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【化学】湖南省娄底市第四中学2018-2019学年高二上学期10月月考(解析版) 试卷
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湖南省娄底市第四中学2018-2019学年高二上学期10月月考
1.下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是( )
A. 铝粉与氧化铁粉末反应 B. 乙醇燃烧
C. 碳酸钙受热分解 D. 氧化钙溶于水
【答案】C
【解析】
A.铝热反应为放热反应,生成物总能量低于反应物总能量,故A错误;B.乙醇燃烧为放热反应,生成物总能量低于反应物总能量,故B错误;C.碳酸钙受热分解为吸放热反应,生成物总能量高于反应物总能量,故C正确;D.氧化钙溶于水为放热反应,生成物总能量低于反应物总能量,故D错误;答案为C。
2.化学与人类生活、社会可持续发展密切相关。下列措施有利于节能减排、保护环境的是: ①加快化石燃料的开采与使用 ②研发易降解的生物农药 ③应用高效洁净的能源转化技术 ④田间焚烧秸秆 ⑤推广使用节能环保材料 ( )
A. ①③⑤ B. ②③⑤ C. ①②④ D. ②④⑤
【答案】B
【解析】
试题分析:①加快化石燃料的开采与使用会增加污染物的排放量,故不符合题意;②研发易降解的生物农药能减少污染物的排放,故符合题意;③应用高效洁净的能源转换技术,可以节约能源,减少二氧化碳的排放,故符合题意;④田间焚烧秸秆增加二氧化碳的排放,故不符合题意;⑤推广使用节能环保材料可以节约能源,减少二氧化碳的排放,故符合题意,即有利于节能减排、保护环境的是②③⑤,故选B。
考点:考查了使用化石燃料的利弊及新能源的开发的相关知识。
3.下列叙述正确的是
A. 硫酸钡难溶于水,在水溶液中不能导电,所以硫酸钡不是电解质
B. 电解质的电离一定要在水分子作用下才能进行
C. 三氧化硫溶于水能导电,所以三氧化硫是电解质
D. 硫酸、氢氧化钡、纯碱、苛性钠都是电解质
【答案】D
【解析】
【详解】A.BaSO4在水溶液中虽难溶,但溶于水的部分能完全电离,BaSO4═Ba2++SO42-,为电解质,故A错误;B.电解质的电离在水分子作用下或熔融状态下都可以发生,故B错误;C.SO3溶于水后和水反应生成硫酸,硫酸电离出阴阳离子而使其溶液导电,电离出阴阳离子的物质是硫酸而不是三氧化硫,所以SO3是非电解质,故C错误;D.硫酸是强酸、氢氧化钡、苛性钠是强碱、纯碱是盐、都是电解质,故D正确;故选D。
【点睛】本题考查电解质和非电解质的判断,明确电解质和非电解质的概念是解题的关键。本题的易错点为C,要注意电解质溶液能够导电是电解质本身发生电离。
4.把下列4种X的溶液分别加入到4个盛有10 mL 2 mol·L-1盐酸的烧杯中,并加水稀释到50 mL,此时X与盐酸缓慢地进行反应,其中反应速率最大的是
A. 20 mL 3 mol·L-1 B. 20 mL 2 mol·L-1
C. 10 mL 4 mol·L-1 D. 10 mL 2 mol·L-1
【答案】A
【解析】
【分析】
化学反应中,反应物浓度越大,反应速率越快,因溶液均加水稀释到50mL,则可计算X的物质的量,物质的量越多,浓度越大。
【详解】A.n(X)=0.03L×2mol/L=0.06mol;B.n(X)=0.02L×2mol/L=0.04mol;C.n(X)=0.01L×4mol/L=0.04mol;D.n(X)=0.01L×2mol/L=0.02mol,物质的量最大的是A,则A浓度最大,反应速率最大,故选A。
5.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,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是
A. 2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2b kJ·mol-1
B. 2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-4b kJ·mol-1
C. 2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-4b kJ·mol-1
D. 2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+4b kJ·mol-1
【答案】C
【解析】
【详解】充分燃烧a g乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,由物质的物质的量与反应放出的热量成正比可知,生成2mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量2bkJ,或生成4mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量4bkJ,则乙炔燃烧的热化学方程式为C2H2(g)+O2(g)═2CO2(g)+H2O(l)△H=-2b kJ/mol或2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=-4bkJ/mol;故选C。
6.“能源分类相关图”如图所示,四组能源选项中全部符合图中阴影部分的能源是( )
A. 煤炭、石油、潮汐能 B. 水能、生物质能、天然气
C. 生物质能、风能、沼气 D. 地热能、海洋能、核能
【答案】C
【解析】
【详解】A.煤炭、石油是化石能源,不是新能源;潮汐能不是来自太阳能,故A错误; B.天然气是化石能源,不是新能源,故B错误;C.沼气、风能、生物质能都是来自太阳能的可再生能源,故C正确;D.地热能、核能不是来自太阳能,故D错误;故选C。
【点睛】本题考查能源的分类,知道能源的不同分类是解答此题的关键。解答本题需要注意,除了地热能、潮汐能和原子核能以外,地球上所有其他能源全部来自太阳能。
7.在298 K、100 kPa时,已知:
①2H2O(g)=O2(g)+2H2(g) ΔH1
②Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g) ΔH2
③2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g) ΔH3
则ΔH3与ΔH1、ΔH2间的关系正确的是
A. ΔH3=ΔH1+2ΔH2
B. ΔH3=ΔH1+ΔH2
C. ΔH3=ΔH1-2ΔH2
D. ΔH3=ΔH1-ΔH2
【答案】A
【解析】
【详解】2H2O(g)=O2(g)+2H2(g)△H1 …①,Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g )△H2…②,2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)△H3…③,由盖斯定律可知,③=①+2×②,因此△H3=△H1+2△H2,故选A。
8.反应4CO(g)+2NO2(g) N2(g)+4CO2(g)开始进行时,CO的浓度为4 mol·L-1,N2的浓度为0,2 min后测得N2的浓度为0.6 mol·L-1,则此段时间内,下列反应速率表示正确的是
A. v(CO)=1.2 mol·L-1·s-1 B. v(NO2)=0.3 mol·L-1·min-1
C. v(N2)=0.6 mol·L-1·min-1 D. v(CO2)=1.2 mol·L-1·min-1
【答案】D
【解析】
【详解】2min后测得N2的浓度为0.6mol/L,则v(N2)==0.3mol/(L•min),由速率之比等于化学计量数之比可知,v(CO)=0.3mol/(L•min)×4=1.2 mol/(L•min),v(NO2)=0.3 mol/(L•min)×2=0.6 mol/(L•min),v(CO2)=0.3mol/(L•min)×4=1.2 mol/(L•min),故选D。
【点睛】本题考查化学反应速率与化学计量数的关系,把握速率的计算及速率与化学计量数的关系为解答的关键。本题的易错点为A,要注意速率的单位。
9.研究发现,腐蚀严重的青铜器表面大都存在CuCl。关于CuCl在青铜器腐蚀过程中的催化作用,下列叙述可能正确的是
A. 增大了反应的活化能 B. 增大了反应的速率
C. 降低了反应的焓变 D. 增大了反应的焓变
【答案】B
【解析】
【详解】A.催化剂降低了反应的活化能,增大活化分子百分数,故A错误;B.催化剂降低了反应的活化能,增大活化分子百分数,增大活化分子之间的碰撞机会,所以反应速率增大,故B正确;C.催化剂改变了反应路径,但焓变不变,故C错误;D.反应的焓变不变,故D错误;故选B。
10.对可逆反应4NH3 (g) + 5O2 (g) 4NO (g) + 6H2O (g),下列叙述正确的是
A. 达到化学平衡时,4υ正(O2) =5υ逆(NO)
B. 若单位时间内生成x mol NO的同时,消耗x mol NH3,则反应达到平衡状态
C. 达到化学平衡时,若增加容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大
D. 化学反应速率关系是:2υ正(NH3) = 3υ正(H2O)
【答案】A
【解析】
【详解】A.不同物质的正逆反应速率之比等于化学计量数之比,则达到化学平衡时,4υ正(O2)=5υ逆(NO),故A正确;B.生成x mol NO的同时,消耗x mol NH3,均体现正反应速率关系,不能判断正逆反应速率的关系,不能判断是否为平衡状态,故B错误;C.增加容器体积,压强减小,则正、逆反应速率均减小,故C错误;D.化学反应速率之比等于化学计量数之比,则化学反应速率关系是:3υ正(NH3)=2υ正(H2O),故D错误;故选A。
11.100 mL 6 mol·L-1的硫酸与过量锌粉反应,在一定温度下,为了减小反应速率,但又不影响生成氢气的总量,可向反应物中加入适量的
①硫酸钠固体 ②水 ③硫酸钾溶液 ④硝酸钾溶液
A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ③④
【答案】C
【解析】
【分析】
反应的实质为Zn+2H+═Zn2++H2↑,故要减缓反应速度,应降低溶液中H+离子的浓度,不影响生成氢气的总量,则所加入物质对溶液中与锌反应的H+离子的总物质的量没有影响。
【详解】①加入硫酸钠固体,不影响氢离子浓度,对反应速率没有影响,故①错误;②加入水,稀释了硫酸溶液,溶液中氢离子浓度减小,反应速率减小,但是溶液中氢离子物质的量不变,生成氢气的总量不变,故②正确;③加入硫酸钾溶液,对硫酸的物质的量没有影响,不影响生成氢气的总量,但H+离子浓度降低,减缓反应进行的速度,故③正确;④加入硝酸钾溶液,硝酸根离子会与氢离子形成硝酸,硝酸与金属反应不产生氢气,氢气的总量会减少,故④错误;所以正确的有②③,故选C。
【点睛】本题考查外界条件对反应速率的影响,做题时注意本题中的两个要求。本题的易错点为④,要注意硝酸的特殊性,硝酸与金属反应一般不放出氢气。
12.下列关于平衡常数K的说法中,正确的是
①平衡常数K只与反应本身及温度有关
②改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数K
③加入催化剂不改变平衡常数K
④平衡常数K只与温度有关,与反应的本身及浓度、压强无关
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①③
【答案】D
【解析】
①平衡常数K只与反应本身及温度有关,正确;②对应一个具体的化学反应,平衡常数只与温度有关系,改变反应物浓度或生成物浓度不会改变平衡常数K,错误;③对应一个具体的化学反应,平衡常数只与温度有关系,加入催化剂不改变平衡常数K,正确;④平衡常数K与温度以及化学计量数有关,错误,答案选D。
13.在一定温度下的密闭容器中,加入1 mol CO和1 mol H2O发生反应: CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),达到平衡时测得n(H2)为0.5 mol,下列说法不正确的
A. 在该温度下平衡常数K=1 B. 平衡常数与反应温度无关
C. CO的转化率为50% D. 其他条件不变,改变压强平衡不移动
【答案】B
【解析】
试题分析:A.根据方程式可知在该反应中产生CO2物质的量是0.5 mol,未反应的CO和H2O的物质的量也都是0.5 mol,所以该反应的化学平衡常数是K=1。正确;B.化学平衡常数只与反应温度有关,而与反应的投料等外界条件无关,错误;C.CO的转化率为0.5 mol ÷1mol=50%,正确;D.由于该反应是反应前后气体体积相等的反应,其他条件不变改变压强,平衡不移动,正确。
考点:考查化学平衡常数、外界条件对化学平衡的移动的影响的知识。
14.一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示:下列描述正确的是
A. 反应开始到10 s,用Z表示的反应速率为0.158 mol·(L·s)-1
B. 反应开始到10 s,X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L-1
C. 反应开始到10 s,Y的转化率为79.0%
D. 反应的化学方程式为X(g)+Y(g) Z(g)
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应开始到10s,用Z表示的反应速率=0.079mol/(L•s),故A错误;B.反应开始到10s,X的物质的量浓度减少了=0.395mol/L,故B错误;C.反应开始到10s时,Y的转化率为×100%=79%,故C正确;D.由图像可以看出,随反应进行X、Y的物质的量减小,Z的物质的量增大,所以X、Y是反应物,Z是生产物,l0s后X、Y、Z的物质的量为定值,不为0,反应是可逆反应,且△n(X)∶△n(Y)∶△n(Z)=(1.20-0.41)mol∶(1.00-0.21)mol∶1.58mol=1∶1∶2,参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比,故反应化学方程式为X(g)+Y(g)⇌2Z(g),故D错误;故选C。
15.已知下列反应的平衡常数:
H2(g)+S(s)H2S(g) K1 S(s)+O2(g)SO2(g) K2
则反应H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g)的平衡常数是
A. K1+K2 B. K1-K2 C. K1·K2 D. K1/K2
【答案】D
【解析】
【详解】H2(g)+S(s)⇌H2S(g)的平衡常数K1=,S(s)+O2(g)⇌SO2(g)的平衡常数K2=,反应H2(g)+SO2(g)⇌O2(g)+H2S(g)的平衡常数K==,故选D。
16. 能用焓判据判断下列过程方向的是
A. 湿的衣服经过晾晒变干
B. 硝酸铵溶于水
C. 100℃时的水蒸气凝结成水
D. 25℃、101 kPa时2N2O5 (g) = 4NO2 (g)+O2 (g) ΔH=+56.7 kJ·mol-1能自发进行
【答案】C
【解析】
试题分析:A.湿的衣服经过晾晒变干,水的内能增加,即焓增加,不符合焓判据判断,错误;B.硝酸铵溶于水,使溶液的温度降低,同时体系混乱程度增大,不能用焓判据判断,错误;C.100℃时的水蒸气凝结成水,内能减小,符合焓判据判断,正确;D.25℃、101 kPa时2N2O5 (g) = 4NO2 (g)+O2 (g) ΔH=+56.7 kJ·mol-1,该反应是吸热的体系混乱程度增大的反应,不能用焓判据判断,错误。
考点:考查焓判据判断过程的自发性的知识。
17.下列说法正确的是
A. 电离常数受溶液中电解质浓度的影响
B. 电离常数可以表示弱电解质的相对强弱
C. 电离常数大的酸溶液中c(H+)一定比电离常数小的酸溶液中的c(H+)大
D. H2CO3的电离常数表达式:K=
【答案】B
【解析】
【详解】A、电离平衡常数是温度的函数,与溶液浓度无关,故A错误;B、电离平衡常数的大小可以表示弱电解质的相对强弱,电离平衡常数越大,电解质的电离程度越大,故B正确;C、酸中c(H+)既跟酸的电离常数有关,还跟酸的浓度有关,故C错误;D、碳酸是分步电离的,以第一步电离为主,第一电离常数表达式为:K1=,故D错误;故选B。
18.从植物花中可提取一种简写为HIn的有机物,在水溶液中因存在以下电离平衡,故可用作酸碱指示剂。HIn(aq,红色)H++In-(aq,黄色)。浓度为0.02 mol·L-1的下列各溶液:(1)HCl、(2)H2O2、(3)NaCl(aq)、(4)NaHSO4(aq)、(5)NaHCO3(aq)、(6)氨水中,加入该指示剂,其中能使指示剂显黄色的是
A. (1)(4)(5) B. (2)(6) C. (1) (3)(4) D. (5)(6)
【答案】D
【解析】
【详解】能使指示剂显黄色,则加入物质应使平衡向正反应方向移动,所以加入溶液应呈碱性,(1)(4)为酸性溶液,(5)(6)是碱性溶液,(3)为中性溶液,(2)具有强氧化性,能使指示剂氧化褪色,所以符合条件的是(5)(6),故选D。
19.将V1 mL l.0mol/L盐酸和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如图所示(实验中始终保持V2+V2=50).下列叙述正确的是
A. 做该实验时环境温度为22℃
B. 该实验表明化学能可能转化为热能
C. NaOH溶液的浓度约为1.0 mol/L
D. 该实验表明有水生成的反应都是放热反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.温度为22℃时加入盐酸10mL,则不是实验温度,故A错误;B.由图示可以看出该反应过程放出热量,表明化学能可能转化为热能,故B正确;C.恰好反应时参加反应的盐酸溶液的体积是30mL,由V1+V2=50mL可知,消耗的氢氧化钠溶液的体积为20mL,设恰好反应时氢氧化钠溶液中溶质的物质的量是n。根据HCl+NaOH=NaCl+H 2O可知,氢氧化钠的物质的量与盐酸的物质的量相等,n=1.0mol•L-1×0.03L=0.03mol,氢氧化钠的浓度c==1.5mol/L,故C错误;D.本实验只表示该反应放热,不表示其他有水生成的反应也是放热反应,如氯化铵和氢氧化钡晶体的反应为吸热反应,故D错误;故选B。
20.在一个6L的密闭容器内,通入2LX(气)和2LY(气),在一定条件下发生反应:4X(气)+3Y(气)2Q(气)+nR(气).达平衡后,容器内温度不变,混合气体的压强比原来增大了5%,X的浓度减小到1/3,则该反应方程式中的n值是
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】D
【解析】
【详解】从反应物开始投料达平衡时,混合气体的压强比原来增加5%,说明气体的物质的量在增加,所以4+3<2+n,所以n>5,且n为正整数,故选D。
【点睛】本题考查化学平衡的计算。解答本题注意把握在相同温度和体积的容器中,气体的物质的量之比等于压强之比,在解题中注意排除法的巧妙应用。
21.(1)丙烷热值较高,污染较小,是一种优良的燃料。试回答下列问题:
如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)过程中的能量变化图,请在图中的括号内填入________(“+”或“-”)。写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式:__________________。
(2)盖斯定律认为:不管化学过程是一步完成或分几步完成,整个过程的总热效应相同。试运用盖斯定律回答问题:
已知:H2O(g)===H2O(l) ΔH1=-Q1 kJ·mol-1
C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH2=-Q2 kJ·mol-1
C2H5OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3=-Q3 kJ·mol-1
若使46 g液态无水酒精完全燃烧,并恢复到室温,则整个过程中放出的热量为______kJ。
【答案】 (1). — (2). C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H1=-2215.0 kJ/mol (3). Q3+3Q1-Q2
【解析】
【详解】(1)根据图像,反应物的总能量高于生成物的总能量,反应放热,△H<0,根据丙烷完全燃烧生成CO2和1mol H2O(l)过程中的能量变化图,反应放热△H=-553.75kJ/mol,该热化学方程式为:C3H8(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(l)△H1=-553.75kJ /mol,因此,丙烷燃烧热的热化学方程式为C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H1=-2215.0 kJ/mol,故答案为:-;C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H1=-2215.0 kJ/mol;
(2)46g液态无水酒精物质的量==1mol。a、H2O(g)═H2O(l)△H1=-Q1 kJ/mol,b、C2H5OH(g)═C2H5OH(l)△H2=-Q2 kJ/mol,c、C2H5OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g)△H3=-Q3 kJ/mol,依据盖斯定律计算c+3a-b得到,1mol液态乙醇完全燃烧,生成气态CO2和液态H2O的热化学方程式为:C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)△H3=-( Q3+3Q1-Q2) kJ/mol,故答案为:Q3+3Q1-Q2。
22.某化学兴趣小组要完成中和热的测定。
(1)实验桌上备有大、小两个烧杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃搅拌棒、0.5 mol·L-1盐酸、0.55 mol·L-1 NaOH溶液,实验尚缺少的玻璃用品是_______、____。
(2)实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒?______(填“能”或“否”),其原因是__________________________________。
(3)它们记录的实验数据如下:
实验药品
溶液温度
中和热
t1
t2
ΔH
①
50 mL0.55 mol·L-1NaOH
50 mL0.5 mol·L-1HCl
20 ℃
23.3 ℃
______
②
50 mL0.55 mol·L-1NaOH
50 mL0.5 mol·L-1HCl
20 ℃
23.5 ℃
已知:Q=cm(t2-t1),反应后溶液的比热容c为4.18 kJ·℃-1·kg-1,各物质的密度均为1 g·cm-3。
①计算完成上表。
②根据实验结果写出NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学方程式:___________。
(4)若用KOH代替NaOH,对测定结果______(填“有”或“无”)影响;若用醋酸代替HCl做实验,对测定结果_________(填“有”或“无”)影响。
【答案】 (1). 温度计 (2). 量筒 (3). 否 (4). 铜丝易导热,使热量散失多,导致所测结果偏小 (5). -56.8kJ/mol (6). HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+2H2O(l) △H=-56.8kJ/mol (7). 无 (8). 有
【解析】
【详解】(1)测定稀盐酸和稀氢氧化钠的中和热,所需要的玻璃仪器有:大、小两个烧杯、胶头滴管、量筒、温度计以及环形玻璃搅拌器,需要用量筒量取酸溶液、碱溶液的体积,需要使用温度计测量温度,所以还缺少温度计和量筒,故答案为:温度计;量筒;
(2)不能用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒,因为铜丝搅拌棒是热的良导体,热量损失大,故答案为:否;铜丝易导热,使热量散失多,导致所测结果偏小;
(3)2次温度差分别为:3.3℃,3.5℃,2组数据都有效,温度差平均值=3.4℃,50mL0.55mol•L-1NaOH和50mL.0.5mol•L-1HCl质量和为m=100mL×1g/mL=100g,c=4.18J/(g•℃),△T=3.4℃,代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出热量Q=4.18J/(g•℃)×100g×3.4℃=1421.2J=1.4212kJ,即生成0.025mol的水放出热量1.4212kJ,所以生成1mol的水放出热量为=56.8kJ,即该实验测得的中和热△H=-56.8kJ/mol,NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学方程式为:HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+2H2O(l)△H=-56.8kJ/mol,故答案为:-56.8kJ/mol;HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+2H2O(l)△H=-56.8kJ/mol;
(4)在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1mol水时的反应热叫做中和热,若用KOH代替NaOH,测定结果无影响;醋酸为弱酸,电离过程为吸热过程,所以用醋酸代替HCl做实验,反应放出的热量小于56.8kJ,测定结果偏小,对测定结果有影响,故答案为:无;有。
23.T ℃时,A气体与B气体反应生成C气体,反应过程中A、B、C浓度变化如图(Ⅰ)所示,若保持其他条件不变,温度分别为T1和T2时,B的体积分数与时间的关系如图(Ⅱ)所示。
根据以上条件,回答下列问题:
(1)A与B反应生成C的化学方程式为________,正反应为_____(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)t1 min后,改变下列某一条件,能使平衡向逆反应方向移动的有______(填字母序号)。
A.保持其他条件不变,增大压强
B.保持容器总体积不变,通入少量稀有气体
C.保持其他条件不变,升高温度
【答案】 (1). A(g)+3B(g)2C(g) (2). 放热 (3). C
【解析】
【详解】(1)随反应进行,A、B的物质的量浓度减小,为反应物,C的物质的量浓度增大,为生成物,最终A、B的浓度不变化,且不为0,属于可逆反应,A、B、C的化学计量数之比=(0.5-0.3)∶(0.7-01)∶0.4=1∶3∶2,故反应方程式为:A(g)+3B(g)⇌2C(g);由图(Ⅱ)可知T1>T2,升高温度,B的体积分数增大,说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,故答案为:A(g)+3B(g)⇌2C(g);放热;
(2)A.保持其他条件不变,增大压强,平衡向正反应方向移动,故A错误;B 保持容器总体积不变,通入少量稀有气体,各组分的浓度不变,平衡不发生移动,故B错误;C.该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,故C正确;故答案为:C。
24.有科学家正在研究用碳与一氧化氮反应处理环境问题
C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g)△H
(1)实验方案中有下列措施:①采用加热提高反应速率,②使用催化剂提高反应速率,③使用加压提高NO转化率,④使CO2转化成干冰从体系用脱离,提高NO的转化率,你认为可行的是_________。
(2)这个反应的平衡常数表达式是_________________;
(3)在恒容恒温密闭容器中,科学家得到下列实验数据
时间(min)
浓度(mol/L)
NO
N2
CO2
0
0.100
0
0
10
0.058
0.021
0.021
20
0.040
0.030
0.030
30
0.040
0.030
0.030
反应在该温度下的平衡常数K=_________________;
(4)若在(3)的实验中30min时开始升温,36min时达平衡,测得NO的转化率变为50%,则该反应的△H_______0(填“>”、“<”、“=”),判断的理由是___________________;
(5)若科学家在30min后改变了某一条件,反应进行到40min时达平衡浓度分别为c(NO)=0.032mol/L,c(N2)=0.034mol/L,c(CO2)=0.017mol/L,则改变的条件可能是______,判断的依据是____________________。
【答案】 (1). ①②④ (2). (3). (4). < (5). 升温后NO的转化率减小,说明升温平衡逆向移动,正反应放热 (6). 分离出部分CO2 (7). 因为降温时反应正向移动,生成物浓度都增大,加压平衡不移动,各组分浓度都增大,只能是分离出部分二氧化碳,平衡正向移动,才会导致c(NO)和c(CO2)减小,c(N2)增大
【解析】
【详解】(1)①升温正逆反应速率都增大,故采用加热提高反应速率可行;②催化剂能够加快反应速率,使用催化剂提高反应速率可行;③该反应前后气体体积相等,加压平衡不移动,使用加压提高NO转化率不可行;④分离出生成物平衡正向移动,使CO2转化成干冰从体系用脱离,提高NO的转化率可行;故答案为:①②④;
(2)C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g)△H,化学平衡常数K=═,故答案为:K=;
(3)根据表格数据可知,20s后反应达到平衡状态,K===,故答案为:;
(4)原平衡中NO的转化率为×100%=60%,升温后NO的转化率变为50%,说明升温平衡逆向移动,正反应放热,△H<0,故答案为:<;升温后NO的转化率减小,说明升温平衡逆向移动,正反应放热;
(5)改变了某一条件,达到新的平衡时,c(NO)和c(CO2)减小,c(N2)增大,只能是分离出部分二氧化碳,因为降温时反应正向移动,生成物浓度都增大,加压平衡不移动,各组分浓度都增大,只能是分离出部分二氧化碳,平衡正向移动,才会导致c(NO)和c(CO2)减小,c(N2)增大,故答案为:分离出部分二氧化碳;因为降温时反应正向移动,生成物浓度都增大,加压平衡不移动,各组分浓度都增大,只能是分离出部分二氧化碳,平衡正向移动,才会导致c(NO)和c(CO2)减小,c(N2)增大。
【点睛】本题考查了影响化学反应速率的因素、化学平衡常数及其计算。本题的易错点和难点为(5),可以从影响平衡移动的因素(温度、浓度、压强)三个方面依次分析判断。
1.下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是( )
A. 铝粉与氧化铁粉末反应 B. 乙醇燃烧
C. 碳酸钙受热分解 D. 氧化钙溶于水
【答案】C
【解析】
A.铝热反应为放热反应,生成物总能量低于反应物总能量,故A错误;B.乙醇燃烧为放热反应,生成物总能量低于反应物总能量,故B错误;C.碳酸钙受热分解为吸放热反应,生成物总能量高于反应物总能量,故C正确;D.氧化钙溶于水为放热反应,生成物总能量低于反应物总能量,故D错误;答案为C。
2.化学与人类生活、社会可持续发展密切相关。下列措施有利于节能减排、保护环境的是: ①加快化石燃料的开采与使用 ②研发易降解的生物农药 ③应用高效洁净的能源转化技术 ④田间焚烧秸秆 ⑤推广使用节能环保材料 ( )
A. ①③⑤ B. ②③⑤ C. ①②④ D. ②④⑤
【答案】B
【解析】
试题分析:①加快化石燃料的开采与使用会增加污染物的排放量,故不符合题意;②研发易降解的生物农药能减少污染物的排放,故符合题意;③应用高效洁净的能源转换技术,可以节约能源,减少二氧化碳的排放,故符合题意;④田间焚烧秸秆增加二氧化碳的排放,故不符合题意;⑤推广使用节能环保材料可以节约能源,减少二氧化碳的排放,故符合题意,即有利于节能减排、保护环境的是②③⑤,故选B。
考点:考查了使用化石燃料的利弊及新能源的开发的相关知识。
3.下列叙述正确的是
A. 硫酸钡难溶于水,在水溶液中不能导电,所以硫酸钡不是电解质
B. 电解质的电离一定要在水分子作用下才能进行
C. 三氧化硫溶于水能导电,所以三氧化硫是电解质
D. 硫酸、氢氧化钡、纯碱、苛性钠都是电解质
【答案】D
【解析】
【详解】A.BaSO4在水溶液中虽难溶,但溶于水的部分能完全电离,BaSO4═Ba2++SO42-,为电解质,故A错误;B.电解质的电离在水分子作用下或熔融状态下都可以发生,故B错误;C.SO3溶于水后和水反应生成硫酸,硫酸电离出阴阳离子而使其溶液导电,电离出阴阳离子的物质是硫酸而不是三氧化硫,所以SO3是非电解质,故C错误;D.硫酸是强酸、氢氧化钡、苛性钠是强碱、纯碱是盐、都是电解质,故D正确;故选D。
【点睛】本题考查电解质和非电解质的判断,明确电解质和非电解质的概念是解题的关键。本题的易错点为C,要注意电解质溶液能够导电是电解质本身发生电离。
4.把下列4种X的溶液分别加入到4个盛有10 mL 2 mol·L-1盐酸的烧杯中,并加水稀释到50 mL,此时X与盐酸缓慢地进行反应,其中反应速率最大的是
A. 20 mL 3 mol·L-1 B. 20 mL 2 mol·L-1
C. 10 mL 4 mol·L-1 D. 10 mL 2 mol·L-1
【答案】A
【解析】
【分析】
化学反应中,反应物浓度越大,反应速率越快,因溶液均加水稀释到50mL,则可计算X的物质的量,物质的量越多,浓度越大。
【详解】A.n(X)=0.03L×2mol/L=0.06mol;B.n(X)=0.02L×2mol/L=0.04mol;C.n(X)=0.01L×4mol/L=0.04mol;D.n(X)=0.01L×2mol/L=0.02mol,物质的量最大的是A,则A浓度最大,反应速率最大,故选A。
5.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,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是
A. 2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2b kJ·mol-1
B. 2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-4b kJ·mol-1
C. 2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-4b kJ·mol-1
D. 2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+4b kJ·mol-1
【答案】C
【解析】
【详解】充分燃烧a g乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,由物质的物质的量与反应放出的热量成正比可知,生成2mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量2bkJ,或生成4mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量4bkJ,则乙炔燃烧的热化学方程式为C2H2(g)+O2(g)═2CO2(g)+H2O(l)△H=-2b kJ/mol或2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=-4bkJ/mol;故选C。
6.“能源分类相关图”如图所示,四组能源选项中全部符合图中阴影部分的能源是( )
A. 煤炭、石油、潮汐能 B. 水能、生物质能、天然气
C. 生物质能、风能、沼气 D. 地热能、海洋能、核能
【答案】C
【解析】
【详解】A.煤炭、石油是化石能源,不是新能源;潮汐能不是来自太阳能,故A错误; B.天然气是化石能源,不是新能源,故B错误;C.沼气、风能、生物质能都是来自太阳能的可再生能源,故C正确;D.地热能、核能不是来自太阳能,故D错误;故选C。
【点睛】本题考查能源的分类,知道能源的不同分类是解答此题的关键。解答本题需要注意,除了地热能、潮汐能和原子核能以外,地球上所有其他能源全部来自太阳能。
7.在298 K、100 kPa时,已知:
①2H2O(g)=O2(g)+2H2(g) ΔH1
②Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g) ΔH2
③2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g) ΔH3
则ΔH3与ΔH1、ΔH2间的关系正确的是
A. ΔH3=ΔH1+2ΔH2
B. ΔH3=ΔH1+ΔH2
C. ΔH3=ΔH1-2ΔH2
D. ΔH3=ΔH1-ΔH2
【答案】A
【解析】
【详解】2H2O(g)=O2(g)+2H2(g)△H1 …①,Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g )△H2…②,2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)△H3…③,由盖斯定律可知,③=①+2×②,因此△H3=△H1+2△H2,故选A。
8.反应4CO(g)+2NO2(g) N2(g)+4CO2(g)开始进行时,CO的浓度为4 mol·L-1,N2的浓度为0,2 min后测得N2的浓度为0.6 mol·L-1,则此段时间内,下列反应速率表示正确的是
A. v(CO)=1.2 mol·L-1·s-1 B. v(NO2)=0.3 mol·L-1·min-1
C. v(N2)=0.6 mol·L-1·min-1 D. v(CO2)=1.2 mol·L-1·min-1
【答案】D
【解析】
【详解】2min后测得N2的浓度为0.6mol/L,则v(N2)==0.3mol/(L•min),由速率之比等于化学计量数之比可知,v(CO)=0.3mol/(L•min)×4=1.2 mol/(L•min),v(NO2)=0.3 mol/(L•min)×2=0.6 mol/(L•min),v(CO2)=0.3mol/(L•min)×4=1.2 mol/(L•min),故选D。
【点睛】本题考查化学反应速率与化学计量数的关系,把握速率的计算及速率与化学计量数的关系为解答的关键。本题的易错点为A,要注意速率的单位。
9.研究发现,腐蚀严重的青铜器表面大都存在CuCl。关于CuCl在青铜器腐蚀过程中的催化作用,下列叙述可能正确的是
A. 增大了反应的活化能 B. 增大了反应的速率
C. 降低了反应的焓变 D. 增大了反应的焓变
【答案】B
【解析】
【详解】A.催化剂降低了反应的活化能,增大活化分子百分数,故A错误;B.催化剂降低了反应的活化能,增大活化分子百分数,增大活化分子之间的碰撞机会,所以反应速率增大,故B正确;C.催化剂改变了反应路径,但焓变不变,故C错误;D.反应的焓变不变,故D错误;故选B。
10.对可逆反应4NH3 (g) + 5O2 (g) 4NO (g) + 6H2O (g),下列叙述正确的是
A. 达到化学平衡时,4υ正(O2) =5υ逆(NO)
B. 若单位时间内生成x mol NO的同时,消耗x mol NH3,则反应达到平衡状态
C. 达到化学平衡时,若增加容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大
D. 化学反应速率关系是:2υ正(NH3) = 3υ正(H2O)
【答案】A
【解析】
【详解】A.不同物质的正逆反应速率之比等于化学计量数之比,则达到化学平衡时,4υ正(O2)=5υ逆(NO),故A正确;B.生成x mol NO的同时,消耗x mol NH3,均体现正反应速率关系,不能判断正逆反应速率的关系,不能判断是否为平衡状态,故B错误;C.增加容器体积,压强减小,则正、逆反应速率均减小,故C错误;D.化学反应速率之比等于化学计量数之比,则化学反应速率关系是:3υ正(NH3)=2υ正(H2O),故D错误;故选A。
11.100 mL 6 mol·L-1的硫酸与过量锌粉反应,在一定温度下,为了减小反应速率,但又不影响生成氢气的总量,可向反应物中加入适量的
①硫酸钠固体 ②水 ③硫酸钾溶液 ④硝酸钾溶液
A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ③④
【答案】C
【解析】
【分析】
反应的实质为Zn+2H+═Zn2++H2↑,故要减缓反应速度,应降低溶液中H+离子的浓度,不影响生成氢气的总量,则所加入物质对溶液中与锌反应的H+离子的总物质的量没有影响。
【详解】①加入硫酸钠固体,不影响氢离子浓度,对反应速率没有影响,故①错误;②加入水,稀释了硫酸溶液,溶液中氢离子浓度减小,反应速率减小,但是溶液中氢离子物质的量不变,生成氢气的总量不变,故②正确;③加入硫酸钾溶液,对硫酸的物质的量没有影响,不影响生成氢气的总量,但H+离子浓度降低,减缓反应进行的速度,故③正确;④加入硝酸钾溶液,硝酸根离子会与氢离子形成硝酸,硝酸与金属反应不产生氢气,氢气的总量会减少,故④错误;所以正确的有②③,故选C。
【点睛】本题考查外界条件对反应速率的影响,做题时注意本题中的两个要求。本题的易错点为④,要注意硝酸的特殊性,硝酸与金属反应一般不放出氢气。
12.下列关于平衡常数K的说法中,正确的是
①平衡常数K只与反应本身及温度有关
②改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数K
③加入催化剂不改变平衡常数K
④平衡常数K只与温度有关,与反应的本身及浓度、压强无关
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①③
【答案】D
【解析】
①平衡常数K只与反应本身及温度有关,正确;②对应一个具体的化学反应,平衡常数只与温度有关系,改变反应物浓度或生成物浓度不会改变平衡常数K,错误;③对应一个具体的化学反应,平衡常数只与温度有关系,加入催化剂不改变平衡常数K,正确;④平衡常数K与温度以及化学计量数有关,错误,答案选D。
13.在一定温度下的密闭容器中,加入1 mol CO和1 mol H2O发生反应: CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),达到平衡时测得n(H2)为0.5 mol,下列说法不正确的
A. 在该温度下平衡常数K=1 B. 平衡常数与反应温度无关
C. CO的转化率为50% D. 其他条件不变,改变压强平衡不移动
【答案】B
【解析】
试题分析:A.根据方程式可知在该反应中产生CO2物质的量是0.5 mol,未反应的CO和H2O的物质的量也都是0.5 mol,所以该反应的化学平衡常数是K=1。正确;B.化学平衡常数只与反应温度有关,而与反应的投料等外界条件无关,错误;C.CO的转化率为0.5 mol ÷1mol=50%,正确;D.由于该反应是反应前后气体体积相等的反应,其他条件不变改变压强,平衡不移动,正确。
考点:考查化学平衡常数、外界条件对化学平衡的移动的影响的知识。
14.一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示:下列描述正确的是
A. 反应开始到10 s,用Z表示的反应速率为0.158 mol·(L·s)-1
B. 反应开始到10 s,X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L-1
C. 反应开始到10 s,Y的转化率为79.0%
D. 反应的化学方程式为X(g)+Y(g) Z(g)
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应开始到10s,用Z表示的反应速率=0.079mol/(L•s),故A错误;B.反应开始到10s,X的物质的量浓度减少了=0.395mol/L,故B错误;C.反应开始到10s时,Y的转化率为×100%=79%,故C正确;D.由图像可以看出,随反应进行X、Y的物质的量减小,Z的物质的量增大,所以X、Y是反应物,Z是生产物,l0s后X、Y、Z的物质的量为定值,不为0,反应是可逆反应,且△n(X)∶△n(Y)∶△n(Z)=(1.20-0.41)mol∶(1.00-0.21)mol∶1.58mol=1∶1∶2,参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比,故反应化学方程式为X(g)+Y(g)⇌2Z(g),故D错误;故选C。
15.已知下列反应的平衡常数:
H2(g)+S(s)H2S(g) K1 S(s)+O2(g)SO2(g) K2
则反应H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g)的平衡常数是
A. K1+K2 B. K1-K2 C. K1·K2 D. K1/K2
【答案】D
【解析】
【详解】H2(g)+S(s)⇌H2S(g)的平衡常数K1=,S(s)+O2(g)⇌SO2(g)的平衡常数K2=,反应H2(g)+SO2(g)⇌O2(g)+H2S(g)的平衡常数K==,故选D。
16. 能用焓判据判断下列过程方向的是
A. 湿的衣服经过晾晒变干
B. 硝酸铵溶于水
C. 100℃时的水蒸气凝结成水
D. 25℃、101 kPa时2N2O5 (g) = 4NO2 (g)+O2 (g) ΔH=+56.7 kJ·mol-1能自发进行
【答案】C
【解析】
试题分析:A.湿的衣服经过晾晒变干,水的内能增加,即焓增加,不符合焓判据判断,错误;B.硝酸铵溶于水,使溶液的温度降低,同时体系混乱程度增大,不能用焓判据判断,错误;C.100℃时的水蒸气凝结成水,内能减小,符合焓判据判断,正确;D.25℃、101 kPa时2N2O5 (g) = 4NO2 (g)+O2 (g) ΔH=+56.7 kJ·mol-1,该反应是吸热的体系混乱程度增大的反应,不能用焓判据判断,错误。
考点:考查焓判据判断过程的自发性的知识。
17.下列说法正确的是
A. 电离常数受溶液中电解质浓度的影响
B. 电离常数可以表示弱电解质的相对强弱
C. 电离常数大的酸溶液中c(H+)一定比电离常数小的酸溶液中的c(H+)大
D. H2CO3的电离常数表达式:K=
【答案】B
【解析】
【详解】A、电离平衡常数是温度的函数,与溶液浓度无关,故A错误;B、电离平衡常数的大小可以表示弱电解质的相对强弱,电离平衡常数越大,电解质的电离程度越大,故B正确;C、酸中c(H+)既跟酸的电离常数有关,还跟酸的浓度有关,故C错误;D、碳酸是分步电离的,以第一步电离为主,第一电离常数表达式为:K1=,故D错误;故选B。
18.从植物花中可提取一种简写为HIn的有机物,在水溶液中因存在以下电离平衡,故可用作酸碱指示剂。HIn(aq,红色)H++In-(aq,黄色)。浓度为0.02 mol·L-1的下列各溶液:(1)HCl、(2)H2O2、(3)NaCl(aq)、(4)NaHSO4(aq)、(5)NaHCO3(aq)、(6)氨水中,加入该指示剂,其中能使指示剂显黄色的是
A. (1)(4)(5) B. (2)(6) C. (1) (3)(4) D. (5)(6)
【答案】D
【解析】
【详解】能使指示剂显黄色,则加入物质应使平衡向正反应方向移动,所以加入溶液应呈碱性,(1)(4)为酸性溶液,(5)(6)是碱性溶液,(3)为中性溶液,(2)具有强氧化性,能使指示剂氧化褪色,所以符合条件的是(5)(6),故选D。
19.将V1 mL l.0mol/L盐酸和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如图所示(实验中始终保持V2+V2=50).下列叙述正确的是
A. 做该实验时环境温度为22℃
B. 该实验表明化学能可能转化为热能
C. NaOH溶液的浓度约为1.0 mol/L
D. 该实验表明有水生成的反应都是放热反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.温度为22℃时加入盐酸10mL,则不是实验温度,故A错误;B.由图示可以看出该反应过程放出热量,表明化学能可能转化为热能,故B正确;C.恰好反应时参加反应的盐酸溶液的体积是30mL,由V1+V2=50mL可知,消耗的氢氧化钠溶液的体积为20mL,设恰好反应时氢氧化钠溶液中溶质的物质的量是n。根据HCl+NaOH=NaCl+H 2O可知,氢氧化钠的物质的量与盐酸的物质的量相等,n=1.0mol•L-1×0.03L=0.03mol,氢氧化钠的浓度c==1.5mol/L,故C错误;D.本实验只表示该反应放热,不表示其他有水生成的反应也是放热反应,如氯化铵和氢氧化钡晶体的反应为吸热反应,故D错误;故选B。
20.在一个6L的密闭容器内,通入2LX(气)和2LY(气),在一定条件下发生反应:4X(气)+3Y(气)2Q(气)+nR(气).达平衡后,容器内温度不变,混合气体的压强比原来增大了5%,X的浓度减小到1/3,则该反应方程式中的n值是
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】D
【解析】
【详解】从反应物开始投料达平衡时,混合气体的压强比原来增加5%,说明气体的物质的量在增加,所以4+3<2+n,所以n>5,且n为正整数,故选D。
【点睛】本题考查化学平衡的计算。解答本题注意把握在相同温度和体积的容器中,气体的物质的量之比等于压强之比,在解题中注意排除法的巧妙应用。
21.(1)丙烷热值较高,污染较小,是一种优良的燃料。试回答下列问题:
如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)过程中的能量变化图,请在图中的括号内填入________(“+”或“-”)。写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式:__________________。
(2)盖斯定律认为:不管化学过程是一步完成或分几步完成,整个过程的总热效应相同。试运用盖斯定律回答问题:
已知:H2O(g)===H2O(l) ΔH1=-Q1 kJ·mol-1
C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH2=-Q2 kJ·mol-1
C2H5OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3=-Q3 kJ·mol-1
若使46 g液态无水酒精完全燃烧,并恢复到室温,则整个过程中放出的热量为______kJ。
【答案】 (1). — (2). C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H1=-2215.0 kJ/mol (3). Q3+3Q1-Q2
【解析】
【详解】(1)根据图像,反应物的总能量高于生成物的总能量,反应放热,△H<0,根据丙烷完全燃烧生成CO2和1mol H2O(l)过程中的能量变化图,反应放热△H=-553.75kJ/mol,该热化学方程式为:C3H8(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(l)△H1=-553.75kJ /mol,因此,丙烷燃烧热的热化学方程式为C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H1=-2215.0 kJ/mol,故答案为:-;C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H1=-2215.0 kJ/mol;
(2)46g液态无水酒精物质的量==1mol。a、H2O(g)═H2O(l)△H1=-Q1 kJ/mol,b、C2H5OH(g)═C2H5OH(l)△H2=-Q2 kJ/mol,c、C2H5OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g)△H3=-Q3 kJ/mol,依据盖斯定律计算c+3a-b得到,1mol液态乙醇完全燃烧,生成气态CO2和液态H2O的热化学方程式为:C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)△H3=-( Q3+3Q1-Q2) kJ/mol,故答案为:Q3+3Q1-Q2。
22.某化学兴趣小组要完成中和热的测定。
(1)实验桌上备有大、小两个烧杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃搅拌棒、0.5 mol·L-1盐酸、0.55 mol·L-1 NaOH溶液,实验尚缺少的玻璃用品是_______、____。
(2)实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒?______(填“能”或“否”),其原因是__________________________________。
(3)它们记录的实验数据如下:
实验药品
溶液温度
中和热
t1
t2
ΔH
①
50 mL0.55 mol·L-1NaOH
50 mL0.5 mol·L-1HCl
20 ℃
23.3 ℃
______
②
50 mL0.55 mol·L-1NaOH
50 mL0.5 mol·L-1HCl
20 ℃
23.5 ℃
已知:Q=cm(t2-t1),反应后溶液的比热容c为4.18 kJ·℃-1·kg-1,各物质的密度均为1 g·cm-3。
①计算完成上表。
②根据实验结果写出NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学方程式:___________。
(4)若用KOH代替NaOH,对测定结果______(填“有”或“无”)影响;若用醋酸代替HCl做实验,对测定结果_________(填“有”或“无”)影响。
【答案】 (1). 温度计 (2). 量筒 (3). 否 (4). 铜丝易导热,使热量散失多,导致所测结果偏小 (5). -56.8kJ/mol (6). HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+2H2O(l) △H=-56.8kJ/mol (7). 无 (8). 有
【解析】
【详解】(1)测定稀盐酸和稀氢氧化钠的中和热,所需要的玻璃仪器有:大、小两个烧杯、胶头滴管、量筒、温度计以及环形玻璃搅拌器,需要用量筒量取酸溶液、碱溶液的体积,需要使用温度计测量温度,所以还缺少温度计和量筒,故答案为:温度计;量筒;
(2)不能用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒,因为铜丝搅拌棒是热的良导体,热量损失大,故答案为:否;铜丝易导热,使热量散失多,导致所测结果偏小;
(3)2次温度差分别为:3.3℃,3.5℃,2组数据都有效,温度差平均值=3.4℃,50mL0.55mol•L-1NaOH和50mL.0.5mol•L-1HCl质量和为m=100mL×1g/mL=100g,c=4.18J/(g•℃),△T=3.4℃,代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出热量Q=4.18J/(g•℃)×100g×3.4℃=1421.2J=1.4212kJ,即生成0.025mol的水放出热量1.4212kJ,所以生成1mol的水放出热量为=56.8kJ,即该实验测得的中和热△H=-56.8kJ/mol,NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学方程式为:HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+2H2O(l)△H=-56.8kJ/mol,故答案为:-56.8kJ/mol;HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+2H2O(l)△H=-56.8kJ/mol;
(4)在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1mol水时的反应热叫做中和热,若用KOH代替NaOH,测定结果无影响;醋酸为弱酸,电离过程为吸热过程,所以用醋酸代替HCl做实验,反应放出的热量小于56.8kJ,测定结果偏小,对测定结果有影响,故答案为:无;有。
23.T ℃时,A气体与B气体反应生成C气体,反应过程中A、B、C浓度变化如图(Ⅰ)所示,若保持其他条件不变,温度分别为T1和T2时,B的体积分数与时间的关系如图(Ⅱ)所示。
根据以上条件,回答下列问题:
(1)A与B反应生成C的化学方程式为________,正反应为_____(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)t1 min后,改变下列某一条件,能使平衡向逆反应方向移动的有______(填字母序号)。
A.保持其他条件不变,增大压强
B.保持容器总体积不变,通入少量稀有气体
C.保持其他条件不变,升高温度
【答案】 (1). A(g)+3B(g)2C(g) (2). 放热 (3). C
【解析】
【详解】(1)随反应进行,A、B的物质的量浓度减小,为反应物,C的物质的量浓度增大,为生成物,最终A、B的浓度不变化,且不为0,属于可逆反应,A、B、C的化学计量数之比=(0.5-0.3)∶(0.7-01)∶0.4=1∶3∶2,故反应方程式为:A(g)+3B(g)⇌2C(g);由图(Ⅱ)可知T1>T2,升高温度,B的体积分数增大,说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,故答案为:A(g)+3B(g)⇌2C(g);放热;
(2)A.保持其他条件不变,增大压强,平衡向正反应方向移动,故A错误;B 保持容器总体积不变,通入少量稀有气体,各组分的浓度不变,平衡不发生移动,故B错误;C.该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,故C正确;故答案为:C。
24.有科学家正在研究用碳与一氧化氮反应处理环境问题
C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g)△H
(1)实验方案中有下列措施:①采用加热提高反应速率,②使用催化剂提高反应速率,③使用加压提高NO转化率,④使CO2转化成干冰从体系用脱离,提高NO的转化率,你认为可行的是_________。
(2)这个反应的平衡常数表达式是_________________;
(3)在恒容恒温密闭容器中,科学家得到下列实验数据
时间(min)
浓度(mol/L)
NO
N2
CO2
0
0.100
0
0
10
0.058
0.021
0.021
20
0.040
0.030
0.030
30
0.040
0.030
0.030
反应在该温度下的平衡常数K=_________________;
(4)若在(3)的实验中30min时开始升温,36min时达平衡,测得NO的转化率变为50%,则该反应的△H_______0(填“>”、“<”、“=”),判断的理由是___________________;
(5)若科学家在30min后改变了某一条件,反应进行到40min时达平衡浓度分别为c(NO)=0.032mol/L,c(N2)=0.034mol/L,c(CO2)=0.017mol/L,则改变的条件可能是______,判断的依据是____________________。
【答案】 (1). ①②④ (2). (3). (4). < (5). 升温后NO的转化率减小,说明升温平衡逆向移动,正反应放热 (6). 分离出部分CO2 (7). 因为降温时反应正向移动,生成物浓度都增大,加压平衡不移动,各组分浓度都增大,只能是分离出部分二氧化碳,平衡正向移动,才会导致c(NO)和c(CO2)减小,c(N2)增大
【解析】
【详解】(1)①升温正逆反应速率都增大,故采用加热提高反应速率可行;②催化剂能够加快反应速率,使用催化剂提高反应速率可行;③该反应前后气体体积相等,加压平衡不移动,使用加压提高NO转化率不可行;④分离出生成物平衡正向移动,使CO2转化成干冰从体系用脱离,提高NO的转化率可行;故答案为:①②④;
(2)C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g)△H,化学平衡常数K=═,故答案为:K=;
(3)根据表格数据可知,20s后反应达到平衡状态,K===,故答案为:;
(4)原平衡中NO的转化率为×100%=60%,升温后NO的转化率变为50%,说明升温平衡逆向移动,正反应放热,△H<0,故答案为:<;升温后NO的转化率减小,说明升温平衡逆向移动,正反应放热;
(5)改变了某一条件,达到新的平衡时,c(NO)和c(CO2)减小,c(N2)增大,只能是分离出部分二氧化碳,因为降温时反应正向移动,生成物浓度都增大,加压平衡不移动,各组分浓度都增大,只能是分离出部分二氧化碳,平衡正向移动,才会导致c(NO)和c(CO2)减小,c(N2)增大,故答案为:分离出部分二氧化碳;因为降温时反应正向移动,生成物浓度都增大,加压平衡不移动,各组分浓度都增大,只能是分离出部分二氧化碳,平衡正向移动,才会导致c(NO)和c(CO2)减小,c(N2)增大。
【点睛】本题考查了影响化学反应速率的因素、化学平衡常数及其计算。本题的易错点和难点为(5),可以从影响平衡移动的因素(温度、浓度、压强)三个方面依次分析判断。
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