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文档简介
06解答题2021年春湖南省各市高一(下)期末化学知识点分类汇编
四.解答题(共17小题)
26.(2021春•湖南期末)图是元素周期表的框架图,请回答下列问题:
I
(1)写出元素X在周期表中位置_______。
(2)若将此元素周期表分为A、B、C、D区,其中全部是金属元素的区域为区。
(3)所含元素最多的周期是,所含元素最多的族是。
(4)硬度最大的单质是,密度最小的金属是o(用物质的名称填写)
(5)在原子序数为1〜18号元素中,请用化学式填写。
与水反应最剧烈的金属元素是;与酸、碱都反应的金属是;最高价氧化物对应水化物酸性
最强的酸是;原子半径最大的金属与原子半径最小的非金属形成的化合物是;
27.(2021春•湖南期末)回答下列问题。
(1)结合钠与水的反应现象,从能量变化的角度看,钠与水的反应属于反应。
(2)以硫酸铜为电解质溶液的银锌原电池中.银片上观察到的现象是;锌电极的反应式
为,溶液中SO;向极移动。
(3)将一定量的A气体和B气体在2L的密闭容器中混合并在一定条件下发生反应;2A(g)+B(g)-2C
(g),反应2min后测得C的浓度为0.6mol,L'l»
①用物质B表示的平均反应速率为mol-'min
②其他条件不变时,再通入2molA气体,该反应的正反应速率将(填“增大”“不变”或“减小
28.(2021春•邵东市校级期末)天然气既是高效洁净的能源,又是重要的化工原料,在生产、生活中用途
广泛。
图1图2
(1)如图1是一个简易测量物质反应是吸热还是放热的实验装置,利用此装置可以很方便地测得某反应
是放热反应还是吸热反应。将铝片加入小试管内,然后注入足量的盐酸,请根据要求完成下列问题:U形
导管中液面A(填“上升”或“下降”),
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说明此反应是(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)甲烷可以消除氮氧化物污染。如:CH.t(g)+2N02(g)wNz(g)+C02(g)+2H20(g).
①下列措施能够使该反应速率加快的是。
a.使用催化剂
b.降低温度
c.及时分离水
d.把容器的体积缩小一倍
e.充入NO2
f.恒容下,充入Ar惰性气体
②若上述反应在恒容密闭容器中进行,下列叙述能说明该反应已达平衡状态的是o
a.正反应速率和逆反应速率相等
b.正反应速率最大,逆反应速率为0
c.容器内气体的压强不再变化
d.混合气体的质量不再变化
e.c(NO2)=2c(N2)
f.单位时间内生成ImolCO2同时生成2molN02
(3)甲烷可直接应用于燃料电池,该电池采用KOH溶液为电解质,其工作原理如图2所示:
①外电路电子移动方向:(填“a极至Ub极”或“b极到a极")。
②a电极的电极方程式为。
29.(2021春•临湘市期末)碳、硅、铭、锡、铅属于同一主族元素,其单质及化合物具有重要的用途。
(1)铅蓄电池是最早使用的充电电池,其构造示意图如图1所示,放电时的离子反应方程式为
Pb02+Pb+4H'+2S0;--2PbS0q+2H2。。该电池的负极为,电池放电时正极质量将。(填“增大”、
“减小”或“不变”)
浓盐酸桶麻酸
(2)PbOz可发生如图2所示的转化。
①写出“还原”反应的离子方程式:。
②写出“复分解”反应的化学方程式:o
(3)1400℃〜1450℃时,石英、焦炭和氮气可反应生成耐高温、硬度大的化合物X,该反应的化学方程式
为3SiO?+6C+2N”1400(〜1450寸"6C0.
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①X的化学式为。
②下列措施不能提高该反应速率的是。(填字母)
a.将石英和焦炭充分混合
b.增大N2的浓度
c.将粉末状石英换成块状石英
(4)甲醇是常见的燃料电池原料,C02催化氢化可合成甲醇:C02(g)+3I12(g)」CH30H(g)+H20(g)All
<0„在2L容器中充入ImolCOz和3moHz的混合气体,反应lOmin后,气体的总物质的量变为原来的75%。
则0〜lOmin内,上的平均反应速率为。
30.(2021春•开福区校级期末)在一定条件下,在2L密闭容器中发生反应3A(g)+B(g)=2C(g),开
始时加入4moiA、6molB、2molC,在2min末时测得C的物质的量是31nol.
(1)用A的浓度变化表示反应的平均速率为v(A)=;
(2)2min末时,B的浓度为c(B)=.
31.(2021春•雁峰区校级期末)在温度不变的条件下,密闭容器中发生如下反应2s(g)+02(g)合2sO3
(g)。
(1)温度恒容条件下,的浓度在2min内由0.4moi/L变成了0.Imol/L,则由S0?表示的这段时间内反应
的平均速率为mol/(L,min);
(2)若压缩气体体积以增大压强,该反应的反应速率将(填“增大”“减小”或“不变”)。
32.(2021春•雁峰区校级期末)在1.0L密闭容器中放入0.lOmolA(g),在一定温度进行如下反应A(g)
WB(g)+C(g)△H=+85.Ikj・mol7反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见表:
时间t/h0124816202530
总压强p/100kPa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53
回答下列问题:
(1)欲提高A的平衡转化率,应采取的措施为.
(2)由总压强P和起始压强P。计算反应物A的转化率a(A)的表达式为.平衡时A的转化率
为,列式并计算反应的平衡常数K.
33.(2021春•湖南期末)将CO?转化成有机物可有效实现碳循环.在容积为2L的恒温恒容密闭容器中,
充入ImolCO2和3molH2,一定条件下发生反应C02(g)+3H2(g)MH30H(g)+H20(g),测得C02W
CH:iOH(g)的物质的量随时间的变化情况如下表。
时间Omin3min6min9min12min
n(CHsOH)/mol00.500.650.740.74
10.500.35a0.26
n(C02)/mol
(1)a—;3〜9min内,v(CO2)=mol*L'•inin()
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(2)能说明上述反应达到平衡状态的是•(填标号)
A.反应中CO?与CH30H的物质的量浓度之比为1:1
B.混合气体的压强不随时间的变化而变化
C.单位时间内生成ImolH2,同时生成ImolCH30H
D.混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
(3)上述反应6min末时,已消耗掉的CO?的物质的量分数为。
(4)上述反应12min末时,混合气体中CO?(g)和W(g)的质量之比是。
(5)第3min时丫正(CH3OH)(填“>,,、“<”、“=”或“无法比较”)第9min时v逆(CH:QH).
(6)在恒温条件下,若将一定量X和Y的混合气体通入容积为2L的恒容密闭容器中,发生反应mX(g)
enY(g),X和Y的物质的量浓度随时间的变化情况如下表。
时间/min05101520
c(X)/mol*L10.2c0.60.60.6
c(Y)/mol*L10.6c0.40.40.4
①m:n—。
②。:。(保留两位有效数字)
34.(2021春•天心区校级期末)海洋是一个巨大的化学资源宝库,请回答下列问题:
综合利用海水资源可以制备氯化镂、纯碱、金属镁等物质,其流程如图:
NH,CO,
提纯।।溶液
L粗盐星^NaCI溶液T加热
」NaHCO,固体皿以纯碱
海水—
f母液幺龄MX(()H),鬻*\lxCI、溶液-yMgCL-6H:()亘*MgCLMg
(1)反应①〜⑤中,属于氧化还原反应的是(填序号)。
(2)X溶液中的主要阳离子是Na'和。
(3)粗盐中含Ca,Mg"、S0,1一等杂质,需要提纯后才能综合利用。粗盐提纯的步骤有:
①加入过量的NazCO:;溶液
②加入过量的BaCL溶液
③加入过量的NaOH溶液
④加入盐酸调节溶液至中性
⑤溶解
⑥过滤
⑦蒸发
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正确的操作顺序是(填字母)。
A.⑤②③①④⑥⑦
B.⑤①②③⑥④⑦
C.⑤②①③④⑥⑦
D.⑤③②①⑥④⑦
35.(2021春•湖南期末)海洋资源的利用具有广阔前景。
(1)无需经过化学变化就能从海水中获得的物质是(填序号)。
A.食盐
B.淡水
C.烧碱
D.纯碱
E.澳
(2)大量的镁从海水中提取,一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下:
物质X碳、氯气
油液气体
工业上常用“沉镁”物质X的是,“氯化”过程中的气态副产物常用作还原剂,“氯化”发生的化
学方程式是。
(3)海带中含有碘元素。实验室提取碘的步骤如下所示:
蒸储水+稀H2sCCL
12的四氯
海带灼烧I溶解}~T过浦I氧化.
①③④⑤化碳溶液
①灼烧海带至灰烬时所用的主要仪器名称是。海带灰中含有硫酸镁、碳酸钠等,在实验步骤
(填序号)中实现与碘分离。
②写出步骤④反应的离子方程式=
36.(2021春•湖南期末)二氧化硫既能污染环境,又在生活、生产中有着广泛的作用,根据要求回答下列
问题。
I-如图所示是酸雨的形成示意图,根据图示回答下列问题。
(1)某实验小组采集硫酸型酸雨样品,随着时间的变化,多次测定该样品的pH,得到表中数据:
测定时间/h01234
雨水的pH4.754.604.584.504.50
酸雨样品放置时pl变化的主要原因是(用化学方程式表示)。
(2)你认为减少酸雨的产生可采取的措施是(填字母)。
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①减少用煤作燃料
②开发新能源
③燃料脱硫
④在已酸化的土壤中加石灰
⑤监测并治理汽车排出的大量尾气
⑥收集大气中氮氧化物制备硝酸
A.①②③④⑤⑥
B.②③⑤⑥
C.①②③④⑤
D.①②③⑤
II.某同学根据铜与浓硫酸反应能生成S02,预测锌与浓硫酸反应生成的产物可能为混合气体(水蒸气除
外),设计如下装置进行验证(加热和部分夹持装置略):
回答下列问题:
(1)该同学预测的混合气体的成分可能为。
(2)C装置所盛常见试剂可以是(填一种),实验过程中,理论上可观察到E、F装置的实验现象
分别为、«
III.为测定空气中SO?的含量,某课外小组的同学将空气样品经过管道通入密闭容器中的300mL0.100mol/L
的酸性高镒酸钾溶液。若管道中空气流量为aL/min,经过bmin溶液恰好褪色,假定样品中的SO?可以
被溶液充分吸收,则该样品中的Sa含量是g/Lo
37.(2021春•邵东市校级期末)已知:A是石油裂解气的主要成分之一,其产量是衡量一个国家石油化工
发展水平的标志。如图是有机物A-G之间的转化关系:
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请回答下列问题:
(1)A、D中所含官能团的名称分别是、;C的结构简式是o
(2)E是一种具有香味的液体,则B+D-E的反应方程式为,反应类型是o
(3)G是一种高分子化合物,其结构简式是。
(4)F被广泛用于小手术局部麻醉。写出由A制取F的化学方程式:。
(5)H是E的同分异构体,且H能与NaHCCh反应,则H的结构简式为。
38.(2021春•雁峰区校级期末)已知:A是石油裂解气的主要产物之一,其产量是衡量一个国家石油化工
发展水平的标志。下列是有机物A-G之间的转化关系:
请回答下列问题:
(1)A、D中所含官能团的名称分别是;C的结构简式是;
(2)E是一种具有香味的液体,由B+D-E的反应方程式为:,反应类型是o
(3)G是一种高分子化合物,其结构简式是;
(4)俄罗斯足球世界杯激战正酣,在比赛中当运动员肌肉扭伤时,队医立即对其受伤部位喷射物质F进
行应急处理。写出由A制F的化学反应方程式:。
(5)H是E的同分异构体,且H能与NaHCO:;反应,则H的结构简式可能为(写出2种):。
39.(2021春•湖南期末)某物质只含C、H、0三种元素,其分子模型如图所示,分子中共有12个原子(图
中球与球之间的
连线代表单键、双键等化学键).
(1)该物质的结构简式为.
(2)该物质中所含官能团的名称为.
(3)下列物质中,与该产品互为同系物的是(填序号),互为同分异构体的是.
①C&CHTHC00H②CHzYHCOOCH:,③CH3cH/CH-CHCOOH
④CH3cH(CH3)COOH⑤CH2-CHCOOH.
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40.(2021春•雁峰区校级期末)如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。请回答
下列问题:
(1)当电极a为A1,电极b为Cu,电解质溶液为稀硫酸时,正极的电极反应式为,H*移向极
(填“a”或"b”)。
(2)利用反应“Cu+2Ag+=2Ag+Cu"”设计一个化学电池,该电池的电解质溶液是。
41.(2021春•湖南期末)工业上常用铁质容器盛装冷的浓硫酸。为研究铁质材料与浓硫酸的反应。某学习
小组进行了以下探究活动:
I.(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取
出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是。
(2)另称取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。甲同学认为
X中除Fe"外还可能含有Fe3若要检验其中是否含有Fe「应选用(选填序号)。
a.KSCN溶液
b.NaOH溶液
c.酸性KMnO,溶液
(3)乙同学取336mL(标况)气体Y通入足量滨水中,发生反应:S02+Br2+2H20=2HBr+H2S0.1,然后加入足
量BaCk溶液,得干燥固体2.33g。由此推知气体Y中SO?的体积分数为%(保留小数点后1位)。
II.分析上述实验中SO?体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含有%和CO2气体。为此设计了下
列探究实验装置(部分装置已省略)。
(4)装置A中酸性KMnOi溶液的作用是除去气体Y中的S02,反应的离子方程式为。
(5)若能证明气体Y中含有C0”则对应的实验现象是o
(6)实验时,F中无水硫酸铜变蓝色,则E中反应的化学方程式为,此现象表明Y中含有比,产
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生%的原因是
42.(2021春•湖南期末)NaClOz是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:
食盐水
-►NaClO;产品
NaOHv
由」圣
已知电解总反应为:2c知z+2NaCL七四-ZNaClOz+Cb
回答下列问题:
(1)NaClOz中C1的化合价为o
(2)工业上常用黄铁矿(FeSz)为原料制备硫酸,配平下面方程式:FeS2+0口高温
Fe2()3+o
(3)从物质分类角度来看,NaHSOj是(填字母代号)。
a.酸
b.酸式盐
c.电解质
d.非电解质
e.离子化合物
f.共价化合物
(4)写出“反应”步骤中生成CIO2的化学方程式o
(5)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去她"和Ca2+,要加入的试剂分别
为、。
(6)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量C1是。此吸收反应中,氧化剂(C102)与还原剂(H202)
的物质的量之比为。
(7)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多
少克Ck的氧化能力(NaC102,Cl2的还原产物都是CU)。NaClO2的有效氯含量为(计算结果保留
两位小数)。
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参考答案与试题解析
四.解答题(共17小题)
26.(2021春•湖南期末)图是元素周期表的框架图,请回答下列问题:
I
(1)写出元素x在周期表中位置第四周期第vm族。
(2)若将此元素周期表分为A、B、C、D区,其中全部是金属元素的区域为B区。
(3)所含元素最多的周期是第六周期,所含元素最多的族是第HIB族。
(4)硬度最大的单质是金刚石,密度最小的金属是锂。(用物质的名称填写)
(5)在原子序数为1〜18号元素中,请用化学式填写。
与水反应最剧烈的金属元素是Na;与酸、碱都反应的金属是A1;最高价氧化物对应水化物酸性最
强的酸是HC1O”;原子半径最大的金属与原子半径最小的非金属形成的化合物是
【解答】解:(1)根据图示可知,X位于元素周期表中第四周期第VID族,
故答案为:第四周期第VDI族;
(2)s区(A)含有H元素,p区(C、D)含有金属元素与非金属元素,过渡元素(B)全部金属元素,
故答案为:B;
(3)元素周期表中,第六周期含有32种元素,含有元素最多;第IIIB族含有镯系元素、钢系元素,是所
含元素最多的族,
故答案为:第六周期;第HIB族;
(4)硬度最大的是单质是金刚石,密度最小的金属是锂,
故答案为:金刚石;锂;
(5)同周期自左向右原子半径逐渐减小,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。同主族自上而下原子半
径逐渐增大,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,短周期中Na的金属性最强,与水反应最剧烈;
非金属性越强,元素的最高价氧化物的酸性越强,F、0元素没有最高价含氧酸,则最高价含氧酸最强为
IIC1O4;
原子半径最大的金属为Na,原子半径最小的非金属为H,Na、H形成化合物为Nall,Nall属于离子化合物,
故答案为:Na;Al;HC10.,;NaH。
27.(2021春•湖南期末)回答下列问题。
(1)结合钠与水的反应现象,从能量变化的角度看,钠与水的反应属于放热反应。
(2)以硫酸铜为电解质溶液的银锌原电池中.银片上观察到的现象是有红色金属析出;锌电极的反
应式为Zn-2e=Zn",溶液中SO.1向负(或锌、Zn)极移动。
(3)将一定量的A气体和B气体在2L的密闭容器中混合并在一定条件下发生反应;2A(g)+B(g)-2C
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(g),反应2min后测得C的浓度为0.6mol«L'l»
①用物质B表示的平均反应速率为0.15mol»L''»min
②其他条件不变时,再通入2molA气体,该反应的正反应速率将增大(填“增大”“不变”或“减小”)。
【解答】解:(1)钠和水反应时融化为光亮的小球,说明钠和水的反应是放热反应,
故答案为:放热;
(2)以硫酸铜为电解质溶液的银锌原电池中,锌做负极,负极反应为Zn-2e-=Zr?,表现为锌极溶解,
银做正极:Cu"+2e-=Cu,表现为有红色金属析出,阴离子流向负极,即溶液中SO/向锌极移动,
故答案为:有红色金属析出:Zn-2e-=Zn3负(或锌、Zn);
(3)①将一定量的A气体和B气体在2L的密闭容器中混合并在一定条件下发生反应;2A(g)+B(g)f
2C(g),反应2min后测得C的浓度为0.6moi则v(C)=△c(C)=◎•6mol/L=0.3moi/(L・min),
At2min
然后根据反应速率之比等于计量数之比可知B的反应速率v(B)=X1£1=O.15mol/(L.min),
2
故答案为:0.15;
②其他条件不变时,再通入2molA气体,A的浓度增大,而增大反应物的浓度,正反应速率加快,
故答案为:增大。
28.(2021春•邵东市校级期末)天然气既是高效洁净的能源,又是重要的化工原料,在生产、生活中用途
广泛。
(1)如图1是一个简易测量物质反应是吸热还是放热的实验装置,利用此装置可以很方便地测得某反应
是放热反应还是吸热反应。将铝片加入小试管内,然后注入足量的盐酸,请根据要求完成下列问题:U形
导管中液面A下降(填“上升”或“下降”),
说明此反应是放热(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)甲烷可以消除氮氧化物污染。如:CFL(g)+2N02(g)*Nz(g)+C02(g)+2H20(g)。
①下列措施能够使该反应速率加快的是ade。
a.使用催化剂
b.降低温度
c.及时分离水
d.把容器的体积缩小一倍
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e.充入N02
f.恒容下,充入Ar惰性气体
②若上述反应在恒容密闭容器中进行,下列叙述能说明该反应已达平衡状态的是acf。
a.正反应速率和逆反应速率相等
b.正反应速率最大,逆反应速率为0
c.容器内气体的压强不再变化
d.混合气体的质量不再变化
e.c(N02)=2C(N2)
f.单位时间内生成Imo1CO2同时生成2molN02
(3)甲烷可直接应用于燃料电池,该电池采用KOH溶液为电解质,其工作原理如图2所示:
①外电路电子移动方向:a极到b极(填"a极至Ub极”或“b极到a极")。
②a电极的电极方程式为CH「8c+100l=C0j+7HQ。
【解答】解:(1)金属与酸的反应为放热反应,故锥形瓶内气体体积膨胀,液面A下降,
故答案为:下降;放热;
(2)①a.使用合适的催化剂,能减低反应所需的活化能,加快反应速率,故a正确;
b.温度降低,反应速率变慢,故b错误;
c.分离出生成的水,平衡正移,反应物浓度减小,反应速率变慢,故c错误;
d.把容器的体积缩小一倍,反应物浓度增大,反应速率加快,故d正确;
e.充入NO?,反应物浓度增大,反应速率加快,故e正确;
f.恒容下,充入Ar惰性气体,反应物浓度保持不变,反应速率不变,故f错误;
故答案为:ade;
②a.正反应速率和逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故a正确;
b.反应达到化学平衡状态,正逆反应速率相等但不为0,故b错误;
c.反应正向为体积增大反应,容器内气体的压强不再变化,反应达到平衡状态,故c正确;
d.反应前后均为气体,混合气体的质量始终保持不变,故d错误;
e.达到平衡状态时,反应物和生成物浓度与系数无必然联系,故e错误;
f.单位时间内生成ImolCO2同时生成2molN02,正逆反应速率相等,故f正确;
故答案为:acf;
(3)①a极为负极,b极为正极,外电路电子移动方向从负极流向正极,即a极到b极,
故答案为:a极到b极;
②a极为负极,甲烷燃烧生成二氧化碳,在KOH溶液中二氧化碳生成碳酸根,电极反应式为CH=8e-+100H
2
C03-+7H20,
2
故答案为:CHt-Se+lOOH'—CO3'+7H20»
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29.(2021春•临湘市期末)碳、硅、楮、锡、铅属于同一主族元素,其单质及化合物具有重要的用途。
(1)铅蓄电池是最早使用的充电电池,其构造示意图如图1所示,放电时的离子反应方程式为
+-
Pb02+Pb+4H+2S0/=2PbS0,l+2H20o该电池的负极为Pb,电池放电时正极质量将增大。(填“增大”、
“减小”或“不变”)
(2)PbOz可发生如图2所示的转化。
①写出“还原“反应的离子方程式:PbOz+4H++原1一=Pb'2.+Cl2t+2&0。
②写出“复分解”反应的化学方程式:PbCL+H2so尸PbSOiI+2HC1。
(3)1400C〜1450℃时,石英、焦炭和氮气可反应生成耐高温、硬度大的化合物X,该反应的化学方程式
为3Si0z+6C+2N2,140(fC〜1450七X+6C0。
①X的化学式为为M。
②下列措施不能提高该反应速率的是c。(填字母)
a.将石英和焦炭充分混合
b.增大用的浓度
c.将粉末状石英换成块状石英
(4)甲醇是常见的燃料电池原料,C02催化氢化可合成甲醇:C02(g)+3H2(g)WCH30H(g)+H20(g)All
<0o在2L容器中充入ImolCOz和3m0国的混合气体,反应lOmin后,气体的总物质的量变为原来的75%。
则0〜lOmin内,H:,的平均反应速率为0.075moL・L3minT。
【解答】解:(1)Pb价态升高,Pb为负极,PbOz为正极,电极反应式为PbO2+SO.1+2e-+4H'—PbSO«+2H2。,
电极质量增加,
故答案为:Pb;增大;
(2)①“还原”反应中Pb。?与HC1作用生成Ck,自身被还原为Pb”,由电子守恒、元素守恒和电荷守恒
+2+
可得离子方程式为PbO2+4H+2Cl-=Pb+Cl2t+2H£,
2<
故答案为:PbO2+4H'+2Cr=Pb+Cl21+2H20;
②“复分解”反应中PbCk溶液中加入稀硫酸,发生复分解反应生成PbSOi和HCL化学方程式为PbCl2+H2S0„
=PbSO1I+2HC1,
故答案为:PbCl2+H2SO4=PbSO4I+21IC1;
(3)①由元素守恒可知,X为SiM
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故答案为:Si3N4;
②a.固体混合有利于增大接触面,能加快反应速率,故a正确;
b.增大气态反应物浓度,能加快反应速率,故b正确;
c.将粉末状石英换成块状石英,反应接触面积减小,速率降低,故c错误:
故答案为:c;
(4)lOmin时容器内气体的总物质的量(lmol+3mol)X75%=3moL设0〜lOmin内上的反应量为xmol,
C02(g)+3H2(g)=CH30H(g)+为0(g)
起始量lmol3mol00
反应量—molxmol—mol—mol
333
lOmin后(1T)mol(3-x)mol—mol-mol
333
气体的总物质的量(1-—)mol+(3-x)mo1+—mo1+—mo1=3mo1,解得x=l.5mol,v(H2)=---,眄----
3332LXlOmin
=0.075moL,L',min'
故答案为:0.075moL»L'1*min"o
30.(2021春•开福区校级期末)在一定条件下,在2L密闭容器中发生反应3A(g)+B(g)=2C(g),开
始时加入4molA、6molB、2molC,在2min末时测得C的物质的量是3mol.
(1)用A的浓度变化表示反应的平均速率为v(A)=0.375mol/(Lnnin).;
(2)2min末时,B的浓度为c(B)=2.75mol/L.
【解答】解:利用三段式计算:3A(g)+B(g)=2C(g),
开始4mol6mol2mol
变化1.5mol0.5mollmol
2min末2.5mol5.5mol3mol
1.5moi
(1)2min内,用A表示平均速率为v(A)=△_2L_=0.375moi/(L«min),
At2min
故答案为:0.375mol/(L*min).
(2)2min内,B的浓度变化为△(B)S5mcil=0.25mol/L,
V2L
2min末b的浓度为酗L-0.25mol/L=2.75mol/L.
2L
故答案为:2.75mol/L.
31.(2021春•雁峰区校级期末)在温度不变的条件下,密闭容器中发生如下反应2s(g)+02(g)-2S0;i
(g)o
(1)温度恒容条件下,。2的浓度在2min内由0.4mol/L变成了0.lmol/L,则由S0?表示的这段时间内反应
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的平均速率为0.3mol/(L«min);
(2)若压缩气体体积以增大压强,该反应的反应速率将增大(填“增大”“减小”或“不变
【解答】解:(1)这段时间内由。2表示的这段时间内反应的平均速率为:v(。2)=°-如。1几-0.Imol/L
2min
=0.15mol/(L.min),同一反应中,化学反应速率与化学计量数成正比,则v(S02)=2(02)=0.3mol/
(L・min),
故答案为:0.3;
(2)该反应前后都是气体,若压缩气体体积以增大压强,该反应的反应速率将增大,
故答案为:增大。
32.(2021春•雁峰区校级期末)在1.0L密闭容器中放入0.lOmolA(g),在一定温度进行如下反应A(g)
B(g)+C(g)Z\H=+85.lk「mol反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见表:
时间t/h012481620
总压强p/100kPa4.915.586.327.318.549.509.52
回答下列问题:
(1)欲提高A的平衡转化率,应采取的措施为升高温度、降低压强
(2)由总压强P和起始压强P。计算反应物A的转化率a(A)的表达式为(-口-1)X10096.平衡时
PO
2
A的转化率为94.1%,列式并计算反应的平衡常数KK=£1.=一(0侬,蛔/L)=
-------------------c(A)-0.10X(1-94.1%)-
1.5niol/L.
【解答】解:(1)在一定温度进行如下反应:A(g)WB(g)+C(g)△H=+85.lkj-mol-1
反应是吸热反应,反应前后气体体积增大,根据平衡移动原理分析可知,欲提高A的平衡转化率,平衡正
向进行,可以升温或减压条件下使平衡正向进行;
故答案为:升高温度、降低压强;
(2)反应前后气体物质的量增大为反应的A的量,所以由总压强p和起始压强p。计算反应物A的转化率
p_pP
a(A)的表达式=----lx100%=-1)X100%;
PoPo
平衡时A的转化率=9,53-4.91xioo%=94.1%,
4.91
A(g)/B(g)+C(g)
起始量(mol/L)0.1000
变化量(mol/L)0.10X94.1%0.10X94.1%0.10X94.1%
平衡量(mol/L)0.10(1-94.1%)0.10X94.1%0.10X94.1%
C(B)C(C)_(0.0941mol/L)2
K==1.5mol/L
c(A)-0.10X(1-94.1%)
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2
故答案为:(卫--1)X100%;94.1%;K=C(B)C(C)=(0.0941mol/L)=i.5mol/L.
poc(A)0.10X(1-94.1%)
33.(2021春•湖南期末)将CO?转化成有机物可有效实现碳循环.在容积为2L的恒温恒容密闭容器中,
充入ImolCO2和3molH2,一定条件下发生反应C02(g)+3H2(g)MH30H(g)+H20(g),测得CO?和
CH30H(g)的物质的量随时间的变化情况如下表。
时间Omin3min6min9min12min
00.500.650.740.74
n(CH3OH)/mol
10.500.35a0.26
n(C02)/mol
(1)a—0.26;3〜9min内,v(C02)=0.02mol・L-'•min。
(2)能说明上述反应达到平衡状态的是BD。(填标号)
A.反应中CO?与CH30H的物质的量浓度之比为1:1
B.混合气体的压强不随时间的变化而变化
C.单位时间内生成ImolH2,同时生成ImolCH3OH
D.混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
(3)上述反应6min末时,已消耗掉的CQ?的物质的量分数为65%。
(4)上述反应12min末时,混合气体中CO?(g)和H2(g)的质量之比是22:3。
(5)第3min时VIE(CH3OH)》(填”或“无法比较”)第9min时v逆(CH3OH).
(6)在恒温条件下,若将一定量X和Y的混合气体通入容积为2L的恒容密闭容器中,发生反应mX(g)
:nY(g),X和Y的物质的量浓度随时间的变化情况如下表。
时间/min05101520
c(X)/moleL10.2c0.60.60.6
c(Y)/moleL10.6c0.40.40.4
①m:n—2:I
②c=0.47。(保留两位有效数字)
【解答】解:(1)结合表中数据可知,9min和12min时甲醇的物质的量相等,说明9min时已经达到平衡
0.50moi-0.26mol
状态,9min和12min时二氧化碳的物质的量也相等,则a=0.26;3〜9min内v(COz)=------―;----------
9min-3min
—0.02mol,L',min
故答案为:0.26;0.02;
(2)A.结合表中数据可知,反应中C0?与CH:!OH的物质的量浓度之比为1:1时,反应继续向着正向进行,
没有达到平衡状态,故A错误;
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B.该反应为气体体积缩小的反应,压强为变量,当混合气体的压强不随时间的变化而变化时,表明达到平
衡状态,故B正确:
C.单位时间内生成Imoll%,同时生成lmolCH:QH,表示的是正、逆反应速率,但不满足化学计量数关系,
说明没有达到平衡状态,故C错误;
D.混合气体的总质量不变,混合气体的物质的量为变量,则混合气体的平均相对分子质量为变量,当混合
气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化时,表明达到平衡状态,故D正确;
故答案为:BD;
mo3mo
(3)6min末剩余的二氧化碳为0.35mol,则已消耗掉的CO?的物质的量分数为1i一立5iX100%=
lmol
65%,
故答案为:65%;
(4)初始充入ImolCOz和3molH2,反应过程中二氧化碳与氢气按照1:3反应,则COZ(g)和%(g)的物
质的量之比始终为1:3,根据m=nM可知,上述反应12min末时,混合气体中CO?(g)和%(g)的质量
之比是(44g/molXl):(2g/molX3)=22:3,
故答案为:22:3;
(5)第3min时没有达到平衡状态,第9min时达到平衡状态,v正(ClhOH)=丫逆(ClhOH),由于反应物浓
度第3min时〉第9min时,浓度越小反应速率越小,则第3min
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