第2章 化學(xué)鍵 化學(xué)反應(yīng)與能量 專項訓(xùn)練題組1化學(xué)鍵與化合物類型1下列說法錯誤的是()a含有共價鍵的化合物不一定是共價化合物b在共價化合物中一定含有共價鍵c溶于水能導(dǎo)電的化合物一定是離子化合物d離子化合物中不一定都含有金屬元素答案c解析a項正確，如naoh；b項正確；c項不正確，如hcl；d項正確，如nh4cl。2下列選項中的原子在形成分子時，一定以共價鍵結(jié)合的是()a兩種非金屬元素的原子之間b活潑金屬與活潑非金屬的原子之間c同周期元素的原子之間d同主族元素的原子之間答案a解析通常活潑金屬與活潑非金屬的原子化合形成離子鍵，b項錯誤；同周期元素的原子之間可以形成共價鍵，如co2，也可以形成離子鍵，如nacl，c項錯誤；對于同一主族中既有金屬元素又有非金屬元素的，同主族元素間也可形成離子鍵，如a族的h與na可形成nah，即為離子鍵，d項錯誤。題組2化學(xué)反應(yīng)中能量的變化3下列反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)的是()a鋁與cucl2溶液反應(yīng)bnaoh和hcl反應(yīng)cnaoh與nh4cl的反應(yīng)d甲烷燃燒答案c解析金屬與鹽溶液的置換反應(yīng)、中和反應(yīng)、燃燒反應(yīng)均為放熱反應(yīng)。4已知2 mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣時放出能量484 kj，且氧氣中1 mol o=o鍵完全斷裂時吸收能量496 kj，水蒸氣中1 mol ho鍵形成時放出能量463 kj，則氫氣中1 mol hh鍵斷裂時吸收能量為()a920 kj b557 kjc436 kj d188 kj答案c解析設(shè)1 mol hh鍵斷裂時吸收能量為x kj。首先寫出反應(yīng)化學(xué)方程式2h2o22h2o，然后分析過程，2hho=o2hoh，由過程可知2 mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣時應(yīng)該拆開2 mol hh鍵、1 mol o=o鍵，吸收的能量為(2x496) kj；生成2 mol h2o形成4 mol ho鍵，放出的能量為4463 kj1 852 kj，依據(jù)能量守恒定律放出能量484 kj1 852 kj(2x496) kj，即可求出x436。題組3化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡5一定條件下，在容積固定的某密閉容器中發(fā)生反應(yīng) n2(g)3h2(g)?2nh3(g)。在10 s內(nèi)n2的濃度由5 moll1降至 4 moll1，下列說法正確的是()a用nh3表示的化學(xué)反應(yīng)速率為0.1 moll1s1b使用合適的催化劑，可以加快該反應(yīng)的速率c增加h2的濃度或降低溫度都會加快該反應(yīng)的速率d反應(yīng)足夠長時間，n2、h2中至少有一種物質(zhì)濃度降為零答案b解析c(n2)1 moll1，則c(nh3)2 moll1，v(nh3)0.2 moll1s1，故a錯；對于可逆反應(yīng)來說，任何一種反應(yīng)物都不可能完全反應(yīng)，故d也錯。6把0.6 mol x氣體和0.4 mol y氣體混合于2 l容器中使它們發(fā)生如下反應(yīng)：3x(g)y(g)?nz(g)2w(g)，5 min末已生成0.2 mol w，若測知以z濃度變化來表示的平均反應(yīng)速率為0.01 moll1min1，則上述反應(yīng)中z氣體的化學(xué)計量數(shù)n是()a4 b3 c2 d1答案d解析w的平均化學(xué)反應(yīng)速率0.02 moll1min1，同一化學(xué)反應(yīng)中同一時間段內(nèi)，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，v(z)v(w)0.01 moll1min10.02 moll1min1n2，解得n1。題組4氣體物質(zhì)的制取7利用如圖裝置制備并收集氣體，下列實驗可行的是()濃氨水和生石灰制取nh3大理石和稀鹽酸制取co2過氧化氫溶液和二氧化錳制取o2稀硝酸和銅片制取no 濃鹽酸和二氧化錳制取cl2鋅粒和稀硫酸制取h2a bc d答案a解析該裝置適用于固液不加熱制取氣體，收集密度比空氣大且不與空氣反應(yīng)的氣體。生石灰中加入濃氨水生成密度小于空氣的nh3，大理石與稀鹽酸反應(yīng)生成密度大于空氣的co2，h2o2在mno2催化條件下生成密度大于空氣的o2，稀硝酸與銅反應(yīng)生成易與o2反應(yīng)的no，濃鹽酸與mno2在加熱條件下生成cl2，鋅與稀硫酸反應(yīng)生成密度小于空氣的h2，a項符合。8化學(xué)實驗有助于理解化學(xué)知識，形成化學(xué)觀念，提高探究與創(chuàng)新能力，提升科學(xué)素養(yǎng)。在實驗室中用濃鹽酸與mno2共熱制取cl2并進(jìn)行相關(guān)實驗。下列收集cl2的正確裝置是()答案c解析cl2是有刺激性氣味、密度比空氣大、有毒的黃綠色氣體，在制備和收集cl2時必須有尾氣吸收裝置。a沒有排氣管不能用于收集氣體；b用于收集密度比空氣小的氣體；c用于收集密度比空氣大的氣體，且有尾氣吸收裝置；d吸收氯氣不能收集。題組5化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能9將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時間，以下敘述正確的是()a兩燒杯中銅片表面均無氣泡產(chǎn)生b甲中銅片是正極，乙中銅片是負(fù)極c兩燒杯中溶液的酸性均減弱d產(chǎn)生氣泡的速率甲比乙慢答案c解析因乙燒杯中鋅片和銅片沒有接觸，沒有構(gòu)成閉合回路，故不能構(gòu)成原電池，因此乙裝置中銅片上沒有氣泡，鋅片上有氣泡。因甲燒杯中鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后構(gòu)成原電池，加快了鋅的溶解，銅片上產(chǎn)生氣泡的速率比乙裝置中鋅片上產(chǎn)生氣泡的速率快。又因兩燒杯中的鋅都能與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣而消耗h，導(dǎo)致兩燒杯中溶液的酸性均減弱。10對于鋅、銅、稀硫酸組成的原電池裝置中，當(dāng)導(dǎo)線中有1 mol 電子通過時，理論上兩極變化是()鋅片溶解了32.5 g鋅片增重32.5 g銅片上析出1 g h2銅片上析出1 mol h2a bc d答案a解析鋅、銅、稀硫酸組成的原電池的電極反應(yīng)為負(fù)極：zn2e=zn2，正極：2h2e=h2。則計算關(guān)系式為zn2eh21 mol 2 mol1 mol05 mol 1 mol 0.5 molm(zn)0.5 mol65 gmol132.5 g，m(h2)0.5 mol2 gmol11 g。題組6化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)反應(yīng)限度的綜合應(yīng)用11為比較fe3和cu2對h2o2分解的催化效果，甲、乙兩組同學(xué)分別設(shè)計了如圖、圖所示的實驗。(1)圖可通過觀察_，定性比較得出結(jié)論。有同學(xué)提出將cuso4改為cucl2更為合理，其理由是_，你認(rèn)為還可以作何改進(jìn)：_。(2)圖可用于定量比較反應(yīng)的快慢，檢查圖裝置氣密性的方法是_。利用圖做實驗時需測量的數(shù)據(jù)是_。答案(1)反應(yīng)產(chǎn)生氣泡快慢(或反應(yīng)完成的先后或試管壁的冷熱程度)控制陰離子相同，排除陰離子的干擾將fecl3改為fe2(so4)3(2)關(guān)閉分液漏斗活塞，將注射器活塞拉出一定距離，一段時間后松開活塞，觀察活塞是否回到原位置 一定時間內(nèi)收集到的氣體體積(或收集一定體積的氣體所需要的時間)12某溫度下，在2 l密閉容器中x、y、z三種物質(zhì)(均為氣態(tài))間進(jìn)行反應(yīng)，其物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖。依圖回答下列問題：(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為_。(2)反應(yīng)起始至t1 min(設(shè)t15)，y的平均反應(yīng)速率是_。(3)在t1 min時，該反應(yīng)達(dá)到了_狀態(tài)，下列可判斷反應(yīng)已達(dá)到該狀態(tài)的是_(填字母)。ax、y、z的反應(yīng)速率相等bx、y的反應(yīng)速率比為23c混合氣體的密度不變d生成1 mol z的同時生成2 mol xex、y、z物質(zhì)的量之比等于化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)之比f混合氣體的總壓強(qiáng)不再發(fā)生改變答案(1)2x(g)?3y(g)z(g)(2)0.12 moll1min1(3)化學(xué)平衡df解析觀察圖像可得x的物質(zhì)的量減少2.4 mol1.6 mol0.8 mol，x為反應(yīng)物，y的物質(zhì)的量增加1.2 mol，z的物質(zhì)的量增加0.4 mol，y、z的物質(zhì)的量增加，可判斷y、z為生成物，在相同時間內(nèi)，同一容器中，其速率之比等于化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)之比，等于物質(zhì)的量變化之比，即v(x)v(y)v(z)0.8 mol1.2 mol0.4 mol231，反應(yīng)達(dá)到t1時刻后，x、y、z共存，其物質(zhì)的量不變可判斷該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，t1時刻達(dá)到了化學(xué)平衡，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2x(g)?3y(g)z(g)。v(y)0.12 moll1min1。由反應(yīng)方程式可知，達(dá)平衡時x、y、z的反應(yīng)速率不相等；反應(yīng)進(jìn)行中，無論是否達(dá)到平衡x、y的速率之比始終為23；x、y、z均為氣體，反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量不變，體積也不變，密度不變，根據(jù)密度不能判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡；生成1 mol z是正反應(yīng)方向，生成2 mol x是逆反應(yīng)方向，v正v逆，反應(yīng)達(dá)到平衡；平衡時x、y、z物質(zhì)的量之比與計量系數(shù)之比不一定相等；根據(jù)反應(yīng)方程式可知，該反應(yīng)前后壓強(qiáng)有變化，當(dāng)壓強(qiáng)不變時，反應(yīng)達(dá)到了平衡。題組7原電池及能量轉(zhuǎn)化綜合應(yīng)用13反應(yīng)feh2so4=feso4h2的能量變化趨勢如下圖所示：(1)該反應(yīng)為_(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(2)若要使該反應(yīng)的反應(yīng)速率加快，下列措施可行的是_(填字母)。a改鐵片為鐵粉b改稀硫酸為98%的濃硫酸c升高溫度(3)若將上述反應(yīng)設(shè)計成原電池，銅為原電池某一極材料，則銅為_(填“正”或“負(fù)”)極。銅片上發(fā)生的現(xiàn)象為_，該極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為_，外電路中電子由_(填“正”或“負(fù)”，下同)極向_極移動。答案(1)放熱(2)ac(3)正有大量氣泡產(chǎn)生2h2e=h2負(fù)正解析(1)由于反應(yīng)物的能量比生成物的能量高，所以該反應(yīng)是一個放熱反應(yīng)。(2)將鐵片改成鐵粉，可以增大鐵與稀硫酸的接觸面積，可以增大反應(yīng)速率；濃硫酸在常溫下可以使鐵片鈍化，且濃硫酸即使與鐵反應(yīng)也不會產(chǎn)生氫氣；升高溫度可以加快反應(yīng)速率。(3)若將上述反應(yīng)設(shè)計成原電池，由于鐵比銅的活動性強(qiáng)，則銅為正極，鐵為負(fù)極，溶液中的氫離子在銅片上得電子，產(chǎn)生氫氣；該極的電極反應(yīng)為2h2e=h2，外電路中電子的流向應(yīng)該是從負(fù)極流向正極。14(1)將鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池，兩電極間連接一個檢流計。鋅片做_(填“正”或“負(fù)”)極，鋅片上發(fā)生的電極反應(yīng)：_；銀片上發(fā)生的電極反應(yīng)：_。若該電池中兩電極的總質(zhì)量為60 g，工作一段時間后，取出鋅片和銀片洗凈干燥后稱重，總質(zhì)量為47 g，試計算，產(chǎn)生氫氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)_，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為_。(2)現(xiàn)有如下印刷電路板實驗的反應(yīng)： 2fecl3cu=2fecl2cucl2。若設(shè)計成原電池，寫出正、負(fù)極材料及其電極反應(yīng)式，電解質(zhì)溶液名稱：負(fù)極材料：_，電極反應(yīng)式：_。正極材料：_，電極反應(yīng)式：_。電解質(zhì)溶液為_。(3)選擇適宜的材料和試劑設(shè)計一個原電池，完成下列反應(yīng)：zncuso4=znso4cu。畫出裝置圖，并標(biāo)明電極材料和電解質(zhì)溶液。寫出電極反應(yīng)式：負(fù)極：_；正極：_。答案(1)負(fù)zn2e=zn22h2e=h24.48 l0.4na(或2.4081023)(2)銅cu2e=cu2碳(或銀、鉑等)2fe32e=2fe2氯化鐵溶液(3) zn2e=zn2cu22e=cu解析(1)在鋅片、銀片、稀硫酸組成的原電池中，鋅片為負(fù)極，其電極反應(yīng)為zn2e=zn2；銀片為正極，其電極反應(yīng)為2h2e=h2。電池總反應(yīng)式為zn2h=zn2h2。由電極反應(yīng)式得電子守恒關(guān)系式：zn2eh265 g2 mol22.4 l60 g47 g13 g y xx22.4 l4.48 ly2 mol0.40 mol轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為0.4na或0.40 mol6.021023 mol12.4081023。(2)負(fù)極是銅失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以銅做負(fù)極材料，fe3在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以應(yīng)選擇比cu更不活潑的金屬或惰性電極做正極材料。題組8氣體制備綜合應(yīng)用15下圖是用kmno4與濃鹽酸反應(yīng)制取適量氯氣的簡易裝置。裝置b、c、d的作用分別是：b_；c_；d_。答案(1)向上排空氣法收集氯氣安全瓶作用，防止d中的液體倒吸進(jìn)入集氣管b中吸收尾氣，防止氯氣擴(kuò)散到空氣中污染環(huán)境解析因氯氣的密度比空氣大，所以收集氯氣時可用向上排空氣法，裝置b中導(dǎo)管是長進(jìn)短出，裝置c中導(dǎo)管是短進(jìn)長出，則b、c裝置能用于收集氯氣的只能是裝置b；c裝置起安全瓶作用，防止d中液體倒吸進(jìn)入裝置b；d的作用是吸收多余的氯氣。本小題中易把b和c的作用弄錯，裝置b的作用容易思維定式地認(rèn)為是除去揮發(fā)的hcl，因此處為簡易裝置，所以可不考慮除雜問題。16為了證明在實驗室制備cl2的過程中會有水蒸氣和hcl揮發(fā)出來，甲同學(xué)設(shè)計了如下圖所示的實驗裝置，按要求回答問題(已知cl2易溶于ccl4，hcl難溶于ccl4)：(1)請根據(jù)甲同學(xué)的意圖，連接相應(yīng)的裝置，接口順序：b接_，_接_，_接a。(2)u形管中所盛試劑的化學(xué)式為_。(3)裝置中ccl4的作用是_。(4)乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)實驗有缺陷，不能證明最終通入agno3溶液中的氣體只有一種，為了確保實驗結(jié)論的可靠性，證明最終通入agno3溶液的氣體只有一種，乙同學(xué)提出在某兩個裝置之間再加裝置。你認(rèn)為裝置應(yīng)加在_之間(填裝置序號)。瓶中可以放入_。(5)丙同學(xué)看到甲同學(xué)設(shè)計的裝置后提出無需多加裝置，只需將原來燒杯中的agno3溶液換成其他溶液。你認(rèn)為可將溶液換成_，如果觀察到_的現(xiàn)象，則證明制cl