湖北省四校(曾都一中、枣阳一中等)2019-2020学年高一下学期期中考试化学试题 Word版含解析
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2019——2020学年下学期高一期中考试化学试题
时间:90分钟 分值:100分
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号在答题卷上填(或涂)写清楚。
2.选择题答案用2B铅笔直接填涂在答题卷对应位置;非选择题用0.5mm的黑色签字笔在每题对应的区域内作答,超出边框无效;答案写在本试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Al-27 P-31 S-32 Cl-35.5 K-39 Mn-55 Fe-56 Cu-64
第Ⅰ卷 选择题(共48分)
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,共16题,每小题3分,共48分。)
1.下列有关叙述正确的是( )
A. “中华有为”华为 Mate 系列手机采用的超大容量高密度电池是一种一次电池
B. 根据能量守恒定律,化学反应中反应物的总能量等于生成物的总能量
C. 等质量的硫蒸气和硫粉分别与氧气反应生成SO2气体,硫蒸气放出的热量多
D. 原电池中的电极一定要由两种不同的金属组成
【答案】C
【解析】
【详解】A.华为 Mate 系列手机采用的超大容量高密度电池可以多次充电,属于二次电池,A不正确;
B.化学反应过程总是伴随着能量的变化,所以反应物的总能量不等于生成物的总能量,B不正确;
C.硫粉转化为硫蒸气需要吸收热量,所以等质量的硫蒸气和硫粉分别与氧气反应生成SO2气体,硫蒸气放出的热量多,C正确;
D.燃料电池和浓差电池中的电极可能由同种金属组成,D不正确;
故选C。
2.下列有关化学用语表示正确的是( )
A. 溴化钙的分子式:CaBr2 B. H2O2的电子式:
C. 丙烯的结构简式:CH3CHCH2 D. 原子核中有10 个中子的氧离子:
- 18 -
【答案】D
【解析】
【详解】A.溴化钙为离子化合物,不存在分子,化学式为CaBr2,A不正确;
B.H2O2的电子式为,B不正确;
C.丙烯的结构简式为CH3CH=CH2,C不正确;
D.原子核中有10 个中子的氧离子,其质量数为8+10=18,带2个单位负电荷,离子符号为,D正确;
故选D。
【点睛】书写电子式时,应先确定物质的类型,离子化合物由离子构成,共价单质及化合物由原子构成,然后再确定原子的相对位置,最后确定原子间所形成共用电子对的数目。
3.下列关于元素性质的比较中正确的是( )
A. 原子半径: K>Al>B B. 氢化物水溶液的酸性:HF>HCl>HBr>HI
C. 与水反应的剧烈程度:Ca
H2SO4>H3PO4
【答案】A
【解析】
【详解】A.同周期元素从左往右,原子半径依次减小,同主族元素从下到上,原子半径依次减小,所以原子半径:K>Na>Al>B,从而得出K>Al>B,A正确;
B.对于第ⅦA族元素来说,非金属性越强,氢化物水溶液的酸性越弱,所以酸性:HFBe,与水反应的剧烈程度:Ca>Be,C不正确;
D.非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强,但HClO2不是氯的最高价含氧酸,酸性:HClO2H2Se>H2S,B不正确;
C.第ⅦA族元素的阴离子还原性越强,则非金属性越弱,其最高价氧化物对应水化物的酸性越弱,C正确;
D.离子化合物中可能含共价键,如Na2O2中两个氧原子间存在共价键,D不正确;
故选C。
8.下列叙述不正确的是( )
A. 只有化学键形成的变化不一定是化学变化
B. 若两种不同的核素具有相同的中子数,则二者一定不属于同种元素
C. 若两种元素原子的最外层电子数相同,则两元素的最高正价不一定相同
D. 锂(Li)能在氧气中剧烈燃烧,产物是Li2O2
- 18 -
【答案】D
【解析】
【详解】A.浓盐酸挥发出HCl气体,只形成氢氯共价键,属于物理变化,A正确;
B.同种元素的不同核素,中子数一定不同,中子数相同的核素,一定不属于同种元素,B正确;
C.氧和硫为同主族元素,原子的最外层电子数相同,但氧通常不表现正价,而硫可达+6价,C正确;
D.锂(Li)能在氧气中剧烈燃烧,产物是Li2O,D不正确;
故选D。
【点睛】最外层电子数相同的不同族元素,如Ca和Fe,最外层电子数都为2,但Ca只能显+2价,而Fe最高可显+6价。
9.X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素,部分信息如表所示:
X
Y
Z
M
R
Q
原子半径/nm
0.186
0.074
0.099
0.143
主要化合价
-4,+4
-2
-1,+7
+3
其它
阳离子核外无电子
单质是用作太阳能电池材料
焰色反应呈黄色
下列说法正确的是( )
A. M单质常温下为淡黄色固体
B. R在自然界中有质量数为35和37的两种核素,它们之间的关系互为同系物
C. Q在元素周期表中的位置是第3周期第三族
D. 根据表中数据推测,Y的原子半径的最小范围是0.143nm>r(Y)>0.099nm
【答案】D
【解析】
【分析】
- 18 -
X的阳离子核外无电子,则X为氢(H);Y单质是用作太阳能电池的材料,则Y为硅(Si);Z的焰色反应呈黄色,则Z为钠(Na);M的主要化合价为-2价,则M为氧(O);R显-1、+7价,则M为氯(Cl);Q显+3价,则其为铝(Al)。
【详解】A.M为氧,氧气常温下为无色气体,A不正确;
B.Cl在自然界中有35Cl和37Cl两种核素,它们互为同位素,B不正确;
C.Al在元素周期表中的位置是第3周期第ⅢA族,C不正确;
D.Y的原子半径应介于Mg和Cl之间,即最小范围是0.143nm>r(Y)>0.099nm,D正确;
故选D。
10.某单位为了营造节日气氛,用铝片和稀硫酸制氢气来填充气球,下列措施不能使该反应速率增大的是( )
A. 加入适量NaHSO4固体 B. 稀硫酸改为浓硫酸
C. 加热 D. 将铝片压薄
【答案】B
【解析】
【详解】A.NaHSO4溶于水后电离出H+,增大溶液中c(H+),从而加快反应速率,A不合题意;
B.稀硫酸改为浓硫酸,使铝发生钝化,反应不能持续进行,B符合题意;
C.加热使溶液的温度升高,反应速率加快,C不合题意;
D.将铝片压薄,增大铝与稀硫酸的接触面积,加快反应速率,D不合题意;
故选B。
11.已知反应2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag可设计成如图所示的原电池 。普通水泥在固化过程中其自由水分子减少并形成碱性溶液,根据这一物理化学特点,科学家利用该电池发明了电动势法测水泥的初凝时间。下列有关说法正确的是( )
A. 电子流动方向从Cu→Ag2O→电解质溶液→Cu,形成闭合回路
B. 正极的电极反应式为Ag2O+2H++ 2e-=2Ag+ H2O
C. 2 mol Cu与1 mol Ag2O的总能量低于1 mol Cu2O与2 mol Ag的总能量
D. 电池工作时,OH-向Cu极移动
- 18 -
【答案】D
【解析】
【分析】
因为Ag2O转化为Ag,所以Ag2O电极为正极,Cu电极为负极。
【详解】A.电子沿导线移动,不能经过电解质溶液,A不正确;
B.因为溶液呈碱性,所以正极反应式为Ag2O+H2O+2e- =2Ag+ 2OH-,B不正确;
C.原电池反应为放热反应,2 mol Cu与1 mol Ag2O的总能量高于1 mol Cu2O与2 mol Ag的总能量,C不正确;
D.电池工作时,阴离子向负极移动,则OH-向Cu极移动,D正确;
故选D。
12.下列有关几种常见有机化合物的说法中正确的是( )
A. 乙烯与苯都能与H2加成,因为分子中都含有碳碳双键
B. CH4和的结构相似,化学性质也相似
C. 将苯与浓硝酸混合共热即可制得硝基苯
D. 加入水萃取分液可除去溴苯中的溴
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯分子中不含有碳碳双键,A不正确;
B.CH4和都属于烷烃,都能发生取代反应,都能燃烧,B正确;
C.苯与浓硝酸混合共热,在浓硫酸的催化作用下发生反应,可制得硝基苯,C不正确;
D.除去溴苯中的溴,应使用NaOH溶液,D不正确;
故选B。
13.由乙烯推测丙烯的结构或性质,下列说法中正确的是( )
A. 乙烯与HCl加成只生成一种产物,丙烯与HCl加成也只生成一种产物
B. 乙烯所有原子都在同一平面上,丙烯所有原子也都在同一平面上
C. 丙烯分子中三个碳原子一定不在同一条直线上
D. 过量的丙烯通入浓溴水中,观察到溴水褪色,所得分散系均一稳定
【答案】C
【解析】
- 18 -
【详解】A.丙烯与HCl加成可生成CH3CH2CH2Cl和CH3CHClCH3两种产物,A不正确;
B.丙烯中-CH3上的所有原子不可能在同一平面上,B不正确;
C.依据乙烯结构中的键角判断,丙烯分子中三个碳原子一定不在同一直线上,C正确;
D.过量的丙烯通入浓溴水中,观察到溴水褪色,但由于溴代烷难溶于水,所得分散系为乳浊液,D不正确;
故选C。
14.一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应2HI(g)+Cl2(g)⇌2HCl(g)+I2(s)。下列可以说明该反应达到平衡状态的事实有( )
① 断裂1 mol H-I键同时断裂1 mol I-I键
②容器内气体密度不再改变
③容器内气体平均摩尔质量不再改变
④容器内气体颜色不再改变
⑤断裂1 mol Cl-Cl键同时生成2 mol H-Cl键
⑥容器内HI、Cl2、HCl浓度之比为2∶1∶2且保持该比例不变
A. ①②③⑥ B. ①②③④ C. ②③④⑥ D. ③④⑤⑥
【答案】C
【解析】
【详解】①断裂2 mol H-I键同时断裂1 mol I-I键才是平衡状态,①不符合题意;
②反应中单质碘是固体,容器内气体的质量减少,体积不变,密度不变时反应达到平衡状态,②符合题意;
③反应达平衡前,容器内气体的质量减少,物质的量不断减少,则当平均摩尔质量不变时,反应达平衡状态,③符合题意;
④容器内气体颜色不再改变,表明c(Cl2)不变,反应达平衡状态,④符合题意;
⑤断裂1 mol Cl-Cl键同时生成2 mol H-Cl键,反应进行方向相同,不一定达平衡状态,⑤不符合题意;
⑥容器内HI、Cl2、HCl浓度之比为2∶1∶2且保持该比例不变说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,⑥符合题意;
综合以上分析,②③④⑥符合题意,故选C。
15.对图中的表述中正确的是( )
- 18 -
A. 图中两条线的交点可表示反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)达到了平衡
B. 图中所介绍的电池使用后埋入地下会污染土壤,应投入火中焚烧彻底销毁
C. 图可表示某化学反应属于放热反应,放出的能量为E1+E2
D. 图涉及的反应可能为N(aq)⇌2M(aq)
【答案】D
【解析】
【详解】A.图中两条线的交点之后速率继续改变,表明反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)未达平衡,A不正确;
B.图中所介绍的电池使用后埋入地下会污染土壤,投入火中焚烧会产生大气污染物且会发生危险事故,B不正确;
C.图可表示某化学反应属于放热反应,放出的能量为E2,C不正确;
D.图中,N为反应物、M为生成物,ts达平衡,且浓度变化量之比为2:4,反应可能为N(aq)⇌2M(aq),D正确;
故选D。
16.某烯烃与H2加成后的产物是,则该产物与溴蒸汽光照所得到的一溴代物可能有( )
- 18 -
A. 2种 B. 4种 C. 5种 D. 8种
【答案】C
【解析】
【详解】分子中,氢原子共有5种,所以产物与溴蒸汽光照所得到的一溴代物可能有5种,故选C。
第Ⅱ卷 非选择题(共52分)
二、填空题(本题包括4个大题,共52分)
17.X、Y、Z、W、Q、E、R是7种短周期元素。已知X、Y、Z、W在周期表中相对位置如图所示,且W原子最外层电子数是其内层电子数的,Q元素组成的单质是最理想的气体燃料,E的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,R的单质通常用于自来水的消毒。
请回答下列问题:
(1)E在周期表中的位置是______;R的单质与镁形成的化合物电子式为____。
(2)由X和Q组成的一种气体,其密度与相同条件下的Y单质密度相同,则该气体使溴水褪色的化学方程式为__________;该反应类型为_______。
(3)关于以上元素说法正确的是_______(填字母)。
a.Y的最简单氢化物分解比Z的难
b.X元素是自然界中能形成化合物种类最多的元素,是因为X在自然界含量最丰富
c.R的单质通常用于自来水的消毒是因为该单质有毒性,可以“以毒攻毒”
d.Z的一种单质可用于制火柴
(4)可利用如图装置(烧瓶B下面的加热装置未画出)验证元素非金属性的强弱关系。
现用药品Na2S溶液、浓盐酸、MnO2来设计实验验证R的非金属性强于W,则:实验中能够说明R的非金属性强于W的主要现象是__________;B中反应离子方程式为________。
- 18 -
【答案】 (1). 第二周期第VIA族 (2). (3). CH2=CH2 + Br2 → CH2BrCH2Br (4). 加成反应 (5). ad (6). 装置C中有淡黄色沉淀生成 (7). MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
【解析】
【分析】
X、Y、Z、W、Q、E、R是7种短周期元素。W原子最外层电子数是其内层电子数的,则其核外电子排布为2、8、6,W为硫(S);由此可确定X为碳(C)、Y为氮(N)、Z为磷(P);Q元素组成的单质是最理想的气体燃料,则Q为氢(H);E的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,则E为氧(O);R的单质通常用于自来水的消毒,则R为氯(Cl)。
【详解】由以上分析可知,X、Y、Z、W、Q、E、R分别为C、N、P、S、H、O、Cl。
(1)E为氧,核外电子排布为2、6,则其在周期表中的位置是第二周期第VIA族;R为氯(Cl),它的单质与镁形成MgCl2,电子式为。答案为:第二周期第VIA族;;
(2)由C和H组成的一种气体,其密度与相同条件下的N2密度相同,则相对分子质量为28,其为乙烯,乙烯使溴水褪色的化学方程式为CH2=CH2 + Br2 → CH2BrCH2Br;该反应为加成反应。答案为:CH2=CH2 + Br2 → CH2BrCH2Br;加成反应;
(3)a.因为非金属性N>P,所以氢化物的稳定性NH3>PH3,a正确;
b.碳元素形成化合物种类最多,是因为碳呈四价且碳原子间能形成单键、双键、三键等,b不正确;
c.氯的单质通常用于自来水的消毒,是因为其与水反应生成HClO,具有杀菌消毒能力,c不正确;
d.磷的一种单质红磷可用于制安全火柴,d正确;
故选ad。答案为:ad;
(4)从图中可知,B中放入MnO2,与A中的浓盐酸在加热条件下反应生成Cl2,Cl2与Na2S发生置换反应生成S和NaCl,则实验中能够说明Cl的非金属性强于S的主要现象是装置C中有淡黄色沉淀生成;B中反应离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2
- 18 -
O。答案为:装置C中有淡黄色沉淀生成;MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。
【点睛】书写MgCl2的电子式时,我们很容易写成Mg2+(仿照CaO2的电子式书写),此电子式错在缺少2个电子,所以在使用类推法时,一定要对类推结果进行审查。
18.分别按如图甲、乙所示装置进行实验,图中两个烧杯里的溶液均为2L同浓度的稀硫酸,乙中A为电流表。请回答下列问题:
(1)以下叙述中,正确的是_______(填字母)
A.甲溶液中H+会向锌片移动
B.两烧杯中锌片表面均有气泡产生
C.两烧杯中溶液pH均增大
D.甲中锌片是负极,乙中铜片是正极
E.乙的内电路中电流方向Zn→溶液→Cu
(2)实验时,甲、乙同时开始反应,0~15分钟内,测得甲中锌片质量减少了19.5克,乙中收集到氢气13.44升(已转化为标准状况),则用硫酸浓度的变化表示甲乙两装置的反应速率分别为:v(甲)=_________ mol·L-1·min-1,v(乙)=_________ mol·L-1·min-1,v(甲)___v(乙)(填>,<或 =),主要原因是__________。
(3)变化过程中能量转化的主要形式:甲为 _________;乙为____________。
(4)在乙实验中,如果把硫酸换成硝酸银溶液,请写出铜电极的电极反应方程式:_______,此时乙装置中正极的现象是____________。
【答案】 (1). ACE (2). 0.01 (3). 0.02 (4). < (5). 乙装置形成了原电池,加快了反应速率 (6). 化学能转化为热能 (7). 化学能转化为电能 (8). Ag++e-=Ag (9). 铜片表面有银白色固体析出
【解析】
【分析】
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甲装置中,锌片与铜片没有通过导线相连,不能形成原电池,Zn与稀硫酸直接反应,生成硫酸锌和氢气,发生化学腐蚀,将化学能转化为热能,所以锌片上有气泡逸出;铜与稀硫酸不反应,没有现象发生。乙装置中,Zn片、铜片用导线连接,插入稀硫酸溶液中,从而形成原电池,锌片作负极,铜片作正极,锌片不断溶解,铜片上不断有气泡逸出,电流表指针偏转,此装置将化学能转化为电能。
【详解】(1)A.甲溶液中,锌与稀硫酸直接反应,由于锌失去的电子附着在锌片表面,所以H+会向锌片移动,A正确;
B.在乙中,H+在铜片表面得电子,所以锌片表面没有气泡产生,B不正确;
C.两烧杯中均消耗H+,溶液pH均增大,C正确;
D.甲中不能形成原电池,所以锌片不作电极,D不正确;
E.乙中Zn电极为负极,Cu为正极,所以电流方向Zn→溶液→Cu,E正确;
故选ACE。答案为:ACE;
(2)实验时,甲、乙同时开始反应,0~15分钟内,测得甲中锌片质量减少了19.5克,乙中收集到氢气13.44升(已转化为标准状况),则用硫酸浓度变化表示甲乙两装置的反应速率分别为:v(甲)==0.01mol·L-1·min-1,v(乙)==0.02mol·L-1·min-1,v(甲)<v(乙),主要原因是乙装置形成了原电池,加快了反应速率。答案为:0.01;0.02;<;乙装置形成了原电池,加快了反应速率;
(3)由以上分析知,变化过程中能量转化的主要形式:甲为化学能转化为热能;乙为化学能转化为电能。答案为:化学能转化为热能;化学能转化为电能;
(4)在乙实验中,如果把硫酸换成硝酸银溶液,则铜电极中Ag+得电子生成Ag,电极反应方程式:Ag++e-=Ag,此时乙装置中正极表面生成Ag(银白色),现象是铜片表面有银白色固体析出。答案为:Ag++e-=Ag;铜片表面有银白色固体析出。
【点睛】在发生原电池反应时,化学反应产生化学能,并将大部分能量转化为电能,另有少部分能量转化为热能等;而金属与酸直接发生化学反应时,化学能绝大部分转化为热能(且热能没有充分利用)。所以,形成原电池,能量的利用率更高,且能控制反应的发生与停止,使能量得到有效利用。
- 18 -
19.已知元素X、Y均为短周期元素,X元素的一种核素常用于测文物的年代,Y元素原子半径是所有原子中最小的,元素X、Y可形成两种常见化合物M和N,已知M可以使高锰酸钾酸性溶液褪色,M分子中所含X元素的质量是Y元素质量的6倍,且M的相对分子质量为56。N是一种常用溶剂,它的实验式XY。回答下列问题:
(1)符合条件的M的有 ______种。
(2)任意写一种不带支链的M的结构简式__________。
(3)若在N与液溴的混合液中加入铁粉可以发生反应(在如图装置a容器中反应),则:
①写出a容器中发生的所有反应的化学方程式:_____________。
②d容器中NaOH溶液的作用是_____________。
(4)在碘水中加入N振荡静置后的现象是__________。
(5)等质量M、N完全燃烧时消耗O2的物质的量较多的是________(填“M”或“N”)。
【答案】 (1). 3 (2). CH2=CH-CH2-CH3 (3). 2Fe+3Br2=2FeBr3、+Br2 +HBr (4). 吸收HBr和Br2,防止污染环境 (5). 溶液分层,下层无色,上层紫红色 (6). M
【解析】
【分析】
短周期元素X元素的一种核素常用于测文物的年代,则X为碳(C);Y元素原子半径是所有原子中最小的,则Y为氢(H)。元素X、Y可形成两种常见化合物M和N,已知M可以使高锰酸钾酸性溶液褪色,M分子中所含X元素的质量是Y元素质量的6倍,且M的相对分子质量为56,则M为分子式C4H8的烯烃;N是一种常用溶剂,它的实验式XY,则N为苯(C6H6)。
【详解】由以上分析可知,M是分子式为C4H8的烯烃,N是分子式为C6H6的苯。
(1)符合条件的M有CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、(CH3)2C=CH2,共3种。答案为:3;
(2)一种不带支链的M的结构简式为CH2=CHCH2CH3或CH3CH=CHCH3。答案为:CH2=CHCH2CH3或CH3CH=CHCH3;
(3)①a容器中,Fe与Br2发生反应生成FeBr3、苯与Br2在FeBr3的催化作用下发生反应生成溴苯和溴化氢,发生的所有反应的化学方程式:2Fe+3Br2=2FeBr3、+Br2 +HBr。答案为:2Fe+3Br2=2FeBr3、+Br2 +HBr;
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②不管是Br2(g)还是HBr都是大气污染物,都应除去,所以d容器中NaOH溶液的作用是吸收HBr和Br2,防止污染环境。答案为:吸收HBr和Br2,防止污染环境;
(4)在碘水中加入苯,由于碘溶于苯、苯难溶于水且密度比水小,所以振荡静置后的现象是溶液分层,下层无色,上层紫红色。答案为:溶液分层,下层无色,上层紫红色;
(5)M中含氢量高于N中含氢量,所以等质量M(C4H8)、N(C6H6)完全燃烧时消耗O2的物质的量较多的是M。答案为:M。
【点睛】计算耗氧量时,若质量一定,则先将化学式改写碳原子个数为1的最简式,然后比较氢原子数,氢原子数越多,耗氧越多;若物质的量一定,则看化学式,4个氢原子与1个碳原子的耗氧量相同,依据需要可进行互换。
20.(1)向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如图所示。请回答下列问题:
①a~c段反应速率增大的原因是____________。
②有关该反应的说法正确的是________(填字母)。
a.若容器内温度保持不变,可以说明反应达到了平衡状态
b.反应物浓度:a点小于b点
c.反应在c点达到平衡状态
d.Δt1=Δt2时,SO2转化率:a~b段小于b~c段
e.若容器内气体的平均摩尔质量保持不变,可以说明反应达到了平衡状态
(2)利用反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O构成电池的装置如图所示。此装置既能实现有效清除氮氧化物的排放,减轻环境污染,又能充分利用化学能。请回答下列问题:
- 18 -
①B电极为______(填“正”或“负”)。
②当有4.48 L NH3(标准状况)参加反应时,转移电子数为________。
③电极A极反应式为______。
④为使电池持续放电,离子交换膜最好选用__________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
【答案】 (1). 该反应放热,且容器绝热,体系温度升高 (2). ad (3). 正 (4). 0.6NA (5). 2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O (6). 阴
【解析】
【详解】(1)容器绝热、恒容、密闭,发生反应SO2(g)+NO2(g)⇌SO3(g)+NO(g),随着反应的进行,反应物的浓度不断减小,若不考虑外界条件的变化,则正反应速率不断减小,但图中信息显示,正反应速率从a到c都不断增大,则表明反应放热,导致绝热容器的温度不断升高。
①a~c段,随着反应的进行,绝热密闭容器的温度不断升高,从而得出反应速率增大的原因是该反应放热,且容器绝热,体系温度升高。答案为:该反应放热,且容器绝热,体系温度升高;
②a.对于绝热容器,只要平衡移动,容器内温度就变化,所以若容器内温度保持不变,可以说明反应达到了平衡状态,a正确;
b.随着反应的进行,反应物浓度不断减小,所以反应物浓度:a点大于b点,b不正确;
c.反应在c点时,正反应速率最大,所以反应不一定达到平衡状态,c不正确;
d.Δt1=Δt2时,因为温度升高,反应速率加快,反应物的转化率增大,所以SO2的转化率:a~b段小于b~c段,d正确;
e.反应前后气体分子数和质量相等,所以若容器内气体的平均摩尔质量保持不变,不能说明反应达到了平衡状态,e不正确;
故选ad。答案为:ad;
(2)①从电池反应6NO2+8NH3 =7N2+12H2O可以看出,NH3中所含N元素价态升高,则A电极为负极,发生反应2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O;NO2中的N元素价态降低,发生反应2NO2+8e-+4H2O=N2+8OH-,则B电极为正极。答案为:正;
②由电极反应式,可建立如下关系式:2NH3~6e-,当有4.48 L NH3(标准状况)参加反应时,转移电子数为/mol=0.6NA。答案为:0.6NA;
③A电极反应式为2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O。答案为:2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O;
④从电极反应式看,负极消耗OH-,正极生成OH-,为保持电池反应的正常进行,OH-
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应不断由正极向负极移动,所以离子交换膜选用阴离子交换膜。答案为:阴。
【点睛】在书写电极反应式时,一定要考虑电解质的性质,若为碱性电解质,电极反应式中不能出现H+;若为酸性电解质,电极反应式中不能出现OH-。
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