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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2025年粤教沪科版选修4化学上册阶段测试试卷898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总分得分评卷人得分一、选择题(共8题,共16分)1、用CO合成甲醇(CH3OH)的化学反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H<0
按照相同的物质的量投料;测的CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是。
A.平衡常数:K(a)>K(c)K(b)=K(d)B.正反应速率:v(a)>v(c)v(b)>v(d)C.平均摩尔质量:M(a)<M(c)M(b)>M(d)D.平衡时a点一定有n(CO):n(H2)=1:22、25℃时,水中存在电离平衡:H2O⇌H++OH-△H>0,下列叙述正确的是A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,KW不变C.向水中加入少量固体CH3COONa,平衡正向移动,c(H+)增大D.将水加热,KW增大,pH减小,酸性增强3、常温下,对下列电解质溶液的有关说法正确的是A.相同浓度和体积的强碱和强酸溶液混合后,溶液的pH一定等于7B.在NaHCO3溶液中,c(CO32-)>c(HCO3-)C.在有AgCl沉淀的溶液中加入NaCl固体,c(Ag+)减小D.将pH相等的CH3COONa和NaOH溶液稀释相同倍数,CH3COONa溶液的pH较小4、手持技术是基于数据采集器、传感器和多媒体计算机构成的一种新兴掌上试验系统,具有实时、定量、直观等特点,下图是利用手持技术得到的微粒物质的量变化图,常温下向溶液中滴加溶液.下列说法正确的是
A.A在水中的电离方程式是:HAB.当时,则有:C.当时,则有:D.当时,其溶液中水的电离受到抑制5、298K时;向20mL0.1mol/L某酸HA溶液中逐滴加入0.1mol/LNaOH溶液,混合溶液的pH变化曲线如图所示。下列说法错误的是。
A.a点溶液的pH为2.88B.b点溶液中:c(Na+)>c(A-)>c(HA)C.b、c之间一定存在c(Na+)=c(A-)的点D.a、b、c三点中,c点水的电离程度最大6、常温下将NaOH溶液添加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述正确的是()
A.Ka2(H2X)的数量级为10-5B.曲线N表示pH与lg的变化关系C.NaHX溶液中c(H+)-)D.当混合溶液呈中性时,c(Na+)>c(HX-)>c(X2-)>c(OH-)>c(H+)7、下列事实不属于盐类水解应用的是A.明矾净水B.使用热的纯碱溶液去除油污C.实验室配制FeCl3溶液时加入少量稀盐酸D.向FeCl3溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀8、锌—空气电池的电容量大,可作为汽车的清洁能源,总反应式为:2Zn+O2+2H2O=2Zn(OH)2;示意图如图所示。有关该电池的说法正确的是。
A.电池可以用稀硫酸做电解质溶液B.电池工作时,电子由a电极沿导线流向b电极C.空气扩散电极上的电极反应:O2+2H2O+4e–=4OH–D.阻隔空气进入锌—空气电池,电池仍能工作评卷人得分二、填空题(共9题,共18分)9、氮及氮的化合物在生产生活中有着重要的用途,NH3、HNQ3等是重要化工产品。
(1)合成氨的原料气N2和H2通常是以焦炭;水和空气为原料来制取的。其主要反应是:
①2C+O2→2CO
②C+H2O(g)→CO+H2
③CO+H2O(g)→CO2+H2
某次生产中将焦炭、H2O(g)和空气(设空气中N2和O2的体积比为4:1,下同)混合反应,所得气体产物经分析,组成如下表:表中x=_______m3,实际消耗了_____kg焦炭。气体CON2CO2H2O2体积(m3)(标准状况)x2012601.0
(2)一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收:2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(1)ΔH<0。若向2L恒容密闭容器中通入2molCO和1molSO2,反应在不同条件下进行上述反应;反应体系总压强随时间的变化如图所示。
①与实验a相比,c组改变的实验条件可能是____________。
②用P0表示开始时总压强,P表示平衡时总压强,.用α表示SO2的平衡转化率,则α表达式为________。
(3)已知N2O42NO2,N2O4与NO2共存的温度是264-413K,低于溶点264K时,全部为无色的N2O4晶体,达到264K时N2O4开始分解,沸点294K时成为红棕色的混合气体,温度高与413K时,气体又变为无色。(2NO22NO+O2)。在1L的密闭容器中发生反应N2O42NO2达到平衡状态。
①若此时为标准状态下(273K101KPa),再向其中加入4.6g纯的NO2,则达到平衡时混合物的颜色____(和原平衡状态比;填选项字母,下同)
A.增大(加深)B.减小(变浅)C.不变D.不能确定。
②若此时为25℃,101KPa下,再向其中加入4.6g纯的NO2,则达到平衡时混合物的颜色______,混合物中NO2的体积分数___________。
(4)查阅资料可知:常温下,Ksp[Ag(NH3)2+]=1.00×107。Ksp[AgC1]=2.50×10-10.
①银氨溶液中存在平衡:Ag+(aq)+2NH3(aq)Ag(NH3)2+(aq),该反应平衡常数的表达式为K稳=__________;
②计算得到可逆反应AgCl(s)+2NH3(aq)Ag(NH3)2+(aq)+Cl-(aq)的化学平衡常数K=______,1L1mol/L氨水中最多可以溶解AgCl_______mol(保留2位有效数字)10、(1)氢气是一种理想的新能源;与化石燃料相比,氢能源有哪三大优点______;_____、____。
(2)4g甲烷在氧气中燃烧生成CO2和液态水;放出222.5kJ热量,写出甲烷燃烧的热化学方程式_________。
(3)拆开1molH-H键;1molN-H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ;则合成氨反应的热化学方程式为_________。
(4)已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ/mol;C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol;现有0.2mol的炭粉和氢气组成的悬浮气,混合物在氧气中完全燃烧,共放出63.53kJ热量,则混合物中C与H2的物质的量之比为_________。11、按要求写热化学方程式:
(1)已知稀溶液中,1molH2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时,放出114.6kJ热量,写出表示H2SO4与NaOH反应的中和热的热化学方程式_____________________________。
(2)25℃、101kPa条件下充分燃烧一定量的丁烷气体放出热量为QkJ,经测定,将生成的CO2通入足量澄清石灰水中产生25g白色沉淀,写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式______________________________________________________。
(3)已知下列热化学方程式:
①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=-870.3kJ/mol
②C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-393.5kJ/mol
③H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH3=-285.8kJ/mol
写出由C(s)、H2(g)和O2(g)化合生成CH3COOH(l)的热化学方程式_________________________________________。12、以下是化学反应中的能量变化图,该反应方程式为A2+B2==2AB;回答下列问题。
(1)该反应中,反应物断键吸收的能量为_______________kJ/mol,生成物成键释放的能量为_______________kJ/mol属于_______________(填“放热”“吸热”)反应,该反应的该反应的△H=_______________(用字母写出表达式)
(2)已知反应有下列反应。
①Fe+2HCl=FeCl2+H2↑②H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
③CO+CuO=Cu+CO2↑④Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O
与图片所示化学反应热效应相同的是_______________(填序号)
(3)以下说法正确的是_______________。A.中和反应是吸热反应B.铝热反应需要在高温条件下进行,铝热反应属于吸热反应C.放热反应发生时有可能需要加热D.凡是放出热量的化学反应均可用来造福人类13、已知破坏1molH﹣H键、1molI﹣I键、1molH﹣I键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、299kJ.则由氢气和碘单质反应生成2molHI需要放出________kJ的热量.14、已知2A(g)+B(g)2C(g)ΔH=-akJ·mol-1(a>0),在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2molA和1molB,在500℃时充分反应达平衡后,C的浓度为ωmol·L-1,放出的热量为bkJ。
(1)已知:A(g)+X(g)2B(g)ΔH=-133.2kJ·mol-1;
5A(g)+X(g)4C(g)ΔH=-650.4kJ·mol-1。则a=________。
(2)不同温度下该反应的平衡常数如表所示。由此可推知,表中T1________T2(填“>”“=”或“<”)。T/KT1T2T3K6.862.451.88
(3)若将上述容器改为恒压容器(反应前体积相同),起始时加入2molA和1molB,500℃时充分反应达平衡后,放出的热量为dkJ,则d________b(填“>”“=”或“<”)。
(4)在一定温度下,向一个容积可变的恒压容器中,通入3molA和2molB,发生反应2A(g)+B(g)2C(g),平衡时容器内气体物质的量为起始时的80%。保持同一反应温度,在相同容器中,将起始投入量改为6molA、4molB,则平衡时A的体积分数为________。15、碳的化合物的转换在生产、生活中具有重要的应用,如航天员呼吸产生的CO2用Sabatier反应处理,实现空间站中O2的循环利用。
Sabatier反应:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g);
水电解反应:2H2O(1)2H2(g)+O2(g)。
(1)将原料气按n(CO2):n(H2)=1:4置于密闭容器中发生Sabatier反应,测得H2O(g)的物质的量分数与温度的关系如图所示(虚线表示平衡曲线)。
①该反应的平衡常数K随温度降低而________(填“增大”或“减小”)。
②在密闭恒温(高于100℃)恒容装置中进行该反应;下列能说明达到平衡状态的是_____。
A.混合气体密度不再改变B.混合气体压强不再改变。
C.混合气体平均摩尔质量不再改变D.n(CO2):n(H2)=1:2
③200℃达到平衡时体系的总压强为p;该反应平衡常数Kp的计算表达式为_______。(不必化简,用平衡分,压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
(2)Sabatier反应在空间站运行时,下列措施能提高CO2转化率的是____(填标号)。
A.适当减压B.合理控制反应器中气体的流速。
C.反应器前段加热,后段冷却D.提高原料气中CO2所占比例。
(3)一种新的循环利用方案是用Bosch反应CO2(g)+4H2(g)C(s)+2H2O(g)代替Sabatier反应。
①已知CO2(g)、H2O(g)的生成焓分别为-394kJ/mol;-242kJ/mol;Bosch反应的△H=_____kJ/mol。(生成焓指一定条件下由对应单质生成lmol化合物时的反应热)
②一定条件下Bosch反应必须在高温下才能启动;原因是______________。若使用催化剂,则在较低温度下就能启动。
③Bosch反应的优点是_______________。16、描述弱电解质电离情况可以用电离度和电离平衡常数表示,表1是常温下几种弱酸的电离平衡常数(Ka)和弱碱的电离平衡常数(Kb)。酸或碱电离平衡常数(Ka或Kb)CH3COOH1.8×10-5HNO24.6×10-4HCN5×10-10HClO3×10-8NH3·H2O1.8×10-5
表1
请回答下列问题:
(1)表1所给的四种酸中,酸性最弱的是________(用化学式表示)。下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大,而电离常数不变的操作是________(填字母序号)。
A.升高温度B.加水稀释。
C.加少量的CH3COONa固体D.加少量冰醋酸。
(2)CH3COONH4的水溶液呈________(选填“酸性”、“中性”或“碱性”),该溶液中存在的各离子浓度大小关系是_____________________________。
(3)物质的量之比为1∶1的NaCN和HCN的混合溶液,其pH>7,该溶液中离子浓度从大到小的排列为________________________。17、向BaCl2溶液中通入足量SO2气体,没有沉淀生成,继续滴加一定量的氨水后,生成BaSO3沉淀。用电离平衡原理解释上述现象。_______________________________评卷人得分三、判断题(共1题,共2分)18、向溶液中加入少量水,溶液中减小。(____)评卷人得分四、有机推断题(共1题,共5分)19、某温度时,Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。请回答下列问题:
(1)A点表示Ag2SO4是_____(填“过饱和”“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)该温度下Ag2SO4的溶度积常数Ksp=_____。(列式带入数据并计算出结果)
(3)现将足量的Ag2SO4固体分别加入:
a.40mL0.01mol·L-1K2SO4溶液。
b.10mL蒸馏水。
c.10mL0.02mol·L-1H2SO4溶液。
则Ag2SO4的溶解程度由大到小的顺序为_____(填字母)。
(4)向Ag2SO4悬浊液中加入足量Na2CrO4固体,可观察到有砖红色沉淀生成(Ag2CrO4为砖红色),写出沉淀转化的离子方程式:_____。评卷人得分五、元素或物质推断题(共1题,共2分)20、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8题,共16分)1、A【分析】【详解】
A.该反应的正反应是个气体体积减小的放热反应。化学平衡向吸热方向移动。即化学平衡向逆反应方向移动。这时反应物的转化率降低。由图可看出:T3>T2>T1。所以Ka>Kb>Kc化学平衡常数只与温度有关,而与压强等无关。所以K(b)=K(d);故A正确;
B.升高温度,不论是正反应速率还是逆反应速率都加快。故正反应速率:v(c)>v(a);在相同温度下,增大压强反应混合物的浓度增大,反应速率加快,由于压强b>d,v(b)>v(d);故B错误;
C.在相同压强下,温度升高,化学平衡向逆反应方向移动。,由于反应前后质量不变,但气体的物质的量增多故。平均摩尔质量:M(c)<M(a)在相同温度下,增大压强,化学平衡向气体体积减下的方向,即正反应方向移动,M(b)>M(d);故C错误;
D.反应时CO、H2是按照1:2反应的,所以平衡时a点可能有n(CO):n(H2)=1:2;也可能不是,故D错误;
答案选A。2、B【分析】【详解】
A.向水中加入氨水,溶液由中性到碱性,碱对水的电离起抑制作用,所以平衡逆向移动,但c(OH−)增大;故A错误;
B.NaHSO4═Na+++H+,其中电离出的氢离子使c(H+)增大,但是温度不变,KW不变;故B正确;
C.向水中加入少量固体CH3COONa,CH3COONa水解结合氢离子,促进水的电离,c(H+)降低;故C错误;
D.温度升高,水的离子积常数KW增大;则pH值减小,但是水显中性,故D错误;
故答案为:B。3、C【分析】【详解】
试题分析:A;酸碱混合后溶液不一定是中性;跟酸碱的强弱有关,所以不选A;B、碳酸氢钠中碳酸氢根的水解大于碳酸氢根的电离,所以电离出来的碳酸根离子浓度肯定小于碳酸氢根离子浓度,不选B;C、含有氯化银沉淀的溶液中存在氯化银的溶解平衡,加入氯化钠,氯离子浓度增大,平衡逆向移动,阴离子浓度减小,选C;D、稀释时醋酸根离子水解平衡正向移动,所以醋酸钠溶液的碱性较强,pH较大,不选D。
考点:溶液的酸碱性,水解平衡和电离平衡的移动。4、B【分析】【详解】
A.根据图知,溶液中存在A、说明该酸是二元弱酸,在水溶液中部分电离,所以其二元酸的电离方程式为故A错误;
B.当时,二者恰好完全反应生成NaHA,溶液中存在A、说明能电离和水解,且说明其电离程度大于水解程度,导致溶液呈酸性,其电离和水解程度都较小,则溶液中离子浓度大小顺序是:故B正确;
C.当时,发生反应为溶液主要为等物质的量的NaHA,的混合溶液,根据电荷守恒得:物料守恒可知:得:故C错误;
D.当时,二者恰好完全反应生成强碱弱酸盐含有弱离子的盐促进水的电离,所以促进水电离;故D错误;
故选:B。5、B【分析】【详解】
A.当加入10mL0.1mol/LNaOH溶液时,溶液中c(HA)=c(A-),由HA⇌H++A-可知Ka==c(H+)=10-4.76,则0.1mol/L的某酸HA中的c(H+)可用三段式进行计算;设电离的c(HA)为xmol/L:
HA的电离平衡常数K===10-4.76,剩余的c(HA)=0.1-x≈0.1mol/L,解得x=10-2.88;所以a点溶液的pH为2.88,A正确;
B.b溶液显酸性,c(H+)>(OH-),由电荷守恒可知c(Na+)-);B错误;
C.溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),当溶液pH=7呈中性时c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c(A-),所以b、c之间一定存在c(Na+)=c(A-)的点;C正确;
D.a、b点中溶液显酸性,HA电离出的H+对水的电离起抑制作用,c点酸碱恰好完全反应生成盐NaA,对水的电离起促进的作用,所以a、b;c三点中;c点水的电离程度最大,D正确;
答案选B。
【点睛】
溶液中一直存在电荷守恒,酸、碱对水的电离起抑制作用,能水解的盐对水的电离起促进作用。6、B【分析】【详解】
在横坐标为0.0时,由曲线M对应的pH大于曲线N对应的pH,由于己二酸的一级电离远大于二级电离,则曲线M表示pH与lg的变化关系,曲线N表示pH与lg的变化关系;
A.Ka2(H2X)=·c(H+),当横坐标为0.0时曲线M的纵坐标为5.4,即pH=5.4,此时c(X2-)=c(HX-),则Ka2=10-5.4,数量级为10-6;A项错误;
B.在横坐标为0.0时,由曲线M对应的pH大于曲线N对应的pH,由于己二酸的一级电离远大于二级电离,则曲线M表示pH与lg的变化关系,曲线N表示pH与lg的变化关系;故B项正确;
C.根据图像可知,当横坐标为0.0时曲线N的纵坐标为4.4,即pH=4.4,此时c(HX-)=c(H2X),则Ka1=10-4.4,则HX-的水解平衡常数Kh====10-9.6a2,HX-的电离程度大于其水解程度,溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-);C项错误;
D.由图像可知当pH等于7时,lg>0,即c(X2-)>c(HX-);D项错误;
故答案选B。7、D【分析】【分析】
【详解】
A;明矾净水的原理是;其中的铝离子水解得到氢氧化铝胶体,吸附水中杂质,与水解相关;
B;用热的纯碱溶液除去油污;是利用纯碱水解溶液显碱性的性质,使油污发生皂化反应,从而除去的,与水解相关;
C;实验室配制氯化铁溶液的时候;应该加入盐酸以抑制其水解,与水解相关;
D、向FeCl3溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀;是铁离子直接与氢氧根离子反应,所与水解无关;
答案选D。8、C【分析】【分析】
由电池总反应式可知,锌电极为原电池负极,碱性条件下,锌失电子发生氧化反应生成Zn(OH)2,电极反应式为Zn+2OH–-2e–=Zn(OH)2,空气扩散电极为原电池正极,氧气在正极上得电子发生还原反应,电极反应式为O2+2H2O+4e–=4OH–。
【详解】
A项;锌和氢氧化锌能够与稀硫酸反应;则电解质溶液不可能是稀硫酸,故A错误;
B项、电池工作时,电子由负极沿导线流向正极,即电子由b电极沿导线流向a电极;故B错误;
C项、由电池总反应式可知,空气扩散电极为原电池正极,氧气在正极上得电子发生还原反应,电极反应式为O2+2H2O+4e–=4OH–;故C正确;
D项;阻隔空气进入锌—空气电池;不能发生自发的氧化还原反应,电池不能工作,故D错误;
故选C。
【点睛】
构成原电池的首要条件是必须能发生自发的氧化还原反应,若不能发生自发的氧化还原反应,电池不能正常工作是解答关键,也是易错点。二、填空题(共9题,共18分)9、略
【分析】【详解】
(1)氮气不参与反应,且空气中氮气和氧气的体积比为4:1,则空气中氧气的体积为根据表中知氧气剩余1.0m3,则参与反应的氧气体积为(5-1)m3=4m3,设水蒸气的体积为mm3,根据氧元素守恒可知,x+12×2=4×2+m,由氢元素守恒可知水蒸气的体积为60m3,即m=60,则x=44。和的物质的量为n=根据碳元素守恒可知实际消耗焦炭的质量为m=nM==3.0×104g=30Kg。答案:44;30。
(2)①a、c开始均通入2molCO和1molSO2;容器的容积相同,而起始时c的压强大于a,物质的量与体积一定,压强与温度呈正比关系,故c组改变的实验条件可能是:升高温度,故答案为:升高温度。
②用p0表示开始的时候的总压强,p表示平衡时的总压强,a表示CO的平衡转化率,则:
压强之比等于物质的量之比,则p0:p=3:(2-2a+1-a+2a),整理可得a=×100%,故答案为a=×100%;
(3)①根据N2O42NO2,N2O4与NO2共存的温度是264-413K,低于溶点264K时,全部为无色的N2O4晶体,达到264K时N2O4开始分解,沸点294K时成为红棕色的混合气体,温度高与413K时,气体又变为无色。标准状态下(273K101KPa),加入4.6g纯的NO2,知n(NO2)=0.1mol,部分发生反应,生成N2O4;所以颜色变深;答案:A。
②温度升至25℃,平衡正向移动,向其中加入4.6g纯的NO2;平衡虽然逆向移动,但二氧化氮浓度增大,混合气体颜色变深,因此,本题正确答案是:A.
(4)①化学平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,则化学平衡常数=因此,本题正确答案是:
②可逆反应AgCl(s)+2NH3(aq)Ag(NH3)2+(aq)+Cl-(aq)的化学平衡常数K==K∙Ksp[AgC1]=1.00×107×2.50×10-10=2.50×10-3;
设溶解的AgCl物质的量为x,反应前后系数相同,可以用物质的量代替平衡浓度计算平衡常数,AgCl(s)+2NH3(aq)Ag(NH3)2+(aq)+Cl-(aq)根据平衡常数=2.50×10-3,X=0.045mol,因此,本题正确答案是:2.5×10-3;0.045mol。【解析】4430升高温度×100%AAB2.5×10-30.045mol10、略
【分析】【详解】
(1)单位质量的氢气和其他燃料相比;燃烧产生的热量多,氢气燃烧产物是水,无污染,而且氢气可以用水为原料制取,原料充足。所以氢气和其他化石燃料相比,具有热值大;无污染、原料充足等优点。
(2)4g甲烷的物质的量为0.25mol,在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出222.5kJ热量,那么1mol甲烷完全燃烧放出222.5kJ×4=890kJ的热量,所以甲烷燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ/mol。
(3)拆开1molH-H键、1molN-H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的△H=946kJ+3×436kJ-6×391kJ=-92kJ,所以合成氨反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92kJ/mol。
(4)设炭粉的物质的量为xmol,则氢气的物质的量为0.2-x,根据氢气和碳燃烧的热化学方程式:393.5x+241.8(0.2-x)=63.53,解得x=0.1,则混合物中C和H2的物质的量均为0.1mol,C与H2的物质的量之比为1﹕1。【解析】热值大无污染原料充足CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ/molN2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92kJ/mol1﹕111、略
【分析】(1)中和热是指:25℃、101kPa下,酸与碱反应生成1mol水时所放出的热量,所以,H2SO4与NaOH反应的中和热的热化学方程式为:
H2SO4(aq)+NaOH(aq)===Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol
(2)CO2通入足量澄清石灰水中产生25g白色沉淀,即生成的CaCO3的质量为25g,其物质的量为0.25mol,根据C守恒可得丁烷的物质的量为0.0625mol,所以0.0625mol丁烷放出热量为QkJ;而燃烧热是指:25℃;101kPa下;1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。故丁烷的燃料热的热化学方程式为:
C4H10(g)+O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l)ΔH=-16QkJ/mol
(3)由热化学方程式:①CH3COOH(l)+2O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=-870.3kJ/mol;②C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH2=-393.5kJ/mol;③H2(g)+O2(g)===H2O(l)ΔH3=-285.8kJ/mol;结合盖斯定律可得:C(s)、H2(g)和O2(g)化合生成CH3COOH(l)的热化学方程式为:2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l)ΔH=-488.3kJ/mol【解析】(1)H2SO4(aq)+NaOH(aq)===Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol(2分)
(2)C4H10(g)+O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l)ΔH=-16QkJ/mol(2分)
(3)2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l)ΔH=-488.3kJ/mol(4分)12、略
【分析】【分析】
(1)根据图象,反应物的总能量小于生成物的总能量,该反应为吸热反应,结合化学反应的本质和△H=反应物总键能-生成物总键能分析解答;
(2)结合常见的吸热反应和放热反应类型以及反应是放热还是吸热;与反应条件无关分析解答(2)和(3)。
【详解】
(1)根据图象,反应物断键吸收的能量为akJ/mol,生成物成键释放的能量为bkJ/mol,吸收的能量大于放出的能量,该反应属于吸热反应,△H=反应物总键能-生成物总键能=(a-b)kJ/mol,故答案为:a;b;吸热;(a-b)kJ/mol;
(2)①Fe+2HCl=FeCl2+H2↑为放热反应,故①不选;②H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O为放热反应,故②不选;③CO+CuO=Cu+CO2↑为吸热反应,故③选;④Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O为吸热反应;故④选,故答案为:③④;
(3)A.中和反应是放热反应;故A错误;B.铝热反应需要在高温条件下进行,但铝热反应属于放热反应,故B错误;C.反应是放热还是吸热,与反应条件无关,放热反应发生时有可能需要加热,故C正确;D.放出热量的化学反应不一定造福人类,利用不当可能会造成灾难,如火药的爆炸,故D错误;故答案为:C。
【点睛】
解答本题要注意常见的吸热反应和放热反应类型的记忆和判断,同时注意反应是放热还是吸热,与反应条件无关。【解析】ab吸热(a-b)kJ/mol③④C13、略
【分析】【详解】
氢气和碘反应生成2molHI的反应实质是;旧键断裂吸收能量的值为:436kJ+151kJ=587kJ,新键生成释放能量为:299kJ×2=598kJ,旧键断裂吸收的能量小于新键生成释放的能量,反应为放热反应,放出的热量为:598kJ-587kJ=11kJ;
故答案为:11。
【点睛】
本题主要考查了与键能有关的知识,掌握旧键断裂要吸收能量,新键生成要释放能量是解答的关键。【解析】1114、略
【分析】【详解】
(1)①A(g)+X(g)2B(g)ΔH=-133.2kJ·mol-1;②5A(g)+X(g)4C(g)ΔH=-650.4kJ·mol-1,根据盖斯定律,将②-①得:4A(g)+2B(g)4C(g)ΔH=-(650.4-133.2)kJ·mol-1,则2A(g)+B(g)2C(g)ΔH=-258.6kJ·mol-1;即a=258.6,故答案为258.6;
(2)反应是放热反应,温度升高,平衡逆向移动,平衡常数减小,根据表格数据可知,T1<T2;故答案为<;
(3)原平衡随反应进行,压强降低,将上述容器改为恒压容器(反应前体积相同),相同温度下起始加入2molA和1molB,等效为在原平衡的基础上增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,即向正反应方向移动,B的转化率变大,反应放出的热量增大,大于恒容容器中达到平衡状态放出的热量,即d>b;故答案为>;
(4)设反应的B的物质的量为x,2A(g)+B(g)2C(g)
起始(mol)320
反应(mol)2xx2x
平衡(mol)3-2x2-x2x
则=80%,解得:x=1mol;温度不变平衡常数不变,保持同一反应温度,在相同容器中,将起始投入量改为6molA、4molB,相当于2个原容器合并,气体的物质的量和容器的体积均变成原来的2倍,平衡不移动,平衡时A的体积分数不变,因此平衡时A的体积分数为×100%=25%,故答案为25%。【解析】258.6<>25%15、略
【分析】①根据图中平衡时的物质的量分数曲线随温度的降低而增大;可知该正反应为放热反应,K随温度的升高而减小,K随温度降低而增大。答案:增大。
②根据在密闭恒温(高于100℃)恒容装置中进行的反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g);可知A.混合气体密度不会改变,所以不能作为平衡的依据,故A错;B.由反应可知此反应两边计量数不等,所以混合气体压强不再改变标志达到平衡,故B正确。C.混合气体平均摩尔质量M=m/n,M不变说明n不在改变,说明达到平衡了。故C正确;D.n(CO2):n(H2)=1:2不符合化学平衡的定义;不能作为判断平衡的依据,故D错。本题答案:BC。
③在密闭容器里全部由气体参与的反应中,平衡时气体压强之比=气体物质的量之比=气体物质的量浓度之比。根据反应达到平衡时的物质的量分数,可知平衡时所占的压强为根据化学反应方程式可知所占压强为因此和所占的压强为根据初始投料比以及和的化学计量数之比可知反应达到平衡时,两者的物质的量之比也为故平衡时所占的压强为所占的压强为故可写出的表达式为
(2)A项,该反应为气体分子数减小的反应,根据勒夏特列原理可知减压后反应向逆反应方向进行,会降低的转化效率,故A项错;B根据CO2(g)+4H2(g)C(s)+2H2O(g),合理控制反应器中气体的流速,可以增大反应物接触面积,可以使反应物充分反应,提高反应物的转化率,故B正确;C项,反应器前段加热可以加快反应速率,后段冷却可以加大反应的转化率,因此该措施能提高的转化效率,故选C项;D项,提高原料气中的比例会增大的转化率,但会减小的转化效率;故D项错。综上所述,本题正确答案为BC。
(3)①根据题目给出条件可知a.b.由即可得Bosch反应,其反应热为
②在化学反应中;只有活化分子才能发生有效碰撞而发生化学反应。升高温度可以提高反应物的活化能,从而发生反应,而Bosch反应的反应活化能高,所以必须在高温下才能启动。
③在Bosch反应中,氢原子全部转化到水分子中,水电解后氢原子又重新全部形成因此该方案的优点为氢原子利用率为【解析】增大BCBC-90反应的活化能高氢原子利用率为100%16、略
【分析】【分析】
⑴表1所给的四种酸中,K越大,酸越强,因此酸性最弱的是HCN;A选项,升高温度,平衡正向移动,电离程度增大,电离常数变大,故A不符合题意;B选项,加水稀释,平衡正向移动,电离程度增大,但电离常数不变,故B符合题意;C选项,加少量的CH3COONa固体;平衡逆向移动,电离程度减小,电离常数不变,故C不符合题意;D选项,加少量冰醋酸,平衡正向移动,电离程度减小,电离常数不变,故D不符合题意。
⑵醋酸和一水合氨的K相同,则CH3COONH4的水溶液呈中性,该溶液中存在的各离子浓度大小关系是c(NH4+)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+)。
⑶物质的量之比为1∶1的NaCN和HCN的混合溶液,其pH>7,说明水解程度大于电离程度氢氧根浓度大于氢离子浓度,因此CN-水解消耗大于生成的;因此浓度小于钠离子浓度。
【详解】
(1)表1所给的四种酸中,K越大,酸越强,因此酸性最弱的是HCN;A选项,升高温度,平衡正向移动,电离程度增大,电离常数变大,故A不符合题意;B选项,加水稀释,平衡正向移动,电离程度增大,但电离常数不变,故B符合题意;C选项,加少量的CH3COONa固体;平衡逆向移动,电离程度减小,电离常数不变,故C不符合题意;D选项,加少量冰醋酸,平衡正向移动,电离程度减小,电离常数不变,故D不符合题意;综上所述,答案为:HCN;B。
(2)醋酸和一水合氨的K相同,则CH3COONH4的水溶液呈中性,该溶液中存在的各离子浓度大小关系是c(NH4+)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+),故答案为中性;c(NH4+)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+)。
(3)物质的量之比为1∶1的NaCN和HCN的混合溶液,其pH>7,说明CN-水解程度大于HCN电离程度,因此CN-水解消耗大于生成的,因此浓度小于钠离子浓度,该溶液中离子浓度从大到小的排列为c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+),故答案为c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。【解析】①.HCN②.B③.中性④.c(NH4+)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+)⑤.c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)17、略
【分析】【分析】
根据多元弱酸分步电离;存在电离平衡分析没有沉淀生成的原因,结合酸碱发生中和反应,使弱酸电离平衡正向移动分析后来产生沉淀的原因。
【详解】
SO2易溶于水,与水反应产生H2SO3,H2SO3是二元弱酸,在溶液中存在电离平衡,电离平衡分步进行,电离方程式是:H2SO3H++HSO3-、HSO3-H++SO32-,由于溶液中SO32-浓度很小,所以不能与溶液中的Ba2+反应产生BaSO3沉淀;当向该溶液中滴加氨水后,NH3·H2O会电离产生OH-,中和电离出的H+,使溶液中c(H+)降低,导致H2SO3的电离平衡正向移动,使SO32-浓度增大,c(Ba2+)·c(SO32-)>Ksp(BaSO3),所以反应产生BaSO3沉淀。
【点睛】
本题考查弱电解质的电离及沉淀的形成,侧重考查分析判断能力,明确元素化合物性质及平衡移动原理和酸碱中和反应原理是解本题关键,熟练掌握外界条件对化学平衡移动影响原理,结合沉淀
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