- 207.26 KB
- 2021-07-02 发布
- 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
- 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
- 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
- 网站客服QQ:403074932
2016-2017学年河北省邯郸市成安一中、永年二中联考高二(上)期中化学试卷
一、选择题(共18小题,每小题3分,满分54分)
1.下列变化不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.红棕色的NO2气体加压后颜色先变深再变浅
B.实验室中常用饱和食盐水除去Cl2中混有的HCl
C.二氧化硫转化为三氧化硫时增加空气的量以提高二氧化硫的转化率
D.H2、I2、HI混合气体加压后颜色变深
2.下列有关反应速率的说法正确的是( )
A.用铁片和稀硫酸反应制氢气时,改用98%的硫酸可以加快反应速率
B.100 mL 2 mol•L﹣1的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变
C.SO2的催化氧化反应是一个放热的反应,所以升高温度,反应速率变慢
D.汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2,减小压强反应速率变慢
3.已知;(NH4)2CO3(s)═NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=+74.9kJ•mol﹣1,下列说法中正确的是( )
A.该反应中熵变、焓变皆大于0
B.该反应是吸热反应,因此一定不能自发进行
C.碳酸盐分解反应中熵增加,因此任何条件下所有碳酸盐分解一定自发进行
D.能自发进行的反应一定是放热反应,不能自发进行的反应一定是吸热反应
4.下列叙述不正确的是( )
A.原电池是将化学能转化为电能的装置
B.铁船底镶嵌锌块,锌作负极,以防船体被腐蚀
C.钢铁腐蚀的负极反应:Fe﹣3e﹣═Fe3+
D.把锌片放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,气泡放出速率加快
5.500mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO3﹣)=6.0mol•L﹣1,用石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到22.4L气体(标准状况),假定电解后溶液体积仍为500mL,下列说法正确的是( )
A.原混合溶液中c(K+)为1 mol•L﹣1
B.上述电解过程中共转移4 mol电子
C.电解得到的Cu的物质的量为0.5 mol
D.电解后溶液中c(H+)为2 mol•L﹣1
6.已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ,且氧气中1mol O=O键完全断 裂时吸收热量496kJ,氢气中1mol H﹣H键断裂时吸收热量为436kJ,求水蒸气中1mol H﹣O键形成时放出热量( )
A.463kJ B.557kJ C.486kJ D.188kJ
7.下列说法正确的是( )
A.对于有气体参与的反应,增大压强,活化分子总数增多,化学反应速率增大
B.对放热反应而言,升高温度,活化分子百分数减少,化学反应速率减小
C.活化分子间发生的碰撞为有效碰撞
D.使用催化剂,活化分子百分数增多,化学反应速率增大
8.已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是( )
A.2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣2b kJ•mol﹣1
B.C2H2(g)+O2(g)═2CO2(g)+H2O(l)△H=+2b kJ•mol﹣1
C.2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣4b kJ•mol﹣1
D.2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l)△H=+b kJ•mol﹣1
9.下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A.HCl和NaOH反应的中和热△H=﹣57.3 kJ•mol﹣1,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H=2×(﹣57.3)kJ•mol﹣1
B.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ•mol﹣1,则2CO2(g)═2CO(g)+O2(g)的△H=2×(+283.0)kJ•mol﹣1
C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
10.a1、a2分别为A在甲、乙两个恒温容器中建立平衡体系A(g)⇌2B(g)时的转化率,已知甲容器保持压强不变,乙容器保持容器体积不变.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.a1、a2均减小 B.a1减小,a2增大
C.a1、不变,a2增大 D.a1不变,a2减小
11.在500℃时,把0.3mol SO2和0.2mol O2充入一个体积为10L并盛有V2O5(催化剂)的真空密闭容器中,保持温度不变,经2min后,容器内的压强不再变化,此时容器内压强减小20%.下列说法正确的是( )
A.该温度下此反应的平衡常数K=400
B.其他条件不变,再充入0.3mol SO2和0.2mol O2平衡时,SO2的体积分数增大
C.平衡时,SO2的转化率为95%
D.前2min SO2的平均反应速率0.02mol/(L•s)
12.可逆反应:2NO(g)+O2(g)═2NO2(g),在体积不变的密闭容器中反应,一定达到平衡状态的标志是( )
A.单位时间内生成n mol O2的同时生成n mol NO2
B.混合气体的颜色不再改变的状态
C.ν(NO2):ν(NO):ν(O2)=2:2:1的状态
D.混合气体的密度不再改变的状态
13.我国知名企业比亚迪公司开发了具有多项专利的锂钒氧化物二次电池,其成本较低,对环境无污染,能量密度远远高于其他材料电池,电池总反应为V2O5+xLiLixV2O5.下列说法中正确的是( )
A.电池在放电时,Li+向负极移动
B.锂在放电时做正极,充电时为阳极
C.该电池充电时阳极的反应为LixV2O5﹣xe﹣═V2O5+xLi+
D.V2O5只是锂发生反应的载体,不参与电池反应
14.对下列实验的描述不正确的是( )
A.图(a)所示的实验:根据检流计(G)中指针偏转的方向比较Zn、Cu的金属活泼性
B.图(b)所示的实验:根据小试管中液面的变化判断铁钉发生析氢腐蚀
C.图(c)所示的实验:根据温度计读数的变化用稀盐酸和稀NaOH溶液反应测定中和热
D.图(d)所示的实验:根据两烧瓶中气体颜色的变化判断2NO2(g)⇌N2O4(g)是放热反应
15.对于可逆反应:2A(g)+B(g)⇌2C(g)△H<0,下列各图中正确的是( )
A. B. C. D.
16.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
17.关于下列各装置图的叙述中,不正确的是( )
A.用装置①精炼铜,则a极为粗铜,电解质溶液为CuSO4溶液
B.用装置①进行电镀,镀件接在b极上
C.装置②的总反应是:Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+
D.装置③中的铁钉几乎没被腐蚀
18.固定容积为2L的密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g)⇌zC(g),图I表示t℃时容器中各物质的量随时间的变化关系,图II表示平衡常数K随温度变化的关系.结合图象判断,下列结论正确的是( )
A.该反应可表示为:2A(g)+B(g)⇌C(g)△H<0
B.t℃时该反应的平衡常数K=6.25
C.当容器中气体密度不再变化时,该反应达到平衡状态
D.t℃,在第6 min时再向体系中充入0.4 mol C,再次达到平衡时C的体积分数大于0.25
二、解答题(共4小题,满分46分)
19.某化学兴趣小组要完成中和热的测定.
(1)实验桌上备有烧杯(大、小两个烧杯)、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃棒、0.5mol•L﹣1 盐酸、0.55mol•L﹣1NaOH溶液,尚缺少的实验玻璃用品是 、 .
(2)实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒? (填“能”或“否”).
(3)他们记录的实验数据如下:已知:Q=Cm(t2﹣t1),反应后溶液的比热容C为4.18kJ•℃﹣1•kg﹣1,各物质的密度均为1g•cm﹣3.①计算完成下表.(保留小数点后一位)
序号
实验用品
溶液温度
中和热△H
t1
t2
①
50mL0.55mol•L﹣1NaOH
50mL0.55mol•L﹣1HCl
20℃
23.3℃
②
50mL0.55mol•L﹣1NaOH
50mL0.55mol•L﹣1HCl
20℃
23.3℃
②根据实验结果写出NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学方程式:
(4)若用KOH代替NaOH,对测定结果 (填“有”或“无”)影响;若用醋酸代替HCl做实验,测定所得的中和热的数值将 (填“变大”或“变小”或“无影响”).
20.煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比等问题.已知:CO (g)+H2O (g)⇌H2 (g)+CO2 (g)平衡常数K随温度的变化如下表:
温度/℃
400
500
800
平衡常数K
9.94
9
1
回答下列问题
(1)该反应的平衡常数表达式K= ,△H= 0(填“<”、“>”、“=”)
(2)已在一定温度下,C(s)+CO2 (g)⇌2CO (g)平衡常数K1;
C (s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2 (g)平衡常数K2则K、K1、K2,之间的关系是 ;
(3)800℃时,向一个10L的恒容反应器中充入0.40molCO和1.60mol水蒸气,经一段时间后反应达到平衡,此时CO的转化率为 :若保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.10molCO和0.40molCO2,此时v正 v逆 (填“>”、“=”或“<”).
21.甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲醇(于固定容器中进行):2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)
(1)如表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)
温度
250℃
300℃
350℃
K
2.041
0.270
0.012
①该反应的熵变△S 0 ( 填:“<,>,=”).该反应在 (填:高温或低温)条件下能自发进行.
②要提高CO的转化率,可以采取的措施是 (填序号).
a.升温 b.加入催化剂 c.增加CO的浓度 d.加入H2加压
e.加入惰性气体加压 f.分离出甲醇
(2)如图表示在温度分别为T1、T2时,平衡体系中H2的体积分数随压强变化曲线,A、C两点的反应速率A C(填“>”、“=”或“<”,下同),A、C两点的化学平衡常数A C,由状态B到状态A,可采用 的方法(填“升温”或“降温”).
22.甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料,它清洁、高效、具有优良的环保性能,甲醚是一种无色气体,具有轻微的醚香味,其燃烧热为1455 kJ•mol﹣1,甲醚可作燃料电池的燃料.
(1)写出甲醚燃烧的热化学方程式 ;已知H2(g)和C(s)的燃烧热分别是285.8kJ•mol﹣1、393.5kJ•mol﹣1;计算反应4C(s)+6H2(g)+O2(g)═2CH3OCH3(g)的反应热△H= kJ•mol﹣1;
(2)工业上利用H2和CO2合成二甲醚的反应如下:6H2(g)+2CO2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H<0
①一定温度下,在一个固定体积的密闭容器中进行该反应.下列能判断反应达到化学平衡状态的是 (选填编号,注意大小写).
a.c(H2)与c(H2O)的比值保持不变
b.单位时间内有2mol H2消耗时,有1mol H2O生成
c.容器中气体密度不再改变
d.容器中气体压强不再改变
②温度升高,该化学平衡移动后,达到新的平衡,CH3OCH3的产率将 (填“变大”、“变小”或“不变”,下同).
(3)以甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池.该电池的负极反应式的其中一个产物是CO32﹣,请写出该反应的负极反应式 ;
(4)用(3)中的燃料电池为电源,以石墨为电极电解500mL NaCl溶液,装置如图所示,请写出电解过程中Y电极附近观察到的现象是 ;当燃料电池消耗2.8LO2
(标准状况下)时,计算此时:NaCl溶液中C(OH﹣)= mol/L(假设溶液的体积不变,气体全部从溶液中逸出).
2016-2017学年河北省邯郸市成安一中、永年二中联考高二(上)期中化学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共18小题,每小题3分,满分54分)
1.下列变化不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.红棕色的NO2气体加压后颜色先变深再变浅
B.实验室中常用饱和食盐水除去Cl2中混有的HCl
C.二氧化硫转化为三氧化硫时增加空气的量以提高二氧化硫的转化率
D.H2、I2、HI混合气体加压后颜色变深
【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,研究对象必须为可逆反应,否则勒夏特列原理不适用;催化剂只能改变反应速率,不会影响化学平衡,所以不能用勒夏特列原理解释.
【解答】解:A、可以可逆反应2NO2(g)⇌N2O4(g),正反应为体积缩小的反应,加压后二氧化氮的浓度增大,所以气体有色加深,由于增大了压强,平衡向生成四氧化二氮的方向移动,故加压后颜色先变深后变浅,可以平衡移动原理解释,故A错误;
B、实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气,氯气和水的反应是可逆反应,饱和氯化钠溶液中氯离子浓度大,化学平衡逆向进行,减小氯气溶解度,能用勒沙特列原理解释,故B错误;
C、工业上生产硫酸存在平衡2SO2+O2⇌2SO3,使用过量的空气,增大氧气的浓度,平衡向正反应移动,可以提高二氧化硫的利用率,能用勒夏特列原理解释,故C错误;
D、气体两边的计量数相等,增加压强平衡不移动,不能利用勒夏特列原理解释,故D正确;
故选D.
2.下列有关反应速率的说法正确的是( )
A.用铁片和稀硫酸反应制氢气时,改用98%的硫酸可以加快反应速率
B.100 mL 2 mol•L﹣1的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变
C.SO2的催化氧化反应是一个放热的反应,所以升高温度,反应速率变慢
D.汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2,减小压强反应速率变慢
【考点】化学反应速率的影响因素.
【分析】对于化学反应,增大浓度、升高温度、加入催化剂以及增大固体的表面积可增大反应速率,结合选项中所给信息解答该题.
【解答】解:A.浓硫酸具有强氧化性,与锌反应生成二氧化硫气体,而不生成氢气,故A错误;
B.加入氯化钠溶液,溶液体积增大,氢离子浓度减小,则反应速率减小,故B错误;
C.升高温度对反应速率的影响是增多单位体积内活化分子数增多,正逆反应速率都增大,故C错误;
B.减小压强,活化分子百分数不变,但是压强减小,反应速率减小,故D正确;
故选:D.
3.已知;(NH4)2CO3(s)═NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=+74.9kJ•mol﹣1,下列说法中正确的是( )
A.该反应中熵变、焓变皆大于0
B.该反应是吸热反应,因此一定不能自发进行
C.碳酸盐分解反应中熵增加,因此任何条件下所有碳酸盐分解一定自发进行
D.能自发进行的反应一定是放热反应,不能自发进行的反应一定是吸热反应
【考点】焓变和熵变.
【分析】A、依据反应的特征分析(NH4)2CO3((s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=+74.9kJ•mol﹣1,反应是熵变增大的反应,反应是吸热反应焓变大于0;
B、反应自发进行的判断依据是△H﹣T△S<0,反应自发进行;
C、反应自发进行的判断依据是△H﹣T△S<0,反应自发进行,据此分析;
D、反应自发进行的判断依据是△H﹣T△S<0,反应自发进行,据此分析;
【解答】解:A、依据反应的特征分析(NH4)2CO3((s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=+74.9kJ•mol﹣1,反应是熵变增大的反应,△S>0;反应是吸热反应焓变大于0,△H>0;故A正确;
B、该反应是吸热反应,△H>0,△S>0;反应自发进行的判断依据是△H﹣T△S<0,当高温下反应可以自发进行,故B错误;
C、碳酸盐分解反应中熵增加,△S>0,反应是吸热反应,△H>0,反应自发进行的判断依据是△H﹣T△S<0,反应自发进行,因此低温下碳酸盐分解是非自发进行的,故C错误;
D、能自发进行的反应不一定是放热反应,不能自发进行的反应不一定是吸热反应,判断依据是△H﹣T△S<0,故D错误;
故选A.
4.下列叙述不正确的是( )
A.原电池是将化学能转化为电能的装置
B.铁船底镶嵌锌块,锌作负极,以防船体被腐蚀
C.钢铁腐蚀的负极反应:Fe﹣3e﹣═Fe3+
D.把锌片放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,气泡放出速率加快
【考点】原电池和电解池的工作原理;金属的电化学腐蚀与防护;化学反应速率的影响因素.
【分析】A、原电池的实质为氧化还原反应,实现能量转化;
B、原电池放电时,负极被腐蚀,正极被保护;
C、钢铁发生腐蚀时,负极上发生氧化反应,正极上发生还原反应;
D、形成原电池加快反应速率.
【解答】解:A、原电池是将化学能转化为电能的装置,故A正确;
B、铁、锌和电解质溶液构成原电池时,较活泼的金属锌作负极,铁作正极,负极上锌失电子被腐蚀,正极铁上得电子发生还原反应被保护,故B正确;
C、钢铁腐蚀时,负极上铁失电子生成二价铁离子,所以电极反应式为Fe﹣2e﹣=Fe2+,故C错误;
D、锌粒和氯化铜反应生成Cu,Cu﹣Zn﹣盐酸能形成原电池,加快反应速率,故D正确;
故选C.
5.500mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO3﹣)=6.0mol•L﹣1,用石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到22.4L气体(标准状况),假定电解后溶液体积仍为500mL,下列说法正确的是( )
A.原混合溶液中c(K+)为1 mol•L﹣1
B.上述电解过程中共转移4 mol电子
C.电解得到的Cu的物质的量为0.5 mol
D.电解后溶液中c(H+)为2 mol•L﹣1
【考点】电解原理.
【分析】石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到22.4L气体(标准状况),阴极发生反应为:Cu2++2e﹣═Cu、2H++2e﹣═H2↑,阳极发生反应为:4OH﹣﹣4e﹣═O2↑+2H2O,n(O2)==1mol,结合电子守恒及物质的量浓度的计算来解答.
【解答】解:石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到22.4L气体(标准状况),n(O2)==1mol,
阳极发生电极反应为:4OH﹣﹣4e﹣═O2↑+2H2O,
4mol 4mol 1mol
阴极发生的电极反应为:Cu2++2e﹣═Cu、2H++2e﹣═H2↑
1mol 2mol 1mol 2mol 2mol 1mol
A.c(Cu2+)==2mol/L,由电荷守恒可知,原混合溶液中c(K+)=6mol/L﹣2mol/L×2=2mol/L,故A错误;
B.根据氧气计算转移电子的物质的量,转移电子的物质的量=1mol×4=4mol,故B正确;
C.电解得到的Cu的物质的量为1mol,故C错误;
D.电解后溶液中c(H+)为: =4mol/L,故D错误;
故选B.
6.已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ,且氧气中1mol O=O键完全断 裂时吸收热量496kJ,氢气中1mol H﹣H键断裂时吸收热量为436kJ,求水蒸气中1mol H﹣O键形成时放出热量( )
A.463kJ B.557kJ C.486kJ D.188kJ
【考点】有关反应热的计算.
【分析】化学反应放出的热量=新键生成释放的能量﹣旧键断裂吸收的能量.
【解答】解:已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ,则2mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量484kJ,化学反应放出的热量=新键生成释放的能量﹣旧键断裂吸收的能量,设水蒸气中1mol H﹣O键形成时放出热量xKJ,根据方程式:2H2+O22H2O,则:
484kJ=4x﹣,
解得x=463KJ.
故选A.
7.下列说法正确的是( )
A.对于有气体参与的反应,增大压强,活化分子总数增多,化学反应速率增大
B.对放热反应而言,升高温度,活化分子百分数减少,化学反应速率减小
C.活化分子间发生的碰撞为有效碰撞
D.使用催化剂,活化分子百分数增多,化学反应速率增大
【考点】化学反应速率的影响因素.
【分析】增大浓度、压强,活化分子的浓度增大,但百分数不变,升高温度、加入催化剂,可增大活化分子的百分数,以此解答该题.
【解答】解:A.增大浓度,单位体积活化分子数目增多,则使有效碰撞次数增大,反应速率加快,注意活化分子总数不变,故A错误;
B.升高温度,活化分子的百分数,反应速率增大,故B错误;
C.活化分子发生碰撞,且发生化学反应,为有效碰撞,故C错误;
D.催化剂,降低反应所需的活化能,增大单位体积内活化分子的百分数,故D正确.
故选D.
8.已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是( )
A.2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣2b kJ•mol﹣1
B.C2H2(g)+O2(g)═2CO2(g)+H2O(l)△H=+2b kJ•mol﹣1
C.2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣4b kJ•mol﹣1
D.2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l)△H=+b kJ•mol﹣1
【考点】热化学方程式;反应热和焓变.
【分析】由物质的物质的量与反应放出的热量成正比可知以及热化学方程式的书写方法写出热化学方程式.
【解答】解:充分燃烧a g乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,由物质的物质的量与反应放出的热量成正比可知,生成2mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量2bkJ,或生成4mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量4bkJ,则乙炔燃烧的热化学方程式为C2H2(g)+O2(g)═2CO2(g)+H2O(l)△H=﹣2b kJ/mol
或2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣4bkJ/mol;
故选C.
9.下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A.HCl和NaOH反应的中和热△H=﹣57.3 kJ•mol﹣1,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H=2×(﹣57.3)kJ•mol﹣1
B.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ•mol﹣1,则2CO2(g)═2CO(g)+O2(g)的△H=2×(+283.0)kJ•mol﹣1
C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
【考点】热化学方程式.
【分析】A.根据中和热的定义:稀的强酸和强碱稀溶液反应生成1mol水放出的能量来分析;
B.根据燃烧热的定义:完全燃烧1mol物质得到最稳定的产物所放出的热量来回答;
C.需要加热才能发生的反应不一定为吸热反应,有些放热反应必须在加热条件下才能进行;
D.燃烧热的定义:完全燃烧1mol物质得到最稳定的产物所放出的热量.
【解答】解:A、中和热是强酸和强碱稀溶液反应生成1mol水放出的能量,故H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H=﹣57.3KJ.mol﹣1,故A错误;
B、因CO(g)的燃烧热是283.0KJ.mol﹣1,则2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)反应的△H=﹣2×283.0KJ.mol﹣1,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的△H=2×283.0KJ.mol﹣1,故B正确;
C、有些放热反应必须在加热条件下才能进行,如铝热反应,故C错误;
D、根据燃烧热概念,可燃物应生成稳定氧化物,水应为液态,故D错误.
故选B.
10.a1、a2分别为A在甲、乙两个恒温容器中建立平衡体系A(g)⇌2B(g)时的转化率,已知甲容器保持压强不变,乙容器保持容器体积不变.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.a1、a2均减小 B.a1减小,a2增大
C.a1、不变,a2增大 D.a1不变,a2减小
【考点】化学平衡的影响因素.
【分析】对于A(g)⇌2B(g),反应物和生成物都只有一种,如体积不变,增加A相当于增大压强,平衡逆向移动,如压强不变,平衡状态相同,为等效平衡,以此解答该题.
【解答】解:对于A(g)⇌2B(g),反应物和生成物都只有一种,如体积不变,增加A相当于增大压强,平衡逆向移动A的转化率减小,
如压强不变,平衡状态相同,为等效平衡,则A的转化率不变,
故选D.
11.在500℃时,把0.3mol SO2和0.2mol O2充入一个体积为10L并盛有V2O5(催化剂)的真空密闭容器中,保持温度不变,经2min后,容器内的压强不再变化,此时容器内压强减小20%.下列说法正确的是( )
A.该温度下此反应的平衡常数K=400
B.其他条件不变,再充入0.3mol SO2和0.2mol O2平衡时,SO2的体积分数增大
C.平衡时,SO2的转化率为95%
D.前2min SO2的平均反应速率0.02mol/(L•s)
【考点】化学平衡的计算.
【分析】依据化学平衡三段式列式计算,设二氧化硫转化物质的量为x,则
2SO2+O2 =2SO3
起始量(mol) 0.3 0.2 0
变化量(mol) x 0.5x x
平衡量(mol)0.3﹣x 0.2﹣0.5x x
气体物质的量之比和气体压强之比,以此解答该题.
【解答】解:在500℃时,把0.3mol SO2和0.2mol O2充入一个体积为10L并盛有V2O5(催化剂)的真空密闭容器中,保持温度不变,经2min后,容器内的压强不再变化,此时容器内压强减小20%,设二氧化硫转化物质的量为x,则
2SO2+O2 =2SO3
起始量(mol) 0.3 0.2 0
变化量(mol) x 0.5x x
平衡量(mol)0.3﹣x 0.2﹣0.5x x
容器内的压强不再变化,此时容器内压强减小20%,即气体物质的量减少20%,得到(0.3+0.2)×(1﹣20%)=0.3﹣x+0.2﹣0.5x+x,
x=0.20mol,
A.该温度下此反应的平衡常数K==400,故A正确;
B.其他条件不变,再充入0.3mol SO2和0.2mol O2平衡时,相当于在原来基础上增大压强,平衡正向移动,则SO2的体积分数减小,故B错误;
C.平衡时,SO2的转化率为=66.7%,故C错误;
D.前2min SO2的平均反应速率为=0.01mol/(L•s),故D错误.
故选A.
12.可逆反应:2NO(g)+O2(g)═2NO2(g),在体积不变的密闭容器中反应,一定达到平衡状态的标志是( )
A.单位时间内生成n mol O2的同时生成n mol NO2
B.混合气体的颜色不再改变的状态
C.ν(NO2):ν(NO):ν(O2)=2:2:1的状态
D.混合气体的密度不再改变的状态
【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、量之比不等于计量数之比,所以不是平衡状态,故A错误;
B、混合气体的颜色不再变,说明二氧化氮的浓度不变,说明达平衡状态,故B正确;
C、只要反应发生就符合ν(NO2):ν(NO):ν(O2)=2:2:1的状态,故C错误;
D、混合气体的密度始终不变,所以不能作平衡状态的标志,故D错误;
故选B.
13.我国知名企业比亚迪公司开发了具有多项专利的锂钒氧化物二次电池,其成本较低,对环境无污染,能量密度远远高于其他材料电池,电池总反应为V2O5+xLiLixV2O5.下列说法中正确的是( )
A.电池在放电时,Li+向负极移动
B.锂在放电时做正极,充电时为阳极
C.该电池充电时阳极的反应为LixV2O5﹣xe﹣═V2O5+xLi+
D.V2O5只是锂发生反应的载体,不参与电池反应
【考点】原电池和电解池的工作原理.
【分析】放电时,该原电池中锂失电子而作负极,V2O5得电子而作正极,负极上发生氧化反应,正极上发生还原反应,阳离子向正极移动.
【解答】解:A.向外供电时,该装置是原电池,锂离子向正极移动,故A错误;
B.该原电池中,锂失电子而作负极,V2O5得电子而作正极,故B错误;
C.该电池充电时,正极与外接电源的正极相连为阳极,则阳极上LixV2O5失电子,阳极上电极反应式为:LixV2O5﹣xe﹣═V2O5+xLi+,故C正确;
D.V2O5得电子而作正极,所以V2O5参与电池反应,故D错误;
故选C.
14.对下列实验的描述不正确的是( )
A.图(a)所示的实验:根据检流计(G)中指针偏转的方向比较Zn、Cu的金属活泼性
B.图(b)所示的实验:根据小试管中液面的变化判断铁钉发生析氢腐蚀
C.图(c)所示的实验:根据温度计读数的变化用稀盐酸和稀NaOH溶液反应测定中和热
D.图(d)所示的实验:根据两烧瓶中气体颜色的变化判断2NO2(g)⇌N2O4(g)是放热反应
【考点】原电池和电解池的工作原理.
【分析】A.Cu、Zn原电池中,活泼金属为负极,根据原电池的工作原理来回答;
B.析氢腐蚀生成氢气,而吸氧腐蚀中氧气得电子,气体减少;
C.中和热测定应选稀的强酸和稀的强碱之间反应;
D.热水中颜色深,则逆反应为吸热反应.
【解答】解:A.Zn、Cu形成原电池,锌活泼性强的为负极,检流计的指针偏向正极Cu,所以能够根据指针偏向确定正负极,即可判断金属性强弱,故A正确;
B.在氯化钠溶液中铁发生吸氧腐蚀,试管中压强减小,导管中液面上升,不是发生的析氢腐蚀,故B错误;
C.中和热测定应选稀的强酸和稀的强碱之间来反应,故C正确;
D.热水中颜色深,则逆反应为吸热反应,所以正反应为放热反应,故D正确.
故选B.
15.对于可逆反应:2A(g)+B(g)⇌2C(g)△H<0,下列各图中正确的是( )
A. B. C. D.
【考点】化学平衡建立的过程.
【分析】做题时首先分析化学方程式的特征,如反应前后计量数的大小关系、反应热等问题,
A、根据反应温度的不同结合反应热判断平衡移动的方向,可判断出B的浓度的变化是否正确
B、根据反应前后的化学计量数的大小关系,结合压强对反应速率的影响判断平衡移动方向,从而判断出正逆反应速率的变化;
C、从两个方面考虑,一是压强对平衡的影响,二是温度对平衡的影响,二者结合判断C 的百分含量是否正确;
D、从两个方面考虑,一是压强对平衡的影响,二是温度对平衡的影响,二者结合判断A的转化率是否正确.
【解答】解:A、该反应为放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动,c(B)增大,故A错误;
B、根据反应前后的化学计量数的大小可以看出,增大压强平衡向正反应方向移动,正逆反应速率都增大,且V正>V逆,故B错误;
C、该反应为放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动,w(C)的减小,根据反应前后的化学计量数的大小可以看出,增大压强平衡向正反应方向移动,w(C)增大,故C正确;
D、该反应为放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动,A的转化率降低,根据反应前后的化学计量数的大小可以看出,增大压强平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,本题温度的曲线不正确,故D错误.
故选C.
16.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.
17.关于下列各装置图的叙述中,不正确的是( )
A.用装置①精炼铜,则a极为粗铜,电解质溶液为CuSO4溶液
B.用装置①进行电镀,镀件接在b极上
C.装置②的总反应是:Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+
D.装置③中的铁钉几乎没被腐蚀
【考点】原电池和电解池的工作原理.
【分析】A、电解精炼铜时,铜做阳极;
B、电镀时,镀件作阴极;
C、Fe比Cu活泼,Fe做负极;
D、浓硫酸具有吸水性,在干燥的环境中铁难以腐蚀.
【解答】解:A、根据电流的方向可知a为电解池的阳极,则用来精炼铜时,a极为粗铜,电解质溶液为CuSO4溶液,故A正确;
B、根据电流的方向可知b为电解池的阴极,所以进行电镀时,镀件接在b极上,故B正确;
C、铁比铜活泼,为原电池的负极,发生的反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+,故C错误;
D、浓硫酸具有吸水性,在干燥的环境中铁难以腐蚀,故D正确.
故选C.
18.固定容积为2L的密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g)⇌zC(g),图I表示t℃时容器中各物质的量随时间的变化关系,图II表示平衡常数K随温度变化的关系.结合图象判断,下列结论正确的是( )
A.该反应可表示为:2A(g)+B(g)⇌C(g)△H<0
B.t℃时该反应的平衡常数K=6.25
C.当容器中气体密度不再变化时,该反应达到平衡状态
D.t℃,在第6 min时再向体系中充入0.4 mol C,再次达到平衡时C的体积分数大于0.25
【考点】化学平衡建立的过程;化学平衡的影响因素.
【分析】A.根据反应物减小,生成物增加,变化的物质的量之比等于反应中计量数之比,写出化学方程式,根据图Ⅱ可知,温度升高,平衡常数增大,说明正反应为吸热反应;
B.图I中5min时达到化学平衡,根据c=平衡浓度,带入K表达式计算;
C.由可知,m不变,V不变,则ρ是定值;
D.图I中5min时,C的体积分数为=0.25,充入0.4 mol C,条件的改变大于平衡移动的改变.
【解答】解:A.根据图可知A物质的量减小0.4mol,B物质的量减小0.2mol,A、B均为反应物,C物质的量增加0.2mol,为生成物,根据变化的物质的量之比等于反应中计量数之比,写出化学方程式为2A(g)+B(g)⇌C(g),根据图Ⅱ可知,温度升高,平衡常数增大,说明正反应为吸热反应,所以热化学方程式为:2A(g)+B(g)⇌C(g)△H>0,故A错误;
B.图I中5min时达到化学平衡,平衡浓度分别为c(A)==0.2mol/L,c(B)==0.1mol/L、c(C)==0.1mol/L,则K==25,故B错误;
C.由可知,m不变,V不变,则ρ是定值,因此当容器中气体密度不再变化时,该反应不一定达到平衡状,故C错误;
D.图I中5min时,C的体积分数为=0.25,充入0.4 mol C,虽平衡逆向移动,但C的体积分数增大,故D正确;
故选D.
二、解答题(共4小题,满分46分)
19.某化学兴趣小组要完成中和热的测定.
(1)实验桌上备有烧杯(大、小两个烧杯)、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃棒、0.5mol•L﹣1 盐酸、0.55mol•L﹣1NaOH溶液,尚缺少的实验玻璃用品是 量筒 、 温度计 .
(2)实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒? 否 (填“能”或“否”).
(3)他们记录的实验数据如下:已知:Q=Cm(t2﹣t1),反应后溶液的比热容C为4.18kJ•℃﹣1•kg﹣1,各物质的密度均为1g•cm﹣3.①计算完成下表.(保留小数点后一位)
序号
实验用品
溶液温度
中和热△H
t1
t2
①
50mL0.55mol•L﹣1NaOH
50mL0.55mol•L﹣1HCl
20℃
23.3℃
﹣56.8kJ•mol﹣1
②
50mL0.55mol•L﹣1
50mL0.55mol•L﹣1
20℃
23.3℃
NaOH
HCl
②根据实验结果写出NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学方程式: HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=﹣56.8kJ•mol﹣1
(4)若用KOH代替NaOH,对测定结果 无 (填“有”或“无”)影响;若用醋酸代替HCl做实验,测定所得的中和热的数值将 变小 (填“变大”或“变小”或“无影响”).
【考点】中和热的测定.
【分析】(1)根据中和热测定的实验步骤选用需要的仪器,然后判断还缺少的仪器;
(2)金属导热快,热量损失多;
(3)①先求出2次反应的温度差的平均值,根据公式Q=cm△T来求出生成0.025mol的水放出热量,最后根据中和热的概念求出中和热;
②根据中和热的概念以及热化学方程式的书写方法;
(4)KOH代替NaOH都是强碱,符合中和热的概念;弱电解质电离吸热.
【解答】解:(1)中和热的测定过程中,需要用量筒量取酸溶液、碱溶液的体积,需要使用温度计测量温度,所以还缺少温度计和量筒,
故答案为:量筒;温度计;
(2)不能将环形玻璃搅拌棒改为铜丝搅拌棒,因为铜丝搅拌棒是热的良导体,故答案为:否;
(3)①第1次反应前后温度差为:3.3℃,第2次反应前后温度差为:3.5℃,平均温度差为3.4℃,
50mL0.55mol•L﹣1NaOH与50mL0.5mol•L﹣1HCl混合,氢氧化钠过量,反应生成了0.025mol水,50mL0.5mol•L﹣1 盐酸、0.55mol•L﹣1NaOH溶液的质量和为:m=100mL×1g/mL=100g,c=4.18J/(g•℃),代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出热量Q=4.18J/(g•℃)×100g×3.4℃=1.4212kJ,即生成0.025mol的水放出热量1.4212kJ,所以生成1mol的水放出热量为1.4212kJ×=﹣56.8kJ,即该实验测得的中和热△H=﹣56.8kJ•mol﹣1,
故答案为:﹣56.8kJ•mol﹣1;
②稀盐酸和NaOH稀溶液反应生成1mol水放热56.8KJ,该反应的热化学方程式为:HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=﹣56.8kJ•mol﹣1;
故答案为:HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=﹣56.8kJ•mol﹣1;
(4)KOH代替NaOH都是强碱,符合中和热的概念,所以用KOH代替NaOH,对测定结果无影响;醋酸为弱酸,电离过程为吸热过程,所以用醋酸代替HCl做实验,反应放出的热量小于56.8kJ,
故答案为:无;变小.
20.煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比等问题.已知:CO (g)+H2O (g)⇌H2 (g)+CO2 (g)平衡常数K随温度的变化如下表:
温度/℃
400
500
800
平衡常数K
9.94
9
1
回答下列问题
(1)该反应的平衡常数表达式K= ,△H= < 0(填“<”、“>”、“=”)
(2)已在一定温度下,C(s)+CO2 (g)⇌2CO (g)平衡常数K1;
C (s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2 (g)平衡常数K2则K、K1、K2,之间的关系是 K= ;
(3)800℃时,向一个10L的恒容反应器中充入0.40molCO和1.60mol水蒸气,经一段时间后反应达到平衡,此时CO的转化率为 80% :若保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.10molCO和0.40molCO2,此时v正 = v逆 (填“>”、“=”或“<”).
【考点】化学平衡的计算;化学平衡的影响因素.
【分析】(1)根据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,根据平衡常数随温度的变化进行判断;
(2)根据化学平衡常数表达式计算解答;
(3)令CO的浓度变化为c,用三段式表示出各物质变化的浓度、平衡时的浓度,再根据平衡常数计算,比较浓度商与平衡常数K的关系.
【解答】解:(1)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,故K=,依据图表数据分析,升高温度,平衡常数减小,平衡逆向移动,故正反应为放热反应;
故答案为:K=;<;
(2))①C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)平衡常数K1;
②C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)平衡常数K2;
③CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)平衡常数K;
③=②﹣①,故K=,
故答案为:K=;
(3)对于反应 CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g),
开始(mol/L):0.04 0.16 0 0
变化(mol/L):c c c c
平衡(mol/L):0.04﹣c 0.16﹣c c c
所以=9,解得c=0.032
所以CO的转化率为×100%=80%.
则平衡时各量为:
对于反应 CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g),
开始(mol/L):0.04 0.16 0 0
变化(mol/L) 0.032 0.032 0.032 0.032
平衡(mol/L):0.008 0.128 0.032 0.032
改变后的量为:CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g),
改变后(mol/L):0.018 0.128 0.032 0.072
Qc==1=K,所以平衡不移动,
故答案为:80%;=.
21.甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲醇(于固定容器中进行):2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)
(1)如表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)
温度
250℃
300℃
350℃
K
2.041
0.270
0.012
①该反应的熵变△S < 0 ( 填:“<,>,=”).该反应在 低温 (填:高温或低温)条件下能自发进行.
②要提高CO的转化率,可以采取的措施是 df (填序号).
a.升温 b.加入催化剂 c.增加CO的浓度 d.加入H2加压
e.加入惰性气体加压 f.分离出甲醇
(2)如图表示在温度分别为T1、T2时,平衡体系中H2的体积分数随压强变化曲线,A、C两点的反应速率A < C(填“>”、“=”或“<”,下同),A、C两点的化学平衡常数A = C,由状态B到状态A,可采用 升温 的方法(填“升温”或“降温”).
【考点】化学平衡的影响因素.
【分析】(1)①2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)反应气体的物质的量减少,依据化学方程式和平衡常数概念书写,依据平衡常数随温度变化判断反应能量变化;
②要提高CO的转化率,一般使平衡正向移动即可,但增加CO的浓度平衡虽然正向移动,但CO的转化率减小;
(2)根据压强越大反应速率越大判断;化学平衡常数仅与温度有关;由状态B到状态A,可采用升温的方法.
【解答】解:(1)①2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)反应气体的物质的量减少,所以△S<0;由表中数据可知温度升高,K值减小,说明平衡向逆反应方向移动,逆反应为吸热反应,正反应即为放热反应△H<0,由△G=△H﹣T△S可知,反应在低温条件下能自发进行,故答案为:<;低温;
②a.升温平衡逆向移动,则CO的转化率减小,故错误;
b.加入催化剂平衡不移动,则CO的转化率不变,故错误;
c.增加CO的浓度,平衡虽然正向移动,但CO的转化率减小,故错误;
d.加入H2加压,平衡正向移动,CO的转化率提高,故正确;
e.加入惰性气体加压,平衡不移动,则CO的转化率不变,故错误;
f.分离出甲醇,平衡正向移动,CO的转化率提高,故正确;
故选:d f;
(2)因为压强越大反应速率越大,所以A、C两点的反应速率A<C;化学平衡常数仅与温度有关,所以A、C两点的化学平衡常数A=C;由状态B到状态A,可采用升温的方法,故答案为:<;=;升温.
22.甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料,它清洁、高效、具有优良的环保性能,甲醚是一种无色气体,具有轻微的醚香味,其燃烧热为1455 kJ•mol﹣1,甲醚可作燃料电池的燃料.
(1)写出甲醚燃烧的热化学方程式 CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H1=﹣1455kJ/mol ;已知H2(g)和C(s)的燃烧热分别是285.8kJ•mol﹣1、393.5kJ•mol﹣1;计算反应4C(s)+6H2(g)+O2(g)═2CH3OCH3(g)的反应热△H= ﹣378.8 kJ•mol﹣1;
(2)工业上利用H2和CO2合成二甲醚的反应如下:6H2(g)+2CO2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H<0
①一定温度下,在一个固定体积的密闭容器中进行该反应.下列能判断反应达到化学平衡状态的是 ad (选填编号,注意大小写).
a.c(H2)与c(H2O)的比值保持不变
b.单位时间内有2mol H2消耗时,有1mol H2O生成
c.容器中气体密度不再改变
d.容器中气体压强不再改变
②温度升高,该化学平衡移动后,达到新的平衡,CH3OCH3的产率将 变小 (填“变大”、“变小”或“不变”,下同).
(3)以甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池.该电池的负极反应式的其中一个产物是CO32﹣,请写出该反应的负极反应式 CH3OCH3+16OH﹣﹣12e﹣=2CO32﹣+11H2O ;
(4)用(3)中的燃料电池为电源,以石墨为电极电解500mL NaCl溶液,装置如图所示,请写出电解过程中Y电极附近观察到的现象是 Y电极附近溶液中有气体产生,上部分呈黄绿色 ;当燃料电池消耗2.8LO2(标准状况下)时,计算此时:NaCl溶液中C(OH﹣)= 1 mol/L(假设溶液的体积不变,气体全部从溶液中逸出).
【考点】原电池和电解池的工作原理;用盖斯定律进行有关反应热的计算;化学平衡状态的判断.
【分析】(1)依据燃烧热概念含义是1mol甲醚完全燃烧生成稳定氧化物二氧化碳和液态水放出的热量为燃烧热,结合书写方法写出热化学方程式;
依据燃烧热写出热化学方程式,结合盖斯定律计算得到所需热化学方程式和对应焓变;
(2)①反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,平衡时各种物质的物质的量、浓度、含量等不再发生变化,以及由此衍生的其它量不变,可由此进行判断;
②据反应放热,故升高温度,平衡左移;
(3)原电池负极发生氧化反应,甲醚在负极放电,碱性条件下生成碳酸根与水;
(4)惰性电极电解饱和食盐水,Y电极是阳极,溶液中氯离子失电子生成氯气;依据原电池和电解池中存在的电子守恒结合电极反应计算溶液中c(OH﹣).
【解答】解:(1)甲醚的燃烧热为1455kJ/mol,则燃烧方式的热化学方程式为:CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H1=﹣1455kJ/mol;
H2(g)和C(s)的燃烧热分别是285.8kJ•mol﹣1、393.5kJ•mol﹣1,热化学方程式为
①H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=﹣285.8KJ/mol;
②C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=﹣393.5KJ/mol;
③CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H1=﹣1455kJ/mol;
依据盖斯定律计算①×3+②×2﹣③得到反应热化学方程式为:2C(s)+3H2(g)+O2(g)═CH2OCH3(g)△H=﹣169.4kJ/mol;即可得到4C(s)+6H2(g)+O2(g)═2CH2OCH3(g)△H=﹣378.8kJ/mol;
故答案为:CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H1=﹣1455kJ/mol;﹣378.8kJ/mol;
(2)①a、在反应达平衡前,c(H2)与c(H2O)的比值在变小,故当c(H2)与c(H2O)的比值保持不变时,反应达平衡,故A选;
b、单位时间内有2mol H2消耗时一定会有1mol H2O生成,故不能作为平衡的标志,故B不选;
c、本反应的反应物和生成物全是气体,根据质量守恒可知,在反应过程中气体的质量一直不变,而又是恒容的容器,即气体体积不变,故气体密度ρ=一直不变,故密度不变不能作为平衡的标志,故c不选;
d、此反应是个气体的物质的量有改变的反应,即在平衡之前,容器中气体的物质的量和压强在变化,故当压强不变时,说明反应达平衡,故d选.
故答案为:ad;
②反应为放热反应,故升高温度,平衡左移,达到新的平衡,CH3OCH3的产率将变小;
故答案为:变小;
(3)原电池负极发生氧化反应,甲醚在负极放电,碱性条件下生成碳酸根与水,电极反应式为:CH3OCH3+16OH﹣﹣12e﹣=2CO32﹣+11H2O;
故答案为:CH3OCH3+16OH﹣12e﹣=2CO2﹣3+11H2O;
(4)电解池中Y电极为阳极,溶液中氯离子失电子发生氧化反应生成氯气,现象是冒气泡,上部溶液呈黄绿色;
当燃料电池消耗2.8LO2(标准状况下)物质的量==0.125mol,电极反应为O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣,电子转移为0.5mol,阴极电极方程式:2H2O+2e﹣=2 OH﹣+H2,所以n(OH﹣)=0.5 mol,c(OH﹣)==1 mol/L;
故答案为:Y电极附近溶液中有气体产生,上部分呈黄绿色;1.
2016年11月26日