四川省内江市第二中学2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题(Word版附解析)
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这是一份四川省内江市第二中学2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题(Word版附解析),共17页。试卷主要包含了 化学与生活紧密相连,5 ml的水,中和热为57, 在密闭容器中发生如下反应, 在相同温度下,100mL0等内容,欢迎下载使用。
第I卷(选择题48分)
选择题(每题只有一个答案符合题意,每小题3分,共42分)
1. 化学与生活紧密相连。下列说法正确的是
A. 碳酸氢钠不能用作食用碱
B. 液化石油气的主要成分是甲烷和丙烷
C. 燃放烟花爆竹产生的刺激性气体含SO2
D. 三星堆的青铜纵目人神像出土时其表面呈亮红色
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳酸氢钠碱性较弱,能用作食用碱,A错误;
B.液化石油气的主要成分是丙烷、丁烷、丙烯、丁烯,B错误;
C.烟花爆竹中含硫,爆炸时会产生刺激性气味的SO2,C正确;
D.青铜是铜的合金,表面易形成铜绿,也易与氧气反应生成黑色的氧化铜,故三星堆的青铜纵目人神像出土时其表面为黑色加绿色,不可能呈亮红色,D错误;
答案选C。
2. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. Fe(SCN)3溶液中加入少量固体KSCN后颜色变深
B. 把食品存放在冰箱里可延长保质期
C. 合成氨反应,为提高原料的转化率,理论上应采取降低温度的措施
D. 工业上生产硫酸的过程中,使用过量的空气以提高SO2的利用率
【答案】B
【解析】
【详解】A.Fe(SCN)3溶液中存在化学平衡Fe(SCN)3Fe3++3SCN-,加入固体KSCN后SCN-浓度增大,平衡逆向移动,溶液颜色变深,可用勒夏特列原理解释,A正确;
B.食物放在冰箱中保存,温度较低时反应速率慢,食品变质速率慢,可延长保质期,不能用勒夏特列原理解释,B错误;
C.合成氨反应为放热反应,降低温度化学平衡正向移动,原料转化率提高,可用勒夏特列原理解释,C正确;
D.工业上生产硫酸,使用过量的空气,增大了氧气的浓度,则二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫的化学平衡正向移动,二氧化硫的转化率提高,可用勒夏特列原理解释,D正确;
故答案选B。
3. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
B. 已知C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1;C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH2,则ΔH2>ΔH1
C. 已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH= -483.6kJ/ml,则氢气的燃烧热为241.8kJ/ml
D. 已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ/ml,则含20gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,中和热为28.65kJ/ml
【答案】B
【解析】
【详解】A.石墨生成金刚石水吸热反应,说明石墨的能量低于金刚石的,所以石墨比金刚石稳定,选项A错误;
B.生成CO时,碳不完全燃烧,比生成CO2放出的热量少,放热ΔH为“-”,所以ΔH2>ΔH1,选项B正确;
C.燃烧热是在一定条件下,1ml可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,因为水的稳定状态是液态,选项C错误;
D.中和热是指酸碱中和生成1 ml水时放出的热量,20克的氢氧化钠只能生成0.5 ml的水,中和热为57.3kJ/ml,选项D错误。
答案选B
4. 将纯水加热至较高温度,下列叙述正确的是
A. 水离子积变大、pH变小、呈酸性B. 水的离子积不变、pH不变、呈中性
C. 水的离子积变小、pH变大、呈碱性D. 水的离子积变大、pH变小、呈中性
【答案】D
【解析】
【详解】水的电离为吸热过程,升温促进其电离,c(H+)、c(OH-)均增大,故pH变小,依据Kw= c(H+)·c(OH-),知Kw也变大;由水电离出的H+与OH- 始终是相等的,即c(H+)=c(OH-),故纯水始终显中性。故答案选D。
5. 在密闭容器中发生如下反应:,反应达到平衡后保持温度不变,将气体体积压缩到原来的,当再次达到平衡时,W的浓度为原平衡时的1.8倍.下列叙述中不正确的是
A. 平衡向逆反应方向移动B.
C. Z的体积分数增大D. X的转化率下降
【答案】C
【解析】
【详解】此反应达平衡后保持温度不变,将气体体积压缩到原来,假设平衡不发生移动,W的浓度应变为原平衡时的2倍,而实际为1.8倍,假设不成立,原平衡必发生移动,由W的浓度为原平衡时的1.8倍,小于2倍知,平衡一定向W减少的方向即逆反应方向移动,所以,平衡移动的结果导致Z的体积分数减小,X的转化率下降。选项A、B、D正确,选项C错误;
答案选C。
6. 某温度下,体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应:X(g)+Y(g) Z(g)+W(s) ΔH>0,下列叙述正确的是( )
A. 加入少量W,逆反应速率增大
B. 当容器中气体压强不变时,反应达到平衡
C. 升高温度,平衡逆向移动
D. 平衡后加入X,上述反应的ΔH增大
【答案】B
【解析】
【详解】该反应是体积减小的、吸热的可逆反应。所以当压强不再变化时,反应即到达平衡状态。升高温度平衡向吸热反应的方向移动,即向正反应方向移动。W是固体,其质量多少,不能影响反应速率。反应热只有方程式中的化学计量数和物质的状态有关,所以该反应的反应热是不变的。答案选B。
7. 下列说法中正确的是
①熵增加且放热的反应一定是自发反应
②凡是放热反应都是自发的,吸热反应都是非自发的
③增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子数,从而使有效碰撞次数增多
④有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增大活化分子的百分数,从而使反应速率增大
⑤也能用固体或纯液体的变化量来表示反应快慢
⑥催化剂能增大活化分子百分数,从而增大化学反应速率
A. ①②③B. ①③⑥C. ①④⑤D. ③⑤⑥
【答案】B
【解析】
【详解】①熵增加且放热的反应,其△H<0、ΔS>0,ΔG=△H-TΔS<0,一定是自发反应,①正确;
②放热反应若ΔS<0,高温下是不自发的,吸热反应若ΔS>0,高温下是自发的,②不正确;
③增大反应物浓度,单位体积内的活化分子百分数不变,但单位体积内的活化分子数增多,有效碰撞的次数增多,③正确;
④有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增大单位体积内的活化分子数,而活化分子的百分数不变,④不正确;
⑤固体或纯液体的浓度为定值,不能用固体或纯液体的浓度变化量来表示反应快慢,⑤不正确;
⑥催化剂能降低反应的活化能,从而增大活化分子百分数,加快化学反应速率,⑥正确;
综合以上分析,①③⑥正确,故选B。
8. 在相同温度下,100mL0.01ml·L-1的醋酸溶液与10mL0.1ml·L-1的醋酸溶液相比较,下列数值前者大于后者的是
A. 中和时所需NaOH的量B. 电离的程度
C. H+的物质的量浓度D. CH3COOH的物质的量
【答案】B
【解析】
【详解】A.计算两溶液中醋酸的物质的量,n(前)=c1•V1=0.1 L×0.01 ml•L-1=1×10-3 ml,n(后)=c2•V2=0.01 L×0.1 ml•L-1=1×10-3 ml,两者相等,因而中和时消耗的NaOH的量相等,故A错误;
B.酸的浓度越大电离程度越小,则电离的程度: 前者大于后者,故B正确;
C.醋酸的浓度越大其酸性越强、溶液中H+的物质的量浓度越大,则氢离子浓度: 前者小于后者,故C错误;
D.由A:溶液中醋酸的总物质的量相等、但电离程度前者大,故未电离的醋酸的物质的量前者小,故D错误;
故选B。
9. 人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2,因此具有输氧能力,CO吸入肺中发生反应:,37℃时,该反应的平衡常数K=220。HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍,导致人的智力受损。据此,下列结论错误的是
A. CO与HbO2反应的平衡常数
B. 人体吸入的CO越多,与血红蛋白结合的O2越少
C. 当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时,人的智力才会受损
D. 把CO中毒的病人放入高压氧仓中解毒,其原理是使上述平衡向左移动
【答案】A
【解析】
【详解】A.在反应中,CO、O2呈气态,HbO2、HbCO呈液态,所以CO与HbO2反应的平衡常数,A错误;
B.人体吸入的CO越多,平衡越发生正向移动,与血红蛋白结合的O2越少,B正确;
C.题给信息为“HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍,导致人的智力受损”,则当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时,人的智力才会受损,C正确;
D.把CO中毒的病人放入高压氧仓中,可使平衡向左移动,从而使HbCO的浓度减小,从而达到解毒目的,D正确;
故选A。
10. 已知室温时,0.1ml/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,下列叙述错误的是:
A. 该溶液的pH=4
B. 升高温度,溶液的pH增大
C. 此酸的电离平衡常数约为1×10-7
D. 由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的106倍
【答案】B
【解析】
【详解】A项,0.1ml/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,说明溶液中c(H+)=0.1× 0.1%ml·L-1=10-4 ml·L-1,pH=4,故A项正确;
B项,升温促进电离,溶液的pH减小,故B项错误;
C项,此酸的电离平衡常数约为K===1×10-7,故C项正确;
D项,由HA电离出的c(H+)约为10-4 ml·L-1,所以c(H+,水电离)= 10-10 ml·L-1,前者是后者的106倍,所以由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的106倍,故D项正确。
答案选B。
11. pH=2的HA、HB两种酸溶液各1mL,分别加水稀释到1000mL,其pH与溶液体积V的关系如图所示。下列说法正确的是
A. HA、HB两酸溶液的物质的量浓度一定相等
B. 稀释后,HA溶液的酸性比HB溶液强
C. 若a≠5时,稀释后,HA溶液中导电离子的数目减少
D. 若a=5时,稀释过程中,溶液中不变
【答案】D
【解析】
【分析】从图中可以看出,相同pH的两种酸稀释1000倍后,HA的pH变化大,则HA的酸性比HB的酸性强。
【详解】A.由分析可知,HA的酸性比HB的酸性强,即相同温度、相同浓度时HA的电离程度比HB大,所以HA、HB两酸溶液的物质的量浓度HB比HA大,A不正确;
B.稀释后,HA溶液的pH比HB溶液大,则HA溶液的酸性比HB溶液的酸性弱,B不正确;
C.若a≠5时,HA、HB都是弱酸,稀释后,HA、HB的电离程度都增大,HA溶液中导电离子的数目增多,C不正确;
D.若a=5时,稀释过程中,溶液中==,稀释过程中,Ka(HB)、KW不变,D正确;
故选D。
12. 在淀粉KI溶液中存在下列平衡:I2(aq)+I-(aq)(aq)。测得不同温度下该反应的平衡常数K如表所示:
下列说法正确的是
A. 反应I2(aq)+I-(aq) I (aq)的ΔH>0
B. 其他条件不变,升高温度,溶液中c(I)减小
C. 该反应的平衡常数表达式为K=
D. 25 ℃时,向溶液中加入少量KI固体,平衡常数K小于689
【答案】B
【解析】
【详解】A.温度升高,平衡常数减小,该反应是放热反应,ΔH<0,A错误;
B.升高温度,平衡逆向移动,c()减小,B正确;
C.,C错误;
D.平衡常数仅与温度有关,25 ℃时,向溶液中加入少量KI固体,平衡正向移动,但平衡常数不变,仍然是689,D错误;
故答案选B。
13. 一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如图所示,下列说法不正确的是
A. a、b、c三点溶液的:
B. a、b、c三点醋酸的电离程度:
C. a、b、c三点的醋酸分子:
D. a、b、c三点溶液用氢氧化钠溶液中和,消耗氢氧化钠溶液体积:
【答案】A
【解析】
【详解】A.导电能力越强,离子浓度越大,氢离子浓度越大,越小,则 a、b、c 三点溶液的为,A错误;
B.冰醋酸的电离是在水分子作用下发生的,,加水体积增大,电离平衡正移,电离程度增大,即溶液越稀弱电解质的电离程度越大,a、b、c三点醋酸的电离程度为,B正确;
C.溶液越稀弱电解质的电离程度越大,弱电解质分子越少,a、b、c三点的醋酸分子为,C正确;
D.a、b、c三点溶液浓度不同,溶液体积不同,但所含冰醋酸的物质的量相同,与氢氧化钠溶液反应,消耗的氢氧化钠溶液体积为,D正确;
答案选A。
14. 合成氨工业涉及固体燃料的气化,需要研究与之间的转化。现将一定量的与足量碳在体积可变的密闭容器中发生反应:,测得压强、温度对、的平衡组成的影响如图所示。下列说法正确的是
A. 平衡体系的压强:
B. 该反应的活化能:(正)(逆)
C. 该反应的平衡常数:
D. 图中d点按再通入混合气,平衡不移动
【答案】D
【解析】
【详解】A.为气体体积增大的反应,压强减小,平衡正向移动,(CO)%越大,表示低压强对应高(CO)%,则p1、p2、p3的大小关系为p1<p2<p3,A错误;
B.由图可知,压强相同时,随着温度的升高,(CO)%增大,说明该反应是吸热反应,该反应的活化能:(正)>(逆),B错误;
C.化学平衡常数是温度的函数,a、b两点对应的温度相同,c点对应的温度高于a、b两点,该反应是吸热反应,温度升高,平衡正向移动,则图中a、b、c三点对应的平衡常数(用Ka、Kb和Kc表示)大小关系是Ka=Kb<Kc,C错误;
D.容器体积可变,图中d点对应CO百分含量为80%,,此时按再通入混合气,根据等效平衡,平衡不移动,D正确;
故选D。
第Ⅱ卷(非选择题58分)
15. 某小组拟用含稀硫酸的KMnO4溶液与H2C2O4 (弱酸)溶液的反应(此反应为放热反应)来探究“条件对化学反应速率的影响”,设计了下表的实验方案并记录了实验结果(忽略溶液混合体积变化)。限选试剂和仪器:0.20ml/LH2C2O4溶液、0.010ml/L KMnO4溶液(酸性)、蒸馏水、试管、量筒、秒表、恒温水浴槽。
【实验内容及记录】
(1)表格中“乙”需要测的物理量为_______。
(2)实验①②探究的是_______对化学反应速率的影响。
(3)若②③探究浓度对反应速率的影响,表格中a=_______,③中加入amL蒸馏水的目的是_______。
(4)实验②④探究的是_______对化学反应速率的影响。
(5)实验室有一瓶混有泥沙的草酸样品,利用下列反应的原理来测定其含量。
①配平化学方程式:_______。
②具体操作为:
a.配制250mL溶液:准确称量5.0g乙二酸样品,配成250mL溶液。
b.滴定:准确量取25.00mL所配溶液于锥形瓶中,加少量酸酸化,将0.1000ml/L KMnO4标准溶液装入_______(填“酸式”或“碱式”)滴定管,进行滴定操作。判断滴定达到终点的现象是_______。
c.计算:重复上述操作2次,记录实验数据如下表。此样品的纯度为_______。
③误差分析:下列操作会导致测定结果偏高的是_______。
A.未用KMnO4标准溶液润洗滴定管 B.滴定前锥形瓶内有少量水
C.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失 D.观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视
【答案】(1)时间 (2)温度
(3) ①. 1 ②. 确保实验③与实验②的混合溶液中KMnO4的浓度相同
(4)催化剂 (5) ①. 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O ②. 酸式 ③. 当滴入最后半滴酸性KMnO4溶液时,溶液由无色变浅紫色,且在30s内不变色 ④. 90.00% ⑤. AC
【解析】
【分析】本实验是探究外界条件的改变对化学反应速率的影响,只允许存在一个变量。实验①②是探究温度改变对化学反应速率的影响,实验②③是探究浓度改变对化学反应速率的影响,实验②④是探究催化剂对化学反应速率的影响。
【小问1详解】
表格中“乙”与外界条件一起,共同测定反应速率的快慢,则需要测的物理量为时间。
【小问2详解】
实验①②中,两种反应物的浓度都相同,只有温度不同,则探究的是温度对化学反应速率的影响。
【小问3详解】
若②③探究浓度对反应速率的影响,表格中a=6.0-4.0-1.0=1.0,③中加入amL蒸馏水的目的是:确保实验③与实验②的混合溶液中KMnO4的浓度相同。
【小问4详解】
实验②④中反应物的浓度、温度都相同,探究的是催化剂对化学反应速率的影响。
【小问5详解】
①依据得失电子守恒,确定氧化剂(KMnO4)、还原剂(H2C2O4)的化学计量数为2、5,然后按质量守恒,确定K2SO4、MnSO4、CO2的化学计量数分别为1、2、10,再依据质量守恒,确定H2SO4、H2O的化学计量数分别为3、8,从而得出配平的化学方程式为:
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
②a.配制250mL溶液:准确称量5.0g乙二酸样品,配成250mL溶液。
b.准确量取25.00mL所配溶液于锥形瓶中,加少量酸酸化,KMnO4具有强氧化性,会腐蚀橡皮管,则0.1000ml/L KMnO4标准溶液应装入酸式滴定管,进行滴定操作。当溶液颜色发生突变且持续半分钟以上时,反应达滴定终点,则判断滴定达到终点的现象是:当滴入最后半滴酸性KMnO4溶液时,溶液由无色变为浅紫色,且在30s内不变色。
c.三次实验所消耗KMnO4溶液的体积依次为20.01mL、19.99mL、21.10mL,第三次实验结果与前两次实验结果相比,误差过大,不能采用,则平均消耗KMnO4溶液的体积为20.00mL,由关系式2KMnO4——5H2C2O4,可求出此样品的纯度为=90.00%。
③A.未用KMnO4标准溶液润洗滴定管,则消耗KMnO4溶液的体积偏大,测定结果偏高,A符合题意;
B.滴定前锥形瓶内有少量水,不影响所滴定KMnO4溶液的体积,测定结果无偏差,B不符合题意;
C.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,则读取所用KMnO4溶液的体积偏大,测定结果偏高,C符合题意;
D.观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视,则读取所用KMnO4溶液的体积偏小,测定结果偏低,D不符合题意;
故选AC。
【点睛】平行实验中,若某组实验结果与其他组实验结果相差过大,则实验数据不能采用。
16. 25℃时,在体积为2L的密闭容器中,气态物质A、B、C的物质的量n(ml)随时间t的变化如图所示,已知达到平衡后,降低温度,A的转化率增大。
(1)根据上图数据,写出该反应的化学方程式:_______。此反应的平衡常数表达式K=_______,从反应开始到第一次平衡时的平均速率v(A)为_______。
(2)在内,若K值不变,则此处曲线变化的原因是_______。
(3)下图表示此反应的反应速率v和时间t的关系图:
各阶段的平衡常数如下表所示:
根据上图判断,在t3时刻改变外界条件是_______。K1、K2、K3、K4之间的关系为_______。(用“>”、“<”或“=”连接)。A的转化率最大的一段时间是_______。
【答案】(1) ①. A+2B2C ②. ③. 0.05 ml·L-1·min-1
(2)增大压强 (3) ①. 升高温度 ②. K1>K2=K3=K4 ③. t2~t3
【解析】
【小问1详解】
根据上图数据,随着反应的进行,A、B的物质的量不断减小,C的物质的量不断增大,则A、B为反应物,C为生成物,且物质的量的变化量之比为0.3:0.6:0.6=1:2:2,所以该反应的化学方程式:A+2B2C。此反应的平衡常数表达式K=,从反应开始到第一次平衡时的平均速率v(A)为=0.05 ml·L-1·min-1。
【小问2详解】
在内,若K值不变,则温度不变,此处反应物的物质的量减小,生成物的物质的量增大,则平衡正向移动,曲线变化的原因是增大压强。
【小问3详解】
已知达到平衡后,降低温度,A的转化率增大,则正反应为放热反应。根据上图判断,在t3时刻,正、逆反应速率都在瞬间突然增大,且逆反应速率增大的更多,则改变的外界条件是升高温度。t3~t4,升高温度,平衡逆向移动,K值减小;t5~t6,正、逆反应速率同等程度增大,则平衡不移动,改变的条件为催化剂,K值不变;t6~t7,正、逆反应速率都减小,且平衡逆向移动,则改变的条件应是减小压强,K值不变,所以K1、K2、K3、K4之间的关系为K1>K2=K3=K4。后面三次改变条件,两次平衡逆向移动,一次平衡不移动,则A的转化率最大的一段时间是t2~t3。
【点睛】化学反应一定时,平衡常数只受温度变化的影响。
17. 按要求填空。
(1)下列物质中属于强电解质的是_______(填序号)。
①稀硫酸 ②BaSO4 ③HClO4 ④CH3COOH ⑤蔗糖
(2)常温下,MOH、HR两种电解质溶液的稀释溶液pH与稀释倍数的关系如图所示。
(V:稀释后溶液体积,V0:原溶液体积)回答下列问题:
①HR的电离方程式为_______。
②稀释前MOH溶液中水电离的c(OH-)=_______。
③室温下,用蒸馏水稀释MOH溶液过程中,水的离子积KW将_______(填“增大“减小”或“不变”,下同),溶液中n(H+)∙n(OH-)将_______;水电离的c(H+)∙c(OH-)将_______。
(3)已知水的电离平衡曲线如图所示。
①写出使A点变为B点的措施:_______。
②向水中滴加适量NaOH溶液可实现A点→D点的变化,则D点对应溶液的pH为_______。
③T2℃时,pH=12的NaOH溶液中c(NaOH)=_______,若向该溶液中滴加0.1ml∙L-1盐酸使溶液呈中性,则所用溶液的体积比V(NaOH):V(HCl)=_______。
【答案】(1)②③ (2) ①. HRH++R- ②. 1×10-12ml∙L-1 ③. 不变 ④. 增大 ⑤. 增大
(3) ①. 升高温度 ②. 13 ③. 1ml∙L-1 ④. 1:10
【解析】
【小问1详解】
在①稀硫酸、②BaSO4、③HClO4、④CH3COOH、⑤蔗糖中,②BaSO4、③HClO4属于强电解质,故选②③。
【小问2详解】
从图中可以看出,常温下,MOH稀释10000倍时,其c(OH-)减小为原来的,则MOH为强碱;HR稀释10000倍时,其c(H+)比原来的大,则HR为弱酸。
①HR为弱酸,电离方程式为HRH++R-。
②稀释前MOH溶液的pH=12,则水电离的c(OH-)=c(H+)=1.0×10-12ml∙L-1。
③水的离子积常数只受温度变化的影响,室温下,用蒸馏水稀释MOH溶液过程中,水的离子积KW不变,但加水稀释过程中,MOH电离产生的c(OH-)不断减小,对水电离的抑制作用不断减小,水的电离程度不断增大,溶液中n(H+)∙n(OH-)将增大;水电离的c(H+)∙c(OH-)将增大。
【小问3详解】
①从A点变为B点时,水电离产生c(OH-)、c(H+)都增大,但c(OH-)= c(H+),所以采取的措施:升高温度。
②向水中滴加适量NaOH溶液可实现A点→D点的变化,则D点对应溶液的c(H+)=1×10-13ml∙L-1,pH为13。
③T2℃时,KW=1×10-12,pH=12的NaOH溶液中c(NaOH)=1ml∙L-1,若向该溶液中滴加0.1ml∙L-1盐酸使溶液呈中性,则所用溶液的体积比V(NaOH):V(HCl)= 0.1:1=1:10。
【点睛】温度不变时,水的离子积常数不变。
18. 硫、碳、氮等元素及其化合物与人类的生产生活密切相关,其中。硫酸、氨气、硝酸都是重要的化工原料。而等相应氧化物又是主要的环境污染物:
(1)过度排放CO2会造成“温室效应”,而煤的气化是高效、清洁利用煤炭的重要途径。煤综合利用的一种途径如图1所示。
已知:
则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是_______。
(2)298K时,将氨气放入体积固定的密闭容器中使其发生分解反应。当反应达到平衡状态后,改变其中一个条件X,Y随X的变化符合图2中曲线的是_______(填字号):
a.当X表示温度时,Y表示氨气的物质的量
b.当X表示压强时,Y表示氨气的转化率
c.当X表示反应时间时,Y表示混合气体的密度
d.当X表示氨气的物质的量时,Y表示某一生成物的物质的量
(3)在压强为条件下,容积为VL的密闭容器中,amlCO与2amlH2在催化剂作用下反应生成甲醇,反应的化学方程式为,CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图3所示,则:
①P1_______P2(填“>”“<”或“=”)。
②在其他条件不变的情况下,向容器中增加amlCO与2amlH2。达到新平衡时。CO的转化率_______(填“增大”“减小”或“不变”,下同),平衡常数_______。
(4)CO可用于合成甲醇,化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ∆H=-90.8kJ∙ml-1。在容积为的恒容容器中,分别研究在和三种温度下合成甲醇的规律。如图4是上述三种温度下H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1ml)与CO平衡转化率的关系,则曲线Z对应的温度是_______℃;该温度下上述反应的化学平衡常数为_______。
【答案】(1)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ∆H=-41.3 kJ∙ml-1
(2)ab (3) ①. < ②. 增大 ③. 不变
(4) ①. 270 ②. 4
【解析】
【小问1详解】
①
②
利用盖斯定律,将反应②-①得,一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ∆H=+90 kJ∙ml-1-131.3 kJ∙ml-1=-41.3 kJ∙ml-1。
【小问2详解】
a.当X表示温度时,则升高温度,反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g) ∆H>0的平衡正向移动,氨气的物质的量减小,a符合题意;
b.当X表示压强时,增大压强,平衡逆向移动,氨气的转化率减小,b符合题意;
c.当X表示反应时间时,随着反应的进行,混合气体的质量不变、体积不变,密度始终保持不变,c不符合题意;
d.当X表示氨气的物质的量时,增大NH3的物质的量,平衡不断正向移动,某一生成物的物质的量不断增大,d不符合题意;
故选ab。
【小问3详解】
①对于反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),增大压强,平衡正向移动,CO的转化率增大,由图中可以看出,相同温度下,P2时CO的转化率比P1时大,则P1<P2。
②在其他条件不变的情况下,向容器中增加amlCO与2amlH2,相当于加压,平衡正向移动,达到新平衡时,CO的转化率增大,由于温度不变,所以平衡常数不变。
【小问4详解】
对于反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ∆H=-90.8kJ∙ml-1,升高温度,平衡逆向移动,CO的转化率减小,则X<Y<Z。在容积为1L的恒容容器中,如图4是上述三种温度下H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1ml)与CO平衡转化率的关系,则曲线Z对应的温度是270℃;该温度下,起始时CO的物质的量为1ml,H2的物质的量为1.5ml,a点时CO的平衡转化率为50%,则平衡时,CO、H2、CH3OH的平衡浓度分别为0.5ml/L、0.5ml/L、0.5ml/L,上述反应的化学平衡常数为=4。t/℃
5
15
25
35
50
K
1 100
841
689
533
409
物理量编号
V(0.20ml/LH2C2O4溶液)
V(蒸馏水)/
V(0.010ml/L KMnO4溶液)/mL
m( MnSO4固体)/g
T/℃
乙
①
2.0
0
4.0
0
50
②
2.0
0
4.0
0
25
③
1.0
a
4.0
0
25
④
2.0
0
4.0
0.1
25
序号
滴定前读数
滴定后读数
1
0.00
20.01
2
1.00
20.99
3
0.00
21.10
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