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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年浙教版選修4化學(xué)下冊階段測試試卷252考試試卷考試范圍:全部知識點(diǎn);考試時間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共8題,共16分)1、一定溫度時,向2.0L恒容密閉容器中充入2molSO2和1molO2,發(fā)生反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。經(jīng)過一段時間后達(dá)到平衡。反應(yīng)過程中測定部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表:。t/s02468n(SO3)/mol00.81.41.81.8
下列說法正確的是()。A.反應(yīng)在前2s的平均速率v(O2)=0.4mol·L-1·s-1B.保持其他條件不變,體積壓縮到1.0L,平衡常數(shù)將增大C.保持溫度不變,向該容器中再充入2molSO2、1molO2,反應(yīng)達(dá)到新平衡時增大D.相同溫度下,起始時向容器中充入4molSO3,達(dá)到平衡時,SO3的轉(zhuǎn)化率大于10%2、下列說法中,正確的是A.兩種難溶鹽電解質(zhì),其中小的溶解度一定小B.溶液中存在兩種可以與同一沉淀劑生成沉淀的離子,則小的一定先沉淀C.只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān),而與溶液中的離子濃度無關(guān)D.凡是能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng),一定是3、常溫下,用一定濃度的鹽酸滴定某濃度的氨水。滴定終點(diǎn)附近溶液的pH和導(dǎo)電能力的變化如圖所示(利用溶液導(dǎo)電能力的變化可判斷滴定終點(diǎn),溶液總體積變化忽略不計(jì))。下列說法錯誤的是()
A.a點(diǎn)對應(yīng)的溶液中:B.a→b過程中,不斷增大C.c→d溶液導(dǎo)電性增強(qiáng)的主要原因是和增大D.根據(jù)溶液pH和導(dǎo)電能力的變化可判斷:4、在25℃時,物質(zhì)的濃度相等的NH4Cl、CH3COONH4、NH4HSO4的溶液中,其對應(yīng)溶液中NH的物質(zhì)的量濃度分別為a、b、c(單位為mol·L-1),下列判斷正確的是A.a=b=cB.a=c>bC.b>a>cD.c>a>b5、25℃時,向10ml0.01mol/LNaCN溶液中逐滴加入0.01mol/L的鹽酸。溶液中CN-、HCN濃度所占分?jǐn)?shù)隨pH變化的關(guān)系如圖甲所示;溶液pH變化曲線如圖乙所示。下列溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系一定正確的是。
A.圖甲中的溶液:B.圖甲中a點(diǎn)對應(yīng)的溶液:C.圖乙中b點(diǎn)對應(yīng)的溶液:D.圖乙中c點(diǎn)對應(yīng)的溶液:6、已知HCN的電離常數(shù)K=6.2×10-10,用物質(zhì)的量都是0.1mol的HCN和NaCN混合后配成1L溶液,經(jīng)測定溶液呈堿性。則下列關(guān)系式正確的是()A.c(CN-)>c(Na+)B.c(CN-)>c(HCN)C.c(HCN)+c(CN-)=0.2mol·L-1D.c(CN-)+c(OH-)=0.1mol·L-17、已知是二元弱酸,室溫下向某濃度的草酸溶液中逐滴加入KOH溶液,所得溶液中的組成百分率與pH的關(guān)系如圖所示;下列說法正確的是。
A.的溶液中:B.反應(yīng)的平衡常數(shù)為C.向溶液中加入KOH溶液將pH由1.3調(diào)至4.27的過程中水的電離程度先增大后減小D.的溶液中:8、化學(xué)與生活、生產(chǎn)、科技等緊密相關(guān),下列有關(guān)說法錯誤的是A.從某種鋰離子電池的正極材料中可回收金屬LiB.港珠澳大橋的隔震支座所含的橡膠屬于有機(jī)高分子材料C.高效手性螺環(huán)催化劑通過改變反應(yīng)熱增大化學(xué)反應(yīng)速率D.嫦娥四號探測器所搭載的太陽能電池的電池板的主要材料為單質(zhì)硅評卷人得分二、多選題(共7題,共14分)9、下列圖示與對應(yīng)的敘述相符合的是。
A.圖甲表示燃料燃燒反應(yīng)的能量變化B.圖乙表示酶催化反應(yīng)的反應(yīng)速率隨反應(yīng)溫度的變化C.圖丙表示可逆反應(yīng)從加入反應(yīng)物開始建立化學(xué)平衡的過程D.圖丁表示將NH3通入醋酸溶液的過程中,溶液導(dǎo)電性的變化10、反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-akJ·mol-l(a>0),一定條件下在容積為5L的密閉容器中投入1molNH3和1molO2,2min末NO的物質(zhì)的量增加了0.4mol,下列說法正確的是A.2min時反應(yīng)放出的熱量等于0.lakJB.用氧氣表示2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率:v(O2)=0.25mol·L-1·min-1C.2min內(nèi),NH3的轉(zhuǎn)化率小于O2的轉(zhuǎn)化率D.2min末,c(H2O)=0.6mol·L-111、甲胺(CH3NH2)是合成太陽能敏化劑的原料。一定溫度下,在三個體積均為2.0L的恒容密閉容器中按不同方式投入反應(yīng)物,發(fā)生反應(yīng)CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g),測得有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:。容器編號溫度/K起始物質(zhì)的量(mol)平衡物質(zhì)的量molCH3OHNH3CH3NH2H2OCH3NH2H2OCH3NH2H2OI5300.400.40000.30II5300.800.8000III500000.200.200.16
下列說法正確的是()A.正反應(yīng)的平衡常數(shù)K(Ⅰ)=K(Ⅱ)<K(Ⅲ)B.達(dá)到平衡時,體系中c(CH3OH)關(guān)系:2c(CH3OH,Ⅰ)>c(CH3OH,Ⅱ)C.達(dá)到平衡時,轉(zhuǎn)化率:α(NH3,Ⅰ)+α(H2O,Ⅲ)<1D.530K時,若起始向容器Ⅰ中充入CH3OH0.10mol、NH30.15mol、CH3NH20.10mol、H2O0.10mol,則反應(yīng)將向逆反應(yīng)方向進(jìn)行12、在體積為2L的恒容密閉容器中,用CO2和H2在催化劑的作用下合成甲醇,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),將1molCO2和3molH2在裝有催化劑的反應(yīng)器中反應(yīng)8小時。體系中甲醇的產(chǎn)率和催化劑的催化活性與溫度的關(guān)系如下圖所示。下列說法正確的是()
A.反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的△H>0B.圖中P點(diǎn)所示條件下,延長反應(yīng)時間能提高CH3OH的產(chǎn)率C.圖中Q點(diǎn)所示條件下,增加CO2的濃度可提高H2轉(zhuǎn)化率D.下,X點(diǎn)所對應(yīng)甲醇的產(chǎn)率為50%,則平衡常數(shù)K=0.1513、物質(zhì)X在一定條件下可轉(zhuǎn)化為物質(zhì)Y或物質(zhì)Z:
兩個反應(yīng)的能量變化如圖所示;下列說法正確的是。
A.兩個反應(yīng)均為放熱反應(yīng)B.X、Y、Z的關(guān)系是互為同素異形體或同分異構(gòu)體C.X轉(zhuǎn)化為Y的活化能高于X轉(zhuǎn)化為Z的活化能D.其它條件一定,加壓有利于提高X轉(zhuǎn)化為Z的速率和平衡轉(zhuǎn)化率14、下列說法正確的是A.反應(yīng)TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)ΔH>0能自發(fā)進(jìn)行,其原因是ΔS>0B.室溫下,pH=3的CH3COOH溶液與pH=11的NaOH溶液等體積混合,溶液pH>7C.CH3COOH溶液加水稀釋后,溶液中的值減小D.對于乙酸與乙醇的酯化反應(yīng)(ΔH<0),加入少量濃硫酸并加熱,該反應(yīng)的反應(yīng)速率和平衡常數(shù)均增大15、現(xiàn)有常溫下的四份溶液:①0.01mol/LCH3COOH;②0.01mol/LHCl;③pH=12的氨水;④pH=12的NaOH溶液。下列說法正確的是A.①中水電離程度最大,②③④中水電離程度一樣大B.將②③混合,若pH=7,則消耗溶液的體積:②<③C.將①、④等體積混合,所得溶液中一定有:c(OHˉ)=c(H+)+c(CH3COOH)D.將①、④混合,若有c(CH3COOˉ)>c(H+),則混合液一定呈堿性評卷人得分三、填空題(共9題,共18分)16、以下是化學(xué)反應(yīng)中的能量變化圖,該反應(yīng)方程式為A2+B2==2AB;回答下列問題。
(1)該反應(yīng)中,反應(yīng)物斷鍵吸收的能量為_______________kJ/mol,生成物成鍵釋放的能量為_______________kJ/mol屬于_______________(填“放熱”“吸熱”)反應(yīng),該反應(yīng)的該反應(yīng)的△H=_______________(用字母寫出表達(dá)式)
(2)已知反應(yīng)有下列反應(yīng)。
①Fe+2HCl=FeCl2+H2↑②H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
③CO+CuO=Cu+CO2↑④Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O
與圖片所示化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)相同的是_______________(填序號)
(3)以下說法正確的是_______________。A.中和反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B.鋁熱反應(yīng)需要在高溫條件下進(jìn)行,鋁熱反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)C.放熱反應(yīng)發(fā)生時有可能需要加熱D.凡是放出熱量的化學(xué)反應(yīng)均可用來造福人類17、化學(xué)反應(yīng)原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。CO可用于合成甲醇,一定溫度下,向體積為2L的密閉容器中加入CO和H2,發(fā)生反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),達(dá)到平衡后測得各組分的濃度如下:。物質(zhì)COH2CH3OH濃度/(mol·L-1)0.91.00.6
(1)反應(yīng)達(dá)到平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率為________。
(2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=________。
(3)恒溫恒容條件下,可以說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填字母)。
A.v正(CO)=2v逆(H2)
B.混合氣體的密度不變。
C.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變。
D.CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化。
(4)若將容器體積壓縮到1L,則達(dá)到新平衡時c(H2)的取值范圍是___________。
(5)若保持容器體積不變,再充入0.6molCO和0.4molCH3OH,此時v正________v逆(填“>”“<”或“=”)。18、一定溫度下10L密閉容器中發(fā)生某可逆反應(yīng),其平衡常數(shù)表達(dá)為:K=
根據(jù)題意完成下列填空:
(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式___;若溫度升高,K增大,該反應(yīng)是___反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
(2)能判斷該反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是___(選填編號)。
a.v正(H2O)=v逆(H2)b.容器中氣體的相對分子質(zhì)量不隨時間改變。
c.消耗nmolH2同時消耗nmolCOd.容器中物質(zhì)的總物質(zhì)的量不隨時間改變。
(3)該反應(yīng)的v正隨時間變化的關(guān)系如圖。t2時改變了某種條件,改變的條件可能是___、___。(填寫2項(xiàng))
(4)實(shí)驗(yàn)測得t2時刻容器內(nèi)有1molH2O,5min后H2O的物質(zhì)的量是0.8mol,這5min內(nèi)H2O的平均反應(yīng)速率為___。19、運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究氮;硫等單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)有重要意義。
(1)硫酸生產(chǎn)過程中2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),平衡混合體系中SO3的百分含量和溫度的關(guān)如圖所示;根據(jù)如圖回答下列問題:
①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)為__________反應(yīng)(填“吸熱”“放熱”)。
②一定條件下,將SO2與O2以體積比為2︰1置于一體積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng),能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡的是________(填選項(xiàng)字母)。
a.體系的密度不發(fā)生變化。
b.SO2與SO3的體積比保持不變。
c.體系中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再變化。
d.單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)移4mol電子,同時消耗2molSO3
e.容器內(nèi)的氣體分子總數(shù)不再變化。
③V2O5可作為2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的催化劑,催化循環(huán)機(jī)理可能為:V2O5氧化SO2時,自身被還原為四價釩氧化物;四價釩氧化物再被氧氣氧化為V2O5。寫也該催化循環(huán)機(jī)理的化學(xué)方程式__________,________。
(2)一定條件下,合成氨反應(yīng)為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0。圖1表示在2L的密閉容器中反應(yīng)時N2的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線。圖2表示在其他條件不變的情況下;改變起始物氫氣的物質(zhì)的量對此反應(yīng)平衡的影響。
①由圖1信息,從11min起其他條件不變,壓縮容器的體積為1L,則n(N2)的變化曲線為________(填“a”“b”“c”或“d”,下同);增加氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量,則n(N2)的變化曲線為________。
②由圖2信息,a、b、c三點(diǎn)所處的平衡狀態(tài)中,反應(yīng)物N2的轉(zhuǎn)化率最高的是________點(diǎn),T2____T1(填“>”“=”或“<”)。20、物質(zhì)的量濃度相同的:①氨水②氯化銨③碳酸氫銨④硫酸氫銨⑤硫酸銨五種溶液中c()由大到小的順序是________(填序號)。21、某二元酸(化學(xué)式用HB表示)在水中的電離方程式是H2B=H++HB-;HB-?H++B2-;回答下列問題。
①Na2B溶液顯_______(填“酸性”、“中性”或“堿性”),理由是_____(用離子方程式表示)
②在0.1mol·L-1的Na2B溶液中,下列粒子濃度關(guān)系式正確的是________
A.c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)=0.1mol·L-1
B.c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HB-)
C.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HB-)+2c(B2-)
D.c(Na+)=2c(B2-)+2c(HB-)22、硼酸(H3BO3)為白色粉末狀結(jié)晶,大量用于玻璃工業(yè),可以改善玻璃制品的耐熱、透明性能,提高機(jī)械強(qiáng)度,縮短熔融時間。以鐵硼礦(主要成分為Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,還有少量Fe2O3、FeO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸的工藝流程如下(部分操作和條件略):
I.向鐵硼礦粉中加入過量稀H2SO4;過濾;
Ⅱ.向?yàn)V液中加入過量雙氧水;再調(diào)節(jié)溶液的pH約為5;
Ⅲ.過濾;將所得濾液蒸發(fā)濃縮;冷卻結(jié)晶、過濾得粗硼酸和含鎂鹽的母液;
Ⅳ.粗硼酸精制得硼酸。
已知:生成氫氧化物沉淀的pH
。
Al(OH)3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Mg(OH)2
開始沉淀時。
3.8
5.8
2.2
10.6
完全沉淀時。
4.7
8.3
4.0
12
注:金屬離子的起始濃度為0.01mol·L-1
請回答:
(1)寫出Mg2B2O5·H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________。
(2)為提高步驟I中的反應(yīng)速率;可采取的措施有_________________(寫出兩條)。
(3)步驟Ⅱ的目的是_______________________。
(4)“粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是___________________。23、如圖所示;組成一種原電池。試回答下列問題(燈泡功率合適):
(1)電解質(zhì)溶液為稀硫酸時,燈泡亮,Mg電極上發(fā)生的反應(yīng)為____________;Al電極上發(fā)生的反應(yīng)為________。溶液中向________移動(填“Mg電極”或“Al電極”)
(2)電解質(zhì)溶液為NaOH溶液時,燈泡________(填“亮”或“不亮”,填“亮”做a題,填“不亮”做b題)。_______________
a.若燈泡亮;Al電極為_______________(填“正極”或“負(fù)極”)。
b.若燈泡不亮,其理由為__________________。24、利用電化學(xué)原理,將NO2、O2和熔融KNO3制成燃料電池,模擬工業(yè)電解法來處理含Cr2O廢水,如下圖所示;電解過程中溶液發(fā)生反應(yīng):Cr2O+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O。
(1)甲池工作時,NO2轉(zhuǎn)變成綠色硝化劑Y,Y是N2O5;可循環(huán)使用。則石墨Ⅰ是電池的________極;石墨Ⅰ附近發(fā)生的電極反應(yīng)式為__________________________________。
(2)工作時,甲池內(nèi)的NO向___________極移動(填“石墨Ⅰ”或“石墨Ⅱ”);在相同條件下,消耗的O2和NO2的體積比為____________。
(3)乙池中Fe(Ⅰ)棒上發(fā)生的電極反應(yīng)為_________________________________。
(4)若溶液中減少了0.01molCr2O則電路中至少轉(zhuǎn)移了___________mol電子。評卷人得分四、判斷題(共1題,共10分)25、向溶液中加入少量水,溶液中減小。(____)評卷人得分五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共3題,共21分)26、隨著我國碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的確定,含碳化合物的綜合利用備受關(guān)注。CO2和H2合成甲醇是CO2資源化利用的重要方法。以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的反應(yīng)如下:
反應(yīng)Ⅰ:
反應(yīng)Ⅱ:
反應(yīng)Ⅲ:
回答下列問題:
(1)反應(yīng)Ⅰ的=_______已知由實(shí)驗(yàn)測得反應(yīng)Ⅰ的(為速率常數(shù),與溫度、催化劑有關(guān))。若平衡后升高溫度,則_______(填“增大”“不變”或“減小”)。
(2)①下列措施一定能使CO2的平衡轉(zhuǎn)化率提高的是_______(填字母)。
A.增大壓強(qiáng)B.升高溫度C.增大H2與CO2的投料比D.改用更高效的催化劑。
②恒溫(200℃)恒壓條件下,將1molCO2和1molH2充入某密閉容器中,反應(yīng)達(dá)到平衡時,CO2的轉(zhuǎn)化率為a,CH3OH的物質(zhì)的量為bmol,則此溫度下反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù)Kx=_______[寫出含有a、b的計(jì)算式;對于反應(yīng)為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。已知CH3OH的沸點(diǎn)為64.7℃]。其他條件不變,H2起始量增加到3mol,達(dá)平衡時平衡體系中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為_______(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(3)反應(yīng)Ⅲ可能的反應(yīng)歷程如圖所示。
注:方框內(nèi)包含微粒種類及數(shù)目;微粒的相對總能量(括號里的數(shù)字或字母;單位:eV)。其中,TS表示過渡態(tài)、*表示吸附在催化劑上的微粒。
①反應(yīng)歷程中,生成甲醇的決速步驟的反應(yīng)方程式為_______。
②相對總能量_______eV(計(jì)算結(jié)果保留2位小數(shù))。(已知:)27、常溫下,有下列四種溶液:①HCl②NaOH③NaHSO4④CH3COOH
(1)NaHSO4溶液呈酸性,用化學(xué)用語解釋其呈酸性的原因:________________。
(2)0.1mol·L-1的溶液②,其pH=____________。
(3)向等體積、等濃度的溶液①、④中加入大小相同的鎂條,開始時反應(yīng)速率的大小關(guān)系為①_________④(填“>”、“<”或“=”)。
(4)等體積、等pH的溶液①和④分別與足量的②反應(yīng),消耗②的物質(zhì)的量大小關(guān)系為①_______④(填“>”、“<”或“=”)。28、常溫下,用酚酞作指示劑,用0.10mol·L-1NaOH溶液分別滴定20.00mL濃度均為0.10mol·L-1的CH3COOH溶液和HCN溶液所得滴定曲線如圖。
(已知:CH3COOH、HCN的電離平衡常數(shù)分別為1.75×10-5、6.4×10-10)
(1)圖__(a或b)是NaOH溶液滴定HCN溶液的pH變化的曲線;判斷的理由是__。
(2)點(diǎn)③所示溶液中所含離子濃度的從大到小的順序:__。
(3)點(diǎn)①和點(diǎn)②所示溶液中:c(CH3COO-)-c(CN-)__c(HCN)-c(CH3COOH)(填“>、<或=”)
(4)點(diǎn)②③④所示的溶液中水的電離程度由大到小的順序是:__。評卷人得分六、計(jì)算題(共3題,共12分)29、氮氧化物(NOx)、CO2和SO2等氣體會造成環(huán)境問題。對燃煤廢氣進(jìn)行化學(xué)方法處理,可實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保、節(jié)能減排、廢物利用等目的。已知?dú)錃馀c甲醇的燃燒熱分別為285.8kJ·mol-1、726.5kJ·mol-1,則CO2與H2反應(yīng)產(chǎn)生液態(tài)甲醇與液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為_________。30、(1)據(jù)報道;我國在南海進(jìn)行的可燃冰(甲烷的水合物)試采獲得成功。甲烷是一種重要的化工原料。甲烷重整是提高甲烷利用率的重要方式,除部分氧化外還有以下兩種:
水蒸氣重整:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH1=+205.9kJ·mol-1①
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH2=-41.2kJ·mol-1②
二氧化碳重整:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)ΔH3③
則反應(yīng)①自發(fā)進(jìn)行的條件是___(填“低溫”或“高溫”),ΔH3=__kJ·mol-1。
(2)根據(jù)部分鍵能數(shù)據(jù),以及熱化學(xué)方程式CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)ΔH=-1940kJ·mol-1,計(jì)算H—F鍵的鍵能為__kJ·mol-1。
?;瘜W(xué)鍵。
C—H
C—F
H—F
F—F
鍵能/(kJ·mol-1)
414
489
?
155
(3)0.1mol的氯氣和焦炭、TiO2固體完全反應(yīng),生成TiCl4液體和CO氣體,放出熱量4.28kJ,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式___。31、在體積為2L的恒容密閉容器中,充入2molCO2和6molH2,一定條件下反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示。
(1)0~9min內(nèi),v(H2)=__mol·L?1·min?1。
(2)能說明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是__(填編號)。
a.反應(yīng)中CO2與CH3OH的物質(zhì)的量濃度之比為1:1
b.混合氣體的密度不隨時間的變化而變化。
c.單位時間內(nèi)消耗3molH2,同時生成1molH2O
d.CO2的體積分?jǐn)?shù)在混合氣體中保持不變。
e.混合氣體的壓強(qiáng)不隨時間的變化而變化。
(3)平衡時H2的轉(zhuǎn)化率為___。
(4)平衡時混合氣體中H2O(g)的體積分?jǐn)?shù)是__。
(5)一定溫度下,第9分鐘時v正(CH3OH)__(填“大于”、“小于”或“等于”)第3分鐘時v逆(CH3OH)。參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、C【分析】【詳解】
A.根據(jù)表格中數(shù)據(jù)知,當(dāng)n(SO3)=1.8mol,該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),反應(yīng)在前2s的平均速率v(SO3)==0.2mol?L?1?s?1,同一可逆反應(yīng)中同一段時間內(nèi)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比,v(O2)=×0.2mol?L?1?s?1=0.1mol?L?1?s?1;故A錯誤;
B.化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān);溫度不變,化學(xué)平衡常數(shù)不變,與壓強(qiáng);物質(zhì)濃度都無關(guān),故B錯誤;
C.溫度不變,向該容器中再充入2molSO2、1molO2;增大了壓強(qiáng),平衡正向移動,三氧化硫的物質(zhì)的量增加,氧氣的物質(zhì)的量減小,所以比值增大,故C正確;
D.相同溫度下,起始時向容器中充入4molSO3,如果三氧化硫完全轉(zhuǎn)化為二氧化硫和氧氣,二氧化硫和氧氣的物質(zhì)的量分別是4mol、2mol,為原來的2倍,增大壓強(qiáng)平衡正向移動,則二氧化硫轉(zhuǎn)化率增大,所以二氧化硫轉(zhuǎn)化率大于90%,相同溫度下,起始時向容器中充入4molSO3,達(dá)到平衡時,SO3的轉(zhuǎn)化率小于10%;故D錯誤;
答案選C。2、C【分析】【詳解】
A、只有相同類型的難溶電解質(zhì),越小,溶解度可能會小,不同類型的難溶電解質(zhì),不能根據(jù)判斷溶解度的大??;選項(xiàng)A錯誤;
B;生成沉淀的先后還與離子的濃度有關(guān);選項(xiàng)B錯誤;
C;化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)只與反應(yīng)本身的性質(zhì)和溫度有關(guān);當(dāng)難溶物確定時就只和溫度有關(guān)了,與溶液中離子濃度無關(guān),選項(xiàng)C正確;
D、化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行,取決于焓變和熵變的綜合判據(jù),當(dāng)時,反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行;當(dāng)時,一定能自發(fā)進(jìn)行;而或能否自發(fā)進(jìn)行;取決于反應(yīng)的溫度,選項(xiàng)D錯誤;
答案選C。
【點(diǎn)睛】
本題綜合性較大,涉及自由能判據(jù)的應(yīng)用、溶度積常數(shù)等,比較基礎(chǔ),旨在考查基礎(chǔ)知識的全面掌握情況,易錯點(diǎn)為選項(xiàng)C化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)只與反應(yīng)本身的性質(zhì)和溫度有關(guān),當(dāng)難溶物確定時就只和溫度有關(guān)了,與溶液中離子濃度無關(guān)。3、C【分析】【分析】
鹽酸滴定氨水時,發(fā)生的是酸堿中和反應(yīng),由于發(fā)生水解,NH4Cl溶液顯酸性,因此a點(diǎn)并非滴定終點(diǎn);由于一水合氨是弱電解質(zhì),而在發(fā)生中和反應(yīng)后生成了強(qiáng)電解質(zhì)NH4Cl;因此滴定過程中溶液的導(dǎo)電性會逐漸增強(qiáng),d點(diǎn)則為滴定終點(diǎn);在d點(diǎn)后溶液的導(dǎo)電性進(jìn)一步增強(qiáng),是因?yàn)轭~外的鹽酸加入導(dǎo)致的。
【詳解】
A.a(chǎn)點(diǎn)對應(yīng)的溶液中存在電荷守恒關(guān)系式為:由于常溫下pH=7為中性,即那么a點(diǎn)對應(yīng)的溶液中則有A項(xiàng)正確;
B.通過分析可知,a點(diǎn)并非滴定終點(diǎn),因此從a到b,溶液中的剩余的一水合氨進(jìn)一步被消耗轉(zhuǎn)化為加之隨著溶液的酸性增強(qiáng),的水解也被抑制,因此溶液中的量增大;B項(xiàng)正確;
C.通過分析可知,d點(diǎn)為滴定終點(diǎn),因此c點(diǎn)到d點(diǎn),溶液導(dǎo)電性增強(qiáng),原因是由于一水合氨是弱電解質(zhì),發(fā)生反應(yīng)后轉(zhuǎn)化為強(qiáng)電解質(zhì)NH4Cl;因此溶液的導(dǎo)電性增強(qiáng),C項(xiàng)錯誤;
D.通過分析可知,d點(diǎn)為滴定終點(diǎn)而a點(diǎn)尚未達(dá)到滴定終點(diǎn);因此d點(diǎn)對應(yīng)的鹽酸的體積更大,即V3>V2;D項(xiàng)正確;
答案選C。4、D【分析】【詳解】
銨根離子水解顯酸性,氯化銨中氯離子對銨根離子水解無影響;醋酸銨中醋酸根離子水解顯堿性,對銨根離子水解起促進(jìn)作用;硫酸氫銨電離出氫離子對銨根離子水解起抑制作用,因此在25℃時,物質(zhì)的濃度相等的NH4Cl、CH3COONH4、NH4HSO4的溶液中,其對應(yīng)溶液中NH的物質(zhì)的量濃度大小關(guān)系:c>a>b;故D正確;
故答案選D。5、A【分析】【詳解】
A.圖甲中根據(jù)電荷守恒可知,時,則根據(jù)物料守恒得所以故A正確;
B.圖甲中的a點(diǎn)是HCN、濃度相等,根據(jù)物料守恒得根據(jù)電荷守恒可知,則由圖可知,此時溶液所以故B錯誤;
C.圖乙中b點(diǎn)時,溶液中溶質(zhì)為等物質(zhì)的量濃度的NaCN、NaCl、HCN,溶液呈堿性,說明的水解程度大于HCN的電離程度,所以故C錯誤;
D.圖乙中c點(diǎn)對應(yīng)的溶液,二者恰好完全反應(yīng),根據(jù)物料守恒得根據(jù)電荷守恒可知,則故D錯誤;
故選A。6、C【分析】【詳解】
A.溶液顯堿性,則有c(OH-)>c(H+),根據(jù)電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CN-)可知,c(CN-)+);故A錯誤;
B.溶液顯堿性,說明NaCN的水解程度大于HCN的電離程度,故有c(CN-)<c(HCN);故B錯誤;
C.根據(jù)物料守恒有c(HCN)+c(CN-)=0.2mol·L-1;故C正確;
D.混合液中c(Na+)=0.1mol/L,根據(jù)電荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CN-),則c(OH-)+c(CN-)=0.1mol/L+c(H+);故D錯誤;
答案選C。7、A【分析】【詳解】
的溶液中,幾乎不存在根據(jù)電荷守恒,由于則故A正確;
B.反應(yīng)為的水解反應(yīng),平衡常數(shù)為故B錯誤;
C.向溶液中加KOH溶液,pH由1.30增大至4.27的過程中,溶液始終是酸性的,水的電離受到抑制,隨著pH的增加,溶液中酸電離出的越來越少;對水的抑制作用不斷減弱,水的電離程度不斷增大,故C錯誤;
D.的溶液中,幾乎不存在和的量最大,質(zhì)子守恒表示為:故D錯誤;
綜上所述;答案為A。
【點(diǎn)睛】
分析圖像上的交叉點(diǎn),恰好為兩種粒子濃度相等的點(diǎn),可以求出對應(yīng)二元弱酸的電離平衡常數(shù)。8、C【分析】【分析】
【詳解】
A.鋰離子電池放電時產(chǎn)生鋰離子;鋰離子向正極移動,充電時在正極發(fā)生還原反應(yīng),所以從該電池的正極材料中可回收金屬Li,A正確;
B.有機(jī)高分子材料是用有機(jī)高分子化合物制成的材料;常見的塑料;橡膠、合成纖維等都屬于有機(jī)高分子材料,B正確;
C.催化劑可以改變反應(yīng)的歷程;通過降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來加快化學(xué)反應(yīng)速率,反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)不變,所以不能改變反應(yīng)熱,C錯誤;
D.硅是可以將太陽能變?yōu)殡娔艿牟牧?;可以制太陽能電池,D正確。
答案選C。二、多選題(共7題,共14分)9、BC【分析】分析:A.燃料燃燒應(yīng)放出熱量;反應(yīng)物總能量大于生成物總能量;B.溫度過高,酶失去催化活性;C.反應(yīng)開始時正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,平衡時正逆反應(yīng)速率相等;D.醋酸為弱電解質(zhì),反應(yīng)后生成醋酸銨為強(qiáng)電解質(zhì),離子濃度增大導(dǎo)電能力增強(qiáng),后氨水導(dǎo)電能力減弱。
詳解:A.燃料燃燒應(yīng)放出熱量,反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,而題目所給圖為吸熱反應(yīng),選項(xiàng)A錯誤;B.酶為蛋白質(zhì),溫度過高,蛋白質(zhì)變性,則酶催化能力降低,甚至失去催化活性,選項(xiàng)B正確;C.反應(yīng)開始時正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,平衡時正逆反應(yīng)速率相等,圖象符合化學(xué)平衡建立特點(diǎn),選項(xiàng)C正確;D.將NH3通入醋酸溶液的過程中;溶液導(dǎo)電性先增大后減小,圖象不符合,選項(xiàng)D錯誤。答案選BC。
點(diǎn)睛:本題考查弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡化學(xué)反應(yīng)的能量變化規(guī)律濃度、溫度、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響中和滴定。本題考查較為綜合,涉及弱電解質(zhì)的電離、化學(xué)反應(yīng)與能量、化學(xué)平衡的影響,考查《化學(xué)反應(yīng)原理》主要內(nèi)容,側(cè)重學(xué)生的分析能力的考查,為高考常見題型,易錯點(diǎn)為B,注意蛋白質(zhì)的性質(zhì),難度不大。10、AC【分析】【詳解】
A.由反應(yīng)式知;生成4molNO,放熱akJ,2min時生成0.4molNO,則反應(yīng)放熱0.lakJ,A正確;
B.用氧氣表示2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率:v(O2)==0.05mol·L-1·min-1;B不正確;
C.2min內(nèi),NH3的轉(zhuǎn)化率(40%)小于O2的轉(zhuǎn)化率(50%);C正確;
D.2min末,c(H2O)==0.3mol·L-1;D不正確;
故選AC。
【點(diǎn)睛】
對于一個可逆反應(yīng),反應(yīng)物的起始投入量與化學(xué)計(jì)量數(shù)的比值越大,轉(zhuǎn)化率越小。11、AC【分析】【詳解】
A.容器I和容器II反應(yīng)均在530K溫度下進(jìn)行,所以反應(yīng)的平衡常數(shù)不變,即K(Ⅰ)=K(Ⅱ)。容器I中反應(yīng):CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g),反應(yīng)開始時c(CH3OH)=c(NH3)=0.40mol÷2.0L=0.20mol/L,c(CH3NH2)=c(H2O)=0;當(dāng)達(dá)到平衡時c(H2O)=0.30mol÷2.0L=0.15mol/L,根據(jù)物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知平衡時:c(CH3OH)=c(NH3)=0.20mol/L-0.15mol/L=0.05mol/L,c(CH3NH2)=c(H2O)=0.15mol/L,則該條件下的化學(xué)平衡常數(shù)K(Ⅰ)==9;
對于容器III中反應(yīng):CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g),反應(yīng)開始時c(CH3OH)=c(NH3)=0mol/L,c(CH3NH2)=c(H2O)=0.2mol÷2.0L=0.1mol/L;當(dāng)達(dá)到平衡時c(CH3NH2)=0.16mol÷2.0L=0.08mol/L,根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知平衡時:c(CH3OH)=c(NH3)=0.1mol/L-0.08mol/L=0.02mol/L,c(H2O)=c(CH3NH2)=0.08mol/L;該條件下的化學(xué)平衡常數(shù)K(Ⅲ)==16,所以正反應(yīng)的平衡常數(shù):K(Ⅰ)=K(Ⅱ)<K(Ⅲ);A正確;
B.反應(yīng)CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g)的正反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng),容器Ⅱ相當(dāng)在容器I基礎(chǔ)上壓強(qiáng)增大一倍,由于恒溫恒容時,增大壓強(qiáng),平衡不移動,所以各物質(zhì)的含量或濃度均為容器I中各物的2倍,即2c(CH3OH,Ⅰ)=c(CH3OH;Ⅱ),B錯誤;
C.根據(jù)選項(xiàng)A分析可知,對于容器I中反應(yīng),反應(yīng)開始時c(NH3)=0.20mol/L,平衡時c(NH3)=0.05mol/L,則NH3的轉(zhuǎn)化率為α(NH3,I)=×100%=75%;
對于容器Ⅲ中的反應(yīng),反應(yīng)開始時,c(H2O)=0.1mol/L,平衡時c(H2O)=0.08mol/L,則水的轉(zhuǎn)化率α(H2O,III)=×100%=20%,所以達(dá)到平衡時,轉(zhuǎn)化率:α(NH3,Ⅰ)+α(H2O;Ⅲ)=75%+20%=95%<1,C正確;
D.對于容器I中反應(yīng):CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g);
反應(yīng)開始時c(CH3OH)=0.10mol÷2L=0.05mol/L,c(NH3)=0.15mol÷2L=0.075mol/L,c(CH3NH2)=c(H2O)=010mol÷2L=0.05mol/L,Qc==0.67,根據(jù)選項(xiàng)A分析可知在530K時的化學(xué)平衡常數(shù)K(Ⅰ)=9,故Qc<K(Ⅰ);說明反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),化學(xué)反應(yīng)正向進(jìn)行,D錯誤;
故合理選項(xiàng)是AC。12、BC【分析】【詳解】
A.甲醇的產(chǎn)率在最高點(diǎn)即達(dá)到平衡狀態(tài);隨溫度升高產(chǎn)率逐漸減小,平衡逆向移動,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),故A錯誤;
B.P點(diǎn)所示條件下反應(yīng)未達(dá)到平衡,延長反應(yīng)時間能提高CH3OH的產(chǎn)率;故B正確;
C.Q點(diǎn)所示條件下反應(yīng)處于平衡狀態(tài),增加CO2的濃度可提高H2轉(zhuǎn)化率;故C正確;
D.列出反應(yīng)的三段式:
體積是2L,將平衡濃度代入平衡常數(shù)公式,故D錯誤。
故選BC。13、CD【分析】【詳解】
A.由圖可知;X生成Y的反應(yīng)為吸熱反應(yīng),X生成Z的反應(yīng)為放熱反應(yīng),故A錯誤;
B.X;Y、Z如果是單質(zhì)則互為同素異形體;如果是化合物則分子式一定不同,不可能互為同分異構(gòu)體,故B錯誤;
C.由圖可知,X轉(zhuǎn)化為Y的活化能是X轉(zhuǎn)化為Z的活化能是前者大于后者,故C正確;
D.X轉(zhuǎn)化為Z的反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng);因此其它條件一定時,加壓既能加快反應(yīng)速率,又能使平衡右移,提高平衡轉(zhuǎn)化率,故D正確;
故選CD。14、AC【分析】【詳解】
A.反應(yīng)TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)ΔH>0;反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,依據(jù)吉布斯自由能方程,可得出ΔS>0,A正確;
B.室溫下,pH=3的CH3COOH溶液與pH=11的NaOH溶液等體積混合,反應(yīng)后CH3COOH有剩余,發(fā)生電離后使溶液顯酸性,pH<7;B錯誤;
C.CH3COOH溶液加水稀釋后,n(CH3COOH)減小,n(CH3COO-)增大,所以溶液中的值減?。籆正確;
D.對于乙酸與乙醇的酯化反應(yīng)(ΔH<0);加入少量濃硫酸并加熱,該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,但平衡常數(shù)減小,D錯誤。
故選AC。15、AC【分析】【分析】
①0.01mol/LCH3COOH,發(fā)生部分電離,溶液中的c(H+)<10-2mol/L;②0.01mol/LHCl,c(H+)=10-2mol/L;③pH=12的氨水,c(OHˉ)=10-2mol/L;④pH=12的NaOH溶液,c(OHˉ)=10-2mol/L。
【詳解】
A.由以上分析可知,①中c(H+)最小,對水電離的抑制作用最弱,水的電離程度最大,②中酸電離出的c(H+)與③、④中堿電離出的c(OHˉ)相同;對水電離的抑制作用相同,水的電離程度一樣大,A正確;
B.將②③混合,所得溶液為NH4Cl、NH3·H2O的混合液,由于NH3·H2O為弱堿,氨水的起始濃度大于10-2mol/L,所以若pH=7時消耗溶液的體積:②>③;B不正確;
C.將①、④等體積混合,剛好完全反應(yīng)生成CH3COONa,溶液中存在平衡:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-、H2OH++OH-,所以一定有:c(OHˉ)=c(H+)+c(CH3COOH);C正確;
D.在醋酸溶液中,發(fā)生電離CH3COOHCH3COO-+H+,將①、④混合,溶液中一定含有CH3COONa,可能含有CH3COOH,因此溶液中存在c(CH3COOˉ)>c(H+)時不能確定溶液的酸堿性;D不合題意;
故選AC。三、填空題(共9題,共18分)16、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)圖象,反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),結(jié)合化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)和△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能分析解答;
(2)結(jié)合常見的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)類型以及反應(yīng)是放熱還是吸熱;與反應(yīng)條件無關(guān)分析解答(2)和(3)。
【詳解】
(1)根據(jù)圖象,反應(yīng)物斷鍵吸收的能量為akJ/mol,生成物成鍵釋放的能量為bkJ/mol,吸收的能量大于放出的能量,該反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng),△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能=(a-b)kJ/mol,故答案為:a;b;吸熱;(a-b)kJ/mol;
(2)①Fe+2HCl=FeCl2+H2↑為放熱反應(yīng),故①不選;②H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O為放熱反應(yīng),故②不選;③CO+CuO=Cu+CO2↑為吸熱反應(yīng),故③選;④Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O為吸熱反應(yīng);故④選,故答案為:③④;
(3)A.中和反應(yīng)是放熱反應(yīng);故A錯誤;B.鋁熱反應(yīng)需要在高溫條件下進(jìn)行,但鋁熱反應(yīng)屬于放熱反應(yīng),故B錯誤;C.反應(yīng)是放熱還是吸熱,與反應(yīng)條件無關(guān),放熱反應(yīng)發(fā)生時有可能需要加熱,故C正確;D.放出熱量的化學(xué)反應(yīng)不一定造福人類,利用不當(dāng)可能會造成災(zāi)難,如火藥的爆炸,故D錯誤;故答案為:C。
【點(diǎn)睛】
解答本題要注意常見的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)類型的記憶和判斷,同時注意反應(yīng)是放熱還是吸熱,與反應(yīng)條件無關(guān)。【解析】ab吸熱(a-b)kJ/mol③④C17、略
【分析】【分析】
根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)寫出三段式:
【詳解】
(1)反應(yīng)達(dá)到平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率
(2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為
(3)A.化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,應(yīng)為正逆反應(yīng)速率相等;反應(yīng)達(dá)到平衡,A錯誤;
B.反應(yīng)為恒容條件下進(jìn)行;反應(yīng)物總質(zhì)量不變,總體積不變,混合氣體的密度始終不變,不能作為反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志,B錯誤;
C.根據(jù)“變量不變達(dá)平衡”該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng);混合氣體的平均相對分子質(zhì)量是變量,若混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再發(fā)生改變,說明反應(yīng)達(dá)到平衡了,C正確;
D.CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化;說明反應(yīng)達(dá)到平衡了,D正確;
(4)將容器體積壓縮到1L,若平衡不移動,則各物質(zhì)的濃度變?yōu)樵瓉淼?倍,但壓強(qiáng)增大,平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動,氫氣的平衡濃度小于2mol/L,所以氫氣的濃度為
(5))若保持容器體積不變,再充入0.6molCO和0.4molCH3OH,說明反應(yīng)達(dá)到平衡與原來的平衡狀態(tài)相同,則v正=v逆?!窘馕觥?0%(或0.67)CD1.0mol·L-12)<2.0mol·L-1=18、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式及元素守恒知,反應(yīng)物還有C,所以該反應(yīng)方程式為C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g);升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動;
(2)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變、物質(zhì)的量濃度不變、百分含量不變以及由此引起的一系列物理量不變;
(3)改變條件時反應(yīng)速率增大,改變的條件可能是溫度、壓強(qiáng)、反應(yīng)物濃度;
(4)反應(yīng)速率=
【詳解】
:(1)根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式及元素守恒知,反應(yīng)物還有C,所以該反應(yīng)方程式為C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g);升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動,K增大說明平衡正向移動,所以正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),故答案為:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g);吸熱;
(2)a.當(dāng)v正(H2O)=v逆(H2)=v逆(H2O)時,正逆反應(yīng)速率相等,所以反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故正確;
b.反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不相同,氣體質(zhì)量變化,容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間變化即達(dá)到平衡,故正確;
c.無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)都存在消耗nmolH2同時消耗nmolCO,所以不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài),故錯誤;
d.無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)容器中物質(zhì)的總物質(zhì)的量都不隨時間改變,所以不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài),故錯誤;
故選ab;
(3)改變條件時反應(yīng)速率增大,改變的條件可能是升高溫度、增大壓強(qiáng)、增大反應(yīng)物濃度,故答案為:升高溫度;增大水蒸氣的濃度;
(4)反應(yīng)速率故答案為0.004mol/(L﹒min)?!窘馕觥竣?C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)②.吸熱③.ab④.升高溫度⑤.增大水蒸汽的濃度⑥.0.004mol/(L﹒min)19、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)①根據(jù)圖像,隨著溫度的升高,SO3的百分含量降低,即升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,根據(jù)勒夏特列原理,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),即△H<0;
②a;組分都是氣體;氣體質(zhì)量不變,容器為恒容狀態(tài),氣體體積不變,根據(jù)密度定義,密度任何時刻保持不變,即密度不變,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故a不符合題意;
b、SO2和SO3的體積比保持不變,得出SO2和SO3的物質(zhì)的量保持不變,即達(dá)到平衡,故b符合題意;
c;根據(jù)原子守恒;體系中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)始終保持不變,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故c不符合題意;
d、轉(zhuǎn)移4mol電子,有消耗或生成2molSO3;不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故d不符合題意;
e;向正反應(yīng)方向進(jìn)行;氣體物質(zhì)的量減小,分子總數(shù)減小,當(dāng)分子總數(shù)不變,說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故e符合題意;
③根據(jù)題意,V2O5氧化SO2成SO3,自身被還原成為VO2,反應(yīng)方程式為V2O5+SO2=SO3+2VO2,VO2被氧氣氧化成V2O5,反應(yīng)方程式為4VO2+O2=2V2O5;
(2)①壓縮容器,改變瞬間N2的物質(zhì)的量不變,壓縮容器的體積,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),根據(jù)勒夏特列原理,增大壓強(qiáng),此反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,N2的物質(zhì)的量減小,即d為n(N2)變化曲線;增加N2的物質(zhì)的量,N2的物質(zhì)的量增加,平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行,N2物質(zhì)的量減少,即b代表n(N2)的變化曲線;
②增加H2的起始量,N2的轉(zhuǎn)化率增大,即N2的轉(zhuǎn)化率最高的點(diǎn)是c;氫氣起始量相同時,溫度T1平衡后,氨氣的含量更高,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),降低溫度平衡向正反應(yīng)方向移動,因此T12?!窘馕觥?lt;beSO2+V2O5=SO3+2VO24VO2+O2=2V2O5dbc>20、略
【分析】【分析】
依據(jù)溶質(zhì)濃度;不考慮水解計(jì)算銨根濃度大小,然后再依據(jù)其它離子對銨根離子水解平衡的影響分析。弱電解質(zhì)電離程度小,銨根離子水解程度小鹽電離程度遠(yuǎn)大于弱電解質(zhì)的電離程度。
【詳解】
物質(zhì)的量濃度相同的①氨水;②氯化銨;③碳酸氫銨;④硫酸氫銨;⑤硫酸銨五種溶液中,①氨水中的NH3·H2O是弱電解質(zhì),存在電離平衡,電離產(chǎn)生的c()很小,其余4種溶液中的溶質(zhì)都是鹽,屬于強(qiáng)電解質(zhì),完全電離,電離產(chǎn)生的c()都比氨水的大。在其余四種鹽溶液中都存在的水解平衡:+H2ONH3·H2O+H+。
對于③碳酸氫銨來說,同時還存在的水解平衡:+H2OH2CO3+OH-,水解產(chǎn)生OH-中和H+,使的水解平衡正向移動,導(dǎo)致c()比②??;
對于④硫酸氫銨來說,電離方程式為:NH4HSO4=+H++電離產(chǎn)生H+,對的水解平衡起抑制作用,使水解平衡逆向移動,導(dǎo)致c()比②大;
對于⑤硫酸銨溶液來說,電離方程式為:(NH4)2SO4=2+電離產(chǎn)生的c()是NH4Cl的2倍,盡管銨根離子水解,但其水解程度很小,故該溶液中c()最大。
綜上所述,上述五種溶液中c()由大到小的順序是:⑤>④>②>③>①。
【點(diǎn)睛】
在比較等濃度的不同電解質(zhì)溶液中某離子濃度時,先判斷物質(zhì)所屬類別,鹽溶液中離子濃度大于弱電解質(zhì)溶液中的離子濃度;然后再根據(jù)鹽的組成中含有的該離子數(shù)目分析,鹽化學(xué)式中含有的該離子數(shù)目多的離子濃度大;再根據(jù)鹽電離產(chǎn)生的其它離子對該離子水解平衡移動的影響。其它離子的存在起抑制作用時,該離子的濃度大于起促進(jìn)作用的該離子的濃度。【解析】⑤>④>②>③>①21、略
【分析】【分析】
①H2B第一步完全電離、第二步部分電離,則HB-只能電離不能水解,說明B2-離子水解而HB-不水解,且HB-是弱酸,則Na2B溶液呈堿性;
②任何電解質(zhì)溶液中都存在電荷守恒和物料守恒;據(jù)此分析解答。
【詳解】
①H2B第一步完全電離、第二步部分電離,則HB?只能電離不能水解,說明B2-離子水解而HB-不水解,且HB-是弱酸,則Na2B溶液呈堿性,其水解方程式為:
故答案為:堿性;
②A.根據(jù)原子守恒應(yīng)該為H2B第一步完全電離,所以溶液中不存在H2B,則c(H2B)=0;故A錯誤;
B.H2B第一步完全電離,所以溶液中不存在H2B,溶液中存在質(zhì)子守恒,根據(jù)質(zhì)子守恒得c(OH?)=c(H+)+c(HB?);故B錯誤;
C.根據(jù)電荷守恒得故C正確;
D.根據(jù)物料守恒得故D正確;
故答案選:CD?!窘馕觥竣?堿性②.③.CD22、略
【分析】試題分析:(1)根據(jù)鐵硼礦的成分以及強(qiáng)酸制取弱酸,發(fā)生的反應(yīng)有:Mg2B2O5·H2O+2H2SO4=2MgSO4+2H3BO3,F(xiàn)e3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O,F(xiàn)e2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O,F(xiàn)eO+H2SO4=FeSO4+H2O,Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O;(2)根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,可以提高溫度、適當(dāng)增加硫酸溶液的濃度、減小鐵硼礦粉的粒徑等;(3)根據(jù)生成氫氧化物沉淀的pH,加入雙氧水的目的,把Fe2+氧化成Fe3+,然后調(diào)節(jié)pH使Al3+和Fe3+轉(zhuǎn)化成Al(OH)3和Fe(OH)3,除去雜質(zhì);(4)根據(jù)流程以及(1)的反應(yīng),含有雜質(zhì)為MgSO4。
考點(diǎn):考查化學(xué)流程、元素及其化合物的性質(zhì)等知識?!窘馕觥浚?)Mg2B2O5·H2O+2H2SO4=2MgSO4+2H3BO3;
(2)升高溫度;適當(dāng)增大硫酸的濃度或減小鐵硼礦粉的粒徑等;
(3)將Fe2+氧化為Fe3+,使Al3+和Fe3+沉淀完全;(4)MgSO4。23、略
【分析】【詳解】
(1)電解質(zhì)溶液為稀硫酸時,由于Mg比Al更活潑,Mg作負(fù)極,而Al作正極,故燈泡亮,Mg電極上發(fā)生的反應(yīng)為Al電極上發(fā)生的反應(yīng)為原電池內(nèi)部的陰離子向負(fù)極移動,陽離子向正極移動,故溶液中向Mg電極移動,故答案為:Mg電極;
(2)由于Al能與NaOH溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)當(dāng)電解質(zhì)溶液為NaOH溶液時仍然存在一個自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),Al是負(fù)極,Mg是正極,NaOH為電解質(zhì)溶液,具備構(gòu)成原電池的構(gòu)成條件,燈泡發(fā)亮,a.若燈泡亮,Al電極為負(fù)極,故答案為:亮負(fù)極。
【點(diǎn)睛】
本題重點(diǎn)考查原電池的原理,根據(jù)金屬的活潑性判斷電池的正、負(fù)極時還要注意電解質(zhì)的條件,原電池發(fā)生的提前必須存在一個自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)?!窘馕觥縈g電極亮負(fù)極24、略
【分析】(1)甲池工作時,NO2轉(zhuǎn)變成N2O5,說明氮元素的化合價升高,石墨Ⅰ為負(fù)極,電極反應(yīng)式為NO2+NO3--e-=N2O5,石墨Ⅱ?yàn)檎龢O,故答案為負(fù);NO2+NO3--e-=N2O5;
(2)由于石墨Ⅰ為負(fù)極,原電池中陰離子向負(fù)極移動,根據(jù)得失電子守恒計(jì)算1molO2反應(yīng)中轉(zhuǎn)移4mol電子,4molNO2轉(zhuǎn)變成N2O5,轉(zhuǎn)移4mol電子,相同狀況下氣體的體積比等于物質(zhì)的量之比,故O2和NO2的體積比為1:4;故答案為石墨Ⅰ;1:4;
(3)由于石墨Ⅰ為負(fù)極,故Fe(Ⅰ)為陽極,鐵失去電子生成亞鐵離子,電極反應(yīng)為Fe-2e-=Fe2+,故答案為Fe-2e-=Fe2+;
(4)根據(jù)Cr2O72-+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O,0.01molCr2O72-能夠氧化0.06molFe2+,即電解過程中需要生成0.06molFe2+,F(xiàn)e(I)為陽極,電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+;故轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.06mol×2=0.12mol,故答案為0.12。
點(diǎn)睛:本題考查原電池與電解原理,明確各個電極上發(fā)生的反應(yīng)、物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化是解本題關(guān)鍵。本題的難點(diǎn)是(4)的計(jì)算,需要根據(jù)Cr2O72-+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O計(jì)算出電解過程中生成的Fe2+,再根據(jù)電極反應(yīng)式進(jìn)行計(jì)算,注意電路中轉(zhuǎn)移的電子與Cr2O72-+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O中轉(zhuǎn)移的電子是不一樣的。【解析】負(fù)NO2+NO-e-===N2O5石墨Ⅰ1∶4Fe-2e-===Fe2+0.12四、判斷題(共1題,共10分)25、×【分析】【詳解】
向溶液中加入少量水,減小,堿性減弱即減小,則增大,則溶液中增大,故錯;【解析】錯五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共3題,共21分)26、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)蓋斯定律,由Ⅲ-Ⅱ可得
反應(yīng)Ⅰ屬于吸熱反應(yīng),反應(yīng)Ⅰ達(dá)平衡時升溫,平衡正向移動,K增大,則減??;
(2)①A.Ⅲ為氣體分子總數(shù)減小的反應(yīng),加壓能使平衡正向移動,從而提高的平衡轉(zhuǎn)化率;A正確;
B.反應(yīng)Ⅰ為吸熱反應(yīng),升高溫度平衡正向移動,反應(yīng)Ⅲ為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動,的平衡轉(zhuǎn)化率不一定升高;B錯誤;
C.增大與的投料比有利于提高的平衡轉(zhuǎn)化率;C正確;
D.催劑不能改變平衡轉(zhuǎn)化率;D錯誤;
故選AC;
②200℃時是氣態(tài),1mol和1molH2充入密閉容器中,平衡時的轉(zhuǎn)化率為a,則消耗剩余的物質(zhì)的量為根據(jù)碳原子守恒,生成CO的物質(zhì)的量為消耗剩余生成此時平衡體系中含有和則反應(yīng)Ⅲ的其他條件不變,H2起始量增加到3mol,達(dá)平衡時則平衡時
的物質(zhì)的量分別為0.5mol、1.9mol、0.5mol、0.2mol、0.3mol,平衡體系中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為1.9/3.4=0.56;
(3)①決速步驟指反應(yīng)歷程中反應(yīng)速率最慢的反應(yīng)。反應(yīng)速率快慢由反應(yīng)的活化能決定,活化能越大,反應(yīng)速率越慢。仔細(xì)觀察并估算表中數(shù)據(jù),找到活化能(過渡態(tài)與起始態(tài)能量差)最大的反應(yīng)步驟為
②反應(yīng)Ⅲ的指的是和的總能量與和的總能量之差為49kJ,而反應(yīng)歷程圖中的E表示的是1個分子和1個分子的相對總能量與1個分子和3個分子的相對總能量之差(單位為eV),且將起點(diǎn)的相對總能量設(shè)定為0,所以作如下?lián)Q算即可方便求得相對總能量【解析】(1)+41.0減小。
(2)AC0.56
(3)或-0.5127、略
【分析】【分析】
(1)NaHSO4溶液呈酸性,其原因是NaHSO4完全電離生成H+。
(2)0.1mol·L-1的溶液②,c(OH-)=0.1mol·L-1,c(H+)=10-13mol·L-1,pH=-lgc(H+)。
(3)向等體積、等濃度的溶液①、④中加入大小相同的鎂條,HCl完全電離,而CH3COOH部分電離,溶液中的c(H+)為鹽酸大于醋酸;由此可得出開始時反應(yīng)速率的大小關(guān)系。
(4)等體積;等pH的溶液①和④中;醋酸的濃度遠(yuǎn)大于鹽酸,分別與足量的②反應(yīng)時,鹽酸和醋酸都發(fā)生完全電離,由此可得出二者消耗②的物質(zhì)的量大小關(guān)系。
【詳解】
(1)NaHSO4溶液呈酸性,其原因是NaHSO4完全電離生成H+,其電離方程式為NaHSO4=Na++H++SO42-。答案為:NaHSO4=Na++H++SO42-;
(2)0.1mol·L-1的溶液②,c(OH-)=0.1mol·L-1,c(H+)=10-13mol·L-1,pH=-lgc(H+)=13。答案為:13;
(3)向等體積、等濃度的溶液①、④中加入大小相同的鎂條,HCl完全電離,而CH3COOH部分電離,溶液中的c(H+)為鹽酸大于醋酸,由此可得出開始時反應(yīng)速率的大小關(guān)系為①>④。答案為:>;
(4)等體積、等pH的溶液①和④中,醋酸的濃度遠(yuǎn)大于鹽酸,醋酸的物質(zhì)的量遠(yuǎn)大于鹽酸,與足量的②反應(yīng)時,鹽酸和醋酸都發(fā)生完全電離,由此可得出消耗②的物質(zhì)的量大小關(guān)系為①<④。答案為:<。
【點(diǎn)睛】
等體積、等pH的強(qiáng)酸和弱酸溶液,雖然二者的c(H+)相同,但由于弱酸只發(fā)生部分電離,所以弱酸的物質(zhì)的量濃度遠(yuǎn)比強(qiáng)酸大。與堿反應(yīng)時,弱酸不斷發(fā)生電離,只要堿足量,最終弱酸完全電離,所以弱酸消耗堿的物質(zhì)的量比強(qiáng)酸要大得多。解題時,我們一定要注意,與金屬或堿反應(yīng)時,只要金屬或堿足量,不管是強(qiáng)酸還是弱酸,最終都發(fā)生完全電離,若只考慮電離的部分,則會得出錯誤的結(jié)論?!窘馕觥縉aHSO4=Na++H++SO42-13><28、略
【分析】【分析】
(1)電離平衡常數(shù)越小酸性越弱;同濃度pH值越大;
(2)b為醋酸;先判斷點(diǎn)③所示溶液中的溶質(zhì)成分,根據(jù)溶液中的電荷守恒分析;
(3)先判斷溶質(zhì)成分;根據(jù)各溶液中的物料守恒分析;
(4)酸的電離抑制水的電離;鹽的水解促進(jìn)水的電離;
【詳解】
(1)根據(jù)題目所給信息可知電離平衡常數(shù)Ka(CH3COOH)>Ka(HCN),所以同濃度的CH3COOH和HCN,HCN的酸性更強(qiáng),pH值更大,所以a為HCN,b為CH3COOH;故答案為:a;HCN的電離平衡常數(shù)小,同濃度,其電離出的氫離子濃度小,pH值大;
(2)曲線b代表醋酸,根據(jù)加入氫氧化鈉的量可知點(diǎn)③所示溶液中溶質(zhì)為CH3COOH和CH3COONa,根據(jù)電荷守恒可知:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),此時溶液呈中性,所以c(OH-)=c(H+),所以c(CH3COO-)=c(Na+),故答案為:c(CH3COO-)=c(Na+)>c(OH-)=c(H+);
(3)點(diǎn)②所示溶液中溶質(zhì)為CH3COOH和CH3COONa,且物質(zhì)的量之比為1:1,根據(jù)物料守恒可知c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=2c(Na+),同理可知點(diǎn)①所示溶液中:c(HCN)+c(CN-)=2c(Na+),兩溶液加入氫氧化鈉的量相同,所以鈉離子濃度相同所以c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(HCN)+c(CN-),所以c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH);
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