内容正文:
综合拔高练
高考真题练
考点1 化学用语
1.(2025黑吉辽蒙,2改编)侯氏制碱法突破西方技术垄断,推动了世界制碱技术的发展,其主要反应为NaCl+CO2+NH3+H2O NaHCO3↓+NH4Cl。下列有关化学用语或说法正确的是( )
A.CO2的电子式:····
B.H2O的空间结构:直线形
C.NH4Cl是离子化合物
D.溶解度:NaHCO3>NH4HCO3
2.(高考组合)下列化学用语表示正确的是( )
A.(2025陕晋青宁,2A)CS2的电子式:······C······
B.(2025河南,2D)用电子式表示CsCl的形成过程:
C.(2025河北,5B)氯化镁的电子式:····Mg····
D.(2024甘肃,2B)PH3和H2S的电子式分别为H×·×·H和H×·×·H
考点2 离子化合物、共价化合物
3.(2024贵州,9改编)某化合物由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z、Q组成(结构如图)。X的最外层电子数等于内层电子数①,Y是有机物分子骨架元素,
Q和W能形成两种室温下常见的液态化合物。下列说法错误的是( )
A.得电子能力:Y<Z<Q
B.简单氢化物的沸点:Q<Z
C.X与Al元素有相似的性质
D.W、Z、Q三种元素可形成离子化合物
①关键点拨可推出X为Be元素。
4.(2024江西,5改编)某新材料阳离子为W36X18Y2Z6M+。W、X、Y、Z和M是原子序数依次增大的前20号主族元素,前四周期中M原子半径最大,X、Y、Z同周期。X的某种同位素可用于考古断代,W原子半径最小,XZ2分子呈直线形。下列说法正确的是 ( )
A.WYZ2是强酸
B.MZW是强碱
C.M2Z2是共价化合物
D.X2W2是离子化合物
考点3 化学反应与能量
5.(2024广东,2)“极地破冰”“太空养鱼”等彰显了我国科技发展的巨大成就。下列说法正确的是 ( )
A.“雪龙2”号破冰船极地科考:破冰过程中水发生了化学变化
B.大型液化天然气运输船成功建造:天然气液化过程中形成了新的化学键
C.嫦娥六号的运载火箭助推器采用液氧煤油发动机:燃烧时存在化学能转化为热能
D.神舟十八号乘组带着水和斑马鱼进入空间站进行科学实验:水的电子式为H··O··H
6.(2024安徽,10改编)某温度下,在密闭容器中充入一定量的X(g),发生下列反应:X(g) Y(g)(ΔH1<0),Y(g) Z(g)(ΔH2<0),测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是( )
已知Ⅰ:ΔH<0是放热反应,ΔH>0是吸热反应。
已知Ⅱ:反应物到过渡态的能量差为该反应正反应的活化能,活化能越小反应速率越快。
考点4 电池的工作原理及应用
7.(2024湖南,1改编)近年来,我国新能源产业得到了蓬勃发展,下列说法错误的是( )
A.理想的新能源应具有资源丰富、可再生、对环境无污染等特点
B.氢氧燃料电池具有能量转化率高、清洁等优点
C.锂离子电池放电时锂离子从负极脱嵌
D.太阳能电池是一种将化学能转化为电能的装置
8.(2025黑吉辽蒙,13)一种基于Cu2O的储氯电池装置如图,放电过程中a、b极均增重。若将b极换成Ag/AgCl电极,b极仍增重。关于图中装置所示电池,下列说法错误的是( )
A.放电时Na+向b极迁移
B.该电池可用于海水脱盐
C.a极反应:Cu2O+2H2O+Cl--2e- Cu2(OH)3Cl+H+
D.若以Ag/AgCl电极代替a极,电池将失去储氯能力
9.(2022全国甲,10)一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示[KOH溶液中,Zn2+以Zn(OH存在]。电池放电时,下列叙述错误的是( )
A.Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移
B.Ⅰ区的S通过隔膜向Ⅱ区迁移
C.MnO2电极反应:MnO2+4H++2e- Mn2++2H2O
D.电池总反应:Zn+4OH-+MnO2+4H+ Zn(OH+Mn2++2H2O
10.(2025江苏,8)以稀H2SO4为电解质溶液的光解水装置如图所示,总反应为2H2O 2H2↑+O2↑。下列说法正确的是( )
A.电极a上发生氧化反应生成O2
B.H+通过质子交换膜从右室移向左室
C.光解前后,H2SO4溶液的pH不变
D.外电路每通过0.01 mol电子,电极b上产生0.01 mol H2
11.(2024北京,3)酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理,下列说法正确的是( )
A.石墨作电池的负极材料
B.电池工作时,N向负极方向移动
C.MnO2发生氧化反应
D.锌筒发生的电极反应为Zn-2e- Zn2+
12.(2024新课标,12)一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示,通过CuO催化消耗血糖发电,从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准,电池启动。血糖浓度下降至标准,电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓度计)
电池工作时,下列叙述错误的是( )
A.电池总反应为2C6H12O6+O2 2C6H12O7
B.b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用
C.消耗18 mg葡萄糖,理论上a电极有0.4 mmol电子流入
D.两电极间血液中的Na+在电场驱动下的迁移方向为b→a
13.(2023山东,11改编)已知:Cu2+可与NH3反应生成[Cu(NH3)4]2+。利用热再生氨电池可实现CuSO4电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示,甲、乙两室均预加相同的CuSO4电镀废液,向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是( )
A.甲室Cu电极为正极
B.隔膜为阳离子膜
C.电池总反应为Cu2++4NH3 [Cu(NH3)4]2+
D.NH3扩散到乙室不会对电池电动势产生影响
考点5 化学反应速率与化学反应限度
14.(2024甘肃,4)下列措施能降低化学反应速率的是 ( )
A.催化氧化氨制备硝酸时加入铂
B.中和滴定时,边滴边摇锥形瓶
C.锌粉和盐酸反应时加水稀释
D.石墨合成金刚石时增大压强
15.(2024黑吉辽,10改编)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,150 ℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示,15 h后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是( )
A.3 h时,反应②正、逆反应速率相等
B.该温度下反应向右进行的限度:①>②
C.0~3 h平均速率v(异山梨醇)=0.014 mol·kg-1·h-1
D.反应②加入催化剂不改变反应限度
16.(2024安徽,12)室温下,为探究纳米铁去除水样中Se的影响因素,测得不同条件下Se浓度随时间变化关系如图。
实验序号
水样体积/mL
纳米铁质量/mg
水样初始pH
①
50
8
6
②
50
2
6
③
50
2
8
下列说法正确的是( )
A.实验①中,0~2小时内平均反应速率v(Se)=2.0 mol·L-1·h-1
B.实验③中,反应的离子方程式为2Fe+Se+8H+ 2Fe3++Se+4H2O
C.其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率
D.其他条件相同时,水样初始pH越小,Se的去除效果越好
17.(2023北京,4改编)下列事实与化学平衡有关的是( )
A.H2O2溶液中加入少量MnO2固体,促进H2O2分解
B.密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体,受热后颜色加深
C.铁钉放入浓HNO3中,待不再变化后,加热能产生大量红棕色气体
D.锌片与稀H2SO4反应过程中,加入少量CuSO4固体,促进H2的产生
高考模拟练
应用实践
1.(2025江苏常州二模)Mg3N2能与水发生反应Mg3N2+6H2O 3Mg(OH)2+2NH3↑。下列说法正确的是 ( )
A.Mg2+的结构示意图为
B.NH3的电子式为H····H
C.H2O分子中含有非极性键
D.Mg3N2中只含离子键
2.(2025广东普宁调研)一氧化碳是一种可燃性气体,燃烧时发生反应:2CO+O2 2CO2。下列关于该反应的说法不正确的是 ( )
A.属于放热反应
B.化学键的断裂与形成是该反应中能量变化的主要原因
C.属于氧化还原反应
D.反应物的总能量低于生成物的总能量
3.(2025山西部分重点中学期中)氧化铝陶瓷的主要成分是α-Al2O3,γ-Al2O3经高温煅烧可转化为α-Al2O3,该过程的能量变化如图所示:
下列说法错误的是 ( )
A.α-Al2O3比γ-Al2O3稳定
B.α-Al2O3→γ-Al2O3的转化是吸热过程
C.相同质量的γ-Al2O3的总能量高于α-Al2O3的总能量
D.该条件下,γ-Al2O3(s) α-Al2O3(s) 吸收的能量为(Q2-Q1) kJ·mol-1
4.(2025河北衡水二中月考)在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X 2Y的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则 ( )
A.无催化剂时,反应不能进行
B.与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应活化能更低
C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D.使用催化剂Ⅰ时,0~2 min内,v(X)=1.0 mol·L-1·min-1
5.(2025宁夏吴忠期中)下列对实验的相关说法正确的是( )
选项
实验
相关说法
A
Na2S2O3和盐酸反应时,其他条件相同,增大Na2S2O3溶液浓度,析出硫沉淀所需时间缩短
当其他条件不变时,适当增大反应物浓度,化学反应速率减慢
B
在化学反应前后,催化剂的质量和化学性质都没有发生改变
催化剂不参与化学反应
C
物质的量浓度相同的盐酸和稀硫酸分别与等质量的、大小形状相同的锌粒反应
反应刚开始时反应速率相同
D
在容积可变的密闭容器中发生反应:H2(g) +I2(g) 2HI(g),把容积缩小一半
正反应速率加快,逆反应速率也加快
6.(2024北京中关村中学期中)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X与Z可以形成两种常见液态化合物,W的原子半径在短周期主族元素中最大,由Y、Z、W三种元素形成的化合物A的结构如图所示。下列叙述错误的是( )
A.化合物A为离子化合物
B.化合物A中含有极性共价键、非极性共价键和离子键
C.简单氢化物的稳定性:Z<Y
D.Y的最高价氧化物可以和W的最高价氧化物的水化物反应生成两种盐
7.(2025辽宁重点中学协作校大联考)某学生在课外活动时,根据纸电池的结构示意图,制作了一个简易电池。下列说法合理的是 ( )
A.该电池加几滴水就可以激活
B.电池工作时NaCl会被损耗,需要定期补充
C.电子从Al箔经滤纸流向Cu箔
D.负极电极反应式:2Al-6e-+3H2O Al2O3+6H+
8.(2025广东广州期中)回答下列问题:
(1)NO2(红棕色)和N2O4(无色)之间发生反应:N2O4(g)2NO2(g)。在温度为T的条件下,向2 L的恒容密闭容器中充入0.04 mol·L-1 N2O4,c(NO2)随时间的变化曲线如图所示。
①a~b四个点中,v正=v逆的点有 。
②反应进行到16 min时,N2O4的转化率是 。
③下列措施能使该反应速率加快的是 (填字母)。
A.增大N2O4的浓度 B.增大容器体积
C.恒容条件下充入He
(2)小王同学为了探究锌粉与盐酸反应过程中的速率变化,他在200 mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水法收集反应放出的氢气,实验记录如下(累计值):
时间/min
1
2
3
4
5
氢气体积/mL
(标准状况)
50
191
414
526
570
①为加快该反应的反应速率,可采取的措施是 。
②求2~4 min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率: 。(设溶液体积不变)
③小蒋同学认为在盐酸中滴入少量的CuSO4溶液可以加快反应的速率,请从电化学的角度分析:构成的原电池中负极反应式为 ;溶液中H+移向 极(填“正”或“负”)。
9.(2024福建福州期中)道路千万条,安全第一条。当汽车在高速行驶中受到猛烈撞击时,会产生大量气体充满气囊,从而保护驾驶员和乘客的安全。
Ⅰ.汽车的安全气囊内叠氮化钠分解过程中的能量变化如图所示:
(1)叠氮化钠的分解属于 (填“吸热”或“放热”)反应。
Ⅱ.汽车尾气中的NOx是常见的大气污染物,在2 L密闭容器内,800 ℃时进行反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g),n(NO)随时间的变化如表:
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO)/mol
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
(2)下图表示NO2的变化的曲线是 。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是 (填字母)。
a.容器内气体的颜色不再变化
b.c(NO)=c(NO2)
c.v逆(NO)=2v正(O2)
d.消耗2 mol NO2的同时生成1 mol O2
(4)为使该反应的反应速率增大,下列措施正确的是 (填字母)。
a.增大O2的浓度 b.适当升高温度
c.及时分离出NO2气体
Ⅲ.化学能与其他能量间的转换在生活中处处可见,以反应N2H4+O2 N2+2H2O为原理设计成利用率高的燃料电池,装置如图所示:
(5)N极为电池的 (填“正”或“负”)极,M电极的电极反应式是 。
(6)该电池产生11.2 L(标准状况下)N2,则外电路中转移的电子数目为 (设NA为阿伏加德罗常数的值)。
迁移创新
10.(2024湖南名校期中联考)复旦大学科研人员创建出一种新型钙 — 氧气电池,电池主要由三个部分构成:金属钙、碳纳米管空气电极和能传递Ca2+的有机电解质。该电池还可以制成柔性纤维,编织成下一代可穿戴系统的纺织电池,该电池放电时的示意图如下。放电时,下列叙述错误的是( )
A.电子流向:b极→负载→a极
B.Ca2+向a极迁移
C.消耗32 g O2时,理论上转移2 mol电子
D.该电池中电解质能采用水或酸做溶剂
答案与分层梯度式解析
综合拔高练
高考真题练
1.C A项,CO2的电子式应为······C······,错误。B项,H2O的空间结构为角形,错误。C项,NH4Cl由N和Cl-构成,属于离子化合物,正确。D项,由题给化学方程式可知,反应过程中溶液中存在Na+、N、HC、Cl-,NaHCO3从溶液中析出,而NH4HCO3未析出,说明溶解度:NaHCO3<NH4HCO3,错误。
2.A CS2的电子式为······C······,故A正确;CsCl是离子化合物,用电子式表示CsCl的形成过程为,故B错误;氯化镁为离子化合物,由Mg2+和Cl-构成,其电子式为[×···]-Mg2+[··×·]-,C错误;PH3的电子式为H×·×·H,D错误。
3.B W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,X的最外层电子数等于内层电子数,则X为Be元素;Y是有机物分子骨架元素,则Y为C元素;Q、W能形成室温下两种常见的液态化合物,结合题图可知,W为H元素、Q为O元素,两种常见的液态化合物为H2O、H2O2;Z元素在元素周期表中位于Y、Q之间,则Z为N元素。同一周期,从左到右,主族元素原子的得电子能力增强,所以得电子能力C<N<O,故A正确;简单氢化物沸点H2O大于NH3,故B错误;Be和Al在元素周期表中位于对角线位置,性质相似,C正确;H、N、O三种元素可形成NH4NO3、NH4NO2等离子化合物,D正确。
4.B W、X、Y、Z和M是原子序数依次增大的前20号主族元素,前四周期中M原子半径最大,M为K元素;X、Y、Z同周期,X的某种同位素可用于考古断代(破题关键),X为C元素;W原子半径最小(破题关键),W为H元素;XZ2分子呈直线形,为CO2,Z为O元素,Y为N元素。HNO2是弱酸,不是强酸,A错误;KOH是强碱,B正确;K2O2中存在K+和,属于离子化合物,C错误;C2H2中没有离子键,属于共价化合物,D错误。
5.C 破冰过程中,冰碎裂,未生成新物质,属于物理变化,A错误;液化属于物理变化,不会形成新的化学键,B错误;燃烧时存在化学能转化为热能,C正确;水的电子式为H····H,D错误。
素养解读
本题以我国科技发展的巨大成就为情境,考查宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。
6.B 由题图可知,c(Y)先增大后减小,说明X(g)Y(g) ①为快反应,Y(g)Z(g) ②为慢反应,即反应①的活化能小于反应②的活化能,再由反应①、②都是放热反应可知,B项符合题意。
7.D 理想的新能源应具有资源丰富、可再生、对环境无污染等特点,A正确;燃料电池是一种将燃料(如氢气、甲烷、乙醇)和氧化剂(如氧气)的化学能转化为电能的电化学反应装置,具有清洁、安全、高效等特点,B正确;锂离子电池放电时,锂离子从负极脱嵌移向正极,C正确;太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的装置,D错误。
8.D 根据题干信息及电池工作原理,放电时a、b极均增重,则a极上Cu2O转化为Cu2(OH)3Cl,Cu元素化合价从+1升高到+2,发生氧化反应,a极为负极,电极反应式为Cu2O+2H2O+Cl--2e- Cu2(OH)3Cl+H+;b极为正极,电极反应式为NaTi2(PO4)3+2e-+2Na+ Na3Ti2(PO4)3。A项,由装置分析知,a极为负极,b极为正极,则放电时Na+向正极迁移,即向b极迁移,正确。B项,根据电极反应式知,放电时,负极消耗Cl-,正极消耗Na+,故可用于海水脱盐,正确。C项,a极上Cu2O失电子转化为Cu2(OH)3Cl,Cu2O~2e-,根据电荷守恒、原子守恒书写电极反应式,正确。D项,根据题干信息,若将b极换为Ag/AgCl电极,b极仍增重,说明此时b极上的电极反应式为Ag+Cl--e- AgCl,则Ag/AgCl电极为负极,a极为正极,正极上Cu2(OH)3Cl转化为Cu2O,说明还原性:Ag>Cu2O>Na3Ti2(PO4)3,故若以Ag/AgCl电极代替a极,Ag/AgCl电极仍为负极,NaTi2(PO4)3/Na3Ti2(PO4)3为正极,负极上的电极反应式为Ag+Cl--e- AgCl,电池仍有储氯能力,错误。
9.A 根据题图可知Zn为负极,电极反应为Zn-2e-+4OH- Zn(OH,MnO2为正极,电极反应为MnO2+2e-+4H+ Mn2++2H2O。A项,根据负极反应可知,Ⅲ区中负电荷减少,为了平衡溶液中电荷,放电时Ⅲ区的钾离子向Ⅱ区迁移,错误;B项,根据正极反应可知,Ⅰ区中正电荷减少,为了平衡溶液中电荷,硫酸根离子从Ⅰ区迁移至Ⅱ区,正确;D项,将正、负极电极反应相加即可得到电池总反应,正确。
10.A 根据电子的流向确定电极a上发生氧化反应,电极反应为2H2O-4e- O2↑+4H+;电极b上发生还原反应,电极反应为2H++2e- H2↑。A项,电极a上H2O失电子,发生氧化反应生成O2,正确;B项,电极a上生成H+,电极b上消耗H+,H+通过质子交换膜从左室移向右室,错误;C项,光解水过程中,水被消耗,H2SO4溶液的浓度增大,故溶液的pH减小,错误;D项,根据电极b上的电极反应可得关系式:2e-~H2,当外电路通过0.01 mol电子时,电极b上产生0.005 mol H2,错误。
11.D 酸性锌锰干电池中,锌筒为负极,石墨电极为正极,故A错误;原电池工作时,阳离子向正极(石墨电极)方向移动,故B错误;MnO2发生得电子的还原反应,故C错误;锌筒为负极,负极发生失电子的氧化反应:Zn-2e- Zn2+,故D正确。
12.C a电极上O2→OH-,发生还原反应,电极反应式为O2+4e-+2H2O 4OH-,a电极为正极;b电极为负极,发生反应Cu2O-2e-+2OH- 2CuO+H2O,C6H12O6+2CuO C6H12O7+Cu2O,可得电池总反应为2C6H12O6+O2 2C6H12O7,A正确。由b电极上发生的反应可知,b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用,B正确。18 mg葡萄糖的物质的量为0.1 mmol,由2C6H12O6+O2 2C6H12O7可知,消耗18 mg葡萄糖,理论上a电极上消耗0.05 mmol O2,转移0.05 mmol×4=0.2 mmol电子,C错误。原电池中,阳离子移向正极,则血液中Na+的迁移方向为b→a,D正确。
13.C 由题图可知,低温热解得到CuSO4溶液和NH3,可知甲室中应产生高浓度[Cu(NH3)4]2+,则甲室Cu电极失电子生成Cu2+后与NH3形成[Cu(NH3)4]2+,甲室Cu电极为负极,A错误;原电池内电路中阳离子向正极移动,若隔膜为阳离子膜,左侧电极生成的[Cu(NH3)4]2+会向右侧移动,B错误;负极电极反应式为Cu-2e-+4NH3 [Cu(NH3)4]2+,正极电极反应式为Cu2++2e- Cu,则电池总反应为Cu2++4NH3 [Cu(NH3)4]2+,C正确;甲室中加入足量氨水后,Cu2+转化为[Cu(NH3)4]2+,使两极产生电势差,电池开始工作,若NH3扩散到乙室,乙室中Cu2+也会转化为[Cu(NH3)4]2+,Cu2+浓度降低,将对电池电动势产生影响,D错误。
归纳总结
原电池中正、负极相关总结
14.C 一般来说,催化剂可以加快化学反应速率,故催化氧化氨制备硝酸时加入铂可以加快化学反应速率,A项不符合题意;中和滴定时,边滴边摇锥形瓶,可以加快化学反应速率,B项不符合题意;锌粉和盐酸反应时加水稀释会降低盐酸的浓度,会降低化学反应速率,C项符合题意;石墨合成金刚石,该反应中没有气体参与,增大压强不会改变化学反应速率,D项不符合题意。
知识拓展
加快反应速率的外界因素:①催化剂;②搅拌或振荡;③增大反应物的浓度;④增大压强(有气体参加的反应):通过改变体积增大压强或使参加反应的物质的浓度增大。
15.A 由题图可知,3 h时,异山梨醇、1,4-失水山梨醇浓度恰好相等,但是3 h后各自浓度仍在发生改变,即3 h时反应②未达到平衡状态,正、逆反应速率不相等,A错误;该温度下达平衡时,山梨醇几乎反应完全,而含有1,4-失水山梨醇,说明反应②正向进行的程度小于反应①,反应限度小于反应①,B正确;0~3 h平均速率v(异山梨醇)==0.014 mol·kg-1·h-1,C正确;催化剂不改变化学反应限度,D正确。
16.C 由题图知,实验①中,0~2小时内浓度变化为(5.0-1.0)×10-5 mol·L-1=4.0×10-5 mol·L-1,故v(Se=2.0×10-5 mol·L-1·h-1,A错误;实验③的初始pH为8,Fe(Ⅲ)在此环境下以Fe(OH)3形式存在,B错误;由题图知实验①的反应速率大于实验②,实验①的纳米铁质量大,故其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率,C正确;其他条件相同时,若水样初始pH太小,H+可能会与Fe反应而降低Se的去除效果,D错误。
17.B MnO2催化H2O2分解,使反应速率加快,与化学平衡无关;烧瓶内存在反应2NO2(g) N2O4(g),反应放热,升高温度,气体颜色加深,说明原平衡状态被打破,与化学平衡有关;常温下,铁钉放入浓硝酸中钝化,铁钉表面产生了致密的氧化膜,阻止反应继续进行,加热时氧化膜被破坏,铁钉继续与浓硝酸反应,产生红棕色气体NO2,与化学平衡无关;锌片与稀硫酸反应过程中,加入少量CuSO4固体,发生反应Zn+CuSO4 Cu+ZnSO4,可形成Cu-Zn原电池,使反应速率加快,与化学平衡无关;故选B。
高考模拟练
1.D 镁离子结构示意图为,故A错误;氨气的电子式为H····H,故B错误;水是只含有极性键的共价化合物,故C错误;氮化镁是只含有离子键的离子化合物,故D正确。
素养解读
本题以氮化镁与水反应为情境,考查离子结构示意图、电子式、化学键等知识点,体现了宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。
2.D 燃烧属于放热反应,A正确;旧化学键的断裂需要吸收能量,新化学键的形成需要释放能量,B正确;该反应中有元素化合价的升降,属于氧化还原反应,C正确;放热反应中反应物的总能量高于生成物的总能量,D错误。
3.D 由题图知,γ-Al2O3的能量高,稳定性比α-Al2O3差,A正确;由题图可知,α-Al2O3→γ-Al2O3的转化是吸热过程,B正确;由题图可知,相同质量的γ-Al2O3的总能量高于α-Al2O3的总能量,C正确;γ-Al2O3(s) α-Al2O3(s)放出热量为(Q2-Q1) kJ·mol-1,D错误。
4.D 随着反应X 2Y的进行,反应物X的浓度减小,生成物Y的浓度增大,故题图中a曲线为X的浓度随时间变化的曲线,另外三条曲线为Y的浓度随时间变化的曲线。根据无催化剂时Y的浓度变化可知,无催化剂时反应也可发生,A错误;催化剂Ⅰ表示的反应速率比催化剂Ⅱ大,故催化剂Ⅰ使反应活化能降得更低,B错误;由a曲线可知,在2 min内Δc(X)=2.0 mol·L-1,则Δc(Y)应为4.0 mol·L-1,结合题图可知,a曲线表示使用催化剂Ⅰ的情况,0~2 min内,v(X)==1.0 mol·L-1·min-1,C错误,D正确。
5.D 其他条件不变时,适当增大反应物浓度,化学反应速率加快,故A错误;催化剂参与化学反应,但反应前后催化剂的质量和化学性质都不发生改变,故B错误;浓度相同的盐酸和稀硫酸中氢离子的起始浓度不同,所以开始时反应速率不同,故C错误;缩小容积,各物质的浓度均增大,正、逆反应速率同时增大,故D正确。
6.C X与Z可以形成两种常见液态化合物,且Z可以形成2个共价键,所以X为H,Z为O;W的原子半径在短周期主族元素中最大,W为Na;Y形成4个共价键,且原子序数小于O,Y为C。根据化合物A的结构可知,该物质为离子化合物,含有离子键,A正确;化合物A中,阴、阳离子间为离子键,碳碳单键为非极性键,碳氧双键、碳氧单键为极性键,B正确;非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,则简单氢化物的稳定性:H2O>CH4,C错误;C的最高价氧化物为CO2,可以和Na的最高价氧化物的水化物NaOH反应生成碳酸钠或碳酸氢钠,D正确。
7.A 该电池加几滴水后,形成电解质溶液,同时铝箔为负极,铜箔为正极,形成原电池而被激活,A正确;负极是金属铝放电,正极是氧气得到电子,电极反应与NaCl无关,故电池工作时NaCl不会被损耗,不需要定期补充,B错误;电子不经过电解质溶液,铝箔为负极,铜箔为正极,则电子是从铝箔经导线流向铜箔,C错误;负极电极反应式为Al-3e- Al3+,D错误。
名师点拨
①用氯化钠溶液浸泡过的滤纸晾干后,离子不能自由移动,加水后存在可自由移动的离子,即形成闭合回路,电池被激活。②依据电极反应式可知,氯化钠不参与反应。
8.答案 (1)①ab ②75% ③A (2)①升高温度、增大盐酸浓度等 ②0.075 mol·L-1·min-1 ③Zn-2e- Zn2+ 正
解析 (1)①v正=v逆说明反应达到平衡状态,各物质浓度不再改变,题图a~b四个点中,v正=v逆的点有a、b。②反应进行到16 min时,NO2浓度为0.06 mol·L-1,则N2O4的浓度减小0.03 mol·L-1,N2O4的转化率是×100%=75%。③增大N2O4的浓度,反应物浓度增大,反应速率增大,A正确;增大容器体积,使得反应物浓度减小,反应速率减小,B错误;恒容条件下充入He,不影响反应物的浓度,反应速率不变,C错误。(2)①升高温度、增大盐酸浓度等均可以加快该反应的反应速率。②2~4 min,生成氢气,反应的化学方程式为Zn+2HCl ZnCl2+H2↑,则以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率为≈0.075 mol·L-1·min-1。③锌置换出铜单质,形成原电池,其中锌为负极,负极反应式为Zn-2e- Zn2+;原电池中阳离子向正极移动,则溶液中H+移向正极。
9.答案 (1)放热 (2)b (3)ac (4)ab (5)正 N2H4-4e-+4OH- N2↑+4H2O (6)2NA
解析 (1)由题图可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,为放热反应。(2)由表格数据可知,3 min时反应已经达到平衡,一氧化氮的物质的量为0.007 mol,由化学方程式可知,平衡时反应生成二氧化氮的浓度为=0.006 5 mol·L-1,由图可知,曲线b表示二氧化氮的浓度随时间的变化,故选b。(3)该反应是气体颜色发生变化的反应,则容器内气体的颜色不再变化说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡,故a正确;c(NO)=c(NO2)时反应未达到平衡,故b错误;由化学方程式可知,v逆(NO)=2v正(O2)说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡,故c正确;消耗2 mol二氧化氮的同时生成1 mol氧气,不能说明正、逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故d错误。(4)增大反应物氧气的浓度,反应速率增大,故a正确;适当升高温度,反应速率增大,故b正确;及时分离出生成物二氧化氮气体,反应速率逐渐减小,故c错误。(5)由电子的移动方向可知,电极N为燃料电池的正极,M电极为负极,碱性条件下负极电极反应式为N2H4-4e-+4OH- N2↑+4H2O。(6)由化学方程式可知,反应生成1 mol氮气,转移电子的物质的量为4 mol,则标准状况下电池负极产生11.2 L氮气时,外电路中转移的电子数目为×4×NA mol-1=2NA。
10.D 该装置为原电池,活泼金属Ca做负极,则b极为负极,a极为正极,电子流向为b极→负载→a极,A正确;原电池中,阳离子向正极移动,故Ca2+向a极迁移,B正确;32 g O2的物质的量为1 mol,氧元素化合价从0价降低为-1价,1 mol O2得2 mol电子,C正确;Ca是活泼金属,会与水或酸反应,故该电池中电解质不能采用水或酸做溶剂,D错误。
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