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【化学】四川省遂宁二中2018-2019学年高二上学期半期考试(解析版)
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四川省遂宁二中2018-2019学年高二上学期半期考试
一选择题（每小题只有一个正确答案，1--11题每小题2分， 12--21 题每小题3分）
1. “优化结构、提高效益和降低消耗、保护环境”,这是我国国民经济和社会发展的基础性要求。你认为下列行为不符合这个要求的是( )
A.大力发展农村沼气,将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
B.加快太阳能、风能、生物质能、海洋能等清洁能源的开发利用
C.研制开发以水代替有机溶剂的化工涂料
D.将煤转化成气体燃料可以有效地减少“温室效应”气体的产生
2.下列说法不正确的是( )
A.化学变化过程是原子的重新组合过程
B.化学反应的焓变用ΔH表示,单位是kJ·mol-1
C.化学反应的焓变ΔH越大,表示放热越多
D.化学反应中的能量变化不都是以热能形式表现出来的
3. 下列热化学方程式正确的是( )
A.表示硫的燃烧热的热化学方程式:S(s)+O2(g)SO3(g) ΔH=-315 kJ/mol
B.表示中和热的热化学方程式:NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol
C.表示H2燃烧热的热化学方程式:H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol
D.表示CO燃烧热的热化学方程式:2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol
4.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
A.1 mol甲烷燃烧生成气态水和CO2所放出的热量是甲烷的燃烧热
B.已知C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1 C(s)+O2(g)CO(g) ΔH2,则ΔH2>ΔH1
C.已知2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ/mol,则氢气的燃烧热为241.8 kJ/mol
D.已知NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol,则含20 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,中和热为28.65 kJ/mol
5.将1 L 0.1 mol/L BaCl2溶液与足量稀硫酸充分反应放出a kJ热量;将1 L 0.5 mol/L HCl溶液与足量CH3COONa溶液充分反应放出b kJ热量(不考虑醋酸钠水解);将0.5 L 1 mol/L H2SO4溶液与足量(CH3COO)2Ba(可溶性强电解质)溶液反应放出的热量为( )
A.(5a+2b)kJ B.(4b-10a)kJ C.(5a-2b)kJ D.(10a+4b)kJ
6. 影响化学反应速率的因素有:浓度、压强、温度、催化剂等。下列说法不正确的是( )
A.改变压强不一定能改变有气体参与反应的速率
B.增大浓度能加快化学反应速率,原因是增大浓度增加了反应体系中活化分子的百分数
C.温度升高使化学反应速率加快的主要原因是增加了单位体积内活化分子总数
D.催化剂能加快化学反应速率主要原因是降低反应所需的能量
7. 下列说法正确的是( )
A.在常温下,放热反应一般能自发进行,吸热反应都不能自发进行
B.NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ΔH=+185.57 kJ·mol-1,能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的倾向
C.因焓变和熵变都与反应的自发性有关,故焓变和熵变均可以单独作为反应自发性的判据
D.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的方向
8. 若反应:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH<0在绝热恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明该反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是( )
9. 在1 L容器中用O2将HCl转化为Cl2,反应方程式为:4HCl(g)+O2(g)2H2O(g)+2Cl2(g) ΔH<0,一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的实验数据如下。下列说法正确的是( )
t/min
0
2
4
6
n(Cl2)/10-3 mol
0
1.8
3.7
5.4
A.0～2 min的反应速率小于4～6 min的反应速率
B.2～6 min用Cl2表示的反应速率为0.9 mol/(L·min)
C.增大压强可以提高HCl转化率
D.平衡常数K(200 ℃)
A.T ℃时,该反应的平衡常数值为4
B.c点没有达到平衡,此时反应向逆向进行
C.若c点为平衡点,则此时容器内的温度高于T ℃
D.T ℃时,直线cd上的点均为平衡状态
11. 某温度下,体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应:X(g)+Y(g)Z(g)+W(s) ΔH>0。下列叙述正确的是( )
A.加入少量W,逆反应速率增大,正反应速率减小 B.升高温度,平衡逆向移动
C.当容器中气体压强不变时,反应达到平衡 D.反应平衡后加入X,上述反应的ΔH增大
12. 在容积不变的密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0。下列各图表示当其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,其中分析正确的是( )
A.图Ⅰ表示温度对化学平衡的影响,且甲的温度较高
B.图Ⅱ表示t0时刻使用催化剂对反应速率的影响
C.图Ⅲ表示t0时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
D.图Ⅳ中a、b、c三点中只有b点已经达到化学平衡状态
13. T ℃时,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是( )
A.平衡时X、Y的转化率相同
B.达到平衡后将容器体积压缩为1 L平衡向正反应方向移动
C.T ℃时,该反应的化学方程式为X(g)+Y(g)2Z(g),平衡常数K=40
D.T ℃时,若起始时X为0.71 mol,Y为1.00 mol,则平衡时Y的转化率约为60%
14.下列关于能层与能级的说法中正确的是( )
A． 同一原子中，符号相同的能级，其上电子能量不一定相同
B． 任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数不一定等于该能层序数
C． 同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数是不相同的
D． 多电子原子中，每个能层上电子的能量一定不同
15.关于电子云的叙述不正确的是( )
A． 电子云是用小点的疏密程度来表示电子在空间出现概率大小的图形
B． 电子云实际是电子运动形成的类似云一样的图形
C． 小点密集的地方电子在那里出现的概率大
D． 轨道不同，电子云的形状也不一样
16.元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和元素的性质，下列说法正确的是( )
A． 同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性
B． 第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数
C． 短周期元素形成离子后，最外层电子都达到8电子稳定结构
D． 同一主族元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同
17.下列多电子原子不同能级能量高低的比较错误的是( )
A． 1s＜2s＜3s B． 2p＜3p＜4p C． 3s＜3p＜3d D． 4s＞3d＞3p
18.下列各组原子中彼此化学性质一定相似的是( )
A． 原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子
B． 原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子
C． 2p轨道上有一对成对电子的X原子和3p轨道上只有一对成对电子的Y原子
D． 最外层都只有一个电子的X、Y原子
19.下列各组中的性质比较，正确的是( )
①酸性：HClO4>HBrO4>HIO4 ②碱性：Ba(OH)2>Ca(OH)2>Mg(OH)2 ③稳定性：HCl>H2S>PH3 ④还原性：F－>Cl－>Br－
A． ①②④ B．③④ C． ①②③ D． ①②③④
20.下图是元素周期表短周期的一部分，若A原子最外层的电子数比次外层的电子数少3，则下列说法中正确的是( )
A． D与C不能形成化合物
B． D的最高正价与B的最高正价相等
C． A、B、C的最高价氧化物对应的水化物酸性强弱的关系是C>B>A
D． D元素最高正价和最低负价的绝对值的代数和等于8
21.下列各组元素性质的递变情况错误的是( )
A． Na、Mg、Al原子最外层电子数依次增多 B． P、S、Cl元素最高正价依次升高
C． N、O、F第一电离能依次增大 D． Na、K、Rb电负性逐渐减小
二、填空题
22.(14)有X、Y、Z、Q、E、M、G原子序数依次递增的七种元素，除G元素外其余均为短周期主族元素。X的原子中没有成对电子，Y元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子数相同，Z元素原子的外围电子层排布式为nsnnpn＋1，Q的基态原子核外成对电子数是成单电子数的3倍，E与Q同周期，M元素的第一电离能在同周期主族元素中从大到小排第三位，G原子最外电子层只有未成对电子，其内层所有轨道全部充满，但并不是第ⅠA族元素。回答下列问题：
(1)基态G原子的价电子排布式为____________，写出第三周期基态原子未成对电子数与G相同且电负性最大的元素是________(填元素名称)。GQ受热分解生成G2Q和Q2，请从G的原子结构来说明GQ受热易分解的原因：___________________________。
(2)Z、Q、M三种元素的第一电离能从大到小的顺序为____________(用元素符号表示)。
(3)X与Q形成的化合物的化学式为________。
(4)Z、M、E所形成的简单离子的半径由大到小顺序为____________(用离子符号表示)。
(5)X、Y、Z、Q的电负性由大到小的顺序为____________(用元素符号表示)。
23. (12分)燃料和能源是化学知识与社会生活联系极为密切的内容,我们要关注矿物能源的合理利用,积极研究、开发新能源。
(1)新能源应该具有原材料易得、燃烧时产生的热量多且不会污染环境的特点,在煤炭、石油、煤气、氢气中,前途广阔的能源是 。
(2)近年来,我国煤矿事故大多是瓦斯爆炸所致。瓦斯中含有甲烷和一氧化碳等气体,当矿井中瓦斯浓度达到一定范围时遇明火即燃烧爆炸。为避免灾难的发生应采取的切实可行的措施有 (填序号)。
①加强安全管理,杜绝明火源 ②降低瓦斯气体的着火点
③提高通风能力 ④将矿井中的氧气抽去
(3)为了提高煤的利用率同时减少燃烧时的环境污染,常将煤转化为水煤气,这是将煤转化为洁净燃料的方法之一,水煤气的主要成分是一氧化碳和氢气,它是由煤炭和水蒸气反应制得的,已知C(石墨)、CO、H2燃烧的热化学方程式为:
C(石墨)+O2(g)CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH2=-241.8 kJ·mol-1 CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH3=-283.0 kJ·mol-1
H2(g)+O2(l)H2O(l) ΔH4=-285.8 kJ·mol-1
请回答下列问题:
①根据上述提供的热化学方程式计算,36 g水由液态变成气态的热量变化是 。
②写出C(石墨)与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式 。
③丙烷是液化石油气的主要成分之一,丙烷燃烧的热化学方程式为:
C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2 220.0 kJ·mol-1
相同物质的量的丙烷和一氧化碳完全燃烧生成气态产物时,产生的热量之比为 。
24.(10分)(1)在恒温恒容装置中进行合成氨反应(正反应为放热反应),各组分浓度—时间图像如下。
①表示N2浓度变化的曲线是 (填序号)。
②前25 min内,用H2浓度变化表示的化学反应速率是 。该温度下该反应的平衡常数为 。
(2)在恒温恒压装置中进行工业合成氨反应,下列说法正确的是 (填序号)。
a.气体体积不再变化,则已平衡
b.气体密度不再变化,则已平衡
c.平衡后,压缩容器,会生成更多NH3
d.平衡后,往装置中通入一定量Ar,平衡不移动
(3)电厂烟气脱氮:主反应为①4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) ΔH<0
副反应为②2NH3(g)+8NO(g)5N2O(g)+3H2O(g) ΔH>0
平衡混合气中N2与N2O含量与温度的关系如图所示。
请回答:在400～600 K时,平衡混合气中N2含量随温度的变化规律是 ,
导致这种规律的原因是 。
25. (12分)工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1,6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如图所示(实线)。图中数据a(1,6)表示:在1 min时H2的物质的量是 6 mol。
(1)a点正反应速率 (填“大于”“等于”或“小于”)逆反应速率。
(2)下列时间段平均反应速率最大的是 。
A.0～1 min B.1～3 min C.3～8 min D.8～11 min
(3)仅改变某一实验条件再进行两次实验测得H2的物质的量随时间变化如图中所示(虚线)。曲线Ⅰ对应的实验条件改变是 ,曲线Ⅱ对应的实验条件改变是 ,体积不变再充入3 mol CO2和
4 mol H2,达到新的平衡时,H2O(g)的体积分数 (填“增大”“不变”或“减小”)。
(4)若将1 mol CO2和3 mol H2充入该容器中,充分反应达到平衡后,若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为 (用a表示)。
参考答案
1. 【答案】D
解析:将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源,可减少污染物的排放,节约能源,A正确;使用新型能源可减少对传统化石能源的依赖,减少环境污染,B正确;以水代替有机溶剂,可减少环境污染,C正确;将煤转化成气体燃料,可提高能源的利用率,但不能减少“温室气体”的排放,D错误。
2. 【答案】C
解析:ΔH带符号,对于放热反应,ΔH越大表示放热越少,对于吸热反应,ΔH越大则表示吸热越多,故C选项错
3. 【答案】B
解析:SO2比SO3更稳定,故硫的燃烧热的热化学方程式中生成的氧化物应该为SO2,A错误;表示H2燃烧热的热化学方程式中生成水的状态必须为液态水,C错误;热化学方程式2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol中可燃物计量数不是1,该反应不是表示燃烧热的热化学方程式,D错误。
4. 【答案】B
解析:根据燃烧热的定义,生成的水必须是液态,A、C错误; 已知2C(s)+2O2(g)2CO2(g) ΔH1、2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH2,一氧化碳转化为二氧化碳是放热过程,焓变包含负号,则ΔH1<ΔH2,B正确;已知NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,中和热指1 mol NaOH和1 mol HCl在稀溶液中发生中和反应生成1 mol水时所放出的热量为 57.3 kJ,则0.5 mol NaOH与强酸反应,中和热不变,中和热为ΔH=-57.3 kJ·mol-1,D错误。
5. 【答案】A
解析:根据题意,反应的热化学方程式分别为BaCl2(aq)+H2SO4(aq)BaSO4(s)+2HCl(aq) ΔH=-10a kJ/mol,HCl(aq)+CH3COONa(aq)CH3COOH(aq)+NaCl(aq)ΔH=-2b kJ/mol,整理成离子反应方程式加合后得到H2SO4(aq)+(CH3COO)2Ba(aq)BaSO4(s)+2CH3COOH(aq)
ΔH=-(10a+4b)kJ/mol,因此,将含0.5 mol H2SO4的溶液与足量(CH3COO)2Ba溶液反应放出的热量Q=|-(10a+4b)kJ/mol|×0.5 mol=(5a+2b)kJ,A正确。
6. 【答案】B
解析:恒容、有气体参加的反应,充入非反应气体增大压强,反应速率不变,A正确;增大浓度,增加了反应体系中活化分子数目,则反应速率加快,B不正确;温度升高,增加了反应体系中活化分子百分数,单位体积内的活化分子总数增加,反应速率加快,C正确;催化剂降低反应的活化能,则反应速率加快,D正确。
7. 【答案】B
解析:吸热反应不一定是非自发的,A错误;焓变和熵变单独作为反应自发性的判据都有局限性,C错误;催化剂可以降低反应的活化能,不能改变反应进行的方向,D错误。
8. 【答案】D
解析:v(正) 不可能减小,A错;该反应为放热反应且在绝热恒容条件下进行,平衡建立前,其平衡常数应该随反应的进行逐渐减小,B错;t1之后,n(CO2)与n(NO)还继续变化,C项未平衡。
9. 【答案】C
解析:开始时浓度大,反应速率快,后来浓度小,反应速率慢,A错误;2～6 min用Cl2表示的反应速率为(5.4-1.8)×10-3 mol/1L/4min=0.9×10-3 mol/(L·min),B错误;该反应放热,升高温度,平衡逆
移动,K减小,则平衡常数K(200 ℃)>K(400 ℃),D错误。
10. 【答案】C
解析:固体和纯液体不写入表达式,A(g)+B(g)C(s),平衡常数K==0.25,A错误;依据图像分析可知,c点浓度商Q
解析:W是固体,固体量的增减不会引起化学反应速率的改变和化学平衡的移动,A错误;该反应正反应为吸热反应,升高温度平衡向吸热反应方向移动,即向正反应方向移动,B错误;随反应进行,气体的物质的量减小,压强减小,压强不变时说明可逆反应达到平衡状态,C正确;反应热ΔH与物质的化学计量数有关,物质的化学计量数不变,热化学方程式中反应热不变,与参加反应的物质的物质的量无关,D错误。
12. 【答案】B
解析:图Ⅰ中乙到达平衡时间较短,乙的温度较高,A错误;图Ⅱ在t0时刻正、逆反应速率都增大,但仍相等,平衡不发生移动,应是加入催化剂的原因,B正确;增大反应物的浓度瞬间,正反应速率增大,逆反应速率不变,图Ⅲ改变条件瞬间,正、逆反应速率都增大,正反应速率增大较大,平衡向正反应方向移动,应是增大压强的原因,C错误;曲线表示平衡常数与温度的关系,曲线上各点都是平衡点,D错误。
13. 【答案】D
解析:根据图知,X、Y是反应物而Z是生成物,达到平衡状态时,
Δn(X)=(1.20-0.40) mol=0.80 mol、Δn(Y)=(1.00-0.20) mol=0.80 mol、Δn(Z)=(1.60-0.00) mol=1.60 mol,则该反应方程式为X(g)+Y(g)2Z(g),X、Y的转化率分别为×100%≈67%、×100%=80%,A错误;该反应前后气体化学计量数之和不变,则压强不影响平衡移动,所以将容器体积压缩为1 L,平衡不移动,B错误;反应达到平衡状态时,c(X)==0.20 mol/L,c(Y)==0.10 mol/L、c(Z)==0.80 mol/L,T ℃时,该反应平衡常数K===32,C错误;温度不变,化学平衡常数不变,设参加反应的Y的物质的量为 a mol,根据反应方程式知,参加反应的X物质的量为a mol,生成Z的物质的量为2a mol,平衡时c(X)= mol/L、c(Y)= mol/L、c(Z)= mol/L=a mol/L,K==32,a≈0.60,即Y的转化率约为×100%=60%,D正确。
14.【答案】A
【解析】同一原子中，符号相同的能级，其上电子能量不一定相同，如1s和2s，能量2s＞1s，A正确；能层含有的能级数等于能层序数，即第n能层含有n个能级，每一能层总是从s能级开始，B错误；同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数都是2，C错误；多电子原子中，同一能级上电子的能量相同，D错误。
15.【答案】B
【解析】用统计的方法描述电子在核外空间出现的概率大小的图形称为电子云；常用小点的疏密程度来表示电子在原子核外出现的概率的大小。小点密集的地方表示电子在那里出现的概率大，小点稀疏的地方表示电子在那里出现的概率小。
16.【答案】B
【解析】处于元素周期表金属与非金属分界线附近的元素，既表现金属性，又表现非金属性，A错误；主族元素(F、O除外)的最高正化合价等于它所处的主族序数，也等于其最外层电子数，B正确；H＋的最外层电子数是0，C项错误；同一主族元素的原子最外层电子数虽相同，但是核电荷数、原子半径不同，化学性质不完全相同，D错误。
17.【答案】D
【解析】原子中不同能级电子能量从小到大顺序是1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f…，A、B、C正确，D错误。
18.【答案】C
【解析】本题考查的是核外电子排布的知识。A项，1s2结构的原子为He,1s22s2结构的原子为Be，两者性质不相似；B项，X原子为Mg，Y原子N层上有2个电子的有多种元素，如第四周期中Ca、Fe等都符合，化学性质不一定相似；C项，p轨道有一对成对电子，应是np4，为同主族的元素，化学性质一定相似；D项，最外层只有1个电子的第ⅠA族元素可以，过渡元素中也有很多最外层只有 1个电子的，化学性质不一定相似。
19.【答案】C
【解析】①同主族自上而下，非金属性减弱，所以非金属性Cl>Br>I，非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，所以酸性：HClO4>HBrO4>HIO4，正确；②同主族自上而下，金属性增强，所以金属性Ba>Ca>Mg，金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，所以碱性：Ba(OH)2>Ca(OH)2>Mg(OH)2，正确；③同周期随原子序数增大，非金属性增强，所以非金属性：Cl>S>P，非金属性越强，氢化物的稳定性越强，所以稳定性：HCl>H2S>PH3，正确；④同主族自上而下，非金属性减弱，所以非金属性：F>Cl>Br，非金属性越强，阴离子还原性越弱，所以离子还原性：F－
【解析】A原子最外层的电子数比次外层的电子数少3，A为P，则B为S、C为Cl、D为O。Cl和O可形成化合物ClO2，A错误；O无最高正价，B错误；非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物酸性越强，C正确；D元素为氧元素，氧元素没有最高正价，D错误。
21.【答案】C
【解析】氮元素2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能比氧大。
22.【答案】(1)3d104s1 氯 Cu2＋的最外层电子排布为3d9，Cu＋的最外层电子排布为3d10，因最外层电子排布达到全满时稳定，所以固态Cu2O稳定性强于CuO
(2)N>O>S (3)H2O、H2O2 (4)S2－>N3－>F－(5)O>N>C>H
【解析】(1)Cu的原子序数为29，基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1，Cu的未成对电子数是1，第三周期中含有一个未成对电子的元素有Na、Al、Cl三种元素，但电负性最大的是氯元素。原子轨道中电子排布达到全满、半满、全空时原子最稳定，Cu2＋的最外层电子排布为3d9，而Cu＋的最外层电子排布为3d10，因最外层电子排布达到全满时稳定，所以固态Cu2O稳定性强于CuO。
(2)Z、Q、M分别为N、O、S，N的2p轨道为半充满稳定结构，N的第一电离能大于O的第一电离能，同主族元素从上到下元素的第一电离能减小，所以O的第一电离能大于S。(3)X与Q形成的化合物为H2O和H2O2。
(4)Z、M、E所形成的简单离子为N3－、S2－、F－，半径由大到小顺序为S2－>N3－>F－。
(5)X、Y、Z、Q分别为H、C、N、O，同周期从左到右元素的电负性增大，所以电负性O>N>C，CH4中C显负价，所以电负性O>N>C>H。
23解析:(1)煤炭、石油属于化石能源,它们燃烧容易污染环境,煤气燃烧会生成导致温室效应的气体,氢气燃烧生成水,热值高、无污染,是前途广阔的能源。
(2)①加强安全管理,杜绝明火源可以防止瓦斯爆炸,正确;②瓦斯的着火点一般情况下不能改变,错误;③提高通风能力可以降低瓦斯的浓度,可以防止瓦斯爆炸,正确;④将矿井中的氧气抽尽是不现实的,也是不允许的,因为工人在井下作业需要氧气,错误。
(3)①根据盖斯定律可得:H2O(l)H2O(g) ΔH=+44 kJ/mol,
故36 g水由液态变成气态吸收热量×44 kJ=88 kJ;
②根据盖斯定律,Ⅰ-Ⅲ-Ⅱ可得C(石墨)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1。
③根据热化学方程式可知,相同物质的量的丙烷和一氧化碳完全燃烧生成气态产物时产生的热量之比为2 220.0 kJ·mol-1∶283.0 kJ·mol-1=2 220∶283。
答案:(1)氢气 (2)①③ (3)①吸收88 kJ热量
②C(石墨)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1
③2 220∶283
24解析:(1)①合成氨反应的原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g),由图可知,平衡时Δc(A)=3 mol/L、Δc(B)=2 mol/L、Δc(C)=1 mol/L,故Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)=3∶2∶1,故A代表氢气、B代表氨气、C代表氮气。
②由于前25 min内氢气的浓度由6.0 mol/L逐渐减小为3.0 mol/L,其变化浓度为3.0 mol/L,故v(H2)=Δc(H2)/Δt=3.0 mol/L÷25 min=0.12 mol/(L·min)。由已知平衡时各组分的平衡浓度,c(H2)3 mol/L、c(N2)=1 mol/L、c(NH3)=2 mol/L,故平衡常数K==≈0.148。
(2)恒温恒压下,合成氨反应前后气体物质的量不同,当体积不再变化时,说明反应已达平衡,a正确;气体密度等于气体质量除以气体总体积,若气体密度不再变化时,则气体总体积不变,气体的物质的量不变,说明反应已达平衡,b正确;平衡后,压缩装置,缩小容器容积,压强增大,平衡向正反应方向或气体体积减小方向移动,c正确;平衡后充入惰性气体,维持恒温恒压,必须增大容器容积,减小各组分浓度,平衡向逆反应方向或气体体积增大方向移动,d错误。(3)由图示可知,随着温度的升高,N2O的含量增加,而N2的含量减少,其原因是主反应为放热反应而副反应为吸热反应,升温,主反应平衡左移导致N2的含量降低,副反应平衡右移导致N2O含量增加。
答案:(1)①C ②0.12 mol/(L·min) 0.148 (2)abc(没选全无错误答案计1分) (3)随温度升高,N2的含量降低 主反应为放热反应,副反应为吸热反应,升高温度使主反应的平衡左移,副反应的平衡右移
25解析:(1)a点时还没有达到平衡状态,反应物氢气的物质的量继续减小,平衡向正向移动,所以正反应速率大于逆反应速率。 (2)可分别计算也可不算0～1 min内反应速率最大。
(3)曲线Ⅰ反应速率增大,但转化的氢气的物质的量少,应该是升高温度,因该反应放热,升高温度平衡逆向移动,不利于氢气的转化,故曲线Ⅰ是升高温度;曲线Ⅱ反应速率增大,转化的氢气的物质的量多,因增大压强平衡正向移动,故应是增大压强。体积不变再充入3 mol CO2和4 mol H2,相当于增大压强,H2O(g)的体积分数增大。
(4)由化学平衡的三段模式法计算可知容器内的压强与起始压强之比为(2-a)∶2。
答案:(1)大于 (2)A(3)升高温度 增大压强 增大
(4)(2-a)∶2(应是比值,其他不得分)
一选择题（每小题只有一个正确答案，1--11题每小题2分， 12--21 题每小题3分）
1. “优化结构、提高效益和降低消耗、保护环境”,这是我国国民经济和社会发展的基础性要求。你认为下列行为不符合这个要求的是( )
A.大力发展农村沼气,将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
B.加快太阳能、风能、生物质能、海洋能等清洁能源的开发利用
C.研制开发以水代替有机溶剂的化工涂料
D.将煤转化成气体燃料可以有效地减少“温室效应”气体的产生
2.下列说法不正确的是( )
A.化学变化过程是原子的重新组合过程
B.化学反应的焓变用ΔH表示,单位是kJ·mol-1
C.化学反应的焓变ΔH越大,表示放热越多
D.化学反应中的能量变化不都是以热能形式表现出来的
3. 下列热化学方程式正确的是( )
A.表示硫的燃烧热的热化学方程式:S(s)+O2(g)SO3(g) ΔH=-315 kJ/mol
B.表示中和热的热化学方程式:NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol
C.表示H2燃烧热的热化学方程式:H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol
D.表示CO燃烧热的热化学方程式:2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol
4.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
A.1 mol甲烷燃烧生成气态水和CO2所放出的热量是甲烷的燃烧热
B.已知C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1 C(s)+O2(g)CO(g) ΔH2,则ΔH2>ΔH1
C.已知2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ/mol,则氢气的燃烧热为241.8 kJ/mol
D.已知NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol,则含20 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,中和热为28.65 kJ/mol
5.将1 L 0.1 mol/L BaCl2溶液与足量稀硫酸充分反应放出a kJ热量;将1 L 0.5 mol/L HCl溶液与足量CH3COONa溶液充分反应放出b kJ热量(不考虑醋酸钠水解);将0.5 L 1 mol/L H2SO4溶液与足量(CH3COO)2Ba(可溶性强电解质)溶液反应放出的热量为( )
A.(5a+2b)kJ B.(4b-10a)kJ C.(5a-2b)kJ D.(10a+4b)kJ
6. 影响化学反应速率的因素有:浓度、压强、温度、催化剂等。下列说法不正确的是( )
A.改变压强不一定能改变有气体参与反应的速率
B.增大浓度能加快化学反应速率,原因是增大浓度增加了反应体系中活化分子的百分数
C.温度升高使化学反应速率加快的主要原因是增加了单位体积内活化分子总数
D.催化剂能加快化学反应速率主要原因是降低反应所需的能量
7. 下列说法正确的是( )
A.在常温下,放热反应一般能自发进行,吸热反应都不能自发进行
B.NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ΔH=+185.57 kJ·mol-1,能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的倾向
C.因焓变和熵变都与反应的自发性有关,故焓变和熵变均可以单独作为反应自发性的判据
D.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的方向
8. 若反应:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH<0在绝热恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明该反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是( )
9. 在1 L容器中用O2将HCl转化为Cl2,反应方程式为:4HCl(g)+O2(g)2H2O(g)+2Cl2(g) ΔH<0,一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的实验数据如下。下列说法正确的是( )
t/min
0
2
4
6
n(Cl2)/10-3 mol
0
1.8
3.7
5.4
A.0～2 min的反应速率小于4～6 min的反应速率
B.2～6 min用Cl2表示的反应速率为0.9 mol/(L·min)
C.增大压强可以提高HCl转化率
D.平衡常数K(200 ℃)
A.T ℃时,该反应的平衡常数值为4
B.c点没有达到平衡,此时反应向逆向进行
C.若c点为平衡点,则此时容器内的温度高于T ℃
D.T ℃时,直线cd上的点均为平衡状态
11. 某温度下,体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应:X(g)+Y(g)Z(g)+W(s) ΔH>0。下列叙述正确的是( )
A.加入少量W,逆反应速率增大,正反应速率减小 B.升高温度,平衡逆向移动
C.当容器中气体压强不变时,反应达到平衡 D.反应平衡后加入X,上述反应的ΔH增大
12. 在容积不变的密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0。下列各图表示当其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,其中分析正确的是( )
A.图Ⅰ表示温度对化学平衡的影响,且甲的温度较高
B.图Ⅱ表示t0时刻使用催化剂对反应速率的影响
C.图Ⅲ表示t0时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
D.图Ⅳ中a、b、c三点中只有b点已经达到化学平衡状态
13. T ℃时,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是( )
A.平衡时X、Y的转化率相同
B.达到平衡后将容器体积压缩为1 L平衡向正反应方向移动
C.T ℃时,该反应的化学方程式为X(g)+Y(g)2Z(g),平衡常数K=40
D.T ℃时,若起始时X为0.71 mol,Y为1.00 mol,则平衡时Y的转化率约为60%
14.下列关于能层与能级的说法中正确的是( )
A． 同一原子中，符号相同的能级，其上电子能量不一定相同
B． 任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数不一定等于该能层序数
C． 同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数是不相同的
D． 多电子原子中，每个能层上电子的能量一定不同
15.关于电子云的叙述不正确的是( )
A． 电子云是用小点的疏密程度来表示电子在空间出现概率大小的图形
B． 电子云实际是电子运动形成的类似云一样的图形
C． 小点密集的地方电子在那里出现的概率大
D． 轨道不同，电子云的形状也不一样
16.元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和元素的性质，下列说法正确的是( )
A． 同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性
B． 第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数
C． 短周期元素形成离子后，最外层电子都达到8电子稳定结构
D． 同一主族元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同
17.下列多电子原子不同能级能量高低的比较错误的是( )
A． 1s＜2s＜3s B． 2p＜3p＜4p C． 3s＜3p＜3d D． 4s＞3d＞3p
18.下列各组原子中彼此化学性质一定相似的是( )
A． 原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子
B． 原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子
C． 2p轨道上有一对成对电子的X原子和3p轨道上只有一对成对电子的Y原子
D． 最外层都只有一个电子的X、Y原子
19.下列各组中的性质比较，正确的是( )
①酸性：HClO4>HBrO4>HIO4 ②碱性：Ba(OH)2>Ca(OH)2>Mg(OH)2 ③稳定性：HCl>H2S>PH3 ④还原性：F－>Cl－>Br－
A． ①②④ B．③④ C． ①②③ D． ①②③④
20.下图是元素周期表短周期的一部分，若A原子最外层的电子数比次外层的电子数少3，则下列说法中正确的是( )
A． D与C不能形成化合物
B． D的最高正价与B的最高正价相等
C． A、B、C的最高价氧化物对应的水化物酸性强弱的关系是C>B>A
D． D元素最高正价和最低负价的绝对值的代数和等于8
21.下列各组元素性质的递变情况错误的是( )
A． Na、Mg、Al原子最外层电子数依次增多 B． P、S、Cl元素最高正价依次升高
C． N、O、F第一电离能依次增大 D． Na、K、Rb电负性逐渐减小
二、填空题
22.(14)有X、Y、Z、Q、E、M、G原子序数依次递增的七种元素，除G元素外其余均为短周期主族元素。X的原子中没有成对电子，Y元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子数相同，Z元素原子的外围电子层排布式为nsnnpn＋1，Q的基态原子核外成对电子数是成单电子数的3倍，E与Q同周期，M元素的第一电离能在同周期主族元素中从大到小排第三位，G原子最外电子层只有未成对电子，其内层所有轨道全部充满，但并不是第ⅠA族元素。回答下列问题：
(1)基态G原子的价电子排布式为____________，写出第三周期基态原子未成对电子数与G相同且电负性最大的元素是________(填元素名称)。GQ受热分解生成G2Q和Q2，请从G的原子结构来说明GQ受热易分解的原因：___________________________。
(2)Z、Q、M三种元素的第一电离能从大到小的顺序为____________(用元素符号表示)。
(3)X与Q形成的化合物的化学式为________。
(4)Z、M、E所形成的简单离子的半径由大到小顺序为____________(用离子符号表示)。
(5)X、Y、Z、Q的电负性由大到小的顺序为____________(用元素符号表示)。
23. (12分)燃料和能源是化学知识与社会生活联系极为密切的内容,我们要关注矿物能源的合理利用,积极研究、开发新能源。
(1)新能源应该具有原材料易得、燃烧时产生的热量多且不会污染环境的特点,在煤炭、石油、煤气、氢气中,前途广阔的能源是 。
(2)近年来,我国煤矿事故大多是瓦斯爆炸所致。瓦斯中含有甲烷和一氧化碳等气体,当矿井中瓦斯浓度达到一定范围时遇明火即燃烧爆炸。为避免灾难的发生应采取的切实可行的措施有 (填序号)。
①加强安全管理,杜绝明火源 ②降低瓦斯气体的着火点
③提高通风能力 ④将矿井中的氧气抽去
(3)为了提高煤的利用率同时减少燃烧时的环境污染,常将煤转化为水煤气,这是将煤转化为洁净燃料的方法之一,水煤气的主要成分是一氧化碳和氢气,它是由煤炭和水蒸气反应制得的,已知C(石墨)、CO、H2燃烧的热化学方程式为:
C(石墨)+O2(g)CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH2=-241.8 kJ·mol-1 CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH3=-283.0 kJ·mol-1
H2(g)+O2(l)H2O(l) ΔH4=-285.8 kJ·mol-1
请回答下列问题:
①根据上述提供的热化学方程式计算,36 g水由液态变成气态的热量变化是 。
②写出C(石墨)与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式 。
③丙烷是液化石油气的主要成分之一,丙烷燃烧的热化学方程式为:
C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2 220.0 kJ·mol-1
相同物质的量的丙烷和一氧化碳完全燃烧生成气态产物时,产生的热量之比为 。
24.(10分)(1)在恒温恒容装置中进行合成氨反应(正反应为放热反应),各组分浓度—时间图像如下。
①表示N2浓度变化的曲线是 (填序号)。
②前25 min内,用H2浓度变化表示的化学反应速率是 。该温度下该反应的平衡常数为 。
(2)在恒温恒压装置中进行工业合成氨反应,下列说法正确的是 (填序号)。
a.气体体积不再变化,则已平衡
b.气体密度不再变化,则已平衡
c.平衡后,压缩容器,会生成更多NH3
d.平衡后,往装置中通入一定量Ar,平衡不移动
(3)电厂烟气脱氮:主反应为①4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) ΔH<0
副反应为②2NH3(g)+8NO(g)5N2O(g)+3H2O(g) ΔH>0
平衡混合气中N2与N2O含量与温度的关系如图所示。
请回答:在400～600 K时,平衡混合气中N2含量随温度的变化规律是 ,
导致这种规律的原因是 。
25. (12分)工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1,6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如图所示(实线)。图中数据a(1,6)表示:在1 min时H2的物质的量是 6 mol。
(1)a点正反应速率 (填“大于”“等于”或“小于”)逆反应速率。
(2)下列时间段平均反应速率最大的是 。
A.0～1 min B.1～3 min C.3～8 min D.8～11 min
(3)仅改变某一实验条件再进行两次实验测得H2的物质的量随时间变化如图中所示(虚线)。曲线Ⅰ对应的实验条件改变是 ,曲线Ⅱ对应的实验条件改变是 ,体积不变再充入3 mol CO2和
4 mol H2,达到新的平衡时,H2O(g)的体积分数 (填“增大”“不变”或“减小”)。
(4)若将1 mol CO2和3 mol H2充入该容器中,充分反应达到平衡后,若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为 (用a表示)。
参考答案
1. 【答案】D
解析:将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源,可减少污染物的排放,节约能源,A正确;使用新型能源可减少对传统化石能源的依赖,减少环境污染,B正确;以水代替有机溶剂,可减少环境污染,C正确;将煤转化成气体燃料,可提高能源的利用率,但不能减少“温室气体”的排放,D错误。
2. 【答案】C
解析:ΔH带符号,对于放热反应,ΔH越大表示放热越少,对于吸热反应,ΔH越大则表示吸热越多,故C选项错
3. 【答案】B
解析:SO2比SO3更稳定,故硫的燃烧热的热化学方程式中生成的氧化物应该为SO2,A错误;表示H2燃烧热的热化学方程式中生成水的状态必须为液态水,C错误;热化学方程式2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol中可燃物计量数不是1,该反应不是表示燃烧热的热化学方程式,D错误。
4. 【答案】B
解析:根据燃烧热的定义,生成的水必须是液态,A、C错误; 已知2C(s)+2O2(g)2CO2(g) ΔH1、2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH2,一氧化碳转化为二氧化碳是放热过程,焓变包含负号,则ΔH1<ΔH2,B正确;已知NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,中和热指1 mol NaOH和1 mol HCl在稀溶液中发生中和反应生成1 mol水时所放出的热量为 57.3 kJ,则0.5 mol NaOH与强酸反应,中和热不变,中和热为ΔH=-57.3 kJ·mol-1,D错误。
5. 【答案】A
解析:根据题意,反应的热化学方程式分别为BaCl2(aq)+H2SO4(aq)BaSO4(s)+2HCl(aq) ΔH=-10a kJ/mol,HCl(aq)+CH3COONa(aq)CH3COOH(aq)+NaCl(aq)ΔH=-2b kJ/mol,整理成离子反应方程式加合后得到H2SO4(aq)+(CH3COO)2Ba(aq)BaSO4(s)+2CH3COOH(aq)
ΔH=-(10a+4b)kJ/mol,因此,将含0.5 mol H2SO4的溶液与足量(CH3COO)2Ba溶液反应放出的热量Q=|-(10a+4b)kJ/mol|×0.5 mol=(5a+2b)kJ,A正确。
6. 【答案】B
解析:恒容、有气体参加的反应,充入非反应气体增大压强,反应速率不变,A正确;增大浓度,增加了反应体系中活化分子数目,则反应速率加快,B不正确;温度升高,增加了反应体系中活化分子百分数,单位体积内的活化分子总数增加,反应速率加快,C正确;催化剂降低反应的活化能,则反应速率加快,D正确。
7. 【答案】B
解析:吸热反应不一定是非自发的,A错误;焓变和熵变单独作为反应自发性的判据都有局限性,C错误;催化剂可以降低反应的活化能,不能改变反应进行的方向,D错误。
8. 【答案】D
解析:v(正) 不可能减小,A错;该反应为放热反应且在绝热恒容条件下进行,平衡建立前,其平衡常数应该随反应的进行逐渐减小,B错;t1之后,n(CO2)与n(NO)还继续变化,C项未平衡。
9. 【答案】C
解析:开始时浓度大,反应速率快,后来浓度小,反应速率慢,A错误;2～6 min用Cl2表示的反应速率为(5.4-1.8)×10-3 mol/1L/4min=0.9×10-3 mol/(L·min),B错误;该反应放热,升高温度,平衡逆
移动,K减小,则平衡常数K(200 ℃)>K(400 ℃),D错误。
10. 【答案】C
解析:固体和纯液体不写入表达式,A(g)+B(g)C(s),平衡常数K==0.25,A错误;依据图像分析可知,c点浓度商Q
解析:W是固体,固体量的增减不会引起化学反应速率的改变和化学平衡的移动,A错误;该反应正反应为吸热反应,升高温度平衡向吸热反应方向移动,即向正反应方向移动,B错误;随反应进行,气体的物质的量减小,压强减小,压强不变时说明可逆反应达到平衡状态,C正确;反应热ΔH与物质的化学计量数有关,物质的化学计量数不变,热化学方程式中反应热不变,与参加反应的物质的物质的量无关,D错误。
12. 【答案】B
解析:图Ⅰ中乙到达平衡时间较短,乙的温度较高,A错误;图Ⅱ在t0时刻正、逆反应速率都增大,但仍相等,平衡不发生移动,应是加入催化剂的原因,B正确;增大反应物的浓度瞬间,正反应速率增大,逆反应速率不变,图Ⅲ改变条件瞬间,正、逆反应速率都增大,正反应速率增大较大,平衡向正反应方向移动,应是增大压强的原因,C错误;曲线表示平衡常数与温度的关系,曲线上各点都是平衡点,D错误。
13. 【答案】D
解析:根据图知,X、Y是反应物而Z是生成物,达到平衡状态时,
Δn(X)=(1.20-0.40) mol=0.80 mol、Δn(Y)=(1.00-0.20) mol=0.80 mol、Δn(Z)=(1.60-0.00) mol=1.60 mol,则该反应方程式为X(g)+Y(g)2Z(g),X、Y的转化率分别为×100%≈67%、×100%=80%,A错误;该反应前后气体化学计量数之和不变,则压强不影响平衡移动,所以将容器体积压缩为1 L,平衡不移动,B错误;反应达到平衡状态时,c(X)==0.20 mol/L,c(Y)==0.10 mol/L、c(Z)==0.80 mol/L,T ℃时,该反应平衡常数K===32,C错误;温度不变,化学平衡常数不变,设参加反应的Y的物质的量为 a mol,根据反应方程式知,参加反应的X物质的量为a mol,生成Z的物质的量为2a mol,平衡时c(X)= mol/L、c(Y)= mol/L、c(Z)= mol/L=a mol/L,K==32,a≈0.60,即Y的转化率约为×100%=60%,D正确。
14.【答案】A
【解析】同一原子中，符号相同的能级，其上电子能量不一定相同，如1s和2s，能量2s＞1s，A正确；能层含有的能级数等于能层序数，即第n能层含有n个能级，每一能层总是从s能级开始，B错误；同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数都是2，C错误；多电子原子中，同一能级上电子的能量相同，D错误。
15.【答案】B
【解析】用统计的方法描述电子在核外空间出现的概率大小的图形称为电子云；常用小点的疏密程度来表示电子在原子核外出现的概率的大小。小点密集的地方表示电子在那里出现的概率大，小点稀疏的地方表示电子在那里出现的概率小。
16.【答案】B
【解析】处于元素周期表金属与非金属分界线附近的元素，既表现金属性，又表现非金属性，A错误；主族元素(F、O除外)的最高正化合价等于它所处的主族序数，也等于其最外层电子数，B正确；H＋的最外层电子数是0，C项错误；同一主族元素的原子最外层电子数虽相同，但是核电荷数、原子半径不同，化学性质不完全相同，D错误。
17.【答案】D
【解析】原子中不同能级电子能量从小到大顺序是1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f…，A、B、C正确，D错误。
18.【答案】C
【解析】本题考查的是核外电子排布的知识。A项，1s2结构的原子为He,1s22s2结构的原子为Be，两者性质不相似；B项，X原子为Mg，Y原子N层上有2个电子的有多种元素，如第四周期中Ca、Fe等都符合，化学性质不一定相似；C项，p轨道有一对成对电子，应是np4，为同主族的元素，化学性质一定相似；D项，最外层只有1个电子的第ⅠA族元素可以，过渡元素中也有很多最外层只有 1个电子的，化学性质不一定相似。
19.【答案】C
【解析】①同主族自上而下，非金属性减弱，所以非金属性Cl>Br>I，非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，所以酸性：HClO4>HBrO4>HIO4，正确；②同主族自上而下，金属性增强，所以金属性Ba>Ca>Mg，金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，所以碱性：Ba(OH)2>Ca(OH)2>Mg(OH)2，正确；③同周期随原子序数增大，非金属性增强，所以非金属性：Cl>S>P，非金属性越强，氢化物的稳定性越强，所以稳定性：HCl>H2S>PH3，正确；④同主族自上而下，非金属性减弱，所以非金属性：F>Cl>Br，非金属性越强，阴离子还原性越弱，所以离子还原性：F－
【解析】A原子最外层的电子数比次外层的电子数少3，A为P，则B为S、C为Cl、D为O。Cl和O可形成化合物ClO2，A错误；O无最高正价，B错误；非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物酸性越强，C正确；D元素为氧元素，氧元素没有最高正价，D错误。
21.【答案】C
【解析】氮元素2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能比氧大。
22.【答案】(1)3d104s1 氯 Cu2＋的最外层电子排布为3d9，Cu＋的最外层电子排布为3d10，因最外层电子排布达到全满时稳定，所以固态Cu2O稳定性强于CuO
(2)N>O>S (3)H2O、H2O2 (4)S2－>N3－>F－(5)O>N>C>H
【解析】(1)Cu的原子序数为29，基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1，Cu的未成对电子数是1，第三周期中含有一个未成对电子的元素有Na、Al、Cl三种元素，但电负性最大的是氯元素。原子轨道中电子排布达到全满、半满、全空时原子最稳定，Cu2＋的最外层电子排布为3d9，而Cu＋的最外层电子排布为3d10，因最外层电子排布达到全满时稳定，所以固态Cu2O稳定性强于CuO。
(2)Z、Q、M分别为N、O、S，N的2p轨道为半充满稳定结构，N的第一电离能大于O的第一电离能，同主族元素从上到下元素的第一电离能减小，所以O的第一电离能大于S。(3)X与Q形成的化合物为H2O和H2O2。
(4)Z、M、E所形成的简单离子为N3－、S2－、F－，半径由大到小顺序为S2－>N3－>F－。
(5)X、Y、Z、Q分别为H、C、N、O，同周期从左到右元素的电负性增大，所以电负性O>N>C，CH4中C显负价，所以电负性O>N>C>H。
23解析:(1)煤炭、石油属于化石能源,它们燃烧容易污染环境,煤气燃烧会生成导致温室效应的气体,氢气燃烧生成水,热值高、无污染,是前途广阔的能源。
(2)①加强安全管理,杜绝明火源可以防止瓦斯爆炸,正确;②瓦斯的着火点一般情况下不能改变,错误;③提高通风能力可以降低瓦斯的浓度,可以防止瓦斯爆炸,正确;④将矿井中的氧气抽尽是不现实的,也是不允许的,因为工人在井下作业需要氧气,错误。
(3)①根据盖斯定律可得:H2O(l)H2O(g) ΔH=+44 kJ/mol,
故36 g水由液态变成气态吸收热量×44 kJ=88 kJ;
②根据盖斯定律,Ⅰ-Ⅲ-Ⅱ可得C(石墨)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1。
③根据热化学方程式可知,相同物质的量的丙烷和一氧化碳完全燃烧生成气态产物时产生的热量之比为2 220.0 kJ·mol-1∶283.0 kJ·mol-1=2 220∶283。
答案:(1)氢气 (2)①③ (3)①吸收88 kJ热量
②C(石墨)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1
③2 220∶283
24解析:(1)①合成氨反应的原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g),由图可知,平衡时Δc(A)=3 mol/L、Δc(B)=2 mol/L、Δc(C)=1 mol/L,故Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)=3∶2∶1,故A代表氢气、B代表氨气、C代表氮气。
②由于前25 min内氢气的浓度由6.0 mol/L逐渐减小为3.0 mol/L,其变化浓度为3.0 mol/L,故v(H2)=Δc(H2)/Δt=3.0 mol/L÷25 min=0.12 mol/(L·min)。由已知平衡时各组分的平衡浓度,c(H2)3 mol/L、c(N2)=1 mol/L、c(NH3)=2 mol/L,故平衡常数K==≈0.148。
(2)恒温恒压下,合成氨反应前后气体物质的量不同,当体积不再变化时,说明反应已达平衡,a正确;气体密度等于气体质量除以气体总体积,若气体密度不再变化时,则气体总体积不变,气体的物质的量不变,说明反应已达平衡,b正确;平衡后,压缩装置,缩小容器容积,压强增大,平衡向正反应方向或气体体积减小方向移动,c正确;平衡后充入惰性气体,维持恒温恒压,必须增大容器容积,减小各组分浓度,平衡向逆反应方向或气体体积增大方向移动,d错误。(3)由图示可知,随着温度的升高,N2O的含量增加,而N2的含量减少,其原因是主反应为放热反应而副反应为吸热反应,升温,主反应平衡左移导致N2的含量降低,副反应平衡右移导致N2O含量增加。
答案:(1)①C ②0.12 mol/(L·min) 0.148 (2)abc(没选全无错误答案计1分) (3)随温度升高,N2的含量降低 主反应为放热反应,副反应为吸热反应,升高温度使主反应的平衡左移,副反应的平衡右移
25解析:(1)a点时还没有达到平衡状态,反应物氢气的物质的量继续减小,平衡向正向移动,所以正反应速率大于逆反应速率。 (2)可分别计算也可不算0～1 min内反应速率最大。
(3)曲线Ⅰ反应速率增大,但转化的氢气的物质的量少,应该是升高温度,因该反应放热,升高温度平衡逆向移动,不利于氢气的转化,故曲线Ⅰ是升高温度;曲线Ⅱ反应速率增大,转化的氢气的物质的量多,因增大压强平衡正向移动,故应是增大压强。体积不变再充入3 mol CO2和4 mol H2,相当于增大压强,H2O(g)的体积分数增大。
(4)由化学平衡的三段模式法计算可知容器内的压强与起始压强之比为(2-a)∶2。
答案:(1)大于 (2)A(3)升高温度 增大压强 增大
(4)(2-a)∶2(应是比值,其他不得分)
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