新疆塔城地区2023-2024学年高二上学期9月月考
化学试题
考试时间:90分钟 满分:100分
第Ⅰ卷 选择题(共40分)
选择题:本题共20个小题,每小题2分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一个正确答案。
1.298K,101kP条件下,异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.HNC比HCN稳定 B.该异构化反应为放热反应
C.反应物的键能大于生成物的键能
D.使用催化剂,可以改变反应的反应热
2.如表所示是有关物质中的化学键断裂时吸收的能量:
据此判断,下列热化学方程式的书写正确的是( )
B.
C.
D.
3.已知在时:
(1)
(2)
(3)
则时工业制氢气的一个重要反应的反应热为( )
A. B. C. D.
4.下列生活中发生的反应属于吸热反应的是( )
A.食物的腐败 B.铁和稀盐酸反应
C.蒸馒头时小苏打受热分解 D.生石灰制熟石灰
5.下列图示与对应的叙述不相符的是( )
A.(a)图表示反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量
B.(b)图是金刚石与石墨分别被氧化生成的能量关系曲线,说明石墨转化为金刚石的反应的
C.由(c)图可知,
D.(d)图是某反应:A→C(由两步反应A→B→C完成,B为中间产物)的能量曲线(E表示能量),整个反应中
6.催化加氢制,有利于减少温室气体。该反应可以通过以下步骤实现,反应能量变化如图所示。
①
②
下列说法错误的是( )
A.
B.根据反应②推知
C.反应①②相比,反应①为慢反应
D.在反应①②中,相同物质的量的发生反应,转移的电子数相同
7.强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为: kJ/mol,分别向1L 0.5mol/L的NaOH溶液中加入:①稀醋酸;②浓硫酸;③稀硝酸,恰好完全反应时热效应分别为、、,它们的关系正确的是( )
A. B.
C. D.
8.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
A.已知: ,则白磷比红磷更稳定
B.已知: ,则能量:
C.已知: ,则的燃烧热为
D.已知: 、 ,则
9.在一密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.1 mol/L、0.05 mol/L、0.3 mol/L。当反应达到平衡时,可能存在的数据是( )
A.SO2为0.4 mol/L,O2为0.2 mol/L B.SO2、SO3均为0.8 mol/L
C.SO3为0.4 mol/L D.SO2为0.35 mol/L
10.已知凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应。一定条件下,下列反应不能自发进行的是( )
A.2O3(g)=3O2(g) ΔH<0 B.2CO(g)=2C(s)+O2(g) ΔH>0
C.N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0 D.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) ΔH>0
11.反应NH4HS(s)NH3(g)+H2S(g)在某温度下达到平衡,下列各种情况下,不会使平衡发生移动的是
A.温度、容积不变,通入SO2气体
B.温度、容积不变,通入HCl气体
C.移走一部分NH4HS固体
D.容器体积不变,通入NH3
12.向体积为10 L的恒容密闭容器中通入1.1 mol CH4(g)和1.1 mol H2O(g)制备H2,反应原理为CH4(g) + H2O(g)CO(g) + 3H2(g) ΔH = + 206.2 kJ·mol-1。在不同温度(Ta、Tb)下测得容器中n(CO) 随时间的变化曲线如图所示:
下列说法正确的是
A.温度Ta<Tb
B.Ta时,0 ~ 4 min内υ(CH4) = 0.25mol·L-1·min-1
C.Tb时,若改为恒温恒压容器,平衡时n(CO) > 0.6 mol
D.Tb时,平衡时再充入1.1 mol CH4,平衡常数增大
13.已知某化学反应的平衡常数表达式为K=,在不同的温度下该反应的平衡常数如下表所示:
T/℃ 700 800 830 1 000 1 200
K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38
下列有关叙述不正确的是( )
A.该反应的化学方程式是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
B.升温,该反应进行的程度减小
C.如果在一定体积的密闭容器中充入CO2和H2各1 mol,5 min后温度升高到830 ℃,此时测得CO2为0.4 mol时,该反应达到平衡状态
D.某温度下,如果平衡浓度符合下列关系式:,判断此时的温度是1000 ℃
14.铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物质用“ad”表示,下列说法正确的是( )
A.“吸附”过程吸热,“脱附”过程放热
B.合成氨反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的ΔH=-92 kJ·mol-1
C.降温或加压可以增大反应速率
D.该历程中反应速率最慢的过程为N2ad+H2=N2ad+3Had
15.某温度下,2L容积不变的密闭容器中与反应生成,反应过程中X、Y、Z的物质的量变化如图1所示。保持其他条件不变,温度分别为和时,Z的体积百分含量与时间的关系如图2所示。下列结论错误的是
A.反应的前3min内,用X表示的反应速率
B.容器中发生的反应可表示为:3X(g)+Y(g)2Z(g)
C.保持其他条件不变,升高温度,化学平衡向正反应方向移动
D.若改变反应条件,反应进程如图3所示,则改变的条件是使用催化剂
16.一定温度时,向2.0 L恒容密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。经过一段时间后达到平衡,反应过程中测定的部分数据见下表:
t/s 0 2 4 6 8
n(SO3)/mol 0 0.8 1.4 1.8 1.8
下列说法正确的是( )
A.反应在前2 s的平均速率v(O2)=0.4 mol·L-1·s-1
B.保持其他条件不变,体积压缩到1.0 L,平衡常数将增大
C.相同温度下,起始时向容器中充入4 mol SO3,达到平衡时,SO3的转化率大于10%
D.保持温度不变,向该容器中再充入2 mol SO2、1 mol O2,反应达到新平衡时增大
17.在一定温度下的密闭容器中,加入1 mol CO和1 mol H2O发生反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),达到平衡时测得n(H2)=0.5 mol,下列说法不正确的是
A.在该温度下,反应的平衡常数K=1
B.平衡常数与反应温度无关
C.CO的平衡转化率为50%
D.平衡时n(H2O)=0.5 mol
18.在t ℃时,向a L密闭容器中加入1.6 mol HI(g),发生反应2HI(g)H2(g)+I2(g) ΔH>0,H2的物质的量随时间的变化如图所示,下列有关说法中正确的是
A.平衡时,I2蒸气的体积分数为25%
B.若在1.5 min时降低温度,则反应将向左进行
C.平衡后若升高温度,υ正增大,υ逆减小
D.平衡后向容器中加入一定量的H2后,平衡向左移动,H2的体积分数减小
19.下列有关化学反应速率的说法正确的是
A.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率
B.NH3的催化氧化是一个放热的反应,所以,升高温度,反应的速率减慢
C.一定温度下,某固定容积的容器中发生SO2的催化氧化反应,若增大容器内压强,则反应速率不一定改变。
D.100mL2mol/L的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变
20.在容积一定的密闭容器中,置入一定量的NO(g)和足量C(s),发生反应C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g),平衡状态时NO(g)的物质的量浓度与温度T的关系如图所示。则下列说法正确的是
A.该反应的ΔH>0
B.若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2,则K1C.在T2时,若反应体系处于状态D,则此时一定有v(正)D.在T3时,若混合气体的密度不再变化,则可以判断反应达到平衡状态
第Ⅱ卷 非选择题(共60分)
二.填空题:本题包括5小题,共60分。
21.(9分)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH反应过程的能量变化如图所示,已知1 mol SO2(g)被氧化为1 mol SO3(g)的ΔH=-98 kJ/mol。回答下列问题:
(1)图中A、表示: (填“反应物能量”或“生成物能量 ”)。E的大小对该反应的反应热有无影响? 。该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点 (填“升高” “降低”)。
(2)图中ΔH= kJ/mol。
(3)已知单质硫的燃烧热为296 kJ/mol,计算由S(s)生成3 mol SO3(g)的总反应的ΔH= kJ/mol。
(4)25℃、101 kPa下,已知1g氢气完全燃烧生成液态水时放出142.9 kJ的热量,表示氢气燃烧热的热化学方程式是
(5)已知中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1,0.5 mol Ba(OH)2和0.5 molH2SO4的反应热ΔH (填“>”“=”或“<”)-57.3kJ·mol-1
22.(12分)根据所学知识,回答下列问题
(1)在25℃、101kPa下,完全燃烧生成气体和液态水时放出363.25kJ的热量,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为 。
(2)将二氧化碳转化为高附加值碳基燃料有利于实现人类活动的“碳中和”。
已知:① ;
② ;
③
又知相关化学键的键能数据如下表所示。
化学键 H-H C=O H-O C-H
436 745 463 x
则a= ,x= 。
(3)用如图所示的装置测定中和反应反应热。
实验药品:盐酸、溶液。
实验步骤:略。回答下列问题。
①从实验装置上看,还缺少 。
②加入NaOH溶液的正确操作是 (填字母)。
A.沿玻璃棒缓慢加入 B.分三次均匀加入
C.一次迅速加入 D.用滴定管小心滴加
③若实验中改用60mL0.50mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的氢氧化钠溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 (填“相等”或“不相等”),若实验操作均正确,则生成1mol水时的反应热 (填“相等”或“不相等”)。
④强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式: 。
a.向NaOH溶液中加入稀醋酸; b.向溶液中加入稀硫酸;
c.向NaOH溶液中加入稀硝酸;
当反应均生成1mol水时的热效应、、由大到小的关系
23.(14分)Ⅰ.在10L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/℃ 700 800 830 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
请回答:
(1)该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)该反应的化学平衡常数表达式为K = 。
(3)能说明该反应达到化学平衡状态的是 (填字母)。
A 一定温度下容器中压强不变 B 混合气体中 c(CO)不变
C v正(H2)=v逆(H2O) D c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,将CO2和H2各0.10mol充入该容器中,反应进行2min达到平衡后,测得c(CO)= 0.0080mol/L,则CO2的转化率为 用H2浓度变化表示的反应速率为
(5)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为 ℃。
Ⅱ.一定温度下,在容积固定的V L密闭容器里加入1 mol A、2 mol B,发生反应:
A(g)+2B(g)2C(g)ΔH<0达到平衡状态。
(1)在保证A浓度不变的情况下,增大容器的体积,平衡 (填字母)
A 向正反应方向移动 B 向逆反应方向移动 C 不移动
(2)若该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示:
①可见反应在t1、t3、t7时都达到了平衡,而t2、t8时都改变了一种条件,试判断改变的是什么条件:
t2时 ;
t8时 ;
②t2时平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动.
24.(12分)降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。
(1)如下图所示。已知:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH1= -41 kJ·mol 1
CH3CH2OH(g)+3H2O(g)2CO2(g)+6H2(g) ΔH2= +174.1 kJ·mol 1
反应 Ⅰ 的热化学方程式为 。
(2)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理,进行如下实验:在容积为1L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3mol H2,在500℃下发生发应,实验测得CO2和的物质的量(n)随时间变化如图1所示:
①500℃达平衡时,物质的量分数为 。图2是改变温度时速率随时间变化的示意图,则该反应的正反应为 反应(填“放热”或“吸热”)。
②500℃该反应的平衡常数为 ,若提高温度800℃进行,达平衡时,K值 (填“增大”“减小”或“不变”)。
③500℃条件下,测得某时刻,CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g) 和H2O(g) 的浓度均此时v(正) v(逆)(填“>”“<”或“=”)
④下列措施能使增大的是 。
A.升高温度 B.在原容器中充入
C.原容器中充入1 mol CO2和3 mol H2 D.缩小容器容积,增大压强
25.(13分)含氮化合物在生产、生活中有着广泛的用途。回答下列问题:
已知:I.
Ⅱ.
Ⅲ.
(1)若反应Ⅲ的逆反应活化能为,则正反应活化能为 (用含的式子表示)。
(2)在恒容密闭容器中按投料比发生反应Ⅲ,不同催化剂条件下,反应相同时间时,测得转化率与温度的关系如图所示。
①下列能够说明反应Ⅲ在某种条件下已达到化学平衡状态的是 (填标号)。
A.
B.混合气体的密度不再变化
C.200℃时,容器内气体总压强不再变化
D.混合气体的平均相对分子质量不再变化
②使用催化剂乙,温度高于350℃时,转化率降低,原因可能是 。
③研究表明该反应速率,其中为速率常数,与温度、活化能有关。℃的初始速率为,当转化率为50%时,反应速率为,由此可知m= 。
(3)工业上常利用反应合成氨气,在、不同物质的量分数(75%的和25%的;67.5%的、22.5%的和10%的惰性气体)条件下进行实验,测得平衡时体积分数与温度的关系如图所示。
①物质的量分数为75%的和25%的所对应的曲线是 (填“a”或“b”)。
②M点时,的转化率为 。M点对应温度下,反应的压强平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数。保留两位有效数字)。新疆塔城地区2023-2024学年高二上学期9月月考
化学试题答案
参考答案:
1.C
【详解】A.根据图像可知,HCN的能量低于HNC,能量越低,物质越稳定,即HCN比HNC稳定,故A错误;
B.根据A选项分析,HCNHNC是吸热反应,故B错误;
C.该反应为吸热反应,根据ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和>0,因此反应物的键能大于生成物键能,故C正确;
D.使用催化剂可以改变途径,但不能改变反应热,反应热只与始态和终态有关,与途径无关,故D错误;
答案为C。
2.B
【详解】A.忽视了生成物为),且反应热不对,选项A错误;
B.,选项B正确;
C.化学计量数变为原来的,而的数值未变,正确为=+4.35kJ/mol,选项C错误;
D.反应物不是固态,而是气态,选项D错误;
答案选B。
3.B
【详解】(1)
(2)
(3)
根据盖斯定律(3)- (2)- (1)可得,综上所述故选B。
4.C
【详解】A. 食物的腐败,发生氧化反应,属于放热反应,故A不符;
B. 铁和稀盐酸反应,铁发生氧化反应,属于放热反应,故B不符;
C. 蒸馒头时小苏打受热分解,属于吸热反应,故C符合;
D. 生石灰制熟石灰,是化合反应,属于放热反应,故D不符;
故选C。
5.D
【详解】A.(a)图中,正反应的活化能大于逆反应的活化能,表示反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量,A正确;
B.(b)图石墨的能量低于金刚石,石墨转化为金刚石需要吸收能量,反应的,B正确;
C.反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能,由(c)图可知,,C正确;
D.(d)图是某反应:A→C(由两步反应A→B→C完成,B为中间产物)的能量曲线(E表示能量),根据盖斯定律,整个反应中,D错误;
故选D。
6.B
【详解】A.将方程式①和方程式②相加得到 ,故A正确;
B.气态到液态会放出热量,因此生成液态时放出的热量更多,则根据反应②推知 ,故B错误;
C.反应①的活化能大于反应②的活化能,活化能越大,反应速率越慢,因此反应①为慢反应,故C正确;
D.在反应①②中,氢气中氢化合价都是从0价变为+1价,因此相同物质的量的发生反应,转移的电子数相同,故D正确。
综上所述,答案为B。
7.D
【详解】等物质的量的NaOH与稀CH3COOH、浓H2SO4、稀HNO3恰好反应生成等物质的量的水,若不考虑物质的溶解热和弱电解质电离吸热,应放出相同的热量,但在实际反应中,浓H2SO4溶解放热,CH3COOH是弱电解质,电离要吸热,且放热越多,ΔH越小,则ΔH1>ΔH3>ΔH2;
故选D。
8.D
【详解】A.能量越低越稳定,因为红磷转化为白磷为吸热反应,则红磷的能量比白磷低,则红磷稳定,A错误;
B.无法判断CO与CO2的能量大小,B错误;
C.燃烧热为1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物,H2O的稳定状态为液体,C错误;
D.C完全燃烧生成二氧化碳,放出的热量多,焓变为负值,则ΔH2>ΔH1,D正确;
故答案为:D。
9.D
【分析】,该反应为可逆反应,物质浓度范围:0<c(SO2)<0.4 mol/L,0<c(O2)<0.2 mol/L,0<c(SO3)<0.4 mol/L。
【详解】A.SO2和O2的浓度增大,说明反应向逆反应方向进行建立平衡,若SO3完全反应,则SO2和O2的浓度浓度分别为0.4mol/L、0.2mol/L,三氧化硫不可能完全转化,故A错误;
B.根据分析和硫原子守恒可知c(SO2)+ c(SO3)=0.4mol/L,当SO2、SO3均为0.8 mol/L时,0.8 mol/L+0.8 mol/L<0.4 mol/L,故B错误;
C.SO3为0.4mol/L,SO3的浓度增大,说明该反应向正反应方向进行建立平衡,若二氧化硫和氧气完全反应,SO3的浓度的浓度为0.4mol/L,达到平衡的实际浓度应该小于0.4mol/L,故C错误;
D. SO2为0.35mol/L,SO2的浓度增大,说明反应向逆反应方向进行建立平衡,若SO3完全反应,则SO2的浓度浓度为0.4mol/L,实际浓度为0.35mol/L小于0.4mol/L,故D正确;
故答案为:D。
10.B
【详解】A.反应2O3(g)=3O2(g), ΔH<0,ΔS>0,该反应一定能自发进行,故A不符合题意;
B.反应2CO(g)=2C(s)+O2(g),ΔH>0,ΔS<0,该反应一定不能自发进行,故B符合题意
C.反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),ΔH<0,ΔS<0,该反应在低温下能自发进行,故C不合题意;
D.反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g),ΔH>0,ΔS>0,该反应在高温下能自发进行,故D不合题意;
答案选B。
11.C
【详解】A.SO2+2H2S=3S↓+2H2O,c平(H2S)减小,平衡右移,故A不选;;
B.HCl+NH3=NH4Cl,c平(NH3)减小,平衡右移,故B不选;
C.NH4HS为固体,浓度为常数,移走后平衡不移动,故C选;
D.通入NH3,c(NH3)增大,平衡左移,故D不选;
故选:C。
12.C
【详解】A.平衡后,从Tb到Ta,n(CO)增大,说明平衡正向移动,则说明是升温,因此温度Tb<Ta,故A错误;
B.Ta时,4min时n(CO)=1mol,0 ~ 4 min内,故B错误;
C.Tb时,平衡时n(CO) =0.6 mol,若改为恒温恒压容器,由于反应是体积增大的反应,相当于在原来基础上降低压强,平衡正向移动,因此平衡时n(CO) > 0.6 mol,故C正确;
D.Tb时,温度不变,平衡时即使再充入1.1 mol CH4,平衡常数也不变,故D错误。
综上所述,答案为C。
13.C
【详解】A.平衡常数为生成物的幂积与反应物的幂积的比值,所以由平衡常数表达式可知,该反应的化学方程式为是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),A项正确;
B.由表中数据可知,随温度的升高,平衡常数不断减小,则该反应进行的程度不断减小,B项正确;
C.5min后测得CO2的物质的量为0.4mol,则此时,H2的物质的量为0.4mol,CO和H2O的物质的量为1mol-0.4mol=0.6mol,代入浓度商表达式,所以该反应没有达到平衡,C项不正确;
D.将所给关系式进行变形,可得,即该条件下平衡常数为0.6,D项正确;
故选C。
14.B
【详解】A.由图可知,“吸附”是放热过程,而“脱附”则是吸热过程,选项A错误;
B.由图像可知,N2(g)+H2(g) NH3(g) ΔH=-46 kJ·mol-1,即N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1,选项B正确;
C.降温减小反应速率,选项C错误;
D.反应历程中反应速率最慢的过程应为活化能最大的过程,由图可知N2ad+H2=Nad+3Had的活化能不为最大,选项D错误;
答案选B。
15.C
【详解】A.根据图1,反应的前3mm内,X变化物质的量为,,A项正确;
B.根据图1,化学计量数之比等于物质的量变化量之比,且3min后各物质的物质的量不再变化,说明该反应是可逆反应,所以该反应方程式为:,B项正确;
C.从图2可知,,其他条件不变时,温度越高,Z的百分含量越小,平衡逆向移动,C项错误;
D.与图1相比,图3平衡没有移动,而反应达平衡时间缩短了,反应速率加快了,所以改变条件为使用化剂,D项正确;
故选:C。
16.D
【详解】A.根据表格数据可知:在前2 s内SO3的物质的量增加了0.8 mol,根据物质反应转化关系可知会反应消耗0.4 mol O2,则在反应在前2 s的平均速率v(O2)==0.1 mol·L-1·s-1,A错误;
B.化学平衡常数只与温度有关。在保持其他条件不变时,体积压缩到1.0 L,由于温度不变,所以化学平衡常数也不变,B错误;
C.在反应开始时n(SO2)=2 mol,n(O2)=1 mol,反应达到平衡时n(SO3)=1.8 mol。反应消耗SO2的物质的量是1.8 mol,故SO2的平衡转化率大于90%;相同温度下,起始时向容器中充入4 mol SO3,相当于开始时加入了4 mol SO2和2 mol O2,物质的量是开始时的2倍。即增大了体系的压强,化学平衡正向移动,故SO2增大,SO2的转化率大于90%,则相同温度下,起始时向容器中充入4 mol SO3,达到平衡时,SO3的转化率小于10%,C错误;
D.温度不变,向该容器中再充入2 mol SO2、l mol O2,增大了压强,化学平衡正向移动,SO3的物质的量增加,O2的物质的量减小,所增大,D正确;
故合理选项是D。
17.B
【详解】A.建立三段式,则,A正确;
B.平衡常数与反应温度有关,B错误;
C.CO的平衡转化率为,C正确;
D.根据A选项三段式得到平衡时n(H2O)=0.5 mol,D正确。
综上所述,答案为B。
18.A
【详解】A.该反应反应前后气体体积不变,由图可知,平衡时n(H2)=0.4 mol,则有n(I2)=0.4 mol,故I2蒸气的体积分数为×100%=25%,故A正确;
B.1.5 min时反应未达到平衡状态,降低温度,平衡向吸热的正反应方向移动,反应速率减慢,但υ正仍大于υ逆,直至平衡,故B错误;
C.平衡后若升高温度,υ正、υ逆均增大,但υ正增大的程度大于υ逆,平衡向右移动,故C错误;
D.平衡后加入H2,平衡向左移动,根据勒夏特列原理可知,达到新平衡后,c(H2)仍比原来大,则新平衡后H2的体积分数增大,故D错误。
综上所述,答案为A。
19.C
【详解】A.浓硫酸具有强氧化性,常温下与铁发生钝化,不生成氢气,所以改用98%的浓硫酸无法获得氢气,A项错误;
B.温度升高,分子获得能量,活化分子百分数增大,有效碰撞几率增大,反应速率加快,B项错误;
C.在一定温度下固体容积的容器中,发生二氧化硫的催化氧化反应,若通入三氧化硫,容器内压强增大,反应速率会加快,若通入稀有气体,各组分的浓度不变,反应速率不变,所以增大容器内压强,反应速率不一定改变,C项正确;
D.加入氯化钠溶液,氯化钠不参与反应,但溶液体积增大,氢离子浓度减小,导致反应速率减小,D项错误;
答案选C。
20.D
【详解】A.由图像可知,T1K2,A错误;
B.由图像可知,T1K2,B错误;
C.T2时由D→B点需降低c平(NO),即平衡向右移动,所以D点对应体系中,v(正)>v(逆),C错误;
D.由于反应物C为固体,故容积不变时,反应后气体质量增大,混合气体的密度增大,当密度不再变化时,可以判断反应达到平衡状态,D正确。
故选D。
21.(1) 反应物能量 无影响 降低
(2)-196
(3)-1182
(4)H2(g)+O2(g)═H2O(1)△H=-285.8kJ mol-1
(5)>
【详解】(1)根据图像可知A表示反应物总能量,C表示生成物总能量,E为活化能,活化能不影响反应热,所以E的大小对该反应的反应热无影响;催化剂能降低反应所需活化能,因为催化剂改变了反应历程,所以加V2O5会使图中B点降低;答案为反应物能量;无影响;降低;
(2)1 mol SO2(g)被氧化为1 mol SO3(g)的ΔH=-98 kJ/mol,则2mol SO2(g)被氧化为2mol SO3(g)的ΔH=-196 kJ/mol,即图中ΔH=-196 kJ/mol;
(3)①S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH1=-296 kJ mol-1;
②SO2(g)+O2(g)=SO3(g)ΔH2=-98 kJ mol-1;
结合盖斯定律将①×3+②×3可得3S(s)+O2(g)=3SO3(g)ΔH=3(-296-98)kJ/mol=-1182kJ/mol;
(4)25℃、101kPa下,1g氢气完全燃烧生成液态水时放出热量142.9kJ,则2g氢气燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,热化学方程式应为H2(g)+O2(g)═H2O(1)△H=-285.8kJ mol-1;
(5)已知中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1,由于反应中生成的硫酸钡存在溶解平衡,溶解是吸热的,0.5 mol Ba(OH)2和0.5 molH2SO4的反应热ΔH>-57.3kJ·mol-1,答案为>。
22.(1)
(2) -166 387
(3) 环形玻璃搅拌棒 C 不相等 相等
【详解】(1)的物质的量为,完全燃烧生成气体和液态水时放出363.25kJ的热量,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为 ;
(2)根据盖斯定律可知,,根据反应热=反应物键能之和-生成物键能之和可知,,解得x=387;
(3)①实验需将酸碱溶液混合均匀,则从实验装置上看,还缺少环形玻璃搅拌棒;
②为了防止热量散失,导致所测热量不准确,加入NaOH溶液的正确操作是一次迅速加入,故选C;
③若实验中改用60mL0.50mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的氢氧化钠溶液进行反应,与上述实验相比,反应生成水的物质的量不相同,则所放出的热量不相等,若实验操作均正确,则生成1mol水时的反应热相等;
④当反应均生成1mol水时,稀醋酸为弱电解质,电离需消耗一部分热量,导致所测的热量偏小,则,向溶液中加入稀硫酸,除了生成水还会生成沉淀硫酸钡,生成硫酸钡沉淀会放出一部分热量,导致所测的热量偏大,则,向NaOH溶液中加入稀硝酸,只生成水,无其它热量消耗或放出,则,故热效应、、由大到小的关系。
23. 吸热 K = c(CO)·c(H2O) /[c(CO2)·c(H2)] BC 80% 0.0040mol/(L.min) 830℃ C 温度升高或增大C的浓度 催化剂 逆反应
【分析】Ⅰ.(1)根据温度对化学平衡常数的影响判断;
(2)根据化学平衡常数的定义写表达式;
(3)化学平衡标志是正逆反应速率相同,各物质浓度保持不变;
(4)根据转化率= ×100%来计算;
(5)当c(CO2) c(H2)=c(CO) c(H2O)时,平衡常数K=c(CO)·c(H2O) /c(CO2)·c(H2)=1,此时的温度为830℃;
Ⅱ.(1)保证A浓度不变的情况下,增大容器的体积,BC浓度减小比例相同此时浓度商和平衡常数相同,平衡不动;
(2)①该反应是一个反应前后气体体积不变的且是正反应是放热的化学反应,t2时逆反应速率增大,且平衡时反应速率大于t2时反应速率,平衡向逆反应方向移动,t8时正逆反应速率都增大且平衡不移动;
②t2时逆反应速率增大,且平衡时反应速率大于t2时反应速率,平衡向逆反应方向移动,据此分析解答。
【详解】Ⅰ.(1)根据表中的数据可知,温度越高,化学平衡常数越大,所以该反应为吸热反应,故答案为吸热;
(2)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),化学平衡常数表达式为K = c(CO)·c(H2O) /[c(CO2)·c(H2)],故答案为 c(CO)·c(H2O) /[c(CO2)·c(H2)];
(3)A .该反应是一个气体体积不变的反应,故反应前后容器中压强始终不变,故A错误;
B.c(CO)不变,能说明该反应达到化学平衡状态,故B正确;
C.化学平衡标志是正逆反应速率相同,表示的都是同一方向的速率,故C正确;
D.化学平衡标志是各物质浓度保持不变,而不是各物质浓度相等,故D错误;
故答案为BC;
(4)平衡后时 c(CO)=0.0080mol/L,则CO的物质的量为0.08mol,根据化学方程式可知,反应用去的二氧化碳的物质的量为0.08mol,根据转化率= ×100%,可知CO2的转化率为80% ,根据CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)可知,反应用去的氢气的物质的量也为0.08mol,根据v=△c/△t==0.0040mol/(L.min),故答案为80% ;0.0040mol/(L.min);
(5)当c(CO2) c(H2)=c(CO) c(H2O)时,平衡常数K=c(CO)·c(H2O) /c(CO2)·c(H2)=1,此时的温度为830℃,故答案为830;
Ⅱ.(1)A(g)+2B(g) 2C(g) ΔH<0该反应的化学平衡常数K=c2(C)/[c(A)c2(B)],在保证A浓度不变的情况下,增大容器的体积,c(B)和c(C)等比例减小,此时c2(C)/[c(A)c2(B)]值仍等于K,故平衡不移动;故答案为C;
(2)由于纵坐标只表示v逆,为了便于求解,在解题时可把v正补上,t2时平衡逆向移动,采用的条件可以是升温或增大C的浓度;t8时平衡不移动,采用的条件是使用了催化剂。
①该反应是一个反应前后气体体积减小的且正反应是放热的化学反应,t2时逆反应速率增大,且平衡时反应速率大于t2时反应速率,平衡向逆反应方向移动,改变的条件为增大生成物C浓度或升高温度,t8时反应速率增大,但平衡不移动,改变的条件为使用催化剂,故答案为增大C的浓度或升高温度;催化剂;
②根据图象可知,逆反应速率瞬间增大后然后降低,说明平衡是逆向移动,故答案为逆反应。
【点睛】(1)在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,平衡向正反应方向移动;减小反应物的浓度或增大生成物的浓度,平衡向逆反应方向移动;
(2)在其他条件不变的情况下,升高温度,平衡向吸热反应方向移动;降低温度,平衡向放热反应方向移动。
(3)催化剂只能改变反应速率,不能使平衡移动。
(4)对于有气体参与的反应,其它条件不变时,增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动。
24.(1)CH3CH2OH(g)+H2O(g)2CO(g)+4H2(g) ΔH=+256.1kJ/mol
(2) 30% 放热 5.33 减小 > CD
【详解】(1)①CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH1= -41 kJ·mol 1②CH3CH2OH(g)+3H2O(g)2CO2(g)+6H2(g) ΔH2= +174.1 kJ·mol 1,根据盖斯定律,②-①×2得;
(2)①列三段式:,平衡时物质的量分数:;改变温度,正、逆反应速率都增大,逆反应速率增大的多,说明升温平衡逆向移动,则该反应为放热反应;
②500℃该反应的平衡常数:;由于该反应为放热反应,升温,平衡逆向移动,平衡常数减小;
③500℃条件下,测得某时刻,CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g) 和H2O(g) 的浓度均,此时浓度商,说明反应正向进行,正反应速率大于逆反应速率;
④A.升高温度,平衡逆向移动,减小,故A错误;
B.恒容条件下,在原容器中充入,平衡不移动,不变,故B错误;
C.原容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,在温度不变时,根据转化程度可知增大,故C正确;
D.缩小容器容积,增大压强,平衡正向移动,增大,故D正确;
答案选CD。
25.(1)
(2) ACD 350℃时反应Ⅲ已达到化学平衡状态,该反应为放热反应,温度升高,平衡向逆反应方向移动(或催化剂活性逐渐失去等) 1
(3) a 50%
【详解】(1)反应Ⅲ的,所以。
(2)①A.反应达到平衡状态时,两种物质的正、逆反应速率之比等于两种物质的化学计量数之比,即,A正确;
B.混合气体的密度是常量,常量不再变化,反应不一定达到平衡状态,B错误;
C.一定温度下,容器内气体总压强是变量,变量不再变化,反应一定达到平衡状态,C正确;
D.混合气体的平均相对分子质量是变量,变量不再变化,反应一定达到平衡状态,D正确;
故选ACD。②使用催化剂乙,温度高于350℃时,转化率降低,原因可能是350℃时反应Ⅲ已达到化学平衡状态,该反应为放热反应,温度升高,平衡向逆反应方向移动(或催化剂活性逐渐失去等)。③研究表明该反应速率,其中为速率常数,与温度、活化能有关。℃的初始速率为,当转化率为50%时,反应速率为,则可列出式子:和,解得。
(3)①恒压条件下,通入惰性气体,相当于减压,平衡逆向移动,氨气的体积分数减小,所以75%的和25%的所对应的曲线是。②点时,的体积分数为。设起始75%的和25%的中,为,则为。,,解得。点时,的转化率为。点对应温度下,反应的压强平衡常数。
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