反应时间/min
n(CO)/mol
H2O/mol
0
1.20
0.60
t1
0.80
t2
0.20
下列说法正确的是
A.反应在t1min内的平均速率为v(H2)=0.40/t1mol·L-1·min-1
B.其他条件不变,起始时容器中充入0.60molCO和1.20molH2O,达平衡时,n(CO2)=0.40mol
C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molH2O,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化率增大,H2O的体积分数减小
D.若温度升至800℃,上述反应的平衡常数为0.64,则正反应为吸热反应
二、多选题
23.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=-483.6kJ·mol-1氢气的燃烧热为241.8kJ·mol-1
B.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s);△H>0 则石墨比金刚石稳定
C.已知NaOH(ag)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l);△H=-57.4kJ·mol-1则含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量
D.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g);△H12C(s)+O2(g)=2CO(g);△H2,则△H1>△H2
三、实验题
24.某实验小组用0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液进行中和热的测定。
Ⅰ.配制0.50mol/LNaOH溶液
(1)若实验中大约要使用245mLNaOH溶液,至少需要称量NaOH固体________g。
(2)从下图中选择称量NaOH固体所需要的仪器(填字母):
__________。
(2分)
名称
托盘天平(带砝码)
小烧杯
坩埚钳
玻璃棒
药匙
量筒
仪器
序号
a
b
c
d
e
f
Ⅱ.测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如下图所示。
(1)该图中有两处未画出,它们是烧杯上方的泡沫塑料盖和_____________________。
泡沫塑料的作用是______________
(2)写出该反应的热化学方程式(中和热为57.3kJ/mol):
_______________________________________
(3)取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验,实验数据如下表。
①请填写下表中的空白:
温度
实验次数
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
温度差平均值(t2-t1)/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
________
2
27.0
27.4
27.2
31.2
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
②近似认为0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g·℃)。
则中和热ΔH=_______________________(取小数点后一位)。
③上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母)____________。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
四、填空题
25.红磷P(S)和Cl2发生反应生成PCl3和PCl5,反应过程和能量关系如图所示(图中的△H表示生成1mol产物的数据)根据上图回答下列问题
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式:
____________________________;
(2)PCl5分解生成PCl3和Cl2的热化学方程式:
___________________________;
温度T1时,在密闭容器中加入0.8molPCl5,反应达到平衡时还剩余0.6molPCl5,其分解率α1等于____________;
(3)P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的△H3=_______________________;P和Cl2一步反应生成1molPCl5的△H4_____△H3(填“大于”,“小于”或“等于”)。
26.研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)NO2可用水吸收,相应的化学反应方程式为______________。
利用反应6NO2+
7N5+12H2O也可处理NO2。
当转移1.2mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是_______L。
(2)已知:
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)ΔH=-196.6kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)ΔH=-113.0kJ·mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g)的ΔH=__kJ·mol-1。
一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:
2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是_______。
a.体系压强保持不变
b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变
d.每消耗1molSO3的同时生成1molNO2
测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1:
6,则平衡常数K=_________。
(3)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。
CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。
该反应ΔH_____0(填“>”或“<”)。
实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是_______。
五、原理综合题
27.在一定条件下,二氧化硫和氧气发生如下反应:
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH<0
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式K=______________。
降低温度,该反应K值_________,二氧化硫转化率________,(填“增大”“减小”或“不变”)
(2)600℃时,在一密闭容器中,将二氧化硫和氧气混合,反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图所示,反应处于平衡状态的时间是_____________________。
(3)据右图判断,反应进行至20min时,曲线发生变化的原因是______________________(用文字表达);10min到15min的曲线变化的原因可能是________(填写编号)。
a.加了催化剂 b.缩小容器体积
c.降低温度d.增加SO3的物质的量
(4)已知在600℃时,2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)的平衡常数K=19,若600℃时测得容器内c(SO2)=0.3mol/L,c(O2)=0.1mol/L,c(SO3)=0.4mol/L,在这种情况下,该反应是否处于平衡状态?
_________(填“是”或“否”)。
此时,化学反应速率是v(正)_______v(逆)(填“>”、“<”或“=”),原因是_________________________。
参考答案
1.D
【解析】
试题分析:
影响反应速率的元素主要因素是物质自身的性质;外界因素是浓度、温度、压强、催化剂、接触面积等,硫酸钠固体不会影响该反应的反应速率,答案选D。
考点:
考查影响化学反应速率因素的判断
点评:
该题是基础性试题的考查,主要是考查学生对影响反应速率因素的熟悉了解程度,难度不大。
该题的关键是明确反应的原理,然后结合题意灵活运用即可。
2.A
【解析】
A、根据化学反应速率的数学表达式,即v(NO)=3/30mol/(L·s)=0.1mol/(L·s),故A正确;B、根据选项A的分析,故B错误;C、依据化学反应速率之比等于化学计量数之比,v(NH3)=v(NO)=0.1mol/(L·s),故C错误;D、根据选项C的分析,故D错误。
3.D
【分析】
根据ΔG=ΔH-T
ΔS进行判断,如ΔG<0,则反应能自发进行,如ΔG>0,则不能自发进行。
【详解】
反应2CO(g)===2C(s)+O2(g)的ΔH为正值,ΔS为负值,则ΔG=ΔH-T
ΔS>0,任何温度下反应都不能自发进行,
所以D选项是正确的。
4.B
【分析】
根据题意利用极限思维,假设反应正向移动,
,即得到SO2、O2的最小浓度,SO3的最大浓度,假设反应逆向移动
,即得到SO2、O2的最大浓度,SO3的最小浓度,反应是可逆反应,每个物质的浓度不能等于端点值。
【详解】
A.该反应是可逆反应,不可能完全转化,因此只能在这两者区间内,SO2不能等于0.4mol∙L−1、O2不能等于0.2mol∙L−1
,故A不符合题意;
B.该反应是可逆反应,不可能完全转化,因此只能在这两者区间内,SO2为0.25mol∙L−1,故B符合题意;
C.根据反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g),反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol∙L−1、0.1mol∙L−1、0.2mol∙L−1,达到平衡时SO2为0.15mol∙L−1,则SO2浓度消耗,正向移动,因此SO3浓度增加,应该大于0.2mol∙L−1,故C不符合题意;
D.SO3为0.4mol∙L−1,根据A选项分析,不可能为端点值,故D不符合题意。
综上所述,答案为B。
5.C
【详解】
A.焓变就是断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键所放出的总能量的差值,根据题意可知:
1molN2(g)和1molO2(g)发生反应的反应热△H=946kJ/mol+498kJ/mol-2×632kJ/mol=+180kJ/mol,所以该反应是吸热反应,A错误;
B.N2(g)和O2(g)在电火花条件下能直接生成NO,B错误;
C.根据选项A分析可知:
该反应为吸热反应,1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量,C正确;
D.NO是一种不成盐氧化物,不能与NaOH溶液反应,D错误;
答案选C。
6.C
【解析】
A.增加NH3浓度,反应物浓度增大,单位体积的活化分子数目增多,但活化分子的百分数不变,A错误;B.缩小体积增大压强,单位体积的活化分子数目增多,但活化分子的百分数不变,B错误;C.升高温度,活化分子的百分数增多,C正确;D.降低温度,活化分子的百分数减小,D错误,答案选C。
点睛:
本题考查化学反应速率的影响因素,注意外界条件对活化分子浓度和百分含量的影响,外界条件对化学反应速率的影响,实际是通过影响单位体积内活化分子的数量,改变有效碰撞次数来实现的,影响化学反应速率的外界条件主要有温度、浓度、压强和催化剂,我们可以将其进行归纳:
。
7.C
【详解】
根据题目已知热化学方程式可知:
1molSO2气体完全转化为SO3气体时放出98.32kJ的热量,则2molSO2完全反应放出热量Q=2×98.32kJ=196.64kJ,但由于该反应是可逆反应,反应物不能完全转化,因此在容器中充入2molSO2和1molO2充分反应,反应达到平衡时,放出的热量小于196.64kJ,故合理选项是C。
8.D
【解析】
A、减少A2,生成AB2,化学反应都是向同一方向,因此不能说明化学反应达到平衡,故A错误;B、减少A2,消耗B2,反应都是向同一方向,因此不能说明反应达到平衡,故B错误;C、因为A2是固体,其余为气体,结合反应方程式,反应前后气体系数之和相等,因此压强任何时刻都相等,即压强不变,不能说明反应达到平衡,故C错误;D、根据密度的定义进行分析,A2为固体,气体质量是增加,容器为固定容积,因此气体体积不变,即当密度不再改变说明反应达到平衡,故D正确。
点睛:
本题的易错点是选项A或B,用不同物质的化学反应速率表示反应达到平衡,要求反应方向是一正一逆,且反应速率之比等于化学计量数之比,如选项A,减少A2,生成AB2,反应都是向正反应方向进行,因此选项A不能说明反应达到平衡。
9.B
【解析】
【详解】
A、反应热与反应的物质多少及物质的存在状态有关,书写热化学方程式时,应注明物质的聚集状态,错误;
B、加入催化剂,可以改变反应途径,降低反应的活化能,曲线b活化能低,加入了催化剂,正确;
C、加入催化剂,可以降低反应的活化能,但是不能改变反应物、生成物所具有的能量,因此该化学反应放出的热量不变,错误;
D、加入催化剂可增大正反应速率,同时也增大逆反应速率,而且二者增大的速率相同,错误;
答案选B。
10.C
【详解】
A、该反应正向为放热反应,升高温度,平衡向吸热方向移动,即平衡逆向移动,X的体积分数将增大,故A错误;
B、因该反应为气体等体积反应,增大压强,平衡不发生移动,Z的物质的量不变,容器体积缩小,因此Z的浓度将增大,故B错误;
C、保持温度和容器体积不变,充入惰性气体,各物质浓度不变,平衡不发生移动,Y的浓度不变,故C正确;
D、保持温度和容器体积不变,充入一定量的Z,相当于增大压强,达到新的化学平衡时,与原平衡互为等效平衡,X的体积分数不变,故D错误;
故答案为C。
11.A
【详解】
将已知反应依次编号为①②③,反应①为硫化氢完全燃烧,反应②③为不完全燃烧,则完全燃烧放出的热量大,Q1最大,反应②生成液态水,硫化氢不完全燃烧生成液态水放出的热量比气态水多,则Q2>Q3,综上可知Q1、Q2、Q3三者关系为Q1>Q2>Q3,故A正确。
12.A
【详解】
A、平衡常数K值越大,反应向正反应进行的程度越大,X的转化率越大,A项正确。
B、达平衡时2v正(X)=v逆(Z),B项错误。
C、达平衡后降低温度,正、逆反应速率均减小,又因平衡向正反应方向移动,