【文档说明】北京市中国人民大学附属中学2024-2025学年高二上学期第一次统练 化学试题 Word版含解析.docx,共(19)页,1.222 MB,由小赞的店铺上传
转载请保留链接:https://www.doc5u.com/view-ae99c4cb5fb0cee91b4890b45bfef142.html
以下为本文档部分文字说明:
人大附中2024-2025学年第一学期(高二年级)化学练习I卷(选择题,共56分)选择题(每小题只有1个正确选项,每小题4分,共56分)1.已知反应:2H2O2=2H2O+O2↑,下列措施不能加快该反应的速率的是A.升高温度B.加入少量MnO2固体C.加水稀释D.加入几滴FeCl3溶液【答案
】C【解析】【详解】A.升高温度能够增加单位体积内活化分子数以及有效碰撞频率,能够加快化学反应率,故A项不选;B.MnO2对H2O2分解具有催化作用,能够降低活化能,使单位体积内活化分子数增加,从而增加
有效碰撞频率,能够加快化学反应率,故B项不选;C.加水稀释会降低单位体积内活化分子数,使有效碰撞频率降低,化学反应速率将降低,故C项选;D.FeCl3对H2O2分解具有催化作用,能够降低活化能,使单位体积内活化分子数增加,从而增加有
效碰撞频率,能够加快化学反应率,故D项不选;综上所述,不能加快该反应的速率的是C项,故答案为C。2.对于反应:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),下列为四种不同情况下测得的反应速率,其中能表明该
反应进行最快的是A.v(O2)=0.24mol·L-1·s-1B.v(NH3)=0.2mol·L-1·s-1C.v(H2O)=0.25mol·L-1·s-1D.v(NO)=0.15mol·L-1·s-1【答案】
B【解析】【详解】同一个化学反应,用不同的物质表示其反应速率时,速率数值可能不同,但表示的意义是相同的,所以比较反应速率快慢时,应该根据速率之比等于相应的化学计量数之比,先换算成用同一种物质表示,然后才能直接比
较速率数值。因此如果都用氨气表示反应速率,则A、B、C、D对应的速率分别是0.192mol·L-1·s-1、0.2mol·L-1·s-1、0.167mol·L-1·s-1、0.15mol·L-1·s-1,故反应进行最快的是B,所以答案选B。点睛:本题解题方法是:把不同物质的
反应速率换算成同一物质的反应速率进行比较,注意单位是否相同。常用比较方法有两种:1、归一法,即转化为同一物质表示的速率比较,如本题的解析,2、比值法,某物质表示的速率与该物质的化学计量数的比值,比值越大,
速率越快。3.下列说法或表示方法中,正确的是A.等质量的硫蒸气和硫磺固体分别完全燃烧,后者放出的热量多B.已知强酸强碱的中和热△H=-57.3kJ•mol-1,若将含0.5molH2SO4的浓溶液与含1mo
lNaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3kJC.乙炔的燃烧热为1366.8kJ/mol,则乙炔燃烧的热化学方程式为:2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=-1366.8kJ•mol-1D.Ba(OH)2•8H2
O(s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(l)△H<0【答案】B【解析】【详解】A.因为硫磺固体转变为硫蒸气要吸热,所以等质量的硫蒸气和硫磺固体分别完全燃烧,前者放出的热量多,A错误;B.强酸强碱反应的中和热为57.
3kJ•mol-1,浓硫酸溶于水要放出热量,所以将含0.5molH2SO4的浓溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量要大于57.3kJ,B正确;C.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,乙炔的燃烧热
为1366.8kJ/mol,则乙炔燃烧的热化学方程式为:C2H2(g)+52O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)△H=-1366.8kJ•mol-1,C错误;D.氢氧化钡晶体与氯化铵的反应为吸热反应,∆H>0,D错误;故选B。4.NO2和N2O4存在平衡:2NO2(g
)垐?噲?N2O4(g)△H<0。下列分析正确的是A.1mol平衡混合气体中含2molN原子B.将恒温密闭容器,缩小容积,气体颜色变深,是平衡正向移动导致的C.断裂2molNO2中的共价键所需能量小于断裂1molN2O4中的共价键所需能量D.将恒容密闭容器,水浴加热,由于平衡正向移动
导致混合气体颜色变浅【答案】C【解析】【详解】A.1molNO2含有1molN原子,1molN2O4含有2molN原子,现为可逆反应,为NO2和N2O4的混合气体,1mol平衡混合气体中所含原子大于1molN,A项错误;B.气体体积压
缩,颜色变深是由浓度增大引起,B项错误;C.反应2NO2(g)⇌N2O4(g)为放热反应,故完全断开2molNO2分子中的共价键所吸收的热量比完全断开1molN2O4分子中的共价键所吸收的热量少,C项正确;D.放热反应,温度升高,平衡
逆向移动,颜色加深,D项错误;故选C。5.在恒温恒容密闭容器中进行的反应:CH4(g)+3CuO(s)垐?噲?CO(g)+3Cu(s)+2H2O(g)。下列描述一定可表明该反应达到化学平衡状态的是A.气体的温度保持不变
B.气体密度不再变化C.v(CH4)=v(CO)D.c(H2O)=2c(CH4)【答案】B【解析】【详解】A.在恒温恒容密闭容器中进行的反应,温度是恒量,气体的温度保持不变,反应不一定达到平衡状态,故不选A;B.反应后气体质量增大,容器体积不变,密度是变量,气体密度不再变化
,反应一定达到平衡状态,故选B;C.v(CH4)=v(CO),不能判断正逆反应速率是否相等,反应不一定平衡,故不选C;D.c(H2O)=2c(CH4),不能判断反应物浓度是否还发生改变,反应不一定平衡,故不选D;选B。6.在催化剂表面,丙烷催化氧化脱氢反应历程如下图
。下列说法不正确的是A.①中,催化剂被氧化B.②中,丙烷分子中的甲基先失去氢原子C.总反应为32322322CHCHCHO2CHCHCH2HO+⎯⎯⎯→=+催化剂D.总反应的速率由③决定【答案】D【解析】【详解】A.①中催化剂失去氢原
子,化合价升高,被氧化,故A正确;B.②中丙烷失去了氢原子变成了正丙基,故B正确;C.从整个历程图来看,反应物是氧气和正丙烷,生成物是丙烯和水,化学方程式正确,故C正确;D.①过程中活化能为181.1kJ/mol,②过程中活化能为27.9kJ/mol,③过程中活化能为2
0.2kJ/mol,活化能越大,反应速率越慢,则①为整个反应的决速步,故D错误;答案D。7.某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将24NO“固定”,能高选择性吸附2NO。废气中的2NO被吸附后,经处理能全部转化为3HNO。原理示意图如下。已知:2242NO(g)NO(g)ΔH<0下列说法
不正确...的是A.温度升高时不利于2NO吸附B.多孔材料“固定”24NO,促进2242NO(g)NO(g)平衡正向移动C.转化为3HNO的反应是242232NO+O+2HO=4HNOD.每获得30.4molHNO时,转移电
子的数目为226.0210【答案】D【解析】【分析】废气经过MOFs材料之后,NO2转化成N2O4被吸附,进而与氧气和水反应生成硝酸,从该过程中我们知道,NO2转化为N2O4的程度,决定了整个废气处理的效率。【详解】A.从2242NO(g)NO(g)ΔH<0可以看
出,这个是一个放热反应,升高温度之后,平衡逆向移动,导致生成的N2O4减少,不利于NO2的吸附,A正确;B.多孔材料“固定”24NO,从而促进2242NONO平衡正向移动,B正确;C.N2O4和氧气、水反应生成硝酸,其方程式为242232NO+O+2HO=4
HNO,C正确;D.在方程式242232NO+O+2HO=4HNO中,转移的电子数为4e-,则每获得30.4molHNO,转移的电子数为0.4mol,即个数为232.40810,D错误;故选D。8.在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应X
2Y→的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则A.无催化剂时,反应不能进行B.与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应活化能更低C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化D.使用催化剂Ⅰ时,0~2min内,()11X1.0molLm
inv−−=【答案】D【解析】【详解】A.由图可知,无催化剂时,随反应进行,生成物浓度也在增加,说明反应也在进行,故A错误;B.由图可知,催化剂I比催化剂Ⅱ催化效果好,说明催化剂I使反应活化能更低,反应更快,故B错误;C.由图可知,使用催化剂Ⅱ时,在0~2min内Y的浓度
变化了2.0mol/L,而a曲线表示的X的浓度变化了2.0mol/L,二者变化量之比不等于化学计量数之比,所以a曲线不表示使用催化剂Ⅱ时X浓度随时间t的变化,故C错误;D.使用催化剂I时,在0~2min内,Y的浓度变化了4.0mol/L,则υ(Y)=()Yct=4.0mol/L2min=2
.011Lminmol−−,υ(X)=1υ2(Y)=122.011Lminmol−−=1.0-1-1minmolL,故D正确;答案选D。9.向碘水中加入KI溶液,发生反应:I-(aq)+I2(aq)I3−(aq),充分反应达平衡后,测得微粒浓度如表:微粒I-I2I3−浓度/(
mol/L)2.5×10-32.5×10-34.0×10-3下列说法不正确的是A.向所得溶液中加入等体积水,c(I2)<1.25×10-3mol/LB.该温度下,反应I-+I2I3−的K=640C.配制碘水时,加入少量KI,可促进I2的溶解D.向所得溶液中加入CCl4,振荡静置
,溶液上下分层,下层溶液为紫红色,上层溶液近乎无色【答案】A【解析】【详解】A.向所得溶液中加入等体积水,体积扩大一倍,各离子浓度瞬间减少一半,此时反应的Q=3332.01012801.25101.2510−−−=>640,
故平衡逆向移动,c(I2)>1.25×10-3mol/L,A项错误;B.根据化学反应平衡常数的定义,可知该温度下,反应I-+I2I3−的K=3334.0106402.5102.510−−−=,B项正确;C.碘单质
在水中的溶解度小,配制碘水时,加入少量KI,反应I-+I2I3−向正反应方向进行,促进I2的溶解,C项正确;D.CCl4密度比水大,且不溶于水,向所得溶液中加入CCl4,振荡静置后会出现溶液上下分层,CCl4在下层
,因为过程中碘单质被CCl4萃取,使CCl4层显紫红色,从而出现下层溶液为紫红色,上层溶液近乎无色的现象,D项正确;答案选A。10.1,3-丁二烯和Br2以物质的量之比为1∶1发生加成反应分两步:第一步Br+进攻1,3-丁二烯生成中间体C(
溴鎓正离子);第二步Br−进攻中间体C完成1,2-加成或1,4-加成。反应过程中的能量变化如下图所示,下列说法正确的是A.1,2-加成产物A比1,4-加成产物B稳定B.第一步的反应速率比第二步慢C.该加成反应的反应热为Eb–EaD.升高温度,1,3-丁二烯的平衡转化率增大【答案
】B【解析】【详解】A.根据图象可知,1,2-加成产物A含有总能量大于1,4-加成产物B,则1,4-加成产物B稳定,A说法错误;B.第一步的反应的活化能大于第二步,则第一步的反应速率比第二步慢,B说法正确;C.该加成反应的反应热为1,3-丁二烯的总能
量与1,2-加成产物A或1,4-加成产物B的总能量的差值,C说法错误;D.根据图象可知,加成反应为放热反应,则升高温度,平衡逆向移动,则1,3-丁二烯的平衡转化率减小,D说法错误;答案B。11.一定温度下,在2个容积均为1L的恒容密闭容器中,加入一定量的反应物,发生反
应:222NO(g)+2CO(g)N(g)+2CO(g)ΔH<0,相关数据见下表。容器编号温度/℃起始物质的量/mol平衡物质的量/molNO(g)CO(g)CO2(g)IT10.20.20.1ⅡT20.20.20.12下列说法不正确的是A.T1>T2B.I中反应达到平衡时,CO的转化率为50
%的为C.达到平衡所需要的时间:Ⅱ>ID.对于I,平衡后向容器中再充入0.2molCO和0.2molCO2,平衡正向移动【答案】D【解析】【详解】A.从平衡时二氧化碳的物质的量可知Ⅱ在Ⅰ的基础上向右移动了
,反应正向放热,因此T1>T2,故A正确;B.根据表格中的数据有222NO(g)+2CO(g)N(g)2CO(g)0.20.200mol2x2xx2xmol0.22x0.22xx0.1mol+−−起始变化平衡,x=0.05,则CO的转化率为2x20.0550%0.20.2==,故B正确;C.由解
析A可知T1>T2,温度越高反应速率越快,则达到平衡所需要的时间:Ⅱ>I,故C正确;D.由解析B有222NO(g)+2CO(g)N(g)2CO(g)0.20.200mol/L0.10.10.050.1mol/L0.10.10.050.1mol/L+起始变化平衡,I的平衡常数()()()()2222
2222cNcCO0.10.05K=5cNOcCO0.10.1==,0.2molCO和0.2molCO2后CO和CO2的浓度变为0.3mol/L和0.3mol/L,浓度商为()()()()22222222cNcCO0.30.05Q=5KcNOcCO0.10.3===,平衡
不移动,故D错误;故选D。12.一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应:()()()()2224HClgOg2Clg2HOg++。进料浓度比()()2HCl:Occ分别为1:1、4:1、7:1时,HCl平衡转化率随温度变化的关系如图。下列说法不正确...的是。A.
1molHCl−键断裂的同时有1molHO−键断裂,则反应达到了平衡状态B.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量C.a、b、c三点中a点对应的2O平衡转化率最高D.若HCl的初始浓度为10molLc−
,()()2HCl:O1:1=cc时,K(400℃)4400.420.840.21c=【答案】D【解析】【详解】A.H-Cl键断裂表示正反应速率,而H-O键断裂表示逆反应速率,根据方程式可知当1molHCl−键
断裂的同时有1molHO−键断裂时即为正、逆反应速率相等,则反应达到了平衡状态,A正确;B.由题干图像可知,其他条件相同时升高温度,HCl的平衡转化率减小,即升高温度平衡逆向移动,说明正反应是一个放热反应,即该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量,B正确;C.
当温度相同时,增大()()2HCl:Occ的比值即增大HCl的浓度,则O2的平衡转化率增大,而HCl的平衡转化率却减小,由图像信息可知,a、b、c三点中a点对应的O2平衡转化率最高,C正确;D.由题干图像可知,若HCl的初始浓度为10molLc−,()()2HCl:
O1:1=cc时,400℃时HCl的平衡转化率为84%,由三段式分析:()()()()0000000000222(mol/L)cc00(mol/L)0.84c0.21c0.42c0.42c(mol4/L)0.16c0.79c0HClg+Og2Cl42.2
c0.g+cHOg42起始量转化量平衡量,则K(400℃)=222242c(Cl)c(HO)c(HCl)c(O)4400.420.160.79c=,D错误;故答案为:D。13.某小组同学利用如图实验探究平衡移动原理。实验1已知:i.[Co(H2O)6
]2++4Cl-[CoCl4]2-+6H2Oii.ZnCl2溶液为无色下列说法正确的是A.结合实验1和2,推测i中反应是放热反应B.①中滴加浓盐酸,增大了c(Cl-),导致Q>K,i中平衡正向移动C.②中加水,溶液变红,说明平衡
逆向移动,[Co(H2O)6]2+的浓度增大D.③中加入ZnCl2,溶液颜色变红,推测Zn2+与Cl-可能形成了[ZnCl4]2-【答案】D【解析】【分析】实验1、2最终的溶液颜色变为红色,[Co(H2O)6
]2+呈红色,[CoCl4]2-呈蓝色,[ZnCl4]2-呈无色,根据[Co(H2O)6]2++4Cl-[CoCl4]2-+6H2O可知,说明平衡逆向移动,据此解答。【详解】A.由实验1可知,升高温度,溶液变为蓝色,说明平衡正向移动,生成了[CoCl4]2-,溶液
呈蓝色;降低温度,溶液变为红色,说明平衡逆向移动,生成了[Co(H2O)6]2+,溶液呈红色,因升高温度,平衡正向移动,降低温度,平衡逆向移动,说明i中反应是吸热反应,A错误;B.①中滴加浓盐酸,增大了(Cl)c−,导致Q<K,ⅰ中平衡正向移动,B错误;C.②中加水后,溶液体积增
大,导致溶液中各组分的浓度均减小,根据溶液变红,说明平衡逆向移动,但()2+26CoHO的浓度减小,C错误;D.③中加入2ZnCl,溶液变红,推测2Zn+与Cl−可能形成了[ZnCl4]2-,使Cl-浓度减小,导致平衡逆向移动,D正确;故选D。14.CO2捕获和转
化可减少CO2排放并实现资源利用,原理如图1所示。反应①完成之后,以N2为载气,以恒定组成的N2、CH4混合气,以恒定流速通入反应器,单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO2,在催化剂上有积碳。下列说法不正确.
..的是A.反应①CaO+CO2=CaCO3;反应②为CaCO3+CH4催化剂CaO+2CO+2H2B.t1~t3,n(H2)比n(CO)多,且生成H2速率不变,可能有副反应CH4催化剂C+2H2C.t2时刻,副反应生成H2的速率大于反应②生成H2速率D.t3
之后,生成CO的速率为0,是因为反应②不再发生【答案】C【解析】【详解】A.由题干图1所示信息可知,反应①为CaO+CO2=CaCO3,结合氧化还原反应配平可得反应②为342CaCO+CHCaO+2CO+2H催化剂,A正确;B.由题干图2信息可知,t1~t3,n(H2)比n(CO)多,且生
成H2速率不变,且反应过程中始终未检测到CO2,在催化剂上有积碳,故可能有副反应42CHC+2H催化剂,反应②和副反应中CH4和H2的系数比均为1:2,B正确;C.由题干反应②方程式可知,H2和CO的反应速率相等,而t2时刻信息
可知,H2的反应速率未变,仍然为2mmol/min,而CO变为1~2mmol/min之间,故能够说明副反应生成H2的速率小于反应②生成H2速率,C错误;D.由题干图2信息可知,t3之后,CO的速率为0,CH4的速率逐渐增大,最终恢复到1,说明生成CO的速率
为0,是因为反应②不再发生,而后副反应逐渐停止反应,D正确;答案选C。II卷(非选择题,共44分,包含卷面3分)15.依据以下热化学反应方程式,根据要求,回答问题为①CaCO3=CaO+CO2ΔH=+177.7kJ•mol-1②C(s)+O2(g)=CO2(g)Δ
H=-393.5kJ•mol-1③C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=+131.3kJ④CO(g)+12O2(g)=CO2(g)ΔH=-283kJ•mol-1⑤HNO3(aq)+NaOH(aq)=NaNO3(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ•mol-1⑥0.5H2
SO4(l)+NaOH(l)=0.5Na2SO4(l)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ•mol-1⑦2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ•mol-1(1)已知上述热化学方程式所给出的焓变绝对值没有错误:在①~⑦中,不正确的有___
___;(请填写编号,下同)不正确的理由分别是______。(2)上述反应中,表示燃烧热的热化学方程式是______。(3)表示中和热的热化学方程式是_______。【答案】(1)①.①③⑥②.①未标注物质状态;③焓变应为ΔH
=+131.3kJ•mol-1;⑥除水之外,其它物质状态均为aq(2)②④(3)⑤【解析】【小问1详解】热化学方程式中需标注各物质的聚集状态,①没有标注各物质的聚集状态;反应热的单位是kJ•mol-1,③中焓变单位标注错误;常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液,⑥
中H2SO4、NaOH和Na2SO4均为溶液状态,应用aq表示。故答案为:①③⑥;①未标注物质状态;③焓变应为ΔH=+131.3kJ•mol-1;⑥除水之外,其它物质状态均为aq;【小问2详解】燃烧热是指在101kPa时,1mol纯物质完全燃烧
生成稳定的氧化物时所放出的热量,根据燃烧热定义,可知②④是表示燃烧热的热化学方程式。答案为:②④;【小问3详解】中和热是指在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1mol液态水时所放出的热量。根据定义,可知⑤是表示中
和热的热化学方程式,答案为:⑤。16.氨气的生产过程主要包括造气、净化(题中略去)、合成、分离四个步骤。(I)造气(1)以煤为原料合成H2时,先将高温水蒸气及一定量空气缓慢地通过煤干馏所得的焦炭层,制得
半水煤气(CO、H2)。在反应条件下,容器内包括以下平衡体系:①C(s)+O2(g)垐?噲?CO2(g)K1②2C(s)+O2(g)垐?噲?2CO(g)K2③C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)K3④C(s)+H2O(g)
垐?噲?CO(g)+H2(g)K4反应②的化学平衡常数表达式为K2=_______(请用相应物质浓度符号表示)。K1~K4为各反应的平衡常数;则K4=______(用含有K1~K3的代数式表示)。(2)由于CO将导致合成氨的催化剂失效,所以需在新
容器中选择合适条件,尽量彻底且迅速地实现反应:CO(g)+H2O(g)垐?噲?CO2(g)+H2(g)△H<0。设计的流程如图:半水煤气经预热后与水蒸气反应。反应一段时间后,逐步降低反应温度,最终在出口得到水煤气(CO2、H2)及少量H2O、CO。反应前,半
水煤气加热至450℃的目的是______;逐渐降低反应温度的原因是______。(II)合成(3)N2与H2在恒温500℃、恒压31.4MPa的密闭容器中,经铁粉催化进行反应。N2、H2的初始浓度相同。下列现象中,可说明反应达到平衡状态的是______。A.气体体积不再变化B.气体压强
不再变化C.H2质量分数不再变化D.n(NH3)不再变化E.N2体积分数不再变化F.气体温度不再变化(4)若将体系压强减小至3.14MPa,NH3的平衡产率明显减小,原因是______。(III)分离(5)将合成所得混合气体降温至130℃,使NH3在恒温恒压条件下逐渐液化,与未反应
的N2、H2分离。若NH3液化后,气体总体积缩小了19(忽略液氨所占体积),则N2的转化率为_______,H2的转化率为_______。【答案】(1)①.K2=22c(CO)c(O)②.231KKK(2)①.提高温度,加快反应速率,尽快将半水煤气转化为水煤气②.反应
放热,降低温度可促进平衡正向移动,提高CO转化率,减少CO剩余(3)ACD(4)减小压强,平衡逆向移动,转化率降低(5)①.10%②.30%【解析】【小问1详解】化学平衡常数是生成物浓度系数次方的乘积与反应物浓
度系数次方的乘积之比,固体、纯液体不计入平衡常数表达式,反应②的化学平衡常数表达式为K2=22c(CO)c(O)。(③+②-①)×0.5得C(s)+H2O(g)垐?噲?CO(g)+H2(g),K4=231KKK。【小问2详解】根据题意,需尽量彻底且迅速地实现反应
CO(g)+H2O(g)垐?噲?CO2(g)+H2(g),可知半水煤气加热至450℃的目的是提高温度,加快反应速率,尽快将半水煤气转化为水煤气;该反应放热,降低温度可促进平衡正向移动,提高CO转化率,减少CO剩余,所以逐渐降低反应
温度。【小问3详解】A.反应前后气体系数和不同,气体体积是变量,气体体积不再变化,反应一定达到平衡状态,故选A;B.在恒压容器中反应,压强是恒量,气体压强不再变化,反应不一定平衡,故不选B;C.H2质量分数不再变化,说明氢气的物质的量不变,反应一定达到平衡状态,故选C;D.反应
过程中,氨气的物质的量是变量,n(NH3)不再变化,反应一定达到平衡状态,故选D;E.()()()()()()223Ng3Hg2NHgmolaa0molx3x2xmola-x-3x2xa+初始转化平衡反应过程中N2体积分数为a-x12a2x2=−,N2体积分数为恒量,N2体积分数
不再变化,反应不一定平衡,故不选E;F.反应在恒温500℃下进行,温度恒量,气体温度不再变化,反应不一定平衡,故不选F;选ACD。【小问4详解】是减小压强,平衡逆向移动,转化率降低,所以若将体系压强减小至3.14MPa,NH3的平衡产率明显减小。【小问5详解】()()()()()(
)223Ng3Hg2NHgmolaa0molx3x2xmola-x-3x2xa+初始转化平衡;若NH3液化后,气体总体积缩小了19,2x1a,x2a-2x910==;则N2的转化率为a10100%10%a=,H2的转化率为3a10100%30%a=。17.某小组在验证H2O2氧化Fe
2+时发现异常现象,并对其进行深入探究。实验I:装置与操作现象溶液立即变红,继续滴加H2O2溶液,红色变浅并逐渐褪去(1)实验I中溶液变红是因为Fe3+与SCN-发生了反应,其离子方程式是__。(2)探究实验I中红色
褪去的原因:取反应后溶液,___(填实验操作和现象),证明溶液中有Fe3+,而几乎无SCN-。(3)研究发现,酸性溶液中H2O2能氧化SCN-,但反应很慢且无明显现象,而实验I中褪色相对较快,由此推测Fe3+能加快H2O2与SCN-的反
应。通过实验II和III得到了证实。参照实验II的图例,在虚线框内补全实验III:__。实验II:实验III:(4)查阅资料:Fe3+加快H2O2与SCN-反应的主要机理有i.Fe3++H2O2=Fe2++HO2·+H+ii.Fe2++H2O2=Fe3++·OH+
OH-iii.OH(羟基自由基)具有强氧化性,能直接氧化SCN-为探究Fe2+对H2O2与SCN-反应速率的影响,设计实验如图:实验IV:①t′<t,对比实验IV和II可得出结论:在本实验条件下,___。②结合
资料和(1)~(4)的研究过程,从反应速率和化学平衡的角度解释实验I中溶液先变红后褪色的原因:____。③实验I~IV中均有O2生成,小组同学推测可能是HO2·与溶液中其他微粒相互作用生成的,这些微粒有___。【答案】(
1)Fe3++3SCN-垐?噲?Fe(SCN)3(2)滴加KSCN溶液,溶液变红(3)(4)①.Fe2+也能加速H2O2与SCN-反应,且效果比Fe3+更好②.刚滴入H2O2时,ii反应速率快,生成的Fe3+迅速与SCN-结合,溶液立即变红;继续滴加H2O2,c(·OH)升高,加
快·OH氧化SCN-,使c(SCN-)降低,Fe3++3SCN-垐?噲?Fe(SCN)3,平衡逆向移动,红色褪去③.·OH、H2O2、Fe3+【解析】【小问1详解】Fe3+与SCN-发生反应生成Fe(SCN)3,使溶液显红色,其反应的离
子方程式为Fe3++3SCN-垐?噲?Fe(SCN)3;【小问2详解】检验Fe3+,常用KSCN溶液,若溶液变红,说明含有Fe3+,反之,则不含Fe3+,证明实验中含有Fe3+,几乎无SCN-,具体操作是取反应后溶液少量于试管中,滴入KSCN溶液,溶液变
红,证明溶液中有Fe3+,几乎无SCN-;故答案为滴加KSCN溶液,溶液变红;【小问3详解】根据题意,酸性溶液中H2O2能氧化SCN-,但反应很慢且无明显现象,滴加Fe2(SO4)3溶液后,溶液褪色相对
较快;实验Ⅱ和实验Ⅲ应为对照实验,根据实验Ⅱ,推出实验Ⅲ:先加入0.5mLpH=1的硫酸溶液,无明显现象,静置后,滴加数滴Fe2(SO4)3溶液,溶液立即变红,故答案为;【小问4详解】①根据实验Ⅳ加入FeSO4溶液,溶液变红,静置后,溶液红色恰好褪去,说明Fe2+也能加速H2O2与SCN
-的反应,t′<t,说明实验Ⅳ的反应速率比实验Ⅱ快,即Fe2+催化的效果比Fe3+更好;故答案为Fe2+也能加速H2O2与SCN-反应,且效果比Fe3+更好;②实验Ⅰ现象,开始时溶液立即变红,说明刚滴入H2O2时,ii反应速率快,生成Fe3+迅速
与SCN-结合,使溶液立即变红;依据反应主要机理,继续滴加H2O2溶液,产生c(·OH)升高,加快·OH氧化SCN-,使c(SCN-)降低,Fe3++3SCN-垐?噲?Fe(SCN)3,平衡逆向移动,红色褪去;故答案为刚滴入H2O2时,ii反应速率快,生成的Fe3+迅
速与SCN-结合,溶液立即变红;继续滴加H2O2,c(·OH)升高,加快·OH氧化SCN-,使c(SCN-)降低,Fe3++3SCN-垐?噲?Fe(SCN)3,平衡逆向移动,红色褪去;③HO2−可与·OH
、H2O2、Fe3+相互作用生成O2。18.利用页岩气中丰富的丙烷【C3H8】制丙烯【C3H6】已成为化工原料丙烯生产的重要渠道。I.丙烷直接脱氢法:C3H8(g)垐?噲?C3H6(g)+H2(g)△H1=+1
24kJ•mol-1。总压分别为100kPa、10kPa时发生该反应,平衡体系中C3H8和C3H6的体积分数随温度、压强的变化如图。(1)总压由10kPa变为100kPa时,化学平衡常数_______(填“变大”“变小”或“不变”)。(2)图中,曲线I、III表示
C3H6的体积分数随温度的变化,判断依据是:_______。(3)图中,表示100kPa时C3H8的体积分数随温度变化的曲线是______(填“II”或“IV”)。II.丙烷氧化脱氢法:C3H8(g)+12O2(g)垐?噲?C3H6(g)+H2O(g)△H2=
-101kJ•mol-1我国科学家制备了一种新型高效催化剂用于丙烷氧化脱氢。在催化剂作用下,相同时间内,不同温度下C3H8的转化率和C3H6的产率如表:反应温度/℃465480495510C3H8的转化5.512.117.328.4率/%C3
H6的产率/%4.79.512.818.5(4)表中,C3H8的转化率随温度升高而上升的原因是:______(答出1点即可)。(5)已知:C3H6选择性=生成丙烯消耗丙烷的物质的量消耗丙烷的总物质的量×100%。随着温度升高,C3H6选择性______
_(填“升高”“降低”或“不变”),可能的原因是______。【答案】(1)不变(2)丙烷直接脱氢反应为吸热反应,压强相同时,温度升高平衡正向移动,C3H6体积分数变大(3)II(4)温度升高,丙烷氧化脱氢的反应速率加快(5)①.降低②.温度升高,更有利
于丙烷被氧化成其他产物的副反应发生【解析】【小问1详解】平衡常数只与温度有关,总压由10kPa变为100kPa时,化学平衡常数不变。【小问2详解】正反应吸热,压强相同时,升高温度平衡正向移动,C3H6的体积分数增大,所以曲线I、III表示C3H6的体积分数随温度的变化。【小
问3详解】正反应吸热,压强相同时,升高温度平衡正向移动,C3H8的体积分数减小;温度相同时,增大压强,平衡逆向移动,C3H8的体积分数增大;表示100kPa时C3H8的体积分数随温度变化的曲线是II。【小问4详解】温度升高,丙烷氧
化脱氢的反应速率加快,所以C3H8的转化率随温度升高而上升。【小问5详解】根据表中数据计算可知,随着温度升高,C3H6的选择性降低,原因是高温更有利于丙烷被氧化成其他产物的副反应发生,所以C3H6的选择性降低。
的