2022-2023學(xué)年廣東省佛山市第一中學(xué)高二上學(xué)期10月月考化學(xué)試題(解析版)_第1頁
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試卷第=page2222頁,共=sectionpages2222頁試卷第=page2121頁,共=sectionpages2222頁廣東省佛山市第一中學(xué)2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期10月月考化學(xué)試題學(xué)校:___________姓名:___________班級:___________考號:___________一、單選題1.下列各組熱化學(xué)方程式中,化學(xué)反應(yīng)的ΔH前者小于后者的有①H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH1;H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)ΔH2②S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH3;S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH4③N2O4(g)2NO2(g)ΔH5;2NO2(g)N2O4(g)ΔH6④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)ΔH7;CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)ΔH8⑤1/2H2SO4(濃,aq)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH9HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH10⑥C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH11;C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH12A.2項 B.3項 C.4項 D.5項【答案】B【詳解】①通過比較氫氣與氯氣、溴蒸氣反應(yīng)的條件及現(xiàn)象可知,氫氣與氯氣反應(yīng)放出的熱量多,則△H1<△H2,符合題意;②固態(tài)硫變?yōu)闅鈶B(tài)硫過程中吸熱,所以氣態(tài)硫燃燒放出的熱量多,則△H3<△H4,符合題意;③N2O4(g)2NO2(g)ΔH5>0,2NO2(g)N2O4(g)ΔH6<0,則△H5>△H6,不符合題意;④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)為吸熱反應(yīng),△H7>0,CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2為放熱反應(yīng),△H8<0,則△H7>△H8,不符合題意;⑤濃硫酸稀釋要放出熱量,△H9<△H10,符合題意;⑥一氧化碳是碳單質(zhì)不完全燃燒的產(chǎn)物,碳單質(zhì)完全燃燒生成二氧化碳時放熱更多,所以△H11>△H12,,不符合題意;符合題意的有3項,B正確。故選B。2.下列有關(guān)有效碰撞理論和活化能的認(rèn)識,正確的是A.增大壓強(對于氣體反應(yīng)),活化分子總數(shù)增大,故反應(yīng)速率增大B.溫度升高,分子動能增加,反應(yīng)所需活化能減小,故反應(yīng)速率增大C.選用適當(dāng)?shù)拇呋瘎?,分子運動加快,增加了碰撞頻率,故反應(yīng)速率增大D.H+和OH-的反應(yīng)活化能接近于零,反應(yīng)幾乎在瞬間完成【答案】D【詳解】A.反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng),增大壓強,體積減小,活化分子總數(shù)不變,但活化分子濃度增大,反應(yīng)速率增大,故A錯誤;B.溫度升高,更多分子吸收能量成為活化分子,反應(yīng)速率增大,活化能不變,故B錯誤;C.使用催化劑,降低活化能,使更多分子成為活化分子,反應(yīng)速率增大,故C錯誤;D.酸和堿反應(yīng)不需要外界做功的條件下就能發(fā)生,說明它們已經(jīng)處于活躍狀態(tài),因此活化能非常小,故D正確。答案選D。3.下列事實不能用勒夏特列原理解釋的是A.打開汽水瓶有氣泡從溶液中冒出B.由H2、I2(g)、HI氣體組成的平衡減壓后顏色變淺C.實驗室用排飽和食鹽水法收集氯氣D.合成氨工廠采用增大壓強以提高原料的利用率【答案】B【詳解】A.氣體的溶解度隨壓強增大而增大,常溫下時打開汽水瓶時,瓶內(nèi)的壓強減小,因此瓶內(nèi)的CO2會從瓶中逸出,可以用勒夏特列原理解釋,故A不符合;B.H2和I2反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g),減小壓強增大容器的體積,組分濃度減小,則氣體顏色變淺,但減小壓強平衡不移動,不能用勒夏特列原理解釋,故B符合;C.Cl2溶于水:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,NaCl完全電離出Na+和Cl-,增加c(Cl-),使平衡向逆反應(yīng)方向進行,可以用勒夏特列原理解釋,故C不符合;D.合成氨氣:N2(g)+3H2(g)NH3(g),增大壓強,平衡向正反應(yīng)方向進行,可以用勒夏特列原理解釋,故D不符合;故選B。4.N2(g)+3H2(g)→2NH3(g)△H<0.當(dāng)反應(yīng)達到平衡時,下列措施能提高N2轉(zhuǎn)化率的是①降溫②恒壓通入惰性氣體③增加N2的濃度④縮小體積增大壓強A.①④ B.①② C.②③ D.③④【答案】A【詳解】正反應(yīng)是放熱反應(yīng),降低溫度平衡向正反應(yīng)方向進行,氮氣轉(zhuǎn)化率增大,①正確;正反應(yīng)是體積減小的可逆反應(yīng),恒壓通入惰性氣體,則容器容積必然增大,相當(dāng)于降低壓強,平衡向逆反應(yīng)方向進行,氮氣轉(zhuǎn)化率降低,②錯誤;增加氮氣濃度平衡向正反應(yīng)方向進行,但氮氣轉(zhuǎn)化率降低,③錯誤;增大壓強平衡向正反應(yīng)方向進行,氮氣轉(zhuǎn)化率增大,④正確,綜上所述,①④符合題意,故答案選A。5.在一定溫度下,在恒定容積的密閉容器中進行的可逆反應(yīng)A2(g)+B2(g)?2AB(g)達到化學(xué)平衡的標(biāo)志是A.容器內(nèi)的總壓強不隨時間而變化B.反應(yīng)速率v(A2)=v(B2)=v(AB)C.單位時間內(nèi)有nmolA2生成的同時就有2nmolAB生成D.容器內(nèi)混合氣體的密度不隨時間而變化【答案】C【分析】判定可逆反應(yīng)是否達到化學(xué)平衡狀態(tài),一般有以下兩種方法:1、v正=v逆,即正逆反應(yīng)速率相等;2.變量不變,包括某組分的含量、氣體的顏色、密度、平均相對分子質(zhì)量、體系的總壓強等。【詳解】A.該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體的化學(xué)計量數(shù)之和相等,因此壓強不是變量,根據(jù)分析,壓強不變不能判斷是否達到平衡狀態(tài),A不符合題意;B.化學(xué)反應(yīng)中,各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,因此v(A2):v(B2):v(AB)=1:1:2,v(A2)=v(B2)=v(AB),與反應(yīng)是否平衡無關(guān),B不符合題意;C.單位時間內(nèi)生成nmolA2同時生成2nmolAB,說明v正=v逆,可以判定反應(yīng)達到平衡狀態(tài),C符合題意;D.反應(yīng)前后質(zhì)量守恒,因此m不變,容積恒定,因此V不變,根據(jù)ρ=,ρ為定值,不能判定反應(yīng)是否平衡,D不符合題意;故選C。6.我國化學(xué)家研究的一種新型光催化劑(碳納米點/氮化碳)可以利用太陽光高效實現(xiàn)分解水,其原理如圖所示。下列說法正確的是A.總反應(yīng)為H2O2=H2+O2B.水分解過程中,H2O2作催化劑C.若反應(yīng)Ⅱ是放熱反應(yīng),則反應(yīng)Ⅰ可能是吸熱反應(yīng)也可能是放熱反應(yīng)D.反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ均存在O-H鍵的斷裂【答案】D【詳解】A.過程I是水分解為氫氣和過氧化氫,過程II是過氧化氫分解為氧氣和水,整個過程是水分解為氫氣和氧氣,總反應(yīng)為2H2O2H2↑+O2↑,A錯誤;B.H2O2是中間產(chǎn)物,不是催化劑,B錯誤;C.水分解是吸熱反應(yīng),在此過程中,水分解分兩步進行,若反應(yīng)II是放熱反應(yīng),則反應(yīng)I一定是吸熱反應(yīng)不可能是放熱反應(yīng),C錯誤;D.由歷程圖可知,過程I是水分解為氫氣和過氧化氫,過程II是過氧化氫分解為氧氣和水,均存在O-H鍵的斷裂,D正確;故答案為:D。7.下列說法或表示方法正確的是A.等質(zhì)量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒,后者放出的熱量多B.由C(s,石墨)=C(s,金剛石)ΔH=+119kJ·mol-1可知,金剛石比石墨穩(wěn)定C.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1,若將含0.5molH2SO4的濃硫酸與含1molNaOH的稀溶液混合,放出的熱量大于57.3kJD.在25℃、101kPa時,2gH2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8kJ熱量,表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式表示為2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1【答案】C【詳解】A.硫固體變成硫蒸氣要吸熱,故等質(zhì)量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒,前者放出的熱量多,A錯誤;B.能量越低越穩(wěn)定,故石墨更穩(wěn)定,B錯誤;C.濃硫酸加水稀釋過程要放熱,酸堿中和要放出熱量,因此發(fā)生中和反應(yīng)時放出的熱量要大于57.3kJ,C正確;D.表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式中氫氣的系數(shù)應(yīng)為1,代表1mol氫氣完全燃燒,D錯誤;故選C。8.已知:NO和O2轉(zhuǎn)化為NO2的反應(yīng)機理如下:①2NO(g)N2O2(g)(快)

△H1<0

平衡常數(shù)K1②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢)

△H2<0

平衡常數(shù)K2下列說法正確的是

圖aA.2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的△H=-(△H1+△H2)B.反應(yīng)②的速率大小決定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反應(yīng)速率C.反應(yīng)過程中的能量變化可用圖a表示D.2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的平衡常數(shù)【答案】B【詳解】A.根據(jù)蓋斯定律分析,①+②即可得到反應(yīng),2NO(g)+O2(g)2NO2(g),故反應(yīng)熱為△H=△H1+△H2,故A錯誤;B.反應(yīng)慢的速率決定總反應(yīng)速率,所以反應(yīng)②的速率大小決定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反應(yīng)速率,故B正確;C.圖a表示前者為吸熱,與題中信息不符合,故C錯誤;D.因為反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)為①+②的結(jié)果,所以其平衡常數(shù)K=K1K2,故D錯誤;故選B。9.某同學(xué)按圖1所示裝置,探究鹽酸與NaOH溶液反應(yīng)的熱效應(yīng),測得燒杯中溶液溫度隨加入a溶液的體積變化關(guān)系如圖2所示。下列判斷錯誤的是A.a(chǎn)可能是NaOH溶液B.x、y兩點對應(yīng)的溶液中,參加反應(yīng)的酸、堿質(zhì)量比不變C.由圖2可知該反應(yīng)存在化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能D.往y點對應(yīng)溶液中加入Fe粉,有氣泡產(chǎn)生【答案】D【詳解】A.實驗?zāi)康氖翘骄葵}酸與NaOH溶液反應(yīng)的熱效應(yīng),可以將NaOH溶液滴入鹽酸中,則a可能是NaOH溶液,故A正確;B.由NaOH+HCl=NaCl+H2O知,x、y兩點對應(yīng)的溶液中,參加反應(yīng)的酸、堿物質(zhì)的量均為1:1,則質(zhì)量比不變,故B正確;C.由圖2可知,隨著反應(yīng)進行,溫度升高,則該反應(yīng)存在化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能,故C正確;D.由圖象知,y點溫度最高,鹽酸和氫氧化鈉恰好完全反應(yīng),此時溶液為氯化鈉溶液,加入Fe粉,無氣泡產(chǎn)生,故D錯誤;故選D。10.在密閉容器中的一定量混合氣體發(fā)生反應(yīng),xA(g)+yB(g)zC(g),平衡時測得A的濃度為0.50mol·L-1,保持溫度不變,將容器的容積縮小為原來的一半,再達平衡時,測得A的濃度升高為0.90mol·L-1。下列有關(guān)判斷正確的是(

)A.x+y>z B.平衡向逆反應(yīng)方向移動C.B的轉(zhuǎn)化率減小 D.C的體積分?jǐn)?shù)減小【答案】A【分析】保持溫度不變,將容器的容積縮小為原來的一半,若平衡不移動,A的濃度為1mol·L-1,而平衡時測得A的濃度變?yōu)?.90mol·L-1,說明A的濃度是減小的,則體積減小、壓強增大平衡正向移動?!驹斀狻緼.增大壓強,平衡正向移動,則正向為氣體體積減小的反應(yīng),故x+y>z,故A正確;B.由上述分析可知,平衡正向移動,故B錯誤;C.因平衡正向移動,故B的轉(zhuǎn)化率增大,故C錯誤;D.平衡正向移動,C的體積分?jǐn)?shù)增大,故D錯誤;故選A。11.對于平衡體系mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)

△H=bkJ·mol-1,下列結(jié)論中錯誤的是A.保持其它條件不變,升高溫度,D的體積分?jǐn)?shù)增大說明該反應(yīng)的B.若平衡時,A、B的轉(zhuǎn)化率相等,說明反應(yīng)開始時,A、B的物質(zhì)的量之比為C.若溫度不變,且,將容器的體積縮小到原來的一半,達到新平衡時A的濃度相比原來的濃度增大了D.若,則向含有氣體的平衡體系中再加入的B氣體,達到新平衡時,氣體的總物質(zhì)的量等于【答案】A【詳解】A.保持其它條件不變,如升高溫度,D的體積分?jǐn)?shù)增大,說明升溫后平衡向著正向移動,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),其該反應(yīng)的△H>0,故A錯誤;B.若平衡時,A、B的轉(zhuǎn)化率相等,則起始物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,則說明反應(yīng)開始時,A、B的物質(zhì)的量之比為,故B正確;C.若溫度不變,且,將容器的體積縮小到原來的一半,平衡逆向移動,達到新平衡時A的濃度相比原來的濃度增大了,故C正確;D.若m+n=

p+

q,可知反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變,則往含有amol氣體的平衡體系中再加入amol的B,達到新平衡時,氣體的總物質(zhì)的量等于2a,故D正確;故選A。12.在2CO(g)的反應(yīng)中,現(xiàn)采取下列措施,其中能夠使反應(yīng)速率增大的措施是①縮小體積,增大壓強

②增加碳的量

③通入CO2

④恒容下充入N2⑤恒壓下充入N2A.①④ B.②③⑤ C.①③ D.①②④【答案】C【詳解】①該反應(yīng)為氣體參加的反應(yīng),縮小體積,增大壓強,反應(yīng)速率加快,①正確;②碳為固體,增加碳的量,不影響化學(xué)反應(yīng)速率,②錯誤;③恒容通入CO2,反應(yīng)物濃度增大,反應(yīng)速率加快,③正確;④恒容下充入N2,參與反應(yīng)的各物質(zhì)濃度不變,反應(yīng)速率不變,④錯誤;⑤恒壓下充入N2,容器體積增大,參與反應(yīng)的各物質(zhì)濃度減小,反應(yīng)速率減小,⑤錯誤;綜上分析,①③可使反應(yīng)速率增大,故C正確;答案選C。13.已知:,向2L密閉容器中投入2molA與2molB,2s后,A剩余1mol,測得,下列推斷正確的是A. B.C.B的轉(zhuǎn)化率為75% D.反應(yīng)前后的壓強之比為8∶7【答案】C【詳解】A.2s后,Δn(A)=1mol,Δn(D)=0.25mol?L-1?s-12L2s=1mol,則z=2,A錯誤;B.體系中,A為固態(tài),無法表示其化學(xué)反應(yīng)速率,B錯誤;C.2s后,Δn(B)=Δn(A)=1mol=1.5mol,則B的轉(zhuǎn)化率為=75%,C正確;D.反應(yīng)前,容器內(nèi)氣體總物質(zhì)的量為2mol;2s后,容器內(nèi)的氣體為0.5molB、1molC和1molD,氣體總物質(zhì)的量為2.5mol;反應(yīng)前后,容器內(nèi)壓強之比等于容器內(nèi)氣體總物質(zhì)的量之比,即容器內(nèi)壓強之比為2mol:2.5mol=4:5,D錯誤;故選C。14.以太陽能為熱源,熱化學(xué)硫碘循環(huán)分解水是一種高效、環(huán)保的制氫方法,其流程圖如下:相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為反應(yīng)I:SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq)△H1=-213kJ/mol反應(yīng)Ⅱ:H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+O2(g)△H2=+327kJ/mol反應(yīng)Ⅲ:2HI(aq)=H2(g)+I2(g)△H3=+172kJ/mol下列說法不正確的是A.該過程實現(xiàn)了太陽能到化學(xué)能的轉(zhuǎn)化B.SO2和I2對總反應(yīng)起到了催化劑的作用C.總反應(yīng)的熱化學(xué)力程式為2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)△H=+286kJ/molD.該過程使水分解制氫反應(yīng)更加容易發(fā)生,但總反應(yīng)的△H不變【答案】C【詳解】A.由圖可知利用太陽能使化學(xué)反應(yīng)發(fā)生,則太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,A正確;B.由圖可知總反應(yīng)為水分解生成氧氣、氫氣,則SO2和I2對總反應(yīng)起到了催化劑的作用,B正確;C.由蓋斯定律可知,I+II+III得到H2O(l)═H2

(g)+O2(g)

△H=(-213kJ?mol-1)+(+327kJ?mol-1)+(+172kJ?mol-1)=+286kJ?mol-1,C錯誤;D.催化劑降低反應(yīng)的活化能,不影響焓變,則該過程降低了水分解制氫反應(yīng)的活化能,但總反應(yīng)的△H不變,D正確;故答案為:C。15.一定條件下,反應(yīng)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)△H>0,達到平衡時N2的體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是A.壓強:p1>p2 B.a(chǎn)點:2v正(NH3)=3v逆(H2)C.a(chǎn)點:NH3的轉(zhuǎn)化率為 D.b、c兩點對應(yīng)的平衡常數(shù):Kc>Kb【答案】D【詳解】A.相同溫度時,p2到p1,N2的體積分?jǐn)?shù)增大,說明平衡正向移動,此時氣體系數(shù)之和增大,說明改變的條件是減小壓強,所以p2>p1,A項不符合題意;B.平衡時,正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,且,即,B項不符合題意;C.a(chǎn)點為平衡點,假設(shè)反應(yīng)開始時NH3的物質(zhì)的量為1mol,消耗的NH3為xmol,此時N2的體積分?jǐn)?shù)為,解得x=0.125,NH3的轉(zhuǎn)化率為,C項不符合題意;D.b、c兩點均為平衡態(tài),且c點溫度高,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度升高,平衡正向移動,平衡常數(shù)增大,所以c點平衡常數(shù)大,D項符合題意;故正確選項為D。16.科技工作者運用DFT計算研究在甲醇鈀基催化劑表面上制氫的反應(yīng)歷程如下圖所示。其中吸附在鈀催化劑表面上的物種用*標(biāo)注。下列說法正確的是A.該反應(yīng)是放熱反應(yīng)B.甲醇在不同催化劑表面上制氫的反應(yīng)歷程完全相同C.CH3OH(g)?CO(g)+2H2(g)的△H=+157.2kJ?mol-1D.該歷程中的最大能壘(活化能)E正=179.6kJ?mol-1【答案】D【詳解】A.由圖可知,生成物的總能量高于反應(yīng)物,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故A錯誤;B.催化劑可以改變的路徑,使用不同的催化劑,反應(yīng)的歷程不同,故B錯誤;C.CH3OH(g)?CO(g)+2H2(g)的△H=生成物相對能量-反應(yīng)物相對能量=(97.9-0)kJ?mol-1=+97.9kJ?mol-1,故C錯誤;D.由圖可知,該歷程中最大能壘(活化能)就是由-65.7kJ?mol-1上升到113.9kJ?mol-1,E正=(113.9+65.7)=179.6kJ?mol-1,故D正確;故選D。17.下列四圖中,曲線變化情況與所給反應(yīng)(a、b、c、d均大于0)相對應(yīng)正確的是ABCD2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)?H=-akJ/molN2(g)+3H2(g)2NH3(g)?H=-bkJ/molN2O4(g)2NO2(g)?H=+ckJ/molCO2(g)+C(s)2CO(g)

?H=+dkJ/molA.A B.B C.C D.D【答案】C【詳解】A.2SO2(g)

+

O2(g)

2SO3(g)△H

=

-akJ/mol為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動,則溫度高時對應(yīng)三氧化硫的含量低,故A錯誤;B.

N2(g)

+

3H2(g)

2NH3(g)△H

=

-bkJ

/mol

為氣體體積減小的反應(yīng),增大壓強平衡正向移動,則交叉點后正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,故B錯誤;C.

N2O4(g)

=

2NO2(g)△H

=

+ckJ/mol為體積增大、吸熱的反應(yīng),則增大壓強平衡逆向移動、升高溫度平衡正向移動,則增大壓強、降低溫度時反應(yīng)物的物質(zhì)的量均增大,故C正確;D.體積不變時,增大二氧化碳的量,相當(dāng)于增大壓強,平衡逆向移動,轉(zhuǎn)化率減小,故D錯誤;故選C。18.羰基硫(COS)可作為一種糧食熏蒸劑,能防止某些昆蟲、線蟲和真菌的危害。在恒容密閉容器中,將10molCO和一定量的H2S混合加熱并達到下列平衡:CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)K=0.1,平衡后CO物質(zhì)的量為8mol。下列說法正確的是A.CO、H2S的轉(zhuǎn)化率之比為1:1B.達平衡后H2S的體積分?jǐn)?shù)約為29.4%C.升高溫度,COS濃度減小,表明該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)D.恒溫下向平衡體系中再加入CO、H2S、COS、H2各1mol,平衡不移動【答案】B【解析】反應(yīng)前CO的物質(zhì)的量為10mol,平衡后CO物質(zhì)的量為8mol,設(shè)反應(yīng)前H2S的物質(zhì)的量為nmol,則:該溫度下該反應(yīng)的K=0.1,設(shè)容器的容積為V,則平衡常數(shù)K==0.1,解得n=7,即反應(yīng)前H2S的物質(zhì)的量為7mol,據(jù)此分析解答?!驹斀狻緼.由于反應(yīng)前CO、H2S的物質(zhì)的量分別為10mol、7mol,而二者的化學(xué)計量數(shù)相等,反應(yīng)消耗的物質(zhì)的量相等,所以二者的轉(zhuǎn)化率一定不相等,故A錯誤;B.該反應(yīng)前后氣體的體積相等,則反應(yīng)后氣體的總物質(zhì)的量不變,仍然為10mol+7mol=17mol,平衡后H2S的物質(zhì)的量為(7-2)mol=5mol,相同條件下氣體的體積分?jǐn)?shù)=物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)=100%29.4%,故B正確;C.升高溫度,COS濃度減小,說明平衡向著逆向移動,則該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),故C錯誤;D.恒溫下向平衡體系中再加入CO、H2S、COS、H2各1mol,則此時該反應(yīng)的濃度商Qc==>K=0.1,說明平衡會向著逆向移動,故D錯誤;答案選B。19.T℃時,體積均為0.5L的兩個恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng):2A(g)+B(g)2C(g)

△H=-QkJ·mol-1(Q>0)。保持溫度不變,實驗測得起始和平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如表,下列敘述中正確的是容器編號起始時各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol達到平衡時體系能量的變化ABC①2100.75QkJ②0.40.21.6A.容器②中達到平衡時放出的熱量為0.05QkJB.向容器①中通入氦氣,平衡時A的轉(zhuǎn)化率變大C.其他條件不變,若容器②保持恒容絕熱,則達到平衡時C的體積分?jǐn)?shù)小于D.容器①②中反應(yīng)的平衡常數(shù)值均為18【答案】D【分析】當(dāng)2molA參與反應(yīng)時放出QkJ的熱量,故當(dāng)放出0.75QkJ的熱量時,容器①中參加反應(yīng)的A的物質(zhì)的量=2mol×=1.5mol,則:恒溫恒容下,②中完全轉(zhuǎn)化到方程式左邊可以得到2molA、1molB,容器①、②反應(yīng)為完全等效平衡,平衡時各組分的物質(zhì)的量相等,②中A的起始物質(zhì)的量為0.4mol,小于平衡時的0.5mol?!驹斀狻緼.②中反應(yīng)吸收熱量,容器①、②反應(yīng)為完全等效平衡,平衡時B的物質(zhì)的量相等,則②中吸收的熱量為(0.25-0.2)mol×QkJ/mol=0.05QkJ,故A項錯誤;B.恒容條件下,向容器①中通入氦氣,各組分的濃度不變,平衡不移動,平衡時A的轉(zhuǎn)化率不變,故B項錯誤;C.平衡時①、②中C的體積分?jǐn)?shù)為,其他條件不變,若容器②保持恒容絕熱,隨反應(yīng)進行,溫度降低,反應(yīng)向生成C的方向移動,生成2molC時,混合氣體減小1mol,則達到平衡時C的體積分?jǐn)?shù)大于,故C項錯誤;D.由于溫度相等,①②中平衡常數(shù),故D項正確;答案選D。二、多選題20.工業(yè)上可通過甲醇羰基化法制取甲酸甲酯():CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g),在容積固定的密閉容器中,投入等物質(zhì)的量CH3OH和CO,測得相同時間內(nèi)CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如下圖所示。下列說法不正確的是A.b點反應(yīng)速率B.升高溫度,甲醇轉(zhuǎn)化率會減小C.平衡常數(shù),反應(yīng)速率D.生產(chǎn)時反應(yīng)溫度控制在80~85℃為宜【答案】AB【詳解】A.平衡之前,溫度升高,反應(yīng)速率增大,一氧化碳轉(zhuǎn)化率增大,平衡之后,溫度升高,平衡逆向移動,一氧化碳轉(zhuǎn)化率減小,即b點還未平衡,反應(yīng)正向進行,則此時正反應(yīng)速率>逆反應(yīng)速率,故A錯誤;B.反應(yīng)未達到平衡前,溫度越高,反應(yīng)速率越快,甲醇轉(zhuǎn)化率越大;溫度超過約83℃時,隨著溫度的升高,CO的轉(zhuǎn)化率降低,則說明該反應(yīng)是放熱反應(yīng),則反應(yīng)達到平衡后,升高溫度可以使平衡逆向移動,甲醇的轉(zhuǎn)化率減小,故B錯誤;C.溫度超過約83℃時,隨著溫度的升高,CO的轉(zhuǎn)化率降低,則說明該反應(yīng)是放熱反應(yīng);對于放熱反應(yīng)而言,溫度越高,平衡常數(shù)K越小,故K(75℃)>K(85℃);b點的溫度比d點的低,故υb<υd,故C正確;D.根據(jù)圖可知,溫度在80~85℃的范圍內(nèi),CO的轉(zhuǎn)化率最高,超過該溫度范圍,隨著溫度的升高,CO的轉(zhuǎn)化率降低,說明反應(yīng)的最適溫度在80~85℃之間,故生產(chǎn)時反應(yīng)溫度控制在80~85℃為宜,故D正確;答案選AB。三、填空題21.完成下列問題。(1)常溫下,0.1molCl2與焦炭、TiO2完全反應(yīng),生成一種還原性氣體和一種易水解成TiO2·xH2O的液態(tài)化合物,放熱4.28kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_______。(2)發(fā)射衛(wèi)星可用氣態(tài)肼(N2H4)為燃料,二氧化氮作氧化劑,兩者反應(yīng)生成氮氣和水蒸氣。已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)

ΔH=+67.7kJ·mol-1N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)

ΔH=-534kJ·mol-1H2(g)+F2(g)=HF(g)

ΔH=-269kJ·mol-1H2(g)+O2(g)=H2O(g)

ΔH=-242kJ·mol-1①肼和二氧化氮反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:_______。聯(lián)氨可作為火箭推進劑的主要原因為_______。②有人認(rèn)為若用氟氣代替二氧化氮作氧化劑,則反應(yīng)釋放的能量更大。肼和氟氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_______。(3)氫氣是最理想的能源。一定質(zhì)量的氫氣完全燃燒,生成液態(tài)水時放出熱量比氣態(tài)水_______(填“多”或“少”)。1g氫氣完全燃燒放出熱量,其中斷裂鍵吸收,斷裂鍵吸收,則形成鍵放出熱量_______?!敬鸢浮?1)2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g)

△H=-85.6kJ/mol(2)

N2H4(g)+NO2(g)=N2(g)+2H2O(g)

ΔH=-567.85kJ·mol-1

反應(yīng)放熱量大、產(chǎn)生大量氣體

N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g)

ΔH=-1126kJ·mol-1(3)

463.6【解析】(1)已知常溫下,Cl2與焦炭、TiO2完全反應(yīng),生成一種還原性氣體和一種易水解成TiO2·xH2O的液態(tài)化合物,則生成物為CO和TiCl4,寫出反應(yīng)的方程式為2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g),0.1molCl2完全反應(yīng)放熱4.28kJ,則2molCl2完全反應(yīng)放熱85.6kJ,故該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g)

△H=-85.6kJ/mol。(2)發(fā)射衛(wèi)星可用氣態(tài)肼(N2H4)為燃料,二氧化氮作氧化劑,兩者反應(yīng)生成氮氣和水蒸氣。已知:①已知反應(yīng)①:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)

ΔH=+67.7kJ·mol-1;反應(yīng)②:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)

ΔH=-534kJ·mol-1;根據(jù)蓋斯定律可知,由②-①可得,肼和二氧化氮反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2H4(g)+NO2(g)=N2(g)+2H2O(g)

ΔH-534kJ·mol-1-(+67.7kJ·mol-1)=-567.85kJ·mol-1。由此可知,聯(lián)氨可作為火箭推進劑的主要原因為反應(yīng)放熱量大、產(chǎn)生大量氣體。②已知反應(yīng)②:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)

ΔH=-534kJ·mol-1;反應(yīng)③:H2(g)+F2(g)=HF(g)

ΔH=-269kJ·mol-1;反應(yīng)④:H2(g)+O2(g)=H2O(g)

ΔH=-242kJ·mol-1;由蓋斯定律可知,由②+4③-2④可得,肼和氟氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g)

ΔH=-534kJ·mol-1+4(-269kJ·mol-1)-2(-242kJ·mol-1)=-1126kJ·mol-1。(3)氣態(tài)水變?yōu)橐簯B(tài)水會放出熱量,則一定質(zhì)量的氫氣完全燃燒,生成液態(tài)水時放出熱量比氣態(tài)水多。1g氫氣完全燃燒放出熱量,可得氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)

ΔH=-486.4kJ·mol-1;其中斷裂鍵吸收,斷裂鍵吸收,設(shè)形成鍵放出熱量為x,可得2×+-4x=-486.4kJ,解得x=463.6,則形成鍵放出熱量為463.6。四、原理綜合題22.“低碳經(jīng)濟”備受關(guān)注,CO2的有效開發(fā)利用成為科學(xué)家研究的重要課題。二氧化碳催化加氫制甲醇,有利于減少溫室氣體二氧化碳,反應(yīng)方程式為:

,一定溫度下,于恒容密閉容器中充入,反應(yīng)開始進行。(1)下列能說明該反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是___________(填字母代號)。A.c(CH3OH)與c(CO2)比值不變B.容器中混合氣體的密度不變C.3v正(H2)=v逆(CH3OH)D.容器中混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變(2)上述投料在不同條件下達到平衡,設(shè)體系中甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為,在下的、在下的如圖所示。①圖中對應(yīng)等壓過程的曲線是___________,判斷的理由是___________;②當(dāng)時,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率a=___________,反應(yīng)條件可能為___________。(3)溫度為時,向密閉恒容容器中充入和的混合氣體,此時容器內(nèi)壓強為,當(dāng)CO2的轉(zhuǎn)化率為50%時該反應(yīng)達到平衡,則該溫度下,此反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=___________。(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)【答案】(1)AD(2)

b

總反應(yīng),升高溫度時平衡向逆反應(yīng)方向移動,甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變

33.3%

,或,(3)【分析】(1)A.初始投料為H2和CO2,所以平衡CO2前濃度減小,CH3OH濃度增大,所以當(dāng)c(CH3OH)與c(CO2)比值不變時說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),A符合題意;B.容器體積不變,即氣體的體積不變,反應(yīng)物和生成物都是氣體,所以氣體的總質(zhì)量不變,則混合氣體的密度始終不變,因此不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài),B不符合題意;C.任何時刻都存在v正(H2)=3v正(CH3OH),若3v正(H2)=v逆(CH3OH),則v逆(CH3OH)=3v正(H2)=9v正(CH3OH),反應(yīng)逆向進行,未處于平衡狀態(tài),C不符合題意;D.該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量改變的反應(yīng),混合氣體質(zhì)量不變,若混合氣體平均摩爾質(zhì)量不變時,說明氣體的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),D符合題意;故合理選項是AD;(2)①該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度時化學(xué)平衡逆向移動,使體系中將減小,因此圖中對應(yīng)等壓過程的曲線是;②設(shè)起始n(CO2)=1mol,n(H2)=3mol,假設(shè)反應(yīng)達到平衡時CO2改變的物質(zhì)的量是xmol,則H2反應(yīng)消耗3xmol,因此平衡時各種氣體的物質(zhì)的量分別n(H2)=(3-3x)mol,n(CO2)=(1-x)mol,n(CH3OH)=xmol,n(H2O)=xmol,當(dāng)平衡時時,,解得,則平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率;由圖可知:滿足平衡時的條件有:,或,;(3)當(dāng)反應(yīng)物投料比等于方程式中計量數(shù)之比時平衡轉(zhuǎn)化率相等,二者平衡轉(zhuǎn)化率相同時轉(zhuǎn)化率為50%,反應(yīng)開始時,n(CO2)=1mol,n(H2)=3mol,根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知:平衡時n(CO2)=0.5mol,n(H2)=1.5mol,n(CH3OH)=0.5mol,n(H2O)=0.5mol,平衡時氣體總物質(zhì)的量n(總)平衡=1.5mol+0.5mol+0.5mol+0.5mol=3mol,反應(yīng)前氣體總物質(zhì)的量為4mol,壓強為4P,則反應(yīng)達到平衡后總壓強為3P,,,,,代入平衡常數(shù)Kp的表達式,即可求得。23.利用太陽能等可再生能源,通過光催化、光電催化或電解水制氫來進行二氧化碳加氫制甲醇,發(fā)生的主要反應(yīng)是:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)請回答下列有關(guān)問題:(1)若二氧化碳加氫制甲醇反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進行,示意圖正確且能說明該反應(yīng)進行到t1時刻達到平衡狀態(tài)的是_______(填標(biāo)號)。A. B.C. D.(2)常壓下,二氧化碳加氫制甲醇反應(yīng)時的能量變化如圖1所示,則該反應(yīng)的ΔH=_______。(3)在2L恒容密閉容器a和b中分別投入2molCO2和6molH2,在不同溫度下進行二氧化碳加氫制甲醇的反應(yīng),各容器中甲醇的物質(zhì)的量與時間的關(guān)系如圖2所示。若容器a、容器b中的反應(yīng)溫度分別為T1、T2,則判斷T1_______T2(填“>”“<”或“=”)。若容器b中改變條件時,反應(yīng)情況會由曲線b變?yōu)榍€c,則改變的條件是_______。(4)工業(yè)上也可利用CO來生產(chǎn)燃料甲醇。已知用CO和CO2制備甲醇的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)以及在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)如表所示:化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)溫度/℃500800①K12.50.15②K21.02.5③K3①據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系,則K3=_______(用K1、K2表示)。②500℃時測得反應(yīng)③在某時刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度(mol·L-1)分別為0.8、0.1、0.3、0.15,則此時v正_______(填“>”“=”或“<”)v逆?!敬鸢浮?1)BC(2)-46kJ·mol-1(3)

>

加入催化劑(4)

K1·K2

>【詳解】(1)A.反應(yīng)達到平衡時,甲醇的濃度將會保持不變,圖中t1時刻之后,甲醇的濃度仍在減小,則t1時刻反應(yīng)未達到平衡狀態(tài),故不選A;B.二氧化碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變,說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故選B;C.t1時刻后甲醇和二氧化碳的物質(zhì)的量之比不再發(fā)生變化,說明甲醇和二氧化碳的物質(zhì)的量均保持不變,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故選C;D.t1時刻后甲醇的物質(zhì)的量仍在增加,二氧化碳的物質(zhì)的量在減少,反應(yīng)未達到平衡狀態(tài),故不選D;答案選BC;(2)由圖可知,該反應(yīng)的反應(yīng)物的能量高于

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