2016-2017学年江西省吉安三中高二(上)期中化学试卷
一、选择题(本题共16小题,每小题3分,共48分)
1.合理利用燃料减小污染符合“绿色奥运”理念,下列关于燃料的说法正确的是( )
A.“可燃冰”是将水变为油的新型燃料
B.氢气是具有热值高、无污染等优点的燃料
C.乙醇是比汽油更环保、不可再生的燃料
D.石油和煤是工厂经常使用的可再生的化石燃料
2.容器体积不变时,对于合成氨的反应,下列状态达平衡的是( )
A.氮气和氢气不再发生反应时的状态
B.体系中的总压强不变时的状态
C.氮气的浓度与氢气的浓度之比为1:3时
D.混合物的密度保持不变时的状态
3.某温度下,将2mol
A和3mol
( http: / / www.21cnjy.com )B充入一密闭容器中,发生反应:aA(g)+B(g) C(g)+D(g),5min后达到平衡.已知该温度下其平衡常数K=1,若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍,A的转化率不发生变化,则( )
A.a=3
B.a=2
C.B的转化率为40%
D.B的转化率为60%
4.可逆反应A+B(s) C达到平衡后,无论加压或降温.B的转化率都增大,则下列结论正确的是( )
A.A为气体,C为固体,正反应为放热反应
B.A为固体,C为气体,正反应为放热反应
C.A为气体,C为固体,正反应为吸热反应
D.A.C均为气体,正反应为吸热反应
5.N2H4是一种高效清洁的火箭燃料,0.
( http: / / www.21cnjy.com )25mol
N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量.则下列热化学方程式中正确的是( )
A.
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+H2O(g)△H=+267kJ mol﹣1
B.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=﹣534kJ mol﹣1
C.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=+534kJ mol﹣1
D.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=﹣133.5kJ mol﹣1
6.下图曲线a表示放热反应X(g)+Y(g
( http: / / www.21cnjy.com )) Z(g)+M(g)+N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系,若要改变起始条件,使反应过程按b曲线进行,可采取的措施是( )
A.减压
B.加大X的投入量
C.升高温度
D.减小体积
7.已知中和热的数值是57.3kJ mol﹣1.下列物质反应时,产生57.3kJ热量的是( )
A.稀HCl和稀NaOH
B.1.0
mol L﹣1
HCl和1.0
mol L﹣1
NaOH
C.500
mL
2.0
mol L﹣1
HCl和500
mL2.0
mol L﹣1
NaOH
D.500
mL
2.0
mol L﹣1
H2SO4和500
mL
2.0
mol L﹣1
Ba(OH)2
8.已知H2(g)、C2H
( http: / / www.21cnjy.com )4(g)和C2H5OH(1)的燃烧热分别是﹣285.8kJ mlo﹣1﹣1411.0kJ mlo﹣1和﹣1366.8kJ mlo﹣1,则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的△H为( )
A.﹣44.2kJ mol﹣1
B.+44.2kJ mol﹣1
C.﹣330kJ mol﹣1
D.+330kJ mol﹣1
9.下列反应中反应物键能总和高于生成物键能总和的是( )
A.碳酸钙受热分解
B.乙醇的燃烧
C.铝粉与氧化铁粉末反应
D.氧化钙与水反应
10.某化学兴趣小组在家中进行化学实验,按照图甲连接好线路后发现灯泡不亮,按照图乙连接好线路后发现灯泡亮,由此得出的结论正确的是( )
A.NaCl是非电解质
B.NaCl溶液是电解质
C.NaCl是弱电解质
D.NaCl在水溶液中电离出了可以自由移动的离子
11.对于可逆反应:2A(g)+B(g) 2C(g)△H<0,下列各图中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
12.在密闭容器中进行可逆反应,A跟B
( http: / / www.21cnjy.com )反应生成C,反应速率v(A)、v(B)、v(C)之间存在以下关系:v(B)=3v(A),v(c)=2v(A),3v(C)=2v(B)则该反应可以表示为( )
A.A+B C
B.2A+2B 3C
C.A+3B 2C
D.3A+B 2C
13.在一密闭烧瓶中,在25℃时存
( http: / / www.21cnjy.com )在着平衡:2NO2 N2O4(正反应放热).把烧瓶置于100℃的水中,则下列几项性质中不会改变的是( )
①颜色;②平均分子量;③质量;④压强;⑤密度.
A.①和③
B.②和④
C.④和⑤
D.③和⑤
14.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
15.下列说法正确的是( )
A.25℃、101kPa时,1mol物质完全燃烧时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热
B.化石燃料在任何条件下都能充分燃烧
C.燃烧热或中和热是反应热的种类之一
D.弱酸和碱发生中和反应生成1mol水,这时的反应热叫中和热
16.下列说法或表示方法中正确的是( )
A.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,反应的热效应△H1>△H2
B.NH4HCO3(s)═NH3(
( http: / / www.21cnjy.com )g)+H2O(g)+CO2(g)△H=+185.57
kJ/mol能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向
C.在25℃、101
kPa时,1克H2完全
( http: / / www.21cnjy.com )燃烧生成H2O放出热量142.9kJ.2H2O(1)=2H2(g)+O2(g)△H=﹣571.6kJ mol﹣1
D.稀的强酸和稀的强碱溶液反应的热化学方程式均为:H++OH﹣=H2O△H=﹣57.3kJ mol﹣1
二、非选择题(共6小题,共52分)
17.下列反应中,属于放热反应的是 ,属于吸热反应的是 .
①物质燃烧
②炸药爆炸
③酸碱中和反应
④二氧化碳通过炽热的碳
⑤食物因氧化而腐败
⑥Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl反应
⑦铁粉与稀盐酸反应.
18.书写下列热化学方程式
(1)使氯气和水蒸气通过灼
( http: / / www.21cnjy.com )热的炭层,生成氯化氢气体和二氧化碳气体是放热反应,当1mol氯气参与反应时释放145kJ的热量,写出热化学方程式:
(2)已知拆开1molH
( http: / / www.21cnjy.com )﹣H、1molN﹣H、1molN≡N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:
(3)炭粉与水蒸气反应生成CO(g)和标准状况下22.4LH2(g)吸收131.5kJ的热量,写出热化学方程式: .
19.某化学兴趣小组要完成中和热的测定.
(1)实验桌上备有大、小两个烧杯、泡沫
( http: / / www.21cnjy.com )塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃搅拌棒、0.5mol L﹣1盐酸、0.55mol L﹣1NaOH溶液,实验尚缺少的玻璃用品是 、 .
(2)实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒? (填“能”或“否”),其原因是 .
(3)他们记录的实验数据如下:
实验用品
溶液温度
中和热
t1
t2
△H
①
50
mL0.55
mol L﹣1NaOH溶液
20℃
23.3℃
50
mL0.5
mol L﹣1HCl溶液
②
50
mL0.55
mol L﹣1NaOH溶液
20℃
23.5℃
50
mL0.5
mol L﹣1HCl溶液
已知:Q=cm(t2﹣t1),反应后溶液的比热容c为4.18J ℃﹣1 g﹣1,各物质的密度均为1g cm﹣3.
①计算完成上表△H= (保留2位小数).
②根据实验结果写出NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学方程式: .
(4)若用KOH代替NaOH,对测定结果 (填“有”或“无”)影响;若用醋酸代替HCl做实验,对测定结果 填“有”或“无”)影响.
20.铁和铝是两种重要的金属,它们的单
( http: / / www.21cnjy.com )质及化合物有着各自的性质.在一定温度下,氧化铁可以与CO发生反应:Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g),请用上述反应中某种气体的有关物理量来说明该反应已达到平衡状态:① ② .
21.某化学反应
2A B+D
在四个不同条件下进行.B、D起始为0.反应物A的浓度(mol/L)随反应时间(min)变化情况如下表:
实验序号
0
10
20
30
40
50
60
1
800℃
1.0
0.8
0.67
0.57
0.50
0.50
0.50
2
800℃
C2
0.60
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
3
800℃
C3
0.92
0.75
0.63
0.60
0.60
0.60
4
820℃
1.0
0.40
0.25
0.20
0.20
0.20
0.20
根据表中数据完成下列填空:
(1)在实验1,反应在10至20min内的平均速率为
mol/(L.min)
(2)在实验2,A的初始浓度C2= mol/L,反应经20min就达到平衡,可推测实验2中还隐含的条件是 .
(3)设实验3的反应速率为υ3,实
( http: / / www.21cnjy.com )验1的反应速率为υ1,则υ3 υ1(填“<“,“=“,“>“),且C3
1.0mol/L
(填“<“,“>“或“=“).
(4)比较实验4和实验1,可推测该反应 反应(填“吸热“或”放热“),理由是: .
22.在一定体积的密闭容器中,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
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K= ;
(2)该反应为 反应(选填吸热、放热);
(3)某温度下,平衡浓度符合下式:3c(CO2) c(H2)=5c(CO) c(H2O),试判断此时的温度为 ℃;
(4)830℃时,向该容器中加入1L
CO2与1L
H2,平衡时CO2的体积分数是 .
2016-2017学年江西省吉安三中高二(上)期中化学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共16小题,每小题3分,共48分)
1.合理利用燃料减小污染符合“绿色奥运”理念,下列关于燃料的说法正确的是( )
A.“可燃冰”是将水变为油的新型燃料
B.氢气是具有热值高、无污染等优点的燃料
C.乙醇是比汽油更环保、不可再生的燃料
D.石油和煤是工厂经常使用的可再生的化石燃料
【考点】常见的生活环境的污染及治理;使用化石燃料的利弊及新能源的开发.
【分析】A.可燃冰”外观像冰,其化学组成是CH4 nH2O;
B.氢气的热值高,且燃烧产物是水;
C.乙醇是可再生能源;
D.煤和石油都是不可再生能源.
【解答】解:A.可燃冰”外观像冰,其化学组成是CH4 nH2O,水的化学式为H2O,根据元素守恒知,水不能变为油,故A错误;
B.氢能源具有来源广、热值高,且燃烧后生成水对环境无污染,故B正确;
C.乙醇中含有碳、氢、氧三种元素,其燃烧产物是二氧化碳和水,但乙醇为可再生能源,故C错误;
D.石油和煤都属于化石燃料,且属于不可再生能源,故D错误;
故选:B.
2.容器体积不变时,对于合成氨的反应,下列状态达平衡的是( )
A.氮气和氢气不再发生反应时的状态
B.体系中的总压强不变时的状态
C.氮气的浓度与氢气的浓度之比为1:3时
D.混合物的密度保持不变时的状态
【考点】化学平衡状态的判断.
【分析】根据化学平衡状态的特征解答,当反
( http: / / www.21cnjy.com )应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态.
【解答】解:A、化学平衡是动态平衡,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,但不为0,故A错误;
B、随着反应的进行体系压强逐渐减小,容器内压强保持不变说明达平衡状态,故B正确;
C、氮气的浓度与氢气的浓度之比为1:3时,并不能说明浓度不变,故C错误;
D、混合物的密度保持一直保持不变时的状态,故D错误;
故选B.
3.某温度下,将2mol
A和3mo
( http: / / www.21cnjy.com )l
B充入一密闭容器中,发生反应:aA(g)+B(g) C(g)+D(g),5min后达到平衡.已知该温度下其平衡常数K=1,若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍,A的转化率不发生变化,则( )
A.a=3
B.a=2
C.B的转化率为40%
D.B的转化率为60%
【考点】化学平衡的计算.
【分析】对于反应前后气体的系数和不变的反应,压强变化不会引起化学平衡的移动,根据三行式计算化学反应中物质的转化率.
【解答】解:若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍,A的转化率不发生变化,则可以确定a=1,设B的转化率为x,
A(g)+B(g)C(g)+D(g),
初始物质的量:2
3
0
0
变化物质的量:3x
3x
3x
3x
平衡物质的量:2﹣3x
3﹣3x
3x
3x
=1,解得x=0.4,即B的转化率是40%.
故选C.
4.可逆反应A+B(s) C达到平衡后,无论加压或降温.B的转化率都增大,则下列结论正确的是( )
A.A为气体,C为固体,正反应为放热反应
B.A为固体,C为气体,正反应为放热反应
C.A为气体,C为固体,正反应为吸热反应
D.A.C均为气体,正反应为吸热反应
【考点】化学平衡的影响因素.
【分析】加压或降温平衡,B的转化率都增
( http: / / www.21cnjy.com )大,平衡都向正反应方向移动,反应物气体的化学计量数之和大于生成物气体的化学计量数之和,且正反应为放热反应,以此解答该题.
【解答】解:加压或降温平衡,B
( http: / / www.21cnjy.com )的转化率都增大,平衡都向正反应方向移动,反应物气体的化学计量数之和大于生成物气体的化学计量数之和,且正反应为放热反应,
已知可逆反应A+B(s) C,反应要满足反应物气体的化学计量数之和大于生成物气体的化学计量数之和,则A为气体,C为固体,
故选A.
5.N2H4是一种高效清洁的火箭燃料,
( http: / / www.21cnjy.com )0.25mol
N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量.则下列热化学方程式中正确的是( )
A.
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+H2O(g)△H=+267kJ mol﹣1
B.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=﹣534kJ mol﹣1
C.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=+534kJ mol﹣1
D.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=﹣133.5kJ mol﹣1
【考点】反应热和焓变.
【分析】根据热化学方程式的意义以及热化学方
( http: / / www.21cnjy.com )程式的书写方法,则0.25mol
N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量,则1mol
N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ×4=534kJ的热量,热化学方程式为:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=﹣534kJ mol﹣1,据此分析.
【解答】解;A、0.25mol
N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量,其焓变是负值,故A错误;
B、0.25mol
N2H4
( http: / / www.21cnjy.com )(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量,则1mol
N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ×4=534kJ的热量,热化学方程式为:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=﹣534kJ mol﹣1,故B正确;
C、N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出热量,其焓变是负值,故C错误;
D、0.25mol
N2H4(g)完全
( http: / / www.21cnjy.com )燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量,则1mol
N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ×4=534kJ的热量,故D错误;
故选B.
6.下图曲线a表示放热反应X(g)+Y
( http: / / www.21cnjy.com )(g) Z(g)+M(g)+N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系,若要改变起始条件,使反应过程按b曲线进行,可采取的措施是( )
A.减压
B.加大X的投入量
C.升高温度
D.减小体积
【考点】化学平衡的影响因素.
【分析】由图可知,改变条件,反应速率减小,转化率不变,则平衡不移动,结合反应为体积不变、且放热的特点来解答.
【解答】解:A.该反应为气体体积不变的反应,则减小压强,平衡不移动,反应速率减小,故A选;
B.加大X的投入量,反应物浓度增大,反应速率加快,平衡正向移动,但X的转化率减小,故B不选;
C.该反应为放热反应,升高温度,反应速率加快,平衡逆向移动,X的转化率减小,故C不选;
D.减小体积,压强增大,反应速率加快,平衡不移动,故D不选;
故选A.
7.已知中和热的数值是57.3kJ mol﹣1.下列物质反应时,产生57.3kJ热量的是( )
A.稀HCl和稀NaOH
B.1.0
mol L﹣1
HCl和1.0
mol L﹣1
NaOH
C.500
mL
2.0
mol L﹣1
HCl和500
mL2.0
mol L﹣1
NaOH
D.500
mL
2.0
mol L﹣1
H2SO4和500
mL
2.0
mol L﹣1
Ba(OH)2
【考点】反应热和焓变.
【分析】在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生
( http: / / www.21cnjy.com )成1
mol水时的反应热叫做中和热.必须是酸和碱的稀溶液,因为浓酸溶液和浓碱溶液在相互稀释时会放热.
强酸和强碱的稀溶液反应才能保证H+(aq)+
( http: / / www.21cnjy.com )OH﹣(aq)=H2O(l)中和热均为57.3
kJ mol﹣1,而弱酸或弱碱在中和反应中由于电离吸收热量,反应不能生成沉淀,生成沉淀会放出热量.
【解答】解:A、稀HCl和稀NaOH反应生成的水的物质的量不一定是1mol,放出的热量不一定为57.3kJ,故A错误;
B、未给出体积,稀HCl和稀NaOH反应生成的水的物质的量不一定是1mol,放出的热量不一定为57.3kJ,故B错误;
C、稀HCl和稀NaOH,为强酸和强碱,反应生成1mol水,放出的热量为57.3kJ,故C正确;
D、生成的水的物质的量为2mol,且有硫酸钡沉淀生成,放出的热量比114.6kJ还要多,故D错误.
故选:C.
8.已知H2(g)、C2H4(g)和
( http: / / www.21cnjy.com )C2H5OH(1)的燃烧热分别是﹣285.8kJ mlo﹣1﹣1411.0kJ mlo﹣1和﹣1366.8kJ mlo﹣1,则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的△H为( )
A.﹣44.2kJ mol﹣1
B.+44.2kJ mol﹣1
C.﹣330kJ mol﹣1
D.+330kJ mol﹣1
【考点】用盖斯定律进行有关反应热的计算.
【分析】写出各种物质燃烧的热化学方程式,运用盖斯定律求出C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的△H.
【解答】解:有题意可知:
氢气燃烧的热化学方程式为:①H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=﹣285.8
kJ/mol;
C2H4(g)燃烧的热化学方程
( http: / / www.21cnjy.com )式为:②C2H4(g)+3O2(g)=2H2O(l)+2CO2(g)△H=﹣1411.0kJ/mol;
C2H5OH(1)燃烧的热化学方程
( http: / / www.21cnjy.com )式为:③C2H5OH(l)+3O2(g)=3H2O(l)+2CO2
(g)△H=﹣1366.8kJ/mol;
利用盖斯定律②﹣③可得:
C2H4(g)+H2O(l)=C2
( http: / / www.21cnjy.com )H5OH(l)△H=(﹣1411.0kJ/mol)﹣(﹣1366.8kJ/mol)=﹣44.2kJ/mol,
故选:A.
9.下列反应中反应物键能总和高于生成物键能总和的是( )
A.碳酸钙受热分解
B.乙醇的燃烧
C.铝粉与氧化铁粉末反应
D.氧化钙与水反应
【考点】吸热反应和放热反应.
【分析】反应物键能总和高于生成物键能总和,则焓变为正值,所以该反应为吸热反应,据此分析.
【解答】解:A.碳酸钙受热分解分解制氧气属于吸热反应,反应物键能总和高于生成物键能总和,故A正确;
B.乙醇燃烧属于放热反应,反应物键能总和小于生成物键能总和,故B错误;
C.铝粉与氧化铁粉末反应属于放热反应,反应物键能总和小于生成物键能总和,故C错误;
D.氧化钙与水反应是放热反应,反应物键能总和小于生成物键能总和,故D错误.
故选A.
10.某化学兴趣小组在家中进行化学实验,按照图甲连接好线路后发现灯泡不亮,按照图乙连接好线路后发现灯泡亮,由此得出的结论正确的是( )
A.NaCl是非电解质
B.NaCl溶液是电解质
C.NaCl是弱电解质
D.NaCl在水溶液中电离出了可以自由移动的离子
【考点】电解质溶液的导电性.
【分析】按照图甲连接好线路后发现灯泡
( http: / / www.21cnjy.com )不亮,说明无自由移动的离子存在,按照图乙连接好线路后发现灯泡亮,说明存在自由移动的离子存在;导电的实质是含有自由移动的离子在外加电源作用下定向移动;电解质是溶于水或熔融状态导电的化合物,弱电解质是电解质在水溶液中部分电离的电解质;
【解答】解:A、氯化钠熔融状态或溶于水能导电,符合电解质概念是电解质,故A错误;
B、氯化钠溶液是混合物,不是电解质,是电解质溶液,故B错误;
C、氯化钠水溶液中完全电离,是强电解质,故C错误;
D、实验表明,NaCl在水溶液中电离出了可以自由移动的离子,溶液导电,故D正确;
故选D.
11.对于可逆反应:2A(g)+B(g) 2C(g)△H<0,下列各图中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【考点】化学平衡的影响因素.
【分析】该反应为气体体积减小的反应,且
( http: / / www.21cnjy.com )为放热反应,则增大压强、降低温度,均可使平衡正向移动,且压强越大、温度越高,反应速率越快,以此来解答.
【解答】解:A.该反应为放热反应,降低温度平衡正向移动,则低温下c(B)小,与图象不符,故A错误;
B.增大压强,正逆反应速率均增大,且正反应速率大于逆反应速率,与图象不符,故B错误;
C.相同压强下,升高温度平衡逆向移动,n(C)减小;相同温度下增大压强平衡正向移动,n(C)增大,与图象一致,故C正确;
D.相同压强下,升高温度平衡逆向移动,A的转化率减小;相同温度下增大压强平衡正向移动,A的转化率增大,与图象不符,故D错误;
故选C.
12.在密闭容器中进行可逆反
( http: / / www.21cnjy.com )应,A跟B反应生成C,反应速率v(A)、v(B)、v(C)之间存在以下关系:v(B)=3v(A),v(c)=2v(A),3v(C)=2v(B)则该反应可以表示为( )
A.A+B C
B.2A+2B 3C
C.A+3B 2C
D.3A+B 2C
【考点】反应速率的定量表示方法.
【分析】根据速率之比等于化学计量数之比确定各物质的系数,据此判断.
【解答】解:可逆反应,A与B反应生成C,由于v(B)=3v(A)、v(c)=2v(A)、3v(C)=2v(B),
所以v(A):v(B):v(C)=1:3:2,
所以反应为A+3B 2C,
故选C.
13.在一密闭烧瓶中,在2
( http: / / www.21cnjy.com )5℃时存在着平衡:2NO2 N2O4(正反应放热).把烧瓶置于100℃的水中,则下列几项性质中不会改变的是( )
①颜色;②平均分子量;③质量;④压强;⑤密度.
A.①和③
B.②和④
C.④和⑤
D.③和⑤
【考点】化学平衡的调控作用.
【分析】可逆反应2NO2 N2O4,正反应放热,升高温度,化学平衡向着吸热方向进行,所以化学平衡2NO2 N2O4向左进行,
①二氧化氮的浓度增大,颜色加深;
②混合气体总的物质的量增大,根据M=判断;
③反应混合物都是气体,根据质量守恒定律判断;
④升高温度,化学平衡向左移动,混合气体总的物质的量增大、混合气体的温度升高,容器的容积不变,根据pV=nRT判断;
⑤根据ρ=判断.
【解答】解:升高温度,化学平衡向着吸热方向进行,所以化学平衡2NO2 N2O4向左进行.
①二氧化氮的浓度增大,颜色加深;
②混合气体总的物质的量增大,混合气体总的质量不变,根据M=可知,混合气体的平均相对分子质量减小;
③反应混合物都是气体,根据质量守恒定律,混合气体总的质量不变;
④升高温度,化学平衡向左移动,混合气体总的物质的量增大、混合气体的温度升高,容器的容积不变,根据pV=nRT可知,容器内压强增大;
⑤反应混合物都是气体,根据质量守恒定律,混合气体总的质量不变,容器的容积不变,根据ρ=可知,混合气体的密度不变.
故选D.
14.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.
【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.
15.下列说法正确的是( )
A.25℃、101kPa时,1mol物质完全燃烧时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热
B.化石燃料在任何条件下都能充分燃烧
C.燃烧热或中和热是反应热的种类之一
D.弱酸和碱发生中和反应生成1mol水,这时的反应热叫中和热
【考点】反应热和焓变.
【分析】A.应生成稳定的氧化物;
B.如氧气不足,则燃烧不充分;
C.燃烧热、中和热都属于反应热;
D.应单指强酸、强碱的反应.
【解答】解:A.表示燃烧热时,应生成稳定的氧化物,故A错误;
B.如氧气不足,则燃烧不充分,可能生成CO等,故B错误;
C.燃烧热、中和热为化学反应中的能量变化,都属于反应热,故C正确;
D.弱酸电离吸收能量,应单指强酸、强碱的反应,故D错误.
故选C.
16.下列说法或表示方法中正确的是( )
A.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,反应的热效应△H1>△H2
B.NH4HCO3(s)═NH3(g)+H
( http: / / www.21cnjy.com )2O(g)+CO2(g)△H=+185.57
kJ/mol能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向
C.在25℃、101
kPa时,1克H2完全
( http: / / www.21cnjy.com )燃烧生成H2O放出热量142.9kJ.2H2O(1)=2H2(g)+O2(g)△H=﹣571.6kJ mol﹣1
D.稀的强酸和稀的强碱溶液反应的热化学方程式均为:H++OH﹣=H2O△H=﹣57.3kJ mol﹣1
【考点】反应热和焓变;焓变和熵变.
【分析】A、硫蒸气变化为硫固体为放热过程;
B、△H﹣T△S<0的反应能够自发进行;
C、放热反应的逆反应吸热;
D、硫酸和氢氧化钡反应的热化学方程式不是.
【解答】解:A、硫蒸气变化为硫固体为放热过程
( http: / / www.21cnjy.com ),则等量的硫蒸气和硫固体在氧气中分别完全燃烧,放出热量硫蒸气多,放热反应△H为负值,所以△H1<△H2,故A错误;
B、△H﹣T△S<0的反应能够自发进行,反应的△H>0,若反应能够自发进行,△S必须大于0,故B正确;
C、在25℃、101
kPa
( http: / / www.21cnjy.com )时.1克氢气完全燃烧生成H2O放出热量142.9
kJ,2mol氢气完全燃烧反应放热的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=﹣571.6KJ/mol,则2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)△H=+571.6
kJ mol﹣1,故C错误;
D、稀的强酸和稀的强碱溶液反应的
( http: / / www.21cnjy.com )热化学方程式不一定为:H++OH﹣=H2O(l)△H=﹣57.3
kJ mol﹣1
,如硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水,故D错误;
故选B.
二、非选择题(共6小题,共52分)
17.下列反应中,属于放热反应的是 ①②③⑤⑦ ,属于吸热反应的是 ④⑥ .
①物质燃烧
②炸药爆炸
③酸碱中和反应
④二氧化碳通过炽热的碳
⑤食物因氧化而腐败
⑥Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl反应
⑦铁粉与稀盐酸反应.
【考点】吸热反应和放热反应.
【分析】根据常见的放热反应有:所有的物质燃烧、所有金属与酸反应、金属与水反应,所有中和反应;绝大多数化合反应和铝热反应;
常见的吸热反应有:绝大数分解反应,个别的化合反应(如C和CO2),少数分解置换以及某些复分解(如铵盐和强碱),C或氢气做还原剂时的反应.
【解答】解:①物质燃烧
属于放热反应,
②炸药爆炸是物质急速燃烧属于放热反应,
③酸碱中和反应
属于放热反应,
④二氧化碳通过炽热的碳的反应为吸热反应,
⑤食物因氧化而腐败发生的是氧化反应属于放热反应,
⑥Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl反应属于吸热反应,
⑦铁粉与稀盐酸反应是发生的氧化还原反应,反应过程中放热,
属于放热反应的是①②③⑤⑦,属于吸热反应的是④⑥,
故答案为:①②③⑤⑦;④⑥.
18.书写下列热化学方程式
(1)使氯气和水蒸气通过灼热的炭层,生成氯
( http: / / www.21cnjy.com )化氢气体和二氧化碳气体是放热反应,当1mol氯气参与反应时释放145kJ的热量,写出热化学方程式: 2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g)△H=﹣290kJ mol﹣1
(2)已知拆开1molH﹣H、1mol
( http: / / www.21cnjy.com )N﹣H、1molN≡N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: N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=﹣92kJ mol﹣1
(3)炭粉与水蒸气反应生成CO(g
( http: / / www.21cnjy.com ))和标准状况下22.4LH2(g)吸收131.5kJ的热量,写出热化学方程式: C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.5kJ mol﹣1 .
【考点】热化学方程式.
【分析】(1)1mol氯气参与反
( http: / / www.21cnjy.com )应时释放145kJ的热量,则2mol氯气参与反应时释放290kJ的热量,结合物质的状态、焓变为负书写热化学方程式;
(2)焓变等于断裂化学键吸收能量减去成键释放的能量;
(3)标准状况下22.4LH2(g)吸收131.5kJ的热量,氢气的物质的量为=1mol,焓变为正,以此来解答.
【解答】解:(1)1mol氯气参与反应
( http: / / www.21cnjy.com )时释放145kJ的热量,则2mol氯气参与反应时释放290kJ的热量,则热化学方程式为2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g)△H=﹣290kJ mol﹣1,故答案为:2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g)△H=﹣290kJ mol﹣1;
(2)发生N2(g)+3H2(g)
( http: / / www.21cnjy.com )=2NH3(g),△H=946kJ/mol+3×436kJ/mol﹣6×391kJ/mol=﹣92kJ mol﹣1,热化学方程式为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=﹣92kJ mol﹣1,故答案为:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=﹣92kJ mol﹣1;
(3)标准状况下22.4LH2(g)
( http: / / www.21cnjy.com )吸收131.5kJ的热量,氢气的物质的量为=1mol,焓变为正,则热化学方程式为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.5kJ mol﹣1,故答案为:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.5kJ mol﹣1.
19.某化学兴趣小组要完成中和热的测定.
(1)实验桌上备有大、小两个烧杯、泡沫
( http: / / www.21cnjy.com )塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃搅拌棒、0.5mol L﹣1盐酸、0.55mol L﹣1NaOH溶液,实验尚缺少的玻璃用品是 量筒 、 温度计 .
(2)实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒? 不能 (填“能”或“否”),其原因是 金属易导热,热量散失导致误差大 .
(3)他们记录的实验数据如下:
实验用品
溶液温度
中和热
t1
t2
△H
①
50
mL0.55
mol L﹣1NaOH溶液
20℃
23.3℃
50
mL0.5
mol L﹣1HCl溶液
②
50
mL0.55
mol L﹣1NaOH溶液
20℃
23.5℃
50
mL0.5
mol L﹣1HCl溶液
已知:Q=cm(t2﹣t1),反应后溶液的比热容c为4.18J ℃﹣1 g﹣1,各物质的密度均为1g cm﹣3.
①计算完成上表△H= ﹣56.85 (保留2位小数).
②根据实验结果写出NaO
( http: / / www.21cnjy.com )H溶液与HCl溶液反应的热化学方程式: HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=﹣56.8kJ mol﹣1 .
(4)若用KOH代替NaOH,对测定结果 无 (填“有”或“无”)影响;若用醋酸代替HCl做实验,对测定结果 有 填“有”或“无”)影响.
【考点】中和热的测定.
【分析】(1)根据中和热测定的实验步骤选用需要的仪器,然后判断还缺少的仪器;
(2)金属导热快,热量损失多;
(3)①先求出2次反应的温度差的平均值,根据公式Q=cm△T来求出生成0.025mol的水放出热量,最后根据中和热的概念求出中和热;
②根据中和热的概念以及热化学方程式的书写方法;
(4)根据KOH代替NaOH都是强碱,符合中和热的概念;中和热的概念分析,弱电解质电离吸热.
【解答】解:(1)中和热的测定过程中,需要用量筒量取酸溶液、碱溶液的体积,需要使用温度计测量温度,所以还缺少温度计和量筒;
故答案为:量筒;温度计;
(2)不能用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒,因为铜丝搅拌棒是热的良导体,热量损失大,
故答案为:不能;金属易导热,热量散失导致误差大;
(3)①第1次实验反应前后温度差为
( http: / / www.21cnjy.com ):3.3℃,第2次实验反应前后温度差为:3.5℃,平均温度差为3.4℃,50
mL0.55
mol L﹣1NaOH溶液与50
mL0.5
mol L﹣1HCl溶液的质量和为m=100mL×1g/cm3=100g,c=4.18J/(g ℃),代入公式Q=cm△T得生成0.05mol的水放出热量Q=4.18J/(g ℃)×100g×3.4℃=1421.2J=1.4212kJ,即生成0.025mol的水放出热量为:1.4212kJ,所以生成1mol的水放出热量为:
=56.85kJ,即该实验测得的中和热△H=﹣56.85kJ/mol;
故答案为:﹣56.85;
②稀盐酸和NaOH稀溶液
( http: / / www.21cnjy.com )反应生成1mol水放热56.8KJ,该反应的热化学方程式为:HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=﹣56.8kJ mol﹣1;
故答案为:HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=﹣56.8kJ mol﹣1;
(4)KOH代替NaOH都是强碱,
( http: / / www.21cnjy.com )符合中和热的概念,所以用KOH代替NaOH,对测定结果无影响;醋酸为弱酸,电离过程为吸热过程,所以用醋酸代替HCl做实验,反应放出的热量小于56.8kJ,但△H偏大;
故答案为:无;有.
20.铁和铝是两种重要的金属,它
( http: / / www.21cnjy.com )们的单质及化合物有着各自的性质.在一定温度下,氧化铁可以与CO发生反应:Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g),请用上述反应中某种气体的有关物理量来说明该反应已达到平衡状态:① CO或(CO2)的生成速率与消耗速率相等 ② CO(或CO2)的质量不再改变 .
【考点】化学平衡状态的判断.
【分析】反应达到平衡的标志是正逆反应速率相同,各组分含量保持不变分析,由此分析解答.
【解答】解:反应达到平衡的标志是正
( http: / / www.21cnjy.com )逆反应速率相同,各组分含量保持不变,所以一氧化碳或二氧化碳的消耗速率和生成速率相同说明平衡,或一氧化碳或二氧化碳的质量分数不变,故答案为:CO或(CO2)的生成速率与消耗速率相等;CO(或CO2)的质量不再改变;CO或CO2的浓度保持不变.
21.某化学反应
2A B+D
在四个不同条件下进行.B、D起始为0.反应物A的浓度(mol/L)随反应时间(min)变化情况如下表:
实验序号
0
10
20
30
40
50
60
1
800℃
1.0
0.8
0.67
0.57
0.50
0.50
0.50
2
800℃
C2
0.60
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
3
800℃
C3
0.92
0.75
0.63
0.60
0.60
0.60
4
820℃
1.0
0.40
0.25
0.20
0.20
0.20
0.20
根据表中数据完成下列填空:
(1)在实验1,反应在10至20min内的平均速率为 0.013
mol/(L.min)
(2)在实验2,A的初始浓度C2= 1.0 mol/L,反应经20min就达到平衡,可推测实验2中还隐含的条件是 催化剂 .
(3)设实验3的反应速率为
( http: / / www.21cnjy.com )υ3,实验1的反应速率为υ1,则υ3 > υ1(填“<“,“=“,“>“),且C3 >
1.0mol/L
(填“<“,“>“或“=“).
(4)比较实验4和实验1,可推测该反应 吸热 反应(填“吸热“或”放热“),理由是: 温度升高,平衡向右移动 .
【考点】化学反应速率的影响因素;反应速率的定量表示方法.
【分析】(1)根据υ=及表格中的数据来计算反应速率;
(2)实验2和实验1平衡时A的浓度相同,则A的起始浓度相同,但实验2的反应速率快;
(3)由表格中平衡的浓度可知实验3的浓度大,浓度大,则反应速率快;
(4)实验4的温度高,起始的A的浓度相同,但平衡时A的浓度小,说明升高温度反应向正反应方向进行.
【解答】解:(1)在实验1,反应在10至20min内,A的浓度的变化量为0.8﹣0.67=0.13(mol/L),
则υ===0.013mol/(L.min),故答案为:0.013;
(2)由表格中的数据可知,实验2和实验1平衡时A的浓度相同,则A的起始浓度相同,即C2=1.0mol/L,
实验2的反应速率快,可能的因素是使用了催化剂,故答案为:1.0;催化剂;
(3)由表格中数据可知,平衡时A的浓度实验3的大,实验1和3的温度相同,则实验3的起始浓度大于1.0mol/L,
即C3>1.0mol/L,又浓度大,其反应速率快,则υ3>υ1,故答案为:>;>;
(4)实验4的温度高,且起始的
( http: / / www.21cnjy.com )A的浓度相同,但平衡时A的浓度小,则说明升高温度反应
2A B+D
向正反应方向进行,即正反应为吸热反应,故答案为:吸热;温度升高,平衡向右移动.
22.在一定体积的密闭容器中,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
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K= ;
(2)该反应为 吸热 反应(选填吸热、放热);
(3)某温度下,平衡浓度符合下式:3c(CO2) c(H2)=5c(CO) c(H2O),试判断此时的温度为 700 ℃;
(4)830℃时,向该容器中加入1L
CO2与1L
H2,平衡时CO2的体积分数是 25% .
【考点】化学平衡的计算.
【分析】(1)根据平衡常数等于生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积计算;
(2)温度升高平衡常数增大,说明平衡向正反应方向移动;
(3)计算平衡常数的值,可找出对应温度;
(4)根据平衡常数计算.
【解答】解:(1)平衡常数等于生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积,则K=,故答案为:;
(2)温度升高平衡常数增大,说明平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应,故答案为:吸热;
(3)由3c(CO2) c(H2)=5c(CO) c(H2O),可知k==0.6,对应温度为700t℃,故答案为:700;
(4)830℃时,K=1,
向该容器中加入1L
CO2与1L
H2,设平衡时转化了xL,
则k===1,
x=0.5,又反应前后气体的总体积不变,仍为2L,则
平衡时CO2的体积分数=25%,
故答案为:25%.
2017年3月14日