1、山西省大学附属中学2019-2020学年高二化学10月月考试题(含解析)可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 一、选择题:(本题包括23小题,每题2分,共46分。每小题只有一个选项符合题意。)1.2019年10月1日起,太原市继全面更换电动出租车后,将统一改用乙醇汽油(含10%乙醇的汽油),旨在建设一个碧水蓝天的新龙城。要想节能减排下列属于最有希望的新能源是()乙醇汽油煤石油水能太阳能地热能风能氢能A. B. C. D. 除外【答案】B【解析】【详解】天然气煤石油都是不可再生资源;煤石油燃烧会污染空环境,不符合节能减排的原则;水能太阳风能,都是可再生能源,对环境无污染是
2、清洁能源,氢气燃烧只生成水,是洁净能源,符合节能减排原则,则属新能源,故答案为B。2.利用反应2NO(g)2CO(g) 2CO2(g)N2(g) H746.8 kJmol1 ,可净化汽车尾气,如果要同时提高该反应的速率和NO的转化率,采取的措施是A. 降低温度B. 增大压强同时加催化剂C. 升高温度同时充入N2D. 及时将CO2和N2从反应体系中移走【答案】B【解析】【详解】A、降低温度,反应速率减慢,且平衡左移,NO转化率降低,A错;B、由平衡移动原理知,增大压强平衡右移,NO转化率增大,反应速率加快,加催化剂反应速率也加快,B选项正确;C、升高温度平衡右移,但是同时充入N2平衡左移,无法确
3、定最终平衡向哪个方向移动,错误D、及时将CO2和N2从反应体系中移走,平衡右移,NO的转化率增大,但是反应的速率减小。答案选B。3.下列关于化学平衡的说法中正确的是A. 一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度B. 当一个可逆反应达到平衡状态时,正反应速率和逆反应速率相等都等于0C. 平衡状态是一种静止的状态,因为反应物和生成物的浓度已经不再改变D. 化学平衡不可以通过改变条件而改变【答案】A【解析】【分析】当可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应达到化学反应限度,此时各物质的浓度不再发生改变,但化学平衡为动态平衡,当外界条件发生变化时,平衡发生移动。【详解】当可
4、逆反应达到平衡状态时,各物质的浓度不再发生改变,达到化学反应限度,故A正确;当可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,但不为零,故B错误;化学平衡为动态平衡,因正逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度都不再改变,故C错误;化学平衡为动态平衡,当外界条件发生变化,正逆反应速率不相等时,平衡发生移动,故D错误。4.下列物质间反应,其能量变化符合如图的是( )A. 由Zn和稀H2SO4制氢气B. 灼热的炭粉与二氧化碳C. Ba(OH)28H2O晶体和NH4Cl晶体混合D. 碳酸钙的分解【答案】A【解析】【分析】从图上分析,反应物能量高于生成物,正反应是放热反应。【详解】A活泼金属与酸的反应是放热反应
5、,A正确;B灼热的碳和二氧化碳的反应,是以C作为还原剂的反应,反应吸热,B错误;CBa(OH)28H2O与NH4Cl晶体混合反应是吸热反应,C错误;D碳酸钙分解属于分解反应,是吸热反应,D错误;故选A。【点晴】本题通过反应物与生成物能量不同判断放热反应和吸热反应,熟悉常见的放热反应和吸热反应是解题的关键。常见的放热反应有:所有的燃烧反应,金属与酸或水的反应、酸碱中和反应、多数的化合反应等。常见的吸热反应:Ba(OH)28H2O与NH4Cl晶体混合反应、水解反应、大多数的分解反应、以C、CO、H2作为还原剂的反应等。5.100mL6mol/LH2SO4跟过量的锌粉反应,在一定温度下,为了减缓反应
6、速率,但又不影响生成氢气的总量。可向反应物中加入适量的哪种固体( )A. 碳酸钠B. 硝酸钠C. 醋酸钠D. 硫酸铵【答案】C【解析】【详解】A加适量的碳酸钠,会与酸反应,生成氢气的量减少,故A错误;B加适量的硝酸钠,NO3-在酸性条件下有强氧化性,相当于加入HNO3,Zn与硝酸之间反应不会产生氢气,故B错误;C加适量的醋酸钾,会和硫酸反应生成醋酸,氢离子的物质的量不变,浓度变小,则减缓反应进行的速率,但又不影响生成氢气的总量,故C正确;D加适量的硫酸铵,对反应速率无影响,故D错误;故答案为C。6.在其它条件不变时,10时以某物质表示的反应速率为3 mol(L s )-1,已知温度每升高10反
7、应速率是原来的2倍,则温度为50时,该反应的速率为A. 48 mol(L s )-1B. 36 mol(L s )-1C. 24 mol(L s )-1D. 12 mol(L s )-1【答案】A【解析】试题解析:根据题意可知从10升高到50,升高了40,反应速率应该升高为原来的24倍,所以50时的反应速率为243 mol(L s )-1=48 mol(L s )-1,选项A正确,答案选A。考点:考查反应速率的计算7.对于密闭容器中进行的反应:N2+O2=2NO,下列条件中能加快该反应速率的(假定改变下列条件时温度不变)( )A. 缩小体积使压强增大B. 体积不变移走NO使压强减小C. 体积不
8、变充入He气使压强增大D. 增大体积使压强减小【答案】A【解析】【详解】A缩小体积,反应物的浓度增大,反应速率增大,故A正确;B体积不变移走NO使压强减小,NO的浓度减小,反应速率减慢,故B错误;C体积不变充入He气使压强增大,反应物的浓度不变,反应速率不变,故C错误;D体积增大,反应物的浓度减小,则反应速率减小,故D错误;故答案为A。8. 对已建立化学平衡的某可逆反应,当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时,下列有关叙述正确的是( )生成物的百分含量一定增加生成物的产量一定增加反应物的转化率一定增大反应物的浓度一定降低正反应速率一定大于逆反应速率使用了适宜的催化剂A. B. C. D. 【答
9、案】C【解析】试题分析:若是通过增加反应物的浓度使化学平衡向正反应方向移动时,生成物的质量增加,但是平衡移动的趋势是微弱的,反应物增加的远大于平衡正向移动使生成物增加的质量,因此生成物的百分含量不一定增加,错误;当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时,无论采取什么措施,生成物的产量一定增加,正确;若是通过增加反应物的浓度使化学平衡向正反应方向移动时,增加的反应物的转化率降低,但是可以使其它反应物的转化率增大,因此反应物的转化率不一定增大,错误;若是通过增加反应物的浓度使化学平衡向正反应方向移动,或者是通过增大体系的压强使平衡正向移动,则反应物的浓度反而增加,因此反应物的浓度不一定降低,错误;若
10、正反应速率大于逆反应速率,则化学平衡一定会向正反应方向移动,正确;使用了适宜的催化剂,则正反应和逆反应的反应速率都增大,增大的倍数相同,所以改变反应速率后的正反应和逆反应的反应速率仍然相等,反应处于平衡状态,不发生移动,错误。可见当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时,正确的说法是,选项C正确。考点:考查可以使化学平衡正向移动的措施的正误判断的知识。9.下列叙述中,一定能判断化学平衡移动的是A. 混合物中各组分的浓度改变B. 正、逆反应速率改变C. 混合物中各组分的百分含量改变D. 混合体系的压强改变【答案】C【解析】【详解】A.如果反应前后体积相等,减小体积、加大压强后浓度改变,但平衡不移动
11、,故A错误;B.使用合适的催化剂,正逆反应速率都改变,但平衡不移动,故B错误;C.混合物中各组分的百分含量一定是化学平衡状态的标志,如果各组分的百分含量改变,一定发生化学平衡移动,故C正确;D.如果反应前后气体总物质的量不变,则压强对平衡无影响,故D错误。故选C。10.下列说法正确的是()A. 自发进行的反应一定是放热反应B. 非自发进行的反应一定不能发生C. 自发进行的反应一定能发生D. 有些吸热反应也能自发进行【答案】D【解析】【详解】A自发进行的反应不一定是放热反应,如氯化铵和氢氧化钡晶体之间的反应是吸热反应,能自发进行,故A错误;B反应是否自发进行,由熵变、焓变、温度共同决定,非自发反
12、应在改变条件下可以发生,故B错误;C自发进行的反应不一定能发生,还需要考虑反应的速率以及限度,故C错误;D有些吸热反应也能自发进行,比如:氯化铵和氢氧化钡晶体之间的反应是吸热反应,能自发进行,故D正确;故答案为D。【点睛】反应自发进行的判断依据是H-TS0;有反应的焓变,熵变,温度共同决定;自发进行只能说明反应进行的方向,不能说明反应发生的难易和快慢,有些非自发进行的反应在一定条件下也可以发生。11.只改变一个影响因素,平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是A. K值不变,平衡可能移动B. K值变化,平衡一定移动C. 平衡移动,K值可能不变D. 平衡移动,K值一定变化【答案】D【解析】【详
13、解】A、平衡常数只与温度有关系,温度不变平衡也可能发生移动,则K值不变,平衡可能移动,A正确;B、K值变化,说明反应的温度一定发生了变化,因此平衡一定移动,B正确;C、平衡移动,温度可能不变,因此K值可能不变,C正确;D、平衡移动,温度可能不变,因此K值不一定变化,D不正确,答案选D。12.对可逆反应2A(s)3B(g)C(g)2D(g)Hv(逆)加入催化剂,B的转化率提高A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】A为固体,增加A的量,不能改变浓度,故平衡不移动,故错误;升高温度,平衡向吸热方向移动,即向逆反应方向移动,v(正)增大,故错误;压强增大一倍,平衡不移动,v(正)、v(逆)
14、都同等程度增大,故错误;增大B的浓度,正反应速率增大,平衡正向移动,v(正)v(逆),故正确;加入催化剂,平衡不移动,B的转化率不变,故错误。故选D。13.在容积不变的密闭容器中存在反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H0,某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析正确的是( )A. 图研究的是t0时刻增大O2的浓度对反应速率的影响B. 图研究的是t0时刻加入催化剂对反应速率的影响C. 图研究的是催化剂对平衡的影响,且甲的催化效率比乙高D. 图研究的是温度对化学平衡的影响,且乙的温度较低【答案】B【解析】A增大反应物的浓度瞬间,正逆反速率都增大,正反应速率
15、增大倍数多,之后正反应速率逐渐减小逆反应速率逐渐增大,图应是增大压强的原因,选项A错误;B图在t0时刻正逆反应速率都增大,但仍相等,平衡不发生移动,应是加入催化剂的原因,选项B正确;C图甲、乙两个平衡状态不同,而加入催化剂,平衡不发生移动,选项C错误;D乙到达平衡时间较短,乙的温度较高,选项D错误;答案选B。点睛:本题考查外界条件对化学反应速率、化学平衡的影响,题目难度中等,答题时注意:(1)若t0时刻无断点,则平衡移动肯定是改变某一物质的浓度导致(2)若t0时刻有断点,则平衡移动可能是由于以下原因所导致:同时不同程度地改变反应物(或生成物)的浓度改变反应体系的压强;改变反应体系的温度。14.
16、已知在25 、101 kPa下,1 g C8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水放出48.40 kJ热量,表示上述反应的热化学方程式正确的是()A. C8H18(l) + O2(g)8CO2(g) + 9H2O(l)H=48.40 kJmol-1B. C8H18(l) + O2(g)8CO2(g) + 9H2O(l)H=5 518 kJmol-1C. C8H18(l) + O2(g)8CO2(g) + 9H2O(l)H=+5 518 kJmol-1D. C8H18(l) + O2(g)8CO2(g) + 9H2O(l)H=+48.40 kJmol-1【答案】B【解析】【详解】由25,101k
17、Pa下,1gC8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量,则1molC8H18燃烧生成二氧化碳和液态水时放出热量为48.40kJ114=5518kJ,该反应为放热反应,则热化学反应方程式为C8H18(l)+22.5 O2(g)8CO2(g)+9H2O(l)H=-5518kJ/mol,故选B。15.下列说法正确的是( )A. H0、S0的反应在温度低时不能自发进行B. NH4HCO3(s)=NH3(g)H2O(g)CO2(g) H185.57 kJ/mol能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向C. 因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可以
18、单独作为反应自发性的判据D. 在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂可以改变化学反应进行的方向【答案】B【解析】【详解】AH0、S0, H-TS0, S0,高温可以自发进行,正确;C、虽然焓变和熵变都与反应的自发性有关,但单独作为反应自发性的判据是不准确的,错误;D、催化剂不可以改变化学反应进行的方向,错误。16.将NO2装入带有活塞的密闭容器中,当反应2NO2(g) N2O4(g)达到平衡后,改变某个条件,下列叙述正确的是()A. 升高温度,气体颜色加深,则此反应为吸热反应B. 慢慢压缩气体体积,平衡向正反应方向移动,混合气体的颜色变浅C. 慢慢压缩气体体积,若体积减小一半,压强增大,但小于
19、原来的两倍D. 恒温恒容时,充入惰性气体,压强增大,平衡向正反应方向移动,混合气体的颜色变浅【答案】C【解析】【详解】A升高温度,平衡向吸热反应方向移动,如果气体颜色加深,则平衡向逆反应方向移动,所以此反应为放热反应,故A错误;B缩小体积,相当于增大压强,平衡向气体体积减小的方向正反应方向移动,但平衡时混合气体颜色比原来深,故B错误;C慢慢压缩气体体积,若体积减小一半,压强增大,平衡向气体体积减小的方向正反应方向移动,因为存在化学平衡,所以虽然压强增大,但小于原来的两倍,故C正确;D恒温恒容时,充入少量惰性气体,压强增大,但反应物浓度不变,所以平衡不移动,混合气体颜色不变,故D错误;故答案为C
20、。【点睛】考查外界条件对化学平衡的影响,根据反应特点及外界条件对化学平衡的影响来分析解答,易错选项是BD,B中体积减小,虽然平衡向正反应方向移动,但平衡时气体颜色要比原来平衡时深,D中虽然总压强增大,但反应物的压强不变,所以平衡不移动,为易错点。17. 下列说法或表示方法不正确的是( )A. 盖斯定律实质上是能量守恒定律的体现B. 在稀溶液中:H(aq)OH(aq)=H2O(l) H 57.3 kJ/mol,含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3 kJC. 由C(石墨) =C(金刚石) H 0,可知石墨比金刚石稳定D. 在101 kPa时
21、,2 g H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为:2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H285.8 kJ/mol【答案】D【解析】试题分析:A、反应的热效应只与始态、终态有关,与过程无关,盖斯定律实质上是能量守恒定律的体现,故A正确;B、浓硫酸稀释过程中也放出热量,所以测得中和过程所放出的热量大于57.3KJ,故B正确;C、能量越低的物质,越稳定,由石墨生成金刚石吸热,说明金刚石能量高,故C正确;D、燃烧热是指1 mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量,氢气的燃烧热化学反应方程式中燃料的计量数是1不能是2,故D错误;故选D。【考点定位】考查燃
22、烧热和中和热的概念应用的判断【名师点晴】本题考查了燃烧热和中和热的概念应用的判断,注意燃烧热是指1 mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量,反应中CCO2,HH2O(液),SSO2(气)。中和热是指强酸强碱的稀溶液完全反应生成1mol水放出的热量,中和热不包括酸、碱溶解时所吸收或放出的热量。18.一定量的混合气体在密闭容器中发生反应:mA(g)+nB(g)pC(g)。达到平衡时,维持温度不变,将气体体积缩小到原来的1/2,当达到新的平衡时,气体C的浓度变为原平衡时的1.9倍。则下列说法正确的是( )A. m+npB. m+npC. 平衡向正反应方向移动D. C的质量分数增加【答案】B【
23、解析】【详解】mA(g)+nB(g)pC(g),达到平衡后,温度不变,将气体体积压缩到1/2,若平衡不移动,C的浓度为原来的2倍;维持温度不变,将气体体积缩小到原来的1/2,当达到新的平衡时,气体C的浓度变为原平衡时的1.9倍原平衡的2倍,即缩小体积,增大压强,平衡向逆反应方向移动,m+np,C的质量分数减小,答案选B。19.实验室将I2溶于KI溶液中,配制浓度较大的碘水,主要是因为发生了反应:I2(aq)I(aq)I(aq),上述平衡体系中,I的物质的量浓度c(I)与温度T的关系如图所示(曲线上的任何一点都表示平衡状态),不正确的是( )A. 该反应的正反应是吸热反应B. 在反应进行到D点时
24、,v正v逆C. A点与C点的化学反应速率vAvCD. A点与B点相比,B点的c(I2)大【答案】A【解析】试题分析:由图可知,温度越高,I的平衡浓度越低,故正反应是放热反应,A错D点时I浓度低于平衡浓度,故v正v逆,B对温度越高,反应速率越快,T1T2,故vAvC,C对从A到B平衡向逆向移动,故B点的c(I2)大,D对考点:影响化学反应速率的因素和化学平衡的移动点评:该题结合图像考查化学反应速率和平衡的相关问题,考查学生的读图能力,注意图像中的起点,拐点和曲线的变化趋势,难度一般20.将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2C
25、OONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。判断该分解反应已经达到化学平衡状态的是( )A. 2v(NH3)=v(CO2)B. 密闭容器中c(NH3)c(CO2)=21C. 密闭容器中混合气体的密度不变D. 密闭容器中氨气的体积分数不变【答案】C【解析】试题分析:A、未体现正逆的关系,故A错误;B、只要反应发生,密闭容器中就存在c(NH3):c(CO2)=2:1,故B错误;C、密闭容器中混合气体的密度不变,说明气体质量不变,正逆反应速率相等,故C正确;D、从反应开始到平衡,密闭容器中氨气的体积分数不变一直不变,故D错误;故选C。【考点定位】考查化学平衡状态的判断【名师点晴】化学平衡的标志有直
26、接标志和间接标志两大类。一、直接标志:正反应速率=逆反应速率,注意反应速率的方向必须有正向和逆向。同时要注意物质之间的比例关系,必须符合方程式中的化学计量数的比值。二、间接标志:1、各物质的浓度不变。2、各物质的百分含量不变。3、对于气体体积前后改变的反应,压强不变是平衡的标志。4、对于气体体积前后不改变的反应,压强不能做标志。5、对于恒温恒压条件下的反应,气体体积前后改变的反应密度不变是平衡标志。6、对于恒温恒容下的反应,有非气体物质的反应,密度不变是平衡标志。21.有一反应:2E(g)+F(g)2G(g),图中曲线是该反应在不同温度下的平衡曲线,y轴表示F的转化率,图中有a、b、c三点,则
27、下列描述中正确的是A. 该反应是放热反应B. b点时混合气体的平均摩尔质量不再变化C. T1温度下a点表示若想达到平衡,可以采取增大压强的方法D. c 点可表V正逆【答案】B【解析】A项,由图像分析,升高温度,F的平衡转化率增大,升高温度平衡正向移动,则正反应为吸热反应,错误;B项,b点在曲线上为平衡状态,该反应中所有物质都是气态,混合气体的总质量始终不变,正反应为气体分子数减小的反应,随着反应的进行气体物质的量减小,平均摩尔质量增大,达到平衡时平均摩尔质量不再变化,正确;C项,a点F的转化率高于T1平衡转化率,若增大压强,平衡正向移动,F的转化率进一步增大,错误;D项,c点F的转化率小于该温
28、度下的平衡转化率,说明反应正向进行能达到平衡状态,则正逆,错误;答案选B。22.人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2,因此具有输氧能力,CO吸入肺中发生反应:COHbO2O2HbCO,37时,该反应的平衡常数K220。HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍,会使人智力受损。据此,下列结论错误的是()A. CO与HbO2反应的平衡常数KB. 人体吸入的CO越多,与血红蛋白结合的O2越少C. 当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时,人的智力才会受损D. 把CO中毒的病人放入高压氧仓中解毒,其原理是使上述平衡向左移动【答案】C【解析】【详解】A平衡常数等于生成物浓度幂之积
29、除以反应物浓度幂之积,反应的方程式为CO+HbO2O2+HbCO,则平衡常数K,故A正确;B人体吸入的CO越多,CO的浓度增大,平衡向正反应分析移动,与血红蛋白结合的O2越少,故B正确;C当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时,根据平衡常数K可知,=220,=4.4,智力早就受到伤害了,故C错误;DCO中毒的病人放入高压氧仓中,氧气的浓度增大,平衡向左移动,故D正确;故答案为C。23.某化学小组研究在其他条件不变时,改变密闭容器中某一条件对A2(g)+3B2(g) 2AB3(g)化学平衡状态的影响,得到如图所示的曲线(图中T表示温度,n表示物质的量)。下列判断不正确的是( )A. 若T
30、2acD. 若T2T1,达到平衡时b、d点的反应速率为vdvb【答案】C【解析】【详解】A. 若T2T1,温度越低,AB3的体积分数越大,说明温度降低,平衡正向移动,说明正反应一定是放热反应,故A不选;B. 横坐标为B2的物质的量,增大一种反应物的量必然会使平衡正向移动,使生成物的物质的量增大,所以AB3的物质的量大小为cba,故B不选;C.增加一种反应物的量,会使另一种反应物的转化率增大,所以达到平衡时A2的转化率大小为cba,故C选;D.温度越高,反应速率越快,若T2T1,达到平衡时b、d点的反应速率为vdvb,故D不选;故选C。【点睛】该曲线是研究随着B2的增多,AB3的体积分数的变化情
31、况。当B2较少时,由于生成的AB3少,所以AB3的体积分数较小。随着B2的增多,生成的AB3也增多,AB3的体积分数会增加。当到达b或d点时,AB3的体积分数到达了最大值。当再增加B2时,AB3的体积分数反而降低,说明在b或d点,起始的A2和B2的物质的量之比是方程式的系数比,即1:3,此时生成物的体积分数最大。再增加B2,由于A2是有限的,所以生成物AB3的物质的量的增加也是有限的,而此时由于B2的增加,分母会显著最大,所以AB3的体积分数会降低。二、非选择题:(本题包括4小题,共54分。)24.某研究性学习组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速
32、率的影响”,实验如下:实验序号实验温度KMnO4溶液H2C2O4溶液H2O溶液褪色时间V(mL)C(mol/L)V(mL)C(mol/L)V(mL)t(s)A293K20.0240.10t1BT120.0230.1V18C313K20.02V20.11t2(1)通过实验A、B,可探究出_的改变对反应速率的影响,其中V1=_,T1=_,通过实验_可探究出温度变化对化学反应速率的影响。(2)若t18,则由实验A、B可以得出的结论是_;利用实验B中数据计算,从反应开始到有结束,用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为_。(3)该反应中有无色无味气体产生,且锰被还原为Mn2+,写出相应反应的离子方程式_
33、。(4)该小组的一位同学通过查阅资料发现:反应一段时间后该反应速率会加快,造成此种变化的原因是反应体系中的某种粒子对KMnO4与H2C2O4之间的反应有某种特殊的作用,则该作用是_,相应的粒子最有可能是(填符号)_。(1)用大苏打(硫代硫酸钠)和硫酸溶液发生反应时溶液变浑浊的时间,也可研究外界条件对化学反应速率的影响。写出相应反应的化学方程式_。(2)已知大苏打溶液与Cl2反应时,1mol Na2S2O3转移8mol电子。该反应的离子方程式是_。【答案】 (1). 浓度 (2). 1 (3). 293K (4). BC (5). 其他条件相同时,增大反应物浓度反应速率增大 (6). 8.310
34、4mol/(Ls) (7). 2MnO425H2C2O46H=2Mn210CO28H2O (8). 作催化剂 (9). Mn2 (10). Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S+SO2+H2O (11). S2O32- + 4Cl2 + 5H2O = 2SO42- + 8Cl- + 10H+【解析】【分析】(1)A、B应控制温度相同,探究浓度对反应速率的影响,B、C温度不同可探究温度对反应速率的影响;(2)若t18,则浓度越大,反应速率越大;结合v=计算;(3)发生2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O,草酸、二氧化碳、水在离子反应中保
35、留化学式;(4)反应生成的锰离子可作催化剂加快反应速率;(1)大苏打(硫代硫酸钠)和硫酸溶液发生反应时溶液变浑浊,说明反应中有S生成,结合电子守恒判断氧化产物为SO2;(2)氯气有强氧化性,能将S2O32-氧化为2SO42-。【详解】(1)实验A、B,滴加H2C2O4溶液的体积不等,故实验A、B,可探究出浓度的改变对反应速率的影响;据实验A可知,保证溶液的总体积为6mL,B中H2C2O4溶液3ml,故需加水6mL-2mL-3mL=1mL;A、B温度相同,研究浓度对化学反应速率的影响,故T1=293K;B、C温度不同,其余条件相同,故通过B、C实验可探究出温度变化对化学反应速率的影响;(2)若t
36、18,则由此实验可以得出的结论是其他条件相同时,增大反应物浓度,反应速率增大,草酸的物质的量为0.10molL-10.003L=0.0003mol,高锰酸钾的物质的量为0.02molL-10.002L=0.00004mol,草酸和高锰酸钾的物质的量之比为0.0003mol:0.00004mol=3:4,显然草酸过量,高锰酸钾完全反应,混合后溶液中高锰酸钾的浓度为=0.0067mol/L,用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为=8.3104mol/(Ls);(3)草酸和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应生成二氧化碳、锰离子和水,离子反应方程式为5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2+10C
37、O2+8H2O;(4)反应一段时间后该反应速率会加快,造成此种变化的原因是反应体系中的某种粒子对KMnO4与H2C2O4之间的反应有某种特殊的作用,则该作用是催化作用,相应的粒子最有可能是Mn2+;(1)大苏打(硫代硫酸钠)和硫酸溶液发生反应时溶液变浑浊,说明反应中有S生成,结合电子守恒判断氧化产物为SO2,则发生反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S+SO2+H2O;(2)氯气有强氧化性,能将S2O32-氧化为2SO42-,故反应的离子方程式是:S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+。25.近年来,中国华北华中地区发生了严重的雾霾天气。汽车
38、尾气、燃煤废气、冬季取暖排放的CO2等都是雾霾形成的原因。(1)汽车尾气中排放的NOx和CO污染环境,在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOx和CO的排放。已知: 2CO(g)O2(g) 2CO2(g) H566.0 kJ/mol, N2(g)O2(g)2NO(g) H+180.5 kJ/mol, 2NO(g)O2(g) 2NO2(g) H116.5 kJ/mol。 回答下列问题:CO的燃烧热为_。CO将NO2还原为单质的热化学方程式为_。(2)改变煤的利用方式可减少环境污染,通常可将煤气化转化为水煤气,其反应原理为:C(s)H2O(g) CO(g)H2(g) ; H+131.3kJ/
39、mol。该反应在_下能自发进行(填“高温”或“低温”)。水煤气燃烧过程中产生的CO2气体可以与“84消毒液”的主要成分NaClO发生反应,该反应的离子方程式为:_。(已知:酸性HCO3-HClOH2CO3)(3)已知反应:CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g),现将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通人到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应,得到如下三组数据:实验温度/起始量/mol平衡量/mol达平衡所需时间/minCOH2OH21650421.662900210.433900abct实验1条件下平衡常数K_(保留小数点后二位)。实验3中,若平衡时,CO的转化率大于水蒸气,则a、b必
40、须满足的关系是_。该反应H _0(填填“小于”,“大于”)。【答案】 (1). 283kJmol1 (2). 2NO2(g)4CO(g)=N2(g)4CO2(g) H=-1196 kJmol1 (3). 高温 (4). CO2+ ClO=HClO+ HCO3 (5). 2.67 (6). ab (7). 小于【解析】【分析】(1)CO的燃烧热为1molCO完全燃烧生成1molCO2时释放的能量;CO将NO2还原为单质的化学方程式为2NO2+4CO=N2+4CO,结合反应:2CO(g)+O2(g)2CO2(g)H=-566.0KJmol-1、N2(g)+O2(g)2NO(g)H=+180.5KJ
41、mol-1、2NO(g)+O2(g)2NO2(g)H=-116.5KJmol-1,根据盖斯定律计算此反应的反应热,写出热化学方程式;(2)根据G=H-TS判断,G0,反应自发进行;根据碳酸和次氯酸的电离平衡常数进行比较次氯酸与碳酸、碳酸氢根离子离子酸性大小,从而得出反应产物,写出反应的离子方程式;(3(3)依据图表数据列式计算平衡浓度,结合化学平衡常数表达式计算;由于CO与H2O的化学计量数相等都为1,所以平衡时两者消耗量相等。要使CO转化率大于H2O的转化率,则增加H2O的物质的量;第二组温度比第一组高,反应物物质的量比第一组减半,但是平衡时H2的物质的量比第一组的一半少,表明该反应为放热反
42、应。【详解】(1)已知2CO(g)+O2(g)2CO2(g)H=-566.0kJmol-1,可知1molCO完全燃烧生成1molCO2时释放的能量为=283kJ,则CO的燃烧热为283kJ/mol;已知:2CO(g)+O2(g)2CO2(g)H=-566.0kJmol-1、N2(g)+O2(g)2NO(g)H=+180.5kJmol-1、2NO(g)+O2(g)2NO2(g)H=-116.5kJmol-1,根据盖斯定律可知,2-可得:2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO(g),则H=(-566.0kJmol-1)2-(+180.5kJmol-1)-(-116.5kJmol-1)=-
43、1196kJ/mol,则CO将NO2还原为单质的热化学方程式为2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO(g)H=-1196kJ/mol,(2)由热化学反应方程式可知,该反应为焓增、熵增过程,即H0、S0,必须满足G=H-TS0反应才能自发进行,所以在高温下能够自发进行;由于酸性HCO3-HClO”、“”、“”或“=”),判断理由是_。【答案】 (1). 391 (2). AD (3). (4). (7). 活化能越大,反应速率越慢【解析】【分析】(1)焓变利用键能求算时,H=反应物键能和-生成物键能和,据此分析;(2)提高合成氨平衡产率,即平衡正向移动,降低温度,平衡正向移动,当增大反
44、应压强,平衡会向着体积减小方向进行,催化剂对平衡没有影响;(3)若体系在T1、60MPa下达到平衡,相同温度下,气体的体积分数等于其物质的量分数,根据三段式,求得平衡时各物质的物质的量,从而得到答案;放热反应,降低温度,平衡正向移动,氨气的体积分数增大;恒温恒压,温度不变,平衡常数不变,据此分析解答;(4)第一步为慢反应,说明要反应需要从外界吸收的热量多,活化分子数少,活化能大。【详解】(1)设1mol N-H键需要的能量是xkJ,由H=反应物键能和-生成物键能和,得-92kJ=436kJ3+946kJ-6x,解得:x=391kJ;(2)提高合成氨平衡产率,即平衡正向移动,N2(g)+3H2(
45、g)2NH3(g)H=-92kJmol-1这是一个放热反应,降低温度,平衡正向移动,反应前后,体积缩小,当增大反应压强,平衡会向着体积减小的方向进行,即正向,催化剂只会加快反应速率,对平衡没有影响;故答案为AD;(3)若体系在T1、60MPa下达到平衡,相同温度下,气体的体积分数等于其物质的量分数,设平衡时n(NH3)=xmol, N2(g)+3H2(g)2NH3(g)开始(mol) 1 3 0反应(mol) 0.5x 1.5x x平衡(mol) 1-0.5x 3-1.5x x=60%,解得x=1.5mol;分压=总压物质的量分数,平衡时N2、H2、NH3物质的量分数分别为0.1、0.3、0.
46、6,得到平衡常数K=;N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92kJmol-1这是一个放热反应,降低温度,平衡正向移动,氨气体积分数增大,故T1T2;恒温恒压,温度不变,平衡常数不变,达到平衡后,再向容器中充入适量氨气,达到新平衡时,各物质的浓度都不变,故c(H2)不变;(4)第一步为慢反应,说明要反应需要从外界吸收的热量多,活化分子数少,活化能大,即E1E2。27.碳氢化合物有多种,它们在工业生产、生活中有重要用途。(1)石油危机日渐严重,甲烷的转化和利用在天然气化工行业有非常重要的作用。甲烷重整技术主要是利用甲烷和其他原料来制备合成气(CO和H2混合气体)。现在常见的重整技术有甲烷-
47、水蒸气重整,其反应为:CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g) H0如图为反应压强为0.3 MPa,投料比n(H2O)/n(CH4)为1,在三种不同催化剂催化作用下,甲烷-水蒸气重整反应中CH4转化率随温度变化的关系。下列说法正确的是_。A在相同条件下,三种催化剂、的催化效率由高到低的顺序是Bb点CH4的转化率高于a点,原因是b、a两点均未达到平衡状态,b点温度高,反应速率较快,故CH4的转化率较大CC点一定未达到平衡状态D催化剂只改变反应速率不改变平衡移动,所以在850时,不同催化剂(、)作用下达平衡时CH4的转化率相同(2) 乙炔(C2H2)在气焊、气割及有机合成中用途
48、非常广泛,甲烷在1500左右气相裂解法生产,裂解反应:2CH4(g)=C2H2(g)+3H2(g)的H= +376.4kJ/mol。哈斯特研究得出当甲烷分解时,几种气体平衡时分压(Pa)与温度()的关系如图所示。T1时,向1L恒容密闭容器中充入0.3 mol CH4只发生反应2CH4(g) C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=c(CH4)。该反应的H_0(填“”或“”或“ (3). 66.7% (4). (5). 5 (6). 可以充入适量的乙烯 (或采用选择性好的催化剂)【解析】【分析】(1)根据催化剂能增大反应速率,降低活化能,但不影响化学平衡分析;平衡常数只与温
49、度有关;(2)分解反应绝大多数为吸热反应;设出CH4的转化浓度,然后根据三段式,利用c(C2H4)=c(CH4)来解答;根据改变温度后,CH4的浓度升高来判断温度的变化;表示出变化后的CH4和C2H4的浓度,然后根据c(CH4)=2c(C2H4)来计算;甲烷裂解制乙炔有副产物乙烯生成,为提高甲烷制乙炔的转化率,可以充入适量的乙烯。【详解】(1)A在相同条件下,转化率越高催化效率越高,根据图象可知,相同稳定性甲烷的转化率,则三种催化剂、的催化效率由高到低的顺序是,故A错误;Bb、a两点均未达到平衡状态,温度越高反应速率较快,CH4的转化率较大,温度:ba,则b点CH4的转化率高于a点,故B正确;
50、C相同温度时c点甲烷转化率最高,此时可能达到平衡状态,故C错误;D催化剂不影响化学平衡,则850时,不同催化剂(、)作用下达平衡时CH4的转化率相同,故D正确;故答案为BD;(2)反应2CH4(g)=C2H4(g)+2H2(g)为分解反应,而分解反应绝大多数为吸热反应,故此反应为吸热反应;设CH4的转化浓度为Xmol/L,可知: 2CH4(g)=C2H4(g)+2H2(g)初始浓度(mol/L) 0.3 0 0浓度变化(mol/L) x 0.5x x平衡浓度(mol/L)(0.3-x) 0.5x x根据c(C2H4)=c(CH4)可知:0.3-x=,解得x=0.2mol/L;故CH4的平衡转化
51、率=100%=66.7%;改变温度后,CH4的浓度升高,即平衡左移,即温度应为降低,即T1T2;由于CH4以0.01mol/(Ls)的平均速率增多,经ts后再次达到平衡,故在ts的时间内,CH4的浓度变化为0.01tmol/L,根据浓度的该变量之比等于计量数之比,利用三段式来计算: 2CH4(g)=C2H4(g)+2H2(g)初始浓度(mol/L)0.1 0.1浓度改变(mol/L)0.01t 0.005t平衡浓度(mol/L)(0.1+0.01t) (0.1-0.005t)由于c(CH4)=2c(C2H4),故有:0.1+0.01t=2(0.1-0.005t),解得t=5s;甲烷裂解制乙炔有副产物乙烯生成,充入适量的乙烯,可抑制甲烷向乙烯的转化,从而提高甲烷制乙炔的转化率。