高一化学化学反应原理试题答案及解析
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高一化学化学反应原理试题答案及解析
1.(14分)实现“节能减排” 和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO
2
转化为可利用的资源。
目前工业上有一种方法是用CO
2来生产燃料甲醇。
一定条件下发生反应:CO
2
(g)+3H
2
(g)
CH
3OH(g)+H
2
O(g),下图1表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化:
(1)关于该反应的下列说法中,正确的是____________(填字母)。
A.△H>0,△S>0B.△H>0,△S<0
C.△H<0,△S<0D.△H<0,△S>0
(2)为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为l L的密闭容器中,充入l mol CO
2和4mol H
2
,
一定条件下发生反应:CO
2(g)+3H
2
(g)CH
3
OH(g)+H
2
O(g),测得CO
2
和CH
3
OH(g)的浓度随时
间变化如上图2所示。
①从反应开始到平衡,CH
3OH的平均反应速率v(CH
3
OH) =;H
2
的转化率w(H
2
)
= 。
②该反应的平衡常数表达式K=。
③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是 (填字母)。
A.升高温度
B.将CH
3
OH(g)及时液化抽出
C.选择高效催化剂
D.再充入l molCO
2和4 molH
2
(3)25℃,1.01×105Pa时,16g 液态甲醇完全燃烧,当恢复到原状态时,放出363.3kJ的热量,写出该反应的热化学方程式:_____________。
(4)选用合适的合金为电极,以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料,可以制成一种以甲醇为原
料的燃料电池,此电池的负极应加入和通入的物质有__________ _;其正极的电极反应式是:
______________。
【答案】(14分) (1) C(2分) (2) ① 0.075 mol·L-1·min-1(1分) 56.25%(1分)
②(2分)③ BD(2分,少选、多选或错选均不能得分)
(3)CH
3OH(l)+O
2
=CO
2
(g)+2H
2
O(l) △H=-726.6 kJ·mol-1(2分,单位错漏扣1分)
(4)甲醇、氢氧化钠、水(2分,漏写一个扣1分,漏写两个或错写均不得分);
2 CH
3OH+16OH‑—12e-=2CO
3
2-+12H
2
O(2分)
【解析】(1)根据方程式可知CO
2(g)+3H
2
(g)CH
3
OH(g)+H
2
O(g),该反应是熵值减小的可逆
反应。
根据图像1可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,因此是放热反应,答案选C。
(2)①根据图2可知,平衡时CO
2
的浓度是0.25mol/L,所以其反应速率是(1.0mol/L-
0.25mol/L)÷10min=0.075 mol·L-1·min-1。
消耗氢气是0.75mol×3=2.25mol,所以其转化率是
2.25÷4×100%= 56.25%。
②平衡常数是指在一定条件下,可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的
幂之积的比值,所以该反应的平衡常数表达式为K=
③正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动。
将CH
3
OH(g)及时液化抽出相当于降低
生成物浓度,平衡向正反应方向移动,B正确。
催化剂只能改变反应速率,但不能改变平衡状态。
再充入l molCO
2和4 molH
2
相当于增大压强,平衡向正反应方向移动,D正确,所以答案选BD。
(3)根据题意可知,1mol甲醇完全燃烧放出的热量是363.3kJ×32÷16=726.6 kJ,所以热化学
方程式为CH
3OH(l)+3/2O
2
=CO
2
(g)+2H
2
O(l) △H=-726.6 kJ·mol-1
(4)原电池中负极失去电子,发生氧化反应。
所以甲醇在负极通入,又因为必需有电解质溶液,所以还必需加入氢氧化钠和水。
溶液显碱性,所以甲醇的氧化产物是碳酸钡,因此其电极反应式
为2 CH
3OH+16OH‑—12e-=2CO
3
2-+12H
2
O。
2.(12分)(1)已知1mol葡萄糖完全燃烧放热2800kJ。
写出葡萄糖燃烧的化学反应方程式:
___________________________________________________。
现有72g葡萄糖(C
6H
12
O
6
)
与足量的氧气充分反应,共放热______________kJ。
(2)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示(电解质溶液为酸性),试写出该电池的两极反应式:_______________________________________________________质子在交换膜上向_________(填正或负)极区迁移。
72g葡萄糖在该电池中可转移电子
__________mol。
【答案】(1)C
6H
12
O
6
+ 6O
2
= 6CO
2
+ 6H
2
O (2分) 1120(2分)
(2)负极:C
6H
12
O
6
+ 6H
2
O — 24e— = 6CO
2
+ 24H+(2分)
正极:6O
2 + 24H+ + 24e— = 12H
2
O(2分)
正(2分),9.6 (2分)
【解析】略
3.下列热化学方程式书写正确的是(△H的绝对值均正确)
A.C
2H
5
OH(l)+3O
2
(g)===2CO
2
(g)+3H
2
O(g)△H=—1367.0 kJ/mol(燃烧热)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H
2
O(l)△H=+57.3kJ/mol(中和热)
C.S(s)+O
2(g)===SO
2
(g)△H=—269.8kJ/mol(反应热)
D.2NO
2===O
2
+2NO△H=+116.2kJ/mol(反应热)
【答案】C
【解析】燃烧热要求可燃物的物质的量必须为1mol,得到的氧化物必须是稳定的氧化物,H
2
O的状态必须为液态,选项A不正确;中和反应是放热反应,△H应小于0,选项B不正确;热化学方程式的书写注明了物质的聚集状态、△H的正负号、数值、单位,选项C正确;热化学反应方程式要注明物质在反应时的状态,选项D不正确。
【考点】考查燃烧热以及热化学方程式的书定正误判断
4.某温度下,水的离子积常数为1×10-12,在该温度下,0.1mol/L的HCl溶液
pH=_____,0.1mol/L的NAOH溶液pH=_____,若将两者按体积比V(HCl):V(NAOH)=9:11混合,则混合液的pH值约为_____
【答案】1 11 10
【解析】0.1mol/L的HCl溶液中,C(H+)=0.1mol/L,则pH=-lgC(H+)=1,某温度下,水的离子积常数为1×10-12,0.1mol/L的NAOH溶液中,C(H+)=Kw÷C(OH-)= 1×10-12÷0.1=10-11mol/L,pH=11,若将两者按体积比V(HCl):V(NAOH)=9:11混合,则混合液中C(OH-)=(11×0.1-9×0.1)
÷20=0.01mol/L,C(H+)= Kw÷C(OH-)= 1×10-12÷0.01=10-10,pH值约为10.
【考点】考查PH的计算
5.下列事实不能用电化学理论解释的是
A.锅炉的内壁镶嵌有一定量的锌块B.镀锌的铁制品比镀锡的铁制品耐用
C.用铝质铆钉接铁板,铁不易被腐蚀D.铝片不用特殊方法保存
【答案】D
【解析】A.锅炉的内壁镶嵌有一定量的锌块,与水构成原电池,首先被氧化腐蚀是活动性强的Zn,锅炉就得到了保护,错误。
B.由于金属活动性:Zn>Fe>Sn,所以在构成原电池反应中,镀锌的铁制品Zn作负极,先被氧化;镀锡的铁制品Fe作负极,先被腐蚀氧化,因此镀锌的铁制品比镀锡的铁制品耐用,错误。
C.用铝质铆钉接铁板,Al活动性比Fe强,先腐蚀Al,因此铁不易被腐蚀,错误。
D.铝片不用特殊方法保存,是由于Al与空气中的氧气发生反应产生致密的
氧化物保护膜Al
2O
3
,阻止金属的进一步氧化,因此与电化学无关,正确。
【考点】考查化学事实与电化学反应原理的关系的知识。
6.在25℃,101 k Pa下,0.2 mol C
2H
2
完全燃烧生成CO
2
和H
2
O(l)时放出259.92 kJ热量。
表示
上述反应的热化学方程式正确的是
A.2C
2H
2
(g)+5O
2
(g)=4CO
2
(g)+2H
2
O(g)△H=+259.92 kJ/mol
B.2C
2H
2
(g)+5O
2
(g)=4CO
2
(g)+2H
2
O(l)△H=-259.92 kJ/mol
C.2C
2H
2
(g)+5O
2
(g)=4CO
2
(g)+2H
2
O(l)△H=+2599.2 kJ/mol
D.2C
2H
2
(g)+5O
2
(g)=4CO
2
(g)+2H
2
O(l)△H=-2599.2 kJ/mol
【答案】D
【解析】A、乙炔燃烧是放热反应,则△H<0,A错误;B、2mol乙炔完全燃烧生成CO
2
和
H
2
O(l)时放出2599.2 kJ热量,B错误;C、乙炔燃烧是放热反应,则△H<0,C错误;D、2mol
乙炔完全燃烧生成CO
2和H
2
O(l)时放出2599.2 kJ热量,D正确,答案选D。
【考点】考查热化学方程式判断
7.在溶液中发生的反应,对反应速率不发生显著影响的是
A.浓度B.温度C.压强D.反应物的性质
【答案】C
【解析】决定化学反应速率的内因是反应物的性质,对确定的化学反应,升高温度、增大反应物的浓度,能加快化学反应速率,但对于在溶液中发生的反应,改变压强,无法改变溶液的体积,进而无法改变反应物的浓度,所以对化学反应速率不发生显著影响,选C。
【考点】考查影响化学反应速率的因素。
8.汽车尾气净化中的一个反应如下:
NO(g)+CO(g)N
2(g)+CO
2
(g) ΔH=-373.4 kJ·mol-1
在恒容的密闭容器中,反应达到平衡后,改变某一条件,下列示意图正确的是
【答案】C
【解析】A.由于该反应的正反应是放热反应,升高温度,平衡向吸热的逆反应方向移动,化学平
衡常数减小,错误。
B.升高温度,平衡向吸热的逆反应方向移动,CO的转化率降低,错误。
C.
对于一个确定的化学反应,化学平衡常数只与温度有关,温度不变,化学平衡常数不变,正确。
D.向平衡体系中加入N
2
,生成物的浓度增大,平衡逆向移动,NO的转化率降低,错误。
【考点】考查影响化学反应速率、化学平衡和化学平衡常数的关系的知识。
9.某温度下,将等物质的量A、B、C、D四种物质混合于一恒容密闭容器中,发生如下反应:
aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)ΔH<0。
当反应进行一段时间后,测得A减少了n mol,
B减少了0.5n mol,C增加了1.5n mol,D增加了n mol,此时达到化学平衡状态则下列说法正确的是
A.达到化学平衡时A的消耗速率与C的消耗速率相等
B.保持温度不变,再向容器中充入n mol A 和0.5n mol B,平衡不移动
C.保持温度不变,再向容器中充入n mol A 和n mol B,A、B的转化率均不变
D.图像中表示该反应的正反应速率随时间的变化情况,t
时刻可能是减少了A的浓度,增加了
1
C的浓度
【答案】D
【解析】A.某温度下,将等物质的量A、B、C、D四种物质混合于一恒容密闭容器中,发生如下反应:aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)ΔH<0。
当反应进行一段时间后,测得A减少了n mol,B减少了0.5n mol,C增加了1.5n mol,D增加了n mol,则根据变化量之比是相应的化学计量数之比可知,反应方程式为2A(g)+B(g)3C(g)+2D(g),所以达到化学平衡时A的消耗速率与C的消耗速率之比=2:3,A错误;B.保持温度不变,再向容器中充入n mol A 和0.5n mol B,反应物浓度增大,平衡向正反应方向移动,B错误;C.保持温度不变,再向容器中充入n mol A 和n mol B,反应物浓度增大,平衡向正反应方向移动,但A、B的转化率减小,C错误;D.t
时刻减少了A的浓度,增加了C的浓度,正反应速率减小,逆反应速率
1
增大,达到平衡时正逆反应速率都增大,图像中表示该反应的正反应速率随时间的变化情况,D 正确,答案选D。
【考点】考查外界条件对平衡状态的影响
10.某学生用锌片、铜片、发光二极管、滤纸、导线等在玻璃片制成如图所示的原电池,当滤纸用醋酸溶液润湿时,二极管发光。
下列有关该电池的说法正确的是
A.铜片上的电极反应:Cu2+ + 2e- = Cu
B.外电路中电子由铜片经导线流向锌片
C.电池工作时电能直接转化为化学能
D.该电池工作时,若有13克锌被溶解,则铜片上产生标况下4.48 LH
2
【答案】D
【解析】A.在该装置图中,Zn、Cu及电解质溶液构成原电池。
由于金属活动性:Zn>Cu,所以
,错误。
B.外电路Zn为负极,失去电子,Cu为正极,在正极上溶液中的H+得到电子,变为H
2
中电子由负极Zn片经导线流向Cu片,错误。
C.电池工作时,将化学能转化为电能,错误。
D.该电池工作时,若有13克锌被溶解,n(Zn)=m÷M=13g÷65g/mol=0.2mol,则由于在整个闭合
)="nVm=0.2mol" ×22.4L/mol="4.48" L ,回路中电子转移数目相等,所以铜片上产生标况下V(H
2
正确。
【考点】考查原电池反应原理及有关物质的量的计算的知识。
11.下列图示的装置可以构成原电池的是
【答案】C
【解析】A.没有构成闭合回路,因此不能形成原电池,错误。
B.没有活动性不同的电极,不能
形成原电池,错误。
C.具备构成原电池的条件,所以形成了原电池,正确。
D.没有电解质溶液,不能形成原电池,错误。
【考点】考查原电池的构成条件的判断的知识。
12.对于锌、铜和稀硫酸组成的原电池(如右图),下列有关说法错误的是
A.溶液中H+向负极移动B.电子由Zn经外电路流向Cu
C.Zn电极反应:Zn-2e-=Zn2+D.Cu是正极
【答案】A
【解析】原电池中较活泼的金属是负极,失去电子,发生氧化反应。
电子经导线传递到正极,所
以溶液中的阳离子向正极移动,正极得到电子,发生还原反应。
A、溶液中H+向正极移动,A错误;B、锌的金属性强于铜,锌是负极,则电子由Zn经外电路流向Cu,B正确;C、Zn是负极,电极反应:Zn-2e-=Zn2+,C正确;D、Cu是正极,D正确,答案选A。
【考点】考查原电池原理的应用
13.如图将锌片和铜片用导线连接后放入稀硫酸溶液中,发生原电池反应,下列叙述错误的是
A.溶液的pH增大B.溶液中的Zn2+浓度增大
C.溶液中的SO
4
2-浓度增大D.溶液的密度增大
【答案】C
【解析】原电池中较活泼的金属是负极,失去电子,发生氧化反应。
电子经导线传递到正极,所
以溶液中的阳离子向正极移动,正极得到电子,发生还原反应。
锌的金属性强于铜,锌是负极,
失去电子。
铜是正极,溶液中的氢离子在正极达到电子放出氢气,则A.氢离子浓度降低,溶液
的pH增大,正确;B.锌不断溶解,溶液中的Zn2+浓度增大,正确;C.由于在反应过程中溶
液中SO
42-没有参加反应,所以溶液中c(SO
4
2-)不变,错误;D.硫酸锌溶液的密度大于硫酸,
则随着反应的进行,溶液的密度增大,正确。
答案选C。
【考点】考查原电池原理的应用的知识。
14.据报道,我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车已在北京奥运会期间为运动员提供服务。
某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液。
下列有关该电池的叙述不正确的是
A.正极反应式为:O
2+2H
2
O+4e-===4OH-
B.工作一段时间后,电解液中KOH的物质的量不变
C.该燃料电池的总反应方程式为:2H
2+O
2
=2H
2
O
D.该电池工作时每消耗1 mol O
2
,有2 mol电子转移【答案】D
【解析】A、正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为O
2+2H
2
O+4e-=4OH-,A正确;B、
负极上氢气和氢氧根离子反应生成水,正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子,所以溶液中钾离子没有参与反应,根据原子守恒知,KOH的物质的量不变,B正确;C、负极电极反应式为
H
2-2e-+2OH-=2H
2
O,正极电极反应式为O
2
+2H
2
O+4e-=4OH-,反应的总方程式为2H
2
+O
2
=2H
2
O,
C正确;D、该电池工作时每消耗 1 mol O2,根据A的电极反应,有4 mol 电子转移,D错误。
【考点】考查了燃料电池的相关知识。
15.向20 mL AlCl
3
溶液中滴入2 mol/L NaOH溶液时,得到沉淀的质量与所滴加NaOH溶液的体积有如图关系:
(1)图中A点表示的意义是。
(2)图中B点表示的意义是。
(3)若溶液中有Al(OH)
3
沉淀0.39 g,求出用去NaOH溶液的体积或。
【答案】(1)Al3+完全沉淀
(2)Al(OH)
3
刚好完全溶解(3)7.5ml和17.5ml
【解析】(1)开始AlCl
3与NaOH反应Al3++3OH-=Al(OH)
3
↓,生成Al(OH)
3
沉淀,NaOH量逐渐
增多,Al(OH)
3量逐渐增大,到A点时氢氧化钠将AlCl
3
恰好完全沉淀时,Al(OH)
3
沉淀达到最大
量,故答案为:生成Al(OH)
3
沉淀的最大值;
(2)Al(OH)
3沉淀达到最大量后,再加NaOH,发生Al(OH)
3
+OH-=AlO
2
-+2H
2
O,沉淀量又逐渐
减少,到B点时Al(OH)
3与NaOH恰好完全反应生成NaAlO
2
,沉淀完全溶解消失,故答案为:
Al(OH)
3沉淀完全溶解于NaOH溶液成为NaAlO
2
溶液;
(4)0.39 g Al(OH)
3
的物质的量==0.005mol,当NaOH溶液不足时,生成0.39 g
Al(OH)
3
所需NaOH的物质的量为:0.005mol×3="0.015" mol,需要NaOH溶液的体积=
=0.0075L=7.5mL;
当NaOH溶液过量时,还剩余0.39 g Al(OH)
3,剩余0.39 g Al(OH)
3
溶解可以消耗
0.005molNaOH,故共消耗NaOH的物质的量="0.02L×2mol/L-0.005mol=0.035" mol,需要NaOH溶液的体积==0.0175L=17.5mL
【考点】考查离子方程式的有关计算、铝及其化合物的性质
【名师点晴】本题是AlCl
3
与NaOH反应与图象相结合的计算问题,考查了学生对图象的解读能
力,分析问题能力、计算能力等。
本题解决的关键是明确NaOH溶液逐滴加入到AlCl
3
溶液中的
反应情况。
铝相关图象分析:1、向AlCl
3溶液中滴加NaOH溶液至过量,(1)实验现象:
①AlCl
3溶液中先出现白色沉淀;②继续滴加NaOH溶液沉淀溶解;(2)反应离子方程式:
①Al3++3OH-=Al(OH)
3↓;②Al(OH)
3
+OH-=AlO
2
-+2H
2
O;2、向NaOH溶液中滴加AlCl
3
溶液至过量,
(1)实验现象:①NaOH溶液中开始无沉淀(或出现白色沉淀后迅速溶解);②继续滴加AlCl
3
溶
液中产生沉淀达到最大值后保持不变;(2)反应离子方程式:①Al3++4OH-=AlO
2-+2H
2
O;
②Al3++3AlO
2-+6H
2
O=4Al(OH)
3
↓;3、向AlO
2
-溶液中滴加HCl溶液至过量,(1)实验现象:
①AlO
2-溶液中先出现白色沉淀;②继续滴加HCl溶液沉淀溶解;(2)反应离子方程式:①AlO
2
-
+ H+ + H
2O = Al(OH)
3
↓ ;②Al(OH)
3
+ 3H+ = Al3+ + 3H
2
O;4、向HCl溶液中滴加AlO
2
-+溶液至过
量,(1)实验现象:①HCl溶液中开始无沉淀(或出现白色沉淀后迅速溶解);②继续滴加AlO
2
-+
溶液产生沉淀至不变;(2)反应离子方程式:①AlO
2-+4H+=Al3++2H
2
O;②Al3++3AlO
2
-
++6H
2O=4Al(OH)
3
↓。
16.在一定容积密闭容器中加入2mol A和3mol B,在一定温度下发生反应:A(g)+B(g)⇌C (g)+D(g),下列可作判断反应是否达到平衡的依据的是
A.气体的密度是否变化
B.容器内的压强是否变化
C.容器中A的浓度是否变化
D.容器中C、D的物质的量之比是否变化
【答案】C
【解析】A.根据质量守恒定律及物质状态知,反应前后气体总质量不变、容器体积不变,所以气体密度始终不变,不能据此平衡平衡状态,故A不选;
B.反应前后气体计量数之和不变,所以无论是否达到平衡状态,气体压强始终不变,不能据此判断平衡状态,故B不选;
C.随着反应减小,A的浓度逐渐减小,当A的浓度不变时,其正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,所以可以据此判断平衡状态,故C选;
D.C、D的计量数相等且都是生成物,开始时容器中都不存在C、D物质,所以容器中C、D的物质的量之比始终都是1:1,不能据此判断平衡状态,故D不选;
故选C.
17.下列图示变化为吸热反应的是( )
【答案】A
【解析】A.由于反应物的能量比生成物的能量低,所以该反应是吸热反应,正确;B.由于反应物的能量比生成物的能量高,所以该反应是放热反应,错误;C.浓硫酸溶于水放出热量,没有发生化学变化,不是化学反应,错误;D.锌与盐酸的反应是放热反应,错误。
【考点】考查放热反应与吸热反应的判断的知识。
18.下列措施能减慢化学反应速率的是
A.将煤块粉碎后燃烧B.用2mol/L的盐酸代替1mol/L的盐酸制取氢气
C.将食物贮藏在冰箱中D.用H
2
O
2
溶液制取氧气时加入少量二氧化锰粉末
【答案】C
【解析】A.固体的表面积增大,反应速率增大,A错误;B.用2mol/L的盐酸代替1mol/L的盐
酸制取氢气,盐酸浓度增加,反应速率增大,B错误.C.食物储存在冰箱里,温度降低,反应
速率减小,C正确;D.加入二氧化锰,起到催化剂作用,反应速率增大,D错误;答案选C。
【考点】本题主要是考查反应速率的影响
【名师点晴】该题为高频考点,侧重于基本理论的理解和应用的考查,注意相关基础知识的积累,题目难度不大。
明确外界条件对反应速率的影响是解答的关键,需要特别注意的是(1)浓度、
压强、温度、催化剂影响化学反应速率的实质——改变了单位体积内活化分子的数目,单位体积
内的活化分子数目增加,反应速率加快;反之减慢。
(2)压强对反应速率的影响是通过改变体
积而使浓度改变来实现的。
(3)温度改变对任何反应的速率都有影响。
19.一定温度下,在2L的密闭容器中,A、B、D三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所
示。
下列表述正确的是
A.反应的化学方程式为A(g)+B(g)D(g)
B.反应开始到10s,用B表示的反应速率为0.079mol/(L·s)
C.在10s时,D的体积分数为71.8%
D.反应开始到10s时,A的转化率为79%
【答案】C
【解析】A.由图象可以看出,由图表可知,随反应进行A、B的物质的量减小,D的物质的量增大,所以A、B是反应物,D是生产物,l0s后A、B、D的物质的量为定值,不为0,反应是可
逆反应,且△n(A):△n(B):△n(D)=(1.20-0.41)mol:(1.00-0.21)mol:1.58mol=1:1:2,参加反应的物
质的物质的量之比等于化学计量数之比,故反应化学方程式为A(g)+B(g)2D(g),故A错误;B.由图可知,10s内B的物质的量变化量为0.79mol,用B表示的反应速率为v(B)=
=0.0395moL/(L•s),故B错误;C.由图可知,10s时A、B、D的物质的量分别为0.41mol、
0.21mol、1.58mol,则D的体积分数为×100%=71.8%,故C正确;D.根据图像,A的转化率为×100%=65.8%,故D错误;故选C。
【考点】考查物质的量或浓度随时间的变化曲线
【名师点晴】本题考查化学反应速率的有关计算,分析图象注意一看点:即起点、拐点、交点、
终点;二看线:即看曲线的变化趋势和走向;三看面:即看清纵坐标、横坐标表示的物理量等。
20.下图是可逆反应A+2B 2C+3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加
压)而变化的情况,由此可推断()
A.A、B、C、D均为气体
B.若A、B是气体,则C、D是液体或固体
C.逆反应是放热反应
D.在整个过程中,A的转化率一直增大
【答案】D
【解析】增大压强,正反应速率大于逆反应速率,说明平衡向正反应方向移动,则说明气体反应
物的化学计量数之和大于气体生成物的化学计量数之和,若A、B、C、D均为气体,增大压强平
衡向逆反应方向移动,若A、B是气体,则D是液体或固体,增大压强平衡向正反应方向移动,A、B项错误;由图象可以看出降低温度,正反应速率大于逆反应速率,说明平衡向正反应移动,则该反应的正反应为放热反应,逆反应吸热,C项错误;由图像可知,改变温度和压强,平衡均
向正反应方向移动,则A的转化率一直增大,D项正确;答案选D。
【考点】考查化学图像的分析与判断,化学反应速率的影响因素。
【名师】本题考查化学图像的分析与判断,化学反应速率的影响因素。
由图象可以看出降低温度,正反应速率大于逆反应速率,说明平衡向正反应移动,则该反应的正反应为放热反应,增大压强,正反应速率大于逆反应速率,说明平衡向正反应方向移动,则说明气体反应物的化学计量数之和
大于气体生成物的化学计量数之和,以此可解答该题。
21.可给笔记本电脑供电的甲醇燃料电池已经面世,其结构示意图如下。
甲醇在催化剂作用下提
供质子(H+)和电子,电子经外电路、质子经内电路到达另一电极后与氧气反应,电池总反应为:
2CH
3OH+3O
2
=2CO
2
+4H
2
O。
下列说法不正确的是
A.右电极为电池正极,b处通入的物质是空气B.左电极为电池负极,a处通入的物质是空气
C.负极反应式为:CH
3OH+H
2
O-6e—=CO
2
+6H+
D.正极反应式为:O
2+4H++4e—=2H
2
O
【答案】B
【解析】电子由右电极流入,所以右电极为电池正极,正极发生还原反应,b处通入的物质是空气,故A蒸汽;左电极为电池负极,a处通入的物质是甲醇,故B错误;负极甲醇失电子,反应
式为:CH
3OH+H
2
O-6e—=CO
2
+6H+,故C蒸汽;正极氧气发生还原反应,反应式为:
O
2+4H++4e—=2H
2
O,故D正确。
【考点】本题考查燃料电池。
22.把a、b、c、d四种金属片浸泡在电解质溶液中,用导线两两相连可以组成各种原电池。
若a、
b 相连时,a为负极;c、d相连时,c不断溶解;a、c相连时,c产生气泡;b、d相连时,b增重,则这四种金属活动性顺序由到小为()
A.a>b>c>d B.a>c>d>b C.c>a>b>d D.b>d>c>a
【答案】B
【解析】原电池中活泼金属做负极。
若a、b 相连时,a为负极,活泼性a>b;c、d相连时,c
不断溶解,c是负极,活泼性c>d;a、c相连时,c产生气泡,c是正极,活泼性a>c;b、d相
连时,b增重,b是正极,活泼性d>b,故B正确。
【考点】本题考查金属活动性顺序。
23.下列反应中,属于吸热反应的是
A.木炭在空气中燃烧B.氢气在氯气中燃烧
C.盐酸和氢氧化钠溶液反应D.Ba(OH)
2·8H
2
O与NH
4
C1反应
【答案】D
【解析】所有的燃烧反应、大多数化合反应、置换反应、中和反应和铝热反应属于放热反应,常
见的吸热反应.木炭在空气中燃烧属于放热反应,A错误;B.氢气在氯气中燃烧属于放热反应,
B错误;C.盐酸和氢氧化钠的反应属于中和反应,属于放热反应,C错误;D.Ba(OH)
2·8H
2
O
与NH
4
C1反应,属于晶体间的反应,是吸热反应,D正确,答案选D。
【考点】考查化学反应中的热现象
24.高温下,某反应达平衡,平衡常数K=。
恒容时,温度升高,H
2
浓度减小。
下列说法正确的是
A.该反应的焓变为正值
B.恒温恒容下,增大压强,H
2
浓度一定减小
C.升高温度,逆反应速率减小
D.该反应化学方程式为CO+H
2O=CO
2
+H
2
【答案】A
【解析】A.恒容时,温度升高,氢气浓度减小,说明平衡向正反应方向进行,则该反应为吸热反应,所以△H>0,A正确;B.恒温恒容下,增大压强,若通入氢气,则氢气浓度增大,B错误;C.升高温度,正逆反应速率都增大,C错误;D.化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,因此根据平衡常数表达
式可知该反应的化学方程式为CO
2+H
2
CO+H
2
O,D错误;答案选A。
【考点】考查响化学平衡的因素
25.(1)将纯锌片和纯铜片按下图方式插入相同浓度的稀硫酸中一段时间,回答下列问题:
①列说法中正确的是(填序号).
A.甲、乙均为化学能转变为电能的装置B.乙中铜片上没有明显变化
C.甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少D.两烧杯中H+的浓度均减小
②相同时间内,两烧杯中产生气泡的速率:甲乙(填“>”、“<”或“=”).
③中硫酸根离子向极移动(填“铜”或“锌”)
④甲中产生1.12L(标准状况)气体时,理论上通过导线的电子数目为.
(2)欲将反应2Fe3++Cu═Cu2++2Fe2+设计成原电池,该电池负极材料为,电解质溶液为,正极反应为,10min内该电池向外提供0.1mol电子,则正极材料与负极材料的质量差为 g (假设刚开始时,两电极的质量相等).
【答案】(1)①BD;②>;③锌;④0.1N
A
或6.02×1023;
(2)Cu或铜,FeCl
3或Fe
2
(SO
4
)
3
等,Fe3++e-=Fe2+,3.2g。
【解析】(1)①A、甲是原电池装置,乙不是原电池,故错误;B、铜片不和稀硫酸发生反应,无明显变化,故正确;C、甲为原电池,锌作负极,铜作正极,铜片的质量不变,故错误;D、两烧杯中硫酸参加反应,因此c(H+)减少,故正确;②原电池加快反应速率,甲>乙;③根据原电池工作原理,阳离子移向正极,阴离子移向负极,因此SO
4
2-移向锌;④正极反应式2H++2e-
=H
2
↑,当产生1.12L气体时,导线上通过电子的物质的量为2×1.12/22.4mol=0.1mol;(2)负极是化合价升高,被氧化的,根据离子反应方程式,得知Cu的化合价升高,即负极材料为Cu,电
解质溶液为FeCl
3或Fe
2
(SO
4
)
3
,正极上发生的电极反应式Fe3++e-=Fe2+,负极上电极反应式
为:Cu-2e-=Cu2+,通过0.1mol电子,消耗的m(Cu)=64×0.1/2g=3.2g。
【考点】考查原电池的工作原理、电极反应式的书写等知识。
26.已知X+Y=M+N为放热反应,则下列说法正确的是
A.断裂X和Y的化学键所吸收的能量一定高于形成M和N的化学键所放出的能量
B.X和Y的总能量一定高于M和N的总能量
C.Y的能量一定高于N
D.因为该反应为放热反应,故不必加热就可发生
【答案】B
【解析】A.反应物的总能量大于生成物的总能量,断裂X和Y的化学键所吸收的能量一定小于形成M和N的化学键所放出的能量,故A错误;B.该反应为放热反应,所以反应物的总能量大于生成物的总能量,即X和Y的总能量一定高于M和N的总能量,故B正确;C.反应物的总能量大于生成物的总能量,Y的能量不一定高于N,故C错误;D.反应的放热、吸热与反应条件(如加热)无关,某些放热反应也需要加热才能反应,如氢气和氧气的反应,故D错误。
27. 2C(s)+O
2
(g)==="2CO(g)" ΔH=-221.0 kJ/mol,这个热化学方程式表示( )
A.2 g碳燃烧生成一氧化碳时放出221.0 kJ的热量
B.2 mol碳燃烧生成一氧化碳时吸收221.0 kJ的热量。