2021-2022学年云南省丽江一中高二(下)月考化学试卷(2月份)(含答案解析)
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1. 已知相关共价键的键能数据如下表。则C2H6(g)⇌C2H4(g)+H2(g)的△H为( )
共价键
H−H
C−H
C−C
C=C
键能/(kJ⋅mol−1)
436
413
344
614
A. 120kJ⋅mol−1 B. 46kJ⋅mol−1 C. −120kJ⋅mol−1 D. −46kJ⋅mol−1
2. 下列说法正确的是( )
A. 需要加热的反应一定不是放热反应 B. 只要有化学键的断裂,必然发生化学变化
C. 物质发生化学变化都伴有能量的变化 D. 伴有能量变化的物质变化都是化学变化
3. 已知:I2在水中的溶解度很小,在KI溶液中的溶解度显著增大。I2在KI溶液中存在下列平衡:I2(aq)+I−(aq)⇌I3−(aq)。测得不同温度下该反应的平衡常数如图所示,下列说法正确的是( )
A. 反应I2(aq)+I−(aq)⇌I3−(aq)的ΔH>0
B. 利用该反应可以除去硫粉中少量的碘单质
C. 在题给平衡体系中加入CCl4,平衡不移动
D. 25℃时,在题给平衡体系中加入少量KI固体,平衡常数K小于680
4. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是( )
A. 若C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1,CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H2,2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H3,则反应热的关系:△H1=△H2+△H3
B. 若2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H4,H2(g)+12O2(g)=H2O(l)△H5 则反应热的关系:△H4=△H5
C. 若2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H<0,则物质的稳定性:SO2>SO3
D. 若一个化学反应中反应物总键能大于生成物总键能,则该反应的△H<0
5. 设反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H<0的反应速率为v1;反应2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)△H>0的反应速率为v2。对于上述反应,当温度降低时,v1和v2的变化情况为( )
A. 同时增大 B. 同时减小 C. v1增大,v2减小 D. v1减小,v2增大
6. 对于工业合成氨(△H<0),既有利于提高氨气的产率,又能增大反应速率的是( )
A. 升高温度 B. 增大压强 C. 移走氨气 D. 加入催化剂
7. 关于有机反应类型,下列判断不正确的是( )
A. CH≡CH+HCl→△催化剂CH2=CHCl(加成反应)
B. CH3CH(Br)CH3+KOH→△醇CH2=CHCH3↑+KBr+H2O(消去反应)
C. 2CH3CH2OH+O2→△催化剂2CH3CHO+2H2O(还原反应)
D. 取代反应)
8. 关于反应K2H3IO6+9HI=2KI+4I2+6H2O,下列说法正确的是( )
A. K2H3IO6发生氧化反应 B. KI是还原产物
C. 生成12.7gI2时,转移0.1mol电子 D. 还原剂与氧化剂的物质的量之比为7:1
9. 已知:△G=△H−T△S,当△G<0,反应能自发进行,△G>0反应不能自发进行。生产合成气的反应:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)在高温时才能自发进行。下列对该反应过程的△H、△S判断正确的是( )
A. △H>0,△S<0 B. △H<0,△S<0
C. △H>0,△S>0 D. △H<0,△S>0
10. 下列反应属于非氧化还原反应,且反应物总能量比生成物总能量低的是( )
A. 稀醋酸与烧碱溶液反应 B. 灼热的炭与CO2的反应
C. 铁片与稀盐酸的反应 D. Ba(OH)2⋅8H2O与NH4Cl的反应
11. 下列物质属于纯净物的是( )
A. 汽油 B. 食醋 C. 漂白粉 D. 小苏打
12. 下列物质属于弱电解质的是( )
A. CO2 B. H2O C. HNO3 D. NaOH
13. 下列物质的化学成分不正确的是( )
A. 生石灰:Ca(OH)2 B. 重晶石:BaSO4
C. 尿素:CO(NH2)2 D. 草酸:HOOC−COOH
14. 下列图示表示灼烧操作的是( )
A. B.
C. D.
15. 下列表示不正确的是( )
A. 乙烷的球棍模型: B. 乙醛的结构简式:CH3CHO
C. 2,3−二甲基丁烷的键线式: D. 乙炔的实验式(最简式):C2H2
16. 下列说法正确的是( )
A. C60和C70互为同位素
B. C2H6和C6H14互为同系物
C. CO和CO2互为同素异形体
D. CH3COOH和CH3OOCH是同一种物质
17. 三硫化磷(P4S3)是黄绿色针状晶体,易燃、有毒,分子结构之一如图所示,已知其燃烧热ΔH=−3677kJ/mol(P被氧化为P4O10),下列有关P4S3的说法正确的是( )
A. 热化学方程式为P4S3(s)+8O2(g)=P4O10(s)+3SO2(g)ΔH=3677kJ/mol
B. 分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构
C. P4S3中硫元素为正价,磷元素为负价
D. P4S3分子为正四面体结构
18. 在密闭容器中进行如下反应:H2(g)+I2(g)⇌2HI(g),在温度T1和T2时,产物的量与反应的时间的关系如图所示。符合图示的正确判断是( )
A. T1>T2,△H>0 B. T1
19. 在2L恒容密闭容器中充入6mol A气体和4mol B气体,在一定条件下发生反应:A(g)+B(g)⇌2C(g)+xD(g),达到平衡时,生成了2mol C,经测定D的浓度为0.5mol/L,下列判断正确的是( )
A. x=2
B. B的转化率为20%
C. 平衡时c(A)=0.5mol/L
D. 温度一定,平衡时容器内混合气体压强是反应前的110%
20. 可逆反应2SO2+O22SO3达到平衡状态时,保持温度、容器容积不变,向容器中加入一定量的SO2,下列说法正确的是(K为平衡常数,Q为浓度商)( )
A. Q增大,K变大,SO2的转化率减小 B. Q减小,K不变,O2的转化率增大
C. Q减小,K不变,O2的转化率减小 D. Q增大,K变大,SO2的转化率增大
21. 已知298.15K时,可逆反应:Pb2+(aq)+Sn(s)⇌Pb(s)+Sn2+(aq)的平衡常数K=2.2,若溶液中Pb2+和Sn2+的浓度均为0.010mol⋅L−1,则反应进行的方向是( )
A. 向右进行 B. 向左进行 C. 处于平衡状态 D. 无法判断
22. 汽车尾气净化中的某反应:NO(g)+CO(g)⇌12N2(g)+CO2(g)△H=−373.4kJ⋅mol−1在恒容的密闭容器中,反应达到平衡后,改变某一条件,下列示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
23. 已知H2(g)+Br2(l)=2HBr(g)△H=−72kJ⋅mol−1,蒸发1molBr2(l)需要吸收的能量为30kJ,其他相关数据如表,则下列说法正确的是( )
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
A. 2HBr(g)=H2(g)+Br2(l)△H>0
B. Br2(l)=Br2(g)△H=−30kJ⋅mol−1
C. H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)△H=−42kJ⋅mol−1
D. a=200
24. 已知甲醇是一种重要的工业原料,由甲醇脱氢可制取甲醛:CH3OH(g)⇌HCHO(g)+H2(g),甲醇的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示(已知反应在1L的密闭容器中进行)。下列有关说法正确的是( )
A. 甲醇脱氢反应的ΔH<0 B. 600K时,Y点甲醇的v正
25. 在密闭容器中进行反应:A(g)+3B(g)⇌2C(g),下列有关图像的说法错误的是( )
A. 依据图可判断p1>p2
B. 在图中,虚线可表示使用了催化剂时的变化情况
C. 依据图可判断正反应为放热反应
D. 由图中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知正反应吸热
26. C和H2在生产、生活、科技中是非常重要的燃料。已知:
①2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=−221kJ⋅mol−1
②
请回答下列问题:
(1)能否计算碳的燃烧热 ______(填“能”或“否”);反应①的ΔS______0。
(2)反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的ΔH=______;
(3)将1molH2O(g)分解成H2(g)和O2(g),至少需要提供 ______热量;
(4)写出制水煤气的热化学方程式 ______。
27. 现有反应:mA(g)+nB(g)⇌pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数也减小,则:
(1)该反应的逆反应为______热反应,且m+n______p(填“>”“=”“<”)。
(2)减压时,A的质量分数______。(填“增大”“减小”或“不变”,下同)
(3)若加入B(体积不变),则A的转化率______。
(4)若升高温度,则平衡时B、C的浓度之比c(B)c(C)将______。
(5)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量______。
28. 随着科学技术发展和环保要求的不断提高,CO2的捕集利用技术成为研究的重点。
(1)目前国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原,所涉及反应的化学方程式为:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)。已知H2的体积分数随温度的升高而增加。若温度从300℃升到400℃,重新达到平衡,判断下列表格中各物理量的变化 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
v(正)
v(逆)
平衡常数(K)
CO2转化率(α)
______
______
______
______
(2)相同温度时,上述反应在不同起始浓度下分别达到平衡,各物质的平衡浓度如下表:
平衡时浓度
CO2/(mol⋅L−1)
H2/(mol⋅L−1)
CH4/(mol⋅L−1)
H2O/(mol⋅L−1)
平衡Ⅰ
a
b
x
y
平衡Ⅱ
m
n
p
q
a、b、x、y与m、n、p、q之间的关系式为 ______。
(3)恒温条件下,该反应一定达到化学平衡状态的依据是 ______(填字母)。
a.c(CO2)=c(CH4)
b.容器中的压强不变
c.K不变
d.c(H2)保持不变
e.v正(H2)=4v正(CO2)
f.混合气体平均摩尔质量不变
(4)若某温度下,平衡时各物质的浓度符合下列关系:c(CO2)⋅c4(H2)=c(CH4)⋅c2(H2O),在此温度下,若某容器中含有1.2molCO2、2molH2、0.6molCH4、2molH2O,则此时反应所处的状态为 ______(填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”、“平衡状态”或“无法判断”)。
29. 300℃时,将2mol A和2mol B两种气体混合于2L密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌2C(g)+2D(g)ΔH=Q,2min末达到平衡,生成0.8molD。
(1)A的转化率为 ______。
(2)在2min末时,B的平衡浓度为 ______,D的平均反应速率为 ______。
(3)若温度不变,缩小容器容积,则A的转化率 ______(填“增大”、“减小”或“不变”),原因是 ______。
30. (1)已知K2Cr2O7水溶液显橙色,K2CrO4水溶液显黄色,二者在不同pH环境中会发生相互转变。向装有2mL0.1mol/LK2Cr2O7溶液的试管中滴入5∼10滴6mol/L的NaOH溶液,可观察到的实验现象为 ______,请用相关离子方程式和简洁的文字进行解释 ______。
(2)用50mL注射器吸入20mLNO2和N2O4的混合气体后,封闭细管端,并固定活塞位置。现将活塞内推至10mL刻度处并固定,可观察到的实验现象为 ______,请解释原因 ______。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查反应热的计算,为高频考点,把握焓变与键能的关系、化学键数目的判断为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意物质的结构式书写,题目难度不大。
【解答】
反应C2H6(g)⇌C2H4(g)+H2(g)的△H=反应物的总键能-生成物的总键能=344kJ⋅mol−1+6×413kJ⋅mol−1−4×413kJ⋅mol−1−436kJ⋅mol−1−614kJ⋅mol−1=+120kJ⋅mol−1,
故选:A。
2.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查化学反应与能量变化的应用,为高频考点,把握化学反应实质、反应热的概念为解答关键,试题侧重考查学生的分析与应用能力,题目难度不大。
【解答】
A.需要加热的反应可能是放热反应,如铝热反应,故A错误;
B.因化学反应的本质是旧键的断开和新键的形成,如某些物质的溶解只有化学键的断裂,故B错误;
C.断裂化学键吸热,形成化学键放热,化学变化的实质是化学键的断裂与形成,所以发生化学变化都伴有能量的变化,故C正确;
D.伴有能量变化的物质变化不一定属于化学变化,如液态水变为水蒸气是吸热的变化,属于物理变化,故D错误;
故选:C。
3.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查温度对化学平衡的影响、化学平衡常数及影响元素,难度不大,注意对基础知识的理解掌握。
【解答】
A.由表中数据可知,温度越大平衡常数越小,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,故正反应方向为放热反应,即△H<0,故A错误;
B.硫难溶于水,而碘单质与I−形成I3−而溶于水,可以达到除去少量碘的目的,故B正确;
C.加入CCl4,碘能溶于CCl4,这样水中碘的浓度变小,平衡向左移动,故C错误;
D.加入KI固体,平衡向右移动,但平衡常数只受温度影响,与物质的浓度无关,加入少量KI固体,平衡常数K不变,故D错误;
故选:B。
4.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查热化学方程式,为高频考点,把握焓变的关系、能量与稳定性、焓变的计算为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项C为解答的易错点。
【解答】
A.由CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H2,2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H3,结合盖斯定律可知,两个反应式相加得到C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1,则:△H1=△H2+△H3,故A正确;
B.物质的量与热量成正比,可知△H4=2△H5,故B错误;
C.由热化学方程式可知,不能比较SO2、SO3的能量大小,则不能比较二者的稳定性,故C错误;
D.焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量,若一个化学反应中反应物总键能大于生成物总键能,则该反应的△H>0,故D错误;
故选:A。
5.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查化学反应速率的影响因素,侧重于基本概念的理解和应用,为高考常见题型和高频考点,题目难度不大,注意温度对反应速率的影响。
【解答】
化学反应无论是吸热反应还是放热反应,温度降低,活化分子的百分含量减小,有效碰撞的次数减少,化学反应速率都减小。
故选:B。
6.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查化学平衡移动原理、化学反应速率的影响因素等,侧重于考查学生对基础知识的综合应用能力,题目难度中等。
【解答】
A.升高温度,平衡逆移,平衡体系中氨气平衡时的产率降低,故A错误;
B.增大体系压强,平衡向分子数小的方向移动,即平衡正移,反应速率增大,同时氨气平衡时的产率增加,故B正确;
C.移走氨气,则生成物浓度减小,反应速率减小,故C错误;
D.催化剂只改变反应速率,对平衡移动无影响,氨气平衡时的产率不变,故D错误;
故选:B。
7.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查有机反应类型,题目难度不大,注意掌握加成反应、取代反应、消去反应、氧化反应和还原反应的判断方法是解题的关键,侧重考查学生基础知识的掌握情况。
【解答】
A.在CH≡CH中的碳碳三键两端碳原子直接结合氢原子和氯原子,属于加成反应,故A正确;
B.CH3CH(Br)CH3脱去HBr,生成CH2=CHCH3,HBr与KOH反应生成KBr和H2O,属于消去反应,故B正确;
C.CH3CH2OH分子去掉两个氢原子生成CH3CHO,属于氧化反应,故C错误;
D.该反应为酯化反应,属于取代反应,故D正确;
故选:C。
8.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查氧化还原反应,为高频考点,侧重考查学生的分析能力,注意把握元素化合价的变化以及相关概念的理解,题目难度不大。
【解答】
反应K2H3IO6+9HI=2KI+4I2+6H2O中,I元素化合价分别由+7价、−1价变化为0价,反应中K2H3IO6为氧化剂,被还原,HI为还原剂,被氧化,I2既是氧化产物也是还原产物,以此解答该题。
A.K2H3IO6中I元素化合价降低,被还原,发生还原反应,故A错误;
B.生成KI,元素化合价没有变化,KI不是还原产物,故B错误;
C.由方程式可知生成4molI2,转移7mol电子,n(I2)=12.7g254g/mol=0.05mol,则转移电子的物质的量为0.054×7mol=0.0875mol,故C错误;
D.由化合价的变化可知,反应K2H3IO6+9HI=2KI+4I2+6H2O中,I元素化合价分别由+7价、−1价变化为0价,还原剂与氧化剂的物质的量之比为7:1,故D正确;
故选:D。
9.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查焓变与熵变,为高频考点,把握焓变、熵变的判断及判断反应进行方向的综合判据为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,题目难度不大。
【解答】
由反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)可知,反应中气体的体积增大,则△S>0,△G=△H−T△S,当△G<0反应可自发进行,该反应在高温度时才能自发进行,△H>0。
故选:C。
10.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查反应热与焓变,为高考常见题型,把握反应中能量变化、反应中元素的化合价变化为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意归纳常见的吸热反应,题目难度不大。
【解答】
A.稀醋酸与烧碱溶液反应为放热反应,故A不选;
B.灼热的炭与CO2反应为吸热反应,C元素的化合价变化,为氧化还原反应,故B不选;
C.铁片与稀盐酸的反应为放热反应,故C不选;
D.Ba(OH)2⋅8H2O晶体和NH4Cl晶体反应为吸热反应,但无元素的化合价变化,为非氧化还原反应,故D选;
故选:D。
11.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查混合物和纯净物,题目难度不大,知道常见物质的组成和俗称是解题的关键,侧重考查学生对基础知识的掌握情况。
【解答】
A.汽油中含有多种烃,属于混合物,故A错误;
B.食醋含有乙酸、水、食品添加剂等多种物质,属于混合物,故B错误;
C.漂白粉主要成分为次氯酸钙和氯化钙,属于混合物,故C错误;
D.小苏打是碳酸氢钠的俗称,只含有一种物质,为纯净物,故D正确;
故选:D。
12.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查弱电解质的概念,题目难度不大,掌握电解质、非电解质、强弱电解质等基本概念是解题的关键,侧重考查学生对基础知识的掌握情况。
【解答】
A.CO2属于非电解质,故A错误;
B.H2O属于弱电解质,故B正确;
C.HNO3在水中完全电离,属于强电解质,故C错误;
D.NaOH在水中完全电离,属于强电解质,故D错误;
故选:B。
13.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查常见化学用语的表示方法,把握常见物质组成、名称与化学式的关系即可解答,试题侧重考查学生的规范答题能力,题目难度不大。
【解答】
A.Ca(OH)2为熟石灰,生石灰的化学式为CaO,故A错误;
B.重晶石的主要成分为BaSO4,故B正确;
C.尿素为CO(NH2)2,故C正确;
D.草酸为二元酸,其为HOOC−COOH,故D正确;
故选:A。
14.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查实验基本操作,题目难度不大,侧重考查学生基础知识的掌握,平时注意相关知识的积累。
【解答】
A.为溶液配制,图示表示移液操作,故A错误;
B.图示表示灼烧操作,故B正确;
C.图示表示蒸馏操作,故C错误;
D.图示表示过滤操作,故D错误;
故选:B。
15.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查常见化学用语的表示方法,题目难度不大,涉及球棍模型、结构简式等知识,明确常见化学用语的书写原则为解答关键,试题侧重考查学生的规范答题能力。
【解答】
A.乙烷分子中,C的原子半径大于H,其球棍模型为,故A正确;
B.醛基的结构简式为−CHO,则乙醛的结构简式为CH3CHO,故B正确;
C.2,3−二甲基丁烷的主链上有4个碳原子,在2、3号碳原子上各有一个甲基,故键线式为,故C正确;
D.实验式是各原子的最简单的整数比,乙炔的分子式为C2H2,则实验式为CH,故D错误;
故选:D。
16.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查同位素、同素异形体、同系物概念的辨析,题目难度不大,掌握相关概念是解题的关键,侧重考查学生对基础知识的掌握情况。
【解答】
A.C60和C70是碳元素的不同单质,互为同素异形体,不互为同位素,故A错误;
B.C2H6和C6H14同为饱和烷烃,结构相似,分子组成相差4个CH2,互为同系物,故B正确;
C.CO和CO2为化合物,不是单质,不互为同素异形体,故C错误;
D.二者分子式相同,结构不同,互为同分异构体,不是同一物质,故D错误;
故选:B。
17.【答案】B
【解析】
【分析】
本题主要考查燃烧热的含义、热化学方程式的书写、共价键与化合价、分子的空间构型等,属于高考考查高频知识点,对学生的能力要求较高,难度中等。
【解答】
A.三硫化磷燃烧热ΔH=−3677kJ/mol,所以热化学方程式为P4S3(s)+8O2(g)=P4O10(s)+3SO2(g)ΔH=−3677kJ/mol,故A错误;
B.分子中每个P与3个S形成共价键,每个S与2个P形成2个共价键,每个原子最外层均达到8电子稳定结构,故B正确;
C.S的电负性大于P,S与P之间形成共价键时共用电子对偏向S,偏离P,所以P4S3中硫元素为负价,磷元素为正价,故C错误;
D.P4S3分子中P−S−P键为V形,所以整个分子不是正四面体结构,故D错误;
故选:B。
18.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查了化学平衡图像题的分析,难度不大,明确“先拐先平数值大”是解本题的关键,然后根据温度对化学平衡的影响分析反应热。
【解答】
温度越高,化学反应速率越大,达到平衡用的时间越少,曲线的斜率越大,所以T1
19.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查化学平衡的计算,为高频考点,把握化学平衡三段法、转化率及压强比的计算为解答的关键,侧重分析与计算能力的考查,注意化学计量数的确定方法。
【解答】
达到平衡时,生成了2mol C,经测定D的浓度为0.5mol/L,则2mol0.5mol/L×2L=2x,解得x=1,可知
A(g)+B(g)⇌2C(g)+D(g)
开始 6 4 0 0
转化 1 1 2 1
平衡 5 3 2 1
A.由上述分析可知,x=1,故A错误;
B.B的转化率为1mol4mol×100%=25%,故B错误;
C.平衡时c(A)=5mol2L=2.5mol/L,故C错误;
D.温度一定,平衡时容器内混合气体压强是反应前的5mol+3mol+2mol+1moml6mol+4mol×100%=110%,故D正确;
故选:D。
20.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查化学平衡,为高频考点,把握K与温度的关系、Q与K的关系为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意二氧化硫可促进氧气的转化。
【解答】
达到平衡状态时,保持温度、容器容积不变,向容器中加入一定量的SO2,Q=c2(SO3)c2(SO2)⋅c(O2)
21.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查化学平衡移动方向判断,为高频考点,明确化学平衡常数与浓度商相对大小关系与反应方向关系是解本题关键,侧重考查对基本公式的灵活运用能力,知道浓度商的计算方法及使用方法,题目难度不大。
【解答】
已知298.15K时,可逆反应:Pb2+(aq)+Sn(s)⇌Pb(s)+Sn2+(aq)的平衡常数K=2.2,若溶液中Pb2+和Sn2+的浓度均为0.10mol⋅L−1,该反应中Qc=c(Sn2+)c(Pb2+)=0.010mol/L0.010mol/L=1
22.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查化学平衡,为高频考点,把握温度、浓度对平衡移动的影响为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项D为解答的易错点,题目难度不大。
【解答】
A.焓变为负,为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,与图不符,故A错误;
B.升高温度平衡逆向移动,CO的转化率减小,与图不符,故B错误;
C.平衡常数与温度有关,增加NO的物质的量,平衡常数不变,与图一致,故C正确;
D.增大CO的量,可促进NO的转化,但转化率不会持续增大,与图不符,故D错误;
故选:C。
23.【答案】AD
【解析】
【分析】
本题考查反应热与焓变,为高频考点,把握反应的关系、焓变的计算、盖斯定律的计算应用为解答的关键,侧重分析与运用能力的考查,题目难度不大。
【解答】
A.H2(g)+Br2(l)=2HBr(g)△H=−72kJ⋅mol−1,Br2(l)=Br2(g)△H=+30kJ⋅mol−1,则H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)△H=−102kJ⋅mol−1,其逆反应2HBr(g)=H2(g)+Br2(g)△H=
+102kJ⋅mol−1>0,故A正确;
B.蒸发1molBr2(l)需要吸收的能量为30kJ,即Br2(l)=Br2(g)△H=+30kJ⋅mol−1,故B错误;
C.H2(g)+Br2(l)=2HBr(g)△H=−72kJ⋅mol−1,Br2(l)=Br2(g)△H=+30kJ⋅mol−1,则H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)△H=−102kJ⋅mol−1,故C错误;
D.由A选项分析可知,H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)△H=−102kJ⋅mol−1,则436+a−2×369=−102,解得a=200,故D正确;
故选:AD。
24.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查化学平衡影响因素、化学平衡常数的计算等知识,题目难度中等,从图中提取有用信息的能力尤为关键,注意掌握影响化学平衡的因素。
【解答】
A.由图可知,温度越高甲醇平衡转化率越大,说明升高温度化学平衡正向移动,因此甲醇脱氢反应为吸热反应即△H>0,故A错误;
B.600K时Y点甲醇转化率大于X点甲醇平衡转化率,说明反应逆向进行即:v(正)
D.假设甲醇初始浓度为1mol/L,在T1K时甲醇的转化率为0.9,则平衡时甲醇消耗的浓度为:1mol/L×0.9=0.9mol/L,平衡时甲醇浓度为0.1mol/L,根据反应CH3OH(g)⇌HCHO(g)+H2(g)可知平衡时甲醛和氢气浓度相等,都是0.9mol/L,则在T1K时该反应的平衡常数K=c(HCHO)c(H2)c(CH3OH)=0.9mol/L×0.9mol/L0.1mol/L=8.1mol/L,故D错误;
故选:B。
25.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查化学平衡,为高频考点,把握温度、压强、催化剂对平衡的影响为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意平衡移动与图像的结合,题目难度不大。
【解答】
A.由题干图可知,p1先达到平衡,则p1>p2,且增大压强平衡正向移动,C的含量增大,与图像一致,故A正确;
B.催化剂可加快反应速率,不影响平衡移动,则图中虚线可表示使用了催化剂时的变化情况,故B正确;
C.升高温度逆反应速率大于正反应速率,即升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,故C正确;
D.气体的质量不变,升高温度平均相对分子质量减小,可知气体的物质的量增大,升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,故D错误;
故选:D。
26.【答案】(1)否;>
(2)−484kJ⋅mol−1
(3)242kJ
(4)C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)ΔH=+131kJ⋅mol−1
【解析】
【分析】
本题考查反应热与焓变,为高频考点,把握反应中能量变化、焓变计算为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意盖斯定律的应用,题目难度不大。
【解答】
(1)表示碳燃烧热的热化学方程式为C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH,由于CO燃烧时的热化学方程式未知,所以无法计算碳的燃烧热;反应①为气体增多的反应,所以ΔS>0,
故答案为:否;>;
(2)焓变=反应物键能之和-生成物键能之和,所以该反应的ΔH=(2×436+496)kJ⋅mol−1−4×463kJ⋅mol−1=−484kJ⋅mol−1,
故答案为:−484kJ⋅mol−1;
(3)由2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=−484kJ⋅mol−1可得H2O(g)=H2(g)+12O2(g)ΔH=242kJ⋅mol−1,所以将1molH2O(g)分解成H2(g)和O2(g),至少需要提供242kJ热量,
故答案为:242kJ;
(4)制水煤气的化学方程式为C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g),根据盖斯定律12(①-②)可得该反应的ΔH=12×[−221kJ⋅mol−1−(−484kJ⋅mol−1)]=+131kJ⋅mol−1,所以热化学方程式为C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)ΔH=+131kJ⋅mol−1,
故答案为:C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)ΔH=+131kJ⋅mol−1。
27.【答案】(1)放;>
(2)增大
(3)增大
(4)减小
(5)不变
【解析】
【分析】
本题考查外界条件对平衡移动的影响,题目难度不大,注意分析反应的特征为解答该题的关键。
【解答】
(1)达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大,说明温度升高平衡向正反应方向移动,则正反应吸热,逆反应为放热反应,当减小压强时,混合体系中C的质量分数也减小,说明压强减小平衡向逆反应方向移动,则方程式中反应物的气体的计量数之和大于生成物气体的化学计量数之和,
故答案为:放;>;
(2)减压,平衡向着方程式中气体的计量数之和增大的反应方向移动,即向着逆反应方向移动,则A的质量分数增大,
故答案为:增大;
(3)在反应容器中加入一定量的B,反应物B的浓度增大,平衡向正反应方向移动,则A的转化率增大,
故答案为:增大;
(4)正反应吸热,则升高温度平衡向正反应方向移动,B的物质的量减小,C的物质的量增多,所以二者的浓度比值将减小,
故答案为:减小;
(5)催化剂对化学平衡移动没有影响,所以若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量不变,
故答案为:不变。
28.【答案】(1)增大;增大;减小;减小
(2)xy2ab4=pq2mn4
(3)df
(4)无法判断
【解析】
【分析】
本题考查化学平衡的影响因素、化学平衡常数、化学平衡状态的判断,侧重考查学生分析能力,注意温度不变,化学平衡常数不变,此题难度中等。
【解答】
(1)H2的体积分数随温度的升高而增加,说明该反应为放热反应,温度从300℃升到400℃,v正和v逆都增大,由于平衡逆向移动,则K值减小,CO2转化率减小,
故答案为:增大;增大;减小;减小;
(2)根据平衡Ⅰ和平衡Ⅱ化学平衡常数相等,则K=c(CH4)⋅c2(H2O)c(CO2)⋅c4(H2)=xy2ab4=pq2mn4,
故答案为:xy2ab4=pq2mn4;
(3)a.c(CO2)=c(CH4),无法确定各组分浓度是否不再改变,则不能说明反应达到平衡状态,故a错误;
b.如果该反应在恒压条件下进行,容器中的压强不变,不能说明反应达到平衡状态,故b错误;
c.化学平衡常数只与温度有关,温度不变,则K不变,所以不能说明反应达到平衡状态,故c错误;
d.c(H2)保持不变,说明反应达到平衡状态,故d正确;
e.v正(H2)=4v正(CO2),只说明正反应速率,所以不能说明反应达到平衡状态,故e错误;
f.根据质量守恒,混合气体的质量始终不变,该反应是气体物质的量减小的反应,随着反应进行,混合气体的平均相对分子质量增大,当混合气体的平均相对分子质量不再改变,表明反应已达到平衡状态,故f正确;
故答案为:df;
(4)若某温度下,平衡时各物质的浓度符合下列关系:c(CO2)⋅c4(H2)=c(CH4)⋅c2(H2O),K=c(CH4)⋅c2(H2O)c(CO2)⋅c4(H2)=1,则若某容器中含有1.2molCO2、2molH2、0.6molCH4、2molH2O,Qc=c(CH4)⋅c2(H2O)c(CO2)⋅c4(H2),由于容器体积未知,无法计算此时的浓度商,则此时反应所处的状态无法判断,
故答案为:无法判断。
29.【答案】(1)60%
(2)0.8mol⋅L−1;0.2mol⋅L−1⋅min−1
(3)不变;反应前后气体分子数不变,压强对平衡无影响
【解析】
【分析】
本题考查转化率和反应速率的计算、平衡移动的原理,题目难度不大,关键是掌握变化量之比等于化学计量数之比,把握外界条件对平衡移动的影响。
【解答】
(1)由题可知,D的变化量为0.8mol,根据变化量之比等于化学计量数之比,A的变化量为0.8mol×32=1.2mol,故A的转化率为1.22×100%=60%,
故答案为:60%;
(2)B的变化量为0.8mol×12=0.4mol,则B的平衡量为(2−0.4)mol=1.6mol,故在2min末时,B的平衡浓度为1.6mol2L=0.8mol⋅L−1,D的平均反应速率为0.8mol2L×2min=0.2mol⋅L−1⋅min−1,
故答案为:0.8mol⋅L−1;0.2mol⋅L−1⋅min−1;
(3)若温度不变,缩小容器容积,压强增大,该反应前后气体分子数不变,压强对平衡无影响,即平衡不移动,故A的转化率不变,
故答案为:不变;反应前后气体分子数不变,压强对平衡无影响。
30.【答案】(1)溶液变为黄色;因为两种离子间存在如下平衡:Cr2O72−(橙色)+H2O⇌CrO42−(黄色)+H+,加入NaOH溶液后,溶液中c(H+)降低,上述平衡正向移动,c(Cr2O72−)减小,c(CrO42−)增大
(2)混合气体颜色先变深又逐渐变浅;体积压缩后各物质溶液增大,气体颜色变深,体积压缩使压强增大,平衡向生成N2O4的方向移动,气体颜色又逐渐变浅
【解析】
【分析】
本题考查化学平衡及其影响因素,侧重考查基础知识的灵活运用能力,明确浓度、压强对化学平衡移动影响是解本题关键,题目难度不大。
【解答】
(1)K2Cr2O7溶液中存在化学平衡为Cr2O72−(橙色)+H2O⇌CrO42−(黄色)+H+,加入少量NaOH溶液时,OH−和H+反应而使化学平衡正向移动,溶液中c(CrO42−)增大,c(Cr2O72−)减小,溶液由橙色转变为黄色,
故答案为:溶液变为黄色;因为两种离子间存在如下平衡:Cr2O72−(橙色)+H2O⇌CrO42−(黄色)+H+,加入NaOH溶液后,溶液中c(H+)降低,上述平衡正向移动,c(Cr2O72−)减小,c(CrO42−)增大;
(2)将活塞内推至10mL刻度处并固定时,NO2浓度增大,则容器中气体的颜色变深,但反应2NO2(g)⇌N2O4(g)正向气体体积减小,则气体压强增大,平衡向正反应方向移动,NO2浓度略降低,所以混合气体颜色变浅,
故答案为:混合气体颜色先变深又逐渐变浅;体积压缩后各物质溶液增大,气体颜色变深,体积压缩使压强增大,平衡向生成N2O4的方向移动,气体颜色又逐渐变浅。
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