精品解析:河南省周口市鹿邑县2023-2024学年高一下学期4月月考(二)化学试题
2024-09-27
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内容正文:
2023~2024学年度高中同步月考测试卷(二)
高一化学
测试模块:必修第二册
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2,答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3,考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本试卷主要命题范围:人教版必修第二册第五章、第六章。
5.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Fe 56
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 理想的新能源应具有资源丰富、可以再生、对环境无污染等特点。下列不属于新能源的是
A. 太阳能 B. 海洋能
C. 风能 D. 乙醇汽油
2. 下列关于化学反应与热能的表述错误的是
A. 化合反应都是放热反应,化学能转化为热能
B. 吸热反应可以看成是热能转化为化学能被生成物所“储存”
C. 断键吸收能量,形成化学键放出能量
D. 吸热或者放热取决于反应物和生成物总能量的相对大小
3. 氨的催化氧化是工业制硝酸的重要步骤,反应方程式为。下列物质表示的化学反应速率最快的是
A. B. v(O2)=1.25mol·L-1·min-1
C. D. v(H2O)=1.2mol·L-1·min-1
4. 二氧化硅是玻璃的主要成分之一。下列说法错误的是
A. 二氧化硅也是用来生产光导纤维的主要材料
B. 二氧化硅为酸性氧化物,能与水反应生成硅酸
C. 实验室不能用磨口玻璃塞试剂瓶盛放氢氧化钠溶液
D. 氢氟酸能雕刻玻璃,不能用玻璃瓶盛放氢氟酸
5. 在2L恒容密闭容器中加入足量的炭和2mol水蒸气发生反应,5min时测得的物质的量浓度为0.4。下列说法正确的是
A. B. 5min时的转化率为60%
C. 因C足量,所以可以完全转化 D. 5min时
6. 比较X、Y、Z、W四种金属的活动性,方案及相关现象如下:
①将四种金属各自浸入稀硫酸中,只有W表面无气泡产生;
②将X、Y用导线连接浸入稀硫酸中,X上产生气泡;
③将Y、Z用导线连接浸入稀硫酸中,Z极质量减轻。
则四种金属的活动性由强到弱的顺序为
A. Z>Y>X>W B. Z>X>Y>W C. Z>Y>W>X D. Y>Z>X>W
7. 杭州亚运会主火炬使用的燃料为“零碳甲醇”,可通过如下反应制备: 。下列措施不能加快该化学反应速率的是
A. 升高温度 B. 压缩体积加压 C. 分离出 D. 增大
8. 一定条件下的恒容密闭容器中,发生如下反应:,下列表述能够说明反应已达平衡状态的是
A. B. 混合气体的密度不再发生变化
C. D. 混合气体的颜色保持不变
9. 某温度时,在容器中,、、三种气体物质的量的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 反应方程式为
B. 该反应条件下,时的转化率达到最大
C. 第时的化学反应速率
D. 后虽然的浓度不再变化,但仍在发生反应
10. 下列转化不能通过一步反应实现的是
A. B.
C. D.
11. 下列探究影响化学反应速率的因素的实验设计不合理的是
选项
影响因素
实验设计
A
温度
在两支大小相同的试管中均加入 溶液,待试管中有适量气泡出现时,将两支试管分别浸入冷水和热水中,观察现象
B
浓度
常温下,将形状相同的铁片分别加入盛有 和 硫酸的大小相同的试管中,观察现象
C
催化剂(Fe3+)
相同温度下,在两支大小相同的试管中均加入 溶液,待试管中有适量气泡出现时,向其中一支试管中加入 溶液,另一支试管不加任何试剂,观察现象
D
固体表面积
相同温度下,在两支大小相同的试管中均加入 盐酸,再分别加入质量相同但颗粒不同的大理石碎块,观察现象
A. A B. B C. C D. D
12. 向BaCl2溶液中通入气体X、Y,最终一定不会产生沉淀的是
选项
气体X
气体Y
A
B
C
D
A. A B. B C. C D. D
13. 下图所示为工业合成氨的流程图。下列有关生产条件的调控作用分析错误的是
A. 步骤①中“净化”可以防止杂质对催化剂产生影响
B. 步骤②中“加压”可以加快反应速率,因此压强越大越好
C. 步骤③一般选择控制反应温度为400~500℃左右
D. 步骤④⑤有利于提高原料的利用率,能节约生产成本
14. 下列有关叙述及离子方程式均正确的是
A. 使溴水褪色体现了漂白性:
B. 用氨水吸收硫酸工业尾气:
C. 用NaOH溶液检验:
D. 不能用铜制容器盛放浓硝酸:
15. 如图所示为锌锰干电池的构造示意图,总反应:。下列关于其工作原理的说法错误的是
A. 锌为负极,电极反应式为
B. 石墨棒为正极,电极反应式为
C. 糊为电解质溶液,其中向负极移动
D. 电子从锌筒流出,经外电路流入石墨,再经糊流回锌筒
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 如图所示简易实验装置可用于制取气体并进行性质探究(经检查装置气密性良好)。回答下列问题:
I.的制取与性质探究
(1)仪器a的名称为___________。c中试剂为粉末,a中试剂为70%浓硫酸,使用70%浓硫酸的原因是___________。装置A中发生反应的化学方程式为___________。
(2)若d中试剂为酸性高锰酸钾溶液,观察到的现象为___________,体现了___________性,此装置的缺陷是___________。
II.NO的制取与收集
(3)c中放一小块铜片,a中试剂为稀硝酸,则可以制取NO气体。若NO中含有杂质,则d中可以盛放___________(填试剂名称)将除去,反应的离子方程式为___________。收集NO时不能用向上排空气法的原因是___________。
17. 下表是稀硫酸与金属铁反应的实验数据(忽略反应过程中溶液体积的变化):
实验
序号
金属质
量/g
金属
状态
/
()
/mL
溶液温度/℃
金属消失
的时间/s
反应前
反应后
ⅰ
1.12
丝
0.5
50
20
34
500
ⅱ
1.12
粉末
0.5
50
20
35
50
ⅲ
1.12
丝
0.7
50
20
36
250
ⅳ
1.12
丝
1.0
50
20
35
125
ⅴ
1.12
丝
1.0
50
35
50
50
回答下列问题:
(1)反应的离子方程式为______。
(2)500 s内反应ⅰ中化学反应速率______,生成的体积为______(标准状况)L。
(3)由实验ⅰ、ⅲ可得出的结论是______。
(4)该实验还能够说明影响反应速率的因素有______。
(5)实验中的所有反应,反应前后溶液的温度变化值(约15℃)相近,推测其原因:______。
(6)实验中使用的铁丝为铁、碳合金,将铁丝一端浸入稀硫酸中可以形成原电池,其中铁为______极,溶液中移动方向为______。
18. 在2L密闭容器中,800℃时,反应体系中,随时间的变化如下表所示,各物质的浓度一时间曲线如图所示。
时间
0
1
2
3
4
5
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
回答下列问题:
(1)用表示的化学反应速率_______。从表中可以看出,该反应化学反应速率逐渐减慢,原因是_______。
(2)图中曲线a、b能表示变化的是_______,若要使变为另一条曲线,可以采取的方法是_______。
(3)图中A点处反应_______(填“已达到”或“未达到”)平衡状态,A点处v(正)_______(填“>”或“<”)B点处v(逆)。
(4)若要加快该反应速率,可以采取的措施是_______(任写两点)。
(5)下列能够说明反应已达到平衡状态的是_______(填字母)。
A. 混合气体的颜色不再变化
B.
C. 混合气体平均摩尔质量保持不变
D. 发生反应同时生成
(6)已知该反应为放热反应,若生成放出热量为Q,则通入与足量充分反应生成放出的热量_______(填“>”“<”或“=”)Q。
19. 电池在人们的生活中使用越来越广泛,常见的电池有一次电池、二次电池和燃料电池等。回答下列问题:
I.锌锰碱性干电池是依据原电池原理制成的化学电源。电池中负极与电解质溶液接触直接反应会降低电池的能量转化效率,称为自放电现象。
(1)锌电极在锌铜原电池与干电池中的作用_______(填“相同”或“不相同”)。
(2)原电池中一般会加入盐桥(含KC1饱和溶液的琼脂,离子可在其中自由移动)将两个隔离的电解质溶液连接起来,这样做的优点是_______。
Ⅱ.目前汽车上使用的铅酸蓄电池结构如图1所示,放电时电池的总反应式为。
(3)铅酸蓄电池放电时负极的电极反应式为_______。电解质溶液是H2SO4溶液,放电时电解质溶液质量_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)铅酸蓄电池为可充电电池,充电时Pb电极发生_______(填“氧化”或“还原”)反应。
Ⅲ.燃料电池的能量转化率高,可超过80%。如图2所示为氢氧燃料电池工作原理示意图。
(5)若电解质溶液为KOH溶液,则正极反应式为_______。
(6)若电解质溶液为硫酸溶液,则电池工作时c(H+)_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
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2023~2024学年度高中同步月考测试卷(二)
高一化学
测试模块:必修第二册
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2,答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3,考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本试卷主要命题范围:人教版必修第二册第五章、第六章。
5.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Fe 56
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 理想的新能源应具有资源丰富、可以再生、对环境无污染等特点。下列不属于新能源的是
A. 太阳能 B. 海洋能
C. 风能 D. 乙醇汽油
【答案】D
【解析】
【详解】煤、石油、天然气属于化石燃料,不可再生,太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等属于新能源,A、B、C均不符合题意;
故选D。
2. 下列关于化学反应与热能的表述错误的是
A. 化合反应都是放热反应,化学能转化为热能
B. 吸热反应可以看成是热能转化为化学能被生成物所“储存”
C. 断键吸收能量,形成化学键放出能量
D. 吸热或者放热取决于反应物和生成物总能量的相对大小
【答案】A
【解析】
【详解】A.大多数化合反应是放热反应,但也有例外,如碳和二氧化碳在高温下的化合反应生成一氧化碳就是吸热反应,A错误;
B.吸热反应可以看成是从外界吸收热能转化为物质内部的能量(化学能)被“储存”起来的过程,B正确;
C.使旧化学键断裂时,需要消耗能量,所以需要吸收能量,新化学键的形成,能够释放能量,所以需要放出能量,C正确;
D.生成物的总能量和反应物的总能量不相同,如果生成物的总能量低于反应物的总能量,会释放出一部分能量,所以反应需要向外界放热,反之,需要吸热,即吸热或者放热取决于反应物和生成物总能量的相对大小,D正确;
本题选A。
3. 氨的催化氧化是工业制硝酸的重要步骤,反应方程式为。下列物质表示的化学反应速率最快的是
A. B. v(O2)=1.25mol·L-1·min-1
C. D. v(H2O)=1.2mol·L-1·min-1
【答案】C
【解析】
【详解】比较速率时需要转化为同一物质同一单位进行比较,或者速率除以各自的系数比较大小。A表示的速率,B表示的速率,C表示的速率为,D表示的速率为,表示的反应速率最快,C项符合题意;
答案选C。
4. 二氧化硅是玻璃的主要成分之一。下列说法错误的是
A. 二氧化硅也是用来生产光导纤维的主要材料
B. 二氧化硅为酸性氧化物,能与水反应生成硅酸
C. 实验室不能用磨口玻璃塞试剂瓶盛放氢氧化钠溶液
D. 氢氟酸能雕刻玻璃,不能用玻璃瓶盛放氢氟酸
【答案】B
【解析】
【详解】A.二氧化硅对光可以全反射,是用来生产光导纤维的主要材料,A项正确;
B.二氧化硅是一种不溶于水的酸性氧化物,与水不反应,B项错误;
C.磨口玻璃塞中的二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应,生成具有黏性的硅酸钠,容易使玻璃塞与瓶口粘结在一起,C项正确;
D.氢氟酸能腐蚀玻璃,不能用玻璃瓶盛装氢氟酸,常用塑料瓶盛装氢氟酸,D项正确;
故选B。
5. 在2L恒容密闭容器中加入足量的炭和2mol水蒸气发生反应,5min时测得的物质的量浓度为0.4。下列说法正确的是
A. B. 5min时的转化率为60%
C. 因C足量,所以可以完全转化 D. 5min时
【答案】D
【解析】
【详解】A.C为固体,不能用C表示化学反应速率,故A错误;
B.5min时测得的物质的量浓度为0.4,即生成的CO物质的量为0.8mol,由方程式得,消耗的水的物质的量为0.8mol,5min时的转化率为,故B错误;
C.该反应为可逆反应,所以不能完全转化,故C错误;
D.由B可知,5min时生成的CO物质的量为0.8mol,由方程式得,,故D正确;
故选D。
6. 比较X、Y、Z、W四种金属的活动性,方案及相关现象如下:
①将四种金属各自浸入稀硫酸中,只有W表面无气泡产生;
②将X、Y用导线连接浸入稀硫酸中,X上产生气泡;
③将Y、Z用导线连接浸入稀硫酸中,Z极质量减轻。
则四种金属的活动性由强到弱的顺序为
A. Z>Y>X>W B. Z>X>Y>W C. Z>Y>W>X D. Y>Z>X>W
【答案】A
【解析】
【详解】金属活动性不同的金属与稀硫酸形成原电池时,活泼金属做负极,发生氧化反应,金属质量减轻;不活泼金属做正极,在该极发生还原反应,产生气泡;电子由活泼性强的一极移动到活泼性弱的一极。①中W表面无气泡,说明金属活动性W最弱,②中X上产生气泡,说明金属活动性:Y>X;③中Z极质量减轻,Z为负极,说明金属活动性:Z>Y,A项符合题意。
7. 杭州亚运会主火炬使用的燃料为“零碳甲醇”,可通过如下反应制备: 。下列措施不能加快该化学反应速率的是
A. 升高温度 B. 压缩体积加压 C. 分离出 D. 增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.温度升高,化学反应速率加快,A不符合题意;
B.有气体参与的反应,压强增大,反应物浓度增大,化学反应速率加快,B不符合题意;
C.分离出生成物,生成物浓度下降,化学反应速率减慢,C符合题意;
D.增大反应物浓度,化学反应速率加快,D不符合题意。
故选C。
8. 一定条件下的恒容密闭容器中,发生如下反应:,下列表述能够说明反应已达平衡状态的是
A. B. 混合气体的密度不再发生变化
C. D. 混合气体的颜色保持不变
【答案】D
【解析】
【分析】根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化;
【详解】A.各物质的物质的量浓度保持不变可确定平衡,与成比例无关,A错误;
B.定容密闭容器中,混合气体的密度始终恒定不变,B错误;
C.化学反应速率之比与计量数成正比,不能确定是平衡状态,C错误;
D.混合气体的颜色不再变化,说明碘蒸气的浓度不变,D正确;
故选D。
9. 某温度时,在容器中,、、三种气体物质的量的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 反应方程式为
B. 该反应条件下,时的转化率达到最大
C. 第时的化学反应速率
D. 后虽然的浓度不再变化,但仍在发生反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图中的物质的量变化分别为0.1mol、0.3mol、0.2mol,根据物质的变化量之比等于化学计量数之比,则可以判断出为反应物,为生成物且其化学计量数之比为,正确;
B.时各物质的物质的量不再变化,反应达到平衡,此时反应达到最大限度,的转化率达到最大,正确;
C.化学反应速率表示的是一段时间内的平均速率而不是瞬时速率,错误;
D.该反应为可逆反应,当反应达平衡时反应仍在进行,正确;
故选C。
10. 下列转化不能通过一步反应实现的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.S与反应生成SO2,SO2与反应生成S和,A不符合题意;
B.与反应生成FeCl2,FeCl2与反应生成,B不符合题意;
C.与反应生成和H2,不能通过一步反应生成Al,C符合题意;
D.与反应生成和,浓与反应生成、NO2和,D不符合题意。
故选C。
11. 下列探究影响化学反应速率的因素的实验设计不合理的是
选项
影响因素
实验设计
A
温度
在两支大小相同的试管中均加入 溶液,待试管中有适量气泡出现时,将两支试管分别浸入冷水和热水中,观察现象
B
浓度
常温下,将形状相同的铁片分别加入盛有 和 硫酸的大小相同的试管中,观察现象
C
催化剂(Fe3+)
相同温度下,在两支大小相同的试管中均加入 溶液,待试管中有适量气泡出现时,向其中一支试管中加入 溶液,另一支试管不加任何试剂,观察现象
D
固体表面积
相同温度下,在两支大小相同的试管中均加入 盐酸,再分别加入质量相同但颗粒不同的大理石碎块,观察现象
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.探究温度影响化学反应速率的因素实验需要注意控制变量,在两支大小相同的试管中均加入 溶液,待试管中有适量气泡出现时,将两支试管分别浸入冷水和热水中,观察现象,实验设计合理,A不符合题意;
B.探究浓度影响化学反应速率的因素实验需要注意控制变量,常温下,将形状相同的铁片分别加入盛有 和 硫酸的大小相同的试管中,观察现象,实验设计合理,B不符合题意;
C.探究催化剂(Fe3+)影响化学反应速率的因素实验需要注意控制变量,该实验中只有一支试管中加入 的 溶液,另一支试管不加任何试剂,则溶液体积会不同,因此实验设计不合理,C符合题意;
D.探究固体表面积影响化学反应速率的因素实验需要注意控制变量,常相同温度下,在两支大小相同的试管中均加入 盐酸,再分别加入质量相同但颗粒不同的大理石碎块,观察现象,实验设计合理,D不符合题意;
故选C。
12. 向BaCl2溶液中通入气体X、Y,最终一定不会产生沉淀的是
选项
气体X
气体Y
A
B
C
D
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.均不与反应,两者之间也无反应发生,所以最终不会产生沉淀,A符合题意;
B.溶于水生成HNO3,HNO3具有强氧化性,会将氧化生成,最终产生白色的沉淀,B不符合题意;
C.溶于水生成,,,最终产生白色的沉淀,C不符合题意;
D.均不与反应,但两者之间可以发生反应:,生成的S难溶于水,为黄色沉淀,D不符合题意;
故选A。
13. 下图所示为工业合成氨的流程图。下列有关生产条件的调控作用分析错误的是
A. 步骤①中“净化”可以防止杂质对催化剂产生影响
B. 步骤②中“加压”可以加快反应速率,因此压强越大越好
C. 步骤③一般选择控制反应温度为400~500℃左右
D. 步骤④⑤有利于提高原料的利用率,能节约生产成本
【答案】B
【解析】
【详解】A.步骤①中“净化”可除去杂质,防止催化剂中毒,故A正确;
B.加压有利于平衡正向移动,提高原料转化率和氨的产率,也可以提高反应速率,但压强越大对动力和生产设备的要求也越高,因此压强不是越大越好,故B错误;
C.400~500℃时催化剂的活性最大,催化效果最佳,因此步骤③一般选择控制反应温度为400~500℃,故C正确;
D.液化分离出NH3以及N2、H2的循环再利用均可以使平衡正向移动,所以步骤④、⑤有利于提高原料的利用率,能节约生产成本,故D正确;
故选B。
14. 下列有关叙述及离子方程式均正确的是
A. 使溴水褪色体现了漂白性:
B. 用氨水吸收硫酸工业尾气:
C. 用NaOH溶液检验:
D. 不能用铜制容器盛放浓硝酸:
【答案】B
【解析】
【详解】A.溴水为无机物,则SO2不表现漂白性,使溴水褪色体现了还原性,A项错误;
B.硫酸工业尾气为,为酸性氧化物,可以与碱反应,工业上一般用氨水吸收尾气,反应的离子方程式为,B项正确;
C.用NaOH溶液检验需要加热,生成的氨气可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C项错误;
D.铜与浓硝酸反应生成气体,,D项错误;
故选B。
15. 如图所示为锌锰干电池的构造示意图,总反应:。下列关于其工作原理的说法错误的是
A. 锌为负极,电极反应式为
B. 石墨棒为正极,电极反应式为
C. 糊为电解质溶液,其中向负极移动
D. 电子从锌筒流出,经外电路流入石墨,再经糊流回锌筒
【答案】D
【解析】
【分析】锌锰干电池属于一次 电池,其中锌筒为负极,石墨棒为正极,氯化铵糊为电解质溶液,据此回答。
【详解】A.该装置为原电池,将化学能转化为电能,其中锌筒为负极,失去电子,电极反应式为,正确;
B.根据电极总反应方程式及负极电极反应式可得出正极电极反应式为:,正确;
C.糊为电解质溶液,电池工作时,阴离子流向负极,因此由正极向负极移动,正确;
D.电子不会经过电解质溶液,错误;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 如图所示简易实验装置可用于制取气体并进行性质探究(经检查装置气密性良好)。回答下列问题:
I.的制取与性质探究
(1)仪器a的名称为___________。c中试剂为粉末,a中试剂为70%浓硫酸,使用70%浓硫酸的原因是___________。装置A中发生反应的化学方程式为___________。
(2)若d中试剂为酸性高锰酸钾溶液,观察到的现象为___________,体现了___________性,此装置的缺陷是___________。
II.NO的制取与收集
(3)c中放一小块铜片,a中试剂为稀硝酸,则可以制取NO气体。若NO中含有杂质,则d中可以盛放___________(填试剂名称)将除去,反应的离子方程式为___________。收集NO时不能用向上排空气法的原因是___________。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. 硫酸太浓不利于反应的发生,硫酸太稀不利于气体的逸出 ③.
(2) ①. 高锰酸钾溶液褪色 ②. 还原 ③. 没有进行尾气处理
(3) ①. 蒸馏水 ②. ③. NO密度与空气接近且与空气中的氧气反应
【解析】
【分析】I.若是制备SO2,则用较浓的硫酸与亚硫酸钠反应,反应方程式为:,后续再进行SO2的性质实验;
II.若是制备并收集NO,A中用Cu与稀硝酸反应,NO中若有NO2杂质,可以通过水除掉,由于NO密度与空气接近且易与空气中氧气反应,故不能采用排空法收集;
【小问1详解】
仪器a为分液漏斗;制备SO2使用70%浓硫酸的原因是硫酸太浓不利于反应的发生,硫酸太稀不利于气体的逸出;A中反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
若d中试剂为酸性高锰酸钾溶液,SO2与酸性高锰酸钾溶液反应使其褪色;体现了SO2的还原性,改装置的缺陷是没有进行尾气处理;
【小问3详解】
由分析可知,NO中含有杂质,则d中可以盛放蒸馏水将除去,反应的离子方程式为:,NO不能采用排空法收集的原因是NO密度与空气接近且与空气中的氧气反应。
17. 下表是稀硫酸与金属铁反应的实验数据(忽略反应过程中溶液体积的变化):
实验
序号
金属质
量/g
金属
状态
/
()
/mL
溶液温度/℃
金属消失
的时间/s
反应前
反应后
ⅰ
1.12
丝
0.5
50
20
34
500
ⅱ
1.12
粉末
0.5
50
20
35
50
ⅲ
1.12
丝
0.7
50
20
36
250
ⅳ
1.12
丝
1.0
50
20
35
125
ⅴ
1.12
丝
1.0
50
35
50
50
回答下列问题:
(1)反应的离子方程式为______。
(2)500 s内反应ⅰ中化学反应速率______,生成的体积为______(标准状况)L。
(3)由实验ⅰ、ⅲ可得出的结论是______。
(4)该实验还能够说明影响反应速率的因素有______。
(5)实验中的所有反应,反应前后溶液的温度变化值(约15℃)相近,推测其原因:______。
(6)实验中使用的铁丝为铁、碳合金,将铁丝一端浸入稀硫酸中可以形成原电池,其中铁为______极,溶液中移动方向为______。
【答案】(1)
(2) ①. ②.
(3)其它条件相同时,反应物浓度越大,化学反应速率越快
(4)温度、反应物接触面积
(5)因为所有反应中,金属质量和硫酸溶液体积均相等,且硫酸过量,产生热量相等,故溶液温度变化值相近
(6) ①. 负 ②. Fe极
【解析】
【分析】稀硫酸与金属铁反应的离子方程式为:,由表可知,实验ⅰ、ⅱ探究的是反应物接触面积对化学反应速率的影响,反应物接触面积越大,化学反应速率越快;实验ⅰ、实验ⅲ、实验ⅳ探究的是反应物浓度对化学反应速率的影响,反应物浓度越大,化学反应速率越快;实验ⅳ和实验ⅴ探究的是温度对化学反应速率的影响,温度越高,化学反应速率越快;
【小问1详解】
稀硫酸与金属铁反应的离子方程式为:;
【小问2详解】
反应ⅰ500s时金属消失,即Fe全部反应完,1.12gFe物质的量为0.02mol,消耗硫酸0.02mol,;生成氢气0.02mol,标况下体积为;
【小问3详解】
实验ⅰ和实验ⅲ探究的是反应物浓度对化学反应速率的影响,其它条件相同时,反应物浓度越大,化学反应速率越快
【小问4详解】
由分析得,该实验还能够说明影响反应速率的因素有:温度、反应物接触面积;
【小问5详解】
因为所有反应中,金属质量和硫酸溶液体积均相等,且硫酸过量,产生热量相等,故溶液温度变化值相近;
【小问6详解】
铁丝为铁、碳合金,浸入稀硫酸中,活泼金属Fe作负极,失去电子,电极反应为,H+得到电子,变为H2,原电池中阴离子向负极移动,即向Fe极移动。
18. 在2L密闭容器中,800℃时,反应体系中,随时间的变化如下表所示,各物质的浓度一时间曲线如图所示。
时间
0
1
2
3
4
5
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
回答下列问题:
(1)用表示的化学反应速率_______。从表中可以看出,该反应化学反应速率逐渐减慢,原因是_______。
(2)图中曲线a、b能表示变化的是_______,若要使变为另一条曲线,可以采取的方法是_______。
(3)图中A点处反应_______(填“已达到”或“未达到”)平衡状态,A点处v(正)_______(填“>”或“<”)B点处v(逆)。
(4)若要加快该反应速率,可以采取的措施是_______(任写两点)。
(5)下列能够说明反应已达到平衡状态的是_______(填字母)。
A. 混合气体的颜色不再变化
B.
C. 混合气体平均摩尔质量保持不变
D. 发生反应同时生成
(6)已知该反应为放热反应,若生成放出热量为Q,则通入与足量充分反应生成放出的热量_______(填“>”“<”或“=”)Q。
【答案】(1) ①. ②. 随着反应进行,反应物浓度逐渐下降
(2) ①. 曲线b ②. 增加NO的起始量
(3) ①. 未达到 ②. >
(4)升温、加压(使用催化剂、增大反应物浓度等) (5)AC
(6)<
【解析】
【小问1详解】
用O2表示的化学反应速率==;化学反应进行过程中,反应物被不断消耗,从表中可以看出,该反应化学反应速率逐渐减慢,原因是:随着反应进行,反应物浓度逐渐下降。
【小问2详解】
反应开始时,c(NO)=0.010mol/L,则c曲线表示c(NO)浓度随时间的变化,从起点浓度看,化学反应方程式中,NO与NO2的化学计量数相等,则二者的浓度变化量都为0.0065mol/L,则图中曲线a、b能表示变化的是曲线b;a曲线中NO2的浓度变化量大,则反应物的变化量也应大,所以若要使变为另一条曲线,可以采取的方法是:增加NO的起始量。
【小问3详解】
图中A点之后,NO、NO2的浓度继续改变,则A点处反应未达到平衡状态,此时反应物继续转化为生成物,则A点处v(正) >B点处v(逆)。
【小问4详解】
增大浓度、升高温度、增大压强、加入催化剂,都可增大反应速率,则若要加快该反应速率,可以采取的措施是:升温、加压(使用催化剂、增大反应物浓度等)。
【小问5详解】
A.混合气体的颜色不再变化,则NO2的浓度不变,反应达平衡状态,A符合题意;
B.,反应进行的方向相反,但速率之比不等于化学计量数之比,则反应未达平衡状态,B不符合题意;
C.反应前后气体的分子数不等,平衡前混合气体的平均相对分子质量在不断发生改变,当混合气体平均摩尔质量保持不变时,反应达平衡状态,C符合题意;
D.发生反应同时生成,反应进行的方向相同,不能肯定反应达平衡状态,D不符合题意;
故选AC。
【小问6详解】
NO与O2作用生成NO2的反应为可逆反应,若生成放出热量为Q,则通入与足量,充分反应生成的物质的量小于2mol,放出的热量<Q。
19. 电池在人们的生活中使用越来越广泛,常见的电池有一次电池、二次电池和燃料电池等。回答下列问题:
I.锌锰碱性干电池是依据原电池原理制成的化学电源。电池中负极与电解质溶液接触直接反应会降低电池的能量转化效率,称为自放电现象。
(1)锌电极在锌铜原电池与干电池中的作用_______(填“相同”或“不相同”)。
(2)原电池中一般会加入盐桥(含KC1饱和溶液的琼脂,离子可在其中自由移动)将两个隔离的电解质溶液连接起来,这样做的优点是_______。
Ⅱ.目前汽车上使用的铅酸蓄电池结构如图1所示,放电时电池的总反应式为。
(3)铅酸蓄电池放电时负极的电极反应式为_______。电解质溶液是H2SO4溶液,放电时电解质溶液质量_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)铅酸蓄电池为可充电电池,充电时Pb电极发生_______(填“氧化”或“还原”)反应。
Ⅲ.燃料电池的能量转化率高,可超过80%。如图2所示为氢氧燃料电池工作原理示意图。
(5)若电解质溶液为KOH溶液,则正极反应式为_______。
(6)若电解质溶液为硫酸溶液,则电池工作时c(H+)_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1)相同 (2)防止锌与电解质溶液接触直接反应降低电池的能量转化效率
(3) ①. ②. 减小
(4)还原 (5)
(6)减小
【解析】
【小问1详解】
在锌铜原电池与干电池中,锌电极都作负极,则在两电池中的作用相同。
【小问2详解】
在原电池中,电极材料与电解质应不发生化学反应。原电池中一般会加入盐桥(含KCl饱和溶液的琼脂,离子可在其中自由移动)将两个隔离的电解质溶液连接起来,这样做的优点是:防止锌与电解质溶液接触直接反应降低电池的能量转化效率。
【小问3详解】
铅酸蓄电池放电时,Pb作负极,失电子后与电解质溶液反应生成PbSO4,电极反应式为。电解质溶液是H2SO4溶液,放电时电解质溶液中的部分与Pb2+反应生成PbSO4,附着在电极上,使电解质溶液的质量减小。
【小问4详解】
铅酸蓄电池为可充电电池,充电时Pb电极作阴极,得电子发生还原反应。
【小问5详解】
若电解质溶液为KOH溶液,则O2在正极得电子,放电产物与水作用生成OH-,正极反应式为。
【小问6详解】
若电解质溶液为硫酸溶液,则电池工作时发生反应2H2+O2=2H2O,硫酸的物质的量不变,但溶液的体积增大,c(H+)减小。
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