传统意义上的绿色能源是指使用过程中不排放或排放极少污染物的能源,下列能源: ①太阳能②风能③石油④煤⑤潮汐能⑥木炭,属于绿色能源的是
A . ①②⑤ B . ③④⑤ C . ④⑤⑥ D . ①②⑥
A
【详解】
太阳能、风能和潮汐能不会造成污染,属于绿色能源,石油、煤等化石燃料燃烧都会产生空气污染物,木炭燃烧生成二氧化碳,会产生温室效应,不属于绿色能源,答案选 A 。
X 、 Y 、 Z 、 W 四种短周期主族元素在周期表中的相对位置如图,下列说法不正确的是
| X | Y |
| Z | W |
A . 若 X 、 Y 为非金属元素,则非金属性 Y 比 X 强
B . 简单离子半径
C . Y 、 W 具有相同的最高正价
D . X 、 Y 、 Z 、 W 四种元素既可都为金属元素,也可都为非金属元素
C
【详解】
A . X 、 Y 位于同一周期,同周期从左至右,金属性依次减弱,非金属依次增强,故非金属性 Y>X , A 正确;
B . X 、 Z 位于同一主族,形成的简单离子电子层 Z 比 X 多一层,故简单离子半径 Z>X , B 正确;
C . Y 、 W 位于同一主族,最外层电子数相等,元素性质有相似性,一般其最高正价相等,但也有特殊性,当 Y 、 W 分别是 O 、 S 时, O 无最高正价, S 的最高正价为 +6 价,又若 Y 、 W 分别是 F 、 Cl 时,由于 F 的非金属性极强, F 无正价, Cl 的最高价为 +7 价, C 错误;
D .当 X 、 Y 分别位于第 ⅠA 族、第 ⅡA 族时, X 、 Y 、 Z 、 W 可分别是 Li 、 Be 、 Na 、 Mg ,四种元素均为金属元素,当 X 、 Y 位于第 ⅣA 族、第 ⅤA 族或第 ⅤA 、第 ⅥA 族或第 ⅥA 族、第 ⅦA 族时,四种元素均为非金属元素, D 正确;
故答案选 C 。
实验室利用 NH 4 Cl 固体和 Ca(OH) 2 固体反应制氨气,反应方程式为: ,下列关于该反应的说法错误的是
A . NH 4 Cl 中存在离子键和极性键
B . 此反应过程中既有离子键、极性键断裂,也有离子键和极性键形成
C . 1 mol Ca(OH) 2 含 2 mol H-O 键, 1 mol NH 3 含 3 molN-H 键
D . 像 Ca(OH) 2 、 CaCl 2 这样含金属元素的化合物一定属于离子化合物
D
【详解】
A . NH 4 Cl 是离子化合物, 与 Cl - 通过离子键结合,在阳离子
中 N 、 H 原子之间以极性共价键结合,故 NH 4 Cl 中存在离子键和极性键, A 正确;
B .在该反应发生时,既有反应物中离子键、极性共价键的断裂,也有生成物中离子键、极性共价键的形成, B 正确;
C . Ca(OH) 2 是离子化合物,在 OH - 中含有 H-O 共价键,在 1 个 Ca(OH) 2 中含有 2 个 H-O 键,则在 1 mol Ca(OH) 2 含 2 mol H-O 键;在 1 个 NH 3 中含有 3 个 N-H 键,则在 1 mol NH 3 含 3 mol N-H 键, C 正确;
D .含有金属元素的化合物不一定是离子化合物,如 AlCl 3 是共价化合物, D 错误;
故合理选项是 D 。
关于化学键的下列叙述中,正确的是
①化学键只存在于分子之间
②两个非金属和非金属原子间只能形成共价键
③化学键是一种静电作用
④化学键是相邻原子之间强烈的相互吸引
⑤离子化合物可能含共价键
⑥共价化合物可能含离子键
⑦金属和非金属只能形成离子键
A . ②③④ B . ②③⑤ C . ①⑤⑦ D . ③⑤⑥
B
【详解】
①离子化合物、原子晶体和金属中含有化学键,分子之间存在分子间作用力,①项错误;
②非金属与非金属原子之间只能通过共用电子对形成共价键,②项正确;
③化学键是相邻原子之间的一种静电作用,既相互吸引又相互排斥,③项正确;
④化学键是相邻原子之间强烈的相互作用,④项错误;
⑤含有离子键的化合物是离子化合物,离子化合物中可能含有共价键,如 NaOH 等, ⑤项正确;
⑥只含有共价键的化合物为共价化合物,共价化合物中不可能含有离子键,⑥项错误;
⑦金属和非金属之间也可能形成共价键,如氯化铝等,⑦项错误;
答案选 B 。
最新报道:科学家首次用 X 射线激光技术观察到 CO 与 O 在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如图,下列说法正确的是
A . 在该过程中, CO 断键形成 C 和 O
B . 状态 Ⅰ → 状态 Ⅲ表示 CO 与 的反应过程
C . CO 和 O 生成 是吸热反应
D . CO 和 O 生成了具有极性共价键的
D
【详解】
A .根据图知,该过程中 CO 没有发生断键,只发生成键生成 CO 2 ,故 A 错误;
B . I 表示 CO 和 O 、 Ⅲ表示 CO 2 ,则状态 Ⅰ → 状态 Ⅲ表示 CO 与 O 反应的过程,故 B 错误;
C .根据图知,反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应,故 C 错误;
D . CO 与 O 生成的 CO 2 中含有 C 与 O 的极性共价键,故 D 正确。
故选 D 。
一种驱动潜艇的液氨 - 液氧燃料电池原理示意如图,下列有关该电池说法正确的是( )
A . 电流由电极 A 经外电路流向电极 B
B . 电池工作时, OH - 向电极 B 移动
C . 该电池工作时,每消耗 22.4L NH 3 转移 3mol 电子
D . 电极 A 上发生的电极反应为: 2NH 3 - 6e - + 6OH - = N 2 + 6H 2 O
D
【详解】
A、由图可知, NH 3 被氧化为 N 2 ,发生氧化反应,所以该电池中 A是负极,B是正极,电流由正极(B)流向负极(A),故A错误;B、原电池中,阴离子向负极移动,则OH ﹣ 向负极 A移动,故 B 错误; C、气体的体积必须标明温度和压强,否则没有意义,故C错误;D、碱性条件下,A电极发生 NH 3 转化为 N 2 ,故电极反应为: 4NH 3 +3O 2 =2N 2 +6H 2 O, 故 D正确。故选 D。
点睛:燃料电池规律 : 负极上是燃料失电子的氧化反应,在正极上氧气发生得电子的还原反应。易错点:气体的体积一定要标温度和压强,否则数据无意义,选项可直接排除。
恒温恒容 , 4A(s)+3B(g)
2C(g)+D(g) 经 2min , B 的浓度减少 0.6mol·L - 1 , 下列说法正确的是
A . 用 A 表示的反应速率是 0.4mol·L - 1 ·min - 1
B . 分别用 B 、 C 表示反应的速率,其关系是: 3 υ (B)=2 υ (C)
C . 2min 末的反应速率 υ (B)=0.3mol·L - 1 ·min - 1
D . 气体的密度不再变化,则证明反应已经达到平衡状态
D
【分析】
经 2min , B 的浓度减少 0.6mol/L , v(B)= =0.3mol•(L•min) -1 ;
【详解】
A . A 物质为纯固体,不能表示反应速率,故 A 错误;
B .反应速率之比等于化学计量数之比,则分别用 B 、 C 表示的反应速率其比值是 3 : 2 ,即 2 υ (B)=3 υ (C) ,故 B 错误;
C .反应速率为平均速率,则在 2min 内的反应速率,用 B 表示是 0.3 mol•(L•min) -1 ,故 C 错误;
D .混合气体的总质量不确定,气体的体积一定,当气体的密度不再变化,能证明反应已经达到平衡状态,故 D 正确;
答案选 D 。
某温度下,在 2L容器中3种物质间进行反应,X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图。其中X、Y、Z都为气体,反应在t 1 min时到达平衡,如图所示,下列说法正确的是
A . 该反应的化学方程式是 2X=3Y+Z
B . 已知1 molX完全反应要吸收46kJ的热量,则至t 1 min时,该反应吸收的热量为36.8kJ·mol -1
C . 在此t 1 min时间内,用Y表示反应的平均速率v(Y)为0.6mol/(L·min)
D . 在相同状态下,反应前的压强是反应后的 0.75倍
D
【详解】
A. 在 0~t 1 min 时 X、Y、Z 三者变化的物质的量依次为 0.8mol、1.2mol、0.4mol ,且 X 是反应物, Y、Z 是生成物,三者的物质的量之比为 2:3:1,t 1 min 时反应达到平衡,则此反应的化学方程式为 2X(g)
3Y(g)+Z(g) ,故 A 错误;
B. 达到平衡时 X 的变化量为 0.8mol ,则反应中吸收的热量为 46kJ× =36.8kJ ,单位错误,故 B 错误;
C. 达到平衡过程中 Y 的平均反应速率为 =
mol/(L·min) ,故 C 错误;
D. 在恒温恒容条件下,气体的压强之比等于物质的量之比,则反应前的压强是反应后的 倍,故 D 正确;
答案为 D。
下列物质不能与溴水发生反应的是
①苯②乙烯③ FeBr 2 溶液 ④ NaOH 溶液 ⑤ AgNO 3 溶液 ⑥镁粉⑦甲烷
A . ①⑦ B . ①③⑦ C . ①⑥⑦ D . ①
A
【详解】
①苯不与溴水反应,①项选;
②乙烯可以和溴水发生加成反应,②项不选;
③ FeBr 2 溶液可以和 Br 2 反应生成 FeBr 3 , ③项不选;
④溴水和 NaOH 溶液反应生成 NaBr 、 NaBrO 和 H 2 O , ④项不选;
⑤ AgNO 3 溶液和溴水反应生成 AgBr 沉淀, ⑤项不选;
⑥溴水中含有 HBr 、 HBrO ,可以和镁粉反应生成 MgBr 、 Mg(BrO) 2 和 H 2 , ⑥项不选;
⑦甲烷为饱和烃,不与溴水反应,⑦项选;
答案选 A 。
下列化学用语表达不正确的是
①丙烷的球棍模型
②
与 C 8 H 6 互为同分异构体
③ C 3 H 8 与 C 4 H 10 一定互为同系物 ④丙烯的结构简式为 CH 2 CHCH 3
A . ①④ B . ②③ C . ②④ D . ③④
C
【详解】
①
是丙烷的球棍模型, ①项正确;
②
的分子式为 C 8 H 6 , C 8 H 6 的结构不能确定,二者可能是同一物质,不一定是同分异构体, ②项错误;
③ C 3 H 8 与 C 4 H 10 均为饱和烃,二者结构相似,分子组成上相差一个 CH 2 原子团,二者互为同系物, ③项正确;
④丙烯的结构简式为 CH 2 = CHCH 3 , ④项错误;
答案选 C 。
下列关于有机化合物的同分异构体数目判断不正确的是
A . 分子式为 C 5 H 12 的烷烃有 3 种 B .
的一溴代物有 4 种
C . 分子式为 C 3 H 6 BrCl 的有 5 种 D . 分子组成为 C 4 H 10 的二氯代物有 9 种
B
【详解】
A .分子式为 C 5 H 12 的烷烃有: CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 、 CH 3 CH(CH 3 )CH 2 CH 3 、 C(CH 3 ) 4 ,共 3 种, A 项正确;
B .
中含有 5 种不同环境的 H 原子 (
) ,, B 项错误;
C .分子式为 C 3 H 6 BrCl 的有:
、
、
、
、 CH 3 CH(Br)CH 2 Cl ,共 5 种, C 项正确;
D .分子组成为 C 4 H 10 的有: CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 和 CH 3 CH(CH 3 )CH 3 , CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 的二氯代物有 7 种, CH 3 CH(CH 3 )CH 3 的二氯代物有 2 种,共 9 种, D 项正确;
答案选 B 。
等质量的下列四种烃在 O 2 中完全燃烧时,生成 CO 2 最多的是
A . CH 4 B . C 2 H 6 C . C 3 H 8 D . C 3 H 6
D
【详解】
A . m g CH 4 燃烧生成 CO 2 的物质的量为 ;
B . m g C 2 H 6 燃烧生成 CO 2 的物质的量为 ;
C . m g C 3 H 8 燃烧生成 CO 2 的物质的量为 ;
D . m g C 3 H 6 燃烧生成 CO 2 的物质的量为 ;
m g C 3 H 6 燃烧生成 CO 2 最多;
答案选 D 。
下列说法正确的是
①符合分子通式 C n H 2n+2 的烃一定都是烷烃,分子中均只含单键
②苯能使溴水褪色,说明苯环结构中含有碳碳双键
③ CH 4 与 C 4 H 8 一定不是同系物
④乙烯能使溴水和酸性 KMnO 4 溶液褪色,且反应原理相同
⑤氰酸铵 (NH 4 CNO) 与尿素 [CO(NH 2 ) 2 ] 不是同分异构体
⑥相同质量的烃完全燃烧,耗氧量最大的是 CH 4
A . ②⑤⑥ B . ①③⑥ C . ②④⑥ D . ④⑤⑥
B
【详解】
①符合分子通式 C n H 2n+2 的烃一定都是烷烃,分子中均只含单键, ①项正确;
②苯能使溴水褪色,两者发生的为萃取过程,因为溴单质更易溶于有机溶剂苯中,而苯环结构中不含有碳碳双键,②项错误;
③ CH 4 属于烷烃,而 C 4 H 8 分子中含有一个不饱和度,所以 CH 4 与 C 4 H 8 一定不是同系物, ③项正确;
④乙烯使溴水褪色属于加成反应,乙烯使酸性 KMnO 4 溶液褪色,是乙烯被氧化, ④项错误;
⑤氰酸铵 (NH 4 CNO) 与尿素 [CO(NH 2 ) 2 ] 分子式相同,结构不同,二者是同分异构体, ⑤项错误;
⑥ H 含量越高,则相同质量的烃完全燃烧,耗氧量越大,所以相同质量的烃完全燃烧,耗氧量最大的是 CH 4 , ⑥项正确;
答案选 B 。
对下列有机反应类型的认识中,错误的是( )
A .
+HNO 3
+H 2 O ;取代反应
B . CH 2 =CH 2 +Br 2 →CH 2 Br—CH 2 Br ;加成反应
C . 2CH 3 CH 2 OH+O 2 2CH 3 CHO+2H 2 O ;取代反应
D . CH 3 COOH+CH 3 CH 2 OH CH 3 COOCH 2 CH 3 +H 2 O ;取代反应
C
【详解】
A . -NO 2 取代苯环上的 H ,属于取代反应, A 正确;
B .两个 Br 加在碳碳双键的两个 C 上, B 正确;
C . CH 3 CH 2 OH 变成 CH 3 CHO ,少了两个氢,去氢,氧化反应, C 错误;
D .酸和醇在浓硫酸和加热条件下发生酯化反应,酯化反应属于取代反应, D 正确。
答案选 C 。
两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后所生成 CO 2 和 H 2 O 的物质的量随混合烃总物质的量的变化如图所示,则下列关于混合烃的判断中不正确的是
A .可能有乙烷
B .可能有乙烯
C .一定有甲烷
D .一定没有丙烷
A
【详解】
设混合烃的平均分子式为 C x H y ,由图像知, 1 mol 烃完全燃烧生成 1.6 mol CO 2 和 2 mol H 2 O(g) ,则 x=1.6 , y=4 ,即混合烃的平均分子式为 C 1.6 H 4 , 一定有甲烷 (CH 4 ) ,另一种烃的分子式为 C m H 4 (m≥2) ,可能有乙烯、 C 3 H 4 等,不可能为乙烷、丙烷,答案选 A 。
某有机物的结构如图所示,下列说法错误的是
A . 该有机物的分子式为 C 12 H 14 O 3
B . 该有机物可以使酸性 KMnO 4 溶液褪色
C . 该分子中所有碳原子可能共平面
D . 该有机物与 HBr 发生加成反应的产物有两种
C
【详解】
A .由该有机物的结构简式可知,其分子式为 C 12 H 14 O 3 , A 项正确;
B .该有机物中含有碳碳双键,可以使酸性 KMnO 4 溶液褪色, B 项正确;
C .该有机物中含有 -CH 、 -CH 3 ,则所有碳原子不可能共平面, C 项错误;
D .该有机物与 HBr 发生加成反应的产物有:
、
,共两种, D 项正确;
答案选 C 。
化学与人类生活、社会可持续发展密切相关,下列说法正确的是
A . 直接燃烧煤和将煤进行深加工后再燃烧的效率相同
B . 天然气、水能属于一级能源,水煤气、电能属于二级能源
C . 人们可以把放热反应释放的能量转化为其它可利用的能量,而吸热反应没有利用价值
D . 地热能、风能、天然气和氢能都属于新能源
B
【详解】
A、 将煤进行深加工后,脱硫处理、气化处理很好地减少污染气体,提高燃烧效率,燃烧的效果好,错误; B、 能源依据产生的方式可划分为一级能源和 二级能源 。 一级能源是指在 自然界 中能以现成形式提供的能源,例如:天然气,煤, 石油 , 水能 ,太阳能。二级能源是指需要依靠其它能源(也就是一级能源)的能量间接制取的能源 。 水煤气是通过煤和水蒸汽制取得,是一氧化碳和氢气的混合气体,水煤气是通过煤和水蒸汽制取的,是二级能源 。 电能是通过物质燃烧放热转化成的;或是由风能、水能、核能等转化来的,为二级能源。正确; C、 放热反应释放的能量转化为其它可利用的能量,比如煤的燃烧,可以用来取暖;而吸热反应也有利用价值,如 氯化铵 和 氢氧化钙 反应,可以制冷。错误; D、根据能源利用的早晚,可把能源分为常规能源和新能源。常规能源:如煤、石油、天然气等人类已经利用了多年的能源叫常规能源。新能源:核能、太阳能、地热能、氢能是人类近期利用的能源,称为新能源。错误。故选 B。
点睛:本题重点考察能源的分类与应用。是当今社会比较热门的话题,即为常考题。同一种能源可属于不同的能源类型,例如水能既属于一次能源,也属于可再生能源,还可以是常规能源,这是因为从不同的角度划分的。 (1) 从其产生的方式可分为一次能源和二次能源。一次能源:从自然界直接获取的能源叫一次能源,如水能,风能,太阳能。 二次能源:无法从自然界直接获取,必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源,如电能。 (2) 从能源是否可再生的角度可分为可再生能源和不可再生能源 。 可再生能源:可以在自然界里源源不断地得到的能源,如水能、风能、生物质能。不可再生能源:越用越少,不可能在短期内从自然界得到补充的能源,如化石能源、核能。 (3) 根据能源利用的早晚,又可把能源分为常规能源和新能源。 常规能源:如煤、石油、天然气等人类已经利用了多年的能源叫常规能源。 新能源:核能、太阳能、地热能是人类近期利用的能源,称为新能源。 (4) 按生成年代分为化石能源和生物质能。化石能源:像煤、石油、天然气,是千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的,所以称为化石能源。生物质能:具有生命物质提供的能量称为生物质能。如木材、草类、肉类等 。
同时含有离子键、极性键和非极性键的化合物是
A . Na 2 O 2 B . CH 3 COONa C . NH 4 Cl D . CaBr 2
B
【详解】
A、 Na 2 O 2 为离子化合物,含有离子键和非极性共价键,不含极性共价键,不合题意; B、CH 3 COONa是离子化合物,含有离子键,且含有C-C非极性共价键和C-O、C-H等极性共价键。正确;C、NH 4 Cl离子化合物,含有离子键和N-H极性共价键,不含非极性共价键,不合题意;D、CaBr 2 离子化合物,只含离子键,不合题意。故选 B。
点睛:本题重点考察离子键和共价键,离子化合物和共价化合物。一般来说,活泼金属和活泼非金属之间形成的化学键为离子键,相同非金属原子之间形成的化学键为非极性共价键,不同原子之间形成的化学键是极性共价键。离子化合物中肯定含有离子键,可能含有共价键,共价化合物中只含有共价键。
下列有关化学反应速率的说法正确的是
A . 用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用 98% 的浓硫酸可以加快产生氢气的速率
B . 100mL2mol/L 的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变
C . 在一定温度下固定容积的容器中,发生 SO 2 的催化氧化反应,增大容器内压强,反应速率不一定改变。
D . NH 3 的催化氧化是一个放热的反应,所以,升高温度,反应的速率减慢
C
【详解】
A . 98% 的浓硫酸会使铁片钝化,产生氢气的速率反而会减慢至零,故 A 错误;
B .加入适量的氯化钠溶液会使溶液中的 H + 浓度减小,则锌片和盐酸反应速率会减小,故 B 错误;
C .一定温度下固定容积的容器中,即恒温恒容下,如果通入惰性气体导致容器内压强增大,则反应速率就不会改变,故 C 正确;
D .无论放热反应还是吸热反应,升高温度,反应速率都会增大,故 D 错误;
本题答案为 C 。
X 、 Y 、 Z 、 W 是原子序数依次增大的 4 种短周期元素,其中 Y 和 Z 的单质是组成空气的主要成分, W 的原子半径是短周期主族元素中最大的, X 、 Y 、 Z 三种元素可组成一种化合物 M , M 的结构式为
。下列说法正确的是
A . M 中各原子均达 8 电子稳定结构
B . 由 Y 、 Z 、 W 三种元素形成的化合物只有一种
C . Y 、 Z 、 W 形成的简单离子半径大小顺序为 W>Y>Z
D . M 可作还原剂,与 Cl 2 反应生成 1 mol Y 2 时失去 2 mol e -
D
【分析】
组成空气的主要成分是氮气和氧气,根据原子序数 Y>Z ,则 Y 为 O 元素, Z 为 N 元素, W 的原子半径是短周期元素中最大的,则 W 是 Na 元素, M 的结构式中, X 可以形成一条共价键,且 X 是原子序数最小的,则 X 是 H 元素
【详解】
A . M 中 H 原子只能达到 2 电子稳定结构, A 项不符合题意;
B .形成的化合物是 NaNO 2 和 NaNO 3 , B 项不符合题意;
C . N 3- 、 O 2- 、 Na + 的电子层数相同,根据 “ 序小径大 ” 的规律,半径大小为 N 3- >O 2- >Na + 即 Z>Y>W , C 项不符合题意;
D . M 为 NH 2 OH ,其中 H 是 +1 价, O 是 -2 价, N 是 -1 价,每生成 1 个 N 2 , N 元素化合价升高,失去 2 个电子,所以生成 1molN 2 时失去 2mol 电子, D 项符合题意;
故正确选项为 D
化学能与热能、电能等能相互转化.关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是
A . 化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成
B . 铝热反应中,反应物的总能量比生成物的总能量低
C . 图 I 所示的装置能将化学能转变为电能
D . 图 II 所示的反应为吸热反应
A
【详解】
A .化学反应时断键要吸收能量,成键要放出能量,所以化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成,故 A 正确;
B .铝热反应是放热反应,反应物的总能量应大于生成物的总能量,故 B 错误;
C .图 I 没有形成闭合回路,不能形成原电池,不能将化学能转化为电能,故 C 错误;
D .图 II 所示反应物的总能量大于生成物总能量,此反应是放热反应,故 D 错误;
答案选 A 。
根据如图所示的 N 2 (g) 和 O 2 (g) 反应生成 NO(g) 过程中的能量变化情况判断,下列说法正确的是
A . N 2 (g) 和 O 2 (g) 反应生成 NO(g) 是放热反应
B . 2 mol O 原子结合生成 O 2 ( g )时需要吸收 498 kJ 能量
C . 1 mol NO(g) 分子中的化学键断裂时需要吸收 632 kJ 能量
D . 2 mol N(g) 和 2 mol O(g) 的总能量为 1444 kJ
C
【分析】
焓变 = 反应物断裂化学键吸收的能量 − 生成物形成化学键放出的能量 ,N 2 +O 2 ═2NO △ H=946kJ/mol+498kJ/mol − 2×632kJ/mol=+180kJ/mol ,反应是吸热反应;
【详解】
A. 依据计算分析反应是吸热反应,故 A 错误;
B. 原子结合形成分子的过程是化学键形成过程 , 是放热过程 ,2molO 原子结合生成 O 2 (g) 时需要放出 498kJ 能量,故 B 错误;
C. 形成 2molNO 放热 2×632×J 能量 , 所以 1molNO(g) 分子中的化学键断裂时需要吸收 632kJ 能量,故 C 正确;
D. 无法判断 2 mol N(g) 和 2 mol O(g) 的总能量,故 D 错误;
故选 C 。
不具有放射性的同位素称为稳定同位素,其得到广泛的应用,如在陆地生态系统研究中, 2 H、 13 C、 15 N、 18 O、 34 S等常用作环境分析指示物。下列有关说法正确的是
A . 34 S原子核内中子数为18 B . 1 H 2 16 O和 1 H 2 18 O互称同位素
C . 13 C和 15 N原子核内的质子数相差2 D . 2 H + 结合 OH - 的能力比 1 H + 的更强
A
【详解】
A、 34 S 的中子数为 18, 选项 A 正确;
B、H 2 O 表示水分子或水,不表示元素,故不可能为同位素,选项 B 错误 ;
C、 两种原子的质子数相差 1, 选项 C 错误 ;
D、 2 H + 和 1 H + 的化学性质相同,结合 OH - 的能力一样,选项 D 错误 。
答案选 A。
下列关于物质 “反应程度”的说法正确的是
A . 10mL 18.0 mol/L 的 H 2 SO 4 与足量铜加热反应,可制备 0.09 mol SO 2
B . 一定条件下, 2 mol SO 2 与足量 O 2 反应,可制备 2 mol SO 3
C . 含 4 mol HCl 的浓盐酸与足量 MnO 2 加热反应,可制备 1 mol Cl 2
D . 一定条件下, 1 mol N 2 与 3 mol H 2 反应,可制备 1.0 mol NH 3
D
【详解】
A .铜和浓硫酸反应的过程中,硫酸浓度会逐渐变小,则制备的 SO 2 应小于 0.09 mol ,故 A 错误;
B . SO 2 与 O 2 反应是可逆反应,氧气充足,生成的 SO 3 也不会有 2 mol SO 3 ,故 B 错误;
C .浓盐酸与足量 MnO 2 加热反应过程中,浓盐酸的挥发和后期浓盐酸浓度变小,都会导致生成 Cl 2 小于 1 mol Cl 2 ,故 C 错误;
D .虽然 N 2 与 H 2 反应是可逆反应,但是根据它们反应的化学方程式的计量数来看, 1 mol N 2 与 3 mol H 2 反应,是可制备 1.0 mol NH 3 的,故 D 正确;
本题答案 D 。
将一包由 Cu 、 和 CuO 组成的混合物均分成两份:一份混合物在加热条件下与
充分反应,将固体全部转化成铜粉时固体质量减少了
;向另一份混合物中加入
溶液恰好完全反应生成
和
假设不产生其他还原产物
,这些 NO 和
标准状况
混合并通入足量水中,气体全部被吸收生成
。则该硝酸的物质的量浓度为
A . B .
C .
D .
B
【详解】
将 拆分为 Cu 、 CuO ,原混合物看做 Cu 、 CuO 的混合物,其中一份用足量的氢气还原,反应后固体质量减少
为拆分后 Cu 、 CuO 的混合物中 O 元素的质量, O 原子的物质的量为:
,根据 Cu 元素守恒可知
;另一份中加入 800mL 硝酸,固体恰好完全溶解,溶液中溶质为
,且同时收集到 NO ,标准状况下
的物质的量为:
,由
可知,
,根据电子转移守恒可知拆分后 Cu 、 CuO 的混合物中
,
,由铜元素守恒可知
,根据氮元素守恒可知
,硝酸的浓度为:
,选项 B 符合题意。
故选 B 。
中学化学中很多 “规律”都有其适用范围,下列根据有关“规律”推出的结论正确的是
| 选项 | 规律 | 结论 |
| A | 同主族元素性质的相似性 | 钠和氧反应可以形成 Na 2 O 2 ,也可以和硫形成 Na 2 S 2 |
| B | 反应物浓度越大,反应速率越快 | 常温下,相同的铁片分别加入足量的稀硫酸和浓硫酸中,浓硫酸中铁片先溶解完 |
| C | 结构和组成相似的物质,沸点随相对分子质量增大而升高 | H 2 O 沸点低于 H 2 S |
| D | 较强酸可以制取较弱酸 | 亚硫酸和次氯酸钙反应可以制取次氯酸 |
A . A B . B C . C D . D
A
【详解】
A .钠和硫能形成 Na 2 S 和 Na 2 S 2 ,故 A 正确;
B .常温下,铝遇浓硫酸发生钝化,则常温下,相同的铝片中分别加入足量的浓、稀硫酸,稀硫酸中铝片先溶解完,但一般为反应物浓度越大,反应速率越快,故 B 错误;
C .水分子间形成氢键,沸点高于 H 2 S ,对不含氢键的,且结构和组成相似的物质,沸点随相对分子质量增大而升高,故 C 错误;
D . HClO 光照分解生成 HCl ,则弱酸可以制取强酸,但一般为较强酸可以制取较弱酸,故 D 错误;
故选 A 。
从海带中提取碘单质,成熟的工艺流程如下。下列关于海带制碘的说法不正确的是
A . 实验室也可以用酒精代替 CCl 4 萃取碘水中的 I 2
B . 向滤液中加入稀硫酸和双氧水发生的反应是 2H + +H 2 O 2 +2I - =2H 2 O+I 2
C . 向碘水中加入几滴淀粉溶液,溶液变蓝色
D . 实验室剪碎干海带用酒精湿润,放在坩埚中灼烧至完全变成灰烬
A
【详解】
A .萃取剂要和原溶剂互不相溶,而酒精和水互相溶解,不能代替四氯化碳作为萃取剂,故 A 错误;
B .向滤液中加入稀硫酸和双氧水,双氧水在酸性条件下把碘离子氧化为碘单质,发生的反应是 2H + +H 2 O 2 +2I - =2H 2 O+I 2 ,故 B 正确;
C .碘单质遇淀粉会变蓝色是碘的特征性质,向碘水中加入几滴淀粉溶液,溶液变蓝色,故 C正确;
D. 灼烧应该在坩埚中进行,实验室剪碎干海带用酒精湿润,放在坩埚中灼烧至完全变成灰烬,故D正确;
故答案为: A
把 2.5molA 和 2.5molB 混合盛入容积为 2L 的密闭容器里,发生如下反应 3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g) ,经 5s 反应达平衡,在此 5s 内 C 的平均反应速率为 0.2mol • L -1 • s -1 ,同时生成 1molD ,下列叙述中错误的是
A . x=4
B . 达到平衡状态时容器内气体的压强与起始时压强比为 6 ∶ 5
C . 5s 内 B 的反应速率 v(B)=0.05mol • L -1 • s -1
D . 达到平衡状态时 A 的物质的量为 1.5mol
D
【详解】
根据 C 的平均反应速率可以算出 5s 内 C 的物质的量改变量为 2 。写出 “ 三段式 ” 进行分析;
A .根据 C 和 D 的物质的量变化之比为 2∶1 ,可以确定 , A 正确;
B .同温同体积下,气体的压强之比等于其物质的量之比。达到平衡时气体的总的物质的量为 6 ,起始时的物质的量为 5
,所以二者的压强之比为 6∶5 , B 正确;
C . 5s 内物质 B 消耗了 0.5 ,浓度变化了 0.25
,所以用 B 表示的化学反应速率为
, C 正确;
D .达到平衡时物质 A 的物质的量为 1 , D 错误;
故选 D 。
随着环保整治的逐渐推进,乙醇作为一种燃料逐渐走进人们的视野,如 “ 乙醇汽油 ”“ 乙醇电池 ” 等。如图是一种新型的乙醇电池的工作示意图,该电池总反应为: C 2 H 5 OH+3O 2 →2CO 2 +3H 2 O 。下列有关该电池的说法正确的是
A . a 极为正极, b 极为负极
B . 负极反应式为 C 2 H 5 OH+3H 2 O-12e - =2CO 2 +12H +
C . 反应中转移 6mol 电子时,正极消耗 33.6LO 2
D . 该燃料电池作工作一段时间后,酸性增强
B
【详解】
A .质子为 H + ,依据阳离子 ( 质子 ) 向正极移动的方向,可确定 a 极为负极, b 极为正极, A 不正确;
B .在电池负极, C 2 H 5 OH 在酸性电解质溶液中失电子,生成二氧化碳等,反应式为 C 2 H 5 OH+3H 2 O-12e - =2CO 2 +12H + , B 正确;
C .正极反应式为 O 2 +4e - +4H + =2H 2 O ,当反应中转移 6mol 电子时,正极消耗 1.5molO 2 ,但由于温度、压强未知,所以 O 2 的体积不一定是 33.6L , C 不正确;
D .从电池反应 C 2 H 5 OH+3O 2 →2CO 2 +3H 2 O 看,该燃料电池工作一段时间后, H + 的物质的量不变,但溶剂的质量增加,所以溶液的酸性减弱, D 不正确;
故选 B 。
下列生产或实验事实引出的结论不正确的是
| 选项 | 事实 | 结论 |
| A. | 其他条件相同, Na 2 S 2 O 3 溶液和 H 2 SO 4 溶液反应,升高溶液的温度,析出沉淀所需时间缩短 | 当其他条件不变时,升高反应温度,化学反应速率加快 |
| B. | 工业制硫酸过程中,在 SO 3 的吸收阶段,喷洒浓硫酸吸收 SO 3 | 增大气液接触面积,使 SO 3 的吸收速率增大 |
| C. | 在容积不变的密闭容器中发生反应: 2NH 3 (g) | 反应速率减慢 |
| D. | A 、 B 两支试管中分别加入等体积 5% 的 H 2 O 2 溶液,在 B 试管中加入 2 ~ 3 滴 FeCl 3 溶液, B 试管中产生气泡快 | 当其他条件不变时,催化剂可以改变化学反应速率 |
A . A B . B C . C D . D
C
【详解】
A .只有温度不同,温度高,反应产生沉淀的时间缩短,说明升高反应温度,化学反应速率加快, A 正确;
B .在 SO 3 的吸收阶段,当从上向下喷洒浓硫酸时,浓硫酸与 SO 3 接触面积增大,吸收 SO 3 更快,更多,可以说明增大接触面积,化学反应速率加快, B 正确;
C .在体积的密闭容器中再充入氩气,反应混合物的浓度不变,因此化学反应速率不变,并不会变小, C 错误;
D .两个试管中 H 2 O 2 的浓度和体积相同, B 试管中加入 2 ~ 3 滴 FeCl 3 溶液, A 中无催化剂,结果 B 中产生气泡快,能说明催化剂可以改变化学反应速率, D 正确;
故合理选项是 C 。
碳单质可应用于脱硝。向容积为 2 L 的密闭容器中加入炭 ( 足量 ) 和 NO ,模拟发生脱硝反应: C(s)+2NO(g) ⇌ N 2 (g)+CO 2 (g) ,测得不同温度下, NO 的物质的量随时间的变化如下图所示, T 1 时,下列条件能说明反应已经达到平衡状态的是
A . 2v(NO) 正 =v(N 2 ) 逆
B . 气体的密度不再发生变化
C . 容器内的气体的压强不再发生变化
D . N 2 和 CO 2 的物质的量之比不再发生变化
B
【详解】
A . v(NO) 正 和 v(N 2 ) 逆 表示反应的两个反向,当物质的量之比等于化学计量数之比时,反应达平衡状态,即 v(NO) 正 =2v(N 2 ) 逆 , A 项错误;
B .恒容下,该反应气体的质量会改变,当质量不变时,反应达平衡状态,即此时气体的密度不再发生变化, B 项正确;
C .该反应前后体积不变,在容器内的气体的压强一直不会发生变化,无法判断是否达平衡状态, C 项错误;
D . N 2 和 CO 2 为产物,物质的量之比一直不会发生变化,无法判断是否达平衡状态, D 项错误;
答案选 B 。
钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下,碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如图所示。下列说法错误的是
A . 越大,腐蚀速率越快
B . 当硫酸的浓度大于 90 %时,腐蚀速率几乎为零,原因是浓硫酸使铁钝化
C . 要使碳素钢的缓蚀效果最优,钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度比应为
D . 酸溶液较低时, 对碳素钢的腐蚀作用大于
,使碳素钢的盐酸中的腐蚀速率明显快于硫酸
C
【详解】
A .由图可知,对于盐酸和硫酸的浓度越大,腐蚀速率越大,所以 越大,腐蚀速率越大,故 A 正确;
B .当硫酸的浓度大于 90 %时,腐蚀速率几乎为零,原因是常温下浓硫酸具有强氧化性,会使铁钝化,起到防腐蚀作用,故 B 正确;
C .根据图示可知,当钼酸钠、月桂酸肌氨酸浓度相等时,腐蚀速率最小,腐蚀效果最好,即浓度比为 1 : 1 ,所以钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度相等时,缓蚀效果最优,故 C 错误;
D .碳钢在盐酸和硫酸中腐蚀速率随酸的浓度变化有明显差异,可知 Cl - 有利于碳钢的腐蚀,则酸溶液较低时, Cl - 对碳素钢的腐蚀作用大于 SO ,使碳素钢的盐酸中的腐蚀速率明显快于硫酸,故 D 正确;
故答案选 C 。
图是元素周期表的一部分, A 、 B 、 C 、 D 、 E 、 X 是元素周期表给出元素组成的常见单质或化合物。已知 A 、 B 、 C 、 D 、 E 、 X 存在如图所示转化关系 ( 部分生成物和反应条件略去 ) 。
(1) 当 E 为氧化物,则 A 与水反应的方程式为 ______________ ,该反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为 __________ 。
(2)① 当 X 为生活中常见的盐,其水溶液为碱性, C 分子中有 22 个电子时, D 是 __________ ( 写化学式 ) 。
② 当 X 为金属单质时, X 与足量 B 的稀溶液反应生成 C 的离子方程式为 _______________ ,写出检验生成物 C 的阳离子所用试剂的化学式 __________ 。
3NO 2 +H 2 O = 2HNO 3 + NO 1:2 NaHCO 3 Fe + 4H + + NO = Fe 3+ + NO↑+2H 2 O KSCN
【分析】
根据元素在元素周期表中的位置,确定 ① - ⑦号的元素分别为: H 、 Na 、 Al 、 C 、 N 、 O 、 Cl ,结合物质转化关系:
分析答题。
【详解】
( 1 )当 E 为氧化物时, A 为 ,与水反应生成物
和
,
与铁反应生成
,
再与铁反应生成
,所以反应方程式为:
,该反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为 1:2 ,故答案为:
; 1:2 ;
( 2 ) ① 当 X 为生活中常见的盐,其水溶液为碱性, X 为 , C 分子中有 22 个电子, C 为
,则 A 为
,发生下述反应:
, B 为
,
与
反应生成
,
与
反应生成
,故答案为:
;
② 与铁反应生成
,
再与铁反应生成
,所以铁 与足量
的稀溶液反应的离子方程式为:
; C 中含有阳离子为
,用硫氰化钾溶液进行检验,故答案为:
; KSCN 。
硫酸是重要的化工原料,小组同学对硫酸的工业制备和性质进行探究。查阅资料,工业制硫酸的过程如下:
(1) 上述工业制硫酸过程中,没有发生氧化还原反应的过程是 ______________ 。 ( 填 “I ”“ II” 或 “III” )
(2) 黄铁矿 ( FeS 2 ) 中 S 为 - 1 价,完成过程 I 的化学反应方程式: _____________ 。
______FeS 2 +______=_____Fe 2 O 3 + _____SO 2 ↑
(3) 过程 II 中,小组同学在 500°C 和 10l kPa 条件下,将一定量的 SO 2 和 O 2 充入含有催化剂的密闭容器中发生反应,随着反应的进行,用气体传感器测量各组分的浓度见下表
| 反应时间 / s | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 100 |
| c ( SO 2 ) / ( mol • L -1 ) | 10 | 7 | 5 | 3.5 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| c ( O 2 ) / ( mol • L -1 ) | 5 | 3.5 | a | 1.75 | 1 | 0.5 | b | 0.5 | 0.5 |
| c ( SO 3 ) / ( mol • L -1 ) | 0 | 3 | 5 | 6.5 | 8 | 9 | 9 | 9 | 9 |
数据分析,表中 a 、 b 代表的数值分别是: a = ________ 、 b = _______ ;小 组同学判断 SO 2 和 O 2 的 反应 50 秒后处于平衡状态,他们的判断依据是 ___________ 。
III 4 11O 2 2 8 2.5 0.5 自 50s 开始 SO 2 、 SO 3 的浓度保持不变
【详解】
(1) 氧化还原反应的特征是元素的化合价发生变化,过程 I 由 FeS 2 中 -1 价的 S 转化为 SO 2 中 +4 价的 S ,故是氧化还原反应,过程 II 由 SO 2 中 +4 价的转化为 SO 3 中 +6 价的 S ,故是氧化还原反应,过程 III 由 SO 3 转化为 H 2 SO 4 没有化合价的改变,故不是氧化还原反应。
(2) 根据反应前后元素种类不变发现,反应物缺少 O 元素,故反应物中有 O 2 ,黄铁矿( FeS 2 )中 S 为 -1 价转化为 SO 2 中 +4 价, Fe 为 +2 价转化为 Fe 2 O 3 中 +3 价,故 1molFeS 2 在反应中共失去 11mole - ,而 1molO 2 由 0 价转化为 -2 价,得到 4mole - ,根据得失电子守恒,最小公倍数为 44 ,故 FeS 2 的化学计量数为 4 ,氧气的化学计量数为 11 ,再根据硫原子守恒可知, SO 2 的化学计量数为 8 ,根据铁原子守恒可知, Fe 2 O 3 的化学计量数为 2 。
(3) 根据过程 II 中发生的反应进行计算: 可知在: a=5-2.5=2.5 ,从表中可知,自 50s 以后 SO 2 、 SO 3 的浓均不再改变,说明从 50s 开始反应达到化学平衡,故 b=5 ,化学平衡的重要标志是正逆反应速率相等,体系各组分的浓度保持不变。
国家卫健委发布公告称,富硒酵母、二氧化硅、硫黄等 6 种食品添加剂新品种安全性已通过审查,这些食品添加剂包括食品营养强化剂、风味改良剂、结构改善剂、防腐剂,用于食品生产中,将更好地满足吃货们的心愿,丰富舌尖上的营养和美味。请回答下列问题:
(1) 富硒酵母是一种新型添加剂,其中硒 34 Se 元素在周期表中的位置为 _______
(2) 下列说法正确的是 _______ 。
A. 热稳定性: H 2 Se>H 2 S>H 2 O B. 酸性: H 2 SeO 4 >H 2 SO 4 >HClO 4
C. 36 S 与 74 Se 的中子数之和为 60 D. 还原性: Se 2- >S 2- E. 沸点高低: H 2 Se>H 2 S>H 2 O
(3) 短周期元素 d 、 e 、 f 、 g 、 h 、 x 都可能存在于某些食品添加剂中,其最高正化合价或最低负化合价与原子序数的关系如图所示:
① d 、 e 、 f 、 g 、 h 元素形成的简单离子中半径最大的是 _______ ( 用化学式表示 ) 。
②元素 e 与 f 相比较金属性较强的是 e ,下列不能证明这一事实的是 _______ ( 填字母 ) 。
A.e 的最外层电子数比 f 少
B.e 单质与水反应比 f 单质与水反应更剧烈
C.e 最高价氧化物对应的水化物的碱性比 f 的强
③ x 和 d 组成的化合物可将碱性工业废水中的 CN - 氧化,生成碳酸盐和氨气,相应的离子方程式为 ___ 。
第四周期第 VIA 族 CD S 2- A H 2 O 2 +CN - +OH - = +NH 3 ↑
【分析】
由图中的最高正化合价或最低负化合价与原子序数的关系可知, x 是 H 元素, d 是 O 元素, e 是 Na 元素, f 是 Al 元素, g 是 S 元素, h 是 Cl 元素。
【详解】
(1)Se 是 34 号元素,在周期表中位于第四周期第 VIA 族;
(2) A .元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,非金属性: O > S > Se ,则氢化物的稳定性: H 2 Se < H 2 S < H 2 O , A 项错误;
B .元素的非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,非金属性: Cl > S > Se ,则酸性: H 2 SeO 4 < H 2 SO 4 < HClO 4 , B 项错误;
C . 36 S 的中子数为 36-16=20 , 74 Se 的中子数为 74-34=40 , 36 S 与 74 Se 的中子数之和为 60 , C 项正确;
D .元素的非金属性越强,其简单阴离子的还原性越弱,非金属性: S > Se ,则还原性: Se 2- >S 2- , D 项正确;
E .一般来说,同一主族的氢化物熔沸点随着主族元素的原子质量增加而升高,但 H 2 O 中含有氢键,其沸点大于 H 2 Se 、 H 2 S ,则沸点高低: H 2 O>H 2 Se>H 2 S , E 项错误;
答案选 CD ;
(3) ①电子层数越多,离子半径越大,电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则 O 2- 、 Na + 、 Al 3+ 、 S 2- 、 Cl - 中半径最大的是 S 2- ;
② A .金属性强弱与失去电子难易程度有关,与最外层电子数多少无关, A 项选;
B . e 单质与水反应比 f 单质与水反应剧烈,说明 e 的金属性比较 f 的强, B 项不选;
C .金属性越强,最高价氧化对应的水化物的碱性就越强, e 最高价氧化物对应的水化物的碱性比 f 的强,说明 e 的金属性比 f 的强, C 项不选;
答案选 A ;
③ x 是 H 元素, d 是 O 元素, x 和 d 组成的化合物可将碱性工业废水中的 CN - 氧化,则该化合物为 H 2 O 2 , H 2 O 2 可和 CN - 反应生成碳酸盐和氨气,离子方程式为 H 2 O 2 +CN - +OH - = +NH 3 ↑ 。
(1) 利用 8NH 3 +6NO 2 =7N 2 +12H 2 O 可以消除氮氧化物的污染,若设计成原电池,使用 2mol·L -1 的 KOH 溶液为电解质溶液。该电池正极的电极反应式为 _______ ,放电一段时间后,负极附近溶液 pH 将 _______ ( 填 “ 增大 ” 、 “ 减小 ” 或 “ 不变 ”) 。
(2) 一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图所示
①写出催化重整的化学方程式 _______ 。
②电池工作时, 向 _______ ( 填 A 或 B) 极移动,电极 A 上 H 2 参与的电极反应为: _______ 。
③用电器中每转移 2mol 电子,理论上电极 B 处消耗的气体体积 ( 标准状况下 ) 为 _______ L 。
2NO 2 +8e - +4H 2 O=N 2 +8OH - 减小 CH 4 +H 2 O CO+3H 2 A H 2 -2e - +
=H 2 O+CO 2 33.6
【详解】
(1) 电池的总反应为 8NH 3 +6NO 2 =7N 2 +12H 2 O ,使用 2mol·L -1 的 KOH 溶液为电解质溶液,则电池正极的电极反应式为 2NO 2 +8e - +4H 2 O=N 2 +8OH - ;负极的电极反应式为 2NH 3 -6e - +6OH - =N 2 +6H 2 O ,负极消耗 OH - ,则负极附近溶液 pH 将减小;
(2) ①由图可知, CH 4 和 H 2 O 经催化重整生成 CO 和 H 2 ,化学方程式为 CH 4 +H 2 O CO+3H 2 ;
②电极 A 上 CO 和 H 2 ,参与反应生成 CO 2 和 H 2 O ,电极 A 上 H 2 参与的电极反应为 H 2 -2e - + =H 2 O+CO 2 ,电极 A 上消耗
,则
向 A 极移动;
③电极 B 的电极反应式为 2CO 2 +O 2 +4e - =2 ,用电器中每转移 2mol 电子,电极 B 上消耗 1mol CO 2 和 0.5mol O 2 ,则标准状况下,消耗的气体体积为
。
(1) 已知 2molH 2 完全燃烧生成液态水时放出 572kJ 热量,则 2molH 2 完全燃烧生成水蒸气时放出热量 _______ ( 填大于、等于或小于 )572kJ 。
(2) 现已知 N 2 (g) 和 H 2 (g) 反应生成 1molNH 3 (g) 过程中能量变化如图所示 (E 1 =1127kJ , E 2 =1173kJ) :
| 化学键 | H-H | N≡N |
| 键能 (kJ/mol) | 436 | 946 |
根据以上键能数据计算 N—H 键的键能为 _______ kJ/mol 。
(3)N 4 分子结构为正四面体,与白磷分子相似,如图所示。
已知 N-N 键、 N≡N 键的键能分别为 193kJ/mol 、 940kJ/mol ,则 1mol N 4 气体转化为 N 2 时需 ___ ( 填 “ 吸收 ” 或 “ 放出 ”) ___ kJ 能量。
小于 391 放出 722
【详解】
(1)2molH 2 完全燃烧生成液态水时放出 572kJ 热量,液态水变为水蒸气是吸热过程,则 2molH 2 完全燃烧生成水蒸气时放出热量小于 572kJ ;
(2) 由图可知, N 2 (g) 和 H 2 (g) 反应生成 1molNH 3 (g) 的热化学方程式为 ,
反应物总键能 - 生成物总键能,设 N—H 键的键能 x kJ/mol ,则
,解得
;
(3) 根据原子守恒知,一个 N 4 分子生成 2 个 N 2 分子,一个 N 4 分子中含有 6 个 N-N 键,破坏 1mol N 4 分子中含有 6mol N-N 键需要吸收 能量,生成 2mol N≡N 键放出
能量,所以该反应放出
能量。
一定条件下铁可以和 发生反应
。一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的
气体,反应过程中
气体和
气体的浓度变化与时间的关系如图所示。
(1) 时,正、逆反应速率的大小关系为
___________
( 填 “ > ”“ < ”或“ = ” ) 。
(2) 时,
的转化率为 ___________ ;
内,
的平均反应速率
___________ 。
(3) 下列条件的改变能减慢上述反应的反应速率的是 ___________ ( 填序号,下同 ) 。
①降低温度 ②减少铁粉的质量 ③保持压强不变,充入 使容器的体积增大 ④保持体积不变,充入
使体系压强增大
(4) 下列选项能说明上述反应已达平衡状态的是 ___________ 。
①
②单位时间内生成 的同时生成
③容器中气体压强不随时间的变化而变化
④容器中气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
>
①③ ②④
【详解】
(1) 根据图象可知,在 min 后,
浓度增大、
浓度减小,说明
min 时反应未达到平衡,反应正向进行,因此
;
(2) 根据图象可知,反应开始时 的浓度是
, 4 min 时
浓度是
,所以反应至 4 min 时,
的转化率
; 0 ~ 4 min 内
的平均反应速率
;
(3) ①降低温度,化学反应速率降低,①项选;
②由于固体的浓度视为不变,所以减少铁粉的质量对反应速率没有影响,②项不选;
③保持压强不变,充入 使容器的体积增大,反应体系中各气体的浓度降低,化学反应速率降低, ③项选;
④保持体积不变,充入 使体系压强增大,由于体系中各气体的浓度不变,所以化学反应速率不变, ④项不选;
答案选 ①③;
(4) ①未指明正、逆反应速率,因此不能判断是否为平街状态,①项不选;
②单位时间内生成 的同时必然会消耗
,又生成
,则
的物质的量不变,反应达到平衡状态, ②项选;
③该反应是反应前后气体分子数不变的反应,即体系的压强始终不变,③项不选;
④该反应不是纯气体反应,反应前后气体的质量发生变化,当气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化时,则说明反应达到平街状态,④项选;
答案选 ②④。
电池在我们的生活中有着重要的应用,请回答下列问题:
(1) 为了验证 Fe 2+ 与 Cu 2+ 氧化性强弱,下列装置能达到实验目的的是 ______ ( 填序号 ) ,写出正极的电极反应式 ______________ 。若构建原电池时两个电极的质量相等,当导线中通过 0.05 mol 电子时,两个电极的质量差为 _____________ 。
(2) 将 CH 4 设计成燃料电池,其利用率更高,装置如图所示 (A 、 B 为多孔碳棒 ) 。
实验测得 OH − 向 B 电极定向移动,则 _____ ( 填 “A” 或 “B”) 处电极入口通甲烷,其电极反应式为 _________________ 当消耗甲院的体积为 33.6 L( 标准状况下 ) 时,假设电池的能量转化率为 80% ,则导线中转移电子的物质的量为 ________ 。
③ Cu 2 + + 2e - = Cu 3g B CH 4 - 8e - + 10OH - = CO 3 2 - + 7H 2 O 9 . 6mol
【详解】
(1) ①中铜是负极,碳是正极,铁离子在正极放电生成亚铁离子,不能比较 Fe 2+ 与 Cu 2+ 氧化性强弱;
②中在常温下铁遇浓硝酸发生钝化,铁是正极,铜是负极,不能比较 Fe 2+ 与 Cu 2+ 氧化性强弱;
③中铁是负极,碳是正极,铜离子在正极得到电子生成铜,能比较 Fe 2+ 与 Cu 2+ 氧化性强弱,正极的电极反应为 Cu 2+ +2e - =Cu ;
当导线中通过 0.05mol 电子时,消耗铁 0.025mol×56 = 1.4g ,析出铜是 0.025mol×64g/mol = 1.6g ,则两个电极的质量差为 1.4g+1.6g = 3.0g ;
(2) ①实验测得 OH - 定向移向 B 电极,则 B 电极是负极,因此 B 处电极入口通甲烷,其电极反应式为 CH 4 -8e - +10OH - =CO 3 2- +7H 2 O ;
②甲院的体积为 33.6L( 标准状况下 ) ,物质的量是 1.5mol ,假设电池的能量转化率为 80% ,则导线中转移电子的物质的量为 1.5mol×80%×8 = 9.6mol 。
从海水中可以获得淡水、食盐并可提取镁和溴等物质。
(1) 海水淡化的方法主要有 _____ (填一种);
(2) 下列物质不需要经过化学变化就能从海水中获得的物质是 ______ (填序号);
| A .液溴 | B .食盐 | C .氢气 | D .淡水 |
(3) 从海水中提取溴和镁的流程如下:
① 写出下列步骤的离子方程式或化学方程式
步骤 I 的化学方程式: _________________________________________________ ;
步骤 III 的离子方程式: ________________________________________________ ;
步骤 IV 的化学方程式: ________________________________________________ 。
② 操作 A 是 _________________ ,操作 B 是 ____________________ ,从步骤 II 得到的溶液中提取
溴还需要进行的操作有:萃取、 _________ 、蒸馏。
蒸馏法 BD SO 2 + Br 2 + 2H 2 O=2HBr + H 2 SO 4 Mg(OH) 2 + 2H + =Mg 2+ + 2H 2 O MgCl 2( 熔融 ) Mg + Cl 2 ↑ 过滤 冷却结晶 分液
【详解】
(1) 海水淡化的常用方法为:海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、离子交换法等;
(2)A .通过电解熔融氯化钠得到钠和氯气,是化学变化,通过氯气将溴离子和碘离子氧化为溴单质和碘单质,是化学变化, A 错误;
B .把海水用蒸馏等方法可以得到淡水,把海水用太阳暴晒,蒸发水分后即得食盐,不需要化学变化就能够从海水中获得, B 正确;
C .通过电解熔融氯化钠得到钠和氯气,是化学变化,通过电解熔融的氯化镁和氧化铝即得镁和铝,是化学变化, C 错误;
D .通过蒸馏法可以获得淡水,是物理变化,不需要经过化学变化, D 正确;
答案选 BD ;
(3)① 二氧化硫能被溴水氧化,反应的方程式为 SO 2 +Br 2 +2H 2 O=2HBr+H 2 SO 4 ;氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁和水,反应的方程式为 Mg(OH) 2 + 2H + =Mg 2+ + 2H 2 O ;电解熔融的氯化镁即可得到金属镁,反应的方程式为 MgCl 2 (熔融) Mg + Cl 2 ↑ ;
② 从溶液中分离出到氢氧化镁的操作是过滤;从溶液中获得氯化镁晶体的操作是冷却结晶;溴易溶在有机溶剂,从步骤 II 得到的溶液中提取溴还需要进行的操作有:萃取、分液、蒸馏。
溴苯是一种常见的化工原料,实验室用液溴、苯和 FeBr 3 合成溴苯的装置示意图如下:
(1) 请写出上图烧瓶中发生反应的化学方程式: ____ 。
(2) 为了验证反应中有 HBr 生成,上图洗气瓶中盛放的试剂为 CCl 4 ,目的是 ___ ,锥形瓶中盛放的试剂为 ____ 。
(3) 制得的溴苯可经过下列步骤进行提纯:
①在操作 I 、 II 、 III 中,溶液都需要在分液漏斗中振荡、静置,此时溶液分层,有机层在 ____ ( 填 “ 上层 ” 或 “ 下层 ”) 。
②操作 II 中加入 NaOH 溶液的作用是: ___ ;向有机层 3 加入无水氯化钙的目的是: ___ ;对有机层 4 还需进行 _______ ( 填操作名称 ) 可得到较为纯净的产品。
(4) 若实验前加入 10g 苯、 16g 液溴和适量 FeBr 3 ,反应结束后制得 10g 的溴苯,则产率为 ___ (保留三位有效数字)。
+Br 2
+HBr 除去 HBr 中的 Br 2 蒸气 AgNO 3 溶液 ( 或紫色石蕊试液 ) 下层 除去溴苯中残留的 Br 2 干燥 ( 或除去溴苯中残留的水 ) 蒸馏 63.7%
【分析】
烧瓶中苯和 Br 2 发生取代反应生成
,化学方程式为
+Br 2
+HBr , Br 2 易挥发,洗气瓶中盛放的试剂为 CCl 4 ,可以除去 HBr 中的 Br 2 蒸气,锥形瓶中盛放的试剂为 AgNO 3 溶液,可以和 HBr 反应生成沉淀或者锥形瓶中盛放的试剂为紫色石蕊试液, HBr 溶于水溶液显酸性,使紫色石蕊试液变红,以此检验 HBr ;
粗溴苯中含有苯、 Br 2 、 FeBr 3 、 HBr ,加水分液后,水相中含有 FeBr 3 、 HBr ,有机相中含有苯、溴苯和 Br 2 ,溴苯的密度大于水的密度,所以有机相在下层,向有机层 1 中加入 NaOH 溶液, Br 2 可以和 NaOH 溶液反应,以此除去苯中残留的 Br 2 ,分液后得到有机层 2 ,再加入水,除去有机层 2 中混有的 NaOH 、 NaBr 、 NaBrO 3 ,分液后,向有机层中加入无水 CaCl 2 ,除去溴苯中残留的水,过滤后得到有机层 4 ,蒸馏即可得到较为纯净的产品。
【详解】
(1) 由分析可知,烧瓶中发生反应的化学方程式为
+Br 2
+HBr ;
(2) 洗气瓶中盛放 CCl 4 是为了除去 HBr 中的 Br 2 蒸气;锥形瓶中盛放的试剂为 AgNO 3 溶液,可以和 HBr 反应生成沉淀或者锥形瓶中盛放的试剂为紫色石蕊试液, HBr 溶于水溶液显酸性,使紫色石蕊试液变红,以此检验 HBr ;
(3) ①溴苯的密度大于水的密度,所以有机相在下层;
②由分析可知,操作 II 中加入 NaOH 溶液可以除去苯中残留的 Br 2 ;向有机层 3 加入无水氯化钙可以除去溴苯中残留的水;对有机层 4 蒸馏可得到较为纯净的产品;
(4)10g 苯的物质的量为 0.128mol , 16g 液溴的物质的量为 0.1mol ,苯过量,根据
+Br 2
+HBr 可知,理论上可生成 0.1mol
,则产率为 。
氨在人类的生产和生活中有着广泛的应用。某化学兴趣小组利用下图装置探究氨气的有关性质。
(1) 装置 A 中烧瓶内试剂可选用 ________ ( 填序号 ) , B 的作用是 ________________ 。
a .碱石灰 b .生石灰 c .浓硫酸 d .烧碱溶液
(2) 连接好装置并检验装置的气密性后,装入试剂,然后应先 ________ ( 填 Ⅰ或Ⅱ ) 。
Ⅰ . 打开旋塞逐滴向圆底烧瓶中加入氨水
Ⅱ . 加热装置 C
(3) 实验中观察到 C 中 CuO 粉末变红, D 中无水硫酸铜变蓝,并收集到一种单质气体,则该反应相关化学方程式为 _____________________________________________ ;该反应证明氨气具有 ________ 性。
(4) 该实验缺少尾气吸收装置,上图中能用来吸收尾气的装置是 ________ ( 填装置序号 ) 。
(5) 氨气极易溶于水,若标准状况下,将 2.24 L 的氨气溶于水配成 1 L 溶液,所得溶液的物质的量浓度为 ________ mol·L - 1 。
ab 吸收水蒸气干燥氨气 Ⅰ 3CuO+2NH 3
3Cu+N 2 +3H 2 O 还原 Ⅱ、Ⅲ 0.1
【详解】
( 1 ) A 装置制备氨气,利用浓氨水受热易挥发的特点,烧瓶中盛放碱石灰或生石灰或氢氧化钠固体,因此 ab 正确; B 装置的作用是干燥氨气;
( 2 )先通一段时间的氨气,排除装置中的空气,然后点燃酒精灯,故 I 正确;
( 3 ) CuO 变红说明转化成铜,无水硫酸铜变蓝,说明产生 H 2 O ,因此反应方程式为 3CuO+2NH 3
3Cu+N 2 +3H 2 O ,氨气中 N 的化合价升高,被氧化,作还原剂;
( 4 )氨气极易溶于水,防止倒吸,因此选用的是 II 、 III ;
( 5 )溶液物质的量浓度为 2.24/22.4/0.5mol·L - 1 =0.1mol·L - 1 。