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    【化学】贵州省安顺市平坝第一高级中学2018-2019学年高二上学期期中考试(解析版)
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    【化学】贵州省安顺市平坝第一高级中学2018-2019学年高二上学期期中考试(解析版)

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    贵州省安顺市平坝第一高级中学2018-2019学年高二上学期期中考试
    1.在下列各说法中,正确的是
    A. ΔH>0表示放热反应,ΔH<0表示吸热反应
    B. 热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,不可以是分数
    C. 1 mol H2SO4与1 mol Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀时放出的热叫做中和热
    D. 1 mol H2与0.5 mol O2反应生成液态水这时的反应热就是H2的燃烧热
    【答案】D
    【解析】
    【分析】
    A、放热反应的焓变小于0,吸热反应的焓变大于0;
    B、热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,不表示分子数;
    C、中和热是指稀的强酸和强碱反应当生成1mol水时所放出的热量;
    D、燃烧热是指在101K时,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,此时生成的水必须为液态。
    【详解】A、放热反应的焓变小于0,吸热反应的焓变大于0,故ΔH >0表示吸热反应, ΔH <0表示放热反应,故A错误;
    B、热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,不表示分子数,所以可用分数或小数表示,故B错误;
    C、中和热是指稀的强酸和强碱反应当生成1mol水时所放出的热量,而1mol硫酸和1mol氢氧化钡反应时生成了2mol水,故此时放出的热量不是中和热,故C错误;
    D、燃烧热是指在101K时,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,此时生成的水必须为液态,而1mol氢气和0.5mol氧气反应生成液态水,故此时放出的热量一定是燃烧热,故D正确;
    综上所述,本题选D
    2.以下对影响反应方向因素的判断不正确的是( )
    A. 有时焓变对反应的方向起决定性作用
    B. 有时熵变对反应的方向起决定性作用
    C. 焓变和熵变是判断反应方向的两个主要因素
    D. 任何情况下,温度都不可能对反应的方向起决定性作用
    【答案】D
    【解析】
    依据△H-T△S<0,反应能自发进行。说明焓变和熵变是判断反应的两个主要因素,选项C正确;△H <0,△S<0,低温下反应自发进行,则说明此时焓变对反应的方向起决定作用,选项A正确;△H >0,△S>0,高温下反应能自发进行,则熵变对反应的方向起决定作用,选项B正确;如果反应的焓变和熵变的作用相反且相差不大时,温度有可能对反应的方向起决定作用,选项D不正确。答案选D。
    3.已知在1×105 Pa、298 K条件下,2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量,下列热化学方程式正确的是
    A. H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=+242 kJ·mol-1
    B. 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-484 kJ·mol-1
    C. H2O(g)===H2(g)+O2(g) ΔH=+242 kJ·mol-1
    D. 2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=+484 kJ·mol-1
    【答案】C
    【解析】
    【分析】
    A、根据反应放热时焓变符号为负来判断;
    B、根据物质的聚集状态来判断;
    C、根据氢气燃烧生成水蒸气的逆过程为吸热过程来判断;
    D、根据反应放热时焓变符号为负来判断。
    【详解】A、反应为放热反应,此时焓变符号为负,即H2(g)+1/2O2(g) = H2O(g) ΔH=-242 kJ·mol-1,故A错误;
    B、生成的水应该为气态,而不是液态,故B错误;
    C、2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量,则1mol氢气燃烧生成水蒸气放出242 kJ 热量,其逆过程就要吸收这些热量,即H2O(g)===H2(g)+1/2O2(g) ΔH=+242 kJ·mol-1,故C正确;
    D、反应为放热反应,此时焓变符号为负,即2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-484 kJ·mol-1,故D错误;
    综上所述,本题选C。
    4.有下列两个反应:a.C2H2(g)+H2(g)=== C2H4(g) ΔH<0 
    b.2CH4(g)===C2H4(g)+2H2(g) ΔH>0。根据上述变化,判断以下几个热化学方程式:
    ①C(s)+2H2(g)===CH4(g) ΔH=-1/2Q1 kJ/mol 
    ②2C(s)+H2(g)===C2H2(g) ΔH=-Q2 kJ/mol 
    ③2C(s)+2H2(g)===C2H4(g) ΔH=-Q3 kJ/mol,其中Q1、Q2、Q3从大到小的顺序是
    A. Q1>Q3>Q2 B. Q1>Q2>Q3 C. Q2>Q1>Q3 D. Q3>Q2>Q1
    【答案】A
    【解析】
    【详解】当温度降低时,反应a的平衡向正反应方向移动,说明该反应正向为放热反应,△H<0,反应b的平衡向逆反应方向移动,说明该反应正向为吸热反应,△H>0,
    ①C(s)+2H2(g)⇌CH4(g)△H=-1/2Q1kJ/mol;
    ②2C(s)+H2(g)⇌C2H2(g)△H=-Q2kJ/mol;
    ③2C(s)+2H2(g)⇌C2H4(g)△H=-Q3kJ/mol;
    利用盖斯定律,③-②,得到C2H2(g)+H2(g)⇌C2H4(g)△H=Q2-Q3,与题干中的a中的方程式一样,而a中的反应为放热反应,则Q2-Q3<0,所以Q2<Q3;同理:③-①×2,得到2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g)△H=Q1-Q3,与题干中的b中的方程式一样,而b中的反应为吸热反应,则Q1-Q3>0,所以Q1>Q3;因此Q1、Q2、Q3从大到小的顺序是Q1>Q3>Q2;
    综上所述,本题选A。
    5.把下列四种X溶液分别迅速加入四个盛有10 mL 2 mol·L-1盐酸的烧杯中,此时,X和盐酸立刻进行反应,其中初始反应速率最慢的是
    A. 10℃ 10 mL 2 mol·L-1的X溶液 B. 20℃ 10 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 3 mol·L-1的X溶液
    【答案】A
    【解析】
    【详解】一般来讲,温度低、溶液浓度小,反应速率就慢,因此A选项中X溶液与B选项相比,A中温度低;与 C选项相比,A中温度低,溶液浓度小;与 D选项相比,A中浓度小,因此A选项中X溶液与盐酸反应初始反应速率与其它三项相比最慢;A可选;
    综上所述,本题选A。
    6.在一定温度下,下列叙述不是可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡状态标志的是①单位时间内生成a mol A,同时生成3a mol B;②C生成的速率与C分解的速率相等; ③A、B、C的浓度不再变化;④A、B、C的压强不再变化;⑤混合气体的总压强不再变化;⑥A、B、C的分子数之比为1∶3∶2⑦单位时间内消耗a mol A,同时生成3a mol B;⑧混合气体的物质的量不再变化;
    A. ②⑧ B. ①⑥ C. ②④ D. ③⑧
    【答案】B
    【解析】
    【详解】①单位时间内生成a mol A,同时生成3a mol B,因为A、B都是反应物,只能说明逆反应速率关系,不能说明反应达到平衡状态;
    ②C生成的速率与C分解的速率相等,即正反应速率与逆反应速率相等,可以说明反应达到平衡状态;
    ③A、B、C的浓度不再变化,浓度不再改变说明反应达到平衡状态;
    ④A、B、C的压强不再变化,说明A、B、C的浓度不再变化,说明反应达到平衡状态;
    ⑤混合气体的总压强不再变化,说明各物质的浓度不再变化,说明反应达到平衡状态;
    ⑥A、B、C的分子数之比为1∶3∶2,不能说明浓度不再变化,不能说明反应达到平衡状态;
    ⑦单位时间内消耗a mol A,同时生成3a mol B;说明正反应速率等于逆反应速率,可以说明反应达到平衡状态;
    ⑧混合气体的物质的量不再变化,各物质的浓度不发生变化,可以说明反应达到平衡状态;
    结合以上分析可知,①⑥ 错误;
    综上所述,本题选B 。
    【点睛】判断是否达到平衡可以从两方面入手,正逆反应速率是否相等;各反应物和生成物浓度是否改变。
    7.已知下列热化学方程式:
    (1)H2(g)+ 1/2O2(g)==== H2O(g) ΔH1=a kJ/mol
    (2)2H2(g)+O2(g) ==== 2H2O(g) ΔH2=b kJ/mol
    (3)H2(g)+ 1/2O2(g) ==== H2O(l) ΔH3=c kJ/mol
    (4)2H2(g)+O2(g) ==== 2H2O(l) ΔH4=d kJ/mol
    下列关系式正确的是
    A. a<c<0 B. b>d>0 C. 2c=b>0 D. 2c=d<0
    【答案】D
    【解析】
    【详解】A项,反应(3)与(1)方程式计量系数相同,但是(3)生成的是液态水,放出的热量Q更多,而ΔH=-Q,所以c<a<0 ,故A项错误;
    B项,反应(4)与(2)方程式计量系数相同,但是(4)生成的是液态水,放出的热量Q更多,而ΔH=-Q,所以d C项,ΔH=-Q,a是1mol氢气和0.5mol氧气生成1mol气态水蒸气放出的热量的相反数,是负值;b是2mol氢气和1mol氧气生成2mol气态水蒸气放出的热量的相反数,所以有2a=b<0,故C项错误;
    D项,同理可得,2c=d,又上述四个反应都是放热,而ΔH=-Q,所以ΔH<0 ,即2c=d<0,故D项正确。
    综上所述,本题选D。
    【点睛】燃烧反应均为放热放热,所以上述四个反应中a、b、c、d均为负值,即ΔH<0;针对同一个反应,物质的聚集状态不同,物质的量不同,最终都会影响ΔH的大小。
    8.一定温度下,向某密闭容器中加入0.2 mol CO和0.2 mol H2O,发生反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),4 min时反应达到平衡状态,测得,n(CO)∶n(CO2)=3∶2,下列说法正确的是(  )
    A. 缩小容器的体积,混合气体的密度不变
    B. v(CO)=v(CO2)时,表明反应达到平衡状态
    C. 平衡时CO和H2O的转化率相等
    D. 无法计算该条件下反应的化学平衡常数
    【答案】C
    【解析】
    缩小容器的体积,化学平衡不移动,但混合气体的密度变大,A项错误;v(CO)=v(CO2)指的是同一反应方向,不能表示反应已达到平衡状态,B项错误;由于起始充料的量之比与方程式中反应物的化学计量数之比一致,故各反应物的转化率一样,C项正确;由化学平衡常数表达式K===,而根据题意可求出达到平衡状态时,反应体系中CO、H2O、CO2、H2的物质的量,则可求出其平衡常数,D项错误。
    9.不能用勒夏特列原理解释的是
    ①打开雪碧的瓶盖,立即有气体逸出
    ②由H2、I2、HI三种气体组成的平衡体系加压后颜色变深
    ③可用浓氨水和氢氧化钠固体混合来快速制氨
    ④煅烧粉碎的硫铁矿有利于SO2生成
    ⑤使用铁触媒催化剂,使N2和H2的混合气体有利于合成NH3
    ⑥将混合气体中的氨气液化有利于合成氨反应
    ⑦500 ℃左右比室温更有利于合成NH3
    ⑧配制FeCl2溶液时加入少量铁屑
    ⑨实验室常用排饱和和食盐水法收集Cl2
    A. 3项 B. 4项 C. 5项 D. 6项
    【答案】C
    【解析】
    ①溶液中存在二氧化碳的溶解平衡CO2+H2OH2CO3,该反应是可逆反应,所以可以用勒夏特列原理解释,故不选;②由H2+I2=2HI,因为两边气体计量数相等,所以加压平衡不移动,故选;③一水合氨电离出铵根离子和氢氧根离子,存在电离平衡,弱电解质的电离是吸热反应,升高温度促进一水合氨电离,NaOH溶于水放出热量,相当于加热,所以促进氨气制取,故不选;④煅烧粉碎的硫铁矿有利于SO2生成,加快反应速率,但不影响平衡的移动,故选;⑤使用铁触媒,使N2和H2的混合气体有利于合成NH3,催化剂只改变反应速率,不影响平衡的移动,故选;⑥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,可以用平衡移动原理解释,故不选;⑦合成氨放热,温度升高,平衡逆向移动,所以500℃左右比室温不利于合成氨的反应,不能用勒夏特列原理解释,故选;⑧配制FeCl2溶液时加入少量铁屑,防止亚铁被氧化,不能用勒夏特列原理解释,故选;⑨氯气和水的反应方程式为:Cl2+H2O⇌HCl+HClO,该反应是可逆反应,所以可以用勒夏特列原理解释,故不选;故选C。
    点睛:考查了勒夏特列原理的应用,注意影响化学平衡的因素; 勒夏特列原理是指在一个平衡体系中,若改变影响平衡的一个条件,平衡总是要向能够减弱这种改变的方向移动.比如一个可逆反应中,当增加反应物的浓度时,平衡要向正反应方向移动,平衡的移动使得增加的反应物浓度又会逐步减少;但这种减弱不可能消除增加反应物浓度对这种反应物本身的影响,与旧的平衡体系中这种反应物的浓度相比而言,还是增加了。
    10.工业上制备纯硅反应的热化学方程式:SiCl4(g)+2H2(g) Si(s)+4HCl(g) ΔH=+Q kJ·mol-1(Q>0)。某温度、压强下,将一定量的反应物通入密闭容器中进行以上反应(此条件下为可逆反应),下列叙述正确的是
    A. 反应过程中,若增大压强能提高SiCl4的转化率
    B. 若反应开始时SiCl4为1 mol,则达到平衡时,吸收热量为Q kJ
    C. 当反应吸收热量为0.025Q kJ时,生成的HCl通入100 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液中恰好反应
    D. 反应至4 min时,若HCl浓度为0.12 mol/L,则H2的反应速率为0.03 mol/( L·min)
    【答案】C
    【解析】
    【分析】
    A.增大压强平衡向气体体积减小的方向移动,据此判断;
    B.该反应为可逆反应,1mol SiCl4不能完全转化,结合热化学方程式判断;
    C.根据反应吸收的热量计算生成的HCl的物质的量,据此判断。
    D.根据v=计算v(HCl),利用速率之比等于化学计量数之比计算判断;
    【详解】A.从方程式可以看出,反应物气体的计量数之和小于生成物气体的计量数之和,则增大压强,平衡向逆反应方向移动, SiCl4的转化率减小,故A错误;
    B.该反应为可逆反应,1molSiCl4不能完全转化,达平衡时,吸收热量小于Q kJ,故B错误;
    C. 由方程式可以知道,当反应吸收热量为0.025Q kJ 时,生成HCl的物质的量为:0.025 Q×4/Q=0.1mol,100 mL 1 mol·L-1的NaOH的物质的量为0.1×1=0.1mol,二者物质的量相等,恰好反应,故C正确;
    D.反应至4min 时,若HCl浓度为0.12 mol/L,则v(HCl)=0.12/4=0.03 mol/( L·min),根据反应速率之比等于化学计量数之比,则v(H2)=1/2v(HCl)=0.015 mol/( L·min),故D错误;
    综上所述,本题选C。
    11.一定条件下,在某密闭容器中进行如下反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),若增大压强或升高温度,重新达到平衡,反应速率随时间的变化过程如图所示,则对该反应的叙述正确的是

    A. 正反应是吸热反应 B. 逆反应是放热反应
    C. m+np+q
    【答案】C
    【解析】
    试题分析:A、升高温度,平衡逆向进行,说明反应正向是放热反应,故A错误;B、升高温度,平衡逆向进行,说明逆向是吸热反应,反应正向是放热反应,故B错误;C、增大压强平衡向逆向进行,说明逆向是气体体积减小的反应,m+n<p+q,故C正确;D、增大压强平衡向逆向进行,说明逆向是气体体积减小的反应,m+n<p+q,故D错误;故选C。
    考点:平衡移动
    12.已知某可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)在密闭容器中进行,如图表示在不同反应时间t时,温度T和压强p与反应物B在混合气体中的体积分数[φ(B)]的关系曲线,由曲线分析,下列判断正确的是(  )

    A. T1p2,m+n>p,放热反应 B. T1>T2,p1p,吸热反应
    C. T1p2,m+nT2,p1 【答案】D
    【解析】
    试题分析:由图象可知,温度为T1时,根据P2时到达平衡的时间短,可知P2>P1,且压强越大,B的含量高,说明压强增大平衡向逆反应方向移动,正反应为气体体积增大的反应,即m+n<p;压强为P2时,根据T1时到达平衡的时间短,可知T1>T2,且温度越高,B的含量低,说明温度升高平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应,即△H>0,答案选D。
    【考点定位】物质的量或浓度随时间的变化曲线。
    【名师点睛】本题考查物质的量或浓度随时间的变化曲线。注意根据图象判断温度、压强的大小,再根据温度、压强对平衡移动的影响分析。温度相同时,根据到达平衡的时间判断压强大小,再根据压强对B的含量的影响,判断压强对平衡的影响,确定反应气体气体体积变化情况;压强相同时,根据到达平衡的时间判断温度大小,再根据温度对B的含量的影响,判断温度对平衡的影响,确定反应的热效应。
    13.已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,则表示乙炔燃烧热的热化学方程式正确的是(  )
    A. 2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-4b kJ/mol
    B. C2H2(g)+5/2O2(g)===2CO2(g)+H2O(l)ΔH=-2b kJ/mol
    C. 2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-2b kJ/mol
    D. 2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-b kJ/mol
    【答案】B
    【解析】
    【详解】由物质的物质的量与反应放出的热量成正比可知,生成4mol二氧化碳气体和液态水,放出热量4bkJ,则乙炔的热化学方程式为:2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-4b kJ/mol,所以乙炔燃烧热的热化学方程式为:C2H2(g)+5/2O2(g)===2CO2(g)+H2O(l)ΔH=-2b kJ/mol,B正确;
    综上所述,本题选B。
    14.利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇,发生的反应如下:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g).在体积一定的密闭容器中按物质的量之比1:2充入CO和H2,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。下列说法正确的是

    A. 该反应的△H<0,且p1<p2
    B. 反应速率:ν逆(状态A)>ν逆(状态B)
    C. 在C点时,CO转化率为75%
    D. 在恒温恒压条件下向密闭容器中充入不同量的CH3OH,达平衡时CH3OH的体积分数不同
    【答案】C
    【解析】
    试题分析:A.由图可知,升高温度,CH3OH的体积分数减小,平衡逆向移动,则该反应的△H<0,300℃时,增大压强,平衡正向移动,CH3OH的体积分数增大,所以p1>p2,故A错误;B.B点对应的温度和压强均大于A点,温度升高、增大压强均使该反应的化学反应速率加快,因此ν逆(状态A)<ν逆(状态B),故B错误;C.设向密闭容器充入了1molCO和2molH2,CO的转化率为x,则
    CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
    起始 1 2 0
    变化 x 2x x
    结束 1-x 2-2x x
    在C点时,CH3OH的体积分数==0.5,解得x=0.75,故C正确;D.由等效平衡可知,在恒温恒压条件下向密闭容器中充入不同量的CH3OH,达平衡时CH3OH的体积分数都相同,故D错误;故选C。
    考点:考查了化学平衡图像的相关知识。
    15.只改变一个影响因素,平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是
    A. K不变,平衡可能移动 B. 平衡移动,K值可能不变
    C. 平衡移动,K值一定变化 D. K值变化,平衡一定移动
    【答案】C
    【解析】
    【分析】
    平衡常数K是温度的函数,只与温度有关,温度一定,平衡常数K值一定,温度发生变化,平衡常数K值也发生变化。
    【详解】影响化学平衡的因素主要有浓度、温度、压强等,
    A.K值只与温度有关,若在其他条件不变时,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,有利于正反应的进行,K值不变,平衡向右移动,故A正确;
    B.若是改变浓度或压强使平衡发生移动,而温度不变,则K值不变,故B正确; 
    C.若在其他条件不变时,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,有利于正反应的进行,平衡向右移动,但K值只与温度有关,故K值不变,故C错误;
    D.K值是温度的函数,K值变化,说明温度发生了改变,则平衡一定发生移动,故D正确; 
    综上所述,本题选C。
    16.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2.1倍,下列说法错误的是
    A. 平衡向正反应方向移动 B. A的转化率减小
    C. m+n>p D. C的体积分数增加
    【答案】B
    【解析】
    【分析】
    mA(g)+nB(g) pC(g),达到平衡后,温度不变,将气体体积压缩到一半,若平衡不移动,C的浓度为原来的2倍,当达到平衡时C的浓度为原来的2.1倍,则体积减小时平衡正向移动,以此来解答。
    【详解】mA(g)+nB(g) pC(g),达到平衡后,温度不变,将气体体积压缩到一半,若平衡不移动,C的浓度为原来的2倍,当达到平衡时C的浓度为原来的2.1倍,则体积减小时平衡正向移动,
    A.由上述分析可以知道,平衡向正反应方向移动,故A正确;
    B.平衡向正反应方向移动,则A的转化率增大,故B错误; 
    C.体积缩小,相当于加压,平衡正向移动,则m+n>p ,故C正确; 
    D.平衡正向移动,则C的体积分数增加,故D正确; 
    综上所述,本题选B。
    17.某研究性学习小组向一定量的NaHSO3溶液(加入少量淀粉)中加入稍过量的KIO3 溶液,一段时间后,溶液突然变蓝色。为进一步研究有关因素对反应速率的影响,探究如下。
    (1)查阅资料 知NaHSO3与过量KIO3反应分为两步进行,且其反应速率主要由第一步反应 决定。已知第一步反应的离子方程式为IO3—+3HSO3—===3SO42—+I—+3H+,则第二步反 应的离子方程式为________________。
    (2)通过测定溶液变蓝所用时间来探究外界条件对该反应速率的影响,记录如下。
    编号
    0.01mol/L
    NaHSO3溶液/mL
    0.01mol/L KIO3
    溶液/mL
    H2O/mL
    反应温度
    /℃
    溶液变蓝所用时间t/s

    6.0
    10.0
    4.0
    15
    t1

    6.0
    14.0
    0
    15
    t2

    6.0
    a
    b
    25
    t3

    ①实验①②是探究_______________对反应速率的影响,表中t1 ______t2(填“>”、“=”或“<”);
    ②实验①③是探究温度对反应速率的影响,表中a=________,b=________。、
    (3)将NaHSO3溶液与KIO3溶液在恒温条件下混合,用速率检测仪检测出起始阶段反应速率逐渐增大。该小组对其原因提出如下假设,请你完成假设二。
    假设一:生成的SO42—对反应起催化作用;
    假设二:______________________________;
    ……
    (4)请你设计实验验证上述假设一,完成下表中内容。
    实验步骤(不要求写出具体操作过程)
    预期实验现象和结论
    在烧杯甲中将一定量的NaHSO3溶液与KIO3溶液混合,用速率检测仪测定起始时的反应速率v(甲)
    在烧杯乙中先加入少量①____________,其他条件与甲完全相同,用速率检测仪测定起始时的反应速率v(乙)
    ②若v(甲)____v(乙),则假设一不成立
    ③若v(甲)___v(乙),则假设一成立(填“>”、“=”或“<”)
    【答案】(1)IO3—+5I—+6H+=3I2+3H2O;
    (2)KIO3溶液的浓度,> ,10.0,4.0;
    (3)生成的I—或H+对反应起催化作用;
    (4)①Na2SO4粉末;②=;③< 。
    【解析】
    试题分析:(1)(1)根据信息,溶液变蓝,说明产生I2,离子反应方程式为:IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O;(2)探究影响反应速率的因素,要求其他条件不变,通过①②对比,KIO3浓度不同,因此实验探究KIO3溶液的浓度对反应速率的影响,浓度越高,反应速率越快,即t1>t2,a=10.0,b=4.0;(3)生成的I-或H+对反应起催化作用;(4)①研究SO42-做催化剂,因此①中加入Na2SO4粉末;②当反应速率相等,假设一不相等,若v(甲) 考点:考查影响反应速率的因素等知识。
    18.氨在工农业生产中应用广泛。在压强为30 MPa时,合成氨平衡混合气体中NH3的体积分数如下:
    温度/℃
    200
    300
    400
    500
    600
    氨含量/%
    89.9
    71.0
    47.0
    26.4
    13.8
    请回答:
    (1)根据表中数据,结合化学平衡移动原理,说明合成氨反应是放热反应的原因是__________________________________________________。
    (2)根据下图,合成氨的热化学方程式是__________________________。

    (3)取1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密闭容器中,在催化剂存在时进行反应,测得反应放出的热量________92.2 kJ(填“大于”“等于”或“小于”),原因是________________________;若加入催化剂,ΔH________(填“变大”“变小”或“不变”)。
    (4)已知:分别破坏1 mol N≡N键、1 mol H—H键需要吸收的能量为:946 kJ、436 kJ,则破坏1 mol N—H键需要吸收的能量为________kJ。
    (5)N2H4可视为:NH3分子中的H被—NH2取代的产物。发射卫星用N2H4(g)为燃料,NO2为氧化剂生成N2和H2O(g)。
    已知:N2(g)+2O2(g)===2NO2(g) ΔH1=+67.7 kJ·mol-1
    N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-534 kJ·mol-1。
    则:1 mol N2H4与NO2完全反应的热化学方程式为____________________。
    【答案】 (1). 温度升高,氨在混合气体中的体积分数减小,平衡逆向移动,温度升高平衡向着吸热反应方向移动,故正反应是放热反应 (2). N2(g)+3H2(g) ==2NH3(g)ΔH=-92.2 kJ·mol-1 (3). 小于 (4). 由于该反应是可逆反应,反应物无法全部转化为生成物 (5). 不变 (6). 391 (7). N2H4(g)+NO2(g)===3/2N2(g)+2H2O(g) ΔH=-567.85 kJ·mol-1
    【解析】
    【分析】
    (1)由表格中的数据可以知道温度升高,合成氨平衡混合气体中氨气的体积分数减少,说明平衡逆向移动,而温度升高,平衡向吸热的方向移动;
    (2)由图可以知道1/2molN2(g),3/2mol H2(g) 完全反应生成1molNH3(g) 的反应热为-46.1kJ·mol-1,据此写出合成氨的热化学反应方程式;
    (3)合成氨的反应为可逆反应,反应物无法全部转化为生成物;
    (4)根据反应热=反应物断键吸收的总能量-生成物成键放出的总能量进行计算;
    (5)根据盖斯定律进行计算。
    【详解】(1)由表格数据可以知道温度升高,合成氨平衡混合气体中氨气的体积分数减少,说明平衡逆向移动,而温度升高,平衡向吸热的方向移动,则合成氨反应是放热反应;
    因此,本题正确答案是: 温度升高,氨在混合气体中的体积分数减小,平衡逆向移动,温度升高平衡向着吸热反应方向移动,故正反应是放热反应。
    (2)由图可以知道1/2molN2(g),3/2mol H2(g) 完全反应生成1molNH3(g) 的反应热为-46.1kJ·mol-1,所以合成氨的热化学反应方程式为: N2(g)+3H2(g) ==2NH3(g)ΔH=-92.2 kJ·mol-1;
    综上所述,本题答案是:N2(g)+3H2(g) ==2NH3(g)ΔH=-92.2 kJ·mol-1。
    (3) 在一密闭容器中,合成氨的反应为可逆反应,反应物无法全部转化为生成物,所以取1mol N2(g)和3mol H2(g)放在一密闭容器中,在催化剂存在时进行反应,测得反应放出的热量小于92.2 kJ;若加入催化剂,能够加快反应速率,但不影响反应热,ΔH不变;综上所述,本题答案是:小于;由于该反应是可逆反应,反应物无法全部转化为生成物;不变。
    (4)N2(g)+3H2(g) ==2NH3(g)ΔH=-92.2 kJ·mol-1,则破坏1molN—H键需要吸收的能量为xkJ,根据反应热=反应物断键吸收的总能量-生成物成键放出的总能量可知,-92.2=946+3×436-2×3×x,x=391kJ;综上所述,本题答案是:391。
    (5)①N2(g)+2O2(g)===2NO2(g) ΔH1=+67.7 kJ·mol-1,②N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)ΔH2=-534 kJ·mol-1,根据盖斯定律可知,②×2-①可知,2N2H4(g)+2NO2(g)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-534×2-67.7=-1135.7 kJ·mol-1;所以1mol N2H4与NO2完全反应的热化学方程式为N2H4(g)+NO2(g)===3/2N2(g)+2H2O(g) ΔH=-567.85 kJ·mol-1;综上所述,本题答案是:N2H4(g)+NO2(g)===3/2N2(g)+2H2O(g) ΔH=-567.85 kJ·mol-1。
    【点睛】反应热=反应物断键吸收的总能量-生成物成键放出的总能量,如果反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量,反应为吸热反应;如果反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的能量,反应为放热反应。
    19.在一定温度下,氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应:Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)
    (1)该反应的平衡常数表达式为K=________。
    (2)该温度下,在2 L盛有Fe2O3粉末的密闭容器中通入CO气体,10 min后,生成了单质铁11.2 g。则10 min内CO的平均反应速率为________。
    (3)该反应达到平衡后,加入Fe粉,平衡________移动;保持恒温恒容通入CO,平衡向________移动。(填“向左”、“向右”或“不”)
    (4)表明该反应已达平衡状态的是______________
    A.单位时间内生成nmolCO同时生成nmolCO2 B.恒容时混合气体的压强不变
    C.混合气体的总质量不变 D.CO2的体积分数不变 E.Fe的浓度不变
    【答案】 (1). c3 (CO2)/c3 (CO) (2). 0.015mol·L-1·min-1 (3). 不 (4). 向右 (5). ACD
    【解析】
    【详解】(1)化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,所以该反应的平衡常数表达式为K=c3(CO2)/c3(CO2);综上所述,本题答案:c3(CO2)/c3(CO)。
    (2)11.2 g铁是11.2g÷56g/mol=0.2mol,根据方程式可知消耗CO是0.3mol,浓度是0.15mol/L,所以10min内CO的平均反应速为0.15mol/L÷10min=0.015mol/(L·min);综上所述,本题答案:0.015mol·L-1·min-1。
    (3)纯固体的浓度为定值,改变其用量,速率不变,平衡不动,因此该反应达到平衡后,加入Fe粉,平衡不移动;保持恒温恒容通入CO,相当于增加反应物浓度,平衡右移;综上所述,本题答案:不;向右。
    (4)A. CO或(CO2)的生成速率与消耗速率相等,说明反应达到平衡状态,A正确;
    B.该反应为反应前后体积不变的反应,压强恒为定值,所以恒容时混合气体的压强不变,不能判断反应达到平衡状态,B错误;
    C. CO或(CO2)的质量不再改变,物质的量不变,浓度不变,反应达到平衡状态,C正确;
    D. CO2的体积分数不变,CO2的浓度保持不变,正逆反应速率相等,说明反应达到平衡状态,D正确;
    E.Fe为纯固体,浓度恒为定值,不能说明反应达到平衡状态,E错误;
    综上所述,本题选ACD。
    20.在容积为1.00 L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。回答下列问题:
    (1)反应的ΔH________0(填“大于”或“小于”);100 ℃时,体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0~60 s时段,反应速率v(N2O4)为____________mol·L-1·s-1;反应的平衡常数K1为________。

    (2)100 ℃时达平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.0020 mol·L-1·s-1的平均速率降低,经10 s又达到平衡。
    ①T________100 ℃(填“大于”或“小于”),判断理由是______________。
    ②列式计算温度T时反应的平衡常数K2________________________。
    (3)温度T时反应达第一次平衡后,将反应容器的容积减少一半,平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,达到新的平衡后与第一次平衡相对比:颜色____________(填“变深”或“变浅”或“不变”),c(NO2)/c(N2O4)的值_______ (填“增大”、“减小”或“不变”)
    【答案】 (1). 大于 (2). 0.0010 (3). 0.36 mol·L-1 (4). 大于 (5). 反应正方向吸热,反应向吸热方向进行,故温度升高 (6). 平衡时,c(NO2)=0.120 mol·L-1+0.0020 mol·L-1·s-1×10 s×2=0.16 mol·L-1,c(N2O4)=0.040 mol·L-1-0.0020 mol·L-1·s-1×10 s=0.020 mol·L-1,K2=1.3 mol·L-1 (7). 逆反应 (8). 变深 (9). 减小
    【解析】
    【分析】
    (1)随温度的升高,混合气体的颜色变深,化学平衡向正反应方向移动,即△H>0;根据0~60s时段,N2O4浓度变化情况可以求出v(N2O4);根据图像中的数据,可以求出平衡常数K;
    (2)①N2O4(g)2NO2(g),△H>0,升温,平衡右移,c(N2O4) 降低;根据∆c=v(N2O4)×∆t,可以求出N2O4气体、NO2气体变化的浓度,然后根据第二次反应达平衡时,求出总c(NO2)、c(N2O4),进而求出K2;
    (3)反应容器的容积减少一半,压强增大,平衡向着气体体积减小的方向移动,判断c(NO2)/c(N2O4)的值变化情况;体积减小造成气体的浓度增大是主要因素,所以混合气体的颜色加深。
    【详解】(1)随温度的升高,混合气体的颜色变深,化学平衡向正反应方向移动,即△H>0;在0~60 s时段,N2O4浓度变化为0.1-0.04=0.06mol/L,反应速率v(N2O4)为=0.06/60=0.0010 mol·L-1·s-1;根据图像中的数据可知,反应的平衡常数K=c2(NO2)/c(N2O4)=0.122/0.04=0.36 mol·L-1;
    综上所述,本题答案是:大于,0.0010,0.36 mol·L-1。
    (2)①c(N2O4) 降低,平衡向正反应方向移动,因为正反应方向吸热,T大于100 ℃;
    综上所述,本题答案是:大于;反应正方向吸热,反应向吸热方向进行,故温度升高。
    ②反应达到平衡时,c(NO2)=0.120 mol·L-1+0.0020 mol·L-1·s-1×10 s×2=0.16 mol·L-1,c(N2O4)=0.040 mol·L-1-0.0020 mol·L-1·s-1×10 s=0.020 mol·L-1,K2=c2(NO2)/c(N2O4)=0.162/0.02≈1.3 mol·L-1 ;
    综上所述,本题答案是:平衡时,c(NO2)=0.120 mol·L-1+0.0020 mol·L-1·s-1×10 s×2=0.16 mol·L-1,c(N2O4)=0.040 mol·L-1-0.0020 mol·L-1·s-1×10 s=0.020 mol·L-1,K2=1.3 mol·L-1 。
    (3)反应容器的容积减少一半,压强增大,正反应方向气体体积增大,增大压强向着气体体积减小的方向移动,即平衡向逆反应方向移动;由于气体体积减小,造成气体的浓度增大的影响比平衡左移造成NO2(g)浓度减小的影响要大,所以达到新的平衡后与第一次平衡相对比颜色变深;由于平衡左移,c(NO2)减小,c(N2O4)增大,所以c(NO2)/c(N2O4)的值减小;
    综上所述,本题答案是:逆反应, 变深,减小。
    【点睛】针对于N2O4(g)2NO2(g),△H>0,其它条件下不变,增大压强,平衡向左移动,二氧化氮的量稍有减小,由于气体的体积减小的影响较大,即气体的浓度增加较多,所以最终混合和气体的颜色比改变条件前颜色要深。

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