重庆市育才中学2023-2024学年高二上学期期中化学试题(Word版附解析)
展开本试卷为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,请考生务必把自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上,写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 N-14 O-16 Na-23 Cr-52 Fe-56
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共14个小题,每小题3分,共42分。每小题只有一项是符合题目要求的。
1. 下列装置或过程能实现化学能转化为电能的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.银锌纽扣电池,是原电池的原理,是将化学能转化为电能,故A正确;
B.冶炼金属钠,是电能转化为化学能,故B错误;
C.电暖风扇,是将电能转化为热能,故C错误;
D.煤气的成分天然气燃烧,是化学能转化为热能,故D错误;
故选:A。
2. 当CaCO3固体在水中溶解达到平衡时:为使CaCO3固体质量减少而c(Ca2+)不变,可加入适量下列物质是
A. CaCl2B. NaNO3C. HClD. H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A.加入CaCl2溶液,溶液中Ca2+浓度增大,使CaCO3的沉淀溶解平衡逆向移动,CaCO3固体质量和c(Ca2+)都增大,故A不选;
B.加入NaNO3,对CaCO3的沉淀溶解平衡无影响,故B不选;
C.加入HCl溶液,氢离子和碳酸根离子反应,使碳酸钙的沉淀溶解平衡正向移动,使CaCO3固体质量减少而c(Ca2+)增大,故C不选;
D.加入H2O稀释,使CaCO3的沉淀溶解平衡正向移动,CaCO3固体质量减少,温度不变则Ksp不变,则c(Ca2+)不变,故D选;
故选D。
3. 下列有关工业生产的叙述正确的是
A. 合成氨生产过程中升高温度可加快反应速率,故温度越高越好
B. 合成氨工业中,将NH3及时液化分离有利于氨的生产
C. 硫酸工业中,SO2催化为SO3时采用常压,因为高压会使平衡逆移
D. 硫酸工业中,使用催化剂是为了提高SO2转化为SO3的平衡转化率
【答案】B
【解析】
【详解】A.合成氨生产过程中升高温度可加快反应速率,缩短生产周期,但合成氨的正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,导致氨的平衡含量降低,所以不是温度越高越好,故A错误;
B.合成氨工业中,将NH3及时液化分离,降低了产物浓度,平衡向正反应方向移动,有利于氨的生产,故B正确;
C.硫酸工业中,SO2催化为SO3的反应是气体体积减小的反应,增大压强平衡向正反应方向移动,有利于SO3的生成,但增大压强需要的动力以及对设备的要求提高,而且常压下SO2转化率较高,所以采用常压,故C错误;
D.催化剂只能改变化学反应速率,不能改变平衡转化率,故D错误;
故答案为B。:
4. 根据下列实验不能证明一元酸HR为弱酸的是
A. 25℃时,溶液的pH=4
B. 等浓度等体积盐酸和HR溶液,消耗等浓度NaOH溶液体积相同
C. 常温下NaR溶液的pH>7
D. HR溶液加入少量NaR固体,溶解后溶液的pH变大
【答案】B
【解析】
【详解】A.室温时,0.01ml•L-1的HR溶液pH=4,酸浓度大于氢离子浓度,说明HR部分电离,则证明HR是弱酸,故A不选;
B.同等浓度等体积盐酸消耗NaOH量相同,说明HR是一元酸,但不能说明HR部分电离,所以不能说明HR是弱酸,故B选;
C.室温下,NaR溶液的pH大于7,说明NaR为强碱弱酸盐,所以能证明HR为弱酸,故C不选;
D.HR溶液加入少量NaR固体,溶解后溶液pH变大,说明HR溶液中存在电离平衡,则HR为弱酸,故D不选;
故选:B。
5. 下列离子方程式不正确的是
A. 明矾用于净水:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
B. 泡沫灭火器灭火:Al3++3HCOAl(OH)3↓+3CO2↑
C. 用纯碱清洗油污:CO+H2O HCO+OH-
D. HS-的水解反应:HS-+H2OS2-+H3O+
【答案】D
【解析】
【详解】A.明矾净水是铝离子发生水解生成氢氧化铝胶体:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,A正确;
B.泡沫灭火器灭火是铝离子和碳酸氢钙发生双水解:Al3++3HCOAl(OH)3↓+3CO2↑,B正确;
C.用纯碱清洗油污是因为碳酸根水解显碱性:CO+H2O HCO+OH-,C正确;
D.HS-+H2OS2-+H3O+,为HS-的电离方程式,D错误;
故选D。
6. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1L0.1ml/LNH4NO3溶液中含有的数目为0.1NA
B. pH=1的H2SO4溶液中含有H⁺的数目为0.2NA
C. 标准状况下,22.4LCl2中含有原子数目为2NA
D. 1mlNO和0.5mlO2混合后分子总数一定为NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.1L0.1ml/LNH4NO3的物质的量为1ml,由于会发生水解反应,溶液中n()<1ml,则数目小于0.1NA,故A错误;
B.未知H2SO4溶液的体积,无法计算物质的量,H+数目不确定,故B错误;
C.标准状况下,22.4LCl2的物质的量为,含2ml氯原子,含原子数目为2NA,故C正确;
D.NO和O2反应生成NO2,NO2可部分转化为N2O4,2NO2⇌N2O4,所以1mlNO 与0.5mlO2混合后分子数小于NA,故D错误;
故选C。
7. 如图所示的双液原电池,下列叙述正确的是
A. Cu为电池的正极
B. 盐桥中的阳离子向右池移动
C. Ag电极上发生氧化反应
D. 盐桥内可以是含有KCl的琼脂
【答案】B
【解析】
【分析】该原电池中,铜易失电子作负极,银作正极,负极上电极反应式为,正极上电极反应式为,放电时,电流从银沿导线流向铜,盐桥中阳离子向正极移动,据此分析解答;
【详解】A.该原电池中,铜易失电子作负极,A错误;
B.原电池中,盐桥中阳离子向正极移动,银作正极,阳离子即向右池移动,B正确;
C.该原电池中,银作正极发生还原反应,C错误;
D.盐桥中的Cl-会与Ag+发生离子反应,D错误;
答案选B。
8. 化学是一门以实验为基础的学科,如图所示的实验装置或操作能达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.图中为碱式滴定管,为碱式滴定管排气泡操作,故A错误;
B.向沸水中滴加饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体,氯化铁和NaOH溶液反应生成氢氧化铁沉淀,故B错误;
C.图中缺少环形搅拌器,不能测定最高温度,故C错误;
D.MgCl2易水解,HCl可抑制镁离子的水解,则在HCl氛围中加热MgCl2•6H2O能制取无水MgCl2,故D正确;
故选D。
9. 下列关于化学反应与能量的说法中,不正确的是
A. 等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量更少
B. C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,说明石墨比金刚石更稳定
C. 同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
D. 已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/ml,则向100mL1ml/L盐酸中加入4.0gNaOH固体,放出的热量大于5.73kJ
【答案】C
【解析】
【详解】A.燃烧为放热反应,反应物中气态S比固态S的能量高,则前者放热多,故A正确;
B.焓变为正,可知石墨能量低,则石墨更稳定,故B正确;
C.反应的焓变与反应条件无关,则同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同,故C错误;
D.NaOH溶解放出热量,所以放出的热量大于5.73kJ,故D正确;
故选:C。
10. 下列说法正确的是
A. 加热蒸干CuCl2溶液并灼烧,可以得到CuO固体
B. 酸碱中和滴定操作主要步骤为:检漏→水洗→装液→调“0”→滴定。
C. 向AgCl饱和溶液中加入NaCl固体,c(Cl-)增大,Ksp增大
D. 锌片与稀反应过程中,加入少量固体,促进的产生,利用了勒夏特列原理
【答案】A
【解析】
【详解】A.加热促进Cu2+的水解,最终生成的Cu(OH)2灼烧得到CuO,与盐的水解有关,故A正确;
B.滴定之前需要进行的操作是选用合适的滴定管,并对滴定管进行检漏、水洗、润洗、装液、调整液面及读数等操作,故B错误;
C.氯化银饱和溶液中存在沉淀溶解平衡,向AgCl饱和溶液中加入NaCl固体,c(Cl-)增大,则平衡向生成沉淀的方向进行,Ksp只随温度的变化而变化,所以Ksp不变,故C错误;
D.Zn能置换出Cu,Zn、Cu和稀硫酸构成原电池而促进H2的产生,与平衡移动原理无关,不能用平衡移动原理解释,故D错误;
故选:A。
11. 中科院研究了一款独特的锂-氮(Li-N)电池,电解质为可传导Li+的有机溶剂,该电池可实现氮气的循环,并对外提供电能。该电池总反应为:,下列说法不正确的是
A. 锂-氮电池可实现绿色固氮
B 该电池电解质不能换成水溶液
C. 放电时,乙电极为正极,发生的反应为:N2+6e-=2N3-
D. 充电时,甲应接外电源的负极
【答案】C
【解析】
【分析】放电时甲电极为负极,发生氧化反应,电极反应式为LI-e-=Li+,乙电极为正极,N2发生还原反应:N2+6Li++6e-═2Li3N;充电时,甲电极是阴极,乙电极是阳极;
【详解】A.锂-氮电池放电时消耗氮气,充电时释放氮气,实现了氮气的循环,为绿色固氮提供了一种可能,故A正确;
B.锂是活泼金属,能与水反应,因此电解质不能换成水溶液,故B正确;
C.放电时甲电极为负极,乙电极为正极,N2发生还原反应:N2+6Li++6e-=2Li3N,故C错误;
D.放电时甲电极为负极,充电时,电解池的阴极连接原电池的负极,则充电时,甲应接外电源的负极,故D正确;
故选:C。
12. AlPO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示(已知AlPO4溶解为吸热过程)。下列说法不正确的是
A. T1>T2B. AlPO4在b点对应的溶解度大于c点
C. T1下Q点溶液无AlPO4固体析出D. 图中Ksp:a=c=d【答案】A
【解析】
【详解】A.温度越高AlPO4的溶解度大,AlPO4在b点对应的溶解度大于c点,所以T1<T2,故A错误;
B.沉淀溶解平衡为吸热反应,升高温度时,AlPO4溶解度增大,所以AlPO4在b点对应的溶解度大于c点,故B正确;
C.Ksp=c(Al3+)∙c(),曲线上的点都为沉淀溶解平衡状态,T1 温度下,Q点的Qc
故选:A。
13. 室温下,用含少量Mg2+的MnSO4溶液制备MnCO3;的过程如题图所示。已知Ksp(MgF2)=5.2×10-11,下列说法正确的是
A. “除镁”得到的上层清液中:
B. “沉锰”发生的主要离子方程式为:Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O
C. 溶液中:
D. “沉锰”后的滤液中:
【答案】B
【解析】
【详解】A.“除镁”得到的上层清液为MgF2的饱和溶液,存在Ksp(MgF2)=c2(F-)•c(Mg2+),即c(Mg2+)=,故A错误;
B.“沉锰”时锰离子和碳酸氢根离子反应生成碳酸锰沉淀和二氧化碳,发生的主要离子方程式为:Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O,故B正确;
C.NaHCO3溶液中物料守恒关系为c(Na+)=c()+c(H2CO3)+c(),故C错误;
D.“沉锰”后的滤液中含有Na2SO4、少量H2CO3,存在的电荷守恒关系为c(Na+)+c(H+)=c()+c(OH-)+2c()+2c()>c()+c(OH-)+2c(),故D错误;
故选:B。
14. 工业上用CO2和H2合成甲醇涉及以下反应:
反应I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
反应Ⅱ. CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2
在催化剂作用下,将1mlCO2和2mlH2的混合气体充入一恒容密闭容器中进行反应,达到平衡时,CO2的转化率和容器中混合气体的平均相对分子质量随温度变化如图。下列判断正确的是
已知:平衡时甲醇的选择性为生成甲醇消耗的CO2在CO2总消耗量中占比。
A. ΔH2<0
B. T℃,平衡时甲醇的选择性为40%
C. T℃,反应Ⅱ平衡常数
D. 为同时提高CO2的平衡转化率和平衡时甲醇的选择性,应选择的反应条件为高温、高压
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,温度越高,CO2的转化率越小,平衡逆向移动,说明逆反应是吸热反应,故反应I为放热反应,反应II为吸热反应,ΔH2>0,故A错误;
B.T℃,CO2转化率为50%,平均相对分子质量为20,混合气体总物质的量为:=2.4ml,则CO2为0.5ml,设甲醇为xml,CO为yml,可列出以下方程:x+y=0.5,n(H2)=2-(3x+y),n(H2O)=x+y,n(CH3OH)+n(CO)+n(CO2)+n(H2)+n(H2O)=2.4,计算n(CH3OH)=0.3ml,n(CO)=0.2ml,甲醇的选择性为×100%=60%,故B错误;
C.由B项分析,T℃时,反应Ⅱ中平衡n(CO2)=0.5ml,n(H2)=0.9ml,n(CO)=0.2ml,n(H2O)=0.3+0.2=0.5ml,反应Ⅱ平衡常数,故C正确;
D.由反应I为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,故CO2的平衡转化率降低,则不能选择高温条件,故D错误;
故选:C。
第Ⅱ卷
二、非选择题:本题分为4小题,共58分。
15. 电化学在生活中的应用广泛,请根据电化学原理回答下列问题。
(1)图a中,电流表指针发生偏转,Zn作负极,则A电极上发生的电极反应式为___________;反应进行一段时间后溶液酸性将___________(填“增强”或“减弱”或“基本不变”)。
(2)C2H5OH可作为燃料使用,用C2H5OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图b,电池总反应为,则d电极是___________(填“正极”或“负极”),c电极的电极反应式为___________。
(3)按图c所示装置,以石墨为电极电解氯化钠溶液,阳极为___________(填“X”或“Y”),实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞溶液,则电解时在X极附近观察到的现象是___________。若将X电极材料换为Cu,则X电极上的电极反应式将___________(填“发生变化”或“不变”)
(4)某原电池装置初始状态如下图所示,电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl。
当电路中转移amle-时,交换膜左侧溶液中约减少___________ml离子。交换膜右侧溶液中c(HCl)___________(填“>”、“<”或“=”)lml·L-1(忽略溶液体积变化和Cl2溶于水)。
【答案】(1) ①. ②. 减弱
(2) ① 正极 ②.
(3) ①. Y ②. 溶液变红,有气泡产生 ③. 不变
(4) ①. 2a ②. >
【解析】
【小问1详解】
Zn作负极,则A电极为正极,正极上H+得电子生成H2,正极反应式为2H++2e-=H2↑,总反应为2H++Zn=Zn2++H2↑,则溶液酸性减弱,故答案为:2H++2e-=H2↑;减弱;
【小问2详解】
C2H5OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池工作时,C2H5OH发生失电子的反应生成CO2,O2发生得电子的反应生成H2O,由图中电子流向可知c电极为负极,d电极为正极,负极反应式为C2H5OH-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+,故答案为:正极;C2H5OH-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+;
【小问3详解】
据图可知,电子从电极c流出,则为阴极,阳极为Y,X电极上氢离子放电,同时该电极附近生成氢氧根离子,所以X极附近观察到的现象是溶液变红,有气泡产生;X为阴极,电极不参与反应,若将X电极材料换为Cu,则X电极上的电极反应式将不变;
【小问4详解】
Ag作负极,电极反应式为Ag-e-+Cl-=AgCl,当电路中转移amle-时,左侧溶液中约减少aml氯离子,由电荷守恒可知,有aml氢离子透过交换膜进入右侧,故交换膜左侧溶液中约减少2aml离子,Pt电极为正极,电极反应式为Cl2+2e-=2Cl-,氢离子透过交换膜进入右侧,右侧溶液HCl浓度>1ml/L,故答案为:2a;>。
16. 平衡思想是化学研究的一个重要观念,在水溶液中存在多种平衡体系。研究水溶液中的粒子行为在化学研究中具有重要价值。
(1)已知T℃下,Kw=1×10-12,T℃时,有pH=4的盐酸溶液中,c(OH-)=_________ml/L,由水电离出的c(H+)=________ml/L。
(2)现有常温下水电离出的c(H+)均为1×10-11ml/L的四份溶液:①HCl溶液;②CH₃COOH溶液;③氨水;④NaOH溶液,若①③混合溶液pH=7,则混合溶液中(c(NH)___________c(Cl-)(填“>”或“=”或“<”)。若将等体积的①②分别与足量的铝粉反应,生成H₂的量比较①___________②(填“>”或“=”或“<”);若向等体积的四种溶液中分别加水稀释至100倍,则溶液的pH由小到大是___________(填序号);
(3)锅炉水垢会降低燃料的利用率,造成能源浪费,Mg(OH)2是水垢成分之一、室温下,已知Mg(OH)2的Ksp=5.0×10-12,向0.05ml/L的MgCl2溶液中通入NH3至刚好出现沉淀时,溶液的pH约为___________。
(4)工业去除废水中的H2S,可用N2或CO2可将H2S从水中吹出,再用碱液吸收。将H2S从水中吹出时,用CO2比N2效果更好,其原因是___________。(从化学平衡角度解释)
(5)已知草酸为二元弱酸:常温下,向某浓度的溶液中逐滴加入一定浓度的KOH溶液,所得溶液中)三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示。则pH=2.7时,溶液中___________。
【答案】(1) ①. 1×10-8 ②. 1×10-8
(2) ①. = ②. < ③. ②<①<④<③
(3)9 (4)CO2吹出时可增强溶液的酸性,抑制了H2S的电离,有利于H2S的吹出
(5)103
【解析】
【小问1详解】
pH=4的盐酸溶液中c(H+)=10-4 ml/L,,由水电离出的c(H+)= c(OH-)=1×10-8;
【小问2详解】
HCl与氨水混合后生成氯化铵,溶液存在电荷守恒:c(H+)+c()=c(OH-)+ c(Cl-),混合溶液pH=7则c(H+) =c(OH-),故c()=c(Cl-);HCl是强电解质,CH₃COOH是弱电解质,不能完全电离,则CH₃COOH的浓度大于HCl的,等体积时n(CH₃COOH)>n(HCl),与足量的铝粉反应,生成H₂的量比较①<②;由于加水稀释100倍后,弱电解质电离程度增大,溶液中弱酸电离出的氢离子、弱碱的电离出的氢氧根离子的物质的量增大,所以强电解质溶液的pH变化为2,弱电解质溶液的pH变化小于2,且碱液的pH大于酸液,故稀释后溶液的pH大小为:②<①<④<③;
【小问3详解】
刚好出现沉淀时,c(Mg2+)∙c(OH-)2=Ksp [Mg(OH)2],,则,溶液的pH约为9;
【小问4详解】
用CO2比N2效果更好,其原因是CO2吹出时可增强溶液的酸性,抑制了H2S的电离,有利于将H2S吹出;
【小问5详解】
pH=2.7时,c(H2C2O4)=c(),溶液中。
17. 某电镀废水中的铬元素以Cr3+和CrO的形式存在,其总铬含量的测定方法如下:
步骤一:取100mL废水,加热浓缩成20.00mL溶液,然后加入NaOH溶液将Cr3+转化为CrO;
步骤二:加入稍过量的H2O2,使CrO2在碱性条件下转化成CrO;
步骤三:加入硫酸酸化并煮沸后,加入足量的KI将CrO还原为Cr3+,同时生成单质I2;
步骤四:加入指示剂用溶液滴定,滴定过程中消耗溶液30.00mL。
已知:I2+2S2O=S4O+2I-,请回答下列问题:
(1)CrO中铬元素价态为___________。
(2)步骤一中将Cr3+转化为CrO的离子反应方程式为:___________。
(3)“步骤三”中加硫酸酸化时存在反应2CrO(黄色)+2H+Cr2O(橙色)+H2O ΔH<0,升高温度溶液变___________色。
(4)“步骤四”中加入的指示剂为___________,滴定终点现象为___________。
(5)该废水中铬元素的含量为___________g/L。
(6)若“步骤三”省略加热煮沸操作会导致废水中铬元素含量的测量结果偏高,原因可能为___________。
【答案】(1)+6价 (2)+4OH-=+2H2O
(3)黄 (4) ①. 淀粉溶液 ②. 滴入最后半滴Na2S2O3溶液,锥形瓶内溶液颜色蓝色变为无色(或蓝色恰好褪去),且半分钟内不恢复
(5)0.052 (6)若省略加热煮沸操作,则过量的H2O2也能氧化过量的KI生成更多I2,从而导致铬元素测量结果偏高
【解析】
【小问1详解】
中O元素为-2价,则铬元素价态为+6价;
【小问2详解】
加入NaOH溶液将Cr3+转化为,反应的离子方程式为:+4OH-=+2H2O;
【小问3详解】
该反应ΔH<0为放热反应,升高温度平衡逆向移动,浓度增大,会导致溶液变为黄色;
【小问4详解】
根据已知步骤三生成单质I2,“步骤四”用标准液Na2S2O3滴定碘单质,由于淀粉溶液遇碘变蓝,则加入的指示剂为淀粉溶液,滴定终点现象为滴入最后半滴Na2S2O3溶液,锥形瓶内溶液颜色蓝色变为无色(或蓝色恰好褪去),且半分钟内不恢复;
【小问5详解】
根据已知反应可得关系式2~3I2~6 Na2S2O3,步骤四中消耗标准液n(Na2S2O3)=cV=0.01ml/L×0.03L=3×10-4ml,则n()=n(Na2S2O3)=1×10-4ml,100mL废水中铬元素的含量为;
【小问6详解】
若“步骤三”省略加热煮沸操作会导致废水中铬元素含量的测量结果偏高,原因可能为过量的H2O2也能氧化过量的KI生成更多I2,从而导致铬元素测量结果偏高。
18. 氨气是重要的基础化工品,请结合信息回答问题。
(1)尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物,在尿素合成塔中发生的反应可表示为
第一步: ΔH1=-119.2kJ/ml;
第二步: ΔH2=+15.5kJ/ml;
①已知第一步反应为快速反应,第二步反应为慢速反应,其中活化能较大的是第___________步,则 ΔH3=___________kJ/ml;第二步能自发进行的条件是___________。(填“高温”或“低温”或“任何温度”)
②对于第一步反应,混合气体中氨气体积分数随时间变化如图所示,则vA(正)___________vB(逆)(填“>”“<”或“=”)。
(2)T℃,在2L的密闭容器中,通入和,保持体积不变,发生反应,2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g),10min时反应刚好达到平衡,此时H2O的物质的量为0.5ml,则:
①NH3的平衡转化率为___________,0~10min的平均反应速率___________
②能说明上述反应达到平衡状态的是___________。
A. B.混合气体的密度不再发生变化
C.CO2的体积分数在混合气体中保持不变 D.单位时间内消耗同时生成
(3)科学家推出合成氨反应在接近平衡时净反应速率方程式为:v(NH3)=k1p(N2)[]α−k2[](1−α),k1、k2分别为正、逆反应速率常数,p代表各组分的分压,如,其中x(B)为平衡体系中B的物质的量分数,p为平衡总压强16MPa,以铁为催化剂时α=0.5,一定条件下,向容器中充入。和的混合气体,平衡时氨气的物质的量分数为25%,试计算___________(MPa)-2。(保留小数点后三位)
【答案】(1) ①. 二 ②. -103.7 ③. 高温 ④. >
(2) ①. 50% ②. 0.025ml·L-1·min-1 ③. BC
(3)0.007
【解析】
【小问1详解】
①活化能越大反应速率越慢,第二步反应为慢速反应,则活化能较大的是第二步;由盖斯定律,第一步+第二步可得目标方程,ΔH3=ΔH1+ΔH2=-119.2+15.5=-103.7kJ/ml;第二步气体分子数增大则ΔS>0,ΔH2>0,能自发进行的条件是高温;
②A点氨气体积分数大于B的氨气体积分数,说明A点未达到平衡,反应正向进行,B点达到平衡状态,反应过程中正反应速率逐渐减小,即A点正反应速率大于B点的正反应速率,vA(正)> vB(逆);
【小问2详解】
①平衡时H2O的物质的量为0.5ml,则消耗n(NH3)=1ml,NH3的平衡转化率为,消耗n(CO2)= 0.5ml,0~10min的平均反应速率;
②A.n(CO2):n(NH3)=(1-a):(2-2a)=1:2是定值,不能说明是否达到平衡状态,故A错误;
B.尿素是固体,混合气体的质量是变量,容器体积不变,密度是变量,混合气体的密度不再发生变化,说明反应一定达到平衡状态,故B正确;
C.混合气体中CO2的体积分数为,所以混合气体二氧化碳的体积分数是变量,CO2的体积分数在混合气体中保持不变,反应一定达到平衡状态,故C正确;
D.单位时间内消耗2mlNH3,同时生成1mlH2O,两者描述的均为正反应速率,不能判断正逆反应速率是否相等,反应不一定平衡,故D错误;
故答案为:BC;
【小问3详解】A.银锌纽扣电池
B.冶炼金属钠
C.电暖风扇
D.煤气灶
A.酸式滴定管排气泡操作
B.制备Fe(OH)3胶体
C.中和热的测定
D.制备无水MgCl2
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