2022-2023学年湖南省三湘联考高二上学期期中联考化学试题(解析版)
展开2022-2023-1三湘联考高二期中化学试卷(11月)
(本试卷共6页,18题,全卷满分:100分,考试用时:75分钟)
可能用到的相对原子质量:H-1 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列说法正确的是
A. 医院用于肠胃检查的钡餐,用而不是,因为溶于胃酸
B. 血浆的pH降到7.2以下会引起酸中毒,升到7.5以上会引起碱中毒,可以通过口服少量氢氧化钠稀溶液或稀盐酸进行治疗
C. 明矾能够净水,是因为水解生成胶体可以使水中细小的悬浮颗粒聚集成较大颗粒而沉降
D. 在坚果包装袋内放入铁粉,与化学反应速率无关
【答案】C
【解析】
【详解】A.钡餐选择的是,溶于胃酸产生会导致人体中毒,A错误;
B.不能口服稀盐酸或者氢氧化钠溶液,会刺激甚至腐蚀消化道,B错误;
C.明矾能够净水,是因为水解生成胶体可以使水中细小的悬浮颗粒聚集成较大颗粒而沉降,C正确;
D.铁粉与氧气反应,降低了包装袋中氧气的浓度,坚果的氧化速率变慢,保质期变长,与化学反应速率有关,D错误;
答案选C。
2. 汽车尾气中的和CO污染环境,在汽车尾气系统中安装催化转化器,可有效减少和CO的排放。
已知:①
②
③
下列说法正确的是
A. CO的燃烧热为
B. 与在密闭容器中充分反应,吸收的热量为180.5kJ
C. 与转化为热化学方程式为
D. 与在催化转化器中生成的过程放出热量
【答案】C
【解析】
【详解】A.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定物质所释放的热量,题给热化学方程式CO的化学计量数为2,A错误;
B.为可逆反应,不能完全进行,与充分反应后吸收的热量小于180.5kJ,B错误;
C.运用盖斯定律计算,可得与转化为的反应为②+③,故 ,C正确;
D.,反应吸热,D错误;
故选C。
3. 如图所示为接触法制硫酸的设备和工艺流程,其中关键步骤是的催化氧化: ,下列说法正确的是
A. 反应后气体分子数减少,增大反应容器内压强一定有利于提高生产效益
B. 反应放热,为提高转化率,工业生产应尽可能在较低温度下反应
C. 工业生产要求高效,应使用催化剂并控制在催化剂活性最佳的温度下反应
D. 该反应为放热反应,在任何条件下都能自发进行,因为吸热反应是非自发的
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应后气体分子数减少,增大反应容器内压强,有利于平衡正向移动,但由于增大压强对设备要求和动力要求很高,成本高,效益可能不佳,A错误;
B.反应放热,为提高转化率,应尽可能在较低温度下反应,但温度过低会使反应速率太慢,经济效益低,B错误;
C.为加快反应速率,应使用催化剂,还需要考虑催化剂的最佳活性温度,不一定温度越高反应速率越大,C正确;
D.化学反应能否自发进行的判断依据是,反应能否自发要综合焓变和熵变以及温度来判断,D错误;
故答案选C。
4. 有机化合物X的结构简式如图所示。下列说法不正确的是
A. X的分子式为 B. X可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. X分子中有三种不同的官能团 D. 该物质常温下难溶于水
【答案】C
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,X的分子式为,A项正确;
B.X中含碳碳双键,能被酸性溶液氧化,而使酸性溶液褪色,B项正确;
C.X分子中含碳碳双键、酯基两种不同的官能团,C项错误;
D.该物质属于酯类,故该物质难溶于水,D项正确;
答案选C。
5. X、Y、Z、W、M、N为原子序数依次增大的短周期主族元素。已知:
①元素对应的原子半径大小为:X<Z<Y<M<W;
②Y是简单氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;
③Z与X可形成共价化合物,Z与W可形成离子化合物;
④M的电子层数与最外层电子数相等;
⑤N与Z同主族。
下列说法正确的是
A. 与互为同位素 B. 的电子式为
C. N的氧化物的水化物为强酸 D. W、M的离子半径为M<W
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、M、N为原子序数依次增大的短周期主族元素。Y的简单氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则Y为N元素;Z与X可形成共价化合物,则X为H元素;Z为O元素;Z与W可形成离子化合物,则W为Na元素;M的电子层数与最外层电子数相等,则M为Al元素;N与Z同主族,则N为S元素。综合以上分析,X、Y、Z、W、M、N分别为H、N、O、Na、Al、S。
【详解】A.同位素是质子数相同,中子数不同的核素,和的质子数、中子数都不同,不互为同位素,A错误;
B.为,不是,B错误;
C.S的最高价氧化物的水化物为强酸,如果是亚硫酸则为弱酸,故C错误;
D.和的核外电子排布相同,核电荷数越大半径越小,因此的半径小于,D正确;
答案选D。
6. 通过控制外界条件,改变化学反应的速率和方向,能帮助社会解决资源合理利用的问题。密闭容器中有反应 ,测得随反应时间(t)变化如图所示。下列判断正确的是
A. 0~5min内,
B. 10min时改变的外界条件可能是升高温度
C. 恒温下,缩小容器体积,正反应速率减小,逆反应速率增大
D. 12min时反应达平衡的本质原因是气体总质量不再变化
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图可知,前5min内甲烷的浓度由减小为,故,由化学计量数之比等于反应速率之比,则,故A错误;
B.由图可知,10min后甲烷的浓度继续降低,该反应向正反应方向移动,该反应正反应是吸热反应,可能是升高温度,故B正确;
C.恒温下,缩小容器体积,压强增大,正、逆反应速率都增大,故C错误;
D.反应达化学平衡状态的本质是正、逆反应速率相等,此反应气体质量守恒,无论反应是否平衡气体的质量始终不变,故D错误;
答案选B。
7. 常温下,用废电池的锌皮制备的过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,工艺流程如下:
有关数据如下表所示:
化合物
近似值
下列说法不正确的是
A. 若不加溶液,将会使和不好分离
B. 时,铁离子刚好沉淀完全
C. 调节pH步骤中,时,锌离子开始沉淀
D. 由晶体制得固体的操作方法是边加热边通入HCl气体
【答案】C
【解析】
【详解】A.由表中数据可知、的相近,如不加,则和分离不开,故A正确;
B.[]=10-39,铁离子刚好沉淀完全时,, 10-2.7,,故B正确;
C.锌开始沉淀,则,此时,故C错误;
D.晶体制固体的操作方法是边加热边通入HCl气体,可防止氯化锌水解,故D正确;
答案选C。
8. 实验测得的NaHB溶液的。下列说法中正确的是
A. NaHB的电离方程式为
B. 中和等体积等pH的和溶液,需消耗NaOH的物质的量前者多于后者
C. NaHB溶液中各粒子浓度由大到小的顺序为
D. 向该溶液中加入少量NaOH固体,抑制NaHB的水解,溶液的pH减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.由NaHB溶液的可知该溶液显碱性,的水解程度大于电离程度,NaHB在溶液中不可能完全电离出和,A项错误;
B.中和等体积等pH的和,因是弱酸,物质的量浓度大于,需消耗NaOH的物质的量前者多,B项正确;
C.溶液显碱性,的水解程度大于电离程度,,故C项错误;
D.加入NaOH固体,抑制NaHB的水解,但溶液的pH增大,D项错误;
答案选B。
9. 现有下列氧化还原反应:
①
②
③
根据上述反应判断下列结论正确的是
A. 反应③中,当生成时,反应转移2mol电子
B. 检验溶液中是否含有,可滴加少量酸性溶液,看是否褪色
C. 氧化性:
D. 向的溶液中滴加过量酸性溶液,能消耗
【答案】C
【解析】
【详解】A.没有标注气体所处的外界状态,无法计算,A错误;
B.酸性溶液可氧化,溶液会褪色,B错误;
C.①中,氧化性:,②,氧化性:,③,氧化性:,所以氧化性强弱顺序为:,C正确;
D.氧化性强弱顺序为:,向的溶液中滴加过量酸性溶液,既能氧化又能氧化,能消耗,D错误;
故答案选C。
10. 25℃时,弱酸的电离平衡常数如表,下列说法正确的是
弱酸
CH3COOH
HCN
H2CO3
K
1.8×10-5
4.9×10-10
K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11
A. 等物质的量浓度溶液pH关系: pH(NaCN)> pH(Na2CO3)> pH(CH3COONa)
B. amol/L HCN与bmol/L NaOH溶液等体积混合后所得溶液中c(Na+)>c(CN-),则a一定小于b
C. 往冰醋酸中逐滴加水,溶液导电能力先增大,后减小
D. NaHCO3和Na2CO3的混合液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO-3)+c(CO32-)
【答案】C
【解析】
【分析】弱酸的电离平衡常数越大,酸电离程度就越大,溶液的酸性就越强,相应的盐水解程度就越小。由于电离平衡常数:CH3COOH>H2CO3>HCN>HCO,据此分析解答。
【详解】A.等物质的量浓度溶液pH关系:pH(Na2CO3)>pH(NaCN)>pH(CH3COONa),A错误;
B.HCN与 NaOH溶液等浓度等体积混合后反应的溶液为NaCN,由于该盐是强碱弱酸盐,CN-水解消耗,所以所得溶液中c(Na+)>c(CN-),则a=b,B错误;
C.往冰醋酸中逐滴加水,醋酸电离产生H+、CH3COO-,溶液中离子浓度增大,导电能力增强,当加水到一定程度,稀释作用大于醋酸分子的电离作用,溶液中离子浓度减小,溶液的导电性逐渐减弱,因此溶液的导电性先增大,后减小,C正确;
D.NaHCO3和Na2CO3的混合液中,根据电荷守恒可得:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO),D错误;
答案选C。
二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有一个或两个选项符合题目要求。全部选对得4:分,选对但不全得2分,有错选得0分。
11. 氯气可用作自来水厂的消毒剂,但使用过程中要注意防泄漏。如图为自来水厂一种预防和处理泄漏的方法。下列有关说法不正确的是
A. 实验室用和浓盐酸反应制取氯气的离子方程式为
B. 铁屑的作用是将还原为:
C. 吸收漏氯的离子方程式为
D. 氯气与水反应的离子方程式为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.实验室用和浓盐酸在加热条件下反应制取氯气,反应离子方程式为,A正确;
B.能与铁屑反应生成,,B错误;
C.氯气具有强氧化性,能将氧化为,离子方程式为,C正确;
D.氯气与水反应的离子方程式:,HClO是弱酸,不能拆,D错误;
故答案选BD。
12. 中国科学院化学研究所报道了化合物1催化氢化机理。其机理中化合物1(催化剂,固态)→化合物2(中间产物,固态)的过程和其相对能量曲线如下图所示。下列说法错误的是
A. 化合物1与反应生成化合物2的过程中有两个过渡态、,说明这一过程包含两个基元反应
B. 化合物是该过程的催化剂
C. 该过程的决速步为过程②
D. 过程①的热化学方程式为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由相对能量曲线可知,化合物1与反应生成化合物2的过程中有两个过渡态、,说明这一过程包含两个基元反应,故A正确;
B.化合物是该过程的中间产物,故B错误;
C.过程①的活化能为,②的活化能为:,过程①的活化能低于过程②的活化能,过程②的反应速率更慢,为此过程的决速步骤,故C正确;
D.过程①的热化学方程式为: ,故D错误。
故选BD。
13. 下列实验操作与实验目的不相匹配的是
A.碱式滴定管排气泡
B.制取乙酸乙酯
C.蒸干溶液提取固体
D.比较Cl元素与S元素的非金属性强弱
A. A B. B C. C D. D
【答案】BC
【解析】
【详解】A.碱式滴定管排气泡时将碱式滴定管管体竖直,左手拇指捏住玻璃球,弯曲胶管使管口向上,捏压玻璃球排出液体,图示操作合理,故A不符合题意;
B.乙酸乙酯能与NaOH溶液反应,应将NaOH溶液改为饱和溶液,故B符合题意;
C.氯化铝水解生成氢氧化铝和氯化氢,氯化氢易挥发,蒸干后得到氢氧化铝,无法获得固体,故C符合题意;
D.装置中的反应分别为(浓)、,中氯气作氧化剂,S为氧化产物,说明非金属性:Cl>S,故D不符合题意;
故选:BC。
14. 一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g) 2CO(g),平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如图所示,已知:气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。下列说法正确的是
A. 550℃时,若充入惰性气体,v正,v逆均减小,平衡不移动
B. 650℃时,反应达平衡后CO2的转化率为25.0%
C. T℃时,若充入等体积的CO2和CO,平衡不移动
D. 925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP=24.0p总
【答案】BC
【解析】
【详解】A.可变的恒压密闭容器中反应,550℃时若充入惰性气体,相当于减小压强,平衡向着正向移动,v正、v逆均减小,故A错误;
B、由图可以知道,650℃时,反应达平衡后CO的体积分数为40%,设开始加入的二氧化碳为1mol,转化了xmol,
则有 C(s)+CO2(g) 2CO(g)
开始 1 0
转化 x 2x
平衡 1-x 2x
所以100%=40%,计算得出x=0.25mol,则CO2的转化率为:100%=25.0%,故B正确;
C. 由图可以知道,T℃时,反应达平衡后CO2和CO的体积分数都为50%即为平衡状态,所以平衡不移动,故C正确;
D. 925℃时,CO的体积分数为96%,则CO2的体积分数都为4%,设p总=P,则用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP===23.04P总,故D错误;
答案选BC。
三、非选择题:本题共4小题,除标注空外,每空2分,共54分。
15. 25℃时有以下5种溶液:①溶液;②溶液;③溶液;④溶液;⑤溶液。
(1)泡沫灭火器中的原料之一是上述5种溶液中的一种,此灭火器灭火的原理为_______(用离子方程式表示)。
(2)往②加入少量固体,此溶液的pH_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)①和②两种溶液中水的电离程度大小为①_______②(填“>”“<”或者“=”)。
(4)将②与③等体积混合后,溶液中存在的离子浓度由大到小的顺序是_______(用离子符号表示)。
(5)用pH试纸测得④的,则此溶液中水电离出来的氢氧根离子浓度为_______。
(6)用标准盐酸滴定50.00mL未知浓度的NaOH溶液的酸碱中和滴定实验中,下列有关说法正确的是_______。
A. 用蒸馏水洗净酸式滴定管、锥形瓶后可分别直接注入标准盐酸和待测液NaOH溶液
B. 滴定时左手旋转滴定管的玻璃活塞,右手不停地摇动锥形瓶,两眼注视滴定管液面变化
C. 此中和滴定实验的指示剂可采用酚酞,滴定终点的现象为:溶液由无色变为红色,且30s内颜色不变
D. 若滴定前仰视读数、滴定后俯视读数,则所测NaOH溶液的浓度偏低
【答案】(1)
(2)增大 (3)<
(4)
(5) (6)D
【解析】
【小问1详解】
与双水解,相互促进,其产物分别为和,离子方程式为,故答案为:;
【小问2详解】
加入醋酸钠固体,增大了醋酸根离子浓度,抑制了醋酸的电离,故pH增大,故答案为:增大;
【小问3详解】
同浓度的盐酸和醋酸,盐酸中氢离子浓度大,对水的电离抑制作用强,故水的电离程度小,故答案为:<;
小问4详解】
醋酸与氢氧化钠刚好中和,溶质为醋酸钠,醋酸根离子水解使溶液呈碱性,故,故答案为:;
小问5详解】
氯化铵溶液中,铵根离子水解呈酸性,溶液中的氢离子近似为水电离出的氢离子,且水电离出的氢离子与水电离出的氢氧根离子是相等的,即:,故答案为:;
【小问6详解】
A.酸式滴定管需用标准盐酸润洗,否则会使标准溶液浓度因稀释而减小,引起滴定误差,A错误;
B.滴定时左手旋转滴定管的玻璃活塞,右手不停地摇动锥形瓶,两眼注视锥形瓶内液体颜色变化,B错误;
C.此中和滴定实验的指示剂可采用酚酞,滴定终点的现象为:溶液由红色变为无色,且30s内颜色不变,C错误;
D.若滴定前仰视读数、滴定后俯视读数,所读标准液体积减少,故所测NaOH溶液的浓度偏低,D正确;
故选D。
16. 2022年1月10日上午10时15分,一辆装载76桶、共计22吨硫酰氯(SO2Cl2)的箱式危化品车在杭金衢高速衢向K328处发生事故,导致4桶破损,部分硫酰氯流出,与潮湿空气接触后,现场散发出刺鼻性的烟雾,情况十分危急。硫酰氯是一种重要的化工试剂,常温下为无色液体,熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃。如今,氯化法是合成硫酰氯的常用方法。实验室合成硫酰氯的实验装置如图所示(部分夹持装置未画出]:
已知:①
②100℃以上或长时间存放硫酰氯都易分解,生成二氧化硫和氯气。回答下列问题:
(1)硫酰氯(SO2Cl2)中S的化合价为_______。
(2)实验室常用高锰酸钾和浓盐酸来制备氯气,请写出装置A中制氯气的离子方程式_______。
(3)装置B盛装的试剂为_______;装置F的作用为_______。
(4)二氧化硫是合成硫酰氯的关键试剂之一,下列有关的描述正确的是_______。
A. 实验室常用稀硫酸和亚硫酸钠溶液反应来制备
B. 二氧化硫是一种酸性氧化物,与水反应生成硫酸,是造成酸雨的主要原因
C. 二氧化硫能够抑制细菌和真菌的滋生,因此,某些食品也可以用二氧化硫来防腐
D. 二氧化硫具有漂白性,能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色
(5)合成的硫酰氯在空气中不稳定,能与空气中的水蒸气生成两种常见的强酸,并产生白雾。请写出相应的化学方程式_______。
(6)若装置A中排出氯气4.48L(已折算成标准状况),用仪器检测到装置D中放出12kJ的热量,则氯气的转化率为_______。
【答案】(1)+6 (2)
(3) ①. 饱和氯化钠溶液 ②. 防止空气中的水蒸气进入和吸收尾气,防止污染空气 (4)C
(5)
(6)60%
【解析】
【分析】A装置中用高锰酸钾和浓盐酸反应来制备氯气,出来的气体除了外,还有杂质气体HCl、等,应先用B中的饱和NaCl溶液除去HCl,再用C中的浓硫酸干燥氯气;由于硫酰氯能与水蒸气反应,所以,装置F需要阻止空气中的水蒸气进入;氯气和二氧化硫两种气体在D装置中反应生成硫酰氯,由于是开放式体系,两种气体都很难在短时间内反应完,所以,装置F还需要将这些未反应完的气体吸收掉。
【小问1详解】
O为价,Cl为价,因此,可以算出硫酰氯(SO2Cl2)中S的化合价为价;
【小问2详解】
高锰酸钾和浓盐酸反应生成氯化锰、氯化钾、氯气、水,装置A中制氯气的离子方程式;
【小问3详解】
根据分析,A装置中出来的气体除了外,还有杂质气体HCl、等,应先用B中的饱和氯化钠溶液除去HCl,由于硫酰氯能与水蒸气反应,所以,装置F需要阻止空气中的水蒸气进入,由于氯气和二氧化硫污染,还需要装置F将这些未反应完的气体吸收掉,则F的作用为防止空气中的水蒸气进入和吸收尾气,防止污染空气;
【小问4详解】
A.实验室制取二氧化硫是用70%左右的浓硫酸与亚硫酸钠固体反应来制得,因为在水中的溶解度比较大,故错误;
B.二氧化硫与水反应生成的是亚硫酸,故错误;
C.二氧化硫能够抑制细菌和真菌的滋生,因此,某些食品也可以用二氧化硫来防腐,如葡萄酒中加入二氧化硫,故正确;
D.二氧化硫具有漂白性,但不能漂白石蕊等指示剂,故错误;
【小问5详解】
硫酰氯与水蒸气反应生成两种常见的强酸为硫酸和HCl,反应的方程式为;
【小问6详解】
,反应放出12kJ的热量,说明有0.12mol的氯气参与了反应,而刚开始加入了4.48L(0.2mol)的氯气,因此,其转化率为:%。
17. 利用熔融碱焙烧工艺可从铝热法生产金属铬所得铬渣(Al、、等)中浸出铬和铝,实现铬和铝的再生利用。其工艺流程如下:
(1)写出过程Ⅰ中得到化学方程式为_______。
(2)提高过程Ⅰ的化学反应速率的方法_______(写一条即可,温度改变除外);
(3)过程Ⅰ:在参与的反应中,消耗氧化剂和还原剂的物质的量之比是_______。
(4)通入调节溶液pH实现物质的分离。
①写出溶液1通入的离子方程式_______。
②滤渣B受热分解所得物质在此流程中可以循环利用,此物质为_______。
③已知:,。滤液3中的浓度是,则的浓度是_______。
(5)过程Ⅱ的目的是得到粗品,粗品再重结晶可制得纯净的,不同温度下化合物的溶解度
化合物名称
0℃
20℃
40℃
60℃
80℃
NaCl
35.7
36.0
36.6
37.3
38.4
KCl
28.0
34.2
40.1
45.8
51.3
7.4
11.1
14.8
18.2
21.4
4.7
12.3
26.3
45.6
73.0
163
183
215
269
376
结合表中数据分析,过程Ⅱ得到粗品的操作是:向滤液3中加入_______、_______(填试剂)后,蒸发浓缩、降温结晶、过滤得到粗品。
【答案】(1)
(2)增大固体表面积(或将铬渣粉碎或搅拌或增大空气的流速等)
(3)3∶2 (4) ①. 或 ②. ③. 0.01
(5) ①. 稀盐酸 ②. KCl固体
【解析】
【分析】铬渣(Al、、等)加熔融NaOH、空气后铝单质和氧化铝与NaOH反应生成偏铝酸钠,转化成,降温后溶于水得到溶液1,再通入适量二氧化碳将偏铝酸钠转化成氢氧化铝沉淀,过滤得到滤渣A为氢氧化铝,滤液2为含和碳酸根离子的溶液,再通入二氧化碳将碳酸钠转化成碳酸氢钠,碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠,因此会析出晶体,故滤渣B为碳酸氢钠晶体,然后滤液3进行酸化得到重铬酸钾,据此分析解答。
【小问1详解】
该过程中,转化成,Cr元素化合价升高,作还原剂,则氧化剂为氧气,根据得失电子守恒和原子守恒判断,产物为水及,可得化学方程式为,故答案为:;
【小问2详解】
增大固体表面积或将铬渣粉碎或搅拌或增大空气的流速等均能加快反应速率,故答案为:增大固体表面积(或将铬渣粉碎或搅拌或增大空气的流速等);
【小问3详解】
该过程氧化剂为氧气,还原剂为,根据得失电子守恒氧化为,由电子守恒,,则氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2,故答案为:3∶2;
【小问4详解】
①相对强的酸制相对弱的酸的原理,可将转化为,若二氧化碳过量,则生成,少量则生成,故离子方程式为或;
②滤渣B含有,受热分解后得碳酸钠和二氧化碳,可以循环利用,故答案为:;
③,,,则,故答案为:0.01;
【小问5详解】
要生成较多,需使反应③正向移动,故需要向滤液3中加入稀盐酸;从表中数据看出,对应钠盐的溶解度大于钾盐,所以,还需要同时加入KCl固体转变为钾盐后,蒸发浓缩、降温结晶,故答案为:向滤液3中加入稀盐酸和KCl固体后,蒸发浓缩、降温结晶。
18. 甲醇是重要的化工原料,可以使用多种方法制备甲醇。科学家利用CO或和都能合成甲醇,同时有利于减少二氧化碳的排放。已知在一定温度和压强下,发生如下反应:
(1)则反应 _______。
(2)利用反应合成甲醇。T℃时向固定容积的密闭容器中充入CO、H2,反应到t时刻测得各组分的浓度如下:
物质
浓度
0.60
0.40
1.20
1.20
如果该反应的平衡常数,比较t时刻正、逆反应速率的大小:v正_______v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)向1L的恒容密闭容器中按物质的量之比1∶2充入一定量CO和,在催化剂的作用下合成甲醇,测得平衡时混合物中的体积分数在不同压强下随温度的变化如图甲所示。(已知时最初充入1mol CO。)
①下列说法正确是_______。
A.该反应的
B.反应速率:
C.A、B、C的平衡常数大小:
D.在压强为下,反应经过5min达到B点的平衡状态,则
②D点时反应的平衡常数K=_______。
(4)T℃时向恒容密闭容器中充入和,发生反应,在使用不同催化剂时,相同时间内测得的转化率随温度的变化如下图所示:
①c点转化率比a点低的原因是_______。
②下列措施有利于提高转化为的平衡转化率的有_______。
A.恒容条件下充入稀有气体He
B.在达到平衡后的体系中移出部分甲醇
C.保持反应容器的体积不变,平衡时再按照原投料比投入一定量的原料
D.选择催化效率更高的催化剂
③维持温度足够长时间,则的转化率_______a(填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】(1)-49kJ/mol
(2)大于 (3) ①. CD ②. 112
(4) ①. 温度等于或高于,反应已达平衡,该反应的正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆方向移动,的转化率降低 ②. BC ③. 大于
【解析】
【小问1详解】
已知:① ;
② 。
盖斯定律计算①+②得则反应 ,故答案为:-49kJ/mol;
【小问2详解】
如果该反应的平衡常数,该时刻下浓度熵,所以平衡正向移动,比较t时刻正、逆反应速率的大小:v正>v逆,故答案为:大于;
【小问3详解】
①A.对于反应,增大压强,平衡正向移动,的体积分数增大,由图中可知,的体积分数B点比C点大,C点比D点大,所以该反应的,A错误;
B.从图中可以看出,A点温度比B点低,则反应速率:,D点压强比B点低,则反应速率:,,B错误;
C.从图中可以看出,升高温度,的体积分数减小,则,A点温度比B、C点低,B、C点温度相同,所以A、B、C的平衡常数大小:,C正确;
D.因为容器的体积为1L,的体积分数为70%,时最初充入1mol CO,,列出三段式:
%,解得:=0.875,
,D正确;
故选CD。
②因为温度不变平衡常数不变,B、D两点温度相等,所以D点的平衡常数等于B的平衡常数,因为容器的体积为1L,的体积分数为70%,时最初充入1mol CO,,列出三段式:
%,解得:,
,故答案为:112;
【小问4详解】
①因为a点、c点都是平衡点,该反应的正反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移,所以的转化率降低,故答案为:温度等于或高于,反应已达平衡,该反应的正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆方向移动,的转化率降低;
②A.恒容条件下充入稀有气体He,平衡不会移动,所以转化为的平衡转化率不变,A不符合题意;
B.在平衡后的体系中移出部分甲醇,平衡正向移动,的转化率提高,B符合题意;
C.保持反应容器的体积不变,平衡时再按照原投料比投入一定量的原料,则相当于增大压强,平衡正向移动,转化为的平衡转化率增大,C符合题意;
D.催化剂不能改变的平衡转化率,D不符合题意;
故选:BC。
③在温度下,经过相同时间,反应还没有达到平衡状态,所以维持温度足够长时间后,反应达到平衡了,则的转化率将会大于a,故答案为:大于。
湖南省三湘名校教育联盟2023-2024学年高一上学期11月期中联考化学试题(Word版附解析): 这是一份湖南省三湘名校教育联盟2023-2024学年高一上学期11月期中联考化学试题(Word版附解析),共15页。试卷主要包含了 下列有关金属钠的说法正确的是等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年湖南省湘豫名校联考高二上学期阶段考试(一) 化学 PDF版: 这是一份2022-2023学年湖南省湘豫名校联考高二上学期阶段考试(一) 化学 PDF版,文件包含202211湘豫联考高二阶段考试一化学-答案pdf、湘豫名校联考2022-2023学年高二上阶段考试一化学pdf等2份试卷配套教学资源,其中试卷共9页, 欢迎下载使用。
2022-2023学年湖南省岳阳市高二上学期期中联考联评化学试题(Word版): 这是一份2022-2023学年湖南省岳阳市高二上学期期中联考联评化学试题(Word版),共13页。试卷主要包含了单项选择题,不定项选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。