吉林省实验中学2019---2020学年度上学期高二年级
第一次月考化学试卷 第I卷(选择题,共53分)
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16 S—32 一、单项选择题(每小题2分,共20分) 1.下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是 A. 碳酸钙受热分解 于水 【答案】A 【解析】
A.碳酸钙受热分解属于吸热反应,生成物总能量高于反应物总能量,故A正确;B.乙醇燃烧属于放热反应,生成物的总能量小于反应物的总能量,故B错误;C.盐酸与氢氧化钠中和反应属于放热反应,生成物的总能量小于反应物的总能量,故C错误;D.氧化钙溶于水与水发生化合反应,属于放热反应,生成物的总能量小于反应物的总能量,故D错误;故选A。 点睛:生成物总能量高于反应物总能量反应属于吸热反应,根据常见的放热反应和吸热反应进行判断.若反应物的总能量大于生成物的总能量则为放热反应;常见的放热反应有:所有的物质燃烧、所有金属与酸、所有中和反应、绝大多数化合反应,铝热反应;常见的吸热
B. 乙醇燃烧
C. 酸碱中和反应
D. 氧化钙溶
反应有:个别的化合反应(如C和CO2)、绝大数分解反应、少数分解置换以及某些复分解(如铵盐和强碱)。
2.反应C(s)+H2O(g)影响的是
CO(g)+H2(g)在密封容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无
①增加C的量 ②将容器的体积缩小一半
③保持体积不变,充入N2使体系压强增大 ④保持压强不变,充入N2能使容器体积变大 A. ①④ 【答案】C 【解析】
B. ②③
C. ①③
D. ②④
【详解】①因C为纯固体,改变用量对反应速率无影响,故选;
的- 1 -
②体积减小,反应体系中各物质的浓度增大,反应速率加快,故不选; ③体积不变充入N2,反应体系中各物质的浓度不变,反应速率不变,故选;
④压强不变,充入N2,反应体系的压强减小,反应速率减小,故不选,所以①③正确; 答案选C。
3.已知常温时红磷比白磷稳定,在下列反应中:
P4(白磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s) △H=-a kJ/mol 4P(红磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s) △H=-b kJ/mol 若a、b均大于零,则a和b的关系为 A. a<b 【答案】B 【解析】 分析】
先根据盖斯定律来确定化学反应的焓变,然后根据物质具有的能量越低越稳定,反应物的能量大于生成物的能量,则该反应是放热反应,反之是吸热反应。 【详解】已知:
B. a>b
C. a=b
D. 无法确定
【。①P4(白磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s) △H=-a kJ/mol ②4P(红磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s) △H=-b kJ/mol
②-①得到反应:4P(红磷,s)=P4(白磷,s)△H=(a-b)kJ•mol-1,红磷比白磷稳定,说明红磷的能量低于白磷,该反应是吸热反应,即a-b>0,则a>b。 答案选B
4.对于反应3A(g)+B(g)
2C(g)+3D(g),下列各数据表示不同条件下的反应速率,其中反
应进行得最快的是( ) A. v(A)=0.6mol/(L·min)
B. v(B)=0.8 mol/(L·min) D. v(D)=1.0mol/(L·min)
C. v(C)=0.7mol/(L·min) 【答案】B 【解析】
将各个选项中的物质用A物质的浓度变化来表示化学反应速率,然后在进行比较。A、v(A)=
- 2 -
0.6mol/(L·min),B、v(A)= 2.4mol/(L·min),C、v(A)= 1.4mol/(L·min), D、v(C)= 1.0mol/(L·min),所以化学反应速率最快的是B。答案选B。
点睛:本题考查化学反应速率的比较的知识。将各个选项中的物质用同一种物质来表示化学反应速率,才能进行比较,从而得解。
5.一定量混合气体在密封容器中发生如下反应:xA(g)+yB(g)
nC(g)。达到平衡后测得A
气体的浓度为0.5mol/L;保持恒温下将密闭容器的容积扩大1倍,再达到平衡时,测得A的浓度为0.3 mol/L。则下列叙述正确的是 A. x+y<n C. B的转化率增大 【答案】D 【解析】 【分析】
保持温度不变将容器的容积扩大1倍,如平衡不移动,A的浓度为0.25mol/L,实际A的浓度变为0.3mol/L,说明平衡向生成A的方向移动,即向逆反应移动。
【详解】A. 增大体积,压强减小,平衡向逆反应移动,压强减小平衡向气体物质的量增大的方向移动,即x+y<n,A项错误;
B. 由上述分析可知,平衡向逆(向左)反应移动,B项错误;
C. 由上述分析可知,平衡向逆反应移动,B的转化率减小,C项错误; D. 平衡向逆反应移动,A的物质的量增加,D项正确; 答案选D。
6.已知H+(aq)+OH-(aq)= H2O(l)ΔH=-57.3 kJ·mol-1。下列物质反应时,产生57.3kJ热量的是 ( )
A. 500mL 2.0mol·L-1HCl和500mL 2.0mol·L-1NaOH B. 1.0mol·L-1HCl和1.0mol·L-1NaOH C. 稀HCl和稀NaOH
D. 500mL 2.0mol·L-1H2SO4和500mL 2.0mol·L-1Ba(OH)2 【答案】A
B. 该化学平衡向右移动 D. A的物质的量增加
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【解析】
【详解】A.500mL 2.0mol/L的HCl(aq)和500mL 2.0mol/L的NaOH(aq),反应生成的水的物质的量是1mol,放出的热量是为57.3kJ,故A正确;
B.未给出体积,稀HCl和稀NaOH反应生成的水的物质的量不一定是1mol,放出的热量不一定为57.3kJ,故B错误;
C.稀HCl和稀NaOH反应生成的水的物质的量不一定是1mol,放出的热量不一定为57.3kJ,故C错误;
D.生成的水的物质的量为2mol,且有硫酸钡沉淀生成,放出的热量比114.6kJ还要多,故D错误; 故答案为A。
【点睛】在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热叫做中和热;必须是酸和碱的稀溶液,因为浓酸溶液和浓碱溶液在相互稀释时会放热;强酸和强碱的稀溶液反应才能保证H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)中和热均为57.3 kJ•mol-1,而弱酸或弱碱在中和反应中由于电离吸收热量,反应不能生成沉淀,生成沉淀会放出热量。
7.下列有关说法不正确的是 ...
A. 同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同
B. 自发进行的化学反应的方向,应由焓判据和熵判据的复合判据来判断 C. 反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的ΔH<0 D. 常温下,反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH>0 【答案】A 【解析】
【详解】A.熵值指的是物质的混乱程度,同一物质的固、液、气三种状态混乱程度不同,所以熵值不同,A项错误;
B.自发进行的化学反应的方向,由焓判据和熵判据的复合判据来判断,B项正确; C. 根据反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)可知,熵值减小,所以在室温下若该反应的ΔH<0,可以使ΔG<0,反应可以自发进行,C项正确;
D. 反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)的熵值增加,当ΔH>0时,ΔG>0,所以反应不能自发进行,D项正确;
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A项错误。
8.下列事实,不能用勒夏特列原理解释的是 ...A. 在溴水中存在如下平衡:Br2+H2OB. 对于反应:2HI(g)
HBr+HBrO,当加入NaOH溶液后颜色变浅
H2(g)+I2(g),使平衡体系缩小体积增加压强,颜色变深
C. Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深 D. 棕红色气体NO2(2NO2【答案】B 【解析】 【分析】
勒夏特列原理为:如果改变影响平衡的条件之一,平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动,使用勒夏特列原理时,该反应必须是可逆反应,否则勒夏特列原理不适用;
【详解】A. 加入NaOH溶液后,NaOH和HBr、HBrO发生中和反应导致平衡正向移动,则溶液颜色变浅,能用平衡移动原理解释,A项正确;
B. 对于左右两端气体系数之和相等的反应,增大压强平衡不移动,所以与勒夏特列原理无关,B项错误;
C. 因为Fe(SCN)3ƒ项正确;
D. 增大压强,平衡正向移动,气体颜色先变深后变浅,能用平衡移动原理解释,D项正确; 答案选B。
9.氯原子对O3的分解有催化作用: O3+Cl === ClO+O2 ΔH1 ClO+O === Cl+O2 ΔH2
大气臭氧层的分解反应是O3+O===2O2 ΔH,该反应的能量变化如图:
N2O4)缩小体积加压后,颜色先变深后变浅
Fe3++3SCN-,加入KSCN后,SCN-增多,使平衡向逆向移动,C
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下列叙述中,正确的是( )
A. 反应O3+O===2O2的ΔH=E1-E3 B. O3+O===2O2是吸热反应 C. ΔH=ΔH1+ΔH2
D. 2O2===O3+O 是放热反应 【答案】C 【解析】
【详解】A.反应热等于生成物的总能量减去反应物的总能量,则反应O3+O=2O2的△H=E3-E2,故A错误;
B.由图像可以看出,反应物O3+O总能量大于2O2的总能量,为放热反应,故B错误; C.已知:①O3+Cl=ClO+O2 △H1;②ClO+O=Cl+O2 △H2,利用盖斯定律将①+②可得:O3+O=2O2 △H=△H1+△H2,故C正确;
D.由图像可以看出,反应物O3+O总能量大于2O2的总能量,O3+O=2O2为放热反应,则2O2= O3+O 是吸热反应,故D错误; 故选C。
10.恒温恒容条件下发生反应:2NO2(g)衡状态的有
①体系的压强不再改变 ②气体的颜色不再改变 ③气体的平均摩尔质量不再改变 ④混合气体的密度不再改变 ⑤各组分的体积分数不再改变 ⑥原子总数不再改变
⑦混合气体分子总数不再改变 ⑧c(NO2):c(N2O4)=2:1,且比值不再改变 ⑨v(NO2)正=2v(N2O4)逆 A. ①②③⑤⑦⑧⑨ 【答案】A 【解析】
【详解】①体系的压强不再改变,由于是恒容的容器,可以判断反应达到平衡,①正确; ②气体的颜色不再改变,说明二氧化氮浓度不再变化,可以判断反应达到平衡,②正确; ③气体的平均摩尔质量不再改变,根据M=得,n减小,m不变,所以M始终在变化,当变
B. ②③⑤⑦⑨
C. ④⑤⑥⑦
D. 全部
N2O4(g),下列叙述能够标志该反应达到化学平
mn - 6 -
化的量不变时,可以判断反应达到平衡,③正确; ④混合气体密度不再改变,根据ρ=m得,V不变,m不变,所以密度始终不变,④错误; V⑤各组分的体积分数不再改变,可以判断反应达到平衡,⑤正确; ⑥原子总数始终不再改变,不可以判断反应达到平衡,⑥错误;
⑦分子总数一直在变化,所以当混合气体分子总数不再改变时,可以判断反应达到平衡,⑦正确;
⑧浓度一直在改变,所以当c(NO2):c(N2O4)=2:1,且比值不再改变时,可以判断反应达到平衡,⑧正确;
⑨化学反应达到平衡时,正反应速率和逆反应速率相等,所以当v(NO2)正=2v(N2O4)逆时,可以判断反应达到平衡,⑨正确; 答案选A。
二、单项选择题(每小题3分,共33分)
11.在一定条件下,将3 mol A和1 mol B两种气体混合于固定容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)=xC(g)+2D(g)。2 min时测得生成0.8 mol D, 0.4 mol C。下列判断不正确的是 ...A. x =1 mol·L-1·min-1
C. 2 min时,A的浓度为0.9mol·L-1 【答案】D 【解析】 【分析】
由题给数据建立如下三段式:
3A(g)+B(g)=xC(g)+2D(g)
起(mol) 3 1 0 0 变(mol) 1.2 0.4 0.4 0.8 末(mol) 1.8 0.6 0.4 0.8
【详解】A项、根据浓度变化量之比等于化学计量数之比可知x=1,故A正确;
LB项、2 min内A的反应速率为22=0.3 mol·L-1·min-1,故B正确; min1.2mol的B. 2 min内A的反应速率为0.3
D. B的转化率为60%
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molC项、2 min时,A的浓度为1.8=0.9mol·L-1,故C正确; 2LmolD项、B的转化率为0.4×100%=40%,故D错误; 1mol故选D。
【点睛】本题考查化学反应速率的有关计算,注意三段式的建立和化学反应速率、转化率相关公式的应用是解答关键。
12.如图所示的各图中,表示2A(g)+B(g)⇌2C(g)(△H<0)这个可逆反应的正确图像为(注:Φ(C)表示C的体积分数,P表示气体压强,C表示浓度)
A. B.
C. D.
【答案】A 【解析】
【详解】A. 温度高,反应速率加快,先到达平衡;升高温度,平衡向吸热方向移动,即向逆反应方向移动,C的体积分数降低,A项正确; B. 压强增大,正逆反应速率都增大,B项错误;
C. 使用催化剂,加快反应,到达平衡的时间短,但不影响平衡的移动,平衡时C的浓度不变,C项错误;
D. 增大压强反应向体积减小方向移动,即向正反应方向移动,A的转化率增大;升高温度,平衡向吸热方向移动,即向逆反应方向移动,A的转化率降低,D项错误; 答案选A。
13.一定条件下,在体积固定的密闭容器中通入2.0 mol SO2、1.2molO2,发生反应2SO2(g) + O2(g)
2SO3(g) ΔH= -198 kJ·mol - 1,下列判断不正确的是( ) ...
2SO3(s) ΔH< -198kJ·mol-1
A. 2SO2(g) + O2(g)
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B. 增加反应物的量不能改变上述反应的ΔH C. 充分反应后,放出的热量小于198 kJ
D. 若从反应开始到建立平衡放出热量158.4 kJ,则SO2的平衡转化率为60% 【答案】D 【解析】
【详解】A项、SO3由气态到固态释放能量,由盖斯定律可知,生成SO3固体时ΔH< -198kJ·mol-1,故A正确;
B项、增加反应物的量,平衡向正反应方向移动,消耗量增大,放出的热量增大,但ΔH不变,故B正确;
C项、该反应为可逆反应,2.0 mol SO2和1.2molO2不可能完全反应,则放出的热量小于198 kJ,故C正确;
D项、若从反应开始到建立平衡放出热量158.4 kJ,由方程式可知消耗SO2的物质的量为
2mol158.4 kJ198kJ,则SO2的转化率为
2mol158.4 kJ198kJ2mol×100%=80%,故D错误;
故选D。
14.下列说法中正确的数目为 ①物质的键能越大,能量越高 ②物质的键能越大,熔沸点一定越高 ③吸热反应一定要在加热条件下进行
④催化剂能够降低反应的活化能,进而降低反应的焓变 ⑤催化剂能改变反应的路径,但不参与反应 ⑥化学反应速率改变,平衡一定发生移动 ⑦若平衡发生移动,化学反应速率一定改变 ⑧平衡正向移动,原料转化率一定提高 ⑨平衡发生移动,平衡常数一定改变 ⑩平衡常数改变,平衡一定发生移动 A. 2个 【答案】A 【解析】
B. 4个
C. 6个
D. 8个
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【详解】①物质的键能越大,稳定性越强,能量越低,错误;
②分子晶体的键能越大,分子越稳定,分子晶体的熔沸点高低与分子间作用力有关系,错误; ③吸热反应不一定要在加热条件下进行,例如氢氧化钡晶体和氯化铵反应,并不需要加热,错误;
④催化剂能够降低反应的活化能,但不能降低反应得焓变,错误; ⑤催化剂能改变反应的路径,可以参与反应,错误;
⑥加入催化剂,化学反应速率改变,但平衡没有发生移动,错误;
⑦达到化学平衡时正逆反应速率相等,若平衡发生移动,化学反应速率一定改变,正确; ⑧若加入原料,平衡正向移动,原料转化率可能会降低,错误;
⑨平衡常数只与温度有关系,平衡发生移动,但化学反应平衡常数不一定会发生改变,错误; ⑩平衡常数改变,温度会发生改变,平衡一定发生移动,正确; 答案选A。
15.已知:2NO(g)
N2(g)+O2(g) △H=-181.5 kJ/mol。某科研小组尝试利用固体表面催
、
、
和
分别表示N2、NO、O2和固体催化
化工艺进行NO的分解。若用
剂,在固体催化剂表面分解NO的过程如图所示。从吸附到解吸的过程中,能量状态最低的是
A. ① 【答案】C 【解析】
B. ② C. ③ D. 无法确定
【详解】从机理图可以看出,首先状态①中,NO被吸附到催化剂表面,状态②为NO变成N原子和O原子,这个过程需要吸收能量,③状态为N原子和N原子结合变成N2,O原子和O原子结合变成O2,这个过程为成键过程,需要放出能量,则从整个反应过程来看,反应是2NO
催化剂N2+O2,此反应是放热反应,反应焓变△H<0,可见生成物状态时,体系能量
最低,能量状态最低的是③;答案选C。
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16.在一个1L的密闭容器中,加入2molA和1molB,发生下述反应:2A(g)+B(g)
3C(g)+D(g)达到平衡时,C的浓度为1.2mol/L,C的体积分数为a%。维持容器的压强和温度不变,按下列配比作为起始物质,达到平衡后,C的浓度不再是...1.2mol/L的是 A. 3mol C+1mol D C+0.5mol D
C. 1mol A+0.5mol B+1.5mol C 【答案】CD 【解析】
【详解】A. 3molC+1molD,相当于2molA、1molB,所以该反应与原反应是等效平衡,达到平衡时C的浓度为1.2mol/L,A项错误;
B. 1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD,相当于加入2molA和1molB,所以该反应与原反应是等效平衡,达到平衡时C的浓度为1.2mol/L,B项错误;
C. 1molA+0.5molB+1.5molC,该反应与原反应不是等效平衡,达到平衡时C的浓度不再为1.2mol/L,C项正确;
D. 4molA+2molB,等效为在原平衡的基础上压强增大一倍到达的平衡状态,与原平衡相比平衡向逆反应方向移动,达到平衡时C的浓度不再为1.2mol/L,D项正确; 答案选CD。
17.溶液中的反应X+3Y...
2Z分别在①、②、③三种不同实验条件下进行,它们的起始浓
D. 4molA+2mol B
B. 1mol A+0.5mol B+1.5mol
度为c(X)=c(Y)=0.100mol•L-1、c(Z)=0mol•L-1,反应物X的浓度随时间变化如图所示。②、③与①比较只有一个实验条件不同,下列说法不正确的是 ...
A. 反应0~5.0min实验③的反应速率最快 C. ②与①比较,②可能压强更大 【答案】C
B. 条件②的反应最先达到平衡 D. 该反应的正反应是吸热反应
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【解析】
【详解】A. 根据v=快,A项正确;
B. 根据图象知,条件②的反应最先达到平衡,B项正确;
C. 因催化剂能加快化学反应速度率,缩短达到平衡的时间,化学平衡不移动,所以②为使用催化剂,C项错误;
D. 与①比较,③反应速率增大,X的平衡浓度降低,平衡向正反应方向移动,则为升高温度,升高温度,X的浓度减小,则平衡向正反应方向移动,所以正反应是吸热反应,D项正确; 答案选C。
18.一定温度下,体积为2 L的密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始物质的量和平衡物质的量如下表: 物质 X Y 02 0.05 Z 0 0.1 c知,反应进行到5min时实验③浓度变化最大,所以③的反应速率最t初始物质的量/mol 0.2 平衡物质的量/mol 0.1
下列说法正确的是( )
垐??2Z,其平衡常数为8 000 A. 反应可表示为2X+3Y噲B. 增大压强使平衡向生成Z的方向移动,则平衡常数增大 C. 若将容器的体积压缩至1 L,则X的体积分数减小,浓度增大 D. 若升高温度,Z的浓度增大,则温度升高时v正正增大,v逆逆减小 【答案】C 【解析】 【分析】
::0.1=2::32,故反应可表示为结合表中数据可知,ΔnX:ΔnY:ΔnZ=0.10.152X+3Yƒ2Z,平衡时各物质的量浓度为:
物质
X Y Z - 12 -
平衡物质的量浓度/mol·L-1
再根据勒夏特列原理来判断即可。
0.05 0.025 0.05 0.052【详解】A.根据分析可知,该温度下,平衡常数K==64 000,A项错误; 230.050.025B.平衡常数只受温度影响,改变压强,平衡常数不变,B项错误; C.压缩体积,平衡右移,X的体积分数减小,浓度增大,C项正确; D.升高温度,正、逆反应速率均增大,D项错误。 答案选C。
19.已知:2X(g)+Y(g)
2Z(g),反应中ω(Z的物质的量分数)随温度T的变化如下图所示。
下列判断正确的是( )
A. T1时,v正>v逆 B. 正反应的ΔH<0
C. a、b两点的反应速率v(a)=v(b)
D. 当温度低于T1时,ω增大的原因是平衡向正反应方向移动 【答案】B 【解析】 【分析】
当可逆反应达到化学平衡状态时,反应物的转化率最大,产物的产率也最高,由此可以判断0-T1阶段是化学平衡的建立过程,以后是温度对化学平衡的影响情况,根据化学平衡的建立过程以及温度对化学平衡的影响知识来解决。
【详解】当可逆反应达到化学平衡状态时,产物Z的生成率最大,物质的量分数最大,所以在T1时刻,化学反应达到了平衡状态。
A. T1时,化学反应达到了平衡状态,v正=v逆,A项错误;
B. 当温度高于T1时,Z的物质的量分数逐渐减小,所以化学平衡逆向移动,即逆反应方向是
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吸热的,所以正反应是一个放热反应,即△H<0,B项正确;
C. 温度越高,化学反应速率越大,b点温度高于a点,所以b的速率高于a点的速率,即v(a)< v(b),故C错误;
D. 0−T1阶段是化学平衡的建立过程,反应开始向右不断进行,生成的Z的量越来越大,所以ω增大,D项错误; 答案选B。
20.I2在KI溶液中存在下列平衡:I2(aq)+I-(aq)
I3-(aq)。某I2、KI混合溶液中,I3-的物质
的量浓度[c(I3-)]与温度(T)的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。下列说法正确的是( )
A. 反应I2(aq)+I-(aq)=I3-(aq)的ΔH>0
B. 若温度为T1、T2,反应的平衡常数分别为K1、K2,则K1>K2 C. 若反应进行到状态D时,一定有v正
【详解】A项、由图可知,随温度升高,c(I3-)浓度减小,平衡逆向移动,说明正反应放热,即ΔH<0,故A错误;
B项、该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数K值减小,则K1>K2,故B正确;
C项、D点没有达到平衡,c(I3-)比平衡时要小(要向A点移动),即反应要向右进行,所以此时υ正>υ逆,故C错误;
D项、由图知,c(I3-):状态A>状态B,则c(I2)为:状态A<状态B,故D错误;
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故选B。
【点睛】本题考查化学平衡移动,注意依据图象分析,注意化学方程式的特征以及温度对平衡移动的影响是解答关键。
21.一定温度下,将1 mol气体A和1 mol气体B充入2 L某密闭容器中,发生反应:
垐?Ag+Bg噲?xCg+Ds,t1min时达到平衡。在t2min、t3min时刻分别改变反应
的一个条件,测得容器中气体C的浓度随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A. t2min时改变的条件是使用催化剂 B. 反应的化学方程式中,x2 C. t1~t3min间该反应的平衡常数均为5 D. t3min时改变的条件是移去少量物质D 【答案】B 【解析】
【详解】A. 因图中t2min时C的浓度由0.5molL-1突变为0.75molL-1,则改变的条件可能是加压或增加C的量,不可能是升温和使用催化剂,而使用催化剂不会造成物质浓度发生突变,A项错误;
B. t2~t3min时C的浓度不变,说明平衡没有移动,则一定是加压且n=0,所以x=2,B项正确;
C. t1min时物质A、B均为0.25molL-1,C为0.5molL-1,可求出K4,C错误; D. 物质D是固体,其量的多少不影响平衡,D错误。 答案选B。
【点睛】解决此类图象问题,需注意突变时刻及其后续平衡移动状况。
第II卷(非选择题,共47分)
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三、非选择题
22.Ⅰ.在下列事实中,影响化学反应速率的因素分别为: (1)夏天将食物存放在电冰箱里___;
(2)钠可以与冷水剧烈反应,铝与水反应必须加热____; (3)工业制氨需要高压____。
Ⅱ.向体积为2L的恒容密闭容器中充入1molN2和3molH2,发生反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),达到平衡时,N2的转化率为20%,回答下列问题:
(1)平衡时,c(N2):c(H2)=___,平衡转化率α(N2):α(H2)=___; (2)设平衡时压强为P平,反应开始时压强为P始,则P平:P始=___;
(3)若起始投料改为只加入2molNH3,则相同条件达到平衡时NH3的转化率为α(NH3)=__。 【答案】 (1). 温度 (2). 物质本身性质 (3). 压强 (4). 1:3 (5). 1:1 (6). 9:10 (7). 80% 【解析】
【详解】Ⅰ.(1)夏天将食物存放在电冰箱里,可以降低反应速率,与冰箱中的低温有关; (2)钠可以与冷水剧烈反应,铝与水反应必须加热是金属本身的性质,导致不同; (3)压强增大可以加快工业制氨的速率;
Ⅱ.(1)因为起始投料为1:3,转化的量也为1:3,所以平衡时c(N2):c(H2)=1:3,平衡转化率α(N2):α(H2)等于1:1;
(2)设平衡时压强为P平,反应开始时压强为P始,压强之比等于物质的量之比,反应前气体的物质的量为4mol,反应后气体的总物质的量为3.6mol,则P平:P始=9:10; (3)若起始投料改为只加入2molNH3,则相同条件达到平衡时,正向投料转化率和反向投料转化率之和为1,所以相同条件达到平衡时NH3的转化率为80%。
23.向某密闭容器中充入NO2气体,发生反应2NO2(g)
N2O4(g):
(1)恒温恒压时,平衡后充入惰性气体,平衡___移动(填“正向”、“逆向”或“不”); (2)平衡后慢慢压缩气体体积,平衡向右移动,混合气体颜色___(填“加深”、“变浅”或“不变”);
(3)若向体积为2L的恒容密闭容器中充入2molNO2,达到平衡状态时NO2转化率为a,向体积为2L的恒压密闭容器中充入2molNO2,达到平衡状态时NO2转化率为b,则a__b
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(填“>”、“<”或“=”);
(4)若向体积为2L的恒容密闭容器中充入2molNO2,达到平衡状态时NO2体积分数为a,再向该容器中继续充入1molN2O4,达到新平衡后NO2体积分数为b,则a__b(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】 (1). 逆向 (2). 加深 (3). < (4). > 【解析】
【详解】(1)恒温恒压时,平衡后充入惰性气体,相当于减少有关气体的压强,压强减小平衡向逆向移动;
(2)平衡后慢慢压缩气体体积,平衡向右移动,根据勒夏特列原理,外界条件改变的量大于平衡改变的量,所以压缩体积改变的多,混合气体的颜色加深;
(3)二者起始压强相同,但恒容的容器随着反应进行,压强减小,所以恒压的压强较大,压强增大平衡向正向移动,转化率增大,所以a<b;
(4)再向该容器中继续充入1molN2O4,相当于起始的时候,加入4mol的NO2,与原来相比相当于增大压强,压强增大,平衡向正向移动,所以达到平衡后NO2的体积分数会降低,所以a>b。
24.Ⅰ.NOx、CO、SO2等大气污染气体的处理和利用是世界各国研究的热点问题。 (1)已知: a.
b.2NO(g)+O2(g)2SO2(g)+O2(g)①ΔH1 =___kJ·mol-1。
②写出NO2气体与SO2气体反应生成SO3气体和NO气体的热化学方程式____。
(2)煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应,降低了脱硫效率。发生的两个相关反应的热化学方程式如下: 反应Ⅰ:CaSO4(s)+CO(g)
CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) ΔH1=+218.4 kJ·mol-1
CaS(s)+4CO2(g) ΔH2=-175.6 kJ·mol-1
2NO2(g) ΔH1
2SO3(g) ΔH2=-196.6 kJ·mol-1
反应Ⅱ:CaSO4(s)+4CO(g)
(资料:①反应Ⅰ和反应Ⅱ同时发生,②反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ的速率)
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请回答下列问题:
①下列反应过程能量变化示意图正确的是____。
Ⅱ.可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+gD(g)的v—t图像如图甲所示,若其他条件不变,只
在反应前加入合适的催化剂,其v-t图像如乙所示。下列说法正确的是___。
①a1=a2 ②a1<a2 ③b1=b2 ④b1<b2 ⑤t1>t2 ⑥t1=t2 ⑦两图中阴影部分面积相等 ⑧图Ⅱ中阴影部分面积更大
Ⅲ.在0.5L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g)ΔH<0,其化学平衡常数K与温度T的关系如表: T/℃ K
请回答下列问题:
①试比较K1、K2的大小,K1____K2(填”>”“=“或”<”)。 ②400℃时,反应2NH3(g)
N2(g)+3H2(g)的平衡常数K为____。当测得NH3、N2、H2的
200 K1 300 K2 400 0.5 2NH3(g)
浓度分别为3mol•L−1、2mol•L−1、1mol•L−1时,则该反应的v正(N2)___v逆(N2)(填”>”“=“或”<”)。
【答案】 (1). -113 (2). NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g) ΔH=-
41.8kJ·mol-1 (3). C (4). ②④⑤⑦ (5). > (6). 2 (7). > 【解析】
【详解】(1)①反应热等于反应物中键能之和与生成物中键能之和的差值,则ΔH1通过图中所示可知应该是(2×630+498-2×935.5)kJ·mol-1=-113 kJ·mol-1;
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②已知:2NO(g)+O2(g)2SO2(g)+O2(g)
2NO2(g) ΔH1=-113 kJ·mol-1
2SO3(g) ΔH2=-196.6 kJ·mol-1
SO3(g)+NO(g)ΔH=-
SO3(g)+NO(g) Δ
根据盖斯定律后者减去前者即得到NO2(g)+SO2(g)83.6kJ·mol-1,所以热化学方程式为NO2(g)+SO2(g)H=-41.8kJ·mol-1;
(2)Ⅰ.根据活化能越小化学反应速率越低的特点,因为反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ的速率,同时反应Ⅰ为吸热反应,反应Ⅱ为放热反应,所以选C;
Ⅱ. 因为加了催化剂,化学反应速率快,所以②正确;加了催化剂后,平衡时化学反应速率也加快,所以④正确;因为加了催化剂,化学反应速率加快,时间变短,所以⑤正确;⑦催化剂只改变速率没改变平衡,所以速率与时间的乘积不变,所以阴影面积相等,所以⑦正确; Ⅲ.①升高温度后,平衡向逆向移动,化学平衡常数变小,所以K1>K2; ②400℃时,反应2NH3(g)
N2(g)+3H2(g)的平衡常数K为正反应的化学平衡常数的倒数,
121132所以为=2;计算此时常数得Qc==<2,所以平衡向正向移动,所以v正(N2)>v20.539逆
(N2)。
25.甲、乙两个实验小组利用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应研究影响反应速率的因素。设计实验方案如下(实验中所用KMnO4溶液均已加入H2SO4):
甲组:通过测定单位时间内生成CO2气体体积的大小来比较化学反应速率的大小。某同学进行实验,其中A、B的成分见表: 序号 ① ② A溶液 2mL0.2mol/LH2C2O4溶液 2mL0.1mol/LH2C2O4溶液 B溶液 4mL0.01mol/LKMnO4溶液 4mL0.01mol/LKMnO4溶液 4mL0.01mol/LKMnO4溶液和少量MnSO4 ③ 2mL0.2mol/LH2C2O4溶液
(1)该反应的离子方程式为____;
乙组:通过测定KMnO4溶液褪色所需时间的多少来比较化学反应速率。为了探究KMnO4
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与H2C2O4浓度对反应速率的影响,某同学在室温下完成以下实验 实验编号 水/mL 0.5mol/LH2C2O4/mL 0.2mol/L KMnO4/mL 时间/s
(2)X=___,4号实验中始终没有观察到溶液褪色,你认为可能的原因是____。
(3)在实验中发现高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时,开始一段时间反应速率较慢,溶液褪色不明显;但不久突然褪色,反应速率明显加快。某同学认为是放热导致溶液温度升高所致,重做3号实验,测定过程中溶液不同时间的温度,结果如表: 时间/S 温度/℃
结合实验目的与表中数据,你得出的结论是____。
(4)从影响化学反应速率的因素看,你的猜想还可能是____的影响。若用实验证明你的猜想,除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外,还需要选择的试剂最合理的是___。 a.硫酸钾 b.水 c.氯化锰 d.硫酸锰
【答案】 (1). 5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O (2). 5 (3). H2C2O4的量太少,KMnO4过量 (4). 反应速率加快不是温度的影响 (5). 催化剂 (6). d 【解析】
【详解】(1)KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应生成二氧化碳、硫酸锰和水,该反应的离子方程式为:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O;
(2)为了探究KMnO4与H2C2O4浓度对反应速率的影响,实验1-4中溶液的总体积应该为20,则X=20-10-5=5;环境表中数据可知H2C2O4的量太少,KMnO4过量,所以4号实验中始终没有观察到溶液褪色;
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1 10 5 5 40 2 5 10 5 20 3 0 10 10 10 4 X 5 10 ___ 0 25 5 26 10 26 15 26 20 26.5 25 27 30 27
(3)根据表中数据知,20s时温度不最高,但20s前突然褪色,说明温度不是反应速率突然加快的原因;
(4)KMnO4与H2C2O4反应生成硫酸锰,锰离子有催化作用,所以猜想还可能是催化剂的作用,要想验证锰离子的催化作用,在做对比实验时同时加入硫酸锰观察反应速率是否变化即可,答案选d。
【点睛】锰离子对于高锰酸钾和草酸的反应具有催化作用,在人教版选修四提到过,应该熟记以便于以后的应用。
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