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文檔簡介
期中考試模擬試題(一)
一、單選題(每小題只有一個選項符合題意,每小題2分,共30分)
1.氫氣可用于制備H2O2.已知:①H2(g)+A⑴=B6AHi;@O2(g)+B(1)=A(1)+H2O2(1)
AH2,其中A、B均為有機物,兩個反應均為自發(fā)反應,則反應H2(g)+O2(g)=H2Ch⑴的
AH()
A.大于0B.小于0C.等于0D.無法判斷
【答案】B
【解析】反應H2(g)+A(1)=B(1)和O2(g)+B⑴=&1)+H2O2⑴均為嫡減反應,即AS<0,
兩反應均為自發(fā)反應,根據(jù)AH-TASvO可知,這兩個反應均為放熱反應,則有AHi<0,AH2<0o
根據(jù)蓋斯定律,由①+②可得:H2(g)+O2(g)=H2O2(l)AH,則有AH=AHI+AH2<0;故選B。
2.下列說法中錯誤的是()
A.焰降低且燧增加的反應,在任何溫度下都能自發(fā)進行
B.對于等物質的量的同一物質在不同狀態(tài)時的嫡值:氣態(tài)〉液態(tài)〉固態(tài)
C.平衡常數(shù)K值越大,則可逆反應進行越完全,反應物的轉化率越大
D.凡是能量達到活化能的分子發(fā)生的碰撞均為有效碰撞
【答案】D
【解析】A項,AG=AH-TAS,在焰變減小、嫡變增大的狀況下,AG都是負值,所以
反應是可以自發(fā)進行,且不受溫度影響,A項正確;B項,嫡值即為混亂度,混亂度越大則
嫡值越大,對于等物質的量的同一物質的混亂度為氣態(tài)〉液態(tài)〉固態(tài),B項正確;C項,K越
大,正向進行的程度越大,達到平衡時,反應進行的越完全,正向進行的程度越大,反應物
的轉化率越大,C項正確;D項,能量達到活化能的分子為活化分子,當活化分子發(fā)生碰撞
能發(fā)生化學反應,有新物質生成的碰撞為有效碰撞,D項錯誤。故選D。
3.下列說法正確的是()
A.1mol強酸和1mol強堿完全反應所放出的熱量稱為中和熱
B.熱化學方程式中表明的熱量是指每摩爾反應物反應時吸收或放出的熱量
C.熱化學方程式中的化學計量數(shù)表示物質的量,因此可用分數(shù)表示
D.1mol碳燃燒所放出的熱量為燃燒熱
【答案】C
【解析】A項,在稀溶液中,稀的強酸跟強堿發(fā)生中和反應生成Imo水時的反應熱叫
做中和熱,Imol硫酸與Imol氫氧化領反應生成2moi水,反應熱不是中和熱,A錯誤;B
項,熱化學方程式中物質的計量數(shù)不一定為1,熱化學方程式中表明的熱量不是指每摩爾反
應物反應時吸收或放出的熱量,B錯誤;C項,熱化學方程式中的化學計量數(shù)只表示物質的
量,不表示分子數(shù),所以可用分數(shù)或小數(shù)表示,C正確;D項,燃燒熱是指Imol純凈物完
全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量,1mol碳完全燃燒生成二氧化碳氣體時所放出的熱量
為燃燒熱,D錯誤;故選C。
4.對于反應4A+2B3C,下列說法中正確的是()
A.某溫度時,化學反應速率無論用A、B、C中任何物質表示,其數(shù)值都相同
B.其他條件不變時,降低溫度,化學反應速率減小
C.其他條件不變時,增大壓強,化學反應速率一定加快
D.若增大或減小A的物質的量,化學反應速率一定會發(fā)生明顯的變化
【答案】B
【解析】A項,同一反應中,不同物質表示的反應速率之比等于其化學計量數(shù)之比,其
數(shù)值可能相等,也可能不相等,但表示反應快慢相等,故A錯誤;B項,其他條件不變,
降低溫度,活化分子百分數(shù)減小、活化分子數(shù)目減小,反應速率減慢,故B正確;C項,
若沒有氣體參與,增大壓強基本不影響化學反應速率,故C錯誤;D項,若A為固體或純
液體,增加或減少A的物質的量,其濃度不變,不影響反應速率,故D錯誤。故選B。
5.二甲醛(DME)被譽為“21世紀的清潔燃料”。以下說法能說明反應3H2(g)+3CO(g)
=CH30cH3(g)+CCh(g)達到平衡狀態(tài)的是()
A.壓和CO2的濃度之比為3:1
B.單位時間內斷裂3個H—H同時斷裂1個C=O
C.恒溫恒容條件下,氣體的密度保持不變
D.絕熱體系中,體系的溫度保持不變
【答案】D
【解析】A項,比和CO2的濃度之比與起始投入的量有關,A不能說明達到化學平衡
狀態(tài),A不合題意;B項,單位時間內斷裂3個H—H同時將形成2個C=0,故斷裂1個
C=O,正逆反應速率不相等,不能說明達到化學平衡狀態(tài),B不合題意;C項,恒溫恒容條
件下,氣體的質量不變,氣體的體積不變,故氣體的密度一直保持不變,故不能說明達到化
學平衡狀態(tài),C不合題意;D項,絕熱體系中即與外界不進行熱交換,在達到平衡之前,體
系的溫度一直在變,現(xiàn)保持不變,故說明達到化學平衡狀態(tài),D符合題意;故選D。
6.已知:(NH4)2CC)3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)AH=+74.9kJmoC1,下列說法正確
的是()
A.該反應中崎變、焰變皆大于0
B.該反應是吸熱反應,因此一定不能自發(fā)進行
C.碳酸鹽分解反應中增增加,因此任何條件下所有碳酸鹽分解一定能自發(fā)進行
D.能自發(fā)進行的反應一定是放熱反應,不能自發(fā)進行的反應一定是吸熱反應
【答案】A
【解析】根據(jù)化學方程式可知該反應中燧變、焰變都大于0,A項正確;該反應是吸熱
反應,但也是燧增大的反應,所以有可能自發(fā)進行,B項錯誤;碳酸鹽分解反應中幅增加,
但不是在任何條件下碳酸鹽分解都能夠自發(fā)進行,如CaCCh的分解僅在高溫下自發(fā),C項
錯誤;能自發(fā)進行的反應不一定是放熱反應,不能自發(fā)進行的反應也不一定是吸熱反應,D
項錯誤。
7.某溫度下,體積一定的密閉容器中進行如下反應:2X(g)+Y(g)Z(g)+W(s)NH
>0,下列敘述正確的是()
A.在容器中加入氤氣,反應速率不變
B.加入少量W,逆反應速率增大
C.升高溫度,正反應速率增大,逆反應速率減小
D.將容器的體積壓縮,可增加活化分子的百分數(shù),有效碰撞次數(shù)增加
【答案】A
【解析】在容器中加入氤氣,壓強增大,但參與反應的物質的濃度不變,所以反應速率
不變,A項正確;W是固體,所以加入少量W,正、逆反應速率均不變,B項不正確;升
高溫度,正、逆反應速率均增大,C項不正確;將容器的體積壓縮,可增大單位體積內活化
分子數(shù),有效碰撞次數(shù)增多,反應速率增大,但活化分子的百分數(shù)不變,D項不正確。
8.下列推論正確的是()
A.S(g)+O2(g)=SO2(g)Aft,S(s)+O2(g)=SO2(g)Aft;貝!]:
B.NaOH(叫)+HCl(aq)=NaCl(叫)+H2OQ)AH=-57.4kJ/mol,則:含20gNaOH的溶液與
稀鹽酸完全反應,放出的熱量為28.7kJ
C.C(石墨,s)=C(金剛石,s)A8=+1.9kJ/mol,則:由石墨制取金剛石的反應是吸熱反
應,金剛石比石墨穩(wěn)定
D.CaCC^s)=CaO⑸+C02(g)△?>0,^>0,貝U:該反應任何溫度下都能自發(fā)進行
【答案】B
【解析】A項,固態(tài)硫變?yōu)闅鈶B(tài)硫是吸熱過程,氣體與氣體反應生成氣體比固體和氣體
反應生成氣體產(chǎn)生的熱量多,但反應熱為負值,△H1V2H2,故A錯誤;B項,
NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)AH=-57.4kJ/mol,即在稀溶液中ImolNaOH完全反
應放出57.4kJ熱量,則含20gNaOH即0.5mol的稀溶液與稀鹽酸完全反應,放出的熱量為
28.7kJ,故B正確;C項,C(石墨,s尸C(金剛石,s)△H=+1.9kJ/moL則由石墨制取金剛
石的反應是吸熱反應,金剛石的能量高于石墨的能量,則石墨比金剛石穩(wěn)定,故C錯誤;D
項,CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)AW>0,AS>0,高溫下才能使AG=AH-TAS<0,故高溫下
能自發(fā)進行,故D錯誤;故選B。
9.下列熱化學方程式中,不正確的是()
A.甲烷的燃燒熱AH=-890.3kJ/mol,則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)AH=-890.3kJ/mol
B.500℃、30MPa下,將0.5molN2(g)和L5molH2(g)置于密閉容器中充分反應生成NH3(g),
放熱19.3kJ,其熱化學方程式為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)AH=-38.6kJ/mol
C.HC1和NaOH反應的中和熱A//=-57.3kJ/mol,則H2SO4和Ca(OH)2反應的中和熱
A/f=-57.3kJ/mol
D.在lOlkPa時,2gH2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8kJ熱量,出燃燒的熱化學方
程式表示為2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)AH=-571.6kJ/mol
【答案】B
【解析】A項,燃燒熱是指Imol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物而放出的熱量,則甲
烷燃燒的熱化學方程式可表示為:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)AH=-890.3kJ/mol,A正確;
B項,該反應是不完全反應,放出的熱量應小于38.6kJ,B錯誤;C項,中和熱是指強酸和
強堿恰好反應生成ImolfhOQ)而放出的熱量,是一定值,不隨酸或堿的種類改變而改變,則
H2s04和Ca(OH)2反應的中和熱A8=-57.3kJ/mol,C正確;D項,2gH2即Imolfh完全燃燒
生成液態(tài)水,放出285.8kJ熱量,即是氫氣的燃燒熱,2m0IH2完全燃燒放出571.6kJ能量,
則比燃燒的熱化學方程式表示為2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)AH=-571.6kJ/mol,D正確;故選B。
IO.CH4消除NO2的反應為:CH4(g)+2NC)2(g)N2(g)+2H2O(g)+CO2(g)AH<Oo
下列說法正確的是()
A.正反應的活化能大于逆反應的活化能
B.平衡時升高溫度,v正增大,v就小
D.該反應在任何溫度下都可自發(fā)進行
【答案】D
【解析】A項,該反應為放熱反應,正反應的活化能小于逆反應的活化能,故A錯誤;
B項,平衡時升高溫度,正逆反應速率均加快,故B錯誤;C項,平衡常數(shù)等于生成物濃度
的系數(shù)次賽的乘積與反應物濃度系數(shù)次累的乘積之比;由方程式可知平衡常數(shù)
K=\工/、」\,故C錯誤;D項,反應正向氣體分子數(shù)增加,AS〉。,且AH
<0,故AH-TASCO,與溫度無關,故反應在任何溫度下都可自發(fā)進行,故D正確;故選D。
11.丙烯月青(C3H3N)是制備月青綸的單體。一種制備丙烯晴反應的熱化學方程式為
C3H6(g)+NH3(g)+lo.Igl=^^C.H.Nlgl-3EOl2l,△”=-515kJ-moE,下列說法正確的
是()
A.該反應的AS<。
C(CHN)-C3(HO)
B.該反應的平衡常數(shù)K=332
15
C(C3H6)-C(NH3).C(O2)
C.使用催化劑能改變反應路徑,不能改變反應的活化能
D.該反應每消耗lmolNH3,轉移電子的物質的量為3moi
【答案】B
【解析】A項,已知該反應正反應是一個氣體體積增大的反應,故該反應的AS>0,A
錯誤;B項,由化學平衡常數(shù)的定義可知,該反應的平衡常數(shù)K=
「,產(chǎn)幺L5,
C(C3H6)-C(NH3).C(O2)
B正確;C項,使用催化劑能改變反應路徑,根據(jù)蓋斯定律可知催化劑不能改變反應的活化
能,C錯誤;D項,由反應方程式可知,反應中轉移了6個電子,該反應每消耗ImolNJh,
轉移電子的物質的量為6mol,D錯誤;故選B。
12.氯氣、氯鹽、次氯鹽[凡3。0)=3*10-8]、二氧化氯在生產(chǎn)生活中具有廣泛應用。Deacon
曾提出在催化劑作用下,通過氧氣直接氧化氯化氫成功制備氯氣。該反應具有一定的可逆性,
1
熱化學方程式可表示:4HCl(g)+O2(g)=2C12(g)+2H,O(g)AH=-116kJ.moF;二氧化氯
(CIO*為新型綠色消毒劑,沸點為9.9℃,可溶于水,有毒,濃度較高時易發(fā)生爆炸。用濃
鹽酸和NaClCh反應可制得C102.關于Deacon提出的制Cl2的反應,下列有關說法正確的是
()
A.該反應的AS>0
B.每生成22.4LCb(已折算成標準狀況),放出58kJ的熱量
C.升高溫度,核反應v(逆)增大,v(正)減小,平衡向逆反應方向移動
D.斷裂4moiH—C1鍵的同時,有4moiH—O鍵生成,說明該反應達到平衡狀態(tài)
【答案】B
【解析】A項,反應為氣體分子數(shù)減小的反應,為燧減反應AS<0,A錯誤;B項,由
熱化學方程式可知,每生成22.4LCL(已折算成標準狀況,為Imol),放出116kJ+2=58kJ的
熱量,B正確;C項,升高溫度,正逆反應速率均會變大,C錯誤;D項,斷裂4moiH—C1
鍵的同時,有4moiH—0鍵生成,描述的都是正反應,不能說明該反應達到平衡狀態(tài),D錯
誤;故選B。
13.工業(yè)上制備硫酸過程中涉及反應:2sCh(g)+O2(g)2SO3(g)AHO某密閉容
器中投入一定量SC)2和。2,在pi、P2兩不同壓強下平衡時SO2的含硫百分含量[SO2的含硫
n(SO)
百分含量2為X100%]隨溫度變化如圖。下列說法正確的是()
n(SO2)+n(SO3)
T
O
A.AH>0B.pl>p2
C.逆反應速率:v(b)>v(a)D.平衡常數(shù):K(a)=K(b)
【答案】C
【解析】A項,由圖可知溫度越高,SCh的含量越高,所以該反應的焰變△“<(),A項
錯誤;B項,圖中縱軸表示SCh的含硫面分含量隨溫度的變化,壓強越大SO2的平衡體積分
數(shù)越小,所以P2>pi,B項錯誤;C項,由圖可知a、b兩點對各物質的物質的量均相等,b
點溫度壓強均較高,逆反應速率較大,則v(b)>v(a),C項正確;D項,該反應為放熱反應,
則溫度越高,平衡常數(shù)越小,所以平衡常數(shù):K(a)>K(b),D項錯誤;故選C。
14.恒溫恒壓下向密閉容器中充入4molSO2和2molO2,反應如下:2SO2(g)+O2(g)
2so3(g)AH<0;2min時反應達到平衡,生成1.4molSCh,同時放出熱量QkJ。則下列分析
不正確的是()
A.若反應開始時容器體積為2L,則。?2min內v(SO3)>0.35mol/(Lmin)
B.2min后向容器中再通入一定量的SO3氣體,重新達到平衡時,SCh的含量增大
C.若把條件“恒溫恒壓”改為“絕熱恒壓”,則平衡后n(SCh)小于1.4mol
D.若把條件“恒溫恒壓”改為“恒溫恒容”,則平衡時放出熱量小于QkJ
【答案】B
【解析】A項,若容器體積不變,v(SO3)==0.35mol/(L?min),但反應是在恒
2Lx2min
溫恒壓條件進行,反應達到平衡時,容器體積小于2L,v(SO3)>0.35mol/(L-min),故A正
確;B項,恒溫恒壓下,2min后,向容器中再通入一定量的SCh氣體,與原平衡為等效平
衡,則重新達到平衡時,SCh的含量不變,故B錯誤;C項,若把“恒溫恒壓”改為“絕熱恒
壓”反應,反應是放熱反應,絕熱溫度升高,平衡逆向進行,平衡后n(SO3)<1.4mol,故C
正確;D項,若把“恒溫恒壓”改為“恒溫恒容”反應,反應過程中壓強減小,平衡逆向進行,
達平衡時放出熱量小于QkJ,故D正確;故選B。
15.在TI、T2溫度下,向1L密閉容器中各加入等物質的的量的FeO和C0,發(fā)生反應:
FeO(s)+CO(g)Fe(s)+C02(g)AH<0,相關物質的物質n隨時間t變化的曲線如圖所示,
下列說法不正確的是()
A.TI>T2
B.Ti時,反應的平衡常數(shù)K=1
C.t!時刻改變的條件可能是通入CO2或降低溫度
D.平衡時,其他條件不變,取出少量鐵粉不影響逆反應速率
【答案】C
【解析】A項,由圖可知Ti時反應先得到平衡,所以TI>T2,A正確;B項,根據(jù)題目
所給數(shù)據(jù)及可逆反應,Ti溫度下,CO起始是2mol,平衡時CO物質的量是Imol,則該反
c*(COjn?(COjImol
應Ti溫度下化學平衡常數(shù)是K=”量=干===1,B正確;C項,充入CO2,
c¥(CO)n平(CO)Imol
CO2物質的量突然增大,濃度相應突然增大,生成物氣體只有二氧化碳,平衡不移動,圖象
表示正確;但降低溫度,原平衡被破壞,但改變條件一瞬間,CO2濃度是原平衡濃度值,不
會突然變大,c錯誤;D項,固體物質的物質的量少量改變,不影響反應速率及化學平衡,
D正確;故選C。
二、多選題(每小題有1一2個選項符合題意,每小題3分,共15分)
16.HCl(g)溶于大量水的過程放熱,循環(huán)關系如圖所示,下列說法不正確的是()
HCl(g)H+(aq)+CT(aq)
△H2AH5
H(g)-----------乜*H+(g)
ci(g)一出-------*cr(g)
A.△H2+AH3+AH4+AH5+AH6^>0
B.AH5<0,AH6<0
C.AH3-AH4>0
D.若將循環(huán)圖中Cl元素改成Br元素,相應的AH2(Br)<AH2(Cl)
【答案】AD
【解析】A項,由蓋斯定律可知,△H2+AH3+AH4+AH5+AH6=AH1,HCl(g)=H+(aq)+Cl-(aq)
是放熱反應,AHiCO,AH2+AH3+AH4+AH5+AH6<0,故A錯誤;B項,H+(g)7H+(aq)是放
熱反應,AHsVO;Cl-(g)-Cl-(aq)是放熱反應,AHGCO,故B正確;C項,H原子非金屬性
小于CI原子,H更加容易失去電子,則△H3>AH4,△H3-AH4>0,故C正確;D項,C1的
非金屬性大于Br,放熱反應熠變?yōu)樨撝担瑒tAHMBr)>AH2(C1),故D錯誤;故選AD。
17.如圖所示,向A中充入1molX和1molY,向B中充入2molX和2moiY,起始VA=VB=aL,
在相同溫度和催化劑的條件下,兩容器中各自發(fā)生下列反應X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g)A//
>0;達到平衡時,VA=L2aL,則下列說法不正確的是()
AB
A.反應開始時,B容器中化學反應速率快
B.A容器中X的轉化率為40%,且比B容器中X的轉化率大
C.打開K一段時間達平衡時,A的體積為2.4aL(連通管中氣體體積不計)
D.打開K達新平衡后,升高B容器溫度,A容器體積會增大
【答案】C
【解析】A項,反應開始時B容器中濃度更大,反應速率更快,故A正確;B項,若
平衡時A的體積為0.5L,則與B達到等效平衡,轉化率A和B相等,但實際上平衡時VA=1.2aL,
則相當于在等效平衡的基礎上減小壓強,平衡正向移動,X的轉化率增大,故B正確;C
項,打開K則相當于恒壓條件下起始時充入3molX和3moiY達到平衡,則與容器A為等效
平衡,所以總體積為3.6aL,A的體積為3.6aL-aL=2.6aL,故C錯誤;D項,打開K后即恒
壓條件下反應,該反應為吸熱反應,升高B的溫度,平衡正向移動,恒壓條件下氣體體積
變大,A容器體積會增大,故D正確;故選C。
18.某溫度下,將2m0IH2和2moik充入密閉的剛性容器中發(fā)生反應H2(g)+L(g)=^
2HI(g),該反應的v-t圖像如圖所示,ti時刻測定容器內HI的物質的量為Imol,t2時刻保持
等溫等容,抽走0.5molHI。下列有關敘述不正確的是()
A.該溫度下2HI(g)H2(g)+l2(g)的平衡常數(shù)K=2.25
B.反應過程中,可以利用氣體的平均摩爾質量保持不變來判斷是否達到平衡
C.t2時刻,抽取HI的瞬間,"(逆)在圖像上的變化應該是a點
D.t2時刻,抽取HI后再次達到平衡后H2的百分含量不變
【答案】BC
【解析】A項,設該剛性容器的體積為VL,則平衡時該體系中c(H2)=c(l2)=^mO//L,
OY
c(HD="〃//L,則作白耳石=2.25,A項正確;B項,該反應的反應物和生成物都是氣
—^―X—^―
VV
體,且反應前后氣體的化學計量數(shù)之和不變,則反應過程中氣體的平均摩爾質量保持恒定,
不能利用氣體的平均摩爾質量保持不變來判斷是否達到平衡,B項錯誤;C項,t2時刻,抽
取HI的瞬間,生成物濃度是原來的一半,則逆反應速率減小,V,(逆)在圖像上的變化應該是
C點,C項錯誤;D項,t2時刻抽取HI相當于減少等量的H2和:(2,設達到平衡時H2、12、
n(Hiy
HI的物質的量分別為n(H2)、n(l2)、n(HI),則根據(jù)題意有K=n(HI)=V^-n(H),
22
n(H2)
n(H,)n(H,)1
平衡后H2的百分含中為n(H2)+nQ2)+n(HI)-n(H2)+n(HJ+衣FCHJ-2+瓜'溫度不變,
由和12初始投料量相同的情況下,平衡時H2的百分含量為常數(shù),所以平衡后H2的百分含
量不變,D項正確。故選BC。
19.CO2催化加氫可合成二甲醛,發(fā)生的主要反應有:
1
反應I:2cO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)AHi=-122.5kJ-mol-
1
反應II:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)AH2=akJmol
向恒壓密閉容器中充入ImolCO2和3moiH2,若僅考慮上述反應,平衡時CH30cH3的
選擇性、CO的選擇性和C02的轉化率隨溫度的變化如圖中實線所示。[CH30cH3的選擇性
2”生成(CH30cH3)
"反應(。。2)xlOO%]
100
75
50
25
200240280320360
溫度FC
下列有關說法不正確的是()
A.反應H的a>0
B.在190?290℃范圍內,隨著溫度的升高,平衡時CH30cH3的物質的量減少
C.平衡時H2的轉化率隨溫度的變化如圖中虛線④所示
D.反應狀態(tài)達A點時,容器中〃(CH30cH3)為《mol
【答案】C
【解析】僅考慮上述兩個反應反應,則CH30cH3、CO的選擇性和為100%,反應I放
熱,升高溫度,反應I逆向移動,CH30cH3的選擇性降低,則①表示CO的選擇性隨溫度
的變化,②表示CH30cH3的選擇性隨溫度的變化;③表示CCh的轉化率隨溫度的變化。A
項,①表示C0的選擇性隨溫度的變化,升高溫度,CO的選擇性升高,平衡正向移動,正
反應吸熱,反應n的a>0,故A正確;B項,在190?290℃范圍內,隨著溫度的升高,CCh
的轉化率降低、CH30cH3的選擇性降低,所以平衡時CH30cH3的物質的量減少,故B正
確;C項,290℃后,隨溫度升高CCh的轉化率增大,說明反應n進行程度增大,則氫氣的
平衡轉化率應該明顯比二氧化碳的平衡轉化率低,所以虛線④不能表示平衡時H2的轉化率
隨溫度的變化,故C錯誤;D項,反應狀態(tài)達A點時,C02的轉化率為25%、CH30cH3的
選擇性為25%,容器中“(CH30cH3)=lmolx25%x25%x;=[mol,故D正確;故選C。
20.通過反應I:4HCl(g)+O2(g)=2C12(g)+2H2O(g),可將有機氯化工業(yè)的副產(chǎn)品HC1轉
化為C12。在0.2MPa、反應物起始物質的量比“黑=2條件下,不同溫度時HC1轉化率如
n(02)
圖所示(圖中虛線表示相同條件下HC1的平衡轉化率隨溫度的變化)。向反應體系中加入
CuCh,能加快反應速率。
反應II:2CuCh(s)+O2(g)=2CuO(s)+2C12(g)AH=125.6kJ*mol-1
1
反應m:CuO(s)+2HCl(g)=CuC12(s)+H2O(g)△H=-120.0kJ?mol
%100
<、80
7
y60
^40
u
H20
0100200300400500600
溫度/℃
下列說法正確的是()
A.反應I的△H=-114.4kJ?mol"
B.230至300℃時,HC1轉化率降低是因為溫度升高,平衡向逆反應方向移動
C.保持其他條件不變,400℃時,使用CuCb,能使HC1轉化率從X點的值升至Y點
的值
D.在0.2MPa、400℃條件下,若起始不丁<2條件下,HC1的轉化率可能達到Y點
的值
【答案】AD
【解析】A項,根據(jù)蓋斯定律,由II+fflx2得4HCl(g)+O2(g)=2Cb(g)+2H2O(g)
AH=125.6kJ-mor1+<-120.0kJ-mol-1)x2=-114.4kJ-mol-1,故A正確;B項,圖中虛線表
示相同條件下HC1的平衡轉化率隨溫度的變化,由圖可知,230至300℃時,反應沒有達到
平衡狀態(tài),故不是平衡向逆反應方向移動導致,故B錯誤;C項,使用CuCb作催化劑,只
能加快反應速率,不能改變HC1的平衡轉化率,故C錯誤;D項,在0.2MPa、500℃條件
n(HCl)c
下,若起始殺了,增加了。2的相對含量,能提高HC1的轉化率,HC1的轉化率可能
達到Y點的值,故D正確;故選AD。
三、非選擇題(本題包括4小題,共55分)
21.(8分)京津晉冀等地曾多次出現(xiàn)嚴重的霧霾天氣。霧霾中含有大量的氣體污染物,
其主要成分是氮的氧化物、一氧化碳和二氧化硫?;卮鹣铝袉栴}:
(1)有機物乙烯可以消除氮的氧化物的污染。已知:①乙烯的燃燒熱AH=-1411.1
kJ-moF1;②N?(g)+Oz(g)=2NO(g)AH=+180kJ-mor1。
則乙烯和NO反應的熱化學方程式:C2H4(g)+6NO(g)=2CO2(g)+3N2(g)+2H2O(1)AH
=kJmor1o
(2)NH3催化還原可以消除氮的氧化物的污染。
①相同條件下,在固定容積的密閉容器中選用不同的催化劑(a、b、c)發(fā)生反應:4NH3(g)
+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g),反應產(chǎn)生N2的物質的量濃度隨時間變化如圖所示。
反應時間/min
下列說法錯誤的是(填序號)。
A.催化劑的催化效率:a>b>c
B.X點時,NH3的化學反應速率為0.5moLLFminr
C.達到平衡時,使用催化劑c時NO的轉化率最小
D.若在恒容絕熱的密閉容器中發(fā)生該反應,當K值不變時,說明反應已經(jīng)達到平衡
②恒溫恒容下,向容積為1.0L的密閉容器中充入1.8molNH3和2.4molNO,在一定
條件下發(fā)生反應,達到平衡時平衡體系的壓強為反應前壓強的I22I倍,則化學平衡常數(shù)K=
(保留兩位有效數(shù)字)。若上述反應改在恒溫恒壓條件下進行,則反應達到平衡時NH3的體積
分數(shù)(填“變大”“變小”或“不變”)。
【答案】⑴-1951.1(2分)⑵①C(2分)②1.0(2分)變小(2分)
【解析】(1)乙烯的燃燒熱則有①
C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)AHi--1411.IkJ/mol,②N2(g)+C)2(g)=2NO(g)AH2=+180
kJ/mol,所求反應為:C2H4(g)+6NO(g)=2CO2(g)+3N2(g)+2H2O(l),該反應可由①-②x3得
至!J,根據(jù)蓋斯定律,該反應的焰變?yōu)椤魃?I-3A〃2=(-141L1-3X180)kJ/mol=-1951.1kJ/mol;
(2)①A項,根據(jù)相同時間內,N2濃度的變化量a增長最多,則a的催化效率最高,b次之,
c最低,所以催化劑的催化效率a>b>c,A正確;B項,X點時的化學反應速率是瞬時反應
速率,不是平均反應速率,因此NH3的化學反應速率不為0.5mol/(L-min),B錯誤;C項,
催化劑不改變化學平衡,只改變化學反應速率,到達平衡時,三種催化劑作用下的反應平衡
時各組分濃度一樣,C錯誤;D項,化學平衡常數(shù)只隨溫度的改變而改變,若在恒容絕熱的
密閉容器中發(fā)生該反應,當K值不變時,說明反應已經(jīng)達到平衡,D正確;故選BC。②根
據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pV=nRT,恒溫恒容下,向容積為L0L的密閉容器中充入1.8molNH3
22
和2.4molNO,在一定條件下發(fā)生反應,達到平衡時平衡體系的壓強為反應前壓強的二倍,
22n(W)
=='故(平衡)而。發(fā)生的反應為
J21n(起始)L8m°l+2.4m°ln=41,4NH3(g)+6NO(g)K
5N2(g)+6H2O(g),設反應轉化了NH3的物質的量為4x,由題意得:
4NH;+6NO=35\+6Ho
起始(mol)1.82.400
反應(mol)4x6x5x6x
平衡(mol)1.8-4x2A-6x5x6x
則平衡時有L8-4x+2.4-6x+5x+6x=4.4moL解得x=0.2moL則平衡時容器中各組分的濃
1.8-4x24-6%
度為()mol/L=lmol/L,c(NO)=-——)—mol/L=1mol/L,
CNH3=~—mol/L=1.2mol/L,c(N2=
C(H2O)=^mol/L=1.2mol/L,所以K=,:1;與;若上述反應改在恒溫恒
壓條件下進行,由于反應是氣體數(shù)增多的反應,隨著反應反應,容器內壓強增大,若平衡不
移動,則平衡時NH3的體積分數(shù),恒壓裝置平衡時容器氣體積大于恒容裝置,恒壓裝置相
當于恒容裝置在平衡的基礎上減壓,故反應向加壓方向進行,因此反應達到平衡時NH3的
體積。
22.(12分)NH3作為重要化工原料,被大量應用于工業(yè)生產(chǎn)。
⑴氨的催化氧化反應:4NH3(g)+5O2(g)^4NO(g)+6H2O(g)△H<0,是工業(yè)制硝酸的基礎
反應,在容積固定的密閉容器中發(fā)生上述反應,容器內部分物質的物質的量濃度如下表:
c(NH3)mol/Lc(O2)mol/Lc(NO)mol/L
第Omin0.81.60
第Imina1.350.2
第2min0.30.9750.5
第3min0.30.9750.5
第4min0.71.4750.1
①反應在第Imin到第2min時,NH3的平均反應速率為。
②反應在第3min時改變了條件,改變的條件可能是(填序號)。
A.使用催化劑B.減小壓強C.升高溫度D.增加02的濃度
③說明4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)達到平衡狀態(tài)的是(填序號)。
A.單位時間內生成nmolNO的同時生成nmolNEh
B.百分含量W(NH3)=W(N0)
C.反應速率V(NH3):V(02):V(NO):V(H2O)=4:5:4:6
D.在恒溫恒容的容器中,混合氣體的平均相對分子質量不再變化
(2)若在容積為2L的密閉容器中充入4.0molNH3(g)和5.0molO2(g),發(fā)生如下反應:
4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),保持其他條件不變,在相同的時間內測得c(NO)
與溫度的關系如下圖1所示。則T/C下,NH3的平衡轉化率為ob點與a點比較,b
點對應的v正(NH3)a點對應的v逆(NO)(填>、<或=)。
(3)氨催化氧化時會發(fā)生兩個競爭反應,分別為
1
反應I:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H=-905.0kJ-mol
-1
反應II:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)AH=-1266.6kJmol'
為分析某催化劑對該反應的選擇性,在1L密閉容器中充入ImolNE和2moiCh,測得
有關物質的量關系如圖2:
①該催化劑在低溫時選擇反應_______(填“I”或“II”)。
②C點比B點所產(chǎn)生的NO的物質的量少的主要原因
【答案】⑴0.3mol/(L?min)(2分)C(2分).AD(2分)
(2)75%(2分)>(1分)
(3)11(1分)該反應為放熱反應,當溫度升高,平衡向左(逆反應)移動(2分)
【解析】(1)①反應在第Omin到第Imin時依據(jù)圖表數(shù)據(jù)可知消耗氨氣0.2mol/L,
a=0.8mol/L-0.2mol/L=0.6mol/L,反應在第Imin到第2min時,NH3的平均反應速率=
0.6〃?/L/L=。3m°i/(L?min);②通過圖表知,反應物濃度增大,生成物濃度減小,
所以平衡向逆反應方向移動,即向左移動,A項,使用催化劑,平衡不移動,故A錯誤;B
項,減小壓強,反應物濃度減小,生成物濃度減小,故B錯誤;C項,升高溫度,平衡逆
向移動,反應物濃度增大,生成物濃度減小,故C正確;D項,增加02的濃度,平衡正向
移動,D故錯誤;故選C;③A項,單位時間內生成nmolNO的同時,等效于消耗nmolNH3
的同時生成nmolNFh,故A正確;B項,百分含量w(NH3)=w(N0),而不是不變的狀態(tài),
不一定平衡,故B錯誤;C項,只要反應發(fā)生反應速率就符合反應速率V(NH3):V(O2):V(NO):
V(H2O)=4:5:4:6,所以不一定平衡,故C錯誤;D項,反應前后氣體的質量不變,物質
的量是變化的,屬于混合氣體的平均相對分子質量不再變化,說明正逆反應速率相等,達平
衡狀態(tài),故D正確;故選AD;(2)Ti時NO物質的量濃度1.5mol/L,物質的量
=1.5mol/Lx2L=3mol,消耗氨氣3mol,轉化率=2必義100%=75%,b點與a點比較,b點溫
4mol
度高、轉化率達,則b點對應的ViE(NH3)>a點對應的v逆(NO);(3)①由圖可知,該催化劑
在高溫時,生成的NO物質的量遠大于氮氣的,故該催化劑在高溫下選擇反應I,低溫時選
擇反應H;②正反應放熱,升高溫度平衡逆向移動,C的溫度較高,抑制平衡正向移動,
NO的物質的量較少。
23.(11分)在T℃條件下,向1L固定體積的密閉容器M中加入2molX和1molY,發(fā)
生如下反應:2X(g)+Y(g)aZ(g)+W(g)AH=-QkJ-moF1(Q>0)。當反應達到平
衡后,反應放出的熱量為QikJ,物質X的轉化率為a;若平衡后再升高溫度,混合氣體的
平均相對分子質量減小,則
(1)化學計量數(shù)a的值為;此反應的逆反應4S0(填<,>,=)。
(2)下列說法中能說明該反應達到了化學平衡狀態(tài)的是o
A.容器內壓強一定B.v(X)正=2v(Y)也
C.容器內Z分子數(shù)一定D.容器內氣體的質量一定
E.容器內氣體的密度一定F:X、Y、Z、W的濃度之比為2:1:a:1
(3)維持溫度不變,若起始時向該容器中加入的物質的量如下列各項,則反應達到平衡
后(稀有氣體不參與反應),與之是等效平衡的是o
A.2moiX、ImolY>ImolArB.amolZ>ImolW
C.1molX>0.5molY>0.5amolZ>0.5molWD.2moiX、ImolY>ImolZ
(4)維持溫度不變,若起始時向容器中加入4molX和6moiY,若達平衡時容器內的壓
強減小了15%,則反應中放出的熱量為kJ?
(5)已知:該反應的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表:
溫度/℃150200250300350
平衡常數(shù)K9.945.210.50.21
試回答下列問題:
若在某溫度下,2molX和1molY在該容器中反應達平衡,X的平衡轉化率為50%,
則該溫度為℃o
【答案】⑴1(2分)>(1分)
(2)ABC(2分)(3)ABC(2分)
(4)1.5QkJ(2分)(5)300(2分)
【解析】(1)反應放熱,若平衡后再升高溫度,則平衡向左移動,混合氣體的平均相對
分子質量減小,說明反應物氣體的化學計量數(shù)之和大于生成物氣體的化學計量數(shù)之和,即
2+l>a+l,則a=l;反應方程式為2X(g)+Y(g)=^Z(g)+W(g),AS<0,此反應的逆反應
△S>0;(2)由于反應前后氣體的化學計量數(shù)之和不相等,則壓強不再發(fā)生變化說明達到平衡,
A正確;反應速率之比和系數(shù)成正比,且滿足正逆反應速率關系為v(X)正=2"Y)逆,說明該
反應達到了化學平衡狀態(tài),B正確;容器內Z分子數(shù)一定,即Z的濃度不再發(fā)生變化,反
應達到了化學平衡狀態(tài),C正確;由于反應前后各物質均為氣態(tài),氣體的質量始終不變,所
以容器內氣體的質量一定不能判斷達到平衡,D錯誤;參與反應各物質均為氣態(tài),氣體總質
量始終不變,由于是在固定體積的容器中反應,則無論是否達到平衡狀態(tài),密度都不變,E
錯誤;X、Y、Z、W的濃度之比為2:1:a:1只是反應的一種情況,不能判定反應達到
了化學平衡狀態(tài),F(xiàn)錯誤;故選ABC。(3)針對2X(g)+Y(g)aZ(g)+W(g)反應,當維
持溫度不變,容器的體積不變,加入2moiX和ImolY,反應達到平衡;當改變物質的投入
量,最終轉化為反應的的量與原投入量相等,平衡等效;維持溫度不變,容器的體積不變,
加入2molX和ImolY,反應達到平衡;再加入稀有氣體,對該平衡無影響,與原平衡等效,
A正確;加入amolZ、ImolW,根據(jù)反應關系,把生成物全部轉化為反應物,相當于加入
2moiX和ImolY,與原平衡等效,B正確;加入ImolX、0.5molY、0.5amolZ、0.5molW,
根據(jù)反應關系,把生成物全部轉化為反應物,其量為2molX和ImolY,與原平衡等效,C
正確;2moiX、ImolY、ImolZ,反應物的量小于2moiX和ImolY,與原平衡不等效;故選
AB
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