【文档说明】北京市第三十五中学2024-2025学年高二上学期10月月考 化学试题 Word版含解析.docx,共(19)页,1.324 MB,由小赞的店铺上传
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2023级高二化学10月月考试卷说明:试卷分值100,考试时间60分钟。Ⅰ卷为选择题,Ⅱ卷为主观题。Ⅰ卷选择题一、选择题(共20个小题,每题3分,共60分。每小题只有一个正确选项,请将正确答案填在机读卡相应的题号处)1.下列设备工作时,将化学能转化为热能的是ABCD燃气灶铅蓄电池太阳能热水器风力发
电A.AB.BC.CD.D【答案】A【解析】【详解】A.煤气灶是将化学能转化为热能,A符合题意;B.铅蓄电池是将化学能转化为电能,B不符合题意;C.太阳能热水器是将太阳能转化为热能,C不符合题意;D.风力发电是将风能转化为电能,D不符合题意;故选A。2.提高能源的
利用率已成为国际能源研究的热点课题。下列相关措施使用不当的是A.使燃料充分燃烧B.加大能源开采力度C.加强能源利用的科技投入D.合理使用能源【答案】B【解析】【详解】A.使燃料充分燃烧能提高燃烧的效率,提高能源的利用率,A正确;B.常规能源
应该减少开采,节约利用,加大能源开采力度不能提高能源利用率,B错误;C.加强能源利用的科技投入能提高能源的利用率,C正确;D.合理使用能源,减少能源浪费,能提高能源的利用率,D正确;答案选B。3.下列变化中,属于吸热反应的是A.铝粉与氧化铁粉末反应B.碳酸钙受热分解C.酸碱中和反应D.氧化钙
溶于水【答案】B【解析】【详解】A.铝粉与氧化铁粉末发生铝热反应,放出大量的热,属于放热反应,A错误;B.碳酸钙受热分解属于吸热反应,B正确;C.酸碱中和反应放出热量,属于放热反应,C错误;D.氧化钙溶于水生成氢氧化钙,放出热量,属于放热反应,
D错误;答案选B。4.下列食品添加剂中,其使用目的与反应速率有关的是()A.抗氧化剂B.调味剂C着色剂D.增稠剂【答案】A【解析】【详解】A.抗氧化剂减少食品与氧气的接触,延缓氧化的反应速率,故A正确;B.调味剂是为了增加食
品的味道,与速率无关,故B错误;C.着色剂是为了给食品添加某种颜色,与速率无关,故C错误;D.增稠剂是改变物质的浓度,与速率无关,故D错误。故选:A。5.下列说法中,正确..的是A.能够自发进行的反应一定是放热反应B.凡是熵增大的反应都是自发反应C.要判断反应进行的方向,必须综合考虑体系的
焓变和熵变D.非自发反应在任何条件下都不能实现【答案】C【解析】.【详解】根据ΔGΔHTΔS0=−<反应可自发进行,说明反应进行的自发性需综合考虑体系的焓变和熵变,而非自发反应在一定条件下可以实现,故答案选C。6.一定温度下
,在体积一定的密闭容器中进行的可逆反应:()()()2CsCOg2COg+,不能判断反应已经达到化学平衡状态的是A.()()2CO2COvv=B.容器中混合气体的密度不变C.容器中总压强不变D.容器中2CO的体积分数不变【答案】A【解析】【详解】A.没
有明确正、逆反应速率,且速率关系不正确,不能作为平衡标志,A错误;B.在体积一定的密闭容器中,反应前后气体的质量不等,则容器中混合气体密度不变时,可说明达到平衡状态,B正确;C.在体积一定的密闭容器中,反应前后气体的分子数目不等,则容器中总压强不变时,可说明达到平衡状态,
C正确;D.达到平衡状态时,各物质的浓度不变,体积分数不变,D正确;故选A。7.我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程,该历程示意图如下所示。下列说法不正确的是A.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%B.
CH4→CH3COOH过程中,有C—H键发生断裂C.①→②放出能量并形成了C—C键D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率【答案】D【解析】【详解】分析:A项,生成CH3COOH的总反应为CH4+CO2→催化剂CH3COOH,原子利用率为100%
;B项,CH4选择性活化变为①过程中,有1个C-H键发生断裂;C项,根据图示,①的总能量高于②的总能量,①→②放出能量并形成C-C键;D项,催化剂只影响化学反应速率,不影响化学平衡,不能提高平衡转化率。详解:A项,根据图示CH4与CO2在催化剂存在时生成CH3C
OOH,总反应为CH4+CO2→催化剂CH3COOH,只有CH3COOH一种生成物,原子利用率为100%,A项正确;B项,CH4选择性活化变为①过程中,有1个C-H键发生断裂,B项正确;C项,根据图示,①的总能量高于②的总能量,①→②放出能量,对比①和②,①→②形成C-C键,C
项正确;D项,催化剂只影响化学反应速率,不影响化学平衡,不能提高反应物的平衡转化率,D项错误;答案选D。点睛:本题考查原子利用率、化学反应的实质、化学反应中的能量变化、催化剂对化学反应的影响,解题的关键是准确分析示意图中的信息。注意催化剂能降低反应的活化能
,加快反应速率,催化剂不能改变ΔH、不能使化学平衡发生移动。8.某同学为了估算反应()()()22HgClg2HClg+=的H,构建如下图循环。下列说法不正确...的是A.123ΔΔΔΔHHHH=+−B.1ΔH、2ΔH、3ΔH均可由相应的键能数据得到
C.按照该过程所示,断开的化学键均为非极性共价键D.该循环过程不一定表示反应的真实历程【答案】A【解析】【详解】A.由盖斯定律可知,化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关,而与反应进行的途径无关,则123ΔH=ΔH+ΔH+ΔH
,A错误;B.H=反应物的总键能-生成物的总键能,1ΔH、2ΔH、3ΔH均可由相应的键能数据得到,B正确;C.按照该过程所示,断开的化学键为H-H、Cl-Cl,均为非极性共价键,C正确;D.反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的H只和
反应物总能量与生成物总能量有关,与反应过程无关,某同学为了估算反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的H构建的循环不一定是反应的真实历程,D正确;故选A。9.在10L的密闭容器中投入220molN和240molH进行反应()()()223Ng3Hg2NHg+,2min末2N的物质的
量由20mol减小到8mol,则2min内用2H的浓度变化表示的平均反应速率是A.()1.2mol/LminB.()1.8mol/LminC.()0.6mol/LminD.()2mol/Lmin【答案
】B【解析】【详解】2min末2N的物质的量由20mol减小到8mol,则02min2N的物质的量变化为=20mol-8mol=12mol,2min内N2的平均反应速率112ΔcΔn12mol(N)==0.6molLminΔ
tVΔt10L2minv−−==,化学反应速率之比等于化学计量数之比,则112(H)1.8molLminv−−=;故选B。10.下列有关化学平衡常数K的说法中,正确的是A.K值越大,反应的转化率越大B.K的大小与起始浓度有关C.温度越高,K值越大D.K值越大,正向反应进行的程
度越小【答案】A【解析】【分析】平衡常数只与温度有关,一定意义上代表反应的程度,K越大,反应越完全;【详解】A.平衡常数只与温度有关,一定意义上代表反应的程度,K越大,反应越完全,转化率越大,故A正确;B.平衡常数只与温度有关,温
度不变,K不变,与起始浓度无关,故B错误;C.若该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向进行,K减小,故C错误;D.K越大,反应越完全,正向反应进行的程度越大,故D错误;故选A。11.下列说法中正确的是A.催化剂不影响反应活化能但能增大单位体积内活化分子
百分数,从而增大化学反应速率B.有气体参加的化学反应,若增大压强,可增加活化分子的百分数,从而增大反应速率C.升高温度,增加反应物分子中活化分子的百分数,从而增大化学反应速率D.增大反应物浓度,增大单位体积内活化分子的百分数,从而增大有效碰撞次数【答案】C【解析】【详解】A.催化剂可以降低反应
的活化能,使断键所需能量减少,增大反应速率,故A错误;B.有气体参加的化学反应,若增大压强,可增加单位体积内活化分子的数目,从而增大反应速率,故B错误;C.升高温度,能量增大,可以增加反应物中活化分子的百分数,有效碰撞的概率增大,从而增大化学反应速率,故C正确;D.增大反应物
浓度,增大单位体积内活化分子的数目,从而增大有效碰撞次数,反应速率加快,故D错误;故选C。12.某温度下,恒容密闭容器内发生反应:H2(g)+I2g)2HI(g)△H<0,该温度下,K=43,某时刻,测得容器内H2、I2、HI的浓度依次为0.
01mol/L、0.01mol/L、0.02mol/L。一段时间后,下列情况与事实相符的是A.混合气体颜色变深B.混合气体密度变大C.容器内压强变小D.氢气的体积分数变小【答案】D【解析】【分析】某时刻,测定容
器内22HIHI、、的浓度依次为0.01mol/L、0.01mol/L、0.02mol/L,此时20.02Qc==4<K=430.010.01,平衡正向移动;【详解】A.由上述分析可知,平衡正向移动,体积不变,碘单质的浓度减小,混合气体颜色变浅,A项错误;B.反应前后都是气体
,根据题意和质量守恒,气体的质量,体积始终不变,则密度不变,B项错误;C.恒温恒容时,反应前后气体的物质的量不变,因此压强始终不变,C项错误;D.由上述分析可知,平衡正向移动,氢气的物质的量减小,反应前后气体的物质的量不变,则氢气的体积分
数变小,D项正确;答案选D。13.下列依据热化学方程式得出的结论中,正确..的是A.已知()()()223Ng3Hg2NHg+ƒ1Δ92.4kJmolH−=−,则在一定条件下将22molN和26molH置于一密闭容器中充分反应,放出的热量为1
84.8kJB.已知()()C,sC,s=石墨金刚石Δ0H,则金刚石比石墨稳定C.在稀溶液中:()()()2HaqOHaqHOl+−+=1Δ57.3kJmol−=−H,若将含241molHSO的溶液与含()21molBaOH的溶液混合,放出的热量为57.3kJD.已知()()()
22SsOgSOg+=1ΔH;()()()22SgOgSOg+=2ΔH;则21ΔΔHH【答案】D【解析】【详解】A.()()()223Ng3Hg2NHg+1Δ92.4kJmolH−=−,该反应为可逆反应,在一定条件下将22molN和26molH置于一密闭
容器中充分反应,生成氨气的物质的量小于4mol,放出的热量小于184.8kJ,A错误;B.()()C,sC,s=石墨金刚石Δ0H,则石墨的能量小于金刚石,能量越低越稳定,则石墨比金刚石稳定,B错误;C.在稀溶液中:()()()2HaqOHaqHOl+−+=1Δ57
.3kJmol−=−H,若将含241molHSO的溶液与含()21molBaOH的溶液混合,由于反应生成1mol硫酸钡和2molH2O,因生成BaSO4时也放热,所以放出的热量大于114.6kJ,C错误;D.已知:①()()()22SsO
gSOg+=1ΔH;②()()()22SgOgSOg+=2ΔH,由①-②式得:()Ss=S(g)ΔH,因固态S变成气态S需要吸热,则12=0HHH−,即21ΔΔHH,D正确;故选D。14.下列事实不能..用平
衡移动原理解释的是A.血红蛋白(Hb)可与氧气结合:22HbOHbO+,CO比2O更易和Hb结合,当空气中的CO浓度大时,易造成人体缺氧,严重时导致死亡B.在2NO和24NO组成的体系中:()()2242NOgNOg,恒温缩小容积,平衡后气体颜色比原平衡深C(
)()()()gNaKCl2NlaClKll++,工业上将钾蒸气从反应混合体系中分离出来,以制备金属钾D.高压条件有利于合成氨反应【答案】B.【解析】【详解】A.当空气中的浓度大时,CO与Hb结合导致血红蛋白浓度减小,平衡22HbOHbO+逆向移动,造成人体缺氧,可以用平衡移动原理解释,
A不符合题意;B.存在平衡:()()2242NOgNOg,恒温缩小容积,体系压强增大,平衡正向移动,NO2物质的量减少,但气体颜色变深,是由于缩小容积后的浓度增大,颜色变深,故不能用平衡移动原理解释,B符合题意;C.()()()()gNaKCl2NlaClKl
l++中,将钾蒸气从反应混合体系中分离出来,减小了生成物浓度,有利于反应正向移动,可以用平衡移动原理解释,C不符合题意;D.合成氨反应为气体分子数减小的反应,高压条件有利于平衡正向移动,利于合成氨反应,可以用平衡移动原理解释,D不符合题意;故选B。15
.某反应过程的能量变化如图所示。下列说法中,不正确的是A.该反应为放热反应B.曲线b表示有催化剂参与的反应过程C.反应i的∆H>0D.反应i比反应ii的速率大【答案】D【解析】【详解】A.根据图像,反应物能量高于生成物能量,该反应为放热反应,A正确;B.曲线b活化能低于曲线
a,但反应前后能量不变,说明加入了催化剂,B正确;C.反应i的生成物能量高于反应物能量,反应吸热,∆H>0,C正确;D.反应i的活化能比反应ii的活化能高,则反应i比反应ii的速率小,D错误;故选D。1
6.采用催化技术可以使汽车尾气中的NO和CO发生如下反应从而消除污染:222NO2CONCO+=+催化剂。某小组用恒容容器进行三组实验,实验开始时NO的浓度均为36.0010mol/L−,三组实验中CO的浓度随时间的变化如图
所示。下列说法不正确...的是A.当容器中2CO的浓度保持恒定时,反应达到化学平衡状态B.在实验Ⅰ中,达到平衡时NO的浓度为33.0010mol/L−C.若实验Ⅱ比实验Ⅲ的温度低,则NO和CO的反应为吸热反应D.实验Ⅰ和实验Ⅱ差异,可能是由于采用了效果不同的催
化剂【答案】C【解析】【详解】A.化学反应达到平衡的标志之一就是各物质的浓度不再变化,所以当容器中2CO的浓度保持恒定时,说明反应达到化学平衡状态,A正确;B.由图可知,实验I中,达到平衡时()()3131c4.001.0010?L3.0010?LCOmolmol−−−−=−
=,()()ccNOCO=,故达到平衡时NO的浓度为()31316.003.0010?L3.0010?Lmolmol−−−−−=,B正确;C.若实验II比实验III的温度低,由图可知,平衡时CO浓度:II<III,说明升高温度,平
衡逆向移动,逆反应是吸热反应,则NO和CO的反应为放热反应,C错误;D.由图可知,实验II比实验I先达到平衡,即实验II比实验I的反应速率快,但平衡时CO浓度相同,所以实验Ⅰ和实验Ⅱ的差异,可能是由于采用了效果不同的催化剂,D正确;故选C。17.化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键
的键能是形成(或拆开)1mol化学键时释放(或吸收)出的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示,现提供以下化学键的键能(kJ·mol−1):P-P:198P-O:360O=O:498,则反应P4(白磷)+3O2=P4O6的反应热△H为A.-1638kJ·mol−1B.+1638kJ·m
ol−1的C.-126kJ·mol−1D.+126kJ·mol−1【答案】A【解析】【详解】根据=H反应物键能之和—生成物键能之和,则反应4246P+3)O(=PO白磷的=H(1986498336012)kJ/mol=163
8kJ/mol--+,故选A。18.在一定温度不同压强(P1<P2)下,可逆反应2X(g)垐?噲?2Y(g)+Z(g)中,生成物Z在反应混合物中的体积分数(ψ)与反应时间(t)的关系如图示,正确的是A.B.C.D.【答案】B【
解析】【分析】一定温度下,增大压强,反应速率增大,到达平衡的时间缩短,该反应正反应是体积增大的反应,平衡向逆反应移动,平衡时Z的物质的量减小,据此结合选项解答。【详解】A.图象中压强p1到达平衡时间短,故图象中p1>p2,与题意不符,故A错误
;B.图象中压强p2到达平衡时间短,图象中p1<p2,增大压强,平衡时生成物Z的物质的量减小,与实际相符,故B正确;C.图象中压强p1到达平衡时间短,故图象中p1>p2,与题意不符,故C错误;D.图象中压强p2到达平衡时间短,图象中p1<p2,增大压强,平衡时生成物
Z的物质的量增大,与实际不相符,故D错误;故选B。19.中国科学家在淀粉人工光合成方面取得重大突破性进展,该实验方法首先将CO2催化还原为CH3OH。已知CO2催化加氢的主要反应有:①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49.4kJ/mol②
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ/mol其他条件不变时,在相同时间内温度对CO2催化加氢的影响如下图。下列说法不正确...的是【注】CH3OH的选择性=100322n(生成CHOH消耗的CO)%n(反应消耗的CO)A.CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)ΔH=-90.6kJ/molB.使用催化剂,能降低反应的活化能,增大活化分子百分数C.其他条件不变,增大压强,有利于反应向生成CH3OH的方向进行D.220~240℃,升高温度,对反应②速率的影响比对反应①的小【答案】D【解析】【详解】A.根据盖斯定律,反应C
O(g)+2H2(g)CH3OH(g)可由反应①-反应②得到,则该反应ΔH=12Δ-Δ=-49.4kJ/mol-41.2kJ/mol=-90.6kJ/molHH,反应的热化学方程式:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=-90.6kJ/mol,故A正确;B.催化剂能降低反应所需活化能,同
时提高活化分子百分数,从而加快反应速率,故B正确;C.增大压强使反应①平衡正向移动,有利于反应向生成CH3OH的方向进行,故C正确;D.反应②吸热,反应①放热,温度较高时对吸热反应的影响大于对放热反应的影响,故D错误;故选:D20
.不同温度下,将1molCO2和3molH2充入体积为1L的恒容密闭容器中发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH。平衡时CH3OH的物质的量分数随温度变化如图所示。。下列说法不正确...的是A.该反应的ΔH<0B.240
℃时,该反应的化学平衡常数K=23C.240℃时,若充入2molCO2和6molH2,平衡时CH3OH的物质的量分数大于25%D.240℃时,若起始时充入0.5molCO2、2molH2、1molCH3OH、1molH2O,反应向正反应方向进行【答案】B【解析】【分析】【详解】
A.据图知温度升高,甲醇的物质的量分数减小,则平衡逆向移动,该反应为放热反应,则ΔH<0,故A正确;B.240℃时,甲醇的物质的量分数为25%,设甲醇的转化物质的量为xmol,列三段式:2(g)2(g)3(g
)2(g)CO+3HCHOH+HO/mol1300/molx3xxx/mol1-x3-3xxx起始量转化量平衡量平衡时甲醇的物质的量分数x100%=25%1-x+3-3x+x+x,解得x=23,化学平衡常数23233222()(CHOH)(HO)431(CO)(H)3(1)3cc
Kcc===,故B错误;C.240℃时,若充入2molCO2和6molH2,即建立新的等效平衡,相当于在原平衡上增大压强,该反应是气体分子数减小,则平衡正向进行,CH3OH的物质的量分数大于25%,故C正确;D.240℃
时,若起始时充入0.5molCO2、2molH2、1molCH3OH、1molH2O,c31114==0.5243QK=,反应向正反应方向进行,故D正确;故选:B。Ⅱ卷非选择题二、填空题:请将答案填写在答题纸的相应题号处。21.工业
上使用黄铁矿2FeS制硫酸。Ⅰ.掺烧2FeS和4FeSO,用于制铁精粉和硫酸(1)已知:()()()()423232FeSOsFeOsSOgSOg=++为吸热反应。25℃、101kPa时,21molFeS
固体在2.75mol氧气中完全燃烧生成气态2SO和23FeO固体,放出826kJ热量。①2FeS与2O反应的热化学方程式为___________。②将2FeS与4FeSO掺烧(混合燃烧),其目的包括___________(填字母)。a.节约燃料和能量b.为制
备硫酸提供原料c.减少空气污染(2)4FeSO常带一定量的结晶水。()42FeSO7HOs分解脱水反应的能量变化如下图所示。①3ΔH=___________1kJmol−。②为维持炉内温度基本不变,4FeSO所带结晶水越多,掺烧比()()24FeS:FeSOnn应
___________。(填“增大”“减小”或“不变”)。Ⅱ.传统工业中以黄铁矿为原料制备硫酸的原理如图所示:(3)上述生产过程中采用了多种措施加快反应速率,如:___________。(4)已知:()()()25VO223400~5002SOgOg2SOg+℃,在不同温度和压强
下,平衡时2SO的转化率如下表所示:温度平衡时2SO的转化率/%/℃0.1MPa1MPa10MPa45097.599.299.755085.694.998.3①上述数据表明,()()()25VO223400~5002SOgOg2SOg+℃是___________(填“
吸热”或“放热”)反应。②结合平衡移动原理解释相同温度下达到平衡时2SO的转化率随压强变化的原因:___________。【答案】(1)①.()()()()222324FeSs11Og2FeOs8SOg+=+1Δ3304kJmolH−=−②.ab(2)①.31.4+②.增大(3)粉碎或使用
催化剂、加热(4)①.放热②.根据平衡移动原理,增大压强,平衡向气体分子数减小的方向移动,即该反应正向移动,使2SO的平衡转化率增大【解析】【小问1详解】25℃、101kPa时,21molFeS固体在2.75mol氧气中
完全燃烧生成气态2SO和23FeO固体,放出826kJ热量。①2FeS与2O反应的热化学方程式为()()()()222324FeSs11Og2FeOs8SOg+=+1Δ3304kJmolH−=−。②将2FeS与4FeSO掺烧(混合燃烧),其目的包括a.
2FeS燃烧放热可以为4FeSO分解提供热量达到节约燃料和能量b.产物中生成更多的二氧化硫可以为制备硫酸提供原料c.产物中二氧化硫产量增加不可以减少空气污染,故选ab。【小问2详解】①根据盖世定律1234lΔ=31.4kJΔ/mΔΔoHHHH=
−−+;②为维持炉内温度基本不变,4FeSO所带结晶水越多,掺烧比()()24FeS:FeSOnn应增大,因为失去结晶水需要更多的热量,而热量由2FeS与2O反应提供,需要更多的2FeS。【小问3详解】上述生产过程中采用了多种措施加快反应速率,如:粉碎或使用催化剂
、加热;【小问4详解】①上述数据表明,相同条件下,温度越高二氧化硫平衡转化率越低,()()()25VO223400~5002SOgOg2SOg+℃是放热反应,升高温度平衡逆向移动;②相同温度下达到平衡时2SO的转化率随压强变化的原因:根据平衡移动原理,增大压强,平
衡向气体分子数减小的方向移动,即该反应正向移动,使2SO的平衡转化率增大。22.4CH还原重整2CO既能减少二氧化碳排放,又能生产增值化学品,是实现“双碳”经济的有效途径之一。(1)甲烷干法重整(1000℃)ⅰ.()()()()42
2CHgCOg2COg2Hg++11Δ247kJmolH−=+ⅱ.()()()()222COgHgCOgHOg++12Δ41kJmolH−=+①反应ⅰ的平衡常数表达式为___________。②对于反应ⅰ,既能加快反应速率又能提高2CO平衡转化率的措施是___
________。反应ⅱ为副反应,生产中要尽可能控制该反应,减少水的生成。(2)甲烷超干重整(750℃)()()()()422CHg3COg4COg2HOg++H①ΔH=___________1kJmol−。②2CO的转化原理如下图所示:恒压、750℃时,将混合气[()()
42CH:CO1:3nn=]通入反应器A,充分反应;待反应平衡后,改通He气,吹出反应器A内气体;如此往复切换通入的气体,实现2CO的高效转化。ⅰ.结合有关反应方程式,说明CaO对34FeO氧化CO反应的影响___________。ⅱ.反应达平衡后,改通He气,测得一段
时间内CO物质的量上升,解释CO物质的量上升的原因___________。(3)从能源利用的角度,分析甲烷超干重整法的优点:___________。【答案】(1)①.()()()()22242cCOcHKcCHcCO=②.升高温度或增大4CH浓度(2)①32
9+②.CaO与2CO反应生成3CaCO,促进750342FeO4CO3Fe4CO++℃正向移动③.通入He,3CaCO分解平衡正移,导致()()2COCOcc增大,促进Fe还原2CO平衡正移或通入He气,促进3CaCO分解,2CO浓度增
大,促进7502343Fe4COFeO4CO++℃正向移动(3)甲烷超干重整反应温度低、转化等物质的量2CO所需能量少等【解析】【小问1详解】①反应ⅰ的平衡常数表达式:()()()()22242cCOcHKcCHcCO=;②对于反应ⅰ,升高温度或增大4CH
浓度,可加快反应速率且能提高2CO平衡转化率;【小问2详解】①根据盖斯定律:i+ii×2得()()()()422CHg3COg4COggO2H++ΔH329kJ/mol=+;②ⅰ.根据图示可知,CaO与2CO反应生成3CaCO,促进75034
2FeO4CO3Fe4CO++℃正向移动;ⅱ.通入He,3CaCO分解平衡正移,导致()()2COCOcc增大,促进Fe还原2CO平衡正移或通入He气,促进3CaCO分解,2CO浓度增大,促进7502343Fe4C
OFeO4CO++℃正向移动;【小问3详解】甲烷超干重整具有反应温度低、转化等物质的量2CO所需能量少等特点。23.某兴趣小组同学探究4KMnO溶液与草酸(224HCO)溶液反应速率的影响因素。配制3141.010molLK
MnO−−溶液、10.40molL−草酸溶液。将4KMnO溶液与草酸溶液按如下比例混合。【设计实验】.序号()4KMnO/mLV()/mLV草酸()2VHO/mL反应温度①2.02.0020℃②2.01.
01.020℃(1)实验①和②的目的是___________。(2)甲认为上述实验应控制pH相同,可加入的试剂是___________(填序号)。a.盐酸b.硫酸c.草酸【实施实验】小组同学将溶液pH调至1并进行实验①和②,发现紫色并未直接褪去,而是分成两个阶
段:ⅰ.紫色溶液变为青色溶液,ⅱ.青色溶液逐渐褪至无色溶液。资料:(a)草酸是二元弱酸,其电离方程式:22424HCOHHCO+−+;22424HCOHCO−+−+(b)2Mn+在溶液中无色;(c)3Mn+无色,有强氧化性,发生反应()3224242Mn2COMnCO−+−+(青绿色
)后氧化性减弱;(d)24MnO−呈绿色,在酸性条件下不稳定,迅速分解产生4MnO−和2MnO。(3)乙同学从氧化还原角度推测阶段ⅰ中可能产生了24MnO−。你认为该观点是否合理,并说明理由___________。【深入探究】进一步实验证明溶液中含有()242MnCO−
,反应过程中4MnO−和()242MnCO−浓度随时间的变化如下图。(4)第ⅰ阶段中检测到有2CO气体产生,反应的离子方程式为___________。(5)实验②在第ⅱ阶段的反应速率较大,可能的原因是___________。(6)据此推测,若在第
ⅱ阶段将()Hc+调节至0.2mol/L,溶液褪至无色的时间会___________(填“增加”“减少”或“不变”)。【结论与反思】(7)上述实验涉及的反应中,草酸的作用是①___________;②产生224CO−和3Mn+发
生反应。结论:反应可能是分阶段进行的。草酸浓度的改变对不同阶段反应速率的影响可能不同。【答案】(1)探究草酸浓度对反应速率的影响(2)b(3)否,24MnO−在酸性条件下不稳定,迅速分解产生4MnO−和2MnO(4)()422422422MnO4HCO4COMn
CO4HO−−+=++(5)实验②中所加草酸的物质的量比实验①的更少,导致阶段ⅰ形成的()242MnCO−实验②比实验①的更少,生成的3Mn+实验②比实验①的更多,且3Mn+的氧化性比()242MnCO−
强(6)减少(7)还原剂【解析】【分析】某兴趣小组同学探究4KMnO溶液与草酸(224HCO)溶液反应速率的影响因素,实验①和②只有草酸的浓度不同,故该组实验的目的是探究草酸浓度对反应速率的影响,小组同学将溶液pH调至1并进行实验①和②,
发现紫色并未直接褪去,而是分成两个阶段:ⅰ.紫色溶液变为青色溶液,ⅱ.青色溶液逐渐褪至无色溶液,根据氧化还原反应的原理和平衡移动原理进行分析解答。【小问1详解】由题干表中数据可知,实验①和②只有草酸的浓度不同,故该组实验的目的是探究草酸浓度对反应速率的影响。【小问2详解】a.盐酸能与酸性高锰酸钾
反应,影响实验结论,a不合题意;b.硫酸不与草酸和酸性高锰酸钾反应,不会影响实验结论,b符合题意;c.草酸实验中本身就是探究草酸与酸性高锰酸钾反应速率的影响因素,c不合题意;故答案为:b。【小问3详解】由题干信息(c)可知,24
MnO−呈绿色,在酸性条件下不稳定,迅速分解产生4MnO−和MnO2,而阶段i溶液呈酸性,故不可能产生。【小问4详解】由题干图示信息可知,第i阶段中检测到有CO2气体产生同时生成[Mn(C2O4)2]−,则该阶段反应的离子方程式为:()422422422M
nO4HCO4COMnCO4HO−−+=++。【小问5详解】实验②在第ⅱ阶段的反应速率较大,可能的原因是:实验②中所加草酸的物质的量比实验①的更少,导致阶段ⅰ形成的()242MnCO−实验②
比实验①的更少,生成的3Mn+实验②比实验①的更多,且3Mn+的氧化性比()242MnCO−强。【小问6详解】小组同学将溶液pH调至1并进行实验①和②,若在第ⅱ阶段将()Hc+调节至0.2mol/L,相当于增大氢离子浓度,则溶液中的草酸根离子浓度减小,不利于形成()
242MnCO−,则溶液中Mn3+的浓度增大,反应速率加快,溶液褪至无色的时间会减少。【小问7详解】在反应()422422422MnO4HCO4COMnCO4HO−−+=++中草酸既作还原剂又表现出酸性,同时提供224CO−与3Mn+形成配合物。