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文档介绍
高二化学11月月考试题(含解析)
【2019最新】精选高二化学11月月考试题(含解析) 化学试题 1. 氢气在氯气中燃烧产生苍白色火焰,气态氯化氢。已知破坏1 mol H—H键消耗的能量为Q1 kJ,破坏1 mol Cl—Cl键消耗的能量为Q2 kJ,形成1 mol H—Cl键释放的能量为Q3 kJ。下列关系式中正确的是( ) A. 2Q1+Q2>4Q3 B. 2Q1+Q2<4Q3 C. Q1+Q2<Q3 D. Q1+Q2<2Q3 【答案】D 【解析】 破坏1 mol H—H键消耗的能量为Q1 kJ,,则H−H键能为Q1kJ/mol;破坏1 mol Cl—Cl键消耗的能量为Q2 kJ,则Cl−Cl键能为Q2kJ/mol;形成1 mol H—Cl键释放的能量为Q3 kJ,则H−Cl键能为Q3kJ/mol,对于H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),反应热△H=反应物的总键能−生成物的总键能=Q1kJ/mol+Q2kJ/mol−2Q3kJ/mol=(Q1+Q2−2Q3)KJ/mol,由于氢气在氯气中燃烧,反应热△H<0,即(Q1+Q2−2Q3)<0,所以Q1+Q2<2Q3。故选D。 2. 己知丙烷的燃烧热△H= -2215kJ·mol-1,若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8g水,则放出的热量约为( ) A. 55 kJ B. 220 kJ C. 550 kJ D. 1108 kJ 【答案】A - 26 - / 26 【解析】试题分析:C3H8(g)+5O2→3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2215kJ·mol-1,因此生成1.8g水,放出热量为2215×1.8/4×18kJ=55.375kJ≈55kJ,故选项A正确。 考点:考查燃烧热、热化学反应方程式的计算等知识。 3. 下列说法正确的是( ) A. 一定温度下,反应MgCl2(l) == Mg(l)+Cl2(g)的 ΔH>0 ΔS>0 B. 凡是放热反应都是自发的,凡是吸热反应都是非自发的 C. 常温下,水电解生成氢气和氧气,即常温下水的分解反应是自发反应 D. H2O(g)变成液态水,ΔS>0 【答案】A 【解析】A、镁在氯气中的燃烧是放热反应,反之则为吸热反应,故ΔH>0,MgCl2的分解是熵值增大的反应,ΔS>0,所以A正确;B、有些吸热反应也可以自发进行,如2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) ΔH>0,故B错误;C、水在常温常压下电解才能发生分解,即环境对它做功,才能使它发生反应,所以是非自发反应,故C错误;D、因气态物质的混乱度大于液态物质的混乱度,所以H2O(g)变成液态水时混乱度减小,即ΔS<0,故D错误。此题答案选A。 - 26 - / 26 【名师点睛】本题考查化学反应进行的方向,明确焓判据和熵判据均存在缺陷,准确判断焓变和熵变是解题的关键。化学反应自发进行的最终判据是吉布斯自由能变,自由能一般用△G来表示,且△G=△H-T△S:当△G=△H-T△S<0时,反应向正反应方向能自发进行;当△G=△H-T△S=0时,反应达到平衡状态;当△G=△H-T△S>0时,反应不能向正反应方向自发进行。 4. 在一定温度下的定容容器中,当下列哪些物理量不再发生变化时,表明反应A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达到平衡状态( ) ①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③ B的物质的量浓度 ④混合气体的总物质的量 ⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥v(C)与v(D)的比值 ⑦混合气体的总质量 ⑧C、D的分子数之比为1∶1 A. ②③④⑤ B. ①③⑤⑦ C. ②③⑤⑦ D. ②③⑤⑥ 【答案】C 【解析】①、该反应为气体体积不变的反应,压强为不变量,所以混合气体的压强不变时,不能说明该反应达到平衡状态,故①错误; ②、该反应中A物质是固体,容器容积不变,混合气体总质量为可变量,则密度也为可变量,所以密度不变时,可以说明反应达到平衡状态,故②正确; ③、B的物质的量浓度不变时,说明正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,故③正确; ④、该反应为气体体积不变的反应,则混合气体的总物质的量为不变量,当混合气体的总物质的量不变时,不能说明该反应达到平衡状态,故④错误; - 26 - / 26 ⑤、根据方程式可知,混合气体的总质量为可变量,总物质的量为不变量,则混合气体的平均相对分子质量为可变量,当混合气体的平均相对分子质量不变时,说明各组分的浓度不再变化,达到平衡状态,故⑤正确; ⑥、虽然v(C)与v(D)的比值不变,但由于未说明二者表示的是正速率还是逆速率,则无法判断平衡状态,故⑥错误; ⑦、该反应中A物质是固体,则混合气体的总质量是可变量,所以混合气体的总质量不变,说明反应达到了平衡状态,故⑦正确; ⑧、C. D的分子数之比为1:1,无法判断各组分的浓度是否不再变化,则无法判断平衡状态,故⑧错误; 所以此题符合题意的是:②③⑤⑦,故答案选C。 【名师点睛】在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态。化学反应达到化学平衡状态时,正逆反应速率相等,且不等于0,各物质的浓度不再发生变化,由此衍生的一些物理量不发生变化,以此进行判断,得出正确结论。可逆反应达到平衡状态有两个核心的判断依据:①正反应速率和逆反应速率相等。②反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。只要抓住这两个特征就可确定反应是否达到平衡状态,对于随反应的发生而发生变化的物理量如果不变了,即说明可逆反应达到了平衡状态。判断化学反应是否达到平衡状态,关键是看给定的条件能否推出参与反应的任一物质的物质的量不再发生变化。 5. 某温度下,在固定容积的容器中,可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡后,若将平衡体系中各物质的浓度增加一倍,则( ) A. 平衡向逆反应方向移动 - 26 - / 26 B. 平衡不移动 C. C的百分含量增大 D. B的浓度减小 【答案】C 【解析】试题分析:某温度下,在固定容积的容器中,可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡后,若将平衡体系中各物质的浓度增加一倍,等效为两平衡体系合,合并瞬间,B的浓度增大为原来二倍、C的百分含量均不变,但单位体积内反应体系分子总数增多,平衡向分子总数减小方向移动,故平衡正向移动,A项、B项错误;C百分含量增大,C项正确;B浓度减小,但最终浓度比原平衡浓度大,故D项错误。 考点:化学平衡移动。 6. 已知“凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应”。根据所学知识判断,下列反应中,在较高温度下才能自发进行的是( ) A. 2O3(g)===3O2(g) ΔH<0 B. 2CO(g)===2C(s)+O2(g) ΔH>0 C. N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH<0 D. CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH>0 【答案】D 【解析】A.该反应的△H<0,根据方程式可知△S>0,则根据△G=△H-T•△S可知,一般温度下都能满足△H-T•△S<0,反应可自发进行,故A不选; - 26 - / 26 B.该反应的△H>0,根据方程式可知△S<0,一般情况下都满足△G=△H-T•△S>0,反应不能自发进行,故B不选; C.该反应的△H<0,根据方程式可知△S<0,则在较低温度下,可满足△H-T•△S<0,反应可自发进行,故C不选; D.该反应的△H>0,根据方程式可知△S>0,所以在较高温度下,可满足△H-T•△S<0,反应可自发进行,故D符合题意。 此题答案选:D。 7. 由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法错误的是( ) A. 由反应的ΔH >0 B. 由反应的ΔH = (E2-E1) kJ/mol C. 降低压强有利于提高Y的产率 D. 降低温度有利于提高Z的产率 【答案】B 【解析】A、由图像可知,2X的能量小于3Y的能量,故X→Y的反应是吸热反应,ΔH >0,故A正确; B、根据化学反应的实质,化学反应的焓变只与反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小有关,与反应途径及活化能无关,又因为2X的能量大于Z的能量,故由X→Z反应的△H= -(E2-E1) kJ/mol,故B错误; C、根据化学反应2X(g) 3Y(g),该反应是气体增加的可逆反应,降低压强,平衡正向移动,有利于提高Y的产率,故C正确; D、由B分析可知,2X(g) - 26 - / 26 Z(g)是放热反应,降低温度,平衡正向移动,Z的产率升高,故D正确; 所以此题答案选B。 【名师点睛】对于化学图像问题,可按以下的方法进行分析: ①认清坐标系,搞清纵、横坐标所代表的意义,并与化学反应原理挂钩。②紧扣反应特征,搞清反应方向是吸热还是放热,体积增大还是减小,有无固体、纯液体物质参加反应。③看清起点、拐点、终点,看清曲线的变化趋势等等。本题考查化学反应与能量变化,主要结合物质反应与能量变化图,考查学生对化学反应热的理解。对于AB两项判断反应是放热反应还是吸热反应,可以从三个角度判断:一是比较反应物和生成物的总能量相对大小,生成物总能量比反应物总能量高的反应是吸热反应;二是比较反应物和生成物的总键能;三是从常见的分类去判断。 8. 一定温度下,在3个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应 2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) 达到平衡,下列说法错误的是( ) 容器 温度/K 物质的起始浓度/mol·L-1 物质的平衡浓度/mol·L-1 c(H2) c(CO) c(CH3OH) c(CH3OH) Ⅰ 400 0.20 0.10 0 0.080 Ⅱ 400 0.40 0.20 0 Ⅲ 500 0 0 0.10 0.025 A. 该反应的正反应放热 B. 达到平衡时,容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的小 C. 达到平衡时,容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍 - 26 - / 26 D. 达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大 【答案】C 【解析】A、对比Ⅰ和Ⅲ,如温度相同,0.1mol/L的CH3OH相当于0.20mol/L的H2和0.1mol/L的CO,为等效平衡,但Ⅲ温度较高,平衡时CH3OH浓度较低,说明升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应,故A正确; B、对比Ⅰ和Ⅱ,在相同温度下反应,Ⅱ中反应物的浓度是Ⅰ中反应物浓度的2倍,由方程式2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)可知,增大浓度,平衡正向移动,该反应正向为体积减小的反应,则同倍数的增大反应物浓度转化率会增大,则容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的小,故B正确; C、根据A中分析可知,该反应为放热反应。Ⅱ浓度较大,Ⅲ温度较高,增大浓度平衡正向移动,升高温度平衡逆向移动,Ⅲ中反应物的转化率降低,Ⅲ中相当于起始C(H2)为Ⅱ的一半,平衡时Ⅱ中C(H2)小于Ⅲ中的两倍,故C错误; D、对比Ⅰ、Ⅲ,Ⅲ温度较高,浓度相当,升高温度,反应速率增大,则容器Ⅲ中的反应速率比容器Ⅰ中的大,故D正确。 所以答案选C。 9. 汽车尾气中,产生NO的反应为:N2(g) + O2 (g) 2NO (g),一定条件下,等物质的量的N2(g) 和O2 (g)在恒容密闭容器中反应,下图曲线表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化,曲线表示该反应在某一起始条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是( ) - 26 - / 26 A. 温度下,该反应的平衡常数 B. 温度下,随着反应的进行,混合气体的密度减小 C. 曲线对应的条件改变可能是加入了催化剂 D. 若曲线对应的条件改变是温度,可判断该反应的 【答案】A 【解析】A、根据平衡常数的定义,结合开始时氮气和氧气的物质的量相等,可知该平衡常数为:,选项A正确;B、由于该容器是一个恒容容器,反应前后气体的质量不发生改变,所以气体的密度一直不变,选项B错误;C、催化剂仅能改变达到平衡所用的时间,不能使平衡移动,即不能改变平衡浓度,选项C错误;D、若曲线b对应的条件改变是温度,根据先达到平衡可知为升高温度,平衡向吸热反应的方向移动,而氮气的浓度降低,说明平衡向正方向移动,正反应为吸热反应,△H>0,选项D错误。答案选A。 10. 已知NO2与N2O4可相互转化:2NO2(g)N2O4(g) ΔH=-24.2 kJ·mol-1,在恒温下,将一定量NO2和N2O4(g)的混合气体充入体积为2 L的密闭容器中,其中物质的量浓度随时间变化的关系如下图所示。下列推理分析不合理的是( ) A. 前10 min内,用v(NO2)表示的反应速率为0.04 mol·L-1·min-1 B. 反应进行到10 min时,体系放出的热量为9.68 kJ C. a点正反应速率小于逆反应速率 D. 25 min时,正反应速率增大 - 26 - / 26 【答案】B 【解析】由图可知10-25min为平衡状态,b点所在曲线的浓度增加量为(0.6-0.2)mol/L=0.4mol/L,a点所在曲线的浓度减少量为(0.6-0.4)mol/L=0.2mol/L,b点所在曲线表示的生成物的浓度变化量是a点所在曲线表示的反应物的浓度变化量的2倍,所以b点所在曲线表示NO2浓度随时间的变化曲线,a点所在曲线表示N2O4浓度随时间的变化曲线;反应时NO2浓度增大,N2O4浓度减小,说明反应逆向进行。 A、由图象可知,10 min内NO2的浓度变化量为(0.6-0.2)mol/L=0.4mol/L,故v(NO2)==0.04mol/(L•min),故A正确; B、由图可知10-25min为平衡状态时,反应消耗的N2O4浓度为0.2mol/L,则其物质的量为0.2mol/L×2L=0.4mol,反应逆向进行,要吸收热量,则反应吸收的热量为:0.4mol×24.2kJ/mol=9.68 kJ,即体系吸收的热量是9.68 kJ而不是放出的热量为9.68 kJ,故B错误; C、根据图像可知,该反应在10min时达到平衡状态,结合上述分析可知,10min之前NO2浓度增大,N2O4浓度减小,说明反应逆向进行,所以a点正反应速率小于逆反应速率,故C正确; D、根据图像可知,25min时的变化是增加了NO2的浓度,所以正反应速率增大,故D正确; 所以此题答案选B。 - 26 - / 26 【名师点睛】灵活理解影响反应速率的因素是解题关键,外界条件对化学平衡的影响适用范围:1、浓度对化学平衡的影响适用于气体或液体;2、压强对化学平衡的影响适用于有气体参加且反应前后气体体积变化的反应;3、温度对所有可逆反应都有影响,无论该反应放热还是吸热。 11. 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下图的是( ) A. CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH>0 B. CH3CH2OH(g ) CH2===CH2(g)+H2O(g) ΔH>0 C. 2C6H5CH2CH3(g)+O2(g) 2C6H5CH===CH2(g)+2H2O(g) ΔH<0 D. CO2(g)+2NH3(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH<0 【答案】D 【解析】温度越高,反应越快,到达平衡的时间就越少,因此T2>T1;同理压强越大,反应越快,到达平衡的时间就越少,因此P1>P2; A、该反应是吸热的可逆反应,升高温度平衡正向移动,则T2时水蒸气含量应该比T1时大,与图象不符,故A错误; B、该反应是一个体积增大和吸热的可逆反应,升高温度平衡向正反应方向移动,水蒸气的含量增大;增大压强,平衡向逆反应方向移动,水蒸气的含量减小,不符合图象,故B错误; C、该反应是一个体积增大和放热的可逆反应,增大压强平衡逆向移动,水蒸气的含量减少,与图像不符,故C错误; D、该反应是一个体积减小和放热的可逆反应,因此升高温度平衡向逆反应方向移动,水蒸气的含量降低;而增大压强平衡向正反应方向移动,水蒸气的含增大量,与图像相符,故D正确。 - 26 - / 26 此题答案选D。 【名师点睛】灵活运用影响化学平衡的因素是解题关键,根据图(1)到达平衡时所用时间的长短判断温度T1和T2的相对大小,升高温度,化学平衡向吸热方向移动,再结合水蒸气的含量变化情况判断该反应的正反应是放热还是吸热;根据图(2) 到达平衡时所用时间的长短判断压强P1和P2的相对大小,增大压强,化学平衡向气体体积减小的方向移动,由此判断反应前后气体化学计量数的相对大小。 12. 向一个绝热恒容密闭容器中通入CO(g)和H2O(g),一定条件下使反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的曲线如图所示,由图可得出的结论错误的是( ) A. 反应物浓度:a点大于c点 B. c点反应进行的程度最大 C. 该反应的正反应为放热反应 D. Δt1=Δt2时,H2的产率:a~b段小于b~c段 【答案】B A、a到c时正反应速率增加,反应物浓度随时间不断减小,起始时反应物浓度最大,故反应物浓度:a点大于c点,所以A正确; B、化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变,其实质是正反应速率等于逆反应速率,c点对应的正反应速率显然还在改变,故一定未达到平衡状态,故B错误; - 26 - / 26 C、从a到c正反应速率增大,之后正反应速率减小,说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响,说明该反应为放热反应,故C正确; D、随着反应的进行,正反应速率越快,生成氢气的产率将逐渐增大,△t1=△t2时,H2的产率:a~b段小于b~c段,故D正确; 所以答案选B。 13. 羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中,将CO和H2S混合加热并达到下列平衡: CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g) 反应前CO的物质的量为10mol,平衡后CO物质的量为8mol,下列说法正确的是( ) A. 平衡时,气体的总物质的量为17 mol B. 通入CO后,正反应速率逐渐增大 C. 反应前H2S物质的量为6mol D. CO的平衡转化率为80% 【答案】A 【解析】A、反应前CO的物质的量为10mol,平衡后CO物质的量为8mol,则转化的CO为2mol,设反应前H2S物质的量为xmol,容器的体积为1L,则: CO(g)+H2S(g)⇌COS(g)+H2(g) 起始(mol/L):10 n 0 0 变化(mol/L):2 2 2 2 平衡(mol/L):8 n−2 2 2 - 26 - / 26 则K= = =0.1,解得x=7mol,因该反应是反应前后气体体积相等的可逆反应,故反应后气体的体积与反应前气体的体积相等,则反应后气体的体积是(10+7)=17mol,故A正确; B、通入CO后瞬间正反应速率增大、平衡正向移动,正反应速率再逐渐减小,故B错误; C、根据A的计算可知,反应前H2S物质的量是7mol,故C错误; D、反应前CO的物质的量为10mol,平衡后CO物质的量为8mol,则转化的CO为2mol,则CO的转化率=×100%=20%,故D错误; 此题答案选A。 【名师点睛】本题考查化学平衡的计算。解答本题的关键是根据浓度关系计算平衡时各物质的物质的量。有关化学平衡的计算常常使用三段式解题,三段式法计算较为直观,要正确理解和灵活运用三段式法在化学平衡计算中的应用。 14. 在容积为2 L的3个密闭容器中发生反应3A(g)+B(g)xC(g),按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时有关数据如下: 容器 甲 乙 丙 反应物投入量 3 mol A、2 mol B 6 mol A、4 mol B 2 mol C 到达平衡的时间/min 5 8 A的浓度/(mol·L-1) c1 c2 C的体积分数 w1 w3 混合气体密度/(g·L-1) ρ1 ρ2 - 26 - / 26 下列说法正确的是( ) A. 若x<4,则2c1<c2 B. 若w3=w1,可断定x=4 C. 无论x的值是多少,均有2ρ1=ρ2 D. 容器甲中反应从开始到达平衡平均速率为v(A)=0.3 mol·L-1·min-1 【答案】C 【解析】A.若x<4,则正反应为气体体积减小的反应,若甲、乙建立等效平衡,则2c1=c2,但乙对于甲而言,恒容时等倍增加反应物的用量,相当于加压,平衡正向移动,所以乙容器中A的平衡浓度c2<2c1,故A错误; B.起始甲中投入量与化学方程式化学计量数比不等,故w3不可能等于w1,x的值也不能确定,故B错误; C.起始乙投入的量是甲的2倍,根据质量守恒定律知,反应前后总质量不变,而容器体积又相等,故有2ρ1=ρ2,故C正确; D.v(A)=[(3mol÷2L)- c1mol/L]÷5min,因不知道c1的数值,故无法得出v(A)的数值,故D错误; 所以答案选C。 15. 根据下列有关图象,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ΔH<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时采取增大反应体系压强的措施 - 26 - / 26 D. 若图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 【答案】D 【解析】试题分析:A.由图Ⅰ知,反应在T1、T3处反应物和生成物的体积分数相等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,A项错误;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,B项错误;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,C项错误;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,D项正确;答案选D。 考点:考查影响化学反应速率的因素,化学图像的分析与判断。 16. 将等物质的量的CO和H2O(g)混合,在一定条件下发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),反应至4min时,得知CO的转化率为31.23%,则这时混合气体对氢气的相对密度为( ) A. 23 B. 11.5 C. 25 D. 28 【答案】B - 26 - / 26 【解析】设CO和H2O(g)的物质的量各1mol,则质量分别为28g和18g。根据方程式的特点,该反应为气体总质量不变、气体总物质的量不变,所以混合气体的平均相对分子质量不变,平均相对分子质量=(28+18)÷2=23,则对氢气的相对密度是23÷2=11.5,故答案选B。 17. 甲醇是重要的化工原料,又可称为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下: ①CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) △H1 ②CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) △H2 ③CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g) △H3 回答下列问题: (1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下: 化学键 H-H C-O C O H-O C-H E/(kJ.mol-1) 436 343 1076 465 413 由此计算△H1=_____kJ·mol-1,已知△H2=-58kJ·mol-1,则△H3=_______kJ·mol-1 (2)反应①的化学平衡常数K的表达式为_____;图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为______(填曲线标记字母)。 (3)合成气的组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时体系中的CO平衡转化率α与温度和压强的关系如图2所示。 α(CO)值随温度升高而_______(填“增大”或“减小”)。图2中的压强由大到小为___________________。 - 26 - / 26 【答案】 (1). -99 (2). +41 (3). (4). (5). 减小 (6). 【解析】(1)、反应热=反应物总键能−生成物总键能,故△H1=1076kJ.mol−1+2×436kJ.mol−1−(3×413+343+465)kJ.mol−1=−99kJ.mol−1; 根据盖斯定律:②−①=③,故△H3=△H2−△H1=−58kJ.mol−1−(−99kJ.mol−1)=+41kJ.mol−1, 故答案为:−99;+41; (2)、反应①为CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),根据平衡常数的定义,则平衡常数为,故答案为:; 根据(1)中的计算可知,反应①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,故曲线a正确反映平衡常数K随温度变化关系, 故答案为: ;。 ........................ 相同温度下,反应③前后气体分子数不变,压强改变不影响其平衡移动,反应①正反应为气体分子数减小的反应,增大压强,有利于平衡向正反应方向移动,CO的转化率增大,故增大压强有利于CO的转化率升高,故压强:P3>P2>P1, 故答案为:减小;P3>P2>P1。 - 26 - / 26 18. 据《参考消息》报道,有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”的观点。 (1)晶体硅在氧气中燃烧的热化学方程式为Si(s)+O2(g)===SiO2(s) ΔH=-989.2 kJ·mol-1,有关键能数据如下表: 化学键 Si—O O===O Si—Si 键能/kJ·mol-1 x 498.8 176 已知1 mol Si中含2 mol Si—Si键,1 mol SiO2中含4 mol Si—O键,则x的值为_______。 (2)硅光电池作为电源已广泛应用于人造卫星、灯塔和无人气象站等.硅光电池是一种把______能转化为_______能的装置。 (3)假如硅作为一种普通使用的新型能源被开发利用,关于其有利因素的下列说法中,你认为不妥当的是________________。 A.硅便于运输、贮存,从安全角度考虑,硅是最佳的燃料 B.硅的来源丰富,易于开采 C.硅燃烧放出的热量大,且燃烧产物对环境污染程度低,容易有效控制 D.寻找高效新催化剂,使硅的生产耗能很低,是硅能源开发利用的关键技术 (4)工业制备纯硅的反应为2H2(g)+SiCl4(g)===Si(s)+4HCl(g) ΔH=+240.4 kJ·mol-1,生成的HCl通入100 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液恰好反应,则制备纯硅的反应过程中________(填“吸收”或“释放”)的热量为________kJ。 - 26 - / 26 【答案】 (1). 460 (2). 光(或太阳能) (3). 电 (4). D (5). 吸收 (6). 6.01 【解析】(1)、1mol晶体硅中含有2molSi−Si,1molSiO2中含有4molSi−O,1molO2中含有1molO=O,根据Si(s)+O2(g)=SiO2(s)△H=−989.2kJ⋅mol−1,则反应焓变△H=2×176+498.8−4x=−989.2,解得x=460,故答案为:460; (2)、硅光电池把太阳能转化为电能,故答案是:光(或太阳能); 电。 (3)、A.硅常温下为固体,性质较稳定,便于贮存,较为安全,故A正确; B. 硅在自然界中含量丰富,主要以硅酸盐和二氧化硅的形式存在,且可再生,故B正确; C. 硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用说明燃烧放出的热量大,硅燃烧生成二氧化硅,二氧化硅是固体,容易得到有效控制,故C正确; D. 催化剂只能加快化学反应的速率,不改变反应热,所以不能使硅的生产耗能降低,故D错误。 故答案为:D; (4)、根据题中所给方程式可知,该反应为吸热反应,所以在制备纯硅的过程中吸收热量;通入100mL 1mol⋅L−1的NaOH溶液恰好反应说明生成的氯化氢为0.1mol,设反应吸收的热量为x, 2H2(g)+SiCl4(g)═Si(s)+4HCl(g) △H=+240.4kJ⋅mol−1 - 26 - / 26 4 240.4 0.1 x 解得X=6.01kJ,故答案为:吸收、6.01。 19. 氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一。德国人哈伯在1905年发明了合成氨的方法,其合成原理为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH =-92.4 kJ·mol-1,他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。在密闭容器中,将2 mol N2和6 mol H2混合发生下列反应: N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH= -92.4 kJ·mol-1。 (1)当反应达到平衡时,N2和H2的浓度比是_____; N2和H2的转化率比是_____。 (2)降低平衡体系的温度(保持体积不变),混合气体的平均相对分子质量_________,密度_________。平衡常数K_________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)当达到平衡时,充入氩气,并保持压强不变,平衡将_________ (填“正向”“逆向”或“不”)移动。 - 26 - / 26 (4)若容器恒容、绝热,加热使容器内温度迅速升至原来的2倍,平衡将_________(填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)。达到新平衡后,容器内温度_________ (填“大于”“小于”或“等于”)原来的2倍。 【答案】 (1). 1:3 (2). 1:1 (3). 增大 (4). 不变 (5). 增大 (6). 逆向 (7). 向左移动 (8). 小于 【解析】(1)、加入的氮气和氢气的物质的量之比等于其化学计量数之比,无论反应到什么程度,用氮气和氢气表示的速率之比都等于化学计量数之比,所以氮气和氢气的浓度之比永始终是1:3,转化率之比1:1,故答案为:1:3;1:1。 (2)、该反应是放热反应,所以降温,平衡正向移动,气体物质的量减小,但根据质量守恒定律,质量不变,气体的平均相对分子质量=气体质量总和除以气体物质的量总和,所以,混合气体的平均相对分子质量增大;因容器体积没变,气体质量不变,所以密度不变;因K只与温度有关,降低温度,平衡正向移动,则生成物浓度增加、反应物浓度减小,根据平衡常数的定义可知,K增大; 故答案为:增大;不变;增大。 (3)、充入氩气并保持压强不变,体积变大,相关气体的分压变小,平衡向体积增大的逆向移动,故答案为:逆向; (4)、升温,平衡向吸热的逆向移动,使体系温度降低,故答案为:向左移动;小于。 20. 恒温下,将amol N2与bmol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中,发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g), 已知反应进行到某时刻t时,nt(N2)=13mol,nt(NH3)=6mol; 反应达平衡时,混合气体的体积为716.8 L(标准状况下),其中NH3的体积分数为25%。则: - 26 - / 26 (1)a的值为______。 (2)平衡时NH3的物质的量为___________。 (3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比,下同),n(始):n(平)=___________________。 (4)原混合气体中,a∶b=________。 (5)达到平衡时,N2和H2的转化率之比,α(N2)∶α(H2)=________。 (6)平衡混合气体中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=________。 【答案】 (1). 16 (2). 8mol (3). 5∶4 (4). 2∶3 (5). 1∶2 (6). 3∶3∶2 【解析】(1)、根据方程式计算: 因t时生成6molNH3,则消耗了3molN2,所以a=13+3=16,故答案是:16。 (2)反应达平衡时,混合气体的物质的量为716.8L÷22.4L/mol=32mol,则NH3的物质的量为32mol×25%=8mol;故答案是:8mol。 (3)利用差量法计算: 故原混合气体为32mol+8mol=40mol,则原混合气体与平衡混合气体的物质的量之比n(始):n(平)=40mol:32mol=5:4;故答案是5:4。 (4)由(1)知a=16mol,则b=40mol-16mol=24mol,所以a:b=16mol:24mol=2:3;故答案是2:3。 - 26 - / 26 (5)达到平衡时,N2的转化率是α(N2)=×100%=25%,H2的转化率α(H2)=×100%=50%,所以达到平衡时,N2和H2的转化率之比:α(N2)∶α(H2)=25%:50%=1:2;故答案是1:2。 (6)平衡混合气的组成为:n(N2)=16mol-4mol=12mol,n(NH3)=8mol,n(H2)=32mol-12mol-8mol=12mol,平衡混合气体中,n(N2):n(H2):n(NH3)=12mol:12mol:8mol=3:3:2,故答案是3:3:2。 21. 氯气用途广泛,但在使用时,一般会产生氯化氢。工业上可用O2将HCl转化为Cl2,以提高效益,减少污染。反应为:O2(g)+4HCl(g) 2Cl2(g)+2H2O(g) 完成下列填空: (1)实验测得P0压强下,HCl平衡转化率α(HCl)随反应温度T的变化如图1所示,则正反应是____________反应(填“吸热”或者“放热”)。 (2)该反应在P0、320°C条件下进行,达平衡状态A时,测得容器内n(Cl2)=7.2×10-3mol,则此时容器中的n(HCl) =_____________mol。 (3)对该反应达到平衡后,以下分析正确的是____________________(选填编号)。 a.增加n(HCl),对正反应的反应速率影响更大 b.体积不变加入稀有气体,对正反应的反应速率影响更大 c.压强不变加入稀有气体,对逆反应的反应速率影响更大 d.如果平衡常数K值增大,对逆反应的速率影响更大 - 26 - / 26 (4)氯元素能形成多种离子.在水溶液中1molCl-、1mol ClOx-(x=1,2,3,4)能量的相对大小如图2所示,写出B→A+C反应的热化学方程式(用离子符号表示)____________________;若有1.5molB发生反应,转移电子______mol。 【答案】 (1). 放热 (2). 2.54×10-3 (3). ad (4). 3ClO—(aq) = ClO3—(aq) + 2Cl—(aq) ΔH= -117 kJ·mol-1 (5). 2 【解析】(1)、O2(g)+4HCl(g) 2Cl2(g)+2H2O(g)的平衡常数k= ;升高温度平衡向吸热的方向移动,根据图知,温度升高,氯化氢的转化率下降,即平衡逆向移动,所以该反应的正反应为放热反应, 故答案为:放热。 (2)、设反应中氯化氢的起始的物质的量为amol,反应在P0、320°C条件下进行,达平衡状态A时,氯化氢的转化率为85%,即有85%amol的氯化氢反应生成氯气的物质的量为 0.5×85%×amol=7.2×10-3mol,所以a=1.69×10-2,所以平衡时容器中的n(HCl)=15%×amol=2.54×10-3mol,故答案为:2.54×10-3。 (3)、a.增加n(HCl),平衡正向移动,即对正反应的反应速率影响更大,故a正确; b.体积不变加入稀有气体,各物质的浓度不变,所以平衡不移动,正逆反应速率不变,故b错误; - 26 - / 26 c.压强不变加入稀有气体,则体积变大,相当于对原平衡体系减压,则平衡向逆反应方向移动,所以正反应的反应速率下降得更多,故c错误; d.如果平衡常数K值增大,即平衡向正反应方向移动,即正反应速率大于逆反应的速率,由于该反应为放热反应,所以要降低温度,所以逆反应速率下降得要比正反应速率多,故d正确;故选ad; (4)、B→A+C,根据转移电子守恒得该反应方程式为3ClO-=ClO3-+2Cl-,反应热=(63kJ/mol+2×0kJ/mol)-3×60kJ/mol=-117kJ/mol,所以该热化学反应方程式为3ClO-(aq)=ClO3-(aq)+2Cl-(aq)△H=-117kJ/mol,根据方程式可知,每当有3mol的ClO-反应,可转移电子4mol,所以若有1.5molClO-发生反应,转移电子为2mol 故答案为:3ClO-(aq)=ClO3-(aq)+2Cl-(aq)△H=-117 kJ·mol-1;2。 - 26 - / 26查看更多