第2章化学键 化学反应规律 测试卷
一、单选题
1.下列说法正确的是( )
A.反应热就是反应中放出的能量
B.在任何条件下,化学反应的焓变都等于化学反应的反应热
C.由(s,石墨)═(s,金刚石) 可知,金刚石比石墨稳定
D.化学反应的反应热只与反应体系的始态和终点状态有关,而与反应的途径无关
2.下列关于化学反应限度的叙述错误的是
A.不同的化学反应,限度可能不同
B.可以通过改变温度来控制化学反应的限度
C.可以通过延长化学反应的时间来改变反应的限度
D.当一个化学反应在一定条件下达到限度时,反应物转化率最大
3.下列反应属于吸热反应的是
A.钠和水的反应 B.盐酸和NaOH溶液的反应
C.Al和高温下的反应 D.和的反应
4.一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇Y2O3的氧化锆ZrO2晶体,在熔融状态下能传导O2。下列对该燃料电池说法正确的是( )
A.在熔融电解质中,O2由负极移向正极
B.通入丁烷的一极是正极,电极反应为:2C4H10+26e+13O2=4CO2+5H2O
C.通入空气的一极是负极,电极反应为:O2+4e=2O2
D.电池的总反应式:2C4H10+13O2=8CO2+10H2O
5.以下化学用语表述正确的是( )
A.乙烯的结构简式:CH2CH2 B.甲醛的结构简式:HCHO
C.乙醇的分子式:CH3CH2OH D.羟基的电子式:
6.将气体和气体在2L的密闭容器内混合发生如下反应:,若经2s后测得C的浓度为,现有下列几种说法,其中正确的是
①用物质A表示的反应的平均速率为 ② 时物质A的转化率为
③用物质B表示的反应的平均速率为 ④ 时物质B的浓度为
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
7.硝酸生产中,500℃时,NH3和O2可能发生如下反应:
①4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)+9072kJ K=1.1×1026
②4NH3(g)+4O2(g)2N2O(g)+6H2O(g)+1105kJ K=4.4×1028
③4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)+1269kJ K=7.1×1034
其中,②、③是副反应。若要减少副反应,提高NO的产率,最合理的措施是( )
A.减小压强 B.降低温度
C.增大O2浓度 D.使用合适的催化剂
8.下列说法中正确的是
A.纯净物中一定存在化学键
B.阴、阳离子间通过静电引力而形成的化学键叫做离子键
C.只有金属元素和非金属元素化合时才能形成离子键
D.离子化合物中可能含共价键,共价化合物中不含离子键
9.下列反应中,属于放热反应的是
①煅烧石灰石;②燃烧木炭取暖;③炸药爆炸;④酸与碱的中和反应;⑤碳与水蒸气制水煤气;⑥食物因氧化而腐败。
A.①②④⑤ B.②④⑤⑥ C.②③④⑥ D.全部
10.以下反应属于吸热反应的是
A.锌与稀硫酸的反应 B.氯化铵与氢氧化钡晶体反应
C.煤的燃烧 D.氢氧化钠与盐酸的反应
11.下列叙述正确的是
A.24 g Mg、27 g Al与足量稀硫酸反应,转移电子数相等
B.质量分别为1 g的氧气和臭氧中,所含电子数相同
C.标准状况下,22.4 L H2O2含有的极性键的数目为2NA
D.6.4 g铜与足量稀盐酸反应,转移的电子数目为0.2NA
12.下列说法正确的是
A.只有氧化还原反应才是放热反应
B.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
C.放热的反应在常温下一定很容易发生
D.反应是放热还是吸热看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小
二、填空题
13.对于可逆反应CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g) △H<0,在一定条件下达到平衡状态后,若改变条件(未说明的条件不变),对有关物理量及平衡状态有何影响?将变化结果(填增大、减小、不变、变深、变浅),填入空格。
(1)压强不变,充入少量氦气,混合气体的颜色_______________。
(2)升高体系的温度,混合气体的平均摩尔质量_____________。
(3)使用正催化剂,正反应速率______________,逆反应速率_____________,CO的转化率 ______________。
(4)体积不变,缓慢充入少量氧气,容器内压强____________,正反应速率________,逆反应速率____________,平衡向 ______方向移动。
14.如图为原电池装置示意图:
(1)若M为铜片,N为碳棒,电解质溶液为FeCl3溶液,则铜片为_______极(填“正”或“负”),写出正极反应式________。
(2)若M为Pb,N为PbO2,电解质为H2SO4溶液,工作时的总反应式为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。写出M电极反应式:_______;该电池工作时,M电极的质量将_____(填“增加”、“减小”或“不变”)。若该电池反应消耗了0.2 mol H2SO4,则转移电子的数目为________。
(3)若M、N均为铂片,电解质为KOH溶液,分别从M.、N两极通入CH4和O2,该电池为甲烷燃料电池,写出M电极反应式:_________。该电池工作一段时间后,溶液的碱性将______(填“增强”、“减弱”或“不变”)。
15.300 ℃时,将2 mol A和2 mol B两种气体混合于2 L密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g) ΔH,2 min末达到平衡,生成0.8 mol D。
(1)300 ℃时,该反应的平衡常数表达式为:K=_______。已知K300 ℃”或“<”)。
(2)在2 min末时,B的平衡浓度为_______,D的平均反应速率为_______。
(3)若温度不变,缩小容器容积,则A的转化率______(填“增大” “减小”或“不变”),原因是_______。
(4)如果在相同的条件下,上述反应从逆反应方向进行,开始时加入C、D各4/3 mol。若使平衡时各物质的物质的量浓度与原平衡相同,则还应该加入B_______mol。
16.现有①BaCl2、②金刚石、③醋酸钠、④Na2SO4、⑤干冰、⑥碘六种物质,按下列要求回答问题:
(1)熔化时不需要破坏化学键的是______(填序号,下同),熔化时需要破坏共价键的是______,熔点最高的是______,熔点最低的是______。
(2)属于离子晶体的是______(填序号,下同),只含有离子键的物质是______。
(3)①的电子式是______,⑤的电子式是______。
17.将锌片、铜片用导线连接后,置于稀硫酸中,形成原电池,如图所示:
负极是___;负极反应式:___;铜片质量___(选填:增加、不变、减少);其正极反应式:___;在导线中e-流动方向是___→___。
18.将2molSO2和1molO2混合置于体积可变,压强恒定的密闭容器中,在一定温度下发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<0,当反应进行到时间t1点时达到平衡状态,测得混合气体总物质的量为2.1mol.试回答下列问题:
(1)若平衡时,容器体积为aL,写出该反应的平衡常数为:K=__________(用含a的代数式表示)
(2)反应进行到t1时,SO2的体积分数为_______________;
(3)若在t1时充入一定量的氩气(Ar),SO2的物质的量将________(填“增大”、“减小”或“不变”);
(4)若在t1时升温,重新达到平衡状态,新平衡混合物中气体的总物质的量____2.1mol(填“<”、“>”或“=”),简单说明原因:____________。
(5)若t1达到平衡后,保持容器的体积不再变化。再加入0.2molSO2、0.1molO2和1.8molSO3,此时v逆________v正 (填“<”、“>”或“=”)。
(6)一定温度下,在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(正反应放热),测得反应的相关数据如下:
容器1 容器2 容器3
反应温度T/K 700 700 800
反应物投入量 2 mol SO2、1 mol O2 4 mol SO3 2 mol SO2、1 mol O2
平衡v正(SO2)/ mol·L-1·s-1 v1 v2 v3
平衡c(SO3)/mol·L-1 c1 c2 c3
平衡体系总压强p/Pa p1 p2 p3
物质的平衡转化率α α1(SO2) α2(SO3) α3(SO2)
平衡常数K K1 K2 K3
用“<”、“>”或“=”填入下列横线上:
c2______2c1,v1______v2;K1_____K3,p2____2p3;α1(SO2)_____α3(SO2);α2(SO3)+α3(SO2)_______1
19.天然气既是高效洁净的能源,又是重要的化工原料,在生产、生活中用途广泛。
(1)已知25℃、101kPa时,1g甲烷不完全燃烧生成CO和液态水时放出36.96kJ热量,则该条件下反应2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l)的△H=__kJ mol-1。
(2)甲烷可以消除氮氧化物污染。如:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)。
①下列措施能够使该反应速率加快的是__。
a.使用催化剂
b.降低温度
c.及时分离水
d.把容器的体积缩小一倍
e.充入NO2
f.恒容下,充入Ar惰性气体
②若上述反应在恒容密闭容器中进行,下列叙述能说明该反应已达平衡状态的是__。
a.正反应速率和逆反应速率相等
b.正反应速率最大,逆反应速率为0
c.容器内气体的压强不再变化
d.混合气体的质量不再变化
e.c(NO2)=2c(N2)
f.单位时间内生成1molCO2同时生成2molNO2
(3)甲烷可直接应用于燃料电池,该电池采用可传导O2-的固体氧化物为电解质,电池总反应为CH4+2O2=CO2+2H2O,其工作原理如图所示:
①外电路电子移动方向:__(填“a极到b极”或“b极到a极”)。
②a极电极发生__反应(填“氧化”或“还原”)。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】A.反应过程中吸收的热也是反应热,故A错误;
B.在恒压条件下,一个反应的反应热为一个反应的△H(焓变),故B错误;
C.比较稳定性应比较其能量的高低,物质的能量越低越稳定,由C(s,石墨)→C(s,金刚石) △H= +1.9kJ/mol,可知,金刚石能量高,金刚石的稳定性小于石墨的稳定性,故C错误;
D.根据盖斯定律,化学反应的反应热只与反应体系的始态和终点状态有关,而与反应的途径无关,故D正确;
故答案:D。
2.C
【详解】A.不同的化学反应,限度可能不同,例如通常情况下合成氨的反应限度很小,而中和反应的限度很大,A正确;
B.可以改变外界条件,如温度、压强等控制化学反应的限度,B正确;
C.化学反应的限度与反应时间无关,C错误;
D.当化学反应在一定条件下达到限度时,正、逆反应速率相等,反应物的浓度不再改变,转化率达到最大,D正确;
综上所述答案为C。
3.D
【分析】反应物总能量小于生成物总能量,为吸热反应,且常见的吸热反应有:大多数的分解反应、C或氢气作还原剂的氧化还原反应、氯化铵与氢氧化钡的反应等;
【详解】A.钠与水的反应,为放热反应,故A不选;
B.盐酸和NaOH溶液中和反应为放热反应,故B不选;
C.Al和高温下的反应即铝热反应为放热反应,故C不选;
D.和的反应为吸热反应,故D选;
故选:D。
4.D
【分析】在燃料电池中,通入燃料的一极为负极,则通入丁烷的一极为原电池的负极,发生氧化反应,电极反应式为C4H10+13O2--26e-=4CO2+5H2O,通入空气的一极为原电池的正极,发生还原反应,电极反应式为O2+4e-=2O2-,总反应式为2C4H10+13O2=8CO2+10H2O,据此解答该题。
【详解】在燃料电池中,通入燃料的一极为负极,则通入丁烷的一极为原电池的负极,发生氧化反应,电极反应式为C4H10+13O2--26e-=4CO2+5H2O,通入空气的一极为原电池的正极,发生还原反应,电极反应式为O2+4e-=2O2-,总反应式为2C4H10+13O2=8CO2+10H2O,
A. 原电池中,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,A项错误;
B. 通入丁烷的一极为负极,电极反应式为C4H10+13O2--26e-=4CO2+5H2O,B项错误;
C. 通入空气的一极为正极,电极反应式为O2+4e-=2O2-,C项错误;
D. 电池的总反应与丁烷燃烧的化学方程式一致,为2C4H10+13O2=8CO2+10H2O,或由正负极电极反应式判断,D项正确;
答案选D。
【点睛】在燃料电池中,通入氧气的一极为正极,通入燃料的一极为负极,当电解质为金属氧化物,熔融状态下能传导O2时,在配平电极反应式时需借助O2-配平,如本题中,正极的电极反应式为:O2+4e-=2O2-,负极通入丁烷,失电子发生氧化反应,电极反应式为:C4H10+13O2--26e-=4CO2+5H2O,固体氧化物只允许O2通过的燃料电池中电极反应式的书写是学生们学习的易错点。
5.B
【详解】A. 乙烯的结构简式为CH2=CH2,A项错误;
B. 甲醛的结构简式:HCHO,B项正确;
C. 乙醇的分子式:C2H6O,C项错误;
D. 羟基的电子式为,D项错误;
答案选B。
6.D
【详解】①物质A是固体,不能表示反应速率,故①错误;
② 时C的浓度为,说明生成C的物质的量是1.2mol,消耗A的物质的量是1.2mol,物质A的转化率为,故②正确;
③经2s后测得C的浓度为, B的浓度变化是,用物质B表示的反应的平均速率为÷2s= ,故③错误;
④ 经2s后测得C的浓度为, B的浓度变化是,所以时物质B的浓度为,故④正确;
选D。
7.D
【分析】由反应可知主反应与副反应均为放热反应,反应进行的程度很大,根据压强、温度、催化剂对速率的影响,以及产物NO的性质分析。
【详解】A. 反应进行的程度已经很大,不需要减小压强使平衡右移,减小压强反而会使反应速率减小,故A错误;
B. 反应进行的程度已经很大,不需要降低温度使平衡右移,降低温度反而会使反应速率减小,故B错误;
C. 增大O2浓度,氧气过量时与NO反应生成NO2,则NO的产率减小,故C错误;
D. 使用合适的催化剂,能增大反应速率,提高NO的产率,故D正确;
故选:D。
8.D
【详解】A.纯净物中不一定存在化学键,比如说稀有气体分子都为单原子分子,稀有气体中不存在化学键,A错误;
B.阴、阳离子间通过静电作用而形成的化学键叫做离子键,B错误;
C.金属元素和非金属元素化合时通常形成离子键,非金属元素和非金属元素化合时也能形成离子键,如氯化铵等铵盐,C错误;
D.离子化合物中可能含共价键,如Na2O2、NaOH等离子化合物中含共价键,共价化合物中不含离子键,D正确;
答案选D。
9.C
【详解】①煅娆石灰石为吸热反应;
②燃烧木炭取暖,为放热反应;
③炸药爆炸释放出大量的能量,为放热反应;
④酸与碱的中和反应为放热反应;
⑤碳与水蒸气制水煤气为吸热反应;
⑥食物因氧化而腐败属于放热反应。
综上所述可知:属于放热反应的是②③④⑥,故合理选项是C。
10.B
【详解】A.锌与稀硫酸的反应是置换反应,也是放热反应,故A错误;
B.氯化铵与氢氧化钡晶体反应是复分解反应,是吸热反应,故B正确;
C.煤的燃烧是氧化还原反应,是放热反应,故C错误;
D.氢氧化钠与盐酸的反应是中和反应,同时也是放热反应,故D错误;
故答案选B。
11.B
【详解】A. 24 g Mg与足量稀硫酸反应转移电子2mol,27 g Al与足量稀硫酸反应转移电子3mol,A错误;
B. 氧气和臭氧均为氧元素的不同单质,质量分别为1 g的氧气和臭氧,所含氧原子数目相同、所含电子数自然也相同,B正确;
C. 标准状况下,H2O2为液态,则22.4 L H2O2的物质的量远大于1mol,则含有的极性键的数目远大于2NA,C错误;
D.铜与足量稀盐酸不反应,不转移电子数目,D错误;
答案选B。
12.D
【详解】A.不一定只有氧化还原反应才是放热反应,例如酸碱中和反应是放热反应,A错误;
B.需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,例如碳燃烧等,B错误;
C.放热的反应在常温下不一定很容易发生,例如铁燃烧等,C错误;
D.反应是放热还是吸热看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小,如果反应物总能量高于生成物总能量,是放热反应,反之是吸热反应,D正确;
答案选D。
13. 变浅 不变 增大 增大 不变 不变 增大 减小 正反应
【详解】(1)充入与平衡无关的少量氦气,引起容器中气体压强增大,为保持容器中的压强不变,需要容器的体积增大,由于该反应是反应前后气体体积不变的反应,因此改变压强化学平衡不移动,但由于容器的体积增大,导致气体浓度减小,因此混合气体颜色变浅;
(2)该反应的正反应是放热反应,升高温度,化学平衡逆向进行,由于该反应是气体体积不变的反应,密闭容器中气体质量不变,气体的物质的量不变,所以气体的平均摩尔质量不变;
(3)使用催化剂,同等程度改变正、逆反应速率,正反应速率增大,逆反应速率增大,由于改变反应速率后的正、逆反应速率仍然相等,所以化学平衡不能移动,CO的转化率不变;
(4)体积不变,缓慢充入少量氧气,氧气和一氧化氮发生反应:2NO+O2=2NO2,生成二氧化氮气体,混合气体的体积未发生变化,容器内压强不变,随一氧化氮浓度减小,二氧化氮浓度增大,平衡正向进行,所以正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动。
14. 负 Fe3++e-=Fe2+ Pb-2e-+=PbSO4 增加 0.2NA(或 1.204×1023) CH4-8e-+10OH-=+7H2O 减弱
【分析】(1)根据原电池装置示意图,结合原电池反应原理判断正负极,并书写电极反应式;
(2)负极失去电子,发生氧化反应,正极上得到电子,发生还原反应,根据总反应方程式与电子转移关系有消耗硫酸的物质的量计算电子转移数目;
(3)在燃料电池中,通入燃料CH4的电极为负极,通入O2的电极为正极,结合电解质溶液的酸碱性书写电极反应式和总反应方程式,然后判断溶液碱性强弱的变化情况。
【详解】(1)由于电极活动性:Cu>C,所以铜片为负极,C棒为正极。即M极为铜片作原电池的负极,N极为碳棒作原电池的正极。由于电解质溶液为FeCl3溶液,所以正极上Fe3+得到电子变为Fe2+,则正极的电极反应为:Fe3++e-=Fe2+;
(2)若M为Pb,N为PbO2,由于电极活动性Pb>PbO2,所以Pb为负极,PbO2为正极。负极M电极Pb失去电子变为Pb2+,Pb2+与溶液中的结合形成PbSO4,M极的电极反应式为:Pb-2e-+=PbSO4。由于负极不断由Pb变为PbSO4,故负极的质量会增加;
根据电池总反应方程式:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O可知:每有2 mol H2SO4发生反应,会转移2 mol电子,则反应消耗0.2 mol H2SO4时转移0.2 mol电子,转移的电子数目为0.2NA;
(3)在燃料电池中,通入燃料CH4的电极M电极为负极、通入O2的电极N极为正极,负极M上CH4失去电子被氧化产生CO2,CO2和溶液中的OH-反应生成,则负极的电极反应式为CH4-8e-+10OH-=+7H2O;正极上O2得到电子,发生还原反应产生OH-,正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,总反应方程式为:CH4+O2+2OH-=+3H2O。可见:随着反应的进行,不断消耗OH-,反应产生水,使溶液中c(OH-)减小,因此溶液的碱性互逐渐减弱。
【点睛】本题考查了原电池反应原理。负极失去电子发生氧化反应;正极得到电子发生还原反应。根据在同一闭合回路中电子转移数目相等进行有关计算。注意结合电解质溶液酸碱性书写电极反应式。在甲烷燃料电池中,酸性环境CH4被氧化最终为CO2,碱性环境最终变为为易错点。
15. > 0.8 mol·L-1 0.2 mol·(L·min) -1 不变 反应前后气体体积不变,压强对平衡无影响 4/3
【分析】(1)根据平衡常数的定义书写表达式;升高温度平衡常数增大,说明升温平衡正向移动;
(2)根据 计算速率;
(3)若温度不变,缩小容器容积,平衡向气体系数和小的方向移动;
(4)根据“一边倒”原则结合等效平衡思想计算;
【详解】(1)3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g),平衡常数=;升高温度平衡常数增大,说明升温平衡正向移动,所以正反应吸热,ΔH>0;
(2)2 min末达到平衡,生成0.8 mol D,根据方程式可知消耗0.4molB,B的平衡浓度为0.8 mol·L-1;D的平均反应速率为 =0.2 mol·(L·min) -1;
(3)若温度不变,缩小容器容积,平衡向气体系数和小的方向移动, 3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g) 反应前后气体体积不变,压强对平衡无影响,缩小容器容积平衡不移动,则A的转化率不变;
(4)若开始时加入C、D各mol,根据化学方程式,相当于加入了2mol A和mol B,原平衡加入2 mol A和2mol B,所以还需加入molB。
16. ⑤⑥ ② ② ⑤ ①③④ ①
【分析】(1)分子晶体熔化时不需要破坏化学键;原子晶体熔化时需要破坏共价键。
(2)固体物质中含有离子键的为离子晶体。
(3)①为离子化合物,只含有离子键;⑤为共价化合物。
【详解】(1)⑤干冰、⑥碘为分子晶体,分子晶体熔化时不需要破坏化学键;②金刚石为原子晶体,原子晶体熔化时需要破坏共价键,且金刚石的熔点比离子晶体①BaCl2、③醋酸钠、④Na2SO4高;熔点最低的为⑤干冰,常温下为气体。
(2)固体物质中含有离子键的为①BaCl2、③醋酸钠、④Na2SO4,属于离子晶体;①BaCl2只含有离子键。
(3)①为离子化合物,只含有离子键,电子式是;⑤为共价化合物,电子式为。
17. 锌片 Zn-2e-===Zn2+ 不变 2H++2e-===H2↑ Zn Cu
【详解】将锌片、铜片用导线连接后,置于稀硫酸中,形成原电池,Zn失去电子变成Zn2+,发生氧化反应,作负极,电极反应式为Zn-2e-===Zn2+,H+在铜片一极得到电子变成H2,发生还原反应,Cu不参与反应,质量不变,正极的电极反应式为2H++2e-===H2↑,原电池中电子由负极(Zn)移向正极(Cu),故答案为:锌片;Zn-2e-===Zn2+;不变;2H++2e-===H2↑;Zn;Cu。
18. 810a 9.52% 增大 > 正反应放热,升温,平衡逆向移动,气体的物质的量增大 < > < > < > <
【详解】(1)平衡时,体积为aL,
由题可知,(2-2x)+(1-x)+2x=2.1,解得x=0.9,则;
(2)由(1)分析可知,反应进行到t1时,SO2的体积分数为;
(3)该反应在恒压装置中进行,充入氩气,氩气不参加反应,因此容器体积将增大,容器内反应物总压将减小,平衡将向气体体积增大的方向移动,即平衡将逆向移动,SO2的物质的量将增大;
(4)该反应正向为放热反应,升高温度,平衡将向吸热反应方向移动,即平衡将逆向移动,达到新平衡混合物中气体的总物质的量大于2.1mol;
(5)恒容条件下,再加入0.2molSO2、0.1molO2和1.8molSO3,,反应将正向进行,v逆<v正;
(6)由题中表格信息可知,容器2建立的平衡相当于容器1建立平衡后再将容器的容积缩小为原来的(相当于压强增大为原来的2倍)后平衡移动的结果,由于加压,化学反应速率加快,则v1<v2;由于平衡右移,则α1(SO2)<α2(SO2),根据勒夏特列原理可得c2>2c1,p1<p2<2p1;容器3中建立的平衡相当于容器1建立的平衡升温后平衡移动的结果。升高温度,化学反应速率加快,则v1<v3;由于平衡左移,则α1(SO2)>α3(SO2),c1>c3。由于温度升高,气体物质的量增加,故p3>p1。对于特定反应,平衡常数仅与温度有关,温度升高,题给平衡左移,平衡常数减小,则K1=K2>K3,由以上分析可知c2>2c1,p1<p2<2p1,p1<p3,则p2<2p3,v1<v3,α1(SO2)>α3(SO2),因为c2>2c1,c1>c3,则c2>2c3。若容器2的容积是容器1的2倍,则两者建立的平衡完全相同,根据平衡特点,此时应存在α1(SO2)+α2(SO3)=1,由于容器2的平衡相当于容器1的平衡加压,故α2(SO3)将减小,则α1(SO2)+α2(SO3)<1,结合α1(SO2)>α3(SO2),则α2(SO3)+α3(SO2)<1。
19. -1182.72 ade acf a极到b极 氧化
【详解】(1)1g甲烷不完全燃烧生成CO和液态水时放出36.96kJ热量,则2molCH4即32g甲烷不完全燃烧生成CO和液态水时放出1182.72kJ热量,所以反应2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l)的△H= 1182.72kJ mol 1,故答案为: 1182.72;
(2)①a.使用催化剂能加快反应速率,a选;
b.降低温度,降低生成物浓度均使反应速率降低,b不选;
c.及时分离水,降低生成物浓度均使反应速率降低, c不选;
d.把容器的体积缩小一倍,相当于对体系加压,能加快反应速率,d选;
e.充入NO2,相当于对体系各组分加压,能加快反应速率,e选;
f.恒容下,充入Ar惰性气体,个组分的浓度不变,不改变反应速率,f不选;
故答案为:ade;
②a.正反应速率和逆反应速率相等,则反应达到平衡状态,a选;
b.正反应速率最大,逆反应速率为0,反应未达到平衡状态,b不选;
c.该反应正向是体积减小的反应,所以容器内气体的压强不再变化,说明反应达到平衡状态,故c选;
d.该反应中各物均为气体,所以反应体系中混合气体的质量始终不变,即混合气体的质量不再变化,不能说明反应达到平衡状态,故d不选;
e.反应物浓度不变或v(NO2)正=2v(N2)逆,则说明反应达到平衡状态,但c(NO2)=2c(N2)则不能判断反应是否达到平衡状态,故e不选;
f.单位时间内生成1mol CO2,同时生成2mol NO2,则v(NO2)逆=2v(CO2)正,符合反应的计量比例,说明反应达到平衡状态,故f选;
故答案为:acf;
(3)①在甲烷燃料电池中,通入甲烷的一极负极,通入的一极为正极,即a为负极、b为正极,外电路电子移动方向为a极到b极;
②在甲烷燃料电池中,a电极为负极,发生氧化反应。
答案第1页,共2页
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