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…………○…………內…………○…………裝…………○…………內…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年上外版選擇性必修1化學上冊月考試卷282考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五總分得分評卷人得分一、選擇題(共5題,共10分)1、影響化學反應速率的因素有多方面,如濃度、壓強、溫度、催化劑等。下列有關說法不正確的是A.增大體系壓強不一定能加快反應速率B.增大濃度能增加反應體系中活化分子的百分數C.催化劑能改變反應的活化能D.升高溫度能增加反應物分子之間的有效碰撞次數2、合成氨工藝是人工固氮最重要的途徑,已知N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1,實際工業(yè)生產中,合成氨的原料氣N2可通過分離空氣得到,H2可通過天然氣和水蒸氣轉化制得,原料氣中N2和H2物質的量之比為1∶2.8,常用工藝條件:鐵觸媒作催化劑,控制溫度773K、壓強3.0×107Pa。假設起始反應物N2和H2物質的量之比為1∶3,且總物質的量不變,在不同壓強和溫度下,反應達到平衡時,體系中NH3的物質的量分數如下表所示。
。400℃450℃500℃600℃20MPa0.3870.2740.1890.08830MPa0.4780.3580.2600.129則下列說法正確的是A.上述任何條件下,反應達到平衡時N2和H2的轉化率之比均為1B.體系中NH3的物質的量分數越小,反應一定越先達到平衡C.反應達到平衡時,放出的熱量均為92.4kJD.600℃、30MPa條件下加入更高效的催化劑,平衡時NH3的物質的量分數大于0.1293、測定0.1mol·L-1Na2SO3溶液先升溫再降溫過程中的pH,數據如下表。實驗過程中,?、佟ⅱ軙r刻的溶液,加入鹽酸酸化的BaCl2溶液做對比實驗;④產生白色沉淀多。下列說法不正確的是()
A.Na2SO3溶液中存在水解平衡:SO32-+H2OHSO3-+OH-B.④產生的白色沉淀是BaSO4C.①→③的過程中,c(SO32-)在降低D.①→③的過程中,溫度與c(SO32-)相比,前者對水解平衡的影響更大4、氨是非常重要的工業(yè)原料,中國合成氨產量位居世界第一位。有人提出常壓下以電解法合成氨,裝置如圖所示,以熔融的NaOH—KOH為電解液,納米Fe2O3起催化作用;在發(fā)生反應時生成中間體Fe。下列說法正確的是。
A.電源b端為負極,惰性電極Ⅱ上發(fā)生還原反應B.生成3.4克NH3理論上放出O2為3.36LC.惰性電極I上發(fā)生反應:Fe2O3+3H2O-6e-=2Fe+6OH-D.生成氨氣的反應:2Fe+N2+3H2O=Fe2O3+2NH35、下列說法正確的是A.自發(fā)進行的反應都是放熱反應B.反應4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)常溫能自發(fā)進行,是因為該反應焓效應大于熵效應C.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)室溫下不能自發(fā)進行,說明該反應的?H<0D.在其他外界條件不變的情況下,汽車排氣管中使用催化劑,可以改變產生尾氣反應的方向評卷人得分二、填空題(共7題,共14分)6、任何物質的水溶液都存在水的電離平衡,其電離方程式可表示為H2OH++OH-。請回答下列有關問題:
(1)現(xiàn)欲使水的電離平衡向右移動,且所得溶液呈酸性,可以選擇的方法有_______。
A.加熱至100℃B.加入NaHSO4(s)C.加入CH3COONa(s)D.加入NH4Cl(s)
(2)在t℃時,測得0.01mol/L的NaOH溶液的pH=11,則該溫度下水的離子積為_______,此溫度_______25℃(選填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)在25℃時,將pH=a的NaOH溶液VaL與pH=b的HCl溶液VbL混合;請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/p>
①若所得溶液呈中性,且a=11,b=3,則Va∶Vb=_______。
②若所得混合溶液的pH=10,且a=12,b=2,則Va∶Vb=_______。7、工業(yè)合成NH3的反應;解決了世界約三分之一的人糧食問題。
(1)已知:N2+3H2?2NH3,且該反應的v正=k正·c(N2)·c3(H2),v逆=k逆·c2(NH3),則反應N2+H2?NH3的平衡常數K=_______(用k正和k逆表示)。
(2)已知合成氨的反應升高溫度平衡常數會減小,則該反應的正反應活化能E1和逆反應活化能E2的相對大小關系為:E1_______E2。(填“>”、“<”或“=”)。
(3)從化學反應的角度分析工業(yè)合成氨氣采取30MPa~50MPa高壓的原因是_______。
(4)500℃時,向容積為2L的密閉容器中通入1molN2和3molH2,模擬合成氨的反應,容器內的壓強隨時間的變化如下表所示:。時間/min010203040+∞壓強/MPa20171513.21111
①達到平衡時N2的轉化率為_______。
②用壓強表示該反應的平衡常數Kp=_______(Kp等于平衡時生成物分壓冪的乘積與反應物分壓冪的乘積的比值;某物質的分壓=總壓×該物質的物質的量分數)。
③隨著反應的進行合成氨的正反應速率與NH3的體積分數的關系如下圖所示,若升高溫度再次達到平衡時,可能的點為_______(從點“A;B、C、D”中選擇)
8、在一定體積的密閉容器中,進行如下化學反應:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),其化學平衡常數K和溫度t的關系如下表:。t℃70080083010001200K1.71.11.00.60.4
回答下列問題:
(1)該反應的化學平衡常數表達式為K=_____________________________,該反應為_______________反應(選吸熱或放熱)。
若改變條件使平衡向正反應方向移動,則平衡常數_________(填序號)
①一定不變②一定減?、劭赡茉龃螈茉龃螅粶p小、不變皆有可能。
(2)能判斷該反應是否達到化學平衡狀態(tài)的依據是___________
(a)容器中壓強不變(b)混合氣體中c(CO)不變。
(c)v逆(H2)=v正(H2O)(d)c(CO)=c(CO2)
(3)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中,進行反應CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三組數據:。實驗組溫度/℃起始量/mol達到平衡。
所需時間/min達到平衡。
所需時間/minH2OCOH2COH2CO1650241.62.452900120.41.633900abcdt
實驗1中以v(CO2)表示的反應速率為____________。實驗2達到平衡所需時間比實驗1所需時間短的原因是_________________________________________________________。9、氯氣用途廣泛,但在使用時,一般會產生氯化氫。工業(yè)上可用O2將HCl轉化為Cl2,以提高效益,減少污染。反應為:O2+4HCl2Cl2+2H2O。
完成下列填空:
(1)該反應化學平衡常數K的表達式為___;實驗測得P0壓強下,HCl平衡轉化率α(HCl)隨反應溫度T的變化如圖所示,則正反應是___反應(填“吸熱”或者“放熱”)。
(2)上述實驗中若壓縮體積使壓強由P0增大至P1,在圖中畫出P1壓強下HCl平衡轉化率α(HCl)隨反應溫度T變化的曲線___,并簡要說明理由:___。
(3)該反應在P0、320℃條件下進行,達平衡狀態(tài)A時,測得容器內n(Cl2)=7.2×10–3mol,則此時容器中的n(HCl)=___mol。
(4)對該反應達到平衡后,以下分析正確的是___(選填編號)。
a.增加n(HCl);對正反應的反應速率影響更大。
b.體積不變加入稀有氣體;對正反應的反應速率影響更大。
c.壓強不變加入稀有氣體;對逆反應的反應速率影響更大。
d.如果平衡常數K值增大;對逆反應的速率影響更大。
(5)氯元素能形成多種離子。在水溶液中1molCl-、1molClOx–(x=1,2,3,4)能量的相對大小如圖所示,寫出B→A+C反應的化學方程式(用離子符號表示)___;若有1.5molB發(fā)生反應,轉移電子___mol。
10、高鐵電池的總反應為如圖是高鐵電池的模擬實驗裝置:
(1)該電池放電時正極的電極反應式為________。放電過程中負極附近溶液的_______(填“增大”“減小”或“不變”)。鹽橋中盛有飽和溶液,此鹽橋中氯離子向______(填“左”或“右”)移動;電子移動方向_______(填“由C到Zn”或“由Zn到C”)。放電過程中轉移電子時,消耗______g
(2)下圖為高鐵電池和常用的高能堿性電池的放電曲線,由此可得出高鐵電池的優(yōu)點有________。
11、超音速飛機在平流層飛行時,尾氣中的NO會破壞臭氧層??茖W家正在研究利用催化技術將尾氣中的NO和CO轉變成CO2和N2,化學方程式如下:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)<0。請回答下列問題:(1)該反應的平衡常數表達式為___________。(2)假設在密閉容器中發(fā)生上述反應,達到平衡后采取下列某一措施,既能加快反應速率,又能提高NO轉化率的是___________。a.選用更有效的催化劑b.升高反應體系的溫度c.降低反應體系的溫度d.縮小容器的體積(3)研究表明:在使用等質量催化劑時,增大催化劑比表面積可提高化學反應速率。為了分別驗證溫度、催化劑比表面積對化學反應速率的影響規(guī)律,某同學設計了三組實驗,部分實驗條件已經填在下面實驗設計表中。。實驗編號T/℃NO初始濃度/mol·L-1CO初始濃度/mol·L-1催化劑的比表面積/m2·g-1I2801.2×10-35.8×10-382IIT1c1c2124III350c3c4124①在上表格的實驗條件數據中,T1=___________,c3=___________;②在給出的坐標圖中,畫出了上表中的I、II、III實驗條件下建立平衡過程中,混合氣體里NO濃度隨時間變化的趨勢曲線圖,請說出B曲線對應的實驗編號___________(填II、III)。12、氮是地球上含量豐富的一種元素;氮及其化合物在工農業(yè)生產;生活中有著重要作用,合成氨工業(yè)在國民生產中有重要意義。以下是關于合成氨的有關問題,請回答:
(1)若在一容積為2L的密閉容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2在一定條件下發(fā)生反應:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)ΔH<0,若在5分鐘時反應達到平衡,此時測得NH3的物質的量為0.2mol。則前5分鐘的平均反應速率v(N2)=______。平衡時H2的轉化率為______%。
(2)平衡后,若提高H2的轉化率;可以采取的措施有_______(任寫一項)。
(3)若在0.5L的密閉容器中,一定量的氮氣和氫氣進行如下反應:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)ΔH<0;其化學平衡常數K與溫度T的關系如表所示;請完成下列問題:
。T/℃
200
300
400
K
K1
K2
0.5
①試比較K1、K2的大小,K1____K2(填“<、>;=”)
②400℃時,反應2NH3(g)?N2(g)+3H2(g)的化學平衡常數為_____。
當測得NH3、N2和H2物質的量分別為3mol、2mol和1mol時,則該反應的v(N2)正____v(N2)逆(填“<、>、=”)。評卷人得分三、判斷題(共8題,共16分)13、泡沫滅火器中的試劑是Al2(SO4)3溶液與Na2CO3溶液。(_______)A.正確B.錯誤14、Na2CO3溶液加水稀釋,促進水的電離,溶液的堿性增強。(_______)A.正確B.錯誤15、鎳鎘電池不能隨意丟棄的主要原因是鎳、鎘的資源有限,價格昂貴。_______A.正確B.錯誤16、某溶液的c(H+)>10-7mol·L-1,則該溶液呈酸性。(____________)A.正確B.錯誤17、稀溶液中,鹽的濃度越小,水解程度越大,其溶液酸性(或堿性)也越強。(_______)A.正確B.錯誤18、任何水溶液中均存在H+和OH-,且水電離出的c(H+)和c(OH-)相等。(______________)A.正確B.錯誤19、一定溫度下,反應MgCl2(l)Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0。__________________A.正確B.錯誤20、除去NaCl溶液中少量的Na2S:加入AgCl后再過濾。(_______)A.正確B.錯誤評卷人得分四、結構與性質(共2題,共10分)21、鈷的氧化物常用于制取催化劑和顏科等。以鈷礦[主要成分是CoO、Co2O3、Co(OH)3,還含SiO2及少量A12O3、Fe2O3、CuO及MnO2等]為原料可制取鈷的氧化物。
(1)一種鈷氧化物晶胞如圖1所示,該氧化物中鈷離子基態(tài)核外電子排布式為_______。
(2)利用鈷礦制取鈷的氧化物的主要步驟如下:
①浸?。河名}酸和Na2SO3溶液浸取鈷礦,浸取液中含有Al3+、Fe2+、Co2+、Cu2+、Mn2+、Cl-、等離子。寫出Co2O3發(fā)生反應的離子方程式_______。
②除雜:向浸取液中先加入足量NaClO,氧化Fe2+,再加入NaOH調節(jié)pH除去A13+、Fe3+、Cu2+。有關沉淀數據如表(“完全沉淀時金屬離子濃度≤10×10-5mol/L)。沉淀Al(OH)3Fe(OH)3Co(OH)2Cu(OH)2Mn(OH)2恰好完全沉淀時pH5.22.89.46.710.1
若浸取液中c(Co2+)=0.1mol/L,則須調節(jié)溶液pH的范圍是_______(加入NaClO3和NaOH時;溶液的體積變化忽略)。
③萃取、反萃?。合虺s后的溶液中,加入某有機酸萃取劑(HA)2,發(fā)生反應:Co2++n(HA)2CoA2·(n-1)(HA)2+2H+。實驗測得:當溶液pH處于4.5~6.5范圍內,Co2+萃取率隨溶液pH的增大而增大(如圖2所示),其原因是_______。向萃取所得有機相中加入H2SO4,反萃取得到水相。該工藝中設計萃取、反萃取的目的是_______。
④沉鈷、熱分解:向反萃取后得到的水相中加入(NH4)2C2O4溶液,過濾、洗滌、干燥,得到CoC2O4·2H2O晶體。圖為二水合草酸鈷(CoC2O4·2H2O)在空氣中受熱的質量變化曲線;曲線中300℃及以上所得固體均為鈷氧化物。
通過計算確定C點剩余固體的化學成分為_______(填化學式)。試寫出B點對應的物質與O2在225~300℃發(fā)生反應的化學方程式:_______。22、VA族元素及其化合物在生產;生活中用途廣泛。
(1)P4S3常用于制造火柴。試比較下列關系:原子半徑P_______S(填選項序號,下同),氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性P_______S,含氧酸的酸性P_______S。
a.大于b.小于c.等于d.無法確定。
(2)As4S4俗稱雄黃。As原子的核外電子排布式為:1s22s22p63s23p6_______(補充完整),該原子核外有_______個未成對電子。
(3)NH4NO3受撞擊分解:2NH4NO3=2N2+O2+4H2O,其中發(fā)生還原過程元素的變化為_______;若在反應中轉移5mol電子,則反應產生的氣體在標準狀況下體積為_______。
(4)制取氮化硼(新型陶瓷材料)的反應必須在密閉的耐高溫容器中進行:B2O3(S)+2NH3(g)2BN(s)+3H2O(g)+Q(Q<0)。若反應在2L的密閉容器中進行,經5分鐘反應爐內固體的質量減少60.0g,則用氨氣來表示該反應在5分鐘內的平均速率為_______。達到平衡后,增大反應容器體積,在平衡移動過程中,直至達新平衡,逆反應速率的變化狀況為_______。
(5)白磷在氯氣中燃燒可以得到PCl3和PCl5,其中氣態(tài)PCl3分子屬于極性分子,其空間構型為_______。PCl5水解生成兩種酸,請寫出發(fā)生反應的方程式_______。評卷人得分五、元素或物質推斷題(共1題,共8分)23、下圖是無機物A~H在一定條件下的轉化關系(反應條件及部分產物未列出)。其中;其中①;②是化工生產中重要的反應。B是非金屬單質,G是金屬單質,H是黃綠色氣體。
(1)反應②的化學方程式為____,該反應在化工生產中的目的是____。
(2)檢驗I中陽離子的實驗操作為____。
(3)在化工生產中每燃燒0.12kgA就會放出853kJ熱量,則A燃燒的熱化學方程式為___。參考答案一、選擇題(共5題,共10分)1、B【分析】【分析】
【詳解】
A.恒溫恒容下;通入不反應的氣體,增大壓強,反應氣體物質的濃度不變,氣體的反應速率不變,因此增大體系壓強不一定能加快反應速率,故A正確;
B.濃度增大;活化分子百分數不變,增大單位體積內分子總數,增大了單位體積內活化分子的數目,有效碰撞增大,反應速率加快,故B錯誤;
C.催化劑改變反應歷程;從而反應的活化能,故C正確;
D.升高溫度;增大活化分子百分數,增大單位體積內的活化分子數目,有效碰撞增大,反應速率加快,故D正確;
故答案選B。2、A【分析】【分析】
【詳解】
A.轉化之比等于物質的系數之比;充入時氨氣和氮氣的物質的量之比為3:1,轉化之比也為3:1,故轉化率相同,故A正確;
B.反應是否達到平衡與氨氣質量分數大小無關;是否先達到平衡與溫度;壓強、濃度、催化劑有關,故B錯誤;
C.反應中的ΔH=-92.4kJ·mol-1,表示有1molN2完全反應時放出的熱量為92.4kJ。該反應為可逆反應,反應體系中始終存在反應物和生成物,若充入1molN2和3molH2,則達平衡時轉化的N2小于1mol;則放出的熱量小于92.4kJ,故C錯誤;
D.溫度太高;催化劑活性低,而催化劑也不能改變平衡狀態(tài),故D錯誤;
故選A。3、D【分析】【分析】
【詳解】
A.Na2SO3屬于強堿弱酸鹽,SO32-存在水解平衡:SO32-+H2OHSO3-+OH-、HSO3-+H2OH2SO3+OH-;故A正確;
B.在實驗過程中,?、佗軙r刻的溶液,加入鹽酸酸化的BaCl2溶液做對比實驗,①無白色沉淀,說明該溶液中亞硫酸鈉和鹽酸反應后再不和氯化鋇溶液反應,④產生白色沉淀,說明加熱過程中有部分亞硫酸鈉被氧化生成硫酸鈉,硫酸鈉和氯化鋇反應生成BaSO4白色沉淀;故B正確;
C.①→③的過程,升高溫度SO32-水解平衡正向移動,c(SO32-)減小;故C正確;
D.①到③過程溫度升高,溶液pH降低,說明溫度升高并沒有起到促進水解平衡右移的作用,增大濃度則有利于水解正向移動,但在這個過程中亞硫酸根氧化為硫酸根,導致其濃度減小,平衡逆向移動,因此對水解平衡移動方向的影響程度更大的是后者c(SO32-);故D錯誤;
答案選D。
【點睛】
本題考查鹽類水解離子方程式的書寫、外界條件對鹽類水解平衡的影響、影響水的離子積的因素、SO32-的還原性。解題時注意從溫度和濃度兩個角度進行分析。4、D【分析】【分析】
【詳解】
A.由圖可知,惰性電極Ⅱ上生成氧氣,應該是陽極,發(fā)生氧化反應,電源b端為正極;故A錯誤;
B.根據生成氨氣的反應:2Fe+N2+3H2O=Fe2O3+2NH3可知生成3.4克NH3轉移0.6mol電子,再由可得n(O2)=0.15mol;由于氧氣所處溫度未知,不能計算氧氣的體積,故B錯誤;
C.納米Fe2O3起催化作用,惰性電極I首先氧化鐵得電子生成鐵單質Fe2O3+3H2O+6e-=2Fe+6OH-,再發(fā)生反應2Fe+N2+3H2O=Fe2O3+2NH3;鐵單質再生成氧化鐵,故惰性電極I上應該發(fā)生兩個反應,故C錯誤;
D.由C分析可得生成氨氣的反應:2Fe+N2+3H2O=Fe2O3+2NH3;故D正確;
故答案為:D。5、B【分析】【分析】
【詳解】
A.?H-T?S<0;可自發(fā)進行,要綜合考慮反應的焓變與熵變,所以?H<0時反應不一定能自發(fā)進行,A錯誤;
B.4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)中?S<0;常溫能自發(fā)進行,則?H-T?S<0,說明該反應的焓效應占主體,焓效應大于熵效應,B正確;
C.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)中?S>0;室溫下不能自發(fā)進行,則?H-T?S>0,說明該反應的?H>0,C錯誤;
D.在其他外界條件不變的情況下;汽車排氣管中使用催化劑,可改變反應速率,但不能改變產生尾氣反應的方向,D錯誤;
故答案選B。二、填空題(共7題,共14分)6、略
【分析】【詳解】
(1)A.水的電離是一個吸熱過程;加熱至100℃,水的電離平衡向右移動,但溶液仍呈中性,A不符合題意;
B.加入的NaHSO4(s)溶于水后發(fā)生完全電離;溶液呈酸性,將抑制水電離,使水的電離平衡向左移動,B不符合題意;
C.加入CH3COONa(s)溶于水后,電離產生的CH3COO-水解;促進水電離,但溶液呈堿性,C不符合題意;
D.加入NH4Cl(s)溶于水后,電離產生的水解;促進水電離,溶液呈酸性,D符合題意;
答案為:D;
(2)在t℃時,測得0.01mol/L的NaOH溶液的pH=11,則c(H+)=10-11mol/L,c(OH-)=0.01mol/L,則該溫度下水的離子積為KW=10-11×10-2=1×10-13,因為水的電離是一個吸熱過程,水的離子積常數增大,則表明平衡正向移動,溶液的溫度升高,此溫度大于25℃。答案為:1×10-13;大于;
(3)在25℃時,KW=1×10-14;
①若所得溶液呈中性,且a=11,b=3,則10-3mol/L×VaL=10-3mol/L×VbL,則Va∶Vb=1:1。
②若所得混合溶液的pH=10,且a=12,b=2,則Va∶Vb=101:99。答案為:1:1;101:99?!窘馕觥竣?D②.1×10-13③.大于④.1:1⑤.101:997、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)當正、逆反應速率相等時,反應達到平衡,即v正=v逆,即k正·c(N2)·c3(H2)=k逆·c2(NH3),則反應N2+H2?NH3的平衡常數K=
(2)已知合成氨的反應升高溫度平衡常數會減小,則說明升溫平衡逆向移動,正反應為放熱反應,則該反應的正反應活化能E1和逆反應活化能E2的相對大小關系為:E12;
(3)工業(yè)合成氨的反應為氣體分子數減小的反應;所以增大壓強可以加快反應速率,同時使平衡正向移動,提高原料氣的利用率和產品的產率;
(4)假設到平衡時氮氣轉化濃度為xmol/L;則有。
根據壓強比等于物質的量比分析,有關系式:=解x=0.45;
①達到平衡時N2的轉化率為×100%=90%;
②用壓強表示該反應的平衡常數Kp==48MPa-2;
③合成氨的反應為放熱反應,若升溫,則反應速率增大,平衡逆向移動,氨氣的體積分數減小,可能的點為A。【解析】①.②.<③.加快反應速率,同時使平衡正向移動,提高原料氣的利用率和產品的產率④.90%⑤.48MPa-2⑥.A8、略
【分析】【分析】
⑴依據化學方程式和平衡常數概念書寫得到表達式;由表中數據可知升高溫度平衡常數減小,說明正反應放熱,平衡正向移動,如溫度不變,則平衡常數不變;
⑵達到化學平衡狀態(tài);各組分濃度不變,正逆反應相等,以此判斷;
⑶實驗1中平衡時H2的物質的量,可知生成的CO2的物質的量,可計算CO2的反應速率;分析實驗1和實驗2;實驗1加入的起始物質比實驗2多,但溫度比實驗2溫度低,達到平衡所需時間長,則說明溫度較高,反應速率較大。
【詳解】
(1)反應的化學方程式為CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),則由表中數據可知升高溫度平衡常數減小,說明正反應放熱,平衡正向移動,如溫度不變,則平衡常數不變,如降溫,則平衡常數增大,正向移動,平衡常數不可能減小,只有③正確;故答案為:放熱;③。
(2)(a)反應前后氣體的體積不變;無論是否達到平衡狀態(tài),容器中壓強都不變,不能判斷是否達到平衡狀態(tài),故a不符合題意;
(b)混合氣體中c(CO)不變,可說明達到平衡狀態(tài),故b符合題意;
(c)v逆(H2)=v正(H2O);說明正逆反應速率相等,達到平衡狀態(tài),故c符合題意;
(d)c(CO)=c(CO2);沒有指出速率的方向,不能說明是否達到平衡狀態(tài),故d不符合題意;
綜上所述,答案為:bc。
(3)實驗1中平衡時H2的物質的量為1.6mol,可知生成1.6molCO2,可計算CO2表示的反應速率為實驗2起始加入的量是實驗1的一半;反應溫度比實驗1溫度高,達到平衡所需時間比實驗1少,則反應速率快,因此實驗2達到平衡所需時間比實驗1所需時間短的原因是實驗2的溫度比實驗1的高;
故答案為:0.16mol?L?1?min?1;實驗2的溫度比實驗1的高。【解析】K=放熱③bc0.16mol?(L?min)-1實驗2的溫度比實驗1的高9、略
【分析】【分析】
(1)化學平衡常數;是指在一定溫度下,可逆反應達到平衡時各生成物濃度的化學計量數次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數次冪的乘積所得的比值;升高溫度平衡向吸熱的方向移動,據此判斷;
(2)正反應為氣體體積減小的反應;增大壓強,平衡向正反應方向移動,相同溫度下HCl的平衡轉化率比之前實驗的大;
(3)設反應中氯化氫的起始的物質的量為amol,反應在P0、320°C條件下進行,達平衡狀態(tài)A時,氯化氫的轉化率為85%,即有85%amol的氯化氫反應生成氯氣的物質的量為所以a=1.69×10-2mol;據此計算;
(4)a.增加n(HCl);平衡正向移動;
b.體積不變加入稀有氣體;各物質的濃度不變,所以平衡不移動;
c.壓強不變加入稀有氣體;則體積變大,相當于對原平衡體系減壓,則平衡向逆反應方向移動,據此判斷;
d.如果平衡常數K值增大;即平衡向正反應方向移動,即正反應速率大于逆反應的速率,由于該反應為放熱反應,所以要降低溫度,據此判斷;
(5)B自身發(fā)生氧化還原反應生成A和D,根據轉移電子守恒得該反應方程式為3ClO-=ClO3-+2Cl-;根據反應中氯元素的化合價的變化判斷轉移電子數。
【詳解】
(1)平衡常數K=升高溫度平衡向吸熱的方向移動,根據圖知,溫度升高,氯化氫的轉化下降,即平衡逆向移動,所以該反應的正反應為放熱反應,故答案為:K=放熱;
(2)正反應為氣體體積減小的反應;增大壓強,平衡向正反應方向移動,相同溫度下HCl的平衡轉化率比之前實驗的大,故答案為:
增大壓強;平衡右移,溫度相同情況下,轉化率增大;
3)設反應中氯化氫的起始的物質的量為amol,反應在P0、320°C條件下進行,達平衡狀態(tài)A時,氯化氫的轉化率為85%,即有85%amol的氯化氫反應生成氯氣的物質的量為所以a=1.69×10-2,所以平衡時容器中的n(HCl)=15%amol=2.54×10-3mol;
故答案為:2.54×10-3;
(4)a.增加n(HCl);平衡正向移動,即對正反應的反應速率影響更大,故a正確;
b.體積不變加入稀有氣體,各物質的濃度不變,所以平衡不移動,正逆反應速率不變,故b錯誤;
c.壓強不變加入稀有氣體;則體積變大,相當于對原平衡體系減壓,則平衡向逆反應方向移動,所以正反應的反應速率下降得更多,故c錯誤;
d.如果平衡常數K值增大;即平衡向正反應方向移動,即正反應速率大于逆反應的速率,由于該反應為放熱反應,所以要降低溫度,所以逆反應速率下降得要比正反應速率多,故d正確;
故答案為:ad;
(5)B→A+C,根據轉移電子守恒得該反應方程式為3ClO-=ClO3-+2Cl-,根據方程式可知,每當有3mol的ClO-反應,可轉移電子4mol,所以若有1.5molClO-發(fā)生反應,轉移電子為2mol,
故答案為:3ClO-=ClO3-+2Cl-;2?!窘馕觥縆=放熱增大壓強,平衡右移,溫度相同情況下,轉化率增大2.54×10–3a、d3ClO–=2Cl–+ClO3–210、略
【分析】【分析】
由電池總反應可知,Zn失去電子,為負極,得到電子;發(fā)生還原反應,C為原電池正極。
【詳解】
(1)由電池總反應可知,發(fā)生還原反應,C為原電池正極,Zn為負極,正極的電極反應式為負極的電極反應式為負極消耗故放電時負極附近溶液的減?。辉姵刂?,陰離子移向負極,則鹽橋中的移向右側燒杯;電子經外電路由負極流向正極,即由Zn到C;放電時,鐵元素的化合價由+6降為+3,故消耗的
(2)由圖象中兩條曲線比較可知,高鐵電池的放電時間長,且放電時的電壓穩(wěn)定?!窘馕觥繙p小右由Zn到C99使用時間長、工作電壓穩(wěn)定11、略
【分析】【詳解】
(1)化學平衡常數等于生成物濃度的冪之積與反應物濃度的冪之積的比值,則該反應的平衡常數表達式為:K=(2)a.選用更有效的催化劑可以加快反應速率,但不能使平衡發(fā)生移動,不能提高NO的轉化率,故a不選;b.升高反應體系的溫度,反應速率加快,因該反應為放熱反應,則升高溫度時平衡逆向移動,NO的轉化率降低,故b不選;c.降低反應體系的溫度,反應速率減慢,因該反應為放熱反應,則降低溫度時平衡正向移動,NO的轉化率升高,故c不選;d.縮小容器的體積,壓強增大,反應速率加快,平衡向氣體減少的方向移動,即向該反應的正反應方向移動,NO的轉化率升高,故d選;答案選:d;(3)①本實驗是為了分別驗證溫度、催化劑比表面積對化學反應速率的影響規(guī)律,對比實驗I、II可知,兩組實驗中催化劑的比表面積不同,說明實驗I、II是探究催化劑的比表面積對化學反應速率的影響,則其他條件應該相同,即T1=280℃,且c1=1.2×10-3mol/L;對比實驗II、III可知,兩組實驗中的溫度不同,說明實驗II、III是探究溫度對化學反應速率的影響,則其他條件應該相同,即c3=1.2×10-3mol/L;②實驗Ⅱ增大了催化劑的比表面積,反應速率加快,可縮短達到平衡的時間,但平衡不移動,NO的平衡濃度和實驗I相同,說明曲線A為實驗II;實驗II、III對比,實驗III升高了溫度,反應速率加快,可縮短達平衡的時間,該反應為放熱反應,升溫平衡逆向移動,NO的平衡濃度增大,說明曲線B為實驗III?!窘馕觥縆=d2801.2×10-3Ⅲ12、略
【分析】【詳解】
(1)若在5分鐘時反應達到平衡,此時NH3的物質的量為0.2mol,由方程式可知,消耗氮氣為0.1mol,容器體積為2L,則濃度是0.1mol÷2L=0.05mol/L,則v(N2)=0.05mol/L÷5min=0.01mol·L-1·min-1;根據方程式可知平衡時消耗的H2為0.3mol,所以轉化率為=50%;
(2)該反應焓變小于0為放熱反應;所以降低溫度可以使平衡正向移動,氫氣的轉化率提高;及時移走氨氣也可以使平衡正向移動,增大氫氣的轉化率;該反應為氣體系數之和減小的反應,所以縮小體積增大壓強可以使平衡正向移動,氫氣的轉化率增大;加入一定量的氮氣也可以使平衡正向移動,氫氣的轉化率增大;
(3)①正反應為放熱反應,升高溫度平衡逆向移動,平衡常數減小,故K1>K2;
②400℃時,反應2NH3(g)?N2(g)+3H2(g)的化學平衡常數與N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)的平衡常數互為倒數,則400℃時,反應2NH3(g)?N2(g)+3H2(g)的化學平衡常數K=1÷0.5=2;
當測得NH3、N2和H2物質的量分別為3mol、2mol和1mol時,各物質的濃度分別為6mol/L、4mol/L、2mol/L,所以此時濃度商Qc=<K,所以反應向正反應進行,則該反應的v(N2)正>v(N2)逆?!窘馕觥?.01mol·L-1·min-150縮小容器體積增大壓強、降低溫度、加入一定量的N2、增大壓強>2>三、判斷題(共8題,共16分)13、B【分析】【詳解】
泡沫滅火器中的試劑是Al2(SO4)3溶液與NaHCO3溶液。故錯誤。14、B【分析】【詳解】
稀釋使鹽水解程度增大,但溶液總體積增加得更多。鹽的濃度降低、水解產生的氫氧根濃度也降低,堿性減弱。所以答案是:錯誤。15、B【分析】【詳解】
鎳鎘電池不能隨意丟棄的主要原因是鎳、鎘屬于重金屬,會對環(huán)境造成嚴重的污染,故錯誤。16、B【分析】【分析】
【詳解】
室溫下,某溶液的c(H+)>10-7mol·L-1,則該溶液呈堿性,故答案為:錯誤。17、B【分析】【詳解】
稀釋能促進鹽類水解,但是體積增加幅度更大。因此鹽的濃度越低,越促進水解、鹽水解產生的氫離子或氫氧根離子濃度也越低、則溶液的酸性或堿性則越弱。則答案是:錯誤。18、A【分析】【分析】
【詳解】
在任何水溶液中都存在水的電離平衡,水電離產生H+和OH-,根據水電離方程式:H2OH++OH-可知:水電離出的H+和OH-數目相等,由于離子處于同一溶液,溶液的體積相等,因此溶液中c(H+)和c(OH-)相等,所以任何水溶液中水電離出的c(H+)和c(OH-)相等這句話是正確的。19、A【分析】【詳解】
一定溫度下,反應MgCl2(l)?Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0,正確。20、A【分析】【詳解】
除去NaCl溶液中少量的Na2S:加入AgCl后再過濾,正確。四、結構與性質(共2題,共10分)21、略
【分析】【詳解】
(1)一種鈷氧化物晶胞如圖1所示,根據晶胞結構,可得:鈷離子=12×+1=4,O2-=8×+6×=4:故晶胞為:CoO,即鈷為+2價,Co的原子序數為27,失去2個電子后,Co2+的基態(tài)核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d7或[Ar]3d7,該氧化物中鈷離子基態(tài)核外電子排布式為[Ar]3d7。故答案為:[Ar]3d7;
(2)①Co2O3在酸性條件下,把Na2SO3氧化為Na2SO4,自身被還原為Co2+,Co2O3發(fā)生反應的離子方程式Co2O3++4H+=2Co2+++2H2O。故答案為:Co2O3++4H+=2Co2+++2H2O;
②首先滿足:pH>6.7,使Al3+、Fe3+、Cu2+完全沉淀,根據Co2+完全沉淀時(c(Co2+)≤1.0×10-5mol?L-1)的為9.4,可得c(H+)=1×10-9.4,Kw=c(H+)×c(OH-)=1×10-14,解得:c(OH-)=1×10-4.6,Ksp[Co(OH)2]=c(Co2+)×c2(OH-)=1.0×10-5×(1×10-4.6)2=1.0×10-14.2,現(xiàn)浸取液中c(Co2+)=0.1mol/L,Ksp[Co(OH)2]=c(Co2+)×c2(OH-)=1.0×10-14.2,解得:c(OH-)=1×10-6.6,進一步解得:c(H+)=1×10-7.4,pH=7.4,若浸取液中c(Co2+)=0.1mol/L,則須調節(jié)溶液pH的范圍是6.7≤pH<7.4(加入NaClO3和NaOH時,溶液的體積變化忽略)。故答案為:6.7≤pH<7.4;
③Co2++n(HA)2CoA2·(n-1)(HA)2+2H+,當溶液pH處于4.5~6.5范圍內,Co2+萃取率隨溶液pH的增大而增大(如圖2所示),其原因是pH增大,c(H+)減小,平衡正向進行,Co2+萃取率增大。向萃取所得有機相中加入H2SO4,反萃取得到水相。該工藝中設計萃取、反萃取的目的是富集、提純Co2+(或分離Co2+和Mn2+)。故答案為:pH增大,c(H+)減小,平衡正向進行,Co2+萃取率增大;富集、提純Co2+(或分離Co2+和Mn2+);
④由圖可知,CoC2O4?2H2O的質量為18.3g,其我知道可為0.1mol,Co元素質量為5.9g,C點鈷氧化物質量為8.03g,氧化物中氧元素質量為8.03g-5.9g=2.13g,則氧化物中Co原子與O原子物質的量之比為0.1mol:≈3:4,C的Co氧化物為Co3O4;B點對應物質的質量為14.7g,與其起始物質的質量相比減少18.3g-14.7g=3.6g,為結晶水的質量,故B點物質為CoC2O4,與氧氣反應生成Co3
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