2022届高三化学一轮复习化学反应原理题型必练70化学反应原理基础题(含解析)_第1页
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1、化学反应原理基础题非选择题(共17题)12021年6月17日我国成功发射神舟十二号载人飞船,顺利与空间站对接。飞船和空间站中CO2的清除和O2的再生是研究的重要问题之一、回答下列问题:(1)空间站的水气整合系统利用“萨巴蒂尔反应”,将CO2转化为CH4和水蒸气,配合O2生成系统可实现O2的再生,流程如图所示。已知下列数据:化学键HHCHHOC=O断裂化学键吸收的能量/(kJ·mol-1)435415465800则“萨巴蒂尔反应”的热化学方程式为_。“萨巴蒂尔反应”在固定容积的密闭容器中发生,若要提高CO2的平衡转化率,可采取的措施有_(写两条)。(2)氢氧燃料电池与电解水装置配合使用

2、,可实现充放电循环,应用于长寿命航天器中。CO2的富集与转化是O2再生的核心问题。“电化学富集法”是一种适合飞行器较长时间飞行的方法,装置如图所示。b极为_极(填“正”或“负”),a电极上发生的电极反应为_。负载中电解水可实现O2的再生,阳极为_(填“c”或“d”),电极反应为_。下列措施可提高O2生成速率的是_。A提高电解时的电源电压 B向水中加入少量的NaClC适当提高电解液的温度 D用金属铜作阳极2人们常常利用化学反应中的能量变化为人类服务。(1)氢能是一种具有发展前景的理想清洁能源,氢气燃烧时放出大量的热。氢气燃烧生成水蒸气的能量变化如图所示:根据上图可知,在化学反应中,不仅存在物质的

3、变化,而且伴随着_变化,1mol完全燃烧生成1molH2O(气态)时,释放的能量是_kJ。(2)下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是_。ACO2+C=2COBCCH4+2O2CO2+2H2OD(3)某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验。实验结果记录加表:编号电极材料电解质溶液电流计指针偏转方向1Mg、Al稀盐酸偏向Al2Al、Cu稀盐酸偏向Cu3Al、石墨稀盐酸偏向石墨4Mg、AlNaOH溶液偏向Mg根据表中记录的实验现象,回答下列问题。实验1中铝为_极(填正或负)实验4中铝为_极(填正或负),写出铝电极的电极反应式:_。根据以上实验结果,在原电池中相对

4、活泼的金属作正极还是作负极受到哪些因素的影响?_。3研究氮、硫及卤素等单质及其化合物在生产生活和环境保护中有着重要意义。I.反应I2+2=2I-+常用于精盐中碘含量测定。某同学利用该反应探究浓度对反应速率的影响。实验时均加入1mL淀粉溶液作指示剂,若不经计算,可直接通过褪色时间的长短来判断浓度与反应速率的关系,下列试剂中:1mL0.001mol·L-1的碘水1mL0.01mol·L-1的碘水3mL0.001mol·L-1的Na2S2O3溶液3mL0.01mol·L-1的Na2S2O3溶液(1)应选择_(填字母)。A B C D(2)若某同学选取进行实验,

5、测得褪色时间为4s,忽略混合后溶液体积的变化,试计算v()=_。II.一定条件下,在水溶液中1molCl-、(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如下图所示。(3)D是_(填离子符号);(4)BA+C反应的离子方程式为:_;当生成1molC时,_kJ的热量(填吸收或放出以及具体数值)。III.利用CO可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NO排放。T时,在容积为2L的恒容密闭容器中充入2molNO和2molCO,保持温度不变,发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),5min时达到平衡状态,此时c(N2)=0.4mol·L-1(5)下列不能说明反应达到平衡状

6、态的是_。a.体系压强保持不变 b.容器中气体平均摩尔质量保持不变c.混合气体颜色保持不变 d.NO与CO的体积比保持不变(6)NO平衡转化率(NO)=_。4、CO等都是重要的能源,也是重要的化工原料。(1)一定条件下,甲烷与水蒸气发生反应:,工业上可利用此反应生产合成氨原料气。定温度下,向2L恒容密闭容器中充入1.6mol 和2.4mol 发生上述反应,CO(g)的物质的量随时间的变化如图甲所示。内的平均反应速率_。平衡时容器内气体的压强与起始时容器内压强的比值为_。下列措施能加快反应速率的是_(填字母)。A恒压时充入He B升高温度C恒容时充入 D及时分离出CO第1分钟时正(CO) _第2

7、分钟时逆(CO) (填“”“”“”或“无法比较”)下列能说明上述反应达到平衡状态的是_(填字母)。ab恒温恒容时,容器内混合气体的密度保持不变c、浓度保持不变d、CO(g)、的物质的量之比为e断开3mol HH键的同时断开2molOH键(2)用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图乙:电极d是_(填“正极”或“负极”),电极c的电极反应式为_。5氢能以其来源广、可储存、可再生、零污染等性质,是一种值得期待的清洁高效的二次能源,成为国际能源变革的重要选择,被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。回答下列问题:(1)298K,101kPa条件下,H2燃烧生成液态水的能量变化如上图所示,则1molH

8、2完全燃烧生成液态水时放出的热量_kJ。(2)某原电池的装置如图所示,总反应为,其中阴离子交换膜只允许阴离子和水分子通过。通入H2的电极是电源的_(填电极名称)。下列说法正确的是_。A正极反应为:B放电结束后,溶液的碱性不变COH通过离子交换膜从正极向负极移动D每反应2.24L(标准状况下)氢气,交换膜通过0.2mol离子(3)为探究实验室制取氢气的合适条件,探究学习小组用纯锌粒和制取氢气。实验测得H2的生成速率如图所示,根据t1t2时间速率变化判断该反应是_反应(填“吸热”或“放热”)。t2t3时间速率变化的主要原因是_。若用粗锌(含少量金属铜)代替纯锌进行实验,氢气的生成速率明显加快的原因

9、是_。6现代社会的一切活动都离不开能量,化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量变化,能量、速率与限度是认识和研究化学反应的重要视角。I化学能与电能之间可以相互转化。(1)直接提供电能的反应一般是放热反应,下列反应能设计成原电池的是_ABa(OH)2·8H2O与NH4Cl反应B氢氧化钠与稀盐酸反应C灼热的炭与CO2反应DH2与Cl2燃烧反应(2)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。图为电池示意图,该电池电极表面镀了一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定。请回答:电池的负极反应式为:_。电池工作时OH-向_移动(填“正极”或“负极”)。正极上消耗标况下4.48L气体时,转

10、移电子的数目为_。II在2L绝热密闭容器中投入2molSO2和bmolO2,图是部分反应物随时间的变化曲线。10min时,v(SO3)=_。反应达到平衡时,SO2的转化率为_。下列情况能说明该反应达到化学平衡的是_。Av(SO3)=v(SO2)B混合气体的密度保持不变Ct时刻,体系的温度不再发生改变D混合气体的总物质的量不再改变7我国力争2060年前实现碳中和,将转化为甲醇是实现碳中和的途径之一、原理为:。在一定温度下,体积为1L的密闭容器中,充入和,测得和的浓度随时间变化如图所示。回答下列问题:(1)2min5min的平均反应速率_。(2)平衡时的转化率为_%。(3)2min时,_(填“&g

11、t;”“<”“=”或“无法比较”)。(4)下图为甲醇酸性燃料电池的构造示意图,根据原电池的工作原理,电极a是_(填“正极”或“负极”),此电池工作时,负极的电极反应为_。8(1)下列说法正确的是_(填字母序号)。A.化学反应的实质就是旧化学键的断裂,新化学键的形成,在化学反应中,反应物转化为生成物的同时,必然伴随着能量的变化B.钢铁生锈腐蚀时,铁被氧化C.放热反应发生时,不一定要加热。但吸热反应必须要加热才能发生(2)在101kPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气完全燃烧的热化学方程式表示为_。(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇:CO2(g)+3H

12、2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。如图1表示该反应进行过程中能量的变化(单位为:kJ·mol-1),该反应是H_0(选填“>”“=”或“<”)。(4)图2装置属于原电池的是_(填序号)。在选出的原电池中,_是负极,发生_(选填“氧化”或“还原”)反应,正极的现象_。此原电池反应的化学方程式为_。9研究氮的固定及含氮化合物的转化对工农业发展及消除环境污染有重要的意义。已知:.N2(g)3H2(g) 2NH3(g) H1=-92.4 kJ·mol-1;.N2(g)O2(g) 2NO(g) H2=180 kJ·mol-1;.2NO(g)O2(g) 2N

13、O2(g) H3=-112.3 kJ·mol-1。请回答下列问题:(1)反应是工业固氮的重要反应,在体积为2 L的恒温恒容密闭容器中,充入1 mol N2和3 mol H2,5 min末达到平衡,此时容器内压强变为原来的0.75倍。下列事实可以判断该反应达到平衡状态的是_。a相同时间内每消耗0.1 mol N2的同时消耗0.2 mol NH3bc(N2):c(H2)=1:3c混合气体的密度不再发生变化时d氢气的分压不再发生变化时5 min内该反应的反应速率v(N2)=_。若将容器扩大一倍,再次平衡后该反应的化学平衡常数会_(填“增大”“减小”或“不变”,下同),N2和H2的转化率之比

14、(N2):(H2)会_。(2)反应N2(g)2O2(g)=2NO2(g) H=_。(3)反应是由以下两步反应完成:i_ H40;iiN2O2(g)O2(g) 2NO2(g) H50。第i步反应的化学方程式为_。H4_112.3 kJ·mol-1(填“>”“=”或“”,下同);若第i步反应为快反应,则活化能E(i)_E(ii)。若反应ii的正反应速率=×c(N2O2)·c(O2),=×c2(NO2);则该反应的化学平衡常数K=_(用含“”和“”的代数式表示)。10氮的化合物的处理和利用是环境科学研究的热点。(1)机动车排放的尾气中主要污染物为NOx,

15、可用CH4催化还原NOx以消除其污染。298K时,1.0g CH4(g)与足量的NO气体完全反应生成N2、CO2和H2O(g),放出72.5kJ的热量。该反应的热化学方程式为_。(2)氮氧化物与悬浮大气中的海盐粒子相互作用会生成NOCl,涉及的相关反应有:热化学方程式平衡常数2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+NOCl(g) H1K14NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) H2K22NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g) H3K3H1、H2、H3之间的关系为H3=_;K1、K2、K3的关系为K3=_。(3)对汽车加装尾气净化装置,可使汽车尾

16、气中含有的CO、NO2等有毒气体转化为无毒气体:4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g) H=-1200kJ·mol-1.对于该反应,温度不同(T2T1),其他条件相同时,下列图像正确的是_(填序号)。(4)用活性炭还原法也可以处理氮氧化物。向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) H。在T1时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:时间/min浓度/mol·L-101020304050NO1.00.580.400.400.480.48N200.210.300.300.360.36CO200.210.3

17、00.300.360.36T1时,该反应在020min的平均反应速率v(CO2)=_;该反应的平衡常数K=_;30min后,只改变某一条件,根据上表的数据判断改变的条件可能是_(填序号);A加入一定量的活性炭B恒温恒压充入氩气C适当缩小容器的体积D加入合适的催化剂若30min后升高温度至T2,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3,则和原平衡相比,NO的转化率_(填“升高”或“降低”),反应的平衡常数Kp=_(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。11目前工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇,某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化学反应原理进行探

18、究。已知在不同温度下的化学反应平衡常数(K1、K2、K3)如下表所示:化学反应平衡常数平衡常数5007008002H2(g)+CO(g)=CH3OH(g) H1K12.50.340.15CO2(g)+ H2(g)=CO(g)+H2O(g) H2K21.01.702.52CO2(g)+ 3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) H3K3请回答下列问题:(1)根据反应与可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=_(用K1、K2表示);(2)根据反应判断熵变S_0(填“>”“=”或“<”),依据反应自发进行的判据:G=H-TS<0时可自发进行,判断:在_(填“较高”或“较低”

19、)温度下有利于该反应自发进行。(3)500下,测得反应在某时刻时,CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度分别为0.15 mol·L-1、0.2 mol·L-1、0.4 mol·L-1、0.25 mol·L-1,则此时v正_v逆(填“>”“=”或“<”)。(4)要提高反应的反应速率,同时增大CH3OH(g)的产率,可采取的措施有_(填字母代号)。A扩大反应容器的容积 B使用合适的催化剂C缩小反应容器的容积 D从平衡体系中及时分离出CH3OH(g)12化学反应伴随能量变化,获取反应能量变化有多条途径。(1)下列反应中,属于

20、吸热反应的是_(填字母)。ANa2O与水反应 B甲烷的燃烧反应CBa(OH)2·8H2O与氯化铵反应 D锌与盐酸反应(2)获取能量变化的途径通过化学键的键能计算。已知:化学键种类H-HCl-ClH-Cl键能(kJ/mol)436247434计算可得:H2(g)Cl2(g)=2HCl(g) H= _kJ·mol-1通过盖斯定律可计算。已知在25、101 kPa时:I.2Na(s)O2(g)=Na2O(s) H=-414 kJ·mol-1II.2Na(s)O2(g)=Na2O2(s) H=-511 kJ·mol-1写出Na2O2与Na反应生成Na2O的热化学

21、方程式:_。(3)以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇,反应的能量变化如下图所示。补全上图:图中A处应填入_。该反应需要加入铜-锌基催化剂。加入催化剂后,该反应的H_(填“变大”“变小”或“不变”)。某研究者分别以甲醇和汽油做燃料,实验测得在发动机高负荷工作情况下,汽车尾气中CO的百分含量与汽车的加速性能的关系如图所示。据图信息分析,与汽油相比,甲醇作为燃料的优点是_。13二甲醚()具有优良的燃烧性能,被称为21世纪的“清洁能源”。一步法合成二甲醚是以合成气()为原料,在一定温度、压强和催化剂作用下进行,反应器中发生了下列反应:(1)一种新合成二甲醚的方法为一定条件下:,该反应的_;判断该

22、反应在一定温度下、体积恒定的密闭容器中,下列不能作为达到化学平衡状态的依据是_。A平均摩尔质量保持不变B容器的密度不变C容器内压强保持不变D单位时间内消耗,同时消耗二甲醚(2)可采用和二甲醚催化合成乙醇。反应:反应:a压强为时,温度对二甲醚和乙酸甲酯平衡转化率的影响如图甲所示,则_(填“>”或“<”)0。b温度对平衡体系中乙酸甲酯的含量和乙醇的影响如图乙所示,在范围内,乙酸甲酯的含量逐渐增大,而乙醇的百分含量逐渐减小的原因是:_。c若压强为、温度为时,向恒容密闭容器中充入和发生反应,时达到平衡,则前内的平均生成速率为_,该条件下反应的平衡常数_。14I.在火箭推进器中装有强还原剂肼

23、(N2H4)和强氧化剂(H2O2),当它们混合时,即产生大量的N2和水蒸气,并放出大量热。已知0.4mol液态肼和足量H2O2反应,生成氮气和水蒸气,放出256kJ的热量。(1)写出该反应的热化学方程式_。(2)已知H2O(l)=H2O(g);H=+44kJ/mol,则16g液态肼燃烧生成氮气和液态水时,放出的热量是_kJ。(3)上述反应应用于火箭推进剂,除释放大量的热和快速产生大量气体外,还有一个很突出的优点是_。II某学生用0.2000molL-1的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作可分为如下几步:用蒸馏水洗涤碱式滴定管,注入0.2000molL-1的标准NaOH溶液至“0”刻度线

24、以上;固定好滴定管并使滴定管尖嘴充满液体;调节液面至“0”或“0”刻度线稍下,并记录读数;量取20.00mL待测液注入洁净的锥形瓶中,并加入23滴酚酞试液;用标准NaOH溶液滴定至终点,记下滴定管液面读数;重复以上滴定操作23次。请回答下列问题:(1)以上步骤有错误的是_(填编号),该步骤错误操作会导致测定结果_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(2)步骤中,量取20.00mL待测液应使用_(填“酸式”或“碱式”)滴定管;在锥形瓶装液前,留有少量蒸馏水,测定结果_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(3)步骤滴定时,眼睛应注视_;判断达到滴定终点的依据是_。(4)以下是实验数据记录表:滴定次

25、数盐酸体积/mLNaOH溶液体积读数/mL滴定前滴定后120.000.0018.10220.000.0016.30320.000.0016.22从上表可以看出,第1次滴定记录的NaOH溶液体积明显大于后两次的体积,其可能的原因是_(填字母)。A滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定结束无气泡B锥形瓶用待测液润洗C滴定结束时,俯视读数(5)根据上表记录数据,通过计算可得,待测盐酸的物质的量浓度为_molL-1。15中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%50%,CO2可转化成有机物实现碳循环,有效降低碳排放。(1)在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1molCO2和3molH

26、2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)H=-49.0kJmol-1,测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示。计算:从0min到3min,H2的平均反应速率v(H2)=_molL-1min-1。能说明上述反应达到平衡状态的是_(填编号)。Ac(CO2)c(CH3OH)=11B混合气体的密度不再发生变化C单位时间内消耗3molH2,同时生成1molH2ODCO2的体积分数在混合气体中保持不变反应达到平衡后,保持其他条件不变,能加快反应速率且使体系中气体的物质的量减少,可采取的措施有_(填编号)。A升高温度 B缩小容器体积C再充入CO2气体 D使用

27、合适的催化剂(2)将CO2通入适量氢氧化钠溶液中进行处理时,可生成Na2CO3溶液,在Na2CO3溶液中,下列关系式错误的是_。Ac()c(OH-)c()Bc(Na+)=2c()+2c()+2c(H2CO3)Cc(OH-)=c(H+)+c()+2c(H2CO3)Dc(Na+)+c(H+)=c()+c()+c(OH-)(3)煤燃烧产生的烟气中含有氮的氧化物,用甲烷催化氧化可以还原NOx原理为:CH4(g)+2NO2(g) CO2(g)+N2(g)+H2O(g)H=-867.0kJ/mol;N2(g)+2O2(g)2NO2(g) H=+67.8kJ/mol;适量的N2和O2完全反应,每生成标准状况

28、下11.2LNO 时,则吸收45kJ的热量,则CH4催化还原NO的热化学反应方程式为_。(4)已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)H,反应的平衡常数和温度的关系如下:温度/70080083010001200平衡常数1.71.1x0.60.4回答下列问题:830时,向一个2L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B,反应至10s时达到平衡,测得A的转化率为80%,计算830时,反应的平衡常数x=_。16工业废水中常含有一定量的和,它们会对人类及生态系统产生很大危害,必须进行处理。常用的处理方法有以下两种:方法1:还原沉淀法。该法的工艺流程为:Cr3+Cr(OH)3其中第步存在平

29、衡2(黄色)+2H+(橙色)+H2O。(1)若平衡体系的pH=2,该溶液显_色。(2)能说明第步反应达平衡状态的是_(填序号)。A和的浓度相同 B2v()=v() C溶液的颜色不变(3)第步中,还原1mol离子,需要_mol的FeSO47H2O。(4)第步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH-(aq),常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)c3(OH-)=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至_。方法2:电解法。该法用Fe做电极电解含的酸性废水,随着电解的进行,在阴极附近溶液pH升高,产生C

30、r(OH)3沉淀。(5)用Fe做电极的原因为_(用电极反应式解释)。(6)在阴极附近溶液pH升高,溶液中同时生成的沉淀还有_。17阳离子交换膜法电解饱和食盐水具有综合能耗低、环境污染小等优点。生产流程如图所示:(1)电解饱和食盐水的化学方程式为_。(2)电解结束后,能够脱去阳极液中游离氯的试剂或方法是_(填字母序号)。aNa2SO4bNaNO3c热空气吹出d降低阳极区液面上方的气压(3)食盐水中的I若进入电解槽,可被电解产生的Cl2氧化为ICl,并进一步转化为。可继续被氧化为高碘酸根(),与Na+结合生成溶解度较小的NaIO4沉积于阳离子交换膜上,影响膜的寿命。ICl为有毒的黑色晶体,可用氢氧

31、化钠溶液吸收,请写出相应的离子反应方程式:_。请写出NaIO3被氧化为NaIO4的离子反应方程式为_。(4)在酸性条件下加入NaClO溶液,可将食盐水中的I转化为I2,再进一步除去。通过测定体系的吸光度,可以检测不同pH下I2的生成量随时间的变化,如下图所示。已知:吸光度越高表明该体系中c(I2)越大。结合化学用语解释10min时不同pH体系吸光度不同的原因:_。pH=4.0时,体系的吸光度很快达到最大值,之后快速下降。吸光度快速下降的可能原因_。研究表明食盐水中I含量0.2mgL-1时对离子交换膜影响可忽略。现将1m3含I浓度为1.47mgL-1的食盐水进行处理,为达到使用标准,理论上至少需

32、要0.05molL-1NaClO溶液_L。(已知NaClO的反应产物为NaCl,溶液体积变化忽略不计)参考答案1CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g) H=-180kJ·mol-1降低温度、增大H2和CO2的原料比(合理即可) 正 H2-2e-+=H2O+CO2 d 4OH-4e-=2H2O+O2 AC 【详解】(1)焓变=反应物的总键能-生成物的总键能,则“萨巴蒂尔反应”的热化学方程式为CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g) H=(2×800+4×435)- (4×415+4×465) kJ·mo

33、l-1=-180kJ·mol-1。可通过促使平衡向右移动的方法来提高CO2的平衡转化率,则可采取的措施有降低温度、增大H2和CO2的原料比(合理即可) (写两条)。(2)燃料电池中,通入燃料氢气的一极为负极,通入助燃物空气的一极为正极,由图知,b极为正极,a电极为负极,负极氢气失去电子发生氧化反应转化为水,且负极区产生大量二氧化碳,则a电极上发生的电极反应为H2-2e-+=H2O+CO2。电解池中,与电源正极相连的电极是阳极。则阳极为d,阳极上氢氧根失去电子发生氧化反应生成氧气,电极反应为4OH-4e-=2H2O+O2。想提高O2生成速率,则:A提高电解时的电源电压,则增大了电流、增

34、大了单位时间内得失电子的物质的量,即加快了反应速率,A符合;B向水中加入少量的NaCl,引入氯离子,氯离子可以在阳极上失去电子发生氧化反应而得不到氧气,B不符合;C温度越高、反应速率越快。适当提高电解液的温度,则加快化学反应速率,C符合;D用金属铜作阳极,则铜可以在阳极上失去电子发生氧化反应而得不到氧气,D不符合;则可提高O2生成速率的是AC。2能量 245 C 正负 Al+3e-+4OH-=+2H2O 金属的还原性、电解质溶液【详解】(1)根据上图可知,在化学反应中,不仅存在物质的变化,而且伴随着能量变化,1molH2完全燃烧生成1molH2O(气态)时,释放的能量是930kJ-436kJ-

35、240kJ=254kJ;(2)能设计成原电池的反应通常是放热反应,且必须是能自发进行的氧化还原反应,BD不是氧化还原反应,A为吸热反应,故选C。(3)活泼金属做负极,故实验1中的Al作正极;实验4中电流表的指针偏向Mg,故Al作负极,因为铝能与氢氧化钠溶液反应而镁不能,负极反应式为Al+3e-+4OH-=+2H2O;根据实验结果,总结在原电池中金属铝作正极还是负极受到影响的因素有电解质溶液、金属的还原性。3C 放出117 cd 80% 【详解】I. (1)若不经计算,可直接通过碘的淀粉溶液褪色时间的长短来判断浓度与反应速率的关系,则反应I2+2=2I-+中碘单质对Na2S2O3而言要少量、实验

36、中要控制的变量为Na2S2O3溶液的浓度,故对比实验中,需取等体积而浓度不同的Na2S2O3溶液,加等体积同一浓度的相对少量的碘水,则C满足,答案为C。(2) 若某同学选取进行实验, 1mL0.01mol·L-1的碘水3mL0.01mol·L-1的Na2S2O3溶液,则I2+2=2I-+反应中硫代硫酸钠过量、碘单质全消耗,应按计算,测得褪色时间为4s,忽略混合后溶液体积的变化,则有。II(3)由图知,D中氯元素+7,则Z是 (填离子符号);(4)由图知,B、A和C分别为,氯元素的化合价分别从+1降低到-1、升高到+5,按得失电子数守恒、BA+C反应的离子方程式为:;由图知,

37、3molB、2molA和1molC的相对能量分别为3mol×60kJ/mol、2mol×0 kJ/mol、1mol×63 kJ/mol,则反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应,生成1molC(氯酸根离子)时放出3mol×60kJ/mol-(2mol×0 kJ/mol+1mol×63kJ/mol )=117kJ的热量,故答案为放出117。III (5) a该反应气体分子总数会随着反应而改变、故压强也会改变。当体系压强不随时间变化时,则气体分子总数不变、各成分的物质的量及浓度保持不变,说明反应达到平衡状态,故不符合;b该反应气体分子总

38、数会随着反应而改变、故气体平均摩尔质量也会改变。当容器中气体平均摩尔质量保持不变,说明反应达到平衡状态,故不符合;c混合气体颜色始终是无色,c不能说明,故符合;d 充入2molNO和2molCO,反应中消耗等物质的量的NO和CO,故NO与CO的体积比始终保持不变,d不能说明,故符合;答案为cd。(6) T时,在容积为2L的恒容密闭容器中充入2molNO和2molCO,保持温度不变,发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),5min时达到平衡状态,此时c(N2)=0.4mol·L-1,则消耗NO为2×0.4mol·L-1=0.8mol·

39、L-1,NO平衡转化率。4 BC ce 正极【详解】(1)内CO物质的量的改变量为1.2mol,则氢气物质的量的改变量为3.6mol,因此的平均反应速率。甲烷减少了1.2mol,剩余甲烷0.4mol,水的物质的量减少了1.2mol,剩余水的物质的量为1.2mol,因此平衡时容器内气体的压强与起始时容器内压强的比值为(1.2mol+3.6mol+0.4mol+1.2mol):(1.6mol+2.4mol)=8:5;故答案为:;8:5。A恒压时充入He,容器体积变大,浓度减小,速率减小,故A不符合题意;B升高温度,反应速率加快,故B符合题意;C恒容时充入,甲烷浓度增大,反应速率加快,故C符合题意;

40、D及时分离出CO,生成物浓度减小,反应速率减小,故D不符合题意;综上所述,答案为BC。反应在第2min时达到平衡,即2min前正反应速率大于逆反应速率,因此第1分钟时正(CO) 第2分钟时逆(CO) ;故答案为:。a,一个正反应方向,一个逆反应方向,但速率之比不等于计量数之比,不能说明达到平衡,故a不符合题意;b恒温恒容时,气体密度等于气体质量除以容器体积,气体质量不变,容器体积不变,密度始终不变,因此当容器内混合气体的密度保持不变,不能说明达到平衡,故b不符合题意;c正向反应,、逐渐减小,当、浓度保持不变,则说明达到平衡,故c符合题意;d、CO(g)、的物质的量之比为,不能说明达到化学平衡,

41、故d不符合题意;e断开3mol HH键,逆向反应,同时断开2molOH键,正向反应,两个不同方向,速率比等于计量系数之比,故e符合题意;综上所述,答案为:ce。(2)根据电子移动方向得出电极d是正极,电极c为负极,则为甲烷失去电子,其电极反应式为;故答案为:正极;。5289 负极 CD 放热随着反应进行硫酸浓度降低金属铜、金属锌和硫酸形成原电池,金属锌失去电子的速率加快,生成H2速率加快【详解】(1)298K,101kPa条件下,1molH2燃烧生成气态水放热为930kJ-436kJ-249kJ=245kJ,1mol水蒸气变为液态水释放44kJ的热量,则1molH2完全燃烧生成液态水时放出的热

42、量245kJ+44kJ=289kJ,答案为:289;(2)根据总反应,氢气发生失电子的氧化反应,所以通入H2的电极是电源的负极,答案为:负极;A正极氧化汞得到电子,发生的反应为:,A错误;B放电结束后,反应生成水,氢氧化钠溶液浓度减小,碱性减弱,B错误;COH通过离子交换膜从正极向负极移动,C正确;D氢气和通过离子间的关系为:,每反应2.24L(标准状况下)氢气,交换膜通过0.2mol离子,D正确;答案为:CD;(3)t1t2时间段反应速率加快是因为锌与稀硫酸反应放热;t2t3时间段溶液中氢离子浓度逐渐减小,反应速率减小,答案为:放热;随着反应进行硫酸浓度降低;粗锌中含有铜,与锌形成原电池,氢

43、气的生成速率明显加快,答案为:金属铜、金属锌和硫酸形成原电池,金属锌失去电子的速率加快,生成H2速率加快。6D H2-2e-+2OH-=2H2O 负极 0.8NA 0.05mol/(L·min) 70% CD 【详解】I(1)放热的氧化还原反应能设计成原电池,A为吸热反应,B为非氧化还原反应,C为吸热反应,D为放热的氧化还原反应,故选D。(2)氢氧燃料电池的负极是氢气,故碱性条件下的负极反应式为:H2-2e-+2OH-=2H2O;a为负极,b为正极,OH-向负极移动;氧气的体积,根据O24e-,转移的电子数目为0.8NA;II由图可知10min时生成三氧化硫是1mol,浓度是0.5m

44、o1·L-1,则v(SO3)=0.05mol/(L·min);反应达到平衡时生成三氧化硫1.4mol,则根据方程式可知消耗二氧化硫是1.4mol,SO2的转化率为;v(SO3)=v(SO2)中没有指明反应的方向,则不能说明反应达平衡状态,A项错误;密度是混合气的质量和容器容积的比值,在反应过程中质量和容积始终是不变的,因此混合气体的密度保持不变不能说明反应达平衡状态,B项错误;由于是绝热密闭容器,则t时刻,体系的温度不再发生改变时说明正逆反应速率相等,反应达到了平衡状态,C项正确;正反应是体积减小的可逆反应,则混合气体的总物质的量不再改变时说明正逆反应速率相等,反应达到了平

45、衡状态,D项正确,故选CD。7(或) 75 > 正极【详解】(1)由图可知,2min5min转化的浓度为1.00mol/L-0.50 mol/L=0.50 mol/L,则2min5min的平均反应速率(CO2)=,故答案为:;(2) 由图可知,5min时CO2的浓度不再改变,达到平衡状态,转化的浓度为2.00mol/L-0.50 mol/L=1.50 mol/L,则H2转化的浓度为1.50 mol/L3=4.50 mol/L,H2转化的物质的量为4.50 mol/L 1L=4.50mol,平衡时的转化率为100%=75%,故答案为:75;(3) 由图可知,2min时反应向正反应方向进行,

46、则>,故答案为:>;(4) 由图可知,电子由电极b流出,则电极b为负极,电极a为正极,负极上甲醇失电子发生氧化反应生成二氧化碳,电极反应为:,故答案为:正极;。8AB 2H2(g)+O2(g)2H2O(1)H=-571.6kJmol-1 Fe 氧化有气泡产生 Fe+H2SO4FeSO4+H2【详解】(1)A化学反应的实质就是旧化学键的断裂,新化学键的形成,在化学反应中,反应物转化为生成物的同时,由于反应物和生成物的能量不等,必然发生能量的变化,故A正确;B钢铁发生腐蚀,铁失电子发生氧化反应,故B正确;C放热反应发生时不一定要加热,如氧化钙和水之间的反应,吸热反应不一定加热才能发生,

47、如氯化铵和氢氧化钡晶体之间的反应,如碳酸氢铵分解,在常温下就能发生,故C错误;故答案为AB;(2)2gH2即1mol完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,则2mol氢气完全燃烧生成液态水,放出571.6kJ热量,所以该热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)2H2O(1)H=-571.6kJmol-1;(3)由于反应物能量高于生成物能量,所以该反应为放热反应,H0;(4)构成原电池的条件为:活泼性不同的电极、电解质溶液、构成闭合回路,能发生自发的氧化还原反应。中没有两个活泼性不同的电极,所以不能构成原电池;没有构成闭合回路,所以不能构成原电池;酒精为非电解质溶液,所以不能构成原电池;两材

48、料相同,所以不能构成原电池;符合原电池的构成条件,所以能构成原电池;故答案为;该装置中,铁易失电子而作负极,铜作正极,负极上铁失电子发生氧化反应生成亚铁离子,正极上氢离子得电子发生还原反应而生成氢气,所以有气泡生成,电池反应式为Fe+H2SO4FeSO4+H2。9ad 0.05mol·L-1·min-1不变不变 +67.7 kJ·mol-1 2NO(g)N2O2 2NO(g)N2O2【详解】(1) 反应I是工业固氮的重要反应,在体积为2L的恒温恒容密闭容器中,充入1 molN2和 3 mol H2,5 min末达到平衡,此时容器内压强变为原来的0.75倍。a相同时

49、间内每消耗0.1 mol N2的同时消耗0.2 mol NH3说明正、逆反应速率相等,可以判断该反应已达到平衡状态,故a正确;bc(N2):c(H2)=1:3,并不能说明任何问题,故b错误;c体积不变,气体质量也不变,所以混合气体的密度不会发生变化,故c错误;d氢气的分压不再发生变化时,说明氢气浓度不变,能证明该反应已达到平衡状态,故d正确;故选ad;则有0.5-x+1.3-3x+2x=2×0.75,得x=0.25。所以5 min内该反应的反应速率,故答案为:0.05mol·L-1·min-1;温度不变化学平衡常数不变, N2和H2按系数比投料,所以转化率之比恒相

50、等,故答案为:不变,不变;(2) 反应+反应可得N2O2(g)O2(g) 2NO2(g) H=+67.7 kJ·mol-1,故答案为:+67.7 kJ·mol-1;(3) 由反应和反应ii可知第i步反应的化学方程式为2NO(g)N2O2,故答案为:2NO(g)N2O2;总反应与两个分反应均为放热反应,所以任何一步分反应放出的热量均小于总反应放出的热量,所以H4 -112.3 kJ·mol-1;若第i步反应为快反应,则第一步反应的活化能低,所以活化能E(i)E(ii),故答案为:,;平衡时v正=v逆,即v正=k正×c(N2O2) ·c(O2)=v

51、逆×c2(NO2),所以K=,故答案为:。10CH4(g)+4NO(g) = 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H=-1160kJ·mol-1 2H1-H2乙 0.015mol·L-1·min-1 C 降低 0.36(或9/25) 【分析】根据盖斯定律计算反应热;根据化学方程式之间的数量关系分析化学平衡常数之间的关系;根据影响化学平衡的因素分析图像变化的原因,并分析图像是否正确;根据平衡时各组分的含量及百分含量计算反应速率与平衡常数。【详解】(1)CH4和NO反应的方程式为CH4+4NO=CO2+2H2O+2N2,16g CH4反应放出的热量为

52、16×72.5kJ=1160kJ,则热化学反应方程式为CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H=-1160kJ·mol-1;(2)根据的反应,因此有×2-得出H3=2H1-H2,K1=,K2=,K3=,因此有K3=;(3)甲图,升高温度,化学反应速率加快,即升高温度,正逆反应速率都增大,故甲错误;乙图,T2>T1,T2先达到平衡,正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,则NO2的转化率降低,故乙正确;丙图,升高温度,平衡向逆反应方向移动,CO的体积分数增大,故丙错误;故答案为:乙;(4)根据化学反应速率的数学表达式

53、,v(CO2)=0.015mol/(L·min),根据表格数据,在20min达到平衡,根据化学平衡常数的表达式K=;A加入活性炭,活性炭为固体,对化学平衡移动无影响,故A错误;B恒温恒压下,充入氩气,容器的体积增大,组分的浓度降低,故B错误;C适当缩小容器的体积,组分的浓度增大,故C正确;D加入合适的催化剂,催化剂对化学平衡移动无影响,故D错误;故答案选C;此时的化学平衡常数为<,因此升高温度,NO的转化率降低,平衡时用平衡分压代替平衡浓度计算平衡常数,设平衡时体系的总压为p,则平衡时NO的分压p(NO)=p,N2的分压p(N2)=p,CO2的分压p(CO2)=p,根据平衡常数表达式Kp=有,Kp=。

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