2021-2022学年甘肃省兰州市教育局第四片区高二(上)期中化学试卷(理科)(附答案详解)
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2021-2022学年甘肃省兰州市教育局第四片区高二(上)
期中化学试卷(理科)
一、单选题(本大题共16小题,共48.0分)
1.燃烧热是指101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,
单位为kJ⋅mol−1。
以下几个热化学方程式能表示相应物质的燃烧热的是()
O2(g)=CO(g)ΔH=−110.5kJ⋅mol−1
A. C(s)+1
2
B. C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=−393.5kJ⋅mol−1
C. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=−571.6kJ⋅mol−1
O2(g)=CO2(g)+2H2(g)ΔH=−193.0kJ⋅mol−1
D. CH3OH(g)+1
2
2.多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。
如图,我国学者发现T℃
时,甲醇(CH3OH)在铜基催化剂上的反应机理如图(该反应为可逆反应).下列有关说法正确的是()
A. 反应Ⅰ和反应Ⅱ相比,反应Ⅰ更容易发生
B. 反应Ⅰ为CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g)△H<0
C. 通过控制催化剂的用量可以控制反应的速率和反应进行的程度
D. CH3OH(g)与H2O(g)在高温条件下更容易反应
3.下列说法不正确的是()
A. 等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的热量多
B. 由C(石墨)→C(金刚石)吸收热量,可知石墨比金刚石稳定
C. 生成物总能量高于反应物总能量的反应是吸热反应
D. 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
4.下列变化过程中一定不存在化学能转化为热能的是()
A. 木材燃烧
B. 谷物酿酒
C. 干冰升华
D. 鞭炮燃放
5.下列说法错误的是()
A. 2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)该反应的ΔH>0,ΔS>0,在低温下,该反应不能
自发进行
B. 2NO(g)+2CO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)该反应的ΔH<0,ΔS>0,在低温下,该
反应能自发进行
C. CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)该反应的ΔH>0,ΔS>0,在低温下,该反应能自
发进行
D. CaSO4(s)+CO(g)=CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)该反应的ΔH>0,ΔS>0,在高
温下,该反应能自发进行
6.下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是()
A. Ba(OH)2⋅8H2O与NH4Cl的反应是放热反应
B. 少数化合反应是吸热反应
C. 燃料有足够的空气就能充分燃烧
D. H2SO4和NaOH的反应是吸热反应
7.合成氨工业中氢气可由天然气和水反应制备,其主要反应为:CH4(g)+2H2O(g)⇌
CO2(g)+4H2(g)。
已知下列键能数据:则该反应的△H=()
化学键C−H H−O C=O H−H 键能/kJ⋅mol−1414464803436
A. +162kJ⋅mol−1
B. −766kJ⋅mol−1
C. −162kJ⋅mol−1
D. +1470kJ⋅mol−1
8.一定条件下进行反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H<0。
达到平衡后,t1时刻改
变某反应条件所得v−t图象如图,则改变的条件为()
A. 升高温度
B. 增大压强
C. 加催化剂
D. 增大生成物浓度
9.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所示,下列
说法正确的是()
物质X Y Z
初始浓度/mol⋅L−1120
平衡浓度/mol⋅L−10.50.51
A. Y的转化率为25%
B. 反应可表示为X(g)+3Y(g)⇌2Z(g),其平衡常数为16
C. 反应前后压强之比为2:3
D. 增大压强,该反应平衡会正向移动,此反应的平衡常数增大
10.已知:2NO(g)+2ICl(g)=2NOCl(g)+I2(g)K p1,2NOCl(g)=2NO(g)+Cl2(g)K p2,
(K p为气体分压表示的平衡常数)则反应2ICl(g)=I2(g)+Cl2(g)的K为()
A. K p1+K p2
B. K p1⋅K p2
C. K p1−K p2
D. K p1K
p2
11.将等量的NO2气体盛装在两个连通的烧瓶里,然后用弹簧夹夹住橡皮管,把烧瓶A放
入热水里,把烧瓶B放入冰水里,如图所示。
一段时间后发现,A烧瓶内气体颜色变深,B烧瓶内气体颜色变浅。
下列说法错误的是()
A. 两烧瓶中均发生了反应:2NO2(g)⇌N2O4(g)ΔH<0
B. 上述过程中,B烧瓶内正反应速率增大,逆反应速率减小,所以平衡正向移动
C. 上述过程中,A、B烧瓶内气体密度均保持不变
D. 由该实验可知,放热反应中,温度对逆反应速率影响更大
12.下列有关有效碰撞理论和活化能的认识,正确的是()
A. 增大压强(对于气体反应),活化分子总数增大,故反应速率增大
B. 温度升高,分子动能增加,反应所需活化能减小,故反应速率增大
C. 选用适当的催化剂,分子运动加快,增加了碰撞频率,故反应速率增大
D. 增大反应物浓度,不改变活化分子的百分数,但可以使单位体积内有效碰撞次
数增多
13.下列措施不能使反应FeCl3+3KSCN⇌3KCl+Fe(SCN)3平衡移动的是()
A. 滴加浓KSCN溶液
B. 升高温度
C. 加入铁粉
D. 加入固体KCl
14.在X(g)+3Y(g)⇌2Z(g)+R(g)反应中,表示该反应速率最快的是()
A. v(X)=0.07mol/(L⋅s)
B. v(Y)=0.09mol/(L⋅s)
C. v(Z)=0.06mol/(L⋅s)
D. v(R)=3.6mol/(L⋅s)
15.一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)。
能说明该
反应已达化学平衡状态的是()
A. 正、逆反应速率都等于零
B. N2和H2全部转化为NH3
C. N2、H2和NH3的浓度不再变化
D. N2、H2和NH3的物质的量之比为1:3:2
16.对平衡体系CO2(g)⇌CO2(aq)△H=−19.75kJ⋅mol−1,为了减小温室效应的产生,
增大二氧化碳气体在水中的溶解度,应采取的方法是()
A. 升温增压
B. 降温减压
C. 升温减压
D. 降温增压
二、简答题(本大题共5小题,共52.0分)
17.按要求填空
H2O(g),该反应的活化能为167.2kJ/mol,
(1)已知化学方程式:H2(g)+O2(g)=1
2
其逆反应的活化能为409.0kJ/mol,写出该反应的热化学方程式:______。
(2)常温常压下,1gCH4完全燃烧生成CO2和H2O时,放出QkJ的热量。
写出此反应的
热化学方程式:______。
(3)已知氢气燃烧生成液态水时放出572kJ的热量,反应方程式是2H2(g)+O2(g)=
2H2O(l)。
请回答下列问题:
①该反应的生成物能量总和______(填“大于”、“小于”或“等于”)反应物能
量总和。
②若2mol氢气完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量______(填“>”、“<”或
“=”)572kJ。
(4)FeS2焙烧产生的可用于制硫酸。
已知25℃、101kPa时:
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)ΔH1=−197kJ⋅mol−1
H2O(g)=H2O(l)ΔH2=−44kJ⋅mol−1
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)ΔH3=−545kJ⋅mol−1则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是______。
18.室温下,用50mL0.50mol⋅L−1盐酸与50mL0.55mol⋅
L−1NaOH溶液在如图所示装置中进行中和反应(实验所
用酸、碱稀溶液的密度、比热容与水的相同)。
通过测定
反应过程中放出的热量可计算中和反应的反应热。
回答
下列问题:
(1)仪器a的名称为______。
(2)______(填“能”或“不能”)用相同形状的细铁丝代替仪器a进行相应的实验
操作,原因是______。
(3)外壳上如果不盖杯盖,则所测得的中和反应的反应热的绝对值将______(填
“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(4)保持其他条件不变,实验中改用80mL0.50mol⋅L−1盐酸与80mL0.55mol⋅
L−1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,二者生成1molH2O时放出的热量
______(填“相等”或“不相等”),原因是______。
(5)若三次操作测得终止温度与起始温度差分别为①3.3℃;②4.8℃;③3.4℃;
④3.5℃。
则生成1molH2O时的反应热ΔH=______kJ⋅mol−1(已知该温度下水的比
热容c=4.18J⋅g−1⋅℃−1,保留三位有效数字,忽略量热计的比热容)。
19.某温度时,在2L的密闭容器中,三种气体X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如
图所示。
(1)由图中所给数据进行分析,该反应的化学方程式为______。
(2)反应从开始至2min,用X的浓度变化表示的平均反应速率为v(X)=______。
(3)下列措施不能加快反应速率的是______(填序号)。
A.恒压时充入He
B.恒容时充入He
C.恒容时充入Z
D.升高温度
E.选择高效的催化剂
20.回答下列问题:
(1)在密闭容器中充入2.0molCO和10molH2O(g),发生反应:CO(g)+H2O(g)⇌
CO2(g)+H2(g),800℃时反应达平衡,若K=1。
求平衡时CO气体的物质的量为______。
(2)PCl5的热分解反应如下:PCl5(g)⇌PCl3(g)+Cl2(g)。
①写出反应的平衡常数表达式______;
②已知某温度下,在容积为10.0L的密闭容器中充入2.00molPCl5,达到平衡后,测
得容器内PCl3的浓度为0.150mol/L。
计算该温度下的平衡常数为______。
(3)二甲醚是一种清洁能源,用水煤气制取二甲醚的原理如下:
Ⅰ.CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)
Ⅱ.2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)
500K时,在2L密闭容器中充入4mol CO和8molH2,4min达到平衡,平衡时CO的转化率为80%,且2c(CH3OH)=c(CH3OCH3),求:
①达平衡时,反应Ⅱ中CH3OH的转化率______;
②反应Ⅰ的平衡常数K=______。
21.中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。
CO2
可转化成有机物实现碳循环。
在体积为的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
(1)从3min到9min,v(H2)=______mol⋅L−1⋅min−1。
(2)从3min到9min,v(CO2)=______mol⋅L−1⋅min−1。
(3)能说明上述反应达到平衡状态的是______(填编号)。
A.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1(即图中交叉点)
B.混合气体的密度不随时间的变化而变化
C.单位时间内消耗3molH2,同时生成1molH2O
D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
(4)平衡时CO2的转化率为______。
(5)平衡时混合气体中CH3OH(g)的体积分数是______。
(6)一定温度下,第9分钟时v逆(CH3OH)______(填“大于”、“小于”或“等于”)第3分钟时v正(CH3OH)。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:A.C燃烧生成的稳定化合物是CO2不是CO,所以不符合燃烧热的概念要求,故A错误;
B.1molC完全燃烧生成稳定的CO2,符合燃烧热的概念要求,该反应放出的热量为燃烧热,故B正确;
C.燃烧热是指1mol纯净物完全燃烧,方程式中氢气的系数为2mol,不是氢气的燃烧热,故C错误;
D.CH3OH的燃烧热中,生成稳定的化合物应该是二氧化碳和液态水,而不是二氧化碳和氢气,故D错误;
故选:B。
燃烧热是指1mol纯净物完全燃烧生成稳定的化合物放出的热量,
A.碳燃烧生成的稳定的化合物为CO2;
B.根据燃烧热的概念及热化学方程式的书写原则分析;
C.氢气燃烧热的热化学方程式中,氢气的计量数必须为1;
D.CH3OH的燃烧热中,生成稳定的化合物应该是二氧化碳和液态水。
本题考查热化学方程式的书写方法,题目难度不大,明确燃烧热达到概念为解答关键,注意掌握热化学方程式的书写原则,试题培养了学生的灵活应用能力.
2.【答案】D
【解析】解:A.有图可知,反应Ⅱ的活化能低于反应I的活化能,则反应Ⅱ更容易发生,故A错误;
B.有图可知,反应I的生成物能量比反应物的能量高,所以反应I是吸热反应,故B错误;
C.催化剂可降低反应的活化能,加快反应速率,但是催化剂不能时化学平衡发生移动,因此不能控制反应进行的程度,故C错误;
D.有图可知,CH3OH(g)与H2O(g)反应是吸热反应,并且生成二氧化碳和氢气后熵增加,则反应在高温下可以自发进行,故D正确;
故选:D。
A.反应的活化能越低,则反应越容易进行;
B.由图可知,反应I的反应物能量低于产物的能量,据此判断;
C.反应速率和催化剂的用量多少无关;
D.吸热、熵增加的反应,在高温下可以自发进行。
本题考查反应热与焓变,为高频考点,把握催化剂对反应的影响,反应中能量变化为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,题目难度不大。
3.【答案】D
【解析】解:A.等量的硫蒸气和硫固体,硫蒸气的能量高,则前者放出的热量多,故A 正确;
B.由C(石墨)→C(金刚石)吸收热量,说明石墨具有的能量低,则石墨比金刚石稳定,故B正确;
C.当反应物总能量小于生成物总能量时,该反应是吸热反应,则生成物总能量高于反应物总能量的反应是吸热反应,故C正确;
D.需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,故D错误;
故选:D。
A.等量的硫蒸气和硫固体,硫蒸气的能量高;
B.由C(石墨)→C(金刚石)吸收热量,说明石墨具有的能量低;
C.当反应物总能量小于生成物总能量时,该反应是吸热反应;
D.反应是放热和吸热与反应条件无关。
本题考查反应热与焓变,题目难度不大,明确反应中能量变化、吸热与放热反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项D为解答的易错点。
4.【答案】C
【解析】解:A、木材燃烧是化学变化,且放出热量,是化学能转化为热能,故A不选;
B.谷物酿酒是放热反应,是化学能转化成热能,故B不选;
C.干冰升华是物理变化,不存在化学能与热能的转化,故C选;
D.鞭炮燃放放出热量,是化学能转化成热能,故D不选;
故选:C。
存在化学能与热能的相互转化,是指发生化学反应过程中伴随有能量的变化,能量以热能体现。
本题考查了化学反应的实质和能量变化的判断,题目较简单,注意把握化学变化中存在能量变化的原因。
5.【答案】C
【解析】解:A.反应2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)是气体体积增大的吸热反应,则ΔH>0,ΔS>0,所以在低温下,△H−T△S>0,该反应不能自发进行,故A正确;
B.反应2NO(g)+2CO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)是气体体积减小的放热反应,则ΔH<0,ΔS<0,所以在低温下,△H−T△S<0,该反应能自发进行,故B正确;
C.反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)是气体体积增大的吸热反应,则ΔH>0,ΔS>0,所以在低温下,△H−T△S>0,该反应不能自发进行,故C错误;
D.反应CaSO4(s)+CO(g)=CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)是气体体积增大的吸热反应,则ΔH>0,ΔS>0,所以在高温下,△H−T△S>0,该反应能自发进行,故D正确;故选:C。
A.反应2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)是气体体积增大的吸热反应;
B.反应2NO(g)+2CO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)是气体体积减小的放热反应;
C.反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)是气体体积增大的吸热反应;
D.反应CaSO4(s)+CO(g)=CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)是气体体积增大的吸热反应。
本题考查了反应自发进行的判断依据,主要考查了反应的自发性的判断,抓住△G=△H−T△S<0自发,△G=△H−T△S>0为非自发即可解答,题目难度不大。
6.【答案】B
【解析】解:A.Ba(OH)2⋅8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应,故A错误;
B.C与CO2生成CO的反应是吸热反应,且是化合反应,绝大多数的化合反应为放热反应,故B正确;
C.燃料充分燃烧的条件:一定的燃烧温度、燃料与空气充分接触、充足的空气或氧气,故C错误;
D.H2SO4和NaOH发中和反应是放热反应,故D错误;
故选:B。
常见的放热反应:酸碱中和反应、活泼金属与酸反应、大多数化合反应、所有的燃烧反应;
常见的吸热反应:Ba(OH)2⋅8H2O与NH4Cl的反应、大多数的分解反应,C和CO2反应生成CO、C和H2O反应生成CO和H2;
燃料充分燃烧的条件:一定的燃烧温度、燃料与空气充分接触、充足的空气或氧气。
本题考查化学反应能量的变化,掌握常见的吸热反应和放热反应是解题的关键,注意基础知识积累。
7.【答案】A
【解析】解:化学反应的反应热=反应物键能总和−生成物键能总和=4×414KJ/mol+ 4×464KJ/mol−2×803KJ/mol−4×436KJ/mol=+162KJ/mol,
故选:A。
化学反应的反应热=反应物键能总和−生成物键能总和。
本题考查了化学反应能量变化分析,注意,化学反应的反应热=反应物键能总和−生成物键能总和,题目较简单。
8.【答案】A
【解析】解:A.焓变为负,为放热反应,升高温度,正逆反应速率均增大,且逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向移动,故A正确;
B.正反应为气体总物质的量减小的反应,增大压强,正反应速率大于逆反应速率,平衡正向移动,与图不符,故B错误;
C.使用催化剂,同等程度的增大正逆反应速率,平衡不移动,与图不符,故C错误;
D.增大生成物的浓度,瞬间正反应速率不变,与图不符,故D错误;
故选:A。
由图可知,t1时刻改变某反应条件,正逆反应速率均增大,且逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向移动,以此来解答。
本题考查化学平衡,为高频考点,把握温度、压强、浓度对化学平衡移动的影响为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意图中速率的变化与平衡移动的关系,题目难度不大。
9.【答案】B
【解析】解:A.反应达到平衡时,Y的转化率为2−0.5
2
×100%=75%,故A错误;
B.反应为X(g)+3Y(g)⇌2Z(g),其平衡常数K=c2(Z)
c3(Y)c(X)=12
0.52×0.52
=16,故B正确;
C.反应前后压强之比为1+2
0.5+0.5+1
=3:2,故C错误;
D.K与温度有关,增大压强,该反应平衡会正向移动,反应的平衡常数不变,故D错误;故选:B。
由表中数据可知,X减少0.05mol/L,Y减少0.15mol/L,Z增加0.1mol/L,由浓度变化量之比等于化学计量数之比,可知反应为X(g)+3Y(g)⇌2Z(g),
A.结合转化率=变化量
起始量
×100%计算;
B.K=c2(Z)
c3(Y)c(X)
,结合平衡浓度计算;
C.温度、体积不变时,反应物前后的物质的量之比等于压强之比;
D.K与温度有关。
本题考查化学平衡的计算,题目难度不大,明确表中数据的应用、K的计算、转化率及压强比的计算为解答的关键,侧重分析与计算能力的考查,注意选项C为解答的难点。
10.【答案】B
【解析】解:由①2NO(g)+2ICl(g)=2NOCl(g)+I2(g)K p1=p(I2)⋅p2(NOCl)
p2(NO)⋅p2(ICl)
,
②2NOCl(g)=2NO(g)+Cl2(g)K p2=p(Cl2)⋅p2(NO)
p2(NOCl)
,
结合盖斯定律可知,①+②得到2ICl(g)=I2(g)+Cl2(g)K=p(I2)⋅p(Cl2)
p2(ICl)=p(I2)⋅p2(NOCl)
p2(NO)⋅p2(ICl)
×
p(Cl2)⋅p2(NO)
p2(NOCl)
=K p1⋅K p2,只有B正确,
故选:B。
由①2NO(g)+2ICl(g)=2NOCl(g)+I2(g)K p1,
②2NOCl(g)=2NO(g)+Cl2(g)K p2,
结合盖斯定律可知,①+②得到2ICl(g)=I2(g)+Cl2(g),以此来解答。
本题考查化学平衡的计算,为高频考点,把握盖斯定律的应用、平衡常数的计算为解答的关键,侧重分析与计算能力的考查,注意反应相加时K为乘积关系,题目难度不大。
11.【答案】B
【解析】解:A.放在热水中的A烧瓶内气体颜色变深,放在冰水中的B烧瓶内气体颜色变浅,说明升高温度平衡向生成NO2,降低温度平衡向生成N2O4方向移动,故反应
2NO2(g)⇌N2O4(g)的正反应为放热反应ΔH<0,故A正确;
B.升高温度,正、逆反应速率都加快,故B错误;
C.容器的容积不变,混合气体的质量不变,由ρ=m
可知,A烧瓶、B烧瓶内气体密度都
V
不变,故C正确;
D.逆反应吸热,温度对吸热反应方向影响更大,放热反应中,温度对逆反应速率影响更大,故D正确;
故选:B。
A.放在热水中的A烧瓶内气体颜色变深,放在冰水中的B烧瓶内气体颜色变浅,说明升高温度平衡向生成NO2,降低温度平衡向生成N2O4方向移动;
B.升高温度,正、逆反应速率都增大;
C.容器的容积不变,混合气体的质量不变,结合ρ=m
判断;
V
D.温度对吸热反应方向影响更大。
本题考查化学平衡的影响因素,难度不大,根据不同温度下颜色变化判断平衡移动方向是关键。
12.【答案】D
【解析】解:A.对于有气体参与的反应,增大压强,体积减小,活化分子总数不变,但活化分子浓度增大,反应速率增大,故A错误;
B.温度升高,更多分子吸收能量成为活化分子,反应速率增大,活化能不变,故B错误;
C.使用催化剂,降低活化能,使更多分子成为活化分子,反应速率增大,故C错误;
D.增大反应物的浓度,可增大单位体积的活化分子数,可以使单位体积内有效碰撞次数增多,但不改变活化分子的百分数,故D正确;
故选:D。
A.对于有气体参与的反应,增大压强,活化分子总数不变;
B.活化能是活化分子最低能量与反应分子的平均能量的差值,对于同一分子活化能是定值,升高温度活化能不改变.
C.使用催化剂降低活化能,提高反应速率;
多。
本题考查了化学反应速率的影响因素的判断和应用,题目难度不大,主要考查压强、温度、催化剂扥因素对平衡的影响,试题侧重基础知识的考查,培养了学生的灵活应用能力。
13.【答案】D
【解析】解:A.滴加浓KSCN溶液,溶液中SCN−浓度增大,平衡正向移动,故A错误;
B.升高温度,平衡朝着吸热的方向移动,故B错误;
C.加入铁粉,与铁离子反应,减小铁离子的浓度,使平衡逆向移动,故C错误;
D.根据实际参加反应的离子浓度分析,化学平衡为Fe3++3SCN−=Fe(SCN)3,加入少量KCl固体,溶液中Fe3+、SCN−浓度不变,溶液颜色不变,平衡不动,故D正确;
故选:D。
改变参与反应的物质的浓度,温度等因素可以影响化学平衡移动。
本题考查化学平衡的影响因素分析判断,注意建立平衡的微粒分析应用,掌握基础是关键,题目难度较小。
14.【答案】D
【解析】解:单位相同的条件下,不同物质的反应速率与其计量数的比值越大,该反应速率越快;
A.v(X)
1=0.07mol/(L⋅s)
1
=0.07mol/(L⋅s);
B.v(Y)
3=0.09mol/(L⋅s)
3
=0.03mol/(L⋅s);
C.v(Z)
2=0.06mol/(L⋅s)
2
=0.03mol/(L⋅s);
D.v(R)
1=3.6mol/(L⋅s)
1
=3.6mol/(L⋅s);
数值大小顺序是D>A>B=C,所以反应速率快慢顺序是D>A>B=C,
故选:D。
单位相同的条件下,不同物质的反应速率与其计量数的比值越大,该反应速率越快。
本题考查化学反应速率快慢判断,侧重考查分析、判断及计算能力,明确化学反应速率与计量数的关系是解本题关键,注意:比较速率快慢时单位必须统一,题目难度不大。
15.【答案】C
【解析】解:A.化学平衡状态是动态平衡,正反应速率等于逆反应速率,但不等于零,故A错误;
B.N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)是可逆反应,N2和H2不能全部转化为NH3,故B错误;
C.在反应达到平衡状态之前,N2、H2和NH3的浓度一直在变,反应达到平衡时,N2、H2和NH3的浓度不再变化,所以C能说明反应已达平衡状态,故C正确;
D.N2、H2和NH3的物质的量之比为1:3:2并不能说明N2、H2和NH3的物质的量不再变,非平衡状态下N2、H2和NH3的物质的量之比也有可能为1:3:2,所以D不能说明反应已达平衡状态,故D错误;
故选:C。
A.化学平衡状态是v(正)=v(逆)≠0;
B.可逆反应不能全部转化;
C.当变量不再变时,可判定达到平衡状态;
D.在达到平衡以前N2、H2和NH3的物质的量之比也有可能为1:3:2。
本题考查了化学平衡的判定,考生应充分理解化学平衡状态,并重点抓住变量是否不再改变来判断。
16.【答案】D
【解析】解:对平衡体系CO2(g)⇌CO2(aq)△H=−19.75kJ⋅mol−1,该反应放热,为增大二氧化碳气体在水中的溶解度,应降低温度,增大压强,可使平衡向正反应方向移动,所以为了减小温室效应的产生,增大二氧化碳气体在水中的溶解度,应降温增压,故选D.
为了减小温室效应的产生,增大二氧化碳气体在水中的溶解度,应使平衡向正反应方向移动,注意温度和压强对平衡移动的影响.
本题考查外界条件对平衡移动的影响,题目难度不大,注意把握影响平衡的移动的因素.
O2(g)△H=+241.8KJ/mol−1CH4(g)+2O2(g)= 17.【答案】H2O(g)=H2(g)+1
2
CO2(g)+2H2O(l)△H=−16QkJ⋅mol−1小于<SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l)△H=−130kJ/mol
【解析】解:(1)逆反应的反应热=逆反应活化能−正反应活化能=409.0kJ/mol−
O2(g)△167.2kJ/mol=+241.8KJ/mol−1,该反应热化学方程式为H2O(g)=H2(g)+1
2
H=+241.8KJ/mol−1,
O2(g)△H=+241.8KJ/mol−1;
故答案为:H2O(g)=H2(g)+1
2
(2)1gCH4在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出QkJ热量,16g即1molCH4在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出16QkJ热量,则热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+ 2H2O(l)△H=−16QkJ⋅mol−1,
故答案为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=−16QkJ⋅mol−1;
(3)①因放热反应中生成物能量总<与反应物能量总和,而2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=−572kJ/mol是放热反应,
故答案为:小于;
②据热化学方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=−572kJ/mol,2mol氢气完全燃烧生成液态水放出热量572kJ,因液态水变成水蒸气需要吸热,所以2mol氢气完全燃烧生成水蒸气放出热量小于572kJ,
故答案为:<;
(4)2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H1=−197kJ/mol①
H2O(g)=H2O(1)△H2=−44kJ/mol②
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)△H3=−545kJ/mol③
利用盖斯定律:(③−①−2×②)×1
得:SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l)△H=
2
−130kJ/mol,
故答案为:SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l)△H=−130kJ/mol。
(1)逆反应的反应热=正反应活化能−逆反应活化能;
(2)根据热化学方程式的书写方法可知,化学计量数与反应热成正比,并注意标明物质的聚集状态来解答;
(3)①根据放热反应中生成物能量总和与反应物能量总和的关系;
②根据热化学方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=−572kJ/mol进行计算以及液态水变成水蒸气需要吸热来判断;
(4)利用盖斯定律,计算出该反应的焓变,然后写出反应的热化学方程式。
本题主要考查了热化学方程式的书写,需要注意的有:物质的状态、反应热的数值与单位,反应热的数值与化学方程式前面的系数成正比,题目难度不大。
18.【答案】玻璃搅拌器不能细铁丝易导热,会造成热量损失且铁会和盐酸反应偏小相等中和反应放出的热量与生成H2O的物质的量成比例−56.8
【解析】解:(1)根据简易量热计的示意图可知,仪器a为玻璃搅拌器,
故答案为:玻璃搅拌器;
(2)相同形状的细铁丝导热性好,易传热,散热快,会使测出的温度偏低,并且铁能与盐酸反应,使发生中和反应的盐酸减少,所得中和热的测定值比理论值偏低,
故答案为:不能;细铁丝易导热,会造成热量损失且铁会和盐酸反应;
(3)量热器如果不盖杯盖,会有一部分热量散失,测得的中和热数值将会减小,即所测得中和反应的反应热的绝对值也偏小,
故答案为:偏小;
(4)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,实验中改用80mL0.50mol⋅L−1盐酸与80mL0.55mol⋅L−1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增多,所放出的热量偏高,即中和反应放出的热量与生成H2O的物质的量成比例,所以生成
1molH2O的反应热是相等的,
故答案为:相等;中和反应放出的热量与生成H2O的物质的量成比例;
°C=3.4°C,(5)4次实验数据中,第②次误差大,应舍去,温度差的平均值为3.3+3.4+3.5
3
50mL0.50mol⋅L−1盐酸与50mL0.55mol⋅L−1NaOH混合,氢氧化钠过量,反应生成水的物质的量为0.05L×0.50mol⋅L−1=0.025mol,混合溶液的总质量m=100mL×1g/ mL=100g,则生成0.025mol水放出热量Q=4.18J/(g⋅℃)×100g×3.4℃=1.4212kJ,
≈−56.8kJ,即生成1molH2O时的反所以生成1mol的水放出热量为1.4212kJ×1mol
0.0025mol
应热△H=−56.8kJ⋅mol−1,
故答案为:−56.8。
(1)根据量热器的构造和仪器特点解答;
(2)金属铁是热的良导体,易传热,并且金属铁还能与盐酸反应;
(3)量热器如果不盖杯盖,导致热量损失大;
(4)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,但生成1molH2O时放出的热量是不变的;
(5)先分析实验数据的有效性,并求出平均值,再根据公式Q=cm△T来求出生成
0.025mol的水放出热量,然后根据中和热的概念求出中和热。
和热计算方法,试题培养了学生的分析能力及化学实验能力,题目难度不大。
19.【答案】Y(g)+3X(g)⇌2Z(g)0.075mol/(L⋅min)AB
【解析】解:(1)在反应中,X、Y的物质的量逐渐减小,Z的物质的量逐渐增大,则X、Y为反应物,Z为生成物,相同时间内物质的量的变化比值为:c(Y):c(X):c(Z)=(1.0−0.9):(1.0−0.7):0.2=1:3:2,化学反应中物质的量变化之比等于化学计量数之比,则化学方程式为Y+3X⇌2Z,
故答案为:Y(g)+3X(g)⇌2Z(g);
(2)反应开始至2min,气体X的平均反应速率为v=△ c
△t =
(1−0.7)mol
2L
2min
=0.075mol/(L⋅min),
故答案为:0.075mol/(L⋅min);
(3)A.恒压时充入He,体积会增大,单位体积物质的量会减少,减慢反应速率,故A正确;
B.恒容时充入He,单位体积物质的量不变,反应速率不变,故B正确;
C.恒容时充入Z,增大生成物浓度,反应速率加快,故C错误;
D.升高温度,加快反应速率,故D错误;
E.选择高效的催化剂,可加快反应速率,故E错误;
故答案选:AB。
(1)判断出反应物和生成物,根据物质的量变化之比等于化学计量数之比确定反应的化学方程式;
(2)根据v=△c
△t
计算反应速率;
(3)升高温度、增大浓度、增大压强、使用催化剂等,均可加快反应速率,以此来解答。
本题考查化学平衡,该题通过图象中物质的物质的量的变化,来考反应速率及方程式的书写,把握反应速率的影响因素为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查。
20.【答案】1
3mol K=c(PCl3)c(Cl2)
c(PCl5)
0.4580% 1.25
【解析】解:(1)假设平衡时,参加反应的CO为n mol,则:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)
开始(mol):21000。