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文档介绍
甘肃省靖远县第四中学2019-2020学年高二10月月考化学试题
靖远四中2019-2020学年度第一学期月考试卷高二化学 一、选择题(每小题3分,共48分) 1. 已知热化学方程式: H2O(g)═H2(g)+O2(g)△H=+241.8kJ/mol H2(g)+O2(g)═H2O(1)△H=﹣285.8kJ/mol 当1g液态水变为水蒸气时,其热量变化是 A. 吸热44kJ B. 吸热2.44KJ C. 放热44kJ D. 放热2.44KJ 【答案】B 【解析】 H2O(g)=H2(g)+O2(g);△H=+241.8kJ/mol① H2(g)+O2(g)=H2O(l);△H=﹣285.8kJ/mol② 将方程式①+②得H2O(g)=H2O(l);△H=+241.8kJ/mol﹣285.8kJ/mol=﹣44kJ/mol, 所以H2O(l)=H2O(g);△H=+44kJ/mol, 1g水的物质的量==,当1g液态水变为水蒸气时,吸收热量=×44kJ/mol=2.44kJ,故选B. 2.已知拆开1mol H﹣H键,1mol N≡N键分别需要吸收的能量为436 kJ、946 kJ;形成1mol N﹣H键,会放出能量391 kJ,在反应N2+3H22NH3中,每生成1mol NH3( ) A. 放出92 kJ热量 B. 吸收92 kJ热量 C. 放出46 kJ热量 D. 吸收46 kJ热量 【答案】C 【解析】 试题分析:生成2molNH3时,热量为:△H=(3×436+946-2×3×391)kJ=-92kJ,为放热反应,则生成1molNH3时放出热量为92/2kJ=46kJ,故选项C正确。 考点:考查化学反应能量的变化等知识。 3.室温下,将1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为ΔH1,将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为ΔH2;CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为:CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s) +5H2O(l),热效应为ΔH3。则下列判断正确的是( ) A. ΔH2>ΔH3 B. ΔH1>ΔH3 C. ΔH2+ΔH3=ΔH1 D. ΔH1+ΔH2=ΔH3 【答案】C 【解析】 【分析】 CuSO4·5H2O(s)溶于水时温度降低,为吸热过程,可知△H1>0,反应式可写为:CuSO4·5H2O(s)= CuSO4(aq)+5H2O(l)(1);CuSO4(s)溶于水时温度升高,为放热过程,可知△H2<0,反应式可写为:CuSO4(s)= CuSO4(aq)(2);(1)-(2)可以得到CuSO4·5H2O(s)═CuSO4(s)+5H2O(l),根据盖斯定律有△H3=△H1-△H2,再结合△H1>0和△H2<0,则△H3>△H1>0,据此分析可得结论。 【详解】A.根据上述分析可知,△H2<0而△H3>0,所以△H3>△H2,故A错误; B.根据上述分析可知,△H3=△H1-△H2,再结合△H1>0和△H2<0,则△H3>△H1,故B错误; C.根据盖斯定律有△H3=△H1-△H2,即△H1=△H2+△H3,故C正确; D.根据上述分析可知,△H1>0和△H2<0,则△H3>△H1>0,所以△H1+△H2<△H3,故D错误; 答案选C。 4.发射“神六”时用肼(N2H4)作为火箭发动机的燃料,NO2为氧化剂,反应生成N2和水蒸气。 已知:①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.7kJ·mol-1 ②N2H4(g)+O2(g)= N2(g)+2H2O(g) △H=-534kJ·mol-1下列关于肼和NO2反应的热化学方程式中,正确的是( ) A. 2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l) △H= -1135.7kJ·mol-1 B. 2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H= -1000.3kJ·mol-1 C. N2H4(g)+NO2(g)= N2(g)+2H2O(l) △H= -500.15kJ·mol-1 D. 2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H= -1135.7kJ·mol-1 【答案】D 【解析】 已知: ①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.7kJ·mol-1 ②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534kJ·mol-1 根据盖斯定律可知2×②-①即得到反应2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)的△H=2×②-①=2×(-534kJ/mol)-(+67.7kJ/mol)=-1135.7kJ/mol,答案选D。 点睛:本题考查了热化学方程式和盖斯定律的应用,关键在于写出正确的化学方程式以及状态,注意方程式之间的关系计算应用。另外需要掌握利用盖斯定律书写热化学方程式的一般步骤:(1)确定待求的热化学方程式;(2)找出待求的热化学方程式中各物质出现在已知热化学方程式的什么位置;(3)根据未知热化学方程式中各物质的系数和位置的需要对已知热化学方程式进行处理,或调整系数,或调整反应方向;将新得到的热化学方程式及对应的反应热进行叠加,即可求出待求反应的反应热。 5.金属铝分别和O2、O3反应生成Al2O3,反应过程和能量关系如图所示(图中的△H表示生成1mol产物的数据)。下列有关说法中不正确的是 A. Al(s)与O3(g)反应的热化学方程式为2Al(s)+O3(g)=Al2O3(s) ΔH=-1559.5kJ·mol-1 B. 等质量的O2比O3的能量低,O2比O3稳定 C. 1 mol O2完全转化为O3,需吸收142 kJ的热量 D. Al(s)与O2(g)反应的热化学方程式为4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) ΔH=-2835kJ·mol-1 【答案】C 【解析】 A. 根据图像可知Al(s)与O3(g)反应的热化学方程式为2Al(s)+O3(g)=Al2O3(s) ΔH=-1559.5kJ·mol-1,A正确;B. 根据图像可知等质量的O2比O3的能量低,O2比O3稳定,B正确;C. 根据图像可知1.5 mol O2完全转化为O3,需吸收1559.5kJ-1417.5kJ=142 kJ的热量,C正确;D. 根据图像可知Al(s)与O2(g)反应生成1mol氧化铝放出1417.5kJ的热量,则反应热化学方程式为4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) ΔH=-2835kJ·mol-1,D正确,答案选C。 6.反应3A(g)+B(g)2C(g)+2D(s)在2 L密闭容器中进行,经过4min,B减少了0.4 mol,则0~4min内此反应的平均速率为 A. v(A)=0.15 mol·L−1 B. v(B)=0.05 mol·L−1·s−1 C. v(C)=0.10 mol·L−1·min−1 D. v(D)=0.10 mol·L−1·min−1 【答案】C 【解析】 【分析】 反应3A(g)+B(g)2C(g)+2D(s)在2 L密闭容器中进行,经过4min,B减少了0.4 mol,则用物质B表示0~4min内此反应的平均速率为。 【详解】A. 化学反应速率的单位为或,故A错误; B. 由分析可知,,故B错误; C. ,故C正确; D. D为固体,无法计算其浓度,故无法用其表示化学反应速率,故D错误; 故答案选C。 7.氨气能发生氧化反应:4NH3+5O2=4NO+6H2O,改变下列条件使反应速率加大,其中是由于增大了“活化分子”的百分数的是( ) A. 增加NH3浓度 B. 缩小体积增大压强 C. 升高温度 D. 降低温度 【答案】C 【解析】 A.增加NH3 浓度,反应物浓度增大,单位体积的活化分子数目增多,但活化分子的百分数不变,A错误;B.缩小体积增大压强,单位体积的活化分子数目增多,但活化分子的百分数不变,B错误;C.升高温度,活化分子的百分数增多,C正确;D.降低温度,活化分子的百分数减小,D错误,答案选C。 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浓度和百分含量的影响,外界条件对化学反应速率的影响,实际是通过影响单位体积内活化分子的数量,改变有效碰撞次数来实现的,影响化学反应速率的外界条件主要有温度、浓度、压强和催化剂,我们可以将其进行归纳:。 8.对已经达到平衡的反应 2X(g)+Y(g)2Z(g) ΔH<0 ,下列说法正确的是( ) A. 缩小容器体积,正、逆反应速率都增大,平衡向逆反应方向移动 B. 升高反应温度,该反应的平衡常数增大 C. 改变条件使平衡正向移动,反应物的转化率一定都增大 D. 加入催化剂,可以降低反应所需的活化能,但不改变反应的ΔH 【答案】D 【解析】 【详解】A.缩小容器体积,反应混合物的浓度增大,所以正、逆反应速率都增大,由于反应物的系数大于生成物的系数,所以正反应速率大于逆反应速率,所以化学平衡向正反应方向移动,A错误; B.该反应的正反应是放热反应,升高反应温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,所以该反应的平衡常数减小,B错误; C.若是通过增大某种反应物浓度使平衡正向移动,则其它反应物的转化率增大,而该反应物的转化率降低,C错误; D.加入催化剂,可以改变反应途径,降低反应所需的活化能,但由于不能改变反应物、生成物的浓度,所以不改变反应的ΔH,D正确; 故合理选项是D。 9.关于化学反应进行的方向叙述不正确的是( ) A. △H<0,△S>0时,反应自发进行,如金属钠和水的反应 B. 过程的自发性能判断过程的方向,还能确定过程是否一定会发生 C. △H>0,△S<0时,反应不自发进行,如2CO(g)=2C(s)+O2(g) D. 同一种物质,气态时的熵值最大、液态时次之、固态时最小 【答案】B 【解析】 【详解】A. 一定温度、压强条件下,△H-T△S<0反应自发进行,△H-T△S>0反应不能自发进行,对于△H<0、△S>0的反应,△G<0,反应能自发进行,故A正确; B. 过程的自发性仅能用于判断过程的方向,不能确定过程是否一定能发生,故B错误; C. 已知反应2CO(g)=2C(s)+O2(g)的△H>0,△S<0,所以△H-T△S>0,反应任何温度下都是不能自发进行,故C正确; D. 物质的熵值与物质的状态有关,气体的混乱度最大,液体次之,固体最小,故D正确。 故选B。 10.汽车尾气净化中的一个反应如下:NO(g)+CO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=-373.4 kJ/mol,在恒容的密闭容器中,反应达平衡后,改变某一条件,下列示意图正确的是( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A.在其它条件不变时,升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,所以化学平衡常数降低,A错误; B.该反应的正反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,反应物CO的转化率降低,B错误; C.化学平衡常数只与温度有关,温度不变,化学平衡常数不变,所以改变NO的量,化学平衡常数不变,C正确; D.N2是生成物,增大N2的物质的量,c(N2)增大,平衡逆向移动,NO的质量降低,D错误; 故合理选项是C。 11.把4 mol X气体和6 mol Y气体混合于2 L密闭容器中,使它们发生如下反应:X(g)+2Y(g)=3Z(g)+nW(g),5 min末已生成3 mol Z,若测知以W的浓度变化来表示的反应速率为0.2 mol·L-1·min-1,下列选项正确的是( ) A. 前5 min内用X的浓度变化表示的平均反应速率为0.5 mol·L-1·mol-1 B. 5 min末时Y的浓度为2 mol·L-1 C. 化学方程式中n=3 D. 5 min末时W的物质的量为1 mol 【答案】B 【解析】 【分析】 A.化学反应速率与化学计量数成正比,据此计算出前5min内用X的浓度变化表示的平均反应速率; B.根据生成的Z的物质的量计算出消耗的Y的物质的量,再计算出Y的浓度; C.v(X)=0.1mol/(L•min),以W的浓度变化来表示的反应速率为0.2mol/(L•min),化学计量数与反应速率成正比,据此计算n; D.以W的浓度变化来表示的反应速率为0.2mol/(L•min),据此计算出5min末时W的物质的量。 【详解】A.5min末生成3molZ,则消耗X的物质的量为△n(X)=3mol×=1mol,则前5min内用X的浓度变化表示的平均反应速率为:v(X)==0.1mol/(L•min),A错误; B.5min末已生成3molZ,则反应消耗的Y的物质的量△n(Y)=3mol×=2mol,则5min末Y的浓度为:c(Y)==2mol/L,B正确; C.v(X):v(W)=0.1mol•/(L•min):0.2mol/(L•min)=1:n,解得n=2,C错误; D.5min末时W的物质的量为:n(W)=vtV=0.2mol/(L•min)×5min×2L=2mol,D错误; 故合理选项是B。 【点睛】本题考查了化学反应速率的计算,掌握化学反应速率的概念及计算方法,明确反应速率与化学计量数成正比是解答本题的关键。 12.某温度下,密闭容器中发生反应aX(g) bY(g)+cZ(g),达到平衡后,保持温度不变,将容器的容积压缩到原来容积的一半,当达到新平衡时,物质Y和Z的浓度均是原来的1.8倍。则下列叙述正确的是 A. 可逆反应的化学计量数:a>b+c B. 达到新平衡时,物质X的转化率减小 C. 压缩容器的容积时,υ正增大,υ逆减小 D. 达到新平衡时,混合物中Z的质量分数增大 【答案】B 【解析】 【分析】 将容器的容积压缩到原来容积的一半,当达到新平衡时,物质Y和Z的浓度均是原来的1.8倍,说明平衡向逆反应方向移动,则应由a<b+c,结合压强对平衡移动的影响解答该题。 【详解】A.将容器的容积压缩到原来容积的一半,当达到新平衡时,物质Y和Z的浓度均是原来的1.8倍,说明平衡向逆反应方向移动,则应由a<b+c,故A错误; B.平衡向逆反应方向移动,达到新平衡时,物质X的转化率减小,故B正确; C.压缩容器的容积,压强增大,正逆反应速率都增大,故C错误; D.平衡向逆反应方向移动,混合物中Z的质量分数减小,故D错误。 故选B。 13.一定温度下,反应N2+O22NO在密闭容器中进行,下列措施不能改变化学反应速率的是( ) A. 缩小体积使压强增大 B. 恒容,充入He C. 恒容,充入N2 D. 恒压,充入He 【答案】B 【解析】 【详解】A.缩小体积使压强增大,反应混合物中各种物质的浓度都增大,所以可以加快该化学反应的速率,A不符合题意; B.恒容,充入He,各组分浓度不变,速率不变,B符合题意; C.恒容,充入N2,反应物的浓度增大,该化学反应的速率加快,C不符合题意; D.恒压,充入He,会使反应体系的体积增大,各组分浓度减小,化学反应速率减小,D不符合题意; 故合理选项是B。 14.将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应: ①NH4I(s)NH3(g)+HI(g);②2HI(g)H2(g)+I2(g)。达到平衡时,c(H2)=0.5 mol/L,c(HI)=4 mol/L,则此温度下反应①的平衡常数为( ) A. 9 B. 16 C. 20 D. 25 【答案】C 【解析】 【详解】因为平衡时c(H2)=0.5 mol·L-1,据反应②得参加反应的C(HI)=1mol /L,因为平衡后c(HI)=4 mol·L-1,所以反应①生成的c(HI)=4 mol·L-1+1 mol·L-1=5 mol·L-1,据反应①得c(NH3)=5mol·L-1,所以反应①的平衡常数= c(NH3) ・c(HI)= 5 mol·L-1・4 mol·L-1=20,答案选C。 15. 可逆反应:mA(g)+nB(g)⇌eC(g)+fD(s),反应过程中,当其他条件不变时,C的体积分数[a(C)]在不同温度(T)和不同压强(P)的条件下随时间(t) 的变化关系如图,下列叙述正确的是 A. 化学方程式中:m+n>e B. 达到平衡后,使用催化剂,C的体积分数将增大 C. 达到平衡后,若温度升高,化学平衡向逆反应方向移动 D. 达到平衡后,若增大体系的压强,化学平衡向正反应方向移动 【答案】C 【解析】 A.先拐先平数值大,p2>p1,由右图可以看出增大压强,C的体积分数降低,说明增大压强平衡向逆反应方向移动,则应有m+n<e,故A错误; B.催化剂只改变化学反应速率,对平衡移动没有影响,故B错误; C.先拐先平数值大,所以T2>T1,由图左图可知,温度升高C的体积分数降低,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,故C正确; D.由右图可以看出增大压强,C的体积分数降低,说明增大压强平衡向逆反应方向移动,故D错误; 故选C. 16.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、反应速率随时间的变化如下图所示。下列说法中正确是 A. 前8min A的平均反应速率为0.08mol/(L·s) B. 30min时扩大容器的体积,40min时升高温度 C. 反应方程式中的x=1,正反应为吸热反应 D. 30min和54min的反应的平衡常数相等 【答案】B 【解析】 试题分析:反应从开始到8min内A的浓度减少了0.64mol/L,故A的反应速率为0.08 mol/(L•min),所以A不正确;B中由图象可知,30min时正逆反应速率均降低,但正逆反应速率仍然是相等的,这说明反应仍处于平衡状态。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,因此改变的条件是扩大容器的容积。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B正确,C错误;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C错误;30min和54min的反应温度不同,因此平衡常数不相等,故D不正确,答案选B。 考点:考查化学平衡图象问题以及外界条件对平衡状态和平衡常数的影响 点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题综合性强,难度较大。本题的关键是注意根据图象浓度的变化以及反应速率的变化判断化学反应状态以及影响化学反应速率的条件,有利于培养学生的逻辑推理能力和抽象思维能力,提高学生的应试能力。 二、实验题(6分) 17. 中和热的测定实验(如图)。 (1)量取反应物时,取50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸,还应加入的试剂是________(填序号)。 A.50mL0.50mol·L-1NaOH溶液 B.50mL0.55mol·L-1NaOH溶液 C.1.0gNaOH固体 (2)在实验过程中,该同学需要测定并记录的实验数据有_____________(填序号)。 A.盐酸的浓度 B.盐酸的温度 C.氢氧化钠溶液的浓度 D.氢氧化钠溶液的温度 E.水的比热容 F.溶液混合后的最高温度 (3)若用50 mL 0.5 mol·L-1醋酸溶液代替上述盐酸测定中和热,所得数据_____________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 【答案】(1)B (2)BDF(3)偏小 【解析】 试题分析:(1)为了使盐酸完全反应,加入的氢氧化钠要稍过量,答案选B。 (2)在实验过程中,该同学需要测定并记录的实验数据有盐酸和氢氧化钠溶液的起始温度以及反应时的最高温度,答案选BDF。 (3)醋酸是弱电解质,存在电离平衡,电离吸热,则热与用50 mL 0.5 mol·L-1醋酸溶液代替上述盐酸测定中和热,所得数据偏小。 考点:考查中和热测定实验 三、填空题 18.(1)写出下列反应的热化学方程式: ①.N2(g)与H2(g)反应生成1molNH3(g),放出46.1kJ热量: __________。 ②1molC2H5OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(g),放出1366.8kJ的热量:________ 。 (2)101 kPa条件下,氮气和氢气反应生成氨气的能量变化示意图如下: 已知:a=1127;b=1219,则:1molN2和3molH2参与反应生成2molNH3________(填“吸收”或“放出”)热量_____kJ。 【答案】 (1). N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92.2kJ/mol (2). C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=-1366.8kJ/mol (3). 放出 (4). 184 【解析】 【分析】 (1)①N2和H2完全反应生成1molNH3放热46.1kJ热量,生成2mol氨气放热92.2kJ,据此书写热化学方程式; ②标注物质聚集状态和对应反应焓变写出热化学方程式; (2)反应热=反应物中的键能之和与生成物中的键能之和的差,根据反应物和产物能量高低判断反应热的正负及反应过程的能量变化数值的多少。 【详解】(1)①N2和H2完全反应生成1molNH3放热46.1kJ热量,生成2mol氨气放热92.2kJ,标注物质聚集状态和对应反应焓变写出热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92.2kJ/mol; ②1molC2H5OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出1366.8kJ热量,标注物质聚集状态和对应反应焓变写出热化学方程式为:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=-1366.8kJ/mol; (2)根据图示知道反应物的能量高于生成物的能量,所以该反应放热,反应热=反应物的键能-生成物的键能,氮气和氢气反应生成氨气的热化学方程式为:N2(g)+H2(g)= NH3(g) △H=a-bkJ/mol,则N2(g)+ H2(g)=2NH3(g), △H=2(a-b)kJ/mol=2(1127-1219)kJ/mol=-184kJ/mol。即:1molN2和3molH2参与反应生成2molNH3气放出184kJ的热量。 【点睛】本题考查了热化学方程式的书写、反应热计算的知识。注意书写热化学方程式时,方程式的系数仅表示物质的量,可以是整数,也可以是分数,同时要注明物质的存在状态及与反应的反应物的物质的量相对应的反应热的符号、数值和单位。反应热等于所有反应物键能与所有生成物键能的差,也等于反应物的总能量与生成物总能量的差,掌握基础是关键。 19.化学反应2A(g)+B(?)2C(g)达到化学平衡时: (1)升高温度时,C的量减少,则反应物的能量总和_____生成物的能量总和(填“>”、“<”或“=”)。 (2)如果增大压强,平衡向正反应方向移动,则B是_______态物质。 (3)若增加B的物质的量,平衡不移动,说明B是____________态物质。 【答案】 (1). > (2). 气 (3). 固或液 【解析】 【分析】 (1)升高温度时,C量减少,说明平衡逆向移动,结合平衡移动原理判断反应的反应热,然后结合反应热与物质的能量变化关系分析判断; (2)根据压强对化学平衡移动的影响分析判断物质的状态; (3)反应物是气体会对平衡常数影响,若状态为非气态,则改变其物质的量,化学平衡不移动。 【详解】(1)升高温度时,生成物C 的量减少,说明升高温度,化学平衡向逆向移动,根据平衡移动原理:升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,逆反应为吸热反应,因此该反应的正反应为放热反应,△H<0,说明反应物的能量比生成物的能量高,即反应物的能量总和>生成物的能量总和; (2)根据平衡移动原理:增大压强,化学平衡向气体体积减小的方向移动,如果增大压强,平衡向正反应方向移动,则正反应为气体体积减小的方向,由于A、C系数相等,都是气体,则反应物B的状态必为气态; (3)若增加反应物B的物质的量,化学平衡不移动,说明B的状态不是气态,因此B的状态可能是液态,也可能是固态。 【点睛本题考查了外界条件对化学平衡移动的影响及物质含有的能量高低与反应热的关系。如果改变影响化学平衡的一个条件(浓度、温度、压强),化学平衡将向着减弱这种改变的方向移动,但不能抵消这种变化趋势。 20.容积固定密闭容器中,发生可逆反应:M(g)+N(g)2P(g)+Q(g) ΔH>0, 请回答下列问题: (1)在某温度下,反应物的起始浓度分别为:c(M)=1 mol·L-1,c(N)=2.4 mol·L-1,达到平衡后,M的转化率为60%,此时N 的浓度是________,P 的体积分数为_________。 (2)若反应温度升高,M的转化率____________ (填“增大”“减小”或“不变”,下同),平均相对分子质量____________,混合气体密度____________。 【答案】 (1). 1.8 mol·L-1 (2). 30% (3). 增大 (4). 减小 (5). 不变 【解析】 分析】 根据题意可知: 【详解】(1)根据分析可知,N的浓度为1.8mol/L;P的体积分数=1.2mol/L/(0.4mol/L+1.8mol/L+1.2mol/L+0.6mol/L)=30%; (2)升高温度,根据勒夏特列原理,平衡向吸热的方向移动,该反应为吸热反应,则向正反应方向移动,M的转化率增大;气体的总物质的量增大,总质量不变,则平均相对分子质量减小;混合气体的体积不变,则密度不变; 21.分在某一容积为5 L的密闭容器内,加入 0.2 mol的CO和0.2 mol的H2O,在催化剂存在和800℃的条件下加热,发生如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g);ΔH>0反应中CO2的浓度随时间变化情况如下图: (1)根据上图数据,反应开始至达到平衡时,CO的化学反应速率为v(CO)= mol/(L·min);反应达平衡时,c(H2)=____________mol/L,该温度下的平衡常数K= (计算出结果)。 (2)判断该反应达到平衡的依据是________________。 ① CO减少的化学反应速率和CO2减少的化学反应速率相等 ② CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等 ③ CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化 ④ 正、逆反应速率都为零 (3)如要一开始加入0.1 mol的CO、0.1 mol的H2O、0.1 mol的 CO2和0.1 mol的H2,在相同的条件下,反应达平衡时,c(H2O)=_____________mol/L。 【答案】(1)0.003mol/(L.min);0.03mol/L;9; (2)①③; (3)0.01mol/L。 【解析】 试题分析:(1)加入0.2mol的CO和0.2mol的H2O,则起始浓度c(CO)=c(H2O)==0.04mol/L,平衡时c(CO2)=0.03mol/L,则 CO(g) + H2O(g)CO2(g)+H2(g) 起始浓度/mol•L-1 :0.04 0.04 0 0 转化浓度/mol•L-1 :0.03 0.03 0.03 0.03 平衡浓度/mol•L-1 :0.01 0.01 0.03 0.03 v(CO2)===0.003mol/(L.min),反应达到平衡状态时,c(CO2)=c(H2)=0.03mol/L,K===9;故答案为:0.003mol/(L.min);0.03mol/L;9; (2)化学反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不变,由此衍生的一些物理量也不变,①CO减少的速率和CO2减少的速率相等,该反应的正逆反应速率相等,所以该反应达到平衡状态,故正确;②根据图象知,该反应达到平衡状态时,c(CO2)=c(H2)=0.03mol/L,则c(CO)=c(H2O)=0.01mol/L,当CO、H2O、CO2、H2等浓度都相等时,该反应未达到平衡状态,故错误;③CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化时,该反应达到平衡状态,故正确;④该条件下,可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等但不等于0,故错误;故选①③; (3)如果一开始加入0.1mol的CO、0.1mol的H2O、0.1mol的CO2和0.1mol的H2,与开始时加入0.2mol CO和0.2mol H2O为等效平衡,则两种条件下,达到平衡状态时其水的物质的量浓度相等,所以达到平衡状态时,c(H2O)=═0.01mol/L,故答案为:0.01mol/L。 【考点定位】考查化学平衡计算、化学平衡状态的判断 【名师点晴】本题考查了化学平衡状态的判断、平衡浓度的计算等知识点,明确可逆反应平衡状态的判断依据、反应速率的计算公式即可解答,正确理解等效平衡。注意反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,必须是同一物质的正逆反应速率相等;反应达到平衡状态时,平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化,此类试题中容易发生错误的情况往往有:平衡时浓度不变,不是表示浓度之间有特定的大小关系;正逆反应速率相等,不表示是数值大小相等;对于密度、相对分子质量等是否不变,要具体情况具体分析等。 22. 在2L的密闭容器中,进行如下化学反应: CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表: t℃ 600 800 830 1000 1200 K 0.25 0.9 1.0 1.7 2.6 回答下列问题: (1)该反应的化学平衡常数表达式为K = 。 (2)该反应为 反应(选填“吸热”、“放热”)。 反应达平衡后,若再通入一定量CO2,则平衡常数K将________,CO2的转化率________。(填“增大”、“减小”或“不变”) (3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 (多选扣分)。 a.容器中压强不变 b.混合气体中c(CO)不变 c.v正(H2)=v逆(H2O) d.c(CO2)=c(CO) (4)若 600℃时,向容器中充入1mol CO、1mol H2O,反应达到平衡后,CO的转化率是 。 【答案】(1)c (CO)·c (H2O)/c (CO2) ·c (H2) (1分) (2)吸热(1分) 不变(1分) 减小(1分) (3)bc (2分) (4) 1/3(2分) 【解析】 试题分析:(1)平衡常数等于生成物浓度的幂之积与反应物浓度幂之积的之比,故K =c (CO)·c (H2O)/c (CO2) ·c (H2) 。(2)从表格可以看出随着温度的升高,平衡常数增大,故温度升高平衡向正向移动,则反应为吸热反应;平衡常数只与温度有关,温度不变平衡常数不变,故反应达平衡后,再通入一定量CO2平衡常数不变,通入一定量CO2,H2的转化率会提高,但CO2的转化率会减小。(3)反应是气体体积不变的反应,体系的压强一直保持不变,故不能用压强来判断是否达到平衡状态,a.错;物质的浓度不变是平衡状态的标志,故c(CO)不变反应达到了平衡,b对;由于v正(H2)=v正(H2O) , v正(H2)=v逆(H2O) 故v正(H2O)= v逆(H2O),同种物质的生成速率和消耗速率相等,反应达到了平衡,c对;c(CO2)=c(CO),不能说明浓度不再变化,d错,选bc。反应方向发生改变,新的平衡常数为原来的倒数,K(新)=1/0.25=4,设CO反应了x mo1/L CO(g)+H2O(g),CO2(g)+H2(g) C起始(mo1/L) 0.5 0.5 0 0 C变化(mo1/L) x x x x C平衡(mo1/L) 0.5-x 0.5-x x x 则x2/(0.5-x)2=4 x=1/3(mo1/L),故 CO的转化率是1/3 考点:化学平衡常数的表达式和影响因素、化学平衡状态的判断和计算。查看更多