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文档介绍
化学卷·2018届河北省武安三中高二上学期第一次月考化学试卷 (解析版)
全*品*高*考*网, 用后离不了!2016-2017学年河北省武安三中高二(上)第一次月考化学试卷 一、选择题(共20小题1-10题每小题2分,11-20每小题2分,共50分) 1.下列说法正确的是( ) A.化学反应中的能量变化,通常表现为热量的变化 B.反应物的总能量高于生成物的总能量时发生吸热反应 C.Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应是放热反应 D.木炭在氧气中的燃烧是吸热反应 2.下列关于化学平衡的说法中,正确的是( ) A.当达到化学平衡时,反应物已完全转化为生成物 B.化学平衡是一定条件下的平衡,当条件改变时,平衡可能会遭到破坏 C.当达到化学平衡时,反应混合物中各成分的浓度相等 D.当达到化学平衡时,正逆反应均已停止 3.在一定条件下,对于A2(g)+3B2(g)⇌2AB3(g)反应来说,下列所表示的化学反应速率中最大的是( ) A.v(A2)=0.8 mol•L﹣1•s﹣1 B.v(A2)=40 mol•L﹣1•min﹣1 C.v(AB3)=1.0 mol•L﹣1•s﹣1 D.v(B2)=1.2 mol•L﹣1•s﹣1 4.有关能量的判断或表示方法正确的是( ) A.反应A(g)+B(g)═2C(s)可以自发进行,则其必为放热反应 B.从C(石墨,s)═C(金刚石,s)△H=+1.9 kJ/mol,可知:金刚石比石墨更稳定 C.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量更多 D.若2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=﹣483.6 kJ•mol﹣1,则H2燃烧热为241.8 kJ•mol﹣1 5.某温度下,体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应:X(g)+Y(g)⇌Z(g)+W(s)△H>0.下列叙述正确的是( ) A.加入少量W,逆反应速率增大 B.当容器中气体压强不变时,反应达到平衡 C.升高温度,平衡逆向移动 D.平衡后加入X,上述反应的△H增大 6.已知:xA(g)+yB(g) zC(g);△H=a.将x mol A和y mol B混合在密闭容器中,在不同温度(T1>T2)及压强(P1>P2)下,C的物质的量n(C)与反应时间(t)的关系如图所示.下列判断正确的是( ) A.x+y=z; a>0 B.x+y>z; a<0 C.x+y<z; a<0 D.x+y<z; a>0 7.在一定温度下的恒容密闭容器中,下列叙述不是可逆反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)达到平衡状态标志的是 ( ) ①生成C的速率与C分解的速率相等 ②单位时间内生成a mol A,同时生成3a mol B ③A、B、C的浓度不再变化 ④A、B、C的质量不再变化 ⑤混合气体的总压强不再变化 ⑥混合气体的物质的量不再变化 ⑦单位时间内消耗a mol A,同时生成3a mol B ⑧A、B、C的分子数之比为1:3:2. A.②⑧ B.①⑥ C.②④ D.③⑧ 8.下列反应过程中,△H>0且△S>0的是( ) A.NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) B.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) C.4Al(s)+3O2(g)=2A12O3(s) D.HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(1) 9.模型法是化学中把微观问题宏观化的最常见方法,对于2HBr(g)⇌H2(g)+Br2(g)反应.下列四个图中可以表示该反应在一定条件下为可逆反应的是( ) A. B. C. D. 10.下列能用勒夏特列原理解释的是( ) A.高温及加入催化剂都能使合成氨的反应速率加快 B.红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅 C.SO2催化氧化成SO3的反应,往往需要使用催化剂 D.H2、I2、HI平衡时的混合气体加压后颜色变深 11.相同温度下,甲(恒容)、乙(恒压)、丙(恒容)3个密闭容器中发生可逆反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=﹣197kJ/mol.实验测得起始、平衡时的有关数据如下表.下列正确的是( ) 容器 起始各物质的物质的量/mol 达到平衡时体系能量的变化 SO2 O2 Ar 甲 2 1 0 放出热量:Q1 乙 2 1 0 放出热量:Q2 丙 2 1 0.5 放出热量:Q3 A.Q1=Q3<Q2 B.达到平衡时,乙容器中SO2的体积分数最大 C.平衡时,甲、乙、丙3个容器中甲的平衡常数最小 D.若在上述条件下,反应生成1mol SO3(s),则反应放热为98.5kJ 12.化学反应N2+3H2═2NH3的能量变化如图所示,E是正值,该反应的热化学方程式是( ) A.N2(g)+3H2(g)═2NH3(l);△H=2(a﹣b﹣c)kJ•mol﹣1 B.N2(g)+3H2(g)═2NH3(g);△H=2(b﹣a)kJ•mol﹣1 C. N2(g)+H2(g)═NH3(l);△H=(b+c﹣a)kJ•mol﹣1 D. N2(g)+H2(g)═NH3(g);△H=(a+b)kJ•mol﹣1 13.一定条件下,用甲烷可以消除氮氧化物(NOx)的污染.已知: ①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2 (g)+2H2O(g)△H1=﹣574kJ•mol﹣1 ②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=﹣1160kJ•mol﹣1 下列选项正确的是( ) A.CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣867kJ•mol﹣1 B.CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)的反应热为△H3,则△H3>△H1 C.若用0.2molCH4还原NO2至N2,则反应中放出的热量一定为173.4kJ D.若用标准状况下2.24LCH4还原NO2至N2,整个过程中转移的电子为1.6mol 14.根据如图有关图象,说法正确的是( ) A.由图Ⅰ知,反应在T1、T3处达到平衡,且该反应的△H<0 B.由图Ⅱ知,反应在t6时刻,NH3体积分数最大 C.由图Ⅱ知,t3时采取降低反应体系压强的措施 D.图Ⅲ表示在10 L容器、850℃时的反应,由图知,到4 min时,反应放出51.6 kJ的热量 15.已知反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)的能量情况如图所示,曲线I和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况.下列判断正确的是( ) A.该反应的△H=+91kJ•mol﹣1 B.加入催化剂,该反应的△H变小 C.反应物的总能量大于生成物的总能量 D.如果该反应生成液态CH3OH,则△H增大 16.已知在一定条件下2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=﹣Q kJ•mol﹣1.向一密闭容器中加入2mol SO2和1mol O2,达平衡时SO2的转化率为90%,放出的热量为Q1;向另一相同容器中加入2mol SO3,在相同条件下,达平衡时吸收的热量为Q2,则下列关系中正确的是( ) A.Q>Q1>Q2 B.Q1>Q2>Q C.Q1>Q>Q2 D.Q1=Q2>Q 17.某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对化学平衡的影响,得到如下变化规律(图中p表示压强,t表示温度,n表示物质的量):根据以上规律判断,下列结论正确的是( ) A.反应Ⅰ△H>0,P2>P1 B.反应Ⅱ△H<0,T1>T2 C.反应Ⅲ△H>0,T2>T1;或△H<0,T2<T1 D.反应Ⅳ△H<0,T2>T1 18.在一定温度下,向2L体积固定的密闭容器中加入1molHI,2HI⇌H2(g)+I2(g)△H>0,H2的物质的量随时间的变化如图示,下列说法正确的是( ) A.该温度下,反应的平衡常数是 B.0~2min内的HI的平均反应速率为0.05mol•L﹣1•min﹣1 C.恒压下向该体系中加入N2,平衡不移动,反应速率不变 D.升高温度,平衡向正反应方向移动,只有正反应速率加快 19.在一密闭容器中,反应aA(g)⇌bB(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积减半,当达到新的平衡时,A的浓度增大为原来的1.8倍,则下列说法错误的是( ) A.平衡向正反应方向移动了 B.物质A的转化率增大了 C.恒温恒压时再充入A物质,达到新的平衡时A的质量分数增加了 D.a>b 20.在恒温恒压下,向密闭容器中充入4mol SO2和2mol O2,发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H<0.2min后,反应达到平衡,生成SO3为1.4mol,同时放出热量Q kJ,则下列分析正确的是( ) A.在该条件下,反应前后的压强之比为6:5.3 B.若反应开始时容器体积为2 L,则0~2 min内v(SO3)=0.35 mol/(L•min) C.若把“恒温恒压下”改为“恒压绝热条件下”反应,平衡后n(SO3)<1.4 mol D.若把“恒温恒压下”改为“恒温恒容下”反应,达平衡时放出的热量大于Q kJ 二、非选择题(共50分) 21.请根据所学知识回答下列问题: (1)同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H(化学计量数相同)分别为△H1、△H2,△H1 △H2(填“>”“<”或“=”下同). (2)相同条件下,2mol氢原子所具有的能量 1mol 氢分子所具有的能量. (3)已知常温时红磷比白磷稳定,比较下列反应中△H的大小:△H1 △H2. ①P4(白磷,s)+5O2(g)═2P2O5(s)△H1 ②4P(红磷,s)+5O2(g)═2P2O5(s)△H2 (4)已知:稀溶液中,H+(aq)+OH﹣(aq)═H2O(l)△H=﹣57.3kJ•mol﹣1,则浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水,放出的热量 57.3kJ. (5)已知:0.5mol CH4(g)与0.5mol水蒸气在t℃、p kPa 时,完全反应生成CO和H2的混合气体,吸收了a kJ 热量,该反应的热化学方程式是 . (6)已知:C3H8(g )═CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g)△H1=156.6kJ•mol﹣1 CH3CH=CH2(g)═CH4(g)+HC≡CH(g)△H2=32.4kJ•mol﹣1 则相同条件下,反应C3H8(g)═CH3CH=CH2 (g)+H2(g)的△H= kJ•mol﹣1. 22.用活性炭还原法处理氮氧化物.有关反应为C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g).某研究小组向恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,恒温(T℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下: 物质浓度(mol/L)时间(min) NO N2 CO2 0 1.00 0 0 10 0.58 0.21 0.21 20 0.40 0.30 0.30 30 0.40 0.30 0.30 40 0.32 0.34 0.17 50 0.32 0.34 0.17 (1)10~20min以v(CO2)表示的反应速率为 . (2)根据表中数据,计算T℃时该反应的平衡常数为 (保留两位小数). (3)下列各项能作为判断该反应达到平衡标志的是 (填序号字母). A.容器内压强保持不变 B.2v正(NO)=v逆(N2) C.容器内CO2的体积分数不变 D.混合气体的密度保持不变 (4)30min时改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件可能是 . (5)一定温度下,随着NO的起始浓度增大,则NO的平衡转化率 (填“增大”“不变”或“减小”). 23.在一容积为2L的密闭容器中加入2molA和3molB,保持温度为30℃,在催化剂存在的条件下进行下列反应:A(g)+2B(g)3C(g),达到平衡后生成1.2mol C,此时,平衡混合气中C的体积分数为ω;若将温度升高到70℃后,其他条件均不变,当反应重新达到平衡时,C的物质的量为2.1mol. 请回答下列问题, (1)该反应的平衡常数K随温度升高而 (填“增大”、“减少”或“不变”),该反应的焓变△H 0(填“>”、“<”或“=”). (2)30℃时,平衡混合气中C的体积分数ω= ,A物质的转化率与B物质的转化率之比为 . (3)30℃时,若在同一容器中加入3molA、4molB和 molC,则平衡混合气中C的体积分数仍为ω,此时平衡时体系中A的物质的量浓度为 mol•L﹣1. 24.某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”.实验时,先分别量取两种溶液,然后倒入试管中迅速振荡,混合均匀,开始计时,通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢.该小组设计了如下方案: 编号 H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液 温度/℃ 浓度/mol•L﹣1 体积/mL 浓度/mol•L﹣1 体积/mL ① 0.10 2.0 0.010 4.0 25 ② 0.20 2.0 0.010 4.0 25 ③ 0.20 2.0 0.010 4.0 50 (1)该反应的离子方程式为 , (2)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是 (填编号,下同),可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是 . (3)实验①测得KMn04溶液的褪色时间为40s,忽略混合前后溶液体积的微小变化,这段时间内平均反应速率v(KMn04)= mol•L﹣1•min﹣1. (4)已知50℃时c(MnO4﹣)~反应时间t的变化曲线如图.若保持其他条件不变,请在坐标图中,画出25℃时c(Mn04﹣)~t的变化曲线示意图. 2016-2017学年河北省武安三中高二(上)第一次月考化学试卷 参考答案与试题解析 一、选择题(共20小题1-10题每小题2分,11-20每小题2分,共50分) 1.下列说法正确的是( ) A.化学反应中的能量变化,通常表现为热量的变化 B.反应物的总能量高于生成物的总能量时发生吸热反应 C.Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应是放热反应 D.木炭在氧气中的燃烧是吸热反应 【考点】化学能与热能的相互转化. 【分析】A.化学反应时断键吸收能量,成键吸收能量,通常表现为热量的变化; B.反应物的总能量高于生成物的总能量时,反应后能量降低,所以是放热反应; C.Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应; D.燃烧都是放热反应. 【解答】解:A.化学反应时断键吸收能量,成键吸收能量,所以化学反应过程中一定存在能量变化,通常表现为热量的变化,故A正确; B.反应物的总能量高于生成物的总能量时,反应后能量降低,所以是放热反应,故B错误; C.Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应,故C错误; D.木炭在氧气中的燃烧,属于燃烧反应,是放热反应,故D错误; 故选A. 2.下列关于化学平衡的说法中,正确的是( ) A.当达到化学平衡时,反应物已完全转化为生成物 B.化学平衡是一定条件下的平衡,当条件改变时,平衡可能会遭到破坏 C.当达到化学平衡时,反应混合物中各成分的浓度相等 D.当达到化学平衡时,正逆反应均已停止 【考点】化学平衡的影响因素;化学平衡状态的判断. 【分析】A.化学平衡是可逆反应,不能进行彻底; B.平衡是一定条件下的平衡,条件改变,平衡可能发生移动; C.平衡状态的标志是各成分平衡浓度不变; D.化学平衡是动态平衡. 【解答】解:A.化学平衡是可逆反应,不能进行彻底,当反应达到化学平衡状态时,反应物不能完全转化为生成物,故A错误; B.平衡是一定条件下的平衡,条件改变,平衡可能会遭到破坏,发生移动,故B正确; C.反应物与生成物中各成分的浓度保持不变是判断反应达到平衡的依据,反应混合物中各成分的浓度相等不一定达到平衡,故C错误; D.反应达到化学平衡状态时,正逆反应仍在进行,只是正逆反应速率相同,故D错误; 故选:B. 3.在一定条件下,对于A2(g)+3B2(g)⇌2AB3(g)反应来说,下列所表示的化学反应速率中最大的是( ) A.v(A2)=0.8 mol•L﹣1•s﹣1 B.v(A2)=40 mol•L﹣1•min﹣1 C.v(AB3)=1.0 mol•L﹣1•s﹣1 D.v(B2)=1.2 mol•L﹣1•s﹣1 【考点】化学反应速率和化学计量数的关系. 【分析】反应速率之比等于化学计量数之比,则反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快,以此来解答. 【解答】解:对于一个化学反应来说,用某物质表示的化学反应速率与该物质的化学计量数之比越大,则所表示的化学反应速率越大, A. =0.8; B. =0.67; C. =0.5; D. =0.4, 对比可知A中比值最大,反应速率最快, 故选A. 4.有关能量的判断或表示方法正确的是( ) A.反应A(g)+B(g)═2C(s)可以自发进行,则其必为放热反应 B.从C(石墨,s)═C(金刚石,s)△H=+1.9 kJ/mol,可知:金刚石比石墨更稳定 C.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量更多 D.若2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=﹣483.6 kJ•mol﹣1,则H2燃烧热为241.8 kJ•mol﹣1 【考点】吸热反应和放热反应. 【分析】A、反应A(g)+B(g)═2C(s)为熵减的反应; B、从C(石墨,s)═C(金刚石,s)△H=+1.9 kJ/mol,可知,石墨的能量低于金刚石; C、等质量的硫蒸汽的能量高于固态硫; D、燃烧热是25摄氏度,101 kPa时,1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量. 【解答】解:A、反应A(g)+B(g)2C(s)可以自发进行,由于△S<0,则其必为放热反应,故A正确; B、石墨转化成金刚石为吸热反应,故金刚石的能量高,不稳定,故B错误; C、等质量时,气态硫的能量比固态硫的高,所以完全燃烧时,气态物质放出的热量多,故C错误; D、燃烧热是指在一定压强下,1 mol的可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物的时候所放出的热量.而这个反应中的水是气态,故D错误. 故选A. 5.某温度下,体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应:X(g)+Y(g)⇌Z(g)+W(s)△H>0.下列叙述正确的是( ) A.加入少量W,逆反应速率增大 B.当容器中气体压强不变时,反应达到平衡 C.升高温度,平衡逆向移动 D.平衡后加入X,上述反应的△H增大 【考点】化学平衡的影响因素. 【分析】A、W为固体,增大W的用量,不影响平衡的移动; B、该反应正反应是气体体积减小的反应,随反应进行,压强降低,当压强不再变化,说明到达平衡状态; C、升高温度平衡向吸热反应移动; D、反应热△H与物质的化学计量数有关,与参加反应的物质的物质的量无关. 【解答】解:A、W在反应中是固体,固体量的增减不会引起化学反应速率的改变和化学平衡的移动,故A错误; B、随反应进行,气体的物质的量减小,压强减小,压强不变说明到达平衡,说明可逆反应到达平衡状态,故B正确; C、该反应正反应为吸热反应,升高温度平衡向吸热反应移动,即向正反应移动,故C错误; D、反应热△H与物质的化学计量数有关,物质的化学计量数不变,热化学方程式中反应热不变,与参加反应的物质的物质的量无关,故D错误; 故选B. 6.已知:xA(g)+yB(g) zC(g);△H=a.将x mol A和y mol B混合在密闭容器中,在不同温度(T1>T2)及压强(P1>P2)下,C的物质的量n(C)与反应时间(t)的关系如图所示.下列判断正确的是( ) A.x+y=z; a>0 B.x+y>z; a<0 C.x+y<z; a<0 D.x+y<z; a>0 【考点】化学平衡的影响因素. 【分析】根据影响化学反应速率和化学平衡的因素进行判断得出正确结论.升高温度,化学反应速率加快,平衡向着吸热的方向移动;增大压强,化学反应速率加快,平衡向着气体体积减小的方向移动. 【解答】解:P2时,T1>T2,升高温度,C的物质的量减小,平衡逆向移动,则正反应为放热反应,故a<0; T2时,P1>P2,增大压强,C的物质的量增大,说明平衡正向移动,故x+y>z, 故选B. 7.在一定温度下的恒容密闭容器中,下列叙述不是可逆反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)达到平衡状态标志的是 ( ) ①生成C的速率与C分解的速率相等 ②单位时间内生成a mol A,同时生成3a mol B ③A、B、C的浓度不再变化 ④A、B、C的质量不再变化 ⑤混合气体的总压强不再变化 ⑥混合气体的物质的量不再变化 ⑦单位时间内消耗a mol A,同时生成3a mol B ⑧A、B、C的分子数之比为1:3:2. A.②⑧ B.①⑥ C.②④ D.③⑧ 【考点】化学平衡状态的判断. 【分析】可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,且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,据此分析解答. 【解答】解:①生成C的速率与C分解的速率相等,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故不选; ②无论反应是否达到平衡状态都存在单位时间内生成a mol A同时生成3a mol B,所以不能据此判断平衡状态,故选; ③A、B、C的浓度不再变化时,正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,故不选; ④A、B、C的质量不再变化,正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,故不选; ⑤该反应前后气体计量数之和减小,压强减小,当混合气体的总压强不再变化时,各物质的物质的量不变,反应达到平衡状态,故不选; ⑥反应前后气体总物质的量减小,当混合气体的物质的量不再变化时正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,故不选; ⑦单位时间内消耗a mol A,同时生成3a mol B,生成amolA,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故不选; ⑧A、B、C的分子数之比为1:3:2,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,所以不能据此判断平衡状态,故选; 故选A. 8.下列反应过程中,△H>0且△S>0的是( ) A.NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) B.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) C.4Al(s)+3O2(g)=2A12O3(s) D.HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(1) 【考点】反应热和焓变. 【分析】一般来说,物质的分解反应为吸热反应,△S>0,应生成较多气体,物质的混乱度增大,以此解答. 【解答】解:A.反应为放热反应,气体生成固体,则△H<0,△S<0,故A错误; B.反应为吸热反应,且固体生成气体,则△H>0,△S>0,故B正确; C.反应为放热反应,且气体生成固体,则△H<0,△S<0,故C错误; D.中和反应为放热反应,△H<0,故D错误. 故选B. 9.模型法是化学中把微观问题宏观化的最常见方法,对于2HBr(g)⇌H2(g)+Br2(g)反应.下列四个图中可以表示该反应在一定条件下为可逆反应的是( ) A. B. C. D. 【考点】化学反应的可逆性. 【分析】可逆反应是指在同一条件下,既能向生成物方向进行,同时又能向反应物方向进行的反应.即反应物和生成物共存. 【解答】解:HBr、H2和Br2都是双原子分子,反应物和生成物共存,说明体系中应含有3种双原子分子. A.一种双原子分子和2种单原子分子,故A错误; B.2种双原子分子,故B错误; C.3种双原子分子,故C正确; D.2种双原子分子和2种单原子分子,故D错误, 故选C. 10.下列能用勒夏特列原理解释的是( ) A.高温及加入催化剂都能使合成氨的反应速率加快 B.红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅 C.SO2催化氧化成SO3的反应,往往需要使用催化剂 D.H2、I2、HI平衡时的混合气体加压后颜色变深 【考点】化学平衡移动原理. 【分析】勒夏特列原理为:如果改变影响平衡的条件之一,平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动,使用勒夏特列原理时,该反应必须是可逆反应,否则勒夏特列原理不适用. 【解答】解:A.升高温度或加入催化剂,增大活化分子百分数,导致反应速率加快,但合成氨是放热反应,升高温度平衡逆向移动,催化剂不影响平衡移动,所以高温及加入催化剂都能使合成氨的反应速率加快不能用平衡移动原理解释,故A不选; B.二氧化氮转化为四氧化二氮是反应前后气体体积减小的可逆反应,增大压强,容器体积减小,二氧化氮浓度增大,颜色加深,但增大压强平衡正向移动,二氧化氮浓度降低,气体颜色变浅,所以可以用平衡移动原理解释,故B选; C.催化剂只影响反应速率不影响平衡移动,所以对SO2催化氧化成SO3的反应,往往需要使用催化剂,不能用平衡移动原理解释,故C不选; D.碘和氢气生成HI的反应是一个反应前后气体体积不变的可逆反应,压强不影响平衡移动,所以H2、I2、HI平衡时的混合气体加压后碘浓度增大导致颜色变深,不能用平衡移动原理解释,故D不选; 故选B. 11.相同温度下,甲(恒容)、乙(恒压)、丙(恒容)3个密闭容器中发生可逆反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=﹣197kJ/mol.实验测得起始、平衡时的有关数据如下表.下列正确的是( ) 容器 起始各物质的物质的量/mol 达到平衡时体系能量的变化 SO2 O2 Ar 甲 2 1 0 放出热量:Q1 乙 2 1 0 放出热量:Q2 丙 2 1 0.5 放出热量:Q3 A.Q1=Q3<Q2 B.达到平衡时,乙容器中SO2的体积分数最大 C.平衡时,甲、乙、丙3个容器中甲的平衡常数最小 D.若在上述条件下,反应生成1mol SO3(s),则反应放热为98.5kJ 【考点】化学平衡的计算. 【分析】A、从起始量分析,正向反应是放热反应,逆向进行的反应是吸热反应; B、从恒温恒容容器中加入惰性气体,增加总压,分压不变,平衡不动分析判断; C、从平衡常数是只与温度有关的物理量; D、从反应的焓变意义和物质聚集状态分析判断. 【解答】解:A、甲(恒容)与丙(恒容)属于完全等效,乙(恒压),反应向正方向进行,物质的量减少,由于乙(恒压),相对于甲(恒容)、丙(恒容)是在加压,平衡向正向移动,放热更多,所以Q1=Q3<Q2,故A正确; B、甲(恒容)与丙(恒容)属于完全等效,丙容器中多了0.5mol的氩气,所以丙容器中SO2的体积分数变小;由于乙(恒压),相对于甲(恒容)、丙(恒容)是在加压,平衡向正向移动,所以丙容器中SO2的体积分数比甲容器中SO2的体积分数要小;所以达到平衡时,甲容器中SO2的体积分数最大,故B错误; C、温度相同,甲、乙、丙3个容器中反应的平衡常数相等,故C错误; D、在上述条件下反应生成1molSO3(s),气体转化为固体放热,所以反应放热应大于98.5kJ,故D错误; 故选:A. 12.化学反应N2+3H2═2NH3的能量变化如图所示,E是正值,该反应的热化学方程式是( ) A.N2(g)+3H2(g)═2NH3(l);△H=2(a﹣b﹣c)kJ•mol﹣1 B.N2(g)+3H2(g)═2NH3(g);△H=2(b﹣a)kJ•mol﹣1 C. N2(g)+H2(g)═NH3(l);△H=(b+c﹣a)kJ•mol﹣1 D. N2(g)+H2(g)═NH3(g);△H=(a+b)kJ•mol﹣1 【考点】热化学方程式. 【分析】根据反应热等于反应物旧键断裂吸收的总能量减去生成物新键形成所放出总能量计算反应热,然后根据并热化学方程式的书写方法写出热化学方程式,注意反应物的物质的量和生成物的聚集状态. 【解答】解:由图可以看出,△E为反应的活化能,反应热等于反应物的活化能减生成物的活化能, 所以N2(g)+H2(g)═NH3(g)△H=(a﹣b)kJ/mol,即 N2(g)+3H2(g)═2NH3(g);△H=﹣2(b﹣a)kJ•mol﹣1,故BD错误; 而1mol的NH3(g)转化为1mol的NH3(l)放出的热量为ckJ,根据盖斯定律有: N2(g)+H2(g)═NH3(l)△H=(a﹣b﹣c)kJ/mol, 即:N2(g)+3H2(g)═2NH3(l)△H=2(a﹣b﹣c)kJ•mol﹣1;故A正确,C错误; 故选:A. 13.一定条件下,用甲烷可以消除氮氧化物(NOx)的污染.已知: ①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2 (g)+2H2O(g)△H1=﹣574kJ•mol﹣1 ②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=﹣1160kJ•mol﹣1 下列选项正确的是( ) A.CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣867kJ•mol﹣1 B.CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)的反应热为△H3,则△H3>△H1 C.若用0.2molCH4还原NO2至N2,则反应中放出的热量一定为173.4kJ D.若用标准状况下2.24LCH4还原NO2至N2,整个过程中转移的电子为1.6mol 【考点】用盖斯定律进行有关反应热的计算;有关反应热的计算. 【分析】A、由反应①+②可得到2CH4(g)+4NO2(g)═2N2(g)+2CO2(g)+4H2O( g ),再利用化学计量数与反应热成正比来计算; B、液态水变为气态水时要吸收热量; C、利用热化学反应方程式中化学计量数与反应热的关系来计算; D、利用n=计算甲烷的物质的量,再利用碳元素化合价的变化来计算转移的电子数. 【解答】解:A、反应①+②可得到2CH4(g)+4NO2(g)═2N2(g)+2CO2(g)+4H2O( g ),△H=(﹣574kJ•mol﹣1)+(﹣1160kJ•mol﹣1)=﹣1734kJ•mol﹣1,则CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O( g )△H==﹣867kJ•mol﹣1,故A正确; B、液态水变为气态水时要吸收热量,焓变是带有符号的,如果CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)的反应热为△H3,则△H3<△H1,故B错误; C、由反应CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O( g )△H=﹣867kJ•mol﹣1,可得:放出的热量为0.2mol×867kJ•mol﹣1=173.4kJ,但是反应热和物质的状态有关,所以反应中放出的热量不一定为173.4kJ,故C错误; D、甲烷的物质的量为=0.1mol,碳元素的化合价由﹣4价升高为+4价,则转移的电子总数为为0.1mol×8=0.8mol,故D错误; 故选A. 14.根据如图有关图象,说法正确的是( ) A.由图Ⅰ知,反应在T1、T3处达到平衡,且该反应的△H<0 B.由图Ⅱ知,反应在t6时刻,NH3体积分数最大 C.由图Ⅱ知,t3时采取降低反应体系压强的措施 D.图Ⅲ表示在10 L容器、850℃时的反应,由图知,到4 min时,反应放出51.6 kJ的热量 【考点】化学反应速率变化曲线及其应用;物质的量或浓度随时间的变化曲线;产物的百分含量随浓度、时间的变化曲线. 【分析】A、反应物和生成物的体积分数相同时,反应不一定达到平衡状态,升高温度平衡向吸热反应方向移动; B、t1时刻正逆反应速率相等,反应达到平衡状态;t2时刻正逆反应速率都增大且相等,改变的条件是加入催化剂,平衡不移动;t3时刻正逆反应速率都减小,且逆反应速率大于正反应速率,改变的条件是减小压强,平衡逆向移动;t5时刻正逆反应速率都增大,且逆反应速率大于正反应速率,改变的条件是升高温度,平衡逆向移动,t6时刻正逆反应速率相等,反应达到平衡状态; C、降低温度平衡向吸热反应方向移动; D、根据反应热与反应物物质的量之间的关系式计算. 【解答】解:A、由图Ⅰ知,反应在T1、T3处反应物和生成物的体积分数相对但反应不一定达到平衡,T2﹣T3升高温度,反应物体积分数增大,生成物体积分数减小,平衡向逆反应方向移动,所以正反应是放热反应,△H<0,故A错误; B、由图Ⅱ知,t2时刻正逆反应速率都增大且相等,改变的条件是加入催化剂,平衡不移动;t3时刻正逆反应速率都减小,且逆反应速率大于正反应速率,改变的条件是减小压强,平衡向逆反应方向移动;t5时刻正逆反应速率都增大,且逆反应速率大于正反应速率,改变的条件是升高温度,平衡向逆反应方向移动,所以反应在t1时,NH3体积分数最大,故B错误; C、由图Ⅱ知,t3时刻正逆反应速率都减小,且逆反应速率大于正反应速率,改变的条件是减小压强,故C正确; D、该反应是一个放热反应,1molCO完全转化时放出43KJ能量,当转化(0.30﹣0.18)mol/L×10L=1.2molCO时放出51.6kJ的热量,故D正确; 故选CD. 15.已知反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)的能量情况如图所示,曲线I和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况.下列判断正确的是( ) A.该反应的△H=+91kJ•mol﹣1 B.加入催化剂,该反应的△H变小 C.反应物的总能量大于生成物的总能量 D.如果该反应生成液态CH3OH,则△H增大 【考点】反应热和焓变. 【分析】反应物总能量大于生成物总能量,该反应放热,曲线Ⅱ活化能降低,应加入催化剂,以此解答该题. 【解答】解:A.反应物总能量大于生成物总能量,该反应放热,故A错误; B.加入催化剂,反应热不变,故B错误; C.由图象可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,为放热反应,故C正确; D.如果该反应生成液态CH3OH,放出更多的热量,因反应热为负值,则△H减小,故D错误. 故选C. 16.已知在一定条件下2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=﹣Q kJ•mol﹣1.向一密闭容器中加入2mol SO2和1mol O2,达平衡时SO2的转化率为90%,放出的热量为Q1;向另一相同容器中加入2mol SO3,在相同条件下,达平衡时吸收的热量为Q2,则下列关系中正确的是( ) A.Q>Q1>Q2 B.Q1>Q2>Q C.Q1>Q>Q2 D.Q1=Q2>Q 【考点】反应热的大小比较. 【分析】根据热化学方程式的含义以及从正反应和逆反应方向建立的等效平衡,同种物质的转化率和生成率之和为100%来分析. 【解答】解:反应的热化学方程式为:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=﹣Q kJ•mol﹣1,由热化学方程式可知,在上述条件下反应生成2molSO3气体放热Q kJ,加入2mol SO2和1molO2,达平衡时SO2的转化率为90%,生成的三氧化硫量为1.8mol,所以Q1=0.9Q,向另一相同容器中加入2mol SO3,在相同条件下,达平衡时,该平衡与上述平衡等效,但消耗三氧化硫量为0.2mol,则吸收的热量为Q2=0.1Q,综上得:Q>Q1>Q2; 故选:A. 17.某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对化学平衡的影响,得到如下变化规律(图中p表示压强,t表示温度,n表示物质的量):根据以上规律判断,下列结论正确的是( ) A.反应Ⅰ△H>0,P2>P1 B.反应Ⅱ△H<0,T1>T2 C.反应Ⅲ△H>0,T2>T1;或△H<0,T2<T1 D.反应Ⅳ△H<0,T2>T1 【考点】化学平衡的影响因素. 【分析】反应Ⅰ说明升高温度,A的转化率降低,增大压强平衡向正反应方向移动; 反应Ⅱ由图象可以看出T1>T2,升高温度C的物质的量减少; 反应Ⅲ中温度的高低与温度对平衡移动的影响有关; 反应Ⅳ,由图象可以看出T2条件下A的转化率大,因此当T2>T1时,说明升高温度平衡向正反应方向进行,正反应为吸热反应△H>0,反应为放热反应. 【解答】解:A.反应Ⅰ的特点是正反应方向为气体体积减小的方向,结合图象,压强增大A的转化率应增大,所以p2>p1,它随温度的升高A的转化率降低,所以正反应为放热反应△H<0,故A错误. B.关于反应Ⅱ由图象可以看出T1条件下达到平衡所用的时间少,所以T1>T2,而在T1条件下达平衡时n(C)小,所以说明低温有利于C的生成,故它主要的正反应为放热反应△H<0,B正确; C.关于反应Ⅲ,由图象可以看出,T2条件下C的平衡体积分数大,因此当T2>T1时正反应为吸热反应△H>0,而当T2<T1时正反应为放热反应△H<0,故C正确; D.关于反应Ⅳ,由图象可以看出T2条件下A的转化率大,因此当T2>T1时,说明升高温度平衡向正反应方向进行,因此正反应为吸热反应△H>0,故D错误. 故选BC. 18.在一定温度下,向2L体积固定的密闭容器中加入1molHI,2HI⇌H2(g)+I2(g)△H>0,H2的物质的量随时间的变化如图示,下列说法正确的是( ) A.该温度下,反应的平衡常数是 B.0~2min内的HI的平均反应速率为0.05mol•L﹣1•min﹣1 C.恒压下向该体系中加入N2,平衡不移动,反应速率不变 D.升高温度,平衡向正反应方向移动,只有正反应速率加快 【考点】物质的量或浓度随时间的变化曲线. 【分析】A.由图可知,平衡时生成氢气为0.1mol,根据方程式计算生成的n(I2)、参加反应的n(HI),进而计算平衡时HI的物质的量,由于反应前后气体的化学计量数相等,利用物质的量代替浓度代入平衡常数表达式计算; B.由图可知,2min内生成氢气为0.1mol,根据v=计算v(H2),再根据速率之比等于化学计量数之比计算v(HI); C.恒压下向该体系中加入N2,体积增大,反应混合物的浓度减小,反应速率减小,等效为降低压强,结合化学计量数判断平衡移动; D.升高温度正、逆反应速率都增大. 【解答】解:A.由图可知,平衡时生成氢气为0.1mol,根据方程式计算生成的n(I2)=n(H2)=0.1mol,参加反应的n(HI)=2n(H2)=0.2mol,平衡时HI的物质的量为1mol﹣0.2mol=0.8mol,由于反应前后气体的化学计量数相等,利用物质的量代替浓度计算平衡常数,故平衡常数k==,故A错误; B.由图可知,2min内生成氢气为0.1mol,故v(H2)==0.025mol•L﹣1•min﹣1,速率之比等于化学计量数之比,故v(HI)=2v(H2)=0.05mol•L﹣1•min﹣1,故B正确; C.恒压下向该体系中加入N2,体积增大,等效为降低压强,该反应前后气体的体积不变,平衡不移动.反应混合物的浓度减小,反应速率减小,故C错误; D.升高温度正、逆反应速率都增大,正反应速率增大更多,平衡向正反应方向移动,故D错误; 故选B. 19.在一密闭容器中,反应aA(g)⇌bB(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积减半,当达到新的平衡时,A的浓度增大为原来的1.8倍,则下列说法错误的是( ) A.平衡向正反应方向移动了 B.物质A的转化率增大了 C.恒温恒压时再充入A物质,达到新的平衡时A的质量分数增加了 D.a>b 【考点】化学平衡的影响因素. 【分析】假定平衡不移动,将气体体积压缩到原来的一半,A的浓度为原来的2倍,实际再次达到新平衡时,A的浓度为原来的1.8倍,说明压强增大,平衡向正反应移动,即a>b,A的转化率增大,以此解答该题. 【解答】解:假定平衡不移动,将气体体积压缩到原来的一半,A的浓度为原来的2倍,实际再次达到新平衡时,A的浓度为原来的1.8倍,说明压强增大,平衡向正反应移动,即a>b,A的转化率增大,则 A.由上述分析可知,平衡向正反应方向移动,故A正确; B.平衡向正反应方向移动,物质A的转化率增大,故B正确; C.恒温恒压时再充入A物质,平衡常数不变,则达到新的平衡时A的质量分数不变,故C错误; D.压强增大,平衡向正反应移动,则a>b,故D正确. 故选C. 20.在恒温恒压下,向密闭容器中充入4mol SO2和2mol O2,发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H<0.2min后,反应达到平衡,生成SO3为1.4mol,同时放出热量Q kJ,则下列分析正确的是( ) A.在该条件下,反应前后的压强之比为6:5.3 B.若反应开始时容器体积为2 L,则0~2 min内v(SO3)=0.35 mol/(L•min) C.若把“恒温恒压下”改为“恒压绝热条件下”反应,平衡后n(SO3)<1.4 mol D.若把“恒温恒压下”改为“恒温恒容下”反应,达平衡时放出的热量大于Q kJ 【考点】化学平衡的影响因素. 【分析】A.依据反应在恒温恒压条件下进行分析; B.依据v(SO3)=计算; C.绝热条件温度升高平衡逆向进行; D.恒温恒容条件反应过程中,压强减小. 【解答】解:A.反应在恒温恒压条件下进行,应前后的压强之比为1;1,故A错误; B.若容器体积不变,v(SO3)==0.35mol/(L•min),但反应是在恒温恒压条件进行,反应达到平衡时,容器体积小于2L,v(SO3)>0.35mol/(L•min),故B错误; C.若把“恒温恒压下”改为“恒压绝热条件下”反应,反应是放热反应,绝热温度升高,平衡逆向进行,平衡后n(SO3)<1.4mol,故C正确; D.若把“恒温恒压下”改为“恒温恒容下”反应,反应过程中压强减小,平衡逆向进行,达平衡时放出热量小于Q kJ,故D错误; 故选C. 二、非选择题(共50分) 21.请根据所学知识回答下列问题: (1)同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H(化学计量数相同)分别为△H1、△H2,△H1 = △H2(填“>”“<”或“=”下同). (2)相同条件下,2mol氢原子所具有的能量 > 1mol 氢分子所具有的能量. (3)已知常温时红磷比白磷稳定,比较下列反应中△H的大小:△H1 < △H2. ①P4(白磷,s)+5O2(g)═2P2O5(s)△H1 ②4P(红磷,s)+5O2(g)═2P2O5(s)△H2 (4)已知:稀溶液中,H+(aq)+OH﹣(aq)═H2O(l)△H=﹣57.3kJ•mol﹣1,则浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水,放出的热量 > 57.3kJ. (5)已知:0.5mol CH4(g)与0.5mol水蒸气在t℃、p kPa 时,完全反应生成CO和H2的混合气体,吸收了a kJ 热量,该反应的热化学方程式是 CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+2akJ/mol . (6)已知:C3H8(g )═CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g)△H1=156.6kJ•mol﹣1 CH3CH=CH2(g)═CH4(g)+HC≡CH(g)△H2=32.4kJ•mol﹣1 则相同条件下,反应C3H8(g)═CH3CH=CH2 (g)+H2(g)的△H= +124.2 kJ•mol﹣1. 【考点】反应热和焓变. 【分析】(1)反应热与反应条件无关; (2)原子结合为分子会放出能量; (3)常温时红磷比白磷稳定,说明白磷能量高,反应放出的热量较多; (4)浓硫酸溶于水放热; (5)根据热化学方程式的含义以及书写方法来回答,计算对应化学方程式计量数的反应焓变,标注物质聚集状态写出; (6)依据热化学方程式和盖斯定律计算得到. 【解答】解:(1)同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H(化学计量数相同)分别为△H1、△H2,反应热与条件无关,反应热相同,则△H1=△H2, 故答案为:=; (2)原子结合为分子会放出能量,则相同条件下,2mol氢原子所具有的能量>1mol 氢分子所具有的能量; 故答案为:>; (3)常温时红磷比白磷稳定,说明白磷能量高,反应放出的热量较多,因△H<0,则放出的能量越多反应热越小, 故答案为:<; (4)浓硫酸溶于水放热,所以浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水,放出的热量大于57.3kJ, 故答案为:>; (5)甲烷和水蒸气之间的反应方程式为:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g),0.5mol甲烷与0.5mol水蒸气在t℃、p kPa时,完全反应生成一氧化碳和氢气(合成气),吸收了akJ热量,所以1mol甲烷与1mol水蒸气在t℃、p kPa时,完全反应生成一氧化碳和氢气(合成气),吸收了akJ热量,热化学方程式为:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+2akJ/mol, 故答案为:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+2akJ/mol; (6)①C3H8(g)→CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g)△H1=156.6kJ•mol﹣1 ②CH3CH=CH2(g)→CH4(g)+HC≡CH(g)△H2=32.4kJ•mol﹣1 依据盖斯定律①﹣②得到C3H8(g)→CH3CH=CH2(g)+H2(g)△H=+124.2KJ/mol 则相同条件下,反应C3H8(g)→CH3CH=CH2(g)+H2(g)△H=+124.2KJ/mol; 故答案为:+124.2. 22.用活性炭还原法处理氮氧化物.有关反应为C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g).某研究小组向恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,恒温(T℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下: 物质浓度(mol/L)时间(min) NO N2 CO2 0 1.00 0 0 10 0.58 0.21 0.21 20 0.40 0.30 0.30 30 0.40 0.30 0.30 40 0.32 0.34 0.17 50 0.32 0.34 0.17 (1)10~20min以v(CO2)表示的反应速率为 0.009 mol•L﹣1•min﹣1 . (2)根据表中数据,计算T℃时该反应的平衡常数为 0.56 (保留两位小数). (3)下列各项能作为判断该反应达到平衡标志的是 CD (填序号字母). A.容器内压强保持不变 B.2v正(NO)=v逆(N2) C.容器内CO2的体积分数不变 D.混合气体的密度保持不变 (4)30min时改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件可能是 分离出了二氧化碳(减小CO2的浓度) . (5)一定温度下,随着NO的起始浓度增大,则NO的平衡转化率 不变 (填“增大”“不变”或“减小”). 【考点】化学平衡建立的过程. 【分析】(1)由图表数据分析,结合反应速率概念计算得到,v=; (2)当20﹣30min时,各物质的物质的量不变,则该反应达到平衡状态,K=; (3)化学平衡时各组分的量不随时间的改变而改变,正逆反应速率相等; (4)根据表中数值知,NO、二氧化碳的浓度减小,氮气的浓度增大,说明改变条件是分离出二氧化碳物质; (5)一定温度下,随着NO的起始浓度增大,相当于增大压强,平衡不移动. 【解答】解:(1)10min~20min以v(CO2) 表示的反应速率==0.009 mol•L﹣1•min﹣1,故答案为:0.009 mol•L﹣1•min﹣1; (2)当20﹣30min时,各物质的物质的量不变,则该反应达到平衡状态,K===0.56,故答案为:0.56; (3)A.两边的计量数相等,容器内压强始终保持不变,故A错误; B.2v正(NO)=v逆(N2),速率之比不等于计量数之比,故B错误; C.容器内CO2的体积分数不变,说明各物质的量不变,说明正逆反应速率相等,故C正确; D.混合气体的密度保持不变,说明气体的质量不变,反应达平衡状态,故D正确; 故选:CD; (4)根据表中数值知,NO、二氧化碳的浓度减小,氮气的浓度增大,说明改变条件是分离出二氧化碳物质(减小CO2的浓度), 故答案为:分离出了二氧化碳(减小CO2的浓度); (5)一定温度下,随着NO的起始浓度增大,相当于增大压强,平衡不移动,所以NO的平衡转化率不变,故答案为:不变. 23.在一容积为2L的密闭容器中加入2molA和3molB,保持温度为30℃,在催化剂存在的条件下进行下列反应:A(g)+2B(g)3C(g),达到平衡后生成1.2mol C,此时,平衡混合气中C的体积分数为ω;若将温度升高到70℃后,其他条件均不变,当反应重新达到平衡时,C的物质的量为2.1mol. 请回答下列问题, (1)该反应的平衡常数K随温度升高而 增大 (填“增大”、“减少”或“不变”),该反应的焓变△H > 0(填“>”、“<”或“=”). (2)30℃时,平衡混合气中C的体积分数ω= 24% ,A物质的转化率与B物质的转化率之比为 3:4 . (3)30℃时,若在同一容器中加入3molA、4molB和 3 molC,则平衡混合气中C的体积分数仍为ω,此时平衡时体系中A的物质的量浓度为 1.6 mol•L﹣1. 【考点】化学平衡的计算. 【分析】(1)依据温度升高C的物质的量增大,结合平衡移动原理分析判断,升温平衡向吸热反应方向进行; (2)依据化学平衡三段式列式计算得到; (3)依据等效平衡的条件分析判断. 【解答】解:(1)若将温度升高到70℃后,其他条件均不变,当反应重新达到平衡时,C的物质的量为2.1mol大于30°C生成的C的物质的量,说明反应正向进行,平衡常数增大,升温反应向吸热反应方向进行,说明正向反应是吸热反应,△H>0, 故答案为:增大;>; (2)在一容积为2L的密闭容器中加入2molA和3molB,保持温度为30℃,在催化剂存在的条件下进行下列反应:A(g)+2B(g)3C(g),达到平衡后生成1.2mol C,此时,平衡混合气中C的体积分数为ω; A(g)+2B(g)=3C(g), 起始量(mol) 2 3 0 变化量(mol) 0.4 0.8 1.2 平衡量(mol) 1.6 2.2 1.2 平衡混合气中C的体积分数ω=×100%=24%; A物质的转化率与B物质的转化率之比=: =3:4; 故答案为:24%;3:4; (3)达到相同平衡,反应是气体体积不变的反应,转化起始量与开始的起始量之比相同即可; A(g)+2B(g)=3C(g), 2 3 0 3 4 x 3+ 4+ 0 (3+):( 4+ )=2:3 x=3 依据平衡是相同的平衡,A的物质浓度相同为1.6mol/L, 故答案为:3;1.6. 24.某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”.实验时,先分别量取两种溶液,然后倒入试管中迅速振荡,混合均匀,开始计时,通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢.该小组设计了如下方案: 编号 H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液 温度/℃ 浓度/mol•L﹣1 体积/mL 浓度/mol•L﹣1 体积/mL ① 0.10 2.0 0.010 4.0 25 ② 0.20 2.0 0.010 4.0 25 ③ 0.20 2.0 0.010 4.0 50 (1)该反应的离子方程式为 6H++5H2C2O4+2MnO4﹣=2Mn2++10CO2↑+8H2O , (2)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是 ②③ (填编号,下同),可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是 ①② . (3)实验①测得KMn04溶液的褪色时间为40s,忽略混合前后溶液体积的微小变化,这段时间内平均反应速率v(KMn04)= 0.010 mol•L﹣1•min﹣1. (4)已知50℃时c(MnO4﹣)~反应时间t的变化曲线如图.若保持其他条件不变,请在坐标图中,画出25℃时c(Mn04﹣)~t的变化曲线示意图. 【考点】浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响. 【分析】(1)H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应生成二氧化碳、锰离子和水; (2)根据探究温度对反应速率影响时除了温度外其它条件必须相同判断;根据体积浓度对反应速率影响时除了浓度不同,其他条件必须完全相同分析; (3)先根据醋酸和高锰酸钾的物质的量判断过量,然后根据不足量及反应速率表达式计算出反应速率; (4)根据温度降低反应速率减小画出25℃时c(MnO4﹣)~t的变化曲线示意图. 【解答】解:(1)H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应生成二氧化碳、锰离子和水,其反应的离子方程式为:6H++5H2C2O4+2MnO4﹣=2Mn2++10CO2↑+8H2O, 故答案为:6H++5H2C2O4+2MnO4﹣=2Mn2++10CO2↑+8H2O; (2)探究温度对化学反应速率影响,必须满足除了温度不同,其他条件完全相同,所以满足此条件的实验编号是:②和③;探究反应物浓度对化学反应速率影响,除了浓度不同,其他条件完全相同的实验编号是①和②, 故答案为:②③;①②; (3)草酸的物质的量为:0.10mol•L﹣1×0.002L=0.0002mol,高锰酸钾的物质的量为:0.010mol•L﹣1×0.004L=0.00004mol,草酸和高锰酸钾的物质的量之比为:0.0002mol:0.00004mol=5:1,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: =×0.010mol/L, 这段时间内平均反应速率v(KMnO4)==0.010mol•L﹣1•min﹣1, 故答案为:0.010; (4)25℃时反应速率小于50℃时,所以高锰酸根离子的浓度变化比50℃时小,反应需要的时间大于50℃条件下需要的时间,据此画出25℃时c(MnO4﹣)~t的变化曲线示意图为:,故答案为:.查看更多