还剩13页未读，
继续阅读
【化学】山西省晋中市平遥县第二中学2019-2020学年高二10月月考试题（解析版）
展开
山西省晋中市平遥县第二中学2019-2020学年高二10月月考试题
可能用到的相对原子质量：H：1 O：16 C ：12 Ag:108
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意每小题3分，共48分)
1.未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列属于未来新能源标准的是（ ）
①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能
A. ⑤⑥⑦⑧ B. ①②③④
C. ①③⑤⑥⑦⑧ D. ③④⑤⑥⑦⑧
【答案】A
【解析】
【详解】①天然气、②煤、④石油是化石能源，不能再生；③核能是新能源，但核反应后的物质具有一定的辐射性，且不能再生；⑤太阳能、⑥生物质能、⑦风能、⑧氢能可以再生，使用时对环境无污染或污染很小，属于新能源，故合理选项是⑤⑥⑦⑧；
答案选A。
2.已知反应X+Y=M+N为放热反应，对该反应的下列说法中正确的（ ）
A. X的能量一定高于M
B. Y的能量一定高于N
C. 因该反应为放热反应，故不必加热就可发生
D. X和Y的总能量一定高于M和N的总能量
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应物的总能量大于生成物的总能量，但X的能量与Y的能量关系无法确定，A错误；
B.反应物的总能量大于生成物的总能量，但Y的能量不一定高于N，B错误；
C.反应的放热、吸热与反应条件如加热、点燃等无关，某些放热反应也需要加热才能反应，如氢气和氧气的反应，C错误；
D.该反应为放热反应，所以反应物的总能量大于生成物的总能量，即X和Y的总能量一定高于M和N的总能量，D正确；
答案选D。
3.下列说法或表示方法中，正确的是 （ ）
A. 由C(石墨) → C(金刚石)：△H = +1.9 kJ/mol可知，金刚石较石墨稳定
B. 在稀溶液中，H+(aq)+OH-(aq) = H2O(l)；△H=-57.3kJ/mol。若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的稀溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ
C. 对于反应S(s)+ O2(g)=SO2 (s) △H =－297.23 kJ/mol，形成1 mol SO2( g )的化学键所释放的总能量小于断裂 1 molS(s)和 1mol O2(g)的化学键所吸收的总能量
D. 等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多
【答案】B
【解析】
【详解】A.石墨转化为金刚石是吸热反应，说明石墨具有能量低，物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强，说明石墨比金刚石稳定，A错误；
B.若将含0.5mol H2SO4的浓硫酸与含1mol NaOH的稀溶液混合，由于反应放热，浓硫酸稀释也放热，故放出的热量大于57.3 kJ，B正确；
C.对于反应S(s)+ O2(g)=SO2 (s) △H =－297.23 kJ/mol，表明形成1 mol SO2( s )的化学键所释放的总能量大于断裂 1 molS(s)和 1mol O2(g)的化学键所吸收的总能量，C错误；
D.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，由于硫蒸气具有的能量高，所以硫蒸气放出的热量多，D错误；
答案选B。
4.已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ。且氧气中1 mol O＝O键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol H－O键形成时放出热量463 kJ，则氢气中1mol H－H键断裂时吸收热量为（ ）
A. 920 kJ B. 557 kJ C. 188 kJ D. 436 kJ
【答案】D
【解析】
【分析】根据n= 计算1g氢气的物质的量，化学反应放出的热量=新键生成释放的能量-旧键断裂吸收的能量，依此结合反应方程式H2(g)+O2(g)=H2O(g)进行计算。
【详解】水的结构式为H-O-H，1mol水含有2mol氢氧键，1g氢气的物质的量为n(H2)==0.5mol，完全燃烧生成水蒸气时放出能量121kJ，所以化学反应放出的热量=新键生成释放的能量-旧键断裂吸收的能量，设氢气中1molH-H键断裂时吸收热量为x，根据方程式：H2(g)+O2(g)=H2O(g)，则2×463kJ-(x+×496kJ)=2×121kJ，解得x=436kJ，
答案选D。
5.以NA代表阿伏加德罗常数，则关于热化学方程式C2H2(g)+O2 (g)→2CO2 (g)+H2O(l) △H =-1300kJ/mol 的说法中，正确的是（ ）
A. 当1 NA个水分子生成且为液体时，吸收1300kJ的能量
B. 当10 NA个电子转移时，该反应放出1300kJ的能量
C. 当2 NA个碳氧共用电子对生成时，放出1300kJ的能量
D. 当4 NA个碳氧共用电子对生成时，放出1300kJ能量
【答案】B
【解析】
【详解】A.热化学方程式中△H<0表示放热，C2H2(g)+O2 (g)→2CO2 (g)+H2O(l) △H =-1300kJ/mol该反应为放热反应，有NA个水分子生成且为液体时，放出1300kJ的能量，A错误；
B.10NA个电子的物质的量为10mol，反应中碳元素的化合价由-1价升高为+4，参加反应的乙炔的物质的量为n(C2H2)==1mol，放出的热量为1300kJ/mol×1mol=1300 kJ，B正确；
C.1个CO2分子中含有4个共用电子对，有8NA个碳氧共用电子对生成时，说明有2molCO2生成，放出1300kJ的能量，有2NA个碳氧共用电子对生成时，说明有0.5molCO2生成，放出1300kJ÷4=325kJ的能量，C错误；
D.1个CO2分子中含有4个共用电子对，有4NA个碳氧共用电子对生成时，说明有1molCO2生成，放出650kJ的能量，D错误；
答案选B。
6.灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知：
①Sn(s、白)＋2HCl(aq)=SnCl2(aq)＋H2(g) △H1
②Sn(s、灰)＋2HCl(aq)=SnCl2(aq)＋H2(g) △H2
③Sn(s、灰) Sn(s、白) △H3=+2.1kJ/mol
下列说法正确的是（ ）
A. △H1>△H2
B. 锡在常温下以灰锡状态存在
C. 锡制器皿长期处于低于13.2℃的环境中，会自行毁坏
D. 灰锡转化为白锡的反应是放热反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据②-①=③可知△H2-△H1=△H3>0，所以△H1<△H2，A错误；
B.根据③：③Sn(s、灰) Sn(s、白)；△H3=+2.1kJ/mol，则锡在常温下以白锡状态存在，B错误；
C.根据③可知：当温度低于13.2℃的环境时，会自行毁坏，C正确；
D.根据③可知焓变大于0，所以灰锡转为白锡的反应是吸热反应，D错误；
答案选C。
7.下列措施能加快Fe与0.1mol/L的稀H2SO4反应产生H2的反应速率的是（ ）
A. 向溶液中再滴加1mol/L的HNO3 B. 将稀硫酸改为98％的浓硫酸
C. 降低温度 D. 滴加少量的CuSO4 溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A.铁与硝酸反应不生成氢气，A错误；
B.铁在室温下遇浓硫酸会发生钝化现象，不生成氢气，B错误；
C.降温，反应速率减慢，C错误；
C.铁与硫酸铜反应生成铜，形成铁铜原电池，能够加快反应速率，D正确；
答案选D。
8.在一密闭的容器中，反应aA(g)bB(g)达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，则（ ）
A. 物质A的转化率提高了 B. 平衡向逆反应方向移动了
C. 物质B的质量分数减少了 D. a>b
【答案】A
【解析】
【详解】保持温度不变，将容器体积增加一倍，体系的压强是原来的一半，若平衡不发生移动，则B的浓度应该是原来的一半，即应该为原来的50%，而现在当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，说明减小压强，平衡正向移动。根据平衡移动原理：减小压强，化学平衡向气体体积增大的方向移动，正反应方向为气体体积增大的方向。
A.扩大容器的容积，平衡正向移动，则反应物A的平衡转化率增大，A正确；
B.根据上述分析可知：扩大容器的容积，平衡正向移动，B错误；
C.扩大容器的容积，平衡正向移动，则达到平衡时，生成物B的质量分数增大，C错误；
D. 扩大容器的容积，平衡正向移动，说明正反应方向是气体体积增大的反应方向，所以a
9.在一定温度下，向一容积不变的密闭容器中加入1 mol X气体和2mol Y气体，发生如下反应： X(g)+2Y(g)2Z(g) ，此反应达到平衡的标志是 ）
A. 容器内气体密度不随时间变化
B. 容器内压强不随时间变化
C. 容器内X、Y、Z的浓度之比为l ：2 ：2
D. 单位时间消耗0.1 mol X同时生成0.2 mol Z
【答案】B
【解析】
【详解】A.因气体的质量和容器的体积始终不变，则容器内气体密度始终不随时间变化，不能说明达到平衡状态，A错误；
B.该反应为反应前后气体体积不相等的可逆反应，容器内压强不随时间变化，说明正、逆反应速率相等，达平衡状态，B正确；
C.容器内X、Y、Z的浓度之比可能为l：2：2，也可能不是l：2：2，这与各物质的初始浓度及转化率有关，不能说明达到平衡状态，C错误；
D.单位时间消耗0.1 mol X同时生成0.2 molZ，都体现了正反应速率，未能反映正与逆的关系，D错误；
故合理选项是B。
10.在一定温度下,将气体X和气体Y各0.16 mol充入10 L恒容密闭容器中,发生反应X(g) +Y(g)2Z(g) ΔH<0，一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表：
t/min
2
4
7
9
n(Y)/mol
0.12
0.11
0.10
0.10
下列说法正确的是( )
A. 反应前2 min的平均速率v(Z)=2.0×10-3 mol/(L·min)
B. 其他条件不变,降低温度，反应达到新平衡前v(逆)>v(正)
C. 其他条件不变，再充入0.2 mol Z，平衡时X的体积分数增大
D. 该温度下此反应的平衡常数K=1.44
【答案】D
【解析】
【详解】A.前2min内Y物质的量变化为0.16mol-0.12mol=0.04mol，浓度变化量为c(Y)=0.04mol÷10L=0.004mol/L，所以v(Y)=0.002mol/(L•min)，速率之比等于化学计量数之比，故v(Z)=2 v(Y)=2×0.002mol/(L•min)=0.004mol/(L•min)，A错误；
B.该反应正反应是放热反应，降低温度，化学平衡向正反应方向移动，反应达到新平衡前v(逆)
D.由表中数据可知7min时，反应到达平衡，平衡时Y的物质的量为0.10mol，反应的Y的物质的量是0.06mol，根据反应方程式中相应物质的物质的量变化关系可知反应产生的Z的物质的量是0.12mol，则平衡时c(X)=c(Y)=0.010mol/L，c(Z)=0.012mol/L，故化学平衡常数K==1.44，D正确；
答案选D。
11.将V1mL1.0mol/L HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示（实验中始终保持V1＋V2＝50mL）。下列叙述不正确的是（ ）
A. 做该实验时环境温度低于22℃
B. 该实验表明化学能可能转化为热能
C. 该实验表明有水生成的反应一定是放热反应
D. NaOH溶液的浓度约为1.5mol/L
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图示可知该实验开始温度是22℃，A正确；
B.由图示可以看出该反应过程放出热量，表明化学能可能转化为热能，B正确；
C.只是该反应放热，其他有水生成的反应不一定是放热反应，C错误；
D.根据图示可知：恰好反应时参加反应盐酸溶液的体积是30mL，由V1+V2=50mL可知，消耗的氢氧化钠溶液的体积为20mL，根据反应方程式HCl+NaOH=NaCl+H2O可知恰好反应时二者的物质的量相等，n(NaOH)=n(HCl)，20mL×c(NaOH)=30mL×1.0mol/L，解得c(NaOH)=1.5mol/L，D正确；
答案选C。
12.甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是（ ）
①CH3OH(g)+H2O(g) = CO2(g)+3H2(g) △H=+49 0 kJ·mol－1
②CH3OH(g)+O2(g) = CO2(g)+2H2(g) △H=-192. 9 kJ·mol－1
下列说法正确的是
A. CH3OH的燃烧热为192. 9 kJ·mol－1
B. 根据②推知反应：CH3OH(l) +O2(g) =CO2(g) +2H2(g) △H >-192. 9kJ·mol－1
C. CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
D. 反应①中的能量变化如图所示
【答案】B
【解析】
【详解】A.燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量，H2不是氧化物，属于单质，H2燃烧放出热量，因此CH3OH的燃烧热大于192. 9 kJ·mol－1，A错误；
B.等质量的液体物质含有的能量比气态的低，反应物含有的能量越低，反应放出的热量就越少，该反应的反应热就越大，所以根据②推知反应：CH3OH(l) +O2(g) =CO2(g) +2H2(g) △H >-192. 9kJ·mol－1，B正确；
C.根据已知的两个热化学方程式可知：CH3OH转变成H2的过程可能要吸收能量，也可能要放出能量，C错误；
D.反应①是吸热反应，反应物的能量比生成物的能量低，所以不能用图中的能量变化表示，D错误；
答案选B。
13.在2A+B3C+4D反应中，表示该反应速率最快的是（ ）
A. v(A)=0.5 mol/(L·s) B. v(D)=1 mol/(L·s)
C. v(C)=0.8 mol/(L·s) D. v(B)=0.3 mol/(L·s)
【答案】D
【解析】
【详解】反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，则
A.=0.25；B.=0.25；C.=0.27；D.=0.3。
显然D中比值最大，反应速率最快，故合理选项是D。
14.20℃时，将0.1 mol/LNa2S2O3溶液10 mL和0.01 mol/L H2SO4溶液10 mL混合，2 min后溶液中明显出现浑浊，已知温度每升高10℃，化学反应速率增大到原来的2倍，那么50℃时，同样的反应要看到同样的浑浊，需要的时间是（ ）
A. 40 s B. 20 s C. 48 s D. 15 s
【答案】D
【解析】
【详解】化学反应中，升高温度，反应速率增大，20℃时将0.1mol/LNa2S2O3溶液10mL和0.01mol/L的硫酸溶液混合，2min后溶液中出现混浊，即120s，已知温度每升高10℃，化学反应速率增大到原来的2倍，那么50℃时，温度升高30℃，反应速率应是20℃的23=8倍，则同样的反应出现混浊需要的时间是120s÷8=15s；
答案选D。
15.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) ΔH=a kJ·mol－1其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：
t/℃
700
800
830
1 000
1 200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
下列说法中正确的是( )
A. 该反应的正反应为放热反应，即a<0
B. 当平衡浓度符合c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)时的温度为830 ℃
C. 当其他条件不变时，若缩小容器的体积，则有利于该反应平衡正向移动
D. 当v正(H2)=v正(H2O)时该反应达到化学平衡状态
【答案】B
【解析】
【分析】该反应是一个反应前后气体体积不变的可逆反应，压强只改变反应速率但不影响平衡移动，根据表格数据知，升高温度，化学平衡常数增大，说明升高温度该反应向正反应方向移动，则正反应是吸热反应，当正逆反应速率相等时该反应达到平衡状态。
【详解】A.根据表格数据知，升高温度，化学平衡常数增大，说明正反应是吸热反应，a>0，A错误；
B.在某平衡状态时，平衡浓度符合c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)，说明平衡常数K=1，由表中数据可知，该温度为830℃，B正确；
C.当其他条件不变时，若缩小容器的体积，气体压强增大，化学反应速率增大，但由于该反应是反应前后气体体积相等的反应，所以增大压强，化学平衡不移动，C错误；
D.无论该反应是否达到平衡状态，v正(H2)、v正(H2O)始终相等，所以不能据此判断该反应是否达到平衡状态，D错误；
答案选B。
16.对可逆反应2A(s)＋3B(g)C(g)＋2D(g) ΔH<0，在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是 （ ）
①增加A的量，平衡向正反应方向移动
②升高温度，反应速率增大，平衡向逆反应方向移动
③压缩容器增大压强，平衡不移动，v正、v逆不变
④增大B的浓度，v正>v逆
⑤加入催化剂，B的转化率提高
A. ①② B. ②④ C. ①③ D. ②
【答案】B
【解析】
【详解】①A为纯固体，增加A的量，平衡不移动，①错误；
②升高温度，正、逆反应速率均增大，由于该反应的正反应为放热反应，所以升高温度，化学平衡逆向移动，②错误；
③该反应为气体体积不变的反应，增大压强，正、逆反应速率同等程度增大，因此平衡不移动，③错误；
④增大反应物浓度，平衡正向移动，则增大B的浓度，v正>v逆，④正确；
⑤催化剂能同等倍数的改变正、逆反应速率，因此对平衡移动无影响，则加入催化剂，B的转化率不变，⑤错误；可见说法正确的是②④；
答案选B。
二、填空题(共52分)
17.在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子被称为活化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ·mol-1表示。请认真观察如图，然后回答问题。
(1)图中所示反应是_________(填“吸热”或“放热”)反应，该反应_________(填“需要”或“不需要”)加热，该反应的△H =___________(用含E1、E2的代数式表示)。
(2)已知热化学方程式：H2(g)+O2(g)=H2O(g)；△H =-241.8 kJ·mol-1，该反应的活化能为167.2 kJ·mol-1，则其逆反应的活化能为____________________。
(3)已知4克H2燃烧生成液态水时放热为571.6kJ，试写出表示H2燃烧热的热化学方程式为：_________
(4)碳燃烧的热化学方程式为： C(s)+O2(g)=CO2(g)；△H= -393.5kJ/mol试通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是_____________.
【答案】(1). 放热 (2). 需要 (3). -(E1-E2) (4). 409.0 kJ· mol－1 (5). H2 (g) +O2 (g)= H2O (l) ；△H= -285.8kJ/mol (6). 4.36 ：1
【解析】
【分析】(1)根据反应物、生成物的能量高低判断反应的热效应；任何反应发生都需在一定条件下才可以进行；根据反应物、生成物的能量差判断反应的热效应；
(2)反应的活化能是使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量，依据图象能量关系可知，逆反应的活化能=正反应的活化能+反应的焓变；
(3)根据燃烧热的含义计算反应热，然后书写表示燃烧热的热化学方程式；
(4)计算1gC、H2燃烧产生的热量，然后再比较其比值的大小。
【详解】(1)根据图示可知反应物的总能量比生成物的总能量高，所以该反应是放热反应；任何化学反应发生，需要断裂反应物化学键，这时需要吸收能量；因此即使是放热反应，也需要加热补充能量才可以进行；产生的单个原子重新化合形成生成物，形成生成物的化学键，会释放能量。根据图示可知：反应物的能量高于生成物的能量，所以该反应的△H=-(E1-E2)；
(2)反应的活化能是使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量，依据图象能量关系可知，逆反应的活化能=正反应的活化能+反应的焓变；H2(g)+O2(g)=H2O(g)；△H =-241.8 kJ·mol-1，该反应的活化能为167.2 kJ·mol-1，则其逆反应的活化能为167.2kJ/mol+241.8kJ/mol=409.0kJ/mol；
(3)4克H2的物质的量是2mol，2molH2完全燃烧生成液态水时放热为571.6kJ，则1mol H2完全燃烧生成液态水时放热为285.8kJ，则表示H2燃烧热的热化学方程式为：H2 (g) +O2 (g)= H2O (l)；△H= -285.8kJ/mol；
(4) 4克H2燃烧生成液态水时放热为571.6kJ，则1gH2燃烧放出的热量是Q(H2)= 571.6kJ÷4=142.9kJ；根据C(s)+O2(g)=CO2(g)；△H= -393.5kJ/mol可知1gC完全燃烧放出的热量是Q(C)=32.79kJ，所以等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是142.9kJ：32.79kJ=4.36 ：1。
18.用50mL0.50mol/L 盐酸与50 mL0.55mol/LNaOH溶液，在右图装置中进行中和热的测定，请回答下列问题：
(1)从实验装置看，图中尚缺少的一种玻璃用品是________。
(2)在操作正确的前提下，提高中和热测定准确性的关键是________。
(3)做1次完整的中和热测定实验，温度计需使用________次，某同学为了省去清洗温度计的麻烦，建议实验时使用两支温度计分别测量酸和碱的温度，你是否同意该同学的观点，为什么？________。
(4)某同学实验记录数据如下表所示假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g/mL，又知中和反应后生成溶液的比热容c=4.18J/(g.℃)根据该同学的实验数据计算，该实验测的中和热△H=________。
温度
实验次数
起始温度t1/℃
终止温度
t2/℃
HCl
NaOH
1
20.0
20.1
23.2
2
20.2
20.4
23.4
3
20.5
20.6
23.6
【答案】(1). 环形玻璃搅拌棒 (2). 保温 (3). 3次 (4). 不同意，因为不同的温度计误差不同 (5). -51.8 kJ/mol
【解析】
【分析】(1)根据中和热的测定原理分析；根据量热计的构造来判断该装置缺少的仪器；
(2)中和热测定实验成败的关键是保温工作；
(3)测定中和热要测定反应前后溶液的温度，不同的仪器误差范围不同；
(4)先根据表中测定数据计算出混合液反应前后的平均温度差，再根据Q=cm△T计算出反应放出的热量，最后根据中和热的含义计算出中和热。
【详解】(1)中和热测定实验成败的关键是保温工作，内外烧杯要一样高，否则，热量散失大；由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒；
(2)中和热测定实验成败的关键是保温工作，大小烧杯之间填满碎纸条，在烧杯上部盖上硬质板，这样就可以减少实验过程中的热量损失；
(3)测定中和热要测定反应前盐酸、NaOH溶液的温度及二者混合后恰好完全反应时溶液的温度，故做1次完整的中和热测定实验，温度计需使用3次，某同学为了省去清洗温度计的麻烦，建议实验时使用两支温度计分别测量酸和碱的温度，由于不同的温度计误差不同，所以该同学的观点不合理；
第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.05℃，反应后温度为：23.2℃，反应前后温度差为3.15℃；
第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.3℃，反应后温度为：23.4℃，反应前后温度差为3.1℃；
第3次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.55℃，反应后温度为：23.6℃，反应前后温度差为：3.05℃；
平均温度差△T=（3.15+3.1+3.05）℃÷3=3.1℃，50mL 0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH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×3.1℃=1.2958kJ，反应生成H2O的物质的量以不足量的盐酸为标准计算，n(H2O)=cV=0.50mol/L×0.05L=0.025mol，所以中和热△H=-=-51.8kJ/mol。
19.探究小组利用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应过程中溶液紫色消失方法，研究影响反应速率的因素。
①请完成以下实验设计表【将表中(1)、(2)、(3)、(4)空填入答题卡相应的空格中）：每次实验KMnO4酸性溶液的用量均为4mL、H2C2O4溶液的用量均为2mL，催化剂MnSO4的用量可选择0.5g、0.0g】
实验
编号
实验目的
T/K
催化剂用量/g
c/mol·l-1
KMnO4
H2C2O4
I
为以下实验作参考
298
0.5
0.01
0.1
II
探究KMnO4酸性溶液的浓度对该反应速率的影响
298
0.5
0.001
0.1
III
(1)___________
323
0.5
0.01
0.1
IV
探究催化剂对反应速率的影响
(2)___
(3)________
(4)_____
0.1
②若要准确计算反应速率，该实验中还需测定溶液紫色消失所需要的时间。请你设计出通过测定褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率关系的实验方案：______________。
③写出KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应的离子方程式：______________
【答案】(1). 探究温度对化学反应速率的影响 (2). 298 (3). 0.0 (4). 0.01 (5). 取过量的体积相同、浓度不同的草酸溶液分别同时与体积相同、浓度相同的高锰酸钾酸性溶液反应 (6). 2MnO4-+ 5H2C2O4+ 6H+ =10CO2↑ +8 H2O+2Mn2+
【解析】
【分析】①研究影响反应速率的因素时，除了待探究的因素不同外，其它因素必须完全相同，据此进行解答；
②因颜色是由KMnO4产生，如果想通过直接观察褪色时间长短来判断必须保证高锰酸钾的体积与浓度相同，草酸的体积相同、浓度不同。
③高锰酸钾溶液氧化草酸为二氧化碳，本身被还原为锰离子，结合原子守恒和电荷守恒配平得到离子方程式。
【详解】①实验III中反应条件与实验I相比，只有温度不同，实验III探究的是温度对反应速率的影响；(1) 探究温度对化学反应速率的影响；实验IV探究的是催化剂对反应速率的影响，所以实验IV中催化剂用量与反应①不同，则催化剂为0，其它条件必须完全相同，(2)是298；(3)是0.0g；(4)是0.01g；
②因颜色是由KMnO4产生，虽然KMnO4浓度大反应快，但KMnO4的量也多，故无法根据颜色变化比较反应快慢，不经过计算直接利用表中的褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率的关系是不可行的；若想通过直接观察褪色时间长短来判断溶液浓度的大小，则必须保证KMnO4酸性溶液的浓度和体积相同，草酸的体积相同，物质的量浓度不同，即：取过量的体积相同、浓度不同的草酸溶液分别同时与体积相同、浓度相同的高锰酸钾酸性溶液反应；
③KMnO4溶液氧化H2C2O4为CO2，本身被还原为Mn2+，结合原子守恒和电荷守恒配平得到KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应的离子方程式为：2MnO4-+ 5H2C2O4+ 6H+ =10CO2↑ +8 H2O+2Mn2+。
20.对于可逆反应CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g) △H<0，在一定条件下达到平衡状态后，若改变条件（未说明的条件不变），对有关物理量及平衡状态有何影响？将变化结果(填增大、减小、不变、变深、变浅)，填入空格。
(1)压强不变，充入少量氦气，混合气体的颜色_______________。
(2)升高体系的温度，混合气体的平均摩尔质量_____________。
(3)使用正催化剂，正反应速率______________，逆反应速率_____________，CO的转化率 ______________。
(4)体积不变，缓慢充入少量氧气，容器内压强____________，正反应速率________，逆反应速率____________，平衡向 ______方向移动。
【答案】(1). 变浅 (2). 不变 (3). 增大 (4). 增大 (5). 不变 (6). 不变 (7). 增大 (8). 减小 (9). 正反应
【解析】
【详解】(1)充入与平衡无关的少量氦气，引起容器中气体压强增大，为保持容器中的压强不变，需要容器的体积增大，由于该反应是反应前后气体体积不变的反应，因此改变压强化学平衡不移动，但由于容器的体积增大，导致气体浓度减小，因此混合气体颜色变浅；
(2)该反应的正反应是放热反应，升高温度，化学平衡逆向进行，由于该反应是气体体积不变的反应，密闭容器中气体质量不变，气体的物质的量不变，所以气体的平均摩尔质量不变；
(3)使用催化剂，同等程度改变正、逆反应速率，正反应速率增大，逆反应速率增大，由于改变反应速率后的正、逆反应速率仍然相等，所以化学平衡不能移动，CO的转化率不变；
(4)体积不变，缓慢充入少量氧气，氧气和一氧化氮发生反应：2NO+O2=2NO2，生成二氧化氮气体，混合气体的体积未发生变化，容器内压强不变，随一氧化氮浓度减小，二氧化氮浓度增大，平衡正向进行，所以正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动。
可能用到的相对原子质量：H：1 O：16 C ：12 Ag:108
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意每小题3分，共48分)
1.未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列属于未来新能源标准的是（ ）
①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能
A. ⑤⑥⑦⑧ B. ①②③④
C. ①③⑤⑥⑦⑧ D. ③④⑤⑥⑦⑧
【答案】A
【解析】
【详解】①天然气、②煤、④石油是化石能源，不能再生；③核能是新能源，但核反应后的物质具有一定的辐射性，且不能再生；⑤太阳能、⑥生物质能、⑦风能、⑧氢能可以再生，使用时对环境无污染或污染很小，属于新能源，故合理选项是⑤⑥⑦⑧；
答案选A。
2.已知反应X+Y=M+N为放热反应，对该反应的下列说法中正确的（ ）
A. X的能量一定高于M
B. Y的能量一定高于N
C. 因该反应为放热反应，故不必加热就可发生
D. X和Y的总能量一定高于M和N的总能量
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应物的总能量大于生成物的总能量，但X的能量与Y的能量关系无法确定，A错误；
B.反应物的总能量大于生成物的总能量，但Y的能量不一定高于N，B错误；
C.反应的放热、吸热与反应条件如加热、点燃等无关，某些放热反应也需要加热才能反应，如氢气和氧气的反应，C错误；
D.该反应为放热反应，所以反应物的总能量大于生成物的总能量，即X和Y的总能量一定高于M和N的总能量，D正确；
答案选D。
3.下列说法或表示方法中，正确的是 （ ）
A. 由C(石墨) → C(金刚石)：△H = +1.9 kJ/mol可知，金刚石较石墨稳定
B. 在稀溶液中，H+(aq)+OH-(aq) = H2O(l)；△H=-57.3kJ/mol。若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的稀溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ
C. 对于反应S(s)+ O2(g)=SO2 (s) △H =－297.23 kJ/mol，形成1 mol SO2( g )的化学键所释放的总能量小于断裂 1 molS(s)和 1mol O2(g)的化学键所吸收的总能量
D. 等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多
【答案】B
【解析】
【详解】A.石墨转化为金刚石是吸热反应，说明石墨具有能量低，物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强，说明石墨比金刚石稳定，A错误；
B.若将含0.5mol H2SO4的浓硫酸与含1mol NaOH的稀溶液混合，由于反应放热，浓硫酸稀释也放热，故放出的热量大于57.3 kJ，B正确；
C.对于反应S(s)+ O2(g)=SO2 (s) △H =－297.23 kJ/mol，表明形成1 mol SO2( s )的化学键所释放的总能量大于断裂 1 molS(s)和 1mol O2(g)的化学键所吸收的总能量，C错误；
D.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，由于硫蒸气具有的能量高，所以硫蒸气放出的热量多，D错误；
答案选B。
4.已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ。且氧气中1 mol O＝O键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol H－O键形成时放出热量463 kJ，则氢气中1mol H－H键断裂时吸收热量为（ ）
A. 920 kJ B. 557 kJ C. 188 kJ D. 436 kJ
【答案】D
【解析】
【分析】根据n= 计算1g氢气的物质的量，化学反应放出的热量=新键生成释放的能量-旧键断裂吸收的能量，依此结合反应方程式H2(g)+O2(g)=H2O(g)进行计算。
【详解】水的结构式为H-O-H，1mol水含有2mol氢氧键，1g氢气的物质的量为n(H2)==0.5mol，完全燃烧生成水蒸气时放出能量121kJ，所以化学反应放出的热量=新键生成释放的能量-旧键断裂吸收的能量，设氢气中1molH-H键断裂时吸收热量为x，根据方程式：H2(g)+O2(g)=H2O(g)，则2×463kJ-(x+×496kJ)=2×121kJ，解得x=436kJ，
答案选D。
5.以NA代表阿伏加德罗常数，则关于热化学方程式C2H2(g)+O2 (g)→2CO2 (g)+H2O(l) △H =-1300kJ/mol 的说法中，正确的是（ ）
A. 当1 NA个水分子生成且为液体时，吸收1300kJ的能量
B. 当10 NA个电子转移时，该反应放出1300kJ的能量
C. 当2 NA个碳氧共用电子对生成时，放出1300kJ的能量
D. 当4 NA个碳氧共用电子对生成时，放出1300kJ能量
【答案】B
【解析】
【详解】A.热化学方程式中△H<0表示放热，C2H2(g)+O2 (g)→2CO2 (g)+H2O(l) △H =-1300kJ/mol该反应为放热反应，有NA个水分子生成且为液体时，放出1300kJ的能量，A错误；
B.10NA个电子的物质的量为10mol，反应中碳元素的化合价由-1价升高为+4，参加反应的乙炔的物质的量为n(C2H2)==1mol，放出的热量为1300kJ/mol×1mol=1300 kJ，B正确；
C.1个CO2分子中含有4个共用电子对，有8NA个碳氧共用电子对生成时，说明有2molCO2生成，放出1300kJ的能量，有2NA个碳氧共用电子对生成时，说明有0.5molCO2生成，放出1300kJ÷4=325kJ的能量，C错误；
D.1个CO2分子中含有4个共用电子对，有4NA个碳氧共用电子对生成时，说明有1molCO2生成，放出650kJ的能量，D错误；
答案选B。
6.灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知：
①Sn(s、白)＋2HCl(aq)=SnCl2(aq)＋H2(g) △H1
②Sn(s、灰)＋2HCl(aq)=SnCl2(aq)＋H2(g) △H2
③Sn(s、灰) Sn(s、白) △H3=+2.1kJ/mol
下列说法正确的是（ ）
A. △H1>△H2
B. 锡在常温下以灰锡状态存在
C. 锡制器皿长期处于低于13.2℃的环境中，会自行毁坏
D. 灰锡转化为白锡的反应是放热反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据②-①=③可知△H2-△H1=△H3>0，所以△H1<△H2，A错误；
B.根据③：③Sn(s、灰) Sn(s、白)；△H3=+2.1kJ/mol，则锡在常温下以白锡状态存在，B错误；
C.根据③可知：当温度低于13.2℃的环境时，会自行毁坏，C正确；
D.根据③可知焓变大于0，所以灰锡转为白锡的反应是吸热反应，D错误；
答案选C。
7.下列措施能加快Fe与0.1mol/L的稀H2SO4反应产生H2的反应速率的是（ ）
A. 向溶液中再滴加1mol/L的HNO3 B. 将稀硫酸改为98％的浓硫酸
C. 降低温度 D. 滴加少量的CuSO4 溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A.铁与硝酸反应不生成氢气，A错误；
B.铁在室温下遇浓硫酸会发生钝化现象，不生成氢气，B错误；
C.降温，反应速率减慢，C错误；
C.铁与硫酸铜反应生成铜，形成铁铜原电池，能够加快反应速率，D正确；
答案选D。
8.在一密闭的容器中，反应aA(g)bB(g)达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，则（ ）
A. 物质A的转化率提高了 B. 平衡向逆反应方向移动了
C. 物质B的质量分数减少了 D. a>b
【答案】A
【解析】
【详解】保持温度不变，将容器体积增加一倍，体系的压强是原来的一半，若平衡不发生移动，则B的浓度应该是原来的一半，即应该为原来的50%，而现在当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，说明减小压强，平衡正向移动。根据平衡移动原理：减小压强，化学平衡向气体体积增大的方向移动，正反应方向为气体体积增大的方向。
A.扩大容器的容积，平衡正向移动，则反应物A的平衡转化率增大，A正确；
B.根据上述分析可知：扩大容器的容积，平衡正向移动，B错误；
C.扩大容器的容积，平衡正向移动，则达到平衡时，生成物B的质量分数增大，C错误；
D. 扩大容器的容积，平衡正向移动，说明正反应方向是气体体积增大的反应方向，所以a
9.在一定温度下，向一容积不变的密闭容器中加入1 mol X气体和2mol Y气体，发生如下反应： X(g)+2Y(g)2Z(g) ，此反应达到平衡的标志是 ）
A. 容器内气体密度不随时间变化
B. 容器内压强不随时间变化
C. 容器内X、Y、Z的浓度之比为l ：2 ：2
D. 单位时间消耗0.1 mol X同时生成0.2 mol Z
【答案】B
【解析】
【详解】A.因气体的质量和容器的体积始终不变，则容器内气体密度始终不随时间变化，不能说明达到平衡状态，A错误；
B.该反应为反应前后气体体积不相等的可逆反应，容器内压强不随时间变化，说明正、逆反应速率相等，达平衡状态，B正确；
C.容器内X、Y、Z的浓度之比可能为l：2：2，也可能不是l：2：2，这与各物质的初始浓度及转化率有关，不能说明达到平衡状态，C错误；
D.单位时间消耗0.1 mol X同时生成0.2 molZ，都体现了正反应速率，未能反映正与逆的关系，D错误；
故合理选项是B。
10.在一定温度下,将气体X和气体Y各0.16 mol充入10 L恒容密闭容器中,发生反应X(g) +Y(g)2Z(g) ΔH<0，一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表：
t/min
2
4
7
9
n(Y)/mol
0.12
0.11
0.10
0.10
下列说法正确的是( )
A. 反应前2 min的平均速率v(Z)=2.0×10-3 mol/(L·min)
B. 其他条件不变,降低温度，反应达到新平衡前v(逆)>v(正)
C. 其他条件不变，再充入0.2 mol Z，平衡时X的体积分数增大
D. 该温度下此反应的平衡常数K=1.44
【答案】D
【解析】
【详解】A.前2min内Y物质的量变化为0.16mol-0.12mol=0.04mol，浓度变化量为c(Y)=0.04mol÷10L=0.004mol/L，所以v(Y)=0.002mol/(L•min)，速率之比等于化学计量数之比，故v(Z)=2 v(Y)=2×0.002mol/(L•min)=0.004mol/(L•min)，A错误；
B.该反应正反应是放热反应，降低温度，化学平衡向正反应方向移动，反应达到新平衡前v(逆)
D.由表中数据可知7min时，反应到达平衡，平衡时Y的物质的量为0.10mol，反应的Y的物质的量是0.06mol，根据反应方程式中相应物质的物质的量变化关系可知反应产生的Z的物质的量是0.12mol，则平衡时c(X)=c(Y)=0.010mol/L，c(Z)=0.012mol/L，故化学平衡常数K==1.44，D正确；
答案选D。
11.将V1mL1.0mol/L HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示（实验中始终保持V1＋V2＝50mL）。下列叙述不正确的是（ ）
A. 做该实验时环境温度低于22℃
B. 该实验表明化学能可能转化为热能
C. 该实验表明有水生成的反应一定是放热反应
D. NaOH溶液的浓度约为1.5mol/L
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图示可知该实验开始温度是22℃，A正确；
B.由图示可以看出该反应过程放出热量，表明化学能可能转化为热能，B正确；
C.只是该反应放热，其他有水生成的反应不一定是放热反应，C错误；
D.根据图示可知：恰好反应时参加反应盐酸溶液的体积是30mL，由V1+V2=50mL可知，消耗的氢氧化钠溶液的体积为20mL，根据反应方程式HCl+NaOH=NaCl+H2O可知恰好反应时二者的物质的量相等，n(NaOH)=n(HCl)，20mL×c(NaOH)=30mL×1.0mol/L，解得c(NaOH)=1.5mol/L，D正确；
答案选C。
12.甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是（ ）
①CH3OH(g)+H2O(g) = CO2(g)+3H2(g) △H=+49 0 kJ·mol－1
②CH3OH(g)+O2(g) = CO2(g)+2H2(g) △H=-192. 9 kJ·mol－1
下列说法正确的是
A. CH3OH的燃烧热为192. 9 kJ·mol－1
B. 根据②推知反应：CH3OH(l) +O2(g) =CO2(g) +2H2(g) △H >-192. 9kJ·mol－1
C. CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
D. 反应①中的能量变化如图所示
【答案】B
【解析】
【详解】A.燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量，H2不是氧化物，属于单质，H2燃烧放出热量，因此CH3OH的燃烧热大于192. 9 kJ·mol－1，A错误；
B.等质量的液体物质含有的能量比气态的低，反应物含有的能量越低，反应放出的热量就越少，该反应的反应热就越大，所以根据②推知反应：CH3OH(l) +O2(g) =CO2(g) +2H2(g) △H >-192. 9kJ·mol－1，B正确；
C.根据已知的两个热化学方程式可知：CH3OH转变成H2的过程可能要吸收能量，也可能要放出能量，C错误；
D.反应①是吸热反应，反应物的能量比生成物的能量低，所以不能用图中的能量变化表示，D错误；
答案选B。
13.在2A+B3C+4D反应中，表示该反应速率最快的是（ ）
A. v(A)=0.5 mol/(L·s) B. v(D)=1 mol/(L·s)
C. v(C)=0.8 mol/(L·s) D. v(B)=0.3 mol/(L·s)
【答案】D
【解析】
【详解】反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，则
A.=0.25；B.=0.25；C.=0.27；D.=0.3。
显然D中比值最大，反应速率最快，故合理选项是D。
14.20℃时，将0.1 mol/LNa2S2O3溶液10 mL和0.01 mol/L H2SO4溶液10 mL混合，2 min后溶液中明显出现浑浊，已知温度每升高10℃，化学反应速率增大到原来的2倍，那么50℃时，同样的反应要看到同样的浑浊，需要的时间是（ ）
A. 40 s B. 20 s C. 48 s D. 15 s
【答案】D
【解析】
【详解】化学反应中，升高温度，反应速率增大，20℃时将0.1mol/LNa2S2O3溶液10mL和0.01mol/L的硫酸溶液混合，2min后溶液中出现混浊，即120s，已知温度每升高10℃，化学反应速率增大到原来的2倍，那么50℃时，温度升高30℃，反应速率应是20℃的23=8倍，则同样的反应出现混浊需要的时间是120s÷8=15s；
答案选D。
15.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) ΔH=a kJ·mol－1其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：
t/℃
700
800
830
1 000
1 200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
下列说法中正确的是( )
A. 该反应的正反应为放热反应，即a<0
B. 当平衡浓度符合c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)时的温度为830 ℃
C. 当其他条件不变时，若缩小容器的体积，则有利于该反应平衡正向移动
D. 当v正(H2)=v正(H2O)时该反应达到化学平衡状态
【答案】B
【解析】
【分析】该反应是一个反应前后气体体积不变的可逆反应，压强只改变反应速率但不影响平衡移动，根据表格数据知，升高温度，化学平衡常数增大，说明升高温度该反应向正反应方向移动，则正反应是吸热反应，当正逆反应速率相等时该反应达到平衡状态。
【详解】A.根据表格数据知，升高温度，化学平衡常数增大，说明正反应是吸热反应，a>0，A错误；
B.在某平衡状态时，平衡浓度符合c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)，说明平衡常数K=1，由表中数据可知，该温度为830℃，B正确；
C.当其他条件不变时，若缩小容器的体积，气体压强增大，化学反应速率增大，但由于该反应是反应前后气体体积相等的反应，所以增大压强，化学平衡不移动，C错误；
D.无论该反应是否达到平衡状态，v正(H2)、v正(H2O)始终相等，所以不能据此判断该反应是否达到平衡状态，D错误；
答案选B。
16.对可逆反应2A(s)＋3B(g)C(g)＋2D(g) ΔH<0，在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是 （ ）
①增加A的量，平衡向正反应方向移动
②升高温度，反应速率增大，平衡向逆反应方向移动
③压缩容器增大压强，平衡不移动，v正、v逆不变
④增大B的浓度，v正>v逆
⑤加入催化剂，B的转化率提高
A. ①② B. ②④ C. ①③ D. ②
【答案】B
【解析】
【详解】①A为纯固体，增加A的量，平衡不移动，①错误；
②升高温度，正、逆反应速率均增大，由于该反应的正反应为放热反应，所以升高温度，化学平衡逆向移动，②错误；
③该反应为气体体积不变的反应，增大压强，正、逆反应速率同等程度增大，因此平衡不移动，③错误；
④增大反应物浓度，平衡正向移动，则增大B的浓度，v正>v逆，④正确；
⑤催化剂能同等倍数的改变正、逆反应速率，因此对平衡移动无影响，则加入催化剂，B的转化率不变，⑤错误；可见说法正确的是②④；
答案选B。
二、填空题(共52分)
17.在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子被称为活化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ·mol-1表示。请认真观察如图，然后回答问题。
(1)图中所示反应是_________(填“吸热”或“放热”)反应，该反应_________(填“需要”或“不需要”)加热，该反应的△H =___________(用含E1、E2的代数式表示)。
(2)已知热化学方程式：H2(g)+O2(g)=H2O(g)；△H =-241.8 kJ·mol-1，该反应的活化能为167.2 kJ·mol-1，则其逆反应的活化能为____________________。
(3)已知4克H2燃烧生成液态水时放热为571.6kJ，试写出表示H2燃烧热的热化学方程式为：_________
(4)碳燃烧的热化学方程式为： C(s)+O2(g)=CO2(g)；△H= -393.5kJ/mol试通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是_____________.
【答案】(1). 放热 (2). 需要 (3). -(E1-E2) (4). 409.0 kJ· mol－1 (5). H2 (g) +O2 (g)= H2O (l) ；△H= -285.8kJ/mol (6). 4.36 ：1
【解析】
【分析】(1)根据反应物、生成物的能量高低判断反应的热效应；任何反应发生都需在一定条件下才可以进行；根据反应物、生成物的能量差判断反应的热效应；
(2)反应的活化能是使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量，依据图象能量关系可知，逆反应的活化能=正反应的活化能+反应的焓变；
(3)根据燃烧热的含义计算反应热，然后书写表示燃烧热的热化学方程式；
(4)计算1gC、H2燃烧产生的热量，然后再比较其比值的大小。
【详解】(1)根据图示可知反应物的总能量比生成物的总能量高，所以该反应是放热反应；任何化学反应发生，需要断裂反应物化学键，这时需要吸收能量；因此即使是放热反应，也需要加热补充能量才可以进行；产生的单个原子重新化合形成生成物，形成生成物的化学键，会释放能量。根据图示可知：反应物的能量高于生成物的能量，所以该反应的△H=-(E1-E2)；
(2)反应的活化能是使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量，依据图象能量关系可知，逆反应的活化能=正反应的活化能+反应的焓变；H2(g)+O2(g)=H2O(g)；△H =-241.8 kJ·mol-1，该反应的活化能为167.2 kJ·mol-1，则其逆反应的活化能为167.2kJ/mol+241.8kJ/mol=409.0kJ/mol；
(3)4克H2的物质的量是2mol，2molH2完全燃烧生成液态水时放热为571.6kJ，则1mol H2完全燃烧生成液态水时放热为285.8kJ，则表示H2燃烧热的热化学方程式为：H2 (g) +O2 (g)= H2O (l)；△H= -285.8kJ/mol；
(4) 4克H2燃烧生成液态水时放热为571.6kJ，则1gH2燃烧放出的热量是Q(H2)= 571.6kJ÷4=142.9kJ；根据C(s)+O2(g)=CO2(g)；△H= -393.5kJ/mol可知1gC完全燃烧放出的热量是Q(C)=32.79kJ，所以等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是142.9kJ：32.79kJ=4.36 ：1。
18.用50mL0.50mol/L 盐酸与50 mL0.55mol/LNaOH溶液，在右图装置中进行中和热的测定，请回答下列问题：
(1)从实验装置看，图中尚缺少的一种玻璃用品是________。
(2)在操作正确的前提下，提高中和热测定准确性的关键是________。
(3)做1次完整的中和热测定实验，温度计需使用________次，某同学为了省去清洗温度计的麻烦，建议实验时使用两支温度计分别测量酸和碱的温度，你是否同意该同学的观点，为什么？________。
(4)某同学实验记录数据如下表所示假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g/mL，又知中和反应后生成溶液的比热容c=4.18J/(g.℃)根据该同学的实验数据计算，该实验测的中和热△H=________。
温度
实验次数
起始温度t1/℃
终止温度
t2/℃
HCl
NaOH
1
20.0
20.1
23.2
2
20.2
20.4
23.4
3
20.5
20.6
23.6
【答案】(1). 环形玻璃搅拌棒 (2). 保温 (3). 3次 (4). 不同意，因为不同的温度计误差不同 (5). -51.8 kJ/mol
【解析】
【分析】(1)根据中和热的测定原理分析；根据量热计的构造来判断该装置缺少的仪器；
(2)中和热测定实验成败的关键是保温工作；
(3)测定中和热要测定反应前后溶液的温度，不同的仪器误差范围不同；
(4)先根据表中测定数据计算出混合液反应前后的平均温度差，再根据Q=cm△T计算出反应放出的热量，最后根据中和热的含义计算出中和热。
【详解】(1)中和热测定实验成败的关键是保温工作，内外烧杯要一样高，否则，热量散失大；由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒；
(2)中和热测定实验成败的关键是保温工作，大小烧杯之间填满碎纸条，在烧杯上部盖上硬质板，这样就可以减少实验过程中的热量损失；
(3)测定中和热要测定反应前盐酸、NaOH溶液的温度及二者混合后恰好完全反应时溶液的温度，故做1次完整的中和热测定实验，温度计需使用3次，某同学为了省去清洗温度计的麻烦，建议实验时使用两支温度计分别测量酸和碱的温度，由于不同的温度计误差不同，所以该同学的观点不合理；
第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.05℃，反应后温度为：23.2℃，反应前后温度差为3.15℃；
第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.3℃，反应后温度为：23.4℃，反应前后温度差为3.1℃；
第3次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.55℃，反应后温度为：23.6℃，反应前后温度差为：3.05℃；
平均温度差△T=（3.15+3.1+3.05）℃÷3=3.1℃，50mL 0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH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×3.1℃=1.2958kJ，反应生成H2O的物质的量以不足量的盐酸为标准计算，n(H2O)=cV=0.50mol/L×0.05L=0.025mol，所以中和热△H=-=-51.8kJ/mol。
19.探究小组利用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应过程中溶液紫色消失方法，研究影响反应速率的因素。
①请完成以下实验设计表【将表中(1)、(2)、(3)、(4)空填入答题卡相应的空格中）：每次实验KMnO4酸性溶液的用量均为4mL、H2C2O4溶液的用量均为2mL，催化剂MnSO4的用量可选择0.5g、0.0g】
实验
编号
实验目的
T/K
催化剂用量/g
c/mol·l-1
KMnO4
H2C2O4
I
为以下实验作参考
298
0.5
0.01
0.1
II
探究KMnO4酸性溶液的浓度对该反应速率的影响
298
0.5
0.001
0.1
III
(1)___________
323
0.5
0.01
0.1
IV
探究催化剂对反应速率的影响
(2)___
(3)________
(4)_____
0.1
②若要准确计算反应速率，该实验中还需测定溶液紫色消失所需要的时间。请你设计出通过测定褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率关系的实验方案：______________。
③写出KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应的离子方程式：______________
【答案】(1). 探究温度对化学反应速率的影响 (2). 298 (3). 0.0 (4). 0.01 (5). 取过量的体积相同、浓度不同的草酸溶液分别同时与体积相同、浓度相同的高锰酸钾酸性溶液反应 (6). 2MnO4-+ 5H2C2O4+ 6H+ =10CO2↑ +8 H2O+2Mn2+
【解析】
【分析】①研究影响反应速率的因素时，除了待探究的因素不同外，其它因素必须完全相同，据此进行解答；
②因颜色是由KMnO4产生，如果想通过直接观察褪色时间长短来判断必须保证高锰酸钾的体积与浓度相同，草酸的体积相同、浓度不同。
③高锰酸钾溶液氧化草酸为二氧化碳，本身被还原为锰离子，结合原子守恒和电荷守恒配平得到离子方程式。
【详解】①实验III中反应条件与实验I相比，只有温度不同，实验III探究的是温度对反应速率的影响；(1) 探究温度对化学反应速率的影响；实验IV探究的是催化剂对反应速率的影响，所以实验IV中催化剂用量与反应①不同，则催化剂为0，其它条件必须完全相同，(2)是298；(3)是0.0g；(4)是0.01g；
②因颜色是由KMnO4产生，虽然KMnO4浓度大反应快，但KMnO4的量也多，故无法根据颜色变化比较反应快慢，不经过计算直接利用表中的褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率的关系是不可行的；若想通过直接观察褪色时间长短来判断溶液浓度的大小，则必须保证KMnO4酸性溶液的浓度和体积相同，草酸的体积相同，物质的量浓度不同，即：取过量的体积相同、浓度不同的草酸溶液分别同时与体积相同、浓度相同的高锰酸钾酸性溶液反应；
③KMnO4溶液氧化H2C2O4为CO2，本身被还原为Mn2+，结合原子守恒和电荷守恒配平得到KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应的离子方程式为：2MnO4-+ 5H2C2O4+ 6H+ =10CO2↑ +8 H2O+2Mn2+。
20.对于可逆反应CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g) △H<0，在一定条件下达到平衡状态后，若改变条件（未说明的条件不变），对有关物理量及平衡状态有何影响？将变化结果(填增大、减小、不变、变深、变浅)，填入空格。
(1)压强不变，充入少量氦气，混合气体的颜色_______________。
(2)升高体系的温度，混合气体的平均摩尔质量_____________。
(3)使用正催化剂，正反应速率______________，逆反应速率_____________，CO的转化率 ______________。
(4)体积不变，缓慢充入少量氧气，容器内压强____________，正反应速率________，逆反应速率____________，平衡向 ______方向移动。
【答案】(1). 变浅 (2). 不变 (3). 增大 (4). 增大 (5). 不变 (6). 不变 (7). 增大 (8). 减小 (9). 正反应
【解析】
【详解】(1)充入与平衡无关的少量氦气，引起容器中气体压强增大，为保持容器中的压强不变，需要容器的体积增大，由于该反应是反应前后气体体积不变的反应，因此改变压强化学平衡不移动，但由于容器的体积增大，导致气体浓度减小，因此混合气体颜色变浅；
(2)该反应的正反应是放热反应，升高温度，化学平衡逆向进行，由于该反应是气体体积不变的反应，密闭容器中气体质量不变，气体的物质的量不变，所以气体的平均摩尔质量不变；
(3)使用催化剂，同等程度改变正、逆反应速率，正反应速率增大，逆反应速率增大，由于改变反应速率后的正、逆反应速率仍然相等，所以化学平衡不能移动，CO的转化率不变；
(4)体积不变，缓慢充入少量氧气，氧气和一氧化氮发生反应：2NO+O2=2NO2，生成二氧化氮气体，混合气体的体积未发生变化，容器内压强不变，随一氧化氮浓度减小，二氧化氮浓度增大，平衡正向进行，所以正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动。
相关资料
更多
