内容正文:
安岳中学高2023级示范班第二期第一次月考
化学试题
第I卷(选择题)
一、单选题(每小题2分,共44分)
1. 为实现国家承诺的“碳达峰、碳中和”目标,新能源汽车代替燃油汽车成为一种必然趋势。下列有关说法不正确的是
A. 纯电动汽车和氢燃料电池汽车都属于新能源汽车
B. 新能源汽车能减少碳排放,但也不能忽视电池报废带来的环境问题
C. 燃油汽车使用尾气催化转化装置目的是减少碳排放,有利于实现碳中和
D. 乙醇属于可再生能源,汽油中添加乙醇,有利于减少环境污染
2. 下列有关物质的工业制法中,错误的是
A. 制硅:用焦炭还原二氧化硅得硅
B. 制钠:以海水为原料制得NaCl,再电解熔融NaCl得钠
C. 制铁:以焦炭和铁矿石为原料,用CO还原铁矿石得铁
D. 制镁:以海水为原料,经一系列过程制得氯化镁,用H2还原MgCl2得镁
3. 可逆反应L(s)+aG(g)=bR(g)达到平衡时温度和压强对该反应的影响如下图所示,x轴表示温度,y轴表示平衡混合气中G的体积分数,压强P1>P2,下列判断正确的是
A. a>b
B. △H<0
C. 当av正(G)=bv逆(R)可说明反应达到平衡状态
D. 增加L的物质的量,可提高G的转化率
4. 下列有关聚乙烯的说法正确的是
A. 聚乙烯和乙烯是同分异构体,分子式相同
B. 聚乙烯能使溴水褪色,化学性质和乙烯相同
C. 聚乙烯可用于制作食品包装袋等薄膜制品
D. 聚乙烯只含碳和氢元素,不易造成污染
5. 物质的性质往往决定着其在实际生活中的用途,下列物质的性质与用途描述正确且具有对应关系的是
A. 金属铝具有良好的导电性和导热性,因此可以用来制作航空航天材料
B. 无水硫酸铜能够与水结合形成蓝色晶体,因此常常被用作干燥剂
C. 二氧化硫虽然具有一定毒性,但可以起到漂白、防腐和抗氧化的作用,因此可以用作食品添加剂
D. 氨气是一种无色无味的气体,很容易液化,且汽化时需要吸收大量的热,因此可以用作制冷剂
6. 海水开发利用的部分过程如图所示。下列相关说法错误的是( )
A. 将氯气通入苦卤中发生反应的离子方程式为Cl2+2Br-=2Cl-+Br2
B. 可以通过物理方法从海水中得到粗盐
C. 生产中用NaOH作为沉淀剂获得Mg(OH)2
D. 用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收,以达到富集溴的目的
7. 下列说法正确的是
A. 油脂、糖类和蛋白质都能发生水解反应
B. 油脂皂化反应可用酸作催化剂
C. 淀粉溶液中加入硫酸,加热4-5min,再加入少量银氨溶液,加热,有光亮银镜生成
D. 羊毛、蚕丝、塑料、合成橡胶都属于有机高分子材料
8. 能引起化学平衡移动的是
A. 化学反应速率发生了变化
B. 有气态物质参加的反应达到平衡后,改变了压强
C. 由于某一条件的改变,使平衡混合物中各组分的浓度发生了不同程度的变化
D. 改变了反应物浓度
9. 某学生设计了如下实验方案用以检验淀粉水解的情况:淀粉液水解液遇碘水溶液不变蓝,加溶液调至碱性所得中和液砖红色沉淀。下列结论正确的是
A. 淀粉尚有部分未水解 B. 淀粉已完全水解
C. 淀粉没有水解 D. 淀粉已发生水解,但不知是否完全水解
10. 高良姜素是姜科植物高良姜根中的提取物,它能使鼠伤寒沙门氏菌TA98和TA100发生诱变,具有抗病菌作用。下列关于高良姜素的叙述正确的是( )
A. 高良姜素的分子式为C15H15O5
B. 高良姜素分子中含有3个羟基、8个双键
C. 高良姜素能与碳酸钠溶液、溴水、酸性高锰酸钾溶液等反应
D. 1mol高良姜素与足量的钠反应生成33.6LH2
11. 一定温度下,反应H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)在密闭容器中进行,下列措施不改变化学反应速率的是
A. 压缩容器,增大压强 B. 恒容,充入H2
C. 恒压,充入氩气 D. 恒容,充入He
12. 设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是
A. 3.2 g臭氧中含有的氧原子数为0.2NA
B. 0.1 mol苯中含有的碳碳双键数目为0.3NA
C. 1 L 0.1 mol/LCH3COOH溶液中含有的氢离子数为0.1NA
D. 标准状况下,22.4 L盐酸中含有的HCl分子数为NA
13. 在一定条件下,将2 mol A和3 mol B两种气体混合于容积为2 L的恒容密闭容器中,发生如下反应:。2 min末该反应达到平衡,测得生成了0.8 mol的D,此时C的浓度为0.2 。下列判断不正确的是
A. 2 min时A的反应速率为0.2
B. 2 min时,B的浓度为0.9
C. A的转化率为40%
D.
14. 某温度下,若反应的化学平衡常数K1=25,则该温度下HI(g)⇌H2(g)+I2(g)的化学平衡常数K2为
A. 0.2 B. 0.4 C. 0.004 D. 5
15. 向某密闭容器中加入0.3molA、0.1molC和一定量的B三种气体,一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如甲图所示(t0~t1阶段的c(B)变化未画出),乙图为t时刻后改变条件平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种反应条件(浓度、温度、压强、催化剂)且互不相同,t3~t4阶段为使用催化剂。下列说法中不正确的是
A. 若t1=15 s,则用C的浓度变化表示的t0~t1段的平均反应速率为0.004mol•L-1•s-1
B. t4~t5阶段改变的条件一定为减小压强
C. 该容器的容积为2 L,B的起始物质的量为0.02 mol
D. 该化学反应方程式为3A(g)B(g)+2C(g)
16. 已知:4CO(g)+2NO2(g)⇌4CO2(g)+N2(g) ΔH=-1200 kJ·mol−1。在2 L恒容密闭容器中,按照下表中甲、乙两种方式进行投料,经过一段时间后达到平衡状态,测得甲中CO的转化率为50%。下列说法中正确的是
甲
乙
0.2 mol NO2
0.1 mol NO2
0.4 mol CO
0.2 mol CO
A. 放热反应,一定能自发进行
B. 该温度下,反应的平衡常数为5
C. 达平衡时,NO2的浓度:甲>乙
D. 达平衡时,N2的体积分数:甲<乙
17. 重铬酸铵[]可用作媒染剂和有机合成催化剂,具有强氧化性。实验室中将通入重铬酸()溶液制备的装置如图所示(夹持装置略)。已知:。下列说法错误的是
A. 装置X可控制通入的速度且能观察装置Y中是否堵塞
B. 仪器a的作用是防止倒吸
C. 装置Y中溶液的pH不宜过大,否则会有生成
D. 仪器b中装入的试剂为碱石灰,目的是吸收过量的
18. 下列装置或操作正确且对应的实验能达到实验目的的是
A.除去Cl2中混有的HCl气体
B.测定中和反应反应热
C.通过注射器活塞右移,验证Na与H2O反应放热
D.研究Fe3+、Al3+对H2O2分解速率的影响
A. A B. B C. C D. D
19. 将1mol M和2mol N置于体积为2L的恒容密闭容器中,发生反应: 。反应过程中测得Q的体积分数在不同温度下随时间的变化如图所示。下列结论正确的是
A.
B. 温度:
C. 温度为时,M的平衡转化率为50%
D. 若X、Y两点的平衡常数分别为、,则K1<K2
20. 生活生产中总是离不开各种各样的材料,每一种新材料的问世也常常带动新科技、新技术的应用和发展,下列有关于材料的说法不正确的是
A. 传统的三大无机非金属材料中均含有硅元素,但含有硅元素的材料不一定是传统无机非金属材料
B. 我国自主研发的新一代动车组在京沪高铁上跑出486.1公里的世界列车最高时速,得益全路铺设的优质无缝平滑的超长钢轨,钢的熔点比铁的熔点高,比铁用途更广泛
C. 碳纳米材料主要包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯等,在能源、信息、医药等领域均有着广阔的应用前景
D. 稀土元素被称为“冶金工业的维生素”,将稀土元素加入钢的冶炼中后,可以增加钢的韧性与抗氧化性
21. 一定温度下,在容积不变的密闭容器中进行如下可逆反应:,下列能表明该反应已达到化学平衡状态的是
①
②SiF4的体积分数不再变化
③容器内气体压强不再变化
④混合气体的体积不再变化
⑤4 mol H-O键断裂的同时,有2 mol H-F键断裂
A. ①②③ B. ②④⑤ C. ②③ D. ③④⑤
22. 根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向某钠盐粉末上滴加浓盐酸,将产生的气体通入品红溶液。
品红溶液褪色
该钠盐为或
B
将酸性溶液滴入烯丙醇()中
溶液紫色褪去
烯丙醇中含有碳碳双键
C
取溶液,滴加5~6滴溶液,充分反应后,再滴加少量的KSCN溶液
溶液变红
KI与的反应是可逆反应
D
向纯碱固体中滴加足量稀盐酸,将产生的气体通入水玻璃中
水玻璃变浑浊
非金属性:Cl>C>Si
A. A B. B C. C D. D
第II卷(非选择题)
23. 氮是地球上含量丰富的一种元素,氮元素的单质及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。
(1)在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:ΔH <0,其平衡常数K与温度T的关系如下表:
T/K
298
398
498
平衡常数K
4.1×106
K1
K2
①该反应的平衡常数表达式:K=_______。
②试判断K1_______K2(填写“>”“=”或“<”)。
③一定温度下,在2L密闭容器中充入1molN2和3molH2并发生反应。若容器容积恒定,10min达到平衡时,H2的物质的量为0.5mol,则N2的转化率α(N2)=_______,以NH3表示该过程的反应速率 v(NH3)=_______。
(2)对反应ΔH>0,在温度分别为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示,下列说法正确的是_______。
a.A、C两点的反应速率:A>C c.A、C两点的化学平衡常数:A>C
b.A、C两点N2O4的转化率:A<C d.由状态B到状态A,可以用加热的方法
24. 已知A是用来衡量一个国家石油化工发展水平的标志性物质,A、B、C、D、E、F、G均为有机物,他们之间有如图所示的转化关系,请回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为___,B中官能团的电子式为__。
(2)在F的同系物中最简单的有机物的空间构型为__。
(3)写出与F互为同系物的含5个碳原子的有机物的所有同分异构体中,其中一氯代物种类最少的同分异构体的结构简式:___。
(4)写出下列编号对应反应的化学方程式,并注明反应类型:
②___,___;
④___,___。
25. 近年来,乳酸[CH3CH(OH)COOH]成为人们的研究热点之一。乳酸可由淀粉为原料,通过生物发酵法制备。
请回答下列有关问题:
(1)淀粉遇到单质碘呈__色。
(2)葡萄糖是自然界中分布最广的单糖,写出葡萄糖的结构简式__。
(3)在一定条件下,下列物质不能与葡萄糖发生反应的是__。
a.溴水 b.NaOH溶液 c.Cu(OH)2悬浊液 d.CH3COOH
(4)乳酸在一定条件下可发生多种反应。例如:
①乳酸在一定条件下反应的产物可使Br2的CCl4溶液褪色,写出乳酸反应的化学方程式___。
②乳酸在一定条件下反应可生成六元环状化合物,写出该六元环状化合物的结构简式___。
③乳酸在一定条件下反应可生成高分子聚合物(聚乳酸),写出该反应的化学方程式___。
(5)1mol乳酸分别与足量的Na、Na2CO3、NaHCO3反应时,消耗三种物质的物质的量之比为__。
26. I.研究化学反应中的能量变化可以为提高工业生产效率提供指导性的理论依据。请结合所学化学反应原理相关知识回答下列问题:
(1)计算化学反应中的能量变化有多种途径。通过化学键的键能计算。已知:
化学键
键能
436
247
434
计算可得:___________。
(2)通过盖斯定律计算。已知下列反应的反应热为:
①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=−870.3kJ∙mol−1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=−393.5kJ∙mol−1
③H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=−285.8kJ∙mol−1
试计算下列反应的反应热:2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l) ΔH=___________。
II.现有反应aA(g)+bB(g)pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的浓度减小;当减小压强时,混合体系中C的质量分数也减小,则:
(3)该反应是___________热反应,且a+b___________p(填“>”“<”或“=”)。
(4)减压时,A的质量分数___________(填“增大”“减小”或“不变”,下同),正反应速率___________。
(5)若降低温度,则平衡时,B、C的浓度之比c(B)/c(C)将___________。
(6)若B是有色物质,A、C均为无色物质,则加入C(体积不变)时混合物的颜色___________ (填“变浅”“变深”或“不变”)。
27. NO是常见的一种污染气体,可以利用其性质进行有效转化再利用。
(1)已知反应:
I.N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=+181kJ/mol
II.3N2H4(g)+3O2(g)3N2(g)+6H2O(g) △H=-534kJ/mol
若某反应NO转化的反应平衡常数表达式为Kc=,则该反应的热化学方程式为____。
(2)NO可在一定条件下发生反应2NO(g)N2O2(g),该反应的v正=K正c2(NO),v逆=K逆c(N2O2),(K正、K逆为速率常数),且速率与浓度关系如图所示。
①T℃、pkPa条件下,该反应的平衡常数为____。
②T℃、pkPa条件下,一定容积容器中充入一定量NO,平衡时测得c(N2O2)为0.4mol/L,则平衡时NO的体积分数为____,平衡后v正=____。(写出表达式)
(3)NO在催化剂条件下可被H2还原为无害物质,反应为2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g),在密闭容器中按c(NO):c(H2)=1:1充入,反应结果如图:
①提高NO平衡转化率的措施有____。
A.增大投料 B.降低反应温度
C.减小容器体积 D.充入水蒸气增大压强
②若不用催化剂,M点平衡转化率是否会降至O点,并简述理由____。400℃后,催化效率降低的原因____。
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安岳中学高2023级示范班第二期第一次月考
化学试题
第I卷(选择题)
一、单选题(每小题2分,共44分)
1. 为实现国家承诺的“碳达峰、碳中和”目标,新能源汽车代替燃油汽车成为一种必然趋势。下列有关说法不正确的是
A. 纯电动汽车和氢燃料电池汽车都属于新能源汽车
B. 新能源汽车能减少碳排放,但也不能忽视电池报废带来的环境问题
C. 燃油汽车使用尾气催化转化装置目的是减少碳排放,有利于实现碳中和
D. 乙醇属于可再生能源,汽油中添加乙醇,有利于减少环境污染
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.纯电动汽车需要能源的电能,氢燃料电池汽车动力来源是H2,它们都不会存在污染,因此都属于新能源汽车,A正确;
B.新能源汽车所需能源不是化石能源,因此能减少碳排放,但报废电池中有许多重金属元素,处理不当会造成水污染、土壤污染,因此也不能忽视电池报废带来的环境问题,B正确;
C.燃油汽车排出的尾气中含有CO、NO等有害气体,它们在尾气催化转化装置中会转化为无害的CO2、N2,但这并不能减少碳排放,与实现碳中和无关,C错误;
D.乙醇燃烧产生CO2、H2O,CO2在植物光合作用下产生淀粉、纤维素等物质,淀粉、纤维素水解产生葡萄糖,葡萄糖在酒化酶作用下又转化为乙醇,故乙醇属于可再生能源。汽油中添加乙醇,能够减少化石能源的使用及有害物质的产生与排放,有利于减少环境污染,D正确;
故合理选项是C。
2. 下列有关物质的工业制法中,错误的是
A. 制硅:用焦炭还原二氧化硅得硅
B. 制钠:以海水为原料制得NaCl,再电解熔融NaCl得钠
C. 制铁:以焦炭和铁矿石为原料,用CO还原铁矿石得铁
D. 制镁:以海水为原料,经一系列过程制得氯化镁,用H2还原MgCl2得镁
【答案】D
【解析】
【详解】A.工业用焦炭还原二氧化硅生产硅:SiO2+2CSi+2CO↑,A正确;
B.工业制钠是以海水为原料制得NaCl,电解熔融NaCl:2NaCl2Na+Cl2↑,制得钠,B正确;
C.工业上常用用CO在高温下还原铁矿石炼铁:3CO+Fe2O32Fe+3CO2,制得铁,C正确;
D.工业制镁是电解熔融氯化镁:MgCl2Mg+Cl2↑,D错误;
答案选D。
3. 可逆反应L(s)+aG(g)=bR(g)达到平衡时温度和压强对该反应的影响如下图所示,x轴表示温度,y轴表示平衡混合气中G的体积分数,压强P1>P2,下列判断正确的是
A. a>b
B. △H<0
C. 当av正(G)=bv逆(R)可说明反应达到平衡状态
D. 增加L的物质的量,可提高G的转化率
【答案】A
【解析】
【分析】根据图像知,升高温度平衡向吸热方向移动,升高温度G的体积分数减小,说明平衡正向移动;相同温度下p1>p2,增大压强G的体积分数减小,说明平衡正向移动,增大压强平衡向气体体积减小的方向移动,据此方向解答。
【详解】A、增大压强G的体积分数减小,说明平衡正向移动,增大压强平衡向气体体积减小的方向移动,则a>b,故A正确;
B、根据图像知,升高温度平衡向吸热方向移动,升高温度G的体积分数减小,说明平衡正向移动,说明正反应是吸热反应,则△H>0,故B错误;
C、当av正(G)=bv逆(R)时可得:=,而此时速率之比不等于计量数之比,不能说明反应达到平衡状态,故C 错误;
D、L是固体,增大L的量平衡不移动,则G的转化率不变,故D错误。
答案选A。
【点睛】平衡图像象问题的看图方法主要是“定一议二”,先定温度相同,看压强与G的体积分数关系,得出是体积缩小的反应;再看等压线(压强相等时),温度与G的体积分数关系,得出是吸热反应。
4. 下列有关聚乙烯的说法正确的是
A. 聚乙烯和乙烯是同分异构体,分子式相同
B. 聚乙烯能使溴水褪色,化学性质和乙烯相同
C. 聚乙烯可用于制作食品包装袋等薄膜制品
D. 聚乙烯只含碳和氢元素,不易造成污染
【答案】C
【解析】
【详解】A.聚乙烯的结构简式为:,和乙烯的分子式不同,不互为同分异构体,A错误;
B.聚乙烯的结构简式为:,故聚乙烯中不含有碳碳双键,不能使溴水褪色,其化学性质和乙烯不相同,B错误;
C.聚乙烯没有毒,可用于制作食品包装袋等薄膜制品,C正确;
D.聚乙烯只含碳和氢元素,但聚乙烯塑料能以降解,易造成白色污染,D错误;
故答案为:C。
5. 物质的性质往往决定着其在实际生活中的用途,下列物质的性质与用途描述正确且具有对应关系的是
A. 金属铝具有良好的导电性和导热性,因此可以用来制作航空航天材料
B. 无水硫酸铜能够与水结合形成蓝色晶体,因此常常被用作干燥剂
C. 二氧化硫虽然具有一定毒性,但可以起到漂白、防腐和抗氧化的作用,因此可以用作食品添加剂
D. 氨气是一种无色无味的气体,很容易液化,且汽化时需要吸收大量的热,因此可以用作制冷剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.铝具有较低的密度,且其合金的强度较大,可以用来制作航空航天材料,A错误;
B.无水硫酸铜能够与水结合形成蓝色晶体,因此常常检测水的存在,B错误;
C.二氧化硫在控制用量前提下,可以作食品添加剂,如葡萄酒中添加少量二氧化硫,起到调节酸度、杀菌、抗氧化等作用,C正确;
D.氨容易液化,且液氨汽化时吸收大量的热从而使周围温度降低,因此,液氨可以用作制冷剂,D错误;
故选C。
6. 海水开发利用的部分过程如图所示。下列相关说法错误的是( )
A. 将氯气通入苦卤中发生反应的离子方程式为Cl2+2Br-=2Cl-+Br2
B. 可以通过物理方法从海水中得到粗盐
C. 生产中用NaOH作为沉淀剂获得Mg(OH)2
D. 用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收,以达到富集溴的目的
【答案】C
【解析】
【分析】海水蒸发结晶后过滤得到粗盐和苦卤,苦卤中通入氯气将溴离子氧化成溴单质,分离得到溴单质,剩余溶液中主要含K+、Mg2+、Cl-,加入生石灰或石灰乳得到氢氧化镁沉淀。
【详解】A.据图可知苦卤中含有溴离子,通入氯气得到了溴单质,离子方程式为Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,故A正确;
B.通过蒸发结晶可以从海水中得到粗盐,该过程为物理变化过程,故B正确;
C.NaOH成本较高,工业生产中常用较为廉价的生石灰或石灰乳作沉淀剂,故C错误;
D.海水中溴含量较低,氯气氧化得到的溴单质浓度较低,用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收,可以达到富集的目的,故D正确;
故答案为C。
7. 下列说法正确的是
A. 油脂、糖类和蛋白质都能发生水解反应
B. 油脂皂化反应可用酸作催化剂
C. 淀粉溶液中加入硫酸,加热4-5min,再加入少量银氨溶液,加热,有光亮银镜生成
D. 羊毛、蚕丝、塑料、合成橡胶都属于有机高分子材料
【答案】D
【解析】
【详解】A. 糖类中单糖不发生水解反应,故A错误;
B. 油脂皂化反应用碱作催化剂,故B错误;
C. 淀粉溶液中加入硫酸,加热4-5min,先加NaOH溶液,再加入少量银氨溶液,加热,故C错误;
D. 羊毛、蚕丝属于蛋白质,塑料、合成橡胶都为合成高分子,都属于有机高分子材料,故D正确。
综上所述,答案为D。
8. 能引起化学平衡移动的是
A. 化学反应速率发生了变化
B. 有气态物质参加的反应达到平衡后,改变了压强
C. 由于某一条件的改变,使平衡混合物中各组分的浓度发生了不同程度的变化
D. 改变了反应物浓度
【答案】C
【解析】
【详解】A.使用催化剂时,化学反应速率发生了变化,但化学平衡未发生移动,A与题意不符;
B.对于aA(g)+bB(g)⇌cC(g),a+b=c时,有气态物质参加的反应达到平衡后,改变了压强,平衡未发生移动,B与题意不符;
C.由于某一条件的改变,使平衡混合物中各组分的浓度发生了不同程度的变化,导致正逆反应速率的变化不同,平衡一定发生移动,C符合题意;
D.对于反应前后气体物质的量不变的反应,体积改变时,浓度发生变化,但平衡不移动,D与题意不符;
答案为C。
9. 某学生设计了如下实验方案用以检验淀粉水解的情况:淀粉液水解液遇碘水溶液不变蓝,加溶液调至碱性所得中和液砖红色沉淀。下列结论正确的是
A. 淀粉尚有部分未水解 B. 淀粉已完全水解
C. 淀粉没有水解 D. 淀粉已发生水解,但不知是否完全水解
【答案】B
【解析】
【详解】取淀粉液在稀硫酸中加热后的水解液,滴加碘水,发现不变蓝色,说明无淀粉(或淀粉水解完全);再取水解液加入氢氧化钠溶液,调pH至碱性,加入氢氧化铜悬浊液,加热,有砖红色沉淀生成,有葡萄糖生成,说明淀粉水解产生了葡萄糖;结合以上分析可知,淀粉已经水解完全,B选项符合题意;
答案为B。
10. 高良姜素是姜科植物高良姜根中的提取物,它能使鼠伤寒沙门氏菌TA98和TA100发生诱变,具有抗病菌作用。下列关于高良姜素的叙述正确的是( )
A. 高良姜素的分子式为C15H15O5
B. 高良姜素分子中含有3个羟基、8个双键
C. 高良姜素能与碳酸钠溶液、溴水、酸性高锰酸钾溶液等反应
D. 1mol高良姜素与足量的钠反应生成33.6LH2
【答案】C
【解析】
【详解】A.由结构简式可知高良姜素的分子式为C16H12O4,A错误;
B.分子含有两个苯环,只有1个碳碳双键,B错误;
C.含有酚羟基,可与碳酸钠溶液反应、溴水反应,含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应,可被酸性高锰酸钾氧化,C正确;
D.含有3个羟基,但生成氢气存在的外界条件未知,不能确定体积大小,D错误。
答案选C。
【点晴】易错点为D,注意气体存在的外界条件的判断。
11. 一定温度下,反应H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)在密闭容器中进行,下列措施不改变化学反应速率的是
A. 压缩容器,增大压强 B. 恒容,充入H2
C. 恒压,充入氩气 D. 恒容,充入He
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.缩小体积使压强增大,则各组分浓度增大,化学反应速率加快,故A不选;
B.恒容,充入H2,则氢气的浓度增大,化学反应速率加快,故B不选;
C.恒压,充入氩气,体积增大,各组分浓度减小,化学反应速率减小,故C不选;
D.恒容,充入He,各组分浓度不变,化学反应速率不变,故D选;
故选D。
12. 设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是
A. 3.2 g臭氧中含有的氧原子数为0.2NA
B. 0.1 mol苯中含有的碳碳双键数目为0.3NA
C. 1 L 0.1 mol/LCH3COOH溶液中含有的氢离子数为0.1NA
D. 标准状况下,22.4 L盐酸中含有的HCl分子数为NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.3.2 g臭氧中含有的氧原子的物质的量为=0.2mol,数目为0.2NA,故A正确;
B.苯中不存在碳碳双键,故B错误;
C.醋酸是弱酸,不能完全电离,1 L 0.1 mol/LCH3COOH溶液中含有的氢离子数少于0.1NA,故C错误;
D.标准状况下,盐酸是溶液,不是气体,无法计算22.4 L盐酸中含有的HCl分子数,故D错误;
故选A。
13. 在一定条件下,将2 mol A和3 mol B两种气体混合于容积为2 L的恒容密闭容器中,发生如下反应:。2 min末该反应达到平衡,测得生成了0.8 mol的D,此时C的浓度为0.2 。下列判断不正确的是
A. 2 min时A的反应速率为0.2
B. 2 min时,B的浓度为0.9
C. A的转化率为40%
D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据反应列出三段式:
【详解】A.不能计算2 min时A的瞬时速率,故A错误;
B.2min时,B的浓度为0.9 ,故B正确;
C. A的转化率为,故C正确;
D.变化量比等于系数比,,x=1,故D正确;
选A。
14. 某温度下,若反应的化学平衡常数K1=25,则该温度下HI(g)⇌H2(g)+I2(g)的化学平衡常数K2为
A. 0.2 B. 0.4 C. 0.004 D. 5
【答案】A
【解析】
【详解】反应平衡常数,则HI(g)⇌H2(g)+I2(g),,故,答案选A。
15. 向某密闭容器中加入0.3molA、0.1molC和一定量的B三种气体,一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如甲图所示(t0~t1阶段的c(B)变化未画出),乙图为t时刻后改变条件平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种反应条件(浓度、温度、压强、催化剂)且互不相同,t3~t4阶段为使用催化剂。下列说法中不正确的是
A. 若t1=15 s,则用C的浓度变化表示的t0~t1段的平均反应速率为0.004mol•L-1•s-1
B. t4~t5阶段改变的条件一定为减小压强
C. 该容器的容积为2 L,B的起始物质的量为0.02 mol
D. 该化学反应方程式为3A(g)B(g)+2C(g)
【答案】C
【解析】
【详解】A.若t1=15s,生成物C在t0~t1时间段的平均反应速率v==mol/(L∙s)=0.004mol/(L∙s),A正确; C.因为改变条件,正、逆速率下降且相等,而反应前后气体分子数不变,在t4~t5阶段改变的条件一定为减小压强,B正确; C.根据方程式可知消耗0.09mol/L的A,则生成0.03mol/L的B,容器的体积为=2L,生成B的物质的量为0.03mol/L×2L=0.06mol,平衡时B的物质的量为0.05mol/L×2L=0.1mol,所以起始时B的物质的量为0.1mol-0.06mol=0.04mol,C错误;D.反应中A的浓度变化为0.15mol/L-0.06mol/L=0.09mol/L,C的浓度变化为0.11mol/L-0.05mol/L=0.06mol/L,反应中A与C的计量数之比为0.09:0.06=3:2,则该反应中气体的化学计量数之和前后相等,则有:3A(g)B(g)+2C(g),D正确。答案选C。
16. 已知:4CO(g)+2NO2(g)⇌4CO2(g)+N2(g) ΔH=-1200 kJ·mol−1。在2 L恒容密闭容器中,按照下表中甲、乙两种方式进行投料,经过一段时间后达到平衡状态,测得甲中CO的转化率为50%。下列说法中正确的是
甲
乙
0.2 mol NO2
0.1 mol NO2
0.4 mol CO
0.2 mol CO
A. 放热反应,一定能自发进行
B. 该温度下,反应的平衡常数为5
C. 达平衡时,NO2的浓度:甲>乙
D. 达平衡时,N2的体积分数:甲<乙
【答案】C
【解析】
【详解】A.已知反应为放热反应,ΔH<0,ΔS<0,根据反应自发进行的判断依据ΔG=ΔH-TΔS,当低温时有自发进行的倾向,高温时不利于自发进行,故A错误;
B.根据甲中CO的转化率为50% ,二氧化氮和一氧化碳的起始物质的量为0.2mol、0.4mol,容器的体积为2L,根据,可以得到二氧化氮和一氧化碳的起始物质的量浓度为0.1mol/L、0.2mol/L,列出三段式,
该反应的平衡常数,故B错误;
C.由三段式可知甲的NO2转化为50%,因甲的平衡相对乙加压,增大压强平衡向正反应方向移动,则乙的NO2转化为小于50%,则NO2的浓度:甲>乙,故C正确;
D.甲的投入量为乙的两倍,甲的平衡相对乙加压,增大压强平衡向正反应方向移动,所以甲N2的体积分数大于乙N2的体积分数,故D错误;
答案选C。
17. 重铬酸铵[]可用作媒染剂和有机合成催化剂,具有强氧化性。实验室中将通入重铬酸()溶液制备的装置如图所示(夹持装置略)。已知:。下列说法错误的是
A. 装置X可控制通入的速度且能观察装置Y中是否堵塞
B. 仪器a的作用是防止倒吸
C. 装置Y中溶液的pH不宜过大,否则会有生成
D. 仪器b中装入的试剂为碱石灰,目的是吸收过量的
【答案】D
【解析】
【详解】A.氨气难溶于四氯化碳,通过观察NH3的气泡快慢,可判断通入氨气的快慢,若Y中堵塞,X的长颈漏斗中形成一段水柱,A正确;
B.氨气极易溶于水,a用来防止倒吸,B正确;
C.若溶液pH过大,呈较强碱性,平衡,正向移动,会有(NH4)2CrO4生成,C正确;
D.碱石灰不能用来吸收NH3,可以选用P2O5或无水CaCl2吸收过量的氨气,D错误;
答案选D。
18. 下列装置或操作正确且对应的实验能达到实验目的的是
A.除去Cl2中混有的HCl气体
B.测定中和反应反应热
C.通过注射器活塞右移,验证Na与H2O反应放热
D.研究Fe3+、Al3+对H2O2分解速率的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯气和氯化氢都与碳酸钠溶液反应,应用饱和食盐水进行除杂,故A错误;
B.根据图示可知简易量热计中缺少搅拌用的环形玻璃搅拌器,B错误;
C.Na与H2O反应有H2生成,从而使注射器活塞向右移动,不一定是放热导致右移,C错误;
D.Cl-浓度相同,Fe3+、Al3+的浓度相等,相同条件下,比较H2O2溶液中产生气泡的快慢来判断Fe3+、Al3+对H2O2分解速率的影响,D正确;
故答案选D。
19. 将1mol M和2mol N置于体积为2L的恒容密闭容器中,发生反应: 。反应过程中测得Q的体积分数在不同温度下随时间的变化如图所示。下列结论正确的是
A.
B. 温度:
C. 温度为时,M的平衡转化率为50%
D. 若X、Y两点的平衡常数分别为、,则K1<K2
【答案】C
【解析】
【分析】先拐先平数值大,,温度升高,Q的体积分数减小,平衡逆向移动,说明,据此作答。
【详解】A.温度升高,Q的体积分数减小,平衡逆向移动,说明,A错误;
B.先拐先平数值大,,B错误;
C.温度为时,设M的变化量为x mol,列三段式为:,温度为,平衡时Q的体积分数=20%,解得,M的平衡转化率为=50%,C正确;
D.,对于放热反应,温度越低平衡常数越大,则,D错误;
故答案选C。
20. 生活生产中总是离不开各种各样的材料,每一种新材料的问世也常常带动新科技、新技术的应用和发展,下列有关于材料的说法不正确的是
A. 传统的三大无机非金属材料中均含有硅元素,但含有硅元素的材料不一定是传统无机非金属材料
B. 我国自主研发的新一代动车组在京沪高铁上跑出486.1公里的世界列车最高时速,得益全路铺设的优质无缝平滑的超长钢轨,钢的熔点比铁的熔点高,比铁用途更广泛
C. 碳纳米材料主要包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯等,在能源、信息、医药等领域均有着广阔的应用前景
D. 稀土元素被称为“冶金工业的维生素”,将稀土元素加入钢的冶炼中后,可以增加钢的韧性与抗氧化性
【答案】B
【解析】
【详解】A.单质硅中含有硅元素,单质硅属于新型无机非金属材料,A正确;
B.钢属于合金,钢的熔点比铁的熔点低,比铁用途更广泛,B错误;
C.碳纳米材料是一类新型无机非金属材料, 主要包括富勒烯、碳纳米管和石墨烯等它们都是碳的不同单质,互为同素异形体,C正确;
D.稀土元素被称为“冶金工业的维生素”,可以明显改善金属性能,其加入后可增加钢的韧性、抗氧化性,D正确;
故选B。
21. 一定温度下,在容积不变的密闭容器中进行如下可逆反应:,下列能表明该反应已达到化学平衡状态的是
①
②SiF4的体积分数不再变化
③容器内气体压强不再变化
④混合气体的体积不再变化
⑤4 mol H-O键断裂的同时,有2 mol H-F键断裂
A. ①②③ B. ②④⑤ C. ②③ D. ③④⑤
【答案】C
【解析】
【详解】①表示反应进行的方向相反,但速率之比不等于化学计量数之比,反应未达平衡状态;
②SiF4的体积分数不再变化,则各物质的浓度不变,反应达平衡状态;
③反应前后气体的分子数不等,反应过程中体系的压强不断发生改变,当容器内气体压强不再变化时,反应达平衡状态;
④密闭容器的体积不变,则混合气体的体积始终不变,反应不一定达平衡状态;
⑤4 mol H-O键断裂的同时,有2 mol H-F键断裂,虽然反应进行的方向相反,但变化量之比不等于化学计量数之比,反应未达平衡状态;
综合以上分析,②③符合题意,故选C。
22. 根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向某钠盐粉末上滴加浓盐酸,将产生的气体通入品红溶液。
品红溶液褪色
该钠盐为或
B
将酸性溶液滴入烯丙醇()中
溶液紫色褪去
烯丙醇中含有碳碳双键
C
取溶液,滴加5~6滴溶液,充分反应后,再滴加少量的KSCN溶液
溶液变红
KI与的反应是可逆反应
D
向纯碱固体中滴加足量稀盐酸,将产生的气体通入水玻璃中
水玻璃变浑浊
非金属性:Cl>C>Si
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.向某钠盐粉末上滴加浓盐酸,将产生的气体通入品红溶液,品红溶液褪色,说明放出的气体为二氧化硫或氯气,则该钠盐为或或次氯酸钠、氯酸钠等,故A错误;
B.羟基、碳碳双键都能被高锰酸钾氧化,将酸性溶液滴入烯丙醇()中,溶液紫色褪去,不能证明烯丙醇中含有碳碳双键,故B错误;
C.取溶液,滴加5~6滴溶液,发生反应2I-+2Fe3+= I2+2Fe2+,Fe3+不足,充分反应后,再滴加少量的KSCN溶液,溶液变红,溶液中仍说明含有Fe3+,证明KI与的反应是可逆反应,故C正确;
D.向纯碱固体中滴加足量稀盐酸,产生二氧化碳气体,由于HCl是无氧酸,不能证明非金属性Cl>C,将产生的气体通入水玻璃中,产生的气体二氧化碳中含有HCl,水玻璃中生成硅酸沉淀,不能证明非金属性C>Si,故D错误;
选C。
第II卷(非选择题)
23. 氮是地球上含量丰富的一种元素,氮元素的单质及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。
(1)在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:ΔH <0,其平衡常数K与温度T的关系如下表:
T/K
298
398
498
平衡常数K
4.1×106
K1
K2
①该反应的平衡常数表达式:K=_______。
②试判断K1_______K2(填写“>”“=”或“<”)。
③一定温度下,在2L密闭容器中充入1molN2和3molH2并发生反应。若容器容积恒定,10min达到平衡时,H2的物质的量为0.5mol,则N2的转化率α(N2)=_______,以NH3表示该过程的反应速率 v(NH3)=_______。
(2)对反应ΔH>0,在温度分别为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示,下列说法正确的是_______。
a.A、C两点的反应速率:A>C c.A、C两点的化学平衡常数:A>C
b.A、C两点N2O4的转化率:A<C d.由状态B到状态A,可以用加热的方法
【答案】(1) ①. ②. > ③. 83.3% ④.
(2)d
【解析】
【小问1详解】
①平衡常数K等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,固体和纯液体不写入表达式,K=;
②该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,K值减小,则K1>K2,故答案为:>;
③起始加入3mol H2达到平衡时为0.5mol,消耗氢气3-0.5=2.5mol,由可知消耗氮气mol,起始充入1molN2,则N2的转化率α(N2)=,生成氨气∆n=mol,以NH3表示该过程的反应速率 v(NH3)=;
【小问2详解】
a.A、C两点温度相同,压强越大,反应速率越快,所以速率:C>A,故a错误;
b.A、C两点温度相同,平衡常数只与温度有关,所以化学平衡常数:A=C,故b错误;
c.A、C两点温度相同,C点压强更高,压强增大,平衡逆反应方向移动,N2O4的转化率降低,所以两点N2O4的转化率:A>C,故c错误;
d.该反应为吸热反应,升高温度平衡向正反应方向移动,NO2的体积分数增大,所以由状态B到状态A,可以用加热的方法,故d正确;
故选:d。
24. 已知A是用来衡量一个国家石油化工发展水平的标志性物质,A、B、C、D、E、F、G均为有机物,他们之间有如图所示的转化关系,请回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为___,B中官能团的电子式为__。
(2)在F的同系物中最简单的有机物的空间构型为__。
(3)写出与F互为同系物的含5个碳原子的有机物的所有同分异构体中,其中一氯代物种类最少的同分异构体的结构简式:___。
(4)写出下列编号对应反应的化学方程式,并注明反应类型:
②___,___;
④___,___。
【答案】 ①. 碳碳双键 ②. ③. 正四面体形 ④. C(CH3)4 ⑤. 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O ⑥. 氧化反应 ⑦. CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O ⑧. 取代反应(或酯化反应)
【解析】
【分析】已知A是用来衡量一个国家石油化工发展水平的标志性物质,则A为乙烯,A与水反应生成B(乙醇),B催化氧化生成C(乙醛),乙醛催化氧化生成D(乙酸),乙醇和乙酸反应生成E(乙酸乙酯),A和氢气反应生成F(乙烷),A和HCl反应生成氯乙烷。
【详解】⑴A是乙烯,含中官能团的名称为碳碳双键,B为乙醇,官能团为羟基,其电子式为;故答案为:碳碳双键;。
⑵F为乙烷,其同系物中最简单的有机物是甲烷,甲烷的空间构型为整四面体形,故答案为:正四面体形。
⑶F为乙烷,与乙烷互为同系物的含5个碳原子的有机物的分子式为C5H12,其同分异构体为正戊烷、异戊烷、新戊烷,一氯代物种类最少的同分异构体为新戊烷,其结构简式为C(CH3)4;故答案为:C(CH3)4。
⑷②是乙醇的催化氧化反应生成乙醛,反应方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,反应类型为氧化反应;故答案为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;氧化反应。
④是乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯,反应方程式为:CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O,反应类型为取代反应(或酯化反应);故答案为:CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O;取代反应(或酯化反应)。
25. 近年来,乳酸[CH3CH(OH)COOH]成为人们的研究热点之一。乳酸可由淀粉为原料,通过生物发酵法制备。
请回答下列有关问题:
(1)淀粉遇到单质碘呈__色。
(2)葡萄糖是自然界中分布最广的单糖,写出葡萄糖的结构简式__。
(3)在一定条件下,下列物质不能与葡萄糖发生反应的是__。
a.溴水 b.NaOH溶液 c.Cu(OH)2悬浊液 d.CH3COOH
(4)乳酸在一定条件下可发生多种反应。例如:
①乳酸在一定条件下反应的产物可使Br2的CCl4溶液褪色,写出乳酸反应的化学方程式___。
②乳酸在一定条件下反应可生成六元环状化合物,写出该六元环状化合物的结构简式___。
③乳酸在一定条件下反应可生成高分子聚合物(聚乳酸),写出该反应的化学方程式___。
(5)1mol乳酸分别与足量的Na、Na2CO3、NaHCO3反应时,消耗三种物质的物质的量之比为__。
【答案】 ①. 蓝 ②. CH2OH(CHOH)4CHO ③. b ④. ⑤. ⑥. n+(n-1)H2O ⑦. 4:1:2
【解析】
【分析】(1)淀粉遇到碘单质,淀粉呈蓝色;
(2)葡萄糖为多羟基醛;
(3) a.葡萄糖中含羟基和醛基,根据官能团的结构与性质分析;
(4)乳酸中含有羟基,结合其性质分析;
(5) 乳酸中含有羟基、羧基,根据化学性质分析作答。
【详解】(1)淀粉遇到碘单质,淀粉呈蓝色;
(2)葡萄糖为多羟基醛,其结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO;
(3) a.葡萄糖具有较强的还原性,可与溴水反应,与题意不符,a错误;
b.葡萄糖与NaOH不反应,符合题意,b正确;
c.葡萄糖中含有醛基,可与Cu(OH)2发生氧化反应,与题意不符,c错误;
d.葡萄糖中含有羟基,可与CH3COOH发生酯化反应,与题意不符,d错误;
答案为b;
(4)①乳酸中含有羟基,发生消去反应生成碳碳双键可与溴发生加成反应,则乳酸发生消去反应的方程式;
②2个乳酸发生酯化反应可生成六元环状化合物,则结构简式为;
③乳酸中含有羟基、羧基,多个分子间发生酯化反应可生成高分子化合物,反应的方程式为n+(n-1)H2O;
(5) 乳酸中含有羟基、羧基,1mol乳酸可与2molNa反应;可与0.5mol碳酸钠反应;可与1mol碳酸氢钠反应,则物质的量的比值为4:1:2。
【点睛】Na可与羟基、羧基反应生成氢气;碳酸钠、碳酸氢钠只能与羧基反应生成二氧化碳。
26. I.研究化学反应中的能量变化可以为提高工业生产效率提供指导性的理论依据。请结合所学化学反应原理相关知识回答下列问题:
(1)计算化学反应中的能量变化有多种途径。通过化学键的键能计算。已知:
化学键
键能
436
247
434
计算可得:___________。
(2)通过盖斯定律计算。已知下列反应的反应热为:
①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=−870.3kJ∙mol−1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=−393.5kJ∙mol−1
③H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=−285.8kJ∙mol−1
试计算下列反应的反应热:2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l) ΔH=___________。
II.现有反应aA(g)+bB(g)pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的浓度减小;当减小压强时,混合体系中C的质量分数也减小,则:
(3)该反应是___________热反应,且a+b___________p(填“>”“<”或“=”)。
(4)减压时,A的质量分数___________(填“增大”“减小”或“不变”,下同),正反应速率___________。
(5)若降低温度,则平衡时,B、C的浓度之比c(B)/c(C)将___________。
(6)若B是有色物质,A、C均为无色物质,则加入C(体积不变)时混合物的颜色___________ (填“变浅”“变深”或“不变”)。
【答案】(1)-185
(2)-488.3 (3) ①. 吸 ②. >
(4) ①. 增大 ②. 减小
(5)增大 (6)变深
【解析】
【小问1详解】
利用ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和=(436+247-2×434)kJ/mol=-185kJ/mol;
【小问2详解】
利用盖斯定律,(②+③)×2-①,得出ΔH=[(-393.5-285.8)×2+870.3]kJ/mol=-488.3kJ/mol;
【小问3详解】
升高温度,B的浓度减小,平衡向右移动,根据勒夏特列原理,该反应的正反应方向为吸热反应,即ΔH>0;减小压强,混合体系中C的质量分数减小,说明平衡向逆反应方向移动,根据勒夏特列原理,推出该反应为气体分子数减小的反应,即a+b>p;
【小问4详解】
根据(3)的分析,减压时,平衡向逆反应方向移动,A的质量分数增大;减小压强,反应速率减小;
【小问5详解】
该反应为吸热反应,降低温度,平衡向逆反应方向移动,c(B)增大,c(C)减少,即增大;
【小问6详解】
若B是有色物质,A、C均为无色物质,则加入C(体积不变)时,平衡逆向移动,c(B)增大,混合物颜色变深。
27. NO是常见的一种污染气体,可以利用其性质进行有效转化再利用。
(1)已知反应:
I.N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=+181kJ/mol
II.3N2H4(g)+3O2(g)3N2(g)+6H2O(g) △H=-534kJ/mol
若某反应NO转化的反应平衡常数表达式为Kc=,则该反应的热化学方程式为____。
(2)NO可在一定条件下发生反应2NO(g)N2O2(g),该反应的v正=K正c2(NO),v逆=K逆c(N2O2),(K正、K逆为速率常数),且速率与浓度关系如图所示。
①T℃、pkPa条件下,该反应的平衡常数为____。
②T℃、pkPa条件下,一定容积容器中充入一定量NO,平衡时测得c(N2O2)为0.4mol/L,则平衡时NO的体积分数为____,平衡后v正=____。(写出表达式)
(3)NO在催化剂条件下可被H2还原为无害物质,反应为2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g),在密闭容器中按c(NO):c(H2)=1:1充入,反应结果如图:
①提高NO平衡转化率的措施有____。
A.增大投料 B.降低反应温度
C.减小容器体积 D.充入水蒸气增大压强
②若不用催化剂,M点平衡转化率是否会降至O点,并简述理由____。400℃后,催化效率降低的原因____。
【答案】(1)N2H4(g)+2NO(g)2N2(g)+2H2O(g) △H=-359kJ/mol
(2) ①. 10 ②. ③. 4×10m-1
(3) ①. BC ②. 不会,是否使用催化剂不会改变反应平衡转化率 ③. 温度过高影响催化剂效果
【解析】
【小问1详解】
根据平衡常数表达式可知该反应为N2H4(g)+2NO(g)2N2(g)+2H2O(g)由反应(II-I×3)/3可求出△H=kJ/mol=-359kJ/mol;
【小问2详解】
根据速率方程式lgv正=lgk正+2lg(NO),lgv逆=lgk逆+lgc(N2O2),则表示lgv正的曲线斜率大,lgk正=m+1lgk逆=m,平衡时v正=v逆,则k正c2(NO)=k逆c(N2O4),;
设平衡时c(NO)=xmol/L,x=0.2mol/L,NO的体积分数:,平衡后v正=k正c2(NO)=10m+1×(0.2)2=4×10m-1;
【小问3详解】
A.增大投料,使NO转化率减小,A错误;
B.根据图象可知,此反应为放热反应,降低温度,有利于平衡正向移动,提高NO转化率,B正确;
C.正反应为气体分子数减小的反应,缩小体积,也有利于平衡正向移动,提高NO转化率,C正确;
D.充入水蒸气会增大水蒸气浓度,减小NO转化率,D错误;
故选BC。
催化剂是否使用都不会改变反应的平衡转化率。400°C以后,催化效率下降,可能是催化剂催化效果变差,故温度过高影响催化剂效果。
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