精品解析:河南省南阳市第一中学校2025-2026学年高二上学期10月月考化学试题
2025-11-02
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2份
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39页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | 南阳市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.80 MB |
| 发布时间 | 2025-11-02 |
| 更新时间 | 2026-01-16 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-11-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54675517.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
南阳一中高二年级2025年秋期第二次月考
化学试卷
可能用到的相对原子质量:H1 N14 O16 Na23 Al27 S32 Cl35.5 Co59 Cu64 Ag108
一、选择题(每题只有一个正确选项,每题3分,共45分)
1. 下列对化学反应的预测正确的是
选项
化学反应方程式
已知条件
预测
A
A(s)=B(g)+C(s)
△H>0
它一定是非自发反应
B
A(g)+2B(g)=2C(g)+3D(g)
能自发反应
△H一定小于0
C
M(s)+aN(g)=2Q(g)
△H<0,自发反应
a可能等于1、2、3
D
M(s)+N(g)=2Q(s)
常温下,自发进行
△H>0
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.A(s)=B(g)+C(s),反应气体系数增大,为熵增大的反应,△S>0,△H>0,在高温条件下能自发进行,故A错误;
B.A(g)+2B(g)=2C(g)+3D(g)反应为气体系数增大的反应,△S>0,所以当△H<0,一定满足△H-T△S<0,反应一定能够自发进行,当△H>0时,当高温时,△H-T△S<0,成立,可以自发进行,故B错误;
C.M(s)+aN(g)=2Q(g) △H<0,a为1,2,3时,△H-T△S<0,能自发反应,故C正确;
D.M(s)+N(g)=2Q(s)为气体系数减小的反应,△S<0,当△H>0时,△H-T△S>0,一定不能自发进行,故D错误;
故选:C。
2. 下列说法错误的是
A. 室温下, ,则稀和稀溶液反应生成1 mol 时,放出的热量是57.3 kJ
B. 已知、条件下: , ,则可推出比稳定
C. 等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧生成,前者放出的热量多
D. 已知、下,将和置于密闭的容器中充分反应生成,当的转化率为时,放热,则热化学方程式为
【答案】A
【解析】
【详解】A.稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液反应生成1 mol H2O(l)时,除了H+和OH-中和放热,还会生成BaSO4沉淀,其生成热会增加总放热量,因此实际放热量大于57.3kJ,A错误;
B.ΔH2数值更小说明O3参与反应时放热更多,表明O3能量高于O2,能量越低越稳定,因此O2比O3稳定,B正确;
C.硫蒸气能量高于硫固体,燃烧时释放的热量更多,C正确;
D.0.5 mol N2转化40%生成0.4 mol NH3,放热18.48kJ,完全生成2 mol NH3时放热为18.48kJ×(2/0.4)=92.4kJ,D正确;
故答案选A。
3. 研究人员研制出一种可在一分钟内完成充电的超常性能铝离子电池,该电池以金属铝和石墨为电极。用、和有机阳离子组成电解质溶液。其放电工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 放电时,电子由石墨电极经用电器流向铝电极
B. 充电时,铝电极上发生氧化反应
C. 充电时,向铝电极方向移动
D. 放电时,负极的电极反应为Al-3e-+7=4Al2Cl7
【答案】D
【解析】
【详解】A.该电池中Al为负极,石墨为正极,放电时,电子由铝电极经用电器流向石墨电极,A错误;
B.放电时,铝电极为负极,发生氧化反应,则充电时,铝电极上发生还原反应,B错误;
C.充电时,铝电极为阴极,石墨电极为阳极,向阳极(石墨电极)方向移动,C错误;
D.根据图示可知,放电时负极上Al发生氧化反应,且向负极移动参与反应,电极反应式为Al-3e-+7===4Al2Cl,D正确;
答案选D。
4. 钴()的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是
A. 工作时,Ⅰ室和Ⅱ室溶液的均增大
B. 生成,Ⅰ室溶液质量理论上减少
C. 移除两交换膜后,石墨电极上发生反应不变
D. 电解总反应:
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,该装置为电解池,石墨电极为阳极,水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,Ⅰ室中阳离子电荷数大于阴离子电荷数,放电生成的氢离子通过阳离子交换膜由Ⅰ室向Ⅱ室移动,钴电极为阴极,钴离子在阴极得到电子发生还原反应生成钴,电极反应式为Co2++2e-=Co,Ⅲ室中阴离子电荷数大于阳离子电荷数,氯离子过阴离子交换膜由Ⅲ室向Ⅱ室移动,电解的总反应的离子方程式为2Co2++2H2O2 Co +O2↑+4H+。
【详解】A.由分析可知,放电生成的氢离子通过阳离子交换膜由Ⅰ室向Ⅱ室移动,使Ⅱ室中氢离子浓度增大,溶液pH减小,故A错误;
B.由分析可知,阴极生成1mol钴,阳极有1mol水放电,则Ⅰ室溶液质量减少18g,故B错误;
C.若移除离子交换膜,氯离子的放电能力强于水,氯离子会在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气,则移除离子交换膜,石墨电极的电极反应会发生变化,故C错误;
D.由分析可知,电解的总反应的离子方程式为2Co2++2H2O2 Co +O2↑+4H+,故D正确;
故选D。
5. 某同学组装了如图所示的电化学装置,则下列说法正确的是
A. 图中甲池为原电池装置,Cu电极发生还原反应
B. 实验过程中,甲池左侧烧杯中的浓度不变
C 若用铜制U形物代替“盐桥”,工作一段时间后取出U形物称量,质量不变
D. 若甲池中Ag电极质量增加5.4g时,乙池某电极析出1.6g金属,则乙中的某盐溶液可能是足量溶液
【答案】C
【解析】
【分析】甲池为原电池装置,活泼的铜失电子作负极,电流方向从正极流向负极,负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应,铜放电生成铜离子,盐桥中的硝酸根离子向左边移动,如果用铜制U形物代替“盐桥”,甲池中的右边一个池为原电池装置,以此解答该题。
【详解】A.图中甲池为原电池装置,Cu电极为负极发生氧化反应,故A错误;
B.实验过程中,铜放电生成铜离子,盐桥中的硝酸根离子向左边移动,所以左侧烧杯中硝酸根离子的浓度变大,故B错误;
C.用铜制U形物代替“盐桥”,右边铜的质量减少,而左边铜的质量增加,而整个电路转移电子数相等,所以减少的质量与增加的质量相等,U型管的质量不变,故C正确;
D.若甲池中Ag电极质量增加5.4g时,即生成银5.4g,物质的量为mol=0.05mol,所以整个电路转移0.05mol的电子,如果硝酸银足量应生成5.4g的银,说明硝酸银不足,故D错误;
故选:C。
6. 下列说法中可以证明反应H2(g)+I2(g)2HI(g)已达平衡状态的是
①单位时间内生成nmol H2的同时生成nmol HI;②一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂;③百分含量w(HI)=w(I2);④反应速率v(H2)=v(I2)=v(HI);⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)=2∶1∶1;⑥温度和体积一定时,生成物浓度不再变化;⑦温度和体积一定时,容器内的压强不再变化;⑧条件一定时,混合气体的平均相对分子质量不再变化;⑨温度和体积一定时,混合气体颜色不再变化;⑩温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化
A. ①②③④ B. ②⑥⑨ C. ②⑥⑨⑩ D. ③⑤⑥⑦⑧
【答案】B
【解析】
【分析】当可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态,据此解答。
【详解】①单位时间内生成nmol H2的同时生成nmol HI,速率之比不等于物质的量之比,故错误;
②一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂,由于一个H-H键断裂等效于两个H-I键形成的同时有两个H-I键断裂,反应达到平衡状态,故正确;
③百分含量w(HI)=w(I2),相等并不是不变,故错误;
④反应速率v(H2)=v(I2)=v(HI),未体现正与逆的关系,而速率之比与计量数也不成比例,故错误;
⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)=2∶1∶1,相等并不是不变,故错误;
⑥温度和体积一定时,生成物浓度不再变化,说明正逆反应速率相等,达平衡状态,故正确;
⑦温度和体积一定时,容器内的压强不再变化,容器压强始终不变,故错误;
⑧条件一定时,混合气体的平均相对分子质量不再变化,反应前后体积始终不变,相对分子质量一直不变,故错误;
⑨温度和体积一定时,混合气体颜色不再变化,说明c(I2)不再发生变化,反应达到平衡状态,正确;
⑩温度和压强一定时,由于反应前后体积和气体的质量始终不变,则混合气体的密度始终不变,即密度不再变化不能说明反应达到平衡状态,错误;
答案选B。
7. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
①工业合成氨,反应条件选择高温
②实验室可以用排饱和食盐水的方法收集氯气
③使用催化剂可加快转化为的速率
④硫酸工业中,增大的浓度有利于提高的转化率
⑤溶液中加入固体KSCN后颜色变深
⑥向稀盐酸中加入少量蒸馏水,盐酸中氢离子浓度降低
⑦棕红色加压后颜色先变深后变浅
⑧由、和组成的平衡体系加压后颜色变深
⑨将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应
A. ①②⑥⑧ B. ①③⑤⑦ C. ①③⑥⑧ D. ②⑤⑦⑨
【答案】C
【解析】
【详解】勒夏特列原理适用于可逆反应的平衡移动分析。
①高温用于合成氨是提高反应速率(催化剂活性),而非平衡移动(高温不利于放热反应的产率);
③催化剂同等加快正逆反应速率,不影响平衡;
⑥盐酸为强酸,稀释无平衡移动;
⑧气体体积不变,加压颜色变深仅因浓度增加,平衡未移动。
其余选项均涉及浓度、压强变化引起平衡移动,可用原理解释。故选C。
8. 化学反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在不同温度时达到平衡,其平衡常数如下表:
编号
化学方程式
温度
Ⅰ
1.47
2.15
Ⅱ
1.62
b
Ⅲ
a
1.68
根据以上信息判断,下列结论正确的是
A. 将铁粉磨细可以使平衡Ⅰ向右移动 B. 反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应
C. 升高温度,反应Ⅲ平衡向正反应方向移动 D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】的K1=c(CO)/c(CO2),的K2=[c(CO2)•c(H2)]/[c(CO)•c(H2O)],的K3=c(H2)/c(H2O),同温度下,K2=K3/K1,K3=K1•K2,979K平衡常数a=1.47×1.62≈2.38,1173K平衡常数b=1.68÷2.15≈0.78。
A.铁固体,将铁粉磨细可以加快反应速率,但平衡不移动,故A错误;
B.根据以上分析可知反应Ⅱ的平衡常数随温度升高减小,说明正反应为放热反应,反应Ⅲ平衡常数随温度升高减小,说明正反应为放热反应,故B正确;
C.计算得到平衡常数,反应Ⅲ平衡常数随温度升高减小,升高温度平衡逆向进行,故C错误;
D.计算分析可知a>b,故D错误;
故选B。
9. 一定温度下,在3个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)达到平衡,下列说法正确的是
容器
温度/K
物质的起始浓度/mol·L-1
物质的平衡浓度/mol·L-1
c(H2)
c(CO)
c(CH3OH)
c(CH3OH)
Ⅰ
400
0.20
0.10
0
0.080
Ⅱ
400
0.40
0.20
0
Ⅲ
500
0
0
0.10
0.025
A. 该反应的正反应吸热
B. 达到平衡时,容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大
C. 达到平衡时,容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍
D. 达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大
【答案】D
【解析】
【详解】A.Ⅰ、Ⅲ数据知反应开始时,Ⅰ中加入的H2、CO与Ⅲ中加入甲醇的物质的量相当,平衡时甲醇的浓度:Ⅰ>Ⅲ,温度:Ⅰ<Ⅲ,即升高温度平衡逆向移动,该反应正向为放热反应,A错误;
B.Ⅱ相当于将容器Ⅰ的体积缩小二分之一,该反应正向为气体的物质的量减小的反应,增大压强平衡正向移动,达到平衡时,容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的小,B错误;
C.Ⅰ和Ⅱ相比,Ⅱ相当于将容器Ⅰ的体积缩小二分之一,该反应正向为气体的物质的量减小的反应,增大压强平衡正向移动,则Ⅱ中氢气的浓度小于Ⅰ中氢气浓度的2倍,Ⅲ和Ⅰ相比,平衡逆向移动,氢气浓度增大,故达到平衡时,容器Ⅱ中c(H2)小于容器Ⅲ中c(H2)的两倍,C错误;
D.温度:Ⅲ>Ⅰ,其他条件不变时,升高温度反应速率加快,故达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大,D正确;
故选D。
10. 下列叙述与图像对应符合的是
A. 图1表示达到平衡状态的 ,在时刻增大压强,平衡逆向移动
B. 对于反应 ,图2中y轴可以表示Y的平衡转化率
C. 图3表示反应从加反应物开始,物质的百分含量与温度的关系,则该反应为放热反应
D. 图4表示反应的反应速率和反应条件的变化,若A、B、C是气体,则D为固体或液体,且该反应为吸热反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.在时刻增大压强,平衡逆向移动,逆反应速率大于正反应速率,但是反应物中没有气体,增大压强,时刻正反应速率不变,与图1所示不符,A错误;
B.该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,Y的平衡转化率增大,与图2所示不符,B错误;
C.由图3可知,反应从正向开始,T2为平衡状态,而后升高温度,B的百分含量增大,C的百分含量减小,说明化学平衡逆向移动,故正反应是放热反应,C正确;
D.由图4可知,降温,正反应速率大于逆反应速率,平衡正向移动,故正反应为放热反应;加压,正反应速率大于逆反应速率,平衡正向移动,即正反应是气体体积减小的方向,故A、B、C是气体,D为固体或液体符合,但反应是放热反应,D错误;
故选C。
11. 二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的“清洁能源”,科学家研究在酸性条件下,用甲醇可合成二甲醚,反应历程中相对能量变化如图所示。
下列叙述错误的是
A. 循环过程中,催化剂参与了中间反应
B. 该历程中最小的能垒(基元反应活化能)为1.31kJ·mol-1
C. 制约总反应速率关键步骤的基元反应方程式为→CH3OCH3+H+
D. 总反应方程式为2CH3OHCH3OCH3+H2O
【答案】B
【解析】
【详解】A.整个过程中是催化剂,先参与第一步反应,最后一步生成,故A正确;
B.判断反应历程能垒时,注意纵坐标采用科学记数法,由图可知该历程中最小的能垒(基元反应活化能)为131kJ·mol-1,故B错误;
C.决定总反应速率的是活化能或能垒最高的基元反应,由图可知,该基元反应为:→CH3OCH3+H+,故C正确;
D.整个过程消耗甲醇,生成二甲醚和水,故总反应为,故D正确;
故选B。
12. 一定条件下,将和按物质的量之比充入反应容器,发生反应:。其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强下随温度变化的曲线如图所示。
下列说法错误的是
A.
B. 其他条件不变,温度升高,该反应的反应限度减小
C. 400℃、条件下,平衡转化率为40%
D. 400℃时,该反应的化学平衡常数的数值为
【答案】D
【解析】
【详解】A.正反应为气体体积减小的反应,温度一定时,增大压强平衡向正反应方向移动,NO的转化率增大,故p1<p2,A正确;
B.由图可知,压强一定时,随温度升高,NO的转化率降低,平衡逆向移动,则该反应的反应限度减小,B正确;
C.400℃、条件下,平衡时NO的转化率为40%,和按物质的量之比2:1投入,且按2:1反应,二者转化率相等,即O2的平衡转化率为40%,C正确;
D.反应前后气体的化学计量数不相等,平衡常数与体积有关,由于体积未知、物质的浓度未知,不能计算平衡常数,D错误;
故答案为D。
13. 反应速率v和反应物浓度的关系是用实验方法测定的。化学反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应速率v可表示为v=kcm(H2)cn(Cl2),式中k为反应速率常数,m、n值可由下表中数据确定。
实验序号
c(H2)/(mol•L-1)
c(Cl2)/(mol•L-1)
v/(mol•L-1•s-1)
①
1.0
1.0
1.0k
②
2.0
1.0
2.0k
③
2.0
4.0
4.0k
下列说法正确的是( )
A. 在上述反应中,H2、HCl、Cl2的反应速率之比为1:1:2
B. 加入催化剂,正反应速率增大,逆反应速率减小
C. 上述化学反应速率表达式中m=1、n=
D. 相同条件下,H2的浓度对反应速率的影响小于Cl2的浓度对反应速率的影响
【答案】C
【解析】
【详解】A. 化学反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比,故、HCl、的反应速率之比应为1:2:1,故A错误;
B. 加入催化剂,正、逆反应速率都增大,故B错误;
C. v=kcm(H2)cn(Cl2),由数据可知,=2=2m,解得m=1;=2=4n,解得n=,故C正确;
D. ,氢气的浓度对反应速率的影响程度大于氯气,故D错误;
故选C。
14. 在如下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可测定中和反应反应热。下列关于该实验的说法正确的是有几个
①用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器,测得ΔH会偏小
②实验过程中,盐酸和溶液要少量多次混合
③混合前测量完稀盐酸温度的温度计用蒸馏水冲洗、擦干后再测量氢氧化钠溶液的温度
④将溶液与盐酸混合后,立即测混合液的温度,该温度为反应前的初始温度
⑤实验中,读取混合溶液不再变化的温度为终止温度
⑥如果没有玻璃搅拌器,酸碱混合后可用温度计轻轻搅拌
⑦烧杯间的碎泡沫塑料的作用是保温,防止热量散失
⑧完成中和反应热测定实验,只需要使用一支温度计
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】C
【解析】
【详解】①铜质搅拌器导热性强,会导致热量散失更多,测得的温度升高值ΔT偏小,ΔH=-cmΔT/n,ΔH绝对值偏小,ΔH偏大,①错误;
②酸碱应一次性快速混合以减少热量散失,少量多次混合会导致热量损失增大,②错误;
③测量完盐酸温度的温度计若不冲洗,残留盐酸会与NaOH反应放热,使NaOH温度测量偏高,冲洗、擦干可避免此误差,③正确;
④反应前初始温度应为混合前两种溶液的平均温度,混合后立即测的温度已开始反应,④错误;
⑤终止温度应是反应达到的最高温度,而非不再变化的温度(此时已降温),⑤错误;
⑥温度计不可用于搅拌,易损坏且搅拌不均,⑥错误;
⑦碎泡沫塑料可隔热保温,减少热量散失,⑦正确;
⑧可用一支温度计先后测量盐酸、NaOH溶液温度及混合后最高温度(测量后冲洗干净、擦干),⑧正确;
正确说法为③⑦⑧,共3个,故答案为C。
15. 实验小组研究金属电化学腐蚀,设计的实验及数据如表所示:
序号
实验
实验Ⅰ
铁钉表面及周边未见明显变化
铁钉周边零星、随机出现极少量红色和蓝色区域,有少量红棕色铁锈生成
实验Ⅱ
铁钉周边出现红色区域,未见蓝色出现,锌片周边未见明显变化
铁钉周边红色加深,区域变大,未见蓝色出现,锌片周边未见明显变化
下列说法错误的是
A. 实验Ⅰ、Ⅱ说明形成原电池后可加快化学反应速率
B. 蓝色区域的形成与有关
C. 实验Ⅱ中正极的电极反应式:
D. 当实验Ⅰ中有蓝色物质生成时,理论上该实验共转移电子
【答案】D
【解析】
【分析】由实验现象可知,实验Ⅰ中铁钉被空气中氧气氧化,随机出现极少量红色和蓝色区域,有少量红棕色铁锈生成,同时铁钉发生了吸氧腐蚀,铁放电生成的亚铁离子与铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀,氢氧根离子使酚酞溶液变红色;实验Ⅱ中铁钉周边红色加深,区域变大,未见蓝色出现,锌片周边未见明显变化,说明形成了以铁为正极,锌为负极的原电池,锌片发生氧化反应,Ⅱ中铁的腐蚀速率降低。
【详解】A.由实验Ⅰ、Ⅱ中时铁钉周围变化可知,实验Ⅱ的反应速率较快,而实验Ⅱ中铁、锌及电解质溶液可形成原电池,故A正确;
B.实验Ⅰ中铁本身也能形成微小原电池,腐蚀中有生成,与作用生成相应的沉淀,故B正确;
C.由分析可知,实验Ⅱ中,铁为正极,水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子,电极反应式为,故C正确;
D.由分析可知,实验Ⅰ中被氧化的铁元素转化为了蓝色沉淀和少量氧化铁,所以有蓝色物质生成时,无法计算实际转移电子的数目,故D错误;
故选D。
二、填空题(共55分)
16. I.乙醇是一种重要的化工原料和新型燃料。回答下列问题:
(1)图中甲装置的负极反应式为_______。
(2)若利用丙装置来保护钢铁制品,则钢铁制品应是_______极(填C或D),该防护方法为_______(填名称)。
(3)若A、B、C、D均为石墨,W溶液为饱和氯化钠溶液:工作一段时间后,向乙装置中加入0.005mol Cu2(OH)2CO3后恰好使电解质溶液复原。工作中丙装置D电极上生成气体的体积(标况下)为_______mL。
II.电解硝酸工业的尾气NO可制备,其工作原理如图所示:
(4)阴极的电极反应式为_______。
(5)将电解生成的全部转化为,则通入的与实际参加反应的NO的物质的量之比至少为_______。
Ⅲ.一种肼-空气燃料电池,能将饱和食盐水淡化,同时可获得盐酸和NaOH。其工作原理如下图所示:
(6)燃料电池电极A的电极反应式为_______。
(7)N膜为_______(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。
(8)当电路中有2 mol电子转移时,正极室质量增加_______g。
【答案】(1)
(2) ①. D ②. 外加电流阴极保护法或者阴极保护法
(3)336 (4)
(5)1:4 (6)
(7)阳离子 (8)62
【解析】
【分析】甲装置中,乙醇为燃料,O2为助燃剂,则甲为燃料电池,乙、丙为电解池。在甲池中,通乙醇的Pt电极为负极,通O2的Pt电极为正极;乙池中,与正极相连的A电极为阳极,B电极为阴极;丙装置中,C电极为阳极,D电极为阴极。
【小问1详解】
由分析可知,通入乙醇的一极为负极,在碱性电解质溶液中,乙醇失电子转化为,电极反应式为,故答案为:;
【小问2详解】
若利用丙装置来保护钢铁制品,则钢铁制品作阴极,代替D,该防护方法通过提供电流阻止钢铁制品失电子,称为外加电流阴极保护法或者阴极保护法,故答案为:D;外加电流阴极保护法或者阴极保护法;
【小问3详解】
工作一段时间后,向乙中所得溶液加入0.005 mol Cu2(OH)2CO3后恰好使电解质溶液复原,相当于加入0.01 mol CuO、0.005 mol H2O,也即相当于有0.015 mol O原子失电子,共失电子0.03 mol,在丙装置D电极上,发生反应2H2O+2e-=2OH-+H2↑,则生成H2的体积(标况下)为=,故答案为:336;
【小问4详解】
由工作原理如图可知,NO在阴极得到电子结合氢离子转化为铵根离子,点击反应式为,故答案为:;
【小问5详解】
将电解生成的全部转化为,阴极,阳极,总反应为,通入与发生反应,则通入的与实际参加反应的NO的物质的量之比至少为2:8=1:4,故答案为:1:4;
【小问6详解】
由图可知,电极A中转化为氮气,N的化合价升高,失电子,电极反应式为,故答案为:;
【小问7详解】
电极B为正极,氧气得电子结合水生成氢氧根,电极反应式为:,负电荷增加,为保持溶液电中性,则需饱和食盐水中的钠离子经N膜到正极室,因此N膜为阳离子交换膜,故答案为:阳离子;
【小问8详解】
正极反应式为:,同时转移进入4个钠离子,因此当有2mol电子时,增加2mol钠离子和0.5mol氧气的质量,即,故答案为:62。
17. 某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验。
【实验原理】
【实验内容及记录】
实验编号
室温下,试管中所加试剂及其用量/ml
室温下溶液颜色褪至无色时所需时间/min
溶液
溶液
0.36mol·L稀硫酸
①
2.0
2.0
1.0
1.0
4.1
②
3.0
10
1.0
1.0
3.7
(1)实验目的是_______。
(2)为了保证实验的准确性,须保证_______。
(3)请解释实验②中加入1.0mL蒸馏水的原因:_______。
(4)实验①的反应速率为V(H2C2O4)=_______(保留两位有效数字)。
(5)据实验资料记载,对该反应有催化作用。某小组同学计划设计实验验证对该反应有催化作用,请填写表格并回答问题。
实验编号
室温下,试管中所加试剂及其用量/ml
向试管中加入少量固体
室温下溶液颜色褪至无色时所需时间/min
溶液
溶液
0.36mol·L稀硫酸
③
3.0
1.0
1.0
1.0
____
t
若所加固体对反应确有催化作用,应观察到的现象是_______。
【答案】(1)探究浓度(或者反应物浓度)对反应速率的影响
(2)5:2 (3)保证①②中溶液总体积相等
(4)0.0041mol·L-1·min-1
(5) ①. ②. 溶液褪色所需时间小于3.7min
【解析】
【分析】本实验探究影响化学反应速率的因素,探究哪个因素影响反应速率,该因素应为变量,其他因素相同,据此分析;
【小问1详解】
对比两组实验可知,两组实验中草酸浓度不同,则实验目的是:探究浓度(或者反应物浓度)对反应速率的影响;
【小问2详解】
该反应需要观察高锰酸钾溶液褪色的时间,则高锰酸钾必须是少量的,结合方程式可知,须保证5:2;
【小问3详解】
根据控制变量法,实验②中加入1.0mL蒸馏水的目的是保证①②中溶液总体积相等;
【小问4详解】
反应中消耗高锰酸钾的浓度是,所以υ(H2C2O4)=;
【小问5详解】
加入的少量固体应含Mn2+,为不改变阴离子的种类,应选用MnSO4;催化剂可以大大加快反应速率,所以观察到的现象应为溶液迅速褪色,所需时间少于3.7min。
18. 三氧化钼是石油工业中常用的催化剂,也是瓷轴药的颜料,该物质常使用辉钼矿(主要成分为)通过一定条件来制备,回答下列相关问题。已知:
①
②
③
(1)则的___________(用含的代数式表示)。
(2)若在恒温恒容的容器中加入一定量,仅发生反应。
①上述反应达到平衡时,保持温度不变,缩小容器容积,体系重新达到平衡,则S2(g)浓度___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
②下列说法正确的是___________(填字母)。
a.气体的密度不变,则反应一定达到了平衡状态
b.气体的相对分子质量不变,反应不一定处于平衡状态
c.增加的量,平衡正向移动
③当上述反应达到平衡时,在时刻改变条件,时刻反应再次达到平衡状态,如下图所示。
改变的条件为___________;改变的条件为___________。
(3)在2L恒容密闭容器中充入和,若仅发生反应:后反应达到平衡,此时容器压强为起始时的,则内,的反应速率为___________。
(4)在恒容密闭容器中,加入足量的和,仅发生反应:。测得氧气的平衡转化率与起始压强、温度的关系如图所示。
___________(填“>”“<”“=”);比较的大小:___________,若初始时通入为7.0MPa,则A点平衡常数___________(用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算,分压=总压×气体的物质的量分数,写出计算式即可)。
【答案】(1)
(2) ①. 不变 ②. ab ③. 升高温度 ④. 加入正催化剂
(3)
(4) ①. < ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
利用盖斯定律,将2×①+2×②+③即得目标反应,故;
【小问2详解】
①当反应达到平衡后,保持温度不变,则平衡常数K不变,缩小容器容积达到新平衡时,由于K=c[S2(g)]不变,故c[S2(g)]不变;
②a.在恒温恒容的容器中,该可逆反应为气体增加的反应且仅S2(g)是气体,ρ等于气体质量除以容器体积,当反应未达平衡时,气体质量在增大,ρ随反应变化,当反应达到平衡时,ρ不变,a正确;
b.该反应只有S2(g)是气体,气体的相对分子质量始终不变,因此气体的相对分子质量不变时,反应不一定处于平衡状态,b正确;
c. MoS2为固体,增加或减少不影响平衡移动,c错误;
本题选ab;
③由于该正向反应为体积增加的反应,改变压强、温度和浓度均能促进平衡移动,若增加压强,则v(逆)瞬间增大,v(正)先不变后逐渐增加,平衡逆向移动,若升高温度,则v(正)、v(逆)都瞬间增大,平衡向吸热方向移动,若增加气体浓度,则v(逆)瞬间增大,v(正)先不变后逐渐增加,平衡逆向移动,如图可知,t1后v(正)、v(逆)都瞬间增大,且v(逆)> v(正),平衡逆向移动,即该反应正向为放热反应,达到平衡后反应速率比原平衡反应速率快,故推测t1改变条件为升温,t3后v(正)=v(逆),且比原平衡反应速率快,故推测t3改变条件为加入正催化剂;
【小问3详解】
设5min后反应达到平衡时转化S2(g)的物质的量为x mol,则平衡时混合气体物质的量为,由于,体积和温度不变时,P与n成正比,故,解得x=0.5 mol,故0-5min内S2(g)的反应速率为;
【小问4详解】
如图可知,随着温度增加,O2平衡转化率逐渐下降,即温度升高平衡逆向移动,故正反应为放热反应,;该正向反应为体积减小的反应,增加压强有助于平衡正向移动,在同一温度下,比较p1、p2、p3的O2转化率,如图可知,p1下O2平衡转化率大于p2的,大于p3的,故压强大小:p1>p2>p3;恒容恒温条件下,A点O2平衡转化率为50%,转化的氧气的物质的量为3.5mol,生成的二氧化硫的物质的量为2mol,故平衡时n[SO2(g)]=2mol,n[O2(g)]=3.5mol,又由于,则P与n成正比,故平衡压强为5.5MPa,其平衡常数Kp=。
19. 以节能减排为基础的低碳经济已成为实现人类可持续发展的重要课题,“减排”的关键是减少排放,而“减排”的重要手段是合理利用CO2。回答下列问题:
I.利用合成,实现资源的再利用。已知:在、下,由最稳定的单质生成物质的反应焓变,叫作该物质的标准摩尔生成焓,规定稳定单质的标准摩尔生成焓为0。下表为几种常见物质的标准摩尔生成焓的数值。
物质
标准摩尔生成焓/
(1)反应 ΔH=_______,为了让该反应自发进行,最好选用的条件是_______(填“低”或“高”)温。
Ⅱ.CO与反应合成可再生能源甲醇,反应为。在一个容积可变的密闭容器中充入和,在催化剂作用下发生反应,CO的平衡转化率()与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。回答下列问题:
(2)A点的正反应速率_______(填“>”或“<”)C点的逆反应速率。
(3)若达到平衡状态A时,容器的容积为5 L,则在平衡状态B时容器的容积为_______L。
Ⅲ.我国科学家研发出一种乙醇(沸点78.5℃)绿色制氢新途径,并实现高附加值乙酸(沸点118℃)的生产,主要反应为:
Ⅰ.
Ⅱ.
恒压100kPa下,向密闭容器中按投料,产氢速率和产物的选择性随温度变化关系如图1,关键步骤中间体的能量变化如图2。[比如:乙酸选择性]
(4)由图1可知,反应Ⅰ最适宜的温度为270℃,原因为_______。
(5)由图中信息可知,乙酸可能是_______(填“产物1”“产物2”或“产物3”)。
(6)270℃时,若该密闭容器中只发生反应Ⅰ、Ⅱ,平衡时乙醇的转化率为90%,乙酸的选择性为80%,则_______(分压=总压×物质的量分数)。
Ⅳ.一定条件下,向一密闭容器中投入和,此时压强为,发生如下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
催化剂M、N对反应Ⅰ反应进程的能量影响如图1所示,两种催化剂对应的lnk~关系如图2所示。(已知:,其中Ea为活化能,k为速率常数,R和C为常数)
(7)催化剂N对应的lnk~关系曲线是图2中的_______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
【答案】(1) ①. -165 ②. 低
(2)< (3)1
(4)乙酸选择性最大且产氢反应速率较快
(5)产物1 (6)36:5
(7)I
【解析】
【小问1详解】
根据标准摩尔生成焓的定义,反应的焓变等于生成物的标准摩尔生成焓之和减去反应物的标准摩尔生成焓之和。对于反应,是稳定单质,标准摩尔生成焓为0。因此反应的为(的标准摩尔生成焓+2倍的标准摩尔生成焓)-的标准摩尔生成焓=;②该反应,反应前后气体分子数减少,。根据自发反应的判据<0,要使反应自发进行,温度应较低,故填低;
【小问2详解】
A点和C点比较,C点温度更高、压强更大()。温度越高、压强越大,反应速率越快。A点的正反应速率<C点的正反应速率=C点的逆反应速率,故填<;
【小问3详解】
A点CO转化率50%,三段式,若达到平衡状态A时,容器的体积为5L,,B点CO转化率80%,三段式,,解得v=1 L,则在平衡状态B时容器的体积为1 L;
【小问4详解】
在270℃时,乙酸的选择性高,同时产氢速率也较快,能在较高产氢速率下获得较高的乙酸选择性,所以反应Ⅰ最适宜的温度为270℃;
【小问5详解】
由图2可知关键步骤中生成产物1的最大能垒为0.58eV,生成产物2的最大能垒为0.66eV,生成产物3的最大能垒为0.81eV,图1中乙酸的选择性最大,说明相同条件下生成乙酸的反应速率最大,则乙酸可能是产物1;
【小问6详解】
假设投料,该密闭容器中只发生反应Ⅰ、Ⅱ,平衡时乙醇的转化率为90%,乙酸的选择性为80%,则平衡时生成的乙酸的物质的量为,,恒温恒压下,压强比=物质的量比,因此0.72:0.1=36.5;
【小问7详解】
根据公式,活化能Ea越大,lnk随的变化斜率的绝对值越大(曲线越陡)。从图1可知,催化剂N的活化能(59.2 )小于催化剂M的活化能,因此催化剂N对应的lnk~曲线更平缓,根据图2,曲线Ⅰ更平缓,所以催化剂N对应的lnk~关系曲线是Ⅰ。
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南阳一中高二年级2025年秋期第二次月考
化学试卷
可能用到的相对原子质量:H1 N14 O16 Na23 Al27 S32 Cl35.5 Co59 Cu64 Ag108
一、选择题(每题只有一个正确选项,每题3分,共45分)
1. 下列对化学反应的预测正确的是
选项
化学反应方程式
已知条件
预测
A
A(s)=B(g)+C(s)
△H>0
它一定是非自发反应
B
A(g)+2B(g)=2C(g)+3D(g)
能自发反应
△H一定小于0
C
M(s)+aN(g)=2Q(g)
△H<0,自发反应
a可能等于1、2、3
D
M(s)+N(g)=2Q(s)
常温下,自发进行
△H>0
A. A B. B C. C D. D
2. 下列说法错误的是
A. 室温下, ,则稀和稀溶液反应生成1 mol 时,放出的热量是57.3 kJ
B. 已知、条件下: , ,则可推出比稳定
C. 等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧生成,前者放出的热量多
D. 已知、下,将和置于密闭的容器中充分反应生成,当的转化率为时,放热,则热化学方程式为
3. 研究人员研制出一种可在一分钟内完成充电的超常性能铝离子电池,该电池以金属铝和石墨为电极。用、和有机阳离子组成电解质溶液。其放电工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 放电时,电子由石墨电极经用电器流向铝电极
B. 充电时,铝电极上发生氧化反应
C. 充电时,向铝电极方向移动
D. 放电时,负极的电极反应为Al-3e-+7=4Al2Cl7
4. 钴()的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是
A. 工作时,Ⅰ室和Ⅱ室溶液的均增大
B. 生成,Ⅰ室溶液质量理论上减少
C. 移除两交换膜后,石墨电极上发生的反应不变
D. 电解总反应:
5. 某同学组装了如图所示的电化学装置,则下列说法正确的是
A. 图中甲池为原电池装置,Cu电极发生还原反应
B. 实验过程中,甲池左侧烧杯中的浓度不变
C 若用铜制U形物代替“盐桥”,工作一段时间后取出U形物称量,质量不变
D. 若甲池中Ag电极质量增加5.4g时,乙池某电极析出1.6g金属,则乙中的某盐溶液可能是足量溶液
6. 下列说法中可以证明反应H2(g)+I2(g)2HI(g)已达平衡状态的是
①单位时间内生成nmol H2的同时生成nmol HI;②一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂;③百分含量w(HI)=w(I2);④反应速率v(H2)=v(I2)=v(HI);⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)=2∶1∶1;⑥温度和体积一定时,生成物浓度不再变化;⑦温度和体积一定时,容器内的压强不再变化;⑧条件一定时,混合气体的平均相对分子质量不再变化;⑨温度和体积一定时,混合气体颜色不再变化;⑩温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化
A. ①②③④ B. ②⑥⑨ C. ②⑥⑨⑩ D. ③⑤⑥⑦⑧
7. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
①工业合成氨,反应条件选择高温
②实验室可以用排饱和食盐水的方法收集氯气
③使用催化剂可加快转化为的速率
④硫酸工业中,增大的浓度有利于提高的转化率
⑤溶液中加入固体KSCN后颜色变深
⑥向稀盐酸中加入少量蒸馏水,盐酸中氢离子浓度降低
⑦棕红色加压后颜色先变深后变浅
⑧由、和组成的平衡体系加压后颜色变深
⑨将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应
A. ①②⑥⑧ B. ①③⑤⑦ C. ①③⑥⑧ D. ②⑤⑦⑨
8. 化学反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在不同温度时达到平衡,其平衡常数如下表:
编号
化学方程式
温度
Ⅰ
1.47
2.15
Ⅱ
1.62
b
Ⅲ
a
1.68
根据以上信息判断,下列结论正确的是
A. 将铁粉磨细可以使平衡Ⅰ向右移动 B. 反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应
C. 升高温度,反应Ⅲ平衡向正反应方向移动 D.
9. 一定温度下,在3个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)达到平衡,下列说法正确的是
容器
温度/K
物质的起始浓度/mol·L-1
物质的平衡浓度/mol·L-1
c(H2)
c(CO)
c(CH3OH)
c(CH3OH)
Ⅰ
400
0.20
0.10
0
0.080
Ⅱ
400
0.40
0.20
0
Ⅲ
500
0
0
0.10
0.025
A. 该反应的正反应吸热
B. 达到平衡时,容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大
C. 达到平衡时,容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍
D. 达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大
10. 下列叙述与图像对应符合的是
A. 图1表示达到平衡状态的 ,在时刻增大压强,平衡逆向移动
B. 对于反应 ,图2中y轴可以表示Y的平衡转化率
C. 图3表示反应从加反应物开始,物质的百分含量与温度的关系,则该反应为放热反应
D. 图4表示反应的反应速率和反应条件的变化,若A、B、C是气体,则D为固体或液体,且该反应为吸热反应
11. 二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的“清洁能源”,科学家研究在酸性条件下,用甲醇可合成二甲醚,反应历程中相对能量变化如图所示。
下列叙述错误的是
A. 循环过程中,催化剂参与了中间反应
B. 该历程中最小的能垒(基元反应活化能)为1.31kJ·mol-1
C. 制约总反应速率关键步骤的基元反应方程式为→CH3OCH3+H+
D. 总反应方程式为2CH3OHCH3OCH3+H2O
12. 一定条件下,将和按物质的量之比充入反应容器,发生反应:。其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强下随温度变化的曲线如图所示。
下列说法错误的是
A.
B. 其他条件不变,温度升高,该反应的反应限度减小
C. 400℃、条件下,的平衡转化率为40%
D. 400℃时,该反应的化学平衡常数的数值为
13. 反应速率v和反应物浓度的关系是用实验方法测定的。化学反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应速率v可表示为v=kcm(H2)cn(Cl2),式中k为反应速率常数,m、n值可由下表中数据确定。
实验序号
c(H2)/(mol•L-1)
c(Cl2)/(mol•L-1)
v/(mol•L-1•s-1)
①
1.0
1.0
1.0k
②
2.0
1.0
2.0k
③
2.0
4.0
4.0k
下列说法正确的是( )
A. 在上述反应中,H2、HCl、Cl2的反应速率之比为1:1:2
B. 加入催化剂,正反应速率增大,逆反应速率减小
C 上述化学反应速率表达式中m=1、n=
D. 相同条件下,H2的浓度对反应速率的影响小于Cl2的浓度对反应速率的影响
14. 在如下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可测定中和反应反应热。下列关于该实验的说法正确的是有几个
①用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器,测得ΔH会偏小
②实验过程中,盐酸和溶液要少量多次混合
③混合前测量完稀盐酸温度温度计用蒸馏水冲洗、擦干后再测量氢氧化钠溶液的温度
④将溶液与盐酸混合后,立即测混合液的温度,该温度为反应前的初始温度
⑤实验中,读取混合溶液不再变化的温度为终止温度
⑥如果没有玻璃搅拌器,酸碱混合后可用温度计轻轻搅拌
⑦烧杯间的碎泡沫塑料的作用是保温,防止热量散失
⑧完成中和反应热测定实验,只需要使用一支温度计
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
15. 实验小组研究金属电化学腐蚀,设计的实验及数据如表所示:
序号
实验
实验Ⅰ
铁钉表面及周边未见明显变化
铁钉周边零星、随机出现极少量红色和蓝色区域,有少量红棕色铁锈生成
实验Ⅱ
铁钉周边出现红色区域,未见蓝色出现,锌片周边未见明显变化
铁钉周边红色加深,区域变大,未见蓝色出现,锌片周边未见明显变化
下列说法错误的是
A. 实验Ⅰ、Ⅱ说明形成原电池后可加快化学反应速率
B. 蓝色区域的形成与有关
C. 实验Ⅱ中正极的电极反应式:
D. 当实验Ⅰ中有蓝色物质生成时,理论上该实验共转移电子
二、填空题(共55分)
16. I.乙醇是一种重要的化工原料和新型燃料。回答下列问题:
(1)图中甲装置的负极反应式为_______。
(2)若利用丙装置来保护钢铁制品,则钢铁制品应是_______极(填C或D),该防护方法为_______(填名称)。
(3)若A、B、C、D均为石墨,W溶液为饱和氯化钠溶液:工作一段时间后,向乙装置中加入0.005mol Cu2(OH)2CO3后恰好使电解质溶液复原。工作中丙装置D电极上生成气体体积(标况下)为_______mL。
II.电解硝酸工业的尾气NO可制备,其工作原理如图所示:
(4)阴极的电极反应式为_______。
(5)将电解生成的全部转化为,则通入的与实际参加反应的NO的物质的量之比至少为_______。
Ⅲ.一种肼-空气燃料电池,能将饱和食盐水淡化,同时可获得盐酸和NaOH。其工作原理如下图所示:
(6)燃料电池电极A的电极反应式为_______。
(7)N膜为_______(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。
(8)当电路中有2 mol电子转移时,正极室质量增加_______g。
17. 某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验。
【实验原理】
【实验内容及记录】
实验编号
室温下,试管中所加试剂及其用量/ml
室温下溶液颜色褪至无色时所需时间/min
溶液
溶液
0.36mol·L稀硫酸
①
2.0
2.0
1.0
1.0
4.1
②
3.0
1.0
1.0
1.0
3.7
(1)实验目的是_______。
(2)为了保证实验的准确性,须保证_______。
(3)请解释实验②中加入1.0mL蒸馏水的原因:_______。
(4)实验①的反应速率为V(H2C2O4)=_______(保留两位有效数字)。
(5)据实验资料记载,对该反应有催化作用。某小组同学计划设计实验验证对该反应有催化作用,请填写表格并回答问题。
实验编号
室温下,试管中所加试剂及其用量/ml
向试管中加入少量固体
室温下溶液颜色褪至无色时所需时间/min
溶液
溶液
0.36mol·L稀硫酸
③
3.0
1.0
1.0
1.0
____
t
若所加固体对反应确有催化作用,应观察到的现象是_______。
18. 三氧化钼是石油工业中常用的催化剂,也是瓷轴药的颜料,该物质常使用辉钼矿(主要成分为)通过一定条件来制备,回答下列相关问题。已知:
①
②
③
(1)则的___________(用含的代数式表示)。
(2)若在恒温恒容的容器中加入一定量,仅发生反应。
①上述反应达到平衡时,保持温度不变,缩小容器容积,体系重新达到平衡,则S2(g)浓度___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
②下列说法正确是___________(填字母)。
a.气体的密度不变,则反应一定达到了平衡状态
b.气体的相对分子质量不变,反应不一定处于平衡状态
c.增加的量,平衡正向移动
③当上述反应达到平衡时,在时刻改变条件,时刻反应再次达到平衡状态,如下图所示。
改变的条件为___________;改变的条件为___________。
(3)在2L恒容密闭容器中充入和,若仅发生反应:后反应达到平衡,此时容器压强为起始时的,则内,的反应速率为___________。
(4)在恒容密闭容器中,加入足量的和,仅发生反应:。测得氧气的平衡转化率与起始压强、温度的关系如图所示。
___________(填“>”“<”“=”);比较的大小:___________,若初始时通入为7.0MPa,则A点平衡常数___________(用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算,分压=总压×气体的物质的量分数,写出计算式即可)。
19. 以节能减排为基础的低碳经济已成为实现人类可持续发展的重要课题,“减排”的关键是减少排放,而“减排”的重要手段是合理利用CO2。回答下列问题:
I.利用合成,实现资源的再利用。已知:在、下,由最稳定的单质生成物质的反应焓变,叫作该物质的标准摩尔生成焓,规定稳定单质的标准摩尔生成焓为0。下表为几种常见物质的标准摩尔生成焓的数值。
物质
标准摩尔生成焓/
(1)反应 ΔH=_______,为了让该反应自发进行,最好选用的条件是_______(填“低”或“高”)温。
Ⅱ.CO与反应合成可再生能源甲醇,反应为。在一个容积可变的密闭容器中充入和,在催化剂作用下发生反应,CO的平衡转化率()与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。回答下列问题:
(2)A点的正反应速率_______(填“>”或“<”)C点的逆反应速率。
(3)若达到平衡状态A时,容器的容积为5 L,则在平衡状态B时容器的容积为_______L。
Ⅲ.我国科学家研发出一种乙醇(沸点78.5℃)绿色制氢新途径,并实现高附加值乙酸(沸点118℃)的生产,主要反应为:
Ⅰ.
Ⅱ.
恒压100kPa下,向密闭容器中按投料,产氢速率和产物的选择性随温度变化关系如图1,关键步骤中间体的能量变化如图2。[比如:乙酸选择性]
(4)由图1可知,反应Ⅰ最适宜的温度为270℃,原因为_______。
(5)由图中信息可知,乙酸可能是_______(填“产物1”“产物2”或“产物3”)。
(6)270℃时,若该密闭容器中只发生反应Ⅰ、Ⅱ,平衡时乙醇的转化率为90%,乙酸的选择性为80%,则_______(分压=总压×物质的量分数)。
Ⅳ.一定条件下,向一密闭容器中投入和,此时压强为,发生如下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
催化剂M、N对反应Ⅰ反应进程的能量影响如图1所示,两种催化剂对应的lnk~关系如图2所示。(已知:,其中Ea为活化能,k为速率常数,R和C为常数)
(7)催化剂N对应的lnk~关系曲线是图2中的_______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
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