13.活性炭可处理大气污染物NO2,反应原理:
2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH<0,该反应在密闭容器中达到平衡后,若仅改变图中横坐标x的值,重新达到平衡后,纵坐标y随x变化趋势合理的是()
x
y
A
缩小体积加压
CO2物质的量浓度
B
温度
平衡常数K
C
N2物质的量浓度
NO2的体积分数
D
NO2物质的量浓度
反应的活化能
14.在一定温度下,在A容器充入2molSO2(g)、1molO2(g),B容器充入2molSO3(g)
并保持体积不变。
起始时A和B容积相等。
加入催化剂在400℃发生反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)ΔH<0,为使c(SO2)相等,下列措施不可行的是
A.向A容器中再充人一定量的氦气B.向B容器中再充人一定量的SO3气体C.适当降低B容器的温度
D.将A的活塞往上拉至反应前的位置
二.选择题(每题只有一个选项符合题意,每小题3分,共12分)
15.工业上合成甲醇的反应:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=-90.8kJ·mol-1。
恒温
恒容,按不同方式投入反应物,3个密闭容器体积相等,测得反应达到平衡时的有关数据
如下,下列说法错.误.的是
容器
甲
乙
丙
反应物投入量
1molCO、2molH2
1molCH3OH
2molCO、4molH2
H2的浓度(mol/L)
c1
c2
c3
反应的能量变化
放出Q1kJ
吸收Q2kJ
放出Q3kJ
CH3OH体积分数
φ1
φ2
φ3
反应物转化率
α1
α2
α3
A.2c1>c3B.Q1+Q2=90.8C.φ2>φ3D.α2+α3>100%
16.在体积为2L的恒容密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g)zC(g),图Ⅰ表示200℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化,图Ⅱ表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A)∶n(B)的变化关系。
则下列结论正确的是()
A.200℃时向容器中充入2molA和1molB,达到平衡时A的体积分数等于0.5
B.200℃时,A与B物质的量浓度之比不再改变,反应达平衡状态
C.图Ⅱ所知反应xA(g)+yB(g)zC(g)的ΔH>0,且a=2
D.若在图Ⅰ所示的平衡状态下,再向体系中充入He,重新达到平衡前v正>v逆
17.已知:
①CH3COOH(l)+2O2(g)==2CO2(g)+2H2O(l)ΔH1
②C(s)+O2(g)==CO2(g)ΔH2
③2H2(g)+O2(g)==2H2O(l)ΔH3
④2CO2(g)+4H2(g)==CH3COOH(l)+2H2O(l)ΔH4
下列关于上述反应的焓变判断正确的是
A.H2的燃烧热为ΔH3
B.2C(s)+2H2(g)+O2(g)==CH3COOH(l)ΔH=2ΔH2+ΔH3-ΔH1
C.ΔH4-ΔH1+2ΔH3=0
D.2molH2(g)燃烧生成水蒸气的ΔH<ΔH3
18.将一定量氨基甲酸铵加入恒容容器中:
NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。
该反应的平衡常数的负对数(-lgK)值随温度(T)的变化曲线如图所示,下列说法错.误.的是
A.该反应的生成物总能量大于反应物总能量
B.处于A点的CO2平均反应速率等于处于C点的NH3平均反应速率
C.B点时,反应向逆反应方向进行
D.CO2的体积分数不变时反应一定达到平衡状态
第Ⅱ卷非选择题(共60分)
三、(本题共4个小题,共60分)
19.(15分)能源是人类生存和发展的重要支柱。
研究和有效地开发新能源有重要意义。
已知CH3CH2CH2CH3(g)与CH3CH(CH3)CH3(g)的燃烧过程如图所示:
已知:
H2O(g)=H2O(l)ΔH=-41kJ·mol-1。
请根据以上信息,回答下列有关问题:
(1)图形中E表示CH3CH2CH2CH3(g)燃烧反应逆反应的。
(2)CH3CH2CH2CH3(g)与CH3CH(CH3)CH3(g)的热稳定性更高。
(3)表示CH3CH(CH3)CH3(g)燃烧热的热化学方程式为
。
(4)CH3CH2CH2CH3(g)转化为CH3CH(CH3)CH3(g)的热化学反应方程式为
。
(5)如表所示是部分化学键的键能参数:
化学键
C≡O
C—H
H—H
C—C
H—O
键能/(kJ·mol-1)
a
b
d
e
f
合成气(CO和H2的混合气体)可以合成CH3CH2CH2CH3(g),同时生成H2O(g),则合
成1molCH3CH2CH2CH3(g)的ΔH=。
(6)标准状况,CH3CH2CH2CH3(g)与CH3CH(CH3)CH3(g)的混合气体11.2L,充分燃烧后,生成H2O(g)和CO2(g),共放出1333.8kJ热量,则混合气体中CH3CH2CH2CH3(g)与CH3CH(CH3)CH3(g)的物质的量之比为。
20.(15分)某学习小组利用5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑
+8H2O来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。
实验时,先分别量取KMnO4酸性溶液、
H2C2O4溶液,然后倒入大试管中迅速振荡,通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。
(1)下列因素能加快该反应速率的是。
A.加入少量K2SO4固体B.加入少量NaCl固体C.增大压强D.加入少量Na2C2O4固体
(2)为了观察到紫色褪去,如果H2C2O4与KMnO4溶液的体积相同,则它们初始物质的量浓度需要满足的关系为:
c(H2C2O4):
c(KMnO4)。
(3)甲同学设计了如下实验
实验编号
H2C2O4溶液
KMnO4溶液
温度/℃
褪色时间/s
浓度/mol·L-1
体积/mL
浓度/mol·L-1
体积/mL
a
0.10
2.0
0.010
4.0
25
t1
b
0.20
2.0
0.010
4.0
25
t2
c
0.20
2.0
0.010
4.0
50
t3
①探究温度对化学反应速率影响的组合实验编号是。
②已知b实验生成CO2体积随时间的变化曲线如图,请在图中画出a实验生成CO2体积随时间的变化曲线。
③实验b测得混合后溶液褪色的时间为30s,忽略混合前后体积的微小变化,则这段时间平均反应速率v(H2C2O4)=(保留3位有效数字)。
(4)在实验中,草酸(H2C2O4)溶液与KMnO4酸性溶液反应时,褪色总是先慢后快。
①乙同学据此提出以下假设:
假设1:
。
假设2:
生成Mn2+对反应有催化作用假设3:
生成CO2对反应有催化作用假设4:
反应生成的K+或SO42-该反应有催化作用
丙同学认为假设4不合理,其理由是。
②丁同学用如下实验证明假设2成立:
在A和B二试管中分别加入4mL0.2mol·L-1草酸溶液,再在A试管中加入lmL0.1mol·L-1MnSO4溶液、B试管中加入mL蒸馏水,然后在两支试管中同时分别加入1mL0.1mol·L-1KMnO4酸性溶液。
预期的实验现象是。
在B试管中加入蒸馏水的
目的是。
同学们认为不宜用MnCl2溶液代替MnSO4溶液对该反应进行催化探究,其原因是(用
离子方程式表示)。
21.(15分)随着科技的进步,合理利用资源、保护环境成为当今社会关注的焦点。
甲胺铅碘(CH3NH3PbI3)用作全固态钙钛矿敏化太阳能电池的敏化剂,可由CH3NH2、PbI2及HI为原料合成,回答下列问题:
(1)实验室可由四氧化三铅和氢碘酸溶液反应制备难溶的PbI2,该反应的离子方程式为。
(2)CH3NH2在加热、紫外线照射时可以分解3CH3NH2(g)3CH4(g)+N2(g)+NH3(g)
ΔH>0。
在1.0L的恒容密闭容器中放入0.60molCH3NH2(g),维持温度不变进行反应,反应时间(t)与容器内气体总压强(P)见下表:
时间t/min
0
10
20
30
40
50
气体总压强(P)/MPa
3.00
3.58
3.73
3.86
4.00
4.00
①欲提高CH3NH2(g)的分解速率,可采取的措施为、
、(答3条措施即可)。
②平衡时CH3NH2(g)的转化率为。
(3)工业上CH3NH2可由甲醇制取。
甲醇在工业上利用水煤气合成:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH<0。
在一定条件下,将1molCO和2molH2通入密闭容器中进行反应,CH3OH的体积分数φ(CH3OH)随温度或压强的变化趋势如图所示:
①图中X轴表示,判断的理由是。
②在如图M点所示条件下,在一个带活塞的密闭容器中,投入1molCO和2molH2后容器的体积为3L,维持温度和容器内压强不变进行反应,达平衡后混合物中CH3OH的体积分数为25%,M点平均相对分子质量为。
该温度时反应的平衡常数K=。
22.(15分)研究氮氧化物和碳氧化物反应机理,对于消除环境污染有重要意义。
(1)已知:
①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l)ΔH1=-19.5kJ∙mol-1
②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH2=-534.2kJ·mol-1
③H2O(l)=H2O(g)ΔH3=+41kJ·mol-1
写出N2H4(l)和N2O4(l)反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式。
(2)高炉炼铁中常见的反应为:
Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)。
①若反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列能说明反应在进行到10min时达到平衡状态的是(填编号)
a.c(CO):
c(CO2)=1:
1b.容器内反应的平衡常数K不再改变
c.1molC≡O断裂的同时,有1molC=O断裂d.容器内的密度不再改变
②若反应在恒温恒容的密闭体系中进行,在20min加入一定量的CO,反应在30min
时反应重新达平衡,在下面左图画出20-40minCO体积分数φ(CO)%的变化曲线。
③已知该反应平衡时c(CO2)/c(CO)与温度T之间的关系如上右图所示。
根据图像可知,该反应的ΔH0(填“>”、“<”或“=”),你判断的理由是
。
④写出两条提高CO转化率的措施、。
(3)汽车尾气净化中的一个反应如下:
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。
一定温度下,向容积为1L的恒容密闭容器中充入0.2molNO和0.3molCO,容器压
强为500kPa。
经过t1min达到平衡状态,测得NO转化率为50%。
①则0~t1min内平均反应速率v(N2)=。
②计算该温度时该反应的平衡常数Kp=(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
成都七中2017—2018学年度上期
高二年级半期考试化学答案
BDDDADABCCBDACCCBD
19.(15分)
(1)活化能(2分)
(2)CH3CH(CH3)CH3(2分)(3)CH3CH(CH3)CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(l)ΔH=-2869kJ·mol-1(3分)(4)CH3CH2CH2CH3(g)→CH3CH(CH3)CH3(g)ΔH=-9kJ·mol-1(3分)(5)[(4a+9d)-(3e+10b+8f)]kJ·mol-1(3分)
(6)2:
3(2分)
20.(15分)
(1)D(1分)
(2)≥5:
2(1分)(3)b和c(1分)图像如图(2分)
5.56x10-4mol·L-1·s-1(2分)
(4)①反应放热(2分)K+、SO42-未参与该离子反应(1分)
②1(1分)A试管溶液褪色的时间明显早于B试管(1分)
控制变量,使两个实验中草酸、高锰酸钾的浓度相同(1分)
2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O(2分)
21.(15分)
(1)Pb3O4+8I-+8H+=3PbI2+I2+4H2O(2分)
(2)①升高温度、缩小体积加压、增大反应物浓度、加入合适的催化剂(各1分)
②50%(2分)(3)①压强(2分)
由方程式可知:
随温度升高,φ(CH3OH)%减小;随压强增大,φ(CH3OH)%增大,所以Y轴表示温度,则X轴表示压强(2分)
②16(2分)4mol-2·L2(2分)
22.(15分)
(1)2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(l)ΔH=-1212.9kJ/mol(2分)
(2)①bd(2分)②图象如图(2分)③<(2分)由图可知,温度升高,平衡逆向移动,
故ΔH<0(1分)
④适当降温、减小生成物CO2浓度(各1分)(3)①0.05/t1mol·L-1·min-1(2分)
②1.25x10-3KPa-1(2分)