B.石墨不如金刚石稳定
C.质量相等的石墨与金刚石,石墨具有的能量比金刚石低
D.质量相等的石墨与金刚石完全燃烧,生成的二氧化碳一样多
解析:
石墨在一定条件下可以转化为金刚石并需要吸收能量,说明石墨的总能量低于金刚石的总能量,所以金刚石完全燃烧放出的能量多,A、C项正确;能量越低越稳定,故石墨比金刚石稳定,B项错误;根据碳原子守恒可知,质量相等的石墨与金刚石完全燃烧,生成的二氧化碳一样多,D项正确。
答案:
B
17.锂电池反应原理如下:
FePO4+Li
LiFePO4,内部为能够导电的固体电解质。
下列有关该电池说法正确的是( )
A.可加入硫酸以提高电解质的导电性
B.放电时电池内部Li+向负极移动
C.放电时,Li发生还原反应
D.放电时电池正极反应为:
FePO4+e-+Li+===LiFePO4
解析:
若加入H2SO4,则Li与H2SO4发生反应,A错误;放电时,原电池内部阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,B错误;放电时,Li为负极,失电子发生氧化反应,C错误;放电时,原电池正极反应为:
FePO4+e-+Li+===LiFePO4,D正确。
答案:
D
18.对于合成氨反应,达到平衡后,以下分析正确的是( )
A.升高温度,对正反应的反应速率影响更大
B.增大压强,对正反应的反应速率影响更大
C.减小反应物浓度,对逆反应的反应速率影响更大
D.加入催化剂,对逆反应的反应速率影响更大
解析:
A.合成氨反应的正反应是放热反应,升高温度,正反应、逆反应的反应速率都增大,但是温度对吸热反应的速率影响更大,所以对该反应来说,对逆反应速率影响更大,错误。
B.合成氨的正反应是气体体积减小的反应。
增大压强,平衡正向移动,正反应速率大于逆反应速率,所以对正反应的反应速率影响更大,正确。
C.减小反应物浓度,使正反应的速率减小,由于生成物的浓度没有变化,所以逆反应速率不变,错误。
D.加入催化剂,使正反应、逆反应速率改变的倍数相同,正反应、逆反应速率相同,错误。
答案:
B
19.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,其中只有Y、Z处于同一周期且相邻,Z是地壳中含量最多的元素,W是短周期中金属性最强的元素。
下列说法正确的是( )
A.原子半径:
r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)
B.W的最高价氧化物的水化物是一种弱碱
C.Y的单质的氧化性比Z的强
D.X、Y、Z三种元素可以组成共价化合物和离子化合物
解析:
地壳中含量最多的是氧,Z为O元素,所以Y为N元素;钠是短周期金属性最强的元素,W是Na;X原子序数最小且不与Y、Z同周期,所以X是H元素。
原子半径N>O,A错误;W的最高价的氧化物是氢氧化钠,是强碱,B错误;氮气的氧化性比氧气弱,C错误;H、N、O可以组成HNO3等共价化合物,也可以组成NH4NO3等离子化合物,D正确。
答案:
D
20.如图所示,杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球,调整杠杆使其在水中保持平衡,然后慢慢地向水槽中滴入浓硫酸铜溶液,一段时间后,下列有关杠杆的判断正确的是(不考虑两球的浮力变化)( )
A.杠杆为导体或绝缘体时,均为A端高B端低
B.杠杆为导体或绝缘体时,均为A端低B端高
C.当杠杆为导体时,A端低B端高;当杠杆为绝缘体时,A端高B端低
D.当杠杆为导体时,A端高B端低;当杠杆为绝缘体时,A端低B端高
解析:
当杠杆为导体时,图中装置构成原电池;由于金属活动性:
Fe>Cu,所以铁球是负极,失去电子,发生氧化反应,铁球的质量减少;铜球是正极,溶液中的铜离子在Cu极上得到电子析出,铜球的质量增加,故A端低B端高。
当杠杆为绝缘体时,铁与硫酸铜溶液发生置换反应生成铜和硫酸亚铁,铁球的质量增加,铜球的质量不变,因此A端高B端低。
综上所述,C项正确。
答案:
C
二、非选择题(本题包括5个小题,共55分)
21.(13分)X、Y、Z三种主族元素的单质在常温下都是常见的无色气体,在适当条件下,三者之间可以两两发生反应生成分别是双核、三核和四核的甲、乙、丙三种分子,且乙、丙分子中含有X元素的原子个数比为2∶3。
请回答下列问题:
(1)元素X的名称是________,丙分子的电子式为________。
(2)若甲与Y单质在常温下混合就有明显现象,则甲的化学式为________。
丙在一定条件下转化为甲和乙的反应方程式为________。
(3)化合物丁含X、Y、Z三种元素,丁是一种常见的强酸,将丁与丙按物质的量之比1∶1混合后所得物质戊的晶体结构中含有的化学键为________(选填序号)。
a.只含共价键
b.只含离子键
c.既含离子键,又含共价键
解析:
从分子的特点和单质为无色气体去分析可确定:
X、Y、Z分别为H、O、N;甲、乙、丙分别为NO、H2O、NH3;丁为HNO3;戊为NH4NO3。
在NH4NO3晶体中既含有离子键,又含有极性共价键。
答案:
(1)氢
(2)NO 4NH3+5O2
4NO+6H2O (3)c
22.(15分)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。
下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定,请回答下列问题:
(1)氢氧燃料电池的能量转化的主要形式是________________,在导线中电子流动的方向为________(用a、b表示)。
(2)负极反应式为_____________________________________。
(3)电极表面镀铂粉的原因为_________________________
____________________________________________________。
(4)该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电池可连续不断提供电能。
因此,大量安全储氢是关键技术之一。
金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下:
Ⅰ.2Li+H2
2LiH
Ⅱ.LiH+H2O===LiOH+H2↑
①反应Ⅰ中的还原剂是____________,反应Ⅱ中的氧化剂是________。
②已知LiH固体的密度为0.82g/cm3。
用锂吸收224L(标准状况)H2,生成的LiH与被吸收的H2的体积之比为________。
解析:
(1)原电池是将化学能转化为电能的装置,电子由负极经导线流向正极。
(2)负极发生的反应可以理解为H2失电子生成H+,H+再与电解质溶液KOH溶液反应,负极反应式为H2+2OH--2e-===2H2O。
(3)题中提到“铂吸附气体的能力强”,因此电极表面镀铂粉可加快电极反应的速率。
(4)①可根据价态变化知氧化剂和还原剂;②H2为10mol,完全反应可得到LiH20mol,质量为160g,体积为
L,LiH与被吸收的H2的体积之比为
≈8.71×10-4。
答案:
(1)化学能转化为电能 由a到b
(2)H2+2OH--2e-===2H2O
(3)增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数,加快电极反应的速率
(4)①Li H2O ②8.71×10-4
23.(12分)已知反应A(g)+B(g)
C(g)+D(g)。
回答下列问题:
(1)830℃时,向一个5L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B,若反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.003mol·
L-1·s-1,则6s时c(A)=______mol·L-1,C的物质的量为________mol;反应一段时间后,达到平衡状态,如果这时向该密闭容器中再充入1mol氩气,平衡时A的转化率________(填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)判断该反应是否达到平衡的依据为________(填正确选项前的字母)。
a.压强不随时间改变
b.气体的密度不随时间改变
c.c(A)不随时间改变
d.单位时间里生成C和D的物质的量相等
解析:
(1)Δc(A)=0.003mol·L-1×6s=0.018mol·L-1,6s时c(A)=0.20mol÷5L-0.018mol·L-1=0.022mol·L-1。
n(C)=0.018mol·L-1×5L=0.09mol;加入氩气后由于各物质的浓度未发生变化,则A的转化率不变。
(2)该反应属于前后体积不变的反应,则反应过程中容器的压强不会发生变化,密度也不会变化,单位时间生成C和D的物质的量一定相等,因此a、b、d三项不能作为判断依据。
c(A)不改变说明单位时间生成的A与消耗的A相等,反应达到平衡。
答案:
(1)0.022 0.09 不变
(2)c