【文档说明】山东省菏泽第一中学2024-2025学年高二上学期第一次月考 化学试题word版含解析.docx,共(22)页,1.175 MB,由envi的店铺上传
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菏泽一中八一路高二上学期第一次月考化学试题注意事项:1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间90分钟2.答题前,考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置。3.考生作答时,请将
答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效
。可能用到的相对原子质量;H:1C:12O:16N:14S:32Mn:55一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.下列说法正确的是A.凡是放热反应都是自发的,因为吸热反应都是非自发
的B.自发反应的熵一定增大,非自发反应的熵一定减小C.反应22Mg(s)+CO(g)C(s)+2MgO(s)H0,则该反应能在高温自发进行D.常温下,反应2C(s)+CO(g)2CO(g)不能自发进行,则该反应H0【答案】D【解析】【详解】A.放热反应ΔH<0,△
S<0时低温自发进行,高温非自发进行,吸热反应ΔH>0,△S>0时,高温反应自发进行,A错误;B.反应是否自发进行由反应的焓变、熵变、温度共同决定,不能单独根据焓变或熵变判断,不能根据反应是否自发判断反应熵变的符号,B错误;C.反应22Mg(s)+CO(g)C(s)+2MgO(
s)正反应是一个熵减即ΔS<0,加上H0,根据自由能变ΔH-TS<0,则该反应能在低温自发进行,C错误;D.反应2C(s)+CO(g)2CO(g)为熵增的反应,故常温下不能自发进行,即ΔH-TS>0,所以反应一
定吸热ΔH>0,D正确;故答案为:D。2.在一定条件下,将3molA和1molB两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)垐?噲?xC(g)+2D(g)。2min末该反应达到平衡,生成0.8molD,并测得C的浓度为0.2mol•L-1。的下列判断不正确的
是A.x=1B.B的转化率为40%C.其他条件不变,增加A的浓度,平衡正向移动,A的转化率减小D.继续向该平衡体系通入3molA和1molB,再次达到平衡后B的转化率减小【答案】D【解析】【详解】A.平衡时生成的C
的物质的量为0.2mol•L-1×2L=0.4mol,该反应达到平衡,生成0.8molD,物质的量之比等于化学计量数之比,故0.4mol∶0.8mol=x∶2,解得:x=1,故A正确;B.2min末该反应达到平
衡,生成0.8molD,由方程式3A(g)+B(g)⇌C(g)+2D(g)可知,参加反应的B的物质的量为0.4mol,故B的转化率为40%,故B正确;C.其他条件不变,增加反应物A的浓度,平衡正向移动,A的转化率减小,B的转化率增大,故C正确;D.继续向
该平衡体系通入3molA和1molB,相当于增大压强,平衡正向移动,再次达到平衡后B的转化率增大,故D错误;故选D。3.O3也是一种很好的消毒剂,具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3可溶于水,在水中易分解,产生的[O]为游离氧原子,有
很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生反应如下:反应①O3O2+[O]ΔH1>0,平衡常数为K1反应②[O]+O32O2ΔH2<0,平衡常数为K2总反应:2O33O2ΔH<0,平衡常数为K下列叙述正确的是A.压强增大,K减小B.总
反应中当2v正(O2)=3v逆(O3)时,反应达到平衡C.[O]催化剂D.K=K1+K2【答案】B【解析】【详解】A.平衡常数与压强无关,压强增大,K不变,A错误;B.当正反应速率与逆反应速率相等时,()()()()()()22323
3vO22vO=3vO2vO=3vOvO3=正正正正逆正,反应达到平衡,B正确;C.产生的[O]为中间产物,C错误;为D.总反应=反应①+反应②,则K=K1×K2,,D错误;故选B。4.氨基甲酸铵发生分解的化学方程式为H2NCOONH4(s)垐?噲?2N
H3(g)+CO2(g)。在一定温度下,向恒容密闭容器中投入一定量氨基甲酸铵,下列叙述中不能说明该反应达到平衡状态的是①2v正(NH3)=v逆(CO2)②混合气体的平均相对分子质量不再发生变化③混合气体的密度不再发生变化④混合气体的总质量不再发生变化A.①④B.③④C.①②D.仅有①【答
案】C【解析】【详解】①对于同一反应的不同物质,其反应速率之比等于其化学计量系数之比,且其中一个为正反应速率另一个为逆反应速率时,能说明该反应达到了平衡状态,v正(NH3)=2v逆(CO2),才能说明反应达到了平衡状态,①符合题意;②因为反应是由固体生成气体的反应,在题目条件下生成的两种气体的比例
始终不变,则混合气体的平均相对分子质量也始终不变,②符合题意;③混合气体的密度m=V总,其中m总为混合气体的质量,在恒容密闭的条件下,若反应未到达平衡,则m总大小会不断变化,可推得若混合气体密度不变,则反应到达平衡状态,③不符合题意;④在题目条件下,反应达平衡前,气体的总质量一直在
增大,混合气体的总质量不再发生变化可以说明反应达到了平衡状态,④不符合题意;综上,①②符合题意,选C。5.在某恒温恒容的密闭容器中通入1molN2和3molH2发生反应:3H2(g)+N2(g)垐?噲?2NH3(g)△H<0。t1时刻反应达到平衡状态I,在t2
时刻改变某一条件,t3时重新达到平衡状态II,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是A.t2时刻改变的条件可以是向密闭容器中加NH3B.平衡时N2的体积分数φ:φ(II)=φ(I)C.平衡常数K:K(II)<K(I)D.该反应正反应的活化
能大于逆反应的活化能【答案】A【解析】【分析】由图可知,t1时刻反应达到平衡状态I,在t2时刻改变某一条件,改变条件瞬间正反应速率不变,然后增大,说明反应物浓度逐渐增大,则平衡逆向移动,则改变的条件为加入生成物,平衡常数只与温度有关。【详解】A
.由上述分析可知,t2时改变的条件为向容器中加入氨气,故A正确;B.t2时改变的条件:向容器中加入氨气,平衡逆向移动,氮气的浓度增大,平衡时N2的体积分数φ:φ(II)>φ(I),故B错误;C.温度不变
,平衡常数不变,则平衡常数K:K(II)=K(I),故C错误;D.反应放热,故该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能,故D错误;答案选A。6.科学家结合实验与计算机模拟结果,研究出了均相催化的思维模型。总反应:AB
AB+→(K为催化剂)反应①:A+K→AKEa1反应②:AK+B→AB+KEa2下列说法正确的是A.第①步为快反应,第②步为慢反应B.升高温度使反应①的速率加快反应②速率减慢C.该反应的1aΔHEkJmol−=−D.催化剂增大了活化分子
百分数,加快了反应速率【答案】D【解析】【详解】A.反应所需活化能越大,反应速率越慢,化学反应速率由慢反应速率决定,根据图知,第①步所需活化能较大,反应速率慢,则该反应速率由第①步速率决定,A错误;B.升高温
度增大活化分子百分数,活化分子的有效碰撞几率增大,①②化学反应速率加快,B错误;C.该反应的△H=E生-E反,C错误;D.催化剂降低反应所需活化能,增大了活化分子百分数,加快了反应速率,D正确;故选D。7.常温下,关于溶液的说法正确的是A.向水中加入少量金属钠,()cOH−增大,水的电离平衡逆向移
动B.pH10=的NaOH溶液和pH4=的醋酸溶液中,水的电离程度相同C.向10.01molL−醋酸溶液中加水,溶液中水电离产生的()cH+将减小D.分别向pH=3醋酸和盐酸溶液中加水稀释100倍后,pH值前者大于后者【答案】B【解析】【详解】A.向水中加入少量金属钠
,钠与氢离子反应放出氢气,氢离子浓度降低,水的电离平衡正向移动,()cOH−增大,故A错误;B.酸碱都抑制水电离,pH10=的NaOH溶液和pH4=的醋酸溶液中,水的电离出的氢离子浓度均为1×10-11mo
l/L,故B正确;C.向10.01molL−醋酸溶液中加水,氢离子浓度降低,对水电离的抑制作用减小,溶液中水电离产生的()cH+将增大,故C错误;D.分别向pH=3醋酸和盐酸溶液中加水稀释100倍后,醋酸电离平衡正向移动,pH值前者小于后者,故D错误;选B。8.下列关于电解质的叙述正确的是A.
强电解质熔融时一定完全电离B.离子化合物都是强电解质,共价化合物部分是弱电解质C.多元酸溶液的导电性一定比一元酸溶液的导电性强D.酸、碱和盐类都属于电解质,其他化合物都是非电解质【答案】B【解析】【详解】A.强酸在熔融时无法电离
出离子,A错误;B.离子化合物在水溶液中或熔融状态下都可以完全电离,都是强电解质,共价化合物如弱酸是弱电解质,B正确;C.导电性与单位体积内溶液离子浓度有关,C错误;D.活泼金属氧化物为强电解质,水为弱电解质,D错误;故选B。9.《应用化学》杂志提出在温和条件下催化合成碳
酸二甲酯(),每2个3CHOH参与反应机理如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注,下列说法错误的是A.制约反应速率关键步骤的基元反应方程式:332CHOH*+HO*=CHO*+HO*B.总反应:()()322CHOHl+COg=()()22l+HOlΔH=+112.610eV/mol
C.HO降低反应的活化能,提高化学反应速率D.过程中既有H-O键的断裂,又有H-O键的形成【答案】B【解析】【详解】A.根据示意图可判断生成过渡态Ⅰ时需要的活化能最大,则制约反应速率关键步骤的基元反应方程式:332CHOH*+HO*=CHO*+HO*,A正确;B.反应物
是甲醇和二氧化碳,生成物是碳酸二甲酯和水,但题干信息并没有告诉物质的状态,且反应热的单位应该是kJ/mol,B错误;C.HO在反应前参与反应,反应后又生成,作催化剂,降低反应的活化能,提高化学反应速率,C正
确;D.根据示意图可判断过程中甲醇中有H-O键的断裂,生成水时又有H-O键的形成,D正确;答案选B。10.将一定量硫化氢气体加入密闭容器中,发生反应:2H2S(g)S2(g)+2H2(g)。该反应的平衡常数的负对数(-lgK)随温度(T)的变化曲线如图所示,下列说法错误的是A.C点对应状态的
平衡常数K=10-3.6380B.该反应的△H>0C.反应速率:vA>vCD.30℃时,B点对应状态的v正>v逆【答案】D【解析】【分析】由图象可知:升高温度,平衡常数的负对数减小,说明升高温度K增大,平衡正向移动,则正反应为吸热反应,根据温度越高反应
速率越大,结合浓度商与平衡常数的关系判断反应的方向,据此分析解答。【详解】A.C点-lgK=3.6380,则平衡常数K=10-3.6380,A正确;B.-lgK越大,则平衡常数K越小,由图可知:随温度升高,平衡常数增
大,则升高温度化学平衡正向移动,正反应为吸热反应,故该反应的△H>0,B正确;C.因为A点温度比C点高,所以A、C点反应速率:vA>vC,C正确;D.B点浓度商大于化学平衡常数,所以化学反应向逆反应进行,则B点对应状态的v正<v逆,D错
误;故合理选项是D。二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。11.下列实验操作和现象及所得结论正确的是实验操作和现象实验结论A取两支试管,分别加入2mL0.2mol
/L的酸性4KMnO溶液,然后分别向两支试管中加入2mL0.4mol/L和1.2mol/L的224HCO溶液,后其他条件相同时,增大反应物浓度反应速率增大者完全褪色所需时间更短B将铁锈溶于浓盐酸,滴加酸性4KMnO溶液,紫色褪去铁锈中含有二价铁C用pH计测量
室温下0.1mol/L氨水pH,pH11.1=32NHHO是弱碱D向35mLFeCl溶液中滴加3mL等浓度的KI溶液,充分反应后,再滴加KSCN溶液,溶液最终变为血红色3FeCl溶液与K1溶液的反应为可逆反应A.AB.BC.CD.D【答案】C【解析】【详解】A.2KMnO4~5H2C2O4
,由题目数据可知,2mL0.2mol/L的酸性KMnO4溶液与2mL0.4mol/L的H2C2O4溶液反应时,高锰酸钾过量,不能完全褪色,A错误;B.溶液中的氯离子也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故紫色褪去,不能证明铁锈中含有二价铁,B错误;C.室温下,0.1mol/L的一元强碱pH为13
,室温下0.1mol/L氨水pH=11.1,证明一水合氨未完全电离、为弱碱,C正确;D.由题目数据和现象可知,FeCl3和KI反应,FeCl3过量,滴加KSCN溶液,溶液最终变为血红色,不能FeCl3溶液与K1溶液的反应为
可逆反应,D错误;故答案选C。12.反应S2O28−+3I-=2SO24−+I3−的Rlnk与1T的关系如图所示,已知Rlnk=aET+C(k为速率常数,Ea为活化能,R和C为常数)。该反应机理如下:①S2O28−+3I-→S2O8+I3−(慢);②S2O8I3−+I-→2SO
24−+I2(快);③I2+I-→I3−(快)。下列说法错误的是A.该反应的Ea=0.024kJ•mol-1B.温度为T1时,若使用催化剂,a点上移C.①为决速步骤,增大c(S2O28−),k增大,v加快D.不改变其他条件,只升高温度,反应的活化能不变【答案】AC【解析】【详解】A.已
知Rlnk=aET+C(k为速率常数,Ea为活化能,R和C为常数),将a、b两点的数据代入公式,可得9.2=3.2Ea+C、4.4=3.4Ea+C,解得Ea=-24J•mol-1=-0.024kJ•mol-1,故A错误;B.温度为T1时,若使用催化剂,会降低反应的活化能,由公式Rlnk=a
ET+C结合A项可知,RlnK会增大,则a点会上移,故B正确;C.①S2O28−+3I-→S2O8+I3−是慢反应,为决速步骤,k是速率常数,增大c(S2O28−),k不变,v加快,故C错误;D.不改变其他条件,只升高温度,不会改变反应的
活化能,故D正确;故选AC。13.常温下,pH=10的X、Y两种碱溶液各1mL,分别稀释至100mL,其pH与溶液体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是A.X、Y两种碱溶液中溶质的物质的量浓度一定相等B.
稀释后,两种碱溶液中和硫酸的能力Y大于XC.分别完全中和X、Y这两种碱溶液时,消耗同浓度盐酸的体积Vx>VYD.若8<a<10,则X、Y都是弱碱【答案】BD【解析】【分析】常温下,将pH=10的X、Y两种碱溶液各1mL
,分别稀释至100mL,加水稀释促进弱电解质电离,稀释过程中碱性越弱,溶液pH变化越小,根据图知,碱性:X>Y;【详解】A.由图可知,开始的pH相同,两种碱溶液稀释后pH不同,则碱性强弱一定不同,所以物质的量浓度一定不相等,故A错误;B.稀释后X碱溶液pH小于Y溶液的,所以稀释后Y溶液碱性强,中和
硫酸的能力:Y>X,故B正确;C.根据分析,碱性:X>Y,pH=10的X、Y两种碱,物质的量浓度:c(X)<c(Y),相同体积、相同pH的X、Y,n(Y)>n(X),用相同浓度的盐酸中和时,碱的物质的量越大消耗酸体积越
大,所以消耗相同浓度盐酸VX<VY,故C错误;D.由图可知,开始的pH相同,若8<a<10,则1mL的弱碱加水稀释到100mL,则pH会在原来基础上减一个小于2的值,说明X、Y中都存在电离平衡,都是弱碱,故D正确;故选:BD。14.一定条件下,分别向体积为1L的密闭容器中加入反应物,发
生反应SO2(g)+2NO(g)垐?噲?2NO2(g)+S(s),测得实验①、②、③反应过程中体系压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是实验加入物质的量反应过程条件①1molSO2+2molNO恒温②2molNO2+1molS恒
温③2molNO2+1molS绝热A.气体的总物质的量:nc<ndB.平衡时SO2的体积分数:②>③C.b点平衡常数比c点平衡常数小D.达到平衡过程中的能量变化的数值①和②相同【答案】AD【解析】【分析】恒温恒容条件下,气体的压强之比等于气体物质的量之比,故起始时实验②与
实验③的压强相等,实验①的压强最大,则曲线I对应实验①,①与实验②的温度相等,根据等效平衡可知,实验①与实验②最终会达到相同的平衡状态,故曲线II对应实验②,则曲线III对应实验③,实验②与实验③充入的Z一样多,实验③比实验②达到
平衡所用的时间长,则实验③温度较低,反应速率较慢,说明正反应为放热反应。【详解】A.由分析可知,c点温度低,则当压强相同时,c点气体的物质的量大,A错误;B.对于反应③,充入生成物,反应最开始逆向移动,当达到一定限度,绝热相当
于降低温度,根据分析,平衡正向移动,则平衡时SO2的体积分数:②>③,B正确;C.由于c点温度低于b点,且正反应放热,则b点平衡常数比c点平衡常数小,C正确;D.正反应放热,则实验①能量变化为负值,实验②为正值,不相同,D错误;故选AD。15.已知反应()()(
)Ag2BgCg+H0。在体积可变的密闭容器中,按()()nA:nB1:1=充入反应物进行反应,A的平衡转化率与温度、压强关系如图所示。下列说法正确的是A.温度:123TTTB.平均摩尔质量:()()MaMc,()()MbMdC.a点的分压平衡常数2p2016KkPa9
P−=Dd点:()()A2Bvv=正逆【答案】BC【解析】【详解】A.由于H0,升高温度,平衡逆向移动,转化率减小,故温度:123T<T<T,A错误;B.由于H0,升高温度,平衡逆向移动,气体的总质量不变,但物质的量增大,所以平均摩尔质量:(
)()MaMc,b点对应的压强大于d点,增大压强,平衡向正反应方向移动,气体的总物质的量减小,平均摩尔质量()()MbMd,B正确;C.T1时反应的三段式为A(g)+2B(g)C(g)mol110mol0
.20.40.2amol0.80.60.2起始量()变化量()点量(),分压为:.000.8mol1P(A)=P=P(0.8+0.6+0.2)mol2,000.6mol3P(B)=P=P(0.8+0.6+0.
2)mol8,000.2mol1P(B)=P=P(0.8+0.6+0.2)mol8,a点的分压平衡常数02p220001P168K=kPa139PP(P)28−=,C正确;D.d点未达平衡,平衡还在正
向进行,故()()A2Bvv正逆,D错误;故选BC。三、非选择题:本题共5小题,共60分。16.现有十种物质:①熔融的NaCl②稀硫酸③液氯④冰醋酸⑤铜⑥4BaSO⑦4NaHSO⑧液氨⑨2SO⑩()2CaOH固体,请按要求回答下列问题。(1)以上物质中属于弱电解质的
是___________(填数字序号,下同),属于非电解质的是___________。(2)可以证明醋酸是弱酸的事实是___________(填字母序号)。a.醋酸和水能以任意比例混溶b.在醋酸水溶液中还含有未电离的醋酸分子c.醋酸与
23NaCO溶液反应放出2CO气体d.11molL−的醋酸水溶液能使紫色石蕊溶液变红色e.等体积等pH的醋酸和盐酸分别与足量氢氧化钠溶液充分反应,醋酸消耗的氢氧化钠更多(3)某温度下的溶液中c(H+)=10xmol•L-1,c(OH-)=1
0ymol•L-1,x与y的关系如图所示Ⅰ.该温度下,若盐酸中c(H+)=2×10-2mol/L,则由水电离产生的c(H+)=___________1molL−。Ⅱ.该温度下,将pH=a的2Ba(OH)溶液1VL与
pH=b的4NaHSO溶液2VL混合(忽略体积变化)。①若所得混合溶液呈中性,且a=11,b=3,则V1:V2=___________。②若混合溶液混合后BaSO4恰好完全沉淀,且a=12,b=3,则混合后溶液pH为___________。(已知1g30.5)【答案】(1)①.④
②.⑧⑨的(2)be(3)①.5×10-14②.10∶1③.11.5【解析】【分析】①NaCl在水溶液中能完全电离,属于强电解质;②稀硫酸是混合物,既不是电解质又不是非电解质;③液氯是非金属单质,既不是电解质又不
是非电解质;④冰醋酸在水溶液中部分电离,属于弱电解质;⑤铜是金属单质,既不是电解质又不是非电解质;⑥4BaSO在水溶液能完全电离,属于强电解质;⑦4NaHSO在水溶液能完全电离,属于强电解质;⑧液氨自身不能电离,属于非电解质;⑨2SO自身不能电离,属于非电解质;
⑩()2CaOH固体在水溶液能完全电离,属于强电解质;【小问1详解】根据以上分析,以上物质中属于弱电解质的是冰醋酸,选④;属于非电解质的是液氨、2SO,选⑧⑨。【小问2详解】a.溶解性与电解质强弱无关,醋酸和水能以任意比例混溶,不能证明醋酸是弱电解质,不选a;b.在醋酸水溶液中还含有未电
离的醋酸分子,说明醋酸部分电离,则醋酸是弱电解质,故选b;c.醋酸与23NaCO溶液反应放出2CO气体,说明醋酸的酸性比碳酸的酸性强,不能说明醋酸是弱电解质,故不选c;d.11molL−的醋酸水溶液能使紫色石蕊溶液变红色,说明醋酸溶液呈酸性,不能说明醋酸是弱电解质,故不选d;e.
等体积等pH的醋酸和盐酸分别与足量氢氧化钠溶液充分反应,醋酸消耗的氢氧化钠更多,说明醋酸的浓度大于盐酸,则醋酸是弱电解质,故选e;选be。【小问3详解】Ⅰ.根据图示,该温度下,Kw=c(H+)c(OH-)=10-
15;若盐酸中c(H+)=2×10-2mol/L,c(OH-)=15142110510210−−−=1molL−,盐酸抑制水电离,则由水电离产生的c(H+)=14510−1molL−。Ⅱ.该温度下,将pH=a的2Ba(OH)溶液1VL与pH
=b的4NaHSO溶液2VL混合(忽略体积变化)。①pH=a的2Ba(OH)溶液,c(OH-)=15a15a11011010−−−=;pH=b的4NaHSO溶液,c(H+)=1×10-bmol/L;若所得混
合溶液呈中性,a15b12V110V110−−=,a=11,b=3,则V1:V2=10:1。②pH=a的2Ba(OH)溶液,c(OH-)=15a15a11011010−−−=、c(Ba2+)=a151102−;pH=b的4NaHSO溶液,c(H+)=1×10-bmol/L,()
24SOc−=1×10-bmol/L;若混合溶液混合后BaSO4恰好完全沉淀,且a=12,b=3,4312V510V110−−=,V1:V2=2:1;则混合后氢氧根离子有剩余,c(OH-)=333210110110213−−−−=+mol/L,c(H+)
=3×10-12mol/L,溶液的pH=11.5。17.某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应探究“外界条件的改变对化学反应速率的影响”,进行了如下实验:实验序号实验温度/K有关物质溶液颜色褪至无色所需时间/s酸性KMnO4溶液H2C
2O4溶液H2OV/mLc/mol·L-1V/mLc/mol·L-1V/mLA29320.0240.10t1BT120.0230.1V18C31320.02V20.11t2(1)通过实验A、B,可探究出___(填外部因素)的改变对化学反应速率的影响,其中V1=_
___、T1=____;通过实验___(填实验序号)可探究出温度变化对化学反应速率的影响,其中V2=____。(2)若t1<8,则由此实验可以得出的结论是_____;忽略溶液体积的变化,利用实验B中数据计算,0~8s内,用KMnO4的浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)=___。(3)
该小组的一位同学通过查阅资料发现,上述实验过程中n(Mn2+)随时间的变化情况如图所示,并认为造成这种变化的原因是反应体系中的某种粒子对KMnO4与草酸之间的反应有某种特殊作用,则该作用是____,相应的粒子最可能是___(填粒子符号)。【答案】①.浓度
②.1③.293④.B、C⑤.3⑥.其他条件相同时,增大反应物浓度,反应速率增大⑦.8.3×10-4mol·L-1·s-1⑧.催化作用⑨.Mn2+【解析】【分析】(1)A、B应控制温度相同,探究浓度对反应速率的影响,B、
C温度不同可探究温度对反应速率的影响,研究某种因素对反应速率的影响时,需要保证气体条件相同,据此分析解答;(2)若t1<8,则浓度越大,反应速率越大;结合v=ΔcΔt计算;(3)根据n(Mn2+)随时间
的变化情况的图像,反应生成的锰离子可作催化剂加快反应速率。【详解】(1)实验A、B,滴加H2C2O4溶液的体积不等,故实验A、B,可探究出H2C2O4浓度的改变对反应速率的影响;据实验A可知,保证溶液的总体积为6mL,B中H2C2O4溶液3mL,故需加水6mL-2mL-3mL=1mL
;A、B研究浓度对化学反应速率的影响,需要温度相同,故T1=293;B、C温度不同,要探究出温度变化对化学反应速率的影响,其余条件相同,则V2=6mL-2mL-1mL=3mL;(2)若t1<8,则由此实验可以得出的结论是其他条件相同时,增大反应物浓度,反应速率增大;
根据实验B中数据可知,高锰酸钾完全反应需要的时间为8s,高锰酸钾的物质的量为0.02mol•L-1×0.002L=0.00004mol,混合后溶液中高锰酸钾的浓度为0.00004mol0.006L=23×10-3mol/L,则用KMnO4的浓度变化表
示的反应速率为-32×10mol/L38s=8.3×10-4mol/(L·s);(3)根据n(Mn2+)随时间的变化情况的图像,反应一段时间后该反应速率会加快,造成此种变化的原因是反应体系中的某种粒子对KMnO4与H2C2O4之间的反应有某种特殊的作用,则该作用是催化作用,相应的粒子最有可能
的是Mn2+。18.甲醇是重要的化工原料,又可作燃料。回答下列问题:(1)利用CO生产甲醇的反应为232H(g)CO(g)CHOH(g)+。已知:()()223v=kx(CO)xH,v=kxCHOH正正逆逆,其
中v正、v逆为正、逆反应速率,k正、k逆为速率常数,x为各组分的体积分数。在密闭容器中按物质的量之比为2∶1充入2H和CO,测得平衡混合物中3CHOH的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图所示。①该反应的∆H_______0(填“>”或“<”);B点与C点的平衡常数关系为BK_______C
K(填“>”“<”或“=”).向平衡体系中加入高效催化剂,正逆vv将_______(填“增大”“减小”或“不变”);再次增大体系压强,正逆k-k的值将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。②C点对应的平衡常数pK=_______2kPa−(pK为以分压表示的
平衡常数,气体分压=气体总压×体积分数)。③一定温度下,将2H和CO按物质的量之比1∶1、1∶2和2∶1进行初始投料。则达到平衡后,初始投料比为_______时,2H转化率最大。(2)甲醇水蒸气重整制氢(SRM)系统可作为电动汽车燃料电池的理想氢源,系统中
的两个反应如下:主反应:32221CHOH(g)HO(g)CO(g)3H(g)ΔH0++>副反应:2222H(g)CO(g)CO(g)HO(g)ΔH0++>单位时间内,3CHOH转化率与CO生成率随温度的变化如图所示:升温过程中3CHOH实际反应转化率不断接近平衡状
态转化率的原因是_______;温度升高,CO实际反应生成率并没有不断接近平衡状态的生成率,其原因可能是_______(填标号)。A.副反应逆向进行B.部分CO转化为3CHOHC.催化剂对副反应的选择性低D.升温提高了副反应的焓变【答案】①.<②
.=③.不变④.不变⑤.2227p⑥.1∶2⑦.温度升高,反应速率加快,单位时间内甲醇消耗量增多⑧.C【解析】【详解】(1)①根据图示,升高温度,3CHOH的体积分数减小,反应232H(g)CO(g)CHOH(g)+平衡逆向移动,正反应为放热反应,则该反应的∆H<0;平
衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,B点与C点的温度相同,则平衡常数关系为BK=CK;向平衡体系中加入高效催化剂,平衡不移动,正逆反应速率均加快,但正逆vv不变;再次增大体系压强,正逆反应速率均增大,平衡正向移动,即v正>v逆,由于率
速率常数不受压强影响,正逆k-k的值将不变;②C点时3CHOH的体积分数为50%,设生成3CHOH的物质的量为x,列三段式:()()()23mol2102H(g)m+CO(g)Col2xxxmol2-2x1-xOHxH(g)始变平根据同温同压下,气体的体积之比=气体的物质的量之比,3C
HOH的体积分数=x2-2x+1-x+x×100%=50%,解得x=0.75mol,则n(H2)=0.5mol,n(CO)=0.25mol,,对应的平衡常数pK=()()()22222320.75pp1.5=pp0.50.25pCHOHp
1.51O.5HC=2227p2kPa−;③使氢气的转化率最大,则氢气的剩余量最少,因此,当初始投料比为1∶2时,氢气的量少,CO的量多,此时氢气的转化率最大;(2)温度升高,反应速率加快,单位时间内甲醇消耗量增多,因此3CHOH实际反应转化率不断接近平衡状态
转化率;A.副反应:2222H(g)CO(g)CO(g)HO(g)ΔH0++>,正反应吸热,升高温度副反应正向移动,故A错误;B.根据A项分析,升温副反应正向移动,不会促进CO转化为3CHOH,故B错误;C.催化剂对反应历程具有选择性,CO
实际反应生成率并没有不断接近平衡状态的生成率,说明催化剂对副反应的选择性低,故C正确;D.升温不会改变副反应的焓变,故D错误;答案选C。19.研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能转化与存储。过程如下:(1)反应Ⅰ:12422212HSO
(l)2SO(g)2HO(g)O(g)ΔH551kJmol−=++=+反应Ⅲ:l423S(s)O(g)SO(g)ΔH297kJmol−+==−反应Ⅱ的热化学方程式:____________。(2)对反应Ⅱ,在某
一投料比时,两种压强下,24HSO在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示,则2p___________1p(填“>”或“<”)。(3)I−可以作为水溶液中2SO歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下。将ⅱ补充完整____
_________。的ⅰ.222SO4I4HS2I2HO−+++=++ⅱ.22I2HO_____________________2I−++=++。探究ⅰ、ⅱ反应速率与2SO歧化反应速率的关系,实验如下:分别将饱和溶液加入到2mL下列试剂中,密闭放置观察现象。
(已知:2I易溶解在KI溶液中)序号ABCD试剂组成10.4molLKI−1amolLKI−1240.2molLHSO−1240.2molLHSO−10.2molLKI−20.0002molI实验现象溶液变黄,一段时间后出现浑浊溶液变黄,出现浑
浊较A快无明显现象溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较A快(4)B是A的对比实验,则a=____________。(5)比较A、B、C,可得出的结论是____________。(6)实验表明,2SO的歧化反应速率D>A,结合ⅰ、ⅱ反应速率解释原因:___
_________。【答案】(1)3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)△H2=-254kJ/mol(2)>(3)2SO、2-4SO、4H+(4)0.4(5)I−是2SO歧化反应的催化剂,H+单独存在时不具有催化作用,但H+可以加快歧化反应速率(6)反应ⅱ比ⅰ快;D
中由反应ⅱ产生的H+使反应ⅰ加快【解析】【小问1详解】根据盖斯定律:反应Ⅱ=-反应Ⅰ-反应Ⅲ,△H2=-551kJ/mol+297kJ/mol=-254kJ/mol,因此,反应Ⅱ的热化学方程式为:3SO2(g)+
2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)△H2=-254kJ/mol。【小问2详解】反应Ⅱ为气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,H2SO4的物质的量分数升高,由图可知温度相同时,p2的H2SO4的物质的量分数更高,因此p2>p1。【小问3详
解】I−可以作为水溶液中2SO歧化反应的催化剂,催化剂反应前后质量、化学性质均不变,已知ⅰ.222SO4I4HS2I2HO−+++=++和总反应3SO2+2H2O=4H++22-4SO+S(s),用总反应减去反应ⅰ可得反应
ⅱ:22-224I2HOSO4HSO2I+−++=++。【小问4详解】B与A为对比试验,则其试验条件仅有是否加入硫酸一个,则其中加入KI的浓度应相同,均为0.4mol/L。【小问5详解】C组试验无现象,说明硫酸不能催
化该反应的进行,而A、B两组试验仅有是否含有硫酸一个变量,而B中沉淀出现较A快,说明在相同条件下,H+可加快反应i的速率,I-是SO2歧化反应的催化剂,H+单独存在时不具有催化作用,但H+可以加快歧化反应速率。【小问6详解】实验表明,2SO的歧化反应速率D>A,结合
ⅰ、ⅱ反应速率解释原因为:由于I2的加入,反应ⅱ的速率加快,D中反应ⅱ迅速发生,使c(H+)迅速增大,促进反应i速率加快。20.将2CO转化为高附加值碳基燃料,可有效减少碳排放。将2CO和2H在催化剂作用下,可实现二氧化碳甲烷化。可能发生反应:
ⅰ.2242CO(g)+4H(g)CH(g)+2HO(g)ΔHⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ/molⅲ.CO(g)+3H2(g)H2O(g)+CH4(g)△H3=-206kJ/mol(1)利用不同催化剂,在一定温度和
反应时间条件下,测得产物的生成速率与催化剂的关系如图,由图可知有利于制甲烷的催化剂是____________。(2)不同条件下,()()22nCO:nH=1:4投料,发生上述反应,2CO的平衡转化率与温度的关
系如图。升高温度,反应ⅰ的化学平衡常数____________(填“增大”或“减小”);温度高于600℃之后,随着温度升高转化率增大且三条线几乎重合的原因是____________。(3)在某温度下,向恒容容器中充入27molCO和212molH,初始压强
为19kPa,反应经10min达到平衡,此时气体的总物质的量为17mol,()pCO3kPa=,则()4vCH=__________kPa/min,该温度下反应ⅱ的化学平衡常数pK=___________。(
4)若保持温度不变,压缩容器的体积,4CH的物质的量____________(填“增大”“减小”或“不变”),反应ⅰ的平衡将____________(填“正向”“逆向”或“不”)移动。【答案】(1)1Pt@BN3−(
2)①.减小②.600℃之后,以反应ⅱ为主。反应ⅱ为吸热反应,随温度升高平衡右移,2CO转化率增大;反应ⅱ为气体分子数不变的反应,压强变化不影响平衡,故三条线几乎重合(3)①.0.1②.1(4)①.增大②.正向【解析】【小问1详解】根据图示,在一定温度和反应时间条件下,使用催化剂1
Pt@BN3−,甲烷的生成速率最大且CO的速率最小,所以有利于制甲烷的催化剂是1Pt@BN3−。【小问2详解】已知,ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ/mol;ⅲ.CO(g)+3H2(g)H2O(g)+CH
4(g)△H3=-206kJ/mol;根据盖斯定律ii+iii得ⅰ.2242CO(g)+4H(g)CH(g)+2HO(g)ΔH=+41.2kJ/mol-206kJ/mol=-164.8kJ/mol,正反应放热,升高温度,反应i的化学平衡常数减小;2CO的平衡转化率为反应i和反应ii的平衡转化率
之和,ⅰ为放热反应;ⅱ为吸热反应,600℃之后,以反应ⅱ为主,随温度升高平衡右移,2CO转化率增大;反应ⅱ为气体分子数不变的反应,压强变化不影响平衡,故三条线几乎重合。【小问3详解】在某温度下,向恒容容器中充入27m
olCO和212molH,初始压强为19kPa,反应经10min达到平衡,此时气体的总物质的量为17mol,反应i气体物质的量减小,压强减小是因为发生反应i,2242CO(g)+4H(g)CH(g)+2HO(
g)(kPa)71200(kPa)x4xx2x(kPa)7-x12-4xx2x初始转化平衡,7-x+12-4x+x+2x=17,解得,x=1,则()4CHv=1kPa=0.1kPa/min10min,恒
温、恒容,压强比等于物质的量比,则平衡时气体物质的量为17mol,()CO3kPap=,n(CO)=3mol,n(CH4)=1mol,1molCO2参加反应i、3molCO2参加反应ⅱ,反应i消耗氢气4mol、反应ⅱ消耗氢气3mol,平衡时容器中n(CO)=3mol、
n(H2)=5mol、n(CO2)=3mol、n(H2O)=5mol,则该温度下反应ii的化学平衡常数K=35=135。【小问4详解】若保持温度不变,压缩容器的体积,反应ⅰ的平衡将正向移动,4CH的物质的量增加。