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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年人教版PEP选择性必修1化学下册月考试卷347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、羰基化法精炼镍的原理为:Ni(s)+4CO(g)=Ni(CO)4(g)ΔH<0,下列判断正确的是A.增加Ni的用量,可加快该反应速率B.增大体积,减小压强,化学平衡向逆方向移动C.升高温度,该反应的平衡常数增大D.选择合适的催化剂可提高CO转化率2、下列实验事实不能证明CH3COOH是弱酸的是A.0.1mol/LCH3COOH溶液的pH大于1B.0.1mol/LCH3COONa溶液的pH大于7C.CH3COOH溶液能与Na2CO3溶液反应生成CO2D.体积、pH均相同的CH3COOH溶液和盐酸分别与足量Zn反应,前者生成的H2多3、25℃时,0.005mol/LCa(OH)2溶液中H+浓度是A.5×mol/LB.1×mol/LC.1×mol/LD.5×mol/L4、常温下;喷墨打印机墨汁的pH为7.5~9.0。当墨汁喷在纸上时,与酸性物质作用生成不溶于水的固体。由此可知。
①墨汁偏碱性②墨汁偏酸性③纸张偏酸性④纸张偏碱性A.①③B.②④C.①④D.②③5、常温下,已知H3PO3溶液中含磷物种的浓度之和为0.1mol·L-1,溶液中各含磷物种的pc—pOH关系如图所示。图中pc表示各含磷物种的浓度负对数(pc=-lgc),pOH表示OH-的浓度负对数[pOH=-lgc(OH-)];x;y、z三点的坐标:x(7.3;1.3),y(10.0,3.6),z(12.6,1.3)。下列说法正确的是。
A.曲线①表示pc(H3PO3)随pOH的变化B.H3PO3的结构简式为C.pH=4的溶液中:c(H2PO)<0.1mol·L-1-2c(HPO)D.的平衡常数K>1.0×105评卷人得分二、多选题(共7题,共14分)6、CO常用于工业冶炼金属,如图是在不同温度下CO还原四种金属氧化物达平衡后气体中lg与温度(T)的关系曲线图。下列说法正确的是()
A.工业上可以通过增高反应装置来延长矿石和CO接触的时间,减少尾气中CO的含量B.CO不适宜用于工业冶炼金属铬(Cr)C.工业冶炼金属铜(Cu)时较高的温度有利于提高CO的利用率D.CO还原PbO2的反应ΔH<07、已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1;②H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1。下列说法中错误的是()A.①式表示25℃、101kPa时,2molH2和1molO2完全燃烧生成2molH2O(l)放热571.6kJB.①式表示25℃、101kPa时,1molH2和1molO2完全燃烧生成2molH2O(l)放热571.6kJC.②式表示含1molNaOH的稀溶液与50g98%的硫酸混合后放出的热量大于57.3kJD.②式表示含1molNaOH的稀溶液与含1molHCl的稀盐酸混合后吸收的热量等于57.3kJ8、在容积固定的密闭容器中存在如下反应:A(g)+3B(g)2C(g)(正反应为放热反应)。某研究小组研究了其他条件不变时;改变某一条件对上述反应的影响,并根据实验数据作出下列关系图:
下列判断一定错误的是A.图I研究的是不同催化剂对反应的影响,且乙使用的催化剂效率较高B.图Ⅱ研究的是压强对反应的影响,且甲的压强较高C.图Ⅱ研究的是温度对反应的影响,且甲的温度较高D.图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响,且甲使用的催化剂效率较高9、在一体积可变的密闭容器加入足量的Mn3C固体,并充入0.1molCO2,发生反应Mn3C(s)+CO2(g)⇌3Mn(s)+2CO(g)。已知:CO与CO2平衡分压比的自然对数值[ln]与温度的关系如图所示(已知:平衡分压=总压×物质的量分数,Kp是用平衡分压代替浓度计算所得的平衡常数)。下列说法正确的是()
A.该反应ΔH<0B.缩小容器体积有利于提高CO2的平衡转化率C.X点反应达到平衡时,则CO2的转化率为33.3%D.假设1050K时,X点反应达到平衡时容器的总压强为akPa,则该温度下Kp为0.5akPa10、在某密闭容器中发生反应其中各物质的浓度随时间的变化如图所示(t1、t2、t3均只改变一个条件)。下列叙述正确的是。
A.0~10s内,CO的平均反应速率为0.8B.t1时改变的条件是充入CO气体C.t2时改变的条件是容器体积压缩到原来的一半D.平衡常数K:①=②=③>④11、把溶液和溶液以等体积混和,则混合液中微粒浓度关系正确的为A.c(CH3COO-)>c(Na+)B.c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.01mol/LC.c(CH3COOH)>c(CH3COO-)D.c(OH-)>c(H+)12、根据如图所示的和反应生成过程中的能量变化情况;判断下列说法正确的是。
A.和反应生成是放热反应B.原子结合生成时需要放出能量C.中的化学键断裂时需要吸收能量D.的评卷人得分三、填空题(共6题,共12分)13、(1)北京奥运会祥云火炬将中国传统文化、奥运精神以及现代高科技融为一体。火炬内熊熊大火来源于丙烷的燃烧,丙烷是一种优良的燃料。试回答下列问题:①如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1molH2O(l)过程中的能量变化图,图中的括号内应该填入_______。(“+”或“−”)
②写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式:____________________________。
③二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料,应用前景广阔。1mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1455kJ热量。若1mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1645kJ热量,则混合气体中,丙烷和二甲醚的物质的量之比为_______。
(2)盖斯定律认为:不管化学过程是一步完成或分数步完成;整个过程的总热效应相同。试运用盖斯定律回答下列问题:
①已知:H2O(g)═H2O(l)△H1=−Q1kJ/mol
C2H5OH(g)═C2H5OH(l)△H2=−Q2kJ/mol
C2H5OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g)△H3=−Q3kJ/mol
若使23g液态无水酒精完全燃烧,并恢复到室温,则整个过程中放出的热量为_________kJ。
②碳(s)在氧气供应不充分时,生成CO同时还部分生成CO2,因此无法通过实验直接测得反应:C(s)+O2(g)═CO(g)的△H.但可设计实验、利用盖斯定律计算出该反应的△H,计算时需要测得的实验数据有_______________。
(3)A(g)+B(g)=C(g)ΔH1<0;A(g)+B(g)=C(l)ΔH2<0,则ΔH1____ΔH2。
S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH1<0;S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH2<0,则ΔH1____ΔH2。
C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1<0;C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH2<0,则ΔH1____ΔH2。(填“>”“<”或“=”)。14、(1)在一个容积3L的密闭容器里进行如下反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),反应开始时n(N2)=1.5mol,n(H2)=4.4mol,2min末n(H2)=0.8mol。
①前2min内用NH3表示该反应的反应速率_____;
②到2min末N2的转化率为_____;
③下列条件能加快该反应的反应速率的有_____;
A.保持体积不变,再向容器中充N2
B.保持体积不变;再向容器中充He
C.保持压强不变;再向容器中充He
D.选择合适的催化剂。
④一段时间后,下列条件下能说明该反应已达到平衡状态的是:____。
A.2v正(H2)=3v逆(NH3)
B.N2的体积分数不再改变。
C.c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2
D.混合气体的密度不再变化。
(2)已知:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O(该反应速率的快慢可通过出现浑浊所需要的时间来判断)。某同学探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时,设计了如下系列实验:。实验序号反应温度Na2S2O3浓度H2OH2OV/mLc/(mol/L)V/mLc/(mol/L)V/mLc/(mol/L)V/mL①2010.00.1010.00.500②40V10.1010.00.50V2③2010.00.104.00.50V3
该实验①、②可探究____对反应速率的影响,因此V1和V2分别是___、____。实验①、③可探究____对反应速率的影响,因此V3是____。15、甲醇是重要的化工原料,又可作为燃料,工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关反应的化学方程式及其在不同温度下的化学平衡常数如表所示。化学反应化学平衡常数温度(℃)500700800700800①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)ΔH1K12.50.340.15②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)ΔH2K21.01.702.52③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH3K3
(1)下列措施能使反应③的平衡体系中增大的是__
A.将H2O(g)从体系中分离出去B.恒容时充入He(g);使体系压强增大。
C.升高温度D.恒容时再充入1molH2(g)
(2)T℃时,反应③在恒容密闭容器中充入1molCO2和nmolH2,混合气体中CH3OH的体积分数与氢气的物质的量的关系如图1所示。图1中A、B、C三点对应的体系,CO2的转化率最大的是___(填字母)。
(3)工业上也用合成气(H2和CO)合成甲醇,反应为2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)ΔH<0,在10L的恒容密闭容器中充入H2和CO物质的量比为2:1;测得CO的平衡转化率与温度;压强的关系如图2所示。
①图2中S代表的物理量是___。
②300℃时,氢气的物质的量随时间变化如表所示。反应时间/min0145H2/mol85.444
在该温度下,上述反应的平衡常数为___。若再向该平衡体系中再加入2molCO、2molH2、2molCH3OH,保持温度和容器体积不变,则平衡会___(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。16、氮是地球上含量丰富的一种元素;氮及其化合物在工农业生产;生活中有着重要作用,合成氨工业在国民生产中有重要意义。以下是关于合成氨的有关问题,请回答:
(1)若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2在一定条件下发生反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH<0,若在5分钟时反应达到平衡,此时测得NH3的物质的量为0.2mol。则平衡时C(N2)=__________。平衡时H2的转化率为_______%。
(2)平衡后,若提高H2的转化率,可以采取的措施有__________。
A.加了催化剂。
B.增大容器体积。
C.降低反应体系的温度。
D.加入一定量N2
(3)若在0.5L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH<0,其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示:。T/℃200300400KK1K30.5
请完成下列问题:
①写出化学平衡常数K的表达式________
②试比较K1、K2的大小,K1________K2(填“>”“<”或“=”);
③400℃时,反应2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数为__________。当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3mol、2mol和1mol时,则该反应的v(N2)正_______v(N2)逆(填“>”“<”或“=”)。
(4)根据化学反应速率和化学平衡理论,联系合成氨的生产实际,你认为下列说法不正确的是____。
A.化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品。
B.勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品。
C.催化剂的使用是提高产品产率的有效方法。
D.正确利用化学反应速率和化学反应限度理论都可以提高化工生产的综合经济效益17、现有HA、HB和H2C三种酸。常温下用0.1mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.1mol·L-1的HA;HB两种酸的溶液;滴定过程中溶液的pH随滴入的NaOH溶液体积的变化如图所示。
(1)HA、HB两种酸的酸性强弱关系为HA_______HB(填“>”“<”或“=”)。
(2)a点时的溶液中由水电离出的c(H+)=_______mol·L-1,Ka(HB)=_______。
(3)与曲线I上的c点对应的溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_______;b点对应的溶液中c(HB)_______c(B-)(填“>”“<”或“=”)
(4)已知常温下向0.1mol·L-1的NaHC溶液中滴入几滴石蕊试液后溶液变成红色。
①若测得此溶液的pH=1,则NaHC的电离方程式为_______。
②若在此溶液中能检测到H2C分子,则此溶液中c(C2-)_______c(H2C)(填“>”“<”或“=”)。
③若H2C的一级电离为H2C=H++HC-,常温下0.1mol·L-1H2C溶液中的c(H+)=0.11mol·L-1,则0.1mol·L-1NaHC溶液中的c(H+)_______0.01mol·L-1(填“>”“<”或“=”)。18、根据如下两个反应,选用上述两种方法,计算出C(s)+O2(g)=CO(g)的反应热ΔH。
I.C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ·mol-1
II.CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-283.0kJ·mol-1
①“虚拟路径”法。
反应C(s)+O2(g)=CO2(g)的途径可设计如下:
则ΔH=_______=_______kJ·mol-1。
②加合法。
分析:找唯一:C;CO分别在I、II中出现一次。
同侧加:C是I中反应物;为同侧,则“+I”
异侧减:CO是II中反应物;为异侧,则“-II”
调计量数:化学计量数相同,不用调整,则I-II即为运算式。所以ΔH=___=___kJ·mol-1。评卷人得分四、判断题(共1题,共4分)19、当反应逆向进行时,其反应热与正反应热的反应热数值相等,符号相反。____A.正确B.错误评卷人得分五、原理综合题(共3题,共9分)20、油气开采;石油化工、煤化工等行业废气普遍含有硫化氢;需要回收处理并加以利用。
(1)已知下列反应的热化学方程式:
①
②
③
计算热分解反应④的___________
(2)反应④的活化能___________(填“>”、“<”或“=”)在___________(填“高温”或“低温”)下才可自发进行,判断的理由是___________。
(3)已知某温度下,在容积不变的密闭容器中,反应④中的转化率达到最大值的依据是___________(填字母)。
a.气体的压强不发生变化
b.气体的密度不发生变化。
c.不发生变化
d.单位时间里分解的和生成的的量一样多。
(4)密闭容器中发生反应④,维持体系压强反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数(物质的量分数)如图所示。
①曲线c代表的物质是___________(填化学式)。
②反应温度为1300℃时,反应的平衡常数___________(写计算式;分压=总压×物质的量分数)。
③若高温裂解反应在刚性容器中进行,增大的投入量,的物质的量分数___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。21、氮的固定一直是科学家研究的重要课题,合成氨则是人工固氮比较成熟的技术,其原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H
(1)已知破坏1mol共价键需要的能量如表所示:则△H=___。H—HN—HN—NN≡N435.5kJ390.8kJ163kJ945.8kJ
(2)在恒温、恒压容器中,按体积比1:3加入N2和H2进行合成氨反应,达到平衡后,再向容器中充入适量氨气,达到新平衡时,c(H2)将____(填“增大”、“减小”、或“不变”,后同);若在恒温、恒容条件下将____。
(3)在不同温度、压强和使用相同催化剂条件下,初始时N2、H2分别为0.1mol;0.3mol时;平衡混合物中氨的体积分数(φ)如图所示。
①其中,p1、p2和p3由大到小的顺序是___。
②若在250℃、p1条件下,反应达到平衡时的容器体积为1L,则该条件下合成氨的平衡常数K=__(结果保留两位小数)。
(4)H2NCOONH4是工业由氨气合成尿素的中间产物。在一定温度下、体积不变的密闭容器中发生反应H2NCOONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g),能说明该反应达到平衡状态的是___(填序号)。
①每生成34gNH3的同时消耗44gCO2
②混合气体的密度保持不变。
③NH3的体积分数保持不变。
④混合气体的平均相对分子质量不变。
⑤c(NH3):c(CO2)=2:122、研究NOx、CO、SO2等大气污染气体的处理;对保护环境有重要的意义。回答下列问题:
(1)NOx与CO反应生成无污染气体的相关热化学方程式如下:
①NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)ΔH1=−234.0kJ·mol−1
②N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH2=+179.5kJ·mol−1
③2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH3=−112.3kJ·mol−1
反应2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g)的ΔH=____kJ·mol−1。
(2)在一定温度下,向2L的恒容密闭容器中充入4.0molNO2和4.0molCO,在催化剂作用下发生反应:2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g),测得相关数据如下:。0min5min10min15min20minc(NO2)/mol·L−12.01.71.561.51.5c(N2)/mol·L−100.150.220.250.25
①在0~10min,用CO2的浓度变化表示的反应速率为_____。
②以下表述能说明该反应已达到平衡状态的是_____。
A.气体的颜色不再变化B.混合气的密度不再变化。
C.气体的平均相对分子质量不再变化D.混合气的压强不再变化。
③该温度下反应的化学平衡常数K=____(保留两位有效数字)。
④在20min时,保持温度不变,继续向容器中再加入2.0molNO2和2.0molN2,则化学平衡__移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
(3)在高效催化剂的作用下用CH4还原NO2;也可消除氮氧化物的污染。
①在相同条件下,选用A、B、C三种不同催化剂进行反应,生成N2的物质的量与时间变化如图所示,其中活化能最小的是___[用E(A)、E(B)、E(C)表示三种催化剂下该反应的活化能]。
②在催化剂A作用下,测得相同时间内处理NO2的量与温度的关系如图所示。试说明图中曲线先增大后减小的原因_______(假设该温度范围内催化剂的催化效率相同)。
(4)有学者想以如图所示装置,利用原电池原理将SO2转化为重要的化工原料H2SO4。
催化剂a表面的电极反应式为_________。评卷人得分六、有机推断题(共4题,共40分)23、碘番酸是一种口服造影剂;用于胆部X-射线检查。其合成路线如下:
已知:R1COOH+R2COOH+H2O
(1)A可发生银镜反应;A分子含有的官能团是___________。
(2)B无支链;B的名称为___________。B的一种同分异构体,其核磁共振氢谱只有一组峰,结构简式是___________。
(3)E为芳香族化合物;E→F的化学方程式是___________。
(4)G中含有乙基;G的结构简式是___________。
(5)碘番酸分子中的碘位于苯环上不相邻的碳原子上。碘番酸的相对分了质量为571;J的相对分了质量为193。碘番酸的结构简式是___________。
(6)口服造影剂中碘番酸含量可用滴定分析法测定;步骤如下。
第一步2称取amg口服造影剂,加入Zn粉、NaOH溶液,加热回流,将碘番酸中的碘完全转化为I-;冷却;洗涤、过滤,收集滤液。
第二步:调节滤液pH,用bmol·L-1AgNO3溶液滴定至终点,消耗AgNO3溶液的体积为cmL。已知口服造影剂中不含其它含碘物质。计算口服造影剂中碘番酸的质量分数___________。:24、X;Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素;X与Y位于不同周期,X与W位于同一主族;原子最外层电子数之比N(Y):N(Q)=3:4;Z的原子序数等于Y、W、Q三种元素原子的最外层电子数之和。请回答下列问题:
(1)Y元素在周期表中的位置是______________;QX4的电子式为_____________。
(2)一种名为“PowerTrekk”的新型充电器是以化合物W2Q和X2Z为原料设计的,这两种化合物相遇会反应生成W2QZ3和气体X2,利用气体X2组成原电池提供能量。
①写出W2Q和X2Z反应的化学方程式:______________。
②以稀硫酸为电解质溶液,向两极分别通入气体X2和Z2可形成原电池,其中通入气体X2的一极是_______(填“正极”或“负极”)。
③若外电路有3mol电子转移,则理论上需要W2Q的质量为_________。25、已知A;B、C、E的焰色反应均为黄色;其中B常作食品的膨化剂,A与C按任意比例混合,溶于足量的水中,得到的溶质也只含有一种,并有无色、无味的气体D放出。X为一种黑色固体单质,X也有多种同素异形体,其氧化物之一参与大气循环,为温室气体,G为冶炼铁的原料,G溶于盐酸中得到两种盐。A~H之间有如下的转化关系(部分物质未写出):
(1)写出物质的化学式:A______________;F______________。
(2)物质C的电子式为______________。
(3)写出G与稀硝酸反应的离子方程式:____________________________。
(4)已知D→G转化过程中,转移4mol电子时释放出akJ热量,写出该反应的热化学方程式:____________________________。
(5)科学家用物质X的一种同素异形体为电极,在酸性介质中用N2、H2为原料,采用电解原理制得NH3,写出电解池阴极的电极反应方程式:____________________。26、甲;乙、丙是都含有同一种元素的不同物质;转化关系如下图:
(1)若甲是CO2。
①常用于泡沫灭火器的是_______(填“乙”或“丙”;下同)。
②浓度均为0.01mol·L-1的乙溶液和丙溶液中,水的电离程度较大的是_________。
(2)若甲是Al。
①Al的原子结构示意图为__________。
②当n(Al)︰n(NaOH)︰n(H2SO4)=1︰1︰2时,丙的化学式是_________。
(3)若甲是Cl2。
①甲转化为乙的离子方程式是____________。
②已知:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g)△H=-81kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221kJ·mol-1
写出TiO2和Cl2反应生成TiCl4和O2的热化学方程式:_________。
③常温下,将amol·L-1乙溶液和0.01mol·L-1H2SO4溶液等体积混合生成丙,溶液呈中性,则丙的电离平衡常数Ka=___________(用含a的代数式表示)。参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、B【分析】【详解】
A.反应中Ni为固态;增加固态物质的量,反应速率几乎不受影响,A项错误;
B.减小压强;平衡向气体体积增大的方向移动,即向逆向移动,B项正确;
C该反应正向为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,反应的进行程度减小,即K值减小;C项错误;
D.催化剂可加快反应速率;缩短反应达到平衡所需要的时间,不能改变反应物的转化率,D项错误;
答案选B。2、C【分析】【详解】
A.0.1mol/LCH3COOH溶液的pH大于1说明CH3COOH在溶液中部分电离;属于弱酸,故A不符合题意;
B.0.1mol/LCH3COONa溶液的pH大于7说明CH3COO—在溶液中发生水解使溶液呈碱性,证明CH3COOH是弱酸;故B不符合题意;
C.CH3COOH溶液能与Na2CO3溶液反应生成CO2说明CH3COOH的酸性强于H2CO3,但不能证明CH3COOH是弱酸;故C符合题意;
D.体积、pH均相同的CH3COOH溶液和盐酸分别与足量Zn反应,前者生成的H2多说明CH3COOH溶液的浓度大于盐酸,CH3COOH在溶液中部分电离;属于弱酸,故D不符合题意;
故选C。3、C【分析】【分析】
【详解】
溶液中的氢氧根离子浓度为0.01mol/L,根据水的离子积常数计算,氢离子浓度为mol/L;
故选C。4、A【分析】【详解】
常温下的液体呈碱性,碱性墨汁喷在纸上与酸性物质作用生成不溶于水的固体,故纸张偏酸性,故选A。5、D【分析】【分析】
【详解】
A.图象中含P物质只有3种,说明为二元弱酸。随着c(OH-)逐渐增大,pOH减小,根据,知逐渐减小,先增大后减小,逐渐增大,,则逐渐增大,先减小后增大,逐渐减小,故曲线③表示,曲线②表示,曲线①表示;根据x点知,时,,c(OH-)=10-7.3mol/L,c(H+)=10-6.7mol/L,则的,根据z点知,,,c(OH-)=10-12.6mol/L,c(H+)=10-1.4mol/L,则的,曲线①表示随pOH的变化;故A错误;
B.为二元弱酸,其结构简式为故B错误;
C.即,由图可知,此时,,即,而,故;故C错误;
D.由减去,可得,则平衡常数;故D正确;
故答案:D。二、多选题(共7题,共14分)6、BD【分析】【详解】
A.增高反应装置来延长矿石和CO接触的时间;不影响化学平衡,CO的转化率不变,不会减少尾气中CO的含量,A错误;
B.由图可知,用CO冶炼金属铬时lg一直很大,说明CO的转化率很低,故CO不适宜用于工业冶炼金属铬(Cr);B正确;
C.用CO冶炼金属铜时,随温度升高lg值增大;说明CO的转化率随温度升高而降低,C错误;
D.由题图可知用CO冶炼金属铅时,lg随温度升高而增大,说明升高温度平衡左移,正反应为放热反应,ΔH<0;D正确;
答案选BD。7、BD【分析】【分析】
【详解】
A.①式表示25℃、101kPa时,2molH2和1molO2完全燃烧生成2mol液态H2O(l)放出热量为571.6kJ;故A正确;
B.①式表示25℃、101kPa时,2molH2和1molO2完全燃烧生成2mol液态H2O(l)放出热量为571.6kJ;故B错误;
C.浓硫酸溶于水放出热量;则②式表示含1molNaOH的稀溶液与50g98%的硫酸混合后放出的热量大于57.3kJ,故C正确;
D.②式表示含1molNaOH的稀溶液与含1molHCl的稀盐酸混合后放出的热量为57.3kJ;故D错误;
故选BD。8、AB【分析】【详解】
A.催化剂可以加快反应速率;缩短达到平衡所需要的时间,但是不能使平衡发生移动,因此物质的平衡浓度不变,加入催化剂,平衡不发生移动,故A错误;
B.甲到达平衡时间短;所以甲的压强较高,乙的压强较低,压强增大,平衡向正反应方向移动,B的转化率增大,故B错误;
C.甲到达平衡时间短;所以甲的温度较高,正反应放热,升高温度,平衡向逆反应方向移动,所以B的转化率减小,故C正确;
D.加入催化剂;平衡不发生移动,甲到达平衡时间短,所以甲使用的催化剂效率较高,故D正确;
答案选AB。9、CD【分析】【详解】
A.根据图象可知:升高温度,CO与CO2平衡分压比的自然对数值增大,说明升高温度,平衡正向移动,则正反应为吸热反应,故该反应ΔH>0;A错误;
B.该反应的正反应为气体体积增大的反应,缩小容器体积,导致体系的压强增大,增大压强,化学平衡逆向移动,不利于提高CO2的平衡转化率的提高;B错误;
C.X点反应达到平衡时,ln=0,则p(CO)=p(CO2),c(CO)=c(CO2),n(CO)=n(CO2),在开始时n(CO2)=0.1mol,假设反应反应的CO2物质的量为x,则0.1mol-x=2x,3x=0.1mol,x=则CO2的转化率为×100%=33.3%;C正确;
D.假设1050K时,X点反应达到平衡时p(CO)=p(CO2),由于容器的总压强为akPa,则pCO)=p(CO2)=0.5akPa,该温度下Kp==0.5akPa;D正确;
故合理选项是CD。10、BD【分析】【详解】
A.由图像可知,0~10s内,的平均反应速率为A错误;
B.在时刻,的浓度突变,增大,而和的浓度连贯变化,说明加入了B正确;
C.时刻;三者的浓度同等比例减小,说明是减小压强(或增大体积),平衡逆向移动,C错误;
D.时刻,三者的浓度都是连贯变化,说明是改变温度,因为反应是放热反应,现在平衡逆向移动,说明温度升高了,平衡常数减小了,前三点温度相同,所以平衡常数也相同,故平衡常数K:①=②=③>④;D正确;
故选BD。11、AB【分析】【分析】
把0.02mol/LCH3COOH溶液和0.01mol/LNaOH溶液以等体积混和,得到的是等物质的量浓度的CH3COOH和CH3COONa的混合液。CH3COOH的电离大于CH3COONa的水解;所以溶液显酸性。
【详解】
A.根据电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),溶液显酸性,c(OH-)<c(H+),所以c(CH3COO-)>c(Na+);选项A正确;
B.由于两溶液等体积混合,根据物料守恒,c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.01mol/L;选项B正确;
C.CH3COOH的电离大于CH3COONa的水解,所以c(CH3COOH)<c(CH3COO-);选项C错误;
D.溶液显酸性,所以c(OH-)<c(H+);选项D错误;
答案选AB。12、BC【分析】【分析】
【详解】
A.由题给图象可知,的故A错误;
B.原子结合生成时放出能量;故B正确;
C.中的化学键断裂时需要吸收能量;故C正确;
D.由A分析可得,的故D错误;
答案选BC。三、填空题(共6题,共12分)13、略
【分析】【详解】
(1)①图象是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1molH2O(l)过程中的能量变化图,反应放热△H=-553.75KJ/mol;故答案为:-;
②丙烷完全燃烧生成CO2和1molH2O(l)过程中的能量变化图,反应放热△H=-553.75kJ/mol,1mol丙烷燃烧生成4molH2O(l)放出的热量为:4则写出的热化学方程式为:C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=−2215kJ/mol;故答案为:C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=−2215kJ/mol;
③1mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1455kJ热量.若1mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1645kJ热量,设1mol混合气体中二甲醚物质的量x,丙烷物质的量为1-x,C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=−2215kJ/mol,得到丙烷燃烧放热(1-x)2215kJ;依据条件得到:1645kJ-1455xkJ=(1-x)2215kJ;计算得到x=0.75,则混合丙烷物质的量为0.25mol,则混合气体中丙烷和二甲醚物质的量之比=0.25:0.75=1:3;故答案为:1:3;
(2)①已知:①H2O(g)═H2O(l)△H1=−Q1kJ/mol
②C2H5OH(g)═C2H5OH(l)△H2=−Q2kJ/mol
③C2H5OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g)△H3=−Q3kJ/mol
根据盖斯定律,③-②+①3可得方程式C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)△H=−(3Q1−Q2+Q3)kJ/mol,则23g液态无水酒精完全燃烧,并恢复到室温,则整个过程中放出的热量为1.5Q1−0.5Q2+0.5Q3kJ,故答案为:1.5Q1−0.5Q2+0.5Q3;
②设计实验、利用盖斯定律计算C(s)+O2(g)═CO(g)的△H;需要知道碳和一氧化碳的燃烧热才能计算得到;故答案为:碳;一氧化碳的燃烧热.
(3)物质的聚集状态不同,放出的热量不同,同种物质气态变为液态时放热,则有|△H1|<|△H2|,由于该反应为放热反应,△H<0,则△H1>△H2;故答案为:>;
S(g)变为S(s)放热,则S(g)燃烧放出的热量多,又燃烧为放热反应,△H<0,则△H1<△H2;故答案为:<;
等量的C(s)燃烧生成CO2(g),即充分燃烧时放出的热量多,又燃烧为放热反应,△H<0,则△H1<△H2;故答案为:<。
【点睛】
热化学方程式的书写方法,盖斯定律的计算应用,掌握基础是关键;反应热的大小比较时不能忽略“+”“-”。【解析】−C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=−2215kJ/mol1:31.5Q1−0.5Q2+0.5Q3碳、一氧化碳的燃烧热><<14、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)①根据已知条件列出“三段式”:
前2min内用NH3表示该反应的反应速率为=0.4mol▪L-1▪min-1,故答案为:0.4mol▪L-1▪min-1;
②2min末N2的转化率为=80%;故答案为:80%;
③A.保持体积不变,再向容器中充N2,N2的浓度增大;反应速率增大,故A选;
B.保持体积不变;再向容器中充He,各物质浓度不变,反应速率不变,故B不选;
C.保持压强不变;再向容器中充He,体积增大,各物质浓度减小,反应速率减小,故C不选;
D.选择合适的催化剂;可以加快反应速率,故D选;
故答案为:AD;
④A.2v正(H2)=3v逆(NH3)时;说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,故A选;
B.N2的体积分数不再改变;说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,故B选;
C.c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2;不能说明正逆反应速率相等,不能说明反应达到平衡,故B不选;
D.反应过程中气体的总体积和总质量都不变;混合气体的密度一直不变,当混合气体的密度不再变化时,不能说明反应达到平衡,故D不选;
故答案为:AB;
(2)由表格数据可知,①、②组实验温度不同,其他条件都相同,则该实验①、②可探究温度对反应速率的影响,①、②组实验混合液体总体积要相同,则V1=10,V2=0;实验①、③混合液体中稀硫酸的浓度不同,其他条件都相同,则实验①、③可探究浓度对反应速率的影响,实验①、③混合液体的总体积要相同,V3=10-4=6;故答案为:温度;10;0;浓度;6。【解析】①.0.4mol▪L-1▪min-1②.80%③.AD④.AB⑤.温度⑥.10⑦.0⑧.浓度⑨.615、略
【分析】【详解】
(1)A.将H2O(g)从体系中分离出去,减小H2O(g)的浓度,平衡正向移动,n(CH3OH)增大、n(CO2)减小,所以增大;故A正确;
B.充入He(g),使体系压强增大,因不能改变平衡体系中各物质的浓度,所以平衡不移动,则不变;故B错误;
C.根据上述分析可知,K3=K1×K2,则K3在500℃、700℃、800℃时的数值分别为:2.5、0.58、0.38,说明随温度的升高,平衡常数减小,则反应③是放热反应,则升高温度平衡逆向移动,n(CH3OH)减小、n(CO2)增大,所以减小;故C错误;
D.再充入1molH2,平衡正向移动,n(CH3OH)增大、n(CO2)减小,所以增大;故D正确;
答案选AD;
(2)增大氢气的量,CO2的转化率增大,C点时氢气的量最大,故CO2的转化率最大;答案选C;
(2)①反应2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)ΔH<0的正反应是气体体积减小的放热反应;升高温度,平衡逆向移动,CO的平衡转化率减小。增大压强,平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,故S代表的物理量是压强;
②300℃时,根据表中数据及三段式可知,2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)
起始量(mol/L)0.80.40
变化量(mol/L)0.40.20.2
平衡量(mol/L)0.40.20.2
平衡常数K==6.25L2/mol2
达到平衡后,再向该平衡体系中再加入2molCO、2molH2、2molCH3OH若保持温度和容器体积不变,相当于增大压强,平衡将向正反应方向移动。【解析】ADC压强6.25L2/mol2正向移动16、略
【分析】【分析】
初始投料为0.2mol的N2和0.6mol的H2;容器体积为2L,根据题意列三段式有:
据以上分析进行转化率的计算;不增加氢气的量平衡正向移动可以提供氢气的转化率;先计算浓度商,与平衡常数进行比较,判断平衡移动方向。
【详解】
(1)根据三段式可知5min内c(N2)=0.05mol/L,所以平衡时c(N2)=0.05mol/L;c(H2)=0.15mol/L,α(H2)=×100%=50%;
(2)A.催化剂不改变平衡移动;不能改变氢气的转化率,故A不选;B.增大容器体积,压强减小,平衡会向压强增大的方向,即逆向移动,氢气的转化率减小,故B不选;C.该反应为放热反应,降低温度平衡正向移动,氢气转化率增大,故C选;D.加入一定量的氮气,平衡正向移动,氢气转化率增大,故D选;综上所述选CD;
(3)①N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)的化学平衡常数K的表达式:
②因ΔH<0,升高温度,K减小,所以K1>K2;
③根据表格数据可知400℃时N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为0.5,则反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常数为2;当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3mol、2mol和1mol时,容器体积为0.5L,所以浓度商Qc==0.89<2,所以平衡正向移动,即v(N2)正>v(N2)逆;
(4)A.根据影响化学反应速率的因素;可指导怎样在一定时间内快出产品,故A正确;B.结合影响化学平衡的因素,采用合适的外界条件,使平衡向正反应方向移动,可提高产率,故B正确;C.催化剂只改变反应速率,不能提高产率,故C错误;D.在一定的反应速率的前提下,尽可能使平衡向正反应方向移动,可提高化工生产的综合经济效益,故D正确;故选C。
【点睛】
若已知各物质的浓度,可以通过浓度商和平衡常数的比较判断平衡移动的方向,浓度商大于平衡常数时平衡逆向移动,浓度商小于平衡常数时平衡正向移动。【解析】0.05mol/L50%CD>2>C17、略
【分析】【详解】
(1)由图中曲线I可知,浓度0.1mol·L-1的HA酸溶液的pH=1,说明HA是强酸,浓度0.1mol·L-1的HB酸溶液的pH=3,说明HB是弱酸,则酸性HA>HB,故答案为:>;
(2)由图中曲线I可知,浓度0.1mol·L-1的HA酸溶液的pH=1,说明HA是强酸,完全电离,a点时加入10mL氢氧化钠溶液,则溶液中酸过量,酸抑制水的电离,溶液中由水电离出的c(H+)=mol·L-1=3×10-13mol/L;由图中曲线Ⅱ可知,浓度0.1mol·L-1的HB酸溶液的pH=3,Ka(HB)=
(3)曲线I上的c点对应的溶液是HB酸与氢氧化钠完全中和生成的NaB溶液,溶液呈碱性,各离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(B-)>c(OH-)>c(H+);b点对应的溶液为以HB和NaB按1:1为溶质的溶液,溶液呈酸性说明HB的电离大于NaB的水解,则c(HB)-);故答案为c(Na+)>c(B-)>c(OH-)>c(H+);<;
(4)①若0.1mol·L-1的NaHC溶液的pH=1,则NaHC为强酸的酸式盐,其电离方程式为NaHC=Na++H++C2-;故答案为NaHC=Na++H++C2-;
②若在此溶液中能检测到H2C分子,则NAHC是弱酸的酸式盐,溶液呈酸性说明HC-电离大于水解,此溶液中c(C2-)>c(H2C);故答案为:>;
③若H2C的一级电离为H2C=H++HC-,常温下0.1mol·L-1H2C溶液中的c(H+)=0.11mol·L-1,其中一级电离产生的c(H+)=0.1mol·L-1,二级电离不完全电离在第一级电离产生的氢离子抑制下电离的c(H+)=0.01mol·L-1,则0.1mol·L-1NaHC溶液中在没有受抑制情况下电离程度增大,则c(H+)>0.01mol·L-1;故答案为:>;【解析】①.>②.3×10-13③.10-5④.c(Na+)>c(B-)>c(OH-)>c(H+)⑤.<⑥.NaHC=Na++H++C2-⑦.>⑧.>18、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】ΔH1-ΔH2-110.5ΔH1-ΔH2-110.5四、判断题(共1题,共4分)19、A【分析】【分析】
【详解】
正反应的反应热=反应物的键能总和-生成物的键能总和,逆反应的反应热=生成物的键能总和-反应物的键能总和,因此两者反应热数值相等,符号相反,该说法正确。五、原理综合题(共3题,共9分)20、略
【分析】【详解】
(1)①
②
③
根据盖斯定律①×+②-③得的+170
(2)反应④正反应吸热,活化能>所以高温下才可自发进行。
(3)a.反应前后气体系数和不同,压强是变量,气体的压强不发生变化,反应达到平衡状态,的转化率达到最大值,故选a;
b.反应前后气体总质量不变,容器体积不变,密度是恒量,气体的密度不发生变化,反应不一定达到平衡状态,的转化率不一定达到最大值,故不选b;
c.反应过程中浓度商增大,不发生变化,反应达到平衡状态,的转化率达到最大值,故选c;
d.单位时间里分解的和生成的的量一样多,不能判断正逆反应速率是否相等,反应不一定达到平衡状态,的转化率不一定达到最大值;故不选d;
选ac;
(4)①正反应吸热,升高温度,平衡正向移动,H2S的含量减小,a表示H2S,H2、S2增多,H2的物质的量大于S2,曲线c代表的物质是S2。
②反应温度为1300℃时;
由硫化氢的体积分数为50%可得解得则平衡时硫化氢、氢气、的分压分别为反应的平衡常数
③若高温裂解反应在刚性容器中进行,增大的投入量,相当于加压,的物质的量分数减小。【解析】(1)+170
(2)>高温该反应的正反应为增的反应,且则在高温下才可自发进行。
(3)ac
(4)减小21、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH=反应物键能和-生成物键能和=945.8kJ/mol+3×435.5kJ/mol-6×390.8kJ/mol=-92.5kJ/mol;故答案为:-92.5kJ/mol;
(2)保持恒温恒压,达到平衡后,再向容器中充入适量氨气,在恒压条件下与原平衡状态相同,为等效平衡,平衡时两种情况平衡状态相同,各物质的含量不变,所以达到新平衡时,c(H2)将不变,若在恒温、恒容条件下相当于增大压强,平衡正向进行,则将减小;故答案为:不变;减小;
(3)①由N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)可知,增大压强,平衡正向移动,由图象可知在相同温度下,平衡后混合物中氨的体积分数(φ)为P1>P2>P3,因此压强关系是P1>P2>P3,故答案为:P1>P2>P3;
③依据三段式可知。
=0.667,x=0.08,因此K==5925.93;故答案为:5925.93;
(4)①每生成34gNH3(2mol)的同时消耗44gCO2(1mol);表示正逆反应速率相等,达到平衡状态,故①正确;
②由于H2NCOONH4是固体;没有达到平衡状态前,气体质量会变化,容器体积不变,密度也会发生变化,所以密度不变,达到了平衡状态,故②正确;
因反应物H2NCOONH4是固体物质,所以密闭容器中NH3的体积分数始终不变;故③错误;
④混合气体的平均相对分子质量=混合气体的质量总和/混合气体的物质的量总和,混合气体的质量恒等于H2NCOONH4分解的质量,气体的物质的量为分解的H2NCOONH4的三倍;混合气体的平均相对分子质量始终不变,不能说明反应达到平衡状态,故④错误;
⑤根据方程式可知c(NH3):c(CO2)=2:1始终不变;不能说明反应达到平衡状态,故⑤错误;
故答案为:①②。【解析】-92.5kJ/mol不变减小P1>P2>P35.93×103(mol/L)-2或5925.93(mol/L)-2①②22、略
【分析】【分析】
根据盖斯定律计算反应热;根据化学平衡移动原理分析判断平衡的标志及平衡移动的方向;根据题干信息进行反应速率的相关计算;根据原电池原理分析书写电极反应式。
【详解】
(1)根据盖斯定律,①×4−②+③得:2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g),故ΔH=4ΔH1−ΔH2+ΔH3=−234.0kJ·mol−1×4−179.5kJ·mol−1−112.3kJ·mol−1=−1227.8kJ·mol−1。
故答案为−1227.8;
(2)①10min时,Δc(N2)=0.22mol·L−1,则Δc(CO2)=4Δc(N2)=0.88mol·L−1,故v(CO2)===0.088mol·L−1·min−1。
②在恒容密闭容器中若气体颜色不变,说明c(NO2)不变;反应达到平衡,A项正确;混合气的总质量不变,总体积不变,故混合气的密度始终不变,B项错误;混合气的总质量不变,若平衡移动则混合气的总物质的量改变,若平均相对分子质量不变,说明已达平衡状态,C项正确;在恒容密闭体系中,压强比=物质的量之比,压强不变说明已达平衡状态,D项正确。
③反应达到平衡时,根据方程式系数,可知c(NO2)=1.5mol·L−1、c(CO)=1.0mol·L−1、c(CO2)=1.0mol·L−1、c(N2)=0.25mol·L−1,故平衡常数K==≈0.11。
④在20min时,再向容器中加入2.0molNO2和2.0molN2,则Qc===0.2>K=0.11;故
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