专题1 化学反应与能量变化 练习 2024-2025学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1

《化学反应与能量变化》练习 一、选择题 1．下列有关四个常用电化学装置的叙述中，正确的是（　　） 图Ⅰ碱性锌锰电池 图Ⅱ铅蓄电池 图Ⅲ 图Ⅳ氢氧燃料电池 A．图Ⅰ所示电池中，MnO2是正极，电极反应式是 B．图Ⅱ所示电池放电过程中，当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量增加96 g C．图Ⅲ所示装置没有形成原电池 D．图Ⅳ所示电池中，不管KOH溶液换成H2SO4溶液还是Na2SO4溶液，电池总反应式不变 2．某科研机构将汽车尾气中的NO和CO设计成如图所示的燃料电池，实现了NO和CO的无害转化。下列说法正确的是（　　） A．石墨Ⅰ为负极，发生还原反应 B．电池工作时，向石墨Ⅱ电极处移动 C．石墨Ⅱ电极反应式为 D．石墨Ⅰ生成28 g 时，外电路中通过6 mol电子 3．下列热化学方程式书写正确的是（　　） A． kJ·mol（反应热） B． kJ⋅mol（反应热） C． kJ⋅mol（燃烧热） D． kJ⋅mol（中和反应反应热） 4．尿素［］是一种重要的化工原料，也是环境污染物之一，尿素废水对环境的影响会造成土地碱性化植物枯萎死亡等。因此，各国化学家都在致力“变废为宝”。科学家研发出一体化——双池处理尿素的装置如图所示。已知电极材料均为石墨。下列说法错误的是（　　） A．左侧装置为原电池，a口排出的是、 B．丙电极是阳极，电极反应式为 C．若左侧装置的电解质溶液是硫酸，工作一段时间后，负极室溶液pH变小 D．若装置中生成标准状况下6.72L氢气时，消耗尿素的总质量为12g 5．近日，全球规模最大的燃料电池发电站在广东落地，下列有关燃料电池发电站与火力发电站的比较中，说法错误的是（　　） A．燃料电池发电的能源利用率更高 B．均直接将化学能转化为电能 C．燃料电池发电站污染物排放少甚至零排放 D．氢气、甲醇等可作为燃料电池的燃料 6．向两个锥形瓶中分别加入0.05g镁条（过量），塞紧橡胶塞，然后用注射器分别注入的盐酸、的醋酸（忽略反应前后溶液体积变化），测得锥形瓶内气体的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是（　　） A．镁条与两种酸的反应均为放热反应 B．两反应的离子方程式均为 C．醋酸的反应速率呈现“慢→快→慢”的变化趋势 D．300s内平均反应速率 7．有一种被称为“软电池”的纸质电池，其总反应为：Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnOOH。下列说法正确的是（　　） A．该电池中Zn作正极 B．该电池工作时电流由Zn经导线流向MnO2 C．正极电极反应为：MnO2+2e-+H2O=MnOOH+OH- D．当6.5gZn完全溶解时，流经电路的电子个数约为1.204×1023 8．银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理：，其工作示意图如图所示。下列说法不正确的是（　　） A．电极是负极 B．电极发生还原反应 C．电极的电极反应式： D．放电前后电解质溶液的保持不变 9．碱性锌锰电池的总反应为，电池构造示意图如图所示．下列有关说法正确的是（　　） A．电池工作时，发生氧化反应 B．电池工作时，通过隔膜向正极移动 C．环境温度过低，不利于电池放电 D．反应中每生成，转移电子数为 10．一种双极膜电池可长时间工作，其工作原理如图所示。已知双极膜中间层中的解离为和。下列说法错误的是（　　） A．电极电势：电极电极 B．双极膜中解离出的透过膜q向Cu电极移动 C．Cu电极的电极反应式为 D．双极膜中质量每减少18g，左侧溶液中硫酸质量减少98g 11．将转化为的途径有如下两种： 反应I：无时， 反应Ⅱ：有时， 向密闭容器甲中投入，向密闭容器乙中投入和，相同时间内测得的转化率随温度的变化情况如图所示。 下列说法正确的是（　　） A．两个反应的均大于0 B．X点时两个容器中的正反应速率相同 C．容器甲中的反应达到平衡后，再投入，则的平衡转化率增大 D．图中Y点对应的平衡常数 12．通过电解丙烯腈（）溶液可以获得尼龙-66的原料己二腈[]。工作原理如下图所示。工作时，在双极膜界面处被催化解离成和，有利于电解反应顺利进行。下列说法不正确的是（　　） A．若用铅酸蓄电池作为电源，则a极为铅电极 B．阳极反应： C．工作时，NaOH溶液的pH保持不变 D．标况下产生11.2L气体C时，阴极区溶液增重2g 13．石墨烯电极材料可在光照条件下产生电子（）和空穴（），其制氧效果优越。原理如下图所示。下列叙述正确的是（　　） A．放电时电势高低：a<b B．放电时，电子流向：b→离子交换膜→a C．充电效率与光照产生的电子和空穴量有关 D．放电时存在反应： 14．根据下列实验操作及现象，能推出相应结论的是（　　） 选项 实验操作 实验现象 实验结论 A 向蔗糖溶液中加入稀硫酸煮沸，冷却，加入银氨溶液，水浴加热 无银镜产生 说明蔗糖的水解产物中无葡萄糖 B 常温下，将苯酚和NaOH溶液混合（已知：苯酚） 用pH计测得混合液的pH=10.0 混合液中： C 向溶液中滴加硝酸，再滴加溶液 有白色沉淀生成 溶液中一定含有 D 将Ag和溶液与Cu和溶液组成双液原电池，连通装置 Ag电极表面有银白色金属沉积，Cu电极附近溶液变蓝 金属性：Cu>Ag A．A B．B C．C D．D 15．高电压水系锌—有机混合液流电池的装置如图所示。下列说法正确的是（　　） A．放电时负极区溶液pH增大 B．放电时正极反应式为 C．充电时电路中每转移1mol电子，理论上阴极增重32.5g D．充电时中性电解质NaCl的浓度增大 二、非选择题 16．为实现氯资源循环利用，工业上采用RuO2催化氧化法处理HCl废气： 2HCl（g）+O2（g）⇌Cl2（g）+H2O（g）ΔH1＝﹣57.2kJ•mol﹣1ㅤΔSㅤK 将HCl和O2分别以不同起始流速通入反应器中，在360℃、400℃和440℃下反应，通过检测流出气成分绘制HCl转化率（α）曲线，如图所示（较低流速下转化率可近似为平衡转化率）。 回答下列问题： （1）ΔS 　 　0（填“＞”或“＜”）；T3＝　 　℃。 （2）结合以下信息，可知H2的燃烧热ΔH＝　 　kJ•moJ﹣1。 H2O（l）═H2O（g）ㅤㅤΔH2＝+44.0kJ•mol﹣1 H2（g）+Cl2（g）═2HCl（g）ㅤㅤΔH3＝﹣184.6kJ•mol﹣1 （3）下列措施可提高M点HCl转化率的是 ____（填标号）。 A．增大HCl的流速 B．将温度升高40℃ C．增大n（HCl）：n（O2） D．使用更高效的催化剂 （4）图中较高流速时，a（T3）小于a（T2）和α（T1），原因是 　 　。 （5）设N点的转化率为平衡转化率，则该温度下反应的平衡常数K＝　 　（用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算）。 （6）负载在TiO2上的RuO2催化活性高，稳定性强。TiO2和RuO2的晶体结构均可用如图表示，二者晶胞体积近似相等，RuO2与TiO2的密度比为1.66，则Ru的相对原子质量为 　 　（精确至1）。 17．银及其化合物在催化与电化学等领域中具有重要应用。 （1）在银催化下，乙烯与氧气反应生成环氧乙烷（EO）和乙醛（AA）。根据图1所示，回答下列问题： ①中间体OMC生成吸附态EO（ads）的活化能为 　 　kJ/mol。 ②由EO（g）生成AA（g）的热化学方程式为 　 　。 （2）一定条件下，银催化剂表面上存在反应：Ag2O（s）⇌2Ag（s）+O2（g），该反应平衡压强pc与温度T的关系如表： T/K 401 443 463 pc/kPa 10 51 100 ①463K时的平衡常数Kp＝　 　。 ②起始状态Ⅰ中有Ag2O、Ag和O2，经图2过程达到各平衡状态： 已知状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等，下列叙述正确的是 　 　（填字母）。 A.从Ⅰ到Ⅱ的过程ΔS＞0 B.pc（Ⅱ）＞pc（Ⅲ） C.平衡常数：K（Ⅱ）＞K（Ⅳ） D.若体积V（Ⅲ）＝2V（Ⅰ），则Q（Ⅰ）＝K（Ⅲ） E.逆反应的速率：v（Ⅰ）＞v（Ⅱ）＝v（Ⅲ）＞v（Ⅳ） ③某温度下，向恒容容器中加入Ag2O，分解过程中反应速率v（O2） 与压强p的关系为v（O2）＝k（1﹣），k为速率常数（定温下为常数）。当固体质量减少4%时，逆反应速率最大。若转化率为14.5%，则v（O2）＝　 　（用k表示）。 （3）α﹣AgI可用作固体离子导体，能通过加热γ﹣AgI制得。上述两种晶体的晶胞示意图如图3所示（为了简化，只画出了碘离子在晶胞中的位置）。 ①测定晶体结构最常用的仪器是 　 　（填字母）。 A.质谱仪 B.红外光谱仪 C.核磁共振仪 D.X射线衍射仪 ②γ﹣AgI与α﹣AgI晶胞的体积之比为 　 　。 ③测定α﹣AgI中导电离子类型的实验装置如图4所示。实验测得支管a中AgI质量不变，可判定导电离子是Ag+而不是I﹣，依据是 　 　。 18．工业上以硫黄为原料制备硫酸的原理示意图如图，其过程包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个阶段。 Ⅰ.硫液化后与空气中的氧反应生成SO2。 （1）S8的晶体类型是 　 　。 （2）第一步时，硫粉液化并与氧气共热生成二氧化硫。若反应温度超过硫粉沸点，部分硫粉会转化为硫蒸气，与生成的二氧化硫一同参加第二步反应，关于这种情况说法正确的是 　 　。（填序号） a．硫粉消耗会增大 b．三氧化硫生成率降低 c．生成较多SO2 （3）若每生成80g气体三氧化硫，放出98.3kJ能量，写出生成三氧化硫的反应的热化学方程式：　 　，若反应温度升高，则二氧化硫转化率 　 　（填“升高”或“降低”）。 （4）从能量角度分析，钒催化剂在反应中的作用为 　 　。 （5）Ⅱ.一定条件下，钒催化剂的活性温度范围是450～600℃。为了兼顾转化率和反应速率，可采用四段转化工艺：预热后的SO2和O2通过第一段的钒催化剂层进行催化氧化，气体温度会迅速接近600℃，此时立即将气体通过热交换器，将热量传递给需要预热的SO2和O2，完成第一段转化。降温后的气体依次进行后三段转化，温度逐段降低，总转化率逐段提高，接近平衡转化率。最终反应在450℃左右时，SO2转化率达到97%。 气体经过每段的钒催化剂层，温度都会升高，其原因是 　 　，升高温度后的气体都需要降温，其目的是 　 　. （6）采用四段转化工艺可以实现 　 　（填序号）。 a．控制适宜的温度，尽量加快反应速率，尽可能提高SO2转化率 b．使反应达到平衡状态 c．节约能源 （7）Ⅲ．工业上用浓硫酸吸收SO3.若用水吸收SO3会产生酸雾，导致吸收效率降低。 SO3的吸收率与所用硫酸的浓度、温度的关系如图所示。 据图分析，最适合的吸收条件；硫酸的浓度 　 　，温度 　 　。 （8）一批32吨含硫元素99%的硫粉，参加反应，在第一步反应中硫元素损失了2%，二氧化硫在第二步反应中97%转化为了三氧化硫，三氧化硫在第三步反应中被吸收时，视作全部吸收，那么这批硫粉总计可以生产98%的浓硫酸 　 　吨。 答案解析 1．【答案】D 【解析】【解答】A、碱性锌锰电池的正极反应式为：MnO2＋e－＋H2O=MnO((OH)＋OH－，A不符合题意。 B、铅蓄电池的负极电极反应式为Pb－2e－＋SO42－=PbSO4，当外电路通过1mol电子时，负极增加的质量为0.5mol×96g·mol－1=48g，B不符合题意。 C、含碳铁棒浸泡在水中，铁做负极，碳做正极，铁发生吸氧腐蚀，形成了原电池装置，C不符合题意。 D、氢氧燃料电池的总反应式为2H2＋O2=2H2O，不管电解质溶液是KOH溶液或稀硫酸或Na2SO4溶液，电池总反应式都不变，D符合题意。 故答案为：D 2．【答案】B 【解析】【解答】A．石墨Ⅰ电极上NO发生还原反应生成N2，N元素的化合价降低，属于还原反应，所以石墨Ⅰ为正极，故A不符合题意； B．电池工作时Na+向正极移动，O2-向负极石墨Ⅱ电极处移动，故B符合题意； C．石墨Ⅱ为负极，CO失电子，发生氧化反应，被氧化产生CO2，电极反应式为：CO-2e-+O2-=CO2，故C不符合题意； D．在石墨Ⅰ电极上NO发生还原反应生成N2，电极反应式为：2NO+4e-=N2+2O2-，N元素化合价由+2降低为0，每生成1mol N2得到4 mol电子，则电路中每通过6 mol电子，生成1.5 mol N2，其质量是n(N2)=1.5 mol×28 g/mol=42 g，故D不符合题意； 故答案为：B 3．【答案】B 【解析】【解答】A．热化学方程式要注明各物质在反应时的状态，故A不符合题意； B．该热化学方程式书写正确，故B符合题意； C．燃烧热要求可燃物的物质的量必须为1mol，且得到的氧化物必须是稳定的氧化物，H2O的状态应为液态，此反应是中和反应，故C不符合题意； D．NaOH固体溶解时放出热量，则放热大于57.3kJ，ΔH应小于-57.3kJ /mol，故D不符合题意； 故答案为：B 4．【答案】B 【解析】【解答】A． 左侧装置为原电池，电极反应为CO(NH2)2-6e+H2O=N2+CO2+6H+，a口排出的是、 ，故A不符合题意； B． 丙电极是阳极，电极反应式为 ，故B符合题意； C． 若左侧装置的电解质溶液是硫酸，工作一段时间后，电极反应为CO(NH2)2-6e+H2O=N2+CO2+6H+，消耗水，负极室溶液pH变小，故C不符合题意； D． 若装置中生成标准状况下6.72L氢气时，转移电子mol=0.6mol，两极共消耗尿素mol =0.2mol，消耗尿素的总质量为0.2mol×60g/mol=12g，故D不符合题意； 故答案为：B 5．【答案】B 【解析】【解答】A．火力发电是先将化学能转化为热能，热能转化为机械能，机械能转化为电能，能量损耗大，而燃料电池发电是将化学能转化为电能，能量损耗小，燃料电池发电的能源利用率更高，故A不符合题意； B．燃料电池发电是将化学能转化为电能，火力发电是先将化学能转化为热能，热能转化为机械能，机械能转化为电能，故B符合题意； C．燃料电池产物一般为二氧化碳和水，污染物排放少甚至零排放，故C不符合题意； D．氢气、甲醇等均可与氧气反应，可作为燃料电池的燃料，故D不符合题意； 故答案为：B 6．【答案】B 【解析】【解答】A、镁条与盐酸、醋酸反应的反应都是放热反应，A选项正确。 B、盐酸与镁条反应的离子方程式为Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑；醋酸与镁条反应的离子方程式为Mg＋2CH3COOH=Mg2＋＋2CCH3COO－＋H2↑，B选项错误。 C、由曲线的变化趋势可知，镁条与醋酸的反应速率呈现“慢→快→慢”的变化趋势，C选项正确。 D、由图可知，3000s内盐酸和醋酸的变化浓度相同，因此300s内平均反应速率v(HCl)=v(CH3COOH)，D选项正确。 故答案为：B 7．【答案】D 【解析】【解答】A.锌被氧化，发生氧化反应做负极，故A不符合题意； B.电子从锌流向MnO2，故B不符合题意； C.MnO2做正极，电极反应式为： MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH-，故C不符合题意； D.当6.5gZn完全溶解时，转移0.2mol电子，流经电路的电子个数约为1.204×1023，故D符合题意； 故答案为：D 8．【答案】D 【解析】【解答】A、活泼金属Zn为负极，Ag2O为正极，故A不符合题意； B、Ag2O电极为正极，正极上得到电子，发生还原反应，故B不符合题意； C、Zn为负极，电极反应式为：Zn－2e－＋2OH－＝Zn(OH)2，故C不符合题意； D、电极总反应式为：Zn＋Ag2O＋H2O＝Zn(OH)2＋2Ag，放电后水消耗了，氢氧化钾的浓度增大，电解质溶液的pH增大，故D符合题意。 故答案为：D 9．【答案】C 【解析】【解答】A、MnO2为正极，发生还原反应，故A错误； B、原电池工作时，阴离子向负极移动，即通过隔膜向负极移动，故B错误； C、温度过低，反应速率过慢，不利于电池放电，故C正确； D、由可知，反应中每生成，转移电子1mol，数目为，故D错误； 故答案为：C。 10．【答案】D 【解析】【解答】A.原电池中，正极电势大于负极电势，故PbO2电极＞Cu电极，A正确； B.双极膜中水解离的OH-透过膜q向Cu电极移动，B正确； C.Cu为负极，电极反应式为：Cu-2e-+2OH-=Cu(OH)2，C正确； D. 双极膜中质量每减少18g， 即有1molH2O电离产生1molOH-和1molH+，电路中转移1mol电子，根据正极电极反应式PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O，当转移1mol电子时，消耗0.5molSO42-和2molH+，同时双极膜有1molH+移向正极室，故 左侧溶液中减少0.5molSO42-和1molH+，质量为49g，D错误； 答案：D 11．【答案】D 【解析】【解答】A.两个反应中NO的转化率随温度升高均先增大后减小，到达最高点之后，温度升高，NO的转化率降低，说明反应逆向进行，故这两个反应的ΔH均小于0，A错误； B.两个反应不同，不能由X点时NO的转化率相同得出X点时两个容器中的正反应速率相同，B错误； C.反应I为气体分子数不变的反应，反应达到平衡后，再投入0.1mol NO，则NO的平衡转化率不变，C错误； D.根据图中Y点的数据，可列“三段式”： 　 2CO(g) +2NO(g) 2CO2(g) +N2(g) 起始(mol/L) 0.1 0.1 0 0 变化(mol/L) 0.08 0.08 0.08 0.08 平衡mol/L) 0.02 0.02 0.08 0.08 KⅡ==1600； 答案：D 12．【答案】C 【解析】【解答】 M极有气体生成，且电解质溶液为溶液，则电极方程式为 ，M极为阳极，N为阴极，a为电源负极，b为电源正极； A. a为负极，若用铅酸蓄电池作为电源，则a极为铅电极 ，故A不符合题意； B. 阳极反应： ，故B不符合题意； C.工作时消耗OH-，则 NaOH溶液的pH减小，故C符合题意； D. 阴极反应为， 标况下产生11.2L气体C时， 转移电子数为，则增重，故D不符合题意； 故答案为：C 13．【答案】C 【解析】【解答】 放电时，Zn转变为，转化为，Zn的化合价升高，O的化合价降低，则则a极为正极，b极为负极，则放电时， a极为阳极，b极为阴极； A. a极为正极，b极为负极，放电时电势高低：a＞b ，故A不符合题意； B. a极为正极，b极为负极，放电时，电子流向：b→导线→a ，故B不符合题意； C.石墨烯电极材料可在光照条件下产生电子（）和空穴（）， 驱动阴极反应和阳极反应对电池充电，则充电效率与光照产生的电子和空穴量有关 故C符合题意； D. 放电时a极反应： ，故D不符合题意； 故答案为：C 14．【答案】D 【解析】【解答】 A. 加入银氨溶液前未加入碱进行中和，故A不符合题意； B.，当 pH=10.0时，， 混合液中： ，故B不符合题意； C. 白色沉淀可能为AgCl，溶液中不含 ，故C不符合题意； D. 将Ag和 溶液与Cu和 溶液组成双液原电池， Ag电极表面有银白色金属沉积，Cu电极附近溶液变蓝，说明正极为Ag极，负极为Cu极，则 金属性：Cu>Ag，故D符合题意； 故答案为：D 15．【答案】C 【解析】【解答】A．放电时为原电池，金属Zn为负极，负极反应式为Zn-2e－+4OH－＝Zn(OH)42-，消耗OH－，负极区溶液pH减小，故A不符合题意； B．放电时为原电池，正极上还原反应，电极反应式为FQ+2e－+2H+＝FQH2，故B不符合题意； C．充电时为电解池，负极即阴极上发生还原反应，电极反应为Zn(OH)42-+2e－＝Zn+4OH－，转移1mol电子，则理论上负极增重32.5g，故C符合题意； D．充电时电解池，电解质中阳离子移向阴极、阴离子移向阳极，NaCl溶液中的钠离子和氯离子分别发生定向移动，即电解质NaCl的浓度减小，故D不符合题意， 故答案为：C 16．【答案】（1）＜；360 （2）﹣285.8 （3）B；D （4）较高流速时反应没有达到平衡状态，升高温度，反应速率加快，HCl转化率增大 （5）6 （6）101 【解析】【解答】（1）是气体体积减小的反应，<0；该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，在流速较低时的转化率视为平衡转化率，则在流速低的时候，温度越高，HCl的转化率越小，故T1代表的温度为440℃，T3为360℃，故答案为：＜；360； （2）表示氢气燃烧热的热化学方程式为，设① 2HCl（g）+O2（g）⇌Cl2（g）+H2O（g）ΔH1＝﹣57.2kJ•mol﹣1 ，② H2O（l）=H2O（g）ㅤㅤΔH2＝+44.0kJ•mol﹣1，③ H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）ㅤㅤΔH3＝﹣184.6kJ•mol﹣1 ，根据盖斯定律，将①+③-②可得，则热－57.2kJ/mol－184.6kJ/mol－44kJ/mol=-258.8，故答案为：285.8； （3）A、由图可知，增大HCl流速，平衡转化率降低，故A错误； B、M点的温度为360℃，由图可知，M点对应的平衡转化率最小，随着温度升高，HCl的平衡转化率增大，因此将温度升高40℃可提高M点HCl转化率，故B正确； C、增大n(HCl)：n(O2)，该反应的平衡正向移动，但HCl的转化率减小，故C错误； D、使用高效催化剂，可以增加该温度下的反应速率，使单位时间内HCl的转化率增加，故D正确； 故答案为：BD； （4）图中在较高流速下，较高流速时反应没有达到平衡状态，升高温度，反应速率加快，HCl转化率增大，因此 a（T3）小于a（T2）和α（T1）， 故答案为：较高流速时反应没有达到平衡状态，升高温度，反应速率加快，HCl转化率增大； （5）N点HCl的平衡转化率为80%，n(HCl)：n(O2)=4：4，设起始时HCl和O2均为4mol，则有三段式： 平衡时总物质的量为0.8mol+3.2mol+1.6mol+1.6mol=7.2mol，则，故答案为：6； （6） TiO2和RuO2的晶体结构相似，体积近似相等，则密度之比等于摩尔质量之比，进而有，解得M(Ru)=101，故答案为：101。 17．【答案】（1）83；EO（g）AA（g）ΔH＝﹣102kJ/mol （2）10；CDE； （3）D；12：7；a中Ag电极质量减小，b中Ag电极质量增大 【解析】【解答】（1）①根据图示信息，中间体OMC生成吸附态EO（ads）的活化能为-93kJ/mol-（-176kJ/mol）=83kJ/mol。 ②由EO（g）生成AA（g）的焓变ΔH=-219kJ/mol-（-117kJ/mol）=-102kJ/mol，则其热化学方程式为 EO（g）AA（g）ΔH＝﹣102kJ/mol 。 （2）①463K时该反应的平衡常数Kp= 。 ②A．该反应前后，气体体积增大，平衡状态Ⅱ→状态Ⅲ，正向移动，固体质量减小，而状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等，则状态Ⅰ到Ⅱ的过程中固体质量增大，即反应逆向进行，则从Ⅰ到Ⅱ的过程ΔS＜0，错误； B．Kp只与温度有关，温度不变则Kp不变，即pc（Ⅱ）=pc（Ⅲ），错误； C．由表中数据可知，该反应的平衡常数Kp随温度升高而增大，为吸热反应，即平衡常数：K（Ⅱ）＞K（Ⅳ），正确； D．状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等，则n（O2）相等，若V（Ⅲ）=2V（Ⅰ），则压强p（Ⅰ）=2p（Ⅲ），即浓度熵Q(Ⅰ)=，K(Ⅲ)=，则Q(Ⅰ)=K(Ⅲ)，正确； E．由A项可知，状态Ⅰ→Ⅱ，反应逆向进行，v逆（Ⅰ）＞v逆（Ⅱ），由C项可知，反应为吸热反应，状态Ⅲ→Ⅳ，逆向移动，v逆（Ⅲ）＞v逆（Ⅳ），状态Ⅱ→Ⅲ，Kp和pc（O2）均不变，则v逆（Ⅱ）=v逆（Ⅲ），降低温度反应速率减小，综上可知，逆反应的速率：v（Ⅰ）＞v（Ⅱ）=v（Ⅲ）＞v（Ⅳ），正确。 ③设起始时容器中加入m(Ag2O)=m g，当固体质量减少4%时，逆反应速率最大，即达到平衡状态，生成n(O2)=mol，根据反应 Ag2O（s）⇌2Ag（s）+O2（g） ，若转化率为14.5%时，生成n(O2)=n(Ag2O)=×。根据PV=nRT，恒温恒容时，P与n成正比，则 ==，所以v（O2）＝ k（1﹣） = 。 （3）①测定晶体结构最常用的仪器是X射线衍射仪。 ②根据图3可知，γ-AgI晶胞中原子总数为6×+8×=4，α-AgI晶胞中原子总数为8×+1=2，结合m=ρV=nM、N=nNA可知，γ﹣AgI与α﹣AgI晶胞的体积之比。 ③实验测得支管a中AgI质量不变，则阳极生成的Ag+移向阴极，导致阳极质量减小，Ag+在阴极得电子生成Ag，导致阴极质量增大，所以实验中导电离子是Ag+而不是I-。 18．【答案】（1）分子晶体 （2）ab （3）2SO2（g）+O2（g）＝2SO3ΔH＝﹣196.6kJ/mol；降低 （4）通过多次热交换及催化剂多次催化效应，可以提高能量的利用率 （5）二氧化硫和氧气的反应是放热反应，反应释放能量；及时分离出三氧化硫并充分利用能量 （6）ac （7）98.3%；60℃ （8）94.1 【解析】【解答】（1）是由分子组成的分子晶体，故答案为：分子晶体； （2）a．第Ⅰ步时，硫粉液化并与氧气共热生成二氧化硫，若反应温度超过硫粉沸点，部分硫粉会转化为硫蒸气损失，消耗的硫粉会增大，a正确； b．硫蒸气与生成的二氧化硫一同参加第Ⅱ步反应过程中，降低二氧化硫的生成率，b正确； c．二氧化硫产率降低，导致生成的三氧化硫减少，c错误； 故答案为：ab； （3）80gSO3的物质的量为：，若每生成1molSO3三氧化硫，放出98.3kJ能量，则生成2molSO3的反应的热化学方程式为：；正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，使SO2转化率降低，故答案为：；降低； （4） 通过多次热交换及催化剂多次催化效应，可以提高能量的利用率 ，加快反应速率，故答案为： 通过多次热交换及催化剂多次催化效应，可以提高能量的利用率 ； （5）通入催化剂层后，二氧化硫和氧气的反应是放热反应，反应释放能量使得温度升高；及时分离出三氧化硫并充分利用能量使得升高温度后的气体都需要降温，故答案为：二氧化硫和氧气的反应是放热反应，反应释放能量； 及时分离出三氧化硫并充分利用能量 ； （6）a．各段控制适宜的温度，温度逐段降低，可以保持钒催化剂的活性温度，尽量加快反应速率，尽可能提高SO2转化率，故a正确； b．反应转化率接近平衡转化率，即使得反应接近平衡状态，故b错误； c．降温后的气体依次进行转化，温度逐段降低，节约了能源，故c正确； 故答案为：ac； （7） 最适合的吸收条件是三氧化硫的吸收率最高的条件，从图中可知最适合吸收三氧化硫的浓硫酸质量分数为98.3%，最适合吸收的温度为60℃，故答案为：98.3%；60℃； （8）由题意可知，32吨含硫元素99%的硫粉物质的量为，在第一步反应中硫元素损失了2%，则生成的SO2为，SO2在第二步反应中97%转化为了SO3，则生成的SO3，SO3在第三步反应中被吸收时，视作全部吸收，那么这批硫粉总计可以生产98%的浓硫酸，为吨，故答案为：94.1。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$