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文档简介
…………○…………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年牛津上海版选择性必修1化学下册月考试卷568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9题,共18分)1、对于反应下列变化可增大活化分子百分数而使反应速率加快的。
①增大压强;②升高温度;③增大H2浓度;④使用催化剂A.①③④B.①②④C.②③D.②④2、常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是A.澄清透明的酸性溶液中:Fe3+、Cu2+、SCN-、B.能使石蕊试液变红的溶液中:K+、Cl-、C.mol·L-1的溶液中Na+、Al3+、Cl-、D.c()=0.1mol·L-1的溶液中:H+、Mg2+、3、如图所示,电化学原理与微生物工艺相组合的电解脱硝法,可除去引起水华的NO3-原理是将NO3-还原为N2。下列说法正确的是()A.若加入的是溶液,则导出的溶液呈碱性B.镍电极上的电极反应式为:C.电子由石墨电极流出,经溶液流向镍电极D.若阳极生成气体,理论上可除去mol4、一定温度下,向10mL0.40mol·L-1的H2O2溶液中加入少量FeCl3溶液(忽略整个过程中溶液体积的变化),不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况下)如表所示:
。t/min
0
2
4
6
V(O2)/mL
0
9.9
17.5
22.4
资料显示,反应分两步:①2Fe3++H2O2=2Fe2++2H++O2↑;
②H2O2+2Fe2++2H+=2H2O+2Fe3+。
反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确的是。
A.Fe2+也是反应的催化剂B.反应①②均是放热反应C.反应2H2O2(aq)=2H2O(1)+O2(g)是吸热反应D.0~6min内的平均反应速率v(H2O2)≈3.33×10-2mol·L-1·min-15、对于反应2SO3(g)O2(g)+2SO2(g)ΔH>0,下列措施能提高SO3的转化率;但重新到达平衡时平衡常数未改变的是()
A.将图甲所示平衡体系升高温度B.向图甲所示平衡体系中再充入适量SO2C.向图乙所示平衡体系中再充入适量HeD.向图乙所示平衡体系中充入适量的SO2、O2、SO3,使它们的物质的量均变成原来的两倍6、我国科学家成功研制出一种双离子电池(DIBs),这种电池采用廉价易得的石墨为正极材料(C6PF6);铝作为负极材料。放电时,阴;阳离子分别从正负极脱出至电解液中,示意图如下图。下列关于该电池的说法错误的是。
A.开始放电时,玻璃纤维中的离子数目增多B.放电时,正极的电极反应为C6PF6+e-=6C+PFC.充电时,若转移1mole-阴极电极将增重27gD.充电时,Al3+通过右侧多孔石墨到Al电极放电7、如图所示装置中,属于电解池的是A.B.C.D.8、以NaClO为有效成分的“84”消毒液在抗击新冠疫情的消杀工作中起到了重要作用。某研究小组设计下列实验探究NaClO的性质。(已知电离常数:H2CO3:K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11;HClO:Ka=2.9×10-8)。实验装置试剂(少量)预测可能的现象①酚酞无色溶液最终呈红色②CO2无明显现象无明显现象③淀粉-KI溶液+稀硫酸无色溶液立即变蓝无色溶液立即变蓝④FeCl3溶液溶液略呈浅绿色溶液略呈浅绿色
结合上述实验探究,预测的现象以及解释均正确的是A.实验①:NaClO溶液呈碱性:ClO-+H2O⇌HClO+OH-B.实验②:NaClO可用于制得HClO:ClO-+CO2+H2O=2HClO+C.实验③:NaClO具有氧化性ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+H2OD.实验④:NaClO具有还原性:ClO-+4Fe3++2H2O=+4Fe2++4H+9、聚乙烯具有广泛用途,可由乙烯为基本原料制备。科学家构想用太阳能电池作电源电解CH4和CO2制得乙烯;原理如图。下列说法错误的是。
A.该装置实现了光能→电能→化学能的转化B.电极A的反应为:2CH4-4e-+2O2-=C2H4+2H2OC.催化活性电极B可防止产生炭堵塞电极D.固体电解质将A极产生的O2-传导到B极评卷人得分二、填空题(共9题,共18分)10、CO2和CH4是两种重要的温室气体。
(1)在一定条件下,二氧化碳转化为甲烷的反应为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)。向一容积为2L的恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2,在300℃时发生上述反应,达到平衡时各物质的浓度分别为CO20.2mol·L−1,H20.8mol·L−1,CH40.8mol·L−1,H2O1.6mol·L−1。则CO2的平衡转化率为_____________________。
(2)以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸:CO2+CH4CH3COOH。为了提高该反应中CH4的转化率,可以采取的措施是_____________________(写出一条即可)。
(3)在煤炭中加氢,发生的主要反应为:C(s)+2H2(g)CH4(g)。在密闭容器中投入碳和H2;控制条件使其发生上述反应,实验测得碳的平衡转化率随压强及温度的变化关系如图中曲线所示。
①上述正反应的ΔH__________0(填“>”“<”或“=”)。
②在4MPa、1200K时,图中X点v正(H2)_________v逆(H2)(填“>”“<”或“=”)。
③某化学兴趣小组提供下列四个条件进行上述反应,比较分析后,你选择的反应条件是_____________(填字母序号)。
A.3Mpa800KB.6Mpa1000K
C.10Mpa1000KD.10Mpa1100K11、发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料;用二氧化氮为氧化剂,这两种物质反应生成氮气和水蒸气。已知:
①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔH1=+67.7kJ·mol-1
②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH2=-534kJ·mol-1
试计算1mol肼和二氧化氮完全反应时放出的热量为___________kJ;写出肼与二氧化氮反应的热化学方程式___________。12、O2辅助的Al-CO2电池工作原理如图所示。该电池电容量大,能有效利用CO2,电池反应产物是重要的化工原料。
(1)电池的负极反应式:_____。
(2)电池的正极反应式:
反应过程中O2的作用是_____;该电池的总反应式:______。13、完成下列问题。
(1)如图表示在密闭容器中反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到平衡时,由于条件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况,a→b过程中改变的条件可能是___________;bc过程中改变的条件可能是___________;若增大压强时,反应速度变化情况画在c~d处___________。
(2)在一定温度下,10L密闭容器中加入5molSO2、4.5molO2,经10min后反应达平衡时有3molSO2发生了反应。试填写下列空格:
①SO2的转化率为___________。
②用SO2表示该反应的平均反应速率为___________。
③平衡时体系中SO3的百分含量(体积分数)为___________。
④平衡常数K为___________。14、硫酸是重要的化工原料,工业制取硫酸最重要的一步反应为:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H<0
(1)为提高SO2的转化率,可通入过量O2,用平衡移动原理解释其原因:_________。
(2)某兴趣小组在实验室对该反应进行研究;部分实验数据和图像如下。反应条件:催化剂;一定温度、容积10L
实验起始物质的量/mol平衡时SO3物质的量/molSO2O2SO3i0.20.100.14ii000.2a
①实验i中SO2的转化率为________。
②a=________。
③t1、t2、t3中,达到化学平衡状态的是_______。
④t2到t3的变化是因为改变了一个反应条件,该条件可能是_________。
(3)将SO2和O2充入恒压密闭容器中,原料气中SO2和O2的物质的量之比m[m=n(SO2)/n(O2)]不同时,SO2的平衡转化率与温度(T)的关系如下图所示,则m1、m2、m3的大小顺序为____________。
15、恒温、恒压下,在一个容积可变的容器中发生如下反应:A(g)+B(g)⇌C(g)
(1)若开始时放入1molA和1molB,达到平衡后,生成amolC,这时A的物质的量为__mol。
(2)若开始时放入3molA和3molB,达到平衡后,生成C的物质的量为__mol
(3)若开始时放入xmolA、2molB和1molC,达到平衡后,A和C的物质的量分别为ymol和3amol,则x=__,y=__。平衡时,B的物质的量__(填编号)。
A.大于2molB.等于2molC.小于2molD.可能大于;等于或小于2mol
(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,待再次达到平衡后,C的物质的量分数是__。
(5)若维持温度不变,在一个与反应前起始体积相同,且容积固定的容器中发生上述反应。开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成bmolC。将b与(1)小题中的a进行比较__(填编号)。作出此判断的理由是__。
A.a>bB.a<bC.a=bD.不能比较a和b的大小。16、汽车尾气里含有的NO气体是由内燃机燃烧时产生的高温引起氮气和氧气反应所致:N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH>0。已知该反应在2404℃时,平衡常数K=6.4×10−3。请回答下列问题。
(1)该反应的平衡常数表达式为__,升高温度N2的转化率__(填“变大”;“变小”或“不变”)。
(2)该温度下,向2L密闭容器中充入N2和O2各1mol,平衡时,N2的转化率是___%(保留整数)。
(3)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10−1mol∙L−1、4.0×10−2mol∙L−1和3.0×10−3mol∙L−1,此时反应___(填“处于化学平衡状态”、“向正方向进行”或“向逆方向进行”),理由是__。
(4)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2,达到平衡状态后再向其中充入一定量NO,重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比,此时平衡混合气中NO的体积分数___(填“变大”、“变小”或“不变”)。17、铁及其化合物在原电池领域应用广泛;试回答下列问题:
(1)下边装置溶液中的Ag+向___________(填“铁电极”或“石墨电极”)移动,写出该电极的电极反应式:_______________________________。
(2)请依据反应:2Fe3++Fe==3Fe2+设计一个原电池。要求:写出电极反应式,画出实验装置图,注明电解质溶液、正负极及正负极所用的材料______________________。
正极反应式:_______________________________。负极反应式:_______________________________。18、为验证反应Fe3++Ag⇌Fe2++Ag+;利用如图电池装置进行实验。
(1)由Fe2(SO4)3固体配制500mL0.1mol·L-1Fe2(SO4)3溶液,需要的仪器有胶头滴管、量筒、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、____(填写名称);在烧杯中溶解固体时,先加入一定体积的____稀溶液;搅拌后再加入一定体积的水。
(2)电流表显示电流由银电极流向石墨电极。可知,盐桥中的阳离子进入____电极溶液中。
(3)根据(2)实验结果,可知石墨电极的电极反应式为_______,银电极的电极反应式为_______。因此,Fe3+氧化性小于____。
(4)电池装置中,盐桥连接两电极电解质溶液。如果盐桥中电解质为KNO3,反应一段时间后,可以观察到电流表指针反转,原因是_______。评卷人得分三、判断题(共9题,共18分)19、则相同条件下,气体的总能量小于氢气和氟气的能量之和。(_______)A.正确B.错误20、化学平衡正向移动,反应物的转化率不一定增大。(____)A.正确B.错误21、化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应途径无关。___A.正确B.错误22、NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(1)△H=+57.3kJ·mol-1(中和热)。_____23、不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是相同的。___A.正确B.错误24、镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉的资源有限,价格昂贵。_______A.正确B.错误25、反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的ΔH<0。__________________A.正确B.错误26、用广范pH试纸测得某溶液的pH为3.4。(______________)A.正确B.错误27、0.1mol/LCH3COOH溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合,所得溶液中:c(OH-)>c(H+)+c(CH3COOH)。(_______)A.正确B.错误评卷人得分四、计算题(共2题,共8分)28、将煤转化为水煤气(CO和H2的混合气体)是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一。煤转化为水煤气的主要化学反应为:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g);△H1。已知:
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H2=-483.6kJ·mol-1
②2C(s)+O2(g)=2CO(g);△H3=-221.0kJ·mol-1
结合上述热化学方程式,计算得出△H1=_____________。29、工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g)△H<0。某温度和压强条件下,分别将0.3molSiCl4(g)、0.2molN2(g)、0.6molH2(g)充入2L密闭容器内,进行上述反应,5min所得Si3N4(s)的质量是5.60g(Si3N4的摩尔质量为140g/mol)。
(1)H2的平均反应速率是______。
(2)5min时容器内N2的浓度是______。
(3)5min时容器内HCl的物质的量分数是______。
(4)5min时SiCl4(g)的转化率是______。
(5)5min时容器内的压强是原来的______倍。评卷人得分五、工业流程题(共1题,共6分)30、以某铬矿石(主要成分是含等杂质)为原料生产的流程如下:
已知:
(1)步骤Ⅰ中为了提高反应速率应该采取的措施有_______、_______。(写2种)
(2)滤液中的阴离子除外,主要还有_______、_______。
(3)步骤Ⅴ中为了使完全沉淀[此时,],通过计算,至少调至_______时,才能使完全沉淀。
(4)滤液的主要溶质是两种盐,化学式为_______、_______。
(5)研究发现,固态与氨气在下反应得到将溶解后通入得到更为纯净的则溶液与过量反应的离子方程式为_______。
(6)在滤液中,增大,则_______(选填“增大”,“减小”,“不变”);参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、D【分析】【详解】
①增大压强;活化分子百分数不变,不选;
②升高温度;增大活化分子百分数,选;
③增大H2浓度;增大活化分子数,不选;
④使用催化剂;可降低反应活化能,从而增大活化分子百分数,选;
综上所诉,可增大活化分子百分数而使反应速率加快的是②④,答案为D。2、B【分析】【分析】
【详解】
A.Fe3+和SCN-会生成络合物而不能大量共存;A项不选;
B.能使石蕊试液变红的溶液显酸性,K+、Cl-、能在酸性溶液中大量共存;B项选;
C.mol·L-1的溶液显碱性,Al3+和OH-不能大量;C项不选;
D.H+和不能大量共存;D项不选;
答案选B。3、A【分析】【分析】
A、阴极上发生的电极反应式为:2NO3-+6H2O+10e-=N2+12OH-;
B;镍电极是阴极;是硝酸根离子得电子;
C;电子流入石墨电极;且电子不能经过溶液;
D、由电极反应2NO3-+6H2O+10e-=N2+12OH-;生成1mol氮气消耗2mol的硝酸根离子。
【详解】
A项、阴极上发生的电极反应式为:2NO3-+6H2O+10e-=N2+12OH-;所以导出的溶液呈碱性,故A正确;
B项;镍电极是阴极;是硝酸根离子得电子,而不是镍发生氧化反应,故B错误;
C项;电子流入石墨电极;且电子不能经过溶液,故C错误;
D项、由电极反应2NO3-+6H2O+10e-=N2+12OH-,生成1mol氮气消耗2mol的硝酸根离子,所以若阳极生成0.1mol气体,理论上可除去0.2molNO3-;故D错误。
故选A。
【点睛】
本题考查电解池的原理,掌握电解池反应的原理和电子流动的方向是解题的关键。4、D【分析】【分析】
【详解】
A.Fe3+的作用是催化剂;增大过氧化氢的分解速率,亚铁离子是中间产物,故A错误;
B.根据图象可知反应①是吸热反应;②是放热反应,故B错误;
C.根据图象可知反应2H2O2(aq)=2H2O(1)+O2(g)中反应物总能量高于生成物总能量;因此是放热反应,故C错误;
D.0~6min内生成氧气是0.001mol,消耗双氧水是0.002mol,浓度是0.2mol/L,则平均反应速率故D正确;
故答案为D。5、C【分析】【分析】
【详解】
A.该反应为正反应气体体积减小的放热反应,装置甲体积恒定,升高温度,平衡逆向移动,SO3的转化率减小;重新到达平衡时平衡常数减小,故A错误;
B.装置甲体积恒定,再充入适量SO2,平衡逆向移动,SO3的转化率减小;温度不变,重新到达平衡时平衡常数未改变,故B错误;
C.图乙是压强恒定的装置;向图乙所示平衡体系中再充入适量He,装置体积增大,该反应为正反应气体体积减小的放热反应,平衡正向移动,温度不变,重新到达平衡时平衡常数未改变,故C正确;
D.图乙是压强恒定的装置,向图乙所示平衡体系中充入适量的SO2、O2、SO3;使它们的物质的量均变成原来的两倍,体积也扩大两倍,三种物质的浓度不变,平衡不移动,故D错误;
正确答案是C。6、C【分析】【分析】
【详解】
A.开始放电时,负极上发生电极反应为:Al-3e-=Al3+,正极上发生电极反应为:C6PF6+e-=6C+PFAl3+和PF均进入玻璃纤维中;故玻璃纤维中的离子数目增多,A正确;
B.由题干信息可知,放电时,正极材料为(C6PF6),且正极发生还原反应,故正极的电极反应为C6PF6+e-=6C+PFB正确;
C.充电时,阴极发生还原反应,电极反应为:Al3++3e-=Al,若转移1mole-阴极电极将增重C错误;
D.充电时,右侧多孔石墨为阴极,电极反应为:Al3++3e-=Al,故Al3+通过右侧多孔石墨到Al电极放电;D正确;
故答案为:C。7、C【分析】【详解】
A.电解池是把电能转化为化学能的装置;A没有电源,属于原电池,故A错误;B.B装置也没有电源,故B错误;
C.C为电解氯化铜溶液的装置图;故C正确;
D.没有形成闭合回路;不能构成电池,故D错误;
故选:C。8、C【分析】【详解】
A.虽然次氯酸根水解使溶液显碱性;但次氯酸根具有强氧化性,指示剂变色后会被漂白,所以溶液最终无色,预测现象错误,故A错误;
B.根据电离平衡常数可知酸性:H2CO3>HClO>HCO所以二氧化碳与次氯酸钠溶液反应时无法生成碳酸根,故B错误;
C.次氯酸根酸性环境性下可将碘离子氧化成碘单质,根据电子守恒和元素守恒可得离子方程式为ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+H2O;淀粉遇碘变蓝,所以可以观察到无色溶液立即变蓝,故C正确;
D.Fe3+的氧化性不足以将ClO-氧化,不会生成Fe2+;所以溶液不会是浅绿色,故D错误;
故答案为C。9、D【分析】【详解】
A.太阳能电池将光能转化为电能;电解池又将电能转化为化学能,故A正确;
B.图中电子由右侧流出,左侧流入,则左侧为电源的负极,右侧为电源的正极,电极A为阳极,CH4失去电子变成C2H4,其电极反应式为故B正确;
C.催化活性电极B可防止产生炭堵塞电极,因为电极B上CO2得到电子;发生。
还有有副反应:有炭产生,故C正确;
D.O2-属于阴离子,向阳极移动,即B极产生的O2-传导到A极;故D错误;
故选D。二、填空题(共9题,共18分)10、略
【分析】【分析】
(1)根据三段式计算求出起始二氧化碳的浓度为1.0mol·L−1,则CO2的平衡转化率为×100%=80%。
(2)根据平衡原理回答;
(3)①温度升高碳的平衡转化率增大;说明正反应为吸热反应;
②X点反应未达到平衡且此时碳的转化率小于该条件下平衡时的转化率;说明反应向正反应方向进行,判断速率大小。
③考虑转化率和经济效益。
【详解】
(1)CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)
起始量(mol·L-1)1.04.000
变化量(mol·L-1)0.83.20.81.6
平衡量(mol·L-1)0.20.80.81.6
根据三段式计算求出起始二氧化碳的浓度为1.0mol·L−1,则CO2的平衡转化率为×100%=80%。
(2)该反应是气体总体积缩小的反应,增大压强平衡向右移动,CH4的转化率提高,另外,增加二氧化碳的浓度或分离出乙酸均可提高CH4的转化率。
(3)①温度升高碳的平衡转化率增大,说明正反应为吸热反应,故ΔH>0。
②X点反应未达到平衡且此时碳的转化率小于该条件下平衡时的转化率,说明反应向正反应方向进行,故v正(H2)>v逆(H2)。
③在3MPa;800K条件下反应;碳的平衡转化率较低,在B、C、D三种条件下反应,碳的平衡转化率差别不大,而在6MPa、1000K条件下反应最经济。
【点睛】
本题考查了转化率的计算,平衡影响因素分析判断,难点:(1)根据平衡计算的转化率,注意列三段式计算理清各物质的起始量,变化量,平衡量,问题就迎刃而解。【解析】①.80%②.增大压强(或提高二氧化碳的浓度或分离出乙酸)③.>④.>⑤.B11、略
【分析】【分析】
【详解】
根据盖斯定律,由②×2-①可得肼和二氧化氮完全反应时放出的热量为:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)ΔH=-1135.7kJ·mol-1,1mol肼和二氧化氮完全反应时放出的热量为567.85kJ。【解析】567.852N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)ΔH=-1135.7kJ·mol-112、略
【分析】【详解】
(1)该电池中Al作负极,电解质溶液为含的离子液体,故负极的电极反应式为
(2)正极为多孔碳电极,根据正极反应式,得正极总反应为不参与正极的总反应,故为催化剂。将负极反应式:和正极反应:相加,可得该电池的总反应式为【解析】或催化剂13、略
【分析】(1)
反应为气体体积减小、放热的反应,结合图中速率的变化可知,a点正逆反应速率均增大,且平衡逆向移动,则a~b过程中改变的条件可能是升温;b点时正反应速率不变、逆反应速率减小,平衡正向移动,所以b~c过程中改变的条件可能是减小SO3浓度,若c时增大压强,正逆反应速率都会增大,由于该反应为体积缩小的反应,所以平衡正向移动,压强对化学反应速率的影响关系图为:
(2)
①根据题意平衡时∆n(SO2)=3mol,所以SO2的转化率为×100%=60%;
②容器体积为10L,所以用SO2表示该反应的平均反应速率为v(SO2)==0.03mol/(L∙min);
③根据题意列三行式有:所以平衡时SO3的百分含量(体积分数)为×100%=37.5%;
④容器体积为10L,所以该反应的平衡常数K===7.5。【解析】(1)升高温度减小SO3的浓度
(2)60%0.03mol/(L∙min)37.5%7.514、略
【分析】【详解】
(1)反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),增大反应物O2的浓度,平衡正向移动,SO2的转化率提高;
(2)①实验i中平衡时SO3物质的量为0.14mol,根据反应可知转化的SO2为0.14mol,SO2的转化率为×100%=70%;
②将实验ii中极值转化;与实验i的投入量相同,同温同体积条件下,平衡时平衡状态全等,故a=0.14mol;
③平衡时,正逆反应速率相等,即二氧化硫的消耗速率为氧气生成速率的2倍,由图可知,t2满足条件;达到平衡状态;
④由图可知,t2后;正逆反应速率都加快,且二氧化硫的消耗速率增加的更快,说明正反应速率比逆反应速率增加的快,即反应正向移动,反应为气体体积减小的反应,加压可以加快反应速率同时向正反应方向移动;
(3)将SO2和O2充入恒压密闭容器中,由图可知,相同温度下,m1、m2、m3对应的二氧化硫转化率减小,原料气中SO2和O2的物质的量之比m越大,说明SO2多,二氧化硫的转化率越小,故m1<m2<m3。
【点睛】
两种气体反应物以上,增加一种反应物的量,有利于正方向,但该物质的转化率减小,其他物质的转化率增大。【解析】①.增大反应物O2的浓度,平衡正向移动,SO2的转化率提高②.70%③.0.14④.t2⑤.加压⑥.m1<m2<m315、略
【分析】【分析】
(1)由方程式可知;生成C的物质的量=参加反应A的物质的量,平衡时A的物质的量=A的起始物质的量-参加反应的A的物质的量;
(2)恒温恒压下;若开始时放入3molA和3molB,与(1)中A;B的物质的量之比均为1:1,则为等效平衡,平衡时反应物的转化率相同;
(3)若开始时放入xmolA;2molB和1molC,完全转化到左边满足3molA和3molB,与(1)中A;B的物质的量之比均为1:1,则为等效平衡,平衡时反应物的转化率相同,可以得到3amolC,平衡时A、B的物质的量分别为(1)中A、B的3倍,结合a<1判断;
(4)由(3)分析可知;若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,等效为开始加入6molA和6molB,与(1)中平衡为等效平衡,平衡时反应物的转化率相同,则平衡时C的物质的量分数与(1)中相同;
(5)反应A(g)+B(g)⇌C(g)是气体体积减少的反应;在恒温恒容容器中,随反应进行压强减小,而在恒温恒压容器中随反应进行,过程中的压强为保持恒压,则本题的容器中的压力小于(1)小题容器中的压力,有利于逆向反应。
【详解】
(1)达到平衡后;生成amolC,则Δn(A)=Δn(C)=amol,故A的物质的量为1mol﹣amol=(1﹣a)mol;
(2)恒温恒压下;若开始时放入3molA和3molB,与(1)中A;B的物质的量之比均为1∶1,则为等效平衡,平衡时反应物的转化率相同,则平衡时生成C为(1)中的3倍,即生成C为3amol;
(3)若开始时放入xmolA;2molB和1molC,完全转化到左边满足3molA和3molB,与(1)中A;B的物质的量之比均为1∶1,则为等效平衡,平衡时反应物的转化率相同,可以得到3amolC,1molC转化可以得到1molA、1molB,则x=3﹣1=2,则平衡时A为3(1﹣a)mol,平衡时B的物质的量为(1)中B的3倍,即为3(1﹣a)mol,由于0<a<1,故3(1﹣a)可能大于、等于或小于2;
(4)由(3)分析可知,若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,等效为开始加入6molA和6molB,与(1)中平衡为等效平衡,平衡时反应物的转化率相同,则平衡时C的物质的量发生与(1)中相同,即C的物质的量分数为
(5)在恒温恒压容器中开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成amolC;在恒温恒容容器中开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成bmolC;反应A(g)+B(g)⇌C(g)是气体体积减少的反应,在恒温恒容容器中,随反应进行压强减小,在恒温恒压容器中随反应进行,过程中的压强为保持恒压,体积减小,所以本题的容器中的压力小于(1)小题容器中的压力,有利于逆向反应,因此平衡后a>b;故答案为A。
【点睛】
考查化学平衡有关计算、等效平衡问题,充分利用各步的隐含条件,依据等效平衡的特征分析是本题的关键,区分恒温恒容容器和恒温恒压容器的不同,解题时可先保持恒温恒压,再结合容器体积的变化,再保持恒温并恢复到原体积即可。【解析】1﹣a3a23(1﹣a)DA因为本小题中容器容积不变,而(1)小题中容器的容积缩小,所以本小题的容器中的压力小于(1)小题容器中的压力,有利于逆向反应16、略
【分析】【详解】
(1)该反应的平衡常数表达式为该反应是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,因此N2的转化率变大;故答案为:变大。
(2)该温度下,向2L密闭容器中充入N2和O2各1mol,平衡时,a=0.04mol,N2的转化率是故答案为:4。
(3)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10−1mol∙L−1、4.0×10−2mol∙L−1和3.0×10−3mol∙L−1,因此反应向正方向进行;故答案为:向正方向进行;
(4)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2,达到平衡状态,可以理解为先向另外一个容器中充入一定量NO,达到平衡,两者NO的体积分数相等,将另外一个容器压入到开始容器中,加压,由于反应是等体积反应,平衡不移动,因此平衡混合气中NO的体积分数不变;故答案为:不变。【解析】变大4向正方向进行不变17、略
【分析】【详解】
(1)右边装置为原电池装置,铁为负极,碳为正极,溶液中的Ag+向石墨电极移动,在电极上得电子产生银单质,该电极的电极反应式为:Ag++e-=Ag;(2)氧化还原反应2Fe3++Fe=3Fe2+中Fe-2e-=Fe2+为氧化反应,故应选Fe作负极,另选一种活泼性不如Fe的导电物质作正极如Cu、Ag、C(石墨)等,用含有Fe3+的溶液作电解质溶液。实验装置图为:正极反应式为:2Fe3++2e-=2Fe2+;负极反应式为:Fe-2e-=Fe2+。【解析】石墨电极Ag++e-=Ag2Fe3++2e-=2Fe2+Fe-2e-=Fe2+18、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)由固体配制500mL一定物质的量浓度的溶液,整个过程需要的仪器有托盘天平、药匙、胶头滴管、量筒、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶。Fe2(SO4)3为强酸弱碱盐,在溶解固体时,应在烧杯中先加入一定体积的稀硫酸,以防止Fe3+水解。故答案为:药匙;托盘天平;硫酸;
(2)电流表显示电流由银电极流向石墨电极;则银电极为正极。由原电池的工作原理可知,阳离子向正极移动,即盐桥中的阳离子进入银电极溶液中。故答案为:银;
(3)石墨电极为负极,电极反应式为Fe2+-e-=Fe3+。银电极为正极,电极反应式为Ag++e-=Ag。电池的总反应为Ag++Fe2+=Fe3++Ag,由此可知Ag+的氧化性大于Fe3+。故答案为:Fe2+-e-=Fe3+;Ag++e-=Ag;Ag+;
(4)随着原电池反应Ag++Fe2+=Fe3++Ag的进行,溶液中c(Fe3+)增大,当盐桥中电解质为KNO3时,NO进入石墨电极酸性溶液中,氧化亚铁离子,c(Fe3+)又增大,致使Fe3++Ag⇌Ag++Fe2+平衡正向移动,故一段时间后,可观察到电流表指针反转。故答案为:原电池反应使c(Fe3+)增大,同时NO进入石墨电极酸性溶液中,氧化亚铁离子,c(Fe3+)又增大,致使平衡正向移动。【解析】药匙、托盘天平硫酸银Fe2+-e-=Fe3+Ag++e-=AgAg+原电池反应使c(Fe3+)增大,同时NO进入石墨电极酸性溶液中,氧化亚铁离子,c(Fe3+)又增大,致使平衡正向移动三、判断题(共9题,共18分)19、A【分析】【详解】
由于该反应是放热反应,所以反应物的总能量之和大于生成物的总能量之和,因此气体的总能量小于氢气和氟气的能量之和,说法正确。20、A【分析】【分析】
【详解】
加入反应物可使平衡正向移动,加入反应物本身的转化率减小,故正确。21、A【分析】【分析】
【详解】
由盖斯定律可知:化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应途径无关,正确。22、×【分析】【分析】
【详解】
中和反应是放热反应,错误。【解析】错23、A【分析】【详解
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