内容正文:
新民学校2025—20265学年度第一学期期中考试
高二化学试卷
时长:75分钟 分值:100分
一、单选题(共42分)
1. 一定温度下,反应C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)在密闭容器中进行,一段时间后达到平衡,下列措施能使平衡向左发生移动的是
A. 增加C的物质的量
B. 保持容器容积不变,充入N2使体系压强增大
C. 将容器的容积缩小一半
D. 保持压强不变,充入N2使容器容积变大
2. 可逆反应(a为正整数)。反应过程中,当其他条件不变时,C的百分含量与温度(T)和压强(P)的关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 若,则A为非气体
B. 该反应的正反应为放热反应
C. ,
D. 其他条件不变时,增加B的物质的量,平衡向正反应方向移动,化学平衡常数K增大
3. 某溶液中,该溶液呈
A. 中性 B. 酸性 C. 碱性 D. 无法判断
4. 某实验小组取块状石灰石与过量稀盐酸反应,测得生成的物质的量与反应时间的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 反应的离子方程式为
B. 0~2min生成的平均反应速率为
C. 2~4min反应速率较快的原因是反应放热使体系温度升高
D. 将块状石灰石研磨成粉末可加快反应速率
5. 下列方法能使氨水中的电离平衡正向移动且的浓度也增大的是
A. 通入气体 B. 加入固体
C. 加入NaOH固体 D. 适当降低温度
6. 常温下,pH=12的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,(体积变化忽略不计)所得混合液的pH=11,则强碱与强酸的体积比是( )
A. 11:1 B. 9:11 C. 1:11 D. 11:9
7. 根据如图所示的过程中的能量变化情况,判断下列说法正确的是
N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化
A. N2(g)转化为氮原子是一个放热过程
B. 1molN2和1molO2的总焓比2 mol NO的总焓高
C. 1个NO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收632kJ能量
D. 2NO(g)=N2(g)+O2(g)的反应热ΔH=-180kJ·mol-1
8. 下列说法不正确的是
A. 铁生锈和氢气燃烧均为自发放热过程
B. 冰融化的过程中,熵值增大
C. 无热效应的自发过程是不存在的
D. 同一物质固态时熵值最小
9. 下列有关以和为原料气的工业合成氨反应的说法不正确的是( )
A. 属于放热反应 B.
C. 属于可逆反应 D. 在恒容容器中反应,压强逐渐减小
10. 对于任何一个化学平衡体系,采取以下措施,一定会使平衡发生移动的是
A. 加入一种反应物 B. 加入催化剂
C. 增大体系压强 D. 升高温度
11. 25℃和下,的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A. 转化为是一个放热过程
B. 1个分子中的化学键断裂时需要吸收能量
C. 和的总能量比的总能量高
D. 分解成和的放出热量
12. 对已经达到化学平衡状态的下列反应2X(g)+Y2(g)Z(g),减小压强时,对反应产生的影响是
A. v正、v逆都减小,平衡逆向移动 B. v正、v逆都增大,平衡正向移动
C. v逆增大,v正减小,平衡逆向移动 D. v逆减小,v正增大,平衡正向移动
13. 下图分别是量筒和滴定管的两个液面,下列有关读数正确的是
A. 量筒读数是,滴定管读数是
B. 量筒读数是,滴定管读数是
C. 量筒读数是,滴定管读数是
D. 量筒读数是,滴定管读数是
14. 已知在t1、t2温度下水的电离平衡曲线如图所示,则下列说法不正确的是
A. t1<t2
B. 一定温度下,改变水溶液中c平(H+)或c平(OH-)的浓度,KW不会发生变化
C. t2温度c平(H+)为1×10-2 mol·L-1的HCl溶液中,水电离出的c平(H+)=1×10-10 mol·L-1
D. 将t1温度下0.1 mol·L-1的盐酸稀释,溶液中所有离子的浓度均相应减小
二、判断题 (共20分)
15. 中和反应反应热的测定实验中,测定盐酸后的温度计没有冲洗干净,立即测NaOH溶液的温度。(___)
16. 温度不变,向NH3·H2O溶液中加入NH4Cl,平衡左移,电离平衡常数减小。(_______)
17. 在醋酸溶液中,当c(CH3COO-)=c(H+)时,表示醋酸已达到电离平衡。(_______)
18. 升高温度可以使吸热反应的反应速率加快,但放热反应的反应速率减慢。(______)
19. 对于H2(g)+I2(g)2HI(g),无论恒温恒容,还是恒温恒压,充入稀有气体,平衡均不移动。(_______)
20. 水的离子积常数的数值大小与温度和稀水溶液的浓度有关。(___________)
21. 改变压强时,平衡一定发生移动。(______)
22. 25 ℃时,pH=13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.2NA。(____)
23. 乙酸显酸性,电离出H+,因此发生酯化反应时断裂H—O键。_______
24. 向0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液中加入少量水,增大。(___________)
三、解答题(共38分)
25. 合成氨工艺(流程如图所示)是人工固氮最重要的途径。
2018年是合成氨工业先驱哈伯(F·Haber)获得诺贝尔奖100周年。和生成的反应为
在催化剂作用下的反应历程为(*表示吸附态)
化学吸附:;;
表面反应:;;
脱附:
其中,的吸附分解反应活化能高、速率慢,决定了合成氨的整体反应速率。请回答:
(1)利于提高合成氨平衡产率的条件有________。
A.低温 B.高温 C.低压 D.高压 E.催化剂
(2)实际生产中,常用工艺条件:做催化剂,控制温度、压强,原料气中和物质的量之比为1∶2.8。
①分析说明原料气中过量的理由_______。
②关于合成氨工艺的下列理解,正确的是_______。
A.合成氨反应在不同温度下的和都小于零
B.控制温度()远高于室温,是为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率
C.当温度、压强一定时,在原料气(和的比例不变)中添加少量惰性气体,有利于提高平衡转化率
D.基于有较强的分子间作用力可将其液化,不断将液氨移去,利于反应正向进行
E.分离空气可得,通过天然气和水蒸气转化可得,原料气须经过净化处理,以防止催化剂中毒和安全事故发生
26. 中和反应反应热的测定是中学化学重要的定量实验。实验步如下:
I.反应物温度的测量
用量筒量取盐酸,倒入量热计的内筒,盖上杯盖,测量并记录温度,洗净温度计,擦干备用;用另一量筒量取的NaOH溶液,用温度计测其温度并记录。
II.反应后体系温度的测量
打开杯盖,将NaOH溶液迅速倒入量热计内筒,立即盖上杯盖,密切关注温度变化,记录反应后体系温度()。
III.重复上述步骤三次
IV.数据处理
取盐酸、NaOH溶液平均温度记为反应前体系温度,计算温度差(),填入下表:
实验次数
反应物温度/℃
反应前体系温度
反应后体系温度
温度差
盐酸
NaOH溶液
/℃
/℃
()/℃
1
26.9
27.1
30.3
2
27.1
27.1
30.3
3
27.0
27.0
29.3
4
27.1
27.1
30.5
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是___________,搅拌的目的是___________;取反应时溶液的___________(填“最低温度”“最高温度”或“平均温度”)作为反应后体系温度。
(2)量热计内筒与外壳上口相平且垫隔热层的原因是___________;若将盐酸浓度改为,NaOH溶液浓度改为,测得的温度差___________(填“更大”“更小”或“相同”,下同),测得的中和反应反应热___________。
(3)设实验所用的酸、碱溶液的密度均为,且比热容与水的相同,发生中和反应后溶液的比热容,上述实验测得的中和反应反应热___________[提示];又知25℃、101kPa下,中和反应反应热为,实验值与理论值相差较大的原因可能是___________(任写一点)。
(4)进行中和反应反应热的测定时,保持其他条件相同,使用下列酸碱组合:
①稀硫酸、溶液 ②醋酸溶液、氨水 ③稀硫酸、NaOH溶液
理论上测得的中和反应反应热由大到小的顺序为___________(填标号)。
27. 某同学用0.1000的NaOH溶液滴定待测盐酸的浓度。
(1)选用图中仪器_______(填“A”或“B”)取待测盐酸25.00mL于锥形瓶中,滴加2滴酚酞作指示剂。
(2)滴定中,滴定管液面的位置如图表示,其读数为_______mL。
(3)排除碱式滴定管中气泡的方法应采用如图所示操作中的_______,然后小心操作使尖嘴部分充满碱液。
(4)滴定到达终点的现象是_______。
(5)该同学三次实验数据如下表所示。根据表中数据计算待测盐酸的浓度是_______。
实验编号
待测盐酸的体积/mL
滴定前NaOH溶液的体积读数/mL
滴定后NaOH溶液的体积读数/mL
1
25.00
0.98
27.70
2
25.00
0.71
28.02
3
25.00
0.64
27.42
(6)以下操作会导致测定结果偏低的是_______(填序号)。
①配制标准溶液的固体NaOH中含有KOH杂质
②滴定前盛放盐酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
③滴定前读数时仰视,滴定后俯视
④滴定前未排出滴定管尖嘴的气泡,滴定后气泡消失
⑤酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸润洗
(7)常温下,若用0.1000 NaOH溶液分别滴定20.00mL等浓度的盐酸和醋酸溶液,得到两条滴定曲线,如图所示:
请回答:达到B、D状态时,反应消耗的NaOH溶液的体积a_______b(填“>”“<”或“=”)。
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新民学校2025—20265学年度第一学期期中考试
高二化学试卷
时长:75分钟 分值:100分
一、单选题(共42分)
1. 一定温度下,反应C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)在密闭容器中进行,一段时间后达到平衡,下列措施能使平衡向左发生移动的是
A. 增加C的物质的量
B. 保持容器容积不变,充入N2使体系压强增大
C. 将容器的容积缩小一半
D. 保持压强不变,充入N2使容器容积变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.C是固体,增加C的量,平衡不移动,A错误;
B.保持容器容积不变,充入N2使体系压强增大,N2不参与反应,平衡不移动,B错误;
C.将容器的容积缩小一半,压强增大,平衡逆向移动,C正确;
D.保持压强不变,充入N2使容器容积变大,该反应的平衡正向移动,D错误;
故答案为C。
2. 可逆反应(a为正整数)。反应过程中,当其他条件不变时,C的百分含量与温度(T)和压强(P)的关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 若,则A为非气体
B. 该反应的正反应为放热反应
C. ,
D. 其他条件不变时,增加B的物质的量,平衡向正反应方向移动,化学平衡常数K增大
【答案】D
【解析】
【分析】根据“先拐先平数值大”,可以判断出:,;在T2下C的百分含量较小,说明升高温度,C的百分含量降低,平衡向逆反应方向移动,说明该反应的正反应是放热反应,增大压强,C的百分含量减小,平衡向逆反应方向移动,故气体反应物的化学计量数之和小于气体生成物的化学计量数之和,由此分析。
【详解】A.由C的百分含量与压强的关系图,可以确定,增大压强,C的百分含量减小,平衡向逆反应方向移动,故气体反应物的化学计量数之和小于气体生成物的化学计量数之和,若,则A为非气体,故A正确;
B.由C的百分含量与温度的关系图,可以确定,升高温度,C的百分含量降低,平衡向逆反应方向移动,说明该反应的正反应是放热反应,即∆H<0,故B正确;
C.根据“先拐先平数值大”判断出:,,故C正确;
D.其他条件不变时,增加B的物质的量,平衡向正反应方向移动,但温度不改变,则化学平衡常数K不变,故D错误;
答案选D。
3. 某溶液中,该溶液呈
A. 中性 B. 酸性 C. 碱性 D. 无法判断
【答案】B
【解析】
【详解】当溶液中存在时,溶液为酸性;存在时,溶液为中性;存在时,溶液为碱性,故答案选B。
4. 某实验小组取块状石灰石与过量稀盐酸反应,测得生成的物质的量与反应时间的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 反应的离子方程式为
B. 0~2min生成的平均反应速率为
C. 2~4min反应速率较快的原因是反应放热使体系温度升高
D. 将块状石灰石研磨成粉末可加快反应速率
【答案】B
【解析】
【详解】A.碳酸钙和稀盐酸生成氯化钙和水、二氧化碳,离子反应为,A正确;
B.由图可知,0~2min时间内,生成二氧化碳0.1mol,但是没有标况,不能计算生成的体积,B错误;
C.随反应进行氢离子浓度降低,氢离子浓度变化使反应速率降低,而升高温度可以加快反应速率,由图可知,2~4min反应速率最快,则2~4min温度对反应速率起主要作用,C正确;
D.将块状石灰石研磨成粉末可增大反应物的接触面积,加快反应速率,D正确;
故选B。
5. 下列方法能使氨水中的电离平衡正向移动且的浓度也增大的是
A. 通入气体 B. 加入固体
C. 加入NaOH固体 D. 适当降低温度
【答案】A
【解析】
【分析】的电离平衡为。
【详解】A.氨水中通入气体,气体与OH-发生离子反应,一水合氨的电离平衡正向移动,的浓度增大,故A正确;
B.加NH4Cl(s),铵根离子浓度增大,一水合氨的电离平衡逆向移动,故B错误;
C.加NaOH(s) ,氢氧根离子浓度增大,一水合氨的电离平衡逆向移动,故C错误;
D.电离是吸热过程,降低温度,的电离平衡逆向移动,故D错误;
故选A。
6. 常温下,pH=12的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,(体积变化忽略不计)所得混合液的pH=11,则强碱与强酸的体积比是( )
A. 11:1 B. 9:11 C. 1:11 D. 11:9
【答案】D
【解析】
【详解】常温下,pH=12的强碱溶液中c(OH-)=0.01mol/L,pH=2的强酸溶液中c(H+)=0.01mol/L,两溶液混合后发生酸碱中和反应,由所得混合液的pH=11可知,混合后溶液呈碱性,混合溶液的c(OH-)=0.001mol/L,则碱是过量的,则有=0.001mol/L,解得:V(强碱):V(强酸)=11:9,D项正确;
答案选D。
7. 根据如图所示的过程中的能量变化情况,判断下列说法正确的是
N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化
A. N2(g)转化为氮原子是一个放热过程
B. 1molN2和1molO2的总焓比2 mol NO的总焓高
C. 1个NO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收632kJ能量
D. 2NO(g)=N2(g)+O2(g)的反应热ΔH=-180kJ·mol-1
【答案】D
【解析】
【详解】A.N2(g)转化为氮原子,断裂N≡N,吸收热量,A错误;
B.由图中数据可知,断键吸收能量为(946+498)kJ=1444kJ,反应放出能量为2×632kJ=1264kJ,吸收能量多于放出能量,所以该反应为吸热反应,则1molN2和1molO2的总焓比2molNO的总焓低,B错误;
C.1 mol NO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收632kJ能量,C错误;
D.由上述分析可知,2NO(g)===N2(g)+O2(g)的反应热ΔH=-180kJ/mol,D正确;
故选D。
8. 下列说法不正确的是
A. 铁生锈和氢气燃烧均为自发放热过程
B. 冰融化的过程中,熵值增大
C. 无热效应的自发过程是不存在的
D. 同一物质固态时熵值最小
【答案】C
【解析】
【详解】A. 铁生锈、氢气燃烧均是常温下自发的放热反应,故A正确;
B. 冰融化过程,分子混乱度增大,熵值增加,故B正确;
C. 水向低处流是自发过程,无热效应,故C错误;
D. 同一物质,固态时混乱度最小,熵值最小,故D正确;
故答案选C。
9. 下列有关以和为原料气的工业合成氨反应的说法不正确的是( )
A. 属于放热反应 B.
C. 属于可逆反应 D. 在恒容容器中反应,压强逐渐减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.工业合成氨反应为 ,该反应为放热反应,故A正确;
B.工业合成氨反应为,该反应为气体分子数减小的反应,则,故B错误;
C.和合成的反应为可逆反应,故C正确;
D.建立平衡的过程中,气体分子数逐渐减小,容器内压强逐渐减小,故D正确;
答案选B。
10. 对于任何一个化学平衡体系,采取以下措施,一定会使平衡发生移动的是
A. 加入一种反应物 B. 加入催化剂
C. 增大体系压强 D. 升高温度
【答案】D
【解析】
【分析】本题综合考查化学平衡的移动及影响因素,升温向吸热方向移动,加压向气体计量系数减小的方向移动,加入催化剂,平衡不移动,另外改变固体的量,平衡也不移动,以此解题。
【详解】A.在反应中,加入一种固体反应物,固体量的增减不会引起化学平衡的移动,故A错误;
B.使用催化剂只能改变化学反应的速率,不会引起化学平衡的移动,故B错误;
C.对于没有气体参加的反应,或是前后气体体积不变的反应,压强不会引起平衡的移动,故C错误;
D.任何化学反应一定伴随能量的变化,升高温度,化学平衡一定是向着吸热方向进行,故D正确;
故答案选D。
11. 25℃和下,的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A. 转化为是一个放热过程
B. 1个分子中的化学键断裂时需要吸收能量
C. 和的总能量比的总能量高
D. 分解成和的放出热量
【答案】C
【解析】
【详解】A.断开化学键要吸收能量,形成化学键则会释放能量,故断开1molH2中的H—H键需要吸收436kJ的能量,A错误;
B.根据图示,生成1molHCl中的H—Cl键需要放出431kJ的能量,故1mol分子中的化学键断裂时需要吸收能量,而不是1个,B错误;
C.,是一个放热反应,故2molHCl(g)的能量比1molH2(g)和1molCl2(g)的总能量低,C正确;
D.由C项分析可知,,则,属于吸热过程,D错误;
故答案为:C。
12. 对已经达到化学平衡状态的下列反应2X(g)+Y2(g)Z(g),减小压强时,对反应产生的影响是
A. v正、v逆都减小,平衡逆向移动 B. v正、v逆都增大,平衡正向移动
C. v逆增大,v正减小,平衡逆向移动 D. v逆减小,v正增大,平衡正向移动
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】减小压强时,会使反应物、生成物的浓度降低,所以v正、v逆都减小,由于反应物的系数大,正反应速率减小的多,所以化学平衡逆向移动,选项A正确。
13. 下图分别是量筒和滴定管的两个液面,下列有关读数正确的是
A. 量筒读数是,滴定管读数是
B. 量筒读数是,滴定管读数是
C. 量筒读数是,滴定管读数是
D. 量筒读数是,滴定管读数是
【答案】C
【解析】
【分析】量筒刻度从下到上增大,如图左边表示量筒,量筒的精度是0.1mL,量筒读数;滴定管刻度从上到下增大,如图右边表示滴定管,滴定管的精度是0.01mL,滴定管读数,据此作答。
【详解】A.滴定管读数没有精确,故A错误;
B.两者都没有注意到仪器的读数方向,故B错误;
C.读数准确,故C正确;
D.滴定管读数没有注意到仪器的读数方向,故D错误;
答案选C。
14. 已知在t1、t2温度下水的电离平衡曲线如图所示,则下列说法不正确的是
A. t1<t2
B. 一定温度下,改变水溶液中c平(H+)或c平(OH-)的浓度,KW不会发生变化
C. t2温度c平(H+)为1×10-2 mol·L-1的HCl溶液中,水电离出的c平(H+)=1×10-10 mol·L-1
D. 将t1温度下0.1 mol·L-1的盐酸稀释,溶液中所有离子的浓度均相应减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图像中数据可计算出时,,时,,结合,则,A项正确;
B.只与水溶液的温度有关,因此改变水溶液中的,不变化,B正确;
C.时,的盐酸中,水电离的,C正确;
D.温度下,的盐酸稀释,减小,增大,D错误;
答案选D。
二、判断题 (共20分)
15. 中和反应反应热的测定实验中,测定盐酸后的温度计没有冲洗干净,立即测NaOH溶液的温度。(___)
【答案】错误
【解析】
【详解】测量HCl溶液的温度后,温度计表面的HCl溶液要用水冲洗干净,擦干后再测量NaOH溶液的温度,不然会有一部分溶液在温度计表面发生反应而造成热量损失,故错误。
16. 温度不变,向NH3·H2O溶液中加入NH4Cl,平衡左移,电离平衡常数减小。(_______)
【答案】错误
【解析】
【详解】电离平衡常数为温度函数,温度不变,电离常数不变,则温度不变,向NH3·H2O溶液中加入NH4Cl,平衡左移,电离平衡常数不变,故错误。
17. 在醋酸溶液中,当c(CH3COO-)=c(H+)时,表示醋酸已达到电离平衡。(_______)
【答案】错误
【解析】
【详解】弱电解质达到电离平衡时,粒子浓度不再改变,并非相等。
18. 升高温度可以使吸热反应的反应速率加快,但放热反应的反应速率减慢。(______)
【答案】错误
【解析】
【详解】升高温度可以使吸热反应的反应速率加快,放热反应的反应速率也加快;故错误。
19. 对于H2(g)+I2(g)2HI(g),无论恒温恒容,还是恒温恒压,充入稀有气体,平衡均不移动。(_______)
【答案】正确
【解析】
【详解】恒温恒容,充入稀有气体,容器体积不变,H2、I2(g)、HI浓度不变,υ(正)、υ(逆)不变,平衡不移动;恒温恒压,充入稀有气体,容器容积增大,相当于减压,但该反应左右两边气体化学计量数之和相等,减压该平衡不移动,故答案为:正确。
20. 水的离子积常数的数值大小与温度和稀水溶液的浓度有关。(___________)
【答案】错误
【解析】
【详解】水的离子积常数随温度变化,与离子浓度无关,故答案为:错误。
21. 改变压强时,平衡一定发生移动。(______)
【答案】
错误
【解析】
【详解】改变压强不一定使平衡移动。①若反应无气体参与,改变压强平衡不移动。②若反应前后气体分子数相等(如),改变压强平衡不移动。③恒容时充入惰性气体,总压增大但各物质浓度未变,平衡不移动。因此,题干说法错误。
22. 25 ℃时,pH=13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.2NA。(____)
【答案】错误
【解析】
【详解】pH=13的Ba(OH)2溶液中c(H+)=10-13 mol/L,由于在25℃时Kw=10-14 mol2/L2,c(OH-)=mol/L=0.1 mol/L,由于溶液的体积是1.0 L,则n(OH-)=1.0 L×0.1 mol/L=0.1 mol,故该溶液中含有的OH-的数目是0.1NA,故上述说法是错误的。
23. 乙酸显酸性,电离出H+,因此发生酯化反应时断裂H—O键。_______
【答案】错误
【解析】
【详解】乙醇与乙酸发生酯化反应时,酸脱羟基醇脱氢,乙醇中的O-H键和乙酸中的C-O键发生断裂,故错误;
24. 向0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液中加入少量水,增大。(___________)
【答案】错误
【解析】
【详解】CH3COOH的电离常数Ka=,所以=,电离常数只受温度影响,温度不变则Ka不变。
三、解答题(共38分)
25. 合成氨工艺(流程如图所示)是人工固氮最重要的途径。
2018年是合成氨工业先驱哈伯(F·Haber)获得诺贝尔奖100周年。和生成的反应为
在催化剂作用下的反应历程为(*表示吸附态)
化学吸附:;;
表面反应:;;
脱附:
其中,的吸附分解反应活化能高、速率慢,决定了合成氨的整体反应速率。请回答:
(1)利于提高合成氨平衡产率的条件有________。
A.低温 B.高温 C.低压 D.高压 E.催化剂
(2)实际生产中,常用工艺条件:做催化剂,控制温度、压强,原料气中和物质的量之比为1∶2.8。
①分析说明原料气中过量的理由_______。
②关于合成氨工艺的下列理解,正确的是_______。
A.合成氨反应在不同温度下的和都小于零
B.控制温度()远高于室温,是为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率
C.当温度、压强一定时,在原料气(和的比例不变)中添加少量惰性气体,有利于提高平衡转化率
D.基于有较强的分子间作用力可将其液化,不断将液氨移去,利于反应正向进行
E.分离空气可得,通过天然气和水蒸气转化可得,原料气须经过净化处理,以防止催化剂中毒和安全事故发生
【答案】 ①. AD ②. 原料气中相对易得,适度过量有利于提高的转化率;在催化剂上的吸附是决速步骤,适度过量有利于提高整体反应速率 ③. ADE
【解析】
【分析】(1)由勒夏特列原理可知,根据合成氨反应是气体物质系数减小的放热反应,为了提高合成氨的平衡产率,即使平衡正向移动,低温和高压符合条件;
(2)①增加氮气量有利于平衡正向移动,提高的转化率,的吸附分解反应活化能高、速率慢,决定了合成氨的整体反应速率。
②根据反应特点分析不同温度下的和,再根据平衡移动原理进行分析;中含有、等易燃易爆气体,容易出现安全隐患。
【详解】(1)由勒夏特列原理可知,根据合成氨反应是气体物质系数减小的放热反应,为了提高合成氨的平衡产率,即使平衡正向移动,低温和高压符合条件;故答案为:AD。
(2)①由反应可知,向体系中加过量氮气有利于平衡正向移动,提高的转化率,同时根据“的吸附分解反应活化能高、速率慢,决定了合成氨的整体反应速率”可知,在催化剂上的吸附是决速步骤,适度过量有利于提高整体反应速率;故答案为:原料气中相对易得,适度过量有利于提高的转化率;在催化剂上的吸附是决速步骤,适度过量有利于提高整体反应速率。
②A.观察反应方程式的特点,不同温度下的和都小于零,故A正确;
B.控制温度远高于室温是为了保证催化剂的活性,提高反应速率,并非为了保证尽可能高的平衡转化率,故B错误;
C.恒压条件下,向体系中充入少量惰性气体,相当于减压,平衡逆向移动,不利于提高平衡转化率,故C错误;
D.不断将氨气液化,生成物浓度降低,有利于平衡正向移动,故D正确;
E.通过天然气和水蒸气转化制得的中含有、等易燃易爆气体,容易出现安全隐患,此外、可能会与催化剂反应,造成催化剂活性降低,所以必须经过净化处理,故E正确;
综上所述,答案为ADE。
【点睛】化学平衡及平衡移动是常考题型,主要考查勒夏特列原理、解决实际工艺中遇见的问题和新情况。
26. 中和反应反应热的测定是中学化学重要的定量实验。实验步如下:
I.反应物温度的测量
用量筒量取盐酸,倒入量热计的内筒,盖上杯盖,测量并记录温度,洗净温度计,擦干备用;用另一量筒量取的NaOH溶液,用温度计测其温度并记录。
II.反应后体系温度的测量
打开杯盖,将NaOH溶液迅速倒入量热计内筒,立即盖上杯盖,密切关注温度变化,记录反应后体系温度()。
III.重复上述步骤三次
IV.数据处理
取盐酸、NaOH溶液平均温度记为反应前体系温度,计算温度差(),填入下表:
实验次数
反应物温度/℃
反应前体系温度
反应后体系温度
温度差
盐酸
NaOH溶液
/℃
/℃
()/℃
1
26.9
27.1
30.3
2
27.1
27.1
30.3
3
27.0
27.0
29.3
4
27.1
27.1
30.5
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是___________,搅拌的目的是___________;取反应时溶液的___________(填“最低温度”“最高温度”或“平均温度”)作为反应后体系温度。
(2)量热计内筒与外壳上口相平且垫隔热层的原因是___________;若将盐酸浓度改为,NaOH溶液浓度改为,测得的温度差___________(填“更大”“更小”或“相同”,下同),测得的中和反应反应热___________。
(3)设实验所用的酸、碱溶液的密度均为,且比热容与水的相同,发生中和反应后溶液的比热容,上述实验测得的中和反应反应热___________[提示];又知25℃、101kPa下,中和反应反应热为,实验值与理论值相差较大的原因可能是___________(任写一点)。
(4)进行中和反应反应热的测定时,保持其他条件相同,使用下列酸碱组合:
①稀硫酸、溶液 ②醋酸溶液、氨水 ③稀硫酸、NaOH溶液
理论上测得的中和反应反应热由大到小的顺序为___________(填标号)。
【答案】(1) ①. 玻璃搅拌器 ②. 加快反应速率以减小误差 ③. 最高温度
(2) ①. 尽可能减少热量散失,以减小误差 ②. 更大 ③. 相同
(3) ①. ②. 实验装置保温、隔热效果差,热量损失大或未用水把温度计上的酸冲洗干净
(4)
【解析】
【分析】该实验的实验目的是测定盐酸和过量的氢氧化钠溶液反应放出的热量,并计算得到中和反应的中和热。
【小问1详解】
由实验装置图可知,仪器a为玻璃搅拌器,反应时使用玻璃搅拌器搅拌的作用是加快反应速率以减小误差;实验时,应取反应液的最高温度作为反应后体系温度,故答案为:玻璃搅拌器;加快反应速率以减小误差;最高温度;
【小问2详解】
量热计内筒与外壳上口相平且垫隔热层可以减少热量散失,减小实验误差;若将盐酸浓度改为,NaOH溶液浓度改为,反应消耗盐酸的物质的量增大,反应放出更多的热量,所以测得的温度差更大;中和热是生成1mol水放出的热量,所以实验测得中和反应的反应热的数值不变,故答案为:尽可能减少热量散失,以减小误差;更大;相同;
【小问3详解】
由表格数据可知,四次实验的温度差为(30.3—27.0)℃=3.3℃、(30.3—27.1)℃=3.2℃、(29.3—27.0)℃=2.3℃、(30.5—27.1)℃=3.4℃,第3次实验误差较大,应舍去,则反应温度差的平均值为3.3℃,由题意可知,反应时50mL 0.50mol/L盐酸完全反应,生成水的物质的量为0.50mol/L×0.05L=0.025mol,则中和反应反应热ΔH==kJ/mol;实验值与理论值相差较大说明实验装置保温、隔热效果差,热量损失大,以及未用水把温度计上的酸冲洗干净,故答案为:;实验装置保温、隔热效果差,热量损失大或未用水把温度计上的酸冲洗干净;
【小问4详解】
稀氢氧化钡溶液和硫酸反应生成水和硫酸钡沉淀,放出热量更多,所以实验①中和反应反应热ΔH小于实验③;稀氨水溶于水吸热,与稀硫酸反应放出热量减少,所以实验②中和反应反应热ΔH大于实验③,则中和反应反应热ΔH由大到小的顺序为,故答案为:。
27. 某同学用0.1000的NaOH溶液滴定待测盐酸的浓度。
(1)选用图中仪器_______(填“A”或“B”)取待测盐酸25.00mL于锥形瓶中,滴加2滴酚酞作指示剂。
(2)滴定中,滴定管液面的位置如图表示,其读数为_______mL。
(3)排除碱式滴定管中气泡的方法应采用如图所示操作中的_______,然后小心操作使尖嘴部分充满碱液。
(4)滴定到达终点的现象是_______。
(5)该同学三次实验数据如下表所示。根据表中数据计算待测盐酸的浓度是_______。
实验编号
待测盐酸的体积/mL
滴定前NaOH溶液的体积读数/mL
滴定后NaOH溶液的体积读数/mL
1
25.00
0.98
27.70
2
25.00
0.71
28.02
3
25.00
0.64
27.42
(6)以下操作会导致测定结果偏低的是_______(填序号)。
①配制标准溶液的固体NaOH中含有KOH杂质
②滴定前盛放盐酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
③滴定前读数时仰视,滴定后俯视
④滴定前未排出滴定管尖嘴的气泡,滴定后气泡消失
⑤酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸润洗
(7)常温下,若用0.1000 NaOH溶液分别滴定20.00mL等浓度的盐酸和醋酸溶液,得到两条滴定曲线,如图所示:
请回答:达到B、D状态时,反应消耗的NaOH溶液的体积a_______b(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)B (2)22.80
(3)③ (4)加入半滴氢氧化钠溶液后,溶液由无色恰好变成浅红色,且半分钟内不变色
(5)0.1070 (6)③⑤
(7)>
【解析】
【小问1详解】
取用待测盐酸,应该使用酸式滴定管,应选仪器B;
【小问2详解】
滴定管的“0”刻线在上面,最大刻度在下面,精确度为0.01mL,则其读数为22.80mL;
【小问3详解】
排去碱式滴定管中气泡的方法应采用操作③,然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液;
【小问4详解】
用NaOH标准溶液滴定未知浓度的HCl,以酚酞溶液为指示剂,开始时溶液为无色,随着NaOH溶液的滴入,溶液的酸性逐渐减弱,碱性逐渐增强,当滴加最后一滴NaOH标准溶液时,溶液由无色变为浅红色,半分钟内溶液不褪色时,说明滴定达到终点,此时应该停止滴加NaOH标准溶液,滴定达到终点的现象是:加入半滴氢氧化钠溶液后,溶液由无色恰好变成浅红色,且半分钟内不变色;
【小问5详解】
进行三次滴定实验,反应消耗NaOH标准溶液的体积分别是(27.70-0.98)mL=26.72mL、(28.02-0.71)mL=27.31 mL;(27.42-0.64)mL=26.78 mL,显然第二次数据偏差较大,应该舍去,则平均消耗NaOH标准溶液的体积V==26.75mL, 根据滴定时反应转化关系可知HCl的浓度为c(待测)= =0.1070mol/L;
【小问6详解】
①配制标准溶液的固体NaOH中含有KOH杂质,KOH的摩尔质量大,故相同质量KOH的物质的量小,导致标准液的浓度下降,需要标准液的体积增大,导致测定结果偏高,故不选;
②盛放盐酸的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥,不会影响盐酸的物质的量,就不会影响浓度,故测定结果不变,故不选;
③读取NaOH标准溶液的体积时,开始时仰视读数,滴定结束时俯视读数,仰视的结果偏低,俯视的结果偏高,如图最终导致V(标准)偏低,测定结果偏低,故选;
④碱式滴定管在滴定前尖嘴处没有气泡,滴定后有气泡,会导致一部分标准液残留在尖嘴处,需要标准液的体积增大,根据c(待测)=,使测定结果偏高,故不选;
⑤酸式滴定管水洗后未用待测稀盐酸溶液润洗,会导致盐酸浓度偏小,需要NaOH体积偏小,测定结果偏低,故选
故答案为:③⑤;
【小问7详解】
根据滴定突跃可知图1为用0.1000mol/LNaOH溶液分别滴定20.00mL等浓度的盐酸,图2滴定突跃为碱性可知是氢氧化钠滴定醋酸,B点为氢氧化钠和盐酸正好反应生成氯化钠,消耗氢氧化钠体积20.00mL,D点是氢氧化钠滴定醋酸到中性,如果正好滴定完全生成醋酸钠,溶液显碱性,要想使溶液显中性氢氧化钠体积要小于20.00mL,故a>b,故答案为:>。
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