精品解析:广西钦州市浦北县金浦中学2026-2027学年高二上学期11月阶段检测 化学试题
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内容正文:
高二上学期阶段检测
化学试卷
满分:100分,考试时间:75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷、答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 He-4 N-14 Na-23 Li-7 C-12 O-16 Al-27
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. 5.6g铁粉投入到盛有100mL 2mol•L-1稀硫酸的烧杯中,2min时铁粉刚好溶解(溶解前后溶液体积变化忽略不计),下列表示这个反应的速率正确的是( )
A. v(H2SO4)=0.5mol• (L•min)-1 B. v(H2SO4)=1 mol• (L•min)-1
C. v(Fe)=0.5mol• (L•min)-1 D. v(FeSO4)=1mol• (L•min)-1
2. 在某一体积可变的恒温密闭容器中发生反应 。改变其中一个反应条件,得到逆反应速率()与时间的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 平衡常数:
B. 起始时,在容器中只充入了
C. t1时改变的反应条件可能是升高温度
D. 图中,的平衡转化率最大的时间段是
3. 从下列实验事实所引出的相应结论正确的是
选项
实验事实
结论
A
其他条件相同,Na2S2O3溶液与稀硫酸反应时,Na2S2O3溶液浓度越大,析出S沉淀所需时间越短
当其他条件不变时,增大反应物浓度,化学反应速率加快
B
在化学反应前后,催化剂的质量和化学性质都没有发生改变
催化剂一定不参与化学反应
C
物质的量浓度相同的盐酸和醋酸分别与等质量的、形状相同的锌粒反应
反应开始时速率相同
D
在容积可变的密闭容器中发生反应H2(g)+I2(g) ⇌2HI(g),把容积缩小一倍
正反应速率加快,逆反应速率不变
A. A B. B C. C D. D
4. 下列有关温度对化学反应速率影响的说法正确的是
①升高温度,活化分子数增加,反应速率加快
②升高温度,活化分子百分数增大,反应速率加快
③升高温度,单位时间内有效碰撞次数增加,反应速率加快
④升高温度,分子运动速率加快,有效碰撞次数增加,反应速率加快
A. ②③ B. ②④ C. ①②③ D. 全部
5. 当反应容器内气体密度不随时间变化时,无法说明下列可逆反应一定达到平衡的是
A. 在恒温、恒容容器中:A(s)+B(g)C(g)
B. 在恒温、恒压容器中:A(g)+B(g)C(g)
C. 在恒容、绝热容器中:A(g)+B(g)2C(g)
D. 在恒压、绝热容器中:A(g)+B(g)2C(g)
6. 二甲醚催化制备乙醇主要涉及以下两个反应:
反应I:
反应II:
反应I、II的平衡常数的对数、与温度的关系如图1所示:固定、、的原料比、体系压强不变的条件下,同时发生反应I、II,平衡时各物质的物质的量分数随温度的变化如图2所示。下列说法正确的是
A.
B. 测得X点的物质的量分数是10%,则X点反应II有:
C. 由的曲线知,600K后升高温度对反应I的影响程度小于对反应II的影响程度
D. 曲线A表示的物质的量分数随温度的变化
7. 已知:完全燃烧生成水蒸气时放出能量,氢气中键完全断裂时吸收能量,水蒸气中键形成时放出能量,则氧气中键断裂时吸收的能量为
A. B. C. D.
8. 将气体A2、B2各1 mol充入1 L的密闭容器中反应,生成气体C,一段时间后,测得c(A2)为0.58 mol·L-1,c(B2)为0.16 mol·L-1,c(C)为0.84 mol·L-1,则C的化学式为( )
A. AB B. A2B C. AB2 D. A2B2
9. 下列关于化学反应平衡常数的叙述正确的是
A. 在任何条件下,平衡常数是一个恒定值
B. 改变反应物或生成物的浓度,可改变平衡常数
C. 化学反应平衡常数随反应温度而改变
D. 平衡常数大表示该反应速度快
10. 在容积为2 L的密闭容器中充入2 mol SO2和一定量O2,发生反应2SO2+O2⇌2SO3,当反应进行到4 min时,测得n(SO2)=0.4 mol。若反应进行到2 min时,容器中SO2的物质的量是
A. 等于1.6 mol B. 等于1.2 mol C. 大于1.6 mol D. 小于1.2 mol
11. 起始体积相等的Ⅰ、Ⅱ容器中分别充入和,发生反应:。实验如下:
容器
Ⅰ
Ⅱ
反应条件
恒温恒容
恒温恒压
气体密度
(Ⅰ)
(Ⅱ)
平衡转化率
(Ⅰ)
(Ⅱ)
达到平衡所用时间
t(Ⅰ)
t(Ⅱ)
气体平均摩尔质量
M(Ⅰ)
M(Ⅱ)
下列大小比较中,正确的是
A. (Ⅰ)>(Ⅱ) B. t(Ⅰ)>t(Ⅱ) C. (Ⅰ)>(Ⅱ) D. M(Ⅰ)<M(Ⅱ)
12. 已知反应:,其浓度数据如下:
起始浓度/
1.0
3.0
0
2s末浓度/
0.6
1.8
0.8
当用Y浓度的减少来表示该化学反应的速率时,其速率为
A. B. C. D.
13. 某温度下密闭容器中反应H2(g)+I2(g)=2HI(g) ∆H<0的平衡常数K的值为59,下列说法正确的是
A. 加压, B. 降温,
C. 使用催化剂, D. HI分解反应的平衡常数的表达式为
14. 假定反应体系的始态为s,终态为l,它们之间变化如图所示:sl,则下列说法不正确的是
A. 若ΔH1<0,则ΔH2>0 B. 若ΔH1<0,则ΔH2<0
C. ΔH1和ΔH2的绝对值相等 D. ΔH1+ΔH2=0
二、非选择题:本题4小题,共58分。
15. 某小组设计实验研究单一组分浓度对化学平衡的影响。
【实验过程】
(1)待试管a中溶液的颜色不变后再进行后续实验,其目的是_______
(2)实验I:研究增大反应物浓度对平衡的影响,实验方案如下:
取少量试管a中棕黄色溶液于试管中,加入1~2滴饱和溶液,溶液颜色加深,原因是:增大浓度,导致Q_______K(填“>”或“<”),平衡向_______(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
(3)实验Ⅱ:研究增大生成物浓度对平衡的影响,实验方案如下图所示:
①请在图中将方案补充完整。_______
②能够证明增大生成物浓度导致平衡移动的实验现象为_______。
【实验反思】
(4)实验I、II从不同的角度佐证了是一个可逆反应。
角度1:证明反应物不能完全被消耗,存在限度。相应的实验为_______。(填“I”或“II”)
角度2:_______。
16. (1)已知;
①
②
对于反应:③
________。
(2)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行:
则的______。
(3)将氢化为有三种方法,对应的反应依次为
①
②
③
反应③的__________(用、表示)。
17. 由化学能产生的能量是目前人类使用的主要能源。请回答下列问题:
(1)N2和O2在一定条件下反应生成NO2的热化学方程式为:
1/2N2(g)+O2(g)====NO2(g) ΔH=+34 kJ·mol-1。该反应为________(“放热”“吸热”)反应。
(2)化学反应中的能量变化源自化学反应中化学键变化时产生的能量变化。下表为一些化学键的键能:
化学键
键能( kJ·mol-1)
化学键
键能( kJ·mol-1)
N≡N
942
H—O
460
N—H
391
O==O
499
H—H
437
①写出N2和H2反应合成氨的热化学方程式________________________。
② 已知:1 mol H2O(g)转化为1 mol H2O(l)时放出44.0 kJ的热量。计算1 g H2完全燃烧时放出的热量______________。H2O(g)的稳定性___________(“大于”“小于”)H2O(l)。
(3)写出NH3(g)在O2(g)中完全燃烧生成NO2(g)和H2O(g)的热化学方程式________________。
18. 硫化氢广泛存在于燃气及废水中,热分解或氧化硫化氢有利于环境保护并回收硫资源,回答下列问题。
(1)1g H2S气体完全燃烧,生成液态水和SO2气体,放出17.24 kJ的热量,写出表示H2S(g)燃烧热的热化学方程式:___________。
(2)工业上采用高温热分解H2S的方法制取H2,在膜反应器中分离H2,发生的反应为2H2S(g) 2H2(g) + S2(g) ΔH
已知:①H2S(g) H2(g) + S(g) ΔH1;
②2S(gS2(g) ΔH2;
则ΔH=___________(用含ΔH1、ΔH2的式子表示)。
(3)土壤中的微生物可将大气中的H2S经两步反应氧化成SO,两步反应的能量变化示意图如下:
则2H2S(g) + O2(g)= 2S(s) + 2H2O(g) ΔH=___________kJ/mol。1 mol H2S(g)全部被氧化为SO(aq)的热化学方程式为___________。
(4)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。
①图示总反应的化学方程式为___________。
②已知上述总反应生成1mol H2O(l)时放出a kJ热量,则该总反应转移NA个电子时,放出___________kJ热量(用含a的式子表示)。
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高二上学期阶段检测
化学试卷
满分:100分,考试时间:75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷、答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 He-4 N-14 Na-23 Li-7 C-12 O-16 Al-27
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. 5.6g铁粉投入到盛有100mL 2mol•L-1稀硫酸的烧杯中,2min时铁粉刚好溶解(溶解前后溶液体积变化忽略不计),下列表示这个反应的速率正确的是( )
A. v(H2SO4)=0.5mol• (L•min)-1 B. v(H2SO4)=1 mol• (L•min)-1
C. v(Fe)=0.5mol• (L•min)-1 D. v(FeSO4)=1mol• (L•min)-1
【答案】A
【解析】
【详解】A. Fe的物质的量为=0.1mol,由Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,可知参加反应的硫酸也是0.1mol,硫酸的浓度变化量为:=1mol/L,故v(H2SO4)==0.5mol/(L⋅min),故A正确;
B. 由A中计算可知:v(H2SO4)=0.5mol/(L⋅min),故B错误;
C. Fe为纯固体,不能用浓度变化量表示反应速率,故C错误;
D. 化学反应速率之比等于化学计量数之比,则v(FeSO4)=v(H2SO4)=0.5mol/(L⋅min),故D错误,
答案选A。
2. 在某一体积可变的恒温密闭容器中发生反应 。改变其中一个反应条件,得到逆反应速率()与时间的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 平衡常数:
B. 起始时,在容器中只充入了
C. t1时改变的反应条件可能是升高温度
D. 图中,的平衡转化率最大的时间段是
【答案】D
【解析】
【详解】A.焓变大于零,反应为吸热反应,温度升高,平衡正向移动,且,图中所示不涉及改变温度,平衡常数只与温度有关,因此平衡常数:,A错误;
B.起始时,,因此容器中还加入了生成物,B错误;
C.时改变的反应条件可能是增大压强或加入了生成物,若为升高温度,平衡正向移动,且,则逆反应速率不会变大而不是变小,C错误;
D.时平衡逆向移动,的平衡转化率减小,时平衡正向移动且、增大,改变的条件为加入了反应物,的平衡转化率减小,因此时,的平衡转化率最大,D正确。
故选D。
3. 从下列实验事实所引出的相应结论正确的是
选项
实验事实
结论
A
其他条件相同,Na2S2O3溶液与稀硫酸反应时,Na2S2O3溶液浓度越大,析出S沉淀所需时间越短
当其他条件不变时,增大反应物浓度,化学反应速率加快
B
在化学反应前后,催化剂的质量和化学性质都没有发生改变
催化剂一定不参与化学反应
C
物质的量浓度相同的盐酸和醋酸分别与等质量的、形状相同的锌粒反应
反应开始时速率相同
D
在容积可变的密闭容器中发生反应H2(g)+I2(g) ⇌2HI(g),把容积缩小一倍
正反应速率加快,逆反应速率不变
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.增大反应物浓度,化学反应速率加快,A项正确;
B.催化剂参与反应,但反应前后催化剂的质量和化学性质不变,B项错误;
C.浓度相同的盐酸和醋酸溶液中起始氢离子浓度不同,因此开始时盐酸速率大于醋酸,C项错误;
D.缩小容积,正、逆反应速率同时增大,D项错误;
答案选A。
4. 下列有关温度对化学反应速率影响的说法正确的是
①升高温度,活化分子数增加,反应速率加快
②升高温度,活化分子百分数增大,反应速率加快
③升高温度,单位时间内有效碰撞次数增加,反应速率加快
④升高温度,分子运动速率加快,有效碰撞次数增加,反应速率加快
A. ②③ B. ②④ C. ①②③ D. 全部
【答案】D
【解析】
【详解】①升高温度,反应物分子的能量升高,使一部分原来能量较低的分子变成活化分子,反应速率加快,故①正确;
②升高温度,反应物总分子数不变,活化分子数增加,则活化分子百分数增大,反应速率加快,故②正确;
③升高温度,活化分子百分数增大,则单位时间内有效碰撞次数增加,反应速率加快,故③正确;
④升高温度,分子运动速率加快,有效碰撞次数增加,反应速率加快,故④正确。
答案选D。
【点睛】先分析“活化分子数”与“活化分子百分数”及“有效碰撞”的关系;然后综合分析给出的四个升高温度导致的结果,确定这四个结果正确与否及相互之间的关系,最终确定答案。
5. 当反应容器内气体密度不随时间变化时,无法说明下列可逆反应一定达到平衡的是
A. 在恒温、恒容容器中:A(s)+B(g)C(g)
B. 在恒温、恒压容器中:A(g)+B(g)C(g)
C. 在恒容、绝热容器中:A(g)+B(g)2C(g)
D. 在恒压、绝热容器中:A(g)+B(g)2C(g)
【答案】C
【解析】
【详解】A.A(s)为固体,所以反应过程为气体质量增加的过程,反应达到平衡时,气体质量不再增加,反应条件为恒容,根据,可知气体密度不随时间变化时反应一定平衡状态,A正确;
B.反应物和生成物都为气体,根据质量守恒定律,气体质量始终不变,反应条件为恒压,体积可变,反应为体积减小的过程,根据,可知气体密度不随时间变化时反应一定平衡状态,B正确;
C.反应物和生成物都为气体,且反应前后气态物质系数相等,即质量和体积始终恒定不变,根据,可知气体密度不随时间变化反应不一定处在平衡状态,C错误;
D.反应条件为在恒压、绝热,反应过程中能量变化会导致体积的变化,当反应达到平衡状态时,温度不变则体积不再变化,根据,可知气体密度不随时间变化时反应一定平衡状态,D正确;
故选C。
6. 二甲醚催化制备乙醇主要涉及以下两个反应:
反应I:
反应II:
反应I、II的平衡常数的对数、与温度的关系如图1所示:固定、、的原料比、体系压强不变的条件下,同时发生反应I、II,平衡时各物质的物质的量分数随温度的变化如图2所示。下列说法正确的是
A.
B. 测得X点的物质的量分数是10%,则X点反应II有:
C. 由的曲线知,600K后升高温度对反应I的影响程度小于对反应II的影响程度
D. 曲线A表示的物质的量分数随温度的变化
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,当温度升高,K1、K2均减小,故反应I、II均为放热反应,焓变小于零;
【详解】A.根据图1中温度与lgK1的关系:当温度升高,K1在减小,故反应I为放热反应,a<0;故A不正确;
B.X点对应反应温度为400K,由图可知,X点乙醇物质的量分数小于平衡时乙醇的物质的量分数,说明此时反应未达到平衡,反应正向移动,V正>V逆,故B不正确;
C.由图1可知,反应I和II均为放热反应,升高温度,平衡均逆向移动;由图2可知,600K后乙酸乙酯的降低速率大于甲醇的降低速率,故600K后升高温度对反应I的影响程度大于反应II,故C不正确;
D.根据图象2判断当乙酸甲酯的量增大时,反应I是主要反应,该过程中气体的分子数再减小,且随着温度升高乙醇或甲醇减少,反应II逆向进行,氢气的量增加,故氢气的物质的量分数再增大,所以A线表示氢气物质的量分数变化,故D正确;
故选D。
7. 已知:完全燃烧生成水蒸气时放出能量,氢气中键完全断裂时吸收能量,水蒸气中键形成时放出能量,则氧气中键断裂时吸收的能量为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】假设键断裂时吸收的能量为x kJ,完全燃烧生成水蒸气时放出能量,2mol完全燃烧生成水蒸气时放出能量,2+ = 2 ΔH=− 484kJ∙mol−1 =436 kJ∙mol−1×2+x kJ∙mol−1−463 kJ∙mol−1×4,解得x=496,故C符合题意。
综上所述,答案为C。
8. 将气体A2、B2各1 mol充入1 L的密闭容器中反应,生成气体C,一段时间后,测得c(A2)为0.58 mol·L-1,c(B2)为0.16 mol·L-1,c(C)为0.84 mol·L-1,则C的化学式为( )
A. AB B. A2B C. AB2 D. A2B2
【答案】C
【解析】
【分析】计算各物质的浓度变化量,利用浓度变化量之比等于化学计量数之比确定各物质的系数,再利用原子守恒确定生成物C组成,据此书写。
【详解】开始时A2和B2两种气体的浓度均为1 mol/L,在密闭容器内反应生成气体C,达平衡后,测得:c(A2)=0.58mol/L,c(B2)=0.16mol/L,c(C)=0.84mol/L,故△c(A2)=1 mol/L-0.58mol/L=0.42mol/L,△c(B2)=1 mol/L-0.16mol/L=0.84mol/L,△c(C)=0.84mol/L,因此A2、B2、C的化学计量数之比为0.42mol/L:0.84mol/L:0.84mol/L=1:2:2,故该反应可表示为A2+2B22C,根据原子守恒可知C为AB2;
答案选C。
【点睛】本题考查化学平衡的有关计算,确定化学计量数是解题的关键,注意利用原子守恒的确定C的表达式。
9. 下列关于化学反应平衡常数的叙述正确的是
A. 在任何条件下,平衡常数是一个恒定值
B. 改变反应物或生成物的浓度,可改变平衡常数
C. 化学反应平衡常数随反应温度而改变
D. 平衡常数大表示该反应速度快
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.化学平衡常数受温度影响,温度变化,化学平衡常数发生变化,故A错误;
B.对于确定的化学反应,在一定温度下,平衡常数是定值,浓度不影响化学平衡常数,故B错误;
C.化学反应平衡常数只与温度有关,随反应温度而改变,故C正确;
D.平衡常数与反应速度无关,故D错误;
答案选C。
10. 在容积为2 L的密闭容器中充入2 mol SO2和一定量O2,发生反应2SO2+O2⇌2SO3,当反应进行到4 min时,测得n(SO2)=0.4 mol。若反应进行到2 min时,容器中SO2的物质的量是
A. 等于1.6 mol B. 等于1.2 mol C. 大于1.6 mol D. 小于1.2 mol
【答案】D
【解析】
【详解】根据化学反应速率的概念可知,进行到4min时,测得n (SO2)=0.4mol,此时反应的速率为;反应进行到前2min末时设二氧化硫物质的量为x,依据速率定义可得;进行到2min时的物质浓度大于4min时的物质的浓度,所以反应时4min的反应速率小于2min的反应速率,即>0.2mol/(L•min);整理得,x<1.2mol,故选:D。
11. 起始体积相等的Ⅰ、Ⅱ容器中分别充入和,发生反应:。实验如下:
容器
Ⅰ
Ⅱ
反应条件
恒温恒容
恒温恒压
气体密度
(Ⅰ)
(Ⅱ)
平衡转化率
(Ⅰ)
(Ⅱ)
达到平衡所用时间
t(Ⅰ)
t(Ⅱ)
气体平均摩尔质量
M(Ⅰ)
M(Ⅱ)
下列大小比较中,正确的是
A. (Ⅰ)>(Ⅱ) B. t(Ⅰ)>t(Ⅱ) C. (Ⅰ)>(Ⅱ) D. M(Ⅰ)<M(Ⅱ)
【答案】C
【解析】
【详解】A.正反应是气体分子数增大的反应,以容器Ⅱ为参照,容器Ⅰ压强增大,相当于对容器Ⅱ加压,平衡向左移动,(I)<(Ⅱ),故A错误;
B.加压,反应速率增大,达到平衡所用时间缩短,t(Ⅰ)<t(Ⅱ),故B错误;
C.气体总质量不变,容器Ⅰ为恒容,容器Ⅱ为恒压,因反应后气体分子数增大,恒压条件下,只能增大容器Ⅱ的体积,故(Ⅰ)>(Ⅱ),故C正确;
D.平衡向左移动,气体物质的量减小,相对分子质量增大,即M(Ⅰ)>M(Ⅱ),故D错误。
故答案为C。
12. 已知反应:,其浓度数据如下:
起始浓度/
1.0
3.0
0
2s末浓度/
0.6
1.8
0.8
当用Y浓度的减少来表示该化学反应的速率时,其速率为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】内Y的浓度减少量为,根据反应速率定义,,故选C。
13. 某温度下密闭容器中反应H2(g)+I2(g)=2HI(g) ∆H<0的平衡常数K的值为59,下列说法正确的是
A. 加压, B. 降温,
C. 使用催化剂, D. HI分解反应的平衡常数的表达式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.K值只与温度有关,加压K不变,故A错误;
B.反应为放热反应,降温,平衡正向移动,K增大,,故B错误;
C.使用催化剂,平衡不移动,K不变,,故C正确;
D.HI分解反应方程式为2HI(g) = H2(g)+I2(g),平衡常数表达式为,故D错误。
答案选C。
14. 假定反应体系的始态为s,终态为l,它们之间变化如图所示:sl,则下列说法不正确的是
A. 若ΔH1<0,则ΔH2>0 B. 若ΔH1<0,则ΔH2<0
C. ΔH1和ΔH2的绝对值相等 D. ΔH1+ΔH2=0
【答案】B
【解析】
【详解】正逆反应的ΔH数值相等,符号相反。若ΔH1<0,则ΔH2>0,故B错误。
故选B。
二、非选择题:本题4小题,共58分。
15. 某小组设计实验研究单一组分浓度对化学平衡的影响。
【实验过程】
(1)待试管a中溶液的颜色不变后再进行后续实验,其目的是_______
(2)实验I:研究增大反应物浓度对平衡的影响,实验方案如下:
取少量试管a中棕黄色溶液于试管中,加入1~2滴饱和溶液,溶液颜色加深,原因是:增大浓度,导致Q_______K(填“>”或“<”),平衡向_______(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
(3)实验Ⅱ:研究增大生成物浓度对平衡的影响,实验方案如下图所示:
①请在图中将方案补充完整。_______
②能够证明增大生成物浓度导致平衡移动的实验现象为_______。
【实验反思】
(4)实验I、II从不同的角度佐证了是一个可逆反应。
角度1:证明反应物不能完全被消耗,存在限度。相应的实验为_______。(填“I”或“II”)
角度2:_______。
【答案】 ①. 使反应到达平衡状态 ②. < ③. 正反应 ④. 加入1mL蒸馏水 ⑤. 溶液颜色变浅 ⑥. I ⑦. 证明生成物不能完全被消耗,存在限度。
【解析】
【分析】(1)试管a中溶液的颜色不变说明反应达到平衡状态;
(2)根据Q与K的关系分析;
(3)研究增大生成物浓度对平衡的影响,应保证除之外的其它离子浓度不变;
②增大浓度,导致平衡逆向移动,I2的浓度降低;
(4)加入某种反应物,平衡能正向移动,能证明反应物不能完全被消耗;
【详解】(1)试管a中溶液的颜色不变说明反应达到平衡状态,待试管a中溶液的颜色不变后再进行后续实验,目的是使反应到达平衡状态;
(2)Q=,增大浓度,导致Q减小,Q<K,平衡向正反应方向移动;
(3) ①根据控制变量法,研究增大生成物浓度对平衡的影响,应保证除之外的其它离子浓度不变,所以c试管加入1mL蒸馏水;
②增大浓度,导致平衡逆向移动,I2的浓度降低,溶液颜色变浅;
(4)加入某种反应物,平衡能正向移动,能证明反应物不能完全被消耗,所以相应的实验为I;
实验为II,溶液不能完全褪色,证明生成物不能完全被消耗,存在限度。
【点睛】本题以探究单一组分浓度对化学平衡的影响为载体,考查实验探究能力,明确影响化学平衡移动的因素是解题关键,注意“控制变量法”的应用。
16. (1)已知;
①
②
对于反应:③
________。
(2)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行:
则的______。
(3)将氢化为有三种方法,对应的反应依次为
①
②
③
反应③的__________(用、表示)。
【答案】 ①. 89.3 ②. -116 ③.
【解析】
【分析】首先分析每个与所求焓变有关的热化学方程式与已知热化学方程式的关系,然后对已知的热化学方程式进行“加减乘除”运算,最后应用盖斯定律,即可计算出焓变。
【详解】(1)根据盖斯定律,由①+②=③得,故答案为:89.3;
(2)将已知热化学方程式依次编号为①、②、③,根据盖斯定律,由(①+②+③)×2得
,故答案为:-116;
(3)根据盖斯定律,由②-①=③,则,故答案为:。
17. 由化学能产生的能量是目前人类使用的主要能源。请回答下列问题:
(1)N2和O2在一定条件下反应生成NO2的热化学方程式为:
1/2N2(g)+O2(g)====NO2(g) ΔH=+34 kJ·mol-1。该反应为________(“放热”“吸热”)反应。
(2)化学反应中的能量变化源自化学反应中化学键变化时产生的能量变化。下表为一些化学键的键能:
化学键
键能( kJ·mol-1)
化学键
键能( kJ·mol-1)
N≡N
942
H—O
460
N—H
391
O==O
499
H—H
437
①写出N2和H2反应合成氨的热化学方程式________________________。
② 已知:1 mol H2O(g)转化为1 mol H2O(l)时放出44.0 kJ的热量。计算1 g H2完全燃烧时放出的热量______________。H2O(g)的稳定性___________(“大于”“小于”)H2O(l)。
(3)写出NH3(g)在O2(g)中完全燃烧生成NO2(g)和H2O(g)的热化学方程式________________。
【答案】 ①. 吸热 ②. N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H=-93kJ•mol-1 ③. 138.75 kJ ④. 小于 ⑤. 4NH3(g)+7O2(g)==4NO2(g)+6H2O(g) ΔH=-1 079 kJ·mol-1
【解析】
【详解】(1)△H=+34kJ/mol>0,所以该反应是吸热反应;正确答案:吸热。
(2)①根据反应热等于反应物的总键能-生成物的总键能求算;N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H=942kJ•mol-1+437kJ•mol-1×3-391kJ•mol-1×6=-93kJ•mol-1,所以热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H=-93kJ•mol-1;正确答案:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H=-93kJ•mol-1。
②由①2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=(437×2+499-460×4)=-467KJ/mol、②H2O(g)═H2O(l)△H=-44.0KJ/mol,根据盖斯定律:①+②×2可得:2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-555 KJ/mol;1gH2为0.5mol,完全燃烧时放出的热量0.5×555/2=138.75 kJ;根据H2O(g)═H2O(l)△H=-44.0KJ/mol可知,能量越高越不稳定,气态水稳定性小于液态水稳定性;正确答案:138.75 kJ;小于。
(3)根据①1/2N2(g)+O2(g)====NO2(g) ΔH=+34 kJ·mol-1、②N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H=-93kJ•mol-1;③2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-467KJ/mol,根据盖斯定律可得[①×2-②]×2+3×③:4NH3(g)+7O2(g)==4NO2(g)+6H2O(g) ΔH=-1079kJ·mol-1;正确答案:4NH3(g)+7O2(g)==4NO2(g)+6H2O(g) ΔH=-1079 kJ·mol-1。
【点睛】本题考查学生盖斯定律的应用和热化学方程式的书写方面的知识,注意反应热等于反应物的总键能-生成物的总键能、盖斯定律的应用。
18. 硫化氢广泛存在于燃气及废水中,热分解或氧化硫化氢有利于环境保护并回收硫资源,回答下列问题。
(1)1g H2S气体完全燃烧,生成液态水和SO2气体,放出17.24 kJ的热量,写出表示H2S(g)燃烧热的热化学方程式:___________。
(2)工业上采用高温热分解H2S的方法制取H2,在膜反应器中分离H2,发生的反应为2H2S(g) 2H2(g) + S2(g) ΔH
已知:①H2S(g) H2(g) + S(g) ΔH1;
②2S(gS2(g) ΔH2;
则ΔH=___________(用含ΔH1、ΔH2的式子表示)。
(3)土壤中的微生物可将大气中的H2S经两步反应氧化成SO,两步反应的能量变化示意图如下:
则2H2S(g) + O2(g)= 2S(s) + 2H2O(g) ΔH=___________kJ/mol。1 mol H2S(g)全部被氧化为SO(aq)的热化学方程式为___________。
(4)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。
①图示总反应的化学方程式为___________。
②已知上述总反应生成1mol H2O(l)时放出a kJ热量,则该总反应转移NA个电子时,放出___________kJ热量(用含a的式子表示)。
【答案】(1)H2S(g) + O2(g) = SO2(g) + H2O(l) ΔH= −586.16 kJ/mol
(2)2ΔH1+ΔH2
(3) ①. −442.38 ②. H2S(g)+2O2(g)=(aq)+2H+(aq) ΔH= −806.39 kJ/mol
(4) ①. 2H2S + O2 = 2S + 2H2O ②.
【解析】
【小问1详解】
燃烧热指1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,摩尔质量为,1 mol 燃烧放热,则,故热化学方程式为H2S(g) + O2(g) = SO2(g) + H2O(l) ΔH= −586.16 kJ/mol。
【小问2详解】
根据盖斯定律,目标反应=2×反应①+反应②,因此。
【小问3详解】
由图可知,第一步反应为,第二步反应为,目标反应为第一步反应×2,则;1 mol 完全氧化为的化学方程式为H2S(g)+2O2(g)=(aq)+2H+(aq),该化学方程式为第一步反应和第二步反应相加,则该反应的,则热化学方程式为H2S(g)+2O2(g)=(aq)+2H+(aq) ΔH= −806.39 kJ/mol。
【小问4详解】
①如图可知,为催化剂,CuS、为反应中间体,为反应物,S为产物,根据原子守恒可知,另一产物为水,则总反应的化学方程式为;
②根据化学方程式,S化合价升高、O化合价降低,生成时,转移4 mol电子,放出2a kJ热量,则转移个电子时,放热。
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