
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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請(qǐng)※※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年滬教版選擇性必修一化學(xué)上冊(cè)月考試卷68考試試卷考試范圍:全部知識(shí)點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級(jí):______考號(hào):______總分欄題號(hào)一二三四五總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共8題,共16分)1、已知:P4(s)+6Cl2(g)=4PCl3(g)ΔH=akJ·mol-1
P4(s)+10Cl2(g)=4PCl5(g)ΔH=bkJ·mol-1
P4具有正四面體結(jié)構(gòu),PCl5中P-Cl鍵的鍵能為ckJ·mol-1,PCl3中P-Cl鍵的鍵能為1.2ckJ·mol-1
下列敘述正確的是A.P-P鍵的鍵能大于P-Cl鍵的鍵能B.可求Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(s)的反應(yīng)熱ΔHC.Cl-Cl鍵的鍵能kJ·mol-1D.P-P鍵的鍵能為kJ·mol-12、反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g),在1L的密閉容器中進(jìn)行,10s后,n(NO)增加了0.4mol。下列反應(yīng)速率正確的是A.v(NH3)=0.0008mol·L-1·s-1B.v(O2)=0.01mol·L-1·s-1C.v(NO)=0.04mol·L-1·s-1D.v(H2O)=0.003mol·L-1·s-13、生活或生產(chǎn)中的下列操作,對(duì)鋼鐵的腐蝕不能起到減緩作用的是A.在鐵器件表面涂抹油漆B.將炒菜的鐵鍋洗凈后擦干C.將水中的鋼閘門與電源的正極連接D.在輪船的船身上裝鋅塊4、反應(yīng)①反應(yīng)②若反應(yīng)①在溫度下進(jìn)行,反應(yīng)②在溫度下進(jìn)行,已知且(其他條件均相同),下列對(duì)兩個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)速率,判斷正確的是()A.反應(yīng)①快B.反應(yīng)②快C.一樣大D.無法判斷5、在25℃和101kPa下,1gH2燃燒生成液態(tài)水放出142.9kJ的熱量,則下列屬于H2的燃燒熱的熱化學(xué)方程式的是A.kJ/molB.kJ/molC.kJ/molD.kJ/mol6、鎂燃料電池具有比能量高;使用安全方便、原材料來源豐富、成本低等特點(diǎn)。一般研究的鎂燃料電池可分為鎂空氣燃料電池、鎂海水燃料電池、鎂過氧化氫燃料電池和鎂次氯酸鹽燃料電池。其中鎂次氯酸鹽燃料電池的工作原理如圖所示;下列有關(guān)說法不正確的是。
A.鎂燃料電池中鎂均為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)B.鎂次氯酸鹽燃料電池的總反應(yīng)式為:C.鎂過氧化氫燃料電池,酸性電解質(zhì)中正極反應(yīng)式為:D.鎂次氯酸鹽燃料電池放電過程中移向正極7、對(duì)于反應(yīng):4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),下列為四種不同情況下測(cè)得的反應(yīng)速率,其中能表明該反應(yīng)進(jìn)行最快的是A.υ(O2)=0.24mol?L?1?s?1B.υ(NH3)=0.2mol?L?1?s?1C.υ(H2O)=15.0mol?L?1?min?1D.υ(NO)=0.15mol?L?1?s?18、下列能使?jié)駶櫟膒H試紙變紅的是A.CH3ClB.Cl2C.SO2D.NH3評(píng)卷人得分二、填空題(共9題,共18分)9、我國十分重視保護(hù)空氣不被污染;奔向藍(lán)天白云,空氣清新的目標(biāo)正在路上。硫;氮、碳的大多數(shù)氧化物都是空氣污染物。完成下列填空:
I.(1)碳原子的最外層電子排布式為___。氮原子核外能量最高的那些電子之間相互比較,它們不相同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為___。硫元素的非金屬性比碳元素強(qiáng),能證明該結(jié)論的是(選填編號(hào))___。
A.它們的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性。
B.它們?cè)谠刂芷诒碇械奈恢谩?/p>
C.它們相互之間形成的化合物中元素的化合價(jià)。
D.它們的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱。
Ⅱ.已知NO2(g)+SO2(g)NO(g)+SO3(g);在一定容積的密閉容器中進(jìn)行該反應(yīng)。
(2)在一定條件下,容器中壓強(qiáng)不發(fā)生變化時(shí),___(填“能”或“不能”)說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),理由是:___。
在一定溫度下,若從反應(yīng)體系中分離出SO3,則在平衡移動(dòng)過程中(選填編號(hào))___。
A.K值減小B.逆反應(yīng)速率先減小后增大。
C.K值增大D.正反應(yīng)速率減小先慢后快。
Ⅲ.化學(xué)家研究利用催化技術(shù)進(jìn)行如下反應(yīng):2NO2+4CON2+4CO2+Q(Q>0)
(3)寫出該反應(yīng)體系中屬于非極性分子且共用電子對(duì)數(shù)較少的物質(zhì)的電子式___。按該反應(yīng)正向進(jìn)行討論,反應(yīng)中氧化性:___>___。
若該反應(yīng)中氣體的總濃度在2min內(nèi)減少了0.2mol/L,則用NO2來表示反應(yīng)在此2min內(nèi)的平均速率為___。
(4)已知壓強(qiáng)P2>P1,試在圖上作出該反應(yīng)在P2條件下的變化曲線___。
該反應(yīng)對(duì)凈化空氣很有作用。請(qǐng)說出該反應(yīng)必須要選擇一個(gè)適宜的溫度進(jìn)行的原因是:___。10、脫除煙氣中的氮氧化物(主要是指NO和NO2)可以凈化空氣;改善環(huán)境;是環(huán)境保護(hù)的主要課題。
(1)以漂粉精溶液為吸收劑脫除煙氣中的NO;相關(guān)熱化學(xué)方程式如下:
ⅰ.4NO(g)+3O2(g)+2H2O(l)=4HNO3(aq)?H1=-423kJ·mol-1
ⅱ.Ca(ClO)2(aq)=CaCl2(aq)+O2(g)?H2=-120kJ·mol-1
ⅲ.3Ca(ClO)2(aq)+4NO(g)+2H2O(l)=4HNO3(aq)+3CaCl2(aq)?H3
?H3=___kJ·mol-1。
(2)2.00g甲烷氣體完全燃燒,生成CO2和液態(tài)H2O,放出111.2kJ的熱量,寫出表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式:___;11、電化學(xué)原理在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著巨大的作用。是制造高鐵電池的重要原料,同時(shí)也是一種新型的高效凈水劑。在工業(yè)上通常利用如圖裝置生產(chǎn)
(1)陽極的電極反應(yīng)為_______。
(2)陰極產(chǎn)生的氣體為_______(填物質(zhì)名稱)。
(3)左側(cè)的離子交換膜為_______(填“陰”或“陽”)離子交換膜,_______(填“>”“<”或“=”)12、下列可以證明H2(g)+I2(g)?2HI(g)已達(dá)平衡狀態(tài)的是______。
①單位時(shí)間內(nèi)生成nmolH2的同時(shí);生成nmolHI
②一個(gè)H—H鍵斷裂的同時(shí)有兩個(gè)H—I鍵斷裂。
③百分含量w(HI)=w(I2)
④反應(yīng)速率v(H2)=v(I2)=v(HI)
⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)=2∶1∶1
⑥溫度和體積一定時(shí);生成物濃度不再變化。
⑦溫度和體積一定時(shí);容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化。
⑧條件一定,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化13、已知反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-QkJ·mol-1。將2molSO2和1molO2通入體積為5L的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)在不同催化條件下進(jìn)行,反應(yīng)體系總壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如圖所示。(1)由圖可知,催化效率更佳的是曲線________(填“a”或“b”)。若將反應(yīng)改在恒容絕熱容器中進(jìn)行,下列不能判斷其達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。A.SO2的轉(zhuǎn)化率不再變化B.體系溫度不再變化C.不再變化D.混合氣體平均分子量不再變化(2)觀察曲線a,通過計(jì)算回答下列問題:①60min內(nèi),用濃度變化表示O2的平均反應(yīng)速率為__________,反應(yīng)中放出熱量為_______kJ(用Q表示)。②平衡時(shí),SO3的百分含量為_________。(3)反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)中,V2O5是催化劑的活性成分,有人提出:V2O5在對(duì)反應(yīng)Ⅰ的催化循環(huán)過程中,經(jīng)歷了Ⅱ、Ⅲ兩個(gè)反應(yīng)階段,如圖所示:已知反應(yīng)Ⅱ?yàn)镾O2+V2O5V2O4·SO3,則反應(yīng)Ⅲ的化學(xué)方程式為___________________。14、t℃時(shí),將3molA和2molB氣體通入體積為2L的密閉容器中(容積不變),發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)2C(g);2min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)(溫度不變),測(cè)得C的濃度為0.2mol/L,請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/p>
(1)該過程用A表示的反應(yīng)速率為:v(A)=_______;該溫度下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為__________。
(2)比較達(dá)到平衡時(shí),A、B兩反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率:α(A)______α(B)(填“>”;“=”或“<”)。
(3)判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是(填字母序號(hào))__________。
a.生成C的速率與消耗B的速率相等b.混合氣體的密度不變。
c.混合氣體的相對(duì)平均分子質(zhì)量不變d.A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化。
(4)若升高溫度,再次達(dá)平衡時(shí),平衡常數(shù)數(shù)值變大,則該反應(yīng)的H_____0(填“>”;“=”或“<”)。
(5)若保持溫度不變時(shí),繼續(xù)向原平衡混合物的容器中通入少量氦氣(氦氣和A、B、C都不反應(yīng))后,則化學(xué)反應(yīng)速率會(huì)__________(填“加快”、“減慢”或“不變”),化學(xué)平衡將_________(填“正反應(yīng)方向移動(dòng)”;“逆反應(yīng)方向移動(dòng)”或“不移動(dòng)”)。
(6)在恒溫恒容密閉容器中進(jìn)行上述反應(yīng),起始投料時(shí)各物質(zhì)的濃度如下表:。ABC投料I3.0mol/L1.0mol/L0投料II2.0mol/L1.0mol/L2.0mol/L
按投料I進(jìn)行反應(yīng),測(cè)得達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為40%,若按投料II進(jìn)行反應(yīng),起始時(shí)反應(yīng)進(jìn)行的方向?yàn)開_______(填“正向”、“逆向”或“不移動(dòng))。15、汽車尾氣是造成霧霾天氣的重要原因之一。已知:
①N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH1
②2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH2
③CO2(g)CO(g)+O2(g)ΔH3
④2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH4
請(qǐng)完成以下問題:
(1)根據(jù)圖,該反應(yīng)在___(填“高溫”“低溫”或“任意溫度”)下有利于該反應(yīng)正向自發(fā)。
(2)圖表示反應(yīng)④的反應(yīng)物NO、CO的起始物質(zhì)的量比、溫度對(duì)平衡時(shí)CO2的體積分?jǐn)?shù)的影響。
①W、Y、Z三點(diǎn)的平衡常數(shù)的大小關(guān)系為:___(用W、Y、Z表示),X、Y、Z三點(diǎn),CO的轉(zhuǎn)化率由大到小的順序是___(用X;Y、Z表示)。
②T1℃時(shí),在1L密閉容器中,0.1molCO和0.1molNO,達(dá)到Y(jié)點(diǎn)時(shí),測(cè)得NO的濃度為0.02mol/L,則此溫度下平衡常數(shù)K=___(算出數(shù)值)。若此溫度下,某時(shí)刻測(cè)得CO、NO、N2、CO2的濃度分別為0.01mol/L、amol/L、0.01mol/L、0.04mol/L,要使反應(yīng)向正方向進(jìn)行,a的取值范圍為___。16、已知表中所示的一組物質(zhì):。序號(hào)①②③④⑤⑥⑦⑧物質(zhì)
回答下列問題:
(1)常溫時(shí),的溶液呈堿性的是________(填序號(hào))。
(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,氣體完全溶于蒸餾水中,形成溶液,則該溶液的_______。
(3)常溫時(shí),的溶液中,由水電離出的c水(H+)=______,pH=9的溶液中由水電離出的c水(OH-)=_______。
(4)常溫時(shí),向溶液中加入少量固體,電離平衡常數(shù)Ka_____(填“增大”“減小”或“不變”)。17、燃料電池。
一種將燃料(如氫氣;甲烷、乙醇)和氧化劑(如氧氣)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的電化學(xué)反應(yīng)裝置。
特點(diǎn):清潔;安全、高效;能量轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到80%以上;反應(yīng)物不是儲(chǔ)存在電池內(nèi)部;而是從外部提供,供電量易于調(diào)節(jié)。
燃料電池與一般的電池不同的是,反應(yīng)物不是儲(chǔ)存在____;而是由外部提供,電池裝置起著類似于試管;燒杯等反應(yīng)容器的作用。
工作原理:利用原電池的工作原理將燃料(如H2)和氧化劑(如O2)分別在兩個(gè)電極上反應(yīng)所放出的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為__。(實(shí)驗(yàn)裝置如下)
評(píng)卷人得分三、判斷題(共6題,共12分)18、在任何條件下,純水都呈中性。(______________)A.正確B.錯(cuò)誤19、25℃時(shí),0.01mol·L-1的KOH溶液的pH=12。(______________)A.正確B.錯(cuò)誤20、二氧化碳的過量排放可對(duì)海洋生物的生存環(huán)境造成很大影響(已知珊瑚礁的主要成分為),二氧化碳溶于水造成海水酸化,海水酸化能引起濃度增大、濃度減小。(________)A.正確B.錯(cuò)誤21、常溫下,等體積的鹽酸和的相同,由水電離出的相同。(_______)A.正確B.錯(cuò)誤22、為使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯,酸堿中和滴定時(shí)加入5mL甲基橙或酚酞。(_____)A.正確B.錯(cuò)誤23、0.1mol·L-1的NaHA溶液,其pH=4:c(HA-)>c(H+)>c(H2A)>c(A2-)。(_______)A.正確B.錯(cuò)誤評(píng)卷人得分四、原理綜合題(共4題,共16分)24、納米級(jí)Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注,下表為制取Cu2O的三種方法:
納米級(jí)Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注,下表為制取Cu2O的三種方法:。方法a用炭粉在高溫條件下還原CuO方法b電解法,反應(yīng)為2Cu+H2OCu2O+H2↑。方法c用肼(N2H4)還原新制Cu(OH)2
(1)已知:2Cu(s)+O2(g)=Cu2O(s)△H=-169kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO(g)△H=-110.5kJ·mol-1
Cu(s)+O2(g)=CuO(s)△H=-157kJ·mol-1
則方法a發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是_____________________________________。
(2)方法b采用離子交換膜控制電解液中OH-的濃度而制備納米Cu2O,裝置如圖所示,該離子交換膜為______離子交換膜(填“陰”或“陽”),該電池的陽極反應(yīng)式為______________________________________。
(3)方法c為加熱條件下用液態(tài)肼(N2H4)還原新制Cu(OH)2來制備納米級(jí)Cu2O,同時(shí)放出N2,該制法的化學(xué)方程式為________________________________________。
(4)在容積為1L的恒容密閉容器中,用以上方法制得的三種納米級(jí)Cu2O分別進(jìn)行催化分解水的實(shí)驗(yàn):2H2O(g)2H2(g)+O2(g),ΔH>0。水蒸氣的濃度c隨時(shí)間t的變化如下表所示。。序號(hào)01020304050①T10.05000.04920.04860.04820.04800.0480②T20.05000.04880.04840.04800.04800.0482③T30.10000.06400.05000.05000.05000.0500
①對(duì)比實(shí)驗(yàn)的溫度:T2_________T1(填“>”、“<”或“=”)
②催化劑催化效率:實(shí)驗(yàn)①________實(shí)驗(yàn)②(填“>”或“<”)
③在實(shí)驗(yàn)③達(dá)到平衡狀態(tài)后,向該容器中通入水蒸氣與氫氣各0.1mol,則反應(yīng)再次達(dá)到平衡時(shí),容器中氧氣的濃度為____________________。25、NO2、NO、CO等是常見大氣污染物,研究NO2;NO、CO等污染物的處理對(duì)建設(shè)美麗中國具有重要的意義。
(1)已知:①NO2(g)+CO(g)?CO2(g)+NO(g),斷開1mol下列物質(zhì)的所有化學(xué)鍵時(shí)所消耗能量分別為:。NO2COCO2NO812kJ1076kJ1490kJ632kJ
②N2(g)+O2(g)?NO(g)ΔH=+89.75kJ·mol-1
③2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)ΔH=-112.3kJ·mol-1
寫出NO與CO反應(yīng)生成無污染氣體的熱化學(xué)方程式:__。
(2)污染性氣體NO2與CO在一定條件下的反應(yīng)為2NO2(g)+4CO(g)?4CO2(g)+N2(g),某溫度下,在1L密閉容器中充入0.1molNO2和0.2molCO,此時(shí)容器的壓強(qiáng)為1atm,5s時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,容器的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼膭t反應(yīng)開始到平衡時(shí)CO的平均反應(yīng)速率為ν(CO)=_;若此溫度下,某時(shí)刻測(cè)得NO2、CO、CO2、N2的濃度分別為amol·L-1、0.4mol·L-1、0.1mol·L-1、1mol·L-1,要使反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,a的取值范圍為__。
(3)CO和H2在一定條件下可以合成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH<0.現(xiàn)在向體積為2L的恒容密閉容器(如圖甲所示)中通入1molCO和2molH2:
測(cè)定不同時(shí)刻、不同溫度(T/℃)下容器中CO的物質(zhì)的量如下表:。溫度不同時(shí)刻容器中CO的物質(zhì)的量0min10min20min30min40min40minT11mol0.8mol0.62mol0.4mol0.4molT21mol0.7mol0.5molaa
請(qǐng)回答:
①T1__(填“>”或“<”或“=”)T2,理由是__。已知T2℃時(shí),第20min時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)不再改變,此時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為___,該溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)為___。
②若將1molCO和2molH2通入原體積為2L的恒壓密閉容器(如圖乙所示)中,達(dá)平衡后再向容器中通入1molCH3OH(g),重新達(dá)到平衡后,CH3OH(g)在體系中的百分含量___。
(填“變大”、“變小”或“不變”)。26、如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2引起了全世界的普遍重視。目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。為探究該反應(yīng)原理,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):在容積為1L的密閉容器中,充入1molCO2和3molH2。在500℃下發(fā)生發(fā)應(yīng),CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得CO2和CH3OH(g)的物質(zhì)的量(n)隨時(shí)間變化如圖1所示:
(1)500℃該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_____(結(jié)果保留一位小數(shù));
(2)圖2是改變溫度時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的示意圖,若提高溫度到800℃進(jìn)行,達(dá)平衡時(shí),K值_____(填“增大”“減小”或“不變”)。
(3)下列措施中不能使CO2的轉(zhuǎn)化率增大的是_______。
A.在原容器中再充入1molH2B.在原容器中再充入1molCO2
C.縮小容器的容積D.使用更有效的催化劑E將水蒸氣從體系中分離出。
(4)500℃條件下,測(cè)得某時(shí)刻,CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的濃度均為0.5mol/L,則此時(shí)v(正)____v(逆)(填“>”“<”或“=”)。27、游離態(tài)氮稱為惰性氮;游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮稱之為氮的活化,在氮的循環(huán)系統(tǒng)中,氮的過量“活化”,則活化氮開始向大氣和水體過量遷移,氮的循環(huán)平衡被打破,導(dǎo)致全球環(huán)境問題。
Ⅰ.氮的活化。
工業(yè)合成氨是氮的活化重要途徑之一,在一定條件下,將N2和H2通入到體積為0.5L的恒容容器中;反應(yīng)過程中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如圖所示:
(1)10min內(nèi)用NH3表示該反應(yīng)的平均速率,v(NH3)=____________。
(2)在第10min和第25min改變的條件可能分別是_________、________(填字母)。
A.加了催化劑B.升高溫度C.增加NH3的物質(zhì)的量
D.壓縮體積E.分離出氨氣
(3)下列說法能說明該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是__________(填字母)。
A.容器中氣體密度不變B.容器中壓強(qiáng)不變。
C.3v(H2)正=2v(NH3)逆D.N2、H2、NH3分子數(shù)之比為1∶3∶2
Ⅱ.催化轉(zhuǎn)化為惰性氮已知:SO2、CO、NH3等都可以催化還原氮氧化物生成惰性氮。
(4)在250C、101KPa時(shí),N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H1=-92.4kJ/mol.
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2=-571.6kJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H3=+180kJ/mol
則NO與NH3反應(yīng)生成惰性氮的熱化學(xué)方程式______________________________。
(5)在有氧條件下,新型催化劑M能催化CO與NOx反應(yīng)生成N2?,F(xiàn)向某密閉容器中充入等物質(zhì)的量濃度的NO2和CO氣體;維持恒溫恒容,在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng):
4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)△H<0,相關(guān)數(shù)據(jù)如下:。0min5min10min15min20minc(NO2)/mol·L-12.01.71.561.51.5c(N2)/mol·L-100.150.220.250.25
①計(jì)算此溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)K=______;
②實(shí)驗(yàn)室模擬電解法吸收NOx裝置如圖,(圖中電極均為石墨電極)。若用NO2氣體進(jìn)行模擬電解法吸收實(shí)驗(yàn)(a2發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式:_________________________________。
評(píng)卷人得分五、計(jì)算題(共3題,共18分)28、氫能是重要的新能源;儲(chǔ)氫技術(shù)的開發(fā)對(duì)于氫能源的推廣應(yīng)用是一個(gè)非常關(guān)鍵的技術(shù)。其中有一種方法是借助有機(jī)物儲(chǔ)氫,其裝置如圖所示(忽略其它有機(jī)物,且涉及到有機(jī)物均為氣體),回答下列問題:
(1)該電池中A的電極名稱為______
(2)寫出D極生成目標(biāo)產(chǎn)物的電極反應(yīng)式______
(3)D極收集到新生成的氣體有______;通過此方法儲(chǔ)氫后,共收集到混合氣體的物質(zhì)的量為______
(4)該儲(chǔ)氫裝置的電流效率為______(計(jì)算結(jié)果保留三位有限數(shù)字。已知:電流效率=生成目標(biāo)產(chǎn)物消耗的電子數(shù)/轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)×100%)29、寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
(1)1molC2H5OH(l)完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l),放出1366.8kJ熱量:________。
(2)1molC(石墨)與適量H2O(g)反應(yīng)生成CO(g)和H2(g),吸收131.3kJ熱量:_______。
(3)1.7gNH3(g)發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成氣態(tài)產(chǎn)物,放出22.67kJ的熱量:________。30、電解質(zhì)溶液中存在多種平衡體系;請(qǐng)根據(jù)相關(guān)信息回答下列問題。
(1)已知:常溫下,F(xiàn)eS和CuS的溶度積分別為
①向FeS懸濁液中滴加CuCl2溶液產(chǎn)生黑色沉淀,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_____。
②在飽和FeS和CuS的混合溶液中____。
③測(cè)得某礦物浸出液中加入Na2S出現(xiàn)沉淀時(shí),Na2S的濃度應(yīng)大于_____
(2)已知:常溫下,HA的Ka=6.2×10-10。
①常溫下,含等物質(zhì)的量濃度的HA與NaA的混合溶液顯_____(填“酸”“堿”或“中”)性,c平(A-)_____(填“>”“<”或“=”)c平(HA),該溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)開_____。
②常溫下,若將cmol/L鹽酸與0.6mol/LKA溶液等體積混合后恰好得到中性溶液,則c=_____mol/L(小數(shù)點(diǎn)后保留4位數(shù)字)。參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、C【分析】【詳解】
A;不同物質(zhì)中P-Cl的鍵能不同;無法與P-P的鍵能比較,故A錯(cuò)誤;
B、PCl5的狀態(tài)為固態(tài);與已知反應(yīng)狀態(tài)不同,無法求算,故B錯(cuò)誤;
C、②式減去①式,消去了P4,可得4Cl2(g)+4PCl3(g)=4PCl5(g)?H=(b-a)kJ?mol ̄1,把鍵能帶入?H的表達(dá)式可得:4(Cl-Cl)+4×3×1.2kJ?mol ̄1-4×5ckJ?mol ̄1=(b-a)kJ?mol ̄1,得出E(Cl-Cl)=(b-a+5.6c)/4kJ?mol ̄1;故C正確;
D、①式×5減去②式×3,消去了Cl2,可得2P4(g)+12PCl5(g)=20PCl3(g)?H=(5a-3b)kJ?mol ̄1,把鍵能代入?H的表達(dá)式可得:2×6(P-P)+12×5ckJ?mol ̄1-20×3×1.2c=(5a-3b)kJ?mol ̄1,得出E(P-P)=(5a-3b+12c)/12kJ?mol ̄1;故D錯(cuò)誤;
答案選C。2、C【分析】【詳解】
A.在體積1L的密閉容器中進(jìn)行,10s后,n(NO)增加了0.4mol,則v(NO)=0.4mol/(1L×10s)=0.04mol?L-1?s-1。速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,所以v(NH3)=v(NO)=0.04mol?L-1?s-1;故A錯(cuò)誤;
B.速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,所以v(O2)=5/4×0.04mol?L-1?s-1=0.05mol?L-1?s-1;故B錯(cuò)誤;
C.在體積1L的密閉容器中進(jìn)行,10s后,n(NO)增加了0.4mol,則v(NO)=0.4mol/(1L×10s)=0.04mol?L-1?s-1;故C正確;
D.速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,則v(H2O)=6/4×0.04mol?L-1?s-1=0.06mol?L-1?s-1;故D錯(cuò)誤;
故選:C。3、C【分析】【詳解】
A.鋼鐵表面涂抹油漆;可以起到隔絕空氣;水的作用,能夠減緩對(duì)鋼鐵的腐蝕,A不符合題意;
B.將炒菜的鐵鍋洗凈后擦干;可以除去鐵鍋表面的電解質(zhì)溶液和水分,使之不易發(fā)生電化學(xué)腐蝕,能夠減緩對(duì)鋼鐵的腐蝕,B不符合題意;
C.將水中的鋼閘門與電源的正極連接,鋼鐵作陽極,發(fā)生反應(yīng)Fe-2e-=Fe2+;失去電子被腐蝕,會(huì)加快對(duì)鋼鐵的腐蝕,C符合題意;
D.在輪船的船身上裝鋅塊;鋼鐵和鋅;海水構(gòu)成原電池,Zn較Fe活潑,Zn失去電子,保護(hù)了Fe,為犧牲陽極的陰極保護(hù)法,能夠減緩對(duì)鋼鐵的腐蝕,D不符合題意;
答案選C。4、D【分析】【分析】
【詳解】
影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是物質(zhì)的性質(zhì),而濃度、溫度是影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素,比較溫度、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響時(shí),只能針對(duì)同一化學(xué)反應(yīng)而言,如Mg和鹽酸劇烈反應(yīng),但無論溫度多高、濃度多大,Cu都不與鹽酸反應(yīng),所以無法比較題給兩個(gè)反應(yīng)的速率大小,D正確;故選D。5、D【分析】【詳解】
在25℃和101kPa下,1gH2燃燒生成液態(tài)水放出142.9kJ的熱量,則1molH2(即2gH2)燃燒生成液態(tài)水放出熱量Q=142.9kJ×2=285.8kJ。燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒產(chǎn)生穩(wěn)定的氧化物時(shí)放出的熱量。H2燃燒產(chǎn)生的穩(wěn)定氧化物是液態(tài)H2O,故表示H2的燃燒熱的熱化學(xué)方程式的是kJ/mol,故合理選項(xiàng)是D。6、D【分析】【分析】
由圖可知;裝置為鎂—次氯酸鹽燃料電池,屬于原電池,上部分為鎂,為電池負(fù)極,下部分為次氯酸鹽,為電池正極,溶液為堿性,據(jù)此解答。
【詳解】
A.鎂燃料電池中鎂均為負(fù)極;Mg失電子發(fā)生氧化反應(yīng),A正確;
B.由圖可知,次氯酸根離子得電子生成氯離子和氫氧根離子,Mg失電子生成氫氧化鎂,故電池總反應(yīng)為:Mg+ClO-+H2O=Mg(OH)2↓+Cl-;故B正確;
C.鎂過氧化氫燃料電池,過氧化氫在正極得電子,電極反應(yīng)式為:H2O2+2H++2e-=2H2O;故C正確;
D.放電時(shí);氫氧根離子向負(fù)極移動(dòng),故D錯(cuò)誤;
故選D。7、B【分析】【詳解】
將四個(gè)選項(xiàng)的速率轉(zhuǎn)變?yōu)橥环N物質(zhì)的速率,A.υ(H2O)=1.2υ(O2)=0.24mol?L?1?s?1×1.2=0.288mol?L?1?s?1;B.υ(H2O)=1.5υ(NH3)=0.2mol?L?1?s?1×1.5=0.3mol?L?1?s?1;C.υ(H2O)=15.0mol?L?1?min?1=D.υ(H2O)=1.5υ(NO)=0.15mol?L?1?s?1×1.5=0.225mol?L?1?s?1;因此υ(NH3)=0.2mol?L?1?s?1速率最快;故B符合題意。
綜上所述,答案為B。8、C【分析】【詳解】
A.CH3Cl為氯代烴;不能使?jié)駶櫟膒H試紙變紅,故A不符合題意;
B.Cl2與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸;鹽酸顯酸性能使?jié)駶櫟膒H試紙變紅色,次氯酸又具有強(qiáng)氧化性,又使紅色褪去,故B不符合題意;
C.SO2為酸性氣體,遇水變成亞硫酸,顯酸性能使?jié)駶櫟膒H試紙變紅,故C符合題意;
D.NH3為堿性氣體,能使?jié)駶櫟膒H試紙變藍(lán),故D不符合題意;
故答案:C。二、填空題(共9題,共18分)9、略
【分析】【詳解】
(1)碳為6號(hào)元素,碳原子的最外層電子排布式為2s22p2。氮為7號(hào)元素,氮原子核外能量最高的電子排布為2p3,排在相互垂直的的三個(gè)軌道上,它們的電子云的伸展方向不相同;A.非金屬性越強(qiáng),氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,但H2S的穩(wěn)定性不如甲烷穩(wěn)定,不能說明硫元素的非金屬性比碳元素強(qiáng),故A不選;B.不能簡單的根據(jù)它們?cè)谠刂芷诒碇械奈恢门袛喾墙饘傩缘膹?qiáng)弱,故B不選;C.S和C相互之間形成的化合物為CS2,其中C顯正價(jià),S顯負(fù)價(jià),說明硫元素的非金屬性比碳元素強(qiáng),故C選;D.硫酸的酸性比碳酸強(qiáng),能夠說明硫元素的非金屬性比碳元素強(qiáng),故D選;故選CD;故答案為:2s22p2;電子云的伸展方向;CD;
(2)NO2(g)+SO2(g)NO(g)+SO3(g)為氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng),在一定容積的密閉容器中,容器中氣體的壓強(qiáng)為恒量,壓強(qiáng)不發(fā)生變化,不能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài);在一定溫度下,若從反應(yīng)體系中分離出SO3,SO3濃度減小,A.溫度不變,K值不變,故A錯(cuò)誤;B.SO3濃度減小,逆反應(yīng)速率減小,平衡正向移動(dòng),隨后又逐漸增大,故B正確;C.溫度不變,K值不變,故C錯(cuò)誤;D.SO3濃度減小;平衡正向移動(dòng),正反應(yīng)速率逐漸減小,開始時(shí)反應(yīng)物濃度大,反應(yīng)速率快,隨后,反應(yīng)物濃度逐漸減小,反應(yīng)速率減小,因此正反應(yīng)速率逐漸減小先快后慢,故D錯(cuò)誤;故選B;故答案為:不能;該反應(yīng)中,氣體反應(yīng)物與氣體生成物的物質(zhì)的量相等,一定條件下,不管反應(yīng)是否達(dá)到平衡,氣體總物質(zhì)的量不變,壓強(qiáng)也不變。所以壓強(qiáng)不變,不可說明反應(yīng)已達(dá)到平衡;B;
(3)2NO2+4CON2+4CO2,該反應(yīng)體系中屬于非極性分子的是N2和CO2,N2含有3個(gè)共用電子對(duì),CO2含有4個(gè)共用電子對(duì),共用電子對(duì)數(shù)較少的是氮?dú)猓娮邮綖檠趸瘎┑难趸源笥谘趸a(chǎn)物的氧化性,反應(yīng)中氧化劑為NO2,氧化產(chǎn)物為CO2,因此氧化性:NO2>CO2;由于2NO2+4CON2+4CO2反應(yīng)后氣體的濃度變化量為1,若該反應(yīng)中氣體的總濃度在2min內(nèi)減少了0.2mol/L,說明2min內(nèi)NO2的濃度減小了0.4mol/L,v===0.2mol/(L?min),故答案為:NO2;CO2;0.2mol/(L?min);
(4)2NO2+4CON2+4CO2是一個(gè)氣體的物質(zhì)的量減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),氮?dú)獾臐舛仍龃螅瑝簭?qiáng)越大,反應(yīng)速率越快,建立平衡需要的時(shí)間越短,壓強(qiáng)P2>P1,在P2條件下的變化曲線為該反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng),溫度過低,催化劑活性可能小,化學(xué)反應(yīng)速率可能太小,若溫度過高,使化學(xué)反應(yīng)平衡向逆方向移動(dòng),反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率小,因此該反應(yīng)必須要選擇一個(gè)適宜的溫度進(jìn)行,故答案為:若溫度過低;催化劑活性可能小,化學(xué)反應(yīng)速率可能太小,若溫度過高,使化學(xué)反應(yīng)平衡向逆方向移動(dòng),反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率小。
【點(diǎn)睛】
本題的易錯(cuò)點(diǎn)為(1),元素非金屬性強(qiáng)弱的判斷方法很多,但要注意一些特例的排除,如本題中不能通過硫化氫和甲烷的穩(wěn)定性判斷非金屬性的強(qiáng)弱?!窘馕觥?s22p2電子云的伸展方向C、D不能該反應(yīng)中,氣體反應(yīng)物與氣體生成物的物質(zhì)的量相等,一定條件下,不管反應(yīng)是否達(dá)到平衡,氣體總物質(zhì)的量不變,壓強(qiáng)也不變。所以壓強(qiáng)不變,不可說明反應(yīng)已達(dá)到平衡BNO2CO20.2mol/(L?min)若溫度過低,催化劑活性可能小,化學(xué)反應(yīng)速率可能太小,若溫度過高,使化學(xué)反應(yīng)平衡向逆方向移動(dòng),反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率小10、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)由蓋斯定律知:反應(yīng)ⅲ=反應(yīng)ⅰ+3×ⅱ,則?H3=?H1+3?H2=-423kJ·mol-1+3×(-120kJ·mol-1)=-783kJ/mol;
(2)2.00g甲烷氣體完全燃燒,生成CO2和液態(tài)H2O,放出111.2kJ的熱量,16.00g即1mol甲烷氣體完全燃燒,生成CO2和液態(tài)H2O,放出889.6kJ的熱量,則表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-889.6kJ/mol?!窘馕觥?783kJ/molCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-889.6kJ/mol11、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)根據(jù)圖知,Cu電極為陰極,F(xiàn)e電極為陽極,電解時(shí),在堿性環(huán)境中陽極鐵失去電子生成電極反應(yīng)為
(2)左側(cè)為陰極室,的放電能力大于的放電能力,陰極Cu上的電極反應(yīng)為故陰極產(chǎn)生的氣體為
(3)由上述分析知,陰極室會(huì)產(chǎn)生會(huì)通過離子交換膜進(jìn)入陰極室平衡電荷,則左側(cè)為陽離子交換膜。陰極的電極反應(yīng)為陰極區(qū)濃度增大,則【解析】氫氣陽<12、略
【分析】【分析】
【詳解】
①.生成nmolHI,則消耗0.5nmolH2,由題意知,相同時(shí)間內(nèi),H2的消耗量和生成量不等;即正;逆反應(yīng)速率不等,反應(yīng)未達(dá)平衡狀態(tài),①不符合題意;
②.?dāng)嗔?個(gè)H—I鍵;則生成1個(gè)H—H,由題意知,相同時(shí)間內(nèi),斷裂H—H也為1個(gè),故正;逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),②符合題意;
③.達(dá)平衡時(shí),各個(gè)物質(zhì)的百分含量不再改變,但不一定相等,即w(HI)=w(I2)時(shí)反應(yīng)不一定達(dá)平衡;③不符合題意;
④.達(dá)平衡時(shí);正;逆反應(yīng)速率相等,題目所給速率未標(biāo)明正、逆,故肯定不能用來判斷平衡狀態(tài),④不符合題意;
⑤.達(dá)平衡時(shí),各個(gè)物質(zhì)的含量不再改變,但三者比例不一定是2:1:1,即c(HI):c(H2):c(I2)=2:1:1時(shí)反應(yīng)不一定達(dá)平衡;⑤不符合題意;
⑥.達(dá)平衡時(shí);各個(gè)物質(zhì)的含量不再改變,對(duì)應(yīng)濃度也不再改變,故生成物濃度不變說明反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),⑥符合題意;
⑦.由于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變;當(dāng)溫度;體積一定時(shí),壓強(qiáng)一直不變,故不能用來判斷平衡狀態(tài),⑦不符合題意;
⑧.由于反應(yīng)前后混合氣體總質(zhì)量不變(均為氣體;質(zhì)量守恒)且氣體總物質(zhì)的量也不變,故混合氣體平均摩爾質(zhì)量一直不變,即平均相對(duì)分子質(zhì)量一直不變,不能用來判斷平衡狀態(tài),⑧不符合題意;
綜上所述,②⑥符合題意,故此處選②⑥。【解析】②⑥13、略
【分析】【詳解】
(1)據(jù)圖可知曲線b達(dá)到平衡所需時(shí)間更短;催化效率更佳;
A.反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)正逆反應(yīng)速率相等;各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率不再改變,能說明達(dá)到平衡,故A不選;
B.容器絕熱;該反應(yīng)為放熱反應(yīng),未平衡時(shí)溫度會(huì)一直變化,溫度不變時(shí)可以說明反應(yīng)平衡,故B不選;
C.初始投料c(SO2):c(O2)=2:1;反應(yīng)時(shí)二者按2:1的比例反應(yīng),所以比值一直不變,不能說明反應(yīng)是否平衡,故C選;
D.反應(yīng)物和生成物均為氣體;則氣體總質(zhì)量不變,反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和不相等,未平衡時(shí)氣體的物質(zhì)的量會(huì)變,則混合氣體的平均分子量會(huì)變,當(dāng)其不變時(shí)達(dá)到平衡,故D不選;
(2)①據(jù)圖可知曲線a在60min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,初始?jí)簭?qiáng)為200kPa,平衡壓強(qiáng)為140kPa,設(shè)平衡時(shí)Δn(O2)=xmol;列三段式有:
壓強(qiáng)之比等于氣體物質(zhì)的量之比,所以有解得x=0.9mol,容器體積為5L,所以O(shè)2的平均反應(yīng)速率為=0.003mol/(L··min);根據(jù)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-QkJ·mol-1可知0.9mol氧氣反應(yīng)時(shí)方出的熱量為0.9Q;
②平衡時(shí)SO3的百分含量為=85.7%;
(3)V2O5為催化劑,所以反應(yīng)Ⅱ中V2O5為反應(yīng)物,則反應(yīng)Ⅲ中為生成物,且中間產(chǎn)物2V2O4·SO3為反應(yīng)Ⅲ的反應(yīng)物,另一反應(yīng)物為O2,所以反應(yīng)Ⅲ的化學(xué)方程式為2V2O4·SO3+O22V2O5+2SO3。【解析】曲線bC0.003mol/(L··min)0.9Q85.7%2V2O4·SO3+O22V2O5+2SO314、略
【分析】【分析】
(1)列出三行式,找出轉(zhuǎn)化量和平衡量,再根據(jù)v=計(jì)算反應(yīng)速率;根據(jù)化學(xué)方程式;列出平衡常數(shù)表達(dá)式。
(2)列出三行式;找出轉(zhuǎn)化量和平衡量,求出A;B的轉(zhuǎn)化率,再比較大小;
(3)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等;各物質(zhì)的百分含量保持不變;
(4)若升高溫度,再次達(dá)平衡時(shí),平衡常數(shù)數(shù)值變大,說明升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),由于升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng),則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),△H>0;
(5)恒容容器充入惰氣;各物質(zhì)的濃度不變,則化學(xué)反應(yīng)速率不變,化學(xué)平衡將不移動(dòng);
(6)根據(jù)投料I達(dá)到平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率,求出平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度,進(jìn)而求出該溫度下平衡常數(shù);若按投料II進(jìn)行反應(yīng),Qc==0.5>K;所以起始時(shí)反應(yīng)向逆向進(jìn)行。
【詳解】
3A(g)+B(g)2C(g)
起始濃度(mol/L)1.510
轉(zhuǎn)化濃度(mol/L)0.30.10.2
平衡濃度(mol/L)1.20.90.2
2min達(dá)平衡,該過程用A表示的反應(yīng)速率為:v(A)==0.15mol/(L·min);
根據(jù)化學(xué)方程式,平衡常數(shù)表達(dá)式為K=c2(C)/c3(A)c(B)。
故答案為0.15mol/(L·min);K=c2(C)/c3(A)c(B);
(2)達(dá)到平衡時(shí),A的轉(zhuǎn)化率:α(A)=×100%=20%;
α(B)=×100%=10%;所以α(A)>α(B)。
故答案為>;
(3)a.生成C的速率與消耗B的速率相等不能說明正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率;故不能判斷是否達(dá)到平衡,a不選;
b.由于該反應(yīng)容積固定,V不變,反應(yīng)物和生成物都是氣體,總質(zhì)量不變,所以混合氣體的密度始終不變,不能判斷是否達(dá)到平衡,b不選;
c.根據(jù)M=混合氣體的質(zhì)量不變,但氣體的總物質(zhì)的量隨反應(yīng)改變,若相對(duì)平均分子質(zhì)量不變則說明各物質(zhì)的百分含量不再改變,說明達(dá)到平衡狀態(tài),c選;
d.A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化;則反應(yīng)混合物中各組分百分含量都不變,說明達(dá)到平衡狀態(tài),d選;
故答案為cd;
(4)若升高溫度,再次達(dá)平衡時(shí),平衡常數(shù)數(shù)值變大,說明升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),由于升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng),則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),△H>0;
故答案為>;
(5)通入少量氦氣后;由于是恒容,各物質(zhì)的濃度不變,則化學(xué)反應(yīng)速率不變,化學(xué)平衡不移動(dòng)。
故答案為不變;不移動(dòng);
(6)恒溫恒容密閉容器中;起始投料I建立平衡:
3A(g)+B(g)2C(g)
起始濃度(mol/L)310
轉(zhuǎn)化濃度(mol/L)3xx2x
平衡濃度(mol/L)3-3x1-x2x
A的轉(zhuǎn)化率為40%,則×100%=40%;解得x=0.4;
則該溫度下的平衡常數(shù)為K===0.18
若按投料II進(jìn)行反應(yīng),Qc==0.5>K;所以起始時(shí)反應(yīng)向逆向進(jìn)行。
故答案為逆向。
【點(diǎn)睛】
本題較難,考查化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡,學(xué)生能利用濃度商和平衡常數(shù)來分析(6)是解答本題的關(guān)鍵?!窘馕觥竣?0.15mol/(L·min)②.K=c2(C)/c3(A)c(B)③.>④.cd⑤.>⑥.不變⑦.不移動(dòng)⑧.逆向15、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)圖象分析,反應(yīng)是放熱反應(yīng),反應(yīng)的焓變?chǔ)=E1-E2=145kJ/mol-890kJ/mol=-745kJ/mol,熱化學(xué)方程式為:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH4=-745kJ/mol;反應(yīng)是放熱反應(yīng);ΔH<0,ΔS<0,低溫下ΔH-TΔS<0,有利于該反應(yīng)正向自發(fā),故答案為:低溫;
(2)①圖象分析,反應(yīng)物NO、CO的起始物質(zhì)的量比一定,反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度越高平衡逆向進(jìn)行,二氧化碳體積分?jǐn)?shù)減小,平衡常數(shù)減小,T1>T2;由于Y;Z溫度相同,故W、Y、Z三點(diǎn)的平衡常數(shù)的大小關(guān)系為:W>Y=Z;溫度一定,隨反應(yīng)物NO、CO的起始物質(zhì)的量比增大,X→Y反應(yīng)正向進(jìn)行,一氧化碳的轉(zhuǎn)化率X<Y,Y→Z平衡正向進(jìn)行,一氧化氮增大會(huì)提高一氧化碳的轉(zhuǎn)化率,則Y<Z,X、Y、Z三點(diǎn),CO的轉(zhuǎn)化率的從大到小的順序Z>Y>X,故答案為:W>Y=Z;Z>Y>X;
②T1℃時(shí);在1L密閉容器中,0.1molCO和0.1molNO,達(dá)到Y(jié)點(diǎn)時(shí),測(cè)得NO的濃度為0.02mol/L,則。
則此溫度下平衡常數(shù)K==1600,某時(shí)刻測(cè)得CO、NO、N2、CO2的濃度分別為0.01mol/L、amol/L、0.01mol/L、0.04mol/L,要使反應(yīng)向正方向進(jìn)行,應(yīng)滿足Q<K=1600,Q=<1600,解得a>0.01,故答案為:1600;a>0.01?!窘馕觥康蜏豔>Y=ZZ>Y>XK=1600a>0.0116、略
【分析】【詳解】
(1)為堿,在溶液中能電離出而溶液因的水解而顯堿性。
(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,
(3)常溫時(shí),的溶液中,由可知,溶液中由水電離出的的溶液中,故該完全由水電離所得,故的溶液中由水電離出的
(4)固體溶于水中,因的水解使溶液顯酸性,的電離平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),但溫度不變,電離平衡常數(shù)不變。【解析】②④⑤110-10mol?L-110-5mol?L-1不變17、略
【分析】【詳解】
燃料電池中的燃料一般不儲(chǔ)存在電池內(nèi)部,而是由外部提供,例如氫氣和氧氣從兩個(gè)電極上通入,在電極上反應(yīng),將化學(xué)能變成電能?!窘馕觥侩姵貎?nèi)部電能三、判斷題(共6題,共12分)18、A【分析】【分析】
【詳解】
在任何條件下,純水電離產(chǎn)生的c(H+)=c(OH-),因此純水都呈中性,故該說法是正確的。19、A【分析】【分析】
【詳解】
0.01mol·L-1的KOH溶液的c(OH-)=0.01mol/L,由于在室溫下Kw=10-14mol2/L2,所以該溶液中c(H+)=10-12mol/L,故該溶液的pH=12,因此室溫下0.01mol·L-1的KOH溶液的pH=12的說法是正確的。20、A【分析】【詳解】
二氧化碳為酸性氧化物能與水反應(yīng)生成碳酸,導(dǎo)致海水酸性增強(qiáng),碳酸電離出和引起海水中濃度增大,與碳酸反應(yīng)生成導(dǎo)致濃度減小,故答案為:正確;21、A【分析】【詳解】
鹽酸和CH3COOH的pH相同,說明溶液中c(H+)相等,根據(jù)Kw=c(H+)·c(OH-),則溶液中c(OH-)相等,水電離出c(OH-)和c(H+)相等,即常溫下,等體積的鹽酸和CH3COOH的pH相同,由水電離出的c(H+)相同,故正確。22、B【分析】【詳解】
酸堿指示劑本身就是弱酸或弱堿,加入過多會(huì)使中和滴定結(jié)果產(chǎn)生較大誤差。23、B【分析】【分析】
【詳解】
0.1mol·L-1的NaHA溶液,其pH=4,NaHA水溶液呈酸性,則HA-水解程度小于電離程度、溶液中A2-離子濃度大于H2A濃度,故答案為:錯(cuò)誤。四、原理綜合題(共4題,共16分)24、略
【分析】【詳解】
(1)已知:①2Cu(s)+O2(g)=Cu2O(s)△H=-169kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)=CO(g)△H=-110.5kJ·mol-1
③Cu(s)+O2(g)=CuO(s)△H=-157kJ·mol-1
由①+②-③得C(s)+2CuO(s)==Cu2O(s)+CO(g),ΔH=-169kJ·mol-1+(-110.5kJ·mol-1)-(-157kJ·mol-1)=+34.5kJ·mol-1則方法a發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是C(s)+2CuO(s)==Cu2O(s)+CO(g)ΔH=+34.5kJ·mol-1。
(2)方法b采用離子交換膜控制電解液中OH-的濃度而制備納米Cu2O,則銅為陽極,陽極反應(yīng)式為2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O,由于陽極需要OH-參與反應(yīng);所以該電池中離子交換膜為陰離子交換膜。
(3)方法c為加熱條件下用液態(tài)肼(N2H4)還原新制Cu(OH)2來制備納米級(jí)Cu2O,同時(shí)放出N2,該制法的化學(xué)方程式為4Cu(OH)2+N2H42Cu2O+N2↑+6H2O。
(4)①水的分解是吸熱反應(yīng),溫度越高,水的轉(zhuǎn)化率越高,壓強(qiáng)越大,水的轉(zhuǎn)化率越小。由表中數(shù)據(jù)可知,T2溫度下水蒸氣的轉(zhuǎn)化率最大(50%),所以實(shí)驗(yàn)的溫度T2>T1。
②由表中數(shù)據(jù)可知,實(shí)驗(yàn)①在第20min達(dá)到平衡,而實(shí)驗(yàn)②在第10min即達(dá)到平衡,所以,催化劑催化效率:實(shí)驗(yàn)①<實(shí)驗(yàn)②。
③在實(shí)驗(yàn)③達(dá)到平衡狀態(tài)后,由表中數(shù)據(jù)可以求出氧氣的平衡濃度為0.025mol/L,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.025。向該容器中通入水蒸氣與氫氣各0.1mol之后,Qc=0.025=K,說明已達(dá)平衡,則容器中氧氣的濃度仍為0.025mol/L?!窘馕觥緾(s)+2CuO(s)==Cu2O(s)+CO(g)ΔH=+34.5kJ·molΔH=+34.5kJ·mol-1陰2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O4Cu(OH)2+N2H42Cu2O+N2↑+6H2O><0.025mol/L25、略
【分析】【分析】
先求出①NO2(g)+CO(g)?CO2(g)+NO(g),ΔH=812kJ·mol-1+1076kJ·mol-1-(1490kJ·mol-1+632kJ·mol-1)=-234kJ·mol-1,再根據(jù)蓋斯定律計(jì)算③-②+①×2得到NO與CO反應(yīng)生成無污染氣體的熱化學(xué)方程式:2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)△H=-759.8kJ·mol-1;列出三段式計(jì)算速率和平衡常數(shù);若再向容器中通入lmolCH3OH(g),相當(dāng)于添加1molCO和2molH2;即在原平衡狀態(tài)的基礎(chǔ)上,再添加一個(gè)相同的平衡狀態(tài),而恒壓條件下,兩相同平衡狀態(tài)相加,平衡不移動(dòng)。
【詳解】
(1)①NO2(g)+CO(g)?CO2(g)+NO(g),ΔH=812kJ·mol-1+1076kJ·mol-1-(1490kJ·mol-1+632kJ·mol-1)=-234kJ·mol-1,②N2(g)+O2(g)?NO(g)ΔH=+89.75kJ·mol-1,③2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)ΔH=-112.3kJ·mol-1,蓋斯定律計(jì)算③-②+①×2得到NO與CO反應(yīng)生成無污染氣體的熱化學(xué)方程式:2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)△H=-759.8kJ·mol-1,故答案為:2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)△H=-759.8kJ·mol-1;
(2)污染性氣體NO2與CO在一定條件下的反應(yīng)為2NO2(g)+4CO(g)?4CO2(g)+N2(g),某溫度下,在1L密閉容器中充入0.1molNO2和0.2molCO,此時(shí)容器的壓強(qiáng)為1atm,5s時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,容器的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼脑O(shè)生成氮?dú)馕镔|(zhì)的量為x;
=解得x=0.01mol,則反應(yīng)開始到平衡時(shí)CO的平均反應(yīng)速率v(CO)==0.008mol/(L?s);結(jié)合①中數(shù)據(jù)計(jì)算平衡常數(shù),平衡濃度分別為:c(NO2)=mol·L-1=0.08mol·L-1,c(CO)=mol·L-1=0.16mol·L-1,c(CO2)=mol·L-1=0.04mol·L-1,c(N2)=mol·L-1=0.01mol·L-1,平衡常數(shù)K==0.006,某時(shí)刻測(cè)得NO2、CO、CO2、N2的濃度分別為amol·L-1、0.4mol·L-1、0.1mol·L-1、1mol·L-1,要使反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,要使反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,Qc=>K=0.006;得到a<0.8;故答案為:0.008mol/(L?s);0≤a<0.8;
(3)①由表中信息可知,溫度為T1時(shí)前10minCO的變化量小于T2時(shí)前10minCO的變化量小,即T2時(shí)反應(yīng)速率快,溫度越高反應(yīng)速率越快,則T1<T2;T2℃時(shí),第20min時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)不再改變,說明達(dá)到平衡,此時(shí)CO的物質(zhì)的量為0.5mol,變化量為0.5mol,對(duì)應(yīng)的H2的變化量為1mol,此時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為:×100%=50%;
該溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)為:K==1,故答案為:<;溫度越高,反應(yīng)速率越快,在其他條件相同時(shí),T2時(shí)的反應(yīng)速率比T1的反應(yīng)速率快;50%;1;
②若再向容器中通入lmolCH3OH(g),相當(dāng)于添加1molCO和2molH2,即在原平衡狀態(tài)的基礎(chǔ)上,再添加一個(gè)相同的平衡狀態(tài),而恒壓條件下,兩相同平衡狀態(tài)相加,平衡不移動(dòng),則重新達(dá)到平衡后,CH3OH(g)在體系中的百分含量不變,故答案為:不變?!窘馕觥?NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)△H=-759.8kJ·mol-10.008mol/(L?s)0≤a<0.8<溫度越高,反應(yīng)速率越快,在其他條件相同時(shí),T2時(shí)的反應(yīng)速率比T1的反應(yīng)速率快50%1不變26、略
【分析】【詳解】
(1)由題意有又由故答案為:5.3;
(2)由圖2可知升高溫度平衡逆向移動(dòng);所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng),由于與平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),所以升高溫度平衡常數(shù)減小,故答案為:減小;
(3)A.向原容器中再充入氫氣;平衡正向移動(dòng),則二氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大,故A不選;
B.向原容器中再充入二氧化碳;平衡正向移動(dòng),但二氧化碳本身的轉(zhuǎn)化率降低,故選B;
C.該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng);所以減小體積平衡正向移動(dòng),則縮小體積二氧化碳的轉(zhuǎn)換率增大,故C不選;
D.催化劑只能縮短化學(xué)平衡所需的時(shí)間;不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng),故選D;
E.將水蒸氣從體系中分離出來;平衡正向移動(dòng),從而使二氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大,故E不選,綜上所述,BD符合題意,故選BD;
答案選BD
(4)又由(1)可知500℃時(shí)K=5.3,所以在500℃時(shí)則平衡正向移動(dòng),所以v(正)>v(逆),故答案為:>?!窘馕觥竣?5.3②.減小③.BD④.>27、略
【分析】【分析】
(1)10min內(nèi)氨氣的物質(zhì)的量增加為0.10mol,根據(jù)反應(yīng)速率==計(jì)算;
(2)根據(jù)圖象知,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),10min時(shí)是連續(xù)的,三種氣體物質(zhì)的速率增加倍數(shù)相同,說明為使用催化劑;25min時(shí),瞬間氨氣的物質(zhì)的量減小,據(jù)此分析作答;
(3)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí);正逆反應(yīng)速率相等,各組分的濃度;百分含量不再變化,據(jù)此進(jìn)行判斷;
(4)NH3脫除NO的化學(xué)方程式為4NH3(g)+6NO(g)═5N2(g)+6H2O(l);可結(jié)合蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱;
(5)①化學(xué)平衡常數(shù)K等于平衡時(shí)生成物濃度冪之積比上反應(yīng)物濃度冪之積;
②根據(jù)圖知;電解時(shí),左室中電極上氫離子放電生成氫氣,則左室為陰極室,右室為陽極室,陽極上通入的是氮氧化物,生成的硝酸,所以陽極上氮氧化物失電子生成硝酸;
【詳解】
(1)根據(jù)圖象可知,10min時(shí)氨氣的物質(zhì)的量為0.1mol,則10min內(nèi)用NH3表示該反應(yīng)的平均速率為:v(NH3)==0.02mol/(L?min);
故答案為0.02mol/(L?min);
(2)由圖象可知各組分物質(zhì)的量變化增加,且10min時(shí)各物質(zhì)的變化是連續(xù)的,20min達(dá)平衡時(shí),△n(N2)=0.025mol×4=0.1mol,△n(H2)=0.025mol×12=0.3mol,△n(NH3)=0.025mol×8=0.2mol;根據(jù)物質(zhì)的量變化之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,三種氣體物質(zhì)的速率增加倍數(shù)相同,說明10min可能改變的條件是使用催化劑,故A項(xiàng)正確;
B.升高溫度;三種氣體物質(zhì)速率雖會(huì)成倍地增大,但根據(jù)熱效應(yīng)可知,正反應(yīng)速率增大的相對(duì)慢,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.增加NH3物質(zhì)的量;逆反應(yīng)速率增加的倍數(shù)大,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.壓縮體積;相當(dāng)于增大壓強(qiáng),三種氣體速率雖會(huì)增大,但增大的程度不相同,正反應(yīng)速率比逆反應(yīng)速率增大的快,與圖像信息不符合,故D項(xiàng)錯(cuò)誤;
E.分離出氨氣后,瞬間氨氣的物質(zhì)的量會(huì)下降,N2和H2不會(huì)改變;與圖中10min描述的狀況不符,故E項(xiàng)錯(cuò)誤;
故答案為A;
25min時(shí),瞬間NH3驟降,即NH3的濃度下降,N2和H2在第25min時(shí)刻未變化;平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),則可能的條件為分離出氨氣,E項(xiàng)正確;
故答案為E;
(3)A.混合氣體的質(zhì)量不變;氣體的體積不變,故密度不變,若密度不再隨時(shí)間變化,不能說明平衡,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.容器內(nèi)前后氣體的物質(zhì)的量有變化;說明壓強(qiáng)是變量,總壓強(qiáng)不再隨時(shí)間而變化,說明達(dá)到平衡,故B項(xiàng)正確;
C.3v(H2)正=2v(NH3)逆;表示的是正反應(yīng)和逆反應(yīng),但是不滿足計(jì)量數(shù)關(guān)系,說明沒有達(dá)到平衡狀態(tài),故C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.N2、H2、NH3分子數(shù)之比為1∶3∶2;無法判斷各組分的濃度是否不再變化,故D項(xiàng)錯(cuò)誤;
故答案為B;
(4)在250C;101KPa時(shí);
①N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H1=-92.4kJ/mol.
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2=-571.6kJ/mol
③N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H3=+180kJ/mol
利用蓋斯定律,將②×3?①×2?③×3可得6NO(g)+4NH3(g)=5N2(g)+6H2O(l)△H=-2070kJ·mol-1;
故答案為6NO(g)+4NH3(g)=5N2(g)+6H2O(l)△H=-2070kJ·mol-1;
(5)①
所以K==1/9(0.11)(mol·L-1)-1
故答案為1/9(或0.11)(mol·L-1)-1;
②根據(jù)圖知,電解時(shí),左室中電極上氫離子放電生成氫氣,則左室為陰極室,右室為陽極室,陽極上通入的是氮氧化物,生成的硝酸,所以陽極上氮氧化物失電子和水生成硝酸:H2O+NO2-e-=NO3-+2H+;
故答案為H2O+NO2-e-=NO3-+2H+;【解析】0.02mol·L-1·min-1AEB6NO(g)+4NH3(g)=5N2(g)+6H2O(l)△H=-2070kJ·mol-11/9(或0.11)(mol·L-1)-1H2O+NO2-e-=NO3-+2H+五、計(jì)算題(共3題,共18分)28、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)圖知;苯中的碳得電子生成環(huán)己烷,則D作陰極,E作陽極,所以A是負(fù)極;B是正極;
(2)該實(shí)驗(yàn)的目的是儲(chǔ)氫;所以陰極D上發(fā)生的反應(yīng)為生產(chǎn)目標(biāo)產(chǎn)物,陰極上苯得電子和氫離子生成環(huán)己烷;
(3)陽極上氫氧根離子放電生成氧氣,陽極上生成2.8mol氧氣轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=2.8mol×4=11.2mol,陰極(D極)的電極反應(yīng)式為C6H6+6H++6e-=C6H12、2H++2e-=H2↑;據(jù)此分析;
(4)陽極上生成氧氣;同時(shí)生成氫離子,陰極上苯得電子和氫離子反應(yīng)生成環(huán)己烷,苯參加反應(yīng)需要電子的物質(zhì)的量與總轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量之比就是電流效率η。
【詳解】
(1)根據(jù)圖知;苯中的碳得電子生成環(huán)己烷,則D作陰極,E作陽極,所以A是負(fù)極;B是正極,故答案為負(fù)極;
(2)該實(shí)驗(yàn)的目的是儲(chǔ)氫,所以陰極上發(fā)生的反應(yīng)為生產(chǎn)目標(biāo)產(chǎn)物,陰極上苯得電子和氫離子生成環(huán)己烷,電極反應(yīng)式為C6H6+6H++6e-=C6H12;
(3)D極收集到新生成的氣體有H2、C6H12;
陽極(E極)的電極反應(yīng)式為4OH--4e-=O2↑+2H2O,生成2.8mol氧氣轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=2.8mol×4=11.2mol,陰極(D極)的電極反應(yīng)式為C6H6+6H++6e-=C6H12、2H++2
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