选择性必修1 期中检测(原卷版+解析版)(能力提升卷)-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)(能力提升卷)-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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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 22:43:58

文档简介

选择性必修1 期中检测
(能力提升卷)
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.常温下,在饱和氯水中,化学反应为:Cl2+H2O HCl+HClO。下列说法正确的是
A.当溶液pH不变时,该反应一定达到平衡状态
B.向该溶液中加水,平衡向正反应移动,K一定增大
C.向该溶液中通人Cl2,平衡一定向正反应方向移动
D.光照条件下HCl浓度增大,平衡一定向逆反应方向移动
2.向绝热恒容密闭容器中通入1 mol SO2和1 mol NO2,发生反应SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g),正反应速率随时间变化如图所示。下列有关说法不正确的是
A.生成物的总能量低于反应物的总能量
B.c点容器内气体颜色不再改变
C.当Δt1=Δt2时,SO2的转化率:a~b段小于b~c段
D.c~d段,反应物浓度减小是影响正反应速率下降的主要因素
3.把NO2和N2O4的混合气体盛在甲、乙两个大小相同的连通烧瓶里,然后用夹子夹住橡皮管,把甲烧瓶放进冷水里(N2O4没有液化),乙烧瓶放入热水里,一段时间后,两个烧瓶中气体具有相同的
A.分子数 B.质量 C.颜色 D.平均相对分子质量
4.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.120gNaHSO4和KHSO3的固体混合物中含有的阳离子数为NA
B.电解精炼铜时,当阳极质量减少64g时,电路中转移电子数为2NA
C.12g金刚石中含有非极性共价键的数目为4NA
D.标准状况下,11.2LCl2溶于水,溶液中Cl-、ClO-和HClO的微粒数之和为NA
5.5mL0.1mol·L-1KI溶液与1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液发生反应:2Fe3+(aq)+2I (aq) 2Fe2+(aq)+I2(aq),达到平衡。下列说法错误的是
A.加入苯,振荡,平衡正向移动
B.经苯2次萃取分离后,在水溶液中加入KSCN,溶液呈红色,表明该化学反应存在限度
C.加入FeSO4固体,平衡逆向移动
D.经测定9min时c(Fe3+)=0.01mol·L-1,则该时间段内υ(Fe3+)=0.01mol·L-1·min-1
6.含11.2gKOH的稀溶液与1L0.1mol/LH2SO4溶液反应放出11.46k的热量,下列能正确表示中和热的热化学方程式是
A.KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O(l);=+11.46kJ/mol
B.2KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l);=-114.6kJ/mol
C.2KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l);=+114.6kJ/mol
D.KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O(l);=-57.3kJ/mol
7.原电池构成是有条件的,关于如图所示装置的叙述,错误的是
A.Cu是负极,其质量逐渐减小 B.H+向铁电极移动
C.Cu片上有红棕色气体产生 D.Fe电极上发生还原反应
8.氢气、甲烷、乙醇等物质均可作为燃料电池的原料。燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。电池的能量利用率高,产物污染少。下列有关燃料电池的说法不正确的是
A.上述燃料电池所用的电极材料不参加电极反应
B.氢氧燃料电池中,氢气应从电池的负极通入
C.乙醇燃料电池的电解质常用KOH,电池工作时负极周围pH增大
D.甲烷燃料电池的正极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-
9.实验室中利用固体KMnO4进行如图实验,下列说法正确的是
A.本实验中若用稀盐酸代替浓盐酸会减慢反应速率,但不影响单质H的生成量
B.气体H的量小于0.25mol
C.根据盖斯定律,直接用KMnO4和浓盐酸反应的热效应与本实验中的总热效应相等
D.气体H是一种常见的氧化性气体,一般在反应中只表现氧化性
10.在容积固定的密闭容器中充入一定量的X、Y两种气体,一定条件下发生可逆反应3X(g)+Y(g) 2Z(g),并达到平衡.已知正反应是放热反应,测得X的转化率为37.5%,Y的转化率为25%,下列有关叙述错误的是
A.若X的反应速率为0.3 mol L-1 s-1,则Z的反应速率为0.2mol L-1 s-1
B.若向容器中充入氦气,压强增大,Y的转化率提高
C.升高温度,正反应速率增大,平衡向逆反应方向移动
D.开始充入容器中的X、Y物质的量之比为2:1
11.进入实验室后,一切行动听指挥。不听老师指挥或者不听课的同学就容易做错这一题。下列实验设计或实验现象描述正确的是
①水溶液中,K2Cr2O7存在以下平衡:Cr2O+H2O CrO+2H+,加入2-3滴NaOH溶液,溶液变黄
②探究温度对反应速率的影响:在两支试管中分别混合等体积、同浓度的Na2S2O3溶液和稀硫酸,一支放在热水中,另一支放在冰水中,观察出现浑浊的先后
③[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4C1- [CuCl4]2-(黄色)+4H2OΔH>0,升高温度,溶液由蓝色变成黄色
④把装有NO2与N2O4混合气体的平衡球一端置于冷水,一端置于热水中,置于冷水中的颜色更深
⑤实验室用足量的Zn和稀硫酸反应制备H2,加入几滴CuSO4溶液,反应速率加快,产生H2的量不变
A.②④⑤ B.②③⑤ C.①⑤ D.①②④
12.温度为T℃,压强为1.01×106Pa的条件下,某密闭容器内,下列反应达到化学平衡:A(g)+B(g) 3C(?),测得此时c(A)=0.022mol·L-1;压缩容器使压强增大到2.02×106Pa,第二次达到平衡时,测得c(A)=0.05mol·L-1;若继续压缩容器,使压强增大到4.04×106Pa,第三次达到平衡时,测得c(A)=0.075mol·L-1;则下列关于C物质状态的推测正确的是
A.C为非气态 B.C为气态
C.第二次达到平衡时C为气态 D.第三次达到平衡时C为非气态
13.食品包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等,其脱氧过程与电化学知识相关。下列分析正确的是
A.脱氧过程是吸热反应,可降低温度,延长食品保质期
B.脱氧过程中炭作原电池正极,电极反应为:4H++O2+4e-=2H2O
C.含有0.56 g铁粉的脱氧剂,理论上最多能吸收氧气168 mL(标准状况)
D.该过程实现了电能到化学能的转化
14.由于存在同种电解质溶液的浓度差而产生电动势的电池称为浓差电池。利用浓差电池电解硫酸钠溶液可以制得氧气、氢气、硫酸和氢氧化钠,其装置如图所示(a、b电极均为石墨电极)。下列说法正确的是(已知:溶液A为 1L 1mol/L AgNO3溶液; 溶液B为 1L 4mol/L AgNO3溶液)
A.电池放电过程中Ag(1)为正极,电极反应为Ag+ + e-= Ag
B.a电极的电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+,b电极上发生的是还原反应
C.c、d离子交换膜依次为阳离子交换膜和阴离子交换膜
D.电池从开始工作到停止放电,电解池理论上可制得80g氢氧化钠
15.CO2的转化对解决环境、能源问题意义重大,利用Al-CO2电池,能有效地将CO2转化成化工原料草酸铝Al2(C2O4)3,总反应为:2Al+6CO2=Al2(C2O4)3,下列说法正确的是
A.电流方向:多孔碳电极→含AlCl3的离子的液体→铝电极
B.电池的正极反应式:2CO2+2e-=C2O
C.正极反应过程中,O2起氧化剂作用
D.电池中转移0.1mol电子,消耗标准状况下CO2为6.72L
16.海水中有丰富的锂资源,我国科学家研发出利用太阳能从海水中提取金属锂的技术,提取原理如图所示。下列说法不正确的是
A.装置中的选择性膜应为质子交换膜
B.电子流入电极A
C.不能用硫酸锂溶液代替有机电解液
D.电极B上可能发生的反应为
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17.回答下列问题
(1)在一定条件下N2与H2反应生成NH3,请回答:
①若反应物的总能量为E1,生成物的总能量为E2,且E1>E2,则该反应为___________填“吸热”或“放热”反应。
②已知拆开1molH-H键、1molN-H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为___________。
(2)实验室用50mL0.50mol/L盐酸与50mL某浓度的NaOH溶液在如图所示装置中反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。该装置有两处明显的错误,其中一处是缺少一种玻璃仪器,该仪器的名称为___________;实验室提供了0.50mol/L和0.55mol/L两种浓度的NaOH溶液,应选择___________mol/L的溶液进行实验。
(3)写出下列反应的热化学方程式:
①16gCH4(g)与适量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l),放出890.3kJ热量___________。
②0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态的三氧化二硼和液态水,放出649.5kJ热量,其热化学方程式为___________。
18.为探究能否氧化,某兴趣小组用溶液()和溶液()进行如下操作并记录现象。
已知:① (紫色)
②遇无明显现象
③能显著减慢的紫色褪去
实验编号 I II
实验操作
实验现象 溶液呈紫色,静置后紫色迅速褪去,久置后出现淡黄色浑浊 溶液呈紫色,静置后紫色较快褪去,久置后未出现淡黄色浑浊
(1)配制溶液时,需要用盐酸酸化,原因是___(用化学方程式表示)。
(2)分析实验I:若向紫色溶液中加入酸,会使体系I中___(填离子符号)浓度增大,导致 平衡正向移动,溶液紫色变深;出现淡黄色浑浊是因为与发生了反应,该反应的离子方程式为____。
(3)分析实验II:溶液紫色褪去,是因为被____(填“氧化”或“还原”)成,该反应的离子方程式为____。
(4)实验I中出现淡黄色浑浊,而实验II中未出现淡黄色浑浊的原因是_____。
(5)请设计实验方案证明 反应是有限度的_____。
19.(10分)I.海带中含有丰富的碘元素,某化学兴趣小组设计如下流程图提取碘:
请回答下列问题:
(1)操作a的名称是____(填“过滤”或“蒸发”)。
(2)溶液A中通入足量Cl2的目的是将I-氧化为I2,也能达到该目的的物质是___(填“双氧水”或“稀盐酸”)。
(3)在萃取时,可选用的萃取剂为___(填“酒精”或“四氯化碳”)。
(4)已知I2与H2发生反应:I2(g)+H2(g) 2HI(g)。一定条件下,将1molI2和1molH2充入1L的密闭容器中,5min后测得I2的物质的量0.6mol用I2表示该反应的化学反应速率是____。
II.实验室利用如图装置进行中和热的测定,取50mL0.50mol/L盐酸、50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应,请回答下列问题:
(5)该装置还缺少的玻璃仪器为_____。
(6)下列操作使测得中和热偏大的是____。
A.测量酸的温度后没有清洗温度计在测量碱
B.在量取盐酸时仰视读数
C.使用铜棒搅拌反应液
D.将盐酸的体积量取为52.0ml
20.(12分)2022年,第24届冬奥会将在中国北京、张家口两地举办。中国绿色碳汇基金会发起“我们的冬奥碳汇林”众筹项目,计划在张家口市崇礼区种植小树。碳汇,是指通过植树造林、森林管理、植被恢复等措施,利用植物光合作用吸收大气中的二氧化碳[6CO2(g)+6H2O(l)→C6H12O6(s)+6CO2(g)],并将其固定在植被和土壤中,从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。已知利用植物的光合作用每吸收1molCO2需要吸收的能量约为470kJ。请回答下列问题:
(1)碳汇过程中能量的转化形式为___________能转化为___________能;有资料表明,某块林木通过光合作用大约吸收了1.88×107kJ能量,则吸收的CO2为___________kg;葡萄糖完全燃烧生成液态水的热化学方程式为___________。
(2)工业废气中的CO2可用碱液吸收。已知:
①CO2(g)+2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)+H2O(l) =-akJ/mol;
②CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq) =-bkJ/mol。
反应CO2(g)+H2O(l)+Na2CO3(aq)=2NaHCO3(aq)的=___________kJ/mol(用含a、b的代数式表示)。
(3)生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3和CO2一样,也是一种温室气体,其在大气中能够稳定存在数百年。下表是几种化学键的键能:
化学键 N≡N F-F N-F
键能/kJ/mol 946.0 157.0 283.0
①关于反应N2(g)+3F2(g)=2NF3(g),下列说法中不正确的是__________。
A.过程N2(g)=2N(g)放出能量
B.反应N2(g)+3F2(g)=2NF3(g)放出能量
C.使用催化剂能减小反应的
②NF3对半导体硅进行蚀刻时,在蚀刻物表面不留任何残留物,试写出蚀刻反应方程式___________。
21.(10分)探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素,有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:
I.CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-48.5 kJ mol 1
II.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H2=-92.4 kJ mol 1
Ⅲ.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H3
回答下列问题:
(1)△H3=___________kJ mol 1
(2)一定条件下,向体积为VL的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生上述反应,达到平衡时,容器中CH3OH(g)为amol,CO为bmol,此时H2(g)的浓度为___________mol mol 1 (用含a、b、V的代数式表示,下同),反应III的平衡常数为___________。
(3)不同压强下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。
已知:CO2的平衡转化率=×100%;CH3OH的平衡产率=×100%。
其中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图___________(填“甲”或“乙”);压强p1、p2、p3由大到小的顺序为___________;图乙中T1温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是___________。
(4)为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率,应选择的反应条件为___________(填字母代号)。
A.高温、高压 B.高温、低压
C.低温、高压 D.低温、低压
2 / 2选择性必修1 期中检测
(能力提升卷)
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.常温下,在饱和氯水中,化学反应为:Cl2+H2O HCl+HClO。下列说法正确的是
A.当溶液pH不变时,该反应一定达到平衡状态
B.向该溶液中加水,平衡向正反应移动,K一定增大
C.向该溶液中通人Cl2,平衡一定向正反应方向移动
D.光照条件下HCl浓度增大,平衡一定向逆反应方向移动
【答案】A
2.向绝热恒容密闭容器中通入1 mol SO2和1 mol NO2,发生反应SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g),正反应速率随时间变化如图所示。下列有关说法不正确的是
A.生成物的总能量低于反应物的总能量
B.c点容器内气体颜色不再改变
C.当Δt1=Δt2时,SO2的转化率:a~b段小于b~c段
D.c~d段,反应物浓度减小是影响正反应速率下降的主要因素
【答案】B
【详解】
A.从a到c正反应速率增大,说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响,则该反应的正反应为放热反应,即生成物的总能量低于反应物的总能量,A正确;
B.当正反应速率不变时,达到化学平衡状态,但c点反应速率最大,虽然正反应速率减小,但反应继续向正反应方向进行,没有达到平衡状态,所以c点容器内气体颜色变浅,B错误;
C.a点到b点,b点到c点反应均未达到平衡,随着反应的进行,体系的温度升高,反应速率加快,SO2的转化率增大,所以SO2的转化率:a~b段小于b~c段,C正确;
D.反应放热导致a到c正反应速率逐渐增大,c点时反应速率最大,c~d段时反应物的浓度降低,放热较少,所以正反应速率降低,此时浓度降低对正反应速率的影响大于温度升高对正反应速率的影响,即c~d段,反应物浓度减小是影响正反应速率下降的主要因素,D正确;
故合理选项是B。
3.把NO2和N2O4的混合气体盛在甲、乙两个大小相同的连通烧瓶里,然后用夹子夹住橡皮管,把甲烧瓶放进冷水里(N2O4没有液化),乙烧瓶放入热水里,一段时间后,两个烧瓶中气体具有相同的
A.分子数 B.质量 C.颜色 D.平均相对分子质量
【答案】B
【详解】
反应2NO2(g) N2O4(g),△H<0,因此热水烧瓶中平衡向左移动,瓶内气体颜色加深,气体分子数增多,压强变大,冰水中的平衡向右移动,瓶内气体颜色变浅,气体分子数减少,压强变小,所以两烧瓶内的化学平衡都发生了移动,左边烧瓶内的颜色比右边烧瓶内的颜色浅,分子数少,平均相对分子质量大,只有质量两边相同,故选B。
4.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.120gNaHSO4和KHSO3的固体混合物中含有的阳离子数为NA
B.电解精炼铜时,当阳极质量减少64g时,电路中转移电子数为2NA
C.12g金刚石中含有非极性共价键的数目为4NA
D.标准状况下,11.2LCl2溶于水,溶液中Cl-、ClO-和HClO的微粒数之和为NA
【答案】A
【详解】
A.NaHSO4和KHSO3的摩尔质量均为120g/mol,120gNaHSO4和KHSO3的固体混合物的物质的量为1mol,1molNaHSO4和KHSO3中阳离子均为1mol,即混合物中含有的阳离子数为NA,A正确;
B.电解精炼铜装置中,粗铜作阳极,比Cu活泼的金属先于Cu失电子,之后发生Cu-2e-=Cu2+,因此当阳极质量减少64g时,电路中转移电子数不为2NA,B错误;
C.金刚石中平均每个C形成2个非极性共价键,则12g金刚石中含有非极性共价键的数目为2NA,C错误;
D.Cl2+H2O H++Cl-+HClO是可逆反应,氯气不会完全反应,因此Cl-、ClO-和HClO的微粒数之和小于NA,D错误;
选A。
5.5mL0.1mol·L-1KI溶液与1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液发生反应:2Fe3+(aq)+2I (aq) 2Fe2+(aq)+I2(aq),达到平衡。下列说法错误的是
A.加入苯,振荡,平衡正向移动
B.经苯2次萃取分离后,在水溶液中加入KSCN,溶液呈红色,表明该化学反应存在限度
C.加入FeSO4固体,平衡逆向移动
D.经测定9min时c(Fe3+)=0.01mol·L-1,则该时间段内υ(Fe3+)=0.01mol·L-1·min-1
【答案】D
【详解】
A.单质碘易溶于有机溶剂苯中,向平衡体系中加入苯之后萃取单质碘,使平衡正向移动,A正确;
B.经苯2次萃取分离后,促进平衡正向移动,在水溶液中加入KSCN,溶液仍呈红色,证明溶液中含有Fe3+,进而证明该化学反应存在限度,故B正确;
C.加入FeSO4固体,溶液中c(Fe2+)增大,平衡逆向移动,C正确;
D.5mL0.1mol·L-1KI溶液与1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液发生反应时,c(Fe3+)的初始浓度为,所以则该时间段内υ(Fe3+)不等于0.01mol·L-1·min-1,D错误;
答案为:D。
6.含11.2gKOH的稀溶液与1L0.1mol/LH2SO4溶液反应放出11.46k的热量,下列能正确表示中和热的热化学方程式是
A.KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O(l);=+11.46kJ/mol
B.2KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l);=-114.6kJ/mol
C.2KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l);=+114.6kJ/mol
D.KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O(l);=-57.3kJ/mol
【答案】D
【详解】
11.2gKOH的物质的量是0.2mol,与1L0.1mol/LH2SO4溶液反应生成0.2mol液态水,放出11.46kJ的热量,则生成1mol液态水放出57.3kJ的能量;中和热是强酸、强碱生成1mol液态水放出的能量,则表示中和热的热化学方程式是KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O(l);=-57.3kJ/mol,选D。
7.原电池构成是有条件的,关于如图所示装置的叙述,错误的是
A.Cu是负极,其质量逐渐减小 B.H+向铁电极移动
C.Cu片上有红棕色气体产生 D.Fe电极上发生还原反应
【答案】C
【分析】
由于铁在常温下遇到浓硝酸发生钝化,故铁和铜插入到浓硝酸中,反应为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,故铜做负极,电极反应为:Cu-2e-=Cu2+,铁作正极,电极反应为:2+4H++2e-=2NO2↑+2H2O,据此分析解题。
【详解】
A.由分析可知,Cu是负极,其质量逐渐减小,A正确;
B.原电池中阳离子移向正极,结合分析可知铁作正极,故H+向铁电极移动,B正确;
C.由分析可知,在Fe片上得到电子,生成红棕色NO2气体,C错误;
D.由分析可知,Fe电极为负极,发生还原反应,D正确;
故答案为:C。
8.氢气、甲烷、乙醇等物质均可作为燃料电池的原料。燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。电池的能量利用率高,产物污染少。下列有关燃料电池的说法不正确的是
A.上述燃料电池所用的电极材料不参加电极反应
B.氢氧燃料电池中,氢气应从电池的负极通入
C.乙醇燃料电池的电解质常用KOH,电池工作时负极周围pH增大
D.甲烷燃料电池的正极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-
【答案】C
【详解】
A.上述燃料电池仅仅是提供反应的场所,所有的反应物均由外设备提供,所用的电极材料不参加电极反应,A正确;
B.在燃料电池中通燃料的一极为负极,通O2氧化剂的一极是正极,所以氢氧燃料电池中,氢气应从电池的负极通入,B正确;
C.乙醇燃料电池的电解质常用KOH,负极反应为:C2H5OH-12e-+16OH-=2+11H2O,正极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-,故电池工作时负极周围pH减小,C错误;
D.碱性电解质时,甲烷燃料电池的正极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-,D正确;
故答案为:C。
9.实验室中利用固体KMnO4进行如图实验,下列说法正确的是
A.本实验中若用稀盐酸代替浓盐酸会减慢反应速率,但不影响单质H的生成量
B.气体H的量小于0.25mol
C.根据盖斯定律,直接用KMnO4和浓盐酸反应的热效应与本实验中的总热效应相等
D.气体H是一种常见的氧化性气体,一般在反应中只表现氧化性
【答案】B
【详解】
A.稀盐酸与MnO2不反应,氯气的生成量减小,故A错误;
B.分析反应整个过程可知化合价降低的元素是锰,化合价升高的元素是氧和氯,反应中转移总电子数为0.1×5=0.5mol,则生成氧气和氯气时转移电子数之和为0.5mol,故氯气的量少于0.25mol,故B正确 ;
C.直接用KMnO4和浓盐酸反应与本实验的产物不同,不符合盖斯定律,故C错误;
D.氯气是一种常见的氧化性气体,在与水或碱等反应中都既表现氧化性又表现还原性,故D错误;
选B。
10.在容积固定的密闭容器中充入一定量的X、Y两种气体,一定条件下发生可逆反应3X(g)+Y(g) 2Z(g),并达到平衡.已知正反应是放热反应,测得X的转化率为37.5%,Y的转化率为25%,下列有关叙述错误的是
A.若X的反应速率为0.3 mol L-1 s-1,则Z的反应速率为0.2mol L-1 s-1
B.若向容器中充入氦气,压强增大,Y的转化率提高
C.升高温度,正反应速率增大,平衡向逆反应方向移动
D.开始充入容器中的X、Y物质的量之比为2:1
【答案】B
【详解】
A.化学反应速率之比等于其化学计量数之比,若X的反应速率为0.3 mol L-1 s-1,则Z的反应速率为×0.3 mol L-1 s-1=0.2mol/(L s),故A正确;
B.若向容器中充入氦气,恒容容器中反应混合物各组分浓度不变,平衡不动,Y的转化率不变,故B错误;
C.升高温度,正逆反应速率增大,正反应为放热反应,平衡向逆反应方向移动,故C正确;
D.开始充入容器中的X、Y分别为xmol和ymol,则转化的X为37.5%×xmol,Y的转化率为25%×y mol,则:(37.5%×xmol):(25%×y mol)=3:1,整理可得x:y=2:1,故D正确;
故选B。
11.进入实验室后,一切行动听指挥。不听老师指挥或者不听课的同学就容易做错这一题。下列实验设计或实验现象描述正确的是
①水溶液中,K2Cr2O7存在以下平衡:Cr2O+H2O CrO+2H+,加入2-3滴NaOH溶液,溶液变黄
②探究温度对反应速率的影响:在两支试管中分别混合等体积、同浓度的Na2S2O3溶液和稀硫酸,一支放在热水中,另一支放在冰水中,观察出现浑浊的先后
③[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4C1- [CuCl4]2-(黄色)+4H2OΔH>0,升高温度,溶液由蓝色变成黄色
④把装有NO2与N2O4混合气体的平衡球一端置于冷水,一端置于热水中,置于冷水中的颜色更深
⑤实验室用足量的Zn和稀硫酸反应制备H2,加入几滴CuSO4溶液,反应速率加快,产生H2的量不变
A.②④⑤ B.②③⑤ C.①⑤ D.①②④
【答案】C
【详解】
①加入过量浓NaOH溶液后,氢离子浓度减小,平衡正向移动,则溶液由蓝色变成黄色,故①正确;
②应在常温下放置一支相同浓度和体积的溶液,作为空白对照,才能比较温度对反应速率是加快还是减慢,故②错误;
③该反应的正反应为吸热反应,升高温度平衡正向移动,则[CuCl4]2-浓度增大,溶液本身存在平衡,则升温溶液黄色加深,故③错误;
④平衡2NO2(g) N2O4(g) △H<0,升高温度向吸热方向移动,即逆反应方向移动,NO2浓度增大,颜色加深,所以放入热水的一端颜色变深,故④错误;
⑤硫酸和锌粒制取H2时,加几滴CuSO4溶液,少量Zn置换出Cu可以构成原电池装置,加快了反应的速率,由于金属是足量的,酸是少量的,则产生H2的量由酸决定,产量不变,故⑤正确;
故选C。
12.温度为T℃,压强为1.01×106Pa的条件下,某密闭容器内,下列反应达到化学平衡:A(g)+B(g) 3C(?),测得此时c(A)=0.022mol·L-1;压缩容器使压强增大到2.02×106Pa,第二次达到平衡时,测得c(A)=0.05mol·L-1;若继续压缩容器,使压强增大到4.04×106Pa,第三次达到平衡时,测得c(A)=0.075mol·L-1;则下列关于C物质状态的推测正确的是
A.C为非气态 B.C为气态
C.第二次达到平衡时C为气态 D.第三次达到平衡时C为非气态
【答案】B
【分析】
根据题意知道:第一次增大压强,A的浓度增加了0.028mol/L,说明平衡发生移动,第二次加压,A的浓度增加了0.025mol/L,说明平衡发生移动,结合压强对平衡移动的影响以及实际A的浓度来分析解答。
【详解】
A、B一直为气态,C(A)=0.022mol/L,压缩容器使压强增大到2.02×106Pa,相当于体积缩小一半,C(A)=0.044mol/L,在平衡移动之前,第二次达到平衡时,测得C(A)=0.05mol/L说明平衡向左移动,说明压强增加,平衡向缩体积的方向移动,说明C是气体,同理第三次平衡前,体积缩小为第二次的,所以C(A)在平衡移动之前,浓度应是0.05x=0.025mol/L,而此平衡时c(A)为0.075mol/L所以平衡是向左移动。此时C仍为气体,故B正确。
故选B。
13.食品包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等,其脱氧过程与电化学知识相关。下列分析正确的是
A.脱氧过程是吸热反应,可降低温度,延长食品保质期
B.脱氧过程中炭作原电池正极,电极反应为:4H++O2+4e-=2H2O
C.含有0.56 g铁粉的脱氧剂,理论上最多能吸收氧气168 mL(标准状况)
D.该过程实现了电能到化学能的转化
【答案】C
【分析】
Fe、C和NaCl溶液构成原电池,因为是脱氧剂,说明发生吸氧腐蚀,Fe易失电子作负极,C作正极,负极反应式为Fe-2e-=Fe2+、正极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-,生成的亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁被氧化生成氢氧化铁。
【详解】
A.该装置构成原电池,原电池反应为放热反应,所以脱氧过程为放热反应,故A错误;
B.炭作正极,氧气在正极上得电子发生还原反应,电极反应为:2H2O+O2+4e-=4OH-,故B错误;
C.负极反应式为Fe-2e-=Fe2+、正极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-,生成的亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁被氧化生成氢氧化铁,所以Fe单质最终转化为+3价铁元素,0.56gFe的物质的量为0.01mol,完全转化为+3价铁元素时,转移电子的物质的量为0.03mol,根据转移电子守恒消耗氧气体积×22.4L/mol=168mL,故C正确;
D.原电池将化学能转化为电能,故D错误;
故选:C。
14.由于存在同种电解质溶液的浓度差而产生电动势的电池称为浓差电池。利用浓差电池电解硫酸钠溶液可以制得氧气、氢气、硫酸和氢氧化钠,其装置如图所示(a、b电极均为石墨电极)。下列说法正确的是(已知:溶液A为 1L 1mol/L AgNO3溶液; 溶液B为 1L 4mol/L AgNO3溶液)
A.电池放电过程中Ag(1)为正极,电极反应为Ag+ + e-= Ag
B.a电极的电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+,b电极上发生的是还原反应
C.c、d离子交换膜依次为阳离子交换膜和阴离子交换膜
D.电池从开始工作到停止放电,电解池理论上可制得80g氢氧化钠
【答案】B
【分析】
由题意可知左边装置为浓差电池,右边装置为电解装置:电解硫酸钠溶液可以制得氧气、氢气、硫酸和氢氧化钠,因此a电极附近应该产生硫酸,则a电极附近应是水电离的氢氧根离子放电,因此a极为阳极,b极为阴极,Ag(1)为负极,Ag(2)为正极。
【详解】
A.浓差电池放电时,两个电极区的硝酸银溶液的浓度差会逐渐减小,当两个电极区硝酸银溶液的浓度完全相等时,放电停止。电池放电过程中,Ag(2)电极上发生使Ag+浓度降低的还原反应Ag++e-=Ag,Ag(1)电极发生使Ag+浓度升高的氧化反应Ag-e-=Ag+,Ag(2)电极为正极,Ag(1)电极为负极,A项错误;
B.电解池中a、b电极依次为电解池的阳极和阴极,阳极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+,水电离的氢离子在阴极(b电极 )得电子发生还原反应,B项正确;
C.电解过程中,两个离子交换膜之间的硫酸钠溶液中,Na+通过阳离子交换膜d进入阴极(b极)区,SO通过阴离子交换膜c进入阳极(a极)区,因此c、d离子交换膜依次为阴离子交换膜和阳离子交换膜,C项错误;
D.电池从开始工作到停止放电,正极区硝酸银溶液的浓度将由4mol/L降低到2.5mol/L,负极区硝酸银溶液的浓度同时由1mol/L升高到2.5mol/L,正极反应可还原Ag+的物质的量为1L(4mol/L-2.5mol/L)=1.5mol,电路中转移1.5mol电子,电解池的阴极反应生成1.5molOH-,即阴极区可制得1.5mol氢氧化钠,其质量为60g,D项错误;
故选B。
15.CO2的转化对解决环境、能源问题意义重大,利用Al-CO2电池,能有效地将CO2转化成化工原料草酸铝Al2(C2O4)3,总反应为:2Al+6CO2=Al2(C2O4)3,下列说法正确的是
A.电流方向:多孔碳电极→含AlCl3的离子的液体→铝电极
B.电池的正极反应式:2CO2+2e-=C2O
C.正极反应过程中,O2起氧化剂作用
D.电池中转移0.1mol电子,消耗标准状况下CO2为6.72L
【答案】B
【分析】
该装置为原电池,由方程式知铝电极是负极,电极反应是,多孔碳电极是正极,电极反应为
【详解】
A.电流的实质是电子,只能通过导线移动,电流的方向是多孔碳电极→导线→铝电极,A项不符合题意;
B.根据总反应知,正极反应是,B项符合题意;
C.涉及到O2的反应是①②,所以在正极反应过程中,O2作催化剂,C项不符合题意;
D.根据6e--6CO2,转移0.1mol电子,消耗标准状况下CO2为22.4L,D项不符合题意;
故正确选项为B
16.海水中有丰富的锂资源,我国科学家研发出利用太阳能从海水中提取金属锂的技术,提取原理如图所示。下列说法不正确的是
A.装置中的选择性膜应为质子交换膜
B.电子流入电极A
C.不能用硫酸锂溶液代替有机电解液
D.电极B上可能发生的反应为
【答案】A
【详解】
A.该装置是利用太阳能从海水中提取金属锂,所以海水中的锂离子应该透过离子交换膜,在电极A得电子生成金属锂,所以选择性膜应为锂离子交换膜,A错误;
B.锂离子在电极A得电子生成金属锂,发生还原反应,A为阴极,电子从太阳能电池板流入A极,B正确;
C.金属锂和硫酸锂溶液中的水发生置换反应,不能用硫酸锂溶液代替有机电解液,C正确;
D.电极B为阳极,氯离子在阳极发生氧化反应:,D正确;
答案为:A。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17.回答下列问题
(1)在一定条件下N2与H2反应生成NH3,请回答:
①若反应物的总能量为E1,生成物的总能量为E2,且E1>E2,则该反应为___________填“吸热”或“放热”反应。
②已知拆开1molH-H键、1molN-H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为___________。
(2)实验室用50mL0.50mol/L盐酸与50mL某浓度的NaOH溶液在如图所示装置中反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。该装置有两处明显的错误,其中一处是缺少一种玻璃仪器,该仪器的名称为___________;实验室提供了0.50mol/L和0.55mol/L两种浓度的NaOH溶液,应选择___________mol/L的溶液进行实验。
(3)写出下列反应的热化学方程式:
①16gCH4(g)与适量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l),放出890.3kJ热量___________。
②0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态的三氧化二硼和液态水,放出649.5kJ热量,其热化学方程式为___________。
【答案】
(1)放热 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) =-92kJ/mol
(2)环形玻璃搅拌棒 0.55
(3)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) =-890.3kJ/mol B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) =-2165kJ/mol
【分析】
(1)①若反应物的总能量为E1,生成物的总能量为E2,且E1>E2,反应物总能量大于生成物总能量,则该反应为放热反应;
②已知拆开1molH-H键、1molN-H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,焓变=反应物总键能-生成物总键能,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) =946 kJ/mol+436 kJ/mol×3-391 kJ/mol×6= -92kJ/mol;
(2)如图为简易量热计,题中装置缺少一种玻璃仪器,该仪器的名称为环形玻璃搅拌棒;为使盐酸完全反应,碱应该过量,选0.55mol/L的NaOH溶液;
(3)
①16gCH4(g)与适量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l),放出890.3kJ热量,焓变为负值,热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) =-890.3kJ/mol;。
②0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态的三氧化二硼和液态水,放出649.5kJ热量,1mol乙硼烷(B2H6)燃烧放出2165kJ的能量,焓变为负值,热化学方程式为B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) =-2165kJ/mol 。
18.为探究能否氧化,某兴趣小组用溶液()和溶液()进行如下操作并记录现象。
已知:① (紫色)
②遇无明显现象
③能显著减慢的紫色褪去
实验编号 I II
实验操作
实验现象 溶液呈紫色,静置后紫色迅速褪去,久置后出现淡黄色浑浊 溶液呈紫色,静置后紫色较快褪去,久置后未出现淡黄色浑浊
(1)配制溶液时,需要用盐酸酸化,原因是___(用化学方程式表示)。
(2)分析实验I:若向紫色溶液中加入酸,会使体系I中___(填离子符号)浓度增大,导致 平衡正向移动,溶液紫色变深;出现淡黄色浑浊是因为与发生了反应,该反应的离子方程式为____。
(3)分析实验II:溶液紫色褪去,是因为被____(填“氧化”或“还原”)成,该反应的离子方程式为____。
(4)实验I中出现淡黄色浑浊,而实验II中未出现淡黄色浑浊的原因是_____。
(5)请设计实验方案证明 反应是有限度的_____。
【答案】(1)
(2)Fe3+
(3)氧化
(4)实验I中过量且溶液呈酸性,与发生反应:实验II中被过量的氧化
(5)往溶液中滴入2滴溶液,再往反应后的紫色溶液中滴入溶液,若溶液变红则说明反应是有限度的,反之不能
【详解】
(1)配制溶液时,需要用盐酸酸化,可抑制水解,方程式为: ;
(2)铁离子水解显酸性,若向紫色溶液中加入酸,会使体系I中铁离子水解平衡逆向移动,铁离子浓度增大,导致 平衡正向移动,溶液紫色变深;出现淡黄色浑浊是因为与发生了反应,该反应的离子方程式为。
(3)分析实验II:溶液紫色褪去,是因为被氧化成,该反应的离子方程式为。
(4)实验I中出现淡黄色浑浊,而实验II中未出现淡黄色浑浊的原因是实验I中过量且溶液呈酸性,与发生反应:实验II中被过量的氧化。
(5) 设计实验,铁离子少量,但反应后溶液中仍存在铁离子,即可说明反应存在限度,具体实验为:往溶液中滴入2滴溶液,再往反应后的紫色溶液中滴入溶液,若溶液变红则说明反应是有限度的,反之不能。
19.(10分)I.海带中含有丰富的碘元素,某化学兴趣小组设计如下流程图提取碘:
请回答下列问题:
(1)操作a的名称是____(填“过滤”或“蒸发”)。
(2)溶液A中通入足量Cl2的目的是将I-氧化为I2,也能达到该目的的物质是___(填“双氧水”或“稀盐酸”)。
(3)在萃取时,可选用的萃取剂为___(填“酒精”或“四氯化碳”)。
(4)已知I2与H2发生反应:I2(g)+H2(g) 2HI(g)。一定条件下,将1molI2和1molH2充入1L的密闭容器中,5min后测得I2的物质的量0.6mol用I2表示该反应的化学反应速率是____。
II.实验室利用如图装置进行中和热的测定,取50mL0.50mol/L盐酸、50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应,请回答下列问题:
(5)该装置还缺少的玻璃仪器为_____。
(6)下列操作使测得中和热偏大的是____。
A.测量酸的温度后没有清洗温度计在测量碱
B.在量取盐酸时仰视读数
C.使用铜棒搅拌反应液
D.将盐酸的体积量取为52.0ml
【答案】(1)过滤
(2)双氧水
(3)四氯化碳
(4)0.08mol/(L-1min-1)
(5)环形玻璃搅拌棒
(6)B
【分析】
将悬浊液分离为残渣和含碘离子溶液应选择过滤的方法,过滤得到含碘离子的溶液加入Cl2可氧化碘离子为碘单质,得到含碘水溶液,加入有机溶剂苯或四氯化碳,萃取分液得到含碘的苯或四氯化碳溶液,通过蒸馏得到碘单质;
【详解】
(1)实验操作①是分离固体和液体的操作,名称为过滤,
(2)加入氧化剂能将I-氧化为I2,双氧水具有氧化性,可选;
(3)在萃取时,萃取剂要求为不溶于水,应选四氯化碳;
(4)用I2表示该反应的化学反应速率是;
(5) 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;
(6)A.测量酸的温度后没有清洗温度计在测量碱,部分酸和碱中和反应放出热量,温度差值减小,测定结果偏小,故A错误;
B.在量取盐酸时仰视读数会导致取得盐酸体积偏大,造成中和热测定偏大,故B正确;
C.铜是导热体,使用铜棒搅拌反应液,会使热量散失较多,造成测定结果偏小,故C错误;
D.将盐酸的体积量取为52.0mL,根据中和热的概念,生成1mol液态水时对应的中和热数值不变,即测定结果不变,故D错误;
故选:B。
20.(12分)2022年,第24届冬奥会将在中国北京、张家口两地举办。中国绿色碳汇基金会发起“我们的冬奥碳汇林”众筹项目,计划在张家口市崇礼区种植小树。碳汇,是指通过植树造林、森林管理、植被恢复等措施,利用植物光合作用吸收大气中的二氧化碳[6CO2(g)+6H2O(l)→C6H12O6(s)+6CO2(g)],并将其固定在植被和土壤中,从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。已知利用植物的光合作用每吸收1molCO2需要吸收的能量约为470kJ。请回答下列问题:
(1)碳汇过程中能量的转化形式为___________能转化为___________能;有资料表明,某块林木通过光合作用大约吸收了1.88×107kJ能量,则吸收的CO2为___________kg;葡萄糖完全燃烧生成液态水的热化学方程式为___________。
(2)工业废气中的CO2可用碱液吸收。已知:
①CO2(g)+2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)+H2O(l) =-akJ/mol;
②CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq) =-bkJ/mol。
反应CO2(g)+H2O(l)+Na2CO3(aq)=2NaHCO3(aq)的=___________kJ/mol(用含a、b的代数式表示)。
(3)生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3和CO2一样,也是一种温室气体,其在大气中能够稳定存在数百年。下表是几种化学键的键能:
化学键 N≡N F-F N-F
键能/kJ/mol 946.0 157.0 283.0
①关于反应N2(g)+3F2(g)=2NF3(g),下列说法中不正确的是__________。
A.过程N2(g)=2N(g)放出能量
B.反应N2(g)+3F2(g)=2NF3(g)放出能量
C.使用催化剂能减小反应的
②NF3对半导体硅进行蚀刻时,在蚀刻物表面不留任何残留物,试写出蚀刻反应方程式___________。
【答案】
(1) 太阳能 化学能 1760 C6H12O6(s)+6CO2(g) →6CO2(g)+6H2O(l) △H=-2820kJ/mol
(2)a-2b
(3) AC 4NF3+3Si=2N2↑+3SiF4↑。
【分析】
(1)碳汇过程中,利用植物的光合作用每吸收1molCO2需要吸收的能量约为470kJ,能量的转化形式为太阳能能转化为化学能能;每吸收1molCO2需要吸收的能量约为470kJ,某块林木通过光合作用大约吸收了1.88×107kJ能量,则吸收的CO2物质的量为,质量为=1760kg;
每吸收1molCO2需要吸收的能量约为470kJ,则6CO2(g)+6H2O(l)→C6H12O6(s)+6CO2(g) △H=+470kJ×6=+2820kJ/mol;所以葡萄糖完全燃烧生成液态水的热化学方程式为C6H12O6(s)+6CO2(g) →6CO2(g)+6H2O(l) △H=-2820kJ/mol;
(2)①CO2(g)+2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)+H2O(l) =-akJ/mol;
②CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq) =-bkJ/mol。
根据盖斯定律②×2-①得CO2(g)+H2O(l)+Na2CO3(aq)=2NaHCO3(aq)的=(a-2b) kJ/mol;
(3)①A.过程N2(g)=2N(g)断裂N≡N,需要吸收能量,故A错误;
B.反应N2(g)+3F2(g)=2NF3(g) △H=(946.0+157.0×3-283.0×6) kJ/mol=-281 kJ/mol,所以放出能量,故B正确;
C.催化剂对反应的无影响,故D错误;
选AC;
②NF3对半导体硅进行蚀刻时,生成氮气和四氟化硅,反应方程式是4NF3+3Si=2N2↑+3SiF4↑。
21.(10分)探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素,有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:
I.CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-48.5 kJ mol 1
II.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H2=-92.4 kJ mol 1
Ⅲ.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H3
回答下列问题:
(1)△H3=___________kJ mol 1
(2)一定条件下,向体积为VL的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生上述反应,达到平衡时,容器中CH3OH(g)为amol,CO为bmol,此时H2(g)的浓度为___________mol mol 1 (用含a、b、V的代数式表示,下同),反应III的平衡常数为___________。
(3)不同压强下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。
已知:CO2的平衡转化率=×100%;CH3OH的平衡产率=×100%。
其中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图___________(填“甲”或“乙”);压强p1、p2、p3由大到小的顺序为___________;图乙中T1温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是___________。
(4)为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率,应选择的反应条件为___________(填字母代号)。
A.高温、高压 B.高温、低压
C.低温、高压 D.低温、低压
【答案】
(1)+43.9
(2)
(3) 乙 p1>p2>p3 T1时以反应III为主,反应III前后气体分子数相等,压强改变对平衡几乎没有影响
(4)C
【分析】
(1)将反应I减去反应II得到反应Ⅲ,即△H3=-48.5 kJ mol 1-(-92.4 kJ mol 1)= +43.9kJ mol 1;故答案为:+43.9。
(2)一定条件下,向体积为VL的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生上述反应,达到平衡时,容器中CH3OH(g)为amol,CO为bmol,根据上述信息建立三段式,,,,y z=b,x+z=a,得到x+y=a+b,H2(g)物质的量为3 3x y 2z=3 3(x+z) +z y=3 3(x+z) –(y z)=3 3a b,此时H2(g)的浓度为mol mol 1,此时CO2(g)物质的量浓度为mol mol 1,CO(g)物质的量浓度为mol mol 1,H2O(g)物质的量浓度为mol mol 1,反应III的平衡常数为;故答案为:;。
(3)I、II反应是放热反应,Ⅲ是吸热反应,升高温度,对I、II平衡逆向移动,对Ⅲ是平衡正向移动,但由于I、II平衡逆向移动,CO浓度增大,对反应Ⅲ也有逆向移动的趋势,因此CO2转化率减小,即纵坐标表示CO2平衡转化率的是图乙;反应I、II是体积减小的反应,反应Ⅲ是等体积反应,因此加压,转化率增大,即压强p1、p2、p3由大到小的顺序为p1>p2>p3;图乙中T1温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是T1时以反应III为主,反应III前后气体分子数相等,压强改变对平衡几乎没有影响;故答案为:乙;p1>p2>p3;T1时以反应III为主,反应III前后气体分子数相等,压强改变对平衡几乎没有影响。
(4)根据图中信息为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率,低温、高压时CO2的平衡转化率大,因此应选择的反应条件为低温、高压;故答案为:C。
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