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第二章 化学反应与能量
(考试时间:100分钟 试卷满分:100分)
第I卷 选择题
一、选择题(每小题4分,共48分)。
1、一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时,为了减缓反应速度,且不影响生成氢气的总量,可向盐酸中加入适量的( )
①NaOH固体 ②H2O ③NH4Cl固体 ④CH3COONa固体 ⑤NaNO3固体 ⑥KCl溶液.
A.②④⑥ B.①②
C.②③⑤ D.②④⑤⑥
2、用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使反应速率加快的是( )
A.加热
B.不用稀硫酸改用98%的浓硫酸
C.滴加少量硫酸铜溶液
D.不用铁片,改用铁粉
3、某温度时,在一个容积为2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示.根据图中数据,下列有关说法错误的是( )
A.该反应的化学方程式为3X+Y═2Z
B.2 min时,反应达最大限度,但化学反应仍在进行
C.反应开始至2 min,Z的反应速率为0.05 mol·L﹣1·min﹣1
D.反应达到平衡时,压强是开始时的0.9倍
4、下列说法不能证明H2(g)+I2(g)2HI(g)已达平衡状态的是( )
A.一个H﹣H 键断裂的同时有两个H﹣I键断裂
B.恒温恒容时,某一生成物浓度不再变化
C.恒温恒容时,混合气体颜色不再变化
D.恒温、压强一定,体积可变的容器,混合气体的密度不再变化
5、对于A2+3B22C的反应来说,以下化学反应速率的表示中,反应速率最快的是( )
A.v(B2)=0.8mol/(L·s)
B.v(A2)=0.4mol/(L·s)
C.v(C)=0.6mol/(L·s)
D.v(B2)=4.2mol/(L·min)
6、图中是可逆反应X2+3Y22Z2在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线,下列叙述正确的是( )
A.t1时,只有正方向反应
B.t1~t2,X2的物质的量越来越多
C.t2~t3,反应不再发生
D.t2~t3,各物质的浓度不再发生变化
7、SO2的催化氧化反应(2SO2+O22SO3)是一个放热的反应。如果反应在密闭容器中进行,下列有关说法中正确的是( )
A.因为反应放热,所以升高温度会使反应速率减慢
B.通过调控反应条件,SO2可以100%地转化为SO3
C.当SO2与SO3的浓度相等时,反应达到平衡
D.使用催化剂的目的是加快反应速率,提高生产效率
8、下列反应中,属于氧化还原反应同时又是吸热反应的是( )
A.灼热的炭与CO2反应
B.铝与稀盐酸反应
C.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
D.甲烷与O2的燃烧反应
9、如图是干电池构造示意图,下列说法错误的是( )
A.最早使用的化学电池是锌锰电池,它是一次性电池
B.电池使用过程中,锌会逐渐溶解:Zn=Zn2++2e﹣
C.锌锰电池即使不用,放置过久,也会失效
D.锌锰干电池内的电解质NH4Cl可以换成HCl溶液
10、下列图象表达正确的是( )
A.浓硫酸的稀释
B.等量的盐酸与过量的锌粉反应
C.氢气与氧气反应中的能量变化
D.气态氢化物沸点
11、A、B、C、D四种金属,将AB用导线连接后,浸在稀硫酸中,在A上有氢气放出,而B溶解;当活泼金属浸在含有A和C两种金属离子可溶性盐溶液里时,在活泼金属上先析出C,把D放入B的硝酸盐溶液中,则D表面有B析出.这四种金属的活动性由强到弱的顺序是( )
A.A>B>C>D B.D>B>A>C
C.D>C>B>A D.D>B>C>A
12、下表中列出了25℃、101kPa时一些物质的燃烧热数据
已知键能:C—H键:413.4 kJ/mol、H—H键:436.0 kJ/mol。则下列叙述正确的是( )
A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=﹣571.6 kJ/mol
B.C—H键键长小于H—H键
C.C≡C键能为796.0 kJ/mol
D.2CH4(g)=C2H2(g) +3H2(g) △H=﹣376.4 kJ/mol
第II卷 非选择题
二、非选择题(共52分)
13、某研究性学习小组探究如下实验:在常温下,取两片质量相等,外形和组成相同且表面经过砂纸打磨完全去掉氧化膜的铝片,分别加入到盛有相同体积、H+浓度相同的稀硫酸和稀盐酸的两支大小相同的试管中,发现铝片在稀盐酸中产生氢气的速率比在稀硫酸中快。查阅相关资料后得知:化学反应速率主要由参加反应的物质的性质决定,其次是外界因素的影响。影响化学反应速率的因素主要有:①温度,其他条件不变时,升温反应加快;②浓度,其他条件不变时,浓度越大反应越快。另外,固体与液体反应,接触面越大,反应越快。
(1)写出以上反应的离子方程式:
__________________________________________________________。
(2)出现上述现象的可能原因是:假设①SO对铝与H+的反应有抑制作用;假设②____________________________________________________________。
(3)请设计实验对上述假设进行验证:
①______________________________________________________________
________________________________________________________;
②______________________________________________________
________________________________________________________。
(4)如果上述假设都成立,要使上述稀硫酸与铝反应产生氢气的速率加快,可以采取的措施有:①____________________;②______________;③________;④____________________。
14、在一个小烧杯中加入研细的20gBa(OH)2·8H2O,将小烧杯放置在滴有几滴水的玻璃片上,然后加入10gNH4Cl固体。并用玻璃棒迅速搅拌,回答:
(1)实验中玻璃棒的作用是_____________________,
(2)写出有关反应的方程式______________________________________,
(3)实验中观察到的现象有________ __________、____________________和反应混合物成糊状,反应物成糊状的原因是____________ ______。
(4)要把反应物研细的原因是_________________________________。
(5)通过_______现象,说明该反应为___热反应,这是由于反应物的总能量__________(填“高于”或“低于”)生成物的总能量。
15、如图所示,把试管放入盛有250C时饱和石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再用滴管滴入5mL盐酸于试管中。试回答下列问题:
(1)实验中观察到的现象是 。
(2)产生上述现象的原因是 。
(3)写出有关反应的离子方程式
(4)由实验推知,MgCl2溶液和H2的总能量 (填“大于”、“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。
16、能量有各种不同的形式,它能从一种形式转化为另一种形式,或者从一物体传递给另一物体,但在转化和传递过程中,能量的总值是保持不变的。某化学探究小组为研究化学反应中的能量变化,进行了如下探究实验。
实验
实验操作
实验现象
结论及解释
1
反应混合溶液的温度 ①
(填“升高”、“降低”或“不变”)。
反应的离子方程式 ②
反应时, ③ (填“放出”或“吸收”)热量。
2
锌粉逐渐 ④ ,有 ⑤ 产生,溶液的温度 ⑥ (填“升高”、“降低”或“不变”)。
反应的离子方程式 ⑦
反应时, ⑧ (填“放出”或“吸收”)热量。
3
混合粉末变成 ⑨ 物,有
⑩ 气味的气体产生;玻璃片与小烧杯 ⑾ 在一起。
反应的化学方程式为 ⑿;反应时 ⒀ (填“放出”或“吸收”)热量。
由以上实验可得:化学反应的本质是 ⒁ ;当拆开旧化学键所需要的能量大于形成新化学键所放出的能量时,化学反应需要 ⒂ (填“放出”或“吸收”)能量;当拆开旧化学键所需要的能量小于形成新化学键所放出的能量时,化学反应需要 ⒃ (填“放出”或“吸收”)能量。
参考答案
1.A
Fe与盐酸反应的实质为Fe+2H+═Fe2++H2↑,为了减缓反应速度,且不影响生成氢气的总量,则可减小氢离子的浓度,但不改变氢离子的物质的量,
①加入NaOH固体,氢离子的物质的量及浓度均减小,故①错误;
②加入H2O,减小氢离子的浓度,但不改变氢离子的物质的量,故②正确;
③加入NH4Cl固体,氢离子的浓度、氢离子的物质的量都没有变化,故③错误;
④加入CH3COONa固体与盐酸反应生成弱酸,减小氢离子的浓度,但不改变氢离子的物质的量,故④正确;
⑤加入NaNO3固体,氢离子的浓度、氢离子的物质的量都没有变化,故⑤错误;
⑥加入KCl溶液,减小氢离子的浓度,但不改变氢离子的物质的量,故⑥正确;
显然②④⑥正确,
故选:A.
2.B
A.加热时,反应速率加快,故A不选;
B.不用稀硫酸改用98%的浓硫酸,不生成氢气,则生成氢气的反应速率减小,故B选;
C.滴加少量硫酸铜溶液,构成原电池,加快反应速率,故C不选;
D.不用铁片,改用铁粉,增大接触面积,反应速率加快,故D不选;
故选B.
3.A
A、由图可知随反应进行X、Y的物质的量变小,Z的物质的量变大,所以X、Y为反应物,z为生成物,反应结束各物质的物质的量不变,所以反应为可逆反应,故A错误;
B、根据图可知该反应为可逆反应,所以达到反应限度时,正逆反应还在进行,不过此时正逆反应速率相等,组成不变,故B正确;
C、由图可知2min内Z的物质的量变化量为0.2mol,所以2min内以Z表示的平均反应速率v(Z)==0.05mol/(L·min),故C正确;
D、由图可知开始混合气体的总的物质的量为2mol,平衡时混合气体的物质的量为(0.9+0.7+0.2)mol=1.8mol,压强之比等于物质的量之比,所以反应达平衡此时体系的压强是开始时 =0.9倍,故D正确;
故选:A.
4.D
A、一个H﹣H 键断裂的同时有两个H﹣I键断裂,正逆反应速率相等,故A正确;
B、某一生成物浓度不再变化,说明正逆反应速率相等,故B正确;
C、混合气体颜色不再变化,说明碘蒸气的浓度不变,正逆反应速率相等,故C正确;
D、恒温、压强一定,体积可变的容器,混合气体的密度始终不再变化,故D错误;
故选D.
5.B
根据反应A2+3B22C,可以选B2为参照,根据化学反应速率之比=方程式的系数之比这一结论,转化为用同种物质表示的反应速率分别为:
A、V(B2)=0.8mol/(L·s);
B、v(B2)=1.2mol/(L·s);
C、v(B2)=0.9mol/(L·s)
D、v(B2)=0.07mol/(L·s),所以最大的是B.
故选B.
6.D
t1时正反应速率大于逆反应速率,但此时正反应与逆反应同时进行,A错误;t1~t2,因v(正)>v(逆),反应物逐渐减少,生成物逐渐增多,B错误;t2时化学反应达到化学平衡状态,正反应速率等于逆反应速率但不等于0,处于动态平衡,但反应并未停止,C错误;t2~t3,正反应速率等于逆反应速率,即生成的等于消耗的,各物质的浓度不再随着时间的变化而变化,D正确。
7.D
升高温度会使反应速率加快,与反应是吸热还是放热无关,A错误;可逆反应中反应物不能完全转化为生成物,B错误;反应达到平衡时,各组分的浓度不再变化,但不一定相等,C错误;使用催化剂会加快反应速率,D正确。
8.A
A.灼热的炭与CO2反应为吸热反应,且该反应中碳元素的化合价发生变化,则属于氧化还原反应,故A正确;
B.铝与稀盐酸反应是氧化还原反应,又是放热反应,故B错误;
C.氯化铵与氢氧化钡晶体反应是非氧化还原反应,故C错误;
D.甲烷与O2的燃烧反应为放热反应,故D错误.
故选A.
9.D
A.锌锰电池不能反复充电放电,是一次性电池,故A正确;
B.Zn在负极失电子,逐渐溶解,则电池使用过程中,锌会逐渐溶解:Zn=Zn2++2e﹣,故B正确;
C.干电池中的电解质溶液易与锌反应减小电解质的量和电极材料的量,所以锌锰干电池即使不用,长久放置也会失效,故C正确;
D.HCl溶液的酸性较强,能与Zn反应,把电解质NH4Cl可以换成HCl溶液会使锌桶被腐蚀,故D错误.
故选D.
10.B
A、浓硫酸加水稀释密度减小,图象与实际不相符,故A错误;
B、锌粉与硫酸铜反应生成了铜,消耗了锌粉,锌粉、铜和盐酸构成了原电池,加快了化学反应速率,锌是足量的,产生的氢气相同,图象与实际相符,故B正确;
C、氢气的燃烧是放热的,但是液态水变为气态水需要吸收热量,所以氢气燃烧生成液态水放出的热量多,故C错误;
D、氧族元素的氢化物由于相对分子质量逐渐增大,分子间作用力变大,沸点升高,但其中H2O存在分子间氢键,使其沸点比其他的高很多,总体趋势应是沸点先降低后升高,故D错误;
故选B.
11.B
一般来说,作原电池负极的金属活动性较大,活泼金属能将较不活泼金属从其盐溶液中置换出来,
AB和稀硫酸构成原电池,B溶解作负极,则活泼性强弱B>A;
当活泼金属浸在含有A和C两种金属离子可溶性盐溶液里时,在活泼金属上先析出C,则金属活泼性强弱A>C;
把D放入B的硝酸盐溶液中,则D表面有B析出,则金属活泼性D>B,
通过以上分析知,金属活动性强弱活动性顺序D>B>A>C,
故选B.
12.C
H2燃烧热285.8 kJ/mol是指1mol H2完全燃烧产生稳定的化合物时放出的热量,H2O的稳定状态为液态,正确的应该为2H2(g) +O2(g)= 2H2O(l) △H=﹣571.6 kJ/mol,A错误;B.由于C原子半径比H大,所以C—H键键长大于H—H键,错误;设C≡C的键能为x,根据键能与反应热的关系,结合热化学方程式2CH4(g)=C2H2(g) +3H2(g) △H=+376.4 kJ/mol可得8×413.4-2×413.4-x-3×436.0=376.4,解得x为796.0,C正确;D.假设反应2CH4(g)= C2H2(g) +3H2(g) 的反应热为△H,则根据盖斯定律可得-2×890.3=△H-1299.6-3×285.8,解得△H=+376.4,所以2CH4(g)=C2H2(g) +3H2(g) △H=+376.4 kJ/mol,错误。
13.(1)2Al+6H+===2Al3++3H2↑ (2)Cl-对铝与H+的反应有促进作用 (3)①向上述稀硫酸中加入少量氯化钠、氯化钾等可溶性氯化物,如果能加快反应速率,则假设①成立 ②向上述稀盐酸中加入少量硫酸钠、硫酸钾等可溶性硫酸盐,如果反应速率减小,则假设②成立 (4)①加入可溶性氯化物 ②适当增加H+浓度 ③加热 ④将铝片改换成铝粉
14.(1)搅拌,使反应物充分接触并起反应
(2)Ba(OH)2·8H2O + 2NH4Cl = BaCl2 + 2NH3↑ + 10H2O
(3)烧杯底的水结冰,使烧杯和玻璃片粘在一起
闻到有刺激性的气味
反应有水生成
(4)增大反应物的表面积,加快反应速率
(5)水结冰 吸 低于
15.(1)①镁片上有大量气泡产生②镁片逐渐溶解③烧杯中有晶体析出。
(2)镁与盐酸反应产生氢气,该反应为放热反应,Ca(OH)2在水中的溶解度随温度升高而减小,故析出Ca(OH)2晶体。
(3)Mg+2H+=Mg2++H2↑(4)小于
16.①升高 ②H++OH-=H2O ③放出
④溶解 ⑤气泡 ⑥升高 ⑦Zn+2H+=Zn2++H2↑ ⑧放出
⑨糊状 ⑩刺激性 ⑾粘 ⑿Ba(OH)2.8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O ⒀吸收
⒁旧化学键断裂,新化学键形成 ⒂吸收 ⒃放出
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