内容正文:
滁州中学2025级高二上学期第一次月考试卷
化
学
命题人:王婉悦
审题人:蔡长娟
时长:75分钟分值:100分
考试范围:选择性必修一第一章、第二章
注意事项:
1.答题前,务必在试题卷、答题卡规定的地方填写自己的姓名、座位号。
2.答第I卷时,每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮
擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.答第Ⅱ卷时,请在答题卡上书写,要求认真审题、仔细作答、字体工整、笔迹清晰。
4.可能用到的相对原子质量:H1N14016A127Cu64
第1卷(选择题共42分)
一、选择题(本题共有14小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1.工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)=2NH,(g)△<0,下列说法错误的是
A.在工业合成氨时,为增大H2的转化率,充入的N2越多越好
B.恒容条件下充入稀有气体对NH的合成无影响
C.该反应是熵减小的放热反应,在低温时可自发进行
D.将生成的氨气分离出去,能提高反应物的转化率
2.现代社会中,人类的一切活动都离不开能量,而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关,
下面有关能量变化的说法正确的是
A.Ba(OH)28H2O与NH,CI的反应,灼热的炭与CO2的反应都是吸热反应
B.化学反应往往不需要伴随能量的变化
C.在25℃和101kPa下,Ba(OH)2溶液和稀H,S04反应生成1molH,0时,会放出57.3kJ的热量
D.热化学反应方程式中的“mol1”是指每摩尔反应物
3.在恒容密闭容器中存在如下反应。2A(g)+B(g)三3C(g)+D(s)△H<0,在其他条件不变时,改变某
一条件对上述平衡的影响,下列分析正确的是
A
C
反
、v(正)
反
的
应
速
(正)
公
(正)
速
转化
甲
(逆
率
(I正)Fv(逆)
分
乙
(逆)
v(逆)
时间
时间
时间
时间
IV
A.图I表示增加生成物浓度对该平衡的影响
B.图Ⅱ表示增大压强对该平衡的影响
C.图Ⅲ表示温度对该平衡的影响,温度:乙>甲D.图V表示催化剂对该平衡的影响,催化效率:乙>甲
4.利用下列装置设计的实验方案能达到目的的是
试卷第1页(共8页)
-b
一浓盐酸
温度计
KCI浓溶液
5%
10%
一杯盖
LH,O
H202
内筒
MnO2Fe2O
隔热层
外壳
FeCL,溶液+KSCN溶液
A.比较MnO2和
C.测定生成氢气的速
D.探究生成物浓度对平
B.
用简易量热计测定中
Fe2O3对HO2的催化
率
衡移动的影响
和反应的反应热
效果
5.已知下列热化学方程式:
DH.(g)+O:(g)-H.O(g)-am
②2H2(g)+02(g)=2H,0(g)4H,b,mo1
®H,(g)+0,(g)-Ho0
4H,=ckJ-mo
④2H,(g)+02(g)=2H0(0)
)4H,=d kI.mol
下列关系式正确的是
A.a<c<0
B.b<d<0
C.2a=b<0
D.2c=d>0
6.研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义,下列说法正确的是
A.△KO、△S>0的反应在温度低时不能自发进行
B.在其他外界条件不变的情况下,汽车排气管中使用催化剂可以改变产生尾气的反应方向
C.冰在室温下自动熔化成水是一个熵增的过程
D.非自发反应在任何条件下都不能发生
7.下图表示A2+3B2、三2AB3在催化剂表面的反应历程和能量变化,其中*表示吸附在催化剂表面的微
粒。下列说法错误的是
能量/kJ
过渡态缸
A(g+3B,(g)
90.1
342
个④s.0过渡态
2AB(g)
*A2+3*B2
↑100.0
500.0
2*AB,
307.8
v.
2*A+6*B
反应历程
A.反应过程主要包含了两个基元反应
B.催化剂表面吸附AB3时会吸收能量
C.热化学方程式为A2(g)+3B(g)≠2AB3(g)△H=-92.2 kJmol1
D.整个反应的决速步骤是2*A+6B=2AB
8.一定量混合气体发生反应:xA(g)+yB(g)、zC(g),平衡时测得A的浓度为0.50oL,保持温
度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达平衡时,测得A的浓度降低为0.30oL。下列有关判断
正确的是
试卷第2页(共8页)
A.X+y<z
B.C的体积分数减小
C.B的转化率增大
D.平衡向正反应方向移动
高温
9.工业制氢原理:C(S)+HO(g)一C0(g+H(g)。改变下列条件既能提高产生氢气的速率又能提高活化
分子百分数的是
A.适当升高温度
B.将炭块改为炭粉C.增大容器的体积D.增大水蒸气浓度
10.一定温度下,某恒容密闭容器中同时发生两个反应:①P+Q=X+Z、②P+Q=Y+Z,其反应速
率方程分别是=k,·c(P)C(Q)、2=k2·c(P)C(Q)(k、k为速率常数,大小只与温度有关)。反应过
程中,Q、X的浓度随时间变化的关系如图所示。下列说法不正确的是
0.6
>
0.5
20.0.3
0.3
c(Q)
0.2
(20,0.12)
(45,0.2)
0.1
c(X)
5
1015202530354045
时间/min
A.0~20nin内,:y3=k:k
B.容器中Z的生成速率大于X的生成速率
C.45min时,c(Y)=0.24molL-1
D.相同温度下,k>k
11.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
压缩气体体积时,2NO2(g)→
将装有NO2和N,O,的注射器缓慢压缩,气体的颜色
A
变深。
NO(g)平衡向逆反应方向移动。
向0.1 mol.L Na,S2O,溶液和0.5 nol.L Na,S,O3溶
液中分别加入稀硫酸,观察到0.5 mol.L Na,S,0,溶
浓度越大,反应速率越快。
液中先出现浑浊。
向lmL0.Imol.L FeCl溶液中滴加5mL0.lmol.L
C
FeCl,和KI反应存在限度。
KI溶液,再滴加几滴KSCN溶液,溶液变为红色。
向Z和稀硫酸反应的溶液中,滴加几滴硫酸铜溶
D
Cu+是该反应的催化剂。
液,气体产生速率加快。
12.下列图示与对应叙述不相符的是
试卷第3页(共8页)
V'(田=V'G
◆c/(mol/L)
平衡转化率
m
c(生成物)
A●
B
cl(反应物)
C。
t/min
>P/MPa
乙
丙
17c
A.由甲图可知,反应在m点可能达到了平衡状态
B.由乙图可知,反应在时刻可能改变了压强或使用了催化剂
C.由丙图可知,交点A表示反应一定处于平衡状态,此时V正=V逆
D.由丁图可知,反应过程中V正>V递的点是C点
13.已知反应:X(g)+Y(g)=2Z(g)△H<0,400C时该反应的化学平衡常数K=1。一定条件下,分别
在甲、乙、丙3个恒容密闭容器中加入X和Y,各物质的物质的量浓度的相关数据如表:
10分钟时物质
温
起始时物质的
容
的
度
浓度/(mol.L)
器
浓度/(mol.L)
fc
c(X)
c()
c(2)
甲
400
1
1
0.5
乙
T
1
0.4
丙
400
2
a
下列说法中,不正确的是
A.甲中,10分钟内X的化学反应速率:v(X)=0.025molL1min1
B.乙中,反应可能达到化学平衡状态
C.甲中,10分钟时反应没有达到化学平衡状态
D.丙中,a一定大于0.5
14.利用C02与H2合成重要化工原料甲醇,主要发生如下反应(忽略其他副反应):
反应I:C02(g+3H3(g)=CH3OH(g+HO(g)△H1=-58 kJ-mol-
反应I:C02(g+H(g)C0(g)+H0(g)△H=+41 kJ.mol1
在一刚性密闭容器中,充入1 mol CO2和3olH在催化剂作用下反应,测得C02平衡转化率、CHOH
n(CHOH)
的选择性随温度的变化如图所示。CH3OH的选择性可表示为
n(CH,OH)+nCO1009
试卷第4页(共8页)
14
90
b(240,80)
12
80
10
70翼
a(240,10)
8
60
6
4
210
230
250
270
温度/C
下列说法正确的是
A.反应CO(g+2H(g=CH3OH(g)的焓变△H=+99外Jmo1
B.一定温度下,加入CaO(s)或选用高效催化剂,均能提高平衡时CH3OH产率
C.240C时,反应I的化学平衡常数约为1.6×104
D.向原料气中掺入适量的C0有利于提高CH3OH的物质的量
第川卷(综合题共58分)
15.(14分)化学反应伴随能量变化,获取反应能量变化有多条途径。
(1)下列反应中,属于放热反应的是
(填字母)。
A.碳与水蒸气反应
B.铝和氧化铁反应
C.CaCO3受热分解
D.锌与盐酸反应
(2)①已知:
化学键
Si-O
s-a
H-H
H-d
Si-Si
Si-C
键能kJmol)
a
b
d
e
f
则:siC14(g)+2H2(g)=si(s)+4Hc1(g)的反应热△H
kJ-mol(已知1 nolSi中含有
2 nolSi--Si键)。
②已知在常温常压下:
i.2CH30H(1)+302(g)=2C02(g)+4H20(g)H=-1275.6kJ.mol1
i.H,O(1)=H,O(g)△H=+44.0 kJ.mol-1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式」
③利用实验装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取0.25moL的硫酸50mL倒入小烧杯中,测出硫酸溶液温度:
温度计
②用另一量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液,并用同一温度计测出其温度;
碎泡沫
③将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测出混合液的最高温度。
塑料
回答下列问题:
I.仪器a的名称为
实验时,使用仪器a的操作为(填“①或“②)。
试卷第5页(共8页)
①左右匀速摇摆
②上下匀速搅拌
Ⅱ.做了四次实验,并将实验数据记录如下:
起始温度1/℃
温度实验次数
终止温度t,/℃
H2SO
NaOH
平均值
26.2
26.0
26.1
29.5
2
27.0
27.4
27.2
32.3
25.9
25.9
25.9
29.2
26.4
26.2
26.3
29.8
近似认为0.55mol/LNaOH溶液和0.25mo/L硫酸溶液的密度都是lg/cm3,中和后生成溶液的比热容
c=4.18J/(g·℃),通过以上数据计算中和热△H=
(结果保留小数点后一位)。上述结果
大于-57.3水Jmol有偏差的原因可能是
A.量取硫酸溶液的体积时仰视读数B.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
C.温度计测出NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸的温度D.搅拌不充分
16.(15分)一种由富锰废料(含MnO2、MnCO3、FeO和少量A1,O3)进行废气脱硫,并回收金属资源
的工艺流程如图所示:
稀硫酸
含S02废气MnO2
NaOH溶液
KMnO
富锰
----MnO2
废料
化浆
→脱硫一
氧化→调
→滤液一→转化
净化气
滤渣
过量CO,
母液
Fe,0,-碱溶→沉铝
---*Al203
已知:MnO,不溶于稀硫酸。有关金属离子沉淀的相关pH见下表。
金属离子
Fe2+
Fe
A1+
Mn3+
开始沉淀时pH
7.5
2.2
3.6
8.8
完全沉淀时
9.5
3.2
4.7
10.8
回答下列问题:
(1)“化浆”中,MnC03与稀硫酸发生反应的化学方程式为
。
为了提高“化浆速率,可采取的措
施是
(写出一种即可)。
(2)“脱硫”中,S02转化为
(填离子符号)。
(3)“氧化中,加入MnO2时发生反应的离子方程式为
(4)“调pP中,加入NaOH溶液调节pH范围为
(5)沉铝”过程中A1元素转化为
(6)“转化中,理论上消耗的还原剂与氧化剂的物质的量之比为
,母液的主要溶质为
试卷第6页(共8页)
(填化学式)。
17.(14分)某化学兴趣小组用下图装置(部分夹持装置已略去)制取氨气并探究其性质。
浓盐酸
干燥剂
干燥的
湿润的
红色石蕊试纸
红色石蕊试纸
A
B
C
D
E
F
(1)实验室用装置A制备氨气选用的两种药品为】
(填化学式),装置B仪器名
称为
(2)装置B中的干燥剂可以选用
(填“碱石灰或无水CaC1”)。
(3)气体通过C、D装置时,试纸颜色会发生变化的是
(填字母)。
(4)用下图装置探究氨气与氧化铜的反应,验证氨气的性质及部分反应产物。
无水硫酸铜
Cuo
NH3
实验中观察到a中黑色粉末变红,b中无水硫酸铜变蓝,并收集到一种单质气体。则a中发生反应的化学
方程式为
若向a中通入标准状况下3.36L的氨气,理论上会得到铜的质量为g。
(5)己知加热条件下,氨气可以与铝发生置换反应生成AN;AN加热时可溶于浓碱溶液并产生氨气,
发生反应:AIN+H,0+OH=AIO;+NH,个。称取AN样品23.2g(假设杂质只含A,将其放入足量浓
碱溶液中加热,若所产生的气体全部逸出并收集,测得其体积为14.56L(标准状况),则样品AN的质量
分数为
%(精确到0.16。
18.(15分)杭州亚运会主火炬塔采用甲醇燃料点燃,这是人类历史上第一次碳废再生、零碳甲醇点燃亚
运圣火。近年来,我国大力加强CO2氢化合成甲醇技术的工业化量产研究,利用反应:
CO2(g)+3H2(g)、→CH,OH(g)+H,O(g)H,可减少CO2排放并合成清洁能源实现可持续发展。
(1)一般认为该反应通过如下两个步骤反应来实现:
反应①C02(g)+H2(g)、=C0(g)+H20(g)△H1=+41.4kJ·mol
反应②CO(g)+2H2(g)、=CH,OH(g)△H2=-90.5kJ·mol
总反应的△H=kJ/mol,.在
(选填“高温”“低温”或“任何温度”)下自发进行。
(2)在一定温度和恒容条件下,下列叙述能表明总反应达到平衡状态的是
(填字母)。
A.混合气体的密度保持不变B.容器中CH,OH浓度与H2浓度之比为1:3
试卷第7页(共8页)
C.容器中气体压强保持不变D.'E(H2)=3y(CH,OH
n(H2)
(3)合成总反应在起始物
(C02)
=3时,在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为
x(CH,OH,在t=250℃下的x(CH,OH~p,在p=5×10Pa下的x(CH,OH)~t如图所示。
①图中对应等温过程的曲线是
(填写a或b)。
②从反应初始到平衡点M耗时2min,计算H2分压的平均变化率为
kPa.min。
③有关工业合成甲醇条件选择的说法正确的是
(填字母)。
A.工业上合成甲醇选择温度越低越好。
B.适当增大CO2的浓度,可以提高H2的平衡转化率。
C增大压强既加快反应速率又提高转化率,所以压强越大越好。
D.使用选择性高的催化剂可以减少副反应的发生,提高产率。
p/10pa
3
456789
0.11
0.10
M
0.09
0.07
0.06
0.05
0.04
0.03
1
b
0.02--
0.01
200210220230240250260270280
W℃
(4)下图是碱性氢氧燃料电池的模拟示意图:
Mw
H,OOH¥
H,
三0
AH,O OH
A
a电极
b电极
NaOH溶液
①b电极发生的电极反应式是
②当消耗标准状况下3.36LO2时,导线上转移的电子的物质的量是
_mol
试卷第8页(共8页)
参考答案
选择题(每题3分):AACBC CBBAD CCBD
15.(每空2分)
(1) BD
(2) ① ②
③ 玻璃搅拌棒 ② BCD
16.(除标注外每空2分)
(1) 增加酸的浓度或适当加热或搅拌等(1分)
(2)
(3)
(4)4.7~8.8
(5)
(6)
17(除标注外每空2分)
(1)(1分) (1分) 球形干燥管
(2)碱石灰
(3)D
(4) 14.4 g
(5)88.4
18 【答案】((除标注外每空2分)
(1) ①. -49.1 ②. 低温(1分) (2)CD
(3) ①. a ②. 37.5 ③. BD
(4) O2+4e−+2H2O=4OH− 0.6
1.A
【详解】A.工业合成氨时,适当提高浓度可增大的转化率,但过多会升高设备承压要求、增加能耗,还会稀释浓度降低单位时间产率,并非越多越好,A错误;
B.恒容条件下充入稀有气体,反应体系中、、的浓度均不变,反应速率和平衡状态都不改变,对的合成无影响,B正确;
C.该反应气体分子数减小,为熵减小()的放热反应(),根据吉布斯自由能公式,低温时可满足,反应能自发进行,C正确;
D.将生成的分离出去,生成物浓度降低,平衡正向移动,能提高反应物的转化率,D正确;
故本题选A。
2.A
【详解】A.灼热的炭与CO2反应生成CO,需在持续高温的条件下进行,Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl、HCl与两反应需吸收环境中的热量,三者都为吸热反应,A正确;
B.任何化学反应既有物质的变化,还有能量的变化,B错误;
C.稀和溶液反应除了生成水,还生成了硫酸钡沉淀,此过程会释放产生沉淀的热量,C错误;
D.热化学方程式中 ΔH 的单位(如 kJ·mol-1)中的“mol-1”表示“每摩尔反应”,即反应进度为 1 mol(按化学方程式的系数进行)时的能量变化,并非指每摩尔反应物,选项混淆了反应进度与反应物的概念,D错误;
故选A。
3.C
【详解】A. 图Ⅰ中正逆反应速率都增大,不能表示增加生成物浓度对该平衡的影响,故错误;
B. 图Ⅱ表示改变条件后正逆速率都降低,但平衡不移动,说明表示减小压强对该平衡无影响,故错误;
C. 图Ⅲ表示温度对该平衡的影响,升温,平衡逆向移动,A的转化率降低,故温度:乙>甲,故正确;
D. 图Ⅳ表示改变条件改变速率,但平衡不移动,所以可以表示催化剂对该平衡的影响,且催化效率:甲>乙 ,故错误;
故选C。
【点睛】化学图象题抓住曲线的改变点和走向,联系外界条件对反应速率的影响和对平衡的影响进行分析。
4.B
【详解】A.题干图示信息可知,该实验中H2O2溶液的浓度不同,催化剂种类不同,即变量不唯一,不能达到实验目的,A不合题意;
B.用题干图示简易量热计可以较好地减少热量的散失,故可用于测定中和反应的反应热,B符合题意;
C.反应放热,导致浓盐酸挥发出氯化氢气体,使得测得的氢气的体积不准确,且缺少测量时间的秒表,故不能测定生成氢气的速率,C不合题意;
D.已知FeCl3与KSCN反应的实质是,故KCl的浓度对该反应平衡无影响,故该实验操作不能探究生成物浓度对平衡移动的影响,D不合题意;
故答案为:B。
5.C
【详解】A.反应①生成气态,反应③生成液态,气态水变为液态水会额外放热,故等物质的量燃烧生成液态水放出的热量更多,焓变更小,即,A错误;
B.反应②生成气态,反应④生成液态,等物质的量燃烧生成液态水放出的热量更多,故,B错误;
C.反应②的反应物、生成物状态与反应①一致,计量数为反应①的2倍,同一反应焓变与计量数成正比,且氢气燃烧为放热反应焓变为负,故,即,C正确;
D.氢气燃烧为放热反应,焓变小于0,故,D错误;
故选C。
6.C
【详解】A.根据吉布斯自由能判据,、的反应任意温度下均满足,都能自发进行,A错误;
B.催化剂只能改变反应速率,不改变反应的焓变和熵变,因此无法改变反应进行的方向,B错误;
C.冰为固态,熔化为液态水的过程中体系混乱度增大,是熵增的过程,C正确;
D.非自发反应是指当前条件下不能自发进行,改变外界条件(如温度、通电等)满足时,反应即可发生,D错误;
故选C。
7.B
【详解】A.该反应主要分为两个基元步骤:第一步是吸附后的断键生成,第二步是成键生成,因此反应过程主要包含两个基元反应,A正确;
B.由图可知,吸附态的能量比气态的能量低,因此被催化剂表面吸附()的过程能量降低,为放热过程,B错误;
C.由图可知,,两式加和得,热化学方程式正确,C正确;
D.总反应的决速步骤是活化能最大的一步,第一步()活化能为,第二步()活化能为,第二步活化能更大,反应速率更慢,是整个反应的决速步骤,D正确;
故选B。
8.B
【分析】平衡时测得A的浓度为0.50mol/L,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,如平衡不移动,则A的浓度应降低为0.25mol/L,而此时为0.3mol/L,则说明降低压强平衡向逆方向移动,以此进行判断。
【详解】A.压强减小平衡逆向移动,说明逆反应为气体分子数增大的方向,故,A错误;
B.平衡逆向移动,的物质的量减小,混合气体总物质的量增大,因此的体积分数减小,B正确;
C.平衡逆向移动,参与反应的的量减少,故的转化率降低,C错误;
D.由分析可知平衡向逆反应方向移动,D错误;
答案选B。
9.A
【详解】A.适当升高温度可使更多普通分子获得能量转化为活化分子,既提高活化分子百分数,又加快反应速率,A正确;
B.将炭块改为炭粉可增大反应物接触面积,加快反应速率,但不能改变活化分子百分数,B错误;
C.增大容器体积会减小气体反应物浓度,反应速率减慢,且活化分子百分数不变,C错误;
D.增大水蒸气浓度可增加单位体积内活化分子数,加快反应速率,但活化分子百分数不变,D错误;
故答案选A。
10.D
【分析】由速率公式可知,两反应的速率只与反应物P、Q的浓度有关,则相同时间内,两反应的速率之比为;由图可知,20min时,Q、X的浓度分别为0.3mol/L、0.12mol/L,由方程式可知,Y的浓度变化量Δc(Y)= Δc(Q)- Δc(X)= (0.6-0.3-0.12) mol/L =0.18 mol/L,则速率常数之比为==。
【详解】A.由分析可知,0~20min内,两反应的速率之比为,A正确;
B.由方程式可知,两反应均生成Z,相同时间内,浓度变化量的关系为:Δc(Z)= Δc(Q)= Δc(X)+ Δc(Y),则容器中Z的生成速率大于X的生成速率,B正确;
C.由图可知,45min时,Q的浓度为0.2mol/L,变化量为:Δc(Q)= Δc(X)+ Δc(Y)=0.6mol/L-0.2mol/L=0.4mol/L,反应速率=,解联立方程可得Δc(X)=0.16mol/L、Δc(Y)=0.24mol/L,所以45min时,Y的浓度为0.24mol/L,C正确;
D.由分析可知,速率常数=,则,D错误;
故选D。
11.C
【详解】A.压缩注射器时体积减小,浓度增大是气体颜色变深的原因,反应为气体分子数减小的反应,加压平衡正向移动,A错误;
B.硫酸的浓度相对大小未知,不能根据生成沉淀的快慢,判断浓度对化学反应速率的影响,B错误;
C.实验中物质的量远大于,反应后滴加溶液变红证明仍有剩余,说明和的反应未进行完全,存在反应限度,C正确;
D.会置换出,二者与稀硫酸构成原电池加快反应速率,不是该反应的催化剂,D错误;
故选C。
12.C
【详解】A.甲图中生成物百分含量随温度升高先增大后减小,m点为生成物百分含量的最大值,对应温度下反应达到平衡,升温后平衡逆向移动,因此m点可能达到平衡状态,A正确;
B.乙图时刻后正、逆反应速率同等程度增大且相等,使用催化剂可同等程度增大正逆反应速率,若反应前后气体分子数相等时增大压强也可同等程度增大正逆反应速率,因此时刻可能改变了压强或使用了催化剂,B正确;
C.丙图交点A仅表示,平衡状态的标志是各组分浓度保持不变、,浓度相等不能说明反应达到平衡,C错误;
D.丁图曲线为对应温度下的平衡转化率,曲线上的点为平衡状态,C点转化率低于该温度下的平衡转化率,反应正向进行,因此,D正确;
故本题选C。
13.B
【详解】A.甲中,10分钟时生成了0.5mol/L的Z,根据方程式可知,反应掉的X的浓度为0.25mol/L,则10分钟内X的化学反应速率:v(X)=0.025mol•L-1•min-1,A正确;
B. 乙中,X、Y的起始浓度相同,但10分钟后生成物Z的浓度却比甲要小,说明乙容器中反应速率比甲容器小,可以为降温温度导致,结合该反应为放热反应,降低温度会导致平衡常数K增大,K>1,此时的浓度熵为,反应一定没有达到平衡,B错误;
C.在10分钟的时,由表格知生成的Z的浓度为0.5mol/L,则X、Y都反应掉了0.25mol/L,还剩余0.75mol/L,由此算出此时的浓度商为,即反应正向进行,没有达到平衡,C正确;
D.对比甲和丙,丙中增加了Y的浓度,则反应速率加快,相同时间之内生成的Z更多,故丙中a一定大于0.5,D正确;
故选B。
14.D
【分析】反应I为放热反应,反应II为吸热反应,所以升高温度,反应I逆向进行,反应II正向进行,则CH3OH的选择性降低,故曲线b对应的是CH3OH的选择性随温度的变化曲线,曲线a是CO2平衡转化随温度的变化曲线。
【详解】A.依据盖斯定律:反应Ⅰ-反应Ⅱ得CO(g)+2H2(g)= CH3OH(g)的ΔH=ΔH1 -ΔH2=(-58 kJ·mol-1)-(+41kJ·mol-1)=-99 kJ·mol-1,A错误;
B.CaO(s)可与产物H2O(g)反应,使平衡向正反应方向移动,能提高CH3OH产率,但高效催化剂只能提高反应速率,不能提高平衡时CH3OH产率,B错误;
C.240℃反应达到平衡时二氧化碳的转化率为10%、甲醇的选择性为80%,则反应Ⅰ消耗的CO2的物质的量为1 mol×10%×80%=0.08 mol,反应Ⅱ消耗的CO2的物质的量为1 mol×10%-0.08 mol=0.02 mol,可列式:
反应I:
反应Ⅱ:
则反应平衡时,,,,,设反应容器的容积为VL,反应Ⅱ的;平衡常数K===,C错误;
D.在原料气中掺入适量的CO会抑制副反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) 的正向进行,从而减少了原料CO2和H2在副反应中的消耗,使得更多原料参与主反应CO2(g)+3H2CH3OH(g)+H2O(g),因此有利于提高CH3OH的物质的量,D正确;
故答案为:D。
15.(1)BE(2分)
(2)①(2分) ② (2分)
③玻璃搅拌棒(2分) ② (2分) BCD(2分)
16.(除标注外每空2分)(1) 增加酸的浓度或适当加热或搅拌等(1分)
(2)
(3)
(4)4.7~8.8
(5)
(6)
【分析】起始原料为富锰废料,含、、、少量,核心目标为废气脱硫,同时回收、、。化浆环节加稀硫酸,、、溶解生成对应硫酸盐,不溶于稀硫酸。脱硫环节通入含的废气,被氧化为,同时被还原为,被还原为。氧化环节加入将氧化为。调pH环节加溶液,使、完全沉淀,保留在滤液中。滤渣加碱溶,溶解生成偏铝酸盐,不溶,后续处理得到。偏铝酸盐溶液通入过量沉铝,生成,后续处理得到。滤液加将转化为,母液含、。
【解析】(1)碳酸锰与稀硫酸发生复分解反应,生成硫酸锰、二氧化碳和水,反应方程式为。提高化浆速率可通过增大反应物接触面积、升高温度、增大反应物浓度、搅拌等方式实现,对应措施可选择将富锰废料粉碎、适当升高温度、适当增大稀硫酸浓度、搅拌等。
(2)脱硫过程中,二氧化硫具有还原性,在酸性条件下被体系中的氧化性物质氧化,S元素化合价从+4价升高为+6价,转化为硫酸根离子,离子符号为。
(3)氧化环节加入二氧化锰,目的是将溶液中的氧化为,便于后续调pH沉淀除去,二氧化锰自身被还原为,酸性条件下配平得到离子方程式为。
(4)调pH的目的是使、完全沉淀,同时保证不开始沉淀,结合表格中金属离子沉淀的pH数据,完全沉淀的pH为4.7,开始沉淀的pH为8.8,故调节pH的范围为4.7~8.8。
(5)碱溶后得到的溶液含偏铝酸钠,沉铝过程中通入过量二氧化碳,偏铝酸钠与二氧化碳、水反应生成氢氧化铝沉淀,故Al元素转化为。
(6)转化环节中,为还原剂,Mn元素化合价从+2价升高为+4价,每个失去2个电子;为氧化剂,Mn元素化合价从+7价降低为+4价,每个得到3个电子,根据电子得失守恒,还原剂与氧化剂的物质的量之比为3:2。反应生成二氧化锰和硫酸钾,故母液的主要溶质为、。
17(每空2分)
(1) (1分) (1分) 球形干燥管
(2)碱石灰
(3)D
(4) 14.4 g
(5)88.4
【解析】(1)实验室加热固体制取氨气,常用氯化铵和氢氧化钙固体混合加热发生复分解反应制备,因此两种药品为对应化学式的上述物质;
(2)氨气为碱性气体,可与反应生成络合物,因此不能用无水氯化钙干燥,需选用不与氨气反应的碱性干燥剂碱石灰;
(3)干燥的氨气无法电离出氢氧根,不具有碱性,不能使干燥的红色石蕊试纸变色;氨气进入D装置后与水反应生成,电离出氢氧根使溶液呈碱性,可使红色石蕊试纸变蓝,因此变色的是D;
(4) 根据实验现象可知反应生成铜、水和单质氮气,依据氧化还原反应化合价升降守恒配平得到反应方程式;标准状况下3.36 L氨气的物质的量为,根据方程式计量关系,2 mol氨气反应生成3 mol铜,因此生成铜的物质的量为,质量为;
(5)标准状况下14.56 L气体总物质的量为;设样品中为x mol,杂质铝为y mol,根据质量关系可得;与浓碱反应生成x mol氨气,铝与浓碱反应生成 mol氢气,因此气体总物质的量满足;联立两式解得x=0.5,因此的质量分数为。
18 【答案】((除标注外每空2分)
(1) ①. -49.1 ②. 低温(1分) (2)CD
(3) ①. a ②. 37.5 ③. BD
(4) O2+4e−+2H2O=4OH− 0.6
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,将反应①和反应②相加即可得到总反应:,因此,总反应的焓变 ;该反应的 ,且正反应是气体分子数减少的反应,即熵变 ,根据吉布斯自由能判据 时反应自发进行,可知该反应在低温下可自发进行;
【小问2详解】
A.在恒容条件下,混合气体的总质量和总体积均保持不变,因此气体密度始终不变,不能作为判断平衡的标志,A错误;
B.容器中 浓度与 浓度之比为 仅代表某一时刻的浓度关系,不能说明各组分浓度不再随时间变化,不能作为平衡标志,B错误;
C.该反应前后气体分子数不相等,在恒温恒容条件下,容器内气体总压强随反应的进行而变化,当压强保持不变时,说明各组分含量不再改变,反应达到平衡状态,C正确;
D.根据反应速率之比等于化学计量数之比,始终有 ,若 ,则可推得 ,即正逆反应速率相等,说明达到平衡状态,D正确;
故答案选CD;
【小问3详解】
① 该反应正向为气体分子数减小的反应,在等温条件下,增大压强,平衡向正反应方向移动,体系中甲醇的物质的量分数 增大,图中曲线a表示 随横坐标压强 的增大而增大,因此对应等温过程的曲线是a;
② 设起始时的物质的量为,的物质的量为,反应到达M点时消耗了, 列出三段式: ,平衡时气体总物质的量为 , M点时 ,解得 , 平衡时的物质的量为,气体总物质的量为, 恒压条件下(),初始时的分压为; 平衡时 的分压为 , 因此,分压的平均变化率为 ;
③ A.温度过低会导致反应速率过慢,且可能低于催化剂的活性温度,经济效益低,A错误;
B.适当增大的浓度,可以促使平衡正向移动,从而提高另一种反应物的平衡转化率,B正确;
C.增大压强虽然能加快反应速率并提高转化率,但压强过大会增加设备制造成本和动力消耗,降低综合经济效益,并非越大越好,C错误;
D.使用选择性高的催化剂可以有效减少副反应的发生,提高目标产物的产率,D正确;
故答案选BD。
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答案第1页(共10页)
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