精品解析:山东临沂市费县第一中学2026-2027学年高二上学期10月阶段检测 化学试题
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内容正文:
费县第一中学2026—2027学年上学期10月学情检测
化学试题
注意:
1.答题前,考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置,认真核对条形码上的姓名、考生号和座号,并将条形码粘贴在指定位置上。
2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂;非选择题答案必须使用黑色签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁,不折叠不破损。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Na:23 S:32 Cl:35.5 Cu:64 Fe:56 Zn:65
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题:本题共10个小题,每小题2分,共20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. 下列说法正确的是
A. 放热反应不需要加热就能发生,需要加热才能发生的反应都是吸热反应
B. 升高温度或增大压强都是通过增大活化分子百分数来加快化学反应速率
C. S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH 1,S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH 2,则:ΔH 1<ΔH 2
D. X(g)+Y(g)=Z(g)+W(s) ΔH >0,恒温恒容下达平衡后加入X,平衡正向移动,反应热ΔH增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应吸放热与反应条件无必然联系,放热反应如煤的燃烧需要加热到着火点才能发生,需要加热的反应也可能是放热反应,A错误;
B.升高温度可增大活化分子百分数,增大压强是通过缩小体积增大单位体积内活化分子数来加快反应速率,活化分子百分数不变,B错误;
C.气态硫的能量高于固态硫,两个反应均为放热反应(),气态硫燃烧放出的热量更多,因此,C正确;
D.加入反应物X,平衡正向移动,但是反应的仅由反应的始态和终态决定,与反应物用量无关,不变,D错误;
故选C。
2. 下列平衡移动方向和现象判断错误的是
A. ,升温,溶液由蓝绿色变为黄绿色
B. 加水稀释的氨水,电离程度变大,增大
C. ,滴加几滴硫酸溶液,溶液橙色加深
D. ,压缩容器体积,平衡正向移动,气体颜色比压缩前要浅
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应为吸热反应,升温平衡正向移动,浓度增大,溶液由蓝绿色变为黄绿色,A正确;
B.弱电解质越稀越电离,加水稀释时电离程度变大,但溶液体积增大的影响占主导,减小,根据可知增大,B正确;
C.滴加硫酸后增大,平衡逆向移动,浓度增大,溶液橙色加深,C正确;
D.压缩容器体积时体系压强增大,平衡正向移动,但压缩瞬间浓度大幅升高,平衡移动只能减弱浓度升高的趋势,最终浓度仍大于压缩前,气体颜色先变深,再变浅但比压缩前深,D错误;
故选D。
3. 下列叙述正确的是
A. CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH =-846kJ/mol,因此甲烷的燃烧热ΔH =-846kJ/mol
B. 常温下,将pH=4的醋酸溶液加水稀释,溶液中所有离子的浓度均降低
C. 4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)常温下能自发进行,该反应的ΔH <0
D. 恒温密闭容器中,足量的碳酸钙分解:CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)反应达平衡时,c(CO2)=amol/L,若将容器容积缩小为原来一半,达平衡时,amol/L<c(CO2)<2amol/L
【答案】C
【解析】
【详解】A.燃烧热的定义为1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时的反应热,其中氢元素对应的指定产物为,该反应生成,因此甲烷的燃烧热不等于,A错误;
B.常温下加水稀释醋酸溶液,降低,由于水的离子积为定值,因此升高,并非所有离子浓度均降低,B错误;
C.该反应为气体分子数减小的反应,,反应常温下能自发说明,代入、可推知,C正确;
D.该反应的平衡常数,恒温下不变,因此容器容积缩小为原来一半,重新达平衡时仍为,D错误;
故选C。
4. 下列说法正确的是
A. ,则反应的
B. 在稀溶液中, ,若将1molNaOH固体加入稀盐酸中,放出的热量等于57.3kJ
C. 完全燃烧生成液态水和气体,放出445kJ的热量,燃烧热的热化学方程式可表示为
D. 下,将和置于密闭容器中反应生成,放热akJ,其热化学方程式可表示为
【答案】C
【解析】
【详解】A.气态水的能量高于液态水,所以氢气与氧气反应生成气态水的反应热△H>—571.6kJ/mol,故A错误;
B.氢氧化钠固体溶于水的过程为放热过程,则1mol氢氧化钠固体与1L1mol/L盐酸反应放出的热量大于57.3 kJ/mol ×1mol=57.3kJ,故B错误;
C.甲烷的燃烧热为1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水,由题意可知,甲烷的燃烧热△H=—=—890kJ/mol,反应的热化学方程式为,故C正确;
D.合成氨反应为可逆反应,可逆反应不可能完全反应,所以条件下0.5mol氮气和1.5mol氢气不可能完全反应,所以反应的焓变△H小于—2a kJ/mol,故D错误;
故选C。
5. 关于pH相同的醋酸和盐酸溶液,下列叙述不正确的是
A. 取等体积的两种酸溶液分别进行稀释至原溶液的m倍和n倍,结果两溶液的pH仍然相同,则m>n
B. 取等体积的两种酸溶液分别与完全一样的足量锌粒反应,开始时反应速率盐酸大于醋酸
C. 取等体积的两种酸溶液分别中和NaOH溶液,醋酸消耗NaOH的物质的量比盐酸多
D. 两种酸溶液中c(CH3COO-)=c(Cl-)
【答案】B
【解析】
【详解】A.pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别加水稀释后,促进醋酸的电离,结果两溶液的pH仍然相同,所以醋酸稀释的倍数大,即m>n,故A正确;
B.pH相同则氢离子浓度相同,所以取等体积的两种酸溶液分别与完全一样的足量锌粒反应,开始时反应速率盐酸等于醋酸,故B错误;
C.pH相同、体积相同的醋酸和盐酸,醋酸的物质的量大于盐酸,所以醋酸消耗NaOH的物质的量比盐酸多,故C正确;
D.pH相同则氢离子浓度相同,所以氢氧根离子浓度也相同,根据电荷守恒c(CH3COO-)=c(Cl-),故D正确;
故选B。
6. 下列事实中一定不能证明CH3COOH是弱电解质的是
①0.1mol·L-1 CH3COOH溶液的c(H+)=1.0×10-2mol·L-1
②用CH3COOH溶液做导电实验,灯泡很暗
③CH3COONa和H3PO4反应,生成CH3COOH
④等物质的量浓度、等体积的盐酸、CH3COOH溶液和足量锌反应,根据产生氢气的多少
⑤等c(H+)、等体积的盐酸、CH3COOH溶液和足量锌反应,CH3COOH放出的氢气较多
A. ①③ B. ②④ C. ①③⑤ D. ③④⑤
【答案】B
【解析】
【详解】①中溶液的,说明部分电离,可证明其为弱电解质;
②未指明溶液的浓度,也无同浓度强电解质溶液作对照,灯泡暗仅能说明溶液离子浓度小,无法证明是弱电解质;
③中为中强酸,二者可发生反应生成,说明酸性,可证明为弱电解质;
④盐酸和均为一元酸,等物质的量浓度、等体积的二者物质的量相等,和足量锌反应生成氢气的量相等,与酸的强弱无关,无法证明是弱电解质;
⑤浓度相同,等体积的盐酸、溶液和足量锌反应放出的氢气多,说明的物质的量浓度更大,说明部分电离,可证明其为弱电解质;
因此不能证明为弱电解质的为②④,故选B。
7. 下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25℃)。下列说法错误的是
HCN
;
;
A. 三种酸的酸性强弱顺序为:
B. 常温下,向溶液中加入固体,的值不变
C. 少量草酸与足量溶液反应的离子方程式:
D. 的草酸溶液中,
【答案】B
【解析】
【详解】A.电离平衡常数越大,酸性越强,因此根据表中数据得到酸性强弱关系为,A正确;
B.向HCN溶液中加入NaOH固体,会消耗HCN电离出的,导致溶液中降低,根据公式,温度不变不变,但减小,比值会增大,B错误;
C.由于酸性,足量可与草酸的两个H+反应,生成和,离子方程式正确,C正确;
D.根据的电离常数得到,当pH=2时, , 代入数据得,D正确;
故答案选B。
8. 对反应(I为中间产物),相同条件下:①加入催化剂,反应达到平衡所需时间大幅缩短;②提高反应温度,增大,减小。基于以上事实,可能的反应历程示意图(——为无催化剂,------为有催化剂)为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】提高反应温度,增大,说明反应的平衡逆向移动,即该反应为放热反应,减小,说明S生成中间产物I的反应平衡正向移动,属于吸热反应,由此可排除C、D选项,加入催化剂,反应达到平衡所需时间大幅缩短,即反应的决速步骤的活化能下降,使得反应速率大幅加快,活化能大的步骤为决速步骤,符合条件的反应历程示意图为A,故A正确,
故选A。
9. 下列叙述与图像对应正确的是
A. 由图1可知,、满足反应:
B. 图2是温度和压强对反应影响的示意图,则、、均为气态
C. 图3表示与溶液的反应速率时间图像,其中段速率增大的原因可能是产生的大量微小原电池加速了反应
D. 图4表示反应起始时投入的物质的量与平衡时百分含量的关系示意图,、、三点所处的平衡状态中,反应物的转化率最高的是点
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据“先拐先平数值大”规律,温度相同时曲线先达到平衡,故,压强相同时曲线先达到平衡,故,温度越高平衡时越低,符合该放热反应升温平衡逆向移动的规律,反应的,与选项中不符,A错误;
B.若均为气态,反应前后气体总物质的量相等,压强改变平衡不移动,温度相同时不同压强下的体积分数应相等,与图2变化规律不符,B错误;
C.与反应生成,、和电解质溶液形成大量微小原电池,可加快反应速率,能解释AB段速率增大的现象,C正确;
D.反应中,增大起始的物质的量浓度,平衡正向移动,的平衡转化率升高,c点起始最大,转化率最高,与选项中“转化率最高的是b点”不符,D错误;
故选C。
10. 恒容密闭容器中 和一定量反应:。按投料比 1:3或1:3.5,的平衡转化率与温度关系如图。下列说法正确的是
A.
B. 反应速率:
C. 点对应的化学平衡常数:
D. 当混合气体的密度不变时,该反应达到平衡状态
【答案】B
【解析】
【详解】A.相同温度下,比值越大,乙醇转化率越小,图像分析可知乙醇平衡转化率为:,故,A错误;
B.b点和a点温度相同,乙醇的起始物质的量都为1 mol,a点x值小于b点,由图示可知,a点乙醇的平衡转化率更高,则a点CO2和H2的浓度更大,即a点逆反应速率更大,由于b点和a点处于平衡状态,则反应速率:,B正确;
C.升高温度,乙醇转化率增大,说明反应为吸热反应,升高温度平衡常数增大,则,C错误;
D.反应前后均为气体且恒容,混合气体的密度始终不变,故混合气体的密度不变时,不能说明该反应达到平衡状态,D错误;
故选B。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 常温下,浓度均为0.1 mol/L、体积均为V0的HA和HB溶液,分别加水稀释至体积V,pH随lg 变化如图所示,下列叙述不正确的是
A. 酸性:HB<HA
B. 常温下,HB的电离常数的数量级为10-5
C. HB的电离程度:a<b
D. 将b、c两点的溶液加热,值变大
【答案】D
【解析】
【分析】根据图示,0.1mol/L的HA溶液的pH=1,说明HA完全电离,所以HA为强酸,0.1mol/L的HB溶液的pH>2,说明HB在溶液中部分电离,所以HB是弱酸。
【详解】A. 根据分析可知,HA为强酸,所以HB是弱酸,即酸性:HB<HA,故A正确;
B. a点时,存在平衡:HB⇌H++B-,稀释100倍后,HB溶液的pH=4,溶液中c(B-)≈c(H+)=10-4mol/L,则Ka=,所以HB的电离常数的数量级为10-5,故B正确;
C. 稀释的倍数越大,溶液的浓度越小,越利于弱酸的电离,所以HB的电离程度:a<b,故C正确;
D. 升高温度促进弱酸的电离,所以HB中B-浓度增大,强酸的酸根离子浓度不变,所以A-的浓度不变,因此值变小,故D错误;
答案选D。
12. 某密闭容器中发生以下两个反应:① ;② 。反应①的正反应速率,反应②的正反应速率,其中、为速率常数。某温度下,体系中生成物浓度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 反应①的活化能大于反应②
B. 10s时,正反应速率
C. 0∼6 s内,X的平均反应速率
D. 若,则反应①的平衡常数
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由题图可知,初始生成的速率大于,则反应①的活化能小于反应②,A错误;
B.由题图可知,初始生成的速率大于,说明,时相同,代入速率表达式可得,B正确;
C.①②反应中、的化学计量数均为1,则内,的平均反应速率为,C错误;
D.当反应①达到化学平衡状态时,其正反应速率等于逆反应速率,即,代入题目给出的表达式可得,将等式两边进行移项整理即可得到,根据化学平衡常数的定义, 正是生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,因此可以推导得出,D正确;
故选BD。
13. 一定条件下合成乙烯:。已知温度对的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图。下列说法正确的是
A. N点的正反应速率不一定大于M点的逆反应速率
B. 若投料比,则图中M点对应乙烯的体积分数为5.88%
C. 250℃,催化剂对平衡转化率的影响最大
D. 当温度高于250℃,升高温度,平衡逆向移动导致催化剂的催化效率降低
【答案】AB
【解析】
【详解】A. 化学反应速率随温度的升高而加快,由题图可得,当温度高于250℃时,催化剂的催化效率随温度的升高而降低,所以点的正反应速率不一定大于点的逆反应速率,A正确;
B. 设开始投料时为,则为,在点对应的平衡体系中二氧化碳的转化率为50%,列三段式得:
所以乙烯的体积分数为,B正确;
C. 催化剂不影响平衡转化率,只影响化学反应速率,C错误;
D. 根据题图可知,当温度高于250℃时,升高温度二氧化碳的平衡转化率降低,则说明平衡逆向移动,但催化剂的催化效率与化学平衡没有关系,并不是平衡逆向移动导致催化剂的催化效率降低,D错误。答案选AB。
14. 通过反应Ⅰ:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g),可将有机氯化工业的副产品HCl转化为Cl2。在0.2MPa、反应物起始物质的量比=2条件下,不同温度时HCl转化率如图所示(图中虚线表示相同条件下HCl的平衡转化率随温度的变化)。向反应体系中加入CuCl2,能加快反应速率。
反应Ⅱ:2CuCl2(s)+O2(g)=2CuO(s)+2Cl2(g)ΔH=+125.6kJ•mol-1
反应Ⅲ:CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)ΔH=-120.0kJ•mol-1
下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ的ΔH=-114.4kJ•mol-1
B. 230至300℃时,HCl转化率降低是因为温度升高,平衡向逆反应方向移动
C. 保持其他条件不变,400℃时,使用CuCl2,能使HCl转化率从X点的值升至Y点的值
D. 在0.2MPa、400℃条件下,若起始<2条件下,HCl的转化率可能达到Y点的值
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据盖斯定律,由反应Ⅱ+2×反应Ⅲ可得反应Ⅰ,,A正确;
B.230至300℃时,HCl实际转化率低于虚线对应的平衡转化率,说明反应未达到平衡,转化率降低是温度升高使催化剂活性下降、反应速率减慢导致的,并非平衡逆向移动,B错误;
C.是催化剂,只能加快反应速率,不改变平衡转化率,且400℃时催化剂活性较低,相同时间内无法使反应达到平衡转化率Y,C错误;
D.起始,相当于增大的相对浓度,平衡正向移动,HCl的平衡转化率高于原条件下Y点的数值,因此HCl的转化率可能达到Y点的值,D正确;
故选AD。
15. 改变二元弱酸溶液的pH,溶液中、、的物质的量分数[已知随pH变化的关系如图所示。下列叙述错误的是
A. ②表示与pH的关系
B. 时,存在关系:
C. 常温下,的平衡常数
D. 少量NaOH溶液与溶液反应的离子方程式为
【答案】B
【解析】
【分析】由图象可知,随着pH增加,溶液中的浓度减小、的浓度增大又减小、的浓度增大,故①表示与pH的关系;②表示与pH的关系;③表示与pH的关系;pH=1.4时,溶液中存在H2A、HA-,且二者浓度相等,说明H2A部分电离,电离方程式为H2AH++HA-,则K1==10-1.4,pH=6.7时,HA-、A2-浓度相等,且二者浓度相等,电离方程式为HA-H++A2-,则K2==10-6.7,据此分析;
【详解】A.根据分析可知,②表示与pH的关系,A正确;
B.当时,由,可得,故时,存在关系,B错误;
C.由分析可知,、,常温下,的平衡常数,C正确;
D.少量NaOH溶液与溶液反应生成和水,离子方程式为,D正确;
故选B。
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
16. 在日常生活和工农业生产中经常涉及到吸热反应和放热反应,回答下面问题:
(1)下列反应一定属于吸热反应的是______(选填序号)。
a.干冰汽化 b.C与CO2反应生成CO
c.铝热反应 d.燃烧反应 e.碳酸钙的分解
(2)科学家利用计算机模拟了单个甲醇分子(CH3OH)与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如图:
①反应I的ΔH________0(填“<”“>”或“=”);反应Ⅱ的活化能为________kJ·mol-1。
②决定反应速率快慢的步骤为________(填“反应I”或“反应II”)。
(3)CH4和CH3OH是重要的化学原料。
①由:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH 1=-2akJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH 2=-2bkJ·mol-1
则:H2和CO的燃烧热之和________(a+b)(填“大于”,“等于”或“小于”)
②根据图1中的能量关系,可求得CH4中C-H的键能为________kJ·mol-1。
③图2表示氧、硫、硒、碲在相同条件下生成气态氢化物时的焓变数据,试写出该条件下硫化氢发生分解反应的热化学方程式:_______________________________________________。
【答案】(1)be (2) ①. > ②. a ③. 反应Ⅰ
(3) ①. 大于 ②. 414 ③. H2S(g)=S(s)+H2(g) ΔH =+20kJ·mol-1
【解析】
【小问1详解】
a.干冰汽化是物理变化,不属于化学反应,不属于吸热反应,a不符合;
b.与反应生成为吸热反应,b符合;
c.铝热反应为放热反应,c不符合;
d.燃烧反应均为放热反应,d不符合;
e.碳酸钙的分解为吸热反应,e符合;
故选be。
【小问2详解】
①由能量图可知,反应I的生成物总能量高于反应物总能量,故反应I的;活化能为反应物分子到达过渡态所需的能量,反应II的反应物总能量到过渡态的能量差为,故反应II的活化能为;②活化能越大,反应速率越慢,决定总反应速率的是最慢的步骤,反应I的活化能大于反应II,故决定反应速率快慢的步骤为反应I。
【小问3详解】
①燃烧热指1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,的燃烧热为1mol 完全燃烧生成放出的热量,即;的燃烧热为1mol 完全燃烧生成放出的热量,已知,气态水转化为液态水会放出热量,故1mol 完全燃烧生成放出的热量大于,即的燃烧热大于,因此和的燃烧热之和大于。
②由图1的能量关系,总反应为,反应热等于反应物断键吸收的总能量减去生成物成键释放的总能量,可得,解得。
③同主族元素从上到下非金属性减弱,单质与氢气化合的难度增大,生成的气态氢化物稳定性减弱,生成焓逐渐增大,故图2中四个点从下到上依次对应、、、,生成1mol 的焓变为,即,则硫化氢分解反应的热化学方程式为。
17. 常温下,部分酸的电离常数如表所示。
化学式
HClO
HCN
H2CO3
CH3COOH
电离常数
Ka=4.0×10-8
Ka=3.6×10-10
Ka1=4.3×10-7
Ka2=4.7×10-11
Ka=1.8×10-5
(1)25℃时,CH3COO-、、、ClO-结合H+的能力由大到小的顺序是__________。
(2)下列措施中能使次氯酸水溶液中c(ClO-)增大的同时c(H+)减小的是______(填字母)。
A. 加入次氯酸钠固体 B. 加入固体KHSO4
C. 加入Na2CO3固体 D. 升高温度
(3)若HCN的起始浓度为0.1mol·L-1,平衡时c(H+)约为__________mol·L-1,使此溶液中HCN的电离程度增大且c(H+)也增大的方法是____________________________________。
(4)常温下,pH=3的HCN和CH3COOH溶液稀释过程如图,曲线Ⅰ代表的酸是________,a、b、c三点导电能力由大到小的顺序是__________________。
(5)常温下,将0.1mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释,下列表达式中的数据变小的是______(填序号)。
①c(CH3OOO-) ② ③ ④
(6)常温下,反应CH3COOH+ClO-HClO+CH3COO-的化学平衡常数为____________。
【答案】(1) (2)AC
(3) ①. 6×10-6 ②. 适当升高温度
(4) ①. CH3COOH ②. a>b>c
(5)①③ (6)4.5×102
【解析】
【小问1详解】
酸的电离常数越大,酸性越强,其共轭碱结合 的能力越弱。由表格数据可知,酸性强弱顺序为 ,故结合 的能力由大到小的顺序为 。
【小问2详解】
A.加入 固体,溶液中 增大,平衡 逆向移动, 减小,A符合题意;
B.加入 固体,电离出 ,使 增大,B不符合题意;
C.加入 固体, 结合 ,使 减小,平衡正向移动, 增大,C符合题意;
D.升高温度,促进电离, 和 均增大,D不符合题意;
故选AC;
【小问3详解】
的电离常数 ,解得 。弱酸的电离是吸热过程,升高温度可使电离程度增大,同时促进电离使 也增大。
【小问4详解】
的酸性强于 ,稀释相同倍数时,酸性越强的弱酸 变化越大,故曲线Ⅰ代表 。溶液的导电能力与自由移动的离子浓度成正比, 越小,离子浓度越大。图中 大小为 ,则离子浓度大小为 ,故导电能力由大到小的顺序为 。
【小问5详解】
①加水稀释,溶液体积增大,溶质微粒浓度变小,符合题意;
②,稀释时 减小, 不变,故比值增大,不符合题意;
③ ,稀释时 减小, 不变,故比值变小,符合题意;
④,温度不变,常数不变,不符合题意;
故选①③。
【小问6详解】
该反应的化学平衡常数 。
18. 甲醇是重要的化工原料,利用工业废气CO2合成甲醇的体系中存在反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)反应Ⅱ能自发进行,则___________0(填“>”“<”或“=”),反应Ⅲ的___________。
(2)向压强为p1 kPa和p2 kPa的两恒压密闭容器中分别充入1 mol CO2(g)和3 mol H2(g)发生上述反应,达到平衡时,CO2(g)的平衡转化率及CH3OH(g)的选择性[]随温度的变化如图。
①下列说法错误的是___________(填选项字母)。
A.反应过程中,平均反应速率
B.当混合气体的平均相对分子质量不再发生变化时,体系达到平衡状态
C.从体系中分离出水,可以提高CO2的平衡转化率
D.增大压强可以提高CO的选择性
②CO2的平衡转化率随温度的升高先减小后增大的原因为___________。
③在温度为260 ℃,压强为p1 kPa时,若体系经过t min达到平衡,则0~t min内用分压表示的平均反应速率___________(列式即可);反应Ⅱ的___________(用平衡分压代替平衡浓度计算,列式即可)。
(3)已知反应Ⅲ的,,其中、为速率常数,只与温度有关。某温度下,向2 L恒容密闭容器中充入1 mol CO(g)和2 mol H2(g)只发生反应Ⅲ,CO(g)的平衡转化率为50%,则___________;升高温度,将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. > ②. -90.8
(2) ①. D ②. 反应Ⅰ放热,反应Ⅱ吸热。升温的前半段,反应Ⅰ的平衡逆向移动程度大于反应Ⅱ的平衡正向移动程度,表现为CO2的平衡转化率减小;升温的后半段,反应Ⅰ的平衡逆向移动程度小于反应Ⅱ的平衡正向移动程度,表现为CO2的平衡转化率增大 ③. ④.
(3) ①. ②. 减小
【解析】
【小问1详解】
反应Ⅱ吸热且能自发进行,则反应Ⅱ一定熵增,即。注意到反应Ⅱ+反应Ⅲ=反应Ⅰ,根据盖斯定律,有,则。
【小问2详解】
①A.综合考虑反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,可知CO2会转化为CH3OH和CO,即一段时间内,,则平均反应速率,A正确;
B.综合考虑反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,可知混合气体的总质量不变,混合气体的总分子数减少,故混合气体的平均相对分子质量不再发生变化可以说明体系达到平衡状态,B正确;
C.从体系中分离出水,反应Ⅰ、Ⅱ的平衡正向移动,提高了CO2的平衡转化率,C正确;
D.增大压强,反应Ⅰ、Ⅲ的平衡正向移动,CH3OH的选择性提高,而CO的选择性[]降低,D错误;
故选D。
②反应Ⅰ放热,反应Ⅱ吸热。升温的前半段,反应Ⅰ的平衡逆向移动程度大于反应Ⅱ的平衡正向移动程度,表现为CO2的平衡转化率减小;升温的后半段,反应Ⅰ的平衡逆向移动程度小于反应Ⅱ的平衡正向移动程度,表现为CO2的平衡转化率增大。故CO2的平衡转化率随温度的升高先减小后增大。
③,。由图可知,260 ℃、p1 kPa下达到平衡时,CO2的平衡转化率为30%,CH3OH的选择性为60%,则,,。根据氧元素守恒,可知,再根据氢元素守恒,可知。,则,,则0~t min内用分压表示的平均反应速率。反应Ⅱ的。
【小问3详解】
某温度下,向2 L恒容密闭容器中充入1 mol CO(g)和2 mol H2(g)只发生反应Ⅲ,CO(g)的平衡转化率为50%,列三段式:
平衡时,则,。升高温度,瞬时、均增大,反应Ⅲ放热,则增大的幅度大于增大的幅度,因为此时各物质的浓度未来得及变化,所以的变化反映的是的变化,即、均增大,且增大的幅度大于增大的幅度,故减小。
19. 亚硝酸氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂。亚硝酸氯可由NO与Cl2在通常条件下反应得到,化学方程式为2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)。
(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酸氯,涉及如下反应:
①4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)K1
②2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)K2
③2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)K3
则K1、K2、K3之间的关系为K3=____________。
(2)T℃时,2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)的正反应速率表达式为υ正=kcn(ClNO),测得速率和浓度的关系如下表:
序号
c(ClNO)/mol·L-1
υ/mol·L-1·s-1
①
0.30
3.6×10-8
②
0.60
1.44×10-7
③
0.90
3.24×10-7
n=__________;k=___________(注明单位)。
(3)在2L的恒容密闭容器中充入4molNO(g)和2molCl2(g),在不同温度下测得c(ClNO)与时间的关系如图。
①温度为T1时,能作为该反应达到平衡的标志的有__________。
a.气体体积保持不变 b.容器压强保持不变 c.平衡常数K保持不变
d.气体颜色保持不变 e.υ(ClNO)=υ(NO) f.NO与ClNO的物质的量比值保持不变
②反应开始到10min时,Cl2的平均反应速率υ(Cl2)=_______________。
(4)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入NO(g)和Cl2(g),平衡时ClNO的体积分数φ随的变化如图,则A、B、C三个状态中,NO的转化率最小的是____点,当时,达到平衡状态时ClNO的体积分数φ可能是D、E、F三点中的_____点。
【答案】 ①. ②. 2 ③. 4.0×10-8L·mol-1·s-1 ④. bdf ⑤. 0.05mol·L-1·min-1 ⑥. C ⑦. F
【解析】
【分析】(1)根据盖斯定律结合K的表达式进行运算表达;
(2)结合正反应速率表达式为v正=k·cn(ClNO)代入表格数据联立方程即可得出相关数据;
(3)①2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g),均为气体,反应前后气体体积不相等。当一个发生变化的物理量不变的时候,说明反应达到了平衡;
(4)当反应物有两种或两种以上的时候,增加其中一种反应物的浓度,其自身的转化率降低,其他的反应物的转化率增加,结合勒夏特列原理分析作答。
【详解】(1)①2NO2(g)+NaCl(s)⇌NaNO3(s)+ClNO(g) K1,②4NO2(g)+2NaCl(s)⇌2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K2,根据盖斯定律,将①×2-②可得:2NO(g)+Cl2(g)⇌2ClNO(g),则平衡常数K3=,故答案为:;
(2)根据数据,结合正反应速率表达式为v正=k·cn(ClNO)可知,3.60×10-9mol/(L·s)=k×(0.3mol/L)n,1.44×10-8mol/(L·s)=k×(0.6mol/L)n,解得n=2,k=4.0×10-8L·mol-1·s-1;
(3)①a. 反应条件为恒容条件,体积一直不变,气体体积保持不变不能作为平衡的标志;
b. 同温同体积的条件下,压强之比等于物质的量之比,反应前后物质的量改变,则压强也会发生改变,容器压强保持不变说明达到平衡状态;
c. 平衡常数K只与温度有关系,温度不变,则K不变,平衡常数K保持不变不能作为平衡的标志;
d. 气体颜色和浓度有关,气体颜色保持不变,浓度不变,说明达到了平衡;
e. υ(ClNO)=υ(NO),不知道表达的是正反应速率还是逆反应速率,无法得知正逆反应是否相等,不能判断是否平衡;
f. NO与ClNO的物质的量比值保持不变,说明NO和ClNO的物质的量都不变,说明反应达到了平衡;
故答案为:bdf;
②反应10min,c(ClNO)=1mol·L-1。
Cl2 ~ 2ClNO
转化 0.5mol·L-1 ∆c(ClNO)=1mol·L-1
=0.05mol·L-1·min-1;
(4)当反应物有两种或两种以上的时候,增加其中一种反应物的浓度,其自身的转化率降低,其他的反应物的转化率增加。所以越大,说明NO越多,NO的转化率越低,故NO的转化率最小的是为C点;
当反应物的物质的量之比等于其计量数之比时生成物的含量最大,当时,产物的含量减少,所以为F点,故答案为:C;F。
【点睛】本题的易错点为(1),要注意根据盖斯定律分析解答时,焓变为倍数关系,而K为指数关系。
20. 利用CaS循环再生可将燃煤尾气中的SO2转化生产单质硫,涉及的主要反应如下:
Ⅰ.CaS(s)+2SO2(g)CaSO4(s)+S2(g) ΔH1
Ⅱ.CaSO4(s)+4H2(g)CaS(s)+4H2O(g) ΔH2
Ⅲ.SO2(g)+3H2(g)H2S(g)+2H2O(g) ΔH3
恒容条件下,按1mol CaS,1mol SO2和0.1mol H2投料反应。平衡体系中,各气态物种的lgn随温度的变化关系如图所示,n为气态物种物质的量的值。
已知:图示温度范围内反应Ⅱ平衡常数K=108基本不变。
回答下列问题:
(1)乙线所示物种为________(填化学式)。反应Ⅲ的焓变ΔH3________0(填“>”“<”或“=”)。
(2)T1温度下,体系达平衡时,乙线、丙线所示物种的物质的量相等,若丁线所示物种为amol,则H2S的物质的量为__________mol(用含a的代数式表示):此时,CaS与CaSO4物质的量的差值为n(CaS)-n(CaSO4)=__________mol(用含a的最简代数式表示)。
(3)T2温度下,体系达平衡后,压缩容器体积S2产率增大。与压缩前相比,重新达平衡时,H2S与H2物质的量之比__________(填“增大”“减小”或“不变”),H2O物质的量n(H2O)___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. H2O ②. <
(2) ①. 0.1-101a ②. 150a
(3) ①. 增大 ②. 减小
【解析】
【分析】初始气态投料为、,其余气态物种初始物质的量为0。反应II平衡常数,故平衡时,平衡量极小,匹配纵坐标最低的丁曲线为,匹配乙曲线为。含H气态物种满足,随温度升高H2和的量增大,因此的量随温度升高减小,说明反应III正反应放热,,匹配甲曲线为,因此丙曲线为。
【小问1详解】
由曲线匹配结果可知,乙线所示物种为。甲线为,随温度升高的物质的量减小,说明升温反应III平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,故正反应放热,。
【小问2详解】
丁线为,平衡时,由反应II的平衡关系得。体系中H元素总物质的量为,故,化简得,代入已知量得。
T1时乙、丙线物质的量相等,体系中O元素总物质的量为,O守恒关系为,代入、,得,解得。Ca元素仅存在于和中,由Ca守恒得,故,因此。
【小问3详解】
温度不变,反应II的平衡常数不变,故为定值。反应III的平衡常数,代入得,变形得。压缩体积后反应I正向移动,平衡时浓度增大,由反应I的平衡常数得,故较压缩前增大,因此增大,恒容条件下浓度比等于物质的量比,故增大。
由H守恒得,代入、,其中为上述增大的比值,得,增大则减小,故减小。
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费县第一中学2026—2027学年上学期10月学情检测
化学试题
注意:
1.答题前,考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置,认真核对条形码上的姓名、考生号和座号,并将条形码粘贴在指定位置上。
2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂;非选择题答案必须使用黑色签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁,不折叠不破损。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Na:23 S:32 Cl:35.5 Cu:64 Fe:56 Zn:65
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题:本题共10个小题,每小题2分,共20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. 下列说法正确的是
A. 放热反应不需要加热就能发生,需要加热才能发生的反应都是吸热反应
B. 升高温度或增大压强都是通过增大活化分子百分数来加快化学反应速率
C. S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH 1,S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH 2,则:ΔH 1<ΔH 2
D. X(g)+Y(g)=Z(g)+W(s) ΔH >0,恒温恒容下达平衡后加入X,平衡正向移动,反应热ΔH增大
2. 下列平衡移动方向和现象判断错误的是
A. ,升温,溶液由蓝绿色变为黄绿色
B. 加水稀释的氨水,电离程度变大,增大
C. ,滴加几滴硫酸溶液,溶液橙色加深
D. ,压缩容器体积,平衡正向移动,气体颜色比压缩前要浅
3. 下列叙述正确的是
A. CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH =-846kJ/mol,因此甲烷的燃烧热ΔH =-846kJ/mol
B. 常温下,将pH=4的醋酸溶液加水稀释,溶液中所有离子的浓度均降低
C. 4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)常温下能自发进行,该反应的ΔH <0
D. 恒温密闭容器中,足量的碳酸钙分解:CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)反应达平衡时,c(CO2)=amol/L,若将容器容积缩小为原来一半,达平衡时,amol/L<c(CO2)<2amol/L
4. 下列说法正确的是
A. ,则反应的
B. 在稀溶液中, ,若将1molNaOH固体加入稀盐酸中,放出的热量等于57.3kJ
C. 完全燃烧生成液态水和气体,放出445kJ的热量,燃烧热的热化学方程式可表示为
D. 下,将和置于密闭容器中反应生成,放热akJ,其热化学方程式可表示为
5. 关于pH相同的醋酸和盐酸溶液,下列叙述不正确的是
A. 取等体积的两种酸溶液分别进行稀释至原溶液的m倍和n倍,结果两溶液的pH仍然相同,则m>n
B. 取等体积的两种酸溶液分别与完全一样的足量锌粒反应,开始时反应速率盐酸大于醋酸
C. 取等体积的两种酸溶液分别中和NaOH溶液,醋酸消耗NaOH的物质的量比盐酸多
D. 两种酸溶液中c(CH3COO-)=c(Cl-)
6. 下列事实中一定不能证明CH3COOH是弱电解质的是
①0.1mol·L-1 CH3COOH溶液的c(H+)=1.0×10-2mol·L-1
②用CH3COOH溶液做导电实验,灯泡很暗
③CH3COONa和H3PO4反应,生成CH3COOH
④等物质的量浓度、等体积的盐酸、CH3COOH溶液和足量锌反应,根据产生氢气的多少
⑤等c(H+)、等体积的盐酸、CH3COOH溶液和足量锌反应,CH3COOH放出的氢气较多
A. ①③ B. ②④ C. ①③⑤ D. ③④⑤
7. 下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25℃)。下列说法错误的是
HCN
;
;
A. 三种酸的酸性强弱顺序为:
B. 常温下,向溶液中加入固体,的值不变
C. 少量草酸与足量溶液反应的离子方程式:
D. 的草酸溶液中,
8. 对反应(I为中间产物),相同条件下:①加入催化剂,反应达到平衡所需时间大幅缩短;②提高反应温度,增大,减小。基于以上事实,可能的反应历程示意图(——为无催化剂,------为有催化剂)为
A. B. C. D.
9. 下列叙述与图像对应正确的是
A. 由图1可知,、满足反应:
B. 图2是温度和压强对反应影响的示意图,则、、均为气态
C. 图3表示与溶液的反应速率时间图像,其中段速率增大的原因可能是产生的大量微小原电池加速了反应
D. 图4表示反应起始时投入的物质的量与平衡时百分含量的关系示意图,、、三点所处的平衡状态中,反应物的转化率最高的是点
10. 恒容密闭容器中 和一定量反应:。按投料比 1:3或1:3.5,的平衡转化率与温度关系如图。下列说法正确的是
A.
B. 反应速率:
C. 点对应的化学平衡常数:
D. 当混合气体的密度不变时,该反应达到平衡状态
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 常温下,浓度均为0.1 mol/L、体积均为V0的HA和HB溶液,分别加水稀释至体积V,pH随lg 变化如图所示,下列叙述不正确的是
A. 酸性:HB<HA
B. 常温下,HB的电离常数的数量级为10-5
C. HB的电离程度:a<b
D. 将b、c两点的溶液加热,值变大
12. 某密闭容器中发生以下两个反应:① ;② 。反应①的正反应速率,反应②的正反应速率,其中、为速率常数。某温度下,体系中生成物浓度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 反应①的活化能大于反应②
B. 10s时,正反应速率
C. 0∼6 s内,X的平均反应速率
D. 若,则反应①的平衡常数
13. 一定条件下合成乙烯:。已知温度对的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图。下列说法正确的是
A. N点的正反应速率不一定大于M点的逆反应速率
B. 若投料比,则图中M点对应乙烯的体积分数为5.88%
C. 250℃,催化剂对平衡转化率的影响最大
D. 当温度高于250℃,升高温度,平衡逆向移动导致催化剂的催化效率降低
14. 通过反应Ⅰ:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g),可将有机氯化工业的副产品HCl转化为Cl2。在0.2MPa、反应物起始物质的量比=2条件下,不同温度时HCl转化率如图所示(图中虚线表示相同条件下HCl的平衡转化率随温度的变化)。向反应体系中加入CuCl2,能加快反应速率。
反应Ⅱ:2CuCl2(s)+O2(g)=2CuO(s)+2Cl2(g)ΔH=+125.6kJ•mol-1
反应Ⅲ:CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)ΔH=-120.0kJ•mol-1
下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ的ΔH=-114.4kJ•mol-1
B. 230至300℃时,HCl转化率降低是因为温度升高,平衡向逆反应方向移动
C. 保持其他条件不变,400℃时,使用CuCl2,能使HCl转化率从X点的值升至Y点的值
D. 在0.2MPa、400℃条件下,若起始<2条件下,HCl的转化率可能达到Y点的值
15. 改变二元弱酸溶液的pH,溶液中、、的物质的量分数[已知随pH变化的关系如图所示。下列叙述错误的是
A. ②表示与pH的关系
B. 时,存在关系:
C. 常温下,的平衡常数
D. 少量NaOH溶液与溶液反应的离子方程式为
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
16. 在日常生活和工农业生产中经常涉及到吸热反应和放热反应,回答下面问题:
(1)下列反应一定属于吸热反应的是______(选填序号)。
a.干冰汽化 b.C与CO2反应生成CO
c.铝热反应 d.燃烧反应 e.碳酸钙的分解
(2)科学家利用计算机模拟了单个甲醇分子(CH3OH)与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如图:
①反应I的ΔH________0(填“<”“>”或“=”);反应Ⅱ的活化能为________kJ·mol-1。
②决定反应速率快慢的步骤为________(填“反应I”或“反应II”)。
(3)CH4和CH3OH是重要的化学原料。
①由:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH 1=-2akJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH 2=-2bkJ·mol-1
则:H2和CO的燃烧热之和________(a+b)(填“大于”,“等于”或“小于”)
②根据图1中的能量关系,可求得CH4中C-H的键能为________kJ·mol-1。
③图2表示氧、硫、硒、碲在相同条件下生成气态氢化物时的焓变数据,试写出该条件下硫化氢发生分解反应的热化学方程式:_______________________________________________。
17. 常温下,部分酸的电离常数如表所示。
化学式
HClO
HCN
H2CO3
CH3COOH
电离常数
Ka=4.0×10-8
Ka=3.6×10-10
Ka1=4.3×10-7
Ka2=4.7×10-11
Ka=1.8×10-5
(1)25℃时,CH3COO-、、、ClO-结合H+的能力由大到小的顺序是__________。
(2)下列措施中能使次氯酸水溶液中c(ClO-)增大的同时c(H+)减小的是______(填字母)。
A. 加入次氯酸钠固体 B. 加入固体KHSO4
C. 加入Na2CO3固体 D. 升高温度
(3)若HCN的起始浓度为0.1mol·L-1,平衡时c(H+)约为__________mol·L-1,使此溶液中HCN的电离程度增大且c(H+)也增大的方法是____________________________________。
(4)常温下,pH=3的HCN和CH3COOH溶液稀释过程如图,曲线Ⅰ代表的酸是________,a、b、c三点导电能力由大到小的顺序是__________________。
(5)常温下,将0.1mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释,下列表达式中的数据变小的是______(填序号)。
①c(CH3OOO-) ② ③ ④
(6)常温下,反应CH3COOH+ClO-HClO+CH3COO-的化学平衡常数为____________。
18. 甲醇是重要的化工原料,利用工业废气CO2合成甲醇的体系中存在反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)反应Ⅱ能自发进行,则___________0(填“>”“<”或“=”),反应Ⅲ的___________。
(2)向压强为p1 kPa和p2 kPa的两恒压密闭容器中分别充入1 mol CO2(g)和3 mol H2(g)发生上述反应,达到平衡时,CO2(g)的平衡转化率及CH3OH(g)的选择性[]随温度的变化如图。
①下列说法错误的是___________(填选项字母)。
A.反应过程中,平均反应速率
B.当混合气体的平均相对分子质量不再发生变化时,体系达到平衡状态
C.从体系中分离出水,可以提高CO2的平衡转化率
D.增大压强可以提高CO的选择性
②CO2的平衡转化率随温度的升高先减小后增大的原因为___________。
③在温度为260 ℃,压强为p1 kPa时,若体系经过t min达到平衡,则0~t min内用分压表示的平均反应速率___________(列式即可);反应Ⅱ的___________(用平衡分压代替平衡浓度计算,列式即可)。
(3)已知反应Ⅲ的,,其中、为速率常数,只与温度有关。某温度下,向2 L恒容密闭容器中充入1 mol CO(g)和2 mol H2(g)只发生反应Ⅲ,CO(g)的平衡转化率为50%,则___________;升高温度,将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
19. 亚硝酸氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂。亚硝酸氯可由NO与Cl2在通常条件下反应得到,化学方程式为2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)。
(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酸氯,涉及如下反应:
①4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)K1
②2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)K2
③2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)K3
则K1、K2、K3之间的关系为K3=____________。
(2)T℃时,2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)的正反应速率表达式为υ正=kcn(ClNO),测得速率和浓度的关系如下表:
序号
c(ClNO)/mol·L-1
υ/mol·L-1·s-1
①
0.30
3.6×10-8
②
0.60
1.44×10-7
③
0.90
3.24×10-7
n=__________;k=___________(注明单位)。
(3)在2L的恒容密闭容器中充入4molNO(g)和2molCl2(g),在不同温度下测得c(ClNO)与时间的关系如图。
①温度为T1时,能作为该反应达到平衡的标志的有__________。
a.气体体积保持不变 b.容器压强保持不变 c.平衡常数K保持不变
d.气体颜色保持不变 e.υ(ClNO)=υ(NO) f.NO与ClNO的物质的量比值保持不变
②反应开始到10min时,Cl2的平均反应速率υ(Cl2)=_______________。
(4)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入NO(g)和Cl2(g),平衡时ClNO的体积分数φ随的变化如图,则A、B、C三个状态中,NO的转化率最小的是____点,当时,达到平衡状态时ClNO的体积分数φ可能是D、E、F三点中的_____点。
20. 利用CaS循环再生可将燃煤尾气中的SO2转化生产单质硫,涉及的主要反应如下:
Ⅰ.CaS(s)+2SO2(g)CaSO4(s)+S2(g) ΔH1
Ⅱ.CaSO4(s)+4H2(g)CaS(s)+4H2O(g) ΔH2
Ⅲ.SO2(g)+3H2(g)H2S(g)+2H2O(g) ΔH3
恒容条件下,按1mol CaS,1mol SO2和0.1mol H2投料反应。平衡体系中,各气态物种的lgn随温度的变化关系如图所示,n为气态物种物质的量的值。
已知:图示温度范围内反应Ⅱ平衡常数K=108基本不变。
回答下列问题:
(1)乙线所示物种为________(填化学式)。反应Ⅲ的焓变ΔH3________0(填“>”“<”或“=”)。
(2)T1温度下,体系达平衡时,乙线、丙线所示物种的物质的量相等,若丁线所示物种为amol,则H2S的物质的量为__________mol(用含a的代数式表示):此时,CaS与CaSO4物质的量的差值为n(CaS)-n(CaSO4)=__________mol(用含a的最简代数式表示)。
(3)T2温度下,体系达平衡后,压缩容器体积S2产率增大。与压缩前相比,重新达平衡时,H2S与H2物质的量之比__________(填“增大”“减小”或“不变”),H2O物质的量n(H2O)___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
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