【精品解析】广东省潮州市松昌中学2024-2025学年高一下学期期中考试化学试卷

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广东省潮州市松昌中学2024-2025学年高一下学期期中考试化学试卷
一、选择题:本大题16小题,1~10题每小题2分,11~16题每小题4分,共44分。
1.中华文化源远流长。下列文物的主要成分为硅酸盐的是
A.青铜神兽 B.成化鸡缸杯 C.玛瑙玉璧 D.东汉木简
A.A B.B C.C D.D
2.能量以各种不同的形式呈现在人们面前,我们通过化学反应等方式可以实现不同形式的能量间的转化。下列说法错误的是
A.水能、风能、潮汐能均属于可再生能源
B.北京冬奥会多个场馆引入光伏发电系统,该系统能将太阳能直接转化为电能
C.曹植诗句“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,“燃豆萁”的过程中化学能转化为热能
D.利用液氢作为火箭发射的燃料,液氢燃烧的过程实现了电能转化为化学能
3.下列措施是为了增大化学反应速率的是
A.将食物放进冰箱避免变质
B.用锌粒代替镁条制备氢气
C.自行车车架镀漆避免生锈
D.工业合成氨时加入铁触媒作催化剂
4.下列关于氨及铵盐的叙述正确的是
A.氨是一种无色无味极易溶于水的气体
B.氨沸点低,很容易液化,液氨可用作制冷剂
C.所有铵盐受热均可以分解,产物均有氨
D.受热易分解,因此可用作化肥
5.下列反应条件的控制中不恰当的是(  )
A.为防止铁生锈,在其表面涂一层防锈油漆
B.为防止火灾,在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火
C.为加快KClO3的分解速率,加入MnO2
D.为提高H2O2的分解率,向溶液中滴加FeCl3溶液
6.下列有关硫的性质的叙述正确的是
A.淡黄色晶体,不溶于水,易溶于酒精
B.质脆易粉碎,易溶于二硫化碳,加热易熔化
C.既有氧化性又有还原性,硫与铁粉和铜粉分别反应,都可生成二价金属硫化物
D.硫在空气中燃烧的产物是SO2,在氧气中燃烧的产物是SO3
7.研究发现,腐蚀严重的青铜器大都存在CuCl。CuCl在青铜器腐蚀过程中起催化作用。下列关于CuCl叙述不正确的是
A.加快了反应的速率 B.减小了反应放出的热量
C.改变了反应的历程 D.降低了反应的活化能
8.下列关于催化剂的说法不正确的是
A.温度越高,催化剂的催化效果越好
B.汽车排气管上的“催化转化器”能减少有害气体排放
C.催化剂可以改变化学反应速率,但反应前后质量和化学性质不变
D.锌与盐酸反应时,加入几滴硫酸铜溶液可加快反应速率,但硫酸铜不作催化剂
9.某学生根据所学知识,设计了四个实验,如图所示,你认为不可行的实验是
A. B.
C. D.
10.如图曲线a表示可逆反应X(g)+Y(g)Z(g)+M(g)。进行过程中Z的物质的量随时间变化的关系。若要改变起始条件,使反应过程按b曲线进行,可采取的措施是
A.压缩反应容器的体积 B.加入一定量的Z
C.降低温度 D.减少X的投入量
11.下列措施可使H2的生成速率减小的是(  )
A.Na与H2O反应制取H2,增加H2O的用量
B.Al与稀硫酸反应制取H2,向稀硫酸中加入K2SO4溶液
C.Mg与H2O反应制取H2,将冷水改为热水
D.碳粉与H2O(g)反应制取H2,增加碳粉的用量
12.元素化合价和物质类别是认识物质的两个重要维度,构建元素化合价和物质类别的二维图是学习化学的一种重要方法。如图是氮元素的“价类二维图”,下列说法正确的是
A.A点对应的物质约占空气质量分数的78%
B.D点对应物质的化学式为
C.E点对应的物质能使紫色石蕊溶液变蓝
D.E与碱反应得到的盐可代表的点是F
13.科学家利用反应设计了如图所示的电池装置,可用于测水泥的初凝时间。下列有关说法正确的是
A.作负极,发生氧化反应
B.电池工作时,向电极移动
C.电子从电极经导线流向电极再经过溶液回到电极
D.正极的电极反应式为
14.物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要维度。如图为硫及其部分合物的价态-类别图。下列说法正确的是
A.a和f的浓溶液不能反应 B.附着有b的试管,常用酒精清洗
C.c具有漂白性,可漂白纸浆 D.b在足量的氧气中生成d
15.某温度下,在恒容密闭容器中发生可逆反应:。下列情况中不能说明该反应已达到化学平衡状态的是(  )
A.混合气体的颜色不变
B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.混合气体的密度不再发生改变
D.密闭容器中的压强保持不变
16.一定温度下,在1L的密闭容器中,加入1mol N2和3mol H2发生反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),是个放热反应。在10min末时,测得H2的物质的量为2.4mol。下列说法正确的是
A.
B.
C.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D.加入适宜的催化剂,可使反应速率加快
二、非选择题:本大题4小题,共56分。
17.粗食盐水中常含有少量、、,实验室提纯粗食盐水制取食盐的流程如下。
(1)流程中,其中操作顺序可以互换的步骤是   和   (填i、ii、iii)。
(2)过程ⅱ的目的是   ,发生的离子方程式为   。
(3)过程ⅲ中加入的试剂X为   。
(4)沉淀3的成分是   。
18.为了研究化学反应的能量变化情况,某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。试回答下列问题:
(1)该反应为   (填“放热”或“吸热”)反应。
(2)A和B的总能量比C和D的总能量   (填“高”或“低”)。
(3)物质中的   能通过化学反应转化成   能释放出来。
(4)反应物化学键断裂吸收的能量   (填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。
19.根据下图装置回答:
(1)原电池的负极材料是   
(2)Cu片上发生   反应。(填“氧化”或“还原”)
(3)电流方向由   流向   (填“Zn”或“Cu”)
(4)写出电极反应式
负极:   ;正极:   ;总反应:   。
20.实验室中用如图装置(夹持装置已略去)研究不同价态硫元素之间的转化。
(1)A中产生的气体能使品红溶液褪色,该气体是   ,A中反应的化学方程式为   。
(2)B处实验现象是   ,由此推测硫元素从+4价变为+6价。
(3)C处观察到蘸有Na2S溶液的棉花上出现黄色的固体,该反应的氧化剂为   (填化学式),氧化产物为   (填化学式)。
(4)D装置的作用是   ,发生反应的离子方程式为   。
21.一定温度下,某容积为2L 的密闭容器内,某一反应中M、N 的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示:
(1)该反应的化学方程式是   。
(2)在图上所示的三个时刻中,   (填“t1” “t2”或“t3”)时刻处于平衡状态,此时υ(正)    υ(逆) (填“>”"<"或"=”);0~t2时间段内 υ(N)=   。
(3)已知 M、N 均为气体,则下列措施能增大反应速率的是 ___________(选填字母)。
A.升高温度 B.降低压强
C.减小 N 的浓度 D.将反应容器体积缩小
(4)可以判断该反应已经达到平衡的是______。
A.c(M)=c(N) B.c(M)保持不变
C.v(M)=v(N) D.N 的质量保持不变
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】化学科学的主要研究对象;合金及其应用
【解析】【解答】A、青铜神兽的主要成分为铜锡合金,属于金属材料,不是硅酸盐,A不符合题意;
B、成化鸡缸杯为瓷器,瓷器的主要成分为硅酸盐,B符合题意;
C、玛瑙玉璧的主要成分为二氧化硅,属于氧化物,不是硅酸盐,C不符合题意;
D、东汉木简的主要成分为纤维素,属于有机物,不是硅酸盐,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
明确常见物质的主要成分:青铜器为铜锡合金(金属材料)、瓷器为硅酸盐材料、玛瑙为二氧化硅、木材为纤维素;
硅酸盐材料的范畴:陶瓷、玻璃、水泥等传统无机非金属材料,主要成分均为硅酸盐;
易错点:混淆二氧化硅与硅酸盐的类别,误将玛瑙、水晶等 SiO2制品认作硅酸盐材料。
2.【答案】D
【知识点】常见能量的转化及运用
【解析】【解答】A、水能、风能、潮汐能均可在自然界中源源不断地得到补充,均属于可再生能源,A 正确;
B、光伏发电系统可将太阳能直接转化为电能,B 正确;
C、“燃豆萁” 是豆萁的燃烧过程,该过程将化学能转化为热能,C 正确;
D、液氢燃烧的过程是将化学能转化为热能、光能等,并非电能转化为化学能,D 错误;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
可再生能源判断:水能、风能、潮汐能属于可再生能源,可从自然界持续获取;
能量转化形式:光伏发电实现太阳能→电能的直接转化,燃烧实现化学能→热能的转化;
液氢燃烧的能量转化:液氢燃烧是化学能转化为热能、光能,而非电能转化为化学能。
3.【答案】D
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A、将食物放进冰箱,是通过降低温度减小食物腐败的反应速率,延长保质期,不是增大速率,A不符合题意;
B、锌粒比镁条的金属活泼性弱,与酸反应更缓慢,用锌粒代替镁条制备氢气是减小反应速率,B不符合题意;
C、自行车车架镀漆是隔绝空气和水,防止铁发生电化学腐蚀,降低化学反应速率,C不符合题意;
D、工业合成氨时加入铁触媒作催化剂,能够降低反应的活化能,显著增大化学反应速率,加快合成氨的反应进程,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
温度影响:降低温度会减小反应速率,升高温度可增大速率;
反应物性质、接触面积影响:活泼性更强的反应物、更大的接触面积对应更快速率;
催化剂影响:正催化剂能显著增大反应速率,负催化剂减小速率;
防腐原理:车架镀漆是防腐措施,本质是隔绝腐蚀条件,与速率调控无关。
4.【答案】B
【知识点】氨的性质及用途;铵盐
【解析】【解答】A、氨是无色但带有强烈刺激性气味的气体,并非无味,且它极易溶解于水,A错误;
B、氨的沸点较低,容易在加压或降温条件下液化成液氨,液氨汽化时会大量吸收周围热量,使环境温度快速下降,因此可作为制冷剂使用,B正确;
C、并非所有铵盐受热分解都会释放氨气,比如硝酸铵受热分解时会生成一氧化二氮和水,整个过程没有氨气产生,C错误;
D、碳酸氢铵能用作化肥,是因为它含有植物生长所需的氮元素,和它受热易分解的性质没有关联,D 错误;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
氨的物理性质:无色、有刺激性气味、极易溶于水,沸点低易液化。
液氨的制冷原理:液氨汽化时吸收大量热,使周围温度降低。
铵盐分解规律:不是所有铵盐受热都放出氨气,氧化性铵盐(如硝酸铵)分解会发生氧化还原反应,无氨气生成。
化肥的判断依据:化肥的有效性取决于所含营养元素(如氮、磷、钾),与物质的热稳定性无关。
5.【答案】D
【知识点】化学平衡的调控
【解析】【解答】解:A.防止铁生锈,在其表面涂一层防锈油漆,阻止铁与潮湿的空气接触,故A不选;
B.面粉厂、纺纱厂、加油站周围的空气中漂浮着可燃性的气体或粉尘,遇明火可能会发生爆炸,所以面粉厂、纺纱厂、加油站均要严禁烟火,故B不选;
C.加入MnO2,对KClO3的分解起催化作用,所以加快化学反应速率,故C不选;
D.催化剂不影响平衡移动,加入催化剂,转化率不变,故D选.
故选D.
【分析】A.防止铁生锈,在其表面涂一层防锈油漆,防止铁与潮湿的空气接触;
B.面粉厂、纺纱厂、加油站周围的空气中漂浮着可燃性的气体或粉尘,遇明火可能会发生爆炸;
C.催化剂可增大反应速率;
D.催化剂不影响平衡移动.
6.【答案】B
【知识点】硫单质的性质与用途
【解析】【解答】A、硫是淡黄色晶体,它不溶于水,在酒精里只是微溶,并非易溶,所以 A 的描述不符合事实,A错误;
B、硫质地脆,很容易被粉碎成粉末,它在二硫化碳里溶解度很高,而且受热后容易从固态熔化成液态,这些性质都符合硫的物理特征,B正确;
C、硫的氧化性比较弱,和铁反应能生成二价金属硫化物,但和铜反应时,只能得到硫化亚铜,其中铜是正一价,并非二价,所以 C 的说法存在错误,C错误;
D、硫不管是在空气里还是在纯氧中燃烧,产物都只有二氧化硫,不会直接生成三氧化硫,三氧化硫需要二氧化硫在催化剂和加热条件下才能进一步生成,D错误;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
硫的物理性质:淡黄色晶体,不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,质脆且加热易熔化。
硫的氧化性:硫的氧化性较弱,与变价金属反应时,通常生成低价态的金属硫化物,比如和铜反应生成正一价铜的硫化物。
硫的燃烧规律:硫在任何浓度的氧气中燃烧,第一步产物都是二氧化硫,三氧化硫需要后续催化氧化才能得到。
7.【答案】B
【知识点】活化能及其对化学反应速率的影响;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A、氯化亚铜在青铜器腐蚀里扮演催化剂角色,催化剂能降低反应的活化能,让反应进行得更快,所以会加快反应速率,A正确;
B、催化剂只是改变反应的进行路径,不会影响反应的始态和终态,反应的热效应由始态和终态决定,所以反应放出的热量不会被改变,B错误;
C、催化剂会参与反应的中间过程,通过形成中间产物来改变反应的具体步骤,也就是改变了反应历程,C正确;
D、催化剂的核心作用就是降低反应所需的活化能,让更多分子能参与反应,从而加快反应,氯化亚铜作为催化剂也满足这一点,D正确;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
催化剂的核心作用:降低反应活化能,加快反应速率,改变反应历程。
催化剂的限度:催化剂不能改变反应的热效应,也不能改变反应的平衡状态,只能改变反应达到平衡的时间。
活化能与反应速率的关系:活化能越低,反应越容易进行,反应速率也就越快。
8.【答案】A
【知识点】催化剂
【解析】【解答】A、催化剂的催化活性和温度密切相关,每种催化剂都有最适宜的温度区间,温度过高会导致催化剂失活,反而降低催化效果,并非温度越高效果越好,A错误;
B、汽车排气管的催化转化器里,催化剂能促使一氧化碳和氮氧化物这类有害气体发生反应,转化成无毒的氮气和二氧化碳,从而减少尾气污染,B正确;
C、催化剂的核心定义就是可以改变化学反应的速率,而在反应前后,它自身的质量和化学性质都保持不变,C正确;
D、锌和盐酸反应时加入硫酸铜,锌会置换出铜,形成锌 - 铜原电池,通过原电池效应加快反应速率,硫酸铜在此过程中发生了化学反应,并非催化剂,D正确;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
催化剂活性与温度:催化剂有最适温度,温度过高会使催化剂失活,催化效果下降。
催化转化器作用:将汽车尾气中的有害气体转化为无毒物质,降低环境污染。
催化剂定义:改变反应速率,反应前后质量和化学性质不变,不参与反应的最终产物。
原电池效应:某些物质加入后通过形成原电池加快反应速率,这类物质不属于催化剂。
9.【答案】B
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A、铁和铜的金属活动性存在差异,铁可以和稀硫酸发生反应,将铁、铜插入稀硫酸并连接导线后,能形成原电池,铁作为负极失去电子,铜作为正极,溶液中的氢离子在铜表面得到电子生成氢气,实验可行,A正确;
B、铜和银的金属活动性都排在氢之后,二者都不能和稀硫酸发生自发的氧化还原反应,无法满足原电池形成的核心条件,所以这个实验不能形成原电池,也无法观察到对应的反应现象,实验不可行,B错误;
C、镁的金属活动性比铜强,镁可以和稀硫酸反应,将镁、铜插入稀硫酸并连接导线后,能形成原电池,镁作为负极被消耗,铜作为正极,表面会有氢气生成,实验可行,C正确;
D、锌的金属活动性比铜强,锌可以和稀硫酸反应,将锌、铜插入稀硫酸并连接导线后,能形成原电池,锌作为负极失去电子,铜作为正极,溶液中的氢离子在铜表面被还原为氢气,实验可行,D正确;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
原电池形成的核心条件:存在两种活泼性不同的金属(或一种金属和一种能导电的非金属)作为电极,插入电解质溶液,形成闭合回路,且能发生自发的氧化还原反应。
金属活动性顺序:排在氢之前的金属能与稀硫酸发生置换反应,排在氢之后的金属则不能,这是判断能否发生自发氧化还原反应的关键。
原电池电极判断:活泼性更强的金属作为负极,发生氧化反应,活泼性较弱的金属作为正极,发生还原反应。
10.【答案】A
【知识点】化学平衡的调控;化学平衡移动原理
【解析】【解答】A、压缩容器体积会让体系压强上升,反应速率随之加快,达到平衡的时间缩短;而该反应前后气体分子总数不变,压强变化不会让平衡发生移动,最终 Z 的物质的量和原来保持一致,和曲线 b 的变化完全匹配,A正确;
B、加入一定量的 Z 后,平衡会向逆反应方向移动,但最终重新平衡时,Z 的物质的量会比初始平衡时更多,和曲线 b 中平衡时 Z 的量不变的特点不符,B错误;
C、该反应正方向是放热反应,降低温度会让反应速率变慢,达到平衡的时间会更长,同时平衡会向正反应方向移动,Z 的物质的量会增加,和曲线 b 的变化趋势相反,C错误;
D、减少 X 的投入量,反应物浓度降低,反应速率会变慢,达到平衡的时间会延长,同时平衡时 Z 的物质的量也会减少,和曲线 b 的变化不符,D错误;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
图像解读:曲线 b 和 a 相比,达到平衡的时间更短,说明反应速率加快;平衡时 Z 的物质的量不变,说明平衡没有发生移动。
反应特征:该反应是气体分子总数不变的可逆反应,压强改变不会影响平衡状态。
速率与平衡的关系:加快反应速率的同时,不能改变平衡时各物质的量,才能符合曲线 b 的变化。
11.【答案】B
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A、钠与水反应的实质是钠与水电离出的氢离子反应,水为纯液体,增加其用量不会改变反应物的浓度,反应速率保持不变,A错误;
B、向稀硫酸中加入硫酸钾溶液,会使溶液的总体积增大,氢离子浓度因此降低,反应体系中反应物浓度下降,导致氢气的生成速率减小,B正确;
C、温度是影响反应速率的关键因素,升高温度会显著加快反应速率。将冷水改为热水,反应体系温度上升,氢气的生成速率会变大,C错误;
D、碳粉为固体反应物,其浓度视为常数,增加碳粉的用量不会改变反应体系中各物质的浓度,因此氢气的生成速率不变,D错误;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
纯液体 / 固体浓度规律:纯液体(如水)和固体反应物的浓度视为定值,增减其用量一般不改变反应速率。
浓度对速率的影响:反应物浓度降低,反应速率减慢;浓度升高,速率加快。
温度对速率的影响:升温加快反应速率,降温减慢反应速率。
12.【答案】D
【知识点】含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A、A 点对应氮元素为 0 价的单质,即 N2,N2约占空气体积分数的 78%,而非质量分数,A 错误;
B、D 点对应氮元素为 + 5 价的氧化物,化学式应为 N2O5,NO2中氮元素为 + 4 价,B 错误;
C、E 点对应氮元素为 + 5 价的酸,即 HNO3,硝酸呈酸性,能使紫色石蕊溶液变红,而非变蓝,C 错误;
D、E 为 HNO3,与碱反应生成硝酸盐,硝酸盐中氮元素为 + 5 价,属于盐类,对应 F 点,D 正确;故答案为:D。
【分析】价类二维图分析:横坐标为物质类别(单质、氧化物、酸、盐),纵坐标为氮元素化合价,需结合化合价与物质类别对应分析各点代表的物质: A为N2,B为NO,C为NO2,D为N2O5,E为HNO3,F为硝酸盐,据此解答。
13.【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A、根据总反应 2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag,Cu 元素化合价升高,发生氧化反应,Cu 作负极;Ag2O 中 Ag 元素化合价降低,发生还原反应,Ag2O/Ag 作正极,A 错误;
B、原电池工作时,阳离子向正极移动,Ag2O/Ag 为正极,因此 Na+向 Ag2O/Ag 电极移动,而非 Cu 电极,B 错误;
C、电子仅在外电路(导线)中流动,从 Cu 负极经导线流向 Ag2O/Ag 正极,不会通过电解质溶液,C 错误;
D、Ag2O/Ag 为正极,在碱性(NaOH)环境中,Ag2O 得电子发生还原反应,电极反应式为,D正确;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
原电池正负极判断:化合价升高、发生氧化反应的电极为负极, 结合电池总反应可知Cu作负极,电极反应为:2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag,化合价降低、发生还原反应的电极为正极,得电子生成Ag:;据此解题。
14.【答案】C
【知识点】浓硫酸的性质;含硫物质的性质及综合应用;二氧化硫的漂白作用
【解析】【解答】A.物质a是H2S,物质f是H2SO4,浓硫酸溶液具有强氧化性,能与H2S反应生成硫单质和二氧化硫,选项A错误;B.硫单质微溶于酒精,易溶于二硫化碳,但难溶于水。因此附着硫单质的试管不能用酒精清洗,选项B错误;
C.物质c是SO2,具有漂白性,能与有色物质结合形成无色化合物,可用于漂白纸浆,选项C正确;
D.物质b是硫单质,硫与氧气反应只能生成SO2,不能直接生成SO3,选项D错误;
故答案为:C
【分析】A、H2S具有还原性,浓硫酸具有氧化性,二者可发生氧化还原反应。
B、硫微溶于酒精,易溶于CS2,可用CS2洗涤。
C、SO2具有漂白性,可漂白纸浆。
D、S在O2中燃烧生成SO2。
15.【答案】C
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A、该反应中NO2为红棕色气体,N2O4为无色气体,若反应正向进行,则混合气体的颜色变浅;若反应逆向进行,则混合气体的颜色变深。因此当混合气体的颜色不变时,说明反应达到平衡状态,A不符合题意。
B、该反应中反应物和生成物都是气体,结合质量守恒定律可知,反应过程中混合气体的质量不变。反应过程中,混合气体的物质的量发生变化,结合公式可知,反应过程中混合气体的平均相对质量是一个变量,则当其不变时,说明反应达到平衡状态,B不符合题意。
C、该反应中反应物和生成物都是气体,结合质量守恒定律可知,反应过程中混合气体的质量不变。在恒容密闭容器中,混合气体的体积不变。根据密度公式可知,反应过程中混合气体的密度保持不变,因此不能说明反应达到平衡状态,C符合题意。
D、若反应正向进行,则容器的压强减小;若反应逆向进行,则容器的压强增大。当容器中的压强保持不变时,说明反应达到平衡状态,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】当正逆反应速率相等,或变量不变时,说明反应达到平衡状态。
16.【答案】D
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】A、在 1L 容器中,10 分钟内氢气的物质的量从 3mol 降到 2.4mol,浓度变化为 0.6mol/L,代入速率公式计算得,A错误;
B、化学反应速率的比值和方程式里各物质的系数比是一致的,这个反应里氮气和氨气的系数比是 1:2,所以速率关系应该是 2 倍氮气的速率等于氨气的速率,B错误;
C、不管反应是吸热还是放热,只要升高温度,正反应和逆反应的速率都会同时变大,只是放热反应的逆反应速率增涨幅度会更大,C错误;
D、催化剂的核心作用就是降低反应的活化能,让更多分子能参与反应,从而加快反应进行的速度,加入合适的催化剂能让这个合成氨的反应速率变快,D正确;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点: 先通过数据算出准确的反应速率,再根据系数比判断速率比例是否正确,然后记住温度对正逆反应速率都是促进的,催化剂只改变速率不影响平衡,这样就能一步步排除错误选项。
17.【答案】(1)i;ii
(2)除去;
(3)
(4)和
【知识点】物质的分离与提纯
【解析】【解答】(1)根据分析,流程中加入NaOH溶液为了除去Mg2+,加入BaCl2溶液为了除去,加入X溶液(Na2CO3)为了除去Ca2+和过量的Ba2+,X溶液一定要在BaCl2溶液之后加入,加入盐酸为了除去过量的OH-和,盐酸一定在最后加入;故流程中操作顺序可以互换的步骤是ⅰ和ⅱ。
故答案为: i ; ii;
(2)根据分析,过程ⅱ加入过量BaCl2溶液的目的是除去,发生反应的离方程式为Ba2++=BaSO4↓。
故答案为: 除去 ; ;
(3)过程ⅲ中加入过量的X溶液目的是除去Ca2+和过量的Ba2+,为了不引入更多的新杂质、兼顾过量X的除去,加入的试剂X为Na2CO3。
故答案为: ;
(4)过程ⅲ中加入过量Na2CO3溶液发生的离子反应有Ca2++=CaCO3↓、Ba2++=BaCO3↓,则沉淀3的成分为CaCO3、BaCO3。
故答案为:和 ;
【分析】粗食盐水中先加入过量溶液,使转化为沉淀(沉淀1),过滤后得到滤液1;再向滤液1中加入过量溶液,使转化为沉淀(沉淀2),过滤后得到滤液2;之后向滤液2中加入过量含的溶液,使和过量转化为碳酸盐沉淀(沉淀3),过滤后得到滤液3;最后向滤液3中加盐酸调pH,除去过量和,经蒸发结晶得到固体。据此解题。
(1)明确各试剂作用:NaOH 除 Mg2+、BaCl2除 SO42-、Na2CO3除 Ca2+和过量 Ba2+、盐酸除过量 OH-和 CO32-。确定顺序规则:Na2CO3必须在 BaCl2之后加(除去过量 Ba2+),盐酸必须在最后加(除去过量 OH-、CO32-)。判断可互换步骤:NaOH 的添加与 BaCl2的添加互不影响,故步骤 i 和 ii 可互换。
(2)结合除杂目的与离子反应规律书写方程式:明确加入过量 BaCl2的核心目的:除去粗盐中的 SO42-。依据复分解反应规律,Ba2+与 SO42-结合生成 BaSO4沉淀,书写离子方程式并注意沉淀符号。
(3)根据除杂原则(不引入新杂质、能除去过量试剂)选择试剂:需除去的离子:Ca2+和过量的 Ba2+。试剂要求:能与 Ca2+、Ba2+生成沉淀,且阳离子为 Na+(不引入新杂质)、后续可通过盐酸除去。确定试剂:Na2CO3符合上述要求,生成的 CO32-过量时可通过盐酸除去。
(4)结合离子反应规律分析沉淀成分:写出过量 Na2CO3与溶液中离子的反应:Ca2+与 CO32-生成 CaCO3、过量 Ba2+与 CO32-生成 BaCO3。汇总所有沉淀产物,确定沉淀 3 的成分为 CaCO3和 BaCO3。
(1)根据分析,流程中加入NaOH溶液为了除去Mg2+,加入BaCl2溶液为了除去,加入X溶液(Na2CO3)为了除去Ca2+和过量的Ba2+,X溶液一定要在BaCl2溶液之后加入,加入盐酸为了除去过量的OH-和,盐酸一定在最后加入;故流程中操作顺序可以互换的步骤是ⅰ和ⅱ。
(2)根据分析,过程ⅱ加入过量BaCl2溶液的目的是除去,发生反应的离方程式为Ba2++=BaSO4↓。
(3)过程ⅲ中加入过量的X溶液目的是除去Ca2+和过量的Ba2+,为了不引入更多的新杂质、兼顾过量X的除去,加入的试剂X为Na2CO3。
(4)过程ⅲ中加入过量Na2CO3溶液发生的离子反应有Ca2++=CaCO3↓、Ba2++=BaCO3↓,则沉淀3的成分为CaCO3、BaCO3。
18.【答案】(1)放热
(2)高
(3)化学;热
(4)低
【知识点】化学键;化学能与热能的相互转化
【解析】【解答】(1)发生反应A+B=C+D,U型管中甲处液面下降乙处液面上升,说明瓶内压强增大,根据气体具有热胀冷缩的性质可以判断该反应为放热反应;
故答案为: 放热 ;
(2)因为反应为放热反应,所以A和B的总能量比C和D的总能量高;
故答案为: 高 ;
(3)化学变化伴随着物质和能量变化,物质中的化学能通过化学反应转化成热能释放出来;
故答案为: 化学 ; 热 ;
(4)化学反应中旧键断裂吸收能量,新键生成放出能量,该反应为放热反应,则反应物化学键断裂吸收的能量低于生成物化学键形成放出的能量。
故答案为: 低 ;
【分析】(1) 依据 U 型管液面变化判断瓶内压强增大,结合气体热胀冷缩性质,推知反应放热。
(2) 放热反应中反应物总能量高于生成物总能量,故 A 和 B 总能量更高。
(3) 化学反应的本质是化学能向其他形式能量转化,此反应中化学能转化为热能释放。
(4) 放热反应的能量变化体现为:断键吸收的能量小于成键放出的能量。
(1)发生反应A+B=C+D,U型管中甲处液面下降乙处液面上升,说明瓶内压强增大,根据气体具有热胀冷缩的性质可以判断该反应为放热反应;
(2)因为反应为放热反应,所以A和B的总能量比C和D的总能量高;
(3)化学变化伴随着物质和能量变化,物质中的化学能通过化学反应转化成热能释放出来;
(4)化学反应中旧键断裂吸收能量,新键生成放出能量,该反应为放热反应,则反应物化学键断裂吸收的能量低于生成物化学键形成放出的能量。
19.【答案】(1)Zn
(2)还原
(3)Cu;Zn
(4)Zn-2e-=Zn2+;Cu2++2e-=Cu;Zn+Cu2+=Zn2++Cu
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)Zn比Cu活泼,Zn为负极;
故答案为: Zn ;
(2)在Cu表面得到电子,被还原;
故答案为: 还原 ;
(3)Zn比Cu活泼,Zn为负极,电流从Cu片经导线流向Zn片;
故答案为: Cu ; Zn ;
(4)Zn比Cu活泼,Zn为负极,电极反应为Zn-2e-=Zn2+;Cu为正极,电极反应为Cu2++2e-=Cu;总反应:Zn+Cu2+=Zn2++Cu。
故答案为: Zn-2e-=Zn2+; Cu2++2e-=Cu; Zn+Cu2+=Zn2++Cu ;
【分析】(1) 原电池中,活泼金属作负极,锌比铜活泼,所以锌是负极。
(2) 正极发生得电子的还原反应,铜离子在铜片表面得到电子被还原。
(3) 电流方向与电子流动方向相反,电子从锌流向铜,所以电流从铜流向锌。
(4) 负极锌失电子发生氧化反应,正极铜离子得电子发生还原反应,总反应为锌与铜离子的置换反应。
(1)Zn比Cu活泼,Zn为负极;
(2)在Cu表面得到电子,被还原;
(3)Zn比Cu活泼,Zn为负极,电流从Cu片经导线流向Zn片;
(4)Zn比Cu活泼,Zn为负极,电极反应为Zn-2e-=Zn2+;Cu为正极,电极反应为Cu2++2e-=Cu;总反应:Zn+Cu2+=Zn2++Cu。
20.【答案】(1)SO2;Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)蘸有酸性KMnO4溶液的棉花紫色褪去
(3)SO2;S
(4)吸收SO2尾气,防止污染空气;SO2+2OH-=+H2O
【知识点】氧化还原反应;浓硫酸的性质
【解析】【解答】(1)A中铜片和浓硫酸在加热条件下反应产生能使品红溶液褪色的SO2气体,该反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
故答案为: SO2 ; Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O ;
(2)B处SO2和酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应,则B处实验现象是:蘸有酸性KMnO4溶液的棉花紫色褪去,由此推测硫元素从+4价变为+6价;
故答案为: 蘸有酸性KMnO4溶液的棉花紫色褪去 ;
(3)C处SO2和Na2S溶液反应生成S,棉花上出现黄色的固体,其中SO2中S元素化合价由+4价降低至0价,Na2S中的S元素化合价由-2价升高至0价,则该反应的氧化剂为SO2,氧化产物为S;
故答案为: SO2 ; S ;
(4)SO2有毒,需要进行尾气处理,则D装置的作用是:吸收SO2尾气,防止污染空气,发生反应的离子方程式为:SO2+2OH-=+H2O。
故答案为: 吸收SO2尾气,防止污染空气 ; SO2+2OH-=+H2O ;
【分析】本实验核心是探究不同价态硫元素的转化规律。装置 A 里,铜与浓硫酸在加热环境下发生反应,释放出二氧化硫气体;随后二氧化硫进入装置 B,和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,让棉花上的紫红色逐渐褪去,体现了二氧化硫的还原性;接着二氧化硫进入装置 C,和硫化钠溶液发生归中反应,生成黄色的硫单质,直观展现了硫元素价态的归中变化;最后装置 D 中的氢氧化钠溶液会吸收剩余的二氧化硫,避免有毒尾气排放到空气中,符合绿色化学的实验要求。
(1)A中铜片和浓硫酸在加热条件下反应产生能使品红溶液褪色的SO2气体,该反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
(2)B处SO2和酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应,则B处实验现象是:蘸有酸性KMnO4溶液的棉花紫色褪去,由此推测硫元素从+4价变为+6价;
(3)C处SO2和Na2S溶液反应生成S,棉花上出现黄色的固体,其中SO2中S元素化合价由+4价降低至0价,Na2S中的S元素化合价由-2价升高至0价,则该反应的氧化剂为SO2,氧化产物为S;
(4)SO2有毒,需要进行尾气处理,则D装置的作用是:吸收SO2尾气,防止污染空气,发生反应的离子方程式为:SO2+2OH-=+H2O。
21.【答案】(1)2N M
(2)t3;=; mol L 1 min 1
(3)A;D
(4)B;D
【知识点】化学平衡状态的判断;化学反应速率和化学计量数的关系;物质的量的相关计算
【解析】【解答】(1)由图知,N不断减少,M不断增加,N是反应物,M是生成物,当反应进行到t3时,各种物质都存在,物质的量不变,反应达到平衡状态。在相同的时间内,N减少6mol,M增加3mol,二者的物质的量的比是6mol:3 mol=2:1,故反应的化学方程式是2N M。
故答案为: 2N M ;
(2)t3时刻处于平衡状态,此时v(正)=v(逆);0~t2时间段内,v(N)==mol·L-1·min-1。
故答案为: t3 ; = ; mol L 1 min 1 ;
(3)A.升高温度,化学反应速率加快,A符合题意;
B.降低压强,物质的浓度减小,反应速率减慢,B不符合题意;
C.减小N的浓度,反应速率减慢,C不符合题意;
D.将反应容器体积缩小,物质的浓度增大,反应速率加快,D符合题意;
故答案为:AD。
(4)A.c(M)=c(N),反应不一定达到平衡,不能作为反应达平衡的依据,A不符合题意;
B.c(M)保持不变,则其它组分浓度也保持不变,反应达到平衡状态,B符合题意;
C.当2v逆(M)=v正(N)时,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,C不符合题意;
D.N 的质量保持不变,则其它组分质量也保持不变,反应达到平衡状态,D符合题意;
故答案为:BD。
【分析】(1) 先看物质的量变化趋势确定反应物和生成物,再算物质的量变化之比得到反应系数,写出可逆反应方程式。
(2) 平衡状态是物质的量不再随时间改变的时刻(t3),此时正逆速率相等;用浓度变化量除以体积和时间计算反应速率。
(3) 升温、缩小体积(增大浓度)能加快反应速率;降压、减浓度会减慢速率。
(4) 平衡的本质是各组分浓度、质量保持不变,或正逆速率相等(要符合计量比),单纯浓度相等或速率数值相等不能判断平衡。
(1)由图知,N不断减少,M不断增加,N是反应物,M是生成物,当反应进行到t3时,各种物质都存在,物质的量不变,反应达到平衡状态。在相同的时间内,N减少6mol,M增加3mol,二者的物质的量的比是6mol:3 mol=2:1,故反应的化学方程式是2N M。
(2)t3时刻处于平衡状态,此时v(正)=v(逆);0~t2时间段内,v(N)==mol·L-1·min-1。
(3)A.升高温度,化学反应速率加快,A符合题意;
B.降低压强,物质的浓度减小,反应速率减慢,B不符合题意;
C.减小N的浓度,反应速率减慢,C不符合题意;
D.将反应容器体积缩小,物质的浓度增大,反应速率加快,D符合题意;
故选AD。
(4)A.c(M)=c(N),反应不一定达到平衡,不能作为反应达平衡的依据,A不符合题意;
B.c(M)保持不变,则其它组分浓度也保持不变,反应达到平衡状态,B符合题意;
C.当2v逆(M)=v正(N)时,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,C不符合题意;
D.N 的质量保持不变,则其它组分质量也保持不变,反应达到平衡状态,D符合题意;
故选BD。
1 / 1广东省潮州市松昌中学2024-2025学年高一下学期期中考试化学试卷
一、选择题:本大题16小题,1~10题每小题2分,11~16题每小题4分,共44分。
1.中华文化源远流长。下列文物的主要成分为硅酸盐的是
A.青铜神兽 B.成化鸡缸杯 C.玛瑙玉璧 D.东汉木简
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】化学科学的主要研究对象;合金及其应用
【解析】【解答】A、青铜神兽的主要成分为铜锡合金,属于金属材料,不是硅酸盐,A不符合题意;
B、成化鸡缸杯为瓷器,瓷器的主要成分为硅酸盐,B符合题意;
C、玛瑙玉璧的主要成分为二氧化硅,属于氧化物,不是硅酸盐,C不符合题意;
D、东汉木简的主要成分为纤维素,属于有机物,不是硅酸盐,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
明确常见物质的主要成分:青铜器为铜锡合金(金属材料)、瓷器为硅酸盐材料、玛瑙为二氧化硅、木材为纤维素;
硅酸盐材料的范畴:陶瓷、玻璃、水泥等传统无机非金属材料,主要成分均为硅酸盐;
易错点:混淆二氧化硅与硅酸盐的类别,误将玛瑙、水晶等 SiO2制品认作硅酸盐材料。
2.能量以各种不同的形式呈现在人们面前,我们通过化学反应等方式可以实现不同形式的能量间的转化。下列说法错误的是
A.水能、风能、潮汐能均属于可再生能源
B.北京冬奥会多个场馆引入光伏发电系统,该系统能将太阳能直接转化为电能
C.曹植诗句“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,“燃豆萁”的过程中化学能转化为热能
D.利用液氢作为火箭发射的燃料,液氢燃烧的过程实现了电能转化为化学能
【答案】D
【知识点】常见能量的转化及运用
【解析】【解答】A、水能、风能、潮汐能均可在自然界中源源不断地得到补充,均属于可再生能源,A 正确;
B、光伏发电系统可将太阳能直接转化为电能,B 正确;
C、“燃豆萁” 是豆萁的燃烧过程,该过程将化学能转化为热能,C 正确;
D、液氢燃烧的过程是将化学能转化为热能、光能等,并非电能转化为化学能,D 错误;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
可再生能源判断:水能、风能、潮汐能属于可再生能源,可从自然界持续获取;
能量转化形式:光伏发电实现太阳能→电能的直接转化,燃烧实现化学能→热能的转化;
液氢燃烧的能量转化:液氢燃烧是化学能转化为热能、光能,而非电能转化为化学能。
3.下列措施是为了增大化学反应速率的是
A.将食物放进冰箱避免变质
B.用锌粒代替镁条制备氢气
C.自行车车架镀漆避免生锈
D.工业合成氨时加入铁触媒作催化剂
【答案】D
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A、将食物放进冰箱,是通过降低温度减小食物腐败的反应速率,延长保质期,不是增大速率,A不符合题意;
B、锌粒比镁条的金属活泼性弱,与酸反应更缓慢,用锌粒代替镁条制备氢气是减小反应速率,B不符合题意;
C、自行车车架镀漆是隔绝空气和水,防止铁发生电化学腐蚀,降低化学反应速率,C不符合题意;
D、工业合成氨时加入铁触媒作催化剂,能够降低反应的活化能,显著增大化学反应速率,加快合成氨的反应进程,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
温度影响:降低温度会减小反应速率,升高温度可增大速率;
反应物性质、接触面积影响:活泼性更强的反应物、更大的接触面积对应更快速率;
催化剂影响:正催化剂能显著增大反应速率,负催化剂减小速率;
防腐原理:车架镀漆是防腐措施,本质是隔绝腐蚀条件,与速率调控无关。
4.下列关于氨及铵盐的叙述正确的是
A.氨是一种无色无味极易溶于水的气体
B.氨沸点低,很容易液化,液氨可用作制冷剂
C.所有铵盐受热均可以分解,产物均有氨
D.受热易分解,因此可用作化肥
【答案】B
【知识点】氨的性质及用途;铵盐
【解析】【解答】A、氨是无色但带有强烈刺激性气味的气体,并非无味,且它极易溶解于水,A错误;
B、氨的沸点较低,容易在加压或降温条件下液化成液氨,液氨汽化时会大量吸收周围热量,使环境温度快速下降,因此可作为制冷剂使用,B正确;
C、并非所有铵盐受热分解都会释放氨气,比如硝酸铵受热分解时会生成一氧化二氮和水,整个过程没有氨气产生,C错误;
D、碳酸氢铵能用作化肥,是因为它含有植物生长所需的氮元素,和它受热易分解的性质没有关联,D 错误;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
氨的物理性质:无色、有刺激性气味、极易溶于水,沸点低易液化。
液氨的制冷原理:液氨汽化时吸收大量热,使周围温度降低。
铵盐分解规律:不是所有铵盐受热都放出氨气,氧化性铵盐(如硝酸铵)分解会发生氧化还原反应,无氨气生成。
化肥的判断依据:化肥的有效性取决于所含营养元素(如氮、磷、钾),与物质的热稳定性无关。
5.下列反应条件的控制中不恰当的是(  )
A.为防止铁生锈,在其表面涂一层防锈油漆
B.为防止火灾,在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火
C.为加快KClO3的分解速率,加入MnO2
D.为提高H2O2的分解率,向溶液中滴加FeCl3溶液
【答案】D
【知识点】化学平衡的调控
【解析】【解答】解:A.防止铁生锈,在其表面涂一层防锈油漆,阻止铁与潮湿的空气接触,故A不选;
B.面粉厂、纺纱厂、加油站周围的空气中漂浮着可燃性的气体或粉尘,遇明火可能会发生爆炸,所以面粉厂、纺纱厂、加油站均要严禁烟火,故B不选;
C.加入MnO2,对KClO3的分解起催化作用,所以加快化学反应速率,故C不选;
D.催化剂不影响平衡移动,加入催化剂,转化率不变,故D选.
故选D.
【分析】A.防止铁生锈,在其表面涂一层防锈油漆,防止铁与潮湿的空气接触;
B.面粉厂、纺纱厂、加油站周围的空气中漂浮着可燃性的气体或粉尘,遇明火可能会发生爆炸;
C.催化剂可增大反应速率;
D.催化剂不影响平衡移动.
6.下列有关硫的性质的叙述正确的是
A.淡黄色晶体,不溶于水,易溶于酒精
B.质脆易粉碎,易溶于二硫化碳,加热易熔化
C.既有氧化性又有还原性,硫与铁粉和铜粉分别反应,都可生成二价金属硫化物
D.硫在空气中燃烧的产物是SO2,在氧气中燃烧的产物是SO3
【答案】B
【知识点】硫单质的性质与用途
【解析】【解答】A、硫是淡黄色晶体,它不溶于水,在酒精里只是微溶,并非易溶,所以 A 的描述不符合事实,A错误;
B、硫质地脆,很容易被粉碎成粉末,它在二硫化碳里溶解度很高,而且受热后容易从固态熔化成液态,这些性质都符合硫的物理特征,B正确;
C、硫的氧化性比较弱,和铁反应能生成二价金属硫化物,但和铜反应时,只能得到硫化亚铜,其中铜是正一价,并非二价,所以 C 的说法存在错误,C错误;
D、硫不管是在空气里还是在纯氧中燃烧,产物都只有二氧化硫,不会直接生成三氧化硫,三氧化硫需要二氧化硫在催化剂和加热条件下才能进一步生成,D错误;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
硫的物理性质:淡黄色晶体,不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,质脆且加热易熔化。
硫的氧化性:硫的氧化性较弱,与变价金属反应时,通常生成低价态的金属硫化物,比如和铜反应生成正一价铜的硫化物。
硫的燃烧规律:硫在任何浓度的氧气中燃烧,第一步产物都是二氧化硫,三氧化硫需要后续催化氧化才能得到。
7.研究发现,腐蚀严重的青铜器大都存在CuCl。CuCl在青铜器腐蚀过程中起催化作用。下列关于CuCl叙述不正确的是
A.加快了反应的速率 B.减小了反应放出的热量
C.改变了反应的历程 D.降低了反应的活化能
【答案】B
【知识点】活化能及其对化学反应速率的影响;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A、氯化亚铜在青铜器腐蚀里扮演催化剂角色,催化剂能降低反应的活化能,让反应进行得更快,所以会加快反应速率,A正确;
B、催化剂只是改变反应的进行路径,不会影响反应的始态和终态,反应的热效应由始态和终态决定,所以反应放出的热量不会被改变,B错误;
C、催化剂会参与反应的中间过程,通过形成中间产物来改变反应的具体步骤,也就是改变了反应历程,C正确;
D、催化剂的核心作用就是降低反应所需的活化能,让更多分子能参与反应,从而加快反应,氯化亚铜作为催化剂也满足这一点,D正确;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
催化剂的核心作用:降低反应活化能,加快反应速率,改变反应历程。
催化剂的限度:催化剂不能改变反应的热效应,也不能改变反应的平衡状态,只能改变反应达到平衡的时间。
活化能与反应速率的关系:活化能越低,反应越容易进行,反应速率也就越快。
8.下列关于催化剂的说法不正确的是
A.温度越高,催化剂的催化效果越好
B.汽车排气管上的“催化转化器”能减少有害气体排放
C.催化剂可以改变化学反应速率,但反应前后质量和化学性质不变
D.锌与盐酸反应时,加入几滴硫酸铜溶液可加快反应速率,但硫酸铜不作催化剂
【答案】A
【知识点】催化剂
【解析】【解答】A、催化剂的催化活性和温度密切相关,每种催化剂都有最适宜的温度区间,温度过高会导致催化剂失活,反而降低催化效果,并非温度越高效果越好,A错误;
B、汽车排气管的催化转化器里,催化剂能促使一氧化碳和氮氧化物这类有害气体发生反应,转化成无毒的氮气和二氧化碳,从而减少尾气污染,B正确;
C、催化剂的核心定义就是可以改变化学反应的速率,而在反应前后,它自身的质量和化学性质都保持不变,C正确;
D、锌和盐酸反应时加入硫酸铜,锌会置换出铜,形成锌 - 铜原电池,通过原电池效应加快反应速率,硫酸铜在此过程中发生了化学反应,并非催化剂,D正确;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
催化剂活性与温度:催化剂有最适温度,温度过高会使催化剂失活,催化效果下降。
催化转化器作用:将汽车尾气中的有害气体转化为无毒物质,降低环境污染。
催化剂定义:改变反应速率,反应前后质量和化学性质不变,不参与反应的最终产物。
原电池效应:某些物质加入后通过形成原电池加快反应速率,这类物质不属于催化剂。
9.某学生根据所学知识,设计了四个实验,如图所示,你认为不可行的实验是
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A、铁和铜的金属活动性存在差异,铁可以和稀硫酸发生反应,将铁、铜插入稀硫酸并连接导线后,能形成原电池,铁作为负极失去电子,铜作为正极,溶液中的氢离子在铜表面得到电子生成氢气,实验可行,A正确;
B、铜和银的金属活动性都排在氢之后,二者都不能和稀硫酸发生自发的氧化还原反应,无法满足原电池形成的核心条件,所以这个实验不能形成原电池,也无法观察到对应的反应现象,实验不可行,B错误;
C、镁的金属活动性比铜强,镁可以和稀硫酸反应,将镁、铜插入稀硫酸并连接导线后,能形成原电池,镁作为负极被消耗,铜作为正极,表面会有氢气生成,实验可行,C正确;
D、锌的金属活动性比铜强,锌可以和稀硫酸反应,将锌、铜插入稀硫酸并连接导线后,能形成原电池,锌作为负极失去电子,铜作为正极,溶液中的氢离子在铜表面被还原为氢气,实验可行,D正确;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
原电池形成的核心条件:存在两种活泼性不同的金属(或一种金属和一种能导电的非金属)作为电极,插入电解质溶液,形成闭合回路,且能发生自发的氧化还原反应。
金属活动性顺序:排在氢之前的金属能与稀硫酸发生置换反应,排在氢之后的金属则不能,这是判断能否发生自发氧化还原反应的关键。
原电池电极判断:活泼性更强的金属作为负极,发生氧化反应,活泼性较弱的金属作为正极,发生还原反应。
10.如图曲线a表示可逆反应X(g)+Y(g)Z(g)+M(g)。进行过程中Z的物质的量随时间变化的关系。若要改变起始条件,使反应过程按b曲线进行,可采取的措施是
A.压缩反应容器的体积 B.加入一定量的Z
C.降低温度 D.减少X的投入量
【答案】A
【知识点】化学平衡的调控;化学平衡移动原理
【解析】【解答】A、压缩容器体积会让体系压强上升,反应速率随之加快,达到平衡的时间缩短;而该反应前后气体分子总数不变,压强变化不会让平衡发生移动,最终 Z 的物质的量和原来保持一致,和曲线 b 的变化完全匹配,A正确;
B、加入一定量的 Z 后,平衡会向逆反应方向移动,但最终重新平衡时,Z 的物质的量会比初始平衡时更多,和曲线 b 中平衡时 Z 的量不变的特点不符,B错误;
C、该反应正方向是放热反应,降低温度会让反应速率变慢,达到平衡的时间会更长,同时平衡会向正反应方向移动,Z 的物质的量会增加,和曲线 b 的变化趋势相反,C错误;
D、减少 X 的投入量,反应物浓度降低,反应速率会变慢,达到平衡的时间会延长,同时平衡时 Z 的物质的量也会减少,和曲线 b 的变化不符,D错误;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
图像解读:曲线 b 和 a 相比,达到平衡的时间更短,说明反应速率加快;平衡时 Z 的物质的量不变,说明平衡没有发生移动。
反应特征:该反应是气体分子总数不变的可逆反应,压强改变不会影响平衡状态。
速率与平衡的关系:加快反应速率的同时,不能改变平衡时各物质的量,才能符合曲线 b 的变化。
11.下列措施可使H2的生成速率减小的是(  )
A.Na与H2O反应制取H2,增加H2O的用量
B.Al与稀硫酸反应制取H2,向稀硫酸中加入K2SO4溶液
C.Mg与H2O反应制取H2,将冷水改为热水
D.碳粉与H2O(g)反应制取H2,增加碳粉的用量
【答案】B
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A、钠与水反应的实质是钠与水电离出的氢离子反应,水为纯液体,增加其用量不会改变反应物的浓度,反应速率保持不变,A错误;
B、向稀硫酸中加入硫酸钾溶液,会使溶液的总体积增大,氢离子浓度因此降低,反应体系中反应物浓度下降,导致氢气的生成速率减小,B正确;
C、温度是影响反应速率的关键因素,升高温度会显著加快反应速率。将冷水改为热水,反应体系温度上升,氢气的生成速率会变大,C错误;
D、碳粉为固体反应物,其浓度视为常数,增加碳粉的用量不会改变反应体系中各物质的浓度,因此氢气的生成速率不变,D错误;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
纯液体 / 固体浓度规律:纯液体(如水)和固体反应物的浓度视为定值,增减其用量一般不改变反应速率。
浓度对速率的影响:反应物浓度降低,反应速率减慢;浓度升高,速率加快。
温度对速率的影响:升温加快反应速率,降温减慢反应速率。
12.元素化合价和物质类别是认识物质的两个重要维度,构建元素化合价和物质类别的二维图是学习化学的一种重要方法。如图是氮元素的“价类二维图”,下列说法正确的是
A.A点对应的物质约占空气质量分数的78%
B.D点对应物质的化学式为
C.E点对应的物质能使紫色石蕊溶液变蓝
D.E与碱反应得到的盐可代表的点是F
【答案】D
【知识点】含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A、A 点对应氮元素为 0 价的单质,即 N2,N2约占空气体积分数的 78%,而非质量分数,A 错误;
B、D 点对应氮元素为 + 5 价的氧化物,化学式应为 N2O5,NO2中氮元素为 + 4 价,B 错误;
C、E 点对应氮元素为 + 5 价的酸,即 HNO3,硝酸呈酸性,能使紫色石蕊溶液变红,而非变蓝,C 错误;
D、E 为 HNO3,与碱反应生成硝酸盐,硝酸盐中氮元素为 + 5 价,属于盐类,对应 F 点,D 正确;故答案为:D。
【分析】价类二维图分析:横坐标为物质类别(单质、氧化物、酸、盐),纵坐标为氮元素化合价,需结合化合价与物质类别对应分析各点代表的物质: A为N2,B为NO,C为NO2,D为N2O5,E为HNO3,F为硝酸盐,据此解答。
13.科学家利用反应设计了如图所示的电池装置,可用于测水泥的初凝时间。下列有关说法正确的是
A.作负极,发生氧化反应
B.电池工作时,向电极移动
C.电子从电极经导线流向电极再经过溶液回到电极
D.正极的电极反应式为
【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A、根据总反应 2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag,Cu 元素化合价升高,发生氧化反应,Cu 作负极;Ag2O 中 Ag 元素化合价降低,发生还原反应,Ag2O/Ag 作正极,A 错误;
B、原电池工作时,阳离子向正极移动,Ag2O/Ag 为正极,因此 Na+向 Ag2O/Ag 电极移动,而非 Cu 电极,B 错误;
C、电子仅在外电路(导线)中流动,从 Cu 负极经导线流向 Ag2O/Ag 正极,不会通过电解质溶液,C 错误;
D、Ag2O/Ag 为正极,在碱性(NaOH)环境中,Ag2O 得电子发生还原反应,电极反应式为,D正确;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
原电池正负极判断:化合价升高、发生氧化反应的电极为负极, 结合电池总反应可知Cu作负极,电极反应为:2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag,化合价降低、发生还原反应的电极为正极,得电子生成Ag:;据此解题。
14.物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要维度。如图为硫及其部分合物的价态-类别图。下列说法正确的是
A.a和f的浓溶液不能反应 B.附着有b的试管,常用酒精清洗
C.c具有漂白性,可漂白纸浆 D.b在足量的氧气中生成d
【答案】C
【知识点】浓硫酸的性质;含硫物质的性质及综合应用;二氧化硫的漂白作用
【解析】【解答】A.物质a是H2S,物质f是H2SO4,浓硫酸溶液具有强氧化性,能与H2S反应生成硫单质和二氧化硫,选项A错误;B.硫单质微溶于酒精,易溶于二硫化碳,但难溶于水。因此附着硫单质的试管不能用酒精清洗,选项B错误;
C.物质c是SO2,具有漂白性,能与有色物质结合形成无色化合物,可用于漂白纸浆,选项C正确;
D.物质b是硫单质,硫与氧气反应只能生成SO2,不能直接生成SO3,选项D错误;
故答案为:C
【分析】A、H2S具有还原性,浓硫酸具有氧化性,二者可发生氧化还原反应。
B、硫微溶于酒精,易溶于CS2,可用CS2洗涤。
C、SO2具有漂白性,可漂白纸浆。
D、S在O2中燃烧生成SO2。
15.某温度下,在恒容密闭容器中发生可逆反应:。下列情况中不能说明该反应已达到化学平衡状态的是(  )
A.混合气体的颜色不变
B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.混合气体的密度不再发生改变
D.密闭容器中的压强保持不变
【答案】C
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A、该反应中NO2为红棕色气体,N2O4为无色气体,若反应正向进行,则混合气体的颜色变浅;若反应逆向进行,则混合气体的颜色变深。因此当混合气体的颜色不变时,说明反应达到平衡状态,A不符合题意。
B、该反应中反应物和生成物都是气体,结合质量守恒定律可知,反应过程中混合气体的质量不变。反应过程中,混合气体的物质的量发生变化,结合公式可知,反应过程中混合气体的平均相对质量是一个变量,则当其不变时,说明反应达到平衡状态,B不符合题意。
C、该反应中反应物和生成物都是气体,结合质量守恒定律可知,反应过程中混合气体的质量不变。在恒容密闭容器中,混合气体的体积不变。根据密度公式可知,反应过程中混合气体的密度保持不变,因此不能说明反应达到平衡状态,C符合题意。
D、若反应正向进行,则容器的压强减小;若反应逆向进行,则容器的压强增大。当容器中的压强保持不变时,说明反应达到平衡状态,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】当正逆反应速率相等,或变量不变时,说明反应达到平衡状态。
16.一定温度下,在1L的密闭容器中,加入1mol N2和3mol H2发生反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),是个放热反应。在10min末时,测得H2的物质的量为2.4mol。下列说法正确的是
A.
B.
C.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D.加入适宜的催化剂,可使反应速率加快
【答案】D
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】A、在 1L 容器中,10 分钟内氢气的物质的量从 3mol 降到 2.4mol,浓度变化为 0.6mol/L,代入速率公式计算得,A错误;
B、化学反应速率的比值和方程式里各物质的系数比是一致的,这个反应里氮气和氨气的系数比是 1:2,所以速率关系应该是 2 倍氮气的速率等于氨气的速率,B错误;
C、不管反应是吸热还是放热,只要升高温度,正反应和逆反应的速率都会同时变大,只是放热反应的逆反应速率增涨幅度会更大,C错误;
D、催化剂的核心作用就是降低反应的活化能,让更多分子能参与反应,从而加快反应进行的速度,加入合适的催化剂能让这个合成氨的反应速率变快,D正确;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点: 先通过数据算出准确的反应速率,再根据系数比判断速率比例是否正确,然后记住温度对正逆反应速率都是促进的,催化剂只改变速率不影响平衡,这样就能一步步排除错误选项。
二、非选择题:本大题4小题,共56分。
17.粗食盐水中常含有少量、、,实验室提纯粗食盐水制取食盐的流程如下。
(1)流程中,其中操作顺序可以互换的步骤是   和   (填i、ii、iii)。
(2)过程ⅱ的目的是   ,发生的离子方程式为   。
(3)过程ⅲ中加入的试剂X为   。
(4)沉淀3的成分是   。
【答案】(1)i;ii
(2)除去;
(3)
(4)和
【知识点】物质的分离与提纯
【解析】【解答】(1)根据分析,流程中加入NaOH溶液为了除去Mg2+,加入BaCl2溶液为了除去,加入X溶液(Na2CO3)为了除去Ca2+和过量的Ba2+,X溶液一定要在BaCl2溶液之后加入,加入盐酸为了除去过量的OH-和,盐酸一定在最后加入;故流程中操作顺序可以互换的步骤是ⅰ和ⅱ。
故答案为: i ; ii;
(2)根据分析,过程ⅱ加入过量BaCl2溶液的目的是除去,发生反应的离方程式为Ba2++=BaSO4↓。
故答案为: 除去 ; ;
(3)过程ⅲ中加入过量的X溶液目的是除去Ca2+和过量的Ba2+,为了不引入更多的新杂质、兼顾过量X的除去,加入的试剂X为Na2CO3。
故答案为: ;
(4)过程ⅲ中加入过量Na2CO3溶液发生的离子反应有Ca2++=CaCO3↓、Ba2++=BaCO3↓,则沉淀3的成分为CaCO3、BaCO3。
故答案为:和 ;
【分析】粗食盐水中先加入过量溶液,使转化为沉淀(沉淀1),过滤后得到滤液1;再向滤液1中加入过量溶液,使转化为沉淀(沉淀2),过滤后得到滤液2;之后向滤液2中加入过量含的溶液,使和过量转化为碳酸盐沉淀(沉淀3),过滤后得到滤液3;最后向滤液3中加盐酸调pH,除去过量和,经蒸发结晶得到固体。据此解题。
(1)明确各试剂作用:NaOH 除 Mg2+、BaCl2除 SO42-、Na2CO3除 Ca2+和过量 Ba2+、盐酸除过量 OH-和 CO32-。确定顺序规则:Na2CO3必须在 BaCl2之后加(除去过量 Ba2+),盐酸必须在最后加(除去过量 OH-、CO32-)。判断可互换步骤:NaOH 的添加与 BaCl2的添加互不影响,故步骤 i 和 ii 可互换。
(2)结合除杂目的与离子反应规律书写方程式:明确加入过量 BaCl2的核心目的:除去粗盐中的 SO42-。依据复分解反应规律,Ba2+与 SO42-结合生成 BaSO4沉淀,书写离子方程式并注意沉淀符号。
(3)根据除杂原则(不引入新杂质、能除去过量试剂)选择试剂:需除去的离子:Ca2+和过量的 Ba2+。试剂要求:能与 Ca2+、Ba2+生成沉淀,且阳离子为 Na+(不引入新杂质)、后续可通过盐酸除去。确定试剂:Na2CO3符合上述要求,生成的 CO32-过量时可通过盐酸除去。
(4)结合离子反应规律分析沉淀成分:写出过量 Na2CO3与溶液中离子的反应:Ca2+与 CO32-生成 CaCO3、过量 Ba2+与 CO32-生成 BaCO3。汇总所有沉淀产物,确定沉淀 3 的成分为 CaCO3和 BaCO3。
(1)根据分析,流程中加入NaOH溶液为了除去Mg2+,加入BaCl2溶液为了除去,加入X溶液(Na2CO3)为了除去Ca2+和过量的Ba2+,X溶液一定要在BaCl2溶液之后加入,加入盐酸为了除去过量的OH-和,盐酸一定在最后加入;故流程中操作顺序可以互换的步骤是ⅰ和ⅱ。
(2)根据分析,过程ⅱ加入过量BaCl2溶液的目的是除去,发生反应的离方程式为Ba2++=BaSO4↓。
(3)过程ⅲ中加入过量的X溶液目的是除去Ca2+和过量的Ba2+,为了不引入更多的新杂质、兼顾过量X的除去,加入的试剂X为Na2CO3。
(4)过程ⅲ中加入过量Na2CO3溶液发生的离子反应有Ca2++=CaCO3↓、Ba2++=BaCO3↓,则沉淀3的成分为CaCO3、BaCO3。
18.为了研究化学反应的能量变化情况,某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。试回答下列问题:
(1)该反应为   (填“放热”或“吸热”)反应。
(2)A和B的总能量比C和D的总能量   (填“高”或“低”)。
(3)物质中的   能通过化学反应转化成   能释放出来。
(4)反应物化学键断裂吸收的能量   (填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。
【答案】(1)放热
(2)高
(3)化学;热
(4)低
【知识点】化学键;化学能与热能的相互转化
【解析】【解答】(1)发生反应A+B=C+D,U型管中甲处液面下降乙处液面上升,说明瓶内压强增大,根据气体具有热胀冷缩的性质可以判断该反应为放热反应;
故答案为: 放热 ;
(2)因为反应为放热反应,所以A和B的总能量比C和D的总能量高;
故答案为: 高 ;
(3)化学变化伴随着物质和能量变化,物质中的化学能通过化学反应转化成热能释放出来;
故答案为: 化学 ; 热 ;
(4)化学反应中旧键断裂吸收能量,新键生成放出能量,该反应为放热反应,则反应物化学键断裂吸收的能量低于生成物化学键形成放出的能量。
故答案为: 低 ;
【分析】(1) 依据 U 型管液面变化判断瓶内压强增大,结合气体热胀冷缩性质,推知反应放热。
(2) 放热反应中反应物总能量高于生成物总能量,故 A 和 B 总能量更高。
(3) 化学反应的本质是化学能向其他形式能量转化,此反应中化学能转化为热能释放。
(4) 放热反应的能量变化体现为:断键吸收的能量小于成键放出的能量。
(1)发生反应A+B=C+D,U型管中甲处液面下降乙处液面上升,说明瓶内压强增大,根据气体具有热胀冷缩的性质可以判断该反应为放热反应;
(2)因为反应为放热反应,所以A和B的总能量比C和D的总能量高;
(3)化学变化伴随着物质和能量变化,物质中的化学能通过化学反应转化成热能释放出来;
(4)化学反应中旧键断裂吸收能量,新键生成放出能量,该反应为放热反应,则反应物化学键断裂吸收的能量低于生成物化学键形成放出的能量。
19.根据下图装置回答:
(1)原电池的负极材料是   
(2)Cu片上发生   反应。(填“氧化”或“还原”)
(3)电流方向由   流向   (填“Zn”或“Cu”)
(4)写出电极反应式
负极:   ;正极:   ;总反应:   。
【答案】(1)Zn
(2)还原
(3)Cu;Zn
(4)Zn-2e-=Zn2+;Cu2++2e-=Cu;Zn+Cu2+=Zn2++Cu
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)Zn比Cu活泼,Zn为负极;
故答案为: Zn ;
(2)在Cu表面得到电子,被还原;
故答案为: 还原 ;
(3)Zn比Cu活泼,Zn为负极,电流从Cu片经导线流向Zn片;
故答案为: Cu ; Zn ;
(4)Zn比Cu活泼,Zn为负极,电极反应为Zn-2e-=Zn2+;Cu为正极,电极反应为Cu2++2e-=Cu;总反应:Zn+Cu2+=Zn2++Cu。
故答案为: Zn-2e-=Zn2+; Cu2++2e-=Cu; Zn+Cu2+=Zn2++Cu ;
【分析】(1) 原电池中,活泼金属作负极,锌比铜活泼,所以锌是负极。
(2) 正极发生得电子的还原反应,铜离子在铜片表面得到电子被还原。
(3) 电流方向与电子流动方向相反,电子从锌流向铜,所以电流从铜流向锌。
(4) 负极锌失电子发生氧化反应,正极铜离子得电子发生还原反应,总反应为锌与铜离子的置换反应。
(1)Zn比Cu活泼,Zn为负极;
(2)在Cu表面得到电子,被还原;
(3)Zn比Cu活泼,Zn为负极,电流从Cu片经导线流向Zn片;
(4)Zn比Cu活泼,Zn为负极,电极反应为Zn-2e-=Zn2+;Cu为正极,电极反应为Cu2++2e-=Cu;总反应:Zn+Cu2+=Zn2++Cu。
20.实验室中用如图装置(夹持装置已略去)研究不同价态硫元素之间的转化。
(1)A中产生的气体能使品红溶液褪色,该气体是   ,A中反应的化学方程式为   。
(2)B处实验现象是   ,由此推测硫元素从+4价变为+6价。
(3)C处观察到蘸有Na2S溶液的棉花上出现黄色的固体,该反应的氧化剂为   (填化学式),氧化产物为   (填化学式)。
(4)D装置的作用是   ,发生反应的离子方程式为   。
【答案】(1)SO2;Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)蘸有酸性KMnO4溶液的棉花紫色褪去
(3)SO2;S
(4)吸收SO2尾气,防止污染空气;SO2+2OH-=+H2O
【知识点】氧化还原反应;浓硫酸的性质
【解析】【解答】(1)A中铜片和浓硫酸在加热条件下反应产生能使品红溶液褪色的SO2气体,该反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
故答案为: SO2 ; Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O ;
(2)B处SO2和酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应,则B处实验现象是:蘸有酸性KMnO4溶液的棉花紫色褪去,由此推测硫元素从+4价变为+6价;
故答案为: 蘸有酸性KMnO4溶液的棉花紫色褪去 ;
(3)C处SO2和Na2S溶液反应生成S,棉花上出现黄色的固体,其中SO2中S元素化合价由+4价降低至0价,Na2S中的S元素化合价由-2价升高至0价,则该反应的氧化剂为SO2,氧化产物为S;
故答案为: SO2 ; S ;
(4)SO2有毒,需要进行尾气处理,则D装置的作用是:吸收SO2尾气,防止污染空气,发生反应的离子方程式为:SO2+2OH-=+H2O。
故答案为: 吸收SO2尾气,防止污染空气 ; SO2+2OH-=+H2O ;
【分析】本实验核心是探究不同价态硫元素的转化规律。装置 A 里,铜与浓硫酸在加热环境下发生反应,释放出二氧化硫气体;随后二氧化硫进入装置 B,和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,让棉花上的紫红色逐渐褪去,体现了二氧化硫的还原性;接着二氧化硫进入装置 C,和硫化钠溶液发生归中反应,生成黄色的硫单质,直观展现了硫元素价态的归中变化;最后装置 D 中的氢氧化钠溶液会吸收剩余的二氧化硫,避免有毒尾气排放到空气中,符合绿色化学的实验要求。
(1)A中铜片和浓硫酸在加热条件下反应产生能使品红溶液褪色的SO2气体,该反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
(2)B处SO2和酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应,则B处实验现象是:蘸有酸性KMnO4溶液的棉花紫色褪去,由此推测硫元素从+4价变为+6价;
(3)C处SO2和Na2S溶液反应生成S,棉花上出现黄色的固体,其中SO2中S元素化合价由+4价降低至0价,Na2S中的S元素化合价由-2价升高至0价,则该反应的氧化剂为SO2,氧化产物为S;
(4)SO2有毒,需要进行尾气处理,则D装置的作用是:吸收SO2尾气,防止污染空气,发生反应的离子方程式为:SO2+2OH-=+H2O。
21.一定温度下,某容积为2L 的密闭容器内,某一反应中M、N 的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示:
(1)该反应的化学方程式是   。
(2)在图上所示的三个时刻中,   (填“t1” “t2”或“t3”)时刻处于平衡状态,此时υ(正)    υ(逆) (填“>”"<"或"=”);0~t2时间段内 υ(N)=   。
(3)已知 M、N 均为气体,则下列措施能增大反应速率的是 ___________(选填字母)。
A.升高温度 B.降低压强
C.减小 N 的浓度 D.将反应容器体积缩小
(4)可以判断该反应已经达到平衡的是______。
A.c(M)=c(N) B.c(M)保持不变
C.v(M)=v(N) D.N 的质量保持不变
【答案】(1)2N M
(2)t3;=; mol L 1 min 1
(3)A;D
(4)B;D
【知识点】化学平衡状态的判断;化学反应速率和化学计量数的关系;物质的量的相关计算
【解析】【解答】(1)由图知,N不断减少,M不断增加,N是反应物,M是生成物,当反应进行到t3时,各种物质都存在,物质的量不变,反应达到平衡状态。在相同的时间内,N减少6mol,M增加3mol,二者的物质的量的比是6mol:3 mol=2:1,故反应的化学方程式是2N M。
故答案为: 2N M ;
(2)t3时刻处于平衡状态,此时v(正)=v(逆);0~t2时间段内,v(N)==mol·L-1·min-1。
故答案为: t3 ; = ; mol L 1 min 1 ;
(3)A.升高温度,化学反应速率加快,A符合题意;
B.降低压强,物质的浓度减小,反应速率减慢,B不符合题意;
C.减小N的浓度,反应速率减慢,C不符合题意;
D.将反应容器体积缩小,物质的浓度增大,反应速率加快,D符合题意;
故答案为:AD。
(4)A.c(M)=c(N),反应不一定达到平衡,不能作为反应达平衡的依据,A不符合题意;
B.c(M)保持不变,则其它组分浓度也保持不变,反应达到平衡状态,B符合题意;
C.当2v逆(M)=v正(N)时,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,C不符合题意;
D.N 的质量保持不变,则其它组分质量也保持不变,反应达到平衡状态,D符合题意;
故答案为:BD。
【分析】(1) 先看物质的量变化趋势确定反应物和生成物,再算物质的量变化之比得到反应系数,写出可逆反应方程式。
(2) 平衡状态是物质的量不再随时间改变的时刻(t3),此时正逆速率相等;用浓度变化量除以体积和时间计算反应速率。
(3) 升温、缩小体积(增大浓度)能加快反应速率;降压、减浓度会减慢速率。
(4) 平衡的本质是各组分浓度、质量保持不变,或正逆速率相等(要符合计量比),单纯浓度相等或速率数值相等不能判断平衡。
(1)由图知,N不断减少,M不断增加,N是反应物,M是生成物,当反应进行到t3时,各种物质都存在,物质的量不变,反应达到平衡状态。在相同的时间内,N减少6mol,M增加3mol,二者的物质的量的比是6mol:3 mol=2:1,故反应的化学方程式是2N M。
(2)t3时刻处于平衡状态,此时v(正)=v(逆);0~t2时间段内,v(N)==mol·L-1·min-1。
(3)A.升高温度,化学反应速率加快,A符合题意;
B.降低压强,物质的浓度减小,反应速率减慢,B不符合题意;
C.减小N的浓度,反应速率减慢,C不符合题意;
D.将反应容器体积缩小,物质的浓度增大,反应速率加快,D符合题意;
故选AD。
(4)A.c(M)=c(N),反应不一定达到平衡,不能作为反应达平衡的依据,A不符合题意;
B.c(M)保持不变,则其它组分浓度也保持不变,反应达到平衡状态,B符合题意;
C.当2v逆(M)=v正(N)时,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,C不符合题意;
D.N 的质量保持不变,则其它组分质量也保持不变,反应达到平衡状态,D符合题意;
故选BD。
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