
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【化学】四川省仁寿县第二中学2019-2020学年高二11月月考试题(解析版)
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四川省仁寿县第二中学2019-2020学年高二11月月考试题
一、单选题 (本题共计 7 小题,每题 4 分,共计28分)
1、如图(Ⅰ)表示反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g);△H。在不同温度下经过一定时间混合气体体系中C的百分含量与温度T的关系。图(Ⅱ)表示在一定条件下达到平衡后,t时刻改变影响平衡的另一个条件,重新建立平衡的反应过程。由此可判断该反应中( )
A.m+n>p+q, <0 B.m+n>p+q, >0
C.m+n<p+q, >0 D.m+n<p+q, <0
2、500℃条件下,在恒容密闭容器中,充入1molNO2存在如下平衡2NO2(g)N2O4(g),平衡后,向容器内再充入1molNO2,下列说法正确的( )
A.容器内气体颜色先变深后变浅,最后比原来还要浅 B.平衡常数K增大
C.平衡向正反应方向移动 D.NO2的转化率变小
3、在相同的条件下(500℃),有相同体积的甲、乙两容器,甲容器充入1gO2和1gSO2,乙容器充入2gO2和2g SO2 。下列叙述中错误的是( )
A.平衡时SO2的转化率:乙>甲 B.平衡时O2的浓度:乙>甲
C.平衡时SO2的体积分数:乙>甲 D.化学反应速率:乙>甲
4、常温下pH=11的X、Y两种碱溶液各5 mL,分别稀释至500 mL,其pH与溶液体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.稀释后X溶液中水的电离程度比Y溶液中水电离程度小
B.若X为强碱,则a=9
C.若X、Y都是弱碱,则a的值一定小于9
D.完全中和X、Y两溶液时,消耗同浓度稀硫酸的体积V(X)>V(Y)
5、向某密闭容器中加入0.30 mol A、0.10 mol C和一定量的B三种气体,一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如甲图所示[-t1阶段的c(B)变化未画出]。乙图为1时刻后改变条件平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种反应条件(浓度、温度、压强、催化剂)且互不相同, t3-t4阶段为使用催化剂。下列说法不正确的是( )
A. 若1=15 s,则用C的浓度变化表示的-t1阶段的平均反应速率为0.004 mol/L
B. 4-t5阶段改变的条件一定为减小压强
C. 若该容器的容积为2 L,则的起始的物质的量为0.02 mol
D. 若5阶段,容器内A的物质的量减少了0.03 mol,而此过程中容器与外界的热交换总量为a kJ,则该反应的热化学方程式为:3A(g)2C(g)+B(g) ΔH=+100a kJ/ mol
6、密闭容器中进行下列反应:M(g)+N(g)R(g)+2 L,如图所示R%是R的体积分数,t是时间,下列关于该反应的分析正确的是( )
A.正反应吸热,L为气体 B.正反应吸热,L为固体或纯液体
C.正反应放热,L为气体 D.正反应放热,L为固体或纯液体
7、关于反应2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+ Cl2↑+8H2O 的说法正确的是( )
A.MnCl2 是氧化产物 B.KMnO4在反应中被还原
C.每生成22.4LCl2转移2mole- D.HCl既表现氧化性又表现了酸性
二、填空题 (本题共计 5 小题,每题 16 分,共计72分)
8、锑(Sb)及其化合物在工业上有许多用途。以辉锑矿(主要成分为Sb2S3,还含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等)为原料制备金属锑的工艺流程如图所示:
已知:① 浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外,还含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等;
②常温下:Ksp(CuS)=1.27×10-36,Ksp(PbS)=9.04×10-29;
③溶液中离子浓度小于等于1.0×10-5mol·L-1时,认为该离子沉淀完全。
(1)滤渣1中除了S之外,还有___________(填化学式)。
(2)“浸出”时,Sb2S3发生反应的化学方程式为_________________。
(3)“还原”时,被Sb还原的物质为_____________(填化学式)。
(4)常温下,“除铜、铅”时,Cu2+和Pb2+均沉淀完全,此时溶液中的c(S2-)不低于______;所加Na2S也不宜过多,其原因为_____________。
(5)“除砷”时有H3PO3生成,该反应的化学方程式为________________。
(6)“电解”时,被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的质量之比为_______。
(7)一种突破传统电池设计理念的镁-锑液态金属储能电池工作原理如图所示:
该电池由于密度的不同,在重力作用下分为三层,工作时中间层熔融盐的组成不变。充电时,C1-向_____(填“上”或“下”)移动;放电时,正极的电极反应式为________。
9、碳是形成化合物种类最多的元素,其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。
(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N,转化过程如下:
ΔH=+88.6 kJ·mol-1
则M、N相比,较稳定的是__________。
(2)根据下列热化学方程式分析,C(s)的燃烧热△H等于_____________ (用△H1 、△H2、△H3表示)
C(s)+H2O(l)=CO(g)+H2(g); △H1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g); △H2
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); △H3
(3) 根据键能数据估算CH4(g)+4F2(g)===CF4(g)+4HF(g)的反应热ΔH=________。
化学键
C—H
C—F
H—F
F—F
键能/(kJ·mol-1)
414
489
565
155
CH4的结构如图所示
(4)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl和CO2,当有1 mol Cl2参与反应时释放出145 kJ热量,写出该反应的热化学方程式:____________________________。
(5)将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料,4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s) =2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH= -1176 kJ·mol-1,则反应过程中,每转移1 mol电子放出的热量为_____________。
10、向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B,发生如下反应:
xA(g)+2B(s) yC(g) ΔH<0
在一定条件下,容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题:
(1)根据图示可确定x∶y=________。
(2)0~10 min容器内压强________(填“变大”、“不变”或“变小”)。
(3)推测第10 min引起曲线变化的反应条件可能是________;第16 min引起曲线变化的反应条件可能是________。
①减压 ②增大A的浓度 ③增大C的量 ④升温 ⑤降温 ⑥加催化剂
(4)写出反应的平衡常数表达式________,平衡Ⅰ的平衡常数为K1,平衡Ⅱ平衡常数为K2,则K1________K2(填“>”、“=”或“<”)。
11、水煤气( 和)是重要燃料和化工原料,可用水蒸气通过炽热的炭层制得:
1.该反应的平衡常数随温度的升高而________(选填“增大”“ 减小”或“不变”)
2.上述反应达到平衡后,将体系中的部分移走,平衡________(选填“向左移”“向右移”或“不移动”下同)。达到平衡后,增加H2O(g)的浓度,平衡_____________
3.下列事实能说明该反应在一定条件下已达到平衡状态的有_______(填序号)。
A.单位体积内每消耗的同时生成
B.混合气体总物质的量保持不变
C.生成的速率与消耗的速率相等
D.、、的浓度相等
4.某温度下,将和足量的炭充入2 的密闭容器中,发生如下反应, ,达到平衡时测得,则此温度下的转化率为________。
12、按要求作答:
(1)1.00 g CH4完全燃烧生成液态水和CO2,放出55.6 kJ的热量,计算CH4的燃烧热为_________________kJ/mol
(2)4.0 g硫粉在O2中完全燃烧生成SO2,放出37 kJ热量,计算S的燃烧热为____________kJ/mol
(3)已知下列反应:
①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H1=-870.3 kJ/mol
②C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2=-393.5 kJ/mol
③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H3=-285.8 kJ/mol
则反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的反应热为△H=_____________kJ/mol
【参考答案】
一、单选题
1、【答案】D
【解析】根据图1可知,在最高点之前是建立平衡的曲线,在最高点之后是平衡受温度影响的曲线,可以看出,温度越高C的质量分数越小,说明平衡逆向移动,说明该反应的正反应是放热反应,即<0,在图Ⅱ中,t时刻(温度不变)正逆反应速率都同时突然增大,所以改变影响平衡的条件应该是增大压强,而此时逆反应速率大于正反应速率,说明平衡逆向移动,由此可确定该反应的正反应是气体体积增大的反应,即m+n<p+q。
故选D。
2、【答案】C
【解析】
试题分析:平衡后,向容器内再充入1molNO2,相当于增大压强,平衡向正反应方向进行,则A.容器内气体颜色先变深后变浅,最后比原来还要深,A错误;B.温度不变,平衡常数K不变,B错误;C.平衡向正反应方向移动,C正确;D.平衡向正反应方向移动,NO2的转化率变大,D错误,答案选C。
3、【答案】C
【解析】
【分析】
由于甲乙体积相同,可以认为乙是甲体积2倍后压缩得到。
【详解】
A、由于乙中的量是甲中的2倍,气体物质的量越大,压强越大,所以乙中相当于增大了压强,平衡正移,二氧化硫的转化率增大,所以平衡后SO2的转化率:乙>甲,故A正确;
B、由于乙中的量是甲中的2倍,所以反应后乙中剩余的氧气多,所以平衡后O2的浓度:乙>甲,故B正确;
C、由于乙中的量是甲中的2倍,气体物质的量越大,压强越大,所以乙中相当于增大了压强,平衡正移,所以平衡后的体积分数:甲>乙,故C错误;
D、浓度越大反应速率越快,所以开始时化学反应速率:乙>甲,故D正确。
故选C。
4、【答案】B
【解析】
【分析】
pH=11的X、Y两种碱溶液稀释100倍后,pH都减小,碱性越强的碱,稀释后其pH变化越明显,Y减小的程度小于X,说明X的碱性大于Y,据此分析解答。
【详解】
pH=11的X、Y两种碱溶液稀释100倍后,pH都减小,碱性越强的碱,稀释后其pH变化越明显,由于Y减小的程度小于X,说明X的碱性大于Y。
A.由图可知碱溶液稀释后溶液中c(OH-):Y>X,则溶液中氢离子的浓度X>Y,碱溶液中的氢离子是由水电离产生,氢离子的浓度越大,说明水的电离程度就越大,因此两溶液中,水的电离程度X比Y溶液中水电离程度大,选项A错误;
B.若X是强碱,碱溶液稀释100倍后,c(OH-)减小100倍,则溶液的pH减小2个单位,pH=9,选项B正确;
C.若X、Y都是弱碱,由于在溶液中都存在弱碱的电离平衡,加水稀释时促进弱电解质电离,会使一部分弱碱分子再电离产生OH-,达到电离平衡时,氢氧根离子浓度减小倍数少于100倍,所以a的值就大于9,选项C错误;
D.pH相等的两种碱,Y的浓度大于X,所以等体积等pH的两种碱,消耗同浓度稀硫酸的体积V(X)<V(Y),选项D错误;
故合理选项是B。
5、【答案】C
【解析】
A. 若t1=15 s,t0~t1段Δc(A)=0.9 mol/L,则v(A)==0.006 mol/(L. s),故A错误;B. 根据上述分析,t4~t5阶段改变的条件是降低压强,故B错误;
C. 由3A (g)2C(g)+B(g)可知Δc(B)=Δc(C)=0.03 mol/L,B的起始浓度=
0.05 mol/L-0.03 mol/L=0.02 mol/L,该容器的容积为2 L,B的起始物质的量为
2 L×0.02 mol/L=0.02 mol,故C正确;
D. t5~t6阶段为升高温度,容器内A的物质的量减少了0.06 mol,说明平衡正向移动,正反应为吸热反应,应是升高温度,3 mol A反应放出的吸收的热量为a kJ×0a kJ,反应热化学方程式为:3A(g)2C(g)+B(g) ΔH=+50a kJ/ mol,故D错误;故选C。
6、【答案】A
【解析】
试题解析:根据图示信息知道,压强不变,温度升高,R的百分含量减小,所以化学平衡逆向移动,说明正向是一个放热反应;温度不变,增大压强,R的百分含量减小,说明平衡逆向移动,则L为气体.
7、【答案】B
【解析】根据反应2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+ Cl2↑+8H2O 可知,KMnO4中Mn元素化合价由+7价降到+2价,得到电子被还原,作氧化剂,MnCl2为还原产物;HCl中Cl元素化合价由-1价升高到0价,失去电子被氧化,作还原剂,Cl2为氧化产物;A. MnCl2为还原产物,选项A错误;B. KMnO4在反应中被还原,选项B正确;C. 标准状况下每生成22.4LCl2转移2mole-,但题目中没给定标准状况,选项C错误;D. HCl既表现还原性又表现了酸性,选项D错误。答案选B。
二、填空题
8、【答案】 SiO2 Sb2S3+3SbCl5=5SbCl3+3S SbCl5 9.04×10-24 mol·L-1 产生H2S等污染性气体或生成Sb2S3 2AsCl3+3Na3PO2+3HCl+3H2O=2As+3H3PO3+9NaCl 3︰2 下 Mg2++2e-=Mg
【解析】(1)辉锑矿的主要成分为Sb2S3,还含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等),在加入盐酸和SbCl5后,根据浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外,还含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等,Sb2S3、PbS、As2S3、CuO都被溶解,只有SiO2不溶,滤渣1中除了S之外,还有二氧化硅,故答案为:SiO2;
(2)“浸出”时,Sb2S3与SbCl5发生氧化还原反应,反应的化学方程式为Sb2S3+3SbCl5=5SbCl3+3S ,故答案为:Sb2S3+3SbCl5=5SbCl3+3S ;
(3)根据流程图和,浸出中含有少量SbCl5,经过“还原”等操作后得到SbCl3,因此SbCl5被Sb还原,故答案为:SbCl5;
(4)根据常温下:Ksp(CuS)=1.27×10-36,Ksp(PbS)=9.04×10-29;将Cu2+和Pb2+均沉淀完全时,c(S2-)分别不低于=1.27×10-31 mol/L、=9.04×10-24 mol/L,因此c(S2-)不低于9.04×10-24 mol/L,过量的硫化钠能够溶液中的酸反应放出污染空气的硫化氢,过量的硫化钠还能与SbCl3生成沉淀,因此所加Na2S也不宜过多,故答案为:9.04×10-24 mol/L;产生H2S等污染性气体或生成Sb2S3;
(5)“除砷”时除了生成As外,还有H3PO3生成,反应的化学方程式为2AsCl3+3Na3PO2+3HCl+3H2O=2As+3H3PO3+9NaCl,故答案为:2AsCl3+3Na3PO2+3HCl+3H2O=2As+3H3PO3+9NaCl;
(6)根据流程图,“电解”时,SbCl3反应生成SbCl5和Sb,根据化合价升降守恒,被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的物质的量之比为3:2,质量之比为3:2,故答案为:3:2;
(7)中间层熔融盐为电解质溶液,根据电流方向,镁液为电池的负极,充电时,镁极为阴极,阴离子向阳极移动,即向下移动,放电时,镁液为电池的负极,电极反应为Mg -2e-=Mg2+,正极发生还原反应,电极反应式为Mg2++2e-=Mg,故答案为:下;Mg2++2e-=Mg;
9、【答案】 M △H1+△H2/2+△H3/2 -1940 kJ·mol-1 2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s) ===4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290 kJ·mol-1 98 kJ
【解析】(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N的关系时吸收能量,则N的能量高,比M活泼,较稳定的化合物为M;
(2)根据盖斯定律,反应①+②/2+③/2得:C(s)+O2(g)=2CO2(g),所以C(s)的燃烧热△H=△H1+△H2/2+△H3/2
(3) △H=反应物的键能之和-生成物的键能之和,结合图表中键能数据和反应中化学键的判断计算,△H= 414 kJ·mol-14+155 kJ·mol-14-(489 kJ·mol-14+565 kJ·mol-14)=-1940 kJ·mol-1
(4)有1 mol Cl2参与反应时释放出145 kJ热量,2 mol Cl2参与反应时释放出290 kJ热量,反应的热化学方程式:2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s) ===4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290 kJ·mol-1
(5),转移12mol电子放出1176kJ热量,则反应过程中,每转移1 mol电子放出的热量为=98kJ。
10、【答案】 1∶2 变大 ④⑥ ④ K= >
【解析】(1)0~10min内容器中A的物质的量浓度变化为:0.45mol/L-0.25mol/L=0.2mol/L;0~10min内容器中C的物质的量浓度变化为:0.40mol/L,x:y=0.2mol/L:0.40mol/L=1:2,故答案为:1:2;
(2)x:y =1:2,因此反应的化学方程式为A(g)+2B(s) 2C(g),反应前气体物质的量小于反应后气体物质的量,随着反应的进行,气体物质的量增大,气体压强增大,故答案为:变大;
(3)第10min时,单位时间内A、C的物质的量变化量较大,反应速率明显增大,可能为升高温度或者使用催化剂;第16min时,C的物质的量减小,A的物质的量增大,说明平衡向逆反应方向移动,该反应为放热反应,应为升高温度,故答案为:④⑥;④;
(4)根据反应的化学方程式为A(g)+2B(s) 2C(g),因此平衡常数K=,已知第16min时改变的条件是升高温度,而该反应是放热反应,所以升高温度平衡逆移,则平衡常数减小,所以K1>K2,故答案为:K=;>。
11、【答案】
增大 不移动 向右移 AB 50%
【解析】
(1)该反应正反应是吸热反应,升高温度平衡向正反应方向移动,平衡常数增大;(2)碳是固体,将C部分移走,平衡不移动;达到平衡后,增加水蒸气的浓度,平衡向正反应方向进行;(3)反应是气体体积增大的放热反应,则A.单位体积内每消耗1mol CO的同时生成1molH2 ,说明对一氧化碳或氢气正逆反应速率相同,A正确;B.反应前后气体物质的量变化,混合气体总物质的量保持不变说明反应达到平衡状态,B正确;C.生成H2O(g)的速率与消耗CO的速率相等只能说明反应逆向进行,不能说明反应达到平衡状态,C错误;D.H2O(g)、CO、H2的浓度相等和起始量变化量有关,不能作为平衡标志,D错误;答案选AB;(4)设H2O转化了xmol/L,依据化学平衡三段式列式计算;
C (s)+H2O(g)⇌CO (g)+H2 (g)
初始浓度(mol/L) 2.0 0 0
转化浓度(mol/L) x x x
平衡浓度(mol/L) 2.0-x x x
达到平衡时测得K=1,则,解得x=1,所以α(H2O)=1mol/L/2mol/L×100%=50%。
12、【答案】
(1)-889.6 (2)-296 (3)-488.3
【解析】
(1)1 g CH4的物质的量为= mol,则1 mol CH4完全燃烧放出的热量为= 889.6 kJ,故CH4的燃烧热为-889.6 kJ /mol;
(2)4.0g硫粉的物质的量为=mol,则1 mol S完全燃烧放出的热量为=296 kJ,故CH4的燃烧热为-296 kJ /mol;
(3)①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H1=-870.3 kJ/mol
②C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2=-393.5 kJ/mol
③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H3=-285.8 kJ/mol
结合盖斯定律可知,(②+③)×2−①得到2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l),则△H=(−393.5 kJ/mol−285.5 kJ/mol)×2−(−870.3 kJ/mol)=−488.3 kJ/mol。
一、单选题 (本题共计 7 小题,每题 4 分,共计28分)
1、如图(Ⅰ)表示反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g);△H。在不同温度下经过一定时间混合气体体系中C的百分含量与温度T的关系。图(Ⅱ)表示在一定条件下达到平衡后,t时刻改变影响平衡的另一个条件,重新建立平衡的反应过程。由此可判断该反应中( )
A.m+n>p+q, <0 B.m+n>p+q, >0
C.m+n<p+q, >0 D.m+n<p+q, <0
2、500℃条件下,在恒容密闭容器中,充入1molNO2存在如下平衡2NO2(g)N2O4(g),平衡后,向容器内再充入1molNO2,下列说法正确的( )
A.容器内气体颜色先变深后变浅,最后比原来还要浅 B.平衡常数K增大
C.平衡向正反应方向移动 D.NO2的转化率变小
3、在相同的条件下(500℃),有相同体积的甲、乙两容器,甲容器充入1gO2和1gSO2,乙容器充入2gO2和2g SO2 。下列叙述中错误的是( )
A.平衡时SO2的转化率:乙>甲 B.平衡时O2的浓度:乙>甲
C.平衡时SO2的体积分数:乙>甲 D.化学反应速率:乙>甲
4、常温下pH=11的X、Y两种碱溶液各5 mL,分别稀释至500 mL,其pH与溶液体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.稀释后X溶液中水的电离程度比Y溶液中水电离程度小
B.若X为强碱,则a=9
C.若X、Y都是弱碱,则a的值一定小于9
D.完全中和X、Y两溶液时,消耗同浓度稀硫酸的体积V(X)>V(Y)
5、向某密闭容器中加入0.30 mol A、0.10 mol C和一定量的B三种气体,一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如甲图所示[-t1阶段的c(B)变化未画出]。乙图为1时刻后改变条件平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种反应条件(浓度、温度、压强、催化剂)且互不相同, t3-t4阶段为使用催化剂。下列说法不正确的是( )
A. 若1=15 s,则用C的浓度变化表示的-t1阶段的平均反应速率为0.004 mol/L
B. 4-t5阶段改变的条件一定为减小压强
C. 若该容器的容积为2 L,则的起始的物质的量为0.02 mol
D. 若5阶段,容器内A的物质的量减少了0.03 mol,而此过程中容器与外界的热交换总量为a kJ,则该反应的热化学方程式为:3A(g)2C(g)+B(g) ΔH=+100a kJ/ mol
6、密闭容器中进行下列反应:M(g)+N(g)R(g)+2 L,如图所示R%是R的体积分数,t是时间,下列关于该反应的分析正确的是( )
A.正反应吸热,L为气体 B.正反应吸热,L为固体或纯液体
C.正反应放热,L为气体 D.正反应放热,L为固体或纯液体
7、关于反应2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+ Cl2↑+8H2O 的说法正确的是( )
A.MnCl2 是氧化产物 B.KMnO4在反应中被还原
C.每生成22.4LCl2转移2mole- D.HCl既表现氧化性又表现了酸性
二、填空题 (本题共计 5 小题,每题 16 分,共计72分)
8、锑(Sb)及其化合物在工业上有许多用途。以辉锑矿(主要成分为Sb2S3,还含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等)为原料制备金属锑的工艺流程如图所示:
已知:① 浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外,还含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等;
②常温下:Ksp(CuS)=1.27×10-36,Ksp(PbS)=9.04×10-29;
③溶液中离子浓度小于等于1.0×10-5mol·L-1时,认为该离子沉淀完全。
(1)滤渣1中除了S之外,还有___________(填化学式)。
(2)“浸出”时,Sb2S3发生反应的化学方程式为_________________。
(3)“还原”时,被Sb还原的物质为_____________(填化学式)。
(4)常温下,“除铜、铅”时,Cu2+和Pb2+均沉淀完全,此时溶液中的c(S2-)不低于______;所加Na2S也不宜过多,其原因为_____________。
(5)“除砷”时有H3PO3生成,该反应的化学方程式为________________。
(6)“电解”时,被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的质量之比为_______。
(7)一种突破传统电池设计理念的镁-锑液态金属储能电池工作原理如图所示:
该电池由于密度的不同,在重力作用下分为三层,工作时中间层熔融盐的组成不变。充电时,C1-向_____(填“上”或“下”)移动;放电时,正极的电极反应式为________。
9、碳是形成化合物种类最多的元素,其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。
(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N,转化过程如下:
ΔH=+88.6 kJ·mol-1
则M、N相比,较稳定的是__________。
(2)根据下列热化学方程式分析,C(s)的燃烧热△H等于_____________ (用△H1 、△H2、△H3表示)
C(s)+H2O(l)=CO(g)+H2(g); △H1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g); △H2
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); △H3
(3) 根据键能数据估算CH4(g)+4F2(g)===CF4(g)+4HF(g)的反应热ΔH=________。
化学键
C—H
C—F
H—F
F—F
键能/(kJ·mol-1)
414
489
565
155
CH4的结构如图所示
(4)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl和CO2,当有1 mol Cl2参与反应时释放出145 kJ热量,写出该反应的热化学方程式:____________________________。
(5)将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料,4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s) =2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH= -1176 kJ·mol-1,则反应过程中,每转移1 mol电子放出的热量为_____________。
10、向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B,发生如下反应:
xA(g)+2B(s) yC(g) ΔH<0
在一定条件下,容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题:
(1)根据图示可确定x∶y=________。
(2)0~10 min容器内压强________(填“变大”、“不变”或“变小”)。
(3)推测第10 min引起曲线变化的反应条件可能是________;第16 min引起曲线变化的反应条件可能是________。
①减压 ②增大A的浓度 ③增大C的量 ④升温 ⑤降温 ⑥加催化剂
(4)写出反应的平衡常数表达式________,平衡Ⅰ的平衡常数为K1,平衡Ⅱ平衡常数为K2,则K1________K2(填“>”、“=”或“<”)。
11、水煤气( 和)是重要燃料和化工原料,可用水蒸气通过炽热的炭层制得:
1.该反应的平衡常数随温度的升高而________(选填“增大”“ 减小”或“不变”)
2.上述反应达到平衡后,将体系中的部分移走,平衡________(选填“向左移”“向右移”或“不移动”下同)。达到平衡后,增加H2O(g)的浓度,平衡_____________
3.下列事实能说明该反应在一定条件下已达到平衡状态的有_______(填序号)。
A.单位体积内每消耗的同时生成
B.混合气体总物质的量保持不变
C.生成的速率与消耗的速率相等
D.、、的浓度相等
4.某温度下,将和足量的炭充入2 的密闭容器中,发生如下反应, ,达到平衡时测得,则此温度下的转化率为________。
12、按要求作答:
(1)1.00 g CH4完全燃烧生成液态水和CO2,放出55.6 kJ的热量,计算CH4的燃烧热为_________________kJ/mol
(2)4.0 g硫粉在O2中完全燃烧生成SO2,放出37 kJ热量,计算S的燃烧热为____________kJ/mol
(3)已知下列反应:
①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H1=-870.3 kJ/mol
②C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2=-393.5 kJ/mol
③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H3=-285.8 kJ/mol
则反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的反应热为△H=_____________kJ/mol
【参考答案】
一、单选题
1、【答案】D
【解析】根据图1可知,在最高点之前是建立平衡的曲线,在最高点之后是平衡受温度影响的曲线,可以看出,温度越高C的质量分数越小,说明平衡逆向移动,说明该反应的正反应是放热反应,即<0,在图Ⅱ中,t时刻(温度不变)正逆反应速率都同时突然增大,所以改变影响平衡的条件应该是增大压强,而此时逆反应速率大于正反应速率,说明平衡逆向移动,由此可确定该反应的正反应是气体体积增大的反应,即m+n<p+q。
故选D。
2、【答案】C
【解析】
试题分析:平衡后,向容器内再充入1molNO2,相当于增大压强,平衡向正反应方向进行,则A.容器内气体颜色先变深后变浅,最后比原来还要深,A错误;B.温度不变,平衡常数K不变,B错误;C.平衡向正反应方向移动,C正确;D.平衡向正反应方向移动,NO2的转化率变大,D错误,答案选C。
3、【答案】C
【解析】
【分析】
由于甲乙体积相同,可以认为乙是甲体积2倍后压缩得到。
【详解】
A、由于乙中的量是甲中的2倍,气体物质的量越大,压强越大,所以乙中相当于增大了压强,平衡正移,二氧化硫的转化率增大,所以平衡后SO2的转化率:乙>甲,故A正确;
B、由于乙中的量是甲中的2倍,所以反应后乙中剩余的氧气多,所以平衡后O2的浓度:乙>甲,故B正确;
C、由于乙中的量是甲中的2倍,气体物质的量越大,压强越大,所以乙中相当于增大了压强,平衡正移,所以平衡后的体积分数:甲>乙,故C错误;
D、浓度越大反应速率越快,所以开始时化学反应速率:乙>甲,故D正确。
故选C。
4、【答案】B
【解析】
【分析】
pH=11的X、Y两种碱溶液稀释100倍后,pH都减小,碱性越强的碱,稀释后其pH变化越明显,Y减小的程度小于X,说明X的碱性大于Y,据此分析解答。
【详解】
pH=11的X、Y两种碱溶液稀释100倍后,pH都减小,碱性越强的碱,稀释后其pH变化越明显,由于Y减小的程度小于X,说明X的碱性大于Y。
A.由图可知碱溶液稀释后溶液中c(OH-):Y>X,则溶液中氢离子的浓度X>Y,碱溶液中的氢离子是由水电离产生,氢离子的浓度越大,说明水的电离程度就越大,因此两溶液中,水的电离程度X比Y溶液中水电离程度大,选项A错误;
B.若X是强碱,碱溶液稀释100倍后,c(OH-)减小100倍,则溶液的pH减小2个单位,pH=9,选项B正确;
C.若X、Y都是弱碱,由于在溶液中都存在弱碱的电离平衡,加水稀释时促进弱电解质电离,会使一部分弱碱分子再电离产生OH-,达到电离平衡时,氢氧根离子浓度减小倍数少于100倍,所以a的值就大于9,选项C错误;
D.pH相等的两种碱,Y的浓度大于X,所以等体积等pH的两种碱,消耗同浓度稀硫酸的体积V(X)<V(Y),选项D错误;
故合理选项是B。
5、【答案】C
【解析】
A. 若t1=15 s,t0~t1段Δc(A)=0.9 mol/L,则v(A)==0.006 mol/(L. s),故A错误;B. 根据上述分析,t4~t5阶段改变的条件是降低压强,故B错误;
C. 由3A (g)2C(g)+B(g)可知Δc(B)=Δc(C)=0.03 mol/L,B的起始浓度=
0.05 mol/L-0.03 mol/L=0.02 mol/L,该容器的容积为2 L,B的起始物质的量为
2 L×0.02 mol/L=0.02 mol,故C正确;
D. t5~t6阶段为升高温度,容器内A的物质的量减少了0.06 mol,说明平衡正向移动,正反应为吸热反应,应是升高温度,3 mol A反应放出的吸收的热量为a kJ×0a kJ,反应热化学方程式为:3A(g)2C(g)+B(g) ΔH=+50a kJ/ mol,故D错误;故选C。
6、【答案】A
【解析】
试题解析:根据图示信息知道,压强不变,温度升高,R的百分含量减小,所以化学平衡逆向移动,说明正向是一个放热反应;温度不变,增大压强,R的百分含量减小,说明平衡逆向移动,则L为气体.
7、【答案】B
【解析】根据反应2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+ Cl2↑+8H2O 可知,KMnO4中Mn元素化合价由+7价降到+2价,得到电子被还原,作氧化剂,MnCl2为还原产物;HCl中Cl元素化合价由-1价升高到0价,失去电子被氧化,作还原剂,Cl2为氧化产物;A. MnCl2为还原产物,选项A错误;B. KMnO4在反应中被还原,选项B正确;C. 标准状况下每生成22.4LCl2转移2mole-,但题目中没给定标准状况,选项C错误;D. HCl既表现还原性又表现了酸性,选项D错误。答案选B。
二、填空题
8、【答案】 SiO2 Sb2S3+3SbCl5=5SbCl3+3S SbCl5 9.04×10-24 mol·L-1 产生H2S等污染性气体或生成Sb2S3 2AsCl3+3Na3PO2+3HCl+3H2O=2As+3H3PO3+9NaCl 3︰2 下 Mg2++2e-=Mg
【解析】(1)辉锑矿的主要成分为Sb2S3,还含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等),在加入盐酸和SbCl5后,根据浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外,还含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等,Sb2S3、PbS、As2S3、CuO都被溶解,只有SiO2不溶,滤渣1中除了S之外,还有二氧化硅,故答案为:SiO2;
(2)“浸出”时,Sb2S3与SbCl5发生氧化还原反应,反应的化学方程式为Sb2S3+3SbCl5=5SbCl3+3S ,故答案为:Sb2S3+3SbCl5=5SbCl3+3S ;
(3)根据流程图和,浸出中含有少量SbCl5,经过“还原”等操作后得到SbCl3,因此SbCl5被Sb还原,故答案为:SbCl5;
(4)根据常温下:Ksp(CuS)=1.27×10-36,Ksp(PbS)=9.04×10-29;将Cu2+和Pb2+均沉淀完全时,c(S2-)分别不低于=1.27×10-31 mol/L、=9.04×10-24 mol/L,因此c(S2-)不低于9.04×10-24 mol/L,过量的硫化钠能够溶液中的酸反应放出污染空气的硫化氢,过量的硫化钠还能与SbCl3生成沉淀,因此所加Na2S也不宜过多,故答案为:9.04×10-24 mol/L;产生H2S等污染性气体或生成Sb2S3;
(5)“除砷”时除了生成As外,还有H3PO3生成,反应的化学方程式为2AsCl3+3Na3PO2+3HCl+3H2O=2As+3H3PO3+9NaCl,故答案为:2AsCl3+3Na3PO2+3HCl+3H2O=2As+3H3PO3+9NaCl;
(6)根据流程图,“电解”时,SbCl3反应生成SbCl5和Sb,根据化合价升降守恒,被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的物质的量之比为3:2,质量之比为3:2,故答案为:3:2;
(7)中间层熔融盐为电解质溶液,根据电流方向,镁液为电池的负极,充电时,镁极为阴极,阴离子向阳极移动,即向下移动,放电时,镁液为电池的负极,电极反应为Mg -2e-=Mg2+,正极发生还原反应,电极反应式为Mg2++2e-=Mg,故答案为:下;Mg2++2e-=Mg;
9、【答案】 M △H1+△H2/2+△H3/2 -1940 kJ·mol-1 2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s) ===4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290 kJ·mol-1 98 kJ
【解析】(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N的关系时吸收能量,则N的能量高,比M活泼,较稳定的化合物为M;
(2)根据盖斯定律,反应①+②/2+③/2得:C(s)+O2(g)=2CO2(g),所以C(s)的燃烧热△H=△H1+△H2/2+△H3/2
(3) △H=反应物的键能之和-生成物的键能之和,结合图表中键能数据和反应中化学键的判断计算,△H= 414 kJ·mol-14+155 kJ·mol-14-(489 kJ·mol-14+565 kJ·mol-14)=-1940 kJ·mol-1
(4)有1 mol Cl2参与反应时释放出145 kJ热量,2 mol Cl2参与反应时释放出290 kJ热量,反应的热化学方程式:2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s) ===4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290 kJ·mol-1
(5),转移12mol电子放出1176kJ热量,则反应过程中,每转移1 mol电子放出的热量为=98kJ。
10、【答案】 1∶2 变大 ④⑥ ④ K= >
【解析】(1)0~10min内容器中A的物质的量浓度变化为:0.45mol/L-0.25mol/L=0.2mol/L;0~10min内容器中C的物质的量浓度变化为:0.40mol/L,x:y=0.2mol/L:0.40mol/L=1:2,故答案为:1:2;
(2)x:y =1:2,因此反应的化学方程式为A(g)+2B(s) 2C(g),反应前气体物质的量小于反应后气体物质的量,随着反应的进行,气体物质的量增大,气体压强增大,故答案为:变大;
(3)第10min时,单位时间内A、C的物质的量变化量较大,反应速率明显增大,可能为升高温度或者使用催化剂;第16min时,C的物质的量减小,A的物质的量增大,说明平衡向逆反应方向移动,该反应为放热反应,应为升高温度,故答案为:④⑥;④;
(4)根据反应的化学方程式为A(g)+2B(s) 2C(g),因此平衡常数K=,已知第16min时改变的条件是升高温度,而该反应是放热反应,所以升高温度平衡逆移,则平衡常数减小,所以K1>K2,故答案为:K=;>。
11、【答案】
增大 不移动 向右移 AB 50%
【解析】
(1)该反应正反应是吸热反应,升高温度平衡向正反应方向移动,平衡常数增大;(2)碳是固体,将C部分移走,平衡不移动;达到平衡后,增加水蒸气的浓度,平衡向正反应方向进行;(3)反应是气体体积增大的放热反应,则A.单位体积内每消耗1mol CO的同时生成1molH2 ,说明对一氧化碳或氢气正逆反应速率相同,A正确;B.反应前后气体物质的量变化,混合气体总物质的量保持不变说明反应达到平衡状态,B正确;C.生成H2O(g)的速率与消耗CO的速率相等只能说明反应逆向进行,不能说明反应达到平衡状态,C错误;D.H2O(g)、CO、H2的浓度相等和起始量变化量有关,不能作为平衡标志,D错误;答案选AB;(4)设H2O转化了xmol/L,依据化学平衡三段式列式计算;
C (s)+H2O(g)⇌CO (g)+H2 (g)
初始浓度(mol/L) 2.0 0 0
转化浓度(mol/L) x x x
平衡浓度(mol/L) 2.0-x x x
达到平衡时测得K=1,则,解得x=1,所以α(H2O)=1mol/L/2mol/L×100%=50%。
12、【答案】
(1)-889.6 (2)-296 (3)-488.3
【解析】
(1)1 g CH4的物质的量为= mol,则1 mol CH4完全燃烧放出的热量为= 889.6 kJ,故CH4的燃烧热为-889.6 kJ /mol;
(2)4.0g硫粉的物质的量为=mol,则1 mol S完全燃烧放出的热量为=296 kJ,故CH4的燃烧热为-296 kJ /mol;
(3)①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H1=-870.3 kJ/mol
②C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2=-393.5 kJ/mol
③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H3=-285.8 kJ/mol
结合盖斯定律可知,(②+③)×2−①得到2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l),则△H=(−393.5 kJ/mol−285.5 kJ/mol)×2−(−870.3 kJ/mol)=−488.3 kJ/mol。
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