【文档说明】【精准解析】河北省衡水市深州市中学2019-2020学年高二下学期期中考试化学试题.doc,共(17)页,506.000 KB,由小赞的店铺上传
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化学试题可能用到的相对原子质量:C12H1O16一.选择题(每小题只有一个正确选项,每小题3分,共21小题63分)1.化学与生产、生活密切相关。下列事实与化学反应速率无关的是A.食品、蔬菜贮存在冰箱或冰柜里B.家用铁锅、铁铲等餐具保持干燥C.制造蜂窝煤时加入生石灰D.把块状
煤碾成粉状再燃烧【答案】C【解析】【详解】A.低温冷藏使食品延缓变质,是降低温度使反应速率减慢,A项排除;B.在潮湿的情况下,铁锅、铁铲易发生电化学腐蚀,腐蚀速率较快,保持其干燥,可以极大减缓其腐蚀速率,B项排除;C.制造蜂
窝煤时加入生石灰,是为了减少二氧化硫的排放,发生反应为:2CaO+O2+2SO22CaSO4,与反应速率无关,C项可选;D.把块状煤碾成粉状再燃烧,能够增大反应物之间的接触面积,增大反应速率,D项排除。答案选C项。2.下列设备工作时,将化学能
转化为热能的是()A.硅太阳能电池B.锂离子电池C.太阳能集热器D.燃气灶【答案】D【解析】【详解】A.硅太阳能电池是把太阳能转化为电能,A错误;B.锂离子电池将化学能转化为电能,B错误;C.太阳能集热器将太阳能转化为热能,C错误;D.燃气灶将化学能转化为热
能,D正确,答案选D。3.“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即能制冷。该化学物质是()A.酒精B.生石灰C.氢氧化钠D.硝酸铵【答案】D【解析】【分析】根据题意可以知道该物质与水混合会吸热使温度降低,才能达到制冷的效果,要从
物质溶于水后热量变化来考虑。【详解】A.酒精溶于水过程中热量变化不是很明显,故A错误;B.生石灰能与水反应生成氢氧化钙并放出热量,不能起到制冷的作用,故B错误;C.氢氧化钠溶于水放热,不能起到制冷的作用,故C错误;D.硝酸铵
溶于水吸热,能使温度降低能达到制冷的作用,故D正确;故答案选D。4.下列反应是吸热反应,但不属于...氧化还原反应的是A.铝片与稀H2SO4反应B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应C.灼热的炭与CO2反应D.甲烷在O2中的燃烧反应【答案】B【
解析】分析:有元素化合价变化的反应为氧化还原反应;常见的吸热反应有Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应、C参加的氧化还原反应、大多数的分解反应等,以此来解答。详解:A项,铝片与稀H2SO4反应,是氧化还原反应,也是放热反应,故不选A项;B.Ba(O
H)2·8H2O与NH4Cl反应是吸热反应,该反应不是氧化还原反应,故选B项;C项,灼热的炭与CO2反应,该反应是吸热反应,同时碳的化合价发生变化,是氧化还原反应,故不选C项。D项,甲烷在O2中的燃烧反应是氧化还原反应,也是放热反应,故不选D项;综上所述
,本题正确答案为B。5.已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2均为正值):H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH=-Q1kJ/molH2(g)+Br2(g)=2HBr(g)ΔH=-Q2kJ/mol有关上述反应的叙述正确的是A.Q1<Q2B.生成物总能
量均高于反应物总能量C.生成1molHCl气体时放出Q1热量D.1molHBr(g)具有的能量大于1molHBr(l)具有的能量【答案】D【解析】【详解】A.因为Cl2比Br2活泼,Cl-Cl键能较大,放出的热量更
多,应为Q1>Q2,故A错误;B.两个反应都是放热反应,生成物的总能量低于反应物的总能量,故B错误;C.由热化学方程式可知,生成2mol氯化氢放出的热量才是Q1,故C错误;D.物质在气态时具有的能量一般高于液态和固态时,则1molH
Br(g)具有的能量高于1molHBr(l)具有的能量,故D正确。答案选D。6.可逆反应达到化学平衡状态的重要特征是()A.反应停止了B.正、逆反应的速率都为0C.正、逆反应都还在进行D.正、逆反应的速
率相等且不为0【答案】D【解析】A、反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,但反应不停止,故A错误;B、反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,但反应不停止,速率不为0,故B错误;C、反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,但反应不停止,速率不为0,是动态平衡,故C错误;D、正逆反应速
率相等,速率不为0,是反应达到平衡状态时的本质特征,故D正确。7.下列反应不属于可逆反应的是()A.Cl2溶于水B.NH3溶于水C.合成氨的反应D.电解水生成H2和O2与点燃H2和O2的混合物生成水【答案】D【解析】【详解】A、Cl2溶
于水存在反应:Cl2+H2OHCl+HClO,属于可逆反应,故A不选;B、NH3溶于水存在反应:NH3+H2ONH3·H2O,属于可逆反应,故B不选;C、合成氨反应N2+3H22NH3,属于可逆反应,故C不选;D、电解水生成H2和O2与点燃H2和O2的混合物生成水,两反应的条件不同,不是可
逆反应,故D选;答案选D。8.一密闭烧瓶中装有NO2气体,在一定条件下达到化学平衡2NO2N2O4(正反应为放热反应)。将该烧瓶放在热水中,对现象的描述正确的是A.颜色不变B.颜色变浅C.颜色加深D.无法判断【答案】C【解析】【分析】一密闭烧瓶中装有NO2气体,在一定条件下达
到化学平衡:2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)△H<0(正反应为放热反应),升高温度平衡向吸热反应移动。【详解】烧瓶内的气体存在平衡:2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)△H<0(正反应为放热反应),升高温度平衡向吸热反应移动。
升高温度平衡向逆反应移动,NO2浓度增大,颜色变深。故选C。9.在相同的温度下,已知反应:①N2(g)+O2(g)2NO(g)的平衡常数K=3.84×10-31;②2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常数K=3.10×1026L·mol-1。则在该温度下,两个化学
反应的反应程度之间的关系为()A.①>②B.①<②C.①=②D.不能确定【答案】B【解析】【详解】化学平衡常数是生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积,平衡常数越大,说明反应进行越彻底,题中反应①K很小,进行的程度很小;反应②K值很大,进行的程度很大,故选B。1
0.已知:298K时,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=—Q1KJ/mol,在相同温度下,向密闭容器中通入2molSO2和1molO2,达到平衡时放出热量Q2KJ,则下列关系式正确的是()A.Q1>Q2B.Q1<Q2C.Q1=Q2D.无法比较【答案】A【解析】【详解】
Q1代表2molSO2全部转化成SO3放出的热量,Q2代表在密闭容器中二氧化硫与氧气发生可逆反应,反应物不能全部转化成生成物,所以放出的热量Q2<Q1,故选项A正确。11.下列说法正确的是:()A.其它条件不变时,升高温度,可以提高反应物的活化分子百分数B.其它条件不变时,增大反应物的浓度,可以
提高反应物的活化分子百分数C.保持温度不变,化学平衡正向移动时,化学平衡常数增大,逆向移动时则减小D.其它条件不变时,加入高效催化剂,可以增大化学反应速率和反应物的转化率【答案】A【解析】【详解】A.其它条件不变时,升高温度,可以提高
反应物的活化分子百分数,导致活化分子数增多,化学反应速率增大,A项正确;B.其它条件不变时,增大反应物的浓度,反应物的活化分子百分数不变,但活化分子数增多,化学反应速率增大,B项错误;C.化学平衡常数只受温度影响
,温度不变平衡常数不变,C项错误;D.催化剂能降低反应的活化能,增大化学反应速率,但无法改变平衡,即不会改变反应物的转化率,D项错误;答案选A。12.对于平衡体系2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),增大压强时(其它条件不变)A.SO3含量降低B.正反应速率加快C.逆
反应速率减慢D.平衡向逆向移动【答案】B【解析】【详解】A.对于平衡体系2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),增大压强时平衡正向移动,SO3含量增加,故A错误;B.对于平衡体系2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),
增大压强,正、逆反应速率均加快,故B正确;C.对于平衡体系2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),增大压强,正、逆反应速率均加快,故C错误;D.对于平衡体系2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),增大压强时平衡正向移动,故D错误;故答案为B。13.下列说法正确的是A.需
要加热才能发生的反应一定是吸热反应B.由C(石墨,s)=C(金刚石,s)△H=+1.9kJ/mol,可知金刚石比石墨稳定C.自发反应的熵一定增大,非自发反应的熵一定减小D.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的热量多【答案】D【解析
】硫和氧气加热反应生成二氧化硫,为放热反应,A错误;该反应为吸热反应,金刚石的能量高,不稳定,石墨能量低稳定,B错误;H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l),加热后反应自发进行,∆S<0,C错误;硫固体变为硫蒸气需要吸收一定的热量,所以等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃
烧,前者放出的热量多,D正确;正确选项D。14.下列说法中错误..的是A.凡是放热反应而且熵增加的反应,就更易自发进行B.对于同一物质在不同状态时的熵值是:气态>液态>固态C.平衡常数K值越大,则可逆反应进行越完全,反应物的转化率越大D.凡是能量达到活化能的分
子发生的碰撞均为有效碰撞【答案】D【解析】【详解】A.属于放热和熵增加的反应,即△H<0,△S>0,根据△H-T△S<0可知,反应易自发进行,故A正确;B、同一物质的固态、液态、气态的混乱度依次增大,熵值增大,故B正确;C.平衡常数是利用生
成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积,所以K值越大,说明这个反应正向进行的程度越大,反应物的转化率越大,故C正确;D.活化分子发生有效碰撞需要满足合适的取向,因此能量达到活化能的分子发生的碰撞不一定为有效碰撞,故D错误;故选D。15.图中的曲线是表示其他条件一定时,2NO(g)+
O2(g)⇌2NO2(g)ΔH<0反应中NO的转化率与温度的关系曲线,图中标有a、b、c、d四点,其中表示未达到平衡状态,且v正>v逆的点是()A.a点B.b点C.c点D.d点【答案】C【解析】【分析】曲线上各点在一定温度下均到达平衡,N
O的转化率小于平衡转化率,反应未到达平衡,反应向正反应方向进行,而NO的转化率大于平衡时转化率,反应也未到达平衡,反应向逆反应方向进行。【详解】A.a在曲线上,在一定温度下均处于平衡状态,则存在:V正=V逆,
而a点NO转化率等于同温度下平衡转化率,反应到达平衡,故A不符合题意;B.b在曲线上,在一定温度下处于平衡状态,则存在:V正=V逆,而b点NO转化率等于同温度下平衡转化率,反应到达平衡,故B不符合题意;C.c点NO的转化率小于同温度下
平衡转化率,反应未达到平衡状态,且v正>v逆,反应向正反应方向进行,故C符合题意;D.d点NO的转化率大于同温度下平衡转化率,反应未达到平衡状态,且v正<v逆,反应向逆反应方向进行,故D不符合题意;答案选C。【点睛】看懂图像是关键,从图像中读出有效信息。16.在容积不变的密闭容
器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0。下列各图表示当其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,其中分析正确的是A.图表示温度对平衡的影响,且甲温度较高B.图表示t0时刻恒容充入He(g)C
.图表示t0时刻增大O2的浓度对反应速率的影响D.图中a点v正>v逆【答案】D【解析】【分析】容器的容积不变,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0,该反应是一个正反应方向气体物质的量减小且放热的反应,根据外界条件的改变对反应速率以及平衡移动的影响进行分析
。【详解】A.乙到达平衡的时间较短,乙的温度较高,正反应放热,升高温度,平衡向逆反应方向移动,SO2的百分含量增大,A项错误;B.t0时刻,恒容充入He(g),容器容积不变,各物质的浓度不变,因此正、逆反应速率都不
变,B项错误;C.t0时刻增大O2浓度的瞬间,反应物浓度增大,正反应速率瞬间增大,之后逐渐减小,生成物浓度此刻不变,逆反应速率不变,之后逐渐增大,C项错误;D.曲线上各点都是平衡点,a点时SO2的百分含量比相同温度下平衡时的百分含量大,因此应该向正反应方向进行,使SO2的百分含量减小达到平衡状
态,则a点v正>v逆,D项正确;答案选D。【点睛】恒温恒容,向有气体参加的反应体系中充入无关气体时,各物质的浓度不变,正逆反应速率不变,平衡不移动;恒温恒压,向有气体参加的反应体系中充入无关气体时,由于压强保持不变
,容器容积必然增大,因此各物质的浓度减小,正逆反应速率均减小,此时相当于减压,平衡向气体体积增大的方向移动。这是学生们的易错点。17.一定温度下,反应N2(g)+O2(g)2NO(g)在密闭容器中进行,下列措施不改变化学反应速率的是()A.缩小体积
使压强增大B.升高体系的温度C.恒容,充入HeD.加入合适的催化剂【答案】C【解析】【详解】A、缩小体积使压强增大可以加快该化学反应的速率,选项A不符合;B、升高体系的温度,活化分子的百分数增大,可以加快该化学反应的速率,选项B不符合;C、恒容,充入He,各组分浓度不变,速率不变,选项C符合
;D、加入合适的催化剂,活化分子的百分数增大,化学反应速率增大,选项D不符合;答案选C。18.反应A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=0.45mol⋅L-1⋅min-1②v(B)=0.6mol⋅L-1⋅s-1③v(C)=0.4mol⋅L
-1⋅s-1④v(D)=0.45mol⋅L-1⋅s-1,该反应进行的快慢顺序为()A.④<③=②<①B.④>③=②>①C.①>②>③>④D.④>③>②>①【答案】B【解析】【详解】同一化学反应,反应速率
与化学计量数的比值越大,反应速率越快,则①0.451=0.45,②0.63=0.2,③0.42=0.2,④0.452=0.225,则反应快慢为④>③=②>①,故选B。19.已知某反应()()()aAgbBgcCgHQ+=在
密闭容器中进行,在不同温度1(T和2T)及压强1(P和2P)下,混合气体中B的质量分数()wB与反应时间()t的关系如图所示,下列判断正确的是()A.12TT,12PP,abc+,Q0B.12TT,12PP,abc+,Q0C.12TT,12PP,abc+
,Q0D.12TT,12PP,abc+,Q0【答案】B【解析】【详解】根据混合气体中B的质量分数()wB与反应时间()t关系的图知,温度为T1时,依据到达平衡的时间可以知道P2>P1,且压强越大,B的含量高,得出压强增大平衡向逆反
应方向移动,因此正反应为气体体积增大的反应,即a+b<c;压强为P2时,依据到达平衡的时间可以知道T1>T2,且温度越高,B的含量低,得出温度升高平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应,即Q>0,故本题答案选B。【点睛】处理如本题类型的平衡图象题时可以
根据“先拐先平,数据大”来解答,图象先拐的先达到平衡,此时对应的数据较大。20.某反应的反应过程中能量变化如图所示,下列叙述不正确的是:A.催化剂能改变反应的焓变B.催化剂能降低反应所需活化能C.该反应是吸热反应D.逆反应的
活化能小于正反应的活化能【答案】A【解析】【详解】A、催化剂改变反应速率降低反应的活化能,但不改变平衡,反应的焓变不变,故A错误;B、催化剂改变反应速率降低反应的活化能,但不改变平衡,故B正确;C、依据图中信息可知,反应物总能量小于生
成物总能量是吸热反应,故C正确;D、依据图中信息可知,逆反应活化能小于正反应活化能,故D正确。正确答案选A。21.在密闭容器中进行反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH>0,测得c(CH4)随反应时间(t)的变化如图所示。下列判断正确的是()A.0~5min内,
v(H2)=0.1mol·(L·min)-1B.反应进行到12min时,CH4的转化率为25%C.恒温下,缩小容器体积,平衡后H2浓度减小D.10min时,改变的外界条件可能是升高温度【答案】D【解析】【详解】A.0~5min内,由图中数据可知,v(CH4)=()1.0/0.5/5molLmolL
min−=0.1mol/(L∙min),且v(H2)=3v(CH4),故v(H2)=0.3mol·(L·min)-1,故A项错误;B.反应进行至12min时,CH4的转化率为:()1.0/0.25/1.0/molLmolLmolL−=75%,故B项错误;C.由于该反应正向为体积增大
的反应,因此缩小容器体积,平衡逆向移动,但平衡移动不能抵消产生的变化,因此平衡时H2浓度仍然较之前增大,故C项错误;D.10min至12min内,由图可知反应速率较前5min内增大,且c(CH4)减小,平衡正向移动,结合题中条件(正反应吸热)可知改变的
条件可能是升温,故D项正确;故答案为D。二.非选择题部分(3小题共37分)22.Ⅰ.今有两个氢气燃烧生成水的热化学方程式:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH=akJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=bkJ/mol请回答下列问题:(|b|表示b的绝对值)(1)若2
molH2完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量_____(填“>”、“<”或“=”)|b|kJ。(2)反应热的关系:2a_______(填“>”、“<”或“=”)b。(3)若已知H2(g)+1/2O2(g
)=H2O(g)ΔH=-242kJ/mol,且氧气中1mol氧氧键完全断裂时吸收热量496kJ,水蒸气中1molH-O键形成时放出热量463kJ,则氢气中1molH-H键断裂时吸收的热量为_________。Ⅱ.高炉炼铁
过程中发生的主要反应为()()()()23212FeOsCOgFesCOg33++已知该反应在不同温度下的平衡常数如下:请回答下列问题:(4)该反应的平衡常数表达式K=______,△H___0(填“>”、“<”或“=”);(5)在一个容积为10L的
密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,反应经过l0min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率υ(CO2)=_______、CO的平衡转化率=___________:(6)欲提高(5)中CO的平衡转化率,可采取的措施是___________
__。A.减少Fe的量B.增加Fe2O3的量C.移出部分CO2D.提高反应温度E.减小容器的容积F.加入合适的催化剂【答案】(1).<(2).>(3).436kJ(4).K=2cCOcCO()()(5).<(6).0006mol·L-1·min-1(7).60%(8)
.C【解析】【分析】从物质的聚集状态不同,能量不同进行分析;根据盖斯定律计算2H2O(l)=2H2O(g)的反应热,判断反应热,进而进行比较;根据反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能计算;列三段式进行相关计算,
结合平衡移动的影响因素进行分析判断。【详解】Ⅰ.(1)①液态水生成气态水时要吸热,由2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=bkJ/mol可知,若2molH2完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量小于|b|kJ;(2)已知:①H2(
g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH=akJ/mol②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=bkJ/mol,利用盖斯定律,将①×2-②可得2H2O(l)=2H2O(g)△H=(2a-b)kJ/mol,因液态水生成气态水时要吸热
,则2a-b>0,所以:2a>b;(3)已知H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H=-242kJ/mol,设H-H键断裂时吸收的热量为xkJ,根据反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能,则x+1/2×496-2×463=-242,解得x
=436,即氢气中1molH-H键断裂时吸收的热量为436kJ;(4)平衡常数表达式中不能用固体或纯液体表示,故K=2c(CO)c(CO);由表中数据可知,随着温度升高,平衡常数减小,表明平衡向逆反应方向移动,即正反应为放热反应,故ΔH
<0。(5)根据题干信息,列三段式有:()()()()()()()23212FeOs+COgFes+COg33mol/L0.10.1mol/Lxxmol/L0.1-x0.1+x起始转化平衡又平衡常数K=4.0,x=0.06,所以v(CO
2)=0.006mol·(L·min)-1,CO转化率=0.060.10×100%=60%;(6)A.减少Fe的量,平衡不移动,CO平衡转化率不变,A不选;B.增加Fe2O3的量,平衡不移动,CO平衡转化率不变,B不选;C.移出部分CO2,平衡正向移动,CO平衡转化率增大,C选;D.提高
反应温度,平衡向逆反应方向移动,CO转化率减小,D不选;E.减小容器的容积,即加压,平衡不移动,CO的转化率不变,E不选;F.加入合适的催化剂,催化剂不影响化学平衡移动,故不影响CO转化率,F不选;答案选C。23.已知下列
热化学方程式:①H2(g)+12O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1②H2(g)+12O2(g)=H2O(g)ΔH=-241.8kJ·mol-1③C(s)+12O2(g)=CO(g)ΔH=-1
10.5kJ·mol-1④C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1,回答下列问题:(1)H2的燃烧热为____________;C的燃烧热为____________。(2)燃烧10gH2生成液态水,放出的热量为____________。(3)写出C
O燃烧的热化学方程式__________________________________。【答案】(1).285.8kJ·mol-1(2).393.5kJ·mol-1(3).1429kJ(4).CO(g)+12O2(g)=CO2(
g)ΔH=-283.5kJ·mol-1【解析】(1)燃烧热是指在25℃,101kPa时,1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,表示燃烧热的热化学方程式中可燃物的物质的量为1mol,产物必须是稳定氧化物。根据燃烧热的定义,1molH2燃烧生成液态水更稳定,所以①H2(g
)+12O2(g)=H2O(l);△H=﹣285.8kJ·mol-1为H2燃烧热的化学方程式,所以H2的燃烧热为:285kJ•mol﹣1;1mol碳完全燃烧生成CO2时放出的热量为碳的燃烧热,④C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=﹣393.5kJ/mol﹣1
为碳燃烧热的化学方程式,所以碳的燃烧热为:393.5kJ·mol-1;故答案为285.8kJ·mol-1;393.5kJ·mol-1;(2)根据方程式①可知每燃烧1molH2生成H2O(l),放出热量285.8kJ,1mo
lH2质量为2g,所以燃烧10gH2生成液态水,放出的热量为285.8kJ×5=1429kJ。(3)CO燃烧的化学方程式为CO(g)+12O2(g)=CO2(g),根据盖斯定律,将④﹣③即可得:CO(g)+12
O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol-(-110.5kJ/mol)=-283.5kJ·mol-1。故答案为CO(g)+12O2(g)=CO2(g)ΔH=-283.5kJ·mol-1点睛:理解燃烧热概念时注意:物质的物质的量必
须是1mol;必须是完全燃烧生成稳定的氧化物。24.已知Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)K1①Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)K2②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)K3③又已知不同温度下,K1、K2值如右表:温度/℃K1K2
5001.003.157001.472.269002.401.60(1)判断反应③达到化学平衡状态的依据是____________。a.混合气体的平均摩尔质量不变b.混合气体中c(CO)不变c.v(H2O)正=v(H2)逆d.断裂2molH—O键的同时生成1molH—H键(2)若500℃时
进行反应①,CO2起始浓度为2mol·L-1,2分钟后建立平衡,则CO2转化率为________,用CO表示的速率为________________。(3)下列图象不符合反应②的是___________(填序号)(图中v是速率,φ为混合物中H2的体积百分含量
)。(4)900℃进行反应③,其平衡常数K3为____________(求具体数值),焓变ΔH__________0(填“>”“=”或“<”),理由是______________。【答案】(1).bc(2).
50%(3).0.5mol·L-1·min-1(4).A(5).1.50(6).>(7).500℃时K3=13.15,900℃时K3=1.5,说明温度升高,平衡正向移动,K增大,正反应是吸热反应。或温度升高,K1增大,K减小,则△H1>0,则△H2<0,△H3=△H1-△H2>0。【解析
】【详解】(1)a.由方程式可知反应③反应前后混合气体的总质量和总物质的量不变,所以平均摩尔质量不变不能作为判断达到平衡的依据,故a错误;b.混合气体中c(CO)不变说明正逆反应速率相等,该反应已经达到了化学
平衡状态,故b正确;c.该反应中水与氢气的化学计量数相等,所以v(H2O)正=v(H2)逆说明正逆反应速率相等,该反应已经达到了化学平衡状态,故c正确;d.根据化学方程式可知,断裂2molH-O键的同时一定生成
1molH-H键,与化学平衡无关,故d错误;故答案为bc;(2)反应Fe(s)+CO2(g)═FeO(s)+CO(g)的平衡常数k=()()2cCOcCO=1,由表中数据可知,对于反应①,令平衡时参加反应的二氧化碳
的物质的量浓度减小为xmol/L,则:Fe(s)+CO2(g)═FeO(s)+CO(g)c开始(mol/L):20c变化(mol/L):xxc平衡(mol/L):2-xx所以()2xx−=1,解得x=1,故二氧化碳的转化率为1/L2/Lmol
mol×100%=50%;CO表示的平均速率v(CO)=2/L2minmol=1mol/(L•min)。故答案为50%;1mol/(L•min);(3)A.由图可知,升高温度,平衡向正反应移动,故图象表示正反应吸热反应
,反应②正反应是放热反应,图象与实际不相符合,故A选;B.由图可知,最高点到达平衡,温度升高,混合物中氢气的含量降低,平衡向逆反应进行,故图象表示正反应为放热反应,反应②正反应是放热反应,图象与实际相符,故B不选;C.由图可知,温度T2先到达平衡,故温度T
2>T1,随温度升高达到平衡时,混合物中氢气的含量降低,平衡向逆反应进行,故图象表示正反应为放热反应,反应①正反应是放热反应,图象与实际相符,故C不选;D.由于铁为固体,其他条件不变时,增加铁的量化学反应速率基本不变,故D不选。
故答案为A;(4)根据勒夏特列原理可知,化学反应①-②=③,所以900℃时,K3=122.41.6KK==1.5;500℃时K3=13.15,900℃时K3=1.5,说明温度升高,平衡正向移动,K增大,正反应是吸热反应,即900℃时,△H>0。或温度升高,K1增大
,K2减小,则△H1>0,则△H2<0,△H3=△H1-△H2>0。故答案为1.50;>;500℃时K3=1/3.15,900℃时K3=1.5,说明温度升高,平衡正向移动,K增大,正反应是吸热反应。或温度升高,K1增大,K减小,则△H1>0,则△
H2<0,△H3=△H1-△H2>0。