第2章 化學反應與能量 章末總結(jié)+章末檢測(帶詳細解析) 新人教版必修2
第二章末總結(jié)
1.(1)化學反應(2)①化學熱②化學能與電能的相互轉(zhuǎn)化③由熱能轉(zhuǎn)化為化學能④由光能轉(zhuǎn)化為化學能
(3)①②④
2.(1)洗凈,擦干(2)將鐵塊銼成鐵屑,將硫黃研磨成細粉,并混合均勻增大固體的表面積、增大反應物的接觸面積
3.C4.C
5.(1)12g碳充分燃燒生成CO2比它不充分燃燒生成CO要多放出283kJ的熱量,如果煤炭不完全燃燒,不僅浪費能源,而且生成大氣污染物CO和煤炭粉塵等。
(2)碳先生成CO最終生成CO2所放出的總熱量與碳一步轉(zhuǎn)化為CO2所放出的熱量相同。(蓋斯定律:在恒溫、恒壓下,一個化學反應從初始狀態(tài)到終止狀態(tài),無論是一步完成還是分幾步完成,其總熱效應相同。)
6.提示:選用不同濃度的純堿溶液或鹽酸進行實驗,確定可用于實驗室制取的合適濃度。7.(1)負極;鋰是非;顫姷慕饘(2)鋰極易與水反應
(3)體積小、重量輕、電壓高(可達4.0V以上)、比能量(單位質(zhì)量或單位體積電池的輸出能量)高、壽命長(可達5~10年)。
章末檢測
一、選擇題(本題包括16小題,每小題3分,共48分)1.能源可分為一級能源和二級能源,自然界中以現(xiàn)成形式提供的能源稱為一級能源,需依靠其他能源的能量間接制取的能源稱為二級能源。據(jù)此判斷,下列敘述正確的是()A.天然氣是二級能源B.石油是二級能源C.電能是一級能源D.水力是一級能源答案D
2.下列有關能量轉(zhuǎn)化的認識不正確的是()
A.通過植物的光合作用,太陽能轉(zhuǎn)化為化學能B.人類使用照明設備,將電能轉(zhuǎn)化為光能
C.生物體內(nèi)的化學變化過程在能量轉(zhuǎn)化上比在體外發(fā)生的一些能量轉(zhuǎn)化更為合理、有
效D.燃料燃燒,只是將化學能轉(zhuǎn)化為了熱能
3.下列關于化學反應限度的說法正確的是()
A.當一個可逆反應達到平衡狀態(tài)時,這就是這個反應所能達到的限度
B.當一個可逆反應進行到平衡狀態(tài)時,這個反應的正向反應速率和逆向反應速率相等C.平衡狀態(tài)是一種靜止的狀態(tài),因為反應物和生成物的濃度已經(jīng)不再改變D.化學反應的限度不可以通過改變條件而改變4.(09廣東理基,26)下列措施不符合節(jié)能減排的是()
A.大力發(fā)展火力發(fā)電,解決廣東電力緊張問題B.在屋頂安裝太陽能熱水器為居民提供生活用熱水C.用石灰對煤燃燒后形成的煙氣脫硫,并回收石膏
D.用雜草、生活垃圾等有機廢棄物在沼氣池中發(fā)酵產(chǎn)生沼氣,作家庭燃氣5.利用生活中常見的材料可以進行很多科學實驗,甚至制作出一些有實際應用價值的裝置來,下圖就是一個用廢舊材料制作的可用于驅(qū)動玩具的電池的示意圖。當電池工作時,有關說法正確的是()
A.鋁罐將逐漸被腐蝕
--
B.碳粒和炭棒上發(fā)生的反應為O2+2H2O+4e===4OHC.炭棒應與玩具電機的負極相連
D.該電池工作一段時間后炭棒和碳粒的質(zhì)量會減輕6.在2L容積不變的容器中,發(fā)生N2+3H2
2NH3的反應。現(xiàn)通入4molH2和4molN2,10s
s),則10s后容器中N2的物質(zhì)的量是()內(nèi)用H2表示的反應速率為0.12mol/(L
A.1.6molB.2.8molC.3.2molD.3.6mol
7.已知2SO2+O22SO3為放熱反應,對該反應的下列說法正確的是()
A.O2的能量一定高于SO2的能量
B.SO2和O2的總能量一定高于SO3的總能量C.SO2的能量一定高于SO3的能量
D.因該反應為放熱反應,故不必加熱就可發(fā)生
8.下列實驗中,反應速率加快是由催化劑引起的是()
A.在炭粉中加入KClO3,點燃時燃燒更為劇烈
B.鋅與稀硫酸反應中加入少量CuSO4溶液而使反應放出H2的速率加快C.固態(tài)FeCl3和固體NaOH混合后,加入水能迅速產(chǎn)生沉淀D.雙氧水中加入少量MnO2,即可迅速放出氣體
9.在一密閉容器中進行反應:2SO2(g)+O2(g)催化劑2SO3(g)。
△已知反應過程中某一時刻SO2、O2、SO3的濃度分別為0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L。
當反應達到平衡時,可能存在的數(shù)據(jù)是()
A.SO2為0.4mol/L,O2為0.2mol/LB.SO2為0.25mol/L
C.SO3為0.4mol/LD.SO2、SO3均為0.15mol/L
10.據(jù)報道,我國擁有完全自主產(chǎn)權的氫氧燃料電池車已在北京奧運會期間為運動員提供服務。某種氫氧燃料電池的電解液為KOH溶液。下列有關該電池的敘述不正確的是()
--
A.正極反應式為:O2+2H2O+4e===4OH
B.工作一段時間后,電解液中KOH的物質(zhì)的量不變C.該燃料電池的總反應方程式為:2H2+O2===2H2OD.該電池工作時每消耗1molO2,有2mol電子轉(zhuǎn)移11.
氯酸鉀和亞硫酸氫鉀能發(fā)生氧化還原反應:ClO3+3HSO3===3SO24+Cl+3H,已知
-該反應的速率隨溶液酸性的增強而加快。上圖為用ClO3在單位時間內(nèi)的物質(zhì)的量濃度的變化來表示該反應的速率一時間圖象。下列說法不正確的是()
+A.反應開始時速率增大可能是c(H)增大引起的
+B.縱坐標為v(H)的速率時間曲線與圖中曲線能完全重合C.后期反應速率下降的主要原因是反應物的濃度減小
-D.圖中的陰影部分“面積”為t1~t2時間內(nèi)ClO3的物質(zhì)的量濃度的減小值12.已知斷裂1molCH鍵,要吸收熱量414.4kJ;斷裂1molCC鍵,要吸收熱量347.4kJ;生成1molC===C鍵,會放出熱量615.3kJ;生成1molHH鍵,會放出熱量435.3kJ,某有機物分解的反應可表示為:
----+若在反應中消耗了1mol乙烷,則有關該反應的說法正確的是()
A.該反應放出251.2kJ的熱量B.該反應吸收251.2kJ的熱量C.該反應放出125.6kJ的熱量D.該反應吸收125.6kJ的熱量13.對于Zn(s)+H2SO4(aq)===ZnSO4(aq)+H2(g)的化學反應(反應放熱),下列敘述一定正確的
是()
A.反應過程中的能量關系可用上圖表示B.1mol鋅的能量高于1molH2所含的能量C.若將該反應設計成原電池,鋅為負極
D.若將其設計為原電池,當有32.5g鋅溶解時,正極放出氣體一定為11.2L14.可逆反應:2NO2
△2NO+O2在體積固定的密閉容器中,達到平衡狀態(tài)的標志是()
①單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時生成2nmolNO2
②單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時生成2nmolNO
③用NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應速率的比為2∶2∶1的狀態(tài)④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)⑥混合氣體的壓強不再改變的狀態(tài)
⑦混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)
A.①④⑥⑦B.②③⑤⑦C.①③④⑤D.全部
15.在反應2SO2+O22SO3中,有amolSO2和bmolO2參加反應,達到化學平衡狀態(tài)時有
cmolSO3生成,則SO2在平衡混合物中的體積分數(shù)為()
100c100cA.×100%B.×100%aba+b+c100a-c100cC.×100%D.%a-ba-ca+b-0.5c
16.下列措施不能達到節(jié)能減排目的的是()
A.利用太陽能制氫燃料B.用家用汽車代替公交車C.利用潮汐能發(fā)電D.用節(jié)能燈代替白熾燈二、非選擇題(本題包括5小題,共52分)
17.(9分)氫氣是未來最理想的能源,科學家最近研制出利用太陽能產(chǎn)生激光,并在二氧化鈦(TiO2)表面作用使海水分解得到氫氣的新技術2H2O=====2H2↑+O2↑。制得的氫氣可用于燃TiO
2激光
料電池。試完成下列問題:
(1)太陽光分解海水時,實現(xiàn)了從_______能轉(zhuǎn)化為_______能,二氧化鈦作________。生成的氫氣,用于燃料電池時,實現(xiàn)________能轉(zhuǎn)化為________能。水分解時,斷裂的化學鍵有________,分解海水的反應屬于________反應(填“放熱”或“吸熱”)。
(2)某種氫燃料電池是用固體金屬氧化物陶瓷作電解質(zhì),兩極上發(fā)生的電極反應分別為:
----
A極:H2+O2-2e===H2O;B極:O2+4e===2O2
則A極是電池的________極;電子從該極________(填“流入”或“流出”)。
18.(14分)在200℃時,將amolH2(g)和bmolI2(g)充入到體積為VL的密閉容器中,發(fā)生反應:I2(g)+H2(g)2HI(g)。
(1)反應剛開始時,由于c(H2)=_______,c(I2)=_______,而c(HI)=________,所以化
學反應速率________最大而________最小(為零)(填“v正”或“v逆”)。
(2)隨著反應的進行,反應混合物中各組分濃度的變化趨勢為c(H2)________,c(I2)________,而c(HI)________,從而化學反應速率v正________,而v逆________(填“增大”、“減小”或“不變”)(3)當反應進行到v正與v逆________時,此可逆反應就達到了最大限度,若保持外界條件不變時,混合物中各組分的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分數(shù)、體積分數(shù)、反應物的轉(zhuǎn)化率和生成物的產(chǎn)率及體系的總壓強(或各組分的分壓)都將________。
19.(11分)汽車尾氣(含有烴類、CO、SO2與NO等物質(zhì))是城市空氣的污染源之一。治理的方法之一是在汽車的排氣管上裝一個“催化轉(zhuǎn)換器”(用鉑、鈀合金作催化劑)。它的特點是使CO與NO反應,生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無毒氣體,并促使烴類充分燃燒及SO2的轉(zhuǎn)化。
(1)寫出一氧化碳與一氧化氮反應的化學方程式:
________________________________________________________________________。(2)“催化轉(zhuǎn)換器”的缺點是在一定程度上提高了空氣的酸度,其原因是________________________________________________________________________。
(3)控制城市空氣污染源的方法可以有________________________________________________________________(填字母序號)。
A.開發(fā)氫能源B.使用電動車C.植樹造林D.戴上呼吸面具
+++
20.(8分)經(jīng)研究知Cu2對H2O2分解也具有催化作用,為比較Fe3和Cu2對H2O2分解的催化效果,某研究小組的同學分別設計了如圖甲、乙所示的實驗;卮鹣嚓P問題:
(1)定性分析:如圖甲可通過觀察________________________________________________________________________定性比較得出結(jié)論。有同學提出將FeCl3改為Fe2(SO4)3更為合理,其理由是________________________________________________________________________,
寫出H2O2在二氧化錳作用下發(fā)生反應的化學方程式:
________________________________________________________________________。
[(2)定量分析:如圖乙所示,實驗時均以生成40mL氣體為準,其他可能影響實驗的因素均已忽略。圖中儀器A的名稱為________,實驗中需要測量的數(shù)據(jù)是________________________________________________________________________。
21.(10分)由銅片、鋅片和200mL稀H2SO4組成的原電池中,若鋅片只發(fā)生電化學反應,則當銅片上共放出3.36L(標準狀況)氣體時,H2SO4恰好完全消耗。求:
(1)反應中消耗的鋅的質(zhì)量是多少?(2)有多少個電子通過了導線?
(3)原稀H2SO4的物質(zhì)的量濃度是多少?
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章末總結(jié)
1.(1)化學反應(2)①化學熱②化學能與電能的相互轉(zhuǎn)化③由熱能轉(zhuǎn)化為化學能④由光能轉(zhuǎn)化為化學能
(3)①②④
2.(1)洗凈,擦干(2)將鐵塊銼成鐵屑,將硫黃研磨成細粉,并混合均勻增大固體的表面積、增大反應物的接觸面積
3.C4.C
5.(1)12g碳充分燃燒生成CO2比它不充分燃燒生成CO要多放出283kJ的熱量,如果煤炭不完全燃燒,不僅浪費能源,而且生成大氣污染物CO和煤炭粉塵等。
(2)碳先生成CO最終生成CO2所放出的總熱量與碳一步轉(zhuǎn)化為CO2所放出的熱量相同。(蓋斯定律:在恒溫、恒壓下,一個化學反應從初始狀態(tài)到終止狀態(tài),無論是一步完成還是分幾步完成,其總熱效應相同。)
6.提示:選用不同濃度的純堿溶液或鹽酸進行實驗,確定可用于實驗室制取的合適濃度。7.(1)負極;鋰是非常活潑的金屬(2)鋰極易與水反應
(3)體積小、重量輕、電壓高(可達4.0V以上)、比能量(單位質(zhì)量或單位體積電池的輸出能量)高、壽命長(可達5~10年)。
章末檢測一、選擇題(本題包括16小題,每小題3分,共48分)1.能源可分為一級能源和二級能源,自然界中以現(xiàn)成形式提供的能源稱為一級能源,需依靠其他能源的能量間接制取的能源稱為二級能源。據(jù)此判斷,下列敘述正確的是()
A.天然氣是二級能源B.石油是二級能源C.電能是一級能源D.水力是一級能源答案D
2.下列有關能量轉(zhuǎn)化的認識不正確的是()A.通過植物的光合作用,太陽能轉(zhuǎn)化為化學能B.人類使用照明設備,將電能轉(zhuǎn)化為光能
C.生物體內(nèi)的化學變化過程在能量轉(zhuǎn)化上比在體外發(fā)生的一些能量轉(zhuǎn)化更為合理、有效D.燃料燃燒,只是將化學能轉(zhuǎn)化為了熱能答案D
解析燃料燃燒時,化學能絕大部分轉(zhuǎn)化為熱能,少部分轉(zhuǎn)化為光能。3.下列關于化學反應限度的說法正確的是()
A.當一個可逆反應達到平衡狀態(tài)時,這就是這個反應所能達到的限度
B.當一個可逆反應進行到平衡狀態(tài)時,這個反應的正向反應速率和逆向反應速率相等C.平衡狀態(tài)是一種靜止的狀態(tài),因為反應物和生成物的濃度已經(jīng)不再改變D.化學反應的限度不可以通過改變條件而改變答案B
解析一個可逆反應達到平衡狀態(tài)時,就達到了這個條件下的反應所能達到的最大限度,如果條件改變,平衡被破壞,反應限度仍可能繼續(xù)增大,A、D項錯誤;正、逆反應速率相等是達到平衡的本質(zhì)特性,B項正確;平衡狀態(tài)是一種動態(tài)平衡,濃度之所以不變,是因為瞬時生成的量等于消耗的量,C項錯誤。
用心愛心專心
4.(09廣東理基,26)下列措施不符合節(jié)能減排的是()A.大力發(fā)展火力發(fā)電,解決廣東電力緊張問題B.在屋頂安裝太陽能熱水器為居民提供生活用熱水C.用石灰對煤燃燒后形成的煙氣脫硫,并回收石膏
D.用雜草、生活垃圾等有機廢棄物在沼氣池中發(fā)酵產(chǎn)生沼氣,作家庭燃氣答案A
解析火力發(fā)電,必須使用外界的能源,不節(jié)能,故A項不符;太陽能熱水器,使用太陽能,是節(jié)能的,B項符合;回收石膏,是充分利用原子的一種表現(xiàn),C項符合;沼氣作為燃氣,是節(jié)能的,D項符合。
5.利用生活中常見的材料可以進行很多科學實驗,甚至制作出一些有實際應用價值的裝置來,下圖就是一個用廢舊材料制作的可用于驅(qū)動玩具的電池的示意圖。當電池工作時,有關說法正確的是()
A.鋁罐將逐漸被腐蝕
--
B.碳粒和炭棒上發(fā)生的反應為O2+2H2O+4e===4OHC.炭棒應與玩具電機的負極相連
D.該電池工作一段時間后炭棒和碳粒的質(zhì)量會減輕答案A
-3+
解析在原電池工作時,活潑金屬鋁作負極,電極反應式為Al-3e===Al,炭棒作正極,
--
電極反應式為O2+2H2O+4e===4OH,由此可知炭棒和碳粒的質(zhì)量不會改變。由于炭棒作正極,因此應與玩具電機的正極相連。
6.在2L容積不變的容器中,發(fā)生N2+3H22NH3的反應。現(xiàn)通入4molH2和4molN2,10
s內(nèi)用H2表示的反應速率為0.12mol/(Ls),則10s后容器中N2的物質(zhì)的量是()
A.1.6molB.2.8molC.3.2molD.3.6mol答案C
解析10s內(nèi)用H2表示的反應速率為0.12mol/(Ls),則消耗氫氣的物質(zhì)的量為0.12mol/(Ls)×10s×2.0L=2.4mol,則消耗N2的物質(zhì)的量為0.8mol,10s后剩余的N2的物質(zhì)的量為4mol-0.8mol=3.2mol。
7.已知2SO2+O22SO3為放熱反應,對該反應的下列說法正確的是()
A.O2的能量一定高于SO2的能量
B.SO2和O2的總能量一定高于SO3的總能量C.SO2的能量一定高于SO3的能量
D.因該反應為放熱反應,故不必加熱就可發(fā)生答案B
解析判斷一個反應是放熱反應還是吸熱反應,關鍵看反應物的總能量與生成物的總能量的差值。如果反應物的總能量高于生成物的總能量,反應放熱,B項正確;A項和C項錯誤,都沒有考查總能量差;放熱反應只表明反應物總能量比生成物總能量高,而加熱是反應的條
用心愛心專心
件,兩者無必然聯(lián)系,許多放熱反應也必須加熱才能啟動。
8.下列實驗中,反應速率加快是由催化劑引起的是()A.在炭粉中加入KClO3,點燃時燃燒更為劇烈
B.鋅與稀硫酸反應中加入少量CuSO4溶液而使反應放出H2的速率加快C.固態(tài)FeCl3和固體NaOH混合后,加入水能迅速產(chǎn)生沉淀D.雙氧水中加入少量MnO2,即可迅速放出氣體答案D
解析A項KClO3受熱分解產(chǎn)生O2,增大氧氣濃度;B項鋅置換出少量的銅,形成銅、鋅原電池,加快反應速率;C項將固體反應物溶于水配成溶液,增大反應物的接觸面積,加快反應速率。
9.在一密閉容器中進行反應:2SO2(g)+O2(g)
催化劑△
2SO3(g)。
已知反應過程中某一時刻SO2、O2、SO3的濃度分別為0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L。
當反應達到平衡時,可能存在的數(shù)據(jù)是()
A.SO2為0.4mol/L,O2為0.2mol/LB.SO2為0.25mol/L
C.SO3為0.4mol/LD.SO2、SO3均為0.15mol/L答案B
解析若SO2、O2完全反應,c(SO3)最高可為0.4mol/L,SO3完全分解,c(SO2)、c(O2)最高可達0.4mol/L、0.2mol/L,但反應為可逆反應,不可能進行到底,所以有:
0.4mol/L>c(SO2)>00.2mol/L>c(O2)>00.4mol/L>c(SO3)>0
而D項中達平衡時c(SO2)、c(SO3)均減少,不符合質(zhì)量守恒,不正確。
10.據(jù)報道,我國擁有完全自主產(chǎn)權的氫氧燃料電池車已在北京奧運會期間為運動員提供服務。某種氫氧燃料電池的電解液為KOH溶液。下列有關該電池的敘述不正確的是()
--
A.正極反應式為:O2+2H2O+4e===4OH
B.工作一段時間后,電解液中KOH的物質(zhì)的量不變C.該燃料電池的總反應方程式為:2H2+O2===2H2OD.該電池工作時每消耗1molO2,有2mol電子轉(zhuǎn)移答案D
--
解析氫氧燃料電池是將H2的燃燒反應分成兩個半反應,負極反應為:H2-2e+2OH
--
===2H2O;正極反應為O2+2H2O+4e===4OH,總體上不消耗KOH。當消耗1molO2時,有4mol電子轉(zhuǎn)移。
11.
氯酸鉀和亞硫酸氫鉀能發(fā)生氧化還原反應:ClO3+3HSO3===3SO4+Cl+3H,已知該反
-應的速率隨溶液酸性的增強而加快。上圖為用ClO3在單位時間內(nèi)的物質(zhì)的量濃度的變化來表示該反應的速率一時間圖象。下列說法不正確的是()
+A.反應開始時速率增大可能是c(H)增大引起的
+B.縱坐標為v(H)的速率時間曲線與圖中曲線能完全重合
用心愛心專心
-3-
--2-
-+
C.后期反應速率下降的主要原因是反應物的濃度減小
-D.圖中的陰影部分“面積”為t1~t2時間內(nèi)ClO3的物質(zhì)的量濃度的減小值答案B
+-
解析v(H)∶v(ClO3)=3∶1,B項錯誤;圖中陰影部分的“面積”可看作由許多微小長
--
方形組成,其“面積”等于v(ClO3)t,即為t1-t2時間段內(nèi)ClO3物質(zhì)的量濃度的減小值。
12.已知斷裂1molCH鍵,要吸收熱量414.4kJ;斷裂1molCC鍵,要吸收熱量347.4kJ;生成1molC===C鍵,會放出熱量615.3kJ;生成1molHH鍵,會放出熱量435.3kJ,某有機物分解的反應可表示為:
若在反應中消耗了1mol乙烷,則有關該反應的說法正確的是()
A.該反應放出251.2kJ的熱量B.該反應吸收251.2kJ的熱量C.該反應放出125.6kJ的熱量D.該反應吸收125.6kJ的熱量答案D
解析由題意可知反應物中化學鍵斷裂吸收的能量為347.4kJ+6×414.4kJ=2833.8kJ,生成物中形成化學鍵放出的能量是414.4kJ×4+615.3kJ+435.3kJ=2708.2kJ;由此可知該反應為吸熱反應,吸收的熱量為2833.8kJ-2708.2kJ=125.6kJ。
13.對于Zn(s)+H2SO4(aq)===ZnSO4(aq)+H2(g)的化學反應(反應放熱),下列敘述一定正確的是()
A.反應過程中的能量關系可用上圖表示B.1mol鋅的能量高于1molH2所含的能量C.若將該反應設計成原電池,鋅為負極
D.若將其設計為原電池,當有32.5g鋅溶解時,正極放出氣體一定為11.2L答案AC
解析由于該反應是一個放熱反應,依據(jù)能量守恒原理可知:反應物能量之和高于生成物能量之和,A中圖象與此相符,A說法正確;反應物、生成物各有兩種,無法確定B是否正確;因反應中鋅作還原劑,故C的說法正確;D中因未指明溫度、壓強等條件,故氣體體積不確定。
14.可逆反應:2NO2△
2NO+O2在體積固定的密閉容器中,達到平衡狀態(tài)的標志是()
①單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時生成2nmolNO2
②單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時生成2nmolNO
③用NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應速率的比為2∶2∶1的狀態(tài)④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)⑥混合氣體的壓強不再改變的狀態(tài)
⑦混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)
用心愛心專心
A.①④⑥⑦B.②③⑤⑦C.①③④⑤D.全部答案A
解析本題不僅考查了化學平衡的直接標志,也要求對化學平衡的間接標志進行分析、判斷,需要對化學反應的特征與化學平衡的關系進行全面分析才能順利作答。①中單位時間內(nèi)生成nmolO2必生成2nmolNO,而生成2nmolNO2時,必消耗nmolO2,①能說明達到平衡,②不能說明。③中屬于化學反應速率與化學方程式中化學計量數(shù)的一般關系,無論達到平衡與否,都符合化學計量數(shù)之比。有色氣體的顏色不變,則表示物質(zhì)的濃度不再變化,能說明反應達到平衡;由于反應前后體積不同,故壓強不變可作為平衡的標志。體積固定,氣體質(zhì)量前后守恒,密度不變,也不能說明達到平衡。由于氣體總質(zhì)量不變,氣體的平均相對分子質(zhì)量不變時,則說明氣體中各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變,說明達到平衡。
15.在反應2SO2+O22SO3中,有amolSO2和bmolO2參加反應,達到化學平衡狀態(tài)時
有cmolSO3生成,則SO2在平衡混合物中的體積分數(shù)為()
A.C.
100c100c
×100%B.×100%aba+b+c100c100a-c×100%D.%
a-ba-ca+b-0.5c
答案D
解析本題考查了化學平衡的基本計算。由三步分析法可得:2SO2+O22SO3
起始量/molab0變化量/molc0.5cc平衡量/mola-cb-0.5cc
a-c100a-cφ(SO2)=×100%=%。
a-c+b-0.5c+ca+b-0.5c
16.下列措施不能達到節(jié)能減排目的的是()
A.利用太陽能制氫燃料B.用家用汽車代替公交車C.利用潮汐能發(fā)電D.用節(jié)能燈代替白熾燈答案B
解析用家用汽車代替公交車仍然要消耗汽油,達不到節(jié)能減排的目的,B不正確;而A、C選項利用新能源可達到目的;D很明顯體現(xiàn)節(jié)能思想。
二、非選擇題(本題包括5小題,共52分)
17.(9分)氫氣是未來最理想的能源,科學家最近研制出利用太陽能產(chǎn)生激光,并在二氧激光
化鈦(TiO2)表面作用使海水分解得到氫氣的新技術2H2O=====制得的氫氣可用于燃TiO2H2↑+O2↑。
2料電池。試完成下列問題:
(1)太陽光分解海水時,實現(xiàn)了從_______能轉(zhuǎn)化為_______能,二氧化鈦作________。生成的氫氣,用于燃料電池時,實現(xiàn)________能轉(zhuǎn)化為________能。水分解時,斷裂的化學鍵有________,分解海水的反應屬于________反應(填“放熱”或“吸熱”)。
(2)某種氫燃料電池是用固體金屬氧化物陶瓷作電解質(zhì),兩極上發(fā)生的電極反應分別為:
2---2-
A極:H2+O-2e===H2O;B極:O2+4e===2O
則A極是電池的________極;電子從該極________(填“流入”或“流出”)。答案(1)太陽化學催化劑化學電HO吸熱(2)負流出
用心愛心專心
18.(14分)在200℃時,將amolH2(g)和bmolI2(g)充入到體積為VL的密閉容器中,發(fā)生反應:I2(g)+H2(g)2HI(g)。
(1)反應剛開始時,由于c(H2)=_______,c(I2)=_______,而c(HI)=________,所以化學反應速率________最大而________最小(為零)(填“v正”或“v逆”)。
(2)隨著反應的進行,反應混合物中各組分濃度的變化趨勢為c(H2)________,c(I2)________,而c(HI)________,從而化學反應速率v正________,而v逆________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(3)當反應進行到v正與v逆________時,此可逆反應就達到了最大限度,若保持外界條件不變時,混合物中各組分的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分數(shù)、體積分數(shù)、反應物的轉(zhuǎn)化率和生成物的產(chǎn)率及體系的總壓強(或各組分的分壓)都將________。
ab答案(1)mol/Lmol/L0v正v逆
VV(2)減小減小增大減小增大(3)相等保持不變
解析在化學平衡建立的過程中,開始時,c(H2)和c(I2)為最大值,正反應速率最大,由于此時沒有HI,逆反應速率最小為0,隨反應進行c(H2)和c(I2)逐漸減小,正反應速率逐漸減小,逆反應速率逐漸增大,直到平衡時,v正=v逆,反應體系中各組分的濃度不變,百分含量也不變,由于反應前后氣體的物質(zhì)的量不變,故平衡時總壓強不變。
19.(11分)汽車尾氣(含有烴類、CO、SO2與NO等物質(zhì))是城市空氣的污染源之一。治理的方法之一是在汽車的排氣管上裝一個“催化轉(zhuǎn)換器”(用鉑、鈀合金作催化劑)。它的特點是使CO與NO反應,生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無毒氣體,并促使烴類充分燃燒及SO2的轉(zhuǎn)化。
(1)寫出一氧化碳與一氧化氮反應的化學方程式:
________________________________________________________________________。(2)“催化轉(zhuǎn)換器”的缺點是在一定程度上提高了空氣的酸度,其原因是________________________________________________________________________。
(3)控制城市空氣污染源的方法可以有________________________________________________________________(填字母序號)。
A.開發(fā)氫能源B.使用電動車C.植樹造林D.戴上呼吸面具
催化劑
答案(1)2NO+2CO=====N2+2CO2
(2)SO2轉(zhuǎn)化為SO3溶解于水生成了酸霧,提高了空氣的酸度(3)AB
解析(1)在催化劑作用下,把CO和NO轉(zhuǎn)化為參與大氣循環(huán)的無毒氣體,即2NO+催化劑
2CO=====N2+2CO2;
(2)同時SO2轉(zhuǎn)化為SO3溶解于水生成了酸霧,提高了空氣的酸度;(3)AB(控制污染源主要是減少煤和石油等燃料的使用)
2+3+2+
20.(8分)經(jīng)研究知Cu對H2O2分解也具有催化作用,為比較Fe和Cu對H2O2分解的催化效果,某研究小組的同學分別設計了如圖甲、乙所示的實驗。回答相關問題:
(1)定性分析:如圖甲可通過觀察________________________________________________________________________,
定性比較得出結(jié)論。有同學提出將FeCl3改為Fe2(SO4)3更為合理,其理由是________________________________________________________________________,
寫出H2O2在二氧化錳作用下發(fā)生反應的化學方程式:
________________________________________________________________________。
用心愛心專心
(2)定量分析:如圖乙所示,實驗時均以生成40mL氣體為準,其他可能影響實驗的因素均已忽略。圖中儀器A的名稱為________,實驗中需要測量的數(shù)據(jù)是________________________________________________________________________。
MnO2
答案(1)反應產(chǎn)生氣泡的快慢控制陰離子相同,排除陰離子的干擾2H2O2=====2H2O+O2↑(2)分液漏斗
收集40mL氣體所需要的時間21.(10分)由銅片、鋅片和200mL稀H2SO4組成的原電池中,若鋅片只發(fā)生電化學反應,則當銅片上共放出3.36L(標準狀況)氣體時,H2SO4恰好完全消耗。求:
(1)反應中消耗的鋅的質(zhì)量是多少?(2)有多少個電子通過了導線?
(3)原稀H2SO4的物質(zhì)的量濃度是多少?
23答案(1)9.75g(2)1.806×10個(3)0.75mol/L解析電極反應式分別為:
-2+
負極:Zn-2e===Zn
+-
正極:2H+2e===H2↑
正極上產(chǎn)生H23.36L,即0.15mol時,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為
23-123
0.15mol×2×6.02×10mol=1.806×10消耗鋅的質(zhì)量為0.15mol×65g/mol=9.75g
+消耗H的物質(zhì)的量為0.15mol×2=0.3mol
10.3mol×
2c(H2SO4)=-3=0.75mol/L。
200×10L
用心愛心專心
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