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高中化学人教版(新课程标准)
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  • ID:7-5585897 人教版高中化学必修二第四章 化学与自然资源的开发利用单元练习题(含答案)

    高中化学/人教版(新课程标准)/必修2/第四章 化学与自然资源的开发利用/本单元综合与测试

    第四章 化学与自然资源的开发利用 一、单选题 1.下列关于钢铁冶炼的说法错误的是(  ) ①焦炭在炼铁中的作用是产生还原剂和热量 ②炼钢中用纯氧代替空气做氧化剂,是为了防止产生污染 ③炼铁高炉有两个进口、三个出口 ④用含硫较多的生铁炼钢,应加入较多的生石灰 ⑤炼铁、炼钢过程中都发生CaO+SiO2CaSiO3 ⑥尽管铁的熔点是1 535 ℃,但高炉中的铁在1 200 ℃左右就呈液态 ⑦生铁炼钢的主要目的调节硅锰等的含量、除去硫磷 A. ①⑥ B. ②⑦ C. ③⑤ D. ④⑥ 2.下列金属的冶炼不适宜用热还原性来冶炼的是(  ) A. 铁 B. 铜 C. 钠 D. 铅 3.下列转化不属于煤或石油的综合利用的是(  ) A. 将煤干馏制得煤焦油和焦炭 B. 在一定条件下将煤与氢气转化为液体燃料 C. 将煤变为煤饼作燃料 D. 将石油裂解制得乙烯等化工原料 4.我国拥有较丰富的地热资源,其开发利用前景广阔。下列关于地热能说法正确的是(  ) ①可以用于洗浴、发电以及供暖等方面 ②与煤炭、石油、天然气一样都是化石能源 ③主要源于地球内部放射性元素衰变产生的能量 ④与地下水结合可形成热水型地热,释放形式之一是温泉 A. ①②③ B. ①②④ C. ①③④ D. ②③④ 5.从绿色化学理念出发,下列做法不可取的是(  ) A. 太阳能电池可采用硅材料制作,其应用有利环保,应大力推广 B. 发电厂燃煤经脱硫处理,人们购物时不用一次性塑料袋,都是对环保的贡献,应大力推广 C. 大型运动会的火炬,用丙烷作燃料,外形材料为铝合金和塑料,燃料环保,外形材料可回收 D. 磷是生物生长的营养元素,则含磷合成洗涤剂可以推广使用 6.下列说法正确的是(  ) A. 煤的干馏就是加热除去煤中的水分,得到干燥的炭 B. 煤中含有甲苯、二甲苯等,可通过干馏得到 C. 以煤为主要原料,可以合成甲醇 D. 煤干馏得到的焦炉气不能与溴水反应而使溴水褪色 7.煤在干馏时得到气态产物是(  ) A. 天然气 B. 水煤气 C. 焦炉气 D. 高炉煤气 8.铝用来焊接钢轨是利用(  ) A. 铝同氧气反应生成稳定的保护层 B. 铝是热的良导体 ================================================ 压缩包内容: 人教版高中化学必修二第四章 化学与自然资源的开发利用单元练习题(含答案).doc

  • ID:7-5578484 人教版高中化学必修二第三章《 有机化合物》单元检测题(解析版)

    高中化学/人教版(新课程标准)/必修2/第三章 有机化合物/本单元综合与测试

    《 有机化合物》单元检测题 一、单选题 1.据法国《科学与未来》杂志报道,美国科学家在实验室中合成了与脱氧核糖核酸(DNA)分子结构相近的苏糖核酸分子。一些专家认为这种物质包含遗传信息,可能是第三种遗传分子。苏糖核酸简称TNA,是DNA和RNA的“近亲”。TNA中含有苏糖的结构单元。已知苏糖的结构简式为,以下有关苏糖的说法中,不正确的是(  ) A. 苏糖与葡萄糖互为同系物 B. 苏糖与甲酸甲酯含碳的质量分数相同 C. 苏糖一定条件下能发生加成或取代反应 D. 苏糖能和Cu(OH)2反应 2.燃烧0.1 mol两种气态烃的混合物,标准状况下生成3.58 L二氧化碳和3.60 g水,则混合气体中(  ) A. 一定有甲烷 B. 一定有乙烷 C. 可能含有甲烷 D. 一定有丙烷 3.质量为a克的铜片在酒精灯上加热后,分别插入下列液体或气体中,放置片刻后取出,铜片质量小于a克的是( ) A. 盐酸 B. 无水乙醇 C. 烧碱溶液 D. 二氧化碳 4.如图是常见四种有机物的比例模型示意图。下列说法不正确的是(  ) A. 甲能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B. 乙可与溴水发生加成反应使溴水褪色 C. 丙中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键 D. 丁能与金属钾反应放出氢气 5.关于苯的硝化反应,下列说法不正确的是(  ) A. 浓硫酸起了催化剂、吸水剂的作用 B. 加热50~60℃通常通过水浴来实现 C. 所得由于苯和硝酸都易挥发,所以通常需要加冷凝装置 D. 纯净的硝基苯为淡黄色比水重的液体 6.下列关于乙烯的说法不正确的是(  ) A. 乙烯分子式为C2H4 B. 乙烯分子中碳、氢元素的质量比为1∶2 C. 乙烯的燃烧产物能使澄清石灰水变浑浊 D. 乙烯的结构简式为CH2==CH2 7.人类日常生活中的吃、穿、用均离不开糖类,下列关于糖的说法中正确的是(  ) A. 符合Cn(H2O)m通式的物质一定属于糖类 B. 不符合Cn(H2O)m C. 麦芽糖分子中不含醛基,属于非还原性糖 D. 淀粉、纤维素的通式为Cn(H2O)m,都为天然高分子化合物 8.下列说法中错误的是(  ) A. 糖类可分为单糖、二糖和多糖 B. 单糖都不能发生水解 C. 葡萄糖、蔗糖、淀粉等为同系物 D. 淀粉和纤维素都属于多糖 9.现有分子式为CnHmO2的某有机物,1 mol该有机物在氧气中完全燃烧后,产生等物质的量的CO2和H2O,并消耗44.8 L(标准状况)氧气,该有机物分子中碳原子数n是(  ) A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 10.溴苯是不溶于水的液体,常温下不与酸、碱反应,可用如下图所示的装置来制取(该反应放出热量)。制取时观察到烧瓶中有大量红棕色蒸气,锥形瓶中导管口有白雾出现等现象。下列说法错误的是(  ) A. 制备溴苯的反应属于取代反应 B. 白雾出现是因为溴化氢易挥发且极易溶于水 C. 装置图中长直玻璃导管仅起导气作用 D. 溴苯中溶有少量的溴,可用氢氧化钠溶液洗涤除去 11.苯环中不存在碳碳单键和碳碳双键交替的结构,可以作为证据的事实是(  ) ①苯是无色易挥发的液体; ②苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色; ③是同一种物质。 A. ①②③ B. ①和② C. ①和③ D. ②和③ 12.比较归纳是化学学习常用的一种方法。对以下三种物质的转化关系,①C→CO2;②CH4→CO2;③CO→CO2,比较归纳正确的是(  ) A. 三种转化关系中发生的反应都属于化合反应 B. 三种转化关系中所有的生成物在常温下都是气体 C. 三种物质都只能跟氧气反应转化为二氧化碳 D. 三种物质都能在点燃条件下转化为二氧化碳 13.主链为5个碳原子的C7H16的同分异构体中,其中一种同分异构体A的核磁共振氢谱有3个峰且面积比为1︰1︰6,则A的一氯代物的同分异构体的数目为(  ) A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 二、填空题 14.苹果醋是一种由苹果发酵而成的酸性饮品,具有解毒、降脂等药效。苹果醋的主要酸性成分苹果酸的结构简式为HOOCCHOHCH2COOH。请回答下列问题: (1)苹果酸中含有的官能团的名称是________、____________________________ ____________________________________________; (2)苹果酸的分子式为________; (3)1 mol苹果酸与足量金属钠反应,能生成标准状况下的氢气________L; (4)苹果酸可能发生的反应是________; A.与氢氧化钠溶液反应 B.与石蕊溶液作用 C.与乙酸在一定条件下酯化 D.与乙醇在一定条件下酯化 三、实验题 15.用下图所示的实验装置制取乙酸乙酯。回答以下问题: (1)在大试管中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓硫酸的混合液的方法是先向试管中加入一定量的________,然后边振荡边缓缓加入________,冷却后再加入一定量的________,轻轻振荡使之混合均匀。 (2)浓硫酸的作用是__________________________ ______________________________________________。 (3)饱和碳酸钠溶液的作用是__________________________ ______________________________________________。 (4)生成的乙酸乙酯,其密度比水________(填“大”或“小”),有________味。 (5)与书中采用的实验装置的不同之处是本实验采用了球形干燥管代替了长导管,并将干燥管的末端插入了饱和碳酸钠溶液中。在此处球形干燥管的作用有________________________________________________________________________。 16.某化学兴趣小组设计的制取溴苯的实验装置如下图所示: 装置A是酸式滴定管,分液漏斗中是苯和液溴的混合物,打开分液漏斗的活塞,使混合物滴在铁丝上(酸式滴定管活塞关闭)。请回答下列问题: (1)A选用酸式滴定管而不用碱式滴定管的原因是_______________________________。 (2)A中反应的化学方程式是_______________________________________________。 (3)垂直于A的导气管要做得长一些,是为了___________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)实验结束时,打开A下端的活塞,让反应液流入B中,充分振荡,目的是______________, 反应的化学方程式是____________________________________________________________。 (5)C中盛放四氯化碳的作用是___________________________________________________。 (6)能证明苯和液溴发生的是取代反应,而不是加成反应,可向试管D中加入硝酸银溶液,若产生淡黄色沉淀,则能证明。另一种验证的方法是向试管D中加入________________,现象是________________________________________________________________________。 四、推断题 17.某混合气体由一种气态烷烃和一种气态烯烃组成,在同温同压下,混合气体对氢气的相对密度为13,标准状况下,将44.8 L混合气体通入足量溴水,溴水质量增重28 g。 (1)混合气体中气态烷烃的化学式。 (2)混合气体中两种气体的物质的量之比。 (3)写出混合气体中气态烯烃可能的结构简式。 18.在相同条件下,某芳香烃蒸气对氢气的相对密度为60,且12.0 g该烃完全燃烧后生成10.8 g水和39.6 g二氧化碳,又知该烃的一氯代物只有两种同分异构体。 (1)计算推断该芳香烃的分子式。 (2)写出其可能的结构简式。 19.许多咖啡和可乐饮料中含有兴奋性物质咖啡因。经测定,咖啡因分子中各元素的质量分数是:碳49.5%,氢5.20%,氧16.5%,氮28.9%,其摩尔质量为194.1 g/mol,你能确定它的分子式吗? 五、计算题 20.已知6.2克某有机物在氧气中完全燃烧,其产物(100 ℃)依次通过盛有浓硫酸的洗气瓶、盛有碱石灰的干燥管全部被吸收后,洗气瓶的质量增加5.4克,干燥管的质量增加8.8克。 (1)计算确定该有机物的最简式。 (2)相同条件下,若该有机物蒸汽相对氢气的密度为31,计算确定该有机物的分子式。 21.某混合气体由一种气态烷烃和一种气态烯烃(含一个双键)组成,在同温同压下,混合气体对氢气的相对密度13,在标准状况下,将56 L混合气体通入足量的溴水中,溴水的质量增重35 g。 (1)计算确定混合气体中烃的化学式。 (2)混合气体中两种烃的物质的量之比。 答案解析 1.【答案】A 【解析】由苏糖的结构简式可知:其分子中含有3个羟基(可发生取代反应)和1个醛基(能与氢气发生加成反应、能与氢氧化铜反应);苏糖和葡萄糖分子中羟基的数目不同,二者不属于同系物;苏糖与甲酸甲酯的最简式都为CH2O,含碳的质量分数相同。 2.【答案】A 【解析】燃烧0.1 mol混合烃:生成n(CO2)==0.16 mol,生成n(H2O)==0.2 mol,两种气态烃的平均组成为C1.6H4,则混合烃中一定含有甲烷。 3.【答案】A 【解析】分析解题的基点:铜片加热后生成的氧化铜与其他物质能否反应,若反应是否又生成铜。 氧化铜与烧碱溶液、二氧化碳等不反应,铜片因生成氧化铜而质量增加; 氧化铜与酸(如盐酸等)发生复分解反应而溶解,铜片的质量减小; 氧化铜与乙醇反应又生成铜,铜片的质量不变。 4.【答案】A 【解析】甲为甲烷, 不能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色;乙为乙烯能与溴水发生加成反应使溴水褪色;丙为苯,其分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键;丁为乙醇,能与活泼金属钠、钾反应放出氢气。 5.【答案】D 【解析】浓硫酸在苯的硝化反应中做催化剂和吸水剂;苯的硝化反应条件为加热50~60℃,可以用水浴来实现;反应中需要加冷凝装置,可使苯和硝酸冷却,以充分利用;纯净的硝基苯是无色油状液体。 6.【答案】B 【解析】乙烯分子式为C2H4,碳、氢原子个数比为1∶2,其质量比为6∶1。 7.【答案】D 【解析】符合Cn(H2O)m通式的物质不一定为糖类化合物,如甲醛CH2O、乙酸C2H4O2;分子式不符合Cn(H2O)m通式的物质也有可能是糖类,比如鼠李糖C5H12O5;麦芽糖属于还原性糖,蔗糖属于非还原性糖;淀粉、纤维素均为天然高分子化合物。 8.【答案】C 【解析】糖类根据其能否水解及水解产物的多少可分为单糖(不能水解)、二糖(能水解生成两分子单糖)和多糖(能水解生成多分子单糖)。葡萄糖和果糖都是单糖,蔗糖和麦芽糖都是二糖,淀粉和纤维素都是多糖。葡萄糖、蔗糖、淀粉不是同系物。 9.【答案】A 【解析】分子式为CnHmO2的有机物在氧气中完全燃烧后,产生等物质的量的CO2和H2O,说明m=2n,且1 mol该有机物完全燃烧消耗2 mol氧气,则(n+m/4) -1=2,解得n=2。 10.【答案】C 【解析】苯和液溴混合后撒入铁粉,在铁作催化剂条件下,苯环上的氢原子被溴原子取代生成溴苯,属于取代反应;溴化氢溶于水易形成白雾;苯和溴在铁的作用下反应剧烈,可以达到沸腾,使苯和溴成为蒸汽,在经过长导管时,可以将之冷凝并回流下来,长导管的作用是导气和冷凝回流;溴苯与氢氧化钠不反应,溴与氢氧化钠反应生成溴化钠和次溴酸钠,可用氢氧化钠溶液洗涤除去溴苯中的溴。 11.【答案】D 【解析】苯是无色易挥发的液体,说明苯的沸点比较低;苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明苯分子中不含有碳碳双键,可以推测苯环结构中并不是C—C键和C===C键交替而形成;邻二溴苯只有1种结构,说明苯环结构中的6个碳碳键(只有一种)完全相同,不存在C—C键和C===C键的交替结构。 12.【答案】D 【解析】①碳在氧气中燃烧、碳还原氧化铜等金属氧化物都生成二氧化碳; ②甲烷在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,常温下水为液态; ③一氧化碳在氧气中燃烧、一氧化碳还原氧化铜等金属氧化物都生成二氧化碳。 13.【答案】B 【解析】C7H16主链为5个碳原子,同分异构体A的核磁共振氢谱有3个峰且面积比为1︰1︰6,可得A的结构为,氯原子可能在1、2、3号C原子上,A的一氯代物的同分异构体的数目为3种。 14.【答案】(1)羟基 羧基  (2)C4H6O5 (3)33.6 (4)ABCD 【解析】分析解题的基点:有机物分子中官能团的识别及其性质推断。 苹果酸中含有2个—COOH和1个—OH,都可以与钠反应产生氢气,故1 mol 苹果酸与足量钠反应可产生氢气 1.5 mol。它含有—COOH可与石蕊溶液作用,可与氢氧化钠、乙醇反应。它含有—OH可与乙酸发生酯化反应。 15.【答案】(1)乙醇 浓硫酸 乙酸 (2)催化剂和吸水剂 (3)降低乙酸乙酯的溶解度,溶解吸收乙醇和乙酸 (4)小 果香 (5)使蒸气冷凝并与溶液充分接触,防止产生倒吸 【解析】分析解题的基点:乙酸乙酯制取实验的相关问题。 ①药品加入顺序:先加入乙醇、再加入浓硫酸、最后加入乙酸;②浓硫酸的作用:催化剂和吸水剂;③产品乙酸乙酯的收集与净化:饱和碳酸钠溶液的作用;④玻璃导管不能插入碳酸钠溶液液面下:防止倒吸;⑤观察到的现象:上层为油状液体,具有果香气味;⑥分离乙酸乙酯的方法与仪器:分液漏斗;⑦制取反应原理:化学方程式、可逆反应;⑧实验装置的改进:球形干燥管(起冷凝作用并能防止倒吸)。 16.【答案】(1)碱式滴定管的橡皮管,容易被苯和液溴腐蚀 (2) (3)使挥发逸出的苯和溴蒸气冷凝回流到A中 (4)除去溴苯中溶解的溴 Br2+2NaOH===NaBr+NaBrO+H2O (5)除去溴化氢气体中的溴蒸气 (6)石蕊溶液 溶液变红色 【解析】在催化剂溴化铁的作用下,苯与溴发生取代反应,生成溴苯和溴化氢,该反应为放热反应,容易使溴挥发产生溴蒸气,垂直于A的长导气管,能冷凝回流挥发产生的溴蒸气。实验结束时,将反应液与B中的氢氧化钠溶液混合,目的是除去溴苯中溶解的溴;C中四氯化碳的作用是吸收溴化氢中含有的溴蒸气。 证明溴与苯发生的是取代反应而不是加成反应,关键是检验反应中有溴化氢生成,检验方法:一是与硝酸银溶液反应,生成淡黄色沉淀,二是用指示剂石蕊溶液,石蕊溶液变红色。 17.【答案】(1)CH4 (2)3∶1 (3)CH3CH2CH===CH2、CH3CH===CHCH3、(CH3)2C===CH2 【解析】混合气体的平均相对分子质量为13×2=26,必有甲烷, 混合气体的物质的量为44.8 L÷22.4 L·mol-1=2 mol, 混合气体的质量为2 mol×26 g·mol-1=52 g, 甲烷的物质的量为(52 g-28 g)÷16 g·mol-1=1.5 mol, 设烯烃的分子式为CnH2n, (2 mol-1.5 mol)×14ng·mol-1=28 g, 解得n=4,化学式为C4H8, 甲烷与丁烯的物质的量之比为1.5 mol∶(2 mol-1.5 mol)=3∶1。 18.【答案】(1)C9H12 (2) 【解析】该烃的相对分子质量为60×2=120, 该烃的物质的量为12.0 g÷120 g·mol-1=0.1 mol, 含有碳元素的物质的量为39.6 g÷44 g·mol-1=0.9 mol, 含有氢元素的物质的量为10.8 g÷18 g·mol-1×2=1.2 mol, 1 mol该烃含有的碳、氢原子数目之比为 0.1 mol∶0.9 mol∶1.2 mol =1∶9∶12 该烃分子式为C9H12,分子中含有一个苯环。 该芳香烃一氯代物有两种同分异构体,其结构简式为。 19.【答案】C8H10O2N4 【解析】一个咖啡因分子中含碳原子的个数为194.1×49.5%÷12=8,同理可得氢原子、氧原子和氮原子的个数分别为10,2和4,所以咖啡因的化学式为C8H10O2N4。 20.【答案】(1)该有机物的最简式为CH3O (2)该有机物分子式为C2H6O2 【解析】(1) 被浓硫酸吸收的燃烧产物为H2O,其质量为5.4克 被碱石灰吸收的燃烧产物为CO2,其质量为8.8克 5.4克H2O中含氢元素0.6克 8.8克CO2中含碳元素2.4克 (2.4 + 0.6)克<6.2克 6.2克该有机物含有氧元素3.2克 有机物分子中C、H、O原子个数比为1∶3∶1 该有机物的最简式为CH3O (2)该有机物蒸汽相对氢气的密度为31,其相对分子质量为62 (12×1+1×3+16×1)n= 62n=2 分子式为C2H6O2 21.【答案】(1)CH4、C4H8 (2)3∶1 【解析】混合气体的平均相对分子质量为13×2=26,必有甲烷,混合气体的物质的量为56 L÷22.4 L·mol-1=2.5 mol,混合气体的质量为2.5 mol×26 g·mol-1=65 g,甲烷的物质的量为(65 g-35 g)÷16 g·mol-1=1.875 mol, 设烯烃的分子式为CnH2n, (2.5 mol-1.875 mol)×14ng·mol-1=35 g, 解得n=4,化学式为C4H8, 甲烷与丁烯的物质的量之比为1.875 mol∶(2.5 mol-1.875 mol)=3∶1

  • ID:7-5575041 人教高中化学 选修五 2.3 卤代烃教案

    高中化学/人教版(新课程标准)/选修5 有机化学基础/第二章 烃和卤代烃/第三节 卤代烃

    人教版高中化学新教材选修(5) 第二章 烃和卤代烃 第三节 卤代烃 教学设计思路分析 1、教材分析: 本节课内容出自人教版高中新教材选修(5)第二章第三节。有机化学是高中化学的重要组成部分 ,学习有机化学 ,旨在掌握基本的有机化学知识 ,为以后进一步学习化学知识打下基础。而有机合成在有机化学学习中 ,是极其重要的一个版块。因此 ,学好有机化学合成的基本原理及方法对学生今后的化学学习极为重要。卤代烃是有机合成中的重要有机体 ,由于卤代烃中的取代基性质活泼 ,可以通过发生水解反应、消去反应等转化为其他烃的衍生物或含氧衍生物。通过卤代烃的桥梁作用可以实现官能团之间的转换 ,是各类烃与其含氧衍生物之间相互转化的中心环节 ,也是后面学习有机合成知识的基础。 溴乙烷是卤代烃的代表物,教材在概括式的介绍卤代烃的概念、分类和物理性质 ,简单陈述了溴乙烷的分子结构(展示溴乙烷分子的比例模型和核磁共振氢谱图)和物理性质后 ,从结构引出了溴乙烷的两个重要化学反应:溴乙烷的水解反应和消去反应 ,把溴乙烷与乙醇联系起来 ,从有机化学取代反应的机理出发 ,定义了卤代烃的水解反应;通过溴乙烷的消去反应 ,又把溴乙烷同之前学过的乙烯联系起来 ,同时对比溴乙烷的水解反应 ,又给出了有机化学中消去反应的定义。让学生明确有机化学中取代反应和消去反应的本质区别。 学好溴乙烷的性质 ,明确溴乙烷在乙醇、乙烯相互转化中的桥梁关系 ,能更好地掌握卤代烃及其在醇类、烯烃转化中的桥梁作用 ,建立有机知识网络。为接下来的有机合成打下基础。因此本节课在烃及烃的衍生物知识体系上起着承上启下的作用。 二、学情分析 学生在之前的学习中 ,已初步了解了研究有机化合物的一般步骤和方法 ,对有机物官能团有了初步的认识。且在之前脂肪烃及芳香烃的学习中已积累了烃类的部分基础知识 ,对结构决定性质有所领悟 ,而且高二学生也具备一定的实验操作能力、思维能力和自学能力 ,能够在老师的引导下 ,顺利的完成卤代烃的教学。本节课在新知识掌握方面 ,由于消去反应是新接触的一类有机反应 ,学生可能一时难以理解 ,因此老师在授课时除了指导学生通过学生实验、听讲等方式深刻理解消去反应的基本原理外 ,还应注重在课后布置相关的课后练习 ,指导学生在课后通过巩固练习掌握消去反应这个重要知识点。 三、教学思路分析 通过两条消息了解卤代烃对大气及人类生活的影响 ,进而提出学习卤代烃的重要性。通过PPT展示几种重要的卤代烃(化学式或名称) ,引导学生复习之前学习的有关有机物命名及官能团相关知识的同时 ,通过讨论、比较和归纳 ,小结出卤代烃的概念和分类方法。并结合之前所学烃类的相关物理性质 ,通过启发、设疑、对比学习 ,引导学生总结出卤代烃的物理性质及其递变规律。 本节教学的重点是在老师的引导下 ,通过实验探究及分析 ,认识官能团对化学性质的决定性作用 ,使学生进一步树立“结构决定性质”的基本思想。在学习完卤代烃的物理性质后 ,引导学生由典型(代表物)到一般 ,通过学习溴乙烷的结构 ,结合科学探究实验 ,“诱导”学生在学习溴乙烷的相关知识的过程中 ,进一步体会与掌握“结构决定性质”的基本思想。并对比溴乙烷的取代反应(水解反应)与消去反应 ,让学生体会不同反应条件对化学反应的影响。再由溴乙烷化学性质的学习 ,通过总结归纳 ,得出官能团的概念 ,进一步加深对同系物概念的认识。并通过对格氏试剂相关史实的介绍 ,引导学生体会卤代烃在有机合成中的重要桥梁作用 ,并掌握基本的在有机分子结构中引进卤素原子的方法。最后结合课堂练习题来巩固本节课的内容。 教学方案设计 【教学目标】 1、知识与技能 (1)掌握卤代烃的物理、化学性质及其递变规律; (2)掌握卤代烃的消去反应、取代反应及二者之间的区别; (3)体会卤代烃在有机合成中的桥梁作用。 2、过程与方法 (1)通过溴乙烷中C—X键的结构特点 ,结合其水解反应和消去反应 ,体会结构和性质的相互关系 ,培养学生学会分析问题的方法 ,提高解决问题的能力和实验设计及操作能力; (2)通过物质的结构、性质、用途三者之间的关系 ,提高形成规律性认识的能力; (3)培养学生重视运用化学实验手段解决疑问 ,增加学生对具体化学事物的感性认识到理性认识的学习方法。 3、情感、态度与价值观 (1)培养学生的学习兴趣 ,学会关注与社会生活有关的化学知识; (2)通过探究溴乙烷的消去反应与取代反应的实验现象 ,通过独立思考找出存在问题 ,既锻炼了毅力 ,也培养了严谨求实的科学态度和团队合作精神; (3)通过对氟利昂、DDT等卤代烃对人类生存环境造成破坏的讨论 ,对学生进行环境保护意识的教育。 【教学重点】 1、溴乙烷的化学性质(取代反应、消去反应的本质及其反应条件); 2、卤代烃在有机合成中的桥梁作用及在有机分子结构中引进卤素原子的方法。 【教学难点】 1、探究溴乙烷化学性质的实验方案设计; 2、卤代烃的取代反应和消去反应的反应规律。 【教学方法】 1、采用探究法进行对溴乙烷化学性质的学习; 2、采用“阅读、分析、讨论、归纳”的方式进行对卤代烃的教学。 【教学准备】 教师准备:多媒体电脑、PPT课件、溴乙烷分子球棍模型、分子模型、烧杯、试管、滴管、酒精灯、试管夹、溴乙烷、硝酸银溶液、稀硝酸、NaOH溶液、酸性KMnO4溶液 学生准备:预习人教版高中化学新教材选修(5)第二章第三节内容 【教学过程】 【教师】 在开始本节课的学习之前 ,请大家跟随老师一起先来看下面两条消息: 【投影】 消息一、卤代烃与臭氧层保护 【教师】 看了上面的消息 ,大家对我们目前赖以生存的地球有了新的认识 ,下面大家来看下 面一条消息: 【投影】 消息二、DDT(俗称滴滴涕)事件 【教师】 看了上面两条消息 ,大家想过我们应该怎样去保卫我们赖以生存的家园吗?这节课老 师将带领大家一同去研究新的一类有机物—卤代烃。 【教师】请大家根据之前学习的有机物命名方法 ,看一看以下这些有机物: 【投影】几种重要的卤代烃:CHCl3 ,三氯甲烷;CCl4 , 四氯化碳;CH2Cl2 ,二氯甲烷;C2H5Cl , 氯乙烷;CHClF2 ,CCl2F2氟氯代烷;CH2=CHCl ,氯乙烯。 【设问】上述所写各卤代烃中组成、名称与烃有什么不同?你认为怎样给卤代烃下定义?怎样给 卤代烃进行分类? 【学生】通过讨论、比较和归纳 ,小结出卤代烃的概念和分类方法。 【投影】卤代烃分类。 按卤原子数目:一卤、二卤、多卤代烃; 按卤素不同:氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃等(可用R-X(X=卤素)表示); 按分子中卤原子所连烃基类型:卤代烷、卤代烯等。 【学生】思考、总结。 【教师小结】卤代烃都可以看作是烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物 ,卤代 烃的分类根据不同的标准主要可以分出PPT上展示的几类。 【板书】第三节 卤代烃 一、卤代烃 1.定义:烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物 2.分类:按卤原子数目:一卤、二卤、多卤代烃; 按卤素不同:R-X (X=卤素)表示; 按分子中卤原子所连烃基类型:卤代烷、卤代烯等。 【设问】H-Cl和 R-Cl卤代烃的物理性质如何? 【启发】结合烃一章所做过的实验考虑色、态、溶解性等进行考虑。 【投影】常见卤代烃的图片、分子式、结构简式、状态、溶解性列表 【讲解】从表中我们可以总结出:常温下 ,卤代烃中除少数为气体外 ,大多数为液体或固体。 纯净卤代烃均无色 ,卤代烃不溶于水 ,可溶于大多数有机溶剂 ,某些卤代烃自身就 是很好的有机溶剂。 【板书】3.物理性质:常温下 ,少数为气体 ,大多数为液体或固体; 无色 ,不溶于水 ,可溶于大多数有机溶剂。 【设疑】卤代烃的密度、沸点与相应的烃相比呢?为什么? 【投影】几种重要的卤代烃及其对应的烃的密度、沸点对照表。 【启发】从卤素相对原子质量和C—X键的极性考虑。 【学生】观察、思考、讨论交流。 【讲解】由于卤素原子的相对原子质量比氢原子大 ,所以卤代烃比相应的烃的密度大;又由 于卤素原子的非金属性强 ,卤代烃分子的极性比烃大 ,分子间的范德华力大 ,所以 卤代烃的沸点也比相应的烃高。从表格中的数据我们可以看出 ,与烃的物理性质递 变规律一样 ,卤代烃的物理性质如密度也随碳原子的增加而增加;沸点也随碳原子 数的增加而升高。 【小结】卤代烃的密度、沸点均大于相应的烃。密度随碳原子的增加而增加;沸点随碳原子 数的增加而升高。 【板书】密度:卤代烃>相应的烃 ,随碳原子的增加而增加; 沸点:卤代烃>相应的烃 ,随碳原子的增加而增加。 【教师】在卤代烃分子中 ,卤素原子是官能团。C-X键的极性也就决定了卤代烃的化学性质 , 下面我们大家就以最具代表性的溴乙烷为例 ,一起来探究卤代烃的主要化学性质。 【投影】溴乙烷分子比例模型、球棍模型、核磁共振氢谱图。 【讲解】经过科学家们反复的科学实验 ,测出了溴乙烷的分子式为C2H5Br ,结构 简式为CH3CH2Br。它是无色液体 ,沸点38.4℃ ,密度比水大 ,难溶于水 , 溶于多种有机溶剂。 【投影】溴乙烷:分子式C2H5Br ,结构简式CH3CH2Br ,无色液体 ,沸点38.4℃ ,密度 比水大 ,难溶于水 ,溶于多种有机溶剂。 【板书】二、溴乙烷 (一)物理性质:无色液体 ,密度比水大; 分子式C2H5Br ,结构简式CH3CH2Br; 【讲解】烃的衍生物种类很多 ,但卤代烃性质较烃活泼很多 ,易发生多种化学反应而转化为 各种其他类型的化合物。根据溴乙烷结构分析 ,能否发生加成反应或取代反应?溴 乙烷分子中哪个原子或原子团最易被取代?依据什么原理?(由典型(代表物)到一般 , 根据结构分析性质) ,溴乙烷分子中无不饱和碳原子只能取代。溴原子吸引电子能力 强 ,C—Br键易断裂使溴原子被取代 ,强碱性溶液有利于C—Br键断 ,加AgNO3溶液(先加稀硝酸酸化) 呈现黄色沉淀。 【学生】听讲。 【教师】下面老师请一位同学上黑板来 ,对比之前学过的乙烷的取代反应方程式书写方法,试 着写一下溴乙烷与NaOH水溶液反应的化学反应方程式 ,其余同学自己在草稿本上书 写。 【学生】探讨 ,试着书写方程式: 【小结】溴乙烷在NaOH水溶液中发生了取代反应 ,生成了乙醇和溴化钠。实质上是在碱性条 件下与水发生了取代反应 ,生成了乙醇和氢溴酸 ,故两种反应方程式形式都可以表 示该反应。 【板书】(二)化学性质:a.取代反应:或 【设问】刚才我们通过讨论从理论上知道了溴乙烷在NaOH水溶液中会发生取代反应 ,那我们 如何设计实验来证明溴乙烷确实发生了取代反应呢?请大家参照科学探究实验一分小 组设计不同的实验方案进行科学探究实验。 【学生】分小组进行科学探究实验 ,不同方案代表阐述实验步骤现象。 【教师】巡视 ,组织教学 ,及时点拨 ,结合不同小组设计的不同方案组织讨论:溴乙烷中直接 加硝酸银溶液是否可以 ,为什么?加入NaOH溶液加热 ,冷却后直接加AgNO3是否可 以 ,为什么?检验卤代烃中含有卤元素的程序如何? 【学生】思考、回答问题。 【学生1】我们小组在溴乙烷中加入HNO3酸化了的AgNO3溶液 ,观察到了淡黄色沉淀生成; 【学生2】我们小组直接在溴乙烷中加入AgNO3溶液 ,观察到了棕黑色沉淀生成; 【教师】刚才大家通过设计不同的实验方案 ,观察到了不同的实验现象 ,现在我们大家一起 来看一下检验卤代烃中含有卤元素的程序演示实验。 【投影】检验卤代烃中含有卤元素的程序演示实验。 【小结】通过刚才的视频演示实验 ,我们看到 ,溴乙烷中溴以原子形式存在。只有Br-与Ag+ 才会产生AgBr沉淀。直接加AgNO3会与NaOH作用生成棕黑色沉淀。因此 ,正确的 程序是在溴乙烷中加入HNO3酸化了的AgNO3溶液 ,观察是否有淡黄色沉淀生成。 【讲评】溴乙烷水解反应中 ,C—Br键断裂 ,溴以Br-形式离去 ,故带负电的原子或原子团如 OH-、HS-等均可取代溴乙烷中的溴。 【设问】刚才我们大家探究的是溴乙烷在NaOH水溶液中加热时的化学反应 ,假如我们现在将 反应条件变为NaOH的乙醇溶液 ,其余条件不变 ,大家猜想下 ,反应结果还一样吗? 【学生】不一样 ,因为不同反应条件对应不同的反应结果。 【教师】很好 ,那下面大家跟老师一起来猜想下 ,溴乙烷在NaOH的乙醇溶液中加热时到底会 发生什么反应呢? 【学生】思考、讨论交流 【启发】NaOH水溶液易产生OH-,而其醇溶液抑制了卤代烃的水解 ,NaOH不易电离出OH-。 【教师】下面我们通过演示实验来探究下在NaOH醇溶液加热条件下 ,溴乙烷究竟发生了什么 反应。 【投影】溴乙烷在NaOH醇溶液加热条件下的反应演示实验。 【教师】刚才的演示实验中 ,我们看见有气泡产生 ,那这种气泡究竟是什么物质呢 ,请大家 结合科学探究实验二 ,分组进行探究实验。 【学生】分小组按步骤进行科学探究实验。 【教师】大家通过实验观察到了什么现象? 【学生】酸性KMnO4溶液在气体通入后颜色褪去;该气体还能使溴的CCl4溶液褪色。 【小结】刚才大家的实验现象都能说明该气体为我们之前学过的乙烯 ,对比溴乙烷与乙烯的 分子式 ,我们可以看到溴乙烷比乙烯多了一个溴化氢分子 ,这种有机化合物在一定 条件下 ,从一个分子中脱去一个或几个小分子(如H2O、HX等) ,而生成含不饱和键化 合物的反应 ,叫做消去反应。下面请大家试着写一下这个反应的方程式 ,老师请一位 同学上黑板来写 ,其余同学在自己草稿本上书写。 【学生】探讨 ,书写化学方程式。 【板书】b.消去反应: 【教师】对比我们刚刚学习的溴乙烷的取代反应与消去反应 ,请大家分组讨论交流 ,完成课 本42页的思考与交流相关表格内容。 【学生】分组讨论交流、完成表格。 【投影】溴乙烷的取代反应和消去反应对照表 【设问】根据我们刚才学习了有关消去反应的定义 ,大家思考2-溴丁烷消去反应的产物是什 么? 【学生】讨论交流 ,得出两种结论。 【讲评】两种产物均存在 ,但主要为CH3CH=CHCH3 ,依据规律:H主要从含氢少的碳原子上脱去。 【追问】那是否一卤代烃都可以发生消去反应?若不能 ,什么样的一卤代烃不能发生消去反 应? 请大家看下面这两个反应 ,试着书写一下反应方程式: 【投影】请试着写出下列反应的化学方程式: 【学生】思考、讨论交流、回答问题 【小结】卤代烃中无相邻C或相邻C原子上无H的不能发生消去反应。 【板书】消去反应条件:卤代烃中连接卤素的C有相邻C且相邻C上有H 【讲评】卤代烃的水解与消去反应同时存在 ,但随反应条件不同 ,各反应所占优势不同 ,相 互竞争。由于醇的存在抑制水解 ,反应以消去为主。 【教师】在有机合成中 ,卤代烃一直扮演着重要的桥梁作用 ,请看下面这则消息。 【投影】格氏试剂史话 【学生】阅读材料 ,体会卤代烃在有机合成中的桥梁作用。 【教师】在有机合成中 ,利用卤代烃的消去反应可以形成不饱和键 ,能得到烯烃、炔烃等;利 用卤代烃的取代反应可以形成C-O、C-C等;此外 ,卤代烃还可以与金属反应,形成金 属有机化合物。由此可以看出 ,卤代烃在有机合成中一直起着重要的桥梁作用。 【板书】三、卤代烃在有机合成中的运用: (一)桥梁作用: 【延伸学习】既然卤代烃在有机合成中作用如此重要 ,那么引入卤素原子常常是改变分子性 能的第一步反应 ,请大家总结我们之前学习到的知识 ,归纳出在有机分子结构中引 入卤原子的方法。 【学生】总结、归纳 【教师】大家总结的都正确 ,下面老师将大家总结的归纳如下: 【投影】在有机分子结构中引入卤原子的方法: 1、不饱和烃的加成反应 ,如: 2、取代反应 ,如: 【板书】(二)引入卤原子方法:1.不饱和烃的加成反应; 2.取代反应。 【随堂检测】 1、写出由CH2BrCH2Br与NaOH醇溶液共热的反应方程式 2、以CH3CH2Br 为主要原料制备CH2BrCH2Br 3、怎样由乙烯为主要原料来制CH2OHCH2OH(乙二醇) 【教师总结】本节课大家和老师一起探讨了有关卤代烃的相关性质 ,重点探究了溴乙烷的取 代反应与消去反应以及卤代烃在有机合成中的作用 ,希望大家下来后认真复习相关内 容。有关卤代烃相关性质的运用及其在有机合成中的运用 ,请大家下去查阅相关资料, 我们将在下一课题中一起来探究。 【板书设计】 第三节 卤代烃 一、卤代烃 1.定义:烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物 2.分类:按卤原子数目:一卤、二卤、多卤代烃; 按卤素不同:R-X (X=卤素)表示; 按分子中卤原子所连烃基类型:卤代烷、卤代烯等。 3.物理性质:常温下 ,少数为气体 ,大多数为液体或固体; 无色 ,不溶于水 ,可溶于大多数有机溶剂。 二、溴乙烷 (一)物理性质:无色液体 ,密度比水大; 分子式C2H5Br ,结构简式CH3CH2Br。 (二)化学性质:a.取代反应:或 b.消去反应: 消去反应条件:卤代烃中连接卤素的C有相邻C且相邻C上有H 三、卤代烃在有机合成中的运用: (一)桥梁作用: (二)引入卤原子的方法:1.不饱和烃的加成反应; 2.取代反应。 EMBED \* MERGEFORMAT

  • ID:7-5561062 [精] 1.2.2 元素周期表和元素周期律的应用

    高中化学/人教版(新课程标准)/必修2/第一章 物质结构 元素周期律/第二节 元素周期律

    第二节 元素周期律 1.2.2元素周期表和元素周期律的应用 (1)金属元素与非金属元素的分区及性质递变: 请填写出图中序号所示内容: ① ② ③ ④ --- ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ --- (2)第2、3、4、5、6周期除过渡元素外,依次有 、 、 、 、 种金属元素,有 、 、 、 、 种非金属元素(含稀有气体)。 (3)分界线附近元素的性质:既表现出 元素的性质,又表现出 元素的性质。 增强 增强 增强 增强 Al Si 金属 非金属 2 3 4 5 6 6 5 4 3 2 金属 非金属 你能理解“位(位置)——构(结构)——性(性质)”三者之间的关系吗? 思考与交流 元素的位、构、性三者之间的关系及其应用 核外电子排布 原子半径 化合价 金属性、非金属性 具体表现为 (1).结构与位置的关系: (2).结构与性质的关系: 电子层数=周期序数 最外层电子数=主族序数 结构 位置 最外层电子数越少 电子层数越大 最外层电子数越多 电子层数越少 结构 越易失电子 还原性越强 越易得电子 氧化性越强 性质 (3).位置、结构和性质的关系: 原子半径依次减小 原子半径依次减小 原子半径依次增大 原子半径依次增大 失电子能力依次增强 失电子能力依次增强 非金属性依次增强 得电子能力依次增强 得电子能力依次增强 非金属性依次增强 金属性依次增强 金属性依次增强 1.什么元素(放射性元素除外)的金属性最强?什么元素的非金属性最强?分别位于元素周期表的什么位置? 思考感悟 2.元素的化合价和位置、结构有什么关系? ①根据同周期、同主族元素性质的递变规律可推知:金属性最强的元素是铯(Cs),位于第六周期第ⅠA族(左下角),非金属性最强的元素是氟(F),位于第二周期第ⅦA族(右上角)。 ②位于分界线附近的元素既有一定的金属性,又有一定的非金属性,如Be、Al、Si、Ge等。 2、元素的化合价与位置、结构的关系 (1)最高正价数=主族序数=最外层电子数(O、F无正价) (2)最低负价=主族序数 - 8 =最外层电子数 - 8 (2)根据元素的原子结构推测它在周期表中的位置。 (1)根据元素在周期表中的位置可推测元素的原子结构和性质 (3)指导新元素的发现及推测它们的原子结构和性质。 3、元素周期律的应用和意义 (4)指导其他与化学相关的科学技术,如在周期表中金属和非金属的分界处,可以找到半导体材料如Ge、Si、Ga、Se等。。从ⅢB到ⅥB的过渡元素中寻找催化剂(如铁、镍)和耐高温、耐腐蚀的合金材料(如钛、钽、钼、钨、铬)。 题1:X、Y两元素处于同一主族相邻周期,则X、Y两元素的原子序数相差不可能为下列哪一数值 ( ) A.2 B.8 C.10 D.18 题2:第114号元素是化学家和物理学家很感兴趣的元素,试推测此元素在周期表中的位置 ( ) A.第八周期ⅢA族 B.第六周期ⅤA族 C.第七周期ⅣB族 D.第七周期ⅣA族 例题选讲 1.主族元素的最高正化合价一般等于其_____序数,非金属元素的负化合价等于_____________________。 2.卤族元素的原子最外层上的电子数是____,其中,非金属性最强的是____。卤素的最高价氧化物对应水化物的化学式是______(以X表示卤素)。 主族 8-主族序数(8-最高正价) 7 F HXO 注:氟元素无最高价氧化物及其水合物,因为氟元素无正化合价 课堂练习 谢谢 21世纪教育网(www.21cnjy.com) 中小学教育资源网站 有大把高质量资料?一线教师?一线教研员? 欢迎加入21世纪教育网教师合作团队!!月薪过万不是梦!! 详情请看: https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php

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  • ID:7-5560144 人教版高中化学必修2第一章《物质结构 元素周期律》单元检测题(含解析)

    高中化学/人教版(新课程标准)/必修2/第一章 物质结构 元素周期律/本单元综合与测试

    第一章《 物质结构 元素周期律》单元检测题 一、单选题(每小题只有一个正确答案) 1.下列关于现在的元素周期表的说法中正确的是(  ) A.从左向右数第六纵行是ⅥA族 B.所含元素形成的化合物种类最多的族是第IVA族 C.七个周期18个族 D.ⅠA族全部是金属元素 2.下列物质中,从化学键的角度看,有一种与其他三种明显不同,这种物质是(  ) A.NaOH B.CH4 C.SO2 D.H2O 3.是( ) A.三种元素 B.互为同位素 C.同种核素 D.同一原子 4.短周期主族元素X、Y、W、Z、R的原子序数依次增大.其中X、Z同主族,Z的单质是一种良好的半导体材料,W3+与Y2﹣具有相同的核外电子数,R是同周期中原子半径最小的元素.下列叙述正确的是( ) A.Y、Z形成的化合物为离子化合物 B.Y2﹣的离子半径大于W3+的离子半径 C.W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比X的强 D.Z的气态简单氢化物的稳定性比R的强 5.已知短周期元素甲、乙、丙、丁、戊的原子序数依次增大,其氢化物中甲、乙、丙、丁、戊的化合价如下表.下列说法中正确的是(  ) 元 素 甲 乙 丙 丁 戊 化合价 -4 +1 -4 -2 -1 A.同周期中,丁的最高价氧化物对应水化物的酸性最强 B.气态氢化物的稳定性:丙>丁 C.丙的氧化物能与戊的氢化物的水溶液能反应 D.原子半径大小:甲<丙,且甲有多种气态氢化物 6.已知硒是元素周期表中第四周期第ⅥA族元素,关于硒的性质判断肯定不正确的是( ) A.硒的含氧化合物以Se2O3形式存在 B.硒的含氢化合物以H2Se形式存在 C.硒的氢化物的稳定性比硫化氢差 D.硒的最高价氧化物对应水化物的化学式是H2SeO4 7.中学化学中很多“规律”都有其适用范围,下列根据有关“规律”推出的结论合理的是(  ) A.SiH4的沸点高于CH4,可推测PH3的沸点高于NH3 B.根据主族元素最高正化合价与族序数的关系,推出氧族元素最高正价都是+6 C.根据较强酸可以制取较弱酸的规律,推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO D.根据HCl的酸性远强于H2S,可推出结合质子能力:S2-<Cl- 8.下列有关第ⅦA族元素的单质和化合物性质说法正确的是(  ) A.还原性:HF>HCl>HBr>HI B.稳定性:HFBr2> Cl2>F2 9.长式周期表共有18个纵行,从左到右排为1—18列,即碱金属为第一列,稀有气体元素为第18列。按这种规定,下列说法正确的是 ( ) A.s区元素都是金属元素 B.第13列的元素原子最外层电子排布为ns2 np1 C.第四周期第9列元素是铁元素 D.第10、11列为ds区 10.下列化学用语表达正确的是(  ) A.氮气的电子式 B.乙烯的结构简式 CH2CH2 C.次氯酸的电子式 D.苯分子的比例模型 11.下列各组元素的性质递变错误的是(  ) A.P、S、Cl原子最外层电子数依次增加 B.P、O、S原子半径依次增大 C.Na、Mg、Al元素最高正化合价依次升高 D.F、Cl、Br的非金属性依次减弱 12.如图所示是元素周期表的一部分,X、Y、Z、W均为短周期元素,若w原子最外层电子数是其内层电子数的7/10,则下列说法中不正确的是(  ) A.Y元素的两种同素异形体在常温下都是气体 B.原子半径由大到小排列顺序Z>Y>X C.最高价氧化物对应水化物的酸性W>Z D.阴离子半径由大到小排列顺序Z>W>X>Y 二、填空题 13.下列3种物质:①氯化钠、②氯化钾、③碳酸氢钠的溶液中,呈碱性的是____(填序号,下同);物质组成中含有长周期元素的是____;仅用盐酸即可鉴别出来的是_____。 14.天冬酰胺(结构如图)在芦笋中含量丰富,具有提高身体免疫力的功效。 (1)天冬酰胺所含元素中, (填元素名称)元素基态原子核外未成对电子数最多,天冬酰胺中碳原子的杂化轨道类型有 种。 (2)H2S和H2Se的参数对比见表。 化学式 键长/nm 键角 沸点/℃ H2S 1.34 92.3o 一60.75 H2Se 1.47 91.0o 一41.50 ①H2Se的晶体类型为 ,含有的共价键类型为 。 ②H2S的键角大于H2Se的原因可能为 。 (3)已知钼(Mo)位于第五周期VIB族,钼、铬、锰的部分电离能如下表所示 编号 I5/kJ·mol-1 I6/kJ·mol-1 I7/kJ·mol-1 I8/kJ·mol-1 A 6990 9220 11500 18770 B 6702 8745 15455 17820 C 5257 6641 12125 13860 A是 (填元素符号),B的价电子排布式为 。 15.元素周期表是学习和研究化学的重要工具。请根据下表(元素周期表的部分内容)回答有关问题: 族 周期 I A II A IIIA IVA VA VIA VIIA 0 2 3 Li 锂 6.941 4 Be 铍 9.012 5 B 硼 10.81 6 C 碳 12.01 7 N 氮 14.01 8 O 氧 16.00 9 F 氟 19.00 10 Ne 氖 20.18 3 11 Na 钠 22.99 12Mg 镁 24.31 13 Al 铝 26.98 14 Si 硅 28.09 15 P 磷 30.97 16 S 硫 32.06 17 Cl 氯 35.45 18 Ar 氩 39.95 (1)请从上表中查出关于硼元素的一条信息:_____________________。 (2)表中3至10号元素位于第二周期,11至18号元素位于第三周期,分析其规律可知,每一周期元素原子的 相同。 (3)第11号元素与第17号元素组成的化合物是 ,构成该物质的微粒是 (选填“分子”、“原子”或“离子”)。 (4)下图A、B、C是三种粒子的结构示意图.试回答下列问题: ①A、B、C中属于同种元素的粒子是 ; ②A和B两种粒子的 相同,所以它们具有相似的化学性质; 16.下图是元素周期表的一部分,针对表中的①~⑥元素,回答下列问题 主族 周期 ⅠA 0族 一 ① ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 二 ② ③ 三 ④ ⑤ ⑥ (1)最活泼的金属元素是 (填元素符号),②和⑤两种元素原子半径较大的是 (填元素符号),⑤和⑥两种元素最高价氧化物对应的水合物酸性较强的元素是 (填元素符号); (2)写出①单质在⑥单质中燃烧的化学方程式 。 (3)①②③三种元素能够形成多种有机化合物,其中一种不仅是厨房调味剂而且还能除去水垢。写出此物质的结构简式: ;写出该物质与NaHCO3反应的化学方程式:____________。 三、推断题 17.A、B、C、D、E、F、G元素原子序数依次增大。已知B原子最外层有3个未成对电子.C原子最外层电子数与核外电子总数之比为3:4,E与C同主族,F-、D+、A+的半径逐渐减小,化合物AF 常温下为气体,G的基态原子核外M能层填满电子,N能层只有1个电子。据此回答下列问题: (1)写出C元素基态原子的电子排布式: ;这些元素形成的物质中与A3C+互为等电子体是 。 (2)G2+的水合离子中提供孤电子对的原子是 ;某化合物由上述七种元素中的三种元素组成,为常见家用消毒剂的主要成分,其电子式为 (3)分别由A、C、D、E四种元素组成的两种盐可相互反应得到气体的离子方程式是_____________。 (4)0.3moIG的低价氧化物能与 molB的最高价氧化物对应水化物的溶液恰好完全反应(设还原产物只有BO)。 (5)0.4mol液态B2A4与足量的液态A2C2反应,生成B2气体和A2C气体,放出256.652 kJ的热量,该反应的热化学方程式为 。 18.下表中的实线表示元素周期表的部分边界。①~⑤分别表示元素周期表中对应位置的元素。 (1)元素③④⑤的氢化物的稳定性由强到弱的顺序是____________________ (用氢化物的化学式表示)。 (2)元素③一般在化合物中显________价,但在与______形成化合物时,所显示的价态正好相反。 (3)M、N两种化合物均由①②③④四种元素组成,写出此两种化合物在水溶液中发生反应的离子方程式:____________________________________。 (4)X、Y、Z代表原子序数依次增大的三种短周期元素。在周期表中,Y与X相邻,Y与Z也相邻;X、Y和Z三种元素原子的最外层电子数之和为17;X、Y、Z三种元素有的是上表中编号①~⑤的元素,有的不是,请在上表中用元素符号标出不是①~⑤元素的相应位置。___________ (5)某同学受镧系、锕系元素排列方式的启发,将元素周期表设计成下列更简明的形式,把118种元素全部排列在内,表中除A、B、C、D外每个位置只表示一种元素。则该表中的A位置包含________(填数字)种元素。C位置中的元素是否全部是金属元素________(填“是”或“否”)。 四、实验题 19.某同学探究同周期元素性质的递变规律,并讨论影响化学反应速率的因素。设计的实验及部分现象如下: (实验1)将一小块钠和镁片分别放入滴有酚酞溶液的冷水中 (实验2)将表面积大致相同的镁片和铝片(均已预处理),分别投入足量相同体积的0.5 mol/L盐酸中 (实验3)将相同质量的镁片(已预处理)和铝粉分别投入到足量相同体积的0.5 mol/L盐酸和3 mol/L盐酸中 (1)实验1中钠和水反应的化学方程式是_______________________________________。 (2)下列操作能达到实验2中“预处理”效果的是________________(填序号)。 a.用砂纸打磨镁片和铝片 b.用盐酸浸泡镁片和铝片片刻 c.用烧碱溶液浸泡镁片和铝片片刻 (3)由实验2可得出决定化学反应速率的主要因素是___________________________。 (4)实验3中铝粉消失所用的时间短。由此该同学得出结论:铝比镁的金属性强。你认为该结论是否正确并说明原因____________________________________________。 20.某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律,设计了如下系列实验。 (1)将钠、铝、钾各1mol分别投入到足量的相同浓度的盐酸中,试预测实验结果:与盐酸反应最剧烈的单质是_____,与盐酸反应产生的气体最多的是______。 (2)向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊,可证明Cl的非金属性比S强,反应的离子方程式为_____________________________。 (3)利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律:仪器A的名称为_________,装置D的作用为________________。 ①若要证明非金属性:Cl>I,则A中加浓盐酸,B中加KMnO4(KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气),C中加淀粉碘化钾混合溶液,观察到C中溶液____________的现象,即可证明;从环境保护的观点考虑,此装置缺少尾气处理装置,可用________溶液吸收尾气。 ②若要证明非金属性:C>Si,则在A中加盐酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液,观察到C中溶液出现白色沉淀的现象,即可证明。写出C中发生反应的离子方程式____________________________(假设进入C中的气体过量),但有的同学认为盐酸具有挥发性,可进入C中干扰实验,应在两装置间添加装有_________溶液的洗气瓶。 五、计算题 21.把Cl2通入含11 g NaBr的溶液中,充分反应后将溶液蒸干,得6.55 g残渣。通过计算回答NaBr是否完全反应?生成的NaCl为多少克? 22. 0.2 molX元素的离子被还原成中性原子时,需要得到2.408×1023个电子,0.3gX的单质与足量盐酸反应放出0.015g氢气;X的中子数和质子数相等;Y的原子半径是其所在周期元素中最小的,它的阴离子结构与氩原子结构相同。 (1)计算X的相对原子质量(写出计算过程) (2)用化学方程式表示X最高价氧化物对应的水化物与Y单质的反应。 试卷第2页,总4页 第 1 页 共 4 页 参考答案 1.B 【解析】A.从左向右数第六纵行是ⅥB族,故A错误;B.所含元素形成的化合物种类最多的是碳元素,是第IVA族元素,故B正确;C.元素周期表分为18列,包含16个族,有7个主族,7个副族,以及一个Ⅷ族和一个0族,故C错误;D.ⅠA族为碱金属元素和H元素,故D错误;故选B。 点睛:本题考查元素周期表的结构,熟悉元素周期表中的族的位置和列数即可解答。元素周期表中有18个纵行,从左向右数第1、2纵行为ⅠA族和ⅡA族,第3-7纵行为第ⅢB-ⅦB族,第8、9、10纵行是第Ⅷ族,第11-12纵行为第ⅠB、ⅡB族,第13-17纵行为第ⅢA-ⅦA族,第18纵行为0族。 2.A 【解析】 试题分析:NaOH为离子化合物,CH4、SO2 、H2O都是共价化合物。 考点:本题考查化学键。 3.B 【解析】试题分析:元素是指质子数相同的同一类原子的总称,为同种元素,A错误;质子数相同,中子数不同的原子互为同位素,B正确;中子数不同,故是不同的核素,或者说是不同的原子,C、D错误,答案选B. 考点:元素、原子、核素的定义 4.B 【解析】短周期主族元素X、Y、W、Z、R的原子序数依次增大.其中X、Z同主族,Z的单质是一种良好的半导体材料,则Z为Si、X为C;W3+与Y2﹣具有相同的核外电子数,则W为Al、Y为O,R处于第三周期,且是同周期中原子半径最小的元素,则R为Cl. A.Y、Z形成的化合物为SiO2,属于共价化合物,故A错误; B.电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径:O2﹣>Al3+,故B正确; C.R(Cl)的非金属性比W(Al)强,故高氯酸酸性比偏铝酸强,故C错误; D.非金属性R(Cl)>Z(Si),故氢化物稳定性HCl>SiH4,故D错误, 【点评】本题考查结构性质位置关系应用,推断元素是解题关键,侧重对元素周期律的考查,难度中等. 5.D 【解析】短周期元素甲、乙、丙、丁、戊的原子序数依次增大,甲、丙氢化物中均为-4价,则甲为C、丙为Si;乙的氢化物中为+1价,原子序数大于碳,故乙为Na;丁的氢化物中为-2价,戊的氢化物中为-1价,原子序数大于Na,故丁为S、戊为Cl。A.丁为S,同周期中Cl元素非金属性最强,故氯元素的最高价氧化物对应水化物的酸性最强,A错误;B.非金属性S>Si,故氢化物稳定性H2S>SiH4,B错误;C.丙的氧化物为二氧化硅,不能与盐酸反应,C错误;D.同主族自上而下原子半径增大,故原子半径C<Si,碳元素可以形成烃类物质,D正确,答案选D。 6.A 【解析】试题分析:A、硒为第四周期第ⅥA族元素,主要的化合价为+4和+6,错误,选A;B、硒的负价为-2,形成H2Se,正确,不选B;C、硒的非金属性硫弱,氢化物稳定性弱,正确,不选C;D、硒最高价氧化物对应的水化物中硒为+6价,正确,不选D。 考点: 元素周期律的应用 7.C 【解析】试题分析:A.氨气分子间存在氢键,所以PH3的沸点低于NH3,A错误;B.氧元素没有最高价,B错误;C.碳酸的酸性强于次氯酸,根据较强酸可以制取较弱酸的规律,推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO,C正确;D.酸越弱,相应的酸根越容易结合氢离子,则结合质子能力:S2->Cl-,D错误,答案选C。 【考点定位】考查元素周期律的应用 【名师点晴】已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很强的原子之间的作用力称为氢键,分子间氢键的存在,使物质的熔、沸点升高,在水中的溶解度增大,如熔、沸点:H2O>H2S,HF>HCl,NH3>PH3。 8.C 【解析】试题分析:A、元素的非金属越强,氢化物的还原性越弱,则还原性:HFHCl>HBr>HI,B错误;C、从F2到I2,颜色逐渐加深,C正确;D、元素的非金属越强,越易与氢气化合,则与氢气化合由易到难:I2X>Y,B错,选B;Cl的非金属性比S强,所以最高价氧化物对应水化物的酸性W>Z,C对,不选;根据电子层越多,离子半径越大,电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故阴离子半径由大到小排列顺序Z>W>X>Y,D对,不选。 考点:原子的电子排布、元素周期律。 13. ③ ② ③ 【解析】氯化钠、氯化钾均不水解,溶液显中性,碳酸氢钠是弱酸的酸式盐,碳酸氢根的水解程度大于电离程度,溶液呈碱性;K是第四周期元素,因此物质组成中含有长周期元素的是KCl;碳酸氢钠能与盐酸反应产生气体,因此仅用盐酸即可鉴别出来的是碳酸氢钠。 14.(1)氮(1分) 2 (1分) (2)①分子晶体(2分) 极性键(2分) ② 由于S的电负性强于Se,形成的共用电子对斥力大,键角大(2分) (3)Mn(2分) 3d54s1(2分) 【解析】 试题分析:(1)天冬酰胺含有碳、氢、氧、氮四种元素,基态原子核外未成对电子数最多的为氮元素。 (2)①H2Se在常温时为由非金属元素形成的气态氢化物,为分子晶体;H与Se为不同元素,形成的共价键为极性键。 ②S与Se为同主族元素,S位于第三周期、Se位于第四周期,S的电负性强于Se,形成的共用电子对斥力大,所以H2S的键角大于H2Se。 (3)A原子 I5、I6、 I7、 I8相差不大,所以A原子失去的8个电子都是价电子,所以A为Mn元素;B、C原子I7比I6大了很多,说明B、C原子的价电子为6,而各级电离能B大于C,说明B为第四周期的Cr,C为钼(Mo)位于第五周期,Cr的价电子排布式为:3d54s1 考点:本题考查原子的电子排布、化学键和晶体类型、电子对互斥理论、电离能的应用。 15.(1)硼元素的相对原子量为10.81(合理即可); (2)电子层数; (3)NaCl,离子; (4)①B和C;②最外层电子数。 【解析】试题分析:(1)元素周期表中每一小方格中左上角数字表示原子序数即核电荷数,符号表示元素符号,下方数字表示相对原子质量,因此关于硼元素的一条信息为硼的元素符号为B;故答案为:硼的元素符号为B;(合理即可); (2)第二周期的3-10号元素原子的电子层数相同,第三周期的11-18号元素原子的电子层数也相同,因此得出规律每一周期元素原子的电子层数相同;故答案为:电子层数; (3)11号钠元素最外层电子数为1,故化合价+1价;17号元素为氯,故化合价为-1价,故钠元素和氯元素组成的化合物的化学式为NaCl,构成该物质的微粒是钠离子和氯离子;故填:NaCl,离子; (4)决定元素的化学性质的是原子的最外层电子数,A粒子B粒子的最外层电子数相同,A粒子化学性质与B粒子化学性质相似。故答案为:①B和C;②最外层电子数 考点:考查了元素周期表的特点及其应用;原子结构示意图与离子结构示意图的相关知识。 16.(每空2分,12分)(1)Na Si Cl (2)H2+Cl22HCl (3)CH3COOH CH3COOH+NaHCO3→CH3COONa+H2O +CO2↑ 【解析】 试题分析:根据元素在周期表中的相对位置可知①~⑥元素分别是H、C、O、Na、Si、Cl。 (1)最活泼的金属元素是Na。同主族自上而下原子半径逐渐增大,则②和⑤两种元素原子半径较大的是Si。同周期自左向右非金属性逐渐增强,最高价氧化物水化物的酸性逐渐增强,则⑤和⑥两种元素最高价氧化物对应的水合物酸性较强的元素是Cl; (2)氢气在氯气中燃烧的化学方程式为H2+Cl22HCl。 (3) ①②③三种元素能够形成多种有机化合物,其中一种不仅是厨房调味剂而且还能除去水垢,因此该物质是乙酸,结构简式为CH3COOH,乙酸与NaHCO3反应的化学方程式为CH3COOH+NaHCO3→CH3COONa+H2O +CO2↑。 考点:考查元素周期表的结构和元素周期律的应用 17.(1);NH3(2)氧原子、 (3)HSO3-+H+=SO2+H2O (4)1.4 (5) 【解析】 试题分析:C原子最外层电子数与核外电子总数之比为3:4,C为O元素;B原子最外层有3个未成对电子,B为N原子;E与C同主族,E为S元素;G的基态原子核外M能层填满电子,N能层只有1个电子,G为Cu元素;D原子序数大于8,小于16,能形成+1价阳离子,所以D为Na元素;F能形成-1价阴离子,原子序数大于16,小于29,故F为Cl元素;化合物AF常温下为气体,A为H元素; (1)O元素基态原子的电子排布式:;这些元素形成的物质中与H3O+含有10个电子,互为等电子体是NH3。(2)Cu2+的水合离子中,氧原子含有孤对电子,提供孤电子对的原子是氧原子;家用消毒剂的主要成分是次氯酸钠,其电子式为 (3)分别由H、O、Na、S四种元素组成的两种盐NaHSO4、NaHSO3可相互反应得到二氧化硫气体,离子方程式是HSO3-+H+=SO2+H2O。 (4)0.3molCu2O与硝酸反应的方程式为0.3molCu2O消耗硝酸1.4mol (5)0.4mol液态N2H4与足量的液态H2O2反应,生成N2气体和H2O气体,放出256.652kJ的热量,该反应的热化学方程式为。 考点:本题考查原子结构、热化学方程式。 18. HF>H2O>H2S 负(或-2) F(或氟或⑤) H++HSO===SO2↑+H2O 在表中相应的位置写出“N” 11 是 【解析】试题分析:根据元素在周期表的位置,①②③④⑤分别是H、Na、O、S、F。 (1) 非金属性越强氢化物的稳定性越强;(2)氧化性强的元素在化合物中易显负价;(3)M、N两种化合物均由①②③④四种元素组成,则M、N是NaHSO3、NaHSO4;(4) X、Y、Z可能同一周期或X和Y同一周期X和Z同一主族或X和Y同一周期Y和Z同一主族XY和Z三种元素的原子最外层电子数之和为17,①若三种元素位于同一周期则三种元素最外层电子数之和为Y最外层电子数的3倍17不是3的倍数,所以该假设错误;②若X和Y同一周期X和Z同一主族,设x的最外层电子数是a则Y在最外层电子数是a+1,Z的最外层电子数为a,所以三种元素最外层电子数之和=a+a+a+1=17,a不等于正整数,所以该假设错误;③若X和Y同一周期Y和Z同一主族设X的最外层电子数是b,Y和Z的最外层电子数是b+1所以三种元素最外层电子数之和=b+b+1+b+1=17,b=5,所以X是N元素Y是O元素Z是S元素; (5)若把元素周期表设计成简明的形式,第4周期共有18种元素,而表中共有8个纵行,故A位置包含11种元素,C位置所含元素均为金属元素。 解析:根据以上分析(1) 非金属性越强氢化物的稳定性越强,元素③④⑤的氢化物的稳定性由强到弱的顺序是HF>H2O>H2S;(2)氧化性强的元素在化合物中易显负价,氧元素一般在化合物中显负价,氟元素氧化性大于氧元素,在与氟形成化合物时,所显示的价态正好相反;(3) NaHSO3、NaHSO4反应的离子方程式为H++HSO===SO2↑+H2O;(4) 根据以上分析X是N元素、Y是O元素、Z是S元素,所以N元素的相应位置是。 (5)若把元素周期表设计成简明的形式,第4周期共有18种元素,而表中共有8个纵行,故A位置包含11种元素,C位置所含元素均为金属元素。 点睛:同周期元素从左到右非金属性增强,同主族元素从上到下非金属性减弱,非金属性越弱氢化物的稳定性越弱。 19.2Na + 2H2O === 2NaOH + H2ab反应物本身的性质不正确,影响反应速率的因素还有浓度和表面积 【解析】 (1)Na是活泼金属,与水反应生成NaOH和氢气,化学方程式为:2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑。(2)用砂纸打磨镁片和铝片或者用盐酸浸泡镁片和铝片片刻,都能够除去镁和铝表面的氧化膜,用烧碱溶液浸泡镁片和铝片片刻,只能去掉铝片表面氧化膜,故能达到实验2中“预处理”效果的是ab。(3)将表面积大致相同的镁片和铝片(均已预处理),分别投入足量相同体积的0.5 mol/L盐酸中,镁片比铝片反应速率快,可得出反应物本身的性质决定化学反应速率。(4)实验3中,影响反应速率的因素还有浓度和表面积,而固体反应物的表面积和酸的浓度均不同,故该同学得出的结论不正确。 点睛:本题考查影响化学反应的影响因素,题目难度不大,注意决定化学反应速率的因素是反应物本身的性质,当多个外因同时影响化学反应速率时,不能盲目下结论,要控制变量,讨论其中一个变量,才能作出正确结论。 20. 钾 铝 S2?+Cl2=S↓+2Cl? 分液漏斗 防止倒吸 变蓝 NaOH SiO32?+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3? 饱和NaHCO3 【解析】分析:(1)根据金属活动性顺序表可以判断钠、钾、铝的活泼性,活泼性越强,与盐酸反应越剧烈;根据电子守恒比较生成氢气体积大小; (2)硫离子被氯气氧化成硫单质,据此写出反应的离子方程式; (3)根据仪器的构造写出仪器A的名称;球形干燥管具有防止倒吸的作用;①氯气能够将碘离子氧化成碘单质;氯气有毒,氯气能够与氢氧化钠溶液反应;②二氧化碳过量时生成硅酸和碳酸氢钠,可以用饱和碳酸氢钠溶液吸收氯化氢。 详解:(1)金属活泼性顺序为:钾>钠>铝,所以相同条件下与盐酸反应最激烈的是钾,反应速率最慢的是铝;生成1mol氢气需要得到2mol电子,1mol钾、钠都失去1mol电子,而1mol铝失去3mol电子,所以生成氢气最多的是金属铝; (2)氯气氧化性强于硫单质,所以氯气能够与硫离子反应生成硫,反应的离子方程式为:S2-+Cl2=S↓+2Cl-; (3)根据仪器构造可知仪器A为分液漏斗;球形干燥管D能够防止倒吸,可以避免C中液体进入锥形瓶中; ①浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气,氯气具有强氧化性,可与碘化钾反应生成碘,因淀粉遇碘变蓝色,则可观察到溶液变蓝;氯气有毒,不能排放到空气中,可与氢氧化钠溶液反应而被吸收,则可用氢氧化钠溶液进行尾气吸收; ②盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳,二氧化碳与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀,由于二氧化碳过量,则C中发生反应的离子方程式为SiO32?+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3?;由于浓盐酸具有挥发性,生成的二氧化碳中含有氯化氢,氯化氢也能与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀,所以应在两装置间添加装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶,用来除去氯化氢气体。 点睛:本题考查了实验方案设计,涉及金属、非金属性强弱的探究,明确物质的性质是解本题的关键,同时考查学生灵活运用知识解答问题的能力,题目难度中等。易错点是设计实验时没有考虑到干扰因素的排除以及尾气处理等。 21.NaBr没有完全反应,生成NaCl的质量为5.85 g 【解析】设11 g NaBr完全反应,蒸干后得残渣质量为x。 2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2 2×103 2×58.5 11 g x x==6.25 g 因为6.25 g<6.55 g,可知NaBr没有完全反应。 设生成NaCl质量为y。 2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2 固体质量差 2×103 2×58.5 89 y 11 g-6.55 g y==5.85 g。 22.(1)40 (2)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 【解析】(1)0.2molX元素的离子被还原成中性原子时,需要得到2.408×1023个电子,X离子得电子被还原,电子的物质的量是0.4mol,二者的物质的量之比等于微粒个数之比,则每个X离子得到2个电子生成原子或单质;0.3gX的单质与足量盐酸充分反应放出0.015g氢气,则X是金属元素,其阳离子为二价阳离子,X与盐酸反应生成金属阳离子时,根据转移电子守恒得n(H2)=n(X),M(X)==40g/mol,其相对原子质量为40,X中质子数和中子数相等,则X质子数是20,为Ca元素,故答案为:40; (2)Y元素的阴离子结构与氩原子结构相同,Y的原子半径是其所在周期元素中最小的,,则Y为Cl元素。X最高价氧化物对应的水化物为氢氧化钙,氯气与氢氧化钙反应的方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,故答案为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。 点睛:本题考查化学方程式的计算、元素推断等知识点,侧重考查学生推断计算能力,正确判断元素是解本题关键。注意题干信息的获取、加工和利用。本题的难度不大,需要注意的是化学方程式的书写和配平。

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    高中化学/人教版(新课程标准)/选修2 化学与技术/本册综合

    4单元整合 化学与技术的发展:11张PPT 4.2表面活性剂 精细化学品:25张PPT 4.1化肥和农药:31张PPT 3单元整合 化学与材料的发展:21张PPT 3.3.2有机高分子材料:24张PPT 3.3.1高分子化合物的合成:27张PPT 3.2.2金属的腐蚀及防止:26张PPT 3.2.1从矿石中获得金属:29张PPT 3.1无机非金属材料:36张PPT 2单元整合 化学与资源开发利用:10张PPT 2.3石油、煤和天然气的综合利用:38张PPT 2.2.2海水中溴、镁及重水的提取:24张PPT 2.2.1海水中盐的开发和利用:24张PPT 2.1.2污水处理与海水淡化:18张PPT 2.1.1天然水的净化:28张PPT 1单元整合 走进化学工业:13张PPT 1.3纯碱的生产:30张PPT 1.2人工固氮技术——合成氨:28张PPT 1.1化工生产过程中的基本问题:39张PPT 第一单元 走进化学工业 课题1 化工生产过程中的基本问题 1.以硫酸生产为例,能记住化工生产过程中应解决的基本问题。 2.会运用接触法制硫酸的化学反应原理,能记住其生产过程和典型设备。 3.能记住防止硫酸工业“三废”造成污染的方法和“废热”利用等知识。 一 二 三 四 五 一、依据化学反应原理确定生产过程 1.化工生产与化学反应的关系 化工生产依据化学反应原理符合化学反应规律基础实验室研究。 2.确定化工生产反应原理与过程的一般方法 对于某一具体的化工产品,研究生产过程要从产品的化学组成和性质考虑,来确定原料和生产路线。 3.确定化工生产反应原理与过程的案例研究——生产硫酸 (1)关于工业制硫酸的反应原理及过程需考虑的因素。 ①分析产品的化学组成,据此确定生产该产品的主要原料。从H2SO4的组成看,原料应该是自然界存在的含硫物质,如硫黄、黄铁矿(主要成分是FeS2)等。 ================================================ 压缩包内容: 1.1化工生产过程中的基本问题.pptx 1.2人工固氮技术——合成氨.pptx 1.3纯碱的生产.pptx 1单元整合 走进化学工业.pptx 2.1.1天然水的净化.pptx 2.1.2污水处理与海水淡化.pptx 2.2.1海水中盐的开发和利用.pptx 2.2.2海水中溴、镁及重水的提取.pptx 2.3石油、煤和天然气的综合利用.pptx 2单元整合 化学与资源开发利用.pptx 3.1无机非金属材料.pptx 3.2.1从矿石中获得金属.pptx 3.2.2金属的腐蚀及防止.pptx 3.3.1高分子化合物的合成.pptx 3.3.2有机高分子材料.pptx 3单元整合 化学与材料的发展.pptx 4.1化肥和农药.pptx 4.2表面活性剂 精细化学品.pptx 4单元整合 化学与技术的发展.pptx

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    高中化学/人教版(新课程标准)/选修1 化学与生活/本册综合

    本章整合4 保护生存环境:16张PPT 本章整合3 探索生活材料:20张PPT 本章整合2 促进身心健康:15张PPT 本章整合1 关注营养平衡:16张PPT 4.3垃圾资源化:23张PPT 4.2.2改善水质:26张PPT 4.2.1水体污染的危害:22张PPT 4.1.2改善大气质量:36张PPT 4.1.1大气污染的危害:29张PPT 3.4塑料、纤维和橡胶:36张PPT 3.3玻璃、陶瓷和水泥:32张PPT 3.2.2金属的防护:24张PPT 3.2.1金属的腐蚀:28张PPT 3.1合金:25张PPT 2.2正确使用药物:38张PPT 2.1.2安全使用食品添加剂:24张PPT 2.1.1水在人体中的作用和食物的酸碱性:23张PPT 1.4维生素和微量元素:30张PPT 1.3生命的基础——蛋白质:35张PPT 1.2重要的体内能源——油脂:24张PPT 1.1.2淀粉、纤维素:22张PPT 1.1.1葡萄糖:24张PPT 第一章 关注营养平衡 第一节 生命的基础能源——糖类 第一课时 葡萄糖 1.能说出糖类对人类健康的重要作用。 2.能记住葡萄糖的结构与性质。 3.能记住葡萄糖是人体内最重要的供能物质。 一 二 一、糖类概述 1.来源 糖类来源于绿色植物的光合作用,反应原理为 2.用途 人们每天摄取的热能中大约有75%来自糖类。 3.组成 糖类是由C、H、O三种元素组成的一类有机化合物,糖类也叫做碳水化合物,它的化学组成大多数符合通式Cn(H2O)m。 ================================================ 压缩包内容: 1.1.1葡萄糖.pptx 1.1.2淀粉、纤维素.pptx 1.2重要的体内能源——油脂.pptx 1.3生命的基础——蛋白质.pptx 1.4维生素和微量元素.pptx 2.1.1水在人体中的作用和食物的酸碱性.pptx 2.1.2安全使用食品添加剂.pptx 2.2正确使用药物.pptx 3.1合金.pptx 3.2.1金属的腐蚀.pptx 3.2.2金属的防护.pptx 3.3玻璃、陶瓷和水泥.pptx 3.4塑料、纤维和橡胶.pptx 4.1.1大气污染的危害.pptx 4.1.2改善大气质量.pptx 4.2.1水体污染的危害.pptx 4.2.2改善水质.pptx 4.3垃圾资源化.pptx 本章整合1 关注营养平衡.pptx 本章整合2 促进身心健康.pptx 本章整合3 探索生活材料.pptx 本章整合4 保护生存环境.pptx

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  • ID:7-5553428 2018_2019学年...化学第02章化学反应速率与化学平衡课时同步试题(打包6套)新人教版选修4

    高中化学/人教版(新课程标准)/选修4 化学反应原理/第二章 化学反应速率和化学平衡/本单元综合与测试

    专题2.4 化学反应进行的方向 一、选择题 1.下列过程是非自发的是 A.水由高处向低处流 B.煤炭的燃烧 C.铁在潮湿空气中生锈 D.室温下水结成冰 【答案】D 【解析】自然界中水由高处向低处流、煤炭的燃烧、铁在潮湿空气中生锈、室温下冰的融化,都是自发过程,其逆向都是非自发的。 2.下列关于焓变与反应方向的叙述中正确的是 A.化学反应的焓变与其反应的方向无关 B.化学反应的焓变直接决定了反应的方向 C.反应焓变为正值时不利于反应自发进行 D.焓变为负值的反应都能自发进行 【答案】C 3.对于化学反应能否自发进行,下列说法中错误的是 A.若ΔH < 0,ΔS > 0,任何温度下都能自发进行 B.若ΔH > 0,ΔS < 0,任何温度下都不能自发进行 C.若ΔH > 0,ΔS > 0,低温时可自发进行 D.若ΔH < 0,ΔS < 0,低温时可自发进行 【答案】C 【解析】 选项 内容分析 结论 A ΔH?0,ΔS0→ΔG<0,任何温度下都能自发进行 B ΔH?0,ΔS0→ΔG0,任何温度下都不能自发进行 C ΔH?0,ΔS0,高温时能保证ΔG<0 D ΔH?0,ΔS0,低温时能保证ΔG<0 4.已知吸热反应2CO(g)2C(s)+O2(g),设ΔH和ΔS不随温度而变,下列说法中正确的是 A.低温下能自发进行 B.高温下能自发进行 C.任何温度下都能自发进行 D.任何温度下都不能自发进行 【答案】D 【解析】已知反应2CO(g)2C(s)+O2(g)的ΔH>0,ΔS<0,所以ΔH-TΔS>0,在任何温度下反应都是不能自发进行的,A、B、C错误,D正确。 5.下列说法完全正确的是 A.自发进行的反应均是放热反应 B.ΔS为正值的反应均能自发进行 C.物质的量增加的反应,ΔS为正值 D.CaCO3(s)受热分解为CaO(s)和CO2(g):ΔS>0 【答案】D 6.金属锡的冶炼常用焦炭作还原剂:SnO2+2CSn+2CO↑,反应过程中能量的变化如图所示。下列有关该反应的ΔH、ΔS的说法中正确的是 A.ΔH<0 ΔS<0 B.ΔH>0 ΔS<0 C.ΔH<0 ΔS>0 D.ΔH>0 ΔS>0 【答案】D 【解析】根据图像可知,该反应是吸热反应,ΔH>0;根据反应方程式可知,该反应是熵增反应,ΔS>0,故应选D。 7.在图Ⅰ中A、B两容器里,分别收集着两种互不作用的理想气体。若将中间活塞打开,如图Ⅱ,两种气体分子立即都占有了两个容器。这是一个不伴随能量变化的自发过程。关于此过程的下列说法不正确的是 理想气体的自发混合 A.此过程是从混乱程度小的状态向混乱程度大的状态变化的过程,即熵增大的过程 B.此过程为自发过程,而且没有热量的吸收或放出 C.此过程是自发可逆的 D.此过程从有序到无序,混乱度增大 【答案】C 【解析】气体扩散过程是熵增加的过程,A、D正确;该过程不伴随能量变化,B正确;两种气体混合后,不会再自发地分开,所以逆过程不能自发进行,C错误。 8.下列说法正确的是 A.在常温下,放热反应一般能自发进行,吸热反应都不能自发进行 B.NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ΔH=+185.57 kJ/mol,能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的倾向 C.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变和熵变均可以单独作为反应自发性的判据 D.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的方向 【答案】B 9.下列关于判断过程方向的说法正确的是 A.所有自发进行的化学反应都是放热反应 B.高温、高压下可以使石墨转化为金刚石是自发的化学反应 C.由能量判据和熵判据组合而成的复合判据,将更适合于所有的过程 D.同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同 【答案】C 10.反应CH3OH(g) + NH3(g)CH3NH2(g) + H2O(g)在高温下才能自发向右进行,则该反应的ΔH、ΔS应为 A.ΔH>0、ΔS<0 B.ΔH<0、ΔS>0 C.ΔH>0、ΔS>0 D.ΔH<0、ΔS<0 【答案】C 【解析】该反应在高温下能够自发的向右进行,这说明ΔH?TΔS<0,ΔH”或“<”,下同)。 (2)乙烯聚合成聚乙烯,ΔS________0。 (3)CaCO3(s)加热分解成CaO(s)和CO2(g),ΔS________0。 (4)水蒸气凝结成水,ΔS_____0。 (5)25 ℃和1.01×105 Pa时,反应2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) ΔH=+56.76 kJ/mol能自发进行的原因是______________________________________________________________。 【答案】(1)> (2)< (3)> (4)< (5)该反应是熵增反应,且常温下熵变ΔS对反应的方向性起决定作用 【解析】(1)蔗糖溶于水,混乱度增大,属于熵增过程,ΔS>0。(2)乙烯聚合成聚乙烯由气态转化为固态,混乱度减小,ΔS<0。(3)CaCO3(s)加热分解成CaO(s)和CO2(g),物质的量增多且有气体产生,混乱度增大,属于熵增过程,ΔS>0。(4)水蒸气凝结成水,由气态转化为液态,混乱度减小,ΔS<0。(5)因ΔH>0,ΔS>0,ΔG=ΔH-TΔS<0时自发反应,因此ΔS>0对自发反应起决定作用。 12.向平底烧瓶中放入氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]和氯化铵晶体,塞紧瓶塞。在瓶底和木板间滴少量水(如图所示)。一段时间后,发现瓶内固态物质变稀,有液体生成,瓶壁变冷,小木板黏结在烧瓶底部。这时打开瓶塞,烧瓶中散发出刺鼻的气味。 (1)下列有关该实验的结论正确的是 (填字母)。 A.自发反应一定是放热反应 B.自发反应一定是吸热反应 C.有的吸热反应也能自发进行 D.吸热反应不能自发进行 (2)发生反应的化学方程式为 。 (3)从化学反应进行方向的角度解释上述现象: 。 【答案】(1)C (2)Ba(OH)2·8H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3↑+10H2O (3)该反应是吸热反应,也是熵增加反应,由于熵变对该反应的方向起决定性作用,即ΔH-TΔS<0,该反应常温下自发进行,从而产生了上述现象 13.已知,一个可逆反应,若正反应为自发过程,则其逆反应为非自发过程,反之,亦然。 (1)已知2CO(g)CO2(g)+C(s),T=980 K时ΔH-TΔS=0。当体系温度低于980 K时,估计ΔH-TΔS____0(填“大于”、“小于”或“等于”,下同);当体系温度高于980 K时,估计ΔH-TΔS____0。 (2)电子工业中清洗硅片上的SiO2(s)的反应为SiO2(s)+4HF(g)===SiF4(g)+2H2O(g) ΔH(298.15 K)=-94.0 kJ·mol-1 ΔS(298.15 K)=-75.8 J·mol-1·K-1,设ΔH和ΔS不随温度而变化,则此反应自发进行的温度是_______________________________________________。 【答案】(1)小于 大于 (2)小于1 240 K 【解析】(1)C(s)+CO2(g)2CO(g)的反应为吸热反应,ΔH>0,则2CO(g)CO2(g)+C(s)为放热反应,ΔH<0,且该反应ΔS<0,则当T<980 K时,ΔH-TΔS<0,T>980 K时,ΔH-TΔS>0。(2)由题给信息,要使反应能自发进行,须有ΔH-TΔS<0,即-94.0 kJ·mol-1-T×[-75.8 J/(mol·K)]×10-3 kJ/J<0则T<=1.24×103 K。 PAGE 1 专题2.1 化学反应速率 一、选择题 1.下列说法正确的是 A.化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示 B.用不同物质的浓度变化表示同一时间内同一反应的速率时,其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比 C.化学反应速率表示化学反应在某时刻的瞬时速率 D.在反应过程中,反应物的浓度逐渐变小,所以用反应物表示的化学反应速率为负值 【答案】B 2.已知2SO2+O22SO3(g),若反应速率分别用v(SO2)、v(O2)、v(SO3)表示,则下列式子正确的是 A.2v(SO3)=v(O2) B.v(SO2)=v(O2)=v(SO3) C.v(SO2)=v(O2) D.v(O2)=2v(SO2) 【答案】C 【解析】由反应速率之比是相应的化学计量数之比,可推出关系式。v(SO3)=2v(O2),A错误;v(SO2)=2v(O2)=v(SO3),B错误;v(SO2)=v(O2),C正确;2v(O2)=v(SO2),D错误。 3.5.6 g铁粉投入到盛有100 mL 2 mol·L-1稀硫酸的烧杯中,2 min时铁粉刚好溶解(溶解前后溶液体积变化忽略不计),下列表示这个反应的速率正确的是 A.v(Fe)=0.5 mol·L-1· min-1 B.v(H2SO4)=1 mol·L-1· min-1 C.v(H2SO4)=0.5 mol·L-1· min-1 D.v(FeSO4)=1 mol·L-1· min-1 【答案】C 【解析】铁粉为固体,其物质的量浓度可视为常数,不能用来表示化学反应速率,A错误;反应的铁粉是0.1 mol,参加反应的H2SO4为0.1 mol,由v=知,所以v(H2SO4)=0.5 mol·L-1·min-1,v(FeSO4)=0.5 mol·L-1·min-1,B、D错误,C正确。 4.化学反应速率是通过实验测定的,下列化学反应速率的测量中,测量依据不可行的是 选项 化学反应 测量依据(单位时间内) A 2NO2N2O4 颜色深浅 B Zn+H2SO4ZnSO4+H2 H2体积 C CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) 压强变化 D Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOH 沉淀质量 【答案】C 【解析】根据颜色深浅,可判断NO2的浓度变化,故A可行;根据H2体积,可计算H2SO4浓度变化,故B可行;CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)反应中,压强是恒量,不能通过测量压强变化测定反应速率,故C不可行;通过碳酸钙沉淀质量可计算氢氧化钙、碳酸钠浓度变化,故D可行。故答案选C。 5.在密闭容器中A与B反应生成C,其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示。已知v(A)、v(B)、v(C)之间有以下关系:2v(A)=3v(B),v(C)=2v(B),则此反应可表示为 A.3A+2B4C B.2A+3B6C C.3A+2BC D.2A+3B4C 【答案】A 6.对于可逆反应2A(g)+3B(g)4C(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是 A.v(A)=0.9 mol·L-1· min-1 B.v(B)=1.5 mol·L-1· min-1 C.v(D)=0.8 mol·L-1· min-1 D.v(C)=0.1 mol·L-1· s-1 【答案】D 7.将固体NH4Br置于密闭容器中,在某温度下,发生反应:NH4Br(s)NH3(g)+HBr(g),2HBr(g) Br2(g)+H2(g),2 min后,测知H2的浓度为0.5 mol·L-1,HBr的浓度为4 mol·L-1,若上述反应速率用v(NH3)表示,则下列速率正确的是 A.0.5 mol·L-1· min-1 B.2.5 mol·L-1· min-1 C.2 mol·L-1· min-1 D.1.25 mol·L-1· min-1 【答案】B 【解析】此题为连锁反应,即NH4Br(s)分解生成的HBr又有一部分分解,故剩余的HBr的量为NH4Br分解生成的HBr的量减去分解的HBr量,即c(HBr)=c生成(HBr)-c分解(HBr)。又知c(H2)=0.5 mol·L-1,则c分解(HBr)=1 mol·L-1,所以c生成(HBr)=c(HBr)+c分解(HBr)=5 mol·L-1,c(NH3)=c生成(HBr)=5 mol·L-1,v(NH3)==2.5 mol·L-1·min-1。 8.用下列实验装置和方法进行的相应实验,能达到实验目的的是 A.用甲装置比较盐酸、碳酸和硅酸的酸性强弱 B.用乙所示方法检验装置的气密性 C.用丙装置制备和收集氨气 D.用丁装置测定化学反应速率 【答案】B 二、非选择题 9.某温度时,在2 L容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化关系曲线如图所示。 (1)由图中的数据分析,该反应的化学方程式为________________________。 (2)反应开始至2 min、5 min时Z的平均反应速率为________________、________________。 (3)5 min后Z的生成速率比5 min末Z的生成速率________(填“大”、“小”或“相等”)。 【答案】(1)3X+Y2Z (2)0.05 mol·L-1· min-1 0.04 mol·L-1· min-1 (3)相等 【解析】(1)根据图示反应至5 min时,X减少了0.6 mol,Y减少了0.2 mol,Z生成了0.4 mol,故X、Y、Z的物质的量变化之比为3∶1∶2,因5 min后三者共存,故为可逆反应,由化学计量数之比=化学反应速率之比=浓度变化量之比=物质的量变化之比,可知该反应的化学方程式为3X+Y2Z。(2)根据图中数据,依据反应速率计算公式v=可计算出反应速率,需注意Z的初始物质的量是0.1 mol。(3)5 min后Z的物质的量不再变化,反应速率为零,故相等。 10.某化学兴趣小组设计实验探究反应速率的测定和比较。 【实验目的】测定锌与稀硫酸反应的速率 【实验用品】锥形瓶、双孔塞、胶皮管、分液漏斗、直角导管、50mL注射器、铁架台、秒表、锌粒、 1 mol/L硫酸、4 mol/L硫酸。 【实验步骤】 (1)取一套装置(如图所示),加入40 mL 1 mol/L的硫酸和锌粒,测量收集10 mL H2所需的时间。 (2)取另一套装置,加入40 mL4 mol/L的硫酸和锌粒,测量收集10 mL H2所需的时间。 【实验现象】锌与稀硫酸反应 (写现象),收集10mL气体,(2)所用时间比(1)所用时间_________。 【实验结果】 加入试剂 反应时间 反应速率 40 mL 1 mol/L硫酸 长 _________ 40 mL 4 mol/L硫酸 短 _________ 【实验结论】4 mol/L硫酸与锌反应比1 mol/L硫酸与锌反应的速率 。 【注意事项】(1)锌的颗粒(即表面积)大小 ; (2)40 mL的硫酸要迅速加入; (3)装置 ,且计时要迅速准确; (4)气体收集可以用排水量气装置(如图所示)代替。 【实验讨论】除本实验测定反应速率的方法外,可行的方案还有(至少填两种): (1) 。 (2) 。 【答案】 【实验现象】产生气泡 短 【实验结果】小 大 【实验结论】大 【注意事项】(1)基本相同 (3)气密性良好 【实验讨论】(1)测定单位时间内产生的H2的体积 (2)测定一段时间内H+的浓度变化 (3)测定一段时间内锌粒的质量变化(答两条即可) PAGE 1 专题2.2 影响化学反应速率的因素 一、选择题 1.下列措施中肯定能使化学反应速率增大的是 A.增大反应物的量 B.增大压强 C.升高温度 D.以上措施均可 【答案】C 【解析】改变反应中固体或纯液体的量不会影响反应速率;改变没有气体参加的反应体系的压强不影响反应速率。 2.把镁条直接投入到盛有盐酸的敞口容器中,产生H2的速率如右图所示,在下列因素中,影响反应速率的因素是 ①盐酸的浓度 ②镁条的表面积 ③溶液的温度 ④Cl-的浓度 A.①④ B.③④ C.①②③ D.②③ 【答案】C 3.把下列4种X溶液,分别加入到4个盛有10 mL 2 mol·L-1盐酸的烧杯中,并加水稀释到50 mL,此时X与盐酸缓缓地进行反应,其中反应速率最大的是 A.20 mL,3 mol·L-1 B.20 mL,2 mol·L-1 C.10 mL,4 mol·L-1 D.10 mL,2 mol·L-1 【答案】A 4.下列有关化学反应速率的说法正确的是 A.氢气与氮气能够缓慢地反应生成氨气,使用合适的催化剂可以提高化学反应速率 B.等质量的锌粉和锌片与相同体积和浓度的盐酸反应,反应速率相等 C.用铁片与硫酸反应制备氢气时,使用浓硫酸可以加快产生氢气的速率 D.增大反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的压强,反应速率不变 【答案】A 【解析】使用合适的催化剂可以降低合成氨反应的活化能,提高化学反应速率,故A项正确;锌粉与盐酸的接触面积大,所以锌粉与盐酸反应产生氢气的速率比锌片快,故B项错误;浓硫酸能够使铁钝化,形成的氧化膜隔绝了硫酸与铁的接触,反应停止,故C项错误;增大压强,反应体系中有关气体的浓度增大,反应速率增大,D项错误。 5.在恒温、恒容的密闭容器中进行反应A(g)+B(g)C(g),若反应物A的浓度从2 mol·L-1降到0.8 mol·L-1需20 s,那么反应物A的浓度由0.8 mol·L-1降到0.2 mol·L-1所需的反应时间 A.等于10 s B.大于10 s C.小于10 s D.无法判断 【答案】B 【解析】本题易错之处是误以为化学反应过程是一个物质浓度匀速变化的过程而错选A项。由反应物A的浓度从2 mol·L-1降到0.8 mol·L-1需20 s可知A的反应速率为0.06 mol·L-1·s-1,假设速率不变,则A的浓度由0.8 mol·L-1降到0.2 mol·L-1所需的反应时间为10 s。但在其他条件不变时,随着反应的进行,反应物的浓度逐渐降低,化学反应速率逐渐减慢,因此所需的反应时间应大于10 s。 6.对某一可逆反应来说,使用催化剂的作用是 A.催化剂在反应前后质量不变,故催化剂不参与化学反应 B.降低反应活化能,使反应速率加快 C.催化剂能够改变反应的反应热 D.催化剂只改变反应的正反应速率 【答案】B 【解析】A项,催化剂是通过参与反应来改变化学反应速率的;B项,使用催化剂能降低反应活化能,使部分能量较低的分子转化为活化分子,增加了单位体积内活化分子百分数,使反应速率加快;C项,反应的反应热与反应物和生成物的能量有关,与反应的过程无关,故催化剂不能改变反应的反应热;D项,对某一可逆反应来说,使用催化剂,可以同等程度地改变正、逆反应的速率。本题选B。 7.在容积可变的容器中发生反应N2+3H22NH3,当缩小容器容积时,化学反应速率增大,其主要原因是 A.分子运动速率加快,使反应物分子间的碰撞机会增多 B.反应物分子的能量增加,活化分子百分数增大,有效碰撞次数增多 C.活化分子百分数未变,但单位体积内的活化分子数增加,有效碰撞次数增多 D.分子间距离减小,使所有的活化分子间的碰撞都成为有效碰撞 【答案】C 【解析】活化分子百分数与压强无关,容器容积缩小时,单位体积内活化分子数增加。 8.在不同的载体(钛片、铝片、陶瓷)表面制备TiO2薄膜,探究不同载体下TiO2薄膜光催化使甲基橙脱色的效果,每光照20 min取一次样,实验结果如图所示。下列说法正确的是 A.不同载体,无论何种温度一定是钛片载体的光催化活性最好 B.约在520 ℃时,钛片载体的光催化活性最好 C.无论何种载体,催化活性总是随温度的升高而升高 D.不同载体,TiO2薄膜的光催化活性相同 【答案】B 9.在实验Ⅰ和实验Ⅱ中,用定量、定浓度的盐酸与足量的石灰石反应,并在一定的时间内测量反应所放出的CO2的体积。实验Ⅰ用的是块状的石灰石,实验Ⅱ用的是粉末状石灰石。下图中哪个图像能正确反映两种实验的结果 【答案】B 【解析】固体物质参加反应,增大接触面积,才能提高反应速率,粉末状的固体比块状的固体的表面积大,反应Ⅱ比反应Ⅰ的速率快;盐酸的物质的量相同,则产生的CO2的体积应相等,因此A、C错误,从D中可以看出Ⅰ的反应速率大于Ⅱ,故D错误。 二、非选择题 10.在一个容积可变的密闭容器中发生反应:3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)。 回答下列问题: (1)增加Fe的量,正反应速率_____________ (填“增大”、“减小”或“不变”,下同)。 (2)将容器的容积缩小一半,正反应速率_____________,逆反应速率_____________。 (3)保持容器的容积不变,充入N2使体系压强增大,正反应速率_________,逆反应速率__________。 (4)保持压强不变,充入N2使容器的容积增大,正反应速率___________,逆反应速率___________。 【答案】(1)不变 (2)增大 增大 (3)不变 不变 (4)减小 减小 11.草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应: MnO+H2C2O4+H+Mn2++CO2↑+H2O(未配平)。用4 mL 0.001 mol/L KMnO4溶液与2 mL 0.01 mol/L H2C2O4溶液,研究不同条件对化学反应速率的影响。改变的条件如下: 组别 10%硫酸体积/mL 温度/℃ 其他物质 Ⅰ 2 20 Ⅱ 2 20 10滴饱和MnSO4溶液 Ⅲ 2 30 Ⅳ 1 20 1 mL蒸馏水 (1)该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。 (2)如果研究催化剂对化学反应速率的影响,使用实验________和________(用Ⅰ~Ⅳ表示,下同);如果研究温度对化学反应速率的影响,使用实验________和________。 (3)对比实验Ⅰ和Ⅳ,可以研究________对化学反应速率的影响,实验Ⅳ中加入1 mL蒸馏水的目的是___________________________________________________________________________________________________________。 【答案】(1)2∶5 (2)Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅲ (3)c(H+)(或硫酸溶液的浓度) 确保所有实验中c(KMnO4)、c(H2C2O4)不变和溶液总体积不变 12.某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响,在常温下按照如下方案完成实验。 实验编号 反应物 催化剂 ① 10 mL 2% H2O2溶液 无 ② 10 mL 5% H2O2溶液 无 ③ 10 mL 5% H2O2溶液 1 mL 0.1 mol ? L-1 FeCl3溶液 ④ 10 mL 5% H2O2溶液+少量HCl溶液 1 mL 0.1 mol ? L-1 FeCl3溶液 ⑤ 10 mL 5% H2O2溶液+少量NaOH溶液 1 mL 0.1 mol ? L-1 FeCl3溶液 (1)催化剂能加快化学反应速率的原因是___________________________________。 (2)实验①和②的目的是_____________________。实验时由于较长时间没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下H2O2稳定,不易分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进是_____________________。 (3)写出实验③的化学反应方程式:______________。 (4)实验③、④、⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图。分析如图能够得出的实验结论是____________________________。 【答案】(1)改变反应途径,降低了活化能 (2)探究浓度对反应速率的影响 向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放在同一热水浴中) (3)2H2O2 2H2O+O2↑ (4)碱性环境能增大H2O2分解的速率,酸性环境能减小H2O2分解的速率 PAGE 1 专题2.3.1 化学平衡状态 一、选择题 1.化学平衡研究的对象是 A.中和反应 B.离子反应 C.可逆反应 D.氧化反应 【答案】C 【解析】化学平衡研究的对象是可逆反应,答案选C。 2.下列反应中属于可逆反应的是 A.CH4+2O2CO2+2H2O B.Zn+CuSO4ZnSO4+Cu C.H2O(g)H2O(1) D.CO+H2OCO2+H2 【答案】D 3.化学反应处于平衡状态时,下列说法正确的是 A.各组分浓度不再随时间而变化 B.反应物浓度等于生成物浓度 C.反应物质量等于生成物质量 D.反应不再进行 【答案】A 【解析】各组分浓度不再随时间而变化,是化学平衡的标志,A正确;反应物和生成物浓度相同与变化量和起始量有关,与平衡无关,不能说明反应达到平衡,B错误;反应物质量等于生成物质量时,正逆反应速率不一定相等,无法判定化学反应处于平衡状态,C错误;平衡状态是动态平衡,正、逆反应速率相同且不为0,反应仍在进行,D错误。 4.一定温度下,可逆反应H2(g)+I2(g)2HI(g)在密闭容器中达到平衡状态的标志是 A.单位时间内生成n mol H2,同时生成n mol HI B.体系内的总压不随时间变化 C.混合气体的颜色不再改变 D.单位时间内形成n mol H—H键的同时,断裂2n mol H—I键 【答案】C 【解析】A项,单位时间内生成n mol H2,同时生成n mol HI,正、逆反应速率不相等,没有达到平衡状态;B项,该反应为气体分子数不变的反应,气体的总物质的量始终不变,体系内总压始终不变,体系内的总压不随时间变化不能表明反应达到平衡状态;C项,混合气体的颜色不再改变,即I2(g)的浓度不再改变,表明反应达到平衡状态;D项,单位时间内形成n mol H—H键的同时,断裂2n mol H—I键,只表明逆反应,不能表明反应达到平衡状态。答案选C。 【点睛】判断可逆反应是否达到平衡状态的标志是“逆向相等,变量不变”,“逆向相等”指必须有正反应速率和逆反应速率且两者相等,“变量不变”指可变的物理量不变是平衡的标志,不变的物理量不变不能作为平衡的标志。 5.对于可逆反应2SO2+O22SO3 ΔH<0,在混合气体中充入一定量的18O2,足够长时间后18O A.只存在于O2中 B.只存在于O2和SO3中 C.只存在于O2和SO2中 D.存在于SO2、O2和SO3中 【答案】D 6.对于可逆反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),下列叙述中正确的是 A.达到化学平衡状态时,4v正(O2)= 5v逆(NO) B.若单位时间内生成x mol NO的同时,消耗x mol NH3,则反应达到化学平衡状态 C.达到化学平衡状态后,若增大容器容积,则正反应速率减小,逆反应速率增大 D.化学反应速率的关系为2v正(NH3)= 3v正(H2O) 【答案】A 【解析】根据化学方程式有4v正(O2)=5v正(NO),故4v正(O2)=5v逆(NO)表示v正(NO)=v逆(NO),所以A项正确。生成NO和消耗NH3均为正反应的变化,叙述中未提及逆反应的情况,所以B项错误。由于反应物、生成物均为气体,故增大容器容积,正、逆反应速率都减小,所以C项错误。v正(NH3)∶v正(H2O)=2∶3,即 3v正(NH3)=2v正(H2O),所以D项错误。 7.可逆反应:2NO22NO+O2在恒容的密闭容器中进行,达到平衡状态的标志是 ①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2 ②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO ③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态 ④混合气体的颜色不再改变的状态 ⑤混合气体的密度不再改变的状态 ⑥混合气体的压强不再改变的状态 ⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 A.①④⑥⑦ B.②③⑤⑦ C.①③④⑤ D.全部 【答案】A 8.在一定条件下,将3 mol N2和3 mol H2充入一个容积固定的密闭容器中,发生反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。当反应达到平衡时NH3为n mol。在与上述完全相同的容器中,保持温度不变,若平衡时NH3仍为n mol,则下列组合中不正确的是 选项 起始状态/mol N2 H2 NH3 A 2 0 2 B 2.5 1.5 1 C 2 D 0 0 2 【答案】D 【解析】在恒温恒容条件下,反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),反应前后气态物质体积不相等,要满足等效平衡,需将NH3的物质的量经“一边倒”全部转化为反应物的投入量,将相关数据代入计算可知,A、B、C项均与原平衡等效,而D项经转化后得到1 mol N2、3 mol H2,与原平衡不等效。 二、非选择题 9.在698 K时,向某V L的密闭容器中充入2 mol H2(g)和2 mol I2(g),发生反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g) ΔH=﹣26.5 kJ·mol-1,测得各物质的物质的量浓度与时间变化的关系如图所示。 请回答下列问题: (1)V=__________。 (2)该反应达到最大限度的时间是________,该时间内平均反应速率v(HI)=________。 (3)该反应达到平衡状态时,________(填“吸收”或“放出”)的热量为__________。 【答案】(1)2 (2)5 s 0.316 mol·L?1·s?1 (3)放出 41.87 kJ 10.(1)有效“减碳”的手段之一是节能,下列制氢方法最节能的是____________(填序号)。 a.电解水制氢:2H2O2H2↑+O2↑ b.高温使水分解制氢:2H2O(g)2H2+O2 c.太阳光催化分解水制氢:2H2O2H2↑+O2↑ d.天然气制氢:CH4+H2O(g)CO+3H2 (2)CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示。 ①从1 min到6 min,v(H2)=__________mol·L?1·min?1。 ②能说明上述反应达到平衡状态的是_______(填编号)。 a.总压强保持不变 b.混合气体的密度不随时间的变化而变化 c.H2的体积分数在混合气体中保持不变 d.单位时间内消耗3 mol H2,同时生成1 mol H2O e.反应中CO2与H2的物质的量之比为1∶3且保持不变 【答案】(1)c (2)①0.15 ②ac PAGE 1 专题2.3.2 影响化学平衡状态的因素 一、选择题 1.可确认发生了化学平衡移动的是 A.化学反应速率发生了改变 B.有气态物质参加的可逆反应达到平衡后,改变了压强 C.某一条件的改变,使正、逆反应速率不再相等 D.可逆反应达到平衡后,使用了催化剂 【答案】C 2.对于可逆反应A (g)+2B(g)2C (g) ΔH<0,达到平衡时,要使正反应速率增大,且使A的转化率增大,以下采取的措施可行的是 A.升高温度 B.增大A的浓度 C.减少C的浓度 D.增大压强 【答案】D 【解析】升高温度平衡左移,A的转化率减小,故A不符合题意;增大A的浓度,A的转化率减小,故B不符合题意;减少C的浓度,正反应速率不变,故C不符合题意;增大压强,正、逆反应速率均增大,平衡右移,A的转化率增大,故D符合题意。故选D。 3.对于密闭容器中进行的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),达到平衡时,若温度保持不变,增加N2的浓度,则 A.正、逆反应速率同时增大 B.逆反应速率先减小 C.化学平衡逆向移动 D.化学平衡正向移动 【答案】D 4.如图为某化学反应的速率与时间的关系示意图。在t1时刻升高温度或增大压强,速率的变化都符合示意图的反应是 A.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0 B.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0 C.H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH>0 D.2A(g)+B(g)2C(g) ΔH>0 【答案】B 【解析】由图知,升高温度或增大压强,平衡向逆反应方向移动,说明化学反应的ΔH<0,且正反应气体的物质的量增大,符合这两项条件的只有B项。 5.下列不能用勒夏特列原理解释的事实是 A.红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅 B.氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深 C.黄绿色的氯水光照后颜色变浅 D.合成氨工业使用高压以提高氨的产量 【答案】B 【解析】A项,涉及二氧化氮与四氧化二氮的平衡转化,故可以用勒夏特列原理解释;B项,加压后平衡不移动,但体积缩小,浓度增大使颜色变深,不能用勒夏特列原理解释;C项,光照后,次氯酸见光分解,使氯气与水反应的平衡向右移动,故可以用勒夏特列原理解释;D项,合成氨工业加压使化学平衡向右移动,可以用勒夏特列原理解释。 6.已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=﹣92.4 kJ/mol。一定条件下,现有容积相同且恒容的密闭容器甲与乙:①向甲中通入1 mol N2和3 mol H2,达到平衡时放出热量Q1 kJ;② 向乙中通入0.5 mol N2 和1.5 mol H2,达到平衡时放出热量Q2 kJ。则下列关系式正确的是 A.Q1=2Q2<92.4 B.92.4=Q1<2Q2 C.Q1=2Q2=92.4 D.92.4>Ql>2Q2 【答案】D 【解析】合成氨是可逆反应,因此Q1<92.4,①相当于在②的基础上再通入0.5 mol N2和1.5 mol H2,促进平衡向正反应方向移动,因此Q1>2Q2,故选项D正确。 【点睛】本题的难点是Q1和2Q2的比较,①可以看作在②的基础上再通入0.5 mol N2和1.5 mol H2,,此时两个平衡为等效平衡,产生的热量相同,撤去隔板,仍为等效平衡,此时的能量应为前面的2倍,现在容器应为,平衡向正反应方向移动,放出的热量大于Q2的2倍。 7.在容积一定的密闭容器中,反应2AB(g)+C(g)达到平衡后,升高温度,容器内气体的密度增大,则下列叙述正确的是 A.正反应是吸热反应,且A不是气态 B.正反应是放热反应,且A是气态 C.其他条件不变,加入少量C,物质A的转化率增大 D.改变压强对该平衡的移动无影响 【答案】A 8.对于可逆反应N2 (g)+ 3H2 (g)2NH3 (g)△H<0,下列研究目的和图示相符的是 研究目的 图示 A 压强对反应的影响(p2>p1) B 温度对反应的影响 C 平衡体系增加N2对反应的影响 D 催化剂对反应的影响 【答案】C 【解析】压强增大,反应速率加快,先达到平衡,A选项错误;升高温度,平衡逆向移动,氮气的转化率下降,B选项错误;增加氮气,正反应速率迅速增大,此时逆反应速率不变,C选项正确;催化剂能够加快反应速率,缩短达平衡的时间,D选项错误。 9.在密闭、恒容的容器中进行反应:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),一定条件下达到平衡,此时再向反应容器中通入少量NH3(g),产生的结果是 A.容器内压强不变 B.原平衡不受影响 C.NO浓度降低 D.正反应速率增大 【答案】D 10.在温度一定的条件下,N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g)在密闭容器中反应并达到平衡时,混合气体的平均摩尔质量为,N2与NH3的浓度均为c mol·L?1。若将容器的体积压缩为原来的1/2,当达到新的平衡时,下列说法中不正确的是 A.新的平衡体系中,N2的浓度小于2c mol·L?1大于c mol·L?1 B.新的平衡体系中,NH3的浓度小于2c mol·L?1大于c mol·L?1 C.新的平衡体系中,混合体的平均摩尔质量大于 D.新的平衡体系中,气体密度是原平衡体系的2倍 【答案】B 二、非选择题 11.在密闭容器里,通入x mol H2(g)和y mol I2(g),发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g) △H<0。达到平衡后,改变下列条件,反应速率将如何改变 (填“增大”“减小”或“不变”)?平衡将如何移动(填“向左”“向右”或“不变”)? (1)升高温度,反应速率将_________,平衡将如何移动 ; (2)加入正催化剂,反应速率将_________,平衡将如何移动 ; (3)充入更多的H2,反应速率将_________,平衡将如何移动 ; (4)扩大容器的体积,反应速率将_________,平衡将如何移动 ; (5)容器体积不变,通入氖气,反应速率将___________,平衡将如何移动 ; 【答案】(1)增大 向左 (2)增大 不移动 (3)增大 向右 (4)减小 不移动 (5)不变 不移动 【解析】根据外界因素对化学反应速率影响因素着手,即可解答。 (1)升高温度,正逆反应速率增大,且平衡向左移动。 12.在一个体积为2 L的密闭容器中,高温下发生反应:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)。其中CO2、CO的物质的量(mol)随时间(min)的变化关系如图所示。 (1)反应在1 min时第一次达到平衡状态,固体的质量增加了3.2 g。用CO2的浓度变化表示的反应速率 v(CO2)=______________________。 (2)反应进行至2 min时,若只改变温度,曲线发生的变化如图所示,3 min时再次达到平衡,则ΔH________0(填“>”、“<”或“=”)。 (3)5 min时再充入一定量的CO(g),平衡发生移动。下列说法正确的是________(填写编号)。 a.v正先增大后减小 b.v正先减小后增大 c.v逆先增大后减小 d.v逆先减小后增大 表示n(CO2)变化的曲线是________(填写图中曲线的字母编号)。 (4)请用固态物质的有关物理量来说明该反应已经达到化学平衡状态:__________________________________________________________________。 【答案】(1)0.1 mol·L-1·min-1 (2)> (3)c b (4)Fe(或FeO)的质量(或物质的量)保持不变;或固体总质量保持不变 13.在一个体积为1 L的密闭容器中发生某化学反应:2A(g)B(g)+C(g),三种不同条件下进行,其中实验Ⅰ、Ⅱ都在800° C,实验Ⅲ在950°C。B、C的起始浓度都为0,反应物A的浓度(mol? L-1)随时间(min)的变化如图所示。试回答下列问题: (1)在实验Ⅰ中,反应在20?40 min内A的平均反应速率为________mol? L-1?min-1。实验Ⅱ和实验Ⅰ相比,可能隐含的反应条件是____________。 (2)该反应的ΔH___________0,其判断理由是_____________。 (3)实验Ⅰ第40 min末,若降低反应温度,达到新的平衡后,A的浓度不可能为________(填序号)。 A.0.35 mol·L?1 B.0.4 mol·L?1 C.0.7 mol·L?1 D.0.8 mol·L?1 (4)若反应在800°C进行,在该1 L的密闭容器中加入1 mol A、0.2 mol He,达到平衡时A的转化率应____________。 A.等于86% B.等于50% C.小于50% D.在50%?86% 【答案】(1)7.5×10-3 实验Ⅱ中使用了催化剂 (2)> 根据实验Ⅲ和实验Ⅰ的比较,可推测该反应升高温度,平衡向正反应方向移动,即正反应为吸热反应 (3)AB (4)B PAGE 1 专题2.3.3 化学平衡常数 一、选择题 1.只改变一个影响因素,平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是 A.K不变,平衡可能移动 B.平衡移动,K值可能不变 C.相同条件下,同一个反应的方程式的化学计量数增大2倍,K值也增大两倍 D.K值变化,平衡一定移动 【答案】C 2.将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:①NH4I(s)NH3(g)+HI(g);②2HI(g)H2(g)+I2(g)。达到平衡时,c(H2)=0.5 mol/L,c(HI)=3 mol/L,则此温度下反应①的平衡常数为 A.9 B.16 C.12 D.25 【答案】C 【解析】平衡时c(HI)=3 mol?L?1,HI分解生成的H2的浓度为0.5 mol?L?1,NH4I分解生成的HI的浓度为3 mol?L?1+2×0.5mol?L?1=4 mol?L?1,所以NH4I分解生成的NH3的浓度为4 mol?L?1,所以反应①的平衡常数K=c(NH3)?c(HI)=4 mol?L?1×3 mol?L?1=12 mol2?L?2。故选C。 3.可逆反应:2SO2+O22SO3达到平衡状态时,保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2。下列说法正确的是(K为平衡常数,Qc为浓度商) A.Qc不变,K变大,O2转化率增大 B.Qc不变,K变大,SO2转化率减小 C.Qc变小,K不变,O2转化率减小 D.Qc增大,K不变,SO2转化率增大 【答案】C 【解析】可逆反应:2SO2+O22SO3达到平衡状态时,保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2,O2的浓度增大,此时平衡将要向正反应方向移动,SO2的转化率将要增大,O2的转化率减小;K只与温度有关,温度不变则K不变;由Qc的表达式可知,Qc变小。综上所述,C正确。 4.某温度下,在一个2 L的密闭容器中,加入4 mol A 和2 mol B进行如下反应:3A(g)+2B(g)4C(s)+2D(g),反应一段时间后达到平衡,测得生成1.6 mol C,则下列说法正确的是 A.该反应的化学平衡常数表达式是k= B.此时B的平衡转化率是40% C.增大该体系的压强,平衡向右移动,化学平衡常数增大 D.增加B,平衡向右移动,B的平衡转化率增大 【答案】B 【解析】由于反应中C是固体,因此不应计入平衡常数表达式中,A错误。化学平衡常数只与温度有关,因此改变压强,平衡常数不变,C错误。增加B,平衡向右移动,但B的平衡转化率将减小,D错误。 5.反应Fe(s) +CO2 (g)FeO(s)+CO(g),700 ℃时平衡常数为1.47,900 ℃时平衡常数为2.15。下列说法正确的是 A.该反应的正反应是吸热反应 B.该反应的化学平衡常数表达式为K= C.升高温度,平衡向逆反应方向移动 D.增大CO2浓度,平衡常数增大 【答案】A 6.已知:CO(g)+ H2O(g)H2(g)+ CO2(g)的平衡常数K随温度的变化如下表,下列说法正确的是 温度/℃ 400 500 830 1000 平衡常数K 10 9 1 0.6 A.该反应的正反应是吸热反应 B.恒温时增大压强,正反应速率增大 C.830 ℃时,反应达到平衡,一定是c(CO)=c(CO2) D.400 ℃时,生成CO2物质的量越多,平衡常数K越大 【答案】B 7.一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g) 2CO(g)。平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示: 已知:气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。下列说法正确的是 A.550℃时,若充入惰性气体,?正,?逆 均减小,平衡不移动 B.650℃时,反应达平衡后CO2的转化率为25.0% C.T℃时,若充入等体积的CO2和CO,平衡向逆反应方向移动 D.925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=24.0p总 【答案】B 【解析】A、由于反应在体积可变的恒压密闭容器中进行,当550℃时,若充入惰性气体,容器的容积扩大,使反应混合物的浓度减小,因此?正,?逆 均减小,由于该反应是气体体积增大的反应,减小压强,化学平衡向气体体积最大的正反应方向移动,A错误;B.根据图像可知在650℃时,反应达平衡后CO的体积分数是40%,则CO2的体积分数是60%,假设平衡时总物质的量是1 mol,则反应产生CO 0.4 mol,其中含有CO2 0.6 mol,反应产生0.4 molCO消耗CO2的物质的量是0.2 mol,因此CO2转化率为0.2 mol÷(0.6 mol+0.2 mol)×100%=25.0%,B正确;C.T℃时,平衡时CO2和CO的体积分数都是50%,若充入等体积的CO2和CO,化学平衡不移动,C错误;D.925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP=,D错误。答案选B。 二、非选择题 8.在容积为V L的某密闭容器中,a mol CO与2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO的转化率与温度、压强的关系如图所示: (1)该反应是 反应(填“放热”或“吸热”)。 (2)在压强为0.1 MPa条件下,200 ℃时,该反应的平衡常数K (填“=”“<”或“>”)V2/a2。 (3)在温度、容积不变的情况下,向该密闭容器再增加a mol CO(g)、2a mol H2(g)和b mol CH3OH(g),则达到新平衡时,CO的转化率 (填“增大”“减小”“不变”或“无法确定”),平衡常数 (填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】(1)放热 (2)< (3)无法确定 不变 9.实验室中配制碘水,往往是将I2溶于KI溶液中,这样就可以得到浓度较大的碘水,主要是因为发生了反应:I2(aq)+ I? 上述平衡体系中,的物质的量浓度c()与温度T的关系如图所示(曲线上的任何一点都表示平衡状态): (1)通过分析上图,该反应的正反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。 (2)在T1温度D状态时,v正 v逆(填“>”“<”或“=”);若在T1时某状态=, 平衡状态(填“是”“不是”或“不一定是”)。 (3)写出该平衡常数的表达式K = 。若升高温度,K值将 (填“增大”或“减小”或“不变”,下同);若向溶液中加入少量的溴水,K值将 。 【答案】(1)放热 (2) > 不一定是 (3) 减小 不变 10.在2 L密闭容器中,800 ℃时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如下表: 时间/s 0 1 2 3 4 5 n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 (1)写出该反应的平衡常数表达式:K=___________,已知:K(300 ℃)>K(350 ℃),该反应的逆反应是_______反应(填“放热”或“吸热”)。 (2)图中表示NO2的变化的曲线是____________,用O2的浓度变化表示从0~2 s内该反应的平均速率v=_____________。 (3)能说明该反应已经达到平衡状态的是________。 a.v(NO2)=2v(O2) b.容器内压强保持不变 c.v逆(NO)=2v正(O2) d.容器内物质的密度保持不变 (4)能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是________。 a.及时分离出NO2气体 b.适当升高温度 c.选择高效的催化剂 d.增大O2的浓度 【答案】(1) 吸热 (2)b 1.5×10-3 mol/(L?s) (3)bc (4)d PAGE 1

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  • ID:7-5553422 2018_2019学年高中化学第01章化学反应与能量课时同步试题(打包5套)新人教版选修4

    高中化学/人教版(新课程标准)/选修4 化学反应原理/第一章 化学反应与能量/本单元综合与测试

    专题1.3.2 反应热的计算 一、选择题 1.已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃烧热分别是285.8 kJ·mol?1、1411.0 kJ·mol?1和1366.8 kJ·mol?1,则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的ΔH为 A.-44.2 kJ·mol-1 B.+44.2 kJ·mol-1 C.-330 kJ·mol-1 D.+330 kJ·mol-1 【答案】A 2.一定条件下,N2(g)和H2(g)反应生成2 mol NH3(g)放出92.4 kJ热量。在相同条件下向密闭容器中通入1 mol N2和3 mol H2,达到平衡时放出热量为Q1 kJ;向另一体积相同的密闭容器中通入0.5 mol N2、1.5 mol H2和1 mol NH3,相同条件下达到平衡时放出热量为Q2 kJ。则下列关系式正确的是 A.2Q2=Q1=92.4 B.Q2 (3)①28.65 ②11.46 7.合成氨工业的核心反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的反应过程中能量变化如图所示,回答下列问题: (1)ΔH=______;在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E2的变化是______(填“增大”“减小”或“不变”);△H (填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)在500℃、2×107 Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0.5 mol N2和1.5 mol H2,充分反应后,放出的热量_______(填“<”“>”或“=”)46.2 kJ,理由__________________________________。 (3)已知在25℃、101 kPa时,14克CO气体完全燃烧放出热量为Q kJ。 请写出CO燃烧热的热化学方程式:______________________________________。 【答案】(1)?92.4 kJ/mol 减小 不变 (2)< 该反应为可逆反应,反应物的转化率小于100﹪所以放出的热量小于46.2 kJ (3)CO(g)+1/2O2(g)1/2CO2(g) △H=?2Q kJ/mol 8.I.为了研究化学反应A+BC+D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_______反应(填“放热”或“吸热”)。 (2)A和B的总能量比C和D的总能量_______(填“高”或“低”)。 (3)物质中的化学能通过化学反应转化成_______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。 (5)写出一个符合题中条件的化学方程式:_____________________。 Ⅱ.同素异形体相互转化的反应热相当小,而且转化速率较慢,有时还很不完全,测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。 已知: P4(白磷,s)+5O2(g)P4O10(s) ΔH=?2983.2 kJ·mol?1 ① P(红磷,s)+ O2(g)P4O10(s) △H=?738.5 kJ·mol?1 ② 则白磷转化为红磷的热化学方程式为______________。相同状况下,能量状态较低的是_______;白磷的稳定性比红磷_______(填“高”或“低”)。 【答案】Ⅰ.(1)放热 (2)高 (3)热能 (4)低 (5)2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑ (或2Na+2H2O 2NaOH+H2↑或NaOH+HClNaCl+H2O等合理答案均可) Ⅱ.P4(白磷,s)4P(红磷,s) ΔH=?29.2 kJ ? mol?1 红磷 低 PAGE 1 专题1.1.1 焓变 反应热 一、选择题 1.下列说法中正确的是 A.吸热反应一定需要加热才能发生 B.放热反应在常温下一定很容易发生 C.反应是放热还是吸热取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小 D.放热反应比吸热反应更容易发生 【答案】C 2.下列属于放热反应的是 A.Al+HCl(稀) B.Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl(固体) C.KClO3受热分解 D.CaCO3受热分解 【答案】A 【解析】金属与酸的反应及大多数化合反应是放热反应,NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O的反应和大多数分解反应是吸热反应。 3.下列对化学反应的认识中错误的是 A.有化学键破坏的一定是化学反应 B.会产生新的物质 C.可能会引起物质状态的变化 D.一定伴随着能量的变化 【答案】A 【解析】化学反应的实质是反应物分子化学键断裂,同时生成物分子化学键形成,如食盐的熔化过程中只有离子键的断裂,没有化学键的形成,食盐的熔化是物理变化。 4.下列过程中ΔH<0的是 A.氯酸钾分解制备氧气 B.氯化铵加热制备氨 C.氢气还原氧化铜 D.实验室制备氢气 【答案】D 【解析】ΔH<0说明反应放热,实验室制备氢气的反应是Zn+2H+Zn2++H2↑,该反应为放热反应。对于放热反应,由于反应后放出热量(释放给环境)而使反应体系的能量降低,故ΔH<0,即ΔH为“?”;对于吸热反应,由于反应吸收来自环境的能量而使反应体系的能量升高,故ΔH>0,即ΔH为“+”。做题时,要明确ΔH<0的含义。 5.已知反应:A(g)+B(g)C(g)+D(g)的能量变化如图所示,下列说法正确的是 A.若此反应过程中有电子转移,可设计成原电池 B.该反应为吸热反应 C.反应物的总能量高于生成物的总能量 D.该反应只有在加热条件下才能进行 【答案】B 6.关于如图所示的过程,下列说法不正确的是 A.ΔE1是该反应的活化能 B.ΔE2是2 mol H—Cl键的总键能 C.加入催化剂可以改变反应的焓变 D.该反应是一个放热反应 【答案】C 【解析】催化剂只能改变化学反应速率,不能改变反应的焓变。 7.肼(H2N-NH2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1 mol 化学键所需的能量(kJ):N≡N为942、O=O为500、N―N 为154,则断裂1 mol N―H 键所需的能量(kJ)是 A.194 B.391 C.516 D.658 【答案】B 二、非选择题 8.一定条件下,A与B反应可生成C和D,其能量变化如图: (1)下列有关反应A+BC+D的说法正确的是_______(填字母)。 A.反应前后原子的种类和数目一定不变 B.该反应若有热量变化,则一定是氧化还原反应 C.若该反应为放热反应,则不需要加热反应就一定能自发进行 D.反应物的总质量及总能量与生成物的总质量、总能量均相等 (2)若E1<E2,则反应热ΔH_______0(填“>”“<”或“=”)。 【答案】(1)A (2)> 【解析】本题考查对化学反应中能量转化的理解。 (1)化学反应前后原子的种类和数目不变,A对;热量变化与是否是氧化还原反应无关,B 错;加热是引发反应的外界条件,与反应吸热、放热无关,C错;反应物的总能量与生成物的总能量不相等,D错。 (2)E1<E2,表示生成物的总能量大于反应物的总能量,该反应为吸热反应,ΔH>0。 9.下图是某同学设计的探究反应热效应的观察装置。其操作顺序是:①按图所示将实验装置连接好。②在U形管内加入少量红墨水溶液(或品红)。打开T形管螺旋夹,使U形管内两边的液面处于同一水平面,再夹紧螺旋夹。③在中间的试管里盛有1 g 氧化钙,当滴入2 mL左右的蒸馏水后,即可观察。 试回答: (1)实验中观察到的现象是_________________________。 (2)该实验中必须进行的一步实验操作是____________________。 (3)该实验的原理是____________________________________。 (4)实验中进行的化学方程式是____________________。 (5)该实验表明CaO和H2O的能量与Ca(OH)2的能量之间的关系为_______________________________。 【答案】(1)U形玻璃管里的红墨水左侧液面下降,而右侧开口端液面上升 (2)检查装置的气密性 (3)CaO与水反应放出热量,使大试管中的空气受热膨胀,压强变大,引起红墨水在U形管中的位置不再相平 (4)CaO+H2OCa(OH)2 (5)1 mol的CaO和1 mol的H2O的能量和大于1 mol的Ca(OH)2的能量 PAGE 1 专题1.1.2 热化学方程式 一、选择题 1.下列说法正确的是 A.强酸跟强碱的反应热一定是中和热 B.1 mol C(碳)完全燃烧放热383.3 kJ,其热化学方程式为:C+O2CO2 ΔH= ?383.3 kJ·mol?1 C.在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时的反应热叫做中和热 D.表示中和热的离子方程式为:H+(aq)+OH?(aq)H2O(l);ΔH=57.3 kJ·mol?1 【答案】C 2.在测定中和反应反应热的实验中,下列叙述错误的是 A.向小烧杯中加入盐酸,测量的温度为盐酸的起始温度 B.实验中可使酸或碱略过量 C.向小烧杯中加碱液时,碱液的温度应与酸的温度相同 D.可以用氢氧化钾代替氢氧化钠,浓硫酸代替盐酸 【答案】D 【解析】反应前的温度为起始温度,A项正确;为保证实验的准确性,可使酸或碱过量,以保证碱或酸反应完全,B项正确;向小烧杯中加碱液时,碱液的温度应与酸的温度相同,以保证起始温度相同,C项正确;可以用氢氧化钾代替氢氧化钠,但不可以用浓硫酸代替盐酸,因为浓硫酸溶于水会放热,导致测定的中和热数值偏大,D项错误。 3.在稀溶液中,强酸与强碱反应的中和热为57.3 kJ/mol。下列热化学方程式中正确的是 A.HNO3(aq)+KOH(aq)H2O(l)+KNO3(aq) ΔH >?57.3 kJ/mol B.HNO3(aq)+NH3·H2O(aq)H2O(l)+NH4NO3(aq) ΔH ?57.3 kJ/mol 【答案】D 【解析】A项中ΔH=?57.3 kJ/mol,A错;B、C两项中,NH?H2O、CH3COOH为弱电解质,电离时需吸收热量,分别与强酸、强碱发生中和反应生成1 mol水时,放出的热量小于 57.3 kJ,故ΔH>?57.3 kJ/mol,B、C错。 4.强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为H+(aq)+OH?(aq)H2O(l) ΔH=?57.3 kJ/mol。稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸分别与0.1 mol·L?1的NaOH溶液恰好完全反应,放出的热量与消耗NaOH溶液的体积之间的关系如图所示(CH3COOH电离要吸热)。则下列描述正确的是 A.A表示稀硝酸与NaOH溶液的反应 B.B表示稀醋酸与NaOH溶液的反应 C.b=5.73 D.C表示浓硫酸与NaOH溶液的反应 【答案】C 5.CO(g)与H2O(g)反应过程的能量变化如图所示,下列说法正确的是 A.该反应为吸热反应 B.CO(g)和H2O(g)的总能量大于CO2(g)和H2(g)的总能量 C.该反应的热化学方程式:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=+41 kJ/mol D.1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2O(g)要放出41 kJ的热量 【答案】B 二、非选择题 6.依据事实,写出下列反应的热化学方程式。 (1)1 mol C2H4(g)与适量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l),放出1411 kJ能量: 。 (2)1 mol C2H5OH(l)与适量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l),放出1366.8 kJ热量: 。 (3)2 mol Al(s)与适量O2(g)发生反应生成Al2O3(s),放出1669.8 kJ热量: 。 (4)在200°C、101 kPa时,1 mol H2与碘蒸气作用生成HI气体,放出14.9 kJ热量: 。 【答案】(1)C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=?1 411 kJ/mol (2)C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=?1 366.8 kJ/mol (3)2Al(s)+O2(g)Al2O3(s) ΔH=?1 669.8 kJ/mol (4)H2(g)+I2(g) 2HI(g) ΔH=?14.9 kJ/mol 【解析】热化学方程式的书写要注意物质的状态,化学计量数与反应热的对应关系。 7.2016年9月我国成功利用大功率运载火箭发射“天宫二号”空间实验室。火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢(H2O2),如图是一定量肼完全燃烧生成氮气和1 mol气态水过程中的能量变化图。 (1)该反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应。 (2)写出该火箭推进器中相关反应的热化学方程式:__________________。 (3)若该火箭推进器中H2O2有24 mol共价键发生断裂,则反应释放出的热量为_______kJ。 【答案】(1)放热 (2)N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g) ΔH= ?641.6 kJ·mol?1 (3)2566.4 【解析】(1)根据N2H4与H2O2反应的能量变化图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,所以该反应属于放热反应。 (2)由题意可得火箭推进器中N2H4(l)与H2O2(l)反应的方程式为:N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g),生成1 mol H2O(g)释放出160.4 kJ热量,则生成4 mol H2O(g)释放出热量=4×160.4 kJ=641.6 kJ,则反应的热化学方程式为:N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g) ΔH=?641.6 kJ·mol?1。 (3)根据H2O2的结构式H—O—O—H可知,1 mol H2O2反应断裂3 mol共价键,H2O2有24 mol共价键断裂,则消耗8 mol H2O2,释放出的热量=4 mol×641.6 kJ·mol?1=2566.4 kJ。 8.50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题: (1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是 。 (2)烧杯间填满碎纸条的作用是 。 (3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 (4)实验中60 mL0.50 mol/L盐酸与50 mL0.55 mol/L NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 (填“相等”或“不相等”),所求中和热 (填“相等”或“不相等”),简述理由:___________。 【答案】(1)环形玻璃搅拌棒 (2)减少实验过程中的热量损失 (3)偏小 (4)不相等 相等 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O所放出的热量,与酸碱的用量无关。 PAGE 1 专题1.2 燃烧热 能源 一、选择题 1.我国二氧化碳的排放量位居世界第二,为减少这种温室气体的排放,下列措施不正确的是 A.大力发展氢能源 B.充分利用太阳能 C.不使用含碳能源 D.提高能源利用率 【答案】C 【解析】目前全球能源主要依靠含碳物质的燃烧,所以不使用含碳能源是不现实的,C错误;要减少二氧化碳的排放应开发新能源,提高能源利用率,选项A、B、D正确。 2.下列热化学方程式中,能够表示物质燃烧热的是 A.C(s)+O2(g)CO(g) ΔH=?110.5 kJ · mol?1 B.H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH=184.6 kJ · mol?1 C.H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH=241.8 kJ · mol?1 D.C8H18(l)+O2(g)8CO2+9H2O(l) ΔH=5518 kJ · mol?1 【答案】D 3.根据热化学方程式:S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH=?297.23 kJ·mol?1,分析下列说法中不正确的是 A.S的燃烧热为297.23 kJ · mol?1 B.S(g)+ O2(g)SO2(g)放出的热量大于297.23 kJ C.S(g)+ O2(g)SO2(g)放出的热量小于297.23 kJ D.形成1 mol SO2的化学键所释放的总能量大于断裂1 mol S(s)和1 mol O2(g)的化学键所吸收的总能量 【答案】C 【解析】题中所给的方程式即表示S的燃烧热的热化学方程式,A正确;固态硫和气态硫相比,固态硫燃烧多一个吸热过程,因此放出的热量少,B正确,C错误;D是对放热反应的微观解释,正确。 4.下列各组物质的燃烧热相等的是 A.碳和一氧化碳 B.淀粉和纤维素 C.1 mol碳和3 mol碳 D.3 mol C2H2和1 mol C6H6 【答案】C 【解析】燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。物质不同,其燃烧热不相等,A、B、D项错误。燃烧热是物质的性质,与可燃物的用量多少无关,可燃物相同,则燃烧热相等,C项正确。 5.已知,乙块和乙烯燃烧的热化学方程式为:2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l) ΔH= ?2 600 kJ·mol?1;C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=?1 411 kJ·mol?1;又已知,氧炔焰的温度比乙烯的火焰的温度高。据此,下列叙述错误的是 A.每摩尔烃完全燃烧时,放热多的,火焰温度也高 B.烃完全燃烧时,火焰温度高低不仅仅决定于燃烧的反应热大小 C.相同条件下,等体积乙炔和乙烯完全燃烧时,乙炔放出的热稍小,耗氧少,生成物的物质的量也少 D.每摩尔乙烯完全燃烧生成气态产物时,放热小于1 411 kJ 【答案】A 二、非选择题 6.根据下列两个热化学方程式,回答下列问题: 2H2(g)+O2(g)2H2O(1) ΔH=?571.6 kJ · mol?1 C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=?2 220 kJ · mol?1 (1)H2的燃烧热为_______,C3H8的燃烧热为_______。 (2)1 mol H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为______________。 (3)现有H2和C3H8的混合气体共5 mol,完全燃烧时放热3 847 kJ,则在混合气体中H2和C3H8的体积比是_______。 【答案】(1)285.8 kJ · mol?1 2 220 kJ·mol?1 (2)4 725.8 kJ (3)3:1 【解析】(1)根据燃烧热的定义可以分别求出H2和C3H8的燃烧热。 (2)分别求出1 mol H2和2 mol C3H8 燃烧放出的热量后加和,即得混合气体燃烧时放出的总热量。Q放=1 mol×285.8 kJ·mol?1+2 mol ×2 220 kJ·mol?1=4 725.8 kJ。 (3)列方程组可以求出答案:设H2和C3H8的物质的量分别为n1、n2,则有n1+n2=5 mol ①,n1× 285.8 kJ·mol?1+n2×2 220 kJ·mol?1=3 847 kJ ②,解得:n1=15/4 mol,n2=5/4 mol;在相同温度和压强时,V(H2):V(C3H8)=n(H2):n(C3H8)=3:1。 7.生物质资源是一种污染小的可再生能源。生物质的主要转化途径及主要产物如图所示。 (1)下列有关生物质能的说法正确的是 。 a.生物质能本质上来源于太阳能 b.纤维素水解获得的产物中含有丰富的生物质能 c.生物质“热裂”获得的汽油、柴油等属于纯净物 d.将杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气,可作家庭燃气 (2)由生物质能可获得CO和H2。等物质的量的CO与H2反应时,其原子利用率可达100%,则该反应合成的物质可能是 。 a.汽油 b.甲醇(CH4O) c.甲醛(CH2O) d.乙酸(C2H4O2) 【答案】(1)abd (2)cd PAGE 1 专题1.3.1 盖斯定律 一、选择题 1.某反应的ΔH= + 100 kJ?mol?1,下列有关该反应的叙述正确的是 A.正反应活化能小于100 kJ?mol?1 B.逆反应活化能一定小于100 kJ?mol?1 C.正反应活化能不小于100 kJ?mol?1 D.正反应活化能比逆反应活化能大100 kJ?mol?1 【答案】D 2.一定条件下水分解生成氢气和氧气,有关物质和能量的转化关系如图所示,下列判断正确的是 A.ΔH1 > ΔH2 B.ΔH2 < ΔH3 C.?ΔH1 = ΔH2 + ΔH3 D.ΔH1 + ΔH3 > ΔH2 【答案】C 【解析】图示对应的热化学方程式为:①H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH3 ;②H2O(l) H2O(g) ΔH2;③H2(g)+O2(g)H2O(g) –ΔH1;①+②=③,即ΔH3+ΔH2=–ΔH1,C项正确。 3.已知:H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH1=?285.8 kJ·mol?1① CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH2=?282.5 kJ·mol?1② CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=?726.7 kJ·mol?1③ CO和H2在一定条件下可以合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(l) ΔH4,则ΔH4为 A.?127.4 kJ·mol?1 B.+127.4 kJ·mol?1 C.?254.8 kJ·mol?1 D.+254.8 kJ·mol?1 【答案】A 【解析】运用盖斯定律进行计算,即①×2+②?③可得CO(g)+2H2(g) CH3OH(l) ΔH4=2ΔH1+ΔH2?ΔH3=2×(?285.8 kJ·mol?1)+(?282.5 kJ·mol?1)?(?726.7 kJ·mol?1)=?127.4 kJ·mol?1。 4.已知:①Zn(s)+O2(g)ZnO(s) ΔH=?348.3 kJ·mol?1 ②2Ag(s)+O2(g)Ag2O(s) ΔH=?31.0 kJ·mol?1,则Zn(s)+Ag2O(s)ZnO(s)+2Ag(s)的ΔH等于 A.?317.3 kJ·mol?1 B.?379.3 kJ·mol?1 C.?332.8 kJ·mol?1 D.+317.3 kJ·mol?1 【答案】A 【解析】根据盖斯定律可知该反应可由反应①与反应②的逆反应叠加得到,即①?②得Zn(s)+Ag2O(s) ZnO(s)+2Ag(s)的ΔH=(?348.3+31.0) kJ·mol?1=?317.3 kJ·mol?1。 5.下列有关热化学方程式的书写及对应表述均正确的是 A.密闭容器中,9.6 g硫粉与11.2 g铁粉混合加热生成硫化亚铁17.6 g 时,放出19.12 kJ 热量。则Fe(s)+S(s)FeS(s) △H=?95.6 kJ?mol?1 B.足量稀醋酸与 0.1 mol?L?1NaOH 溶液反应:H+(aq)+OH?(aq) H2O(l) △H=?57.3 kJ?mol?1 C.已知,1 mol H2完全燃烧生成液态水所放出的热量为285.5 kJ,则水分解的热化学方程式为:2H2O(l)2H2(g)+O2(g) △H=?285.5kJ?mol?1 D.已知 2C(s)+O2(g)2CO(g) △H= ?221kJ?mol?1,则可知 C 的燃烧热△H=?110.5 kJ?mol?1 【答案】A 二、非选择题 6.(1)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH= ?99 kJ/mol。 请回答下列问题: ①图中A点表示: 。 C点表示: 。 E的大小对该反应的反应热 (填“有”或“无”)影响。 ②图中ΔH = kJ/mol。 (2)由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气,放出241.8 kJ热量(25℃、101 kPa下测得) ①写出该反应的热化学方程式: 。 ②若1 mol水蒸气转化为液态水放热45kJ,则反应H2(g)+O2(g)H2O( l )的ΔH = kJ/mol。氢气的燃烧热为ΔH = kJ/mol。 【答案】(1)①反应物的总能量 生成物的总能量 无 -198 (2)H2 ( g ) +O2 ( g )H2O ( g ) ΔH =?241.8 kJ/mol (或2H2 (g) +O2(g)2H2O(g) ΔH =?483.6 kJ/mol) ?286.8 ?286.8 7.研究化学反应中的能量变化有重要意义。请根据学过的知识回答下列问题: (1)已知一氧化碳与水蒸气反应过程的能量变化如图所示: 反应的热化学方程式为____________________________。 (2)化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知:N≡N键的键能是948.9 kJ?mol?1,H—H键的键能是436.0 kJ?mol?1,N—H键的键能是391.55 kJ?mol?1,则N2(g)+H2(g)NH3(g) ΔH=_____________________。 (3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。 已知:①C(s,石墨)+O2(g) CO2(g) ΔH1=?393.5 kJ?mol?1 ② 2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH2=?571.6 kJ?mol?1 ③ 2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=?2599 kJ?mol?1 298 K时反应2C(s,石墨)+H2(g)C2H2(g)的焓变:ΔH=_____________________。 (4)已知:铝热反应是放热反应,又知,常温下: 4Al(s)+3O2(g)2Al2O3(s) ΔH1 4Fe(s)+3O2(g) 2Fe2O3(s) ΔH2 下面关于ΔH1、ΔH2的比较正确的是 A.ΔH1>ΔH2 B.ΔH1<ΔH2 C.ΔH1=ΔH2 D.无法计算 【答案】(1)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=?41 kJ ? mol?1 (2)?46.2 kJ ? mol?1 (3)226.7 kJ ? mol?1 (4)B PAGE 1

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  • ID:7-5553416 2018_2019学年高中化学第04章电化学基础课时同步试题(打包5套)新人教版选修4

    高中化学/人教版(新课程标准)/选修4 化学反应原理/第四章 电化学基础/本单元综合与测试

    4.4金属的电化学腐蚀与防护 一、选择题 1.下列防止金属腐蚀的方法属于电化学防护的是 A.船体表面刷漆 B.水中的钢闸门连接电源的负极 C.自行车链条涂油 D.铁中加入铬、锰、硅等制成不锈钢 【答案】B 2.铁锅表面覆盖有下列物质时,锈蚀速率最快的是 A.水 B.食盐水 C.食用油 D.酒精 【答案】B 【解析】食用油和酒精为非电解质,不能形成原电池反应,而水的导电性没有食盐水强,所以锈蚀速率最快的是食盐水。答案选B。 3.为研究金属腐蚀的条件和速率,某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中,再放置于玻璃钟罩内保存一星期后,下列对实验结束时现象描述不正确的是 A.装置Ⅰ左侧的液面一定会上升 B.左侧液面装置Ⅰ比装置Ⅱ的低 C.装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重 D.装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀 【答案】B 【解析】装置Ⅰ发生吸氧腐蚀,装置Ⅱ发生析氢腐蚀,装置Ⅲ因为浓硫酸吸水,使气体保持干燥,所以铁钉很难被腐蚀。因为装置Ⅰ发生吸氧腐蚀,氧气被吸收,所以装置Ⅰ左侧液面一定上升,选项A正确;装置Ⅱ发生析氢腐蚀,因为析出氢气,所以装置Ⅱ左侧液面下降,因此左侧液面装置Ⅰ比装置Ⅱ的高,选项B错误;装置Ⅱ的盐酸是挥发性的,所以此装置内的铁钉周围的环境的导电性更好,形成原电池更容易,所以装置Ⅱ中铁钉被腐蚀的最快,选项C正确;装置Ⅲ中因为浓硫酸的吸水性,使其中的气体保持干燥,所以铁钉很难被腐蚀,选项D正确。 4.有关电化学的相关知识中,下列叙述正确的是 A.金属腐蚀就是金属失去电子被还原的过程 B.将水库中的水闸(钢板)与外加直流电源的负极相连,正极连接到一块废铁上可防止水闸被腐蚀 C.合金的熔点都高于它的成分金属,合金的耐腐蚀性也都比其成分金属强 D.铜板上的铁铆钉处在潮湿的空气中直接发生反应:Fe?3e?=Fe3+,继而形成铁锈 【答案】B 5.2018年4月12日,我国海军首次在南海进行海上阅兵。为了保护舰艇(主要是铁合金材料),在舰体表面镶嵌金属块(R)。下有关说法不正确的是 A.这种保护舰体的方法叫做牺牲阳极的阴极保护法 B.金属块R可能是镁或锌 C.海水呈弱碱性,舰艇在海水中易发生析氢腐蚀 D.正极反应式为O2+2H2O+4e?=4OH? 【答案】C 【解析】A.在舰体表面镶嵌金属块(R),这种保护方法利用原电池原理,需要金属块R比铁活泼,R作负极,钢铁作正极,这种方法叫做牺牲阳极的阴极保护法,故A正确;B.金属块R比铁活泼,金属块R可能是镁或锌,故B正确;C.在弱碱性海水中主要发生吸氧腐蚀,在酸性溶液中才发生析氢腐蚀,故C错误;D.吸氧腐蚀的正极上发生还原反应,电极反应式为O2+2H2O+4e?=4OH?,故D正确。故选C。 6.据统计,金属腐蚀造成的损失远远超过火灾、水灾等自然灾害的总和,越来越被世界各国所重视,下面金属的防腐措施中,使用牺牲阳极的阴极保护法的是 A.汽车底盘喷涂油漆 B.掺防腐的金属制成不锈钢菜刀 C.钢闸门连接电源负极 D.地下钢管连接锌块 【答案】D 7.钢铁的锈蚀过程中,下列五种变化中可能发生的是 ①Fe由+2价转化为+3价 ②O2被还原 ③H+被还原 ④有Fe2O3·xH2O生成 ⑤杂质碳被氧化除去 A.①② B.③④ C.①②③④ D.①②③④⑤ 【答案】C 【解析】钢铁锈蚀可能发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀,析氢腐蚀中H+得电子被还原成H2;吸氧腐蚀中氧气得电子与水反应生成OH?被还原,生成的Fe(OH)2再被氧气进一步氧化成Fe(OH)3,Fe(OH)3脱去一部分水生成铁锈Fe2O3·xH2O。无论哪一种腐蚀,碳均作正极,仅起导电作用,不参与反应。 8.下列有关镀锌钢管的叙述正确的是 A.电镀时,钢管作阳极,锌棒作阴极,锌盐溶液作电解质溶液 B.钢管镀锌后,镀锌层破损后,钢管不能受到保护 C.镀锌的目的是为了在钢管表面形成 Fe-Zn 合金,增强钢管的耐腐蚀能力 D.镀锌层破损后,钢管仍可受到保护 【答案】D 【解析】电镀是镀层金属作阳极,待镀金属作阴极,含镀层金属离子的盐溶液为电解质溶液,钢管镀锌时,锌棒作阳极,钢管作阴极,锌盐溶液作电解质溶液发生电解反应,A错误;钢管镀锌后,一旦破损,铁与锌、潮湿空气构成原电池的两电极,金属锌是负极,金属铁是正极,腐蚀锌而保护铁,B错误;镀锌的目的一是美观,二是万一镀层被破坏,还能保护Fe,不是在钢管表面形成Fe?Zn合金,C错误;钢管镀锌后,破损处铁与锌构成原电池的两电极,金属锌是负极,金属铁是正极,正极材料被保护,即镀锌层破损后,钢管仍可受到保护,D正确。 9.铜板上铁铆钉长期暴露在潮湿的空气中,形成一层酸性水膜后铁铆钉会被腐蚀,示意图如下。下列说法不正确的是 A.腐蚀过程中铜极上始终只发生:2H++2e-= H2↑ B.若水膜中溶有食盐将加快铁铆钉的腐蚀 C.若在金属表面涂一层油脂能防止铁铆钉被腐蚀 D.若将该铜板与直流负极相连,则铁铜均难被腐蚀 【答案】A 10.下列关于金属腐蚀与防护的说法不正确的是 图① 图② 图③ A.图①,放置于干燥空气中的铁钉不易生锈 B.图②,若断开电源,钢闸门将发生吸氧腐蚀 C.图②,若将钢闸门与电源的正极相连,可防止钢闸门腐蚀 D.图③,若金属M比Fe活泼,可防止输水管腐蚀 【答案】C 【解析】A、形成原电池需要电解质溶液,所以干燥空气中不易形成原电池,则铁钉不会生锈,故A正确;B、中性、碱性和弱酸性条件下易发生吸氧腐蚀,所以钢闸门会发生吸氧腐蚀,故B正确;C、与原电池的正极相连作阳极,活泼金属作阳极时,金属失电子易被腐蚀,所以若将钢闸门与电源的正极相连,则会加快钢闸门的腐蚀,故C错误;D、M与Fe形成原电池时,活泼金属作负极,则Fe作正极被保护,故D正确。答案为C。 二、非选择题 11.(1)在原电池中,通常较活泼的金属做_____极,发生_______反应; 电解池中,与电源正极相连的极是_______极,发生________反应。 (2)下图所示水槽中试管内有一枚铁钉,放置数天后观察: ①若试管内液面上升,发生_____腐蚀,正极反应式为________________。 ②若试管内液面下降,发生_______腐蚀,正极反应式为_______________。 【答案】(1)负 氧化 阳 氧化 (2)①吸氧 O2+4e-+2H2O=4OH- ②析氢 2H++2e-=H2↑ 12.钢铁是目前应用最广泛的金属材料,了解钢铁腐蚀的原因与防护方法具有重要意义,对钢铁制品进行抗腐蚀处理,可适当延长其使用寿命。 (1)抗腐蚀处理前,生产中常用盐酸来除铁锈。现将一表面生锈的铁件放入盐酸中,当铁锈除尽后,溶液中发生的化合反应的化学方程式为:________________________。 (2)利用上图装置,可以模拟铁的电化学防护。 ①若X为碳棒,为减缓铁件的腐蚀,开关K应置于________处。 ②若X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为________。 (3)上图中若X为粗铜,容器中海水替换为硫酸铜溶液,开关K置于N处,一段时间后,当铁件质量增加3.2 g时,X电极溶解的铜的质量________3.2 g(填“<”“>”或“=”)。 (4)上图中若X为铜,容器中海水替换为FeCl3溶液,开关K置于M处,铜电极发生的反应是 ,若将开关K置于N处,发生的总反应是 。 【答案】(1)Fe+2FeCl3=3FeCl2 (2)①N ② 牺牲阳极的阴极保护法 (3)< (4)2Fe3++2e-=2Fe2+ Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+ (3)上图中若X为粗铜,容器中海水替换为硫酸铜溶液,开关K置于N处,一段时间后,当铁件质量增加3.2 g时,由于粗铜中有杂质参加反应,所以X电极溶解的铜的质量<3.2 g。 (4)上图中若X为铜,容器中海水替换为FeCl3溶液,开关K置于M处,此时构成原电池装置,铜电极为正极,发生的反应是2Fe3++2e-=2Fe2+;若将开关K置于N处,此时构成电解池装置,铜为阳极,铜本身被氧化而溶解,阴极铁离子被还原,发生的总反应是:Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+。 13.对金属制品进行抗腐蚀处理,可减缓金属的腐蚀,延长其使用寿命。 (1)以下为铝材表面处理的一种方法: ①碱洗的目的是除去铝表面的氧化膜(Al2O3),有关反应的离子方程式为_________________。碱洗时常有气泡冒出,该气体是_________ (填化学式)。 ②电解时,处理好的铝材应与电源的________极相连,铝材表面形成氧化膜的电极反应式为_______。 (2)钢铁容易生锈的主要原因是钢铁在炼制过程中混有少量的碳杂质,在潮湿的空气中容易形成原电池,发生电化学腐蚀。在酸性环境下,其正极反应式为_______________________;在酸性很弱或中性条件下,其发生______________(填“析氢腐蚀”或“吸氧腐蚀”)。 (3)下列装置中铁片腐蚀由快到慢的顺序是____________(用序号表示)。 (4)利用如图装置,可以模拟铁的电化学防护。 若X为碳棒,开关K置于N处,该电化学防护法称为__________________;若X为锌棒,开关K置于M处,_____(填“能”或“不能”)达到防止铁腐蚀的目的。 【答案】(1)①Al2O3+2OH?=2AlO2?+H2O H2 ②正 2Al+3H2O?6e?=Al2O3+6H+ (2)2H+ +2e?=H2↑ 吸氧腐蚀 (3)⑤>②>①>③>④ (4)外加电流的阴极保护法 能 (3)由图可知,①为化学腐蚀,②③装置是原电池,在②中,金属铁作负极,③中金属铁作正极,作负极的腐蚀速率快,并且两个电极金属活泼性相差越大,负极金属腐蚀速率越快,正极被保护,并且原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀,所以②>①>③,④⑤装置是电解池,④中铁为阴极,⑤中铁为阳极,阳极金属被腐蚀的速率快,阴极被保护,即⑤>④,根据电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护腐蚀措施的腐蚀,并且原电池的正极金属腐蚀速率快于电解池的阴极金属腐蚀速率,所以铁腐蚀快慢顺序为:⑤>②>①>③>④。 (4)X为碳棒,开关K置于N处,形成电解池,铁作阴极被保护,该电化学防护法称为外加电流的阴极保护法;若X为锌棒,开关K置于M处,形成原电池,Zn作负极、铁作正极,能达到防止铁腐蚀的目的。 PAGE 1 4.1原电池 一、选择题 1.对原电池的反应本质,最准确的描述是 A.置换反应 B.化合反应 C.氧化还原反应 D.复分解反应 【答案】C 【解析】化学电池的反应本质是氧化还原反应,但不一定是置换反应和化合反应。非氧化还原反应如复分解反应不能制成原电池。 2.下图为铜锌原电池示意图,下列说法中正确的是 A.铜片逐渐溶解 B.烧杯中溶液逐渐呈蓝色 C.电流由铜片通过导线流向锌片 D.该装置能够将电能转化为化学能 【答案】C 3.原电池的正极一定是 A.化学性质较活泼的金属 B.化学性质较不活泼的金属 C.电子流出的一极 D.电子流入的一极 【答案】D 【解析】原电池的正极材料可以是金属、非金属或金属氧化物等,但无论是哪种材料,正极上都发生还原反应,是电子流入的一极。 4.下列关于原电池的叙述,正确的是 A.构成原电池的正极和负极必须是两种活泼性不同的金属 B.原电池是将化学能转变为电能的装置 C.在原电池中,电子流出的一极是负极,该电极被还原 D.原电池放电时,电流的方向是从负极到正极 【答案】B 【解析】A.电极材料可由金属构成,也可由能导电的非金属和金属材料构成,A错误;B.原电池是将化学能转变为电能的装置,B正确;C.原电池中电子流出的一端电极为负极,发生氧化反应,被氧化,C错误;D.原电池放电,电流从正极流向负极,D错误。故选B。 5.将镁片、铝片平行插入到一定浓度的NaOH溶液中,用导线连接成闭合回路,该装置在工作时,下列叙述正确的是 A.镁比铝活泼,镁失去电子被氧化成Mg2+ B.铝是电池负极,开始工作时溶液中会立即有白色沉淀生成 C.该装置的内、外电路中,均是电子的定向移动形成电流 D.该装置开始工作时,铝片表面的氧化膜可不必处理 【答案】D 6.关于如图所示的原电池,下列说法正确的是 A.电子从锌电极通过电流计流向铜电极 B.盐桥的作用是让电子通过构成闭合回路 C.锌电极质量增重,铜电极质量减轻 D.盐桥可以用铜导线代替 【答案】A 7.把a、b、c、d四块金属板浸入稀硫酸中,用导线两两相连,可以形成原电池。若a、b相连时,a为负极;c、d相连时,c溶解;a、c相连时,c极上产生大量气泡;b、d相连时,b极上产生大量气泡。四块金属的活动性顺序是 A.a>c>d>b B.c>a>b>d C.a>c>b>d D.c>a>d>b 【答案】A 【解析】该题考查根据原电池原理比较金属的活动性强弱。较活泼的金属为负极,被氧化溶解;相对不活泼的金属为正极, 冒气泡或析出金属。所以,四块金属的活动性顺序是a>c>d>b。 8.某同学设计如下图所示原电池(盐桥中装有含琼胶的KCl饱和溶液),该电池工作时,下列说法正确的是 A.盐桥中的K+移向AgNO3溶液 B.负极反应为:Ag-e?Ag+ C.在外电路中,电子由银电极流向铜电极 D.铜电极上发生还原反应 【答案】A 【解析】A.Cu比Ag活泼,Cu为负极,Ag为正极,盐桥中的阳离子向正极移动,即盐桥中的K+移向AgNO3溶液,A正确;B.Cu为负极,被氧化,电极反应式为Cu?2e?Cu2+,B错误;C.电子由负极经导线流向正极,即由铜极流向银极,C错误;D.Cu为负极,被氧化发生氧化反应,D错误。故选A。 9.控制适合的条件,将反应2Fe3++2I?2Fe2++I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是 A.反应时,电子从乙中石墨电极沿导线流向甲中石墨电极 B.反应时,甲中石墨电极发生还原反应 C.电流表读数为零时,反应达到化学平衡状态 D.电流表读数为零后,在甲中溶入FeCl2固体,乙中的石墨电极为负极 【答案】D 10.如图所示,将镁条和铜片插入一个半熟的橘子中,用导线将二者与蜂鸣器连接,即构成一个水果原电池,蜂鸣器就可以发出音乐声。下列有关说法中不正确的是 A.该原电池的负极反应为Mg?2e?Mg2+ B.电流方向:Mg→蜂鸣器→Cu C.电路中每通过1 mol电子,在铜电极上产生的气体为11.2 L(标准状况) D.铜片作正极 【答案】B 二、非选择题 11.下列装置能构成原电池的是__________________________。 【答案】CFDG 【解析】紧扣原电池的构成条件逐项判断。A项中缺少电解质溶液,不能构成原电池;B项中Zn、Cu未用导线连接,不能形成闭合回路,不能构成原电池;C项中Zn、Cu接触,通过电解质溶液发生原电池反应,属于原电池装置;D项中Zn、Cu接触,能构成原电池;E项中稀硫酸分装在两个容器中,不能形成闭合电路,不能构成原电池;F项中Zn、Cu用导线连接,形成闭合回路,能发生原电池反应,属于原电池装置;G项中两容器用盐桥相连形成闭合回路,能发生原电池反应,属于原电池装置。 【备注】(1)构成原电池的四个基本条件是相互联系的,不能孤立、片面地看待某一条件。在四个基本条件中,氧化还原反应是核心。 (2)判断某装置是否为原电池,要以构成原电池的基本条件为标准进行判断,不能仅凭装置的外形下结论。 (3)构成原电池的基本条件是进行原电池设计的基本依据。 12.A、B、C、D四种金属按下表中的装置图进行实验。 装置 现象 二价金属A不断溶解 C的质量增加 A上有气泡产生 根据实验现象回答下列问题: (1)装置甲中负极的电极反应是_______________________________________。 (2)装置乙中正极的电极反应是___________________________________。 (3)装置丙中溶液的pH________(填“变大”“变小”或“不变)。 (4)四种金属活动性由强到弱的顺序是_________________________________。 【答案】(1)A-2e-A2+ (2)Cu2++2e-Cu (3)变大 (4)D>A>B>C 13.利用反应Cu+2FeCl3CuCl2+2FeCl2设计成如图所示原电池,回答下列问题: (1)写出电极反应式:正极____________________________;负极____________________________。 (2)图中X溶液是____________,Y溶液是____________。 (3)原电池工作时,盐桥中的________(填“阳”或“阴”)离子向X溶液方向移动。 (4)X溶液中石墨电极上发生____________(填“氧化”或“还原”)反应。 【答案】(1)2Fe3++2e?2Fe2+ Cu-2e?Cu2+ (2)FeCl3 CuCl2 (3)阳 (4)还原 PAGE 1 4.2 化学电源 一、选择题 1.下列有关化学电池的说法中正确的是 A.化学电池只能将化学能转化为电能 B.燃料电池能将全部化学能转化为电能 C.锌银电池比能量大,电压稳定,储存时间长 D.一次电池包括干电池和蓄电池 【答案】C 【解析】蓄电池不但可以将化学能转化为电能(放电),也可以将电能转化为化学能(充电)。燃料电池的能量转换率超过80%,但不可能100%转换。蓄电池可重复使用,属于二次电池。 2.下列电池工作时,电极质量均不发生改变的是 A.银锌电池 B.锌锰电池 C.燃料电池 D.铅蓄电池 【答案】C 3.下列有关电池的叙述正确的是 A.锌锰干电池工作是锰作正极 B.氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化 C.太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅 D.氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能 【答案】B 【解析】 选项 原因分析 结论 A 锌锰干电池是碳棒作正极 × B 氢氧燃料电池工作时都是负极发生氧化反应,H2?2e?===2H+ √ C 太阳能电池的主要材料是高纯度的硅 × D 氢氧燃料电池是将化学能转变为电能 × 4.铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为:Fe+Ni2O3+3H2OFe(OH)2+2Ni(OH)2,下列有关该电池的说法不正确的是 A.电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O3、负极为Fe B.电池充电过程中,阴极附近溶液的酸性增强 C.电池放电时,负极反应为Fe+2OH??2e?=Fe(OH)2 D.电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)2+2OH??2e?=Ni2O3+3H2O 【答案】B 【点睛】二次电池放电时为原电池原理,充电时为电解池原理;充电时阴极的电极反应为放电时负极反应的逆过程,充电时阳极的电极反应为放电时正极反应的逆过程。 5.铅蓄电池总反应为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,下列有关电池工作时的结论正确的是 A.Pb为正极被氧化 B.溶液的pH不断减小 C.浓度不变 D.两电极质量均增加 【答案】D 6.我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是 A.a为电池的正极 B.电池充电反应为 C.放电时,a极锂的化合价发生变化 D.放电时,溶液中Li+从b向a迁移 【答案】C 【解析】原电池放电时,b电极Li失电子,作负极,电极反应式为Li?e?=Li+;a电极为正极,LiMn2O4得电子,电极反应式为Li1?xMn2O4+xe?+xLi+=LiMn2O4,总反应式为:Li1?xMn2O4+xLi=LiMn2O4。b电极Li失电子,作负极,所以a电极为正极,故A项正确;充电反应是放电反应的逆反应,充电反应为:LiMn2O4= Li1?xMn2O4+xLi ,故B正确;放电时,a电极锂为正极,Mn元素化合价发生变化,锂的化合价不变,故C错误;b电极Li失电子产生Li+,a电极结合Li+,所以溶液中Li+从b向a迁移,故D项正确。 7.英国科学家发明的尿素微生物电池的反应为:2CO(NH2)2+3O2 = 2CO2+2N2+4H2O,电池装置如图所示。下列说法正确的是 A.该装置能够在高温下工作 B.微生物促进了反应中电子的转移 C.装置工作时,电能转变为化学能 D.装置工作时,电子由电极a沿导线流向电极b 【答案】B 8.《科学美国人》评出的2016年十大创新技术之一是碳呼吸电池,电池原理如图所示,已知草酸铝[Al2(C2O4)3]难溶于水。则下列有关说法正确的是 A.该装置将电能转变为化学能 B.正极的电极反应为C2O42??2e?=2CO2 C.每生成1 mol Al2(C2O4)3,有6 mol电子流过负载 D.草酸盐溶液中的阳离子移向Al电极 【答案】C 【解析】根据题意,此装置为碳呼吸电池,是化学能转化成电能的装置,故A错误;根据电池原理,正极反应是CO2参与,电极反应式为2CO2+2e?=C2O42?,故B错误;生成Al2((C2O4)3,以Al进行计算,转移电子物质的量为1×2×3 mol=6 mol,故C正确;根据原电池的工作原理,阳离子向正极移动,Al电极为负极,因此草酸盐中阳离子向通入含CO2空气一极移动,故D错误。 点睛:本题的难点是电极反应式的书写,一般先判断出此电极反应物,如本题根据电池原理所示,正极上通入含CO2的空气,出来只有空气,说明CO2参与反应,然后判断产物,根据装置图,出来的是Al2((C2O4)3,说明CO2得电子后转化成C2O42?,因此正极电极反应式为2CO2+2e?=C2O42?。 二、非选择题 9.化学电池在通讯,交通及日常生活中有着广泛的应用。 (1)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池,其电池总反应可以表示为Cd+2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2。已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸,以下说法中正确的是__________。 ①以上反应是可逆反应 ②以上反应不是可逆反应 ③充电时化学能转变为电能 ④放电时化学能转变为电能 A.①③ B.②④ C.①④ D.②③ (2)废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物,有资料表明一节废镍镉电池可以使一平方米面积的耕地失去使用价值,在酸性土壤中这种污染尤为严重。这是因为___________________。 【答案】(1)B (2)Ni(OH)2和Cd(OH)2能溶于酸性溶液 10.科学家预言,燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径。 (1)氢氧燃料电池是将H2通入负极,O2通入正极而发生电池反应的,其能量转换率高。 ①若电解质溶液为KOH,其负极反应为______________________________,电池总反应为 _______________________________。 ②若电解质溶液为硫酸,其正极反应为_____________________________,负极反应为________________________________。 (2)近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂,电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理的示意图如下: 请回答下列问题: ①Pt(a)电极是_____极,电极反应式为_______________________________。 ②Pt(b)电极发生________反应(填“氧化”或“还原”)。 ③该电池的总反应方程式为_____________________________________________。 ④如果该电池工作时电路中通过3 mol电子,则消耗掉的CH3OH有________mol。 【答案】(1)①2H2+4OH??4e?=4H2O 2H2+O2=2H2O ②O2+4e?+4H+=2H2O 2H2?4e?=4H+ (2)①负 CH3OH+H2O?6e?=CO2+6H+ ②还原 ③2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O ④0.5 PAGE 1 4.3.1 电解原理 一、选择题 1.下列说法中不正确的是 A.不能自发进行的氧化还原反应,一般可以通过电解实现 B.电解质溶液导电是化学变化,金属导电是物理变化 C.电解池和原电池中均发生氧化还原反应 D.电解、电离、原电池均需要通电 【答案】D 【解析】电离不需要通电,而是在溶于水或熔融状态下发生的;原电池反应是自发进行的氧化还原反应,也不需要通电。 2.下列说法错误的是 A.将电能转化为化学能的装置叫电解池 B.电解时,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动 C.电解池中阴极发生还原反应,阳极发生氧化反应 D.电解时,电子从电解池的阴极流出,沿导线流回电源的负极 【答案】D 3.近年来,加“碘”食盐较多的使用了碘酸钾(KIO3),碘酸钾在工业上可用电解法制取。以石墨和不锈钢为电极,以KI溶液为电解液,在一定条件下电解,反应方程式为:KI+3H2O=KIO3+3H2↑。下列有关说法正确的是 A.电解时,石墨作阴极,不锈钢作阳极 B.电解时,阳极反应是:I??6e?+3H2O=+6H+ C.溶液调节至强酸性,对生产有利 D.电解过程中溶液的pH逐渐减小 【答案】B 【解析】电解时I?失电子生成,不锈钢不能作阳极,A错误;阳极I?失电子生成,根据电子、电荷守恒、质量守恒配平,B正确;溶液如果调节至强酸性,I?和IO3?在强酸性条件下会生成I2,对生产不利,C错误;电解一段时间,pH不变,D错误。 4.实验室用惰性电极电解氢氧化钠溶液,下列有关描述中正确的是 A.电解时,与电源正极相连的电极上产生H2 B.电解时,阳极反应是4OH??4e?=2H2O+O2↑ C.在两极上放电的阴、阳离子的物质的量之比为2∶1 D.电解过程中,溶液的pH不变 【答案】B 【解析】电解时,与电源正极相连的电极为阳极,阳极上氢氧根离子放电生成氧气,故A错误;电解时,阳极上氢氧根离子放电生成氧气,阳极反应是4OH??4e?=2H2O+O2↑,故B正确;电解时,两极的电极反应分别为2H++2e?=H2↑、4OH??4e?=2H2O+O2↑,根据得失电子守恒,在两极上放电的阴、阳离子的物质的量之比为1∶1,故C错误;电解NaOH溶液相当于电解水,NaOH浓度增大,pH增大,故D错误。 5.用铂电极电解下列溶液时,阴极和阳极上的主要产物分别为H2和O2的是 A.稀NaOH溶液 B.HCl溶液 C.CuSO4溶液 D.AgNO3溶液 【答案】A 6.关于如图所示①、②两个装置的叙述,正确的是 A.装置名称:①是原电池,②是电解池 B.硫酸浓度变化:①增大,②减小 C.电极反应式:①中阳极:4OH??4e?=2H2O+O2↑②中正极:Zn?2e?=Zn2+ D.离子移动方向:①中H+向阴极方向移动 ②中H+向负极方向移动 【答案】B 7.将分别盛有熔融氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联,在一定条件下通电一段时间后,析出的钾、镁、铝的物质的量之比为 A.6∶3∶2 B.6∶3∶1 C.1∶2∶3 D.3∶2∶1 【答案】A 【解析】电解槽串联时,通过各电极的电量相等。设电路中通过6 mol电子,则电解析出的钾、镁、铝分别为6 mol、3 mol、2 mol。 8.如图,X、Y分别是直流电源的两极,通电后,a极质量增加,b极处有无色无臭气体放出。符合这一情况的是 a极板 b极板 X电极 Z溶液 A 锌 石墨 负极 CuSO4 B 石墨 石墨 负极 NaOH C 银 铁 正极 AgNO3 D 铜 石墨 负极 CuCl2 【答案】A 【解析】a极质量增加,必定是金属在a极析出。a极一定是阴极,则X一定为电源的负极,C错误;Z溶液为NaOH溶液,电解时无金属析出,被排除,B错误;电解CuCl2溶液,阳极产生的气体是黄绿色的有刺激性气味的Cl2,D错误。 9.以铁为阳极、铜为阴极,对足量的NaOH溶液进行电解,一段时间后得到2 mol Fe(OH)3沉淀,此时消耗水的物质的量共为 A.2 mol B.3 mol C.4 mol D.5 mol 【答案】D 10.如图所示,将两烧杯中电极用导线相连,四个电极分别为Mg、Al、Pt、C。当闭合开关S后,以下表述正确的是 A.电流表指针不发生偏转 B.Al、Pt两极有H2产生 C.甲池pH增大,乙池pH减小 D.Mg、C两极生成的气体在一定条件下可以恰好完全反应 【答案】D 【解析】铝能与氢氧化钠溶液反应,因此甲是原电池,Al是负极,Mg是正极,负极:Al + 4OH??3e?=AlO2- +2H2O,正极:2H++2e?=H2↑,总反应式:2Al +2NaOH +2H2O=2NaAlO2+3H2↑。乙装置是电解池,其中Pt是阴极:2H2O+2e?=H2↑+2OH?,C是阳极:4OH??4e?=2H2O+O2↑,总反应式:2H2O2H2↑ + O2↑。则:左边是原电池,右边是电解池,电流表指针发生偏转,A错误;Al是负极,没有H2产生, B错误;乙是电解水,水减少,NaOH浓度增大,pH增大,C错误;Mg、C两极正好产生H2和O2,且体积比是2∶1,一定条件下可恰好完全反应生成水,D正确。 二、非选择题 10.用石墨作电极电解下列溶液:①稀H2SO4 ②K2SO4溶液 ③CuCl2溶液 ④CuSO4溶液 ⑤KOH溶液。 (1)阴极、阳极都有气体产生,且体积比(相同条件下)为2∶1的是(填序号)__________,其阳极的电极反应式都是_________________________________________________,阴极的电极反应式都是_________________________________________________,总反应的化学方程式都是_________________________________________________。 (2)阴极、阳极都有气体产生,其中溶液酸性增强的是____________________。 (填序号)。 (3)一个电极析出金属,另一个电极逸出刺激性气味气体的是_______(填序号),其阳极的电极反应式是___________________________________________。 【答案】(1)①②⑤ 4OH??4e?=2H2O+O2↑ 2H++2e-=H2↑ 2H2O2H2↑ +O2↑ (2)① (3)③ 2Cl??2e?=Cl2↑ 11.如图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10.00%的K2SO4溶液,电极均为石墨电极。 (1)接通电源,经过一段时间后,测得丙中K2SO4溶液的浓度变为10.47%,乙中c电极质量增加。据此回答问题: ①电源的N端为____________极; ②电极b上发生的电极反应为____________________________________; ③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积:____________________________________; ④电极c的质量变化是____________g; ⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化? 简述其原因: 甲溶液____________________________________________________________; 乙溶液____________________________________________________________; 丙溶液____________________________________________________________。 (2)如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行?为什么? _______________________________________________________________________________ 【答案】(1)①正 ②4OH? ?4e?2H2O+O2↑ ③水减少的质量:100 g?≈4.5 g,生成O2体积:×22.4 L·mol?1=2.8 L ④16 ⑤碱性增强,因为电解后,水量减少,溶液中NaOH浓度增大 酸性增强,因为阳极上OH?放电生成O2,溶液中H+浓度增大 酸碱性大小没有变化,因为K2SO4是强酸强碱盐,浓度增大不影响溶液的酸碱性 (2)能继续进行,因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液,再电解相当于电解水。 (2)铜全部析出后,溶液中含有H2SO4,电解仍可进行。 12.A、B、C三种强电解质,它们在水中电离出的离子如下表所示: 阳离子 Cu2+ Na+ 阴离子 NO3? SO42? Cl? 下图1所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A、 B、 C三种溶液,电极均为石墨电极。接通电源,经过一段时间后,测得乙中c电极质量增加了32 g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间(t)的关系如图2所示。据此回答下列问题: (1)M为电源的__________极(填“正”或“负”)。 (2)写出甲烧杯中反应的化学方程式____________________。 (3)计算电极f上生成的气体在标准状况下的体积_____________。 【答案】(1)负 (2)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ (3)5.6 L PAGE 1 4.3.2 电解原理的应用 一、选择题 1.下列有关电解原理的说法中不正确的是 A.电解饱和食盐水时,一般用铁作阳极,碳作阴极 B.电镀时,通常用待镀的金属制品作阴极,用镀层金属作阳极 C.对于冶炼像钠、钙、镁、铝等活泼的金属,电解法几乎是唯一可行的工业方法 D.电解精炼铜时,用纯铜板作阴极,粗铜板作阳极 【答案】A 2.工业上常用电解法冶炼的金属是 A.钠 B.铁 C.铜 D.银 【答案】A 【解析】电解法冶炼的是K~Al的活泼金属,故选项A正确。 3.某同学设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图)。通电后,溶液中产生白色沉淀,且较长时间不变色。下列说法中正确的是 A.电源中a为负极,b为正极 B.电解池中的电解液不可以是NaCl溶液 C.B电极发生的反应:2H++2e?=H2↑ D.A、B两端都必须使用铁作电极 【答案】C 【解析】生成的氢气将装置中原有氧气带出,且氢气的密度小于水,所以氢气从B端阴极析出,则A电极是铁,作阳极失去电子生成亚铁离子,所以“a”为正极,“b”为负极,A错误;因为阳极是铁,活泼电极作阳极时,阳极材料铁失电子生成亚铁离子,阴极上氢离子放电,生成氢气,所以能生成氢氧化亚铁白色沉淀,则电解液选用NaCl溶液不影响实验,B错误;阳极应该用铁电极,阴极可以是铁也可以是其他惰性电极,阴极上氢离子得电子生成氢气,同时破坏水的电离平衡,产生氢氧根离子,氢气能防止氢氧化亚铁被氧化而导致实验失败,所以电极反应式为:2H++2e?=H2↑,C正确;D、阳极应该用铁电极,阴极可以是铁也可以是其他惰性电极,D错误。 4.工业上常使用电解精炼法将粗铜提纯。在电解精炼时 A.粗铜接电源负极 B.纯铜作阳极 C.杂质都将以单质形式沉积到池底 D.纯铜片增重2.56 g,电路中通过电子为0.08 mol 【答案】D 5.金属镍有广泛的用途,粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是(已知:氧化性Fe2+Fe >Ni>Cu>Pt发生氧化反应,电极反应依次为:Zn?2e?= Zn2+、Fe?2e?= Fe 2+、Ni?2e?= Ni2+,A项错误;电解过程中,阳极质量的减少的量为Zn、Fe、Ni的减少的质量以及阳极泥的质量,阴极质量的增加量只有析出Ni的量,由于两极转移的电子数相等,阳极质量的减少量与阴极质量的增加质量不相等,B项错误;Cu和Pt还原性比Ni弱,不能失去电子,以沉淀的形式沉积在电解槽底部,形成阳极泥,C项正确;电解后,溶液中存在的金属阳离子除了Fe2+、Zn2+外,还有Ni2+,D项错误。 点睛:本题是利用电解原理法制备高纯度的镍,粗镍作为阳极,纯镍作为阴极,电解液为镍的盐溶液;在电解过程中,阳极活泼金属Zn 和Fe优先失电子生成阳离子,接着Ni再失电子生成Ni2+,Cu和Pt还原性比Ni弱,不能失去电子,以沉淀的形式沉积在电解槽底部,形成阳极泥;阴极只是Ni2+得电子生成金属Ni;在整个电解过程中转移电子数相等,电解质溶液浓度略有减少。 6.利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备,钴氧化物可通过处理钴渣获得。利用如图所示装置电解制备LiOH,两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。下列说法正确的是 A.B极区电解液为LiCl溶液 B.阳极电极反应式为2Cl??2e?=Cl2↑ C.电解过程中Li+向A电极迁移 D.A极区产生0.1 mol气体,则溶液中有0.4 mol Li+移向B电极 【答案】B 7.下列叙述正确的是 ① 锌跟稀硫酸反应制取氢气,加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率 ② 镀层破损后,白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易腐蚀 ③ 电镀时,应把镀件置于电解槽的阴极 ④ 冶炼铝时,用电解熔融氧化铝的方法 ⑤ 钢铁表面常易锈蚀生成Fe2O3?nH2O A.①②③④⑤ B.①③④⑤ C.①③⑤ D.②④ 【答案】B 【解析】①锌跟稀硫酸反应的制取氢气,加入少量硫酸铜溶液后,金属锌可以置换金属铜,形成原电池,原电池能加速负极金属和电解质的反应速率,故①正确;②白铁(镀锌的铁)中,镀层破损后,Zn为负极,被腐蚀的是Zn,Fe被保护,马口铁(镀锡的铁)中,Fe为负极,被腐蚀的是Fe,所以镀层破损后,白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)铁更耐腐蚀,故②错误;③根据电镀原理中,镀件作电解槽的阴极,故③正确;④根据金属的活动性强弱选择合适的冶炼方法,一般来说,活泼金属用电解法,铝是活泼金属,所以通常采用电解熔融氧化铝的方法冶炼,故④正确;⑤钢铁吸氧腐蚀生成的铁锈的主要成分为Fe2O3?nH2O,故⑤正确,答案选B。 8.电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法,其原理如下图所示。已知海水中含Na+、Cl?、Ca2+、Mg2+、SO42?等离子,电极为惰性电极。下列叙述中正确的是 A.A膜是阳离子交换膜 B.通电后,海水中阴离子往b电极处运动 C.通电后,a电极的电极反应式为4OH??4e?=O2↑+2H2O D.通电后,b电极上产生无色气体,溶液中出现白色沉淀 【答案】D 9.如图是工业电解饱和食盐水的装置示意图,下列说法中不正确的是 A.装置出口①处的物质是氯气 B.出口②处的物质是氢气,该离子交换膜只能让阳离子通过 C.装置中发生的反应的离子方程式2Cl?+2H+Cl2↑+H2↑ D.该装置是将电能转化为化学能 【答案】C 【解析】A.与电源负极相连的为阴极,则②处为阴极反应得到的物质,为氢气,与电源正极相连的为阳极,溶液中的氯离子在阳极失电子生成氯气,出口①处得到的是氯气,故A正确;B.出口②处的物质是氢气,溶液中的氢离子得到电子发生还原反应生成氢气,离子交换膜是阳离子交换膜,只允许阳离子通过,不能让阴离子通过,故B正确;C.装置是电解饱和食盐水,电解过程是氯化钠和水反应生成氢氧化钠和氢气、氯气,反应的离子方程式为:2Cl?+2H2OCl2↑+H2↑+2OH?,故C错误;D.装置是电解原理的应用,是电能转化为化学能的装置,故D正确;故选C。 10.下列有关图示实验的说法正确的是 A.①装置中阴极处产生的气体能够使湿润的KI—淀粉试纸变蓝 B.②装置中待镀铁制品应与直流电源正极相连 C.③装置中电子由b极流向a极 D.④装置中的离子交换膜可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应 【答案】D 二、非选择题 11.电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池,装有电解液a,X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题: (1)若X、Y都是惰性电极,a是AgNO3溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴石蕊试液,则 ①电解池中Y电极上的电极反应式为 。在Y电极附近观察到的实验现象是 ;检验该电极反应产物的方法是 。 ②X电极上的电极反应式为 。 (2)如要用电解方法精炼粗镍,电解液a选用Ni(NO3)2溶液,则: ①X电极的材料是 ,电极反应式为 ; ②Y极的材料是 ,电极反应式为 。 【答案】(1)①2H2O-4e-=4H++O2↑ 有无色气体放出,溶液变红 用带火星的木条检验,木条复燃 ②4Ag++4e-=4Ag (2)纯镍 Ni2++2e-=Ni 粗镍 Ni-2e-=Ni2+ 12.如图是以铅蓄电池为电源,模拟氯碱工业电解饱和食盐水的装置图(C、D均为石墨电极)。 已知:铅蓄电池在放电时发生下列电极反应: 负极:Pb+?2e?=PbSO4 正极:PbO2+4H+++2e?=PbSO4+2H2O (1)请写出电解饱和食盐水的化学方程式_______________________________________。 (2)若在电解池中C极一侧滴酚酞试液,电解一段时间后未呈红色,说明铅蓄电池的A极为____极。 (3)用铅蓄电池电解1 L饱和食盐水(食盐水足量)时。 ①若收集到11.2 L(标准状况下)氯气,溶液pH=_________________。 ②若铅蓄电池消耗H2SO4 2 mol,则可收集到H2的体积(标准状况下)为___________L。 【答案】(1)2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑ (2)正 (3)14 22.4 ②铅蓄电池放电的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O,每消耗2 mol H2SO4,转移2 mol e?,可生成1 mol H2,标准状况时,H2的体积为1 mol×22.4 L/mol=22.4 L。 13.I.新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2,电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液电解实验,如图所示。 回答下列问题: (1)甲烷燃料电池负极的电极反应式为________________________。 (2)闭合开关K后,a、b电极上均有气体产生,其中b电极上得到的是________,电解氯化钠溶液的总反应离子方程式为__________________________。 II.用NaOH溶液吸收烟气中的SO2,将所得的Na2SO3溶液进行电解,可循环再生NaOH,同时得到H2SO4,其原理如图所示。(电极材料为石墨) (1)图中a极要连接电源的(填“正”或“负”)________极,C口流出的物质是________。 (2)b电极放电的电极反应式为__________________________。 (3)电解过程中阴极区碱性明显增强,用平衡移动原理解释原因_______________________。 【答案】I.(1)CH4?8e?+10OH?=+7H2O (2)H2 2Cl?+2H2OCl2↑+H2↑+2OH? II.(1)负 硫酸 (2)?2e?+H2O=+2H+ (3)H2OH++OH?,在阴极H+放电生成H2,c(H+)减小,水的电离平衡正向移动,碱性增强 II.由图中信息可知,a、b分别为电源的负极和正极,电解池左室为阴极室、右室为阳极室。在阴极通入稀氢氧化钠溶液,电解生成氢气和氢氧化钠;在阳极通入稀硫酸,亚硫酸根通过阴离子交换膜进入阳极室放电生成硫酸。(1)图中a极要连接电源的负极,C口流出的物质是硫酸。(2)b电极SO放电的电极反应式为?2e?+H2O=+2H+。(3)电解过程中阴极区碱性明显增强,是因为水有电离平衡H2OH++OH?,在阴极H+放电生成H2,c(H+)减小,水的电离平衡正向移动,碱性增强。 PAGE 1

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