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2022-2023学年安徽省桐城中学高二上学期月考(7)化学试题(解析版)
展开2022-2023学年安徽省桐城中学高二上学期月考(7)化学试题
一、单选题(本大题共14小题,共42.0分)
1. 中华传统文化蕴含着丰富的化学知识,下列蕴含的化学知识分析不正确的是( )
A. “沧海月明珠有泪,蓝田日暖玉生烟”,句中的珠字对应的化学物质是碳酸钙,属于强电解质
B. “粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间”,大理石变为生石灰的过程是吸热反应
C. “煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,这里的能量变化主要是化学能转化为热能
D. “投泥泼水愈光明,烁玉流金见精悍“,所指高温时碳与水蒸气反应为放热反应
2. 下列说法正确的是( )
A. 25℃、101kPa时,lmolS和2molS的燃烧热相等
B. 已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)△H=akJ/mol,2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=bkJ/mol,则a>b
C. 相同条件下,等物质的量的硫蒸气和硫粉分别完全燃烧,前者放出热量少
D. 1molH2完全燃烧生成H2O(g)放出的热量叫H2的燃烧热
3. 下列说法正确的是( )
A. 铁器在潮湿的空气中生锈是自发进行的化学过程
B. 100mL2mol/L的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变
C. 在一定温度下固定容积的密闭容器中,发生SO2的催化氧化反应,增大容器内压强,反应速率一定改变
D. 用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率
4. 在相同温度下,100mL0.01mol⋅L-1的氨水与10mL0.1mol⋅L-1的氨水相比较,下列数值前者大于后者的是( )
A. NH3⋅H2O的物质的量 B. OH-的物质的量浓度
C. 电离的程度 D. 中和时所需HCl的量
5. 如图所示是298K时,A2与B2反应过程中能量变化的曲线图,下列叙述正确的是( )
A. 催化剂不参与化学反应,故反应前后的质量和性质不变
B. 该反应的热化学方程式为A2(g)+B2(g)=2AB(g)△H=+(a-b)kJ⋅mol-1
C. 每生成2molAB吸收bkJ热量
D. 断裂1molA-A和1molB-B键,放出akJ能量
6. 已知2NO(g)+2CO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)△H<0。在500℃时,向恒容密闭体系中通入1mol的NO和1mol的CO进行反应时,下列描述能说明反应达到平衡状态的是( )
A. 单位时间内消耗nmol的NO同时消耗nmol的N2
B. 体系中混合气体密度不变
C. 混合气体的平均相对分子质量不变
D. 体系中NO、CO的浓度相等
7. 对于合成氨反应,N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H<0.达到平衡后,以下分析正确的是( )
A. 升高温度,对正反应的反应速率影响更大
B. 增大压强,对正反应的反应速率影响更大
C. 减小反应物浓度,对逆反应的反应速率影响更大
D. 加入催化剂,对逆反应的反应速率影响更大
8. 反应mX(g)⇌nY(g)+pZ(g)△H,在不同温度下的平衡体系中物质Y的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 该反应的△H>0
B. m
9. 在实验室进行中和热测定实验,下列有关叙述错误的是( )
A. 大小烧杯之间塞满碎泡沫,目的是减少热量损失
B. 测量终止温度时,应当记录混合溶液的最高温度
C. 为了使酸碱充分反应,应当缓慢分次倒入NaOH溶液并搅拌
D. 可用塑料材质的环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒
10. 25℃时,水的电离达到平衡:H2O⇌H++OH-△H>0,下列叙述正确的是( )
A. 向水中加入稀盐酸,水的电离平衡逆向移动,c(OH-)减小
B. 向水中加入少量NaHSO4固体,c(H+)增大,Kw增大
C. 向水中加入少量固体Na,水的电离平衡逆向移动,c(H+)降低
D. 将纯水加热,Kw增大,pH不变
11. 已知电离常数:Ka(HCN)=5×10-10,H2CO3:Ka1=4.3×10-7、Ka2=5.6×10-11。下列离子方程式书写正确的是( )
A. 向KCN(aq)中通入少量的CO2气体:CO2+H2O+2CN-=2HCN+CO32-
B. 饱和碳酸钠溶液中通入CO2:CO32-+CO2+H2O=2HCO3-
C. 氢氧化铁溶于氢碘酸(强酸):2Fe(OH)3+6H++2I-=2Fe2++I2+6H2O
D. 同浓度同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合:NH4++OH-=NH3⋅H2O
12. 某温度下,测得0.01mol⋅L-1NaOH溶液的pH为11。在该温度下,将pH=4的HCl溶液与pH=11的Ba(OH)2溶液混合并保持恒温,欲使混合溶液呈中性,则HCl与Ba(OH)2溶液的体积之比为( )
A. 1:10 B. 10:1 C. 100:1 D. 1:100
13. 五氯化磷(PCl5)是有机合成中重要的氯化剂,可以由三氯化磷(PCl3)氯化得到:PCl3(g)+Cl2(g)⇌PCl5(g)△H=-93.0kJ/mol。某温度下,在2.0L密闭容器中充入1.0molPCl3和0.5molCl2,一段时间后反应达平衡状态,实验数据如下表所示,下列说法不正确的是( )
t/s
0
50
150
250
350
n(PCl5)/mol
0
0.21
0.36
0.40
0.40
A. 0~150s内,PCl3的反应速率为0.0012mol(L⋅s)
B. 反应至250s,该反应放出的热量为37.2kJ
C. 该温度下,此反应的化学平衡常数数值为403
D. 在此温度下,该密闭容器中若初始充入1.0molPCl3、1molCl2、2.0molPCl5,则此时反应向逆反应方向进行
14. 将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:①NH4I(s)⇌NH3(g)+HI(g);②2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)。达到平衡时,c(H2)=1.0mol/L,c(HI)=5mol/L,则此温度下,反应①的平衡常数数值为( )
A. 15 B. 25 C. 35 D. 49
二、简答题(本大题共4小题,共58.0分)
15. 利用太阳能分解H2O获得H2,再通过CO2加氢制甲醇(CH3OH)等燃料,从而实现可再生能源和CO2的资源化利用。
(1)已知2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)△H>0,下列说法正确的是 ______。
A.从宏观来看,2molH2O(g)的总能量高于2molH2(g)+1molO2(g)的总能量
B.从微观来看,2molH2O(g)中总键能高于2molH2(g)+1molO2(g)的总键能
C.此反应正反应的活化能高于逆反应的活化能
D.加入催化剂后改变反应途径,活化能降低,反应的△H减小
(2)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH+H2O(g)该反应的反应历程如图一所示:
①二氧化碳加氢制甲醇的总反应为 ______(填“放热”或“吸热“)反应。
②上述反应历程中有 ______(填“1“”、“2”或“3“)步基元反应,通常将其中的慢反应称为决速步,此步骤活化能较高,根据如图写出决速步的反应为 ______。
(3)CO2催化加氢制取甲醇,反应如下:
主反应:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49kJ⋅mol-1
副反应:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ⋅mol-1
写出CO、H2生成CH3OH(g)的热化学方程式 ______。
(4)2021年9月,《科学》杂志发表论文,介绍人类首次以二氧化碳为原料,不依赖植物光合作用,直接经过11步路径人工合成淀粉。前两步是先将二氧化碳还原为甲醛(HCHO),过程如图二所示:
请写出前两步总反应的化学方程式 ______。
16. 磷能形成多种含氧酸,工业和生产生活中用途广泛。
(1)次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品,向10mLH3PO2溶液中加入20mL等物质的量浓度的NaOH溶液后,所得的溶液中只有H2PO2-、OH-两种阴离子。
①写出H3PO2溶液与足量NaOH溶液反应后形成的正盐的化学式 ______。
②常温下,K(H3PO2)=5.9×10-2,0.1mol/L的H3PO2溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是 ______(填标号)。
A.c(H+)
B.c(H3PO2)c(H+)
C.c(H+)⋅c(H2PO2)c(H3PO2)
D.c(OH-)
(2)亚磷酸(H3PO3)是二元中强酸,25℃时亚磷酸的电离常数为K1=5.0×10-2,K2=2.6×10-7。
①试从电离平衡移动的角度解释K1、K2数据的差异 ______。
②亚磷酸溶液中的H3PO3、H2PO3-、HPO32-的物质的量分数δ(x)随c(H+)的变化如图所示[已知(X2-)=c(X2-)c(H2X)+c(HX-)+c(X2-)]。
图象中c点对应的c(H+)=______mol/L(只列出计算式)。
(3)25℃时,HF的电离常数为K=3.6×10-4;H3PO4的电离常数为K1=7.5×10-3,K2=6.2×10-8,K=4.4×10-13。足量NaF溶液和H3PO4溶液反应的离子方程式为 ______。
(4)①相同温度下,等物质的量浓度的上述三种磷(H3PO2、H3PO3、H3PO4)的含氧酸中,c(H+)由大到小的顺序为 ______(用酸的分子式表示)。
②已知:OH-(aq)+H+(aq)=H2O(1)△H=-57.3kJ⋅mol-1,则0.1mol/LH3PO4溶液与足量0.Imol/LNaOH溶液反应生成1molH2O(1)放出的热量为 ______(填标号)。
A.=57.3kJ
B.<57.3kJ
C.>57.3kJ
D.无法确定
17. 室温下利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应探究外界条件对反应速率的影响,设计方案如下:
实验编号
所加试剂及用量/mL
溶液颜色褪至无色所需时间/min
0.6mol⋅L-1H2C2O4溶液的体积(mL)
H2O的体积(mL)
0.01mol⋅L-1KMnO4溶液的体积(mL)
3mol⋅L-1稀H2SO4溶液的体积(mL)
1
3.0
V1
3.0
2.0
4.0
2
2.0
3.0
3.0
2.0
5.2
3
1.0
4.0
3.0
2.0
6.4
分析实验设计方案和表格中的数据,完成下面的问题:
(1)V1=______mL,实验2中从开始到褪色完全,用KMnO4表示的反应速率为 ______mol⋅L-1⋅min-1(计算结果保留两位有效数字)。
(2)上述反应中H2C2O4和KMnO4的物质的量之比为 ______。
(3)实验的目的是探究反应物 ______对反应速率的影响;分析实验1、2、3数据可得到的结论是 ______。
(4)某次实验中n(Mn2+)随时间变化趋势如图一所示,
①t2后,n(Mn2+)在溶液中“突变“,推测Mn2+对反应有 ______作用。
②请于图二画出t2后生成CO2的速率图象(从a点开始作图) ______,并说明理由 ______。
18. 含氮污染物的有效去除和资源的充分利用是重要研究课题,回答下列问题:
(1)利用工业尾气NO2与O3反应制备新型硝化剂N2O5,过程涉及以下反应:
Ⅰ.2O3(g)=3O2(g)△H1平衡常数为K1
Ⅱ.4NO2(g)+O2(g)=2N2O5(g)△H2平衡常数为K2
Ⅲ.2NO2(g)+O3(g)=N2O5(g)+O2(g)△H3平衡常数为K3
平衡常数K与温度T的函数关系为lnK1=x+34159T,lnK2=y+15372T,lnK3=z+24765T,其中x、y、z为常数。
①K1=______(用含K2、K3的等式表示)。
②反应△H2______ 0 (填>或<),反应Ⅰ______ (填“高温“、“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
③平衡常数与温度的函数关系式和②中一致,则△H2△H3的取值范围是 ______。(填序号)
A.<-2
B.-2~0
C.0~2
D.>2
(2)NH3与O2作用分别生成N2、NO和N2O的反应均为放热反应。工业尾气中的NH3可通过催化氧化为N2除去,将一定比例的NH3和N2的混合气体以一定的流速通过装有催化剂的反应管,NH3的转化率、N2的选择性[2n(N2)2n(N2)+n(NO)+n(N2O)×100%]与温度的关系如图所示。
①其他条件不变,在175~300℃范围内升高温度,出口处氮氧化合物的含量 ______(填“增大”或“减小“)。
②综合上述信息,需研发 ______(填“高温“或“低温“)下N2选择性和催化效果更高的催化剂,能更有效除去尾气中的NH3。
(3)在催化剂条件下发生反应:2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)可消除NO和CO对环境的污染。为探究温度对该反应的影响,实验初始体系中气体分压p(CO)=p(NO)且p(CO2)=2p(N2),测得反应体系中CO和N2的分压随时间变化情况如表所示。
时间/min
0
30
60
120
180
200℃
NO的分压/kPa
4
8.8
13
20
20
N2的分压/kPa
48
45.6
43.5
40
40
300℃
NO的分压/kPa
100
69.0
48
48
48
N2的分压/kPa
10
25.5
36
36
36
200℃时,该反应的化学平衡常数Kp=______(kPa)-1[Kp表示平衡常数计算表达式中用分压代替浓度计算所得的值],该反应的△H ______0(填“>“或“<“)。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A.碳酸钙熔融状态下能够完全电离,是强电解质,故A正确;
B.“粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间”,碳酸钙的分解生成氧化钙和二氧化碳,反应为吸热反应,故B正确;
C.豆萁是大豆的秸秆,主要成分为纤维素,燃烧纤维素是把化学能转化为热能,故C正确;
D.以碳、CO和氢气为还原剂的氧化还原反应为吸热反应,高温时碳与水蒸气反应为以碳为还原剂的氧化还原反应,故为吸热反应,故D错误;
故选:D。
2.【答案】A
【解析】解:A.燃烧热是1mol可燃物完全燃烧放出的热量,燃烧热为定值,与物质的量无关,但1molS和2molS燃烧放出的热量与用量有关,故A正确;
B.燃烧反应的焓变为负,完全燃烧放热多,则前者放热多,可知a C.同质量的硫蒸气的能量比硫粉多,所以分别完全燃烧时,硫蒸气放出的热量多,故C错误;
D.1molH2完全燃烧生成H2O(l)放出的热量叫氢气的燃烧热,故D错误;
故选:A。
3.【答案】A
【解析】解:A.Fe在潮湿的空气中生锈是缓慢氧化过程,可以自发进行,故A正确;
B.加入适量氯化钠溶液,氢离子浓度减小,化学反应速率降低,故B错误;
C.在一定温度下固定容积的密闭容器中,发生SO2的催化氧化反应,增大容器内压强,反应速率不一定改变,如:向该容器中加入稀有气体,容器压强增大,但反应物和生成物浓度不变,反应速率不变,故C错误;
D.浓硫酸和铁发生钝化现象,且浓硫酸和铁生成二氧化硫而不是氢气,所以减小生成氢气的速率,故D错误;
故选:A。
4.【答案】C
【解析】解:A.氨水浓度:前者<后者,起始时n(NH3⋅H2O)=0.1L×0.01mol⋅L-1=0.01L×0.1mol⋅L-1=0.001mol,但浓度越小,溶质的电离程度越大,剩余NH3⋅H2O的物质的量越少,即NH3⋅H2O的物质的量:前者<后者,故A错误;
B.氨水的浓度越大,溶液的碱性越强,则OH-的物质的量浓度:前者<后者,故B错误;
C.氨水的浓度越小,一水合氨的电离程度越大,即电离程度:前者>后者,故C正确;
D.两种氨水起始时n(NH3⋅H2O)=0.1L×0.01mol⋅L-1=0.01L×0.1mol⋅L-1=0.001mol,则中和时所需HCl的量:前者=后者,故D错误;
故选:C。
5.【答案】B
【解析】解:A.催化剂参与反应过程,最后又生成,反应前后质量和化学性质不变,故A错误;
B.A2(g)+B2(g)=2AB(g)△H=正反应活化能-逆反应活化能=+(a-b) kJ⋅mol-1,故B正确;
C.每生成2molAB放出bkJ热量,故C错误;
D.断裂1molA-A和1molB-B键,吸收akJ能量,故D错误;
故选:B。
6.【答案】C
【解析】解:A.单位时间内消耗nmol的NO同时消耗nmol的N2,正逆反应速率不相等,反应未达平衡状态,故A错误;
B.反应前后气体总质量不变,容器容积不变,故容器内混合气体的密度始终不变,无法判断反应是否达到平衡状态,故B错误;
C.反应前后气体总质量不变,混合气体的平均相对分子质量不变时,容器内混合气体的总物质的量不变,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故C正确;
D.体系中NO、CO的浓度相等,无法判断正逆反应速率相等,故无法判断反应是否达到平衡状态,故D错误;
故选:C。
7.【答案】B
【解析】解:A.该反应的正反应是放热反应,升高温度正逆反应速率都增大,但平衡向逆反应方向移动,说明温度对逆反应速率影响较大,故A错误;
B.该反应的正反应是反应前后气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,则压强对正反应速率影响较大,故B正确;
C.减小反应物浓度,生成物浓度不变,则逆反应速率不变,故C错误;
D.加入催化剂,对正逆反应速率影响相同,所以正逆反应速率仍然相等,故D错误;
故选:B。
8.【答案】D
【解析】解:A.压强不变时,升高温度,Y的体积分数增大,说明平衡正向移动,该反应的正反应为吸热反应,则△H>0,故A正确;
B.温度不变时,增大压强,Y的体积分数减小,平衡逆向移动,则m
A.压强不变时,升高温度,Y的体积分数增大,说明平衡正向移动;
B.温度不变时,增大压强,Y的体积分数减小,平衡逆向移动;
C.温度不变时,压强越大,反应速率越快;
D.升高温度,化学平衡向吸热方向移动。
9.【答案】C
【解析】解:A.大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是:保温、隔热、减少实验过程中的热量散失,故A正确;
B.两溶液混合后恰好反应时溶液的温度最高,准确读取混合溶液的最高温度,记为终止温度,故B正确;
C.测定中和热时,为保证酸碱快速充分反应,应将碱溶液一次性快速倒入酸溶液中,并充分搅拌,侧溶液最高温度,以减小热量损失,故C错误;
D.塑料材质不易导热,传热缓慢,测定中和热时可用塑料材质的环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒,故D正确;
故选:C。
10.【答案】A
【解析】解;A.向水中加入稀盐酸,溶液中c(H+)增大,平衡逆向移动,水的电离程度减小,c(OH-)减小,故A正确;
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,NaHSO4=Na++H++SO42-,则c(H+)增大,由于温度不变,则Kw不变,故B错误;
C.向水中加入少量金属Na,促进水的电离,平衡正向移动,c(OH-)增大,c(H+)降低,故C错误;
D.将水加热,促进水的电离,Kw增大,pH减小,故D错误;
故选:A。
11.【答案】C
【解析】
A. 由电离常数可知酸性H2CO3>HCN>HCO3-,则反应的离子方程式为CN-+H2O+CO2=HCN+HCO3-,故A错误;
B. 二者反应生成碳酸氢钠,但碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠,会导致溶液中有沉淀析出,离子方程式为2Na++CO32-+H2O+CO2=2NaHCO3↓,故B错误;
C. Fe(OH)3溶于HI后生成的Fe3+能将I-氧化为I2,自身被还原为Fe2+,离子方程式为
2Fe(OH)3+6H++2I-=2Fe2++I2+6H2O,故C正确;
D. 同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合,只发生氢离子与氢氧根离子的反应,离子方程式为H++OH-=H2O,故D错误;
故选:C。
12.【答案】C
【解析】解:pH=4的HCl溶液中c(H+)=10-4mol/L,pH=11的Ba(OH)2溶液中c(H+)=10-11mol/L,c(OH-)=10-2mol/L,欲使混合溶液呈中性,则10-4mol/L×V(HCl)=10-2mol/L×V[Ba(OH)2],V(HCl):V[Ba(OH)2]=100:1,
故选:C。
13.【答案】D
【解析】解:A.由表中数据可知,0~150s内,生成的n(PCl5)=0.36mol,可知参加反应的n(PCl3)=0.36mol,则0~150s内,PCl3的反应速率为0.36mol2.0L150s=0.0012mol(L⋅s),故A正确;
B.反应至250s,生成的n(PCl5)=0.4mol,由热化学方程式可知,放出的热量为93kJ/mol×0.4mol=37.2kJ,故B正确;
C.在2.0L密闭容器中充入1.0molPCl3和0.5molCl2,一段时间后反应达平衡状态,平衡时n(PCl5)=0.4mol,则
mol/L PCl3(g)+Cl2(g)⇌PCl5(g)
开始 0.5 0.25 0
转化 0.2 0.2 0.2
平衡 0.3 0.05 0.2
则该温度下K=c(PCl5)c(PCl3)⋅c(Cl2)=0.2mol/L0.3mol/L×0.05mol/L=403/Lmol,故C正确;
D.此温度下,该密闭容器中若初始充入1.0molPCl3、1molCl2、2.0molPCl5,Q=c(PCl5)c(PCl3)⋅c(Cl2)=2.0mol2.0L1.0mol2.0L×1.0mol2L=4L/mol
A.由表中数据可知,0~150s内,生成的n(PCl5)=0.36mol,可知参加反应的n(PCl3)=0.36mol,结合v=△c△t计算;
B.反应至250s,生成的n(PCl5)=0.4mol,结合物质的量与热量成正比计算;
C.在2.0L密闭容器中充入1.0molPCl3和0.5molCl2,一段时间后反应达平衡状态,平衡时n(PCl5)=0.4mol,则
mol/L PCl3(g)+Cl2(g)⇌PCl5(g)
开始 0.5 0.25 0
转化 0.2 0.2 0.2
平衡 0.3 0.05 0.2
结合K=c(PCl5)c(PCl3)⋅c(Cl2)计算;
D.此温度下,该密闭容器中若初始充入1.0molPCl3、1molCl2、2.0molPCl5,Q=c(PCl5)c(PCl3)⋅c(Cl2)=2.0mol2.0L1.0mol2.0L×1.0mol2L=4L/mol,与K比较判断反应进行的方向。
14.【答案】C
【解析】解:达到平衡时,c(H2)=1.0mol/L,c(HI)=5mol/L,则
mol/L 2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)
转化 2.0 1.0 1.0
mol/L NH4I(s)⇌NH3(g)+HI(g)
转化 7 7
平衡 7 5
此温度下,反应①的平衡常数数值为K=c(NH3)⋅c(HI)=7×5=35,故C正确,
故选:C。
达到平衡时,c(H2)=1.0mol/L,c(HI)=5mol/L,则
mol/L 2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)
转化 2.0 1.0 1.0
mol/L NH4I(s)⇌NH3(g)+HI(g)
转化 7.0 7.0
平衡 7.0 5.0
结合K=c(NH3)⋅c(HI)计算。
15.【答案】BC 放热 2 CO2(g)+3H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)+2H2(g)或CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-90.2kJ⋅mol-1 CO2+3H2+H2O2=HCHO+3H2O
【解析】解:(1)A.该反应为吸热反应,从宏观来看,ΔH=生成物总能量-反应物总能量,则2molH2O(g)的总能量小于2molH2(g)+1molO2(g)的总能量,故A错误;
B.从微观来看,该反应的ΔH=反应物总键能-生成物总键能=2molH2O(g)中总键能-[2molH2(g)+1molO2(g)的总键能]>0,则2molH2O(g)中总键能高于2molH2(g)+1molO2(g)的总键能,故B正确;
C.该反应的ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能>0,则此反应正反应的活化能高于逆反应的活化能,故C正确;
D.加入催化剂后改变反应途径,活化能降低,反应的△H不会变化,故D错误;
故答案为:BC;
(2)①由图一可知,反应物总能量大于生成物总能量,则总反应是放热反应,
故答案为:放热;
②由图一可知,反应有2步基元反应,第一步基元反应的活化能较高,反应速率慢,为决速步骤,其方程式为CO2(g)+3H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)+2H2(g)或CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g),
故答案为:2;CO2(g)+3H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)+2H2(g)或CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g);
(3)根据盖斯定律,由主反应-副反应可得目标反应,则目标反应的△H=-49kJ⋅mol-1-+41.2kJ⋅mol-1=-90.2kJ⋅mol-1,其热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-90.2kJ⋅mol-1,
故答案为:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-90.2kJ⋅mol-1;
(4)由图二可知,反应物为CO2、H2和H2O2,生成物是HCHO和H2O,则其方程式为CO2+3H2+H2O2=HCHO+3H2O,
故答案为:CO2+3H2+H2O2=HCHO+3H2O。
16.【答案】NaH2PO2 AB H3PO3第一步电离出的氢离子对第二步电离起到了抑制的作用 1.3×10-8 F-+H3PO4=HF+H2PO4- H3PO2>H3PO3>H3PO4 B
【解析】解:(1)①次磷酸为一元酸,H3PO2溶液与足量NaOH溶液反应后形成的正盐的化学式为NaH2PO2,
故答案为:NaH2PO2;
②A.加水,电离平衡正向移动,氢离子的物质的量增大,但溶液体积增大程度更大,故c(H+)减小,故A正确;
B.加水,电离平衡正向移动,氢离子的物质的量增大,H3PO2的物质的量减小,c(H3PO2)c(H+)=n(H3PO2)n(H+)减小,故B正确;
C.c(H+)⋅c(H2PO2)c(H3PO2)=K(H3PO2),温度不变,K(H3PO2)不变,故C错误;
D.溶液中c(H+)减小,c(OH-)增大,故D错误;
故答案为:AB;
(2)①K1、K2数据的差异原因是H3PO3第一步电离出的氢离子对第二步电离起到了抑制的作用,
故答案为:H3PO3第一步电离出的氢离子对第二步电离起到了抑制的作用;
②由图可知c点c(H3PO3)=c(HPO32-),则K1×K2=c(H2PO3-)⋅c(H+)c(H3PO3)×c(HPO32-)⋅c(H+)c(H2PO3-)=c2(H+)=5.0×10-2×2.6×10-7,则c(H+)=1.3×10-8,
故答案为:1.3×10-8;
(3)25℃时,HF的电离常数为K=3.6×10-4;H3PO4的电离常数为K1=7.5×10-3,K2=6.2×10-8,K=4.4×10-13,则酸性H3PO4>HF>H2PO4-,足量NaF溶液和H3PO4溶液反应的离子方程式为F-+H3PO4=HF+H2PO4-,
故答案为:F-+H3PO4=HF+H2PO4-;
(4)①相同温度下,H3PO2、H3PO3、H3PO4的电离平衡常数H3PO2>H3PO3>H3PO4,则酸性H3PO2>H3PO3>H3PO4,等物质的量浓度的上述三种磷(H3PO2、H3PO3、H3PO4)的含氧酸中,c(H+)由大到小的顺序为H3PO2>H3PO3>H3PO4,
故答案为:H3PO2>H3PO3>H3PO4;
②H3PO4电离过程吸热,则0.1mol/LH3PO4溶液与足量0.Imol/LNaOH溶液反应生成1molH2O(1)放出的热量<57.3kJ,
故答案为:B。
17.【答案】2.0 5.8×10-4 5:2 浓度 反应物浓度越大,化学反应速率越快 催化
t2时,c(Mn2+)增大,催化剂成为主要影响因素,反应速率突然加快,随着反应的进行,反应物浓度减小成为主要影响因素,反应速率减慢
【解析】解:(1)根据控制单一变量法,总体积为10.0mL,所以V=2.0mL;n(KMnO4)=c(KMnO4)V(KMnO4)=0.01mol/L×3.0×10-3L=3.0×10-5mol,v(KMnO4)=Δc(KMnO4)Δt=Δn(KMnO4)VΔt=3.0×10-5mol10×10-3L×5.2min=5.8×10-4mol⋅L-1⋅min-1,
故答案为:2.0;5.8×10-4;
(2)H2C2O4和KMnO4反应的方程式为5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+10CO2↑+8H2O+K2SO4,因此反应中H2C2O4和KMnO4的物质的量之比为:5:2,
故答案为:5:2;
(3)对比实验1、2、3可知,只有H2C2O4溶液的浓度不同,因此实验的目的是探究反应物浓度对反应速率的影响,H2C2O4溶液的浓度越大,溶液颜色褪至无色所需时间越短,反应速率越快,
故答案为:浓度;反应物浓度越大,化学反应速率越快;
(4)①t2后,n(Mn2+)在溶液中“突变“,推测Mn2+对反应有催化作用,
故答案为:催化;
②反应开始后速率增大的比较快,说明生成物中的MnSO4(或Mn2+)对该反应有催化作用,但随着反应的进行,反应物的浓度减小,化学反应速率逐渐降低,反应过程如图:,
故答案为:;t2时,c(Mn2+)增大,催化剂成为主要影响因素,反应速率突然加快,随着反应的进行,反应物浓度减小成为主要影响因素,反应速率减慢。
18.【答案】K32K2 < 任意温度 C 增大 低温 1.6 <
【解析】解:(1)①Ⅰ.2O3(g)=3O2(g)△H1平衡常数为K1=c3(O2)c2(O3),Ⅱ.4NO2(g)+O2(g)=2N2O5(g)△H2平衡常数为K2=c2(N2O5)c4(NO2)×c(O2),Ⅲ.2NO2(g)+O3(g)=N2O5(g)+O2(g)△H3平衡常数为K3=c(N2O5)×c(O2)c2(NO2)×c(O3),结合平衡常数表达式计算平衡常数的关系:K1=c3(O2)c2(O3)=K32K2,
故答案为:K32K2;
②lnK2=y+15372T,随着T增大,K2减小,则反应Ⅱ为放热反应,反应△H2<0,反应Ⅰ.2O3(g)=3O2(g)△H1<0,△S>0,任意温度满足△H-T△S<0,反应自发进行,
故答案为:<;任意温度;
③反应I的平衡常数K1和T关系为lnK1=x+34159T,随着T增大,K1减小,则反应I为放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,同理可知,反应II和反应III也是放热反应,则ΔH1<0,ΔH2<0,ΔH3<0,由于反应I=2×反应Ⅲ-反应II,所以ΔH1=2ΔH3-ΔH2<0,则0<△H2△H3<2,
故答案为:C;
(2)①其他条件不变,在175~300℃范围内升高温度,NH3的转化率升高,N2的选择性下降,则出口处氮氧化物的量增大,
故答案为:增大;
②如图所示,低温下,N2的选择性较高,故研发低温下N2的选择性高的催化剂,能更有效除去尾气中的NH3,
故答案为:低温;
(3)同温同体积时,气体的压强与其物质的量成正比,200℃的温度下,120min时反应达到平衡,Δp(a)=16kPa,Δp(b)=8kPa,则△n(a)△n(b)=△p(a)△p(b)=168=2,则物质a为CO,物质b为N2,200℃的温度下,p始(NO)=p始(CO)=4kPa,p始(N2)=48kPa,p始(CO2)=2p始(N2)=96kPa,由于Δn(NO)=Δn(CO)=2Δn(N2)=Δn(CO2),所以Δp(NO)=Δp(CO)=2Δp(N2)=Δp(CO2),即p平(NO)=p平(CO)=20kPa,p平(N2)=40kPa,p平(CO2)=80kPa,Kp(200℃)=p(N2)×p2(CO2)p2(NO)×p2(CO)=40×(80)2(20)2×(20)2=1.6,同理:300℃的温度下,p始(NO)=p始(CO)=100kPa,p始(N2)=10kPa,p始(CO2)=2p始(N2)=20kPa,Δp(NO)=Δp(CO)=Δp(CO2)=52kPa,p平(NO)=p平(CO)=48kPa,p平(N2)=36kPa,p平(CO2)=72kPa,Kp(300℃)=36×(72)2(48)2×(48)2=9256,Kp(300℃)
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