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1、試卷第 =page 18 18頁,共 =sectionpages 18 18頁試卷第 =page 17 17頁,共 =sectionpages 18 18頁遼寧省營口地區(qū)2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期開學(xué)考試化學(xué)試題學(xué)校:_姓名:_班級:_考號:_一、單選題1化學(xué)與科技、生活密切相關(guān)。下列說法錯誤的是A手機電池在充電和放電過程中,只有電能和化學(xué)能之間的相互轉(zhuǎn)化B不粘鍋的涂層聚四氟乙烯屬于有機物C碘酊和酒精常用作皮膚的消毒劑D醫(yī)學(xué)上的鋇餐透視,常用BaSO4作內(nèi)服造影劑【答案】A【詳解】A手機電池充放電過程中,不僅是電能與化學(xué)能之間的轉(zhuǎn)化,還伴隨熱量變化,故A說法錯誤;B四氟乙烯的化學(xué)式為C2
2、F4,屬于有機化合物,故B說法正確;C酒精主要用于手和皮膚消毒,也可用于較小物體表面的消毒,碘酊適用于手術(shù)部位、注射和穿刺部位皮膚及新生兒臍帶部位皮膚消毒,不適用于黏膜和敏感部位皮膚消毒,故C說法正確;D硫酸鋇難溶于水,且不與鹽酸反應(yīng),因此硫酸鋇常用作“鋇餐”,作內(nèi)服造影劑,故D說法正確;答案為A。2下列化學(xué)方程式中的能量變化與圖示過程中的能量變化不相符的是A2H2O22H2O+O2BCaCO3CaO+CO2CZn+H2SO4=ZnSO4+H2DHCl+NaOH=NaCl+H2O【答案】B【詳解】圖中為燃燒反應(yīng),屬于放熱反應(yīng),反應(yīng)物總能量大于生成物總能量。A反應(yīng)2H2O22H2O+O2為放熱反
3、應(yīng),能量變化與圖相符,A不符合;B反應(yīng)CaCO3CaO+CO2為吸熱反應(yīng),能量變化與圖不相符,B符合;C反應(yīng)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2為放熱反應(yīng),能量變化與圖相符,C不符合;D反應(yīng)HCl+NaOH=NaCl+H2O為放熱反應(yīng),能量變化與圖相符,D不符合;答案選B。3有機物Q是一種具有解熱鎮(zhèn)痛及抗生素作用的藥物的主要成分,其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示,下列關(guān)于該有機物的說法正確的是A屬于芳香烴B與乙酸互為同系物C苯環(huán)上的一氯取代物只有一種D能發(fā)生氧化反應(yīng)和取代反應(yīng)【答案】D【詳解】A該有機化合物含有碳、氫、氧三種元素,不屬于烴,屬于烴的衍生物,A錯誤;B同系物是指結(jié)構(gòu)相似,在分子組成上相差若干個C
4、H2原子團(tuán)的有機物,有機物Q與乙酸結(jié)構(gòu)不相似,不互為同系物,B錯誤;C苯環(huán)上有2種等效氫,則其一氯取代物有2種,C錯誤;D該有機物可以燃燒,則能發(fā)生氧化反應(yīng),該有機物含有羧基,在一定條件下能發(fā)生取代反應(yīng),D正確;故選D。42022年4月以來,遼沈大地遭遇罕見的少雨天氣,給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來不少麻煩,5月24日至25日,利用一次東北冷渦天氣過程,遼寧省氣象局組織人員向天空云層中撒入干冰,開展了大范圍的人工增雨作業(yè)。干冰在云層中的變化過程中,其焓變和熵變均正確的是AH0,S0BH0,S0CH0DH0,S0,干冰升華生成CO2氣體,由干冰固體變成二氧化碳?xì)怏w,是一個熵增的過程,S0,故答案選A。5“宏觀辨
5、識與微觀探析”是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)之一,下列離子方程式書寫錯誤的是A在水中投入小塊鈉:2Na+2H2O=2Na+2OH+H2B用Na2SO3溶液吸收少量Cl2:3+Cl2+H2O=+2Cl+2C在FeCl3溶液中滴加少量的Na2S溶液:2Fe3+3S2=Fe2S3D在稀硫酸中加入Cu2O,溶液變藍(lán):Cu2O+2H+=Cu+Cu2+H2O【答案】C【詳解】A在水中投入小塊鈉,反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣:2Na+2H2O=2Na+2OH+H2,故A正確;B用Na2SO3溶液吸收少量Cl2,氯氣先與亞硫酸根反應(yīng)+Cl2+H2O=+2Cl+2,生成的氫離子和亞硫酸根結(jié)合生成亞硫酸氫根:3+Cl2+H2O=+
6、2Cl+2,故B正確;C在FeCl3溶液中滴加少量的Na2S溶液,兩者發(fā)生氧化還原反應(yīng),最終生成亞鐵離子和硫單質(zhì):Fe3+S2=Fe2+S,故C錯誤;D在稀硫酸中加入Cu2O,溶液變藍(lán),生成了銅離子和銅單質(zhì):Cu2O+2H+=Cu+Cu2+H2O,故D正確。綜上所述,答案為C。6已知反應(yīng)2CO(g)+4H2(g)CH2=CH2(g)+2H2O(g)在不同條件下的反應(yīng)速率如下,其中反應(yīng)速率最快的是Av(CO)=0.02 molL-1s-1Bv(H2)=0.03 molL-1s-1Cv(CH2=CH2)=0.4 molL-1min-1Dv(H2O)=0.5 molL-1min-1【答案】A【詳解】
7、化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的比值越大,說明該條件下的反應(yīng)速率越快,Av(CO)=0.02=0.01molL-1s-1Bv(H2)=0.03=0.0075molL-1s-1Cv(CH2=CH2)=0.4=0.0067molL-1s-1Dv(H2O)=0.5=0.0042molL-1s-1所以反應(yīng)速率最快的是A,故答案為:A。7已知反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)H1=-906.8 kJmol-1,向一密閉容器中充入1 mol NO(g)和2 mol H2O(g)進(jìn)行反應(yīng),一段時間后,反應(yīng)達(dá)到平衡,下列有關(guān)密閉容器中發(fā)生的反應(yīng)的能量變化說法正確的是A反應(yīng)放熱,且放出的熱
8、量為226.7 kJB反應(yīng)吸熱,且吸收的熱量為226.7 kJC反應(yīng)放熱,且放出的熱量小于226.7 kJD反應(yīng)吸熱,且吸收的熱量小于226.7 kJ【答案】D【詳解】由題可知,該反應(yīng)正向為放熱反應(yīng),則逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),充入NO和H2O后,可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底,根據(jù)方程式中NO和H2O的系數(shù)與加入的NO和H2O的比例可得,其吸收的熱量應(yīng)小于=226.7kJ;答案選D。8向2 L的恒容密閉容器中通入和加入一定量的H2O(g)和C(s),不同溫度下,發(fā)生反應(yīng)H2O(g)+C(s) CO(g)+H2(g),測得700 時,K=0.9;900 時,K=3.2,下列說法正確的是A該反應(yīng)的H0B該反應(yīng)的化
9、學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=C700 時再通入H2O(g),平衡向右移動,K值增大D若700 時H2O(g)的平衡轉(zhuǎn)化率為60%,則升溫至900 時,H2O(g)的平衡轉(zhuǎn)化率為80%【答案】D【詳解】A700 時,K=0.9;900 時,K=3.2,說明升高溫度,平衡正向移動,則該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)即H0,故A錯誤;B該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=,故B錯誤;C700 時再通入H2O(g),平衡向右移動,K值不變,平衡常數(shù)至于溫度有關(guān),故C錯誤;D設(shè)開始時加入amol水蒸氣,足量的碳,若700 時H2O(g)的平衡轉(zhuǎn)化率為60%,建立三段式得到, ,解得a=2,則升溫至900 時,解得x=1.6,則H
10、2O(g)的平衡轉(zhuǎn)化率為80%,故D正確。綜上所述,答案為D。9乙醇在醋酸菌作用下被空氣氧化是制造醋酸的有效方法,然而這一傳統(tǒng)過程遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工業(yè)的需求。目前工業(yè)上多采用甲醇和一氧化碳反應(yīng)制備醋酸:。以為催化劑、碘甲烷為助催化劑合成醋酸(Monsanto法)的反應(yīng)過程如圖所示,其中均為陰離子。下列有關(guān)說法中錯誤的是A甲醇生成碘甲烷的反應(yīng)為取代反應(yīng)B可表示為C在反應(yīng)過程中Rh的成鍵數(shù)目發(fā)生改變D該反應(yīng)過程中不存在非極性鍵的形成【答案】D【詳解】A甲醇生成碘甲烷的反應(yīng)CH3OH+HICH3I+H2O為取代反應(yīng),選項A正確;B根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系+,可推出為,選項B正確;C在反應(yīng)過程中Rh的成鍵數(shù)目分別有4
11、、5、6,發(fā)生了改變,選項C正確;D的過程中,形成了CC非極性鍵,選項D錯誤;答案選D。10已知:25 、101 kPa下,強酸的稀溶液與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol H2O時,放出57.3 kJ熱量,下列有關(guān)熱化學(xué)方程式正確的是AH2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)H=-114.6 kJmol-1BH2SO4(aq)+2NH3H2O (aq)=(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l)H=-114.6 kJmol-1C2HCl(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaCl2(aq)+2H2O(l)H=-114.6 kJmol-1DHCl(aq)+
12、NH3H2O(aq)=NH4Cl(aq)+H2O(l)H=-57.3 kJmol-1【答案】C【詳解】A生成硫酸鋇放熱,由中和熱及物質(zhì)的量與熱量成正比可知H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l)H-114.6 kJmol-1,故A錯誤;BNH3H2O是弱堿,電離過程吸熱,熱化學(xué)方程式為H2SO4(aq)+2NH3H2O (aq)=(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l) H-114.6 kJmol-1,故B錯誤;C發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol H2O時,放出57.3 kJ熱量,則生成2 mol H2O時,放出114.6 kJ熱量,熱化學(xué)方程式為2HCl(aq
13、)+Ba(OH)2(aq)=BaCl2(aq)+2H2O(l)H=-114.6 kJmol-1,故C正確;DNH3H2O是弱堿,電離過程吸熱,熱化學(xué)方程式為HCl(aq)+NH3H2O(aq)=NH4Cl(aq)+H2O(l)H-57.3 kJmol-1,故D錯誤;故選:C。11向一恒壓密閉容器中充入一定量的SO3(g),發(fā)生反應(yīng)2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g),下列不能判斷該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是A混合氣體的密度不再改變B混合氣體中SO2(g)和O2(g)的分壓之比不再改變CSO3(g)的消耗速率等于SO2(g)的消耗速率D混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變【答案】B【詳解】A該
14、反應(yīng)在恒壓密閉容器中進(jìn)行,且反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng),隨著反應(yīng)進(jìn)行,容器體積增大,混合氣體密度減小,當(dāng)密度不變時,說明反應(yīng)達(dá)到平衡,A正確;B該反應(yīng)無論是否達(dá)到平衡,SO2和O2的分壓比始終為2:1,B錯誤;C根據(jù)方程式可知SO3的消耗速率等于SO2的生成速率,則SO2的生成速率和消耗速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡,C正確;D該反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng),隨著反應(yīng)進(jìn)行,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量減小,若平均相對分子質(zhì)量不變,說明反應(yīng)達(dá)到平衡,D正確;故答案選B。12我國科學(xué)家開發(fā)了一種新型原電池,為綜合利用NO2提供了新思路。電池總反應(yīng)為2Li+NO2=Li2O+NO。下列說法錯誤的是A放電時,電子由a
15、極流出經(jīng)外電路流向b極B該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能C可以用含乙二醇的溶液作電解質(zhì)溶液D如果電路中轉(zhuǎn)移1 mol電子,理論上b極凈增15 g【答案】C【分析】根據(jù)電池總反應(yīng)2Li+NO2=Li2O+NO分析,Li化合價升高,失去電子,作電池的負(fù)極?!驹斀狻緼根據(jù)前面分析Li為負(fù)極,放電時,電子由a極流出經(jīng)外電路流向b極,故A蒸汽;B該裝置是原電池,則是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能,故B正確;CLi和乙二醇會直接反應(yīng),因此不可以用含乙二醇的溶液作電解質(zhì)溶液,故C錯誤;D根據(jù)正極電極反應(yīng)2Li+ 2e+NO2=Li2O+NO,如果電路中轉(zhuǎn)移1 mol電子,理論上b極有0.5mol Li2O生成即凈增15 g,故
16、D正確。綜上所述,答案為C。13一定溫度下,在容積為2 L的恒容密閉容器中進(jìn)行某一反應(yīng),容器內(nèi)M、N兩種氣體的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是A該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Bt1t2 min,Ct2 min時,正、逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)Dt4 min時,容器容積不變,充入惰性氣體Ar,平衡正向移動【答案】B【詳解】A根據(jù)圖象可知:從反應(yīng)開始至平衡,氣體N減少6 mol,氣體M增加3 mol,則N是反應(yīng)物,M是生成物,二者改變的物質(zhì)的量的比是2:1,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2N(g)M(g),A錯誤;Bt1t2 min段,N的物質(zhì)的量減少(6-4)mol=2 mol,容器的容積
17、是2 L,則用N濃度變化表示的反應(yīng)速率v(N)= mol/(Lmin),B正確;Ct2 min時,N、M的物質(zhì)的量相等,由于t2 min后,N的物質(zhì)的量減少,M的物質(zhì)的量增加,所以正、逆反應(yīng)速率不相等,反應(yīng)正向進(jìn)行,未達(dá)到平衡狀態(tài),C錯誤;Dt4 min時,容器容積不變,充入惰性氣體Ar,由于不能改變?nèi)魏我环N物質(zhì)的濃度,因此化學(xué)平衡不移動,D錯誤;故合理選項是B。14堿式硫酸鐵Fe(OH)SO4是一種絮凝劑,常用于污水處理。工業(yè)上利用廢鐵屑(含少量Al2O3、Fe2O3等)生產(chǎn)堿式硫酸鐵的工藝流程如圖所示。下列說法錯誤的是A“反應(yīng)”后的溶液中主要存在的陽離子有H+、Fe2+、Al3+B“反應(yīng)”
18、“反應(yīng)”中均發(fā)生了氧化還原反應(yīng)C“反應(yīng)”對應(yīng)的離子方程式為Fe2+2H+=Fe3+NO+H2OD若用O2代替NaNO2,則每消耗112 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)O2相當(dāng)于節(jié)約了2.76 g NaNO2【答案】D【分析】廢鐵屑加入硫酸,鐵、鋁轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的鹽溶液,然后加入碳酸氫鈉生成鋁的沉淀除去鋁,得到溶液加入稀硫酸、亞硝酸鈉將二價鐵轉(zhuǎn)化為三價鐵,減壓蒸發(fā)、過濾到產(chǎn)品;【詳解】A加入稀硫酸后主要發(fā)生反應(yīng):、;故稀硫酸浸取過量廢鐵屑后所得到的溶液中含有的陽離子有、及少量; A項正確;B反應(yīng)I中鐵單質(zhì)反應(yīng)生成亞鐵離子,F(xiàn)e元素化合價發(fā)生變化,“反應(yīng)”中有生成,N元素化合價降低,均發(fā)生了氧化還原反應(yīng),B項正確;
19、 C“反應(yīng)”中有生成,N元素化合價降低,則是氧化劑,將氧化成,反應(yīng)的離子方程式為,C項正確;D與在反應(yīng)中均作氧化劑,消耗可得到電子,消耗可得到電子,故每消耗(標(biāo)準(zhǔn)狀況)即物質(zhì)的量為,相當(dāng)于節(jié)約了m=nM=,D項錯誤;故選D。15向溫度和體積分別為T1和V1、T2和V2的兩個密閉容器中均充入1 mol N2和2.8 mol H2,均保持溫度和體積不變,發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)H0,其反應(yīng)過程中N2的轉(zhuǎn)化率(N2)隨時間(t)的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是A開始時,T1=T2、V1V2B開始時,T1T2、V1=V2C0t1 min內(nèi),兩個容器中放出的熱量不同D0t1
20、min內(nèi),兩個容器中正反應(yīng)的平均反應(yīng)速率不同【答案】D【分析】根據(jù)圖中信息可看出,兩個反應(yīng)隨著時間的進(jìn)行,轉(zhuǎn)化率不同,t1時,氮氣的轉(zhuǎn)化率相同;且兩個反應(yīng)體系均處于各自的恒溫恒容條件下,據(jù)此結(jié)合反應(yīng)速率與化學(xué)反應(yīng)平衡原理分析解答?!驹斀狻緼若開始時,T1=T2、V1V2,則起始壓強不同,那么反應(yīng)到t1即達(dá)到平衡時的轉(zhuǎn)化率應(yīng)不同,不符合題意圖中信息,A錯誤;B因為溫度影響反應(yīng)平衡轉(zhuǎn)化率,所以若開始時,T1T2、V1=V2,那么反應(yīng)到t1即達(dá)到平衡時的轉(zhuǎn)化率應(yīng)不同,不符合題意圖中信息,B錯誤;C0t1 min內(nèi),最終消耗的氮氣的物質(zhì)的量相同,所以兩個容器中放出的熱量相同,C錯誤;D因為兩個密閉容器
21、中溫度和體積分別為T1和V1、T2和V2,根據(jù)A、B選項分析,結(jié)合理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT可知,0t1 min內(nèi),兩個容器中溫度和體積均不同,所以正反應(yīng)的平均反應(yīng)速率不同,D正確;故選D。二、原理綜合題16尿素CO(NH2)2是首個用無機物人工合成的有機物。(1)在尿素合成塔中發(fā)生的反應(yīng)分兩步進(jìn)行,其能量變化和反應(yīng)歷程如圖所示:已知:E1=E2-15.5=E3-119.2=E4-129.3=E5-189.4圖中所示兩步反應(yīng)中,第一步反應(yīng)是_(填“放熱”或“吸熱”,下同)反應(yīng),第二步反應(yīng)是_反應(yīng),總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_。 有利于第一步反應(yīng)正向進(jìn)行的條件是_(填標(biāo)號,下同),有利于第二步反應(yīng)
22、正向進(jìn)行的條件是_,決定總反應(yīng)速率的是第_(填“一”或“二”)步反應(yīng),該步反應(yīng)的逆反應(yīng)的活化能為_ kJmol-1a.高溫、高壓b.高溫、低壓c.低溫、高壓d.低溫、低壓(2)T 時,向2 L的密閉容器中,通入2 mol NH3和1 mol CO2,保持體積不變,發(fā)生反應(yīng)2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g),10 min時反應(yīng)剛好達(dá)到平衡。測得起始壓強為平衡時壓強的1.5倍,則:NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為_。 能說明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_ (填標(biāo)號)。 An(CO2)n(NH3)=12B混合氣體的密度不再發(fā)生變化C單位時間內(nèi)消耗2 mol NH3,同時生成1 mol
23、 H2ODCO2的體積分?jǐn)?shù)在混合氣體中保持不變?nèi)?0 min時保持溫度和壓強不變,再向容器中同時充入0.5 mol CO2和0.5 mol H2O(g),則此時平衡_(填“正向移動”、“逆向移動”或“不移動”)?!敬鸢浮?1) 放熱 吸熱 H=-103.7kJ/mol c b 二 +173.9kJ/mol(2) 50% BD 不移動【解析】(1)第一步中反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,為放熱反應(yīng),第二步中反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量,為吸熱反應(yīng),總反應(yīng)的H=E(生成物)-E(反應(yīng)物)=E2-E3=(E1+15.5)-(E1+119.2)=-103.7kJ/mol,熱化學(xué)方程式為H=-10
24、3.7kJ/mol;第一步反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的放熱反應(yīng),可增大壓強或降低溫度均有利于反應(yīng)正向進(jìn)行,故選c,第二步反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的吸熱反應(yīng),可減小壓強或升高溫度均有利于反應(yīng)正向進(jìn)行,故選b,第二步的活化能比第一步的大,活化能越大反應(yīng)速率越慢,最慢的一步?jīng)Q定總反應(yīng)速率,即是第二步,第二步反應(yīng)的逆反應(yīng)的活化能為E5-E2=(E1+189.4)-(E1+15.5)=+173.9kJ/mol,(2)列三段式為:,起始壓強為平衡時壓強的1.5倍,在恒溫恒容密閉容器中,物質(zhì)的量與壓強成正比,解得x=0.5,NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為;A.n(CO2)n(NH3)=12不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),A不選;B.
25、混合氣體的質(zhì)量發(fā)生變化,容器體積不變,則混合氣體的密度不再發(fā)生變化時說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),B選;C.單位時間內(nèi)消耗2 mol NH3,同時生成1 mol H2O都指正反應(yīng)速率,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),C不選;D.CO2的體積分?jǐn)?shù)在混合氣體中保持不變說明CO2的物質(zhì)的量不再變化,能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),D選;故選:BD;T 時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為,向容器中同時充入0.5 mol CO2和0.5 mol H2O(g),濃度商為,則此時平衡不移動。17氮及其化合物與人類生產(chǎn)生活息息相關(guān)。(1)氮氣在雷電的作用下,生成氮的氧化物,再經(jīng)復(fù)雜變化形成能供給植物營養(yǎng)的硝酸鹽。涉及的部分反應(yīng):I2NO2(g
26、)+H2O(l)=HNO3(aq)+HNO2(aq) H1=-116.1 kJmol-1;IIHNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)=3HNO2(aq) H2=-75.9 kJmol-1;III3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g) H3;H3=_kJmol-1。將兩個充有等量NO2的A、B燒瓶,分別放入兩個盛有等量的水的燒杯中,待氣體顏色穩(wěn)定后,若向右邊的燒杯中加入5.0 g硝酸銨晶體,實驗裝置如圖所示(略去鐵架臺等),則觀察到B燒瓶中氣體顏色_(填“變深”、“不變”或“變淺”),其原因是_。(2)氮氣是生產(chǎn)氮肥的主要原料。實驗室可用氯化銨與消石灰反應(yīng)制備少量NH
27、3。2NH4Cl(s)+Ca(OH)2(s)=CaCl2(s)+2NH3(g)+2H2O(g) H0,該反應(yīng)在_(填“高溫”、“低溫”或“任何溫度”)下能自發(fā)進(jìn)行,說明理由:_。已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=-92.4 kJmol-1,工業(yè)合成氨通常選擇30MPa左右,700K左右,以鐵觸媒為催化劑,分析工業(yè)合成氨時不選用更高的壓強或更高的溫度的可能原因:_。(3)CO和NO是汽車尾氣中的主要污染物,將它們轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)是重要的研究課題。已知:在25時,IV2NO(g)N2(g)+O2(g) H4=-180.5 kJmol-1 K4VCO(g)+O2(g)CO2(g) H5=
28、-283.0 kJmol-1K525時,反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的平衡常數(shù)K6=_(填含K4、K5的代數(shù)式)。在某恒溫恒壓的條件下,向密閉容器中充入2 mol NO和2 mol CO,僅發(fā)生反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),此時混合氣體的總體積為1 L,在t1時刻達(dá)到平衡狀態(tài),此時NO的轉(zhuǎn)化率為40%,則該條件下的平衡常數(shù)K6=_(保留兩位有效數(shù)字)。【答案】(1) -136.2 變淺 反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)H0,右邊燒杯中加入硝酸銨,硝酸銨溶于水是一個吸熱過程,降低溫度化學(xué)平衡向放熱方向移動,即向正反應(yīng)方向移動,故氣體顏色變淺
29、(2) 高溫 該反應(yīng)的H、S均大于零,根據(jù)G=H-TS0,反應(yīng)才能自發(fā)進(jìn)行,推出該反應(yīng)在高溫下自發(fā)進(jìn)行 壓強越大,對設(shè)備的要求越高;合成氨為放熱反應(yīng),升高溫度,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率降低,且溫度過高催化劑的活性減弱(3) K4K52 0.12【解析】(1)已知:I2NO2(g)+H2O(l)=HNO3(aq)+HNO2(aq) H1=-116.1 kJmol-1;IIHNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)=3HNO2(aq)H2=-75.9 kJmol-1;根據(jù)蓋斯定律,將I- II,整理可得III3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)H3=-136.2 kJ/mol;NO
30、2在密閉容器中存在可逆反應(yīng):2NO2(g)N2O4(g) H0,該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)。待氣體顏色穩(wěn)定后,若向右邊的燒杯中加入5.0 g硝酸銨晶體,硝酸銨晶體溶于水會吸收熱量,使水溫度降低,從而使平衡混合氣體溫度降低,化學(xué)平衡向放熱的正反應(yīng)方向移動,導(dǎo)致混合氣體中c(NO2)減小,c(N2O4)中的,因此混合顏色變淺;(2)反應(yīng)2NH4Cl(s)+Ca(OH)2(s)=CaCl2(s)+2NH3(g)+2H2O(g) H0是氣體混亂程度增大的吸熱反應(yīng),該反應(yīng)的H、S均大于零,根據(jù)G=H-TS0,反應(yīng)才能自發(fā)進(jìn)行,推出該反應(yīng)在高溫下可自發(fā)進(jìn)行;已知N2(g)+3H2(g)2NH3
31、(g)H=-92.4 kJmol-1,該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體混亂程度減小的放熱反應(yīng),工業(yè)合成氨通常選擇30 MPa左右,700 K左右,以鐵觸媒為催化劑,在工業(yè)上合成氨時不選用更高的壓強或更高的溫度,可能原因是壓強越大,對設(shè)備的要求越高,需要的動力也增大;合成氨為放熱反應(yīng),升高溫度,會使化學(xué)平衡逆向移動,導(dǎo)致反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率降低,且溫度過高催化劑的活性減弱,因此反應(yīng)溫度選擇在700 K左右時催化劑的活性最佳;(3)IV2NO(g)N2(g)+O2(g)H4=-180.5 kJmol-1 K4= ;VCO(g)+O2(g)CO2(g)H5=-283.0 kJmol-1K5=;根據(jù)蓋斯定律,將IV+2
32、V,整理可得2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),其化學(xué)平衡常數(shù)K6= K4K52;在某恒溫恒壓的條件下,向密閉容器中充入2 mol NO和2 mol CO,僅發(fā)生反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),此時混合氣體的總體積為1 L,開始時c(NO)=c(CO)=2 mol/L,c(N2)=c(CO2)=0,在t1時刻達(dá)到平衡狀態(tài),此時NO的轉(zhuǎn)化率為40%,此時c(NO)=c(CO)=2(1-40%) mol/L=1.2 mol/L,c(N2)=0.4 mol/L,c(CO2)=0.8 mol/L,則該條件下的平衡常數(shù)K6=0.12。18二氧化硫的催化氧化是工
33、業(yè)上生產(chǎn)硫酸的主要反應(yīng)。回答下列問題:(1)在密閉容器中反應(yīng):2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)達(dá)到平衡時,由于條件改變而引起反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的變化情況如圖所示,ab過程中改變的條件可能是_;bc過程中改變的條件可能是_。 (2)當(dāng)SO2、O2、N2(不參與反應(yīng))起始的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為10%、15%和75%時,在0.5 MPa、2.5 MPa和5.0 MPa下,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(SO2)隨溫度的變化如圖所示。反應(yīng)在0.5 MPa、550 時的SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為_,判斷的依據(jù)是_。 (3)將起始的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為10%、15%和75%的SO2、O2、N2(不參與反應(yīng))通入反應(yīng)器
34、中,在恒溫T、恒壓p條件下進(jìn)行反應(yīng)。平衡時,若SO2的轉(zhuǎn)化率為1,則SO3的分壓為_,用p(SO2)、p(SO3)、p(O2)表示各氣體的分壓,用分壓代替濃度,則平衡常數(shù)Kp的表達(dá)式為_。(4)高爐煉鐵的尾氣中通常含有較多的SO2氣體。為減少污染,分離并回收氣體,工業(yè)上用堿性工業(yè)廢渣吸收SO2氣體,脫硫效率與溫度的關(guān)系如圖所示。依據(jù)圖中數(shù)據(jù)分析,脫硫最合適的溫度是_。 【答案】(1) 升高溫度 減小SO3的濃度(2) 0.925 該反應(yīng)正向為分子數(shù)減少的反應(yīng),減小壓強,平衡向逆反應(yīng)方向移動,轉(zhuǎn)化率降低,p3為0.5MPa(3) (4)30【解析】(1)該反應(yīng)為氣體體積減小的放熱反應(yīng),結(jié)合圖中速
35、率的變化可知,a點正、逆反應(yīng)速率均增大,且平衡逆向移動,則ab過程中改變的條件應(yīng)該是升溫,b點時正反應(yīng)速率不變、逆反應(yīng)速率減小,平衡正向移動,所以bc過程中改變的條件應(yīng)該是減小SO3的濃度,故答案為:升高溫度;減小SO3的濃度;(2)根據(jù)圖像利用控制變量法,當(dāng)溫度不變時,對于,增大壓強平衡向正反應(yīng)方向移動,轉(zhuǎn)化率增大,故p1為5.0MPa,p2為2.5MPa,p3為0.5MPa,通過圖像判斷550時對應(yīng)的SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為0.925,該反應(yīng)正向為分子數(shù)減少的反應(yīng),減小壓強,平衡向逆反應(yīng)方向移動,轉(zhuǎn)化率降低,p3為0.5MPa,故答案為:0.925;該反應(yīng)正向為分子數(shù)減少的反應(yīng),減小壓強,平衡向逆反應(yīng)方向移動,轉(zhuǎn)化率降低,p3為0.5MPa;(3)設(shè)總物質(zhì)的量為10mol,則SO2(g)的物質(zhì)的量為1mol,O2(g)的物質(zhì)的量為1.5mol,N2(g)的物質(zhì)的量為7.5mol,根據(jù)三段式:,則n(總)=(1
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