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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年华师大新版选择性必修1化学上册月考试卷278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6题,共12分)1、下列说法正确的是()A.若则CH3OH(l)的燃烧热为739kJ·mol-1B.已知25℃、101KPa下,则石墨比金刚石更稳定C.已知则20.0gNaOH固体与稀盐酸完全中和,放出28.65kJ的热量D.中和热测定实验中,不可用环形铜质搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒,实验至少需测3次温度2、在甲醇质子交换膜燃料电池中;将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是:
①
②
下列说法正确的是。
A.的标准燃烧热为B.反应①中的能量变化如图所示C.转化成的过程一定要吸收能量D.根据②可推知反应的3、下表是25℃时某些盐的溶度积常数和弱酸的电离平衡常数,下列说法正确的是。化学式或
A.相同浓度和的混合液中,各离子浓度的大小关系是B.碳酸钠溶液中滴加少量氯水的离子方程式C.向溶液中滴加溶液至此时溶液D.向浓度均为的和混合液中滴加的溶液,先形成沉淀4、钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀,发生的原电池反应为2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2。以下说法正确的是()A.钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀B.原电池是将电能转变为化学能的装置C.正极发生的反应为2H2O+O2+2e-=4OH-D.负极发生的反应为Fe-2e-=Fe2+5、25℃、下,和的燃烧热ΔH依次是下列热化学方程式书写正确的是A.ΔH=-566kJ/molB.ΔH=-1411kJ/molC.ΔH=-3267.5kJ/molD.ΔH=-1366.8kJ6、反应在四种不同情况下的反应速率如下,其中表示反应速率最快的是A.B.C.D.评卷人得分二、多选题(共8题,共16分)7、Al3+与F-具有很强的亲和性,当F-的浓度过大时,还会形成AlF3在一定溶剂中存在分步电离,常温下向某浓度的AlF3溶液中加入NaF,实验测定Al3+、AlF2+、AlF3在所有含铝元素微粒中的百分含量随pF[pF=-lgc(F-)]变化如图所示;下列说法正确的是。
A.曲线b表示B.pF=4时,c(AlF2+)>c(Al3+)>c()C.pF=6.6时,3c(Al3+)+2c(AlF2+)+2c()+c(H+)=c(F-)+c(OH-)D.'常温下,Al3++3F-⇌AlF3的化学平衡常数为1015.68、用铅蓄电池电解甲;乙电解池中的溶液。电解一段时间后向;c极和d极附近分别滴加酚酞试剂,c极附近溶液变红,下列说法不正确的是。
A.d极为阳极B.若利用甲池精炼铜,b极应为粗铜C.放电时铅蓄电池负极的电极反应式:D.若四个电极均为石墨,当析出6.4gCu时,两池中共产生气体4.48L(标准状况下)9、气态废弃物中的硫化氢可用电化学的方法转化为可利用的硫:配制一份电解质溶液,主要成分为:K4[Fe(CN)6](200g/L)和KHCO3(60g/L);通电电解,通入H2S气体。过程中涉及硫化氢转化为硫的总反应:2Fe(CN)+2+H2S=2Fe(CN)+2+S,则下列说法不正确的是A.电解过程中的阳极反应为:[Fe(CN)6]2--e-=[Fe(CN)6]3-B.电解过程中阴极附近溶液的pH降低C.电解过程中每处理1mol硫化氢气体,理论上转移电子2molD.该处理方法理论上不需要补充电解质溶液10、研究表明,采用零价铁(ZVI)活化过硫酸钠(Na2S2O8)可去除废水中的正五价砷[As(V)];其反应机制模型如图所示,定义比表面积为单位质量的物质所具有的表面积。下列叙述正确的是。
A.1molNa2S2O8中含有1mol过氧键B.若56gFe参加反应,共有1mol被还原C.ZVI(Fe)的比表面积越大,净化速率越快D.pH越小,越有利于去除废水中的正五价砷11、在体积可变的密闭容器中投入0.5molO2和1molSO2,不同条件下发生反应:O2(g)+2SO2(g)2SO3(g)ΔH。实验测得平衡时SO2的转化率[α(SO2)]随温度;压强的变化如图所示。下列说法错误的是。
A.Y代表压强,且Y1>Y2;X代表温度,且ΔH<0B.M点反应物转化率之比α(O2):α(SO2)=1:1,N点该比例减小C.若M、N两点对应的容器体积均为5L,则N点的平衡常数K=20D.M、N两点对应的平均摩尔质量:M(M)(N)12、4P(红磷s)→P4(白磷s);△H=+17kJ•mol-1.根据以上方程式,下列推论正确的是A.当lmol白磷转变成红磷时放出17kJ热量B.当4g红磷转变成白磷时吸收17kJ热量C.正反应是一个放热反应D.白磷热稳定性比红磷小13、下列化学用语正确的是A.羟基的电子式:B.的电离方程式:C.联氨的结构式为:D.TNT的结构简式:14、已知:时,用的溶液滴定由浓度均为的溶液和氨水组成的混合溶液,溶液的相对导电能力随加入溶液体积的变化趋势如图所示。下列叙述错误的是。
A.点时混合溶液中:B.点时混合溶液中:C.点时混合溶液中:D.点时混合溶液中:评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)15、化学电池在通讯;交通及日常生活中有着广泛的应用。
(1)下列相关说法正确的是___________(填序号)。
A.通过某种电池单位质量或单位体积所能输出能量的多少;可以判断该电池的优劣。
B.二次电池又称充电电池或蓄电池;这类电池可无限次重复使用。
C.除氢气外;甲醇;汽油、氧气等都可用作燃料电池的燃料。
D.近年来;废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程,其首要原因是电池外壳的金属材料需要回收。
(2)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池,其电池总反应可表示为:2Ni(OH)2+Cd(OH)2Cd+2NiO(OH)+2H2O,已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水,但能溶于酸,以下说法不正确的是___________。
A.电池放电时Cd作负极。
B.反应环境为碱性。
C.以上反应是可逆反应。
D.该电池是一种二次电池。
(3)二甲醚(CH3OCH3)——空气燃料电池的工作原理如图所示。电池工作时;
①a极反应式:___________
②每消耗1molCH3OCH3,有___________molH+向右侧移动。16、将等物质的量的A;B混合于2L的密闭容器中;发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A)∶c(B)=3∶5,C的平均反应速率为0.1mol/(L·min)。求:
(1)x的值为___________。
(2)B的平均反应速率v(B)=___________mol/(L·min);
(3)此时A的浓度c(A)=___________mol/L,反应开始前容器中的A、B的物质的量:n(A)=n(B)=___________mol;17、(1)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。已知在101kPa时,32.0gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气,放出热量624kJ(25℃时),N2H4完全燃烧反应的热化学方程式是__________________________________。
(2)肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。肼-空气燃料电池放电时:正极的电极反应式是_______________________;负极的电极反应式是___________________________;总反应方程式是______________。
(3)传统制备肼的方法,是以NaClO氧化NH3,制得肼的稀溶液。该反应的离子方程式是____。18、如图所示;A;B、C、D均为石墨电极,E、F分别为短周期相邻两种活泼金属元素的单质,且E能与NaOH溶液反应。按图示接通电路,反应一段时间。
(1)C极为_______(填“阴极”或“阳极”),电极反应式为_______。
(2)烧杯中溶液会变蓝的是_______(填“a”或“b”)
(3)甲池中总反应的离子方程式为_______。
(4)乙池中总反应的化学方程式为_______。19、偏二甲肼与N2O4是常用的火箭推进剂,二者发生如下化学反应:(CH3)2NNH2(l)+2N2O4(l)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g)(Ⅰ)
(1)反应(Ⅰ)中氧化剂是___________。
(2)火箭残骸中常现红棕色气体,原因为:N2O4(g)⇌2NO2(g)(Ⅱ)当温度升高时,气体颜色变深,则反应(Ⅱ)为______(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)一定温度下,反应(Ⅱ)的焓变为△H。现将1molN2O4充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是_________。若在相同温度下,上述反应改在体积为1L的恒容密闭容器中进行,平衡常数______(填“增大”“不变”或“减小”)。
(4)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25℃时,将amolNH4NO3溶于水,溶液显酸性,原因是______________(用离子方程式表示)。向该溶液滴加bL氨水后溶液呈中性,则滴加氨水的过程中水的电离平衡将________(填“正向”“不”或“逆向”)移动,所滴加氨水的浓度为_______mol•L﹣1。(NH3•H2O的电离平衡常数取Kb=2×10﹣5mol•L﹣1)20、写出水解的离子方程式。
(1)CH3COONa_________________
(2)NH4Cl_________________
(3)Na2CO3_________________21、科学家一直致力于“人工固氮”新方法的研究。
(1)传统“人工固氮”的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。一定温度下,将1molN2和3molH2通入体积为0.5L的密闭容器中,达到平衡状态时H2的转化率为50%,该温度下该反应的平衡常数K=___________(保留两位有效数字)。
(2)最新“人工固氮”的研究报道,常温常压、光照条件下,N2在催化剂表面与水发生反应:2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)ΔH=QkJ·mol-1.已知该反应的平衡常数K与温度的关系如图所示,则此反应为___________(填“放热”或“吸热”)反应。
(3)氨催化氧化法制硝酸的主要反应为4NH3(g)+5O2(g)⇋4NO(g)+6H2O(g)ΔH<0;在容积为1L的密闭容器中发生该反应,容器内部分物质的含量如下表:。物质的量。
时间n(NH3)
(mol)n(O2)
(mol)n(NO)
(mol)起始1.603.200.00第2mina2.700.40第4min0.601.951.00第6min0.601.951.00
①反应在第2min到第4min时,NH3的平均反应速率为___________mol·(L·min)-1。
②下列对于上述反应的判断,正确的是___________(填序号;下列选项中X%表示X的物质的量百分含量)。
A.若升高反应体系的温度,平衡时体系中NH3%将减小。
B.若增大反应体系的压强;平衡时体系中NO%将增大。
C.若升高反应体系的温度,平衡时体系中H2O(g)%将增大。
D.加入催化剂,平衡时体系中O2%保持不变22、CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。在容积为1L的恒容密闭容器中,充入1.00molCO2(g)和3.00molH2(g),一定条件下发生反应得到CH3OH(g)和H2O(g),测得反应物X和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如图所示。
(1)0~3min内,v(CH3OH)=_______(保留三位有效数字)mol·L-1·min-1。
(2)该反应的化学方程式为_______。
(3)X代表的物质为_______(填化学式),理由是_______。
(4)9min后,保持其他条件不变,向容器中再通入1.00molCO2(g)和3.00molH2(g),则该反应的速率将_______(填“增大”;“减小”或“不变”)。
(5)下列可以作为该反应已达到平衡的判据的是_______(填标号)。
A.气体的压强不变B.v正(CO2)=v逆(H2O)
C.CH3OH(g)与H2O(g)的浓度相同D.容器内气体的密度不变评卷人得分四、判断题(共4题,共36分)23、某温度下,纯水中的c(H+)=2×10-7mol·L-1,则c(OH-)=()A.正确B.错误24、物质的状态不同ΔH的数值也不同。____A.正确B.错误25、比较ΔH大小,只需比较数值,不用考虑正负号。____A.正确B.错误26、(1)Ksp越小,难溶电解质在水中的溶解能力一定越弱____
(2)Ksp的大小与离子浓度无关,只与难溶电解质的性质和温度有关____
(3)常温下,向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体,BaCO3的Ksp减小_____
(4)Ksp小的物质其溶解度一定比Ksp大的物质的溶解度小_____
(5)Ksp反应了物质在水中的溶解能力,可直接根据Ksp数值的大小来比较电解质在水中的溶解能力____
(6)已知:Ksp(Ag2CrO4)sp(AgCl),则Ag2CrO4的溶解度小于AgCl的溶解度_____
(7)10mL0.1mol·L-1HCl与10mL0.12mol·L-1AgNO3溶液混合,充分反应后,Cl-浓度等于零_____
(8)溶度积常数Ksp只受温度影响,温度升高,Ksp增大____
(9)常温下,向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体,Mg(OH)2的Ksp不变_____
(10)向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液,有黄色沉淀生成,则Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)____
(11)AgCl的Ksp=1.8×10-10,则在任何含AgCl固体的溶液中,c(Ag+)=c(Cl-)=×10-5mol·L-1_____
(12)在温度一定时,当溶液中Ag+和Cl-的浓度的乘积等于Ksp(AgCl)时,则溶液中达到了AgCl的溶解平衡_____
(13)向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中不变_____
(14)将0.1mol·L-1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,再滴加0.1mol·L-1CuSO4溶液,现象是先有白色沉淀生成,后变为浅蓝色沉淀,所以Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小______A.正确B.错误评卷人得分五、原理综合题(共4题,共12分)27、I.(1)氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时;涉及如下反应:
①2NO2(g)+NaCl(s)⇌NaNO3(s)+ClNO(g)K1
②4NO2(g)+2NaCl(s)⇌2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)K2
③2NO(g)+Cl2(g)⇌2ClNO(g)K3
则K3=_______(用K1、K2表示)。
(2)NF3是一种温室气体,其存储能量的能力是CO2的12000~20000倍;在大气中的寿命可长达740年,如表所示是几种化学键的键能:
。化学键。
N≡N
F-F
N-F
键能/kJ·mol-1
946
154.8
283.0
写出由N2和F2反应生成NF3的热化学方程式___________________________。
Ⅱ.煤化工中常需研究不同温度下的平衡常数;产率及不同投料比对反应方向的影响等问题。
已知反应CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)的平衡常数随温度的变化如表所示:
。温度/℃
400
500
830
1000
平衡常数K
10
9
1
0.6
试回答下列问题。
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=________。
(2)在相同条件下;为增大反应物的平衡转化率,该反应应在________(填“高温”或“低温”)条件下进行。
(3)在830℃时发生上述反应;按下表中的物质的量将各物质投入恒容反应器中,其中向正反应方向进行的反应有________(填序号)。
。选项。
ABCDn(CO2)/mol
3101n(H2)/mol
2101n(CO)/mol
1230.5n(H2O)/mol
523228、CH4-CO2催化重整反应为:CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)。该原理不仅可以得到合成气(CO和H2);还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题:
(1)已知:C(s)+2H2(g)=CH4(g)△H=-75kJ•mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-394kJ•mol-1
C(s)+O2(g)=CO(g)△H=-111kJ•mol-1
①催化重整反应的△H=______
②L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。如图表示L一定时,CH4-CO2催化重整反应中CH4(g)的平衡转化率随X的变化关系。
X代表的物理量是______;判断L1、L2的大小关系L1______L2填“”、“”或“”并简述理由:______。
(2)某温度下,在体积为2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应,经过2min达到平衡状态时测得CO2的转化率是50%。
①反应达到平衡状态的标志是______填字母
A.单位时间内生成nmol的CH4的同时,生成nmol的H2
B.c(CH4):c(CO2):c(CO):c(H2)=1:1:2:2
C.反应体系中气体的总物质的量不变。
D.容器中的混合气体密度不再发生变化。
②平均化学反应速率v(CH4)______mol•L-1•min-1;其平衡常数为______mol2•L-2;若其它条件不变增大压强,则合成反应的化学平衡常数______填“变大”、“变小”或“不变”
③达到平衡后,其它条件不变时向反应容器中充入CO2和CO各1mol,则化学平衡______移动填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不”29、氮元素形成的单质和化合物在生产;生活中具有广泛的应用;对它们的研究具有重要的价值和意义。
已知:Ⅰ.N2(g)+O2(g)=2NO(g)∆H=+180.5kJ·mol-1
Ⅱ.2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)∆H=-167.7kJ·mol-1
Ⅲ.4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)∆H=-809.6kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)在热力学上反应Ⅱ比反应Ⅰ趋势更大;原因是________。
(2)研究发现反应Ⅱ分两步进行:
第一步:2NO(g)=N2O2(g)∆H<0快反应;
第二步:N2O2(g)+O2(g)=2NO2(g)∆H<0慢反应;
下列有关叙述正确的是___________。
A.反应速率:v(第一步)>v(第二步)
B.活化能:E(第一步)>E(第二步)
C.决定反应II速率快慢的步骤为第二步。
D.若第二步的v正=k正c(N2O2)·c(O2)、v逆=k逆c2(NO2),则第二步的平衡常数K=k正·k逆
(3)将NH3与O2按体积比4:5充入体积不变的容器中;起始体系总压强为45kPa,分别在催化剂M;N作用下发生反应III,NO的分压(P)与反应时间(t)和温度(T)的关系如图:
①下列叙述能证明该反应已达平衡状态的是___________(填序号)。
A.NH3与O2体积比不再发生变化。
B.单位时间内断裂1molN-H键;同时断裂1molO-H键。
C.c(NO)与c(H2O)浓度之比为2:3
D.容器内混合气体的压强不再变化。
②由图像可判断反应温度:T1_______________T2(填“>”“<”“=”,下同),催化剂效率:催化剂M_________催化剂N,T1℃时,在催化剂M作用下,0~10min内的平均反应速率v[NH3(g)]=____________kPa·min-1。30、减少CO2的排放,合理利用CO2使其资源化具有重要意义。
(1)CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇等产物;工业上利用该反应合成甲醇。已知:25℃,101KPa下:
H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH1=−242kJ/mol
CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH2=−676kJ/mol
①写出CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式_____。
②下面表示合成甲醇反应的能量变化示意图,正确的是_____(填字母)。
a.b.c.d.
③工业上用合成得到的甲醇制成微生物燃料电池;结构示意图如图1:
该电池外电路电子的流动方向为_____(填写“从A到B”或“从B到A”)。A电极附近甲醇发生的电极反应式为_____。
(2)工业上常用高浓度的K2CO3溶液吸收CO2,得溶液X,再利用电解法使K2CO3溶液再生;其装置示意图如图2:
①写出X的化学式_____。
②在阳极区发生的反应为:_____和H++HCO=H2O+CO2↑。
③简述K2CO3在阴极区再生的原理_____。评卷人得分六、元素或物质推断题(共1题,共10分)31、X、Y、Z、W、R、Q是原子序数依次增大的前20号元素。X2是通常状况下密度最小的气体;Z与R同主族,R的一种固体单质在空气中易自燃;Y、W最外层电子数之和是Z的2倍,W有W2、W3两种常见单质;含Q的化合物焰色反应呈紫色。请回答下列问题:
(1)X、W、R、Q原子半径由大到小的顺序是(写元素符号)__________;请写出Z在周期表中的位置____________________。
(2)由上述元素组成的物质YW(ZX2)2是一种中性肥料,请写出它的电子式______________。
(3)请设计实验比较Z与R元素的非金属性强弱____________________。
(4)X、Y形成的化合物中含有非极性键且相对分子质量最小的物质是________。(写化学式)
(5)R的简单氢化物具有强还原性,将其通入硫酸铜溶液能生成两种最高价含氧酸和一种单质,请写出该反应的化学方程式__________________________________________________。
(6)Y的最高价氧化物与Q的最高价氧化物的水化物按物质的量之比1:2反应,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序____________________。参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、B【分析】【分析】
【详解】
A.甲醇的燃烧热是指1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量;热化学方程式中生成气态水,不能确定甲醇燃烧热,故A错误;
B.由盖斯定律可知,石墨转化为金刚石的热化学方程式为C(石墨)=C(金刚石)△H=+1.9kJ/mol;该反应为吸热反应,石墨的能量比金刚石的能量低,则石墨比金刚石稳定,故B正确;
C.NaOH固体溶解时会放出热量;20.0gNaOH固体的物质的量为0.05mol,与稀盐酸完全中和生成0.05mol水放出热量大于28.65kJ,故C错误;
D.铜质搅拌棒导热;中和热测定实验中,不可用环形铜质搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒,使测得的△H数值偏小,实验时需要做3次平行实验,每次要测反应前酸溶液的温度;反应前碱溶液的温度、混合反应后测最高温度,则整个实验至少需测9次温度,故D错误;
故选B。2、D【分析】【分析】
【详解】
A.甲醇的燃烧热是1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的能量,所以的标准燃烧热不是故A错误;
B.反应①是吸热反应;图示为放热反应,故B错误;
C.反应②中和氧气反应生成二氧化碳和氢气的反应放热;故C错误;
D.同物质的量的液态甲醇能量小于气态甲醇,根据②可推知反应的故D正确;
选D。3、B【分析】【分析】
明确弱酸的电离平衡常数越大其酸性越强,则弱酸根离子的水解程度越小,注意ClO-、COHCO的水解程度大小顺序是CO>ClO->HCO
【详解】
A.由Ka可知,酸性为CH3COOH>HClO,等浓度CH3COONa和NaClO的混合溶液中ClO-水解程度大,则混合溶液中各种离子浓度的大小关系是c(Na+)>c(CH3COO-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+);故A错误;
B.结合Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3)可知,盐酸和碳酸钠反应生成碳酸氢钠,次氯酸和碳酸钠反应生成次氯酸钠和碳酸氢钠,反应的离子方程式为:2CO+Cl2+H2O═2HCO+Cl-+ClO-;故B正确;
C.当溶液时,c(CH3COOH):c(CH3COO-)=c(H+):Ka=10-5:1.8×10-5=5:9;故C错误;
D.由c(Ag+)==1.34×10-5、c)Ag+==2.0×10-4,可知,AgCl的溶解度小,则Cl-先形成沉淀;故D错误。
答案选B。
【点睛】
本题考查难溶电解质的溶解平衡、水解平衡、电离平衡,把握离子浓度、Ksp的关系、盐类水解、平衡移动为解答的关键。4、D【分析】【分析】
钢铁中含有铁和碳;在潮湿的环境中构成原电池,铁作负极,碳作正极。据此分析。
【详解】
A.氧气在水中的溶解度较小;在水下部分比在空气与水交界处更难腐蚀,A错误;
B.原电池是将化学能转变为电能的装置;B错误;
C.正极发生的反应为2H2O+O2+4e-=4OH-;C错误;
D.根据反应方程式知,负极反应式为Fe-2e-=Fe2+;D正确;
答案选D。5、A【分析】【详解】
A.的燃烧热表示1mol完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出283kJ的热量,燃烧热的热化学方程式为ΔH=-283kJ/mol,则2molCO完全燃烧生成二氧化碳放出566kJ的热量,ΔH=-566kJ/mol;故A符合题意;
B.的燃烧热表示1mol完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出1411kJ的热量,的燃烧热的热化学方程式为ΔH=-1411kJ/mol;故B不符合题意;
C.燃烧热表示1mol完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量3267.5kJ,表示燃烧热的热化学方程式为ΔH=-3267.5kJ/mol;故C不符合题意;
D.的燃烧热表示1mol液态乙醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量3267.5kJ,ΔH的的单位为kJ/mol,表示燃烧热的热化学方程式为:ΔH=-1366.8kJ/mol;故D不符合题意;
答案选A。6、D【分析】【分析】
比较化学反应速率快慢时;可根据各物质表示的反应速率之比等于参与反应或生成的对应物质的化学计量数之比,所以可将选项中各物质表示的速率转化为同一物质所表示的反应速率后进行比较,注意单位要统一。
【详解】
A.
B.
C.v(C)=0.40mol·L-1·min-1,则
D.v(D)=0.45mol·L-1·min-1,则
所以上述四种状况下反应速率最快的是0.225mol/(L·min);故合理选项是D。
故选D。二、多选题(共8题,共16分)7、AD【分析】【分析】
从左到右pF越来越大,则得出c(F-)浓度越来越小,从右向左,c(F-)浓度逐渐增大,则得出a、b、c、d分别代表AlF3、AlF2+、Al3+变化曲线。
【详解】
A.从左到右pF越来越大,AlF3在溶液中存在分步电离,所以图中a、b、c、d分别代表AlF3、AlF2+、Al3+变化曲线;故A正确;
B.a、b、c、d分别代表AlF3、AlF2+、Al3+变化曲线,图中pF=4时,根据图中信息得到c()>c(AlF2+)>c(Al3+);故B错误;
C.pF=6.6时,根据电荷守恒得到3c(Al3+)+2c(AlF2+)+c()+c(H+)=c(F-)+c(OH-);故C错误;
D.由图可知,pF=−lgc(F-)=3.8时,c(AlF3)=c(),+F-⇌AlF3的平衡常数根据pF=−lgc(F-)=5.2时,c(AlF2+)=c(),AlF2++F-⇌的平衡常数根据pF=−lgc(F-)=6.6时,c(Al3+)=c(AlF2+),Al3++F-⇌AlF2+的平衡常数常温下,Al3++3F-⇌AlF3的化学平衡常数为故D正确。
答案为AD。8、CD【分析】【详解】
A.电解一段时间后向c极和d极附近分别滴加酚酞试剂,c极附近溶液变红,说明c极附近有碱生成,即该电极上氢离子放电,即2H++2e-=H2↑;该电极是阴极,则d极是阳极,故A正确;
B.由选项A可知,c为阴极,d极是阳极,那么铅蓄电池的右边为正极,铅蓄电池的左边为负极,a与铅蓄电池负极相连,则a是阴极,b是阳极,电解精炼铜时,粗铜作阳极,纯铜作阴极,所以b极应为粗铜;故B正确;
C.放电时,铅蓄电池负极的电极反应式为Pb(s)+(aq)-2e-=PbSO4(s);故C错误;
D.若四个电极材料均为石墨,甲电解池中电极反应为阴极Cu2++2e-=Cu,阳极2Cl--2e-=Cl2↑,乙电解池中电极反应为阴极2H++2e-=H2↑,阳极4OH--4e-=2H2O+O2↑,当析出6.4gCu时,转移电子是0.2mol,所以生成0.1mol氯气、0.1mol氢气、0.05mol氧气,则两池中共产生气体V=(0.1+0.1+0.05)mol×22.4L/mol=5.6L(标准状况下);故D错误;
答案为CD。9、AB【分析】【分析】
【详解】
略10、AC【分析】【分析】
【详解】
A.根据化合物中各元素化合价代数和为零,设含有x个-2价的O,y个-1价的O,则2x+y=14,x+y=8,可得出x=6,y=2,过氧键存在于2个-1价的O原子之间,则1molNa2S2O8中含有NA个过氧键;即1mol过氧键,故A正确;
B.根据图示转化过程可知,Fe先被氧化为Fe2+,反应为Fe+=Fe2++2然后Fe2+又继续被氧化为Fe3+,最后沉淀中有Fe(OH)2和Fe(OH)3,56gFe为1mol,则56gFe参加反应,被还原的大于1mol;故B错误;
C.ZVI(Fe)的比表面积越大;反应物的接触面越大,反应速率越快,则净化速率越快,故C正确;
D.pH越小,溶液酸性越强,酸性条件下不利于Fe(OH)2和Fe(OH)3沉淀生成;难以与正五价砷发生共沉淀,故D错误;
答案选AC。11、BD【分析】【详解】
A.若X为压强,Y为温度,由图可知相同温度下压强越大SO2的转化率越小,而该反应为气体体积减小的反应,相同温度下压强越大SO2的转化率越大,所以Y为压强,X为温度,且Y1>Y2;相同压强下温度越高,SO2的转化率越小,说明升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,即ΔH<0;A正确;
B.初始投料n(O2):n(SO2)=1:2,根据方程式可知反应过程中O2和SO2按照1:2反应;所以任意时刻二者的转化率之比均为1:1,B错误;
C.N点和M点温度相同,则平衡常数相同,容器体积为5L,M点SO2的转化率为50%,可根据该点列三段式
根据平衡常数的定义可知=20;C正确;
D.M点比N点压强大,平衡正向移动,气体总物质的量减小,气体总质量不变,平均摩尔质量增大,M(M)>M(N);D错误;
故选BD。12、AD【分析】【分析】
【详解】
A.该热化学方程式的正反应是吸热反应;则逆反应是放热反应,即当lmol白磷转变成红磷时放出17kJ热量,故A正确;
B.热化学方程式的系数只能表示物质的量;当4mol红磷转变成白磷时吸收17kJ热量,故B错误;
C.4P(红磷s)→P4(白磷s);△H=+17kJ•mol﹣1;焓变大于零,确定反应为吸热反应,故C错误;
D.根据4P(红磷s)→P4(白磷s);△H=+17kJ•mol﹣1;则反应物的能量低于生成物的,所以红磷具有的能量低,更稳定,故D正确;
故选AD。13、AD【分析】【详解】
A.根据O原子和子的最外层电子可得羟基的电子式:A正确;
B.为二元弱酸,电离时分步电离,第一步电离方程式:第二步电离方程式为:B错误;
C.氮原子形成三个共价键,所以联氨的结构式为C错误;
D.TNT为三硝基甲苯,的结构简式:D正确;
故选AD。14、BD【分析】【分析】
【详解】
A.a点时溶液为0.01mol/L的NaOH、NH3·H2O得到的混合溶液,NaOH是强碱,完全电离,NH3·H2O是弱碱,部分电离,由NH3·H2O的电离平衡常数可得故A正确;
B.b点时NaOH恰好被中和,溶液为CH3COONa、NH3·H2O的混合溶液,由于醋酸是一元弱酸,NH3·H2O、CH3COOH电离平衡常数相同,CH3COONa会水解产生CH3COOH,CH3COO-的水解平衡常数故CH3COO-的水解程度小于NH3·H2O的电离程度,因此该混合溶液中微粒浓度:故B错误;
C.c点溶液为等浓度的CH3COONa、CH3COONH4的混合溶液,根据物料守恒可得:故C正确;
D.c点溶液的溶质为等浓度的CH3COONa、CH3COONH4,在CH3COONH4溶液中,CH3COO-和的水解程度相近,溶液呈中性,CH3COONa属于强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,可知等浓度的CH3COONa、CH3COONH4混合溶液的pH>7;故D错误;
综上所述,叙述错误的是BD项,故答案为BD。三、填空题(共8题,共16分)15、略
【分析】【分析】
对于二甲醚(CH3OCH3)——空气燃料电池,b电极通入空气;则其为正极,a电极加入二甲醚,则其为负极。
【详解】
(1)A.常依据单位质量或单位体积某电池所能输出能量的多少判断某电池质量的优劣;A正确;
B.二次电池虽然可以反复充电;但由于电池制造工艺等方面存在不足,实际上二次电池的充放电次数仍有限制,B不正确;
C.燃料电池的燃料通常可以燃烧;而氧气是助燃剂,自身不能燃烧,所以不可用作燃料电池的燃料,C不正确;
D.废电池必须进行集中处理;首要原因是防止电池中的电解液污染环境,D不正确;
故答案为:A;
(2)A.从电池反应看,电池放电时,Cd失电子转化为Cd(OH)2;所以Cd作负极,A正确;
B.电池放电产物Ni(OH)2、Cd(OH)2都必须存在于碱性环境中;所以反应环境为碱性,B正确;
C.电池充电时;需要外界提供电能,而电池放电时,自身能够通过化学反应产生电能,所以电池反应不是可逆反应,C不正确;
D.该电池既能放电又能充电;所以是一种二次电池,D正确;
故答案为:C;
(3)①由以上分析可知,a极为负极,CH3OCH3失电子产物与水反应生成CO2和H+,电极反应式:CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+;
②正极反应式为3O2+12H++12e-=6H2O,所以每消耗1molCH3OCH3,有12molH+向右侧移动;
答案为:CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+;12。
【点睛】
判断电池中电解质的酸碱性,可根据电极产物的存在环境作出判断。【解析】ACCH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+1216、略
【分析】【详解】
(1)v(D)===0.1mol/(L·min);则v(C):v(D)=x:2=0.1:0.1=1:1,x=2;
(2)v(B)=v(D)=0.05mol/(L·min)。
(3)设反应开始时A;B的物质的量均为nmol;则:
故c(A):c(B)=(-0.75):(-0.25)=3:5,解得n=3mol,即c(A)=mol/L-0.75mol/L=0.75mol/L;反应开始前,n(A)=n(B)=3mol。【解析】20.050.75317、略
【分析】【详解】
(1)32.0g肼的物质的量为1mol,1molN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气放出热量624kJ,所以其热化学反应方程式为N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-624kJ/mol;
(2)燃料电池中,正极上是氧气发生得电子的还原反应,在碱性环境下,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-;负极上投放的是燃料,负极上燃料失电子发生氧化反应,在碱性环境下的反应式为N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑,则总电极反应方程式是O2+N2H4=2H2O+N2;
(3)NaClO氧化NH3可以制得肼,根据原子守恒可知还有氯化钠生成,则反应的离子方程式为ClO-+2NH3=N2H4+Cl-+H2O。【解析】N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-624kJ/molO2+2H2O+4e-=4OH-N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑O2+N2H4=4H2O+N2ClO-+2NH3=N2H4+Cl-+H2O18、略
【分析】【分析】
E;F分别为短周期相邻两种活泼金属元素的单质;且E能与NaOH溶液反应,则E为Al,F为Mg;
【详解】
(1)结合上述分析可知乙池是由Al、Mg、NaOH溶液组成的原电池,Al失去电子被氧化生成偏铝酸根,则E(Al)电极为负极,F(Mg)电极为正极;甲池和中间U形管均为电解池,根据电极的连接方式可知,电极A为阳极,B为阴极、C为阳极、D为阴极;Cl-在C阳极上发生氧化反应生成Cl2;
故答案为:阳极;
(2)电极C上Cl-发生氧化反应生成Cl2,Cl2通过导管进入淀粉-KI溶液,发生反应:2KI+Cl2=2KCl+I2,反应生成的I2使淀粉溶液变蓝;故a烧杯中溶液会变蓝;
故答案为:a;
(3)甲池中A、B电极材料均为石墨,是惰性电极,电解CuSO4溶液时,阴极上Cu2+放电生成Cu,阳极上OH-放电生成O2;
故答案为:
(4)乙池是由Al;Mg、NaOH溶液组成的原电池;E(Al)电极为负极,Al失去电子被氧化生成偏铝酸根,F(Mg)电极为正极,水在正极发生还原反应生成氢气;
故答案为:【解析】(1)阳极
(2)a
(3)
(4)19、略
【分析】【分析】
(1)根据化合价的变化分析,化合价降低的做氧化剂被还原;
(2)当温度升高时;气体颜色变深,说明平衡正向进行,正反应为吸热反应;
(3)化学平衡常数只与温度有关;与物质的浓度无关;
(4)依据铵根离子水解分析回答;依据同粒子效应;一水合氨对铵根离子水解起到抑制作用;依据一水合氨的电离平衡常数计算得到氨水浓度.
【详解】
:(1)反应(Ⅰ)中,N2O4(l)中N元素得电子化合价降低,N2O4(l)是氧化剂,(CH3)2NNH2(l)中C元素和N元素化合价升高,是还原剂,
故答案为:N2O4;
(2)N2O4(g)⇌2NO2(g)(Ⅱ),当温度升高时,气体颜色变深,说明平衡正向进行,正反应为吸热反应,
故答案为:吸热;
(3)一定温度下,反应(Ⅱ)的焓变为△H.现将1molN2O4充入一恒压密闭容器中;
a、密度等于质量除以体积,平衡体系质量不变,反应体积增大,密度在反应过程中减小,密度不变说明反应达到平衡,故a符合;
b、反应的焓变和反应物与生成物能量总和之差计算,与平衡无关,故b不符合;
c、图像只表示正反应速率变化,不能证明正逆反应速率相同,故c不符合;
d、N2O4(l)转化率不变,证明反应达到平衡,故d符合;
示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是ad;化学平衡常数只与温度有关;与物质的浓度无关,所以平衡常数K不变;
故答案为:ad;不变;
NO2可用氨水吸收生成NH4NO3.25℃时,将amolNH4NO3溶于水,溶液显酸性,是因为铵根离子水解;反应的离子方程式为:NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+;加入氨水溶液抑制铵根离子水解,平衡逆向进行;将amolNH4NO3溶于水,向该溶液滴加bL氨水后溶液呈中性,依据电荷守恒计算可知,溶液中氢氧根离子浓度=10-7mol/L,c(NH4+)=c(NO3-);NH3•H2O的电离平衡常数取Kb=2×10-5mol•L-1,设混合后溶液体积为1L,c(NH4+)=c(NO3-)=amol/L;根据一水合氨电离平衡得到:NH3•H2O⇌NH4++OH-,平衡常数K===2×10-5mol•L-1,计算得到c(NH3•H2O)=a/200bmol/L,
故答案为:NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+;逆向;a/200b。【解析】①.N2O4②.吸热③.ad④.不变⑤.NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+⑥.逆向⑦.a/200b20、略
【分析】【详解】
(1)CH3COONa是强碱弱酸盐,水解生成氢氧化钠和醋酸,呈碱性,离子方程式为:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-;
(2)NH4Cl是强酸弱碱盐,水解生成一水合氨和盐酸,呈酸性,离子方程式为:NH+H2ONH3﹒H2O+H+;
(3)Na2CO3是强碱弱酸盐,分步水解,一级水解为主,一级水解生成氢氧化钠和碳酸氢钠,呈碱性,离子方程式为:CO+H2OHCO+OH-。【解析】CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-NH+H2ONH3﹒H2O+H+CO+H2OHCO+OH-21、略
【分析】【详解】
(1)该温度下该反应的平衡常数(mol·L-1)-2。
(2)由图可知;温度越高平衡常数越大,说明升高温度平衡向正反应方向移动,正反应为吸热反应。
(3)①反应在第2min到第4min时,速率之比等于化学计量数之比,故NH3的平均反应速率为0.3mol·(L·min)-1。
②A.正反应为放热反应,若升高反应体系的温度,平衡向逆反应方向移动,氨气的物质的量增大、混合气体总物质的量减小,平衡时体系中NH3%将增大;故A错误;
B.正反应为气体体积增大的反应;若增大反应体系的压强,平衡向逆反应方向移动,平衡时体系中NO%将将减小,故B错误;
C.正反应为放热反应,若升高反应体系的温度,平衡向逆反应方向移动,平衡时体系中H2O(g)%将减小;故C错误;
D.催化剂不影响平衡移动,加入催化剂,平衡时体系中O2%保持不变;故D正确;
答案为D。【解析】0.15(mol·L-1)-2吸热0.3D22、略
【分析】【分析】
CO2(g)和H2(g)的初始浓度分别为1.00mol/L、3.00mol/L,由图可知,X的初始浓度为1.00mol/L、则X为CO2(g)。
【详解】
(1)0~3min内,
(2)已知CO2(g)和H2(g)反应生成CH3OH(g)和H2O(g),按元素质量守恒,该反应的化学方程式为CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。
(3)反应速率之比等于化学计量数之比,则X代表的物质为CO2,理由是CO2与CH3OH的反应速率相同X的减小量与甲醇的增加量一样;
(4)9min后,保持其他条件不变,向容器中再通入1.00molCO2(g)和3.00molH2(g);则反应物浓度增加,则该反应的速率将增大。
(5)A.反应中,气体的物质的量、压强会随着反应而变化,故容器内压强不随时间的变化,说明气体的物质的量不随时间变化,则说明反应已达平衡,A正确;
B.反应速率之比等于化学计量数之比,v正(CO2)=v正(H2O)=v逆(H2O);则说明反应已达平衡,B正确;
C.由方程式可知,CH3OH(g)与H2O(g)的浓度相同始终相同;故不能说明已平衡,选项C不正确;
D.密闭容器中,气体质量守恒,容积体积的不变,故不能说明已平衡,选项D不正确;
答案为AB。【解析】0.167CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)CO2CO2与CH3OH的反应速率相同或X的减小量与甲醇的增加量一样增大AB四、判断题(共4题,共36分)23、B【分析】【分析】
【详解】
纯水溶液中c(H+)=c(OH-)=2×10-7mol·L-1,某温度下,Kw=c(H+)×c(OH-)=2×10-7×2×10-7=4×10-14,因此该温度下,c(OH-)=故此判据错误。24、A【分析】【分析】
【详解】
物质的物态变化会产生热效应,如固体变液体放热,液体变气体吸热等,而ΔH包含了物态变化的热,因此物质的状态不同ΔH的数值也不同,该说法正确。25、B【分析】【分析】
【详解】
比较ΔH大小,需要正负号和数值一起比较,错误。26、B【分析】【分析】
【详解】
(1)沉淀类型相同、温度相同时,Ksp越小;难溶电解质在水中的溶解能力才一定越弱,答案为:错误。
(2)溶度积常数Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关;与离子浓度无关,答案为:正确。
(3)溶度积常数Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,常温下,BaCO3的Ksp始终不变;答案为:错误。
(4)Ksp小的物质其溶解度一定比Ksp大的物质的溶解度小;答案为:错误。
(5)Ksp反应了物质在水中的溶解能力,只有沉淀类型相同、温度相同时,才可直接根据Ksp数值的大小来比较电解质在水中的溶解能力;答案为:错误。
(6)Ag2CrO4与AgCl沉淀类型不同,不能通过Ksp(Ag2CrO4)sp(AgCl)比较Ag2CrO4的和AgCl的溶解度大小;答案为:错误。
(7)10mL0.1mol·L-1HCl与10mL0.12mol·L-1AgNO3溶液混合,充分反应后析出氯化银沉淀,存在沉淀溶解平衡,Cl-浓度不等于零;答案为:错误。
(8)物质确定时,溶度积常数Ksp只受温度影响,温度升高,大多数沉淀Ksp增大、少数沉淀Ksp减小;例如氢氧化钙,答案为:错误。
(9)常温下Mg(OH)2的Ksp不变;不受离子浓度影响,答案为:正确。
(10)向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液,有黄色沉淀生成,说明先出现了碘化银沉淀,但由于不知道其实时氯离子和碘离子的浓度,因此,无法判断Ksp(AgCl)、Ksp(AgI)的相对大小;答案为:错误。
(11)AgCl的Ksp=1.8×10-10,则在含AgCl固体的水中,c(Ag+)=c(Cl-)=×10-5mol·L-1;在任何含AgCl固体的溶液中,银离子和氯离子浓度不一定相等,答案为:错误。
(12)在温度一定时,当溶液中Ag+和Cl-的浓度的乘积Qsp(AgCl)=Ksp(AgCl)时;则溶液中达到了AgCl的溶解平衡,答案为:正确。
(13)向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,则溶液中不变;答案为:正确。
(14)将0.1mol·L-1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,再滴加0.1mol·L-1CuSO4溶液,现象是先有白色沉淀生成,后变为浅蓝色沉淀,则先得到氢氧化镁沉淀和硫酸钠溶,后氢氧化镁转变为氢氧化铜沉淀,说明沉淀发生了转化,所以Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小,答案为:正确。五、原理综合题(共4题,共12分)27、略
【分析】【详解】
I.(1)已知:①2NO2(g)+NaCl(s)⇌NaNO3(s)+ClNO(g)K1
②4NO2(g)+2NaCl(s)⇌2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)K2
③2NO(g)+Cl2(g)⇌2ClNO(g)K3
根据盖斯定律,①×2-②=③,焓变为倍数关系,而K为指数关系,则K3=
(2)由N2和F2反应生成NF3,反应为N2(g)+3F2(g)=2NF3(g),反应的ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和=(946+3×154.8−283.0×6)kJ⋅mol−1=−287.6kJ⋅mol−1,则热化学方程式为N2(g)+3F2(g)=2NF3(g)ΔH=−287.6kJ⋅mol−1;
Ⅱ.(1)已知反应CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g),化学平衡常数为一定温度下,平衡时生成物浓度的幂指数积与生成物浓度的幂指数积的比值,则该反应的化学平衡常数表达式为K=
(2)根据表中数据可知;温度升高,反应的平衡常数减小,说明平衡向逆反应方向移动,该反应为放热反应,则在相同条件下,为增大反应物的转化率应在低温条件下进行;
(3)反应CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)中;反应前后气体体积不变,计算平衡常数时,物质的量可以代替其浓度进行计算;
A.由题给数据可知,反应的浓度熵Qc==>K(830℃)=1;反应向逆反应方向移动,故A不符合题意;
B.由题给数据可知,反应的浓度熵Qc==<K(830℃)=1;反应向正反应方向移动,故B符合题意;
C.由题给数据可知;只有反应物,反应向正反应方向移动,故C符合题意;
D.由题给数据可知,反应的浓度熵Qc==1=K(830℃);反应达到平衡状态,平衡不移动,故D不符合题意;
答案选BC。【解析】K3=N2(g)+3F2(g)=2NF3(g)ΔH=-287.6kJ/molK=低温BC28、略
【分析】【详解】
(1)①已知:a.C(s)+2H2(g)=CH4(g)△H=-75kJ•mol-1
b.C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-394kJ•mol-1
c.C(s)+O2(g)=CO(g)△H=-111kJ•mol-1
根据盖斯定律2c-a-b可得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=2(-111kJ•mol-1)-(-75kJ•mol-1)-(-394kJ•mol-1)=+247kJ/mol;
②由图可知,X越大,转化率越低,该反应焓变大于0,正反应为吸热反应,而相同压强下升高温度转化率增大,所以X表示压强;L代表温度,正反应为吸热反应,当压强一定时,温度越高,平衡转化率越大,图中等压强时L2对应的转化率大,所以L1
(2)①A.反应方程式中CH4和H2计量数之比为1:2,所以单位时间内生成nmol的CH4的同时,生成2nmol的H2,说明正逆反应速率相同,反应达到平衡状态,而不是生成nmol的CH4的同时生成nmol的H2;故A错误;
B.反应达到平衡时各物质的浓度不再改变,但各浓度比值不一定等于计量数之比,c(CH4):c(CO2):c(CO):c(H2)的比值和起始量以及转化率有关,所以c(CH4):c(CO2):c(CO):c(H2)=1:1:2:2不能说明正逆反应速率相同;不能证明反应达到平衡状态,故B错误;
C.该反应前后气体系数之和不相等;所以反应前后气体物质的量变化,当反应体系中气体的总物质的量不变说明反应达到平衡状态,故C正确;
D.该反应中反应物和生成物均为气体;所以反应前后气体质量不变,容器体积不变,容器中的混合气体密度始终不发生变化,故D错误;
综上所述答案为:C;
②某温度下,在体积为2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应,经过2min达到平衡状态时测得CO2的转化率是50%,反应的二氧化碳的物质的量为1mol×50%=0.5mol,反应速率v(CO2)=则反应速率之比等于计量数之比,所以v(CH4)=v(CO2)=0.125mol•L-1•min-1;
根据题意列三段式有:
则平衡常数
平衡常数只与温度有关;所以若其它条件不变增大压强,合成反应的化学平衡常数不变;
③达到平衡后,其它条件不变时向反应容器中充入CO2和CO各1mol,此时浓度商所以化学平衡逆向进行;
【点睛】
注意选取化学平衡状态的判断依据时,只有反应前后改变的物理量才能作为判断依据,否则不能作为判断依据;平衡常数只随温度变化。【解析】+247压强正反应为吸热反应,当压强一定时,温度越高,平衡转化率越大C0.1250.33不变逆反应方向29、略
【
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