北京一零一中學(xué)2021-2022學(xué)年高二上學(xué)期期中考試化學(xué)試題(解析版)_第1頁(yè)
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學(xué)而優(yōu)教有方PAGEPAGE12北京一零一中學(xué)2021-2022學(xué)年上學(xué)期高二年級(jí)期中考試化學(xué)試卷本試卷分為I卷、Ⅱ卷,共18個(gè)小題,滿(mǎn)分100分;答題時(shí)間為90分鐘。I卷選擇題(共42分)(共14道小題,每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意,每小題3分。)1.中華民族的發(fā)明創(chuàng)造為人類(lèi)文明進(jìn)步做出了巨大貢獻(xiàn),下列過(guò)程主要是利用化學(xué)反應(yīng)中能量變化的是ABCD

神十一載人飛船發(fā)射

糧食釀醋

濕法煉銅

打磨磁石制司南A.A B.B C.C D.D2.下列說(shuō)法不正確的是A.非自發(fā)反應(yīng)就是不可能發(fā)生的反應(yīng),自發(fā)反應(yīng)就是能較快進(jìn)行的反應(yīng)B.反應(yīng)NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行,說(shuō)明該反應(yīng)的△H<0C.反應(yīng)的限度越大,說(shuō)明平衡時(shí)產(chǎn)物所占比例越高D.若溫度改變,則可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)一定改變3.25℃時(shí),水的電離達(dá)到平衡:H2O?H++OH-。下列敘述正確的是A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移動(dòng),c(OH-)降低B.向水中加入少量固體NaHSO4,平衡逆向移動(dòng),pH減小C.向水中加入少量NH4Cl固體,平衡正向移動(dòng),KW增大D.將水加熱至90℃,KW增大,pH不變4.下列事實(shí)不能證明一水合氨是弱堿是A.pH=12的氨水加水稀釋到原溶液體積的100倍時(shí),pH大于10B.氯化銨溶液呈酸性C.常溫下0.01mol?L?1氨水的pH=10.6D.體積相同的0.1mol?L?1氨水和0.1mol?L?1NaOH溶液中和鹽酸的量相同5.可逆反應(yīng)2HI(g)?H2(g)+I(xiàn)2(g)在體積固定的密閉容器中,下列說(shuō)法不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是A.混合氣體的壓強(qiáng)不再改變B.混合氣體的顏色不再改變C.H2的體積分?jǐn)?shù)不再變化D.HI的轉(zhuǎn)化率不再改變6.根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象,能量關(guān)系正確的是實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象能量關(guān)系A(chǔ)將“NO2球”置于熱水中,紅棕色加深N2O4(g)?2NO2(g)△H<0BNaOH與HCl溶液混合,溶液溫度升高C鈉投入水中,熔化成小球D微熱含酚酞的Na2CO3溶液,紅色加深CO(aq)+H2O(1)?HCO(aq)+OH-(aq)△H<0A.A B.B C.C D.D7.CH4與Cl2生成CH3Cl的反應(yīng)過(guò)程中,中間態(tài)物質(zhì)的能量關(guān)系如下圖所示(Ea表示活化能),下列說(shuō)法不正確的是A.已知Cl·是由Cl2在光照條件下化學(xué)鍵斷裂生成的,該過(guò)程可表示為:B.相同條件下,Ea越大反應(yīng)速率越慢C.圖中ΔH<0,其大小與Ea1、Ea2無(wú)關(guān)D.CH4轉(zhuǎn)化為CH3Cl的過(guò)程中,所有C-H發(fā)生了斷裂8.N2和H2在催化劑表面合成氨的微觀(guān)歷程及能量變化的示意圖如下,用、、分別表示N2、H2、NH3,已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0下列說(shuō)法不正確的是A.該催化劑既能吸附氫氣分子,也能吸附氮?dú)夥肿覤.②→③過(guò)程吸熱過(guò)程,③→④過(guò)程是放熱過(guò)程C.合成氨反應(yīng)中,反應(yīng)物斷鍵吸收能量小于生成物形成新鍵釋放的能量D.使用催化劑,合成氨反應(yīng)放出的熱量減少9.常溫下,將濃度均為0.2mol/L一元酸HA溶液和NaOH溶液等體積混合,得到混合溶液①,該混合溶液pH=9,下列說(shuō)法正確的是A.①溶液中:c(A-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)B.①溶液中:c(HA)+c(H+)=c(OH-)C.①溶液中:水電離出氫離子濃度為10-9mol/LD.①溶液顯堿性,說(shuō)明NaOH溶液過(guò)量10.下列說(shuō)法正確的是A.某溫度下,純水的pH=6.5,則該溫度下0.1mol/L的NaOH溶液的pH=13B.100mL1mol/L的Na2CO3的溶液中,CO的數(shù)目約為6.02×1022C.25℃時(shí),pH=11的氨水中,NH3?H2O電離出的OH-和水電離出的OH-的濃度之比為108D.pH=11的NaOH溶液與pH=3的CH3COOH溶液等體積混合,所得溶液顯堿性11.25℃時(shí),濃度均為0.1mol/L的溶液,其pH如下表所示。有關(guān)說(shuō)法正確的是序號(hào)①②③④溶液NaClCH3COONH4NaFCH3COONapH7.07.08.18.8A.酸性強(qiáng)弱:CH3COOH>HFB.①和②中水的電離程度相同C.③中:c(F-)<c(HF)D.由表中數(shù)據(jù),可以得出NH3?H2O是弱堿12.將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入體積為2L的恒容密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù):實(shí)驗(yàn)組溫度/℃起始量/mol平衡量/mol達(dá)到平衡所需時(shí)間/minCOH2OCO21650421.652900210.433210.41下列說(shuō)法不正確的是A.該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)B.實(shí)驗(yàn)1中,前5min用CO表示的速率為0.16mol/(L·min)C.實(shí)驗(yàn)2中,平衡常數(shù)K=1/6D.實(shí)驗(yàn)3跟實(shí)驗(yàn)2相比,改變的條件可能是溫度13.工業(yè)上利用CO和H2合成二甲醚:3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)ΔH。其它條件不變時(shí),相同時(shí)間內(nèi)CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度T的變化情況如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是A.ΔH<0B.狀態(tài)X時(shí),v消耗(CO)=v生成(CO)C.相同溫度時(shí),增大壓強(qiáng),可以提高CO轉(zhuǎn)化率D.狀態(tài)X時(shí),選擇合適催化劑,可以提高相同時(shí)間內(nèi)CO的轉(zhuǎn)化率14.已知:Fe3+在水溶液中以水合鐵離子的形式存在,如[Fe(H2O)6]3+(幾乎無(wú)色);[Fe(H2O)6]3+水解生成[Fe(H2O)6-n(OH)n]3-n(黃色);[FeCl4(H2O)2]-(黃色)。下列實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論不正確的是①②③④加熱前溶液為淺黃色,加熱后顏色變深加熱前溶液接近無(wú)色,加熱后溶液顏色無(wú)明顯變化加入NaCl后,溶液立即變?yōu)辄S色,加熱后溶液顏色變深加熱前溶液為黃色,加熱后溶液顏色變深注:加熱為微熱,忽略體積變化。A.實(shí)驗(yàn)①中,F(xiàn)e2(SO4)3溶液顯淺黃色原因是[Fe(H2O)6]3+發(fā)生了水解反應(yīng)B.實(shí)驗(yàn)②中,酸化對(duì)Fe3+水解的影響程度大于溫度的影響C.實(shí)驗(yàn)③中,存在可逆反應(yīng):Fe3++4Cl-+2H2O?[FeCl4(H2O)2]-D.實(shí)驗(yàn)④,可證明升高溫度,F(xiàn)e3+水解平衡正向移動(dòng)II卷非選擇題(共58分)15.電解質(zhì)的水溶液中存在電離平衡。(1)醋酸是常見(jiàn)的弱酸。①醋酸在水溶液中的電離方程式為_(kāi)__________。②下列方法中,可以使醋酸稀溶液中CH3COOH電離程度減小的是___________(填字母序號(hào))。a.滴加少量濃鹽酸b.微熱溶液c.加水稀釋d.加入少量醋酸鈉晶體e.加入少量冰醋酸(2)用0.1mol?L-1NaOH溶液分別滴定體積均為20.00mL、濃度均為0.1mol?L-1的鹽酸和醋酸溶液,得到滴定過(guò)程中溶液pH隨加入NaOH溶液體積而變化的兩條滴定曲線(xiàn)。①滴定開(kāi)始前,三種溶液pH由大到小的順序?yàn)開(kāi)__________;其中由水電離出的c(H+)最大的是___________。②已知V1<V2,則滴定醋酸的曲線(xiàn)是___________(填“I”或“II”)。③M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中,各離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是___________。16.氨在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。(1)合成氨工業(yè)中,合成塔中每產(chǎn)生2molNH3,放出92.2kJ熱量。①工業(yè)合成氨的熱化學(xué)方程式是___________。②若起始時(shí)向容器內(nèi)放入2molN2和6molH2,達(dá)平衡時(shí)放出的熱量為Q,則Q(填“>”“<”或“=”)___________184.4kJ。③已知:1molN-H鍵斷裂吸收的能量等于___________kJ。④理論上,為了增大平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施是___________(填序號(hào))。a.增大壓強(qiáng)b.使用合適的催化劑c.升高溫度d.及時(shí)分離出產(chǎn)物中的NH3(2)原料氣H2可通過(guò)反應(yīng)CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)獲取,已知該反應(yīng)中,當(dāng)初始混合氣中的恒定時(shí),溫度、壓強(qiáng)對(duì)平衡混合氣中CH4含量的影響如下圖所示:上圖中兩條曲線(xiàn)表示的壓強(qiáng)的關(guān)系是:p1___________p2(填“>”“=”或“<”)。(3)原料氣H2還可通過(guò)反應(yīng)CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)獲取。①T℃時(shí),向容積固定為5L的容器中充入1mol水蒸氣和1molCO,反應(yīng)達(dá)平衡后,測(cè)得CO的濃度為0.08mol?L-1,則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K為_(kāi)__________。②保持溫度仍為T(mén)℃,改變水蒸氣和CO的初始物質(zhì)的量之比,充入容器進(jìn)行反應(yīng),下列描述能夠說(shuō)明體系處于平衡狀態(tài)的是___________(填序號(hào))。a.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間改變b.混合氣體的密度不隨時(shí)間改變c.單位時(shí)間內(nèi)生成amolCO2的同時(shí)消耗amolH2d.混合氣中n(CO):n(H2O):n(CO2):n(H2)=1:16:6:6(4)工業(yè)上以NH3和CO2為原料合成尿素[CO(NH2)2],反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH2)2(1)+H2O(1),該反應(yīng)的平衡常數(shù)和溫度關(guān)系如下:T/℃165175185195K111.974.150.634.8①焓變△H(填“>”“<”或“=”)___________0。②在一定溫度和壓強(qiáng)下,若原料氣中的NH3和CO2的物質(zhì)的量之比(氨碳比)=x,下圖是氨碳比(x)與CO2平衡轉(zhuǎn)化率(:%)的關(guān)系。下圖中的B點(diǎn)處,NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為_(kāi)__________。17.基于新材料及3D打印技術(shù),科學(xué)家研制出一種微膠囊吸收劑能將工廠(chǎng)排放的CO2以更加安全、廉價(jià)和高效的方式處理掉,球形微膠囊內(nèi)部充入Na2CO3溶液,其原理如圖所示。

(1)這種微膠囊吸收CO2的原理是___________(寫(xiě)離子方程式),此過(guò)程是___________(填“吸收”或“放出”)能量的過(guò)程。(2)在吸收過(guò)程中關(guān)于膠囊內(nèi)溶液下列說(shuō)法正確的是___________。A.吸收前溶液中c(Na+)>c(CO)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)B.吸收過(guò)程中,體系中的含碳微粒有CO、HCO、H2CO3、CO2C.當(dāng)n(CO2)∶n(Na2CO3)=1∶3時(shí),溶液中c(CO)<c(HCO)D.溶液中始終有c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-)(3)已知NaHCO3溶液顯堿性,結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)解釋原因___________。(4)將解吸后的CO2催化加氫可制取乙烯。已知:C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-1323kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-484kJ/mol寫(xiě)出CO2催化加氫制取乙烯的熱化學(xué)方程式___________。(5)如圖曲線(xiàn)a表示在體積為2L的恒容容器中制取乙烯,投料為1molCO2和3molH2時(shí),測(cè)得溫度對(duì)CO2的平衡轉(zhuǎn)化率的影響,改變投料比測(cè)量后得到曲線(xiàn)b。

①b條件下投料比___________3(填“>”、“<”或“=”),判斷依據(jù)是___________。②工業(yè)生產(chǎn)中采取較高溫度(250℃左右),原因是___________。18.某小組同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究FeCl3溶液和Na2S溶液的反應(yīng)。(1)0.1mol?L?1Na2S溶液的pH為12.5,用離子方程式表示其顯堿性的原因:___________;配制FeCl3溶液時(shí),需要將FeCl3溶于鹽酸,請(qǐng)結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)來(lái)解釋原因___________?!緦?shí)驗(yàn)一】已知:FeS、Fe2S3均為黑色固體,均能溶于鹽酸。H2S氣體有臭雞蛋氣味。(2)實(shí)驗(yàn)前,同學(xué)們預(yù)測(cè),反應(yīng)會(huì)生成紅褐色沉淀和臭雞蛋氣味氣體,寫(xiě)出離子方程式___________。實(shí)驗(yàn)一后,同學(xué)們對(duì)黑色沉淀的成分提出兩種假設(shè):i.Fe3+與S2-反應(yīng)直接生成沉淀Fe2S3。ii.Fe3+被S2?還原,生成沉淀FeS和S。甲同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):操作現(xiàn)象取少量FeS固體,加入稀鹽酸固體溶解,有臭雞蛋氣味氣體生成取少量Fe2S3固體,加入稀鹽酸固體溶解,出現(xiàn)淡黃色渾濁,有臭雞蛋氣味氣體生成根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和資料,甲得出結(jié)論:黑色沉淀是Fe2S3。(3)乙認(rèn)為甲的結(jié)論不嚴(yán)謹(jǐn),理由是___________。進(jìn)一步研究證實(shí),黑色沉淀的主要成分是Fe2S3?!緦?shí)驗(yàn)二】步驟操作現(xiàn)象I開(kāi)始時(shí),局部產(chǎn)生少量的黑色沉淀,振蕩,黑色沉淀立即消失,同時(shí)溶液中產(chǎn)生淡黃色渾濁和臭雞蛋氣味的氣體II繼續(xù)滴加入Na2S溶液一段時(shí)間后,產(chǎn)生大量黑色沉淀,振蕩,沉淀不消失(4)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證實(shí),步驟I中局部產(chǎn)生少量的黑色沉淀是Fe2S3,黑色沉淀溶解的主要原因不是Fe2S3與溶液中Fe3+發(fā)生氧化還原反應(yīng)。步驟I中黑色沉淀溶解的反應(yīng)的離子方程式是___________。(5)根據(jù)以上研究,F(xiàn)eCl3溶液和Na2S溶液反應(yīng)的產(chǎn)物與___________相關(guān)。北京一零一中學(xué)2021-2022學(xué)年上學(xué)期高二年級(jí)期中考試化學(xué)試卷本試卷分為I卷、Ⅱ卷,共18個(gè)小題,滿(mǎn)分100分;答題時(shí)間為90分鐘。I卷選擇題(共42分)(共14道小題,每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意,每小題3分。)1.中華民族發(fā)明創(chuàng)造為人類(lèi)文明進(jìn)步做出了巨大貢獻(xiàn),下列過(guò)程主要是利用化學(xué)反應(yīng)中能量變化的是ABCD

神十一載人飛船發(fā)射

糧食釀醋

濕法煉銅

打磨磁石制司南A.A B.B C.C D.D【答案】A【解析】【詳解】A.神十一載人飛船發(fā)射過(guò)程中燃料燃燒發(fā)生氧化還原反應(yīng),放出大量熱,符合題意,故A選;B.糧食釀醋主要是利用淀粉水解得到葡萄糖,葡萄糖分解得到乙醇,然后乙醇在轉(zhuǎn)化為乙酸,不符合題意,故B不選;C.濕法煉銅,二價(jià)銅離子還原為銅,利用鐵的還原性,不符合題意,故C不選;D.打磨磁石制司南是物體形狀的改變,沒(méi)有新物質(zhì)生成,屬于物理變化,不符合題意,故D不選;故選A。2.下列說(shuō)法不正確的是A.非自發(fā)反應(yīng)就是不可能發(fā)生的反應(yīng),自發(fā)反應(yīng)就是能較快進(jìn)行的反應(yīng)B.反應(yīng)NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行,說(shuō)明該反應(yīng)的△H<0C.反應(yīng)的限度越大,說(shuō)明平衡時(shí)產(chǎn)物所占比例越高D.若溫度改變,則可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)一定改變【答案】A【解析】【詳解】A.自發(fā)反應(yīng)是ΔG=ΔH-TΔS<0,但并不是能較快進(jìn)行的反應(yīng),故A錯(cuò)誤;B.反應(yīng)NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行,該反應(yīng)是ΔS<0,根據(jù)ΔG=ΔH-TΔS<0,說(shuō)明該反應(yīng)的△H<0,故B正確;C.反應(yīng)的限度越大,說(shuō)明平衡越向正反應(yīng)方向進(jìn)行,平衡時(shí)產(chǎn)物所占比例越高,故C正確;D.可逆反應(yīng)不是吸熱反應(yīng)就是放熱反應(yīng),若溫度改變,則可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)一定改變,故D正確。綜上所述,答案為A。3.25℃時(shí),水的電離達(dá)到平衡:H2OH++OH-。下列敘述正確的是A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移動(dòng),c(OH-)降低B.向水中加入少量固體NaHSO4,平衡逆向移動(dòng),pH減小C.向水中加入少量NH4Cl固體,平衡正向移動(dòng),KW增大D.將水加熱至90℃,KW增大,pH不變【答案】B【解析】【詳解】A.一水合氨電離出OH?而導(dǎo)致溶液中c(OH?)增大,從而抑制水電離,A錯(cuò)誤;B.向水中加入硫酸氫鈉固體,硫酸氫鈉電離出氫離子導(dǎo)致溶液中c(H+)增大,pH減小,B正確;C.溫度不變Kw不變,C錯(cuò)誤;D.水的電離是吸熱過(guò)程,升高溫度促進(jìn)水電離,則Kw增大,pH減小,D錯(cuò)誤;故選B。4.下列事實(shí)不能證明一水合氨是弱堿的是A.pH=12的氨水加水稀釋到原溶液體積的100倍時(shí),pH大于10B.氯化銨溶液呈酸性C.常溫下0.01mol?L?1氨水的pH=10.6D.體積相同的0.1mol?L?1氨水和0.1mol?L?1NaOH溶液中和鹽酸的量相同【答案】D【解析】【詳解】A.pH=12的氨水加水稀釋到原溶液體積的100倍時(shí),若氨水不電離則c(OH-)=1×10?2mol?L?1,若溶液的pH大于10,c(OH-)大于1×10?4mol?L?1,說(shuō)明氨水又電離出氫氧根,即一水合氨是弱堿,故A不符合題意;B.氯化銨溶液呈酸性,說(shuō)明鹽是強(qiáng)酸弱堿鹽即一水合氨是弱堿,故B不符合題意;C.常溫下0.01mol?L?1氨水的pH=10.6,說(shuō)明c(OH-)小于1×10?2mol?L?1即一水合氨是弱堿,故C不符合題意;D.體積相同的0.1mol?L?1氨水和0.1mol?L?1NaOH溶液,兩者物質(zhì)的量相同,消耗鹽酸的量相同,不能說(shuō)明氨水是弱堿與強(qiáng)堿,故D符合題意。綜上所述,答案為D。5.可逆反應(yīng)2HI(g)H2(g)+I(xiàn)2(g)在體積固定的密閉容器中,下列說(shuō)法不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是A.混合氣體的壓強(qiáng)不再改變B.混合氣體的顏色不再改變C.H2的體積分?jǐn)?shù)不再變化D.HI的轉(zhuǎn)化率不再改變【答案】A【解析】【詳解】A.該反應(yīng)是等體積反應(yīng),壓強(qiáng)始終不變,當(dāng)混合氣體的壓強(qiáng)不再改變,不能作為判斷平衡標(biāo)志,故A符合題意;B.正向反應(yīng),單質(zhì)碘濃度不斷增大,顏色不斷加深,當(dāng)混合氣體的顏色不再改變,說(shuō)明已經(jīng)達(dá)到平衡,故B不符合題意;C.正向反應(yīng),氫氣體積分?jǐn)?shù)不斷變大,當(dāng)H2的體積分?jǐn)?shù)不再變化,說(shuō)明已經(jīng)達(dá)到平衡,故C不符合題意;D.正向反應(yīng),HI的轉(zhuǎn)化率不斷增大,當(dāng)HI的轉(zhuǎn)化率不再改變,說(shuō)明已經(jīng)達(dá)到平衡,故C不符合題意。綜上所述,答案為A。6.根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象,能量關(guān)系正確的是實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象能量關(guān)系A(chǔ)將“NO2球”置于熱水中,紅棕色加深N2O4(g)2NO2(g)△H<0BNaOH與HCl溶液混合,溶液溫度升高C鈉投入水中,熔化成小球D微熱含酚酞的Na2CO3溶液,紅色加深CO(aq)+H2O(1)HCO(aq)+OH-(aq)△H<0A.A B.B C.C D.D【答案】B【解析】【詳解】A.將“NO2球”置于熱水中,紅棕色加深,二氧化氮濃度加深,說(shuō)明N2O4(g)2NO2(g)是吸熱反應(yīng)即△H>0,故A錯(cuò)誤;B.酸堿中和反應(yīng)是放熱反應(yīng),反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,故B正確;C.鈉投入水中,熔化成小球,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),而圖像是吸熱反應(yīng),故C錯(cuò)誤;D.碳酸鈉中碳酸根水解生成碳酸氫根和氫氧根,微熱,紅色加深,氫氧根濃度增大,說(shuō)明平衡正向移動(dòng),正向是吸熱反應(yīng),故D錯(cuò)誤。綜上所述,答案為B。7.CH4與Cl2生成CH3Cl的反應(yīng)過(guò)程中,中間態(tài)物質(zhì)的能量關(guān)系如下圖所示(Ea表示活化能),下列說(shuō)法不正確的是A.已知Cl·是由Cl2在光照條件下化學(xué)鍵斷裂生成的,該過(guò)程可表示為:B.相同條件下,Ea越大反應(yīng)速率越慢C.圖中ΔH<0,其大小與Ea1、Ea2無(wú)關(guān)D.CH4轉(zhuǎn)化為CH3Cl的過(guò)程中,所有C-H發(fā)生了斷裂【答案】D【解析】【詳解】A.已知Cl·是由Cl2在光照條件下化學(xué)鍵斷裂生成的,由分子轉(zhuǎn)化為活性原子,該過(guò)程可表示為:,選項(xiàng)A正確;B.相同條件下,Ea越大,活化分子百分?jǐn)?shù)越少,反應(yīng)速率越慢,選項(xiàng)B正確;C.圖中反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,ΔH<0,其大小與Ea1、Ea2無(wú)關(guān),選項(xiàng)C正確;D.CH4轉(zhuǎn)化為CH3Cl的過(guò)程中,只有一個(gè)C-H發(fā)生了斷裂,選項(xiàng)D不正確。答案選D。8.N2和H2在催化劑表面合成氨的微觀(guān)歷程及能量變化的示意圖如下,用、、分別表示N2、H2、NH3,已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0下列說(shuō)法不正確的是A.該催化劑既能吸附氫氣分子,也能吸附氮?dú)夥肿覤.②→③過(guò)程是吸熱過(guò)程,③→④過(guò)程是放熱過(guò)程C.合成氨反應(yīng)中,反應(yīng)物斷鍵吸收能量小于生成物形成新鍵釋放的能量D.使用催化劑,合成氨反應(yīng)放出的熱量減少【答案】D【解析】【詳解】A.從①→②說(shuō)明該催化劑既能吸附氫氣分子,也能吸附氮?dú)夥肿樱蔄正確;B.②→③過(guò)程是斷氫氫鍵和氮氮鍵,該過(guò)程是吸熱過(guò)程,③→④過(guò)程是形成化學(xué)鍵,該過(guò)程是放熱過(guò)程,故B正確;C.合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng),說(shuō)明反應(yīng)物斷鍵吸收能量小于生成物形成新鍵釋放的能量,故C正確;D.催化劑加快反應(yīng)速率,使用催化劑,平衡不移動(dòng),合成氨反應(yīng)放出的熱量不變,故D錯(cuò)誤。綜上所述,答案為D。9.常溫下,將濃度均為0.2mol/L一元酸HA溶液和NaOH溶液等體積混合,得到混合溶液①,該混合溶液pH=9,下列說(shuō)法正確的是A.①溶液中:c(A-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)B.①溶液中:c(HA)+c(H+)=c(OH-)C.①溶液中:水電離出的氫離子濃度為10-9mol/LD.①溶液顯堿性,說(shuō)明NaOH溶液過(guò)量【答案】B【解析】【詳解】常溫下,將濃度均為0.1mol/L一元酸HA溶液和NaOH溶液等體積混合,得到混合溶液的pH=9,說(shuō)明生成了強(qiáng)堿弱酸鹽,則HA為弱酸。A.二者恰好反應(yīng)生成強(qiáng)堿弱酸鹽NaA,由于A-部分水解,溶液顯堿性,則c(OH-)>c(H+),A-水解消耗,c(Na+)>c(A-),鹽電離產(chǎn)生的離子濃度大于水電離產(chǎn)生的離子濃度,所以可得離子濃度大小關(guān)系為:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),A錯(cuò)誤;B.該溶液由于A-水解而顯堿性,根據(jù)質(zhì)子守恒可得關(guān)系式:c(HA)+c(H+)=c(OH-),B正確;C.反應(yīng)生成強(qiáng)堿弱酸鹽NaA,水解使溶液顯堿性,該混合溶液pH=9,則c(H+)=10-9mol/L,根據(jù)室溫下水的離子積產(chǎn)生Kw=10-14,可知c(OH-)=10-5mol/L,水電離產(chǎn)生的H+的濃度等于c(OH-),所以①溶液中:水電離出的氫離子濃度為10-5mol/L,C錯(cuò)誤;D.HA、NaOH的濃度相等,體積相等,則根據(jù)n=c·V可知二者的物質(zhì)的量相等,二者恰好中和生成NaA,溶液顯堿性是由于A-部分水解消耗了水電離產(chǎn)生的H+,最終達(dá)到平衡時(shí)溶液中c(OH-)>c(H+),而不是由于NaOH溶液過(guò)量,D錯(cuò)誤;故合理選項(xiàng)是B。10.下列說(shuō)法正確的是A.某溫度下,純水的pH=6.5,則該溫度下0.1mol/L的NaOH溶液的pH=13B.100mL1mol/L的Na2CO3的溶液中,CO的數(shù)目約為6.02×1022C.25℃時(shí),pH=11的氨水中,NH3?H2O電離出的OH-和水電離出的OH-的濃度之比為108D.pH=11的NaOH溶液與pH=3的CH3COOH溶液等體積混合,所得溶液顯堿性【答案】C【解析】【詳解】A.某溫度下,純水的pH=6.5,說(shuō)明,則該溫度下0.1mol/L的NaOH溶液中氫離子濃度是,所以溶液的pH=12,故A錯(cuò)誤;B.CO能水解,100mL1mol/L的Na2CO3的溶液中,CO的數(shù)目小于6.02×1022,故B錯(cuò)誤;C.25℃時(shí),pH=11的氨水中,NH3?H2O電離出的OH-濃度為mol/L、水電離出的OH-的濃度為,所以NH3?H2O電離出的OH-和水電離出的OH-的濃度之比為108,故C正確;D.pH=11的NaOH溶液的濃度小于pH=3的CH3COOH溶液的濃度,pH=11的NaOH溶液與pH=3的CH3COOH溶液等體積混合,醋酸有剩余,所得溶液顯酸性,故D錯(cuò)誤;選C。11.25℃時(shí),濃度均為0.1mol/L的溶液,其pH如下表所示。有關(guān)說(shuō)法正確的是序號(hào)①②③④溶液NaClCH3COONH4NaFCH3COONapH7.07.08.18.8A.酸性強(qiáng)弱:CH3COOH>HFB.①和②中水的電離程度相同C.③中:c(F-)<c(HF)D.由表中數(shù)據(jù),可以得出NH3?H2O是弱堿【答案】D【解析】【詳解】A.酸性越弱,酸根離子水解程度越大,同濃度的NaF溶液的pH小于CH3COONa,酸性CH3COOH<HF,故A錯(cuò)誤;B.②中CH3COONH4水解促進(jìn)水電離,①NaCl對(duì)水電離無(wú)影響,②中水的電離程度大于①,故B錯(cuò)誤;C.NaF溶液中F-水解產(chǎn)生HF,水解微弱,所以c(F-)>c(HF),故C錯(cuò)誤;D.由表中數(shù)據(jù),CH3COONa溶液呈堿性,說(shuō)明CH3COOH是弱酸,CH3COONH4呈中性,可以得出NH3?H2O是弱堿,故D正確;選D。12.將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入體積為2L的恒容密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù):實(shí)驗(yàn)組溫度/℃起始量/mol平衡量/mol達(dá)到平衡所需時(shí)間/minCOH2OCO21650421.652900210.433210.41下列說(shuō)法不正確的是A.該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)B.實(shí)驗(yàn)1中,前5min用CO表示的速率為0.16mol/(L·min)C.實(shí)驗(yàn)2中,平衡常數(shù)K=1/6D.實(shí)驗(yàn)3跟實(shí)驗(yàn)2相比,改變的條件可能是溫度【答案】D【解析】【詳解】A.由表中數(shù)據(jù)可知,實(shí)驗(yàn)1中CO的轉(zhuǎn)化率為40%,而實(shí)驗(yàn)2中CO的轉(zhuǎn)化率為20%,壓強(qiáng)不能使該化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng),由于溫度升高使得CO的轉(zhuǎn)化率減小,所以該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),A正確;B.實(shí)驗(yàn)1中,前5min用CO表示的速率為0.16mol/(L·min),B正確;C.實(shí)驗(yàn)2中,平衡混合物中各組分CO、H2O、CO2、H2的濃度分別為0.8mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L、0.2mol/L,所以平衡常數(shù)K=1/6,C正確;D.實(shí)驗(yàn)3跟實(shí)驗(yàn)2相比,各組分的平衡量沒(méi)有改變,所以改變的條件不可能是溫度,可能是加入了合適的催化劑,D不正確。本題選D。點(diǎn)睛:要注意題中反應(yīng)是在恒溫恒容條件下進(jìn)行的,故不可采用增大壓強(qiáng)的措施(即縮小容器體積)。在投料相同且保證達(dá)到等效平衡的前提下,加快化學(xué)反應(yīng)速率的措施只有加入催化劑了。13.工業(yè)上利用CO和H2合成二甲醚:3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)ΔH。其它條件不變時(shí),相同時(shí)間內(nèi)CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度T的變化情況如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是A.ΔH<0B.狀態(tài)X時(shí),v消耗(CO)=v生成(CO)C.相同溫度時(shí),增大壓強(qiáng),可以提高CO的轉(zhuǎn)化率D.狀態(tài)X時(shí),選擇合適催化劑,可以提高相同時(shí)間內(nèi)CO的轉(zhuǎn)化率【答案】B【解析】【分析】250℃之前,反應(yīng)未平衡,升高溫度,反應(yīng)速率增大,相同時(shí)間內(nèi)CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度T的升高而增大,250℃,反應(yīng)達(dá)到平衡,250℃后,溫度升高,平衡逆向移動(dòng),相同時(shí)間內(nèi)CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度T的升高而減小,因此逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)?!驹斀狻緼.結(jié)合分析可知正反應(yīng)是放熱反應(yīng),ΔH<0,A正確;B.由分析可知,X點(diǎn)反應(yīng)未平衡,反應(yīng)表現(xiàn)為正向進(jìn)行,因此v消耗(CO)>v生成(CO),B錯(cuò)誤;C.該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),因此相同溫度時(shí),增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),可提高CO的轉(zhuǎn)化率,C正確;D.狀態(tài)X時(shí),反應(yīng)未平衡,選擇合適催化劑,反應(yīng)速率增大,可以提高相同時(shí)間內(nèi)CO的轉(zhuǎn)化率,D正確;答案選B。14.已知:Fe3+在水溶液中以水合鐵離子的形式存在,如[Fe(H2O)6]3+(幾乎無(wú)色);[Fe(H2O)6]3+水解生成[Fe(H2O)6-n(OH)n]3-n(黃色);[FeCl4(H2O)2]-(黃色)。下列實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論不正確的是①②③④加熱前溶液為淺黃色,加熱后顏色變深加熱前溶液接近無(wú)色,加熱后溶液顏色無(wú)明顯變化加入NaCl后,溶液立即變?yōu)辄S色,加熱后溶液顏色變深加熱前溶液為黃色,加熱后溶液顏色變深注:加熱為微熱,忽略體積變化。A.實(shí)驗(yàn)①中,F(xiàn)e2(SO4)3溶液顯淺黃色原因是[Fe(H2O)6]3+發(fā)生了水解反應(yīng)B.實(shí)驗(yàn)②中,酸化對(duì)Fe3+水解的影響程度大于溫度的影響C.實(shí)驗(yàn)③中,存在可逆反應(yīng):Fe3++4Cl-+2H2O[FeCl4(H2O)2]-D.實(shí)驗(yàn)④,可證明升高溫度,F(xiàn)e3+水解平衡正向移動(dòng)【答案】D【解析】【詳解】A.已知Fe3+在水溶液中以水合鐵離子的形式存在,如[Fe(H2O)6]3+(幾乎無(wú)色);[Fe(H2O)6]3+水解生成[Fe(H2O)6-n(OH)n]3-n(黃色),而實(shí)驗(yàn)①中加熱前溶液為淺黃色,因此Fe2(SO4)3溶液顯淺黃色原因是[Fe(H2O)6]3+發(fā)生了水解反應(yīng),A正確;B.實(shí)驗(yàn)②中加熱前溶液接近無(wú)色,加熱后溶液顏色無(wú)明顯變化,由于加入可促進(jìn)鹽類(lèi)水解,這說(shuō)明酸化對(duì)Fe3+水解的影響程度大于溫度的影響,B正確;C.實(shí)驗(yàn)③中加入NaCl后,溶液立即變?yōu)辄S色,由于[FeCl4(H2O)2]-在溶液中顯黃色,因此可說(shuō)明存在可逆反應(yīng):Fe3++4Cl-+2H2O[FeCl4(H2O)2]-,C正確;D.實(shí)驗(yàn)④中加熱前溶液為黃色,加熱后溶液顏色變深,但由于氯化鐵溶液中可能存在可逆反應(yīng):Fe3++4Cl-+2H2O[FeCl4(H2O)2]-,所以不能證明升高溫度,F(xiàn)e3+水解平衡正向移動(dòng),D錯(cuò)誤;答案選D。II卷非選擇題(共58分)15.電解質(zhì)的水溶液中存在電離平衡。(1)醋酸是常見(jiàn)的弱酸。①醋酸在水溶液中的電離方程式為_(kāi)__________。②下列方法中,可以使醋酸稀溶液中CH3COOH電離程度減小的是___________(填字母序號(hào))。a.滴加少量濃鹽酸b.微熱溶液c.加水稀釋d.加入少量醋酸鈉晶體e.加入少量冰醋酸(2)用0.1mol?L-1NaOH溶液分別滴定體積均為20.00mL、濃度均為0.1mol?L-1的鹽酸和醋酸溶液,得到滴定過(guò)程中溶液pH隨加入NaOH溶液體積而變化的兩條滴定曲線(xiàn)。①滴定開(kāi)始前,三種溶液pH由大到小的順序?yàn)開(kāi)__________;其中由水電離出的c(H+)最大的是___________。②已知V1<V2,則滴定醋酸的曲線(xiàn)是___________(填“I”或“II”)。③M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中,各離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是___________?!敬鸢浮浚?)①.CH3COOHCH3COO-+H+②.a、d、e(2)①.NaOH>CH3COOH>HCl②.0.1mol·L-1醋酸溶液③.I④.c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)【解析】【小問(wèn)1詳解】①醋酸是一元弱酸,在水溶液中存在電離平衡,電離產(chǎn)生CH3COO-、H+,故其的電離方程式為CH3COOHCH3COO-+H+;②a.滴加少量濃鹽酸,增大了溶液中c(H+),電離平衡逆向移動(dòng),導(dǎo)致CH3COOH電離程度減小,a符合題意;b.醋酸電離過(guò)程會(huì)吸收熱量,微熱溶液,電離平衡正向移動(dòng),導(dǎo)致CH3COOH電離程度增大,b不符合題意;c.加水稀釋?zhuān)婋x平衡正向移動(dòng),會(huì)促進(jìn)醋酸的電離,導(dǎo)致CH3COOH電離程度增大,c不符合題意;d.加入少量醋酸鈉晶體,會(huì)增大溶液中c(CH3COO-),電離平衡逆向移動(dòng),導(dǎo)致CH3COOH電離程度減小,d符合題意;e.加入少量冰醋酸,電離平衡正向移動(dòng),但電離分子數(shù)增加遠(yuǎn)小于醋酸分子數(shù)的增加,故最終達(dá)到電離平衡時(shí)CH3COOH電離程度減小,e符合題意;綜上所述可知:符合題意的選項(xiàng)是a、d、e;【小問(wèn)2詳解】①0.1mol/LNaOH溶液pH=13;0.1mol/LHCl,溶液pH=1;醋酸是弱酸,存在電離平衡,其電離產(chǎn)生的c(H+)<0.1mol/L,則溶液pH>1,且酸溶液pH<7,故滴定開(kāi)始前,三種溶液pH由大到小的順序?yàn)椋篘aOH>CH3COOH>HCl;H2O是弱電解質(zhì),存在電離平衡:H2OOH-+H+;等濃度的c(H+)、c(OH-)對(duì)水電離平衡的抑制作用相等,由于離子濃度NaOH=HCl>CH3COOH,所以水電離程度最大的是0.1mol/L的CH3COOH,則由水電離出的c(H+)最大的是0.1mol/LCH3COOH;②醋酸是一元弱酸,在水溶液中存在電離平衡,0.1mol/L的HCl、CH3COOH溶液中c(H+):HCl>CH3COOH,c(H+)越大,溶液的pH就越小。根據(jù)圖示可知:在開(kāi)始滴定時(shí)I的pH比II的大,所以滴定醋酸的曲線(xiàn)是I;③用NaOH溶液滴定CH3COOH溶液,當(dāng)加入NaOH溶液體積是10mL時(shí),得到的是等濃度的CH3COOH、CH3COONa的混合溶液。根據(jù)圖象可知在此時(shí)溶液pH<7,說(shuō)明c(H+)>c(OH-),CH3COOH的電離作用大于CH3COO-的水解作用,所以c(CH3COO-)>c(Na+),鹽電離產(chǎn)生的離子濃度大于弱電解質(zhì)CH3COOH電離產(chǎn)生的離子濃度,則c(Na+)>c(H+),故該溶液中離子濃度大小關(guān)系為:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。16.氨在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。(1)合成氨工業(yè)中,合成塔中每產(chǎn)生2molNH3,放出92.2kJ熱量。①工業(yè)合成氨的熱化學(xué)方程式是___________。②若起始時(shí)向容器內(nèi)放入2molN2和6molH2,達(dá)平衡時(shí)放出的熱量為Q,則Q(填“>”“<”或“=”)___________184.4kJ。③已知:1molN-H鍵斷裂吸收的能量等于___________kJ。④理論上,為了增大平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施是___________(填序號(hào))。a.增大壓強(qiáng)b.使用合適的催化劑c.升高溫度d.及時(shí)分離出產(chǎn)物中的NH3(2)原料氣H2可通過(guò)反應(yīng)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)獲取,已知該反應(yīng)中,當(dāng)初始混合氣中的恒定時(shí),溫度、壓強(qiáng)對(duì)平衡混合氣中CH4含量的影響如下圖所示:上圖中兩條曲線(xiàn)表示的壓強(qiáng)的關(guān)系是:p1___________p2(填“>”“=”或“<”)。(3)原料氣H2還可通過(guò)反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)獲取。①T℃時(shí),向容積固定為5L的容器中充入1mol水蒸氣和1molCO,反應(yīng)達(dá)平衡后,測(cè)得CO的濃度為0.08mol?L-1,則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K為_(kāi)__________。②保持溫度仍為T(mén)℃,改變水蒸氣和CO的初始物質(zhì)的量之比,充入容器進(jìn)行反應(yīng),下列描述能夠說(shuō)明體系處于平衡狀態(tài)的是___________(填序號(hào))。a.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間改變b.混合氣體的密度不隨時(shí)間改變c.單位時(shí)間內(nèi)生成amolCO2的同時(shí)消耗amolH2d.混合氣中n(CO):n(H2O):n(CO2):n(H2)=1:16:6:6(4)工業(yè)上以NH3和CO2為原料合成尿素[CO(NH2)2],反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(1)+H2O(1),該反應(yīng)的平衡常數(shù)和溫度關(guān)系如下:T/℃165175185195K111.974.150.634.8①焓變△H(填“>”“<”或“=”)___________0。②在一定溫度和壓強(qiáng)下,若原料氣中的NH3和CO2的物質(zhì)的量之比(氨碳比)=x,下圖是氨碳比(x)與CO2平衡轉(zhuǎn)化率(:%)的關(guān)系。下圖中的B點(diǎn)處,NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為_(kāi)__________?!敬鸢浮浚?)①N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=–92.2kJ/mol②.<③.391④.ad(2)<(3)①.9/4②.cd(4)①.<②.32%【解析】【小問(wèn)1詳解】①合成氨工業(yè)中,合成塔中每產(chǎn)生2molNH3,放出92.2kJ熱量,則工業(yè)合成氨的熱化學(xué)方程式是N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.2kJ/mol。②若起始時(shí)向容器內(nèi)放入2molN2和6molH2,達(dá)平衡時(shí)放出的熱量為Q,由于是可逆反應(yīng),則實(shí)際放出的熱量則Q<184.4kJ。③反應(yīng)熱等于斷鍵吸收的能量和形成化學(xué)鍵所放出的能量的差值,則945.8+3×436-2×3×x=-92.2,解得x=391,即1molN-H鍵斷裂吸收的能量等于391kJ。④a.正反應(yīng)體積減小,增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng),H2的轉(zhuǎn)化率增大,a正確;b.使用合適的催化劑不影響平衡狀態(tài),b錯(cuò)誤;c.正反應(yīng)放熱,升高溫度平衡逆向移動(dòng),氫氣的轉(zhuǎn)化率降低,c錯(cuò)誤;d.及時(shí)分離出產(chǎn)物中的NH3平衡正向移動(dòng),H2的轉(zhuǎn)化率增大,d正確;答案選ad?!拘?wèn)2詳解】正反應(yīng)體積增大,其他條件不變時(shí)增大壓強(qiáng)平衡逆向移動(dòng),甲烷含量增大,則圖中兩條曲線(xiàn)表示的壓強(qiáng)的關(guān)系是:p1<p2?!拘?wèn)3詳解】①根據(jù)三段式可知?jiǎng)t該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=。②a.反應(yīng)前后氣體質(zhì)量和物質(zhì)的量均不變,則混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量始終不變,不能據(jù)此說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);b.反應(yīng)前后氣體質(zhì)量和容積均不變,則混合氣體密度始終不變,不能據(jù)此說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);c.單位時(shí)間內(nèi)生成amolCO2的同時(shí)消耗amolH2,說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);d.混合氣中n(CO):n(H2O):n(CO2):n(H2)=1:16:6:6,由于反應(yīng)前后體積不變,可以用物質(zhì)的量代替濃度計(jì)算平衡常數(shù),此時(shí)濃度熵為,所以反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);答案選cd;【小問(wèn)4詳解】①升高溫度平衡常數(shù)減小,說(shuō)明平衡逆向進(jìn)行,正反應(yīng)放熱,則焓變△H<0。②B點(diǎn)x=4,設(shè)氨氣的物質(zhì)的量是4mol,則二氧化碳是1mol,二氧化碳的轉(zhuǎn)化率是0.64,即消耗0.64mol二氧化碳,根據(jù)方程式可知同時(shí)消耗氨氣是1.28mol,則NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為×100%=32%。17.基于新材料及3D打印技術(shù),科學(xué)家研制出一種微膠囊吸收劑能將工廠(chǎng)排放的CO2以更加安全、廉價(jià)和高效的方式處理掉,球形微膠囊內(nèi)部充入Na2CO3溶液,其原理如圖所示。

(1)這種微膠囊吸收CO2的原理是___________(寫(xiě)離子方程式),此過(guò)程是___________(填“吸收”或“放出”)能量的過(guò)程。(2)在吸收過(guò)程中關(guān)于膠囊內(nèi)溶液下列說(shuō)法正確的是___________。A.吸收前溶液中c(Na+)>c(CO)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)B.吸收過(guò)程中,體系中的含碳微粒有CO、HCO、H2CO3、CO2C.當(dāng)n(CO2)∶n(Na2CO3)=1∶3時(shí),溶液中c(CO)<c(HCO)D.溶液中始終有c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-)(3)已知NaHCO3溶液顯堿性,結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)解釋原因___________。(4)將解吸后的CO2催化加氫可制取乙烯。已知:C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-1323kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-484kJ/mol寫(xiě)出CO2催化加氫制取乙烯的熱化學(xué)方程式___________。(5)如圖曲線(xiàn)a表示在體積為2L的恒容容器中制取乙烯,投料為1molCO2和3molH2時(shí),測(cè)得溫度對(duì)CO2的平衡轉(zhuǎn)化率的影響,改變投料比測(cè)量后得到曲線(xiàn)b。

①b條件下投料比___________3(填“>”、“<”或“=”),判斷依據(jù)是___________。②工業(yè)生產(chǎn)中采取較高溫度(250℃左右),原因是___________。【答案】(1)①.CO2+H2O+CO=2HCO②.放出(2)BCD(3)NaHCO3溶液中HCO會(huì)電離:HCOH++CO,會(huì)水解:HCO+H2OOH-+H2CO3,水解程度大于電離程度,從而使c(OH-)>c(H+)(4)2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g)ΔH=-129kJ/mol(5)①.<②.其它條件不變時(shí),增加H2的濃度,可以提高CO2的轉(zhuǎn)化率,即圖中a的投料比更大③.為了提高催化效率(或催化劑活性),加快反應(yīng)速率【解析】【小問(wèn)1詳解】結(jié)合圖和題意可知這種微膠囊吸收CO2的原理是CO2與碳酸鈉溶液反應(yīng)生成碳酸氫鈉,反應(yīng)的離子方程式為CO2+H2O+CO=2HCO;由圖可知解吸是吸熱過(guò)程,則吸收是放出能量的過(guò)程;【小問(wèn)2詳解】A.吸收前為Na2CO3溶液,c(Na+)最大,c(CO)第二大,CO水解產(chǎn)生碳酸氫根離子和氫氧根離子,水電離產(chǎn)生氫氧根離子和氫離子,碳酸氫根離子水解程度大于水電離程度,故c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+),A錯(cuò)誤;B.吸收過(guò)程存在CO2+H2OHCO+H+、HCO,故體系中的含碳微粒有CO、HCO、H2CO3、CO2,B正確;C.當(dāng)n(CO2):n(Na2CO3)=1:3時(shí),CO2完全反應(yīng),結(jié)合CO2+H2O+CO=2HCO可知得到等物質(zhì)的量濃度的Na2CO3和NaHCO3混合溶液,碳酸氫根離子主要表現(xiàn)為水解,碳酸根離子也水解,由于碳酸根離子水解程度大于碳酸氫根離子,則溶液中c(CO)<c(HCO),C正確;D.電荷守恒有c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-),故溶液中始終有c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-),D正確;選BCD;【小問(wèn)3詳解】NaHCO3溶液中HCO會(huì)電離:HCOH++CO,會(huì)水解:HCO+H2OOH-+H2CO3,水解程度大于電離程度,從而使c(OH-)>c(H+),因此NaHCO3溶液顯堿性;【小問(wèn)4詳解】已知:Ⅰ.C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g)ΔH1=-1323kJ/molⅡ.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH2=-484kJ/mol由蓋斯定律可知Ⅱ×3-Ⅰ得到CO2催化加氫制取乙烯的熱化學(xué)方程式為2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g)ΔH=-129kJ/mol;【小問(wèn)5詳解】①其它條件相同,增大,相當(dāng)于c(CO2)不變的條件下增大c(H2),CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大,故b<3=a;判斷依據(jù)是其它條件不變時(shí),增加H2的濃度,可以提高CO2的轉(zhuǎn)化率,即圖中a的投料比更大;②由圖可知溫度太低或太高催化效率都不高,而250℃左右催化效率

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