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江西省吉安市遂川中学2019-2020学年高二上学期第一次月考化学试化学题(B)(解析版)
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江西省吉安市遂川中学2019-2020学年高二上学期第一次月考试题(B)
1.化学反应A2+B2 =2AB的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该反应是吸热反应
B. 2 mol A—B键断裂需要吸收y kJ 的能量
C. 1 mol A—A键和1mol B—B键断裂能放出x kJ的能量
D. 2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量
【答案】B
【解析】
【详解】A. 根据图示,生成物的总能量低于反应物的总能量,该反应是放热反应,故A错误 ;
B.断键吸热,根据图示,2 mol A—B键断裂需要吸收y kJ 的能量,故B正确;
C. 断键吸热,根据图示,1 mol A—A键和1mol B—B键断裂吸收x kJ的能量,故C错误;
D. 根据图示,2 mol AB的总能量低于1 mol A2和1 mol B2的总能量,故D错误。答案选B。
2.已知强酸、强碱的中和热为57.3 kJ·mol-1。下列热化学方程式正确的是( )
A. HNO3(aq)+KOH(aq)===H2O(l)+KNO3(aq) ΔH>-57.3 kJ·mol-1
B. HNO3(aq)+NH3·H2O(aq)===H2O(l)+NH4NO3(aq)ΔH C B. A + B < C
C. 2A + B < 2C D. 2A + B > 2C
【答案】C
【解析】
【分析】根据燃烧反应为放热反应,断开旧的化学键吸收的总能量小于形成新的化学键放出的总能量。
【详解】氢气跟氧气的反应的化学方程式为2H2+O2=2H2O,因燃烧反应为放热反应,断开旧的化学键吸收的总能量小于形成新的化学键放出的总能量,即2A+BT1,则温度越高,平衡时甲醇的物质的量越小,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,所以合成甲醇的反应为放热反应,A项错误;
B. CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)的平衡常数表达式,B项错误;
C. 由图可知,T2温度下到达平衡所需时间较短,反应速率较快,故温度T2>T1,温度越高,平衡时甲醇的物质的量越小,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,化学平衡常数降低,在T1时的平衡常数比T2时的大,C项错误;
D. 由图可知,处于A点的反应体系从T1变到T2,温度升高,平衡向逆反应方向移动,氢气物质的量增大,甲醇的物质的量减小,增大,D项正确;
答案选D。
14.下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
下列说法不正确的是( )
A. 通过计算,可知系统(Ⅰ)制备氢气的热化学方程式为:H2O(l)= H2(g)+1/2O2(g) ΔH = 286 kJ· mol-1
B. 通过计算,可知系统(Ⅱ)制备氢气的热化学方程式为:H2S(g)=H2(g)+S(s) ΔH =20kJ·mol-1
C. 若反应H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH = -a kJ · mol-1 , 则a>286
D. 制得等量H2所需能量较少的是热化学硫碘循环硫化氢分解法
【答案】C
【解析】
【分析】此题考查盖斯定律的应用,根据盖斯定律可以求得总反应方程式中的焓变。
【详解】A. 根据盖斯定律进行方程式的加合,①式+②式+③式,得系统(Ⅰ)制备氢气的热化学方程式为:H2O(l)=H2(g)+O2(g) ΔH = +286 kJ· mol-1,A正确,故A不符合题意。
B. 根据盖斯定律进行方程式的加合,②式+③式+④式,得系统(Ⅱ)制备氢气的热化学方程式为:H2S(g)=H2(g)+S(s) ΔH =+20kJ·mol-1,B正确,故B不符合题意。
C. 若反应H2(g)+O2(g)=H2O(g) 生成气体水,放出的热量小,故a KB >KA (4). 0.003mol/L·min (5). 2.25×10– 4 (6). CD (7). B
【解析】
【分析】根据盖斯定律分析热化学方程式的书写和热量的计算,根据平衡的三段式计算平衡时的数据和平衡常数、速率等,根据条件对平衡的影响进行分析。
【详解】(1)根据盖斯定律分析,热化学方程式 ①2CH3OH(1)+ 3O2(g)= 2CO2(g)+ 4H2O(g)ΔH1 = –1275.6 kJ·mol– 1,②2CO(g)+ O2(g)= 2CO2(g) ΔH2 = –566.0 kJ·mol– 1,③H2O(g)= H2O(1) ΔH3 = –44.0 kJ·mol– 1分析,有(①-②+③×4)/2得热化学方程式 CH3OH(l)+ O2(g)= CO(g)+ 2H2O(l) ΔH =(-1275.6+566-44×4)kJ/mol/2= –442.8 kJ·mol – 1;
(2) ①温度不变,随着压强增大,平衡逆向移动,甲烷的平衡转化率减小,所以P1 KB >KA ;
②甲烷的消耗量为0.5mol,则根据方程式分析生成1.5mol氢气,则氢气表示反应速率为=mol/(L·min)=0.003mol/(L·min);
CH4(g)+ H2O(g)CO(g)+ 3H2(g)
起始物质的量1 2 0 0
改变物质的量0.5 0.5 0.5 1.5
平衡物质的量0.5 1.5 0.5 1.5
平衡常数为=2.25×10–4;
A.该反应全为气体,容器的体积不变,所以容器内气体密度始终不变,所以密度恒定不能说明反应达到平衡,故错误;B.单位时间内消耗0.1 mol CH4同时生成0.3 mol H2 都表示正反应速率,不能说明反应达到平衡,故错误;C.容器的压强恒定可以说明反应体系中气体总物质的量不变,说明反应达到平衡,故正确;D.3v正(CH4)= v逆(H2)可以说明正逆反应速率相等,则能说明反应到平衡,故选CD。
③A.升高温度平衡正向移动,体系中气体物质的量增加,故错误;B.缩小容器体积,反应速率加快,平衡逆向移动,气体物质的量减小,故正确;C.再充入CH4气体,反应速率增加,平衡正向移动,气体物质的量增加,故错误;D.使用合适的催化剂,反应速率加快,但平衡不移动气体物质的量不变,故错误。故选B。
20.甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:
化学反应
平衡常数
温度/℃
500
800
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)
K1
2.5
0.15
②H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g)
K2
1.0
2.50
③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
K3
(1)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=________(用K1、K2表示)。
(2)反应③的ΔH_________0(填“>”或“<”)。
(3)500℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)浓度(mol·L-1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时υ正_____υ逆(填“>”、“=”或“ (4). 0.09(或9%) (5). 增大
【解析】
【详解】(1)依据反应①+②得到反应③,反应③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的平衡常数K3=K1×K2;
(2)500℃时K3=K1×K2=2.5×1.0=2.5;800℃时K3=K1×K2=0.15×2.50=0.375;故对于反应③,升高温度K减小,则平衡逆向移动,则ΔH