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…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2024年鲁教版选修4化学下册月考试卷含答案考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共5题,共10分)1、已知:①2H2S(g)+SO2(g)═3S(s)+2H2O(l)△H1=﹣154kJ•mol﹣1
②S(s)+O2(g)═SO2(g)△H2=﹣297kJ•mol﹣1
③2H2S(g)+O2(g)═2S(s)+2H2O(l)△H3
④2H2S(g)+3O2(g)═2SO2(g)+2H2O(l)△H4
下列说法正确的是A.△H3>△H4B.△H3=+143kJ•mol﹣1C.无法计算△H4的值D.H2S燃烧热为1045kJ•mol﹣12、恒温、恒压下,反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)从两条途径分别建立平衡:
Ⅰ.N2、H2的起始浓度分别为1mol/L和3mol/L;
Ⅱ.NH3的起始浓度为4mol/L。下列有关叙述不正确的是:A.途径Ⅰ与途径Ⅱ所得混合气体的百分组成相同B.途径Ⅰ的平衡速率v(N2)与途径Ⅱ的平衡速率v(NH3)的比值为1∶2C.途径Ⅰ所得NH3的浓度与途径Ⅱ所得NH3的浓度之比为1∶2D.途径Ⅰ与途径Ⅱ所得平衡混合气体的物质的量之比为1∶23、化学的实用性表现在它与人们的生活紧密联系。下列常用物质的主要化学成分溶于水后对水的电离有抑制作用的是()A.明矾B.苏打C.“84”消毒液(NaClO)D.洁厕灵(HCl)4、室温下,向10mL0.2000mol/LNaOH溶液中滴加0.2000mol/L的一元酸HA,溶液pH的变化曲线如图所示忽略溶液混合过程中体积变化已知H2CO3Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×10-11,下列说法正确的是
A.HA为弱酸,电离平衡常数的数量级约为10−9B.b点所示溶液中c(A−)>c(HA)C.pH=7时,c(Na+)=c(A−)+c(HA)D.室温下,以酚酞为指示剂进行滴定,若氢氧化钠吸收少量CO2,恰好完全反应时消耗该HA溶液的体积仍为10mL5、下列实验对应的现象以及结论均正确的是。
。选项。
实验。
现象。
结论。
A
向装有溴水的分液漏斗中加入裂化汽油;充分振荡,静置。
上层为橙色。
裂化汽油可萃取溴。
B
分别向相同浓度的ZnSO4溶液和CuSO4溶液中通入H2S
前者无现象;后者有黑色沉淀生成。
Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)
C
向Ba(ClO)2溶液中通入SO2
有白色沉淀生成。
酸性:H2SO3>HClO
D
向鸡蛋清溶液中滴加饱和Na2SO4溶液。
有白色不溶物析出。
Na2SO4能使蛋白质变性。
A.AB.BC.CD.D评卷人得分二、填空题(共6题,共12分)6、发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料和二氧化氮做氧化剂;两者反应生成氮气和气态水;已知:
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-543kJ/mol
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.7kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H=-242kJ/mol
1/2H2(g)+1/2F2(g)=HF(g)△H=-269kJ/mol
(1)肼和二氧化氮反应的热化学方程式为___________;
(2)有人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂,则反应释放能量更大,肼和氟气反应的热化学方程式:_7、(1)在微生物作用的条件下,NH4+经过两步反应被氧化成NO3-。两步反应的能量变化示意图如下:
①第一步反应是________(填“放热”或“吸热”)反应,判断依据是______________。
②1molNH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的热化学方程式是____________________。
(2)如图所示是101kPa时氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的能量变化,此反应的热化学方程式为_____________。8、在恒温恒容条件下,将一定量NO2和N2O4的混合气体通入容积为2L的密闭容器中发生反应:N2O4(g)2NO2(g),反应过程中各物质的物质的量浓度c随时间t的变化关系如图所示。
(1)该反应的平衡常数表达式为______________,若温度升高K值增大,则该反应的正反应为__________反应(填吸热或放热)。
(2)a、b、c、d四个点中,化学反应处于平衡状态的是______________点。从起点开始首次达到平衡时以NO2表示的平均反应速率为___________________________。
(3)25min时,增加了______mol______(填物质的化学式)使平衡发生了移动。
(4)变化过程中a、b、c、d四个时刻体系的颜色由深到浅的顺序是______(填字母)。9、可逆反应:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)△H;试根据图回答:
[A的转化率(%)表示为α(A);A的含量(%)表示为φ(A)]
(1)压强P1___P2(填<或>);
(2)体积(a+b)___(c+d)(填<或>);
(3)温度t1℃___t2℃(填<或>)。10、液氨常用作制冷剂;回答下列问题。
(1)一定条件下在密闭容器中发生反应:
a.NH4I(s)NH3(g)+HI(g)
b.2HI(g)H2(g)+I2(g)
①写出反应a的平衡常数表达式_____________
②达到平衡后,扩大容器体积,反应b的移动方向______(填正向、逆向或不移动),达到新的平衡时容器内颜色将怎样变化______(填加深;变浅或不变)
(2)工业上合成氨的反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.60kJ·mol-1
下列说法能说明上述反应向正反应方向进行的是________(填序号)。
a.单位时间内生成2nmolNH3的同时生成3nmolH2
b.单位时间内生成6nmolN—H键的同时生成2nmolH—H键。
c.用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1∶3∶2
d.混合气体的平均摩尔质量增大。
e.容器内的气体密度不变。
(3)已知合成氨反应在某温度下2L的密闭容器中进行;测得如下数据:
根据表中数据计算:
①反应进行到2h时放出的热量为________kJ。
②0~1h内N2的平均反应速率为________mol·L-1·h-1。
③此温度下该反应的化学平衡常数K=________(保留两位小数)。
④反应达到平衡后,若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1.00mol,化学平衡将向________方向移动(填正反应或逆反应)。
(4)肼(N2H4)的性质类似于NH3,极易溶于水,与水反应生成一种二元弱碱在溶液中分步电离,请用离子反应方程式表示其水溶液显碱性的原因_________________________。11、常温下,有0.1mol/L的四种溶液:①HCl②CH3COOH③NaOH④Na2CO3
(1)用化学用语解释溶液①呈酸性的原因:_________。
(2)溶液③的pH=_________。
(3)溶液①;②分别与等量的溶液③恰好完全反应;消耗的体积:①_________②(填“>”、“<”或“=”)。
(4)溶液④加热后碱性增强;结合化学用语解释原因:_________。
(5)常温下;下列关于溶液②的判断正确的是_________。
a.c(CH3COO−)=0.1mol/L
b.溶液中c(H+)>c(CH3COO−)>c(OH−)
c.加入CH3COONa(s),c(H+)不变。
d.滴入NaOH浓溶液,溶液导电性增强评卷人得分三、判断题(共1题,共2分)12、向溶液中加入少量水,溶液中减小。(____)评卷人得分四、原理综合题(共3题,共18分)13、氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应对于消除环境污染有重要意义。
(1)NO在空气中存在如下反应:该反应分两步完成,其反应历程如图所示:
回答下列问题:
①写出反应Ⅰ的热化学方程式___________。
②反应Ⅰ和反应Ⅱ中,一个是快反应,会快速建立平衡状态,而另一个是慢反应,慢反应决定总反应的速率,那么决定反应速率的是反应___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(2)用活性炭还原法处理氮氧化物的有关反应为:向恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,T℃时各物质起始浓度及10min和20min各物质平衡浓度如表所示:。
浓度/mol/L
时间/min
NO
0
0.100
0
0
10
0.040
0.030
0.030
20
0.032
0.034
0.017
①T℃时,该反应的平衡常数为___________(保留两位有效数字)。
②在10min时,若只改变某一条件使平衡发生移动,20min时重新达到平衡,则改变的条件是___________。
(3)在汽车排气管中安装催化净化装置可以在一定程度上减少尾气对环境的危害,反应原理为:在密闭容器中充入一定量的CO和NO发生反应;下图为平衡时NO的体积分数与温度;压强的关系。
回答下列问题:
①该反应达平衡后,为了提高反应速率同时提高NO的转化率,可采取的措施___________。
a.改用高效催化剂b.升高温度c.缩小容器的体积d.保持恒容再通入CO
②若在D点对反应容器降温的同时缩小体积使体系压强增大,重新达到平衡状态可能是图中点中的___________点。14、硫化氢(H2S)是一种无色具有臭鸡蛋气味;能溶于水的高毒性的化合物;其广泛存在化石燃料加工的尾气中。为避免污染环境,可用活性炭材料进行脱硫,脱硫的方法有物理吸附法、化学吸附法和氧化法。
(1)物理吸附法:
物理吸附法是先将尾气缓缓通过活性炭,将H2S从尾气中转移到活性炭的微孔或表面,这是利用活性炭的___性。
(2)氧化法:
利用吸附在活性炭表面上的活性氧(O),将H2S氧化成S而除去,该反应的化学方程式是___。
(3)化学吸附法:
①利用H2S能溶于水,形成硫化氢溶液,更易被活性炭吸附。若0.1mol•L-1H2S的pH约为4,则H2S在水溶液中的电离方程式是___,被吸附的离子主要有___。
②工业生产中用CuCl2溶液处理活性炭的工艺称为活性炭的改性,改性后的活性炭能提高化学吸附法中H2S的吸收量。
i.用不同浓度的CuCl2溶液改性后的活性炭对H2S吸附量的影响如图所示。随着CuCl2溶液浓度的升高,活性炭对硫化氢吸附量不再增加,原因是过多金属离子阻塞活性炭内部的微孔结构,导致活性炭的吸附能力下降。改性后的活性炭,能提高H2S吸附量的原因是___(用离子方程式表示)。
ii.水膜处理对活性炭吸附H2S量也有影响。测定含水量不同时,活性炭对硫化氢吸附量的影响,实验结果如下表。载水率(%)05.3210.2315.3320.19吸附量(mg/g—活性炭)19.6221.5232.4231.2830.78
注:载水率即单位质量的活性炭吸附水的质量。
活性炭载水率为10%以上时,吸附量降低,其可能的原因是___。
(4)下列关于活性炭处理H2S尾气的说法正确的是___(选填字母序号)。
a.化学吸附过程中存在着电离平衡的移动。
b.活性炭改性时,CuCl2溶液的浓度越大,H2S的吸附量越大。
c.其他条件相同时,低温、缓慢通入尾气更有利于H2S的物理吸附。
d.适当提高活性炭的载水率,可提高H2S吸附量的原因是活性炭吸附离子比吸附分子能力更强15、CO2是一种廉价的碳资源;其综合利用具有重要意义。回答下列问题:
(1)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13,CO2主要转化为__________(写离子符号);若所得溶液pH=10,溶液中c(HCO3-)∶c(CO32-)__________。(室温下,H2CO3的K1=4×10-7;K2=5×10-11)
(2)CO2与CH4经催化重整不仅可以制得合成气,还对温室气体的减排具有重要意义。催化重整反应为:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。
已知:C(s)+2H2(g)=CH4(s)△H=-75kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(s)△H=-394kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO(s)△H=-111kJ·mol-1
①该催化重整反应的△H=__________。有利于提高CH4平衡转化率的条件是__________(填标号)。
A低温低压B低温高压C高温低压D高温高压。
某温度下,在体积为2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为__________mol2·L-2。
②反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:。消碳反应。
CO2(g)+C(s)=2CO(g)消碳反应。
CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H/kJ·mol-1172172活化能/kJ·mol-1催化剂X3391催化剂Y437272
由上表判断,催化剂X__________Y(填“优于”或“劣于”),理由是:__________________。
(3)在固态金属氧化物电解池中,高温共电解H2O-CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式;基本原理如图所示:
①X是电源的__________极(填“正”或“负”)。
②阴极的电极反应式是:H2O+2e-=H2+O2-、CO2+2e-=CO+O2-
则总反应可表示为__________。评卷人得分五、工业流程题(共1题,共8分)16、汽车的大量使用给人们的出行带来了便利;但也带来了诸多社会问题,如废旧铅蓄电池的环境污染。通过下列工艺流程对废旧铅蓄电池进行处理,可回收金属铅和粗硫酸。
已知:i.铅膏的成分:
ii.常温下,部分铅盐的浓度积:
回答下列有关问题:
(1)“翻料、倾料”操作后所得电解质溶液中的电解质是_______(填化学式)。
(2)“铅膏”加水的目的是调成悬浊液,作用是_______。
(3)反应I的化学方程式是_______。
(4)测得“析铅”后的滤液中,对析出的进行洗涤、干燥,得产品,则原铅膏中的总物质的量为_______滤液中_______(保留一位小数)。滤液X中主要溶质的用途有_______(填一种)。
(5)HBF4是一种强酸,则气体Y为_______(填化学式)。评卷人得分六、元素或物质推断题(共1题,共7分)17、Q;W、X、Y、Z是位于不同主族的五种短周期元素;其原子序数依次增大。
①W的氢化物与W最高价氧化物对应水化物反应生成化合物甲。
②X;Y、Z的最高价氧化物对应水化物之间两两反应均可生成盐和水。
③常温下,Q的最高价气态氧化物与化合物X2O2发生反应生成盐乙。
请回答下列各题:
(1)甲的水溶液呈酸性,用离子方程式表示其原因____________________________________________________________________________。
(2)③中反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________。
(3)已知:ZO3n-+M2++H+→Z-+M4++H2O(M为金属元素,方程式未配平)由上述信息可推测Z在周期表中位置为________________________________________________________________________________________________。
(4)Y形成的难溶半导体材料CuYO2可溶于稀硝酸,同时生成NO。写出此反应的离子方秳式_____________________________。参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、A【分析】【详解】
根据盖斯定律:
①+②得到③2H2S(g)+O2(g)═2S(s)+2H2O(l)△H3=(-154kJ·mol-1)+(-297kJ·mol-1)=-451kJ·mol-1;
①+3×②得到④2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l)△H4=(-154kJ·mol-1)+3×(-297kJ·mol-1)=-1045kJ·mol-1,即H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(l)△H=(-1045kJ·mol-1)×=-522.5kJ·mol-1;
A、△H3=-451kJ·mol-1,△H4=-1045kJ·mol-1,所以△H3>△H4;故A正确;
B、△H3=-451kJ·mol-1;故B错误;
C、①+3×②得到△H4=-1045kJ·mol-1;故C错误;
D、H2S燃烧热的热化学方程式为H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(l)△H=-522.5kJ·mol-1,所以H2S燃烧热为522.5kJ·mol-1;故D错误;
故选:A。
【点睛】
本题考查盖斯定律的应用,侧重于反应热计算考查,把握好计算过程是关键,易错点D注意燃烧热概念理解,可燃物是1mol。2、C【分析】【分析】
途径Ⅰ开始水N2、H2的物质的量分别是1mol、3mol;途径Ⅱ开始时NH3物质的量是4mol,按照化学计量数转化到左边,可得N2、H2的物质的量分别是2mol;6mol;二者的物质的量的比是1:3,与途径Ⅰ相同,所以二者是等效平衡。同种物质的含量相同,浓度相同,转化率相同。
【详解】
A.途径Ⅰ与途径Ⅱ为等效平衡;同种物质的百分含量相同,即所得混合气体的百分含量相同,正确;
B.途径Ⅰ与途径Ⅱ为等效平衡,平衡时,同种物质的浓度相等,同种物质表示的反应速率也相等,速率比等于方程式中该物质的化学计量数的比,故途径Ⅰ的反应速率v(N2)与途径Ⅱ的反应速率v(NH3)的比值是1:2;正确;
C.途径Ⅰ与途径Ⅱ为等效平衡,平衡时,同种物质的浓度相等,故途径Ⅰ所得NH3的浓度与途径Ⅱ所得NH3的浓度相等;错误;
D.途径Ⅰ与途径Ⅱ为等效平衡;且途径Ⅱ的物质刚好是途径Ⅰ的2倍,所以途径Ⅰ与途径Ⅱ所得平衡混合气体的物质的量之比是1:2,正确。
故选C。
【点睛】
如果物质开始状态不同,当达到平衡时,各种物质的浓度相等,平衡含量相同,则为等效平衡。常见的等效平衡有:一、在恒温恒压下,按照化学计量数转化到一边,满足对应物质的物质的量之比相同,则为等效平衡;二、在恒温恒容时,若反应前后气体的体积发生变化,按照化学计量数转化到一边,满足对应物质的物质的量相等,则为等效平衡;三、在恒温恒容时,若反应前后气体的体积不发生变化,按照化学计量数转化到一边,满足对应物质的物质的量之比相同,则为等效平衡。要会判断等效平衡。并根据等效平衡进行有关推理与计算。3、D【分析】【分析】
【详解】
A.明矾是KAl(SO4)2·12H2O,其中Al3+发生水解;促进水的电离,A选项错误;
B.苏打是Na2CO3,CO32-发生水解;促进水的电离,B选项错误;
C.84消毒液的成分是NaClO,ClO-发生水解;促进水的电离,C选项错误;
D.洁厕灵主要成分是HCl;抑制水的电离,D选项正确。
答案选D。4、A【分析】【详解】
A.由a点可知,0.1mol·L−1NaA溶液pH=11,因此HA为弱酸,NaA溶液中存在A−的水解平衡:A−+H2OHA+OH−,水解平衡常数Kh=c(OH−)·c(HA)÷c(A−),c(OH−)≈c(HA)=10−3mol·L−1,c(A−)=(0.1−10−3)mol·L−1≈0.1mol·L−1,带入数值,得出Kh≈10−5,由Ka=Kw/Kh=10−9;A说法正确;
B.b点所示溶液为等浓度的NaA与HA的混合溶液,由于Kah,因此NaA的水解程度大于HA的电离程度,因此c(A−);B说法错误;
C.pH=7时,根据电荷守恒,溶液中有:c(H+)+c(Na+)=c(A−)+c(OH−),溶液呈中性,c(H+)=c(OH−),推出c(Na+)=c(A−);C说法错误;
D.若氢氧化钠吸收少量CO2,则溶液中有少量Na2CO3,HA的Ka=10−9,已知H2CO3Ka1=4.4×10−7,Ka2=4.7×10−11,酸性:H2CO3>HA>因此发生反应为:Na2CO3+HA=NaHCO3+NaA,如果不变质:NaOH+HA=NaA+H2O,变质后2NaOH~Na2CO3~HA;因此消耗酸的体积小于10mL,D说法错误。
故选A。5、B【分析】【详解】
A.裂化汽油中含有不饱和碳碳键;易与溴水发生加成反应,不能作萃取剂,故A说法错误;
B.Ksp小的先生成沉淀;前者无现象,后者有黑色沉淀生成,说明硫化锌的溶度积大于硫化铜,故B正确;
C.ClO-具有氧化性,能将SO2氧化为硫酸根离子;白色沉淀为硫酸钡,不能说明亚硫酸的酸性强于次氯酸,故C错误;
D.向鸡蛋清溶液中滴加饱和Na2SO4溶液会有白色沉淀;原理为蛋白质的盐析,故D错误;
答案:B。二、填空题(共6题,共12分)6、略
【分析】【分析】
根据盖斯定律解答。
【详解】
已知:①N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-543kJ/mol
②N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.7kJ/mol
③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H=-242kJ/mol
④1/2H2(g)+1/2F2(g)=HF(g)△H=-269kJ/mol
(1)根据盖斯定律:①×2-②得气态肼和二氧化氮的反应的热化学方程式为:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1153.7KJ/mol;
故答案为2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1153.7KJ/mol;
(2)根据盖斯定律,①+④×4-③×2得气态肼和氟气反应的热化学方程式为:N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g)△H=-1135KJ/mol;
故答案为N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g)△H=-1135KJ/mol。【解析】2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1153.7KJ/molN2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g)△H=-1135KJ/mol7、略
【分析】【详解】
(1)①根据图像,第一步反应ΔH小于0,也可以根据应物的总能量大于生成物的总能量判断该反应为放热反应,故答案为:放热;ΔH<0或反应物的总能量大于生成物的总能量;
②第一步反应的热化学方程式为:第二步反应的热化学方程式为:两步反应相加,即可得到目标方程式:故答案为:
(2)反应焓变△H=反应物键能总和-生成物键能总和故该反应的热化学方程式为:故答案为:【解析】放热ΔH<0或反应物的总能量大于生成物的总能量NH4+(aq)+2O2(g)=NO3-(aq)+2H+(aq)+H2O(l)ΔH=-346KJ/mol8、略
【分析】【详解】
(1)反应N2O4(g)2NO2(g)的平衡常数表达式为:K=若温度升高K值增大,反应向正反应方向移动,则该反应的正反应为吸热反应,故答案为:K=吸热;
(2)由图可知,10~25min及30min之后各物质的物质的量浓度不发生变化,则相应时间段内的点处于化学平衡状态,即b、d处于化学平衡状态,首次达到平衡时以NO2表示的平均反应速率为故答案为:b;d;0.04mol/(L·min);
(3)利用25min后的物质的浓度变化可知在25min时加入了NO2,其加入的物质的量=(1.0mol⋅L−1-0.6mol⋅L−1)×2L=0.8mol;故答案为:0.8mol;NO2;
(4)从a到b,c(NO2)增大,c点和d点分别是增大c(NO2)后未达到平衡的点和平衡时的点,所以c点c(NO2)大于d点,二氧化氮浓度越大颜色越深,所以颜色由深到浅的顺序是c>d>b>a。【解析】K=吸热b、d0.04mol/(L·min)0.8molNO2c>d>b>a9、略
【分析】【详解】
(1)由图A可知,P2先达到平衡状态,则P2大,故P1<P2;
答案为<;
(2)P2>P1,压强越大,A的转化率越低,说明增大压强平衡向逆方向移动,即向气体体积缩小的方向移动,则(a+b)比(c+d)小;
故答案为<;
(3)由图B可知t1先达到平衡状态,t1温度高,则t1>t2;
答案为>;【解析】①.<②.<③.>10、略
【分析】【分析】
【详解】
试题分析:(1)①反应NH4I(s)NH3(g)+HI(g)平衡常数表达式是k=c(NH3)∙c(HI)②反应2HI(g)H2(g)+I2(g)由于是反应前后气体体积相等的反应,达到平衡后,扩大容器体积,2HI(g)H2(g)+I2(g)不移动。由于容器的容积扩大,所以达到新的平衡时容器内颜色变浅;(2)a.单位时间内生成2nmolNH3的同时生成3nmolH2,则反应处于平衡状态,错误;b.单位时间内生成6nmolN—H键的同时生成2nmolH—H键,则反应正向进行,正确;c.用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1∶3∶2是任何状态下都存在的状态,不能确定反应进行的方向或程度,错误;d.由于第一个反应是气体体积增大的反应,如果反映未达到平衡状态,反应正向进行,则混合气体的质量增大,由更高的固体变为气体,混合气体的物质的量不变,所以混合气体的平均摩尔质量增大,正确;e.无论反应是否处于平衡状态,容器内的气体密度不变,因此不能确定反应进行的方向,错误。(3)①根据方程式可知1mol的氮气完全反应放出热量是92.60kJ,反应进行到2h时N2发生反应消耗了0.3mol,则放出的热量为92.60kJ/mol×0.3mol=27.78KJ;②0~1h内H2的平均反应速率为V(H2)=(4.50-4.20)mol÷2L÷1h=0.15(mol/L∙h),由于V(H2)=3V(N2),所以V(N2)=V(H2)÷3=0.05(mol/L∙h),③当反应达到平衡时,c(N2)=0.5mol/Lc(H2)=1.5mol/L,c(NH3)=0.5mol/L,此温度下该反应的化学平衡常数K=0.15;④反应达到平衡后,若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1.00mol,则由于反应物的浓度增大的多,所以化学平衡将向正反应方向移动;(4)肼(N2H4)的性质类似于NH3,极易溶于水,与水反应生成一种二元弱碱在溶液中分步电离,水溶液显碱性是由于存在电离平衡:N2H4·2H2O[N2H5·H2O]++OH-。
考点:考查化学反应速率、化学平衡移动、反应的化学平衡常数的计算、移动方向、物质的溶液的酸碱性的原因分析的知识。【解析】k=c(NH3)∙c(HI)不移动变浅b、d27.780.050.15正反应N2H4·2H2O[N2H5·H2O]++OH-11、略
【分析】【详解】
(1)盐酸溶液呈酸性是由于HCl发生电离产生了H+,故答案为:HCl=H++Cl-;(2)0.1mol/LNaOH溶液中,c(OH−)=0.1mol/L,故pH=13,故答案为:13;(3)因为溶液①、②与溶液③都是按1:1进行反应的,故分别与等量的溶液③恰好完全反应,消耗的体积相等,故答案为:=;(4)由溶液中存在加热使平衡正向移动,故碱性增强,故答案为:溶液中存在水解为吸热反应,加热使平衡正向移动(5)a.根据物料守恒有c(CH3COO−)+c(CH3COOH)=0.1mol/L,故a错误;b.溶液中有醋酸和水都会电离出H+,故c(H+)>c(CH3COO−)>c(OH−),故b正确;c.加入CH3COONa(s),c(CH3COO−)增大,使得醋酸的电离平衡逆向移动,c(H+)减小,故c错误;d.醋酸是弱电解质,只能部分电离,滴入NaOH浓溶液后反应生成了强电解质醋酸钠,故溶液导电性增强,故d正确;故答案为:bd。【解析】HCl=H++Cl-13=溶液中存在水解为吸热反应,加热使平衡正向移动bd三、判断题(共1题,共2分)12、×【分析】【详解】
向溶液中加入少量水,减小,碱性减弱即减小,则增大,则溶液中增大,故错;【解析】错四、原理综合题(共3题,共18分)13、略
【分析】(1)
(1)①如图,反应Ⅰ的反应热为:kJ/mol,所以该反应的热化学方程式为:故填
②反应的快慢与该反应的活化能有关;活化能越高反应所需的温度越高,相同温度下其反应速率越慢,从图中可以看出反应Ⅱ的活化能较高,该反应为慢反应,故填Ⅱ;
(2)
(2)①该反应的平衡常数表达式为根据表中该数据,10min达平衡时代入上式可得K=0.56,故填0.56;
②由表中数据可以看出;20min重新达平衡时,NO和二氧化氮浓度减少,氮气浓度增加,该反应正向移动,所以其改变的条件为将二氧化碳从体系中分离出来,故填将二氧化碳从体系中分离出来;
(3)
(3)①反应为分子数减少的反应;且为放热反应,使该反应速率提高的方式有:增大压强;升高温度,使用催化剂,增大反应物或者生成物的浓度,若同时使其转化率升高,则必须使其平衡正向移动,所以升高温度、增大生成物浓度,使用催化剂的方式均不可行,则可采用增大压强或者增加反应物的浓度,故填cd;
②图中纵坐标为NO的体积分数,横坐标为压强,曲线表示NO的体积分数随压强的升高而降低,若在D点降低温度的同时缩小体积增大压强,则该反应正向进行,NO的体积分数降低,则其从图中D点变到G点,故填G。【解析】(1)Ⅱ
(2)0.56从体系中分离出
(3)cdG14、略
【分析】【分析】
活性炭有吸附性可以吸附硫化氢气体;活性氧可以和硫化氢发生氧化还原反应;H2S是二元弱酸,在水溶液中分两步电离;活性炭可以脱硫,脱去的是硫离子和硫氢根离子;随着CuCl2溶液浓度的升高,会将硫离子转化为硫化铜沉淀;载水量达到10%以上时,离子的浓度降低,吸附效果变差;活性炭处理H2S尾气时的物理方法和化学方法;从活性炭的吸附能力和硫化氢的变化分析。
【详解】
(1)物理吸附法是先将尾气缓缓通过活性炭,将H2S从尾气中转移到活性炭的微孔或表面;这是利用活性炭的吸附性;
(2)吸附在活性炭表面上的活性氧(O),会和H2S反应生成S和水,化学反应方程式为:H2S+O=S↓+H2O;
(3)①H2S是二元弱酸,在水溶液中的电离方程式是H2SH++HS-、HS-H++S2-,0.1mol•L-1H2S的pH约为4,说明H2S在水溶液的电离程度很低,电离出来的HS-很少,而S2-更少,因此被吸附的主要的离子是HS-以及溶液中的H+;
②改性后的活性炭,能提高H2S吸附量的原因是硫化氢与氯化铜发生反应,离子方程式为:Cu2++H2S=CuS↓+2H+;
活性炭载水率为10%以上时;当水分不断增加时,过多的水分子将活性炭表面的微孔结构阻塞,导致活性炭吸附能力下降,吸附量降低;
(4)a.化学吸附过程中存在着电离平衡的移动;硫化氢在水溶液存在电离平衡,铜离子的加入,促进了硫化氢的电离,故a正确;
b.活性炭改性时,CuCl2溶液的浓度越大,过多金属离子阻塞活性炭内部的微孔结构,导致活性炭的吸附能力下降,H2S的吸附不一定越大,故b错误;
c.其他条件相同时,低温,H2S在水溶液中的溶解度更大,缓慢通入尾气,能让H2S吸附更加完全,因此低温、缓慢通入尾气更有利于H2S的物理吸附;故c正确;
d.根据表格中的数据可知,适当提高活性炭的载水率,可提高H2S吸附量;故d正确;
答案选acd。【解析】吸附H2S+O=S↓+H2OH2SH++HS-、HS-H++S2-(第二步电离可以不写)HS-、H+Cu2++H2S=CuS↓+2H+当水分不断增加时,过多的水分子将活性炭表面的微孔结构阻塞,导致活性炭吸附能力下降,吸附量降低acd15、略
【分析】【分析】
(1)根据K2=结合溶液的pH分析解答;
(2)①根据盖斯定律分析计算△H;要提高CH4平衡转化率应该使平衡正向移动,但是不能通过增大甲烷浓度实现;达到平衡时CO2的转化率是50%,根据方程式知,参加反应的n(CO2)=n(CH4)=1mol×50%=0.5mol,生成的n(CO)=n(H2)=1mol;根据三段式分析解答化学平衡常数;
②消碳反应越容易发生;催化剂活性越好,消碳反应所需活化能越低,消碳反应越容易进行;
(3)①电解池阳极发生氧化反应;阴极发生还原反应,根据与X极相连的电极产生的气体判断;
②电解H2O-CO2混合气体制备H2和CO,根据图示知:阴极产生H2;CO;阳极产生氧气,据此书写总反应方程式。
【详解】
(1)K2==5×10-11,当c(HCO3-)=c(CO32-),c(H+)=5×10-11,pH=10.3,如果溶液的pH=13,则c(HCO3-)远远小于c(CO32-),CO2主要转化为CO32-;若所得溶液pH=10,c(H+)=1×10-10,则c(HCO3-)>c(CO32-),K2===5×10-11,解得=故答案为CO32-;
(2)①C(s)+2H2(g)═CH4(g)△H=-75kJ•mol-1,②C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-394kJ•mol-1,③C(s)+O2(g)=CO(g)△H=-111kJ•mol-1,根据盖斯定律,将方程式2×③-①-②得CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g),△H=2×(-111kJ•mol-1)-(-75kJ•mol-1)-(-394kJ•mol-1)=+247kJ/mol;要提高CH4平衡转化率应该使平衡正向移动,但是不能通过增大甲烷浓度实现,该反应的正反应是一个反应前后气体体积增加的吸热反应,升高温度、减小压强能使平衡正向移动,增大甲烷转化率,故选C;达到平衡时CO2的转化率是50%,根据方程式知,参加反应的n(CO2)=n(CH4)=1mol×50%=0.5mol,生成的n(CO)=n(H2)=1mol;
该化学反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)
开始(mol/L)10.500
反应(mol/L)0.250.250.50.5
平衡(mol/L)0.750.250.50.5
化学平衡常数K===故答案为+247;C;
②根据表中数据知;相对于催化剂X,催化剂Y积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小,催化剂Y消碳反应活化能相对小,消碳反应速率大,因此催化剂X较催化剂Y更利于积碳反应,不利于消碳反应,会降低催化剂活性,故答案为劣于;相对于催化剂X,催化剂Y积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小,催化剂Y消碳反应活化能相对小,消碳反应速率大,因此催化剂X较催化剂Y更利于积碳反应,不利于消碳反应,会降低催化剂活性;
(3)①根据图示知:与X相连的电极产生CO,电解H2O
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