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黑龙江省大庆市杜蒙县2016-2017学年高二(上)第一次月考化学试卷(解析版)
一、选择题
1.下列叙述正确的是( )
A.物质燃烧不一定是放热反应
B.放热反应不需要从外界吸收任何能量就能发生
C.在一个确定的化学反应中,反应物总能量总是高于生成物总能量
D.化学反应除了生成新的物质外,还伴随着能量的变化
2.“可燃冰”又称“天然气水合物”,它是在海底的高压、低温条件下形成的,外观像冰.1体积“可燃冰”可贮载100~200体积的天然气.下面关于“可燃冰”的叙述不正确的是( )
A.“可燃冰”有可能成为人类未来的重要能源
B.“可燃冰”是一种比较洁净的能源
C.“可燃冰”提供了水可能变成油的例证
D.“可燃冰”的主要可燃成分是甲烷
3.在2A+B⇌3C+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(B)=0.3 mol/(L•s)
C.v(C)=0.8 mol/(L•s) D.v(D)=1 mol/(L•s)
4.过程的自发性的作用是( )
A.判断过程的方向 B.确定过程是否一定会发生
C.判断过程发生的速率 D.判断过程的热效应
5.α1和α2分别为A、B在两个恒容容器中平衡体系A(g)⇌2B(g)和2A(g)⇌B(g)的转化率,在温度不变的情况下,均增加A的物质的量,下列判断正确的是( )
A.α1、α2均减小 B.α1、α2均增大
C.α1减小,α2增大 D.α1增大,α2减小
6.下列热化学方程式中△H代表燃烧热的是( )
A.CH4 ( g )+O2( g )═2H2O ( l )+CO ( g )△H1
B.S ( s )+O2 ( g )═SO3 ( s )△H2
C.C6H12O6 ( s )+6O2 ( g )═6CO2 (g)+6H2O ( l )△H3
D.2CO ( g )+O2( g )═2CO2 ( g )△H4
7.在2升的密闭容器中,发生以下反应:2A(g)+B(g)⇌2C(g)+D(g).若最初加入的A和B都是4mol,在前10秒钟A的平均反应速度为0.12mol/(L•s),则10秒钟时,容器中B的物质的量是( )
A.1.6 mol B.2.8 mol C.2.4 mol D.1.2 mol
8.一定条件下反应2AB(g)⇌A2(g)+B2(g)达到平衡状态的标志是( )
A.单位时间内生成nmolA2的同时消耗n molAB
B.容器内,3种气体AB、A2、B2共存
C.AB的消耗速率等于A2的消耗速率
D.容器中各组分的体积分数不随时间变化
9.已知在1×105Pa,298K条件下,2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量,下列热化学方程式正确的是( )
A.H2O ( g )=H2( g )+O2( g )△H=+242 kJ/mol
B.2H2( g )+O2( g )=2H2O ( l )△H=﹣484 kJ/mol
C.H2( g )+O2( g )=H2O ( g )△H=+242 kJ/mol
D.2H2( g )+O2( g )=2H2O ( g )△H=+484 kJ/mol
10.在一定温度不同压强(P1<P2)下,可逆反应2A(g)⇌2B(g)+C(g)中,生成物C在反应混合物中的体积分数(ψ)与反应时间(t)的关系有以下图示,正确的是( )
A. B. C.
D.
11.已知反应A2(g)+2B2(g)⇌2AB2(g)△H<0,下列说法正确的是( )
A.升高温度,正向反应速率增加,逆向反应速率减小
B.升高温度有利于反应速率增加,从而缩短达到平衡的时间
C.达到平衡后,升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动
D.达到平衡后,降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动
12.在可逆反应中,改变下列条件一定能加快反应速率的是( )
A.增大反应物的量 B.升高温度
C.增大压强 D.使用催化剂
二、选择题
13.如图曲线a表示放热反应 X(g)+Y(g)⇌Z(g)+M(g)+N(s)△H<0进行过程中X的转化率随时间变化的关系.若要改变起始条件,使反应过程按b曲线进行,可采取的措施是( )
A.升高温度 B.加大X的投入量
C.加催化剂 D.增大体积
14.下列能用勒夏特列原理解释的是( )
A.Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深
B.棕红色NO2加压后颜色先变深后变浅
C.SO2催化氧化成SO3的反应,往往需要使用催化剂
D.H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色变深
15.S(单斜)和S(正交)是硫的两种同素异形体.
已知:①S (单斜,s)+O2(g)═SO2(g)△H1=﹣297.16kJ•mol﹣1
②S (正交,s)+O2(g)═SO2(g)△H2=﹣296.83kJ•mol﹣1
③S (单斜,s)═S (正交,s)△H3
下列说法正确的是( )
A.△H3=﹣0.33 kJ•mol﹣1
B.单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应
C.S(单斜,s)═S(正交,s)△H3<0,单斜硫比正交硫稳定
D.S(单斜,s)═S(正交,s)△H3>0,单斜硫比正交硫稳定
16.根据热化学方程S ( s )+O2 ( g )=SO2 ( g )△H=﹣297.23kJ/mol (反应在298K,101kPa下发生)分析下列说法不正确的是( )
A.标况下,燃烧1mol S放出的热量为297.23 kJ
B.S ( g )+O2 ( g )=SO2 ( g ) 放出的热量大于297.23 kJ
C.S ( g )+O2 ( g )=SO2 ( g ) 放出的热量小于297.23 kJ
D.形成1 mol SO2 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
17.反应L(s)+aG(g)⇌bR(g)达到平衡时,温度和压强对该反应的影响如图所示.图中:压强p1>p2,x轴表示温度,y轴表示平衡混合气体中G的体积分数,据此可以判断( )
A.上述反应是放热反应 B.上述反应是吸热反应
C.a>b D.a<b
18.某温度下,在固定容积的容器中,可逆反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)达到平衡,此时测得n(A):n(B):n(C)=2:2:1.若保持温度不变,以n(A):n(B):n(C)=2:2:1的比例向该容器中再充入A、B和C,下列叙述正确的是( )
A.刚充入时反应速率υ正减少,υ逆增大
B.平衡不发生移动
C.平衡向逆反应方向移动
D.物质C的质量分数增大
19.在密闭容中发生下列反应aA(g)⇌cC(g)+dD(g),反应达到平衡后,将气体体积压缩到原来的一半,当再次达到平衡时,D的浓度为原平衡的1.8倍,下列叙述正确的是( )
A.A的转化率变小 B.平衡向正反应方向移动
C.D的体积分数变大 D.a>c+d
三、解答题(共7小题,满分55分)
20.(6分)红磷(P)和白磷(P4)均为磷的同素异形体.已知:
P4(白s)+5O2(g)═P4O10(s)△H═﹣2983.2kJ/mol
P (红s)+O2(g)═P4O10(s)△H═﹣738.5kJ/mol
写出白磷转化为红磷的热化学方程式 ,由此可知,红磷比白磷 .(填“稳定”或“不稳定”)
21.(4分)已知CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l);△H=﹣Q1kJ•mol﹣1,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H2=﹣Q2 kJ•mol﹣1,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H2=﹣Q3 kJ•mol﹣1.
常温下,取体积比4:1的甲烷和氢气的混合气体11.2L(标准状况下),经完全燃烧后恢复至室温,则放出的热量为 .
22.(6分)对于下列反应:2SO2+O2 2SO3,如果2min内SO2的浓度由6mol/L下降为2mol/L,那么,用SO2浓度变化来表示的化学反应速率为 ,用O2浓度变化来表示的反应速率为 .如果开始时SO2浓度为4mol/L,2min后反应达平衡,若这段时间内v(O2)为0.5mol/(L•min),那么2min时SO2的浓度为 .
23.(6分)如图表示在密闭容器中反应:2SO2+O2⇌2SO3+Q达到平衡时,由于条件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况,a b过程中改变的条件可能是 ;b c过程中改变的条件可能是 ; 若增大压强时,反应速度变化情况画在c~d处.
24.(12分)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),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为 ;
(2)反应是 反应.(选填“吸热”、放热).
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 .
a.容器中压强不变 b.混合气体中c(CO)不变
c.v正(H2)=v逆(H2O) d.c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)•c(CH2)=c(CO)•c(H2O),试判断此时的温度为 ℃
25.(9分)某温度下SO2的转化反应的平衡常数K=532.4,2SO2+O2⇌2SO3
下面三个混合体系中各物质的浓度如表:
体系
c(SO2) mol/L
c(O2) mol/L
c(SO3) mol/L
反应方向
(1)
0.0600
0.400
2.000
(2)
0.0960
0.300
0.500
(3)
0.0862
0.263
1.020
试判断各体系中反应进行的方向:
体系(1) ;
体系(2) ;
体系(3) .
26.(12分)将1mol I2(g) 和2mol H2
置于2L密闭容器中,在一定温度下发生反应:I2(g)+H2(g)⇌2HI(g);△H<0,并达平衡.HI的体积分数w(HI)随时间变化如图曲线(Ⅱ)所示:
(1)达平衡时,I2(g)的物质的量浓度为 .
(2)若改变反应条件,在甲条件下w(HI)的变化如曲线(Ⅰ) 所示,在乙条件下w(HI)的变化如曲线(Ⅲ) 所示.则甲条件可能是 ,则乙条件可能是 .(填入下列条件的序号)
①恒容条件下,升高温度;
②恒容条件下,降低温度;
③恒温条件下,缩小反应容器体积;
④恒温条件下,扩大反应容器体积;
⑤恒温恒容条件下,加入适当催化剂.
(3)若保持温度不变,在另一个相同的2L密闭容器中加入a mol I2(g)、b mol H2(g)和c mol HI(a、b、c均大于0),发生反应,达平衡时,HI的体积分数仍为0.6,则a、b、c的关系是 .
2016-2017学年黑龙江省大庆市杜蒙县高二(上)第一次月考化学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(2013秋•武陵区校级期末)下列叙述正确的是( )
A.物质燃烧不一定是放热反应
B.放热反应不需要从外界吸收任何能量就能发生
C.在一个确定的化学反应中,反应物总能量总是高于生成物总能量
D.化学反应除了生成新的物质外,还伴随着能量的变化
【考点】吸热反应和放热反应;化学反应的能量变化规律.
【分析】A.燃烧反应一定为放热反应;
B.放热反应也可能需要外界能量引发反应;
C.化学反应表现为吸热或者是放热;
D.化学反应中既有物质变化,又有能量变化.
【解答】解:A.燃烧反应一定为放热反应,故A错误;
B.放热反应也可能需要外界能量引发反应,如氢气燃烧需要点燃等,故B错误;
C.化学反应表现为吸热或者是放热,当反应物的总能量总是高于生成物的总能量,则表示反应放热,故C错误;
D.化学反应中既有物质变化,又有能量变化,所以化学反应除了生成新的物质外,还常伴随着能量的变化,故D正确;
故选D.
【点评】本题考查化学能与热能,明确化学反应中能量变化的实质及判断吸热反应、放热反应的方法即可解答,题目难度不大.
2.“可燃冰”又称“天然气水合物”,它是在海底的高压、低温条件下形成的,外观像冰.1体积“可燃冰”可贮载100~200体积的天然气.下面关于“可燃冰”的叙述不正确的是( )
A.“可燃冰”有可能成为人类未来的重要能源
B.“可燃冰”是一种比较洁净的能源
C.“可燃冰”提供了水可能变成油的例证
D.“可燃冰”的主要可燃成分是甲烷
【考点】甲烷的化学性质.
【分析】可燃冰”又称“天然气水合物”,主要成分为甲烷,是一种清洁能源,燃烧产物为二氧化碳和水,所以是人类的一种重要能源.
【解答】解:可燃冰的主要成分是甲烷,燃烧产物为水和二氧化碳,是一种可利用的清洁能源,适合成为人类未来的重要能源,而“可燃冰”不可能变成油,
故选C.
【点评】本题考查可燃冰的成分、性质、能源的利用与开发,明确物质的组成及性质即可解答,较简单.
3.在2A+B⇌3C+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(B)=0.3 mol/(L•s)
C.v(C)=0.8 mol/(L•s) D.v(D)=1 mol/(L•s)
【考点】反应速率的定量表示方法.
【分析】利用速率之比等于化学计量数之比转化为用同一物质表示的速率,然后再进行比较.
【解答】解:都转化为D物质表示的速率进行比较,对于2A+B⇌3C+4D,
A、υ(A)=0.5 mol/(L•s),速率之比等于化学计量数之比,故υ(D)=2υ(A)=1mol/(L•s),
B、υ(B)=0.3mol/(L•s),速率之比等于化学计量数之比,故υ(D)=4υ(B)=1.2mol/(L•s),
C、υ(C)=0.8mol/(L•s),速率之比等于化学计量数之比,故υ(D)=υ(C)=×0.8mol/(L•s)=1.1mol/(L•s),
D、υ(D)=1 mol/(L•s),
故速率B>C>A=D,
故选B.
【点评】
本题考查反应速率快慢的比较,难度不大,注意比较常用方法有:1、归一法,即按速率之比等于化学计量数之比转化为用同一物质表示的速率,2、比值法,即由某物质表示的速率与该物质的化学计量数之比,比值越大,速率越快.
4.过程的自发性的作用是( )
A.判断过程的方向 B.确定过程是否一定会发生
C.判断过程发生的速率 D.判断过程的热效应
【考点】焓变和熵变.
【分析】化学反应的自发性只能用于判断反应的方向,不能确定反应是否一定会发生和过程发生的速率,也无法判断反应过程的热效应.
【解答】解:化学反应的自发性只能用于判断反应的方向,不能确定反应是否一定会发生和过程发生的速率,也无法判断反应过程的热效应,故选:A.
【点评】本题主要考查了反应的自发性,需要注意的是自发反应不一定会发生.
5.α1和α2分别为A、B在两个恒容容器中平衡体系A(g)⇌2B(g)和2A(g)⇌B(g)的转化率,在温度不变的情况下,均增加A的物质的量,下列判断正确的是( )
A.α1、α2均减小 B.α1、α2均增大
C.α1减小,α2增大 D.α1增大,α2减小
【考点】化学平衡的影响因素.
【分析】对于反应:A(g)⇌2B(g)①,2A(g)⇌B(g)②.在恒温、恒容条件下达到平衡时,保持条件不变,增加A的物质的量,平衡都向右移动,到达的平衡状态,可以等效为在原平衡的基础增大压强,增大压强平衡向气体体积减小的方向移动,据此判断.
【解答】解:对于反应:A(g)⇌2B(g)①,增加A的物质的量,所到达的平衡状态可以等效为增大压强,增大压强平衡向逆反应移动,A的转化率减小,即α1减小;
对于反应:B(g)⇌2A(g),增加A的物质的量,所到达的平衡状态可以等效为增大压强,增大压强平衡向生成B的移动,B的转化率减小,即α2减小.
故选A.
【点评】本题考查平衡移动转化率的判断,难度中等,本题采取等效平衡理解,可以借助平衡常数理解,注意形成规律进行总结:
①若反应物只有一种时:aA(g)⇌bB(g)+cC(g),增加A的量,平衡向右移动,但该反应物A的转化率α(A)不一定增大,当a=b+c时,α(A)不变;a>b+c时,α(A)增大;当a<b+c时,α(A)减小.
②若反应物不止一种时:aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g),只增加A的量,平衡右移,而α(A)减少,α(B)增大;若按原比例同倍数增加反应物A和B的量,平衡右移,而反应物的转化率与反应条件及气体反应物的化学计量数有关.若在恒温、恒压条件下,α(A)和α(B)都不变;若在恒温、恒容条件下,当a+b=c+d时α(A)和α(B)都不变;若a+b<c+d,α(A)和α(B)都减小;若a+b>c+d,α(A)和α(B)都增大.
6.下列热化学方程式中△H代表燃烧热的是( )
A.CH4 ( g )+O2( g )═2H2O ( l )+CO ( g )△H1
B.S ( s )+O2 ( g )═SO3 ( s )△H2
C.C6H12O6 ( s )+6O2 ( g )═6CO2 (g)+6H2O ( l )△H3
D.2CO ( g )+O2( g )═2CO2 ( g )△H4
【考点】燃烧热.
【分析】物质的燃烧热,通常在25℃,101 kPa时,1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,据此解答.
【解答】解:A.反应物中碳元素应生成CO2,故A错误;
B.硫燃烧生成二氧化硫,故B错误;
C.可燃物C6H12O6(s)的物质的量是1 mol,反应中C→CO2,H→H2O(液),反应放出的热量是燃烧热,故C正确;
D.CO的化学计量数应为1,故D错误;
故选:C.
【点评】本题考查了燃烧热化学方程式的书写,明确燃烧热的概念是解题关键,注意可燃烧的物质系数为1,生成产物必须是最稳定的氧化物,题目难度不大.
7.在2升的密闭容器中,发生以下反应:2A(g)+B(g)⇌2C(g)+D(g).若最初加入的A和B都是4mol,在前10秒钟A的平均反应速度为0.12mol/(L•s),则10秒钟时,容器中B的物质的量是( )
A.1.6 mol B.2.8 mol C.2.4 mol D.1.2 mol
【考点】反应速率的定量表示方法.
【分析】根据速率之比等于化学计量数之比计算v(B),利用△c=v△t计算△c(B),△n(B)=△c(B)•V,B的起始物质的量减△n(B)为10秒钟时容器中B的物质的量.
【解答】解:根据速率之比等于化学计量数之比,所以v(B)=0.5v(A)=0.5×0.12mol/(L•s)=0.06mol/(L•s),
所以△c(B)=0.06mol/(L•s)×10s=0.6mol/L,
所以△n(B)=0.6mol/L×2L=1.2mol,
故10秒钟时容器中B的物质的量为4mol﹣1.2mol=2.8mol.
故选B.
【点评】本题考查反应速率的有关计算,难度不大,注意对反应速率公式的灵活运用.
8.一定条件下反应2AB(g)⇌A2(g)+B2(g)达到平衡状态的标志是( )
A.单位时间内生成nmolA2的同时消耗n molAB
B.容器内,3种气体AB、A2、B2共存
C.AB的消耗速率等于A2的消耗速率
D.容器中各组分的体积分数不随时间变化
【考点】化学平衡状态的判断.
【分析】根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态.
【解答】解:A、单位时间内生成nmolA2的同时消耗n molAB,都体现正向反应,故A错误;
B、可逆反应只要反应发生,就是反应物和生成物共存的体系,故B错误;
C、速率之比不等于计量数之比,故C错误;
D、容器中各组分的体积分数不随时间变化,说明达平衡状态,故D正确;
故选D.
【点评】本题考查了化学平衡状态的判断,难度不大,注意当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,但不为0.
9.已知在1×105Pa,298K条件下,2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量,下列热化学方程式正确的是( )
A.H2O ( g )=H2( g )+O2( g )△H=+242 kJ/mol
B.2H2( g )+O2( g )=2H2O ( l )△H=﹣484 kJ/mol
C.H2( g )+O2( g )=H2O ( g )△H=+242 kJ/mol
D.2H2( g )+O2( g )=2H2O ( g )△H=+484 kJ/mol
【考点】有关反应热的计算;热化学方程式.
【分析】A、根据氢气燃烧生成水蒸气的逆过程为吸热过程来判断;
B、根据物质的聚集状态来判断;
C、根据反应放热时焓变符号为负来判断;
D、根据反应放热时焓变符号为负来判断.
【解答】解:A、2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量,则1mol氢气燃烧生成水蒸气放出242kJ热量,其逆过程就要吸收这些热量,有:H2O(g)=H2(g)+O2(g)△H=+242kJ•mol﹣1,故A正确;
B、生成的水应该为气态,而不是液态,故B错误;
C、反应为放热反应,此时焓变符号为负,即H2( g )+O2( g )=H2O ( g )△H=﹣242 kJ/mol,故C错误;
D、反应为放热反应,此时焓变符号为负,即2H2( g )+O2( g )=2H2O ( g )△H=﹣484 kJ/mol,故D错误.
故选A.
【点评】
本题主要考查学生热化学方程式的书写原则,该题型是现在高考的热点,题目难度中等.
10.在一定温度不同压强(P1<P2)下,可逆反应2A(g)⇌2B(g)+C(g)中,生成物C在反应混合物中的体积分数(ψ)与反应时间(t)的关系有以下图示,正确的是( )
A. B. C. D.
【考点】化学平衡的影响因素.
【分析】一定温度下,增大压强,反应速率增大,到达平衡的时间缩短,该反应正反应是体积增大的反应,增大压强,平衡向逆反应移动,平衡时C的物质的量减小,据此结合选项解答.
【解答】解:A、图象中压强p1到达平衡时间短,故图象中p1>p2,与题意不符,故A错误;
B、图象中压强p2到达平衡时间短,图象中p1<p2,增大压强,平衡时生成物C的物质的量减小,与实际相符,故B正确;
C、图象中压强p1到达平衡时间短,故图象中p1>p2,与题意不符,故C错误;
D、图象中压强p2到达平衡时间短,图象中p1<p2,增大压强,平衡时生成物C的物质的量增大,与实际不相符,故D错误;
故选B.
【点评】本题考查化学平衡移动图象题,难度中等,注意根据:“先拐先平数值大”判断图象中压强大小.
11.已知反应A2(g)+2B2(g)⇌2AB2(g)△H<0,下列说法正确的是( )
A.升高温度,正向反应速率增加,逆向反应速率减小
B.升高温度有利于反应速率增加,从而缩短达到平衡的时间
C.达到平衡后,升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动
D.达到平衡后,降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动
【考点】化学平衡的影响因素.
【分析】A、升高温度正、逆反应速率都增大;
B、升高温度反应速率加快;
C、升温平衡向吸热反应方向进行,增大压强平衡向气体体积减小的方向移动;
D、降低温度平衡向放热反应移动,减小压强平衡向气体体积增大的方向移动.
【解答】解:A、升高温度正、逆反应速率都增大,该反应正反应是放热反应,逆反应速率增大更多,平衡向逆反应移动,故A错误;
B、升高温度反应速率加快,缩短到达平衡的时间,故B正确;
C、该反应正反应是体积减小的放热反应,升高温度有利于平衡向逆反应移动,增大压强有利于平衡向气正反应移动,故C错误;
D、该反应正反应是体积减小的放热反应,降低温度,平衡正向进行,减小压强平衡向气体体积增大的方向移动,即向逆反应移动,故D错误;
故选B.
【点评】本题考查外界条件对化学平衡的影响,难度中等,注意基础知识的理解掌握和化学平衡移动原理的理解应用.
12.在可逆反应中,改变下列条件一定能加快反应速率的是( )
A.增大反应物的量 B.升高温度
C.增大压强 D.使用催化剂
【考点】化学反应速率的影响因素.
【分析】加快反应速率,可增大浓度、升高温度、增大压强或加入催化剂,以此解答该题.
【解答】解:A.如反应物为固体,则增大反应物的量,反应速率不一定增大,故A错误;
B.升高温度,反应速率一定增大,故B正确;
C.增大压强,如参加反应的气体的浓度不变,则反应速率不一定增大,如加入惰性气体,故C错误;
D.使用催化剂,不一定加快反应速率,催化剂有正催化剂和负催化剂,负催化剂可降低反应速率,故D错误.
故选B.
【点评】本题考查化学反应速率的影响因素,难度不大,注意相关基础知识的积累,易错点为D,注意催化剂的分类和对反应速率的影响.
二、选择题
13.如图曲线a表示放热反应 X(g)+Y(g)⇌Z(g)+M(g)+N(s)△H<0进行过程中X的转化率随时间变化的关系.若要改变起始条件,使反应过程按b曲线进行,可采取的措施是( )
A.升高温度 B.加大X的投入量
C.加催化剂 D.增大体积
【考点】转化率随温度、压强的变化曲线.
【分析】由图象可知,由曲线a到曲线b,到达平衡的时间缩短,改变条件,反应速率加快,且平衡时x的转化率不变,说明条件改变不影响平衡状态的移动,据此结合选项判断.
【解答】解:由图象可知,由曲线a到曲线b,到达平衡的时间缩短,改变条件,反应速率加快,且平衡时x的转化率不变,说明条件改变不影响平衡状态的移动,
A、该反应正反应是放热反应,升高温度,反应速率加快,平衡向逆反应移动,x的转化率降低,故A错误;
B、加大X的投入量,X浓度增大,反应速率加快,平衡向正反应移动,但x的转化率降低,故B错误;
C、加入催化剂,反应速率加快,催化剂不影响平衡移动,x的转化率不变,故C正确;
D、增大体积,压强减小,该反应前后气体的物质的量不变,压强降低平衡不移动,但反应速率降低,故D错误;
故选C.
【点评】本题考查化学平衡移动图象与影响因素,难度中等,根据曲线变化分析条件改变对速率、X转化率的影响是解题的关键.
14.下列能用勒夏特列原理解释的是( )
A.Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深
B.棕红色NO2加压后颜色先变深后变浅
C.SO2催化氧化成SO3的反应,往往需要使用催化剂
D.H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色变深
【考点】化学平衡移动原理.
【分析】勒夏特列原理为:如果改变影响平衡的条件之一,平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动,使用勒夏特列原理时,该反应必须是可逆反应且存在平衡过程,否则勒夏特列原理不适用.
【解答】解:A.硫氰化铁在水溶液中电离存在电离平衡,加入KSCN后,增大硫氰根离子浓度,抑制硫氰化铁电离,所以则溶液颜色加深,可以用勒夏特里原理解释,故A选;
B.二氧化氮和四氧化二氮之间存在可逆反应,增大压强,平衡向生成四氧化二氮方向移动,增大压强时体积减小,二氧化氮浓度增大,颜色加深,平衡向生成四氧化二氮方向移动时,二氧化氮浓度降低,颜色变浅,可以用勒夏特里原理解释,故B选;
C.催化剂只改变反应速率不影响平衡移动,所以不能用勒夏特里原理解释,故C不选;
D.增大压强,平衡不移动,增大压强时体积减小碘浓度增大,所以颜色加深,不能用勒夏特里原理解释,故D不选;
故选AB.
【点评】本题考查勒夏特里原理,为高频考点,明确勒夏特里原理的适用范围是解本题关键,注意反应是否发生平衡移动,易错选项是D.
15.S(单斜)和S(正交)是硫的两种同素异形体.
已知:①S (单斜,s)+O2(g)═SO2(g)△H1=﹣297.16kJ•mol﹣1
②S (正交,s)+O2(g)═SO2(g)△H2=﹣296.83kJ•mol﹣1
③S (单斜,s)═S (正交,s)△H3
下列说法正确的是( )
A.△H3=﹣0.33 kJ•mol﹣1
B.单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应
C.S(单斜,s)═S(正交,s)△H3<0,单斜硫比正交硫稳定
D.S(单斜,s)═S(正交,s)△H3>0,单斜硫比正交硫稳定
【考点】用盖斯定律进行有关反应热的计算.
【分析】A.根据盖斯定律可知,反应①﹣②=③,所以△H3=△H1﹣△H2;
B.根据反应的焓变结果来确定反应放热、吸热情况;
C.根据能量高的物质不稳定,能量低的物质稳定来回答;
D.根据S(单斜,s)═S(正交,s)△H3=﹣0.33kJ/mol以及能量高的物质不稳定,能量低的物质稳定来回答.
【解答】解:A.由盖斯定律可知,反应①﹣②=③,所以△H3=(﹣297.16kJ•mol﹣1)﹣(﹣296.83kJ•mol﹣1)=﹣0.33kJ/mol,故A正确;
B.S(单斜,s)═S(正交,s)△H3=﹣0.33kJ/mol,单斜硫转化为正交硫的反应是放热反应,故B错误;
C.根据S(单斜,s)═S(正交,s)△H3=﹣0.33kJ/mol,△H3<0,单斜硫的能量比正交硫的能量高,正交硫比单斜硫稳定,故C错误;
D.根据S(单斜,s)═S(正交,s)△H3=﹣0.33kJ/mol,△H3<0,单斜硫的能量比正交硫的能量高,正交硫的能量低,正交硫比单斜硫稳定,故D错误;
故选A.
【点评】本题考查化学能与热能,明确盖斯定律计算反应热及物质的能量与稳定性的关系即可解答,题目难度不大.
16.根据热化学方程S ( s )+O2 ( g )=SO2 ( g )△H=﹣297.23kJ/mol (反应在298K,101kPa下发生)分析下列说法不正确的是( )
A.标况下,燃烧1mol S放出的热量为297.23 kJ
B.S ( g )+O2 ( g )=SO2 ( g ) 放出的热量大于297.23 kJ
C.S ( g )+O2 ( g )=SO2 ( g ) 放出的热量小于297.23 kJ
D.形成1 mol SO2 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
【考点】反应热和焓变.
【分析】由S(s)+O2(g)═SO2(g)△H=﹣297.23kJ/mol,可知该反应为放热反应,S(s)=S(g)为吸热过程,由盖斯定律可知,S(g)+O2(g)═SO2(g)△H<﹣297.23kJ/mol,以此来解答.
【解答】解:由S(s)+O2(g)═SO2(g)△H=﹣297.23kJ/mol,
A.1molS的状态不知,可能是气体,也可能是固体,故A错误;
B.S(s)=S(g)为吸热过程,由盖斯定律可知,S(g)+O2(g)═SO2(g)△H<﹣297.23kJ/mol,则放出的热量大于297.23 kJ,故B正确;
C.S(s)=S(g)为吸热过程,由盖斯定律可知,S(g)+O2(g)═SO2(g)△H<﹣297.23kJ/mol,则放出的热量大于297.23 kJ,故C错误;
D.该反应为放热反应,则形成1 mol SO2的化学键所释放的总能量大于断裂1 mol S(s)和1 mol O2(g)的化学键所吸收的总能量,故D正确;
故选AC.
【点评】本题考查燃烧热的热化学反应方程式,明确燃烧的概念及反应热与键能、盖斯定律的关系即可解答,题目难度不大.
17.反应L(s)+aG(g)⇌bR(g)达到平衡时,温度和压强对该反应的影响如图所示.图中:压强p1>p2,x轴表示温度,y轴表示平衡混合气体中G的体积分数,据此可以判断( )
A.上述反应是放热反应 B.上述反应是吸热反应
C.a>b D.a<b
【考点】产物的百分含量随浓度、时间的变化曲线.
【分析】由图象曲线的变化特点可知,升高温度,G的体积分数减小,说明升高温度平衡向正反应方向移动,说明该反应的正方向为吸热反应;增大压强,G的体积分数增大,则平衡向生成G的方向移动,说明a<b.
【解答】解:由图象曲线的变化特点可知,升高温度,G的体积分数减小,说明升高温度平衡向正反应方向移动,说明该反应的正方向为吸热反应;增大压强,G的体积分数增大,则平衡向生成G的方向移动,说明a<b,
故选BD.
【点评】本题考查化学平衡移动,难度不大.注意分析曲线变化特点,从温度和压强的变化的趋势进行分析判断.
18.某温度下,在固定容积的容器中,可逆反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)达到平衡,此时测得n(A):n(B):n(C)=2:2:1.若保持温度不变,以n(A):n(B):n(C)=2:2:1的比例向该容器中再充入A、B和C,下列叙述正确的是( )
A.刚充入时反应速率υ正减少,υ逆增大
B.平衡不发生移动
C.平衡向逆反应方向移动
D.物质C的质量分数增大
【考点】化学平衡建立的过程.
【分析】从等效平衡的角度分析,达到平衡,此时测得n(A):n(B):n(C)=2:2:1,若保持温度不变,以n(A):n(B):n(C)=2:2:1的比例向该容器中再充入A、B和C,相当于在原来的基础上缩小体积,增大压强,根据压强对平衡移动的影响判断.
【解答】解:达到平衡,此时测得n(A):n(B):n(C)=2:2:1.若保持温度不变,以n(A):n(B):n(C)=2:2:1的比例向该容器中再充入A、B和C,相当于在原来的基础上缩小体积,增大压强,
A、刚充入时反应速率υ正增大,υ逆增大,故A错误;
B、增大压强,平衡向正反应方向移动,故B错误;
C、增大压强,平衡向正反应方向移动,故C错误;
D、增大压强,平衡向正反应方向移动,增加了C的物质的量,物质C的质量分数增大,故D正确;
故选:D.
【点评】本题考查压强对化学平衡的影响,题目难度中等,本题注意从等效平衡的角度分析,那样思路较为清晰.
19.在密闭容中发生下列反应aA(g)⇌cC(g)+dD(g),反应达到平衡后,将气体体积压缩到原来的一半,当再次达到平衡时,D的浓度为原平衡的1.8倍,下列叙述正确的是( )
A.A的转化率变小 B.平衡向正反应方向移动
C.D的体积分数变大 D.a>c+d
【考点】化学平衡的影响因素;化学平衡的计算.
【分析】气体体积刚压缩平衡还未移动时D的浓度是原来的2倍,当再次达到平衡时,D的浓度为原平衡的1.8倍,D的浓度减小,所以压缩体积使平衡向逆反应方向移动.
【解答】解:气体体积刚压缩平衡还未移动时D的浓度是原来的2倍,当再次达到平衡时,D的浓度为原平衡的1.8倍,D的浓度减小,所以压缩体积使平衡向逆反应方向移动.
A、平衡向逆反应方向移动,A的转化率变小,故A正确;
B、平衡向逆反应方向移动,故B错误;
C、平衡向逆反应方向移动,D的体积分数减小,故C错误;
D、增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,该平衡向逆反应方向移动,所以a<c+d,故D错误;
故选A.
【点评】本题考查化学平衡移动问题,题目难度不大,注意通过改变体积浓度的变化判断平衡移动的方向,此为解答该题的关键.
三、解答题(共7小题,满分55分)
20.红磷(P)和白磷(P4)均为磷的同素异形体.已知:
P4(白s)+5O2(g)═P4O10(s)△H═﹣2983.2kJ/mol
P (红s)+O2(g)═P4O10(s)△H═﹣738.5kJ/mol
写出白磷转化为红磷的热化学方程式 P4(s、白磷)=4P(s、红磷)△H=﹣29.2KJ/mol ,由此可知,红磷比白磷 稳定 .(填“稳定”或“不稳定”)
【考点】热化学方程式;反应热和焓变.
【分析】白磷转化为红磷的热化学方程式P4(s、白磷)=4P(s、红磷),可以看成是下列两个反应方程式的和:P4(白s)+5O2(g)═P4O10(s)△H═﹣2983.2kJ/mol;P (红s)+O2(g)═P4O10(s)△H═﹣738.5kJ/mol;
根据盖斯定律,白磷转化为红磷P4(s、白磷)=4P(s、红磷)的△H=﹣2983.2kJ/mol+2954kJ•mol﹣1=﹣29.2KJ/mol;物质具有的能量越低越稳定.
【解答】解:白磷转化为红磷的热化学方程式P4(s、白磷)=4P(s、红磷),可以看成是下列两个反应方程式的和:P4(白s)+5O2(g)═P4O10(s)△H═﹣2983.2kJ/mol;P (红s)+O2(g)═P4O10(s)△H═﹣738.5kJ/mol;根据白磷转化为红磷的热化学方程式可知过程是一个放热反应,所以白磷具有的能量高于红磷,能量越低越稳定,所以红磷比白磷稳定,
根据盖斯定律,白磷转化为红磷P4(s、白磷)=4P(s、红磷)的△H=﹣2983.2kJ/mol+2954kJ•mol﹣1=﹣29.2KJ/mol,
故答案为:P4(s、白磷)=4P(s、红磷)△H=﹣29.2KJ/mol;稳定.
【点评】本题考查学生利用盖斯定律来计算化学反应的焓变这一知识,可以根据所学知识进行回答,难度不大.
21.已知CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l);△H=﹣Q1kJ•mol﹣1,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H2=﹣Q2 kJ•mol﹣1,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H2=﹣Q3 kJ•mol﹣1.
常温下,取体积比4:1的甲烷和氢气的混合气体11.2L(标准状况下),经完全燃烧后恢复至室温,则放出的热量为 0.4Q1+0.1Q3kJ .
【考点】有关反应热的计算.
【分析】根据混合气体的体积计算混合气体的物质的量,结合气体体积比计算甲烷、氢气的物质的量,再根据热化学反应方程式计算放出的热量.注意燃烧后恢复至常温,氢气燃烧放出的热量应选择生成液态水的热化学反应方程式计算.
【解答】解:甲烷和氢气的混合气体11.2L(已折合成标准状况),
所以甲烷和氢气的混合气体的总的物质的量为n==0.5mol,
甲烷和氢气的体积比为4:1,所以甲烷的物质的量为0.5mol×=0.4mol,氢气的物质的量为0.5mol﹣0.4mol=0.1mol.
由CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l);△H=﹣Q1kJ•mol﹣1可知,
0.4mol甲烷燃烧放出的热量为0.4mol×Q1kJ/mol=0.4Q1kJ;
由2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H2=﹣Q3 kJ•mol﹣1,可知,0.1mol氢气燃烧生成液态水放出的热量为0.1mol×Q3kJ/mol=0.1Q3kJ.
所以放出的热量为0.4Q1+0.1Q3.
故答案为:0.4Q1+0.1Q3kJ.
【点评】本题考查根据热化学方程式进行的有关反应热的计算,难度不大,理解热化学方程式的意义是关键,注意室温下水为液体.
22.对于下列反应:2SO2+O2 2SO3,如果2min内SO2的浓度由6mol/L下降为2mol/L,那么,用SO2浓度变化来表示的化学反应速率为 2mol/(L•min) ,用O2浓度变化来表示的反应速率为 1mol/(L•min) .如果开始时SO2浓度为4mol/L,2min后反应达平衡,若这段时间内v(O2)为0.5mol/(L•min),那么2min时SO2的浓度为 2mol/L .
【考点】反应速率的定量表示方法;化学平衡的计算.
【分析】①根据化学反应速率公式计算;
②根据同一反应中,各物质的反应速率之比等于计量数之比计算;
③根据浓度的变化量与时间、反应速率的关系计算;
【解答】解:①v(SO2)==2mol/L.min;
②
同一反应中,各物质的反应速率之比等于计量数之比,所以氧气的反应速率为二氧化硫的一半,所以是1mol/L.min;
③同一反应中,各物质的反应速率之比等于计量数之比,当氧气的反应速率为0.5 mol/(L•min)时,二氧化硫的反应速率为1mol/(L•min).
v(SO2)===1mol/(L•min),C2min=2mol/L
【点评】本题考查了化学反应速率的计算以及化学反应速率与计量数的关系,计算时一定要注意:已知的物理量与求知的物理量是否是同一物质的,如果不是同一物质的物理量,要转化为同一物质的.
23.如图表示在密闭容器中反应:2SO2+O2⇌2SO3+Q达到平衡时,由于条件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况,a b过程中改变的条件可能是 升温 ;b c过程中改变的条件可能是 减小生成物浓度 ; 若增大压强时,反应速度变化情况画在c~d处.
【考点】化学平衡的影响因素.
【分析】根据影响化学反应速率和化学平衡的条件可作判断;根据压强对化学反应速率的影响可画出相关的图.
【解答】解:根据图可知,在a时刻,正逆反应速率都增大,且逆反应速率大于正反应速率,即平衡逆向移动,因为反应的△H<0,根据影响化学反应速率和化学平衡的条件可知,a~b过程中改变的条件可能是升温;在b时刻,正反应速率不变,逆反应速率减小,且正反应速率大于逆反应速率,即平衡正向移动,根据影响化学反应速率和化学平衡的条件可知,b~c过程中改变的条件可能是减小生成物C的浓度;在b~
c过程后,若增大压强,正逆反应速率都会增大,由于该反应为体积缩小的反应,所以平衡正向移动,根据压强对化学反应速率的影响可画出相关的图为:;
故答案为:升温;减小生成物的浓度;.
【点评】本题考查了根据图象判断影响反应速率和化学平衡移动的外界因素等知识,难度不大,在看图二时要注间线的起点和正逆反应速率的相对大小,进而判断平衡移动方向.
24.(12分)(2012•陕西校级学业考试)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),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为 ;
(2)反应是 吸热 反应.(选填“吸热”、放热).
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 bc .
a.容器中压强不变 b.混合气体中c(CO)不变
c.v正(H2)=v逆(H2O) d.c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)•c(CH2)=c(CO)•c(H2O),试判断此时的温度为 830 ℃
【考点】化学平衡常数的含义;化学平衡状态的判断.
【分析】(1)根据化学平衡常数的概念来书写;
(2)根据温度对化学平衡、化学平衡常数的影响来回答;
(3)化学平衡状态的标志:正逆反应速率相等;
(4)根据浓度熵和平衡常数的关系来回答.
【解答】解:(1)因平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积,所以,故答案为:;
(2)化学平衡常数的大小只与温度有关,升高温度,平衡向吸热的方向移动,由表可知:升高温度,化学平衡常数增大,说明化学平衡正向移动,因此正反应方向吸热,
故答案为:吸热;
(3)a、反应是一个反应前后体积不变的反应,压强的改变不会要引起平衡移动,故a错误;
b、化学平衡时,各组分的浓度不随时间的改变而改变,故b正确;
c、化学平衡状态的标志是v正=v逆,所以v正(H2)=v逆(H2O)表明反应达到平衡状态,故c正确;
d、c(CO2)=c(CO)时,不能表明正逆反应速率相等,不一定达到了平衡状态,故d错误.
故选bc;
(4)平衡浓度符合下式c(CO2)•c(CH2)=c(CO)•c(H2O)时,浓度熵和平衡常数相等均等于1,平衡常数只受温度的影响,当K=1时,根据表中数据,所以温度是830℃,
故答案为:830.
【点评】本题考查化学平衡常数的含义和表达式的书写知识,可以根据所学知识进行回答,难度不大.
25.某温度下SO2的转化反应的平衡常数K=532.4,2SO2+O2⇌2SO3
下面三个混合体系中各物质的浓度如表:
体系
c(SO2) mol/L
c(O2) mol/L
c(SO3) mol/L
反应方向
(1)
0.0600
0.400
2.000
(2)
0.0960
0.300
0.500
(3)
0.0862
0.263
1.020
试判断各体系中反应进行的方向:
体系(1) 逆方向进行 ;
体系(2) 正方向进行 ;
体系(3) 反应已达平衡状态 .
【考点】化学平衡的计算.
【分析】计算浓度商Qc,若Qc=K,处于平衡状态,若Qc<K,反应向正反应进行,若Qc>K,反应向逆反应进行.
【解答】解:体系(1)浓度商Qc==2778.8>K=532.4,反应向逆反应进行;
体系(2)浓度商Qc==90.4<K=532.4,反应向正反应进行;
体系(3)浓度商Qc═2778.8=532.4=K=532.4,反应已达平衡状态,
故答案为:(1)逆方向进行; (2)正方向进行;(3)反应已达平衡状态.
【点评】本题考查化学平衡常数应用,化学平衡常数的用途:1、判断反应进行的程度,2、判断反应的热效应,3、判断反应进行的方向,4、计算转化率等.
26.(12分)(2016春•盐城校级期中)将1mol I2(g) 和2mol H2置于2L密闭容器中,在一定温度下发生反应:I2(g)+H2(g)⇌2HI(g);△H<0,并达平衡.HI的体积分数w(HI)随时间变化如图曲线(Ⅱ)所示:
(1)达平衡时,I2(g)的物质的量浓度为 0.05mol/L .
(2)若改变反应条件,在甲条件下w(HI)的变化如曲线(Ⅰ) 所示,在乙条件下w(HI)的变化如曲线(Ⅲ) 所示.则甲条件可能是 ③⑤ ,则乙条件可能是 ④ .(填入下列条件的序号)
①恒容条件下,升高温度;
②恒容条件下,降低温度;
③恒温条件下,缩小反应容器体积;
④恒温条件下,扩大反应容器体积;
⑤恒温恒容条件下,加入适当催化剂.
(3)若保持温度不变,在另一个相同的2L密闭容器中加入a mol I2(g)、b mol H2(g)和c mol HI(a、b、c均大于0),发生反应,达平衡时,HI的体积分数仍为0.6,则a、b、c的关系是 4a+c=2b .
【考点】产物的百分含量随浓度、时间的变化曲线;化学平衡建立的过程;化学平衡的影响因素.
【分析】(1)根据碘化氢的体积发生计算平衡时碘化氢的物质的量,再根据碘化氢和碘之间的关系式计算剩余的碘,c(I2)=;
(2)反应时间缩短,碘化氢的含量不变,说明该条件只改变反应速率不影响平衡,压强和催化剂对该反应平衡无影响;
(3)运用等效平衡判断,恒温恒容,前后气体体积不变化,按化学计量数转化到左边,满足与原来加入的反应物物质的量比例相等即可.
【解答】解:(1)该反应是一个反应前后气体体积不变的化学反应,所以反应后混合气体的物质的量是3mol,同一容器中各种气体的体积分数等其物质的量分数,所以平衡时碘化氢的物质的量=3mol×0.6=1.8mol,则参加反应的n(I2)=n(HI),剩余的n(I2)=1mol﹣1.8mol×=0.1mol,所以平衡时c(I2)==0.05mol/L,
故答案为:0.05mol/L;
(2)在甲条件下w(HI)的变化如曲线(Ⅰ) 所示,反应时间缩短,碘化氢的含量不变,说明该条件只增大了反应速率不影响平衡,增大压强和加入催化剂对该反应平衡无影响,但都增大反应速率,缩短反应时间;在乙条件下w(HI)的变化如曲线(Ⅲ) 所示,反应时间变长,碘化氢的含量不变,说明反应速率减小,平衡不移动,所以是减小压强,即扩大容器体积,故答案为:③⑤;④;
(3)若保持温度不变,在另一个相同的2L密闭容器中加入a mol I2(g)、b mol H2(g)和c mol HI(a、b、c均大于0),发生反应,达平衡时,HI的体积分数仍为0.6,与原来的平衡是等效平衡,恒温恒容,前后气体体积不变化,按化学计量数转化到左边,满足与原来加入的反应物物质的量比例相等即可;
对于反应 I2(g)+H2(g) 2HI(g);
开始(mol):a b c
变化(mol):c c c
平衡(mol):a+c b+c 0
则(a+c ):( b+c)=1:2,
所以4a+c=2b,
故答案为:4a+c=2b.
【点评】本题考查外界条件对化学平衡的影响,等效平衡等知识点,注意碘和氢气的反应特点及等效平衡的应用.