1、山东省临沂市沂水县二中2014-2015学年高二(上)期中 试卷一、选择题(本题包括16小题每小题3分,共48分,每小题只有一个选项符合题意)1未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或者污染很小,且可以再生下列能源符合未来新能源标准的是()天然气 煤 核能 石油 太阳能 生物质能 风能 氢能ABCD2下列有关化学反应速率的说法正确的是()A汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2,减小压强反应速率减慢B100 mL 2 mol/L的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变CSO2的催化氧化是一个放热的反应,所以升高温度,反应速率减慢D用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,
2、改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率3下列说法中正确的是()A在化学反应过程中,发生物质变化的同时不一定发生能量变化B生成物全部化学键形成时所释放的能量大于破坏反应物全部化学键所吸收的能量时,反应为吸热反应C反应产物的总焓大于反应物的总焓时,反应吸热,H0DH的大小与热化学方程式的计量系数无关4同温同压下,已知下列各反应为放热反应,下列各热化学方程式中反应热最小的是()A2A(l)+B(l)=2C(g)H1B2A(g)+B(g)=2C(g)H2C2A(g)+B(g)=2C(l)H3D2A(l)+B(l)=2C(l)H45已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ且1mol 氧气分子
3、中的化学键完全断裂时吸收热量496kJ,水蒸气中1mol HO键形成时放出热量463kJ,则氢气中1mol HH键断裂时吸收热量为()A920 kJB557 kJC436 kJD188 kJ6已知C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H0 达平衡后,下列条件有利于反应向正方向进行的是()A升高温度和减小压强B降低温度和减小压强C降低温度和增大压强D升高温度和增大压强7一定条件下在2L的密闭容器中充入2molSO2和2molO2,发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),进行到4min时,测得n(SO2)=1.2mol下列说法正确的是()A反应进行到2 min时,容器中n(SO3)
4、可能为0.5 molB当v(SO2):v(O2):v(SO3)=2:1:2时该反应达平衡状态C温度升高时正反应速率增大,逆反应速率减小D4 min内氧气的平均反应速率为0.5 molL1min18下列关于热化学反应的描述中正确的是()A已知H+(aq)+OH(aq)=H2O(l);H=57.3 kJmol1,则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热H=2(57.3)kJmol1B已知热化学方程式CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O (g)H=192.9 kJmol1,则CH3OH(g)的燃烧热为192.9 kJmol1CH2(g)的燃烧热是285.8 kJmol1,则2H2O(
5、l)=2H2(g)+O2(g);H=+571.6 kJmol1D葡萄糖燃烧热是2800kJmol1,则C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l);H=2800kJmol19下列说法中,正确的是()A熵减的吸热反应可能是自发反应B自发反应一定是熵增大,非自发反应一定是熵减小或不变C将煤转化成气体燃料可以有效地减少“温室效应”的气体产生D使用催化剂既不会改变反应的限度又不会改变反应焓变10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
6、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11对于有气体参加的反应,一定能使化学反应速率加快的因素是()扩大容器的容积使用催化剂增加反应物的物质的量升高温度缩小容积增大容器内的压强ABCD12在一个不传热的固定容积的密闭容器中可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qQ(g) 当m、n、p、q为任意整数时,达到平衡的标志是()体系的压强不再改变 体系的温度不再改变各组分的浓度不再改变 各组分的质量分数不再改变反应速率v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q 单位时间内m mol A断键反应,同时pmol C也断键反应ABCD13某密闭容器中发
7、生如下反应:X(g)+3Y(g)2Z(g);H0下图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系,t2、t3、t5时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量下列说法中正确的是()At3时降低了温度Bt2时加入了催化剂Ct5时增大了压强Dt4t5时间内转化率最低14在一定温度不同压强(P1P2)下,可逆反应2X(g)2Y(g)+Z(g)中,生成物Z在反应混合物中的体积分数(Z%)与反应时间(t)的关系有以下图示,正确的是()ABCD15对于可逆反应:2A(g)+B(g)2C(g);H0,下列各图正确的是(设变化过程中物质的聚集状态没有发生改变)()ABCD16已知下列热化学方程式:2C
8、(s)+O2(g)2CO(g)H=221kJ/mol2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H=483.6kJ/mol由此可知C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H等于()A131.3 kJ/molB131.3 kJ/molC373.1 kJ/molD373.1 kJ/mol二、非选择题:17(10分)在某一容积为5L的密闭容器内,加入 0.3mol的CO和0.3mol的H2O,在催化剂存在和800的条件下加热,发生如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g);反应中CO2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v(CO)=
9、mol/(Lmin);该温度下的平衡常数K=(2)不能作为判断该反应达到平衡的依据是(填序号)CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等 正、逆反应速率都为零CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化 混合气体的密度不再发生变化(3)如要一开始加入0.1mol的CO、0.1mol的H2O、0.2mol的CO2和0.2mol的H2,在相同的条件下,反应达平衡时,c(CO)=mol/L(4)427时该反应的平衡常数为9.4,请结合(1)中的计算结果回答,如果升高温度该反应平衡向方向移动18(20分)工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下(1)工业生产时,制取氢气的一个反应为:CO+H2O(g
10、)CO2+H2,850时,往1L密闭容器中充入0.3mol CO和0.2molH2O(g)反应4min后建立平衡,体系中c(H2)=0.12molL1CO的平衡浓度为转化率为 该温度下此反应的平衡常数K= (填计算结果)在850时,以表中的物质的量投入恒容反应器中,其中向逆反应方向进行的有 (选填A、B、C、D、E)ABCDEn(CO2)3l01ln(H2)2l012n(CO)1230.53n(H2O)5232l(2)合成塔中发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H0下表为不同温度下该反应的平衡常数由此可推知,表中T1300(填“”、“”或“=”) T/C T1 300 T2 K 1.
11、00107 2.45105 1.88103(3)N2和H2在铁作催化剂作用下从145就开始反应,不同温度下NH3产率图1所示温度高于900时,NH3产率下降,原因是(4)在化学反应中只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应,这些分子被称为活化分子使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其单位通常用kJmol1表示请认真观察图2,回答问题图中所示反应是(填“吸热”或“放热”)反应,该反应的H= (用含E1、E2E的代数式表示)已知热化学方程式:H2(g)+O2(g)=H2O(g)H=241.8kJmol1,该反应的活化能为167.2kJmol1,则其
12、逆反应的活化能为(5)硝酸厂的尾气直接排放将污染空气目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮的氧化物还原为氮气和水,反应机理为:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)H=574kJmol1CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H=1160kJmol1则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为:19(14分)用50mL 0.50mol/L盐酸与50mL 0.55mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热回答下列问题:(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是(2)烧杯间
13、填满碎纸条的作用是(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值(填“偏大、偏小、无影响”)(4)如果用60mL 0.50mol/L盐酸与50mL 0.55mol/L NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量(填“相等、不相等”),所求中和热(填“相等、不相等”),简述理由(5)用相同浓度和体积的氨水(NH3H2O)代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会;(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)20(8分)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热H分别为285.8
14、kJmol1、283.0kJmol1和726.5kJmol1请回答下列问题:(1)用太阳能分解5mol水消耗的能量是kJ;(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为;(3)在容积为2L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变得情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如图所示(注:T1、T2均大于300);下列说法正确的是(填序号)度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为:v(CH3OH)=molL1min1该反应为放热反应该反应在T1时的平衡常数比T2时的小处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时增大(4)在T1温度时,将1molCO2和3molH2充入一
15、密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为山东省临沂市沂水县二中2014-2015学年高二(上)期中 试卷参考答案与试题解析一、选择题(本题包括16小题每小题3分,共48分,每小题只有一个选项符合题意)1未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或者污染很小,且可以再生下列能源符合未来新能源标准的是()天然气 煤 核能 石油 太阳能 生物质能 风能 氢能ABCD【考点】使用化石燃料的利弊及新能源的开发【专题】化学反应中的能量变化【分析】煤、石油、天然气是化石燃料,太阳能、核能、地热能、潮汐能、风能、氢能、生物质能等都是新能源【解答】解:煤、石油
16、、天然气是化石能源,不是新能源,常见新能源有:太阳能、核能、地热能、潮汐能、风能、氢能、生物质能等,核能发电核电厂的反应器内有大量的放射性物质,会对生态及民众造成伤害,不属于未来新能源故选B【点评】本题主要考查学生对常见的新能源的了解和掌握2下列有关化学反应速率的说法正确的是()A汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2,减小压强反应速率减慢B100 mL 2 mol/L的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变CSO2的催化氧化是一个放热的反应,所以升高温度,反应速率减慢D用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率【考点】化学反应速率的影响因素
17、【专题】化学反应速率专题【分析】A减小压强,反应速率减慢;B加入适量的氯化钠溶液,氢离子浓度变小;C升高温度,反应速率加快;D.98%的浓硫酸具有强氧化性【解答】解:A汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2,为有气体参加的化学反应,则减小压强反应速率减慢,故A正确;B.100 mL 2 mol/L的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,氢离子浓度变小,反应速率减小,故B错误;CSO2的催化氧化是一个放热的反应,但升高温度,反应速率加快,故C错误;D用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸不生成氢气,故D错误;故选A【点评】本题考查影响反应速率的因素,注意浓度、温度、压强对反
18、应速率的因素及使用条件即可解答,选项D为易错点,题目难度中等3下列说法中正确的是()A在化学反应过程中,发生物质变化的同时不一定发生能量变化B生成物全部化学键形成时所释放的能量大于破坏反应物全部化学键所吸收的能量时,反应为吸热反应C反应产物的总焓大于反应物的总焓时,反应吸热,H0DH的大小与热化学方程式的计量系数无关【考点】化学反应中能量转化的原因;吸热反应和放热反应【专题】化学反应中的能量变化【分析】A、物质发生化学反应的同时,伴随着能量变化;B、吸热反应生成物全部化学键形成时所释放的能量小于破坏反应物全部化学键所吸收的能量;C、产物的总焓大于反应物的总焓时,反应吸热;D、H的大小与热化学方
19、程式的计量系数的关系;【解答】解:A、因物质发生化学反应的同时,伴随着能量变化,故A错误;B、因吸热反应生成物全部化学键形成时所释放的能量小于破坏反应物全部化学键所吸收的能量,故B错误;C、因产物的总焓大于反应物的总焓时,反应吸热,H0,故C正确;D、因H的大小与热化学方程式的计量系数成正比,故D错误;故选:C【点评】本题主要考查了化学反应中能量的原因,难度不大,根据课本知识即可完成4同温同压下,已知下列各反应为放热反应,下列各热化学方程式中反应热最小的是()A2A(l)+B(l)=2C(g)H1B2A(g)+B(g)=2C(g)H2C2A(g)+B(g)=2C(l)H3D2A(l)+B(l)
20、=2C(l)H4【考点】反应热和焓变【专题】化学反应中的能量变化【分析】反应物的总能量高于生成物的总能量,为放热反应,反应热符号为“”,反应物的总能量越高,生成物的总能量越低,反应放出的热量越多,反应热越小,结合物质的状态进行判断,同一物质的能量gls【解答】解:各反应中对应物质的物质的量相同,同一物质的能量gls,所以反应物的总能量为:B=CA=D,生成物的能量为:A=BC=D,反应为放热反应,反应物的总能量越高,生成物的总能量越低,反应放出的热量越多,故C放出的热量最多,反应热符号为“”,反应放出的热量越多,反应热越小,故C的反应热最小,故选C【点评】考查物质能量、物质状态与反应热的关系,
21、难度不大,注意根据能量守恒理解物质能量与反应热关系,注意反应热比较包含符号进行比较5已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ且1mol 氧气分子中的化学键完全断裂时吸收热量496kJ,水蒸气中1mol HO键形成时放出热量463kJ,则氢气中1mol HH键断裂时吸收热量为()A920 kJB557 kJC436 kJD188 kJ【考点】有关反应热的计算【分析】2H2+O22H2O,1molH2O含有2molHO键,1molH2中1mol HH键,化学反应放出的热量=新键生成释放的能量旧键断裂吸收的能量,依此结合反应方程式进行计算【解答】解:氢气完全燃烧生成水蒸气是放热反应,所以化
22、学反应放出的热量=新键生成释放的能量旧键断裂吸收的能量,设氢气中1molHH键断裂时吸收热量为x,根据方程式:2H2+O22H2O,则:4121kJ=463kJ4(2x+496kJ),解得x=436KJ,故选C【点评】本题考查学生化学反应中的能量变化知识,注意化学反应放出的热量=新键生成释放的能量旧键断裂吸收的能量是解题的关键,题目难度不大6已知C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H0 达平衡后,下列条件有利于反应向正方向进行的是()A升高温度和减小压强B降低温度和减小压强C降低温度和增大压强D升高温度和增大压强【考点】化学平衡的影响因素【专题】化学平衡专题【分析】根据升温时平衡正向移
23、动,减小压强化学平衡向正反应方向移动来分析能使平衡向正反应方向移动的措施【解答】解:对于反应A(g)+B(s)2C(g)H0,反应是气体体积增大的吸热反应,升高温度和减小压强促进反应正向进行,故选A【点评】本题考查了化学平衡移动原理的应用,注意反应特征的分析判断,掌握基础是关键,题目较简单7一定条件下在2L的密闭容器中充入2molSO2和2molO2,发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),进行到4min时,测得n(SO2)=1.2mol下列说法正确的是()A反应进行到2 min时,容器中n(SO3)可能为0.5 molB当v(SO2):v(O2):v(SO3)=2:1:2时该反应达
24、平衡状态C温度升高时正反应速率增大,逆反应速率减小D4 min内氧气的平均反应速率为0.5 molL1min1【考点】化学平衡的调控作用;化学平衡的影响因素【专题】化学平衡专题【分析】A进行到4min时,测得n(SO2)=1.2mol,反应了0.8molSO2,结合反应速率的变化判断;B反应速率之比等于化学计量数之比,不能说明正逆反应速率相等;C温度升高,正逆反应速率都增大;D根据v=计算【解答】解:A进行到4min时,测得n(SO2)=1.2mol,反应了0.8molSO2,反应速率逐渐减小,则反应进行到2 min时,消耗SO2大于0.4mol,容器中n(SO3)可能为0.5 mol,故A正
25、确;B无论是否达到平衡状态,都存在反应速率之比等于化学计量数之比,不能说明达到平衡状态,故B错误;C温度升高,正逆反应速率都增大,故C错误;D4 min内SO2的平均反应速率为=0.1mol/(Lmin),则4 min内氧气的平均反应速率为0.05 molL1min1,故D错误故选A【点评】本题考查较为综合,涉及化学平衡的移动以及平衡状态的判断,侧重于学生对化学平衡的综合理解和应用,题目难度中等8下列关于热化学反应的描述中正确的是()A已知H+(aq)+OH(aq)=H2O(l);H=57.3 kJmol1,则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热H=2(57.3)kJmol1B已知热化学方程
26、式CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O (g)H=192.9 kJmol1,则CH3OH(g)的燃烧热为192.9 kJmol1CH2(g)的燃烧热是285.8 kJmol1,则2H2O(l)=2H2(g)+O2(g);H=+571.6 kJmol1D葡萄糖燃烧热是2800kJmol1,则C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l);H=2800kJmol1【考点】热化学方程式【专题】化学反应中的能量变化【分析】A、H2SO4和Ba(OH)2反应生成硫酸钡沉淀,存在沉淀过程是放热过程;B、燃烧热是1mol纯净的可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量;C、燃
27、烧热是1mol纯净的可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,正反应是放热反应,逆反应是吸热反应;D、依据燃烧热概念分析判断;【解答】解:A、H2SO4和Ba(OH)2反应生成硫酸钡沉淀,存在沉淀过程是放热过程,反应的反应热H2(57.3)kJmol1 ;故A错误;B、反应方程式中生成的水是气体,不是稳定氧化物,不符合燃烧热的概念,故B错误;C、正反应是放热反应,逆反应是吸热反应,H2(g)的燃烧热是285.8 kJmol1,则2H2O(l)=2H2(g)+O2(g);H=+571.6 kJmol1;故C正确;D、燃烧热是1mol纯净的可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,所以选项中热化学方程
28、式不是1mol可燃物,故D错误;故选C【点评】本题考查了燃烧热概念的分析判断,和应用条件,注意中和反应过程中的其他形式的能量变化,题目较简单9下列说法中,正确的是()A熵减的吸热反应可能是自发反应B自发反应一定是熵增大,非自发反应一定是熵减小或不变C将煤转化成气体燃料可以有效地减少“温室效应”的气体产生D使用催化剂既不会改变反应的限度又不会改变反应焓变【考点】反应热和焓变【专题】化学反应中的能量变化【分析】反应能否自发进行取决于G=HTS,当HTS0时反应能自发进行,催化剂可降低反应的活化能,但不能改变反应热【解答】解:A、B反应能否自发进行取决于焓变和熵变的综合判据,当HTS0时反应能自发进
29、行,故A、B错误;C将煤转化成气体燃料可以使煤充分燃烧,但不能减少二氧化碳的排放,故C错误;D催化剂可降低反应的活化能,但不能改变反应热,不能使平衡发生移动,故D正确故选D【点评】本题考查反应热与焓变,题目难度不大,注意反应能否自发进行取决于焓变和熵变的综合判据,不能只根据焓变或熵变进行判断10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【考点】活化能及其对化学反应速率的影响
30、【专题】化学反应速率专题【分析】增大反应物的浓度和增大压强,只能增大活化分子数,不能增大活化分子百分数,能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大,可升高温度、加入催化剂等措施【解答】解:A、增大反应物的浓度只能增大活化分子数,不能增大活化分子百分数,故A错误;B、增大压强能增大活化分子数,有效碰撞次数增多,加快反应速率,故B正确;C、升温使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大,分子运动速度加快,有效碰撞次数增多,故C正确;D、催化剂能降低反应的活化能,使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大,分子运动速度加快,有效碰撞次数增多,故D正确故选A【点评】本题考查外界条件对反应速率的
31、影响,题目难度不大,注意浓度、温度、压强、催化剂对反应速率影响的实质11对于有气体参加的反应,一定能使化学反应速率加快的因素是()扩大容器的容积使用催化剂增加反应物的物质的量升高温度缩小容积增大容器内的压强ABCD【考点】化学反应速率的影响因素【专题】化学反应速率专题【分析】增大反应物浓度、升高温度、使用催化剂等均可加快反应速率,以此来解答【解答】解:反应有气体参加,则扩大容器的容积,速率减小,故不选;使用催化剂,降低反应需要的活化能,反应速率加快,故选;增加反应物的物质的量,浓度增大,反应速率加快,故选;升高温度,反应速率加快,故选;缩小容积,则浓度增大,反应速率加快,故选;增大容器内的压强
32、,若恒容充入稀有气体,反应速率不变,故不选;故选C【点评】本题考查影响化学反应速率的因素,为高频考点,把握影响反应速率的因素为解答的关键,侧重常见外因对反应速率影响的考查,注意反应为有气体参加的反应,题目难度不大12在一个不传热的固定容积的密闭容器中可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qQ(g) 当m、n、p、q为任意整数时,达到平衡的标志是()体系的压强不再改变 体系的温度不再改变各组分的浓度不再改变 各组分的质量分数不再改变反应速率v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q 单位时间内m mol A断键反应,同时pmol C也断键反应ABCD【考点】化学平衡状态的判断【专
33、题】化学平衡专题【分析】反应到达平衡状态时,正逆反应速率相等,平衡时各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,由此进行判断【解答】解:如果该反应是一个反应前后气体体积不变的可逆反应,则体系的压强始终不变,所以不能根据压强判断反应是否达到平衡状态,故错误;体系的温度不再改变,正逆反应速率相等,所以能据此判断该反应达到平衡状态,故正确;各组分的物质的量浓度不再改变,该反应达到平衡状态,故正确;当该反应达到平衡状态,各组分的质量分数不再改变,故正确;当反应速率vA:vB:vC:vD=m:n:p:q,不能据此判断该反应是否达到平衡状态,故错误;单位时间内m mol A断键反应等效于
34、pmol C形成,同时pmol C也断键反应,故正确;故选B【点评】本题考查了化学平衡状态的判断,注意把握化学平衡状态判断的角度,特别是正逆反应速率的关系,为易错点13某密闭容器中发生如下反应:X(g)+3Y(g)2Z(g);H0下图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系,t2、t3、t5时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量下列说法中正确的是()At3时降低了温度Bt2时加入了催化剂Ct5时增大了压强Dt4t5时间内转化率最低【考点】化学反应速率的影响因素;化学平衡的影响因素【专题】化学平衡专题【分析】At3时改变条件,正逆反应速率均减小,且正反应速率大于逆反应速率;B由
35、图可知,t2时改变条件,正逆反应速率增大且相等;Ct5时改变条件,正逆反应速率增大,且逆反应速率大于正反应速率;D催化剂对平衡移动无影响,t3t4时间内平衡逆向移动,转化率减小,t5t6时间内平衡逆向移动,转化率继续减小【解答】解:A若降低温度,平衡正向移动,t3时改变条件,正逆反应速率均减小,且正反应速率大于逆反应速率,与图象不符,故A错误;B由图可知,t2时改变条件,正逆反应速率增大且相等,若增大压强平衡发生移动,则t2时加入了催化剂,故B正确;Ct5时改变条件,正逆反应速率增大,且逆反应速率大于正反应速率,若增大压强,平衡逆向移动,与图象不符,故C错误;D催化剂对平衡移动无影响,t3t4
36、时间内平衡逆向移动,转化率减小,t5t6时间内平衡逆向移动,转化率继续减小,显然t5t6时间内转化率比t4t5时间内转化率低,故D错误;故选B【点评】本题考查化学反应速率的影响因素及图象,明确反应为放热反应且为体积缩小的反应结合平衡移动与速率大小的关系即可解答,题目难度中等14在一定温度不同压强(P1P2)下,可逆反应2X(g)2Y(g)+Z(g)中,生成物Z在反应混合物中的体积分数(Z%)与反应时间(t)的关系有以下图示,正确的是()ABCD【考点】产物的百分含量随浓度、时间的变化曲线【分析】一定温度下,增大压强,反应速率增大,到达平衡的时间缩短,该反应正反应是体积增大的反应,平衡向逆反应移
37、动,平衡时Z的物质的量减小,据此结合选项解答【解答】解:A、图象中压强p1到达平衡时间短,图象中p1p2,增大压强,平衡时生成物Z的物质的量减小,与实际相符,故A正确;B、图象中压强p2到达平衡时间短,故图象中p2p1,与题意不符,故B错误;C、图象中压强p1到达平衡时间短,故图象中p1p2,增大压强,平衡时生成物Z的物质的量增大,与题意不符,故C错误;D、图象中压强p2到达平衡时间短,图象中p1p2,与题意不符,故D错误;故选A【点评】本题考查化学平衡移动图象题,难度中等,注意根据:“先拐先平数值大”判断图象中压强大小15对于可逆反应:2A(g)+B(g)2C(g);H0,下列各图正确的是(
38、设变化过程中物质的聚集状态没有发生改变)()ABCD【考点】体积百分含量随温度、压强变化曲线;化学平衡的影响因素;转化率随温度、压强的变化曲线;化学反应速率与化学平衡图象的综合应用【专题】化学平衡专题【分析】做题时首先分析化学方程式的特征,如反应前后计量数的大小关系、反应热等问题,本题中:A、根据反应温度的不同结合反应热判断平衡移动的方向,可判断出C的质量分数的变化是否正确;B、根据反应前后的化学计量数的大小关系,结合压强对反应速率的影响判断平衡移动方向,从而判断出正逆反应速率的变化;C、从催化剂对平衡是否有影响来判断浓度的变化是否正确;D、从两个方面考虑,一是压强对平衡的影响,二是温度对平衡
39、的影响,二者结合判断A的转化率是否正确【解答】解:A、该反应为放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动,C的质量分数减小,故A正确;B、根据反应前后的化学计量数的大小可以看出,增大压强平衡向正反应方向移动,正逆反应速率都增大,且V正V逆,故B错误;C、催化剂同等程度地改变正逆反应速率,平衡不发生移动,故C错误;D、该反应为放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动,A的转化率降低,根据反应前后的化学计量数的大小可以看出,增大压强平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,本题温度的曲线不正确,故D错误故选A【点评】本题为化学平衡图象题,做题时注意两个方面的问题:(1)定一议二:当图象中同时有三个变量时,使
40、其中之一不变,讨论另外两个变量间的关系;(2)先拐先平:变化曲线若与时间轴平行,表示反应体系已达平衡状态,先达到平衡(先出现拐点)的曲线所示的温度或压强较大16已知下列热化学方程式:2C(s)+O2(g)2CO(g)H=221kJ/mol2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H=483.6kJ/mol由此可知C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H等于()A131.3 kJ/molB131.3 kJ/molC373.1 kJ/molD373.1 kJ/mol【考点】热化学方程式;用盖斯定律进行有关反应热的计算【专题】化学反应中的能量变化【分析】根据盖斯定律可知:得到热化学方程式为:2C(
41、S)+2H2O(g)=2CO(g)+2H2(g)以此来计算反应热【解答】解:2C(S)+O2(g)=2CO(g)H=221kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H=483.6kJ/mol根据盖斯定律分析计算得到:得到热化学方程式为:2C(S)+2H2O(g)=2CO(g)+2H2(g)H=+262.6kJ/mol;即C(S)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)H=+131.3kJ/mol;所以H=+131.3kJ/mol,故选B【点评】本题考查了热化学方程式的应用,盖斯定律的应用,焓变的含义,热化学方程式的推导过程中注意焓变的计算二、非选择题:17(10分)在某一容积为5L的密
42、闭容器内,加入 0.3mol的CO和0.3mol的H2O,在催化剂存在和800的条件下加热,发生如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g);反应中CO2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v(CO)=0.003 mol/(Lmin);该温度下的平衡常数K=1(2)不能作为判断该反应达到平衡的依据是(填序号)CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等 正、逆反应速率都为零CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化 混合气体的密度不再发生变化(3)如要一开始加入0.1mol的CO、0.1mol的H2O、0.2mol的CO2和0.2
43、mol的H2,在相同的条件下,反应达平衡时,c(CO)=0.03mol/L(4)427时该反应的平衡常数为9.4,请结合(1)中的计算结果回答,如果升高温度该反应平衡向逆反应方向移动【考点】化学平衡的计算;化学平衡的影响因素【专题】化学平衡专题【分析】(1)先计算二氧化碳反应速率,再根据同一反应中同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比计算v(CO); CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)开始(mol/L)0.06 0.06 0 0反应(mol/L)0.03 0.03 0.03 0.03平衡(mol/L)0.03 0.03 0.03 0.03该反应化学平衡常数K=;(2)可
44、逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量不变、物质的量浓度不变、百分含量不变以及由此引起的一系列物理量不变;(3)温度不变,化学平衡常数不变,根据化学平衡常数计算达到平衡状态时c(CO);(4)升高温度,平衡向吸热反应方向移动【解答】解:(1)v(CO2)=0.003mol/(Lmin),再根据同一反应中同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比得v(CO)v(CO2)=0.003mol/(Lmin); CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)开始(mol/L)0.06 0.06 0 0反应(mol/L)0.03 0.03 0.03 0.03平衡(mol
45、/L)0.03 0.03 0.03 0.03该反应化学平衡常数K=1,故答案为:0.003;1;(2)CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等,该反应不一定达到平衡状态,与反应初始浓度及转化率有关,故错误; 可逆反应达到平衡状态时,正、逆反应速率相等但不为零,故错误;CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化,正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,故正确;反应前后混合气体质量不变、容器体积不变,所以混合气体的密度始终不变,不能根据密度确定平衡状态,故错误;故选 ;(3)设平衡时c(CO)为xmol/L, CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)开始(mol/L)0.02 0.02 0
46、.04 0.04反应(mol/L)0.02x 0.02x 0.02x 0.02x平衡(mol/L)x x 0.06x 0.06x温度不变,化学平衡常数不变,所以化学平衡常数K=1,x=0.03,故答案为:0.03;(4)800时化学平衡常数K为1,427时该反应的平衡常数为9.4,说明升高温度平衡常数减小,则正反应是放热反应,升高温度,平衡向吸热反应方向移动,所以平衡向逆反应方向移动,故答案为:逆反应【点评】本题考查化学平衡有关计算及化学平衡状态判断,为高频考点,利用三段式法分析解答是解本题关键,注意:化学平衡常数只与温度有关,温度不变,化学平衡常数不变,题目难度不大18(20分)工业合成氨与
47、制备硝酸一般可连续生产,流程如下(1)工业生产时,制取氢气的一个反应为:CO+H2O(g)CO2+H2,850时,往1L密闭容器中充入0.3mol CO和0.2molH2O(g)反应4min后建立平衡,体系中c(H2)=0.12molL1CO的平衡浓度为0.18mol/L 转化率为40% 该温度下此反应的平衡常数K=1 (填计算结果)在850时,以表中的物质的量投入恒容反应器中,其中向逆反应方向进行的有A (选填A、B、C、D、E)ABCDEn(CO2)3l01ln(H2)2l012n(CO)1230.53n(H2O)5232l(2)合成塔中发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H0下
48、表为不同温度下该反应的平衡常数由此可推知,表中T1300(填“”、“”或“=”) T/C T1 300 T2 K 1.00107 2.45105 1.88103(3)N2和H2在铁作催化剂作用下从145就开始反应,不同温度下NH3产率图1所示温度高于900时,NH3产率下降,原因是900时反应达到平衡状态,再升高温度平衡向左移动(4)在化学反应中只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应,这些分子被称为活化分子使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其单位通常用kJmol1表示请认真观察图2,回答问题图中所示反应是放热(填“吸热”或“放热”)反应,该
49、反应的H=(E1E2)kJ/mol (用含E1、E2E的代数式表示)已知热化学方程式:H2(g)+O2(g)=H2O(g)H=241.8kJmol1,该反应的活化能为167.2kJmol1,则其逆反应的活化能为409kJ/mol(5)硝酸厂的尾气直接排放将污染空气目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮的氧化物还原为氮气和水,反应机理为:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)H=574kJmol1CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H=1160kJmol1则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为:CH4(g)+2NO2(g
50、)=CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)H=867kJmol1【考点】化学平衡的计算;用盖斯定律进行有关反应热的计算【专题】化学平衡专题【分析】(1)根据生成氢气量计算转化的一氧化碳的量,一氧化碳的平衡浓度=反应开始时一氧化碳浓度反应的一氧化碳浓度,转化率=,平衡常数K=;根据浓度商常数和化学平衡常数相对大小判断反应方向,如果浓度商常数大于平衡常数,则平衡向逆反应方向移动;(2)该反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,则平衡常数降低,根据不同温度下平衡常数的相对大小确定温度高低;(3)该反应是放热反应,反应达到平衡状态时,在升高温度,平衡向逆反应方向移动;(4)反应物的能量大于生成
51、物的能量,则该反应是放热反应,反应物的能量小于生成物的能量,则该反应是吸热反应;H=生成物能量反应物能量;(5)将两个方程式相加然后除以2即得甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式【解答】解:(1)n(H2)=CV=0.12molL11L=0.12mol,根据CO+H2O(g)CO2+H2知,参加反应的一氧化碳和氢气的物质的量之比是1:1,所以参加反应的CO的物质的量是0.12mol,则c(CO)=0.18mol/L,转化率=;各物质的物质的量浓度单位都是mol/L, CO+H2O(g)CO2+H2开始浓度 0.3 0.2 0 0反应浓度 0.12 0.12 0.12 0.12平衡浓度0.1
52、8 0.08 0.12 0.12则平衡常数K=1; 故答案为:0.18mol/L;40%;1;如果反应向逆反应方向移动,则参加反应的各种物质的浓度商大于1,A浓度商=1.21,平衡向逆反应方向移动;B浓度商=0.251,平衡向正反应方向移动;C浓度商=01,平衡向正反应方向移动;D浓度商=1,该反应处于平衡状态;E浓度商=1,平衡向正反应方向移动,故选A;(2)该反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,则平衡常数降低,T1时平衡常数大于300时的平衡常数,所以T1300,故答案为;(3)该反应是放热反应,反应达到平衡状态时,在升高温度,平衡向逆反应方向移动,900时反应达到平衡状态,再升
53、高温度平衡向左移动,所以氨气的产率下降,故答案为:900时反应达到平衡状态,再升高温度平衡向左移动;(4)根据图片知,反应物的能量大于生成物的能量,所以该反应是放热反应,H=生成物能量反应物能量=(E1E2)kJ/mol,逆反应的活化能=正反应的活化能正反应的焓变=167.2kJmol1(241.8kJmol1)=409kJ/mol,故答案为:放热;(E1E2)kJ/mol;409kJ/mol;(5)将两个方程式相加然后除以2即得甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式,反应方程式为CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)H=867kJmol1,故答案为:CH4(
54、g)+2NO2(g)=CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)H=867kJmol1【点评】本题考查化学平衡的有关计算、化学反应速率计算、平衡常数等,难度中等,注意掌握化学平衡常数的应用:1、用来判断反应进行的程度,2、判断反应的热效应,3、判断反应进行的方向,4、用来计算物质的转化率19(14分)用50mL 0.50mol/L盐酸与50mL 0.55mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热回答下列问题:(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是环形玻璃搅拌棒(2)烧杯间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失(3)大烧杯上如不盖
55、硬纸板,求得的中和热数值偏小(填“偏大、偏小、无影响”)(4)如果用60mL 0.50mol/L盐酸与50mL 0.55mol/L NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量不相等(填“相等、不相等”),所求中和热相等(填“相等、不相等”),简述理由因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1molH2O所放出的热量,与酸碱的用量无关(5)用相同浓度和体积的氨水(NH3H2O)代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会偏小;(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)【考点】中和热的测定【专题】化学反应中的能量变化【分析】(1)根据量热计的构造来判断该装置的缺少仪器;(2)中和热测定实验成败
56、的关键是保温工作;(3)不盖硬纸板,会有一部分热量散失;(4)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,并根据中和热的概念和实质来回答;(5)根据弱电解质电离吸热分析【解答】解:(1)根据量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌器,故答案为:环形玻璃搅拌器;(2)中和热测定实验成败的关键是保温工作,大小烧杯之间填满碎纸条的作用是:减少实验过程中的热量损失,故答案为:减少实验过程中的热量损失;(3)大烧杯上如不盖硬纸板,会有一部分热量散失,求得的中和热数值将会减小,故答案为:偏小;(4)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,并若用60mL0.25molL1H2SO4溶液跟50mL0
57、.55molL1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增多,所放出的热量偏高,但是中和热的均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热,与酸碱的用量无关,所测得中和热数值相等,故答案为:不相等;相等;因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1molH2O所放出的热量,与酸碱的用量无关;(5)氨水为弱碱,电离过程为吸热过程,所以用氨水代替稀氢氧化钠溶液反应,反应放出的热量小于57.3kJ,故答案为:偏小【点评】本题考查学生有关中和热的测定知识,可以根据所学知识进行回答,难度不大20(8分)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池
58、已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热H分别为285.8kJmol1、283.0kJmol1和726.5kJmol1请回答下列问题:(1)用太阳能分解5mol水消耗的能量是1429kJ;(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2 H2O(l)H=443.5kJmol1;(3)在容积为2L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变得情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如图所示(注:T1、T2均大于300);下列说法正确的是(填序号)度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为:v(CH3OH)=molL1m
59、in1该反应为放热反应该反应在T1时的平衡常数比T2时的小处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时增大(4)在T1温度时,将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为(2a):2【考点】化学平衡常数的含义;化学平衡的影响因素【专题】化学反应中的能量变化;化学平衡专题【分析】(1)根据氢气的燃烧热可知水分解吸收的能量,然后利用化学计量数与反应热的关系来计算;(2)根据CO和CH3OH的燃烧热先书写热方程式,再利用盖斯定律来分析甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式;(3)根据图象中甲醇的变化来计算反应速率
60、,并利用图象中时间与速率的关系来分析T1、T2,再利用影响平衡的因素来分析解答;(4)根据化学平衡的三段法计算平衡时各物质的物质的量,再利用反应前后气体的物质的量之比等于压强之比来解答【解答】解:(1)由H2(g)的燃烧热H为285.8kJmol1知,1molH2(g)完全燃烧生成1molH2O(l)放出热量285.8kJ,即分解1mol H2O(l)为1mol H2(g)消耗的能量为285.8kJ,则分解5mol H2O(l)消耗的能量为285.8kJ5=1429kJ,故答案为:1429;(2)由CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热H分别为283.0kJmol1和726.5kJmol1,则C
61、O(g)+O2(g)=CO2(g)H=283.0kJmol1CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2 H2O(l)H=726.5kJmol1由盖斯定律可知,得反应CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2 H2O(l),则H=726.5kJmol1(283.0kJmol1)=443.5kJmol1,故答案为:CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2 H2O(l)H=443.5kJmol1;(3)根据题给图象分析可知,T2先达到平衡则T2T1,由温度升高反应速率增大可知T2的反应速率大于T1,又温度高时平衡状态CH3OH的物质的量少,则说明可逆反应CO2+3H2CH3OH+H2O向逆
62、反应方向移动,故正反应为放热反应,则T1时的平衡常数比T2时的大;v(CH3OH)=mol/Lmin,故错误;依据图象分析T2先达到平衡则T2T1,由温度升高反应速率增大可知T2的反应速率大于T1,又温度高时平衡状态CH3OH的物质的量少,则说明可逆反应CO2+3H2CH3OH+H2O向逆反应方向移动,故正反应为放热反应,故正确;正反应为放热反应,根据题给图象分析可知,T2先达到平衡则T2T1,升高温度,平衡向逆反应方向移动,该反应在T1时的平衡常数比T2时的大,故错误;处于A点的反应体系从T1变到T2,升高温度,平衡向逆反应方向移动,达到平衡时,氢气物质的量增大、甲醇的物质的量减小,故增大,故正确;故答案为:;(4)由化学平衡的三段模式法计算可知, CO2 (g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)起始 1 3 0 0变化 a 3a a a平衡 1a 33a a a根据相同条件下气体的压强之比等于物质的量之比,则容器内的压强与起始压强之比为=(1a+33a+a+a):(1+3)=(2a):2,故答案为:(2a):2【点评】本题主要考查了燃烧热计算、盖斯定律、热化学反应方程式、反应速率、化学平衡等重要知识,难度中等,注意对基础知识的理解掌握