题目内容
【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_____。
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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
【答案】吸收 放出 > 1 Fe+Cu2+=Cu+Fe2+ 2H++2e-= H2
ac AD
【解析】
(3)实验I和实验II都是原电池,实验I的反应原理为Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,Fe为负极,Cu为正极;实验II的反应原理为Fe+2H+=H2
+Fe2+,Zn为负极,Cu为正极;
(4)镁与盐酸的反应为放热反应,开始反应时,温度不断升高,反应速率不断增大,但随着反应的进行,盐酸浓度逐渐减小,反应速率逐渐减小,以此解答。
(1)化学反应中能量变化的主要原因是旧的化学键断裂会吸收能量;新的化学键形成会放出能量,故答案为:吸收;放出;
(2)铝热反应是放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,由方程式Fe2O3+2Al
2Fe+Al2O3可知,若消耗了1molAl,则理论上可炼制Fe的物质的量为1mol,故答案为:>;1;
(3)①实验Ⅰ中,Fe与CuSO4溶液发生原电池反应,Fe失去电子,铜离子得到电子,则Fe与CuSO4溶液反应的离子方程式是Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,故答案为:Fe+Cu2+=Cu+Fe2+;
②装置Ⅱ中,正极为Cu,氢离子在正极得到电子,电极反应式为:2H++2e-= H2
,故答案为:2H++2e-= H2
;
③a.铜为正极,H+在铜表面得到电子生成氢气,H+被还原,故a正确;
b.电流从正极流向负极,应该从Cu片经导线流向Zn片,故b错误;
c.电子从负极沿导线流向正极,即从Zn片经导线流向Cu片,故c正确;
d.Zn和Cu的都是电极材料,但Cu不参与反应,故d错误。
答案为:ac;
(4)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,反应速率逐渐增大,故A正确;
B.反应放出的热量不至于使水蒸发,故B错误;
C.镁条(固体)的质量下降,但是浓度不变,不会影响反应速率,故C错误;
D.t2→t3的原因是盐酸的浓度逐渐降低,反应速率逐渐减小,此时浓度因素大于温度的影响,故D正确。
答案为:AD。
【题目】X、Y、Z、R、W为常见的主族元素,根据下表信息回答问题:
元素 | 元素性质或原子结构信息 |
X | 短周期元素原子半径最大(稀有气体元素不参与比较) |
Y | +3价阳离子的核外电子排布与氖原子相同 |
Z | 原子核外M电子层与K电子层的电子数相等 |
R | 与Z同周期,主要化合价为1、+7 |
W | 原子结构示意图: |
(1)写出元素X的原子结构示意图_____;元素W在周期表中位置_____。
(2)Y、Z最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较_____>_____(填化学式)。
(3)用电子式表示X和R形成化合物的过程:_____。
(4)下列对于W及其化合物的推断中,正确的是_____(填序号)。
①W的最低负化合价与R的最低负化合价相同
②W的氢化物的稳定性弱于R的氢化物的稳定性
③W的单质可与X和R形成的化合物的水溶液发生置换反应
④W的最高价氧化物对应水化物的酸性比R的强
(5)为验证卤族部分元素单质氧化性的递变规律,设计如图装置进行实验,请回答:
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①A中发生的反应的离子方程式是_____。
②棉花中浸有的NaOH溶液的作用是_____(用离子方程式表示)。
③为验证Br2与I2的氧化性强弱:通入一定量R的单质,充分反应后,将A中液体滴入试管内,取下试管,充分振荡、静置,可观察到_____。该实验必须控制加入的R单质的量,否则得不出Br2的氧化性比I2强。理由是______。
④从原子结构的角度解释卤族元素单质氧化性逐渐减弱的原因:______。