2018-2019学年江西省南昌市第二中学高二上学期第一次月考化学试题Word版含解析
2018-2019学年江西省南昌市第二中学
高二上学期第一次月考化学试题
化学
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单选题
1.下列说法或表示方法正确的是
A. 等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多
B. 由C(s,石墨)===C(s,金刚石) ΔH=+119 kJ·mol-1可知,金刚石比石墨稳定
C. 在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的稀溶液混合,放出的热量大于57.3 kJ
D. 在25 ℃、101 kPa时,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) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
2.下列说法正确的是
A. 测定HCl和NaOH中和反应的反应热时,单次实验均应测量3个温度,即盐酸起始温度、NaOH溶液起始温度和反应终止温度
B. 若2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221.0 kJ/mol,则碳的燃烧热为110.5 kJ/mol
C. 需要加热的反应一定是吸热反应,常温下能发生的反应一定是放热反应
D. 已知I:反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);△H=-a kJ/mol
II:
且a、b、c均大于零,则断开1molH-Cl键所需的能量为2(a+b+c)kJ/mol
3.少量铁片与100mL 0.01mol/L的稀盐酸反应,反应速率太慢。为了加快此速率而不改变H2的产量,可以使用如下方法中的
①加H2O ②加KNO3溶液 ③滴人几滴浓盐酸 ④加入少量铁粉
⑤加NaCl溶液 ⑥滴入几滴硫酸铜溶液 ⑦升高温度(不考虑盐酸挥发)
⑧改用10mL0.1mol/L盐酸
A. ①⑥⑦ B. ③⑤⑧ C. ③⑦⑧ D. ③④⑥⑦⑧
4.下列关于化学反应速率的说法正确的是
①恒温时,增大压强,化学反应速率一定加快。
②其他条件不变,温度越高,化学反应速率越快。
③使用催化剂可改变反应速率,从而改变该反应过程中吸收或放出的热量。
④3mol·L﹣1·s﹣1的反应速率一定比1mol·L﹣1·s﹣1的反应速率大。
⑤升高温度能增大反应物分子中活化分子的百分数。
⑥有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加活化分子数目,从而使反应速率增大。
⑦增大反应物浓度,可增大活化分子的百分数,从而使单位时间有效碰撞次数增多。
⑧催化剂不参与反应,但能降低活化能增大活化分子的百分数,从而增大反应速率。
A. ②⑤ B. ②⑤⑥ C. ②⑤⑧ D. ②⑤⑥⑧
5.在一定条件下,将3 mol A和1 mol B两种气体混合于固定容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)。2 min末该反应达到平衡,生成0.8 mol D,并测得C的浓度为0.8 mol·L-1。下列判断错误的是
A. x=4
B. 2 min内B的反应速率为0.1 mol·(L·min)-1
C. 混合气体密度不变,则表明该反应已达到平衡状态
D. B的转化率为40%
6.反应mA(s)+nB(g)pC(g) △H<0,在一定温度下,平衡时B的体积分数(B%)与压强变化的关系如图所示,下列叙述中一定正确的是
①m+n>p ②x点表示的正反应速率大于逆反应速率 ③n>p ④x点比y点时的反应速率慢 ⑤若升高温度,该反应的平衡常数增大
A. ①②⑤ B. ②④ C. ①③ D. ①③⑤
7.合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H= - 92.4kJ•mol-1,在反应过程中,正反应速率的变化如图.下列说法不正确的是
A. t1时增大了压强
B. t2时使用了催化剂
C. t3时降低了温度
D. t4时从体系中分离出部分氨气
8.对于平衡体系mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) ΔH<0。下列结论中错误的是
A. 若平衡时,A、B的转化率相等,说明反应开始时,A、B的物质的量之比为m∶n
B. 若温度不变,将容器的体积缩小到原来的一半,达到新平衡时A的浓度为原来的1.8倍,则m+n > p+q
C. 若m+n = p+q,则往含有a mol气体的平衡体系中再加入a mol的B,达到新平衡时,气体的总物质的量等于2a
D. 若温度不变缩小容器体积,达到新平衡时压强增大到原来的2倍,则体积一定小于原来的1/2
9.某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B,一定温度下发生反应A(g)+xB(g)2C(g),达到平衡后,只改变反应的一个条件,测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化如下图所示。下列说法中正确的是
A. 第8min末 A的反应速率为0.08mol·L-1·min-1
B. 在0-54分钟的反应过程中该可逆反应的平衡常数始终为4
C. 30min时改变的条件是减小压强,40min时改变的条件是降低温度
D. 反应方程式中的x=1,且正反应为放热反应
10.可逆反应:3A(g)3B(?)+C(?)△H>0,随着温度升高,气体平均相对分子质量有变小趋势,则下列判断正确的是
A. B和C可能都是固体 B. 若C为固体,则B一定是气体
C. B和C一定都是气体 D. B和C不可能都是气体
11.在一定温度下,改变反应物中n(SO2)对反应2SO2(g)+O2(g)⇌ 2SO3(g) △H<0的影响如图所示,下列说法正确的是
A. 反应b、c点均为平衡点,a点未达平衡且向正反应方向进行
B. a、b、c三点中,a点时SO2的转化率最高
C. 反应a、b、c点均为平衡点,b点时SO2的转化率最高
D. a、b、c三点的平衡常数Kb>Kc>Ka
12.由下表提供数据及相关物质结构知识,反应
1:SiCl4(g)+2H2(g)=Si(g)+4HCl(g),反应2:Si(g)+O2(g)=SiO2(g),
则反应1和反应2的反应热为
化学键
Si-Cl
H-H
Si-Si
H-Cl
O=O
Si-O
键能kJ/mol)
360
436
176
431
498
460
A. +236kJ/mol,-990kJ/mol B. -116kJ/mol,-990kJ/mol
C. -116kJ/mol,-70kJ/mol D. +236kJ/mol,-70kJ/mol
13.将1 mol A(g)和1 mol B(g)投入一容积可变的密闭容器中,发生如下可逆反应:A(g)+B(g)xC(g),经测定C在反应混合物中的物质的量分数(C%)与时间(t)符合图Ⅰ所示关系,由此推断下列说法中正确的是
A. 在上述可逆反应中x=3
B. 其他条件不变,若将起始投入量改为2 mol A(g)和2 mol B(g),达到平衡时,C的物质的量分数增大
C. 在图Ⅱ中若P3>P4,则Y轴可表示混合气体的平均摩尔质量
D. 在图Ⅱ中,若Y轴可表示A的转化率,则若P3
v(A)
B. 平衡时X的转化率: AB
15.在一定温度下,将气体X与气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中,发生反应:X(g)+Y(g)⇌2Z(g)△H<0,一段时间后达到平衡.反应过程中测定的数据如表,下列说法正确的是
t∕min
2
4
7
9
n(Y)∕mol
0.12
0.11
0.10
0.10
A. 反应前4min的平均反应速率υ(Z)=0.0125mol•L-1•min-1
B. 其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前υ(逆)>υ(正)
C. 该温度下此反应的平衡常数K=1.44
D. 其他条件不变,平衡后再充入0.2mol X和0.2mol Y,达平衡时Z的体积分数增大
二、综合题
16.(一)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g) △H=_1275.6kJ•mol-1
②H2O(l)═H2O(g) △H=+44.0kJ•mol-1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式:______________________________。
(二)利用如图装置测定中和热的实验步骤如下:
①量取50mL0.25mol/LH2SO4溶液倒入小烧杯中,测量温度;
②量取50mL0.55mol/LNaOH溶液,测量温度;
③将NaOH溶液倒入小烧杯中,混合均匀后测量混合液温度。
请回答:(1)如下图所示,仪器A的名称是_______________;
(2)设溶液的密度均为1g·cm-3,中和后溶液的比热容c=4.18J·(g·℃)-1,请根据实验数据写出该中和热的热化学方程式_______________________
温度
实验次数
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
温度差平均值
(t2-t1)/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
25.0
25.2
28.5
2
24.9
25.1
28.3
3
25.5
26.5
31.8
4
25.6
25.4
29.0
(3)上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是_________ (填字母)
a.实验装置保温、隔热效果差
b.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
c.用温度计测定H2SO4溶液起始温度后直接测定NaOH溶液的温度
(4)已知:CH3COOH(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH=-12.1kJ·mol-1;HCl(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH=-55.6kJ·mol-1。则CH3COOH在水溶液中电离的ΔH等于_________
A.-67.7kJ·mol-1 B.-43.5kJ·mol-1 C.+43.5kJ·mol-1 D.+67.7kJ·mol-1
17.“一碳化学”是指以含一个碳原子的化合物(如:CO2、CO、CH4、CH3OH等)为初始反应物,合成一系列重要的化工原料和燃料的化学。以CO2和NH3为原料合成尿素是利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下:
反应I:2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) △H1=-159.47kJ/mol K1
反应II:NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H2=+72.49kJ/mol K2
总反应:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H3 K3
请回答:
(1)①总反应的△H3=_______kJ/mol。该热化学方程式的平衡常数K3=______(用K1、K2表示)。
②一定温度下,在体积固定的密闭容器中按计量比进行反应I,下列不能说明反应达平衡状态的是_____________。
A.混合气体的平均相对分子质量不再变化
B.容器内气体总压强不再变化
C.2V正(NH3)=V逆(CO2)
D.容器内混合气体的密度不再变化
③环境为真空时,在一敞开容器(非密闭容器)中加入NH2COONH4固体,足够长时间后,反应是否建立平衡状态? ___________(填“是”或“否”)。
(2)在体积可变的恒压(P总)密闭容器中充入1 mol CO2 与足量的碳,让其发生反应:C(s)+ CO2(g)2CO(g) △H>0。平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示。
①T℃时,达平衡后向容器中若充入稀有气体,v(正)___v(逆) (填“>”“<”或“=”);若充入等体积的CO2 和CO,平衡________移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
②650℃,CO2 的转化率为_____________。
③已知:气体分压(P分)=气体总压×体积分数。用平衡分压代替平衡浓度表示平衡常数,925℃时,Kp=_____________ (用含P总的代数式表示)。
三、填空题
18.已知2A(g)+B(g)2C(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0),在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2 mol A和1 mol B,在500 ℃时充分反应达平衡后,C的浓度为ω mol·L-1,放出的热量为b kJ。
(1)已知:A(g)+X(g)2B(g) ΔH=-133.2 kJ·mol-1;
5A(g)+X(g)4C(g) ΔH=-650.4 kJ·mol-1。则a=________。
(2)不同温度下该反应的平衡常数如表所示。由此可推知,表中T1________T2(填“>”“=”或“<”)。
T/K
T1
T2
T3
K
6.86
2.45
1.88
(3)若将上述容器改为恒压容器(反应前体积相同),起始时加入2 mol A和1 mol B,500 ℃时充分反应达平衡后,放出的热量为d kJ,则d________b(填“>”“=”或“<”)。
(4)在一定温度下,向一个容积可变的恒压容器中,通入3 mol A和2 mol B,发生反应2A(g)+B(g)2C(g),平衡时容器内气体物质的量为起始时的80%。保持同一反应温度,在相同容器中,将起始投入量改为6 mol A、4 mol B,则平衡时A的体积分数为________。
19.工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇:
CO(g) +2H2(g) CH3OH(g) ΔH<0
(1)图1是表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入5mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化情况.反应第10分钟达到平衡,从反应开始到平衡,用H2表示平均反应速率v(H2)=______。
(2)图2表示在温度分别为T1、T2时,平衡体系中H2的体积分数随压强变化曲线,A、C两点的反应速率A______C(填“>”、“=”或“<”,下同),A、C两点的化学平衡常数A______C,由状态B到状态A,可采用______的方法(填“升温”或“降温”)。
(3)恒容条件下,下列措施中能使减小的有______
A.升高温度 B.充入He气 C.再充入2molCO和5molH2 D.使用催化剂
20.(一)已知2A2(g)+B2(g)2C3(g);△H =-a kJ/mol(a>0),在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2 mol A2和1 mol B2,在500 ℃时充分反应达平衡时放出热量b kJ。
(1)比较a___b(填“>、=、<”)
(2)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是__________。
A.及时分离出C3气体 B.适当升高温度
C.增大B2的浓度 D.选择高效的催化剂
(3)下图表示此反应的反应速率v和时间t的关系图。根据下图判断,在t1和t4时刻改变的外界条件分别是_______________和 _____________ 。
(二)在一容积为2L的密闭容器中,加入0.2mol的N2和0.6mol的H2,在一定条件下发生如下反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);△H<0。反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如右图所示,请回答下列问题:
(1)根据上图,该反应达到平衡时H2的转化率等于__________。
(2)第5分钟末,保持其它条件不变,若改变反应温度,达新平衡后NH3的物质的量浓度不可能为_________。(填序号)。
a 0.20mol·L-1 b 0.12 mol·L-1 c 0.10 mol·L-1 d 0.08 mol·L-1
(3)若在第5分钟末将容器的体积缩小一半后,在第8分钟达到新的平衡(此时NH3的浓度约为0.25 mol·L-1 ),请在上图中画出第5分钟到9分钟NH3浓度的变化曲线。____________
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高二上学期第一次月考化学试题
化学 答 案
参考答案
1.C
【解析】
试题分析:A中由于硫固体需要吸热变成硫蒸气,所以等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放热多,故错
B石墨变成金刚石需要吸热,说明金刚石的能量比石墨高,根据能量越低越稳定原则,石墨比金刚石稳定。故错
C中浓硫酸遇水放热,所以反应放出的热量大于57.3 kJ。故对
D 2 g H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ热量,热化学方程式表示的是2摩尔氢气完全燃烧放出的热量应该是571.6 kJ·mol-1故错。
考点:吸热和放热反应的判断,燃烧热含义和热化学方程式的书写。
点评:本题主要考察吸热和放热反应的判断,燃烧热及热化学方程式的书写,属于简单题,知识点多,应注意区分不同的概念。
2.A
【解析】
A、测定HCl和NaOH中和反应的反应热时,单次实验均应测量3个温度,即盐酸起始温度、NaOH溶液起始温度和反应终止温度,A正确;B、在一定条件下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量是燃烧热,碳的稳定氧化物是二氧化碳,B错误;C、需要加热的反应不一定是吸热反应,例如碳燃烧;常温下能发生的反应也不一定是放热反应,例如氢氧化钡和铵盐反应,C错误;D、反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量差值,则根据方程式可知b+c-2x=-a,因此断开1molH-Cl键所需的能量为,D错误,答案选A。
3.C
【解析】
①加水,稀释了盐酸的浓度,故反应速率变慢;②加硝酸钾溶液相当于加入硝酸,不会生成氢气;③加浓盐酸,反应速率加快;④加入铁粉,铁与盐酸反应生成生成氢气的量增多;⑤
加氯化钠溶液,相当于稀释盐酸浓度,故反应速率变慢;⑥滴加硫酸铜溶液,铁把铜置换出来,形成原电池,故反应速率加快,但与盐酸反应的铁减少,故减少了产生氢气的量;⑦升高温度,反应速率加快;⑧改用浓度大的盐酸,反应速率加快;故选C。
4.A
【解析】
【详解】
①恒温时,增大压强,如没有气体参加反应,化学反应速率不加快,故错误;②其他条件不变,温度越高,活化分子百分数越大,化学反应速率越快,故正确;③使用催化剂不能改变反应热,故错误;④未注明参照物,不能直接比较3mol•L-1•s-1与1mol•L-1•s-1的反应速率的快慢,故错误;⑤升高温度能增大了反应物分子中活化分子的百分数,使化学反应速率增大,故正确;⑥有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),单位体积内的活化分子的数目增多,但活化分子总数不变,故错误;⑦增大反应物浓度,单位体积内的活化分子的数目增多,但活化分子百分数不变,故错误;⑧催化剂通过参与反应,降低活化能降低活化分子的百分数,从而增大反应速率,但反应前后催化剂质量和化学性质不改变,故错误;故选A。
【点睛】
本题考查化学反应速率的影响因素,注意外界条件对活化分子的影响。本题的易错点为⑥⑦,要注意浓度和压强对活化分子的数目和百分数的影响。
5.C
【解析】根据化学平衡三段式列式计算,平衡时C的浓度为0.8 mol·L-1,物质的量为1.6mol
3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)
起始量(mol) 3 1 0 0
变化量(mol) 1.2 0.4 1.6 0.8
平衡量(mol) 1.8 0.6 1.6 0.8
依据上式分析计算:
A、根据浓度变化量之比等于化学计量数之比可知x=4,故A正确;B、2min内B的反应速率=0.4mol/(2L·2min)=0.1 mol·(L·min)-1,故B正确;
C、反应前后气体总质量不变,混合气体密度不变,不能表明该反应已达到平衡状态,故C错误;D、 B的转化率=0.4mol/1mol=0.4,即 B的转化率为40%,故D正确;故选C.
点睛:本题考查化学平衡的有关计算、转化率的有关计算、平衡状态的判断等,难度中等,注意平衡状态的判断,选择判断的物理量应随反应发生变化,该物理量不再变化,说明到达平衡。解题关键:依据化学平衡的三段式计算进行分析,结合题中各量列式计算判断;A、利用物质的量之比等于化学计量数之比计算x的值;B、根据平衡浓度的变化量求出速率;C、容器的容积不变,混合气体的质量不变,密度不变,不能判断是否达到平衡。D、利用转化率定义计算。
6.B
【解析】
试题分析:①A为固态,压强对该物质无影响,由图像的曲线变化特征可以看出,增大压强,B的百分含量增大,说明平衡向逆反应方向移动,则有n<p,①错误;②x点位于曲线上方,未达到平衡状态,由图像可以看出,当B的含量减小时,可趋向于平衡,则应是向正反应方向移动,即V正>V逆,②正确;③由图像的曲线变化特征可以看出,增大压强,B的百分含量增大,说明平衡向逆反应方向移动,则有n<p,③错误;④由图像可以看出x点的压强小于y点压强,压强越大,反应速率越大,故x点比y点的反应速率慢,④正确;⑤正反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,⑤错误,答案选B。
考点:考查外界条件对平衡状态的影响
7.C
【解析】
【详解】
A.由图像可知,t1时正反应速率增大,然后减小,化学平衡正向移动,该反应为气体体积缩小的反应,则应增大压强,故A正确;B.t2时,反应速率增大,平衡不移动,则为使用了催化剂,故B正确;C.t3时正反应速率减小,然后增大,化学平衡逆向移动,该反应为放热反应,则不是降温,应为减小压强,故C错误;D.t4时刻,正反应速率逐渐碱性,平衡正向移动,说明从体系中分离出了部分氨气,故D正确;故选C。
【点睛】
本题考查影响化学反应速率的因素及平衡的移动,明确图像中反应速率的变化及外界因素对反应速率、化学平衡的影响是解答本题的关键。解答本题需要注意条件的改变与正反应速率的变化的关系,注意图像的连接形式,是突变还是渐变,变化后是增大还是减小。
8.D
【解析】
A、反应开始时,A、B的物质的量之比为m∶n,恰好等于方程式的系数值比,这种情况下平衡时,A、B的转化率相等,正确;B、将容器的体积缩小到原来的一半,不考虑平衡移动,此时A的浓度变为原来的2倍,现在A的浓度为原来的1.8倍,说明平衡向着消耗A的方向移动,体积缩小即增大压强,平衡向着气体体积减小的方向进行,所以m+n > p+q,正确;C、往含有a mol气体的平衡体系中再加入a mol的B,平衡向正反应移动,因为m+n = p+q,达到新平衡时混合气体总的物质的量不变,达到新平衡时气体的总物质的量等于2a mol,正确;D、如果m+n=p+q,温度不变时,若压强增大到原来的2倍,达到新平衡时,总体积等于原来的1/2,错误;故选D。
9.D
【解析】
【详解】
A.反应从开始到8min内A浓度减少了0.64mol/L,故8min内A的反应速率为==0.08 mol/(L•min),随着反应的进行,A的浓度逐渐减少,反应速率逐渐减慢,则第8min末 A的反应速率小于0.08mol·L-1·min-1,故A错误;B.40min时改变的条件是升高温度,且正向为放热反应,故平衡常数会减小,故B错误C.由图像可知,30min时只有反应速率降低了,反应物与生成物的浓度瞬时降低,反应仍处于平衡状态,故不能是温度变化,而是降低了压强,40min时,正逆反应速率都增大,且逆反应速率大于正反应速率,平衡向逆向进行,应是升高温度,则正反应为放热反应,故C错误;D.由开始到达到平衡,A、B的浓度减少的量相同,由此可知x=1,则增大压强平衡不移动,40min时,正逆反应速率都增大,且逆反应速率大于正反应速率,平衡向逆向进行,应是升高温度,则正反应为放热反应,故D正确;故选D。
10.B
【解析】
3A(g)⇌3B(?)+C(?)(△H>0),该正反应吸热,温度升高,平衡右移,变小,平均摩尔质量的变化,由反应前后气体物质的量变化、混合气体的质量变化决定。A、若B和C都是固体,只有A一种气体,不变,故A错误;B、若C为固体,B为气体,反应前后气体物质的量不变,气体质量减小,减小,结合A的分析,B一定为气体,故B正确;C、若B和C都是气体,反应前后气体物质的量一定增大,质量不变,减小,但若B为气体,C为固体,反应前后气体物质的量不变,气体质量减小,减小,故C错误;D、根据C的分析,若B和C都是气体,反应前后气体物质的量一定增大,质量不变,减小,故D错误;故选B。
点睛:本题考查了化学平衡的影响因素的分析判断,主要考查气体摩尔质量的变化与物质状态的关系,明确气体质量变化、气体物质的量变化是解题关键。可以根据气体平均相对分子质量=进行分情况讨论。
11.B
【解析】
【详解】
A、题中横坐标为二氧化硫的物质的量,纵坐标为平衡时三氧化硫的体积分数,曲线上的点为平衡状态,故A错误;B、二氧化硫越少,氧气越多,则二氧化硫的转化率越大,a点二氧化硫的转化率最大,故B正确;C、根据B的分析,a点二氧化硫的转化率最大,故C错误;D、温度不变,则平衡常数不变,故D错误;故选B。
12.A
【解析】
反应热=反应物的键能之和-生成物的键能之和,则反应1的焓变△H1=360kJ/mol×4+436kJ/mol×2-176kJ/mol×2-431kJ/mol×4=+236 kJ/mol,反应2的焓变△H2=176kJ/mol×2+498kJ/mol-460kJ/mol×4=-990 kJ/mol,故选A。
点睛:化学反应方程式中的反应热=反应物的键能之和-生成物的键能之和,需要注意的是在硅晶体中每个硅原子和其它4个硅原子形成4个共价键,所以1mol硅晶体含有2mol Si-Si,在1mol二氧化硅晶体中含有4mol Si-O。
13.C
【解析】
【详解】
由图1可知,T1时,P2到达平衡的时间短,则速率快,所以P2>P1,压强越大,C%越大,即正方向为体积减小的方向,所以x=1;P2时,T1到达平衡的时间短,则速率快,所以T1>T2,温度越高,C%越小,故正反应为放热反应;即该反应为:A(g)+B(g) C(g)△H<0。A、由以上分析可知x=1,故A错误;B、其他条件不变,由于容积可变,则压强不变,若将起始投入量改为2 mol A(g)和2 mol B(g),达到平衡时与原平衡等效,平衡不移动,C的物质的量分数不变,故B错误;C、在图II中Y随温度的升高而降低,已知升高温度平衡逆移,所以气体的物质的量增加,平均摩尔质量减小,故Y轴可以表示混合气体的平均摩尔质量,增大压强平衡正移,平均摩尔质量增大,所以P3>P4,故C正确;D、在图II中Y随温度的升高而降低,已知升高温度平衡逆移,所以A的转化率减小;若增大压强平衡正移,A的转化率增大,所以P3>P4,故D错误;故选C。
【点睛】
本题考查化学平衡图像的分析。理解勒夏特列原理只适用于“单因素”(浓度或温度或压强)改变,分析时应固定一个物理量,分析另一物理量对纵坐标的影响是解题的关键。本题的易错点为B,要注意该容器的容积可变。
14.A
【解析】
【详解】
A.由图可知,A为恒压过程,B为恒容过程,而且该反应为体积增大的反应,所以反应过程中B的压强大于A,根据压强对速率的影响反应速率:v(B)>v(A),故A正确;B.A为恒压过程,B为恒容过程,平衡时B的压强也大于A,即PB>PA,增大压强,平衡逆向移动,因此平衡时X的转化率: A>B,故B错误;C.A为恒压过程,B为恒容过程,而且该反应为体积增大的反应,所以反应过程中B的压强大于A,平衡时B的压强也大于A,即PB>PA,故C错误;D.A为恒压过程,B为恒容过程,而且该反应为体积增大的反应,所以反应过程中B的压强大于A,所以A中的反应正向进行的程度大于B中的,所以A中Y的体积分数小于B中的,即平衡时Y体积分数A<B,故D错误;故选A。
15.C
【解析】
【详解】
A、由表中数据可求得前4min内生成Z为0.10mol,故v(Z)==0.025mol/(L•min),故A错误;B.其他条件不变,降低温度,平衡正向移动,则反应达到新平衡前,正反应速率大于逆反应速率,故B错误;C.由表中数据可知7min时,反应到达平衡,Y的物质的量为0.10mol,此时X的物质的量也为0.10mol,Z的物质的量为0.12mol,X、Y、Z的物质的量浓度分别为:0.01mol•L-1、0.01mol•L-1、0.012mol•L-1,故平衡常数K==1.44,故C正确;D.因该反应前后气体的体积不变,其他条件不变,向容器充入0.2 mol气体X和0.2 mol气体Y,平衡不移动,Z的体积分数不变,故D错误;故选C。
16.CH3OH(l)+3/2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) ;△H=_725.8kJ•mol-1 环形玻璃搅拌棒1/2H2SO4(aq)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l);ΔH=-56.8kJ·mol-1 abc C
【解析】
【详解】
(一)①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1275.6kJ•mol-1,②H2O(l)═H2O(g)△H=+44.0kJ•mol-1,根据盖斯定律:①×−②×2得到CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.8kJ•mol-1,故表示甲醇燃烧热的热化学方程式为:CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.8kJ•mol-1,故答案为:CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.8kJ•mol-1;
(二)(1)如图所示,仪器A的名称是环形玻璃搅拌棒,故答案为:环形玻璃搅拌棒;
(2)第1次实验H2SO4和NaOH溶液起始平均温度为25.1℃,反应后温度为28.5℃,反应前后温度差为3.4℃;第2次实验H2SO4和NaOH溶液起始平均温度为25.0℃,反应后温度为28.3℃,反应前后温度差为3.3℃;第3次实验H2SO4和NaOH溶液起始平均温度为26.0℃,反应后温度为31.8℃,反应前后温度差为5.8℃;第4次实验H2SO4和NaOH溶液起始平均温度为25.5℃,反应后温度为29.0℃,反应前后温度差为3.5℃;第3次实验误差较大,舍去,其他三次实验的平均值为
℃=3.4℃,50mL 0.25mol/L H2SO4溶液与50mL 0.55mol/L NaOH溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.25mol/L×2=0.025mol,溶液的质量为100mL×1g/ml=100g,温度变化的值为三次实验的平均值3.4℃,则生成0.025mol水放出的热量为Q=m•c•△T=100g×4.18J/(g•℃)×3.4℃=1421.2J,即1.4212kJ,所以实验测得的中和热△H=-=-56.8kJ/mol,该反应的热化学方程式:H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-56.8kJ/mol,故答案为:H2SO4(aq)+NaOH(aq)= Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-56.8kJ/mol;
(3)a.装置保温、隔热效果差,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,故a正确;b.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,热量散失较大,所得中和热的数值偏小,故b正确;c.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度,硫酸的起始温度偏高,温度差偏小,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,故c正确;故答案为:abc;
(4)CH3COOH(aq)+OH-(aq)═CH3COO-(aq)+H2O(l)△H=-12.1kJ•mol-1 ①,H+(aq)+OH-(aq)═H2O(l)△H=-55.6kJ•mol-②,用①-②可得CH3COOH电离的热化学方程式为:CH3COOH(aq)H+(aq)+CH3COO-(aq)△H=-12.1kJ•mol-1-(-55.6kJ•mol-1)=+43.5kJ•mol-1,故选C。
17.-86.98 K1·K2 AC 否 > 不 25% 23.04P总
【解析】
【详解】
(1)反应Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2CO2NH4(s)△H1=-159.47kJ•mol-1 K1,反应Ⅱ:NH2CO2NH4(s)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H2=+72.49kJ•mol-1 K2,盖斯定律计算Ⅰ+Ⅱ得到总反应Ⅲ:2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H3=-159.47kJ•mol-1+(+72.49kJ•mol-1)=-86.98kJ/mol,K3= K1·K2,故答案为:-86.98kJ/mol;K1·K2;
②A.反应I中反应物为气体,生成全部为固体,所以在反应前后,混合气体的平均相对分子质量保持不变,所以不能作为平衡状态的判断标志,故A错误;B.反应I中,气体的物质的量减小,所以反应的压强减小,所以容器内气体总压强不再变化时,说明反应处于平衡状态,故B正确;C.反应处于平衡状态时v正( NH3)=2v逆(CO2),故C错误;D.反应I中,容器体积不变,气体质量减小,所以当容器内混合气体的密度不再变化时,说明反应处于平衡状态,故D正确;故答案为:AC;
③环境为真空时,在一敞开容器(非密闭容器)中加入NH2COONH4固体,足够长时间后,反应不能建立平衡状态,故答案为:否;
(2)①T℃时,在容器中若充入稀有气体,容器的体积增大,相当于减小压强,平衡正向移动,v(正)>v(逆);T℃时,平衡是二氧化碳的体积分数为50%,此时若充入等体积的CO2和CO,二氧化碳的体积分数为50%,处于平衡状态,平衡不移动,故答案为:>;不;
②650℃,平衡时CO的体积分数为40%,设二氧化碳转化率为x,则参加反应的n(CO2)=1mol×x=xmol,
可逆反应C(s)+CO2(g) 2CO(g)
开始(mol) 1 0
反应(mol) x 2x
某点(mol) 1-x 2x
相同条件下气体的体积分数等于其物质的量分数,CO体积分数40%=,解得x=25%,故答案为:25%;
③用平衡浓度表示该反应化学平衡常数表达式为K=,所以若用平衡分压代替平衡浓度表示平衡常数的表达式为Kp=;由图可得,925℃时CO体积分数为96%,分压为96%×P总,CO2体积分数为4%,分压为4%×P总==23.04 P总,故答案为:23.04 P总。
【点睛】
本题考查化学平衡计算、盖斯定律等,把握三段式在化学平衡计算中的运用、化学平衡常数计算方法是解本题关键。本题的易错点为(2)③的计算,要注意理解Kp的含义和计算方法。
18.258.6<>25%
【解析】
【详解】
(1)①A(g)+X(g)2B(g) ΔH=-133.2 kJ·mol-1;②5A(g)+X(g)4C(g) ΔH=-650.4 kJ·mol-1,根据盖斯定律,将②-①得:4A(g)+2B(g)4C(g) ΔH=-(650.4-133.2)kJ·mol-1,则2A(g)+B(g)2C(g) ΔH=-258.6kJ·mol-1,即a=258.6,故答案为:258.6;
(2)反应是放热反应,温度升高,平衡逆向移动,平衡常数减小,根据表格数据可知,T1<T2,故答案为:<,
(3)原平衡随反应进行,压强降低,将上述容器改为恒压容器(反应前体积相同),相同温度下起始加入2molA和1molB,等效为在原平衡的基础上增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,即向正反应方向移动,B的转化率变大,反应放出的热量增大,大于恒容容器中达到平衡状态放出的热量,即d>b,故答案为:>;
(4)设反应的B的物质的量为x,
2A(g)+B(g)2C(g)
起始(mol) 3 2 0
反应(mol) 2x x 2x
平衡(mol) 3-2x 2-x 2x
则=80%,解得:x=1mol;温度不变平衡常数不变,保持同一反应温度,在相同容器中,将起始投入量改为6 mol A、4 mol B,相当于2个原容器合并,气体的物质的量和容器的体积均变成原来的2倍,平衡不移动,平衡时A的体积分数不变,因此平衡时A的体积分数为×100%=25%,故答案为:25%。
19.0.15mol·L-1·min-1 < = 升温 A
【解析】
【详解】
(1)由图1可知,起始时CO为2mol,反应中减小的CO的浓度为1mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L,10min时达到平衡,则用CO表示的化学反应速率为=0.075mol•L-1•min-1, 因反应速率之比等于化学计量数之比,则v(H2)=0.075mol•L-1•min-1×2=0.15mol•L-1•min-1;故答案为:0.15mol•L-1•min-1;
(2)压强越大化学反应速率越大,压强A<C,所以反应速率A<C;
化学平衡常数只与温度有关,A、C点温度相同所以化学平衡常数相对;相同压强下,温度从T1到T2,氢气体积分数增大平衡逆向移动,正反应是放热反应,平衡向吸热方向移动,说明T1<T2;由B到A采用升温方法,故答案为:<;=;升温;
(3)A.该反应正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应移动,n(CH3OH)/n(CO)减小,故A正确;B.充入He(g),使体系压强增大,容器的容积不变,反应混合物的浓度不变,平衡不移动,n(CH3OH)/n(CO)不变,故B错误;C.再充入2molCO和5molH2,相当于对原平衡加压,平衡正向移动,n(CH3OH)/n(CO)增大,故C错误;D.使用催化剂,平衡不移动,n(CH3OH)/n(CO)不变,故D错误;故答案为:A。
20.> C 升高温度 降低压强 50% a、c
【解析】
【详解】
(一)(1)热化学方程式表达的意义为:当2mol A2和1mol B2完全反应时,放出热量为akJ,而加入2mol A2和1mol B2达到平衡时,没有完全反应,即释放的热量小于完全反应释放的热量,即a>b,故答案为:>;
(2)A、及时分离出C3气体,平衡正向移动,但反应速率减小,故错误; B、适当升高温度反应速率增大但平衡逆向移动,故错误;C、增大B2的浓度,平衡正向移动且反应速率增大,故正确; D、选择高效的催化剂,反应速率增大但平衡不移动,故错误;故选C;
(3)由2A2(g)+B2(g)2C3(g);△H =-a kJ/mol(a>0),可知,该反应为放热反应,且为气体体积减小的反应,则由图可知,t1
正逆反应速率均增大,且逆反应速率大于正反应速率,改变条件应为升高温度;t4时正逆反应速率均减小,且逆反应速率大于正反应速率,改变条件应为降低压强,故答案为:升高温度;降低压强;
(二)(1)△c(NH3)=0.1mol/L,浓度变化量之比等于化学计量数之比,所以△c(H2)=△c(NH3)=×0.1mol/L=0.15mol/L,故参加反应的氢气的物质的量为0.15mol/L×2L=0.3mol,所以氢气的转化率为×100%=50%,故答案为:50%;
(2)该反应为可逆反应,反应物不可能完全转化,则NH3的物质的量浓度不可能为0.2mol/L,温度改变平衡一定发生移动,则NH3的物质的量浓度不可能为0.1mol/L,故答案为:a、c;
(3)第5分钟末将容器的体积缩小一半后,瞬间氨气浓度为0.20mol/L,压强增大,平衡正向移动,氨气的浓度增大,在第8分钟末达到新的平衡时NH3的浓度约为0.25mol•L-1,第5分钟末到平衡时NH3浓度的变化曲线图像为:,故答案为:。