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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年外研版選修4化學(xué)下冊月考試卷643考試試卷考試范圍:全部知識點;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、某體積2L的密閉容器中充入等物質(zhì)的量的A和B,一定溫度下發(fā)生反應(yīng)A(g)+xB(g)2C(g),達(dá)到平衡后,在不同的時間段,分別改變影響反應(yīng)的一個條件,測得容器中物質(zhì)的濃度、反應(yīng)速率分別隨時間的變化如圖所示:下列說法中正確的是()
A.30~40min間該反應(yīng)使用了催化劑B.反應(yīng)方程式中的x=1,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C.0~8minA的平均反應(yīng)速率為0.04mol·L-1·min-1D.30min時減小壓強,40min時升高溫度2、體積相同的密閉容器中均充入和分別于和開始發(fā)生反應(yīng):Z的含量隨時間t的變化如圖所示。已知在時刻改變曲線b某一實驗條件;下列判斷正確的是。
A.曲線a是時的圖像B.從0到時刻,反應(yīng)物的C.時刻生成物Z的量D.時刻改變的條件可能是降溫3、向某二元弱酸H2A水溶液中逐滴加入NaOH溶液,混合溶液中l(wèi)gx(x為或)與pH的變化關(guān)系如圖所示;下列說法正確的是。
A.pH=7時,存在c(Na+)=c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)B.直線Ⅰ表示的是lg隨pH的變化情況C.=10-2.97D.A2-的水解常數(shù)Kh1大于H2A電離常數(shù)的Ka24、下列溶液;按pH由小到大順序排列的是。
①0.1mol/LHCl溶液②0.1mol/LH2SO4溶液③0.1mol/LNaOH溶液④0.1mol/LCH3COOH溶液A.①②④③B.②①④③C.③④①②D.④③②①5、下列有關(guān)離子的各種說法中,正確的是A.金屬鈉溶于足量水中的離子方程式:B.加入鋁粉后產(chǎn)生大量氫氣的溶液中:可以大量共存C.等物質(zhì)的量濃度、等體積的氨水與鹽酸混和,溶液中離子濃度關(guān)系為:D.等物質(zhì)的量的二元弱酸與其鉀鹽的混合溶液中6、HCN是一種劇毒性的酸,常溫下,0.10mol?L-1HCN溶液的pH=3,下列說法正確的是A.HCN是一種強酸B.相同濃度的NaCl溶液與NaCN溶液,前者的pH更大C.在NaCN溶液中存在:c(Na+)=c(HCN)+c(CN-)D.中和相同體積與濃度的HCl溶液與HCN溶液,所消耗的NaOH溶液的體積不同7、下述實驗不能達(dá)到預(yù)期實驗?zāi)康牡氖?。選項實驗內(nèi)容實驗?zāi)康腁向盛有10滴0.1mol·L-1AgNO3溶液的試管中滴加0.1mol·L-1NaCl溶液至不再有沉淀生成,再向其中滴加0.1mol·L-1Na2S溶液證明AgCl能轉(zhuǎn)化為溶解度更小的Ag2SB向2mL甲苯中加入3滴酸性KMnO4溶液,振蕩;向2mL苯中加入3滴酸性KMnO4溶液,振蕩證明與苯環(huán)相連的甲基易被氧化C向Na2SiO3溶液中通入CO2證明碳酸的酸性比硅酸強D向淀粉溶液中加入稀硫酸,水浴加熱,一段時間后,再加入新制的銀氨溶液并水浴加熱驗證淀粉已水解
A.AB.BC.CD.D8、下列敘述正確的是A.地下鋼鐵管道用導(dǎo)線連接銅塊可以減緩管道的腐蝕B.反應(yīng)的熵變C.常溫下,的含溶液中,D.時,的溶液與等濃度的溶液的導(dǎo)電能力相同評卷人得分二、填空題(共9題,共18分)9、已知某反應(yīng)A(g)+B(g)=C(g)+D(g);反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示,回答下列問題。
(1)該反應(yīng)是_____(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng);1mol氣體A和1mol氣體B具有的總能量比1mol氣體C和1mol氣體D具有的總能量______(填“高”“低”或“高低不一定”)。
(2)若在反應(yīng)體系中加入催化劑使反應(yīng)速率增大,則E1和E2的變化是:E1_______,E2________,ΔH______(填“增大”“減小”或“不變”)。10、CO2和CH4是兩種重要的溫室氣體,通過CH4和CO2的反應(yīng),制造更高價值的化學(xué)品是目前的研究目標(biāo)。250℃時,以鎳合金為催化劑,發(fā)生如下反應(yīng):CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)。
(1)此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=___;
(2)已知:①CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H=-890.3kJ?mol-1
②CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H=+2.8kJ?mol-1
③2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566.0kJ?mol-1
反應(yīng)CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)的△H=___kJ?mol-1。11、在恒溫恒容條件下,將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入容積為2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):N2O4(g)2NO2(g),反應(yīng)過程中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度c隨時間t的變化關(guān)系如圖所示。
(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為______________,若溫度升高K值增大,則該反應(yīng)的正反應(yīng)為__________反應(yīng)(填吸熱或放熱)。
(2)a、b、c、d四個點中,化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的是______________點。從起點開始首次達(dá)到平衡時以NO2表示的平均反應(yīng)速率為___________________________。
(3)25min時,增加了______mol______(填物質(zhì)的化學(xué)式)使平衡發(fā)生了移動。
(4)變化過程中a、b、c、d四個時刻體系的顏色由深到淺的順序是______(填字母)。12、在2L密閉容器內(nèi),800℃時反應(yīng):2NO(g)+O2(g)2NO2(g)體系中,n(NO)隨時間的變化如表:。時間(s)012345n(NO)(mol)0.0200.010.0080.0070.0070.007
(1)800℃,反應(yīng)達(dá)到平衡時,NO的物質(zhì)的量濃度是________。
(2)如圖中表示NO2的變化的曲線是________。用NO2表示從0~2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=________。
(3)能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。
a.v(NO2)=2v(O2)b.容器內(nèi)壓強保持不變。
c.2v逆(NO)=v正(O2)d.容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變。
(4)能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大的是________。
a.及時分離出NO2氣體b.適當(dāng)升高溫度。
c.增大O2的濃度d.選擇高效催化劑13、碳的化合物的轉(zhuǎn)換在生產(chǎn)、生活中具有重要的應(yīng)用,如航天員呼吸產(chǎn)生的CO2用Sabatier反應(yīng)處理,實現(xiàn)空間站中O2的循環(huán)利用。
Sabatier反應(yīng):CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g);
水電解反應(yīng):2H2O(1)2H2(g)+O2(g)。
(1)將原料氣按n(CO2):n(H2)=1:4置于密閉容器中發(fā)生Sabatier反應(yīng),測得H2O(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示(虛線表示平衡曲線)。
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度降低而________(填“增大”或“減小”)。
②在密閉恒溫(高于100℃)恒容裝置中進(jìn)行該反應(yīng);下列能說明達(dá)到平衡狀態(tài)的是_____。
A.混合氣體密度不再改變B.混合氣體壓強不再改變。
C.混合氣體平均摩爾質(zhì)量不再改變D.n(CO2):n(H2)=1:2
③200℃達(dá)到平衡時體系的總壓強為p;該反應(yīng)平衡常數(shù)Kp的計算表達(dá)式為_______。(不必化簡,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))
(2)Sabatier反應(yīng)在空間站運行時,下列措施能提高CO2轉(zhuǎn)化率的是____(填標(biāo)號)。
A.適當(dāng)減壓B.合理控制反應(yīng)器中氣體的流速。
C.反應(yīng)器前段加熱,后段冷卻D.提高原料氣中CO2所占比例。
(3)一種新的循環(huán)利用方案是用Bosch反應(yīng)CO2(g)+4H2(g)C(s)+2H2O(g)代替Sabatier反應(yīng)。
①已知CO2(g)、H2O(g)的生成焓分別為-394kJ/mol;-242kJ/mol;Bosch反應(yīng)的△H=_____kJ/mol。(生成焓指一定條件下由對應(yīng)單質(zhì)生成lmol化合物時的反應(yīng)熱)
②一定條件下Bosch反應(yīng)必須在高溫下才能啟動;原因是______________。若使用催化劑,則在較低溫度下就能啟動。
③Bosch反應(yīng)的優(yōu)點是_______________。14、(1)25℃下,純水中c(H+)=1×10-7mol·L-1,則此時c(OH-)=______________,該溫度下向純水中加鹽酸,使溶液中的c(H+)=1×10-3mol·L-1,則此時溶液的pH=_______________。若25℃下,向純水中加入NaOH固體,使溶液的pH=13,此時溶液中c(OH-)=___________。與純水的電離相似,液氨中也存在著微弱的電離:2NH3NH4++NH2-,請寫出液氨的電離平衡常數(shù)表達(dá)式K=____________________________。
(2)同素異形體相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)熱相當(dāng)少而轉(zhuǎn)化速率慢,有時還很不完全,測定時很困難;現(xiàn)可依據(jù)蓋斯定律進(jìn)行計算。已知:
P4(白磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s);△H1=-283.2kJ·mol-1①
4P(紅磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s);△H2=-184.0kJ·mol-1②
由熱化學(xué)方程式看來,更穩(wěn)定的磷的同素異形體是______(填“白磷”或“紅磷”),試寫出白磷轉(zhuǎn)化成紅磷的熱化學(xué)方程式______________________________________。15、在室溫下,下列五種溶液:①0.1mol/LNH4Cl溶液,②0.1mol/LCH3COONH4溶液,③0.1mol/LNH4HSO4溶液,④0.1mol/L(NH4)2SO4;⑤0.1mol/L氨水。請根據(jù)要求填寫下列空白:
(1)溶液①呈______性(填“酸”、“堿”或“中”),其原因是____________________(用離子方程式表示)。
(2)室溫下,測得溶液②的pH=7,則CH3COO-與NH4+濃度的大小關(guān)系是c(CH3COO-)________c(NH4+)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)上述溶液中c(NH4+)最小的是_________(填序號)。
(4)常溫下,0.1mol/L氨水溶液加水稀釋過程中,下列表達(dá)式的數(shù)值變大的是____________(填字母)。
A.c(OH—)B.
C.c(H+)·c(OH-)D.16、有下列六種物質(zhì)的溶液:①NaCl②NH4Cl③Na2CO3④Al2(SO4)3⑤CH3COOH⑥NaHCO3
(1)25℃時,用離子方程式表示0.1mol·L-1②溶液的酸堿性原因:__________;
(2)常溫下,0.1mol/L的③和⑥溶液中微粒(含離子和分子)的種類是否相同:_______(填“相同”或“不相同”);
(3)將④溶液加熱蒸干并灼燒最終得到的物質(zhì)是________(填化學(xué)式);
(4)常溫下0.1mol/L⑤溶液加水稀釋至中性的過程中,下列表達(dá)式的數(shù)據(jù)一定變大的是_______。
A.c(H+)B.c(OH-)C.D.c(H+)·c(OH-)17、鋁-空氣電池是正在探索的車用新型電池。電池工作時,金屬鋁被氧化為并形成空氣中的氧氣發(fā)生還原而生成
(1)寫出鋁-空氣電池中的正、負(fù)極反應(yīng)和總反應(yīng)________。
(2)廣泛采用鋁-空氣電池的好處有哪些?不足有哪些?就你的發(fā)現(xiàn)寫出簡要的報告,并預(yù)測其未來的應(yīng)用前景________。評卷人得分三、判斷題(共1題,共2分)18、向溶液中加入少量水,溶液中減小。(____)評卷人得分四、原理綜合題(共3題,共21分)19、某研究小組設(shè)計了如下實驗,探究常溫下催化劑對過氧化氫分解反應(yīng)的影響。ⅠⅡⅢ實驗操作。
示意圖實驗現(xiàn)象有極少量氣泡產(chǎn)生產(chǎn)生氣泡速率略有加快產(chǎn)生氣泡速率明顯加快
(1)實驗Ⅰ的作用是_______________。
(2)實驗Ⅲ中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________。
(3)根據(jù)實驗Ⅰ~Ⅲ中現(xiàn)象的不同;可以得出的結(jié)論是:
①使用合適的催化劑;可提高雙氧水分解的反應(yīng)速率;
②_______________。
(4)在一定溫度下,10mL0.40mol/L,H2O2溶液發(fā)生催化分解。不同時刻測得生成O2的體積(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)如下表所示:。t/min0246810V(O2)/mL09.917.222.426.529.9
0~6min,以H2O2的濃度變化表示的反應(yīng)速率為v(H2O2)=_________mol/(L·min)。(計算結(jié)果精確到0.001)20、CO在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及科學(xué)研究中有著重要的應(yīng)用。
(1)CO催化脫硫:科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)CoS對CO還原SO2實現(xiàn)脫硫、并回收S有很好的催化效果,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。
(2)CO催化脫氮:在一定溫度下,向2L的恒容密閉容器中充入4.0molNO2和4.0molCO,在催化制作用下發(fā)生反應(yīng):2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g)ΔH=-1227.8kJ/mol,測得相關(guān)數(shù)據(jù)如下:。時間。
濃度0min5min10min15min20minc(NO2)/mol·L-12.01.71.561.51.5c(N2)/mol·L-100.150.220.250.25
①其他條件不變,若不使用催化劑,則0~5min內(nèi)NO2的轉(zhuǎn)化率將_____(填“變大”“變小”或“不變”)。
②下列表述能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是______(填序號)。
A.CO的化學(xué)反應(yīng)速率為N2的4倍B.氣體的顏色不再變化。
C.化學(xué)平衡常數(shù)K不再變化D.混合氣體的密度不再變化。
③有利于提高該反應(yīng)中NO2平衡轉(zhuǎn)化率的條件是_____(填序號)。
A.高溫低壓B.低溫高壓C.高溫高壓D.低溫低壓。
(3)CO與Ni發(fā)生羰化反應(yīng)形成的絡(luò)合物可作為催化烯烴反應(yīng)的催化劑。Ni的羰化反應(yīng)為Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)ΔH<0,T0溫度下,將足量的Ni粉和3.7molCO加入到剛性密閉容器中,10min時反應(yīng)達(dá)到平衡,測得體系的壓強為原來的則:
①0~10min內(nèi)平均反應(yīng)速率v(Ni)=___g·min-1。
②研究表明,正反應(yīng)速率v正=k正·x4(CO),逆反應(yīng)速率v逆=k逆·x[Ni(CO)4](k正和k逆分別表示正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率常數(shù),x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)),計算T0溫度下的=__。
③T1溫度下測得一定的實驗數(shù)據(jù),計算得到v正~x(CO)和v逆~x[Ni(CO)4]的關(guān)系如圖所示。當(dāng)降低溫度時,反應(yīng)重新達(dá)到平衡,相應(yīng)的點分別為_______、_______(填字母)。
21、現(xiàn)有室溫下濃度均為的幾種溶液①鹽酸;②硫酸、③醋酸、④氯化銨、⑤氨水、⑥NaOH溶液;回答下列問題:
(1)將③、⑥混合后,若溶液呈中性,則消耗兩溶液的體積為③______⑥(填>、=、<),溶液中的離子濃度由大到小的順序為________________。
(2)將等體積的①、⑤混合,則溶液的pH______7(填>、=、<),用離子方程式說明其原因____________________。
(3)向相同體積的①、②、③溶液中分別加入相同的且足量的鋅粒,反應(yīng)的初始速率由快到慢的順序為_____________,最終產(chǎn)生總量的關(guān)系為__________。
(4)向相同體積的①、③溶液中分別加入相同濃度、相同體積的溶液,充分混合后,混合液的pH大小關(guān)系為①______③(填>、=、<)。
(5)若將等體積的⑤、⑥溶液加熱至相同溫度后,溶液的pH⑤_______⑥(填>、=、<)。
(6)將等體積的②、⑤混合,則溶液中濃度最大的離子是______________。評卷人得分五、計算題(共2題,共10分)22、到目前為止;由化學(xué)能轉(zhuǎn)變的熱能或電能仍然是人類使用的最主要的能源。
(1)在25℃、101kPa下,16g的甲醇(CH3OH)完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時放出352kJ的熱量,則表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為______。
(2)化學(xué)反應(yīng)中放出的熱能(焓變,△H)與反應(yīng)物和生成物的鍵能(E)有關(guān)。已知:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=﹣185kJ/mol,E(H﹣Cl)=432kJ/mol,E(Cl﹣Cl)=243kJ/mol則E(H﹣H)=_____。
(3)納米級Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注.已知:2Cu(s)+O2(g)═Cu2O(s)△H=﹣169kJ?mol﹣1,C(s)+O2(g)═CO(g)△H=﹣110.5kJ?mol﹣1,2Cu(s)+O2(g)═2CuO(s)△H=﹣314kJ?mol﹣1,則工業(yè)上用炭粉在高溫條件下還原CuO制取Cu2O和CO的熱化學(xué)方程式_____。
(4)如圖是N2(g)和H2(g)反應(yīng)生成2molNH3(g)過程中能量變化示意圖:
①請計算每生成1molNH3放出熱量為:______。
②若起始時向容器內(nèi)充入1molN2和3molH2達(dá)平衡后N2的轉(zhuǎn)化率為20%,則反應(yīng)放出的熱量為Q1kJ,則Q1的數(shù)值為_________。23、PCl5的熱分解反應(yīng)如下:PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)
(1)寫出反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式_____;
(2)已知某溫度下,在容積為10.0L的密閉容器中充入2.00molPCl5,達(dá)到平衡后,測得容器內(nèi)PCl3的濃度為0.150mol/L。計算該溫度下的平衡常數(shù)_____。評卷人得分六、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共3題,共12分)24、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=_______已知由實驗測得反應(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的計算式;對于反應(yīng)為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。已知CH3OH的沸點為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(計算結(jié)果保留2位小數(shù))。(已知:)25、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“=”)。26、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③所示溶液中所含離子濃度的從大到小的順序:__。
(3)點①和點②所示溶液中:c(CH3COO-)-c(CN-)__c(HCN)-c(CH3COOH)(填“>、<或=”)
(4)點②③④所示的溶液中水的電離程度由大到小的順序是:__。參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、D【分析】【分析】
根據(jù)第一幅圖可知0~30min內(nèi);A;B的濃度由2.0mol/L變?yōu)?.0mol/L,變化量為1.0mol/L,C的濃度由0變?yōu)?.0mol/L,變化量為2.0mol/L,變化量之比等于計量數(shù)之比可計算出x,根據(jù)第二幅圖中v(正)和v(逆)的位置關(guān)系分析出改變平衡的外界條件,據(jù)此進(jìn)行分析。
【詳解】
A.根據(jù)第一幅圖可知30~40min內(nèi);反應(yīng)速率降低,平衡沒有發(fā)生移動,反應(yīng)物與生成物的濃度瞬間降低,催化劑不能改變濃度,A項錯誤;
B.0~30min內(nèi),A、B的濃度由2.0mol/L變?yōu)?.0mol/L,變化量為1.0mol/L,C的濃度由0變?yōu)?.0mol/L,變化量為2.0mol/L,變化量之比等于計量數(shù)之比,x=1,該反應(yīng)為等體積反應(yīng),改變壓強平衡不移動,40min時,正、逆反應(yīng)速率都增大,但v(逆)>v(正);平衡逆向移動,升高溫度,平衡向吸熱方向移動,即該反應(yīng)為放熱反應(yīng),B項錯誤;
C.0~8min內(nèi)A的濃度由2.0mol/L變?yōu)?.36mol/L,變化量為0.64mol/L,v(A)===0.08mol/(L?min);C項錯誤;
D.30min時正逆反應(yīng)速率減小,反應(yīng)物和生成物的濃度降低,但平衡不移動,因而不是溫度的影響,而是降低壓強造成的,40min時正逆反應(yīng)速率都增大,且v(逆)>v(正);平衡逆向移動,是升高溫度造成的,故C正確;
答案選D。
【點睛】
判斷影響平衡移動的外界因素是解答本題的關(guān)鍵。升高溫度,平衡向吸熱方向移動,降低溫度,平衡向放熱方向移動;增大壓強,平衡向體積縮小的方向移動,減小壓強,平衡向體積增大的方向移動。2、D【分析】【詳解】
A.根據(jù)“先拐先平數(shù)值大”知,b曲線到達(dá)平衡的時間小于a,則b反應(yīng)速率大于a,溫度越高,反應(yīng)速率越快,所以a曲線的溫度小于b曲線,則b是時的圖像;故A錯誤;
B.通過A知,b曲線溫度大于a曲線,溫度越高,反應(yīng)速率越大,所以故B錯誤;
C.設(shè)生成物Z的物質(zhì)的量為n,
平衡時,則Z的含量根據(jù)圖像,時刻生成物Z含量相等,則時刻生成物Z的物質(zhì)的量n相等,其初始狀態(tài)相等,所以故C錯誤;
D.該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),時刻;Z的含量增大,說明平衡向正反應(yīng)方向移動,則可能改變的條件是降低溫度,故D正確;
答案選D。3、B【分析】二元弱酸的Ka1=×c(H+)>Ka2=×c(H+),當(dāng)溶液的pH相同時,c(H+)相同,lgX:Ⅰ>Ⅱ,則Ⅰ表示lg與pH的變化關(guān)系,Ⅱ表示lg與pH的變化關(guān)系。
【詳解】
A.pH=4.19,溶液呈酸性,若使溶液為中性,則溶液中的溶質(zhì)為NaHA和Na2A,根據(jù)物料守恒,存在c(Na+)>c(H2A)+c(HA-)+c(A2-);故A錯誤;
B.由分析:直線Ⅰ表示的是lg隨pH的變化情況;故B正確;
C.=÷==102.97;故C錯誤;
D.pH=1.22時和4.19時,lgX=0,則c(H2A)=c(HA-)、c(HA-)=c(A2-),Ka1=×c(H+)=c(H+)=10-1.22,K2=×c(H+)=c(H+)=10-4.19,A2-的水解平衡常數(shù)Kh1==10-9.81<10-4.19=Ka2;故D錯誤;
故選B。
【點睛】
本題考查酸堿混合的定性判斷及溶液pH的計算,明確圖象曲線變化的意義為解答關(guān)鍵,注意掌握物料守恒及溶液酸堿性與溶液pH的關(guān)系,D為易難點。4、B【分析】【詳解】
①0.1mol/LHCl溶液,pH=1,②0.1mol/LH2SO4溶液,pH<1,③0.1mol/LNaOH溶液pH=13,④0.1mol/LCH3COOH溶液7>pH>1,g故pH由小到大順序:②①④③;B項正確;
答案選B。5、D【分析】【詳解】
A.鈉溶于足量水中的離子方程式為故A錯誤;
B.加入鋁粉后產(chǎn)生大量氫氣的溶液,為酸或強堿溶液,堿溶液中不能大量存在酸溶液中Al、發(fā)生氧化還原反應(yīng)不生成氫氣;故B錯誤;
C.等物質(zhì)的量濃度、等體積的氨水與鹽酸混和,恰好生成氯化銨,銨根離子水解顯酸性,則離子濃度關(guān)系為故C錯誤;
D.等物質(zhì)的量的二元弱酸與其鉀鹽的混合溶液中,由物料守恒可知故D正確。
故選D。6、C【分析】【詳解】
A選項,常溫下,0.10mol?L-1HCN溶液的pH=3,即c(H+)=0.001mol?L-1;可知HCN不能完全電離,故為弱酸,故A錯誤;
B選項;NaCl是強堿強酸鹽,不水解,溶液顯中性,即pH=7;而NaCN為強堿弱酸鹽,水解顯堿性,pH大于7,故相同濃度的NaCl溶液與NaCN溶液,后者的pH更大,故B錯誤;
C選項,在NaCN溶液中,是弱酸根,在溶液中能部分水解為HCN分子,根據(jù)物料守恒可知,c(Na+)=c(HCN)+c(CN-);故C正確;
D選項;相同體積與濃度的HCl溶液與HCN溶液中HCl與HCN的物質(zhì)的量相同,且兩者均為一元酸,故消耗的氫氧化鈉的體積相同,故D錯誤。
綜上所述,答案為C。7、D【分析】【詳解】
A、向AgNO3溶液中滴加NaCl溶液至不再產(chǎn)生沉淀,得到白色沉淀AgCl,再向其中滴加Na2S,白色沉淀轉(zhuǎn)化成黑色,黑色沉淀為Ag2S,根據(jù)反應(yīng)向著更難溶的方向進(jìn)行,說明Ag2S的溶解度小于AgCl;能夠達(dá)到實驗?zāi)康?,故A不符合題意;
B;甲苯中滴加高錳酸鉀溶液;高錳酸鉀溶液褪色,苯中加入幾滴高錳酸鉀溶液,高錳酸鉀不褪色,說明與苯環(huán)相連的甲基易被氧化,能夠達(dá)到實驗?zāi)康模蔅不符合題意;
C、發(fā)生Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓;利用酸性強的制取酸性的弱,即能夠達(dá)到實驗?zāi)康?,故C不符合題意;
D、做銀鏡反應(yīng),沒有中和稀硫酸,無法驗證淀粉已水解,不能達(dá)到實驗?zāi)康?,故D符合題意。8、C【分析】【詳解】
A.地下鋼鐵管道用導(dǎo)線連接著銅塊;在潮濕環(huán)境中構(gòu)成原電池,金屬鐵較活潑,是負(fù)極,易被腐蝕,故A錯誤;
B.該反應(yīng)氣體分子數(shù)減少;屬于熵減小的反應(yīng),故B錯誤;
C.pH=10,則氫氧根離子濃度為1×10-4mol/L,含Mg2+溶液中存在:c(Mg2+)×c2(OH-)=c(Mg2+)×(1×10-4)2≤Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,即c(Mg2+)≤5.6×10-4;故C正確;
D.H2S是弱電解質(zhì),不能完全電離,Na2S是強電解質(zhì),可以完全電解,同濃度溶液中,Na2S溶液中的離子濃度更大;所以導(dǎo)電能力更強,故D錯誤;
答案選C。二、填空題(共9題,共18分)9、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)由圖中可知;反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量即1mol氣體A和1mol氣體B具有的總能量比1mol氣體C和1mol氣體D具有的總能量低,故該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),故答案為:吸熱;低;
(2)圖中可知,E1是正反應(yīng)的活化能,E2是逆反應(yīng)的活化能,若在反應(yīng)體系中加入催化劑使反應(yīng)速率增大,是由于降低了正逆反應(yīng)的活化能,活化分子的百分?jǐn)?shù)增大,故E1和E2均減小,但催化劑只改變反應(yīng)途徑與反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài),故ΔH不變,故答案為:減??;減??;不變?!窘馕觥课鼰岬蜏p小減小不變10、略
【分析】【詳解】
:
(1)平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積,則CO2(g)+CH4(g)?2CO(g)+2H2(g)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=
故答案為
(2)已知CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-890.3kJ?mol-1①
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=+2.8kJ?mol-1②
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ?mol-1③
根據(jù)蓋斯定律,由①+②×2-③×2得,CO2(g)+CH4(g)?2CO(g)+2H2(g)△H=-890.3kJ?mol-1+2.8kJ?mol-1×2+566.0kJ?mol-1×2=+247.3kJ?mol-1;
答案為+247.3kJ?mol-1?!窘馕觥?247.3kJ?mol-111、略
【分析】【詳解】
(1)反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)的平衡常數(shù)表達(dá)式為:K=若溫度升高K值增大,反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動,則該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故答案為:K=吸熱;
(2)由圖可知,10~25min及30min之后各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不發(fā)生變化,則相應(yīng)時間段內(nèi)的點處于化學(xué)平衡狀態(tài),即b、d處于化學(xué)平衡狀態(tài),首次達(dá)到平衡時以NO2表示的平均反應(yīng)速率為故答案為:b;d;0.04mol/(L·min);
(3)利用25min后的物質(zhì)的濃度變化可知在25min時加入了NO2,其加入的物質(zhì)的量=(1.0mol?L?1-0.6mol?L?1)×2L=0.8mol;故答案為:0.8mol;NO2;
(4)從a到b,c(NO2)增大,c點和d點分別是增大c(NO2)后未達(dá)到平衡的點和平衡時的點,所以c點c(NO2)大于d點,二氧化氮濃度越大顏色越深,所以顏色由深到淺的順序是c>d>b>a?!窘馕觥縆=吸熱b、d0.04mol/(L·min)0.8molNO2c>d>b>a12、略
【分析】【分析】
(1)由表格數(shù)據(jù)可知,3s后物質(zhì)的量不再變化,達(dá)到平衡狀態(tài),結(jié)合c=計算;
(2)根據(jù)一氧化氮物質(zhì)的量的變化知,該反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動,則二氧化氮的物質(zhì)的量在不斷增大,且同一時間段內(nèi),一氧化氮減少的物質(zhì)的量等于二氧化氮增加的物質(zhì)的量;根據(jù)v=計算一氧化氮的反應(yīng)速率,再結(jié)合同一化學(xué)反應(yīng)同一時間段內(nèi),各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計量數(shù)之比計算NO2的反應(yīng)速率;
(3)結(jié)合平衡的特征分析判斷是否為平衡狀態(tài);
(4)根據(jù)濃度;壓強、催化劑等對反應(yīng)速率的影響分析判斷。
【詳解】
(1)由表格數(shù)據(jù)可知,3s后物質(zhì)的量不再變化,達(dá)到平衡狀態(tài),NO的物質(zhì)的量濃度是=0.0035mol/L;故答案為:0.0035mol/L;
(2)根據(jù)一氧化氮物質(zhì)的量的變化知,該反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,則二氧化氮的物質(zhì)的量在不斷增大,且同一時間段內(nèi),一氧化氮減少的物質(zhì)的量等于二氧化氮增加的物質(zhì)的量,所以表示NO2的變化的曲線是b;
0~2s內(nèi)v(NO)==0.0030mol/(L·s),同一化學(xué)反應(yīng)同一時間段內(nèi),各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計量數(shù)之比,所以v(NO2)=v(NO)=0.003mol/(L?s),故答案為:b;0.003mol/(L?s);
(3)a.v(NO2)=2v(O2)始終存在,不能判定平衡狀態(tài),故a不選;b.反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量逐漸減小,則容器內(nèi)壓強逐漸減小,當(dāng)壓強保持不變,說明達(dá)到平衡狀態(tài),故b選;c.2v逆(NO)=v正(O2),說明正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,不是平衡狀態(tài),故c不選;d.容器內(nèi)氣體的質(zhì)量不變、物質(zhì)的量逐漸減小,則氣體的平均摩爾質(zhì)量逐漸增大,當(dāng)氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變,說明達(dá)到平衡狀態(tài),故d選;故答案為:bd;
(4)a.及時分離出NO2氣體,正反應(yīng)速率減小,故a不選;b.適當(dāng)升高溫度,反應(yīng)速率增大,故b選;c.增大O2的濃度,反應(yīng)物濃度增大,反應(yīng)速率加快,故c選;d.選擇高效催化劑,反應(yīng)速率加快,故d選;故答案為:bcd。【解析】①.0.0035mol/L②.b③.3.0×10-3mol/(L·s)④.b、d⑤.bcd13、略
【分析】①根據(jù)圖中平衡時的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)曲線隨溫度的降低而增大;可知該正反應(yīng)為放熱反應(yīng),K隨溫度的升高而減小,K隨溫度降低而增大。答案:增大。
②根據(jù)在密閉恒溫(高于100℃)恒容裝置中進(jìn)行的反應(yīng)CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g);可知A.混合氣體密度不會改變,所以不能作為平衡的依據(jù),故A錯;B.由反應(yīng)可知此反應(yīng)兩邊計量數(shù)不等,所以混合氣體壓強不再改變標(biāo)志達(dá)到平衡,故B正確。C.混合氣體平均摩爾質(zhì)量M=m/n,M不變說明n不在改變,說明達(dá)到平衡了。故C正確;D.n(CO2):n(H2)=1:2不符合化學(xué)平衡的定義;不能作為判斷平衡的依據(jù),故D錯。本題答案:BC。
③在密閉容器里全部由氣體參與的反應(yīng)中,平衡時氣體壓強之比=氣體物質(zhì)的量之比=氣體物質(zhì)的量濃度之比。根據(jù)反應(yīng)達(dá)到平衡時的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),可知平衡時所占的壓強為根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式可知所占壓強為因此和所占的壓強為根據(jù)初始投料比以及和的化學(xué)計量數(shù)之比可知反應(yīng)達(dá)到平衡時,兩者的物質(zhì)的量之比也為故平衡時所占的壓強為所占的壓強為故可寫出的表達(dá)式為
(2)A項,該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),根據(jù)勒夏特列原理可知減壓后反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,會降低的轉(zhuǎn)化效率,故A項錯;B根據(jù)CO2(g)+4H2(g)C(s)+2H2O(g),合理控制反應(yīng)器中氣體的流速,可以增大反應(yīng)物接觸面積,可以使反應(yīng)物充分反應(yīng),提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,故B正確;C項,反應(yīng)器前段加熱可以加快反應(yīng)速率,后段冷卻可以加大反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率,因此該措施能提高的轉(zhuǎn)化效率,故選C項;D項,提高原料氣中的比例會增大的轉(zhuǎn)化率,但會減小的轉(zhuǎn)化效率;故D項錯。綜上所述,本題正確答案為BC。
(3)①根據(jù)題目給出條件可知a.b.由即可得Bosch反應(yīng),其反應(yīng)熱為
②在化學(xué)反應(yīng)中;只有活化分子才能發(fā)生有效碰撞而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。升高溫度可以提高反應(yīng)物的活化能,從而發(fā)生反應(yīng),而Bosch反應(yīng)的反應(yīng)活化能高,所以必須在高溫下才能啟動。
③在Bosch反應(yīng)中,氫原子全部轉(zhuǎn)化到水分子中,水電解后氫原子又重新全部形成因此該方案的優(yōu)點為氫原子利用率為【解析】增大BCBC-90反應(yīng)的活化能高氫原子利用率為100%14、略
【分析】【詳解】
(1)25℃下,純水中c(H+)=1×10-7mol·L-1,則此時c(OH-)=c(H+)=1×10-7mol·L-1;
該溫度下向純水中加鹽酸,使溶液中的c(H+)=1×10-3mol·L-1,則此時溶液的pH=-lgc(H+)==-lg10-3=3;
若25℃下,向純水中加入NaOH固體,使溶液的pH=13,此時溶液中c(OH-)=0.1mol·L-1。
與純水的電離相似,液氨中也存在著微弱的電離:2NH3NH4++NH2-,根據(jù)電離平衡常數(shù)的定義,液氨的電離平衡常數(shù)表達(dá)式K=
(2)依據(jù)蓋斯定律進(jìn)行計算。已知:
P4(白磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s);△H1=-283.2kJ·mol-1①
4P(紅磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s);△H2=-184.0kJ·mol-1②
①-②得:P4(白磷,s)=4P(紅磷,s)△H=-283.2kJ·mol-1+184.0kJ·mol-1=-99.2kJ·mol-1,由熱化學(xué)方程式看來,更穩(wěn)定的磷的同素異形體是紅磷?!窘馕觥?×10-7mol·L-131×10-1mol·L-1或0.1mol·L-1K=紅磷P4(白磷,s)=4P(紅磷,s)△H1=-99.2kJ·mol-115、略
【分析】【分析】
(1)NH4Cl屬于強酸弱堿鹽,NH4+水解;使溶液顯酸性;
(2)CH3COONH4屬于弱酸弱堿鹽;都發(fā)生水解,pH=7說明溶液顯中性,用電荷守恒進(jìn)行分析;
(3)利用弱電解質(zhì)的電離;鹽類水解程度微弱進(jìn)行分析;
(4)NH3·H2O為弱堿;加水稀釋促進(jìn)電離進(jìn)行分析;
【詳解】
(1)NH4Cl為強酸弱堿鹽,NH4+發(fā)生水解:NH4++H2ONH3·H2O+H+,造成溶液中c(H+)>c(OH-);溶液顯酸性;
(2)根據(jù)電荷守恒,得出c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(CH3COO-),pH=7時,說明c(H+)=c(OH-),即得出c(NH4+)=c(CH3COO-);
(3)弱電解質(zhì)的電離程度、鹽類水解程度微弱,得出c(NH4+)大小順序是④>③>①>②>⑤;
(4)A.NH3·H2O為弱堿,加水稀釋促進(jìn)電離,但c(OH-)減??;故A不符合題意;
B.加水稀釋,溫度不變,Kb不變,c(NH4+)減?。辉摫戎翟龃?,故B符合題意;
C.c(H+)·c(OH-)=Kw,Kw只受溫度的影響,因此加水稀釋Kw不變,即c(H+)·c(OH-)保持不變;故C不符合題意;
D.該比值為NH3·H2O的電離平衡常數(shù),加水稀釋,電離平衡常數(shù)不變,故D不符合題意?!窘馕觥竣?酸②.NH4++H2ONH3·H2O+H+③.=④.⑤⑤.B16、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)NH4+水解規(guī)律進(jìn)行分析;
(2)根據(jù)Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中存在的水解平衡;電離平衡進(jìn)行分析;
(3)硫酸屬于難揮發(fā)性酸,Al2(SO4)3溶液加熱蒸干灼燒后產(chǎn)物為原溶質(zhì);
(4)根據(jù)CH3COOH溶液中存在電離平衡CH3COOHCH3COO-+H+;加水稀釋促進(jìn)電離進(jìn)行分析。
【詳解】
(1)②為NH4Cl溶液,溶液中銨根離子能發(fā)生水解,其反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為:NH4++H2ONH3?H2O+H+,故答案:NH4Cl溶液中存在著銨根離子水解平衡:NH4++H2ONH3?H2O+H+,所以NH4Cl溶液顯酸性;
(2)③為Na2CO3溶液,⑥為NaHCO3溶液,碳酸鈉溶液中碳酸根水解,且水解分步進(jìn)行,CO32-+H2OHCO3-+OH-,HCO3-+H2OH2CO3+OH-,NaHCO3溶液中HCO3-既能水解又能電離,HCO3-+H2OH2CO3+OH-,HCO3-CO32-+H+,所以常溫下,0.1mol/L的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中均含有微粒:Na+、CO32-、HCO3-、OH-、H+、H2CO3、H2O;故微粒種類是相同,故答案:相同;
(3)④為Al2(SO4)3溶液,存在水解平衡:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,由于硫酸屬于難揮發(fā)性酸,所以將Al2(SO4)3溶液加熱蒸干并灼燒后的產(chǎn)物為硫酸鋁;故答案:Al2(SO4)3;
(4)⑤為CH3COOH溶液,常溫下0.1mol/LCH3COOH溶液中存在CH3COOHCH3COO-+H+反應(yīng),加水稀釋至中性的過程中,c(H+)逐漸減小,c(OH-)逐漸增大,由于溫度不變,所以c(H+)×c(OH-)=Kw不變;根據(jù)醋酸的電離平衡常數(shù)可知,=加水稀釋過程中,促進(jìn)電離,c(CH3COO-)減小,但是Ka不變,所以增大;故答案選BC。
【解析】NH4Cl溶液中存在NH4+離子的水解平衡:NH4++H2ONH3?H2O+H+,所以NH4Cl溶液顯酸性相同Al2(SO4)3BC17、略
【分析】【分析】
鋁—空氣電池工作時,金屬鋁被氧化為Al3+,鋁為負(fù)極,正極上空氣中的O2發(fā)生得電子的還原反應(yīng)生成OH-。
【詳解】
(1)鋁—空氣電池中負(fù)極為Al,負(fù)極電極反應(yīng)式為4Al-12e-=4Al3+,正極上為O2發(fā)生得電子的還原反應(yīng)生成OH-,正極電極反應(yīng)式為3O2+12e-+6H2O=12OH-,根據(jù)正、負(fù)極得失電子總數(shù)相等,電池總反應(yīng)為4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3↓;答案為:正極反應(yīng):3O2+12e-+6H2O=12OH-;負(fù)極反應(yīng):4Al-12e-=4Al3+;總反應(yīng):4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3↓。
(2)鋁—空氣電池的的好處有:(1)比能量大;(2)質(zhì)量輕;(3)無毒危險(副產(chǎn)物氫氧化鋁可回收使用);(4)鋁原材料豐富;(5)生產(chǎn)成本低;(6)使用方便;(7)安全;環(huán)保等;
不足有:(1)雖然鋁—空氣電池比能量高;但比功率低;(2)放電速率比較緩慢,電壓滯后;(3)不能反復(fù)充電,需要更換鋁電極或更換電池才能繼續(xù)工作;(4)自放電率較大,需要采用熱管理系統(tǒng)來防止鋁—空氣電池工作時的過熱;
鋁—空氣電池未來的應(yīng)用前景:(1)電動車電源的有力競爭者;(2)潛艇AIP系統(tǒng)的優(yōu)秀能源;(3)水下機器人的最佳動力電源;(4)價廉物美的高能電源等?!窘馕觥?1)正極反應(yīng):3O2+12e-+6H2O=12OH-;負(fù)極反應(yīng):4Al-12e-=4Al3+;總反應(yīng):4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3↓
(2)好處有:(1)比能量大;(2)質(zhì)量輕;(3)無毒危險(副產(chǎn)物氫氧化鋁可回收使用);(4)鋁原材料豐富;(5)生產(chǎn)成本低;(6)使用方便;(7)安全;環(huán)保等;
不足有:(1)雖然鋁—空氣電池比能量高;但比功率低;(2)放電速率比較緩慢,電壓滯后;(3)不能反復(fù)充電,需要更換鋁電極或更換電池才能繼續(xù)工作;(4)自放電率較大,需要采用熱管理系統(tǒng)來防止鋁—空氣電池工作時的過熱;
未來的應(yīng)用前景:(1)電動車電源的有力競爭者;(2)潛艇AIP系統(tǒng)的優(yōu)秀能源;(3)水下機器人的最佳動力電源;(4)價廉物美的高能電源等。三、判斷題(共1題,共2分)18、×【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】錯四、原理綜合題(共3題,共21分)19、略
【分析】【詳解】
(1)實驗Ⅰ中加入1mL水是讓溶液總體積相同,確保雙氧水的濃度相同,但沒加催化劑,與Ⅱ、Ⅲ相同,作對照實驗,證明實驗Ⅱ和Ⅲ中的速率加快與溶液濃度無關(guān);(2)雙氧水分解產(chǎn)生水和氧氣,三氯化鐵作催化劑,反應(yīng)方程式為:2H2O22H2O+O2↑;(3)根據(jù)實驗現(xiàn)象可知Ⅱ和Ⅲ在使用不同催化劑時化學(xué)反應(yīng)速率不同,說明催化劑具有選擇性,即不同催化劑的催化效率不同;(4)0~6min中,收集到的氧氣在標(biāo)況下的體積為22.4mL,物質(zhì)的量為0.001mol,根據(jù)關(guān)系式:2H2O2~O2可知雙氧水分解的物的量為0.002mol;
所以雙氧水濃度改變量△c=v==≈0.033mol/(L?min)?!窘馕觥繉φ諏嶒灒C明實驗Ⅱ和Ⅲ中的速率加快與溶液濃度變化無關(guān)2H2O22H2O+O2↑不同催化劑的催化效率(效果)不同0.03320、略
【分析】【分析】
(1)在CoS催化下,CO、SO2反應(yīng)產(chǎn)生S、CO2;
(2)①利用催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響分析判斷;
②根據(jù)平衡時任何一種物質(zhì)的物質(zhì)的量;濃度、含量等保持不變判斷;
③要提高該反應(yīng)中NO2平衡轉(zhuǎn)化率;就要使平衡正向移動,根據(jù)平衡移動原理,結(jié)合反應(yīng)特點分析判斷;
(3)①先計算平衡時Ni(CO)4(g)的物質(zhì)的量;然后根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系,計算消耗Ni的質(zhì)量,得到其反應(yīng)速率;
②根據(jù)反應(yīng)達(dá)到平衡時v正=v逆;利用速率與物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)關(guān)系計算;
③該反應(yīng)是放熱反應(yīng),降低溫度時,平衡正向移動,同時正反應(yīng)速率、逆反應(yīng)速率均減小,x(CO)減小,x[Ni(CO)4]增大。
【詳解】
(1)在CoS催化下,CO、SO2反應(yīng)產(chǎn)生S、CO2,根據(jù)原子守恒、電子守恒,可得該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2CO+SO22CO2+S;
(2)①根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知:反應(yīng)在15min時達(dá)到平衡,由于在0~5min內(nèi)反應(yīng)未達(dá)到平衡,所以若使用催化劑,就可以加快反應(yīng)速率,使更多的反應(yīng)物NO2反應(yīng),NO2轉(zhuǎn)化率提高,若不使用催化劑,則反應(yīng)速率減小,NO2的轉(zhuǎn)化率將變小;
②反應(yīng)2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g)ΔH=-1227.8kJ/mol的正反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)。
A.未指明反應(yīng)速率是正反應(yīng)速率還是逆反應(yīng)速率;因此不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài),A錯誤;
B.反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行,反應(yīng)混合物只有NO2是有色氣體;因此若混合氣體的顏色不再變化,說明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài),B正確;
C.化學(xué)平衡常數(shù)K只與溫度有關(guān);與反應(yīng)是否達(dá)到平衡無關(guān),因此不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài),C錯誤;
D.反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行;反應(yīng)混合物都是氣體,氣體的體積;質(zhì)量始終不變,因此氣體密度始終不變,所以不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài),D錯誤;
故合理選項是B;
③根據(jù)平衡移動原理:增大壓強,平衡向氣體體積減小的方向移動;降低溫度,化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)方向移動。由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng),要提高該反應(yīng)中NO2平衡轉(zhuǎn)化率;采取的措施是低溫高壓,故合理選項是B;
(3)①在恒容密閉容器中,氣體的壓強比等于氣體的物質(zhì)的量的比,在反應(yīng)開始時加入了3.7molCO,反應(yīng)達(dá)到平衡時測得體系的壓強為原來的則氣體的物質(zhì)的量為n(氣體)=×3.7mol=1mol,假設(shè)平衡時反應(yīng)產(chǎn)生Ni(CO)4(g)為xmol,則反應(yīng)消耗CO物質(zhì)的量為4xmol,平衡時CO物質(zhì)的量為(3.7-4x)mol,則(3.7-4x)mol+xmol=1mol,解得x=0.9mol,由方程式可知Ni與反應(yīng)產(chǎn)生的Ni(CO)4(g)的物質(zhì)的量相同,因此10min內(nèi)反應(yīng)消耗Ni的物質(zhì)的量為0.9mol,其質(zhì)量是m(Ni)=0.9mol×59g/mol=53.1g,所以0~10min內(nèi)平均反應(yīng)速率v(Ni)=53.1g÷10min=5.31g/min;
②當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時v正=v逆,由于正反應(yīng)速率v正=k正·x4(CO),逆反應(yīng)速率v逆=k逆·x[Ni(CO)4],所以k正·x4(CO)=k逆·x[Ni(CO)4],=K,根據(jù)①可知平衡時n[Ni(CO)4]=0.9mol,n(CO)=1.0mol-0.9mol=0.1mol,所以x(CO)=x[Ni(CO)4]=所以K==9×103(或9000);
③該反應(yīng)是放熱反應(yīng)。降低溫度時,平衡正向移動,同時正反應(yīng)速率、逆反應(yīng)速率均減小,x(CO)減小,x[Ni(CO)4]增大;所以反應(yīng)重新達(dá)到平衡時相應(yīng)的點分別為D;B。
【點睛】
本題綜合考查了氧化還原反應(yīng)方程式的書寫、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷及化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡常數(shù)的有關(guān)計算和影響因素等,掌握有關(guān)概念、原理和平衡移動原理、平衡狀態(tài)的特征是分析解答的關(guān)鍵,側(cè)重考查學(xué)生分析能力、識圖能力和計算能力?!窘馕觥?CO+SO22CO2+S變小BB5.319×103(或9000)DB21、略
【分析】【詳解】
(1)③醋酸;⑥NaOH溶液混合;溶液呈中性,依據(jù)醋酸是弱酸分析,同體積溶液混合溶液呈堿性,若溶液呈中性需要酸稍過量③>⑥;
溶液中存在電荷守恒,中性溶液中所以溶液中離子濃度大小關(guān)系為:(2)將等體積的①鹽酸、⑤氨水混合,溶液濃度相同,恰好反應(yīng)生成氯化銨溶液,銨根離子水解顯酸性;溶液PH<7;原因是氯化銨溶液中銨根離子水解生成一水合氨和氫離子,溶液呈酸性;離子方程式為:(3)向相同體積的:①鹽酸、②硫酸、③醋酸溶液中分別加入相同的且足量的鋅粒,濃度均為1×10-3mol/L溶質(zhì)物質(zhì)的量相同,鹽酸和硫酸是強酸,醋酸是弱酸,溶液中氫離子濃度②>①>③;產(chǎn)生氫氣②>①═③或②=2①=2③;(4)向相同體積的①鹽酸、③醋酸溶液中分別加入相同濃度、相同體積的CH3COONa溶液,①中和鹽酸恰好完全反應(yīng)生成醋酸和氯化鈉,③中醋酸根離子對醋酸電離起到抑制作用,氫離子濃度減?。换旌弦旱膒H大小關(guān)系①<③;(5)若將等體積、等濃度的⑤氨水、⑥NaOH溶液,氨水中的溶質(zhì)是弱堿存在電離平衡,溶液pH⑤<⑥;(6)將等體積的②硫酸、⑤氨水混合,溶液濃度相同,恰好反應(yīng)生成硫酸氫銨溶液,電離產(chǎn)生的氫離子及銨根離子水解產(chǎn)生氫離子,則濃度最大。【解析】><②①③②>①=③(②=2①=2③)<<五、計算題(共2題,共10分)22、略
【分析】【分析】
(1)依據(jù)燃燒熱的概念;是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量,根據(jù)題干所給量計算1mol甲醇燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出的熱量,再書寫反應(yīng)的熱化學(xué)方程式;
(2)根據(jù)反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能計算;
(3)根據(jù)蓋斯定律分析解答;
(4)①△H=反應(yīng)物的活化能-生成物的活化能計算生成2mol氨氣放出的能量,再計算得到1mol氨氣放出的熱量;②依據(jù)氮氣的轉(zhuǎn)化率計算生成氨氣的物質(zhì)的量,結(jié)合熱化學(xué)方程式計算Q1。
【詳解】
(1)在25℃、101kPa下,16g甲醇(CH3OH)燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱352kJ,32g甲醇燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出熱量為704kJ,則表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-704kJ?mol-1,故答案為CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-704kJ?mol-1;
(2)△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能=E(H﹣H)+243kJ/mol-2×432kJ/mol=-185kJ/mol;解得E(H-H)=436kJ/mol,故答案為436kJ/mol;
(3)①2Cu(s)+O2(g)═Cu2O(s)△H=-169kJ?mol-1,②C(s)+O2(g)═CO(g)△H=-110.5kJ?mol-1,③2Cu(s)+O2(g)═CuO(s)△H=-314kJ?mol-1,用炭粉在高溫條件下還原CuO制取Cu2O和CO的化學(xué)方程式為C(s)+2CuO(s)=Cu(s)+CO(g),根據(jù)蓋斯定律,將②-③-×①,反應(yīng)的焓變?yōu)?110.5kJ?mol-1-(-314kJ?mol-1)-×(-169kJ?mol-1)=34.5kJ?mol-1,故答案為C(s)+2CuO(s)=Cu2O(s)+CO(g)△H=+34.5kJ?mol-1;
(4)①如圖是N2和H2反應(yīng)生成2molNH3過程中能量變化示意圖,反應(yīng)焓變△H=反應(yīng)物的活化能-生成物的活化能=335kJ/mol-427.2kJ/mol=-92.2kJ/mol;所以生成1mol氨氣放熱46.1kJ,故答案為46.1kJ;
②如圖是N2和H2反應(yīng)生成2molNH3過程中能量變化示意圖,反應(yīng)焓變△H=335kJ/mol-427.2kJ/mol=-92.2kJ/mol,起始時向容器內(nèi)充入1molN2和3molH2達(dá)平衡后N2的轉(zhuǎn)化率為20%,生成氨氣的物質(zhì)的量為1mol×20%×2=0.4mol,生成0.4mol氨氣放出的熱量=×92.2kJ=18.44kJ;故答案為18.44。
【點睛】
本題的易錯點為(3),要注意蓋斯定律的應(yīng)用,平時學(xué)習(xí)過程中要適當(dāng)練習(xí)?!窘馕觥緾H3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+H2O(l)△H=﹣704kJ/mol436kJ/molC(s)+2CuO(s)==Cu2O(s)+CO(g)△H=+34.5kJ/mol41.6kJ18.4423、略
【分析】【詳解】
(1)
(2)開始時,PCl5的濃度為=0.200mol/L;根據(jù)三段式。
所以平衡常數(shù)【解析】(1)
(2)0.45六、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共3題,共12分)24、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),
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