内容正文:
化学10月限时训练参考答案
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。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.【答案】D【详解】A.工业合成氨的催化剂铁触媒500℃左右活性最大,A正确;B.醋
酸与碳酸钙反应符合强酸制弱酸原理,B正确;C.铁锅发生吸氧腐蚀需要水、氧气共同参与,
清洗后擦干可除去表面水膜,能减缓吸氧腐蚀的速率,C正确;D.高效光解水催化剂能降
低化学反应的活化能,但不能改变反应的焓变,D错误故答案选D。
2.【答案】C【详解】A选项错误原因:C2归类错误。C2是单质,单质既不是电解质,
也不是非电解质。B选项错误原因:BaSO4归类错误。BaSO4虽然难溶于水,但它是盐,且
熔融状态下能完全电离,属于强电解质,不是弱电解质。D选项错误原因:NH3HO归类误。
NH3H2O是弱碱,在水溶液中只能部分电离,属于弱电解质,不是强电解质
3.【答案】B【详解】A.高温条件下平衡向吸热的逆反应方向移动,利于再生,但高压会使
平衡向气体分子数减小的正反应方向移动,不利于再生,A错误;B.正反应为放热反应,升高
温度平衡向吸热的逆反应方向移动;正反应为气体分子数减小的反应,降低压强平衡向气体分子
数增大的逆反应方向移动,二者均利于铜氨溶液再生,B正确;C.低压利于平衡逆移,但低温
会使平衡向放热的正反应方向移动,不利于再生,C错误;D.低温、高压均会使平衡向正反应
方向移动,完全不利于铜氨溶液再生,D错误;故选B。
4.【答案】B【详解】A.反应为吸热反应,则金刚石能量更高、石墨能量更低,石墨较为稳定,
A错误;B.B.气态甲醇能量高于液态甲醇,等物质的量的气态甲醇燃烧放出的热量更多,放
热反应△H为负,放出热量越多△H越小,故a<b,B正确;C.合成氨为可逆反应,无法完全反
应,实际放热量小于92.4kJ,C错误;D.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时
放出的热量,水的稳定状态为液态,该热化学方程式中生成气态水,不能表示CH的燃烧热,则
表示CH的燃烧热的热化学方程式为:CH,(g)+20,(g)=C0,(g)+2H,0(0AMH=-890.3mol,D错误:
故选B。
5.【答案】D【详解】A.由图可知,该装置为化学能转变为电能的装置,金属性强于铜的铁电
极为原电池的负极,电池的总反应为Fe+2Fe3=3Fe+,故A错误;B.氢氧化钠溶液不能传递电
子,电子由电极经用电器流向b电极,故B错误;C.电镀时,镀件作阴极,镀层金属作阳极,
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因此待镀铁件作阴极,铜作阳极,故C错误;D.由外加直流电源的阴极保护法可知,钢管桩与
电源的负极相连做电解池的阴极,以防止被海水腐蚀,故D正确:故选D。
6.【答案】A【详解】A.多步反应的决速步为活化能最大的步骤,即反应物到过渡态的能量
差最大的步骤,由图可知反应①的活化能最大,并非选项所述反应,A正确:B.固体催化剂
P(四仅能改变反应速率、缩短达到平衡的时间,不影响化学平衡移动,无法提高甲醇的平衡转
化率,B错误;C.反应CH,0+H=CH,0'+2H中,生成物总能量高于反应物总能量,属于吸
热反应,即△H>0,C错误;D.根据能量越低越稳定,过渡态1物质比第②步反应过渡态2物
质能量低,第①步反应过渡态1物质比第②步反应过渡态2物质稳定,D错误;故选A。
(0.8-0.2)moLx100%=75%
7.【答案】D【详解】A.达到平衡时,A的转化率为0.8moL
,故A正确;B.图
中两曲线相交时,反应正向进行,所以A的消耗速率大于A的生成速率,故B正确;
3A(g)+B(g)=2C(g)+2D(s)
初始(mo/L)
0.8
0.5
0
转化(mol/L)
0.6
0.2
0.4
C.平衡(moL)
0.2
0.3
0.4
,该温度下反应的平衡常数为
c2(C)
_0.42200
c(A)(B)0.2×0.33,故C正确:D.D是固体,不能用D的浓度变化表示反应速率,故D
错误;选D。
8.【答案】B【详解】草酸(H2C2O4)是二元弱酸,在水溶液中分步电离,且第一步电离程度远
大于第二步。溶液中的H主要来源于第一步电离,而C2O42仅来源于第二步电离(程度很小)。
因此,溶液中的c(H门远大于c(C2O42),两者不相等。
9.【答案】D【详解】A.反应前后气体分子数相等,加压平衡不移动,气体颜色加深是由于
体积减小导致浓度增大,无法验证平衡移动原理,故A错误;B.若直接向溶液中滴加溶液,
试剂会与电极直接反应产生蓝色沉淀,无法验证是否被保护,正确操作应取铁电极附近溶液进行
检测,故B错误;C.装置C为电解池,其中F连接电源负极为阴极,无法发生氧化反应生成,
无法制备,C错误;D.可通过秒表测定反应时间,通过注射器读取生成的体积,进而计算稀硫
酸与锌的反应速率,能达到实验目的,故D正确;故选D。
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10.【答案】A【详解】错误原因解析:B选项错误原因:醋酸是弱电解质,加水稀释会促进其电
离。因此,随着加水量增加(从a到b再到c),醋酸的电离度是不断增大的,正确的比较应
为c>b>a,C选项错误原因:电离平衡常数(Ka)只与温度有关。题目明确说明是"室温下”,
稀释过程中温度未变,因此醋酸的电离平衡常数保持不变,正确的比较应为a=b=c。D选项
错误原因:b点到c点过程中,溶液在不断加水稀释。加水稀释会促进醋酸的电离,导致CH3COO
的物质的量增加,而CH3COOH的物质的量减少。因此,两者物质的量之
比n(CH3COO-)n(CH3 COOH)n(CH3COOH)n(CH3COO-)是增大的;由于是在同一溶液中,浓
度之比等于物质的量之比,所以该比值是增大的,而不是变小。
11.【答案】A【详解】A.2N0,二N,0为可逆反应,NO2为红棕色,N,O4为无色,冷却后颜色
变浅说明平衡正向移动,根据勒夏特列原理,降低温度平衡向放热方向移动,故该反应放热,A
正确:B.Zn与Cuso.4反应置换出Cu,Zn、Cu与稀硫酸形成铜锌原电池,加快了反应速率,CuSO,
不是该反应的催化剂,B不符合题意;C.工业合成氨采用高压条件,陈述I正确;增大压强仅
提高单位体积内活化分子数目,活化分子百分数不变,升高温度、加入催化剂才能增大活化分子
百分数,C不符合题意;D.升高温度,可逆反应的正、递均增大,但正反应速率增大程度大于
逆反应速率,D符合题意;故选A。
12.【答案】B【分析】从图中可以看出,在a极,CN转化为CO;和N2,C元素由+2价升高到
+4价,N元素由-3价升高到0价,则CN失电子,a极为负极,b极为正极。电池工作时,a极
发生反应为2CN-10e+120H=2C0+N,个+6H,0,正极发生反应10H+10e=5H↑。【详解】A.由
分析可知,a极为负极,b极为正极,则电子由a极经导线流向b极,A错误B.电池工作时,
a极消耗OH,海水中的CI透过离子交换膜移向a极区,则交换膜I为阴离子交换膜,b极消耗
H+,海水中的Na+透过离子交换膜移向b极区,则交换膜Ⅱ为阳离子交换膜,B正确;C.a极为
负极,发生氧化反应,介质环境呈碱性,电极反应为2CN-10e+120H=2C0+N,个+6H,0,D.根
据C选项分析0.2 molCN-反应共转移lmol电子。为平衡电荷,海水中会有ImolCI-向a极移动、
ImolNa向b极移动,共可除去ImolNaC,D正确;故选B。
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13.【答案】C【详解】A.密闭容器中反应达到平衡,to时改变某一条件有如图甲所示变化,若
+b=c,则改变的条件可能是加入催化剂或增大压强,A正确:B.恒容密闭容器中通入一定量的
X和Y,反应相同时间,X的转化率随温度变化如图乙所示,X转化率最高点,即达到平衡,平
衡后,温度升高平衡向吸热方向移动,X转化率降低,则该反应的△H<0,B正确:C.X的物质
的量越多,则Y的转化率越高,平衡时Y的转化率:A<B<C,C错误;D.压强增大平衡向气
体体积减小的方向移动,平衡向逆向进行,则a+b<c,D正确;故选C。
14.【答案】B【详解】A.已知:①CO(g)十4H(g)=CH4(g)+2HO(g)△H=-164.7kJ/mol:
②CO(g)十H(g)-CO(g十HO(g)△H-+41.2 kJ/mol,根据盖斯定律,将①-2×②,整理可得反
应2C0(g)十2H(g)=CO2(g)十CH4(g)的焓变△H=247.1 kJ/mol,A错误;B.反应
①CO(g)十4H(g)CH4(g十2HO(g)的△H<0,反应②CO(g)+H(g)=CO(g)十HO(g)的△H>0,
升高温度,反应①的化学平衡逆向移动,反应②的化学平衡正向移动,n(CH4减小,(CO)
增大,故CH4的平衡选择性随着温度的升高而降低,B正确;C.根据图像可知:CO2的实际
转化率在350~400℃范围内最高,故反应最佳温度范围为350~400℃,C错误;D.450℃时,
n起始(H2)
提高·起始(C0,)值,能够使反应①、②的化学平衡正向移动,能使C0,平衡转化率达到X点的
值;但延长反应时间,化学平衡不移动,因此不能使CO2平衡转化率达到X点的值,D错误;
故合理选项是B。
二、填空题(此题包括四个题,共58分)
15(16分,每个空2分)
【答案】(1)②③(2)B(3)NH2COONH4(s)=C0(NH2),(s)+HO(g)△H=Ea3-Ea4k/mol
(4①温度计②铝是热的良导体,易导热导致热量散失,且铝能与酸反应,干扰实验③AB
(5)①2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+②CS04
【详解】(2)反应CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g),根据键能计算反应热的公式:△H=
∑E(反应物总键能)-E(生成物总键能),反应物:C0中含有C=0键(键能为1076k/mol),
2H2中含有2个H-H键(键能为436k/mol×2)。生成物:CH30H中含有3个C-H键、
1个C-0键、1个0-H键。计算:△H1=[1076+2×436]-[3×413+343+
465]k/mol=(1076+872)-(1239+343+465)kJ/mol=1948-2047=-99k/mol,故
选B。
(4)①中和热测定需要测量反应前后的温度变化,装置缺少温度计。
②铝导热性强,会增大实验过程的热量损失;同时铝可以和酸反应,消耗反应物,影响实验
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结果。
③A.温度计上残留的酸会与碱发生中和反应,导致测温前碱液已经放热,测得的起始温度
偏高,计算出的温度变化值△T偏小。根据Q=cm△T,计算出的热量Q偏小,最终导致△H偏
大(因为△H=-Qm,Q变小,负值变小,数值变大)。A正确:
B.杯盖未盖严会导致大量热量散失到空气中,测得的最高温度偏低,△T偏小,计算出的热
量Q偏小,最终导致△H偏大。B正确:
C.这是正确的操作要求。迅速倒入可以减少热量在混合过程中的散失,能减小误差。如果
缓慢倒入才会导致误差,但本选项描述正确,不会造成测得的△H偏大。C错误。
(5)①Fe+具有氧化性,可以将Cu单质氧化成Cu+,同时自身被还原为Fe2+,故答案为2Fe3++
Cu=2Fe2+Cu2+
②根据盖斯定律,步骤i反应:2Fe3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+(aq)aH,=目标
反应为Fe(s)+2Fe3+(aq)=3Fe+(aq),用目标反应减去步骤i中的反应,即可得到步骤ii
需要的反应,即步骤立反应:Pe+Gu2+=e2+CuAH,=品因此步骤立为向11molL1
的CuS04溶液中加入足量铁粉,充分反应,测得该反应的热量变化为Q2。
16.(16分,每个空2分)
【答案】(1)①B
②B
(2)①增大固体反应物接触面积,加快反应速率,使黄铁矿充分燃烧,提高原料利用率
②c
(3)①甲
②三
③40°C温度过低,$0,吸收速率慢,生产效率低;60℃条件下
仍能保持较高吸收率,同时吸收速率更快,综合经济效益更佳
【详解】(1)①同一化学反应中,化学反应速率之比等于化学计量数之比,反应计量关系:
v(S02)v(O2)(S03)=2:1:2。统一换算为v(O2)进行大小对比,同时注意单位统一。
A.S0,)=03mol.L2s,换算v(o,)-y(S0,)=0.15molL.s;
B.v(2)=0.2mol.L.s;
C.S0,)=5amlL,m,先换算单位(S0,)高mLs=03 ml-1,进一步换算
v(02)≈0.0417 mol.L.s;
D.v(S0,)=0.25 mol-L,换算v(0,)=(S0,)=0.125mol-Ls:0.2>0.15>0.125>0.0417,
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因此B对应的反应速率最大;
②A.氧气含量不再变化,代表O2浓度保持恒定,满足平衡状态特征标志,可以判定反应达
到平衡,A不符合题意;
B.混合气体密度公式ρ-m(包),气体总质量m恒定:容器恒容,体积y恒定,因此密度自反
应开始至结束始终不变,密度不变不能区分平衡与非平衡状态,不能作为平衡判据,B符合
题意;
C.恒温恒容条件下,气体压强与气体总物质的量成正比;该反应前后气体分子数目不等,
体系压强不再变化,说明气体总物质的量恒定,各组分浓度不变,能够判定达到平衡,C不
符合题意;
D.反应前后气体分子总数不等,混合气体总物质的量保持不变,证明各物质消耗与生成速
率相等,体系达到平衡状态,D不符合题意;
(2)②A.2S0,+0,三2S0,正向气体分子数减小,理论上加压有利于平衡正向移动提升转化
率,但高压对设备耐压要求高,大幅增加生产成本;工业实践常压下催化剂已经可以实现较
高转化率,无需采用高压条件,A错误;
B.沸腾炉出来的炉气含有刊矿尘、砷、硒化合物等杂质,这类杂质会导致转化器内催化剂中
毒永久失活,因此进入转化器之前气流必须经过净化处理,B错误;
C.通入过量空气,增大反应物O2浓度,根据勒夏特列原理,平衡正向移动,能够提高另一
种反应物SO2的平衡转化率,C正确;
D.不能用水或者稀硫酸吸收SO3,SO3与水剧烈反应释放大量热,形成硫酸酸雾,悬浮在气
相中难以被充分吸收;工业选用98.3%浓硫酸吸收SO,D错误;
(3)①反应2SO2(g)+O2(g)三2S0(g)正向气体分子数目减少,恒温条件下,压强降低,平衡
逆向移动,平衡体系中$O3体积分数减小,观察图像,相同温度时甲图曲线对应的$O,体积分
数低于乙图,因此50kPa对应甲图;
②第一种进料按反应计量比投料,相同温度下平衡$0,体积分数最高;第二种进料O2过量,
平衡时SO,体积分数低于第一种;第三种进料含惰性气体N,恒压条件下等效减压,平衡逆
向移动,S03体积分数最低。曲线a对应第三种进料:
③观察图像,吸收硫酸浓度固定98.3%时,40℃曲线对应的$0,吸收率达到峰值,因此适宜温
度为40℃;工业选用60℃生产的原因分为两方面:若温度过低,液相吸收速率缓慢,单位时
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间吸收$O,量少,生产产能受限;40℃吸收率最优,但需要持续冷却设备,能耗成本高;选用
60℃,吸收率下降幅度有限,同时吸收反应速率更快,生产效率更高,还可以降低冷却装置
运行能耗,综合经济效益更好。
17.(14分,每个空2分)
【答案】(I)KSCN或硫氰化钾
产生蓝色沉淀
否
Fe2+过量,不能说明反应未进
行完全,即不能证明该反应为可逆反应
(2)
负极
Fe2+-e--Fe3+
Fe2(S04)3溶液或FeCl3溶液
【详解】(1)在实验I中,Ag2S04溶液中Ag+的浓度为0.020mol/L,而Fes04溶液中Fe2+
的浓度为0.040mol/L;等体积混合时,Fe2+的物质的量大于Ag+,Fe2+过量;因此,仅根据
检测到F+存在,不能说明反应未进行完全,即不能证明该反应为可逆反应。
(2)①甲溶液为FS04溶液时,闭合开关K,Ag电极上有灰黑色固体Ag析出,Ag电极发
生还原反应做正极,电极方程式为Ag++e=Ag,石墨电极为负极,电极方程式为F®2+-e=
Fe3+,故答案为:负极;Fe2+-e=Fe3+;
②Ag电极上固体逐渐减少,说明Ag被氧化生成Ag,电极方程式为Ag-e=Ag+,则石
墨电极上发生还原反应,Fe3+得电子生成Fe2+,所以甲溶液为Fe2(S04)3溶液,故答案为:
Fe2(S04)3溶液;
18.
(12分,每个空2分)
【答案】(1)
低温
(2)
G
增大
9
(3)
b
此时反应未达平衡,温度升高,催化剂活性降低,化学反应速率减慢,NO的
转化率减小
【详解】(1)该反应的正反应是放热反应且气体分子数减少△H<0,△S<0,根据△G=
△H-T△S<0时反应自发进行,可知该反应在低温下能自发进行。
(2)①1.该反应正向放热,降低温度,平衡正向移动,NO的体积分数减小;同时压缩容
器体积,压强增大,平衡正向移动,NO的体积分数进一步减小。因此最终状态的压强比D
点大,NO的体积分数比D点小,图1中符合此条件的点为G点。
i.达到平衡时"正=V即kE·c2(N0)·c2(C0)=k地c(N2)·c2(C02,变形可得生
cC02=K(平衡常数)。降低温度,平衡正向移动,平衡常数K增大,故k正与k运的比
c2(N0)-c2(C0)
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值将增大。
②设反应消耗了2 x molNO,则:
2NO
+2C0
=N2+2C02
起始(mol)
4
5
0
0
转化(mo)
2x
2x
X
2x
平衡(mol)4-2x5-2xx
2x
平衡时总物质的量为(4-2x)+(5-2x)+x+2x=9-xmol。
E点时N0的体积分数为25%,即2=0.25,解得x=1。
9-x
平衡时各物质的物质的量分别为:n(N0)=2mol,n(C0)=3mol,n(N2)=1mol,n(C02)=
2mol,总物质的量为8mol。
体系总压为8MPa,则各组分的分压分别为:p(NO)=2MPa,p(CO)=3MPa,p(N2)=1MPa,
p(C02)=2MPa。
该反应的分压平衡常数K,==器=专
(3)平衡转化率仅与温度有关,与催化剂无关。若达到平衡,相同温度下甲、乙催化时的N0
转化率应相等。图中400℃及以后,乙的转化率明显低于甲,说明乙在400℃及以后均未达
到平衡,故c、d点未达平衡。甲催化剂活性较高,b点及之后转化率随温度升高而下降,符
合放热反应升温平衡逆向移动的规律,故b点可能已达平衡状态。乙在400℃后转化率下降,
是因为温度过高导致催化剂乙的活性降低,反应速率减慢,在相同时间内未能达到平衡。
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化学10月限时训练试题卷
时量:75分钟 总分: 100 分
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有…项是符合题目要求的)。
1.化学与科技、生产、生活密切相关,下列说法错误的是
A.合成氨工业中常采用400~500有利于催化剂发挥活性
B.可用醋酸除去锅炉水垢因为其酸性强于碳酸
C.清洗铁锅后及时擦干,能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈
D.高效光解水催化剂能降低化学反应的焓变
2.下列关于电解质强弱及非电解质的组合完全正确的是
选项
A
B
C
D
强电解质
NaCl
弱电解质
HF
HClO
非电解质
Cl₂
蔗糖
3.在合成氨工业中,原料气( 、 及少量CO、 的混合气体)在进入合成塔前需要用铜氨溶液处理: △H<0。吸收CO后的铜氨溶液经过适当处理可再生,恢复其吸收CO的能力,可循环使用。铜氨溶液再生的适宜条件是
A.高温高压 B.高温低压 C.低温低压 D.低温高压
4.下列有关反应热和热化学方程式的描述中正确的是
A. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0, 则金刚石比石墨稳定
B.已知
△H=b kJ/mol, 则a<b
C.已知△H=-92.4kJ/mol, 则 1mol 与3mol 在一定条件下的密闭容器中充分反应放出92.4kJ 的热量
D. 已知 的燃烧热是890.3kJ/ mol,则表示 的燃烧热的热化学方程式为:
ΔH=-890.3kJ/mol
5.关于如图所示各装置及相应叙述均正确的是
A.图1是化学能转变为电能的装置,总反应为
B.图 碱性燃料电池电子由a 电极经 NaOH 溶液流向b电极
C.图3装置可在铁件表面镀铜, 溶液浓度不变
D.图4支撑海港码头基础的钢管桩与电源的负极相连,以防止被海水腐蚀
6.甲醇在 Pd(Ⅲ)表面发生解离的反应机理如下图所示。下列说法正确的是
A.该反应的决速步为
B. Pd(III)为固体催化剂,可以提高甲醇的平衡转化率
C. △H<0
D.过渡态2物质比过渡态1物质稳定
7.某温度下,在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B,发生反应:,下列说法中不正确的是
A.达到平衡时,A的转化率为75%
B.图中两曲线相交时,A的消耗速率大于 A 的生成速率
C.该温度下反应的平衡常数为
D. 0~2s内,D的平均反应速率为0.1
8.研究发现多种植物中富含草酸,尤以菠菜、苋菜、甜菜、芋头等植物中含量最高。草酸 ()是一种常见的二元弱酸,在水溶液中存在电离平衡。下列有关说法不正确的是
A. 在水溶液中存在电离平衡:
B. 在 溶液中, 等于
C. 向溶液加入 NaOH固体,电离平衡向右移动,pH增大
D. 将 溶液加水稀释,溶液中的n(H⁺)增大
9.用下列装置或操作进行相应实验,能达到实验目的的是
A.验证平衡移动原理
B.验证牺牲阳极法
C.制备 并能较长时间不变色
D.完成稀硫酸与锌反应速率的测定实验
A. A B. B C. C D. D
10.室温下,冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力变化如图所示,下列说法正确的是
A.溶液H⁺浓度比较: b>a>c
B.醋酸电离度比较: b>a>c
C.醋酸的电离平衡常数比较:c>b>a
D. b点到c点过程中: 变小
11.下列对事实的解释正确的是
选项
事实
解释
A
装有 的密闭烧瓶冷却后颜色变浅
转化为 的反应放热
B
锌片与稀硫酸反应过程中滴加几滴 溶液,溶液中产生气泡的速率加快
是反应的催化剂
C
工业上采用高压条件下合成氨
增大压强可增大活化分子百分数
D
升温利于HI分解
升高温度,v正加快,v逆减慢
A. A B. B C. C D. D
12.如图所示的新型电池可以处理含CN⁻的碱性废水,同时还能淡化海水。下列说法错误的是
A.电子由a极经导线流向b极
B.交换膜Ⅰ为阳离子交换膜,交换膜Ⅱ为阴离子交换膜
C. a极的电极反应式为
D.若以饱和食盐水代替海水进行实验,处理废水中0.2mol 的同时,可除去1mol的NaCl
13.某容器中只发生反应:由下列图像得出的结论不正确的是
A.密闭容器中反应达到平衡,t₁时改变某一条件有如图甲所示变化,则改变的条件可能是加入催化剂
B.恒容密闭容器中通入一定量的X和Y,反应相同时间,X的转化率随温度变化如图乙所示。则该反应的△H<0
C.其他条件相同,改变起始时X的物质的量,平衡时Z的体积分数变化如图丙所示。则平衡时 Y 的转化率:C<A<B
D.其他条件相同,反应速率与压强的关系如图丁所示,则a+b<c
14.二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
① △H=-164.7kJ/ mol
② △H=+41.2kJ/ mol
在密闭容器中, ,时, 平衡转化率,在催化剂作用下反应相同时间所测得的 实际转化率随温度的变化如图所示。 的选择性可表示为。下列说法正确的是
A.反应 的焓变△H=-205.9 kJ/ mol
B. 的平衡选择性随着温度的升高而降低
C.用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530
D. 450时,提高 值或延长反应时间,均能使 平衡转化率达到X 点的值
二、非选择题(本题共4小题,共58分)。
15.热量的释放或吸收是化学反应中能量变化的常见形式,研究化学反应中的能量变化,可以帮助我们深刻地认识化学反应,更好地为生产和生活服务,请根据所学知识回答下面问题:
(1)能量变化符合如下所示图像的化学反应是 (填序号)。
①火药爆炸 ② 与 晶体反应 ③碳酸钙分解 ④干冰升华
(2)已知反应 中相关的化学键键能数据如下:
化学键
H-H
C-O
C≡0
H-O
C-H
436
343
1076
465
413
该反应的△H = 1
A. +99 B. -99 C. +121 D. -121
(3)下图为以 、 为原料生产尿素 的能量变化示意图,写出该过程中决速步骤的热化学方程式 °
(4)某实验小组利用如图装置测量化学反应的热量变化,开展了以下实验活动。步骤如下:①用量筒量取40.0mL 0.50盐酸,倒入量热计的内筒,塞好橡胶塞。②用注射器吸取40.0mL 0.55NaOH溶液。③将注射器插在量热计的橡胶塞上,快速将NaOH溶液全部注入量热计中。回答下列问题:
①图中装置还缺少的实验仪器是 。
②搅拌磁子的中心是一粒磁铁,磁铁表面被聚四氟乙烯包覆,该实验中聚四氟乙烯包覆能不能换成铝制外壳包覆,原因是 。
③该实验小组利用如图装置做实验测得反应热△H偏大,可能的原因是 。
A.测完盐酸的温度直接测碱溶液温度 B.杯盖未盖严 C.碱溶液一次性迅速压入
(5)该实验小组进一步测量反应 的反应热
查阅资料:配制 溶液时需加入酸。
实验过程:向少量 溶液中加入 Fe粉,溶液颜色变浅的同时有气泡冒出,说明存在Fe粉与酸的反应,不能直接测得该反应的反应热△H₂。
实验改进:鉴于以上问题,需要设计科学合理的实验方案。实验小组设计如下方案:
步骤i:向 的 溶液中加入足量铜粉充分反应,并测得该反应热量变化为Q₁;
步骤 ii:向 的 溶液中加入足量铁粉,充分反应,测得该反应的热量变化为Q₂。
数据处理:结合步骤i.和步骤 ii所得数据算出
①步骤i中发生反应的离子方程式为 ;
②步骤 ii中加入的试剂为 。
16.含硫物质在化工生产、日常生活中扮演了重要的角色,请回答以下问题:
(1)二氧化硫制备三氧化硫是硫酸工业中的重要一步,已知
①以下四种情况反应速率最快的是 。
②恒温恒容条件下,不能说明该反应已经达到平衡状态的是 。
A.氧气含量不再变化 B.混合气体密度不发生变化
C.容器内压强不再变化 D.混合气体总物质的量不再变化
(2)工业上主要采用接触法由含硫矿石制备硫酸。
①沸腾炉中,黄铁矿进行粉碎处理的目的是 。
②下列说法正确的是 。
A.须采用高温高压的反应条件使 氧化为
B.进入转化器之前的气流无须净化处理
C.通入过量的空气可以提高黄铁矿和 的转化率
D.在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收 以提高吸收速率
(3)在压强分别为50kPa和100kPa的恒压密闭容器中以不同组成进料发生反应
达到平衡时 的体积分数与温度的变化关系如下图所示。三种进料组成分别为第一种 和 第二种 和 第三种1mol 和 1mol Ne。
①压强为50kPa对应的图为 (填“甲”或“乙”)
②曲线a对应的进料组成为第 种(填“一”、“二”或“三”)
③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 ,而工业生产中一般采用 的可能原因是 。
17.某兴趣小组采用下列两种方法实验验证 为可逆反应。请回答下列问题:
(1)直接反应法验证反应为可逆反应
【实验Ⅰ】将 溶液和 溶液(pH=1))等体积混合,产生灰黑色沉淀,溶液呈黄色。
①取上层清液,滴加 溶液,溶液变成红色,证明生成物有
②取上层清液,滴加 溶液,观察到 现象,证明存在
仅根据①、②实验现象能否说明该反应为可逆反应? (填“能”或“否”),原因是 。
【实验Ⅱ】向少量 Ag粉中加入 溶液(pH=1),固体完全溶解。结合实验Ⅰ、Ⅱ,可证明, 为可逆反应。
(2)采用如图所示的电化学装置从平衡移动角度进行验证。
①甲溶液为 溶液时,闭合开关K,Ag电极上有灰黑色固体析出,指针向右偏转,一段时间后指针归零,说明 与 能反应,此时石墨电极为 (填“正极”或“负极”),电极反应式为 。
②若甲溶液为 时,闭合开关K,Ag电极上固体减少,指针向左偏转,一段时间后指针归零。
由①、②可说明“ 为可逆反应。
18. CO和NO主要来自汽车尾气,是大气主要污染物之一,这两种物质可以在三元催化器作用下发生反应M: △H<0,以有效减少大气中的污染性气体,保护环境。
(1)该反应在 (填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
(2)在密闭容器中充入4mol NO和5mol CO发生反应M,平衡时NO 的体积分数与温度、压强的关系如图1 所示:
①实验测得, , 、为速率常数,与温度有关)。反应在D点达到平衡后,降低温度,同时压缩容器的体积。
i.重新达到平衡后,D点最终可能会到达A~G点中的 点(填字母):
ii. 与 的比值将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
②E点时,体系压强为8MPa,则此时该反应的分压平衡常数 为 。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×该组分物质的量分数)
(3)相同条件下,用不同催化剂(甲、乙)催化NO与CO发生反应M,测得相同时间内NO的转化率如图2所示。图中a、b、c、d四点所对应的状态中可能达平衡状态的有 (填字母),乙催化剂催化下,400后NO的转化率下降的原因可能是 .
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