2022屆廣東省東莞市東華中學(xué)高一下學(xué)期期中考試化學(xué)試題含解析

試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁廣東省東莞市東華中學(xué)2021-2022學(xué)年高一下學(xué)期期中考試化學(xué)試題學(xué)校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________一、單選題1．下列說法不正確的是A．凡是放出熱量的化學(xué)反應(yīng)均可用來造福人類B．目前，全球仍處于化石能源時代C．人體生命活動所需要的能量，是由氧化還原反應(yīng)提供的D．當(dāng)今社會人們所需的能量絕大部分是由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的【答案】A【解析】A．化學(xué)反應(yīng)放出的能量，可以造福人類，也可以給人類帶來災(zāi)難，比如火災(zāi)，A錯誤；B．煤、石油、天然氣三大化石燃料，是當(dāng)今世界最重要的能源，故目前，全球仍處于化石能源時代，B正確；C．人體內(nèi)有機(jī)物所含能量的釋放是有機(jī)物被氧化成簡單無機(jī)物的過程，屬于氧化還原反應(yīng)，所以人體生命活動所消耗的能量與氧化還原反應(yīng)有關(guān)，C正確；D．人類目前運(yùn)用最多的能源是化石燃料，其釋放的能量由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生，D正確；故選A。2．下列說法錯誤的是A．化學(xué)反應(yīng)放熱還是吸熱，取決于生成物具有的總能量和反應(yīng)物具有的總能量的相對大小B．化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因C．需要加熱才能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)D．反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量時，發(fā)生放熱反應(yīng)【答案】C【解析】A．反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量，反應(yīng)表現(xiàn)為吸熱，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，反應(yīng)表現(xiàn)為放熱，故化學(xué)反應(yīng)放熱還是吸熱，取決于生成物具有的總能量和反應(yīng)物具有的總能量的相對大小，A正確；B．化學(xué)反應(yīng)伴隨著物質(zhì)變化和能量變化，化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)為有舊鍵的斷裂和新鍵的生成，還伴隨著能量的變化，化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因，B正確；C．一個反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)與反應(yīng)條件無關(guān)，需要加熱才能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)也可能是放熱反應(yīng)，如木炭燃燒，C錯誤；D．根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量時，則發(fā)生放熱反應(yīng)，D正確。答案選C。3．下列有關(guān)化學(xué)用語表示不正確的是A．氯離子的結(jié)構(gòu)示意圖： B．質(zhì)子數(shù)為6、中子數(shù)為8的核素：C．的分子結(jié)構(gòu)模型： D．的電子式：【答案】D【解析】A．氯元素是17號元素，氯離子核外有18個電子，其離子的結(jié)構(gòu)示意圖：，故A正確；B．質(zhì)子數(shù)為6、中子數(shù)為8的核素，其質(zhì)量數(shù)為14，其符號為：，故B正確；C．分子中一個碳原子與四個氫原子形成4個極性共價鍵，其分子結(jié)構(gòu)模型：，故C正確；D．是碳原子分別和氧原子形成2對共用電子對，其電子式：，故D錯誤。綜上所述，答案為D。4．下列變化中屬于原電池反應(yīng)的是A．鐵銹可用稀鹽酸洗去B．在空氣中金屬鋁表面迅速被氧化形成保護(hù)膜C．紅熱的鐵絲與水接觸表面形成藍(lán)黑色保護(hù)層D．在Fe與稀H2SO4反應(yīng)時，加幾滴CuSO4溶液，可加快H2的產(chǎn)生【答案】D【解析】屬于原電池反應(yīng)，說明符合原電池的構(gòu)成條件，原電池的構(gòu)成條件是：①有兩個活潑性不同的電極，②將電極插入電解質(zhì)溶液中，③兩電極間構(gòu)成閉合回路，④能自發(fā)的進(jìn)行氧化還原反應(yīng)。A．鐵銹可用稀鹽酸洗去是因為鐵銹能與HCl反應(yīng)生成FeCl3和水，沒有形成原電池，故A錯誤；B．金屬鋁是比較活潑的金屬，在空氣中放置的時候能與氧氣反應(yīng)，表面迅速被氧化形成致密的保護(hù)膜，與原電池?zé)o關(guān)，故B錯誤；C．紅熱的鐵絲和水直接反應(yīng)生成黑色的四氧化三鐵和氫氣，不符合原電池構(gòu)成條件，故C錯誤；D．加幾滴CuSO4溶液后，鐵與CuSO4反應(yīng)生成單質(zhì)Cu，然后鐵和銅在稀H2SO4溶液中形成原電池，加快了鐵與稀H2SO4的反應(yīng)速率，故D正確；故選D。5．在一定溫度下的恒容密閉容器中，加入少量A發(fā)生反應(yīng)：A(s)B(g)+2C(g)。當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化，可以判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是①B的體積分?jǐn)?shù)；②混合氣體的壓強(qiáng)；③混合氣體的總質(zhì)量；④混合氣體的平均相對分子質(zhì)量A．①②③ B．②③ C．①④ D．①②③④【答案】B【解析】①A是反應(yīng)物為固體，B、C是生成物且為氣體，任何時刻生成1molB的同時會生成2molC，B的體積分?jǐn)?shù)任何時刻都不變，①錯誤；②這是一個反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變的反應(yīng)，只有達(dá)到平衡時，混合氣體總壓強(qiáng)才不變，②正確；③混合氣體的總質(zhì)量不變，代表A的質(zhì)量不變，說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，③正確；④不論反應(yīng)達(dá)沒達(dá)到平衡狀態(tài)，B和C的物質(zhì)的量之比都是1:2，則任何時刻混合氣體的平均相對分子質(zhì)量都不變，④錯誤；綜上分析，正確的為②③，答案選B。6．頁巖氣是指賦存于富有機(jī)質(zhì)泥頁巖及其夾層中，以吸附和游離狀態(tài)為主要存在方式的非常規(guī)天然氣，成分以甲烷為主，是一種清潔、高效的能源資源和化工原料。世界能源研究所的最新研究表明，中國頁巖氣儲量高達(dá)30萬億立方米以上，居世界第一，幾乎是美國的兩倍。下列關(guān)于頁巖氣主要成分甲烷的描述不正確的是A．甲烷完全燃燒只生成CO2和H2O，可推測出甲烷僅由碳、氫兩種元素組成B．甲烷分子中，碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%C．甲烷分子和氨氣分子所含的電子總數(shù)相等D．鑒別H2、CO和CH4三種無色氣體的方法是比較三種氣體燃燒后的產(chǎn)物【答案】A【解析】A．甲烷完全燃燒只生成CO2和H2O，O元素可以來自于O2，C和H元素只能來自與甲烷，因此甲烷中一定還有C、H兩種元素，但是也可能存在O元素，A錯誤；B．甲烷分子中，碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=75%，B正確；C．每個CH4分子和每個NH3分子均含有10個電子，C正確；D．H2燃燒后只生成H2O，CO燃燒后只生成CO2，CH4燃燒后生成H2O和CO2，因此可以通過燃燒后的產(chǎn)物鑒別三種物質(zhì)，D正確；故選A。7．金屬鎂和鋁設(shè)計成如圖所示的原電池。下列說法正確的是A．鋁作該原電池的負(fù)極 B．溶液中向極移動C．電極的電極反應(yīng)式為 D．電流方向為A【答案】D【解析】根據(jù)原電池構(gòu)成條件，Mg比Al活潑，因此Mg為負(fù)極，Al為正極。A．Mg比Al活潑，且Mg能與硫酸反應(yīng)，因此Mg為負(fù)極，Al為正極，故A錯誤；B．根據(jù)原電池工作原理，陰離子向負(fù)極移動，陽離子向正極移動，即向Mg極移動，故B錯誤；C．根據(jù)上述分析，Mg為負(fù)極，電極反應(yīng)式為Mg－2e－=Mg2+，故C錯誤；D．電流方向是正電荷定向移動方向，從正極流出，因此電流方向是Al→A→Mg，故D正確；答案為D。8．研究表明，在一定條件下，氣態(tài)HCN(a)與HNC(b)兩種分子的互變反應(yīng)過程能量變化如圖所示。下列說法正確的是A．HNC比HCN更穩(wěn)定B．為吸熱反應(yīng)且反應(yīng)條件一定要加熱C．1molHCN(g)中的所有化學(xué)鍵全部斷開需要吸收186.5kJ的熱量D．1molHCN(g)轉(zhuǎn)化為1molHNC(g)需要吸收59.3kJ的熱量【答案】D【解析】A．物質(zhì)含有的能量越低，物質(zhì)的穩(wěn)定性就越強(qiáng)。根據(jù)圖示可知等物質(zhì)的量的HCN比HNC含有的能量更低，因此HCN比HNC更穩(wěn)定，A錯誤；B．由圖示可知HCN比HNC能量低，則HCN(g)→HNC(g)時會吸收能量，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，但反應(yīng)條件不一定需要在加熱條件下進(jìn)行，B錯誤；C．根據(jù)圖示可知1molHCN(g)轉(zhuǎn)化為中間狀態(tài)的物質(zhì)時需吸收186.5kJ的熱量，但由于該中間物質(zhì)中仍然存在化學(xué)鍵，斷裂化學(xué)鍵需吸收能量，因此1molHCN(g)中的所有化學(xué)鍵全部斷開需要吸收的熱量大于186.5kJ，C錯誤；D．根據(jù)圖示可知1molHCN(g)轉(zhuǎn)化為1molHNC(g)需要吸收的能量為186.5kJ-127.2kJ=59.3kJ，D正確；故合理選項是D。9．根據(jù)能量變化示意圖，a、b、c均大于0，下列說法正確的是A．1mol和1mol反應(yīng)生成2mol放出ckJ的熱量B．?dāng)嚅_1mol中的鍵需要吸收bkJ能量C．反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量D．2mol分解成lmol和1mol需要吸收ckJ熱量【答案】A【解析】A．氫氣在氯氣里能燃燒生成氯化氫，該反應(yīng)是個放熱反應(yīng)，由圖知：1mol和1mol反應(yīng)生成2mol放出ckJ的熱量，A正確；B．?dāng)嚅_2mol中的鍵共需要吸收bkJ能量，B錯誤；C．反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，C錯誤；D．氯化氫氣體的能量比等量的液態(tài)氯化氫能量高，2mol分解成lmol和1mol需要吸收的熱量大于ckJ，D錯誤；答案選A。10．下列關(guān)于有機(jī)物的說法錯誤的是A．有機(jī)物中的碳原子之間能以共價鍵結(jié)合，可以形成鏈狀也可以形成環(huán)狀B．甲烷與氯氣、溴蒸氣均可發(fā)生取代反應(yīng)C．1mol甲烷與1molCl2反應(yīng)恰好生成1mol一氯甲烷D．烷烴性質(zhì)穩(wěn)定，不能與強(qiáng)酸強(qiáng)堿反應(yīng)，也不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色【答案】C【解析】A．碳原子的最外層有4個電子，所以有機(jī)物中的碳原子之間能以共價鍵結(jié)合，可以形成鏈狀也可以形成環(huán)狀，故A正確；B．甲烷與氯氣、溴蒸氣均可發(fā)生取代反應(yīng)，故B正確；C．甲烷與1molCl2發(fā)生取代反應(yīng)，同時有多種氯代物產(chǎn)生，所以反應(yīng)生成一氯甲烷不是1mol，故C錯誤；D．烷烴性質(zhì)穩(wěn)定，通常情況下不能與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和強(qiáng)氧化劑反應(yīng)，因此不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，故D正確；故答案：C。11．下列敘述錯誤的是A．由甲烷分子呈正四面體結(jié)構(gòu)可推知一氯甲烷分子也呈正四面體形結(jié)構(gòu)B．由CH2Cl2只有一種空間結(jié)構(gòu)這一事實能證明甲烷分子是以碳原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu)C．實驗室可用向下排空氣法收集甲烷D．甲烷的球棍模型【答案】A【解析】A．甲烷為正四面體結(jié)構(gòu)，但是一氯甲烷分子中C-Cl鍵不同于C-H鍵，所以只是四面體不是正四面體，A錯誤；B．由CH2Cl2只有一種空間結(jié)構(gòu)這一事實能證明甲烷分子是以碳原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu)，含有2個C-Cl鍵和2個C-H鍵，B正確；C．由于甲烷密度小于空氣，實驗室可用向下排空氣法收集甲烷，C正確；D．甲烷的球棍模型，D正確；答案選A。12．把A、B、C、D四塊金屬片浸入稀硫酸中，分別用導(dǎo)線兩兩相連可以組成原電池。A、B相連時A為負(fù)極；C、D相連時，電流由D→C；A、C相連時，C極上產(chǎn)生大量氣泡；B、D相連時，D極發(fā)生氧化反應(yīng)。這四種金屬的活動順序是A．A>B>C>D B．A>C>D>B C．C>A>B>D D．A>B>D>C【答案】B【解析】A、B相連時A為負(fù)極，說明A比B活潑，C、D相連時，電流由D→C，D為正極，C為負(fù)極，說明C比D活潑，A、C相連時，C極上產(chǎn)生大量氣泡，A為負(fù)極，C為正極，故A比C活潑；B、D相連時，D極發(fā)生氧化反應(yīng)，D為負(fù)極，B為正極，說明D比B活潑，故這四種金屬的活動順序是A>C>D>B，故答案為：B。13．N2和H2在催化劑表面合成氫的微觀歷程及能量變化的示意圖如圖，用、、分別表示N2，H2，NH3，已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，該反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，下列說法不正確的是A．合成氨反應(yīng)中，反應(yīng)物斷鍵吸收的能量大于生成物形成新鍵釋放的能量B．②一③過程，是吸熱過程C．③一④過程，N原子和H原子形成了含有極性鍵的NH3D．合成氨反應(yīng)中，反應(yīng)物總能量大于生成物總能量【答案】A【解析】A．合成氨為放熱反應(yīng)，反應(yīng)物斷鍵吸收能量小于生成物形成新鍵釋放的能量，A錯誤；B．②→③過程，斷裂為、，H-H鍵斷裂為兩個H原子，均為吸熱過程，B正確；C．③→④過程，N原子和H原子通過共用電子對形成NH3，N-H是極性鍵，C正確；D．合成氨為放熱反應(yīng)，反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，D正確。答案選A。14．普通鋅錳干電池的簡圖如圖所示，它是用鋅皮制成的鋅筒作電極兼作容器，中央插一根碳棒，碳棒頂端加一銅帽。在石墨碳棒周圍填滿二氧化錳和炭黑的混合物，并用離子可以通過的長纖維包裹作隔膜，隔膜外是用氯化銨和淀粉等調(diào)成糊狀作電解質(zhì)溶液；該電池工作時的總反應(yīng)為Zn+2+2MnO2=[Zn(NH3)2]2++Mn2O3+H2O，關(guān)于鋅錳干電池的下列說法中正確的是A．當(dāng)該電池電壓逐漸下降后，能重新充電復(fù)原B．電池工作一段時間后，碳棒會逐漸變細(xì)C．電池工作時，電子由正極通過外電路流向負(fù)極D．外電路中每通過0.1mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減小3.25g【答案】D【解析】由總反應(yīng)Zn+2+2MnO2=[Zn(NH3)2]2++Mn2O3+H2O可知Zn失電子，作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，MnO2在正極得電子，發(fā)生還原反應(yīng)。A．一次電池不能重復(fù)使用，二次電池能重復(fù)使用，普通鋅錳干電池是一次電池，所以當(dāng)該電池電壓逐漸下降后，不能重新充電復(fù)原，A錯誤；B．該原電池放電時，正極上二氧化錳得電子發(fā)生還原反應(yīng)，碳棒不參與反應(yīng)，不會變細(xì)，B錯誤；C．原電池工作時，負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電子從負(fù)極沿外電路流向正極，C錯誤；D．Zn作負(fù)極，發(fā)生Zn-2e-=Zn2+，轉(zhuǎn)移電子0.1mol，Zn反應(yīng)0.05mol，故鋅的質(zhì)量理論上減小0.05mol×65g/mol=3.25g，D正確；故選D。15．一定條件下，等物質(zhì)的量的和在容積為的恒容密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：圖表示該反應(yīng)過程中的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間()的變化。下列敘述正確的是A．當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時，的轉(zhuǎn)化率為B．內(nèi)反應(yīng)的平均速率為C．末的物質(zhì)的量濃度為D．點(diǎn)對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率：【答案】A【解析】A．根據(jù)圖示，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時，氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量由5mol變?yōu)?mol，和的投料相等，則的轉(zhuǎn)化率為，故A正確；B．內(nèi)氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量由5mol變?yōu)?mol，反應(yīng)的平均速率為，故B錯誤；C．內(nèi)消耗1mol氮?dú)?，末的物質(zhì)的量是2mol，NO的濃度為，故C錯誤；D．點(diǎn)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，正逆反應(yīng)速率比等于系數(shù)比，對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率：，故D錯誤；選A。16．用純凈的CaCO3與100mL稀鹽酸反應(yīng)制取CO2，實驗過程記錄如圖所示(CO2的體積已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)。下列分析正確的是A．OE段的平均反應(yīng)速率最快B．EF段，用鹽酸表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為0.4mol/(L·min)C．OE、EF、FG三段中，該反應(yīng)用二氧化碳表示的平均反應(yīng)速率之比為2∶6∶7D．F點(diǎn)收集到的CO2的量最多【答案】B【解析】A．OE、EF、FG三段對應(yīng)所用時間相同，生成的CO2體積分別為224mL、(672-224)mL=448mL、(784-672)mL=112mL，故EF段表示的平均速率最快，A錯誤；B．EF段，n(CO2)==0.02mol，根據(jù)關(guān)系式CaCO3～2HCl～CO2，則n(HCl)=2n(CO2)=0.04mol，用鹽酸表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為=0.4mol/(L?min)，B正確；C．OE、EF、FG三段中，時間相同，生成的氣體的體積比等于反應(yīng)速率之比，則用CO2表示的平均反應(yīng)速率之比為224mL:448mL:112mL=2:4:1，C錯誤；D．由圖可知，F(xiàn)點(diǎn)之后仍然在產(chǎn)生CO2，直至G點(diǎn)產(chǎn)生CO2量達(dá)最多，故G點(diǎn)表示收集的CO2的量最多，D錯誤；故答案選B。二、實驗題17．為了探究化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化，某實驗小組設(shè)計了如下三套實驗裝置：(1)上述3個裝置中，不能證明“銅與濃硝酸反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)”的是___________。(2)某同學(xué)選用裝置Ⅰ進(jìn)行實驗(實驗前U形管里液面左右相平)，在甲試管里加入適量氫氧化鋇溶液與稀硫酸，U形管中可觀察到的現(xiàn)象是___________，說明該反應(yīng)屬于___________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(3)為探究固體M溶于水的熱效應(yīng)，選擇裝置Ⅱ進(jìn)行實驗(反應(yīng)在甲中進(jìn)行)。①若M為鈉，則實驗過程中燒杯中可觀察到的現(xiàn)象是___________；②若觀察到燒杯里產(chǎn)生氣泡，則說明M溶于水___________(填“一定是放熱反應(yīng)”、“一定是吸熱反應(yīng)”或“可能是放熱反應(yīng)”)，理由是___________。(4)至少有兩種實驗方法能證明超氧化鉀與水的反應(yīng)(4KO2+2H2O=4KOH+3O2↑)是放熱反應(yīng)。方法①：選擇上述裝置___________(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)進(jìn)行實驗。方法②：取適量超氧化鉀粉末用脫脂棉包裹并放在石棉網(wǎng)上，向脫脂棉上滴加幾滴蒸餾水，片刻后，若觀察到___________，則說明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)?！敬鸢浮?1)III(2)

左端液柱降低，右端液柱升高

放熱(3)

產(chǎn)生氣泡，反應(yīng)完畢后，冷卻至室溫，燒杯里的導(dǎo)管內(nèi)形成一段液柱

可能是放熱反應(yīng)

有熱量放出不一定為化學(xué)變化，所以不一定屬于放熱反應(yīng)，也可能是反應(yīng)產(chǎn)生氣體(4)

Ⅰ(或Ⅱ)

棉花燃燒【解析】(1)裝置Ⅰ可通過U形管中紅墨水液面的變化判斷銅與濃硝酸的反應(yīng)是放熱還是吸熱；裝置Ⅱ可通過燒杯中是否產(chǎn)生氣泡判斷銅與濃硝酸的反應(yīng)放熱還是吸熱；裝置Ⅲ只是一個銅與濃硝酸反應(yīng)并將生成的氣體用水吸收的裝置，不能證明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)；(2)氫氧化鋇與硫酸反應(yīng)屬于中和反應(yīng)，中和反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，所以錐形瓶中氣體受熱膨脹，導(dǎo)致U形管左端液柱降低，右端液柱升高；(3)①若M為鈉，鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，反應(yīng)完畢后，冷卻至室溫，燒杯里的導(dǎo)管內(nèi)形成一段液柱，故答案為產(chǎn)生氣泡，反應(yīng)完畢后,冷卻至室溫,燒杯里的導(dǎo)管內(nèi)形成一段液柱；②若觀察到燒杯里產(chǎn)生氣泡，說明M溶于水可能放出熱量，有熱量放出不一定為化學(xué)變化，所以不一定屬于放熱反應(yīng)，也可能是反應(yīng)產(chǎn)生氣體；(4)至少有兩種實驗方法能證明超氧化鉀與水的反應(yīng)(4KO2+2H2O═4KOH+3O2↑)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)：方法①：選擇上述裝置Ⅰ(或Ⅱ)進(jìn)行實驗，Ⅰ裝置右邊U形管中左端液柱降低，右端液柱升高(或燒杯中導(dǎo)管中有氣泡放出)，證明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)；故答案為Ⅰ(或Ⅱ)；方法②：取適量超氧化鉀粉末用脫脂棉包裹并放在石棉網(wǎng)上，向脫脂棉上滴加幾滴蒸餾水，片刻后，若觀察到棉花燃燒，則說明該反應(yīng)放出大量熱，使棉花燃燒，證明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)。18．某同學(xué)利用鐵與鹽酸的反應(yīng)，探究影響反應(yīng)速率的因素(實驗所用鐵的質(zhì)量相等且鐵塊的形狀相同，鹽酸均過量)，實驗設(shè)計如表：實驗編號鹽酸濃度/(mol·L－1)鐵的狀態(tài)溫度/K12.00塊狀29324.00塊狀29334.00粉末29344.00塊狀313回答下列問題：(1)若四組實驗均以收集到448mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氫氣為標(biāo)準(zhǔn)，則上述實驗中還需要測定的數(shù)據(jù)是________。(2)實驗1和2是探究________對該反應(yīng)速率的影響；實驗________和________是探究溫度對該反應(yīng)速率的影響。(3)根據(jù)實驗測得的在不同時間t產(chǎn)生氫氣體積V的數(shù)據(jù)，繪制得到圖甲，則曲線c對應(yīng)的實驗組別可能是________。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)對于每一組實驗，產(chǎn)生氫氣的速率υ隨時間t變化情況如圖乙所示，其中t1～t2速率變化的主要原因是________。(4)若上述實驗所用鹽酸體積均為250mL，實驗3反應(yīng)進(jìn)行2min時收集到448mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氫氣，反應(yīng)后溶液體積不變，則該條件下，該時間段內(nèi)，以鹽酸的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率υ(HCl)=________?！敬鸢浮?/p>

收集448mL氫氣所需的時間

鹽酸的濃度

2

4

2

鐵與鹽酸反應(yīng)放熱，溫度升高使反應(yīng)速率加快

0.08mol·L－1·min－1【解析】(1)實驗為探究影響反應(yīng)速率的因素，若四組實驗均以收集到448mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氫氣為標(biāo)準(zhǔn)，通過測定產(chǎn)生相同體積氣體所需時間就可以求出該反應(yīng)的速率，故還需要測定收集448mL氫氣所需的時間；(2)實驗1和2的鐵的狀態(tài)、溫度均相同，鹽酸濃度不同，故為探究鹽酸濃度對該反應(yīng)速率的影響；實驗2和4鹽酸濃度、鐵的狀態(tài)相同，故為研究溫度對該反應(yīng)速率的影響；(3)溫度高的反應(yīng)速率快，故4的速率最快，時間越短，為曲線a；溫度、鹽酸的濃度相同時，粉狀鐵與鹽酸接觸面積越大，反應(yīng)速率越快，3為曲線b，2為曲線c；溫度、鐵塊狀態(tài)相同，鹽酸濃度越小，反應(yīng)速率越慢，1為曲線d，則曲線c對應(yīng)的為2；t1～t2速率變化的主要原因為鐵與鹽酸反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高使反應(yīng)速率加快；(4)448mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氫氣的物質(zhì)的量為0.02mol，則消耗鹽酸的物質(zhì)的量為0.04mol，υ(HCl)==0.08mol·L－1·min－1。三、原理綜合題19．按要求回答下列問題(1)下列變化中滿足如圖圖示的是_______(填選項字母)；A．鎂和稀鹽酸的反應(yīng) B．Ba(OH)2?8H2O與NH4Cl的反應(yīng)C．NaOH固體加入水中 D．乙醇燃燒(2)將鋁片和銅片用導(dǎo)線相連，一組插入濃硝酸中，一組插入燒堿溶液中，分別形成了原電池，在這兩個原電池中，負(fù)極分別為_______(填選項字母)；A．鋁片、銅片

B．銅片、鋁片

C．鋁片、鋁片(3)FeCl3溶液常用于腐蝕印刷電路銅板，發(fā)生2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，若將此反應(yīng)設(shè)計成原電池，當(dāng)線路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子時，則被腐蝕銅的質(zhì)量為_______g；(4)燃料電池是一種高效、環(huán)境友好的供電裝置，如圖是電解質(zhì)為稀硫酸溶液的氫氧燃料電池原理示意圖，回答下列問題：①氫氧燃料電池的正極反應(yīng)化學(xué)方程式是：_______；②電池工作一段時間后硫酸溶液的pH_______【答案】(1)AD(2)B(3)6.4g(4)

O2+4H++4e—＝2H2O

增大【解析】(1)由圖可知，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)；A．鎂和稀鹽酸的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故符合題意；B．Ba(OH)2?8H2O與NH4Cl的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故不符合題意；C．NaOH固體加入水中的過程為放熱過程，不是放熱反應(yīng)，故不符合題意；D．乙醇燃燒的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故符合題意；故選AD；(2)將鋁片和銅片用導(dǎo)線相連，插入濃硝酸中，鋁片在濃硝酸中鈍化，阻礙反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行，銅能與濃硝酸劇烈反應(yīng)，鋁銅在濃硝酸中形成的原電池中，銅做原電池的負(fù)極，鋁做正極；將鋁片和銅片用導(dǎo)線相連，插入燒堿溶液中，鋁能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，銅不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，鎂鋁在氫氧化鈉溶液中形成的原電池中，鋁做原電池的負(fù)極，鎂做正極，則兩個原電池中，負(fù)極分別為銅和鋁，故選B；(3)由題意可知，銅與氯化鐵溶液反應(yīng)構(gòu)成的原電池中，當(dāng)線路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子時，負(fù)極上被腐蝕銅的質(zhì)量為0.2mol××64g/mol=6.4g，故答案為：6.4g；(4)①氫氧燃料電池的正極為通入氧氣的b電極，酸性條件下氧氣在正極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成水，電極反應(yīng)式為O2+4H++4e—＝2H2O，故答案為：O2+4H++4e—＝2H2O；②電池的總反應(yīng)方程式為O2+2H2=2H2O，工作一段時間后，反應(yīng)生成的水使溶液體積增大，硫酸的物質(zhì)的量不變，溶液中氫離子濃度減小，溶液的pH增大，故答案為：增大。四、計算題20．一定溫度下，在容積為VL的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)，M、N兩種氣體的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示：(1)該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式是___________；(2)t1到t2時刻，以M的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為：___________；(3)若達(dá)到平衡狀態(tài)的時間是4min，N物質(zhì)在該4min內(nèi)的平均反應(yīng)速率為1.5mol?L?1?min?1，則此容器的容積為V=___________L；(4)反應(yīng)A(g)+B(g)?2C(g)，當(dāng)改變下列條件時，會加快反應(yīng)速率的是___________(填序號)①降低溫度

②保持容器的體積不變，充入氦氣③加入催化劑

④保持容器的體積不變，增加A(g)的物質(zhì)的量(5)用和組合形成的質(zhì)子交換膜燃料電池的結(jié)構(gòu)如圖：①則電極d是___________填“正極”或“負(fù)極”)，電極d的電極反應(yīng)式為___________；②若線路中轉(zhuǎn)移2mol電子，則該燃料電池理論上消耗的在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為___________L?！敬鸢浮?/p>

2NM

mol·(L·min)-1

1

③④

正極

【解析】(1)由圖可知，反應(yīng)過程中N的物質(zhì)的量減小，M的物質(zhì)的量增大，因此N為反應(yīng)物，M為生成物，反應(yīng)物未完全轉(zhuǎn)化為生成物，因此該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)相同時間內(nèi)2Δn(N)=Δn(M)，因此該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NM，故答案為：2NM。(2)t1到t2時刻，Δn(M)=4mol-3mol=1mol，容器體積為VL，因此以M的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為=mol·(L·min)-1，故答案為：mol·(L·min)-1。(3)若達(dá)到平衡狀態(tài)的時間是4min，從0～4min內(nèi)Δn(N)=8mol-2mol=6mol，則N物質(zhì)在該4min內(nèi)的平均反應(yīng)速率為，得V=1，故答案為：1。(4)①降低溫度會使化學(xué)反應(yīng)速率降低；②保持容器的體積不變，充入氦氣，反應(yīng)物的濃度不變，化學(xué)反應(yīng)速率不變；③加入催化劑能夠降低反應(yīng)活化能，使化學(xué)反應(yīng)速率加快；④保持容器的體積不變，增加A(g)的物質(zhì)的量，反應(yīng)物濃度增大，化學(xué)反應(yīng)速率加快，故答案為：③④。(5)①由圖可知，d電極上得到電子，物質(zhì)發(fā)生還原反應(yīng)，為燃料電池的正極，因此d電極上為O2得到電子，電解質(zhì)溶液為酸性溶液，因此d電極上的電極反應(yīng)式為

，故答案為：正極；

。②通入O2的電極反應(yīng)式為

，因此線路中轉(zhuǎn)移2mol電子，則該燃料電池理論上消耗的物質(zhì)的量為0.5mol，其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為0.5mol×22.4L/mol=11.2L，故答案為：11.2。21．將氣體A、B置于固定容積為2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g)，反應(yīng)進(jìn)行到10s末，達(dá)到平衡，測得A的物質(zhì)的量為1.8mol，B的物質(zhì)的量為0.6mol，C的物質(zhì)的量為0.8mol