图书在版编目(CIP)数据

备战新高考.化学 专项提升/恺酷乐主编.—上

海:同济大学出版社,2023.10

ISBN978 7 5765 0950 2

Ⅰ.①备… Ⅱ.①恺… Ⅲ.①中学化学课 高中 升

学参考资料 Ⅳ.①G634

中国国家版本馆CIP数据核字(2023)第199051号

备战新高考 化学 专项提升

主编 恺酷乐

出 品 人 金英伟 策 划 赵俊丽 责任编辑 赵俊丽

责任校对 徐春莲 封面设计 渲彩轩

出版发行 同济大学出版社 www.tongjipress.com.cn

(地址:上海市四平路1239号 邮编:200092 电话:021 65985622)

经 销 全国各地新华书店、网络书店

排版制作 南京展望文化发展有限公司

印 刷 浙江广育爱多印务有限公司

开 本 890mm×1240mm 1/16

印 张 17.25

字 数 397000

版 次 2023年10月第1版

印 次 2023年10月第1次印刷

书 号 ISBN978 7 5765 0950 2

定 价 72.00元

本书若有印装质量问题,请向本社发行部调换 版权所有 侵权必究

荩

1

学科核心素养是学科育人价值的集中体现,是学生通过学科学习而逐步形成的正确的价

值观、必备品格和关键能力。高中化学学科核心素养是高中学生发展核心素养的重要组成部

分,是学生综合素质的具体体现,全面展现了化学课程学习对学生发展的重要价值。

化学学科核心素养包括“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型

认知”“科学探究与创新意识”。学生需要具备理解能力、推理论证能力、实验探究能力、综合分

析能力。为了帮助考生在备战高考中查漏补缺,满足个性化核心素养的提升需求,我们精心编

写了这套高考专项提升教辅资料。

本书以现行《普通高中课程标准(2017年版2020年修订)》为编写依据,以化学学科核心

素养测试为宗旨,以化学学科核心素养的内涵和水平描述为依据选择题目。题目情境紧密联

系学生学习和生活实际,体现科学、技术、社会和环境发展的成果,充分发挥习题在促进学生化

学学科核心素养发展方面的作用。

本书强调针对性和实用性。对于基础知识,我们强调思考和理解,因此在题型方面,本书

选择了不定项选择、填空、判断、简答题型,激发学生深层次的思考,确保学生熟练掌握各个知

识点。同时,注重培养学生的综合能力,不仅强调知识理解,还关注学生的思维训练和思路拓

展。不同层次的习题和高考真题,帮助学生巩固知识、培养学生解决问题的能力,逐步建立和

提升学科核心素养。

本书按照高中化学知识板块分为“组成和结构”“基本反应原理”“元素化学”和“综合能力”

4篇,内含12个专题。从物质结构与性质出发认识微观世界,借助基本反应原理探求物质变

化的基本规律,通过元素化学的整理总结并运用物质结构与性质和基本原理解释常见物质的

性质和变化问题,最后通过解决综合问题搭建并完善学科知识体系。

每个专题分为【好题精练】、【拓展提升】和【高考速递】三个部分。【好题精练】强化知识中

一些经典问题的解决思路,通过练习掌握基本知识的运用,提升思维能力。【拓展提升】是在理

解知识的基础上提升知识的认识层次以及初步形成解决综合问题的能力。【高考速递】旨在帮

荩

2

助学生通过原汁原味的高考真题,提升应用学科知识解决问题的综合能力,形成并完善学科价

值观。

最后,我们衷心希望本书能成为广大高中生学习的良师益友。我们深知高考的重要性,也

明白学习的道路并非一帆风顺。希望这套教辅书能陪伴学生们度过这段充满挑战与奋斗的时

光,助大家在未来走向光明的道路!

恺酷乐

2023年6月

化学 专项提升

荩

1

第一篇 组 成 和 结 构

专题1 物质的组成与分类 ……………………………………………………………………… 3

1.1 物质的分类 ……………………………………………………………………………… 3

1.2 化学计量 ………………………………………………………………………………… 6

专题2 原子结构与元素周期律 ……………………………………………………………… 10

2.1 原子结构与核外电子排布 …………………………………………………………… 10

2.2 元素周期表与元素周期律 …………………………………………………………… 14

专题3 分子结构与晶体 ……………………………………………………………………… 22

3.1 化学键与分子间作用力 ……………………………………………………………… 22

3.2 分子结构与配位化合物 ……………………………………………………………… 25

3.3 晶体与晶胞 …………………………………………………………………………… 29

3.4 物质结构综合 ………………………………………………………………………… 36

第二篇 基本反应原理

专题4 化学能 ………………………………………………………………………………… 43

4.1 反应热与焓变 ………………………………………………………………………… 43

4.2 热化学方程式与盖斯定律 …………………………………………………………… 47

4.3 化学反应进程与方向 ………………………………………………………………… 52

专题5 氧化还原反应 ………………………………………………………………………… 55

5.1 氧化还原基本原理 …………………………………………………………………… 55

5.2 氧化还原应用 ………………………………………………………………………… 58

5.3 电化学 ………………………………………………………………………………… 64

荩

2

专题6 速率与平衡 …………………………………………………………………………… 74

6.1 速率影响因素 ………………………………………………………………………… 74

6.2 化学平衡 ……………………………………………………………………………… 79

6.3 图象综合 ……………………………………………………………………………… 84

6.4 速率平衡综合 ………………………………………………………………………… 91

专题7 溶液中的平衡 ………………………………………………………………………… 101

7.1 电解质与电离平衡 …………………………………………………………………… 101

7.2 水解平衡 ……………………………………………………………………………… 106

7.3 沉淀溶解平衡 ………………………………………………………………………… 110

7.4 电解质溶液综合 ……………………………………………………………………… 117

第三篇 元 素 化 学

专题8 元素及其化合物性质 ………………………………………………………………… 125

8.1 卤族元素 ……………………………………………………………………………… 125

8.2 硫及其化合物 ………………………………………………………………………… 132

8.3 氮及其化合物 ………………………………………………………………………… 137

8.4 主族金属及其化合物 ………………………………………………………………… 144

8.5 过渡金属及其化合物 ………………………………………………………………… 149

专题9 有机化学概念 ………………………………………………………………………… 157

9.1 有机物基本概念与结构特点 ………………………………………………………… 157

9.2 有机物与高分子 ……………………………………………………………………… 167

第四篇 综 合 能 力

专题10 有机推断与合成 …………………………………………………………………… 183

10.1 有机合成策略 ……………………………………………………………………… 183

10.2 有机推断 …………………………………………………………………………… 186

专题11 化学实验 …………………………………………………………………………… 199

11.1 常见仪器与实验操作 ……………………………………………………………… 199

11.2 分离与提纯、鉴别与检验 …………………………………………………………… 206

11.3 定量实验 …………………………………………………………………………… 213

11.4 实验方案设计与评价 ……………………………………………………………… 219

化学 专项提升

荩

3

专题12 综合能力 …………………………………………………………………………… 227

12.1 离子反应与离子方程式 …………………………………………………………… 227

12.2 化学与社会STSE ………………………………………………………………… 232

12.3 化学实验与工艺流程 ……………………………………………………………… 237

参考答案………………………………………………………………………………………… 246

目 录

第一篇

组成和结构

3

荩

专题1 物质的组成与分类

1.1 物 质 的 分 类

好题精练

1 继“分子足球”C60之后,科学家又发现另一种“分子足球”N60。一定条件下 N60中积累的巨

大能量会在一瞬间释放出来,是未来的火箭燃料,N60属于( )。

A.金属单质 B.非金属单质 C.化合物 D.混合物

2 下列消毒剂的有效成分属于盐的是( )。

A.高锰酸钾溶液 B.过氧乙酸溶液 C.双氧水 D.医用酒精

3 分类是化学研究常用的方法,下列物质分类正确的是( )。

选项 纯净物 酸性氧化物 碱性氧化物 酸 盐

A 碱石灰 二氧化硫 氧化铝 乙二酸 小苏打

B 五水硫酸铜 三氧化硫 氧化铜 油酸 苏打

C 过氧化氢 五氧化二磷 过氧化物 硬脂酸 碱式碳酸铜

D 盐酸 一氧化碳 氧化镁 冰醋酸 小苏打

4 分类法是一种行之有效、简单易行的科学方法。下列逻辑关系图示正确的是( )。

5 下列叙述正确的是( )。

A.胶体区别于其他分散系的根本原因是胶体有丁达尔效应

B.分散系中分散质粒子直径由小到大的正确顺序是:溶液<胶体<浊液

C.光束通过胶体和浊液时都可以看到一条光亮的通路,而溶液不能

D.胶体的分散质可以通过渗析从分散剂中分离出来

荩

4

6 某胶体遇盐卤(含 Mg2+ )或石膏易发生聚沉,而遇食盐水或 Na2SO4溶液不易发生聚沉,下

列有关推测不正确的是( )。

A.胶体粒子的直径为10-9~10-7 m B.该胶体粒子带负电荷

C.该胶体遇BaCl2溶液不易聚沉 D.该胶体遇Fe(OH)3胶体可发生聚沉

7 已知某水稻田的土壤胶体粒子带负电,使用含氮量相同的下列化肥时,肥效最差的

是( )。

A.(NH4)2SO4 B.NH4NO3

C.(NH4)2CO3 D.CO(NH2)2(尿素)

8 下列事实与胶体性质有关的是 。

① 豆浆加入盐卤做豆腐 ② 在河流入海口易形成沙洲 ③ 油水混合会分层

④ 工厂采用静电除尘 ⑤ CuSO4与 NaOH 溶液混合产生沉淀 ⑥ 血液透析

拓展提升

1 下列物质的分类正确的是( )。

A.胶体:Fe(OH)3、淀粉溶液、蛋白质溶液

B.酸性氧化物:SO2、SiO2、Mn2O7

C.电解质:HCl、CaO、CO2

D.含氧酸:H2CO3、H2C2O4、C2H5OH

2 中国人食用豆腐已有上千年历史,如图1 1 1所示。东汉《大荒纪闻》记载“(周)幽王时,

隶籴(磨碎)豆为乳。王未饮而温,久为酥烙(乳酪)”。《本草纲目》中第一次明确提出了整

套制作豆腐的流程:“豆腐之法,始于汉淮南王刘安。凡黑豆、黄豆及白豆、泥豆、豌豆、绿

豆之类,皆可为之。造法:水浸硙碎,滤去滓,煎成,以盐卤汁或山矾叶或酸浆、醋淀就釜收

之。又有入缸内,以石膏末收者。”下列有关叙述错误的是( )。

图1 1 1

A.豆浆主要是豆类蛋白质与水形成的胶体分散系,属于介稳体系

B.取少量豆浆于试管中稀释,用激光笔照射,可观察到光亮的“通路”

C.豆浆中加入盐卤汁或石膏,可加快凝聚成豆腐,其原理与江河入海口易形成“三角洲”类似

D.用“煎成”后的豆浆制作豆腐,其蛋白质仍然具有生理活性

化学 专项提升

5

荩

3 某同学在实验室进行了如图1 1 2所示的实验,下列说法不正确的是( )。

图1 1 2

A.利用过滤的方法,可将Z中固体与液体分离

B.X、Z烧杯中分散质相同

C.Y中反应离子方程式为3CaCO3+2Fe3+ +3H2O??2Fe(OH)3+3CO2↑+3Ca2+

D.Z中分散系能产生丁达尔效应

4 某合作学习小组讨论辨析以下说法:① 粗盐和酸雨都是混合物;② 沼气和水煤气都是可

再生能源;③ 冰和干冰既是纯净物又是化合物;④ 不锈钢和目前流通的硬币都是合金;

⑤ 盐酸和食醋既是化合物又是酸;⑥ 纯碱和熟石灰都是碱;⑦ 豆浆和雾都是胶体。上述

说法正确的是 。

5 “纳米材料”是粒子直径为几纳米至几十纳米的材料,纳米碳就是其中一种。若将纳米碳

均匀地分散到蒸馏水中,对所形成的物质描述正确的是 。

① 是溶液 ② 是胶体 ③ 能产生丁达尔效应 ④ 能透过滤纸 ⑤ 不能透过滤纸

⑥ 静置后会析出黑色沉淀

6 氯化铁溶液和氢氧化铁胶体颜色相近,某同学按照以下操作步骤进行实验,探究二者的性质。

(1)向少量红棕色的Fe2O3粉末中加入适量盐酸,发生反应的化学方程式为

,反应后得到的溶液呈 色。

(2)取少量上述溶液于试管中,滴入几滴 NaOH 溶液,可观察到 的

现象,反应的化学方程式为 ;此反应属于

(填写反应基本类型)。

(3)在小烧杯中加入20mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液,继

续煮沸至溶液呈 色,即制得Fe(OH)3胶体。该实验不能用自来水的原因是

。

(4)取另一只盛有20mL蒸馏水的小烧杯,向其中加入1mLFeCl3溶液,振荡均匀后,与

制得的Fe(OH)3胶体一起放置于暗处,分别用激光笔照射烧杯中的液体,可以观察到

,该实验可用来区别 。

(5)取(3)中制得的Fe(OH)3胶体进行以下实验:

① 将其装入 U形管中,用石墨电极接通直流电,通电一段时间后,发现阴极附近的颜

色加深,说明 ,这种现象称为 。

② 向Fe(OH)3胶体中逐滴滴加过量稀硫酸,边滴边振荡,观察到

,

专题1 物质的组成与分类

荩

6

其原因是

。

7 AgI是难溶于水的黄色沉淀,在一定条件下也可以形成胶体。某兴趣小组设计如下实验探

究某种条件对 AgI胶体粒子所带电性的影响:

实验①:将稀 AgNO3溶液逐滴加入过量的稀 KI溶液中,得到 AgI胶体Ⅰ;

实验②:将稀 KI溶液逐滴加入过量的稀 AgNO3溶液中,得到 AgI胶体Ⅱ;

实验③:将提纯后的 AgI胶体Ⅰ与 AgI胶体Ⅱ进行混合,出现了黄色沉淀。

完成下列填空:

(1)写出制备 AgI胶体Ⅰ的化学方程式: 。证明得到分散系属于

胶体可采用的简易方法是 。确认 AgI胶体Ⅰ中胶体粒子所带电性的实验方

图1 1 3

法称为 。

(2)提纯 AgI胶体的方法如图1 1 3所示。

材料X称为 。用该法提纯 AgI胶体Ⅱ,进入蒸馏水

中而被除去的微粒有 (写出三种)。

(3)本实验的探究结论是制备 AgI胶体时 对胶

体粒子所带电性 (选填“有”或“无”)影响。简述作出

此判断的理由:

。

(4)有同学认为在进行实验③时无需提纯,直接将实验①②中得到的分散系混合,也能得

到相同的探究结论。判断他的说法是否合理并说明理由:

。

1.2 化 学 计 量

好题精练

1 下列对摩尔(mol)的有关说法错误的是( )。

A.摩尔是一个单位而非物理量

B.摩尔既能用来计量纯净物,又能用来计量混合物

C.1mol任何气体所含气体的分子数目都相等

D.0.5mol氦约含有1.204×1024个电子

2 标准状况下的1molN2和1mol13C2H2,下列叙述错误的是( )。

A.质量相等 B.体积相等

C.质子数相等 D.共用电子对数目相等

3 agO2和agX气体在相同压强下体积随温度变化存在如图1 2 1所示的关系,推测 X

化学 专项提升

7

荩

图1 2 1

气体可能是( )。

A.H2 B.CH4 C.SO2 D.O3

4 下列指定微粒的数目一定相等的是( )。

A.等物质的量的 H2O与D2O含有的中子数

B.等质量的乙烯与丙烯的碳氢质量之比

C.同温、同压下的CO与 NO含有的原子数

D.pH相等的 HCl溶液与CH3COOH溶液稀释100倍后的pH

5 设NA 为阿伏伽德罗常数的值,下列叙述正确的是( )。

A.常温常压下,46gNO2与 N2O4混合气体共含3NA 个原子

B.标准状况下,22.4L甲醛中含有的氧原子数目为1.0NA

C.100℃时,1LpH=6的纯水中,含有的 OH- 数目为1×10-8NA

D.常温下0.1molCl2与过量稀 NaOH 溶液反应,转移的电子总数为0.2NA

6 设NA 为阿伏伽德罗常数的值,以下说法正确的是( )。

A.18gD2O和18gT2O中含有的质子数均为10NA

B.0.5mol·L-1Ba(OH)2溶液中含有的 OH- 的数目为NA

C.过氧化钠与水反应时,生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NA

D.某密闭容器盛有0.1molN2和0.3molH2,在一定条件下充分反应,转移电子的数目为0.6NA

7 解答下列各题:

(1)标准状况下1.92g某气体的体积为672mL,则此气体的相对分子质量为 。

(2)在25℃、101kPa的条件下,同质量的CH4和 A气体的体积之比是15∶8,则 A的摩

尔质量为 。

(3)两个相同容积的密闭容器X、Y,在25℃下,X中充入agA气体,Y中充入agCH4气

体,X与Y内的压强之比是4∶11,则 A的摩尔质量为 。

(4)相同条件下,体积比为a∶b和质量比为a∶b的 H2和 O2的混合气体,其平均摩尔质

量分别是 和 。

(5)在标准状况下,CO和CO2的混合气体共39.2L,质量为61g,则两种气体的物质的量

之和为 mol,CO占总体积的 %。

(6)在某温度时,一定量的元素 A的氢化物AH3,在恒温恒压的密闭容器中完全分解为两

种气态单质,此时容器的体积变为原来的7

4

,则 A单质的分子式为 。

拓展提升

1 设NA 为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是( )。

A.1.6g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为0.1NA

B.0.1mol丙烯酸中含有双键的数目为0.1NA

专题1 物质的组成与分类

荩

8

C.标准状况下,11.2L苯中含有分子的数目为0.5NA

D.在过氧化钠与水的反应中,每生成0.1mol氧气,转移电子的数目为0.4NA

2 设NA 为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是( )。

A.1L1mol·L-1的 NaClO溶液中含有ClO- 的数目为NA

B.78g苯含有 C?C 的数目为3NA

C.常温常压下,14g由 N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NA

D.标准状况下,6.72LNO2与水充分反应转移的电子数目为0.2NA

3 由 H2、Cl2、O2组成的混合气体,在一定条件下恰好完全反应生成盐酸(无气体剩余),则原

混合气体中 H2、Cl2、O2的物质的量之比可能是( )。

A.3∶2∶1 B.6∶1∶2 C.5∶3∶1 D.7∶4∶1

4 有4.8gCuO、Fe2O3混合物跟足量 CO 充分反应后固体减少1.28g,反应后全部气体用

100mL0.6mol·L-1Ba(OH)2溶液吸收。下列有关叙述正确的是( )。

A.原混合物中CuO与Fe2O3的质量之比为2∶1

B.原混合物中CuO与Fe2O3的物质的量之比为1∶1

C.反应中生成的CO2体积为1.792L

D.吸收CO2后溶液中一定有Ba(HCO3)2

5 用 H2S制 H2SO4,既利用资源又环保。1体积含 H2S体积分数为0.84的混合气体(H2S、

H2O、N2)在过量的空气中(过量77%)完全燃烧,下列分析正确的是( )。(已知空气

组成:N2体积分数为0.79,O2体积分数为0.21)

A.消耗氧气0.42体积

B.通入空气10.62体积

C.产物中SO2体积分数是0.85(H2O是气体)

D.若完全转化,每摩尔混合气体制得98%的硫酸84g

6 一定量的某磁黄铁矿(主要成分FexS,S为-2价)与100mL盐酸恰好完全反应(杂质不

与盐酸反应),生成0.01mol硫单质、0.04molFeCl2和一定量的某种气体,且反应后溶液中

无Fe3+ 。则c(HCl)= mol·L-1,生成了 mL气体,x= ,FexS

中,n(Fe2+ )∶n(Fe3+ )= 。

7 室温下,某容积固定的密闭容器由可移动的活塞隔成 A、B两室,向 A室充入 H2、O2的混

合气体,向B室充入1mol空气,此时活塞的位置如图1 2 2所示。

图1 2 2

(1)A室混合气体所含分子总数为 。

(2)实验测得 A室混合气体的质量为34g,则该混合气体

的密度是同温同压条件下氢气密度的 倍。

(3)若将A室中 H2、O2的混合气体点燃,反应后恢复原温

度,最终活塞停留的位置在 处,容器内气体

压强与反应前气体压强之比为 。

化学 专项提升

9

荩

高考速递

1 (2023·全国甲)NA 为阿伏伽德罗常数的值。下列叙述正确的是( )。

A.0.50mol异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA

B.标准状况下,2.24LSO3中电子的数目为4.00NA

C.1.0LpH=2的 H2SO4溶液中 H+ 的数目为0.02NA

D.1.0L1.0mol·L-1的 Na2CO3溶液中CO2-

3 的数目为1.0NA

2 (2022·全国甲)设NA 为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是( )。

A.25℃,101kPa下,28L氢气中质子的数目为2.5NA

B.2.0L1.0mol·L-1 AlCl3溶液中,Al3+ 的数目为2.0NA

C.0.20mol苯甲酸完全燃烧,生成CO2的数目为1.4NA

D.电解熔融CuCl2,阴极增重6.4g,外电路中通过电子的数目为0.10NA

3 (2022·浙江)设NA 为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是( )。

A.在25℃时,1LpH 为12的Ba(OH)2溶液中含有 OH- 数目为0.01NA

B.1.8g重水(D2O)中所含质子数为NA

C.足量的浓盐酸与8.7gMnO2反应,转移电子的数目为0.4NA

D.32g甲醇的分子中含有C—H 键的数目为4NA

4 (2021·全国甲)设NA 为阿伏伽德罗常数的值。下列叙述正确的是( )。

A.18g重水(D2O)中含有的质子数为10NA

B.3mol的 NO2与 H2O完全反应时转移的电子数为4NA

C.32g环状S8( )分子中含有的S—S键数为1NA

D.1LpH=4的0.1mol·L-1 K2Cr2O7溶液中Cr2O2-

7 离子数为0.1NA

5 (2021·浙江)设NA 为阿伏伽德罗常数的值,下列说法不正确的是( )。

A.标准状况下,1.12L18O2中含有的中子数为NA

B.31gP4(分子结构: )中的共价键数目为1.5NA

C.100mL0.1mol·L-1的 NaOH 水溶液中含有氧原子数为0.01NA

D.18.9g三肽C6H11N3O4(相对分子质量:189)中的肽键数目为0.2NA

6 (2021·山东)X、Y均为短周期金属元素。同温同压下,0.1molX的单质与足量稀盐酸反

应,生成 H2体积为V1L;0.1molY的单质与足量稀硫酸反应,生成 H2体积为V2L。下列

说法错误的是( )。

A.X、Y生成 H2的物质的量之比一定为V1

V2

B.X、Y消耗酸的物质的量之比一定为2V1

V2

C.产物中X、Y化合价之比一定为V1

V2

D.由

V1

V2

一定能确定产物中X、Y的化合价

专题1 物质的组成与分类

荩

10

专题2 原子结构与元素周期律

2.1 原子结构与核外电子排布

好题精练

1 下列说法错误的是( )。

A.?CH?CH?可制成导电塑料 B.HOCHO和HOCH2CHO互为同系物

C.O2和 O3互为同素异形体 D. 和 是同一种物质

2 科学家在宇宙里发现13C17O分子,13C17O和12C16O两种分子( )。

A.互为同素异形体 B.互为同位素

C.具有相同的化学性质 D.具有相同的质子数

3 YBa2Cu8Ox (Y 为元素钇)是磁悬浮列车中的重要超导材料,关于89

39Y 的说法错误的

是( )。

A.属于金属元素 B.质子数与中子数之差为50

C.原子的核外电子数为39 D.89

39Y和90

39Y是钇元素的两种同位素

4 49号铟元素近似相对原子质量为113×4.3%+115×95.7%=114.9,下列说法正确的

是( )。

A.铟原子可能有66个中子 B.某种同位素原子符号为 49

115In

C.95.7%是铟元素的丰度 D.铟元素位于第5周期ⅢA族

5 第75号元素铼是广泛用于航空发动机涡轮叶片的稀土元素。从上述信息中不能获取的

是( )。

A.质量数 B.周期表中位置 C.质子数 D.核外电子排布

6 “嫦娥五号”成功着陆月球,实现了中国首次月球无人采样返回。月壤中的3He可用于核

聚变,下列说法不正确的是( )。

A.3He和4He中子数不同 B.3He和4He是同种原子

C.3He和4He核外电子数相等 D.由3He组成的单质为3He2

7 2021年,我国发布了《医用同位素中长期发展规划》,对提升医用同位素相关产业能力水

平、保障健康中国战略实施具有重要意义。医用同位素有14C、18F、131I等。有关说法正确

的是( )。

11

荩

A.14C位于元素周期表的第2周期ⅥA族 B.18F和131I具有相同的最外层电子数

C.14C与12C的性质完全相同 D.化合物23Na131I的中子总数为偶数

8 符号“2p”没有给出的信息是( )。

A.电子自旋 B.电子层

C.电子亚层 D.电子云在空间的伸展方向

9 氮原子核外能量最高的电子具有相同的( )。

A.原子轨道 B.电子云在空间伸展方向

C.电子云形状 D.自旋方向

10 下列化学用语只能用来表示一种微粒的是( )。

A. B.2s22p6 C.CH4O D.C

11 原子是一种很小的微粒。钠原子半径为1.91×10-a m,则a等于 。

12 某元素的一种同位素X原子的质量数为A,含N 个中子,它与1H 原子组成 HmX分子,在

agHmX分子中含电子的物质的量是 mol。

13 某元素构成的双原子单质分子有三种,其相对分子质量分别为70、72和74,这三种单质的

物质的量之比为4∶1∶1。

(1)由此推断此元素有 种核素,其丰度比为 。

(2)该元素单质分子的平均相对分子质量为 。

14 碳原子最外层电子有 种自旋状态,有 种不同的能量,分占 个轨

道,有 种不同的运动状态。

拓展提升

1 日本将福岛核污水排入海洋,引起人们的强烈谴责。有关核污水中氚的说法正确的

是( )。

A.与氢元素互为同位素

B.中子数与质子数之差为2

C.核污水中的氚的原子百分率与自然界中是一样的

D.化学性质与氕和氘几乎相同

2 同位素常用作环境分析指示物,下列对同位素的说法正确的是( )。

A.34S原子核内的中子数为16 B.16O与18O的核电荷数相等

C.13C和15N原子核内的质子数相差1 D.2H+ 质量与1H+ 的质量相同

3 有关磷原子最外层电子的描述正确的是( )。

A.有5种不同运动状态 B.有5种不同能量

C.有4种不同的伸展方向 D.只有1种自旋方向

专题2 原子结构与元素周期律

荩

12

4 已知某微粒的核外电子排布式是1s22s22p63s23p4,下列判断正确的是( )。

A.该元素在周期表的位置是第3周期ⅣA族

B.该元素最高价是+4

C.该微粒原子核外有16种运动状态不同的电子

D.该微粒原子核外有5种能量不同的电子

5 主族元素R的原子最外层电子排布为nsnnp2,下列说法正确的是( )。

A.一定位于第2周期 B.氢化物一定是RH4

C.一定位于Ⅳ族 D.含氧酸一定是 H2RO3

6 铋可改善钢的加工性能。周期表中铋(Bi)与砷(As)同主族,其最稳定的同位素是209

83Bi。

下列说法不正确的是( )。

A.Bi是第6周期元素 B.209

83Bi的中子数是126

C.Bi的原子半径比 As的小 D.209

83Bi和208

83Bi具有相同的电子数

7 下列化学用语表示不正确的是( )。

A.碳原子的结构示意图:

B.CO2分子的电子式:

C.碳原子轨道表示式:

D.CO2的空间填充模型:

8 A、B、C、D是原子序数依次递增的短周期元素。A、C原子最外层均有一个空轨道,B、D原

子均有一个未成对电子,且 B 原子核外有 5 种不同能量的电子。下列说法错误的

是( )。

A.A的氧化物属于分子晶体 B.B的氯化物属于弱电解质

C.C的氧化物属于共价化合物 D.D的单质中含有非极性键

9 下列各组原子中,彼此化学性质一定相似的是( )。

A.最外层都只有一个电子的X、Y原子

B.原子核外 M 层上仅有两个电子的X原子与 N层上仅有两个电子的 Y原子

C.2p轨道上有3个未成对电子的X原子与3p轨道上有3个未成对电子的Y原子

D.原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子

10 下列表述不正确的是( )。

A.原子轨道能量:1s<2s<3s<4s

B.M 电子层存在3个能级、9个原子轨道

C.4s电子能量较高,总是在比3s电子离核更远的地方运动

D.同一周期,碱金属元素的第一电离能最小,最容易失电子

化学 专项提升

13

荩

11 某原子的轨道表示为 ,该原子有 个电子层,有

种能量不同的电子,最外层有 个电子,共有 种运动状态不同的电子。

12 氮原子最外层电子中两种自旋状态的电子数之比为 ;氮原子最外层电子的能量

(选填“<”、“>”、“=”或“无法比较”)磷原子。

13 氮元素原子核外电子排布式为 ,有 种形状的电子云。

14 硫原子最外层有 种不同运动状态的电子,能量最高的电子其电子云形状是 。

15 氮化硅(Si3N4)耐高温、硬度大,可用石英与焦炭在1400~1450℃的氮气中合成:

3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)

1400~1450℃

???????Si3N4(s)+6CO(g)。

该反应中所涉及物质属于非极性分子的电子式为 。硅元素在周期表中的位置是

,其原子的最外层电子轨道表示式为 ,最外层有 种运动

状态不同的电子。

高考速递

1 (2022·北京)38号元素Sr(锶)的87Sr、86Sr两种稳定同位素在同一地域土壤中87Sr/86Sr

值不变。土壤生物中87Sr/86Sr值与土壤中87Sr/86Sr值有效相关。测定土壤生物中87Sr/86Sr

值可进行产地溯源。下列说法不正确的是( )。

A.Sr位于元素周期表中第6周期ⅡA族

B.可用质谱法区分87Sr和86Sr

C.87Sr和86Sr含有的中子数分别为49和48

D.同一地域产出的同种土壤生物中87Sr/86Sr值相同

2 (2022·山东)13

8O、15

8O 的半衰期很短,自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下:

16

8O+3

2He→13

8O+a

bX,16

8O+3

2He→15

8O+m

nY。下列说法正确的是( )。

A.X的中子数为2

B.X、Y互为同位素

C.13

8O、15

8O可用作示踪原子研究化学反应历程

D.自然界不存在13

8O2、15

8O2分子是因其化学性质不稳定

3 (2021·天津)核聚变发电有望成为解决人类能源问题的重要手段之一,氘(2

1H)是核聚变

反应的主要原料,下列有关叙述正确的是( )。

A.2

1H 的中子数为2 B.2

1H 的核电荷数为1

C.2

1H 是自然界中最轻的原子 D.2

1H 是氢元素的一种同素异形体

4 (2020·全国Ⅰ)1934年约里奥·居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核4

2He)轰击金属原

子W

ZX,得到核素 30

Z+2Y,开创了人造放射性核素的先河:

W

ZX+4

2He →

30

Z+2Y+1

0n

专题2 原子结构与元素周期律

荩

14

其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是( )。

A.W

ZX的相对原子质量为26 B.X、Y均可形成三氯化物

C.X的原子半径小于Y的 D.Y仅有一种含氧酸

2.2 元素周期表与元素周期律

好题精练

1 在短周期元素中,原子最外电子层只有1个或2个电子的元素( )。

A.是非金属元素 B.是稀有气体元素

C.是金属元素 D.无法确认为哪一类元素

2 下列各元素中,一定属于主族元素的是( )。

A.最高价氧化物是酸性氧化物 B.原子最外层电子数为2

C.能形成+7价的含氧酸及其盐 D.简单负离子最外层满足8个电子稳定结构

3 1989年,IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)建议用1~18列替代原主族、副族等。下列

有关说法正确的是( )。

A.元素周期表中Ⅷ族含有的元素种类数最多

B.金属性最强的元素位于元素周期表的第1列

C.非金属性最强的元素位于元素周期表的最后一列

D.能形成化合物的种类数最多的元素位于元素周期表的第14列

4 结合下图元素周期表分区简图(图2 2 1),分析如下有关原子所在区域正确的是( )。

图2 2 1

化学 专项提升

15

荩

A.最外层电子排布式为ns2的原子都在s区

B.最外层有3个未成对电子的原子都在p区

C.最外层电子形成全满结构的原子都在p区

D.放射性元素都在f区

5 已知金属性:铁(Fe)<铬(Cr)<锌(Zn)。下列说法错误的是( )。

A.铬能与冷水发生剧烈反应 B.Cr(OH)3的碱性比 NaOH 弱

C.铬能与稀盐酸发生反应 D.Al能与Cr2O3反应置换出Cr

6 短周期元素 X和 Y 的单质分别与氢气化合生成 HX和 HY,放出能量Q1和Q2。已知

Q1 <Q2,下列判断正确的是( )。

A.非金属性:X>Y B.稳定性:HY>ΗX

C.酸性:HYO4>HXO4 D.还原性:HY>ΗX

7 短周期元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大。常温下,四种元素最高价氧化物对应水化物

均能形成浓度为0.10mol·L-1的溶液,它们的pH 分布如图2 2 2所示。下列说法正

确的是( )。

图2 2 2

A.X与 W 可能位于同一主族

B.最外层未成对电子数:W>Z>X>Y

C.四种元素的简单离子中 Y的半径最小

D.四种元素的最高价氧化物对应水化物中

Z的酸性最强

8 某多孔储氢材料前驱体结构如图2 2 3所示,M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增

大,基态Z原子的电子填充了3个能级,其中有2个未成对电子。下列说法正确的

是( )。

图2 2 3

A.氢化物沸点:X>Y

B.原子半径:M<X<Y<Z

C.第一电离能:W<X<Y<Z

D.正、负离子中均有配位键

9 下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是( )。

图2 2 4

10 硒是人体必需的微量元素,如图2 2 4所示是硒在元素周期表中的信息,

从中可知:硒元素位于第 周期,最外层电子数为 ,原子中

能量最高的电子有 个,硒元素的相对原子质量为 。

11 某元素X的气态氢化物的化学式为XH3,则 X的最高价氧化物的水化物的

化学式为 。

12 下表列出了某短周期元素 R的各级电离能数据(用I1、I2……表示,单位为

kJ·mol-1)。

专题2 原子结构与元素周期律

荩

16

I1 I2 I3 I4 …

R 740 1500 7700 10500

下列关于元素R的判断一定正确的是 。

a.R的最高正价为+3价 b.R元素位于元素周期表中第ⅡA族

c.R元素第一电离能大于同周期相邻元素 d.R元素基态原子的电子排布式为1s22s2

拓展提升

图2 2 5

1 根据元素周期表和元素周期律,判断下列叙述不正确的

是( )。

A.气态氢化物的稳定性:H2O>NH3>SiH4

B.氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物

C.如图2 2 5所示实验可证明元素的非金属性:Cl>

C>Si

D.第118号元素在周期表中位于第7周期0族

2 科学家利用四种原子序数依次递增的短周期元素 W、X、Y、

Z“组合”成一种超分子,具有高效的催化性能,其结构示意

图2 2 6

图如图2 2 6所示(实线代表共价键,其他重复单元的 W、

X未标注),W、X、Z分别位于不同周期,Z的原子半径在同

周期中最大。下列说法正确的是( )。

A.Y单质的氧化性在同族中最强

B.Z与Y可能组成多种离子化合物

C.Z的简单离子半径大于 Y的简单离子

D.Y的气态氢化物热稳定性小于X的气态氢化物

图2 2 7

3 X、Y、Z、W 是原子序数依次增大的四种短周期元素,A、B、C、D、F都是由其中的两种或三种

元素组成的化合物,E是由Z元素形成的单质,0.1mol·L-1D溶液的pH为13(25℃)。它

们满足如图2 2 7转化关系,则下列说法不正确的是( )。

A.B晶体中正、负离子个数比为2∶1

B.等体积等浓度的F溶液与 D溶液中,负离子总的物质的

量:F>D

C.0.1molB 与足量 A 或 C 完全反应转移电子数均为

0.1NA

D.Y、Z分别形成的简单氢化物的稳定性前者弱于后者,是

因为后者分子间存在氢键

化学 专项提升

17

荩

4 下列性质的比较,不能用元素周期律解释的是( )。

A.酸性:HClO4>H2SO3>H2SiO3 B.碱性:KOH>NaOH>LiOH

C.热稳定性:H2O>H2S>PH3 D.非金属性:O>N>P

5 W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,四种元素的核外电子总数满足X+Y??

W+Z;化合物XW3与 WZ相遇会产生白烟。下列叙述不正确的是( )。

A.非金属性:W>X>Y>Z B.原子半径:Y>Z>X>W

C.元素X的含氧酸均为强酸 D.Y的氧化物水化物为强碱

6 四种短周期主族元素 W、X、Y、Z的原子序数依次增大,Z是地壳中含量最高的金属元

图2 2 8

素。已知:2W2X+2Y2 →4WY+X2。M 分子中含有

碳、氮、W、X四种元素,M 分子部分结构如图2 2 8所

示( 表示氢键)。下列说法正确的是( )。

A.氢键是特殊的化学键

B.稳定性:W2X<WY

C.简单离子半径:X>Y>Z

D.Z的最高价氧化物对应的水化物是强碱

7 现有四种元素的基态原子,它们的核外电子排布式如下:

①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3 ④1s22s22p5

比较下列有关性质:

第一电离能从大到小的顺序: ,原子半径从大到小的顺序: ,电负性从

大到小的顺序: ,最高正化合价从大到小的顺序: 。

8 常见的四种短周期元素的性质或结构信息如下表,请根据信息回答下列问题。

元素 T X Y Z

性质

结构

信息

人体内含量最多的

元素,且其单质是常

见的助燃剂

单质为双原子分子,分子

中含有3对共用电子对,

常温下单质气体性质稳

定,但其原子较活泼

单质质软、银白色固

体、导电性强单质在

空气中燃烧发出黄

色的火焰

第3周期元素

的简单离子中

半径最小

(1)写出元素T的离子结构示意图: ;写出元素X的气态氢化物的电子式: ;

离子半径比较:Y离子 (选填“>”或“<”)Z离子。

(2)Z单质与Y最高价氧化物的水化物的水溶液反应的离子方程式为 。

(3)Z的最高价氧化物对应水化物的电离方程式为 。

(4)元素T与氟元素相比,非金属性较强的是 (用元素符号表示),下列表述能证

明这一事实的是 。

a.常温下氟气的颜色比T单质的颜色深

b.氟气与T的氢化物剧烈反应,产生T的单质

专题2 原子结构与元素周期律

荩

18

c.氟与T形成的化合物中T元素呈正价态

d.比较两元素的单质与氢气化合时得电子的数目

9 2019年1月3日1吨多重的“嫦娥四号”探测器首次实现人类飞行器在月球背面的软着

陆,它所搭载的“玉兔二号”月球车通过砷化镓(GaAs)太阳能电池提供能量开展工作。下

表所示是 As、Ga等元素所在元素周期表中的相对位置。

回答下列问题:

Al Si P

Ga Ge As

上表中,原子半径最小的是 (填元素名称)元素,元素周期表中镓的位置是 。

从原子结构角度解释磷与砷的非金属性强弱:

。

10 H4SiO4称为原硅酸,推测其是 (选填“强”或“弱”)酸。从元素周期律角度解释上

述推测:

。

11 固态氮中有一种含氮有机物: ,和碳原子相比,氮原子吸引电子能力更 (选

填“强”或“弱”),吸引电子能力差异的原因:

。

12 羰基硫(COS)的结构与CO2类似,可作粮食熏蒸剂,防止虫类、真菌对粮食的危害。完成

下列填空。

(1)从结构上看,乙硫醇(CH3CH2SH)可视为乙醇中氧原子被硫替代而得的一种有机物,

其分子中S—H 的极性小于CH3CH2OH 分子中 O—H 的极性。请从原子结构角度

解释其原因:

。

(2)元素周期表中,硫元素的位置是 。列举一个能说明硫元素非金属性比碳

元素强的事实: 。

13 (1)组成 NaClO3和 MgCl2的元素中,处于同周期元素的离子半径由大到小的顺序为

。

(2)氯与溴在同一主族,下列能说明氯的非金属性强于溴的事实是 。

a.HClO氧化性强于 HBrO

b.HBr的分解温度低于 HCl

c.向溴化亚铁溶液中滴入少量氯水,溶液颜色变黄

d.BrCl+H2O?? HBrO+HCl是非氧化还原反应

化学 专项提升

19

荩

14 回答下列问题。

(1)已知元素的电负性和元素的化合价一样,也是元素的一种基本性质,下面给出14种元

素的电负性。

元 素 Al B Be C Cl F Li

电负性 1.5 2.0 1.5 2.5 2.8 4.0 1.0

元 素 Mg N Na O P S Si

电负性 1.2 3.0 0.9 3.5 2.1 2.5 1.7

① 判断下列化合物中属于离子化合物的是 。

a.Mg3N2 b.BeCl2 c.AlCl3 d.SiC

② 已知PCl3、NCl3均能发生水解。PCl3水解生成两种对应的酸,则该水解反应的化学

方程式为 ;NCl3水解产物为 。

(2)观察Li、Be、Mg、Al在元素周期表中的位置回答以下问题:

Li Be B

Mg Al Si

① 铍的最高价氧化物是 (选填“酸性”、”碱性”或“两性”)氧化物,证明这一结

论的有关离子方程式是 。

② 根据 Mg在空气中的燃烧情况,Li在空气中燃烧生成产物为 (用化学式

表示)。

(3)现有核电荷数小于20的元素 A,其电离能数据如下:(I1表示原子失去第1个电子的

电离能;In 表示原子失去第n个电子的电离能,单位:1×102kJ·mol-1)

序 号 I1 I2 I3 I4 I5 I6

电离能 7.644 15.03 80.12 109.3 141.2 186.5

序 号 I7 I8 I9 I10 I11 …

电离能 224.9 266.0 327.9 367.4 1761 …

① 外层电子离核越远,能量越高,电离能越 (选填“大”或“小”);正离子电荷

数越高,失去电子时,电离能越 (选填“大”或“小”)。

② 上述11个电子分属 个电子层。

③ 失去了11个电子后,该元素还有 个电子。

④ 该元素最高价氧化物对应水化物的化学式是 。

专题2 原子结构与元素周期律

荩

20

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1 (2022·全国甲)Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,其最外层电子数之和

为19。Q与X、Y、Z位于不同周期,X、Y相邻,Y原子最外层电子数是 Q原子内层电子数

的2倍。下列说法正确的是( )。

A.非金属性:X>Q B.单质的熔点:X>Y

C.简单氢化物的沸点:Z>Q D.最高价含氧酸的酸性:Z>Y

2 (2022·全国乙)化合物(YW4X5Z8·4W2Z)可用于电信器材、高级玻璃的制造。W、X、Y、

图2 2 9

Z为短周期元素,原子序数依次增加,且加和为21。

YZ2分子的总电子数为奇数,常温下为气体。该化合

物的热重曲线如图2 2 9所示,在200℃以下热分

解时无刺激性气体逸出。下列叙述正确的是( )。

A.W、X、Y、Z的单质常温下均为气体

B.最高价氧化物的水化物酸性:Y<X

C.100~200℃阶段热分解失去4个 W2Z

D.500℃热分解后生成固体化合物X2Z3

3 (2022·辽宁)短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单

电子,W 简单离子在同周期离子中半径最小,Q与Z同主族。下列说法错误的是( )。

A.X能与多种元素形成共价键 B.简单氢化物沸点:Z<Q

C.第一电离能:Y>Z D.电负性:W<Z

4 (2022·湖北)Be2+ 和 Al3+ 的电荷与半径之比相近,导致两元素性质相似。下列说法错误

的是( )。

A.Be2+ 和 Al3+ 都能在水中与氨形成配合物

B.BeCl2和 AlCl3的熔点都比 MgCl2的低

C.Be(OH)2和 Al(OH)3均可表现出弱酸性

D.Be和 Al的氢化物都不能在酸中稳定存在

图2 2 10

5 (2021·天津)元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增

大且小于20,其原子半径和最外层电子数之间的关

系如图2 2 10所示。下列判断正确的是( )。

A.X的电负性比 Q的大

B.Q的简单离子半径比R的大

C.Z的简单气态氢化物的热稳定性比 Q的强

D.Y 的最高价氧化物对应的水化物的碱性比 R

的强

化学 专项提升

21

荩

6 (2021·山东)X、Y为第3周期元素,Y最高正价与最低负价的代数和为6,二者形成的一

种化合物能以[XY4]+ [XY6]- 的形式存在。下列说法错误的是( )。

A.原子半径:X>Y B.简单氢化物的还原性:X>Y

C.同周期元素形成的单质中Y氧化性最强 D.同周期中第一电离能小于X的元素有4种

7 (2021·江苏)前4周期主族元素X、Y、Z、W 的原子序数依次增大,X是空气中含量最多的

元素,Y的周期序数与族序数相等,基态时Z原子3p原子轨道上有5个电子,W 与Z处于

同一主族。下列说法正确的是( )。

A.原子半径:r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)

B.X的第一电离能比同周期相邻元素的大

C.Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强

D.Z的简单气态氢化物的热稳定性比 W 的弱

8 (2019·全国Ⅰ)科学家合成出了一种新化合物如图2 2 11所示,其中 W、X、Y、Z为同

一短周期元素,Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是( )。

图2 2 11

A.WZ的水溶液呈碱性

B.元素非金属性的顺序为X>Y>Z

C.Y的最高价氧化物的水化物是中强酸

D.该新化合物中Y不满足8电子稳定结构

9 (2022·全国甲)(1)基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为 。

(2)图2 2 12(a)、(b)、(c)分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的

标度不同)。第一电离能的变化图是 (填标号),判断的根据是

;

第三电离能的变化图是 (填标号)。

图2 2 12

10 (2022·河北)含Cu、Zn、Sn及S的四元半导体化合物(简写为CZTS),是一种低价、无污

染的绿色环保型光伏材料,可应用于薄膜太阳能电池领域。回答下列问题:

(1)基态S原子的价电子中,两种自旋状态的电子数之比为 。

(2)Cu与Zn相比,第二电离能与第一电离能差值更大的是 ,原因是

。

专题2 原子结构与元素周期律

荩

22

专题3 分子结构与晶体

3.1 化学键与分子间作用力

好题精练

1 下列说法正确的是( )。

A.化学键存在于原子间,也存在于分子之间

B.非金属元素间不可能组成离子化合物

C.共价化合物只含共价键,离子化合物中可能含有共价键

D.不同元素组成的多原子分子里的化学键一定只有极性键

E.活泼金属元素和活泼非金属元素化合一定形成离子化合物

F.离子化合物中不可能存在非极性键

G.极性键只存在于共价化合物中

H.熔融状态下能导电的物质一定是离子化合物

I.所有物质内都存在化学键

J.最外层只有一个电子的原子与氯原子之间只能形成离子键

2 下列用最外层电子排布式所表示的各对原子中,能形成共价化合物的是( )。

A.3s23p1和2s22p4 B.3s2和2s22p5 C.2s22p2和3s23p5 D.3s2和3s23p6

3 下列说法正确的是( )。

A.若把 H2S分子写成 H3S分子,违背了共价键的饱和性

B.H3O+ 离子的存在,说明共价键不具有饱和性

C.所有共价键都有方向性

D.两个原子之间形成共价键时,可形成多个σ键

4 下列说法正确的是( )。

A.非金属化合物中只有共价键

B.有σ键的物质不一定有π键,有π键的物质一定有σ键

C.乙炔 H—C≡C—H 中存在2个σ键和3个π键

D.σ键一定比π键稳定

5 下列关于金属及金属键的说法正确的是( )。

A.金属键具有方向性与饱和性

荩

74

专题6 速 率 与 平 衡

6.1 速率影响因素

6.1.1 化学反应速率基础

好题精练

基本概念与理论的普通计算

1 接触法制硫酸工艺中,其主反应在450℃并有催化剂存在下进行:

2SO2(g)+O2(g)??? 2SO3(g)

在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20molSO2和0.10molO2,0.5min后达到平

衡,测得容器中含SO30.18mol,则v(O2)= mol·L-1·min-1。

2 CO和 H2在一定条件下能发生反应:CO(g)+2H2(g)??? CH3OH(g) ΔH<0。523K

时,在容积为2L的恒容密闭容器中充入1molCO 和2molH2发生反应,反应进行至

5min时达到平衡状态,此时测得 H2的体积分数为50%。在0~5min内,H2的平均反应

速率v(H2)= 。

3 将不同量的CO(g)和 H2O(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+

H2O(g)??? CO2(g)+H2(g),得到如下两组数据:

实验组 温度/℃

起始量/mol 平衡量/mol

H2O CO H2 CO

达到平衡所需

时间/min

1 650 1 2 0.8 1.2 5

2 900 0.5 1 0.2 0.8 3

实验1中以v(CO2)表示的反应速率为 。

图象计算

4 已知:2NO(g)+2CO(g)?? N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.5kJ·mol-1,在恒温、恒

容条件下,将2.0molNO和1.0molCO充入一个容积为2L的密闭容器中进行上述反

75

荩

图6 1 1

应,反应过程中部分物质的物质的量变化如图

6 1 1所示。

N2在 0~9min内的平均反应速率v(N2)=

mol·L-1·min;第12min时CO2的浓

度为 mol·L-1

;第12min时改变的反

应条件可能为 。

a.升高温度 b.加入 NO

c.加催化剂 d.减小压强

e.降低温度

图6 1 2

5 处理再利用 H2S有多种方法。热分解法反应原

理为2H2S(g)??? S2(g)+2H2(g) ΔH,在体

积为5.0L的恒容密闭容器中充入1.0molH2S

气体,测得不同温度下 H2S分解反应的转化率

与时间的关系曲线如图6 1 2所示,温度为

T3时,反应从开始到P 点时,用 H2表示的平均

化学反应速率v(H2)= 。

差量法计算

6 目前我国锂电池的产量占全球份额接近80%。LiFePO4(磷酸亚铁锂)是锂离子电池的一

种电极材料,可通过下列方法制备:

2FePO4(s)+Li2CO3(s)+2C(s)??? 2LiFePO4(s)+3CO(g)

一定温度下,在2L密闭容器中发生上述反应。反应进行到20min时,容器内固体的质量

减少了2.8g,则0~20min内一氧化碳的平均反应速率是 。

7 目前国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原,涉及的化学反应如下:

CO2(g)+4H2(g)

Ru

??? CH4(g)+2H2O(g) ΔH>0

向2L某密闭容器充入1molCO2和4molH2,一定条件下发生上述反应。5min末测得

气体的物质的量减少了20%,则0~5min内CO2的平均反应速率为 。

拓展提升

基本概念与理论的普通计算

1 五个含铁化学方程式的猜测:

Fe2O3 +CO??? 2FeO+CO2 ① FeO+CO??? Fe+CO2 ②

Fe3O4 +4CO??? 3Fe+4CO2 ③ 3Fe+4H2O(g)??? Fe3O4 +4H2 ④

4Fe+3O2 ??? 2Fe2O3 ⑤

专题6 速率与平衡

荩

76

总反应式:CO(g)+xH2O(g)+

1-x

2

O2(g)??? CO2(g)+xH2(g)。

当x=

8

9

时,在2L的容器内充入1.8mol反应物,达到平衡后气体的总量为1.7mol,求

0~10min内,v(CO)= 。

2 口腔内残留食物会发酵使口腔呈酸性,羟基磷灰石溶解导致牙齿受损,从而形成蛀

牙。有关反应为:Ca10(PO4)6(OH)2(s)+8H+(aq)??? 10Ca2+(aq)+6HPO2-

4 (aq)+

2H2O(l)。 为模拟酸对牙釉质的影响,在一密闭容器中加入牙釉质和盐酸,经过5h后,发

现溶液的pH 由3变化为4,则Ca2+ 的平均反应速率为 。

3 为了减少CO2的排放,利用CO2和 H2在一定条件下可以合成CH3OH,反应的化学方程

式为:CO2(g)+3H2(g)??? CH3OH(g)+H2O(g),在5L密闭容器中充入1molCO2

和3molH2,一定时间内混合气体中 CH3OH 的体积分数为φ(CH3OH)。若温度为

T 时,反应10min,φ(CH3OH)=30%,则0~10min内,CH3OH 的平均反应速率

v= 。

图象计算

4 已知在不同大小的恒容密闭容器中,分别投入相同物质的量的 NO与CO发生2NO(g)+

2CO(g)

催化剂

? ? ??? N2(g)+2CO2(g),达到平衡时 NO 的转化率与温度、压强的关系如图

6 1 3所示。若容器容积为100L,起始投入 NO和CO的物质的量均为0.1mol,达到a

点平衡状态所需的时间为5min。则这段时间内反应速率v(N2)= 。

图6 1 3

图6 1 4

5 可用工业废气中二氧化碳制备再生能源物质———甲醇。反应原理为:CO2(g)+3H2(g)???

CH3OH(g)+H2O(g)。 某温度下,向2L密闭容器中通入0.04molCO2和0.08molH2,

测得其压强(p)随时间(t)变化(图6 1 4)曲线所示。以CO2来表示5min内的化学反

应反应速率v(CO2)= 。

差量法计算

6 光照条件下,N2在催化剂表面与水发生反应:2N2(g)+6H2O(l)??? 4NH3(g)+3O2(g),

化学 专项提升

77

荩

在一定温度下,2L密闭容器内进行上述反应,5min后达到平衡,测得气体的质量增加了

2.16g,则0~5min内,N2的平均反应速率为 。

7 工业生产高纯硅涉及的反应之一为SiHCl3(g)+H2(g)

1000℃

? ? ??? Si(s)+3HCl(g)。 在恒

容密闭容器中反应10min后,气体密度减少了2.8g·L-1,则 HCl的平均反应速率为

。平衡后分离出产物高纯硅,逆反应速率将 (选填“增大”、“减小”或

“不变”)。

6.1.2 化学反应速率影响因素

好题精练

8 少量铁片与100mL0.01mol·L-1的稀盐酸反应,反应速率太慢。为了加快此反应速率而

不改变 H2的产量,可以使用如下方法中的 。

① 加 H2O ② 加KNO3溶液 ③ 滴入几滴浓盐酸

④ 加入少量铁粉 ⑤ 加 NaCl溶液 ⑥ 滴入几滴硫酸铜溶液

⑦ 升高温度(不考虑盐酸挥发) ⑧ 改用10mL0.1mol·L-1盐酸

9 Al或 Al Fe合金可用于还原脱除水体中的硝态氮(NO3 N)。在45℃、KNO3溶液起始

浓度4×10-3 mol·L-1、维持溶液呈中性并通入 Ar作保护气等条件下进行脱氮实验,结

果如图6 1 5所示。Al Fe合金1~2h比Al在3~4h的脱除速率快得多的原因可能

是 。

图6 1 5

图6 1 6

10 把在空气中久置的铝片5.0g投入盛有500mL0.5mol·L-1硫酸溶液的烧杯中,该铝片与

硫酸反应产生氢气的速率与反应时间可用如图6 1 6所示的坐标曲线来表示,完成下列

问题:

(1)曲线O→a段不产生氢气的原因是 。

(2)曲线a→b段,产生氢气的速率较慢的原因是 。

(3)曲线由b→c段,产生氢气的速率增加较快的主要原因是 。

(4)曲线在c点以后,产生氢气的速率逐渐下降的主要原因是 。

专题6 速率与平衡

荩

78

拓展提升

8 少量金属钠投入下列试剂中,反应最缓慢的是( )。

A.蒸馏水 B.0.1mol·L-1盐酸

C.0.1mol·L-1 NaOH 溶液 D.无水乙醇

9 把下列四种X的溶液,分别加入四个盛有10mL2mol·L-1盐酸的烧杯中,并均加水稀释

至50mL,此时X和盐酸缓慢地进行反应,其中反应速率最大的是( )。

A.20mL,3mol·L-1 B.20mL,1mol·L-1

C.10mL,4mol·L-1 D.10mL,2mol·L-1

10 足量的大理石颗粒与一定量某浓度的盐酸反应,为了减慢化学反应速率,同时又不影响产

生CO2的量,可以在盐酸中加入( )。

A.CaO B.H2O C.CH3COONa D.K2CO3

图6 1 7

11 将已除去氧化膜的镁条投入盛有稀盐酸的敞口容器中,产生

H2的速率v 与时间t的关系如图6 1 7所示,其中影响

t1~t2段速率的主要因素是( )。

A.H+ 的浓度

B.Cl- 的浓度

C.溶液的温度

D.体系的压强

12 下列条件一定能使反应速率加快的是 。

① 增加反应物的物质的量 ② 升高温度 ③ 缩小反应容器的体积

④ 加入生成物 ⑤ 加入 MnO2

13 反应3Fe(s)+4H2O(g)

高温

??Fe3O4(s)+4H2(g),在一可变容积的密闭容器中进行,试

回答:

(1)将容器的体积缩小一半,其反应速率 (选填“增大”、“不变”或“减小”,下同)。

(2)保持体积不变,充入水蒸气使体系压强增大,其反应速率 。

(3)保持体积不变,充入 N2使体系压强增大,其反应速率 。

(4)保持压强不变,充入 N2使容器的体积增大,其反应速率 。

14 CO2催化氢化可合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)??? CH3OH(g)+H2O(g)。 在2L容器中

充入4molCO2和 H2的混合气体,反应10min后,气体的总物质的量变为原来的75%。

则0~10min内,H2的平均反应速率为 。前5min内的v逆 (CH3OH)

(选填“大于”、“等于”或“小于”)前10min内的v逆 (CH3OH)。原因是

。

化学 专项提升

79

荩

6.2 化 学 平 衡

6.2.1 平衡基础

好题精练

1 硅是现代信息产业的基础材料。工业生产高纯硅涉及的反应之一为

SiHCl3(g)+H2(g)

1000℃

? ? ??? Si(s)+3HCl(g)。

该反应的平衡常数K= 。

2 煤炭是我国最主要的能源。煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、

固体燃料以及各种化工产品的工业过程。

已知该产业链中,有碳参与的某反应平衡常数表达式为K =

c(H2)·c(CO)

c(H2O)

,写出它所对

应反应的化学方程式: 。

3 对于反应:N2 +3H2

高温高压

? ? ???催化剂 2NH3,判断下列说法描述的状态是否达到化学平衡。

(1)①v(H2)正 =v(H2)逆 ( ) ②v(N2)正 =

1

3

v(H2)逆 ( )

③v(H2)∶v(NH3)=3∶2( )

(2)单位时间内消耗3molH2同时生成1molN2。( )

(3)3molH—H 键断裂同时,6molN—H 键断裂。( )

(4)① N(H2)不变( ) ②n(H2)不变( ) ③ m(H2)不变( )

④c(H2)不变( ) ⑤c(H2)∶c(N2)=3∶1( )

(5)恒温恒容:

① m总 不变( ) ②n总 不变( ) ③p 不变( ) ④ M平均 不变( )

⑤ρ不变( )

(6)恒温恒压:

① m总 不变( ) ②n总 不变( ) ③p 不变( ) ④ M平均 不变( )

⑤ρ不变( )

4 对于反应:H2(g)+I2(g)???2HI(g),判断下列说法描述的状态是否达到化学平衡。

(1)百分组成 HI%=I2%。( )

(2)c(HI)∶c(H2)∶c(I2)=2∶1∶1。( )

(3)温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化。( )

专题6 速率与平衡

荩

80

(4)温度和体积一定时,容器内压强不再变化。( )

(5)条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化。( )

(6)温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化。( )

(7)温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化。( )

拓展提升

1 在2L的密闭容器中进行如下反应:CO(g)+H2O(g)??? CO2(g)+H2(g),有如下数据:

实验 温度/℃

起始量/mol 平衡量/mol

CO H2O CO2 H2 CO2

① 650 2.0 1.0 0 0 0.8

② 800 2.0 2.0 0 0 1.0

下列说法正确的是( )。

A.正反应为吸热反应

B.实验①中,CO的转化率为40%

C.650℃时,化学平衡常数K=

8

3

D.实验①再加入1.0molH2O,重新达到平衡时,n(CO2)为1.6mol

2 在恒温恒容密闭容器中发生反应:X(s)+2Y(g)??? M(g)+G(g) ΔH。下列情况表明

反应达到平衡状态的是( )。

A.容器内气体压强不再改变 B.容器内气体密度不再改变

C.反应热ΔH 值不再改变 D.X的浓度不再改变

3 恒温恒容的密闭容器中发生反应:CO(g)+2H2(g)??? CH3OH(g)。 下列能判断反应已

达到平衡状态的是( )。

A.容器内气体密度保持不变

B.该反应的化学平衡常数保持不变

C.CO与CH3OH 的体积分数之比为1∶1

D.CO与CH3OH 的生成速率之比为1∶1

4 下列叙述中能肯定判断某化学平衡发生移动的是( )。

A.反应混合物的浓度的改变

B.反应混合物中各组分的含量的改变

C.正、逆反应速率的改变

D.反应物的转化率的改变

化学 专项提升

81

荩

6.2.2 化学平衡的移动

好题精练

5 在密闭容器中,使1molN2和3molH2混合发生下列反应:

N2(g)+3H2(g)??? 2NH3(g) ΔH<0

(1)达到平衡时,充入 N2并保持体积不变,平衡将 [(1)~(4)题选填“正向”、“逆

向”或“不”]移动。

(2)达到平衡时,充入氩气(Ar)并保持体积不变,平衡将 移动。

(3)达到平衡时,充入氩气(Ar),并保持压强不变,平衡将 移动。

(4)达到平衡时,将c(N2)、c(H2)、c(NH3)同时增大1倍,平衡 移动。

(5)保持体积不变,升高温度时,混合气体的平均相对分子质量 [(5)、(6)题选填

“变大”、“变小”或“不变”],密度 。

(6)当反应达到平衡时,N2和 H2的浓度比是 ;N2和 H2的转化率比是 。

6 一定条件下,在容积恒为2.0L的容器中,Fe和CO2发生如下反应:

CO2(g)+Fe(s)??? FeO(s)+CO(g)

保持温度不变的情况下,待反应达到平衡后再充入一定量的CO2,平衡 (选填“正

向”、“逆向”或“不”)移动,CO2的转化率 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。再加入

一定量的Fe,平衡 (选填“正向”、“逆向”或“不”)移动。

7 已知反应式:mX(g)+nY(?)??? pQ(s)+2mZ(g),反应已达平衡,此时c(X)=

0.3mol·L-1,其他条件不变,将容器缩小到原来的1

2

,c(X)=0.5mol·L-1,请回答下列问题。

(1)反应向 (选填“正向”、“逆向”或“不”)移动。

(2)Y (选填“一定”、“一定不”或“可能”)是固体或液体。

(3)系数n m(选填“>”、“<”或“=”)。

(4)Z的体积分数 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。

8 判断下列说法是否正确。

(1)平衡向正反应方向移动的瞬时,正反应的速率一定增大,逆反应的速率一定减小。( )

(2)平衡向正反应方向移动时,反应物的转化率一定增大。( )

(3)平衡向正反应方向移动时,平衡常数一定变大。( )

(4)平衡向正反应方向移动,生成物的百分含量一定增加。( )

(5)平衡向正反应方向移动,正反应速率大于逆反应速率。( )

(6)平衡向正反应方向移动,反应物浓度一定降低。( )

专题6 速率与平衡

荩

82

(7)升高温度,化学平衡常数增大,说明正反应一定是放热反应。( )

9 对于达到化学平衡状态的可逆反应,改变某一条件,关于化学反应速率的变化、化学平衡

的移动、化学平衡常数的变化全部正确的是( )。

选项 条件的改变 化学反应速率的改变 化学平衡的移动 化学平衡常数的变化

A 加入某一反应物 一定增大 可能正向移动 一定不变

B 增大压强 可能增大 一定移动 可能不变

C 升高温度 一定增大 一定移动 一定变化

D 加入(正)催化剂 一定增大 不移动 可能增大

拓展提升

5 在密闭容器中,一定条件下,进行如下反应:2SO2(g)+O2(g)??? 2SO3(g) ΔH<0;达

到平衡后,为提高该反应的速率且平衡向右移动,采取的正确措施是( )。

A.加催化剂同时增大压强 B.加催化剂同时升高温度

C.升高温度同时充入 N2 D.降低温度同时移走SO3

6 可逆反应mA(g)+nB(?)???pC(g)+qD(?)中A和C都是无色气体,当达到平衡后,下

列叙述正确的是( )。

A.若改变条件后,平衡正向移动,D的百分含量不一定增大

B.若升高温度,A的浓度增大,说明正反应是吸热反应

C.若增大压强,平衡不移动,说明m+n一定等于p+q

D.若增加B的量平衡移动后体系颜色加深,说明B必是气体

7 下列关于可逆反应 A(?)+2B(s)??? C(g) ΔH>0的叙述正确的是( )。

A.当反应达到平衡之后,气体摩尔质量不变,则反应达到平衡状态

B.平衡后,恒温下扩大容器体积,再次平衡后气体密度一定减小

C.平衡后,恒容下升高温度,再次平衡后气体中C的体积分数可能减少

D.平衡后,恒温恒容下,通入气体C,气体C的浓度可能不变

8 在容积不变的密闭容器中,有反应:A(g)+B(g)??? 2C(g)+D(s)。 在一定温度下,能表

明该反应达到平衡的是下列物理量中的( )。

A.混合气体的压强 B.混合气体的质量

C.混合气体的总物质的量浓度 D.混合气体的平均摩尔质量

9 将BaO2放入密闭真空容器中,反应2BaO2(s)??? 2BaO(s)+O2(g)达到平衡。保持温度

不变,缩小容器容积,体系重新达到平衡时,下列说法正确的是( )。

A.平衡常数减小 B.BaO量不变 C.氧气浓度不变 D.BaO2量增加

化学 专项提升

83

荩

10 据报道,在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实:

2CO2(g)+6H2(g)??? CH3CH2OH(g)+3H2O(g),下列叙述错误的是( )。

A.使用Cu Zn Fe催化剂可大大提高生产效率

B.反应需在300℃进行可推测该反应是吸热反应

C.充入大量CO2气体可提高 H2的转化率

D.从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH 和 H2O可提高CO2和 H2的利用率

11 某温度下,在密闭容器中发生可逆反应的平衡常数K =

c2(C)

c(A)·c3(B)

。 当反应达到平衡

时,n(A)∶n(B)∶n(C)=2∶2∶1。若保持温度不变,以2∶2∶1的物质的量之比再充入

A、B、C,则( )。

A.K 值增大 B.达到新平衡后,C的体积分数增大

C.平衡不移动 D.达到新平衡后,v(A)比原平衡增大

6.2.3 化学平衡在生产生活中的应用

好题精练

10 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 。

A.钢铁在潮湿的空气中容易生锈

B.黄绿色的氯水光照后颜色变浅

C.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气

D.氨气的合成中,往往通入过量氮气

E.500℃左右的温度比室温更有利于合成氨反应

F.氨水应密闭保存,放置在低温处

G.工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率

H.工业合成SO3采用 V2O5作催化剂

I.由 H2、I2蒸气、HI气体组成的平衡体系减压后颜色变浅

J.在硫酸亚铁溶液中,加入铁粉以防止氧化变质

K.侯氏制碱采用通入氨气、冷却、加入食盐的方法从母液中提取氯化铵

L.热的纯碱溶液去油污效果更好

M.加热蒸干 AlCl3溶液不能得到无水 AlCl3

N.铵态氮肥与草木灰不能混合使用

拓展提升

12 向新制氯水中加入少量下列物质,能增强溶液漂白能力的是( )。

A.碳酸钙粉末 B.稀硫酸 C.氯化钙溶液 D.二氧化硫水溶液

专题6 速率与平衡

荩

84

13 下列实验操作或现象不能用勒夏特列原理解释的是( )。

A.卤化银沉淀的转化 B.配制FeCl3溶液

C.酯水解程度比较 D.探究石灰石与稀盐酸在密闭环境下的反应

14 下列事实不能用平衡移动原理解释的是( )。

A.开启啤酒瓶后,

瓶 中 马 上 泛 起

大量泡沫

B.由 H2 (g)、I2 (g)、

HI(g)组成的平衡体

系加压后颜色变深

C.实验室制取乙酸

乙酯时,将乙酸乙

酯不断蒸出

D.石灰岩受地下水长期

溶蚀形成溶洞

6.3 图 象 综 合

6.3.1 时间相关图象

好题精练

1 密闭容器中发生下列反应N2(g)+3H2(g)??? 2NH3(g) ΔH<0,如图6 3 1所示是

某一时间段中反应速率与反应时间的曲线关系图。回答下列问题:

(1)可能处于平衡状态的时间段是 。

化学 专项提升

85

荩

(2)t1时刻,体系 (填写可能改变的外界条件,下同),平衡左移;t4时刻,体系

,平衡左移。

(3)下列时间段中,氨的百分含量最高的是 。

A.t0~t1 B.t2~t3 C.t3~t4 D.t5~t6

图6 3 1

图6 3 2

2 如图6 3 2所示是可逆反应A+B???C(g)+3D的化学反应速率与化学平衡随外界条

件改变而变化的情况,由此推断错误的是( )。

A.正反应是放热反应 B.A一定是气体

C.D一定不是气体 D.B可能是气体

3 可逆反应mA(g)+nB(g)??? pC(g)+gD(g)的v t图象如图6 3 3(a)所示,若其他

条件都不变,只是在反应前加入合适的催化剂,则其v t图象如图6 3 3(b)所示。

①a1 =a2 ②a1 <a2 ③b1 =b2 ④b1 <b2 ⑤t1 >t2 ⑥t1 =t2

⑦ 两图中阴影部分面积相等 ⑧ 图(b)中阴影部分面积更大。

以上所列正确的有 。

图6 3 3

拓展提升

1 氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应

制得:3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)

高温

??? Si3N4(s)+6CO(g)。 达到平衡后,改变某一外界

专题6 速率与平衡

荩

86

条件,反应速率(v)与时间(t)的关系如图6 3 4所示。

若不改变 N2、CO的量,则图中t4时引起平衡移动的条件可能是 。

图中t6时引起变化的条件是 ;图中表示平衡混合物中CO的含量最高的

一段时间是 。

图6 3 4

图6 3 5

2 已知:A(g)+2B(g)??? 3C(g) ΔH<0,向一恒温恒容的密闭容器中充入1molA和

3molB发生反应,t1时达到平衡状态Ⅰ,在t2时改变某一条件,t3时重新达到平衡状态Ⅱ,

正反应速率(v)随时间(t)的变化如图6 3 5所示。下列说法正确的是( )。

A.t2时改变的条件:向容器中加入C B.容器内压强不变时,表明反应达到平衡

C.平衡时A的体积分数(φ):φ(Ⅱ)<φ(Ⅰ) D.平衡常数(K):K(Ⅱ)=K(Ⅰ)

6.3.2 其他与时间相关图象

好题精练

图6 3 6

4 在密闭容器内发生反应:3FeO(s)+H2O(g)??? Fe3O4(s)+H2(g)

ΔH>0,H2O和 H2物质的量随时间的变化如图6 3 6所示,2min时

仅改变一个条件,改变的条件是( )。

A.减小n(H2O) B.增加n(H2)

C.增大压强 D.升高温度

5 可逆反应2A(g)+B(g)??? 2C(g),分别在不同条件下反应,根据图

6 3 7所示填空:

图6 3 7

化学 专项提升

87

荩

(1)比较T1和T2温度高低:T1 T2;比较p1和p2压强大小:p1 p2。

(2)正反应是 热反应。

(3)X代表的物质是 (选填“A”、“B”或“C”)。

拓展提升

图6 3 8

3 已知某可逆反应mA(g)+nB(g)??? pC(g) ΔH。在密闭

容器中进行该反应,测得在不同时间t、温度T 和压强p 与反

应物B在混合气中的百分含量B%的关系曲线如图6 3 8

所示,下列有关说法正确的是( )。

A.T1 <T2,p1 >p2,m +n >p,ΔH >0

B.T1 >T2,p2 >p1,m +n <p,ΔH >0

C.T2 >T1,p2 >p1,m +n <p,ΔH >0

D.T1 >T2,p2 >p1,m +n >p,ΔH <0

4 可逆反应aA(g)+bB(g)???cC(g)+dD(g) ΔH,同时符合图6 3 9中两图各曲线的

是( )。

A.a+b>c+d,T1 >T2,ΔH >0 B.a+b>c+d,T1 <T2,ΔH <0

C.a+b<c+d,T1 >T2,ΔH >0 D.a+b<c+d,T1 <T2,ΔH <0

图6 3 9 图6 3 10

5 在体积固定的密闭容器中,进行如下可逆反应:A(g)+B(g)??? 2C(g),在反应过程中体

系的温度持续升高,实验测得混合气体中C的含量与温度关系如图6 3 10所示。下列

说法正确的是( )。

A.此反应的正反应是吸热反应

图6 3 11

B.反应在T2时达到平衡

C.T3时正反应速率大于逆反应速率

D.T3时正反应速率小于T1时正反应速率

6 恒容密闭容器中,BaSO4(s)+4H2(g)??? BaS(s)+

4H2O(g)在不同温度下达平衡时,各组分的物质的量

(n)如图6 3 11所示。下列说法正确的是( )。

专题6 速率与平衡

荩

88

A.该反应的ΔH<0

B.a为n(H2O)随温度的变化曲线

C.向平衡体系中充入惰性气体,平衡不移动

图6 3 12

D.向平衡体系中加入BaSO4,H2的平衡转化率增大

7 反应X??2Z经历两步:Ⅰ.X →Y;Ⅱ.Y →2Z。

反应体系中X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如

图6 3 12所示。下列说法不正确的是( )。

A.a为c(X)随t的变化曲线

B.t1时,c(X)=c(Y)=c(Z)

C.t2时,Y的消耗速率大于生成速率

D.t3后,c(Z)=2c0-c(Y)

8 某温度下,降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合,反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图

图6 3 13

6 3 13所示。已知反应物消耗一半所需的时间

称为半衰期,下列说法错误的是( )。

A.其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应速率越大

B.其他条件相同时,降冰片烯浓度越大,反应速率越大

C.条件①,反应速率为0.012mol·L-1·min-1

D.条件②,降冰片烯起始浓度为3.0mol·L-1时,

半衰期为62.5min

6.3.3 双自变量图象

好题精练

6 对于可逆反应mA(g)+nB(g)??? pC(g)+qD(g) ΔH,A的转化率和温度、压强的关

系如图6 3 14(a)所示,物质 A的百分含量和压强、温度的关系如图6 3 14(b)所示。

图6 3 14(a)

图6 3 14(b)

(1)由图6 3 14(a)可判断:

ΔH 0,m +n p+q。

化学 专项提升

89

荩

(2)由图6 3 14(b)可判断:

m +n p+q,ΔH 0。

拓展提升

9 反应:L(s)+aG(g)??? bR(g)达到平衡时,温度和压强对该反应的影响如图6 3 15

所示。压强p1>p2,x 轴表示温度,y轴表示平衡混合气体中 G的体积分数。下列判断:

① 该正反应是放热反应﹔② 该正反应是吸热反应﹔③a >b;④a <b。

其中正确的是 。

图6 3 15 图6 3 16

10 对于反应:2SO3(g)??? 2SO2(g)+O2(g) ΔH>0,L(L1、L2)、x 可分别代表压强或温

度,如图6 3 16表示SO3(g)的平衡转化率随x 与L 的变化关系。则下列判断正确的

是( )。

A.x 代表温度,L 代表压强

B.L 代表温度,x 代表压强

C.L1 >L2

D.L1 <L2

11 一定条件下,CH4与 H2O(g)发生反应:CH4(g)+H2O(g)??? CO(g)+3H2(g),设

图6 3 17

起始n(H2O)

n(CH4)

= Z,在恒压下,平衡时 CH4的体积分数

φ(CH4)与Z 和T 的关系如图6 3 17所示。下列说法

正确的是( )。

A.该反应的焓变ΔH>0

B.图中Z 的大小为a >3>b

C.图中X 点对应的平衡混合物中n(H2O)

n(CH4)

=3

D.温度不变时,图中X 点对应的平衡在加压后φ(CH4)减小

12 向密闭容器中加入一定量CaCO3,1000℃下发生反应:CaCO3(s)???CaO(s)+CO2(g),

保持温度不变,容器内最终二氧化碳浓度与容器容积的关系如图6 3 18所示。下列说

专题6 速率与平衡

荩

90

法正确的是( )。

A.平衡常数量:KX =KY >KZ

B.从Y →Z,平衡逆向移动

C.容积为10L时,CaCO3的平衡分解率为50%

D.容积为40L时,再加入一定量CaCO3,CO2的浓度不发生变化

图6 3 18 图6 3 19

13 一定温度下,向三个容积不等的恒容密闭容器中分别投入 2 molNOCl,发生反应:

2NOCl(g)??? 2NO(g)+Cl2(g)。tmin后,三个容器中 NOCl的转化率如图6 3 19

中A、B、C 三点。下列叙述正确的是( )。

A.A 点延长反应时间,可以提高 NOCl的转化率

B.A、B 两点的压强之比为25︰28

C.tmin时,C 点v正 <v逆

D.容积为aL的容器达到平衡后再投入1molNOCl、1molNO,平衡不移动

高考速递

1 (2022·湖南)向体积均为1L的两恒容容器中分别充入2molX和1molY发生反应:

图6 3 20

2X(g)+Y(g)??? Z(g) ΔH,其中甲为绝热过程,乙

为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如

图6 3 20所示。下列说法正确的是( )。

A.ΔH>0

B.气体的总物质的量:na <nc

C.a点平衡常数:K >12

D.反应速率:va正 <vb正

2 (2022·河北)恒温恒容条件下,向密闭容器中加入一定量 X,发生反应的化学方程式为

Ⅰ.X??? Y;Ⅱ.Y??? Z。反应Ⅰ的速率v1=k1c(X),反应Ⅱ的速率v2=k2c(Y),式中

k1、k2 为速率常数。图6 3 21(a)为该体系中 X、Y、Z浓度随时间变化的曲线,图

6 3 21(b)为反应Ⅰ和Ⅱ的lnk1

T

曲线。下列说法错误的是( )。

化学 专项提升

91

荩

图6 3 21(a)

图6 3 21(b)

A.随c(X)的减小,反应Ⅰ、Ⅱ的速率均降低

B.体系中v(X)=v(Y)+v(Z)

C.欲提高Y的产率,需提高反应温度且控制反应时间

D.温度低于T1时,总反应速率由反应Ⅰ决定

3 (2020·江苏)CH4与CO2重整生成 H2和CO的过程中主要发生下列反应:

CH4(g)+CO2(g)??2H2(g)+2CO(g) ΔH=+247.1kJ·mol-1

H2 (g)+CO2(g)?? H2O(g)+CO(g) ΔH=+41.2kJ·mol-1

图6 3 22

在恒压、反应物起始物质的量比n(CH4)∶n(CO2)=

1∶1条件下,CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲

线如图6 3 22所示。下列有关说法正确的是( )。

A.升高温度、增大压强均有利于提高CH4的平衡转化率

B.曲线B表示CH4的平衡转化率随温度的变化

C.相同条件下,改用高效催化剂能使曲线A曲线B相重叠

D.恒压、800K、n(CH4)∶n(CO2)=1∶1条件下,反应

至CH4转化率达到X 点的值,改变除温度外的特定

条件继续反应,CH4转化率能达到Y 点的值

6.4 速率平衡综合

好题精练

1 一定温度下,向 1.0L 恒容密闭容器中充入 1.0 molPCl5 发生反应:PCl5(g)???

PCl3(g)+Cl2(g)。 反应过程中测定的部分数据见下表。下列说法错误的是( )。

t/s 0 50 150 250 350

n(PCl3)/mol 0 0.16 0.19 0.20 0.20

专题6 速率与平衡

荩

92

A.0~250s,反应过程中气体平均摩尔质量逐渐减小

B.反应到250s时,产生的 Cl2 体积为4.48L(标准状况)

C.对平衡后体系降温,混合气体密度减小,则 PCl5 的状态一定发生变化

D.其他条件相同时,向平衡后体系再充入等物质的量的 PCl5 和PCl3,此时v正 >v逆

2 如图6 4 1(a)所示,在一定温度下,将等量的气体分别通入起始体积相同的密闭容器Ⅰ

和Ⅱ中,使其发生反应,t0时容器Ⅰ中达到化学平衡,X、Y、Z的物质的量的变化如图

6 4 1(b)所示。则下列有关推断正确的是( )。

图6 4 1(a)

图6 4 1(b)

A.该反应的化学方程式为3X+2Y??? 2Z

B.若两容器中均达到平衡时,两容器的体积V(Ⅰ)<V(Ⅱ),则容器达到平衡所需时间

大于t0

C.若两容器中均达到平衡时,两容器中Z的物质的量分数相同,则Y为固态或液态

D.若达平衡后,对容器Ⅱ升高温度时其体积增大,说明Z发生的反应为吸热反应

3 以生物材质(以C计)与水蒸气反应制取 H2是一种低耗能、高效率的制 H2方法。该方法

由气化炉制造 H2和燃烧炉再生CaO两步构成。气化炉中涉及的反应有:

Ⅰ.C(s)+H2O(g)??? CO(g)+H2(g);Ⅱ.CO(g)+H2O(g)??? CO2(g)+H2(g);

Ⅲ.CaO(s)+CO2(g)???CaCO3(s)。

(1)该工艺制 H2总反应可表示为C(s)+2H2O(g)+CaO(s)???CaCO3(s)+2H2(g),该

反应的平衡常数表达式为 。

(2)对于反应Ⅰ,不同温度和压强对 H2产率影响如表所示。

温度 p1/MPa p2/MPa

500℃ 45.6% 51.3%

700℃ 67.8% 71.6%

该反应是 (选填“吸热”或“放热”)反应,p1 (选填“>”、“<”或“=”)

p2;下列图象正确的是 。

化学 专项提升