2024-2025学年上学期高二化学期中考试模拟01

2024-2025学年高二年级化学上学期期中模拟卷01 班级_______学号____姓名__________得分_______ (考试时间：75分钟 试卷满分：100分) 测试范围：第一、二、三章(选择性必修1) 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Na-23 第Ⅰ卷(选择题 共48分) 一、选择题(本题共16个小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1．下列有关化学概念或原理的论述中，正确的是( ) A．Cl2、SO2、NH3的水溶液都能够导电，因此Cl2、SO2、NH3都属于电解质 B．用醋酸溶液做导电性实验，灯泡很暗说明醋酸为弱酸 C．将纯水加热到较高温度，水的离子积变大、pH变小、呈中性 D．任何可逆反应，其平衡常数越大，反应速率、反应物的转化率就越大 2．下列操作或事实不能用勒夏特列原理解释的是( ) A．2NO2(g)N2O4(g)，把充有NO2的球浸泡在冰水中，气体颜色变浅 B．打开碳酸饮料瓶盖时，会有气泡冒出 C．合成氨工业中，采用高温有利于提高生产效率 D．向含有Fe(SCN)3的红色溶液中加入铁粉，振荡，溶液颜色变浅或褪去 3．室温下，对于1L醋酸溶液，下列判断正确的是( ) A．该溶液中CH3COO-的粒子数为个 B．加入少量CH3COONa固体后，溶液的pH升高 C．滴加NaOH溶液过程中，c(CH3COO-)与c(CH3COOH)之和始终为0.1mol/L D．与Na2CO3溶液反应的离子方程式为CO32-+2H+=H2O+CO2↑ 4．常温下，关于pH=12的KOH溶液，下列说法正确的是( ) A．溶液中c(H+)=1.×10-2 mol·L-1 B．溶液中由水电离出的c(OH-)=1.0×10-2 mol·L-1 C．加水稀释100倍后，溶液的pH=10 D．加入等体积pH=2的醋酸溶液，溶液呈中性 5．25 ℃时，某一元酸(HX)对应的盐NaX的水溶液呈碱性，下列叙述正确的是( ) A．HX的电离方程式为HX===H＋＋X－ B．NaX溶液中：c(Na＋)> c(OH－) >c(X－)>c(H＋) C．NaX溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HX)＋c(X－) D．0.1 mol/L NaX溶液中水电离出的OH－浓度大于10－7 mol/L 6．下列关于化学平衡常数(K)，电离常数(Ka或Kb)，水解常数(Kh)，溶度积常数(Ksp)，水的离子积常数(KW)的叙述中错误的是( ) A．K值越大，正反应进行的程度越大，一般地说，K＞105时，该反应进行就基本完全 B．比较Ksp与离子积Qc的相对大小，可判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解 C．K、Ka或Kb、Kh、Ksp、KW都与温度有关，温度越高，常数值越大 D．弱酸HA的Ka与NaA的Kh、水的离子积常数KW三者间的关系可表示为KW＝Ka·Kh 7．对于反应  2N2H4(l)＋2NO2(g)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝-1134.4kJ·mol−1，下列说法正确的是( ) A．该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和 B．每断裂0.8 mol N-H键，同时吸收的热量为 C．每转移0.4 mol电子，此时生成H2O(g)的体积为 D．向该反应中加入合适的催化剂，ΔH的值将增大 8．一定条件，水煤气发生变换反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，下列说法错误的是( ) A．增大浓度，使单位体积内活化分子数增多，可加快反应速率 B．升高温度，活化分子百分数增大，加快反应速率 C．适当压缩容积，单位体积内活化分子数增大，加快反应速率 D．使用催化剂，降低反应活化能，活化分子百分数增大，反应速率及平衡转化率都增大 9．一定条件下，将3molA气体和1molB气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生反应：3A(g)+B(g)2C(g)+2D(s)。2min末该反应达到平衡，生成D的物质的量随时间的变化情况如图所示。下列判断正确的是( ) A．到达平衡时C的物质的量浓度为0.4mol/L B．反应过程中A和B的转化率之比为3∶1 C．平衡时体系的压强与开始时体系的压强之比为3∶2 D．从开始到平衡，用D表示的化学反应速率为0.2mol/(L·min) 10．某同学在如图所示装置中用50mL c1mol·L-1盐酸与50mL c2mol·L-1NaOH溶液进行中和反应从而求H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)的，下列说法正确的是( ) A．在测定中和反应反应热的实验中，只需要测定并记录2次温度 B．若简易量热计不盖杯盖，生成1mol H2O时所测得中和反应反热将偏大 C．为了实验的严谨性，c1与c2必须相同 D．为了保证实验反应充分，氢氧化钠溶液应该缓慢倒入量热计内筒的盐酸中 11．O3是一种理想的脱硝剂，其脱硝反应之一为3O3(g)＋2NO(g)N2O5(g)＋3O2(g) ΔH。在某恒容密闭容器中充入一定量的O3和NO，在不同温度下测得c N2O5与时间的关系如图所示，下列说法正确的是( ) A．温度：T1＞T2 B．平衡常数：K(T1)＞K(T2) C．ΔH＞0 D．反应速率：va(正)=vb(逆) 12．标准状态下，气态反应物、生成物及活化分子[A(B)表示“A＋B→产物”的活化分子]的相对能量如表所示： 物质 NO(g) NO2(g) SO2(g) SO3(g) O2(g) O3(g) NO(O3) SO2(O3) 相对能量/ kJ·mol－1 91.3 33.2 -296.8 -395.7 0 142.7 237.2 -96.1 下列说法不正确的是( ) A．NO2 (g)+SO2(g)NO (g)+ SO3(g) ΔH＝－40.8 kJ·mol－1 B．3O2(g)2O3(g)反应不能自发进行 C．相同条件下，SO2 (g)+O3(g)O 2(g)+ SO3(g)比NO (g)+O3(g)O 2(g)+ NO2(g)速率快 D．1mol NO2(g)的总键能大于1mol NO(g)总键能 13．实验测得10mL 0.50CH3COONa溶液的pH分别随温度与稀释加水量的变化如图所示。下列说法正确的是( ) A．实线表示pH随温度的变化，虚线表示pH随加水量的变化 B．将CH3COONa溶液加水稀释倍，溶液pH变化值为n C．温度升高，的值减小 D．温度升高，CH3COONa溶液中c(OH-)增大、c(H＋)减小 14．已知化合物A与H2O在一定条件下反应生成化合物B与HCOO-，其反应历程如图所示，其中表示过渡态，I表示中间体。下列说法正确的是( ) A．该过程的总反应速率由⑥步骤决定 B．使用更高效的催化剂可降低该反应的 C．该历程中的最大能垒E正=18.86kJ·mol-1 D．升高温度，有利于提高A的转化率 15．研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。用CO2合成燃料甲醇(CH3OH)是碳减排的新方向。一定条件下，向1L恒容密闭容器充入0.23mol CO2和0.19molH2，选择合适催化剂使发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ∆H=-49.6kJ·mol-1，相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示： 下列说法正确的是( ) A．该反应在高温下自发进行 B．b点＞，c点＜ C．不同温度下的平衡常数，＜ D．平衡时测得生成甲醇0.03mol，保持温度不变再通入0.1mol CO2和0.1mol水蒸气，此时平衡将逆向移动 16．下列实验方案设计、现象和结论都正确的是( ) 实验目的 方案设计 现象和结论 A 探究反应物浓度对化学反应速率的影响 分别取10mL0.1mol·L-1Na2S2O3溶液和5mL0.1mol·L-1Na2S2O3溶液、5mL蒸馏水于两支试管中，然后同时加入10mL0.1mol·L-1H2SO4溶液 前者出现浑浊的时间更短，说明增大Na2S2O3浓度，可以加快反应速率 B 探究和测定中和反应的反应热 将50ml0.50 mol·L-1氢氧化钠溶液，分批次倒入盛有50ml0.50 mol·L-1盐酸的量热计内筒中 根据反应前后的温度变化和比热容等数值可计算中和反应的反应热 C 探究温度对化学反应速率的影响 将装有NO2和N2O4混合气体的连通球分别浸泡在冰水和热水中2NO2(g)N2O4(g) ΔH＜0 热水中气体颜色浅，冰水中颜色深 D 探究KI与FeCl3反应的限度 取1mL0.1 mol·L-1KI溶液于试管中，加入5mL0.1mol·L-1FeCl3溶液，充分反应后滴入5滴15%KSCN溶液 若溶液变血红色，则KI与FeCl3的反应有一定限度 第II卷(非选择题 共52分) 二、填空题(本题共4小题，共52分) 17．(10分)碳是化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题： (1)有机物M经过太阳光照可转化成N，转化过程如下，△H= +88.6 kJ·mol-1。则M、N相比，较稳定的是___________________。 (2)已知CH3OH(l)的燃烧热为238.64 kJ∙mol−1，CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2(g) △H= -a kJ·mol-1，则a_______238.6(填“”、“”或“”) (3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl(g)和CO2，当有1mol Cl2参与反应时释放出145kJ热量，写出该反应的热化学方程式_______________。 (4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。下列反应可制得耐高温材料，热化学方程式为4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)═2Al2O3(s)+3TiC(s) △H=−1176kJ⋅mol−1。反应过程中每转移1mol e-放出的热量为_______kJ。 (5)已知1mol燃料完全燃烧的数据分别为： 燃料 一氧化碳 甲烷 异辛烷(C8H18) 乙醇 △H －283.0 J∙mol−1 －891.0 kJ∙mol−1 －5461.0 kJ∙mol−1 －1366.8 kJ∙mol−1 使用上述燃料最能体现“低碳经济”理念的是_______________________。 18．(14分)醋酸是日常生活中最常见的调味剂和重要的化工原料，醋酸钠是其常见的盐(已知：25℃，Ka(CH3COOH)=1.69×10-5) (1)醋酸钠溶液呈碱性的原因是_______________(写出有关的离子方程式) (2)在CH3COONa溶液中离子浓度由大到小的顺序为_____________________(用c(Bn+)表示相应离子浓度)； (3)25℃时，0.10mol/L的醋酸溶液的pH约为___________( 已知：lg1.3=0.114)； (4)对于醋酸溶液和醋酸钠溶液的下列说法正确的是____________； A．稀释醋酸溶液，醋酸的电离程度增大，而稀释醋酸钠溶液则醋酸钠的水解程度减小． B．升高温度可以促进醋酸电离，也可以促进醋酸钠水解． C．醋酸和醋酸钠混合液中，醋酸抑制醋酸钠的水解、醋酸钠也抑制醋酸的电离． D．醋酸和醋酸钠混合液中，醋酸促进醋酸钠的水解、醋酸钠也促进醋酸的电离． (5)物质的量浓度均为0.1mol/L的CH3COONa和CH3COOH溶液等体积混合(注：混合前后溶液体积变化忽略不计)，混合液中的下列关系式正确的是_______； A．c(CH3COOH)+2c(H+)=c(CH3COO-)+2c(OH-) B．c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-) C．c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1mol/L (6)常温时，有以下3种溶液，其中pH最小的是____________； A．0.02mol•L-1CH3COOH与0.02mol•L-1NaOH溶液等体积混合液 B．0.03mol•L-1CH3COOH与0.01mol•L-1NaOH溶液等体积混合液 C．pH=2的CH3COOH与pH=12的NaOH溶液等体积混合液 (7)用pH试纸在常温下分别测定0.10mol/L的醋酸钠溶液和0.10mol/L的碳酸钠溶液，则pH(CH3COONa)_______ pH(Na2CO3) (填：“>”、“<”或“=”) 19．(12分)CO2的捕集、利用和封存技术是践行低碳发展战略的重要技术选择。CO2甲烷化是CO2利用的重要途径，反应如下。 反应I：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g) ΔH1＝-165.0kJ·mol−1； 反应II： CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝+41kJ·mol−1 (1)反应：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g) ΔH= 。 (2)恒温恒容条件下，向容器中充入一定量的CO2和H2发生反应I，下列能说明反应达到平衡状态的是 (填序号)。 a．相同时间内，每断裂2 mol C=O的同时形成4 mol C-H b．H2O(g)浓度不再改变 c．容器内气体密度不再改变 d．n(H2)：n(CH4)之比不再改变 (3)向体积为的容器中充入1 mol CO2和4 mol H2，发生反应I、II．CO2的平衡转化率和CH4的选择性(指生成CH4所消耗CO2的量与CO2总消耗量的比值)随温度变化的曲线如图所示： ①CH4选择性随温度的变化曲线是 (填“”或“”)；CO2的平衡转化率随温度发生这种变化的主要原因是 ________________________ 。 ②时，反应I的平衡常数K= (写出计算式即可)。 (4) CO2资源化利用的另一个路径是与H2在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下： 反应III：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH3＝-49kJ·mol−1 在相同反应时间下，测得3种不同催化剂作用下的CO2转化率随温度变化的曲线如图所示。 到段随温度升高，转化率降低且曲线一致的原因为 ________________ 。 20．(16分)绿水青山就是金山银山。燃烧煤的烟气含有SO2和NOx，直接排放会造成环境污染，排放前需要进行处理。试回答下列问题： (1)某实验小组设想利用CO还原SO2。已知S和CO的燃烧热分别是296.0kJ·mol-l、283.0kJ·mol-l，试写出CO还原SO2生成CO2和S(s)的热化学方程式_________。 (2)采用Na2SO3溶液吸收法处理SO2，25℃时用1mol·L-1的Na2SO3溶液吸收SO2，当溶液pH=7时，溶液中各离子浓度的大小关系为_________。(已知25℃时：H2SO3的电离常数Kal=l.3×l0-2，Ka2=6.2×l0-8) (3)采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。在脱硫、脱硝过程中，反应器中一直维持下列条件：温度为298K，pH=12，NaClO2溶液浓度为5×l0-3mol·L-1。通入含有SO2和NO的烟气，则反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。 离子 SO42- SO32- NO3- NO2- Cl- c/(mol·L-1) 8.35×10-4 6.87×10-6 1.5×l0-4 l.2×10-5 3.4×10-3 在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中，SO2和NO的平衡分压pe如图所示。 ①写出NaClO2溶液脱硫过程中主要反应的离子方程式_________________________，脱硫、脱硝反应的△H_________0(填“＜”“＞”或“=”)。 ②已知脱硝主要反应为；4NO+3 ClO2-+4OH-=4NO3-+3C1-+2H2O。由实验结果可知，脱硫反应速率大于脱硝反应速率，原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是________________________________(写出其中一个原因)。欲提高烟气中NO的脱硝反应速率，可以采用的措施是________________________(写出其中一条措施)。 ③脱硝主要反应的平衡表达式为：，其中pe(NO)为平衡分压。结合题目信息，计算298K时脱硫过程主要反应的化学平衡常数：K=________(只列算式代入数据，不作运算) (4)如果采用Ca(ClO2)2替代NaClO2，能得到更好的烟气脱硫效果，其原因是________。 ( 7 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高二年级化学上学期期中模拟卷01 参考答案 一、选择题(本题共16个小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 答案 C C B C D C A D A B B C C C D A 二、填空题(本题共4小题，共52分) 17．(10分) (1)M(2分) (2)< (2分) (3)2Cl2 (g)+ 2H2O(g)+C(s)═4HCl(g)+ CO2 (g) △H=−290kJ⋅mol−1(2分) 18．(14分) (1)CH3COO−+H2O CH3COOH+OH−(2分) (2)c(Na+)>c(CH3COO−)>c(OH−)>c(H+)或c(Na+)、c(CH3COO−)、c(OH−)、c(H+)(2分) (3)2.89或2.886(2分) (4)BC(2分) (5)ABC(2分) (6)C(2分) (7)＜(2分) 19．(12分) (1)+247kJ/mol(2分) (2)bd(2分) (3) Y(2分) 反应Ⅰ为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，温度较低时，以反应Ⅰ为主，随温度升高，反应Ⅱ变为主反应(2分) (2分) (4)a点反应达到平衡后，温度升高，反应向逆向移动，转化率降低；a点反应达到平衡后，催化剂不影响平衡移动(2分) 20．(16分) (1)2CO(g)＋SO2(g)=2CO2(g)＋S(s) ΔH=-270kJ·mol-1(2分) (2)c(Na+)＞c(HSO3-)＞c(SO32-)＞c(H+)=c(OH-)(2分) (3) ①4OH-＋ClO2-＋2SO22 SO42-＋Cl-＋2H2O(2分) ＜(2分) ②脱硝反应活化能较高，或脱硫反应活化能较低，或SO2还原性更强，或SO2易溶于水而NO溶解度较低等(2分) 加入合适催化剂，或增大NaClO2溶液浓度，或通入适量氧气，或适当升高温度(2分) ③(2分) (4)2OH-+ClO-+SO2 SO42-+Cl-+H2O，Ca2+与SO42-形成CaSO4沉淀，反应平衡向产物方向移动，SO2转化率提高(2分) ( 1 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高二年级化学上学期期中模拟卷01 (考试时间：75分钟 试卷满分：100分) 测试范围：第一、二、三章(选择性必修1) 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Na-23 第Ⅰ卷(选择题 共48分) 一、选择题(本题共16个小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1．下列有关化学概念或原理的论述中，正确的是( ) A．Cl2、SO2、NH3的水溶液都能够导电，因此Cl2、SO2、NH3都属于电解质 B．用醋酸溶液做导电性实验，灯泡很暗说明醋酸为弱酸 C．将纯水加热到较高温度，水的离子积变大、pH变小、呈中性 D．任何可逆反应，其平衡常数越大，反应速率、反应物的转化率就越大 【答案】C 【解析】电解质是在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物，Cl2是单质，既不是电解质也不是非电解质，SO2、NH3的水溶液虽然可以导电，但是溶液中的离子是由亚硫酸、一水合氨电离产生的，并非SO2、NH3自身电离产生的，因此SO2、NH3属于非电解质，A错误；溶液的导电性与溶液中离子的浓度有关，与酸的强弱无关，B错误；水的电离是吸热过程，且存在电离平衡H2OH++OH-，将纯水加热到较高温度，水的电离程度增大，c(H+)、c(OH-)均增大，pH变小，但始终c(H+)=c(OH-)，则扔呈中性，水的离子积Kw=c(H+)c(OH-)变大，C正确；对于放热反应，降低温度平衡向正反应方向移动，平衡常数变大，但反应速率减小，反应物的转化率增大，D错误；故选C。 2．下列操作或事实不能用勒夏特列原理解释的是( ) A．2NO2(g)N2O4(g)，把充有NO2的球浸泡在冰水中，气体颜色变浅 B．打开碳酸饮料瓶盖时，会有气泡冒出 C．合成氨工业中，采用高温有利于提高生产效率 D．向含有Fe(SCN)3的红色溶液中加入铁粉，振荡，溶液颜色变浅或褪去 【答案】C 【解析】2NO2(g)N2O4(g)，把充有NO2的球浸泡在冰水中，气体颜色变浅，降低温度，平衡正向移动，能用勒夏特列原理解释，A正确； 打开碳酸饮料瓶盖时，会有气泡冒出，因为压强减小，溶解平衡逆向移动，能用勒夏特列原理解释，B正确； 合成氨反应为放热反应，采用高温不利于提高生产效率，不能用勒夏特列原理解释，C错误；向含有Fe(SCN)3的红色溶液中加入铁粉消耗铁离子，Fe 3++3SCN-Fe(SCN)3平衡逆向移动，溶液颜色变浅或褪去，能用勒夏特列原理解释，D正确；故选D。 3．室温下，对于1L醋酸溶液，下列判断正确的是( ) A．该溶液中CH3COO-的粒子数为个 B．加入少量CH3COONa固体后，溶液的pH升高 C．滴加NaOH溶液过程中，c(CH3COO-)与c(CH3COOH)之和始终为0.1mol/L D．与Na2CO3溶液反应的离子方程式为CO32-+2H+=H2O+CO2↑ 【答案】B 【解析】A项， 1L 0.1mol•L-1醋酸溶液中醋酸的物质的量为0.1mol，醋酸属于弱酸，是弱电解质，在溶液中部分电离，则CH3COO-的粒子数小于6.02×1022，A项错误；B项，加入少量CH3COONa固体后，溶液中CH3COO-的浓度增大，根据同离子效应，会抑制醋酸的电离，溶液中的氢离子浓度减小，酸性减弱，则溶液的pH升高，B项正确；C项，1L 0.1mol•L-1醋酸溶液中醋酸的物质的量为0.1mol，滴加NaOH溶液过程中，溶液中始终存在物料守恒，n(CH3COO-)+n(CH3COOH)=0.1mol，但溶液体积不确定，故二者浓度之和无法计算，C项错误；D项，醋酸是弱电解质，离子反应中不能拆写，则离子方程式为CO32-+2CH3COOH=H2O+CO2↑+2CH3COO-，D项错误；故选B。 4．常温下，关于pH=12的KOH溶液，下列说法正确的是( ) A．溶液中c(H+)=1.×10-2 mol·L-1 B．溶液中由水电离出的c(OH-)=1.0×10-2 mol·L-1 C．加水稀释100倍后，溶液的pH=10 D．加入等体积pH=2的醋酸溶液，溶液呈中性 【答案】C 【解析】pH=12的KOH溶液，根据离子积可知，c(H+)=1.0×10-12 mol·L-1，A项不正确；溶液中由水电离出的c(OH-)=c(H+)=1.0×10-12 mol·L-1，B项不正确；加水稀释100倍后，溶液的pH=10，C项正确；由于醋酸为弱酸，大部分未发生电离，反应结束后，过量的醋酸电离，使溶液呈酸性，D项不正确。 5．25 ℃时，某一元酸(HX)对应的盐NaX的水溶液呈碱性，下列叙述正确的是( ) A．HX的电离方程式为HX===H＋＋X－ B．NaX溶液中：c(Na＋)> c(OH－) >c(X－)>c(H＋) C．NaX溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HX)＋c(X－) D．0.1 mol/L NaX溶液中水电离出的OH－浓度大于10－7 mol/L 【答案】D 【解析】NaB的水溶液呈碱性，说明HX是弱酸，A项中的电离方程式中应用“”；B项，X－微弱水解，生成的OH－浓度应小于剩余的X－浓度，应为c(Na＋)>c(X－)>c(OH－)>c(H＋)；C项应为c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(X－)；D项中X－水解促进了水的电离，故水电离出的OH－浓度大于10－7 mol/L。 6．下列关于化学平衡常数(K)，电离常数(Ka或Kb)，水解常数(Kh)，溶度积常数(Ksp)，水的离子积常数(KW)的叙述中错误的是( ) A．K值越大，正反应进行的程度越大，一般地说，K＞105时，该反应进行就基本完全 B．比较Ksp与离子积Qc的相对大小，可判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解 C．K、Ka或Kb、Kh、Ksp、KW都与温度有关，温度越高，常数值越大 D．弱酸HA的Ka与NaA的Kh、水的离子积常数KW三者间的关系可表示为KW＝Ka·Kh 【答案】C 【解析】K值越大，正反应进行的程度越大，一般地说，K＞105时，该反应进行就基本完全，A正确；若Ksp大于Qc，则沉淀溶解，若Ksp小于Qc，则沉淀生成，B正确；放热反应的化学平衡常数K随温度升高而减小，C不正确；由表达式可知，三者间的关系可表示为KW＝Ka·Kh，D正确。 7．对于反应  2N2H4(l)＋2NO2(g)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝-1134.4kJ·mol−1，下列说法正确的是( ) A．该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和 B．每断裂0.8 mol N-H键，同时吸收的热量为 C．每转移0.4 mol电子，此时生成H2O(g)的体积为 D．向该反应中加入合适的催化剂，ΔH的值将增大 【答案】A 【解析】A项，由ΔH＝-1134.4kJ·mol−1＜0，该反应为放热反应，故反应物的键能总和小于生成物的键能总和，A正确；B项，N2H4(l)中含有4个N-H，故每断裂0.8 mol N-H键，即消耗0.2mol N2H4，放出的热量为1134.4kJ，B错误；C项，H2O在标况下为非气体，不能用摩尔体积来计算H2O(g)的体积，C错误；D项，催化剂只能改变反应的速率，对焓变没有影响，ΔH的值不变，D错误； 故选A。 8．一定条件，水煤气发生变换反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，下列说法错误的是( ) A．增大浓度，使单位体积内活化分子数增多，可加快反应速率 B．升高温度，活化分子百分数增大，加快反应速率 C．适当压缩容积，单位体积内活化分子数增大，加快反应速率 D．使用催化剂，降低反应活化能，活化分子百分数增大，反应速率及平衡转化率都增大 【答案】D 【解析】A项，增大反应物CO的浓度，可以增大单位体积的活化分子数目，从而加快反应速率，A正确；B项，升高温度，可以增加反应物分子的能量，增大活化分子的百分数，加快反应速率，B正确；C项，将容器的容积压缩，相当于增大压强，可增大单位体积内活化分子数，从而加快反应速率，C正确；D项，一般使用催化剂可以降低反应的活化能，增大活化分子百分数，但不影响反应物的平衡转化率，D错误；故选D。 9．一定条件下，将3molA气体和1molB气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生反应：3A(g)+B(g)2C(g)+2D(s)。2min末该反应达到平衡，生成D的物质的量随时间的变化情况如图所示。下列判断正确的是( ) A．到达平衡时C的物质的量浓度为0.4mol/L B．反应过程中A和B的转化率之比为3∶1 C．平衡时体系的压强与开始时体系的压强之比为3∶2 D．从开始到平衡，用D表示的化学反应速率为0.2mol/(L·min) 【答案】A 【解析】由题干图像信息可知，反应达到化学平衡时D的物质的量为0.8mol，三段式分析为： A项，到达平衡时C的物质的量也为0.8mol，C的物质的量浓度为=0.4mol/L，A正确；B项，反应过程中A和B的转化率之比为∶=1∶1，B错误；C项，由分析结合恒容密闭容器中气体压强之比等于气体的物质的量之比可知，平衡时体系的压强与开始时体系的压强之比为(1.8+0.6+0.8)∶(3+1)=4∶5，C错误；D项，由题干信息可知，D为固体，从开始到平衡，D的浓度保持不变，故不用D表示的化学反应速率，D错误；故选A。 10．某同学在如图所示装置中用50mL c1mol·L-1盐酸与50mL c2mol·L-1NaOH溶液进行中和反应从而求H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)的，下列说法正确的是( ) A．在测定中和反应反应热的实验中，只需要测定并记录2次温度 B．若简易量热计不盖杯盖，生成1mol H2O时所测得中和反应反热将偏大 C．为了实验的严谨性，c1与c2必须相同 D．为了保证实验反应充分，氢氧化钠溶液应该缓慢倒入量热计内筒的盐酸中 【答案】B 【解析】A项，在测定中和热的实验中，实验需要进行2~3次，每次实验要记录3次温度，所以至少需要测定并记录6次温度，故A错误；B项，若简易量热计不盖杯盖，生成1molH2O时，会有热量散失，所测得中和反应所放出的热量偏小，则ΔH将偏大，故B正确；C项，为了保证盐酸完全反应，需要使氢氧化钠溶液的浓度稍大，故C错误；D项，为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中NaOH溶液迅速一次倒入装有盐酸的量热计内筒中，并立即盖上杯盖，以减少热量的损失，故D错误；故选B。 11．O3是一种理想的脱硝剂，其脱硝反应之一为3O3(g)＋2NO(g)N2O5(g)＋3O2(g) ΔH。在某恒容密闭容器中充入一定量的O3和NO，在不同温度下测得c N2O5与时间的关系如图所示，下列说法正确的是( ) A．温度：T1＞T2 B．平衡常数：K(T1)＞K(T2) C．ΔH＞0 D．反应速率：va(正)=vb(逆) 【答案】B 【解析】由图可知T2对应的反应先达到平衡状态，反应速率快则说明温度T1＜T2，如图作一条垂直于横坐标轴的辅助线，由M点→N点温度在降低，c N2O5的浓度在增大，说明平衡在正向移动，则正向为放热反应。A项，由图可知T2对应的反应先达到平衡状态，反应速率快则说明温度：T1＜T2，A错误；B项，如分析中的图所示，作一条垂直于横坐标轴的辅助线，由M点→N点温度在降低，c N2O5的浓度在增大，说明平衡在正向移动则正向为放热反应，则温度越高平衡常数越小，所以平衡常数：K(T1)＞K(T2)，B正确；C项，由B项分析可知该反应为放热反应ΔH＜0，C错误；D项，a→b反应还未达到平衡状态，c N2O5的浓度在增大，说明反应在正向移动且正反应速率在减小逆反应速率在增大，但逆反应速率始终小于正反应速率直到平衡时二者相等，因此va(正)＞vb(逆)，D错误；故选B。 12．标准状态下，气态反应物、生成物及活化分子[A(B)表示“A＋B→产物”的活化分子]的相对能量如表所示： 物质 NO(g) NO2(g) SO2(g) SO3(g) O2(g) O3(g) NO(O3) SO2(O3) 相对能量/ kJ·mol－1 91.3 33.2 -296.8 -395.7 0 142.7 237.2 -96.1 下列说法不正确的是( ) A．NO2 (g)+SO2(g)NO (g)+ SO3(g) ΔH＝－40.8 kJ·mol－1 B．3O2(g)2O3(g)反应不能自发进行 C．相同条件下，SO2 (g)+O3(g)O 2(g)+ SO3(g)比NO (g)+O3(g)O 2(g)+ NO2(g)速率快 D．1mol NO2(g)的总键能大于1mol NO(g)总键能 【答案】C 【解析】A项，NO2 (g)+SO2(g)NO (g)+ SO3(g) ΔH=生成物总能量-反应物总能量=91.3kJ/mol+(-395.7kJ/mol)-[33.2kJ/mol+(-296.8kJ/mol)]=-40.8kJ/mol，故A正确；B项，3O2(g)2O3(g)H=生成物总能量-反应物总能量=+285.4kJ/mol＞0，且S＜0，则任何温度下H-TS＞0，即反应3O2(g)2O3(g)不能自发进行，故B正确；C项，反应SO2 (g)+O3(g)O 2(g)+ SO3(g)的活化能=活化分子能量-反应物总能量=-96.1kJ/mol-(-296.8kJ/mol+142.7kJ/mol)=58kJ/mol，反应NO (g)+O3(g)O 2(g)+ NO2(g)的活化能为237.2kJ/mol-(91.3kJ/mol+142.7kJ/mol)=3.2kJ/mol＜58kJ/mol，反应的活化能越高，反应速率越慢，则相同条件下，SO2 (g)+O3(g)O 2(g)+ SO3(g)比NO (g)+O3(g)O 2(g)+ NO2(g)速率慢，故C错误；D项，反应2NO (g)+O2(g)2NO 2(g)ΔH=生成物总能量-反应物总能量=2×33.2kJ/mol-2×91.3kJ/mol-0kJ/mol=-116.2kJ/mol，为放热反应，焓变△H=反应物总键能-生成物总键能，则该反应反应物总键能＜生成物总键能，即1molNO(g)和0.5molO2总键能＜1molNO2(g)的总键能，所以1molNO2(g)的总键能大于1molNO(g)总键能，故D正确；故选C。 13．实验测得10mL 0.50CH3COONa溶液的pH分别随温度与稀释加水量的变化如图所示。下列说法正确的是( ) A．实线表示pH随温度的变化，虚线表示pH随加水量的变化 B．将CH3COONa溶液加水稀释倍，溶液pH变化值为n C．温度升高，的值减小 D．温度升高，CH3COONa溶液中c(OH-)增大、c(H＋)减小 【答案】C 【解析】A项，CH3COONa水解能使溶液呈碱性，水解反应为吸热过程，温度越高，水解程度越大，其水溶液碱性越强，其pH越大，A错误；B项，将CH3COONa溶液加水稀释10n倍，由于稀释过程CH3COONa水解程度增大，溶液pH变化值小于n，且溶液最终不会显酸性，B错误；C项，温度升高，CH3COONa水解程度增大，c(CH3COO-)减小，c(Na＋)不变，则的值减小，C正确；D项，温度升高，CH3COONa水解程度增大，水的电离程度也增大，溶液中c(OH-)增大、c(H＋)的变化要依据CH3COONa的水解和水的电离相对大小确定，不一定减小，D错误；故选C。 14．已知化合物A与H2O在一定条件下反应生成化合物B与HCOO-，其反应历程如图所示，其中表示过渡态，I表示中间体。下列说法正确的是( ) A．该过程的总反应速率由⑥步骤决定 B．使用更高效的催化剂可降低该反应的 C．该历程中的最大能垒E正=18.86kJ·mol-1 D．升高温度，有利于提高A的转化率 【答案】C 【解析】A项，由图可知，反应③的活化能最大，则该历程中的反应③为该反应的决速步，A错误；B项，催化剂只能改变反应所需要的活化能，而不能改变反应的反应热，即使用更高效的催化剂不可改变该反应的ΔH，B错误；C项，由图可知，反应③的活化能最大，该历程中的最大能垒(活化能)E正=16.87kJ/mol-(-1.99kJ/mol)=18.86kJ·mol-1，C正确；D项，由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，则该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，A的转化率降低，D错误；故选C。 15．研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。用CO2合成燃料甲醇(CH3OH)是碳减排的新方向。一定条件下，向1L恒容密闭容器充入0.23mol CO2和0.19molH2，选择合适催化剂使发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ∆H=-49.6kJ·mol-1，相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示： 下列说法正确的是( ) A．该反应在高温下自发进行 B．b点＞，c点＜ C．不同温度下的平衡常数，＜ D．平衡时测得生成甲醇0.03mol，保持温度不变再通入0.1mol CO2和0.1mol水蒸气，此时平衡将逆向移动 【答案】D 【解析】A项，依据反应自发进行时ΔG=ΔH-TΔS＜0，该反应的∆H＜0，又ΔS＜0，故低温条件下有利于反应自发进行，A错误；B项，该反应是反应热反应，由图可以看出b点未达到平衡，随着温度升高转化率还在升高，说明反应正向进行，>；a点CO2的转化率达到最大，说明反应在该温度下达到平衡，该反应是放热反应温度升高反应逆向移动，随着温度的升高c点CO2的转化率下降，c点也是该温度下的平衡点，故=，B错误；C项，该反应是反应热反应温度升高反应逆向移动，T1<T2，平衡常数，>，C错误；D项，根据三段式可知： ，保持温度不变再通入0.1mol CO2和0.1mol水蒸气，，反应逆向移动，D正确；故选D。 16．下列实验方案设计、现象和结论都正确的是( ) 实验目的 方案设计 现象和结论 A 探究反应物浓度对化学反应速率的影响 分别取10mL0.1mol·L-1Na2S2O3溶液和5mL0.1mol·L-1Na2S2O3溶液、5mL蒸馏水于两支试管中，然后同时加入10mL0.1mol·L-1H2SO4溶液 前者出现浑浊的时间更短，说明增大Na2S2O3浓度，可以加快反应速率 B 探究和测定中和反应的反应热 将50ml0.50 mol·L-1氢氧化钠溶液，分批次倒入盛有50ml0.50 mol·L-1盐酸的量热计内筒中 根据反应前后的温度变化和比热容等数值可计算中和反应的反应热 C 探究温度对化学反应速率的影响 将装有NO2和N2O4混合气体的连通球分别浸泡在冰水和热水中2NO2(g)N2O4(g) ΔH＜0 热水中气体颜色浅，冰水中颜色深 D 探究KI与FeCl3反应的限度 取1mL0.1 mol·L-1KI溶液于试管中，加入5mL0.1mol·L-1FeCl3溶液，充分反应后滴入5滴15%KSCN溶液 若溶液变血红色，则KI与FeCl3的反应有一定限度 【答案】A 【解析】分别取10mL0.1mol·L-1Na2S2O3溶液和5mL0.1mol·L-1Na2S2O3溶液、5mL蒸馏水于两支试管中，然后同时加入10mL0.1mol·L-1H2SO4溶液，前者Na2S2O3浓度大，反应速率快，出现浑浊时间短，说明增大Na2S2O3浓度，可以加快反应速率，A正确；中和热测定应该是将50ml0.50mol/L氢氧化钠溶液，应该一次快速倒入盛有50ml0.50mol/L盐酸的量热计内筒中，可以减少热量损失，B错误；反应2NO2(g)N2O4(g) ΔH＜0为放热反应，升高温度平衡逆向移动，颜色变深，热水中气体颜色深，C错误；取1mL0.1mol/LKI溶液于试管中，加入5mL0.1mol·L-1FeCl3溶液发生反应后FeCl3过量，检验出有Fe3+离子不能证明KI与FeCl3反应有一定的限度，D错误；故选A。 第II卷(非选择题 共52分) 二、填空题(本题共4小题，共52分) 17．(10分)碳是化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题： (1)有机物M经过太阳光照可转化成N，转化过程如下，△H= +88.6 kJ·mol-1。则M、N相比，较稳定的是___________________。 (2)已知CH3OH(l)的燃烧热为238.64 kJ∙mol−1，CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2(g) △H= -a kJ·mol-1，则a_______238.6(填“”、“”或“”) (3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl(g)和CO2，当有1mol Cl2参与反应时释放出145kJ热量，写出该反应的热化学方程式_______________。 (4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。下列反应可制得耐高温材料，热化学方程式为4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)═2Al2O3(s)+3TiC(s) △H=−1176kJ⋅mol−1。反应过程中每转移1mol e-放出的热量为_______kJ。 (5)已知1mol燃料完全燃烧的数据分别为： 燃料 一氧化碳 甲烷 异辛烷(C8H18) 乙醇 △H －283.0 J∙mol−1 －891.0 kJ∙mol−1 －5461.0 kJ∙mol−1 －1366.8 kJ∙mol−1 使用上述燃料最能体现“低碳经济”理念的是_______________________。 【答案】(1)M(2分) (2)< (2分) (3)2Cl2 (g)+ 2H2O(g)+C(s)═4HCl(g)+ CO2 (g) △H=−290kJ⋅mol−1(2分) (4)98(2分) (5)甲烷(2分) 【解析】(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N，△H=+88.6kJ⋅mol−1，过程是吸热反应，N暗处转化为M，是放热反应，能量越低越稳定，说明M稳定；(2)燃烧热是1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，甲醇燃烧生成CO2(g)和H2(g)属于不完全燃烧，放出的热量小于燃烧热；(3)有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量，2mol氯气反应放热290kJ，反应的热化学方程式为：2Cl2 (g)+ 2H2O(g)+C(s)═4HCl(g)+ CO2 (g) △H=−290kJ⋅mol−1；(4)4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)═2Al2O3(s)+3TiC(s) △H=−1176kJ⋅mol−1，转移12mol电子放热1176kJ，则反应过程中，每转移1mol电子放热98kJ；(5)最能体现“低碳经济”理念的即为生成1mol二氧化碳放出热量最多的燃料，根据CO、CH4、C8H18、乙醇这4种燃料燃烧热，则生成1mol二氧化碳放出热量分别为283kJ、891.0kJ、=682.6kJ、=683.4kJ，所以生成1mol二氧化碳放出热量最多的为甲烷，则最能体现“低碳经济”理念的是甲烷。 18．(14分)醋酸是日常生活中最常见的调味剂和重要的化工原料，醋酸钠是其常见的盐(已知：25℃，Ka(CH3COOH)=1.69×10-5) (1)醋酸钠溶液呈碱性的原因是_______________(写出有关的离子方程式) (2)在CH3COONa溶液中离子浓度由大到小的顺序为_____________________(用c(Bn+)表示相应离子浓度)； (3)25℃时，0.10mol/L的醋酸溶液的pH约为___________( 已知：lg1.3=0.114)； (4)对于醋酸溶液和醋酸钠溶液的下列说法正确的是____________； A．稀释醋酸溶液，醋酸的电离程度增大，而稀释醋酸钠溶液则醋酸钠的水解程度减小． B．升高温度可以促进醋酸电离，也可以促进醋酸钠水解． C．醋酸和醋酸钠混合液中，醋酸抑制醋酸钠的水解、醋酸钠也抑制醋酸的电离． D．醋酸和醋酸钠混合液中，醋酸促进醋酸钠的水解、醋酸钠也促进醋酸的电离． (5)物质的量浓度均为0.1mol/L的CH3COONa和CH3COOH溶液等体积混合(注：混合前后溶液体积变化忽略不计)，混合液中的下列关系式正确的是_______； A．c(CH3COOH)+2c(H+)=c(CH3COO-)+2c(OH-) B．c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-) C．c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1mol/L (6)常温时，有以下3种溶液，其中pH最小的是____________； A．0.02mol•L-1CH3COOH与0.02mol•L-1NaOH溶液等体积混合液 B．0.03mol•L-1CH3COOH与0.01mol•L-1NaOH溶液等体积混合液 C．pH=2的CH3COOH与pH=12的NaOH溶液等体积混合液 (7)用pH试纸在常温下分别测定0.10mol/L的醋酸钠溶液和0.10mol/L的碳酸钠溶液，则pH(CH3COONa)_______ pH(Na2CO3) (填：“>”、“<”或“=”) 【答案】(1)CH3COO−+H2O CH3COOH+OH−(2分) (2)c(Na+)>c(CH3COO−)>c(OH−)>c(H+)或c(Na+)、c(CH3COO−)、c(OH−)、c(H+)(2分) (3)2.89或2.886(2分) (4)BC(2分) (5)ABC(2分) (6)C(2分) (7)＜(2分) 【解析】(1)醋酸钠是强碱弱酸盐，弱阴离子CH3COO-水解使溶液呈碱性，离子方程式为：CH3COO−+H2O CH3COOH+OH−(2)醋酸根离子水解，溶液显碱性，则c(Na+)>c(CH3COO−)、c(OH−)>c(H+)，又因为一般水解是微弱的，所以c(Na+)和c(CH3COO−)远大于c(OH−)和c(H+)，故CH3COONa溶液中离子浓度由大到小的顺序为：c(Na+)>c(CH3COO−)>c(OH−)>c(H+)或c(Na+)、c(CH3COO−)、c(OH−)、c(H+)(3)由已知，25℃时Ka(CH3COOH)=1.69×10-5，又因为Ka= ，其中c(H+)=c(CH3COO-)，c(CH3COOH)约为0.10mol/L，所以c(H+)===1.3×10-3mol/L，则pH=-lgc(H+)=3-lg1.3=2.886(或2.89)(4)A项，稀释对电离和水解都有促进作用，则稀释时醋酸的电离程度增大，醋酸钠的水解程度增大，故A错误；B项，电离和水解均为吸热反应，所以升高温度，促进水解和电离，故B正确；C、D两项，醋酸电离是产生CH3COO−，CH3COO−水解是产生醋酸，二者作用相反，所以相互抑制，故C正确、D错误(5)因为25℃，Ka(CH3COOH)=1.69×10-5，所以Kh(CH3COO-)= = ，则Ka(CH3COOH)>Kh(CH3COO-)，物质的量浓度均为0.1mol/L的CH3COONa和CH3COOH溶液等体积混合，溶液显酸性，电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)，物料守恒为c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)=2×(×0.1mol/L)，由上述两个式子可得c(CH3COOH)+2c(H+)=c(CH3COO-)+2c(OH-)，综上分析A、B、C都正确(6)A项，0.02mol•L-1CH3COOH与0.02mol•L-1NaOH溶液等体积混合，恰好生成醋酸钠，溶液显碱性；B项，0.03mol•L-1CH3COOH与0.01mol•L-1NaOH溶液等体积混合，得到醋酸和醋酸钠的混合溶液，剩余0.01mol/L醋酸；C项，pH=2的CH3COOH与pH=12的NaOH溶液等体积混合，得到醋酸和醋酸钠的混合溶液，pH=2的醋酸浓度远大于0.01mol/L，所以剩余醋酸大于0.01mol/L，故C酸性最强，pH最小(7)弱酸酸性越强，对应的钠盐溶液中阴离子越容易水解，因为CH3COOH酸性强于HCO3-，所以0.10mol/L的醋酸钠溶液和0.10mol/L的碳酸钠溶液中，水解程度：CO32->CH3COO−，弱阴离子水解溶液显碱性，水解程度越大碱性越强，pH越大，则pH(CH3COONa)＜pH(Na2CO3) 19．(12分)CO2的捕集、利用和封存技术是践行低碳发展战略的重要技术选择。CO2甲烷化是CO2利用的重要途径，反应如下。 反应I：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g) ΔH1＝-165.0kJ·mol−1； 反应II： CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝+41kJ·mol−1 (1)反应：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g) ΔH= 。 (2)恒温恒容条件下，向容器中充入一定量的CO2和H2发生反应I，下列能说明反应达到平衡状态的是 (填序号)。 a．相同时间内，每断裂2 mol C=O的同时形成4 mol C-H b．H2O(g)浓度不再改变 c．容器内气体密度不再改变 d．n(H2)：n(CH4)之比不再改变 (3)向体积为的容器中充入1 mol CO2和4 mol H2，发生反应I、II．CO2的平衡转化率和CH4的选择性(指生成CH4所消耗CO2的量与CO2总消耗量的比值)随温度变化的曲线如图所示： ①CH4选择性随温度的变化曲线是 (填“”或“”)；CO2的平衡转化率随温度发生这种变化的主要原因是 ________________________ 。 ②时，反应I的平衡常数K= (写出计算式即可)。 (4) CO2资源化利用的另一个路径是与H2在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下： 反应III：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH3＝-49kJ·mol−1 在相同反应时间下，测得3种不同催化剂作用下的CO2转化率随温度变化的曲线如图所示。 到段随温度升高，转化率降低且曲线一致的原因为 ________________ 。 【答案】(1)+247kJ/mol(2分) (2)bd(2分) (3) Y(2分) 反应Ⅰ为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，温度较低时，以反应Ⅰ为主，随温度升高，反应Ⅱ变为主反应(2分) (2分) (4)a点反应达到平衡后，温度升高，反应向逆向移动，转化率降低；a点反应达到平衡后，催化剂不影响平衡移动(2分) 【解析】(1)由盖斯定律可知，-Ⅰ+2×Ⅱ可得反应 CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)   ΔH=−(−165 kJ·mol−1)+2×41 kJ·mol−1=+247 kJ·mol−1；(2)a项，相同时间内，每断裂2mol C=O的同时形成4mol C−H，均表达的正速率，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，故a不选；b项，水蒸气的浓度不再改变，说明组分的浓度保持不变，能说明反应达到平衡状态，故b选；c项，恒温恒容条件下，该反应过程中气体总质量和总体积都不变，气体的密度是定值，当气体密度不再变化时，不能说明反应达到平衡，故c不选；d项，氢气为反应物，甲烷为生成物，n(H2):n(CH4)之比不再改变，说明各物质的物质的量不变，组成固定，能说明反应达到平衡状态，故d选；故选bd；(3)①反应Ⅰ的正反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，甲烷的选择性降低，所以甲烷的选择性随温度的变化曲线是Y；反应Ⅰ的正反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，二氧化碳的转化率降低，反应Ⅱ的正反应是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，二氧化碳的转化率增大，温度低于530℃时，以反应Ⅰ为主，当温度高于530℃后，反应Ⅱ变为主反应，所以二氧化碳的转化率随温度升高先降低后增大；②500℃时，二氧化碳的转化率为60%，则反应的二氧化碳为0.6mol，甲烷的选择性为85%，则生成甲烷的二氧化碳为0.6mol×85%=0.51mol，则反应Ⅰ生成的甲烷为0.51mol，水蒸气为1.02mol，消耗的氢气为2.04mol，消耗的二氧化碳为0.51mol，则反应Ⅱ消耗的二氧化碳为0.09mol，消耗的氢气为0.09mol，生成的水蒸气为0.09mol，则平衡时CO2为1mol-0.6mol=0.40mol，H2为4mol-2.04mol-0.09mol=1.87mol，CH4为0.51mol，H2O为1.02mol+0.09mol=1.11mol，反应Ⅰ的平衡常数；(4)a点反应达到平衡后，温度升高，反应向逆向移动，转化率降低；a点反应达到平衡后，催化剂不影响平衡移动，所以曲线变为一致。 20．(16分)绿水青山就是金山银山。燃烧煤的烟气含有SO2和NOx，直接排放会造成环境污染，排放前需要进行处理。试回答下列问题： (1)某实验小组设想利用CO还原SO2。已知S和CO的燃烧热分别是296.0kJ·mol-l、283.0kJ·mol-l，试写出CO还原SO2生成CO2和S(s)的热化学方程式_________。 (2)采用Na2SO3溶液吸收法处理SO2，25℃时用1mol·L-1的Na2SO3溶液吸收SO2，当溶液pH=7时，溶液中各离子浓度的大小关系为_________。(已知25℃时：H2SO3的电离常数Kal=l.3×l0-2，Ka2=6.2×l0-8) (3)采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。在脱硫、脱硝过程中，反应器中一直维持下列条件：温度为298K，pH=12，NaClO2溶液浓度为5×l0-3mol·L-1。通入含有SO2和NO的烟气，则反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。 离子 SO42- SO32- NO3- NO2- Cl- c/(mol·L-1) 8.35×10-4 6.87×10-6 1.5×l0-4 l.2×10-5 3.4×10-3 在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中，SO2和NO的平衡分压pe如图所示。 ①写出NaClO2溶液脱硫过程中主要反应的离子方程式_________________________，脱硫、脱硝反应的△H_________0(填“＜”“＞”或“=”)。 ②已知脱硝主要反应为；4NO+3 ClO2-+4OH-=4NO3-+3C1-+2H2O。由实验结果可知，脱硫反应速率大于脱硝反应速率，原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是________________________________(写出其中一个原因)。欲提高烟气中NO的脱硝反应速率，可以采用的措施是________________________(写出其中一条措施)。 ③脱硝主要反应的平衡表达式为：，其中pe(NO)为平衡分压。结合题目信息，计算298K时脱硫过程主要反应的化学平衡常数：K=________(只列算式代入数据，不作运算) (4)如果采用Ca(ClO2)2替代NaClO2，能得到更好的烟气脱硫效果，其原因是________。 【答案】(1)2CO(g)＋SO2(g)=2CO2(g)＋S(s) ΔH=-270kJ·mol-1(2分) (2)c(Na+)＞c(HSO3-)＞c(SO32-)＞c(H+)=c(OH-)(2分) (3) ①4OH-＋ClO2-＋2SO22 SO42-＋Cl-＋2H2O(2分) ＜(2分) ②脱硝反应活化能较高，或脱硫反应活化能较低，或SO2还原性更强，或SO2易溶于水而NO溶解度较低等(2分) 加入合适催化剂，或增大NaClO2溶液浓度，或通入适量氧气，或适当升高温度(2分) ③(2分) (4)2OH-+ClO-+SO2 SO42-+Cl-+H2O，Ca2+与SO42-形成CaSO4沉淀，反应平衡向产物方向移动，SO2转化率提高(2分) 【解析】(1)已知S和CO的燃烧热分别是296.0kJ·mol-l、283.0kJ·mol-l，可得热化学方程式①O2(g)＋S(s))= SO2(g) ΔH=-296.0kJ·mol-1；②CO(g)＋O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0kJ·mol-1；CO还原SO2生成CO2和S(s)的化学方程式为2CO(g)＋SO2(g)=2CO2(g)＋S(s)，根据盖斯定律可知，由②2-①可得目标方程式，故热化学方程式2CO(g)＋SO2(g)=2CO2(g)＋S(s)   ΔH=-270kJ·mol-1。(2)Na2SO3溶液与SO2发生反应的化学方程式为Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3，NaHSO3溶液显酸性，25℃时用1mol·L-1的Na2SO3溶液吸收SO2，当溶液pH=7时，说明溶质为Na2SO3和NaHSO3，c(H+)=c(OH-)，HSO3-的电离常数为Ka2=6.2×l0-8，SO32-的水解常数为，故SO32-的水解常数大于HSO3-的电离常数，溶液显中性，则SO32-的水解产生的氢氧根离子与HSO3-的电离产生的氢离子近似相等，则c(HSO3-)＞c(SO32-)，故溶液中各离子浓度的大小关系为c(Na+)＞c(HSO3-)＞c(SO32-)＞c(H+)=c(OH-)。(3)①由表格信息可知，NaClO2将SO2主要氧化为SO42-，ClO2-得电子被还原为氯离子，溶液显碱性，根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平NaClO2溶液脱硫过程中主要反应的离子方程式4OH-＋ClO2-＋2SO22 SO42-＋Cl-＋2H2O。由图可知，随温度升高，SO2和NO的平衡分压pe的负对数减小，则平衡分压增大，即升温平衡逆向移动，则逆反应为吸热反应，正反应放热反应，故脱硫、脱硝反应的△H＜0。②脱硫反应速率大于脱硝反应速率，原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是脱硝反应活化能较高，或脱硫反应活化能较低，或SO2还原性更强，或SO2易溶于水而NO溶解度较低等。欲提高烟气中NO的脱硝反应速率，可以采用的措施是加入合适催化剂，或增大NaClO2溶液浓度，或通入适量氧气，或适当升高温度。③已知脱硝主要反应为；4NO+3 ClO2-+4OH-=4NO3-+3C1-+2H2O，脱硝主要反应的平衡表达式为：，其中pe(NO)为平衡分压。已知脱硫的主要反应为4OH-＋ClO2-＋2SO22SO42-＋Cl-＋2H2O，由图可知，298K时，pe(SO2)的负对数为43，则pe(SO2)=10-34Pa，则298K时脱硫过程主要反应的化学平衡常数： ；(4)如果采用Ca(ClO2)2替代NaClO2，能得到更好的烟气脱硫效果，其原因是2OH-+ClO-+SO2SO42-+Cl-+H2O，Ca2+与SO42-形成CaSO4沉淀，反应平衡向产物方向移动，SO2转化率提高。 ( 10 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$