2022-2023学年广西壮族自治区梧州市苍梧中学高二上学期11月月考化学试题含解析
展开广西壮族自治区梧州市苍梧中学2022-2023学年高二上学期11月月考化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列措施不能使0.1mol/L的醋酸导电性增强的是
A.加水 B.加无水醋酸 C.加NaOH固体 D.通NH3
【答案】A
【详解】A.加水稀释醋酸,使溶液中离子浓度下降,导电性降低,A符合题意;
B.加无水醋酸,电解质浓度增大,离子浓度增大,导电性增强,B不符合题意;
C.加NaOH固体后,醋酸与氢氧化钠发生反应转化为强电解质醋酸钠,可使溶液导电性增强,C不符合题意;
D.NH3为碱性气体,溶于水会生成一水合氨,醋酸与一水合氨发生反应转化为强电解质醋酸铵,可使溶液导电性增强,D不符合题意;
故选A。
2.已知下列热化学方程式:
①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H1=-24.8 kJ/mol
②Fe2O3(s)+CO(g)=Fe3O4(s)+CO2(g) △H2=-15.73 kJ/mol
③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) △H3=640.4 kJ/mol
则14 g CO气体还原足量FeO固体生成Fe和CO2气体时对应的△H约为
A.-218 kJ/mol B.-109 kJ/mol C.218 kJ/mol D.1.09 kJ/mol
【答案】B
【详解】由已知热化学方程式,结合盖斯定律得:FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) △H'=,故CO对应的反应焓变△H=0.5△H'=-109 kJ/mol, 故答案为:B。
3.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1mol Cl2溶于水中,转移的电子数为NA
B.标准状况下,22.4L SO3中氧原子的数目为3NA
C.1mol·L-1 NH4Cl溶液中,的数目小于NA
D.1L pH=1的CH3COOH溶液中,H+的数目为0.1NA
【答案】D
【详解】A.氯气溶于水和水反应为可逆反应,只有部分氯气反应,则1mol Cl2溶于水中,转移的电子数小于NA,A错误;
B.标准状况下,三氧化硫不是气体,无法计算,B错误;
C.不确定溶液体积,则不能确定1mol·L-1 NH4Cl溶液中溶质的物质的量,不能判断铵根离子数目,C错误;
D.1L pH=1的CH3COOH溶液中,氢离子的浓度为0.1mol·L-1,则氢离子的物质的量为0.1mol·L-1×1L=0.1mol,数目为0.1NA,D正确;
故选D。
4.下列说法或表示正确的是
A.等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多
B.由C(石墨)→C(金刚石) ΔH=+1.9kJ·mol-1可知,金刚石比石墨稳定
C.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1,若将含1molCH3COOH的醋酸溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量小于57.3kJ
D.在101kPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1
【答案】C
【详解】A.等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,由于硫蒸气能量较大,则前者放出热量多,A项错误;
B.由C(石墨)→C(金刚石) ΔH=+1.9kJ·mol-1可知,金刚石的能量较高,则石墨比金刚石稳定,B项错误;
C.CH3COOH的电离过程吸热,则含1mol CH3COOH的醋酸溶液与含1mol NaOH的溶液混合,放出的热量小于57.3kJ,C项正确;
D.2g H2的物质的量为1mol,2mol氢气放出热量为285.8kJ×2=571.6kJ,则氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) △H=-571.6kJ·mo-1,D项错误;
答案选C。
5.化学与生产、生活联系紧密,下列有关说法正确的是
A.其他条件不变时增大压强,能使气体反应体系中活化分子百分数增加
B.水垢中的,可先转化为,再用酸除去
C.胃舒平主要成分是氢氧化铝和食醋同时服用可增强药效
D.用升华法分离碘和氯化铵的混合物
【答案】B
【详解】增大压强,单位体积的活化分子的数目增多,但不能改变活化分子的百分数,故A错误;
B.利用沉淀的转化原理,用饱和的碳酸钠溶液浸泡水垢中的,可先转化为,再用酸除去,故B正确;
C.胃舒平可中和胃酸,但不能与醋酸混用,因为醋酸能溶解降低药效,故C错误;
D.碘、氯化铵受热均变为气体,且温度稍低时又都变成固体,不能利用升华法分离,故D错误;
故选B。
6.下列实验操作、现象、结论均正确的是
实验操作
实验现象
实验结论
A
取室温下少量0.5mol/LCH3COONa溶液,加热至60℃,并测定溶液的pH
pH减小
CH3COONa的水解是吸热反应
B
向含有酚酞的Na2CO3溶液中滴入BaCl2溶液,观察溶液颜色的变化
溶液颜色变浅
证明Na2CO3溶液中存在水解平衡
C
取2mL0.1 mol/LAgNO3溶液,先后滴加3滴0.1 mol/LNaCl溶液和5滴0.1 mol/LKI溶液,观察沉淀情况
先生成白色沉淀,后变为黄色沉淀
Ksp(AgCl)> Ksp(AgI)
D
已知H3BO3K=5.8×10-10、H2CO3K1=4.5×10-7 K2=4.7×10-11,向饱和硼酸溶液中滴加碳酸钠溶液
无明显现象
H3BO3与碳酸钠不反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.醋酸钠溶液中醋酸根离子在溶液中水解使溶液显碱性的反应为吸热反应,加热至60℃,平衡向正反应方向移动,溶液中氢氧根离子浓度增大,溶液的pH增大,故A错误;
B.碳酸钠是强碱弱酸盐,碳酸根离子在溶液中水解使溶液显碱性,向含有酚酞的碳酸钠溶液中滴入氯化钡溶液,钡离子与碳酸根离子反应生成碳酸钡沉淀,碳酸根离子浓度减小,水解平衡向逆反应方向移动,溶液中氢氧根离子浓度减小,溶液颜色变浅,则溶液颜色变浅可证明碳酸钠溶液中存在水解平衡,故B正确;
C.由题意可知,向过量的硝酸银溶液中先后滴加氯化钠溶液、碘化钾溶液时,只存在沉淀的生成,不存在沉淀的转化,则先生成白色沉淀,后变为黄色沉淀无法比较氯化银和碘化银溶度积的大小,故C错误;
D.由题给电离常数的大小可知,硼酸的电离常数大于碳酸的二级电离常数,硼酸的电离程度大于碳酸氢根离子的电离程度,由强酸制弱酸的原理可知,饱和硼酸溶液能与碳酸钠溶液反应生成硼酸钠和碳酸氢钠,故D错误;
故选C。
7.下列关于酸碱中和滴定的叙述中,正确的是
A.进行酸碱中和滴定实验时,盛装待测液的锥形瓶使用前应先用待测液润洗
B.滴定前应排除尖嘴部分的气泡
C.滴定结束时仰视标准液读数会使测定结果偏小
D.锥形瓶内溶液颜色突变说明到达滴定终点
【答案】B
【详解】A.酸碱中和滴定中盛装待测液的锥形瓶不得用待测液润洗润洗,A错误;
B.滴定前需要排除尖嘴部分的气泡,防止产生误差,B正确;
C.滴定结束时仰视会使标准液读数偏大,导致测定结果偏大,C错误;
D.滴定终点时溶液颜色突变且三十秒不改变说明达到滴定终点,D错误;
故选B。
8.部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
HCOOH
HCN
H2CO3
电离平衡常数(25℃)
Ki=1.77×10-4
Ki=4.9×10-10
Ki1=4.3×10-7
Ki2=5.6×10-11
下列选项错误的是A.CN-+H2O+CO2=HCN+
B.2HCOOH+=2HCOO-+H2O+CO2↑
C.中和等体积、等浓度的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者
D.等浓度的HCOOH和HCN稀释相同的倍数后pH前者小于后者
【答案】C
【分析】酸的电离平衡常数越大,酸性越强,等pH的弱酸溶液,酸性越强的酸其物质的量浓度越小,由题中表格数据可知,酸的电离平衡常数K(HCOOH)>K(H2CO3)>K(HCN)>K(),即酸性:HCOOH>H2CO3>HCN>。
【详解】A.由上述分析可知,酸性:HCOOH>H2CO3>HCN>,根据强酸能够制取弱酸原理,则CN-与H2O、CO2反应,生成HCN和,其离子方程式为:CN-+H2O+CO2=HCN+,A正确;
B.由上述分析可知,酸性HCOOH>H2CO3,根据强酸制取弱酸原理,则HCOOH与反应,生成H2O和CO2,其离子方程式为:2HCOOH+=2HCOO-+H2O+CO2↑,B正确;
C.等体积、等浓度的HCOOH和HCN的物质的量相等且均为一元酸,则消耗NaOH的量前者等于后者,C错误;
D.由上述分析可知,酸性:HCOOH>HCN,等浓度的HCOOH和HCN溶液分别稀释相同倍数后,两种酸溶液浓度仍然相等,酸电离程度为HCOOH>HCN,酸的电离程度越大,酸中c(H+)越大,即c(H+)为HCOOH>HCN,c(H+)越大,pH越小,则pH前者小于后者,D正确;
故答案选C。
9.时,水的电离达到平衡:,下列叙述正确的是
A.将纯水加热到时,变大,不变,水仍呈中性
B.向纯水中加入稀氨水,平衡逆向移动,增大,变小
C.向纯水中加入少量NaOH固体,增大,不变,影响水的电离平衡
D.向纯水中加入盐酸,可抑制水的电离;加入醋酸,可促进水的电离
【答案】C
【详解】A.升高温度,水的电离平衡正向移动,氢离子浓度增大,pH变小,但,水仍呈中性,故A错误;
B.向纯水中加入稀氨水,温度不变,不变,故B错误;
C.向纯水中加入少量NaOH固体,c(OH-)增大,抑制水的电离,温度没变,不变,故C正确;
D.无论是强酸还是弱酸均会抑制水的电离,故D错误;
故选C。
10.下列操作或事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.和HI(g)组成的平衡体系在压缩体积后,气体颜色最终比原来深
B.与直接用水洗气相比,用饱和食盐水除去中的HCl,更有利于减少的损失
C.,把球浸泡在冰水中,气体颜色变浅
D.工业制取金属钾Na+KCl NaCl+K,选取合适的温度,使K变成蒸气从体系中逸出
【答案】A
【详解】A.H2(g)+I2(g) 2HI(g),该反应的反应前后气体计量数之和不变,所以压强不影响平衡移动,由H2、I2蒸气、HI组成的平衡体系加压后,体系的体积减小碘蒸气浓度增大,颜色加深,与平衡移动无关,所以不能用勒夏特里原理解释,选项A符合;
B.氯化钠在溶液中完全电离,饱和食盐水中含有大量的氯离子,氯气溶于水的反应是一个可逆反应:,由于饱和食盐水中含有大量的氯离子,导致平衡向逆反应方向移动,氯气的溶解量减小,可以减少氯气的损失,能用勒夏特列原理解释,选项B不符合;
C.,该反应为放热反应,把球浸泡在冰水中,温度降低平衡正向移动,的浓度减小,气体颜色变浅,能用勒夏特列原理解释,选项C不符合;
D.将K变成蒸汽分离出来,减小了生成物的浓度,有利于反应向正向移动,可用平衡移动原理解释,选项D不符合;
答案选A。
11.某化学研究小组探究外界条件对化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)的速率和平衡的影响,图象如下图,下列判断正确的是
A.由图a可知,T1>T2,该反应的正反应为吸热反应
B.由图b可知,该反应m+n<p
C.图c是绝热条件下速率和时间的图象,由此说明该反应放热
D.图d中,曲线a一定使用了催化剂
【答案】C
【详解】A.图a为折线图,先出现拐点者先达到平衡,说明其反应速率快,反应速率快说明对应的温度高或压强大,故图a中T1>T2,对比两条曲线发现,平衡时温度越高,C%越少,说明温度升高,平衡逆向移动,根据勒夏特列原理,推得逆向为吸热反应,正反应为放热反应,故A错误;
B.比较m+n与p大小关系,需考虑压强对平衡移动的影响,根据图b,压强增大,C%升高,说明平衡正向移动,根据勒夏特列原理,推得m+n>p;故B错误;
C.根据图c,反应起始一段时间速率加快,由于反应开始后,浓度是一直减小的,故不可能是浓度的原因,联想到绝热体系,可能是因为温度升高导致反应速率加快,说明该反应为放热反应,故C正确;
D.图d说明a对应改变的条件不影响平衡移动,可能是使用了催化剂,也可能是m+n=p,加压,所以曲线a不一定是加入了催化剂,故D错误。
故选C。
12.一定温度下,在3个1.0L的恒容密闭容器中分别进行反应,达到平衡。相关数据如表。下列说法不正确的是
容器
温度/K
物质的起始浓度/(mol∙L-1)
物质的平衡浓度/(mol∙L-1)
c(X)
c(Y)
c(Z)
c(Z)
I
400
0.20
0.10
0
0.080
II
400
0.40
0.20
0
a
III
500
0.20
0.10
0
0.025
A.平衡时,X的转化率:II>I B.平衡常数:K(Ⅱ)=K(Ⅰ)
C.达到平衡所需时间:III<I D.a=0.16
【答案】D
【详解】A.Ⅱ可以看成是向2L的容器中,充入0.4mol的X和0.2mol的Y(则Ⅰ、Ⅱ的平衡等效),平衡后再将容器压缩至1L,由于压强增大,平衡向右移动,所以Ⅱ中X的转化率>Ⅰ,A正确;
B.平衡常数只和温度有关,Ⅰ、Ⅱ的温度相同,则这两个平衡的平衡常数也相同,B正确;
C.Ⅲ的温度比Ⅰ高,Ⅲ的化学反应速率也快,则Ⅲ先达到平衡,所用时间较短,C正确;
D.结合选项A可知,Ⅱ平衡等效于Ⅰ的平衡增压后右移,则a>0.16,D错误;
故选D。
13.下列说法正确的是
A.对于同一物质在不同状态时的熵值:气态<液态<固态
B.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂不能改变化学反应进行的方向
C.、的反应在低温时不能自发进行
D.已知反应的平衡常数为K,则的平衡常数为2K
【答案】B
【详解】A.同一物质的固态、液态、气态的混乱度依次增大,混乱度越大熵值越大,则熵值:气态>液态>固态,故A错误;
B.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应速率,但不能改变化学平衡和反应方向,故B正确;
C.△H<0、△S>0的反应,△G=△H-T△S<0在任何温度都能自发进行,故C错误;
D.反应的平衡常数为,的平衡常数 =K2,故D错误;
故选:B。
14.已知反应A(g) +2B(g)3C(g),ΔH<0,向一恒温恒容的密闭容器中充入1molA(g)和 3molB(g)发生反应,t1时达到平衡状态I,在t2时改变某一条件,t3时重新达到平衡状态Ⅱ,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.若容器内压强不变,表明反应达到平衡
B.t2时改变的条件:向容器中加入B
C.平衡常数K:K(Ⅱ) <K(Ⅰ)
D.平衡时A的体积分数φ(Ⅱ)>φ(Ⅰ)
【答案】D
【详解】A.该反应为气体体积不变的反应,反应前后气体的物质的量不变,压强始终不变,故压强不变不能判定平衡状态,A错误;
B.t2时正反应速率瞬间不变,然后增大,可知改变的条件为向容器中加入C,B错误;
C.平衡常数与温度有关,温度不变,平衡常数不变,K(II)=K(I),C错误;
D. t2时加入C,平衡逆向移动,平衡时A的体积分数增大,故φ (II)>φ(I),D正确;
故选D。
15.在反应中,表示该反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据速率之比等于化学计量数之比,先都转化为用B表示的反应速率且要统一单位,再进行比较。
【详解】A.将v(A)表示的反应速率转化为用v(B)表示:v(B)=;
B.;
C.将v(C)表示的反应速率转化为用v(B)表示:v(B)=;
D.将v(D)表示的反应速率转化为用v(B)表示:v(B)=;
由此可知,D项表示的反应速率最快,答案选D。
二、填空题
16.回答下列问题
(1)时,溶液的______
(2)完出下列电解质在水溶液中的水解离子方程式
:______;
:______。
(3)资料出沶:的电离常数;的中离常数,。浓度相同的溶液和溶液比较,酸性较强的是______(填化学式),向溶液中通入少量气体,发生反应的离子方程式为______。
【答案】(1)1
(2)
(3) H2CO3 ClO-+CO2+H2O=HClO+
【详解】(1)溶液中c(H+)=0.05mol/L×2=0.1mol/L,-lg c(H+)=1;
(2)中醋酸根发生水解反应,水解离子方程式为:;中铁离子发生水解反应,水解离子方程式为:;
(3)的电离常数小于的一级电离常数,则相同浓度的溶液其酸性较强的是H2CO3;由电离常数可知酸性:H2CO3>HClO>,二者反应生成碳酸氢钠和NaClO,所以其离子反应方程式为ClO-+CO2+H2O=HClO+。
17.回答下列问题
(1)25℃时,pH与体积均相同的醋酸溶液A与盐酸B分别与足量镁条充分反应,下列说法不正确的是
______(填字母序号)。
a.开始反应时的速率:
b.放出等量氢气所需要的时间
c.生成氢气的总体积:
(2)常温下,溶液呈______性(填“酸”、“碱”、“中”),该溶液中离子浓度由大到小的顺序是
______。
(3)对于,其______。
(4)在下,向浓度均为的和混合溶液申逐滴加入氨水,先生成______沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式为______。(已知25℃时,)。
【答案】(1)ab
(2) 碱
(3)
(4) Cu(OH)2 Cu2++2NH3•H2O= Cu(OH)2↓+2
【详解】(1)a.pH与体积均相同的醋酸溶液与盐酸起始时氢离子浓度相同,开始反应时的速率:A=B,故a错误;
b.由于醋酸中酸过量,则反应较快,放出等量氢气所需要的时间醋酸的少,则A c.由于醋酸部分电离,其酸的浓度大于氢离子浓度,盐酸中HCl的浓度等于氢离子的浓度,所以醋酸的浓度大于HCl的浓度,体积相同的两溶液,醋酸的n(H+)较多,则生成氢气的总体积:A>B,故c正确;
故选:ab;
(2)溶液中醋酸根离子发生水解反应,溶液呈碱性,溶液中离子浓度由大到小的顺序是:;
(3)的溶度积常数表达式为生成物浓度幂之与反应物浓度幂之积的比值,固体浓度视为常数不写入表达式,则;
(4)难溶物溶度积常数小的先沉淀,根据溶度积常数相对大小知,Cu(OH)2先生成沉淀,离子方程式为Cu2++2NH3•H2O= Cu(OH)2↓+2。
三、原理综合题
18.回答下列问题
(1)如图1为某原电池装置示意图,若A为Cu,B为石墨,电解质为溶液,工作时的总反应为:写出B的电极反应式______;该电池在工作时,A电极的质量将______(填“增加”或“减少”或“不变”)。
图1 图2
(2)一种新型燃料电池可用于制取乙醛(),总反应式为,电池的主要构成要素如图2所示,请回答下列问题:
①a电极为燃料电池的______极,该电极的电极反应式为______。
②电池工作时,由______电极(填“a”或“b”,下同)移向______电极。
③生成2.2g乙醛时,需要消耗标准状况下的氧气______mL。
【答案】(1) 2Fe3++2e-=2Fe2+(Fe3++e-=Fe2+) 减小
(2) 正 b a 560
【分析】A为Cu,铜作还原剂,作原电池的负极,B为石墨,铁离子得电子,作正极,电解质为FeCl3溶液,工作时的总反应为:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2;新型燃料电池可用于制取乙醛(CH3CHO),总反应式为,a电极为燃料电池的正极,氧气得电子,发生还原反应,乙烯失电子,b极作负极。
【详解】(1)若A为Cu,铜作还原剂,作原电池的负极,B为石墨,铁离子得电子,作正极,电解质为FeCl3溶液,工作时的总反应为:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,B的电极反应式2Fe3++2e-=2Fe2+(Fe3++e-=Fe2+);该电池在工作时,Cu-2e-=Cu2+,A电极的质量将减小。故答案为:2Fe3++2e-=2Fe2+(Fe3++e-=Fe2+);减小;
(2)①a电极为燃料电池的正极,氧气得电子,发生还原反应,该电极的电极反应式为。故答案为:正;;
②a为正极,b为负极,电池工作时,阳离子移向正极,H+由b电极移向a电极。故答案为:b;a;
③由方程 ,生成2.2g乙醛时,物质的量为,需要消耗标准状况下的氧气 =560mL,故答案为:560。
四、实验题
19.某学生用的KOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作分解为如下几步:
A.移取20mL待测盐酸注入洁净的锥形瓶,并加入2~3滴酚酞
B.用标准溶液润洗滴定管2~3次
C.把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好,调节滴定管尖嘴使之充满溶液
D.取标准KOH溶液注入碱式滴定管至“0”刻度以上1~2cm
E.调节液面至“0”或“0”以下某一刻度,记下读数
F.把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准KOH溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度
就此实验完成填空:
(1)正确操作步骤的顺序是(用序号字母填写)______A→F;
(2)若无上述B步骤操作,则测定结果会______;(填“偏高”、“偏低”、“无影响”)
(3)判断到达滴定终点的现象是:______;
(4)若甲学生在实验过程中,记录滴定前滴定管内液面读数为2.50m,滴定后液面如图,则此时消耗标准溶液的体积为______;
(5)乙学生做了三组平行实验,数据记录如下:选取下述合理数据,计算出待测溶液的物质的量浓度为______;(保留四位有效数字)
实验序号
待测HCl溶液的体积/mL
的KOH溶液的体积/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
1
25.00
0.00
26.29
2
25.00
1.00
31.00
3
25.00
1.00
27.31
【答案】(1)BDCE
(2)偏高
(3)当最后半滴标准液滴入后,溶液由无色变为红色,且半分钟内不褪色
(4)24.90mL
(5)0.1052mol/L
【分析】中和滴定按照检漏、洗涤、润洗、装液、取待测液并加指示剂、滴定等顺序操作,本实验是碱滴定酸,原来显酸性,多加入一滴标准液变为碱性,达到滴定终点时溶液变红;
【详解】(1)中和滴定的操作步骤为:选择滴定管,洗涤、装液、使尖嘴充满溶液、固定滴定管,调节液面记下读数,取待测液于锥形瓶中,加入指示剂进行滴定,因此操作顺序为:BDCEAF;
(2)用蒸馏水洗涤锥形瓶后,若再用标准液润洗,会使锥形瓶内待测液溶质的物质的量增大,消耗标准液的体积偏大,所得待测液浓度偏高;
(3)本实验是用KOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸,以酚酞为指示剂,开始滴定时溶液显无色,随着氢氧化钾标准液的滴入,溶液酸性减弱,当最后半滴标准液滴入后,溶液由无色变为红色,且半分钟内不褪色,说明达到滴定终点;
(4)甲学生在实验过程中,记录滴定前滴定管内液面读数为2.50ml,滴定后液面如图,为27.40mL,此时消耗标准溶液的体积为27.40mL-2.50ml=24.90mL;
(5)根据数据有效性,舍去第2组数据,则1、3组平均消耗氢氧化钾溶液的体积为=26.30mL,由KOH+HCl=KCl+H2O可知,0.263L0.1000mol/L=0.025Lc(HCl),解得c(HCl)= 0.1052mol/L。
五、原理综合题
20.“绿水青山就是金山银山”,运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。甲醇是—种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景:工业上一般以和为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:。
(1)已知:,。
则表示lmol气态甲醇完全燃烧生成和水蒸气时的热化学方程式为______。
(2)下列措施中有利于增大反应:的反应速率且利于反应正向进行的是______。
A.随时将与反应混合物分离 B.降低反应湜度
C.增大体系压强 D.使用高效催化剂
(3)恒温条件下,可逆反应:在体积固定的密闭容器中进行,到平衡状态的标志的是______。
A.单位时间内生成的同时生成
B.混合气体的密度不再改变的状态
C.混合气体的压强不再改变的状态
D.混合气体的平均摩尔质量不再改变的状态
E.、、浓度之比为1:2:1的状态。
(4)一定条件下向2L的密闭容器中充入1molCO和发生反应:,CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示:
①A、B、C三点平衡常数、、的大小关系是______。
②压强_(填“>”“<”或“=”),若,则B点的=______(为以分压表示的平衡常数:分压=总压×物质的量分数)
【答案】(1)CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=−651kJ•mol−1
(2)C
(3)ACD
(4) KA=KB>KC <;4.9×10-3
【详解】(1)已知:①
②
③
结合盖斯定律计算②-①+2×③得到1mol气态甲醇完全燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式为:CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-283kJ•mol-1-(-116kJ•mol-1)+2×(-242kJ•mol-1)=−651kJ•mol−1。故答案为:CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=−651kJ•mol−1;
(2)A. 随时将CH3OH与反应混合物分离,生成物浓度减小,反应正向进行,反应速率减小,故A错误;
B. 降低反应温度,反应速率减小,故B错误;
C. 增大体系压强,反应速率增大,平衡正向进行,故C正确;
D. 使用高效催化剂加快反应速率,不能改变化学平衡,故D错误;
故答案为C;
(3)A.单位时间内生成的同时生成,化学反应速率与化学计量数成正比,且前者表示正反应速率,后者表示逆反应速率,故A正确;
B.混合气体的总质量、总体积始终不变,则混合气体的密度为定值,不能根据混合气体的密度判断平衡状态,故B错误;
C.该反应为气体物质的量缩小的反应,在体积固定的密闭容器中混合气体的压强为变量,当混合气体的压强不再改变时,表明达到平衡状态,故C正确;
D.混合气体的总质量为定值,混合气体的总物质的量为变量,则混合气体的平均相对分子质量为变量,当混合气体的平均相对分子质量不再改变时,表明达到平衡状态,故D正确;
E.CO、、浓度与初始浓度、转化率有关,不能根据三种物质的浓度之比判断平衡状态,故E错误;
故答案为:ACD;
(4)①图像变化可知,随温度升高,CO平衡转化率减小,说明升温平衡逆向进行,正反应为放热反应△H<0,T2>T1,温度越高平衡常数越小,则A、B、C三点的平衡常数大小为:KA=KB>KC;故答案为:KA=KB>KC;
②温度不变,压强增大,平衡正向进行,CO转化率增大,p1<p2,一定条件下向2L的密闭容器中充入1molCO和2molH2发生反应,B点CO平衡转化率为0.8,
平衡状态下气体总物质的量=0.2mol+0.4mol+0.8mol=1.4mol,B点的Kp= ==4.9×10-3,故答案为:<;4.9×10-3。
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