第二章 化学键化学反应规律【B卷测试卷】-2024-2025学年高一化学同步单元AB卷（福建专用，鲁科版2019必修第二册）

第二章 化学键 化学反应规律 测试卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 第I卷 选择题（共42分） 一、选择题（本大题共14个小题，每题3分，共42分，每题只有一个选项符合题目要求。） 1．燃料电池是一种化学电池，具有能量转化率高、对环境友好等优点。可作为燃料电池的燃料，在酸性条件下的总反应可表示为下列说法错误的是 A．的电子式： B．的结构示意图： C．的结构式： D．中子数为2的氢原子： 【答案】B 【详解】 为共价化合物，其电子式：，故A正确； B．的核电荷数为8，其结构示意图为：，故B错误； C．为共价化合物，其结构式：，故C正确； D．元素符号左上角为质量数，左下角为质子数，中子数=质量数-质子数，因此中子数为2的氢原子：，故D正确； 答案选B。 2．下列每种物质都既含有离子键，又含有共价键的一组是（   ） A．、、 B．、、 C．、、 D．、、 【答案】C 【详解】A．和中含有离子键和共价键，但中只含共价键，故A项不满足题意； B．中只含离子键，和中均含有离子键和共价键，故B项不满足题意； C．、、中都含有离子键和共价键，故C项满足题意； D．中只含共价键，、中只含离子键，故D项不满足题意； 综上所述，每种物质都既含有离子键，又含有共价键的一组是C项，故答案为：C。 3．某学习小组利用5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时，先分别量取KMnO4酸性溶液、H2C2O4溶液，然后倒入大试管中迅速振荡，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。下列操作不能达到实验目的是 A．加入少量蒸馏水 B．冷水浴 C．增大KMnO4的浓度 D．加入少量Na2C2O4固体 【答案】C 【详解】A．加入少量蒸馏水，各物质浓度减小，可以探究浓度对反应速率的影响，故A正确； B．冷水浴可以探究温度对反应速率的影响，故B正确； C．KMnO4为紫色溶液，增大KMnO4的浓度，则褪色时间减慢，不适用研究浓度对反应速率的影响，故C错误； D．加入少量Na2C2O4固体，则草酸根浓度增大，可以探究浓度对反应速率的影响，故D正确； 故选C。 4．某化合物(结构如图所示)由W、X、Y、Z四种原子序数依次增大的短周期元素组成，这四种元素的原子序数之和是22.下列说法正确的是 A．这四种元素组成的化合物一定为共价化合物 B．常温下，由和组成的气态化合物一定有刺激性气味 C．或与组成的二元化合物均属于空气污染物 D．的最高价氧化物对应水化物的浓溶液具有强氧化性 【答案】D 【分析】W、X、Y、Z是四种原子序数依次增大的短周期元素，四种元素的原子序数之和是22。X能形成4个共价键，X是C元素；Z形成2个共价键，Z是O元素；Y形成3个共价键，Y是N元素；X形成1个共价键，W是H元素。 【详解】A．这四种元素组成的化合物可能为离子化合物，如NH4HCO3是离子化合物，故A错误； B．常温下，由N和O组成的气态化合物NO无气味，故B错误； C．C与O组成的CO2气体不属于空气污染物，故C错误； D．N的最高价氧化物对应水化物是HNO3,浓HNO3具有强氧化性，故D正确； 选D。 5．已知断裂(或形成)1mol化学键吸收(或放出)的能量如下表所示。甲烷可用于生产合成气，其反应为CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)，该反应生成1molH2时吸热68.8kJ，则下列说法正确的是     化学键 H-H H-O C-H C≡O 键能/KJ·mol-1 436 a 415.1 1076 A．该反应化学能转化为热能 B．a=1087.25 C．CO(g)和H2的总能量大于CH4(g)和H2O(g)的总能量 D．当反应吸收206.4kJ热量时，电子转移6NA 【答案】D 【详解】A．该反应生成1molH2时吸热68.8kJ，则为吸热反应，该反应将热能转化为化学能，A错误； B．化学键断裂吸收能量，化学键形成释放能量，该反应生成1molH2时吸热68.8kJ，则生成3molH2时吸热68.8×3=206.4kJ，所以(4×415.1+2a)−(1076+3×436)=206.4，a=465，B错误； C．该反应是吸热反应，生成物总能量大于反应物总能量，但无法比较CO(g)和H2的总能量跟CH4(g)和H2O(g)的总能量大小关系，C错误； D．该反应生成1molH2时吸热68.8kJ，当反应吸收206.4kJ热量时，生成 molH2，氢元素从+1价降低至0价，电子转移6NA，D正确； 故选D。 6．下列说法错误的是 A．图1所示装置中石墨I为正极，发生还原反应 B．图2中的化学反应化学键断裂吸收的能量比化学键生成放出的能量多 C．图3中，c点达到化学平衡状态 D．图4所示装置可验证非金属性：Cl>S 【答案】C 【详解】A．图1所示装置中石墨I实现NO向N2的转化，该反应为得电子的还原反应，电极为原电池的正极，A正确； B．图2中反应物总能量低于生成物总能量，反应为吸热反应，故化学反应化学键断裂吸收的能量比化学键生成放出的能量多，B正确； C．图3中，c点为氨气和氮气物质的量相等的点，并不是达到化学平衡状态的点，平衡状态是各物质的含量不再发生变化，C错误； D．图4所示装置中氯水中的氯气将硫化钠中的硫元素氧化成硫单质，出现黄色浑浊，可验证非金属性：Cl>S，D正确； 故选C。 7．一种以溶液为电解质溶液的锌镍单液流电池的工作原理如图所示(图中“”表示液体流向)，电极上的反应为电极发生反应生成。下列说法正确的是 A．电极为该电池的负极 B．表面发生的电极反应为 C．电极的质量逐渐减小 D．电池工作一段时间后，溶液中浓度保持不变 【答案】B 【详解】A．电极发生还原反应，为该电池的正极，故A错误； B．电极发生反应生成，发生的电极反应为，故B正确； C．电极生成，质量逐渐增大，故C错误； D．电池正反应为，反应消耗氢氧根离子，电池工作一段时间后，溶液中浓度减小，故D错误； 选B。 8．二氧化硫催化氧化反应[]是工业制硫酸的重要一步。在2L密闭容器中充入与，tmin后生成。下列说法正确的是 A．充分反应，生成的分子数为 B．加入催化剂能加快的生成速率 C．tmin内， D．时，反应达到平衡状态 【答案】B 【详解】A．由于是可逆反应，即使充分反应，生成的分子数小于，故A错误； B．加入催化剂能，降低了反应的活化能，可以加快的生成速率，故B正确； C．tmin内，生成，则消耗氧气0.6mol，2L密闭容器，所以，故C错误； D．若能保持不变，才能说明反应达到平衡状态，故D错误； 答案选B。 9．针对反应速率与平衡产率的矛盾，我国科学家提出了双温—双控—双催化剂的解决方案。使用双催化剂，通过光辐射产生温差(如体系温度为495℃时，的温度为547℃，而的温度为415℃)。 下列说法错误的是 A．氨气在“冷”表面生成，有利于提高氨的平衡产率 B．在“热”表面断裂，有利于提高合成氨反应速率 C．“热”高于体系温度，有利于提高氨的平衡产率 D．“冷”低于体系温度，不利于提高合成氨反应速率 【答案】C 【详解】A．因为合成氨反应的正反应为放热反应，所以低温有利于平衡正向移动，氨气在“冷Ti”表面生成，有利于提高氨的平衡产率，A正确； B．温度升高，反应速率加快，所以 N≡N 在“热 Fe”表面断裂，有利于提高合成氨反应速率，B正确； C．合成氨反应的正反应为放热反应，“热 Fe”高于体系温度，不利于提高氨的平衡产率，C错误； D．温度升高，可提高合成氨反应的速率，所以“冷 Ti”低于体系温度，不利于提高合成氨反应速率，D正确； 故选C。 10．能充分说明可逆反应已达到平衡状态的是 A．的消耗速率等于的消耗速率 B．、、的分子数之比为1：1∶2 C．容器内气体的总物质的量不随时间改变而改变 D．单位时间内每生成n，同时生成 【答案】D 【详解】A．的消耗速率是正反应方向，的消耗速率是逆反应方向，两者的数值之比应为1∶2，A错误； B．分子数之比等于化学计量数之比，可能是反应过程中的某个阶段，不是平衡状态的标志，B错误； C．因为反应前后气体的分子数相等，从反应开始到平衡状态，气体总物质的量始终不变，所以不能确定是否达到平衡状态，C错误； D．单位时间内每生成n，等于消耗，即正、逆反应速率相等，D正确； 故选D。 11．在一定温度下，某密闭容器中发生反应：2C(g)A(g)＋B(s)    ΔH＞0，若0～15s内c(C)由0.1mol·L-1降到0.07mol·L-1，则下列说法正确的是 A．0～15s内用B表示的平均反应速率为v(B)=0.001mol·L-1·s-1 B．c(C)由0.07mol·L-1降到0.05mol·L-1所需的反应时间小于10s C．升高温度正反应速率加快，逆反应速率减慢 D．减小反应体系的体积，化学反应速率加快 【答案】D 【详解】A．B是固体物质，不能用固体表示平均反应速率，故A错误； B．浓度越小，反应速率越慢，c(C)由0.07mol·L-1降到0.05mol·L-1所需的反应时间大于10s，故B错误； C．升高温度正逆反应速率均加快，故C错误； D．减小反应体系的体积，反应物浓度增大，化学反应速率加快，故D正确； 选D。 12．某同学用足量的锌粉分别与和的稀硫酸反应，记录相关数据，并作出两个反应过程中放出气体的体积随反应时间的变化图(如图所示)，忽略反应过程中溶液的体积变化。下列叙述错误的是 A．曲线I表示的稀硫酸与足量锌粉反应 B．，曲线Ⅱ中用的浓度变化表示的反应速率 C．若向曲线I、Ⅱ对应的稀硫酸中均加少量硫酸铜固体，和均减小，但V不变 D．若向曲线I、Ⅱ对应的稀硫酸中均加5滴浓硫酸，反应速率均加快，且V均增大 【答案】B 【详解】A．稀硫酸浓度越大，反应速率越快，则曲线I表示0.2mol⋅L−1的稀硫酸与足量锌粉反应，故A项正确； B．0~t2min时，100mL0.1mol⋅L−1稀硫酸完全反应，c(H+)=0.2mol⋅L−1，曲线Ⅱ中用H+的浓度变化表示的反应速率为：，故B项错误； C．若向曲线I、Ⅱ对应的稀硫酸中均加少量硫酸铜固体，锌和硫酸铜反应生成铜单质，形成Cu-Zn原电池加快反应速率，则t1和t2均减小，由于锌粉足量，因此V不变，故C项正确； D．若向曲线I、Ⅱ对应的稀硫酸中均加5滴浓硫酸，H+浓度变大，反应速率均加快，生成氢气的体积增大，故D项正确； 故答案选B。 13．某研究小组制备纳米ZnO，再与金属有机框架（MOF）材料复合制备荧光材料ZnO@MOF，流程如下： 已知：①含锌组分间的转化关系：； ②是的一种晶型，39℃以下稳定。 下列有关说法正确的是 A．步骤Ⅰ，搅拌的作用是避免反应物浓度局部过高，使反应充分 B．步骤Ⅰ，若将过量NaOH溶液滴入溶液制备，可提高的利用率 C．步骤Ⅱ，为了更好地除去杂质，可用50℃的热水洗涤 D．步骤Ⅲ，盛放样品的容器是蒸发皿，控温煅烧的目的是为了控制ZnO的颗粒大小 【答案】A 【分析】氢氧化钠溶液中滴入硫酸锌溶液，不断搅拌，反应得到，过滤、洗涤得到，控温，在坩埚中煅烧得到纳米ZnO，再与金属有机框架(MOF)材料复合制备荧光材料ZnO@MOF。 【详解】A．步骤Ⅰ，搅拌的作用是避免反应物浓度局部过高，防止NaOH溶液过量时锌元素转变为，使反应充分，A正确； B．NaOH溶液过量时锌元素的存在形式为，得不到，B错误； C．根据题中信息，是的一种晶型，39℃以下稳定，故不能用50℃的热水洗涤，C错误； D．应在坩埚中控温煅烧得到纳米ZnO， D错误； 故选A。 14．工业上可利用废气与合成甲醇，原理是，正反应为放热反应。某研究团队实验模拟该反应，在一定温度下恒容密闭容器中，充入废气（其中体积分数为，其余物质此条件下不反应）和，在第5分钟达到平衡时，测得容器内压强为（起始压强为）。下列说法正确的是 A．混合气体密度不再改变，能说明此反应已达到平衡状态 B．平衡时刻的转化率小于的转化率 C．在内该反应的平均速率 D．若向此体系中再加入，平衡时气体总物质的量一定大于 【答案】D 【详解】A．该反应中所有物质都呈气态，建立平衡的过程中混合气体的质量始终不变，在恒容密闭容器中，根据ρ=，混合气体的密度始终不变，故混合气体密度不再改变不能说明反应已经达到平衡状态，A项错误； B．1mol废气中CO的体积分数为40%，则CO物质的量为0.4mol，其余气体共0.6mol，设起始到平衡转化CO物质的量为xmol，列三段式，起始压强为p0kPa，平衡压强为0.8p0kPa，容器为恒温恒容容器，则=，解得x=0.2，平衡时CO的转化率为×100%=50%，H2的转化率为×100%=40%，平衡时CO的转化率大于H2的转化率，B项错误； C．根据计算0~5min内v(H2)==0.04mol/(L∙min)，v(CH3OH)==0.02mol/(L∙min)，v(H2)=2 v(CH3OH)，C项错误； D．根据B项，平衡时CO、H2、CH3OH、其余气体物质的量分别为0.2mol、0.6mol、0.2mol、0.6mol，气体总物质的量为1.6mol，若向此体系中再加入1molH2，平衡向正反应方向移动，若0.2molCO完全反应则消耗0.4molH2、生成0.2molCH3OH，混合气体总物质的量减少0.4mol，混合气体总物质的量为1.6mol+1mol-0.4mol=2.2mol，该反应为可逆反应反应，0.2molCO不可能完全反应，则平衡时气体总物质的量一定大于2.2mol，D项正确； 答案选D。 第II卷 非选择题（共58分） 二、非选择题（本大题共5个小题，共58分） 15．（12分）人们合成的许多硫的化合物具有奇妙的性质。 Ⅰ．(1)人类合成了一系列的SN二元化合物，如、、，其中线性的是具有类似黄铜的金属光泽和导电性，其结构片段如下所示： 以下说法正确的是___________。 A．为共价化合物 B．酸性：HNO3>H2SO3，所以非金属性N>S C．为离子化合物 D．所有原子最外层都是8电子 Ⅱ．下列变化：①溶于水；②酒精溶于水；③溶于水；④溶于水；⑤溶于水；⑥碘升华；⑦受热分解；⑧氨气液化；⑨熔化；⑩熔化 (2)以上变化过程所涉及到的物质中，只含有共价键的是 （填相对应的序号，下同），属于共价化合物的是 。 (3)以上变化没有化学键被破坏的是 ，只有离子键被破坏的是 （填序号）。 (4)⑦中物质的电子式为用电子式表示 ，③中物质的形成过程 。 【答案】(1)A（2分） (2)①②⑤⑥⑧（2分） ①②⑤⑧（2分） (3)②⑥⑧（2分） ③⑨⑩（2分） (4)（1分） （1分） 【分析】①氯化铝是共价化合物，溶于水时破坏共价键； ②酒精是含有共价键的共价化合物，在溶液中在不能电离出自由移动离子的非电解质，溶于水时不破坏共价键； ③氢氧化钾是离子化合物，溶于水时破坏离子键，不破坏共价键； ④硫酸氢钾是含有离子键和共价键的离子化合物，溶于水时破坏离子键和共价键； ⑤硫酸是只含有共价键的离子化合物，溶于水时破坏共价键； ⑥碘是非金属单质，升华时不破坏共价键； ⑦氯化铵是含有离子键和共价键的离子化合物，溶于水时破坏离子键和共价键； ⑧氨气是含有共价键的共价化合物，液化时不破坏共价键； ⑨硫酸氢钾是含有离子键和共价键的离子化合物，熔化时破坏离子键，但不破坏共价键； ⑩过氧化钠是含有离子键和共价键的离子化合物，熔化时破坏离子键，但不破坏共价键。 【详解】（1）A．由该物质的结构可知该物质只含有共价键，属于共价化合物，故A正确； B．若要证明非金属性N＞S，应该证明最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，即必须证明酸性：HNO3>H2SO4，故B错误； C．由该物质的结构可知该物质只含有共价键，属于共价化合物，故C错误； D．氮原子最外层有5个电子，需要形成3个共价键；硫原子最外层有6个电子，结构中硫原子形成了3个共价键，则其最外层不是8电子，故D错误； 故选A； （2）由分析可知，只含有共价键的是①②⑤⑥⑧、属于共价化合物的是①②⑤⑧，故答案为：①②⑤⑥⑧； （3）由分析可知，以上变化没有化学键被破坏的是②⑥⑧、只有离子键被破坏的是③⑨⑩，故答案为：②⑥⑧；③⑨⑩； （4）氯化铵是含有离子键和共价键的离子化合物，电子式为；氨气是只含有共价键的共价化合物，表示氨气形成的电子式为，故答案为：；。 16．（12分）某小组欲探究反应，完成如下实验。资料：AgI是黄色固体，难溶于稀硝酸。新制的AgI见光会少量分解。 (1)检验Ⅰ或Ⅱ中有无的实验操作及现象是：取少量Ⅰ或Ⅱ中溶液， 。经检验，Ⅰ、Ⅱ中均未检验出。 (2)Ⅲ中的黄色浑浊是 (写化学式)。 (3)经检验，Ⅱ→Ⅲ的过程中产生了。 ①对产生的原因做出如下假设： 假设a：空气中存在，由于 (用离子方程式表示)，可产生。 假设b：溶液中具有氧化性，可产生。 假设c： 。 假设d：该条件下，溶液可将氧化为。 ②通过实验进一步证实a、b、c不是产生的主要原因，假设d成立。 (4)经检验，Ⅳ中灰黑色浑浊中含有AgI和Ag。 ①验证灰黑色浑浊含有Ag的实验操作及现象是：取洗净后的灰黑色固体， 。 ②为探究Ⅲ→Ⅳ出现灰黑色浑浊的原因，完成了实验1和实验2。 实验1：向1mL 0.1溶液中加入1mL 0.1溶液，开始时，溶液无明显变化。几分钟后，出现大量灰黑色浑浊。反应过程中温度几乎无变化。测定溶液中浓度随反应时间的变化如图。 实验2：实验开始时，先向试管中加入几滴溶液，重复实验1，实验结果与实验1相同。 ⅰ．实验1中发生反应的离子方程式是 。 ⅱ．Ⅳ中迅速出现灰黑色浑浊的可能的原因是 。 【答案】(1)滴加几滴KSCN溶液，溶液不变红（1分） (2)AgI（1分） (3)O2+4Fe2++4H+=4Fe3++2H2O（2分） 酸性溶液中硝酸根离子具有强氧化性，可将Fe2+氧化为Fe3+（2分） (4)加入足量稀硝酸，振荡，固体部分溶解，产生无色气泡，遇空气变红棕色，静置，取上层清液加入稀盐酸，有白色沉淀生成（2分） Fe2++Ag+=Fe3++Ag（2分） AgI分解产生的Ag催化了Fe2+与Ag+的反应（2分） 【分析】由实验所给现象可知，Ⅰ、Ⅱ均未检出Fe3+，说明Fe2+与I2几乎不反应；Ⅱ→Ⅲ的过程中加入几滴硝酸酸化的硝酸银溶液，Ag+与I-生成了AgI沉淀，降低了I-的浓度，使平衡2Fe2++I2⇌2Fe3++2I−正向移动，使I2氧化了Fe2+；加入足量的硝酸酸化的硝酸银溶液，反应生成的 AgI 分解产生的Ag 催化了Fe2+与 Ag+的反应生成三价铁离子和单质银，出现大量灰黑色浑浊。 【详解】（1）检验Ⅱ中有无 Fe3+的实验操作及现象是：取少量Ⅱ中溶液，滴加几滴 KSCN溶液，溶液不变红； （2）黄色浑浊是Ag+与I-生成了AgI沉淀， （3）空气中存在O2，氧气具有氧化性，酸性条件下，空气中氧气将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为：O2+4Fe2++4H+=4Fe3++2H2O，也有可能是酸性溶液中硝酸根离子具有强氧化性，可将Fe2+氧化为Fe3+； （4）①检验银单质的方法可以向其中加入稀硝酸，会产生NO气体，随后NO被空气中氧气氧化为NO2，故答案为：加入足量稀硝酸，振荡，固体部分溶解，产生无色气泡，遇空气变红棕色，静置，取上层清液加入稀盐酸，有白色沉淀生成； ②向1 mL 0.1 mol•L−1 FeSO4溶液中加入1 mL0.1 mol•L−1 AgNO3溶液，开始时，溶液无明显变化。几分钟后，出现大量灰黑色浑浊，说明银离子氧化亚铁离子生成铁离子，反应的离子方程式为Fe2++Ag+=Fe3++Ag；反应过程中温度几乎无变化，故不是温度影响了反应速率，则迅速出现灰黑色浑浊的可能的原因是AgI分解产生的Ag催化了Fe2+与 Ag+的反应。 17．（12分）甲醇(CH3OH)是重要的化工原料，应用前景广阔。工业上可以用CO2加氢来生产甲醇燃料，总反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。 I．某温度下，在体积为2L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，测得CH3OH和CO2的物质的量随时间变化如图所示。 (1)下列说法能表明该反应达到平衡状态的是 (填序号)。 A．容器内气体的压强保持不变 B．混合气体的平均相对分子质量不变 C．υ逆(CO2)=3υ正(H2)     D．混合气体的密度不变 E．n(CO2)：n(H2)保持不变 F．CO2的物质的量分数不变 (2)a点正反应速率 (填“大于”、“等于”或“小于”)逆反应速率。 (3)前3min，用CH3OH表示的反应速率为 。平衡时CO2 的转化率为 。(计算结果均保留两位有效数字) Ⅱ．甲醇是优质的清洁燃料，可制作碱性甲醇燃料电池，工作原理如下图所示； (4)电极A为燃料电池的 (填“正”或“负”)极，该电极反应式为 。 (5)当电路中通过2mol电子时，消耗O2的体积为 L(标准状况)。 【答案】(1)ABF（2分） (2)大于（1分） (3)0.083mol·L-1·min-1（2分） 75%（2分） (4)负极（1分） CH3OH+8OH--6e-=CO+6H2O（2分） (5)11.2（2分） 【详解】（1）A．反应是气体体积减小的反应，如果没有平衡，向右进行时体系的压强会减小，现体系压强不变能说明反应达到平衡状态，故A选； B．反应是气体体积减小的反应，如果没有平衡，向右进行时气体的平均相对分子质量增大，现气体的平均相对分子质量不变能说明反应达到平衡状态，故B选； C．υ逆(CO2)=3υ正(H2)，体积之比不等于计量数之比，正逆反应速率不相等，反应未达平衡，故C不选； D．容器是恒容的，反应物和生成物都是气体，混合气体的密度始终不变，故不能说明达到平衡，故D不选； E．由于n(CO2)：n(H2)的投料比等于计量数之比，改变量之比也等于计量数之比，故n(CO2)：n(H2)始终保持不变，故不能说明达到平衡，故E不选； F．如果未平衡则CO2的物质的量分数要改变，现CO2的物质的量分数不变能说明达到平衡，故F选； 答案为ABF； （2）由图像可知，a点未达平衡，正在从正向建立平衡的过程中，故正反应速率大于逆反应速率； （3）由图像可知，开始到3min时，甲醇生成了0.50mol，用CH3OH表示的反应速率为=0.083mol·L-1·min-1；由图像可知，到平衡时CO2转化了0.75mol，故平衡时CO2 的转化率为=75%； （4）A通入甲醇，为负极，在碱性介质中变为碳酸根，电极反应式为CH3OH+8OH--6e-=CO+6H2O； （5）1molO2得到4mol电子，当电路中通过2mol电子时，消耗O2的物质的量为0.5mol，标况下体积为11.2L。 18．（12分）四氧化三锰(Mn3O4)广泛应用于软磁材料、电池材料等高科技材料制备领域。一种以低品位锰矿(含MnCO3、Mn2O3及少量Fe2O3、Al2O3、SiO2)为原料生产Mn3O4的工艺流程如下： 该实验条件下，有关金属离子发生沉淀的酸碱度情况如下表： 金属离子 开始沉淀的pH 7.2 2.2 3.8 8.8 完全沉淀的pH 9.5 3.2 5.0 10.4 回答以下问题： (1)元素Si在周期表的位置为 。 (2)为提高反应和生产效率，“溶浸”时适宜采取的预处理措施是(回答一种措施) 。不采取“升温”措施的原因是 。 (3)“溶浸”过程Mn2O3转化为Mn2+的离子方程式为： 。此步骤的硫酸可用后续从“沉锰”滤液中获得的副产品NH4HSO4代替，但不能用盐酸代替，主要原因是： 。 (4)滤渣2主要成分的化学式为 。 (5)写出“沉锰”工艺中反应的离子方程式 。 【答案】(1)第三周期IVA族（1分） (2)搅拌或适当增加H2SO4、H2O2的浓度（1分） H2O2受热易分解（2分） (3)Mn2O3+H2O2+4H+=2Mn2++O2↑+3H2O（2分） 会发生产生有毒气体Cl2的副反应（2分） (4)Fe(OH)3、Al(OH)3（2分） (5)Mn2++2NH3∙H2O=Mn(OH)2↓+2（2分） 【分析】低品位锰矿(含MnCO3、Mn2O3及少量Fe2O3、Al2O3、SiO2)中加入H2SO4、H2O2进行溶浸，Mn2O3被还原为Mn2+等，只有SiO2不溶；过滤后，所得滤液中含有Mn2+、Fe3+、Al3+等，加入物质A调节溶液的pH=5，此时Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀；加入NH3∙H2O沉锰，Mn2+转化为Mn(OH)2沉淀，将Mn(OH)2加热氧化，从而得到Mn3O4。 【详解】（1）Si为14号元素，其原子结构示意图为，在周期表的位置为：第三周期IVA族。 （2）为提高反应和生产效率，“溶浸”时可适宜采取增大接触面积、增大反应物浓度等预处理措施，则是：搅拌或适当增加H2SO4、H2O2的浓度。由于H2O2的热稳定性差，所以不采取“升温”措施的原因是：H2O2受热易分解。 （3）“溶浸”过程Mn2O3被H2O2还原为Mn2+，依据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒，可得出发生反应的离子方程式为：Mn2O3+H2O2+4H+=2Mn2++O2↑+3H2O。Mn2O3具有强氧化性，能在酸性溶液中将Cl-氧化为Cl2，所以此步骤的硫酸可用后续从“沉锰”滤液中获得的副产品NH4HSO4代替，但不能用盐酸代替，主要原因是：会发生产生有毒气体Cl2的副反应。 （4）由分析可知，滤渣2主要成分的化学式为Fe(OH)3、Al(OH)3。 （5）“沉锰”工艺中，加入NH3∙H2O沉锰，Mn2+转化为Mn(OH)2沉淀，依据电荷守恒和质量守恒，可得出反应的离子方程式为：Mn2++2NH3∙H2O=Mn(OH)2↓+2。 19．（10分）探究与对分解的催化效率。 (1)甲同学进行了如下的实验。 在两支试管中分别加入溶液，然后各滴加5滴溶液和5滴溶液。观察到两支试管中均只有极微量的气泡。 甲由此得出了结论：与对分解的催化效率相似，且均不高。 乙同学认为甲的方案不太合理，做了如下的改进： 试管1 试管2 实验 在溶液中滴加5滴溶液 在溶液中滴加5滴溶液 现象 ⅰ．加入溶液后，产生气泡 ⅱ．生成气泡速率先加快后又减慢 ⅲ．整个过程中溶液始终保持浅蓝色。 ⅳ．且整个过程中产生气泡的速率低于试管2中。 ⅰ．加入溶液后，试管内液体立即变为棕褐色，并产生气泡 ⅱ．生成气泡速率先加快后又减慢。 ⅲ．溶液棕褐色逐渐变浅，反应结束时变为浅黄色。 ①乙认为甲方案不合理的理由有 (填选项符号)。 a．溶液和溶液的浓度不同 b．两种催化剂溶液中的阴离子不同 c．溶液浓度过低 ②两支试管中产生气泡的速率先加快后又减慢的合理解释是： 。 ③根据实验结果，乙得出是结论是： 。 (2)研究试管2中出现“溶液变为棕褐色，最后变为浅黄色”的原因。 乙同学查阅文献，发现是因为会与发生如下反应生成棕褐色的：。结合化学反应原理解释“溶液颜色先变为棕褐色再变为黄色”的原因： 。 (3)乙同学在翻阅资料时还发现与能发生反应生成无色的 他又做了如下的实验： 在一支试管中加入溶液，滴加几滴溶液，待出现大量气泡时，立即加入溶液，观察到溶液颜色立即由棕褐色褪为无色，且气泡立刻消失。 由此判断，下列说法正确的是 (填选项符号)。 a．对的分解几乎无催化作用 b．温度相同时，含相同浓度的和的溶液中浓度后者的大 c．颜色由棕褐色褪为无色时反应的离子方程式是 【答案】(1)b、c（2分） 反应放热，温度升高，反应速率增大；一段时间后，浓度降低，反应速率随之下降（2分） 与对分解均有一定催化作用，且比的催化效率高（2分） (2)反应较快，溶液立即变为棕褐色，随着催化分解，降低，上述平衡不断逆向移动，最终只剩，溶液变为浅黄色（2分） (3)a、c（2分） 【详解】（1）①a．氯化铜和硫酸铁浓度不同，是为了保证铜离子和铁离子浓度相同，此措施合理，a错误； b．两种催化剂溶液中阴离子不同，没有做到只有一个变量，也可能是阴离子不同从而实验现象不同，这是甲方案不合理的地方，b正确； c．H2O2浓度太低，反应物浓度低导致反应速率低，这是甲方案不合理的地方，c正确； 故答案选bc。 ②过氧化氢的分解反应为放热反应，温度升高反应速率增大，反应一段时间后，过氧化氢浓度降低，反应速率随之减小。 ③根据乙实验现象可知，与对分解均有一定催化作用，且比的催化效率高。 （2）开始时过氧化氢浓度较大，反应速率大且平衡正向移动，生成导致溶液变棕褐色，随着Fe3+催化H2O2分解，c(H2O2)降低，反应的化学平衡逆向移动，减少，最终只剩下Fe3+，溶液变为浅黄色。 （3）a．加入NaF后溶液立即由棕褐色变为无色，说明立即转化为，且气泡立即消失，说明生成的对过氧化氢分解几乎无催化作用，a正确； b．加入NaF后溶液立即由棕褐色变为无色，说明立即转化为，说明反应平衡常数更大，进行的更彻底，温度相同的情况下，相同浓度的和的溶液中浓度前者的大，b错误； c．加入NaF后溶液立即由棕褐色变为无色，说明立即转化为，离子方程式为，c正确； 故答案选ac。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二章 化学键 化学反应规律 测试卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 第I卷 选择题（共42分） 一、选择题（本大题共14个小题，每题3分，共42分，每题只有一个选项符合题目要求。） 1．燃料电池是一种化学电池，具有能量转化率高、对环境友好等优点。可作为燃料电池的燃料，在酸性条件下的总反应可表示为下列说法错误的是 A．的电子式： B．的结构示意图： C．的结构式： D．中子数为2的氢原子： 2．下列每种物质都既含有离子键，又含有共价键的一组是（   ） A．、、 B．、、 C．、、 D．、、 3．某学习小组利用5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时，先分别量取KMnO4酸性溶液、H2C2O4溶液，然后倒入大试管中迅速振荡，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。下列操作不能达到实验目的是 A．加入少量蒸馏水 B．冷水浴 C．增大KMnO4的浓度 D．加入少量Na2C2O4固体 4．某化合物(结构如图所示)由W、X、Y、Z四种原子序数依次增大的短周期元素组成，这四种元素的原子序数之和是22.下列说法正确的是 A．这四种元素组成的化合物一定为共价化合物 B．常温下，由和组成的气态化合物一定有刺激性气味 C．或与组成的二元化合物均属于空气污染物 D．的最高价氧化物对应水化物的浓溶液具有强氧化性 5．已知断裂(或形成)1mol化学键吸收(或放出)的能量如下表所示。甲烷可用于生产合成气，其反应为CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)，该反应生成1molH2时吸热68.8kJ，则下列说法正确的是     化学键 H-H H-O C-H C≡O 键能/KJ·mol-1 436 a 415.1 1076 A．该反应化学能转化为热能 B．a=1087.25 C．CO(g)和H2的总能量大于CH4(g)和H2O(g)的总能量 D．当反应吸收206.4kJ热量时，电子转移6NA 6．下列说法错误的是 A．图1所示装置中石墨I为正极，发生还原反应 B．图2中的化学反应化学键断裂吸收的能量比化学键生成放出的能量多 C．图3中，c点达到化学平衡状态 D．图4所示装置可验证非金属性：Cl>S 7．一种以溶液为电解质溶液的锌镍单液流电池的工作原理如图所示(图中“”表示液体流向)，电极上的反应为电极发生反应生成。下列说法正确的是 A．电极为该电池的负极 B．表面发生的电极反应为 C．电极的质量逐渐减小 D．电池工作一段时间后，溶液中浓度保持不变 8．二氧化硫催化氧化反应[]是工业制硫酸的重要一步。在2L密闭容器中充入与，tmin后生成。下列说法正确的是 A．充分反应，生成的分子数为 B．加入催化剂能加快的生成速率 C．tmin内， D．时，反应达到平衡状态 9．针对反应速率与平衡产率的矛盾，我国科学家提出了双温—双控—双催化剂的解决方案。使用双催化剂，通过光辐射产生温差(如体系温度为495℃时，的温度为547℃，而的温度为415℃)。 下列说法错误的是 A．氨气在“冷”表面生成，有利于提高氨的平衡产率 B．在“热”表面断裂，有利于提高合成氨反应速率 C．“热”高于体系温度，有利于提高氨的平衡产率 D．“冷”低于体系温度，不利于提高合成氨反应速率 10．能充分说明可逆反应已达到平衡状态的是 A．的消耗速率等于的消耗速率 B．、、的分子数之比为1：1∶2 C．容器内气体的总物质的量不随时间改变而改变 D．单位时间内每生成n，同时生成 11．在一定温度下，某密闭容器中发生反应：2C(g)A(g)＋B(s)    ΔH＞0，若0～15s内c(C)由0.1mol·L-1降到0.07mol·L-1，则下列说法正确的是 A．0～15s内用B表示的平均反应速率为v(B)=0.001mol·L-1·s-1 B．c(C)由0.07mol·L-1降到0.05mol·L-1所需的反应时间小于10s C．升高温度正反应速率加快，逆反应速率减慢 D．减小反应体系的体积，化学反应速率加快 12．某同学用足量的锌粉分别与和的稀硫酸反应，记录相关数据，并作出两个反应过程中放出气体的体积随反应时间的变化图(如图所示)，忽略反应过程中溶液的体积变化。下列叙述错误的是 A．曲线I表示的稀硫酸与足量锌粉反应 B．，曲线Ⅱ中用的浓度变化表示的反应速率 C．若向曲线I、Ⅱ对应的稀硫酸中均加少量硫酸铜固体，和均减小，但V不变 D．若向曲线I、Ⅱ对应的稀硫酸中均加5滴浓硫酸，反应速率均加快，且V均增大 13．某研究小组制备纳米ZnO，再与金属有机框架（MOF）材料复合制备荧光材料ZnO@MOF，流程如下： 已知：①含锌组分间的转化关系：； ②是的一种晶型，39℃以下稳定。 下列有关说法正确的是 A．步骤Ⅰ，搅拌的作用是避免反应物浓度局部过高，使反应充分 B．步骤Ⅰ，若将过量NaOH溶液滴入溶液制备，可提高的利用率 C．步骤Ⅱ，为了更好地除去杂质，可用50℃的热水洗涤 D．步骤Ⅲ，盛放样品的容器是蒸发皿，控温煅烧的目的是为了控制ZnO的颗粒大小 14．工业上可利用废气与合成甲醇，原理是，正反应为放热反应。某研究团队实验模拟该反应，在一定温度下恒容密闭容器中，充入废气（其中体积分数为，其余物质此条件下不反应）和，在第5分钟达到平衡时，测得容器内压强为（起始压强为）。下列说法正确的是 A．混合气体密度不再改变，能说明此反应已达到平衡状态 B．平衡时刻的转化率小于的转化率 C．在内该反应的平均速率 D．若向此体系中再加入，平衡时气体总物质的量一定大于 第II卷 非选择题（共58分） 二、非选择题（本大题共5个小题，共58分） 15．（12分）人们合成的许多硫的化合物具有奇妙的性质。 Ⅰ．(1)人类合成了一系列的SN二元化合物，如、、，其中线性的是具有类似黄铜的金属光泽和导电性，其结构片段如下所示： 以下说法正确的是___________。 A．为共价化合物 B．酸性：HNO3>H2SO3，所以非金属性N>S C．为离子化合物 D．所有原子最外层都是8电子 Ⅱ．下列变化：①溶于水；②酒精溶于水；③溶于水；④溶于水；⑤溶于水；⑥碘升华；⑦受热分解；⑧氨气液化；⑨熔化；⑩熔化 (2)以上变化过程所涉及到的物质中，只含有共价键的是 （填相对应的序号，下同），属于共价化合物的是 。 (3)以上变化没有化学键被破坏的是 ，只有离子键被破坏的是 （填序号）。 (4)⑦中物质的电子式为用电子式表示 ，③中物质的形成过程 。 16．（12分）某小组欲探究反应，完成如下实验。资料：AgI是黄色固体，难溶于稀硝酸。新制的AgI见光会少量分解。 (1)检验Ⅰ或Ⅱ中有无的实验操作及现象是：取少量Ⅰ或Ⅱ中溶液， 。经检验，Ⅰ、Ⅱ中均未检验出。 (2)Ⅲ中的黄色浑浊是 (写化学式)。 (3)经检验，Ⅱ→Ⅲ的过程中产生了。 ①对产生的原因做出如下假设： 假设a：空气中存在，由于 (用离子方程式表示)，可产生。 假设b：溶液中具有氧化性，可产生。 假设c： 。 假设d：该条件下，溶液可将氧化为。 ②通过实验进一步证实a、b、c不是产生的主要原因，假设d成立。 (4)经检验，Ⅳ中灰黑色浑浊中含有AgI和Ag。 ①验证灰黑色浑浊含有Ag的实验操作及现象是：取洗净后的灰黑色固体， 。 ②为探究Ⅲ→Ⅳ出现灰黑色浑浊的原因，完成了实验1和实验2。 实验1：向1mL 0.1溶液中加入1mL 0.1溶液，开始时，溶液无明显变化。几分钟后，出现大量灰黑色浑浊。反应过程中温度几乎无变化。测定溶液中浓度随反应时间的变化如图。 实验2：实验开始时，先向试管中加入几滴溶液，重复实验1，实验结果与实验1相同。 ⅰ．实验1中发生反应的离子方程式是 。 ⅱ．Ⅳ中迅速出现灰黑色浑浊的可能的原因是 。 17．（12分）甲醇(CH3OH)是重要的化工原料，应用前景广阔。工业上可以用CO2加氢来生产甲醇燃料，总反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。 I．某温度下，在体积为2L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，测得CH3OH和CO2的物质的量随时间变化如图所示。 (1)下列说法能表明该反应达到平衡状态的是 (填序号)。 A．容器内气体的压强保持不变 B．混合气体的平均相对分子质量不变 C．υ逆(CO2)=3υ正(H2)     D．混合气体的密度不变 E．n(CO2)：n(H2)保持不变 F．CO2的物质的量分数不变 (2)a点正反应速率 (填“大于”、“等于”或“小于”)逆反应速率。 (3)前3min，用CH3OH表示的反应速率为 。平衡时CO2 的转化率为 。(计算结果均保留两位有效数字) Ⅱ．甲醇是优质的清洁燃料，可制作碱性甲醇燃料电池，工作原理如下图所示； (4)电极A为燃料电池的 (填“正”或“负”)极，该电极反应式为 。 (5)当电路中通过2mol电子时，消耗O2的体积为 L(标准状况)。 18．（12分）四氧化三锰(Mn3O4)广泛应用于软磁材料、电池材料等高科技材料制备领域。一种以低品位锰矿(含MnCO3、Mn2O3及少量Fe2O3、Al2O3、SiO2)为原料生产Mn3O4的工艺流程如下： 该实验条件下，有关金属离子发生沉淀的酸碱度情况如下表： 金属离子 开始沉淀的pH 7.2 2.2 3.8 8.8 完全沉淀的pH 9.5 3.2 5.0 10.4 回答以下问题： (1)元素Si在周期表的位置为 。 (2)为提高反应和生产效率，“溶浸”时适宜采取的预处理措施是(回答一种措施) 。不采取“升温”措施的原因是 。 (3)“溶浸”过程Mn2O3转化为Mn2+的离子方程式为： 。此步骤的硫酸可用后续从“沉锰”滤液中获得的副产品NH4HSO4代替，但不能用盐酸代替，主要原因是： 。 (4)滤渣2主要成分的化学式为 。 (5)写出“沉锰”工艺中反应的离子方程式 。 19．（10分）探究与对分解的催化效率。 (1)甲同学进行了如下的实验。 在两支试管中分别加入溶液，然后各滴加5滴溶液和5滴溶液。观察到两支试管中均只有极微量的气泡。 甲由此得出了结论：与对分解的催化效率相似，且均不高。 乙同学认为甲的方案不太合理，做了如下的改进： 试管1 试管2 实验 在溶液中滴加5滴溶液 在溶液中滴加5滴溶液 现象 ⅰ．加入溶液后，产生气泡 ⅱ．生成气泡速率先加快后又减慢 ⅲ．整个过程中溶液始终保持浅蓝色。 ⅳ．且整个过程中产生气泡的速率低于试管2中。 ⅰ．加入溶液后，试管内液体立即变为棕褐色，并产生气泡 ⅱ．生成气泡速率先加快后又减慢。 ⅲ．溶液棕褐色逐渐变浅，反应结束时变为浅黄色。 ①乙认为甲方案不合理的理由有 (填选项符号)。 a．溶液和溶液的浓度不同 b．两种催化剂溶液中的阴离子不同 c．溶液浓度过低 ②两支试管中产生气泡的速率先加快后又减慢的合理解释是： 。 ③根据实验结果，乙得出是结论是： 。 (2)研究试管2中出现“溶液变为棕褐色，最后变为浅黄色”的原因。 乙同学查阅文献，发现是因为会与发生如下反应生成棕褐色的：。结合化学反应原理解释“溶液颜色先变为棕褐色再变为黄色”的原因： 。 (3)乙同学在翻阅资料时还发现与能发生反应生成无色的 他又做了如下的实验： 在一支试管中加入溶液，滴加几滴溶液，待出现大量气泡时，立即加入溶液，观察到溶液颜色立即由棕褐色褪为无色，且气泡立刻消失。 由此判断，下列说法正确的是 (填选项符号)。 a．对的分解几乎无催化作用 b．温度相同时，含相同浓度的和的溶液中浓度后者的大 c．颜色由棕褐色褪为无色时反应的离子方程式是 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $$