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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年上外版選修4化學(xué)上冊(cè)月考試卷560考試試卷考試范圍:全部知識(shí)點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級(jí):______考號(hào):______總分欄題號(hào)一二三四五六總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共6題,共12分)1、“中和熱”是一個(gè)在熱化學(xué)中的重要概念,“中和熱”的定義為:在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)則生成1mol水,這時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱。以下關(guān)于中和熱的敘述正確的是()A.在稀溶液中所有酸和堿反應(yīng)的中和熱數(shù)值都相等B.在稀溶液中HCl和NaOH反應(yīng)和和KOH的中和熱都相等C.在稀溶液中1mol酸和1mol堿反應(yīng)放出的熱量都相等D.將濃硫酸滴入氫氧化鈉溶液中剛好生成1mol水時(shí),產(chǎn)生的熱量即為中和熱2、已知3.0g乙烷C2H6完全燃燒在常溫下放出的熱量為156kJ,則下列表示乙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式書寫正確的是A.2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(g)△H=-3120kJ/molB.C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)△H=-1560kJ/molC.C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)△H=-1560kJ/molD.C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(1)△H=-1560kJ/mol3、已知:①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-574kJ?mo1-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-1160kJ?mol-1
下列正確的選項(xiàng)是A.CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(1)ΔH=-867kJ?mo1-1B.CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-867kJ?mo1-1C.CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-586kJ?mo1-1D.CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=+586kJ?mo1-14、已知反應(yīng):4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H=-1025kJ·mol-1。若起始時(shí)兩種反應(yīng)物的物質(zhì)的量相同,則下列關(guān)于該反應(yīng)的示意圖不正確的是A.B.C.D.5、下列各溶液中,微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是()A.0.1mol/LNa2CO3溶液:c(OH-)=c(HCO3-)+c(H+)+2c(H2CO3)B.0.1mol/LNH4Cl溶液:c(NH4+)=c(Cl-)C.向醋酸鈉溶液中加入適量醋酸,得到的酸性混合溶液:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)D.向硝酸鈉溶液中滴加稀鹽酸得到的pH=5的混合溶液:c(Na+)>c(NO3-)6、在含有濃度均為0.01mol?L-1的Cl-、Br-、I-離子的溶液中,緩慢加入AgNO3稀溶液,析出三種沉淀的先后順序是A.AgCl、AgBr、AgIB.AgI、AgBr、AgClC.AgBr、AgCl、AgID.三種沉淀同時(shí)析出評(píng)卷人得分二、填空題(共8題,共16分)7、CO2與CH4經(jīng)催化重整,制得合成氣:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)
已知上述反應(yīng)中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:?;瘜W(xué)鍵C—HC=OH—HCO(CO)鍵能/kJ·mol-14137454361075
則該反應(yīng)的ΔH=__________________。8、2019年國際非政府組織“全球碳計(jì)劃”12月4日發(fā)布報(bào)告:研究顯示,全球二氧化碳排放量增速趨于緩。CO2的綜合利用是解決溫室問題的有效途徑。
(1)一種途徑是將CO2轉(zhuǎn)化為成為有機(jī)物實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)。如:
C2H4(g)+H2O(l)=C2H5OH(l)ΔH=-44.2kJ·mol-1
2CO2(g)+2H2O(l)=C2H4(g)+3O2(g)ΔH=+1411.0kJ·mol-1
2CO2(g)+3H2O(l)=C2H5OH(l)+3O2(g)ΔH=___________
(2)CO2甲烷化反應(yīng)是由法國化學(xué)家PaulSabatier提出的,因此,該反應(yīng)又叫Sabatier反應(yīng)。CO2催化氫化制甲烷的研究過程:
①上述過程中,產(chǎn)生H2反應(yīng)的化學(xué)方程式為:___________________________________。
②HCOOH是CO2轉(zhuǎn)化為CH4的中間體:CO2HCOOHCH4。當(dāng)鎳粉用量增加10倍后,甲酸的產(chǎn)量迅速減少,當(dāng)增加鎳粉的用量時(shí),CO2鎳催化氫化制甲烷的兩步反應(yīng)中反應(yīng)速率增加較大的一步是_______________(填I(lǐng)或II)
(3)CO2經(jīng)催化加氫可以生成低碳烴;主要有兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng):
反應(yīng)I:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)
反應(yīng)II:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)
在1L密閉容器中沖入1molCO2和4molH2,測(cè)得平衡時(shí)有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量隨溫度變化如圖所示。T1℃時(shí),CO2的轉(zhuǎn)化率為_________。T1℃時(shí),反應(yīng)I的平衡常數(shù)K=_______。
(4)已知CO2催化加氫合成乙醇的反應(yīng)原理為2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+4H2O(g)ΔH,m代表起始時(shí)的投料比,即m=
①圖1中投料比相同,溫度T3>T2>T1,則ΔH_____(填“>”或“<”)0.
②m=3時(shí),該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后p(總)=20ɑMPa,恒壓條件下各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖2.則曲線b代表的物質(zhì)為_______(填化學(xué)式)9、0.1molCl2與焦炭、TiO2完全反應(yīng),生成一種還原性氣體和一種易水解成TiO2·xH2O的液態(tài)化合物,放熱4.28kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為__________。10、可逆反應(yīng):aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g);根據(jù)圖回答:
(1)壓強(qiáng)p1_________p2(填“>”或“<”);
(2)a+b__________c+d(填“>”或“<”);
(3)溫度t1℃_________t2℃(填“>”或“<”);
(4)正反應(yīng)為_________反應(yīng)。(填吸熱或放熱)11、已知:A(g)+2B(g)2C(g);恒溫恒壓下,在密閉容器中充入1molA和2molB后的容積為3L。
(1)下列能用于判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的是(填字母):__________________。
a.A、B的濃度之比為1∶2b.容器內(nèi)氣體的總物質(zhì)的量不變。
c.容器內(nèi)氣體密度不再變化d.生成0.2molA的同時(shí)生成0.2molC
(2)平衡后,再向容器中通入1mol氦氣,A的轉(zhuǎn)化率___________(填“增大”;“不變”、“減小”)。
(3)在T1、T2不同溫度下,C的體積分?jǐn)?shù)與時(shí)間關(guān)系如圖所示。則T1______T2(填“大于”或“小于”,下同),該反應(yīng)的△H__________0。若在T1下達(dá)到平衡,K(T1)=_____。(計(jì)算結(jié)果)
12、對(duì)可逆反應(yīng)aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g)達(dá)到平衡時(shí),各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度滿足以下關(guān)系:=K(為一常數(shù)),K稱為化學(xué)平衡常數(shù),其反應(yīng)的K值只與溫度有關(guān)?,F(xiàn)有反應(yīng):CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)ΔH=-QkJ·mol-1。在850℃時(shí);K=1。
(1)若升高溫度到950℃時(shí),達(dá)到平衡時(shí)K_______1(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)850℃時(shí),若向一容積可變的密閉容器中同時(shí)充入1.0molCO,3.0molH2O,1.0molCO2和xmolH2,則:①當(dāng)x=5.0時(shí),上述平衡向_______(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動(dòng)。
②若要使上述反應(yīng)開始時(shí)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,則x應(yīng)滿足的條件是_______。
(3)在850℃時(shí),若設(shè)x=5.0和x=6.0,其他物質(zhì)的投料不變,當(dāng)上述反應(yīng)達(dá)到平衡后,測(cè)得H2的體積分?jǐn)?shù)分別為a%、b%,則a_______b(填“大于”“小于”或“等于”)。13、(1)25°C時(shí),若向amol·L-1的HA溶液中,滴加等體積的bmol·L-1的NaOH溶液,使溶液呈中性,用含a的代數(shù)式表示HA的電離平衡常數(shù)Ka=____________。
(2)25°C時(shí),將amol·L-1的氨水與0.01mol·L-1的鹽酸等體積混合,反應(yīng)完后溶液中c(NH4+)=c(Cl-),則溶液顯_____性(填“酸”、“堿”或“中”),用含a的代數(shù)式表示NH3·H2O的電離平衡常數(shù)Kb=____________。14、(1)一定溫度下,向1L0.1mol·L-1CH3COOH溶液中加入0.1molCH3COONa固體,溶液中__________________(填“增大”;“減小”或“不變”)。
(2)常溫下,將VmL、0.1000mol·L-1氫氧化鈉溶液逐滴加入到20.00mL、0.1000mol·L-1醋酸溶液中;充分反應(yīng)?;卮鹣铝袉栴}。(忽略溶液體積的變化)
①如果溶液pH=7,此時(shí)V的取值___________20.00(填“>”、“<”或“=”),而溶液中c(Na+)、c(CH3COO-)、c(H+)、c(OH-)的大小關(guān)系為___________________。
②如果V=40.00,則此時(shí)溶液中c(OH-)-c(H+)-c(CH3COOH)=_________mol·L-1。
(3)常溫下,向20ml0.1mol·L-1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol·L-1HC1溶液40mL,溶液中含碳元素的各種微粒(CO2因逸出未畫出)物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溶液pH變化的情況如下圖;回答下列問題:
①若將Na2CO3和NaHCO3混合物配成溶液,則此溶液的pH的取值范圍是________________;為測(cè)定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),下列方案可行的是_________________
A.取a克混合物充分加熱,減重b克。
B.取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應(yīng),加熱、蒸干、灼燒,得b克固體。
C.取a克混合物與足量稀硫酸充分反應(yīng),逸出氣體用堿石灰吸收,增重b克。
D.取a克混合物與足量Ba(OH)2溶液充分反應(yīng),過濾、洗滌、烘干,得b克固體。
②所得溶液中含量最多的三種離子的物質(zhì)的量濃度的大小關(guān)系為_________________評(píng)卷人得分三、判斷題(共1題,共2分)15、向溶液中加入少量水,溶液中減小。(____)評(píng)卷人得分四、計(jì)算題(共3題,共18分)16、氨氣是生產(chǎn)化肥、硝酸等的重要原料,合成塔中每生產(chǎn)lmolNH3;放出46.2kJ熱量。
工業(yè)上合成氨的熱化學(xué)方程式是___,斷裂1molNN鍵需要能量__kJ。17、氮是動(dòng)植物生長(zhǎng)不可缺少的元素,合成氨的反應(yīng)對(duì)人類解決糧食問題貢獻(xiàn)巨大,反應(yīng)如下:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。在一定條件下:將2.5molN2和7.5molH2的混合氣體充入體積為2L的固定閉容器中發(fā)生反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g),5分鐘末時(shí)達(dá)到平衡,測(cè)得容器內(nèi)的壓強(qiáng)是開始時(shí)的0.9倍,則5分鐘內(nèi)用氨氣表示該反應(yīng)的平均化學(xué)反應(yīng)速率為___________;氫氣達(dá)到平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率是___________(保留小數(shù)點(diǎn)后一位);N2、H2、NH3的物質(zhì)的量濃度之比為___________。18、電解質(zhì)在水溶液中存在各種行為;如電離;水解等,依據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列問題:
(1)t℃時(shí),純水中c(H+)=1×10-6mol·L-1,該溫度下,pH=10的NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為___。
(2)25℃時(shí),相同物質(zhì)的量濃度的下列溶液中:①NaCl②NH3·H2O③H2SO4④(NH4)2SO4,其中水的電離程度由大到小順序?yàn)開__(填標(biāo)號(hào))。
(3)25℃時(shí),將amol·L-1的醋酸和bmol·L-1的氫氧化鈉溶液等體積混合后,溶液的pH=7,則a___b(填“>”“<”或“=”)。評(píng)卷人得分五、原理綜合題(共2題,共4分)19、“一碳化學(xué)”是指以含一個(gè)碳原子的化合物(如:CO2、CO、CH4、CH3OH等)為初始反應(yīng)物,合成一系列重要的化工原料和燃料的化學(xué)。
(1)以CO2和NH3為原料合成尿素是利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反應(yīng)可表示如下:
反應(yīng)I:2NH3(g)+CO2(g)=NH2COONH4(s)△H1
反應(yīng)II:NH2COONH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H2=+72.49kJ/mol
總反應(yīng):2NH3(g)+CO2(g)==CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H3=-86.98kJ/mol
請(qǐng)回答下列問題:
①反應(yīng)I的△H1=______kJ/mol
②反應(yīng)II一般在_________(填“高溫”或“低溫”)情況下有利于該反應(yīng)的進(jìn)行。
③一定溫度下,在體積為固定的密閉容器中按計(jì)量比進(jìn)行反應(yīng)I,下列能說明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)的是__________(填序號(hào))。
A.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化B.容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)不再變化。
C.2V正(NH3)=V逆(CO2)D.容器內(nèi)混合氣體的密度不再變化。
④環(huán)境為真空時(shí),在一敞開容器(非密閉容器)中加入NH2COONH4固體,足夠長(zhǎng)時(shí)間后,反應(yīng)是否建立平衡狀態(tài)?___________(填“是”或“否”)
(2)將CO2和H2充入一定體積的密閉容器中,在兩種溫度下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。測(cè)得CH3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如下圖。
①曲線I.II對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KI_______KII(填“>”、“<”或“=”)。
②一定溫度下,在容積相同且固定的兩個(gè)密閉容器中,按如下方式加入反應(yīng)物,一段時(shí)間后達(dá)到平衡。容器甲乙反應(yīng)物投入量1molCO2、3molH2amolCO2、bmolH2cmolCH3OH(g)、cmolH2O(g)(a、b、c均不為零)
若甲容器平衡后氣體的壓強(qiáng)為開始的0.8倍,則甲容器平衡混合氣體中CH3OH(g)的體積分?jǐn)?shù)為_______,要使平衡后乙容器與甲容器中相同組分的體積分?jǐn)?shù)相等,且起始時(shí)維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,乙容器中c的取值范圍為________。
(3)以TiO2/Cu2Al2O4為催化劑,可以將CO2和CH4直接轉(zhuǎn)化成乙酸。在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率的關(guān)系如下圖,乙酸的生成速率主要取決于溫度影響的范圍是________________。
20、80℃時(shí),將0.40mol的N2O4氣體充入2L已經(jīng)抽空的固定容積的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):N2O4?2NO2△H>0隔一段時(shí)間對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析,得到如下數(shù)據(jù)。020406080100n(N2O4)0.40a0.200.140.100.10n(NO2)0.000.24b0.520.600.60
(1)計(jì)算20s?40s內(nèi)用N2O4表示的平均反應(yīng)速率為______mol?L?1?s?1
(2)40s時(shí),NO2的濃度=_____mol/L,反應(yīng)最遲到____s到達(dá)平衡狀志。
(3)100s后將混合物的溫度降低,混合氣體的顏色_______(填“變淺”“變深”或“不變”)
(4)要增大該反應(yīng)的K值,可采取的措施有_____(填序號(hào))
A.增大N2O4的起始濃度B.向混合氣體中通入NO2
C.使用高效催化劑D.升高溫度。
(5)能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是____(填序號(hào))
A.2V(N2O4)=V(NO2)B.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變。
C.容器內(nèi)密度保持不變D.NO2的體積分?jǐn)?shù)保持不變?cè)u(píng)卷人得分六、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共3題,共27分)21、隨著我國碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的確定,含碳化合物的綜合利用備受關(guān)注。CO2和H2合成甲醇是CO2資源化利用的重要方法。以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的反應(yīng)如下:
反應(yīng)Ⅰ:
反應(yīng)Ⅱ:
反應(yīng)Ⅲ:
回答下列問題:
(1)反應(yīng)Ⅰ的=_______已知由實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)Ⅰ的(為速率常數(shù),與溫度、催化劑有關(guān))。若平衡后升高溫度,則_______(填“增大”“不變”或“減小”)。
(2)①下列措施一定能使CO2的平衡轉(zhuǎn)化率提高的是_______(填字母)。
A.增大壓強(qiáng)B.升高溫度C.增大H2與CO2的投料比D.改用更高效的催化劑。
②恒溫(200℃)恒壓條件下,將1molCO2和1molH2充入某密閉容器中,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),CO2的轉(zhuǎn)化率為a,CH3OH的物質(zhì)的量為bmol,則此溫度下反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù)Kx=_______[寫出含有a、b的計(jì)算式;對(duì)于反應(yīng)為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。已知CH3OH的沸點(diǎn)為64.7℃]。其他條件不變,H2起始量增加到3mol,達(dá)平衡時(shí)平衡體系中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為_______(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(3)反應(yīng)Ⅲ可能的反應(yīng)歷程如圖所示。
注:方框內(nèi)包含微粒種類及數(shù)目;微粒的相對(duì)總能量(括號(hào)里的數(shù)字或字母;單位:eV)。其中,TS表示過渡態(tài)、*表示吸附在催化劑上的微粒。
①反應(yīng)歷程中,生成甲醇的決速步驟的反應(yīng)方程式為_______。
②相對(duì)總能量_______eV(計(jì)算結(jié)果保留2位小數(shù))。(已知:)22、常溫下,有下列四種溶液:①HCl②NaOH③NaHSO4④CH3COOH
(1)NaHSO4溶液呈酸性,用化學(xué)用語解釋其呈酸性的原因:________________。
(2)0.1mol·L-1的溶液②,其pH=____________。
(3)向等體積、等濃度的溶液①、④中加入大小相同的鎂條,開始時(shí)反應(yīng)速率的大小關(guān)系為①_________④(填“>”、“<”或“=”)。
(4)等體積、等pH的溶液①和④分別與足量的②反應(yīng),消耗②的物質(zhì)的量大小關(guān)系為①_______④(填“>”、“<”或“=”)。23、常溫下,用酚酞作指示劑,用0.10mol·L-1NaOH溶液分別滴定20.00mL濃度均為0.10mol·L-1的CH3COOH溶液和HCN溶液所得滴定曲線如圖。
(已知:CH3COOH、HCN的電離平衡常數(shù)分別為1.75×10-5、6.4×10-10)
(1)圖__(a或b)是NaOH溶液滴定HCN溶液的pH變化的曲線;判斷的理由是__。
(2)點(diǎn)③所示溶液中所含離子濃度的從大到小的順序:__。
(3)點(diǎn)①和點(diǎn)②所示溶液中:c(CH3COO-)-c(CN-)__c(HCN)-c(CH3COOH)(填“>、<或=”)
(4)點(diǎn)②③④所示的溶液中水的電離程度由大到小的順序是:__。參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、B【分析】【分析】
【詳解】
A.在稀溶液中弱酸和弱堿反應(yīng)生成1mol水;放出的熱量小于中和熱,因?yàn)槿蹼娊赓|(zhì)電離吸熱,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.在稀溶液中HCl和NaOH反應(yīng)和HNO3和KOH的反應(yīng)熱叫做中和熱;都是-57.3kJ/mol,所以相同,B選項(xiàng)正確;
C.在稀溶液中1mol酸和1mol堿反應(yīng)放出的熱量不一定相等;如一元酸和一元堿放的熱量小于二元酸和二元堿放出的熱量,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.濃硫酸稀釋時(shí)放熱;所以生成1mol水時(shí)放的熱量大于中和熱的數(shù)值,D選項(xiàng)錯(cuò)誤;
答案選B。2、D【分析】【詳解】
燃燒熱是指:在25℃、101KPa時(shí),1mol純凈物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量;3.0g乙烷完全燃燒在常溫下放出的熱量為155.98kJ,則1mol乙烷,質(zhì)量為30g,完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量為10×155.98kJ=1559.8KJ,其燃燒熱的熱化學(xué)方程式為C2H6(g)+O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1559.8kJ/mol;故選D。
【點(diǎn)睛】
準(zhǔn)確理解燃燒熱的概念是解題關(guān)鍵,表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式中可燃物為1mol,產(chǎn)物為穩(wěn)定氧化物;依據(jù)3.0g乙烷完全燃燒在常溫下放出的熱量為155.98kJ,結(jié)合燃燒熱的定義計(jì)算求出1mol乙烷完全燃燒放出的熱量,然后寫出熱化學(xué)方程式。3、B【分析】【詳解】
①CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ?mol-1,②CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ?mol-1,根據(jù)蓋斯定律計(jì)算(①+②)×得到CH4與NO2反應(yīng)生成N2(g)和H2O(g)的熱化學(xué)方程式:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ?mol-1,故答案為A。4、C【分析】【詳解】
根據(jù)反應(yīng)式可知;該反應(yīng)是體積增大的放熱的可逆反應(yīng),則。
A.使用催化劑不能改變平衡但是縮短到平衡所需時(shí)間;A正確;
B.降低溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),NH3轉(zhuǎn)化率升高;B正確;
C.降低溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng);平均相對(duì)分子質(zhì)量減小,C錯(cuò)誤;
D.增大壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng);逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,D正確;
答案選C。
【點(diǎn)睛】
該題的關(guān)鍵是理解并能靈活運(yùn)用勒夏特列原理,然后再結(jié)合圖像和具體的反應(yīng)式靈活運(yùn)用即可。5、A【分析】【詳解】
A.符合質(zhì)子守恒即水中氫原子守恒;正確。
B.NH4+水解,所以c(NH4+)<c(Cl-);B不正確。
C.根據(jù)電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)可知;選項(xiàng)C是錯(cuò)誤的。
D.根據(jù)物料守恒,NaNO3中Na和N等量,所以c(Na+)=c(NO3-);因此D是錯(cuò)誤的。
答案選A。6、B【分析】【分析】
【詳解】
向濃度均為0.01mol?L-1的Cl-、Br-、I-的溶液中,緩慢加入AgNO3稀溶液,氯化銀、溴化銀、碘化銀三種化學(xué)式中陰陽離子個(gè)數(shù)比相同,可以用溶度積常數(shù)比較判斷,溶解性大小順序是AgCl>AgBr>AgI、生成沉淀的順序是先生成溶度積常數(shù)小的,再生成溶度積常數(shù)較大的,所以析出三種沉淀的順序是AgI、AgBr、AgCl,答案選B。二、填空題(共8題,共16分)7、略
【分析】【分析】
由反應(yīng)的焓變?chǔ)=反應(yīng)物的鍵能之和—生成物的鍵能之和計(jì)算可得。
【詳解】
該反應(yīng)的焓變?chǔ)=反應(yīng)物的鍵能之和—生成物的鍵能之和=[4×E(C—H)+2×E(C=O)]-[2×E(CO)+2×E(H—H)]=(4×413+2×745)kJ·mol-1-(2×1075+2×436)kJ·mol-1=+120kJ·mol-1,故答案為:+120kJ·mol-1?!窘馕觥浚?20kJ·mol-18、略
【分析】【分析】
(1)①C2H4(g)+H2O(l)=C2H5OH(l)ΔH=-44.2kJ·mol-1
②2CO2(g)+2H2O(l)=C2H4(g)+3O2(g)ΔH=+1411.0kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律,①+②得:2CO2(g)+3H2O(l)=C2H5OH(l)+3O2(g);求焓變;
(2)①根據(jù)流程圖可知反應(yīng)物為:Fe、H2O,生成物為:H2、Fe3O4;
②當(dāng)鎳粉用量增加10倍后;甲酸的產(chǎn)量在迅速減少,說明甲酸的消耗速率大于其生成速率,因此說明反應(yīng)Ⅱ的速率要比反應(yīng)Ⅰ的速率增加得快;。
(3)1L容器,T1℃時(shí);根據(jù)三段是:
求出CO2的轉(zhuǎn)化率;反應(yīng)I的平衡常數(shù)K;
(4)①根據(jù)圖示,溫度越高,H2轉(zhuǎn)化率越低;說明正反應(yīng)為放熱反應(yīng);
②溫度升高,反應(yīng)逆向進(jìn)行,所以產(chǎn)物的物質(zhì)的量是逐漸減少的,反應(yīng)物的物質(zhì)的量增大,由圖可知,曲線a代表的物質(zhì)為H2,b表示CO2,c為H2O,d為C2H5OH。
【詳解】
(1)①C2H4(g)+H2O(l)=C2H5OH(l)ΔH=-44.2kJ·mol-1
②2CO2(g)+2H2O(l)=C2H4(g)+3O2(g)ΔH=+1411.0kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律,①+②得:2CO2(g)+3H2O(l)=C2H5OH(l)+3O2(g)ΔH=+1366.8kJ·mol-1,故答案為:+1366.8kJ·mol-1;
(2)①根據(jù)流程圖可知反應(yīng)物為:Fe、H2O,生成物為:H2、Fe3O4,則化學(xué)方程式為:3Fe+4H2O(g)4H2+Fe3O4,故答案為:3Fe+4H2O(g)4H2+Fe3O4;
②當(dāng)鎳粉用量增加10倍后;甲酸的產(chǎn)量在迅速減少,說明甲酸的消耗速率大于其生成速率,因此說明反應(yīng)Ⅱ的速率要比反應(yīng)Ⅰ的速率增加得快,故答案為:Ⅱ;
(3)1L容器,T1℃時(shí);根據(jù)三段是:
CO2的轉(zhuǎn)化率為平衡時(shí),c(CO2)=0.4mol/L,c(H2)=2mol/L,c(CH4)=0.2mol/L,c(H2O)=1.2mol/L;則。
T1℃時(shí),反應(yīng)I的平衡常數(shù)故答案為:
(4)①根據(jù)圖示,溫度越高,H2轉(zhuǎn)化率越低,說明正反應(yīng)為放熱反應(yīng),△H<0;故答案為:<;
②溫度升高,反應(yīng)逆向進(jìn)行,所以產(chǎn)物的物質(zhì)的量是逐漸減少的,反應(yīng)物的物質(zhì)的量增大,由圖可知,曲線a代表的物質(zhì)為H2,b表示CO2,c為H2O,d為C2H5OH,故答案為:CO2?!窘馕觥?1366.8kJ·mol-13Fe+4H2O(g)4H2+Fe3O4Ⅱ<CO29、略
【分析】【分析】
【詳解】
0.1molCl2與焦炭、TiO2完全反應(yīng),生成一種還原性氣體和一種易水解成TiO2·xH2O的液態(tài)化合物,放熱4.28kJ,可知,該可燃性氣體是CO,易水解成TiO2·xH2O的為TiCl4,所以,產(chǎn)物為CO和TiCl4,配平方程式,可知2molCl2反應(yīng)放熱85.6kJ·mol?1,由此可得該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g)ΔH=?85.6kJ·mol?1,故答案為:2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g)ΔH=?85.6kJ·mol?1?!窘馕觥?Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g)ΔH=?85.6kJ·mol?110、略
【分析】【分析】
根據(jù)“先拐先平”判斷:p2>p1,t1>t2。p2>p1,增大壓強(qiáng),A的轉(zhuǎn)化率減小,說明增大壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng);t1>t2;溫度升高,A的百分含量減小,說明平衡正向移動(dòng),△H>0。
【詳解】
(1)由圖像可知時(shí)p2先達(dá)到平衡,說明p2壓強(qiáng)較大,反應(yīng)速率較大,則壓強(qiáng)p1比p2小,故答案為:p1<p2;
(2)增大壓強(qiáng),A的轉(zhuǎn)化率減小,說明增大壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則(a+b)比(c+d)小,故答案為:a+b<c+d;
(3)由圖象可知t1℃時(shí)先達(dá)到平衡,溫度較高,則溫度t1℃比t2℃高,故答案為:t1℃>t2℃;
(4)溫度升高,A的百分含量減小,說明平衡正向移動(dòng),升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng),故答案為:吸熱?!窘馕觥竣?p1<p2②.(a+b)<(c+d)③.t1℃>t2℃④.吸熱11、略
【分析】【分析】
反應(yīng)A(g)+2B(g)2C(g)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),根據(jù)題(3)圖可知T2溫度下先達(dá)到平衡狀態(tài),故T1小于T2。
【詳解】
(1)a.反應(yīng)開始時(shí)A和B按物質(zhì)的量1:2投料;而A和B也按1:2進(jìn)行反應(yīng),故反應(yīng)過程中A;B的濃度之比一直為1∶2,不能說明達(dá)到平衡,a錯(cuò)誤;
b.反應(yīng)為前后氣體分子數(shù)減少的反應(yīng),故當(dāng)容器內(nèi)氣體的總物質(zhì)的量不變時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,b正確;
c.在恒溫恒壓的條件下;容器體積之比等于氣體的物質(zhì)的量之比,反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變,故反應(yīng)過程中容器體積一直改變,當(dāng)達(dá)到平衡時(shí),氣體質(zhì)量一直不變,容器體積不再改變,則密度不再變化時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡,c正確;
d.根據(jù)反應(yīng)方程式可知;A與C的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為1:2,則生成0.2molA的同時(shí)生成0.2molC,不能說明正逆反應(yīng)速率相等,不能判定反應(yīng)達(dá)到平衡,d錯(cuò)誤;
答案選bc。
(2)達(dá)到平衡;通入與反應(yīng)無關(guān)的氣體,在恒溫恒壓條件下,容器體積增大,相當(dāng)于減小壓強(qiáng),平衡逆向移動(dòng),則A的轉(zhuǎn)化率減小。
(3)根據(jù)圖像可知,T2溫度下先達(dá)到平衡狀態(tài),故T1小于T2,T2溫度下C的體積分?jǐn)?shù)減小,說明升高溫度平衡逆向移動(dòng),則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),△H小于0;設(shè)平衡時(shí)C的物質(zhì)的量為xmol,則A平衡時(shí)的物質(zhì)的量為(1-x)mol,B平衡時(shí)的物質(zhì)的量為(2-x)mol,恒溫恒壓下,氣體體積之比等于氣體的物質(zhì)的量之比,故解得x=1mol,根據(jù)在密閉容器中充入1molA和2molB后的容積為3L可知,平衡時(shí)容器的體積為2.5L,則K(T1)==【解析】①.bc②.減小③.小于④.小于⑤.512、略
【分析】【詳解】
試題分析:(1)從題給信息知:正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升溫,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),CO2和H2的濃度將減少,而CO和H2O(g)的濃度將增大;故K值減少;
(2)將1.0molCO,3.0molH2O,1.0molCO2和xmolH2代入式中,得x=3.0mol<5.0mol,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。若要使上述反應(yīng)開始時(shí)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,則x應(yīng)滿足的條件是:x<3.0mol。
(3)其他物質(zhì)的投料不變,增加H2的量,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),但H2的轉(zhuǎn)化率將減少。
考點(diǎn):化學(xué)平衡【解析】①.小于②.逆反應(yīng)③.x<3.0④.小于13、略
【分析】【詳解】
(1)25°C向amol·L-1的HA溶液中,滴加等體積的bmol·L-1的NaOH溶液后,溶液中存在電荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(A-),由于溶液呈中性,則c(A-)=c(Na+)=0.5bmol·L-1;所以電離平衡常數(shù)=
(2)25°C時(shí),將氨水與鹽酸等體積混合,反應(yīng)完后溶液中c(NH4+)=c(Cl-),根據(jù)溶液中電荷守恒c(H+)+c(NH4+)=c(Cl-)+c(OH-),則溶液顯中性;c(OH-)=10-7mol·L-1,c(NH4+)=0.005mol·L-1,由物料守恒可知c(NH3·H2O)=0.5a-0.005mol·L-1,則NH3·H2O的電離平衡常數(shù)=
【點(diǎn)睛】
弱電解質(zhì)加水稀釋時(shí),能促進(jìn)弱電解質(zhì)的電離,溶液中離子和分子濃度會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化,但電離平衡常數(shù)不變,考題中經(jīng)常利用電離平衡常數(shù)來判斷溶液中微粒濃度比值的變化情況。【解析】中14、略
【分析】【詳解】
試題分析:(1)醋酸的電離平衡常數(shù)K=因?yàn)槠胶獬?shù)只與溫度有關(guān),溫度不變,平衡常數(shù)不變,所以溶液中加入醋酸鈉,K不變;(2)①若氫氧化鈉和醋酸等體積混合,溶液為醋酸鈉溶液,顯堿性,所以要顯中性,堿要少些,選<,因?yàn)槿芤簽橹行裕礆潆x子濃度和氫氧根離子濃度相等,則根據(jù)電荷守恒可以知道,另外的陰陽離子濃度也相等,所以有c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)②根據(jù)電荷守恒分析有c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),根據(jù)物料守恒有c(Na+)=2c(CH3COO-)+2c(CH3COOH),兩個(gè)關(guān)系式相減,消除醋酸根離子濃度,即可得:c(OH-)-c(H+)-c(CH3COOH)=1/2c(Na+),鈉離子濃度為0.1×0.04/0.06=1/30或0.033mol/L。(3)①從圖分析,碳酸鈉和碳酸氫鈉共存時(shí)溶液的pH為8<12;A、碳酸氫鈉受熱分解質(zhì)量減少部分為二氧化碳和水的質(zhì)量,根據(jù)減少的質(zhì)量就能計(jì)算碳酸氫鈉的質(zhì)量,進(jìn)而計(jì)算質(zhì)量分?jǐn)?shù);B、二者都和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉,根據(jù)方程式可以計(jì)算碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù);C、和硫酸反應(yīng)生成二氧化碳和水,二氧化碳和水都可以被堿石灰吸收,因?yàn)樗魵饪梢允菑娜芤褐袔С龅?,不能確定其質(zhì)量,所以不能進(jìn)行計(jì)算;D、二者都可以和氫氧化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀,通過碳酸鋇的質(zhì)量和混合物的質(zhì)量能計(jì)算碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),所以選ABD。②碳酸鈉的物質(zhì)的兩位0.10×0.02=0.002摩爾,氯化氫的物質(zhì)的量為0.1×0.04=0.004摩爾,其中鈉離子和氯離子物質(zhì)的量相等,二者反應(yīng)生成氯化鈉和二氧化碳和水,二氧化碳溶解在水中形成飽和溶液,含有碳酸電離出的碳酸氫根離子,所以含量最多的三種離子的濃度關(guān)系為c(Na+)=c(Cl-)>c(HCO3-)。
考點(diǎn):鈉的重要化合物的性質(zhì)【解析】三、判斷題(共1題,共2分)15、×【分析】【詳解】
向溶液中加入少量水,減小,堿性減弱即減小,則增大,則溶液中增大,故錯(cuò);【解析】錯(cuò)四、計(jì)算題(共3題,共18分)16、略
【分析】【分析】
合成塔每生產(chǎn)lmolNH3,放出46.2kJ,發(fā)生合成氨的反應(yīng),生成2molNH3,放出的熱量為92.4kJ,據(jù)此寫出熱化學(xué)方程式;反應(yīng)熱ΔH=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能,斷裂1molH2中的化學(xué)鍵吸收的熱量為436kJ,形成1molNH3中的化學(xué)鍵需要釋放1173.2kJ熱量;根據(jù)反應(yīng)熱的公式進(jìn)行計(jì)算。
【詳解】
合成搭每生產(chǎn)lmolNH3,放出46.2kJ,發(fā)生合成氨的反應(yīng),生成2molNH3,放出的熱量為92.4kJ,熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ/mol;
反應(yīng)熱ΔH=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能=E(NN)+3×E(H-H)-2×3×E(N-H)=E(NN)+3×436-2×1173.2,計(jì)算得E(NN)=946kJ。
【點(diǎn)睛】
根據(jù)反應(yīng)熱ΔH=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能進(jìn)行基本的計(jì)算是解答本題的關(guān)鍵?!窘馕觥縉2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ/mol94617、略
【分析】【詳解】
假設(shè)達(dá)到平衡時(shí),轉(zhuǎn)化了xmol的N2,則有:根據(jù)同溫同體積時(shí),氣體的壓強(qiáng)之比等于其物質(zhì)的量之比可知,2.5-x+7.5-3x+2x=0.9(2.5+7.5)mol,解得:x=0.50mol,故5分鐘內(nèi)用氨氣表示該反應(yīng)的平均化學(xué)反應(yīng)速率為:氫氣達(dá)到平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率為:平衡時(shí)N2、H2、NH3的物質(zhì)的量濃度之比等于物質(zhì)的量之比等于(2.5-x):(7.5-3x):2x=
(2.5-0.5):(7.5-3×0.5):2×0.5=2:6:1;故答案為:0.1mo1?L-1?min-1;20.0%;2:6:1?!窘馕觥竣?0.1mol?L-1?min-1②.20.0%③.2:6:118、略
【分析】【分析】
(1)t℃時(shí),純水中c(H+)=c(OH-)=1×10-6mol?L-1,則該溫度下水的離子積常數(shù)KW=c(H+)?c(OH-);該溫度下,pH=10的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=mol/L=0.01mol/L,c(NaOH)=c(OH-);
(2)酸或堿抑制水電離,含有弱離子的鹽促進(jìn)水電離,酸中c(H+)、堿中c(OH-)越大其抑制水電離程度越大;
(3)25℃時(shí),將amol?L-1的醋酸和bmol?L-1的氫氧化鈉溶液等體積混合后,溶液的pH=7,則c(H+)=c(OH-),根據(jù)電荷守恒得c(Na+)=c(CH3COO-)=0.5bmol/L,溶液中存在物料守恒c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.5amol/L。
【詳解】
(1)t℃時(shí),純水中c(H+)=c(OH?)=1×10?6mol?L?1,則該溫度下水的離子積常數(shù)KW=c(H+)?c(OH?)=1×10?6×1×10?6=10?12;該溫度下,pH=10的NaOH溶液中c(OH?)=mol/L=0.01mol/L,cc(NaOH)=c(OH-)=0.01mol/L;
(2)酸或堿抑制水電離,含有弱離子的鹽促進(jìn)水電離,酸中c(H+)、堿中c(OH?)越大其抑制水電離程度越大,①不影響水電離,②中c(OH?)小于③中c(H+)且二者都抑制水電離程度,水電離程度②>③;④中銨根離子水解促進(jìn)水的電離,所以水電離程度大小順序是④①②③;
(3)25℃時(shí),將amol?L?1的醋酸和bmol?L?1的氫氧化鈉溶液等體積混合后,溶液的pH=7,則c(H+)=c(OH?),根據(jù)電荷守恒得c(Na+)=c(CH3COO?)=0.5bmol/L;溶液體積增大一倍,濃度是原來的一半,溶液中存在物料守恒c(CH3COO?)+c(CH3COOH)=0.5amol/L>c(CH3COO?)=0.5bmol/L,所以a>b?!窘馕觥竣?0.01mol·L-1②.④①②③③.>五、原理綜合題(共2題,共4分)19、略
【分析】【詳解】
(1)①反應(yīng)Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)△H1=akJ?mol-1,反應(yīng)Ⅱ:NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H2=+72.49kJ?mol-1,總反應(yīng)Ⅲ:2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H3=-86.98kJ?mol-1,由蓋斯定律總反應(yīng)Ⅲ-反應(yīng)Ⅱ,得到2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)△H1=a=-159.47kJ?mol-1;故答案為-159.47;
②反應(yīng)Ⅱ:NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H2=+72.49kJ?mol-1,反應(yīng)前后氣體體積增大,△S>0,焓變分析可知是吸熱反應(yīng),△H>0,所以依據(jù)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)△H-T△S<0;需要在高溫下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,故答案為高溫;
③A.反應(yīng)I中反應(yīng)物為氣體,生成全部為固體,所以在反應(yīng)前后,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變,所以不能作為平衡狀態(tài)的判斷標(biāo)志,故A錯(cuò)誤;B.反應(yīng)I中,氣體的物質(zhì)的量減小,所以反應(yīng)的壓強(qiáng)減小,所以容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)不再變化時(shí),說明反應(yīng)處于平衡狀態(tài),故B正確;C.反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時(shí)v正(NH3)=2v逆(CO2);故C錯(cuò)誤;D.反應(yīng)I中,容器體積不變,氣體質(zhì)量減小,所以當(dāng)容器內(nèi)混合氣體的密度不再變化時(shí),說明反應(yīng)處于平衡狀態(tài),故D正確;故選BD;
④環(huán)境為真空時(shí),在一敞開容器(非密閉容器)中加入NH2COONH4固體,發(fā)生NH2CO2NH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g);水蒸氣進(jìn)入環(huán)境中,濃度近似為0,無論經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間,反應(yīng)都不會(huì)建立平衡狀態(tài),故答案為否;
(2)①II平衡時(shí)間小于I,說明II反應(yīng)速率大于I,且平衡時(shí)II中CH3OH的物質(zhì)的量小于I,說明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則只能是升高溫度,即II的溫度大于I,溫度越高,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),導(dǎo)致化學(xué)平衡常數(shù)越小,所以KⅠ>KⅡ;,故答案為>;
②設(shè)二氧化碳反應(yīng)量為x
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
初始量(mol):1300
轉(zhuǎn)化量(mol):x3xxx
平衡量(mol):1-x3-3xxx
甲中平衡后氣體的壓強(qiáng)為開始時(shí)的0.8倍,即=0.8,解得x=0.4mol,甲容器平衡混合氣體中CH3OH(g)的體積分?jǐn)?shù)=物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)=×100%=12.5%;依題意:甲;乙為等同平衡;且起始時(shí)維持反應(yīng)逆向進(jìn)行,所以全部由生成物投料,c的物質(zhì)的量為1mol,c的物質(zhì)的量不能低于平衡時(shí)的物質(zhì)的量0.4mol,所以c的物質(zhì)的量為:0.4<c<1mol,故答案為12.5%;0.4<c<1;
(3)①溫度超過250℃時(shí);催化劑的催化效率降低,在300℃時(shí)失去活性,故以后乙酸的生成速率升高是由溫度升高導(dǎo)致的,故乙酸主要取決于溫度影響的范圍為300℃~400℃,故答案為300℃~400℃。
點(diǎn)睛:本題的易錯(cuò)點(diǎn)為c的取值范圍的計(jì)算,根據(jù)平衡的三段式求出甲中平衡時(shí)各氣體的物質(zhì)的量,然后根據(jù)平衡后乙與甲中相同組分的體積分?jǐn)?shù)相等,且起始時(shí)維持反應(yīng)逆向進(jìn)行來判斷范圍?!窘馕觥?159.47高溫BD否>12.5%0.4<1300~400℃20、略
【分析】【分析】
(1)0~20s生成NO2的物質(zhì)的量為0.24mol,則消耗N2O4的物質(zhì)的量為0.24mol×=0.12mol,故a=0.4mol-0.12mol=0.28mol,再根據(jù)計(jì)算20s?40s內(nèi)(N2O4);
(2)40s時(shí)N2O4的物質(zhì)的量減少0.40mol-0.20mol=0.20mol,由反應(yīng)可知生成NO2的物質(zhì)的量為0.20mol×2=0.4mol,結(jié)合及平衡時(shí)物質(zhì)的量不變分析;
(3)根據(jù)勒夏特列原理;降低溫度平衡向著放熱方向移動(dòng);
(4)N2O4(g)?2NO2(g);該反應(yīng)的平衡常數(shù)K只與溫度有關(guān);
(5)根據(jù)平衡狀態(tài)的特征分析判斷。
【詳解】
(1)0~20s生成NO2的物質(zhì)的量為0.24mol,則消耗N2O4的物質(zhì)的量為0.24mol×=0.12mol,故a=0.4mol-0.12mol=0.28mol,(N2O4)==0.002molL-1s-1;
(2)40s時(shí)N2O4的物質(zhì)的量減少0.40mol-0.20mol=0.20mol,由反應(yīng)可知生成NO2的物質(zhì)的量為0.20mol×2=0.4mol,NO2的物質(zhì)的量濃度為=0.2molL-1。由表中的數(shù)據(jù)可知,80s后,NO2、N2O4的物質(zhì)的量不再變化;故反應(yīng)最遲到80s到達(dá)平衡狀志;
(3)N2O4(g)?2NO2(g)△H>0,該反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),降低溫度,平衡向著逆反應(yīng)方向移動(dòng),NO2的濃度降低;混合氣體的顏色變淺;
(4)N2O4(g)?2NO2(g)△H>0;該反應(yīng)的平衡常數(shù)K只與溫度有關(guān),該反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度平衡常數(shù)增大,只有D符合,答案選D;
(5)A.反應(yīng)過程中始終存在2V(N2O4)=V(NO2);無法判斷正逆反應(yīng)速率的關(guān)系,不能判斷是平衡狀態(tài),A錯(cuò)誤;
B.該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化的反應(yīng);即容器的壓強(qiáng)為變量,當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變,說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),B正確;
C.反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量不變;容器的體積不變,氣體的密度始終不變,故容器內(nèi)密度保持不變,不能判斷是平衡狀態(tài),C錯(cuò)誤;
D.NO2的體積分?jǐn)?shù)保持不變;說明正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),D正確;
答案選BD?!窘馕觥竣?0.002②.0.2③.80④.變淺⑤.D⑥.BD六、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共3題,共27分)21、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)蓋斯定律,由Ⅲ-Ⅱ可得
反應(yīng)Ⅰ屬于吸熱反應(yīng),反應(yīng)Ⅰ達(dá)平衡時(shí)升溫,平衡正向移動(dòng),K增大,則減??;
(2)①A.Ⅲ為氣體分子總數(shù)減小的反應(yīng),加壓能使平衡正向移動(dòng),從而提高的平衡轉(zhuǎn)化率;A正確;
B.反應(yīng)Ⅰ為吸熱反應(yīng),升高溫度平衡正向移動(dòng),反應(yīng)Ⅲ為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動(dòng),的平衡轉(zhuǎn)化率不一定升高;B錯(cuò)誤;
C.增大與的投料比有利于提高的平衡轉(zhuǎn)化率;C正確;
D.催劑不能改變平衡轉(zhuǎn)化率;D錯(cuò)誤;
故選AC;
②200℃時(shí)是氣態(tài),1mol和1molH2充入密閉容器中,平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率為a,則消耗剩余的物質(zhì)的量為根據(jù)碳原子守恒,生成CO的物質(zhì)的量為消耗剩余生成此時(shí)平衡體系中含有和則反應(yīng)Ⅲ的其他條件不變,H2起始量增加到3mol,達(dá)平衡時(shí)則平衡時(shí)
的物質(zhì)的量分別為0.5mol、1.9mol、0.5mol、0.2mol、0.3mol,平衡體系中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為1.9/3.4=0.56;
(3)①?zèng)Q速步驟指反應(yīng)歷程中反應(yīng)速率最慢的反應(yīng)。反應(yīng)速率快慢由反應(yīng)的活化能決定,活化能越大,反應(yīng)速率越慢。仔細(xì)觀察并估算表中數(shù)據(jù),找到
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