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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年浙科版选择性必修1化学下册阶段测试试卷含答案考试试卷考试范围: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总分得分评卷人得分一、选择题(共7题,共14分)1、一定条件下,将3molA气体和1molB气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生反应:3A(g)+B(g)C(g)+2D(s)。2min末该反应达到平衡;生成D的物质的量随时间的变化情况如图所示。下列判断正确的是。
A.若混合气体的密度不再改变时,该反应不一定达到平衡状态B.2min后,加压会使正反应速率加快,逆反应速率变慢C.反应过程中A和B的转化率之比为1∶1D.从开始到平衡,用D表示的化学反应速率为0.2mol•L-1•min-12、下列方程式不能合理解释实验现象或事实的是A.湿润的淀粉KI试纸遇变蓝:B.电解溶液制取镁单质:C.钢铁发生吸氧腐蚀,正极反应:D.用除去输水管道中的3、下列叙述不正确的是。
A.图1表示的反应为放热反应B.图1中I、II两点的速率v(I)C.图2表示A(?)+2B(g)2C(g)△H<0,达平衡后,在t1、t2、t3、t4时都只改变了一种外界条件的速率变化,由图可推知A为气体D.图3表示恒温恒容条件下,发生的可逆反应2NO2(g)N2O4(g)△H<0,各物质的浓度和其消耗速率之间的关系,其中A点对应的状态为化学平衡状态4、利用三室电解池(装置结构如图所示;电极均为惰性电极)可以实现用硫酸钠溶液制取硫酸和氢氧化钠。下列叙述正确的是。
A.a气体为氢气,b气体为氧气B.A为氢氧化钠溶液,B为硫酸溶液C.通电后中间隔室的Na+向阳极迁移,阴极区溶液的pH增大D.该电解反应的总化学方程式为:5、已知:①常温下,醋酸和的电离平衡常数均为②下列判断不正确的是A.等体积等浓度的醋酸与氨水混合后溶液呈中性B.溶液呈碱性C.溶液中浓度最大的离子是D.相同条件下,的醋酸与氨水中水的电离程度相等,都促进了水的电离6、下列有关电解质溶液的说法正确的是A.在蒸馏水中滴加浓H2SO4,Kw不变B.常温下,等体积的盐酸和甲酸溶液相比,前者的导电能力强C.相同温度时,1mol/L醋酸与0.5mol/L的醋酸中,c(H+)之比为2:1D.NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度不相同7、25℃、101kPa时,1.00gCH4完全燃烧生成稳定的化合物放出55.6kJ热量,下列热化学方程式正确正确的是A.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-889.6kJ·mol-1B.CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(g)△H=-55.6kJ·mol-1C.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)△H=-889.6kJ·mol-1D.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)△H=+889.6kJ·mol-1评卷人得分二、多选题(共5题,共10分)8、常温下,将NaOH溶液滴加到砷酸(H3AsO4)水溶液中;反应混合液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。下列说法正确的是。
A.0.1mol/LNaH2AsO4溶液显碱性B.C.溶液pH由2.2升至4时发生的反应为D.NaH2AsO4溶液中部分离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(HAsO)>c(H2AsO)>c(OH-)>c(AsO)9、相同温度下,有体积相同的甲、乙两个容器,甲容器中充入1gN2和1gH2,乙容器中充入2gN2和2gH2,分别进行合成氨反应。下列叙述中不正确的是A.化学反应速率:乙>甲B.平衡后N2的浓度:乙<甲C.H2的平衡转化率:乙>甲D.平衡混合气体中H2的体积分数:乙>甲10、以CH3CH=CH2、NH3、O2为原料,在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的化学方程式如下所示:
反应I.2C3H6(g)+2NH3(g)+3O2(g)2C3H3N(g)+6H2O(g);
反应II.C3H6(g)+O2(g)C3H4O(g)+H2O(g)。
反应相同时间,丙烯腈产率与反应温度的关系如图a所示,丙烯腈和丙烯醛的平衡产率与的关系如图b所示。下列说法不正确的是(丙烯腈的选择性=×100%)
A.其他条件不变,增大压强有利于提高丙烯腈平衡产率B.图a中X点所示条件下,延长反应时间能提高丙烯腈产率C.图a中Y点所示条件下,改用对丙烯腈选择性更好的催化剂能提高丙烯腈产率D.由图b中Z点可知,该温度下反应II的平衡常数为11、设C+CO22CO(正反应为吸热反应)的反应速率是v1,N2+3H22NH3(正反应为放热反应)反应速率为v2,对于上述反应,当温度升高时,v1和v2的变化情况和平衡移动情况为A.v1、v2同时增大B.v1增大、v2减小C.C+CO22CO,平衡正向移动D.N2+3H22NH3,平衡正向移动12、常温下,H3AsO4和H3AsO3溶液中含砷微粒的物质的量分数与溶液pH的关系分别如图所示。向浓度均为0.01mol·L-1的H3AsO4和H3AsO3混合溶液中加入适量的NaOH溶液;下列说法正确的是。
A.H2AsO+AsOHAsO+HAsOK=105.2B.pH=6时,c(H2AsO)>c(H3AsO3)>c(HAsO)>c(H2AsO)C.溶液呈中性时,约等于3D.pH=8时,H3AsO3的电离度约为9.09%评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)13、向2L密闭容器中通入amol气体A和bmol气体B,在一定条件下发生反应:xA(g)+yB(g)⇌pC(g)+qD(g)已知:平均反应速率v(C)=v(A);反应2min时,A的浓度减少了amol,B的物质的量减少了mol;有amolD生成。
回答下列问题:
(1)反应2min内,v(A)=________,v(B)=________。
(2)化学方程式中,x=________,y=________,p=________,q=________。
(3)反应平衡时,D为2amol,则B的转化率为________。14、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)从反应开始到12s时,用A表示的反应速率为________。
(2)经测定前4s内v(C)=0.05mol·L-1·s-1,则该反应的化学方程式为______________。
(3)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行,经同一段时间后,测得三个容器中的反应速率分别为甲:v(A)=0.3mol·L-1·s-1;乙:v(B)=0.12mol·L-1·s-1;丙:v(C)=9.6mol·L-1·min-1;则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为________。
(4)下表所列数据是反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H1在不同温度下的化学平衡常数(K)。温度250℃300℃350℃K2.0410.2700.012
①由表中数据判断H1_______0(填“>”“=”或“<”);
②某温度下,将2molCO和6molH2充入2L密闭容器,充分反应,达平衡后,测得c(CO)=0.2mol·L-1,则CO的转化率为__________,此时的温度为_______________从上表中选择)
(5)将CH4转化成CO;工业上常采用催化转化技术,其反应原理为:
CH4(g)+3/2O2(g)CO(g)+2H2O(g)H=-519kJ·mol-1。工业上,为选择合适的催化剂,分别对X、Y、Z三种催化剂进行了如下实验(其他条件相同)
①X在T1℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
②Y在T2℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
③Z在T3℃时催化效率最高,能使逆反应速率加快约1×106倍;
已知:T1>T2>T3,根据上述信息,你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是__(填“X”、“Y”或“Z”)选择的理由是_______________________________________________。15、某化学兴趣小组为了研究部分ⅥA族元素及其化合物的部分性质;查阅资料如下:
①酸性:
②O、S、与的化合越来越难,与不能直接化合;
③由不同元素的单质生成等物质的量的氢化物的焓变情况如图所示。
请回答下列问题:
(1)S与的化合反应_________(填“吸收”或“放出”)热量。
(2)已知的分解反应的请解释与不能直接化合的原因______________。
(3)题述信息中能说明S的非金属性强于的是_________(填序号)。16、乙烯(C2H4)是重要的化工原料,乙炔(C2H2)选择性加氢合成乙烯是科学家当前关注的热点。
(1)70℃时,反应C2H2(g)+H2(g)C2H4(g)△H=-174kJ•mol-1在刚性容器中达到平衡。
①下列说法正确的是_________(填标号).
A.选用合适的催化剂,可以增大平衡气体中C2H4的百分含量。
B.投料时增大的值;该反应的平衡常数K不变。
C.通入一定量He;可以缩短反应达到平衡的时间。
D.升高温度;正反应速率和逆反应速率都增大,K减小。
②测得在某催化剂上生成乙烯的速率方程为v=0.585[p(C2H2)]-0.36•[p(H2)]0.85,P(H2)—定时,若p1(C2H2)>p2(C2H2),则V1____V2(填“>”“<”或“=”)。
(2)在催化剂作用下,110℃时按体积比V(C2H2):V(H2)=1:4充入刚性容器中,发生反应C2H2+H2=C2H4、C2H2+2H2=C2H6。若乙炔完全反应时,乙烯的体积分数为20%,则H2的转化率为_______,C2H4的选择性为_______,(C2H4的选择性=100%)17、在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度T的关系如下表:。T/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6
请回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式为______,该反应为______(填“吸热”或“放热”)
(2)能判断该反应是否已达化学平衡状态的依据是______(填字母)。
A.混合气体的密度不变。
B.容器中压强不变。
C.容器中CO2、H2、CO、H2O的浓度之比为1:1:1:1
D.1molH—H键断裂的同时断裂2molH—O键。
E.混合气体中c(H2)保持不变。
(3)能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是______(填字母)。
a.及时分离出CO和H2Ob.升高温度。
c.增大压强d.选择高效的催化剂。
(4)某温度下,在2L的密闭容器中,加入1molCO2和1molH2充分反应达平衡时,CO2平衡浓度为0.25mol/L,则平衡时CO2的转化率为______,试通过计算判断此时的温度为______℃。
(5)在830℃时,向2L的密闭容器中,充人2molCO2、2molH2和2molH2O,则达到平衡时,混合物中CO2的物质的量分数可能是______(填字母)。
A.16.67%B.22.2%C.33.3%D.36.8%18、利用所学化学反应原理;解决以下问题:
(1)KAl(SO4)2·12H2O可做净水剂,其原理是_________(用离子方程式表示)
(2)向FeCl3溶液中滴加NaHCO3溶液,有沉淀和气体生成的离子方程式_________________。
(3)室温下将0.12mol/LHCl溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合,混合液的pH=_____。19、2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1molSO2(g)氧化为1molSO3(g)的ΔH=-99kJ·mol-1。请回答下列问题:
(1)图中A、C分别表示_______、_______;
(2)E表示_______;E的大小对该反应的反应热_______(填“有”或“无”)影响。
(3)该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图ΔH_______(填“变大”、“变小”或“不变”),理由是_______。
(4)图中ΔH=_______kJ·mol-1;
(5)已知单质硫的燃烧热为296kJ·mol-1,计算由S(s)生成3molSO3(g)的ΔH=_______(要求计算过程)。20、(1)甲酸(HCOOH)和醋酸均是有机弱酸,请写出甲酸的电离方程式:____________。
(2)若向0.100mol/L甲酸溶液加入少量此时将如何改变______(填“变大;变小、基本不变或无法判断”)。
(3)常温下,pH=4的溶液中由水电离出的H+浓度为pH=4的溶液中由水电离出的H+浓度为则______。
(4)已知100℃时纯水中该温度下,pH=7的CH3COONa中:______(填精确值)。评卷人得分四、原理综合题(共4题,共24分)21、合成气(主要成分为CO、CO2和H2)是重要的化工原料,可利用合成气在催化剂存在下直接制备二甲醚(CH3OCH3)。
已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.0kJ·mol-1
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2=+41.1kJ·mol-1
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H3=-24.5kJ·mol-1
(1)工业上用CO2和H2在一定条件下反应直接制备二甲醚,主反应为:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)
①要使该反应速率和产率都增大,应该采取的措施是__________,减少副反应,大幅度提高二甲醚在产物中所占比率的关键因素是__________。
②一定条件下.上述主反应达到平衡状态后,若改变反应的某一个条件,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是__________(单选;填标号)。
a.逆反应速率先增大后减小b.H2的转化率增大。
c.反应物的体积百分含量减小d.容器中的变小。
③在某压强下,制备二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时CO2的转化率如图(a)所示。T1温度下,将6molCO2和12molH2充入10L的密闭容器中,5min后反应达到平衡状态,则0〜5min内的平均反应速率v(CH3OCH3)=_____________;KA、KB、KC三者之间的大小关系为_______________。
(2)在适当条件下由CO和H2直接制备二甲醚;另一产物为水蒸气。
①该反应的热化学方程式是_________________。
②co的转化率、二甲醚的产率与反应温度的关系如图(b)所示,请解释温度低于290℃时,CO转化率较高而CH3OCH3产率较低的原因可能是___________。
(3)用甲醇,二甲醚混合液与CO在催化剂条件下还可合成醋酸。常温下,醋酸的Ka=1.8×10-5,向0.1mol/L醋酸溶液中滴加NaOH溶液至=时,混合溶液的pH=__________,醋酸钠水解反应的平衡常数值为__________。22、以为原料合成可有效降低空气中二氧化碳的含量;其中涉及的主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)已知则___________
(2)某小组在温度为T℃下,将1mol和3mol充入容积为5L的恒容密闭容器中。同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ;体系中各组分分压(各组分分压=总压×各组分物质的量分数)随时间的变化情况如图所示。
①图中缺少了一种组分的分压变化,该组分是___________(填化学式),该组分平衡时的分压为___________MPa。
②0~15min内,反应Ⅰ的反应速率___________达到平衡后,___________
③反应开始时,容器的总压为___________MPa,T℃时,反应Ⅱ的平衡常数___________(用分压代替浓度)。23、CO2的回收利用对减少温室气体排放、改善人类生存环境具有重要意义。利用CO2和CH4重整可制合成气(主要成分CO、H2),重整过程中部分反应的热化学方程式为:①CH4(g)=C(s)+2H2(g)△H=+75.0kJ·mol-1
②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=+41.0kJ·mol-1
③CO(g)+H2(g)=C(s)+H2O(g)△H=-131.0kJ·mol-1
(1)反应CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)的△H=___________。
(2)固定n(CO2)=n(CH4),改变反应温度,CO2和CH4的平衡转化率见下图。
①同温度下CO2的平衡转化率____________(填“大于”或“小于”)于CH4的平衡转化率,其原因是__________________________。
②高温下进行该反应时常会因反应①生成“积碳”(碳单质),造成催化剂中毒,高温下反应①能自发进行的原因是_________________。
(3)一定条件下Pd-Mg/SiO2催化剂可使CO2“甲烷化”从而变废为宝,其反应机理如图所示,该反应的化学方程式为_____________________,反应过程中碳元素的化合价为-2价的中间体是__________。
(4)卤水可在吸收烟道气中CO2的同时被净化,实现以废治废,其中涉及的一个反应是CaSO4+Na2CO3==CaCO3+Na2SO4,则达到平衡后,溶液中c(CO32-)/c(SO42-)=__________。【用Ksp(CaSO4)和Ksp(CaCO3)表示】24、甲醇是一种重要的化工原料;在生产中有着重要的应用。
(一)和可用于制备甲醇();已知:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
(1)则反应的___________,已知该反应能自发,则该反应在_____(填“高温”;“低温”或“任何温度”)能自发进行。
(2)某温度下,将和以体积比1:1置于固定体积的密闭容器中,假设仅发生反应Ⅰ,其平衡常数为1.0,则该反应达到平衡时的体积分数为____________。
(二)工业上也可用天然气先制备合成气,反应Ⅳ:再合成甲醇。图1为在一定压强下,和在三种不同催化剂作用下发生反应Ⅳ,经历相同时间时,的物质的量(n)随温度变化的关系。
(3)下列说法正确的是_____________。
A.在相同条件下,三种催化剂1、2、3的催化效率由高到低的顺序是
B.温度低于700℃时;曲线②上的点有可能已经到达平衡。
C.500℃时,不同催化剂(1、2、3)作用下到达平衡时的的物质的量相同。
D.若温度高于700℃时,的物质的量保持不变。
(4)曲线③中的物质的量随温度变化的原因可能是_______________。
(5)500℃时,反应Ⅳ在催化剂1的作用下10min时达到平衡,请在图2中画出0至12min内的物质的量的变化图_______________。参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、C【分析】【详解】
A.反应生成固体D;气体的质量和体积均发生变化,当混合气体的密度不再改变时,说明反应达到了化学平衡状态,故A错误;
B.2min后;加压会使正;逆反应速率都加快,平衡正向移动,故B错误;
C.将3molA和1molB两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中;反应物的化学计量数之比和反应物的起始量之比相同,所以反应过程中A和B的转化率之比为1∶1,故C正确;
D.D为固体;不能用D表示该反应的化学反应速率,故D错误;
故选C。2、B【分析】【详解】
A.湿润的淀粉KI试纸遇变蓝,氯气将碘离子氧化为单质碘即能合理解释实验现象,故A不符合题意;
B.是电解熔融制取镁单质;而不是电解氯化镁溶液,不能合理解释实验现象,故B符合题意;
C.钢铁发生吸氧腐蚀,正极氧气得到电子变为氢氧根,电极反应式为:能合理解释实验现象,故C不符合题意;
D.用除去输水管道中的利用亚硫酸钠的还原性:能合理解释实验现象,故D不符合题意。
综上所述,答案为B。3、C【分析】【分析】
【详解】
A.平衡常数只受温度的影响;根据图像,随温度的升高,化学平衡常数降低,说明该反应为放热反应,故A说法正确;
B.温度越高;化学反应速率越快,Ⅱ点的温度高于I点,因此Ⅱ点的反应速率高于I点,故B说法正确;
C.t3-t4时刻,逆反应速率降低,但平衡没有移动,说明t3时刻是降低压强;平衡没有移动,说明反应前后气体系数之和相同,即A一定不是气体,故C说法错误;
D.用不同物质的速率表示达到平衡,要求反应方向是一正一逆,且速率之比等于计量数之比,A点N2O4和NO2都是消耗,反应速率是一正一逆,消耗NO2的速率与消耗N2O4的速率之比为0.2∶0.1=2∶1;A点对应的状态为化学平衡状态,故D说法正确;
答案为C。4、D【分析】电解装置中,左端电极与电源正极相连作阳极,其电极反应式为
右端电极与电源负极相连作阴极,其电极反应式为A为硫酸溶液;B为NaOH溶液。
【详解】
A.经过分析,a为氧气,b为氢气;故A错误;
B.A为硫酸溶液;B为NaOH溶液;故B错误;
C.电解池中,阳离子向阴极移动,故Na+向阴极移动;阴极区域有氢氧根离子生成,pH增大,故C错误;
D.将阴阳极电极反应式消去电子相加得总反应为故D正确;
故选D。5、D【分析】【详解】
A.等体积等浓度的醋酸与氨水混合后生成则CH3COONH4;根据题给信息知,相同条件下,醋酸和一水合氨的电离平衡常数相等,则二者的电离程度相等,醋酸铵中铵根离子和醋酸根离子水解程度相等,所以醋酸铵溶液呈中性,故A正确;
B.根据反应可知;醋酸酸性强于碳酸,醋酸的电离平衡常数大于碳酸,一水合氨的电离平衡常数也大于碳酸,则碳酸氢铵溶液中碳酸氢根离子水解程度大于铵根离子,溶液显碱性,故B正确;
C.碳酸氢根离子水解程度大于铵根离子,溶液显碱性,所以溶液中离子浓度最大的是故C正确;
D.相同条件下,的醋酸与氨水中水的电离都受到抑制;故D错误;
故选D。6、D【分析】【详解】
A.水的电离是吸热反应;升高温度促进水电离,浓硫酸在水中稀释放出热量,所以水的离子积常数变大,故A错误;
B.常温下;等体积的盐酸和甲酸溶液相比,前者的导电能力不一定强,浓度不知,弱酸导电性可以大于强酸,故B错误;
C..醋酸是弱酸,浓度越小电离度越大,相同温度下,1mol/L的醋酸溶液与0.5mol/L醋酸溶液中c(H+)之比小于2:1;故C错误;
D.氯化钠是强酸强碱盐;对水的电离无影响,醋酸铵是弱酸弱碱盐,水解促进水电离,故D正确;
故选D。
.7、C【分析】【分析】
25℃、101kPa时,CH4完全燃烧生成稳定的化合物是指生成二氧化碳气体和液态水。1.00gCH4完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出55.6kJ热量,则1mol即16gCH4完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放热为16×55.6kJ=889.6kJ。
【详解】
A.所给热化学方程式中水为气态;应为液态水,A错误;
B.所给热化学方程式中水为气态;应为液态水,B错误;
C.25℃、101kPa时,1mol即16gCH4完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放热为16×55.6kJ=889.6kJ;C正确;
D.甲烷燃烧为放热反应;反应热△H为负值,D错误。
答案选C。二、多选题(共5题,共10分)8、BC【分析】【详解】
A.根据图象可知,主要含H2AsO溶液的pH小于7,溶液显酸性,因此0.1mol/LNaH2AsO4溶液显酸性;故A错误;
B.根据图象,c(HAsO)=c(AsO)时,的K==c(H+)=10-11.5;故B正确;
C.当溶液pH由2.2升至4时,H3AsO4的含量逐渐减小,H2AsO的含量逐渐增大,说明发生反应为故C正确;
D.根据图像可知,NaH2AsO4溶液显酸性,说明H2AsO的电离程度大于水解程度,但对于弱酸而言,电离程度一般较小,则c(H2AsO)>c(HAsO);故D错误;
故选BC。9、BD【分析】【分析】
在相同温度下,有相同体积的甲、乙两容器,且保持体积不变,加入氮气和氢气发生的反应为:N2+3H22NH3,反应是气体体积减小的放热反应,假设开始时乙的容器体积也是甲的两倍(如图所示),则此时甲与乙是等效平衡。再将乙容器体积压缩至与甲相等(如图中丙),在此过程中平衡:N2+3H22NH3要向正反应方向移动;由此分析。
【详解】
A.因为乙容器中的原料投入量正好是甲的2倍;乙容器中压强大于甲,反应速率快,故A不符合题意;
B.根据分析,平衡后N2+3H22NH3要向正反应方向移动,丙中N2、H2、NH3的浓度分别比甲中N2、H2、NH3浓度大,容器乙中N2的浓度>容器甲中N2的浓度;故B符合题意;
C.根据分析,平衡后N2+3H22NH3要向正反应方向移动,H2的平衡转化率:容器乙>容器甲;故C不符合题意;
D.将乙容器的体积压缩至与甲相等(如图中丙),则在此过程中化学平衡要向正反应方向移动,平衡混合气体中H2的体积分数:容器甲>容器乙;故D符合题意;
答案选BD。10、AD【分析】【分析】
【详解】
A.2C3H6+2NH3+3O22C3H3N(g)+6H2O(g)是气体体积增大的反应;故增大压强平衡逆向移动,丙烯腈平衡产率降低,故A错误;
B.由图可知;X点丙烯腈的产率未达到最大值,所以在X点的条件下,延长反应时间能提高丙烯腈的产率,故B正确;
C.Y点丙烯腈的产率达到最大值;改用对丙烯腈选择性更好的催化剂,可以增加丙烯腈的产率,减少副产物的量,故C正确;
D.×100%,从图b中可以看出丙烯醛的平衡产率是0.2,但题目没有告诉丙烯的起始量以及转化率是多少,无法计算反应后丙烯以及丙烯醛的浓度,所以平衡表达式中四个物质的浓度均为未知量;故D错误;
故选AD。11、AC【分析】【详解】
升高温度,反应速率增大,则两个平衡体系的反应速率均增大,即v1、v2同时增大;升高温度,平衡向吸热的方向移动,C+CO22CO正反应为吸热反应,平衡向正向移动;N2+3H22NH3正反应为放热反应,平衡向逆向移动,综上分析,答案选AC。12、CD【分析】【详解】
A.H2AsO+AsOHAsO+HAsOK==106.5;故A错误;
B.由图pH=6时,从左侧的图可知c(H2AsO)>c(HAsO),结合右侧的图c(H3AsO3)>c(H2AsO)>c(HAsO)>c(H2AsO);故B错误;
C.溶液呈中性时,溶液中AsO接近0,H3AsO3接近1,c(H+)=c(OH-),c(HAsO)=c(H2AsO),溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HAsO)×2+c(H2AsO),c(Na+)=c(HAsO)×3,约等于3;故C正确;
D.Ka1==10-9,pH=8时,==0.1,即=H3AsO3的电离度约为9.09%;故D正确;
故选CD。三、填空题(共8题,共16分)13、略
【分析】【详解】
(1)反应2min时,A的浓度减少了则△c(A)=×=amol/L,则v(A)==amol/(L·min);
(2)平均反应速率V(C)=V(A),则x︰p=2︰1,A的浓度减少了则消耗的A为amol,B的物质的量减少了mol,有amolD生成,则x︰y︰q=amol︰mol︰amol=2︰3︰6,故x︰y︰p︰q=2︰3︰1︰6,则反应方程式为:2A(g)+3B(g)═1C(g)+6D;
(3)反应达到平衡时,D为2amol,由方程式2A(g)+3B(g)=C(g)+6D(g)可知消耗的B为2amol×=amol,则B的转化率为×100%=×100%。【解析】mol/(L·min)mol/(L·min)2316×100%14、略
【分析】【分析】
(1)根据进行计算;
(2)计算出12s内用A表示的化学反应速率,可以计算出a与b的比值,利用题给4s内v(C)=0.05mol•L-1•s-1,计算出abc的最简整数比;
(3)将不同速率转化为同一物质的用相同单位进行描述的速率进行比较;
(4)①由表中数据可知,温度越高平衡常数越小,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,正反应为放热反应;
②根据CO的平衡浓度计算平衡时CO的物质的量;进而计算参加反应的CO的物质的量,再根据转化率定义计算;列式三段式计算平衡浓度,结合平衡常数概念计算得到;
(5)该反应正反应为放热反应;应选择催化活性高;速度快、反应温度较低;
【详解】
(1)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=0.05mol/(L•s),故答案为:0.05mol·L-1·s-1;
(2)12s时,B的浓度变化量△c=0.5mol/L-0.3mol/L=0.2mol/L,故a:b=0.6:0.2=3:1,经测定前4s内v(C)=0.05mol•L-1•s-1,此时A浓度变化为:0.8mol/L-0.5mol/L=0.3mol/L,此时v(A)==0.075mol/(L•s),即v(A):v(C)=0.075:0.05=3:2,故a:b:c=3:1:2,故化学反应方程式为:3A(g)+B(g)⇌2C(g);
故答案为:3A(g)+B(g)⇌2C(g);
(3)确定A的速率为:甲:v(A)=0.3mol•L-1•s-1;乙:v(B)=0.12mol•L-1•s-1,故v(A)=3×0.12mol•L-1•s-1=0.36mol•L-1•s-1;丙:v(C)=9.6mol•L-1•min-1==0.16mol•L-1•s-1,故v(A)=×0.16mol•L-1•min-1=0.24mol•L-1•s-1;故最快的是乙,最慢的是丙,故答案为:乙>甲>丙;
(4))①由表中数据可知,温度越高平衡常数越小,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,正反应为放热反应,即△H1<0;
故答案为:<;
②某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)=0.2mol/L;达到平衡后,测得c(CO)=0.2mol/L,则参加反应的CO的物质的量=2mol-0.2mol/L×2L=1.6mol,故CO转化率=×100%=80%;依据化学平衡三段式列式计算得到平衡浓度:
K=对照图表数据判断温度为250°C;
故答案为:80%;250°C;
(5)该反应正反应为放热反应;应选择催化活性高;速度快、反应温度较低,故选择Z;
故答案为:Z;催化效率高且活性温度低。【解析】0.05mol·L-1·s-13A(g)+B(g)2C(g)乙>甲>丙<80%250℃Z催化效率高且活性温度低15、略
【分析】【详解】
(1)由题图可知,S与的化合反应的为放热反应。
(2)由题图可知,与的化合反应的的分解反应的则与化合生成的即与的化合反应的反应不能自发进行。
(3)①最高价氧化为的水化物的酸性越强,相应元素的非金属性越强,故①可以说明S的非金属性强于Se;
②非金属单质和氢气化合越困难,相应元素的非金属性越弱,故②可以说明S的非金属性强于Se;
③从图中可以看出,硫和氢气化合是放热反应,而Se和氢气化合是吸热反应,说明硫比硒易与氢气化合,故③可以说明S的非金属性强于Se;
故选①②③。【解析】放出反应的反应不能自发进行①②③16、略
【分析】【分析】
根据可逆反应C2H2(g)+H2(g)C2H4(g)△H=-174kJ•mol–1达到化学平衡,由化学平衡的本质特征和平衡移动原理判断正确选项;根据题中所给的速率方程,判断速率的大小;根据题中所给数据,由C2H2+H2=C2H4、C2H2+2H2=C2H6反应进行计算,得出H2的转化率和C2H4的选择性;据此解答。
【详解】
(1)①C2H2(g)+H2(g)═C2H4(g)△H=-174kJ/mol;
A.选用合适的催化剂,只改变速率,对平衡没有影响,不能增大平衡气体中C2H4的百分含量;故A错误;
B.投料时增大的值,由于平衡常数中只是温度的函数,温度不度,该反应的平衡常数K不变;故B正确;
C.通入一定量He;总压增大,分压不变平衡不变,化学反应速率不变,不能缩短反应达到平衡的时间,故C错误;
D.升高温度,正反应速率和逆反应速率都增大,反应为放热反应,升温平衡逆向进行,K减小;故D正确;
答案为BD。
②在某催化剂上生成乙烯的速率方程为v=0.585[p(C2H2)]-0.36•[p(H2)]0.85,p(H2)一定时,p(C2H2)越大,v越小,若p1(C2H2)>p2(C2H2),则v1<v2;答案为<。
(3)在催化剂作用下,110℃时按体积比V(C2H2):V(H2)=1:4充入刚性容器中,发生反应C2H2+H2═C2H4、C2H2+2H2═C2H6,乙炔完全反应时,乙烯的体积分数为20%,设乙炔的物质的量为x,氢气的物质的量为4x,生成的乙烯物质的量为y,则反应后气体中剩余的氢气为4x-[y+2(x-y)],乙烯物质的量为y,乙烷(x-y),反应后混合气体总物质的量为4x-[y+2(x-y)]+y+(x-y)=(3x+y),×100%=20%,解之,y=x,氢气转化率=×100%=×100%=×100%=31.25%,C2H4的选择性=×100%=×100%=×100%=75%;答案为31.25%,75%。【解析】①.BD②.<③.31.25%④.75%17、略
【分析】【详解】
(1)平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积,根据反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)及化学平衡常数表达式,可得K=;平衡常数的大小只与温度有关,升高温度平衡向吸热方向进行,由表中数据可知,温度升高,该反应的化学平衡常数增大,平衡向着正向移动,正向反应是吸热反应.
故答案为;吸热;
(2)A.一定体积的密闭容器,且反应前后全部是气体;质量不变,密度任何时候都不变,无法判断无法判断是否达到平衡状态,故A错误;
B.反应前后气体体积不变,压强始终不会变化,所以压强不变,无法判断是否达到平衡状态,故B错误;
C.浓度相等,不能判断各组分浓度是否不变,无法判断是否达到平衡状态,故C错误;
D.1molH—H键断裂的同时断裂2molH—O键,也就是消耗1mol氢气的同时消耗2mol水;说明正逆反应速率相等,达到了平衡状态,故D正确;
E.混合气体中c(H2)保持不变;说明各组分的浓度保持不变,说明达到了平衡状态,故E正确;
故答案为:DE
(3)a.及时分离出CO和H2O,平衡正向移动;但反应速率减小,故a不符合题意;
b.正反应是吸热反应,升高温度平衡正向移动,且升高温度,反应速率加快,故b符合题意;
c.反应前后气体系数相等,增大压强只能加快反应速率,不能使平衡移动,故c不符合题意;
d.催化剂只能加快反应速率;不能改变平衡,故选择高效的催化剂不能使平衡正向移动,故d不符合题意;
故答案为:b
(4)根据题干中信息可得,则平衡时CO2的转化率为又由于c(CO2)•c(H2)=c(CO)•c(H2O),化学平衡常数K=1,根据表中数据,所以反应温度是830℃,
故答案为:50%;830.
(5)在830℃时,K=1,向2L的密闭容器中,充人2molCO2、2molH2和2molH2O,平衡向正反应方向进行,设参加反应的CO2为nmol/L,则则K==1,解得n=CO2的物质的量为1-=总物质的量为:3,混合物中CO2的物质的量分数为;故答案为:B
【点睛】
本题考查化学反应速率和化学平衡的计算,影响化学反应速率和化学平衡的条件,化学平衡状态判断等问题,考查学生的分析问题和解决问题的能力,难度适中。【解析】吸热DEb50%830B18、略
【分析】【分析】
(1)明矾是利用Al3+水解产生的氢氧化铝晶体的吸附性来净水;
(2)根据盐水解的酸碱性;结合盐的水解规律分析;
(3)HCl与NaOH发生中和反应,先根据二者物质的量的多少判断HCl过量,计算反应后溶液中c(H+),然后根据pH=-lgc(H+)计算。
【详解】
(1)明矾是强酸弱碱盐,溶于水电离产生Al3+,Al3+发生水解作用:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+;胶体表面积大,吸附力强,能够吸收水中悬浮的固体小颗粒,使之形成沉淀而从水中分离除去,从而具有净水作用;
(2)向FeCl3溶液中滴加NaHCO3溶液,Fe3+、HCO3-发生水解作用,且由于这两种离子水解后溶液的酸碱性相反,相互促进,使离子水解程度增大,甚至完全,最终形成Fe(OH)3沉淀和CO2气体,反应的离子方程式为:Fe3++3HCO3-=Fe(OH)3↓+3CO2↑;
(3)HCl与NaOH在溶液中发生中和反应:HCl+NaOH=NaCl+H2O,二者反应的物质的量的比是1:1,由于c(HCl)=0.12mol/L,c(NaOH)=0.1mol/L,二者等体积混合,所以反应后HCl过量,反应后溶液中c(H+)=(0.12mol/L-0.1mol/L)÷2=0.01mol/L,则溶液的pH=-lgc(H+)=2。
【点睛】
本题考查了盐的水解规律和溶液pH的计算。盐的水解规律是:有弱才水解,谁弱谁水解,谁强显谁性。盐水解程度是微弱的,在溶液中存在水解平衡,可根据化学平衡移动原理分析,主要以盐电离产生的离子存在,当两种盐水解后溶液酸碱性相反,水解程度会增大,甚至是变得彻底、完全,形成沉淀或产生气体。对于溶液pH计算,关键是判断什么物质过量,计算反应后溶液中c(H+)或c(OH-),再根据水的离子积常数和pH=-lgc(H+)计算。【解析】①.Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+②.Fe3++3HCO3-=Fe(OH)3↓+3CO2↑③.219、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)根据题给信息可知;该反应为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,所以图中A;C分别表示反为应物总能量、生成物总能量;
故答案为:反应物总能量;生成物总能量;
(2)E表示活化能;E的大小对该反应的反应热没有影响;
故答案为:活化能;无;
(3)该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5不会使ΔH发生变化;因为催化剂可以降低反应的活化能,但不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差,即不改变反应热;
故答案为:不变;因为催化剂可以降低反应的活化能;但不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差,即不改变反应热;
(4)1molSO2(g)氧化为1molSO3(g)的=-99kJ·mol-1,2molSO2(g)氧化为2molSO3(g)的=-198kJ·mol-1,图中=-198kJ·mol-1;
故答案为:-198;
(5)根据题意可写出下列两个热化学方程式:①S(s)+O2(g)=SO2(g)=-296kJ·mol-1,②SO2(g)+O2(g)=SO3(g)=-99kJ·mol-1,根据盖斯定律①+②得:S(s)+O2(g)=SO3(g)=-395kJ·mol-1,所以由S(s)生成3molSO3(g)的=3=-1185kJ·mol-1;
故答案为:-1185kJ·mol-1。【解析】反应物总能量生成物总能量活化能无不变因为催化剂可以降低反应的活化能,但不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差,即不改变反应热-198-1185kJ·mol-120、略
【分析】【分析】
(1)甲酸是弱酸;部分电离;
(2)向0.100mol/L甲酸溶液加入少量醋酸电离平衡正向移动,c(HCOO-)增大;
(3)电离出的氢离子抑制水电离;水解;促进水电离;
(4)100℃时纯水中则
【详解】
(1)甲酸是弱酸,部分电离,电离方程式是HCOOHHCOO-+H+;
(2)向0.100mol/L甲酸溶液加入少量c(HCOO-)增大,根据电离平衡常数不变,c(HCOO-)增大,则变小;
(3)抑制水电离,常温下,pH=4的溶液中由水电离出的H+浓度=促进水电离,pH=4的溶液中由水电离出的H+浓度=所以
(4)100℃时纯水中则该温度下,pH=7的CH3COONa中则根据电荷守c(Na+)-c(CH3COO-)=c(OH-)-c(H+)==【解析】HCOOHHCOO-+H+变小四、原理综合题(共4题,共24分)21、略
【分析】【详解】
(1)①已知:ⅰ、CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.0kJ·mol-1,ⅱ、2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H3=-24.5kJ·mol-1,根据盖斯定律可知ⅰ×2+ⅱ即得到2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H=-122.5kJ·mol-1,即该反应是放热的体积减小的可逆反应,所以要使该反应速率和产率都增大,应该采取的措施是加压,减少副反应,大幅度提高二甲醚在产物中所占比率的关键因素是催化剂。②a.逆反应速率先增大后减小说明平衡向逆反应方向进行,a错误;b.H2的转化率增大说明平衡一定向正反应方向移动,b正确;c.反应物的体积百分含量减小平衡不一定向正反应方向进行,c错误;d.容器中的变小平衡不一定向正反应方向进行,d错误,答案选b;③T1温度下,将6molCO2和12molH2充入10L的密闭容器中,根据图像可知平衡时CO2转化率是0.6,则消耗CO2是3.6mol,生成二甲醚是1.8mol,浓度是0.18mol/L,所以0〜5min内的平均反应速率v(CH3OCH3)=0.18mol/L÷5min=0.036mol·L-1·min-1;正反应放热,温度越低CO2转化率越高,平衡常数越大,温度是T1<T2,由于平衡常数只与温度有关系,所以KA、KB、KC三者之间的大小关系为KA=KC>KB。(2)①已知:ⅲ、2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H=-122.5kJ·mol-1,ⅳ、CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2=+41.1kJ·mol-1,根据盖斯定律可知ⅲ+ⅳ×2即得到热化学方程式是2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=-204.7kJ·mol-1。②由于CO的转化均为放热反应,温度较低
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