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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年沪科版选择性必修1化学上册月考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:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共6题,共12分)1、1807年化学家戴维电通电解熔融氢氧化钠制得钠:后来盖·吕萨克用铁与熔融氢氧化钠作用也制得钠:
下列有关说法正确的是A.戴维法制钠,阳极反应式为B.盖·吕萨克法制钠利用铁的金属性比钠的强C.若用戴维法与盖·吕萨克法制得等量的钠,两种方法转移电子总数相等D.还可以用电解熔融氯化钠的方法制钠2、活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点。自由基与反应过程的能量变化如图所示:
下列说法正确的是A.该反应为吸热反应B.产物的稳定性:C.该历程中最大正反应的活化能D.相同条件下,由中间产物z转化为产物的速率:3、下列反应方程式书写不正确的是A.用氢氟酸雕刻玻璃:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2OB.工业上用电解法制镁:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑C.将铝片打磨后放入氢氧化钠溶液中:Al+2OH-=+H2↑D.氢氧化亚铁暴露于空气中:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)34、港珠澳大桥的设计使用寿命高达120年,主要的防腐方法有:①钢梁上安装铝片;②使用高性能富锌(富含锌粉)底漆;③使用高附着性防腐涂料;④预留钢铁腐蚀量。下列分析不合理的是A.方法①②③只能减缓钢铁腐蚀,未能完全消除B.防腐涂料可以防水、隔离O2降低吸氧腐蚀速率C.防腐过程中铝和锌均失去电子,主要发生化学腐蚀D.钢铁在海水中发生吸氧腐蚀时正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-5、以下4个实验中均产生了白色沉淀。下列说法不正确的是。
A.Na2CO3和NaHCO3溶液含的微粒种类相同B.Ca2+促进了COHCO的水解C.Al3+促进了COHCO的水解D.滴入溶液后,4支试管内溶液的pH都变小6、已知胆矾溶解于水时温度降低,室温时将1mol无水硫酸铜制成溶液时放出的热量为Q1kJ,又知胆矾分解的热化学方程式为CuSO4·5H2OCuSO4·(s)+5H2O(1)-Q2kJ,则Q1和Q2的关系为A.Q1<Q2B.Q1>Q2C.Q1=Q2D.无法确定评卷人得分二、多选题(共7题,共14分)7、常温下,用溶液分别滴定浓度均为0.01mol∙L−1的溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑的水解)。下列叙述正确的是。
A.点表示的不饱和溶液B.的数量级等于C.的平衡常数为D.向的混合液中滴入溶液时,先生成沉淀8、膜技术原理在化工生产中有着广泛的应用。有人设想利用电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂装置图如下。下列说法不正确的是。
A.是原电池B.池能够生产C.电路中电子流向为形成闭合回路D.中均从右边迁移到左边9、利用CH4出燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2;装置如图所示。下列说法错误的是。
A.a极反应:CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2OB.A膜和C膜均为阴离子交换膜,B膜为阳离子交换膜C.可用铁电极替换阳极的石墨电极D.a极上通入标况下2.24L甲烷,理论上产品室可新增0.4molCa(H2PO4)210、常温下,测得0.5mol·L-1的CH3COONa溶液的pH=9.下列说法正确的是A.该溶液中由水电离出的c(OH-)=1×10-9mol·L-1B.该溶液中存在:c(Na+)>c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)C.该溶液中存在:c(H+)+c(CH3COOH)=c(OH-)D.向溶液中加入少量水,增大11、下列对事实的解释或由事实所得结论中,正确的是。事实解释或结论
A常温下铁、铝均不溶于浓硫酸常温下铁、铝与浓硫酸均不反应
B同浓度的Na2CO3溶液的pH大于NaHCO3溶液的pH同浓度粒子水解程度:>
C向某溶液中加入2滴KSCN溶液,溶液不显红色;再向溶液中加入几滴新制氯水,溶液变为红色该溶液中含有Fe2+
D用浓、稀硝酸分别完全溶解等质量的铜粉,参加反应的硝酸的物质的量比较:稀硝酸<浓硝酸稀硝酸氧化性比浓硝酸强
A.AB.BC.CD.D12、下列实验操作与预期实验目的或所得实验结论一致的是。选项实验操作实验目的或结论A常温下﹐用pH计测得CH3COONa溶液的pH>7说明CH3COOH是弱酸B将装有二氧化氮的玻璃球置于热水中,球内气体颜色加深说明2NO2(g)N2O4(g),正反应放热C常温下,向饱和Na2CO3溶液中加少量BaSO4粉末,过滤,向洗净的沉淀中加稀盐酸,有气泡产生说明常温下Ksp(BaCO3)sp(BaSO4)D乙醇与浓硫酸170℃共热,制得的气体通入酸性KMnO4溶液检验制得气体是否为乙烯
A.AB.BC.CD.D13、下列说法正确的是A.某浓度的氨水加水稀释后pH变小,则其中的c(NH3·H2O)/c(NH)的值也减小B.向AgCl悬浊液中加入少量KI溶液,沉淀转化为黄色,说明Ksp(AgI)>Ksp(AgCl)C.常温下,MgO(s)+C(s)=Mg(s)+CO(g)不能自发进行,则其△H>0D.室温下,pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合,溶液pH>7评卷人得分三、填空题(共9题,共18分)14、在2L密闭容器中,800℃时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如下表:。时间(s)012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007
(1)A点处,v(正)_______v(逆),A点正反应速率_______B点正反应速率(用“大于”;“小于”或“等于”填空)。
(2)图中表示O2变化的曲线是______。用NO2表示从0~2s内该反应的平均速率v=____________。
(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是______。
a.容器内压强保持不变b.v(NO)=2v(O2)
c.容器内的密度保持不变d.v逆(NO2)=2v正(O2)
(4)能使该反应的反应速率增大的是______。
a.适当升高温度b.及时分离出NO2气体。
c.增大O2的浓度d.选择高效的催化剂15、苯乙烯()是生产各种塑料的重要单体,可通过乙苯催化脱氢制得:+H2(g)
(1)已知:
。化学键。
C-H
C-C
C=C
H-H
键能/kJ/mol
412
348
612
436
计算上述反应生成1mol氢气的热效应___(填吸放多少kJ)
(2)工业上,通常在乙苯(EB)蒸气中掺混N2(原料气中乙苯和N2的物质的量之比为1︰10,N2不参与反应),控制反应温度600℃,并保持体系总压为0.1Mpa不变的条件下进行反应。在不同反应温度下,乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图。
①A、B两点对应的正反应速率较大的是___。
②控制反应温度为600℃的理由是___。16、(1)已知下列反应:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566kJ·mol-1,Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+1/2O2(g)ΔH=-266kJ·mol-1。试回答:CO的燃烧热ΔH=________。
(2)0.5molHCl与过量NaOH溶液反应;放出热量为28.65kJ,写出该反应表示中和热的热化学方程式______。
(3)工业废气中的CO2可用碱液吸收。所发生的反应如下:
CO2(g)+2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)+H2O(l)ΔH=-akJ·mol-1
CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq)ΔH=-bkJ·mol-1
则:反应CO2(g)+H2O(l)+Na2CO3(aq)=2NaHCO3(aq)的ΔH=_____kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。17、白磷与氧可发生如下反应:P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:P—PakJ·mol-1、P—ObkJ·mol-1、P=OckJ·mol-1、O=OdkJ·mol-1。根据图示的分子结构和有关数据计算该反应的反应热______。
18、水蒸气通过炙热的碳层发生反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)△H。
(1)已知:K(300℃)<K(350℃),则该反应是__(吸或放)热反应。
(2)上述反应在t0时刻达到平衡,在t1时刻改变某一条件后正反应速率(ν正)随时间的变化如图所示;填出对应的编号。
①缩小容器体积__;②降低温度__。
(3)已知反应①CO(g)+CuO(g)CO2(g)+Cu(s);②H2(g)+CuO(g)Cu(s)+H2O(g);在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2,该温度下反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数K=__(用K1和K2表示)。19、习总书记在十九大报告中明确指出:“宁要绿水青山;不要金山银山,而且绿水青山就是金山银山。”保护环境是我们的迫切需要。请回答下列问题:
(1)会带来温室效应。目前,工业上采用氢气还原制备乙醇的方法已经实现:在2L恒容密闭容器中充入和在一定温度下反应,测得混合气体中与时间的关系如图所示。
①内,______
②反应达到平衡时,______mol;
③在该温度下,该反应的化学平衡常数K______(保留两位小数)。
(2)在恒容密闭容器中发生反应:
①下列说法能作为判断该反应达到化学平衡状态标志的是______;
A.容器内混合气体的密度保持不变。
B.v正(NO2)=4v逆(CO2)
C.容器内压强保持不变。
D.单位时间内,消耗nmolNO2的同时生成nmolNO
②若此时将容器的体积缩小为原来的0.5倍,达到平衡时,容器内温度将降低(容器不与外界进行热交换),则该反应的正反应为______反应(填“放热”或“吸热”)。
(3)在恒容密闭容器中,由CO可合成甲醇:回答问题:
①该反应的化学平衡常数的表达式为______;
②若升高温度,减少,则该反应为______反应(填“放热”或“吸热”),若将体系温度升高,达到平衡时______(填“增大”、“减小”或“不变”)。20、(1)3mol甲烷燃烧时;生成液态水和二氧化碳,同时放出2670.9kJ的热量,写出该反应的热化学方程式___。
(2)当1g氨气完全分解为N2和H2时;吸收2.7kJ的热量,写出其热化学方程式:___。
(3)HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol,则H2SO4和NaOH反应的中和热的热化学方程式:___。
(4)2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,写出该反应的热化学方程式:___。21、电化学技术是有效解决CO、SO2、NOx等大气污染的重要方法。
(1)某兴趣小组以SO2为原料;采用电化学方法制取硫酸.装置如下:
①电解质溶液中SO离子向___(填“A极”或“B极”)移动;
②请写出负极电极反应式__________。
③用该原电池做电源,石墨做电极电解2LAgNO3和KNO3混合溶液,通电一段时间,两极均产生2.24L(标准状况)气体,假设电解前后溶液体积不变,则电解后溶液中H+的浓度为____,析出银的质量______g。
(2)我国科学家提出;用间接电化学法对大气污染物NO进行无害化处理,原理如下图:
①吸收塔中发生的反应离子方程式为_____。
②电极I的电极反应式为______。
③每处理2molNO,电解池中产生标准状况下氧气的体积为__________L。22、回答下列问题。
(1)高铁酸钾(K2FeO4)不仅是一种理想的水处理剂;而且高铁电池的研制也在进行中,如图是高铁电池的模拟实验装置,实验过程中碳电极周围出现红褐色沉淀:
①该电池放电时正极的电极反应式为___________;
②盐桥中盛有饱和KCl溶液,此盐桥中氯离子向___________移动(填“左”或“右”);若用阳离子交换膜代替盐桥,则钾离子向___________移动(填“左”或“右”)。
(2)有人设想以N2和H2为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图所示,电池正极的电极反应式是___________,A是___________。
(3)利用原电池工作原理测定汽车尾气中CO的浓度,其装置如图所示。该电池中O2-可以在固体介质NASICON(固熔体)内自由移动,工作时O2-的移动方向___________(填“从a到b”或“从b到a”),负极发生的电极反应式为___________。
评卷人得分四、判断题(共4题,共40分)23、放热过程有自发进行的倾向性,但并不一定能自发进行,吸热过程没有自发进行的倾向性,但在一定条件下也可自发进行。__________________A.正确B.错误24、正逆反应的ΔH相等。____A.正确B.错误25、用pH计测得某溶液的pH为7.45。(____________)A.正确B.错误26、ΔH<0,ΔS>0的反应在温度低时不能自发进行。__________________A.正确B.错误评卷人得分五、原理综合题(共4题,共24分)27、二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1=-90.7kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-23.5kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H3=-41.2kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)则反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=___kJ·mol-1。
(2)下列措施中,能提高CH3OCH3产率的有___。
A.使用过量的COB.升高温度C.增大压强。
(3)以下说法能说明反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)达到平衡状态的有______。
A.H2和CO2的浓度之比为3:1
B.单位时间内断裂3个H-H同时断裂1个C=O
C.恒温恒容条件下;气体的密度保持不变。
D.恒温恒压条件下;气体的平均摩尔质量保持不变。
E.绝热体系中;体系的温度保持不变。
(4)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)2CO(g).平衡时;体系中气体体积分数与温度的关系如图所示:
已知:气体分压(P分)=气体总压(P总)×体积分数。
①该反应H_____0(填“>”、“<”或“=”),550℃时,平衡后若充入惰性气体,平衡_____(填“正移”;“逆移“或“不移动")。
②)650℃时,反应达平衡后CO2的转化率为_____(保留2位有效数字)。
③T℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP=_____P总.28、甲醇是一种优质燃料;可制作燃料电池。
(1)为探究用CO2来生产燃料甲醇的反应原理,现进行如下实验:在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.0kJ·mol-1T1温度下,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图。
请回答:
①从反应开始到平衡,氢气的反应速率v(H2)=_____________________。
②能够说明该反应已达到平衡的是____________(填字母序号;下同)。
A.恒温;恒容时;容器内的压强不再变化。
B.恒温;恒容时;容器内混合气体的密度不再变化。
C.一定条件下,CO2、和CH3OH的浓度相等。
D.一定条件下,单位时间内消耗3molH2的同时生成1molCH3OH
③下列措施中能使平衡混合物中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是______________。
A.加入催化剂B.充入He(g);使体系压强增大。
C.升高温度D.将H2O(g)从体系中分离。
④求此温度(T1)下该反应的平衡常数K1=____________(计算结果保留三位有效数字)。
⑤另在温度(T2)条件下测得平衡常数K2,已知T2>T1,则K2______K1(填“>”;“=”或“<”)。
(2)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(g)ΔH1
②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)ΔH2
则1mol甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和气态水时反应的ΔH=_________(用含ΔH1、ΔH2的式子表示)。
(3)用甲醇在熔融的碳酸盐中也可制作成燃料电池,该燃料电池的正极通入的物质是__________________(填化学式)29、(1)碳(s)在氧气供应不充足时,生成CO同时还部分生成因此无法通过实验直接测得反应:的但可设计实验利用盖斯定律计算出该反应的计算时需要测得的实验数据有_______。
(2)硝酸厂的尾气直接排放将污染空气;目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水,其反应机理为。
则甲烷直接将还原为的热化学方程式为_______。
(3)由和NO反应生成和的能量变化如图所示,若生成其=_______
(4)CO、可用于合成甲醇和甲醚其反应为(均大于0):
反应①:
反应②:
反应③:
则m与n的关系为_______。30、⑴可逆反应FeO(s)+CO(g)⇌Fe(s)+CO2(g)是炼铁工业中一个重要反应,其温度与平衡常数K的关系如下表:
。T/K
938
1100
K
0.68
0.40
①写出该反应平衡常数的表达式________。
②若该反应在体积固定的密闭容器中进行,在一定条件下达到平衡状态,若升高温度,混合气体的平均相对分子质量________;充入氦气,混合气体的密度________(填“增大”“减小”或“不变”)。
⑵常温下,浓度均为0.1mol·L-1的下列六种溶液的pH如下表:
。溶质。
CH3COONa
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
NaCN
pH
8.8
9.7
11.6
10.3
11.1
①根据表中数据判断,浓度均为0.01mol·L-1的下列四种物质的溶液中,酸性最强的是________(填编号)。
A.HCNB.HClOC.H2CO3D.CH3COOH
②据上表数据,请你判断下列反应不能成立的是________(填编号)。
A.CH3COOH+Na2CO3=NaHCO3+CH3COONaB.CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCNC.CO2+H2O+2NaClO=Na2CO3+2HClO评卷人得分六、有机推断题(共4题,共16分)31、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___________。:32、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_________。33、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:____________________。34、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6题,共12分)1、D【分析】【详解】
A.由电解方程式可知,电解过程中,阳极上氢氧根离子失电子生成氧气和水,电极反应式为故A错误;
B.钠在高温下生成蒸气,蒸气逸出有利于反应正向进行,但的金属性强于故B错误;
C.戴维法制得时转移电子,但盖·吕萨克法制得时转移电子;则转移电子数不相等,故C错误;
D.工业上采用电解熔融氯化钠的方法制金属钠;故D正确;
答案选D。2、C【分析】【详解】
A.由图示可知;反应物所具有的能量之和比生成物所具有的能量之和高,即该反应为放热反应,故A错;
B.产物P2所具有的能量比产物P1所具有的能量低118.4kJ,所以产物P2比产物P1要稳定;故B错;
C.由图示可知中间产物Z到过渡态IV所需的活化能最大,则故选C;
D.由图示可知,由Z到产物P1所需的活化能低于由Z到产物P2所需的活化能,则由中间产物Z转化为产物的速率:故D错。
答案选C。3、C【分析】【详解】
A.反应符合事实;遵循质量守恒定律,A正确;
B.反应符合事实;遵循质量守恒定律,B正确;
C.反应的物质还有水,在方程式应该为:2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑;C错误;
D.反应符合事实;遵循质量守恒定律,D正确;
故合理选项是C。4、C【分析】【详解】
A.防腐方法并不能完全防止铁的腐蚀;只能减缓钢铁腐蚀,因此方法①②③只能减缓钢铁腐蚀,故A正确;
B.防腐涂料可以防水、隔离O2;避免Fe与氧气;水反应,降低吸氧腐蚀速率,故B正确;
C.铝和锌比铁活泼;防腐过程形成原电池,铝和锌作负极失去电子,发生的是电化学腐蚀,故C错误;
D.钢铁在海水中发生吸氧腐蚀时,正极上氧气得电子发生还原反应,正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-;故D正确;
答案选C。5、B【分析】【分析】
【详解】
A.Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中都含有Na+、H2CO3、COHCOOH-、H+、H2O;两溶液中含有粒子的种类相同,A正确;
B.钙离子能够与碳酸根离子反应;使碳酸根离子水解平衡逆向移动,抑制碳酸根离子水解,B错误;
C.铝离子与碳酸根离子、碳酸氢根离子都能发生双水解,Al2(SO4)3能促进Na2CO3、NaHCO3水解;C正确;
D.硫酸铝与碳酸钠和碳酸氢钠发生双水解;都生成氢氧化铝和二氧化碳,导致溶液酸性增强,溶液pH降低,氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙,导致碳酸根离子浓度降低,溶液pH降低,碳酸氢根离子电离产生氢离子和碳酸根离子,钙离子与碳酸根离子结合促进碳酸氢根离子电离平衡正向移动,导致溶液pH降低,D正确;
答案选B。6、A【分析】【分析】
溶解降温说明水合放热小于扩散吸热,Q1是二者的差值;而胆矾(五水合硫酸铜)分解要克服水合能Q2,所以Q2>Q1;溶解时;放出的热量有一部分被水吸收,实际放出的热量偏小。
【详解】
根据题的叙述可把胆矾溶于水看成二个过程,第一个过程是:CuSO4•5H2OCuSO4(s)+5H2O-Q2kJ这一过程是吸收热量的,一摩尔CuSO4•5H2O分解吸收的热量为Q2kJ;第二过程是:无水硫酸铜制成溶液的过程,此过程是放出热量的,1mol无水硫酸铜制成溶液时放出热量为Q1kJ,但整个过程要使溶液温度降低,说明吸收的热量大于放出的热量,所以Q2>Q1,故选A。二、多选题(共7题,共14分)7、BC【分析】【详解】
A.过n点作一条与y轴相平的平行线,c(Cl-)相同,n点的c(Ag+)比交叉点的c(Ag+)大;因此n点表示AgCl的过饱和溶液,会有沉淀生成,故A错误;
B.根据图中信息c()=1.0×10−2.46mol∙L−1,c(Ag+)=1.0×10−4mol∙L−1,因此的数量级等于故B正确;
C.根据题中信息c(Cl-)=1.0×10−5.75mol∙L−1,c(Ag+)=1.0×10−4mol∙L−1,因此的平衡常数为故C正确;
D.设0.01mol∙L−1的溶液,向的混合液中滴入溶液时,沉淀Cl-需要的c(Ag+)=沉淀需要的c(Ag+)=硝酸银浓度先达到小的浓度,因此先生成AgCl沉淀,故D错误。
综上所述,答案为BC。8、CD【分析】【分析】
【详解】
A.由装置图可知为燃料电池即原电池,为负极,为正极;故A正确;
B.为电解池,是阳极,失去电子生成是阴极,硝酸得到电子生成故B正确;
C.电路中电子的流向为溶液中无电子移动,故C错误;
D.原电池中阳离子移向正极(电极),电解池中阳离子移向阴极(电极),因此均从左边迁移到右边;故D错误;
故选CD。9、BC【分析】【分析】
【详解】
A.a极为甲烷,甲烷失去电子,因此电极反应式为:CH4−8e-+4O2−=CO2+2H2O;选项A正确;
B.阳极室阴离子放电;钙离子穿过A膜进入到产品室,因此A膜为阳离子交换膜,原料室中钠离子穿过C膜进入到阴极室,因此C膜为氧离子交换膜,磷酸二氢根穿过B膜进入到产品室,因此B膜为阴离子交换膜,选项B错误;
C.可用铁电极替换阳极的石墨电极;则铁失电子产生亚铁离子,电极反应式不同,选项C错误;
D.a极上通入标况下2.24L甲烷即物质的量为0.1mol,根据CH4−8e-+4O2−=CO2+2H2O,则转移0.8mol电子,因此有0.4mol钙离子移向产品室反应生成Ca(H2PO4)2,即理论上产品室可新增0.4molCa(H2PO4)2;选项D正确;
答案选BC。10、CD【分析】【详解】
A.CH3COONa溶液水解呈碱性,氢氧根完全来自水的电离,则由水电离出的c(OH-)=1×10-5mol·L-1;A错误;
B.该溶液中微粒浓度大小:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(CH3COOH)>c(H+),B错误;
C.该溶液中存在质子守恒:c(H+)+c(CH3COOH)=c(OH-);C正确;
D.由知,向溶液中加入少量水,溶液的碱性减小,氢离子浓度增大,所以,增大;D正确。
故选CD.11、BC【分析】【分析】
【详解】
A.常温下铁;铝均不溶于浓硫酸;是由于浓硫酸具有强氧化性,在常温下会将Fe、Al表面氧化,产生一层致密的氧化物保护膜,阻止金属进一步氧化,即发生钝化,并不是不发生反应,A错误;
B.Na2CO3、NaHCO3都是强碱弱酸盐,在溶液中都会发生水解反应,消耗水电离产生的H+,最终达到平衡时两种物质的溶液中c(OH-)>c(H+),因此溶液都显碱性。由于水解程度:>>所以同浓度的Na2CO3溶液的pH大于NaHCO3溶液的pH;B正确;
C.向某溶液中加入2滴KSCN溶液,溶液不显红色,说明该溶液中无Fe3+;再向溶液中加入几滴新制氯水,溶液变为红色,说明滴加Cl2水后的溶液中存在Fe3+,遇SCN-使溶液显红色。加入氯水时发生反应:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,可证明原溶液中含有Fe2+;C正确;
D.物质的氧化性越强;其与Cu反应时就越剧烈。Cu与两种不同浓度的硝酸反应,与浓硝酸反应比与稀硝酸反应剧烈,说明浓硝酸的氧化性比稀硝酸强,这与反应消耗酸的物质的量的多少无关,D错误;
故合理选项是BC。12、AB【分析】【详解】
A.常温下﹐用pH计测得CH3COONa溶液的pH>7;说明醋酸根离子发生水解,可以证明醋酸为弱酸,故A正确;
B.二氧化氮气体为红棕色气体,四氧化二氮为无色气体,温度升高,球内气体颜色加深,说明二氧化氮气体浓度增大,2NO2(g)N2O4(g)平衡向左移动;故该反应的正反应为放热反应,故B正确;
C.在硫酸钡沉淀中加入饱和碳酸钠溶液,只要满足Qc(BaCO3)>Ksp(BaCO3),高浓度的碳酸根离子就会转化为碳酸钡,因此加稀盐酸,有气泡产生,但是Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4);故C错误;
D.乙醇与浓硫酸170℃共热;产生乙烯气体的同时,会有二氧化硫等气体产生,二氧化硫也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,干扰了乙烯的检验,故D错误;
故选AB。13、AC【分析】【详解】
A.稀释后,平衡()涉及的离子浓度均减小,从浓度角度不好判断,可将比值转化为物质的量之比,即加水稀释促进电离,所以n(NH3·H2O)减少,n()变多,故比值减小,(或者依据K表达式推导:由于K不变,c(OH-)减小,故比值增大;倒数减小)A正确;
B.AgCl转化为AgI(黄色),说明AgI更难溶,故Ksp(AgI)<Ksp(AgCl);B错误;
C.反应后气体增多,导致熵增,反应有自发的可能,根据复合判据△G=△H-T△S<0反应才一定自发,即T△S>△H,常温时:T、△S均为正值,而反应不能自发,说明常温时△H>T△S>0;C正确;
D.pH=3CH3COOH:c(H+)=10-3mol/L,pH=11NaOH:c(OH-)=由此可知醋酸中已经电离的H+与NaOH恰好反应,故反应后组成为:CH3COOH、CH3COONa,由于醋酸微弱电离,所以反应后CH3COOH大量剩余、CH3COONa微量存在,故溶液显酸性,即pH<7;D错误;
故答案选AC。三、填空题(共9题,共18分)14、略
【分析】【详解】
(1)A点处生成物的浓度仍然再增加;反应向正反应方向进行,因此v(正)大于v(逆),A点反应物浓度大于B点反应物浓度,因此正反应速率大于B点正反应速率;
(2)图中c、d表示的曲线浓度降低,是反应物。根据表中数据可知起始时NO浓度是0.02mol÷2L=0.01mol/L,所以c表示NO,则表示O2变化的曲线是d;用NO2表示从0~2s内该反应的平均速率v==0.003mol/(L·s);
(3)在一定条件下;当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态。
a.正反应体积减小;则容器内压强保持不变时说明反应达到平衡状态,a正确;
b.v(NO)=2v(O2)中没有指明反应速率的方向,则不一定达到平衡状态,b错误;
c.密度是混合气的质量和容器容积的比值;在反应过程中质量和容积始终是不变的,因此容器内的密度始终保持不变,不能说明达到平衡状态,c错误;
d.反应速率之比是相应的化学计量数之比,则v逆(NO2)=2v正(O2)=v正(NO2)表示正逆反应速率相等;反应达到平衡状态,d正确,答案选ad;
(4)a.适当升高温度一定加快反应速率;a正确;
b.及时分离出NO2,气体浓度降低,反应速率降低,b错误;
c.增大O2的浓度一定加快反应速率;c正确;
d.选择高效的催化剂一定加快反应速率,d正确,答案选acd。【解析】①.大于②.大于③.d④.0.003mol/(L·s)⑤.ad⑥.acd15、略
【分析】【分析】
利用反应物的键能总和减去生成物的键能总和的值计算反应的反应热;利用A;B两点压强和温度相同体积不同的特征判断A、B两点的速率大小;根据600℃时反应的转化率和选择性均较高这一特性分析。
【详解】
(1)反应的热效应可以利用键能大小计算;利用反应物的键能总和减去生成物的键能总和即可得到反应的热效应,当计算结果为正值时为吸热反应,反之则为放热反应;在本反应中由于苯基在反应前后不变,因此苯基的能量在反应前后相同,只需要计算乙基变成乙烯基的能量变化差值即可,即反应的热效应=(348+412×5)kJ/mol-(612+412×3+436)kJ/mol=124kJ/mol,故反应生成1mol氢气的热效应为吸收124kJ的能量;
(2)①根据图像可知;A;B两点的温度和压强都相等,但B点乙苯的浓度大于A点,反应浓度越大,反应速率越快,正反应速率B点大于A点;
②有图可知,600℃时,乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高,该反应为吸热反应,温度过低,反应速率较慢,乙苯的平衡转化率低,若温度过高,苯乙烯的转化率下降,高温可能使催化剂的活性降低,且耗能大,所以控制温度在600℃。【解析】吸124kJB600℃时,乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高。温度过低,反应速率慢,转化率低;温度过高,选择性下降。高温还可能使催化剂失活,且能耗更高16、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ/mol;燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出热量,则一氧化碳的燃烧热为△H=-283kJ/mol;故答案为:-283kJ/mol;
(2)0.5molHCl与过量NaOH溶液反应,生成0.5mol水放出热量为28.65kJ,则生成1mol水释放57.3kJ的能量,则该反应表示中和热的热化学方程式为:HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol,故答案为:HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol;
(3)①已知CO2(g)+2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)+H2O(l)△H=-akJ/mol;
②CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq)△H=-bkJ/mol;
由盖斯定律:②×2-①得CO2(g)+H2O(l)+Na2CO3(aq)=2NaHCO3(aq)的△H=(a-2b)kJ/mol,故答案为:a-2b。【解析】-283kJ/molHCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mola-2b17、略
【分析】【分析】
热化学方程式的焓变△H=反应物总键能-生成物总键能;据此计算判断。
【详解】
由题意,各化学键键能为P—PakJ·P—ObkJ·P=OckJ·O=OdkJ·反应热ΔH=反应物总键能-生成物总键能,所以反应P4+5O2=P4O10的反应热△H=6akJ·+5dkJ·-(4ckJ·+12bkJ·)=(6a+5d﹣4c﹣12b)kJ·
故答案为:(6a+5d﹣4c﹣12b)kJ·mol-1。
【点睛】
本题易错点在于每摩尔P4中含有6molP-P键。【解析】(6a+5d﹣4c﹣12b)kJ·mol-118、略
【分析】【分析】
(1)温度越高平衡常数越大;说明升温平衡正向进行;
(2)①缩小容器体积;压强增大,瞬间正逆反应速率都增大,平均向逆反应方向移动,逆反应速率增大更多,随后正反应速率增大到新平衡;
②降低温度;瞬间正逆反应速率都减小,平均向逆反应方向移动,正反应速率减小更多,随后正反应速率增大到新平衡,到达新平衡时的速率小于原平衡的速率;
(3)由方程式可知;反应③=反应①-反应②,根据化学平衡常数表达式,进行推导判断.
【详解】
(1)已知:K(300℃)<K(350℃),随温度升高平衡常数增大,说明平衡正向进行,正反应为吸热反应,故答案为:吸;
(2)①缩小容器体积,压强增大,瞬间正逆反应速率都增大,平均向逆反应方向移动,逆反应速率增大更多,随后正反应速率增大到新平衡,故曲线b符合;
故答案为:b;
②降低温度;瞬间正逆反应速率都减小,平均向逆反应方向移动,正反应速率减小更多,随后正反应速率增大到新平衡,到达新平衡时的速率小于原平衡的速率,曲线f符合,故答案为:f;
(3)①CO(g)+CuO(g)CO2(g)+Cu(s)②H2(g)+CuO(g)Cu(s)+H2O(g);
反应①的平衡常数K1=反应②的平衡常数K2=反应③:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数为K==
故答案为:.
【点睛】
本题考查化学平衡及反应速率的影响因素、化学平衡状态的判断,是对学生综合能力的考查,难点(3)反应③=反应①-反应②,根据化学平衡常数表达式。【解析】吸bfK=19、略
【分析】【详解】
(1)在2L恒容密闭容器中充入4molCO2和8molH2;图象可知,达到平衡状态乙醇的浓度为0.5mol/L,结合三行计算列式得到:
①0~10min内,v(H2O)==0.15mol/(L•min);
②反应达到平衡时,n(H2)=1mol/L×2L=2mol;
③在该温度下,该反应的化学平衡常数K==1.69;
(2)①A.反应前后气体体积和质量不变;容器内混合气体的密度始终保持不变,不能说明反应达到平衡状态,故A错误;
B.速率之比等于化学方程式计量数之比为政府也说了之比,v正(NO2)=4v逆(CO2);说明二氧化碳的正逆反应速率相同,故B正确;
C.反应前后气体物质的量变化;容器恒容,则未平衡时压强会变,容器内压强保持不变说明反应达到平衡状态,故C正确;
D.消耗NO2和生成NO均为正反应,只要反应进行,单位时间内,消耗nmolNO2的同时就会生成nmolNO;不能说明反应达到平衡状态,故D错误;
故答案为:BC;
②若此时将容器的体积缩小为原来的0.5倍;压强增大平衡逆向移动,达到平衡时,容器内温度将降低,说明逆向为吸热反应,则正向为放热反应;
(3)①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),反应的化学平衡常数的表达式为K=
②若升高温度,n(CH3OH)减少,说明平衡逆向移动,则该反应为放热反应;升高温度平衡平衡逆向移动,n(CH3OH)减少,n(H2)增加,增大。【解析】0.1521.69BC放热放热增大20、略
【分析】【分析】
(1)根据题意写出热化学方程式即可;
(2)根据题意写出热化学方程式即可;注意数值上的对应关系;
(3)根据题意写出热化学方程式即可;注意中和热对应的是1mol的水;
(4)根据题意写出热化学方程式即可。
【详解】
(1)CH4燃烧的方程式为CH4+2O22H2O+CO2,则3molCH4燃烧的热化学方程式为3CH4(g)+6O2(g)=6H2O(g)+3CO2(g)ΔH=-2670.9kJ/mol;
(2)n(NH3)==mol,则2molNH3分解吸收热量:34×2.7kJ=91.8kJ,故该反应的热化学方程式为2NH3(g)N2(g)+3H2(g)ΔH=+91.8kJ/mol;
(3)H2SO4和NaOH反应的中和热的热化学方程式:H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol;
(4)n(H2)==1mol,则该反应的热化学方程式为:H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ/mol。【解析】3CH4(g)+6O2(g)=6H2O(g)+3CO2(g)ΔH=-2670.9kJ/mol2NH3(g)N2(g)+3H2(g)ΔH=+91.8kJ/molH2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ/molH2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ/mol21、略
【分析】【分析】
(1)由图可知,该装置为原电池。A电极通入SO2,为负极,电极反应为SO2-2e-+2H2O=+4H+,B电极通入O2,为正极,电极反应为O2+4e-+4H+=2H2O;
(2)由图可知,电解池中电解I为阴极,电极反应为2+2e-+2H+=+2H2O;电极II为阳极,电极反应为2H2O-4e-=O2+4H+;吸收塔的总反应为2NO+2+2H2O=N2+4
【详解】
(1)①原电池中,阴离子向负极移动,A为负极,故向A电极移动;
②根据分析,负极为A电极,电极反应为SO2-2e-+2H2O=+4H+;
③石墨做电极电解AgNO3和KNO3混合溶液,先电解AgNO3溶液,后电解H2O。阴极先发生反应Ag++e-=Ag,再发生反应2H2O+2e-=H2+2OH-,阳极发生反应2H2O-4e-=O2+4H+,两极均产生2.24L(标准状况)气体,即阴极产生0.1molH2,阳极产生0.1molO2。由阳极反应可知,反应转移的总电子为0.4mol,由阴极反应可知,电解AgNO3溶液时转移电子为0.2mol,电解水时转移电子为0.2mol。反应后的H+的浓度根据电解AgNO3溶液计算,转移电子为0.2mol,生成的H+也为0.2mol,浓度为=0.1mol/L;根据阴极反应Ag++e-=Ag,电解AgNO3溶液时转移电子为0.2mol;生成的Ag质量为0.2mol×108g/mol=21.6g;
(2)①根据分析,吸收塔中发生的反应离子方程式为2NO+2+2H2O=N2+4
②根据分析,电解I为阴极,电极反应为2+2e-+2H+=+2H2O;
③2molNO转化为1molN2,转移电子为4mol,根据2H2O-4e-=O2+4H+,生成O2的物质的量为1mol,在标况下的体积为22.4L。【解析】ASO2-2e-+2H2O=+4H+0.1mol/L21.6g2NO+2+2H2O=N2+42+2e-+2H+=+2H2O22.422、略
【分析】(1)
①根据电池装置可知C为正极,Zn为负极,高铁酸钾具有较强的氧化性,正极上高铁酸钾发生还原反应生成Fe(OH)3,电极反应为:
②盐桥中阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,因此氯离子向右侧移动,K+向左侧移动;若用阳离子交换膜代替盐桥,则K+向左侧移动;
(2)
由图可知,该装置的总反应是合成氨的反应,氢气失去电子,在负极发生氧化反应,氮气得到电子,在正极发生还原反应,那么正极的电极反应为:氨气与HCl反应生成NH4Cl,因此电解质是NH4Cl;
(3)
电解质溶液中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,电子由负极流向正极,因此O2−由电极b向电极a移动电子由电极a通过传感器流向电极b;该装置中CO为燃料,在负极(即a极)通入,失电子发生氧化反应,电极反应为:【解析】(1)右左。
(2)氯化铵或NH4Cl
(3)从b到aCO+O2--2e-=CO2四、判断题(共4题,共40分)23、A【分析】【详解】
放热过程有自发进行的倾向性,但并不一定能自发进行,吸热过程没有自发进行的倾向性,但在一定条件下也可自发进行,正确。24、B【分析】【分析】
【详解】
正反应的ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和,逆反应的ΔH=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,该说法错误。25、A【分析】【分析】
【详解】
pH计可准确的测定溶液的pH,即可为测得某溶液的pH为7.45,故答案为:正确。26、B【分析】【详解】
根据吉布斯自由能判断,ΔH<0、ΔS>0的反应在温度低时能自发进行,错误。五、原理综合题(共4题,共24分)27、略
【分析】【详解】
(1).已知合成二甲醚的主要原理如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1=-90.7kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-23.5kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H3=-41.2kJ·mol-1
由盖斯定律可知,通过①×2+②+③可得所求反应方程式3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),则△H=2△H1+△H2+△H3=−246.1kJ/mol;故答案为−241.6;
(2).A.增大反应物的浓度平衡正向移动,所以使用过量的CO,能提高CH3OCH3产率,故A正确;
B.该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,则CH3OCH3产率会降低,故B错误;
C.该反应正方向为体积减小的方向,所以增大压强平衡正向移动,能提高CH3OCH3产率,故C正确;
故答案为AC;
(3)A.H2和CO2的浓度之比为3:1;并不能说明正逆反应速率是否相等,所以不能说明该反应达到平衡状态,故A错误;
B.单位时间内断裂3个H-H同时断裂1个C=O;表示的都是正向速率,不能说明正逆反应速率相等,故B错误;
C.恒温恒容条件下;气体的密度保持不变,因该反应的气体总质量和容器体积均不变,则气体的密度始终不变,所以不能说明达到平衡状态,故C错误;
D.恒温恒压条件下;气体的平均摩尔质量保持不变,因该反应的气体总质量不变,但气体的总物质的量发生改变,则气体的平均摩尔质量不变,可以说明该反应达到了平衡状态,故D正确;
E.因该反应为放热反应;则在绝热体系中,体系的温度保持不变,说明达到了平衡状态,故E正确;
故答案选DE;
(4).①.由题意和图分析可知,图中上升的曲线表示的是CO,T℃时,反应达平衡后CO和CO2的体积分数都为50%即为平衡状态;在T℃后,随温度升高,一氧化碳百分数增大,二氧化碳百分数减小,则平衡正向移动,升温平衡向吸热反应方向移动,所以正反应为吸热反应,故△H>0;
550℃时;在体积可变的恒压密闭容器中,平衡后若充入惰性气体,相当于减小压强,则平衡正向移动;
故答案为>;正移;
②.由图可知;650℃时,反应达平衡后CO的体积分数为40%,设开始加入的二氧化碳为1mol,反应转化了xmol;
则有C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)
起始10
转化x2x
平衡;1−x2x
所以2x/(1−x+2x)×100%=40%,解得x=0.25mol,则CO2的转化率为×100%=25%;故答案为25%;
③.T℃时,CO和CO2的体积分数都为50%,所以用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp==0.5P总,故答案为0.5;【解析】-246.1ACDE>正移25%0.528、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)①由图可知,10min到达平衡,平衡时甲醇的浓度变化为0.75mol/L,由方程式CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O可知,氢气的浓度变化等于甲醇的浓度变化量为0.75mol/L×3=2.25mol/L,故v(H2)==0.225mol/(L•min)
②A.恒温;恒容时;容器内的压强不再变化,反应两边气体体积不相等,压强不变,说明正逆反应速率相等,达到了平衡状态,故A正确;
B.恒温;恒容时;容器内混合气体的密度不再变化,混合气体的质量不变,容器的容积不变,所以气体的密度始终不变,所以密度不变,无法判断是否达到平衡状态,故B错误;
C.一定条件下,CO2、和CH3OH的浓度相等时;没有达到平衡,故C错误;
D.一定条件下,单位时间内消耗3molH2的同时生成1molCH3OH;表示的是正逆反应速率,无法判断正逆反应速率是否相等,故D错误;
故选A。
③使n(CH3OH)/n(CO2)应采取措施;使平衡向正反应移动,注意不能增大二氧化碳或降低甲醇的量;
A、加入催化剂,催化剂不影响化学平衡,n(CH3OH)/n(CO2)不变;故A错误;
B、充入He(g),使体系压强增大,容器的容积不变,反应混合物的浓度不变,平衡不移动,n(CH3OH)/n(CO2)不变;故B错误;
C、升高温度,该反应正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应移动,n(CH3OH)/n(CO2)减小;故C错误;
D、将H2O(g)从体系中分离,平衡向正反应移动,n(CH3OH)/n(CO2)增大;,故D正确;
故答案为D;
④达到平衡时,c(CO2)=0.25mol/L,c(CH3OH)=0.75mol/L,c(H2O)根据反应方程式,反应氢气的消耗浓度为二氧化碳的3倍,所以平衡状态时氢气的浓度为:0.75mol/L;c(H2O)=0.75mol/L,该温度下的平衡常数为:K=≈5.33;
⑤在温度(t2)条件下测得平衡常数K2,已知t2>t1;该反应为放热反应,温度升高,平衡向着逆向移动,平衡常数将减小,故答案为<;
(2)燃料原电池中,甲醇失电子发生氧化反应,所以通入燃料甲醇的电极为负极;充入O2电极的反应式为氧气得到电子生成了氢氧根离子,电极反应为:3O2+12e-+6H2O═12OH-(O2+4e-+2H2O═4OH-也算对)故答案为负;3O2+12e-+6H2O═12OH-(O2+4e-+2H2O═4OH-也算对);
(3)①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H1
②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H2;
根据盖斯定律,将反应①×1/2-反应②×1/2,可得:CH3OH(l)+O2(g)═CO(g)+2H2O(g)1/2(△H1-△H2)
1mol甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和气态水时反应的△H=1/2(△H1-△H2);
(3)燃料电池中,正极上氧化剂氧气得电子和二氧化碳发生还原反应生成碳酸根离子,电极反应式为O2+4e-+2CO2=2CO32-;故正极要通入O2、CO2。【解析】0.225mol·L-1·min-1AD5.33<(ΔH1-ΔH2)/2O2、CO229、略
【分析】【详解】
(1)已知C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1①;CO(g)+O2(g)=CO(g)△H2②,根据盖斯定律,由①-②可得,C(s)+O2=CO(g),△H=△H1-△H2,则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,故答案为:碳和一氧化碳的燃烧热;
(2)将已知的两个热化学方程式依次编号为①、②,根据盖斯定律,由可得目标热化学方程式为CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)故答案为:
(3)由图可知故答案为:-139;
(4)根据盖斯定律可知,②-①2可得热化学方程式③:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),故答案为:【解析】碳和一氧化碳的燃烧热-13930、略
【分析】【分析】
(1)①根据反应方程式FeO(s)+CO(g)⇌Fe(s)+CO2(g)书写K的表达式;
②
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