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文档介绍
【化学】广东省潮州市潮安区颜锡祺中学2019-2020学年高二上学期期中考试试题(解析版)
广东省潮州市潮安区颜锡祺中学2019-2020学年高二上学期期中考试试题 可能用到的相对原子质量:H 1;O 16; Ca 40 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题 1. 下列叙述正确的是( ) A. 生成物总能量一定低于反应物总能量 B. 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 C. 反应是放热反应还是吸热反应,由生成物与反应物的焓值差决定 D. 同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同 【答案】C 【解析】试题分析:A、由于反应不一定是放热反应还是吸热反应,因此生成物总能量不一定低于反应物总能量。只有放热反应中生成物总能量一定低于反应物总能量,A不正确;B、反应是放热反应还是吸热反应,与反应条件无关系,只与反应物和生成物总能量的相对大小有关系,B不正确;C、反应是放热反应还是吸热反应,由生成物与反应物的焓值差决定,即与反应物和生成物总能量的相对大小决定,C正确;D、反应热只与反应物和生成物总能量的相对大小有关系,与反应条件无关。因此同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同,D不正确,答案选C。 2.在反应中,表示该反应速率最快的是( ) A. v(A)= 0.5 mol/(L·s) B. v(B)= 0.3 mol/(L·s) C. v(C)= 0.8 mol/(L·s) D. v(D)= 1.8 mol/(L·min) 【答案】B 【解析】 【详解】都转化为D物质表示的速率进行比较,对于; A.υ(A)=0.5mol/(L•s),速率之比等于化学计量数之比,故υ(D)=2υ(A)=1mol/(L•s); B.υ(B)=0.3mol/(L•s),速率之比等于化学计量数之比,故υ(D)=4υ(B)=1.2mol/(L•s); C.υ(C)=0.8mol/(L•s),速率之比等于化学计量数之比,故υ(D)=υ(C)=×0.8mol/(L•s)≈1.1mol/(L•s); D.υ(D)=1.8 mol/(L·min)=0.03mol/(L•s); 则速率由大到小的顺序为B>C>A>D,故答案为B。 3.已知反应A2(g)+2B2(g)2AB2(g)的ΔH<0,下列说法正确的是( ) A. 升高温度,正向反应速率增加,逆向反应速率减小 B. 升高温度有利于反应速率增加,从而缩短达到平衡的时间 C. 达到平衡后,升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动 D. 达到平衡后,降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动 【答案】B 【解析】 【分析】A2(g)+2B2(g)2AB2(g)的ΔH<0,该反应是一个气体分子数减少的放热反应。 【详解】A. 升高温度,正向反应速率增加,逆向反应速率也增大,A不正确; B. 升高温度有利于反应速率增加,从而缩短达到平衡的时间,B正确; C. 达到平衡后,升高温度有利于该反应平衡逆向移动,C不正确; D. 达到平衡后,减小压强都有利于该反应平衡逆向移动,D不正确。 故选B。 4.下列说法或表示法正确的是( ) A. 由C(石墨)→C(金刚石);ΔH=+1.9 kJ/mol可知,金刚石比石墨稳定 B. 已知:;ΔH=-92.4 kJ/mol。在一密闭容器中充入2 mol N2、6 mol H2一定条件下充分反应,则反应放出的热量为<184.8 kJ C. 在稀溶液中:;ΔH=-57.3 kJ/mol,若将含1 mol 醋酸与含1 mol NaOH的溶液混合,放出的热量等于57.3 kJ D. 在101 kPa时,2 g H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ热量,H2燃烧的热化学方程式表示为:;ΔH=+285.8 kJ/mol 【答案】B 【解析】 【详解】A.依据物质能量越高越不稳定,由“C(石)→C(金);△H=+1.9 kJ/mol”可知反应时吸热反应,金刚石能量高于石墨,所以石墨稳定,故A错误; B.可逆反应反应物的转化率小于100%,则在一密闭容器中充入2 mol N2、6 mol H2一定条件下充分反应,则反应放出的热量为<184.8 kJ,故B正确; C.将含1 mol 醋酸与含1 mol NaOH的溶液混合,因醋酸是弱酸,电离过程需要吸收热量,则放出的热量将小于57.3 kJ,故C错误; D.在101kPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-571.6kJ/mol,故D错误; 故答案为B。 5.某反应反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能,E2表示逆反应的活化能)。对该反应的有关叙述正确的是( ) A. 该反应的正反应为吸热反应 B. 催化剂能改变反应的焓变 C. 催化剂不能降低反应的活化能 D. 逆反应的活化能大于正反应的活化能 【答案】A 【解析】试题分析:A、根据图像可知,反应物的总能量小于生成物的总能量,所以正方应是吸热反应,A正确;B、催化剂只能分别反应的活化能,但不能改变反应热,因此焓变不变,B不正确;C、催化剂只能分别反应的活化能,因此催化剂能降低反应的活化能,C不正确;D、根据图像可知逆反应的活化能小于正反应的活化能,D不正确,答案选A。 6.某温度时,浓度都是1mol·L-1的两种气体,X2、Y2在密闭容器中反应生成气体Z,达到平衡时c(X2)=0.4mol·L-1、c(Y2)=0.8mol·L-1、c(Z)=0.4mol·L-1,则该反应的反应式是( ) A. X2+2Y22XY2 B. 2X2+Y22X2Y C. X2+3Y22XY3 D. 3X2+Y22X3Y 【答案】D 【解析】X2、Y2的浓度变化量分别是0.6mol/L和0.2mol/L,所以根据变化量之比是相应的化学计量数比可知,选项D正确,答案选D。 7.一定温度下,反应N2(g)+O2(g)2NO(g)在密闭容器中进行,下列措施不改变化学反应速率的是( ) A. 缩小体积 B. 恒容,充入He C. 恒容,充入O2 D. 恒压,充入N2 【答案】B 【解析】试题分析:A、缩小体积,压强增大,反应速率加快,不符合题意,故错误;B、恒容状态下,充入非反应气体,各组分的浓度不变,化学反应速率不变,符合题意,故正确;C、恒容状态下,充入氧气,增大反应物的浓度,化学反应速率增大,不符合题意,故错误;D、恒压时,充入氮气,增大反应物的浓度,化学反应速率增大,不符合题意,故错误。 8.反应A(g)+B(g) 2C(g);ΔH<0,达到平衡时,下列说法正确的是( ) A. 减小容器体积,平衡不移动 B. 加入催化剂,B的转化率增大 C. 增大A的浓度,A的转化率增大 D. 降低温度,v正 增大,v逆 减小 【答案】A 【解析】试题分析:A、根据方程式可知反应前后体积不变,因此减小容器体积,压强增大平衡不移动,A正确;B、催化剂只能改变反应速率,而不能改变平衡状态,因此加入催化剂,B的转化率不变,B不正确;C、增大c(A),平衡向正反应方向移动,但A的转化率降低,C不正确;D、降低温度,v正 、v逆 均减小,D不正确,答案选A。 9.反应CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) ΔH<0,改变其中一种条件,能加快反应速率且反应放出的热量不变的是( ) A. 升高温度 B. 减小压强 C. 加入CO D. 加入催化剂 【答案】D 【解析】试题分析:A、正方应是放热反应,升高温度反应速率增大,平衡向逆反应方向移动,放出的热量减少,A不正确;B、正方应是体积不变的,减小压强平衡不移动,但反应速率降低,B不正确;C、加入CO反应速率增大,平衡向正反应方向移动,放出的热量增加,C不正确;D、加入催化剂平衡不移动,反应速率增大,D正确,答案选D。 10.在一定温度不同压强(P1<P2)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(ψ)与反应时间(t)的关系有以下图示,正确的是( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A、图象中压强P1到达平衡时间短,故图象中P1>P2,与题意不符,故A错误; B、图象中压强P2到达平衡时间短,故图象中P1<P2,增大压强,平衡逆向移动,生成物Z在反应混合物中的体积分数(ψ)减小,与题意相符,故B正确; C、图象中压强P1到达平衡时间短,故图象中P1>P2,与题意不符,故C错误; D、图象中压强P2到达平衡时间短,故图象中P1<P2,增大压强,平衡逆向移动,生成物Z在反应混合物中的体积分数(ψ)减小,与题意不符,故D错误; 故选B。 11. 下列说法正确的是( ) A. 放热反应一定能自发进行,吸热反应一定不能自发进行 B. 化学反应的反应热不仅与体系的始态和终态有关,也与反应的途径有关 C. 催化剂不仅能加快反应速率,也能增大反应物的转化率 D. 升高温度,能提高活化分子百分数,不能提高反应所需的活化能 【答案】D 【解析】试题分析:反应自发进行的判据是△H—T△S<0,与反应放热与否没有关系,A项错误;化学反应的反应热是指反应前后的能量变化,只与体系的始态和终态有关,与反应的途径无关,B项错误;催化剂通过改变反应的活化能来加快化学反应速率,不能增大反应物的转化率,C项错误;升高温度,反应物分子吸收能量成为活化分子,能提高活化分子百分数,但不能提高反应所需的活化能,D项正确;选D。 12.100℃时,将0.1molN2O4置于1L密闭的烧瓶中,然后将烧瓶放入100℃ 的恒温槽中,烧瓶内的气体逐渐变为红棕色:N2O4(g)2NO2(g)。下列结论不能说明上述反应在该条件下已经达到平衡状态的是( ) ①N2O4的消耗速率与NO2的生成速率之比为1:2 ②NO2生成速率与NO2消耗速率相等 ③烧瓶内气体的压强不再变化 ④烧瓶内气体的质量不再变化 ⑤NO2的物质的量浓度不再改变 ⑥烧瓶内气体的颜色不再加深 ⑦烧瓶内气体的平均相对分子质量不再变化 ⑧烧瓶内气体的密度不再变化 A. ②③⑥⑦ B. ①④⑧ C. 只有①④ D. 只有⑦⑧ 【答案】B 【解析】 【详解】①N2O4的消耗速率与NO2的生成速率之比为1:2,描述的是正反应,从反应方程式可得,从发生到平衡一直是1:2,不能说明已达平衡状态;②NO2生成速率与NO2消耗速率相等,正逆反应速率相等,说明已达平衡状态;③该反应左右两边气体分子数不相等,只要不平衡压强就会变化,烧瓶内气体的压强不再变化,说明正逆反应速率相等,已经达到平衡状态;④根据质量守恒定律烧瓶内气体的质量始终不变,不能说明已达平衡状态;⑤NO2的物质的量浓度不再改变,说明正逆反应速率相等,已经达到平衡状态;⑥烧瓶内气体的颜色不再加深,说明正逆反应速率相等,已经达到平衡状态;⑦该反应左右两边气体分子数不相等,只要不平衡烧瓶内气体的平均相对分子质量就会变化,当烧瓶内气体的平均相对分子质量不再变化时,说明正逆反应速率相等,已经达到平衡状态;⑧密度=质量÷体积,气体质量不变,气体体积不变,所以密度始终不变,不能说明已达平衡状态。综上,①④⑧符合题意,故选B。 13.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为: Na2S2O3+ H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是( ) 实验 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O V/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL A 25 5 0.1 10 0.1 5 B 25 5 0.2 5 0.2 10 C 35 5 0.1 10 0.1 5 D 35 5 0.2 5 0.2 10 【答案】D 【解析】 【详解】“最先出现浑浊”,即反应速率最快;A项与B项温度相同、H2SO4浓度相同,B项中Na2S2O3的浓度比A项大,反应速率:B项>A项;C项与D项温度相同、H2SO4浓度相同,D项中Na2S2O3的浓度比C项大,反应速率:D项>C项;B项与D项Na2S2O3、H2SO4浓度都相同,D项温度高于B项,反应速率:D项>B项;则反应最快的是D项,D项最先出现浑浊,答案选D。 14.已知某可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g) △H,在密闭容器中进行,如图表示在不同反应时间t时温度T和压强P与反应物B在混合气体中的百分含量B%的关系曲线。由曲线分析,下列判断正确的是( ) A. T1<T2,P1>P2,m+n>p,△H<0 B. T1>T2,P1<P2,m+n>p,△H>0 C. T1<T2,P1>P2,m+n<p,△H<0 D T1>T2,P1<P2,m+n<p,△H>0 【答案】D 【解析】试题分析:由图像可知,温度为T1时根据达到平衡的时间可知P2>P1,且压强越大,C的含量高,说明压强增大,平衡向正反应方向移动,故正反应为气体体积减小的反应,即m+n>p;压强为P2时根据达到平衡的时间可知T1>T2,且温度越高,C的含量低,说明温度升高,平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,故选择B。 15.在C(s)+CO2(g)=2CO(g)反应中,可使反应速率增大的措施是( ) ①增大压强;②增加炭的量;③通入CO2;④恒压下充入N2;⑤恒容下充入N2;⑥升温 ①③④A. ②④⑥ B. ①③⑥ C. ③⑤⑥ 【答案】C 【解析】试题分析:影响化学反应速率的因素有:压强、温度、催化剂、浓度等因素。对于该反应,碳为固体,且反应为体积增大的反应。①增大压强,浓度增大,故反应速率增大。②增加碳的量,固体不影响浓度变化,故反应速率无变化。③通入二氧化碳,反应物浓度增加,反应速率增大。④恒压冲入氮气,体积增大,反应物浓度降低,反应速率降低。⑤恒容下冲入氮气,氮气不与反应物发生反应,反应物浓度不变,故无变化。⑥升高温度,反应速率增大。 16.在密闭容器中发生下列反应aA(g)cC(g)+dD(g),反应达到平衡后,将气体体积压缩到原来的一半,当再次达到平衡时,D的浓度为原平衡的1.8倍,下列叙述正确的是( ) A. A的转化率变小 B. 平衡向正反应方向移动 C. D的体积分数变大 D. a > c+d 【答案】A 【解析】先建立等效平衡:假定平衡不移动,将气体体积压缩到原来的一半,D的浓度为原来的2倍,实际达到新平衡时,D的浓度为原来的1.8倍,说明压强增大,平衡向逆反应移动,即a<c+d。 A、平衡向逆反应移动,A的转化率降低,故A正确;B、平衡向逆反应方向移动,故B错误;C、气体体积压缩到原来的一半,D的浓度为原来的1.8倍,说明压强增大,平衡向逆反应移动,D体积分数减小,故C错误;D、根据分析D的浓度为原来的1.8倍,说明压强增大,平衡向逆反应移动,即a<c+d。 17.一定温度下,可逆反应A2(g)+3B2(g)2AB3(g)达到平衡的标志是( ) A. 容器内每减少1mol A2,同时生成2mol AB3 B. 容器内每减少1mol A2,同时生成3mol B2 C. 容器内A2、B2、AB3的物质的量之比为1:3:2 D. 容器内A2、B2、AB3的物质的量浓度之比为1:1:1 【答案】B 【解析】平衡状态的标志为正反应速率等于逆反应速率,各物质的量保持不变。A、只有正方向;B、为平衡状态;C、物质之间没有恒定关系。 18.如图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图。下列叙述与示意图不相符合的是( ) A. 反应达平衡时,正反应速率和逆反应速率相等 B. 该反应达到平衡态Ⅰ后,增大反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态Ⅱ C. 该反应达到平衡态后,减小反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态Ⅱ D. 同一种反应物在平衡态Ⅰ和平衡Ⅱ时浓度不相等 【答案】C 【解析】 【分析】由图可以知道,该反应从正反应一端开始,正逆反应速率相等时为状态Ⅰ,然后,该反应向正反应方向移动,正反应速率大于逆反应速率,且改变条件的一瞬间逆反应速率不变,以此来解答。 【详解】A.由平衡的特征可以知道,反应达平衡时,正反应速率和逆反应速率相等, A正确; B.该反应达到平衡态Ⅰ后,增大反应物浓度,一瞬间正反应速率增大,逆反应速率不变,平衡正向移动,达到平衡态Ⅱ,B正确; C.该反应达到平衡态后,减小反应物浓度,平衡应逆向移动,逆反应速率大于正反应速率,与图象矛盾,C错误; D.该反应达到平衡态Ⅰ后,增大反应物浓度使反应继续正向移动达到平衡态Ⅱ,所以同一种反应物在平衡态Ⅰ和平衡Ⅱ时浓度不相等, D正确; 答案选C。 19. 在25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表: 物质 X Y Z 初始浓度/mol·L-1 0.1 0.2 0 平衡浓度/mol·L-1 0.05 0.05 0.1 下列说法错误的是:( ) A. 反应达到平衡时,X的转化率为50% B. 反应可表示为X+3Y2Z,其平衡常数为1600 C. 增大压强使平衡向生成Z的方向移动,平衡常数增大 D. 改变温度可以改变此反应的平衡常数 【答案】C 【解析】 【详解】A、平衡时X的转化率为=50%,A正确; B、由表可知平衡时,X的浓度变化量是0.05mol/L,Z的变化量是0.15mol/L,Z的变化量是0.1mol/L,反应的化学计量系数之比等于浓度变化量之比,参与反应的n(X): n(Y): n(Z)= 1:3:2,所以反应可以表示为X+3Y2Z,平衡常数K==1600,B正确; C、该反应正反应方向是体积减小的反应,增大压强平衡右移,但是温度不变,平衡常数也不变,C错误; D、平衡常数只与反应本身和温度有关,改变温度可以改变此反应的平衡常数,D正确; 故合理选项为C。 20.已知: (1)Fe2O3(s)+C(s)=CO2(g)+2Fe(s),ΔH=+234.1kJ•mol-1 则的ΔH是( ) A. -824.4 kJ•mol-1 B. -627.6kJ•mol-1 C. -744.7kJ•mol-1 D. -169.4kJ•mol-1 【答案】A 【解析】 【详解】已知 (1)2Fe(s)+CO2(g)=Fe2O3(s)+C(s)△H=-234.1kJ•mol-1(2)C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ•m ol-1,由盖斯定律(2)×+(1),得: 2Fe(s)+O2(g)=Fe2O3(s)△H=(-393.5kJ•mol-1)×+(-234.1kJ•mol-1)=-824.4kJ•mol-1,可知:2Fe(s)+O2(g)=Fe2O3(s)△H=-824.4kJ•mol-1,故答案为A。 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题 21.(1)请用热化学方程式表示: ①1mol N2(g)与适量O2(g)起反应,生成2 mol NO2(g),吸收68kJ热量。___________ ②4g CO氧气中燃烧生成CO2,放出9. 6kJ热量_____________________________________ (2)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当把0.4mol液态肼和0.8mol H2O2混合反应,生成氮气和水蒸气,放出256.7kJ的热量(相当于25℃、101 kPa下测得的热量)。 ①反应的热化学方程式为_________________________________________________。 ②又已知 ΔH=+44kJ/mol。则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是____________________kJ。 ③此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是_________。 【答案】(1). (2). (3). N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-641.75kJ/mol (4). 408.875 (5). 产物不会造成环境污染 【解析】 【详解】(1)①1mol N2(g)与适量O2(g)起反应,生成2mol NO2(g),吸收68kJ热量的热化学方程式为N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+68kJ/mol,故答案为:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+68kJ/mol; ②4g CO在氧气中燃烧生成CO2,放出 9.6kJ热量,28g一氧化碳在氧气中燃烧放出热量=×9.6kJ=67.2kJ,则CO燃烧的热化学方程式为:CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-67.2kJ/mol; (2)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4 )和强氧化剂液态双氧水。当把0.4mol液态肼和0.8mol H2O2混合反应,生成氮气和水蒸气,放出256.7kJ的热量(相当于25℃、101 kPa下测得的热量)。 ①0.4mol液态肼放出256.7kJ热量,则1mol液态肼放出的热量为256.7kJ×==641.75kJ,所以反应的热化学方程式为:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-641.75kJ/mol; ②①N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-641.75kJ/mol;②H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol;依据盖斯定律①-②×4得到N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(l)△H=-817.75kJ/mol,则16g液态肼即=0.5mol与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量817.75kJ/mol×0.5mol=408.875kJ; ③此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是产物为氮气和水,是空气成分,对环境无危害,不会造成环境污染。 22. 利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下: 步骤一:用量筒量取50ml 0.50 mol•L-1盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温度t1; 步骤二:用另一量筒量取50ml 0.55 mol•L-1NaOH溶液,并用另一温度计测出其温度t2; 步骤三:将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测得混合液最高温度t3。 回答下列问题: (1)步骤三中倒入NaOH溶液的正确操作是__________。 A.沿玻璃棒缓慢倒入 B.分三次少量倒入 C.一次迅速倒入 (2)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是________(填序号)。 A.轻轻地振荡烧杯 B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌 C.用温度计小心搅拌 D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动 (3)___________(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替NaOH溶液和盐酸测中和热,理由是________________________________________。 (4)在反应中若因为有放热现象,而造成少量HCl在反应中挥发,则测得的中和热_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 【答案】(1)C (2)D (3)不能, 因为硫酸与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO4沉淀生成热会影响反应的反应热。(4) 偏小 【解析】试题分析:(1)在中和热的测定实验中,加热氢氧化钠的次数越多,损失的热量越多。因此步骤三中倒入NaOH溶液的正确操作是一次迅速倒入,答案选C。 (2)A、轻轻地振荡烧杯容易使液体溅出,A不正确;B、揭开硬纸片用玻璃棒搅拌容易使热量损失,B不正确;C、温度计只能测量温度,不能用来搅拌,C不正确;D、用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动属于正确的操作,D正确,答案选D。 (3)由于硫酸与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应的反应热,所以不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替NaOH溶液和盐酸测中和热。 (4)在反应中若因为有放热现象,而造成少量HCl在反应中挥发,则导致热量减少,因此测得的中和热偏小。 23.氮氧化物是空气的主要污染物,消除氮氧化物污染有多种方法。用催化技术可将超音速飞机尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,其反应为:2NO+2CO2CO2+N2,为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下测得不同时间的NO和CO浓度如下表: 时间(s) 0 2 4 c(NO) ( mol·L-1) 1.00×10-3 2.50×10-4 1.00×10-4 c(CO) ( mol·L-1) 3.60×10-3 c’ 2.70×10-3 回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响): (1)前4s内的平均反应速率v(NO)= 。c’= 。 (2)当质量一定时,增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。右图表示在其他条件不变时,上述反应中二氧化碳浓度随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线。 ①该反应的ΔH 0(填“>”、“<”或“=”)。 ②若催化剂的表面积S1>S2,在答题卡图中画出c(CO2) 在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。 (3)在恒容的密闭容器中,上述反应达到平衡后,改变某一条件,下列示意图正确的是 【答案】(1)2.25×10-4mol/(L·s) 2.85×10-3 mol/L (各2分,共4分) (2)① < (2分) ②(3分,①曲线画错不得分:注意起始点、变化趋势、拐点;②曲线正确但不标条件扣1分) (3) C (3分) 【解析】试题分析:(1)根据表中数据可知,前4s内NO的浓度变化量=1.00×10-3mol/L-1.00×10-4mol/L=9.00×10-4mol/L,所以NO的平均反应速率v(NO)==2.25×10-4mol/(L·s)。前2s内NO浓度减少了1.00×10-3mol/L-2.50×10-4mol/L=7.50×10-4mol/L。根据方程式可知,消耗CO的浓度=7.50×10-4mol/L,所以此时CO的浓度=3.60×10-3mol/L-7.50×10-4mol/L=2.85×10-3 mol/L。 (2)①根据图像可知,在固体催化剂的表面积不变的情况下,温度为T1的曲线首先达到平衡状态。温度高反应速率快,到达平衡的时间少。因此温度是T1>T2。但温度高平衡时CO2的浓度降低,这说明升高温度平衡向逆反应方向移动,因此正方应是放热反应,即△H<0。 ② 当质量一定时,增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率,但催化剂不能改变平衡状态。所以若催化剂的表面积S1>S2,则在温度为T2时,达到平衡的时间增加,但平衡状态不变,因此图像为 。 (3)A、正方应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,A不正确;B、正方应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,CO的转化率降低,B不正确;C、平衡常数只与温度有关,增大NO的浓度,平衡向正反应方向移动,但平衡常数不变,C正确;D、增大生物物氮气的浓度,平衡向逆反应方向移动,NO的转化率降低,D不正确,答案选C。 24.下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据: 实验序号 金属 质量/g 金属状态 C(H2SO4) /mol·L-1 V(H2SO4) /mL 溶液温度/℃ 金属消失的时间/s 反应前 反应后 1 0.10 丝 0.5 50 20 34 500 2 0.10 粉末 0.5 50 20 35 50 3 0.10 丝 0.7 50 20 36 250 4 0.10 丝 0.8 50 20 35 200 5 0.10 粉末 0.8 50 20 36 25 6 0.10 丝 1.0 50 20 35 125 7 0.10 丝 1.0 50 35 50 50 8 0.10 丝 1.1 50 20 34 100 9 0.10 丝 1.1 50 20 44 40 分析上述数据,回答下列问题: (1)实验4和5表明, 对反应速率有影响, 反应速率越快,能表明同一规律的实验还有 (填实验序号); (2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有 (填实验序号); (3)本实验中影响反应速率的其他因素还有 ,其实验序号是 。 (4)实验中的所有反应,反应前后溶液的温度变化值(约15℃)相近,推测其原因: 【答案】(1)固体反应物的表面积 表面积越大 1和2 (2)3和4 (3)开始反应温度 6和7 (4)一定量的金属跟足量的硫酸反应放出的热量相同。 【解析】 【详解】(1)实验4、5中不同的是固体的表面积,根据实验中金属消失的时间可知,固体反应物的表面积越大,反应速率越快。同样在实验1、2中不同的也是固体的表面积; (2)根据实验中的数据可知,在实验1、3、4、6、8或2、5中反应物的浓度是不同的,因此探究的是浓度对反应速率的影响; (3)在实验6和7 或8和9中不同的是温度,因此还探究温度对反应速率的影响; (4)当反应物的量固定之后,反应中放出的热量是相同,所以反应前后溶液的温度变化值是相近的。查看更多