江西省南昌市八一中学、洪都中学、麻丘中学联考2015-2016学年高二(上)期中化学试卷
一、选择题.(每小题只有一个选项符合题意,每题3分,共48分)
1. 2013年12月2日凌晨,搭载嫦娥 ( http: / / www.21cnjy.com )三号的运载火箭顺利发射升空.其玉兔号月球车的车内还专门准备了“暖宝”﹣﹣核电池,确保月球车有剩余电力在月球的白天“自主醒来”,重新展开太阳能电池帆板迎接阳光.一个硬币大小的核电池,就可以使用5000天.21世纪人类正由“化石能源时代”逐步向“多能源时代”过渡,下列不属于新能源的是( )
A.电力 B.核能 C.太阳能 D.氢能
2.下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ mol﹣1,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的△H=+566.0kJ mol﹣1
B.H2SO4和NaOH反应的中和热△H= ( http: / / www.21cnjy.com )﹣57.3 kJ mol﹣1,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H=﹣114.6kJ mol﹣1
C.有气体参加的化学反应,增大压强,可增大活化分子百分数,从而使反应速率增大
D.在101Kpa时,物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热
3.下列说法中正确的是( )
A.凡是放热反应都是自发的,吸热反应都是非自发的
B.自发反应的熵一定增大,非自发反应的熵一定减小或不变
C.△H<0、△S<0的反应一定能自发进行
D.△H>0、△S<0的反应一定不能自发进行
4.下列关于纯净物、混合物、强电解质、弱电解质、非电解质的组合正确的是( )
纯净物 混合物 强电解质 弱电解质 非电解质
A 大理石 玻璃 氯化钾 高氯酸 干冰
B 盐酸 水煤气 硫酸 醋酸 氯气
C 明矾 硅酸盐水泥 苛性钠 亚硫酸 熟石灰
D 冰醋酸 漂白粉 硫酸钡 氟化氢 氨气
A.A B.B C.C D.D
5.已知0.1mol/L的醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH CH3COO﹣+H+,要使溶液中值增大,可以采取的措施是( )
A.加少量烧碱溶液 B.降低温度
C.加少量冰醋酸 D.加水
6.数据:7.2×10﹣4、4.6×10﹣4、4.9×10﹣10分别是三种酸的电离平衡常数,若已知这些酸可发生如下反应:
①NaCN+HNO2═HCN+NaNO2,
②NaCN+HF═HCN+NaF,
③NaNO2+HF═HNO2+NaF.
由此可判断下列叙述中,不正确的是( )
A.HF的电离平衡常数为7.2×10﹣4
B.HNO2的电离平衡常数为4.9×10﹣10
C.根据①③两个反应即可知三种酸的相对强弱
D.HNO2的电离平衡常数比HCN大,比HF小
7.在一个不导热的密闭反应器中,只发生两个反应:
a(g)+b(g) 2c(g);△H1<0
x(g)+3y(g) 2z(g);△H2>0
进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所作的功),下列叙述错误的是( )
A.等压时,通入惰性气体,c的物质的量不变
B.等压时,通入z气体,反应器中温度升高
C.等容时,通入惰性气体,各反应速率不变
D.等容时,通入z气体,y的物质的量浓度增大
8.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.Fe(SCN)3溶液中存在Fe3++3SCN﹣ Fe(SCN)3,向此溶液中加入固体KSCN后颜色变深
B.用通过盛饱和食盐水的洗气瓶来除去氯气中的少量HCl气体杂质
C.反应CO(g)+NO2(g) CO2(g)+NO(g)(正反应为放热反应),达平衡后,升高温度体系颜色变深
D.合成氨:N2(g)+3H2(g) 2NH3 (g)△H<0在高温、高压和催化剂条件下进行
9.完全燃烧一定质量的无水乙醇,放出的热量 ( http: / / www.21cnjy.com )为Q,已知为了完全吸收生成的二氧化碳,消耗50mL 8mol/L的氢氧化钠溶液,则无水乙醇的燃烧放出的热量不可能是( )
A.10Q B.5Q C.11Q D.7Q
10.在一定条件下存在反应 ( http: / / www.21cnjy.com ):CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),其正反应放热.现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在Ⅰ中充入1 molCO和1molH2O,在Ⅱ中充入1 molCO2和 1 mol H2,d在Ⅲ中充入2 mol和2 mol H2O.700℃条件下开始反应,达到平衡时,下列说法正确的是( )
A.容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同
B.容器Ⅰ、Ⅱ中反应的平衡常数相同
C.容器Ⅰ中CO的物质的量比容器Ⅱ中的少
D.容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率和小于1
11.如图所示,左侧注射器吸入10mL ( http: / / www.21cnjy.com )NO2、N2O4的混合气体,右侧注射器吸入10mL空气,且U型管内两侧液面保持水平位置(液体不与气体反应),现将两侧注射器活塞同时快速向内推到5mL,下列说法不正确的是(忽略温度变化)( )
A.压缩后U型管内左侧液面下降,右侧液面上升
B.对于2NO2 N2O4平衡体系,向生成N2O4的方向移动
C.左侧气体颜色先变深后逐渐变浅(比原来深)
D.若将两侧注射器活塞重新拉到10mL的位置,平衡后U型管两侧液面仍然保持水平
12.已知H2(g)+Br2(l) ( http: / / www.21cnjy.com )═2HBr(g);△H=﹣72kJ/mol.蒸发1mol Br2(l)需要吸收的能量为30kJ,其它相关数据如下表:
H2(g) Br2(g) HBr(g)
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/KJ 436 a 369
则表中a为( )
A.404 B.260 C.230 D.200
13.在某容积一定的密闭容器中,有下列可逆反应:A(g)+B(g) xC(g)△H未知,有图Ⅰ所示的反应曲线,试判断对图Ⅱ的说法中正确的是(T表示温度,P表示压强,C%表示C的体积分数)( ) ( http: / / www.21cnjy.com )
A.P3>P4,y轴表示C的转化率
B.P3<P4,y轴表示B的体积分数
C.P3<P4,y轴表示混合气体的密度
D.P3>P4,y轴表示混合气体的平均摩尔质量
14.化学反应N2+3H2=2NH3的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.N2(g)+3H2(g)=2NH3(l);△H=2(a﹣b﹣c)kJ mol﹣1
B.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);△H=2(b﹣a)kJ mol﹣1
C.N2(g)+H2(g)=NH3(l);△H=(b+c﹣a)kJ mol﹣1
D.N2(g)+H2(g)=NH3(g);△H=(a+b)kJ mol﹣1
15.在恒容密闭容器中通入X并发生 ( http: / / www.21cnjy.com )反应:2X(g) Y(g),温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示.下列叙述正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量
B.T2下,在0~t1时间内,v(Y)=mol L﹣1 min﹣1
C.M点的正反应速率V正大于N点的逆反应速率V逆
D.M点时再加入一定量X,平衡后X的转化率减小
16.在一定温度下,将等量的气体分别通入起始体积相同的密闭容器I(恒容)和Ⅱ(恒压)中,使其发生反应,t.时容器I中达到化学平衡,x、Y、z的物质的量的变化如图所示,则下列有关推断正确的是( ) ( http: / / www.21cnjy.com )
A.该反应的化学方程式为:3X+2Y 3Z
B.若两容器中均达到平衡后,两容器的体积V(I)<V(Ⅱ),则容器Ⅱ达到平衡所用时间小于t
C.若两容器中均达到平衡时,两容器中Z的物质的量分数相同,则Y为固态或液态
D.达平衡后,若对容器Ⅱ升高温度时其体积增大,说明Z发生的反应为吸热反应
二、非选择题.(共52分,第18题每空1分,其余每空2分)
17.在25℃、101kPa下,1g CH4 ( http: / / www.21cnjy.com )(g)完全燃烧生成CO2和液态H2O,放出55kJ的热量,写出该反应的热化学方程式: .
18.用NA表示阿伏加德罗 ( http: / / www.21cnjy.com )常数,在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中,每有5NA个电子转移时,放出650kJ的热量,则表示该反应的热化学方程式为 .
19.已知拆开1mol ( http: / / www.21cnjy.com )H﹣H键、1mol N﹣H键、1mol N≡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 .
20.已知热化学方程式:
①C2H2(g)+O2(g)═2CO2(g)+H2O(l)△H1=﹣1301.0kJ mol﹣1
②C(s)+O2(g)═CO2(g)△H2=﹣393.5kJ mol﹣1
③H2(g)+O2(g)═H2O(1)△H3=﹣285.8kJ mol﹣1
则反应④2C(s)+H2(g)═C2H2(g)的△H为 [
21.有浓度均为0.1mol L﹣1的盐酸、硫酸和醋酸三种溶液,试分析:
(1)若溶液的C(H+)分别为a、b、c,则它们的大小关系是 (用“>”“<”“=”表示),
(2)分别用三种酸中和等物质的量的氢氧 ( http: / / www.21cnjy.com )化钠溶液,所需溶液的体积分别是a、b、c,则它们的大小关系是 (用“>”“<”“=”表示).
(3)等体积的三种酸分别与足量的锌粒反应,在相同条件下若产生气体的体积分别为a、b、c,则它们的关系是 .
(4)可逆反应2Cl2(g)+2H2O ( http: / / www.21cnjy.com )(g) 4HCl(g)+O2(g)△H>0,在一定条件下达到平衡后,分别采取下列措施(填“增大”、“减小”或“不变”):
①降低温度,Cl2的转化率 ;
②保持容器体积不变,加入He,则HCl的物质的量 ;
③保持容器压强不变,加入He,则O2的体积分数 .
22.在量热计中(如图)将100m ( http: / / www.21cnjy.com )L 0.50mol L﹣1的CH3COOH溶液与100mL 0.55mol L﹣1的NaOH溶液混合,温度从298.0K升高至300.7K.已知量热计的热容常数(量热计各部件每升高1K所需要的热量)是150.5J K﹣1,溶液密度均为1g mL﹣1,生成溶液的比热容c=4.184J (g K)﹣1.
(1)试求CH3COOH的中和热△H .
(2)CH3COOH的中和热的文献值为56.1kJ mol﹣1,你认为(1)中测得的实验值有偏差可能的原因是
(3)实验中NaOH过量的目的是 .
(4)你认为CH3COOH的中和热与HCl的中和热数值相比, 较大,其原因是 .
( http: / / www.21cnjy.com )
23.已知2A(g)+B(g) 2C(g ( http: / / www.21cnjy.com ))△H=﹣a kJ/mol(a>0),在一个有催化剂的固定容积的容器中加2mol A和1mol B,在500℃时充分反应达平衡后C的浓度为ω mol/L,放出热量为b kJ.
(1)比较a b(填“>”“=”或“<”).
(2)下表为不同温度下该反应的平衡常数.由此可推知,表中T1 T2(填“>”“=”或“<”).
T/K T1 T2 T3
K 1.00×107 2.45×105 1.88×103
若在原来的容器中,只加入2mol C ( http: / / www.21cnjy.com ),500℃时充分反应达平衡后,吸收热量为c kJ,C的浓度 (填“>”“=”或“<”)ω mol/L,a、b、c之间满足何种关系 (用代数式表示).
(3)在相同条件下要想得到2a kJ热量,加入各物质的物质的量可能是
A.4mol A和2mol B B.4mol A、2mol B和2mol C
C.4mol A和4mol B D.6mol A和4mol B
(4)将上述容器改为恒压容器(反应前体 ( http: / / www.21cnjy.com )积相同),起始时加入2mol A和1mol B,500℃时充分反应达平衡后,放出热量为d kJ,则d b(填“>”“=”或“<”)
(5)一定温度下,向一个容积可 ( http: / / www.21cnjy.com )变的容器中,通入3mol A和2mol B及固体催化剂,使反应,平衡时容器内气体物质的量为起始时的90%.保持同一反应温度,在相同容器中,将起始物质的量改为4mol A、3mol B和2mol C,则平衡时A的百分含量 (填“不变”“变大”“变小”或“无法确定”).
24.实验室中做如下实验:一定条件下, ( http: / / www.21cnjy.com )在容积为2.0L的恒容密闭容器中,发生如下反应:2A(g)+B(g) 2C(g); △H=QkJ/mol
(1)若A、B起始物质的量均为零,通入C的物质的量(mol)随反应时间(min)的变化情况如表:
实验序号 0 10 20 30 40 50 60
1 800℃ 1.0 0.80 0.67 0.57 0.50 0.50 0.50
2 800℃ n2 0.60 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50
3 800℃ n3 0.92 0.75 0.63 0.60 0.60 0.60
4 7 0℃ 1.0 0.90 0.80 0.75 0.70 0.65 0.65
根据上表数据,完成下列填空:
①在实验1中反应在10至20min内反应的 ( http: / / www.21cnjy.com )平均速率Vc= ,实验2中采取的措施是 ;实验3中n3 1.0mol(填“>、=、<”).
②比较实验4和实验1,可推测该反应中Q 0(填“>、=、<”),
(2)在另一反应过程中A(g)、B(g)、C(g)物质的量变化如图所示,根据图中所示判断下列说法正确的 .
a.10~15min可能是升高了温度 b.10~15min可能是加入了催剂
c.20min时可能缩小了容器体积 d.20min时可能是增加了B的量
(3)一定条件下,向上述容器中通入5molA(g)和3molB(g),此时容器的压强为P(始).反应进行并达到平衡后,测得容器内气体压强为P(始)的.若相同条件下,向上述容器中分别通入a molA(g)、b molB(g)、c molC(g),欲使达到新平衡时容器内气体压强仍为P(始)的.
①a、b、c必须满足的关系是 .(一个用a、c表示,另一个用b、c表示)
②欲使起始时反应表现为向正反应方向进行,则a的取值范围是 .
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江西省南昌市八一中学、洪都中学、麻丘中学联考2015-2016学年高二(上)期中化学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题.(每小题只有一个选项符合题意,每题3分,共48分)
1.2013年12月2日凌晨 ( http: / / www.21cnjy.com ),搭载嫦娥三号的运载火箭顺利发射升空.其玉兔号月球车的车内还专门准备了“暖宝”﹣﹣核电池,确保月球车有剩余电力在月球的白天“自主醒来”,重新展开太阳能电池帆板迎接阳光.一个硬币大小的核电池,就可以使用5000天.21世纪人类正由“化石能源时代”逐步向“多能源时代”过渡,下列不属于新能源的是( )
A.电力 B.核能 C.太阳能 D.氢能
【考点】清洁能源.
【专题】化学反应中的能量变化.
【分析】新能源指氢能、太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核能等.
【解答】解:电力属于传统能源,核能、太阳能、氢能属于新能源.
故选:A.
【点评】本题考查了能源的种类,难度不大,注意记忆传统能源和新能源的种类.
2.下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ mol﹣1,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的△H=+566.0kJ mol﹣1
B.H2SO4和NaOH反应的中和热△ ( http: / / www.21cnjy.com )H=﹣57.3 kJ mol﹣1,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H=﹣114.6kJ mol﹣1
C.有气体参加的化学反应,增大压强,可增大活化分子百分数,从而使反应速率增大
D.在101Kpa时,物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热
【考点】热化学方程式;化学反应速率的影响因素.
【专题】化学反应速率专题;燃烧热的计算.
【分析】A、燃烧热是完全燃烧1mol可燃物质生成最稳定的产物所放出的热量;
B、H2SO4和Ca(OH)2反应生成硫酸钙沉淀,不仅仅生成水;
C、大压强体系体积减小,对于有气体参加的反应,可使单位体积内活化分子数增加,反应速率增大;
D、燃烧热的条件是在25℃、1.01×105Pa下,必须是1mol物质完全燃烧并且生成的物质为最稳当的氧化物;
【解答】解:A、根据燃烧热的概念,CO ( http: / / www.21cnjy.com )的标准燃烧热是283.0 kJ mol﹣1,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的△H=+566.0 kJ mol﹣1则是正确的,故A正确;
B、H2SO4和Ca(OH)2反应生成硫 ( http: / / www.21cnjy.com )酸钙沉淀,不仅仅生成水,放出更多的热量,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H<2×(﹣57.3)kJ/mol,故B错误;
C、增大压强,可增大浓度,使单位体积内活化分子数目增加,故反应速率增大,但百分数不变,故C错误;
D、燃烧热的条件是在25℃、1.01×105Pa下,必须是1mol可燃物质完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,故D错误;
故选A.
【点评】本题考查了中和热和燃烧热的概念以及热化学方程式中计量数的含义,难度不大,掌握基础是解题关键.
3.下列说法中正确的是( )
A.凡是放热反应都是自发的,吸热反应都是非自发的
B.自发反应的熵一定增大,非自发反应的熵一定减小或不变
C.△H<0、△S<0的反应一定能自发进行
D.△H>0、△S<0的反应一定不能自发进行
【考点】焓变和熵变.
【专题】化学反应中的能量变化.
【分析】A、有些吸热反应也能自发进行;
B、自发反应的熵不一定增大;
C、反应自发进行的判断依据是△H﹣T△S<0;
D、反应自发进行的判断依据是△H﹣T△S<0.
【解答】解:A、有些吸热反应也能自发进行,如碳酸氢铵的分解,故A错误;
B、自发反应的熵不一定增大,如氨气与氯化氢的反应属于自发反应,但是熵减小的反应,故B错误;
C、反应自发进行的判断依据是△H﹣T△S,△H﹣T△S<0一定自发,而△H<0、△S<0的反应能否自发进行与温度有关,故C错误;
D、反应自发进行的判断依据是△H﹣T△S,当△H>0、△S<0时,△H﹣T△S>0,反应一定不能自发进行,故D正确;
故选D.
【点评】本题考查了化学反应自发进行大判断依据和条件分析,注意反应是否自发进行需要焓变、熵变、温度共同决定,题目难度中等.
4.下列关于纯净物、混合物、强电解质、弱电解质、非电解质的组合正确的是( )
纯净物 混合物 强电解质 弱电解质 非电解质
A 大理石 玻璃 氯化钾 高氯酸 干冰
B 盐酸 水煤气 硫酸 醋酸 氯气
C 明矾 硅酸盐水泥 苛性钠 亚硫酸 熟石灰
D 冰醋酸 漂白粉 硫酸钡 氟化氢 氨气
A.A B.B C.C D.D
【考点】混合物和纯净物;电解质与非电解质;强电解质和弱电解质的概念.
【专题】物质的分类专题.
【分析】纯净物:有一种物质组成,包括单质和化合物;
混合物:由两种或两种以上的物质组成;
在水溶液里或熔融状态下完全电离的是强电解质,部分电离的是弱电解质;
在水溶液里或熔融状态下不导电的化合物是非电解质,电解质和非电解质都是化合物来分析.
【解答】解:A.大理石、玻璃、氯化钾、高氯酸、干冰分别属于混合物、混合物、强电解质、强电解质,非电解质,故A错误;
B.盐酸、水煤气、硫酸、醋酸、氯气分别属于混合物、混合物、强电解质、弱电解质,单质,故B错误;
C.明矾、硅酸盐水泥、苛性钠、亚硫酸、熟石灰分别属于化合物、混合物、强电解质、弱电解质,电解质,故C错误;
D.冰醋酸、漂白粉、硫酸钡、氟化氢、氨气分别属于化合物、混合物、强电解质、弱电解质,非电解质,故D正确;
故选:D.
【点评】本题考查了纯净物、混合物、电解质、非电解质的概念判断及各种物质的成分掌握,难度中等.
5.已知0.1mol/L的醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH CH3COO﹣+H+,要使溶液中值增大,可以采取的措施是( )
A.加少量烧碱溶液 B.降低温度
C.加少量冰醋酸 D.加水
【考点】弱电解质在水溶液中的电离平衡.
【专题】电离平衡与溶液的pH专题.
【分析】醋酸是弱电解质,在溶液中存在电离平衡 ( http: / / www.21cnjy.com ),要使溶液中c(H+)/c(CH3COOH)值增大,则平衡向正反应方向移动,结合平衡移动影响因素来分析解答.
【解答】解:A.加入少量烧碱溶液,反 ( http: / / www.21cnjy.com )应生成CH3COO﹣,c(H+)减小,由于CH3COO﹣对CH3COOH的电离起到抑制作用,则c(H+)/c(CH3COOH)值减小,故A错误;
B.醋酸的电离是吸热反应,降低温度,抑制醋酸电离,平衡向逆反应方向移动,则c(H+)/c(CH3COOH)值减小,故B错误;
C.加入少量冰醋酸,醋酸浓度增大,弱电解质的浓度越大,电离程度越小,则c(H+)/c(CH3COOH)值减小,故C错误;
D.加水稀释促进醋酸电离,则氢离子的物质的量增大,醋酸分子的物质的量减小,所以c(H+)/c(CH3COOH)值增大,故D正确;
故选D.
【点评】本题考查弱电解质的电离,同时考查学生分析问题和解决问题能力,难度中等,注意把握影响弱电解质的电离的影响因素.
6.数据:7.2×10﹣4、4.6×10﹣4、4.9×10﹣10分别是三种酸的电离平衡常数,若已知这些酸可发生如下反应:
①NaCN+HNO2═HCN+NaNO2,
②NaCN+HF═HCN+NaF,
③NaNO2+HF═HNO2+NaF.
由此可判断下列叙述中,不正确的是( )
A.HF的电离平衡常数为7.2×10﹣4
B.HNO2的电离平衡常数为4.9×10﹣10
C.根据①③两个反应即可知三种酸的相对强弱
D.HNO2的电离平衡常数比HCN大,比HF小
【考点】弱电解质在水溶液中的电离平衡.
【专题】电离平衡与溶液的pH专题.
【分析】相同温度下,酸的电离常数越大,该酸的酸性越强,结合强酸制取弱酸分析解答.
【解答】解:强酸能和弱酸盐反应生成弱酸 ( http: / / www.21cnjy.com ),根据:①NaCN+HNO2=HCN+NaNO2、②NaCN+HF═HCN+NaF、③NaNO2+HF=HNO2+NaF知,亚硝酸的酸性大于氢氰酸,氢氟酸的酸性大于亚硝酸,所以这三种酸的强弱顺序是:氢氟酸>亚硝酸>氢氰酸,
A.通过以上分析知,氢氟酸的酸性最强,所以氢氟酸的电离平衡常数最大,故A正确;
B.通过以上分析知,亚硝酸的酸性大于氢氰酸,所以亚硝酸的电离平衡常数为:4.6×10﹣4,故B错误;
C.根据强酸制取弱酸知,由①③两个反应即可知三种酸的相对强弱,故C正确;
D.亚硝酸的酸性大于氢氰酸但小于氢氟酸,所以亚硝酸的电离平衡常数比HCN大,比HF小,故D正确;
故选B.
【点评】本题考查了酸性强弱的判断,明确电离平衡常数与酸性强弱的关系是解本题关键,难度不大.
7.在一个不导热的密闭反应器中,只发生两个反应:
a(g)+b(g) 2c(g);△H1<0
x(g)+3y(g) 2z(g);△H2>0
进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所作的功),下列叙述错误的是( )
A.等压时,通入惰性气体,c的物质的量不变
B.等压时,通入z气体,反应器中温度升高
C.等容时,通入惰性气体,各反应速率不变
D.等容时,通入z气体,y的物质的量浓度增大
【考点】化学平衡的影响因素.
【专题】压轴题;化学平衡专题.
【分析】A、等压时,通入惰性气体,体积增大,对第二个反应平衡向逆反应移动,温度升高,导致第一个反应向逆反应移动;
B、等压时,通入z气体,第二反应平衡向逆反应移动,反应器中温度升高;
C、等容时,通入惰性气体,各反应混合物的浓度不变;
D、等容时,通入z气体,第二反应平衡向逆反应移动.
【解答】解:A、等压时,通入惰性气体,容 ( http: / / www.21cnjy.com )器体积增大,等效为压强减小,平衡x(g)+3y(g) 2z(g)(△H>0)向左移动,正反应为吸热反应,反应体系的温度升高,由于该反应容器是一个不导热的容器,所以平衡a(g)+b(g) 2c(g)也向吸热方向移动,即逆反应方向移动,所以c的物质的量减小,故A错误;
B、等压时,通入z气体,增大了生成 ( http: / / www.21cnjy.com )物的浓度,平衡x(g)+3y(g) 2z(g)向左移动,由于该反应的逆反应是放热反应,容器内温度升高,虽然导致第一个反应向逆反应移动,但移动结果不会恢复到原温度,故平衡时温度升高,故B正确;
C、等容时,通入惰性气体,各反应物和生成物的物质的量没有变化,即各组分的浓度没有发生变化,所以各组分的反应速率不发生变化,故C正确;
D、等容时,通入z气体,增大了生成物z的浓度,平衡逆向移动,所以y的物质的量浓度增大,故D正确;
故选A.
【点评】本题考查外界条件对化学平衡的 ( http: / / www.21cnjy.com )影响,难度中等,本题要特别注意题干中的信息“不导热的密闭反应器”,注意压强对第一个反应没有影响,根据第二反应的移动热效应,判断第一个反应的移动.
8.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.Fe(SCN)3溶液中存在Fe3++3SCN﹣ Fe(SCN)3,向此溶液中加入固体KSCN后颜色变深
B.用通过盛饱和食盐水的洗气瓶来除去氯气中的少量HCl气体杂质
C.反应CO(g)+NO2(g) CO2(g)+NO(g)(正反应为放热反应),达平衡后,升高温度体系颜色变深
D.合成氨:N2(g)+3H2(g) 2NH3 (g)△H<0在高温、高压和催化剂条件下进行
【考点】化学平衡移动原理.
【分析】勒夏特列原理为:如果改变影响平 ( http: / / www.21cnjy.com )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.
【解答】解:A、加入固体KSCN,Fe3++3SCN﹣ Fe(SCN)3平衡正向移动,溶液的颜色变深,故A正确;
B、氯气难溶于饱和食盐水,HCl极易溶于水,将混合气体通过盛饱和食盐水的洗气瓶,可除去HCl,故B正确;
C、反应CO(g)+NO2(g) CO2(g)+NO(g)(正反应为放热反应),达平衡后,升高温度平衡逆向移动,体系颜色变深,故C正确;
D、合成氨:N2(g)+3H2(g) 2NH3 (g)△H<0在高温平衡逆向移动,不利于氨的合成,故D错误;
故选:D.
【点评】本题考查了勒夏特列原理的使用条件,难度不大,注意使用勒夏特列原理的前提必须是可逆反应.
9.完全燃烧一定质量的无水乙 ( http: / / www.21cnjy.com )醇,放出的热量为Q,已知为了完全吸收生成的二氧化碳,消耗50mL 8mol/L的氢氧化钠溶液,则无水乙醇的燃烧放出的热量不可能是( )
A.10Q B.5Q C.11Q D.7Q
【考点】有关反应热的计算.
【专题】燃烧热的计算.
【分析】据CO2与NaOH ( http: / / www.21cnjy.com )溶液反应,利用极限法计算出CO2的物质的量范围,进而计算出乙醇的物质的量范围,根据乙醇的物质的量和热量的关系计算出1mol乙醇完全燃烧生成水放出的热量即可.
【解答】解:n(NaOH)=0.05L×8mol/L=0.4mol,则由CO2~2NaOH~Na2CO3,可知,n(CO2)=0.2mol,则n(C2H6O)=×n(CO2)=0.1mol,放出的热量为Q,所以1mol乙醇完全燃烧放出的热量为10Q,由CO2~NaOH~NaHCO3可知,n(CO2)=0.4mol,则n(C2H6O)=×n(CO2)=0.2mol,放出的热量为Q,所以1mol乙醇完全燃烧放出的热量为5Q,若二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸氢钠和碳酸钠的化合物,则乙醇的燃烧热在5Q~10Q之间,所以C不符合;
故选C.
【点评】本题考查了化学反应极值分析计算,反应燃烧热概念的分析应用,掌握概念和计算方法是解题关键,题目难度中等.
10.在一定条件下存在反应:CO(g)+H ( http: / / www.21cnjy.com )2O(g) CO2(g)+H2(g),其正反应放热.现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在Ⅰ中充入1 molCO和1molH2O,在Ⅱ中充入1 molCO2和 1 mol H2,d在Ⅲ中充入2 mol和2 mol H2O.700℃条件下开始反应,达到平衡时,下列说法正确的是( )
A.容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同
B.容器Ⅰ、Ⅱ中反应的平衡常数相同
C.容器Ⅰ中CO的物质的量比容器Ⅱ中的少
D.容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率和小于1
【考点】化学平衡的影响因素.
【专题】化学平衡专题.
【分析】A.容器Ⅰ中从正反应开始到达平衡,容器Ⅱ中从逆反应开始到达,平衡建立的途径不相同;
B.容器Ⅱ中所到达的平衡状态,相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上降低温度;
C.容器Ⅱ中所到达的平衡状态,相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上降低温度,平衡向正反应移动;
D.温度相同时,容器Ⅰ中CO 的转化率与容器 ( http: / / www.21cnjy.com )Ⅱ中CO2的转化率之和等于1,容器Ⅱ中所到达的平衡状态,相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上降低温度,平衡向正反应移动.
【解答】解:A.容器Ⅰ中从正反应开始到达平衡,容器Ⅱ中从逆反应开始到达,平衡建立的途径不相同,无法比较反应速率,故A错误
B.容器Ⅱ中所到达的平衡状态,相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上降低温度,平衡向正反应移动,平衡常数变大,故B错误;
C.容器Ⅱ中所到达的平衡状态,相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上降低温度,平衡向正反应移动,故容器Ⅰ中CO 的物质的量比容器Ⅱ中的多,故C错误;
D.温度相同时,容器I中CO 的转化率与容器 ( http: / / www.21cnjy.com )Ⅱ中CO2的转化率之和等于1,容器Ⅱ中所到达的平衡状态,相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上降低温度,平衡向正反应移动,二氧化碳的转化率比两容器相同温度时容器Ⅱ中CO2的转化率低,故容器Ⅰ中CO 的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于1,故D正确.
故选:D.
【点评】本题考查影响化学平衡的因素、化学平衡的建立等,难度较大,构建平衡建立的途径进行比较是关键.
11.如图所示,左侧注射器吸 ( http: / / www.21cnjy.com )入10mLNO2、N2O4的混合气体,右侧注射器吸入10mL空气,且U型管内两侧液面保持水平位置(液体不与气体反应),现将两侧注射器活塞同时快速向内推到5mL,下列说法不正确的是(忽略温度变化)( )
A.压缩后U型管内左侧液面下降,右侧液面上升
B.对于2NO2 N2O4平衡体系,向生成N2O4的方向移动
C.左侧气体颜色先变深后逐渐变浅(比原来深)
D.若将两侧注射器活塞重新拉到10mL的位置,平衡后U型管两侧液面仍然保持水平
【考点】化学平衡的影响因素.
【专题】化学平衡专题.
【分析】A、体系中存在反应2NO2(g) N2O4(g),增大压强平衡正向移动;
B、增大压强平衡向气体体积减少的方向移动;
C、左侧压缩体积变小,二氧化氮的浓度变大气体颜色先变深,后平衡正向移动颜色逐渐变浅;
D、重新拉到10mL的位置,温度和压强与起始时相同,所以气体的体积不变.
【解答】解:A、在左侧体系中存在 ( http: / / www.21cnjy.com )反应2NO2(g) N2O4(g),增大压强导致平衡正向移动,所以左侧气体体积压强小于右侧,左边液面上升,液面左高右低,故A错误;
B、增大压强平衡向气体体积减少的方向移动,所以向生成N2O4的方向移动,故B正确;
C、左侧压缩体积变小,二氧化氮的浓度变大气 ( http: / / www.21cnjy.com )体颜色先变深,后平衡正向移动颜色逐渐变浅,平衡移动的结果是减弱而不是抵消,所以颜色比原来深,故C正确;
D、重新拉到10mL的位置,温度和压强与起始时相同,所以气体的体积不变,所以平衡后U型管两侧液面仍然保持水平,故D正确;
故选A.
【点评】本题考查了压强对化学平衡的影响,难度不大,根据勒夏特里原理来分析解答即可.
12.已知H2(g)+Br2(l)═2 ( http: / / www.21cnjy.com )HBr(g);△H=﹣72kJ/mol.蒸发1mol Br2(l)需要吸收的能量为30kJ,其它相关数据如下表:
H2(g) Br2(g) HBr(g)
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/KJ 436 a 369
则表中a为( )
A.404 B.260 C.230 D.200
【考点】有关反应热的计算.
【专题】压轴题;化学反应中的能量变化.
【分析】根据反应热等于反应物的总键能减生成物的总键能来计算.
【解答】解:在H2(g)+Br2(l)=2HBr(g);△H=﹣72kJ/mol反应中,
蒸发1mol Br2(l)需要吸收的能量为30kJ,
则H2(g)+Br2(g)=2HBr(g);△H=﹣102kJ/mol
反应热等于反应物的总键能减生成物的总键能,则
﹣102=436+a﹣2×369,
a=200,
故选D.
【点评】本题考查反应热的计算,题目难度不大,注意反应热与键能的计算关系以及物质的不同聚集状态的转化.
13.在某容积一定的密闭容器中,有下列可逆反应:A(g)+B(g) xC(g)△H未知,有图Ⅰ所示的反应曲线,试判断对图Ⅱ的说法中正确的是(T表示温度,P表示压强,C%表示C的体积分数)( ) ( http: / / www.21cnjy.com )
A.P3>P4,y轴表示C的转化率
B.P3<P4,y轴表示B的体积分数
C.P3<P4,y轴表示混合气体的密度
D.P3>P4,y轴表示混合气体的平均摩尔质量
【考点】化学平衡建立的过程.
【分析】由图Ⅰ中a、b的相对位置知 ( http: / / www.21cnjy.com ),先拐先平,压强大,增压(因p2>p1),C%升高,平衡正向进行故x=1;由b、c的相对位置知,升温(因为T1>T2),C%降低.故正反应为放热反应.
即该反应为:A(g)+B(g) C(g)(正反应为放热反应),由反应式可知,升温和降压均可使反应向逆反应方向移动.
由图Ⅱ,y随温度的升高而降低,可判断y为A的转化率或混合气体的平均摩尔质量等量,结合压强对平衡移动的影响判断P3、P4的关系.
【解答】解:依据图Ⅰ中a、b的相对位置知,先拐先平,压强大p2>p1,增压(因p2>p1),w(C)升高,平衡正向进行故x=1;
由b、c的相对位置知,先拐先平,围堵高,升温(因为T1>T2),w(C)降低,故正反应为放热反应.
即该反应为:A(g)+B(g) C(g)(正反应为放热反应),由反应式可知,升温和降压均可使反应向逆反应方向移动.
由图(Ⅱ)知:因随着温度升高y降低,故y降低的方向必为压强减小的方向,所以,
A、P3>P4,随着温度的升高,平衡将向左移动,C的转化率降低,故A错误;
B、P3<P4,随着压强的减小,C物质的转化率减小,所以B的体积分数增大,图象不符合,故B错误;
C、P3<P4,混合气体质量不变,体积不变,密度始终不变,故图象不符合,故C错误;
D、P3>P4,平衡逆移气体总物质的量增大,所以气体的平均摩尔质量减小,故D错误.
故选D.
【点评】本题旨在考查学生对化学平 ( http: / / www.21cnjy.com )衡图象的理解.解答这类图象题,首先要“译”出其化学含义.由于勒夏特列原理只适用于“单因素”(浓度或温度或压强)改变,分析时应固定一个物理量,分析另一物理量对纵坐标的影响,题目难度中等.
14.化学反应N2+3H2=2NH3的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.N2(g)+3H2(g)=2NH3(l);△H=2(a﹣b﹣c)kJ mol﹣1
B.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);△H=2(b﹣a)kJ mol﹣1
C.N2(g)+H2(g)=NH3(l);△H=(b+c﹣a)kJ mol﹣1
D.N2(g)+H2(g)=NH3(g);△H=(a+b)kJ mol﹣1
【考点】热化学方程式.
【专题】化学反应中的能量变化.
【分析】根据反应热等于反应物总能量减去生成物总能量计算反应热并书写热化学方程式,注意反应物的物质的量和生成物的聚集状态.
【解答】解:由图可以看出,molN2(g)+molH2(g)的能量为akJ,1molNH3(g)的能量为bkJ,
所以N2(g)+H2(g)=NH3(g);△H=(a﹣b)kJ/mol,
而1mol的NH3(g)转化为1mol的NH3(l)放出的热量为ckJ,
所以有:N2(g)+H2(g)=NH3(l);△H=(a﹣b﹣c)kJ/mol,
即:N2(g)+3H2(g)=2NH3(1);△H=2(a﹣b﹣c)kJ mol﹣1.
故选:A.
【点评】本题考查热化学方程式的书写,题目难度不大,注意书写热化学方程式的注意事项以及反应热的计算方法.
15.在恒容密闭容器中通入X并发生反应 ( http: / / www.21cnjy.com ):2X(g) Y(g),温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示.下列叙述正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量
B.T2下,在0~t1时间内,v(Y)=mol L﹣1 min﹣1
C.M点的正反应速率V正大于N点的逆反应速率V逆
D.M点时再加入一定量X,平衡后X的转化率减小
【考点】体积百分含量随温度、压强变化曲线.
【专题】化学平衡专题.
【分析】由图可知,温度为T1先到达 ( http: / / www.21cnjy.com )平衡,所以T1>T2,温度越高,平衡时X的物质的量浓度越大,说明升高温度平衡向逆反应移动,升高温度平衡向吸热反应移动,故逆反应为吸热反应,正反应为放热反应;
A、根据图象判断参加反应的X的量的多少,反应的X越多,放热越多;
B、根据图中X的浓度变化求出Y的浓度变化,再求反应速率;
C、温度越高反应速率越大;
D、M点时再加入一定量X,达到的新平衡与原平衡比较,根据压强对平衡的影响分析.
【解答】解:由图可知,温度为T1先到 ( http: / / www.21cnjy.com )达平衡,所以T1>T2,温度越高,平衡时X的物质的量浓度越大,说明升高温度平衡向逆反应移动,升高温度平衡向吸热反应移动,故逆反应为吸热反应,正反应为放热反应;
A、进行到M点X的转化率较低,由于正向是放热反应,所以反应进行到M点放出的热量少,故A错误;
B、T2下,在0~t1时间内,X的浓度变化为:c(X)=(a﹣b)mol/L,则Y的浓度变化为c(Y)=c(X)=mol/L,所以v(Y)=mol L﹣1 min﹣1,故B错误;
C、根据图象可知,温度为T1时反应首先 ( http: / / www.21cnjy.com )达到平衡状态;温度高反应速率快,到达平衡的时间少,则温度是T1>T2;M点温度高于N点温度,且N点反应没有达到平衡状态,此时反应向正反应方向进行,即N点的逆反应速率小于N点的正反应速率,因此M点的正反应速率大于N点的逆反应速率,故C正确;
D、M点时再加入一定量X ( http: / / www.21cnjy.com ),达到的新平衡与原平衡比较,压强增大,增大压强平衡正移,则X的转化率增大,所以M点时再加入一定量X,平衡后X的转化率增大,故D错误;
故选C.
【点评】本题考查了化学平衡图象问题 ( http: / / www.21cnjy.com )、平衡有关计算、外界条件对平衡移动影响等,难度中等,根据图象判断反应为放热反应是解题的关键.注意把握图象中曲线的变化特点,分析外界条件对化学平衡的影响.
16.在一定温度下,将等量的气体分别通入起始体积相同的密闭容器I(恒容)和Ⅱ(恒压)中,使其发生反应,t.时容器I中达到化学平衡,x、Y、z的物质的量的变化如图所示,则下列有关推断正确的是( ) ( http: / / www.21cnjy.com )
A.该反应的化学方程式为:3X+2Y 3Z
B.若两容器中均达到平衡后,两容器的体积V(I)<V(Ⅱ),则容器Ⅱ达到平衡所用时间小于t
C.若两容器中均达到平衡时,两容器中Z的物质的量分数相同,则Y为固态或液态
D.达平衡后,若对容器Ⅱ升高温度时其体积增大,说明Z发生的反应为吸热反应
【考点】化学平衡建立的过程.
【专题】化学平衡专题.
【分析】A、根据反应中反应物减小,生成物增加,变化的物质的量之比等于计量数之比,写出方程式,据此判断;
B、根据压强对化学反应速率的影响判断;
C、根据平衡移动的影响因素判断;
D、根据温度对平衡移动的影响判断.
【解答】解:A、根据图可 ( http: / / www.21cnjy.com )知,反应中X增加了1.8mol,Y增加了1.2mol,Z减小了1.8mol,所以X、Y为生成物,Z为反应物,X、Y、Z的变化的物质的量之比为3:2:3,所以方程式为3Z 3X+2Y,故A错误;
B、若两容器中均达到平衡后,两容器 ( http: / / www.21cnjy.com )的体积V(I)<V(Ⅱ),说明该反应是气体体积增大的反应,在反应过程中Ⅰ的压强大于Ⅱ的压强,所以Ⅰ中的反应速率快于Ⅱ,故容器Ⅱ达到平衡所用时间大于t,故B错误;
C、由于两容器一为恒压一为恒容, ( http: / / www.21cnjy.com )达到平衡时,两容器中Z的物质的量分数相同,说明压强对该反应的平衡没有影响,所以该反应前后气体的计量数应相等,结合方程式3Z 3X+2Y可知,Y为固态或液态,故C正确;
D、容器Ⅱ升高温度时其体积增大,不能说明Z发生的反应为吸热反应,因为Ⅱ是恒压容器,气体受热彭胀也能使体积增大,故D错误;
故选C.
【点评】本题主要考查了根据图写化学方程式、影响平衡移动的因素等知识点,中等难度,解题的关键是对Y的状态的判断.
二、非选择题.(共52分,第18题每空1分,其余每空2分)
17.在25℃、101kPa下,1 ( http: / / www.21cnjy.com )g CH4(g)完全燃烧生成CO2和液态H2O,放出55kJ的热量,写出该反应的热化学方程式: CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣880KJ mol﹣1 .
【考点】热化学方程式.
【专题】燃烧热的计算.
【分析】燃烧热是指在25℃ ( http: / / www.21cnjy.com )、101kPa下,1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,表示燃烧热的热化学方程式中可燃物的物质的量必须为1mol,产物必须为稳定氧化物.
【解答】解:1g CH4完全燃 ( http: / / www.21cnjy.com )烧生成液态水和CO2气体,放出55.6kJ的热量,则1mol即16g CH4完全燃烧生成液态水和CO2气体,16×55kJ=880kJ,则甲烷燃烧热的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣880KJ mol﹣1,
故答案为:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣880KJ mol﹣1.
【点评】本题主要考查了热化学方程式的书写,注意热化学方程式的意义是解题的关键,难度不大.
18.用NA表示阿伏加德罗常数,在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中,每有5NA个电子转移时,放出650kJ的热量,则表示该反应的热化学方程式为 C2H2(g)+O2(g)═2CO2(g)+H2O(l)△H=﹣1300kJ mol﹣1 .
【考点】热化学方程式.
【分析】首先根据方程式,推出1mol乙炔燃烧中的电子得失,再据题给条件,转移5mol电子需要乙炔的量,来求算1mol乙炔燃烧放出的热量.
【解答】解:由题意知:转移电子的物质的量为5mol,
又知乙炔燃烧的方程式为2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O,有2mol乙炔反应时转移20mol电子,
根据方程式计算,设转移5mol电子时有nmol乙炔参加反应,有
2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O 转移电子
2 20
n 5
n==0.5mol,
即,0.5mol乙炔反应放出650kJ的热量,可知1mol乙炔燃烧放出的热量Q=1300KJ,
故答案为:C2H2(g)+O2(g)═2CO2(g)+H2O(l)△H=﹣1300 kJ mol﹣1.
【点评】本题是书写热化学方程式比较典型的习题,通过氧化还原反应中电子得失来进行△H求算,难度不大.
19.已知拆开1mol H﹣H键、1mol ( http: / / www.21cnjy.com )N﹣H键、1mol N≡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 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=﹣92kJ mol﹣1 .
【考点】热化学方程式.
【专题】化学反应中的能量变化.
【分析】化学反应中,化学键断裂吸收能量,形成新化学键放出能量,根据方程式计算分别吸收和放出的能量,以此计算反应热并判断吸热还是放热.
【解答】解:在反应N2+3H2 2N ( http: / / www.21cnjy.com )H3中,断裂3molH﹣H键,1mol N三N键共吸收的能量为:3×436kJ+946kJ=2254kJ,生成2mol NH3,共形成6mol N﹣H键,放出的能量为:6×391kJ=2346kJ,吸收的热量少,放出的热量多,该反应为放热反应,放出的热量为:2346kJ﹣2254kJ=92kJ;
故答案为:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=﹣92kJ mol﹣1.
【点评】本题主要考查了热 ( http: / / www.21cnjy.com )化学方程式的书写,需要注意的有:物质的状态、反应热的数值与单位,反应热的数值与化学方程式前面的系数成正比.同时还考查了反应热的计算,题目难度不大,注意把握从键能的角度计算反应热的方法.
20.已知热化学方程式:
①C2H2(g)+O2(g)═2CO2(g)+H2O(l)△H1=﹣1301.0kJ mol﹣1
②C(s)+O2(g)═CO2(g)△H2=﹣393.5kJ mol﹣1
③H2(g)+O2(g)═H2O(1)△H3=﹣285.8kJ mol﹣1
则反应④2C(s)+H2(g)═C2H2(g)的△H为 +228.2KJ/mol [
【考点】用盖斯定律进行有关反应热的计算.
【专题】化学反应中的能量变化;燃烧热的计算.
【分析】利用盖斯定律,将②×2+③﹣①即得到反应④,反应热为△H=2△H2+△H3﹣△H1,以此解答该题.
【解答】解:根据盖斯定律 ( http: / / www.21cnjy.com )可知,②×2+③﹣①即得到反应④2C(s)+H2(g)═C2H2(g),所以该反应的△H=﹣393.5 kJ mol﹣1×2﹣285.8 kJ mol﹣1+1301.0 kJ mol﹣1=+228.2 kJ mol﹣1,
故答案为:+228.2 KJ/mol.
【点评】本题考查反应热的计算,注意根据已知热化学方程式利用盖斯定律计算反应热的方法,答题时注意体会,题目难度不大.
21.有浓度均为0.1mol L﹣1的盐酸、硫酸和醋酸三种溶液,试分析:
(1)若溶液的C(H+)分别为a、b、c,则它们的大小关系是 b>a>c (用“>”“<”“=”表示),
(2)分别用三种酸中和等物质的量的氢 ( http: / / www.21cnjy.com )氧化钠溶液,所需溶液的体积分别是a、b、c,则它们的大小关系是 a=c=2b (用“>”“<”“=”表示).
(3)等体积的三种酸分别与足量的锌粒反应,在相同条件下若产生气体的体积分别为a、b、c,则它们的关系是 a=c=b .
(4)可逆反应2Cl2(g)+2H2O ( http: / / www.21cnjy.com )(g) 4HCl(g)+O2(g)△H>0,在一定条件下达到平衡后,分别采取下列措施(填“增大”、“减小”或“不变”):
①降低温度,Cl2的转化率 减小 ;
②保持容器体积不变,加入He,则HCl的物质的量 不变 ;
③保持容器压强不变,加入He,则O2的体积分数 增大 .
【考点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;化学平衡的影响因素.
【专题】化学平衡专题;电离平衡与溶液的pH专题.
【分析】(1)硫酸和盐酸是强酸,醋酸是弱酸,则c(H+)=c(HCl),c(H+)=2c(H2SO4),c(H+)<c(CH3COOH);
(2)酸碱中和时,氢元素的物质的量和氢氧根离子的物质的量相等;
(3)根据氢原子守恒计算生成氢气体积的大小关系;
(4)①降低温度,平衡逆移,Cl2的转化率 减小;
②保持容器体积不变,加入He,对反应无影响,所以HCl的物质的量不变.
③保持容器压强不变,加入He,体积变大,反应物所占分压减小,平衡正移,则O2的体积分数增大.
【解答】解:(1)硫酸和盐酸是强酸,醋酸 ( http: / / www.21cnjy.com )是弱酸,则c(H+)=c(HCl)=0.1mol/L,c(H+)=2c(H2SO4)=0.2mol/L,c(H+)<c(CH3COOH)=0.1mol/L,所以它们的大小关系是b>a>c,故答案为:b>a>c;
(2)三种酸的浓度相等,盐酸和醋酸都是 ( http: / / www.21cnjy.com )一元酸,硫酸是二元酸,硫酸溶液中氢离子浓度是盐酸溶液中的2倍,则完全中和物质的量均相同的三份NaOH溶液时,盐酸和醋酸需要的体积相等,需要硫酸的体积是盐酸的一半,所以需三种酸的体积大小关系是a=c=2b,故答案为:a=c=2b;
(3)等体积等浓度的三种酸中,氢元素的物质的量2n(HCl)=2n(CH3COOH)=n((H2SO4),根据氢原子守恒知,生成氢气的体积大小顺序是a=c=b,
故答案为:a=c=b;
(4)①该反应的正方向为吸热反应,所以降低温度,平衡逆移,Cl2的转化率 减小;故答案为:减小;
②保持容器体积不变,加入He,容器体积不变,各物质的浓度不变,所以对反应无影响,所以HCl的物质的量不变,故答案为:不变;
③保持容器压强不变,加入He,体积变大,反应物所占分压减小,平衡正移,则O2的体积分数增大,故答案为:增大.
【点评】本题考查电解质的电离、温度、压强对化学平衡的影响,注意平衡移动对总物质的量、密度、平均分子量的影响,题目难度不大.
22.在量热计中(如图)将100mL 0.5 ( http: / / www.21cnjy.com )0mol L﹣1的CH3COOH溶液与100mL 0.55mol L﹣1的NaOH溶液混合,温度从298.0K升高至300.7K.已知量热计的热容常数(量热计各部件每升高1K所需要的热量)是150.5J K﹣1,溶液密度均为1g mL﹣1,生成溶液的比热容c=4.184J (g K)﹣1.
(1)试求CH3COOH的中和热△H ﹣53.3 kJ mol﹣1 .
(2)CH3COOH的中和热的 ( http: / / www.21cnjy.com )文献值为56.1kJ mol﹣1,你认为(1)中测得的实验值有偏差可能的原因是 ①量热计的保温瓶绝热效果不好、②酸碱溶液混合不迅速、③温度计不够精确等
(3)实验中NaOH过量的目的是 过量的碱能保证CH3COOH完全被中和,从而提高实验准确度 .
(4)你认为CH3COOH的中和热 ( http: / / www.21cnjy.com )与HCl的中和热数值相比, HCl 较大,其原因是 CH3COOH是弱酸,只是少部分电离,CH3COOH发生电离时要吸热,中和时放热较少 .
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【考点】反应热和焓变.
【专题】化学反应中的能量变化.
【分析】(1)根据化学反应热的计算公式Q=﹣cm△T来计算;
(2)根据中和热的测定中能够导致放出的热量偏低的因素进行解答;
(3)酸和碱反应测中和热时,为了保证一方全部反应,往往需要另一试剂稍稍过量,减少实验误差;
(4)醋酸是弱酸,电离过程需要吸收能量.
【解答】解:(1)CH3COOH的中和热Q=△H=Q=﹣cm△T==﹣5.33×104 J mol﹣1=﹣53.3 kJ mol﹣1,
故答案为:﹣53.3 kJ mol﹣1;
(2)CH3COOH的中和热 ( http: / / www.21cnjy.com )的文献值为﹣56.1kJ/mol,实际上测定数值偏低,可能原因有:①量热计的保温瓶效果不好,②酸碱溶液混合不迅速,③温度计不够精确等,
故答案为:①量热计的保温瓶绝热效果不好、②酸碱溶液混合不迅速、③温度计不够精确等;
(3)酸和碱反应测中和热时,为了保证一方全部反应,往往需要另一试剂稍稍过量,减少实验误差,
故答案为:过量的碱能保证CH3COOH完全被中和,从而提高实验准确度;
(4)醋酸是弱酸,电离过程需要吸收能量,所以CH3COOH的中和热与HCl的中和热数值相比,HCl较大,
故答案为:HCl;CH3COOH是弱酸,只是少部分电离,CH3COOH发生电离时要吸热,中和时放热较少.
【点评】本题考查中和热的测定,注意掌握测定中和热的原理、操作方法,以及热量计算公式的应用,题目难度中等.
23.已知2A(g)+B(g) 2C(g)△ ( http: / / www.21cnjy.com )H=﹣a kJ/mol(a>0),在一个有催化剂的固定容积的容器中加2mol A和1mol B,在500℃时充分反应达平衡后C的浓度为ω mol/L,放出热量为b kJ.
(1)比较a > b(填“>”“=”或“<”).
(2)下表为不同温度下该反应的平衡常数.由此可推知,表中T1 < T2(填“>”“=”或“<”).
T/K T1 T2 T3
K 1.00×107 2.45×105 1.88×103
若在原来的容器中,只加入2mol C,50 ( http: / / www.21cnjy.com )0℃时充分反应达平衡后,吸收热量为c kJ,C的浓度 = (填“>”“=”或“<”)ω mol/L,a、b、c之间满足何种关系 a=b+c (用代数式表示).
(3)在相同条件下要想得到2a kJ热量,加入各物质的物质的量可能是 D
A.4mol A和2mol B B.4mol A、2mol B和2mol C
C.4mol A和4mol B D.6mol A和4mol B
(4)将上述容器改为恒压容器(反应前体积相同 ( http: / / www.21cnjy.com )),起始时加入2mol A和1mol B,500℃时充分反应达平衡后,放出热量为d kJ,则d > b(填“>”“=”或“<”)
(5)一定温度下,向一个容积可 ( http: / / www.21cnjy.com )变的容器中,通入3mol A和2mol B及固体催化剂,使反应,平衡时容器内气体物质的量为起始时的90%.保持同一反应温度,在相同容器中,将起始物质的量改为4mol A、3mol B和2mol C,则平衡时A的百分含量 不变 (填“不变”“变大”“变小”或“无法确定”).
【考点】化学平衡的影响因素.
【专题】化学平衡专题.
【分析】(1)可逆反应不能完全反应,参加反应的A的物质的量小于2mol;
(2)反应是放热反应,温度升高平衡常数减小, ( http: / / www.21cnjy.com )依据图表数据分析;若在原来的容器中,只加入2mol C,500℃时充分反应达平衡后,吸收热量为c kJ,达到平衡状态相同,C的浓度相同;正向进行和逆向进行的反应热量变化纸盒为反应的焓变;
(3)由反应方程式可知生成 ( http: / / www.21cnjy.com )2mol的C时放热a kJ,想得到2a kJ热量,则需生成4molC;由于反应是可逆反应,不可能完全进行到底,所以要得到4molC,A与B物质的量必须要多于4mol和2mol;
(4)原平衡随反应进行,压 ( http: / / www.21cnjy.com )强降低.恒压容器(反应器开始体积相同),相同温度下起始加入2molA和1molB,等效为在原平衡的基础上增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,据此判断;
(5)恒压容器中通入3molA和2m ( http: / / www.21cnjy.com )olB及固体催化剂,使之反应,平衡时容器内气体物质的量为起始时的90%.保持同一反应温度,在相同容器中,将起始物质的量改为4mol A、3mol B和2mol C,转化为起始量,2A(g)+B(g) 2C(g),相当于起始量为6molA和4molB,是原来起始量的2倍,恒压容器中达到相同平衡状态.
【解答】解:(1)在一个有催化剂的固定容 ( http: / / www.21cnjy.com )积的容器中加入2mol A和1mol B,在500℃时充分反应达平衡后C的浓度为ω mol/L,放出热量为b kJ,反应是可逆反应,不能进行彻底,反应放出的热量小于焓变数值,a>b;
故答案为:>;
(2)反应是放热反应,温度升高平衡 ( http: / / www.21cnjy.com )常数减小,图表数据分析,T1<T2,恒温恒容下,2molC完全转化到左边,可得2molA和1molB,故与原平衡为等效平衡,平衡时C的浓度相同,故c(C)=Wmol L﹣1,同一可逆反应,相同温度下,正、逆反应的反应热数值相等,但符号相反,令平衡时C的物质的量为nmol,
对于反应2A(g)+B(g) 2C(g)△H=﹣akJ mol﹣1,则b=n×,
对于反应2C(g) 2A(g)+B(g)△H=akJ mol﹣1,C分解的物质的量为(2﹣n)mol,故c=×a=1﹣n×,故a=b+c,
故答案为:<,=,a=b+c;
(3)由反应方程式可知生成2mol ( http: / / www.21cnjy.com )的C时放热a kJ,想得到2a kJ热量,则需生成4molC;由于反应是可逆反应,不可能完全进行到底,所以要得到4molC,A与B物质的量必须要多于4mol和 2mol,故D符合,B选项中既有正反应又有逆反应,最终放出的热量小于2akJ,
故答案为:D;
(4)原平衡随反应进行,压强 ( http: / / www.21cnjy.com )降低.恒压容器(反应器开始体积相同),相同温度下起始加入2molA和1molB,等效为在原平衡的基础上增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,即向正反应移动,B的转化率变大,反应放出的热量增大,大于恒容容器中达到平衡状态放出的热量,d>b;
故答案为:>;
(5)恒压容器中通入3molA和 ( http: / / www.21cnjy.com )2molB及固体催化剂,使之反应,平衡时容器内气体物质的量为起始时的90%.保持同一反应温度,在相同容器中,将起始物质的量改为4mol A、3mol B和2mol C,转化为起始量,2A(g)+B(g) 2C(g),相当于起始量为6molA和4molB,是原来起始量的2倍,恒压容器中达到相同平衡状态,平衡时A的百分含量不变;
故答案为:不变.
【点评】本题考查了化学平衡常数、化学反应速率、平衡标志的分析判断和计算应用,等效平衡的分析,焓变的意义理解是解题关键,题目难度中等.
24.实验室中做如下实验:一定条件下 ( http: / / www.21cnjy.com ),在容积为2.0L的恒容密闭容器中,发生如下反应:2A(g)+B(g) 2C(g); △H=QkJ/mol
(1)若A、B起始物质的量均为零,通入C的物质的量(mol)随反应时间(min)的变化情况如表:
实验序号 0 10 20 30 40 50 60
1 800℃ 1.0 0.80 0.67 0.57 0.50 0.50 0.50
2 800℃ n2 0.60 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50
3 800℃ n3 0.92 0.75 0.63 0.60 0.60 0.60
4 7 0℃ 1.0 0.90 0.80 0.75 0.70 0.65 0.65
根据上表数据,完成下列填空:
①在实验1中反应在10至20min内 ( http: / / www.21cnjy.com )反应的平均速率Vc= 0.0065mol L﹣1 min﹣1 ,实验2中采取的措施是 使用催化剂 ;实验3中n3 > 1.0mol(填“>、=、<”).
②比较实验4和实验1,可推测该反应中Q < 0(填“>、=、<”),
(2)在另一反应过程中A(g)、B(g)、C(g)物质的量变化如图所示,根据图中所示判断下列说法正确的 abd .
a.10~15min可能是升高了温度 b.10~15min可能是加入了催剂
c.20min时可能缩小了容器体积 d.20min时可能是增加了B的量
(3)一定条件下,向上述容器中通入5molA(g)和3molB(g),此时容器的压强为P(始).反应进行并达到平衡后,测得容器内气体压强为P(始)的.若相同条件下,向上述容器中分别通入a molA(g)、b molB(g)、c molC(g),欲使达到新平衡时容器内气体压强仍为P(始)的.
①a、b、c必须满足的关系是 a+c=5,b+c=3 .(一个用a、c表示,另一个用b、c表示)
②欲使起始时反应表现为向正反应方向进行,则a的取值范围是 3<a≤5 .
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【考点】化学平衡的影响因素;化学平衡的计算.
【专题】化学平衡图像;化学平衡计算.
【分析】(1)①反应速率v=,实验2中达到平衡时C的物质的量和实验1相同,但达到平衡所需时间比实验1短,说明改变的条件是加入了催化剂,温度不变实验3中的数据分析可知达到平衡状态C的物质的量为0.6mol大于实验1、2 达到平衡状态C的物质的量,说明C的起始量大于1.0mol;
②比较实验4和实验1,温度降低,起始量相同,达到平衡C的物质的量增大,说明升温平衡逆向进行;
(2)A.10~15min,反应速率增大;
B.10~15min未到达平衡,且改变条件,速率增大,反应进行向正反应进行,可能为使用催化剂或升高温度或增大压强;
C.20min时若缩小了容器体积,则20min时B的物质的量不会变化;
D.20min时A、C的物质的量不变,B的物质的量增大,反应向正反应移动,应增大B的物质的量,可能是增加了B的量.
(3)2A(g)+B(g) 2C( ( http: / / www.21cnjy.com )g),反应前后气体体积减小,压强不变,说明达到相同平衡状态,结合等效平衡的判断依据,恒温恒容条件下,通过极值转化,满足起始量是“等量等效”分析计算;欲使起始时反应表现为向正反应方向进行,A的物质的量大于平衡时的物质的量,但起始总量不能超过5mol,据此答题.
【解答】解:(1)①在实验1中反应在10至20min内反应的平均速率Vc===0.0065 mol L﹣1 min﹣1,实验2中达到平衡时C的物质的量和实验1相同都为0.5mol,但达到平衡所需时间实验2为20min,实验1为40min,需要时间短,说明是增大反应速率不改变化学平衡,改变的条件是加入了催化剂,温度不变实验3中的数据分析可知达到平衡状态C的物质的量为0.6mol大于实验1、2 达到平衡状态C的物质的量,说明C的起始量大于1.0mol;
故答案为:0.0065 mol L﹣1 min﹣1 ,用催化剂,>;
②比较实验4和实验1,达到平衡C的物 ( http: / / www.21cnjy.com )质的量为0.5mol,0.7mol,实验4是温度降低达到平衡C的物质的量增大,依据化学平衡移动原理可知,升温平衡向吸热反应方向进行,证明该反应的正反应为放热反应,<0.
故答案为:<;
(2)a.10~15min未到达平衡,图象斜率可知改变条件,反应速率都增大,所以可能是改变的条件为升温,故a正确;
b.10~15min未到达平衡,且改变条件后,反应速率都增大,反应向着正反应方向进行,可能为使用催化剂或升高温度或增大压强,故b正确;
c.20min时A、C的物质的量不 ( http: / / www.21cnjy.com )变,B的物质的量增大,反应向正反应移动,应增大B的物质的量;如果缩小容器体积,则20min时B的物质的量不会变化,故c错误;
d.20min时A、C的物质的量不变,B的物质的量增大,反应向正反应移动,应该是增大了B的物质的量,故d正确;
故答案为:abd;
(3)一定条件下,向上述容器中通入5molA(g)和3molB(g),此时容器的压强为P(始).反应进行并达到平衡后,测得容器内气体压强为P(始)的.若相同条件下,向上述容器中分别通入a molA(g)、b molB(g)、c molC(g),欲使达到新平衡时容器内气体压强仍为P(始)的,说明反应达到相同平衡状态,极值转化后等量等效计算分析,
2A(g)+B(g) 2C(g)
起始量(mol) 5 3 0
起始量(mol) a b c
极值转化量(mol)a+c b+c 0
a、b、c必须满足的关系是等量等效,
a+c=5
b+c=3,
故答案为:a+c=5,b+c=3;
②根据Ⅰ中的计算可知,设消耗B物质的量为x
2A(g)+B(g) 2C(g)
起始量(mol) 5 3 0
变化量(mol) 2x x 2x
平衡量(mol) 5﹣2x 3﹣x 2x
器内气体压强为P(始)的,气体压强之比等于气体物质的量之比,5﹣2x+3﹣x+2x=(5+3)
x=1mol,
反应达到平衡时,参加反应 ( http: / / www.21cnjy.com )的A为2mol,则平衡时A的物质的量为3mol,欲使起始时反应表现为向正反应方向进行,A的物质的量大于平衡时的物质的量,但起始总量不能超过5mol,所以有3<a≤5,
故答案为:3<a≤5.
【点评】本题考查化学平衡图 ( http: / / www.21cnjy.com )象、化学反应速率计算、化学平衡的影响因素等知识,题目难度中等,注意掌握化学平衡及其影响因素,明确化学法反应速率的概念及计算方法,注意根据改变条件瞬间物质的量的变化.