1、专题2过关检测(时间:60分钟满分:100分)本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。第卷(选择题共48分)1.德国化学家哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。现向一密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2,在一定条件下使该反应发生,有关说法正确的是()A.达到化学平衡时,N2将完全转化为NH3B.达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等C.达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化D.达到化学平衡时,正反应和逆反应的速率都为零 解析:合成氨反应N2+3H22NH3是一个可逆反应,反应不可能进行到底;化学平衡是一种动态
2、平衡,达到化学平衡状态有两个标志:各组分的浓度不再发生变化;正反应和逆反应的速率相等,但是都不等于零。答案:C2.将经过酸洗除锈的铁钉,用饱和食盐水浸泡后放入如图所示装置中,下列叙述正确的是()A.过一段时间,试管中的导管内水柱上升B.试管中铁钉由于发生电解反应而被腐蚀C.铁钉在该装置中被腐蚀的情况随时间的延长而加快D.试管中铁钉发生反应的一个电极反应式为2Cl-2e-Cl2解析:铁钉用饱和食盐水浸泡后,形成原电池,发生吸氧腐蚀,铁作负极,电极反应式为2Fe-4e-2Fe2+,铁中的碳作正极,电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-,因为试管内的氧气被部分吸收,使试管内压强降低,所以试管中的
3、导管内水柱上升。当铁表面生成铁锈时,可以阻止铁和水、氧气的接触,而且氧气的量越来越少,所以铁钉被腐蚀的情况随时间的延长而逐渐减慢。答案:A 3.下列关于原电池和电解池的区别与联系的说法中,不正确的是()A.原电池是将化学能转化为电能的装置,而电解池是将电能转化为化学能的装置B.电解池的形成条件中要求必须有电源,原电池的形成条件中不要求有电源C.原电池的负极和电解池的阴极发生的反应一样,都是氧化反应D.原电池的正极和电解池的阴极发生的反应一样,都是还原反应解析:原电池中没有电源,而电解池中必须有电源;在原电池的负极和电解池的阳极上发生的都是氧化反应,而在原电池的正极和电解池的阴极发生的都是还原反
4、应。答案:C4.已知:CH4(g)+2O2(g)2H2O(l)+CO2(g)H=-890.3 kJmol-12H2O(l)2H2(g)+O2(g)H=+571.6 kJmol-1。那么,1 g H2与1 g CH4分别完全燃烧后,放出热量的数值之比约是()A.13.4B.11.7C.2.61D.4.61解析:根据已知2H2O(l)2H2(g)+O2(g)H=+571.6 kJmol-1,当反应逆向进行时,热化学方程式的反应热改变符号,数值不变,即2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-571.6 kJmol-1。根据已知的这两个反应可推知1 mol CH4燃烧共放出热量890.3 kJ,则
5、1 g CH4燃烧放出的热量为890.3 kJ16=55.6 kJ,2 mol H2燃烧共放出热量571.6 kJ,则1 g H2燃烧可放出热量571.6 kJ4=142.9 kJ,则1 g H2与1 g CH4完全燃烧放出的热量的数值之比约为2.61。答案:C5.在下列四种反应条件下,锌和盐酸反应速率最快的是()A.20 时,将锌片放入0.01 molL-1的稀盐酸中B.20 时,将锌片放入0.1 molL-1的稀盐酸中C.50 时,将锌片放入0.01 molL-1的稀盐酸中D.50 时,将锌片放入0.1 molL-1的稀盐酸中解析:反应温度越高,盐酸的浓度越大,反应速率越快。答案:D6.化
6、合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应,反应物浓度随反应时间变化如下图所示,计算反应48 min间的平均反应速率和推测反应16 min时反应物的浓度,结果应是()A.2.5 mol(Lmin)-1和2.0 molL-1B.2.5 mol(Lmin)-1和2.5 molL-1C.3.0 mol(Lmin)-1和3.0 molL-1D.5.0 mol(Lmin)-1和3.0 molL-1解析:据图像可知,4 min时化合物Bilirubin的浓度为20 molL-1,8 min时其浓度为10 molL-1,因此48 min间的平均反应速率为20 molL-1-10 molL-14m
7、in=2.5 mol(Lmin)-1。进一步分析图像可知04 min间的平均分解速率为40 molL-1-20 molL-14min=5.0 mol(Lmin)-1,由以上分析数据大致可确定平均分解速率基本呈等比递减变化,因此可估算812 min间平均分解速率为1.25 mol(Lmin)-1,1216 min间平均分解速率为0.625 mol(Lmin)-1,因此16 min时反应物的浓度大致应为10 molL-1-1.25 mol(Lmin)-14 min-0.625 mol(Lmin)-14 min=2.5 molL-1,故B项正确。答案:B7.如图所示,杠杆AB两端分别挂有体积相同、质
8、量相等的空心铜球和空心铁球,调节杠杆并使其在水中保持平衡,然后小心地向水槽中滴入CuSO4浓溶液,一段时间后,下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中,不考虑两球的浮力变化)()A.杠杆为导体或绝缘体时,均为A端高B端低B.杠杆为导体或绝缘体时,均为A端低B端高C.当杠杆为导体时,A端低B端高D.当杠杆为导体时,A端高B端低解析:当杠杆为导体时,构成原电池,Fe作负极,Cu作正极,负极电极反应式为Fe-2e-Fe2+,正极电极反应式为Cu2+2e-Cu,故铜球增重,铁球质量减轻,杠杆A低B高。答案:C8.下列操作不能达到预期效果的是()A.为了让H2与O2反应在短时间内完成,用强光照射H2与
9、O2的混合气B.为了增大Cl2与H2O反应的速率,给Cl2加压C.为了增大C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)的速率,往密闭容器中加入大量的炭D.为了减缓钢铁的腐蚀,把钢铁从潮湿的环境中转移到干燥的环境中解析:H2与O2只有在点燃条件下才能发生反应,光照不能促进反应的发生。加压,可使Cl2在H2O中的溶解度增大,从而增大氯水的浓度,加快反应速率。虽然炭的加入不影响其浓度,但影响气体所在的空间,当加入大量炭时,必然将气体压缩,从而增大气体的浓度,加快反应速率。钢铁在潮湿空气中易发生腐蚀,干燥的环境不利于它的生锈。答案:A第卷(非选择题共52分)9.(12分)某温度时,在2 L密闭容器中,
10、X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。分析图中数据,回答下列问题:(1)1 min时,v正(X)v逆(X)。(2)反应至2 min末,X表示的平均反应速率v(X)=。(3)反应的化学方程式为。(4)从34 min,Z表示的平均反应速率v(Z)=。(5)在2 min时,c(Z)=c(Y)。(6)3 min后图中曲线所表示的含义是。解析:反应开始,正反应速率比逆反应速率大。从图像中可以看出,Y、Z的物质的量减少,说明它们为反应物;X的物质的量增大,说明其为生成物。从物质的量的变化量,可确定三者的化学计量数关系;从最终没有一种物质的物质的量为0,可确定反应是可逆的。因为Y、Z的起
11、始投入量满足化学计量数的比例关系,所以在反应进行的任何阶段,Z的浓度都是Y的2倍。答案:(1)(2)0.1 mol(Lmin)-1(3)Y(g)+2Z(g)3X(g)(4)0(5)2(6)反应处于平衡状态,各物质的物质的量不变,但反应并未停止10.(16分)在80 时,将0.20 mol的四氧化二氮气体充入1 L已抽空的固定容积的密闭容器中,隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:时间/s浓度(molL-1) 020406080100c(N2O4)0.20c10.10c3ABc(NO2)0.000.12c20.220.220.22根据本题内容和表格中提供的数据填空(c1、c2、c3、
12、A、B表示相应的浓度),请回答下列各小题:(1)该反应的化学方程式为;表中c2c3A(填“”或“=”)。(2)20 s时,N2O4的浓度c1= molL-1,在020 s内N2O4的平均反应速率为。解析:由化学方程式N2O42NO2可以判断,NO2的浓度变化是N2O4浓度变化的2倍,所以20 s时,N2O4浓度变化为120.12 molL-1=0.06 molL-1,即c1=0.20 molL-1-0.06 molL-1=0.14 molL-1,v(N2O4)=0.06molL-120 s=0.003 mol(Ls)-1。40 s时,NO2浓度变化为2(0.20 molL-1-0.10 mol
13、L-1)=0.20 molL-1,即c2=0.20 molL-1;从60 s后,c(NO2)不再发生变化,反应达到了平衡状态,N2O4浓度变化为120.22 molL-1=0.11 molL-1,即c3=0.20 molL-1-0.11 molL-1=0.09 molL-1。答案:(1)N2O42NO2=(2)0.143.0010-3 mol(Ls)-111.(12分)碳是形成化合物种类最多的元素,其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题:(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N,转化过程如下:则M、N相比,较稳定的是。(2)已知CH3OH(l)的燃烧热为238.6 kJmol
14、-1,CH3OH(l)+12O2(g)CO2(g)+2H2(g)H=-a kJmol-1,则a(填“”“”或“=”)238.6。(3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl和CO2,当有1 mol Cl2参与反应时释放出145 kJ热量,写出该反应的热化学方程式:。(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料,反应的热化学方程式为4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)2Al2O3(s)+3TiC(s)H=-1 176 kJmol-1,则反应过程中,每转移1 mol 电子放出的热量为。解析:(1)M转化为N是吸热反
15、应,所以N的能量高,不稳定。(2)甲醇燃烧生成CO2(g)和H2(g)属于不完全燃烧,放出的热量少,故a238.6。(4)所给反应中,每1 mol反应转移12 mol电子,故每转移1 mol电子放出的热量为1 176 kJ12=98 kJ。答案:(1)M(2)(3)2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)4HCl(g)+CO2(g)H=-290 kJmol-1(4)98 kJ12.(12分)某校学习小组对消毒液次氯酸钠(NaClO)的制备与性质等进行了探究。(1)甲同学:为制备消毒液,探究并制作了一种家用环保型消毒液(NaClO溶液)发生器,设计了如图所示的装置,用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液
16、。请完成下列问题:若通电时,为使生成的Cl2被完全吸收,制得有较强杀菌能力的消毒液,则电源的a电极名称为(填“正”“负”“阴”或“阳”)极,与其相连的电极的电极反应式为;装置溶液中反应生成NaClO的离子方程式为。(2)乙同学:从某超市中查询到某品牌消毒液包装说明的部分内容摘录如下:主要有效成分为次氯酸钠,有效氯含量8 00010 000 mgL-1。可用于各类家居用品、餐具、棉织衣物等的消毒,对彩色织物可能有褪色作用。切勿用于丝绸、毛、尼龙、皮革、油漆表面,勿用于铝、铜、碳钢制品。本品须密封,置阴凉暗处保存。请完成以下实验探究过程:.阅读材料,根据学过的知识判断问题该消毒液具有的化学性质是(
17、填序号)。A.强氧化性B.强还原性C.不稳定性D.漂白性E.弱酸性.确定要研究的问题该消毒液对碳钢制品的腐蚀原理。.设计方案,实施探究用烧杯取少量样品,将一颗光亮的普通碳钢钉放入烧杯,浸泡一段时间。预期的实验现象是。为了进一步探究碳钢钉在该消毒液(NaClO)中的腐蚀原理,丁同学设计了如上图实验装置,写出碳(C)极上发生的电极反应式。解析:(1)若想让溶液中发生Cl2与NaOH溶液的反应,与b电极连接的碳电极上必须生成Cl2,此电极为阳极,b电极为正极。(2)碳钢钉在次氯酸钠溶液中将发生下列反应:2Fe+3ClO-+3H2O2Fe(OH)3+3Cl-。答案:(1)负2H2O+2e-H2+2OH-Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O(2).AD.钢钉表面有红褐色物质生成ClO-+2e-+H2OCl-+2OH-
