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- 2021-07-06 发布
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2016-2017学年河北省保定市定兴三中高二(上)期中化学试卷
一、选择题(每小题只有一个正确答案,每小题2分,共50分)
1.下列说法正确的是( )
A.增大压强,活化分子数增加,化学反应速率一定增大
B.升高温度,活化分子百分数增加,化学反应速率一定增大
C.加入反应物,使活化分子百分数增加,化学反应速率增大
D.使用催化剂,降低了反应的活化能、反应速率加快,但是活化分子百分数不变
2.分析下列反应在任何温度下均能自发进行的是( )
A.2N2(g)+O2(g)═2N2O(g)△H=163 kJ•mol﹣1
B.Ag(s)+Cl2(g)═AgCl(s)△H=﹣127 kJ•mol﹣1
C.HgO(s)═Hg(l)+O2(g)△H=91 kJ•mol﹣1
D.H2O2(l)═O2(g)+H2O(l)△H=﹣98 kJ•mol﹣1
3.下列关于铜电极的叙述,不正确的是( )
A.铜锌原电池中铜是正极
B.用电解法精炼粗铜时,粗铜作阳极
C.在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极
D.电解稀硫酸制H2、O2时,铜作阳极
4.家用炒菜铁锅用水清洗放置后出现红棕色的锈斑,在此变化过程中不发生的化学反应是( )
A.4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3↓ B.2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2↓
C.2H2O+O2+4e﹣=4OH﹣ D.Fe﹣3e﹣=Fe3+
5.有关电化学知识的描述正确的是( )
A.已知CaO+H2O═Ca(OH)2放出大量的热,故可把该反应设计成原电池
B.因为铁的活泼性强于铜,所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中,若能组成原电池,必是铁做负极、铜做正极
C.理论上说,任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池
D.某原电池反应为Cu+2AgNO3═Cu(NO3)2+
2Ag,装置中的盐桥内可以是含琼脂的KCl饱和溶液
6.如图是关于反应A2(g)+B2(g)⇌2C(g)+D(g)△H<0的平衡移动图象,影响平衡移动的原因可能是( )
A.升高温度,同时加压
B.压强不变,降低温度
C.压强、温度不变,充入一些与之不反应的惰性气体
D.温度、压强不变,充入一些A2(g)
7.某小组设计电解饱和食盐水的装置如图,通电后两极均有气泡产生且溶液不变蓝,下列叙述正确的是( )
A.铜电极上发生还原反应
B.石墨电极附近溶液呈红色
C.溶液中的Na+向石墨电极移动
D.铜电极附近观察到黄绿色气体
8.如图所示,铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入番茄里,电流计中有电流通过,则下列说法正确的是( )
A.锌片是负极 B.两个铜片上都发生氧化反应
C.石墨是阴极 D.两个番茄都形成原电池
9.将如图所示实验装置的K闭合,下列判断正确的是( )
A.电子沿Zn→a→b→Cu路径流动
B.Cu电极上发生还原反应
C.片刻后甲池中c(SO42﹣)增大
D.片刻后可观察到滤纸b点变红色
10.在密闭容器中发生如下反应:mA(g)+nB(g)⇌pC(g),达到平衡后,保持温度不变,将气体体积缩小到原来的,当达到新平衡时,C的浓度为原来的1.9倍,下列说法正确的是( )
A.m+n>p B.平衡向逆反应方向移动
C.A的转化率提高 D.C的体积分数增加
11.某温度下,H2(g)+CO2 (g)⇌H2O(g)+CO(g)的平衡常数K=,该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入H2 (g)和CO2 (g),其起始浓度如表所示,下列判断不正确的是( )
起始浓度
甲
乙
丙
c(H2)/mol•L﹣1
0.010
0.020
0.020
c(CO2)/mol•L﹣1
0.010
0.010
0.020
A.平衡时,乙中CO2的转化率大于60%
B.平衡时,甲中和丙中H2的转化率均是60%
C.平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍,是0.008 mol•L﹣1
D.反应开始时,乙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢
12.T℃时,体积均为0.5L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:2A(g)+B(g)⇌2C(g)△H=﹣Q kJ/mol (Q>0).保持温度不变,实验测得起始和平衡时的有关数据如下表:
容器编号
起始时各物质物质的量/mol
达到平衡时体系能量的变化
A
B
C
①
2
1
0
0.75Q kJ
②
0.4
0.2
1.6
下列叙述中正确的是( )
A.容器①、②中反应的平衡常数均为18
B.容器②中达到平衡时放出的热量为0.05Q kJ
C.向容器①中通入氦气,平衡时A的转化率增大
D.其他条件不变,若容器②保持恒容绝热,则达到平衡时C的体积分数小于2/3
13.下列事实,不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.向氯水中加入AgNO3溶液后,溶液颜色变浅
B.对2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)平衡体系,体积缩小,压强增大可使颜色变深
C.合成氨反应中用过量氮气与氢气反应可以提高氢气的转化率
D.将混合气中的氨气液化后不停的分离出来,有利于合成氨的反应
14.下列热化学方程式,正确的是( )
A.4g硫完全燃烧生成SO2,放出37 kJ热量:S(s)+O2(g)=SO2(g);△H=﹣296kJ/mol
B.1molN2与3molH2在某密闭容器中反应放出73kJ热量,则反应的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=﹣73kJ/mol
C.甲烷的标准燃烧热为﹣890.3kJ•mol﹣1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣890.3kJ•mol﹣1
D.强酸强碱的中和热为﹣57.3 kJ/mol:Ba(OH)2(aq)+H2SO4(aq)=BaSO4(S)+2H2O(l);△H=﹣114.6 kJ/mol
15.在一定温度下,下列叙述不是可逆反应A(g)+2B(g)⇌2C(g)达到平衡状态标志的是( )
①C的生成速率与C的分解速率相等;
②单位时间生成amol A,同时生成2amolB;
③A、B、C的浓度不再变化;
④混合气体平均摩尔质量不再变化
⑤混合气体的总压强不再变化;
⑥混合气体的物质的量不再变化;
⑦单位时间内消耗amol A,同时生成2amol B
⑧A、B、C的分子数比为1:3:2.
A.②⑧ B.①⑥ C.②④ D.③⑧
16.在一定条件下,对于A2(g)+3B2(g)⇌2AB3(g)反应来说,下列所表示的化学反应速率中最大的是( )
A.v(A2)=0.8 mol•L﹣1•s﹣1 B.v(A2)=40 mol•L﹣1•min﹣1
C.v(AB3)=1.0 mol•L﹣1•s﹣1 D.v(B2)=1.2 mol•L﹣1•s﹣1
17.下列有关的判断或表示方法正确的是( )
A.一定条件下,将0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3 kJ,其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H<﹣38.6 kJ•mol﹣1
B.中和热的测定实验中需要用的主要玻璃仪器:两个大小相同的烧杯、两个大小相同的量筒、温度计、环形玻璃搅拌棒,也可以用保温杯代替烧杯做有关中和热测定的实验
C.在测定中和热的实验中,至少需要测定并记录的温度是3次
D.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ•mol﹣1,则CO2分解的热化学方程式为:2CO2(g)═2CO(g)+O2(g)△H=+283.0 kJ•mol﹣1
18.发射“嫦娥一号”月球探测卫星的长征三号甲运载火箭的第三子级使用的燃料是液氢和液氧,已知下列热化学方程式:
①H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H1=﹣285.8kJ/mol
②H2(g)=H2(l)△H2=﹣0.92kJ/mol
③O2(g)=O2(l)△H3=﹣6.84kJ/mol
④H2O(l)=H2O(g)△H4=+44.0kJ/mol
则反应H2(l)+O2(l)=H2O(g)的反应热△H为( )
A.+237.46 kJ/mol B.﹣474.92 kJ/mol
C.﹣118.73 kJ/mol D.﹣237.46 kJ/mol
19.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);△H>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,一定是n(X):n(Y):n(Z)=1:1:1
C.当容器中气体的平均相对分子质量不变时,一定是V(X):V(Y):V(Z)=1:1:1
D.加入X,上述反应的△H增大
20.甲容器进行A→B的反应,△H<0,反应速率为v1,在t1温度下进行;乙容器进行C→D的反应,△H>0,反应速率为v2,在t2温度下进行.对于上述反应,下列说法正确的是( )
A.若t1>t2,则v1>v2
B.甲容器内每分钟减少4mol A,乙容器内每分钟减少2mol C,则甲容器内的反应速率比乙容器内的反应速率快
C.当温度升高时v1增大,v2减小
D.在甲、乙容器中分别加入MnO2,v1、v2不一定加快
21.在恒温恒压下,向密闭容器中充入4mol SO2和2mol O2,发生如下反应:2SO2
(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H<0.2min后生成SO3为1.4mol,同时放出热量Q kJ,则下列分析正确的是( )
A.在该条件下,反应前后的压强之比为6:5.3
B.若反应开始时容器体积为2 L,则0~2 min内v(SO3)=0.35 mol/(L•min)
C.在该条件下充入He气,各物质的反应速率都将增大
D.若反应改为“恒温恒容下”进行,放出Q kJ热量需要的时间将大于2 min
22.已知化学反应A2(g)+B2(g)═2AB(g)的能量变化如图所示,判断下列叙述中正确的是( )
A.每生成2分子AB吸收b kJ热量
B.该反应热△H=+(a﹣b)kJ•mol﹣1
C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
D.断裂1 mol A﹣A和1 mol B﹣B键,放出a kJ能量
23.在密闭容器中进行反应CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)△H>0,测得c(CH4)随反应时间(t)的变化如图所示.下列判断正确的是( )
A.0~5 min内,v(H2)=0.1 mol•(L•min)﹣1
B.反应进行到12min时,CH4的转化率为25%
C.恒温下,缩小容器体积,平衡后H2浓度减小
D.10 min时,改变的外界条件可能是升高温度
24.一定温度下,向一个容积为2L的真空密闭容器中(事先装入催化剂)通入1mol N2和3mol H2,发生下列反应:N2+3H22NH3.3min后测得密闭容器内的压强是起始时的0.9倍,在此时间内v(H2)是( )
A.0.2 mol/(L•min) B.0.6 mol/(L•min)
C.0.1 mol/(L•min) D.0.3 mol/(L•min)
25.下列对化学平衡移动的分析中,不正确的是( )
①已达平衡的反应C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g),当增加反应物物质的量时,平衡一定向正反应方向移动
②已达平衡的反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),当增大N2
的浓度时,平衡向正反应方向移动,N2的转化率一定升高
③有气体参加的反应平衡时,若减小反应器容积时,平衡一定向气体体积增大的方向移动
④有气体参加的反应达平衡时,在恒压反应器中充入稀有气体,平衡一定不移动.
A.①④ B.①②③ C.②③④ D.①②③④
二、非选择题
26.现有以下物质:①NaHCO3晶体②液态SO3③HF④盐酸⑤蔗糖⑥铜⑦KOH固体⑧氨水.请回答下列问题;
(1)属于非电解质的是 ,
(2)属于电解质的 ,
(3)属于电解质的依次写出其在水中的电离方程式: .
27.电解原理在化学工业中有广泛应用.如图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连.请回答以下问题:
(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则:
①电解池中X极上的电极反应式是 .在X极附近观察到的现象是 .
②Y电极上的电极反应式是 ,检验该电极反应产物的方法是 .
(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则:
①X电极的材料是 ,电极反应式是 .
②Y电极的材料是 .
28.氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一.德国人哈伯在1905年发明了合成氨的方法,其合成原理为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=﹣92.4kJ•mol﹣1,他因此获得了1918年诺贝尔化学奖.
在密闭容器中,使2mol N2和6mol H2混合发生下列反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)
(1)当反应达到平衡时,N2和H2的浓度比是 ,N2和H2
的转化率比是 .
(2)升高平衡体系的温度(保持体积不变),混合气体的平均相对分子质量 ,密度 .(填“变大”“变小”或“不变”).
(3)当达到平衡时,充入氩气并保持压强不变,平衡将 (填“正向”“逆向”或“不”)移动.
(4)若容器恒容、绝热,加热使容器内温度迅速升至原来的2倍,平衡将 (填“向左移动”“向右移动”或“不移动”).达到新平衡后,容器内温度 (填“大于”“小于”或“等于”)原来的2倍.
29.甲醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料.工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇.已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如表所示:
化学反应
平衡常数
温度(℃)
500
800
①2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)
K1
2.5
0.15
②H2(g)+CO2(g)⇌H2O (g)+CO(g)
K2
1.0
2.50
③3H2(g)+CO2(g)⇌CH3OH(g)+H2O (g)
K3
(1)反应②是 (填“吸热”或“放热”)反应.
(2)某温度下反应①中H2的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如图1所示.则平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A) K(B)(填“>”、“<”或“=”).
(3)500℃K3= ;反应③△H 0(填“>”“=”或“<”)
在500℃、2L的密闭容器中,进行反应③,测得某时刻H2、CO2、CH3OH、H2O的物质的量分别为6mol、2mol、10mol、10mol,此时v(正) v(逆) (填“>”“=”或“<”)
(4)一定温度下,在3L容积可变的密闭容器中发生反应②,已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如图2所示,若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ.当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是 .当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条件是 .
2016-2017学年河北省保定市定兴三中高二(上)期中化学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每小题只有一个正确答案,每小题2分,共50分)
1.下列说法正确的是( )
A.增大压强,活化分子数增加,化学反应速率一定增大
B.升高温度,活化分子百分数增加,化学反应速率一定增大
C.加入反应物,使活化分子百分数增加,化学反应速率增大
D.使用催化剂,降低了反应的活化能、反应速率加快,但是活化分子百分数不变
【考点】化学反应速率的影响因素.
【分析】增大浓度、增大压强,活化分子数增加;而升高温度、使用催化剂,活化分子百分数增加,均可加快反应速率,而压强影响有气体参加的反应,以此来解答.
【解答】解:A.对气体参加的反应,增大压强,活化分子数增加,化学反应速率增大,故A错误;
B.升高温度,活化分子百分数增加,有效碰撞的机会增大,化学反应速率一定增大,故B正确;
C.反应物浓度增大,使活化分子百分数增加,化学反应速率增大,而加入反应物可能为纯固体或液体,不影响反应速率,故C错误;
D.使用催化剂,使活化分子百分数增加,降低了反应的活化能、反应速率加快,故D错误;
故选B.
2.分析下列反应在任何温度下均能自发进行的是( )
A.2N2(g)+O2(g)═2N2O(g)△H=163 kJ•mol﹣1
B.Ag(s)+Cl2(g)═AgCl(s)△H=﹣127 kJ•mol﹣1
C.HgO(s)═Hg(l)+O2(g)△H=91 kJ•mol﹣1
D.H2O2(l)═O2(g)+H2O(l)△H=﹣98 kJ•mol﹣1
【考点】焓变和熵变.
【分析】反应自发进行的判断依据是:△H﹣T△S<0的反应能够自发进行,据此分析.
【解答】解:A、反应是吸热反应△H>0,△S<0,任何温度下都不能自发进行,故A错误;
B、反应是放热反应△H<0,△S<0,高温下不能自发进行,故B错误;
C、反应是吸热反应△H>0,△S>0,低温下不能自发进行,故C错误;
D、反应是放热反应△H<0,△S>0,任何温度下都能自发进行,故D正确;
故选:D.
3.下列关于铜电极的叙述,不正确的是( )
A.铜锌原电池中铜是正极
B.用电解法精炼粗铜时,粗铜作阳极
C.在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极
D.电解稀硫酸制H2、O2时,铜作阳极
【考点】原电池和电解池的工作原理.
【分析】A.铜锌原电池中,较不活泼的金属作正极;
B.电解精炼铜时,粗铜作阳极,纯铜作阴极;
C.电镀时,镀层作阳极,镀件作阴极;
D.电解稀硫酸制取氧气时,阳极用惰性电极.
【解答】解:A.铜锌原电池中,锌易失电子作负极,铜作正极,正极上得电子发生还原反应,故A正确;
B.电解精炼铜时,阳极材料是粗铜,粗铜失电子发生氧化反应,纯铜作阴极,阴极上铜离子放电析出铜,故B正确;
C.电镀铜时,铜作阴极,阳极上铜失电子发生氧化反应,镀件作阴极,阴极上铜离子放电生成铜,故C正确;
D.如果用铜作阳极电解稀硫酸溶液,阳极上铜失电子发生氧化反应而得不到氧气,应该用惰性电极电解稀硫酸,故D错误;
故选:D.
4.家用炒菜铁锅用水清洗放置后出现红棕色的锈斑,在此变化过程中不发生的化学反应是( )
A.4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3↓ B.2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2↓
C.2H2O+O2+4e﹣=4OH﹣ D.Fe﹣3e﹣=Fe3+
【考点】金属的电化学腐蚀与防护;铁的氧化物和氢氧化物.
【分析】烧过菜的铁锅未及时洗涤(残液中含NaCl等),第二天便出现红棕色锈斑[Fe(OH)3失水的产物],是金属铁发生吸氧腐蚀的结果,正极发生的是氧气得电子的还原反应,负极是金属铁是失电子的氧化反应.
【解答】解:A、氢氧化亚铁不稳定,易被氧气氧化为氢氧化铁,即4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3,故A不选;
B、正极发生的是氧气得电子的还原反应,即2H2O+O2+4e﹣═4OH﹣,负极是金属铁是失电子的氧化反应,即Fe﹣2e﹣═Fe2+,Fe2++2OH﹣═Fe(OH)2,合并得到:2Fe+2H2O+O2═2Fe(OH)2↓,故B不选;
C、金属铁发生吸氧腐蚀,正极发生的是氧气得电子的还原反应,即2H2O+O2+4e﹣═4OH﹣,故C不选;
D、金属铁发生吸氧腐蚀,负极是金属铁是失电子的氧化反应,即Fe﹣2e﹣═Fe2+,所以Fe﹣3e﹣=Fe3+不发生,故D选;
故选:D.
5.有关电化学知识的描述正确的是( )
A.已知CaO+H2O═Ca(OH)2放出大量的热,故可把该反应设计成原电池
B.因为铁的活泼性强于铜,所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中,若能组成原电池,必是铁做负极、铜做正极
C.理论上说,任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池
D.某原电池反应为Cu+2AgNO3═Cu(NO3)2+2Ag,装置中的盐桥内可以是含琼脂的KCl饱和溶液
【考点】原电池和电解池的工作原理.
【分析】A.能设计成原电池的反应必须是自发进行的放热的氧化还原反应;
B.常温下,铁和浓硝酸发生钝化现象;
C.能自发进行的放热的氧化还原反应能设计成原电池;
D.盐桥中的物质一般是强电解质,且不和电解质溶液中的电解质反应.
【解答】解:A.能设计成原电池的反应必须是自发进行的放热的氧化还原反应,该反应不是氧化还原反应,所以不能设计成原电池,故A错误;
B.常温下,铁和浓硝酸发生钝化现象,铜易浓硝酸反应,所以Cu作负极、Fe作正极,故B错误;
C.能自发进行的氧化还原反应能设计成原电池,是正确的,故C正确;
D.氯离子向阳极移动,正极所在的电解质溶液为硝酸银溶液,氯离子和银离反应,所以不可以用KCl饱和溶液制得的琼脂,故D错误;
故选:C.
6.如图是关于反应A2(g)+B2(g)⇌2C(g)+D(g)△H<0的平衡移动图象,影响平衡移动的原因可能是( )
A.升高温度,同时加压
B.压强不变,降低温度
C.压强、温度不变,充入一些与之不反应的惰性气体
D.温度、压强不变,充入一些A2(g)
【考点】化学平衡的影响因素.
【分析】A、升高温度,同时加压,正逆反应速率都增大;
B、降低温度,正逆反应速率都降低,降低温度,使平衡向正反应移动;
C、恒温恒压容器 充入惰气,为保持恒压,压强减小,平衡向正反应移动;
D、增大反应物浓度,瞬间正反应速率增大,且平衡正向移动,同时由于压强不变,为保持恒压,加入A2瞬间逆反应速率减小.
【解答】解:A、升高温度,同时加压,正逆反应速率都增大,故A错误;
B、降低温度,正逆反应速率都降低,正反应速率应在原速率的下方,故B错误;
C、压强、温度不变,充入一些与之不反应的惰性气体,体积增大,正逆反应速率减小,故C错误;
D、增大反应物A2(g)浓度,瞬间正反应速率增大,且平衡正向移动,同时由于压强不变,为保持恒压,加入A2(g)瞬间,体积增大,逆反应速率减小,故D正确.
故选:D.
7.某小组设计电解饱和食盐水的装置如图,通电后两极均有气泡产生且溶液不变蓝,下列叙述正确的是( )
A.铜电极上发生还原反应
B.石墨电极附近溶液呈红色
C.溶液中的Na+向石墨电极移动
D.铜电极附近观察到黄绿色气体
【考点】原电池和电解池的工作原理.
【分析】根据电解饱和食盐水的装置,如果通电后两极均有气泡产生,则金属铜电极一定是阴极,根据电解池的工作原理结合电极反应来回答判断即可.
【解答】解:根据电解饱和食盐水的装置,如果通电后两极均有气泡产生,则金属铜电极一定是阴极,该极上的反应:2H++2e﹣=H2↑,阳极上是氯离子失电子,发生的电极反应为:2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑.
A、金属铜电极是阴极,该极上的反应为2H++2e﹣=H2↑,属于还原反应,故A正确;
B、石墨电极是阳极,该电极附近发生的电极反应为:2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑,可以观察到黄绿色气体产生,而不是氢离子放电所以石墨电极附近溶液不呈红色,故B错误;
C、电解池中,阳离子移向阴极,即移向铜电极,故C错误;
D、金属铜电极一定是阴极,该极上的反应为2H++2e﹣=H2↑,铜电极附近观察到无色气体,故D错误.
故选A.
8.如图所示,铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入番茄里,电流计中有电流通过,则下列说法正确的是( )
A.锌片是负极 B.两个铜片上都发生氧化反应
C.石墨是阴极 D.两个番茄都形成原电池
【考点】原电池和电解池的工作原理.
【分析】依据图装置分析可知铜和锌电极发生的是原电池反应,锌做负极,铜做正极;右装置是电解池,铜做电解池的阴极,碳做电解池的阳极;
【解答】解:A、装置中依据活泼性差别判断,锌为原电池负极,故A正确;
B、原电池中铜电极发生还原反应,右装置是电解池,铜电极上发生还原反应,故B错误;
C、石墨和原电池正极相连做电解池的阳极,故C错误;
D、左装置是原电池,右装置是电解池,故D错误;
故选A.
9.将如图所示实验装置的K闭合,下列判断正确的是( )
A.电子沿Zn→a→b→Cu路径流动
B.Cu电极上发生还原反应
C.片刻后甲池中c(SO42﹣)增大
D.片刻后可观察到滤纸b点变红色
【考点】原电池和电解池的工作原理.
【分析】甲、乙装置能自发的进行氧化还原反应,所以是原电池,锌易失电子作负极,铜作正极,则含有硫酸钾溶液的滤纸是电解池,a是阴极,b是阳极,阴极上氢离子放电,阳极上氢氧根离子放电,电子从负极沿导线流向电解池阴极,原电池放电时,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动.
【解答】解:甲、乙装置能自发的进行氧化还原反应,所以是原电池,锌易失电子作负极,铜作正极,则含有硫酸钾溶液的滤纸是电解池,a是阴极,b是阳极,
A.电子从Zn→a,b→Cu路径流动,电子不进入电解质溶液,故A错误;
B.铜电极上铜离子得电子发生还原反应而生成铜,故B正确;
C.锌作负极,负极上锌失电子发生氧化反应生成锌离子进入溶液,硫酸根离子不参加反应,所以硫酸根离子浓度不变,故C错误;
D.电解池中,a电极上氢离子放电生成氢气,同时a电极附近生成氢氧根离子,导致溶液碱性增强,所以a极变红色,故D错误;
故选:B.
10.在密闭容器中发生如下反应:mA(g)+nB(g)⇌pC(g),达到平衡后,保持温度不变,将气体体积缩小到原来的,当达到新平衡时,C的浓度为原来的1.9倍,下列说法正确的是( )
A.m+n>p B.平衡向逆反应方向移动
C.A的转化率提高 D.C的体积分数增加
【考点】化学平衡的影响因素.
【分析】mA(g)+nB(g)⇌pC(g),达到平衡后,温度不变,将气体体积压缩到,若平衡不移动,C的浓度为原来的2倍,当达到平衡时C的浓度为原来的1.9倍,则体积减小时平衡逆向移动,以此来解答.
【解答】解:mA(g)+nB(g)⇌pC(g),达到平衡后,温度不变,将气体体积压缩到,若平衡不移动,C的浓度为原来的2倍,当达到平衡时C的浓度为原来的1.9倍,则体积减小时平衡逆向移动,
A.体积缩小,相当于加压,平衡逆向移动,则m+n<p,故A错误;
B.由上述分析可知,平衡逆向移动,故B正确;
C.平衡逆向移动,A的转化率减小,故C错误;
D.平衡逆向移动,C的体积分数减小,但比原来的大,故D错误;
故选B.
11.某温度下,H2(g)+CO2 (g)⇌H2O(g)+CO(g)的平衡常数K=,该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入H2 (g)和CO2 (g),其起始浓度如表所示,下列判断不正确的是( )
起始浓度
甲
乙
丙
c(H2)/mol•L﹣1
0.010
0.020
0.020
c(CO2)/mol•L﹣1
0.010
0.010
0.020
A.平衡时,乙中CO2的转化率大于60%
B.平衡时,甲中和丙中H2的转化率均是60%
C.平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍,是0.008 mol•L﹣1
D.反应开始时,乙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢
【考点】化学平衡的计算.
【分析】对于甲容器:H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g)
开始(mol/L):0.01 0.01 0 0
变化(mol/L):x x x x
平衡(mol/L):0.01﹣x 0.01﹣x x x
所以=,解得x=0.006.
A.由上述计算可知,甲容器内二氧化碳的转化率为60%,恒温恒容下,乙中氢气的起始浓度比甲中氢气的起始浓度大,故乙中二氧化碳的转化率比甲中高;
B.甲、丙两容器内起始浓度n(H2):n(CO2)=1:1,反应H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g)前后气体的体积不变,恒温恒容下,甲、丙为等效平衡,平衡时甲、丙中H2的转化率均相等;
C.甲、丙为等效平衡,平衡时甲、丙中CO2的转化率相等;
D.浓度越大反应速率越快.
【解答】解:对于甲容器:H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g)
开始(mol/L):0.01 0.01 0 0
变化(mol/L):x x x x
平衡(mol/L):0.01﹣x 0.01﹣x x x
所以=,解得x=0.006.
A.由上述计算可知,甲容器内二氧化碳的转化率为×100%=60%,恒温恒容下,乙中氢气的起始浓度比甲中氢气的起始浓度大,故乙中二氧化碳的转化率比甲中高,故平衡时,乙中CO2的转化率大于60%,故A正确;
B.甲、丙两容器内起始浓度n(H2):n(CO2)=1:1,反应H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+
CO(g)前后气体的体积不变,恒温恒容下,甲、丙为等效平衡,平衡时甲、丙中H2的转化率均相等,由上述计算可知,甲容器内氢气的转化率为×100%=60%,故B正确;
C.由上述计算可知,平衡时甲容器内c(CO2)=(0.01﹣x )mol/L=0.004mol/L,甲、丙为等效平衡,平衡时,甲、丙中CO2的转化率相等,由A中计算可知为60%,故平衡时丙容器内c(CO2)=0.02mol/L×(1﹣60%)=0.008mol/L,丙中c(CO2)是甲中的2倍,故C正确;
D.浓度越大反应速率越快,由表中数据可知,甲、乙容器内,开始CO2浓度相等,乙中H2浓度比甲中浓度大,所以速率乙>甲,乙、丙容器内,开始H2浓度相等,丙中CO2浓度比乙中浓度大,所以速率丙>乙,故速率丙>乙>甲,故D错误,
故选:D.
12.T℃时,体积均为0.5L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:2A(g)+B(g)⇌2C(g)△H=﹣Q kJ/mol (Q>0).保持温度不变,实验测得起始和平衡时的有关数据如下表:
容器编号
起始时各物质物质的量/mol
达到平衡时体系能量的变化
A
B
C
①
2
1
0
0.75Q kJ
②
0.4
0.2
1.6
下列叙述中正确的是( )
A.容器①、②中反应的平衡常数均为18
B.容器②中达到平衡时放出的热量为0.05Q kJ
C.向容器①中通入氦气,平衡时A的转化率增大
D.其他条件不变,若容器②保持恒容绝热,则达到平衡时C的体积分数小于2/3
【考点】化学平衡的计算;化学平衡的影响因素.
【分析】容器①中参加反应的A的物质的量=2mol×=1.5mol,则:
2A(g)+B(g)⇌2C(g)
起始(mol):2 1 0
转化(mol):1.5 0.75 1.5
平衡(mol):0.5 0.25 1.5
恒温恒容下,②中完全转化到方程式左边可以得到2molA、1mol,容器①、②反应为完全等效平衡,平衡时各组分的物质的量相等,②中A的起始物质的量为0.4mol,小于平衡时的0.5mol,故②中发生平衡逆向移动.
A.由于温度相等,②中平衡常数与①互为相反数;
B.②中反应吸收热量,根据参加反应的B可以计算吸收热量;
C.恒容条件下,向容器①中通入氦气,各组分的浓度不变,平衡不移动;
D.平衡时①、②中C的体积分数为=,其他条件不变,若容器②保持恒容绝热,随反应进行,温度降低,反应向生成C的方向移动,平衡时C的体积分数增大.
【解答】解:容器①中参加反应的A的物质的量=2mol×=1.5mol,则:
2A(g)+B(g)⇌2C(g)
起始(mol):2 1 0
转化(mol):1.5 0.75 1.5
平衡(mol):0.5 0.25 1.5
恒温恒容下,②中完全转化到方程式左边可以得到2molA、1mol,容器①、②反应为完全等效平衡,平衡时各组分的物质的量相等,②中A的起始物质的量为0.4mol,小于平衡时的0.5mol,故②中平衡逆向移动.
A.由于温度相等,①②平衡常数相等,①中平衡常数K==18,故A正确;
B.②中反应吸收热量,容器①、②反应为完全等效平衡,平衡时B的物质的量相等,则②中吸收的热量为(0.25﹣0.2)mol×Q kJ/mol=0.05Q kJ,故B错误;
C.恒容条件下,向容器①中通入氦气,各组分的浓度不变,平衡不移动,平衡时A的转化率不变,故C错误;
D.平衡时①、②中C的体积分数为=,其他条件不变,若容器②保持恒容绝热,随反应进行,温度降低,反应向生成C的方向移动,生成2molC时,混合气体减小1mol,则达到平衡时C的体积分数大于,故D错误,
故选A.
13.下列事实,不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.向氯水中加入AgNO3溶液后,溶液颜色变浅
B.对2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)平衡体系,体积缩小,压强增大可使颜色变深
C.合成氨反应中用过量氮气与氢气反应可以提高氢气的转化率
D.将混合气中的氨气液化后不停的分离出来,有利于合成氨的反应
【考点】化学平衡移动原理.
【分析】勒夏特利原理是如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动,勒夏特利原理适用的对象应存在可逆过程,如与可逆过程的平衡移动无关、与平衡移动无关,则不能用勒夏特利原理解释.
【解答】解:A.氯水中有平衡:Cl2+H2O⇌HCl+HClO,当加入AgNO3溶液后,生成AgCl沉淀,氯离子浓度降低,平衡向正向移动,能用勒夏特列原理解释,故A错误;
B.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B正确;
C.工业合成氨时,用通过量氮气的方法提高氢气的转化率,能用勒沙特列原理解释,故C错误;
D.将混合气中的氨气液化后不停的分离出来,生成物浓度降低,平衡正向移动,所以有利于合成氨的反应,能用平衡移动原理解释,故D错误,
故选B.
14.下列热化学方程式,正确的是( )
A.4g硫完全燃烧生成SO2,放出37 kJ热量:S(s)+O2(g)=SO2(g);△H=﹣296kJ/mol
B.1molN2与3molH2在某密闭容器中反应放出73kJ热量,则反应的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=﹣73kJ/mol
C.甲烷的标准燃烧热为﹣890.3kJ•mol﹣1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣890.3kJ•mol﹣1
D.强酸强碱的中和热为﹣57.3 kJ/mol:Ba(OH)2(aq)+H2SO4(aq)=BaSO4(S)+2H2O(l);△H=﹣114.6 kJ/mol
【考点】热化学方程式.
【分析】A、质量换算物质的量,结合反应化学方程式计算反应焓变写出热化学方程式;
B、氮气和氢气反应是可逆反应不能进行彻底;
C、燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量;
D、中和热是强酸强碱稀溶液生成1mol水放出的热量,氢氧化钡和硫酸中和反应生成水和沉淀,沉淀过程含有沉淀热.
【解答】解:A、4g硫物质的量==0.125mol,完全燃烧生成SO2放出37kJ热量,1mol硫燃烧放出热量296KJ,热化学方程式为S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=﹣296kJ/mol,故A正确;
B、1molN2与3molH2在某密闭容器中反应放出73kJ热量,反应是可逆反应,反应焓变大于73KJ/mol,故B错误;
C、甲烷燃烧热是1mol甲烷完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,热化学方程式中水是气体,故C错误;
D、强酸强碱的中和热为﹣57.3 kJ/mol,而Ba(OH)2(aq)+H2SO4(aq)=BaSO4(S)+2H2O(l)反应过程包括中和热和沉淀热,△H不是114.6 kJ,故D错误;
故选A.
15.在一定温度下,下列叙述不是可逆反应A(g)+2B(g)⇌2C(g)达到平衡状态标志的是( )
①C的生成速率与C的分解速率相等;
②单位时间生成amol A,同时生成2amolB;
③A、B、C的浓度不再变化;
④混合气体平均摩尔质量不再变化
⑤混合气体的总压强不再变化;
⑥混合气体的物质的量不再变化;
⑦单位时间内消耗amol A,同时生成2amol B
⑧A、B、C的分子数比为1:3:2.
A.②⑧ B.①⑥ C.②④ D.③⑧
【考点】化学平衡状态的判断.
【分析】可逆反应A(g)+2B(g)⇌2C(g)达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各组分的浓度不再变化,据此进行判断.
【解答】解:①C的生成速率与C的分解速率相等,表明正逆反应速率相等,该反应已经达到平衡状态,故①不选;
②单位时间生成amol A,同时生成2amolB,表示的都是逆反应速率,无法判断正逆反应速率是否相等,故②选;
③A、B、C的浓度不再变化,表明正逆反应速率相等,该反应已经达到平衡状态,故③不选;
④该反应前后气体的物质的量不相等,反应前后气体的质量不变,则混合气体的平均摩尔质量为变量,当混合气体平均摩尔质量不再变化,时,表明该反应达到平衡状态,故④不选;
⑤该反应前后气体的体积不相等,压强为变量,当当混合气体的总压强不再变化时,表明正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,故⑤不选;
⑥该反应前后气体体积不相等,当混合气体的物质的量不再变化时,表明正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,故⑥不选;
⑦单位时间内消耗amol A,同时生成2amol B,表明正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,故⑦不选;
⑧A、B、C的分子数比为1:3:2、,无法判断各组分的浓度是否变化,则无法判断是否达到平衡状态,故⑧选;
故选A.
16.在一定条件下,对于A2(g)+3B2(g)⇌2AB3(g)反应来说,下列所表示的化学反应速率中最大的是( )
A.v(A2)=0.8 mol•L﹣1•s﹣1 B.v(A2)=40 mol•L﹣1•min﹣1
C.v(AB3)=1.0 mol•L﹣1•s﹣1 D.v(B2)=1.2 mol•L﹣1•s﹣1
【考点】化学反应速率和化学计量数的关系.
【分析】反应速率之比等于化学计量数之比,则反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快,以此来解答.
【解答】解:对于一个化学反应来说,用某物质表示的化学反应速率与该物质的化学计量数之比越大,则所表示的化学反应速率越大,
A. =0.8;
B. =0.67;
C. =0.5;
D. =0.4,
对比可知A中比值最大,反应速率最快,
故选A.
17.下列有关的判断或表示方法正确的是( )
A.一定条件下,将0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3 kJ,其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H<﹣38.6 kJ•mol﹣1
B.中和热的测定实验中需要用的主要玻璃仪器:两个大小相同的烧杯、两个大小相同的量筒、温度计、环形玻璃搅拌棒,也可以用保温杯代替烧杯做有关中和热测定的实验
C.在测定中和热的实验中,至少需要测定并记录的温度是3次
D.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ•mol﹣1,则CO2分解的热化学方程式为:2CO2(g)═2CO(g)+O2(g)△H=+283.0 kJ•mol﹣1
【考点】反应热和焓变.
【分析】A.该反应为可逆反应,则0.5mo氮气完全转化成氨气放热的热量大于19.3kJ×2,结合放热反应的焓变为负值分析;
B.测定中和热,大烧杯中放小烧杯,中间有泡沫来隔热,利用量筒量取酸、碱溶液,混合时利用环形玻璃搅拌棒来搅拌,并利用温度计测定初温度及完全反应的温度;中和热测定实验成败的关键是保温工作,可以用保温杯代替烧杯做有关中和热测定的实验;
C.中和反应之前,分别记录盐酸和氢氧化钠的温度,中和反应开始后,记录下混合溶液的最高温度,即最终温度,所以每一组要记录3次温度,而我们实验时至少要做2组,所以至少要记录6次温度;
D.热化学方程式中,焓变与化学计量数成正比.
【解答】解:A.一定条件下将0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3 kJ,该反应为可逆反应,反应物不可能完全反应,若0.5mol氮气完全转化成氨气放热的热量会大于38.6 kJ,放热反应的焓变为负值,则该热化学方程式满足:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H<﹣38.6 kJ•mol﹣1,故A正确;
B.中和热的测定实验中需要用的主要玻璃仪器有:二只大小不同的烧杯、二只大小相同的量筒、温度计、环形玻璃搅拌捧,保温杯能隔热保温,而且无需放碎泡沫塑料(或纸条),更方便,而且隔热效果更好,能够达到实验目的,故B正确;
C.在测定中和热的实验中,每一组要记录3次温度,而我们实验时至少要做2组,所以至少要记录6次温度,故C错误;
D.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ•mol﹣1,则1mol二氧化碳分解吸收283kJ热量,CO2分解的热化学方程式为:2CO2(g)═2CO(g)+O2(g)△H=+283.0×2 kJ•mol﹣1,故D错误;
故选AB.
18.发射“嫦娥一号”月球探测卫星的长征三号甲运载火箭的第三子级使用的燃料是液氢和液氧,已知下列热化学方程式:
①H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H1=﹣285.8kJ/mol
②H2(g)=H2(l)△H2=﹣0.92kJ/mol
③O2(g)=O2(l)△H3=﹣6.84kJ/mol
④H2O(l)=H2O(g)△H4=+44.0kJ/mol
则反应H2(l)+O2(l)=H2O(g)的反应热△H为( )
A.+237.46 kJ/mol B.﹣474.92 kJ/mol
C.﹣118.73 kJ/mol D.﹣237.46 kJ/mol
【考点】有关反应热的计算.
【分析】根据已知的热化学反应方程式和盖斯定律来分析,根据反应①﹣②﹣③×+④构建目标方程式,H2(l)+O2(l)=H2O(g),其反应热△
H与对应的化学计量数成正比.
【解答】解:①H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H1=﹣285.8kJ/mol
②H2(g)=H2(l)△H2=﹣0.92kJ/mol
③O2(g)=O2(l)△H3=﹣6.84kJ/mol
④H2O(l)=H2O(g)△H4=+44.0kJ/mol
根据盖斯定律,将反应①﹣②﹣③×+④可得目标反应方程式H2(l)+O2(l)=H2O(g),其反应热△H=△H1﹣△H2﹣△H3×+△H4=﹣237.46 kJ/mol,
故选D.
19.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);△H>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,一定是n(X):n(Y):n(Z)=1:1:1
C.当容器中气体的平均相对分子质量不变时,一定是V(X):V(Y):V(Z)=1:1:1
D.加入X,上述反应的△H增大
【考点】化学平衡的影响因素.
【分析】A.W为固体,少量改变量对反应无影响;
B.温度、体积一定,n与p成正比,压强不变时总物质的量不变;
C.始终存在反应速率之比等于化学计量数之比;
D.焓变与参加反应的物质的量无关.
【解答】解:A.加入少量W,反应速率不变,平衡不移动,故A错误;
B.当容器中气体压强不变时,气体的总物质的量不变,不一定存在n(X):n(Y):n(Z)=1:1:1,与起始量、转化率有关,故B错误;
C.当容器中气体的平均相对分子质量不变时,由速率之比等于化学计量数之比,可知一定存在V(X):V(Y):V(Z)=1:1:1,故C正确;
D.加入X,上述反应的△H不变,故D错误;
故选C.
20.甲容器进行A→B的反应,△H<0,反应速率为v1,在t1温度下进行;乙容器进行C→D的反应,△H>0,反应速率为v2,在t2温度下进行.对于上述反应,下列说法正确的是( )
A.若t1>t2,则v1>v2
B.甲容器内每分钟减少4mol A,乙容器内每分钟减少2mol C,则甲容器内的反应速率比乙容器内的反应速率快
C.当温度升高时v1增大,v2减小
D.在甲、乙容器中分别加入MnO2,v1、v2不一定加快
【考点】化学平衡的影响因素.
【分析】A、温度对反应类型相同,其它条件相同的反应温度越高反应速率越快;
B、体积不知,速率的大小应是浓度的变化量,而不是物质的量的变化量;
C、温度越高反应速率越快;
D、二氧化锰不一定对反应起催化作用.
【解答】解:A、反应类型不同,无法判断温度变化后速率的变化,故A错误;
B、体积不知,速率的大小应是浓度的变化量,而不是物质的量的变化量,加之也未指明具体的物质,故B错误;
C、温度越高反应速率越快,所以当温度升高时v1增大,v2增大,故C错误;
D、二氧化锰不一定对反应起催化作用,也不一定是正催化剂,所以v1、v2不一定加快,故D正确;
故选D.
21.在恒温恒压下,向密闭容器中充入4mol SO2和2mol O2,发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H<0.2min后生成SO3为1.4mol,同时放出热量Q kJ,则下列分析正确的是( )
A.在该条件下,反应前后的压强之比为6:5.3
B.若反应开始时容器体积为2 L,则0~2 min内v(SO3)=0.35 mol/(L•min)
C.在该条件下充入He气,各物质的反应速率都将增大
D.若反应改为“恒温恒容下”进行,放出Q kJ热量需要的时间将大于2 min
【考点】化学平衡的计算.
【分析】在恒温恒压下,向密闭容器中充入4molSO2和2molO2,2min后,反应达到平衡,生成SO3为1.4mol,则:
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)
起始量(mol):4 2 0
变化量(mol):1.4 0.7 1.4
平衡量(mol):2.6 1.3 1.4
结合压强对平衡移动的影响以及相关物理量的计算解答该题.
【解答】解:在恒温恒压下,向密闭容器中充入4molSO2和2molO2,2min后,反应达到平衡,生成SO3为1.4mol,则:
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)
起始量(mol):4 2 0
变化量(mol):1.4 0.7 1.4
平衡量(mol):2.6 1.3 1.4
A.反应条件为恒温恒压,容器内压强不变,故A错误;
B.由于是恒温恒压下,反应前后气体物质的量减小,容器的容积发生变化,不能用单位时间内浓度变化量表示反应速率,故B错误;
C.在该条件下充入He气,由于压强不变,则应增大体积,浓度减小,反应速率减小,故C错误;
D.若把“恒温恒压下”改为“恒温恒容下”反应,反应过程中压强减小,反应速率减小,则放出Q kJ热量需要的时间将大于2 min,故D正确.
故选D.
22.已知化学反应A2(g)+B2(g)═2AB(g)的能量变化如图所示,判断下列叙述中正确的是( )
A.每生成2分子AB吸收b kJ热量
B.该反应热△H=+(a﹣b)kJ•mol﹣1
C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
D.断裂1 mol A﹣A和1 mol B﹣B键,放出a kJ能量
【考点】反应热和焓变.
【分析】由图象可知,反应物总能量小于生成物总能量,为吸热反应,以此解答该题.
【解答】解:A.吸收b kJ热量,应生成2molAB,故A错误;
B.由图象可知该反应热△H=+(a﹣b)kJ•mol﹣1,故B正确;
C.由图象可知,反应物总能量小于生成物总能量,故C错误;
D.断裂化学键吸收能量,故D错误.
故选B.
23.在密闭容器中进行反应CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)△H>0,测得c(CH4)随反应时间(t)的变化如图所示.下列判断正确的是( )
A.0~5 min内,v(H2)=0.1 mol•(L•min)﹣1
B.反应进行到12min时,CH4的转化率为25%
C.恒温下,缩小容器体积,平衡后H2浓度减小
D.10 min时,改变的外界条件可能是升高温度
【考点】物质的量或浓度随时间的变化曲线.
【分析】A.根据图可知,前5min内甲烷的浓度由1.00mol/L减小为0.50mol/L,根据v=计算v(CH4),再利用速率之比等于化学计量数之比计算v(H2);
B.根据CH4的转化率为×100%计算;
C.根据勒夏特列原理解释;
D.由图可知,10min时甲烷的浓度继续减小,反应向正反应方向移动.
【解答】解:A.根据图可知,前5min内甲烷的浓度由1.00mol/L减小为0.50mol/L,故v(CH4)==0.1mol/(L•min),由化学计量数之比等于反应速率之比,则v(H2)=3×0.1mol/(L•min)=0.3mol/(L•min),故A错误;
B.进行到12min时,CH4的转化率为×100%=75%,故B错误;
C.恒温下,缩小容器体积导致氢气浓度增大,虽然压强增大,平衡向逆反应方向移动,移动的结果减小氢气浓度的增大,但根据勒夏特列原理,不会消除浓度增大,平衡后c(H2)增大,故C错误;
D.由图可知,10min时甲烷的浓度继续减小,该反应向正反应方向移动,该反应正反应是吸热反应,可能是升高温度,故D正确;
故选D.
24.一定温度下,向一个容积为2L的真空密闭容器中(事先装入催化剂)通入1mol N2和3mol H2,发生下列反应:N2+3H22NH3.3min后测得密闭容器内的压强是起始时的0.9倍,在此时间内v(H2)是( )
A.0.2 mol/(L•min) B.0.6 mol/(L•min)
C.0.1 mol/(L•min) D.0.3 mol/(L•min)
【考点】化学反应速率和化学计量数的关系.
【分析】利用压强之比等于物质的量之比,求出3min末时容器内混合气体的物质的量,根据方程式利用差量法计算氢气的物质的量变化量,再利用根据v=计算v(H2).
【解答】解:3min末测得容器内压强是起始时压强的0.9倍,压强之比等于物质的量之比,
所以3min末时容器内混合气体的物质的量为(1mol+3mol)×0.9=3.6mol
3H2+N22NH3 物质的量变化△n
3 2
△n(H2) 4mol﹣3.6mol=0.4mol
所以△n(H2)=×0.4mol=0.6mol,
所以3min内,用H2表示的平均反应速率v(H2)==0.1mol/(L•min),
故选:C.
25.下列对化学平衡移动的分析中,不正确的是( )
①已达平衡的反应C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g),当增加反应物物质的量时,平衡一定向正反应方向移动
②已达平衡的反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),当增大N2的浓度时,平衡向正反应方向移动,N2的转化率一定升高
③
有气体参加的反应平衡时,若减小反应器容积时,平衡一定向气体体积增大的方向移动
④有气体参加的反应达平衡时,在恒压反应器中充入稀有气体,平衡一定不移动.
A.①④ B.①②③ C.②③④ D.①②③④
【考点】化学平衡的调控作用.
【分析】①如增大固体的量,平衡不移动;
②当增大N2的物质的量,N2的转化率减小;
③如气体反应物与生成物化学计量数之和相等,则增大压强平衡不移动;
④在恒压反应器中充入稀有气体,反应物的浓度改变,平衡可能移动.
【解答】解:①C为固体,增大固体的量,平衡不移动,故①错误;
②增大N2的物质的量,平衡向正反应方向移动,但转化的少,增加的多,N2的转化率减小,故②错误;
③如气体反应物与生成物化学计量数之和相等,则增大压强平衡不移动,故③错误;
④在恒压反应器中充入稀有气体,如气体反应物与生成物化学计量数之和相等,则平衡不移动,如反应前后气体的化学计量数之和不等,则平衡移动,故④错误.
故选D.
二、非选择题
26.现有以下物质:①NaHCO3晶体②液态SO3③HF④盐酸⑤蔗糖⑥铜⑦KOH固体⑧氨水.请回答下列问题;
(1)属于非电解质的是 ②⑤ ,
(2)属于电解质的 ①③⑦ ,
(3)属于电解质的依次写出其在水中的电离方程式: NaHCO3═Na++HCO3﹣;HF⇌H++F﹣;KOH=K++OH﹣ .
【考点】电解质与非电解质.
【分析】(1)在水溶液中和熔融状态下均不能导电的化合物为非电解质,据此分析;
(2)在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物为电解质,据此分析;
(3)根据电解质的结构来分析.
【解答】解:①NaHCO3晶体溶于水后能导电,故为电解质;②液态SO3在水溶液中能导电和其本身无关,在熔融状态下又不导电,故为非电解质;③HF溶于水后能导电,故为电解质;④盐酸是混合物,既不是电解质也不是非电解质;⑤蔗糖在水溶液中和熔融状态下均不导电,故为非电解质;⑥铜是单质,既不是电解质也不是非电解质;⑦KOH固体在水溶液中和熔融状态下均能导电,故为电解质;⑧氨水是混合物,既不是电解质也不是非电解质.
(1)在水溶液中和熔融状态下均不能导电的化合物为非电解质,故为非电解质的为②⑤,故答案为:②⑤;
(2)在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物为电解质,故为电解质的是①③⑦,故答案为:①③⑦;
(3)碳酸氢钠属于强电解质,溶液中完全电离,碳酸氢钠的电离方程式为:NaHCO3═Na++HCO3﹣;
HF是弱酸,电离离子方程式为:HF⇌H++F﹣;
KOH为强电解质,在溶液中能完全电离,电离方程式为:KOH=K++OH﹣;
故答案为:NaHCO3═Na++HCO3﹣;HF⇌H++F﹣;KOH=K++OH﹣.
27.电解原理在化学工业中有广泛应用.如图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连.请回答以下问题:
(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则:
①电解池中X极上的电极反应式是 2H++2e﹣=H2↑ .在X极附近观察到的现象是 溶液呈红色 .
②Y电极上的电极反应式是 2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑ ,检验该电极反应产物的方法是 用湿润的淀粉碘化钾试纸检验生成的气体,气体能使试纸变蓝色 .
(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则:
①X电极的材料是 纯铜 ,电极反应式是 Cu2++2e﹣=Cu .
②Y电极的材料是 粗铜 .
【考点】电解原理.
【分析】(1)电解饱和氯化钠溶液时,由电源可知,X为阴极,Y为阳极,阳极上是氯离子离子失电子,阴极上是氢离子得电子;
(2)根据电解精炼铜的工作原理知识来回答.
【解答】解:(1)①和电源的负极相连的电极X极是阴极,该电极上氢离子发生得电子的还原反应,即2H++2e﹣=H2↑,X电极负极水的电离被破坏,氢氧根离子浓度增大,溶液呈红色,
故答案为:2H++2e﹣=H2↑;溶液呈红色;
②和电源的正极相连的电极Y极是阳极,该电极上氯离子发生失电子的氧化反应,即2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑,检验氯气的方法是用湿润的淀粉碘化钾试纸检验生成的气体,气体能使试纸变蓝色,
故答案为:2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑;用湿润的淀粉碘化钾试纸检验生成的气体,气体能使试纸变蓝色;
(2)①电解方法精炼粗铜,X为阴极,电解池的阴极材料是纯铜,电极反应为Cu2++2e﹣=Cu,故答案为:纯铜;Cu2++2e﹣=Cu;
②电解方法精炼粗铜,Y为阳极,电解池的阳极材料是粗铜,电极反应为:Cu﹣2e﹣=Cu2+,故答案为:粗铜.
28.氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一.德国人哈伯在1905年发明了合成氨的方法,其合成原理为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=﹣92.4kJ•mol﹣1,他因此获得了1918年诺贝尔化学奖.
在密闭容器中,使2mol N2和6mol H2混合发生下列反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)
(1)当反应达到平衡时,N2和H2的浓度比是 1:3 ,N2和H2的转化率比是 1:1 .
(2)升高平衡体系的温度(保持体积不变),混合气体的平均相对分子质量 变小 ,密度 不变 .(填“变大”“变小”或“不变”).
(3)当达到平衡时,充入氩气并保持压强不变,平衡将 逆向 (填“正向”“逆向”或“不”)移动.
(4)若容器恒容、绝热,加热使容器内温度迅速升至原来的2倍,平衡将 向左移动 (填“向左移动”“向右移动”或“不移动”).达到新平衡后,容器内温度 小于 (填“大于”“小于”或“等于”)原来的2倍.
【考点】化学平衡的影响因素;化学平衡的计算.
【分析】(1)加入的氮气和氢气的物质的量之比等于其化学计量数之比,无论反应到什么程度,氮气和氢气的浓度之比永始终是1:3,转化率之比1:1;
(2)平均相对分子质量=,ρ=;
(3)充入氩气并保持压强不变,体积变大;
(4)运用勒夏特列原理解答.
【解答】解:(1)加入的氮气和氢气的物质的量之比等于其化学计量数之比,无论反应到什么程度,用氮气和氢气表示的速率正比等于化学计量数之比,所以氮气和氢气的浓度之比永始终是1:3,转化率之比1:1,
故答案为:1:3;1:1;
(2)升温,平衡逆向移动,气体物质的量增大,质量不变,气体的平均相对分子质量=,所以,混合气体的平均相对分子质量减小;
因容器体积没变,气体质量不变,所以密度不变,
故答案为:变小;不变;
(3)充入氩气并保持压强不变,体积变大,相关气体的分压变小,平衡向体积增大的逆向移动,
故答案为:逆向;
(4)升温,平衡向吸热的逆向移动,使体系温度降低,故答案为:向左移动;小于.
29.甲醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料.工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇.已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如表所示:
化学反应
平衡常数
温度(℃)
500
800
①2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)
K1
2.5
0.15
②H2(g)+CO2(g)⇌H2O (g)+CO(g)
K2
1.0
2.50
③3H2(g)+CO2(g)⇌CH3OH(g)+H2O (g)
K3
(1)反应②是 吸热 (填“吸热”或“放热”)反应.
(2)某温度下反应①中H2的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如图1所示.则平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A) = K(B)(填“>”、“<”或“=”).
(3)500℃K3= 2.5 ;反应③△H < 0(填“>”“=”或“<”)
在500℃、2L的密闭容器中,进行反应③,测得某时刻H2、CO2、CH3OH、H2O的物质的量分别为6mol、2mol、10mol、10mol,此时v(正) > v(逆) (填“>”“=”或“<”)
(4)一定温度下,在3L容积可变的密闭容器中发生反应②,已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如图2所示,若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ.当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是 加入催化剂 .当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条件是 将容器的体积快速压缩至2L .
【考点】化学平衡的计算;反应热和焓变;化学平衡的影响因素.
【分析】(1)分析图表数据,反应②平衡常数随温度升高增大,平衡正向进行,正反应是吸热反应;
(2)依据平衡常数随温度变化,不随压强变化分析;
(3)依据反应①+②得到反应③,所以平衡常数K3=K1×K2;计算不同温度下反应③的平衡常数,结合温度变化分析判断反应焓变;
(4)图象分析曲线Ⅰ变化为曲线Ⅱ是缩短反应达到平衡的时间,最后达到相同平衡状态,体积是可变得是恒压容器,说明改变的是加入了催化剂;当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时一氧化碳物质的量增大,反应是气体体积不变的反应,可变容器中气体体积和浓度成反比,气体物质的量不变.
【解答】解:(1)分析图表数据,反应②平衡常数随温度升高增大,平衡正向进行,正反应是吸热反应,
故答案为:吸热;
(2)依据平衡常数随温度变化,不随压强变化分析,图象中平衡状态由A变到B时,压强改变,温度不变,所以平衡常数不变,
故答案为:=;
(3)依据反应①+②得到反应③,所以平衡常数K3=K1×K2,则反应③的平衡常数,500°C时,K3=K1×K2=2.5×1.0=2.5;500°C时,K3=K1×K2=2.5×1.0=2.5,800°C时,K3=K1×K2=2.5×0.15=0.375,结合温度变化分析,随温度升高,平衡常数减小,平衡逆向进行,所以判断反应是放热反应,焓变△H<0;
在500℃、2L的密闭容器中,进行反应③,测得某时刻H2、CO2、CH3OH、H2O的物质的量分别为6mol、2mol、10mol、10mol,Q==0.93<K=2.5,反应正向进行,V正>V逆;
故答案为:2.5;<;>;
(4)图象分析曲线Ⅰ变化为曲线Ⅱ是缩短反应达到平衡的时间,最后达到相同平衡状态,体积是可变得是恒压容器,说明改变的是加入了催化剂;当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时一氧化碳物质的量增大,反应是气体体积不变的反应,可变容器中气体体积和浓度成反比,气体物质的量不变,曲线Ⅰ,体积为3L,一氧化碳浓度为3mol/L,改变条件不好为曲线Ⅱ,一氧化碳浓度为4.5mol/L,则体积压缩体积为:3:V=4.5:3,V=2L,所以将容器的体积快速压缩至2L符合;
故答案为:加入催化剂;将容器的体积快速压缩至2L.
2017年4月19日