选项D,因反应前后气体总物质的量不变,所以加压平衡不移动,Z的物质的量不变。
7.通过控制或改变反应条件可以加快、减缓甚至阻止反应的进行。
下列各图所示的措施中,能加快化学反应速率的是
【答案】C
【解析】A项会防止铁门生锈。
B项可防止橡胶老化。
C项用扇子扇煤炉火是为了加快化学反应速率,使炉火更旺。
8.通常情况下,A、B是无色溶液,产物AB是白色沉淀,则下列各条件下发生反应A+B
AB时,最先看到有白色沉淀生成的是(溶液混合时的体积变化忽略不计)
A.常温下,浓度均为0.05mol/L的A、B两种溶液各20mL相混合
B.-10℃时,浓度均为0.1mol/L的A、B两种溶液各50mL相混合
C.常温下,浓度均为0.15mol/L的A、B两种溶液各100mL相混合
D.-10℃时,浓度均为0.1mol/L的A、B两种溶液各40mL相混合
【答案】C
【解析】由于各选项都是等体积混合,因此所给体积是干扰项,只看浓度和温度即可。
选项C的温度最高、溶液的浓度最大,故反应速率最快。
9.如图为某化学反应的反应速率与时间的关系示意图。
在t1时刻升高温度或增大压强,反应速率的变化都符合示意图中表示的反应是
A.2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH<0
B.4NH3(g)+5O2(g)
4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0
C.H2(g)+I2(g)
2HI(g) ΔH>0
D.2A(g)+B(g)
2C(g) ΔH>0
【答案】B
【解析】由题中反应速率与时间的关系图可知,升高温度,正反应速率增大的程度小于逆反应速率增大的程度,平衡向逆反应方向移动,因此正反应是放热反应;增大压强,正反应速率增大的程度小于逆反应速率增大的程度,平衡向逆反应方向移动,因此正反应是气体体积增大的反应,只有B项符合题意。
10.N2和H2合成NH3的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是
A.N2(g)+3H2(g)
2NH3(g);△H=2(b-a)kJ/mol
B.N2(g)+3H2(g)
2NH3(l);△H=2(a-b-c)kJ/mol
C.
N2(g)+
H2(g)
NH3(l);△H=(b+c-a)kJ/mol
D.
N2(g)+
H2(g)
NH3(g);△H=(a+b)kJ/mol
【答案】B
【解析】本题考查热化学方程式的书写。
从图像看,热化学方程式为:
N2(g)+
H2(g)
NH3(l);△H=-(b+c-a)kJ/mol;或
N2(g)+
H2(g)
NH3(g);△H=(a-b)kJ/mol。
化学计量数扩大2倍,反应热同样扩大2倍,故选B。
第II卷(非选择题)
二、填空题:
共3题每题10分共30分
11.一定温度下,向2L恒容容器甲中,充入2mol碳和2molCO2发生如下反应:
C(s)+CO2(g)
2CO(g) ΔH>0,测得容器中CO2的物质的量随时间t的变化关系如图所示。
(1)下列判断正确的是 。
A.该反应在低温下也能自发进行
B.达平衡时,该反应的化学平衡常数K=4.0
C.及时分离出CO,对化学平衡没有影响
D.温度越高越有利于CO生成
(2)向上述平衡体系中再通入CO2,则CO2的转化率 (填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”)。
(3)相同温度下,向2L恒容容器乙中充入4mol碳和4molCO2,达到平衡。
请在图中画出乙容器中CO2的物质的量随时间t变化关系的预期结果示意图(注明平衡时CO2的物质的量)。
【答案】
(1)BD
(2)减小
(3)如图所示
【解析】
(1)选项A,根据方程式可知,该反应的ΔS>0,ΔH>0。
ΔH-TΔS<0时反应能自发进行,要使反应自发进行,则需在高温下进行。
选项B,平衡时,c(CO2)=0.38mol·L-1,c(CO)=1.24mol·L-1。
K=1.242/0.38=4.0。
选项C,及时分离出CO,平衡向正反应方向移动。
选项D,该反应为吸热反应,温度越高,越有利于CO生成。
(2)增大CO2的浓度,则平衡向正反应方向移动,但CO2的转化率降低。
(3)由于CO2的浓度增大,所以反应速率加快,达到平衡所需时间小于t1。
设消耗CO2为xmol,则生成CO为2xmol,所以有:
=4.0,解得x=2.0,根据上述分析即可画出相应变化曲线。
12.实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资。
目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。
一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g),下图1表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化:
(1)关于该反应的下列说法中,正确的是____________(填字母)。
A.△H>0,△S>0 B.△H>0,△S<0
C.△H<0,△S<0 D.△H<0,△S>0
(2)为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为lL的密闭容器中,充入lmolCO2和4molH2,一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如上图2所示。
①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)= ;H2的转化率w(H2)= 。
②该反应的平衡常数表达式K= 。
③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是 (填字母)。
A.升高温度B.将CH3OH(g)及时液化抽出
C.选择高效催化剂D.再充入lmolCO2和4molH2
(3)25℃,1.01×105Pa时,16g液态甲醇完全燃烧,当恢复到原状态时,放出363.3kJ的热量,写出该反应的热化学方程式:
。
【答案】
(1)C
(2)①0.075mol.L-1.min-1 56.25% ②c(CH3OH).c(H2O)/c(CO2).c3(H2) ③BD
(3)CH3OH(l)+O2
CO2(g)+2H2O(l) △H=-726.6kJ·mol-1
【解析】本题考查化学反应的自发性,化学反应速率的计算,平衡移动原理,热化学方程式的书写。
(1)该反应气体物质的量减小,△S<0,反应能自发进行,则△H<0,故选C。
(2)①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=
0.075mol
L-1
min-1;H2的转化率w(H2)=
56.25%;②该反应的平衡常数表达式
K=c(CH3OH).c(H2O)/c(CO2).c3(H2)③A.升高温度,平衡向吸热的逆反应方向移动;B.将CH3OH(g)及时液化抽出,减小了生成物浓度,平衡正向移动;C.选择高效催化剂,只能加快反应速率,不能使平衡移动;D.再充入lmolCO2和4molH2,增大了压强,平衡正向移动。
故选BD。
(3)16g甲醇物质的量是
,该反应的热化学方程式为:
CH3OH(l)+O2
CO2(g)+2H2O(l) △H=-726.6kJ·mol-1
13.在t℃时,某NaOH稀溶液中,c(H+)=10-amol/L,c(OH-)=10-bmol/L,已知a+b=13,则:
(1)该温度下,水的离子积常数Kw= 。
(2)该温度下,100mL0.1mol/L的稀硫酸溶液中由水电离的c(OH−)= mol/L。
(3)该温度下,若10体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前该强酸的pH1与强碱的pH2应满足的关系是 。
(用含有a和b的式子表示)
(4)该温度下,pH=3的硫酸溶液和pH=8的NaOH溶液等体积混合后,混合溶液的pH (填>7.=7.<7);pH=5的硫酸溶液和pH=10的NaOH溶液等体积混合后,混合溶液的pH (填>7.=7.<7)。
【答案】
(1) 10-13mol2/L2
(2) 5×10-13(3)a+b=14 (4) < >
【解析】本题考查水的离子积常数,溶液pH的计算。
(1)该温度下,水的离子积常数Kw=
=10-13mol2/L2。
(2)该温度下,100mL0.1mol/L的稀硫酸溶液中氢氧根离子全部是水电离产生的,c(OH−)=
。
(3)该温度下,若10体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前该强酸的pH1与强碱的pH2应满足的关系是:
,即a+b=14。
(4)该温度下,pH=3的硫酸溶液中
,pH=8的NaOH溶液中
,它们等体积混合后,混合溶液呈酸性,pH小于7;pH=5的硫酸溶液中
,pH=10的NaOH溶液中
,它们等体积混合后,混合溶液呈碱性,pH大于7。
三、实验题:
共1题每题16分共16分
14.某学生用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时,选择甲基橙作指示剂。
请填写下列空白:
(1)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视________,直到因加入一滴盐酸后,溶液由黄色变为橙色,并____________为止。
(2)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是________(填字母序号)。
A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸
B.滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
(3)若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示,则所用盐酸溶液的体积为________mL。
(4)某学生根据3次实验分别记录有关数据如下表:
滴定次数
待测NaOH溶液的体积/mL
0.1000mol·L-1盐酸的体积/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
溶液体积/mL
第一次
25.00
0.00
26.11
26.11
第二次
25.00
1.56
30.30
28.74
第三次
25.00
0.22
26.31
26.09
依据上表数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度。
(保留4位有效数字)
【答案】
(1)锥形瓶中溶液颜色变化 在半分钟内不变色
(2)D (3) 26.10
(4)
=
=26.10mL,c(NaOH)=
=0.1044mol·L-1
【解析】本题考查酸碱中和滴定实验及其有关计算。
(1)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶中溶液颜色变化;加入一滴盐酸后,溶液由黄色变为橙色,并在半分钟内不变色,即达到滴定终点。
(2)A选项,酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸,造成标准酸浓度减小,滴定需要标准溶液体积偏大,测定结果偏高;B选项,滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥,对滴定结果没有影响;C选项,酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,读取的标准酸溶液体积偏大,滴定结果偏高;D选项,读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数,造成读取的标准盐酸体积偏小,滴定结果偏低。
故选D。
(3)读数时视线与凹面最低处相平,开始盐酸体积为0,滴定结束盐酸体积为26.10mL,所用盐酸溶液的体积为26.10mL;
(4)从表中数据看,第二次实验数据误差太大,应该舍去,
=
=26.10mL,c(NaOH)=
=0.1044mol·L-1