内容正文:
海桂中学2023—2024学年度第一学期期中考试
高二年级 化学试卷(B卷)
可能用到的相对原子质量:
第Ⅰ卷(选择题,共40分)
一、单项选择题:(本题包括8小题,每小题2分,共16分。每小题有一个选项符合题意。)
1. 下列反应既属于非氧化还原反应,又属于吸热反应的是
A. 铝片和稀盐酸反应 B. 与反应
C. 灼热的碳与二氧化碳的反应 D. 甲烷在氧气中的燃烧
2. 热化学方程式中的物质要注明状态,原因是( )
A. 能描述出反应发生现象
B. 说明反应条件
C. 为了区别一般的化学方程式
D. 物质呈现的状态与反应热有关
3. 反应2SO2+O22SO3经一段时间后,SO3的浓度增加了0.4mol·L-1,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol·L-1·s-1,则这段时间为
A. 0.1s B. 2.5s C. 5s D. 10s
4. 已知:①Zn(s)+O2(g)= ZnO(s) ΔH1=-351.1 kJ·mol-1
②Hg(l)+O2(g)=HgO(s) ΔH2=-90.7 kJ·mol-1
则反应Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)的焓变是
A. -441.8 kJ·mol-1 B. -254.6 kJ·mol-1 C. -438.9 kJ·mol-1 D. -260.4 kJ·mol-1
5. 对于反应来说,下列反应速率最快的是
A. B.
C. D.
6. 准确量取24.90mL高锰酸钾溶液,可选用的仪器是( )
A. 50mL量筒 B. 10mL量筒
C. 50mL酸式滴定管 D. 50mL碱式滴定管
7. 根据下表数据(均在同温、同压下测定),可得出弱电解质的强弱顺序为( )
酸
HX
HY
HZ
电离常数
7.2×10-4
1.8×10-6
1.8×10-8
A. HX>HY>HZ B. HZ>HY>HX
C. HY>HZ>HX D. HZ>HX>HY
8. 已知1molH2完全燃烧生成水蒸气时放出热量242kJ,且氧气中1molO=O键完全断裂时吸收热量496kJ,水蒸气中1molH-O键形成时放出热量463kJ,则氢气中1molH-H键断裂时吸收热量为
A. 188kJ B. 436kJ C. 557kJ D. 920kJ
二、不定项选择题:(本题共6小题,每小题4分,共24分。在年小题给出的四个选项中,有一个或两个选项是符合题目要求的。若正确答案只包括一个选项,多选得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确得2分,选两个且都正确得4分,但只要选错一个就得0分。)
9. 下列生活和生产中的做法或事实,与调控反应速率无关的是( )
A. 牛奶放在冰箱中冷藏
B. 使用加酶洗衣粉洗涤衣物
C. 汽车的橡胶轮胎中要添加抑制剂
D 工业合成氨时,及时将氨气液化分离
10. 对于可逆反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),下列措施能使反应物中活化分子百分数和化学平衡常数都变化的是
A. 增大压强 B. 充入更多N2
C. 使用高效催化剂 D. 降低温度
11. 下列方法对2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的反应速率没有影响的是
A 加入SO3 B. 容积不变,充入N2
C. 压强不变,充入N2 D. 降低温度
12. 下列事实不属于盐类水解应用的是
A. 草木灰和铵态氮肥不能混合施用 B. NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接中的除锈剂
C. 实验室保存FeCl2溶液时常加入Fe粉 D. 实验室制氢气时加入CuSO4可加快反应速率
13. 下列关于平衡常数K的说法正确的是( )
A. 加入催化剂可能会改变平衡常数K
B. 改变反应物浓度能改变平衡常数K
C. 平衡常数K与反应本身及温度有关
D. K越大,反应物的转化率越小
14. 关于合成氨工业:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g);ΔH=-akJ/mol(a>0)下列说法正确的是
A. 1molN2和3molH2的总键能大于2molNH3的总键能
B. 使用铁触媒作为催化剂对ΔH值的大小无影响
C. 用水吸收NH3后,剩余N2和H2循环利用提高原料利用率
D. 反应采用高温条件,可以用勒夏特列原理解释
第Ⅱ卷(非选择题,共60分)
三、非选择题
15. 完成下面题目。
(1)Na2CO3是重要的化工原料,俗称_______,写出其水解的离子方程式:_______。生活中人们常用热的Na2CO3溶液洗涤炊具上的油污,请用平衡移动原理进行解释_______。
(2)FeCl3可作净水剂,用离子方程式表示其原理:_______;实验室在保存FeCl3溶液时,常在溶液中加入_______,以抑制其水解;把FeCl3溶液蒸干并充分灼烧,最后得到的固体是_______。
16. 一定温度下,在2L的密闭容器中,M、N两种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示:
(1)反应的化学方程式为___。
(2)反应达到最大限度的时间是___min,该时间内的平均反应速率v(N)=__,v(M)=__。
(3)反应达到平衡状态时,放出6QkJ的热量,当容器中充入1molN,反应放出的热量为__。
①等于QkJ ②小于QkJ ③大于QkJ ④等于2QkJ
(4)判断该反应达到平衡状态的依据是__。
①该条件下,正逆反应速率都为零
②该条件下,混合气体的密度不再发生变化
③该条件下,混合气体的压强不再发生变化
④该条件下,单位时间内消耗2molN的同时,生成1molM
(5)能加快反应速率的措施是___。
①升高温度②容器体积不变,充入惰性气体Ar③容器压强不变,充入惰性气体Ar④使用催化剂
17. 在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:,其化学平衡常数K和温度t的关系如下表所示:
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为_______。
(2)该反应为_______反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)某温度下,各物质的平衡浓度符合下式:,试判断此时的温度为_______。
(4)若时,向容器中充入,反应达到平衡后,其化学平衡常数K_______1.0(填“大于”“小于”或“等于”)
(5)时,容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下,扩大容器的体积。平衡_______移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。
(6)若时,在某时刻平衡体系中的浓度分别为,则此时上述反应的平衡移动方向为_______(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。
18. 完成下面题目。
(1)某同学设计如下实验方案探究影响锌与稀硫酸反应速率的因素,有关数据如下表所示:
序号
纯锌粉
硫酸溶液(mL)
温度(℃)
硫酸铜固体(g)
加入蒸馏水(mL)
Ⅰ
2.0
50.0
25
0
0
Ⅱ
2.0
40.0
25
0
10.0
Ⅲ
2.0
50.0
25
0.2
0
Ⅳ
2.0
50.0
25
4.0
0
①本实验待测数据可以是_______,实验Ⅰ和实验Ⅱ可以探究_______对锌与稀硫酸反应速率的影响。
②实验Ⅲ和实验Ⅳ的目的是_______,写出有关反应的离子方程式_______,_______。
(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:
实验序号
体积V/mL
溶液
水
KI溶液
溶液
淀粉溶液
①
10.0
0.0
4.0
4.0
2.0
②
9.0
1.0
4.0
4.0
2.0
③
8.5
4.0
4.0
2.0
表中Vx=_______mL,理由是_______。
19. 某实验小组用50mL0.50mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的NaOH溶液进行中和反应反应热的测定,装置如图所示,回答下列问题:
(1)如图所示装置中,仪器A的名称是:_______。
(2)实验中NaOH溶液相对盐酸溶液是过量的,可能的原因是:_______。
(3)近似认为0.55mol/LNaOH溶液与0.50mol/L盐酸溶液的密度都是1g/cm3,中和后生成溶液的比热容与水的相同为,并忽略量热计的比热容。
编号
起始温度
终止温度
温度差
HCl溶液
NaOH溶液
1
25.2
25.0
28.5
2
24.9
25.1
28.3
3
25.0
24.9
26.1
则生成1molH2O时放出的热量为_______(结果保留至小数点后一位)。
(4)为了提高测定反应热的准确度,下列措施合理的是_______。
A. 用KOH溶液代潜NaOH溶液
B. 为了使反应充分发生,向酸溶液中分次加入碱溶液
C. 溶液混合后,密切关注温度变化,准确读取体系的最高温度
D. 提高实验装置的保温、隔热效果
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海桂中学2023—2024学年度第一学期期中考试
高二年级 化学试卷(B卷)
可能用到的相对原子质量:
第Ⅰ卷(选择题,共40分)
一、单项选择题:(本题包括8小题,每小题2分,共16分。每小题有一个选项符合题意。)
1. 下列反应既属于非氧化还原反应,又属于吸热反应的是
A. 铝片和稀盐酸反应 B. 与的反应
C. 灼热的碳与二氧化碳的反应 D. 甲烷在氧气中的燃烧
【答案】B
【解析】
【分析】氧化还原反应有元素化合价的升降。大多数的分解反应、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应,氧化物与C、CO等还原剂的反应属于吸热反应;大多数的化合反应、可燃物的燃烧、中和反应、活泼金属与酸的反应等属于放热反应,以此解答该题。
【详解】A.铝片与稀盐酸的反应属于放热的氧化还原反应, A不符合题意;
B.Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应属于吸热的非氧化还原反应, B符合题意;
C.灼热的炭与CO2反应既属于氧化还原反应又属于吸热反应, C不符合题意;
D.甲烷在氧气中燃烧是放热的氧化还原反应, D不符合题意;
故选:B。
2. 热化学方程式中的物质要注明状态,原因是( )
A. 能描述出反应发生的现象
B. 说明反应条件
C. 为了区别一般的化学方程式
D. 物质呈现的状态与反应热有关
【答案】D
【解析】
【详解】在化学反应中,反应的能量变化与物质的聚集状态有关,如:液体水和气态水具有不同能量,所以书写热化学方程式要注明物质的聚集状态,故选D。
3. 反应2SO2+O22SO3经一段时间后,SO3的浓度增加了0.4mol·L-1,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol·L-1·s-1,则这段时间为
A. 0.1s B. 2.5s C. 5s D. 10s
【答案】C
【解析】
【详解】用O2表示的反应速率为0.04mol•L-1•s-1,由速率之比等于化学计量数之比可知,v(SO3)=2v(O2)= 0.08mol·L-1·s-1,这段时间内SO3的浓度增加了0.4mol·L-1,根据0.08mol·L-1·s-1,则这段时间为5s,故选:C。
4. 已知:①Zn(s)+O2(g)= ZnO(s) ΔH1=-351.1 kJ·mol-1
②Hg(l)+O2(g)=HgO(s) ΔH2=-90.7 kJ·mol-1
则反应Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)的焓变是
A. -441.8 kJ·mol-1 B. -254.6 kJ·mol-1 C. -438.9 kJ·mol-1 D. -260.4 kJ·mol-1
【答案】D
【解析】
【详解】根据盖斯定律,由①-②可得Zn(s)+HgO(s)= ZnO(s)+Hg(l),则ΔH=(-351.1 kJ·mol-1)-(-90.7 kJ·mol-1)=-260.4 kJ·mol-1;
故选D。
5. 对于反应来说,下列反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】同一个化学反应,用不同的物质表示其反应速率时,速率数值可能不同,但表示的意义是相同的,所以比较反应速率快慢时,可根据速率之比是相应的化学计量数之比先换算成用同一种物质(固体及纯液体除外)表示,然后比较速率数值,注意换算时单位要统一,据此分析解题。
【详解】A.;
B.=0.4mol/(L•min);
C.=0.275mol/(L•min);
D.=0.30mol/(L•min);
故反应速率最快的是B;故答案为:B。
6. 准确量取24.90mL高锰酸钾溶液,可选用的仪器是( )
A. 50mL量筒 B. 10mL量筒
C. 50mL酸式滴定管 D. 50mL碱式滴定管
【答案】C
【解析】
【详解】A.量筒只能精确到0.1mL,故A错误;
B.量筒只能精确到0.1mL,故B错误;
C.具有强氧化性,能腐蚀碱式滴定管中的橡胶管,故应选用50mL的酸式滴定管,故C正确;
C.具有强氧化性,能腐蚀碱式滴定管中的橡胶管,故不能选用50mL的碱式滴定管,故D错误;
故选C。
7. 根据下表数据(均在同温、同压下测定),可得出弱电解质的强弱顺序为( )
酸
HX
HY
HZ
电离常数
7.2×10-4
1.8×10-6
1.8×10-8
A. HX>HY>HZ B. HZ>HY>HX
C. HY>HZ>HX D. HZ>HX>HY
【答案】A
【解析】
【详解】在同一情况下,酸的电离常数越大,则酸性越强,故根据表格信息可知,电离常数:HX>HY>HZ,则酸性:HX>HY>HZ,答案选A。
8. 已知1molH2完全燃烧生成水蒸气时放出热量242kJ,且氧气中1molO=O键完全断裂时吸收热量496kJ,水蒸气中1molH-O键形成时放出热量463kJ,则氢气中1molH-H键断裂时吸收热量为
A. 188kJ B. 436kJ C. 557kJ D. 920kJ
【答案】B
【解析】
【详解】1molH2完全燃烧生成水蒸气时放出热量242kJ,则2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-484 kJ /mol,焓变=反应物总键能-生成物总键能,设1molH-H键断裂时吸收热量为x kJ,2x+496 kJ -463 kJ×4=-484 kJ,x=436kJ,故选B。
二、不定项选择题:(本题共6小题,每小题4分,共24分。在年小题给出的四个选项中,有一个或两个选项是符合题目要求的。若正确答案只包括一个选项,多选得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确得2分,选两个且都正确得4分,但只要选错一个就得0分。)
9. 下列生活和生产中的做法或事实,与调控反应速率无关的是( )
A. 牛奶放在冰箱中冷藏
B. 使用加酶洗衣粉洗涤衣物
C. 汽车的橡胶轮胎中要添加抑制剂
D. 工业合成氨时,及时将氨气液化分离
【答案】D
【解析】
【详解】A.牛奶放在冰箱中冷藏,降低了温度,反应速率降低,A正确;
B.使用加酶洗衣粉洗涤衣物,相当于使用了催化剂,加快反应速率,B正确;
C.汽车的橡胶轮胎中要添加抑制剂是为了防止橡胶老化,延长寿命,降低了反应速率,C正确;
D.工业合成氨时,及时将氨气液化分离,是降低生成物浓度,使平衡正向进行,与速率无关,D错误;
故选D。
10. 对于可逆反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),下列措施能使反应物中活化分子百分数和化学平衡常数都变化的是
A. 增大压强 B. 充入更多N2
C. 使用高效催化剂 D. 降低温度
【答案】D
【解析】
【详解】A.增大压强,活化分子百分数不变,故A错误;
B.多充N2,活化分子百分数、平衡常数不变,故B错误;
C.使用催化剂,平衡常数不变,故C错误;
D.降低温度,反应物中活化分子百分数、化学反应速率都减小,且化学平衡常数发生变化,故D正确;
故选D。
11. 下列方法对2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的反应速率没有影响的是
A. 加入SO3 B. 容积不变,充入N2
C. 压强不变,充入N2 D. 降低温度
【答案】B
【解析】
【详解】A选项,加入SO3,生成物浓度增大,反应速率增大,故A错误;B选项,容积不变,充入N2,反应体系中各物质浓度不变,则反应速率不变,故B正确;C选项,压强不变,充入N2,反应体系的体积增大,相当于压强减小,则反应速率减小,故C错误;D选项,降低温度,反应速率减小,故D错误;故选B。
【点睛】本题考查影响化学反应速率的因素,把握常见的影响速率的因素为解答的关键。本题的易错点为C,要注意压强不变时充入与平衡无关的气体会造成容器的体积增大,反应物的浓度减小。
12. 下列事实不属于盐类水解应用的是
A. 草木灰和铵态氮肥不能混合施用 B. NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接中的除锈剂
C. 实验室保存FeCl2溶液时常加入Fe粉 D. 实验室制氢气时加入CuSO4可加快反应速率
【答案】CD
【解析】
【详解】A.草木灰的主要成分为K2CO3,草木灰和铵态氮肥混合使用,可相互促进水解,降低肥效,与盐类水解有关,A不合题意;
B.NH4Cl与ZnCl2溶液水解显酸性,可作焊接金属中的除锈剂,与盐类水解有关,B不合题意;
C.实验室保存FeCl2溶液时常加入Fe粉是为了防止Fe2+被氧化,与盐类水解无关,C符合题意;
D.加入硫酸铜溶液会和锌反应生成铜,在电解质溶液中形成原电池反应,加快反应速率,和盐类水解无关,D符合题意;
故答案为:CD。
13. 下列关于平衡常数K的说法正确的是( )
A. 加入催化剂可能会改变平衡常数K
B. 改变反应物浓度能改变平衡常数K
C. 平衡常数K与反应本身及温度有关
D. K越大,反应物的转化率越小
【答案】C
【解析】
【详解】化学平衡常数K与化学反应本身及温度有关,加入催化剂、改变反应物浓度等均不能改变平衡常数K;平衡常数K越大,反应正向进行的程度越大,反应物的转化率越大,答案选C。
14. 关于合成氨工业:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g);ΔH=-akJ/mol(a>0)下列说法正确的是
A. 1molN2和3molH2的总键能大于2molNH3的总键能
B. 使用铁触媒作为催化剂对ΔH值的大小无影响
C. 用水吸收NH3后,剩余N2和H2循环利用提高原料利用率
D. 反应采用高温条件,可以用勒夏特列原理解释
【答案】BC
【解析】
【详解】A.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ;ΔH=-akJ/mol(a>0)为放热反应,形成化学键放出能量高于破坏化学键吸收能量,即1mol N2(g)和3 mol H2(g)的总键能小于2 mol NH3(g)的总键能,故A错误;
B.使用铁触媒作为催化剂,能够加快反应速率,但不影响平衡也不影响反应热,对ΔH值的大小无影响,故B正确;
C.用水吸收NH3后,氨气的浓度减小,平衡正向移动,剩余N2和H2循环利用,可以提高原料利用率,故C正确;
D.该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,不利于氨气的合成,不能用勒夏特列原理解释,故D错误;
故答案选BC。
第Ⅱ卷(非选择题,共60分)
三、非选择题
15. 完成下面题目。
(1)Na2CO3是重要的化工原料,俗称_______,写出其水解的离子方程式:_______。生活中人们常用热的Na2CO3溶液洗涤炊具上的油污,请用平衡移动原理进行解释_______。
(2)FeCl3可作净水剂,用离子方程式表示其原理:_______;实验室在保存FeCl3溶液时,常在溶液中加入_______,以抑制其水解;把FeCl3溶液蒸干并充分灼烧,最后得到的固体是_______。
【答案】(1) ①. 纯碱或苏打 ②. +H2O+OH- ③. 碱溶液中碳酸根离子水解显碱性,反应过程吸热反应,升温促进水解,碱性增强,油脂会在纯碱溶液中水解,平衡正向进行,易于洗涤
(2) ①. Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+ ②. 盐酸 ③. 氧化铁
【解析】
【小问1详解】
Na2CO3是重要的化工原料,其俗称纯碱或苏打,其属于强碱弱酸盐,故其电离出的会发生水解,该水解的离子方程式为:+H2O+OH-,碳酸钠是强碱弱酸盐,在水溶液里因为水解而使溶液呈碱性,由于反应过程是吸热反应,升温促进水解,碱性增强,油脂会在纯碱溶液中水解,平衡正向进行,易于洗涤,故答案为:纯碱或苏打;+H2O+OH-;碱溶液中碳酸根离子水解显碱性,反应过程是吸热反应,升温促进水解,碱性增强,油脂会在纯碱溶液中水解,平衡正向进行,易于洗涤;
【小问2详解】
Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质,可起到净水的作用,其离子方程式为:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+;FeCl3是强酸弱碱盐,水解呈酸性,保存FeCl3溶液时应加入盐酸抑制其水解,也属于强酸弱碱盐,Fe3+水解生成Fe(OH)3和HCl,在溶液蒸干时,HCl挥发掉,生成的氢氧化铁在灼烧时分解成氧化铁和水,所以最后得到的固体是氧化铁,故答案为:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+;盐酸;氧化铁。
16. 一定温度下,在2L的密闭容器中,M、N两种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示:
(1)反应的化学方程式为___。
(2)反应达到最大限度时间是___min,该时间内的平均反应速率v(N)=__,v(M)=__。
(3)反应达到平衡状态时,放出6QkJ的热量,当容器中充入1molN,反应放出的热量为__。
①等于QkJ ②小于QkJ ③大于QkJ ④等于2QkJ
(4)判断该反应达到平衡状态的依据是__。
①该条件下,正逆反应速率都为零
②该条件下,混合气体的密度不再发生变化
③该条件下,混合气体的压强不再发生变化
④该条件下,单位时间内消耗2molN的同时,生成1molM
(5)能加快反应速率的措施是___。
①升高温度②容器体积不变,充入惰性气体Ar③容器压强不变,充入惰性气体Ar④使用催化剂
【答案】 ①. 2NM ②. 6 ③. 0.5mol/(L·min) ④. 0.25mol/(L·min) ⑤. ② ⑥. ③ ⑦. ①④
【解析】
【详解】(1)反应进行到6min时N减少了8mol-2mol=6mol,N为反应物,M增加了5mol-2mol=3mol,M为生成物,二者化学计量数之比为:6mol∶3mol=2∶1,因此反应的化学方程式为:2NM;
(2)根据题图可知,反应进行到6min时各物质的物质的量不再发生变化,因此反应达到最大限度的时间是6min;该时间内的平均反应速率v(N)==0.5mol/(L·min),v(M)=v(N)= 0.25mol/(L·min);
(3)反应达到平衡时消耗6molN,放出6QkJ的热量,当容器中充入1molN,若N完全反应,则放出QkJ的热量,但该反应是可逆反应,反应不能进行到底,所以反应放出的热量小于QkJ,答案为:②;
(4)①.达到平衡状态时,正、逆反应速率相等但不能为零,①不选;
②.密度是混合气体的质量和容器容积的比值,在反应过程中气体质量和容器的容积始终是不变的,因此该条件下混合气体的密度不再发生变化不能说明反应达到平衡状态,②不选;
③.该反应为反应前后气体物质的量不相等的可逆反应,该条件下混合气体的压强不再发生变化能说明反应达到平衡状态,③选;
④.该条件下,单位时间内消耗2mol N的同时,生成1mol M,均表示正反应速率,不能说明反应达到平衡状态,④不选;
故答案为:③;
(5)①.升高温度,反应速率加快,①符合题意;
②.容器容积不变,充入惰性气体Ar,参加反应物质浓度不变,反应速率不变,②不符合题意;
③.容器压强不变,充入惰性气体Ar,容器容积增大,参加反应的物质浓度减小,反应速率减慢,③不符合题意;
④.使用催化剂,反应速率加快,④符合题意;
故答案为:①④。
17. 在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:,其化学平衡常数K和温度t的关系如下表所示:
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题:
(1)该反应化学平衡常数表达式为_______。
(2)该反应为_______反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)某温度下,各物质的平衡浓度符合下式:,试判断此时的温度为_______。
(4)若时,向容器中充入,反应达到平衡后,其化学平衡常数K_______1.0(填“大于”“小于”或“等于”)
(5)时,容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下,扩大容器的体积。平衡_______移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。
(6)若时,在某时刻平衡体系中的浓度分别为,则此时上述反应的平衡移动方向为_______(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。
【答案】(1) (2)吸热
(3) (4)等于 (5)不 (6)正反应方向
【解析】
【小问1详解】
在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,化学平衡常数为生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积的比值,根据题目该反应的方程式,得出此化学平衡常数表达式。
故答案为:。
【小问2详解】
根据表中数据可知,升高温度平衡常数逐渐增大,说明平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应。
故答案为:吸热。
【小问3详解】
将进行化简,得,结合表格,得到温度为。
故答案为:。
【小问4详解】
平衡常数只与温度有关系,温度不变平衡常数不变,所以反应达到平衡后,其化学平衡常数K仍然为1.0。
故答案为:等于。
【小问5详解】
根据反应可知,反应前后体积不变,压强对平衡不影响,因此在其他条件不变的情况下,扩大容器的体积,减小压强,平衡不移动。
故答案为:不。
【小问6详解】
若时,在某时刻平衡体系中的浓度分别为,则此时的浓度熵为:,,要达到平衡状态,还需要平衡向正反应方向移动。
故答案为:正反应方向。
18. 完成下面题目。
(1)某同学设计如下实验方案探究影响锌与稀硫酸反应速率的因素,有关数据如下表所示:
序号
纯锌粉
硫酸溶液(mL)
温度(℃)
硫酸铜固体(g)
加入蒸馏水(mL)
Ⅰ
2.0
50.0
25
0
0
Ⅱ
2.0
40.0
25
0
10.0
Ⅲ
2.0
50.0
25
0.2
0
Ⅳ
2.0
50.0
25
4.0
0
①本实验待测数据可以是_______,实验Ⅰ和实验Ⅱ可以探究_______对锌与稀硫酸反应速率的影响。
②实验Ⅲ和实验Ⅳ的目的是_______,写出有关反应的离子方程式_______,_______。
(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:
实验序号
体积V/mL
溶液
水
KI溶液
溶液
淀粉溶液
①
10.0
0.0
4.0
4.0
2.0
②
9.0
1.0
4.0
4.0
2.0
③
8.5
4.0
4.0
2.0
表中Vx=_______mL,理由是_______。
【答案】(1) ①. 反应结束所需要的时间(或相同条件下产生相同体积的氢气所需要的时间) ②. 硫酸浓度 ③. 探究硫酸铜的质量对反应速率的影响 ④. Zn+Cu2+=Zn2++Cu ⑤. Zn+2H+=Zn2++H2↑
(2) ①. 1.5 ②. 保证浓度的改变,而其它物质的浓度不变
【解析】
【分析】控制变量法测定外界条件对化学反应速率的影响时,只允许改变一个变量。可能改变某反应物的浓度、反应温度、催化剂、形成原电池等,通过测定反应结束所用的时间,或相同时间内生成气体的体积,探究外界条件对化学反应速率的影响。
【小问1详解】
在本实验中,反应Ⅰ、Ⅱ中硫酸的浓度不同,其它条件相同;反应Ⅰ、Ⅲ中,反应物的浓度相同,但Ⅲ中加入了硫酸铜固体;反应Ⅲ、Ⅳ中硫酸铜固体的用量不同。
①本实验待测数据可以是:反应结束所需要的时间(或相同条件下产生相同体积的氢气所需要的时间),实验Ⅰ和实验Ⅱ可以探究硫酸浓度对锌与稀硫酸反应速率的影响。
②实验Ⅲ和实验Ⅳ的目的是:探究硫酸铜的质量对反应速率的影响;加入Zn后,先与溶液中的Cu2+反应,后与H+反应,有关反应的离子方程式:Zn+Cu2+=Zn2++Cu,Zn+2H+=Zn2++H2↑。
【小问2详解】
要保证三个实验中只存在一个变量,只改变溶液的体积,进而改变它的浓度,则混合溶液中KI溶液、溶液、淀粉溶液的浓度必须对应相等,也就是混合溶液的总体积必须相同。
所以表中Vx=10.0mL-8.5mL=1.5mL,理由是:保证浓度的改变,而其它物质的浓度不变。
【点睛】纯锌粉与硫酸溶液反应,加入硫酸铜固体的目的,是利用生成的Cu,形成原电池,加快反应速率。
19. 某实验小组用50mL0.50mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的NaOH溶液进行中和反应反应热的测定,装置如图所示,回答下列问题:
(1)如图所示装置中,仪器A的名称是:_______。
(2)实验中NaOH溶液相对盐酸溶液是过量的,可能的原因是:_______。
(3)近似认为0.55mol/LNaOH溶液与0.50mol/L盐酸溶液的密度都是1g/cm3,中和后生成溶液的比热容与水的相同为,并忽略量热计的比热容。
编号
起始温度
终止温度
温度差
HCl溶液
NaOH溶液
1
25.2
25.0
28.5
2
24.9
25.1
28.3
3
25.0
24.9
26.1
则生成1molH2O时放出的热量为_______(结果保留至小数点后一位)。
(4)为了提高测定反应热的准确度,下列措施合理的是_______。
A. 用KOH溶液代潜NaOH溶液
B. 为了使反应充分发生,向酸溶液中分次加入碱溶液
C. 溶液混合后,密切关注温度变化,准确读取体系的最高温度
D. 提高实验装置的保温、隔热效果
【答案】(1)环形玻璃搅拌棒
(2)保证盐酸完全被中和,从而提高实验准确度
(3)56.0kJ (4)CD
【解析】
【小问1详解】
由题干所示实验装置图可知,仪器A的名称是环形玻璃搅拌棒,故答案为:环形玻璃搅拌棒;
【小问2详解】
利用酸和碱反应测中和热时,为了保证盐酸反应完全,常常使NaOH溶液稍稍过量,以减少实验误差,提高实验准确度,故答案为:保证盐酸完全被中和,从而提高实验准确度;
【小问3详解】
3次实验的温度差(t末-t始)分别为:[28.5-(25.2+25.0)]℃=3.4℃、[28.3-(25.1+24.9)]℃=3.3℃、[26.1-(24.9+25.0)]℃=1.15℃,第3次数据误差大,舍去,温度差平均值为(3.4+3.3)℃=3.35℃,50mL0.50mol•L-1的盐酸与50mL0.55mol•L-1的NaOH溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol,溶液的质量为100ml×1g/ml=100g,温度变化的值为T=3.35℃,则生成0.025mol水放出的热量为Q=m•c•△T=100g×4.18J/(g•℃)×3.35℃=1400.3J,即1.4003kJ,所以生成1mol H2O时放出的热量为:≈56.0kJ,故答案为:56.0kJ;
【小问4详解】
A.KOH和NaOH都是稀的强碱,用KOH溶液代替NaOH溶液,对实验无影响,使测得的H数值不变,A不合题意;
B.向酸溶液中分次加入碱溶液,会使热量损失大,测定结果偏小,B不合题意;
C.中和反应是放热反应,恰好完全反应时溶液温度最高,则溶液混合后,要密切关注温度变化,准确读取体系的最高温度,可提高测定反应热的准确度,C符合题意;
D.提高实验装置的保温、隔热效果,可减少热量损失,能提高测定反应热的准确度,D符合题意;
故答案为:CD。
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