安徽省合肥市2024_2025学年高二化学上学期1月期末试题含解析
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这是一份安徽省合肥市2024_2025学年高二化学上学期1月期末试题含解析,共22页。试卷主要包含了6 kJ·ml-1,而非-57, 下列表述正确的是等内容,欢迎下载使用。
2.试卷包括“试题卷”和“答题卷”两部分,请务必在“答题卷”上答题,在“试题卷”上答题无效。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Na:23 S:32 Cr:52
一、单项选择题(本题共14个小题,每小题3分,共42分)
1. 化学与人类生产生活密切相关,下列说法不正确的是
A. 神舟十八号的主电源储能电池由镉镍电池更改为锂离子电池,锂离子电池属于二次电池,具有质量小、体积小、储存和输出能量大等特点
B. 神舟十八号采用的燃料之一为液态的偏二甲肼(造),完全燃烧放出大量的热,只生成二氧化碳、氮气和水,具有产物清洁无污染等优点
C. 使用干冰进行人工降雨,固态干冰升华为是吸热反应
D. 升温,能增大单位体积活化分子百分数,所以反应速率增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.锂离子电池是可充电的二次电池,具有质量轻、体积小、能量密度高的特点,A正确;
B.偏二甲肼完全燃烧的产物为二氧化碳、氮气和水,产物无毒无污染,B正确;
C.干冰升华是固态CO2直接转化为气态的物理过程,吸热但并非化学反应,C错误;
D.升温提高分子能量,增大单位体积活化分子百分数,从而增大反应速率,D正确;
故选C。
2. 下列有关热化学方程式的评价合理的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.稀硫酸与NaOH反应生成2ml水,ΔH应为-114.6 kJ·ml-1(两倍于H+与OH-的中和热),而非-57.3 kJ·ml-1,评价错误,A不合题意;
B.合成氨为可逆反应,1ml N2和3ml H2无法完全反应,实际放热小于理论值(ΔH应更小,即绝对值更大),方程式ΔH=-38.6 kJ·ml-1错误,评价错误,B不合题意;
C.2ml C6H14燃烧放热4164 kJ,则1ml对应ΔH=-2082 kJ·ml-1,方程式系数与ΔH匹配,评价正确,C符合题意;
D.=2ml SO3反应放出热量为260.6 kJ,则1ml对应ΔH=-130.3 kJ·ml-1,评价中错误认为ΔH=-260.6 kJ·ml-1,评价错误,D不合题意;
故答案为:C。
3. 下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是
A. 将中毒者放入高压氧舱中治疗
B. 由、蒸气、HI气体组成的平衡体系加压后颜色变深
C. 实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气
D. 向含有的红色溶液中加适量铁粉,振荡,溶液红色变浅
【答案】B
【解析】
【详解】A.高压氧舱治疗CO中毒是通过提高O2浓度,促使血红蛋白与CO的结合平衡逆向移动,符合勒夏特列原理,A不符合题意;
B.H2、I2、HI的平衡体系加压后,反应前后气体分子数相等,加压导致浓度增大使颜色变深,但平衡未移动,不能用勒夏特列原理解释,B符合题意;
C.饱和食盐水中Cl⁻浓度高,使Cl2与水的平衡逆向移动,减少Cl2溶解,符合勒夏特列原理,C不符合题意;
D.加入铁粉消耗Fe3+,导致生成Fe(SCN)3的平衡逆向移动,溶液颜色变浅,符合勒夏特列原理,D不符合题意;
故选B。
4. 将等物质的量的、混合于的恒容密闭容器中,发生反应,经后测得的浓度为,且。内以表示的平均反应速率,下列说法错误的是
A 内
B. 反应过程中,容器内混合气体的总物质的量在增大
C. 反应过程中,A的转化率始终小于B的转化率
D. 起始时,A的物质的量为1.5 ml
【答案】D
【解析】
【分析】根据题干信息,假设起始投料,内以A表示的平均反应速率,即,利用三段式进行计算:,经2 min后,,则,,根据反应速率之比等于化学计量数之比,有,解得x=1,故反应为:据此分析。
【详解】A.根据分析及已知条件可计算,A正确;
B.根据分析可知,A的化学计量数为1,则该反应前后气体分子数变大,因此容器内混合气体的总物质的量变大,B正确;
C.A的转化量是B的二分之一,起始物质的量相同,故B的转化率始终是A的两倍,C正确;
D.通过三段式计算,起始时A物质的量为,D错误;
答案选D。
5. 下列说法正确且能证明HCN是弱电解质的是
A. 常温下,pH=4的溶液与pH=10的溶液等体积混合后溶液呈酸性
B. 常温下,用溶液做导电性实验,灯泡很暗
C. 等体积、等浓度的、溶液分别与足量反应,消耗的多
D. 等体积、等浓度的、溶液稀释相同倍数,的大
【答案】A
【解析】
【详解】A.常温下,pH=4的HCN溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后溶液呈酸性,说明HCN过量,其溶液浓度大于,证明HCN未完全电离,是弱电解质,A正确;
B.用溶液做导电性实验灯泡暗,只能说明溶液中的离子浓度小,但未明确溶液浓度,且无其他酸溶液对比,无法直接证明是弱电解质,且题目是证明HCN是弱电解质,B错误;
C.等浓度、等体积的、(二者物质的量相同)与足量NaOH反应,消耗的NaOH应相同,C错误;
D.等体积、等浓度的、溶液(二者溶质物质的量相同),稀释相同倍数时,溶液浓度仍然相等,而HCl(强酸)完全电离,部分电离,稀释后溶液中的:>,的小,D错误;
故选A。
6. 化学常用图像直观地描述化学反应的进程或结果。下列有关的图像描述正确的是
A. 图甲表示镁条与盐酸反应的化学反应速率随反应时间变化的曲线,说明时刻溶液的温度最高
B. 图乙表示,平衡体积分数随起始..变化的曲线,则的转化率
C. 图丙是室温下用溶液分别滴定同浓度同体积的HA、HB、HC三种滴定曲线,可推知HA酸性最强
D. 图丁为一定温度时某反应的平衡常数随压强增大而保持不变,说明该反应前后气体体积一定不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.速率是浓度和温度共同作用的结果,随着反应的进行,温度仍在升高,A错误;
B.氮气与氢气物质的量之比越大,的转化率越高,B正确;
C.起始HC的pH最小,氢离子浓度最大,故HC酸性最强,C错误;
D.平衡常数只与温度相关,D错误;
故答案选B。
7. 中国是世界上最大的合成氨生产国之一,合成氨反应原理: ,其反应流程如图所示。下列说法错误的是
A. 理论上合成氨在低温高压的条件下的产率最高
B. 使用催化剂,可提高合成氨的生成速率和平衡产率
C. 及时分离出液氨,可提高原料的利用率
D. 工业合成氨一般选择的重要原因是考虑催化剂的活性
【答案】B
【解析】
【分析】制取原料气主要含有N2、H2,以及CO等杂质气体,净化时,除去杂质气体,防止催化剂中毒,将N2、H2经压缩机压缩成高压气体,在合成塔中发生反应:,及时分离出液氨,促进平衡正向移动,据此分析解题。
【详解】A.合成氨反应是分子数减小的放热反应,从平衡移动的角度分析理论上合成氨在低温高压的条件下的产率最高,A项正确;
B.使用催化剂,化学反应速率加快,但平衡不移动,氨气的平衡产率不变,故B错误;
C.及时分离出液氨,生成物氨气的浓度减小,平衡向正反应方向移动,反应物的转化率增大,原料的利用率增大,故C正确;
D.工业合成氨一般选择400~500°C的重要原因是考虑催化剂的活性,500°C左右催化剂活性最强,故D正确;
故选B。
8. 为有效降低汽车尾气污染物的排放,我国科研人员研究出某反应可有效将污染物进行转化。在一定条件下,该反应经历三个基元反应,每个反应的历程如图所示(TS表示过渡态且图中物质均为气态),下列说法正确的是
A. 该反应过程中只涉及极性键的断裂与形成
B. 该化学反应的速率主要由反应②决定
C. 该过程的总反应为
D. 采用高温条件,可加快反应速率,降低平衡转化率
【答案】D
【解析】
【详解】A.从3个反应历程看,该反应过程中不仅涉及极性键的断裂与形成,还涉及非极性键的形成,A错误;
B.比较3个反应历程的活化能可知,反应①的活化能最大,故反应速率最慢,是总反应的决速步,B错误;
C.结合3个反应历程的相对能量差可知,总反应的,C错误;
D.该总反应为放热反应,故采用高温条件可加快反应速率,但会降低平衡转化率,D正确;
故选D。
9. 下列表述正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.Zn-Cu原电池中,Zn为负极,Cu为正极,原电池中阴离子应该向负极移动,即盐桥中的移向溶液,A错误;
B.氢氧燃料电池中,氢气(a极)为负极,氧气(b极)为正极,因此外电路中电流应该从正极移向负极,B错误;
C.电解CuCl2溶液时,阳极(a极)产生Cl2,能够使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,C正确;
D.氯碱工业中,阳极产生Cl2,阴极产生H2,在阴极得到浓NaOH溶液,则应使用阳离子交换膜使Na+从阳极进入阴极,D错误;
故答案选C。
10. 下列图象中可用来表示 的正确图象是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应是放热反应,温度升高,平衡逆向移动,C百分含量减少,A图错误;
B.随着温度的升高,正逆反应速率都应该增大,B图错误;
C.达平衡后,增大压强,正逆反应速率都增大,由于该反应是气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,v正增长更快,C图错误;
D.恒温条件下,增大压强平衡正向移动,反应物的转化率增大,图象显示正确,恒压条件下,升高温度平衡逆向移动,反应物的转化率减小,图象显示正确,D图正确;
故答案选D。
11. 已知体系自由能变化。已知两个反应的与温度的关系如图所示,下列说法不正确的是
已知:和随温度变化很小
A. 在一定温度范围内,反应①②均能自发B. 反应①在时能自发进行
C. 反应②的D. 反应②的
【答案】C
【解析】
【分析】由图像分析可知,反应①随温度的升高,逐渐减小;反应②随温度的升高,逐渐增大,结合分析解答。
【详解】A.由图可知,在一定温度范围内,反应①②的时,即反应①②均能自发进行,A正确;
B.由图可知,反应①在时,故此时反应①能自发进行,B正确;
C.反应②随温度的升高,逐渐增大,结合,则,C错误;
D.和随温度变化很小,可认为不随温度而变化,由图中数据可知,对反应②来说,,,可得出,D正确;
故选C。
12. 下列各离子浓度的大小比较,正确的是
A. 溶液中:
B. 的溶液与溶液等体积混合显碱性:
C. 常温时,将等体积的盐酸和氨水混合后,,则
D. 同浓度的下列溶液中:①②③,④,由大到小的顺序是:①>②>③>④
【答案】B
【解析】
【详解】A.质子守恒应为,选项A缺少系数2,A错误;
B.溶液与溶液等体积混合后所得的溶液组成为:氯化钠、一水合氨以及剩余的,且前两者的浓度相等,浓度是它们的4倍,所得的碱性溶液中离子浓度顺序为,与选项B描述一致,B正确;
C.pH=7时,混合溶液呈中性,则,电荷守恒得,C错误;
D.、、均是强电解质,完全电离,中最大,中正常水解,中促进水解,减小,是弱电解质,电离产生的最少,正确顺序为① > ③ > ② > ④,D错误;
故答案选B。
13. 常温下,某研究小组用数字传感器探究沉淀溶解平衡的影响因素,当外界条件改变时,悬浊液中的浓度变化如图所示,其中点表示悬浊液中的初始浓度,若忽略水解,下列说法正确的是
A. 常温下,
B. 图中b点改变的外界条件为加入
C. 图中c点后有红褐色沉淀生成
D. 图中d点:
【答案】C
【解析】
【详解】A.悬浊液中的初始浓度为,则根据沉淀溶解平衡方程式可知,此时溶液中,故,A错误;
B.图中b点若加入,应增大,而图像中减小,因此改变的外界条件不是加入,B错误;
C.若图中点表示加入溶液,从曲线变化可以看出增大,说明沉淀溶解平衡向右移动,说明沉淀转化为红褐色沉淀,C正确;
D.d点时,由于发生了沉淀的转化:,溶液中增大较多,变得很小,故离子浓度大小关系应为,D错误;
故选C。
14. 草酸是二元弱酸。向溶液中加入或溶液调节,加水控制溶液体积为。测得溶液中微粒的随变化如图所示,其中,x代表微粒、或。下列说法正确的是
A. 曲线Ⅰ是的变化曲线
B. 已知曲线Ⅱ的最高点与曲线Ⅰ、Ⅲ交点的值相同,得到该点值需要加入溶液
C. 的
D. 时,溶液中
【答案】D
【解析】
【分析】随增大,浓度逐渐减小,浓度先增大后减小,浓度逐渐增大,故曲线Ⅰ是的变化曲线,曲线Ⅱ是的变化曲线,曲线Ⅲ是的变化曲线,据此解答。
【详解】A.根据分析可知,曲线Ⅰ是的变化曲线,A错误;
B.已知曲线Ⅱ的最高点时的浓度最大,当加入溶液时,草酸与氢氧化钠物质的量之比为1:2,溶液中溶质为,不可能的浓度最大,B错误;
C.根据曲线Ⅰ与曲线Ⅱ的交点,此时溶液中的与的浓度相等,则 ,C错误;
D.时,与浓度相等,根据电荷守恒得,即,D正确;
故答案选D。
二、非选择题(本题共4个小题,共58分)
15. 根据要求回答以下问题:
I.工业用亚硝酸钠()通常含有,若想测定的含量,可以先测量出样品中的含量,再计算出的纯度。实验步骤如下:
第一步,称取5.300 g工业用亚硝酸钠样品,配制成100 mL溶液。
第二步,用碱式滴定管取上述待测试样20.00 mL于锥形瓶中,加入2~3滴酚酞试液,用0.05 ml/L的HCl标准溶液滴定,重复滴定三次,平均消耗标准溶液的体积为。
(1)在碱式滴定管中装入待测试样后,要先赶出滴定管尖嘴处的气泡,其正确的图示为___________。
A. B.
C. D.
(2)到滴定终点时发生的反应为,判断达到滴定终点的标志是:___________。已知,据此可计算亚硝酸钠的纯度为___________(填百分数)。
(3)下列操作会使含量的测定结果偏低的是___________。
A.锥形瓶用蒸馏水洗净后再用待测液润洗
B.滴定前读数正确,滴定后俯视滴定管读数
C.滴定前酸式滴定管尖端气泡未排除,滴定后气泡消失
(4)25°C时,将溶液与的溶液等体积混合,反应后混合溶液恰好显中性,用、表示的电离常数为___________。
Ⅱ.小组同学对比和的性质,进行了如下实验。
向相同体积、相同浓度的和溶液中分别滴加的盐酸,溶液变化如下。
(5)图___________(填“甲”或“乙”)是的滴定曲线。
(6)写出溶液中的物料守恒式___________。
(7)A、B、C三个点中,水的电离程度最大的是___________点。
【答案】(1)D (2) ①. 当滴入最后半滴盐酸后,锥形瓶内溶液颜色由浅红色变为无色,且半分钟内不再变化 ②. 90%
(3)AC (4)
(5)甲 (6)
(7)A
【解析】
【小问1详解】
碱式滴定管通过弯曲胶管并挤压玻璃珠,使溶液快速喷出以排出气泡,故正确操作选D;
【小问2详解】
碳酸钠的溶液能使酚酞变红,碳酸氢钠的溶液中滴加酚酞,无明显的颜色变化,因此滴定终点的标志是当滴入最后半滴盐酸后,锥形瓶内溶液颜色由浅红色变为无色,且半分钟内不再变化;滴加的盐酸的物质的量为,根据方程式可知,碳酸钠的含量为,则5.3 g样品中含有的碳酸钠的物质的量为,其质量为,则亚硝酸钠的纯度为;
【小问3详解】
A.锥形瓶用蒸馏水洗净后再用待测液润洗,则实际参与反应的碳酸钠偏多,使亚硝酸钠含量的测定结果偏小,A符合题意;
B.滴定前读数正确,滴定后俯视滴定管读数,则盐酸读数偏小,计算的碳酸钠含量偏少,使亚硝酸钠含量的测定结果偏大,B不符合题意;
C.滴定前酸式滴定管尖端气泡未排除,滴定后气泡消失,则盐酸读数偏大,计算的碳酸钠含量偏多,使亚硝酸钠含量的测定结果偏小,C符合题意;
故选AC;
【小问4详解】
此温度下,溶液呈中性,氢离子的浓度为,根据电荷守恒,亚硝酸根离子的浓度为,根据物料守恒,溶液中亚硝酸分子的浓度为,因此亚硝酸的电离平衡常数为;
【小问5详解】
在滴定过程中存在两次滴定突跃,而只存在一次滴定突跃,因此图乙是的滴定曲线,图甲是的滴定曲线;
【小问6详解】
溶液溶质为碳酸钠,根据物料守恒存在关系;
【小问7详解】
A点的溶质是,的水解能促进水的电离,B点溶质是,对水的电离无影响,C点的溶质是和,能抑制水的电离,故水的电离程度最大的是点。
16. 根据要求回答以下问题:
Ⅰ.如图所示是某兴趣小组利用甲烷燃料电池进行电解原理(图中E、F为惰性电极)应用的探究实验设计。
(1)乙为上镀装置,则应为___________(填“A”或“B”)电极材料。若反应一段时间后,Fe棒质量增加2.6 g,则理论上消耗甲烷的体积为___________(标准状况下)。
(2)丙为粗铜的精炼装置,电解后硫酸铜溶液的浓度___________(填“增大”,“减小”或“不变”)。
(3)丁为探究氯碱工业原理的实验装置,电解过程中发生的总反应的化学方程式为___________。
Ⅱ.煤在直接燃烧前要进行脱硫处理。采用电解法脱硫的基本原理如图所示,利用电极反应将转化为,再将煤中的含硫物质(主要成分是)氧化为和,即。
已知:两电极为完全相同的惰性电极。
(4)P电极上的电极反应式为___________。
(5)电解池工作时,观察到R电极上有无色气体产生,写出电极反应式:___________。当转移电子的物质的量为0.4 ml时,则生成的无色气体在标准状况下的体积为___________L。
(6)电解池工作时,往___________(填“P”或“R”)极移动。
【答案】(1) ① B ②. 420
(2)减小 (3)
(4)
(5) ①. ②. 4.48
(6)P
【解析】
【分析】Ⅰ.甲烷燃料电池中,甲烷通入负极,氧气通入正极;
Ⅱ.电解脱硫装置中,Mn2+在阳极失去电子,发生氧化反应,阳极的电极反应式为;H+在阴极得到电子,发生还原反应,阴极的电极反应式为,据此分析解答问题。
【小问1详解】
电镀池中,镀件作阴极,镀层金属作阳极,而乙中A是阳极,B是阴极,若要实现Fe上镀Cr,B电极材料为Fe;甲是甲烷燃料电池,甲烷在负极失电子发生氧化反应生成,负极反应式为;乙中阴极反应为,阴极质量增加2.6 g(即0.05 ml Cr)时,电路中转移0.15 ml电子,根据体系电子转移守恒,理论上消耗甲烷的物质的量为,则标准状况下的体积为;
【小问2详解】
粗铜精炼时,阳极杂质也参与反应,故硫酸铜溶液浓度减小;
【小问3详解】
丁为探究氯碱工业的实验装置,工业电解食盐水制备烧碱的总反应为;
【小问4详解】
在电极上转化为,因此电极反应为;
【小问5详解】
R电极为阴极,产生的气体为氢气,电极反应式为;转移电子0.4 ml时,产生的氢气为0.2 ml,则标准状况下体积为4.48 L;
【小问6详解】
电解池中,阴离子向阳极移动,即往极移动。
17. 钛在航空航天、舰船制造、冶金、医疗等方面有广泛的应用,可利用钛铁矿[主要成分为(可表示为),还含有少量、等杂质]来制备金属钛(海绵钛)和锂离子电池的电极材料,工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“酸浸”中滤渣的主要成分为___________(填化学式)。
(2)“酸浸”后,钛主要以形式存在,写出水解反应生成的离子方程式:___________,水解过程中需加水稀释并加热,其目的是___________。
(3)“氯化”中发生反应 ,该反应在达到平衡时,几乎完全转化为,但实际生产中反应温度却远高于此温度,其原因是___________。
(4)工业上用镁在高温下还原四氯化钛生产金属钛,下列有关说法正确的是___________(填标号)。
A. 理论上,每制得需要
B. 反应过程中必须排除空气的影响,可以用氮气作保护气
C. 在金属的冶炼方法中,高炉炼铁与此方法相似
D. 该反应同时生成,电解熔融的产物均能在流程中利用
(5)“滤液②”中第i步加双氧水反应的离子方程式为___________。
(6)若“滤液②”中恰好沉淀完全[即溶液中]时溶液,此时溶液中___________。[已知:;、、]
【答案】(1)
(2) ①. ②. 水解反应吸热,加水稀释和加热均能促进水解,使水解趋于完全
(3)为了提高反应速率,在相同时间内得到更多的产品,提高生产效率 (4)CD
(5)
(6)
【解析】
【分析】由题给流程可知,向钛铁矿中加入盐酸酸浸,将转化为和,MgO转化为MgCl2,SiO2与盐酸不反应,过滤得到含有SiO2的滤渣;滤液中的在一定条件下发生水解反应生成沉淀,过滤得到和滤液;煅烧分解生成二氧化钛,二氧化钛与碳和氯气在高温下反应生成,与镁高温条件下反应生成海绵钛;向滤液中加入溶液,将溶液中的转化为后,再加入磷酸溶液,将溶液中的转化为沉淀,过滤得到;将与和高温条件下反应生成。
【小问1详解】
由分析可知,滤渣的主要成分为;
【小问2详解】
由分析可知,在一定条件下发生水解反应生成沉淀、和,反应的离子方程式为;水解反应吸热,加水稀释和加热均能促进水解,使水解趋于完全,所以水解过程中需加水稀释并加热;
【小问3详解】
由题意可知,达到平衡时,二氧化钛几乎完全转化为,实际生产中反应温度却远高于的原因是继续升高温度,平衡会逆向移动,但反应速率加快,在相同时间内得到更多的产品,有利于提高生产效率;
【小问4详解】
A.由得失电子数目守恒可知,理论上每制得1 ml钛需要消耗2 ml镁,A错误;
B.高温下,镁能与氮气反应生成氮化镁,所以反应时不能用氮气作保护气,B错误;
C.工业上用镁在高温下还原四氯化钛生产金属钛和高炉炼铁采用的冶炼方法都为热还原法,C正确;
D.熔融氯化镁电解生成镁和氯气,由分析可知,镁和氯气均能在流程中利用,D正确;
故选CD;
【小问5详解】
“滤液②”中第i步加入过氧化氢的目的是将溶液中的转化为,反应的离子方程式为;
【小问6详解】
由溶度积可知,溶液中完全沉淀时,的浓度为,由磷酸的三级电离常数可知,溶液约为2时,溶液中的的浓度为。
18. 甲醇是重要的化工原料之一,也可用作燃料。利用合成气(主要成分为和,含少量)可以合成甲醇,涉及的反应如下:
反应i:
反应ii:
反应iii:
回答下列问题:
(1)反应i的反应热为___________kJ/ml
(2)催化剂和反应条件与反应物的转化率和产物的选择性高度相关。控制相同投料比和相同反应时间,得到如下表四组实验数据。
根据上表所给数据,用生产甲醇的最优条件为___________(填实验编号)。
(3)反应i的Arrhenius经验公式(为活化能,为速率常数,和均为常数,为温度),实验数据如图中曲线所示。当改变外界条件时,实验数据如图中曲线所示,则实验可能改变的外界条件是___________。
(4)将一定量的和充入密闭容器中并加入合适的催化剂,只发生反应ii和iii.在相同温度、不同压强下,测得的平衡转化率、的选择性和的选择性随压强的变化曲线如下图所示。图中表示的平衡转化率的曲线是___________(填“m”“n”或“p”),简述判断方法:___________。
(5)在某催化剂作用下,反应ii可以通过反应i、iii来实现。保持温度T不变,向恒容密闭容器中充入和,经达到平衡,测得的物质的量为,起始及达平衡时容器的总压强分别为、,则反应ii的压强平衡常数___________(为用分压代替浓度计算的平衡常数)。
【答案】(1)-91.5
(2)B (3)加入更高效的催化剂
(4) ①. n ②. 增大压强,反应ii平衡正向移动,反应iii平衡不移动,则的平衡转化率和的选择性均增大,且的选择性和的选择性之和为
(5)
【解析】
【小问1详解】
利用盖斯定律,反应ii减去反应iii得到反应i,则;
【小问2详解】
分别对比AB、CD实验,在同样温度下,纳米片催化剂使反应速率增加,甲醇选择性高,所以选BD进行比较,同样催化条件下,温度升高,二氧化碳转化率变化不大,而甲醇的选择性却降低,所以用二氧化碳生产甲醇最优条件为B;
【小问3详解】
根据公式及图像中两条线的斜率,曲线N代表的活化能Ea更小,即改变条件降低了反应的活化能,因此可能是加入了更高效的催化剂;
【小问4详解】
增大压强,反应ii平衡正向移动,反应iii平衡不移动,则的平衡转化率和的选择性均增大,且的选择性和的选择性之和为,代表二氧化碳的平衡转化率,代表甲醇的选择性,代表一氧化碳的选择性;
【小问5详解】
根据平衡时,可知在反应iii中,四种物质均转化,设生成甲醇的物质的量为x ml,则可列三段式:
选项
实验事实
热化学方程式
评价
A
若 ,将稀硫酸和NaOH溶液混合
正确
B
一定条件下,将和置于密闭的容器中充分反应生成,放出热量
正确
C
2ml在中燃烧,生成和,放出4164kJ的热量
正确
D
气体与足量液态水反应生成放出热量
不正确,因为反应热
A.装置甲:盐桥中的移向溶液
B.装置乙:外电路中电流由极流向极
C.装置丙:a极附近产生的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
D.装置丁:工业生产中应使用阴离子交换膜
实验编号
温度/K
催化剂
的转化率/%
甲醇的选择性/%
A
543
纳米棒
12.3
42.3
B
543
纳米片
11.9
72.7
C
553
纳米棒
15.3
39.1
D
553
纳米片
12.0
70.6
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