10.下列对有关事实或解释不正确的是( )
编号
事实
解释
①
锌与稀硫酸反应,加入氯化钠固体,速率加快
增大了氯离子浓度,反应速率加快
②
锌与稀硫酸反应,滴入较多硫酸铜溶液,生成氢气的速率减慢
锌置换铜的反应干扰了锌置换氢的反应,致使生成氢气的速率变慢
③
5%的双氧水中加入二氧化锰粉末,分解速率迅速加快
降低了反应的焓变,活化分子数增多,有效碰撞增多,速率加快
④
面粉生产车间容易发生爆炸
固体表面积大,反应速率加快
A.①④B.②③C.①②③D.①②④
11.下列关于化学反应的图像的说法不正确是()
A.图1可表示反应2NO2
N2O4在等温等压条件下平衡后t1时刻充入NO2时反应速率变化
B.图2可表示CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)在一定温度下,将0.5molCO和0.5molH2在体积为2L的密闭容器中发生反应时CO的体积分数随时间变化图像。
C.图3可表示反应2SO2+O2
2SO3,温度T1>T2,反应为吸热反应。
D.图4可表示反应mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g),正反应是吸热反应,且m+n>p+q。
12.已知甲为恒压容器、乙为恒容容器.相同条件下充入等物质的量的NO2气体,且起始时体积相同,发生反应:
2NO2(g)⇌N2O4(g)△H<0.一段时间后相继达到平衡状态..下列说法中错误的是()
A.该反应的平衡常数表达式K=c(N2O4)/c2(NO2)
B.若乙容器内气体的压强保持不变,说明反应已达到平衡状态
C.平衡时NO2体积分数:
甲>乙D.达到平衡所需时间,甲所需时间短
13.在一化学平衡状态体系中,发生下列量的变化,其中一定会使平衡发生移动的是( )
A.体系的压强B.反应物的浓度C.正、逆反应速率D.反应物的转化率
14.在容积为2.0L的密闭容器内,物质D在T℃时发生反应,其反应物和生成物的物质的量随时间t的变化关系如右图,下列叙述错误的是()
A.根据右图该反应的平衡常数表达式为
B.若在第7分钟时增加D的物质的量,A的物质的量变化情况符合a曲线
C.若在第5分钟时升高温度,则该反应的正反应是吸热反应,反应的平衡常数增大,B的反应速率增大
D.从反应开始到第一次达到平衡时,A物质的平均反应速率为0.067mol/(L·min)
15.在一固定容积的密闭容器中充入气体A和B,发生如下可逆反应:
A(g)+B(g)
xC(g);△H=Q。
在不同的温度和压强下,C在反应混合物中的含量随反应时间的变化如图所示。
下列判断正确的是
A.P1>P2,x=1B.P1<P2,x≠1C.T1<T2,Q>0D.T1>T2,Q<0
16.在一定条件下,有下列气体分子数相同的可逆反应,其平衡常数K值分别如下:
①H2+F2=2HFK=1047②H2+Cl2=2HClK=1017
③H2+Br2=2HBrK=109④H2+I2=2HIK=1
试判断平衡时各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是
A.①②③④B.④②③①C.①④③②D.无法确定
17.某反应CH3OH(l)+NH3(g)=CH3NH2(g)+H2O(g)在高温度时才能自发进行,则该反应过程的△H、△S判断正确的是()
A.△H>0、△S<0B.△H<0、△S>0C.△H<0、△S<0D.△H>0、△S>0
18.一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示:
下列描述正确的是( )
A.反应的化学方程式为X(g)+Y(g)
Z(g)
B.反应开始到10s,用Z表示的反应速率为0.158mol·L-1·s-1
C.反应开始到10s,X的物质的量浓度减少了0.79mol·L-1
D.反应开始到10s,Y的转化率为79.0%
19.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气生成速率加快的是( )
A.加热升高温度B.改用98%浓硫酸C.滴加少量硫酸铜溶液D.不用铁片,改用铁粉
20.一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示,下列描述正确的是
A.反应的化学方程式为X(g)+Y(g)===Z(g)
B.反应开始到10s时Y的转化率为79.0%
C.反应开始到10s,X的物质的量浓度减少了0.79mol/L
D.反应开始到10s,用Z表示的反应速率为0.158mol/(L·s)
二、填空题
21.(I)如果将下图装置中通入的H2改成CH4气体,也可以组成一个原电池装置,则该电池的负极反应式为___________________。
(II)己知硫酸铅是一种难溶于水的物质,铅蓄电池作为一次电池,生活中应用广泛。
某铅蓄电池利用铅和氧化铅作为电极材料,总反应的反应物和生成物如下:
PbSO4PbH2SO4H2OPbO2
该铅蓄电池的负极反应式是__________________。
(III)一定温度下,向一容积为5L的真空容器中加入lmol氮气和3mol氢气进行反应,4min后测得容器内的压强是起始时压强的0.8倍,在此时间内用氢气的变化来表示反应速率为______。
22.甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料.利用合成气(主要成分为
、
和
)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:
①
②
③
回答下列问题:
化学键
(CO)中的
.
(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:
由此计算
________
.
,已知
.
,则
________
.
(2)反应①的化学平衡常数
的表达式为________;图
中能正确反映平衡常数
随温度变化关系的曲线为________(填曲线标记字母),其判断理由是_____________________________.
(3)合成气的组成
时体系中的
平衡转化率
与温度和压强的关系如图
所示.
值随温度升高而________(填“增大”或“减小”),其原因是_________________.图
中的压强由大到小为________,其判断理由是____________________________________________
23.运用化学反应原理研究碳、氮的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
(1)乙醇是一种重要的燃料,工业上利用乙烯制酒精:
C2H4(g)+H2O(l)=C2H5OH(l)ΔH,已知乙烯、乙醇的燃烧热分别是1411.0kJ·mol-1、1366.8kJ·mol-1,则ΔH=_____________。
(2)用Cu2Al2O4作催化剂,一定条件下发生反应:
CO2(g)+CH4(g)
CH3COOH(g),温度与催化剂的催化效率和乙酸的生成速率的关系如图,回答下列问题:
①200~250℃时,乙酸的生成速率升高的主要原因是____________________________。
②300~400℃时,乙酸的生成速率升高的主要原因是____________________________。
(3)甲醇作为一种重要的化工原料。
在一定条件下可利用甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,其反应原理可表示为CH3OH(g)+CO(g)
HCOOCH3(g)ΔH=-29.1kJ/mol。
向体积为1L的密闭容器中充入3molCH3OH(g)和3molCO(g),测得容器内的压强(p:
kPa)随时间(t:
min)的变化关系如图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线所示:
①Ⅱ和Ⅰ相比,Ⅱ中改变的反应条件是_______________________。
②Ⅲ和Ⅰ相比,Ⅲ中改变的反应条件是_________________,判断的理由是________________________。
③反应Ⅰ在5min时达到平衡,在此条件下从反应开始到达到平衡时v(CH3OH)=________________。
④反应Ⅱ在2min时达到平衡,平衡常数K(Ⅱ)=______________。
在体积和温度不变的条件下,在上述反应达到平衡Ⅱ时,再往容器中加入2molCH3OH和1molHCOOCH3后,平衡_______移动(填“正向”“逆向”或“不”),原因是____________________________________________。
24.CH4、CO2和碳酸都是碳的重要化合物,实现碳及其化合物的相互转化,对开发新能源和降低碳排放意义重大。
(1)已知:
①CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)△H1=+206.1kJ•mol—1
②2H2(g)+CO(g)
CH3OH(l)△H2=-128.3kJ•mol—1
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H3=-483.6kJ•mol—1
写出由甲烷和氧气合成液态甲醇的热化学方程式:
_____________________。
(2)若利用反应①来制备氢气。
为了探究温度、压强对反应①的影响,设计以下三组对比实验(温度为400℃或500℃,压强为101kPa或404kPa)。
实验序号
温度/℃
压强/kPa
CH4初始浓度/mol·L—1
H2O初始浓度/mol·L—1
1
400
101
3.0
7.0
2
T
101
3.0
7.0
3
400
P
3.0
7.0
Ⅰ、实验1、实验2和实验3比较,反应开始时正反应速率最快的是_________;平衡时CH4的转化率最小的是_________。
Ⅱ、实验2和实验3相比,其平衡常数关系:
K2______K3(填“>”、“<”或“=”)。
(3)科学家提出由CO2制取碳(C)的太阳能工艺如图1所示.
①“重整系统”发生的反应中n(FeO)∶n(CO2)=6∶1,则FexOy的化学式为______;
②“热分解系统”中每分解lmolFexOy,同时生成标准状况下气体体积为_______。
(4)pC类似pH,是指极稀溶液中的溶质浓度的常用负对数值。
如某溶液中溶质的浓度为1×10—2mol•L—1,则该溶液中溶质的pC=﹣lg(1×10—2)=2。
上图2为25℃时H2CO3溶液的pC﹣pH图。
请回答下列问题:
①在0<pH<4时,H2CO3溶液中主要存在的离子是___________;
②在8<pH<10时,溶液中HCO3—的pC值不随着pH增大而减小的原因是____;
③求H2CO3一级电离平衡常数的数值Ka1=_______________。
25.工业上制硫酸的主要反应之一为2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g),反应过程中能量的变化如图所示。
(1)由图可知该反应的正反应为_____________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)升高温度,平衡向_________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动;正反应速率_____(填“增大”“减小”或“不变”,下同),逆反应速率_____________。
(3)向反应体系中加入催化剂后,图中E1____(填“增大”“减小”或“不变”,下同),E3___________。
(4)已知:
2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(g)△H=-442.4kJ·mol-1;
S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-297.0kJ•mol-1。
则H2S(g)与O2(g)反应产生SO2(g)和H2O(g)的热化学方程式是_________________,当此反应转移3mol电子时,放出的热量为_______kJ。
26.某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法研究影响反应速率的因素。
所用HNO3浓度为1.00mol/L、2.00mol/L,大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格,实验温度为298K、308K,每次实验HN03的用量为25.0mL、大理石用量为10.00g。
(1)请完成以下实验设计表,在实验目的一栏中填出对应的实验编号:
试验编号
T/K
大理石规格
HNO3浓度mol/L
实验目的
①
298
粗颗粒
2.00
实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响;
(II)实验①和____探究温度对该反应速率的影响;
(III)实验①和____探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响。
②
298
粗颗粒
1.00
③
308
粗颗粒
2.00
④
298
细颗粒
2.00
(2)实验①中CO2质量随时间变化的关系见图:
依据反应方程式CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O,计算实验①在70~90s范围内HNO3的平均反应速率_______。
(忽略溶液体积变化)
(3)请在上图中,画出实验②和③中CO2质量随时间变化关系的预期结果示意图,并标出线的序号_______。
(4)工业上己实现CO2和H2反应生成甲醇的转化。
己知:
在一恒温、恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2,一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)。
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。
请回答:
①达到平衡时H2的转化率为_______。
在前10min内,用CO2表示的反应速率:
V(CO2)=______mol/(L·min)
②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_______。
a.容器压强不变b.混合气体中c(CO2)不变
c.v(CH3OH)=v(H2O)d.c(CH3OH)=c(H2O)