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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年人教版PEP必修2化学下册月考试卷64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7题,共14分)1、一种子弹头形的纳米铜铂电池,它在稀溴水中能沿着铜极方向移动(如图),电池反应为:Cu+Br2=CuBr2。下列说法正确的是()
A.铜为电池的正极B.铂不断溶解C.电池工作时实现机械能向电能再向化学能转化D.稀溴水为电解质溶液2、下列反应中,属于取代反应的是A.CH2=CH2+H2CH3CH3B.+Br2HBr+C.CH3CH2OH+3O22CO2+3H2OD.CH2=CH2+H2OCH3CH2OH3、下列关于有机物的叙述不正确的是A.该物质在一定的条件下能形成高分子化合物B.分子中最多有15个原子位于同一平面内C.1mol该有机物可与4molH2发生加成反应D.该物质能使溴水褪色4、下列描述中,不正确的是A.FeCl3溶液可用于制作印刷电路板B.Na2O2可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源C.葡萄酒酿制中添加适量二氧化硫仅起杀菌作用D.氮气性质很稳定,可作焊接金属的保护气5、下列有关硅化合物说法正确的是A.SiO2制造玻璃的主要原料之一,它在常温下不能与NaOH溶液反应B.因高温时SiO2与Na2CO3反应放出CO2,所以H2SiO3酸性比H2CO3强C.SiO2可与HF反应,因而氢氟酸不能保存在玻璃瓶中D.正长石KAlSi3O8用氧化物形式可表示为K2O·Al2O3·3SiO26、对于反应下列说法正确的是A.与互为同系物B.的俗称为氯仿C.的球棍模型为D.的电子式为7、下列各组元素中,属于同一主族的是A.N、ClB.O、SC.H、MgD.Na、Al评卷人得分二、多选题(共5题,共10分)8、一定能提高单位体积内活化分子数,且增大活化分子百分数的是()A.增大反应物的浓度B.增大气体压强C.升温D.使用催化剂9、乙炔是一种重要的有机化工原料;以乙炔为原料在不同的反应条件下可以转化成以下化合物:
下列说法正确的是A.1mol乙烯基乙炔能与3molBr2发生加成反应B.正四面体烷二氯取代产物只有1种C.环辛四烯核磁共振氢谱有2组峰D.环辛四烯与苯互为同系物10、下列气体的主要成分是甲烷的是A.煤气B.煤层气C.天然气D.沼气11、一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是()
A.反应开始到10s时用Z表示的反应违率为0.158mol·L-1·s-1B.反应开始到10s时,Y的转化率为79.0%C.10s时,达到了化学平衡状态D.反应的化学方程式为X(g)+Y(g)⇌Z(g)12、80℃时,NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)。该温度下,在甲、乙、丙三个体积相等且恒容的密闭容器中,投入NO2和SO2,起始浓度如下表所示,其中甲经2min达平衡时,NO2的转化率为50%,下列说法正确的是。起始浓度甲乙丙c(NO2)/(mol·L-1)0.100.200.20c(SO2)/(mol·L-1)0.100.100.20
A.容器甲中的反应在前2min的平均速率v(SO2)=0.10mol·L-1·min-1B.达到平衡时,容器丙中正反应速率与容器甲相等C.温度升至90℃,上述反应平衡常数为1.56,则反应的ΔH>0D.容器乙中若起始时改充0.10mol·L-1NO2和0.20mol·L-1SO2,达到平衡时c(NO)与原平衡相同评卷人得分三、填空题(共6题,共12分)13、一定温度下,在容积为1L的密闭容器内放入2molN2O4和8molNO2,发生如下反应:2NO2(红棕色)⇌N2O4(无色)(△H<0),反应中NO2、N2O4的物质的量随反应时间变化的曲线如图;按下列要求作答:
(1)在该温度下,反应的化学平衡常数表达式为:___________
(2)若t1=10s,t2=20s,计算从t1至t2时以N2O4表示的反应速率:_____mol•L﹣1•s﹣1
(3)图中t1、t2、t3哪一个时刻表示反应已经达到平衡?答:_____
(4)t1时,正反应速率_____(填“>”、“<”或“=”)逆反应速率.14、国实施的“西气东输”工程;就是将西部的天然气通过管道运输至东部以逐渐代替煤气;液化石油气等作为燃料。目前,在华东地区的某些城市,天然气已经进入家庭作为燃料。
(1)已知天然气的主要成分为标准燃烧热为煤气的种类较多,多为氢气、一氧化碳等的混合物。已知氢气的标准燃烧热为一氧化碳的标准燃烧热为假设某煤气中一氧化碳的体积分数为80%,其余为氢气,请比较燃烧相同体积的天然气和煤气,哪种气体放出的热量多。______________________
(2)家用灶具有进气口及进风口(即进空气口),现用天然气代替煤气作为燃料,若保持进气口不变,则应如何调整进风口?________________________
(3)甲烷除了直接用作燃料之外,还可以用于燃料电池。甲烷燃烧电池是以铂为电极,以KOH溶液为电解质溶液,在两极区分别通入和即可产生电流。请写出负极电极方程式_____________。15、试从化学键的角度理解化学反应中的能量变化。(以2H2+O2===2H2O为例说明),已知:E反表示反应物(2H2+O2)所具有的总能量,E生表示生成物(2H2O)所具有的总能量。又知:拆开1moLH2中的化学键需要吸收436kJ能量,拆开1moLO2中的化学键需要吸收496kJ能量;形成水分子中的1moLH—O键能够释放463KJ能量。
⑴从宏观角度看:反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量,所以该反应要______(填“吸收”或“放出”)能量,能量变化值的大小△E=_________(用E反和E生表示)
⑵从微观角度看:断裂反应物中的化学键吸收的总能量为E吸=______KJ;形成生成物中的化学键放出的总能量为=______KJ。E吸______E放(填“>”或“<”),所以该反应要_____(填“吸收”或“放出”)能量,能量变化值的大小△E=____KJ(填数值)
⑶由图可知,化学反应的本质是________________________________化学反应中能量变化的主要原因是________________(从总能量说明)16、将一定量纯净的氨基甲酸铵(NH2COONH4)置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。
(1)下列不能判断该分解反应已经达到化学平衡状态的是___(填选项);
A.2v生(NH3)=v耗(CO2)
B.密闭容器中氨气的物质的量不变。
C.容器中CO2与NH3的物质的量之比保持不变。
D.密闭容器中总压强保持不变。
E.形成6个N-H键的同时有2个C=O键断裂。
(2)能使该反应的反应速率增大的是___(填选项);
A.及时分离出CO2气体。
B.适当升高温度。
C.加入少量NH2COONH4(s)
D.选择高效催化剂。
(3)如图所示,上述反应中断开反应物中化学键吸收的能量___形成生成物中化学键放出的能量(填写“大于”“等于”“小于”)。17、(1)根据要求回答下列问题:
①H2、D2、T2;②白磷与红磷;③Cl与Cl;④液氯与氯水;⑤与⑥和⑦C3H8和C8H18⑧和在上述各组物质中:
互为同位素的是_______;互为同素异形体的是_______;互为同分异构体的是_______;属于同系物的是_______。(填序号)
(2)有机物A0.02mol在氧气中完全燃烧生成4.4gCO2和2.16gH2O,无其它物质生成。下列说法中正确的是_______(填序号)
A.该化合物肯定含O元素B.该化合物可能不含O元素。
C.该化合物常温下可能为气体D.该分子中C:H的个数比为5:6
若A为烃,此烃可能的结构简式为:_______。18、现代科技的发展给人们带来物质文明的同时;也带来了严重的环境污染。请回答:
(1)居室装修使用的人造板材会释放出一种挥发性物质,长期接触会引发过敏性皮炎,免疫功能异常,该挥发性物质是___________(填名称)
(2)“世界上没有真正的垃圾,只有放错了地方的资源。”下图所示标志的含义是____
(3)下列污水处理方法中属于化学方法的是___________(填字母)
A过滤法B中和法评卷人得分四、原理综合题(共3题,共12分)19、合成氨反应是目前最有效工业固氮的方法;解决数亿人口生存问题。
(1)科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示;其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示。
写出合成氨的热化学方程式:__________;该反应历程中最大能垒对应的化学方程式为:______。
(2)如图所示,合成氨反应中未使用催化剂时,逆反应的活化能Ea(逆)=______kJ·mol-1;使用催化剂之后,正反应的活化能为___kJ·mol-1。
(3)恒温下,往一个4L的密闭容器中充入5.2molH2和2molN2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:。时间/min51015202530c(NH3)/mol·L-10.080.140.180.200.200.20
①求20min内用H2表示的反应速率为__________;平衡时N2的转化率为________;
②若维持容器体积不变,温度不变,向原平衡体系中加入H2、N2和NH3各4mol,化学平衡将向_______反应方向移动(填“正”或“逆”)。
(4)下列描述能说明该可逆反应达到化学平衡状态的有_________(填序号)。
A容器内的压强不变。
B容器内气体的密度不变。
C相同时间内有3molH—H键断裂;有6molN—H键形成。
D气体的平均相对分子质量不变。
E
(5)充分反应后达到平衡。下列说法中正确的是____________。
A保持体积不变;降温,平衡右移,逆反应速率增大。
B保持体积;温度不变;充入氦气后,正反应速率将增大。
C保持体积、温度不变,充入NH3气体;平衡向右移动。
D保持温度;压强不变;充入氦气后,平衡向左移动。
(6)合成氨需要选择合适的催化剂,分别选用A、B、C三种催化剂进行实验,所得结果如图所示(其他条件相同),则实际生产中适宜选择的催化剂是__(填“A”“B”或“C”),理由是________。
(7)如图是当反应器中按n(N2)∶n(H2)=1∶3投料后,在200℃、400℃、600℃反应达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随总压强的变化曲线。
曲线a、b对应温度较高的是___(填“a”或“b”)。20、研究氮氧化物的反应机理,NOx之间的转化对等于消除环境污染有具有重要意义。
Ⅰ:升高温度绝大多数的化学反应速率增大,但是2NO(g)+O2(g)2NO2(g)(ΔH<0)的速率却随温度的升高而减小。某化学小组为研究特殊现象的实质原因;查阅资料知:
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步:
①2NO(g)N2O2(g)(快)v1正=k1正c2(NO)v1逆=k1逆c(N2O2)ΔH1<0
②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢)v2正=k2正c(N2O2)c(O2)v2逆=k2逆c2(NO2)ΔH2<0
(1)一定温度下,反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡状态,请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K=________,根据速率方程分析,升高温度该反应速率减小的原因是________(填字母)。
a.k2正增大,c(N2O2)增大b.k2正减小,c(N2O2)减小。
c.k2正增大,c(N2O2)减小d.k2正减小,c(N2O2)增大。
(2)由实验数据得到v2正~c(O2)的关系可用如图表示。当x点升高到某一温度时,反应重新达到平衡,则变为相应的点为______(填字母)。
Ⅱ:(1)已知:N2O4(g)2NO2(g)ΔH>0,将一定量N2O4气体充入恒容的密闭容器中,控制反应温度为T1。
①下列可以作为反应达到平衡的判据是________。
A.气体的压强不变
B.v正(N2O4)=2v逆(NO2)
C.K不变。
D.容器内气体的密度不变E.容器内颜色不变。
②t1时刻反应达到平衡,混合气体平衡总压强为p,N2O4气体的平衡转化率为75%,则反应N2O4(g)2NO2(g)的平衡常数Kp=________(对于气相反应,用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数,记作Kp;如p(B)=p·x(B),p为平衡总压强,x(B)为平衡系统中B的物质的量分数)。
③反应温度T1时,c(N2O4)随t(时间)变化曲线如图1,画出0~t2时段,c(NO2)随t变化曲线。保持其它条件不变,改变反应温度为T2(T2>T1),再次画出0~t2时段,c(NO2)随t变化趋势的曲线。______________
(2)NO氧化反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)分两步进行,其反应过程能量变化示意图如图2。
Ⅰ2NO(g)N2O2(g)ΔH1
ⅡN2O2(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH2
①决定NO氧化反应速率的步骤是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和O2气体,保持其它条件不变,控制反应温度分别为T3和T4(T4>T3),测得c(NO)随t(时间)的变化曲线如图3。转化相同量的NO,在温度________(填“T3”或“T4”)下消耗的时间较长,试结合反应过程能量图(图2)分析其原因________。21、优化反应条件是研究化学反应的重要方向。
(1)以硫代硫酸钠与硫酸的反应Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O为例,探究外界条件对化学反应速率的影响,实验方案如下表所示。实验序。
号Na2S2O3溶液蒸馏水蒸馏水
温度/℃浓度/(mol/L)体积/mL浓度/(mol/L)体积/mL体积/mL体积/mLⅠ0.11.50.11.51020Ⅱ0.12.50.11.59____Ⅲ0.1____0.11.5930
①表中,a为______,b为______。
②实验表明,实验Ⅲ的反应速率最快,支持这一结论的实验现象为_______。
③硫代硫酸钠可用于从含氧化银的矿渣中浸出银,反应如下:Ag2O+4S2O32-+H2O⇌2[Ag(S2O3)2]3-+2OH-。在实际生产中,为了提高银的浸出率需要调节pH的范围为8.5~9.5,解释其原因:_________。
(2)工业上常用空气催化氧化法除去电石渣浆(含CaO)上清液中的S2-,并制取石膏(CaSO4•2H2O);其中的物质转化过程如图所示。
①过程Ⅰ、Ⅱ中,起催化剂作用的物质是_________。
②过程Ⅱ中,反应的离子方程式为________。
③根据物质转化过程,若将10L上清液中的S2-转化为SO42-(S2-浓度为320mg/L),理论上共需要标准状况下的O2的体积为_______L。评卷人得分五、工业流程题(共3题,共6分)22、天然铝土矿中Al2O3的含量为50%~70%,杂质主要为SiO2、Fe2O3;MgO等;工业上用天然铝土矿生产铝锭的工艺流程如下:
已知部分氢氧化物沉淀的pH如下表:。沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Mg(OH)2开始沉淀时的pH(离子初始浓度为0.01mol/L)3.72.29.6完全沉淀时的pH(离子浓度<10-5mol/L)4.73.211.1
请回答下列问题:
(1)为了加快反应速率,提高氧化铝的利用率,通常会将铝土矿先进行“操作①”后再加入盐酸,“操作①”为______________________。
(2)加入盐酸时,氧化铝发生反应的离子方程式为_____________________。
(3)上述流程中多次重复的操作的名称为________________,该操作用到的玻璃仪器除烧杯外还需要________________。
(4)“溶液B"中加入物质C调节pH的范围为________________,溶液中的Mg2+是在操作________________(填序号)中分离出去的。
(5)固体A的主要成分为_________________(填化学式,下同);固体F的主要成分为________________。
(6)“操作⑥”在电解槽中进行,电解氧化铝一般是石墨和铁作两个电极,写出石墨电极上发生反应的电极反应式:________________。若电解过程中转移了3mol电子,则阴极上生成物的质量为_________________g。23、我国具有丰富的锑矿资源,锑及其化合物被广泛应用于机械材料、塑料、阻燃剂、微电子技术等领域,具有十分重要的价值。利用脆硫铅锑精矿(主要成分是Sb2S3及PbS)制备锑白(Sb2O3)的工艺流程如图所示。
已知:浸出反应Sb2S3+3Na2S=2Na3SbS3
酸化反应4Na3SbS3+9SO2=6Na2S2O3+3S↓+2Sb2S3↓
回答下列问题。
(1)精矿进行研磨的目的是___________________。
(2)在浸出反应中,浸出率随NaOH用量的变化曲线如图所示,其中NaOH的作用是_______________________。
(3)向浸出液中通入SO2气体进行酸化,得到Sb2S3中间体。酸化反应过程中,pH对锑沉淀率及酸化后溶液中Na2S2O3含量的影响如下表所示,则最适宜的pH为__________。pH不能过低的原因是_______________(结合离子方程式说明)。pH酸化后溶液成分/(g·L-1)锑的沉淀率/%SbNa2S2O3Na2S2O360.6160.599.572.7157.697.585.6150.495.4910.5145.092.4
(4)浸出液酸化后过滤,得到沉淀混合物,在高温下被氧化,写出所有反应的化学方程式:_____________。
(5)从尾气处理的角度评价该工艺流程在环保方面的优点是__________________。24、工业上用含有和的废水回收铬.其工艺流程如图:
已知:黄色橙色
常温下,
当离子浓度小于时;认为沉淀完全.
酸化后的溶液A显______色.
下列选项中,能说明反应黄色橙色达到平衡状态的是______填选项字母
和的浓度相同溶液的颜色不变溶液的pH不变。
为防止溶液变质,在保存时需加入的试剂为______填试剂名称.
过滤操作中需要用到的玻璃仪器有______.
溶液与溶液A发生反应的离子方程式为______.
沉淀C的化学式为______,的范围为______.参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、D【分析】【分析】
已知电池反应为:Cu+Br2=CuBr2;Cu失电子作负极,铂为正极,稀溴水为电解质溶液,据此分析解答。
【详解】
A.已知电池反应为:Cu+Br2=CuBr2;Cu失电子作负极,故A错误;
B.Cu为负极,Cu逐渐溶解,铂为正极,正极上Br2得电子;铂不反应,故B错误;
C.原电池中化学能转化为电能;机械能没有转化为电能,故C错误;
D.Cu;Pt、稀溴水构成原电池;稀溴水为电解质溶液,故D正确;
故选D。2、B【分析】【详解】
A.CH2═CH2中的碳碳双键断裂,每个碳原子上分别结合一个H原子生成CH3CH3;属于加成反应;
B.与溴反应,中H原子被Br取代生成属于取代反应;
C.CH3CH2OH和O2燃烧生成CO2和H2O;属于氧化反应;
D.CH2═CH2中的碳碳双键断裂,两个碳原子上分别结合一个H原子和羟基生成CH3CH2OH;属于加成反应。
故选B。3、B【分析】【详解】
A.有机物结构中存在碳碳双键;可发生加聚反应而形成高分子化合物,A项正确;
B.与双键直接相连的原子共面;苯环具有平面结构,因此与苯环和碳碳双键直接相连的原子在同一平面上,则分子中最多有17个原子位于同一平面内,B项错误;
C.1mol碳碳双键和1molH2加成,1mol苯环可以与3mol氢气发生加成反应,因而1mol该有机物可与4molH2发生加成反应;C项正确;
D.碳碳双键可以与溴水发生加成反应而使溴水褪色;D项正确;
答案选B。4、C【分析】【分析】
【详解】
A.FeCl3溶液与Cu反应,生成CuCl2和FeCl2;所以可用于制作印刷电路板,A正确;
B.Na2O2能吸收人体呼出的二氧化碳和水蒸气;同时释放出氧气,可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源,B正确;
C.葡萄酒酿制中添加适量二氧化硫;不仅能杀死葡萄皮表面的杂菌,还能防止葡萄汁被氧化,即还具有抗氧化作用,C不正确;
D.焊接金属时;为防止金属在焊接过程中被空气中的氧气氧化,常需隔绝空气,氮气性质很稳定,可作保护气,D正确;
故选C。5、C【分析】【详解】
A.SiO2常温下与NaOH溶液反应:故A错误;
B.比较酸性强弱,应在溶液中进行,Na2CO3和SiO2在高温下熔融反应;只能说明硅酸钠比碳酸钠稳定,故B错误;
C.SiO2可与HF反应;因而氢氟酸不能保存在玻璃瓶中,故C正确;
D.正长石KAlSi3O8用氧化物形式可表示为K2O·Al2O3·6SiO2;故D错误;
故答案选:C。
【点睛】
正长石KAlSi3O8用氧化物形式需注意各元素的比例和化合价必须正确。6、A【分析】【详解】
A.C3H8和CH4都是烷烃,两者结构相似分子组成相差2个CH2;两者互为同系物,A正确;
B.CHCl3俗称氯仿;B错误;
C.CH4中C原子半径大于H,CH4为正四面体结构;C在正四面体体心,其球棍模型错误,C错误;
D.甲烷是共价分子,电子式为D错误;
故答案选A。7、B【分析】N属于ⅤA族、Cl属于ⅦA族,故A错误;O、S都属于ⅥA族,故B正确;H属于ⅠA族、Mg属于ⅡA族,故C错误;Na属于ⅠA族、Al属于ⅢA族,故D错误。二、多选题(共5题,共10分)8、CD【分析】【详解】
A.增大反应物的浓度;能提高单位体积内活化分子数,但不改变活化分子百分数,A项错误;
B.增大气体压强实质是增大气体反应物的浓度;能提高单位体积内活化分子数,但不改变活化分子百分数,B项错误;
C.升温;反应物分子的能量升高,更多的分子转化为活化分子,既能提高单位体积内活化分子数,又能提高活化分子百分数,C项正确;
D.使用催化剂能降低反应的活化能;更多的分子转化为活化分子,既能提高单位体积内活化分子数,又能提高活化分子百分数,D项正确;
答案选CD。9、AB【分析】【详解】
A.1mol乙烯基乙炔含有1mol碳碳双键和1mol碳碳三键,1mol碳碳双键能与1molBr2发生加成反应,1mol碳碳三键能与2molBr2发生加成反应,故1mol乙烯基乙炔能与3molBr2发生加成反应;A选项正确;
B.正四面体烷中只有1种等效H原子;任意2个H原子位置相同,故其二氧代物只有1种,B选项正确;
C.环辛四烯分子结构中只有1种等效H原子;则核磁共振氢谱只有1组峰,C选项错误;
D.环辛四烯中存在C=C双键;苯为平面六边形结构,分子中不存在C-C和C=C,苯中化学键是介于单键与双键之间特殊的键,结构不相似,D选项错误;
答案选AB。
【点睛】
本题D选项为易错选项,同系物要求结构相似且分子式相差1个或n个-CH2,而苯环不是单双键交替结构,因此环辛四烯和苯结构不相似,故不是苯的同系物。10、BCD【分析】【分析】
【详解】
A.煤气主要成分为一氧化碳和氢气;故A不选;
B.煤层气的主要成分为甲烷;其含量一般大于80%,故B选;
C.天然气的主要成分为甲烷;其含量一般在85%左右,故C选;
D.沼气的主要成分为甲烷;其含量一般在50%-80%,故D选;
故选BCD。11、BC【分析】【详解】
A.根据反应速率定义计算:A错误;
B.10s内,Y转化为1mol-0.21mol=0.79mol,故转化率=B正确;
C.10s时;各个物质的含量不再改变,故达平衡状态,C正确;
D.根据图示发现相同时间内;X;Y、Z的转化量不等,故化学计量数不可能为1:1:1,D错误;
故答案选BC。12、CD【分析】【分析】
根据来计算平均反应速率;该反应是不受压强影响的平衡;结合本题情况反应速率主要受浓度影响;计算该温度下的平衡常数,与1.56做比较,升高温度,若K增大,即为吸热反应;若K减小,即为放热反应;根据三段式计算两情况下NO的平衡浓度,并做比较。
【详解】
A.2min内容器甲中SO2消耗的物质的量等于消耗NO2的物质的量,2min内SO2的平均速率故A错误;
B.反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)为气体体积不变的反应;压强不影响平衡,则容器甲和丙互为等效平衡,平衡时反应物转化率相等,因为丙中各组分浓度为甲的2倍,则容器丙中的反应速率较大,故B错误;
C.80℃时,以甲容器计算平衡常数为1,温度升至90℃,上述反应平衡常数为1.56>1,则升高温度平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应,该反应的ΔH>0;故C正确;
D.原容器乙达到平衡时NO的浓度为xmol∙L-1;
解得
当容器乙中若起始时改充0.10mol·L-1NO2和0.20mol·L-1SO2,达到平衡时NO的浓度为ymol∙L-1;
因此达到平衡时c(NO)与原平衡相同,故D正确;
答案选CD。三、填空题(共6题,共12分)13、略
【分析】【分析】
(1)化学平衡常数;是指在一定温度下,可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值,据此书写;
(2)由图可知,从t1至t2时N2O4的物质的量变化量为4mol﹣3mol=1mol,根据v=计算v(N2O4);
(3)到达平衡时;反应混合物各组分的物质的量不发生变化,据此结合图象判断;
(4)t1时刻后,NO2浓度降低,N2O4浓度增大;未到达平衡状态,反应向正反应进行。
【详解】
(1)可逆反应2NO2⇌N2O4的平衡常数表达式故答案为
(2)由图可知,从t1至t2时N2O4的物质的量变化量为4mol﹣3mol=1mol,故v(N2O4)==0.1mol/(L•s);故答案为0.1;
(3)到达平衡时,反应混合物各组分的物质的量不发生变化,由图象可知,t3时刻处于平衡状态,故答案为t3;
(4)t1时刻后,NO2浓度降低,N2O4浓度增大,未到达平衡状态,反应向正反应进行,故正反应速率大于逆反应速率,故答案为:>。【解析】①.②.0.1③.t3④.>14、略
【分析】【分析】
(1)假设都燃烧1mol的气体,煤气中CO(g)的物质的量为0.8mol,H2(g)的物质是量为0.2mol;计算放出的热量再比较;
(2)根据化学方程式可以进行相关方面的判断;
(3)甲烷在反应时失电子被氧化;在负极反应,写电极反应式要考虑电解质的后续反应。
【详解】
(1)假设都燃烧1mol的气体,煤气中CO(g)的物质的量为0.8mol,H2(g)的物质是量为0.2mol;放出的热量为:0.8mol×283.0kJ+0.2mol×286.0kJ=226.4kJ+57.2kJ=283.6kJ;而1mol的天然气放出热量为889.6kJ,因为:889.6kJ>283.6kJ,所以天然气放出热量多,故答案为:天然气;
(2)由化学方程式2CO+O22CO2,2H2+O22H2O;CH4+2O2CO2+2H2O的微观粒子个数比可知;燃烧相同体积的煤气和天然气时,天然气消耗的氧气多;若保持进气口不变应该增大进风口,故答案为:增大进风口;
(3)甲烷在反应时失电子被氧化,为原电池负极反应,电极方程式为:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,故答案为:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O。【解析】天然气增大进风口CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O15、略
【分析】【分析】
【详解】
⑴从宏观角度看:反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量;所以该反应要放出能量,能量变化值的大小△E=E生-E反。
⑵从微观角度看:2molH2和1molO2反应生成2molH2O的反应过程中,断裂反应物中的化学键吸收的总能量为E吸=436kJ×2+496kJ=1368kJ;形成生成物中的化学键放出的总能量为=463kJ×4=1852kJ。E吸
⑶由图可知;化学反应的本质是旧化学键的断裂,新化学键的形成,化学反应中能量变化的主要原因是反应物总能量与生成物总能量的不同。
【点睛】
本题的难点是计算形成生成物水中的化学键放出的能量,关键是要搞清1molH2O中有2molH—O键。【解析】放出E生—E反13681852<放出484旧化学键的断裂,新化学键的形成反应物总能量与生成物总能量的不同。16、略
【分析】【分析】
(1)根据化学平衡状态的特征解答;
(2)增大浓度或升高温度或加催化剂可加快反应速率来解答;
(3)由图可知反应物的总能量低于生成物的总能量;所以反应是吸热反应,结合化学键分析解答。
【详解】
(1)A.平衡时应有v生(NH3)=2v耗(CO2),所以2v生(NH3)=v耗(CO2)时;反应没有达到平衡状态,故A错误;
B.密闭容器中氨气的物质的量不变;说明正;逆反应速率相等,可以判定反应达到平衡状态,故B正确;
C.只要反应发生,容器中CO2与NH3的物质的量之比就是2:1;始终保持不变,不能判定反应是否达平衡状态,故C错误;
D.密闭容器中总压强保持不变;说明气体的总物质的量不变,反应达平衡状态,故D正确;
E.形成6个N-H键等效于2个C=O键形成的同时有2个C=O键断裂;正;逆反应速率相等,达平衡状态,故E正确;
故答案为AC;
(2)A.及时分离出CO2气体;生成物浓度减小,反应速率减小,故A错误;
B.适当升高温度;反应速率加快,故B正确;
C.加入少量NH2COONH4(s);固体物质量变但浓度不变,故C错误;
D.选择高效催化剂;反应速率加快,故D正确;
故答案为:BD;
(3)由图可知反应物的总能量低于生成物的总能量;所以反应是吸热反应,即反应中断开反应物中化学键吸收的能量大于形成生成物中化学键放出的能量。
【点睛】
考查化学平衡状态的判断。注意反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,必须是同一物质的正逆反应速率相等;反应达到平衡状态时,平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化,此类试题中容易发生错误的情况往往有:平衡时浓度不变,不是表示浓度之间有特定的大小关系;正逆反应速率相等,不表示是数值大小相等;对于密度、相对分子质量等是否不变,要具体情况具体分析等。【解析】ACBD大于17、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)同位素是质子数相同而中子数不同的同元素的不同原子,③Cl与Cl属于;同素异形体是同种元素组成的性质不同的单质之间的互称,②白磷与红磷属于;同分异构体是具有相同的分子式和不同结构的有机物之间的互称,⑤与属于;结构相似分子组成上相差n个CH2单位有机物的叫同系物,⑦C3H8和C8H18属于;
(2)有机物A0.02mol在氧气中完全燃烧生成4.4gCO2和2.16gH2O;生成的二氧化碳的物质的量为:n=m/M=4.4g/44g/mol=0.1mol,水的物质的量为:n=m/M=2.16g/18g/mol=0.12mol,该有机物分子中C;H数目分别为:0.1mol/0.02mol=5、0.12mol×2/0.02=12,由于氧气中含有氧元素,所以无法确定A中是否含有O元素;
A.无法确定A中是否含有O元素;A错误;
B.该化合物可能不含O元素;B正确;
C.该化合物碳的个数是5;可能是新戊烷,常温下可能为气体,C正确;
D.该分子中C:H的个数比为5:12;D错误;
故选:BC;
若A为烃,分子式为C5H12,为饱和烃,此烃可能的结构简式为:CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4。【解析】③②⑤⑦BCCH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)418、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)甲醛来自人造地板;家具以及装修粘合剂;长期接触低剂量的该物质,可引起过敏性皮炎、免疫功能异常,甲醛具有挥发性,居室装修使用的人造板材会释放出甲醛;
(2)图示标志的含义是可回收垃圾;
(3)过滤没有新物质生成,中和法有新物质生成,属于化学方法的是中和法,故选B。【解析】甲醛可回收B四、原理综合题(共3题,共12分)19、略
【分析】【详解】
(1)
由图可知合成氨的热化学方程式:N2(g)+H2(g)⇌NH3(g)△H=-46kJ·mol-1
;该反应历程中最大能垒对应的化学方程式为Nad+3Had=NHad+2Had或Nad+Had=NHad,故答案:N2(g)+H2(g)⇌NH3(g)△H=-46kJ·mol-1;Nad+3Had=NHad+2Had或Nad+Had=NHad。
(2)如图所示,由N2(g)+H2(g)⇌NH3(g)△H=-46kJ·mol-1,根据AH=正反应活化能-逆反应活化能可知,合成氨反应中未使用催化剂时,逆反应的活化能E(逆)=(335+92)kJmol-1=427kJmol-1;由图1知使用催化剂后正反应的活化能为126kJmol-1;故答案:427;126。
(3)根据三段式法可知:
20min内用H2表示的反应速率==0.015mol/(L·min),平衡时N2的转化率==20故答案:0.015mol/(L·min);20
②根据上述分析可知爱反应的平衡常数K==4.2,若维持容器体积不变,温度不变,向原平衡体系中加入H2、N2和NH3各4mol,则Qc==0.38<4.2,所以化学平衡将向逆反应方向移动。故答案:逆。
(4)A.由N2(g)+H2(g)⇌NH3(g)可知;反应前后气体体积减小,所以当容器内的压强不变,说明该可逆反应达到化学平衡状态,故A符合题意;
B由所以容器内气体的密度不变,不能说明该可逆反应达到化学平衡状态,故B符合题意;
C.相同时间内有3molH—H键断裂;有6molN—H键形成,说明反应正向进行,故C不符合题意;
D.由N2(g)+H2(g)⇌NH3(g)可知,反应前后气体体积减小,且气体的平均相对分子质量=所以当气体的平均相对分子质量不变时,说明该可逆反应达到化学平衡状态,故D符合题意;
E浓度变化量之比就等于化学反应计量数之比,所以不能说明该可逆反应达到化学平衡状态;故E不符合题意;
故答案:AD。
(5)A.由N2(g)+H2(g)⇌NH3(g)△H=-46kJ·mol-1可知;保持体积不变,降温,平衡逆向移,正;逆反应速率都减小,故A错误;
B.由N2(g)+H2(g)⇌NH3(g)△H=-46kJ·mol-1可知;保持体积;温度不变,充入氦气后,对原反应物和生成物的浓度无影响,所以正反应速率不变,故B错误;
C.由N2(g)+H2(g)⇌NH3(g)△H=-46kJ·mol-1可知,保持体积、温度不变,充入NH3气体;平衡向逆向移动,故C错误;
D.由N2(g)+H2(g)⇌NH3(g)△H=-46kJ·mol-1可知;保持温度;压强不变,充入氦气后,导致体积增大,反应物和生成物的浓度减小,所以平衡向左移动,故D正确;
故答案:D。
(6)由题可知;A在较低温度下具有较高的催化效率,且合成氨反应是放热反应,低温对氨的合成有利,所以实际生产中适宜选择的催化剂是A。故答案:A;催化剂A在较低温度下具有较高的催化活性,一方面可节约能源,另一方面低温有利于氨的合成。
(7)合成氨反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,NH3的物质的量分数减小,故曲线a、b对应温度较高的是b。故答案:b。【解析】N2(g)+H2(g)⇌NH3(g)△H=-46kJ·mol-1Nad+3Had=NHad+2Had或Nad+Had=NHad4271260.015mol/(L·min)20%逆ADDA催化剂A在较低温度下具有较高的催化活性,一方面可节约能源,另一方面低温有利于氨的合成b20、略
【分析】【详解】
Ⅰ(1)反应①达到平衡状态时,代入和得结合反应①的平衡常数表达式:可得同理,对于反应②,有反应可以由反应①和反应②叠加得到,所以该反应的平衡常数与反应①②的平衡常数的关系为:代入和可得,由题干可知,NO氧化反应的两步反应都是放热的,所以升高温度均会使反应①②平衡逆向移动,且由于反应①为快速反应,反应②为慢速反应,所以反应②逆移生成的N2O2会迅速转化为NO,综上所述,升温会使c(N2O2)下降;反应②作为整个反应的速率控制步骤,其速率下降是导致总反应速率降低的主要原因;尽管升温会使反应速率常数增加,结合反应②的正反应速率方程,但由于c(N2O2)下降更明显;所以导致反应速率整体变慢,所以答案为c项;
(2)升高温度会使平衡逆向移动,所以新的平衡状态,c(O2)增加,此外,结合(1)的分析可知,随温度升高而下降;因此a点符合规律;
Ⅱ(1)①A.反应为非等体积反应且在恒容条件下进行,根据可知;压强恒定时,体系一定达到平衡状态,A项正确;
B.当时;体系才平衡,选项将系数弄反了,B项错误;
C.温度恒定则K就不变;与是否平衡无关,C项错误;
D.由于该反应全为气体参与,且在恒容条件下进行,所以根据可知;容器内的气体密度恒定与平衡与否无关,D项错误;
E.NO2气体有颜色;颜色的深浅与浓度有关,当颜色不变时,即浓度不变,反应一定平衡,E项正确;
答案选AE。
②假设初始时N2O4的物质的量为n0;根据平衡状态时转化率为75%,列三段式:
所以平衡时两种物质的分压为:所以:
③T1条件下,分析图像可知,反应在t1时刻开始接近平衡,最终N2O4消耗量为0.03mol/L,所以该温度下,NO2也要在t1时刻开始接近平衡且浓度为0.06mol/L;
T2>T1,因为该反应是吸热反应,所以此温度下,NO2的平衡浓度更大;此外,由于温度更高,所以达到平衡状态所需的时间更短,综上所述,图像为:
(2)①由图像2可知;反应Ⅰ的活化能更低,所以反应速率更快,因此决定整个反应快慢的步骤是反应Ⅱ;
②由图像可知,T4条件下NO浓度变化更平缓,所以T4条件转化相同量的NO耗时更长;由于反应Ⅰ和Ⅱ均为放热反应,所以升温平衡逆向移动,此外,反应Ⅱ进行的更慢,所以反应Ⅱ逆向移动产生的N2O2会被反应Ⅰ迅速消耗,从而导致N2O2浓度下降而使反应Ⅱ速率下降,速率控制步骤的反应速率下降导致了整个反应的速率变慢。【解析】caAE36p/7ⅡT4ΔH1<0,温度升高,反应Ⅰ平衡逆移,c(N2O2)减小;浓度降低的影响大于温度对反应Ⅱ速率的影响21、略
【分析】【分析】
(1)①根据探究外界条件对化学反应速率的影响的实验要求;I与II的浓度不同,需要控制温度相同;据此判断II与III的温度不同,需要控制浓度相同,据此分析判断;
②升高温度;反应速率加快;
③提高银的浸出率需要调节pH的范围为8.5~9.5,结合Ag2O+4S2O32-+H2O⇌2[Ag(S2O3)2]3-+2OH-和Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O分析解答;
(2)①催化剂是在反应中参加反应,然后又生成的物质;②过程Ⅱ中S2-与MnO32-发生氧化还原反应;③根据反应的方程式结合电子守恒及原子守恒分析计算。
【详解】
(1)①根据探究外界条件对化学反应速率的影响的实验要求,I与II的浓度不同,需要控制温度相同;据此判断II与III的温度不同,需要控制浓度相同,可知a=20,b=13-9-1.5=2.5;故答案为20;2.5;
②实验表明;实验Ⅲ的反应速率最快,支持这一结论的实验现象为实验Ⅲ溶液中生成黄色沉淀的时间最短,故答案为实验Ⅲ溶液中生成黄色沉淀的时间最短;
③实际生产中,为了提高银的浸出率需要调节pH的范围为8.5~9.5,因为pH高于9.5,OH-浓度过高,反应Ag2O+4S2O32-+H2O⇌2[Ag(S2O3)2]3-+2OH-被抑制,Ag浸出率低,而pH低于8.5,S2O32-与H+发生反应,浓度降低,浸出反应平衡左移,浸出率低,故答案为pH高于9.5,OH-浓度过高,反应Ag2O+4S2O32-+H2O⇌2[Ag(S2O3)2]3-+2OH-被抑制,Ag浸出率低,而pH低于8.5,S2O32-与H+发生反应;浓度降低,浸出反应平衡左移,浸出率低;
(2)①催化剂是在反应中参加反应,然后又生成的物质,由图可知,过程Ⅰ、Ⅱ中,起催化剂作用的物质是Mn(OH)2,故答案为Mn(OH)2;
②根据图示,过程Ⅱ中S2-与MnO32-发生氧化还原反应,离子反应为2S2-+9H2O+4MnO32-═S2O32-+4Mn(OH)2+10OH-,故答案为2S2-+9H2O+4MnO32-═S2O32-+4Mn(OH)2+10OH-;
③过程I中Mn(OH)2与氧气转化为MnO32-;过程Ⅱ.2S2-+9H2O+4MnO32-═S2O32-+4Mn(OH)2+10OH-;然后S2O32-与氧气反应生成SO42-,由电子守恒及原子守恒可知,存在4Mn(OH)2~4MnO32-~8e-~2O2,4MnO32-~2S2-~S2O32-;S2O32-~2SO42-~8e-~2O2,共两个过程消耗氧气,且消耗的氧气相等,因此S2-~2O2,所以将10L上清液中的S2-转化为SO42-(S2-浓度为320mg/L),理论上共需要标准状况下的O2的体积为×2×22.4L/mol=4.48L,故答案为4.48。【解析】202.5实验Ⅲ溶液中生成黄色沉淀的时间最短pH高于9.5,OH-浓度过高,反应Ag2O+4S2O32-+H2O⇌2[Ag(S2O3)2]3-+2OH-被抑制,Ag浸出率低;pH低于8.5,S2O32-与H+发生反应,浓度降低,浸
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