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【化学】安徽省无为县第二中学2018-2019学年高二上学期期中模拟(解析版) 试卷
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安徽省无为县第二中学2018-2019学年高二上学期期中模拟
一、选择题(本大题20小题,共60分。)
1.向氨水中加入NH4Cl晶体,溶液的碱性( )
A.增强 B.减弱 C.不变 D.无法判断
2.化学与科学、技术、社会、环境密切相关.下列有关说法中正确的是( )
A.明矾[KAl(SO4)2•12H2O]在水中能形成Al(OH)3胶体,可用作净水剂
B.变质的植物油有难闻的特殊气味,是由于植物油发生了酯化反应
C.浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土放于新鲜的水果箱内是为了催熟水果
D.海水淡化可以解决淡水危机,向海水中加入明矾可以使海水淡化
3.下列说法正确的是( )
A.同温同压下,H2 (g)+Cl2(g)═2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H不相同
B.用pH试纸测定新制氯水的pH
C.已知:①2H2(g)+O2(g)═2H2O (g)△H1
②2H2(g)+O2 (g)═2H2O(1)△H2 , 则△H1<△H2
D.在中和滴定实验中,用待测NaOH溶液润洗锥形瓶,测定结果将偏高
4.下列图示变化为吸热反应的是( )
5.合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得,其中的一步反应为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH <0。反应达到平衡后,为提高CO的转化率,下列措施中正确的是( )
A. 增加压强 B. 增大CO的浓度 C. 降低温度 D. 更换催化剂
6.N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。已知0.5molN2H4(g)完全燃烧生成氨气和气态水时,放出267kJ热量.则下列热化学方程中正确的是( )
A.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+H2O(g) △H=+267kJ/mol
B.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=-534kJ/mol
C.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=+534kJ/mol
D.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534kJ/mol
7.下列叙述正确的是( )
A.某醋酸溶液的pH=a,将此溶液稀释1倍后,溶液的pH=b,则a>b
B.在滴有酚酞溶液的氨水里,加入NH4Cl至溶液恰好无色,则此时溶液的pH<7
C.1.0×10—3mol·L—1盐酸的pH=3.0,1.0×10—8mol·L—1盐酸的pH=8.0
D.将pH=2的某酸溶液和pH=12的KOH溶液等体积混合,所得溶液的pH≤7
8.在0.1 mol·L-1 NH3·H2O溶液中存在如下电离平衡:NH3·H2ONH4+ + OH- 。对于该平衡,下列叙述中正确的是( )
A. 加入水时,溶液中c(OH-) / c(NH3·H2O) 增大
B. 加入少量NaOH固体,平衡向逆反应方向移动,电离平衡常数减小
C. 加入少量0.1 mol·L-1 HCl溶液,溶液中c(OH-)增大
D. 降低温度,溶液中c(NH4+)增大
9.一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图,下列说法正确的是( )
A. 升高温度,可能引起由c向b的变化
B. 该温度下,水的离子积常数为1.0×10-13
C. 该温度下,加入FeCl3可能引起由b向a的变化
D. 该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化
10.下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是( )
A. 相同浓度的两溶液中c(H+)相同
B. 100mL 0.1mol/L的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠
C. pH=2的两溶液稀释后pH仍相同,盐酸稀释的程度大于醋酸稀释的程度
D. 两溶液中分别加入少量对应的钠盐固体,c(H+)均明显减小
11.已知C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=a kJ·mol﹣1,2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-220 kJ·mol﹣1,H-H、O=O和O-H键能分别为436、496和462 kJ·mol﹣1,则a为( )
A. -332 B. +350 C. -130 D. +130
12.已知:C(s)+ CO2(g) 2CO(g) △H>0。该反应达到平衡后,下列条件有利于反应向正方向进行的是 ( )
A.升高温度和减小压强 B.降低温度和减小压强
C.降低温度和增大压强 D.升高温度和增大压强
13.N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。8g N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5 kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是( )
A. N2H4(g)+O2(g)=== N2(g)+H2O(g) ΔH=267 kJ·mol-1
B. N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ·mol-1
C. N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=534 kJ·mol-1
D. N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(l) ΔH=-133.5 kJ·mol-1
14.意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如图,已知断裂1mol N≡N键吸收942kJ热量,生成1molN-N键释放167kJ热量根据以上信息和数据,下列热化学方程式正确的是( )
A. 2N2 = N4 △H = -882kJ·mol-1
B. N2 (g) = 0.5N4 (g) △H = +441kJ
C. N2 (g) = 0.5N4 (g) △H = -441kJ·mol-1
D. 2N2(g) = N4(g) △H = +882 kJ·mol-1
15.下列物质的分类组合全部正确的是( )
编组
强电解质
弱电解质
非电解质
A
NaCl
HF
Cl2
B
H2SO4
BaCO3
CO2
C
AgCl
HClO
Cu
D
Ca(OH)2
H2S
蔗糖
16.常温下,下列关于酸碱反应的说法正确的是( )
A. 用 pH=2和pH=3的醋酸溶液分别中和含等量 NaOH的溶液,消耗醋酸溶液的体积分别为Va和Vb,则有 10Va
B. pH=2 的 HCl和pH=12的 NH3·H2O 等体积混合后溶液显酸性
C. 向体积为 V1 L 浓度均为 0.1mol/L 的 HCl、CH3COOH 混合溶液中加入 V2 L0.2mol/L的 NaOH 溶液后,溶液 Vb 呈中性,则 V1=V2
D. pH=2的硫酸与 0.01mol/L NaOH 溶液等体积混合后,混合溶液显酸性
17.现有100ml 3mol/L的NaOH溶液和100ml1mol/L的AlCl3溶液。按以下两种方法进行实验( )
i)将NaOH溶液分多次加入到AlCl3溶液
ii)将AlCl3溶液分多次加入到NaOH溶液中。比较两次实验的结果是( )
A. 现象相同,最终得到沉淀的质量相等 B. 现象不同,最终得到沉淀的质量相等
C. 现象相同,最终得到沉淀的质量不相等 D. 现象不同,最终得到沉淀的质量不相等
18.下列有关电解质溶液的说法中正确的是( )
A. 向盐酸中滴加氨水至溶液呈中性,此时溶液中的溶质只有氯化铵
B. 在CH3COONa溶液中加入适量CH3COOH,可使c(Na+)=c(CH3COO-)
C. NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,说明两溶液中水的电离程度相同
D. 稀醋酸加水稀释,醋酸电离程度增大,溶液的pH减小
19.在一定温度下发生反应2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0,达平衡后,改变下列条件可使混合气体颜色加深的是( )
A. 缩小容器的容积 B. 使用催化剂
C. 降低体系温度 D. 体积不变充入氮气
20.下列叙述正确的是( )
A. 由反应SiO2+2C Si+2CO↑,可得出C的非金属性强于Si
B. 由分子组成的物质中一定存在共价键
C. 对于平衡2HI(g)I2(g)+H2(g),压缩容器体积,平衡不移动,气体的颜色不变
D. 水的电离是吸热过程,升高温度,水的离子积增大、pH减小
二、实验题(本大题3小题,共40分。)
21.实验测得1mol H2与1mol Cl2反应生成2mol HCl时,放出184.6kJ的热量,其理论分析数据与实验数据略有差异,如图表示上述反应能量变化的理论分析示意图:
(1)化学键断裂需要 (填“释放”或“吸收”)能量;
(2)图中表示了吸收和释放的能量,其中释放的能量共 kJ;
(3)该反应的反应物的总能量 (填“大于”、“等于”或“小于”)反应产物的能量,所以该反应是 (填“放热”或“吸热”)反应;
(4)用图示数据计算其反应热,写出该反应的热化学方程式
22.氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得: 3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g) Si3N4(s)+6CO(g)
(1)上述反应进程中能量变化示意图如图1,试在图象中用虚线表示在反应中使用催化剂后能量的变化情况.
(2)该反应的平衡常数表达式为K= . 升高温度,其平衡常数 (选填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)该化学反应速率与反应时间的关系如图2所示,t2时引起v正突变、v逆渐变的原因是 , t3引起变化的因素为 , t5时引起v逆大变化、v正小变化的原因是 .
23.如图是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题:
(1)已知该产业链中某反应的平衡表达式为:K= ,它所对应反应的化学方程式为 ;
(2)二甲醚(CH3OCH3)在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用,工业上以CO和H2为原料生产CH3OCH3 . 工业制备二甲醚在催化反应室中(压力2.0~10.0Mpa,温度230~280℃)进行下列反应: ①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H1=﹣90.7kJ•mol﹣1
②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=﹣23.5kJ•mol﹣1
③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H3=﹣41.2kJ•mol﹣1
(i)催化反应室中总反应的热化学方程式为 , 830℃时反应③的K=1.0,则在催化反应室中反应③的K 1.0(填“>”、“<”或“=”).
(ii)在某温度下,若反应①的起始浓度分别为:c(CO)=1mol/L,c(H2)=2.4mol/L,5min后达到平衡,CO的转化率为50%,若反应物的起始浓度分别为:c(CO)=4mol/L,c(H2)=a mol/L;达到平衡后,c(CH3OH)=2mol/L,a= mol/L.
(iii)反应②在t℃时的平衡常数为400,此温度下,在0.5L的密闭容器中加入一定量的甲醇,反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下:
物质
CH3OH
CH3OCH3
H2O
c/(mol•L﹣1)
0.8
1.24
1.24
①此时刻,v正 v逆(填“大于”、“小于”或“等于”).
②平衡时二甲醚的物质的量浓度是 .
参考答案
1. B 【解析】因氨水电离生成氢氧根离子和铵根离子,当加入少量的NH4Cl晶体后,NH4+离子浓度增大,根据同离子效应,加入NH4Cl后,氨水的电离平衡向逆方向移动,抑制氨水电离,导致c(OH﹣)变小,溶液碱性减弱,
故选B.
2.A 【解析】A、明矾[KAl(SO4)2•12H2O]在水中电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮颗粒,具有净水作用,故A正确;
B、变质的植物油有难闻的特殊气味,是由于植物油发生了氧化反应,故B错误;
C、乙烯是一种植物生长调节剂,对水果蔬菜具有催熟的作用,为了延长水果的保鲜期,应除掉乙烯,乙烯含有不饱和键能被酸性高锰酸钾氧化,所以将浸泡有酸性高锰酸钾溶液的硅藻土放置在盛放水果的容器中除去乙烯,故C错误;
D、明矾不能使海水淡化,明矾溶于水,铝离子水解生成氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮颗粒,具有净水作用,故D错误.故选A.
3.D 【解析】A、反应热取决于反应物和生成物总能量的相对大小,与条件无关,故此反应无论在光照还是在点燃条件下,△H均相同,故A错误.;
B、新制氯水有漂白性,故对pH有漂白性,不能准确测出溶液的pH,故B错误;
C、对于放热反应,当反应物能量相同时,生成物的能量越低,放出的热量越多,由于液态水的能量更低,故第二个反应放出的热量更多,△H2<△H1 , 故C错误;
D、在中和滴定实验中,用待测NaOH溶液润洗锥形瓶,待测液的物质的量将增多,会导致消耗的酸的物质的量偏多,带入公式计算出的氢氧化钠的浓度将偏高,故D正确;故选D.
4.A 【解析】A.反应物的能量小于生成物的能量,反应为吸热反应,故A正确;B.反应物的能量大于生成物的能量,反应为放热反应,故B错误;C.浓硫酸的稀释放热,但不是化学反应,故C错误;D.活泼金属与酸的反应是放热反应,故D错误;故选A。
5.C 【解析】A、反应前后体积不变,增加压强平衡不移动,转化率不变,A错误;B、增大CO的浓度平衡正向移动,但CO转化率降低,B错误;C、正反应放热,降低温度平衡正向移动,CO转化率增大,C正确;D、更换催化剂不影响平衡状态,转化率不变,D错误,答案选C。
6.D 【解析】已知0.5molN2H4(g)完全燃烧生成氨气和气态水时,放出267kJ热量,则1mol N2H4(g)完全燃烧生成氨气和气态水时,放出534kJ热量,因此反应的热化学方程式为N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534kJ/mol,A、反应是放热反应,△H<0,A错误;B、水的状态不正确,B错误;C、反应是放热反应,△H<0,C错误;D、热化学方程式正确,D正确,答案选D。
7.D 【解析】A、因醋酸是弱电解质,稀释时促进电离,但氢离子的浓度减小,则pH变大,即b>a,故A错误;B、在氨水中存在电离平衡,当加入NH4Cl,平衡逆向移动,氢氧根离子的浓度减小,由酚酞的变色范围8.2~10可知,此时溶液的pH可能小于8.2,不一定小于7,故B错误;C、因常温下,中性溶液的pH=7,则酸的pH一定小于7,即盐酸溶液的pH不会为8,故C错误;D、将pH=2的某酸溶液和pH=12的KOH溶液等体积混合,若酸为强酸,所得溶液的pH=7,若酸为弱酸,反应后酸过量,pH小于7,因此pH≤7,故D正确;故选D。
8.A 【解析】A.加水稀释时,促进一水合氨电离,氢氧根 离子的物质的量增大,一水合氨的物质的量减小,所以溶液中氢氧根离子浓度与一水合氨分子浓度之比增大,故A正确;B.向氨水中加入少量氢氧化钠,溶液中氢氧根离子浓度增大,则抑制一水合氨电离,温度不变,电离平衡常数不变,故B错误;C.向氨水中加入少量浓盐酸,氢离子和氢氧根离子反应生成水,所以氢氧根离子浓度减小,故C错误;D.一水合氨的电离是吸热反应,降低温度抑制其电离,则溶液中铵根离子浓度减小,故D错误;故选A。
9.C 【解析】A.温度升高,水的离子积常数增大,c(H+)、c(OH-)都增大,表示的点就不在曲线上,A项错误;B.水的离子积常数K=c(H+)·c(OH-),从图可知离子积是1.0×10-14,不是1.0×10-13,B项错误;C.加入FeCl3,水解使得溶液酸性增强,c(H+)增大,c(OH-)减小,则可能引起由b向a的变化,C项正确;D.温度不变,水的离子积不变,稀释溶液后所表示的点还在曲线上,不可能引起由c向d的变化,D项错误;答案选C。
10.B 【解析】A.氯化氢是强电解质,在水溶液里完全电离,醋酸是弱电解质,在溶液中部分电离,所以相同浓度的两种溶液中,c(H+)不相同,故A错误;B.醋酸和盐酸都是一元酸,中和等物质的量的氢氧化钠时,消耗等物质的量的酸,二者的物质的量浓度相等,所以消耗的体积相等,故B正确;C.pH=2的醋酸和盐酸溶液,醋酸的浓度大于盐酸,稀释醋酸过程中,促进醋酸电离,导致醋酸溶液中氢离子的物质的量大于盐酸,要使稀释后溶液中氢离子浓度相等,则醋酸中加入的水大于盐酸,所以盐酸稀释的程度小于醋酸稀释的程度,故C错误;D.醋酸根离子抑制醋酸电离,所以醋酸中c(H+),氯化氢是强电解质,完全电离,所以向盐酸中加入氯化钠不影响氢离子浓度,故D错误;故选B。
11.D 【解析】已知①C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=akJ•mol-1>0,②2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=-220kJ•mol-1;①×2-②得:2H2O(g)═O2(g)+2H2(g)△H=(2a+220)kJ•mol-1>0,4×462-496-2×436=2a+220,解得a=+130,故选D。
12.A 【解析】A、升高温度平衡向正反应方向移动,减小压强平衡向正反应方向移动,故A正确;B、降低温度向逆反应方向移动,减小压强平衡向正反应方向移动,故B错误;C、降低温度向逆反应方向移动,增大压强平衡向逆反应方向移动,故C错误;D、升高温度平衡向正反应方向移动,增大压强平衡向逆反应方向移动,故D错误。
13.B 【解析】8g N2H4(g)的物质的量为=0.25mol。A、0.25mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量,其焓变是负值,故A错误;B、0.25mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量,则1mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ×4=534kJ的热量,热化学方程式为:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ•mol-1,故B正确;C、N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出热量,其焓变是负值,故C错误;D、0.25mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量,则1mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ×4=534kJ的热量,故D错误;故选B。
14.D 【解析】由N4的结构知1molN4分子中含有6molN-N键。反应2N2(g)=N4(g)的ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和=2E(NN)-6E(N-N)=2942kJ/mol-6167kJ/mol=+882kJ/mol。A项,没有标明物质的聚集状态,且ΔH应0,错误;B项,ΔH的单位错,错误;C项,ΔH应0,错误;D项,正确;答案选D。
15.D 【解析】选项A中Cl2是单质既不是电解质也不是非电解质,选项A错误。选项B中碳酸钙属于盐,应该是强电解质,选项B错误。选项C中Cu是单质,既不是电解质也不是非电解质,选项C错误。氢氧化钙是强碱,属于强电解质;硫化氢是弱酸,属于弱电解质;蔗糖是非电解质;选项D正确。
16.A 【解析】A.如果用pH=2和pH=3的盐酸中和NaOH溶液,则:10Va=Vb,由于醋酸为弱电解质,且浓度越小,电离程度越大,所以应有:10Va<Vb,选项A正确;B.pH=2的HCl的浓度为0.01mol/L,而pH=12的NH3•H2O中氢氧根离子浓度为0.01mol/L,氨水的浓度大于0.01mol/L,两溶液等体积混合后氨水过量,溶液显示碱性,选项B错误;C.当V1=V2时,向体积为V1L的浓度均为0.1mol/L HCl、CH3COOH混合溶液中加入V2L 0.2mol/L的NaOH溶液后,反应生成氯化钠、醋酸钠,由于醋酸根离子水解,溶液显示碱性,要使溶液呈中性,酸应该稍过量,即:V1>V2,选项C错误;D.pH为2的硫酸中氢离子浓度为0.01mol/L,该硫酸与0.01mol/L的NaOH溶液等体积混合后,两溶液刚好完全反应,混合溶液为中性,选项D错误。答案选A。
17.B 【解析】i) 将100ml 3mol/L的NaOH溶液分多次加入到100ml1mol/L的AlCl3溶液,发生反应为:3NaOH+ AlCl3= Al(OH)3↓+ 3NaCl,现象为先沉淀后沉淀不溶解;ii) 将100ml1mol/L 的AlCl3溶液分多次加入到100ml 3mol/L的NaOH溶液中,发生反应为:4NaOH+ AlCl3= NaAlO2+ 3NaCl、3NaAlO2+ AlCl3+6H2O= 4Al(OH)3↓+ 3NaCl,现象为先无沉淀后有沉淀生成。因反应物给的量是相等的,故沉淀量是相等的。答案选B。
18.B 【解析】A、当盐酸和氨水恰好中和生成NH4Cl时,由于铵根离子水解呈酸性,若使溶液呈中性,应继续向溶液中加入氨水,故溶液中的溶质是NH4Cl和NH3•H2O,故A错误;B.如果醋酸和醋酸钠混合溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒得c(Na+)=c(CH3COO-),故B正确;C、NaCl溶液中Na+、Cl-对水的电离没有影响,醋酸铵溶液中CH3COO-、NH4+均促进水的电离,故C错误;D、向稀醋酸中加水时,醋酸的电离平衡正向移动,醋酸的电离程度增大,但c(H+)减小,故pH增大,故D错误;故选B。
19.A 【解析】A、缩小容器的容积,组分浓度增大,气体颜色加深,故A正确;B、使用催化剂,平衡不移动,气体颜色不变,故B错误;C、正反应是放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,气体颜色变浅,故C错误;D、恒容状态下,充入非反应气体,组分浓度不变,气体颜色不变,恒压状态下,充入非反应气体,体积增大,组分浓度降低,气体颜色变浅,故D错误。
20.D 【解析】A、该反应中C是还原剂,Si是还原产物,主要体现碳的还原性,与非金属性无关,故A错误;B.稀有气体的分子中不含化学键,多原子分子中含共价键,故B错误;C.该反应为气体体积不变的反应,平衡不移动,但压缩容器体积,浓度增大,气体的颜色加深,故C错误;D、水的电离过程是吸热过程,升高温度,平衡向右移动,水的离子积增大,氢离子浓度增大,所以pH减小,故D正确;故选D。
21.(1)吸收
(2)862
(3)大于;放热
(4)H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)△H=﹣183kJ/mol
【解析】(1)化学键断裂需要吸收能量,所以答案是:吸收;(2)形成化学键放出热量:2×431kJ=862kJ,所以答案是:862;(3)该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量,属于放热反应,所以答案是:大于;放热;(4)化学键断裂吸收热量:436kJ+243kJ=679kJ,
形成化学键放出热量:2×431kJ=862kJ,
热化学方程式是:H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)△H=(436kJ/mol+243kJ/mol)﹣2×431kJ/mol=﹣183kJ/mol,
所以答案是:H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)△H=183kJ/mol.
22.
(1)
(2);减小
(3)增大了氮气的浓度;加入(使用)了(正)催化剂;升高温度或缩小容器体积
【解析】(1)加入催化剂,降低反应的活化能,但反应热不变,应为 ,所以答案是: ;(2)书写平衡常数表达式时,固体和纯液不代入表达式,所以平衡常数K= ,因正反应放热,则升高温度平衡逆向移动,则平衡常数减小,所以答案是: ;减小;(3)t2时引起v正突变、v逆渐变的原因是,增大了氮气的浓度,平衡正向正向移动,v正>v逆 , t3时速率变大,但平衡未移动,而两边的化学计量数不等,故不是增大压强,而引起变化的因素是加入(使用)了(正)催化剂;t5时引起v逆、v正都变大,但v逆>v正平衡正向移动,该反应为放热反应,且为体积增大的反应,所以变化的原因是升高温度或缩小容器体积,所以答案是:增大了氮气的浓度;加入(使用)了(正)催化剂;升高温度或缩小容器体积.
23.(1)C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)
(2)3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=﹣247kJ?mol﹣1;>;5.4;大于;1.6mol/L
【解析】(1)化学平衡常数K等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,根据元素守恒知,反应物中还含有固体碳,由化学平衡常数表达式知,该反应方程式为C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g),所以答案是:C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g);(2)(i)①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H1=﹣90.7kJ•mol﹣1②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=﹣23.5kJ•mol﹣1③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H3=﹣41.2kJ•mol﹣1将方程式①×2+②+③得3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g),△H=2(﹣90.7kJ•mol﹣1)+(﹣23.5kJ•mol﹣1)+(﹣41.2kJ•mol﹣1)=﹣247kJ•mol﹣1 , ③的正反应是放热反应,降低温度平衡正向移动,化学平衡常数增大,所以在催化反应室中反应③的K>1.0, 所以答案是:3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=﹣247kJ•mol﹣1;>;
(ii)该反应中
CO(g)+
2H2(g)
⇌
CH3OH(g)
开始(mol/L)
1
2.4
0
反应(mol/L)
1×50%
1×50%×2
1×50%
平衡(mol/L)
0.5
1.4
0.5
化学平衡常数K= = ,
温度不变化学平衡常数K不变,
该反应中
CO(g)+
2H2(g)
⇌
CH3OH(g)
开始(mol/L)
4
a
0
反应(mol/L)
2
4
2
平衡(mol/L)
2
a﹣4
2
化学平衡常数K= = ,
a=5.4,
所以答案是:5.4;
(iii)①浓度商= =2.4<400,平衡正向移动,则v正 大于 v逆 ,
所以答案是:大于;
②设达到平衡时二甲醚反应的物质的量浓度为xmol/L,
该反应
2CH3OH(g)
⇌
CH3OCH3(g)+
H2O
开始(mol/L)
0.8
1.24
1.24
反应(mol/L)
2x
x
x
平衡(mol/L)
0.8﹣2x
1.24+x
1.24+x
化学平衡常数K= =400
x=0.36,
则平衡时二甲醚的物质的量浓度=(1.24+0.36)mol/L=1.6mol/L,
所以答案是:1.6mol/L.
一、选择题(本大题20小题,共60分。)
1.向氨水中加入NH4Cl晶体,溶液的碱性( )
A.增强 B.减弱 C.不变 D.无法判断
2.化学与科学、技术、社会、环境密切相关.下列有关说法中正确的是( )
A.明矾[KAl(SO4)2•12H2O]在水中能形成Al(OH)3胶体,可用作净水剂
B.变质的植物油有难闻的特殊气味,是由于植物油发生了酯化反应
C.浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土放于新鲜的水果箱内是为了催熟水果
D.海水淡化可以解决淡水危机,向海水中加入明矾可以使海水淡化
3.下列说法正确的是( )
A.同温同压下,H2 (g)+Cl2(g)═2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H不相同
B.用pH试纸测定新制氯水的pH
C.已知:①2H2(g)+O2(g)═2H2O (g)△H1
②2H2(g)+O2 (g)═2H2O(1)△H2 , 则△H1<△H2
D.在中和滴定实验中,用待测NaOH溶液润洗锥形瓶,测定结果将偏高
4.下列图示变化为吸热反应的是( )
5.合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得,其中的一步反应为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH <0。反应达到平衡后,为提高CO的转化率,下列措施中正确的是( )
A. 增加压强 B. 增大CO的浓度 C. 降低温度 D. 更换催化剂
6.N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。已知0.5molN2H4(g)完全燃烧生成氨气和气态水时,放出267kJ热量.则下列热化学方程中正确的是( )
A.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+H2O(g) △H=+267kJ/mol
B.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=-534kJ/mol
C.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=+534kJ/mol
D.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534kJ/mol
7.下列叙述正确的是( )
A.某醋酸溶液的pH=a,将此溶液稀释1倍后,溶液的pH=b,则a>b
B.在滴有酚酞溶液的氨水里,加入NH4Cl至溶液恰好无色,则此时溶液的pH<7
C.1.0×10—3mol·L—1盐酸的pH=3.0,1.0×10—8mol·L—1盐酸的pH=8.0
D.将pH=2的某酸溶液和pH=12的KOH溶液等体积混合,所得溶液的pH≤7
8.在0.1 mol·L-1 NH3·H2O溶液中存在如下电离平衡:NH3·H2ONH4+ + OH- 。对于该平衡,下列叙述中正确的是( )
A. 加入水时,溶液中c(OH-) / c(NH3·H2O) 增大
B. 加入少量NaOH固体,平衡向逆反应方向移动,电离平衡常数减小
C. 加入少量0.1 mol·L-1 HCl溶液,溶液中c(OH-)增大
D. 降低温度,溶液中c(NH4+)增大
9.一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图,下列说法正确的是( )
A. 升高温度,可能引起由c向b的变化
B. 该温度下,水的离子积常数为1.0×10-13
C. 该温度下,加入FeCl3可能引起由b向a的变化
D. 该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化
10.下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是( )
A. 相同浓度的两溶液中c(H+)相同
B. 100mL 0.1mol/L的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠
C. pH=2的两溶液稀释后pH仍相同,盐酸稀释的程度大于醋酸稀释的程度
D. 两溶液中分别加入少量对应的钠盐固体,c(H+)均明显减小
11.已知C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=a kJ·mol﹣1,2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-220 kJ·mol﹣1,H-H、O=O和O-H键能分别为436、496和462 kJ·mol﹣1,则a为( )
A. -332 B. +350 C. -130 D. +130
12.已知:C(s)+ CO2(g) 2CO(g) △H>0。该反应达到平衡后,下列条件有利于反应向正方向进行的是 ( )
A.升高温度和减小压强 B.降低温度和减小压强
C.降低温度和增大压强 D.升高温度和增大压强
13.N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。8g N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5 kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是( )
A. N2H4(g)+O2(g)=== N2(g)+H2O(g) ΔH=267 kJ·mol-1
B. N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ·mol-1
C. N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=534 kJ·mol-1
D. N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(l) ΔH=-133.5 kJ·mol-1
14.意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如图,已知断裂1mol N≡N键吸收942kJ热量,生成1molN-N键释放167kJ热量根据以上信息和数据,下列热化学方程式正确的是( )
A. 2N2 = N4 △H = -882kJ·mol-1
B. N2 (g) = 0.5N4 (g) △H = +441kJ
C. N2 (g) = 0.5N4 (g) △H = -441kJ·mol-1
D. 2N2(g) = N4(g) △H = +882 kJ·mol-1
15.下列物质的分类组合全部正确的是( )
编组
强电解质
弱电解质
非电解质
A
NaCl
HF
Cl2
B
H2SO4
BaCO3
CO2
C
AgCl
HClO
Cu
D
Ca(OH)2
H2S
蔗糖
16.常温下,下列关于酸碱反应的说法正确的是( )
A. 用 pH=2和pH=3的醋酸溶液分别中和含等量 NaOH的溶液,消耗醋酸溶液的体积分别为Va和Vb,则有 10Va
C. 向体积为 V1 L 浓度均为 0.1mol/L 的 HCl、CH3COOH 混合溶液中加入 V2 L0.2mol/L的 NaOH 溶液后,溶液 Vb 呈中性,则 V1=V2
D. pH=2的硫酸与 0.01mol/L NaOH 溶液等体积混合后,混合溶液显酸性
17.现有100ml 3mol/L的NaOH溶液和100ml1mol/L的AlCl3溶液。按以下两种方法进行实验( )
i)将NaOH溶液分多次加入到AlCl3溶液
ii)将AlCl3溶液分多次加入到NaOH溶液中。比较两次实验的结果是( )
A. 现象相同,最终得到沉淀的质量相等 B. 现象不同,最终得到沉淀的质量相等
C. 现象相同,最终得到沉淀的质量不相等 D. 现象不同,最终得到沉淀的质量不相等
18.下列有关电解质溶液的说法中正确的是( )
A. 向盐酸中滴加氨水至溶液呈中性,此时溶液中的溶质只有氯化铵
B. 在CH3COONa溶液中加入适量CH3COOH,可使c(Na+)=c(CH3COO-)
C. NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,说明两溶液中水的电离程度相同
D. 稀醋酸加水稀释,醋酸电离程度增大,溶液的pH减小
19.在一定温度下发生反应2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0,达平衡后,改变下列条件可使混合气体颜色加深的是( )
A. 缩小容器的容积 B. 使用催化剂
C. 降低体系温度 D. 体积不变充入氮气
20.下列叙述正确的是( )
A. 由反应SiO2+2C Si+2CO↑,可得出C的非金属性强于Si
B. 由分子组成的物质中一定存在共价键
C. 对于平衡2HI(g)I2(g)+H2(g),压缩容器体积,平衡不移动,气体的颜色不变
D. 水的电离是吸热过程,升高温度,水的离子积增大、pH减小
二、实验题(本大题3小题,共40分。)
21.实验测得1mol H2与1mol Cl2反应生成2mol HCl时,放出184.6kJ的热量,其理论分析数据与实验数据略有差异,如图表示上述反应能量变化的理论分析示意图:
(1)化学键断裂需要 (填“释放”或“吸收”)能量;
(2)图中表示了吸收和释放的能量,其中释放的能量共 kJ;
(3)该反应的反应物的总能量 (填“大于”、“等于”或“小于”)反应产物的能量,所以该反应是 (填“放热”或“吸热”)反应;
(4)用图示数据计算其反应热,写出该反应的热化学方程式
22.氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得: 3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g) Si3N4(s)+6CO(g)
(1)上述反应进程中能量变化示意图如图1,试在图象中用虚线表示在反应中使用催化剂后能量的变化情况.
(2)该反应的平衡常数表达式为K= . 升高温度,其平衡常数 (选填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)该化学反应速率与反应时间的关系如图2所示,t2时引起v正突变、v逆渐变的原因是 , t3引起变化的因素为 , t5时引起v逆大变化、v正小变化的原因是 .
23.如图是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题:
(1)已知该产业链中某反应的平衡表达式为:K= ,它所对应反应的化学方程式为 ;
(2)二甲醚(CH3OCH3)在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用,工业上以CO和H2为原料生产CH3OCH3 . 工业制备二甲醚在催化反应室中(压力2.0~10.0Mpa,温度230~280℃)进行下列反应: ①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H1=﹣90.7kJ•mol﹣1
②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=﹣23.5kJ•mol﹣1
③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H3=﹣41.2kJ•mol﹣1
(i)催化反应室中总反应的热化学方程式为 , 830℃时反应③的K=1.0,则在催化反应室中反应③的K 1.0(填“>”、“<”或“=”).
(ii)在某温度下,若反应①的起始浓度分别为:c(CO)=1mol/L,c(H2)=2.4mol/L,5min后达到平衡,CO的转化率为50%,若反应物的起始浓度分别为:c(CO)=4mol/L,c(H2)=a mol/L;达到平衡后,c(CH3OH)=2mol/L,a= mol/L.
(iii)反应②在t℃时的平衡常数为400,此温度下,在0.5L的密闭容器中加入一定量的甲醇,反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下:
物质
CH3OH
CH3OCH3
H2O
c/(mol•L﹣1)
0.8
1.24
1.24
①此时刻,v正 v逆(填“大于”、“小于”或“等于”).
②平衡时二甲醚的物质的量浓度是 .
参考答案
1. B 【解析】因氨水电离生成氢氧根离子和铵根离子,当加入少量的NH4Cl晶体后,NH4+离子浓度增大,根据同离子效应,加入NH4Cl后,氨水的电离平衡向逆方向移动,抑制氨水电离,导致c(OH﹣)变小,溶液碱性减弱,
故选B.
2.A 【解析】A、明矾[KAl(SO4)2•12H2O]在水中电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮颗粒,具有净水作用,故A正确;
B、变质的植物油有难闻的特殊气味,是由于植物油发生了氧化反应,故B错误;
C、乙烯是一种植物生长调节剂,对水果蔬菜具有催熟的作用,为了延长水果的保鲜期,应除掉乙烯,乙烯含有不饱和键能被酸性高锰酸钾氧化,所以将浸泡有酸性高锰酸钾溶液的硅藻土放置在盛放水果的容器中除去乙烯,故C错误;
D、明矾不能使海水淡化,明矾溶于水,铝离子水解生成氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮颗粒,具有净水作用,故D错误.故选A.
3.D 【解析】A、反应热取决于反应物和生成物总能量的相对大小,与条件无关,故此反应无论在光照还是在点燃条件下,△H均相同,故A错误.;
B、新制氯水有漂白性,故对pH有漂白性,不能准确测出溶液的pH,故B错误;
C、对于放热反应,当反应物能量相同时,生成物的能量越低,放出的热量越多,由于液态水的能量更低,故第二个反应放出的热量更多,△H2<△H1 , 故C错误;
D、在中和滴定实验中,用待测NaOH溶液润洗锥形瓶,待测液的物质的量将增多,会导致消耗的酸的物质的量偏多,带入公式计算出的氢氧化钠的浓度将偏高,故D正确;故选D.
4.A 【解析】A.反应物的能量小于生成物的能量,反应为吸热反应,故A正确;B.反应物的能量大于生成物的能量,反应为放热反应,故B错误;C.浓硫酸的稀释放热,但不是化学反应,故C错误;D.活泼金属与酸的反应是放热反应,故D错误;故选A。
5.C 【解析】A、反应前后体积不变,增加压强平衡不移动,转化率不变,A错误;B、增大CO的浓度平衡正向移动,但CO转化率降低,B错误;C、正反应放热,降低温度平衡正向移动,CO转化率增大,C正确;D、更换催化剂不影响平衡状态,转化率不变,D错误,答案选C。
6.D 【解析】已知0.5molN2H4(g)完全燃烧生成氨气和气态水时,放出267kJ热量,则1mol N2H4(g)完全燃烧生成氨气和气态水时,放出534kJ热量,因此反应的热化学方程式为N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534kJ/mol,A、反应是放热反应,△H<0,A错误;B、水的状态不正确,B错误;C、反应是放热反应,△H<0,C错误;D、热化学方程式正确,D正确,答案选D。
7.D 【解析】A、因醋酸是弱电解质,稀释时促进电离,但氢离子的浓度减小,则pH变大,即b>a,故A错误;B、在氨水中存在电离平衡,当加入NH4Cl,平衡逆向移动,氢氧根离子的浓度减小,由酚酞的变色范围8.2~10可知,此时溶液的pH可能小于8.2,不一定小于7,故B错误;C、因常温下,中性溶液的pH=7,则酸的pH一定小于7,即盐酸溶液的pH不会为8,故C错误;D、将pH=2的某酸溶液和pH=12的KOH溶液等体积混合,若酸为强酸,所得溶液的pH=7,若酸为弱酸,反应后酸过量,pH小于7,因此pH≤7,故D正确;故选D。
8.A 【解析】A.加水稀释时,促进一水合氨电离,氢氧根 离子的物质的量增大,一水合氨的物质的量减小,所以溶液中氢氧根离子浓度与一水合氨分子浓度之比增大,故A正确;B.向氨水中加入少量氢氧化钠,溶液中氢氧根离子浓度增大,则抑制一水合氨电离,温度不变,电离平衡常数不变,故B错误;C.向氨水中加入少量浓盐酸,氢离子和氢氧根离子反应生成水,所以氢氧根离子浓度减小,故C错误;D.一水合氨的电离是吸热反应,降低温度抑制其电离,则溶液中铵根离子浓度减小,故D错误;故选A。
9.C 【解析】A.温度升高,水的离子积常数增大,c(H+)、c(OH-)都增大,表示的点就不在曲线上,A项错误;B.水的离子积常数K=c(H+)·c(OH-),从图可知离子积是1.0×10-14,不是1.0×10-13,B项错误;C.加入FeCl3,水解使得溶液酸性增强,c(H+)增大,c(OH-)减小,则可能引起由b向a的变化,C项正确;D.温度不变,水的离子积不变,稀释溶液后所表示的点还在曲线上,不可能引起由c向d的变化,D项错误;答案选C。
10.B 【解析】A.氯化氢是强电解质,在水溶液里完全电离,醋酸是弱电解质,在溶液中部分电离,所以相同浓度的两种溶液中,c(H+)不相同,故A错误;B.醋酸和盐酸都是一元酸,中和等物质的量的氢氧化钠时,消耗等物质的量的酸,二者的物质的量浓度相等,所以消耗的体积相等,故B正确;C.pH=2的醋酸和盐酸溶液,醋酸的浓度大于盐酸,稀释醋酸过程中,促进醋酸电离,导致醋酸溶液中氢离子的物质的量大于盐酸,要使稀释后溶液中氢离子浓度相等,则醋酸中加入的水大于盐酸,所以盐酸稀释的程度小于醋酸稀释的程度,故C错误;D.醋酸根离子抑制醋酸电离,所以醋酸中c(H+),氯化氢是强电解质,完全电离,所以向盐酸中加入氯化钠不影响氢离子浓度,故D错误;故选B。
11.D 【解析】已知①C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=akJ•mol-1>0,②2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=-220kJ•mol-1;①×2-②得:2H2O(g)═O2(g)+2H2(g)△H=(2a+220)kJ•mol-1>0,4×462-496-2×436=2a+220,解得a=+130,故选D。
12.A 【解析】A、升高温度平衡向正反应方向移动,减小压强平衡向正反应方向移动,故A正确;B、降低温度向逆反应方向移动,减小压强平衡向正反应方向移动,故B错误;C、降低温度向逆反应方向移动,增大压强平衡向逆反应方向移动,故C错误;D、升高温度平衡向正反应方向移动,增大压强平衡向逆反应方向移动,故D错误。
13.B 【解析】8g N2H4(g)的物质的量为=0.25mol。A、0.25mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量,其焓变是负值,故A错误;B、0.25mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量,则1mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ×4=534kJ的热量,热化学方程式为:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ•mol-1,故B正确;C、N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出热量,其焓变是负值,故C错误;D、0.25mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量,则1mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ×4=534kJ的热量,故D错误;故选B。
14.D 【解析】由N4的结构知1molN4分子中含有6molN-N键。反应2N2(g)=N4(g)的ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和=2E(NN)-6E(N-N)=2942kJ/mol-6167kJ/mol=+882kJ/mol。A项,没有标明物质的聚集状态,且ΔH应0,错误;B项,ΔH的单位错,错误;C项,ΔH应0,错误;D项,正确;答案选D。
15.D 【解析】选项A中Cl2是单质既不是电解质也不是非电解质,选项A错误。选项B中碳酸钙属于盐,应该是强电解质,选项B错误。选项C中Cu是单质,既不是电解质也不是非电解质,选项C错误。氢氧化钙是强碱,属于强电解质;硫化氢是弱酸,属于弱电解质;蔗糖是非电解质;选项D正确。
16.A 【解析】A.如果用pH=2和pH=3的盐酸中和NaOH溶液,则:10Va=Vb,由于醋酸为弱电解质,且浓度越小,电离程度越大,所以应有:10Va<Vb,选项A正确;B.pH=2的HCl的浓度为0.01mol/L,而pH=12的NH3•H2O中氢氧根离子浓度为0.01mol/L,氨水的浓度大于0.01mol/L,两溶液等体积混合后氨水过量,溶液显示碱性,选项B错误;C.当V1=V2时,向体积为V1L的浓度均为0.1mol/L HCl、CH3COOH混合溶液中加入V2L 0.2mol/L的NaOH溶液后,反应生成氯化钠、醋酸钠,由于醋酸根离子水解,溶液显示碱性,要使溶液呈中性,酸应该稍过量,即:V1>V2,选项C错误;D.pH为2的硫酸中氢离子浓度为0.01mol/L,该硫酸与0.01mol/L的NaOH溶液等体积混合后,两溶液刚好完全反应,混合溶液为中性,选项D错误。答案选A。
17.B 【解析】i) 将100ml 3mol/L的NaOH溶液分多次加入到100ml1mol/L的AlCl3溶液,发生反应为:3NaOH+ AlCl3= Al(OH)3↓+ 3NaCl,现象为先沉淀后沉淀不溶解;ii) 将100ml1mol/L 的AlCl3溶液分多次加入到100ml 3mol/L的NaOH溶液中,发生反应为:4NaOH+ AlCl3= NaAlO2+ 3NaCl、3NaAlO2+ AlCl3+6H2O= 4Al(OH)3↓+ 3NaCl,现象为先无沉淀后有沉淀生成。因反应物给的量是相等的,故沉淀量是相等的。答案选B。
18.B 【解析】A、当盐酸和氨水恰好中和生成NH4Cl时,由于铵根离子水解呈酸性,若使溶液呈中性,应继续向溶液中加入氨水,故溶液中的溶质是NH4Cl和NH3•H2O,故A错误;B.如果醋酸和醋酸钠混合溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒得c(Na+)=c(CH3COO-),故B正确;C、NaCl溶液中Na+、Cl-对水的电离没有影响,醋酸铵溶液中CH3COO-、NH4+均促进水的电离,故C错误;D、向稀醋酸中加水时,醋酸的电离平衡正向移动,醋酸的电离程度增大,但c(H+)减小,故pH增大,故D错误;故选B。
19.A 【解析】A、缩小容器的容积,组分浓度增大,气体颜色加深,故A正确;B、使用催化剂,平衡不移动,气体颜色不变,故B错误;C、正反应是放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,气体颜色变浅,故C错误;D、恒容状态下,充入非反应气体,组分浓度不变,气体颜色不变,恒压状态下,充入非反应气体,体积增大,组分浓度降低,气体颜色变浅,故D错误。
20.D 【解析】A、该反应中C是还原剂,Si是还原产物,主要体现碳的还原性,与非金属性无关,故A错误;B.稀有气体的分子中不含化学键,多原子分子中含共价键,故B错误;C.该反应为气体体积不变的反应,平衡不移动,但压缩容器体积,浓度增大,气体的颜色加深,故C错误;D、水的电离过程是吸热过程,升高温度,平衡向右移动,水的离子积增大,氢离子浓度增大,所以pH减小,故D正确;故选D。
21.(1)吸收
(2)862
(3)大于;放热
(4)H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)△H=﹣183kJ/mol
【解析】(1)化学键断裂需要吸收能量,所以答案是:吸收;(2)形成化学键放出热量:2×431kJ=862kJ,所以答案是:862;(3)该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量,属于放热反应,所以答案是:大于;放热;(4)化学键断裂吸收热量:436kJ+243kJ=679kJ,
形成化学键放出热量:2×431kJ=862kJ,
热化学方程式是:H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)△H=(436kJ/mol+243kJ/mol)﹣2×431kJ/mol=﹣183kJ/mol,
所以答案是:H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)△H=183kJ/mol.
22.
(1)
(2);减小
(3)增大了氮气的浓度;加入(使用)了(正)催化剂;升高温度或缩小容器体积
【解析】(1)加入催化剂,降低反应的活化能,但反应热不变,应为 ,所以答案是: ;(2)书写平衡常数表达式时,固体和纯液不代入表达式,所以平衡常数K= ,因正反应放热,则升高温度平衡逆向移动,则平衡常数减小,所以答案是: ;减小;(3)t2时引起v正突变、v逆渐变的原因是,增大了氮气的浓度,平衡正向正向移动,v正>v逆 , t3时速率变大,但平衡未移动,而两边的化学计量数不等,故不是增大压强,而引起变化的因素是加入(使用)了(正)催化剂;t5时引起v逆、v正都变大,但v逆>v正平衡正向移动,该反应为放热反应,且为体积增大的反应,所以变化的原因是升高温度或缩小容器体积,所以答案是:增大了氮气的浓度;加入(使用)了(正)催化剂;升高温度或缩小容器体积.
23.(1)C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)
(2)3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=﹣247kJ?mol﹣1;>;5.4;大于;1.6mol/L
【解析】(1)化学平衡常数K等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,根据元素守恒知,反应物中还含有固体碳,由化学平衡常数表达式知,该反应方程式为C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g),所以答案是:C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g);(2)(i)①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H1=﹣90.7kJ•mol﹣1②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=﹣23.5kJ•mol﹣1③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H3=﹣41.2kJ•mol﹣1将方程式①×2+②+③得3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g),△H=2(﹣90.7kJ•mol﹣1)+(﹣23.5kJ•mol﹣1)+(﹣41.2kJ•mol﹣1)=﹣247kJ•mol﹣1 , ③的正反应是放热反应,降低温度平衡正向移动,化学平衡常数增大,所以在催化反应室中反应③的K>1.0, 所以答案是:3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=﹣247kJ•mol﹣1;>;
(ii)该反应中
CO(g)+
2H2(g)
⇌
CH3OH(g)
开始(mol/L)
1
2.4
0
反应(mol/L)
1×50%
1×50%×2
1×50%
平衡(mol/L)
0.5
1.4
0.5
化学平衡常数K= = ,
温度不变化学平衡常数K不变,
该反应中
CO(g)+
2H2(g)
⇌
CH3OH(g)
开始(mol/L)
4
a
0
反应(mol/L)
2
4
2
平衡(mol/L)
2
a﹣4
2
化学平衡常数K= = ,
a=5.4,
所以答案是:5.4;
(iii)①浓度商= =2.4<400,平衡正向移动,则v正 大于 v逆 ,
所以答案是:大于;
②设达到平衡时二甲醚反应的物质的量浓度为xmol/L,
该反应
2CH3OH(g)
⇌
CH3OCH3(g)+
H2O
开始(mol/L)
0.8
1.24
1.24
反应(mol/L)
2x
x
x
平衡(mol/L)
0.8﹣2x
1.24+x
1.24+x
化学平衡常数K= =400
x=0.36,
则平衡时二甲醚的物质的量浓度=(1.24+0.36)mol/L=1.6mol/L,
所以答案是:1.6mol/L.
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