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12.从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应具有重要意义.
(1)已知反应2H2+O2=H2O为放热反应,如图能正确表示该反应中能量变化的是A.

从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化.
化学键H-HO=OH-O
键能kJ/mol436496463
化学键的键能如表:则生成1mol水可以放出热量242kJ
(2)原电池可将化学能转化为电能.将质量相同的铜棒和锌棒用导线连接后插入CuSO4溶液中,设计成原电池,负极材料是Zn,正极的反应式为Cu2++2e-=Cu,电解质溶液中SO42- 移向负极(填“正”或“负”).一段时间后,取出洗净、干燥、称量,二者质量差为12.9g.则导线中通过的电子的物质的量是0.2mol.
(3)一定温度下,将3molA气体和1mol B气体通入一容积固定为2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)?xC(g),反应1min时测得剩余1.8molA,C的浓度为0.4mol/L,则1min内,B的平均反应速率为0.2mol/(L•min);X为2.若反应经2min达到平衡,平衡时C的浓度小于0.8mol/L(填“大于,小于或等于”).

分析 (1)氢气和氧气燃烧生成水是放热反应,反应物能量比生成物高;△H=反应物键能和-生成物键能和;
(2)原电池是将化学能转变为电能的装置,将质量相同的铜棒和锌棒用导线连接后插入CuSO4溶液中,设计成原电池,锌较活泼,为负极,被氧化,铜为正极,正极上发生还原反应析出铜,负极反应掉的Zn和正极析出的Cu共12.9g,以此来解答;
(3)根据方程式计算参加反应的B的物质的量,根据v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$,计算v(B);利用物质的量之比等于化学计量数之比计算x的值;根据随着反应的进行反应物的浓度减少,反应速率减慢,据此判断.

解答 解:(1)由图可知,A中反应物的总能量大于生成物的总能量,为放热反应,
断裂2molH2中的化学键吸收2×436kJ热量,断裂1molO2中的化学键吸收496kJ热量,共吸收2×436+496=1368kJ热量,形成4molH-O键释放4×463kJ=1852kJ热量,2mol H2在氧气中燃烧生成2mol水的反应热△H=反应物中键能之和-生成物中键能之和=1368-1852kJ/mol=-484kJ/mol,即 H2在氧气中燃烧生成1mol水放出的热量为242kJ,故答案为:A;  242;
(2)锌较活泼,为负极,被氧化,铜为正极,正极上发生还原反应析出铜,正极反应式为Cu2++2e-=Cu,原电池工作时,阴离子向负极移动,
1molZn失2mol电子,1mol铜离子得2mol电子,设转移电子物质的量为xmol,则:$\frac{x}{2}$mol×65g/mol+$\frac{x}{2}$mol×64g/mol=12.9g,x=0.2mol,
故答案为:Zn;Cu2++2e-=Cu;负;  0.2;
(3)反应1min时测得剩余1.8molA,C的浓度为0.4mol/L,参加反应的A的物质的量为3mol-1.8mol=1.2mol,由方程式可知,参加反应的B为1.2mol×$\frac{1}{3}$=0.4mol,则1min内,B的平均反应速率为$\frac{\frac{0.4mol}{2L}}{1min}$=0.2mol/(L.min);
生成的C为0.4mol/L×2L=0.8mol,故1.2mol:0.8mol=3:x,解得x=2;
随着反应的进行,反应速率逐渐减小,若反应经2min达到平衡,后1min的平均速率小于前1min的平均速率,前1min内C的浓度变化为0.4mol/L,则后1min内C的浓度变化小于0.4mol/L,故平衡时C的浓度小于0.8mol/L,
故答案为:0.2mol/(L•min); 2;  小于.

点评 本题考查较为综合,为高考常见题型,题目涉及反应热与焓变、化学平衡的计算、影响反应速率的因素以及原电池等知识,侧重于学生的分析、计算能力的考查,题目难度不大.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

19.除去下列物质中所含的杂质(括号内为杂质),选用试剂正确的是(  )
A.Al2O3(SiO2):NaOH溶液B.CO2(SO2):饱和的Na2CO3溶液
C.NaHCO3溶液(Na2CO3溶液):Ca(OH)2溶液D.FeCl2溶液(FeCl3):Fe粉

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

3.某学生为测定未知浓度的稀硫酸溶液,实验如下:以0.14mol•L-1的NaOH溶液滴定上述稀H2SO425.00mL,滴定终止时消耗NaOH溶液15.00mL,该学生用标准0.14mol•L-1NaOH溶液滴定硫酸的实验操作如下:a检查滴定管是否漏水b取一定体积的待测液于锥形瓶中c用标准溶液润洗盛标准溶液的滴定管,用待测液润洗盛待测液的滴定管d装标准溶液和待测液并调整液面(记录初读数)e用蒸馏水洗涤玻璃仪器f把锥形瓶放在滴定管下面,瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面所在刻度
①滴定操作的正确顺序是aecdbf(用序号填写);
②碱式滴定管用蒸馏水润洗后,未用标准液润洗导致滴定结果偏大(填“偏小”、“偏大”或“无影响”);观察碱式滴定管读数时,若滴定前仰视,滴定后俯视,则结果会导致测得的稀H2SO4溶液浓度测定值偏小(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

20.亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效漂白剂和强氧化剂.
某兴趣小组以NaClO3制取ClO2气体,再由ClO2制得NaClO2,实验装置如下:

回答下列问题:
(1)用NaOH固体配制约20%的NaOH溶液100mL,需要的仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、天平.
(2)实验须使NaClO3稍微过量,目的是使Na2SO3完全反应,避免产生SO2气体.
(3)为使ClO2气体能被均匀、充分吸收,操作时应注意控制硫酸的滴入速度.
(4)NaOH吸收ClO2尾气,生成物质的量之比为1:1的两种阴离子,一种为ClO2-,则另一种为ClO3-.
(5)B中反应的离子方程式为2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+2H2O+O2↑.
(6)证明NaClO2具有氧化性的方法是:将B中溶液加热除去H2O2,加入②(填序号,下同)酸化,再加入⑤⑥检验.
①稀HNO3  ②稀H2SO4  ③K2SO3溶液  ④BaCl2溶液  ⑤FeCl2溶液  ⑥KSCN溶液
(7)装置C的作用是防倒吸.
(8)预计NaClO3转化为NaClO2的转化率为80%,若要制得28.9g NaClO2•3H2O,至少需26.6 g NaClO3.
(9)NaClO2对污水中Fe2+、Mn2+、S2-和CN-等有明显的去除效果.某污水中含CN-a mg/L,现用NaClO2将CN-氧化,只生成两种无毒气体.处理100m3这种污水,至少需要NaClO2$\frac{50a}{13}$ mol.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

7.乙酸的酯化反应
实验:(1)、向试管中先加入少量碎瓷片,再加入3ml乙醇、2ml乙酸,再边振荡试管边慢慢加入2ml浓硫酸,连接好装置,缓慢加热.
(2)导气管不要插入液面下.
(3)注意观察饱和碳酸钠溶液的液面上得到的物质的颜色和状态,并闻到香味.
①反应方程式:CH3COOH+CH3CH2OH$?_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH3COOCH2CH3+H2O
②浓硫酸在酯化反应中起催化剂、吸水剂作用?
③饱和碳酸钠溶液的作用?①中和乙酸②溶解乙醇③降低乙酸乙酯的溶解度
④导气管为什么不能插入液面下?防止倒吸
⑤实验中加热试管的目的是什么?加快化学反应速率
⑥酯化反应属于哪一类型有机反应?取代反应.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

17.化学反应原理在科研和工农业生产中有广泛应用.
(1)某化学兴趣小组进行工业合成氨的模拟研究,反应的方程式为N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H<0.在1L 密闭容器中加入0.1mol N2和0.3mol H2,实验①、②、③中c(N2)随时间(t)的变化如图所示:

实验②从初始到平衡的过程中,该反应的平均反应速率v(NH3)=0.008mol•L-1•min-1;与实验①相比,实验②和实验③所改变的实验条件分别为下列选项中的e、b(填字母编号).
a.增大压强  b.减小压强
c.升高温度  d.降低温度
e.使用催化剂
(2)800K时向下列起始体积相同的密闭容器中充入2mol N2、3mol H2,甲容器在反应过程中保持温度压强不变,乙容器保持温度体积不变,丙容器是绝热容器保持体积不变,三容器各自建立化学平衡.

①达到平衡时,平衡常数K甲=K乙>K丙(填“>”“<”或“=”).
②达到平衡时N2的浓度c(N2)甲>c(N2)乙,c(N2)乙<c(N2)丙(填“>”“<”或“=”).
③对甲、乙、丙三容器的描述,以下说法正确的是AC.
A.甲容器气体密度不再变化时,说明此反应已达到平衡状态
B.在乙中充入稀有气体He,化学反应速率加快
C.丙容器温度不再变化时说明已达平衡状态
D.向丙容器中充入氨气,正向速率减小,逆向速率增大.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

4.对如下反应:CO(气)+2H2(气)?CH3OH(气)(正反应为放热反应),为提高单位时间内CH3OH的产量,工厂应控制的反应条件是(  )
A.高温、低压B.适宜的温度、高压、催化剂
C.低温、低压D.低温、高压、催化剂

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.在2L密闭容器中,800℃时反应2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)体系中,n(NO) 随时间的变化如表:
时间/s012345
n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007
(1)写出该反应的平衡常数表达式:K=$\frac{{c}^{2}(N{O}_{2})}{{c}^{2}(NO)c({O}_{2})}$,已知:K(300℃)>K(350℃),该反应是放热反应(填“放热”或“吸热”);
(2)图中表示NO2的变化的曲线是b,用O2的浓度变化表示从0~2s内该反应的平均速率υ=1.5×10-3mol•L-1•s-1;
(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是bc
a. υ(NO2)=2υ(O2)       b.容器内压强保持不变
c.υ逆(NO)=2υ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c
a.及时分离出NO2气体      b.适当升高温度
c.增大O2的浓度           d.选择高效的催化剂
(5)若将容器体积缩小至1L,反应达到平衡时的平衡常数不变(填“增大”、“减小”或“不变”).

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

2.某溶液中发生反应:A?2B+C,A的反应速率v(A)与时间t的图象如图所示.若溶液的体积为2L,且起始时只加入A物质,下列说法错误的是(  )
A.0-2min,速率不断减少的主要原因是A的浓度减少
B.反应开始前2min,C的浓度增加量等于A的浓度减少量
C.至2min时,A的物质的量减小值可能是0.5mol
D.至2min时,c(B)介于1mol•L-1 至1.5mol•L-1 之间

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