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【化学】黑龙江省大庆实验中学2018-2019学年高二10月月考 试卷
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黑龙江省大庆实验中学2018-2019学年高二10月月考
说明:1. 本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试时间90分钟。
2. 可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16
第Ⅰ卷 选择题(共48分)
一、单项选择题(本题包括15小题,每小题2分,共30分,每小题只有一个选项符合题意。)
1.下列说法正确的是( )
A.500℃、30MPa下,将0.5mol N2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为:
B.甲烷的燃烧热为-890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH= —890.3kJ·mol-1
C. 原电池中发生的反应达到平衡时,该电池仍有电流产生
D. 500 mL 2.0 mol·L-1的HCl(aq)和500 mL 2.0 mol·L-1的NaOH(aq)反应,产生的热量等于57.3 kJ
2.在做中和热实验测定中和热时,应使用的仪器正确的组合是( )
①天平 ②量筒 ③烧杯 ④容量瓶 ⑤温度计 ⑥试管 ⑦酒精灯
A.①②④⑤ B.②③⑤ C.②③④⑦ D.全部
3.把下列四种溶液分别加入四个盛有10mL2mol·L-1盐酸的烧杯中,均加水稀释到50mL,此时X和盐酸缓慢反应,其中反应最快的是( )
A.10 ℃ 20 mL 3 mol·L-1的X溶液
B.20 ℃ 30 mL 2 mol·L-1的X溶液
C.20 ℃ 10 mL 4 mol·L-1的X溶液
D.10 ℃ 10 mL 2 mol·L-1的X溶液
4.一定量的锌粒与足量稀硫酸反应,向反应混合液中加入某些物质,下列判断正确的是( )
A. 加入少量水,产生速率减小,H2体积不变
B. 加入NH4HSO4固体,产生H2速率不变,H2体积不变
C. 加入CH3COONa固体,产生H2速率减小,H2体积减小
D. 滴加少量CuSO4溶液,产生H2速率变大,H2体积不变
5.己知丙烷的燃烧热ΔH=—2215kJ·mol-1,若一定量的丙烷完全燃烧后生成18g水,则放出的热量约为( )
A. 55 kJ B.220 kJ C. 553 kJ D.1108 kJ
6. 一定温度下,反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),在密闭容器中进行,一段时间后达到平衡,下列措施不能使平衡发生移动的是( )
①增加C的物质的量 ②保持容器容积不变,充入N2使体系压强增大 ③将容器的容积缩小一半 ④保持压强不变,充入N2使容器容积变大
A. ①② B.②③ C.①④ D.③④
7.下列图像不符合反应Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g) ΔH<0 的是( )(图中v是速率,φ为混合物中H2的体积百分含量)。
8.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.由NO2和N2O4组成的平衡体系加压后,颜色先变深后变浅
B.500℃有利于提高工业合成氨的产率
C.黄绿色的氯水光照后颜色变浅
D.在含有Fe(SCN)3的红色溶液中加铁粉,振荡静置,溶液颜色变浅或褪去
9.在密闭容器中发生如下反应:mA(g)+nB(g)pC(g),达到平衡后,保持温度不变,将气体体积缩小到原来的一半,当达到新平衡时,C的浓度为原来1.9倍,下列说法正确的是( )
A.m+n>p B.平衡向正反应方向移动
C.A的转化率降低 D.C的体积分数增大
10.某温度下,在2L的密闭容器中,加入1molX(g)和2molY(g)发生反应:X(g)+m Y(g)3Z(g),平衡时,X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1molZ(g),再次达到平衡后,X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是( )
A.m=2
B.两次平衡的平衡常数相同
C.X与Y的平衡转化率之比为1:1
D.第二次平衡时,Z的浓度为0.4 mol·L-1
11.某反应的反应过程中能量变化如图 所示(图中E1 表示正反应的活化能,E2 表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是( )
A.该反应为放热反应
B.催化剂能改变该反应的焓变
C.催化剂能降低该反应的活化能
D.逆反应的活化能大于正反应的活化能
12.SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S—F键。已知:1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ,断裂1 mol F—F、S—F键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)+3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为( )
A.-1780 kJ/mol B.-1220 kJ/mol C.-450 kJ/mol D.+430 kJ/mol
13.以NA代表阿伏加德罗常数的数值,则关于热化学方程式C2H2(g)+O2(g)===2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1300 kJ·mol-1的说法中,正确的是( )
A.转移10NA个电子时,该反应放出1300 kJ的能量
B.生成NA个液态水分子时,吸收1300 kJ的能量
C.有2NA个碳氧共用电子对生成时,放出1300 kJ的能量
D.有10NA个碳氧共用电子对生成时,放出1300 kJ的能量
14.X、Y、Z三种气体,取X和Y按1︰1的物质的量之比混合,放入密闭容器中发生如下反应:X+2Y2Z ,达到平衡后,测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3︰2,则Y的转化率最接近于( )
A.33% B.40% C.50% D.67%
15.已知H2的燃烧热为ΔH=-285.8 kJ·mol-1,CO的燃烧热为ΔH=-282.8 kJ·mol-1;现有H2和CO组成的混合气体5.6 L(标准状况),经充分燃烧后,放出总热量为71.15 kJ,并生成液态水。下列说法正确的是( )
A.CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-282.8 kJ·mol-1
B.H2燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
C.燃烧前混合气体中CO的体积分数为60%
D.燃烧后的产物全部与足量的过氧化钠作用可产生0.125 mol O2
二、多项选择题(本题包括6小题,每小题3分,共18分。每道题最多有2个选项符合题意。)
16.已经298K、101kPa时,下列说法不正确的是( )
反应1:4Fe(s)+3O2(g) = 2Fe2O3 (s) ΔH1 =-1648 kJ/mol
反应2:C(s) + O2 (g) = CO2 (g) ΔH2 = -393 kJ/mol
反应3:2Fe(s)+2C(s) +3O2(g) = 2FeCO3(s) ΔH3 =-1480 kJ/mol
反应4:2FeCO3(s) +1/2O2(g) =2CO2(g) +Fe2O3(s) ΔH4
A. 上述反应1.2.3.4在热力学上自发趋势都很大
B. 反应1和3在较低温度下能自发反应,反应4是熵增反应
C. 自发反应代表反应一定能发生,可以判断过程的方向,但不能确定过程发生的速率
D. 反应1表示铁在氧气中燃烧的热化学方程式
17.一定量的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
18.一定条件下,在密闭恒容的容器中,能表示反应达到化学平衡状态的是( )
3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g) ΔH=-Q(Q>0)
A.v逆(N2)=3v正(H2) B.v正(HCl)=4v正(SiCl4)
C.混合气体密度保持不变 D.c(N2):c(H2):c(HCl)保持不变
19.一定温度下,在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应 2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)(正反应放热),相关数据如下,下列说法正确的是( )
容器 1
容器 2
容器 3
反应温度 T/K
700
700
800
反应物投入量
2molSO2、 1molO2
4molSO3
2molSO2、 1molO2
平衡ν正(SO2 )/mol·L-1·s-1
ν1
ν1
ν1
平衡 c(SO3 )/ mol·L-1
c1
c2
c3
平衡体系总压强 p/Pa
p1
p2
p3
物质的平衡转化率ɑ
α1(SO2)
α2(SO3)
α3(SO2)
平衡常数 K
K1
K2
K3
A. ν1<ν2,c2<2c1 B.K1>K3,p2>2p3
C.ν1< ν3,α1(SO2) > α3(SO2) D.c2>2c3,α2(SO3) +α3(SO2)<1
20.温度为T时,向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5,反应PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表,下列说法正确的是( )
t / s
0
50
150
250
350
n(PCl3) / mol
0
0. 16
0. 19
0. 20
0. 20
A.反应在前50 s 的平均速率ν(PCl3)= 0. 0032 mol·L-1·s-1
B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(PCl3)= 0. 11 mol·L-1,则反应的ΔH<0
C.相同温度下,起始时向容器中充入1. 0 mol PCl5、0. 20 mol PCl3 和0. 20 mol Cl2,反应达到平衡前ν(正)>ν(逆)
D.相同温度下,起始时向容器中充入2. 0 mol PCl3 和2. 0 mol Cl2,达到平衡时,PCl3 的转化率大于80%
21.羰基法提纯粗镍涉及的两步反应依次为:
(1)Ni(s)+4CO(g)Ni (CO)4(g) ΔH < 0 (2)Ni(CO)4(g) Ni(s)+4CO(g)
下列说法正确的是( )
A. T1
B. 可通过高压的方式提高反应(1)中Ni(CO4)的产率
C. 反应(2)平衡后,降低温度,CO浓度减小
D. 升温,反应(1)的气体平均相对分子质量增大
第Ⅱ卷 非选择题 (共52分)
三、 填空题(本题包括4大题,共52分)
22.(10分)某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法,研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00 mol·L-1、2.00 mol·L-1,大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格,实验温度为298 K、308 K,每次实验HNO3的用量为25.0 mL、大理石用量为10.00 g。
(1)请完成以下实验设计表,并在实验目的一栏中填出对应的实验编号:
实验编号
T/K
大理石规格
HNO3浓度/mol·L-1
实验目的
①
298
粗颗粒
2.00
(Ⅰ)实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响;
(Ⅱ)实验①和③探究温度对该反应速率的影响;
(Ⅲ)实验①和④探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响;
②
③
④
(2)实验装置如图1所示,如何检验该装置的气密性
图1 图2
(3) 实验①中CO2质量随时间变化的关系见下图2:依据反应方程式CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O,计算实验①在70-90 s范围内HNO3的平均反应速率
(4) 请在答题卡的框图中,画出实验②、③和④中CO2质量随时间变化关系的预期结果示意图。
23.(16分)合成氨工业在国民生产中有重要意义。回答下列问题:
(1)在恒温恒压条件下,在装置中发生合成氨的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ,下列说法正确的是( )(填字母)
A. 气体体积不再变化,则已经平衡
B. 气体密度不再变化,可能尚未达到平衡
C. 平衡后,向装置中通入氩气,压强不变,平衡不移动
D. 平衡后,压缩体积,则生成更多的氨气
E. 催化剂可以提高生产氨气的产率
(2)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH = —92.0 kJ·mol-1,恒容时,体系中各物质浓度随时间变化曲线如图1所示。
图1 图2
①25min时采取的措施是 。
②三个时间段分别是改变一个条件引起的平衡移动,平衡时平衡常数KⅠ、KⅡ、KⅢ的大小关系 。
③在实际工业生产中和①中措施的目的相同的其他措施还有 (写两条)
(3)①合成氨工艺生产中间环节产生的CO会导致催化剂中毒,常用铜液[醋酸二氨合铜(Ⅰ)、氨水]吸收,Cu(NH3)2Ac + CO + NH3 [Cu(NH3)3CO]Ac ΔH<0。简述吸收CO及铜液再生的操作步骤(注明吸收和再生的条件)__________________________________________________________________________
②如果要提高上述反应的反应速率,且提高氨气的转化率,可采取的措施有( )
a. 加压 b.加催化剂 c.升温 d.及时移走产物
(4)①用氨气制取尿素[CO(NH2)2]的反应为:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g) ΔH<0。
已知该反应的v (正)=k(正)c2(NH3)c(CO2),v (逆)=k(逆)c(H2O),k(正)和k(逆)为速率常数,则平衡常数K与k(正)、k(逆)的关系式是
②实际生产中,原料气带有水蒸气,图2表示CO2转化率与氨碳比、水碳比的变化关系。
a. 曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的水碳比最大的是 。
b.测得B点氨的转化率为40%,则X1= 。
24. (11分)CrO42−和Cr2O72−在溶液中可相互转化。室温下,初始浓度为1.0 mol·L−1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72−)随c(H+)的变化如图所示。
(1)用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应____________。
(2)由图可知,溶液酸性增大,CrO42−的平衡转化率__________(填“增大“减小”或“不变”),溶液中c(Cr2O72-)与c(CrO42-)的比值将 (填“增大”“减小”或“不变”)。根据A点数据,计算出该转化反应的平衡常数为 (水的浓度不计入平衡常数表达式)。
(3)升高温度,溶液中CrO42−的平衡转化率减小,则该反应的ΔH_________0(填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)向K2Cr2O7溶液中加入AgNO3溶液,发生离子互换反应,生成砖红色沉淀且溶液的pH下降,生成的砖红色沉淀的化学式为 。
(5)+6价铬的化合物毒性较大,草酸能将其中的转化为,反应的离子方程式为______________。
25. (15分)对温室气体CO2进行减排和综合治理具有重要意义。回答下列问题:
Ⅰ. O2辅助的Al~CO2电池工作原理如图所示。该电池电容量大,能有效利用CO2,电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。
(1)电池的负极反应式: 。
电池的正极反应式:6O2+6e−6O2−
6CO2+6O2−3C2O42− + 6O2
(2)反应过程中O2的作用是________。
(3)该电池的总反应式: 。
Ⅱ. CH4-CO2催化重整不仅对温室气体的减排具有重要意义,还可以得到合成气(CO和H2)。
已知:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH1 =+206.2 kJ/mol K1
CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) ΔH2 = +165.0 kJ/mol K2
(4)写出该催化重整反应的热化学方程式 。
K= (用 K1 、K2表示)
(5)恒温恒压下,向容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应,此时体积为2 L,一段时间后达到平衡时,CO2的转化率是50%,其平衡常数为_______。
(6)分别在VL恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4和CO2各1 mol的混合气体让其发生催化重整反应。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是_______(填“A” 或“B ”)。
(7)在某一给定进料比的情况下,温度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图:
若要达到H2物质的量分数>65%、CO的物质的量分数<10%,以下条件中最合适的是 。
A.600℃,0.9Mpa B.700℃,0.9MPa C.800℃,1.5Mpa D.1000℃,1.5MPa
参考答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
D
B
B
A
C
A
A
B
C
D
C
B
A
D
D
16
17
18
19
20
21
CD
BC
CD
CD
CD
BC
22.(10分)
(1)(3分)
实验编号
T/K
大理石规格
HNO3浓度/mol·L-1
实验目的
①
298
粗颗粒
2.00
⑴实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响;
⑵实验①和③探究温度对该反应速率的影响。
⑶实验①和④探究大理石规格(粗、细)对该反应的影响。
②
298
粗颗粒
1.00
③
308
粗颗粒
2.00
④
298
细颗粒
2.00
(2) 关闭分液漏斗活塞,向外拉或向内推分液漏斗的活塞,若一段时间后松开手,活塞又回到原来的位置,则证明装置气密性良好。(2分)
(3)Δc(HNO3)== 1/110=0.009mol·L-1·s-1 (2分)
(4)(3分趋势对即可分)
23. (16分)
(1)AD(2分)
(2)①将N2从反应体系中分离出去 (1分)②KⅢ >KⅠ=KⅡ (2分)
③高压、原料气循环利用(2分)
(3)①低温加压下吸收CO,然后将铜洗液转移至另一容器中,高温低压下释放CO,然后将铜洗液循环利用。(2分)
②a(2分)
(4)①K=k(正)/k(逆) (2分) ②a.Ⅲ(1分) b.3(2分)
24.(11分)
(1)2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O(2分)
(2)增大 (1分)、增大(1分)、1.0*1014(2分)
(3)小于(1分)
(4)Ag2CrO4(2分)
(5)3H2C2O4 + Cr2O72-+ 8H+ = 2Cr3+ + 7H2O +6CO2(2分)
25.(15分)
Ⅰ(1)Al–3e–=Al3+(或2Al–6e–=2Al3+)(2分) (2) 催化剂(1分)
(3) 2Al+6CO2=Al(C2O4)3(2分)
Ⅱ (4)CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH2 =+247.4 kJ/mol(2分)
K=K12/K2 (2分)
(5)0. 1875 mol2/ L2(2分) (6)B (2分) (7)B (2分)
说明:1. 本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试时间90分钟。
2. 可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16
第Ⅰ卷 选择题(共48分)
一、单项选择题(本题包括15小题,每小题2分,共30分,每小题只有一个选项符合题意。)
1.下列说法正确的是( )
A.500℃、30MPa下,将0.5mol N2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为:
B.甲烷的燃烧热为-890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH= —890.3kJ·mol-1
C. 原电池中发生的反应达到平衡时,该电池仍有电流产生
D. 500 mL 2.0 mol·L-1的HCl(aq)和500 mL 2.0 mol·L-1的NaOH(aq)反应,产生的热量等于57.3 kJ
2.在做中和热实验测定中和热时,应使用的仪器正确的组合是( )
①天平 ②量筒 ③烧杯 ④容量瓶 ⑤温度计 ⑥试管 ⑦酒精灯
A.①②④⑤ B.②③⑤ C.②③④⑦ D.全部
3.把下列四种溶液分别加入四个盛有10mL2mol·L-1盐酸的烧杯中,均加水稀释到50mL,此时X和盐酸缓慢反应,其中反应最快的是( )
A.10 ℃ 20 mL 3 mol·L-1的X溶液
B.20 ℃ 30 mL 2 mol·L-1的X溶液
C.20 ℃ 10 mL 4 mol·L-1的X溶液
D.10 ℃ 10 mL 2 mol·L-1的X溶液
4.一定量的锌粒与足量稀硫酸反应,向反应混合液中加入某些物质,下列判断正确的是( )
A. 加入少量水,产生速率减小,H2体积不变
B. 加入NH4HSO4固体,产生H2速率不变,H2体积不变
C. 加入CH3COONa固体,产生H2速率减小,H2体积减小
D. 滴加少量CuSO4溶液,产生H2速率变大,H2体积不变
5.己知丙烷的燃烧热ΔH=—2215kJ·mol-1,若一定量的丙烷完全燃烧后生成18g水,则放出的热量约为( )
A. 55 kJ B.220 kJ C. 553 kJ D.1108 kJ
6. 一定温度下,反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),在密闭容器中进行,一段时间后达到平衡,下列措施不能使平衡发生移动的是( )
①增加C的物质的量 ②保持容器容积不变,充入N2使体系压强增大 ③将容器的容积缩小一半 ④保持压强不变,充入N2使容器容积变大
A. ①② B.②③ C.①④ D.③④
7.下列图像不符合反应Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g) ΔH<0 的是( )(图中v是速率,φ为混合物中H2的体积百分含量)。
8.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.由NO2和N2O4组成的平衡体系加压后,颜色先变深后变浅
B.500℃有利于提高工业合成氨的产率
C.黄绿色的氯水光照后颜色变浅
D.在含有Fe(SCN)3的红色溶液中加铁粉,振荡静置,溶液颜色变浅或褪去
9.在密闭容器中发生如下反应:mA(g)+nB(g)pC(g),达到平衡后,保持温度不变,将气体体积缩小到原来的一半,当达到新平衡时,C的浓度为原来1.9倍,下列说法正确的是( )
A.m+n>p B.平衡向正反应方向移动
C.A的转化率降低 D.C的体积分数增大
10.某温度下,在2L的密闭容器中,加入1molX(g)和2molY(g)发生反应:X(g)+m Y(g)3Z(g),平衡时,X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1molZ(g),再次达到平衡后,X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是( )
A.m=2
B.两次平衡的平衡常数相同
C.X与Y的平衡转化率之比为1:1
D.第二次平衡时,Z的浓度为0.4 mol·L-1
11.某反应的反应过程中能量变化如图 所示(图中E1 表示正反应的活化能,E2 表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是( )
A.该反应为放热反应
B.催化剂能改变该反应的焓变
C.催化剂能降低该反应的活化能
D.逆反应的活化能大于正反应的活化能
12.SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S—F键。已知:1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ,断裂1 mol F—F、S—F键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)+3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为( )
A.-1780 kJ/mol B.-1220 kJ/mol C.-450 kJ/mol D.+430 kJ/mol
13.以NA代表阿伏加德罗常数的数值,则关于热化学方程式C2H2(g)+O2(g)===2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1300 kJ·mol-1的说法中,正确的是( )
A.转移10NA个电子时,该反应放出1300 kJ的能量
B.生成NA个液态水分子时,吸收1300 kJ的能量
C.有2NA个碳氧共用电子对生成时,放出1300 kJ的能量
D.有10NA个碳氧共用电子对生成时,放出1300 kJ的能量
14.X、Y、Z三种气体,取X和Y按1︰1的物质的量之比混合,放入密闭容器中发生如下反应:X+2Y2Z ,达到平衡后,测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3︰2,则Y的转化率最接近于( )
A.33% B.40% C.50% D.67%
15.已知H2的燃烧热为ΔH=-285.8 kJ·mol-1,CO的燃烧热为ΔH=-282.8 kJ·mol-1;现有H2和CO组成的混合气体5.6 L(标准状况),经充分燃烧后,放出总热量为71.15 kJ,并生成液态水。下列说法正确的是( )
A.CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-282.8 kJ·mol-1
B.H2燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
C.燃烧前混合气体中CO的体积分数为60%
D.燃烧后的产物全部与足量的过氧化钠作用可产生0.125 mol O2
二、多项选择题(本题包括6小题,每小题3分,共18分。每道题最多有2个选项符合题意。)
16.已经298K、101kPa时,下列说法不正确的是( )
反应1:4Fe(s)+3O2(g) = 2Fe2O3 (s) ΔH1 =-1648 kJ/mol
反应2:C(s) + O2 (g) = CO2 (g) ΔH2 = -393 kJ/mol
反应3:2Fe(s)+2C(s) +3O2(g) = 2FeCO3(s) ΔH3 =-1480 kJ/mol
反应4:2FeCO3(s) +1/2O2(g) =2CO2(g) +Fe2O3(s) ΔH4
A. 上述反应1.2.3.4在热力学上自发趋势都很大
B. 反应1和3在较低温度下能自发反应,反应4是熵增反应
C. 自发反应代表反应一定能发生,可以判断过程的方向,但不能确定过程发生的速率
D. 反应1表示铁在氧气中燃烧的热化学方程式
17.一定量的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
18.一定条件下,在密闭恒容的容器中,能表示反应达到化学平衡状态的是( )
3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g) ΔH=-Q(Q>0)
A.v逆(N2)=3v正(H2) B.v正(HCl)=4v正(SiCl4)
C.混合气体密度保持不变 D.c(N2):c(H2):c(HCl)保持不变
19.一定温度下,在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应 2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)(正反应放热),相关数据如下,下列说法正确的是( )
容器 1
容器 2
容器 3
反应温度 T/K
700
700
800
反应物投入量
2molSO2、 1molO2
4molSO3
2molSO2、 1molO2
平衡ν正(SO2 )/mol·L-1·s-1
ν1
ν1
ν1
平衡 c(SO3 )/ mol·L-1
c1
c2
c3
平衡体系总压强 p/Pa
p1
p2
p3
物质的平衡转化率ɑ
α1(SO2)
α2(SO3)
α3(SO2)
平衡常数 K
K1
K2
K3
A. ν1<ν2,c2<2c1 B.K1>K3,p2>2p3
C.ν1< ν3,α1(SO2) > α3(SO2) D.c2>2c3,α2(SO3) +α3(SO2)<1
20.温度为T时,向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5,反应PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表,下列说法正确的是( )
t / s
0
50
150
250
350
n(PCl3) / mol
0
0. 16
0. 19
0. 20
0. 20
A.反应在前50 s 的平均速率ν(PCl3)= 0. 0032 mol·L-1·s-1
B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(PCl3)= 0. 11 mol·L-1,则反应的ΔH<0
C.相同温度下,起始时向容器中充入1. 0 mol PCl5、0. 20 mol PCl3 和0. 20 mol Cl2,反应达到平衡前ν(正)>ν(逆)
D.相同温度下,起始时向容器中充入2. 0 mol PCl3 和2. 0 mol Cl2,达到平衡时,PCl3 的转化率大于80%
21.羰基法提纯粗镍涉及的两步反应依次为:
(1)Ni(s)+4CO(g)Ni (CO)4(g) ΔH < 0 (2)Ni(CO)4(g) Ni(s)+4CO(g)
下列说法正确的是( )
A. T1
C. 反应(2)平衡后,降低温度,CO浓度减小
D. 升温,反应(1)的气体平均相对分子质量增大
第Ⅱ卷 非选择题 (共52分)
三、 填空题(本题包括4大题,共52分)
22.(10分)某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法,研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00 mol·L-1、2.00 mol·L-1,大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格,实验温度为298 K、308 K,每次实验HNO3的用量为25.0 mL、大理石用量为10.00 g。
(1)请完成以下实验设计表,并在实验目的一栏中填出对应的实验编号:
实验编号
T/K
大理石规格
HNO3浓度/mol·L-1
实验目的
①
298
粗颗粒
2.00
(Ⅰ)实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响;
(Ⅱ)实验①和③探究温度对该反应速率的影响;
(Ⅲ)实验①和④探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响;
②
③
④
(2)实验装置如图1所示,如何检验该装置的气密性
图1 图2
(3) 实验①中CO2质量随时间变化的关系见下图2:依据反应方程式CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O,计算实验①在70-90 s范围内HNO3的平均反应速率
(4) 请在答题卡的框图中,画出实验②、③和④中CO2质量随时间变化关系的预期结果示意图。
23.(16分)合成氨工业在国民生产中有重要意义。回答下列问题:
(1)在恒温恒压条件下,在装置中发生合成氨的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ,下列说法正确的是( )(填字母)
A. 气体体积不再变化,则已经平衡
B. 气体密度不再变化,可能尚未达到平衡
C. 平衡后,向装置中通入氩气,压强不变,平衡不移动
D. 平衡后,压缩体积,则生成更多的氨气
E. 催化剂可以提高生产氨气的产率
(2)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH = —92.0 kJ·mol-1,恒容时,体系中各物质浓度随时间变化曲线如图1所示。
图1 图2
①25min时采取的措施是 。
②三个时间段分别是改变一个条件引起的平衡移动,平衡时平衡常数KⅠ、KⅡ、KⅢ的大小关系 。
③在实际工业生产中和①中措施的目的相同的其他措施还有 (写两条)
(3)①合成氨工艺生产中间环节产生的CO会导致催化剂中毒,常用铜液[醋酸二氨合铜(Ⅰ)、氨水]吸收,Cu(NH3)2Ac + CO + NH3 [Cu(NH3)3CO]Ac ΔH<0。简述吸收CO及铜液再生的操作步骤(注明吸收和再生的条件)__________________________________________________________________________
②如果要提高上述反应的反应速率,且提高氨气的转化率,可采取的措施有( )
a. 加压 b.加催化剂 c.升温 d.及时移走产物
(4)①用氨气制取尿素[CO(NH2)2]的反应为:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g) ΔH<0。
已知该反应的v (正)=k(正)c2(NH3)c(CO2),v (逆)=k(逆)c(H2O),k(正)和k(逆)为速率常数,则平衡常数K与k(正)、k(逆)的关系式是
②实际生产中,原料气带有水蒸气,图2表示CO2转化率与氨碳比、水碳比的变化关系。
a. 曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的水碳比最大的是 。
b.测得B点氨的转化率为40%,则X1= 。
24. (11分)CrO42−和Cr2O72−在溶液中可相互转化。室温下,初始浓度为1.0 mol·L−1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72−)随c(H+)的变化如图所示。
(1)用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应____________。
(2)由图可知,溶液酸性增大,CrO42−的平衡转化率__________(填“增大“减小”或“不变”),溶液中c(Cr2O72-)与c(CrO42-)的比值将 (填“增大”“减小”或“不变”)。根据A点数据,计算出该转化反应的平衡常数为 (水的浓度不计入平衡常数表达式)。
(3)升高温度,溶液中CrO42−的平衡转化率减小,则该反应的ΔH_________0(填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)向K2Cr2O7溶液中加入AgNO3溶液,发生离子互换反应,生成砖红色沉淀且溶液的pH下降,生成的砖红色沉淀的化学式为 。
(5)+6价铬的化合物毒性较大,草酸能将其中的转化为,反应的离子方程式为______________。
25. (15分)对温室气体CO2进行减排和综合治理具有重要意义。回答下列问题:
Ⅰ. O2辅助的Al~CO2电池工作原理如图所示。该电池电容量大,能有效利用CO2,电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。
(1)电池的负极反应式: 。
电池的正极反应式:6O2+6e−6O2−
6CO2+6O2−3C2O42− + 6O2
(2)反应过程中O2的作用是________。
(3)该电池的总反应式: 。
Ⅱ. CH4-CO2催化重整不仅对温室气体的减排具有重要意义,还可以得到合成气(CO和H2)。
已知:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH1 =+206.2 kJ/mol K1
CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) ΔH2 = +165.0 kJ/mol K2
(4)写出该催化重整反应的热化学方程式 。
K= (用 K1 、K2表示)
(5)恒温恒压下,向容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应,此时体积为2 L,一段时间后达到平衡时,CO2的转化率是50%,其平衡常数为_______。
(6)分别在VL恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4和CO2各1 mol的混合气体让其发生催化重整反应。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是_______(填“A” 或“B ”)。
(7)在某一给定进料比的情况下,温度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图:
若要达到H2物质的量分数>65%、CO的物质的量分数<10%,以下条件中最合适的是 。
A.600℃,0.9Mpa B.700℃,0.9MPa C.800℃,1.5Mpa D.1000℃,1.5MPa
参考答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
D
B
B
A
C
A
A
B
C
D
C
B
A
D
D
16
17
18
19
20
21
CD
BC
CD
CD
CD
BC
22.(10分)
(1)(3分)
实验编号
T/K
大理石规格
HNO3浓度/mol·L-1
实验目的
①
298
粗颗粒
2.00
⑴实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响;
⑵实验①和③探究温度对该反应速率的影响。
⑶实验①和④探究大理石规格(粗、细)对该反应的影响。
②
298
粗颗粒
1.00
③
308
粗颗粒
2.00
④
298
细颗粒
2.00
(2) 关闭分液漏斗活塞,向外拉或向内推分液漏斗的活塞,若一段时间后松开手,活塞又回到原来的位置,则证明装置气密性良好。(2分)
(3)Δc(HNO3)== 1/110=0.009mol·L-1·s-1 (2分)
(4)(3分趋势对即可分)
23. (16分)
(1)AD(2分)
(2)①将N2从反应体系中分离出去 (1分)②KⅢ >KⅠ=KⅡ (2分)
③高压、原料气循环利用(2分)
(3)①低温加压下吸收CO,然后将铜洗液转移至另一容器中,高温低压下释放CO,然后将铜洗液循环利用。(2分)
②a(2分)
(4)①K=k(正)/k(逆) (2分) ②a.Ⅲ(1分) b.3(2分)
24.(11分)
(1)2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O(2分)
(2)增大 (1分)、增大(1分)、1.0*1014(2分)
(3)小于(1分)
(4)Ag2CrO4(2分)
(5)3H2C2O4 + Cr2O72-+ 8H+ = 2Cr3+ + 7H2O +6CO2(2分)
25.(15分)
Ⅰ(1)Al–3e–=Al3+(或2Al–6e–=2Al3+)(2分) (2) 催化剂(1分)
(3) 2Al+6CO2=Al(C2O4)3(2分)
Ⅱ (4)CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH2 =+247.4 kJ/mol(2分)
K=K12/K2 (2分)
(5)0. 1875 mol2/ L2(2分) (6)B (2分) (7)B (2分)
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