人教版高中化学选修四化学月考模拟试题
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高中化学学习材料
金戈铁骑整理制作
湖北黄石二中化学月考模拟试题 2014.5
1.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.若2H2(g)+O2(g) ===2H2O(g) ΔH=—483.6 kJ·mol-1,则H2燃烧热为241.8 kJ.mol-1 B.若C(石墨,s) ===C(金刚石,s) ΔH>0,则石墨比金刚石稳定
C.已知NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=—57.4 kJ·mol-1,则20.0g NaOH 固体与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量
D.已知2C(s)+2O2(g) ===2CO2(g) ΔH1;2C(s)+O2(g) =2CO(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2
2.常温下,1mol化学键分解成气态原子所需要的能量用E表示。
、结合表中信息判断下列说
法不正确
...的是
A.432kJ·mol-1>E(H—Br)>298kJ·mol-1B.表中最稳定的共价键是H—F键
C.H2(g)→2H(g)△H=+436kJ·mol-1D.H2(g)+F2(g)=2HF(g) △H=-25kJ·mol-1
3.下列有关热化学方程式书写及对应表述均正确的是
A.密闭容器中,9.6g硫粉与11.2g铁粉混合加热生成硫化亚铁17.6 g时,放出19.12 kJ 热量。
则
L-⋅NaOH溶液反应:
B.稀醋酸与0.1 mol 1
C.已知1 mol氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量为285.5 kJ,则水分解的热化学方程式:
D.已知则可知C的燃烧热△H=-110.5kJ1
⋅
mol-4.常温下,0.01mol·L-1MOH溶液的pH为10。
已知:
2MOH(aq)+H2SO4(aq)=M2SO4(aq)+2H2O(l)△H1=-24.2kJ·mol-1
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H2=-57.3kJ·mol-1 则MOH在水溶液中电离的△H为
A.+33.1kJ·mol-1
B.+45.2 kJ·mol-1
C.-81.5 kJ·mol-1
D.-33.1 kJ·mol-1
5.下列关于反应过程中能量变化的说法正确的是
A.在一定条件下,某可逆反应的ΔH=+100kJ·mol-1,
则该反应正反应活化能比逆反应活化能大100kJ·mol-1
B.图中A、B曲线可分别表示反应CH2=CH2(g)+H2(g)→
CH3CH3(g) ΔH>0未使用和使用催化剂时,反应过程中的能量变化
C.同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下
的ΔH不同
D.己知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1;2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2。
则ΔH1>ΔH2
6.通过NO x传感器可监测NO x的含量,其工作原理示意图如下,下列说法
不正确的是
A. Pt电极是该装置的正极
B. 该电池发生的正极反应为:O2 + 4e−+ 2H2O = 4OH−
C. 负极的电极反应式:NO−2e−+O2−= NO2
D. 固体电解质中O2−向负极移动
7.镍氢电池的化学方程式为NiO(OH) +MH NiO+M+H2O(M为储氢合金,电解质为KOH) ,
下列说法不正确的是
A. 充电过程中,电池的负极上发生的反应为H2O +M+ e- =MH+OH-
B. 储氢合金位于电池的负极
C. 放电时,OH-离子向电池的负极移动
D. 充电过程中,化学能转化为电能储存在电池中
8. 下列与金属腐蚀有关的说法正确的是
A. 图a中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严
重
B. 图b中,开关由M改置于N时,Cu-Zn合金的腐蚀
速率减小
C. 图c中,接通开关时Zn腐蚀速率增大,Zn上放出
气体的速率也增大
D. 图d中,Zn-MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的
9. 下图所示装置I是一种可充电电池,装置Ⅱ为电解池。
离子交换膜只允许Na+通过,充放电的化学方程式为2Na2S2+NaBr3Na2S4+3NaBr。
闭合开关K时,b极附近先变红色。
下列说法正确的是
A. 当有0.01 mol Na+通过离子交换膜时,b电极上析
出112 mL的气体
B. 负极反应为3Br--2e-= Br3-
C. 闭合K后,b电极附近的pH变小
D. 闭合K后. a电极上有氯气产生
10.铅蓄电池反应原理为:Pb(s) + PbO2(s) +2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)
+ 2H2O(l) ,下
列说法正确的是 A. 放电时,负极的电极反应式为:Pb
– 2e- == Pb2+
B. 放电时,正极得电子的物质是PbO2
C. 充电时,电解质
溶液中硫酸浓度减小
D. 充电时,阴极的电极反应式为:PbSO4– 2e- +2H2O == PbO2 + 4H+
+ SO42-
11. 利用右图所示实验装置进行实验,下列说法正确的是
A. 电子将沿着Zn→a→b→Cu路径流动
B. 片刻后可观察到试纸a点变蓝色
C. 反应一段时间,乙池溶液浓度上升
D. 锌电极上发生氧化反应
12. 根据右图,下列判断中正确的是
A. 向烧杯a中加入少量K3[Fe(CN) 6]溶液,有蓝色沉淀生成
B. 烧杯a中发生反应O2+4H+ +4e-=2H2O,溶液pH降低
C. 电子从Zn极流出,流入Fe极,经盐桥回到Zn极
D. 烧杯b中发生反应为Zn-2e-=Zn2+
13. 某种聚合物锂离子电池放电时的反应为Li1-x CoO2+Li x C6=6C+LiCoO2,其电池如图所
示。
下列说法不正确的是
A. 放电时,Li x C6发生氧化反应
B. 充电时,Li+通过阳离子交换膜从左向右移动
C. 充电时将电池的负极与外接电源的负极相连
D. 放电时,电池的正极反应为Li1-x CoO2+xLi++xe-=LiCoO2
14.处于平衡状态的反应2 H2 S(g) 2H2(g)+S2(g) ∆H>0,不改
变其他条件的情况下合理的说法是
A.加入催化剂,反应途径将发生改变,∆H也将随之改变
B.升高温度,正逆反应速率都增大,H2S分解率也增大
C.增大压强,平衡向逆反应方向移动,将引起体系温度降低
D.若体系恒容,注入一些H2后达新平衡,H2浓度将减小
15.对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92kJ/mol,若只改变下列一个条件,
一定能增大正反应速率且使平衡向正反应方向移动的是
A.升高温度
B.增大容器体积
C.降低c(NH3)
D.将三种物质浓度均增大到原来的2倍
16.一定温度下的密闭容器中,反应2SO 2(g)+O2(g) 2SO3
(g) 达到平衡。
缩小容器容积,
对反应产生影响的叙述不正确
...的是
A.使平衡常数K增大 B.使平衡向正
反应方向移动
C.使SO3的浓度增大 D.使正反应速
率大于逆反应速率
17.一定温度时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的
SO2和O2,发生反应
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ∆H=
−196kJ·moL−1,一段时间后达平衡,反应过
程中测定的
部分数据见下表:
反应时间/min n(SO2)/mol n(O2)/mol
0 2 1
5 1.2
10 0.4
15 0.8
下列说法不正确
...的是
A.反应在前5min的平均速率为v (SO2)=0.08mol·L−1 min−1
B.保持温度不变,向平衡后的容器中再充入1molSO2和0.5molO2时,v (正)> v (逆) C.保持其他条件不变,若起始时向容器中充入2molSO3,达平衡时吸收78.4kJ的热量D.相同温度下,起始时向容器中充入1.5mol SO3,达平衡时SO3的转化率为40%
18.可逆反应A+aB C+2D(a为化学计量数),已知B、
C、D为气态物质。
反应过程中,当其他条件不变时,C的
百分含量(C%)与温度(T)和压强(p)的关系如图所示。
下列说法不正确
...的是
A.T2>T1,p2>p1
B.该反应为放热反应
C.若a=2,则A为液态或固态物质
D.增加B的物质的量,该反应的△H增大
19.N 2O5是一种新型硝化剂,在一定温度下可发生以下反应:2N2O5(g) 4NO2 (g)+ O2(g)
ΔH > 0, T1温度时,向密闭容器中通入N2O5,部分实验数据见下表:
时间/s0 500 1000 1500
c(N2O5)/mol·L-1 5.00 3.52 2.50 2.50
下列说法中不正确
...的是
A.500s内N2O5分解速率为2.96×10-3mol·L-1·s-1
B.T1温度下的平衡常数为K1=125,平衡时N2O5的转化率为50%
C.T1温度下的平衡常数为K1,T2温度下的平衡常数为K2,若T1>T2,则K1<K2
D.达平衡后其他条件不变,将容器的体积压缩到原来的1/2,则c(N2O5)> 5.00 mol·L-1 20.在某一恒温体积可变的密闭容器中发生如下反应:A(g)+B(g)2C(g) ΔH < 0。
t1时刻达到平衡后,在t2时刻改变某一条件,其反应过程如图。
下列说法正确的是
A.0~t2时,v正>v逆
B.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,A的体积分数Ⅰ>Ⅱ
C.t2时刻改变的条件可以是向密闭容器中加C
D.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数I<Ⅱ
21.一定条件下,向密闭容器中加入X物质发生反应:
3X(g) Y(g) + Z(g) △H<0,反应一段时间后改变某一个外界条件,反应中各时刻X
物质的浓度如下表所示。
下列说法中不正确的是
A .0~5 min 时该反应的速率为v(X)=0.12 mol·L -1·min -1
B .5 min 时反应达到平衡,该温度下的平衡常数值为0.625
C .15 min 时改变的条件可能是降低温度
D .从初始到18 min 时,X 的转化率为30 %
22.两体积的密闭容器中均充入1mol X 和1mol Y ,分别用于300℃和500℃开始发生反应:X (g )+Y (g )3Z (g )的含量(Z%)随时间t 的变化如图所示。
已知在t 3时刻改变了
某一实验条件。
下列判断正确的是
A.曲线a 是500℃时的图像
B.正反应是吸热反应
C.t 3时刻可能是增大了压强
D.t 3时刻可能是降低了温度
23.(1)已知:
①CH 3OH(g)+H 2O(g)=CO 2(g)+3H 2(g) △H=+49.0kJ/mol
②CH 3OH(g)+3/2O 2(g)=CO 2(g)+2H 2O(g) △H=-192.9kJ/mol
由上述方程式可知:CH 3OH 的燃烧热____(填“大于”、“等于”或小于”)192.9kJ/mol 。
已知水的气化热为44 kJ/mol .则表示氢气燃烧热的热化学方程式为 。
(2)以CO 2与NH 3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH 2)2]。
已知:
①2NH 3(g)+CO 2(g)==NH 2CO 2 NH 4(s) △H=-l59.5 kJ·mol -1
②NH 2CO 2NH 4(s)==CO(NH 2)2(s)+H 2O(g) △H=+116.5 kJ·mol -1
③H 2O(1)=H 2O(g) △H=+44.0kJ·mol -1
写出CO 2与NH 3合成尿素和液态水的热化学反应方程式
(3)已知:①Fe(s)+1/2O 2(g)=FeO(s) △H 1=-272.0KJ·mol -1
②2Al(s)+3/2(g)O 2(g )=Al 2O 3(s) △H 2=-1675.7KJ·mol -1
Al 和FeO 发生铝热反应的热化学方程式是 。
某同学认为,铝热反应可用于工业炼铁,你的判断是 (填“能”或“不能”),你
的理由
(4)再生装置中产生的CO 2和H 2在一定条件下反应生成甲醇
等产物,工业上利用该反应合成甲醇。
已知:25 ℃,101 KPa
下:
H 2(g) + 1/2 O 2(g) === H 2O(g) Δ H 1= -242 kJ/mol
CH 3OH(g) + 3/2 O 2(g) === CO 2 (g) + 2 H 2O(g) Δ H 2= -676
kJ/mol
写出CO 2和H 2生成气态甲醇等产物的热化学方程式 。
24.科学家开发出一种“洁净煤技术”,通过向地下煤层
“气化炉”中交替鼓入空气和水蒸气的方法,连续产出高
热值的煤炭气,其主要成分是CO 和H 2。
“气化炉”中主
要反应有:
反应时间(
min ) 0 5 15 17 20 X 的浓度(mol·L -1) 1.0 0.4 0.4 0.7 0.7
C(s)+H2O(g)=CO(g)+ H2(g) ΔH= +131.3 kJ·mol-1
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+ H2(g) ΔH = -41.2 kJ·mol-1
(1)气化炉中CO2与C反应转化为CO,该反应的热化学方程式是。
(2)用煤炭气合成甲醇的反应为CO(g)+2H 2(g) CH3OH(g)。
在密闭容器中,将CO和H2按物质的量1∶2混合反应,CO的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。
①生成甲醇的反应为______反应(填“放热”或“吸热”)。
②图中两条曲线分别表示压强为0.1 MPa和5.0 MPa下CO转化率随温度的变化,其中代
表压强是5.0 MPa的曲线是______(填“A”或“B”)。
③在不改变反应物用量的前提下,为提高CO转化率可采取的措施有
(答出一种即可)。
④压强为0.1 MPa、温度为200℃时,平衡混合气中甲醇的物质的量分数是______。
(3)某新型电池以熔融碳酸盐作电解质,在650℃下工作,负极通入煤炭气,正极通入空气与CO2的混合气。
电池的正极反应式为O2+2CO2+4e-=2CO32-,负极反应式为CO+CO32--2e-=2CO2和。
25.氨气是一种重要的化工产品,是生产铵盐、尿素等的原料。
工业合成氨的反应如下:
N2(g) +3H2(g) 2NH3(g) △H=一92. 4 KJ·mol-1
(1)2NH3(g) N2(g) +3H2(g)在恒容密闭容器中达到平衡的标志有
①单位时间内生成3n mol H2:同时生成2n mol NH3
②用NH3、N2、H2表示反应速率比为2∶1∶3
③混合气体的密度不再改变
④混合气体压强不再改变
⑤混合气体平均相对分子质量不再改变
A.①③④
B.①②④⑤
C.①④⑤
D.②③④
(2)工业上常用CO2和NH3通过如下反应合成尿素[CO(NH2)2]。
t℃时,向容积恒定为2L的密闭容器中加入0.10 molCO2和0. 40 molNH3 ,70 min开始达到平衡。
反应中CO2 ( g)的物质的量随时间变化如下表所示:
时间/min 0 30 70 80 100
n(CO2) /mol 0.10 0.060 0.040 0.040 0.040
①20 min时υ正(CO2 )_ 80 min时υ逆(H2O)(填“>”、“=”或“<”)。
②在100 min时,保持其它条件不变,再向容器中充入0. 050 mo1CO2和0. 20 molNH3,重新建立平衡后CO2的转化率与原平衡相比将_ (填“增大”、“不变”或“减小”)。
③上述可逆反应的平衡常数为_ (保留二位小数)。
④根据表中数据在图甲中绘制出在t℃下NH3的转化率随时间变化的图像;保持其它条件不变;则(t+10)℃下正确的图像可能是 (填图甲中的“A”或“B”)。
⑤图乙所示装置(阴、阳极均为惰性电极)可用于电解尿素〔CO(NH2)2〕的碱性溶液制取氢气。
该装置中阳极的电极反应式为,若两极共收集到气体22. 4L(标
况),则消耗的尿素为 g(忽略气体的溶解)。
26. 100℃时,在1L恒温恒容的密闭容器中,通入0.1 mol N2O4,发生反应:N2O4(g) 2NO2(g) △H= +57.0 kJ·mol-1,NO2和N2O4的浓度如图甲所示。
NO2和N2O4的消耗速率与其浓度的关系如乙图所示,
(1)在0~60s内,以N2O4表示的平均反应速率为mol·L-1·s-1。
(2)根据甲图中有关数据,计算100℃时该反应的平衡常数K1=__ mol.L-1.S-1
若其他条件不变,升高温度至120℃,达到新平衡的常数是K2,则K1K2(填“>”、“<”或“=”)。
(3)反应进行到100s时,若有一项条件发生变化,变化的条件可能是__________。
A.降低温度 B.通入氦气使其压强增大 C.又往容器中充入N2O4 D.增加容器体积(4)乙图中, 交点A表示该反应的所处的状态为。
A.平衡状态 B.朝正反应方向移动 C.朝逆反应方向移动 D.无法判断
(5)已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.2kJ·mol-1
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534.7kJ·mol-1
N2O4(g)≒2NO2(g) △H=+57.0kJ·mol-1
则:2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=kJ·mol-1
27. 氢气是一种清洁能源, 又是合成氨工业的重要原料。
(1)已知: CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH=206. 2kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH=247. 4kJ·mol-1
甲烷和H2O(g)反应生成H2和CO2的热化学方程式为。
(2)工业合成氨的反应原理为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92. 4 kJ·mol-1。
某温度下, 把10 mol N2与28 mol H2置于容积为10 L的密闭容器内, 10 min时反应达到平衡状态,
测得氮气的平衡转化率为60%, 则10 min内该反应的平均速率v(H2)=
mol·L-1·min-1,则该温度下该反应的平衡常数K=。
欲增大氮气的平衡转化率, 可采取的
措施有(写一种措施即可)。
(3)下图所示装置工作时均与H2有关。
①图1所示装置中阳极的电极反应式为
②图2所示装置中, 通入H2的管口是(选填字母代号)。
③某同学按图3所示装置进行实验, 实验结束后, 将玻璃管内固体物质冷却后, 溶于稀硫酸, 充分反应后, 滴加KSCN溶液, 溶液不变红, 再滴入新制氯水, 溶液变为红色。
该同学据此得出结论: 铁与水蒸气反应生成FeO和H2。
该结论(填“严密”或“不严密”), 你的理由是
(用离子方程式和必要的文字说明)。
28.利用可再生能源代替石油和煤已经成为未来发展的趋势,甲醇作为重要的可再生能源具有广泛的开发和应用前景。
工业上常利用反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H<0来合成甲醇。
(1)经研究发现在230℃~270℃时合成最为有利。
为探寻合成气最合适的起始组成比,分别在230℃、250℃和270℃时进行实验,实验结果如下图。
230℃的实验结果所对应的曲线是(填字母);从提高CO转化率的角度等综合分析,该温度下工业生产适宜采用的合成气组成n(H2):n(CO) 的比值范围是(填字母)。
A.1~1.5 B.2.5~3 C.3.5~4.5
(2)制甲醇所需要的氢气,可通过下列反应制取:H2O(g)+CO(g)H2(g)+CO2(g) ,△H<0,某温度下该反应的平衡常数K=1。
回答下列问题:
①该温度下,若起始时c(CO)=2mol·L—1,c(H2O)=3mol·L—1,反应进行一段时间后,测得CO的浓度为1mol·L—1,则此时该反应v(正) v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
②若降低温度,该反应的K值将(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)甲醇是一种化工原料,工业上合成甲醇的反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-90.8kJ·mol—1。
若在温度、容积相同的3个密闭容器中,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的有关数据如下:
容器甲乙丙
反应物投入量1molCO、2molH21mol CH3OH 2molCO、4molH2
CH3OH的浓度(mol/L)c1c2c3
反应的能量变化放出Q1 kJ 吸收Q2 kJ 放出Q3 kJ
① 容器内压强P:P甲、P乙与P丙的关系是(用“>”、“<”或“=”表示);
② 变化的热量数值Q中, Q1与Q2的和是(填具体数值)。
(4)目前,以甲醇为原料的燃料电池已经应用于工业生产。
下图是甲醇燃料电池应用的示意图,已知甲池的总反应式为:2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O
请根据上图填写下列空白:
乙池中A电极的电极反应式为,甲池中通入CH3OH电极的电极反应式为。
23.【答案】(1)大于 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-124.6kJ·mol-1
(2)2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H=-87.0kJ·mol-1
(3)3FeO(g)+2Al(s)=Al2O3(s)+3Fe(s)△H=-859.7kJ·mol-1不能该反应的引发,需消耗大量能量,成本较高
(4)CO2(g) + 3H2(g) === CH3OH(g) + H2O(g) △H = -50 kJ/mol
【解析】(1)反应②,燃烧热中水指液态水,气态水变为液态水放出热量,故甲醇完全燃烧释放的热量应大于192.9kJ·mol-1。
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) △H=+49.0kJ/mol
②CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-192.9kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ·mol-1
根据盖斯定律,[③×3-②-①]/3,热化学反应方程式为:H2(g)
+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-124.6kJ·mol-1。
(2)根据盖斯定律,①+②-③:2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)
-1。
2(s)+H2O(l)△H=-87.0kJ·mol
(3)根据盖斯定律,②-①×3可得反应热化学方程式为:3FeO
(g)+2Al(s)=Al2O3(s)+3Fe(s)△H=-859.7kJ·mol-1。
铝热反应尽管为放热反应,但制备铝需要电解法制备,消耗能量多;铝热反应得到的物质纯度低;引发需要消耗大量的热量等。
(4)①H2(g) + 1/2 O2(g) === H2O(g) ΔH1= -242 kJ/mol
②CH3OH(g) + 3/2 O2(g) === CO2 (g) + 2 H2O(g) ΔH2= -676 kJ/mol
根据盖斯定律,①×3-②可得热化学方程式为:CO2(g) + 3H2(g) === CH3OH(g) + H2O(g) △H = -50 kJ/mol。
24.【答案】(1)C(s)+ CO2(g)=2CO(g) ΔH= +172.5 kJ·mol-1(3分)
(2)①放热(1分)② A (1分)
③降温或加压(1分)④25%(2分)
(3)H2 + CO32-– 2e-=H2O + CO2(2分)
【解析】(1)利用盖斯定律,结合已知的热化学方程式,
C(s)+H2O(g)=CO(g)+ H2(g) ΔH= +131.3 kJ·mol-1 ①
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+ H2(g) ΔH = -41.2 kJ·mol-1 ②
①—②得: C(s)+ CO2(g)=2CO(g) ΔH= +172.5 kJ·mol-1
(2)①观察图像知,温度升高,CO的平衡转化率降低,CO(g)+2H 2(g) CH3OH(g)平衡逆向移动,该反应为放热反应;
②CO(g)+2H 2(g) CH3OH(g)正反应是一个气体体积减小的放热反应,增大压强平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,则曲线A的压强大于曲线B,即曲线A代表压强是5.0 MPa;
③由于CO(g)+2H 2(g) CH3OH(g)正反应是一个气体体积减小的放热反应,在不改变反应物用量的前提下,为提高CO转化率应使平衡正向移动,可采取的措施有降低温度或增大压强;
④观察图像知, 0.1 MPa、200℃时,CO的平衡转化率为50%,利用三段式可知:
平衡混合气中甲醇的物质的量分数:w(CH3OH)=0.5/0.5+1+0.5=25%;
(3)煤炭气的主要成分为CO2和H2,在燃料电池中,负极通入燃料,正极通入氧气,熔融碳酸盐作电解质,所以正极反应式为O2+2CO2+4e-=2CO32-,负极反应式为CO+CO32--2e-=2CO2和H2 + CO32-– 2e-=H2O + CO2。
25.【答案】(1)C (2)①> ②增大③76.53 ④图略 B
⑤CO(NH2)2-6e-+8OH-=CO32-+N2↑+6H2O 15
【解析】(1)该反应是气体体积增大的反应。
H2的生成和NH3的生成分别代表逆反应和正反应,二者数量之比等于化学计量系数之比,①正确;未指明反应速率的方向,②错误;由于容器体积不变,反应混合气体的密度始终保持不变,③错误;因反应的气体物质的量减小,压强不变和气体平均相对分子质量不变时反应达到平衡状态,④、⑤正确。
(2)①80min时反应达到平衡状态,正反应速率和逆反应速率相等。
随着反应的进行,反
应物浓度降低反应速率降低,故20min反应速率大于80min的速率。
②该反应是气体体积减小的反应,加入的NH3与二氧化碳比例大于初始的比例,故相当于对原平衡的加压和增大NH3的物质的量浓度,故CO2的转化率提高。
③
起始浓度(mol·L-1):0.05 0.2 0
转化浓度(mol·L-1):0.03 0.06 0.03
平衡浓度(mol·L-1):0.02 0.14 0.03
此温度下反应的平衡常数为:K=c(H2O)/[c(CO2)×c2(NH3)]=0.03/(0.02×0.142)= 76.53
④该反应是放热反应,随着温度的升高,反应速率加快,平衡逆向移动,则达到平衡时间缩短,氨的转化率降低,B曲线符合。
⑤根据题意及装置图可知氢气为阴极反应产物,则阳极尿素被电解生成N2:CO(NH2)2-6e-+8OH-=CO32-+N2↑+6H2O。
氢气和氮气的物质的量之比为3:1,根据电子守恒可计算出消耗尿素的质量。
26.【答案】(1)10-3 (2)c2NO2/ c N2O4(或0.122/0.04)<
(3)A (4)B (5)-1079.6
【解析】(1)v(N2O4)=(0.1mol-0.04mol)/(1L·60s)=10-3mol·L-1·s-1。
(2)将NO2、N2O4的平衡浓度带入平衡常数表达式即可计算出。
由于该反应是吸热反应,升高温度平衡正向移动,平衡常数将增大,即K1< K2。
(3)100s后NO2、N2O4的浓度在原平衡浓度的基础上开始变化,从图像看,平衡向逆反应方向移动,因该反应是吸热反应,降低温度,平衡将向向移动,A项正确,C、D项错误;恒容条件下,加入氦气不能影响该平衡,B项错误。
(4)从甲图像看,NO2和N2O4浓度相等时为20多秒,而在60秒才达到平衡,故反应正向正反应方向进行,B项正确。
(5)①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.2kJ·mol-1
②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534.7kJ·mol-1
③N2O4(g)≒2NO2(g) △H=+57.0kJ·mol-1
根据盖斯定律结合要求计算反应的可由所给反应:③-①+②×2得到:2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=-1079.6kJ·mol-1。
27.(14分)(1)CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g) ΔH=165. 0 kJ·mol-1(2分)
(2)0. 18(2分) 3. 6 mol-2·L2(2分) 增大压强、增大氢气的浓度、移走氨气、降温(答出其中一项即可, 2分)
(3)①Mn-e- Mn(2分) ②d(1分) ③不严密(1分) 产物中含+3价铁的物质与稀硫酸反应后生成Fe3+, Fe3+可与过量的Fe反应生成Fe2+: 2Fe3++Fe 3Fe2+(2分)
28.(1)X(2分);B(2分)。
(2)① >。
(2分)②增大(1分)。
(3)①P甲=P乙<P丙;(2分。
填2P甲=2P乙>P丙也可)②90.8(2分)。
(4)Ag++e—= Ag(1分) CH3OH-6e—+8OH—=CO32—+6H2O(2分)。