf是一种核素 B.Ca和Ca互为同位素 C．元素Og的化学性质活泼 D．一个Og原子中含有118个电子 【答案】C 【解析】具有一定数目中子数和一定数目质子数的原子为一种核素，即Cf，故A正确；Ca和Ca是质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子，互为同位素，故B正确；该元素位于元素周期表中第七周期0族，化学性质不活泼，故C错误；原子中质子数等于核外电子数Og原子中含有118个电子，故D正确。 4．与NH离子所含质子总数相同的粒子是(　　) A．Ne B．Na＋ C．OH－ D．O2－ 【答案】B 【解析】Ne的质子数为10，故A错误；Na＋的质子数为11，故B正确；OH－的质子数为9，故C错误；O2－的质子数为8，故D错误。 5．下列说法正确的是(　　) A．道尔顿根据一些元素化合时的质量比例关系，提出了原子学说 B．汤姆生通过阴极射线发现电子后，提出了“行星模型” C．卢瑟福根据α粒子散射现象，提出了“葡萄干面包式”的原子结构模型 D．泰勒根据氢原子光谱，引入量子论观点，提出了“原子轨道模型” 【答案】A 【解析】道尔顿提出原子学说，A正确；汤姆生提出“葡萄干面包式”，B错误；卢瑟福提出了“有核模型”或“行星模型”，C错误；玻尔根据氢原子光谱，引入量子论观点，提出“原子轨道模型”，D错误。 6．下列有关化学用语表示正确的是(　　) A．中子数为15的氯原子：Cl B．氧化钠的电子式：NaNa C．H2O分子的结构式：H—O—H D．Al3＋的结构示意图： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 【答案】C 【解析】中子数为15的氯原子：Cl，故A错误；氧化钠为离子化合物，其电子式为：Na＋[]2－Na＋，故B错误；H2O分子中O与两个H原子形成共用电子对，结构式为：H—O—H，故C正确；Al3＋的核电荷数为13，故D错误。 7．下列物质中含有共价键，但属于离子化合物的是(　　) A．NH4Cl 　 B．MgO C．NH3 D．CaCl2 【答案】A 【解析】NH4Cl中N和H之间形成共价键，NH和Cl－之间形成离子键，NH4Cl属于离子化合物，故A正确；MgO属于离子化合物，Mg2＋和O2－之间形成离子键，不含共价键，故B错误；NH3中N和H之间形成共价键，属于共价化合物，故C错误；CaCl2属于离子化合物，Ca2＋和2个Cl－之间形成离子键，不含共价键，故D错误。 8．银锌电池是一种常见化学电源，其放电的反应原理为Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋Ag，下列说法错误的是(　　) A．Ag2O发生还原反应 B．溶液中OH－向负极移动 C．电子从Ag2O电极经外电路流向Zn电极 D．Zn发生的电极反应式为Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2 【答案】C 【解析】Ag2O电极是正极，得到电子发生还原反应生成银单质，A正确；原电池中阴离子向负极移动，故溶液中OH－向负极移动，B正确；电子由电池负电极流出，经过导线流入电池正电极，C错误；Zn为电池的负极，电极反应为锌失去电子发生氧化反应生成氢氧化锌，为Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2，D正确。 9．下列变化过程，属于放热反应的是(　　) ①水蒸气变成液态水　②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体混合　③浓硫酸与水混合　④碳酸氢钠与稀盐酸充分混合　⑤H2在Cl2中燃烧　⑥食物腐烂 A．①③⑤⑥ B．④⑥ C．⑤⑥ D．④⑤⑥ 【答案】C 【解析】①水蒸气变成液态水，属于吸热过程，但不是吸热反应，故①不符合题意；②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应，属于吸热反应，故②不符合题意；③浓硫酸与水混合是放热过程，但不是放热反应，故③不符合题意；④碳酸氢钠与稀盐酸反应是吸热反应，故④不符合题意；⑤氢气在氯气中燃烧，属于放热反应，故⑤符合题意；⑥食物腐烂，食物被氧化，属于放热反应，故⑥符合题意；综上所述，⑤⑥正确。 10．在密闭系统中有反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)，能使反应速率加快的措施是(　　) ①通过减小容器体积增大压强　②升高温度　③将炭粉碎　④恒容条件下通入CO2　⑤增加炭的量　⑥恒容条件下通入N2使得压强增大 A．①②③⑥ B．①②④⑥ C．①②③④ D．①②③④⑤ 【答案】C 【解析】①通过减小容器体积增大压强，气体的浓度增大，反应速率加快，故正确；②升高温度，反应的活化分子百分数增大，反应速率加快，故正确；③将炭粉碎，增大反应物的接触面积，能加快反应速率，故正确；④恒容条件下通入CO2，使容器体积不变，气体浓度增大，反应速率加快，故正确；⑤增加炭的量，固体的浓度保持不变，反应速率不变，故错误；⑥恒容条件下通入N2，气体浓度不变，反应速率不变，故错误。 11．工业上用氢气和氮气合成氨：N2＋3H22NH3，下列有关说法错误的是(　　) A．增大N2的浓度，可加快反应速率 B．达到平衡时，反应达到了最大限度 C．达到平衡时，N2的转化率为100% D．达到平衡时，正反应速率与逆反应速率相等 【答案】C 【解析】增大N2的浓度，单位体积内活化分子数增大，有效碰撞次数增多，反应速率加快，故A正确；达到平衡时，正逆反应速率相等，平衡不再移动，反应达到了最大限度，故B正确；该反应是可逆反应，反应物不可能百分百转化，故C错误；可逆反应中，正逆反应速率相等时，反应达到平衡状态，故D正确。 12．在某温度下，发生反应C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(g)。在四种不同情况下测得的反应速率分别如下： ①v(C2H4)＝0.45 mol·L－1·min－1 ②v(O2)＝0.6 mol·L－1·s－1 ③v(CO2)＝0.4 mol·L－1·min－1 ④v(H2O)＝0.45 mol·L－1·min－1 下列有关反应速率的比较中正确的是(　　) A．②>④＝①>③ B．③<②<④＝① C．②>①>④>③ D．④>③>②>① 【答案】C 【解析】不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比，故各物质表示的反应速率与其化学计量数之比越大，反应速率越快； ①＝0.45 mol·L－1·min－1，②×60＝12 mol·L－1·min－1，③＝0.2 mol·L－1·min－1，④＝0.225 mol·L－1·min－1，故反应速率②>①>④>③。 13．在2 L密闭容器中，一定条件下发生反应A＋3B2C，在10秒内反应物A的浓度由1 mol/L降到0.6 mol/L，则用A浓度的变化表示的该反应在这段时间内的平均反应速率为(　　) A．0.04 mol/(L·s) B．0.02 mol/(L·s) C．0.4 mol/(L·s) D．0.2 mol/(L·s) 【答案】A 【解析】在2 L密闭容器中，一定条件下发生反应A＋3B2C，在10秒内反应物A的浓度由1 mol/L降到0.6 mol/L，则A的变化量为0.4 mol/L，v(A)＝＝0.04 mol/(L·s)。 14．元素周期律和周期表体现了对元素的科学分类方法，以及结构决定性质的化学观念。其重要意义还在于它从自然科学方面有力地论证了事物变化中量变引起质变的规律性，揭示出复杂的表象中蕴含着规律等科学观念。下表列出了①～⑨9种短周期元素在周期表中的位置。请回答下列问题： 元素①、②、③、④的原子半径最小的是(　　) A．①　　　　　　　　B．②　　　　　　　　C．③　　　　　　　　D．④ 【答案】A 【解析】①是氢，原子半径最小；②、③、④在周期表的同一周期，原子半径从左往右逐渐减小，故半径大小：②>③>④>①。 15．2022年诺贝尔化学奖授予了三位在“点击化学”及其应用方面做出了重大贡献的化学家——卡罗琳·贝尔托西、莫滕桦尔达和巴里·夏普莱斯。卡罗琳·贝尔托西将“点击化学”运用在生物学领域，并开创了“正交化学”，她的研究中需要对糖类进行示踪和定位。在很多研究糖类的实验中，会选用具有放射性的14C进行示踪研究。以下有关同位素的说法正确的是(　　) A．14N2、15N2互为同位素 B．D、T发生核聚变成为其他元素，属于化学反应 C．16O、18O的质子数相同，电子数不同 D．同一元素各核素的近似相对原子质量不同，但它们的化学性质几乎完全相同 【答案】D 【解析】14N2、15N2是氮气单质，不是原子，不互为同位素，故A错误；D、T发生核聚变成为其他元素，属于物理反应，故B错误；16O、18O的质子数相同，电子数相同，故C错误；同一元素各核素的近似相对原子质量不同，化学性质主要由最外层电子数决定，同一元素的各种核素最外层电子数相同，因此它们的化学性质几乎完全相同，故D正确。 二、选择题Ⅱ(本大题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分) 16．下图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化过程。下列说法正确的是 …(　　) A．通常情况下，O2(g)比N2(g)稳定 B．N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)是吸热反应 C．N2(g)和O2(g)反应生成1 mol NO(g)放出632 kJ能量 D．1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量大于2 mol NO(g)具有的总能量 【答案】B 【解析】N2(g)断键吸收的能量比O2(g)多，因此N2(g)更稳定，A错误；1 mol N2(g)和1 mol O2(g)的反应吸收的总能量为946＋498＝1 444 kJ，生成2 mol NO(g)放出的总能量为2×632＝1 264 kJ，吸收的能量大于放出的能量，反应是吸热反应，B正确；1 mol N2(g)和1 mol O2(g)的反应吸收的总能量为946＋498＝1 444 kJ，生成2 mol NO(g)放出的总能量为2×632＝1 264 kJ，吸收的能量比放出的能量多180 kJ，生成1 mol NO(g)放出90 kJ能量，C错误；因为反应为吸热反应，所以1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量，D错误。 17．肼(N2H4)—空气燃料电池是一种碱性电池，无污染，能量高，有广泛的应用前景，其工作原理如图所示。下列判断错误的是(　　) A．通入空气的电极b为正极 B．a电极反应式为N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O C．电池工作时，OH－移向a电极 D．当电池放电转移10 mol电子时，至少消耗燃料肼60 g 【答案】D 【解析】燃料电池中通空气的电极b为正极，A正确；肼－空气燃料电池中，肼中氮元素为－2价升高到氮气中的0价，发生氧化反应，电极反应式为N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O，B正确；a极为负极，b极为正极，对于原电池来说，阴离子移向负极，所以电池工作时，OH－移向a电极，C正确；根据N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O，当电池放电转移10 mol电子时，至少消耗燃料肼为×32 g/mol＝80 g，D错误。 18．以反应5H2C2O4＋2MnO＋6H＋===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O为例，通过测定溶液紫红色褪去所需时间，探究外界条件对化学反应速率的影响。设计实验如下： 下列说法错误的是(　　) A．溶液褪至无色所需时间：t1<t2 B．实验①③的目的是探究温度对化学反应速率的影响 C．实验①②③均应先将酸性KMnO4溶液置于相应温度的水浴中 D．将H2O更换为K2SO4溶液，对实验结果无影响 【答案】B 【解析】由实验①②可知，实验①加入4 mL H2C2O4溶液，水的体积为0，实验②加入2 mL H2C2O4溶液和2 mL的水，则实验①的反应速率比实验②的大，所用时间减少，故溶液褪至无色所需时间t1<t2，A正确；实验①③中温度和草酸的浓度均是变量，不能利用实验①③探究温度对化学反应速率的影响，B错误；为了减小实验误差，确保实验数据的可靠性，实验①②③均应先将酸性KMnO4溶液置于相应温度的水浴中，C正确；K2SO4溶液不与酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液反应，加入K2SO4溶液相当于加水稀释，D正确。 19．一定温度下，向体积固定的密闭容器中通入一定量的N2(g)和H2(g)，进行合成氨反应，反应过程中部分物质的物质的量n随时间t变化，如图所示。下列说法正确的是(　　) A．Y表示的物质是H2(g) B．t1时刻，v正(NH3)＝v逆(NH3) C．t2时刻，Y的转化率为33.3% D．a、b两点的正反应速率：a>b 【答案】D 【解析】据分析，Y表示的物质是N2，A错误；t1时刻后，X继续增加，Y继续减小，说明反应继续朝正向进行，即正反应速率大于逆反应速率，v正(NH3)>v逆(NH3)，B错误；t2时刻，该反应达到平衡，Y从1 mol降低到0.5 mol，则其转化率为50%，C错误；随着反应物浓度的减少，正反应速率下降，则a、b两点的正反应速率：a>b，D正确。 20．某小组探究NaHCO3与盐酸的反应。取1.50 g NaHCO3固体分别溶于30 mL盐酸、30 mL水，测得温度变化如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．NaHCO3固体溶于水的反应是放热反应 B．NaHCO3固体与盐酸的反应是放热反应 C．NaHCO3固体与盐酸的反应属于非氧化还原反应 D．在70 s时向上述两溶液中均加入硝酸酸化的AgNO3溶液，均有白色沉淀生成 【答案】C 【解析】由图知，NaHCO3固体溶于水过程中温度降低，是吸热过程，故A错误；随着反应时间增加，NaHCO3固体与盐酸的反应温度降低，是吸热反应，故B错误；NaHCO3固体与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，无元素化合价发生变化，属于非氧化还原反应，故C正确；在70 s时NaHCO3溶于水与硝酸反应生成硝酸钠、二氧化碳气体和水，加入AgNO3溶液没有白色沉淀生成，故D错误。 21．短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中Y和W同主族，由X、Y、Z三种元素组成的四种二元微粒(分子或离子)A＋、B－、C、D均具有10个电子，已知它们有如下转化关系：A＋＋B－C＋D↑，下列说法正确的是(　　) A．X、Y、Z元素最高正化合价依次升高 B．原子半径大小：W＞Z＞Y＞X C．只有原子核外最外层达到8电子结构才是稳定结构 D．W、Y、Z所对应的三种气态氢化物的稳定性逐渐增强 【答案】D 【解析】由分析可知，X为H、Y为N、Z为O，X、Y元素最高正化合价依次为＋1、＋5，而O无正价，A错误；由分析可知，X为H、Y为N、Z为O，W为P，根据同一周期从左往右原子半径依次减小，同一主族从上往下原子半径依次增大可知，原子半径大小：P＞N＞O＞H，即原子半径大小：W＞Y＞Z＞X，B错误；H原子核外最外层电子达到2电子即达到稳定结构，C错误；由分析可知，Y为N、Z为O，W为P，已知非金属性：O＞N＞P，则W、Y、Z所对应的三种气态氢化物的稳定性PH3＜NH3＜H2O，D正确。 22．假设R元素无同位素，元素R原子的质量数为A，Rm－的核外电子数为x，则W g Rm－所含中子的物质的量为(　　) A．(A－x＋m)mol B．(A－x－m)mol C.(A－x＋m)mol D.(A－x－m)mol 【答案】C 【解析】R原子的质子数为x－m，中子数为A－x＋m，W g Rm－的物质的量为mol，所含中子的物质的量为(A－x＋m)mol。 23．牛奶中含有丰富的蛋白质、脂肪、维生素和矿物质(富含钙、磷、钾、硫、镁、钠等常量元素)。随着原子序数的递增，其组成元素中部分短周期元素的原子半径相对大小、最高正化合价或最低负化合价的变化如图所示。对下列相关元素及其化合物的性质判断不正确的是(　　) A．z的单质是空气中体积分数最大的气体 B．w和e组成的化合物中阳离子和阴离子之比都是2∶1 C．w、g的简单气态氢化物的热稳定性：w＞g D．最高价氧化物对应的水化物碱性：eOH＜f(OH)2 【答案】D 【解析】z的单质为N2，在空气中体积分数占78%，是空气中体积分数最大的气体，A正确；w和e组成的化合物为Na2O、Na2O2，二者的阳离子和阴离子之比都是2∶1，B正确；w、g的简单气态氢化物为H2O、H2S，由于O的非金属性大于S，所以热稳定性：H2O＞H2S，C正确；Na、Mg为同周期元素，金属性Na＞Mg，则最高价氧化物对应的水化物碱性：NaOH＞Mg(OH)2，D不正确。 24．下列物质中均既含共价键又含离子键的是(　　) A．KNO3、MgCl2、H2SO4、NaOH B．HClO4、Na2S、HCl、SO2 C．Na2SO4、NH4Cl、NaOH、Na2O2 D．FeCl3、H2O2、NH3、ClO2 【答案】C 【解析】MgCl2只含离子键，H2SO4只含共价键，故A不符合题意；HClO4、HCl、SO2均只含共价键，Na2S只含离子键，故B不符合题意；Na2SO4、NH4Cl、NaOH、Na2O2均为既含共价键又含离子键的物质，故C符合题意；FeCl3只含离子键，H2O2、NH3、ClO2均只含共价键，故D不符合题意。 25．下图所示为氟利昂CFCl3破坏臭氧层的过程，下列说法不正确的是(　　) A．过程Ⅳ中既有极性共价键的断裂又有非极性共价键的形成 B．整个过程可用方程式表示为CFCl3＋2O3===CFCl2＋Cl＋3O2 C．CFCl3的电子式为 D．上述过程说明氟利昂产生的氯原子是破坏臭氧层的催化剂 【答案】C 【解析】过程Ⅳ中OCl和O作用变为Cl和O2，故既有极性共价键的断裂又有非极性共价键的形成，A正确；根据流程图可知反应物为CFCl3和O3，生成物为CFCl2、Cl、O2，整个过程可用方程式表示为CFCl3＋2O3===CFCl2＋Cl＋3O2，B正确；中F原子的3对孤电子对未表示，C错误；上述过程说明氟利昂产生的氯原子参与反应，但并未被消耗，故是破坏臭氧层的催化剂，D正确。 三、非选择题(本大题共5小题，共40分) 26．(8分)现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表： 元素编号 元素性质或原子结构 T M层上有6个电子 X 最外层电子数是次外层电子数的2倍 Y 常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性 Z 元素最高正价是＋7价 (1)元素X的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是________________。 (2)元素Y与氢元素形成一种离子YH，0.5mol该粒子中所含电子数为__________。 (3)元素Z在周期表中的位置是________，元素Z与元素T相比，非金属性较强的是________(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是__________(填字母)。 A．常温下Z的单质和T的单质状态不同 B．Z的氢化物比T的氢化物稳定 C．一定条件下，Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应 (4)探寻物质性质的差异性是学习化学的重要方法之一，T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应的水化物中化学性质明显不同于其他三种的是________，理由是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 26．【答案】(1)C　(2)5NA (3)第三周期第ⅦA族　Cl　B (4)H2CO3　H2CO3为弱酸 【解析】(1)碳元素中一种核素C可测定文物年代。 (2)NH是10e－粒子，0.5 mol NH含有电子0.5 mol×10NA＝5NA。 (3)Cl位于第三周期第ⅦA族；元素Cl与S相比，非金属性较强的是Cl；元素非金属性与单质状态无关，故A错误；元素非金属性越强，对应氢化物稳定性越强；Z的氢化物比T的氢化物稳定，说明Cl非金属性强于S，故B正确；非金属性强弱与其单质是否能与碱反应无关，故C错误。 (4)T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为H2SO4、H2CO3、HNO3、HClO4，其中只有H2CO3是弱酸，其余均为强酸。 27．(8分)将CO合成甲醇是实现“碳达峰、碳中和”的一项重要措施，在此过程中可能涉及以下物质： ①H2　②O2　③CO　④He　⑤H2O2　⑥Na2O2　⑦KOH　⑧CH3OH　⑨K2CO3 请判断： (1)含有极性共价键的离子化合物有____________________(填编号)。 (2)含有非极性共价键的共价化合物有__________________(填编号)。 (3)在实验室中模拟CO合成甲醇的反应，在2 L密闭容器内，400 ℃时发生反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，体系中甲醇的物质的量n(CH3OH)随时间的变化见下表： 时间/s 0 1 2 3 5 n(CH3OH)/mol 0 0.009 0.012 0.013 0.013 已知每生成1 mol CH3OH(g)，放出的热量为116 kJ。计算上述反应达到平衡时放出的热量Q＝____________kJ(保留2位有效数字)。 (4)甲醇燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一，这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。电池的总反应式：2CH3OH＋3O2＋4OH－===2CO＋6H2O。则电池放电时通入空气的电极为________(填“正”或“负”)极；从电极反应来看，每消1 mol CH3OH转移的电子数为________NA。 【答案】(1)⑦⑨　(2)⑤　(3)1.5　(4)正　6 【解析】(1)根据分析，含有极性共价键的离子化合物有KOH、K2CO3，选⑦⑨。 (2)根据分析，含有非极性共价键的共价化合物有H2O2，选⑤。 (3)每生成1 mol CH3OH(g)，放出的热量为116 kJ。反应达到平衡时生成0.013 mol甲醇，放出的热量Q＝0.013 mol×116 kJ/mol＝1.5 kJ。 (4)电池放电时通入空气的电极氧气中氧元素化合价降低发生还原反应，为电池正极；负极反应CH3OH－6e－＋8OH－===CO＋6H2O，从电极反应来看，每消耗1 mol CH3OH转移的电子数为6NA。 28．(8分)化学反应发生物质变化的同时伴随着能量的变化。回答下列问题： (1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图所示。1 mol N2和1 mol O2完全反应生成NO会____________(填“吸收”或“放出”)__________ kJ能量。 (2)一种新型催化剂能使NO和CO发生反应：2NO＋2CO===2CO2＋N2。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率。为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，如表所示。 实验编号 T/℃ NO初始浓度/(mol·L－1) CO初始浓度/(mol·L－1) 催化剂的比表 面积/(m2·g－1) Ⅰ 280 1.20×10－3 5.80×10－3 82 Ⅱ 280 1.20×10－3 5.80×10－3 124 Ⅲ 350 a 5.80×10－3 82 ①表中a＝____________；能验证温度对化学反应速率影响规律的是________(填实验编号)。 ②实验Ⅰ和实验Ⅱ中，NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲线如图所示，其中表示实验Ⅱ的是曲线____________(填“甲”或“乙”)。 【答案】(1)吸收　180 (2)1.20×10－3　Ⅰ和Ⅲ　乙 【解析】(1)N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝反应物键能总和－生成物键能总和＝(946＋498－2×632)kJ/mol＝＋180 kJ/mol，则1 mol N2和1 mol O2完全反应生成NO会吸收180 kJ。 (2)①验证温度对化学反应速率的影响，只能是温度不同，其他条件必须相同，对比实验Ⅰ和Ⅲ可知a＝1.20×10－3，要验证温度对化学反应速率的影响，对比实验中只有温度不同，其他条件应该相同，3组实验中只有实验Ⅰ和Ⅲ的温度不同，其他条件均相同，即通过对比实验Ⅰ和Ⅲ可验证温度对化学反应速率影响。 ②催化剂的比表面积大，反应速率快，达到平衡所需时间短，由图可知，曲线乙代表的实验的反应速率快，实验Ⅱ的催化剂的比表面积大，其他条件与Ⅰ相同，则表示实验Ⅱ的是曲线乙。 29．(10分)某小组为探究Cl2、Br2、I2的氧化性强弱，设计实验如下： 【查阅资料】稀溴水呈黄色；浓溴水呈红棕色；碘水呈棕黄色。氧化性强弱探究： 实验Ⅰ 实验Ⅱ 取a中的黄色溶液少许，加入KI溶液，再加入淀粉溶液 实验Ⅲ 另取a中的黄色溶液少许，先加入足量的NaBr固体，充分振荡，然后加入KI溶液和淀粉溶液 【分析与解释】 (1)实验Ⅰ中a试管中反应的离子方程式是_________________________________。 (2)①甲同学认为：实验Ⅱ观察到________________________现象，得出氧化性：Br2>I2。 ②乙同学对上述实验进行反思，认为实验Ⅱ不能充分证明氧化性：Br2>I2；他补做了实验Ⅲ。补做实验Ⅲ的目的是_________________________________________ ________________________________________________________________________。 【答案】(1)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－ (2)溶液变蓝　除去a中未反应的Cl2，防止其氧化I－，对后续实验产生干扰 【解析】(1)由实验Ⅰ的现象可知，a中反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，可得氧化性：Cl2>Br2。 (2)b中反应的离子方程式为Cl2＋2I－===I2＋2Cl－，得到氧化性：Cl2>I2；则要根据反应：Br2＋2I－===I2＋2Br－，得出氧化性：Br2>I2，实验Ⅱ观察到淀粉溶液变蓝色，可说明溴单质置换出碘单质；补做实验Ⅲ的目的是实验时要除去a中未反应的Cl2，防止其氧化I－产生干扰。 30．(6分)一定温度下，在N2O5的四氯化碳溶液(100 mL)中发生分解反应：2N2O54NO2＋O2。在不同时刻测量放出的O2体积，换算成N2O5浓度如下表： t/s 0 600 1 200 1 710 2 220 2 820 x c(N2O5)/(mol·L－1) 1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12 (1)计算600～1 200 s，生成NO2的平均速率：________。 (2)计算反应2 220 s时，放出标准状况下的O2体积：________。 (3)分析上表的变化规律，推测表中x值：________。 【答案】(1)1.0×10－3 mol·L－1·s－1　(2)1.176 L (3)3 930 【解析】(1)600～1 200 s，N2O5的物质的量浓度从0.96 mol/L降低到了0.66 mol/L，降低了0.30 mol/L，则根据化学方程式，NO2的浓度变化了0.60 mol/L，生成NO2的平均速率为＝1.0×10－3 mol·L－1·s－1。 (2)反应到2 220 s时，N2O5的浓度降低了1.40 mol/L－0.35 mol/L＝1.05 mol/L，溶液体积为100 mL，则消耗的N2O5的物质的量为0.105 mol，根据反应的化学方程式，放出标准状况下的O2体积为×22.4 L/mol＝1.176 L。 (3)分析表中数据可知，该反应经过1 110 s(600～1 710，1 710～2 820)后N2O5的浓度会变为原来的，因此，N2O5的浓度由0.24 mol·L－1变为0.12 mol·L－1时，可以推测上表中的x为2 820 s＋1 110 s＝3 930 s。 学科网（北京）股份有限公司 $$