内容正文:
毫州一中2024—2025学年第一学期
高二年级第一次月考测试卷
化学
注意事项:
1.满分分值:100分;考试时间:75分钟.
2.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、班级等信息认真填写在答题卡上.
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡对应答题区域内,写在本试卷上无效。
4.考试结束后,只需上交答题卡.
一、单项选择题(共14小题,每小题3分,共42分).
1. 已知断裂1mol化学键所需要的能量如下表:
共价键
能量/kJ
436
946
463
391
则由和反应生成需要_______的热量。
A. 吸收 B. 放出
C. 吸收 D. 放出
2. 将放入密闭真空容器中,反应达到平衡.保持温度不变,缩小容器容积,体系重新达到平衡,下列说法正确的是
A. 平衡常数减小 B. BaO质量不变
C. 氧气压强不变 D. 平衡向正反应方向移动
3. 某温度下,在1L恒容密闭容器中2.0molX发生反应,有关数据如下:
时间段
产物Z的平均生成速率
0.20
0.15
0.10
下列说法错误的是
A. 1min时,Z的浓度大于
B. 5min时,X的物质的量为1.4mol
C. 4min时,Y的体积分数约为且反应已达平衡状态
D. 2min时,加入,此时
4. 恒温恒容的密闭容器中,在某催化剂表面上发生氨的分解反应:,测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化,如下表所示,下列说法不正确的是
编号
0
20
40
60
80
①
a
2.40
2.00
1.60
1.20
0.80
②
a
1.20
0.80
0.40
x
③
2a
2.40
1.60
0.80
0.40
0.40
A. 实验①,,
B. 实验②,时处于平衡状态,
C. 相同条件下,增加氨气的浓度,反应速率增大
D. 相同条件下,增加催化剂的表面积,反应速率增大
5. 一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是
A. 反应开始到10s时,用Z表示的反应速率为
B. 反应开始到10s时,Y的浓度减少了0.79mol/L
C. 反应的化学方程式为X(g)+Y(g)⇌2Z(g)
D. 当容器内压强不变时,反应达到平衡
6. 黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为:S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH=x kJ·mol-1
已知碳的燃烧热ΔH1=a kJ·mol-1
S(s)+2K(s)=K2S(s) ΔH2=b kJ·mol-1
2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) ΔH3=c kJ·mol-1
则x为
A. 3a+b-c B. c+3a-b C. a+b-c D. c+a-b
7. 在某密闭容器中发生反应3C(s)+ 2Fe2O3(s)3CO2(g)+ 4Fe(s),每隔2min测定一次CO2的浓度,测定结果如表:
时间/min
0
2
4
6
8
10
12
c(CO2)/(mol·L−1)
0
0.040
0.060
0.070
0.072
0.072
0.072
下列说法不正确的是
A. 反应在前4 min的平均速率为v(CO2)=0.015 mol·L−1·min−1
B. 保持其他条件不变,向平衡后的容器中再充入0.2 mol C(s)时,v正>v逆
C. 反应可能在8 min前达到了平衡状态
D. 其他条件不变,增大容器体积,再达到平衡时,二氧化碳的浓度与原平衡时相同
8. 发射用的运载火箭使用的是以液氢为燃烧剂,液氧为氧化剂的高能低温推进剂,已知:
(1)H2(g)=H2(l) ΔH1=-0.92 kJ·mol-1 (2)O2(g)=O2(l) ΔH2=-6.84 kJ·mol-1
下列说法正确的是
A. H2(g)与O2(g)反应生成H2O(g)放热483.6kJ•mol﹣1
B. 氢气的燃烧热为△H=﹣241.8 kJ•mol﹣1
C. 火箭中液氢燃烧的热化学方程式为:2H2(l)+O2(l) = 2H2O(g) ΔH=-474.92kJ·mol-1
D. H2O(g) =H2O(l) ΔH=﹣88kJ·mol-1
9. 硫酸盐(含SO、HSO)气溶胶是PM2.5的成分之一。近期科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理,其主要过程示意图如图:
下列说法不正确的是
A. 该过程有H2O参与 B. NO2是生成硫酸盐的氧化剂
C. 硫酸盐气溶胶呈酸性 D. 该过程没有生成硫氧键
10. 理论研究表明,在下,异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A. HCN比HNC稳定
B. 该异构化反应的
C. 正反应的活化能大于逆反应的活化能
D. 正反应的活化能为
11. 下列有关说法正确的是
A. 使用催化剂,只能加快化学反应的速率,不改变反应的焓变
B. 与混合充分反应后,放出热量akJ,则:
C. (1),则
D. 的燃烧热为,则
12. 将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:
①NH4I(s)NH3(g)+HI(g);②2HI(g)H2(g)+I2(g)
达到平衡时,c(H2)=0.5mol·L-1,c(HI)=4mol·L-1,则此温度下,反应①的平衡常数为
A. 9 B. 16 C. 20 D. 25
13. 某浓度的氨水中存在下列平衡:NH3·H2O+OH-,若想增大的浓度,而不增大OH-的浓度,应采取的措施是
A. 适当升高温度 B. 加入NH4Cl固体
C. 通入NH3 D. 加水稀释
14. 醋酸的电离方程式为CH3COOH(aq)H+(aq)+CH3COO-(aq) ΔH>0.25 ℃时,0.1 mol/L醋酸溶液中存在下述关系:=1.75×10-5,其中的数值是该温度下醋酸的电离平衡常数(Ka)。下列说法正确的是
A. 向该溶液中滴加几滴浓盐酸,平衡逆向移动,c(H+)减小
B. 向该溶液中加少量CH3COONa固体,平衡正向移动
C. 该温度下0.01 mol/L醋酸溶液Ka<1.75×10-5
D. 升高温度,c(H+)增大,Ka变大
二、填空题,(共58分)
15. 某化学兴趣小组用盐酸与溶液测定中和反应的反应热,实验装置如图所示。试回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_______;a不能用铜质的理由是_______。
(2)某同学记录的实验数据如表所示(已知:实验中盐酸和NaOH溶液的密度均为,中和反应后溶液的比热容)。
实验序号
起始温度
终止温度
盐酸
NaOH溶液
混合溶液
1
20.0
20.2
23.3
2
20.2
20.4
23.4
3
20.4
20.6
23.8
依据该同学的实验数据计算,生成时的反应热_______。
(3)下列操作会导致实验结果出现偏差的是_______(填字母)。
a.用溶液代替溶液
b.用量筒量取盐酸的体积时仰视读数
c.把量筒中的NaOH溶液分多次倒入盐酸中
d.做本实验的当天室温略高
(4)如果将NaOH溶液换成等浓度等体积的氨水,那么实验中测得的中和反应的_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(5)如果用盐酸与溶液进行实验,与上述实验相比,二者所放出的热量_______(填“相等”或“不相等”),所求的中和反应的_______(填“相等”或“不相等”)。
16. 2023年我国制氢量位居世界第一,煤的气化是一种重要的制氢途径。在一定温度下,向体积固定的密闭容器中加入足量的和,起始压强为2MPa时,发生下列反应生成水煤气:
I.水煤气反应:
II.一氧化碳变换反应:。
(1)下列说法正确的是_______;
A. 平衡时向容器中充入惰性气体,反应Ⅰ的平衡逆向移动
B. 平衡时的体积分数可能大于三分之二
C. 混合气体密度保持不变时,说明反应体系已达到平衡
D. 将炭块粉碎,可加快反应速率
(2)反应平衡时,转化率为,CO的物质的量为0.1mol,此时整个体系_______(填“吸收”或“放出”)热量_______kJ,反应Ⅰ的压强平衡常数_______(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
(3)一氧化碳变换反应:。
①一定温度下,向密闭容器中加入等物质量的CO和,反应平衡后测得各组分的平衡压强(即组分的物质的量分数总压)和,则反应的压强平衡常数的数值为_______。
②维持与①相同的温度和总压,提高水蒸气的比例,使CO的平衡转化率提高到,则原料气中水蒸气和CO的物质的量之比为_______。
③生产过程中,为了提高变换反应的速率,下列措施中合适的是_______。
A.选择合适的催化剂 B.适当提高反应物压强
C.反应温度愈高愈好 D.通入一定量的氮气
17. 在1L恒容密闭容器中充入一定量发生反应:,测得的浓度与温度的关系如图所示:
(1)比较大小:______(填“>”“<”或“=”),该反应为_______反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)在时达到平衡后,再向容器中充入少量甲醇蒸气,的平衡转化率_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)工业上,利用水煤气合成的反应表示如下:,向1L的恒容密闭容器中加入和0.05molCO在一定温度下发生上述反应,10min后反应达到平衡状态,测得放出的热量为3.64kJ。
①从反应开始恰好平衡状态时,CO的转化率为_______。
②该反应的平衡常数_______。
③在温度不变条件下,上述反应达到平衡后再向容器中充入和时,平衡_______(填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”)。
18. 可用作清洁剂、防腐剂等。
(1)下列关于的说法正确的是_______。
A. 固体不能导电
B. 溶液的导电性一定强于溶液
C. 属于电解质
D. 溶液显中性
(2)写出在水溶液中的电离方程式:_______。
(3)溶液与溶液反应的离子方程式为_______。
(4)当浓度较低时常用纯碱溶液进行吸收.表为的电离平衡常数。
电离平衡常数
纯碱溶液吸收少量的离子方程式为_______。
19. 在容积为1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g) 2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。
(1)反应的ΔH________0(填“大于”或“小于”);100 ℃时,体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0~60 s时段,反应速率v(N2O4)为________mol·L-1·s-1;反应的平衡常数K1为_____________。
(2)100 ℃时达到平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.0020 mol·L-1·s-1的平均速率降低,经10 s又达到平衡。T______100 ℃(填“大于”或“小于”),判断理由是____________________________________________。
(3)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是____________________________________。
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毫州一中2024—2025学年第一学期
高二年级第一次月考测试卷
化学
注意事项:
1.满分分值:100分;考试时间:75分钟.
2.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、班级等信息认真填写在答题卡上.
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡对应答题区域内,写在本试卷上无效。
4.考试结束后,只需上交答题卡.
一、单项选择题(共14小题,每小题3分,共42分).
1. 已知断裂1mol化学键所需要的能量如下表:
共价键
能量/kJ
436
946
463
391
则由和反应生成需要_______的热量。
A 吸收 B. 放出
C. 吸收 D. 放出
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】根据反应热等于反应物的总键能和减去生成物的总键能和,故该反应的反应热为,故生成1mol氨气放出,故B符合题意。
故选B。
2. 将放入密闭的真空容器中,反应达到平衡.保持温度不变,缩小容器容积,体系重新达到平衡,下列说法正确的是
A. 平衡常数减小 B. BaO质量不变
C. 氧气压强不变 D. 平衡向正反应方向移动
【答案】C
【解析】
【详解】A.化学平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,A错误;
B.缩小容器体积,增大了压强,平衡向逆反应方向移动,则BaO的质量减小,B错误;
C.缩小容器容积,增大了压强,平衡向逆反应方向移动,但是体系中只有氧气一种气体,且温度不变,平衡常数不变,所以氧气浓度不变,C正确;
D.缩小容器体积,增大了压强,平衡向逆反应方向移动,D错误;
故选C。
3. 某温度下,在1L恒容密闭容器中2.0molX发生反应,有关数据如下:
时间段
产物Z的平均生成速率
0.20
0.15
0.10
下列说法错误的是
A. 1min时,Z的浓度大于
B. 5min时,X的物质的量为1.4mol
C. 4min时,Y的体积分数约为且反应已达平衡状态
D. 2min时,加入,此时
【答案】D
【解析】
【分析】根据表中数据可知4min时生成Z的物质的量是0.6mol,6min时生成Z的物质的量也是0.6mol,因此4min反应达到平衡状态,据此分析解答。
【详解】A.随着反应的进行反应速率逐渐减小,0~2min内Z的平均反应速率为,由于容器容积为1L,因此时1min,Z的浓度大于,A正确;
B.4min时反应已经达到平衡状态,生成Z的物质的量是0.6mol,消耗X的物质的量是0.6mol,所以剩余X的物质的量为1.4mol,B正确;
C.由分析知,4min反应达到平衡状态,生成Z的物质的量是0.6mol,生成Y的物质的量是0.3mol,X是固体,则Y的体积分数约为,C正确;
D.由分析知,4min反应达到平衡状态,生成Z的物质的量是0.6mol,Y的物质的量是0.3mol,X是固体,容器容积为1L,则平衡常数为,2min时,生成Z的物质的量是0.4mol,Y的物质的量是0.2mol,加入后Z的物质的量为0.6mol,,此时,D错误;
答案选D。
4. 恒温恒容的密闭容器中,在某催化剂表面上发生氨的分解反应:,测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化,如下表所示,下列说法不正确的是
编号
0
20
40
60
80
①
a
2.40
2.00
1.60
1.20
0.80
②
a
1.20
0.80
0.40
x
③
2a
2.40
1.60
0.80
0.40
0.40
A. 实验①,,
B. 实验②,时处于平衡状态,
C. 相同条件下,增加氨气的浓度,反应速率增大
D. 相同条件下,增加催化剂的表面积,反应速率增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验①中,0~20min,氨气浓度变化量2.4010-3mol/L-2.0010-3mol/L=4.0010-4mol/L,v(NH3)==2.0010-5mol/(L·min),反应速率之比等于化学计量数之比,v(N2)=v(NH3)=1.0010-5mol/(L·min),A正确;
B.催化剂表面积大小只影响反应速率,不影响平衡,实验③中氨气初始浓度与实验①中一样,实验③达到平衡时氨气浓度为4.0010-4mol/L,则实验①达平衡时氨气浓度也为4.0010-4mol/L,而恒温恒容条件下,实验②相对于实验①为减小压强,平衡正向移动,因此实验②60min时处于平衡状态,x<0.4,即x≠0.4,B正确;
C.实验①、实验②中0~20min、20min~40min氨气浓度变化量都是4.0010-4mol/L,实验②中60min时反应达到平衡状态,实验①和实验②催化剂表面积相同,实验①中氨气初始浓度是实验②中氨气初始浓度的两倍,实验①60min时反应未达到平衡状态,相同条件下,增加氨气浓度,反应速率并没有增大,C错误;
D.对比实验①和实验③,氨气浓度相同,实验③中催化剂表面积是实验①中催化剂表面积的2倍,实验③先达到平衡状态,实验③的反应速率大,说明相同条件下,增加催化剂的表面积,反应速率增大,D正确;
答案选C。
5. 一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是
A. 反应开始到10s时,用Z表示的反应速率为
B. 反应开始到10s时,Y的浓度减少了0.79mol/L
C. 反应的化学方程式为X(g)+Y(g)⇌2Z(g)
D. 当容器内压强不变时,反应达到平衡
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,0~10s内v(Z)==0.079mol/(L•s),故A错误;
B.由图可知,0~10s内Y的浓度减少了=0.395mol/L,故B错误;
C.由图可知,0~10s内X减少0.79mol,Y减少0.79mol,Z增加了1.58mol,10s达到平衡状态,则X、Y为反应物,Z为生成物,且∆n(X):∆n(Y):∆n(Z)=1:1:2,所以反应的化学方程式为X(g)+Y(g)⇌2Z(g),故C正确;
D.反应的化学方程式为X(g)+Y(g)⇌2Z(g),即反应前后气体不变,恒温恒容条件下混合气体的压强始终不变,所以容器内压强不变的状态不一定达到平衡,故D错误;
故选:C。
6. 黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为:S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH=x kJ·mol-1
已知碳的燃烧热ΔH1=a kJ·mol-1
S(s)+2K(s)=K2S(s) ΔH2=b kJ·mol-1
2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) ΔH3=c kJ·mol-1
则x为
A. 3a+b-c B. c+3a-b C. a+b-c D. c+a-b
【答案】A
【解析】
【详解】已知碳的燃烧热为ΔH1=a kJ·mol-1,则碳燃烧的热化学方程式为:①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=a kJ·mol-1,②S(s)+2K(s)=K2S(s) ΔH2=b kJ·mol-1,③2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) ΔH3=c kJ·mol-1,根据盖斯定律,可得ΔH=3ΔH1+ΔH2—ΔH3,即x=3a+b-c,答案选A。
7. 在某密闭容器中发生反应3C(s)+ 2Fe2O3(s)3CO2(g)+ 4Fe(s),每隔2min测定一次CO2的浓度,测定结果如表:
时间/min
0
2
4
6
8
10
12
c(CO2)/(mol·L−1)
0
0.040
0.060
0.070
0.072
0.072
0.072
下列说法不正确的是
A. 反应在前4 min的平均速率为v(CO2)=0.015 mol·L−1·min−1
B. 保持其他条件不变,向平衡后的容器中再充入0.2 mol C(s)时,v正>v逆
C. 反应可能在8 min前达到了平衡状态
D. 其他条件不变,增大容器体积,再达到平衡时,二氧化碳的浓度与原平衡时相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.前4min内CO2的浓度变化为0.060mol/L,v(CO2)==0.015mol•L-1•min-1,A正确;
B.C为固态,加入固体,平衡不移动,则向平衡后的容器中再充入0.2molC时,v(正)=v(逆),B错误;
C.8min后CO2的浓度不再变化,说明8min时已经达到平衡状态,结合表中数据变化可知,也可能在6~8min之间的某时刻该反应已经达到平衡状态,C正确;
D.该反应的平衡常数K=c3(CO2),温度不变平衡常数不变,则将容器体积扩大一倍,再次达到平衡时c(CO2)=0.072mol•L-1,D正确;
答案选B。
8. 发射用的运载火箭使用的是以液氢为燃烧剂,液氧为氧化剂的高能低温推进剂,已知:
(1)H2(g)=H2(l) ΔH1=-0.92 kJ·mol-1 (2)O2(g)=O2(l) ΔH2=-6.84 kJ·mol-1
下列说法正确的是
A. H2(g)与O2(g)反应生成H2O(g)放热483.6kJ•mol﹣1
B. 氢气的燃烧热为△H=﹣241.8 kJ•mol﹣1
C. 火箭中液氢燃烧的热化学方程式为:2H2(l)+O2(l) = 2H2O(g) ΔH=-474.92kJ·mol-1
D. H2O(g) =H2O(l) ΔH=﹣88kJ·mol-1
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,2molH2(g)与1molO2(g)反应生成2molH2O(g)放出483.6kJ的热量,则H2(g)与O2(g)反应生成1molH2O(g)放出热量为×483.6kJ∙mol-1=-241.8kJ∙mol-1,故A错误;
B.氢气的燃烧热为△H=﹣(483.6+88)/2 kJ∙mol﹣1=-285.8 kJomol﹣1,故B错误;
C.火箭中液氢燃烧的热化学方程式为:2H2(l)+O2(l) = 2H2O(g) ΔH=-(483.6-2×0.92-6.84)=-474.92kJ·mol-1,故C正确;
D. H2O(g) =H2O(l) ΔH=﹣88/2kJ·mol-1=﹣44kJ·mol-1,故D错误;
故选C。
9. 硫酸盐(含SO、HSO)气溶胶是PM2.5的成分之一。近期科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理,其主要过程示意图如图:
下列说法不正确的是
A. 该过程有H2O参与 B. NO2是生成硫酸盐的氧化剂
C. 硫酸盐气溶胶呈酸性 D. 该过程没有生成硫氧键
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图示中各微粒的构造可知,该过程有H2O参与,故A正确;
B.根据图示的转化过程,NO2转化为HNO2,N元素的化合价由+4价变为+3价,化合价降低,得电子被还原,做氧化剂,则NO2是生成硫酸盐的氧化剂,故B正确;
C.硫酸盐(含SO、HSO)气溶胶中含有HSO,转化过程有水参与,则HSO在水中可电离生成H+和SO,则硫酸盐气溶胶呈酸性,故C正确;
D.根据图示转化过程中,由SO转化为HSO,根据图示对照,有硫氧键生成,故D错误;
答案选D。
10. 理论研究表明,在下,异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A. HCN比HNC稳定
B. 该异构化反应的
C. 正反应的活化能大于逆反应的活化能
D. 正反应的活化能为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图中信息得到HCN的能量比HNC的能量低,再根据能量越低越稳定,因此HCN比HNC稳定,故A正确;
B.根据焓变等于生成物总能量减去反应物总能量,因此该异构化反应的ΔH=59.3kJ⋅mol−1−0=+59.3kJ⋅mol−1,故B正确;
C.根据图中信息得出该反应是吸热反应,因此正反应的活化能大于逆反应的活化能,故C正确;
D.根据图中信息可知,正反应的活化能为,故D错误;
答案选D。
11. 下列有关说法正确的是
A. 使用催化剂,只能加快化学反应的速率,不改变反应的焓变
B. 与混合充分反应后,放出热量akJ,则:
C. (1),则
D. 的燃烧热为,则
【答案】A
【解析】
【详解】A.催化剂只能改变反应的活化能,不会改变化学反应的反应热,反应热只与反应的始态与终态有关,与反应途径、是否使用催化剂无关,故使用催化剂,只能加快化学反应的速率,不改变反应的焓变故A正确;
B.2molSO2、1molO2混合反应后,放出热量akJ,由于实际是可逆反应,因此若消耗2mol SO2,则放出的热量大于akJ,则,故B错误;
C.由于生成了硫酸钡沉淀,因此放出的热量更多,焓变反而越小即,故C错误;
D.H2的燃烧热为,稳定氧化物是H2O(l),则,故D错误;
答案选A。
12. 将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:
①NH4I(s)NH3(g)+HI(g);②2HI(g)H2(g)+I2(g)
达到平衡时,c(H2)=0.5mol·L-1,c(HI)=4mol·L-1,则此温度下,反应①的平衡常数为
A. 9 B. 16 C. 20 D. 25
【答案】C
【解析】
【详解】①NH4I(s)NH3(g)+HI(g);②2HI(g)H2(g)+HI(g)
达到平衡时生成c(H2)=0.5mol·L-1时,消耗c(HI)=0.5mol·L-1×2=1mol/L则反应①过程中生成的c(HI)=1mol·L-1+4mol·L-1=5mol·L-1,生成的c(NH3)=c(HI)=5mol/L,平衡常数计算中所用的浓度为各物质平衡时的浓度,此温度下反应①的平衡常数为K= c(NH3)×c(HI)=5×4=20,故C项正确。
综上所述,本题正确答案为C。
13. 某浓度的氨水中存在下列平衡:NH3·H2O+OH-,若想增大的浓度,而不增大OH-的浓度,应采取的措施是
A 适当升高温度 B. 加入NH4Cl固体
C. 通入NH3 D. 加水稀释
【答案】B
【解析】
【详解】A.升高温度,平衡向右移动,c()、c(OH-)都增大,A错误;
B.加入NH4Cl固体,相当于增大c(),平衡向左移动,c(OH-)减小,但c()仍较原来增大,因平衡移动只能减小其增大的程度,而不能完全抵消它增大的部分,B正确;
C.通入NH3平衡向右移动,c()、c(OH-)都增大,C错误;
D.加水稀释,平衡右移,c()、c(OH-)均减小,D错误;
故选B。
14. 醋酸的电离方程式为CH3COOH(aq)H+(aq)+CH3COO-(aq) ΔH>0.25 ℃时,0.1 mol/L醋酸溶液中存在下述关系:=1.75×10-5,其中的数值是该温度下醋酸的电离平衡常数(Ka)。下列说法正确的是
A. 向该溶液中滴加几滴浓盐酸,平衡逆向移动,c(H+)减小
B. 向该溶液中加少量CH3COONa固体,平衡正向移动
C. 该温度下0.01 mol/L的醋酸溶液Ka<1.75×10-5
D. 升高温度,c(H+)增大,Ka变大
【答案】D
【解析】
【详解】A.向该溶液中滴加几滴浓盐酸,氢离子浓度增大,平衡逆向移动,平衡后c(H+)增大,A错误;
B.向该溶液中加少量CH3COONa固体,醋酸根浓度增大,平衡逆向移动,B错误;
C.电离平衡常数只与温度有关,该温度下0.01 mol/L的醋酸溶液Ka=1.75×10-5,C错误;
D.电离吸热,升高温度平衡正向移动,c(H+)增大,Ka变大,D正确;
故选D。
二、填空题,(共58分)
15. 某化学兴趣小组用盐酸与溶液测定中和反应的反应热,实验装置如图所示。试回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_______;a不能用铜质的理由是_______。
(2)某同学记录的实验数据如表所示(已知:实验中盐酸和NaOH溶液的密度均为,中和反应后溶液的比热容)。
实验序号
起始温度
终止温度
盐酸
NaOH溶液
混合溶液
1
20.0
20.2
23.3
2
20.2
20.4
23.4
3
20.4
20.6
23.8
依据该同学的实验数据计算,生成时的反应热_______。
(3)下列操作会导致实验结果出现偏差的是_______(填字母)。
a.用溶液代替溶液
b.用量筒量取盐酸的体积时仰视读数
c.把量筒中的NaOH溶液分多次倒入盐酸中
d.做本实验的当天室温略高
(4)如果将NaOH溶液换成等浓度等体积的氨水,那么实验中测得的中和反应的_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(5)如果用盐酸与溶液进行实验,与上述实验相比,二者所放出的热量_______(填“相等”或“不相等”),所求的中和反应的_______(填“相等”或“不相等”)。
【答案】(1) ①. 玻璃搅拌器 ②. 金属铜是热的良导体,传热快,热量损失大
(2)-53.504 (3)bc
(4)偏大 (5) ①. 不相等 ②. 相等
【解析】
【小问1详解】
由仪器构造可知,仪器a的名称为玻璃搅拌器;金属质环形搅拌器易导热,会造成实验过程中热量损失,影响测定结果,则a不能用铜质的理由是:金属铜是热的良导体,传热快,热量损失大;
【小问2详解】
取盐酸温度和NaOH溶液温度的平均值记为反应前体系的温度,则3次实验反应前体系的温度分别为:20.1℃、20.3℃、20.5℃,结合其终止温度,可得3次实验的温度差分别为:3.2℃、3.1℃、3.3℃,3次实验的温度差的平均值为3.2℃,则生成1molH2O时的反应热;
【小问3详解】
a.用溶液代替溶液,因KOH、NaOH均属于一元强碱,且生成的不变,则对实验测定结果无影响,a不符合题意;
b.用量筒量取盐酸的体积时仰视读数,量取盐酸的体积偏大,生成的偏多,放出的热量偏多,则影响实验测定结果,b符合题意;
c.把量筒中的NaOH溶液分多次倒入盐酸中,导致热量损失较多,影响实验测定结果,c符合题意;
d.做本实验的当天室温略高,不影响实验的温度差,则放出的热量与空气温度无关,对实验测定结果无影响,d不符合题意;
故选bc。
【小问4详解】
如果将NaOH溶液换成等浓度等体积的氨水,因氨水的溶质属于弱碱,电离过程需要吸热,导致放出的热量减少,则实验中测得的中和反应的ΔH偏大;
【小问5详解】
如果用盐酸与溶液进行实验,与上述实验相比,生成的增大,放出的热量也增多,则二者所放出的热量不相等,但中和反应的反应热是换算成生成1mol水时所放出的热量,则所求的中和反应的ΔH相等。
16. 2023年我国制氢量位居世界第一,煤的气化是一种重要的制氢途径。在一定温度下,向体积固定的密闭容器中加入足量的和,起始压强为2MPa时,发生下列反应生成水煤气:
I.水煤气反应:
II.一氧化碳变换反应:。
(1)下列说法正确的是_______;
A. 平衡时向容器中充入惰性气体,反应Ⅰ的平衡逆向移动
B. 平衡时的体积分数可能大于三分之二
C. 混合气体的密度保持不变时,说明反应体系已达到平衡
D. 将炭块粉碎,可加快反应速率
(2)反应平衡时,的转化率为,CO的物质的量为0.1mol,此时整个体系_______(填“吸收”或“放出”)热量_______kJ,反应Ⅰ的压强平衡常数_______(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
(3)一氧化碳变换反应:。
①一定温度下,向密闭容器中加入等物质的量的CO和,反应平衡后测得各组分的平衡压强(即组分的物质的量分数总压)和,则反应的压强平衡常数的数值为_______。
②维持与①相同的温度和总压,提高水蒸气的比例,使CO的平衡转化率提高到,则原料气中水蒸气和CO的物质的量之比为_______。
③生产过程中,为了提高变换反应的速率,下列措施中合适的是_______。
A.选择合适的催化剂 B.适当提高反应物压强
C.反应温度愈高愈好 D.通入一定量的氮气
【答案】(1)CD (2) ①. 吸收 ②. 30.3 ③. 0.2MPa
(3) ①. 9 ②. 1.8∶1 ③. AB
【解析】
【小问1详解】
A.在恒温恒容条件下,平衡时向容器中充入不参与反应的惰性气体,不能改变反应体系中各物质的浓度,化学反应速率不变,反应Ⅰ的平衡不移动,故错误;
B.碳和水蒸气完全反应全部转化为二氧化碳和氢气的反应为C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g),由方程式可知,氢气的体积分数为,该反应为可逆反应,反应物不可能全部转化为生成物,所以平衡时氢气的体积分数不可能大于,故错误;
C.在反应中有固体碳转化为气体,由质量守恒定律可知,反应中气体的质量增加,恒容容器中气体的密度增大,所以混合气体的密度保持不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故正确;
D.将炭块粉碎可以增大固体的表面积,有利于增大反应物的接触面积,加快反应速率,故正确;
故选CD;
【小问2详解】
由题意可知,反应平衡时,水蒸气的转化率为50%,CO的物质的量为0.1mol,设反应I生成一氧化碳的物质的量为amol,由题意可建立如下三段式:
由水蒸气的转化率可得:×100%=50%,解得a=0.3,由方程式可知,反应I吸收热量为0.3mol×128.4kJ/mol=38.52kJ,反应II放出的热量为0.2mol×41.1kJ/mol=8.22kJ,则反应吸收的热量为38.52kJ—8.22kJ=30.3kJ;由三段式数据可知,平衡时气体的总物质的量为0.5mol+0.1mol+0.2mol+0.5mol=1.3mol,由同温同体积下,气体的总压之比等于气体的总物质的量之比可知,平衡体系的总压为0.2MPa×1.3=0.26MPa,则反应I的平衡常数Kp= = 0.2MPa,故答案为:30.3;0.2MPa;
【小问3详解】
①由题给数据可知,反应的平衡常数Kp==9,故答案为:9;
②设起始一氧化碳、水蒸气的物质的量分别为1mol、bmol,由平衡时一氧化碳的转化率为90%可知,平衡时一氧化碳、水蒸气、二氧化碳、氢气的物质的量分别为1mol—1mol×90%=0.1mol、bmol—1mol×90%=(b—0.9)mol、1mol×90%=0.9mol、1mol×90%=0.9mol,温度不变,平衡常数不变,则由平衡常数Kp为9可得:=9,解得b=1.8,所以原料气中水蒸气和一氧化碳的物质的量之比为1.8:1,故答案为:1.8:1;
③A.选择合适催化剂,化学反应速率增大,故正确;
B.适当提高反应物压强,化学反应速率增大,故正确;
C.反应温度过高,会引起催化剂失活,导致反应速率变慢,故错误;
D.恒容容器中通入一定量的不参与反应的氮气,反应体系中各物质浓度不变,反应速率不变,故错误;
故选AB。
17. 在1L恒容密闭容器中充入一定量发生反应:,测得的浓度与温度的关系如图所示:
(1)比较大小:______(填“>”“<”或“=”),该反应为_______反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)在时达到平衡后,再向容器中充入少量甲醇蒸气,的平衡转化率_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)工业上,利用水煤气合成的反应表示如下:,向1L的恒容密闭容器中加入和0.05molCO在一定温度下发生上述反应,10min后反应达到平衡状态,测得放出的热量为3.64kJ。
①从反应开始恰好平衡状态时,CO的转化率为_______。
②该反应的平衡常数_______。
③在温度不变条件下,上述反应达到平衡后再向容器中充入和时,平衡_______(填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”)。
【答案】(1) ①. > ②. 放热
(2)不变 (3) ①. 80% ②. 1.0×104L2/mol2 ③. 不移动
【解析】
【小问1详解】
温度越高,反应速率越快,反应达到平衡所需时间越少,由图可知温度T1条件下,反应先达到平衡,则温度T1大于温度T2,温度T1条件下甲醇的浓度大于温度T2,说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,该反应为放热反应,故答案为:>;放热;
【小问2详解】
该反应是气体体积不变的反应,该容器是恒容密闭容器,平衡后再充入甲醇相当于增大压强,平衡不移动,甲醇的转化率不变,故答案为:不变;
【小问3详解】
10min后反应达到平衡状态,测得放出的热量为3.64kJ,由方程式可知,平衡时生成甲醇的物质的量为=0.04mol,则平衡时,氢气、一氧化碳的物质的量分别为0.1mol—0.04mol×2=0.02mol、0.05mol—0.04mol=0.01mol;
①由分析可知,从反应开始恰好平衡状态时,一氧化碳的转化率为×100%=80%,故答案为:80%;
②由分析可知,反应的平衡常数K==1.0×104L2/mol2,故答案为:1.0×104L2/mol2;
③在温度不变条件下,上述反应达到平衡后再向容器中充入0.01mol氢气和0.05mol甲醇,反应的浓度熵Qc==1.0×104L2/mol2= K,则平衡不移动,故答案为:不移动。
18. 可用作清洁剂、防腐剂等。
(1)下列关于的说法正确的是_______。
A. 固体不能导电
B. 溶液导电性一定强于溶液
C. 属于电解质
D. 溶液显中性
(2)写出在水溶液中的电离方程式:_______。
(3)溶液与溶液反应的离子方程式为_______。
(4)当浓度较低时常用纯碱溶液进行吸收.表为的电离平衡常数。
电离平衡常数
纯碱溶液吸收少量的离子方程式为_______。
【答案】(1)AC (2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
A.硫酸氢钠固体是由阴阳离子构成的,为离子化合物,因为硫酸氢钠固体中的阴阳离子不自由移动,所以不导电,故A正确;
B.浓度未知,无法比较NaHSO4溶液的导电性与CH3COOH溶液导电性强弱,故B错误;
C.硫酸氢钠溶于水时全部电离,电离出自由移动的钠离子、氢离子和硫酸根离子,故是强电解质,故C正确;
D.NaHSO4溶液显酸性,故D错误;
故答案为: AC;
【小问2详解】
在水溶液中的电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子,电离方程式为:;
【小问3详解】
溶液与溶液反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,反应的离子方程式为;
【小问4详解】
由电离常数可知酸性强弱顺序为,根据强酸制弱酸的原理,可得反应的离子方程式为:。
19. 在容积为1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g) 2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。
(1)反应的ΔH________0(填“大于”或“小于”);100 ℃时,体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0~60 s时段,反应速率v(N2O4)为________mol·L-1·s-1;反应的平衡常数K1为_____________。
(2)100 ℃时达到平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.0020 mol·L-1·s-1的平均速率降低,经10 s又达到平衡。T______100 ℃(填“大于”或“小于”),判断理由是____________________________________________。
(3)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是____________________________________。
【答案】 ①. 大于 ②. 0.0010 ③. 0.36 mol·L-1 ④. 大于 ⑤. 反应正方向吸热,反应向吸热方向进行,故温度升高 ⑥. 逆反应 ⑦. 对气体分子数增大的反应,增大压强平衡向逆反应方向移动
【解析】
【详解】(1)温度升高,混合气体的颜色变深,说明平衡向正反应方向进行,因此正反应是吸热反应,则反应的ΔH大于0;在0~60 s时段内消耗四氧化二氮的物质的量浓度为0.1mol/L-0.040mol/L=0.06mol/L,因此反应速率v(N2O4)=0.06mol/L÷60s=0.0010mol·L-1·s-1;平衡时N2O4、NO2的浓度分别是0.04mol/L、0.12mol/L,则反应的平衡常数K1为。
(2)c(N2O4)以0.0020 mol·L-1·s-1的平均速率降低,说明平衡向正反应方向进行,由于正反应吸热,所以改变的条件是升高温度,即T大于100 ℃;
(3)由于正反应体积增大,所以对气体分子数增大的反应,增大压强平衡向逆反应方向移动。
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