辽宁师范大学附中2019-2020学年高二10月月考化学试题

辽宁师范大学附中2019-2020学年高二10月月考化学试题

‎2019----2020学年度上学期模块考高二化学试题 第Ⅰ卷 选择题（共51分）‎ 一、选择题：本题共17个小题，每小题3分，共51分。在每小题给出的四个选项中，只有一个正确选项 ‎1.已知：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。对于下列稀溶液或固体之间的反应：‎ ‎①HCl(aq)＋NH3·H2O (aq)===NH4Cl(aq)＋H2O(l)　ΔH1＝－a kJ·mol－1‎ ‎②HCl(aq)＋NaOH(s)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH2＝－b kJ·mol－1‎ ‎③HNO3 (aq)＋NaOH (aq)===NaNO3 (aq)＋H2O(l)　ΔH3＝－c kJ·mol－1‎ 下列有关a、b、c三者的大小关系中正确的是(　　)‎ A. a＞b＞c＞57.3 B. a＞b＝c＝57.3‎ C. b＞c＝57.4＞a D. ΔH2＞ΔH3＞ΔH1‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】①中氨水电离时要吸收热量，因此放出的热量少，②中是强酸和强碱固体反应，强碱固体溶于水要放热，因此生成1 mol液态水和易溶于水的盐，放出的热量多一些，③中是强酸和强碱生成1 mol液态水和易溶于水的盐，放出的热量与题干一致，因此三者放出的热量大小是b＞c＝57.4＞a，故C正确。‎ 综上所述，答案为C。‎ ‎【点睛】氢氧化钠固体溶于水要放出热量，浓硫酸稀释时要放出热量，弱酸、弱碱电离时要吸收热量。‎ ‎2.下列叙述与图象对应符合的是(　　)‎ A. 对于达到平衡状态的N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)在t0时刻充入了一定的NH3，平衡逆向移动 B. P2>P1，T1>T2‎ C. 该图象表示的方程式为：2A===B＋3C D. 对于反应2X(g)＋3Y(g)2Z(g)　ΔH<0，y可以表示Y的百分含量 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.如果在t0时刻充入了一定的NH3，平衡逆向移动，但v(正)应与平衡点相连，故A项错误；B. 由图中曲线先拐先平可知，此时反应速率较快，达到平衡时间较短，对应温度、压强较大，则P2>P1，T1>T2，故B项正确；C.图中反应物、生成物反应一段时间后保持不变说明该反应为可逆反应，故C项错误；D.温度升高，平衡将逆向移动，Y的百分含量将增大，故D项错误；故答案选B。‎ ‎【点睛】本题综合考查了化学平衡图像的有关知识，此类问题首先要认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与勒沙特列原理挂钩。‎ ‎3.一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图如下。下列有关该电池的说法正确的是( )‎ A. 反应CH4＋H2O3H2＋CO，每消耗1 mol CH4转移12 mol电子 B. 电极A上H2参与的电极反应为H2＋2OH－－2e－===2H2O C. 电池工作时，CO32-向电极B移动 D. 电极B上发生的电极反应为O2＋2CO2＋4e－===2CO32-‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A选项，反应CH4＋H2O3H2＋CO，甲烷由-4加变为+4价，氢由+1价变为0价，则每消耗1 mol CH4转移8 mol电子，故A错误；‎ B选项，电解质中没有OH－，因此不可能在电极A发生H2＋2OH－－2e－ = 2H2O电极反应，故B错误；‎ C选项，根据原电池“同性相吸”原理，电池工作时，CO32－向电极负极即A极移动，故C错误；‎ D选项，电极B上发生的电极反应为O2＋2CO2＋4e－ = 2CO32－，故D正确；‎ 综上所述，答案为D。‎ ‎4.I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq) + I一(aq)I3一(aq)。测得不同温度下该反应的平衡常数值如下表：‎ t/℃ ‎ ‎5 ‎ ‎15 ‎ ‎25 ‎ ‎35 ‎ ‎50 ‎ K ‎ ‎1100 ‎ ‎841 ‎ ‎680 ‎ ‎533 ‎ ‎409 ‎ 下列说法正确的是 A. 反应I2(aq)＋I一(aq)I3－(aq)的△H>0‎ B. 利用该反应可以除去硫粉中少量的碘单质 C. 在上述体系中加入苯，平衡不移动 D. 25℃时，向溶液中加入少量KI固体，平衡常数K小于680‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由表中数据可知，温度越大平衡常数越小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，故正反应方向为放热反应，即△H＜0，故A错误；B．硫难溶于水，而碘单质与I-形成I3-而溶于水，可以达到除去少量碘的目的，故B正确；C．加入苯，碘能溶于苯，这样水中碘的浓度变小，平衡向逆向移动，故C错误；D．加入KI固体，平衡向右移动，但平衡常数只受温度影响，与物质的浓度无关，加入少量KI固体，平衡常数K不变，故D错误；故选B。‎ ‎5.温度为T时，向2 L的密闭容器中充入一定量的A和B，发生反应：A(g)＋B(g)C(g)＋xD(g)　ΔH＞0，容器中A、B、D的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A. 反应前10 min内反应的平均速率为v(D)＝0.3 mol·L－1·min－1‎ B. 若平衡时保持温度不变，压缩容器体积，平衡逆向移动，平衡常数K值减小 C. 反应至15 min时，其他条件不变，改变的条件可能是缩小容器体积 D. 反应至15 min时，其他条件不变，改变的条件可能是降低反应体系温度 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据图像，改变量之比等于计量系数之比，A、B、D改变量分别为1.5 mol，1.5mol，3mol，因此x =2,‎ ‎【详解】A选项，反应前10 min内D的平均速率，故A错误；‎ B选项，若平衡时保持温度不变，压缩容器体积，向体积减小的方向移动即逆向移动，平衡常数K值只与温度有关即K不变，故B错误；‎ C选项，反应至15 min时，其他条件不变，改变的条件可能是缩小容器体积，平衡逆向移动，D物质的量减小，A、B物质的量增加，故C正确；‎ D选项，反应至15 min时，改变的条件可能是降低反应体系温度，平衡正向移动，D物质的量增加，故D错误；‎ 综上所述，答案C。‎ ‎【点睛】物质的改变量之比等于计量系数之比。‎ ‎6.一定条件下，将一定量的A、B混合气体充入密闭容器中发生下列反应：2A(g)＋2B(g)C(g)＋D(g) ΔH＞0。当由M平衡到N平衡过程中，温度与对应变化及M、N平衡混合气体中某些气体的物质的量如图所示。则平衡M到平衡N过程中B的转化率是（ ）‎ A. 24% B. 30%‎ C. 60% D. 48%‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】有反应方程式可知：△n(A)=△n(B)，而由图像可知△n(A)=1.5mol-0.3mol=1.2mol，所以△n(B)=1.2mol，α(B)=×100%=×100%=24%，A项正确；‎ 答案选A。‎ ‎7.一定条件下，向一密闭容器中充入一定量的NH3，反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)达到平衡时N2的体积分数与温度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 压强:p1>p2‎ B. b、c两点对应的平衡常数:Kc>Kb C. a点:2v(NH3)正=3v(H2)逆 D. a点:NH3的转化率为1/3‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ A. 同一温度下，增大压强，平衡向逆反应方向移动，N2的体积分数将减小；‎ B. 根据热效应判断平衡常数与温度的关系；‎ C. 各物质的化学反应速率之比等于参加反应的化学计量数之比；‎ D. 设反应前氨气的物质的量为1mol，利用图像信息结合转化率定义作答。‎ ‎【详解】A．同一温度下，压强越大，N2的体积分数越小，根据图像可知，p1＜p2，A项错误；‎ B．b、c两点对应温度b＜c，该反应为吸热反应，温度越高，平衡常数越大，Kc>Kb，B项正确；‎ C．速率之比等于化学计量数之比，3v(NH3)正=2v(H2)逆，C项错误；‎ D．对于反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)，假设反应前氨气的物质的量为1mol，反应的氨气等于反应减少的气体的物质的量，设反应的氨气的物质的量为x，则=0.1，解得x=，因此氨气的转化率为，D项错误；‎ 答案选B。‎ ‎【点睛】化学平衡图像题的解题技巧：①紧扣特征，弄清可逆反应的正反应是吸热还是放热，体积增大、减小还是不变，有无固体、纯液体物质参与反应等。②先拐先平，在含量(转化率)—时间曲线中，先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线反应速率快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。③定一议二，当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线。④三步分析法，一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。‎ ‎8.一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合题图10 的是 A. CO2(g)＋2NH3(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)；△H＜0‎ B. CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)；△H＞0‎ C. CH3CH2OH (g)CH2=CH2(g)＋H2O(g)；△H＞0‎ D. 2C6H5CH2CH3(g)＋O2(g)2 C6H5CH=CH2(g)＋2H2O(g)；△H＜0‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】分析左图：据达平衡所需时间，得：T2＞T1；据平行线部分，得：T1到T2（升高温度），水蒸气含量减少，所以应该是正向放热的可逆反应；‎ 分析右图：据达平衡所需时间，得：P1＞P2；据平行线部分，得：P1到P2（压强减小），水蒸气含量减少，所以应该是正向气体体积减小的可逆反应；‎ 答案选A。‎ ‎9.在一定温度下，有A、B两个容器，A是恒容密闭容器，B是恒压密闭容器。两容器起始状态完全相同，其中都充有NO2气体，如果只考虑发生下列可逆反应：2NO2N2O4，分别经过一段时间后，A、B都达平衡，下列有关叙述正确的是 A. 平均反应速率A＞B B. 平衡时NO2的物质的量B＞A C. 平衡时NO2的转化率A＞B D. 平衡时N2O4的物质的量B＞A ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：反应2NO2N2O4是压强减小的反应，B容器相当于减小容器体积，浓度相对于A容器来说增大，故反应速率B＞A，且压强相对于A容器来说B容器较大，根据勒夏特列原理B容器中平衡正向移动，NO2转化率较大，即B＞A，剩余物质的量较小即平衡时NO2的物质的量A＞B，N2O4的物质的量较大，即B＞A ，选项D符合题意。‎ 考点：考查改变影响化学平衡的条件及平衡的移动 ‎10.常压下羰基化法精炼镍的原理为：Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230℃时，该反应的平衡常数K=2×10−5。已知：Ni(CO)4的沸点为42.2℃，固体杂质不参与反应。‎ 第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4；‎ 第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230℃制得高纯镍。‎ 下列判断正确的是 A. 增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大 B. 第一阶段，在30℃和50℃两者之间选择反应温度，选50℃‎ C. 第二阶段，Ni(CO)4分解率较低 D. 该反应达到平衡时，v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.平衡常数只与温度有关，与浓度无关，故A错误；‎ B.50℃时，Ni(CO)4以气态存在，有利于分离，从而促使平衡正向移动，故B正确；‎ C.230℃时，Ni(CO)4分解的平衡常数K逆=1/K正=1/（2×10−5）=5×104，可知分解率较高，故C错误； ‎ D.平衡时，应该是4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO)，故D错误；‎ 正确答案：B ‎11.下列措施对增大反应速率明显有效的是( )‎ A. Na与无水乙醇反应时增大无水乙醇的用量 B. Zn与25%的稀硫酸反应制取H2时，改用98%的浓硫酸 C. 在K2SO4与BaCl2两溶液反应时，增大压强 D. 将炭块磨成炭粉用于燃烧 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、增大无水乙醇的用量，反应物的浓度不变，反应速率不变，A错误；‎ B、浓硫酸和锌反应生成二氧化硫气体，B错误；‎ C、K2SO4与BaCl2两溶液反应的反应没有气体参加，而压强只改变有气体参加反应的化学反应速率，增大该反应的压强，反应速率不变，C错误；‎ D、固体的表面积越大，反应速率越大，将炭块磨成炭粉用于燃烧，反应速率增大，D正确。‎ 答案选D。‎ ‎12.已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快，其能量随反应进程的变化如下图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A. 加入催化剂，减小了反应的热效应 B. 加入催化剂，可提高H2O2的平衡转化率 C. H2O2分解的热化学方程式：H2O2===H2O＋1/2 O2　ΔH>0‎ D. 反应物的总能量高于生成物的总能量 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.加入催化剂，减小了反应的活化能，使反应在较低的温度下发生，但是反应的热效应不变，故A错误；B.加入催化剂，可提高H2O2‎ 分解的反应速率，该反应不是可逆反应，而且催化剂不能使平衡发生移动，因此不存在平衡转化率的提高与否，故B错误；C.在书写热化学方程式时，也要符合质量守恒定律，而且要注明反应的物质相对应的能量和物质的存在状态，故C错误；D.根据图示可知反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，故D正确；答案选D。‎ ‎【点睛】使用催化剂改变的反应的活化能，对反应的热效应和化学平衡状态都没有影响。‎ ‎13.对于可逆反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，下列措施能使反应物中活化分子百分数、化学反应速率和化学平衡常数都变化的是 A. 增大压强 B. 升高温度 C. 使用催化剂 D. 多充入O2‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 气体压强和反应物浓度只能影响化学反应速率，催化剂增大反应物中活化分子百分数，自然能增大化学反应速率，但催化剂不能改变化学平衡常数，化学平衡常数只与温度有关，据此分析解答。‎ ‎【详解】A．增大压强，活化分子百分数不变，化学平衡常数也不变，故A错误；‎ B．升高温度，反应物中活化分子百分数、化学反应速率都增大，且化学平衡常数发生变化，故B正确；‎ C．使用催化剂，平衡常数不变，故C错误；‎ D．多充O2，活化分子百分数、平衡常数不变，故D错误。‎ 答案选B。‎ ‎14.在一定温度下，反应2HBr(g)H2(g)＋Br2(g)　 △H＞0，达到平衡时，要使混合气体颜色加深，可采取的方法是(　　)‎ A. 减小压强 B. 缩小体积 C. 降低温度 D. 增大氢气的浓度 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：颜色的深浅与溴的浓度大小有关系，则A．减小压强平衡不移动，溴的浓度降低，颜色变浅，A错误；B．缩小体积压强增大，平衡不移动，溴的浓度增大，颜色变深，B正确；C．正反应吸热，降低温度平衡向逆反应方向进行，溴的浓度降低，颜色变浅，C错误；D．增大H2的浓度平衡向逆反应方向进行，溴的浓度降低，颜色变浅，答案选B。‎ 考点：考查外界条件对平衡状态的影响 ‎15. 使用一种试剂就能鉴别出来的是 A. 苯、甲苯、己烯 B. 甲苯、己烯、四氯化碳 C. 己烯、汽油、苯 D. 苯、甲苯、二甲苯 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：A．甲苯、已烯、苯都不溶于水，甲苯和己烯都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，己烯可使溴水褪色，用一种试剂不能鉴别，故A错误；B．在甲苯、已烯、四氯化碳溶液中分别加入溴水，甲苯、四氯化碳与溴水不反应，但溶液分层，甲苯的密度比水小，四氯化碳的密度比水大，己烯与溴水发生加成反应生成不溶于水的二溴己烷，现象各不相同，可鉴别，故B正确；C．己烯、汽油密度比水小，且都为不饱和烃，不能用一种物质鉴别，故C错误；D．甲苯和二甲苯都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，用一种试剂不能鉴别，故D错误；故选B。‎ 考点：考查有机物的鉴别 ‎16.科学家提出如下光分解法制备氢气：‎ ‎①2Ce4＋(aq)＋H2O(l)===2Ce3＋(aq)＋O2(g)＋2H＋(aq)　ΔH1‎ ‎②Ce3＋(aq)＋H2O(l)===Ce4＋(aq)＋H2(g)＋OH－(aq)　ΔH2‎ ‎③H2O(l)===H＋(aq)＋OH－(aq)　ΔH3‎ ‎④2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH4‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A. Ce4＋能够增大水分解反应的活化能，提高反应速率 B. Ce3＋是反应②和反应③的催化剂 C. 上述反应中，ΔH4＝2ΔH1＋4ΔH2－4ΔH3‎ D. 通常条件下，反应④中生成H2、O2的速率之比为1∶2‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.A中说法矛盾，活化能增大，反应速率减慢，故错误；B.②和③的总反应Ce3＋参与了反应，没有生成Ce3＋，所以不符合催化剂的特征，故B错误；C.根据盖斯定律可得：ΔH4＝2ΔH1＋4ΔH2－4ΔH3，故C正确；D.化学反应速率用不同物质表示时与方程式的计量系数成正比，④生成H2和O2的速率比应为2∶1，故D错误；答案选C。‎ ‎17.一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)+CO2(g)2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示：‎ 已知：气体分压（P分）=气体总压（P总）×体积分数。下列说法正确的是 A. 550℃时，若充入惰性气体，ʋ正，ʋ逆 均减小，平衡不移动 B. 650℃时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0%‎ C. T℃时，若充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动 D. 925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP=24.0P总 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、由于反应在体积可变的恒压密闭容器中进行，当550℃时，若充入惰性气体，容器的容积扩大，使反应混合物的浓度减小，因此ʋ正，ʋ逆 均减小，由于该反应是气体体积增大的反应，减小压强，化学平衡向气体体积最大的正反应方向移动，A错误；‎ B．根据图像可知在650℃时，反应达平衡后CO的体积分数是40%，则CO2的体积分数是60%，假设平衡时总物质的量是1 mol，则反应产生CO 0.4 mol，其中含有CO2 0.6 mol，反应产生0.4 molCO消耗CO2的物质的量是0.2 mol，因此CO2转化率为0.2 mol÷(0．6 mol+0.2 mol)×100%=25.0%，B正确；‎ C．T℃时，平衡时CO2和CO体积分数都是50%，若充入等体积的CO2和CO，化学平衡不移动，C错误；‎ D．925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP=，D错误。‎ 答案选B。‎ 第Ⅱ卷 非选择题（共49分）‎ 二、本题包括三道小题，共49分。‎ ‎18.A是由导热材料制成的密闭容器，B是一耐化学腐蚀且易于传热的气球。关闭K2，将等量且少量的NO2通过K1、K3分别充入A、B中，反应起始时，A、B的体积相同。(已知：2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＜0)‎ ‎（1）一段时间后，反应达到平衡，此时A、B中生成N2O4的速率是vA______vB(填“＞”、“＜”或“＝”)；若打开活塞K2，气球B将______(填“变大”、“变小”或“不变”)。‎ ‎（2）关闭活塞K2，若在A、B中再充入与初始量相等的NO2，则达到平衡时，NO2的转化率αA将________(填“增大”、“减小”或“不变”)；若分别通入等量的氖气，则达到平衡时，A中NO2的转化率将________，B中NO2的转化率将______(填“变大”、“变小”或“不变”)。‎ ‎（3）室温下，若A、B都保持体积不变，将A套上一个绝热层，B与外界可以进行热传递，则达到平衡时，______中的颜色较深。‎ ‎（4）若在容器A中充入4.6 g的NO2，达到平衡后容器内混合气体的平均相对分子质量为57.5，则平衡时N2O4的物质的量为___________________。‎ ‎【答案】 (1). ＜ (2). 变小 (3). 增大 (4). 不变 (5). 变小 (6). A (7). 0.02mol ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据装置可知，A是保持恒温恒容的，B是保持保持恒温恒压的。由于该反应是体积减小的放热的可逆反应，所以A中的压强在反应过程中减小，所以A中的反应速率小于B中的反应速率。若打开活塞K2，则相当于整套装置是恒温恒压的，所以气球B将减小；（2）在加入等量的NO2气体，则A是相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，转化率增大。若通入等量的Ne气，则A中物质的浓度不变，平衡不移动，转化率不变；而B是压强不变的，所以容器容积增大，物质的浓度减小，平衡向逆反应方向进行，转化率减小；‎ ‎（3）该反应为放热反应，将A套上—个绝热层，相当于给A加热，平衡逆向移动，NO2的浓度增大，A中的颜色较深；‎ ‎（4）4.6g的NO2的物质的量为0.1mol,n(总)=4.6g÷57.5g/mol=0．08mol,利用三段式解题：‎ ‎2NO2N2O4‎ 开始 0.1 0‎ 变化 2x x 平衡 01-2x x ‎0.1-2x+x=0.08‎ x=0.02‎ ‎19.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 ‎1.00×107‎ ‎2.45×105‎ ‎1.88×103‎ 若在原来的容器中，只加入2 mol C，500 ℃时充分反应达平衡后，吸收热量为c kJ，C的浓度_________ω mol·L－1(填“>”“＝”或“<”)，a、b、c之间的关系为________。‎ ‎(3)在相同条件下要想得到2a kJ热量，加入各物质的物质的量可能是________(填序号)。‎ A．4 mol A和2 mol B B．4 mol A、2 mol B和2 mol C C．4 mol A和4 mol B D．6 mol A和4 mol B ‎(4)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“<”)。‎ ‎(5)在一定温度下，向一个容积可变的容器中，通入3 mol A和2 mol B及固体催化剂，充分反应，平衡时容器内气体物质的量为起始时的90%。保持同一反应温度，在相同容器中，将起始物质的量改为4 mol A、3 mol B和2 mol ‎ C，则平衡时A的百分含量________(填“增大”“减小”或“不变”)‎ ‎【答案】 (1). 258.6 (2). < (3). ＝ (4). a＝b＋c (5). D (6). > (7). 不变 ‎【解析】‎ 分析】‎ ‎⑴根据盖斯定律求算焓变数字。‎ ‎⑵根据反应是放热反应，K减小，即逆向移动，说明是向吸热反应移动，即升温；只加2 molC与原平衡是等效平衡即浓度相等，吸收的热量与放出的热量之和等于焓变。‎ ‎⑶反应是可逆反应，要达到2akJ，则反应物应该比4molA，2molB还要多才有可能达到2a kJ。‎ ‎⑷现在是恒压容器，由于是体积减小的反应，因此相当于再原来的基础上加压，平衡正向移动，又不断消耗，反应放出的热量更多。‎ ‎⑸恒温恒压，不等体积反应要达到等效，只需要对应成比例，将2molC全部转化为A、B，比例和前面的比例相同，因此两者为等效平衡，A的百分含量不发生改变。‎ ‎【详解】⑴将第2个方程式减去第1个方程式再除以2，得到，则a＝258.6，故答案为：258.6。‎ ‎⑵该反应是放热反应，T1到T2，K减小，即逆向移动，逆向为吸热反应反应，说明是升温即T1 < T2，故答案为：<。‎ 若在原来的容器中，只加入2 mol C，500 ℃时充分反应达平衡后，吸收热量为c kJ，说明与原来的平衡是等效平衡，即C的浓度 ＝ ω mol·L－1，绝对等效平衡建立，一个正向建立，一个逆向建立，则吸收的热量和放出的热量相加等于焓变数字，即a ＝ b + c，故答案为：＝；a ＝ b + c。‎ ‎(3)A选项，由于是可逆反应，因此4 mol A和2 mol B反应放出的热量小于2a kJ，故A错误；‎ B选项，由于是可逆反应，因此4 mol A、2 mol B反应放出的热量小于2a kJ，2 mol C反应还需要吸收热量，因此整个放出的热量小于2a kJ，故B错误；‎ C选项，由于是可逆反应，4 mol A和4 mol B反应，4 molA不可能全部反应完，因此放出的热量小于2a kJ，故C错误；‎ D选项，6 mol A和4 mol B参与反应，有可能完全反应完4 mol A和4 mol B，则放出的热量为2a kJ，故D正确。‎ 综上所述，答案为D。‎ ‎(4)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，该反应是体积减小的反应，相当于再原来的基础上加压，平衡正向移动，即放出的热量更多，因此d>b，故答案为：>。‎ ‎(5)在一定温度下，向一个容积可变的容器中，通入3 mol A和2 mol B及固体催化剂，保持同一反应温度，在相同容器中，将起始物质的量改为4 mol A、3 mol B和2 mol C，将2 molC全部转化为反应物，即相当于加了2molA和1molB，即4 mol A、3 mol B和2 mol C相当于加了6molA和4molB，与开始是等效的，A的百分含量不变，故答案为：不变。‎ ‎20.中科院一项最新成果实现了甲烷高效生产乙烯，甲烷在催化作用下脱氢,在气相中经自由基偶联反应生成乙烯，其反应如下： 2CH4(g) C2H4(g) +2H2(g) ΔH>0‎ 化学键 H—H C—H C = C C—C E(kJ / mol)‎ a b c d ‎ (1)已知相关化学键的键能如上表，甲烷制备乙烯反应的ΔH=___________ (用含a.b.c.d的代数式表示)。‎ ‎(2)T1温度时，向1 L的恒容反应器中充入2 molCH4 ,仅发生上述反应，反应过程中 0~15 min CH4的物质的量随时间变化如图1所示，测得10-15 min时H2的浓度为1.6 mol/L。‎ ‎①0~ 10 min内CH4表示反应速率为____mol/(L・min) o ‎②若图中曲线a、曲线b分别表示在温度T1时，使用质量相同但表面积不同的催化剂时，达到平衡过程中n (CH4)变化曲线，其中表示催化剂表面积较大的曲线是 ________ (填"a"或 “b”)。‎ ‎③15 min时,若改变外界反应条件,导致n( CH4)发生图中所示变化，则改变的条件可能是_____(任答一条即可)。‎ ‎(3)实验测得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4).c2(H2) 其中K正、K逆为速率常数仅与温度有关，T1温度时k正与K逆的比值为______ (填数值)。若将温度由T1升高到T2,则反应速率增大的倍数V正 ____V逆(填“>”“＝”或“<”)，判断的理由是__________ ‎ ‎(4)科研人员设计了甲烷燃料电池并用于电解。如图2所示，电解质是掺杂了 Y2O3与 ZrO2的固体，可在高温下传导O2-‎ ‎①C极的Pt为_______ 极(选填“阳”或“阴” )。‎ ‎②该电池工作时负极反应方程式为_____________________ 。‎ ‎③用该电池电解饱和食盐水，一段时间后收集到标况下气体总体积为112 mL,则阴极区所得溶液c(OH—)=_______ (假设电解前后溶液的体积均为500 mL)。‎ ‎【答案】 (1). + (4b-c-2a) kJ•moL-1 (2). 0.16 (3). b (4). 升高温度 或减小压强或减小某一生成物浓度 (5). 12.8 (6). ＞ (7). 该反应ΔH＞0，温度升高，平衡向正反应方向移动，即V正 > V逆，也就是k正增大的倍数大于k逆 (8). 阳 (9). CH4－8e－+4O2－=CO2+2H2O (10). 0.01mol·L－1‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎⑴根据焓变公式进行计算。‎ ‎⑵已知氢气的浓度，可以先算氢气的速率，再算甲烷的速率，根据图像分析表面积越大，催化效果越好，甲烷的量在减少，说明平衡正向移动，可以通过减小压强，升高温度等来影响平衡移动。‎ ‎⑶通过平衡是速率相等计算，升高温度，平衡正向移动，正反应速率比逆反应速率增加得快。‎ ‎⑷原电池中燃料作负极，氧化剂作正极，连接正极的是电解池的阳极，根据电解质书写负极电极反应，再根据电解方程式计算氢氧根浓度。‎ ‎【详解】⑴焓变等于反应物键能总和减去生成物键能总和，ΔH=(8b －4b －c－2a) kJ•moL-1 = + (4b－c－2a) kJ•moL-1，故答案为：+ (4b－c－2a) kJ•moL-1。‎ ‎(2)①0~ 10 min内氢气的反应速率为，甲烷的速率等于氢气的速率，因此CH4的速率0.16mol∙L-1・min-1，故答案为：0.16mol∙L-1・min-1。‎ ‎②若图中曲线a、曲线b分别表示在温度T1时，使用质量相同但表面积不同的催化剂时，达到平衡过程中n (CH4)变化曲线，其中表示催化剂表面积较大则催化效果更好，反应速率更快，因此催化剂表面积较大的曲线是b，故答案为：b。‎ ‎③根据图像得出甲烷的物质的量减小，说明正向移动，则可能是升高温度或减小压强或减小某一生成物浓度，故答案为：升高温度 或减小压强或减小某一生成物浓度。‎ ‎(3)实验测得v正=k正c2(CH4)，v逆=k逆c(C2H4).c2(H2)，T1温度时v正= v逆，此时氢气浓度为1.6 mol/L，则甲烷浓度改变量为1.6 mol/L，乙烯改变量为0.8 mol/L，则甲烷平衡时浓度为0.4 mol/L，乙烯平衡时浓度为0.8 mol/L，，k正与K逆的比值为12.8。若将温度由T1升高到T2，该反应ΔH＞0，温度升高，平衡向正反应方向移动，V正>V逆，则反应速率增大的倍数V正 >V逆，判断的理由是该反应ΔH＞0，温度升高，平衡向正反应方向移动，即V正 > V逆，也就是k正增大的倍数大于k逆，故答案为：＞；该反应ΔH＞0，温度升高，平衡向正反应方向移动，即V正 > V逆，也就是k正增大的倍数大于k逆。‎ ‎(4)①根据分析原电池中燃料甲烷作负极，氧气作正极，连接正极的C极的Pt为阳极，故答案为：阳。‎ ‎②原电池工作时负极为甲烷，其反应方程式为CH4－8e－+4O2－= CO2+2H2O，故答案为：CH4－8e－+4O2－= CO2+2H2O。‎ ‎③电解饱和食盐水，生成氢气和氧气物质的量相等，电解反应方程式为2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2 ↑+ Cl2↑，一段时间后收集到标况下气体总体积为112 mL即0.005 mol气体，根据方程式关系，阴极区所得溶液n(OH－)=0.005mol，，故答案为：0.01mol·L－1。‎ ‎ ‎