D.由a到bNO2体积分数减小,平衡逆移,故T2>T1,温度越高,k越大,kc>kb,故D对;
故选D。
11.由NO2、O2、熔融盐NaNO3组成的燃料电池如图所示,在使用过程中石墨I电极反应生成种氧化物Y,下列有关说法正确的()
A.石墨I极为正极,石墨II极为阴极
B.Y的化学式可能为N2O、NO、N2O3中的一种
C.石墨I极的电极反应式为NO2+NO3-+e-=N2O5
D.该燃料电池的总反应式为:
4NO2+O2=2N2O5
【答案】
负极(I)NO3-+NO2-e-=N2O5
正极(Ⅱ):
O2+4e-+2N2O5=4NO3-
总:
4NO2+O2=2N2O5
【解析】A.燃料电池为原电池,Ⅰ为负极,Ⅱ为正极,故A错误;
B.NO2中N的化合价为+4,反应后化合价升高,所以Y为N2O5,故B错误;
C.(Ⅰ):
NO3-+NO2-e-=N2O5,故C错;
D.总反应式:
4NO2+O2=2N2O5,故D正确。
故选D。
12.用阳极X和阴极Y电解Z的水溶液,电解一段时间后,再加入W,能使溶液恢复到电解前的状态,符合题意的组是()
组号
X
Y
Z(足量)
W
A
C
C
H2SO4
H2O
B
Pt
Cu
CuSO4
Cu2(OH)2CO3
C
C
Fe
NaCl
盐酸
D
Fe
Ag
AgNO3
Ag
【答案】A
【解析】A.总反应式2H2O
2H2↑+O2↑,加H2O可恢复,故A正确;【注意有文字】
B.总反应式2CuSO4+2H2O
2Cu+O2↑+2H2SO4,2H2SO4+Cu2(OH)2CO3=2CuSO4+CO2↑+3H2O
电解消耗n(CuSO4):
n(H2O)=1:
1,加Cu2(OH)2CO3还原时n(CuSO4):
n(H2O)=2:
3,相当于稀释了原溶液,故B错误;【注意有文字】
C.总反应式2NaCl+2H2O
2NaOH+Cl2↑+H2↑,NaCl+HCl=NaCl+H2O
电解消耗n(NaCl):
n(H2O)=1:
1,加HCl反应生成n(NaCl):
n(H2O)=1:
1
可以加HCl气体,但加盐酸(有水)相当于稀释了原溶液,故C错误;【注意有文字】
D.总反应式Fe+2Ag+
Fe2++2Ag,加Ag恢复不到电解前状态,故D错误。
【注意有文字】
故选A。
13.下列图示与对应的叙述相符的是()
A.图1表示H2与O2发生反应过程中的能量变化,则H2的燃烧热为241.8kJ·mol-1
B.图2表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)
3C(g)+D(s)的影响,乙的压强比甲的压强大
C.图3表示等体积,等PH值的盐酸和醋酸溶液分别与过量的Mg反应
D.图4表示常温下,稀释HA、HB两种酸的稀溶液时,溶液pH随加水量的变化,则HB酸性强
【答案】C
【解析】A燃烧热反应生成稳定的氧化物,应该是H2O(l)而不是H2O(g),故A错误;
B.因为D是固态,反应物气体数大于生成物,压强增大,平衡正移,反应物的百分含量会下降,故B错误;
C.开始反应后,醋酸的氢离子浓度大于盐酸,故醋酸速率快(斜率大),产生H2多,故C正确;
D.稀释等PH的HA、HB,强酸的PH变化大,故HA酸性强,故D错误。
故选C。
14.将浓度为0.1mol·L-1HF溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是()
A.c(H+)B.Ka(HF)C.
D.
【答案】D
【解析】A加H2O稀释,c(H+)减小,故A错误;
B.加H2O稀释,温度未变,Ka(HF)不变,故B错误;
C.HF
H++F-H2O
H++OH-,加水促进HF与H2O的电离,c(F-)减小更大,
减小,故C错误;
D.
,加水c(F-)减小,Ka(HF)不变,故
增大,故D正确。
故选D。
15.在10L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应:
X(g)+Y(g)
M(g)+N(g),所得实验数据如下表:
实验编号
温度/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
n(X)
n(Y)
n(M)
①
700
0.40
0.10
0.090
②
800
0.10
0.40
0.080
③
800
0.20
0.30
a
④
900
0.10
0.15
b
下列说法正确的是()
A.实验①中,若5min时测得n(M)=0.050mol,则0至5min时间内,用N表示的平均反应速率v(N)=1.0×10-2mol/(L·min)
B.实验②中,该反应的平衡常数K=2.0
C.实验③中,达到平衡是,X的转化率为60%
D.实验④中,达到平衡时,b>0.090
【答案】C
【解析】A.v(M)=v(N)=
=0.001mol/(L·min)=1×10-3mol/(L·min),故A错误;
B.X(g)+Y(g)
M(g)+N(g)
c起(mol/L)0.010.0400
Δc(mol/L)0.0080.0080.0080.008
c平(mol/L)0.0020.0320.0080.008
K=
=1.0,故B错误;
C.800℃,K=1.0,
X(g)+Y(g)
M(g)+N(g)
n起(mol/L)0.20.300
Δn(mol/L)aaaa
n平(mol/L)0.2-a0.3-aaa
K=
=1,a=0.12,
a(X)=
×100%=60%,故C正确;
D.实验①②,若温度相同,平衡时,n(M)相同。
但n(M):
①>②,温度:
②>①,
实验①、④,温度:
④>①,升温平衡逆移:
n(M):
①>④,则b<0.090,故D错误。
故选C。
16.反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)ΔH<0在一定条件下达到平衡后,再进行下列各项操作,其中叙述正确的是()
A.恒温恒压下,向反应容器中充入一定量的SO3,新平衡中SO3的浓度比原平衡大
B.恒温恒压下,向反应容器中充入一定量的SO3,新平衡中SO3的体积分数比原平衡大
C.恒温下,体积压缩为原来的一半,新平衡中SO3的浓度比原平衡大
D.恒温下,体积压缩为原来的一半,新平衡中SO2的体积分数比原平衡大
【答案】C
【解析】A.恒温恒压,充入SO3,一边倒比例相同,与原平衡等效,新平衡中SO3的浓度与原平衡一样大,故A错误;
B.恒温恒压,充入SO3,一边倒比例相同,与原平衡等效,新平衡中SO3的体积分数不变,故B错误;
C.恒温下,体积变为原来一半,浓度增大一倍,虽然平衡正移,但新平衡中SO2浓度比原来平衡大,故C正确;
D.恒温下,体积变为原来一半,平衡正向移动,新平衡中SO2体积分数比原来平衡小,故D错误。
故选C。
17.向一容积为1L的密闭容器中加入一定量的X、Y,发生化学反应aX(g)+2Y(s)
bZ(g);ΔH<0。
如图是容器中X、Z的物质的量浓度随时间变化的曲线。
根据以上信息,下列说法正确的是()
A.用X表示0~10min内该反应的平均速率为v(X)=0.045mol/L•min
B.推测在第7min时曲线变化的原因可能是升温
C.根据上图可求得方程式中a:
b=1:
3
D.推测在第13min时曲线变化的原因可能是降温
【答案】B
【解析】A.v(X)=
=0.025mol/(L·min),故A错误;
B.第7min时,单位时间内X,E的物质的量变化量较大,反应速率增大,可能为升高温度,故B正确;
C.0~10min,v(Z)=
=0.05mol/(L·min),v(X):
v(Z)=a:
b=1:
2,故C错误;
D.第13min时,c(Z)减小,c(X)增大,说明平衡向逆反应方向移动,此时曲线斜率较大,应为升高温度导致,故D错误。
故选B。
二、单项选择题(每小题有一个选项符合题意,每小题3分,共18分)
18.已知:
I、2CH4(g)
C2H4(B)+2H2(g)ΔHA
II、C2H4(g)
C2H2(B)+H2(g)ΔHB
当升高温度时反应I和II式都向右移动。
那么下列反应:
(1)C(s)+2H2(g)→CH4(g)ΔH1
(2)2C(s)+H2(g)→C2H2(g)ΔH2
(3)2C(s)+2H2(g)→C2H4(g)ΔH3
(1)
(2)(3)中ΔH1、ΔH2、ΔH3大小顺序排列正确的是()
A.ΔH1>ΔH2>ΔH3B.ΔH2>2ΔH1>ΔH3
C.ΔH2>ΔH3>2ΔH1D.ΔH3>ΔH2>2ΔH1
【答案】C
【解析】当升高温度,Ⅰ、Ⅱ均向右移动,说明ΔHA>0,ΔHB>0。
①ΔHA=ΔH3-0ΔH1>0,故ΔH3>2ΔH1,
②ΔHB=ΔH2-ΔH3>0,故ΔH2>ΔH3,
综上,ΔH2>ΔH3>2ΔH1,
故选C。
19.H2S就一种剧毒气体,对H2S废气资源化利用的途径之一是回收能量并得到单质硫,反应原理为2H2S(g)+O2(g)=S2(s)+2H2O
(1)ΔH=-632kJ·mol-1。
如下图为质子膜H2S燃料电池的示意图。
下列说法正确的是()
A.电池工作时,电流从电极a经过负载流向电极b
B.电极a上发生的电极反应式为2H2S-4e-=S2+4H+
C.当反应生成64gS2时,电池内部释放632kJ热量
D.当电路中通过4mol电子时,有4molH+经质子膜进入负极区
【答案】B
正极(b):
O2+4H++4e-=2H2O
负极(a):
2H2S-4e-=S2+4H+
【解析】A.电流从电极b流向电极a,故A错误;
B.(a):
2H2S-4e=S2+4H+,故B正确;
C.64gS2即1mol,但该装置将化学能转化为电能,所以电池内部几乎不放出能量,故C错误;
D.当电路通过4mol电子时,有4molH+经质子膜进入正极区,故D错误;
故选B。
20.用两根石墨棒作电极电解含有0.01mol/LCuSO4和0.04mol/LNaCl的混合溶液200mol,通电一段时后,在两只电极上产生等量的气体,停止电解难,忽略电解过程中溶液体积的变化,则电解后溶液的pH为()
A.13B.12C.2D.1
【答案】B
【解析】n(Cu2+)=0.002mol,
n(Cl-)=0.008mol,设两极分别产生气体的总物质的量为x。
阳极Cu2++2e-=Cu,
0.002mol0.004mol
2H2O+2e-=H2↑+2OH-
2xx
阳极:
2Cl--2e-=Cl2↑
0.008mol0.008mol0.004mol
2H2O-4e-=O2↑+4H+
4x-0.016molx-0.004mol
由得失电子守恒得:
0.004mol+2x=0.008mol+4x-0.016mol
x=0.006mol
n(OH-)=0.012mol-0.008mol=0.004mol
c(OH-)=
=
=0.02mol/L
c(H+)=
=5×10-13mol/L
pH=-lgc(H+)=-lg5+13=13-0.7=12.3≈12。
故选B。
21.将2molSO2(g)和2molSO3(g)混合于某密闭容器中,在温度(T℃)和体积(VL)一定条件下达平衡,此时SO3的体积分数为a%;在相同条件下,如分别按下列的配比,在不同的容器中进行反应,达平衡时SO3的体积仍是a%的是()
A.2molSO2(g)+1molO2(g)
B.4molSO2(g)+1molO2(g)
C.2molSO2(g)+1molO2(g)+2molSO3(g)
D.1molSO2(g)+1molO2(g)+3molSO3(g)
【答案】B
【解析】恒温恒容,前后气体数不同,一边倒数值相同,则等效
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)
2mol2mol
一边倒4mol1mol0
A.2molSO2(g)+1molO2(g),与原平衡不等效,故A错误;
B.4molSO2(g)+1molO2(g),与原平衡等效,故B正确;
C.一边倒为4molSO2(g)+2molO2(g),与原平衡不等效,故C错误;
D.一边倒为4molSO2(g)+2.5molO2(g),与原平衡不等效,故D错误。
故选B。
22.甲醇是一种可再生能源,工业上可用CO与H2反应在一定条件下反应来合成:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)在一容积可变的密闭容器中充有10molCO和20molH2,在催化剂作用下发生反应生成甲醇。
CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。
则下列说法正确的是()
A.由图可知,合成甲醇的反应在高温可自发进行
B.A、B、C三点的速率大小关系为:
vB<vA<vC
C.A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为:
KA>KB>KC
D.若达到平衡状态A时,容器的体积为10L,则在平衡状态B时容器的体积为7L
【答案】B
【解析】A.温度升高,a(CO)减小,平衡逆向移动,则正反应的热ΔH<0,ΔS<0,G=ΔH-TΔS<0时,即ΔH|TΔS|时能自发进行,合成CH3OH的反应在低温下可自发进行,故A错误;
B.A、B两点温度相同,压强增大,平衡正移,a(CO)增大,故P2>P1,则VB>VA,又因为T2>T1,则VC>VB,综上VC>VB>VA,故B错误;
C.A、B温度相同,KA=KB,故C错误;
D.CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g),CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g),
起始(mol)10200起始(mol)10200
变化(mol)5105变化(mol)8168
平衡(mol)5105平衡(mol)248
平衡(mol/L)0.510.5平衡(mol/L)
k=
=1,k=
=1,V=2L。
故选B。
23.如图所示,向A中充入1molX和1molY,向B中充入2molX和2molY,起始VA=VB=aL,忽略A、B间连接管的体积,在相同温度和催化剂的条件下,两容器中各自发生下列反应:
X(g)+Y(g)
2Z(g)+W(g)达平衡时,VA=1.2aL,则下列说法正确的是()
A.达到平衡所用时间:
t(B)
>2t(A)
B.打开K一段时间达平衡时,A的体积为2.6aL
C.B容器中X的转化率为40%
D.打开K到新平衡后,升高B容器温度,A容器体积一定增大
【答案】
【解析】A.起始VA=VB=aL,B中的物质的量大于A中的物质的量,故B反应速率大于