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寒假作业之化学反应原理练习四
2019年寒假作业之《化学反应原理》练习四
一、单选题(本大题共15小题,共45.0分)
1.下列溶液一定显酸性的是( )
A.含H+的溶液B.c(OH-)<c(H+)的溶液
C.pH<7的溶液D.能与金属Al反应放出H2的溶液
2.对于①需加热才发生的反应、②放热反应、③熵增加的反应,可能属于自发反应的是( )
A.只有②B.只有③C.只有②③D.①②③
3.已知化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示,下列叙述正确的是( )
A.每生成2分子AB吸收bkJ热量
B.该反应热△H=(b-a)kJ•mol-1
C.反应物的总能量低于生成物的总能量
D.断裂1molA-A和1molB-B键,放出akJ能量
4.在一密闭容器中,反应aA(g)⇌bB(g)+cC(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,最终测得A的物质的量的浓度变为原来的50%,则( )
A.平衡向正反应方向移动B.a>(b+c)
C.物质B的质量分数增大D.以上判断都错误
5.已知常温下,N2(g)和H2(g)生成2mol NH3(g)放出92.4kJ热量.现有甲、乙两个容积相同的密闭容器,在常温下:
①向密闭容器甲中通入1mol N2和3mol H2,达到平衡时放出热量Q1kJ.
②向密闭容器乙中通入0.5mol N2和1.5mol H2,达到平衡时放出热量Q2 kJ.
则下列关系式正确的是( )
A.92.4>Ql>2Q2B.92.4=Q1<2Q2C.Q1=2Q2=92.4D.Q1=2Q2<92.4
6.下列描述不符合生产、生活实际的是( )
A.家用炒锅残留盐溶液时易发生吸氧腐蚀
B.电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极
C.电解水制氢气时,用铜作阳极
D.在镀件上电镀锌,用锌作阳极
7.下列措施不能增大反应速率的是( )
A.锌与稀硫酸反应时,加少量铜粉
B.Fe与稀硫酸反应制取H2时,改用98%浓硫酸
C.Al在氧气中燃烧生成A12O3,将铝片改成铝粉
D.恒温时,增大H2(g)+Br2(g)⇌2HBr(g)反应体系的压强
8.如图反应中,同时符合图象Ⅰ和Ⅱ的是( )
A.N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H<0
B.2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g)△H>0
C.H2(g)+CO(g)⇌C(s)+H2O(g)△H>0
D.4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)△H<0
9.如图为某种甲醇燃料电池示意图,工作时电子流方向如图所示.下列判断正确的是( )
A.X为氧气
B.电极A反应式:
CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+
C.B电极附近溶液pH增大
D.电极材料活泼性:
A>B
10.已知:
25℃时,Ka(HAc)=1.7×10-5 mol•L-1.现有如下溶液:
①0.1mol•L-1 HAc与0.1mol•L-1NaOH溶液等体积混合液
②pH=3的HAc与pH=11的NaOH溶液等体积混合液
③0.1mol•L-1 H2SO4与0.2mol•L-1NaOH溶液等体积混合液
常温时,三者pH大小关系正确的是( )
A.①>③>②B.③>①>②C.①>②>③D.②>③>①
11.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)=0.5mol•L-1,c(NH3)=4mol•L-1,则此温度下反应①的平衡常数为( )
A.9B.12C.16D.20
12.Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池,该电池中正极的电极反应式为:
2Li++FeS+2e-=Li2S+Fe 有关该电池的下列叙述中正确的是( )
A.该电池的电池反应式为:
2Li+FeS=Li2S+Fe
B.Li-Al在电池中作为负极材料,该材料中Li的化合价为+1价
C.负极的电极反应式为:
Al-3e-=Al3+
D.Li-Al/FeS电池是一种一次性电池
13.现将氯化铝溶液蒸干灼烧并熔融后用铂电极进行电解,下列有关电极产物的判断正确的是()
A.阴极产物是氢气B.阳极产物是氧气
C.阴极产物是铝和氧气D.阳极产物只有氯气
14.
某小组为研究电化学原理,设计如图装置.下列叙述不正确的是( )
A.a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出
B.a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为:
Cu2++2e-=Cu
C.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液从蓝色逐渐变成浅绿色
D.a和b用导线连接时,铁片上发生的反应为:
Fe-3e-=Fe3+
15.少量二氧化碳通入NaCN溶液中,发生如下反应:
CO2+H2O+CN-=HCO3-+HCN.以下说法正确的是(温度均为25℃)( )
A.电离常数:
K(HCN)<Ka2(H2CO3)
B.浓度均为0.1mol•L-1的NaCN和NaHCO3溶液的pH:
NaCN<NaHCO3
C.浓度均为0.1mol•L-1的NaCN和Na2CO3溶液中,阴离子总浓度相等
D.pH均为10的Na2CO3溶液、NaCN溶液中,水电离产生的c(OH-)相等
二、简答题(本大题共6小题,共55.0分)
16.工业上常常利用反应①来生产环氧乙烷,但是伴随副反应②.
①C2H4(g)+
O2(g)→
;△H1
②C2H4(g)+3O2(g)→2CO2(g)+2H2O(g);△H2
(1)写出环氧乙烷充分燃烧的热化学反应方程式.
答:
______;
(2)工业生产中,可通过某一措施来加快反应①而对反应②影响较小,从而提高环氧乙烷的生产效率.工业生产采取的这种措施是______.
A.升高反应体系的温度 B.增大体系中氧气的浓度
C.使用合适的催化剂 D.降低反应体系的压强
(3)已知C=C、O=O、C-C键能分别为akJ•mol-1、bkJ•mol-1、ckJ•mol-1,则环氧乙烷中C-O键能为______kJ•mol-1;
(4)反应②可以设计成燃料电池,若以酸做电解质溶液,负极反应式是______.
17.某兴趣小组利用如图所示装置进行实验.
(1)断开K2、闭合K1,U形管内除电极上有气泡外,还可观察到的现象是______;阳极电极反应式为______.当电路中转移0.001mol电子时,右侧注射器最多可以收集到气体______mL(折算为标准状况).
(2)断开K2、闭合K1一段时间,待注射器中充有一定量的气体后,断开K1、闭合K2,此时装置内化学能转化为电能.实现能量转化的化学方程式为______;
(3)假设实验装置不漏气,当
(2)中注射器内气体全部参加反应后,U形管内的溶液理论上______(填“能”或“不能”)恢复原样.
18.
在一恒温、恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ•mol-1
某种反应物和生成物的浓度随时间变化如图所示.
回答下列问题:
(1)Y的化学式是______.
(2)反应进行到3min时,v正______v逆(填“>”或“<”、“=”).反应前3min,H2的平均反应速率v(H2)=______mol•L-1•min-1.
(3)不能判断该反应达到化学平衡状态的依据是______.
A.容器内各气体的体积比保持不变 B.混合气体密度不变
C.3v逆(CH3OH)=v正(H2) D.H2转化率为75%
(4)上述反应达到平衡后,往容器中同时加入1molCO2和1mol H2O(g),此时平衡将______(填“向左”、“向右”或“不”)移动.
(5)上述温度下,反应CH3OH(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+3H2(g)的平衡常数K=______(计算结果保留2位小数).
19.现有常温下的0.1mol•L-1纯碱溶液.
(1)该溶液呈碱性是因为存在水解平衡,相关离子方程式是:
______.为证明存在上述平衡,进行如下实验:
在0.1mol•L-1纯碱溶液中滴加酚酞,溶液显红色,再往溶液中滴加______(填化学式)溶液,红色逐渐退为无色,说明上述观点成立.
(2)同学甲查阅资料得知0.1mol•L-1Na2CO3中,发生水解的CO32-不超过其总量的10%.请设计实验加以证明(写出实验方案及预期观察到的现象).
答:
______.
(3)同学乙就该溶液中粒子浓度关系写出五个关系式,其中不正确的是______.
A.c(Na+)>2c(CO32-)
B.c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H2CO3)
C.c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)
D.c(CO32-)+c(HCO3-)=0.1mol•L-1
E.c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCO3-)+c(CO32-)
(4)室温下pH均为a的Na2CO3和NaOH溶液中,水电离产生的c(OH-)之比=______.
20.
KMnO4酸性溶液与草酸(H2C2O4)溶液反应时,溶液紫色会逐渐褪去.某探究小组用测定此反应溶液紫色消失所需时间的方法,研究外界条件对反应速率的影响.该实验条件作如下限定:
①所用KMnO4酸性溶液的浓度可选择:
0.02mol•L-1、0.002mol•L-1;
②所用H2C2O4溶液的浓度可选择:
0.2mol•L-1、0.4mol•L-1;
③每次实验时KMnO4酸性溶液的用量均为4mL、H2C2O4溶液的用量均为2mL.
(1)若要探究反应物浓度、温度、催化剂对反应速率的影响,通过变换这些实验条件,至少需要完成______组实验进行对比即可得出结论.
(2)在其它条件相同的情况下,某同学改变KMnO4酸性溶液的浓度,测得实验数据(从混合振荡均匀开始计时)如表所示:
KMnO4酸性溶液浓度
(mol•L-1)
溶液褪色所需时间(min)
第一次
第二次
第三次
0.02
14
13
11
0.002
6.7
6.6
6.7
①用0.002mol•L-1KMnO4酸性溶液进行实验时,KMnO4的平均反应速率______(忽略混合前后溶液体积变化).
②依据表中数据,不能得出“溶液的褪色所需时间越短,反应速率越快”的结论.某同学设计以下方案,可以直接得出“褪色时间越短,反应的速率越快”结论.
KMnO4酸性溶液
H2C2O4溶液
浓度/mol•L-1
体积(mL)
浓度/mol•L-1
体积(mL)
0.02
2
b
4
a
2
c
4
则表中a=______;b=______;c=______.
(3)草酸电离常数:
Ka1=5.9×10-2,Ka2=6.4×10-5.与KMnO4反应时,它将转化为CO2和H2O.
①草酸与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式为______.
②室温下,0.1mol•L-1 KHC2O4酸溶液中pH<7,理由是______.
(4)测得某次实验(恒温)时溶液中Mn2+物质的量与时间关系如图.请解释n(Mn2+)在反应起始时变化不大、一段时间后快速增大的原因:
______.
24.中共十九大报告指出,加快水污染防治、实施流域环境和近岸海域综合治理、环境污染的治理是化学工作者研究的重要课题,也是践行“绿水青山就是金山银山”的重要举措。
在适当的条件下,将CO2转化为甲醇、甲醚等有机物,既可降低CO2造成的温室效应对环境的影响,还可得到重要的有机产物。
(1)已知:
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH1=−484kJ/mol
②CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2=−50kJ/mol
则2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)ΔH,ΔH=_____________。
(2)已知TK时,某恒容密闭容器中存在如下反应:
2CO2(g)+6H2(g)
CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH<0,测得容器中不同时刻时各物质的浓度(mol/L)如下表所示:
c(CO2)
c(H2)
c(CH3OCH3)
c(H2O)
开始时
a
b
0
0
10s时
3
0.5
c
1.5
①若反应开始到10s时间段内,v(H2)=_____________,既能提高反应速率,又能提高H2转化率的方法是________________________。
②若TK时,化学平衡常数K=15,则10s时v(正)_______v(逆)(填“>”“<”或“=”),此时CO2的转化率为________。
(3)一定条件下,向某恒容密闭容器中充入xmolCO2和ymolH2,发生的反应为CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=−50kJ·mol−1。
①下图1中能表示该反应的平衡常数K与温度T之间的变化关系曲线为______(填“a”或“b”),其判断依据是__________________________________。
②若x=2、y=3,测得在相同时间内不同温度下H2的转化率如图2所示,则在该时间段内,恰好达到化学平衡时,容器内的压强与反应开始时的压强之比为____________。
21.
答案和解析
1.【答案】B
【解析】
解:
A.任何溶液中都含有氢离子,所以含有氢离子的溶液不一定呈酸性,故A错误;
B.c(OH-)<c(H+),则溶液呈酸性,故B正确;
C.pH<7的溶液不一定是酸性溶液,如100℃时,纯水的pH=6,则6<pH<7的溶液呈碱性,故C错误;
D.酸能和铝反应生成氢气,强碱溶液也能与铝反应生成氢气,所以能与铝反应放出氢气的溶液不一定是酸溶液,故D错误;
故选:
B。
溶液的酸碱性取决于溶液中c(OH-)、c(H+)的相对大小,如果c(OH-)<c(H+),则溶液呈酸性,如果c(OH-)=c(H+)则溶液呈中性,溶液c(OH-)>c(H+),则溶液呈碱性.
本题考查了溶液酸碱性的判断,明确溶液的酸碱性取决于溶液中c(OH+)、c(H+)的相对大小是解本题的关键,难度不大.
2.【答案】D
【解析】
解:
一个反应是否自发进行,判定依据为自由能的值△G,△G=△H-T△S<0,反应自发进行,放热反应、熵增加的反应都有利于反应的自发进行,吸热的,熵增加的反应在高温加热的条件下能自发进行.
故选D.
一个反应是否按这个反应式进行反应,判定依据为自由能的值△G,即反应前后自由能的变化值,△G=反应生成物的G-反应物的G=△H-T×△S(T为反应温度,△H为焓变,△S为熵变)若△G<0,则反应按能自发进行,据此判断.
本题考查学生一个反应是否自发进行的判定依据:
△G=△H-T△S<0,反应自发进行,注意知识的灵活掌握是关键,难度不大.
3.【答案】C
【解析】
解:
A、形成化学键放出热量,每生成2分子AB放出bkJ热量,故A错误;
B、该反应焓变=断裂化学键吸收热量-形成化学键所放出热量,所以焓变为△H=+(a-b)kJ/mol;故B错误;
C、反应是吸热反应,依据能量守恒可知,反应中反应物的总能量低于生成物的总能量,故C正确;
D、断裂1molA-A键和1molB-B键,吸收akJ能量,故D错误;
故选C.
化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化依据图象分析,结合反应前后能量守恒可知,反应物能量之和小于生成物的能量之和,反应是吸热反应,反应过程中断裂化学键需要吸收能量,形成化学键放出热量.
本题考查了反应热量变化的分析判断,图象分析,反应前后的能量守恒应用,化学键的断裂和形成与能量的关系,计算焓变的依据,题目较简单.
4.【答案】D
【解析】
解:
假定平衡不移动,将容器体积增加一倍,最终测得A的物质的量的浓度变为原来的50%,实际再次达到新平衡时,最终测得A的物质的量的浓度变为原来的50%,说明压强的改变,平衡不移动,即a=b+c,
A、由上述分析可知,平衡不移动,故A不选;
B、反应前后两边的计量数相等,故B不选;
C、平衡不移动,B的体积分数不变,故C不选;
D、以上选项都错误,故选D;
故选:
D。
假定平衡不移动,将容器体积增加一倍,最终测得A的物质的量的浓度变为原来的50%,实际再次达到新平衡时,最终测得A的物质的量的浓度变为原来的50%,说明压强的改变,平衡不移动,即a=b+c,据此结合选项解答.
本题考查了化学平衡的影响因素,难度不大,根据B的浓度变化判断平衡移动方向是解题的关键.
5.【答案】A
【解析】
解:
①向密闭容器甲中通入1molN2和3molH2,达到平衡时,氢气和氮气不能完全转化;达到平衡时放出热量Q1kJ小于92.4KJ;
②假定0.5molN2和1.5molH2完全反应,达到平衡时放出热量Q2kJ,根据N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.4kJ•mol-1可知,放出的热量为:
92.4kJ×
=46.2kJ,由于合成氨是可逆反应,故反应物不能完全反应,所以放出的热量Q2小于46.2kJ;得到Q1>2Q2;综上所述可知:
92.4>Ql>2Q2;
故选:
A.
N2(g)和H2(g)生成2molNH3(g)放出92.4kJ热量.说明1molN2和3molH2完全反应生成2molNH3时放出的热量;
①向密闭容器甲中通入1molN2和3molH2,达到平衡时,氢气和氮气不能完全转化;
②向密闭容器乙中通入0.5molN2和1.5molH2,达到平衡时氢气和氮气不能完全转化;
本题考查了化学平衡的分析判断,反应热量变化的理解应用,可逆反应的存在是解题关键,题目难度中等.
6.【答案】C
【解析】
解:
A.在中性或弱酸性环境中,铁易发生吸氧腐蚀,故A正确;
B.电解法精炼粗铜,阴极发生还原反应,铜离子得到电子生成铜,所以用纯铜作阴极,故B正确;
C.电解水时,应用惰性电极作阳极,如用铜作阳极,则阳极铜被氧化生成氢氧化铜,不利于电解,故C错误;
D.在镀件上电镀锌,阳极发生氧化反应,必须是镀层金属为阳极,金属镀件作阴极,故D正确.
故选C.
A.在中性或弱酸性环境中,铁易发生吸氧腐蚀;
B.精炼铜时,纯铜为阴极;
C.电解水时,应用惰性电极作阳极;
D.电镀时,镀层金属为阳极.
本题考查电解原理知识,侧重于电化学的综合应用,注意把握电解池的工作原理和电极反应,题目难度不大.
7.【答案】B
【解析】
解:
A、锌与稀硫酸反应时,加少量铜粉,可以形成锌、铜原电池,增大反应速率,故A错误;
B.Fe与稀硫酸反应制取H2时,改用98%浓硫酸,则金属铁和浓硫酸之间加热下才反应,并且不会获得氢气,获得的是二氧化硫,故B正确;
C.增大固体的接触面积可以使反应速率增大,故C错误;
D.对于气相反应来说,压强增大会使化学反应速率加快,故D错误.
故选B.
增大反应速率可增大压强、升高温度、提高浓度以及使用催化剂等,根据外界条件对化学反应速率的影响解答.
本题考查影响化学反应速率的因素,题目难度不大,注意常见影响化学反应速率的因素除温度、浓度、压强、催化剂之后还有表面积、溶剂、光照等因素,注意常见基础知识的积累.
8.【答案】D
【解析】
解:
由左边的图象可知,温温度越高生成物的浓度越小,说明升高温度,平衡向逆反应移动,故正反应为放热反应;由右边图象可知,相交点左边未达平衡,相交点为平衡点,相交点右边压强增大,平衡被破坏,V逆>V正,平衡向逆反应移动,说明正反应为气体物质的量增大的反应;综合上述分析可知,可逆反应正反应为吸热反应且正反应为气体物质的量增大的反应,
A.N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H<0,为放热反应反应,正反应是气体物质的量减小的反应,故A错误;
B.2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g)△H>0,为吸热反应反应,正反应是气体物质的量增大的反应,故B错误;
C.H2(g)+CO(g)⇌C(s)+H2O(g)△H>0,为吸热反应反应,正反应是气体物质的量减小的反应,故C错误;
D.4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)△H<0,正反应是气体物质的量增大的反应,为放热反应反应,故D正确;
故选:
D。
由左边的图象可知,温度越高生成物的浓度越小,说明升高温度,平衡向逆反应移动,故正反应为放热反应;
由右边图象可知,相交点左边未达平衡,相交点为平衡点,相交点右边压强增大,平衡被破坏,V逆>V正,平衡向逆反应移动,说明正反应为气体物质的量增大的反应;
综合上述分析可知,可逆反应正反应为吸热反应且正反应为气体物质的量增大的反应,据此结合选项解答.
本题考查化学平衡移动图象、外界条件对化学平衡的影响等,难度不大,掌握外界条件对化学平衡的影响即可解答,注意根据图象判断可逆反应的特征.
9.【答案】C
【解析】
解:
根据图片知,电解质溶液是碱性溶液,甲醇燃料电池中,电子是从负极流向正极,所以A是负极,B是正极,通入甲醇的电极是负极,X是甲醇,通氧气的电极是正极,Y是氧气.
A、X是甲醇、Y是氧气,故A错误;
B、负极A上发生失电子发生氧化反应,电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O,故B错误;
C、B是正极,电极反应式为:
O2+4e-+2H2O=4OH-,电极附近溶液pH增大,故C正确;
D、在燃料点池中,电极的活泼性可以没有差距,只要能导电即可,原电.池中,负极金属的活泼性不一定是强于正极的,故D错误、
故选C.
根据图片知,电解质溶液是碱性溶液,甲醇燃料电池中,通入甲醇的电极是负极,负极上失电子发生氧化反应,电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O,正极上是氧气发生得电子的还原反应,O2+4e-+2H2O=4OH-,电子是从负极流向正极,所以A是负极,B是正极,燃料电池的工作原理来回答.
本题考查了化学电源新型电池,根据正负极上得失电子及电极反应式来分析解答,并结合转移电子相等进行计算,难点是电极反应式的书写,要结合电解质溶液酸碱性书写,难度中等.
10.【答案】A
【解析】
解:
①在0.1mol•L-NaOH溶液中加入同体积、同浓度的HAc溶液,酸碱恰好反应生成醋酸钠,醋酸钠是强碱弱酸盐能水解导致溶液呈碱性,pH>7;
②pH=3的HAc与pH=11的NaOH溶液等体积混合液,谁弱显谁性,溶液呈酸性,pH<7;
③0.1mol•L-1H2SO4与0.2mol•L-1NaOH溶液等体积混合液,恰好完全反应,生成氯化钠,溶液呈中性,pH=7;
故三者pH大小关系正确的是①>③>②,
故选A.
①在0.1mol•L-NaOH溶液中加入同体积、同浓度的HAc溶液,酸碱恰好反应生成醋酸钠,醋酸钠是强碱弱酸盐能水解导致溶液
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- 寒假 作业 化学反应 原理 练习