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【化学】安徽省黄山市屯溪第一中学2018-2019学年高二(理)上学期期中考试
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安徽省黄山市屯溪第一中学2018-2019学年高二(理)上学期期中考试
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单选题
1.化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关,下列说法正确的是
A.天然气、石油、流水、风力、氢气为一级能源
B.无论是风力发电还是火力发电,都是将化学能转化为电能
C.PM 含有的铅、镉、铬、钒、砷等对人体有害的元素均是金属元素
D.发展低碳经济、循环经济,推广利用太阳能、风能的城市照明系统
2.下列说法或表示方法正确的是
A.等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多
B.由C(石墨) =C(金刚石) △H=+1.90 kJ/mol可知,金刚石比石墨稳定
C.在101 kPa时,2g H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H=-285.8 kJ/mol
D.在稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)= H2O(1) △H=-57.3 kJ/mol,若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH溶液混合,放出的热量大于57.3 kJ.
3.用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染,例如:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=﹣1 160 kJ·mol﹣1。
已知NO、NO2混合气体的密度是相同条件下氢气密度的17倍,16 g甲烷和该混合气完全反应生成N2、CO2、H2O(g)放出1 042.8 kJ的热量,则ΔH1是
A.﹣867 kJ·mol﹣1 B.﹣574 kJ·mol﹣1 C.﹣691.2 kJ·mol﹣1 D.﹣925.6 kJ·mol﹣1
4.下列各组物质反应中,溶液的导电能力比反应前明显增强的是
A.向氢碘酸溶液中加入液态溴 B.向硝酸银溶液中通入少量氯化氢
C.向氢氧化钠溶液中通入少量氯气 D.向硫化氢饱和溶液中通入少量氯气
5.X、Y、Z、W有如图所示转化关系,且ΔH=ΔH1+ΔH2,则X、Y可能是
①C、CO ②S、SO2③AlCl3、Al(OH)3④Na2CO3、NaHCO3⑤Fe、FeCl2
A.①②③④⑤ B.②④⑤ C.①③④ D.①②③
6.下列说法中不正确的是
①将BaSO4放入水中不能导电,所以BaSO4是非电解质
②氨溶于水得到的溶液氨水能导电,所以氨水是电解质
③固态共价化合物不导电,熔融态的共价化合物可以导电
④固态的离子化合物不导电,熔融态的离子化合物也不导电
⑤强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强
A.①④ B.①④⑤ C.①②③④ D.①②③④⑤
7.常温下,分别将四块形状基本相同,质量均为9 g的铁块同时投入到下列四种溶液中,产生氢气速率最快的是
A.200 mL 2 mol·L-1盐酸 B.50 mL 2 mol·L-1H2SO4溶液
C.100 mL 3 mol·L-1盐酸 D.500 mL 6 mol·L-1HNO3溶液
8.加热N2O5时,发生以下两个分解反应:N2O5N2O3+O2,N2O3N2O+O2,在1 L密闭容器中加入4 mol N2O5达到化学平衡时c(O2)为4.50 mol/L,c(N2O3)为1.62 mol/L,则在该温度下各物质的平衡浓度正确的是
A.c(N2O5)=1.44 mol/L B.c(N2O5)=0.94 mol/L
C.c(N2O)=1.40 mol/L D.c(N2O)=3.48 mol/L
9.一定温度下有可逆反应:A(g)+2B(g)2C(g)+D(g)。现将4 mol A(g)和8 mol B(g)加入到体积为2 L的某密闭容器中,反应至4 min时改变某一条件,测得C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。下列有关说法中正确的是
A.0~2 min内,正反应速率逐渐增大
B.4 min时,A的转化率为50%
C.6 min时,B的体积分数为25%
D.4 min时,改变条件后,平衡向逆反应方向移动
10.已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H=Q(Q<0),向同温、同体积的三个真空密闭容器中分别充入气体:(甲)2molSO2和1molO2;(乙)1molSO2 和0.5molO2;(丙)2molSO3;恒温、恒容下反应达平衡时,下列关系一定正确的是
A.容器内压强p:p甲=p丙<2p乙
B.SO3的质量m:m甲=m丙<2m乙
C.c(SO2)与c(O2)之比k:k甲=k丙>2k乙
D.反应放出或吸收热量的数值Q:Q甲=Q丙>2Q乙
11.已知H2(g)+I2(g) 2HI(g),现有相同容积体积可变的两个绝热容器甲和乙,甲中加入H2和I2各0.1 mol,乙中加入HI 0.2 mol,在起始温度相同的条件下分别达到平衡。下列说法正确的是
A.平衡时甲、乙两容器的体积相等 B.平衡时甲、乙两容器中c(H2)相等
C.平衡时甲、乙两容器中v(H2)相等 D.平衡时甲、乙两容器中气体总物质的量相等
12.某体积可变的密闭容器,盛有适量的A和B的混合气体,在一定条件下发生反应:A+3B2C。若维持温度和压强不变,当达到平衡时容器的体积为V L,其中C气体的体积占10%。下列推断正确的是
①原混合气体的体积为1.2V L ②原混合气体的体积为1.1V L ③反应达到平衡时气体A消耗掉0.05V L④反应达到平衡时气体B消耗掉0.05V L
A.②③ B.②④ C.①③ D.①④
13.向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的正确结论是
A.反应在c点达到平衡状态
B.反应物浓度:a点小于b点
C.反应物的总能量低于生成物的总能量
D.Δt1=Δt2时,SO2的转化率:a~b段小于b~c段
14.X、Y、Z为三种气体发生反应X+2Y2Z。把 a molX和 b molY充入一密闭容器中。达到平衡时,若它们的物质的量满足:n(X)+n(Y)=n(Z),则Y的转化率为
A.(a+b)/5×100% B.2(a+b)/5b×100% C.2(a+b)/5×100% D.(a+b)/5a×100%
15.一定条件下,合成氨反应达到平衡时,测得混合气体中氨气的体积分数为20.0%,与反应前的体积相比,反应后体积缩小的百分率是
A.16.7% B.20.0% C.80.0% D.83.3%
16.1molX气体跟a molY气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应:X(g)+aY(g)bZ(g),反应达到平衡后,测得X的转化率为50%。而且,在同温同压下还测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的3/4,则a和b的数值可能是
A.a=1,b=3 B.a=2,b=1 C.a=2,b=2 D.a=3,b=2
17.热值是指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的热值分别为143 kJ· g-1、10 kJ·g-1和23 kJ·g-1。请回答下列问题:
(1)写出CO燃烧反应的热化学方程式为________________________________________。
(2)表示甲醇燃烧热的热化学方程式为__________________________________________。
(3)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为__________________________。
(4)白磷与氧可发生如下反应:P4(g)+5O2(g)P4O10(g)。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:P—P a kJ/mol、P—O b kJ/mol、P=O c kJ/mol、O=O d kJ/mol根据图示的分子结构和有关数据计算该反应的反应热_____________。
18.在一定温度下,醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO- + H+
(1)某温度时,0.1 mol·L-1的醋酸溶液中的c(H+) 与0.01 mol·L-1的醋酸溶液中的c(H+)的比值______(填“大于”“小于”或“等于”)10。
(2)已知:25 ℃时,该电离平衡的平衡常数为1.75×10-5。
①求该温度时,a mol·L-1的醋酸溶液中c1(H+)=________________mol·L-1 (用含a的代数式表示)。[提示:此时电离度比较小,进行简化计算,平衡时c(CH3COOH)可用初始浓度代替,水电离出的c(H+)、c(OH-)忽略不计,下同]
②若该温度时向该溶液中加入一定量的CH3COONH4(假设溶液体积不变),使溶液中c(CH3COO-)为b mol·L-1,则此时c2(H+)=____________________mol·L-1(用含a、b的代数式表示)。
③c1(H+)________(填“大于”“小于”或“等于”)c2(H+)。
19.在一定温度下,有a.盐酸b.硫酸c.醋酸三种酸:
(1)当三种酸物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是____________。
(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸,中和NaOH的能力由大到小的顺序是________。
(3)若三者c(H+)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序是___________________。
(4)将c(H+)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后,c(H+)由大到小的顺序是___________。
20.在一个容积固定的反应器中,有一可左右滑动的密封隔板,左、右两侧分别进行如下可逆反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g);3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g)。左侧中加入SO2、O2、SO3的物质的量分别为xmol、3.25mol、1mol;右侧中加入9mol的水蒸气和适量的铁粉(忽略铁粉对容器体积的影响)当x在一定范围内变化时,均可以通过调节反应器的温度,使两侧反应都达到平衡,并且隔板恰好处于反应器位置2处请填写以下空白:
(1)若x=1.5则左侧反应在起始时向 ______(填“正反应”或“逆反应”)方向进行欲使反应维持向该方向进行,则x的取值范围是 ______ 。
(2)若X=2,则左侧反应在起始时向 ______填“正反应”或“逆反应”)方向进行,平衡时混合气中SO2所占的体积分数为 ______ 。
21.某研究小组为探讨反应A(g)+2B(g) 2C(g)+D(s)在催化剂存在的条件下对最适宜反应条件进行了一系列的实验,并根据所得实验数据绘制出下图:图中C%为反应气体混合物中C的体积百分含量(所有实验的反应时间相同)。
(1)该反应的反应热为ΔH_____0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)点M和点N处平衡常数K的大小是:KM______KN(填“>”、“<”或“=”)。
(3)工业上进行该反应获得产品C的适宜条件是:度为______℃,选择该温度的理由是________________,压强为______,选择该压强的理由是__________________ 。
(4)试解释图中350℃前C%变化平缓而后急剧增大、500℃以后又缓慢增加的可能原因:_____________。
参考答案
1.D
【解析】
【详解】
A、从自然界直接获得的能源为一次能源,而经过人为加工才能获得的是二次能源,故天然气、石油、流水和风力是一次能源,而氢气是二次能源,故A错误;
B、风力发电是将风能转化为电能,火力发电是将化学能转化为电能,故B错误;
C、铅、镉、铬、钒属于金属元素,砷属于非金属元素,故C错误;
D、我国的能源结构中以燃煤为主,煤属于不可再生能源,发展低碳经济,减少化石燃料的消耗,积极推广可再生能源,故D正确;
综上所述,本题选D。
2.D
【解析】
【详解】
A.气态硫的能量高于固态硫的能量,所以等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出热量多,故A错误;B.C(石墨) =C(金刚石) △H=+1.90 kJ/mol,反应为吸热反应,生成物的能量高,所以石墨比金刚石稳定,故B错误;C.2g氢气的物质的量为:=1mol,焓变与化学计量数成正比,2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H=-571.6 kJ/mol,反应热的数值错误,故C错误;D.浓硫酸溶于水放热,含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合,放出的热大于57.3 kJ,故D正确;故选D。
3.B
【解析】
【详解】
NO、NO2混合气体的密度是相同条件下氢气密度的17倍,则混合气体的平均相对分子质量=17×2=34,设NO的物质的量分数为x,则NO2的物质的量分数为1-x,30x+46(1-x)=34,解得x=0.75,则混合气体中NO、NO2的物质的量之比为:0.75:0.25=3:1,16g甲烷的物质的量为n==1mol。①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1,②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=﹣1 160 kJ•mol﹣1,根据盖斯定律知,①+②得:CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=× (△H1-1 160 kJ•mol﹣1)。NO和NO2的物质的量之比为3:1,根据方程式知,当NO和NO2完全转化为氮气时,分别和NO、NO2反应的甲烷的物质的量之比=∶ =3∶2,则有0.6mol甲烷和NO反应、0.4mol的甲烷和NO2反应,16g甲烷和该混合气完全反应生成N2、CO2、H2O(g)放出1042.8kJ的热量,则0.6mol×1160kJ/mol+0.5(-△H1+1 160 kJ•mol﹣1)×0.4mol=1042.8kJ,解得△H1=-574 kJ/mol,故选B。
【点睛】
本题考查混合物的计算,根据NO、NO2混合气体的密度是相同条件下氢气密度的17倍,计算出NO、NO2的物质的量之比是解题的关键。本题的难点是确定与一氧化氮和二氧化氮反应的甲烷的物质的量。
4.D
【解析】
【详解】
A.向氢碘酸饱和溶液中加入液态溴,反应生成单质碘和氢溴酸,溶液中离子浓度略有减小,所以溶液导电能力略微减弱,故A错误;B.向硝酸银溶液中通入少量氯化氢,生成硝酸和氯化银沉淀,溶液离子浓度基本不变,导电能力不变,故B错误;C.NaOH和少量氯气反应生成NaCl和NaClO,NaOH、NaCl、NaCl都是强电解质,反应前后离子浓度变化不大则溶液导电性变化不大,故C错误;D.硫化氢和氯气反应生成HCl和硫,氢硫酸是弱电解质、HCl是强电解质,反应后离子浓度明显增大,则溶液导电性明显增强,故D正确;故选D。
5.C
【解析】
6.D
【解析】
试题分析:①硫酸钡熔融状态下能电离导电,是电解质,错误。②氨溶于水与水反应生成一水合氨,一水合氨能电离出离子,一水合氨是电解质,氨气是非电解质,错误。③熔融态共价化合物不电离不导电,错误。④离子化合物熔融状态电离而导电,正确。⑤溶液的导电能力与溶液的离子浓度和离子带电荷有关,强电解质的导电能力不一定比弱电解质强,错误。所以选D。
考点:物质的分类,电解质,离子化合物和共价化合物的判断
【名师点睛】电解质是指在水溶液或熔融状态下能导电的化合物,包括酸碱盐和金属氧化物。非电解质是指在水溶液或熔融状态下都不导电的化合物,常见的有乙醇,蔗糖,二氧化碳,二氧化硫,氨气等。注意电解质不定导电,导电的不一定是电解质,需要看物质存在的环境是否为溶液或熔融状态下,看是否为自身电离而导电。
7.B
【解析】
【详解】
A、B、C中氢离子浓度分别为2mol/L、4mol/L、3mol/L,则B中氢离子浓度最大,反应速率最快,而D中硝酸具有强氧化性,与Fe反应不生成氢气,故选B。
【点睛】
本题考查影响化学反应速率的因素,明确浓度与反应速率的关系是解题的关键,选项D为解答的易错点,要注意硝酸的强氧化性。
8.B
【解析】
试题分析:加热N2O5时,发生以下两个分解反应:N2O5N2O3+O2,N2O3N2O+O2,则
N2O5N2O3+O2
开始 4 0 0
转化 x x x
平衡 4-x
N2O3N2O+O2
转化 y y y
平衡 x-y y x+y
化学平衡时c(O2)为4.50mol/L,c(N2O3)为1.62mol/L,则x+y=4.50、x−y=1.62,解得x=3.06,y=1.44,c(N2O5)=(4-3.06)mol/L=0.94mol/L,c(N2O)=1.44mol/L,答案选B。
考点:考查化学平衡的计算
9.C
【解析】
A项,在0~2min内,C的物质的量浓度不断增加,说明反应正向进行,故正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,故A错误;B项,反应从开始至4min时,C的浓度为2.5mol/L,反应消耗的A为:1.25mol/L,反应前A的浓度为:4mol÷2L=2mol/L,所以A的转化率为1.25mol/L÷2mol/L×100%=62.5%,故B错误;C项,由图可看出4~6min时,改变条件平衡未发生移动,C的浓度增大为5mol/L,应该是压缩了体积,所以B的体积分数和2~4min时相同,生成C的物质的量为:2.5mol/L×2L=5mol,列三段式得:
B的体积分数为:×100%=25%,故C正确;D项,分析图象可知,4min时,改变条件后,平衡未发生移动,故D错误。
点睛:这是一道化学平衡图像题,借助浓度随时间的变化曲线,考查了化学平衡图象分析、化学平衡的计算等,有一定难度,注意明确影响化学平衡的因素,学会分析化学平衡图象的方法,列三段式求算。
10.B
【解析】
试题分析:恒温恒容,甲与乙起始n(SO2):n(O2)=2:1,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,转化率增大;丙按化学计量数转化到左边可得n(SO2)=2mol,n(O2)=1mol,与甲为等效平衡,平衡时对应各组分的物质的量相等。A、甲与丙为等效平衡,平衡时对应各组分的物质的量相等,故压强P甲=P丙,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,故P乙<P甲<2P乙,故P甲=P丙<2P乙,A错误;B、甲与丙为等效平衡,平衡时对应各组分的物质的量相等,故质量m甲=m丙,甲等效为在乙到达平衡的基础上,再加入1mol SO2和0.5mol O2,增大压强,平衡向正反应移动,SO2转化率增大,m甲>2m乙,故m甲=m丙>2m乙,B正确;C、对于甲、乙,SO2、O2起始物质的量之比等于化学计量数之比,c(SO2)与c(O2)之比为定值2:1,丙为分解反应,丙中c(SO2)与c(O2)之比为2:1,故k甲=k丙=k乙=2,C错误;D、甲与丙为等效平衡,平衡时对应各组分的物质的量相等,故Q甲+Q丙=197,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,SO2转化率增大,故Q甲>2Q乙,D错误;答案选B。
【考点定位】考查了化学平衡移动与计算的相关知识。
【名师点晴】明确等效平衡的含义是解答的关键,所谓等效平衡是指外界条件相同时,同一可逆反应只要起始浓度相当,无论经过何种途径,都可以达到相同的平衡状态。等效平衡的判断及处理一般步骤是:进行等效转化——边倒法,即按照反应方程式的计量数之比转化到同一边的量,与题干所给起始投料情况比较。等效平衡一般有三种类型:I类:恒温恒容下对于反应前后气体体积发生变化的反应来说(即△n≠0的体系):等效转化后,对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同。II类:恒温恒容下对于反应前后气体体积没有变化的反应来说(即△n=0的体系):等效转化后,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。III类:恒温恒压下对于气体体系等效转化后,要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。解答该类型试题的关键是分清类别,用相应的方法求解即可。
11.D
【解析】
由于反应的容器是绝热的,而正反应与逆反应的热效应是相反的,即甲、乙两个容器中平衡时的温度不同,因此平衡状态是不同的。但根据反应的方程式可知,反应前后气体的物质的量是相同的,所以选项D正确,其余选项都是错误的,答案选D。
12.A
【解析】
【详解】
平衡时容器的体积为V L,其中C气体的体积占10%,即平衡时生成C的体积为0.1VL,则:
A(g)+3 B(g)2 C(g) 体积减小△V
1 3 2 2
0.05VL 0.15VL 0.1VL 0.1VL
则原混合气体总体积=VL+0.1VL=1.1V L,反应达平衡时气体A消耗掉0.05V L,气体B消耗掉0.15V L,所以②③正确,①④错误,故选A。
13.D
【解析】
试题分析:化学平衡状态的实质是正反应速率等于逆反应速率,c点对应的正反应速率还在改变,未达平衡,A错误;a到b时正反应速率增加,反应物浓度随时间不断减小,B错误;从a到c正反应速率增大,之后正反应速率减小,说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响,说明该反应为放热反应,即反应物的总能量高于生成物的总能量,C错误;随着反应的进行,正反应速率增大,△t1=△t2时,SO2的转化率:a~b段小于b~c段,D正确;答案选D。
考点:化学平衡、化学反应速率
14.B
【解析】
【详解】
X(g)+2Y(g) 2Z(g)
起始(mol):a b 0
转化(mol):x 2x 2x
平衡(mol):a-x b-2x 2x
所以(a-x)mol+(b-2x)=2xmol,解得:x=mol,Y的转化率为 ×100%=×100%,故选B。
【点睛】
本题主要考查化学平衡的计算,注意三段式计算方法的运用。在选择题中排除法是一种常用方法,可以简化过程,Y的起始物质的量为bmol,根据转化率=×100%,计算结果的分母中一定含有b,只能选B。
15.A
【解析】
试题分析:由合成氨的化学反应达到平衡时,测得混合气体中氨气的体积分数为20.0%,
设平衡时气体总体积为100L,则氨气为100L×20%=20L,
气体缩小的体积为x,则
N2+3H22NH3△V
1 3 2 2
20L x
2/20L=2/x,解得x=20L,
原混合气体的体积为100L+20L=120L,
反应后体积缩小的百分率为20L/120L×100%=16.7%,故选A。
考点:本题考查缺省数据的计算,学生应学会假设有关的计算数据及利用气体体积差来进行化学反应方程式的计算即可解答.
16.D
【解析】
【详解】
1mol X气体跟a mol Y气体在体积可变的密闭容器中反应,反应达到平衡后,测得X的转化率为50%,则参加反应的X为0.5mol,则:
X(g)+a Y(g)b Z(g)
起始量(mol):1 a 0
变化量(mol):0.5 0.5a 0.5b
平衡量(mol):0.5 0.5a 0.5b
同温同压下,气体总质量不变,反应前后混合气体的密度之比和气体体积成反比,即和气体物质的量成反比,反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的,则反应前气体物质的量是反应后气体物质的量,则(1+a):(0.5+0.5a+0.5b)=4:3,整理得:2b=a+1,若a=1,则b=1,若a=2,则b=1.5,若a=3,则b=2,故选D。
17.CO(g) +1/2O2(g)=CO2(g) ΔH=-280 kJ· mol-1或2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-560 kJ·mol-1 CH3OH(l)+3/2 O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-736 kJ· mol-1 CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) ΔH=-456 kJ· mol-1 (6a+5d﹣4c﹣12b)kJ/mol
【解析】
【详解】
(1)CO(g)的热值为10 kJ·g-1,即1gCO完全燃烧放出10 kJ的热量,则1molCO(28g)完全燃烧放出280 kJ的热量,CO燃烧反应的热化学方程式为CO(g) +O2(g)=CO2(g) ΔH=-280 kJ· mol-1,故答案为:CO(g) +O2(g)=CO2(g) ΔH=-280 kJ· mol-1;
(2) CH3OH(l)的热值为23 kJ·g-1,则1mol甲醇(32g)完全燃烧放出736kJ的热量,甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-736 kJ· mol-1,故答案为:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-736 kJ· mol-1;
(3)CO(g)和CH3OH(l)的热值分别为10kJ•g-1和23kJ•g-1,即由CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-280.0kJ•mol-1和-736kJ•mol-1,则①CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-280.0kJ•mol-1,②CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2 H2O(l)△H=-736kJ•mol-1,由盖斯定律可知用②-①得反应CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2 H2O(l) △H=-736kJ•mol-1-(-280.0kJ•mol-1)=-456kJ•mol-1,故答案为:CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2 H2O(l)△H=-456kJ•mol-1;
(4)各化学键键能为P-P a kJ•mol-1、P-O b kJ•mol-1、P=O c kJ•mol-1、O=O d kJ•mol-1。
反应热△H=反应物总键能-生成物总键能,所以反应P4+5O2=P4O10 △H=6akJ•mol-1+5dkJ•mol-1-(4ckJ•mol-1+12bkJ•mol-1)=(6a+5d-4c-12b)kJ•mol-1,故答案为:(6a+5d-4c-12b)kJ•mol-1。
18.小于 (1.75a×10-5)/b 大于
【解析】
【详解】
(1)醋酸溶液的浓度越小电离程度越大,因此0.1 mol/L的CH3COOH溶液与0.01 mol/L的CH3COOH溶液中的c(H+)之比小于10,故答案为:小于;
(2)①根据CH3COOHCH3COO- + H+,Ka=,水电离出的c(H+)、c(OH-)忽略不计,则c(H+)= c(CH3COO−),因此c(H+)=。c(H+)= =mol/L,故答案为:;
②Ka=,则c(H+)==,故答案为:;
③加入一定量的CH3COONH4(假设溶液体积不变),醋酸离子浓度增大,醋酸电离平衡CH3COOHCH3COO- + H+,逆向移动,氢离子浓度减小,所以c1(H+)>c2(H+),故答案为:大于。
19.b>a>c b>a=c c>a>b(或c>a=2b) c>a=b
【解析】
【详解】
(1)醋酸是一元弱酸、盐酸是一元强酸、硫酸是二元强酸,假设三种酸的浓度都是1mol/L时,硫酸中c(H+)为2mol/L,盐酸中c(H+)为1mol/L、醋酸中c(H+)小于1mol/L,所以相同浓度时,氢离子浓度大小顺序是b>a>c,故答案为:b>a>c;
(2)酸中和NaOH的能力与酸最终电离出氢离子物质的量成正比,同体积、同物质的量浓度的三种酸,其物质的量相等,硫酸中氢离子的物质的量最大,盐酸和醋酸最终电离出氢离子的物质的量相等,所以中和NaOH的能力大小顺序为b>a=c,故答案为:b>a=c;
(3)若三者c(H+)相同时,假设都是1mol/L,硫酸浓度为0.5mol/L、盐酸浓度为1mol/L、醋酸浓度大于1mol/L,所以物质的量浓度由大到小的顺序是c>a>b(或c>a=2b),故答案为:c>a>b(或c>a=2b);
(4)加水稀释时,醋酸继续电离出氢离子,硫酸和HCl不再电离出氢离子,所以稀释100倍后,c(H+)由大到小的顺序是c>a=b,故答案为:c>a=b。
【点睛】
本题考查了弱电解质的电离,明确弱电解质电离特点是解本题关键。本题的易错点为(2)注意同物质的量的不同酸中和碱的能力,与电解质的强弱无关。
20.逆反应 1.25<x<1.75 正反应 0.25
【解析】
试题分析:(1)这两个平衡体系的特点是:第一个反应前后气体的总物质的量发生变化,第二个保持不变,故右边永远是9mol气体,同在一个容器中,同温同压,故气体的物质的量之比等于体积之比。故平衡时,左边为6mol气体;当x=1.5时,左边现在总的物质的量为5.75mol<6mol,故向逆反应方向进行;若保持该方向,1.25
(2)根据上述,反应向正反应方向进行了
平衡总物质的量为6mol,即 2-2y+3.25-y +1+2y= 6mol,解之,得y =0.25mol,2-2y =1.5,二氧化硫的体积分数="1.5/6=25%" ;
考点:化学平衡
点评:化学平衡是历年高考重中之重,考生一定要系统备考此知识点。难度较大。
21.> = 500 低于500℃时,C%值太小,高于500℃时C%随温度的升高而增大的幅度不明显,但由于升温带来的燃料及设备成本要求会明显增加 101kPa 随着压强的增大,C%的增大幅度并不明显,而由于压强增大而带来的动力,设备成本的大幅度增加,故选择常压 该反应需要在特定的催化剂作用下才能顺利进行,而该催化剂只有在350℃以上才能体现催化活性并在500℃左右时催化效果最好,500℃以上的变化为温度变化导致平衡移动的情形
【解析】
试题分析:(1)从图像看出,随着温度升高,C%增大,说明温度升高平衡向正反应方向移动,则反应是吸热反应,所以△H>0。(2)平衡常数只和温度有关,M、N两点所处的温度相同,故KM=KN。(3)获得产品C 的适宜条件是:温度为500℃,因为低于500℃时,C%值太小,高于500℃时C%随温度的升高而增大的幅度不明显,但由于升温带来的燃料及设备成本要求会明显增加。压强选择:101k Pa,是因为:随着压强的增大,C%的增大幅度并不明显,而由于压强增大而带来的动力,设备成本的大幅度增加,故选择常压。(4)350℃前C%变化平缓而后急剧增大、500℃以后又缓慢增加的可能原因是:该反应需要在特定的催化剂作用下才能顺利进行,而该催化剂只有在350℃以上才能体现催化活性并在500℃左右时催化效果最好,500℃以上的变化为温度变化导致平衡移动的情形。
考点:化学图像的分析、化学反应平衡的移动。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单选题
1.化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关,下列说法正确的是
A.天然气、石油、流水、风力、氢气为一级能源
B.无论是风力发电还是火力发电,都是将化学能转化为电能
C.PM 含有的铅、镉、铬、钒、砷等对人体有害的元素均是金属元素
D.发展低碳经济、循环经济,推广利用太阳能、风能的城市照明系统
2.下列说法或表示方法正确的是
A.等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多
B.由C(石墨) =C(金刚石) △H=+1.90 kJ/mol可知,金刚石比石墨稳定
C.在101 kPa时,2g H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H=-285.8 kJ/mol
D.在稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)= H2O(1) △H=-57.3 kJ/mol,若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH溶液混合,放出的热量大于57.3 kJ.
3.用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染,例如:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=﹣1 160 kJ·mol﹣1。
已知NO、NO2混合气体的密度是相同条件下氢气密度的17倍,16 g甲烷和该混合气完全反应生成N2、CO2、H2O(g)放出1 042.8 kJ的热量,则ΔH1是
A.﹣867 kJ·mol﹣1 B.﹣574 kJ·mol﹣1 C.﹣691.2 kJ·mol﹣1 D.﹣925.6 kJ·mol﹣1
4.下列各组物质反应中,溶液的导电能力比反应前明显增强的是
A.向氢碘酸溶液中加入液态溴 B.向硝酸银溶液中通入少量氯化氢
C.向氢氧化钠溶液中通入少量氯气 D.向硫化氢饱和溶液中通入少量氯气
5.X、Y、Z、W有如图所示转化关系,且ΔH=ΔH1+ΔH2,则X、Y可能是
①C、CO ②S、SO2③AlCl3、Al(OH)3④Na2CO3、NaHCO3⑤Fe、FeCl2
A.①②③④⑤ B.②④⑤ C.①③④ D.①②③
6.下列说法中不正确的是
①将BaSO4放入水中不能导电,所以BaSO4是非电解质
②氨溶于水得到的溶液氨水能导电,所以氨水是电解质
③固态共价化合物不导电,熔融态的共价化合物可以导电
④固态的离子化合物不导电,熔融态的离子化合物也不导电
⑤强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强
A.①④ B.①④⑤ C.①②③④ D.①②③④⑤
7.常温下,分别将四块形状基本相同,质量均为9 g的铁块同时投入到下列四种溶液中,产生氢气速率最快的是
A.200 mL 2 mol·L-1盐酸 B.50 mL 2 mol·L-1H2SO4溶液
C.100 mL 3 mol·L-1盐酸 D.500 mL 6 mol·L-1HNO3溶液
8.加热N2O5时,发生以下两个分解反应:N2O5N2O3+O2,N2O3N2O+O2,在1 L密闭容器中加入4 mol N2O5达到化学平衡时c(O2)为4.50 mol/L,c(N2O3)为1.62 mol/L,则在该温度下各物质的平衡浓度正确的是
A.c(N2O5)=1.44 mol/L B.c(N2O5)=0.94 mol/L
C.c(N2O)=1.40 mol/L D.c(N2O)=3.48 mol/L
9.一定温度下有可逆反应:A(g)+2B(g)2C(g)+D(g)。现将4 mol A(g)和8 mol B(g)加入到体积为2 L的某密闭容器中,反应至4 min时改变某一条件,测得C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。下列有关说法中正确的是
A.0~2 min内,正反应速率逐渐增大
B.4 min时,A的转化率为50%
C.6 min时,B的体积分数为25%
D.4 min时,改变条件后,平衡向逆反应方向移动
10.已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H=Q(Q<0),向同温、同体积的三个真空密闭容器中分别充入气体:(甲)2molSO2和1molO2;(乙)1molSO2 和0.5molO2;(丙)2molSO3;恒温、恒容下反应达平衡时,下列关系一定正确的是
A.容器内压强p:p甲=p丙<2p乙
B.SO3的质量m:m甲=m丙<2m乙
C.c(SO2)与c(O2)之比k:k甲=k丙>2k乙
D.反应放出或吸收热量的数值Q:Q甲=Q丙>2Q乙
11.已知H2(g)+I2(g) 2HI(g),现有相同容积体积可变的两个绝热容器甲和乙,甲中加入H2和I2各0.1 mol,乙中加入HI 0.2 mol,在起始温度相同的条件下分别达到平衡。下列说法正确的是
A.平衡时甲、乙两容器的体积相等 B.平衡时甲、乙两容器中c(H2)相等
C.平衡时甲、乙两容器中v(H2)相等 D.平衡时甲、乙两容器中气体总物质的量相等
12.某体积可变的密闭容器,盛有适量的A和B的混合气体,在一定条件下发生反应:A+3B2C。若维持温度和压强不变,当达到平衡时容器的体积为V L,其中C气体的体积占10%。下列推断正确的是
①原混合气体的体积为1.2V L ②原混合气体的体积为1.1V L ③反应达到平衡时气体A消耗掉0.05V L④反应达到平衡时气体B消耗掉0.05V L
A.②③ B.②④ C.①③ D.①④
13.向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的正确结论是
A.反应在c点达到平衡状态
B.反应物浓度:a点小于b点
C.反应物的总能量低于生成物的总能量
D.Δt1=Δt2时,SO2的转化率:a~b段小于b~c段
14.X、Y、Z为三种气体发生反应X+2Y2Z。把 a molX和 b molY充入一密闭容器中。达到平衡时,若它们的物质的量满足:n(X)+n(Y)=n(Z),则Y的转化率为
A.(a+b)/5×100% B.2(a+b)/5b×100% C.2(a+b)/5×100% D.(a+b)/5a×100%
15.一定条件下,合成氨反应达到平衡时,测得混合气体中氨气的体积分数为20.0%,与反应前的体积相比,反应后体积缩小的百分率是
A.16.7% B.20.0% C.80.0% D.83.3%
16.1molX气体跟a molY气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应:X(g)+aY(g)bZ(g),反应达到平衡后,测得X的转化率为50%。而且,在同温同压下还测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的3/4,则a和b的数值可能是
A.a=1,b=3 B.a=2,b=1 C.a=2,b=2 D.a=3,b=2
17.热值是指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的热值分别为143 kJ· g-1、10 kJ·g-1和23 kJ·g-1。请回答下列问题:
(1)写出CO燃烧反应的热化学方程式为________________________________________。
(2)表示甲醇燃烧热的热化学方程式为__________________________________________。
(3)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为__________________________。
(4)白磷与氧可发生如下反应:P4(g)+5O2(g)P4O10(g)。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:P—P a kJ/mol、P—O b kJ/mol、P=O c kJ/mol、O=O d kJ/mol根据图示的分子结构和有关数据计算该反应的反应热_____________。
18.在一定温度下,醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO- + H+
(1)某温度时,0.1 mol·L-1的醋酸溶液中的c(H+) 与0.01 mol·L-1的醋酸溶液中的c(H+)的比值______(填“大于”“小于”或“等于”)10。
(2)已知:25 ℃时,该电离平衡的平衡常数为1.75×10-5。
①求该温度时,a mol·L-1的醋酸溶液中c1(H+)=________________mol·L-1 (用含a的代数式表示)。[提示:此时电离度比较小,进行简化计算,平衡时c(CH3COOH)可用初始浓度代替,水电离出的c(H+)、c(OH-)忽略不计,下同]
②若该温度时向该溶液中加入一定量的CH3COONH4(假设溶液体积不变),使溶液中c(CH3COO-)为b mol·L-1,则此时c2(H+)=____________________mol·L-1(用含a、b的代数式表示)。
③c1(H+)________(填“大于”“小于”或“等于”)c2(H+)。
19.在一定温度下,有a.盐酸b.硫酸c.醋酸三种酸:
(1)当三种酸物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是____________。
(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸,中和NaOH的能力由大到小的顺序是________。
(3)若三者c(H+)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序是___________________。
(4)将c(H+)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后,c(H+)由大到小的顺序是___________。
20.在一个容积固定的反应器中,有一可左右滑动的密封隔板,左、右两侧分别进行如下可逆反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g);3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g)。左侧中加入SO2、O2、SO3的物质的量分别为xmol、3.25mol、1mol;右侧中加入9mol的水蒸气和适量的铁粉(忽略铁粉对容器体积的影响)当x在一定范围内变化时,均可以通过调节反应器的温度,使两侧反应都达到平衡,并且隔板恰好处于反应器位置2处请填写以下空白:
(1)若x=1.5则左侧反应在起始时向 ______(填“正反应”或“逆反应”)方向进行欲使反应维持向该方向进行,则x的取值范围是 ______ 。
(2)若X=2,则左侧反应在起始时向 ______填“正反应”或“逆反应”)方向进行,平衡时混合气中SO2所占的体积分数为 ______ 。
21.某研究小组为探讨反应A(g)+2B(g) 2C(g)+D(s)在催化剂存在的条件下对最适宜反应条件进行了一系列的实验,并根据所得实验数据绘制出下图:图中C%为反应气体混合物中C的体积百分含量(所有实验的反应时间相同)。
(1)该反应的反应热为ΔH_____0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)点M和点N处平衡常数K的大小是:KM______KN(填“>”、“<”或“=”)。
(3)工业上进行该反应获得产品C的适宜条件是:度为______℃,选择该温度的理由是________________,压强为______,选择该压强的理由是__________________ 。
(4)试解释图中350℃前C%变化平缓而后急剧增大、500℃以后又缓慢增加的可能原因:_____________。
参考答案
1.D
【解析】
【详解】
A、从自然界直接获得的能源为一次能源,而经过人为加工才能获得的是二次能源,故天然气、石油、流水和风力是一次能源,而氢气是二次能源,故A错误;
B、风力发电是将风能转化为电能,火力发电是将化学能转化为电能,故B错误;
C、铅、镉、铬、钒属于金属元素,砷属于非金属元素,故C错误;
D、我国的能源结构中以燃煤为主,煤属于不可再生能源,发展低碳经济,减少化石燃料的消耗,积极推广可再生能源,故D正确;
综上所述,本题选D。
2.D
【解析】
【详解】
A.气态硫的能量高于固态硫的能量,所以等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出热量多,故A错误;B.C(石墨) =C(金刚石) △H=+1.90 kJ/mol,反应为吸热反应,生成物的能量高,所以石墨比金刚石稳定,故B错误;C.2g氢气的物质的量为:=1mol,焓变与化学计量数成正比,2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H=-571.6 kJ/mol,反应热的数值错误,故C错误;D.浓硫酸溶于水放热,含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合,放出的热大于57.3 kJ,故D正确;故选D。
3.B
【解析】
【详解】
NO、NO2混合气体的密度是相同条件下氢气密度的17倍,则混合气体的平均相对分子质量=17×2=34,设NO的物质的量分数为x,则NO2的物质的量分数为1-x,30x+46(1-x)=34,解得x=0.75,则混合气体中NO、NO2的物质的量之比为:0.75:0.25=3:1,16g甲烷的物质的量为n==1mol。①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1,②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=﹣1 160 kJ•mol﹣1,根据盖斯定律知,①+②得:CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=× (△H1-1 160 kJ•mol﹣1)。NO和NO2的物质的量之比为3:1,根据方程式知,当NO和NO2完全转化为氮气时,分别和NO、NO2反应的甲烷的物质的量之比=∶ =3∶2,则有0.6mol甲烷和NO反应、0.4mol的甲烷和NO2反应,16g甲烷和该混合气完全反应生成N2、CO2、H2O(g)放出1042.8kJ的热量,则0.6mol×1160kJ/mol+0.5(-△H1+1 160 kJ•mol﹣1)×0.4mol=1042.8kJ,解得△H1=-574 kJ/mol,故选B。
【点睛】
本题考查混合物的计算,根据NO、NO2混合气体的密度是相同条件下氢气密度的17倍,计算出NO、NO2的物质的量之比是解题的关键。本题的难点是确定与一氧化氮和二氧化氮反应的甲烷的物质的量。
4.D
【解析】
【详解】
A.向氢碘酸饱和溶液中加入液态溴,反应生成单质碘和氢溴酸,溶液中离子浓度略有减小,所以溶液导电能力略微减弱,故A错误;B.向硝酸银溶液中通入少量氯化氢,生成硝酸和氯化银沉淀,溶液离子浓度基本不变,导电能力不变,故B错误;C.NaOH和少量氯气反应生成NaCl和NaClO,NaOH、NaCl、NaCl都是强电解质,反应前后离子浓度变化不大则溶液导电性变化不大,故C错误;D.硫化氢和氯气反应生成HCl和硫,氢硫酸是弱电解质、HCl是强电解质,反应后离子浓度明显增大,则溶液导电性明显增强,故D正确;故选D。
5.C
【解析】
6.D
【解析】
试题分析:①硫酸钡熔融状态下能电离导电,是电解质,错误。②氨溶于水与水反应生成一水合氨,一水合氨能电离出离子,一水合氨是电解质,氨气是非电解质,错误。③熔融态共价化合物不电离不导电,错误。④离子化合物熔融状态电离而导电,正确。⑤溶液的导电能力与溶液的离子浓度和离子带电荷有关,强电解质的导电能力不一定比弱电解质强,错误。所以选D。
考点:物质的分类,电解质,离子化合物和共价化合物的判断
【名师点睛】电解质是指在水溶液或熔融状态下能导电的化合物,包括酸碱盐和金属氧化物。非电解质是指在水溶液或熔融状态下都不导电的化合物,常见的有乙醇,蔗糖,二氧化碳,二氧化硫,氨气等。注意电解质不定导电,导电的不一定是电解质,需要看物质存在的环境是否为溶液或熔融状态下,看是否为自身电离而导电。
7.B
【解析】
【详解】
A、B、C中氢离子浓度分别为2mol/L、4mol/L、3mol/L,则B中氢离子浓度最大,反应速率最快,而D中硝酸具有强氧化性,与Fe反应不生成氢气,故选B。
【点睛】
本题考查影响化学反应速率的因素,明确浓度与反应速率的关系是解题的关键,选项D为解答的易错点,要注意硝酸的强氧化性。
8.B
【解析】
试题分析:加热N2O5时,发生以下两个分解反应:N2O5N2O3+O2,N2O3N2O+O2,则
N2O5N2O3+O2
开始 4 0 0
转化 x x x
平衡 4-x
N2O3N2O+O2
转化 y y y
平衡 x-y y x+y
化学平衡时c(O2)为4.50mol/L,c(N2O3)为1.62mol/L,则x+y=4.50、x−y=1.62,解得x=3.06,y=1.44,c(N2O5)=(4-3.06)mol/L=0.94mol/L,c(N2O)=1.44mol/L,答案选B。
考点:考查化学平衡的计算
9.C
【解析】
A项,在0~2min内,C的物质的量浓度不断增加,说明反应正向进行,故正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,故A错误;B项,反应从开始至4min时,C的浓度为2.5mol/L,反应消耗的A为:1.25mol/L,反应前A的浓度为:4mol÷2L=2mol/L,所以A的转化率为1.25mol/L÷2mol/L×100%=62.5%,故B错误;C项,由图可看出4~6min时,改变条件平衡未发生移动,C的浓度增大为5mol/L,应该是压缩了体积,所以B的体积分数和2~4min时相同,生成C的物质的量为:2.5mol/L×2L=5mol,列三段式得:
B的体积分数为:×100%=25%,故C正确;D项,分析图象可知,4min时,改变条件后,平衡未发生移动,故D错误。
点睛:这是一道化学平衡图像题,借助浓度随时间的变化曲线,考查了化学平衡图象分析、化学平衡的计算等,有一定难度,注意明确影响化学平衡的因素,学会分析化学平衡图象的方法,列三段式求算。
10.B
【解析】
试题分析:恒温恒容,甲与乙起始n(SO2):n(O2)=2:1,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,转化率增大;丙按化学计量数转化到左边可得n(SO2)=2mol,n(O2)=1mol,与甲为等效平衡,平衡时对应各组分的物质的量相等。A、甲与丙为等效平衡,平衡时对应各组分的物质的量相等,故压强P甲=P丙,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,故P乙<P甲<2P乙,故P甲=P丙<2P乙,A错误;B、甲与丙为等效平衡,平衡时对应各组分的物质的量相等,故质量m甲=m丙,甲等效为在乙到达平衡的基础上,再加入1mol SO2和0.5mol O2,增大压强,平衡向正反应移动,SO2转化率增大,m甲>2m乙,故m甲=m丙>2m乙,B正确;C、对于甲、乙,SO2、O2起始物质的量之比等于化学计量数之比,c(SO2)与c(O2)之比为定值2:1,丙为分解反应,丙中c(SO2)与c(O2)之比为2:1,故k甲=k丙=k乙=2,C错误;D、甲与丙为等效平衡,平衡时对应各组分的物质的量相等,故Q甲+Q丙=197,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,SO2转化率增大,故Q甲>2Q乙,D错误;答案选B。
【考点定位】考查了化学平衡移动与计算的相关知识。
【名师点晴】明确等效平衡的含义是解答的关键,所谓等效平衡是指外界条件相同时,同一可逆反应只要起始浓度相当,无论经过何种途径,都可以达到相同的平衡状态。等效平衡的判断及处理一般步骤是:进行等效转化——边倒法,即按照反应方程式的计量数之比转化到同一边的量,与题干所给起始投料情况比较。等效平衡一般有三种类型:I类:恒温恒容下对于反应前后气体体积发生变化的反应来说(即△n≠0的体系):等效转化后,对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同。II类:恒温恒容下对于反应前后气体体积没有变化的反应来说(即△n=0的体系):等效转化后,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。III类:恒温恒压下对于气体体系等效转化后,要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。解答该类型试题的关键是分清类别,用相应的方法求解即可。
11.D
【解析】
由于反应的容器是绝热的,而正反应与逆反应的热效应是相反的,即甲、乙两个容器中平衡时的温度不同,因此平衡状态是不同的。但根据反应的方程式可知,反应前后气体的物质的量是相同的,所以选项D正确,其余选项都是错误的,答案选D。
12.A
【解析】
【详解】
平衡时容器的体积为V L,其中C气体的体积占10%,即平衡时生成C的体积为0.1VL,则:
A(g)+3 B(g)2 C(g) 体积减小△V
1 3 2 2
0.05VL 0.15VL 0.1VL 0.1VL
则原混合气体总体积=VL+0.1VL=1.1V L,反应达平衡时气体A消耗掉0.05V L,气体B消耗掉0.15V L,所以②③正确,①④错误,故选A。
13.D
【解析】
试题分析:化学平衡状态的实质是正反应速率等于逆反应速率,c点对应的正反应速率还在改变,未达平衡,A错误;a到b时正反应速率增加,反应物浓度随时间不断减小,B错误;从a到c正反应速率增大,之后正反应速率减小,说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响,说明该反应为放热反应,即反应物的总能量高于生成物的总能量,C错误;随着反应的进行,正反应速率增大,△t1=△t2时,SO2的转化率:a~b段小于b~c段,D正确;答案选D。
考点:化学平衡、化学反应速率
14.B
【解析】
【详解】
X(g)+2Y(g) 2Z(g)
起始(mol):a b 0
转化(mol):x 2x 2x
平衡(mol):a-x b-2x 2x
所以(a-x)mol+(b-2x)=2xmol,解得:x=mol,Y的转化率为 ×100%=×100%,故选B。
【点睛】
本题主要考查化学平衡的计算,注意三段式计算方法的运用。在选择题中排除法是一种常用方法,可以简化过程,Y的起始物质的量为bmol,根据转化率=×100%,计算结果的分母中一定含有b,只能选B。
15.A
【解析】
试题分析:由合成氨的化学反应达到平衡时,测得混合气体中氨气的体积分数为20.0%,
设平衡时气体总体积为100L,则氨气为100L×20%=20L,
气体缩小的体积为x,则
N2+3H22NH3△V
1 3 2 2
20L x
2/20L=2/x,解得x=20L,
原混合气体的体积为100L+20L=120L,
反应后体积缩小的百分率为20L/120L×100%=16.7%,故选A。
考点:本题考查缺省数据的计算,学生应学会假设有关的计算数据及利用气体体积差来进行化学反应方程式的计算即可解答.
16.D
【解析】
【详解】
1mol X气体跟a mol Y气体在体积可变的密闭容器中反应,反应达到平衡后,测得X的转化率为50%,则参加反应的X为0.5mol,则:
X(g)+a Y(g)b Z(g)
起始量(mol):1 a 0
变化量(mol):0.5 0.5a 0.5b
平衡量(mol):0.5 0.5a 0.5b
同温同压下,气体总质量不变,反应前后混合气体的密度之比和气体体积成反比,即和气体物质的量成反比,反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的,则反应前气体物质的量是反应后气体物质的量,则(1+a):(0.5+0.5a+0.5b)=4:3,整理得:2b=a+1,若a=1,则b=1,若a=2,则b=1.5,若a=3,则b=2,故选D。
17.CO(g) +1/2O2(g)=CO2(g) ΔH=-280 kJ· mol-1或2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-560 kJ·mol-1 CH3OH(l)+3/2 O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-736 kJ· mol-1 CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) ΔH=-456 kJ· mol-1 (6a+5d﹣4c﹣12b)kJ/mol
【解析】
【详解】
(1)CO(g)的热值为10 kJ·g-1,即1gCO完全燃烧放出10 kJ的热量,则1molCO(28g)完全燃烧放出280 kJ的热量,CO燃烧反应的热化学方程式为CO(g) +O2(g)=CO2(g) ΔH=-280 kJ· mol-1,故答案为:CO(g) +O2(g)=CO2(g) ΔH=-280 kJ· mol-1;
(2) CH3OH(l)的热值为23 kJ·g-1,则1mol甲醇(32g)完全燃烧放出736kJ的热量,甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-736 kJ· mol-1,故答案为:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-736 kJ· mol-1;
(3)CO(g)和CH3OH(l)的热值分别为10kJ•g-1和23kJ•g-1,即由CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-280.0kJ•mol-1和-736kJ•mol-1,则①CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-280.0kJ•mol-1,②CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2 H2O(l)△H=-736kJ•mol-1,由盖斯定律可知用②-①得反应CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2 H2O(l) △H=-736kJ•mol-1-(-280.0kJ•mol-1)=-456kJ•mol-1,故答案为:CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2 H2O(l)△H=-456kJ•mol-1;
(4)各化学键键能为P-P a kJ•mol-1、P-O b kJ•mol-1、P=O c kJ•mol-1、O=O d kJ•mol-1。
反应热△H=反应物总键能-生成物总键能,所以反应P4+5O2=P4O10 △H=6akJ•mol-1+5dkJ•mol-1-(4ckJ•mol-1+12bkJ•mol-1)=(6a+5d-4c-12b)kJ•mol-1,故答案为:(6a+5d-4c-12b)kJ•mol-1。
18.小于 (1.75a×10-5)/b 大于
【解析】
【详解】
(1)醋酸溶液的浓度越小电离程度越大,因此0.1 mol/L的CH3COOH溶液与0.01 mol/L的CH3COOH溶液中的c(H+)之比小于10,故答案为:小于;
(2)①根据CH3COOHCH3COO- + H+,Ka=,水电离出的c(H+)、c(OH-)忽略不计,则c(H+)= c(CH3COO−),因此c(H+)=。c(H+)= =mol/L,故答案为:;
②Ka=,则c(H+)==,故答案为:;
③加入一定量的CH3COONH4(假设溶液体积不变),醋酸离子浓度增大,醋酸电离平衡CH3COOHCH3COO- + H+,逆向移动,氢离子浓度减小,所以c1(H+)>c2(H+),故答案为:大于。
19.b>a>c b>a=c c>a>b(或c>a=2b) c>a=b
【解析】
【详解】
(1)醋酸是一元弱酸、盐酸是一元强酸、硫酸是二元强酸,假设三种酸的浓度都是1mol/L时,硫酸中c(H+)为2mol/L,盐酸中c(H+)为1mol/L、醋酸中c(H+)小于1mol/L,所以相同浓度时,氢离子浓度大小顺序是b>a>c,故答案为:b>a>c;
(2)酸中和NaOH的能力与酸最终电离出氢离子物质的量成正比,同体积、同物质的量浓度的三种酸,其物质的量相等,硫酸中氢离子的物质的量最大,盐酸和醋酸最终电离出氢离子的物质的量相等,所以中和NaOH的能力大小顺序为b>a=c,故答案为:b>a=c;
(3)若三者c(H+)相同时,假设都是1mol/L,硫酸浓度为0.5mol/L、盐酸浓度为1mol/L、醋酸浓度大于1mol/L,所以物质的量浓度由大到小的顺序是c>a>b(或c>a=2b),故答案为:c>a>b(或c>a=2b);
(4)加水稀释时,醋酸继续电离出氢离子,硫酸和HCl不再电离出氢离子,所以稀释100倍后,c(H+)由大到小的顺序是c>a=b,故答案为:c>a=b。
【点睛】
本题考查了弱电解质的电离,明确弱电解质电离特点是解本题关键。本题的易错点为(2)注意同物质的量的不同酸中和碱的能力,与电解质的强弱无关。
20.逆反应 1.25<x<1.75 正反应 0.25
【解析】
试题分析:(1)这两个平衡体系的特点是:第一个反应前后气体的总物质的量发生变化,第二个保持不变,故右边永远是9mol气体,同在一个容器中,同温同压,故气体的物质的量之比等于体积之比。故平衡时,左边为6mol气体;当x=1.5时,左边现在总的物质的量为5.75mol<6mol,故向逆反应方向进行;若保持该方向,1.25
平衡总物质的量为6mol,即 2-2y+3.25-y +1+2y= 6mol,解之,得y =0.25mol,2-2y =1.5,二氧化硫的体积分数="1.5/6=25%" ;
考点:化学平衡
点评:化学平衡是历年高考重中之重,考生一定要系统备考此知识点。难度较大。
21.> = 500 低于500℃时,C%值太小,高于500℃时C%随温度的升高而增大的幅度不明显,但由于升温带来的燃料及设备成本要求会明显增加 101kPa 随着压强的增大,C%的增大幅度并不明显,而由于压强增大而带来的动力,设备成本的大幅度增加,故选择常压 该反应需要在特定的催化剂作用下才能顺利进行,而该催化剂只有在350℃以上才能体现催化活性并在500℃左右时催化效果最好,500℃以上的变化为温度变化导致平衡移动的情形
【解析】
试题分析:(1)从图像看出,随着温度升高,C%增大,说明温度升高平衡向正反应方向移动,则反应是吸热反应,所以△H>0。(2)平衡常数只和温度有关,M、N两点所处的温度相同,故KM=KN。(3)获得产品C 的适宜条件是:温度为500℃,因为低于500℃时,C%值太小,高于500℃时C%随温度的升高而增大的幅度不明显,但由于升温带来的燃料及设备成本要求会明显增加。压强选择:101k Pa,是因为:随着压强的增大,C%的增大幅度并不明显,而由于压强增大而带来的动力,设备成本的大幅度增加,故选择常压。(4)350℃前C%变化平缓而后急剧增大、500℃以后又缓慢增加的可能原因是:该反应需要在特定的催化剂作用下才能顺利进行,而该催化剂只有在350℃以上才能体现催化活性并在500℃左右时催化效果最好,500℃以上的变化为温度变化导致平衡移动的情形。
考点:化学图像的分析、化学反应平衡的移动。
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