选择性必修1 期中检测(原卷版+解析版)(基础过关卷)-2023-2024学年高二化学鲁科版选择性必修第一册课件

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名称 选择性必修1 期中检测(原卷版+解析版)(基础过关卷)-2023-2024学年高二化学鲁科版选择性必修第一册课件
格式 zip
文件大小 1.2MB
资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-10-19 22:37:37

文档简介

期中检测
(基础过关卷)
考试范围:鲁科版2019选择性必修1第1-2章
一、选择题:本题包括16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题意。
1.2020年11月10日,中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟深度10909米处成功坐底并进行了一系列的深海探测科考活动。下列说法正确的是
A.“奋斗者” 号使用的锂离子电池工作时Li+向负极移动
B.从海水中提取镁的过程属于物理变化
C.电解从海水获得的饱和食盐水可制金属钠
D.未来对海底“可燃冰”(主要成分为甲烷)的开采将有助于缓解能源危机
2.下列关于电解槽的叙述中不正确的是
A.与电源正极相连的是电解槽的阴极
B.与电源负极相连的是电解槽的阴极
C.在电解槽的阳极发生氧化反应
D.电子从电源的负极沿导线流入阴极
3.“嫦娥五号”采用“比能量”达到的锂离子蓄电池储存由高效太阳能电池产生的电能。太阳能电池对锂离子蓄电池充电的整个过程中的能量转化形式是
A.太阳能→电能 B.太阳能→电能→化学能
C.化学能→太阳能→电能 D.太阳能→化学能→电能
4.某单液电池如图所示,其反应原理为。下列说法正确的是
A.右侧Pt电极为负极
B.左侧电极上发生还原反应
C.溶液中H+向右侧电极移动
D.右侧电极的电极反应式为
5.下列反应体系中,不属于可逆反应的是
A.乙醇与乙酸的酯化反应 B.NH3与H2O反应
C.工业合成氨 D.电池的充电与放电
6.下图所示的实验,能达到实验目的的是
A.图甲:验证化学能转化为电能
B.图乙:验证铁发生析氢腐蚀
C.图丙:证明温度对平衡移动的影响
D.图丁:验证H2CO3的酸性比H2SiO3强
7.反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)在恒温密 闭容器中进行,该反应达到平衡的标志是
A.容器内气体的压强不再改变
B.容器内气体的平均相对分子质量不再改变
C.单位时间内消耗n mol I2,同时有n mol H2生成
D.单位时间内消耗n mol H2,同时有2n mol HI生成
8.反应A(g)+3B(g) 2C(g) △H<0达平衡后,将反应体系的温度降低,下列叙述中正确的是
A.正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动
B.正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向逆反应方向移动
C.正反应速率和逆反应速率都变小,平衡向正反应方向移动
D.正反应速率和逆反应速率都变小,平衡向逆反应方向移
9.关于如图所示的原电池,下列说法正确的是
A.盐桥中的阳离子向硫酸铜溶液中迁移
B.可以用铜导线替代图中的盐桥
C.铜电极发生氧化反应,其电极反应是
D.取出盐桥后,电流表仍会偏转,锌电极在反应后质量减少
10.断开1 mol化学键所吸收的能量,叫做该化学键的键能,某些化学键的键能如下表所示:
化学键 H—Cl Cl—Cl C—H C—Cl
键能/(kJ·mol) 431 243 414 x
已知:CH4(g)+2Cl2(g)=CH2Cl2(g)+2HCl(g) ΔH=-226 kJ·mol-1,则表中x为
A.339 B.150 C.276 D.356
11.下列叙述与电化学腐蚀有关的是
A.切过菜的菜刀不及时清洗易生锈
B.在空气中金属镁、铝都具有较好的抗腐蚀性
C.红热的铁丝与水接触时,表面形成了蓝黑色的物质
D.把铁片投入到氯化铜的溶液中,在铁表面上附着一层红色的铜
12.下列有关电解原理的应用的说法正确的是
A.氯化铝是一种电解质,可用于电解法制铝
B.电解法精炼铜时,以粗铜作阴极,纯铜作阳极
C.电解饱和食盐水时,阴极反应式为
D.在铁制品上镀银时,铁制品与电源正极相连
13.某反应使用催化剂后,其反应过程中能量变化如图所示,下列说法错误的是
A.总反应为放热反应
B.使用催化剂后,活化能改变
C.反应①是吸热反应,反应②是放热反应
D.ΔH=ΔH2-ΔH1
14.用氮化硅()陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件,能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应为 。一定条件下,在恒容密闭容器中,能表示上述反应达到化学平衡状态的是
A.3ν(N2)=ν(H2) B.
C.混合气体密度保持不变 D.
15.已知反应X(s)+3Y(g) Z(g)+2W(g)在四种不同情况下的反应速率,其中反应最快的为
A.v(X)=1.0mol/(L·s) B.v(Y)=0.6mol/(L·s)
C.v(Z)=5.0mol/(L·min) D.v(W)=0.5mol/(L·s)
16.下列说法正确的是
A.增大反应物浓度可增大单位体积内活化分子的百分数,从而使有效碰撞次数增多
B.有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率增大
C.升高温度能使化学反应速率增大,主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数
D.催化剂不影响反应的活化能
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17.(10分)研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理及利用的方法具有重要意义。
(1)已如:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H=-196.6kJ mol 1
2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) △H=-113kJ mol 1
①请写出NO2与SO2反应生成SO3(g)和NO的热化学力程式___________。
②一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于2L密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是___________。(填字母序号)
a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变 d.每消耗1molSO2的同时生成1mol NO2
(2)工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇。该反应的热化学方程式为:CO(g)+2H2(B) CH3OH(g) △H=-99kJ mol 1,则反应物的总能量___________(填高于、低于或者等于)生成物的总能量。在恒温条件下体积为2L的密闭容器中,将1mol CO与3mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应生成甲醇。2min时制得生成CH3OH 0.2mol,则0~2min的平均反应速率υ(H2)=___________。CO的转化率为___________。反应前后的压强比为___________。
18.(10分)煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为: 。一定温度下,在一个容积不变的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是_______(填字母,下同)
a.容器中的压强不变
b.1mol H—H键断裂的同时断裂2mol H—O键
c.混合气体密度不变
d.c(CO)=c(H2)
(2)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下,在体积为1L的恒容密闭容器中,发生反应: 。为了加快反应速率,可采取什么措施(写两条)_______、_______。
(3)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应 ,得到数据如下:
起始量/mol 平衡时体积分数 达到平衡所需时间/min
H2O CO H2 CO
2 4 — 40% 5
实验中以v(CO2)表示的反应速率为_______,H2O的转化率为_______。
19.(10分)某温度时,在容积为2L的密闭容器中,A、B气体的物质的量随时间变化的曲线如图I所示。若保持其他条件不变,温度分别为T1和T2时,B的体积分数与时间的关系如图(Ⅱ)所示。请据图回答下列问题:
(1)该反应的化学方程式为____。正反应为____(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)在4min末时,A、B的物质的量浓度c(A)___c(B),从0~4min内A、B的物质的量浓度变化量Δc(A)___Δc(B)(以上填“>”、“<”或“=”)。
(3)反应开始至4min时,A的平均反应速率为____。
(4)4min时,v(正)__(填“>”、“<”或“=”)v(逆)。
(5)8min后,改变下列某一条件,能使平衡向逆反应方向移动的有___(填字母)。
A.保持其他条件不变,增大压强
B.保持容器总体积不变,通入少量稀有气体
C.保持其他条件不变,升高温度
20.(10分)为了验证和的氧化能力相对强弱,利用如图所示电池装置进行实验。
(1)用固体配制1000.1溶液,下列仪器中没有用到的是____(填标号),需称取的质量为____g。
(2)电池装置中,盐桥中盛装浸有高浓度电解质溶液的琼脂,要求该电解质溶液中阴、阳离子扩散速率相近,即电迁移率()尽可能相接近。已知、、的电迁移率()分别为7.62、7.91、7.40,本实验盐桥中的电解质选择,而不选的可能原因是_______。
(3)根据电流表指针偏向知,电流由电极材料X流出,则电极材料X可能为_______,该电极发生_______反应。
(4)一段时间后,左侧溶液中浓度增大,右侧溶液中浓度减小。则电极的电极反应式为_______,电极材料X的电极反应式为_______。
(5)检验右侧电极室溶液中存在应选用_______溶液,由此可证明氧化性:_______(填“大于”或“小于”)。
(6)实验前通常将电极用特殊的酸腐蚀,造成接触面粗糙的目的是_______。
21.(12分)用50mL 0.50mol/L盐酸与50mL 0.55mol/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是________________。
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是________________________________。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值___________(填“偏大、偏小、无影响”)
(4)如果用60mL 0.50 mol/L盐酸与50mL 0.55 mol/LNaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量_________(填“相等、不相等”),所求中和热__________(填“相等、不相等”)。
(5)用相同浓度和体积的氨水(NH3·H2O)代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会______________;(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)。
(6)在题述反应条件下,测得反应前盐酸和NaOH溶液的温度均为 25.43 ℃,反应后混合溶液的温度为28.85 ℃。已知反应前 NaOH 溶液和盐酸的密度均约为1.0 g·cm-3,反应后混合溶液的比热容为4.18 J·g-1·℃-1。试写出该中和反应的热化学方程式: _________________。(焓变数值保留一位小数)
2 / 2期中检测
(基础过关卷)
考试范围:鲁科版2019选择性必修1第1-2章
一、选择题:本题包括16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题意。
1.2020年11月10日,中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟深度10909米处成功坐底并进行了一系列的深海探测科考活动。下列说法正确的是
A.“奋斗者” 号使用的锂离子电池工作时Li+向负极移动
B.从海水中提取镁的过程属于物理变化
C.电解从海水获得的饱和食盐水可制金属钠
D.未来对海底“可燃冰”(主要成分为甲烷)的开采将有助于缓解能源危机
【答案】D
【详解】
A.电池工作时为原电池,阳离子流向正极,A错误;
B.海水中的Mg元素为化合态,得到游离态的Mg,元素化合价发生变化,发生氧化还原反应,为化学变化,B错误;
C.电解饱和食盐水时阴极是水电离出的氢离子放电生成氢气,无法得到金属钠,C错误;
D.开采甲烷做燃料,可以部分摆脱对石油等能源的依赖,有助于缓解能源危机,D正确;
答案为D。
2.下列关于电解槽的叙述中不正确的是
A.与电源正极相连的是电解槽的阴极
B.与电源负极相连的是电解槽的阴极
C.在电解槽的阳极发生氧化反应
D.电子从电源的负极沿导线流入阴极
【答案】A
【详解】
A.与电源正极相连的是电解池的阳极,故A不正确;
B.与电源负极相连的是电解池的阴极,故B正确;
C.阳极发生氧化反应,故C正确;
D.在电解池中,电子从电源的负极流出到阴极,故D正确;
故选A。
3.“嫦娥五号”采用“比能量”达到的锂离子蓄电池储存由高效太阳能电池产生的电能。太阳能电池对锂离子蓄电池充电的整个过程中的能量转化形式是
A.太阳能→电能 B.太阳能→电能→化学能
C.化学能→太阳能→电能 D.太阳能→化学能→电能
【答案】B
【分析】
根据题目信息判断能量转换,充电过程中是电能转换为化学能。
【详解】
太阳能电池将太阳能转化为电能,给蓄电池充电时,电能再转化为化学能,故选答案为B。
4.某单液电池如图所示,其反应原理为。下列说法正确的是
A.右侧Pt电极为负极
B.左侧电极上发生还原反应
C.溶液中H+向右侧电极移动
D.右侧电极的电极反应式为
【答案】C
【详解】
A.左侧通入氢气,则左侧电极为电池的负极,发生氧化反应,右侧电极为电池的正极,发生还原反应,A错误;
B.左侧通入氢气,则左侧电极为电池的负极,发生氧化反应,B错误;
C.工作时阳离子向正极移动,即氢离子向右侧电极移动,C正确;
D.正极AgCl得电子生成Ag,电极反应式为,D错误;
故选C。
5.下列反应体系中,不属于可逆反应的是
A.乙醇与乙酸的酯化反应 B.NH3与H2O反应
C.工业合成氨 D.电池的充电与放电
【答案】D
【分析】
可逆反应是相同条件下、既可以向正反应进行同时又可以向逆反应进行的反应。
【详解】
A.乙醇与乙酸的酯化反应,是可逆反应,A不符合;
B. NH3与H2O反应生成一水合氨,是可逆反应,B不符合;
C. 工业合成氨,是可逆反应,C不符合;
D. 电池的充电与放电是不同条件下进行的,不属于可逆反应,D符合;
答案选D。
6.下图所示的实验,能达到实验目的的是
A.图甲:验证化学能转化为电能
B.图乙:验证铁发生析氢腐蚀
C.图丙:证明温度对平衡移动的影响
D.图丁:验证H2CO3的酸性比H2SiO3强
【答案】C
7.反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)在恒温密 闭容器中进行,该反应达到平衡的标志是
A.容器内气体的压强不再改变
B.容器内气体的平均相对分子质量不再改变
C.单位时间内消耗n mol I2,同时有n mol H2生成
D.单位时间内消耗n mol H2,同时有2n mol HI生成
【答案】C
8.反应A(g)+3B(g) 2C(g) △H<0达平衡后,将反应体系的温度降低,下列叙述中正确的是
A.正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动
B.正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向逆反应方向移动
C.正反应速率和逆反应速率都变小,平衡向正反应方向移动
D.正反应速率和逆反应速率都变小,平衡向逆反应方向移
【答案】C
【详解】
降低温度,正逆反应速率都减小;又因该反应正反应为放热反应,则降低温度,有利于平衡向正反应方向移动,故C正确;
故选C。
9.关于如图所示的原电池,下列说法正确的是
A.盐桥中的阳离子向硫酸铜溶液中迁移
B.可以用铜导线替代图中的盐桥
C.铜电极发生氧化反应,其电极反应是
D.取出盐桥后,电流表仍会偏转,锌电极在反应后质量减少
【答案】A
【分析】
原电池中,较活泼金属作负极,作负极,失去电子,发生氧化反应,作正极,得到电子,发生还原反应,负极电极反应为:,正极电极反应为:,电子从负极沿导线流向正极,盐桥中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。
【详解】
A.盐桥中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,所以盐桥中的阳离子向硫酸铜溶液中迁移,A正确;
B. 盐桥中是离子导体、采用离子导体联通2个半电池构成闭合回路,铜是金属导体,不可以用铜导线替代图中的盐桥,B错误;
C.作正极,发生还原反应,其电极反应是,C错误;
D. 取出盐桥后,取出盐桥后,不是闭合回路,没有电流产生,电流表不会偏转,D错误;
答案选A。
10.断开1 mol化学键所吸收的能量,叫做该化学键的键能,某些化学键的键能如下表所示:
化学键 H—Cl Cl—Cl C—H C—Cl
键能/(kJ·mol) 431 243 414 x
已知:CH4(g)+2Cl2(g)=CH2Cl2(g)+2HCl(g) ΔH=-226 kJ·mol-1,则表中x为
A.339 B.150 C.276 D.356
【答案】A
【详解】
化学反应的焓变等于反应物总键能减去生成物总键能,依据题给信息,可得到等式: ,解得x=339,答案选A。
11.下列叙述与电化学腐蚀有关的是
A.切过菜的菜刀不及时清洗易生锈
B.在空气中金属镁、铝都具有较好的抗腐蚀性
C.红热的铁丝与水接触时,表面形成了蓝黑色的物质
D.把铁片投入到氯化铜的溶液中,在铁表面上附着一层红色的铜
【答案】A
【详解】
A.切过菜的菜刀不及时清洗,在菜刀上就会以NaCl为电解质溶液形成原电池,发生电化学腐蚀,A正确;
B.金属镁、铝都具有较好的抗腐蚀性,是因为它们在空气中容易氧化,在金属表面生成一层致密的氧化物薄膜,阻止继续被氧化,B错误;
C.红热的铁丝与水蒸气接触,生成四氧化三铁,属于化学腐蚀,C错误;
D.铁片投入到氯化铜的溶液中是直接发生化学反应,将铜置换,D错误;
答案选A。
12.下列有关电解原理的应用的说法正确的是
A.氯化铝是一种电解质,可用于电解法制铝
B.电解法精炼铜时,以粗铜作阴极,纯铜作阳极
C.电解饱和食盐水时,阴极反应式为
D.在铁制品上镀银时,铁制品与电源正极相连
【答案】C
【详解】
A.氯化铝为共价化合物,熔融状态不导电,工业上采用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝,故A错误;
B.电解精炼粗铜时,粗铜作阳极、纯铜作阴极,阳极上锌、铁、铜失去电子发生氧化反应,铜离子在阴极上得到电子发生还原反应,故B错误;
C.工业上电解饱和食盐水时,水电离出的氢离子在阴极上得到电子发生还原反应生成氢气,电极反应式为,故C正确;
D.在铁制品上镀银时,银为镀层金属,铁为镀件,则铁制品与电源阴极相连,银作阳极,故D错误;
故选C。
13.某反应使用催化剂后,其反应过程中能量变化如图所示,下列说法错误的是
A.总反应为放热反应
B.使用催化剂后,活化能改变
C.反应①是吸热反应,反应②是放热反应
D.ΔH=ΔH2-ΔH1
【答案】D
【详解】
A.总反应中,反应物的总能量高于生成物的总能量,则总反应为放热反应,A正确;
B.催化剂能降低反应的活化能,B正确;
C. 反应①中:反应物的总能量低于生成物的总能量,是吸热反应;反应②中:反应物的总能量高于生成物的总能量,是放热反应,C正确;
D. 由图知,ΔH=ΔH1-ΔH2,D错误;
答案选D。
14.用氮化硅()陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件,能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应为 。一定条件下,在恒容密闭容器中,能表示上述反应达到化学平衡状态的是
A.3ν(N2)=ν(H2) B.
C.混合气体密度保持不变 D.
【答案】C
【详解】
A.根据化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比,可以确定,说明反应达到平衡状态,选项A没有指明是正反应速率还是逆反应速率,描述错误,不符题意;
B.都表示正反应速率,等式任何时刻都成立,不能说明反应达到平衡状态,描述错误,不符题意;
C.在恒容密闭容器中,混合气体的密度保持不变说明混合气体的总质量不变,可以说明反应达到平衡状态,描述正确,符合题意;
D.平衡时浓度关系与起始浓度、转化率有关,不能说明反应达到平衡状态,描述错误,不符题意;
综上,本题选C。
15.已知反应X(s)+3Y(g) Z(g)+2W(g)在四种不同情况下的反应速率,其中反应最快的为
A.v(X)=1.0mol/(L·s) B.v(Y)=0.6mol/(L·s)
C.v(Z)=5.0mol/(L·min) D.v(W)=0.5mol/(L·s)
【答案】D
【分析】
反应速率之比等于化学计量数之比,则反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快,以此来解答。
【详解】
A.X为固体,不能用物质的量浓度变化表示反应速率;
B.0.6÷3=0.2;
C.v(Z)=5.0mol/(L·min)≈0.083mol/(L·s),0.083÷1=0.083;
D.0.5÷2=0.25;
显然D中比值最大,反应速率最快,故选D。
16.下列说法正确的是
A.增大反应物浓度可增大单位体积内活化分子的百分数,从而使有效碰撞次数增多
B.有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率增大
C.升高温度能使化学反应速率增大,主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数
D.催化剂不影响反应的活化能
【答案】C
【详解】
A.增大反应物浓度,单位体积内活化分子数增多,但活化分子的百分数没有发生变化,故A错误;
B.在有气体参加的化学反应中,通过缩小反应容器的体积来增大压强,可使气体反应物的浓度增大,但活化分子的百分数没有发生变化,故B错误;
C.升高温度,反应物分子中活化分子的数目和百分数都增大,有效碰撞的次数增大,化学反应速率增大,故C正确;
D.催化剂能降低反应的活化能,故D错误;
故选C。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17.(10分)研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理及利用的方法具有重要意义。
(1)已如:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H=-196.6kJ mol 1
2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) △H=-113kJ mol 1
①请写出NO2与SO2反应生成SO3(g)和NO的热化学力程式___________。
②一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于2L密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是___________。(填字母序号)
a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变 d.每消耗1molSO2的同时生成1mol NO2
(2)工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇。该反应的热化学方程式为:CO(g)+2H2(B) CH3OH(g) △H=-99kJ mol 1,则反应物的总能量___________(填高于、低于或者等于)生成物的总能量。在恒温条件下体积为2L的密闭容器中,将1mol CO与3mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应生成甲醇。2min时制得生成CH3OH 0.2mol,则0~2min的平均反应速率υ(H2)=___________。CO的转化率为___________。反应前后的压强比为___________。
【答案】(1)①NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g) △H=-41.8kJ mol 1 ②bd
(2)高于 0.lmol·L 1·min 1 20% 10:9
【详解】
(1)①将第一个方程式减去第二个方程式,再整体除以2得到NO2与SO2反应生成SO3(g)和NO的热化学力程式NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g) △H=-41.8kJ mol 1;故答案为:NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g) △H=-41.8kJ mol 1。
②一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于2L密闭容器中发生上述反应,a.该反应是等体积反应,压强始终不变,当体系压强保持不变,因此不能作为判断平衡的标志,故a不符合题意;b.正向反应时颜色不断变浅,因此当混合气体颜色保持不变,则可以作为判断平衡的标志,故b符合题意;c.正向反应,SO3和NO的体积比始终是相同的,因此不能作为判断平衡的标志,故c不符合题意;d.消耗1mol SO2是正向反应,生成1mol NO2是逆向反应,消耗1mol SO2与生成1mol NO2的速率之比等于计量系数之比,因此可以作为判断平衡的标志,故d符合题意;综上所述,答案为bd。
(2)反应的热化学方程式为:CO(g)+2H2(B) CH3OH(g) △H=-99kJ mol 1,该反应是放热反应,因此反应
物的总能量高于生成物的总能量。根据题意,
,因此0~2min的平均反应速率,CO的转化率为。根据压强之比等于物质的量之比,因此反应前后的压强比;故答案为:高于;20%;10:9。
18.(10分)煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为: 。一定温度下,在一个容积不变的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是_______(填字母,下同)
a.容器中的压强不变
b.1mol H—H键断裂的同时断裂2mol H—O键
c.混合气体密度不变
d.c(CO)=c(H2)
(2)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下,在体积为1L的恒容密闭容器中,发生反应: 。为了加快反应速率,可采取什么措施(写两条)_______、_______。
(3)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应 ,得到数据如下:
起始量/mol 平衡时体积分数 达到平衡所需时间/min
H2O CO H2 CO
2 4 — 40% 5
实验中以v(CO2)表示的反应速率为_______,H2O的转化率为_______。
【答案】
(1)abc
(2)升高温度 使用催化剂
(3)0.16mol·(L·min)-1 80%
【分析】
(1)a.该反应前后气体系数不相等,反应中压强是变量,容器中的压强不变,可以判定平衡,a正确;
b. H—H键断裂为逆反应,H—O键断裂为正反应,且物质的量之比等于化学计量数之比,故v正=v逆,可以判定平衡,b正确;
c.混合气体密度,反应中C为固体,因此气体的质量m是变量,故ρ也是变量,变量不变可以判定平衡,c正确;
d.化学平衡时各组分含量保持不变,不一定相等,故c(CO)=c(H2)不能判定平衡,d错误;
故选abc;
(2)加快反应速率的方法有增大浓度、加压、升温、加催化剂等,该反应容积不变,可以通过增大反应物浓度、升高温度、使用催化剂等方法加快反应速率;
(3)设CO转化了x,根据表格数据列出三段式:
,解得x=0.8mol/L,v(CO2)=== 0.16mol/(L·min);H2O的转化率为=80%。
19.(10分)某温度时,在容积为2L的密闭容器中,A、B气体的物质的量随时间变化的曲线如图I所示。若保持其他条件不变,温度分别为T1和T2时,B的体积分数与时间的关系如图(Ⅱ)所示。请据图回答下列问题:
(1)该反应的化学方程式为____。正反应为____(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)在4min末时,A、B的物质的量浓度c(A)___c(B),从0~4min内A、B的物质的量浓度变化量Δc(A)___Δc(B)(以上填“>”、“<”或“=”)。
(3)反应开始至4min时,A的平均反应速率为____。
(4)4min时,v(正)__(填“>”、“<”或“=”)v(逆)。
(5)8min后,改变下列某一条件,能使平衡向逆反应方向移动的有___(填字母)。
A.保持其他条件不变,增大压强
B.保持容器总体积不变,通入少量稀有气体
C.保持其他条件不变,升高温度
【答案】(1)2B A 放热
(2)= <
(3)0.025mol·L-1·min-1
(4)>
(5)C
【详解】
(1)由图Ⅰ知,B反应生成A,0~4 min内,生成A :0.4-0.2=0.2 mol,消耗B:0.8-0.4=0.4 mol,故B、A的化学计量数之比=0.4:0.2=2:1,所以该反应方程式为:2B A,(A未完全转化为B,所以反应为可逆反应);由图Ⅱ知,T1温度下反应先达平衡,说明T1温度下反应速率快,故T1>T2,由图知温度升高,B的体积分数增大,说明平衡逆向移动,故逆向为吸热反应,故正反应为放热反应;
(2)由图Ⅰ知4 min末时,n(A)=n(B)=0.4 mol,故c(A)=c(B)=;0~4 min内,△c(A)=<△c(B)=,故此处填“<”;
(3) 0~4 min A的平均反应速率=;
(4)4 min后 B仍然在减少,A在增多,故反应正向程度大于逆向程度,即υ(正)>υ(逆),故此处填“>”;
(5)A.增大压强,平衡向气体体积减少方向移动,即向正向移动,A不符合题意;
B.稀有气体对反应无影响,与反应有关的气体浓度不变,反应速率也不变,故平衡不移动,B不符合题意;
C.升高温度,平衡向吸热方向移动,即向逆向移动,C符合题意;
故答案选C。
20.(10分)为了验证和的氧化能力相对强弱,利用如图所示电池装置进行实验。
(1)用固体配制1000.1溶液,下列仪器中没有用到的是____(填标号),需称取的质量为____g。
(2)电池装置中,盐桥中盛装浸有高浓度电解质溶液的琼脂,要求该电解质溶液中阴、阳离子扩散速率相近,即电迁移率()尽可能相接近。已知、、的电迁移率()分别为7.62、7.91、7.40,本实验盐桥中的电解质选择,而不选的可能原因是_______。
(3)根据电流表指针偏向知,电流由电极材料X流出,则电极材料X可能为_______,该电极发生_______反应。
(4)一段时间后,左侧溶液中浓度增大,右侧溶液中浓度减小。则电极的电极反应式为_______,电极材料X的电极反应式为_______。
(5)检验右侧电极室溶液中存在应选用_______溶液,由此可证明氧化性:_______(填“大于”或“小于”)。
(6)实验前通常将电极用特殊的酸腐蚀,造成接触面粗糙的目的是_______。
【答案】(1)③ 2.5
(2)在酸性环境下可以和发生反应
(3)石墨、银、铂、金等 还原
(4)
(5) 大于
(6)增大接触面积,提高电极活性
【详解】
(1)配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液:a.根据所需溶液的体积和物质的量浓度计算所需固体的质量;b.用托盘天平称取固体溶质的质量,转移到烧杯中;c.加入一定量蒸馏水,充分搅拌溶解,冷却后转移至容量瓶中;d.用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒,将洗涤液转移至容量瓶中;e。向容量瓶中加蒸馏水,当液面在刻度线以下1~2时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线,故配制1000.1溶液需使用天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管、100的容量瓶,不需要使用250的容量瓶,故选③,则。
(2)溶液中水解使溶液显酸性,盐桥中的扩散到溶液中,在酸性环境下会与发生反应,故不可用作为盐桥中的电解质。
(3)电流的方向与电子的流向相反,结合“电流由电极材料X流出”可知,电子流入电极材料X,即电极材料X得电子,发生还原反应,作正极,则作负极。电极材料X应满足要求:①导电;②不与溶液反应。电极材料X可选择石墨、银、铂、金等。
(4)该电池中作负极,发生氧化反应,电极反应式为,电极材料X作正极,发生还原反应,电极反应式为。
(5)右侧电极室中含有、。检验应利用其特征反应,一般根据与反应产生蓝色沉淀的特征检验。根据(4)的分析可知,该电池的总反应为,化合价升高,作还原剂,为氧化产物,化合价降低,作氧化剂,为还原产物,根据氧化性:氧化剂>氧化产物,故氧化性:。
(6)接触面粗糙,增大了电极与溶液的接触面积,电极活性增强,加快反应速率。
21.(12分)用50mL 0.50mol/L盐酸与50mL 0.55mol/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是________________。
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是________________________________。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值___________(填“偏大、偏小、无影响”)
(4)如果用60mL 0.50 mol/L盐酸与50mL 0.55 mol/LNaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量_________(填“相等、不相等”),所求中和热__________(填“相等、不相等”)。
(5)用相同浓度和体积的氨水(NH3·H2O)代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会______________;(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)。
(6)在题述反应条件下,测得反应前盐酸和NaOH溶液的温度均为 25.43 ℃,反应后混合溶液的温度为28.85 ℃。已知反应前 NaOH 溶液和盐酸的密度均约为1.0 g·cm-3,反应后混合溶液的比热容为4.18 J·g-1·℃-1。试写出该中和反应的热化学方程式: _________________。(焓变数值保留一位小数)
【答案】(1)环形玻璃搅拌棒
(2)保温隔热,减少热量散失
(3)偏小
(4)不相等 相等
(5)偏小
(6)
【详解】
(1)该实验中需要用环形玻璃棒搅拌溶液,使反应充分,根据量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒,故答案为:环形玻璃搅拌棒;
(2)中和热测定实验成败的关键是保温工作,大小烧杯之间填满碎纸条的作用是:减少实验过程中的热量损失,故答案为:保温隔热,减少热量散失;
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,会有一部分热量散失,求得的中和热数值将会减小,故答案为:偏小;
(4)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,并若用60mL 0.50 mol/L盐酸与50mL 0.55 mol/LNaOH溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增多,所放出的热量偏高;但是中和热是强酸和强碱稀溶液反应生成1mol水时放出的热,与酸碱的用量无关,所以测得中和热数值相等,故答案为:不相等;相等;
(5)NH3·H2O为弱碱,电离过程为吸热过程,所以用氨水代替稀氢氧化钠溶液反应,反应放出的热量偏小,求得的中和热数值将会减小,故答案为:偏小;
(6)用50mL 0.50mol/L盐酸与50mL 0.55mol/LNaOH溶液,生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol,溶液质量为100mL×1.0 g·cm-3=100g,温度变化值为(28.85-25.43)℃=3.42℃,则生成0.025mol水放出的热量为Q=m c ΔT=100g×4.18 J·g-1·℃-1×3.42℃=1429.56J=1.43kJ,所以生成1mol水时放出热量为kJ=57.2 kJ,所以该中和反应的热化学方程式为。
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