湖南省永州市宁远县第一中学2022-2023学年高二化学上学期期中考试试卷（Word版附解析）

这是一份湖南省永州市宁远县第一中学2022-2023学年高二化学上学期期中考试试卷（Word版附解析），共14页。试卷主要包含了单项选择题，不定项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

永州市宁远一中2022年下期高二年级期中考试试题
化 学
命题：张 勇 时间：75分钟 分值：100分
一、单项选择题：本大题共10小题，每小题3分，共30分。
1. 下列设备工作时，将化学能转化为热能的是
A. 硅太阳能电池 B. 铅蓄电池 C. 燃气灶 D. 电烤箱
2.下列说法中错误的是（ ）
A. 2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g)在低温下能自发进行，则该反应的△H＜0
B. 加入合适的催化剂能降低反应活化能，从而改变反应的焓变
C. 若△H＜0，△S＞0，化学反应在任何温度下都能自发进行
D. NH4Cl(s)＝NH3(g)+HCl(g)室温下不能自发进行，说明该反应的△H＞0
3.相同温度下,关于盐酸和醋酸两种溶液的比较,下列说法正确的是(　　)
A.pH相等的两溶液中:c(CH3COO-)=c(Cl-)
B.分别中和pH相等、体积相等的两溶液,所需NaOH的物质的量相同
C.相同浓度的两溶液,分别与金属镁反应,反应速率相同
D.相同浓度的两溶液,分别与NaOH固体反应后呈中性的溶液中(忽略溶液体积变化):c(CH3COO-)=c(Cl-)
4. 在恒容密闭容器中通入X并发生反应：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
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，υ(Y)＝mol/(L·min)
C. M点的正反应速率υ正大于N点的逆反应速率υ逆
D. M点时再加入一定量的X，平衡后X的转化率减小

5.对于可逆反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，下列措施能使反应物中活化分子百分数、化学反应速率和化学平衡常数都变化的是( )
A．增大压强 B．升高温度 C．使用催化剂 D．多充入O2
6.工业废水中含重金属离子，可通过化学沉淀法将其除去，T℃时，与PbS在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。（表示和）下列说法不正确的是（ ）
A．e点对应的PbS溶液为过饱和溶液
B．T℃时，
C．向含沉淀的悬浊液中加入固体可实现d点到c点的变化
D．向含0.01 mol/L的、的工业废水通入气体，首先沉淀的是PbS
7．下列有关热化学方程式的叙述正确的是( A )
A．已知S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1；S(s)＋O2(g)＝SO2(g)　ΔH2，则ΔH1＜ΔH2
B．已知甲烷的燃烧热为890.3 kJ/mol，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890.3 kJ/mol
C．已知中和热为ΔH＝－57.3 kJ/mol，则含0.5 mol浓硫酸和足量稀NaOH溶液反应的放出57.3 kJ的热量
D．已知C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH＞0，则金刚石比石墨稳定
8.下表中实验操作、实验现象与结论对应关系均正确的是 (　　)
选项
实验操作
实验现象
结论
A
等体积pH=2的两种酸HX和HY的溶液分别与足量的锌反应
HX溶液中放出的H2多
HX的酸性比HY强
B
用广泛pH试纸测定1 mol/L NaHSO3溶液的酸碱性
测得pH=3.2
NaHSO3溶液呈酸性,证明HS在水中的电离程度大于水解程度
C
在KSCN与FeCl3的混合液中加入KCl固体
溶液颜色变浅
增大生成物浓度,平衡逆向移动
D
向浓度均为0.1 mol/L的NaCl和NaI的混合溶液中滴加少量0.1 mol/L的AgNO3溶液
产生黄色沉淀
Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
9. 一定温度下，把2.5molA和2.5molB混合盛入容积为2L的密闭容器里，发生如下反应：3A(g)＋B(s)⇌xC(g)＋2D(g)，经5s反应达平衡，在此5s内C的平均反应速率为0.2mol·L-1·s-1，同时生成1molD，下列叙述中不正确的是
A. 反应达到平衡状态时A的转化率为60%
B. x=4
C. 若混合气体的密度不再变化，则该可逆反应达到化学平衡状态
D. 反应达到平衡状态时，相同条件下容器内气体的压强与起始时压强比为6∶5
10.25 ℃时，关于pH＝2的盐酸，下列说法不正确的是( )
A．溶液中c(H＋)＝1.0×10－2 mol/L
B．加水稀释100倍后，溶液的pH ＝ 4
C．加入等体积pH＝12的氨水，溶液呈碱性
D．此溶液中由水电离出的c(OH－)＝1.0×10－2 mol/L
二、不定项选择题：本大题共4小题，每小题4分，共16分。
11．下列关于各图像的解释或得出的结论不正确的是（ ）

A．由甲图可知，反应在时刻可能改变了压强或使用了催化剂
B．由乙图可知，反应在m点可能达到了平衡状态
C．由丙图可知，反应过程中的点是A点
D．由丁图可知，交点A表示反应一定处于平衡状态，此时
12.NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸H2A的=1.1×10-3,=3.9×10-6)溶液,混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示,其中b点为反应终点。下列叙述错误的是(　　)

A.混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关
B.Na+与A2-的导电能力之和大于HA-的
C.b点的混合溶液pH=7
D.c点的混合溶液中,c(Na+)=c(K+)>c(OH-)

13.研究表明以为催化剂，在不同电解质溶液中可实现常温电催化合成氨，其反应历程与相对能量关系如图所示（*表示具有活性的分子）。下列说法不正确的是（ ）

A．两种电解质溶液环境下的焓变相同
B．在溶液中对的活化效果好
C．的氢化是键断裂与N-H键形成的过程
D．在溶液环境中决定合成氨反应速率的步骤为
14.向体积为10L的恒容密闭容器中通入1.1mol和1.1mol制备，反应原理为（正反应吸热）。在不同温度（、）下测得容器中随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )

A.温度>
B.时，的平衡转化率
C.时，平衡时再充入1.1mol，平衡常数增大
D.时，若改为恒温恒压容器，平衡时

三、非选择题(本大题共5个小题，共54分)

15．（除说明外，每空2分，共12分）C元素是组成化合物种类最多的元素，含C元素的酸有也多种，其中氢氰酸(HCN)和草酸(H2C2O4)是两种比较特殊的酸。
(1)氢氰酸有剧毒，25℃时，该酸的电离常数为Ka=6.2×10-10。
①HCN在水溶液中的电离方程式为___ _。（1分）
②25℃时KCN溶液中CN-的水解常数Kh== (保留一位小数)。
③0.2mol/L的KOH溶液与0.4mol/L的HCN溶液等体积混合后，恢复到25℃，混合溶液中c(K+)、c(HCN)、c(CN-)浓度从大到小的顺序是__ 。
④已知T℃时，Ksp(CuCN)=1×10-20，Ksp(Cu2S)=2×10-48，则T℃下，2CuCN(s)+S2-(aq)⇌Cu2S(s)+2CN-(aq)，该反应的平衡常数K=_ ___。
(2) 为测定某草酸晶体产品中(H2C2O4·2H2O)的质量分数，称取14.0g产品溶于水，配制成500mL溶液，用浓度为0.10mol/L的酸性高锰酸钾溶液滴定，每次所取待测液体积均为25.00mL，实验结果记录如表：(杂质不与高锰酸钾反应)

实验次数
第一次
第二次
第三次
消耗KMnO4溶液体积/mL
20.05
19.95
24.36
已知反应：2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
①滴定终点的现象是____。
②通过实验数据，计算该产品中(H2C2O4·2H2O)的质量分数为____。
③下列操作会导致测定结果偏低的是____。（1分）
A．锥形瓶用待测液润洗
B．装酸性高锰酸钾溶液的滴定管没有润洗
C．滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定结束后气泡消失
D．滴定前平视，滴定结束时俯视

16.(每空2分，共8分)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态H2O2。当它们混合发生反应时,立即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。已知0.4 mol液态肼与足量液态H2O2反应,生成水蒸气和氮气,放出256.652 kJ的热量。
(1)该反应的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)已知H2O(l)H2O(g)　ΔH=+44 kJ·mol-1,则16 g液态肼与足量液态H2O2反应生成液态水时放出的热量是　　　　 kJ。 
(3)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)发射卫星可用肼为燃料,二氧化氮作氧化剂,两者反应生成氮气和水蒸气。已知:
N2(g)+2O2(g)2NO2(g)　ΔH=+66.4 kJ·mol-1①
N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)　ΔH=-534 kJ·mol-1②
肼和二氧化氮反应的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
17.(除说明外，每空2分，共12分)在密闭容器中,使2 mol N2和6 mol H2混合发生下列反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0。
(1)当反应达到平衡时,N2和H2的浓度比是　　　; N2和H2的转化率之比是　　　　　。 
(2)升高平衡体系的温度(保持体积不变),混合气体的平均相对分子质量　　　　　,密度　　　　　。(填“增大”“减小”或“不变”) （每空1分，共2分）
(3)当达到平衡时,充入氩气,并保持压强不变,平衡将　　　　　(填“正向”“逆向”或“不”)移动。 
(4)若容器恒容、绝热,加热使容器内温度迅速升至原来的2倍,平衡将　　　　　　　　(填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)。达到新平衡后,容器内温度　　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)原来的2倍。 

18.(每空2分，共10分)近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题:
(1)Deacon发明的直接氧化法为:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)。下图为刚性容器中,进料浓度比c(HCl)∶c(O2)分别等于1∶1、4∶1、7∶1时HCl平衡转化率随温度变化的关系:

可知反应平衡常数K(300 ℃)　　　　　K(400 ℃)(填“大于”或“小于”)。设HCl初始浓度为c0,根据进料浓度比c(HCl)∶c(O2)=1∶1的数据计算
K(400 ℃)=　　　　　　　　　　(列出计算式)。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率,同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl)∶c(O2)过低、过高的不利影响分别是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行:
CuCl2(s)CuCl(s)+Cl2(g)　ΔH1=83 kJ·mol-1
CuCl(s)+O2(g)CuO(s)+Cl2(g)　ΔH2=-20 kJ·mol-1
CuO(s)+2HCl(g)CuCl2(s)+H2O(g)　ΔH3=-121 kJ·mol-1
则4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=　　　　　kJ·mol-1。 
(3)在一定温度的条件下,进一步提高HCl的转化率的方法是　　　　　　　　　　　　　。(写出2种) 

19.(每空2分，共12分)某铬盐厂净化含Cr(Ⅵ)废水并提取Cr2O3的一种工艺流程如图所示。


已知:Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10-31
Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39
Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17
(1)步骤Ⅰ中,发生的反应为2H++2CrCr2+H2O,B中含铬元素的离子有　　　　　(填离子符号)。 
(2)当清液中Cr3+的浓度≤1.5 mg·L-1时,可认为已达铬的排放标准。若测得清液的pH=5,则清液尚不符合铬的排放标准,因为此时Cr3+的浓度为　　　　　mg·L-1。 
(3)步骤Ⅱ还可用其他物质代替NaHSO3做还原剂。
①若用FeSO4·7H2O做还原剂,反应的离子方程式为　　　　　　　　　 ,步骤Ⅲ中参加反应的阳离子一定有　　　　　(填离子符号)。 

②若用铁屑做还原剂,当铁的投放量相同时,经计算,C溶液的pH与c(Cr2)的对应关系如下表所示:
pH
3
4
5
6

7.02×10-21
7.02×10-7
1.25×10-3
2.12×10-34

有人认为pH=6时,c(Cr2)变小的原因是Cr2基本上都已转化为Cr3+。这种说法是否正确,为什么?  　。 
③用铁屑做还原剂时,为使所得产品中含铁元素杂质的含量尽可能低,需要控制的条件有
　 。 
宁远一中2022年下期高二年级期中考试试题
化 学 参考答案
一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
A
C
B
D
A
D
D
D
二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错选得0分。
题号
11
12
13
14
答案
CD
CD
D
AD

1.【答案】C
【解析】
【详解】A．硅太阳能电池是太阳能转化为电能，A项错误；
B．铅蓄电池放电时将化学能转化为电能，充电时将电能转化为化学能，B项错误；
C．燃烧是放热反应，是化学能转化为热能，C项正确；
D．电烤箱是将电能转化为热能的装置，D项错误；
答案选C。

2.【答案】B
【解析】只要确定反应△G=△H-T△S＜0反应就可以自发进行，反应中△S＜0,又因为条件是低温，所以△H＜0，故A正确；加入催化剂只能改变活化能，改变反应需要的时间，不能改变焓变，故B错误； 若△H＜0，△S＞0，则△G＜0,所有化学反应在任何温度下都能自发进行，故C正确；由题意可知，反应过程中△S＞0，所以根据公式，若室温下不能自发进行，说明该反应的△H＞0，故D正确；
3.【答案】A
4.【答案】C
【详解】A、根据图象可知W点消耗的X的物质的量大于M点消耗X的物质的量，因此根据热化学方程式可知W点放出的热量多，A不正确；B、T2下，在0～t1时间内X的浓度减少了（a－b）mol/L，则根据方程式可知Y的浓度增加了mol。反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示，所以Y表示的反应速率为mol/(L·min)，B不正确；C、根据图象可知，温度为T1时反应首先达到平衡状态。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，C正确；D、由于反应前后均是一种物质，因此M点时再加入一定量的X，则相当于是增大压强，正反应是体积减小的可逆反应，因此平衡向正反应方向移动，所以X的转化率升高，D不正确.
故选C。

5.【答案】B
【解析】气体压强和反应物浓度只能影响化学反应速率，催化剂增大反应物中活化分子百分数，自然能增大化学反应速率，但催化剂不能改变化学平衡常数，化学平衡常数只与温度有关，据此分析解答。增大压强，活化分子百分数不变，化学平衡常数也不变，故A错误；升高温度，反应物中活化分子百分数、化学反应速率都增大，且化学平衡常数发生变化，故B正确；使用催化剂，平衡常数不变，故C错误；多充O2，活化分子百分数、平衡常数不变，故D错误。
6. 【答案】D
【解析】由图像可知，e点在曲线的下方，即e点PbS的，为过饱和溶液，故A正确；T℃时，，故B正确；向含沉淀的悬浊液中加入固体，浓度增大，浓度减小，可实现d点到c点的变化，故C正确；，，当、的浓度为0.01 mol/L时，沉淀所需的浓度小，首先沉淀的是，故D错误；故选D。

7.【答案】A
【解析】1 mol S(g)的能量大于1 mol S(s)的能量，故与O2(g)反应生成SO2(g)，S(g)放出的热量多，因为ΔH＜0，所以放出的热量越多，ΔH就越小，因此ΔH1＜ΔH2，故A正确；燃烧热是指在101 kPa时，1 mol可燃物完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，水应为液态，故B错误；中和热是强酸强碱稀溶液中和反应生成1 mol水放出的热量，而浓硫酸溶于水放热，则含0.5 mol浓硫酸和足量稀NaOH溶液反应时放出的热量大于57.3 kJ，故C错误；由热化学方程式可得，石墨转变为金刚石吸收能量，因为物质能量越低越稳定，所以石墨比金刚石稳定，故D错误。
8.【答案】D
【解析】等pH的HX和HY的溶液,酸的酸性越强,酸的浓度越小,等体积的酸溶液与足量的锌反应生成的H2越少,故酸性HX比HY弱,A错误;广泛pH试纸测得的pH为整数,与事实不符,B错误;K+和Cl-不参与反应,加入KCl固体对平衡移动无影响,溶液颜色不变,C错误;二者为同类型沉淀,即Ksp较小的先沉淀,黄色沉淀为AgI,说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),D正确。
9.【答案】D
【解析】经5s反应达平衡，在此5s内C的平均反应速率为0.2mol•L-1•s-1，可知生成C为0.2mol•L-1•s-1×2L×5s=2mol，同时生成1mol D，则=，解得x=4，则
3A（g）+B（s）⇌4C（g）+2D（g）
开始(mol) 2.5 2.5 0 0
转化(mol) 1.5 0.5 2 1
平衡(mol) 1.0 1.5 2 1
结合转化率=×100%及物质的量比等于压强比计算。
【详解】A. 由分析可知，反应达到平衡状态时A的转化率为=60%，故A正确；
B. 由上述分析可知，x=4，故B正确；
C. B为固体，气体的质量为变量，体积不变，则混合气体的密度不再变化时该可逆反应达到化学平衡状态，故C正确；
D. 反应达到平衡状态时，相同条件下容器内气体的压强与起始时压强比为，故D错误；
故选D。
10.【答案】D
【解析】根据pH＝－lg c(H＋)，其中c(H＋)表示溶液中c(H＋)，即常温下，pH＝2的盐酸溶液中c(H＋)＝1.0×10－2mol·L－1，故A说法正确；稀释前后溶质的物质的量不变，假设稀释前溶液的体积为1 L，稀释100倍后，溶液中c(H＋)＝＝1×10－4 mol·L－1，即pH＝4，故B说法正确；NH3·H2O为弱碱，因此pH＝12的氨水中c(NH3·H2O)大于pH＝2的盐酸中c(HCl)，等体积混合后，NH3·H2O过量，混合后溶液显碱性，故C说法正确；酸溶液中OH－全部来自水电离，根据水的离子积，pH＝2的盐酸中c(OH－)＝＝＝10－12 mol·L－1，故D说法错误。
二、不定项选择题：本大题共4小题，每小题4分，共16分。
11.【答案】CD
【解析】改变条件后，正逆反应速率增大且相等，可能是加了催化剂；对前后气体分子数相等的化学反应，也可能是加压，故A不符合题意；已知生成物的百分含量随温度的升高而增大，m为曲线的最高点，生成物的百分含量达到最大值，即建立了相应温度下的平衡状态；继续升温生成物的百分含量减小，说明升温反应向相反方向移动，故B不符合题意；曲线上B点表示在此温度下反应达到平衡时所能达到的最大转化率，A位于曲线以上，表示超过该温度下的最大转化率，此时平衡会向逆反应方向移动，；C点位于曲线以下，表示未达到该温度下的最大转化率，此时平衡会向正反应方向移动，，故C符合题意；A点时c（反应物）（生成物），不一定达到平衡状态，故D符合题意；答
12.【答案】CD
【解析】随着NaOH溶液的加入,混合溶液中离子浓度和种类发生变化,因此混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关,A项正确;a点的混合溶液中能导电的离子主要为HA-和K+,b点为反应终点,因此b点的混合溶液中能导电的离子主要为A2-、K+、Na+,故Na+与A2-的导电能力之和大于HA-的,B项正确;b点的混合溶液中含有的A2-能发生水解反应而使溶液呈碱性,C项错误;b点为反应终点,因此b点的混合溶液中c(Na+)=c(K+)>c(OH-),继续加入氢氧化钠溶液后,c点的混合溶液中c(Na+)>c(K+)>c(OH-),D项错误。
13.D 【解析】由图中信息可知反应的焓变与反应途径无关，A项正确；由图中信息可知，在溶液中对的活化效果好，B项正确；由图中信息可知的氢化不仅有键断裂，同时有N-H键的形成，C项正确；由图中信息可知在溶液环境中相对能量差最大，所以这一过程吸收能量最多，其反应速率最慢，决定合成氨反应的速率，D项错误。

14.答案：AD
解析：A项，由题图可知，温度下先达到平衡，温度下的速率快，所以>，正确；B项，时，的平衡转化率，由化学方程式得反应掉的和生成的CO的量一样多，生成的CO的量为1.0mol，所以，错误；C项，温度不变，平衡常数不变，错误；D项，时，平衡时，若改为恒温恒压容器，由于该反应是气体体积增大的反应，相当于在原来基础上降低压强，平衡正向移动，因此平衡时，正确。
三、非选择题(本大题共5个小题，共54分)
15.(1)     HCN ⇌H++CN-     1.6×10-5     c(HCN)>c(K+)>c(CN-)     5×107
(2)     当最后一滴高锰酸钾溶液滴入时，溶液变为浅红色，且半分钟内不退去     90%     D
【解析】(1)
①HCN是弱酸，其电离方程式为：HCN ⇌H++CN-；
②25℃时KCN溶液中CN-的水解常数等于水的离子积除以其电离常数，即Kh===；
③两溶液混合后KCN与HCN浓度相同，均为0.2mol/L，又因Kh>Ka，则溶液中c(HCN)> c(CN-)，所以有c(HCN)>c(K+)>c(CN-)；
④由CuCN(s) ⇌Cu+(aq)+CN-(aq)；Cu2S(s) ⇌ 2Cu+(aq)+S2-(aq)；
因K=，故K=；
(2)
①高锰酸钾和草酸发生氧化还原反应，之后褪色，故滴定终点的现象是：当最后一滴高锰酸钾溶液滴入时，溶液变为浅红色，且半分钟内不退去；
②因第三次与第一次、第二次测得体积相差较大，则平均消耗体积，故消耗；由2MnO~5H2C2O4，得n(H2C2O4)=，则，则草酸晶体的质量分数= ；
③A．锥形瓶用待测液润洗，使待测液的量增加，则消耗标准液体积增大，最终导致测定结果偏高，A错误；B．没用高锰酸钾标准液润洗酸式滴定管，使标准液浓度偏小，消耗标准液体积偏大，则导致测定结果偏高，B错误；C．测得标准液体积比实际体积大，则导致计算得出的测定结果偏高，C错误；
D．俯视读取体积比实际体积小，则导致计算得出测定结果偏低，D正确；故选D。

16.【答案】(1)N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g)　ΔH=-641.63 kJ·mol-1
(2)408.815
(3)生成物不会造成环境污染
(4)N2H4(l)+NO2(g)N2(g)+2H2O(g)　ΔH=-567.2 kJ·mol-1

【解析】(1)0.4 mol液态N2H4反应放热256.652 kJ,则1 mol N2H4(l)反应放热641.63 kJ。(2)16 g N2H4的物质的量为0.5 mol,由方程式知生成水的物质的量n(H2O)=0.5 mol×4=2 mol,则16 g N2H4与H2O2反应生成H2O(l)放热641.63 kJ×0.5 mol+2 mol×44 kJ·mol-1=408.815 kJ。(3)肼与H2O2反应的生成物为N2(g)和H2O,无污染。(4)根据盖斯定律,由热化学方程式②-①×可得肼与二氧化氮反应的热化学方程式。
17.【答案】(1)1∶3　1∶1　(2)减小　不变 (3)逆向　(4)向左移动　小于

【解析】(1)对N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0,在密闭容器中,开始时n(N2)∶n(H2)=2∶6=1∶3,反应时消耗n(N2)∶n(H2)=1∶3,故平衡时n(N2)∶n(H2)=1∶3,所以c(N2)∶c(H2)=1∶3,转化率之比为1∶1。
(2)升高温度,平衡向逆反应方向移动,气体的总物质的量增大,总质量不变,故平均相对分子质量变小,由ρ=知密度不变。
(3)达平衡后,保持压强不变,充入氩气,使体系体积增大,浓度减小,相当于减小压强,使平衡逆向移动。
(4)恒容时升高温度至原来的2倍,根据勒夏特列原理,平衡向吸热反应的方向移动,即向左移动,达新平衡后,容器内温度大于原来的温度,小于原来温度的2倍。
18.【答案】(1)大于　　
O2和Cl2分离能耗较高、HCl转化率较低
(2)-116
(3)增加反应体系压强、及时除去产物

【解析】(1)分析任意一条平衡曲线可知,在进料浓度比固定的条件下,随着温度的升高,HCl的平衡转化率降低,说明正反应为放热反应,由于K只与温度有关,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数K减小,即K(300 ℃)大于K(400 ℃)。
根据进料浓度比及HCl的平衡转化率间的关系可知,c(HCl)∶c(O2)=1∶1的曲线为最上面的那条曲线,由该曲线可知:温度为400 ℃时HCl的平衡转化率为84%。
根据条件可列三段式如下:
4HCl(g) +　O2(g) 2Cl2(g) + 2H2O(g)
初始: c0 c0 0 0
转化: c0×0.84 c0×0.21 c0×0.42 c0×0.42
平衡: c0×(1-0.84) c0×(1-0.21) c0×0.42 c0×0.42

K(400 ℃)= = =

进料浓度比c(HCl)∶c(O2)过低,导致产品Cl2混有大量O2,则分离两气体时导致能耗较高。而进料浓度比c(HCl)∶c(O2)过高,则导致HCl的转化率过低,浪费原料。
(2)由盖斯定律可知,将题给催化过程的三个反应直接相加可得:2HCl(g)+O2(g)Cl2(g)+H2O(g)
ΔH'=(83-20-121)kJ·mol-1=-58 kJ·mol-1,则ΔH=2ΔH'=-116 kJ·mol-1
(3)在温度一定时,要增大HCl的平衡转化率,可采取的措施有:及时移走部分产物、增大体系压强等。

19.【答案】(1)Cr、Cr2
(2)32.76
(3)①Cr2+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O　Cr3+、Fe3+、H+
②不正确,c(H+)减小,化学平衡2H++2CrCr2+H2O向逆反应方向移动,溶液中Cr(Ⅵ)主要以Cr形式存在
③铁屑过量;将溶液的pH控制在使Cr3+完全沉淀而Fe2+不沉淀的范围内

【解析】(1)根据反应可知B中含铬元素的离子有Cr、Cr2。
(2)若清液的pH=5,则c(OH-)=10-9 mol·L-1,c(Cr3+)==6.3×10-4 mol·L-1,则此时Cr3+的浓度也为6.3×10-4 mol·L-1×52×103 mg· mol-1=32.76 mg·L-1。
(3)①若用FeSO4·7H2O做还原剂,反应的离子方程式为Cr2+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O,则C中的阳离子有Fe2+、Fe3+、Cr3+、H+,因为Ksp[Fe(OH)2]较大,故步骤Ⅲ中参加反应的阳离子一定有Fe3+、Cr3+、H+。②c(H+)减小,化学平衡2H++2CrCr2+H2O向逆反应方向移动,溶液中Cr(Ⅵ)主要以Cr形式存在。③铁屑做还原剂要过量,同时应控制溶液的pH使Cr3+完全沉淀,而Fe2+不沉