精品解析:天津市静海区大邱庄中学2026-2027学年高二上学期10月月考 化学试卷
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内容正文:
静海区2026-2027学年度第一学期第一次阶段性检测
高二化学试卷
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,试卷满分100分,考试时间60分钟。
第Ⅰ卷
一、选择题(共12题;每题3分,共36分)
1. 下列反应不属于吸热反应的是( )
A. Ba(OH)2与NH4Cl固体混合 B. 氯化铵分解得氨气
C. 碳酸钙分解得二氧化碳 D. 实验室制备氢气
2. 已知热化学方程式:
①C(金刚石,s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1
②C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2
③C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH3=+1.9kJ∙mol-1
下列说法正确的是
A. 石墨转化成金刚石的反应是吸热反应 B. 金刚石比石墨稳定
C. ΔH3=ΔH1-ΔH2 D. ΔH1>ΔH2
3. 已知在1×105Pa,298K条件下,2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量,下列热化学方程式正确的是
A. H2O(g)=H2(g)+O2(g) △H=+484kJ/mol
B. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-484kJ/mol
C. H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=+242kJ/mol
D. H2O(g)=H2(g)+O2(g) △H=+242kJ/mol
4. 对于可逆反应2HI(g)I2(g)+H2(g),下列叙述能够说明已达到平衡状态的是
A. 各物质的量的浓度比2 : 1 : 1
B. 容器内的总压不随时间变化
C. 断裂2 mol H-I键的同时生成1 mol I-I键
D. 混合气体的颜色不再变化时
5. 可逆反应的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是
A. B. C. D.
6. 在2A(g)+B(g)=3C(g)+4D(g)反应中,表示该反应速率最快的是
A. B.
C. D.
7. 下图是简易量热计装置示意图,下列反应的反应热不适宜用该装置测定的是
A. BaO和足量的水 B. Al和足量的NaOH溶液
C. ZnO和足量的稀硫酸 D. KOH溶液和足量的稀盐酸
8. 下列有关热化学方程式的叙述中,正确的是
A. 含20.0g NaOH的稀溶液与足量的稀硫酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则表示中[和热的热化学方程式为2NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l)△H=-114.8kJ/mol
B. 已知热化学方程式:SO2(g)+O2(g)SO3(g) △H=-98.32kJ/mol,在容器中充入2molSO2和1molO2充分反应,最终放出的热量为196.64kJ
C. 已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g); △H=-483.6kJ/mol,则H2的燃烧热为241.8kJ/mol
D. 已知①S(s)+O2(g)=SO2(g); △H1②S(g)十O2(g)=SO2(g);△H2 则△H1>△H2
9. 下列说法不正确的是
A. 增大反应物浓度,活化分子百分数增大,有效碰撞次数增多
B. 增大压强,单位体积内气体的活化分子数增多,有效碰撞次数增多
C. 升高温度,活化分子百分数增加,分子运动速度加快,有效碰撞次数增多
D. 催化剂能降低反应的活化能,提高活化分子百分数,有效碰撞次数增多
10. 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. 正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol-1
D. 增大 Br2(g)浓度能增大活化分子百分数, 加快反应速率
11. 甲烷分子结构具有高对称性且断开1molC-H键需要吸收440kJ能量。无催化剂作用下甲烷在温度达到1200℃以上才可裂解。在催化剂及一定条件下,CH4可在较低温度下发生裂解反应,甲烷在镍基催化剂上转化过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A. 甲烷催化裂解成C和需要吸收1760kJ能量
B. 步骤②、③反应均为放热反应
C. 催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积
D. 使用该催化剂,反应的焓变不变
12. 根据如图所示的和反应生成过程中能量变化情况,判断下列说法错误的是
A. 气态氧原子结合生成时,能放出能量
B. 断裂分子中的化学键,需要吸收能量
C. 和具有的总能量小于具有的总能量
D. 和反应的焓变
第Ⅱ卷
二、填空题(共4题;每题21、14、14、14分,共64分)
13. 完成下列小题。
(1)已知充分燃烧一定质量的丁烷()气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,则表示丁烷燃烧热的热化学方程式为________________。
(2)0.3 mol的气态高能燃料乙硼烷()在中燃烧,生成固态和液态水,放出649.5 kJ的热量,其热化学方程式为____________。
(3)用肼()作燃料,四氧化二氮作氧化剂,二者反应生成氮气和气态水。已知:
①
②
写出气态肼和反应的热化学方程式:________________。
(4)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅲ:
反应Ⅱ的热化学方程式:________________。
(5)
,由制的热化学方程式为________________。
(6)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行:
则的________。
(7)已知一些化学键的键能数据如表所示:请根据键能数据估算和反应生成和的热化学方程式:________。
化学键
键能/
414
489
565
155
14. Ⅰ.可逆反应 ,达到化学平衡后,进行下列操作。
(1)升高温度,用“变大”“变小”“不变”或“无法确定”填空。
①若B、C都是气体,气体的平均相对分子质量________;
②若B、C都不是气体,气体的平均相对分子质量________;
③若B是气体,C不是气体,气体的平均相对分子质量________。
Ⅱ.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:,其化学平衡常数K和温度T的关系如下表所示:
T/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题:
(2)该反应的化学平衡常数表达式为________
(3)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________。
A. 容器中压强不变 B. 混合气体中不变
C. D.
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:,试判断此时的温度为________℃。
(5)830℃充入等体积的和达到平衡后的转化率为________。
15. 在某一容积为5 L的密闭容器内,加入0.3 mol的CO和0.3 mol的,在催化剂存在和800℃的条件下加热,发生如下反应: ,反应中的浓度随时间变化情况如图:
(1)根据图上数据,反应开始至达到平衡时,CO的化学反应速率为________该温度下的平衡常数________。
(2)如要一开始加入0.1 mol的CO、0.1 mol的、0.2 mol的和0.2 mol的,在相同的条件下,反应达平衡时,________mol/L。
(3)若保持温度和容器的体积不变,在(1)的上述平衡体系中,再充入0.3 mol的水蒸气,重新达到平衡后,CO的转化率________(填“升高”、“降低”还是“不变”),的质量分数________(填“升高”、“降低”还是“不变”)。
(4)在催化剂存在和800℃的条件下,在某一时刻测得,,则此反应是否处于平衡状态:________(填“是”或“否”),若没有处于平衡状态则该反应向________移动。(填“正方向”或“逆方向”)
16. 某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热,将盐酸与溶液在如图所示的装置中进行中和反应(在稀溶液中,可以近似地认为酸、碱的密度、比热容与水的相等)。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是________。
(2)实验中,所用NaOH稍过量的原因是________
(3)简易量热计如果不盖杯盖,生成时所测得中和反应的反应热()将________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)实验中改用盐酸和溶液进行反应,与上述实验相比,二者所求中和热数据________(填“相等”或“不相等”)。
(5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得中和反应的中和热的数值与相比较会________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(6)该实验小组做了三次实验,每次取盐酸和NaOH溶液各100 mL,并记录原始数据:
实验序号
起始温度/℃
终止温度/℃
温差
盐酸
NaOH溶液
平均值
1
25.1
24.9
28.1
2
25.1
25.1
28.3
3
25.1
25.1
28.1
已知盐酸、NaOH溶液密度均近似为。中和后混合液的比热容,则该中和反应生成1 mol水的反应热________(保留到小数点后1位)。
(7)下列说法正确的是________。
a.用量筒量取稀酸或碱时,视线必须与液体凹面最低处相平
b.将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后,应当快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中以免造成测量误差
c.向内筒中加入稀碱时,应当缓慢而匀速地加入
d.内筒洗净后,未及时烘干,直接用该内筒进行实验,对生成所测得的中和反应的反应热()无影响
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静海区2026-2027学年度第一学期第一次阶段性检测
高二化学试卷
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,试卷满分100分,考试时间60分钟。
第Ⅰ卷
一、选择题(共12题;每题3分,共36分)
1. 下列反应不属于吸热反应的是( )
A. Ba(OH)2与NH4Cl固体混合 B. 氯化铵分解得氨气
C. 碳酸钙分解得二氧化碳 D. 实验室制备氢气
【答案】D
【解析】
【分析】根据常见的放热反应有:所有的物质燃烧、金属与酸或水反应、中和反应、铝热反应、绝大多数化合反应等;
常见的吸热反应有:绝大数分解反应,个别的化合反应(如C和CO2),Ba(OH)2•8H2O与氯化铵的反应。
【详解】A.Ba(OH)2•8H2O晶体和NH4Cl混合反应,是吸热反应,选项A不选;
B.氯化铵受热分解得氨气和氯化氢,属于吸热反应,选项B不选;
C.碳酸钙高温受热分解得二氧化碳和碳酸钙,属于吸热反应,选项C不选;
D.实验室制备氢气是利用金属锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,属于放热反应,选项D选;
答案选D。
2. 已知热化学方程式:
①C(金刚石,s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1
②C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2
③C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH3=+1.9kJ∙mol-1
下列说法正确的是
A. 石墨转化成金刚石的反应是吸热反应 B. 金刚石比石墨稳定
C. ΔH3=ΔH1-ΔH2 D. ΔH1>ΔH2
【答案】A
【解析】
【详解】A.石墨转化为金刚石ΔH3=+1.9kJ∙mol-1,是吸热反应,故A正确;
B.物质所具有的能量越低越稳定,由反应③知,石墨的能量低,比金刚石稳定,故B错误;
C.根据盖斯定律,③=②-①,故ΔH3=ΔH2-ΔH1,故C错误;
D.根据C选项分析可知,ΔH3=ΔH2-ΔH1>0,则ΔH1<ΔH2,故D错误;
故选A。
3. 已知在1×105Pa,298K条件下,2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量,下列热化学方程式正确的是
A. H2O(g)=H2(g)+O2(g) △H=+484kJ/mol
B. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-484kJ/mol
C. H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=+242kJ/mol
D. H2O(g)=H2(g)+O2(g) △H=+242kJ/mol
【答案】D
【解析】
【分析】依据题给数值和热化学方程式的书写方法,标注物质聚集状态,对应量的焓变,配平写出。
【详解】已知在1×105Pa、298K条件下,2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量,则氢气燃烧的热化学方程式是:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-484kJ/mol;
A项,∆H应为+242kJ/mol,A项错误;
B项,H2O应为气态,B项错误;
C项,H2O应为气态,∆H应为-242kJ/mol,C项错误;
D项,符合题意和热化学方程式的书写,D项正确;
故合理选项是D。
【点睛】本题考查了热化学方程式的书写方法,物质聚集状态和焓变是解题的关键,掌握热化学方程式书写原则和注意事项即可。
4. 对于可逆反应2HI(g)I2(g)+H2(g),下列叙述能够说明已达到平衡状态的是
A. 各物质的量的浓度比2 : 1 : 1
B. 容器内的总压不随时间变化
C. 断裂2 mol H-I键的同时生成1 mol I-I键
D. 混合气体的颜色不再变化时
【答案】D
【解析】
【详解】A.各物质的量的浓度比2 : 1 : 1,与投料量和转化率有关,不能说明各组分浓度不再变化,故不能判断反应达到平衡,A错误;
B.该反应为反应前后气体体积不变的反应,反应前后气体压强始终保持不变,故压强不变不能说反应达到平衡,B错误;
C.断裂2 mol H-I键,反应向正反应方向进行,同时生成1 mol I-I键,反应也向正反应方向进行,不能说明正反应速率与逆反应速率相等,故不能证明反应达到化学平衡,C错误;
D.I2是有颜色的,当颜色不再改变时,说明反应达到平衡,D正确。
5. 可逆反应的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.等式两边均为正反应速率,反应任意时刻都满足,无法判断正逆速率相等,不能说明达到平衡,A错误;
B.反应达到平衡时正逆反应速率比等于化学计量数比,应满足,该选项等式不符合比例关系,B错误;
C.正逆反应速率比等于化学计量数比,整理可得,说明反应达到平衡,C正确;
D.反应达到平衡时应满足,该选项等式不符合比例关系,D错误;
故答案为C。
6. 在2A(g)+B(g)=3C(g)+4D(g)反应中,表示该反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据速率之比等于化学计量数之比,先都转化为用B表示的反应速率且要统一单位,再进行比较。
【详解】A.将v(A)表示的反应速率转化为用v(B)表示:v(B)=;
B.;
C.将v(C)表示的反应速率转化为用v(B)表示:v(B)=;
D.将v(D)表示的反应速率转化为用v(B)表示:v(B)=;
由此可知,选项中表示的反应速率大小关系为:v(B)>v(C)>v(A)= v(D),B项表示的反应速率最快。答案选B。
7. 下图是简易量热计装置示意图,下列反应的反应热不适宜用该装置测定的是
A. BaO和足量的水 B. Al和足量的NaOH溶液
C. ZnO和足量的稀硫酸 D. KOH溶液和足量的稀盐酸
【答案】B
【解析】
【详解】A.BaO与水反应生成Ba(OH)2,为放热反应,无气体生成,反应在溶液中进行,热量损失少,适宜用简易量热计测定,A不符合题意;
B.Al与NaOH溶液反应生成H2气体,气体逸出时会带走部分热量,导致热量测量不准确,不适宜用简易量热计测定,B符合题意;
C.ZnO与稀硫酸反应生成ZnSO4和水,为放热反应,无气体生成,反应在溶液中进行,热量损失少,适宜用简易量热计测定,C不符合题意;
D.KOH与稀盐酸的中和反应,为放热反应,无气体生成,反应在溶液中进行,热量损失少,适宜用简易量热计测定,D不符合题意;
故选B。
8. 下列有关热化学方程式的叙述中,正确的是
A. 含20.0g NaOH的稀溶液与足量的稀硫酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则表示中[和热的热化学方程式为2NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l)△H=-114.8kJ/mol
B. 已知热化学方程式:SO2(g)+O2(g)SO3(g) △H=-98.32kJ/mol,在容器中充入2molSO2和1molO2充分反应,最终放出的热量为196.64kJ
C. 已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g); △H=-483.6kJ/mol,则H2的燃烧热为241.8kJ/mol
D. 已知①S(s)+O2(g)=SO2(g); △H1②S(g)十O2(g)=SO2(g);△H2 则△H1>△H2
【答案】D
【解析】
【详解】A.中和热是酸碱发生中和反应产生1摩尔的水时放出的热量。表示中和热的热化学方程式为NaOH(aq)+1/2H2SO4(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l) △H=-57.4kJ/mol;A错误;
B.该反应是可逆反应,不能进行到底,所以.在容器中充入2molSO2和1molO2充分反应,不能完全反应。最终放出的热量小于196.64kJ,B错误;
C.燃烧热是1摩尔的物质完全燃烧产生稳定的氧化物时所放出的热量,水在气态时不稳定,C错误;
D.物质在气态时含有的能量比固态时要多,所以产生相同状态的产物时,放热气态比液态多,放热焓变为负值,故△H1>△H2,D正确;
故选D。
9. 下列说法不正确的是
A. 增大反应物浓度,活化分子百分数增大,有效碰撞次数增多
B. 增大压强,单位体积内气体的活化分子数增多,有效碰撞次数增多
C. 升高温度,活化分子百分数增加,分子运动速度加快,有效碰撞次数增多
D. 催化剂能降低反应的活化能,提高活化分子百分数,有效碰撞次数增多
【答案】A
【解析】
【详解】A.增大反应物浓度时,单位体积内活化分子数增多,但活化分子百分数不变,有效碰撞次数增多,A错误;
B.增大压强,气体体积减小,单位体积内气体的总分子数增多,单位体积内活化分子数随之增多,有效碰撞次数增多,B正确;
C.升高温度,普通分子吸收能量变为活化分子,活化分子百分数增加,分子运动速度加快,有效碰撞次数增多,C正确;
D.催化剂能降低反应的活化能,使更多普通分子成为活化分子,提高活化分子百分数,有效碰撞次数增多,D正确;
故选A。
10. 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. 正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol-1
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,所以反应速率主要取决于②的快慢,故A错误;
B﹒NOBr2是中间产物,而不是催化剂,故B错误;
C﹒焓变等于正反应活化能减去逆反应活化能,该反应焓变为-a kJ⋅mol−1,由此可知正反应的活化能比逆反应活化能小a kJ⋅mol−1,故C正确;
D﹒增大浓度,活化分子百分数不变,故D错误;
故选C。
11. 甲烷分子结构具有高对称性且断开1molC-H键需要吸收440kJ能量。无催化剂作用下甲烷在温度达到1200℃以上才可裂解。在催化剂及一定条件下,CH4可在较低温度下发生裂解反应,甲烷在镍基催化剂上转化过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A. 甲烷催化裂解成C和需要吸收1760kJ能量
B. 步骤②、③反应均为放热反应
C. 催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积
D. 使用该催化剂,反应的焓变不变
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.断开1molC-H键需要吸收440kJ能量,1mol甲烷分子中有4molC-H键,完全断开需要吸收1760kJ能量,即1mol甲烷中的化学键完全断开需要吸收1760kJ能量,而不是甲烷催化裂解成C和 H2 需要吸收1760kJ能量,故A错误;
B.步骤②、③反应中,反应物的总能量均高于生成物的总能量,所以均为放热反应,故B正确;
C.从图中可以看出,甲烷在镍基催化剂上转化是在催化剂表面上发生的,催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积,堵塞了催化剂表面的活性中心,故C正确;
D.催化剂不影响反应物和生成物的总能量,使用该催化剂,反应的焓变不变,故D正确;
故选A。
12. 根据如图所示的和反应生成过程中能量变化情况,判断下列说法错误的是
A. 气态氧原子结合生成时,能放出能量
B. 断裂分子中的化学键,需要吸收能量
C. 和具有的总能量小于具有的总能量
D. 和反应的焓变
【答案】D
【解析】
【详解】A.成键放热,根据图示,气态氧原子结合生成时,能放出能量,故A正确;
B.断键吸热,根据图示,断裂分子中的化学键,需要吸收能量,故B正确;
C.断和分子中的化学键需要吸收的总能量为,形成分子中的化学键放出的能量,吸收的能量多放出的能量少,反应吸热,和具有的总能量小于具有的总能量,故C正确;
D.断和分子中的化学键需要吸收的总能量为,形成分子中的化学键放出的能量,反应的焓变,故D错误;
选D。
第Ⅱ卷
二、填空题(共4题;每题21、14、14、14分,共64分)
13. 完成下列小题。
(1)已知充分燃烧一定质量的丁烷()气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,则表示丁烷燃烧热的热化学方程式为________________。
(2)0.3 mol的气态高能燃料乙硼烷()在中燃烧,生成固态和液态水,放出649.5 kJ的热量,其热化学方程式为____________。
(3)用肼()作燃料,四氧化二氮作氧化剂,二者反应生成氮气和气态水。已知:
①
②
写出气态肼和反应的热化学方程式:________________。
(4)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅲ:
反应Ⅱ的热化学方程式:________________。
(5)
,由制的热化学方程式为________________。
(6)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行:
则的________。
(7)已知一些化学键的键能数据如表所示:请根据键能数据估算和反应生成和的热化学方程式:________。
化学键
键能/
414
489
565
155
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
-116 (7)
【解析】
【小问1详解】
燃烧热是指 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量。生成 消耗 ,放出 热量,则 完全燃烧生成 和液态水,放出 热量。故表示丁烷燃烧热的热化学方程式为 。
【小问2详解】
燃烧放出 热量,则 燃烧放出的热量为 。结合物质状态,其热化学方程式为 。
【小问3详解】
已知:① ② 根据盖斯定律,由 ② ① 可得目标反应:,其 。
【小问4详解】
由流程图可知,反应Ⅱ为 和 发生催化歧化反应生成 和 。已知:① ③ 根据盖斯定律,由 ① ③ 可得:,其 反应热;
【小问5详解】
已知:① ② 根据盖斯定律,由 ① ② 可得:,其 。
【小问6详解】
已知:① ② ③ 根据盖斯定律,由 (① ② ③) 可得:,其 。
【小问7详解】
反应方程式为 。反应的焓变 故热化学方程式为:,。
14. Ⅰ.可逆反应 ,达到化学平衡后,进行下列操作。
(1)升高温度,用“变大”“变小”“不变”或“无法确定”填空。
①若B、C都是气体,气体的平均相对分子质量________;
②若B、C都不是气体,气体的平均相对分子质量________;
③若B是气体,C不是气体,气体的平均相对分子质量________。
Ⅱ.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:,其化学平衡常数K和温度T的关系如下表所示:
T/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题:
(2)该反应的化学平衡常数表达式为________
(3)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________。
A. 容器中压强不变 B. 混合气体中不变
C. D.
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:,试判断此时的温度为________℃。
(5)830℃充入等体积的和达到平衡后的转化率为________。
【答案】(1) ①.
变小 ②.
不变 ③.
变小 (2)
(3)BC
(4)
830 (5)
【解析】
【小问1详解】
该反应 ,为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动。气体的平均相对分子质量 ( 为气体总质量, 为气体总物质的量)。
① 若B、C都是气体,平衡正向移动,气体总质量 不变,气体总物质的量 增大(化学计量数由3变为4),因此 变小;
② 若B、C都不是气体,混合气体中始终只有反应物A,气体的平均相对分子质量即为A的相对分子质量,保持不变;
③ 若B是气体,C不是气体,平衡正向移动,生成了非气体C,气体总质量 减小,而反应前后气体的化学计量数之和均为3,气体总物质的量 不变,因此 变小。
【小问2详解】
根据化学平衡常数的定义,该反应的平衡常数表达式为生成物平衡浓度幂之积与反应物平衡浓度幂之积的比值,即 。
【小问3详解】
A.该反应前后气体分子数不变,在恒容密闭容器中,无论反应是否达到平衡,压强始终保持不变,不能作为判断依据;
B.混合气体中各组分浓度保持不变是化学平衡状态的根本特征,可以作为判断依据;
C. 和 分别代表正、逆反应速率,且两者的化学计量数之比为 ,当 时,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,可以作为判断依据;
D.各物质的浓度是否相等取决于初始投料比例和转化率,不能作为判断平衡的依据。
故选BC。
【小问4详解】
由题意知,此时浓度关系满足 ,即该温度下的平衡常数 。查表可知,平衡常数 对应的温度为 ℃。
【小问5详解】
设充入的 和 的初始浓度均为 ,达到平衡时 转化的浓度为 。
根据三段式分析:
在 ℃ 时,,则有 ,解得 。
因此, 的转化率为 。
15. 在某一容积为5 L的密闭容器内,加入0.3 mol的CO和0.3 mol的,在催化剂存在和800℃的条件下加热,发生如下反应: ,反应中的浓度随时间变化情况如图:
(1)根据图上数据,反应开始至达到平衡时,CO的化学反应速率为________该温度下的平衡常数________。
(2)如要一开始加入0.1 mol的CO、0.1 mol的、0.2 mol的和0.2 mol的,在相同的条件下,反应达平衡时,________mol/L。
(3)若保持温度和容器的体积不变,在(1)的上述平衡体系中,再充入0.3 mol的水蒸气,重新达到平衡后,CO的转化率________(填“升高”、“降低”还是“不变”),的质量分数________(填“升高”、“降低”还是“不变”)。
(4)在催化剂存在和800℃的条件下,在某一时刻测得,,则此反应是否处于平衡状态:________(填“是”或“否”),若没有处于平衡状态则该反应向________移动。(填“正方向”或“逆方向”)
【答案】(1) ①.
②.
(2)
(3) ①.
升高 ②.
降低 (4) ①.
否 ②.
逆方向
【解析】
【小问1详解】
由图可知,反应进行到时达到平衡,此时。根据化学方程式,的浓度变化量,则CO的化学反应速率。起始时。平衡时,。该温度下的平衡常数。
【小问2详解】
起始浓度:,。设反应逆向转化的浓度为,则平衡时,。代入平衡常数表达式:。解得。故平衡时。
【小问3详解】
在原平衡体系中再充入水蒸气,增大了反应物浓度,平衡正向移动,因此CO的转化率升高。原平衡相当于起始加入和,平衡时生成,混合气体总质量为,的质量分数为。再充入后,相当于起始加入和。设达到新平衡时生成,则,解得。此时混合气体总质量为,的质量分数为。因为,所以的质量分数降低。
【小问4详解】
此时的浓度商。因为,所以反应未达到平衡状态,且平衡向逆方向移动。
16. 某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热,将盐酸与溶液在如图所示的装置中进行中和反应(在稀溶液中,可以近似地认为酸、碱的密度、比热容与水的相等)。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是________。
(2)实验中,所用NaOH稍过量的原因是________
(3)简易量热计如果不盖杯盖,生成时所测得中和反应的反应热()将________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)实验中改用盐酸和溶液进行反应,与上述实验相比,二者所求中和热数据________(填“相等”或“不相等”)。
(5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得中和反应的中和热的数值与相比较会________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(6)该实验小组做了三次实验,每次取盐酸和NaOH溶液各100 mL,并记录原始数据:
实验序号
起始温度/℃
终止温度/℃
温差
盐酸
NaOH溶液
平均值
1
25.1
24.9
28.1
2
25.1
25.1
28.3
3
25.1
25.1
28.1
已知盐酸、NaOH溶液密度均近似为。中和后混合液的比热容,则该中和反应生成1 mol水的反应热________(保留到小数点后1位)。
(7)下列说法正确的是________。
a.用量筒量取稀酸或碱时,视线必须与液体凹面最低处相平
b.将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后,应当快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中以免造成测量误差
c.向内筒中加入稀碱时,应当缓慢而匀速地加入
d.内筒洗净后,未及时烘干,直接用该内筒进行实验,对生成所测得的中和反应的反应热()无影响
【答案】(1)
玻璃搅拌器 (2)
确保盐酸被完全中和 (3)
偏大 (4)
相等 (5)
偏小 (6)
(7)a
【解析】
【小问1详解】
根据量热计的构造可知,为了使酸碱溶液混合均匀并充分反应,图中缺少的一种玻璃仪器是玻璃搅拌器。
【小问2详解】
实验中,为了保证盐酸能够被完全中和,从而准确根据盐酸的量计算生成水的物质的量,所用溶液需要稍过量。
【小问3详解】
简易量热计如果不盖杯盖,会导致部分热量散失,测得的温度差偏小,计算出放出的热量偏小。由于中和反应是放热反应,为负值,放热量偏小会导致测得的反应热偏大。
【小问4详解】
中和热是指在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成时放出的热量。它是一个定值,与反应物的用量无关,因此改用溶液进行实验,二者所求中和热数据相等。
【小问5详解】
氨水是弱碱,在溶液中发生电离需要吸收热量。用相同浓度和体积的氨水代替溶液进行实验,中和反应放出的热量有一部分被氨水电离吸收,导致总放热量减少,因此测得中和热的数值(即绝对值)与相比较会偏小。
【小问6详解】
三次实验的初始平均温度分别为: 第1次:,温差; 第2次:,温差; 第3次:,温差。 三次实验数据均有效,平均温差。 反应混合液的总质量。 反应放出的热量。 反应生成水的物质的量。 则反应热,保留到小数点后1位即为。
【小问7详解】
a.用量筒量取液体时,视线必须与液体凹面最低处相平,否则会产生读数误差,a正确;
b.量筒是量出式仪器,内壁残留的液体在标定体积之外,若用水冲洗量筒内壁并倒入内筒,会使加入的水量增加,导致混合液总质量增大,温度变化减小,造成测量误差,b错误;
c.向内筒中加入稀碱时,应当快速一次性倒入,缓慢加入会造成热量散失,导致测定结果偏小,c错误;
d.内筒洗净后未及时烘干,残留的水会吸收热量,导致混合液最高温度偏低,测得放出的热量偏小,反应热偏大,d错误;
故选a。
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