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2022届高三化学一轮复习化学反应原理题型必练71化学反应原理基础题含解析
展开这是一份2022届高三化学一轮复习化学反应原理题型必练71化学反应原理基础题含解析,共34页。试卷主要包含了已知化学反应①等内容,欢迎下载使用。
化学反应原理基础题
非选择题(共20题)
1.某学生为探究的影响因素,做了以下实验。
(1)查阅资料,不同温度下水的离子积常数如表所示。
0
10
20
25
40
50
90
100
0.115
0.296
0.687
1.01
2.87
5.31
37.1
54.5
由此推出:随着温度的升高,的值_______(填“增大”“减小”或“不变”,下同);水的电离程度_______;水的电离平衡向_______(填“左”或“右”)移动,水的电离过程是_______(填“吸热”或“放热”)过程。
(2)取三只烧杯A、B、C,分别加入适量水,再向B、C烧杯中分别加入少量盐酸和NaOH溶液,分析并填写下表。
A(纯水)
B(加少量盐酸)
C(加少量NaOH溶液)
增大
____
____
增大
和大小比较
__
__
水的电离平衡移动方向
____
____
___
___
综上所述,可得出如下结论:
①温度、_______、_______均能影响水的电离平衡。
②只受_______的影响,而与其他因素无关。
2.对于一个可逆反应不仅要考虑反应的快慢还要考虑反应的限度,化学反应不仅存在物质间的转化还存在能量间的转化。请回答下列有关化学反应的问题。
已知反应,某温度下,在2L密闭容器中投入一定量的A、B两种气体,其物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
(1)从反应开始到12s时,用A表示的反应速率为___________。
(2)经测定,前4s内,则该反应的化学方程式为___________。
(3)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行,经相同时间后,测得三个容器中的反应速率分别为甲:,乙,丙:。则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为_____。
(4)判断该反应达到平衡状态的依据是____(填字母序号)。
A.该条件下正、逆反应速率都为零
B.该条件下,混合气体的密度不再发生变化
C.该条件下,混合气体的压强不再发生变化
D.容器内分子数不再发生变化
3.钢铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。
(1)如图1装置中,U形管内为红墨水,a、b试管内分别盛有氯化铵溶液(显酸性)和食盐水,各加入生铁块,放置一段时间均被腐蚀。
①红墨水柱两边的液面变为左低右高,则___(填“a”或“b”)试管内盛有食盐水。
②a试管中铁发生的是___(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀,生铁中碳上发生的电极反应式为____。b试管中铁被腐蚀的总反应方程式为____。
(2)如图2两个图都是金属防护的例子。
①为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率,可以采用图2甲所示的方案,其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用___(填字母),此方法叫做____保护法。
A.铜B.钠C.锌D.石墨
②图2乙方案也可以降低铁闸门腐蚀的速率,其中铁闸门应该连接在直流电源的___(填“正”或“负”)极。
③以上两种方法中,___(填“甲”或“乙”)方法能使铁闸门保护得更好。
4.人们利用原电池原理制作了多种电池,以满足不同需求。
(1)监测NO的含量对环境保护有重要意义,某传感器工作原理如图1所示。NiO电极上发生的是_______(填“氧化反应”或“还原反应”),当外电路中转移4×10-4mol电子时,传感器内消耗NO的质量为_______mg。
(2)某水溶液锂离子电池的工作原理如图2所示。放电时,电池的负极是_______(填“a”或“b”,下同)电极,外电路中电子由_______电极经导线流向_______电极。
(3)氨氧燃料电池具有很大的发展潜力,其工作原理如图3所示。
a电极上的反应式为_______,该燃料电池工作一段时间后,电解质溶液中的c(OH-)将_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
5.氮是动植物生长不可缺少的元素,合成氨的反应对人类解决粮食问题贡献巨大,反应如下:N2+3H22NH3,按要求完成下列填空:
(1)合成氨的反应中的能量变化如图所示。该反应是___________反应(填“吸热”或“放热”),其原因是反应物化学键断裂吸收的总能量___________(填“大于”或“小于”)生成物化学键形成放出的总能量。
(2)在一定条件下,将一定量的N2和H2的混合气体充入某密闭容器中,一段时间后,下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
a.容器中N2、H2、NH3共存 b.N2、H2、NH3的物质的量之比为1∶3∶2
c.正反应速率和逆反应速率相等 d.N2、NH3浓度相等
(3)下列各反应中,符合如图所示能量变化的是___________(填字母)。
a.H2和Cl2的反应 b.Al和盐酸的反应
c.Na和H2O的反应 d.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应
6.化学反应与能量,是学习和研究化学原理的重要内容。
(1)氢气与氧气反应方程式为:。反应过程中的能量变化如下图所示。由此说明,该反应是________反应填“吸热”或“放热”,氧气、氢气的总能量________填“”、“”或“”水的总能量。
(2)将氢气与氧气的反应设计成燃料电池,其利用率更高,装置如图所示、b为多孔碳棒其中________填A或处电极入口通氢气,其电极反应式为_______________ 。当消耗标准状况下氢气时,假设能量转化率为,则导线中转移电子的物质的量为________mol。
(3)恒温恒容下,将2molA气体和2molB气体通入体积为2L的密闭容器中发生如下反应:⇌ ,时反应达到平衡状态,此时剩余,并测得C的浓度为1.2mol/L。
①从开始反应至达到平衡状态,生成C的平均反应速率为_________________________。
②x=________,A的转化率为_______________________。
7.已知化学反应①:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g),其平衡常数为K1;化学反应②:Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g),其平衡常数为K2,在温度973 K和1 173 K情况下,K1、K2的值分别如下:
温度
K1
K2
973 K
1.47
2.38
1 173 K
2.15
1.67
请填空:
(1)通过表格中的数值可以推断:反应①是___________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)现有反应③:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),写出该反应的平衡常数K3的表达式:K3=___________。
(3)根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系式___________,据此关系式及上表数据,也能推断出反应③是___________(填“吸热”或“放热”)反应。
(4)图甲、图乙分别表示反应③在t1时刻达到平衡,在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况:
①图甲t2时刻改变的条件是___________。
②图乙t2时刻改变的条件是___________。
8.化学电源在生产生活中有着广泛的应用,请回答下列问题:
(1)理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请利用反应“Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+”设计一个化学电池,回答下列问题:该电池的负极材料是_______,发生_______(填“氧化”或“还原”)反应,电解质溶液是_______。
(2)为了探究化学反应中的能量变化,某同学设计了如图两个实验(图Ⅰ、图Ⅱ中除连接的铜棒不同外,其他均相同),有关实验现象,下列说法正确的是_______。
A.图Ⅰ中温度计的示数高于图Ⅱ的示数
B.图Ⅰ和图Ⅱ中温度计的示数相等,且均高于室温
C.图Ⅰ和图Ⅱ的气泡均产生于锌棒表面
D.图Ⅱ中产生气体的速度比Ⅰ快
(3)有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人均用镁片和铝片作电极,但甲同学将电极放入6 mol·L-1的H2SO4溶液中,乙同学将电极放入6 mol·L-1的NaOH溶液中,如图所示。
①装置甲中放电时氢离子向_______(填“镁片”或“铝片”)移动。写出甲中正极的电极反应式:_______。
②装置乙中铝片为_______极,写出该电极的电极反应式_______。
③如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料都是金属时,则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”,由此他们会得出不同的结论。依据该实验得出的下列结论中,正确的有_______。
A.利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质
B.镁的金属性不一定比铝的金属性强
C.该实验说明金属活动性顺序表已过时,没有实用价值了
D.该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大,因此具体问题应具体分析
9.氢气既是一种优质的能源,又是一种重要化工原料,高纯氢的制备是目前的研究热点。
(1)甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一,甲烷和水蒸气反应的热化学方程式是:CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) ∆H=+165.0kJ·mol-1,已知反应器中存在如下反应过程:
I.CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)∆H1=+206.4kJ·mol-1
II.CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)∆H2
化学键
H-H
O-H
C-H
C≡O
键能E/(kJ·mol-1)
436
465
a
1076
根据上述信息计算:∆H2=_______。
(2)某温度下,4molH2O和lmolCH4在体积为2L的刚性容器内同时发生I、II反应,达平衡时,体系中n(CO)=bmol、n(CO2)=dmol,则该温度下反应I的平衡常数K值为_______(用字母表示)。
(3)欲增大CH4转化为H2的平衡转化率,可采取的措施有_______填标号)。
A.适当增大反应物投料比n(H2O)∶n(CH4)
B.提高压强
C.分离出CO2
(4)H2用于工业合成氨:N2+3H22NH3.将n(N2)∶n(H2)=1∶3的混合气体,匀速通过装有催化剂的反应器反应,反应器温度变化与从反应器排出气体中NH3的体积分数φ(NH3)关系如图,反应器温度升高NH3的体积分数φ(NH3)先增大后减小的原因是_______。
(5)某温度下,n(N2)∶n(H2)=1∶3的混合气体在刚性容器内发生反应,起始气体总压为2×l07Pa,平衡时总压为开始的90%,则H2的转化率为_______。
10.研究化学反应中的能量变化,能更好地利用化学反应为生产和生活服务。
Ⅰ.反应Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑的能量变化如图所示。
(1)该反应为___________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)如图三个装置中,不能证明“锌与稀硫酸反应是吸热反应还是放热反应”的是_____(填序号)
Ⅱ.图是某兴趣小组设计的原电池示意图
(3)下列实验叙述合理的是_______(填序号)
A.Cu极有H2产生 B.锌作负极,发生还原反应
C.H+向Zn极移动 D.电子由Zn经导线流向Cu
(4)请写出该电池的正极反应式_________
(5)若有1mol电子流过导线,则理论上在标准状况下,产生H2的体积为______L
(6)将稀H2SO4换成CuSO4溶液,电极质量增加的是______ (填“锌极”或“铜极”)。
11.(1)在某一容积为2L的密闭容器中,某一反应中A、B、C、D四种气体的物质的量n(mol)随时间t(min)的变化曲线如图所示:
回答下列问题:
①该反应的化学方程式为___________。
②前2min用A的浓度变化表示的化学反应速率为___________。在2min时,图像发生改变的原因是___________ (填字母)。
A.增大压强 B.降低温度
C.加入催化剂 D.增加A的物质的量
(2)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下(累计值):
时间/min
1
2
3
4
5
氢气体积/mL(标准状况)
100
240
464
576
620
①哪一时间段反应速率最大?___________min(填“0~1”“1~2”“2~3”“3~4”或“4~5”),原因是___________。
②求3~4min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率:___________(设溶液体积不变)。
(3)另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积,他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率,你认为不可行的是(填字母) _____。
A.蒸馏水 B.KCl溶液 C.KNO3溶液 D.CuSO4溶液
12.燃煤烟气中含有较多的,减少排放和有效吸收是治理大气污染的一项重要措施。
(1)向燃煤中加入生石灰,可以有效减少的排放,燃烧后的煤渣中主要含硫元素的成分_______。(化学式)
(2)利用工业废碱液(主要成分)吸收烟气中的并可获得无水。
①吸收塔中发生反应离子方程式_______,酸性:H2SO3______H2CO3(填“”或“”)。
②向溶液中滴加溶液,测得溶液中含硫微粒的物质的量分数随变化如图。由此可知溶液呈_______(“酸性”或“碱性”),结合化学用语解释原因_______。
(3)用溶液吸收。
已知:酸性条件下会转化成和,具有更强的氧化性。
①用吸收时,吸收率和溶液的关系如图,随升高吸收率降低的原因是_______。
②溶液加酸化后溶液中,_______。
13.雾霾已经成为部分城市发展的障碍。雾霾形成的最主要原因是人为排放,其中汽车尾气污染对雾霾的“贡献”逐年增加。回答下列问题:
(1)汽车尾气中含有NO,N2与O2生成NO的过程如下:
①1molO2与1molN2的总能量比2molNO的总能量___________(填“高”或“低”)。
②N2(g)+O2(g)=2NO(g)的∆H=___________kJ∙mol-1。
③NO与CO反应的热化学方程式可以表示为2NO(g)+2CO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)∆H=akJ∙mol-1,但该反应速率很慢,若使用机动车尾气催化转化器,可以使尾气中的NO与CO转化成无害物质排出。上述反应在使用“催化转化器”后,a值___________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)氢能源是绿色燃料,可以减少汽车尾气的排放,利用甲醇与水蒸气反应可以制备氢气:CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ∆H1,如图是该反应的能量变化图:
①通过图中信息可判断反应CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)的∆H1___________(选填“>”“=”或“<”)0
②图中途径(Ⅱ)使用了催化剂。则途径(Ⅱ)的活化能___________(选填“>”“=”或“<”)途径(Ⅰ)的活化能。
③已知下列两个热化学方程式:2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ∆H2
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ∆H3
则∆H2=___________(用∆H1和∆H3的代数式表达)
14.我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。利用反应:ΔH,可减少CO2排放,并合成清洁能源。
(1). 该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①CO2(g)+H2(g) H2O(g)+CO (g) ΔH1=+41 kJ·mol-1
②CO(g)+2H2 (g) CH3OH(g) ΔH2=-90 kJ·mol-1
总反应的ΔH =___________kJ·mol-1;若反应①为慢反应,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是___________ (填标号)。
(2). 500 ℃时,在容积为2 L的密闭容器中充入3 mol CO2和8 mol H2,发生反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),测得t=5 min时,反应达到平衡,此时n(CO2)=1.0 mol。从反应开始到平衡,H2的平均反应速率v(H2)=___________;该可逆反应的平衡常数为___________;平衡时H2的转化率为___________。
(3). 向恒容密闭容器中加入适量催化剂,并充入一定量的H2和CO2合成甲醇,经相同反应时间测得CO2的转化率[α(CO2)]与反应温度的变化关系如图所示。
①温度为T1~T2 ℃时,CO2的转化率升高,可能原因是___________。
②温度为T2~T3 ℃时,CO2的转化率降低,可能原因是___________。
15.铬化学丰富多彩,由于铬光泽度好,常将铬镀在其他金属表面,同铁、镍组成各种性能的不锈钢,CrO3 大量地用于电镀工业中。
(1)在下图装置中,观察到图1装置铜电极上产生大量的无色气泡,而图2装置中铜电极上无气体产生,铬电极上产生大量有色气体。根据上述现象试推测金属铬的两个重要化学性质___________、___________。
(2) CrO3 具有强氧化性,遇到有机物(如酒精)时,猛烈反应以至着火,若该过程中乙醇被氧化成乙酸,CrO3 被还原成绿色的硫酸铬[Cr2(SO4)3]。则该反应的化学方程式为___________。
(3) CrO3 的热稳定性较差,加热时逐步分解,其固体残留率随温度的变化如下图所示。
①A点时剩余固体的成分是___________(填化学式)
②从开始加热到750K 时总反应方程式为___________。
(4) CrO3和K2Cr2O7 均易溶于水,这是工业上造成铬污染的主要原因。净化处理方法之一是将含+6价Cr的废水放入电解槽内,用铁作阳极,加入适量的NaCl进行电解:阳极区生成的Fe2+和Cr2O发生反应,生成的Fe3+和Cr3+在阴极区与OH-结合生成Fe(OH)3 和Cr(OH)3沉淀除去[已知KspFe(OH)3=4.0×10-38,KspCr(OH)3=6. 0 × 10-31]。
①电解过程中NaCl的作用是___________。
②已知电解后的溶液中c(Fe3+)为2.0×10-13mol·L-1,则溶液中c(Cr3+)为___________mol·L-1。
16.化学反应过程中伴随着能量变化,请回答下列问题:
(1)下列反应中,属于放热反应的是___________(填序号,下同),属于吸热反应的是___________。
①物质燃烧 ②二氧化碳通过炽热的碳 ③生石灰溶于水的过程 ④炸药爆炸 ⑤碳酸钙高温分解
(2)某实验小组同学进行如图所示实验,以检验化学反应中的能量变化。
实验发现,反应后①中的温度升高,②中的温度降低。由此判断铝条与盐酸的反应是___________反应(填“放出”或“吸收”,下同),Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是___________反应。反应___________(填①或②)的能量变化可用图(b)表示。
(3)一定量的氢气在氧气中充分燃烧并放出热量。若生成气态水放出的热量为Q1,生成液态水放出的热量为Q2,那么Q1___________(填大于、小于或等于)Q2。
(4)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。请认真观察下图,然后回答问题。
图中所示反应是___________(填“吸热”或“放热”)反应。
(5)已知拆开1molH-H键、1molI-I键、1molH-I键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、299kJ。则反应掉1mol氢气和1mol碘,生成HI会___________(填“放出”或“吸收”)___________kJ的热量。
(6)已知:4HCl+O2=2Cl2+2H2O,该反应中,4 mol HCl被氧化,放出115.6 kJ的热量,则断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量相差约为___________ kJ。
17.在一个体积为1L的真空密闭容器中加入0.5molCaCO3,发生反应: CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g),测得二氧化碳的物质的量浓度随温度的变化关系如图所示,图中A表示CO2的平衡浓度与温度的关系曲线,B表示不同温度下反应经过相同时间时CO2的物质的量浓度的变化曲线。请按要求回答下列问题:
(1)下列有关说法正确的是___________
A.该反应的ΔH>0
B.对于可逆反应,若正反应自发进行,则逆反应必不能自发进行
C.在T5°C下,压缩容器为0.5L,则达到平衡后0.2 mol·L-1<c(CO2) <0.4 mol·L-1
D.在T5°C下,体积不变的容器中,容器内压强不变或者气体的密度不变均表明已经达到平衡状态
(2)请说明随着温度的升高,曲线B向曲线A逼近的原因是___________。
(3)在T5°C下,维持温度和容器体积不变,向上述平衡体系中再充入0.5mol N2,则最后平衡时容器中的CaCO3的质量为___________g.若在T5°C下维持温度和总压强不变,充入0.1molN2,容器中最后残留的CaCO3质量为___________g。
18.NO2和N2O4之间发生反应:N2O42NO2,一定温度下,体积为2L的密闭容器中,各物质的物质的量随时间变化的关系如图所示。请回答下列问题:
(1)曲线___________(填“X”或“Y”)表示NO2的物质的量随时间的变化曲线。在0到1min中内用X表示该反应的速率是___________,该反应达最大限度时Y的转化率___________。
(2)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得甲中 v(NO2)=0.3 mol·L-1·min-1,乙中y(N2O4)=0.2 mol·L-1·min-1,则___________中反应更快。
(3)下列描述能表示反应达平衡状态的是___________。
A.容器中X与Y的物质的量相等
B.容器内气体的颜色不再改变
C.2v(X)=v(Y)
D.容器内气体的平均相对分子质量不再改变
E.容器内气体的密度不再发生变化
(4)据报道以硼氢化合物NaBH4(H的化合价为-1价)和 H2O2作原料的燃料电池,可用作通信卫星电源。负极材料采用Pt/C,正极材料采用MnO2,其工作原理如图所示。写出该电池放电时负极的电极反应式:___________。
(5)火箭发射常以液态肼(N2H4)为燃料,液态过氧化氢为助燃剂。已知:N2H4(l)+O2(g)= N2(g)+ 2H2O(l) △H = – 534 kJ·mol—1;H2O2(l)= H2O(l) + 1/2O2(g) △H =–98.6 kJ·mol—1,写出常温下,N2H4(l) 与H2O2(l)反应生成N2和H2O的热化学方程式:___________。
19.化学反应过程伴随有热量的变化。
(1)下列反应中属于放热反应的有_______。
①燃烧木炭取暖
②C与H2O(g)反应制取水煤气
③煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰
④氯化铵晶体和Ba(OH)2·8H2O混合搅拌
⑤食物因氧化而腐败
⑥盐酸与NaOH溶液反应
⑦镁与稀硫酸溶液反应
(2)利用CH4可制备乙烯及合成气(CO、H2)。有关化学键键能(E)的数据如下表:
化学键
H-H
C=C
C-C
C-H
E(kJ/mol)
436
a
348
413
①已知2CH4(g)=C2H4(g)+2H2(g),其中1molC2H4中存在1molC=C和4molC-H键,已知每生成1molH2反应吸收83.5kJ热量,则a=_______。
②已知5SO2(g)+2MnO(aq)+2H2O(l)=2Mn2+(aq)+5SO(aq)+4H+(aq),每1molSO2参加反应放出热量mkJ,那么当放出的热量为nkJ时,该反应转移的电子数为_______。(用含m、n的代数式表示,NA为阿伏加德罗常数的值。)
(3)火箭推进器中装有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态H2O2,当它们混合反应时,产生大量氮气和水蒸气,并放出大量的热.已知0.4mol液态肼与足量的液态H2O2反应生成氮气和水蒸气,放出256.652kJ的热量。反应的热化学方程式为_______。
(4)关于氨气的催化氧化反应,先用酒精喷灯预热催化剂,然后通入反应气体,当催化剂红热后撤离酒精喷灯,催化剂始终保持红热,温度可达700℃以上。下列图示中,能够正确表示该反应过程中能量变化的是_______(填序号),说明断键吸收的能量_______(填“大于”“小于”或“等于”)成键放出的能量。
20.分解产生的可用于还原合成有机物,可实现资源的再利用。
Ⅰ. 利用硫—碘循环来分解制,其中主要涉及下列反应:① ② ③
(1)分析上述反应,下列判断正确的是_______(填正确选项的字母编号)。
a. 反应①中氧化性: b. 循环过程中需不断补充
c. 反应③在常温下极易发生 d. 、是该实验的最终目标产物
(2)一定温度下,向密闭容器中加入,反应生成与。
①物质的量随时间的变化如图所示。内的平均反应速率_______。
②下列事实能说明该反应达到平衡状态的是_______(填正确选项的字母编号)。
a.
b. 混合气体的密度不再改变
c. 的浓度不再改变
d. 容器内气体压强不再改变
③的平衡转化率为_______。
④该温度下,的平衡常数_______。
Ⅱ. 用还原可以在一定条件下合成(不考虑副反应): 。恒压下,和的起始物质的量比为时,该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图所示,其中分子筛膜能选择性分离出。
(1)甲醇平衡产率随温度升高而降低的原因是_______。
(2)点甲醇产率高于点的原因为_______。
(3)根据上图,在此条件下采用该分子筛膜时的最佳反应温度是_______℃。
参考答案
1.增大 增大 右 吸热 减小 减小 > < 向左 向左 酸 碱 温度
【详解】
(1)由题目所给信息可知水的Kw与温度成正比,升高温度时,增大,由=c(OH-)c(H+)可知, 和增大,水的电离程度增大,水的电离平衡向右移动,说明水的电离过程是吸热的,故答案为:增大;增大;右;吸热;
(2)水溶液中加入少量NaOH溶液,增大,=c(OH-)c(H+)不变,则减小,>,平衡向左移动,水的电离程度减小;加入少量盐酸,增大,=c(OH-)c(H+)不变,则减小,<,平衡向左移动,,水的电离程度减小;故答案为:减小;减小;>;<;向左;向左;;;
①综上所述,可得出结论:温度、酸、碱均能影响水的电离平衡,故答案为:酸;碱;
②只受温度的影响,而与其他因素无关,故答案为:温度。
2. 乙甲丙 CD
【详解】
(1)从反应开始到12s时,A的浓度变化量=0.8-0.2=0.6mol/L,故A的反应速率为=;
(2) 12s时,B的浓度变化量=0.5 mol/L-0.3mol/L=0.2 mol/L,故a:b=0.6:0.2=3:1;经过测定前4s内,此时A的浓度变化量0.8-0.5=0.3mol/L,此时v(A)= =0.075mol/(L∙s),即v(A):v(C)=0.075:0.05=3:2,速率之比和系数成正比,故a:b:c=3:1:2,故化学方程式为:;
(3) 确定A的速率为:甲:;乙:,故v(A)=3×0.12=0.36 mol/(L∙s);丙:=0.16 mol/(L∙s),故v(A)=1.5×0.16=0.24 mol/(L∙s),故最快的是乙,最慢的是丙,故答案为:乙甲丙;
(4) 化学方程式为:;
A.化学平衡为动态平衡,达到平衡后正、逆反应速率相等,但都不为零,故A错误;
B.反应前后气体的总质量保持不变,容器的体积保持不变,因此混合气体的密度恒为定值,不能判定反应是否达到平衡状态,故B错误;
C.该反应为气体的总量发生变化的反应,因此气体的压强随着反应的进行也在发生变化,当混合气体的压强不再发生变化时,反应达到平衡状态,故C正确;
D.该反应为气体的总量发生变化的反应,容器内气体的分子数为变量,当气体的分子数不再发生变化,反应达到平衡状态,故D正确;
故选CD。
3.b 析氢 C 牺牲阳极的阴极 负 乙
【详解】
(1)①红墨水柱两边的液面变为左低右高,则a发生析氢腐蚀,a中盛有氯化铵溶液,b发生吸氧腐蚀,b中盛有食盐水,故答案为b。
②a试管中铁发生的是析氢腐蚀,生铁中碳为正极,正极上发生还原反应,故发生的电极反应式为。b试管中铁发生的是吸氧腐蚀,生铁中碳为正极,发生的电极反应式O2+2H2O+4e-=4OH-;铁为负极,电极反应式为:Fe-2e-=Fe2+,铁被腐蚀的总反应方程式为。
(2) ①为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率,可以让金属铁做原电池的正极,其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以是比金属铁的活泼性强的金属,钠能够与水反应,不能做电极材料,所以选锌,此方法叫做牺牲阳极的阴极保护法,故答案为C;牺牲阳极的阴极;
②电解池的阴极上的金属被保护,为降低铁闸门的腐蚀速率,其中铁闸门应该连接在直流电源的负极,故答案为负。
③因为电解池的保护比原电池保护更好,所以方法乙能使铁闸门保护得更好;故答案为乙。
4.氧化反应 6 b b a 2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O 减小
【分析】
原电池中,还原剂在负极失去电子发生氧化反应,电子从负极流出,电子沿着导线流向正极,正极上氧化剂得到电子发生还原反应,内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极,燃料电池中,通入燃料的一极为负极,通入助燃物的一极为正极,据此分析回答;
【详解】
(1) NiO电极上NO失去电子转变为NO2,发生的是氧化反应,由可知,当外电路中转移4×10-4mol电子时,传感器内消耗NO为2×10-4mol,质量为2×10-4mol ×30g/mol ×1000mg/g=6mg。
(2)放电时,Li失去电子转变为Li+,结合分析知,电池的负极是b电极,外电路中电子由b电极经导线流向a电极。
(3)氨氧燃料电池中,由图知,a电极上氨气失去电子转变为氮气,被氧化,则a电极上的反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O,该燃料电池工作一段时间后,氢氧根离子不断消耗、水不断生成,则电解质溶液中的c(OH-)将减小。
5.放热 小于 c d
【详解】
(1)由图可知,合成氨反应中反应物的总能量大于生成物的总能量,反应物化学键断裂吸收的总能量小于生成物化学键形成放出的总能量,属于放热反应, 故答案为:放热;小于;
(2) a.容器中N2、H2、NH3共存不能说明正、逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡状态,故错误;
b.N2、H2、NH3的物质的量之比为1∶3∶2不能说明正、逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡状态,故错误;
c.正反应速率和逆反应速率相等说明反应达到平衡状态,故正确;
d.N2、NH3浓度相等不能说明正、逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡状态,故错误;
c正确,故答案为:c;
(3)由图可知,反应物的总能量小于生成物的总能量,符合图示的反应为吸热反应;
a.H2和Cl2的反应为放热反应,故不符合题意;
b.Al和盐酸的反应为放热反应,故不符合题意;
c.Na和H2O的反应为放热反应,故不符合题意;
d.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应为吸热反应,故符合题意;
d符合题意,故答案为:d。
6.放热 > 0.6mol/(L∙min) 3 80%
【详解】
(1) 反应物总能量大于生成物总能量是放热反应。由反应过程中的能量变化图知,该反应是放热反应,氧气、氢气的总能量水的总能量。
(2) 燃料电池中,通入燃料的一极为负极,还原剂失去电子发生氧化反应,电子沿着导线流向正极,通入助燃物的一极为正极,正极上发生还原反应,内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极,酸性条件下生成水,正极电极反应式为:O2+4H++4e-=2H2O;燃料电池中化学能转化为电能,能量转化效率高 。则装置如图所示A处电极入口通氢气,其电极反应式为。当消耗标准状况下即1.5mol氢气时,假设能量转化率为,则导线中转移电子的物质的量为1.5×2×90%=2.7mol。
(3)①从开始反应至达到平衡状态,生成C的平均反应速率为。
②消耗B=2mol-1.2mol=0.8mol、生成C1.2mol/L ×2L=2.4mol,二者改变值之比为1:3,则化学计量数之比为1:3,x=3,耗B0.8mol、B和A改变值之比为2:1,消耗A0.8mol/L ×2=1.6mol,A的转化率。
7.吸热 K3= 吸热 增大压强(或使用催化剂) 降低温度(或设法分离出H2)
【详解】
(1)由表中数据可知,温度升高,①的平衡常数增大,说明平衡向正反应方向移动,则正反应吸热;
(2)根据平衡常数的定义可知该反应的平衡常数表达式为K3=;
(3)反应①-反应②=反应③,所以K3=;由图表可知,温度升高K1增大,K2减小,所以K3增大,即温度升高,平衡向正反应方向移动,升高温度平衡吸热方向移动,所以反应③为吸热反应;
(4)①t2时刻改变条件后正逆反应速率均增大,但依然相等,即平衡不移动,所以可能是使用了催化剂,由于该反应前后气体系数之和相等,所以压强不会影响平衡,则也可能是增大压强;
②t2时刻改变条件后CO2的浓度增大,CO的浓度减小,平衡逆向移动,且不是移走CO2或增加CO使平衡逆向移动,该反应为吸热反应,降低温度可以使平衡逆向移动,出现图中变化,或者设法分离出H2,也可以使平衡逆向移动,CO2的浓度增大,CO的浓度减小。
8.Cu 氧化 AgNO3溶液 AD 铝片 2H++2e-=H2↑ 负 Al-3e-+4OH-=AlO+2H2O AD
【详解】
(1)原电池中负极失电子发生氧化反应,根据总反应可知负极材料为Cu,发生氧化反应,电解质溶液中应含有银离子,可以是AgNO3溶液;
(2)A.图Ⅰ中Zn与稀硫酸放出的能量几乎完全转化为热能,图Ⅱ中形成原电池,Zn与稀硫酸放出的能量大部分转化为电能,所以图Ⅰ中温度计的示数高于图Ⅱ的示数,A正确;
B.根据A选项分析可知图Ⅰ中温度计的示数高于图Ⅱ的示数,B错误;
C.图Ⅱ中形成原电池,气泡在铜棒表面产生,C错误;
D.原电池可以加快氧化还原反应的反应速率,D正确;
(3)①装置甲中Mg、Al都可以和硫酸反应,但Mg更活泼,所以镁片为负极,铝片为正极,原电池中阳离子流向正极,即氢离子向铝片移动,正极反应为2H++2e-=H2↑;
②图乙中只有铝片可以和NaOH溶液反应,所以铝片为负极,电极反应式为Al-3e-+4OH-=AlO+2H2O;
③A.根据甲乙两位同学的实验可知,选用不同介质时会得出不同结论,所以利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质,A正确;
B.Mg和Al为同周期元素,Al比Mg更靠右,所以Mg的金属性一定比Al强,B错误;
C.该实验说明电解质溶液性质影响电极的正负极,不能说明金属活动性顺序没有使用价值,C错误;
D.该实验说明化学研究对象复杂,反应与条件有关,电极材料相同,但反应条件不同可导致其产物不同,所以应具体问题具体分析,D正确;
综上所述答案为AD。
9.-41.4kJ·mol-1 AC 温度低于T0时未达平衡,温度升高、反应速率加快,NH3的体积分数增大;高于T0时反应达平衡,由于该反应是放热反应,温度升高平衡常数减小,NH3的体积分数减小 20%
【详解】
由题意可知反应CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) ∆H=+165.0kJ·mol-1,设该反应为反应Ⅲ,反应Ⅰ为CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)∆H1=+206.4kJ·mol-1,根据盖斯定律可知反应Ⅱ=反应Ⅲ-反应Ⅰ,即∆H2=∆H-∆H1=+165.0kJ·mol-1-206.4kJ·mol-1=-41.4kJ·mol-1,故答案为:-41.4kJ·mol-1。
(2)由平衡时n(CO2)=dmol可知,反应Ⅱ生成n(H2)=dmol,消耗的n(CO)=dmol,消耗n(H2O)=dmol,则反应Ⅰ生成的n(CO)=(b+d)mol,消耗n(CH4)=(b+d)mol,消耗n(H2O)=(b+d)mol,生成n(H2)=(3b+3d)mol,故平衡时体系中n(CH4)=(1-b-d)mol,n(H2O)=(4-b-2d)mol,n(CO)=(b+d)mol,n(H2)=(3b+4d)mol,则反应I的平衡常数K值=,故答案为:。
(3)A.适当增大反应物投料比n(H2O)∶n(CH4),使平衡右移,增大CH4转化为H2的平衡转化率,A项正确;
B.甲烷水蒸气重整反应是气体分子数增大的反应,提高压强,平衡逆向移动,CH4转化为H2的平衡转化率降低,B项错误;
C.分离出CO2,使平衡右移,增大CH4转化为H2的平衡转化率,C项正确;
答案选AC。
(4) 温度低于T0时未达平衡,温度升高、反应速率加快,NH3的体积分数增大;高于T0时反应达平衡,由于该反应是放热反应,温度升高平衡常数减小,NH3的体积分数减小。
(5)设初始加入N2为1mol,H2为3mol,温度、体积一定时气体的物质的量之比等于压强之比,则平衡时气体的物质的量减少4 mol × 10% =0.4 mol,根据反应方程式N2+3H22NH3,利用差量法进行计算,当气体的物质的量减少0.4 mol时,消耗H2的量为0.6mol,则H2的转化率为0.6mol÷3mol×100%=20%,故答案为:20%。
10.放热 III AD 11.2 铜极
【详解】
(1)该反应的反应物的总能量大于生成物总能量,所以该反应为放热反应。
(2)图Ⅰ中反应放热的话,红墨水会出现左下右上的现象,Ⅱ中反应放热,会使锥形瓶中的气体受热膨胀,烧杯中有气泡冒出,Ⅲ中反应产生气体,水中游气体冒出,但不能体现放热还是吸热,故Ⅲ不能证明“锌与稀硫酸反应是吸热反应还是放热反应”。
(3)锌做负极,发生氧化反应,铜为正极,发生还原,铜上有氢气产生,氢离子向铜极移动,电子从锌流向铜,故选A D。
(4)该电池的正极反应式为;
(5)若有1mol电子流过导线,则理论上在标准状况下,产生0.5mol氢气,H2的体积为11.2L
(6)将稀H2SO4换成CuSO4溶液,铜离子在铜电极上得到电子生成铜,电极质量增加。
11. AC 2~3 该反应是放热反应,此时温度高且盐酸浓度较大,反应速率较快 CD
【详解】
(1)①达到平衡时A、B、C、D改变的物质的量分别为0.8mol、1.0mol、1.2mol、0.8mol,且A、B的物质的量减少,为反应物;C、D的物质的量增加,为生成物,故反应的化学方程式为;故答案为;
②前2min时,v(A)==0.1mol/(L·min);从图像看,2~3min时图像的斜率变大,说明化学反应速率变快。A.增大压强,化学反应速率加快,故A符合题意;
B.降低温度,减小化学反应速率,故B不符合题意;
C.加入催化剂,加快反应速率,故C符合题意;
D.增加A的物质的量,虽能加快化学反应速率,但A的物质的量要产生突变,故D不符合题意;
答案为0.1mol/(L·min);AC;
(2)①在0~1min、1~2min、2~3min、3~4min、4~5min时间段中,产生气体的体积分别为100mL、140mL、224mL、112mL、44mL,由此可知反应速率最大的时间段为2~3min;原因是该反应是放热反应,此时温度高且盐酸浓度较大,反应速率较快;故答案为2~3min;该反应是放热反应,此时温度高且盐酸浓度较大,反应速率较快;
②在3~4min时间段内,,消耗盐酸的物质的量为0.01mol,故;故答案为;
(3)A.加入蒸馏水,H+浓度减小,反应速率减小且不减少产生氢气的量,故A可行;
B.加入KCl溶液,H+浓度减小,反应速率减小且不减少产生氢气的量,故B可行;
C.加入溶液,H+浓度减小,因酸性溶液中有,具有强氧化性,与Zn反应无氢气生成,故C不可行;
D.加入溶液,形成原电池,反应速率加快,故D不可行;
答案为CD。
12. > 酸性 因为在水溶液中存在和两个过程,的电离大于水解,所以显酸性 越低溶液中的多,氧化性越强,更易吸收,吸收率越高
【分析】
(1)向燃煤中加入生石灰,可与和氧气反应,生成;
(2)①用工业废碱液(主要成分)吸收烟气中的,生成亚硫酸氢钠和二氧化碳,则离子方程式为:,该反应的原理为强酸制弱酸;
②由图可知溶液呈酸性,原因是:的电离大于水解;
(3)①由已知条件可知,越低溶液中的多,氧化性越强,更易吸收,吸收率越高;
②溶液加酸化后溶液中,会生成会转化成和,离子反应方程式为:,据此可知答案。
【详解】
(1)向燃煤中加入生石灰,可与和氧气反应,生成,即燃烧后的煤渣中主要含硫元素的成分,故答案为:;
(2)①用工业废碱液(主要成分)吸收烟气中的,生成亚硫酸氢钠和二氧化碳,则离子方程式为:;该反应的原理为强酸制弱酸,则酸性:H2SO3>H2CO3,故答案为:;>;
②由图可知溶液呈酸性,原因是:因为在水溶液中存在和两个过程,的电离大于水解,所以显酸性,故答案为:酸性;因为在水溶液中存在和两个过程,的电离大于水解,所以显酸性;
(3)①由已知条件可知,越低溶液中的多,氧化性越强,更易吸收,吸收率越高,所以随升高吸收率降低,故答案为:越低溶液中的多,氧化性越强,更易吸收,吸收率越高;
②溶液加酸化后溶液中,会生成会转化成和,离子反应方程式为:,则,故答案为:4:1。
【点睛】
本题重点(3)②,对于求解反应中物质的物质的量的比值,要确定其方程式,即可快速得到答案,对于信息型氧化还原反应,根据信息确定反应物和产物,再结合电荷守恒、得失电子守恒配平。
13.低 +183kJ/mol 不变 > < 2∆H1+6∆H3
【详解】
(1)①1molO2与1molN2化学键断开吸收的总能量为945kJ+498kJ=1443kJ,2molNO化学键形成时释放的总能量为630×2=1260kJ,吸收的热量大于释放的热量,则反应为吸热反应,1molO2与1molN2的总能量低;
②∆H等于断开化学键吸收的总能量-形成化学键放出的热量,∆H=+1443kJ/mol-1260kJ/mol=+183kJ/mol;
③催化剂能够加快化学反应速率,对焓变无影响,则a值不变;
(2)①根据图像可知,反应物的总能量小于生成物的总能量,∆H1>0;
②途径Ⅱ时,反应物的活化能降低,反应速率加快,则为使用催化剂;催化剂对焓变无影响,则反应热不变;
③①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)②2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)③H2(g)+O2(g)═H2O(g)根据盖斯定律,①+③×3=②,则∆H2=2∆H1+6∆H3。
14.-49 C 0.6 mol·L-1·min-1 2 L2•mol-2 75% 反应未达平衡,由T1到T2温度升高,反应速率加快,CO2的转化率升高 反应已达平衡,该可逆反应正反应放热,由T2到T3温度升高,化学平衡逆向移动,CO2的转化率降低
【详解】
(1).根据盖斯定律可知,反应①+反应②可得总反应:
;,为放热反应,则反应物的总能量高于生成物的总能量,排除B,D,由反应①为慢反应,结合活化能越大反应速率越慢可知 ,反应①的活化能大于反应②的活化能,故选C。
(2). v(CO2)=,v(H2)=3v(CO2)=0.6 mol·L-1·min-1
平衡时容器的体积是2L,平衡常数为,,平衡时H2的转化率=;
(3). ①温度升高反应速率变快所以原因为:反应未达平衡,由T1到T2温度升高,反应速率加快,CO2的转化率升高;
②反应在T2时达到平衡,且反应为放热反应所以反应已达平衡,该可逆反应正反应放热,由T2到T3温度升高,化学平衡逆向移动,CO2的转化率降低。
15.由图1知金属铬的活动性比铜强,能和稀硫酸反应生成H2 由图2知金属铬易被稀硝酸钝化 4CrO3 + 3C2H5OH + 6H2SO4=2Cr2(SO4)3 + 3CH3COOH + 9H2O Cr3O8 4CrO32Cr2O3+3O2↑ 增强溶液的导电性 3×10-6
【详解】
略
16.①③④ ②⑤ 放热 吸热 ① 小于 放热 放出 11 31.9
【详解】
(1)①物质燃烧是放热反应;②二氧化碳通过炽热的碳生成CO,属于吸热反应;③生石灰溶于水生成氢氧化钙,属于放热反应;④炸药爆炸属于放热反应;⑤碳酸钙高温分解生成氧化钙和氧气,属于吸热反应;因此属于放热反应的是①③④,属于吸热反应的是②⑤;
(2)实验发现,反应后①中的温度升高,由此判断铝条与盐酸的反应是放热反应,②中的温度降低,说明Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应。图b中反应物总能量高于生成物总能量,属于放热反应,则反应①的能量变化可用图(b)表示;
(3)一定量的氢气在氧气中充分燃烧并放出热量。若生成气态水放出的热量为Q1,生成液态水放出的热量为Q2,由于气态水转化为液态水放出热量,则Q1小于Q2;
(4)图中所示反应物总能量高于生成物总能量,因此反应是放热反应;
(5)反应掉1mol氢气和1mol碘,断键吸收的能量是436kJ+151kJ=587kJ,形成化学键放出的能量是2×299kJ=598kJ>587kJ,因此生成HI会放出598kJ-587kJ=11kJ的热量;
(6)设H-Cl键键能是xkJ/mol,H-O键键能是ykJ/mol,则4y+2×243-4x-498=115.6,解得y-x=31.9,即断开1 mol H-O键与断开1 mol H-Cl键所需能量相差约为31.9 kJ。
17.AD 随着温度升高,反应速率加快,达到平衡所需要的时间变短 30 0
【详解】
略
18.Y 0.1mol·L-1·min-1 60% 乙 BD BH- 8e-+ 8OH-= BO+ 6H2O N2H4(l) + 2H2O2(l) = N2(g) + 4H2O(l) △H=-731.2 kJ /mol
【分析】
利用反应方程式中各物质的系数比与速率及变化量之比相等的特点判断图像中代表的物质,利用图像中的数据及转化率、速率公式进行计算相应的物理量;根据速率的大小比较判断各容器中反应的快慢,根据平衡状态的定义:浓度不变、正逆反应速率相等的状态判断是否达到化学平衡;利用负极失去电子化合价升高的特点书写电极反应;根据盖斯定律计算未知反应的焓变,进而书写热化学方程式;
【详解】
(1)根据反应:N2O42NO2,速率之比等于系数之比等于物质的量变化量之比,根据X由0.4增大到0.7变化为0.3,Y由1mol变化到0.4mol,变化量为0.6mol,X的变化量与Y的变化量之比为1:2,故,X表示N2O4,Y表示NO2;在0到1min中内用X表示该反应的速率;该反应最大限度时,即达到平衡时的转化率:×100%=60%;故答案为:Y、0.1mol·L-1·min-1、60%;
(2)根据速率之比等于系数之比,乙中y(N2O4)=0.2 mol·L-1·min-1,转化为v(NO2)=0.4 mol·L-1·min-1,大于甲中的速率,故乙中反应更快,故答案为:乙;
(3)根据平衡状态的特点判断:
A.物质的量相等,不能说明不随时间而发生变化,不能说明达到平衡,故A不符合;
B.颜色不变时,说明四氧化二氮的物质的量浓度不变,说明达到平衡,故B符合题意;
C. 表示的速率没有具体说明表示的是正反应还是逆反应,故不能说明达到平衡,故C不符合题意;
D.平均相对分子质量不再改变,说明平衡不发生移动,N2O4和NO2的物质的量保持不变,故达到平衡,故C符合题意;
E.根据密度公式判断,反应过程中气体的总质量保持不变,容器的体积不变,故密度在平衡移动中保持不变,故不能说明达到平衡,故E不符合题意;
故选答案BD;
(4)根据负极失去电子,化合价升高,利用电子、电荷、原子守恒配平得:BH- 8e-+ 8OH-= BO+ 6H2O;
(5)根据盖斯定律:①N2H4(l)+O2(g)= N2(g)+ 2H2O(l) △H = – 534 kJ·mol—1; ② H2O2(l)= H2O(l) + 1/2O2(g) △H =–98.6 kJ·mol—1,①+2②得N2H4(l) + 2H2O2(l) = N2(g) + 4H2O(l) △H=-731.2 kJ /mol;
【点睛】
电极反应实质是氧化还原反应中的半反应,也遵从电荷、电子、原子守恒,利用化合价的变化及溶液的环境书写电极反应。
19.①⑤⑥⑦ 613 (2nNA)/m N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.63kJ/mol A 小于
【详解】
(1)①木炭燃烧放出大量的热,属于放热反应,①符合题意;
②C与H2O(g)反应生成CO和H2,该反应是吸热反应,②不符题意;
③煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰,该反应是吸热反应,③不符题意;
④氯化铵晶体和Ba(OH)2·8H2O反应为吸热反应,④不符题意;
⑤食物因缓慢氧化而腐败,缓慢氧化为放热反应,⑤符合题意;
⑥盐酸与NaOH溶液发生中和反应,中和反应放出大量的热,⑥符合题意;
⑦活泼金属与酸反应为放热反应,故镁与稀硫酸溶液反应为放热反应,⑦符合题意;
综上所述,①⑤⑥⑦符合题意;
(2)①每生成1molH2反应吸收83.5kJ热量,则生成2molH2反应吸收83.5kJ×2=167kJ热量,则有[8×413-(a+4×413+2×436)]=167,解之得a=613;
②由反应方程式可知该反应中只有S的化合价升高,则每1molSO2参加反应放出热量mkJ的同时转移1mol×(6-4)=2mol电子,即有关系式:放mkJ~2e-,因此当放出的热量为nkJ时,该反应转移的电子物质的量为2n/m mol,电子数为(2nNA)/m;
(3)由题意可知N2H4和H2O2反应生成N2和H2O,反应的化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g),又因为0.4mol液态肼与足量的液态H2O2反应生成氮气和水蒸气,放出256.652kJ的热量,则1mol液态肼与足量的液态H2O2反应生成氮气和水蒸气,放出256.652kJ×=641.63kJ的热量,因此反应的热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.63kJ/mol;
(4)当催化剂红热后撤离酒精喷灯,催化剂始终保持红热,温度可达700℃以上,说明氨的催化氧化是放热反应,反应物总能量高于生成物总能量,A符合题意;放热反应,说明断键吸收的能量小于成键放出的能量。
20.b ac 64 该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动 分子筛膜从反应体系中不断分离出,有利于反应正向进行,甲醇产率升高 210
【详解】
(1) a. 反应①中碘单质是氧化剂,二氧化硫是还原剂,氧化性:,故a错误;
b. 由三个反应可知,该循环过程的总反应为水分解成氧气和氢气,实际消耗的物质是是,因此需不断补充,故b正确;
c. 硫酸具有较好的热稳定性,常温下很难发生分解反应,故反应③在常温下不易发生,故c错误;
d. 由反应可知、是反应①的产物,同时也分别是反应②和反应③的反应,是整个循环过程的中间产物,不是最终目标产物,故d错误;
故答案为:b;
(2)①由图可知在2min内,氢气的反应速率为:,根据速率之比等于化学计量数之比可知HI的反应速率0.1,故答案为:;
②a. ,说明正反应速率等于逆反应速率,反应达到平衡状态,故正确;
b. 反应前后各物质均为气体,气体的总质量不变,容器的体积不变则混合气体的密度保持恒定,因此密度不再改变不能确定平衡状态,故错误;
c.各组分的浓度不再改变是平衡的特征,故正确;
d. 反应前后气体分子数相等,容器内气体压强保持恒定,故压强不再改变不能说明反应达到平衡状态,故错误;
故答案为:ac;
③由图像可知平衡时生成氢气的物质的量为0.1mol,结合反应可知消耗的HI为0.2mol,HI的转化率=,故答案为:20%;
④由图像信息可知达到平衡时的浓度均为0.1mol/L,HI的浓度为0.8mol/L,可反应的平衡常数K=,常温下反应的平衡常数为64,故答案为:64;
Ⅱ. (1)由反应可知,正反应为放热反应,温度升高时平衡逆向移动,导致甲醇的转化率降低,故答案为:该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动;
(2)P点对应的体系中有分子筛膜,由题意可知分子筛膜能选择性分离出,水的分离有利于平衡正向移动,从而提高了甲醇的转化率,故答案为:分子筛膜从反应体系中不断分离出,有利于反应正向进行,甲醇产率升高;
(3)由图像可知使用分子筛膜,在温度210℃时甲醇的转化率最高,故答案为:210;
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