内容正文:
湛江市第二中学2023-2024学年第一学期第1次月考
高二级化学试卷
答题时间:75分钟,总分100分
一、单选题(共48分)
1. 下列有关反应热和能量的说法正确的是
A. 任何条件下,同一反应的反应热与反应的焓变都是相等的
B. 有能量变化的过程不一定是化学变化
C. 形成新的化学键的过程不一定会释放能量
D. 高温条件下发生的反应一定是吸热反应
2. 已知HClO是比H2CO3还弱的酸,氯水中存在下列平衡:, ,达平衡后,要使HClO浓度增加,可加入
A. H2S B. CaCO3 C. HCl D. 足量NaOH
3. 氟利昂—11(CFCl3)是一种常见的制冷剂。CFCl3破坏臭氧层的过程如图所示,下列说法错误的是
A. 过程I的ΔH>0 B. 过程Ⅱ可表示为
C. 过程Ⅲ中有非极性共价键形成 D. 上述过程说明CFCl3是臭氧分解的催化剂
4. 对于达到平衡的可逆反应:X+Y W+Z,增大压强则正、逆反应速率(v)的变化如图所示,分析可知X、Y、Z、W的聚集状态可能是
A. Z、W为气体,X、Y中之一为气体
B. Z、W中之一为气体,X、Y为非气体
C. X、Y、Z皆为气体,W为非气体
D. X、Y为气体,Z、W中至少有一种为气体
5. 用纯净的CaCO3与100mL稀盐酸反应制取CO2,实验过程记录如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析不正确的是
A. EF段表示的平均反应速率最大
B. EF段,用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.4mol·L-1·min-1
C. OE、EF、FG三段中,用CO2表示的平均反应速率之比为2∶6∶7
D. G点收集的CO2的量最多
6. 已知反应 。下列说法正确的是
A. 该反应在低温下自发 B. 该反应为放热反应,因此能自发
C. 该反应在高温下自发 D. 该反应,非自发
7. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 对于反应2NO2(g)N2O4(g),增大压强(缩小体积),混合气体颜色先变深后变浅
B. H2、I2、HI三者的平衡,混合气体加压(缩小体积),平衡后颜色变深
C. 开启汽水瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫
D. 利用反应Na(l)+KCl(l) NaCl(l)+K(g)制取金属钾,选取适宜的温度
8. 反应,反应过程中,当其它条件不变时,C的百分含量(C%)与温度(T)和压强(P)的关系如下图,下列叙述正确的是
A. 到平衡后,加入催化剂则C%增大
B. 化学方程式中
C. 达到平衡后,若升温,平衡右移
D. 达到平衡后,增加A的量有利于平衡向右移动
9. 用来表示可逆反应:2A(g)+B(g)⇌2C(g)△H<0的正确图象是下图中的
A. B. C. D.
10. 在恒温的密闭容器中,加入和足量活性炭发生反应,测得平衡时和的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示(为以分压表示的平衡常数,分压总压物质的量分数)。下列说法错误的是
A. 图示的三个点中,a点的转化率最高
B. 该温度下,点的
C. 减小容器体积可实现从c点到b点的移动
D. a、b、c三点的大小相同
11. 温度为TK时,向V L的密闭容器中充入一定量的和,发生反应 ,容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如图所示,下列说法不正确的是
A. 反应在前10 min内的平均反应速率
B. 该反应的平衡常数表达式
C. 若平衡时保持温度不变,压缩容器容积平衡不移动
D. 反应至15 min时,改变的反应条件是降低温度
12. 常温下,水存在H2O H+ + OH-的平衡,下列说法错误的是
A. 将水加热,Kw增大,pH减小
B. 向水中滴入少量稀盐酸,平衡逆向移动,Kw减小
C. 向水中加入少量固体NH4Cl,c(H+) > 10-7mol/L,Kw不变
D. 向水中加入少量固体CH3COONa,平衡正向移动,c(H+)降低
13. (1)已知pH=2的次碘酸(HIO)溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合,所得溶液呈酸性;(2)0.01 mol/L的HIO3或HMnO4溶液与pH=12的Ba(OH)2溶液等体积混合,所得溶液均呈中性,则下列有关结论不正确的是
A. HIO是强酸 B. HIO3是强酸 C. HMnO4是强电解质 D. HIO是弱酸
14. 已知反应:2NO(g)+Br2(g) 2NOBr(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0),其反应机理如下
①NO(g)+Br2(g) NOBr2(g) 快
②NO(g)+NOBr2(g) 2NOBr(g) 慢
下列有关该反应的说法正确的是
A. 该反应的速率主要取决于①的快慢
B. NOBr2是该反应的催化剂
C. ②的活化能比①的大
D. 增大Br2(g)浓度能增大活化分子百分数,加快反应速率
15. 常温下,部分弱酸的电离平衡常数如表。下列离子方程式书写正确的是
化学式
电离常数
A. 向溶液中滴加少量氯水:
B. 向溶液中通入过量
C. 向NaClO溶液中通入少量:
D. 向NaClO溶液中通入过量:
16. 室温下,pH均为2的两种一元酸HA和HB各,分别加水稀释,pH随溶液体积的变化曲线如下图所示。下列说法正确的是
A. HA的酸性比HB的酸性弱
B. a点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C. 溶液中水的电离程度a>c
D. 对a、b两点溶液同时升高温度,则增大
二、填空题(共52分)
17. Ⅰ.已知下列热化学方程式:
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-570kJ/mol
②2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) △H=+483.6kJ/mol
③2CO(g)=2C(s)+O2(g) △H=+220.8kJ/mol
④2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) △H=-787kJ/mol
回答下列问题:
(1)上述反应中属于放热反应的是______(填写序号)。
(2)H2的燃烧热为______。
(3)燃烧10gH2生成液态水,放出的热量为______。
(4)C(s)的燃烧热的热化学方程式为______
(5)已知:1L1mol/LH2SO4溶液与2L1mol/LNaOH溶液完全反应,放出114.6kJ的热量,由此推知H2SO4与NaOH发生中和反应,写出该中和热的热化学方程式为______。
Ⅱ.已知:工业上制二甲醚是在一定温度(230~280℃)、压强(2.0~10.0MPa)和催化剂作用下进行的,反应器中发生了下列反应:
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH1=-90.7kJ·mol-1 ①
2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5kJ·mol-1 ②
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2kJ·mol-1 ③
(6)反应器中的总反应可表示为3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g),计算该反应的ΔH=______。
18. 在室温下为无色液体,易挥发,有强烈的刺激性。把先转化为,再经氢气还原生成高纯硅。一定条件下,在20 L恒容密闭容器中发生转化为的反应: ,2 min后达到平衡,与的物质的量浓度分别为0.1 mol/L和0.2 mol/L。
(1)从反应开始到平衡,_________。
(2)该反应的平衡常数表达式为_________,温度升高,K值增大,则Q_________0(填“>”、“<”或“=”)。
(3)若平衡后再向容器中充入与起始时等量的和(假设Si足量),当反应再次达到平衡时,与原平衡相比较,的转化率将_________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)原容器中,通入的体积(标准状况下)为_________。
(5)平衡后,将容器的体积缩为10 L,再次达到平衡时,的物质的量浓度范围为_________。
19. 将均为3.00 mol的物质A、B混合于12L容器中,发生如下反应,在反应过程中C的物质的量分数随温度变化如图所示:
(1)对应的反应速率和的关系是_________(用含“>”“<”“=”表示,下同);
(2)此反应的正反应为_________热反应;
(3)X、Y两点A物质正反应速率的大小关系是_________;
(4)温度时,C%逐渐增大的原因是_________;
(5)若Y点时C的物质的量分数为25%,则参加反应的A的物质的量为_________;求Y点对应温度下的平衡常数为_________。
20. 硫酸是重要的化工原料,工业上以黄铁矿(主要成分是)为原料,采用接触法生产硫酸,流程简单示意图如下:
(1)焙烧时全部转化为和一种具有刺激性气味的气体X,此反应的化学方程式为_________。
(2)一定温度下,发生反应,在2 L密闭容器内,500℃时测得随时间的变化如下表:
时间(s)
0
1
2
3
4
5
0.20
0.10
0.08
0.07
0.07
0.07
①反应达到平衡时,的转化率是_________。
②用表示0~2 s内该反应的平均速率_________。
③说明反应已达到平衡状态的是_________(填标号)。
A.容器内气体压强保持不变
B.
C.容器内气体浓度
D.容器内气体密度保持不变
(3)硫酸工业中可合成,下表列出了不同温度、压强下的平衡转化率:
温度/℃
的平衡转化率%
0.1MPa
0.5MPa
1MPa
5MPa
10MPa
450
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
550
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
已知工业合成选定的温度为450℃,选定的压强为常压;请阐述选择常压而不是高压的原因:_________。
(4)硫酸工业生产中:吸收率与进入吸收塔的硫酸浓度和温度关系如图,由图可知吸收所用硫酸的适宜浓度为98.3%,适宜温度为40℃,而工业生产中一般采用60℃的可能原因是_________。
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湛江市第二中学2023-2024学年第一学期第1次月考
高二级化学试卷
答题时间:75分钟,总分100分
一、单选题(共48分)
1. 下列有关反应热和能量的说法正确的是
A. 任何条件下,同一反应的反应热与反应的焓变都是相等的
B. 有能量变化的过程不一定是化学变化
C. 形成新的化学键的过程不一定会释放能量
D. 高温条件下发生的反应一定是吸热反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.只要是始末状态相同,不管过程怎么变,焓变一般是不变的,而反应热主要是跟过程有关,过程变了反应热也跟着变,即使始末状态一样,故A错误;
B.物理变化也会伴随能量变化,如浓硫酸稀释放热,所以有能量变化的过程不一定是化学变化,故B正确;
C.形成化学键的过程一定释放能量,故C错误;
D.反应条件与反应中能量变化无关,则在高温条件下能发生的反应不一定是吸热反应,可能为放热反应,如铝热反应,故D错误;
故选B。
2. 已知HClO是比H2CO3还弱的酸,氯水中存在下列平衡:, ,达平衡后,要使HClO浓度增加,可加入
A. H2S B. CaCO3 C. HCl D. 足量NaOH
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,要使HClO浓度增加,应使平衡:朝正向移动,平衡: 朝逆向移动。
【详解】A.通入H2S,与HClO发生氧化还原反应,则HClO浓度降低, A不符合题意;
B.CaCO3+2HCl= CaCl2+CO2+H2O,盐酸浓度降低,平衡正向移动,HClO浓度增大,且HClO是比H2CO3还弱的酸,,HClO与CaCO3不反应,故HClO浓度增加,, B符合题意;
C.加入HCl,盐酸浓度增大,Cl2+H2OHCl+HClO平衡逆向移动,HClO浓度减小, C不符合题意;
D.加入NaOH,NaOH+HCl=NaCl+H2O、HClO+NaOH=NaClO+H2O,HClO浓度减小, D不符合题意;
故答案选B。
3. 氟利昂—11(CFCl3)是一种常见的制冷剂。CFCl3破坏臭氧层的过程如图所示,下列说法错误的是
A. 过程I的ΔH>0 B. 过程Ⅱ可表示为
C. 过程Ⅲ中有非极性共价键形成 D. 上述过程说明CFCl3是臭氧分解的催化剂
【答案】D
【解析】
【详解】A.过程I是CFCl3= CFCl2+Cl,断键吸收热量,因此ΔH>0,故A正确;
B.根据图中信息得到过程Ⅱ可表示为,故B正确;
C.过程Ⅲ是,则过程中有非极性共价键形成,故C正确;
D.过程I是CFCl3= CFCl2+Cl,而上述过程Cl在过程中没有增加和减少,参与了反应,因此说明Cl是臭氧分解的催化剂,故D错误。
综上所述,答案为D。
4. 对于达到平衡的可逆反应:X+Y W+Z,增大压强则正、逆反应速率(v)的变化如图所示,分析可知X、Y、Z、W的聚集状态可能是
A. Z、W为气体,X、Y中之一为气体
B. Z、W中之一为气体,X、Y为非气体
C. X、Y、Z皆为气体,W为非气体
D. X、Y为气体,Z、W中至少有一种为气体
【答案】C
【解析】
【详解】由图可以看出,增大压强,正反应速率大于逆反应速率,则平衡向正反应方向移动,说明反应物气体的化学计量数之和大于生成物气体的化学计量数之和,则只能存在X,Y为气体,Z,W中之一为气体的情况。故选C。
5. 用纯净的CaCO3与100mL稀盐酸反应制取CO2,实验过程记录如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析不正确的是
A. EF段表示的平均反应速率最大
B. EF段,用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.4mol·L-1·min-1
C. OE、EF、FG三段中,用CO2表示的平均反应速率之比为2∶6∶7
D. G点收集的CO2的量最多
【答案】C
【解析】
【详解】A.OE、EF、FG三段对应所用时间相同,生成的二氧化碳体积分别为224mL、(672-224)mL=448mL、(784-672)mL=112mL,故EF段表示的平均速率最快,故A不选;
B.EF段,n(CO2)= =0.02mol,根据关系式CaCO3~2HCl~CO2,则n(HCl)=2n(CO2)=0.04mol,用盐酸表示该反应的平均反应速率为=0.4mol/(L•min),故B不选;
C.OE、EF、FG三段中,时间相同,生成的气体的体积比等于反应速率之比,则用CO2表示的平均反应速率之比为224mL:448mL:112mL=2:4:1,故C选;
D.由图可知,G点表示收集的CO2的量最多,故D不选;
故选:C。
6. 已知反应 。下列说法正确的是
A. 该反应在低温下自发 B. 该反应为放热反应,因此能自发
C. 该反应在高温下自发 D. 该反应,非自发
【答案】A
【解析】
【分析】反应 2X(g)+Y(g)=2Z(g) △H<0,正反应气体分子数减小,△S<0。
【详解】A.当,反应可以自发进行,故该反应在低温下自发,A正确;
B.焓变、温度及熵变同时决定反应是否自发,B错误;
C.根据分析,低温自发,C错误;
D.根据分析,气体分子数减小,△S<0,△H<0,低温进行,D错误;
故答案为:A。
7. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 对于反应2NO2(g)N2O4(g),增大压强(缩小体积),混合气体颜色先变深后变浅
B. H2、I2、HI三者的平衡,混合气体加压(缩小体积),平衡后颜色变深
C. 开启汽水瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫
D. 利用反应Na(l)+KCl(l) NaCl(l)+K(g)制取金属钾,选取适宜的温度
【答案】B
【解析】
【详解】A. 2NO2(g)N2O4(g),增大压强后,反应体系的体积减小,二氧化氮的浓度增大,导致气体颜色加深,但增大压强平衡正向移动,气体颜色又变浅,即混合气体颜色先变深后变浅,能用勒夏特里原理解释,A不合题意;
B.对2HI(g)H2(g)+I2(g)平衡体系增加压强容器体积减小,碘浓度增大而使颜色变深,压强增大但平衡不移动,不能用平衡移动原理解释,B符合题意;
C.因溶液中存在二氧化碳的溶解平衡,开启汽水瓶后,压强减小,二氧化碳逸出,能用勒夏特列原理解释,C不合题意;
D.该反应Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)是可逆的,让K成蒸气从反应混合物中分离出来,减小生成物的浓度,平衡会正向移动则需选取适宜的温度,能用勒夏特列原理解释,D不合题意;
故答案为:B。
8. 反应,反应过程中,当其它条件不变时,C的百分含量(C%)与温度(T)和压强(P)的关系如下图,下列叙述正确的是
A. 到平衡后,加入催化剂则C%增大
B. 化学方程式中
C. 达到平衡后,若升温,平衡右移
D. 达到平衡后,增加A的量有利于平衡向右移动
【答案】B
【解析】
【详解】A.催化剂只能改变化学反应速率,不影响平衡状态,加入催化剂后C%不变,A错误;
B.同一温度下,压强越大,C%越高,说明增大压强平衡正向移动,正反应为气体总物质的量减小的反应,A为固体,故,B正确;
C.同一压强下,温度越高,C%越低,说明升高温度平衡逆向移动,并非右移,C错误;
D.A为固体,固体浓度视为常数,增加A的量平衡不发生移动,D错误;
故选B。
9. 用来表示可逆反应:2A(g)+B(g)⇌2C(g)△H<0的正确图象是下图中的
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.该反应为放热反应,由100℃到500℃,温度升高,平衡逆向移动,C%降低,A符合题意;
B.压强增大,正反应速率和逆反应速率均增大,B不符合题意;
C.温度不变,压强增大,平衡向气体系数之和减小的方向(正向)进行,A的转化率增大;压强不变,由100℃到500℃,温度升高,平衡逆向进行,A的转化率减小,C不符合题意;
D.温度升高,正反应速率和逆反应速率增大,D不符合题意;
故答案为:A。
10. 在恒温的密闭容器中,加入和足量活性炭发生反应,测得平衡时和的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示(为以分压表示的平衡常数,分压总压物质的量分数)。下列说法错误的是
A. 图示的三个点中,a点的转化率最高
B. 该温度下,点的
C. 减小容器体积可实现从c点到b点的移动
D. a、b、c三点的大小相同
【答案】B
【解析】
【分析】要留意:图中曲线表示平衡时的数据。根据 ,计算 时可用浓度分数代替物质的量分数。
【详解】A.该反应为正向气体体积增大的反应,压强小有利于正反应的进行,故图示的三个点中,点的转化率最高,A正确;
B.c点时,的平衡浓度与的平衡浓度相等,列三段式可求出该条件下平衡时:、,可求出,B错误;
C.减小容器体积(即增大反应的压强)可实现从c点到b点的移动,C正确;
D.恒温条件下保持不变,D正确;
故选B。
11. 温度为TK时,向V L的密闭容器中充入一定量的和,发生反应 ,容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如图所示,下列说法不正确的是
A. 反应在前10 min内的平均反应速率
B. 该反应的平衡常数表达式
C. 若平衡时保持温度不变,压缩容器容积平衡不移动
D. 反应至15 min时,改变的反应条件是降低温度
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知0~10 min内的浓度变化量为,故,A错误;
B.0~10 min内、的浓度减少量均为,的浓度增加量为,可得,解得,为固体不写入平衡常数表达式,故,B正确;
C.由B选项解析可知,,则反应方程式为。该反应前后气体总计量数相等,压缩容器容积增大压强,平衡不移动,C正确;
D.15 min时各物质浓度无突变,随后、浓度增大,浓度减小,平衡逆向移动,该反应正反应吸热,降低温度平衡向放热的逆反应方向移动,故改变的条件是降低温度,D正确;
故选A。
12. 常温下,水存在H2O H+ + OH-的平衡,下列说法错误的是
A. 将水加热,Kw增大,pH减小
B. 向水中滴入少量稀盐酸,平衡逆向移动,Kw减小
C. 向水中加入少量固体NH4Cl,c(H+) > 10-7mol/L,Kw不变
D. 向水中加入少量固体CH3COONa,平衡正向移动,c(H+)降低
【答案】B
【解析】
【详解】A.水的电离是吸热过程,升高温度促进水的电离,水的离子积常数增大,氢离子浓度增大,溶液的pH减小,故A正确;
B.温度不变,水的离子积常数不变,与溶液的酸碱性无关,向水中滴入少量稀盐酸,氢离子浓度最大,水的电离平衡逆向移动,Kw不变,故B错误;
C.向水中加入少量固体NH4Cl,NH4Cl水解使溶液呈酸性,c(H+) > 10-7mol/L,温度不变,Kw不变,故C正确;
D.向水中加入醋酸钠固体,醋酸根离子结合水电离产生的氢离子发生水解促进水的电离,平衡正向移动,氢离子浓度减小,故D正确;
故选:B。
13. (1)已知pH=2的次碘酸(HIO)溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合,所得溶液呈酸性;(2)0.01 mol/L的HIO3或HMnO4溶液与pH=12的Ba(OH)2溶液等体积混合,所得溶液均呈中性,则下列有关结论不正确的是
A. HIO是强酸 B. HIO3是强酸 C. HMnO4是强电解质 D. HIO是弱酸
【答案】A
【解析】
【分析】pH=2的次碘酸(HIO)溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合,溶液中的氢离子与氢氧根离子恰好完全反应,此时溶液呈酸性,说明次碘酸仅电离了一部分,为弱酸;(2)0.01 mol/L的HIO3或HMnO4溶液与pH=12的Ba(OH)2溶液等体积混合,所得溶液均呈中性,说明原HIO3或HMnO4溶液中的氢离子浓度为0.01mol/L,完全电离为强酸。以此解题。
【详解】A.HIO是弱酸,不是强酸,A项错误;
B.HIO3是强酸,能完全电离,B项正确;
C.HMnO4是强电解质,能完全电离,C项正确;
D.HIO是弱酸,不能完全电离,D项正确;
答案应选A。
14. 已知反应:2NO(g)+Br2(g) 2NOBr(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0),其反应机理如下
①NO(g)+Br2(g) NOBr2(g) 快
②NO(g)+NOBr2(g) 2NOBr(g) 慢
下列有关该反应的说法正确的是
A. 该反应的速率主要取决于①的快慢
B. NOBr2是该反应的催化剂
C. ②的活化能比①的大
D. 增大Br2(g)浓度能增大活化分子百分数,加快反应速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应速率主要取决于慢的一步,所以该反应的速率主要取决于②的快慢,故A错误;
B.NOBr2是反应过程中的中间产物,不是该反应的催化剂,故B错误;
C.②的反应较慢,活化能较大,①的反应较快,活化能较小,故C正确;
D.增大Br2(g)浓度,活化分子百分数不变,但单位体积内的活化分子数目增多了,所以能加快反应速率,故D错误;
故选C。
15. 常温下,部分弱酸的电离平衡常数如表。下列离子方程式书写正确的是
化学式
电离常数
A. 向溶液中滴加少量氯水:
B. 向溶液中通入过量
C. 向NaClO溶液中通入少量:
D. 向NaClO溶液中通入过量:
【答案】C
【解析】
【详解】A.向溶液滴加少量氯水。氯水中,是强酸,酸性弱于、强于。因为氯水少量,量不足,只能转化为,不能生成气体。正确离子方程式:,A错误;
B.向溶液通入过量。酸性:,过量产物应为,不是。正确离子方程式:,B错误;
C.向溶液通入少量。酸性:,根据强酸制弱酸,只能生成,无法得到。离子方程式:,C正确;
D.向溶液通入过量。有强氧化性,具有强还原性,二者发生氧化还原反应,不会生成弱酸。正确离子方程式:,D错误;
故选C。
16. 室温下,pH均为2的两种一元酸HA和HB各,分别加水稀释,pH随溶液体积的变化曲线如下图所示。下列说法正确的是
A. HA的酸性比HB的酸性弱
B. a点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C. 溶液中水的电离程度a>c
D. 对a、b两点溶液同时升高温度,则增大
【答案】B
【解析】
【分析】pH均为2的两种一元酸HA和HB各,分别加水稀释1000倍,HA的pH=5,则HA为强酸,HB为弱酸。
【详解】A.由以上分析可知,HA为强酸,HB为弱酸,则HA的酸性比HB的酸性强,A不正确;
B.a点溶液的pH小于c点溶液的pH,则a点溶液中c(H+)比c点大,a点溶液的导电性比c点溶液的导电性强,B正确;
C.a点HA电离产生的c(H+)大,则对水电离的影响程度大,所以溶液中水的电离程度a<c,C不正确;
D.对a、b两点溶液同时升高温度,HA为强酸,c(A-)不变,HB为弱酸,电离程度增大,c(B-)增大,则减小,D不正确;
故选B。
二、填空题(共52分)
17. Ⅰ.已知下列热化学方程式:
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-570kJ/mol
②2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) △H=+483.6kJ/mol
③2CO(g)=2C(s)+O2(g) △H=+220.8kJ/mol
④2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) △H=-787kJ/mol
回答下列问题:
(1)上述反应中属于放热反应的是______(填写序号)。
(2)H2的燃烧热为______。
(3)燃烧10gH2生成液态水,放出的热量为______。
(4)C(s)的燃烧热的热化学方程式为______
(5)已知:1L1mol/LH2SO4溶液与2L1mol/LNaOH溶液完全反应,放出114.6kJ的热量,由此推知H2SO4与NaOH发生中和反应,写出该中和热的热化学方程式为______。
Ⅱ.已知:工业上制二甲醚是在一定温度(230~280℃)、压强(2.0~10.0MPa)和催化剂作用下进行的,反应器中发生了下列反应:
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH1=-90.7kJ·mol-1 ①
2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5kJ·mol-1 ②
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2kJ·mol-1 ③
(6)反应器中的总反应可表示为3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g),计算该反应的ΔH=______。
【答案】 ①. ①、④ ②. 285kJ/mol ③. 1425kJ ④. C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ/mol ⑤. NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=−57.3kJ/mol ⑥. -246.1kJ·mol-1
【解析】
【详解】Ⅰ(1)放热反应焓变小于0,上述反应中属于放热反应的是①、④;
(2)1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量为燃烧热,根据反应①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-570kJ/mol,2mol H2完全燃烧生成液态水时放出570kJ热量,则1mol H2完全燃烧放出×570kJ=285kJ的热量,H2的燃烧热为285kJ/mol;
(3)10gH2的物质的量为=5mol,由(2)计算可知,1mol H2完全燃烧生成液态水放出285kJ的热量,则10gH2燃烧生成液态水放出的热量为5mol×285kJ/mol =1425kJ;
(4)1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量为燃烧热,由④2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)ΔH=-787kJ/mol可知,1molC(s)完全燃烧放出的热量为×787kJ=393.5kJ,则C(s)的燃烧热的热化学方程式为C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ/mol;
(5)1L1mol/LH2SO4溶液中硫酸的物质的量为1mol,2L1mol/LNaOH溶液中氢氧化钠的物质的量为2mol,二者完全反应生2mol水,放出114.6kJ的热量;在稀溶液里,强酸与强碱完全反应生成1mol水时放出的热量为中和热,因此二者反应生成1mol水时放出的热量为×114.6kJ=57.3kJ,则该中和热的热化学方程式为NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=−57.3kJ/mol;
Ⅱ(6)已知①CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH1=-90.7kJ·mol-1
②2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2kJ·mol-1
根据盖斯定律,2×①+②+③可得3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)ΔH=(-90.7kJ·mol-1)×2+( -23.5kJ·mol-1)+ (-41.2kJ·mol-1)=-246.1kJ·mol-1。
18. 在室温下为无色液体,易挥发,有强烈的刺激性。把先转化为,再经氢气还原生成高纯硅。一定条件下,在20 L恒容密闭容器中发生转化为的反应: ,2 min后达到平衡,与的物质的量浓度分别为0.1 mol/L和0.2 mol/L。
(1)从反应开始到平衡,_________。
(2)该反应的平衡常数表达式为_________,温度升高,K值增大,则Q_________0(填“>”、“<”或“=”)。
(3)若平衡后再向容器中充入与起始时等量的和(假设Si足量),当反应再次达到平衡时,与原平衡相比较,的转化率将_________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)原容器中,通入的体积(标准状况下)为_________。
(5)平衡后,将容器的体积缩为10 L,再次达到平衡时,的物质的量浓度范围为_________。
【答案】(1)
(2) ①. ②.
(3)增大 (4)
(5)
【解析】
【小问1详解】
反应达到平衡时,生成的浓度为。根据化学方程式中化学计量数之比,反应消耗的的浓度为:,的平均反应速率为:;
【小问2详解】
该反应的平衡常数表达式为:。温度升高,值增大,说明升高温度平衡向正反应方向移动,正反应为吸热反应,,;
【小问3详解】
恒温恒容条件下,向容器中充入与起始时等量的和,等效于在原平衡的基础上将容器体积压缩一半(即增大压强),该反应的正反应是气体分子数减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,的转化率增大;
【小问4详解】
平衡时,根据化学方程式,反应消耗的浓度为 :,起始时的浓度为:,原容器中通入的物质的量:,标况下的体积为 :;
【小问5详解】
将容器体积由缩为,瞬间各气体的浓度变为原来的2倍,此时 。体积缩小导致体系压强增大,平衡向气体分子数减小的正反应方向移动,的物质的量减少,故再次平衡时;根据勒夏特列原理,平衡移动只能减弱而不能抵消外界条件的改变,故再次平衡时的浓度仍大于原平衡浓度,即 ,综上,再次达到平衡时的物质的量浓度范围为 。
19. 将均为3.00 mol的物质A、B混合于12L容器中,发生如下反应,在反应过程中C的物质的量分数随温度变化如图所示:
(1)对应的反应速率和的关系是_________(用含“>”“<”“=”表示,下同);
(2)此反应的正反应为_________热反应;
(3)X、Y两点A物质正反应速率的大小关系是_________;
(4)温度时,C%逐渐增大的原因是_________;
(5)若Y点时C的物质的量分数为25%,则参加反应的A的物质的量为_________;求Y点对应温度下的平衡常数为_________。
【答案】(1)
(2)
放 (3)
X < Y(或 Y > X)
(4)
反应未达到平衡,反应向正反应方向进行
(5) ①.
1.8 mol ②.
50
【解析】
【小问1详解】
在 时,C的物质的量分数达到最大值,说明此时反应达到了化学平衡状态,因此正逆反应速率相等,即 ;
【小问2详解】
之后,随着温度的升高,C的物质的量分数逐渐减小,说明升高温度平衡向逆反应方向移动。根据勒夏特列原理,升高温度平衡向吸热反应方向移动,因此该反应的逆反应为吸热反应,正反应为放热反应;
【小问3详解】
X、Y两点虽然C的物质的量分数相等,但Y点的温度高于X点。温度越高,化学反应速率越快,因此A物质的正反应速率大小关系为 X < Y;
【小问4详解】
温度 时,反应尚未达到平衡状态,反应仍在向正反应方向进行,因此C的物质的量分数逐渐增大;
【小问5详解】
①设参加反应的B的物质的量为 mol,列出三段式:,由Y点时C的物质的量分数为25%,可得:,解得 。因此,参加反应的A的物质的量为 ;
②平衡时各物质的物质的量分别为:,,;由于容器体积为12 L,各物质的平衡浓度分别为:,,。Y点对应温度下的平衡常数 ;
20. 硫酸是重要的化工原料,工业上以黄铁矿(主要成分是)为原料,采用接触法生产硫酸,流程简单示意图如下:
(1)焙烧时全部转化为和一种具有刺激性气味的气体X,此反应的化学方程式为_________。
(2)一定温度下,发生反应,在2 L密闭容器内,500℃时测得随时间的变化如下表:
时间(s)
0
1
2
3
4
5
0.20
0.10
0.08
0.07
0.07
0.07
①反应达到平衡时,的转化率是_________。
②用表示0~2 s内该反应的平均速率_________。
③说明反应已达到平衡状态的是_________(填标号)。
A.容器内气体压强保持不变
B.
C.容器内气体浓度
D.容器内气体密度保持不变
(3)硫酸工业中可合成,下表列出了不同温度、压强下的平衡转化率:
温度/℃
的平衡转化率%
0.1MPa
0.5MPa
1MPa
5MPa
10MPa
450
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
550
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
已知工业合成选定的温度为450℃,选定的压强为常压;请阐述选择常压而不是高压的原因:_________。
(4)硫酸工业生产中:吸收率与进入吸收塔的硫酸浓度和温度关系如图,由图可知吸收所用硫酸的适宜浓度为98.3%,适宜温度为40℃,而工业生产中一般采用60℃的可能原因是_________。
【答案】(1)
(2) ①.
65% ②.
③. AB
(3)
常压下的转化率已经很高,增大压强对转化率的提升有限,且会显著增加设备要求和生产成本
(4)
升高温度可以加快吸收速率,提高生产效率
【解析】
【小问1详解】
焙烧时FeS2全部转化为Fe2O3和一种具有刺激性气味的气体X,根据质量守恒可知,氧气参与反应将硫元素氧化为二氧化硫X,反应的化学方程式为;
【小问2详解】
①由表可知,反应达到平衡时,的转化率是;
②结合反应方程式可知,0~2s内反应消耗氧气的物质的量为,用O2表示0~2s内该反应的平均速率;
③A.反应是气体分子数减小的化学反应,物质的量与压强成正比,当容器内气体压强保持不变,说明正逆反应速率相等,达到平衡状态,A符合题意;
B.反应速率比等于系数比,即;当时,说明,达到平衡状态,B符合题意;
C.容器内气体浓度,不能说明正逆反应速率相等,不确定达到平衡状态,C不符合题意;
D.恒容体系,反应物和生成物都是气体,则容器体积和气体总质量始终不变,混合气体的密度始终不变,因此不能说明反应已达平衡,D不符合题意;
故选AB。
【小问3详解】
由表可知,常压下二氧化硫的转化率已经很高了,增大压强对转化率的提升有限,且会显著增加设备要求和生产成本。
【小问4详解】
由图可知,适宜温度为40℃,而工业生产中一般采用60℃的可能原因是升高温度可以加快吸收速率,提高生产效率。
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