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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁(yè),總=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè),總=sectionpages11頁(yè)2025年外研版選修4化學(xué)上冊(cè)階段測(cè)試試卷798考試試卷考試范圍:全部知識(shí)點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級(jí):______考號(hào):______總分欄題號(hào)一二三四五六總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共9題,共18分)1、某溫度下,體積一定的密閉容器中進(jìn)行如下可逆反應(yīng):X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s)—Q,下列敘述中,正確的是A.反應(yīng)過(guò)程中,氣體的密度始終不變B.當(dāng)容器中氣體壓強(qiáng)不變時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡C.升高溫度,v(正)增大、v(逆)減小,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)D.當(dāng)2v正(X)=v逆(Z)時(shí),反應(yīng)達(dá)平衡2、化學(xué)中常用圖象直觀地描述化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)程或結(jié)果;下列圖象描述正確的是()

A.圖①可以表示某化學(xué)平衡體系改變溫度后,反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化B.圖④中曲線表示反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H<0逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的變化C.圖②中a、b曲線分別表示反應(yīng)CH2=CH2(g)+H2(g)→CH3CH3(g)△H<0未使用和使用催化劑時(shí),反應(yīng)過(guò)程中的能量變化D.圖③表示壓強(qiáng)對(duì)可逆反應(yīng)2A(g)+2B(g)?3C(g)+D(g)的影響,且甲的壓強(qiáng)大3、常溫下,用一定濃度的鹽酸滴定某濃度的氨水。滴定終點(diǎn)附近溶液的pH和導(dǎo)電能力的變化如圖所示(利用溶液導(dǎo)電能力的變化可判斷滴定終點(diǎn),溶液總體積變化忽略不計(jì))。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

A.a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中:B.a→b過(guò)程中,不斷增大C.c→d溶液導(dǎo)電性增強(qiáng)的主要原因是和增大D.根據(jù)溶液pH和導(dǎo)電能力的變化可判斷:4、水是最寶貴的資源之一.下列表述正確的是A.4℃時(shí),純水的pH=7B.溫度升高,純水中的c(H+)增大,c(OH﹣)減小C.水的電離程度很小,純水中主要存在形態(tài)是水分子D.向水中加入酸或堿,都可抑制水的電離,使水的離子積減小5、標(biāo)準(zhǔn)狀況下,向2mol·L-1的NaOH溶液100mL中緩緩?fù)ㄈ?.48LCO2氣體,充分反應(yīng)后溶液中離子濃度大小排列順序正確的是A.c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)B.c(Na+)+c(H+)=c()+c(OH-)C.c(Na+)>c()>c(H+)>c(OH-)D.c(Na+)=c()>c(OH-)>c(H+)6、常溫下,將稀NaOH溶液與稀CH3COOH溶液等濃度、等體積混合,下列說(shuō)法正確的是A.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)B.c(Na+)=c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)C.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)D.c(CH3COO-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)7、工業(yè)上常用(NH4)2SO3溶液吸收廢氣中的SO2,室溫下測(cè)得溶液中l(wèi)gY[Y=或];與pH的變化關(guān)系如圖所示。則下列說(shuō)法一定錯(cuò)誤的是()

A.通入少量SO2的過(guò)程中,直線Ⅱ中的N點(diǎn)向M點(diǎn)移動(dòng)B.α1=α2一定等于45°C.當(dāng)對(duì)應(yīng)溶液的pH處于1.81<6.91時(shí),溶液中的微粒濃度一定存在c(hso3-)>c(SO32-)>c(H2SO3)<6.91時(shí),溶液中的微粒濃度一定存在c(hsoD.直線Ⅱ中M、N點(diǎn)一定存在c2(HSO3-)>c(SO32-)·c(H2SO3)8、在AgCl飽和溶液中尚有AgCl固體存在,當(dāng)向溶液中加入0.1mol/L的鹽酸時(shí),下列說(shuō)法正確的是()A.AgCl沉淀溶解平衡向溶解方向移動(dòng)B.AgCl的Ksp增大C.溶液中c(Cl-)增大D.溶液中c(Ag+)增大9、通常人們把拆開(kāi)1mol某化學(xué)鍵所消耗的能量看作是該化學(xué)鍵的鍵能。鍵能的大小可衡量化學(xué)鍵的強(qiáng)弱;也可以估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱。下表為某些化學(xué)鍵的鍵能。

?;瘜W(xué)鍵。

N-N

O=O

N≡N

N-H

鍵能(kJ/mol)

154

500

942

a

已知火箭燃料肼()的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖所示;則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

A.N2比O2穩(wěn)定B.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=-534kJ/molC.表中的a=194D.圖中的ΔH3=+2218kJ/mol評(píng)卷人得分二、填空題(共9題,共18分)10、用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機(jī)物時(shí)會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl。利用反應(yīng)A,可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用。反應(yīng)A:4HCl+O22Cl2+2H2O

(1)已知:i反應(yīng)A中;4molHCI被氧化,放出115.6kJ的熱量。

ii

①H2O的電子式是_______。

②反應(yīng)A的熱化學(xué)方程式是_______。

③斷開(kāi)1molH-O鍵與斷開(kāi)1molH-Cl鍵所需能量相差約為_(kāi)______kJ,H2O中H-O鍵比HCl中H-Cl鍵(填“強(qiáng)”或“弱”)_______。

(2)對(duì)于反應(yīng)A,如圖是4種投料比[n(HCl):n(O2);分別為1:1;2:1、4:1、6:1]下,反應(yīng)溫度對(duì)HCl平衡轉(zhuǎn)化率影響的曲線。

①曲線b對(duì)應(yīng)的投料比是_______。

②當(dāng)曲線b、c、d對(duì)應(yīng)的投料比達(dá)到相同的HCl平衡轉(zhuǎn)化率時(shí),對(duì)應(yīng)的反應(yīng)溫度與投料比的關(guān)系是_______。

⑧投料比為2:1、溫度為400℃時(shí),平衡混合氣中Cl2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是_______.11、(1)氮是動(dòng)植物生長(zhǎng)不可缺少的元素,合成氨的反應(yīng)對(duì)人類(lèi)解決糧食問(wèn)題貢獻(xiàn)巨大。已知:H-H的鍵能為436kJ/mol,N-H的鍵能為391kJ/mol,生成1molNH3過(guò)程中放出46kJ的熱量,則N≡N的鍵能為_(kāi)___________________。

(2)某溫度時(shí);在一個(gè)10L的恒容容器中,X;Y、Z均為氣體,三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示:

根據(jù)圖中數(shù)據(jù)填空:

①該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________;

②反應(yīng)開(kāi)始至2min,以氣體X表示的平均反應(yīng)速率為_(kāi)____________________;

(3)將amolX與bmolY的混合氣體發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)到某時(shí)刻各物質(zhì)的量恰好滿足:n(X)=n(Y)=2n(Z),則原混合氣體中a:b=_____________;

(4)在恒溫恒容的密閉容器中,當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時(shí):a.混合氣體的壓強(qiáng);b.混合氣體的密度;c.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量;d.混合氣體的顏色。

①一定能證明2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填字母,下同)_____________;

②一定能證明I2(g)+H2(g)?2HI(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________________;

③一定能證明A(s)+2B(g)?C(g)+D(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是__________________。12、(1)氫氣是一種理想的新能源;與化石燃料相比,氫能源有哪三大優(yōu)點(diǎn)______;_____、____。

(2)4g甲烷在氧氣中燃燒生成CO2和液態(tài)水;放出222.5kJ熱量,寫(xiě)出甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式_________。

(3)拆開(kāi)1molH-H鍵;1molN-H鍵、1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ;則合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)________。

(4)已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ/mol;C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol;現(xiàn)有0.2mol的炭粉和氫氣組成的懸浮氣,混合物在氧氣中完全燃燒,共放出63.53kJ熱量,則混合物中C與H2的物質(zhì)的量之比為_(kāi)________。13、(1)在微生物作用的條件下,NH4+經(jīng)過(guò)兩步反應(yīng)被氧化成NO3-。兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下:

①第一步反應(yīng)是________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng),判斷依據(jù)是______________。

②1molNH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的熱化學(xué)方程式是____________________。

(2)如圖所示是101kPa時(shí)氫氣在氯氣中燃燒生成氯化氫氣體的能量變化,此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)____________。14、2018年,美國(guó)退出了《巴黎協(xié)定》實(shí)行再工業(yè)化戰(zhàn)略,而中國(guó)卻加大了環(huán)保力度,生動(dòng)詮釋了我國(guó)負(fù)責(zé)任的大國(guó)形象。近年我國(guó)大力加強(qiáng)溫室氣體CO2催化氫化合成甲醇技術(shù)的工業(yè)化量產(chǎn)研究;實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

(1)已知:CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g)ΔH1=+41.1kJ?mol-1

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH2=-90.0kJ?mol-1

寫(xiě)出CO2催化氫化合成甲醇的熱化學(xué)方程式:_______。

(2)為提高CH3OH產(chǎn)率,理論上應(yīng)采用的條件是_______(填字母)。

a.高溫高壓b.低溫低壓c.高溫低壓d.低溫高壓。

(3)250℃、在恒容密閉容器中由CO2(g)催化氫化合成CH3OH(g),下圖為不同投料比[n(H2)/n(CO2)]時(shí)某反應(yīng)物X平衡轉(zhuǎn)化率變化曲線。

①反應(yīng)物X是_______(填“CO2”或“H2”)。

②判斷依據(jù)是_______。

(4)250℃、在體積為2.0L的恒容密閉容器中加入6molH2、2molCO2和催化劑,10min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,測(cè)得c(CH3OH)=0.75mol·L-1。

①前10min的平均反應(yīng)速率v(H2)=_______mol·L-1·min-1。

②化學(xué)平衡常數(shù)K=_______。

③催化劑和反應(yīng)條件與反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物的選擇性有高度相關(guān)。控制相同投料比和相同反應(yīng)時(shí)間,四組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:。實(shí)驗(yàn)編號(hào)溫度(K)催化劑CO2轉(zhuǎn)化率(%)甲醇選擇性(%)A543Cu/ZnO納米棒12.342.3B543Cu/ZnO納米片11.972.7C553Cu/ZnO納米棒15.339.1D553Cu/ZnO納米片12.070.6

根據(jù)上表所給數(shù)據(jù),用CO2生產(chǎn)甲醇的最優(yōu)選項(xiàng)為_(kāi)______(填字母)。15、現(xiàn)有反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g);△H<0;在850℃時(shí),平衡常數(shù)K=1。

(1)若升高溫度到950℃時(shí);達(dá)到平衡時(shí)K_____1(填“大于”;“小于”或“等于”)

(2)850℃時(shí),若向一容積可變的密閉容器中同時(shí)充入1.0molCO、3.0molH2O、1.0molCO2和xmolH2;則:

①當(dāng)x=5.0時(shí);上述平衡向_______(填正反應(yīng)或逆反應(yīng))方向進(jìn)行。

②若要使上述反應(yīng)開(kāi)始時(shí)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,則x應(yīng)滿足的條件是________。16、在2L密閉容器中,800℃時(shí),反應(yīng)2NO+O22NO2體系中,n(NO)隨時(shí)間的變化如下表:。時(shí)間(s)012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007

(1)如圖表示各物質(zhì)濃度的變化曲線;

A點(diǎn)處,v(正)___________v(逆),A點(diǎn)正反應(yīng)速率_________B點(diǎn)正反應(yīng)速率。(用“大于”;“小于”或“等于”填空)

(2)圖中表示O2變化的曲線是___________。用NO2表示從0~2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=____________________________。

(3)能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大的是____________。

A.及時(shí)分離出NO2氣體B.升高溫度。

C.減小O2的濃度D.選擇高效的催化劑。

(4)能說(shuō)明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________。

A.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變B.v(NO)=2v(O2)

C.容器內(nèi)的密度保持不變D.v逆(NO2)=2v正(O2)17、現(xiàn)有25℃時(shí)0.1mol/L的氨水。請(qǐng)回答以下問(wèn)題:

(1)若向氨水中加入少量硫酸銨固體,此時(shí)溶液中c(OH-)/c(NH3·H2O)________(填“增大”“減小”或“不變”);

(2)若向氨水中加入稀硫酸;使其恰好中和,寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式:

_____________________________________________________________________;

所得溶液的pH________7(填“>”“<”或“=”);用離子方程式表示其原因:

_____________________________________________________________________。

(3)若向氨水中加入稀硫酸至溶液的pH=7,此時(shí)c(NH4+)=amol/L,則c(SO42-)=________;

(4)若向氨水中加入pH=1的硫酸,且氨水與硫酸的體積比為1∶1,則所得溶液中各離子物質(zhì)的量濃度由大到小的關(guān)系是______________________________________。18、回答下列問(wèn)題:

(1)溶液顯酸性,試用離子方程式解釋其原因________。

(2)氯化銀在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)?Ag+(aq)+Cl-(aq),在25C時(shí),氯化銀的現(xiàn)將足量氯化銀分別放入:①氯化鎂溶液中,②硝酸銀溶液中,③氯化鋁溶液中,④鹽酸溶液中。充分?jǐn)嚢韬螅嗤瑴囟认裸y離子濃度由大到小的順序是___________(填寫(xiě)序號(hào))。

(3)下表所示的是常溫下,某些弱酸的電離常數(shù),請(qǐng)根據(jù)要求作答。弱酸電離常數(shù)弱酸電離常數(shù)

①相同物質(zhì)的量濃度的和的混合溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)開(kāi)________。

②請(qǐng)判斷溶液顯_________性(填“酸”;“堿”或“中”)。

③下列離子方程式書(shū)寫(xiě)正確的是_______。

A.HC2O4-+SO32-═HSO3-+C2O42-

B.2CH3COOH+SO32-═2CH3COO-+H2O+SO2↑

C.SO2+H2O+2CH3COO-═2CH3COOH+SO32-

D.2CO32-+SO2+H2O═2HCO3-+SO32-評(píng)卷人得分三、判斷題(共1題,共2分)19、向溶液中加入少量水,溶液中減小。(____)評(píng)卷人得分四、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共3題,共12分)20、隨著我國(guó)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的確定,含碳化合物的綜合利用備受關(guān)注。CO2和H2合成甲醇是CO2資源化利用的重要方法。以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的反應(yīng)如下:

反應(yīng)Ⅰ:

反應(yīng)Ⅱ:

反應(yīng)Ⅲ:

回答下列問(wèn)題:

(1)反應(yīng)Ⅰ的=_______已知由實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)Ⅰ的(為速率常數(shù),與溫度、催化劑有關(guān))。若平衡后升高溫度,則_______(填“增大”“不變”或“減小”)。

(2)①下列措施一定能使CO2的平衡轉(zhuǎn)化率提高的是_______(填字母)。

A.增大壓強(qiáng)B.升高溫度C.增大H2與CO2的投料比D.改用更高效的催化劑。

②恒溫(200℃)恒壓條件下,將1molCO2和1molH2充入某密閉容器中,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),CO2的轉(zhuǎn)化率為a,CH3OH的物質(zhì)的量為bmol,則此溫度下反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù)Kx=_______[寫(xiě)出含有a、b的計(jì)算式;對(duì)于反應(yīng)為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。已知CH3OH的沸點(diǎn)為64.7℃]。其他條件不變,H2起始量增加到3mol,達(dá)平衡時(shí)平衡體系中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為_(kāi)______(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

(3)反應(yīng)Ⅲ可能的反應(yīng)歷程如圖所示。

注:方框內(nèi)包含微粒種類(lèi)及數(shù)目;微粒的相對(duì)總能量(括號(hào)里的數(shù)字或字母;單位:eV)。其中,TS表示過(guò)渡態(tài)、*表示吸附在催化劑上的微粒。

①反應(yīng)歷程中,生成甲醇的決速步驟的反應(yīng)方程式為_(kāi)______。

②相對(duì)總能量_______eV(計(jì)算結(jié)果保留2位小數(shù))。(已知:)21、常溫下,有下列四種溶液:①HCl②NaOH③NaHSO4④CH3COOH

(1)NaHSO4溶液呈酸性,用化學(xué)用語(yǔ)解釋其呈酸性的原因:________________。

(2)0.1mol·L-1的溶液②,其pH=____________。

(3)向等體積、等濃度的溶液①、④中加入大小相同的鎂條,開(kāi)始時(shí)反應(yīng)速率的大小關(guān)系為①_________④(填“>”、“<”或“=”)。

(4)等體積、等pH的溶液①和④分別與足量的②反應(yīng),消耗②的物質(zhì)的量大小關(guān)系為①_______④(填“>”、“<”或“=”)。22、常溫下,用酚酞作指示劑,用0.10mol·L-1NaOH溶液分別滴定20.00mL濃度均為0.10mol·L-1的CH3COOH溶液和HCN溶液所得滴定曲線如圖。

(已知:CH3COOH、HCN的電離平衡常數(shù)分別為1.75×10-5、6.4×10-10)

(1)圖__(a或b)是NaOH溶液滴定HCN溶液的pH變化的曲線;判斷的理由是__。

(2)點(diǎn)③所示溶液中所含離子濃度的從大到小的順序:__。

(3)點(diǎn)①和點(diǎn)②所示溶液中:c(CH3COO-)-c(CN-)__c(HCN)-c(CH3COOH)(填“>、<或=”)

(4)點(diǎn)②③④所示的溶液中水的電離程度由大到小的順序是:__。評(píng)卷人得分五、原理綜合題(共4題,共40分)23、甲酸(HCOOH)是一種可再生的儲(chǔ)氫物質(zhì),其產(chǎn)生、儲(chǔ)存和應(yīng)用H2的循環(huán)示意圖如下。

(1)HCOOH的結(jié)構(gòu)式是________。

(2)產(chǎn)生H2:上圖中光催化產(chǎn)生H2的化學(xué)方程式是________。

(3)儲(chǔ)存H2:

Ⅰ.CO2加氫法:

①已知:2HCOOH(l)+O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-510kJ·mol?1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-572kJ·mol?1

則CO2(g)+H2(g)=HCOOH(l)ΔH=________。

此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式:K=________。

②增大壓強(qiáng),CO2的平衡轉(zhuǎn)化率升高,原因是________。

即使在高壓和高溫條件下,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率也不高,為實(shí)現(xiàn)CO2加氫向甲酸的高效轉(zhuǎn)化還可以采取的措施是________。

Ⅱ.電化學(xué)還原法:

在碳酸氫鹽的水溶液中,CO2還原成甲酸的原理如圖1所示。

③圖1中,陰極的電極反應(yīng)式是________。

④依據(jù)圖1,在圖2的方框中填出相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)式或離子符號(hào)_____。24、(1)①CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)ΔH=+177.7kJ·mol-1

②C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=-131.3kJ·mol-1

③1/2H2SO4(l)+NaOH(l)=1/2Na2SO4(l)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1

④C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1

⑤CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH=-283kJ·mol-1

(a)上述熱化學(xué)方程式中表示不正確的有__(填序號(hào))。

(b)根據(jù)上述信息;寫(xiě)出C轉(zhuǎn)化為CO的熱化學(xué)方程式__________。

(2)已知熱化學(xué)方程式:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH=-241.8kJ·mol-1,該反應(yīng)的活化能為167.2kJ·mol-1,則其逆反應(yīng)的活化能為_(kāi)_kJ·mol-1。

(3)用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:

CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=﹣574kJ·mol-1

CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=﹣1160kJ·mol-1

若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48LCH4還原NO2生成N2,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為_(kāi)_(用阿伏加德羅常數(shù)NA表示);放出的熱量為_(kāi)_kJ。

(4)下列有關(guān)中和熱的說(shuō)法正確的是(________)。A.表示中和熱的熱化學(xué)方程式:H+(l)+OH-(l)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1B.準(zhǔn)確測(cè)量中和熱的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,至少需記錄溫度4次C.中和熱的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,環(huán)形玻璃攪拌棒材料若用銅代替,測(cè)量出的中和熱數(shù)值偏小D.已知2NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l)ΔH=-114.6kJ·mol-1,則該反應(yīng)的中和熱為57.3kJ·mol-125、工業(yè)上可由氫氣、氮?dú)夂铣砂睔猓苡谒纬砂彼?。一定溫度下,?L固定體積的密閉容器中加入N2(g)和H2(g),發(fā)生反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+Q(Q>0),NH3物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖所示。

(1)0~2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(H2)=___。

(2)該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=___。

其平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表:

試判斷K1___K2(填寫(xiě)“>”、“=”或“<”)。

(3)能說(shuō)明該合成氨反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是___(選填編號(hào))。

a.3v(N2)=v(H2)

b.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變。

c.混合氣體的密度保持不變。

d.25℃時(shí),測(cè)得容器中c(NH3)=0.2mol·L-1,c(H2)=c(N2)=0.01mol·L-1

常溫下;某同學(xué)將鹽酸與氨水等體積混合,兩種溶液的濃度和混合后所得溶液的pH如表。

請(qǐng)回答:

(4)①中所得混合溶液,pH___7(填“>”、“<”或“=”);②中c__0.2(填“>”、“<”或“=”),所得混合溶液中各離子濃度大小關(guān)系為_(kāi)__。

(5)請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)能證明一水合氨是弱電解質(zhì)的簡(jiǎn)要方案___。26、甲酸是基本有機(jī)化工原料之一;廣泛用于農(nóng)藥;皮革、染料、醫(yī)藥和橡膠等工業(yè)。

(1)已知熱化學(xué)反應(yīng)方程式:

I:HCOOH(g)CO(g)+H2O(g)△H1=+72.6kJ?mol-1;

II:2CO(g)+O2(g)2CO2(g)△H2=-566.0kJ?mol-1;

III:2H2(g)+O2(g)2H2O(g)△H3=-483.6kJ?mol-1

則反應(yīng)IV:CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)的△H=____________kJ?mol-1。

(2)查閱資料知在過(guò)渡金屬催化劑存在下,CO2(g)和H2(g)合成HCOOH(g)的反應(yīng)分兩步進(jìn)行:第一步:CO2(g)+H2(g)+M(s)→M?HCOOH(s);第二步:___________________。

①第一步反應(yīng)的△_________0(填“>”或“<”)。

②第二步反應(yīng)的方程式為_(kāi)_______________________。

③在起始溫度、體積都相同的甲、乙兩個(gè)密閉容器中分別投入完全相同的H2(g)和CO2(g),甲容器保持恒溫恒容,乙容器保持絕熱恒容,經(jīng)測(cè)定,兩個(gè)容器分別在t1、t2時(shí)刻恰好達(dá)到平衡,則t1_________t2(填“>”、“<”或“=”)。

(3)在體積為1L的恒容密閉容器中,起始投料n(CO2)=1mol,以CO2(g)和H2(g)為原料合成HCOOH(g),HCOOH平衡時(shí)的體積分?jǐn)?shù)隨投料比[]的變化如圖所示:

①圖中T1、T2表示不同的反應(yīng)溫度,判斷T1____________T2(填“〉”、“<”或“=”),依據(jù)為_(kāi)___________________。

②圖中a=______________。

③A、B、C三點(diǎn)CO2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率αA、αB、αC由大到小的順序?yàn)開(kāi)___________。

④T1溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______________(計(jì)算結(jié)果用分?jǐn)?shù)表示)。評(píng)卷人得分六、工業(yè)流程題(共3題,共15分)27、高純度碳酸鋰:是制造鋰離子電池必不可少的原材料。某鋰云母礦采用硫酸鹽焙燒法生產(chǎn)高純度碳酸鋰的工藝流程如下:

已知(i)用Men+表示金屬陽(yáng)離子、HR表示有機(jī)萃取劑,“萃取”原理可以表示為:Men++2nHR?Me(HR2)n+nH+

(ii)上述溶劑萃取法(利用萃取劑HR對(duì)雜質(zhì)離子的特殊選擇性)與化學(xué)凈化除雜法(采用分步沉淀法逐一分離雜質(zhì)離子)

除雜效果對(duì)比如下表。Al3+Mn2+Fe3+Ca2+SiO2Li+化學(xué)凈化法浸出率/%99.799.7497.8597.9796.876.1溶劑萃取法浸出率/%99.5499.3999.2197.8997.073.3(1)將最終產(chǎn)品進(jìn)行焰色反應(yīng);可觀察到火焰呈___________(填標(biāo)號(hào))。

A.紫紅色B.紫色C.黃色。

(2)為提高“焙燒”效率;常采取的措施是_________________________________(寫(xiě)兩點(diǎn))。

(3)操作1用到的主要玻璃儀器有燒杯;___________。

(4)萃取劑的濃度對(duì)萃取率的影響如下圖所示,則選擇萃取劑濃度為_(kāi)__________mol·L-1為宜;“反萃取”步驟用到的試劑A是______________________;流程中循環(huán)使用的物質(zhì)除HR、CO2外;還有__________________。

(5)“碳化反應(yīng)”的化學(xué)反應(yīng)方程式_______________________。

(6)由除雜效果分析,溶劑萃取法相對(duì)于化學(xué)凈化除雜法的優(yōu)勢(shì)為_(kāi)______________________________。28、實(shí)驗(yàn)室用含鈷廢料(主要成分為Co,含有一定量的NiO、Al2O3、Fe、SiO2等)制備草酸鈷晶體(CoC2O4?2H2O)的流程如圖。已知:①草酸鈷晶體難溶于水②RH為機(jī)有物(難電離)?;卮鹣铝袉?wèn)題:

(1)濾渣I的主要成分是__(填化學(xué)式),寫(xiě)出一種能提高酸浸速率的措施___。

(2)操作①用到的玻璃儀器有____。

(3)加入氧化鈷的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH。若要將浸出液中Fe3+和Al3+完全沉淀,則浸出液的pH范圍應(yīng)控制在____(已知:溶液中離子濃度小于1×10-5mol/L,則認(rèn)為離子完全沉淀;Ni(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3的Ksp分別為1×10-15,1×10-38,1×10-32;Kw=1×10?14)。

(4)加入有機(jī)萃取劑的目的是___。

(5)“反萃取”原理是用反萃取劑使被萃取物從有機(jī)相返回水相的過(guò)程。向操作①后溶有NiR2的有機(jī)層中加入硫酸溶液,可重新得到RH,寫(xiě)出該步驟反應(yīng)的離子方程式___。

(6)300℃時(shí),在空氣中煅燒CoC2O4?2H2O晶體可制得Co3O4,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__。29、膽礬是一種重要的含銅化合物,某課外研究小組用粗銅(含少量)通過(guò)不同的化學(xué)反應(yīng)制取膽礬的過(guò)程如圖:

物質(zhì)完全沉淀時(shí)的pHFe(OH)33.2Fe(OH)29.6Cu(OH)26.4

當(dāng)溶液中被沉淀離子的物質(zhì)的量濃度小于時(shí);認(rèn)為該離子沉淀完全。

試回答下列問(wèn)題:

(1)下列物質(zhì)中,最適合作為試劑X的是________(填序號(hào))。

A.B.C.D.

(2)由粗銅通過(guò)兩種途徑制取膽礬,與途徑Ⅱ相比,途徑Ⅰ有明顯的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn),分別是______________、____________________。

(3)試劑Y可以是______________________(任填一種物質(zhì)的化學(xué)式)。

(4)若溶液C中的濃度分別為則向溶液C中加入少量試劑Y的過(guò)程中應(yīng)控制溶液C的pH范圍約為_(kāi)_______。

(5)氫化亞銅是一種紅色固體,40~50℃時(shí),濾液E和溶液混合反應(yīng)可得氫化亞銅沉淀,同時(shí)得到硫酸和磷酸,該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________________________________,該反應(yīng)每轉(zhuǎn)移1.5個(gè)電子,生成CuH的物質(zhì)的量為_(kāi)_______mol。

(6)納米氧化亞銅是一種用途廣泛的光電材料,電化學(xué)法可用銅棒和石墨作電極,電解濾液E獲得納米氧化亞銅,電解過(guò)程中無(wú)氣體產(chǎn)生,則銅棒作________極,生成的電極反應(yīng)式為_(kāi)_____________________,電解過(guò)程中濾液E的濃度____________(填“增大”“不變”或“減小”)。

(7)得到晶體,乙醇代替蒸餾水洗滌晶體的目的是______________。參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、D【分析】A.W是固態(tài);反應(yīng)正向進(jìn)行時(shí),氣體質(zhì)量減小;

B.反應(yīng)前后氣體體積不變;

C.升溫時(shí)正逆反應(yīng)速率都增大;

D.當(dāng)正逆反應(yīng)速率相等時(shí);反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。

【詳解】

A.容器體積不變;正向進(jìn)行時(shí),氣體質(zhì)量減少,氣體密度減小,故A錯(cuò)誤;

B.反應(yīng)前后氣體體積不變;所以氣體壓強(qiáng)始終不變,故B錯(cuò)誤;

C.升高溫度時(shí)正逆反應(yīng)速率都增大;故C錯(cuò)誤;

D.2v正(X)=v逆(Z)時(shí);說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故D正確;

故答案選:D。

【點(diǎn)睛】

判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡,若反應(yīng)為等體積反應(yīng),不能通過(guò)壓強(qiáng)判斷。2、B【分析】【分析】

【詳解】

A.當(dāng)其他條件不變時(shí);升高溫度,正逆反應(yīng)速率均加快;降低溫度,正逆反應(yīng)速率均減慢;與圖像不符,故A錯(cuò)誤;

B.2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H<0;升高溫度,平衡逆向移動(dòng),正反應(yīng)平衡常數(shù)減小;逆反應(yīng)平衡常數(shù)增大,故B正確;

C.使用催化劑能降低反應(yīng)的活化能,圖②中a表示使用催化劑反應(yīng)過(guò)程中的能量變化,b表示未使用催化劑反應(yīng)過(guò)程中的能量變化;故C錯(cuò)誤;

D.2A(g)+2B(g)?3C(g)+D(g)反應(yīng)前后氣體系數(shù)和相同;增大壓強(qiáng)反應(yīng)速率加快,但平衡不移動(dòng),圖③表示壓強(qiáng)對(duì)可逆反應(yīng)2A(g)+2B(g)?3C(g)+D(g)的影響,乙的壓強(qiáng)大,故D錯(cuò)誤;

選B。3、C【分析】【分析】

鹽酸滴定氨水時(shí),發(fā)生的是酸堿中和反應(yīng),由于發(fā)生水解,NH4Cl溶液顯酸性,因此a點(diǎn)并非滴定終點(diǎn);由于一水合氨是弱電解質(zhì),而在發(fā)生中和反應(yīng)后生成了強(qiáng)電解質(zhì)NH4Cl;因此滴定過(guò)程中溶液的導(dǎo)電性會(huì)逐漸增強(qiáng),d點(diǎn)則為滴定終點(diǎn);在d點(diǎn)后溶液的導(dǎo)電性進(jìn)一步增強(qiáng),是因?yàn)轭~外的鹽酸加入導(dǎo)致的。

【詳解】

A.a(chǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中存在電荷守恒關(guān)系式為:由于常溫下pH=7為中性,即那么a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中則有A項(xiàng)正確;

B.通過(guò)分析可知,a點(diǎn)并非滴定終點(diǎn),因此從a到b,溶液中的剩余的一水合氨進(jìn)一步被消耗轉(zhuǎn)化為加之隨著溶液的酸性增強(qiáng),的水解也被抑制,因此溶液中的量增大;B項(xiàng)正確;

C.通過(guò)分析可知,d點(diǎn)為滴定終點(diǎn),因此c點(diǎn)到d點(diǎn),溶液導(dǎo)電性增強(qiáng),原因是由于一水合氨是弱電解質(zhì),發(fā)生反應(yīng)后轉(zhuǎn)化為強(qiáng)電解質(zhì)NH4Cl;因此溶液的導(dǎo)電性增強(qiáng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;

D.通過(guò)分析可知,d點(diǎn)為滴定終點(diǎn)而a點(diǎn)尚未達(dá)到滴定終點(diǎn);因此d點(diǎn)對(duì)應(yīng)的鹽酸的體積更大,即V3>V2;D項(xiàng)正確;

答案選C。4、C【分析】【詳解】

A;25℃時(shí);純水的pH=7,4℃時(shí),純水的電離程度減小,pH稍大于7,A錯(cuò)誤;

B、溫度升高,水的電離平衡向右移動(dòng),c(H+)與c(OH﹣)均增大;B錯(cuò)誤;

C、水是一種極弱的電解質(zhì),電離程度很小,25℃時(shí),純水電離出的H+濃度只有1.0×10-7mol?L ̄1;純水中主要存在形態(tài)是水分子,C正確;

D;水的離子積不受溶液酸堿性的影響;D錯(cuò)誤;

故答案選C。5、A【分析】【詳解】

n(NaOH)=2mol·L-1×0.1L=0.2mol,n(CO2)==0.2mol,則反應(yīng)方程式為CO2+NaOH=NaHCO3,即充分反應(yīng)后的溶液溶質(zhì)為NaHCO3,該溶液中存在碳酸氫根的水解,所以溶液顯堿性c(OH-)>c(H+),且c(Na+)>c(),所以該溶液中存在:c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+);故答案為A。

【點(diǎn)睛】

確定溶液中的溶質(zhì)及物質(zhì)的量的關(guān)系是解答本題的關(guān)鍵,然后利用水解來(lái)解答即可。6、C【分析】【詳解】

常溫下,將稀NaOH溶液與稀CH3COOH溶液等濃度、等體積混合,二者恰好反應(yīng)生成醋酸鈉,醋酸鈉屬于強(qiáng)堿弱酸鹽,水解后,溶液顯堿性,c(OH-)>c(H+);溶液中存在電荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),則c(Na+)>c(CH3COO-),由于水解的程度較小,因此c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),故選C。7、C【分析】【分析】

【詳解】

A.通入少量二氧化硫的過(guò)程中;溶液的酸性增強(qiáng),直線Ⅱ中的N點(diǎn)向M點(diǎn)移動(dòng);

B.則同理可得故α1=α2一定等于45°;

C.由圖像可知,當(dāng)對(duì)應(yīng)溶液的pH處于1.81<6.91時(shí),<0、>0,溶液中c(H2SO3)、c(SO32-)的大小無(wú)法確定;

D.由于Ka1>Ka2,則c2(HSO3-)>c(SO32-)·c(H2SO3);

答案選C。8、C【分析】【分析】

AgCl溶液中存在溶解平衡:當(dāng)加入鹽酸后,溶液中Cl-濃度增大;溶解平衡逆向移動(dòng),據(jù)此進(jìn)行分析。

【詳解】

A;加入鹽酸后;生成物濃度增大,溶解平衡逆向移動(dòng),故A錯(cuò)誤;

B、溫度不變,則AgCl的Ksp不變;故B錯(cuò)誤;

C、根據(jù)勒夏特列原理可知,加入鹽酸后,c(Cl-)增大;故C正確;

D、溶液溫度不變,加入鹽酸后,c(Cl-)增大,由Ksp不變可知,c(Ag+)減?。还蔇錯(cuò)誤;

故答案為C。9、C【分析】【分析】

【詳解】

A.N≡N的鍵能為942kJ/mol,O=O的鍵能為500kJ/mol,所以N2比O2穩(wěn)定;A正確;

B.從圖中可以看出,反應(yīng)物為N2H4(g)+O2(g),生成物為N2(g)+2H2O(g),ΔH=-534kJ/mol;B正確;

C.利用ΔH3建立有關(guān)a的等量關(guān)系,即ΔH3=154+4a+500=2218;a=391,C錯(cuò)誤;

D.圖中的ΔH3=2752kJ/mol-534kJ/mol=+2218kJ/mol;D正確;

故選C。二、填空題(共9題,共18分)10、略

【分析】【詳解】

(1)③設(shè)H—O鍵的鍵能為x,H—Cl鍵的鍵能為y,則有-115.6=-2×243-4x+4y+498,化簡(jiǎn)得x-y=31.9,即斷開(kāi)1molH—O鍵與斷開(kāi)1molH—Cl鍵所需能量相差約為32kJ,H2O中H—O鍵比HCl中H—Cl鍵強(qiáng)。

(2)①同一溫度下,O2的濃度越大,HCl的平衡轉(zhuǎn)化率越高,故曲線a、d分別對(duì)應(yīng)n(HCl):n(O2)為6:1、1:1的情況,曲線b對(duì)應(yīng)的投料比是4:1。

②在圖上作一平行于溫度軸的直線與曲線b、c、d相交,可以看出,當(dāng)不同投料比下HCl的平衡轉(zhuǎn)化率相同時(shí),曲線b對(duì)應(yīng)的溫度最低;曲線d對(duì)應(yīng)的溫度最高。則可得出結(jié)論:投料比越高,對(duì)應(yīng)的反應(yīng)溫度越低。

③此時(shí)HCl的平衡轉(zhuǎn)化率為80%。設(shè)反應(yīng)開(kāi)始時(shí)n(HCl)=2amol,n(O2)=amol。

4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)

起始2amolamol00

轉(zhuǎn)化1.6amol0.4amol0.8amol0.8amol

平衡0.4amol0.6amol0.8amol0.8amol

則平衡混合氣體中Cl2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是。

×100%≈30.8%?!窘馕觥?HCl+O22Cl2+2H2O?H=-115.6kJ/mol32強(qiáng)4:1投料比越小時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度越低30.8%11、略

【分析】【分析】

(1)根據(jù)反應(yīng)熱等于反應(yīng)物鍵能總和與生成物鍵能總和之差可計(jì)算得到N≡N的鍵能;

(2)①化學(xué)方程式中;化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于各個(gè)物質(zhì)的量的變化量之比;

②根據(jù)化反應(yīng)速率來(lái)計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率;

(3)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中的三段式進(jìn)行計(jì)算;

(4)根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征判斷;當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,各物質(zhì)的濃度;百分含量不變,以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化。解題時(shí)要注意,選擇判斷的物理量,隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化,當(dāng)該物理量由變化到定值時(shí),說(shuō)明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài),以此解答該題。

【詳解】

(1)設(shè)N≡N的鍵能為xkJ/mol,根據(jù)題意寫(xiě)出熱化學(xué)方程式ΔH=-46kJ/mol;根據(jù)反應(yīng)熱等于反應(yīng)物鍵能總和與生成物鍵能總和之差可得:

解得x=946,因此N≡N的鍵能為946kJ/mol;

故答案為:946kJ/mol。

(2)①根據(jù)圖示內(nèi)容可知;X和Y是反應(yīng)物,Z是生成物,X;Y、Z的變化量之比是0.3:0.1:0.2=3:1:2,因此反應(yīng)的化學(xué)方程式為:

3X+Y?2Z;

故答案為:3X+Y?2Z;

②反應(yīng)開(kāi)始至2min;以氣體X表示的平均反應(yīng)速率為:v=0.3mol÷10L÷2min=0.015mol/(L?min);

故答案為:0.015mol/(L?min);

(3)設(shè)Y的變化量是xmol,

當(dāng)n(X)=n(Y)=2n(Z)時(shí),可得:a-3x=b-x=4x,則a=7x,b=5x,所以原混合氣體中a:b=7:5;

故答案為:7:5;

(4)①對(duì)于反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),a.混合氣體的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化,說(shuō)明氣體的物質(zhì)的量不變,反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),故a正確;b.該反應(yīng)中混合氣體的密度一直不變,故b錯(cuò)誤;c.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再發(fā)生變化,說(shuō)明氣體的物質(zhì)的量不變,反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),故c正確;d.SO2、O2和SO3均為無(wú)色;混合氣體的顏色一直不變,故d錯(cuò)誤;

故選:ac;

②對(duì)于反應(yīng)I2(g)+H2(g)?2HI(g),a.該反應(yīng)中混合氣體的壓強(qiáng)一直不變,故a錯(cuò)誤;b.該反應(yīng)中混合氣體的密度一直不變,故b錯(cuò)誤;c.該反應(yīng)中混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量一直不變;故c錯(cuò)誤;d.混合氣體的顏色不再發(fā)生變化,說(shuō)明碘蒸氣的濃度不變,反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),故d正確;

故選:d;

③對(duì)于反應(yīng)A(s)+2B(g)?C(g)+D(g),a.該反應(yīng)中混合氣體的壓強(qiáng)一直不變,故a錯(cuò)誤;b.混合氣體的密度不變,說(shuō)明氣體的質(zhì)量不變,反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),故b正確;c.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變;說(shuō)明氣體的質(zhì)量不變,反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),故c正確;d.由于B;C、D三種氣體的顏色未知,因此混合氣體的顏色一直不變無(wú)法判斷是否達(dá)平衡狀態(tài),故d錯(cuò)誤;

故選:bc。

【點(diǎn)睛】

本題考查了化學(xué)平衡的計(jì)算,涉及化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算以及平衡狀態(tài)的判斷,明確化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系為解答關(guān)鍵,注意掌握化學(xué)平衡圖象的分析方法,試題培養(yǎng)了學(xué)生的靈活應(yīng)用能力,題目難度中等?!窘馕觥?46kJ/mol;3X+Y?2Z;0.015mol/(L?min);7:5;ac;d;bc。12、略

【分析】【詳解】

(1)單位質(zhì)量的氫氣和其他燃料相比;燃燒產(chǎn)生的熱量多,氫氣燃燒產(chǎn)物是水,無(wú)污染,而且氫氣可以用水為原料制取,原料充足。所以氫氣和其他化石燃料相比,具有熱值大;無(wú)污染、原料充足等優(yōu)點(diǎn)。

(2)4g甲烷的物質(zhì)的量為0.25mol,在氧氣中燃燒生成CO2和液態(tài)水,放出222.5kJ熱量,那么1mol甲烷完全燃燒放出222.5kJ×4=890kJ的熱量,所以甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式為CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ/mol。

(3)拆開(kāi)1molH-H鍵、1molN-H鍵、1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,則N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的△H=946kJ+3×436kJ-6×391kJ=-92kJ,所以合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92kJ/mol。

(4)設(shè)炭粉的物質(zhì)的量為xmol,則氫氣的物質(zhì)的量為0.2-x,根據(jù)氫氣和碳燃燒的熱化學(xué)方程式:393.5x+241.8(0.2-x)=63.53,解得x=0.1,則混合物中C和H2的物質(zhì)的量均為0.1mol,C與H2的物質(zhì)的量之比為1﹕1?!窘馕觥繜嶂荡鬅o(wú)污染原料充足CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ/molN2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92kJ/mol1﹕113、略

【分析】【詳解】

(1)①根據(jù)圖像,第一步反應(yīng)ΔH小于0,也可以根據(jù)應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量判斷該反應(yīng)為放熱反應(yīng),故答案為:放熱;ΔH<0或反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量;

②第一步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:第二步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:兩步反應(yīng)相加,即可得到目標(biāo)方程式:故答案為:

(2)反應(yīng)焓變△H=反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和故該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:故答案為:【解析】放熱ΔH<0或反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量NH4+(aq)+2O2(g)=NO3-(aq)+2H+(aq)+H2O(l)ΔH=-346KJ/mol14、略

【分析】【分析】

本題主要考查化學(xué)平衡的移動(dòng);

(1)考查蓋斯定律;將兩個(gè)熱化學(xué)方程相加即可;

(2)考查化學(xué)平衡移動(dòng);

(3)考查反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率;及影響因素;

(4)考查化學(xué)反應(yīng)速率;化學(xué)平衡常數(shù)、產(chǎn)物的選擇性。

【詳解】

(1)根據(jù)蓋斯定律,將兩個(gè)熱化學(xué)方程式相加可得:3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-48.9kJ/mol;

(2)根據(jù)熱化學(xué)方程式可知,生成CH3OH的方向是放熱反應(yīng)方向,也是氣體體積減小的方向,故要想提高CH3OH的產(chǎn)率;需要降溫高壓,故合理選項(xiàng)為d;

(3)觀察圖中的橫坐標(biāo),其物理量為若假設(shè)n(CO2)為定值,則X的轉(zhuǎn)化率隨n(H2)的增大而增大,則X為CO2;

(4)①在同一容器中,CH3OH的濃度變化量為0.75mol·L-1,則有(單位:mol·L-1):。3H2(g)CO2(g)CH3OH(g)H2O(g)3111起始3100轉(zhuǎn)化2.250.750.750.75平衡0.750.250.750.75

H2的濃度變化量為2.25mol·L-1,則前10min的平均反應(yīng)速率v(H2)=0.225mol·L-1;

②K==

③選擇性是指產(chǎn)物的專(zhuān)一性,在一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中若有多個(gè)產(chǎn)物,其中某一產(chǎn)物是目標(biāo)產(chǎn)物,若這個(gè)物質(zhì)的產(chǎn)率越高,說(shuō)明該反應(yīng)的選擇性越好。觀察四組數(shù)據(jù),相比之下,BD的選擇性很高,且B的CO2轉(zhuǎn)化率比D稍低些,但是B的CH3OH的選擇性高出了不少,故最佳選項(xiàng)為B。【解析】3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-48.9kJ/moldCO2恒容密閉容器中,其他條件相同時(shí),增大n(H2)/n(CO2),相當(dāng)于c(CO2)不變時(shí),增大c(H2),平衡正向移動(dòng),使CO2的轉(zhuǎn)化率增大,而H2轉(zhuǎn)化率降低0.2255.33(或16/3)B15、略

【分析】【詳解】

試題分析:(1)CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g);△H<0;在850℃時(shí),平衡常數(shù)K=1,升溫到950℃時(shí),平衡常數(shù)隨溫度變化,反應(yīng)是放熱反應(yīng),升溫平衡逆向進(jìn)行,平衡常數(shù)減小,K<1;

(2)①850℃時(shí),若向一容積可變的密閉容器中同時(shí)充入1.0molCO、3.0molH2O、1.0molCO2和xmolH2,當(dāng)x=5.0時(shí),反應(yīng)前后氣體體積不變,可以利用物質(zhì)的量代替平衡濃度計(jì)算濃度商,Q==5/3>K=1,平衡逆向進(jìn)行;②若要使上述反應(yīng)開(kāi)始時(shí)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,滿足Q<K,Q=<1;x<3.0,則x應(yīng)滿足的條件是0<x<3;

【考點(diǎn)定位】考查化學(xué)平衡常數(shù)的分析判斷。

【名師點(diǎn)晴】平衡常數(shù),濃度商計(jì)算比較判斷反應(yīng)進(jìn)行方向是解題關(guān)鍵,注意化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),同一轉(zhuǎn)化關(guān)系化學(xué)計(jì)量數(shù)不同,平衡常數(shù)不同,溫度相同,同一可逆反應(yīng)的正、逆反應(yīng)平衡常數(shù)互為倒數(shù)。平衡常數(shù)指各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值,化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),與濃度、壓強(qiáng)無(wú)關(guān),平衡常數(shù)越大,說(shuō)明可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度越大?!窘馕觥竣?小于②.逆反應(yīng)③.x<3.016、略

【分析】【分析】

(1)A點(diǎn)后c濃度繼續(xù)減??;a的濃度繼續(xù)增大,故A點(diǎn)向正反應(yīng)進(jìn)行,正反應(yīng)速率繼續(xù)減小;逆反應(yīng)速率繼續(xù)增大到平衡狀態(tài)B點(diǎn)時(shí)正、逆速率相等;

由表中數(shù)據(jù)可知從3s開(kāi)始;NO的物質(zhì)的量為0.007mol,不再變化,3s時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡;

(2)氧氣是反應(yīng)物,隨反應(yīng)進(jìn)行濃度減小,由方程式可知2△c(O2)=△c(NO);

根據(jù)v=計(jì)算v(NO),再利用速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v(NO2);

(3)升高溫度;使用催化劑、增大反應(yīng)物濃度都可能加快反應(yīng)速率;減低濃度反應(yīng)速率會(huì)減慢.

(4)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),v正=v逆(同種物質(zhì)表示)或正;逆速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比(不同物質(zhì)表示);反應(yīng)混合物各組分的物質(zhì)的量、濃度、含量不再變化,以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化,選擇判斷的物理量,隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化,當(dāng)該物理量由變化到定值時(shí),說(shuō)明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài);

【詳解】

(1)A點(diǎn)后c濃度繼續(xù)減小,a的濃度繼續(xù)增大,故A點(diǎn)向正反應(yīng)進(jìn)行,則v(正)>v(逆);而B(niǎo)點(diǎn)處于平衡狀態(tài),即v(正)=v(逆),A點(diǎn)正反應(yīng)速率繼續(xù)減小、逆反應(yīng)速率繼續(xù)增大到平衡狀態(tài)B點(diǎn),A點(diǎn)正反應(yīng)速率>B點(diǎn)正反應(yīng)速率;

答案為大于;大于;

(2)氧氣是反應(yīng)物,隨反應(yīng)進(jìn)行濃度減小,由方程式可知2△c(O2)=△c(NO);由圖可知曲線c的濃度變化為曲線d的2倍,故曲線c表示NO,曲線d表示氧氣;

2s內(nèi)用NO表示的平均反應(yīng)速率v(NO)==0.003mol?L?1?s?1,速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,所以v(NO2)=v(NO)=0.003mol?L?1?s?1;

答案為d;0.003mol?L?1?s?1;

(3)

A.及時(shí)分離出NO2氣體,會(huì)使NO2氣體濃度降低;反應(yīng)速率減慢,故A錯(cuò)誤;

B.升高溫度反應(yīng)速率加快;故B正確;

C.減少O2的濃度;反應(yīng)速率減慢,故C錯(cuò)誤;

D.選擇高效的催化劑;加快反應(yīng)速率,故D正確;

答案選BD。.

(4)

A.隨反應(yīng)進(jìn)行;反應(yīng)混合氣體總的物質(zhì)的量在減小,恒溫恒容下容器內(nèi)壓強(qiáng)減小,容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化說(shuō)明反應(yīng)到達(dá)平衡,故A正確;

B.若表示同一方向反應(yīng)速率,v(NO)自始至終為v(O2)的2倍;不能說(shuō)明達(dá)到平衡,故B錯(cuò)誤;

C.混合氣體的總質(zhì)量不變;容器容積不變,所以密度自始至終不變,不能說(shuō)明達(dá)到平衡,故C錯(cuò)誤;

D.由方程式可知v正(NO2)=2v正(O2),而v逆(NO2)=2v正(O2),故v逆(NO2)=v正(NO2);反應(yīng)到達(dá)平衡,故D正確;

答案選AD【解析】①.大于②.大于③.d④.0.003mol·L-1·s-1⑤.BD⑥.AD17、略

【分析】【詳解】

(1)氨水為弱堿,電離方程式為NH3.H2ONH4++OH-,加入硫酸銨固體,增加了NH4+的濃度,反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,但加入NH4+的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于向逆反應(yīng)方向消耗掉的NH4+,故變??;

(2)氨水為弱電解質(zhì),加入強(qiáng)電解質(zhì)稀硫酸,恰好完全反應(yīng),說(shuō)明是酸堿中和完全,生成的是強(qiáng)酸弱堿鹽,會(huì)發(fā)生水解,NH4++H2ONH3·H2O+H+,故溶液顯酸性,pH<7;

(3)c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+2c(SO42-),而pH=7,即c(H+)=c(OH-),所以硫酸根濃度時(shí)銨根濃度的一半,即mol·L-1;

(4)生成的硫酸銨,為強(qiáng)酸弱堿鹽,故溶液顯酸性,又因NH4+會(huì)發(fā)生水解,但只是少量一部分,綜上有c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-)?!窘馕觥繙p小NH3·H2O+H+=NH4++H2O<NH4++H2ONH3·H2O+H+mol·L-1c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-)18、略

【分析】【分析】

(1)NH4Cl是強(qiáng)酸弱堿鹽;銨根離子水解導(dǎo)致溶液呈酸性;

(2)氯化銀在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)?Ag+(aq)+Cl-(aq),Ag+(aq)、Cl-(aq)都抑制AgCl溶解,溶液中c(Ag+)、c(Cl-)越大其抑制AgCl溶解程度越大;

(3)①等物質(zhì)的量濃度的Na2CO3和NaHCO3混合溶液中,CO32-的水解程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于HCO3-水解程度,二者都水解導(dǎo)致溶液呈堿性;②根據(jù)NaHC2O4的K2與Kh的相等大小分析解答;③電離平衡常數(shù)表得到酸性強(qiáng)弱H2C2O4>H2SO3>HC2O4->CH3COOH>H2CO3>HSO3->HCO3-;酸性強(qiáng)的可以制備酸性弱的,據(jù)此分析判斷。

【詳解】

(1)NH4Cl是強(qiáng)酸弱堿鹽,銨根離子水解,導(dǎo)致溶液呈酸性,水解方程式為H2O+NH4+?NH3?H2O+H+,故答案為:H2O+NH4+?NH3?H2O+H+;

(2)氯化銀在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)?Ag+(aq)+Cl-(aq),Ag+(aq)、Cl-(aq)都抑制AgCl溶解,溶液中c(Ag+)、c(Cl-)越大其抑制AgCl溶解程度越大,①10mL0.1mol/L氯化鎂溶液中c(Cl-)=0.2mol/L,②25mL0.1mol/L硝酸銀溶液中c(Ag+)=0.1mol/L,③50mL0.1mol/L氯化鋁溶液中c(Cl-)=0.3mol/L,④100mL0.1mol/L鹽酸溶液中c(Cl-)=0.1mol/L,則抑制AgCl溶解的程度②=④<①<③,硝酸銀溶液中含有Ag+,其濃度最大,則這幾種溶液中c(Ag+)大小順序是②>④>①>③;故答案為:②>④>①>③;

(3)①等物質(zhì)的量濃度的Na2CO3和NaHCO3混合溶液中,CO32-的水解程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于HCO3-水解程度,二者都水解,導(dǎo)致溶液呈堿性,離子濃度大小順序是c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+),故答案為:c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+);

②NaHC2O4溶液中K2=5.4×10-5,HC2O4-水解平衡常數(shù)Kh==1.85×10-13<5.4×10-5,說(shuō)明HC2O4-電離程度大于水解程度;溶液呈酸性,故答案為:酸;

③根據(jù)常溫下弱酸的電離常數(shù),酸性強(qiáng)弱H2C2O4>H2SO3>HC2O4->CH3COOH>H2CO3>HSO3->HCO3-。A.HC2O4-+SO32-═HSO3-+C2O42-,符合酸性強(qiáng)弱,故A正確;B.2CH3COOH+SO32-═2CH3COO-+H2O+SO2↑,醋酸酸性比亞硫酸氫根離子酸性弱,不能進(jìn)行,故B錯(cuò)誤;C.SO2+H2O+2CH3COO-═2CH3COOH+SO32-,亞硫酸酸性大于醋酸,反應(yīng)不可以生成SO32-,只能生成HSO3-,故C錯(cuò)誤;D.2CO32-+SO2+H2O═2HCO3-+SO32-,亞硫酸酸性大于碳酸,反應(yīng)可以進(jìn)行,故D正確;故答案為:AD?!窘馕觥縃2O+NH4+?NH3?H2O+H+②>④>①>③c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)酸AD三、判斷題(共1題,共2分)19、×【分析】【詳解】

向溶液中加入少量水,減小,堿性減弱即減小,則增大,則溶液中增大,故錯(cuò);【解析】錯(cuò)四、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共3題,共12分)20、略

【分析】【詳解】

(1)根據(jù)蓋斯定律,由Ⅲ-Ⅱ可得

反應(yīng)Ⅰ屬于吸熱反應(yīng),反應(yīng)Ⅰ達(dá)平衡時(shí)升溫,平衡正向移動(dòng),K增大,則減小;

(2)①A.Ⅲ為氣體分子總數(shù)減小的反應(yīng),加壓能使平衡正向移動(dòng),從而提高的平衡轉(zhuǎn)化率;A正確;

B.反應(yīng)Ⅰ為吸熱反應(yīng),升高溫度平衡正向移動(dòng),反應(yīng)Ⅲ為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動(dòng),的平衡轉(zhuǎn)化率不一定升高;B錯(cuò)誤;

C.增大與的投料比有利于提高的平衡轉(zhuǎn)化率;C正確;

D.催劑不能改變平衡轉(zhuǎn)化率;D錯(cuò)誤;

故選AC;

②200℃時(shí)是氣態(tài),1mol和1molH2充入密閉容器中,平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率為a,則消耗剩余的物質(zhì)的量為根據(jù)碳原子守恒,生成CO的物質(zhì)的量為消耗剩余生成此時(shí)平衡體系中含有和則反應(yīng)Ⅲ的其他條件不變,H2起始量增加到3mol,達(dá)平衡時(shí)則平衡時(shí)

的物質(zhì)的量分別為0.5mol、1.9mol、0.5mol、0.2mol、0.3mol,平衡體系中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為1.9/3.4=0.56;

(3)①?zèng)Q速步驟指反應(yīng)歷程中反應(yīng)速率最慢的反應(yīng)。反應(yīng)速率快慢由反應(yīng)的活化能決定,活化能越大,反應(yīng)速率越慢。仔細(xì)觀察并估算表中數(shù)據(jù),找到活化能(過(guò)渡態(tài)與起始態(tài)能量差)最大的反應(yīng)步驟為

②反應(yīng)Ⅲ的指的是和的總能量與和的總能量之差為49kJ,而反應(yīng)歷程圖中的E表示的是1個(gè)分子和1個(gè)分子的相對(duì)總能量與1個(gè)分子和3個(gè)分子的相對(duì)總能量之差(單位為eV),且將起點(diǎn)的相對(duì)總能量設(shè)定為0,所以作如下?lián)Q算即可方便求得相對(duì)總能量【解析】(1)+41.0減小。

(2)AC0.56

(3)或-0.5121、略

【分析】【分析】

(1)NaHSO4溶液呈酸性,其原因是NaHSO4完全電離生成H+。

(2)0.1mol·L-1的溶液②,c(OH-)=0.1mol·L-1,c(H+)=10-13mol·L-1,pH=-lgc(H+)。

(3)向等體積、等濃度的溶液①、④中加入大小相同的鎂條,HCl完全電離,而CH3COOH部分電離,溶液中的c(H+)為鹽酸大于醋酸;由此可得出開(kāi)始時(shí)反應(yīng)速率的大小關(guān)系。

(4)等體積;等pH的溶液①和④中;醋酸的濃度遠(yuǎn)大于鹽酸,分別與足量的②反應(yīng)時(shí),鹽酸和醋酸都發(fā)生完全電離,由此可得出二者消耗②的物質(zhì)的量大小關(guān)系。

【詳解】

(1)NaHSO4溶液呈酸性,其原因是NaHSO4完全電離生成H+,其電離方程式為NaHSO4=Na++H++SO42-。答案為:NaHSO4=Na++H++SO42-;

(2)0.1mol·L-1的溶液②,c(OH-)=0.1mol·L-1,c(H+)=10-13mol·L-1,pH=-lgc(H+)=13。答案為:13;

(3)向等體積、等濃度的溶液①、④中加入大小相同的鎂條,HCl完全電離,而CH3COOH部分電離,溶液中的c(H+)為鹽酸大于醋酸,由此可得出開(kāi)始時(shí)反應(yīng)速率的大小關(guān)系為①>④。答案為:>;

(4)等體積、等pH的溶液①和④中,醋酸的濃度遠(yuǎn)大于鹽酸,醋酸的物質(zhì)的量遠(yuǎn)大于鹽酸,與足量的②反應(yīng)時(shí),鹽酸和醋酸都發(fā)生完全電離,由此可得出消耗②的物質(zhì)的量大小關(guān)系為①<④。答案為:<。

【點(diǎn)睛】

等體積、等pH的強(qiáng)酸和弱酸溶液,雖然二者的c(H+)相同,但由于弱酸只發(fā)生部分電離,所以弱酸的物質(zhì)的量濃度遠(yuǎn)比強(qiáng)酸大。與堿反應(yīng)時(shí),弱酸不斷發(fā)生電離,只要堿足量,最終弱酸完全電離,所以弱酸消耗堿的物質(zhì)的量比強(qiáng)酸要大得多。解題時(shí),我們一定要注意,與金屬或堿反應(yīng)時(shí),只要金屬或堿足量,不管是強(qiáng)酸還是弱酸,最終都發(fā)生完全電離,若只考慮電離的部分,則會(huì)得出錯(cuò)誤的結(jié)論。【解析】NaHSO4=Na++H++SO42-13><22、略

【分析】【分析】

(1)電離平衡常數(shù)越小酸性越弱;同濃度pH值越大;

(2)b為醋酸;先判斷點(diǎn)③所示溶液中的溶質(zhì)成分,根據(jù)溶液中的電荷守恒分析;

(3)先判斷溶質(zhì)成分;根據(jù)各溶液中的物料守恒分析;

(4)酸的電離抑制水的電離;鹽的水解促進(jìn)水的電離;

【詳解】

(1)根據(jù)題目所給信息可知電離平衡常數(shù)Ka(CH3COOH)>Ka(HCN),所以同濃度的CH3COOH和HCN,HCN的酸性更強(qiáng),pH值更大,所以a為HCN,b為CH3COOH;故答案為:a;HCN的電離平衡常數(shù)小,同濃度,其電離出的氫離子濃度小,pH值大;

(2)曲線b代表醋酸,根據(jù)加入氫氧化鈉的量可知點(diǎn)③所示溶液中溶質(zhì)為CH3COOH和CH3COONa,根據(jù)電荷守恒可知:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),此時(shí)溶液呈中性,所以c(OH-)=c(H+),所以c(CH3COO-)=c(Na+),故答案為:c(CH3COO-)=c(Na+)>c(OH-)=c(H+);

(3)點(diǎn)②所示溶液中溶質(zhì)為CH3COOH和CH3COONa,且物質(zhì)的量之比為1:1,根據(jù)物料守恒可知c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=2c(Na+),同理可知點(diǎn)①所示溶液中:c(HCN)+c(CN-)=2c(Na+),兩溶液加入氫氧化鈉的量相同,所以鈉離子濃度相同所以c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(HCN)+c(CN-),所以c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH);

(4)點(diǎn)②所示溶液中溶質(zhì)為CH3COOH和CH3COONa,且物質(zhì)的量之比為1:1,醋酸的電離程度大于水解程度,此時(shí)水的電離受到抑制,點(diǎn)③所示溶液中溶質(zhì)為CH3COOH和CH3COONa,此時(shí)溶液呈中性,溶液中c(OH-)=10-7mol/L,且全部由水電離,酸的電離和鹽的水解相互抵消,水的電離既不受到抑制也不受到促進(jìn),點(diǎn)④所示溶液中溶質(zhì)為CH3COONa;只有鹽的水解促進(jìn)水的電離,所以水的電離程度從大到小排序?yàn)棰堍邰冢?/p>

【點(diǎn)睛】

明確混合溶液中溶質(zhì)成分及其性質(zhì)、溶液酸堿性是解本題關(guān)鍵,注意電荷守恒、物料守恒的靈活運(yùn)用?!窘馕觥縜HCN的電離平衡常數(shù)小,同濃度,其電離出的氫離子濃度小,pH值大c(CH3COO-)=c(Na+)>c(OH-)=c(H+)=④③②五、原理綜合題(共4題,共40分)23、略

【分析】【詳解】

(1)HCOOH的結(jié)構(gòu)式是(2)根據(jù)圖中信息可知,水催化分解產(chǎn)生O2和H2的化學(xué)方程式是2H2O==2H2↑+O2↑;(3)①已知反應(yīng)①2HCOOH(l)+O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=-510kJ·mol?1,②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH2=-572kJ·mol?1

,根據(jù)蓋斯定律,由得反應(yīng)CO2(g)+H2(g)=HCOOH(l)ΔH=反應(yīng)CO2(g)+H2(g)=HCOOH(l)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式:K=②反應(yīng)CO2+H2=HCOOH是氣體總分子數(shù)減少的反應(yīng),增大壓強(qiáng)利于反應(yīng)進(jìn)行,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率升高;即使在高壓和高溫條件下,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率也不高,為實(shí)現(xiàn)CO2加氫向甲酸的高效轉(zhuǎn)化還可以采取的措施是選擇合適的催化劑,增大c(H2);③圖1中,陰極上二氧化碳得電子產(chǎn)生HCOO-,電極反應(yīng)式是CO2+H2O+2e-=HCOO-+OH-;④依據(jù)圖1,在圖2中連接正極的陽(yáng)極上氫氧根離子失電子產(chǎn)生氧氣,碳酸氫根離子在左室陰極上得電子產(chǎn)生甲酸故通入的是碳酸氫鹽,補(bǔ)充如下圖:【解析】2H2O====2H2↑+O2↑-31kJ·mol?1反應(yīng)CO2+H2=HCOOH是氣體總分子數(shù)減少的反應(yīng),增大壓強(qiáng)利于反應(yīng)進(jìn)行選擇合適的催化劑,增大c(H2)CO2+H2O+2e-=HCOO-+OH-24、略

【分析】【詳解】

(1)(a)根據(jù)熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)方法;②③都是錯(cuò)誤的,錯(cuò)誤之處分別是:

②該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),ΔH>0,應(yīng)為ΔH=+131.3kJ·mol-1;

③H2SO4、NaOH、Na2SO4均為溶液;不是純液體,應(yīng)用aq表示狀態(tài);

故答案為:②③;

(b)已知熱化學(xué)方程式④C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1;⑤CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH=-283kJ·mol-1;根據(jù)蓋斯定律知:C(s)+1/2O2(g)=CO(g)可由④-⑤得到,ΔH=-393.5kJ·mol-1-(-283kJ·mol-1)=-110.5kJ·mol-1;則C轉(zhuǎn)化為CO的熱化學(xué)方程式為:C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH=-110.5kJ·mol-1;

(2)反應(yīng)的活化能是使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量,依據(jù)圖象能量關(guān)系可知,逆反應(yīng)的活化能=正反應(yīng)的活化能+反應(yīng)的焓變的絕對(duì)值;H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH=-241.8kJ·mol-1,該反應(yīng)的活化能為167.2kJ?mol?1,則其逆反應(yīng)的活化能=167.2kJ·mol-1+241.8kJ·mol-1=409.0kJ·mol-1;

(3)已知①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-574kJ·mol-1;

②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-1160kJ·mol-1;

根據(jù)蓋斯定律(①+②)/2可得:③CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H==-867kJ?mol?1,標(biāo)況下,4.48L甲烷的物質(zhì)的量為:甲烷中碳元素的化合價(jià)為-4價(jià),反應(yīng)產(chǎn)物二氧化碳中C元素化合價(jià)為+4價(jià),化合價(jià)變化為8,即完全反應(yīng)1mol甲烷轉(zhuǎn)移了8mol(8NA)電子,則反應(yīng)0.2mol甲烷轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為:0.2mol×8NA=1.6NA;根據(jù)熱化學(xué)方程式③可知,完全反應(yīng)0.2mol甲烷放熱的熱量為:867kJ?mol?1×0.2mol=173.4kJ;

(4)A.H+、OH-不是純液體,應(yīng)用aq表示狀態(tài),應(yīng)為:H+(aq)+OH-(aq)=H

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