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【化学】新疆维吾尔自治区昌吉市第四中学2018-2019学年高二上学期第一次月考(解析版) 试卷
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新疆维吾尔自治区昌吉市第四中学2018-2019学年高二上学期第一次月考
1.下列措施不符合节能减排的是( )
A. 大力发展火力发电,解决电力紧张问题
B. 在屋顶安装太阳能热水器为居民提供生活用热水
C. 用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫,并回收石膏
D. 用杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气,作家庭燃气
【答案】A
【解析】
试题分析:A.火力发电会产生大量的二氧化碳和其他污染物,消耗大量的能源,A错误; B.安装太阳能热水器提供生活用热水不需要消耗能源也没有污染物排放,B正确;C.回收石膏,是充分利用原子的一种表现,C正确;D.在沼气池中发酵产生沼气,作家庭燃气能源,符合节能减排,D正确;答案选A。
考点:考查环境保护、节能减排
2.下列说法中正确的是( )
A. 凡是放热反应都是自发的,凡是吸热反应都是非自发的
B. 自发反应一定是熵增大的反应,非自发反应一定是熵减小或不变的反应
C. 自发反应在恰当条件下才能实现
D. 自发反应在任何条件下都能实现
【答案】C
【解析】
化学反应的吸、放热与反应的自发性有一定联系,但不是必要条件,A错误;自发反应的判断可以应用焓变与熵变的综合结果来判断,单一条件不能作为唯一判断依据,B错误;反应能否自发进行,取决于△H、T和△S,在一定温度下,如△H-T•△S<0时,反应可进行,D错误。答案选C。
3.用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。已知:
Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g) △H=+64.39kJ·mol-1
2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) △H=-196.46kJ·mol-1
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-285.84kJ·mol-1
在H2SO4溶液中,Cu与H2O2反应生成Cu2+(aq)和H2O(l)的反应热△H等于( )
A. -417.91kJ·mol-1 B. -319.68kJ·mol-1
C. +546.69kJ·mol-1 D. -448.46kJ·mol-1
【答案】B
【解析】
试题分析:由①Cu(s)+2H+(aq)═Cu2+(aq)+H2(g)H1=64.39kJ•mol-1;
②2H2O2(l)═2H2O(l)+O2(g)H2=-196.46kJ•mol-1;
③H2(g)+1/2O2(g)═H2O(l)H3=-285.84kJ•mol-1;
则反应Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l)可由反应①+②×1/2+③得到。
由盖斯定律可知该反应的反应热△H = H1 + H2 × 1/2 + H3 =" 64.39" kJ•mol-1 + (-196.46 kJ•mol-1)× 1/2 + (-285.84 kJ•mol-1)="-319.68" kJ.mol-1,即Cu(s) + H2O2(l) + 2H+(aq) = Cu2+(aq) + 2H2O(l)△H="-319.68" kJ•mol-1,选项B正确。故选B。
考点:考查盖斯定律的有关计算;热化学方程式的含义
4.反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g),表示该化学反应速率最慢的是( )
A. v(D)=0.04 mol·L—1·s—1 B. v(C)=0.05 mol·L—1·s—1
C. v(B)=3.6 mol·L—1·min—1 D. v(A)=0.9 mol·L—1·min—1
【答案】D
【解析】
速率之比等于化学方程式计量数之比,则υ(C)大于υ(D),υ(B大于υ(A),又υ(A)=0.9 mol·L—1·min—1=0.015 mol·L—1·s—1,利用归一法计算得出υ(A)是最小的,故D正确。
5.下列说法正确的是( )
A. 化学反应中的能量变化,通常表现为热量的变化
B. 反应物的总能量高于生成物的总能量时发生吸热反应
C. Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应是放热反应
D. 木炭在氧气中的燃烧是吸热反应
【答案】A
【解析】
B项:反应物的总能量高于生成物的总能量时发生放热反应;C项:为吸热反应:D项:为放热反应。
6.如图所示是101 kPa时氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的能量变化,则下列有关说法中不正确的是( )
A. 1 mol H2中的化学键断裂时需要吸收436 kJ能量
B. 2 mol HCl分子中的化学键形成时要释放862 kJ能量
C. 此反应的热化学方程式为:H2(g)+Cl2(g)==2HCl(g)ΔH=+183 kJ/mol
D. 此反应的热化学方程式为:1/2H2(g)+1/2Cl2(g)==HCl(g)ΔH=-91.5 kJ/mol
【答案】C
【解析】
试题分析:A、根据图示可知,1mol氢气中的化学键断裂时需要吸收436kJ的热量,正确;B、2molHCl分子中的化学键形成时放出862kJ的热量,正确;C、该反应的反应热=(436+243-862)kJ/mol=-183kJ/mol,错误;D、生成1molHCl则放出183kJ/2=91.5kJ的热量,符合热化学方程式的书写,正确,答案选C。
考点:考查化学反应与能量的关系,热化学方程式的书写判断
7.下列能用勒夏特列原理解释的是( )
A. 高温及加入催化剂都能使合成氨的反应速率加快
B. 红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅
C. SO2催化氧化成SO3的反应,往往需要使用催化剂
D. H2、I2、HI平衡时的混合气体加压后颜色变深
【答案】B
【解析】
如果改变影响平衡的1个条件,平衡就向能够减弱这种改变的方向进行,这就是勒沙特列原理,该原理适用于所有的平衡体系。氢气和碘单质生成碘化氢的反应是体积不变的,所以改变压强平衡不移动。颜色加深是因为单质碘碘浓度增大引起的,所以选项D不能用勒沙特列原理解释,其余都是可以的,答案选B。
8.符合如图所示的化学反应的热化学方程式是( )
A. CO+H2O===CO2+H2ΔH=+41 kJ·mol-1
B. CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH=-41 kJ·mol-1
C. CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g) ΔH=+41 kJ·mol-1
D. CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g) ΔH=-41 kJ·mol-1
【答案】C
【解析】
根据图像可判断反应物的总能量低于生成物的总能量,反应是吸热反应。B、D不正确。在选项A中没有标明物质的状态,是错误的,所以正确的答案是C。
9.下列燃烧反应的反应热是燃烧热的是( )
A. H2(g)+1/2O2(g)===H2O(g)ΔH1
B. C(s)+O2(g)===CO(g)ΔH2
C. S(s)+O2(g)===SO2(g)ΔH3
D. H2S(g)+1/2O2(g)===S(s)+H2O(l)ΔH4
【答案】C
【解析】
本题要严格按燃烧热的概念来分析。在“25 ℃、101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量叫燃烧热”。A、B、C、D均满足“1 mol”的要求,但A生成的H2O是气态,不是25 ℃、101 kPa下的稳定产物,B生成的CO可继续燃烧生成CO2,D生成的S亦可继续燃烧生成SO2,而SO2则不能再燃烧了,故C是正确的。
10.反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )
A. 增加C的量
B. 保持体积不变,充入H2 O使体系压强增大
C. 将容器的体积缩小一半
D. 保持压强不变,充入N2使容器体积增大
【答案】A
【解析】
A. C为固体,故增加C的量,C的浓度不变,对反应速率几乎无影响,A正确;B. 保持体积不变,充入H2 O,相对于增大水蒸气浓度,反应速率增大,B错误;C. 将容器的体积缩小一半,压强增大,气体浓度增大,反应速率增大,C错误;D. 保持压强不变,充入N2使容器体积增大,气体浓度减小,反应速率减小,D错误。
11.下列关于化学平衡的说法中,正确的是( )
A. 当达到化学平衡时,反应物已完全转化为生成物
B. 化学平衡是一定条件下的平衡,当条件改变时,平衡可能会遭到破坏
C. 当达到化学平衡时,反应混合物中各成分的浓度相等
D. 当达到化学平衡时,正逆反应均已停止
【答案】B
【解析】
当可逆反应的正逆反应速率相等(但不为零)时,各物质的浓度将不再改变,达到化学平衡状态,所以反应物不可能全部转化为产物。
当条件改变时,正逆反应速率不再相等,平衡将遭到破坏
故答案为B
12.在一密闭容器中,反应 aA(g) bB(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则下列说法正确的是()
A. 平衡向逆反应方向移动了 B. 物质A的转化率减少了
C. 物质B的质量分数增加了 D. a > b
【答案】C
【解析】
在一密闭容器中,反应 aA(g) bB(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,若平衡不移动,则B的浓度是原来的50%,现达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,说明平衡正向移动,物质A的转化率变大,减小压强平衡向分子数增大方向移动,即b>a。故C正确。
13.在一密闭容器中充入一定量的N2和H2,经测定反应开始后的2s内氢气的平均速率ν(H2)=0.45mol/(L·s),则2s末NH3的浓度为 ( )
A. 0.50mol/L B. 0.60mol/L C. 0.3mol/L D. 0.4mol/L
【答案】B
【解析】
根据反应的化学方程式为:N2+3H22NH3可得 :ν(H2):ν(NH3 )=3:2 。ν(NH3 )=(2/3)ν(H2)= (2/3)×0.45mol/(L·s)=0.30 mol/(L·s)。所以2s末NH3的浓度为:C(NH3)=Δt ·ν(NH3 )=2s×0.30mol/(L·s)=0.60mol/L。选项为:B。
14.密闭容器中进行的可逆反应:aA(g)+bB(g)cC(g)在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下,混合气体中B的质量分数w(B)与反应时间(t)的关系如图所示。下列判断正确的是
A. T1c,正反应为吸热反应
B. T1>T2,p1
C. T1p2,a+b
D. T1>T2,p1>p2,a+b>c,正反应为放热反应
【答案】B
【解析】
试题分析:相同压强下,根据温度对反应速率的影响可知,温度越高,反应速率越大,则达到平衡用的时间越少,曲线的斜率越大,故有:T1>T2,升高温度,B的含量减小,平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应;相同温度下,根据压强对反应速率的影响可知,压强越大,反应速率越大,则达到平衡用的时间越少,曲线的斜率越大,故有:P2>P1,压强越大,B的含量越大,说明平衡向逆反应方向移动,则a+b<c,故选B。
考点:考查化学反应速率和化学平衡图线的综合应用
15.一定温度下,可逆反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)达到平衡状态标志的是( )
A. A、B、C的分子数之比为1:3:2
B. 单位时间内生成amol N2,同时生成amolNH3
C. 每断裂1molN≡N,同时断裂3molH﹣H
D. 每生成1mol N≡N,同时生成6molN﹣H
【答案】D
【解析】
试题分析:由化学方程式N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)可知 , A、平衡时各物质的分子数之比取决于物质的起始物质的量和转化率,故A、B、C的分子数之比为1:3:2不能作为判断是否达到平衡状态的依据,错误;B、单位时间内生成amol N2为逆反应,同时生成amolNH3是正反应,化学反应速率之比与化学计量数之比不等,故正逆反应速率不等,故不能说明达到平衡状态,错误;C、每断裂1molN≡N是正反应,同时断裂3molH-H也是正反应,故不能说明达到平衡状态,错误;D、 每生成1mol N≡N是逆反应,同时生成6molN-H是正反应,且化学反应速率之比等于化学计量数之比,故正逆反应速率相等,说明达到平衡状态,正确。
考点:平衡状态的判断,把握两点,一是正逆双向,二是变化量之比等于化学计量数之比。
16.下列热化学方程式书写正确的是( )
A. 2SO2 + O22SO3 △H= -196.6kJ/mol
B. N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H= +67.7kJ/mol
C. C(s)+O2(g)=CO2(g) △H= +393.5kJ/mol
D. H2O(l)==H2(g)↑+1/2O2(g)↑ △H= +285.8kJ/mol
【答案】B
17.利用反应2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g) ΔH=-746.8 kJ·mol-1 ,可净化汽车尾气,如果要同时提高该反应的速率和NO的转化率,采取的措施是
A. 降低温度 B. 增大压强同时加催化剂
C. 升高温度同时充入N2 D. 及时将CO2和N2从反应体系中移走
【答案】B
【解析】
试题分析:A、降低温度反应速率减小,A错误;B、正反应是体积减小的,则增大压强同时加催化剂可同时提高该反应的速率和NO的转化率,B正确;C、正反应放热,升高温度同时充入N2平衡向逆反应方向进行,转化率减小,C错误;D、及时将CO2和N2从反应体系中移走反应速率减小,D错误。答案选B。
考点:考查外界条件对反应速率和平衡状态的影响
18.反应:A(气)+3B(气)2C(气); 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】
试题分析:A、降低温度,正逆反应速率都减小,平衡向正反应方向移动,A错误;B、降低温度,正逆反应速率都减小,平衡向正反应方向移动,B错误;C、降低温度,正逆反应速率都减小,平衡向正反应方向移动,C正确;D、降低温度,正逆反应速率都减小,平衡向正反应方向移动,D错误;答案选C。
考点:考查影响化学反应速率和平衡的因素。
19.下列情况下,反应速率相同的是 ( )
A. 等体积0.1 mol/L HCl和0.1 mol/L H2SO4分别与0.2 mol/L NaOH溶液反应
B. 等质量锌粒和锌粉分别与等量1 mol/L HCl反应
C. 等体积等浓度HCl和HNO3分别与等质量的Na2CO3粉末反应
D. 等体积0.2 mol/L HCl和0.1 mol/L H2SO4与等量等表面积等品质石灰石反应
【答案】C
【解析】
【详解】A. 等体积0.1 mol/L HCl和0.1 mol/L H2SO4中,稀硫酸中c(H+)是稀盐酸中c(H+)的2倍,反应速率快,故A不符合题意;B、锌粉与盐酸反应的时候接触面积比等质量的锌粒大,反应速率快,故B不符合题意;C. 等体积等浓度HCl和HNO3中c(H+)相同,分别与等质量的Na2CO3粉末反应,速率相等;故C正确; D、0.1 mol/L H2SO4与石灰石反应生成的硫酸钙微溶,附着在石灰石的表面,阻止反应的进一步进行,所以反应速率比0.2 mol/L HCl慢,故D错误;答案:C。
20.在某温度下,可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)的平衡常数为K,下列说法正确的是( )
A. K越大,达到平衡时,反应进行的程度越大
B. K越小,达到平衡时,反应物的转化率越大
C. K随反应物浓度的改变而改变
D. K随温度和压强的改变而改变
【答案】A
【解析】
平衡常数表示反应进行的程度,K越大,达到平衡时,反应正向进行的程度越大,反应物的转化率越大,A正确、B错误;K的变化只受温度影响,故C、D错误。
21.甲醇是人们开发和利用的一种新能源。
已知①2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH1=-571.8 kJ/mol;
②CH3OH(g)+1/2O2(g)===CO2(g)+2H2(g)ΔH2=-192.9 kJ/mol。
(1)甲醇蒸气完全燃烧的热化学反应方程式_______。
(2)反应②中的能量变化如图所示,则ΔH2=________ kJ/mol(用E1、E2表示)。
(3)H2(g)的燃烧热为________,分析H2(g)作为能源比甲醇蒸气作为能源的优点:_______________________________________________(写出两点即可)
【答案】 (1). CH3OH(g)+3/2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)ΔH2=-764.7 kJ/mol (2). E1-E2 (3). 285.9kJ/mol (4). 热值高,产物无污染
【解析】
(1)由盖斯定律可知,1mol甲醇蒸气完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时放出的热量为①+②,则热化学反应方程式:CH3OH(g)+3/2O2(g)===CO2(g)+2H2(g) ΔH2=-764.7 kJ/mol;
(2)ΔH2=生成物总能量—反应物总能量= E1-E2 kJ/mol;
(3)由燃烧热定义可知,1mol氢气完全燃烧生成液态水的放出的热量,由①可知H2(g)的燃烧热为285.9kJ/mol;等质量的H2(g)和甲醇蒸气完全燃烧释放的能量是氢气多且氢气燃烧产物没有污染。
22.按要求写热化学方程式:
(1)已知稀溶液中,1 mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时,放出114.6 kJ热量,写出表示H2SO4与NaOH反应的中和热的热化学方程式__________
(2)已知在25℃、101kPa下,1 g乙醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和液态水释放出29.7 kJ的热量,试写出乙醇燃烧热的热化学方程式_______________
(3)标准状况下,4.48L H2在足量O2中完全燃烧放出热量Q kJ,写出H2燃烧的热化学方程式_________________________________
【答案】 (1). 1/2H2SO4(aq)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l);△H=-57.3kJ/mol
(2). CH₃CH₂OH(l)+3O₂(g)===2CO₂(g)+2H₂O(l);△=-59.43Kj/mol
(3). H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l) ΔH=-5Q kJ/mol;
【解析】
(1)在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热叫做中和热,已知稀溶液中,1 mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应生成2mol水时,放出114.6 kJ热量,则中和热的热化学方程式:1/2H2SO4(aq)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l);△H=-57.3kJ/mol,
(3)标准状况下,4.48L H2的物质的量为0.2mol,在足量O2中完全燃烧放出热量Q kJ,则1molH2在足量O2中完全燃烧放出热量5Q kJ,H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l) ΔH=-5Q kJ/mol;
23.下图表示800℃时A、B、C三种气体物质的浓度随时间变化的情况,t是到达平衡状态的时间。试回答:
(1)该反应的反应物是______。
(2)该反应的化学反应方程式为__________。
(3)若达到平衡状态的时间是2 min,A物质的平均反应速率为(写出简要的计算过程)________。
【答案】 (1). A (2). 3A(g) B(g) + 3C(g) (3). 0.6mol/(L·min)
【解析】
考点:物质的量或浓度随时间的变化曲线.
专题:化学平衡专题;化学反应速率专题.
分析:(1)随反应进行,反应物的浓度降低,生成物的浓度增大,据此结合图象判断.
(2)根据浓度变化量之比等于化学计量数之比确定化学计量数,t是达到平衡状态,为可逆反应,据此书写方程式.
(4)由图可知△c(A)=2.0mol/L-1.2mol/L=0.8mol/L,根据v=计算A物质的平均反应速率.
解答:解:(1)由图可知,随反应进行A的浓度降低,A为反应物,B、C的浓度增大,故B、C为生成物.
故答案为:A.
(2)由图可知,△c(A)=)=2.0mol/L-1.2mol/L=0.8mol/L,△c(B)=0.4mol/L,△c(C)=1.2mol/L,A、B、C化学计量数之比等于浓度变化量之比为0.8mol/L:0.4mol/L:1.2mol/L=2:1:3,反应为可逆反应,故反应方程式为2A?B+3C.
故答案为:2A?B+3C.
(3)由图可知△c(A)=2.0mol/L-1.2mol/L=0.8mol/L,所v(A)==0.4mol/(L?min).
故答案为:0.4mol/(L?min).
点评:考查化学反应速率、浓度-时间图象等,注重基础,旨在考查学生对基础知识的掌握.
24.在2L密闭容器内,800℃时反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:
时间(s)
0
1
2
3
4
5
n(NO)(mol)
0.020
0.01.
0.008
0.007
0.007
0.007
(1)已知:K300℃>K350℃,写出该反应的平衡常数表达式:K=_________________,关于该反应的下列说法中,正确的是
A.△H>0,△S>0 B.△H>0,△S<0
C.△H<0,△S<0 D.△H<0,△S>0
(2)下图中表示NO2的变化的曲线是____________________,用O2表示从0-2s内该反应的平均速率v=_______________。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是__________。
A.v(NO2)=2v(O2) B.容器内压强保持不变
C.v (NO)=2v(O2) D.容器内密度保持不变
(4)下列措施中能使n(NO2)/n(NO)增大的有____。(填字母)
A.升高温度 B.加入催化剂
C.不断充入O2 D.充入He(g),使体系总压强增大
【答案】 (1). K=c2(NO2)/[c2(NO).c(O2)] (2). C (3). b (4). 0.0015mol/(L.s) (5). B C
【解析】
【详解】:(1)可逆反应2NO(g)+ O2(g)2NO2(g)的平衡常数K=c2(NO2)/[c2(NO).c(O2)],根据已知 K300℃>K350℃,说明升高温度平衡向逆反应移动,故正反应是放热反应△H <0,又因为反应后气体变少,所以△S<0;因此C符合题意。答案是: K=c2(NO2)/[c2(NO).c(O2)] C;
(2)由方程式2NO(g)+ O2(g)2NO2(g)和图像可以知道,平衡时浓度的变化量△c(NO) : △c(O):△c(NO2)=2:1:2,由表中数据可以知道,平衡时△c(NO)=(0.02mol-0.007mol)/2L=0.00625mol/L,曲线b平衡时的浓度为0.00625mol/L,故曲线b表示NO2的浓度变化,
由图中数据可以知2s内NO的浓度变化量为0.01mol/L-0.004mol/L=0.006mol/L,故v(NO)= 0.006mol.L-1 /2s=0.003mol/(L.s) ,根据速率之比等于化学计量数之比,故v(O2)=1/2 v(NO)=1/2=0.0015mol/(L.s),因此,本题答案是:b; 0.0015mol/(L.s)。
(3)A.未指明正逆速率,若都为同一方向速率,始终都存在v(NO2)=2v(O2)关系,故不能说明到达平衡,若为不同方向的速率,速率之比等于化学计量数之比,说明到达平衡,故A错误;B.随反应进行气体的物质的量减小,压强增减小,容器内压强保持不变,说明到达平衡,所以B选项是正确的;C.不同物质表示的正逆速率之比等于化学计量数之比,反应到达平衡,故v逆 (NO)=2v正 (O2),说明到达平衡,而v (NO)=2v(O2)不能说明到达平衡,所以C选项是错误的;D.反应混合气体的质量不变,容器的体积不变,密度始终不变,故容器内物质的密度保持不变,不能说明到达平衡,故D错误;所以B选项是正确的。
(4)因为2NO(g)+O2(g)2NO2(g) K300℃>K350℃,所以正反应是放热反应适当升高温度,反应速率增大,平衡向逆反应移动,故A不符合题意;B.选择高效的催化剂,增大反应速率,不影响平衡移动,故B不符合题意;C.增大O2的浓度,反应速率增大,平衡向正反应移动,所以C选项正确; D.充入He(g),使体系总压强增大,但不影响分压,平衡混合物中各组分的浓度保持不变,故平衡不移动,D不符合题意;所以答案为C。
【点睛】(1)化学平衡常数,是指在一定温度下,可逆反应都达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值,据此书写; K300℃>K350℃,说明升高温度平衡向逆反应移动,故正反应是放热反应;(3)根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态。
25.50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是______________________。
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是_________________。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值____________(填“偏大”“偏
小”“无影响” )。
(4)倒入NaOH溶液的正确操作是_________________________,使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是___________________________。平行地做一次这样的实验需要测定_____次温度。
(5)三次平行操作测得的数据中,起始时盐酸与烧碱溶液温度相同,而终止温度与起始温度之差(t2-t1)分别为①2.3 ℃,②2.4 ℃,③2.9 ℃,则最终代入计算式的温度差的平均值为________ ℃。已知水的比热容为C为4.18J/(g·℃),稀盐酸和稀氢氧化钠溶液的密度别为ρ1、ρ2用量均为VmL,混合前溶液的平均温度为t1,混合溶液的最高温度为t2,则中和热ΔH=____________________ kJ/mol(请写出简化的代数式,否则不给分)。
(6)实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量_________(填“相等”“不相等”),所求中和热________(填“相等”“不相等”),用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会_______________。(填“偏大”“偏小”“无影响”)
【答案】 (1). 环形玻璃搅拌棒 (2). 减少热量损失 (3). 偏小 (4). 略 (5). 略 (6). 略 (7). 23.5℃ (8). (9). 不相等 (10). 【答题空10】相等 (11). 偏小
【解析】
(1)根据量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌器;
(2)中和热测定实验成败的关键是保温工作,大小烧杯之间填满碎纸条的作用是:防止热量损失;
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,会有一部分热量散失,求得的中和热数值将会减小;
(4)倒入氢氧化钠溶液时,必须一次迅速的倒入,目的是减少热量的散失,不能分几次倒入氢氧化钠溶液,否则会导致热量散失,影响测定结果;用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动;温度计是测量温度的,不能使用温度计搅拌;也不能轻轻地振荡烧杯,否则可能导致液体溅出或热量散失,影响测定结果;更不能打开硬纸片用玻璃棒搅拌,否则会有热量散失;平行地做一次这样的实验需要测定起始时盐酸、氢氧化钠溶液的温度、终止时溶液温度(最高点)。
(5) 终止温度与起始温度之差(t2-t1)分别为①2.3 ℃,②2.4 ℃,③2.9 ℃,其中③的数据偏离值较大舍去,温度差的平均值为2.35℃;50mL的0.50mol/L盐酸与50mL的0.55mol/L氢氧化钠溶液的质量和为m=VmL×p1g/cm3+ VmL×p2g/cm3,c=4.18J/(g•℃),代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出热量Q=4.18J/(g•℃)×(VmL×p1g/cm3+ VmL×p2g/cm3)×(t2—t1) ℃/0.025mol。
(6)反应放出热量的多少与所用酸、碱的用量有关,若用60mL0.25mol•L-1H2SO4溶液跟50mL0.55mol•L-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增多,所放出的热量偏高,故答案为:不相等;因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1mol H2O所放出的热量,与酸碱的用量无关,所求中和热不变;氨水为弱碱,电离过程为吸热过程,所以用氨水代替稀氢氧化钠溶液反应,反应放出的热量小于57.3kJ;故答案为:偏小。
26.在恒温恒压下,向体积为2 L密闭容器中充入4mol SO2和2mol O2,生如下反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H<0。2min后,反应达到平衡,生成SO3为2mol。则0~2 min内v(SO3)__________________,平衡后容器中SO2的浓度________________,SO2的转化率为___________________,在此温度下该反应的平衡常数____________________________。
【答案】 (1). 0.5mol/(L·min) (2). 1mol/L (3). 50% (4). 2
【解析】
ν(SO3)== Δc(SO3)/ Δt=2mol/2L÷2 min=0.5mol/(L·min)。
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)
起始浓度(mol/L) 2 1 0
转化浓度(mol/L) 1 0.5 1
平衡浓度(mol/L) 1 0.5 1
平衡后容器中SO2的浓度为1mol/L;SO2的转化率==转化浓度/起始浓度==1/2=50%;温度下该反应的平衡常数K==c2(SO3)/ c2(SO2) c(O2)==2。
1.下列措施不符合节能减排的是( )
A. 大力发展火力发电,解决电力紧张问题
B. 在屋顶安装太阳能热水器为居民提供生活用热水
C. 用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫,并回收石膏
D. 用杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气,作家庭燃气
【答案】A
【解析】
试题分析:A.火力发电会产生大量的二氧化碳和其他污染物,消耗大量的能源,A错误; B.安装太阳能热水器提供生活用热水不需要消耗能源也没有污染物排放,B正确;C.回收石膏,是充分利用原子的一种表现,C正确;D.在沼气池中发酵产生沼气,作家庭燃气能源,符合节能减排,D正确;答案选A。
考点:考查环境保护、节能减排
2.下列说法中正确的是( )
A. 凡是放热反应都是自发的,凡是吸热反应都是非自发的
B. 自发反应一定是熵增大的反应,非自发反应一定是熵减小或不变的反应
C. 自发反应在恰当条件下才能实现
D. 自发反应在任何条件下都能实现
【答案】C
【解析】
化学反应的吸、放热与反应的自发性有一定联系,但不是必要条件,A错误;自发反应的判断可以应用焓变与熵变的综合结果来判断,单一条件不能作为唯一判断依据,B错误;反应能否自发进行,取决于△H、T和△S,在一定温度下,如△H-T•△S<0时,反应可进行,D错误。答案选C。
3.用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。已知:
Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g) △H=+64.39kJ·mol-1
2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) △H=-196.46kJ·mol-1
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-285.84kJ·mol-1
在H2SO4溶液中,Cu与H2O2反应生成Cu2+(aq)和H2O(l)的反应热△H等于( )
A. -417.91kJ·mol-1 B. -319.68kJ·mol-1
C. +546.69kJ·mol-1 D. -448.46kJ·mol-1
【答案】B
【解析】
试题分析:由①Cu(s)+2H+(aq)═Cu2+(aq)+H2(g)H1=64.39kJ•mol-1;
②2H2O2(l)═2H2O(l)+O2(g)H2=-196.46kJ•mol-1;
③H2(g)+1/2O2(g)═H2O(l)H3=-285.84kJ•mol-1;
则反应Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l)可由反应①+②×1/2+③得到。
由盖斯定律可知该反应的反应热△H = H1 + H2 × 1/2 + H3 =" 64.39" kJ•mol-1 + (-196.46 kJ•mol-1)× 1/2 + (-285.84 kJ•mol-1)="-319.68" kJ.mol-1,即Cu(s) + H2O2(l) + 2H+(aq) = Cu2+(aq) + 2H2O(l)△H="-319.68" kJ•mol-1,选项B正确。故选B。
考点:考查盖斯定律的有关计算;热化学方程式的含义
4.反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g),表示该化学反应速率最慢的是( )
A. v(D)=0.04 mol·L—1·s—1 B. v(C)=0.05 mol·L—1·s—1
C. v(B)=3.6 mol·L—1·min—1 D. v(A)=0.9 mol·L—1·min—1
【答案】D
【解析】
速率之比等于化学方程式计量数之比,则υ(C)大于υ(D),υ(B大于υ(A),又υ(A)=0.9 mol·L—1·min—1=0.015 mol·L—1·s—1,利用归一法计算得出υ(A)是最小的,故D正确。
5.下列说法正确的是( )
A. 化学反应中的能量变化,通常表现为热量的变化
B. 反应物的总能量高于生成物的总能量时发生吸热反应
C. Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应是放热反应
D. 木炭在氧气中的燃烧是吸热反应
【答案】A
【解析】
B项:反应物的总能量高于生成物的总能量时发生放热反应;C项:为吸热反应:D项:为放热反应。
6.如图所示是101 kPa时氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的能量变化,则下列有关说法中不正确的是( )
A. 1 mol H2中的化学键断裂时需要吸收436 kJ能量
B. 2 mol HCl分子中的化学键形成时要释放862 kJ能量
C. 此反应的热化学方程式为:H2(g)+Cl2(g)==2HCl(g)ΔH=+183 kJ/mol
D. 此反应的热化学方程式为:1/2H2(g)+1/2Cl2(g)==HCl(g)ΔH=-91.5 kJ/mol
【答案】C
【解析】
试题分析:A、根据图示可知,1mol氢气中的化学键断裂时需要吸收436kJ的热量,正确;B、2molHCl分子中的化学键形成时放出862kJ的热量,正确;C、该反应的反应热=(436+243-862)kJ/mol=-183kJ/mol,错误;D、生成1molHCl则放出183kJ/2=91.5kJ的热量,符合热化学方程式的书写,正确,答案选C。
考点:考查化学反应与能量的关系,热化学方程式的书写判断
7.下列能用勒夏特列原理解释的是( )
A. 高温及加入催化剂都能使合成氨的反应速率加快
B. 红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅
C. SO2催化氧化成SO3的反应,往往需要使用催化剂
D. H2、I2、HI平衡时的混合气体加压后颜色变深
【答案】B
【解析】
如果改变影响平衡的1个条件,平衡就向能够减弱这种改变的方向进行,这就是勒沙特列原理,该原理适用于所有的平衡体系。氢气和碘单质生成碘化氢的反应是体积不变的,所以改变压强平衡不移动。颜色加深是因为单质碘碘浓度增大引起的,所以选项D不能用勒沙特列原理解释,其余都是可以的,答案选B。
8.符合如图所示的化学反应的热化学方程式是( )
A. CO+H2O===CO2+H2ΔH=+41 kJ·mol-1
B. CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH=-41 kJ·mol-1
C. CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g) ΔH=+41 kJ·mol-1
D. CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g) ΔH=-41 kJ·mol-1
【答案】C
【解析】
根据图像可判断反应物的总能量低于生成物的总能量,反应是吸热反应。B、D不正确。在选项A中没有标明物质的状态,是错误的,所以正确的答案是C。
9.下列燃烧反应的反应热是燃烧热的是( )
A. H2(g)+1/2O2(g)===H2O(g)ΔH1
B. C(s)+O2(g)===CO(g)ΔH2
C. S(s)+O2(g)===SO2(g)ΔH3
D. H2S(g)+1/2O2(g)===S(s)+H2O(l)ΔH4
【答案】C
【解析】
本题要严格按燃烧热的概念来分析。在“25 ℃、101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量叫燃烧热”。A、B、C、D均满足“1 mol”的要求,但A生成的H2O是气态,不是25 ℃、101 kPa下的稳定产物,B生成的CO可继续燃烧生成CO2,D生成的S亦可继续燃烧生成SO2,而SO2则不能再燃烧了,故C是正确的。
10.反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )
A. 增加C的量
B. 保持体积不变,充入H2 O使体系压强增大
C. 将容器的体积缩小一半
D. 保持压强不变,充入N2使容器体积增大
【答案】A
【解析】
A. C为固体,故增加C的量,C的浓度不变,对反应速率几乎无影响,A正确;B. 保持体积不变,充入H2 O,相对于增大水蒸气浓度,反应速率增大,B错误;C. 将容器的体积缩小一半,压强增大,气体浓度增大,反应速率增大,C错误;D. 保持压强不变,充入N2使容器体积增大,气体浓度减小,反应速率减小,D错误。
11.下列关于化学平衡的说法中,正确的是( )
A. 当达到化学平衡时,反应物已完全转化为生成物
B. 化学平衡是一定条件下的平衡,当条件改变时,平衡可能会遭到破坏
C. 当达到化学平衡时,反应混合物中各成分的浓度相等
D. 当达到化学平衡时,正逆反应均已停止
【答案】B
【解析】
当可逆反应的正逆反应速率相等(但不为零)时,各物质的浓度将不再改变,达到化学平衡状态,所以反应物不可能全部转化为产物。
当条件改变时,正逆反应速率不再相等,平衡将遭到破坏
故答案为B
12.在一密闭容器中,反应 aA(g) bB(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则下列说法正确的是()
A. 平衡向逆反应方向移动了 B. 物质A的转化率减少了
C. 物质B的质量分数增加了 D. a > b
【答案】C
【解析】
在一密闭容器中,反应 aA(g) bB(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,若平衡不移动,则B的浓度是原来的50%,现达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,说明平衡正向移动,物质A的转化率变大,减小压强平衡向分子数增大方向移动,即b>a。故C正确。
13.在一密闭容器中充入一定量的N2和H2,经测定反应开始后的2s内氢气的平均速率ν(H2)=0.45mol/(L·s),则2s末NH3的浓度为 ( )
A. 0.50mol/L B. 0.60mol/L C. 0.3mol/L D. 0.4mol/L
【答案】B
【解析】
根据反应的化学方程式为:N2+3H22NH3可得 :ν(H2):ν(NH3 )=3:2 。ν(NH3 )=(2/3)ν(H2)= (2/3)×0.45mol/(L·s)=0.30 mol/(L·s)。所以2s末NH3的浓度为:C(NH3)=Δt ·ν(NH3 )=2s×0.30mol/(L·s)=0.60mol/L。选项为:B。
14.密闭容器中进行的可逆反应:aA(g)+bB(g)cC(g)在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下,混合气体中B的质量分数w(B)与反应时间(t)的关系如图所示。下列判断正确的是
A. T1
B. T1>T2,p1
【答案】B
【解析】
试题分析:相同压强下,根据温度对反应速率的影响可知,温度越高,反应速率越大,则达到平衡用的时间越少,曲线的斜率越大,故有:T1>T2,升高温度,B的含量减小,平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应;相同温度下,根据压强对反应速率的影响可知,压强越大,反应速率越大,则达到平衡用的时间越少,曲线的斜率越大,故有:P2>P1,压强越大,B的含量越大,说明平衡向逆反应方向移动,则a+b<c,故选B。
考点:考查化学反应速率和化学平衡图线的综合应用
15.一定温度下,可逆反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)达到平衡状态标志的是( )
A. A、B、C的分子数之比为1:3:2
B. 单位时间内生成amol N2,同时生成amolNH3
C. 每断裂1molN≡N,同时断裂3molH﹣H
D. 每生成1mol N≡N,同时生成6molN﹣H
【答案】D
【解析】
试题分析:由化学方程式N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)可知 , A、平衡时各物质的分子数之比取决于物质的起始物质的量和转化率,故A、B、C的分子数之比为1:3:2不能作为判断是否达到平衡状态的依据,错误;B、单位时间内生成amol N2为逆反应,同时生成amolNH3是正反应,化学反应速率之比与化学计量数之比不等,故正逆反应速率不等,故不能说明达到平衡状态,错误;C、每断裂1molN≡N是正反应,同时断裂3molH-H也是正反应,故不能说明达到平衡状态,错误;D、 每生成1mol N≡N是逆反应,同时生成6molN-H是正反应,且化学反应速率之比等于化学计量数之比,故正逆反应速率相等,说明达到平衡状态,正确。
考点:平衡状态的判断,把握两点,一是正逆双向,二是变化量之比等于化学计量数之比。
16.下列热化学方程式书写正确的是( )
A. 2SO2 + O22SO3 △H= -196.6kJ/mol
B. N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H= +67.7kJ/mol
C. C(s)+O2(g)=CO2(g) △H= +393.5kJ/mol
D. H2O(l)==H2(g)↑+1/2O2(g)↑ △H= +285.8kJ/mol
【答案】B
17.利用反应2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g) ΔH=-746.8 kJ·mol-1 ,可净化汽车尾气,如果要同时提高该反应的速率和NO的转化率,采取的措施是
A. 降低温度 B. 增大压强同时加催化剂
C. 升高温度同时充入N2 D. 及时将CO2和N2从反应体系中移走
【答案】B
【解析】
试题分析:A、降低温度反应速率减小,A错误;B、正反应是体积减小的,则增大压强同时加催化剂可同时提高该反应的速率和NO的转化率,B正确;C、正反应放热,升高温度同时充入N2平衡向逆反应方向进行,转化率减小,C错误;D、及时将CO2和N2从反应体系中移走反应速率减小,D错误。答案选B。
考点:考查外界条件对反应速率和平衡状态的影响
18.反应:A(气)+3B(气)2C(气); 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】
试题分析:A、降低温度,正逆反应速率都减小,平衡向正反应方向移动,A错误;B、降低温度,正逆反应速率都减小,平衡向正反应方向移动,B错误;C、降低温度,正逆反应速率都减小,平衡向正反应方向移动,C正确;D、降低温度,正逆反应速率都减小,平衡向正反应方向移动,D错误;答案选C。
考点:考查影响化学反应速率和平衡的因素。
19.下列情况下,反应速率相同的是 ( )
A. 等体积0.1 mol/L HCl和0.1 mol/L H2SO4分别与0.2 mol/L NaOH溶液反应
B. 等质量锌粒和锌粉分别与等量1 mol/L HCl反应
C. 等体积等浓度HCl和HNO3分别与等质量的Na2CO3粉末反应
D. 等体积0.2 mol/L HCl和0.1 mol/L H2SO4与等量等表面积等品质石灰石反应
【答案】C
【解析】
【详解】A. 等体积0.1 mol/L HCl和0.1 mol/L H2SO4中,稀硫酸中c(H+)是稀盐酸中c(H+)的2倍,反应速率快,故A不符合题意;B、锌粉与盐酸反应的时候接触面积比等质量的锌粒大,反应速率快,故B不符合题意;C. 等体积等浓度HCl和HNO3中c(H+)相同,分别与等质量的Na2CO3粉末反应,速率相等;故C正确; D、0.1 mol/L H2SO4与石灰石反应生成的硫酸钙微溶,附着在石灰石的表面,阻止反应的进一步进行,所以反应速率比0.2 mol/L HCl慢,故D错误;答案:C。
20.在某温度下,可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)的平衡常数为K,下列说法正确的是( )
A. K越大,达到平衡时,反应进行的程度越大
B. K越小,达到平衡时,反应物的转化率越大
C. K随反应物浓度的改变而改变
D. K随温度和压强的改变而改变
【答案】A
【解析】
平衡常数表示反应进行的程度,K越大,达到平衡时,反应正向进行的程度越大,反应物的转化率越大,A正确、B错误;K的变化只受温度影响,故C、D错误。
21.甲醇是人们开发和利用的一种新能源。
已知①2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH1=-571.8 kJ/mol;
②CH3OH(g)+1/2O2(g)===CO2(g)+2H2(g)ΔH2=-192.9 kJ/mol。
(1)甲醇蒸气完全燃烧的热化学反应方程式_______。
(2)反应②中的能量变化如图所示,则ΔH2=________ kJ/mol(用E1、E2表示)。
(3)H2(g)的燃烧热为________,分析H2(g)作为能源比甲醇蒸气作为能源的优点:_______________________________________________(写出两点即可)
【答案】 (1). CH3OH(g)+3/2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)ΔH2=-764.7 kJ/mol (2). E1-E2 (3). 285.9kJ/mol (4). 热值高,产物无污染
【解析】
(1)由盖斯定律可知,1mol甲醇蒸气完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时放出的热量为①+②,则热化学反应方程式:CH3OH(g)+3/2O2(g)===CO2(g)+2H2(g) ΔH2=-764.7 kJ/mol;
(2)ΔH2=生成物总能量—反应物总能量= E1-E2 kJ/mol;
(3)由燃烧热定义可知,1mol氢气完全燃烧生成液态水的放出的热量,由①可知H2(g)的燃烧热为285.9kJ/mol;等质量的H2(g)和甲醇蒸气完全燃烧释放的能量是氢气多且氢气燃烧产物没有污染。
22.按要求写热化学方程式:
(1)已知稀溶液中,1 mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时,放出114.6 kJ热量,写出表示H2SO4与NaOH反应的中和热的热化学方程式__________
(2)已知在25℃、101kPa下,1 g乙醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和液态水释放出29.7 kJ的热量,试写出乙醇燃烧热的热化学方程式_______________
(3)标准状况下,4.48L H2在足量O2中完全燃烧放出热量Q kJ,写出H2燃烧的热化学方程式_________________________________
【答案】 (1). 1/2H2SO4(aq)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l);△H=-57.3kJ/mol
(2). CH₃CH₂OH(l)+3O₂(g)===2CO₂(g)+2H₂O(l);△=-59.43Kj/mol
(3). H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l) ΔH=-5Q kJ/mol;
【解析】
(1)在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热叫做中和热,已知稀溶液中,1 mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应生成2mol水时,放出114.6 kJ热量,则中和热的热化学方程式:1/2H2SO4(aq)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l);△H=-57.3kJ/mol,
(3)标准状况下,4.48L H2的物质的量为0.2mol,在足量O2中完全燃烧放出热量Q kJ,则1molH2在足量O2中完全燃烧放出热量5Q kJ,H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l) ΔH=-5Q kJ/mol;
23.下图表示800℃时A、B、C三种气体物质的浓度随时间变化的情况,t是到达平衡状态的时间。试回答:
(1)该反应的反应物是______。
(2)该反应的化学反应方程式为__________。
(3)若达到平衡状态的时间是2 min,A物质的平均反应速率为(写出简要的计算过程)________。
【答案】 (1). A (2). 3A(g) B(g) + 3C(g) (3). 0.6mol/(L·min)
【解析】
考点:物质的量或浓度随时间的变化曲线.
专题:化学平衡专题;化学反应速率专题.
分析:(1)随反应进行,反应物的浓度降低,生成物的浓度增大,据此结合图象判断.
(2)根据浓度变化量之比等于化学计量数之比确定化学计量数,t是达到平衡状态,为可逆反应,据此书写方程式.
(4)由图可知△c(A)=2.0mol/L-1.2mol/L=0.8mol/L,根据v=计算A物质的平均反应速率.
解答:解:(1)由图可知,随反应进行A的浓度降低,A为反应物,B、C的浓度增大,故B、C为生成物.
故答案为:A.
(2)由图可知,△c(A)=)=2.0mol/L-1.2mol/L=0.8mol/L,△c(B)=0.4mol/L,△c(C)=1.2mol/L,A、B、C化学计量数之比等于浓度变化量之比为0.8mol/L:0.4mol/L:1.2mol/L=2:1:3,反应为可逆反应,故反应方程式为2A?B+3C.
故答案为:2A?B+3C.
(3)由图可知△c(A)=2.0mol/L-1.2mol/L=0.8mol/L,所v(A)==0.4mol/(L?min).
故答案为:0.4mol/(L?min).
点评:考查化学反应速率、浓度-时间图象等,注重基础,旨在考查学生对基础知识的掌握.
24.在2L密闭容器内,800℃时反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:
时间(s)
0
1
2
3
4
5
n(NO)(mol)
0.020
0.01.
0.008
0.007
0.007
0.007
(1)已知:K300℃>K350℃,写出该反应的平衡常数表达式:K=_________________,关于该反应的下列说法中,正确的是
A.△H>0,△S>0 B.△H>0,△S<0
C.△H<0,△S<0 D.△H<0,△S>0
(2)下图中表示NO2的变化的曲线是____________________,用O2表示从0-2s内该反应的平均速率v=_______________。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是__________。
A.v(NO2)=2v(O2) B.容器内压强保持不变
C.v (NO)=2v(O2) D.容器内密度保持不变
(4)下列措施中能使n(NO2)/n(NO)增大的有____。(填字母)
A.升高温度 B.加入催化剂
C.不断充入O2 D.充入He(g),使体系总压强增大
【答案】 (1). K=c2(NO2)/[c2(NO).c(O2)] (2). C (3). b (4). 0.0015mol/(L.s) (5). B C
【解析】
【详解】:(1)可逆反应2NO(g)+ O2(g)2NO2(g)的平衡常数K=c2(NO2)/[c2(NO).c(O2)],根据已知 K300℃>K350℃,说明升高温度平衡向逆反应移动,故正反应是放热反应△H <0,又因为反应后气体变少,所以△S<0;因此C符合题意。答案是: K=c2(NO2)/[c2(NO).c(O2)] C;
(2)由方程式2NO(g)+ O2(g)2NO2(g)和图像可以知道,平衡时浓度的变化量△c(NO) : △c(O):△c(NO2)=2:1:2,由表中数据可以知道,平衡时△c(NO)=(0.02mol-0.007mol)/2L=0.00625mol/L,曲线b平衡时的浓度为0.00625mol/L,故曲线b表示NO2的浓度变化,
由图中数据可以知2s内NO的浓度变化量为0.01mol/L-0.004mol/L=0.006mol/L,故v(NO)= 0.006mol.L-1 /2s=0.003mol/(L.s) ,根据速率之比等于化学计量数之比,故v(O2)=1/2 v(NO)=1/2=0.0015mol/(L.s),因此,本题答案是:b; 0.0015mol/(L.s)。
(3)A.未指明正逆速率,若都为同一方向速率,始终都存在v(NO2)=2v(O2)关系,故不能说明到达平衡,若为不同方向的速率,速率之比等于化学计量数之比,说明到达平衡,故A错误;B.随反应进行气体的物质的量减小,压强增减小,容器内压强保持不变,说明到达平衡,所以B选项是正确的;C.不同物质表示的正逆速率之比等于化学计量数之比,反应到达平衡,故v逆 (NO)=2v正 (O2),说明到达平衡,而v (NO)=2v(O2)不能说明到达平衡,所以C选项是错误的;D.反应混合气体的质量不变,容器的体积不变,密度始终不变,故容器内物质的密度保持不变,不能说明到达平衡,故D错误;所以B选项是正确的。
(4)因为2NO(g)+O2(g)2NO2(g) K300℃>K350℃,所以正反应是放热反应适当升高温度,反应速率增大,平衡向逆反应移动,故A不符合题意;B.选择高效的催化剂,增大反应速率,不影响平衡移动,故B不符合题意;C.增大O2的浓度,反应速率增大,平衡向正反应移动,所以C选项正确; D.充入He(g),使体系总压强增大,但不影响分压,平衡混合物中各组分的浓度保持不变,故平衡不移动,D不符合题意;所以答案为C。
【点睛】(1)化学平衡常数,是指在一定温度下,可逆反应都达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值,据此书写; K300℃>K350℃,说明升高温度平衡向逆反应移动,故正反应是放热反应;(3)根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态。
25.50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是______________________。
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是_________________。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值____________(填“偏大”“偏
小”“无影响” )。
(4)倒入NaOH溶液的正确操作是_________________________,使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是___________________________。平行地做一次这样的实验需要测定_____次温度。
(5)三次平行操作测得的数据中,起始时盐酸与烧碱溶液温度相同,而终止温度与起始温度之差(t2-t1)分别为①2.3 ℃,②2.4 ℃,③2.9 ℃,则最终代入计算式的温度差的平均值为________ ℃。已知水的比热容为C为4.18J/(g·℃),稀盐酸和稀氢氧化钠溶液的密度别为ρ1、ρ2用量均为VmL,混合前溶液的平均温度为t1,混合溶液的最高温度为t2,则中和热ΔH=____________________ kJ/mol(请写出简化的代数式,否则不给分)。
(6)实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量_________(填“相等”“不相等”),所求中和热________(填“相等”“不相等”),用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会_______________。(填“偏大”“偏小”“无影响”)
【答案】 (1). 环形玻璃搅拌棒 (2). 减少热量损失 (3). 偏小 (4). 略 (5). 略 (6). 略 (7). 23.5℃ (8). (9). 不相等 (10). 【答题空10】相等 (11). 偏小
【解析】
(1)根据量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌器;
(2)中和热测定实验成败的关键是保温工作,大小烧杯之间填满碎纸条的作用是:防止热量损失;
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,会有一部分热量散失,求得的中和热数值将会减小;
(4)倒入氢氧化钠溶液时,必须一次迅速的倒入,目的是减少热量的散失,不能分几次倒入氢氧化钠溶液,否则会导致热量散失,影响测定结果;用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动;温度计是测量温度的,不能使用温度计搅拌;也不能轻轻地振荡烧杯,否则可能导致液体溅出或热量散失,影响测定结果;更不能打开硬纸片用玻璃棒搅拌,否则会有热量散失;平行地做一次这样的实验需要测定起始时盐酸、氢氧化钠溶液的温度、终止时溶液温度(最高点)。
(5) 终止温度与起始温度之差(t2-t1)分别为①2.3 ℃,②2.4 ℃,③2.9 ℃,其中③的数据偏离值较大舍去,温度差的平均值为2.35℃;50mL的0.50mol/L盐酸与50mL的0.55mol/L氢氧化钠溶液的质量和为m=VmL×p1g/cm3+ VmL×p2g/cm3,c=4.18J/(g•℃),代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出热量Q=4.18J/(g•℃)×(VmL×p1g/cm3+ VmL×p2g/cm3)×(t2—t1) ℃/0.025mol。
(6)反应放出热量的多少与所用酸、碱的用量有关,若用60mL0.25mol•L-1H2SO4溶液跟50mL0.55mol•L-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增多,所放出的热量偏高,故答案为:不相等;因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1mol H2O所放出的热量,与酸碱的用量无关,所求中和热不变;氨水为弱碱,电离过程为吸热过程,所以用氨水代替稀氢氧化钠溶液反应,反应放出的热量小于57.3kJ;故答案为:偏小。
26.在恒温恒压下,向体积为2 L密闭容器中充入4mol SO2和2mol O2,生如下反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H<0。2min后,反应达到平衡,生成SO3为2mol。则0~2 min内v(SO3)__________________,平衡后容器中SO2的浓度________________,SO2的转化率为___________________,在此温度下该反应的平衡常数____________________________。
【答案】 (1). 0.5mol/(L·min) (2). 1mol/L (3). 50% (4). 2
【解析】
ν(SO3)== Δc(SO3)/ Δt=2mol/2L÷2 min=0.5mol/(L·min)。
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)
起始浓度(mol/L) 2 1 0
转化浓度(mol/L) 1 0.5 1
平衡浓度(mol/L) 1 0.5 1
平衡后容器中SO2的浓度为1mol/L;SO2的转化率==转化浓度/起始浓度==1/2=50%;温度下该反应的平衡常数K==c2(SO3)/ c2(SO2) c(O2)==2。
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