
可能用到的相對原子質(zhì)量: H -1 O-16 S-32 Fe-56 Cu-64
第I卷(選擇題 共46分)
一、選擇題(本題包括23小題,每小題2分,共46分,每小題只有一個選項符合題意)
1.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一密閉容器中進行,下列條件改變對其反應(yīng)速率幾乎無影響的是( )
A. 適當(dāng)增加C的量 B. 將容器的體積縮小一半
C. 容器體積可變,充入N2 D. 保持容器體積不變,充入H2O(g)
【答案】A
【解析】試題分析:A.因濃度越大,化學(xué)反應(yīng)速率越快,但是固體物質(zhì)的濃度不變,所以改變固體量,不影響反應(yīng)速率,所以增加C(s)的量,反應(yīng)速率不變,正確;B.將容器的體積縮小一半,反應(yīng)體系中物質(zhì)的濃度增大,則化學(xué)反應(yīng)速率增大,錯誤;C.保持體積不變,充入氮氣,氮氣不參與反應(yīng),反應(yīng)體系中的各物質(zhì)的濃度不變,則反應(yīng)速率不變,正確;D.保持容器體積不變,充入H2O(g),水蒸氣的濃度增大,反應(yīng)速率增大,錯誤。
2.下列各項中表達正確的是( )
A. H、D、T表示同一種核素
B. 次氯酸電子式
C. F原子的結(jié)構(gòu)示意圖:
D. CH4分子的球棍模型:
【答案】D
【解析】A. H、D、T表示氫元素的3種核素,故A錯誤;B. 次氯酸電子式為,故B錯誤;C. F原子的結(jié)構(gòu)示意圖:,故C錯誤;D. CH4分子的球棍模型:,故D正確。故選D。
3.下列物質(zhì)互為同分異構(gòu)體的一組是( )
A. 紅磷和白磷 B. H2O和H2O2
C. 3H和2H D. CH3CH2OH和CH3OCH3
【答案】D
【解析】A.白磷和紅磷是磷元素組成的不同單質(zhì),屬同素異形體,故A錯誤;B.H2O和H2O2的組成元素相同,是不同分子微粒,故B錯誤;C.3H和2H質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同的原子,屬于同位素,故C錯誤;D.CH3CH2OH和CH3OCH3分子式相同,結(jié)構(gòu)不同,屬于同分異構(gòu)體,故D正確;答案為D。
4.根據(jù)原子結(jié)構(gòu)及元素周期律的知識,下列推斷正確的是( )
A. 堿金屬元素是指ⅠA族的所有元素
B. L層上的電子數(shù)為奇數(shù)的原子一定是主族元素的原子
C. 某ⅡA族元素的原子序數(shù)為a,則原子序數(shù)為a+1的元素一定是ⅢA族元素
D. 元素周期表中,位于金屬和非金屬交界線附近的元素屬于過渡元素
【答案】B
【詳解】A.堿金屬元素指在元素周期表中ⅠA族除氫以外的六種金屬元素,故A錯誤;
B.L層上的電子數(shù)為奇數(shù),L層未排滿電子,則該元素處于第二周期,一定為主族元素,故B正確;
C.短周期時,ⅡA族元素的原子序數(shù)為a,則ⅢA族元素的原子序數(shù)為a+1,長周期時ⅡA族元素與ⅢA族元素之間含過渡元素,故C錯誤;
D. 過渡元素包含副族元素與第Ⅷ族元素,位于金屬和非金屬分界線附近的元素既表現(xiàn)出一定的金屬性又表現(xiàn)出一定的非金屬性,故D錯誤。答案選B。
5.下列說法中正確的是( )
A. Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl晶體的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
B. 化學(xué)反應(yīng)中能量變化的大小與反應(yīng)物的質(zhì)量多少無關(guān)
C. 含有共價鍵的化合物一定是共價化合物
D. 非金屬性最強的元素,其最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性最強
【答案】A
【詳解】A. Ba(OH)2?8H2O晶體與NH4Cl晶體的反應(yīng)為反應(yīng)物總能量小于生成物總能量,所以為吸熱反應(yīng),故A正確;
B.化學(xué)反應(yīng)的能量變化和物質(zhì)的質(zhì)量有關(guān),和物質(zhì)的聚集狀態(tài)有關(guān),故B錯誤;
C. 含有共價鍵的化合物不一定是共價化合物,如氫氧化鈉中即有離子鍵又有共價鍵,屬于離子化合物,故C錯誤;
D. 非金屬性最強的元素為F,無正價,不存在最高價氧化物對應(yīng)水化物,故D錯誤;
故選A.
6.下列物質(zhì)中既含有離子鍵又含有共價鍵的是( )
A. H2O B. CaCl2 C. NaOH D. Cl2
【答案】C
【解析】試題分析:一般活潑的金屬和活潑的非金屬容易形成離子鍵,非金屬元素的原子間容易形成共價鍵,據(jù)此可知,水中只有共價鍵,氫氧化鈉中含有離子鍵和極性鍵,氯化鈣中只有離子鍵,氯氣中只有共價鍵,答案選C。
7.下列分子的電子式書寫正確的是( )
A. 氨 B. 四氯化碳?
C. 氮氣? D. 二氧化碳?
【答案】C
【詳解】A.漏寫N原子上的孤電子對,應(yīng)為,故A錯誤;
B.漏寫Cl原子上的孤電子對,故B錯誤;
C.氮氣有氮氮三鍵,每個N原子上還有1對孤電子對,故C正確;
D.二氧化碳中碳氧間是碳氧雙鍵,有兩對共用電子對,應(yīng)為,故D錯誤。答案選C。
8.對于反應(yīng)2H2 (g)+O2 (g)2H2O (g),能增大正反應(yīng)速率的措施是( )
A. 增大O2 的物質(zhì)的量濃度 B. 增大反應(yīng)容積
C. 移去部分H2O (g) D. 降低體系溫度
【答案】A
【解析】A. 增大O2 的物質(zhì)的量濃度,能增大反應(yīng)速率,故A正確;
B. 增大容器容積,氣體濃度降低,反應(yīng)速率減小,故B錯誤;
C. 移去部分H2O (g),反應(yīng)物的濃度不變,生成物的濃度減小,化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動,所以正反應(yīng)速率減小,故C錯誤;
D. 降低體系的溫度,正逆反應(yīng)速率都減小,故D錯誤。
故答案選A。
9.有X、Y兩種元素,原子序數(shù)≤20,X的原子半徑小于Y,且X、Y原子的最外層電子數(shù)相同(選項中m、n均為正整數(shù))。下列說法正確的是( )
A. 若X(OH)n為強堿,則Y(OH)n也一定為強堿
B. 若HnXOm為強酸,則X的氫化物溶于水一定顯酸性
C. 若X元素形成的單質(zhì)是X2,則Y元素形成的單質(zhì)一定是Y2
D. 若Y的最高正價為+m,則X的最高正價一定為+m
【答案】A
【解析】試題分析:X、Y的最外層電子數(shù)相同,說明X、Y是同主族元素,X的原子半徑小于Y,則X在Y的上一周期。A、若X(OH)n為強堿,Y在X的下方,Y的金屬性比X強,Y的最高價氧化物的水化物的堿性比X強,所以Y(OH)n也一定為強堿,A正確;B、若HnXOm為強酸,X的氫化物的水溶液不一定為酸性,如X是N元素,其氫化物的水溶液為堿性,B錯誤;C、若X元素形成的單質(zhì)是X2,則Y元素形成的單質(zhì)不一定是Y2,如X是O元素,氧氣的分子式是O2,而S單質(zhì)的化學(xué)式即為元素符號,C錯誤;D、若Y的最高價為+m,則X的最高價不一定是+m,如Y是Cl元素,最高價是+7價,而F元素?zé)o正價,D錯誤,答案選A。
10.一定條件下,某容器中各微粒在反應(yīng)前后變化的示意圖如下,其中和代表不同元素的原子。關(guān)于此反應(yīng)說法錯誤的是 ( )
A. 一定屬于分解反應(yīng) B. 一定屬于可逆反應(yīng)
C. 一定屬于氧化還原反應(yīng) D. 一定屬于吸熱反應(yīng)
【答案】D
【詳解】A. 由圖可知,一種物質(zhì)分解生成兩種物質(zhì),為分解反應(yīng),故A正確;
B. 由圖可知,反應(yīng)前后均存在反應(yīng)物分子,該反應(yīng)為可逆反應(yīng),故B正確;
C. 反應(yīng)物為化合物,有單質(zhì)生成,則一定存在元素的化合價變化,為氧化還原反應(yīng),故C正確;
D. 由圖不能確定反應(yīng)中能量變化,故D錯誤。答案選D。
11.設(shè)NA 為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是( )
A. 常溫常壓下,8 g O2含有4NA個電子
B. 18 g D2O和18 g H2O中含有的質(zhì)子數(shù)均為10NA
C. 標準狀況下,2.24 L CCl4含有的共價鍵數(shù)為0.4NA
D. 分子總數(shù)為NA的SO2和CO2混合氣體中含有的氧原子數(shù)為4NA
【答案】A
【詳解】A. 常溫常壓下,8 g O2的物質(zhì)的量為,含有的電子數(shù)為,故A正確;
B. 重水的摩爾質(zhì)量為20g/mol,18g重水的物質(zhì)的量為0.9mol,故18g重水含質(zhì)子為9NA個,故B錯誤;
C. 標況下,CCl4為液態(tài),不能根據(jù)氣體摩爾體積來計算其物質(zhì)的量,不能計算所含共價鍵的物質(zhì)的量和數(shù)目,故C錯誤;
D. 二氧化硫和二氧化碳中均含2個氧原子,故NA個二氧化硫和二氧化碳分子中含2NA個氧原子,故D錯誤。答案選A。
12.在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)H2(g)+I2(g) 2HI(g),ΔH=-9.4KJ/mol,下列說法能說明該反應(yīng)一定達到平衡的是( )
A. 混合氣體的總分子數(shù)不再發(fā)生變化 B. 混合氣體的顏色不再發(fā)生變化
C. 反應(yīng)放出的熱量為9.4KJ D. n(H2):n(I2):n(HI)=1:1:2
【答案】B
【解析】該反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變,總分子數(shù)不再發(fā)生變化不一定平衡,故A錯誤;混合氣體的顏色不再發(fā)生變化,說明I2(g)濃度不變,一定平衡,故B正確;反應(yīng)放出的熱量為9.4KJ,不一定反應(yīng)不再進行,故C錯誤;n(H2):n(I2):n(HI)=1:1:2,物質(zhì)的量不一定不再變化,故D錯誤。
13.A、B兩種元素為同一周期ⅡA和ⅢA元素,若A元素的原子序數(shù)為x,則B元素的原子序數(shù)可能為( )
①x+1 ②x+81 ③x+11 ④x+18 ⑤x+25 ⑥x+32
A. ①③ B. ②④ C. ①③⑤ D. ②④⑥
【答案】C
【詳解】IIA族為第二列,IIIA族為第十三列。同一周期的元素在第二、三周期時,IIA族、IIIA族相鄰,原子序數(shù)相差1,B元素的原子序數(shù)為x+1;同一周期的元素在第四、五周期時,IIA族、IIIA族不相鄰,中間相差10列,每格有1種元素,B元素的原子序數(shù)為x+11;同一周期的元素在第六、七周期時,IIA族、IIIA族不相鄰,中間相差10列,第三列每格15種元素,其余每格有1種元素,B元素的原子序數(shù)為x+25,故①③⑤正確。答案選C。
14.10 mL濃度為1 mol·L-1的鹽酸與過量的鋅粉反應(yīng),若加入適量的下列物質(zhì),能減慢反應(yīng)速率但又不影響氫氣生成量的是( )
A. K2SO4固體 B. CH3COONa溶液
C. CuSO4溶液 D. Na2CO3溶液
【答案】B
【詳解】Zn與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng):Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,若加入物質(zhì)使反應(yīng)速率降低,則c(H+)減小。但是不影響產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量,說明最終電離產(chǎn)生的n(H+)不變。
A.K2SO4是強酸強堿鹽,不發(fā)生水解,溶液顯中性,c(H+)不變,反應(yīng)速率不變,故A不符合題意;
B.CH3COONa與HCl發(fā)生反應(yīng):CH3COONa + HCl = CH3COOH + NaCl,CH3COOH屬于弱酸,使溶液中c(H+)減小,反應(yīng)速率降低,隨著H+的消耗會促進CH3COOH電離出H+繼續(xù)反應(yīng),因此最終不會影響產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量,故B符合題意;
C.加入CuSO4溶液會與Zn發(fā)生置換反應(yīng):CuSO4+Zn=Cu+ZnSO4,產(chǎn)生的Cu與Zn和鹽酸構(gòu)成原電池,會加快反應(yīng)速率,故C不符合題意;
D.若加入Na2CO3溶液,會與鹽酸發(fā)生反應(yīng):Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,使溶液中溶液中的c(H+)減小,但由于逸出了CO2氣體,因此使n(H+)也減小,產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量減小,故D不符合題意。答案選B。
15.下列結(jié)論正確的是( )
①粒子半徑:K>Cl>S ②氫化物穩(wěn)定性:HF>H2S>PH3;
③離子還原性:S2->Cl->Br->I- ④單質(zhì)氧化性:Cl2>S>Si;
⑤酸性:H2SO4>HClO ⑥堿性強弱:KOH>NaOH>Mg(OH)2
A. ①④⑤ B. ③⑥ C. ②④⑤⑥ D. ①③④
【答案】C
【解析】試題分析: 電子層數(shù)越多,半徑越大,電子層數(shù)相同時,半徑隨原子序數(shù)的增大而減小。半徑越小,其對應(yīng)的酸性,氧化性,非金屬性,氫化物的穩(wěn)定性就越強,半徑越大,其對應(yīng)的堿性,還原性,金屬性就越強。
16.某原電池裝置如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A. 銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)
B. 在外電路中,電流由銀電極流向銅電極
C. 當(dāng)0.1 mol Cu完全溶解時,流經(jīng)電解質(zhì)溶液的電子數(shù)目為0.2NA
D. 將銅片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該原電池反應(yīng)相同
【答案】C
【詳解】A.銅的活動性較銀強,銅為負極,失電子發(fā)生氧化反應(yīng),故A正確;
B.根據(jù)A項分析,銅為負極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電子由銅經(jīng)導(dǎo)線流向銀電極,電流方向與電子方向相反,電流由銀電極流向銅電極,故B正確;
C.電子由銅經(jīng)導(dǎo)線流向銀電極,不會流經(jīng)電解質(zhì)溶液,故C錯誤;
D.該原電池的電池反應(yīng)式為Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2,如果將銅片浸入AgNO3溶液中,則銅和硝酸銀發(fā)生置換反應(yīng),所以發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該原電池反應(yīng)相同,故D正確。答案選C。
17.反應(yīng)4CO+2NO2 N2+4CO2在不同條件下的化學(xué)反應(yīng)速率如下,其中表示反應(yīng)速率最快的是( )
A. v(CO)=1.5 mol·L-1·min-1 B. v(NO2)=0.7 mol·L-1·min-1
C. v(N2)=0.4 mol·L-1·min-1 D. v(CO2)=1.1 mol·L-1·min-1
【答案】B
【解析】試題分析:同一個化學(xué)反應(yīng),用不同的物質(zhì)表示其反應(yīng)速率時,速率數(shù)值可能不同,但表示的意義是相同的,所以比較反應(yīng)速率快慢時,應(yīng)該根據(jù)速率之比是相應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比先換算成用同一種物質(zhì)表示,然后才能直接比較速率數(shù)值。據(jù)此可知如果該反應(yīng)都用CO表示反應(yīng)速率,則分別是(mol·L-1·min-1)1.5、0.7×2=1.4、0.4×4=1.6、1.1,因此正確的答案選C。
18.在一容積可變的密閉容器中加入WO3和H2進行反應(yīng)WO3(s)+3H2(g) W(s)+3H2O(g),下列說法不正確的是( )
A. 增加H2O(g)的量,消耗H2的速率瞬間不變
B. 將容器的體積縮小一半,其反應(yīng)速率加快
C. 保持體積不變,充入氬氣,其反應(yīng)速率不變
D. 保持壓強不變,充入氖氣,H2O(g)生成速率減慢
【答案】A
【詳解】A.增加H2O(g)的量,容器體積會增大,H2 的濃度會瞬間減小,則消耗H2的速率瞬間減小,故A錯誤;
B.將體積縮小,氫氣、H2O(g)的濃度增大,反應(yīng)速率加快,故B正確;
C.體積不變,充入氬氣,H2、H2O(g)的濃度不變,反應(yīng)速率不變,故C正確;
D.壓強不變,充入氖氣,體積增大,H2、H2O(g)的濃度減小,反應(yīng)速率減慢,故D正確。答案選A。
19.一定溫度下在容積為2 L的密閉容器內(nèi)進行某一反應(yīng),容器內(nèi)氣體X、氣體Y的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間變化的曲線如圖所示。據(jù)圖可知 ( )
A. 反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Y=X
B. 反應(yīng)進行到t1時,Y的濃度減少了3 mol·L-1
C. 反應(yīng)進行到t2時,達到平衡狀態(tài)
D. 反應(yīng)進行到t3時,每生成4 mol Y的同時生成1 mol X
【答案】D
【詳解】A.t3時達到平衡狀態(tài),0~t1時間段內(nèi)Y的物質(zhì)的量減少10mol-6mol=4mol,X的物質(zhì)的量增加3mol-2mol=1mol,反應(yīng)的方程式為4Y?X,且反應(yīng)為可逆反應(yīng),故A錯誤;
B.反應(yīng)進行到t1時,Y的物質(zhì)的量為6mol,物質(zhì)的量的變化量為10mol-6mol=4mol,則濃度的變化量為4mol/2L=2mol/L,故B錯誤;
C.反應(yīng)進行到t2時,反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量仍在變化,反應(yīng)沒有達到平衡狀態(tài),故C錯誤;
D.根據(jù)A選項的分析,此反應(yīng)的方程式為4Y?X,則反應(yīng)進行到t3時,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,則每生成4 mol Y的同時生成1 mol X,故D正確。答案選D。
20.下列物質(zhì)屬于分子晶體的化合物是( )
A. 石英 B. 硫磺 C. 干冰 D. 食鹽
【答案】C
【解析】試題分析:離子間通過離子鍵形成的晶體是離子晶體,分子間通過分子間作用力形成的晶體是分子晶體,原子間通過共價鍵形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體是原子晶體,由金屬陽離子和自由電子構(gòu)成的晶體是金屬晶體,據(jù)此可知,石英是二氧化硅,屬于原子晶體,硫磺是分子晶體,但屬于單質(zhì)。干冰是CO2,屬于分子晶體。食鹽是氯化鈉,屬于離子晶體,答案選C。
21.在不同濃度(c)、溫度(T)條件下,蔗糖水解的瞬時速率(v)如下表。下列不正確的是( )
(T/K)/(v/mol·L-1·min-1) /( c/mol·L-1)
0.600
0.500
0.400
0.300
318.2
3.60
3.00
2.40
1.80
328.2
9.00
7.50
a
4.50
b
216
1.80
1.44
1.08
A. a=6.00
B. 同時改變反應(yīng)溫度和蔗糖的濃度,v可能不變
C. b<318.2
D. 不同溫度時,蔗糖濃度減少一半所需的時間相同
【答案】D
【解析】A、318.2K是每段反應(yīng)速率變化都是0.6,bK時,每段反應(yīng)速率變化都是0.36,因此推出328.2K是每段反應(yīng)速率變化應(yīng)都是1.5,即a=6.00,故A說法正確;B、升高溫度,降低濃度,有可能v保持不變,故B說法正確;C、溫度越高,反應(yīng)速率越快,b的反應(yīng)速率小于318.2K的反應(yīng)速率,說明b的溫度低于318.2K,故C說法正確;D、溫度不同,反應(yīng)速率不同,溫度越高,反應(yīng)速率越快,達到一半時所用的時間短,故D說法錯誤。
22.有關(guān)熱化學(xué)方程式書寫與對應(yīng)表述均正確的是( )
A. 稀硫酸與0.1 mol·L-1 NaOH溶液反應(yīng):H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=+57.3 kJ·mol-1
B. 在101 kPa下H2(g)的燃燒熱為285.8 kJ·mol-1,則水分解的熱化學(xué)方程式:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+285.8 kJ·mol-1
C. 已知CH3OH的燃燒熱為726.8 kJ·mol-1,則有CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-726.8 kJ·mol-1
D. 已知9.6 g硫粉與11.2 g鐵粉混合加熱生成17.6 g FeS時放出19.12 kJ熱量,則Fe(s)+S(s)=FeS(s) ΔH=-95.6 kJ·mol-1
【答案】D
【詳解】A.酸堿中和是放熱反應(yīng),故應(yīng)為負值,故A錯誤;
B.燃燒熱指的是101 kPa下,1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時放出的熱量,定義要點:可燃物必須為1mol,故可以知道H2燃燒生成H2O(l)的熱化學(xué)方程式為2H2(g)+O2(g) =2H2O(l)=-285.5×2kJ/mol=-571 kJ/mol,水分解的熱化學(xué)方程式:2H2O(l) =2H2(g)+O2(g)?H =+571 kJ/mol,故B錯誤;
C.燃燒熱指的是101 kPa下,1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時放出的熱量,定義要點:必須完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物,如C→CO2,H→H2O(l),熱化學(xué)方程式中應(yīng)為液態(tài)水,故C錯誤;
D.生成硫化亞鐵17.6 g即生成0.2molFeS時,放出19.12 kJ熱量,可以知道生成1molFeS(s)時放出95.6 kJ的熱量,故D正確。答案選D。
23.SF6是一種優(yōu)良的絕緣氣體,分子結(jié)構(gòu)中只存在S—F鍵,已知1mol S(s)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫原子吸收能量280kJ,斷裂1mol F—F、S—F鍵需吸收的能量分別為160 kJ、330kJ,則S(s) + 3F2(g) = SF6(g)的反應(yīng)熱△H為( )
A. —1780kJ/mol B. —1220kJ/mol
C. —450kJ/mol D. +430kJ/mol
【答案】B
【詳解】反應(yīng)熱△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能,所以對于S(s)+3F2(g)=SF6(g),其反應(yīng)熱△H=280kJ/mol+3×160kJ/mol-6×330kJ/mol=-1220kJ/mol,故合理選項B。
第Ⅱ卷 (非選擇題 共54分)
24.X、Y、Z、L、M五種元素的原子序數(shù)依次增大。X、Y、Z、L是組成蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)元素,M是地殼中含量最高的金屬元素?;卮鹣铝袉栴}:
(1)L的元素符號為________ ;M在元素周期表中的位置為________________;五種元素的原子半徑從大到小的順序是_________________(用元素符號表示)。
(2)Z、X兩元素按原子數(shù)目比l∶3和2∶4構(gòu)成分子A和B ,A的沸點比同主族其他氣態(tài)氫化物___________(填“高”或“低”),原因是________________________________,B中存在的化學(xué)鍵類型為____________。
A極性共價鍵 B非極性共價鍵 C 離子鍵
(3)硒(Se)是人體必需的微量元素,與L同一主族,Se原子比L原子多兩個電子層,則Se的原子序數(shù)為__________,其最高價氧化物對應(yīng)的水化物化學(xué)式為__________。該族2 ~ 5周期元素單質(zhì)分別與H2反應(yīng)生成l mol氣態(tài)氫化物的反應(yīng)熱如下,表示生成1 mol硒化氫反應(yīng)熱的是__________(填字母代號)。
a +99.7 kJ·mol-1 b +29.7 kJ·mol-1 c -20.6 kJ·mol-1 d -241.8 kJ·mol-1
(4)Y、硅與硫三種元素非金屬性由強到弱的順序為________________(用元素符號表示)。某同學(xué)用如圖所示裝置驗證Y、硅與硫三種元素非金屬性強弱(夾持儀器已略去,氣密性已檢驗)。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所加入的試劑分別為:_________________________(用化學(xué)式表示)。
【答案】(1). O (2). 第三周期第ⅢA族 (3). Al>C>N>O>H (4). 高 (5). 氨分子間存在氫鍵,而其他同主族氫化物分子中不存在氫鍵 (6). AB (7). 34 (8). H2SeO4 (9). b (10). S>C>Si (11). I H2SO4 ⅡNa2CO3 Ⅲ Na2SiO3
【解析】
【分析】M是地殼中含量最高的金屬元素,M為鋁元素;X、Y、Z、L是組成蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)元素及元素的原子序數(shù)依次增大,則X、Y、Z、L分別為氫、碳、氮、氧。據(jù)此解答。
【詳解】M是地殼中含量最高的金屬元素,M為鋁元素;X、Y、Z、L是組成蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)元素及元素的原子序數(shù)依次增大,則X、Y、Z、L分別為氫、碳、氮、氧;
(1)因L為氧元素,其元素符號為O,M為鋁元素,鋁在第三周期第ⅢA族,再由電子層越多,半徑越大,同周期元素隨原子序數(shù)的增大,原子半徑減小,五種元素原子半徑的由大到小順序為Al>C>N>O>H。本小題答案為:O;第三周期第ⅢA族;Al>C>N>O>H。
(2)因Z、X兩元素分別為N、H元素,則Z、X兩元素按原子數(shù)目比l:3和2:4構(gòu)成分子A和B分別為NH3、N2H4,A為氨氣,氨分子間存在氫鍵,則A的沸點比同主族其他氣態(tài)氫化物高;氮原子在分子中滿足最外層8電子結(jié)構(gòu),則B的結(jié)構(gòu)式為,分子中含極性共價鍵(N-H)和非極性共價鍵(N-N)。本小題答案為:高; 氨分子間存在氫鍵,而其他同主族氫化物分子中不存在氫鍵;AB。
(3)L為氧元素,Se與L同一主族,Se原子比L原子多兩個電子層,則Se的原子序數(shù)為8+8+18=34,其最外層電子數(shù)為6,則最高化合價為+6,最高價氧化物對應(yīng)的水化物化學(xué)式為H2SeO4,該族2~5周期元素單質(zhì)分別與H2反應(yīng)生成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性為H2O>H2S>H2Se>H2Te,則生成1mol水時放熱最多,則生成1molH2O、H2S、H2Se、H2Te的反應(yīng)熱分別為d、c、b、a,即生成1mol硒化氫反應(yīng)熱的是b,本小題答案為:34;H2SeO4;b。
(4)元素的非金屬性越強,其相應(yīng)最高價含氧酸的酸性越強,強酸能制取弱酸,硫酸是強酸能和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸,碳酸不穩(wěn)定分解生成二氧化碳和水,二氧化碳、水和硅酸鈉反應(yīng)生成不溶于水的硅酸和碳酸鈉,則硫酸的酸性大于碳酸的酸性,碳酸的酸性大于硅酸的酸性,則非金屬性S>C>Si,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所加入的試劑分別為:H2SO4 、Na2CO3 、Na2SiO3。本小題答案為:S>C>Si; I H2SO4 ⅡNa2CO3 Ⅲ Na2SiO3。
25.運用化學(xué)反應(yīng)原理研究化學(xué)反應(yīng)有重要的意義。請回答下列問題:
(1)已知在25 ℃,101 kPa下,斷開1 mol H—H鍵要吸收436 kJ的能量,斷開1 mol I—I鍵要吸收151 kJ的能量,斷開1 mol I—H鍵要吸收298 kJ的能量。
①通過以上數(shù)據(jù)計算當(dāng)I2和 H2反應(yīng)生成2 mol H—I時會放出9kJ的能量;若將1 mol I2和1 mol H2置于密閉容器中,并在上述條件下反應(yīng),發(fā)現(xiàn)熱量實測值(恢復(fù)到25 ℃,101 kPa)遠小于上述計算值,你認為最可能的原因是_______________________。
(2)一定條件下,甲烷與水蒸氣發(fā)生反應(yīng):CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g),工業(yè)上可利用此反應(yīng)生產(chǎn)合成氨原料氣H2。
①一定溫度下,向2L恒容密閉容器中充入1.6 mol CH4和2.4 mol H2O(g)發(fā)生上述反應(yīng),CO(g)的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示。0~2 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率υ(H2)=__________ mol·L-1·min-1, 平衡時CH4的轉(zhuǎn)化率為_____________。[轉(zhuǎn)化率=×100%]
②若要進一步提高該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率,除了使用催化劑和升高溫度外, 還可以采取的措施有_______________________(任寫一條)。
③下列能說明上述反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是________(填代號)。
a υ逆(CH4)=3υ正(H2)
b 恒溫恒容時,容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變
c CH4(g)、H2O(g)的濃度保持不變
d CH4(g)、H2O(g)、CO(g)、H2(g)的物質(zhì)的量之比為1:1:1:3
e 斷開3 mol H-H鍵的同時斷開2 mol O-H鍵
【答案】(1). 反應(yīng)I2+H2 ?2HI是可逆反應(yīng),1 mol I2和1 mol H2不能完全轉(zhuǎn)化成2 mol HI (2). 0.9 (3). 75% (4). 增大反應(yīng)物(甲烷或水蒸氣)濃度或縮小體積增大壓強等 (5). ce
【解析】
【分析】本題考查的是可逆反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)速率、平衡標志。
(1)此小題考查的是可逆反應(yīng),可逆反應(yīng)不能進行徹底,則熱量實測值遠小于完全反應(yīng)計算的數(shù)值;
(2)①如圖所示數(shù)據(jù),根據(jù)變化量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,計算出氫氣和甲烷的物質(zhì)的量的變化量,再根據(jù)公式和轉(zhuǎn)化率=×100%進行計算;
②此小題考查的是影響速率的因素。影響速率的外因主要有溫度、濃度、壓強、催化劑等,若想增大反應(yīng)速率可以從這幾點采取相應(yīng)的措施;
③根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的本質(zhì)和特征判斷。
【詳解】(1)通過題中數(shù)據(jù)計算,當(dāng)I2和 H2反應(yīng)生成2 mol H—I時會放出9kJ的能量;若將1 mol I2和1 mol H2置于密閉容器中,并在上述條件下反應(yīng),發(fā)現(xiàn)熱量實測值(恢復(fù)到25 ℃,101 kPa)遠小于上述計算值,可能是因為反應(yīng)I2+H2 ?2HI是可逆反應(yīng),1 mol I2和1 mol H2不能完全轉(zhuǎn)化成2 mol HI。本小題答案為:反應(yīng)I2+H2 ?2HI是可逆反應(yīng),1 mol I2和1 mol H2不能完全轉(zhuǎn)化成2 mol HI。
(2)①如圖所示,CO的物質(zhì)的量的變化量為1.2mol-0mol=1.2mol,因為物質(zhì)的量的變化量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,氫氣的物質(zhì)的量的變化量是CO的3倍,氫氣的物質(zhì)的量的變化量為3.6mol,氫氣的濃度的變化量為3.6mol÷2L=1.8mol/L,υ(H2)=1.8mol/L÷2min=0.9 mol·L-1·min-1;因為甲烷的物質(zhì)的量的變化量等于CO的物質(zhì)的量的變化量,甲烷的物質(zhì)的量的變化量為1.2mol,則平衡時CH4的轉(zhuǎn)化率為1.2mol÷1.6mol=75%。本小題答案為:0.9;75%。
②若要進一步提高該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率,除了使用催化劑和升高溫度外, 還可以增大反應(yīng)物(甲烷或水蒸氣)的濃度或縮小體積增大壓強等。本小題答案為:增大反應(yīng)物(甲烷或水蒸氣)的濃度或縮小體積增大壓強等。
③a.若用不同的物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率時,應(yīng)一個為正反應(yīng)速率,一個為逆反應(yīng)速率,且速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,則3υ逆(CH4)=υ正(H2)說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),υ逆(CH4)=3υ正(H2)反應(yīng)沒有達到平衡,故a不符合題意;
b.恒溫恒容時,由于此反應(yīng)是個氣體的質(zhì)量不變的反應(yīng),則氣體的密度ρ=m/V一直不變,故不能作為平衡的標志,故b不符合題意;
c. CH4(g)、H2O(g)的濃度保持不變時,其它各組分的濃度也不再變化,故當(dāng)各組分的濃度不變時,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故c符合題意;
d. CH4(g)、H2O(g)、CO(g)、H2(g)的物質(zhì)的量之比為1:1:1:3,等于化學(xué)計量數(shù)之比,只是一個巧合,并不能說明各組分濃度不再變化,故不能作為平衡標志,故d不符合題意;
e. 若用不同的物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率時,應(yīng)一個為正反應(yīng)速率,一個為逆反應(yīng)速率,且速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比, 斷開 H-H鍵為逆反應(yīng)速率,同時斷開O-H鍵為正反應(yīng)速率,且 H-H鍵和O-H鍵的個數(shù)比為3:2,說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故e符合題意。答案選ce。
26.電池是人類生產(chǎn)和生活中重要的能量來源,電池的發(fā)明是化學(xué)對人類的一項重大貢獻。
(1)依據(jù) NaOH與HCl的反應(yīng)原理設(shè)計原電池,你認為是否可行?________填“是”或“否”),理由是_______________________________________________________________。
(2)理論上講,任何自發(fā)的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計成原電池。請利用反應(yīng)“Fe+Cu 2+ =Cu+Fe2+ ”設(shè)計一個化學(xué)電池(正極材料用碳棒),回答下列問題:
①電池的負極材料是__________,發(fā)生_____________反應(yīng)(填“氧化”或“還原”),電解質(zhì)溶液是_____________;
②正極上出現(xiàn)的現(xiàn)象是____________________________________________;
③若導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移電子1 mol,則生成銅___________克。
(3)設(shè)計一個實驗方案,使如圖裝置中的鐵棒上析出銅,而鐵不溶解(作圖表示)。
____________
【答案】(1). 否 (2). NaOH與HCl的反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng) (3). Fe (4). 氧化 (5). CuSO4溶液 (6). 碳棒上出現(xiàn)紅色物質(zhì) (7). 32 (8).
【解析】
【分析】本題考查的是原電池的工作原理。
(1)構(gòu)成原電池的條件之一為自發(fā)的氧化還原反應(yīng);
(2)①根據(jù)方程式可知失電子的物質(zhì)作負極;電解質(zhì)是反應(yīng)物中可溶性的、得電子的物質(zhì);
②得電子的物質(zhì)在正極上反應(yīng),根據(jù)電極反應(yīng)式寫出反應(yīng)現(xiàn)象;
③根據(jù)電極反應(yīng)式,找出電子與銅單質(zhì)之間的關(guān)系,進行計算;
(3)根據(jù)信息判斷正負極,負極溶解,正極有物質(zhì)析出質(zhì)量增加,進而設(shè)計另一極材料。據(jù)此解答。
【詳解】(1)NaOH與HCl的反應(yīng)不能設(shè)計成原電池,NaOH與HCl的反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)。本小題答案為:否;NaOH與HCl的反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)。
(2)①原電池中化合價升高失電子發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)作負極,根據(jù)方程式可知,鐵作負極,比鐵活潑性小的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O;電解質(zhì)是反應(yīng)物中可溶性的、得電子的物質(zhì),所以電解質(zhì)是可溶性的銅鹽,可用硫酸銅作電解質(zhì)。本小題答案為:Fe;氧化;CuSO4溶液。
②正極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為Cu2++2e-=Cu,有紅色物質(zhì)析出。本小題答案為:碳棒上出現(xiàn)紅色物質(zhì)。
③根據(jù)上述分析,正極電極反應(yīng)式為Cu2++2e-=Cu,電子與銅單質(zhì)的物質(zhì)的量比為2:1,若導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移電子1 mol,則生成銅為0.5mol,銅的質(zhì)量為0.5mol×64g/mol=32g。本小題答案為:32。
(3)如圖所示,若使鐵棒上析出銅,而鐵不溶解,則鐵棒為正極,則另一極為負極,活動性比鐵強,可以為鋅,如圖。本小題答案為:。
27.已知:將KI、鹽酸、試劑X和淀粉四種溶液混合,無反應(yīng)發(fā)生。若再加入雙氧水,將發(fā)生反應(yīng):H2O2+2H++2I—→2H2O+I2,且生成的I2立即與試劑X反應(yīng)而被消耗。一段時間后,試劑X將被反應(yīng)生成的I2完全消耗。由于溶液中的I—繼續(xù)被H2O2氧化,生成的I2與淀粉作用,溶液立即變藍。因此,根據(jù)試劑X的量、滴入雙氧水至溶液變藍所需的時間,即可推算反應(yīng)H2O2+2H++2I—→2H2O+I2的反應(yīng)速率。下表為某同學(xué)依據(jù)上述原理設(shè)計的實驗及實驗記錄(各實驗均在室溫條件下進行):
編號
往燒杯中加入的試劑及其用量(mL)
催化劑
溶液開始變藍時間(min)
0.1 mol·L-1 KI溶液
H2O
0.01 mol·L-1 X 溶液
0.1 mol·L-1雙氧水
1 mol·L-1稀鹽酸
1
20.0
10.0
10.0
20.0
20.0
無
1.4
2
20.0
m
10.0
10.0
n
無
2.8
3
10.0
20.0
10.0
20.0
20.0
無
2.8
4
20.0
0
10.0
10.0
40.0
無
t
5
200
10.0
10.0
20.0
20.0
5滴Fe2(SO4)3
0.6
回答下列問題:
(1)已知:實驗1、2的目的是探究H2O2濃度對H2O2+2H++2I—→2H2O+I2反應(yīng)速率的影響。實驗2中m=____________,n=_____________________。
(2)一定溫度下,H2O2+2H++2I—→2H2O+I2反應(yīng)速率可以表示為υ=k·c a(H2O2)·c b (I—)·c(H+)(k為常數(shù)),則:
①根據(jù)上表數(shù)據(jù)關(guān)系可知,a、b的值依次為_____________和_______________。
②實驗4時,燒杯中溶液開始變藍的時間t=_______________________。
(3)實驗5表明:①硫酸鐵能__________________ 該反應(yīng)速率。
②試用離子方程式表示Fe2(SO4)3對H2O2+2H++2I—→2H2O+I2催化的過程為2Fe3++2I-=2Fe2++I2、_____________________________(不必配平)
(4)若要探究溫度對H2O2+2H++2I—→2H2O+I2反應(yīng)速率的影響,為了避免溫度過高導(dǎo)致雙氧水大量分解(已知溫度60℃ H2O2會分解50%以上),應(yīng)該采取的加熱方式是________。
【答案】(1). m=20.0 (2). n=20.0 (3). 1 (4). 1 (5). 1.4 (6). 加快(或其他合理答案) (7). 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O (8). 水浴加熱(或其他合理答案如:過氧化氫不加熱只加熱其他試劑)
【解析】
【分析】(1)根據(jù)實驗1、2的目的是探究H2O2濃度對反應(yīng)速率的影響,除了雙氧水的濃度不同外,其它條件完全相同,由此判斷m、n;
(2)①分析實驗1和實驗2,只有過氧化氫濃度改變,根據(jù)υ=k?ca(H2O2)?cb (I-)?c(H+),對比所用時間得出a的值;同理分析實驗1和實驗3,得出b的值;
②分析實驗2和實驗4數(shù)據(jù)可知,實驗4中反應(yīng)物相對于實驗2只有氫離子濃度增大一倍,根據(jù)υ=k·c a(H2O2)·c b (I—)·c(H+)(k為常數(shù))分析;
(3)①通過實驗5數(shù)據(jù)可知硫酸鐵能加快該反應(yīng)速率。
②Fe2(SO4)3對H2O2+2H++2I-→2H2O+I2催化的過程可認為首先鐵離子氧化碘離子為單質(zhì)碘,本身被還原為亞鐵離子,過氧化氫再把亞鐵離子氧化成鐵離子;
(4)若要探究溫度對H2O2+2H++2I—→2H2O+I2反應(yīng)速率的影響,為了避免溫度過高導(dǎo)致雙氧水大量分解(已知溫度60℃ H2O2會分解50%以上),應(yīng)該采取的加熱方式是水浴加熱。
【詳解】(1)由于實驗1、2的目的是探究H2O2濃度對H2O2+2H++2I?→2H2O+I2反應(yīng)速率的影響,所以除了雙氧水的濃度不同外,其它條件完全相同,通過控制溶液總體積不變,只改變所加水的體積來實現(xiàn),所以n=20.0,m=20.0,本小題答案為:20.0;20.0。
(2)①分析實驗1和實驗2,只有過氧化氫濃度改變,過氧化氫濃度加倍,則反應(yīng)時間減半,所以反應(yīng)速率和過氧化氫濃度成正比,故a=1;分析實驗1和實驗3,只有碘化鉀濃度改變,碘化鉀濃度加倍,則反應(yīng)時間減半,所以反應(yīng)速率和碘化鉀濃度成正比,故b=1。本小題答案為:1;1。
②分析實驗2和實驗4數(shù)據(jù)可知,實驗4中反應(yīng)物相對于實驗2只有氫離子濃度增大一倍,根據(jù)υ=k·c a(H2O2)·c b (I—)·c(H+)(k為常數(shù)),可知,反應(yīng)速率增大一倍,故反應(yīng)時間減半,所以變藍時間為1.4min。本小題答案為:1.4min。
(3)①通過實驗5數(shù)據(jù)可知硫酸鐵能加快該反應(yīng)速率。本小題答案為:加快。
②Fe2(SO4)3對H2O2+2H++2I—→2H2O+I2催化的過程可認為首先鐵離子氧化碘離子為單質(zhì)碘,本身被還原為亞鐵離子,過氧化氫再把亞鐵離子氧化成鐵離子,反應(yīng)方程式為:2Fe3++2I?=2Fe2++I2,2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。本小題答案為:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。
(4)若要探究溫度對H2O2+2H++2I—→2H2O+I2反應(yīng)速率的影響,為了避免溫度過高導(dǎo)致雙氧水大量分解(已知溫度60℃ H2O2會分解50%以上),應(yīng)該采取的加熱方式是水浴加熱。本小題答案為:水浴加熱或過氧化氫不加熱只加熱其他試劑。
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