山东省高三化学寒假作业5 新人教版选修4《化学反应原理》.doc

2016年高三化学寒假作业5一、选择题（本题共7道小题）1.如图所示是298 k时，n2与h2反应过程中能量变化的曲线图，下列叙述正确的是() a该反应的热化学方程式为： n23h22nh3h92 kj/molba曲线是加入催化剂时的能量变化曲线c加入催化剂，该化学反应的反应热改变d在温度、体积一定的条件下，若通入2 mol n2和6 molh2 反应后放出的热量为q kj，则184q2.已知下列热化学方程式：h2（g）+o2（g）h2o（g）h1=a kjmol12h2（g）+o2（g）2h2o（g）h2=b kjmol1h2（g）+o2（g）h2o（l）h3=c kjmol12h2（g）+o2（g）2h2o（l）h4=d kjmol1下列关系式中正确的是（）aac0 bbd0 c2a=b0 d2c=d03.已知：2co(g)o2(g)=2co2(g)h566 kjmol-1na2o2(s)co2(g)=na2co3(s)o2(g)h266 kjmol-1根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是()aco的燃烧热为283 kjb此图可表示由co生成co2的反应过程和能量关系c2na2o2(s)2co2(s)=2na2co3(s)o2(g)h532kjmol1dco2(g)与na2o2(s)反应放出549 kj热量时，转移电子数为6.0210234.下列实验装置能达到实验目的是（）a b海水蒸馏 钾在空气中的燃烧c d测定中和热 牺牲阳极的阴极保护法5.一定量的稀硫酸跟过量铁粉反应，为了减缓反应速率，又不影响生产氢气的总量，可向稀硫酸中加入适量的（）ach3coona（固体） bnh4cl（固体） ccuso4（溶液） dba（oh）2（固体）6.反应a（g）+3b（g）2c（g）+2d（g），在不同情况下测得反应速率如下，其中反应速率最快的是（）a（d）=0.4 mol/（ls） b（c）=0.5 mol/（ls）c（b）=0.6 mol/（ls） d（a）=0.15 mol/（ls）7.有关下列图象的分析错误的是（） a图可表示对平衡n2+3h22nh3加压、同时移除部分nh3时的速率变化b图中a、b曲线只可表示反应h2（g）十i2（g）2hi（g）在有催化剂和无催化剂存在下建立平衡的过程 c图表示室温下将各1 ml ph=2的ha、hb两种酸溶液加水稀释的情况若2a5，则两酸都为弱酸 d图中的y可表示将0.1 mol/l稀醋酸加水稀释时溶液导电能力的变化情况二、填空题（本题共3道小题）8.甲醇是一种很好的燃料，工业上用ch4和h2o（g）为原料，通过反应和来制备甲醇请回答下列问题：（1）将1.0mol ch4和2.0mol h2o（g）通入反应室（容积为100l）中，在一定条件下发生反应：ch4（g）+h2o（g）co（g）+3h2（g）（）ch4的转化率与温度、压强的关系如图1所示已知100时达到平衡所需的时间为5min，则用h2表示的平均反应速率为 图中的p1 p2（填“”、“”或“=”），100时的平衡常数为 该反应的h 0，s 0（填“”、“”或“=”）（2）在压强为0.1mpa条件下，a mol co与3a mol h2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：co（g）+2h2（g）h0 （）若容器的容积不变，下列措施可增大甲醇产率的是 （填序号）a升高温度b将ch3oh（g）从体系中分离出来c恒容下充入he，使体系的总压强增大d再充入a mol co和3a mol h2为了寻找合成甲醇的适宜温度和压强，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在了下面的实验设计表中实验编号t（）n（co）/n（h2）（mpa）11500.12n53350m5a表中剩余的实验数据：n= ，m=b根据反应的特点，如图是在压强分别为0.1mpa和5mpa下co的转化率随温度变化的曲线，请指明图2中的压强px= mpa 图1 图29.为倡导“节能减排”和“低碳经济”，目前工业上有一种方法是用co2来生产燃料乙醇。一定条件下发生反应：2co2（g）+6h2（g） ch3ch2oh（g）+3h2o（g） h0。（1）在一定条件下，在20l密闭容器中按物质的量比为1:3充入co2和h2，温度在450 k,n（h2）随时间变化如下表所示：在450、01 min，（ch3ch2oh）= _；此温度下该反应的化学平衡常数为 （结果保留三位有效数字）。（2）在5mpa下测得平衡体系中各物质的体积分数随温度的变化曲线如图所示：曲线乙表示的是 （填物质的化学式）的体积分数，图像中a点对应的体积分数b = %（结果保留三位有效数字）。（3）下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是_ a升高温度b将ch3ch2oh（g）及时液化抽出c选择高效催化剂d再充入l molco2和3 molh2（4）25，101105pa时，92g液态乙醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出2734 kj的热量，写出表示乙醇燃烧的热化学方程式： 。（5）以石墨为电极，氢氧化钠、乙醇、水、氧气为原料，可以制成乙醇的燃料电池，写出发生还原反应的电极反应式： 。10.如图所示是在实验室进行氨气快速制备与性质实验的组合装置，部分固定装置未画出。（1）在组装好装置后，若要检验ae装置的气密性，其操作是先 和 ，然后微热a，察到e中有气泡冒出，移开酒精灯，e中导管有水柱形成说明装置气密性良好。（2）请用平衡移动的原理解释a中制取氨气的原理 。（3）装置b中盛放试剂是 。（4）关闭弹簧夹2，打开弹簧夹1，从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧瓶中固体后关闭分液漏斗活塞，点燃c处酒精灯，装置c中黑色固体逐渐变红，装置e中 （答现象）；从e中逸出液面的气体可以直接排入空气，请写出在c中发生反应的化学方程式 。（5）当c中固体全部变红色后，关闭弹簧夹1，慢慢移开酒精灯，待冷却后，称量c中固体质量。若反应前固体质量为16g，反应后称重固体质量减少2.4g。通过计算确定该固体产物的成分是 。（6）在关闭弹簧夹1后，打开弹簧夹2，残余气体进入f中，很快发现装置f中产生白烟，同时发现g中溶液迅速倒吸流入f中。写出产生白烟的化学方程式 。迅速产生倒吸的原因是 。试卷答案1.da、该反应放出的能量大于吸收的能量，所以放热，书写热化学方程式必须标注物质的聚集状态，该热化学方程式未标注物质的状态，a错误；b. 催化剂能改变反应的路径，使发生反应所需的活化能降低，,b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线，错误；c.催化剂能改变反应的活化能，但不能改变反应热，c错误；d、反应是可逆反应，在温度、体积一定的条件下，通入2moln2和6molh2充分反应后放出的热量小于184kj，大于2q1，d正确；选d。2.c 考点：反应热的大小比较专题：化学反应中的能量变化分析：比较h的大小必须带着正负号比较；根据在放热反应中，h0，当反应物相同时，产物的能量越高，放出的热量越小，则h越大，反之成立；反应热的大小与计量数成比例；解答：解：a、反应和相比较，反应物相同，的产物的能量高比高，则放出的热量比少，a比c大，故a错误；b、氢气的燃烧是放热反应，即b和d均为负值，故b错误；c、反应是的二倍，故b=2a，而且燃烧放热，即b=2a0，故c正确；d、氢气的燃烧是放热反应，即c和d均为负值，故d错误；故选c点评：本题考查了反应热的大小比较，应注意的是比较h的大小必须带着正负号比较3.c4.b解：a图中蒸馏装置，冷水应从下口进入，冷却效果好，而图中下口流出热水，则操作不合理，故a错误；b在坩埚中可完成k的燃烧反应，图中实验操作合理，故b正确；c缺少环形玻璃搅拌棒，不能测定反应的最高温度，则不能测定中和热，故c错误；d由外加电源可知，zn为阳极，fe为阴极，fe被保护，则该方法为外加电源的阴极保护法，故d错误；故选b5.a考点：化学反应速率的影响因素.专题：化学反应速率专题分析：fe过量，为了减缓反应速率，且不影响生成氢气的总量，可减小氢离子的浓度，但不能改变氢离子的物质的量，以此来解答解答：解：a加ch3coona（s），与硫酸反应生成醋酸，氢离子浓度减小，物质的量不变，则减缓反应速率，且不影响生成氢气的总量，故a正确；b加nh4cl（s），在溶液中水解生成氢离子，则生成氢气增多，故b错误；c加入硫酸铜，铁置换出铜，形成原电池反应，反应速率增大，故c错误；d加入ba（oh）2固体，与硫酸反应，氢气总量减少，故d错误故选a点评：本题考查影响反应速率的因素，为高考常考考点，注意fe过量，生成氢气由硫酸决定，把握浓度对反应速率的影响即可解答，题目难度不大6.b考点：化学反应速率和化学计量数的关系.专题：化学反应速率专题分析：反应速率的单位相同，用各物质表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数，数值大的反应速率快解答：解：反应速率的单位相同，用各物质表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数，数值大的反应速率快a、（d）/2=0.2 mol/（ls）b、v（c）/2=0.25mol/（ls），c、v（b）/3=0.2mol/（ls），d、v（a）/1=0.15mol/（ls），所以反应速率v（c）v（b）v（d）v（a）故选：b点评：比较反应速率常用的两种方法：（1）归一法：将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一物质的反应速率，再较小比较（2）比值法：用各物质的量表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数，数值大的反应速率快比较反应速率时注意（1）反应速率的单位要相同（2）单位时间内反应物或生成物的物质的量变化大，反应速率不一定快，反应速率是用单位时间内浓度的变化量来表示的7.b考点：弱电解质在水溶液中的电离平衡；催化剂的作用；化学反应速率与化学平衡图象的综合应用分析：a、对平衡n2+3h22nh3加压、同时移除部分nh3时，v正先增大后减小，v逆先减小后增大；b、反应h2（g）十i2（g）2hi（g）反应前后气体体积不变，减小容器体积与加入催化剂效果相同；c、强酸溶液的体积每增大10n倍，酸溶液ph增大n；d、o.1 mol/l稀醋酸加水稀释时溶液中离子浓度减小解答：解：a、对平衡n2+3h22nh3加压、同时移除部分nh3时，平衡正向移动，v正先增大后减小，v逆先减小后增大，与图象符合，故a正确；b、图中a、b曲线除可表示反应h2（g）十i2（g）2hi（g）在有催化剂和无催化剂存在下建立平衡的过程，还可以表示压强不同时建立平衡的过程，故b错误；c、ha、hb两种酸溶液加水稀释103倍，其ph变化小于3，说明两酸都为弱酸，故c正确；d、稀醋酸加水稀释时溶液中离子浓度减小，溶液导电能力减弱，故d正确故选b点评：本题考查了化学反应速率图象、外界条件对平衡建立过程的影响图象、加水稀释溶液时ph和离子浓度的变化，题目难度不大8.（1）0.0030moll1min1；2.25104；，；（2）bdn=150，；0.1考点：化学平衡建立的过程；化学平衡的影响因素；化学平衡的调控作用专题：化学平衡专题分析：（1）根据v=计算氢气的平均反应速率；该反应是反应前后气体体积增大的反应，相同温度下，增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，根据甲烷的转化率确定压强大小；平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积之比；一定压强下，升高温度平衡向吸热反应方向移动，根据转化率判断反应热；反应前后，气体的物质的量越大，其熵变越大；（2）容器容积不变，增加甲醇产率，平衡向正反应移动，根据外界条件对平衡的影响分析采取控制变量法，探究合成甲醇的温度和压强的适宜条件，据此判断n、m的值根据定一议二原则，定温度同，再比较压强，即作垂直x轴的辅助线，比较平衡时co的转化率，由此判断解答：解：（1）根据v（h2）=3v（ch4）=3=0.0030moll1min1，故答案为：0.0030moll1min1；根据化学方程式可以得出，增大压强，化学平衡逆向移动，甲烷的转化率减小，可以去200来分析，发现甲烷的转化率是p1时大于p2时的，所以p1p2，ch4（g）+h2o（g）=co（g）+3h2（g）初始浓度：0.01 0.02 0 0 变化浓度：0.005 0.005 0.005 0.015平衡浓度：0.005 0.015 0.005 0.015100时平衡常数=（mol/l）2=2.25104 （mol/l）2，故答案为：；2.25104；一定压强下，升高温度平衡向正反应方向移动，则正反应是吸热反应，所以h0；正反应是气体物质的量增大的反应，气体的物质的量越多，其熵越大，所以s0，故答案为：，；（2）a、该反应为放热反应，升高温度，平衡向吸热方向移动，即向逆反应方向移动，甲醇的产率降低，故a错误；b、将ch3oh（g）从体系中分离，产物的浓度降低，平衡向正反应移动，甲醇的产率增加，故b正确；c、充入he，使体系总压强增大，容器容积不变，反应混合物各组分浓度不变，平衡不移动，甲醇的产率不变，故c错误；d、再充入amol co和3amol h2，可等效为压强增大，平衡向体积减小的方向移动，即向正反应方向移动，甲醇的产率增加，故d正确故选：bda、采取控制变量法，探究合成甲醇的温度和压强的适宜条件，所以温度、压强是变化的，应保持不变，所以m=，比较使用1、2，压强不同，所以温度应相同，故n=150，故答案为：n=150，；温度相同时，作垂直x轴的辅助线，发现压强为py的co的转化率高，反应为前后体积减小的反应，压强增大平衡向体积减小的方向移动，即向正反应移动，所以pxpy，所以压强px=0.1mpa故答案为：0.1点评：本题考查化学反应速率、平衡常数、化学平衡计算、化学平衡的影响因素及读图能力等，综合性较大，难度中等，知识面广，应加强平时知识的积累注意控制变量法与定一议二原则应用9.答案： （1）00167mol/（lmin） 622 （2）co2 188 （3）bd （4）ch3ch2oh（l）+ 3o2（g） co2（g）+2h2o（l） h-1367kjmol-1 （5）o22h2o4e-4oh试题解析：（1）由表中数据可知，01min内，n（h2）=8mol6mol=2mol，则v（h2）=c（h2）/t=n（h2）/vt01mol/（lmin），由速率之比等于计量系数之比可知v（h2）：（ch3ch2oh）=6：1，则（ch3ch2oh）=v（h2）mol/（lmin）=00167mol/（lmin）；由表中数据可知，h2起始投入量为8mol，在20l密闭容器中，co2和h2的投料比为1:3，则co2起始投入量为8/3mol，3min后反应达平衡，建立三段式过程分析： 2co2（g） + 6h2（g） ch3ch2oh（g）+3h2o（g）起始量（mol/l）013 0400转化量（mol/l）005 015 0025 0075平衡量（mol/l）008 025 0025 0075则平衡常数k= =622；（2）该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡时co2与h2的含量增大，ch3ch2oh与h2o的含量降低，可知甲、乙为反应物，平衡逆向移动过程中h2和co2按比例（3：1）增加，甲的含量高于乙，可知曲线乙表示的是co2；丙、丁为生成物，反应开始时h2与co2按3:1的量进行投料，故生成乙醇与水的物质的量比为1:3，即水的含量是乙醇含量的3倍，可知曲线丙、丁分别表示的是h2o，ch3ch2oh；a点为曲线乙和丙的交点，说明平衡时co2、h2o的体积分数相同，可知两者体积也相同，设co2、h2o的体积都是v，根据投料比有：v（h2）=3v（co2）=3v，且v（ch3ch2oh）=1/3v（h2o）=1/3v，故v总=v+v+3v+1/3v=16v/3，所以a点对应的体积分数为：v/（16v/3）100%188%。（3）a项，放热反应，升高温度平衡逆向移动，错误；b项，移去ch3ch2oh，生成物浓度减小，平衡正向移动，正确；c项，催化剂只能改变反应的速率，对平衡移动无影响，错误；d项，恒容容器中再充入lmolco2和3molh2，相当于增大压强，平衡正向移动，正确；（4）25，101105pa时，92g液态乙醇物质的量为02mol，完全燃烧，当恢复到原状态时，放出2734kj的热量则1mol乙醇完全燃烧恢复到原状态时放出的热量为：2734kj5=1367kj，故该反应的热化学方程式为：ch3ch2oh（l）+ 3o2（g） co2（g）+2h2o（l） h-1367kjmol-1；（5）乙醇的燃料电池中，燃料乙醇为负极，发生失电子的氧化反应，氧气是正极，发生得电子的还原反应，在碱性环境下，电极反应式为：o22h2o4e-4oh；10.（1）关闭弹簧夹2和分液漏斗活塞，打开弹簧夹1 (1分)向e中加水至浸没长导管末端（1分）（2）固体生石灰溶于浓氨水后，吸水，放出大量