2022宁波咸祥中学高二上学期期中考试化学试题含答案
展开一、单选题(每小题只有一个正确答案)
1. 下列物质中,属于弱电解质的是( )
A. CO2B. NH3·H2OC. NH4NO3D. BaSO4
【答案】B
【解析】
【详解】A选项,CO2是非电解质,故A错误;
B选项,NH3·H2O是弱碱,是弱电解质,故B正确;
C选项,NH4NO3是盐,强电解质,故C错误;
D选项,BaSO4是盐,强电解质,故D错误;
综上所述,答案为B。
【点睛】弱电解质主要是弱酸、弱碱、水,极少数盐。
2. 下列电离方程式的书写正确的是
A. 熔融状态下的电离:
B. 的电离:
C. 的电离:
D. 水溶液中的电离:
【答案】C
【解析】
【详解】A. 熔融状态下的电离方程式为,故A错误;
B. 为二元弱酸,不能完全电离,且多元弱酸的电离分步进行,以第一步为主,故B错误;
C. 是多元弱碱,电离方程式一步写成,故C正确;
D. 水溶液中的电离方程式为,故D错误;
故选C。
3. 下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是
A. 铝片与稀盐酸反应B. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
C. 灼热的碳与CO2的反应D. 甲烷在氧气中的燃烧反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.铝和盐酸的反应是氧化还原反应,是放热反应,A错误;
B.该反应不是氧化还原反应,是吸热反应,B错误;
C.该反应属于氧化还原反应,也是吸热反应,C正确;
D.该反应是氧化还原反应,是放热反应,D错误;
故选C。
4. 醋酸铅因有甜味而被称为“铅糖”,有毒但能入药,又知(CH3COO)2Pb可溶于水,硝酸铅溶液与醋酸钠溶液反应的离子方程式为:Pb2++2CH3COO-===(CH3COO)2Pb。下列有关说法不正确的是( )
A. 0.1 ml·L-1的“铅糖”溶液中c(Pb2+)<0.1 ml·L-1
B. “铅糖”是强电解质
C. “铅糖”是共价化合物
D. “铅糖”溶液的导电性可能很弱
【答案】B
【解析】
【详解】A.醋酸铅是弱电解质,存在部分电离,0.1ml•L-1的“铅糖”溶液中c(Pb2+)<0.1 ml•L-1,故A正确;
B.(CH3COO)2Pb在溶液中存在电离平衡,属于弱电解质,故B错误;
C.醋酸铅是弱电解质,只含有共价键,是共价化合物,故C正确;
D.醋酸铅是弱电解质,在水中的溶解度小,溶液中离子浓度很小,“铅糖”的溶液可能导电性弱,故D正确。
故选B。
5. 黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为:S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ÄH=x kJ·ml-1
已知碳的燃烧热ÄH1=a kJ·ml-1
S(s)+2K(s)=K2S(s) ÄH2=b kJ·ml-1
2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) ÄH3=c kJ·ml-1
则x为
A. 3a+b-cB. c+3a-bC. a+b-cD. c+a-b
【答案】A
【解析】
【详解】已知碳的燃烧热为ÄH1=a kJ·ml-1,则碳燃烧的热化学方程式为:①C(s)+O2(g)=CO2(g) ÄH1=a kJ·ml-1,②S(s)+2K(s)=K2S(s) ÄH2=b kJ·ml-1,③2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) ÄH3=c kJ·ml-1,根据盖斯定律,可得ÄH=3ÄH1+ÄH2—ÄH3,即x=3a+b-c,答案选A。
6. 下列热化学方程式书写正确的是
A. 2SO2+O22SO3 ÄH=-196.6kJ·ml-1
B. H2(g)+O2(g)=H2O(l) ÄH=-285.8kJ·ml-1
C. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ÄH=-571.6kJ
D. C(s)+O2(g)=CO2(g) ÄH=393.5kJ·ml-1
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.没有标出物质的聚集状态,且反应条件可以省略,正确的热化学方程式为:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ÄH=-196.6kJ/ml,A错误;
B.H2的燃烧为放热反应,物质的聚集状态及ÄH都有标注,符合热化学方程式的书写要求,B正确;
C.反应热的单位为kJ/ml,正确的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ÄH=-571.6kJ/ml,C错误;
D.C的燃烧为放热反应,ÄH应为负值,正确的热化学方程式为:C(s)+O2(g)=CO2(g) ÄH=-393.5kJ/ml,D错误;
故选:B.
7. 将5.6 g铁粉投入盛有100 mL 2 ml·L-1稀硫酸的烧杯中,2 min 时铁粉刚好溶解完全。如果反应前后溶液的体积不变,则该反应的平均速率可表示为( )
A. v(Fe)=0.5 ml·L-1·min-1
B. v(H2SO4)=1 ml·L-1·min-1
C. v(H2)=1 ml·L-1·min-1
D. v(FeSO4)=0.5 ml·L-1·min-1
【答案】D
【解析】
【详解】A.铁为固体,不能用来表示反应速率,A不正确;
B.5.6g铁是0.1ml,消耗硫酸也是0.1ml,所以用硫酸表示的反应速率是v(H2SO4)=,B不正确;
C.氢气逸出,不知道氢气的体积,无法计算,C不正确;
D.由于反应速率之比是相应的化学计量数之比,所以v(FeSO4)=v(H2SO4)=0.5 ml·L-1·min-1,D正确。
答案选D。
8. 反应,在四种不同情况下的反应速率分别为①、②、③、④,该反应在四种不同情况下进行的快慢顺序为
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
分析】
【详解】因在同一化学反应中,在反应速率的单位相同的条件下,用不同物质表示的化学反应速率与其化学式前的系数的比值越大,表示该反应速率越快,①;②;③;④,所以该反应在不同情况下,反应速率的快慢关系为,故D正确。
9. 在25℃时,用蒸馏水稀释l ml• L-1氨水至0.01 ml• L-1,随溶液的稀释,下列各项中始终保持增大趋势的是( )
A. c(OH-)B. c(NH4+)/c(OH-)C. c(NH3•H2O)/c(NH4+)D. c(OH-)/c(NH3•H2O)
【答案】D
【解析】
【分析】加水稀释促进一水合氨电离,则溶液中氢氧根离子、铵根离子的物质的量增大,一水合氨分子的物质的量减小;因为溶液中一水合氨电离增大程度小于溶液体积增大程度,所以溶液中氢氧根离子浓度、铵根离子浓度和一水合氨浓度都减小;据以上分析解答。
【详解】A.加水稀释促进一水合氨电离,则溶液中n(OH-)增大,但n(OH-)增大程度小于溶液体积增大程度,所以c(OH-)减小,故A错误;
B.加水稀释促进一水合氨电离,则溶液中n(OH-)增大,n(NH4+)增大,且水也能电离出氢氧根离子,所以c(NH4+)/c(OH-)=n(NH4+)/n(OH-)之比变小,故B错误;
C.加水稀释促进一水合氨电离,则溶液中氢氧根离子、铵根离子的物质的量增大,一水合氨分子的物质的量减小,所以c(NH3•H20)/c(NH4+)= n(NH3•H20)/ n(NH4+)之比变小,故C错误;
D. 加水稀释促进一水合氨电离,则溶液中氢氧根离子、铵根离子的物质的量增大,一水合氨分子的物质的量减小,所以c(OH-)/c(NH3•H20)=n(OH-)/n(NH3•H20)之比变大,故D正确;
综上所述,本题选D。
【点睛】温度不变的情况下,用蒸馏水稀释氨水溶液,促进了一水合氨的电离,溶液中的n(NH3•H20)减小,n(NH4+)、n(OH-)增大;但是溶液中一水合氨电离增大程度小于溶液体积增大程度,所以c(OH-)、c(NH4+)、c(NH3•H20)均减小,但是溶液中c(H+)增大,因为KW不变。
10. 过渡态理论认为:化学反应不是通过反应物分子的简单碰撞完成的。在反应物分子生成产物分子的过程中,首先生成一种高能量的活化配合物,高能量的活化配合物再进一步转化为产物分子。按照过渡态理论,NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)的反应历程如图,下列有关说法中正确的是
A. 第二步活化配合物之间的碰撞一定是有效碰撞
B. 活化配合物的能量越高,第一步的反应速率越快
C. 第一步反应需要吸收能量
D. 该反应的反应速率主要取决于第二步反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.活化分子之间的碰撞不一定能发生反应,不一定是有效碰撞,选项A错误;
B.活化配合物的能量越高,第一步反应速率越慢, 选项B错误;
C.第一步反应是断裂化学键,需要吸收能量,选项C正确;
D.反应速率主要取决于慢反应的速率,选项D错误。
答案选C。
11. 下列说法不正确的是
A. 增大压强,单位体积内气体的活化分子数增多,有效碰撞次数增多
B. 增大反应物浓度,活化分子百分数增大,有效碰撞次数增多
C. 升高温度,活化分子百分数增加,分子运动速度加快,有效碰撞次数增多
D. 催化剂能降低反应的活化能,提高活化分子百分数,有效碰撞次数增多
【答案】B
【解析】
【详解】A、增大压强,单位体积内气体的活化分子数增多,有效碰撞次数增多,故A说法正确;B、增大反应物的浓度只能增大活化分子数,不能增大活化分子百分数,故B说法错误;C、升温使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大,分子运动速度加快,有效碰撞次数增多,故C说法正确;D、催化剂能降低反应的活化能,使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大,有效碰撞次数增多,故D说法正确。
12. 已知反应2HI(g) ⇌H2(g)+I2(g)的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 常温下,向体积为V L的容器中充入2 ml HI(g)充分反应,可吸收12.5 kJ的热量
B. 加入催化剂,分子的能量不变,但单位体积内活化分子数增多,反应速率加快
C. 使用催化剂,Ea的数值减小,ÄH也减小
D. H2(g)+I2(g) ⇌2HI(g)的活化能为12.5 kJ·ml-1
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应是可逆的,反应物不会完全被消耗,所以吸收的热量小于12.5kJ,故A错误;
B.催化剂能降低反应所需活化能,活化分子百分数增多,单位体积内活化分子数最多,化学反应速率加快,故B正确;
C.使用催化剂降低反应所需活化能,Ea的数值减小,但ÄH不变,故C错误;
D.H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)的活化能Ea为185kJ/ml-12.5kJ/ml=172.5kJ/ml,故D错误;
故选B。
13. 分析下列反应在任何温度下均能自发进行的是( )
A. 2N2(g)+O2(g)=2N2O(g) ÄH=+163 kJ·ml-1
B. Ag(s)+Cl2(g)=AgCl(s) ÄH=-127 kJ·ml-1
C. HgO(s)=Hg(l)+O2(g) ÄH=+91 kJ·ml-1
D. H2O2(l)=O2(g)+H2O(l) ÄH=-98 kJ·ml-1
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应是吸热反应,△H>0,△S<0,任何温度下都不能自发进行,A不符合题意;
B.反应是放热反应,△H<0,△S<0,高温下不能自发进行,B不符合题意;
C.反应是吸热反应,△H>0,△S>0,低温下不能自发进行,C不符合题意;
D.反应是放热反应,△H<0,△S>0,任何温度下都能自发进行,D符合题意;
故合理选项是D。
14. 对处于化学平衡的体系,由化学平衡与化学反应速率的关系可知
A. 化学反应速率变化时,化学平衡一定发生移动
B. 化学平衡发生移动时,化学反应速率一定变化
C. 正反应进行的程度大,正反应速率一定大
D. 改变压强,化学反应速率一定改变,平衡一定移动
【答案】B
【解析】
【详解】A项,化学反应速率变化时,化学平衡不一定发生移动,如使用催化剂化学反应速率变化,但化学平衡不移动,A项错误;
B项,只有改变条件使正、逆反应速率不相等,化学平衡才会发生移动,故化学平衡发生移动时,化学反应速率一定变化,B项正确;
C项,反应进行的程度与化学反应速率没有必然的联系,C项错误;
D项,改变压强对没有气体参与的反应,化学反应速率不改变,改变压强对反应前后气体化学计量数之和相等的反应,平衡不移动,D项错误;
答案选B。
15. 反应:A(g)+3B(g)⇌2C(g)[ΔH<0]达平衡后,将气体混合物的温度降低,下列叙述中正确的是
A. 正反应速率加大,逆反应速率变小,平衡向正反应方向移动
B. 正反应速率变小,逆反应速率加大,平衡向逆反应方向移动
C. 正反应速率和逆反应速率都变小,平衡向正反应方向移动
D. 正反应速率和逆反应速率都变小,平衡向逆反应方向移动
【答案】C
【解析】
【详解】降低温度,正逆反应速率都减小;又因该反应正反应为放热反应,则降低温度,有利于平衡向正反应方向移动,故选C。
16. 在一密闭容器中,可逆反应:3A(g)3B+C(正反应为吸热反应),随着温度升高,气体的平均相对分子质量有变小的趋势,则下列判断中正确的是
A. B和C不可能都是气体
B. B和C可能都是固体
C. 若C为固体,则B一定是气体
D. B和C一定都是气体
【答案】C
【解析】
【详解】A.3A(g)3B+C(正反应为吸热反应),随着温度升高,平衡正向移动, 若B和C都是气体,则气体总质量不变、气体物质的量增大,根据,气体的平均相对分子质量变小,故A错误;
B.3A(g)3B+C, 若B和C都是固体,容器中只有A是气体,气体的平均相对分子质量不变,故B错误;
C.3A(g)3B+C,若B和C都是固体,容器中只有A是气体,气体的平均相对分子质量不变,若C为固体,则B一定是气体,故C正确;
D.根据勒夏特列原理,升高温度,平衡向正反应方向移动,而气体的平均相对分子质量减小,则有两种可能:(1)气体的质量不变,物质的量增加,即B和C均为气体。(2)气体的质量减少,物质的量不变,即B为气体,C为固体,故D错误;
答案选C。
17. 相同温度下,有体积相同的甲、乙两个容器,甲容器中充入1gN2和1gH2,乙容器中充入2gN2和2gH2,分别进行合成氨反应。下列叙述中错误的是
A. 化学反应速率:乙>甲B. 平衡后N2的浓度:乙>甲
C. H2的平衡转化率:乙>甲D. 平衡混合气体中H2的体积分数:乙>甲
【答案】D
【解析】
【分析】
在相同温度下,有相同体积的甲、乙两容器,且保持体积不变,加入氮气和氢气发生的反应为:N2+3H22NH3,反应是气体体积减小的放热反应,假设开始时乙的容器体积也是甲的两倍(如图所示),,则此时甲与乙是等效平衡。再将乙容器体积压缩至与甲相等(如图中丙),在此过程中平衡:N2+3H22NH3要向正反应方向移动,由此分析。
【详解】A.因为乙容器中的原料投入量正好是甲的2倍,乙容器中压强大于甲,反应速率快,故A不符合题意;
B.根据分析,平衡后N2+3H22NH3要向正反应方向移动,丙中N2、H2、NH3的浓度分别比甲中N2、H2、NH3浓度大,容器乙中N2的浓度>容器甲中N2的浓度,故B不符合题意;
C.根据分析,平衡后N2+3H22NH3要向正反应方向移动,H2的平衡转化率:容器乙>容器甲,故C不符合题意;
D.将乙容器的体积压缩至与甲相等(如图中丙),则在此过程中化学平衡要向正反应方向移动,平衡混合气体中H2的体积分数:容器甲>容器乙,故D符合题意;
答案选D。
18. 关于一定条件下的化学平衡H2(g)+I2(g)2HI(g) ÄH<0,下列说法正确的是( )
A. 恒温恒容,充入H2,v(正)增大,平衡右移
B. 恒温恒容,充入He,v(正)增大,平衡右移
C. 加压,v(正),v(逆)不变,平衡不移动
D. 升温,v(正)减小,v(逆)增大,平衡左移
【答案】A
【解析】
【详解】A. 恒温恒容,充入H2,氢气浓度增大,v(正)增大,平衡右移,故A正确;
B. 恒温恒容,充入He,各反应物浓度都不变,v(正)不变,平衡不移动,故B错误;
C. 加压,体积缩小,各物质浓度均增大,v(正)、v(逆)都增大,平衡不移动,故C错误;
D. 升温,v(正)增大,v(逆)增大,由于正反应放热,所以平衡左移,故D错误;
答案选A。
【点睛】本题考查影响反应速率和影响化学平衡移动的因素;注意恒容容器通入惰性气体,由于浓度不变,速率不变、平衡不移动,恒压条件下通入惰性气体,容器体积变大,浓度减小,相当于减压。
19. 将一定量纯净氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡H2NCOONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g)。
①2(NH3)=(CO2)
②密闭容器中总压强不变
③密闭容器中混合气体的密度不变
④密闭容器中氨气的体积分数不变
⑤密闭容器中c(NH3)不变
能判断该反应已经达到化学平衡的是( )
A. ②③⑤B. ②③④C. ①④⑤D. 全部
【答案】A
【解析】
【详解】①2v(NH3)=v(CO2),没有指明是正反应速率,还是逆反应速率,故①不选;②该反应是体积增大,压强增大的反应,当密闭容器中总压强不变,能说明达到平衡,故②选;③根据,气体质量增加,容器体积不变,当密闭容器中混合气体的密度不变,能说明达到平衡,故③选;④NH3(g)、CO2(g)的体积之比始终是2:1,因此密闭容器中氨气的体积分数始终不变,不能说明达到平衡,故④不选;⑤密闭容器中c(NH3)不变,各物质的浓度不再改变能作为判断平衡标志,故⑤选;能判断该反应已经达到化学平衡的是②③⑤;
答案为A。
20. 一定条件下,0.3mlX(g)与Y(g)在容积固定的密闭容器中发生反应:X(g)+3Y(g) 2Z(g),ÄH=-akJ/ml,下列说法正确的是
A. 反应一段时间后,X与Y的物质的量之比仍为1:1
B. 达到平衡时,且反应放出0.1akJ的热量
C. 达到平衡后,若向平衡体系中充入稀有气体,Z的正反应速率将不发生变化
D. X的体积分数保持不变,说明反应已达到平衡
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】A.Y的起始量未知,X、Y以1:3转化,则不能确定反应一段时间后X、Y的物质的量关系,故A错误;
B.物质的量与热量成正比,且参加反应的X的物质的量未知,不能计算达到平衡时放出的热量,故B错误;
C.容积固定的密闭容器,充入稀有气体,X、Y、Z的浓度不变,则反应速率不变,平衡不移动,故C正确;
D.该反应为气体体积减小的反应,体积分数不变,说明反应已达到平衡,故D正确;
故选CD。
21. 利用传感技术可以探究压强对2NO2(g)N2O4(g)化学平衡移动的影响。在室温、100 kPa 条件下,往针筒中充入一定体积的 NO2气体后密封并保持活塞位置不变。分别在t1、t2 时刻迅速移动活塞并保持活塞位置不变,测定针筒内气体压强变化如图所示。下列说法正确的是
A. B点处NO2的转化率为3%
B. E点到H点的过程中,NO2的物质的量先增大后减小
C. E、H两点对应的正反应速率大小为vH<vE
D. B、E两点气体的平均相对分子质量大小为MB>ME
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据阿伏加德罗定律,温度、体积不变时,压强之比等于物质的量之比,设起始时NO2的物质的量为n,反应的物质的量为2x,列出三段式:,气体物质的量之比等于压强之比,则,,NO2的转化率为,故A错误;
B. t2时刻移动了活塞,压强迅速增大,说明针筒体积减小,保持活塞位置不变后,此时体系因体积减小而压强增大,平衡将向气体体积减小的方向移动,即向正反应方向移动,使得压强逐渐减小,直至达到平衡状态,F点后,压强减小,则平衡向逆反应方向移动,直至达到平衡状态,所以E点到H点是NO2的物质的量先减小后增大的过程,故B错误;
C.压强影响气体的化学反应速率,压强增大,化学反应速率加快,H点的压强大于E点的压强,则E、H两点对应的正反应速率大小为,故C错误;
D.t1时刻移动了活塞,压强迅速减小,说明针筒体积增大,保持活塞位置不变后,此时体系因体积增大而压强减小,平衡将向气体体积增大的方向移动,平衡逆向移动,混合气的物质的量逐渐增大,根据可知,混合气体的平均分子质量减小,则MB>ME,故D正确;
答案选D。
22. 下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是
①Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深②向稀盐酸中加入少量蒸馏水,盐酸中氢离子浓度降低 ③实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气 ④棕红色NO2加压后颜色先变深后变浅 ⑤加入催化剂有利于合成氨的反应 ⑥由H2(g)、I2(g)和HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深 ⑦500℃时比室温更有利于合成氨的反应 ⑧将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应
A. ①②⑥⑧B. ①③⑤⑦C. ②⑤⑥⑦D. ②③⑦⑧
【答案】C
【解析】
【分析】勒夏特列原理为:如果改变影响平衡的条件之一,平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。使用勒夏特列原理时,该反应必须是可逆反应,否则勒夏特列原理不适用,催化剂只能改变反应速率,不会影响化学平衡,所以不能用勒夏特列原理解释,据此分析。
【详解】①Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后,SCN-离子浓度增大,平衡正向进行,Fe(SCN)3浓度增大,颜色变深,能用勒夏特列原理解释;
②向稀盐酸中加入少量蒸馏水,盐酸为强酸,不存在电离平衡,稀释盐酸溶液,溶液中氢离子浓度降低,不能用勒夏特列原理解释;
③实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气,Cl2+H2O⇌HCl+HClO,平衡逆向进行,减小氯气溶解度,能用勒夏特列原理解释;
④2NO2⇌N2O4,加压瞬间NO2浓度增大,颜色加深,随之平衡正向进行,NO2浓度有所减小,颜色又变浅,但是NO2的浓度相比原来的浓度较大,因此颜色比原来深,所以压强增大平衡正向进行,颜色先变深后变浅,能用勒夏特列原理解释;
⑤催化剂只能同等程度地改变正逆反应速率,对化学平衡无影响,不能用勒夏特列原理解释;
⑥由H2、I2(g)、HI气体组成的平衡,反应前后气体体积不变,加压后平衡不移动,体积减小颜色变深,不能用勒夏特列原理解释;
⑦合成氨反应为放热反应,升高温度不利用平衡向正反应方向移动,但升温却可提高反应速率,不可用勒夏特列原理解释;
⑧合成氨的反应中,将混合气体中的氨气液化,减小了生成物浓度,平衡向着正向移动,能用勒夏特列原理解释;
综上所述,②⑤⑥⑦不能用勒夏特列原理解释;
答案选C。
【点睛】1、③是学生们的易忘点,忽略实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气是利用了平衡移动原理降低氯气的溶解。
2、④和⑥是学生们的易错点,学生们往往忽略:缩小容积增大压强后,不管平衡向哪个方向移动或者不移动,所有气体物质的浓度都会增大。④2NO2⇌N2O4,加压瞬间NO2浓度增大,颜色加深,随之平衡正向进行,NO2浓度有所减小,颜色又变浅,但是NO2的浓度相比原来的浓度较大,因此颜色比原来深,所以压强增大平衡正向进行,颜色先变深后变浅,但是比原来深。⑥由H2、I2(g)、HI气体组成的平衡,反应前后气体体积不变,加压后平衡不移动,但体积减小浓度增大,颜色变深,不能用勒夏特列原理解释;
23. 一定条件下合成乙烯:。已知温度对的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如下图。下列说法正确的是
A. M点的正反应速率大于N点的逆反应速率v逆
B. 若投料比,则图中M点乙烯的体积分数为
C. ,催化剂对平衡转化率的影响最大
D. 当温度高于,升高温度,平衡逆向移动导致催化剂的催化效率降低
【答案】B
【解析】
【详解】A.化学反应速率随温度的升高而加快,但N点催化剂的催化效率比M低,所以(M)有可能小于(N),故A错误;
B.设开始投料为4ml,则为1ml,当在M点平衡时二氧化碳的转化率为
所以有
开始 4 1 0 0
转化 1
平衡 1
所以乙烯的体积分数为,故B正确;
C.,催化剂只影响反应速率,不影响平衡移动和转化率,所以对平衡转化率的影响无因果关系,故 C错误;
D.根据图像,当温度高于,升高温度二氧化碳的平衡转化率减低,则平衡逆向移动,但催化剂只影响反应速率,不影响平衡移动和转化率,故D错误。
故选B。
24. 某温度下,等体积、c(H+)相同的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,溶液中的c(H+)随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断下列说法正确的是
A. 曲线Ⅱ表示的是盐酸的变化曲线
B. b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C. 取等体积的a点、b点对应的溶液,消耗的NaOH的量相同
D. b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
【答案】B
【解析】
【详解】A. 某温度下,等体积、c(H+)相同的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,溶液中氢离子浓度变化大的为盐酸,醋酸溶液中存在电离平衡,加水稀释促进电离平衡正向进行,氢离子浓度变化小的为醋酸,则Ⅰ为盐酸,Ⅱ为醋酸,故A错误。
B. b点溶液中离子浓度大,c点氢离子浓度小,b点的导电性比c点溶液的导电性强,故B正确。
C. 图像中a为醋酸,b为盐酸,溶液中氢离子浓度不同,取等体积的a点、b点对应的溶液,消耗的NaOH的量不相同,故C错误。
D. 图像可知b点氢离子浓度小于a点氢离子浓度,c(H+)相同的盐酸和醋酸溶液中醋酸浓度大于盐酸,b点酸的总浓度小于a点酸的总浓度,故D错误;
故选B。
【点睛】本题解题关键是利用图像去判断曲线所代表的物质,某温度下,等体积、c(H+)相同的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,溶液中氢离子浓度变化大的为盐酸,醋酸溶液中存在电离平衡,加水稀释促进电离平衡正向进行,氢离子浓度变化小的为醋酸,则Ⅰ为盐酸,Ⅱ为醋酸。
25. 水的电离常数如图所示,曲线上的点都符合c(H+)·c(OH-)=常数,下列说法错误的是
A. 图中温度:T1>T2
B. 图中五点Kw间的关系:B>C>A=D=E
C. 曲线a、b均代表纯水的电离情况
D. 若处在B点时,将0.005 ml·L-1的硫酸溶液与由水电离的c(H+)=1.0×10-12 ml·L-1的KOH溶液等体积混合后,溶液显碱性
【答案】C
【解析】
【详解】A.水是弱电解质,电离需吸收能量,温度升高,c(H+)、c(OH-)增大,c(H+)·c(OH-)=常数增大,根据图象可知:在温度为T1时Kw=c(H+)·c(OH-)=10-12;在温度为T2时Kw=c(H+)·c(OH-)=10-14,所以温度:T1>T2,A正确;
B.水的离子积常数Kw只与温度有关,温度越高,Kw =c(H+)·c(OH-)就越大,温度相同,则Kw相同,根据A、B、C、D、E所处的温度及离子浓度大小关系可知五点Kw间的关系:B>C>A=D=E,B正确;
C.曲线a、b中只有在c(H+)=c(OH-)才代表在同一温度下纯水的电离情况,即只有A、B、C三点才表示纯水情况,曲线上其它各点不表示纯水电离情况,C错误;
D.B点时水的离子积常数Kw=10-12。0.005 ml·L-1的硫酸溶液中c(H+)=0.01 ml/L,由水电离的c(H+)=1.0×10-12 ml·L-1的KOH溶液中c(OH-)=1 ml/L,将两种溶液等体积混合,由于c(OH-)>c(H+),所以混合发生反应后溶液显碱性,D正确;
故合理选项是C。
二、填空题
26. 一定温度下,在2L密闭容器中加入6ml SO2和4ml O2,发生反应:2SO2(g)+O2(g) ⇌2SO3(g),10 min时反应达到平衡状态,此时有4ml SO2发生了反应。
(1)(SO2)=_______
(2)平衡时SO2的转化率为:_______
(3)物质的浓度不再改变标志着该反应已达平衡,下列还可以说明该反应已达平衡的是_______(填序号)。
①体系内压强不再改变
②容器内气体的密度不再改变
③混合气体的平均相对分子质量不再改变
④正(SO3)=2逆(O2)
⑤n(SO3)∶n(O2)∶n(SO2)=2∶1∶2
(4)反应前后容器内气体压强之比为:_______
(5)试计算此温度下,反应的平衡常数为K= _______,在相同条件下,已知某时刻反应容器内有c(SO2)=3ml/L,c(O2)=2ml/L, c(SO3)=5 ml/L,判断正 _______逆 (填“<、>或=”)。
【答案】(1)0.2ml/(Lmin)
(2)
(3)①③④ (4)5:4
(5) ①. 4 ②. >
【解析】
【分析】一定温度下,在2L密闭容器中加入6ml SO2和4ml O2,发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),10 min时反应达到平衡状态,此时有4ml SO2发生了反应,故三段式分析如下:,据此分析解题。
【小问1详解】
由分析可知,(SO2)=== 0.2ml/(Lmin),故答案为:0.2ml/(Lmin);
【小问2详解】
由分析可知,平衡时SO2的转化率为=,故答案为:;
【小问3详解】
①由反应方程式可知,该反应前后气体的系数之和发生改变,即体系的压强一直改变,现在体系内压强不再改变说明反应达到平衡了,符合题意;②由方程式可知,反应物和生成物均为气体,故容器内气体的密度一直保持不变,故容器内气体的密度不再改变不能说明反应达到平衡,不合题意;③由方程式可知,该反应前后气体的系数之和发生改变,气体的质量保持不变,混合气体的平均相对分子质量一直在改变,故混合气体的平均相对分子质量不再改变 说明反应达到平衡了,符合题意;
④根据反应速率之比等于化学计量系数比,故有正(SO3)=2正(O2),现在正(SO3)=2逆(O2),即可得出:正(O2)= 逆(O2),正逆反应速率相等是化学平衡的本质特征,符合题意;⑤化学平衡的特征之一是各组分的物质的量保持不变,而不是相等或成比例,故n(SO3)∶n(O2)∶n(SO2)=2∶1∶2不能说明反应达到平衡,不合题意;综上分析可知,①③④能够说明反应达到平衡,故答案为:①③④;
【小问4详解】
根据阿伏伽德罗定律及推论可知,同温同压下,气体的压强之比等于气体的物质的量之比,故反应前后容器内气体压强之比为:(6+4)ml:(2+2+4)ml=5:4,故答案为:5:4;
【小问5详解】
由分析可知,此温度下,反应的平衡常数为K= ==4,在相同条件下,已知某时刻反应容器内有c(SO2)=3ml/L,c(O2)=2ml/L, c(SO3)=5 ml/L,则此时的浓度商为:Qc==<4=K,说明反应还在向正向进行,故判断正 >逆 ,故答案为:4;>。
27. 向一体积不变的密闭容器中加入2 ml A、0.6 ml C和一定量的B三种气体,一定条件下发生反应:2A(g)+B(g) ⇌3C(g) ÄH>0,各物质浓度随时间的变化如图1所示。图2为t2时刻后改变反应条件,平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种不同的条件。已知t3~t4阶段为使用催化剂;图1中t0~t1阶段c(B)未画出。
(1)B的起始物质的量为_______
各阶段平衡时反应的平衡常数如表所示:
则K1=_______ (只书写计算式),K1、K2、K3、K4、K5之间的关系为:_______(用“>”“<”或“=”连接)。
(2)在相同条件下,若起始时容器中加入4 ml A、2ml B和1.2 ml C,达到平衡时,体系中C的百分含量比t1时刻C的百分含量_______(填“大”“小”或“相等”)。
(3)能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是_______。
A. 及时分离出C气体B. 适当增大压强C. 选择高效催化剂D. 增大反应物浓度
【答案】(1) ①. 1.0ml ②. (0.6)3/(0.8)20.4 ③. K5>K1=K2=K3=K4
(2)相等 (3)D
【解析】
【小问1详解】
起始2mlA所对应的浓度为1ml/L,则体积应是2ml÷1ml/L=2L,平衡时消耗A是0.2ml/L,则消耗B是0.1ml/L,故B的起始物质的量为n(B)=(0.1ml/L+0.4ml/L)×2L=1ml;t1~t2段处于平衡状态,c(A)平衡=0.8ml/L,c(B)平衡=0.4ml/L,c(C)平衡=0.6ml/L,K1=;t2~t3段,为改变浓度,平衡移动,平衡常数不变;t3~t4段,使用催化剂或增大压强,加快反应,平衡常数不变;t4~t5段,为降低压强,反应速率降低,平衡不移动,平衡常数不变;t5~t6段,为升高温度,平衡向正反应方向移动,平衡常数增大,综上所诉,平衡常数大小:K5>K1=K2=K3=K4;
【小问2详解】
原平衡是向一体积不变的密闭容器中加入2mlA、0.6mlC和1mlB建立的平衡,而加入4mlA、2mlB和1.2mlC,与原平衡相比物质的量的加倍,该反应前后气体的物质的量不变,平衡不受压强的变化而移动,故达到平衡时,体系中C的百分含量与t1时刻C的百分含量相等;
【小问3详解】
A.及时分离出C气体,减小了物质的浓度,反应速率降低,平衡向正反应方向移动,故A不选;
B.适当增大压强,反应速率增大,但平衡不移动,故B不选;
C.选择高效催化剂,增大反应速率,但平衡不移动,故C不选,
D.增大反应物的浓度,反应速率增大,且平衡正向移动,故D选;
故答案为D。
28. 表是部分化学键的键能数据:
(1)已知1 ml白磷燃烧生成P4O10(s)的反应热ÄH=-2 982 kJ·ml-1,白磷(P4)、P4O6、P4O10结构如图所示,则表中x=_______。
(2)乙烷、二甲醚的燃烧热较大,可用作燃料,如图是乙烷、二甲醚燃烧过程中的能量变化图,请回答下列问题:
①a=_______。
②乙烷的燃烧热为_______ kJ·ml-1。
③写出二甲醚完全燃烧时的热化学方程式:_______。
【答案】(1)585 (2) ①. ②. 1560 ③. CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ÄH=-1455kJ/ml
【解析】
【小问1详解】
磷燃烧的热化学方程式为P4(s)+5O2(g)=P4O10(s)△H=-2982kJ/ml,则6×198kkJ/ml+5×498kJ/ml-12×360kJ/ml-4x=-2982kJ/ml,x=585kJ/ml,故答案为:585;
小问2详解】
①依据原子守恒分析可知氢原子守恒,6a=2,a=;
②则根据图象分析可知 ml乙烷完全燃烧放热520kJ,所以1ml乙烷完全燃烧放热为520KJ×3=1560kJ,则乙烷的燃烧热△H=-1560kJ/ml,故答案为:-1560;
③根据图象分析可知ml二甲醚完全燃烧放热485kJ,则1ml二甲醚完全燃烧放热=485kJ×3=1455kJ,反应的热化学方程式为:CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ÄH=-1455kJ/ml,
故答案为:CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ÄH=-1455kJ/ml。
29. 某实验小组用0.50ml/LNaOH溶液和0.50ml/L硫酸进行中和热的测定。
Ⅰ.配制0.50ml/LNaOH溶液
(1)若实验中大约要使用240mLNaOH溶液,需要称量NaOH固体_______g
Ⅱ.测定稀硫酸和稀氢氧化钠溶液中和热的实验装置如所示。
(2)写出仪器A的名称:_______不用铜丝代替的原因是:_______
(3)取50mLNaOH溶液和30mL硫酸进行实验,实验数据如表。
已知:Q=cmÄt c=4.18J·g-1·℃-1
根据实验数据,计算中和热反应的ÄH=_______
(4)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的反应热的数值_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)5.0g
(2) ①. 玻璃搅拌器 ②. 铜丝易导热,损失的热量更多,造成实验误差更大
(3)53.5kJ/ml
(4)偏小
【解析】
【小问1详解】
若实验中大约要使用240mLNaOH溶液,由于需要250mL容量瓶,则需要称量NaOH固体的质量是0.25L×0.5ml/L×40g/ml=5.0g
【小问2详解】
仪器A的名称是玻璃搅拌器,由于铜丝易导热,损失的热量更多,造成实验误差更大,因此不用铜丝代替;
【小问3详解】
根据实验数据,四次实验温度差分别是(℃)4.0、6.1、3.9、4.1,其中第二次实验误差大,舍去,另外三次温度差平均值是4.0℃,反应中生成水的物质的量是0.025ml,则中和热反应的ÄH=≈53.5kJ/ml;
【小问4详解】
用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,由于一水合氨电离吸热,则测得的反应热的数值偏小。
30. 回答下列问题
(1)常温下,有c(H+)相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液,采取以下措施:
①加水稀释10倍后,醋酸溶液中的c(H+)_______(填“>”“=”或“<”,下同)盐酸中的c(H+)。
②加等浓度的NaOH溶液至恰好中和,所需NaOH溶液的体积:醋酸_______盐酸。
③使温度都升高20 ℃,溶液中c(H+):醋酸_______盐酸。
④分别与足量的锌粉发生反应,下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是_______(填字母)。(①表示盐酸,②表示醋酸)
(2)硫酸是中学阶段常见的强酸之一、对于常温下0.05 ml·L-1 H2SO4溶液。若将溶液升高温度到100 ℃,溶液中的c(OH-)=1×10-11 ml·L-1,则100 ℃时水的离子积是_______。
【答案】(1) ①. > ②. > ③. > ④. C
(2)10-12
【解析】
【小问1详解】
①pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液,加水稀释10倍后;若平衡不移动,则醋酸溶液中的c(H+)等于盐酸溶液中的c(H+),但加水稀释促进醋酸电离,则醋酸溶液中的c (H+)大于盐酸溶液中的c(H+);
②pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液;醋酸溶液的物质的量大于盐酸,加等浓度的NaOH溶液至恰好恰好中和,所需NaOH溶液的体积,醋酸大于盐酸;
③高温度促进醋酸电离,c(H+)增大,氯化氢完全电离,所以不受温度影响,则醋酸中c(H+)大于盐酸,
④与足量的锌反应时;生成氢气的量与酸的物质的量成正比,pH相等的酉醋配醋酸浓度大于盐酸;所以pH、体积租等的醋酸和盐酸,醋酸的物质的量大于盐酸,则分别写足量的锌反应醋酸放出的氢气多,且醋酸产生氢气的速率更快,故C正确;答案选C;
【小问2详解】
对于常温下0.05 ml·L-1 H2SO4溶液。c (H+)=0.05 ml·L-12=0.1 ml·L-1,若将溶液升高温度到100 ℃,溶液中的c(OH-)=1×10-11 ml·L-1,则100 ℃时水的离子积Kw= c (H+)c(OH-)=0.1 ml·L-11×10-11 ml·L-1=10-12 ml2·L-2。
t1~t2
t2~t3
t3~t4
t4~t5
t5~t6
K1
K2
K3
K4
K5
化学键
P-P
P-O
O=O
P=O
键能/(kJ·ml-1)
198
360
498
x
温度
实验次数
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
2
27.0
27.4
27.2
33.3
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
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