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1、1.1物质结构研究的内容一、选择题(共16题)1 .铀元素的一种核素u,它的中子数与电子数相差为A.50B.60C.92D.1422 .关于下列说法正确的是A.某物质经科学测定只含有一种元素,则可以断定该物质是一种纯净物B.金刚石、白磷都属于单质C.SO2,SiO2,Co均属于酸性僦化物D.金属氧化物均为碱性氧化物3.下列说法中正确的一组是A.比和D2互为同位素r-Br互为同分异构体D.、HBI CIRBlH-CIHD.沪和CHLgLC&是同一种物质CHLeH-CHLCHaCHLCib4.最近,科学家开发出一种低成本光伏材料一蜂窝状石墨烯。生产原理是:Na2O2CONa2CO3+C(石墨烯),
2、然后除去Na2CO3,即可制得蜂窝状石墨烯。下列说法不正确的是A.石墨烯与金刚石互为同素异形体B.该生产石墨烯的反应中Co只作还原剂C. NazO属于碱性氧化物,Na2CO3属于盐D.自然界中钠元素只有化合态5.下列化学用语表示正确的是A.HClO的结构式:H-Cl-Ob.硫原子的原子结构示意图:+16)2885JC.过氧化钠的电子式为N0ONa.D. R离子核外有X个电子,y个中子,R原子表示为二;R6 .2018年5月,美国宣布退出伊朗核协议,*U的浓缩是焦点问题。下列有关喟U的说法正确的是A.%U原子核中含有92个中子B.崂U原子核外有143个电子C*U与喝U互为同位素D.喘U与WU互为
3、同素异形体7 .下列有关化学用语表示正确的是a,氯原子的结构示意图:G景8 .铀(U)原子U的中子数为146、质子数为92C.澳原子MBr的核外电子数为35D.硫离子的结构示意图:。)二、8 .已知像(Ga)有两种稳定的天然同位素,其一是二Ga,它在自然界中的原子百分比为60%。实验测得GaBr3的摩尔质量为309.8gmol,则另外一种钱的同位素的原子符号为A.JGaB.JGaC.二GaD.:Ga9 .下列有关碳及其化合物的说法中,正确的是A.I2C、I3C、4C是碳元素的三种核素B.干冰与二氧化碳气体互为同素异形体C.石墨转化为金刚石改变了碳原子的排列方式,是物理变化D.石墨和石墨烯都是碳
4、元素形成的单质,性质完全相同10 .重水(D,0)是重要的核工业原料,下列说法错误的是OA.笊(D)原子核外有1个电子B.,H与D互为同位素C.HQ与DlO互为同素异形体D,与Djo的相对分子质量相同11.月球土壤中吸附着数百万吨的3He,每百吨3He核聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量。在地球上,氮元素主要以He的形式存在。下列说法中正确的是A.aHe原子核内含有4个质子B.3He原子核内含有3个中子C.3He和,He互为同位素D.的最外层电子数为2,故,He易失电子12 .下列各组物质或原子属于同素异形体的是A.金刚石与石墨B.ClHeC.SO1SO,D.水与重水13 .下列各
5、组物质中,互为同位素的是A.Mg和”MrB.O与oC.0?和5D.HJo与HJo14. 2020年我国发射的嫦娥五号探测器将月壤等宝贵样品带回地球,月壤富含3He、Ne和2Ne等元素。下列说法正确的是A.3He是一种核素B.3He核外有3个电子C.2。Ne和2Ne互为同素异形体D.?。Ne和We核内中子数相同15 .下列说法正确的个数是混合物:氯水、氨水、水玻璃、水银、食醋、淀粉CO2、No2、P2O5均为酸性氧化物同素异形体:C60、C70、金刚石、石墨强电解质溶液的导电能力一定强有单质参加的反应或有单质生成的反应是氧化还原反应“华为麒麟980”手机芯片的主要成分是二氧化硅“火树银花”的烟花
6、利用了金属元素的物理性质A.2B.3C.4D.516 .若M表示阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是A. 18gD2O含有的质子数与中子数均为MB. 17g羟基(一0H)中含有的电子数为IOMC.标准状况下,056L丙烷中含有共价键的数目为0.2MD.MgC2H4和C3H6的混合物中含有的氢原子总数为2Na二、综合题(共6题)17 .针(Po)是一种低熔点金属,极其稀有,毒性和放射性极强。回答下列问题:(I)1UPo具有放射性,经a衰变成稳定的铅,在衰变过程中释放一个:He2+,Pb的原子核中质子数为一,中子数为一,P。元素能形成较稳定的+4价离子,wg?:P04+含有的电子的物质的量为;
7、(2)半衰期是指由大量原子组成的放射性样品中,放射性元素原子核有50%发生衰变所需的时间,已知七P。的半衰期为138天,质量为64克的弋P。,经276天后,得到铅的质量为。18 .为应对全球气候变暖,科学家在综合利用Co2方面取得了不少研究成果。如用CO2合成重要化工原料CH3OH,同时生成CO,反应如下:反应I:C2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)+kJ(0),反应II:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)-2kJ(2O)o研究催化剂等外界条件对上述反应的影响,结果如图1、图2MCH1OIbWI0.80.60.4 T: T, T4 反应进行了 Imin完成下列填
8、空:(I)一定是碳12的同位素原子是(选填A”、B”、C”、“D”)A.质子数为6,中子数为8B,质子数为8,中子数为12C.质子数为12,中子数为6D.质子数为12,中子数为8(2)分析图1:催化效果最佳的是催化剂(选填4“、*、“:”)。若密闭容器体积为2L,则a点测得CH3OH的平均生成速率为molL-,min-*ob点反应(填达到”或未达到)平衡状态,理由是:(3)分析图2:相同温度下,增大原料气压强,反应I平衡常数(选填“增大”、“减小”、不变”、”无法判断”);当压强为6Mpa、温度在400600C时,Co2的总体平衡转化率随温度升高而增大的原因是(4)若生成的CH3OH和CO物质
9、的量之比为4:1,则消耗相同条件下的CO2和Hz体积比是(5)若有88gCCh发生反应I,并放出akJ热量,则图3中A为,B为能斗RfaKJJA反应过1图319 .化学反应中伴随着能量的变化。(1)下列变化中属于吸热反应的是(填字母)液态水汽化将胆帆加热变为白色粉末苛性钠固体溶于水氯酸钾分解制氧气生石灰跟水反应生成熟石灰干冰升华A.B.C.D.(2)断开ImOIH-H键、ImOIN-H键、ImOlN三N键分别需要吸收的能量为436kJ、391kJ.946kJ,则ImOIN2生成NH3理论上能(填“吸收”或“放出”)能量kJo(3)某学习小组研究影响锌与稀硫酸反应速率的外界条件,设计实验的数据如
10、下:序号锌的质量锌的状态C(H2SO4)molLV(H2SO4)ZmL反应前溶液的温度/其他试剂10.65粒状0.55020无20.65粉末0.55020无30.65粒状0.550202滴CUSo4溶液40.65粉末0.85020无50.65粉末0.850352滴CUSo4溶液在此5组实验中,速率最快的是(填实验序号);实验1和2表明对反应速率有影响;实验1和3表明对反应速率有影响。用CH4和02组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图丙:丙则电极d是(填“正极”或“负极”),电极c的电极反应式为。若线路中转移2mol电子,则该燃料电池理论上消耗的02在标准状况下的体积为Lo20 .已知:HIO
11、(I)HO(g)HT4kJmol4(2)Hj0(g)=H1(glj(g)H=2418kJmol4氯旧ClKg)=CO(g)H-1105kJmol4C(s)O1(g)-CO1(g)H-3935kJmol请填写下列空白:(1)上述反应中属于吸热反应的是(填序号)。(2)表示C的燃烧热的热化学方程式为(填序号)。(3)写出8燃烧的热化学方程式o(4)已知:C0j(g)*(s)=2C0(g),则其HkJmolo(5)在相同条件下,质量相等的两份HZ与足量的Ql充分反应,分别生成液态水(反应I)和水蒸气(反应II),反应I放出的热量(填或=)反应II放出的热量。(6)4gH完全燃烧生成液态水,放出的热量
12、为.)(7)某研究小组将两个氢氧燃料电池串联后作为电源,进行电解饱和NaeI溶液的实验,如图所示,若每个电池Hf通入量都为4g,且反应完全,则理论上最多能产生氯气的体积为L(标准状况)。21. I.氨是工业生产硝酸的重要原料,请根据以下工业制硝酸的原理示意图回答含氮化合物相关的问题:N2空气空气、水(1)工业用甲烷制取氢气作为合成氨的原料,已知以下的热化学反应方程式:2CO(g)+2(g)=2C2(g)H=566kJmol2H2(g)+Ch(g)=2H2(g)A=-484kJmolCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)A/=-890kJ/mol则:CH4(g)+CO2(g)=
13、2CO(g)+2H2(g)H=-kJmolo(2)一定温度下,将N2与H2以体积比1:2置于2L的密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),下列能说明反应达到平衡状态的是一。A.体系压强保持不变B.混合气体颜色保持不变C.Nz与H2的物质的量之比保持不变D.每消耗2molNH3的同时消耗ImOlN2(3)“吸收塔”尾部会有含NO、No2等氮氧化物的尾气排出,为消除它们对环境的破坏作用,通常用氨转化法处理:已知7mol氨恰好能将含NO和NO2共6mol的混合气体完全转化为用,则混合气体中NO和NO2的物质的量之比为II.氮肥厂的废水直接排放会造成污染,目前氨氮废水处理方法主要有
14、吹脱法、化学沉淀法、生物硝化反硝化法等。某氮肥厂的氨氮废水中氮元素多以NH:和NHaHzO的形式存在。该厂技术团队设计该废水处理方案流程如图:氨氮废水低浓度氨舞废水NH;、NH3 H2O(4)检验某溶液中是否含有NH;的方法一(写出所需试剂、操作及现象)。过程、:在微生物亚硝酸菌和硝酸菌作用下实现NH:一NO;NOJ的转化,称为硝化反应。ImolNH:可被一L(标准状况)02最终氧化成NO;O(6)过程:在一定条件下向废水中加入甲醇(CH3H)实现HNO2-N2转化,称为反硝化反应。此过程中甲醇(C元素-2价)转化为CO2,写出此过程的化学方程式22. V2O5是工业制硫酸的重要催化剂。V2O
15、5及其含V离子在溶液中存在如下转化关系:回答下列问题:(1)从性质角度分类。V2O5属于(填“酸性”“碱性”或“两性”)氧化物,VO?+中电凡元素的化合价为(2)写出反应I的离子方程式:o(3)向200110.05111。1/14丫02)2$04溶液中加1入0.1958锌粉,恰好完全反应,则还原产物中钢元素的存在形式为(填字母)。a.V2+b.V3+c.VO2+d.VO3-(4)在酸性环境中,向含有VCh+的溶液中滴加草酸(H2C2O4)溶液,可实现反应HI的转化,写出该反应的离子方程式:。(5)将V2O5加入浓盐酸中可得蓝色溶液,并有黄绿色气体生成,该反应中还原产物与氧化常务的物质的量之比为
16、O参考答案:1. A【详解】质量数=234,核外电子数=质子数=92,中子数=质量数-质子数=234-92=142,因此中子数-电子数=142-92=50,A正确;答案选A。2. B【详解】A.同一种元素可以组成不同种单质,则含有一种元素的物质也可能是混合物,故A说法不正确;B.金刚石是碳元素的单质,白磷是磷元素的单质,故B说法正确;C. SO2,SiO2属于酸性氧化位,但Co不能和碱反应生成盐和水,所以CO不属于酸性氧化物,故C说法不正确;D. AL03属于金属氧化物,但它属于两性氧化位,而不属于碱性氧化位,故D说法错误;本题答案Bo3. D【详解】A.质子数相同中子数不同的同一元素的不同原
17、子互称同位素,同位素必须是元素不是单质,H2和D2是单质,所以不是同位素,故A错误;7IH是四面体结构,其没有同分异构体,所以h_HH-C-Br是同一1.和H种物质,不是同分异构体,故B错误;C.H、D、T质子数相同,中子数不同,互称为同位素,故C错误;D.CHjrI和CHLCH-CHLCHICH3CHCH3CHLCib分子式相同,结构完全相同,是同一种物质,故D正确;故选Do4. B【详解】A.同种元素的不同单质互为同素异形体,石墨烯与金刚石都是碳单质,互为同素异形体,故A不选;B.反应中存在化合价的变化的反应属于氧化还原反应,反应中C元素的化合价既升高又降低,Co既做氧化剂又还原剂,故B选
18、;CNazO与酸反应只生成盐和水,属于碱性氧化物,Na2CO3属于盐,故C不选;D.钠是活泼金属在自然界中不存在单质,自然界中钠元素以化合态形式存在,故D不选;故选:B05. D【详解】1. HelO的结构式中氯原子应该写在氢原子和氯原子的中间,A错误;B.题中给出的是硫离子的结构示意图而非硫原子的结构示意图,B错误;C.所给的电子式中过氧根离子中两个氯原子应形成一个共用电子对,且应符合8电子稳定结构,C错误;D.所给阴离子中,质子数=电子数-i所带的电荷数,质量数=质子数+中子数=r-l+y,所以R原子表示为D正确。答案选D。6. C【详解】A.晨U原子核中含有的中子数为23592=143,
19、故A错误;B.崂U原子核外有92个电子,故B错误;C与喝U是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同原子,互为同位素,故C正确;D.同素异形体的同种元素形成的不同单质,而叫U和?;:U不是单质,是原子,故D错误;故选C。7. C【详解】A.氯原子的核内质子数二核外电子数=17,故其结构示意图为,故A错误;B.原子符号左下角的数字表示质子数,左上角的数字表示质量数,中子数二质量数-质子数=146-92=54,故B错误;C.原子符号左下角的数字表示质子数,左上角的数字表示质量数,核外电子数=质子数=35,故C正确;D.硫离子核内质子数为16,核外电子数为18,故其结构示意图为:j88,故D错误;故选
20、C。8. A【详解】已知像(Ga)有两种稳定的天然同位素,其一是二Ga,它在自然界中的原子百分比为60%,则另一种在自然界中的原子百分比为40%,GaBn1的摩尔质量为309.8gmol,则铁元素的相对原子质量为309.8-80x3=69.8,令钱的另一种同位素为A,则:0.4A+0.6x69=69.8,解得A=71,故该同位素为JJGa,答案选A。9. A根据核素、同位素的基本概念进行判断,化学变化的特点是有无新物质生成。【详解】A.核素是具有一定质子数和一定中子数的原子,I2C、焰二4C是碳元素的三种核素,故A正确;B.干冰是固体二氧化碳,和二氧化碳是同一种物殖,故B不正确;C.石墨转化为
21、金刚石,有新物质生成,属于化学变化,故C不正确:D.石墨和石墨烯在物理性质上不同,故D不正确;故选Ao10. C【详解】A质子数核外电子数,笊(D)原子的质子数是1,所以原子核外有1个电子,故A正确;B】H与D的质子数相同,中子数不同,二者互为同位素,故B正确;C.由同一种元素形成的性质不同的单质互为同素异形体,水是化合物,故C错误;D.D,0与DJc)的相对分子质量都是20,故D正确。故答案选:Co11. C根据题意,质子数(Z)+中子数(N)=质量数(八),X元素原子的质子数和质量数可用符号:乃表示,据此结合原子中:核电荷数=核内质子数二核外电子数、相对原子质量=质子数+中子数,进行分析解
22、答。【详解】A.根据题意,He原子核内含有2个质子,故A错误;B. 3He原子核含有2个质子,1个中子,故B错误;C. 3He和,He质子数相同,中子数不同,互为同位素,故C正确;D.,He只有一个电子层,电子数为2,为稳定结构,故不易失去电子,故D错误。答案选C。12. A【详解】A.金刚石与石墨是碳元素形成的不同种单质,互为同素异形体,故A正确;B.He与He的质子数相同,中子数不同,互为同位素,故B错误:C.同素异形体是同种元素形成的不同种单质的互称,二氧化硫和三氧化硫都是化合物,不是单质,不可能互为同素异形体,故C错误:D.同素异形体是同种元素形成的不同种单质的互称,水与重水都是化合物
23、,不是单质,不可能互为同素异形体,故D错误;故选Ao13.B【详解】具有相同质子数,不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素,属于同位素的是Mo与1.S0,B项正确;答案选B。14. A【详解】A. 3He是质子数为2,中子数为1的一种核素,故A正确;B. 3He核外电子数等于质子数等于2,故B错误;C. 2。Ne和2Ne是质子数相同而中子数不同的核素,故互为同位素,故C错误:D. 2Ne的中子数为10,2Re核内中子数为11,故中子数不相同,故D错误:故选A。15. A【详解】水银是金属汞,是单质,属于纯净物,故错误;NO?溶于水生成硝酸和一氧化氮,故NCh不属于酸性氧化物,故错误:C60、
24、C70、金刚石、石墨是碳元素的不同单质,它们属于同素异形体,故正确;电解质溶液的导电能力除了和电解质本身有关之外,还和它们溶液的浓度有关,故错误;同素异形体之间的转化是化学变化,但属于非氧化还原反应,故错误;手机芯片的主要成分是硅而不是二氧化硅,故错误;“火树银花的烟花利用了金属的焰色反应,焰色反应是物理变化,体现的是金属的物理性质,故正确;综上所述,本题分类或描述正确的是,故答案为A。16. D【详解】A. 18gD2O的物质的量为不:B=o.9mol,1个D2O中含有的质子数与中子数均为1020g/WoJ个,所以0.911101口20中含有的质子数和中子数均为9矽,故A错误;B. 1个羟基
25、(一OH)含有9个电子,17g羟基(Imol)中含有的电子数为9M,故B错误;C. 1个丙烷分子(C3H8)中含有10个共价键(8个C-H键,2个C-C键),标准状况下,0.56L丙烷的物质的量为0.025mol,所以0.56L丙烷中含有共价键的数目为0.25M,故C错误;D. C2H4和C3H6的最简式都是CH2,MgC2H4和C3H6的混合物可看做是14gCPh,14gC的物质的量为ImOI,含有的氢原子总数为2M,故D正确;故选D。17. 82124*mol47.09g(1)了解任何一个原子X用;万表示时的意义,且A、Z、N满足关系式A=Z+N,离子所含的电子数为原子得失电子后得到的电子
26、数;(2)半衰期是指有一半发生衰变所需要的时间,276天是二个半衰期。【详解】Po的质子数是84,它释放出的:He?+的质子数是2,所以Pb的质子数=84-2=82;P。的中子数是210-84=126,它释放出的;He2+的中子数=4-2=2,所以Pb的中子数=126-2=124;P4*的质量数为210,所以Po的摩尔质量数值为210,质量为Wg的Po的物质的量为工210mol,一个P。原子含的电子数为84,一个Po4+离子含的电子数为844=80,所以Wg所含的电子的物质的量为工molx80二艺mol;21021(2)经过第一个半衰期生成的Pb的物质的量为史x50%mol,剩余的Po的物质的
27、量为史2102106450%mol;再经过第二个半衰期生成的Pb的物质的量为一50%50%mol,所以经过2762106464天所得Pb的质量为(50%+一50%50%)206gmol=47.09g02102100218. AA-未达到此温度催化剂A得到的甲醇更多,即b若时t间增加,在此条件下可以得到更多的生成物(合理即可)不变反应11中。O,增大的平衡转化率大于反应I中81减小的平衡转化率5132CHjOH(g)+2H,O(g)2CO1(g)6H,(g)(1)质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互为同位素:(2)相同温度下甲醇的产量越高,催化剂的催化效果越好。根据V=:=每计算;反应达
28、到平衡状态时,各组分的含量保持不变,b点对应温度下使用催化剂A时甲醇物质的量大于b点,b点之后随时间的增加,在此条件下可以得到更多的生成物,据此分析解答;(3)平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变:根据反应I:CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)+QkJ(QO)为气体分子数目减小的放热反应,反应II:CO2(g)H2(g)CO(g)+H2O(g)-Q2kJ(Q2O)为气体分子数不变的吸热反应,根据外界条件对反应平衡移动的影响分析;(4)结合反应I和反应11,根据“三段式”分析解答:(5)反应I:CO2(g)+3H2(g)wCH3OH(g)+H2O(g)+QkJ(QO)
29、为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,结合参与反应的Co2的量计算分析解答。【详解】(1)质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互为同位素,碳原子的质子数为6,碳12的质子数为6、中子数为6,与碳12互为同位素原子质子数也应为6、中子数不为6,符合题意的只有A,答案选A;(2)相同温度下甲醇的产量越高,催化剂的催化效果越好,如图所示,Tl温度时,在催化剂A的作用下甲醉的产量最高,则A的催化作用最好:根据图示,经过tmin,a点测得生成CH3OH的物质的量为0.4mol,根据V=丝=,a点时CH3OH的平均生成速率为04mol=22mol.L.,min.i;反应达到平衡状态时,各组分
30、的含量保持不变,根据图示,b2Llmmt点对应温度下使用催化剂A时甲醇物质的量大于b点,说明b点之后随时间的增加,在此条件下可以得到更多的生成物,说明b点未达到平衡状态;(3)平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数K不变;反应I:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)+QkJ(QO)为气体分子数目减小的放热反应,反应II:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)-Q2kJ(Q2O)为气体分子数不变的吸热反应,6Mpa、温度在400600C时,升高温度,反应I平衡逆向移动,CO2的转化率减小,反应11的平衡正向移动,Co2的转化率增大,导致CO2的总体平衡转化率随温度
31、升高而增大的原因可能是反应II中Cc)Z增大的平衡转化率大于反应I中CQ减小的平衡转化率;(4)若生成的CH3OH和CO物质的量之比为4:1,设CH3OH和CO物质的量分别为4mol和Imoh则:CO,(g)Hl(g)=Co(g)*HfO(g)始(mol)OO变(mol)111(mol)1CO,(g)3H1(g)BCHJOHH,O(g)始(mol)OO变(mol)4124平(moj4反应过程中一共消耗C25mol,消耗氢气13mol,同条件下,物质的量之比等于体积之比,则消耗相同条件下的CO2和H2体积比是5:13;反应I:Co2(g)+3H2(g)WCH3OH(g)+H2O(g)+QkJ(Q
32、O)为气体分子数目减小的放热反应,即反应物的总能量大于生成物的总能量,若有88gCO2发生反应I,并放出akJ热量,即参加反应的二氧化碳的物质的量二结合图示,则A为2CH3OH(g)+2H2O(g),B44gno!为2CO2(g)6H2(g)o19. B放出925固体反应物的表面积(是否形成)原电池正极CH4-8e+2H2O=CO2+8H+11.2根据常见的吸热反应类型判断;根据断裂化学键吸收的能量与成键释放的能量的相对大小计算判断;根据各组实验的条件,结合影响反应速率的因素分析解答;根据图示,c电极是电子流出的电极,d电极是电子流入的电极,说明C电极是负极,d电极是正极,据此分析解答。【详解
33、】(1)液态水汽化是吸热过程,但不是化学反应;将胆研加热变为白色粉末是硫酸铜晶体分解失去结晶水,发生的是吸热反应;苛性钠固体溶于水,溶液温度升高,溶解过程放热,但不是化学反应;氯酸钾分解制氧气是吸热反应;生石灰跟水反应生成熟石灰是放热反应;干冰升华固体变化为气体吸热,但不是化学反应;属于吸热反应的有,故答案为:B;(2)由断开ImOIH-H键,ImolN-H键,ImolN三N键分别需要吸收的能量为436kJ、391kJ、946kJ,发生的反应为N2+3H2=NH3,则ImOl氮气时,化学键断裂吸收的总能量=946kJ+3x436kJ=2254kJ,化学键形成放出的总能量=2x3x39IkJ=2
34、346kJ,化学键断裂吸收的总能量化学键形成放出的总能量,为放热反应,2346kJ-2254kJ=92kJ,即ImOIN2生成NH3需放出92kJ能量,故答案为:放出;92;第5组实验的温度最高,浓度最大,也滴加了硫酸铜溶液,利用了Zn-CU原电池原理,因此反应速率最快;实验1和2除固体表面积不同外,其它因素相同,是探究固体反应物的表面积对反应速率的影响;实验1、3相比,3中滴加了硫酸铜溶液,形成Zn-CU原电池,是探究形成原电池对反应速率的影响,故答案为:5;固体反应物的表面积;原电池;(4)C电极是电子流出的电极,d电极是电子流入的电极,说明C电极是负极,d电极是正极,甲烷在负极上发生氧化
35、反应生成C02,电极反应式为CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+,故答案为:正极;CH4-8e+2H2O=CO2+8H+;该电池的正极反应式为22+8H+8e-=4H2O,当线路中转移2mol电子,则该燃料电池理论上消耗O2的物质的量为05mol,标准状况下的体积为0.5molx22.4Lmol=11.2L,故答案为:11.2o20.(3)CO(g)+l1()-COj(g)H三-283kJmo,(4)1725(5)(6)5716kJ(7)44.8(1)不是化学反应,H0的化学反应为吸热反应,故为。(2)燃烧热为ImOl可燃物完全燃烧生成稳定化合物所放出的能量,碳单质完全燃烧应该生成二氧化碳
36、,故为。(3)由盖斯定律可得,反应-可得CO(g)+;a(g)=CO,(g)HT83kJmQIL(4)由盖斯定律可得,反应2.可得COKg)C(s)=2C0(g),故H2(-l10.511oll)-(-393.5UBOrI)=+172.5jRIorl。(5)相同物质气态的能量高于液态时的能量,故生成液态水放出的能量多,即反应I放出的热量反应II放出的热量。(6)由反应可知,Hj(gl2(g)=Hj0(H三-2418kJmol4,由反应H1O(l)-H1O(g)H-M4kJmol4,故可得Hg;Og).H,O(DH=285.耻JmolT,4gH1的物质的量为2mol,放出的能量为2285.8kJ
37、mol=571.6kJmoL(7)4g氢气的物质的量为2mol,根据得失电子守恒,可得:ImoIH22mole-lmolC3故若每个电池氢气通入量为2mol,该电池为串联电路,则生成2molCb,标准状况时的体积为2mol22.4Lmol=44.8L,故答案为:44.8。21. 160ACDI:3取少量待测液于试管中,加入浓NaOH并加热,若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,有白烟产一定条件生),则证明含有NH;44.85CH3OH+6HNO3=5CO2+3N2+13H2OI.氢气与氮气生成氨气,通入空气在氧化炉中生成一氧化氮,一氧化氮与空气和水反应生成硝酸
38、;II.钱根离子与碱加热生成氨气,氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝;由电子守恒可知需要的氧气的物质的量,结合V=nVm计算;由题中所给信息,结合电子及原子守恒书写化学方程式。【详解】(1)根据盖斯定律,-得到目标方程式,故目标反应的焙变等于MNMS叫ffl-89Q*160kJnol;(2)A.反应前后气体分子数不同,故体系压强保持不变说明反应达到平衡状态,A正确;B.氮气、氢气、氨气都是无色气体,故气体颜色不变不能说明反应达到平衡状态,B错误;C.由于投入的氮气与氢气的体积比与化学计量数不同,故N2与H2的物质的量之比保持不变可以证明反应达到平衡状态,C正确;D.每消耗2molNH3的同时消耗I
39、mOIN2说明正逆反应速率相同,可以证明反应达到平衡状态,D正确;答案选ACDo(3)7mol氨失去2Imol电子,根据题意和得失电子守恒可得n(NO)+n(NO2)=6mol,2n(NO)+4n(NO2尸21mo1,解得n(NO)=1.5mol,n(NO2)=4.5mol,则混合气体中No和NCh的物质的量之比为1:3(4)检验某溶液中是否含有NH:的方法为取少量待测液于试管中,加入浓NaoH并加热,若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,有白烟产生),则证明含有NH:;(5)由电子守恒可知需要氧气为Irne34TmoI,标准状况下氧气的体积为2(2-0)2m
40、ol22.4Lmol=44.8L:(6)由信息可知,甲醇被硝酸氧化生成二氧化碳和氮气,由电子及原子守恒可知化学方程式为5CH3OH+6HNO35CO2+3N2+13H2O.22. 两性4V2O5+6OH=2VO42-+3H2Oa2VO2+H2C2O4+2H+=2VO2+2CO2+2H2O2:1【详解】(1)从转化上分析,V25与。任生成VCM酸根离子,又可转化为VO2+的阳离子,说明它有酸、碱两性的性质,属于两性氧化物;由化合价代数和为零,求出VO?+中钢元素的化合价为+4价。(2)由原子守恒、电荷守恒,可知:V2O5+6OH=2VO43+3H2O(三)(VO2)2SO4中V元素化合价是+5价,由得失电子守恒列式求出:2x2OmLXIO-30.05molL(5-x)=20.195g65gmol,x=2,故选a。(4)在酸性环境中,向含有VOz+的溶液中滴加草酸(H2C2O4)溶液,草酸被氧化为C2,VO2+被还原为VO%根据三个守恒写出离子反应式:2VO2+H2C2O4+2H+=2VO2-+2C(M+2H2O0(5)将V2O5加入浓盐酸中可得蓝色溶液,并有黄绿色气体生成,据此写出反应方程式:V2O5+6H+2C1=ChT+2VO2+3H2O,还原产物(VO?+)与氧化产物(Cb)的物质的量之比为