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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957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9题,共18分)1、已知:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g);△H=+571.6kJ/mol
CH4(g)+2O2(g)=2H2O(l)+CO2(g);△H=-890.3kJ/mol;
1克氢气和1克甲烷分别燃烧后,放出的热量之比约是A.1:3.4B.1:1.7C.2.6:1D.4.6:12、根据表中提供的数据及相关物质结构知识可知:
反应1:
反应2:
反应1和反应2的反应热分别为。
化学键Si—ClH—HSi—SiH—ClO=OSi—O键能/(kJ∙mol-1)360436176431498460
A.B.C.D.3、目前应用最广泛的氮氧化物脱除技术原理为:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)△H=﹣11.63kJ/mol。其他条件不变时,在2L密闭容器中使用不同的催化剂X、Y、Z,产生n(N2)随时间的变化如下图所示。下列说法不正确的是。
A.用催化剂X与Z,达到平衡时,N2产率一样B.用催化剂Y前50s平均反应速率v(NH3)=0.03mol/(L•s)C.分离出体系中的H2O(g)有利于提升氮氧化物的脱除率D.若体系各物质状态保持不变,则反应在任何温度下均可自发进行4、羰基硫(COS)可用于合成除草剂、杀草丹等农药。H2S与CO2在高温下反应可制得COS:H2S(g)+CO2(g)⇌COS(g)+H2O(g)△H>0。在2L容器中充入一定量的H2S和CO2发生上述反应,数据如下:。实验温度/℃起始时平衡时平衡常数n(CO2)/moln(H2S)/moln(COS)/moln(H2O)/moln(COS)/moln(H2O)/moln(COS)/mol1T10.2000.200000.0200K12T20.2000.20000n2K2=1/363T20.4000.40000n3K3
下列判断不正确的是()A.K1=l/81B.K2=K3且n3=2n2C.实验2中平衡时的c(COS)约为0.0286mol·L-1D.初始反应速率:实验3>实验2>实验15、在一恒温恒压的密闭容器中发生如下反应:A(g)+B(g)⇌2C(g)△H<0,t1时刻达到平衡后,在t2时刻改变某一条件,其反应过程如图所示。下列说法不正确的是()
A.0~t2时,v(正)>v(逆)B.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,A的体积分数Ⅰ=ⅡC.t2时刻改变的条件是向密闭容器中加CD.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数K(Ⅰ)=K(Ⅱ)6、对可逆反应:A(g)+2B(s)⇌C(s)+D(g)ΔH>0(正反应为吸热反应)。下图所示为正、逆反应速率(v)与时间(t)关系的示意图,如果在t1时刻改变以下条件:①加入A;②加入催化剂;③加压;④升温;⑤减少C;符合图示的条件是()
A.②③B.①②C.③④D.④⑤7、25℃时,向浓度均为0.1mol·L-1、体积均为100mL的两种一元酸HX、HY溶液中分别加入NaOH固体,溶液中随n(NaOH)的变化如图所示。下列说法正确的是。
A.HX为弱酸,HY为强酸B.水的电离程度:b>c>dC.C点对应的溶液中:c(HY)>c(Y-)D.若将c点与d点的溶液全部混合,溶液中离子浓度大小:c(Na+)>c(X-)>c(Y-)>c(H+)>c(OH-)8、在10mL0.1mol·L-1NaOH溶液中加入同体积、同浓度的CH3COOH溶液,反应后溶液中各微粒的浓度关系错误的是()A.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)B.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)C.c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)D.c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)9、将一定量的放入水中,对此有关的叙述正确的是A.不溶于水,所以固体质量不会减少B.的电离方程式为:C.加水或加入溶液,Ksp不变,沉淀溶解平衡不移动D.体系中存在平衡:评卷人得分二、多选题(共8题,共16分)10、已知:①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)ΔH1;
②C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2;
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH3;
④2CO2(g)+4H2(g)=CH3COOH(l)+2H2O(l)ΔH4;
⑤2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)ΔH5。
下列关于上述反应焓变的判断正确的是()A.ΔH1>0,ΔH2<0B.ΔH5=2ΔH2+ΔH3-ΔH1C.ΔH1<0,ΔH3<0D.ΔH4=ΔH1-2ΔH311、利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法,已知煤液化过程中有反应CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g);其反应过程中的能量变化情况如图所示,曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断正确的是()
A.该反应的反应热ΔH=+91kJ·mol-1B.加入催化剂后,该反应的ΔH变小C.反应物的总能量大于生成物的总能量D.从图中可以看出,使用催化剂降低了该反应的活化能12、臭氧是理想的脱硝试剂,其反应为:反应达平衡后,其他条件不变,只改变下图中的条件,正确的是A.B.C.D.13、KHC2O4·H2C2O4·2H2O(四草酸钾,记作PT)是一种分析试剂。室温时,H2C2O4的pKa1、pKa2分别为1.23、4.19(pKa=-lgKa)。下列指定溶液中微粒物质的量浓度关系错误的是A.0.1mol·L-1PT溶液中:c(K+)>c(HC2O4-)>c(H2C2O4)B.0.1mol·L-1PT中滴加NaOH至溶液pH=4.19:c(Na+)-c(K+)<c(HC2O4-)-c(H2C2O4)C.0.1mol·L-1PT中滴加NaOH至溶液呈中性:c(K+)>c(Na+)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)D.0.1mol·L-1PT与0.3mol·L-1NaOH溶液等体积混合:c(Na+)-c(K+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)14、0.1mol/LKHSO4和0.1mol/LNa2S溶液等体积混合后(无气体逸出),溶液能使pH试纸变蓝,则离子浓度关系正确的是A.c(SO42-)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+)B.c(Na+)>c(K+)>c(H+)>c(OH-)C.c(Na+)=c(S2-)+c(H2S)+c(SO42-)+c(HS-)D.c(Na+)+c(K+)+c(H+)=c(SO42-)+c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)15、已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数:则下列有关说法正确的是。弱酸化学CH3COOHHCNH2CO3电离平衡常数(25℃)1.8×l0-54.9×l0-10K1=4.3×l0-7K2=5.6×l0-11
A.等物质的量浓度的各溶液pH关系为:pH(NaCN)>pH(Na2CO3)>pH(CH3COONa)B.amol·L-1HCN溶液与bmol·L-1NaOH溶液等体积混合后;所得溶液中。
c(CN-)>c(Na+),则a一定大于bC.冰醋酸中逐滴加水,则溶液的导电性、醋酸的电离度、pH均先增大后减小D.NaHCO3和Na2CO3混合溶液中,一定有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)16、最近英国斯特莱斯克莱德大学教授发明的直接尿素燃料电池;可用哺乳动物的尿液中的尿素作原料,电池原理如图,有关该电池说法正确的是。
A.通尿液的电极为电池正极B.尿素电池工作时,OH-向正极移动C.该电池反应为:2CO(NH2)2+3O2=2CO2+2N2+4H2OD.该成果可用于航天空间站中发电和废物处理17、下列防止金属腐蚀的做法可行的是()A.在某些工具的机械转动部位刷油漆以防锈B.埋在地下的钢铁管道每隔一段距离就连结一定数量的铜块C.供应热水的水龙头使用陶瓷制品代替钢铁制品D.自行车的钢圈和车铃上镀上一层铬,既耐腐蚀又美观耐磨评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)18、的生产;应用是一个国家化工水平的重要标志。
(1)上海交通大学仇毅翔等研究了不同含金化合物催化乙烯加氢的反应历程如下图所示:
则____________,催化乙烯加氢效果较好的催化剂是________(选填“”或“”)。
(2)经催化加氢合成乙烯:恒容条件下,按投料;各物质平衡浓度变化与温度的关系如图所示:
①指出图中曲线分别表示_______、________的浓度。
②升高温度,平衡常数_________(“减小”“增大”或“不变”)。点,______(用表示)。写出能提高乙烯平衡产率的措施__________(任举两种)。
(3)加州理工学院TheodorAgape等在强碱环境下,实现了电催化制产物的选择性高达转化为的电极反应式为___________________。19、工业产生的废气COx、NOx、SOx对环境有害;若能合理的利用吸收,可以减少污染,变废为宝。
(1)已知甲烷的燃烧热为890kJ/mol;1mol水蒸气变成液态水放热44k;N2与O2反应生成NO的过程如下:
则CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=_________。
(2)汽车尾气中含有CO和NO;某研究小组利用反应:
2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)实现气体的无害化排放。T1℃时,在恒容的密闭容器中通入一定量的CO和NO,能自发进行上述反应,测得不同时间的NO和CO的浓度如下表:。时间/s012345c(NO)10-3mol/L1.000.450.250.150.100.10c(CO)10-3mol/L3.603.052.852.752.702.70
①0~2s内用N2表示的化学反应速率为______该温度下,反应的平衡常数K1________。
②若该反应在绝热恒容条件下进行,则反应达到平衡后体系的温度为T2℃,此时的化学平衡常数为K2,则K1___K2(填“>”、“<”或“=”),原因是____________________。
(3)向甲、乙两个容积均为1L的恒温恒容的密闭容器中,分别充入一定量的SO2和O2(其中,甲充入2molSO2、1molO2,乙充入1molSO2、0.5molO2),发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-197.74kJ/mol,一段时间后达到平衡,测得两容器中c(SO2)(moI/L)随时间t(min)的变化关系如图所示。
下列说法正确的是_________(填标号)。
①放出的热量Q:Q(甲)>2Q(乙)
②体系总压强p:p(甲)>2p(Z)
③甲容器达到化学平衡时;其化学平衡常数为4
④保持其他条件不变,若起始时向乙中充入0.4molSO2、0.2molO2、0.4molSO3,则此时v(正)>v(逆)
(4)在强酸性的电解质水溶液中,惰性材料做电极,电解CO2可得到多种燃料;其原理如图所示。
①该工艺中能量转化方式主要有___________________。
②电解时,生成乙烯的电极反应式是__________________________。
(5)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10-9。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为2×10-4mol/L,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为_______。20、Ⅰ.已知:反应aA(g)+bB(g)cC(g);某温度下,在2L的密闭容器中投入一定量的A;B,两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
(1)经测4s时间,v(C)=0.05mol·L-1·s-1,则4s时物质C的物质的量为___________________,该反应的化学方程式为______________________。
(2)经12s时间,v(A)=___________,v(C)=___________,该反应12s时___________达到化学平衡(“是”或“否”)。
Ⅱ.(3)下列说法可以证明H2(g)+I2(g)2HI(g)已达平衡状态的是________(填序号)。
A.单位时间内生成nmolH2的同时;生成nmolHI
B.一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂。
C.温度和体积一定时;混合气体颜色不再变化。
D.反应速率v(H2)=v(I2)=v(HI)21、在一定温度下,把1molN2和3molH2通入一个一定容积的密闭的容器里,发生如下反应:N2+3H22NH3;当此反应进行到一定程度时,反应混和物就处于化学平衡状态。现在该容器中,维持温度不变,令a、b、c分别代表初始加入的N2、H2和NH3的物质的量(mol)。如果a、b;c取不同的数值;它们必须满足一定的相互关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的完全相同。请填写下列空白:
(1)若a=0,b=0,则c=__________。
(2)若a=0.5,则b=__________和c=__________。
(3)a、b、c取值必须满足的一般条件是:请用两个方程式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c______。22、①将一定量的CO2(g)和CH4(g)通入一恒容密闭容器中发生反应:CO2(g)+CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g)。其他条件相同;在不同催化剂(Ⅰ;Ⅱ)作用下反应相同时间后,体系中CO含量随反应温度的变化如下图所示。
在a点与b点对应的反应条件下,反应继续进行一段时间后达到平衡,平衡常数Ka_________(填“>”、“<”或“=”)Kb;c点CO含量高于b点的原因是_________。
②为了探究反应CO2(g)+CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g)的反应速率与浓度的关系,起始时向恒容密闭容器中通入CH4与CO2,使其物质的量浓度均为1.0mol·L-1。平衡时,根据相关数据绘制出两条反应速率-浓度关系曲线:v正-c(CH4)和v逆-c(CO)。
则与曲线v正-c(CH4)相对应的是上图中曲线_________(填“甲”或“乙”);该反应达到平衡后,某一时刻降低温度,反应重新达到平衡,平衡常数减小,则此时曲线甲对应的平衡点可能为_________(填字母,下同),曲线乙对应的平衡点可能为_________。23、有两个起始体积相同的密闭容器A和B;A容器有一个可移动的活塞,能使容器内保持恒压;B容器为固定体积。
起始时这两个容器分别充入等量的体积比为2∶1的SO2和O2的混合气,并使A、B容器中气体体积相等,并保持在400℃条件下发生反应2SO2+O22SO3;并达到平衡。
⑴达到平衡所需时间,A容器比B容器_____,两容器中SO2的转化率A比B______。
⑵达到⑴所述平衡后,若向两容器中分别通入等量Ar气体,A容器的化学平衡_____移动,B容器中的化学平衡________移动。
⑶达到⑴所述平衡后,若向容器中通入等量的原混合气体,重新达到平衡后,A容器中SO3的体积分数_______,B容器中SO3的体积分数________(填变大、变小、不变)。24、常温下,向溶液中加入溶液,可观察到的现象是______,发生反应的离子方程式为______,若将所得悬浊液的pH值调整为4,则溶液中的溶液为______已知常温下25、Ⅰ.高铁酸盐在能源,环保等方面有着广泛的用途。高铁酸钾(K2FeO4)不仅是一种理想的水处理剂,而且高铁电池的研制也在进行中。如图1是高铁电池的模拟实验装置:
(1)该电池放电时正极的电极反应式为_________________;若维持电流强度为lA,电池工作10min,理论消耗Zn______g(已知F=965OOC/mol,计算结果小数点后保留一位数字)。
(2)盐桥中盛有饱和KCl溶液,此盐桥中氯离子向______(填“左”或“右”,下同)池移动;若用阳离子交换膜代替盐桥,则钾离子向______移动。
(3)图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线.由此可得出高铁电地的优点有______________。
Ⅱ.第三代混合动力车,可以用电动机,内燃机或二者结合推动车辆。汽车上坡或加速时,电动机提供推动力.降低汽油的消耗;在刹车或下坡时,电池处于充电状态。
(4)混合动力车的内燃机以汽油为燃料,汽油(以辛烷C8H18计)和氧气充分反应,生成1mol水蒸气放热550kJ;若1g水蒸气转化为液态水放热2.5kJ,则辛烷燃烧热的热化学方程式为_____________。
(5)混合动力车目前一般使用镍氢电池,该电池中镍的化合物为正极,储氢金属(以M表示)为负极,碱液(主要为KOH)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理示意如图,其总反应式为:
H2+2NiOOH2Ni(OH)2。
根据所给信息判断,混合动力车上坡或加速时.乙电极周围溶液的pH______(填“增大”,“减小”或“不变”),该电极的电极反应式为_______________。
(6)远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学有腐蚀中的______腐蚀。为防止这种腐蚀,通常把船体与浸在海水里的Zn块相连,或与像铅酸蓄电池这样的直流电源的______(填“正”或“负”)极相连,铅酸蓄电池放电时的总反应式为_____________。
Ⅲ.(7)市售一次电池品种很多,除熟知的普通锌锰干电池外.还有碱性锌锰电池,锂电池等。碱性锌锰电池的正极材料为_________,该电池放电时的电极反应式为________。
Ⅳ.催化剂是化工技术的核心,绝大多数的化工生产均需采用催化工艺。
(8)人们常用催化剂来选择反应进行的方向.图1所示为一定条件下1molCH3OH与O2发生反应时.生成CO、CO2或HCHO的能量变化图[反应物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。在有催化剂作用下,CH3OH与O2反应主要生成________(填“CO”、“CO2”或“HCHO”);2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g)△H=________。
评卷人得分四、判断题(共1题,共9分)26、向溶液中加入少量水,溶液中减小。(____)评卷人得分五、结构与性质(共3题,共24分)27、随着我国碳达峰、碳中和目标的确定,含碳化合物的综合利用备受关注。CO2和H2合成甲醇是CO2资源化利用的重要方法。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ的=_______已知由实验测得反应Ⅰ的(为速率常数,与温度、催化剂有关)。若平衡后升高温度,则_______(填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)①下列措施一定能使CO2的平衡转化率提高的是_______(填字母)。
A.增大压强B.升高温度C.增大H2与CO2的投料比D.改用更高效的催化剂。
②恒温(200℃)恒压条件下,将1molCO2和1molH2充入某密闭容器中,反应达到平衡时,CO2的转化率为a,CH3OH的物质的量为bmol,则此温度下反应Ⅲ的平衡常数Kx=_______[写出含有a、b的计算式;对于反应为物质的量分数。已知CH3OH的沸点为64.7℃]。其他条件不变,H2起始量增加到3mol,达平衡时平衡体系中H2的物质的量分数为_______(结果保留两位有效数字)。
(3)反应Ⅲ可能的反应历程如图所示。
注:方框内包含微粒种类及数目;微粒的相对总能量(括号里的数字或字母;单位:eV)。其中,TS表示过渡态、*表示吸附在催化剂上的微粒。
①反应历程中,生成甲醇的决速步骤的反应方程式为_______。
②相对总能量_______eV(计算结果保留2位小数)。(已知:)28、常温下,有下列四种溶液:①HCl②NaOH③NaHSO4④CH3COOH
(1)NaHSO4溶液呈酸性,用化学用语解释其呈酸性的原因:________________。
(2)0.1mol·L-1的溶液②,其pH=____________。
(3)向等体积、等浓度的溶液①、④中加入大小相同的镁条,开始时反应速率的大小关系为①_________④(填“>”、“<”或“=”)。
(4)等体积、等pH的溶液①和④分别与足量的②反应,消耗②的物质的量大小关系为①_______④(填“>”、“<”或“=”)。29、常温下,用酚酞作指示剂,用0.10mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.10mol·L-1的CH3COOH溶液和HCN溶液所得滴定曲线如图。
(已知:CH3COOH、HCN的电离平衡常数分别为1.75×10-5、6.4×10-10)
(1)图__(a或b)是NaOH溶液滴定HCN溶液的pH变化的曲线;判断的理由是__。
(2)点③所示溶液中所含离子浓度的从大到小的顺序:__。
(3)点①和点②所示溶液中:c(CH3COO-)-c(CN-)__c(HCN)-c(CH3COOH)(填“>、<或=”)
(4)点②③④所示的溶液中水的电离程度由大到小的顺序是:__。评卷人得分六、实验题(共3题,共27分)30、为了证明一水合氨是弱电解质;甲;乙、丙三位同学利用下面试剂进行实验:
0.10mol·L-1氨水、NH4Cl晶体;醋酸铵晶体、酚酞试剂、pH试纸、蒸馏水。
(1)常温下,pH=10的氨水中,c(OH-)=___,由水电离出来的浓度为c(OH-)水=_____。
(2)甲用pH试纸测出0.10mol·L-1氨水的pH为10;据此他认定一水合氨是弱电解质,你认为这一结论______(填“正确”或“不正确”),并说明理由__________________。
(3)乙取出10mL0.10mol·L-1氨水,滴入2滴酚酞试液,显粉红色,原因是(用电离方程式回答):______;再加入CH3COONH4晶体少量;颜色变浅,原因是:__________。你认为这一方法能否证明一水合氨是弱电解质:_____(填“能”或“否”)。
(4)丙取出10mL0.10mol·L-1氨水,用pH试纸测出其pH为a,然后用蒸馏水稀释至1000mL,再用pH试纸测出其pH为b,他认为只要a、b满足如下关系__________(用等式或不等式表示)就可以确认一水合氨是弱电解质。31、过氧化钙可用于改善地表水质,也可用于应急供氧。实验室模仿工业上生产过氧化钙的主要流程如下:
已知:①“沉淀"时需控制温度为0~8℃。
②CaO2·8H2O是白色晶体粉末;难溶于水。
(1)“沉淀”步骤的实验装置如图所示。
①“沉淀”时控制温度为0~8℃的目的是___________。
②仪器a的优点是_________,仪器b的名称是__________。
(2)“乙醇洗”的目的是_________。
(3)产品纯度测定:
第一步:准确称取mg产品于锥形瓶中,加入适量的蒸馏水和bgKI晶体(过量);再滴入适量盐酸溶液,充分反应后加入指示剂。
第二步:用浓度为cmol/L的Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液VmL。(已知:2~I2),产品(CaO2)的纯度为________(列出计算表达式)。
(4)某学习小组设计以下实验探究产品(CaO2)与SO2的反应:
①装置A中发生反应的化学方程式为____________。
②装置E用于测定O2的体积,请在框中画出装置图__________。
③上述装置验证“CaO2与SO2反应生成O2”存在不足,原因是____________。32、某化学兴趣小组设计实验探究Mg与盐溶液反应的多样性。
。实验。
向试管中加2mL溶液。
实验现象。
实验I:
0.1mol/LAgNO3溶液。
镁条表面迅速覆盖一层疏松黑色固体;并有少量气泡产生。
实验II:
2.0mol/LNH4Cl溶液。
反应开始时产生大量气体(经检验其中含有H2);一段时间后产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。
反应开始时产生大量气体(经检验其中含有H2);一段时间后产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。
实验III:
pH="8.2"NaHCO3溶液。
产生大量气体(经检验其中含有H2和CO2)和白色固体。
产生大量气体(经检验其中含有H2和CO2)和白色固体。
请回答下列问题:
(1)对实验I进行研究:
①推测实验Ⅰ中黑色固体为Ag;则发生反应的离子方程式为_______________。
②确认黑色固体为Ag的实验方案是___________________________________。
(2)对实验II进行研究:
①反应开始时产生H2的原因可能是Mg和NH4+直接反应;或___________。
②“一段时间后”产生的气体一定含有H2和_____。
③为进一步研究;设计如下实验:
。实验。
操作。
现象。
实验IV
向装有相同镁条的试管中加入2mL1.0mol/L(NH4)2SO4溶液。
产生气体的速率明显慢于实验II
结合实验II;IV;可以得出的结论是________________________________。
(3)对实验III进行研究:
①经检验,白色固体为碱式碳酸镁[Mg2(OH)2CO3]。
②推测在pH=8.2的该溶液中,若无HCO3-,则H+和Mg反应的程度很小。通过实验证实了该推测;其实验操作是__________________________。
(4)根据上述实验判断;影响Mg与盐溶液反应多样性的原因有_______(填字母序号)
A.盐溶液中阳离子的氧化性B.盐溶液的温度。
C.含Mg生成物的溶解性D.盐溶液中阴离子的影响参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、C【分析】【详解】
正反应放热,则逆反应就吸热,所以2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-571.6kJ/mol,根据热化学方程式可知1克氢气和1克甲烷分别燃烧所放出的热量分别是=142.9kJ、=55.6kJ;则放出的热量之比约是2.6:1;
答案选C。2、A【分析】【详解】
根据反应热=反应物的键能之和-生成物的键能之和,则反应1:的反应2:的综上所述,A项正确。3、B【分析】【详解】
A.催化剂的使用只改变化学反应速率不改变反应的结果,故催化剂X与Z达平衡时N2产率相同;A正确;
B.使用催化剂Y,反应前50s内N2的物质的量改变3mol,故v(N2)=0.03mol/(L·s),故可以计算出v(NH3)=0.024mol/(L·s);B错误;
C.分离出体系中的水蒸气;减小生成物浓度,可以提高反应的转化率,提高氮氧化物的脱除率,C正确;
D.该反应为放热反应,△H<0,反应后气体系数和增大,反应的混乱程度增大,△S>0,故反应的△G=△H-T△S<0;故反应在任何时候都能够自发的进行,D正确;
故选B。4、C【分析】【详解】
A.则平衡时c(COS)=c(H2O)=0.01mol/L,c(CO2)=c(H2S)=(0.1-0.01)mol/L=0.09mol/L,故A不符合题意;
B.化学平衡常数只与温度有关,因此K2=K3,该反应为气体等体积反应,压强不影响化学平衡,实验3相对于实验2相当于加压,平衡不移动,二者互为等效平衡,实验3起始反应物浓度为实验2的2倍,因此平衡时各物质浓度也为实验2的2倍,即n3=2n2;故B不符合题意;
C.实验2的平衡常数为即解得n2=则平衡时的c(COS)约为故C符合题意;
D.该反应正向为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,平衡常数增大,由此可知T2>T1,升高温度,化学反应速率增大,增加反应物浓度,化学反应速率增大,因此初始反应速率:实验3>实验2>实验1;故D不符合题意;
故答案为:C。5、A【分析】【详解】
过程Ⅰ,0~t1,逆反应速率增大过程中,反应正向进行,则t1~t2,逆反应速率不变时,反应到达平衡,则故A错误,符合题意;
B.时刻改变条件后,再次达到平衡时逆反应速率不变,说明和原平衡等效,A的体积分数ⅠⅡ;故B正确,不符合题意;
C.密闭容器中加C;逆反应速率瞬间增大,恒温恒压下与原平衡为等效平衡,故C正确,不符合题意;
D.平衡常数只受温度影响,Ⅰ、Ⅱ两过程为等效平衡,温度相同,Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数K(Ⅰ)=K(Ⅱ);故D正确,不符合题意;
故选:A。6、A【分析】【分析】
题目所给可逆反应为A(g)+2B(s)⇌C(s)+D(g);注意该反应中B;C为固体,正反应为气体体积不发生变化的吸热反应。
【详解】
由图像可知,t1时刻正反应速率和逆反应速率同时增大;但平衡不移动。
①加入A;平衡正向移动,①与题意不符;
②加入催化剂;正反应速率和逆反应速率同时增大,平衡不移动,②符合题意;
③加压;该反应前后气体体积不变,因此平衡不移动,而加压后浓度变大,速率加快,③符合题意;
④升温;平衡向吸热反应方向移动,即正反应方向移动,④与题意不符;
⑤减少C;C为固体,正逆反应速率不变,平衡不移动。⑤与题意不符;
故选A。
【点睛】
解答此类题,一要认真分析可逆反应特征,二要分析图像的特点,如本题图像是正逆反应速率同时同等程度增大,平衡未发生移动。7、B【分析】【详解】
A、根据图像0.1mol/LHX溶液中lg=12,=1×1012,c(H+)•c(OH-)=1×10-14,解得c(H+)=0.1mol/L,HX为强酸,0.1mol/LHY溶液中lg12;HY为弱酸,选项A正确;
B、b点时溶液中lg=0,溶液中c(H+)=c(OH-),溶液呈中性;d点、c点加入5×10-3mol的NaOH固体,d点得到等物质的量浓度的NaX和HX的混合液,HX电离出H+使d点溶液呈酸性,c点得到等物质的量浓度的NaY和HY的混合液,c点溶液呈酸性,HY的电离程度大于Y的水解程度,d点溶液中c(H+)大于c点,d点溶液中H+对水的电离的抑制程度大于c点,水的电离程度:b>c>d;选项B正确;
C、c点时加入n(NaOH)=0.005mol,此时得到等物质的量浓度的HY和NaY的混合溶液,lg=6,则c(H+)=10-4mol/L,溶液呈酸性,说明HY的电离程度大于NaY的水解程度,故c(HY)-);选项C错误;
D、d点、c点加入5×10-3mol的NaOH固体,d点得到等物质的量浓度的NaX和HX的混合液,c点得到等物质的量浓度的NaY和HY的混合液,溶液呈酸性,电离均大于水解,c(X-)>c(Y-)>c(Na+);选项D错误。
答案选B。
【点睛】
本题考查酸碱中和滴定的图像分析、影响水的电离平衡的因素、pH的计算。注意纵坐标表示lg纵坐标数值越大溶液的酸性越强,纵坐标为0时溶液呈中性;酸电离出的H+对水的电离平衡起抑制作用,而且酸溶液中c(H+)越大,水的电离程度越小。8、A【分析】【详解】
在10mL0.1mol•L-1NaOH溶液中加入同体积同浓度的CH3COOH溶液,发生反应生成醋酸钠和水,
A、醋酸根离子水解显碱性,溶液中离子浓度大小为:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),故A错误;
B、醋酸根离子水解显碱性,溶液中离子浓度大小为:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),故B正确;
C、溶液中物料守恒分析得到:c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),故C正确;
D、依据溶液中电荷守恒分析,溶液中电荷守恒为:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),故D正确;
故选:A。9、D【分析】【详解】
A.不溶于水,是相对的,在水中存在溶解平衡,固体质量会减少;故A错误;
B.硫酸钡为强电解质,的电离方程式为故B错误;
C.加水或加入溶液;溶液中参与平衡的离子浓度发生改变,故平衡移动,但温度不变,则Ksp不变,故C错误;
D.难溶电解质存在溶解平衡,体系中存在平衡:故D正确;
故答案为D。二、多选题(共8题,共16分)10、BC【分析】【详解】
A.物质的燃烧反应是放热反应,焓变小于零,即△H1<0、△H2<0;故A错误;
B.利用盖斯定律进行计算,将②2+③-①,可得⑤2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)ΔH5=2ΔH2+ΔH3-ΔH1;故B正确;
C.物质的燃烧反应是放热反应,焓变小于零,所以ΔH1<0,ΔH3<0;故C正确;
D.根据盖斯定律:①-③2得到CH3COOH(l)+2H2O(l)=2CO2(g)+4H2(g);不是反应④,故D错误;
故答案:BC。
【点睛】
注意点:燃烧反应都是放热反应,根据盖斯定律化学反应与途径无关,只与反应物和生成物状态有关,分析解答。11、CD【分析】【详解】
A.该反应的反应热ΔH=419kJ∙mol−1−510kJ∙mol−1=−91kJ∙mol−1;故A错误;
B.催化剂可改变反应速率;但不改变反应热,故B错误;
C.该反应为放热反应;反应物的总能量高于生成物的总能量,故C正确;
D.使用催化剂可降低反应所需的活化能;故D正确。
综上所述;答案为CD。
【点睛】
催化剂加快反应速率,是降低了反应所需活化能,但不改变反应热,反应热大小只由初始态物质的能量大小有关。12、AD【分析】【详解】
A.由图像可知,增大压强,(正)>(逆);平衡正向移动,该反应的正反应是一个气体体积减小的方向,A正确;
B.由图像可知;增大压强,反应物的转化率减小,平衡逆向移动,而该反应的正反应是一个气体体积减小的方向,增大压强,平衡正向移动,B错误;
C.由图像可知,升高温度,K增大,说明平衡正向移动,但该反应的正反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,C错误;
D.由图像可知,该反应的正反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,反应物的浓度增大,D正确;
故答案为:AD。13、AC【分析】【详解】
A.PT溶于水后,若HC2O4-和H2C2O4不电离也不水解,则有c(K+)=c(H2O4-)=c(H2C2O4),但是HC2O4-和H2C2O4均会电离,根据电离平衡常数大小,H2C2O4电离程度大于HC2O4-的电离程度,根据H2C2O4H+HC2O4-,溶液中的HC2O4-的浓度会增加,H2C2O4浓度减小,因此c(HC2O4-)>c(K+)>c(H2C2O4);A错误,符合题意;
B.pH=4.19,则c(H+)=10-4.19mol/L,根据pKa2=4.19,则带入c(H+)=10-4.19mol/L,得c(C2O42-)=c(HC2O4-)。在溶液中电荷守恒,则c(Na+)+c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O4-)+2c(C2O42-),根据PT中的物料守恒,有2c(K+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)。在电荷守恒的式子中,左右加上c(H2C2O4),得c(H2C2O4)+c(Na+)+c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O4-)+2c(C2O42-)+c(H2C2O4),将物料守恒的式子,带入等式的右边,得c(H2C2O4)+c(Na+)+c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(C2O42-)+2c(K+),左右两边消去c(K+),再根据c(C2O42-)=c(HC2O4-),可得c(H2C2O4)+c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O4-)+c(K+)。溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),则c(H2C2O4)+c(Na+)<c(HC2O4-)+c(K+),可得c(Na+)-c(K+)<c(HC2O4-)-c(H2C2O4);B正确,不选;
C.若PT与等物质的量的NaOH反应,则H2C2O4与NaOH反应生成NaHC2O4,此时溶液中的c(K+)=c(Na+)。HC2O4-在溶液中能够电离,也能水解,其电离平衡常数Ka2=10-4.19,其水解平衡常数电离大于水解,溶液呈酸性。现需要滴加NaOH至溶液呈中性,则NaOH的量大于PT的量,则溶液中c(K+)<c(Na+);C错误,符合题意;
D.0.1mol·L-1PT与0.3mol·L-1NaOH溶液等体积混合,根据物料守恒,有c(Na+)=3c(K+),根据PT中的物料守恒,有2c(K+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)。则c(Na+)-c(K+)=2c(K+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-);D正确,不选。
答案选AC。
【点睛】
B项比较难,需要运用到电荷守恒,物料守恒,以及电离平衡常数的相关计算。在溶液中,如果pH=pKa,则弱酸和电离出来的酸根阴离子浓度相同,如此题中,pH=pKa2,得c(C2O42-)=c(HC2O4-)。14、AC【分析】【分析】
0.1mol∙L−1KHSO4和0.1mol∙L−1Na2S溶液等体积混合后(无气体逸出),溶质为NaHS、K2SO4和Na2SO4,浓度之比为2:1:1,溶液能使pH试纸变蓝,说明反应后溶液显碱性,是HS-水解为主。
【详解】
A.溶质为NaHS、K2SO4和Na2SO4,浓度之比为2:1:1,溶液显碱性,因此有c(SO42−)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+);故A正确;
B.溶液显碱性,因此有c(Na+)>c(K+)>c(OH-)>c(H+);故B错误。
C.根据物料守恒,最开始硫离子浓度和硫酸根浓度之和等于钠离子浓度,再展开硫离子存在于硫离子、硫氢根离子、硫化氢,因此得到c(Na+)=c(S2−)+c(H2S)+c(SO42−)+c(HS-);故C正确;
D.根据电荷守恒有c(Na+)+c(K+)+c(H+)=2c(SO42−)+2c(S2−)+c(HS-)+c(OH-);故D错误。
综上所述,答案为AC。15、BD【分析】【详解】
A.由电离常数Ka的关系可知,1.8×10-5>4.9×10-10>5.6×10-11,则酸性CH3COOH>HCN>显然等浓度时Na2CO3的水解程度最大,其溶液的pH最大,则等物质的量浓度的各溶液pH关系为pH(Na2CO3)>pH(NaCN)>pH(CH3COONa);故A错误;
B.等体积混合,若a=b恰好完全反应,因CN-的水解溶液中存在c(Na+)>c(CN-),a<b时溶液中存在c(Na+)>c(CN-),即所得溶液中c(CN-)>c(Na+),则a一定大于b;故B正确;
C.冰醋酸中逐滴加水;电离产生的离子浓度增大,导电性增大,但随水的量增大,浓度变小,导电性减小,而在加水的过程中电离程度;pH一直在增大,故C错误;
D.因溶液不显电性,则所有阳离子带的电荷总数等于阴离子带的负电荷总数,即c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c()+2c();故D正确;
故答案为:BD。16、CD【分析】【分析】
【详解】
A.由装置可知左侧通尿液电极为电子流出的电极;原电池中电子由负极流出,故A错误;
B.原电池电解质溶液中的离子移动方向:阳离子向正极移动;阴离子向负极移动,因此氢氧根离子向负极移动,故B错误;
C.由装置可知尿素在负极反应转变成氮气和二氧化碳,氧气和水在正极反应转变成氢氧根离子,总反应为:2CO(NH2)2+3O2=2CO2+2N2+4H2O;故C正确;
D.该装置可实现废物处理;同时可以产生电能利用,故D正确;
故选:CD。17、CD【分析】【分析】
【详解】
A.在某些工具的机械转动部位刷油漆;由于机械转动部位产生摩擦会使油漆很快脱落,不能起到保护金属的作用,故A错误;
B.埋在地下的钢铁管道每隔一段距离就连接一定数量的铜块;这样形成的原电池中,金属铁为负极,会加快锈蚀速率,故B错误;
C.水龙头使用陶瓷制品代替钢铁制品;可以防止生锈,故C正确;
D.不锈钢材料;既耐磨又耐腐蚀;可以防止生锈,故D正确;
故选CD。
【点睛】
钢铁生锈的条件是钢铁与氧气和水同时接触;酸性溶液、碱性溶液、盐溶液能促进金属生锈,防止金属生锈的方法有:在金属表面涂一层油漆;在金属表面镀一层金属;根据原电池原理进行保护等。三、填空题(共8题,共16分)18、略
【分析】【详解】
(1)与反应过程无关,只与反应的始态与终态有关,所以根据图像可知,催化乙烯加氢效果较好的催化剂是故答案为:
(2)①该反应的正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,水蒸气和乙烯都减少,根据反应方程式,水蒸气比乙烯减少的快,由图可知,m和n减少,且m减少的快,则m为水蒸气,n为乙烯,同理,二氧化碳和氢气都增多,氢气增多的比二氧化碳快,a和b都是增多,a增多的快,a为氢气,b为二氧化碳,故答案为:
②该反应的正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,升高温度,平衡常数减小,恒容条件下,设CO2的浓度为1xmol/L,H2浓度为3xmol/L,则
在A点,CO2的浓度等于H2O的浓度,c0=2(x-c0),x=c0,K=该反应为气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,乙烯平衡产率提高;又因为该反应正反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动,乙烯平衡产率提高;移走产物,平衡正向移动,乙烯平衡产率提高,故答案为:减小;加压;适当降温、移走产物;
(3)在碱性条件下,得到电子,发生还原反应,其电极反应式为:故答案为:【解析】减小加压、适当降温、移走产物19、略
【分析】【分析】
(1)根据图2写出热化学方程式;利用甲烷燃烧热写出热化学方程式,根据1mol水蒸气变成液态水放热44kJ写出热化学方程式,再利用盖斯定律,由已知热化学方程式乘以适当的系数进行加减构造目标热化学方程式;
(2)①根据图表,0~2s内,NO的浓度变化为△c(NO)=(1-0.25)×10-3=0.75×10-3mol/L,反应经历的时间为△t=2s,则NO的化学反应平均速率为v(NO)=计算,根据速率之比等于化学计量数之比计算N2的化学反应平均速率,该反应的化学平衡常数为K=根据反应方程式计算各组分的平衡浓度并代入;
②反应为2CO+2NO⇌N2+2CO2,为气体数减少的反应,熵变△S<0,由于反应能自发进行,则焓变△H也应<0;反应为放热反应,若该反应在绝热恒容条件下进行,随着反应的进行,容器内温度升高,升温使化学平衡向逆反应方向移动,据此分析平衡常数大小关系;
(3)①该反应反应前气体体积大于反应后体积;即充入反应物物质的量越大则压强越大,进行程度较大,据此分析热量关系;
②该反应反应前气体体积大于反应后体积;即充入反应物物质的量越大则压强越大,进行程度较大,据此分析压强大小;
③向甲;乙两个容积均为1L的恒温恒容的密闭容器中;计算乙中物质的平衡浓度,来计算平衡常数和甲的平衡常数相同,据此计算分析;
④利用浓度商与化学平衡常数比较判断;
(4)①装置图分析可知;太阳能电池是太阳能转化为电能,电解池中是电能转化为化学能;
②电解强酸性的二氧化碳水溶液得到乙烯;乙烯在阴极生成;
(5)Na2CO3溶液的浓度为1×10-4mol/L,等体积混合后溶液中c(CO32-)=5.0×10-5mol/L,根据Ksp=c(CO32-)•c(Ca2+)计算沉淀时混合溶液中c(Ca2+),原溶液CaCl2溶液的最小浓度为混合溶液中c(Ca2+)的2倍。
【详解】
(1)根据图示,旧键断裂吸收能量为:945+498=1443KJ/mol,放出能量为:2×630=1260KJ/mol,则热化学方程式为2NO(g)=O2(g)+N2(g)△H=-1260+1443=183KJ/mol①;甲烷燃烧热为890kJ/mol,可写出热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l),△H=-890kJ/mol②;H2O(g)=H2O(l),△H=-44kJ/mol③;由盖斯定律可知②+①×2-③×2,可得CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-890kJ/mol+183/mol×2-(44kJ/mol)×2=-612kJ•mol-1;故答案为-612kJ•mol-1;
(2)①前2s内的平均反应速率v(N2)=v(N0)=×=1.875×10-4mol/(L·s);由表格中的数据可知到4s时达到化学平衡,则。
2NO+2CO2CO2+N2
开始(mol/L)1.00×10-33.60×10-300
转化(mol/L)9×10-49×10-49×10-44.50×10-4
平衡(mol/L)1.00×10-42.70×10-39×10-44.50×10-4
则K==5000;
故答案为1.875×10-4mol/(L·s);5000
②2CO+2NON2+2CO2的△S<0,只有当△H<0,时△G=△H-T△S才能小于0,反应才能在一定条件下自发进行,所以该反应为放热反应。若该反应在绝热恒容条件下进行,由于初始时只有反应物,反应一定正向进行,达到平衡后反应体系温度升高,所以T1<T2,对于放热反应,温度升高,平衡初始减小,所以K1>K2,故答案为>;2CO+2NON2+2CO2的△S<0,只有当△H<0,时△G=△H-T△S才能小于0,反应才能在一定条件下自发进行,所以该反应为放热反应。若该反应在绝热恒容条件下进行,由于初始时只有反应物,反应一定正向进行,达到平衡后反应体系温度升高,所以T1<T2,对于放热反应,温度升高,平衡初始减小,所以K1>K2;
(3)①该反应反应前气体体积大于反应后体积;即充入反应物物质的量越大则压强越大,进行程度较大,放出热量Q(甲)>2Q(乙),故A正确;
②该反应反应前气体体积大于反应后体积;即充入反应物物质的量越大则压强越大,进行程度较大,则压强p(甲)<2p(乙);
故B错误;
③乙容器达到化学平衡状态时,c(SO2)=0.5mol/L,c(O2)=0.5mol/L-0.5mol/L×=0.25mol/L,c(SO3)=0.5mol/L,K==4;故C正确;
④浓度商为:=5;浓度商大于化学平衡常数,化学平衡向逆反应方向移动,即v(正)<v(逆),故D错误;故选①③;
(4)①太阳能电池为电源;电解强酸性的二氧化碳水溶液得到乙烯,可知能量转化形式有光能转化为电能,电能转化为化学能,部分电能转化为热能,故答案为太阳能转化为电能,电能转化为化学能;
②电解时,二氧化碳在b极上生成乙烯,电极反应式为2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O,故答案为正;2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O;
(5)Na2CO3溶液的浓度为2×10-4mol/L,等体积混合后溶液中c(CO32-)=×2×10-4mol/L=1×10-4mol/L,根据Ksp=c(CO32-)•c(Ca2+)=2.8×10-9可知,c(Ca2+)=mol/L=2.8×10-5mol/L,原溶液CaCl2溶液的最小浓度为混合溶液中c(Ca2+)的2倍,故原溶液CaCl2溶液的最小浓度为2×2.8×10-5mol/L=5.6×10-5mol/L,故答案为5.6×10-5mo1/L。【解析】-1168kJ/mol1.875×10-4mol/(L·s)5000(mol/L)-1>2CO+2NON2+2CO2的△S<0,只有当△H<0时,△G=△H-T△S才能小于0,所以反应为放热反应。若该反应在绝热恒容条件下进行,温度升高,所以K1>K2①③太阳能转化为电能,电能转化为化学能2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O5.6×10-5mol/L20、略
【分析】【分析】
依据图象可知:A、B为反应物,且A的初始物质的量浓度为0.8mol/L,B的初始浓度为0.5mol/L,反应进行到12s时达到平衡,此时A的平衡浓度为0.2mol/L,B的平衡浓度为0.3mol/L,则A、B变化的浓度分别为0.6mol/L、0.2mol/L,推知a:b=3:1。
【详解】
(1)经测4s时间,v(C)=0.05mol·L-1·s-1,则4s时物质C的物质的量为0.05mol·L-1·s-14s2L=0.4mol;由图可知,4s内A的变化浓度为0.3mol/L,C的变化浓度为0.2mol/L,则a:c=3:2,又因a:b=3:1,则a:b:c=3:1:2,故该反应的化学方程式为3A(g)+B(g)2C(g)。
(2)从反应开始到12s时,A的浓度变化量△c=0.8mol/L-0.2mol/L=0.6mol/L,时间为12s,故v(A)=因v(A):v(C)=3:2,则有图可知12s后各组分浓度不再改变,反应达到平衡状态。
(3)A.单位时间内生成nmolH2的同时;生成nmolHI,速率之比不等于物质的量之比,A错误;
B.一个H-H键断裂等效于两个H-I键形成的同时有两个H-I键断裂;说明正逆反应速率相等,B正确;
C.混合气体颜色不再变化;说明碘蒸气的浓度不变,正逆反应速率相等,C正确;
D.反应速率v(H2)=v(I2)=v(HI);未体现正与逆的关系,D错误;
答案选BC。【解析】0.4mol3A(g)+B(g)2C(g)0.05mol/(Ls)0.03mol/(Ls)是BC21、略
【分析】【分析】
给据题给信息;本题为恒温恒容条件下等效平衡的判断和计算。首先分析可逆反应,可知该反应为反应前后气体分子数不等的可逆反应。对于这样的可逆反应,要保证反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的完全相同,即要与原平衡等效,则投入的物质的量换算成同一边物质,应与之前相应物质的投入量相等。据此进行计算判断。
【详解】
(1)根据反应方程式,将1molN2和3molH2换算成NH3的量,为2mol,则可知2molNH3相当于1molN2和3molH2;则c=2,答案为:2;
(2)根据反应方程式,有:N2+3H22NH3
根据等效平衡有:解得:答案为:1.5;1;
(3)根据题意有:N2+3H22NH3
根据等效平衡有:答案为:【解析】21.5122、略
【分析】【详解】
①据图可知,随着温度升高,CO的含量增大,说明平衡正向移动,所以该反应的正反应为吸热反应,平衡常数只受温度影响,ab两点的温度相同,所以Ka=Kb;c点与b点反应均未达到平衡,但c点温度高于b点;反应速率更快,相同时间内生成CO的量更多,所以c点CO的含量更高;
②由图像可知,甲的浓度从0升高到0.4mol·L-1,乙的浓度从1mol·L-1降低到0.8mol·L-1,随着反应的进行,甲烷的浓度会越来越小,正反应速率也会越来越小,所以曲线v正−c(CH4)相对应的曲线是图中的乙线,一氧化碳的浓度逐渐增大,逆反应速率逐渐增大,曲线v逆-c(CO)相对应的曲线是图中的甲线;根据图可知;反应平衡时图中对应的点应为A和F点,由于该反应的正反应为吸热反应,降温后,反应速率减小,平衡逆向移动,甲烷的浓度会增大,CO的浓度会减小,所以此时曲线甲对应的平衡点可能为应为E点,曲线乙对应的平衡点为B点。
【点睛】
根据图中浓度的变化量判断出曲线v正−c(CH4)相对应的曲线是图中的乙线是难点,需要分析清楚速率随浓度的变化情况。【解析】①.=②.c点与b点反应均未达到平衡,但c点温度高于b点,反应速率更快,相同时间内生成CO的量更多,所以c点CO的含量更高③.乙④.E⑤.B23、略
【分析】【分析】
(1)根据化学反应速率越快;到达平衡的时间越短;利用等效平衡来判断平衡移动来解答;
(2)根据容器中的压强对化学平衡的影响;
(3)根据浓度对化学平衡的影响,求出平衡移动后SO3的体积分数。
【详解】
(1)因A容器保持恒压,反应过程中体积变小,浓度增大,根据浓度越大,化学反应速率越快,到达平衡的时间越短,所以达到平衡所需时间A比B短,若A容器保持恒容,两容器建立的平衡等效,而实际上A容器体积减少,压强增大,平衡向正反应方向移动,所以A中SO2的转化率比B大;
答案:短;大。
(2)平衡后;若向两容器通入数量不多的等量氩气,A容器体积增大,压强不变,参加反应的气体产生的压强减少,平衡向逆反应方向移动,A容器体积不变,压强增大,参加反应的气体产生的压强不变,平衡不移动;
答案:逆反应方向移动;不。
(3)向两容器中通入等量的原反应气体,达到平衡后,A中建立的平衡与原平衡等效,所以SO3的体积分数不变,B容器中建立的平衡相当于在原平衡的基础上增大压强,平衡正向移动,B容器中SO3的体积分数增大;
答案:不变;变大【解析】①.短②.大③.逆反应方向移动④.不⑤.不变⑥.变大24、略
【分析】【分析】
FeCl3是强酸弱碱盐,NaHCO3是强碱弱酸盐,FeCl3和NaHCO3相互促进水解生成氢氧化铁沉淀、二氧化碳气体和氯化钠,pH=4的溶液中c(OH-)=10-10mol/L,利用Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)•c3(OH-)计算溶液中Fe3+的浓度;据此分析解答。
【详解】
是强酸弱碱盐,是强碱弱酸盐,和相互促进水解生成氢氧化铁沉淀、二氧化碳气体和氯化钠,所以现象为:有红褐色沉淀生成,有气泡冒出,反应的离子方程式为的溶液中所以溶液中故答案为:有红褐色沉淀生成,有气泡冒出;【解析】有红褐色沉淀生成,有气泡冒出25、略
【分析】【详解】
Ⅰ.(1)根据电池装置,Zn做负极,C为正极,高铁酸钾的氧化性很强,左边烧杯只能生成三价铁,三价铁离子在碱溶液中沉淀下来,正极上高铁酸钾发生还原反应生成氢氧化铁,正极电极反应式为:FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3↓+5OH-;若维持电流强度为1A,电池工作十分钟,通过电子为1A×600s÷(96500C/mol),则理论消耗Zn为1A×600s÷(96500C/mol)×1/2×65g/mol=0.2g;(2)盐桥中阴离子移向负极移动,盐桥起的作用是使两个半电池连成一个通路,使两溶液保持电中性,起到平衡电荷,构成闭合回路,放电时盐桥中氯离子向右移动,用某种高分子材料制成阳离子交换膜代替盐桥,则钾离子向左移动;(3)由图可知高铁电池的优点有:使用时间长;工作电压稳定;
Ⅱ.(4)辛烷C8H18和氧气充分反应,生成lmol水蒸气放热550kJ,当生成9mol水蒸气则会放出550kJ×9=4950kJ的能量;若1g水蒸气转化为液态水放热2.5kJ,则9mol水蒸气转化为液态水放出的热量是2.5kJ×9×18=405kJ,因此辛烷燃烧热的热化学方程式为C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=-5355kJ/mol;(4)混合动力车上坡或加速时,发生的是放电过程,在乙电极,发生电极反应:NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-,该极附近氢氧根浓度增大,所以碱性增强,电极周围溶液的pH增大;(6)钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀,在电解池中,阴极是被保护的电极,可以把船体与浸在海水里的Zn块相连,或与电源的负极相连;铅酸蓄电池放电时的总反应式为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O;
Ⅲ.(7)碱性锌锰电池的正极材料为MnO2,该电池放电时的电极反应式为2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-。
Ⅳ.(8)催化剂降低反应的活化能,因此根据图像可知在有催化剂作用下,CH3OH与O2反应主要生成HCHO;根据图像可知反应2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g)的△H=-2×(676-158-283)kJ/mol=-470kJ/mol。
点睛:该题的难点是电极反应式的书写,明确原电池和电解池的工作原理是解答的关键,注意电极名称的判断、离子的移动方向、电解质溶液的酸碱性以及是否存在交换膜等。注意掌握电极反应式的书写方法,即“二判二析一写”。二判:①判断阴阳极;②判断是电极材料放电还是溶液中的离子放电。二析:①分析溶液中离子的种类;②根据离子放电顺序,分析电极反应。一写:根据电极产物,写出电极反应式。【解析】FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-0.2右左使用时间长、工作电压稳定C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=-5355kJ/mol△H=-5355kJ/mol增大NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-吸氧负Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2OMnO22MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-HCHO-470kJ/mol四、判断题(共1题,共9分)26、×【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】错五、结构与性质(共3题,共24分)27、略
【分析】【详解】
(1)根据盖斯定律,由Ⅲ-Ⅱ可得
反应Ⅰ属于吸热反应,反应Ⅰ达平衡时升温,平衡正向移动,K增大,则减小;
(2)①A.Ⅲ为气体分子总数减小的反应,加压能使平衡正向移动,从而提高的平衡转化率;A正确;
B.反应Ⅰ为吸热反应,升高温度平衡正向移动,反应Ⅲ为放热反应,升高温度平衡逆向移动,的平衡转化率不一定升高;B错误;
C.增大与的投料比有利于提高的平衡转化率;C正确;
D.催剂不能改变平衡转化率;D错误;
故选AC;
②200℃时是气态,1mol和1molH2充入密闭容器中,平衡时的转化率为a,则消耗剩余的物质的量为根据碳原子守恒,生成CO的物质的量为消耗剩余生成此时平衡体系中含有和则反应Ⅲ的其他条件不变,H2起始量增加到3mol,达平衡时则平衡时
的物质的量分别为0.5mol、1.9mol、0.5mol、0.2mol、0.3mol,平衡体系中H2的物质的量分数为1.9/3.4=0.56;
(3)①决速步骤指反应历程中反应速率最慢的反应。反应速率快慢由反应的活化能决定,活化能越大,反应速率越慢。仔细观察并估算表中数据,找到活化能(过渡态与起始态能量差)最大的反应步骤为
②反应Ⅲ的指的是和的总能量与和的总能量之差为49kJ,而反应历程图中的E表示的是1个分子和1个分子的相对总能量与1个分子和3个分子的相对总能量之差(单位为eV),且将起点的相对总能量设定为0,所以作如下换算即可方便求得相对总能量【解析】(1)+41.0减小。
(2)AC0.56
(3)或-0.5128、略
【分析】【分析】
(1)NaHSO4溶液呈酸性,其原因是NaHSO4完全电离生成H+。
(2)0.1mol·L-1的溶液②,c(OH-)=0.1mol·L-1,c(H+)=10-13mol·L-1,pH=-lgc(H+)。
(3)向等体积、等浓度的溶液①、④中加入大小相同的镁条,HCl完全电离,而CH3COOH部分电离,溶液中的c(H+)为盐酸大于醋酸;由此可得出开始时反应速率的大小关系。
(4)等体积;等pH的溶液①和④中;醋酸的浓度远大于盐酸,分别与足量的②反应时,盐酸和醋酸都发生完全电离,由此可得出二者消耗②的物质的量大小关系。
【详解】
(1)NaHSO4溶液呈酸性,其原因是NaHSO4完全电离生成H+,其电离方程式为NaHSO4=Na++H++SO42-。答案为:NaHSO4=Na++H++SO42-;
(2)0.1mol·L-1的溶液②,c(OH-)=0.1mol·L-1,c(H+)=10-13mol·L-1,pH=-lgc(H+)=13。答案为:13;
(3)向等体积、等浓度的溶液①、④中加入大小相同的镁条,HCl完全电离,而CH3COOH部分电离,溶液中的c(H+)为盐酸大于醋酸,由此可得出开始时反应速率的大小关系为①>④。答案为:>;
(4)等体积、等pH的溶液①和④中,醋酸的浓度远大于盐酸,醋酸的物质的量远大于盐酸,与足量的②反应时,盐酸和醋酸都发生完全电离,由此可得出消耗②的物质的量大小关系为①<④。答案为:<。
【点睛】
等体积、等pH的强酸和弱酸溶液,虽然二者的c(H+)相同,但由于弱酸只发生部分电离,所以弱酸的物质的量浓度远比强酸大。与碱反应时,弱酸不断发生电离,只要碱足量,最终弱酸完全电离,所以弱酸消耗碱的物质的量比强酸要大得多。解题时,我们一定要注意,与金属或碱反应时,只要金属或碱足量,不管是强酸还是弱酸,最终都发生完全电离,若只考虑电
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