30.(6分)化学反应速率影响因素的探究实验:
KI在经酸化的溶液中被空气氧化的反应式为:
4H++4I-+O2=2I2+2H2O。
已知:
淀粉与碘的显色反应在温度升高时灵敏度会降低,高于75℃则不能显色;淀粉浓度越高显色越灵敏,颜色也越深。
实验小组拟用0.8mol·L-1KI溶液、0.1molH2SO4溶液、淀粉溶液等来探究温度、酸度对上述反应速率的影响,他们做了A-C三组实验,部分实验数据如下表:
编号
温度/℃
H2SO4体积/mL
KI溶液体积/mL
H2O体积/mL
淀粉溶液/mL
出现蓝色
时间/s
A
39
10
5
5
1
5
B
TB
10
5
5
1
没出现蓝色
C
5
10
5
5
1
39
D
t
(1)B组实验中“没出现蓝色”,原因是__________________________________________。
(2)请你为小组设计D组实验方案(在表格空白处填入你设计的5个数据),以帮助小组完成探究目标。
(3)按你设计的实验数据,请你预测一个t值,并写出与你预测相对应的探究实验结论__________________________________________。
31.(10分)汽车尾气是城市的主要空气污染物,研究控制汽车尾气成为保护环境的首要任务
(1)汽车内燃机工作时发生反应:
N2(g)+O2(g)
2NO(g),是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。
T℃时,向5L密闭容器中充放6.5molN2和7.5molO2,在5min时反应达到平衡状态,此时容器中NO的物质的量是5mol。
①5min内该反应的平均速率v(NO)=__________mol/(L·min);
②反应开始至达到平衡的过程中,容器中下列各项发生变化的是__________(填序号)。
a.混合气体的密度b.混合气体的压强
c.正反应速率d.单位时间内,N2和NO的消耗量之比
(2)H2或CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的。
已知:
①N2(g)+O2(g)=2NO(g)DH=+180.5kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)DH=-571.6kJ·mol-1
则H2(g)与NO(g)反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式是__________________________。
(3)当质量一定时,增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。
如图表示在其他条件不变时,
反应:
2NO(g)+2CO(g)
2CO2(g)+N2(g)中NO的浓度c(NO)随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线。
①该反应的DH____________0((填“>”或“<”)。
②若催化剂的表面积S1>S2,在右图中画出c(NO)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
32.(12分)“Cl化学”是指以碳单质或分子中含1个碳原子的物质(如CO、CO2、CH4、CH3OH等)为原料合成工业产品的化学工艺,对开发新能源和控制环境污染有重要意义。
(1)一定温度下,在两个容积均为2L的密闭容器中,分别发生反应:
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)DH=-49.0kJ/mol。
相关数据如下:
容器
甲
乙
反应物投入量
1molCO2(g)和3molH2(g)
1molCH3OH(g)和1molH2(g)
平衡时c(CH3OH)
c1
c2
平衡时能量变化
放出29.4kJ
吸收akJ
请回答:
①c1__________c2(填“>”、“<”或“=”);a=__________。
②若甲中反应10s时达到平衡,则用CO2来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率是__________mol/(L·s)。
(2)压强为p1时,向体积为1L的密闭容器中充入bmolCO和2bmolH2,CO转化率发生反应CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。
平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图所示。
请回答:
(3)
①该反应属于__________(填“吸”或“放”)热反应;p1__________p2(填“>”、“<”或“=”)。
②100℃时,该反应的平衡常数K=__________(用含b的代数式表示)。
(3)治理汽车尾气的反应是2NO(g)+2CO(g)ƒ2CO2(g)+N2(g)DH<0。
在恒温恒容的密闭容器中通入n(NO):
n(CO)=1:
2的混合气体,发生上述反应。
下列图像正确且能说明反应在进行到t1时刻一定达到平衡状态的是__________(选填字母)。
33.(8分)煤制天然气工艺是煤高效洁净利用的新途径之一,其工艺流程简图如下:
(1)
反应Ⅰ:
C(s)+H2O(g)ƒCO(g)+H2(g)DH=+135kJ·mol-1,通入的氧气会与部分碳发生燃烧反应。
请利用能量转化及平衡移动原理说明通入氧气的作用:
________________________。
(2)反应,:
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)DH=-41kJ·mol-1。
下图表示不同温度条件下,煤气化反应Ⅰ发生后的汽气比(水蒸气与原料气中CO物质的量之比)与CO平衡转化率的变化关系。
①判断T1、T2和T3的大小关系:
____________________。
②若煤气化反应Ⅰ发生后的汽气比为0.8,经煤气化反应Ⅰ和水气变换反应Ⅱ后,得到CO与H2的物质的量之比为1:
3,则反应Ⅱ应选择的温度是__________(填“T1”、“T2”或“T3”)。
(3)已知:
①CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)DH1=-41kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)
2H2O(g)DH2=-48kJ·mol-1
③CH4(g)+2O2(g)
CO2(g)+2H2O(g)DH3=-802kJ·mol-1
反应Ⅳ:
CO(g)+3H2(g)
CH4(g)+H2O(g)DH=__________kJ·mol-1。
化学试题答案
一、选择题(共25小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题2分,共50分。
)
1.D2.D3.B4.D5.C6.C7.D8.C9.A10.A11.C12.C13.A14.C15.B16.D
17.C18.D19.B20.B21.A22.D23.B24.A25.C
26.HClO3=H++ClO3-NH4·H2O
NH4++OH-NaHSO4=Na++H++SO42-
27.
(1)c>a>h
(2)b>a=c(3)c>a=b
28.在氨水中存在平衡:
NH3+H2O
NH3·H2O
NH4++OH-,加入NaOH温体,OH-浓度增加,平衡向左移动,NaOH固体溶于水放出大量热,均有利于NH3逸出
29.
(1)AB常温下,0.1mol·L-1的CH3COOH溶液的pH>1(或pH=3等)
(2)B(3)BCD
30.
(1)温度(TB)高于75℃,淀粉与碘不显色
(2)温度必须在39℃或5℃,KI溶液体积必须为5ml,淀粉溶液为1ml,水和硫酸溶液总体积为15ml的各种组合答案均得分
D
39
15
5
0
1
D
5
15
5
0
1
(3)若设计酸体积<10mL时t预测值要大于同温对比值;若设计酸体积>10mL时,t预测值要小于同温对比值(合理范围内的数值都给分),结论为:
其他条件不变,酸度越大反应速率越快
31.
(1)①0.21.25;②cd
(2)2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(l)DH=-752.1kJ·mol-1(3)①<
②
32.
(1)①=,19.6;②0.03
(2)①放,<;②
(3)cd
33.
(1)氧气与碳发生燃烧反应放热,放出的热被可逆反应C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)吸收利用,(或温度升高)促进反应正向移动
(2)①T1