题目内容
【题目】科研人员研究了通电条件下N2在催化剂Au(金)表面生成NH3的反应，反应机理如图所示，下列说法不正确的是
A.上述转化过程中涉及非极性键的断裂和极性键的生成
B.生成NH3的总电极反应式为：N2 + 6H+ + 6e- = 2NH3
C.当1 mol N2在电解池的阴极发生反应时，可得到2 mol NH3
D.使用Au作催化剂可以降低反应的活化能，从而提高化学反应速率
【答案】C
【解析】
A．通过机理示意图可知，反应过程中N2分子内的非极性键断裂，生成了NH3和N2H4分子内的N-H极性键，A项正确；
B．通过机理示意图可知，由一个N2分子转化为两个NH3分子需要得6个电子，并且，需要6个H+也参与反应，所以总电极反应式为：
，B项正确；
C．通过机理示意图可知，N2在转化为NH3的过程中会生成副产物N2H4，因此，消耗1molN2并不能得到2molNH3，C项错误；
D．催化剂可以通过降低反应活化能提高反应速率，D项正确；
答案选C。
【题目】实验小组制备高铁酸钾
并探究其性质。
资料：
为紫色固体，微溶于
溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生
，在碱性溶液中较稳定。
(1)制备(夹持装置略)
①A为氯气发生装置。A中反应的离子方程式为_________(锰被还原为
)。
②请在B方框内将除杂装置补充完整，并标明所用试剂__________。
③
中得到紫色固体和溶液。中主要反应的化学方程式为___________。
(2)探究的性质
①取C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液a，经检验气体中含有
。为证明是否氧化了
而产生，设计以下方案：
方案Ⅰ | 取少量a，滴加 |
方案Ⅱ | 用KOH溶液充分洗涤C中所得固体，再用KOH溶液将 |
由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有的离子为____，但该离子的产生不能判断一定是将氧化，该离子还可能由_______产生(用离子方程式表示)。
②根据的制备实验得出：氧化性
(填“＞”或“＜”)，而方案Ⅱ实验表明，和的氧化性强弱关系相反，原因是________________。
③资料表明，酸性溶液中的氧化性
，验证实验如下：将溶液
滴入
和足量
的混合溶液中，振荡后溶液呈浅紫色，该现象能否证明氧化性
。若能，请说明理由；若不能，进一步设计实验方案。理由或方案：_______________。
【题目】连二亚硫酸钠(Na2S2O4)是印刷行业重要的还原剂，易溶于水，难溶于乙醇；高铁酸钾(K2FeO4)是一种绿色环保型饮用水处理剂。某课题小组拟以硫铁矿(主要成分是FeS2)为主要原料制备连二亚硫酸钠和高铁酸钾，其简易工艺流程如下(部分步骤和条件略去)：
(1)FeS2中含有S22-离子，其电子式为_____。“气体”的主要成分是O2、SO2和N2，参考表中的数据，简述工业上用物理方法分离提纯二氧化硫的实验方案：_____
熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度/gL-1(标准状况) | |
O2 | -218 | -183 | 1.429 |
SO2 | -76 | -10 | 2.9 |
N2 | -210 | -196 | 1.25 |
(2)SO2→Na2S2O4步骤中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_____。制得的Na2S2O4溶液冷却至50℃，过滤，用_____洗涤，干燥，制得Na2S2O4。
(3)Na2FeO4与KC1发生复分解反应制备K2FeO4，说明相同温度下K2FeO4的溶解度_____(填“ > ”、“ < ”或=”) Na2FeO4的溶解度。
(4)溶液中的Na2S2O4易被空气中的氧气氧化生成NaHSO3，反应的离子方程式为_____
(5)在制备Na2FeO4时，现象是先生成红褐色沉淀，随后转化成绿色溶液，生成了 Na2FeO4。
①写出红褐色沉淀转化为Na2FeO4的化学方程式：_____。
②为探究Na2FeO4和Cl2的氧化性相对强弱，取少量上述绿色溶液于试管中，滴加适量浓盐酸，产生能使湿润的KI淀粉试纸变蓝色的气体，不能说明Na2FeO4的氧化性比Cl2的氧化性强，理由是_____。
【题目】某化学实验小组用酸性 KMnO4 溶液和草酸(H2C2O4)溶液反应，研究外界条件对反应速率的影响，实验操作及现象如下：
编号 | 实验操作 | 实验现象 |
向一支试管中先加入 1mL 0.01 mol/L 酸性KMnO4 溶液，再加入 1 滴 3mol/L 硫酸和 9 滴蒸馏水，最后加入1mL 0.1mol/L 草酸溶液 | 前 10min 内溶液紫色无明显变化，后颜色逐渐变浅， 30 min 后几乎变为无色 | |
Ⅱ | 向另一支试管中先加入 1mL 0.01mol/L 酸性KMnO4 溶液，再加入 10 滴 3mol/L 硫酸，最后加入 1mL 0.1mol/L 草酸溶液 | 80s 内溶液紫色无明显变化，后颜色迅速变浅，约150s 后几乎变为无色 |
(1)将高锰酸钾与草酸反应的离子方程式补充完整__________：
□MnO
+□H2C2O4 + □ = □Mn2+ +□ +□H2O
(2)由实验 I、Ⅱ可得出的结论是_____。
(3)关于实验Ⅱ中 80s 后溶液颜色迅速变浅的原因，该小组提出了猜想：该反应中生成的 Mn2+ 对反应有催化作用。设计实验 Ⅲ，验证猜想。
① 补全实验Ⅲ的操作：
向试管中先加入 1mL 0.01mol/L 酸性 KMnO4 溶液，_____，最后加入 1mL 0.1mol/L 草酸溶液。
②若猜想成立，应观察到的实验现象是________。
【题目】研究化学反应的能量变化和速率变化是研究化学反应的重要角度。
（1）化学反应中能量变化的主要原因是旧的化学键断裂会_____能量；新的化学键形成会_____能量。（填“放出”或“吸收”）
（2）用铝热法可冶炼铁，其反应为：Fe2O3＋2Al
2Fe＋Al2O3，属于放热反应，反应物的总能量______（填“＞”、“＝”或“＜”）生成物的总能量。在该反应中，若消耗了1molAl，则理论上可炼制Fe的物质的量为_____mol。
（3）为探究反应过程中的能量变化，某小组同学用如图装置进行实验。
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装置Ⅰ | 装置Ⅱ |
①装置Ⅰ中，Fe与CuSO4溶液反应的离子方程式是_____。
②装置Ⅱ中，正极的电极反应式为______。
③关于装置Ⅱ，下列叙述正确的是______（填字母）。
a.H+在Cu表面被还原，产生气泡
b.电流从Zn片经导线流向Cu片
c.电子从Zn片经导线流向Cu片
d.Zn和Cu的都是电极材料，也都参与电极反应
（4）某兴趣小组将除去氧化膜的镁条投入到少量稀盐酸中进行实验，实验测得氢气的产生速率变化情况如图曲线所示，对该曲线的解释中正确的是_____。
A.从t1→t2的原因是镁与酸的反应是放热反应，体系温度升高
B.从t1→t2的原因水蒸发，致使酸的浓度升高
C.从t2→t3的原因是随着反应的进行镁条的质量下降
D.从t2→t3的原因是随着反应的进行，H+的浓度逐渐下降
