7.通过控制或改变反应条件可以加快、减缓甚至阻止反应的进行。下列各图所示的措施中,能加快化学反应速率的是
【答案】C
【解析】A项会防止铁门生锈。B项可防止橡胶老化。C项用扇子扇煤炉火是为了加快化学反应速率,使炉火更旺。
8.通常情况下,A、B是无色溶液,产物AB是白色沉淀,则下列各条件下发生反应A+BAB时,最先看到有白色沉淀生成的是(溶液混合时的体积变化忽略不计)
A.常温下,浓度均为0.05 mol/L的A、B两种溶液各20 mL相混合
B.-10℃时,浓度均为0.1 mol/L的A、B两种溶液各50 mL相混合
C.常温下,浓度均为0.15 mol/L的A、B两种溶液各100 mL相混合
D.-10℃时,浓度均为0.1 mol/L的A、B两种溶液各40 mL相混合
【答案】C
【解析】由于各选项都是等体积混合,因此所给体积是干扰项,只看浓度和温度即可。选项C的温度最高、溶液的浓度最大,故反应速率最快。
9.如图为某化学反应的反应速率与时间的关系示意图。在t1时刻升高温度或增大压强,反应速率的变化都符合示意图中表示的反应是
A.2SO2(g)+O2(g) ?2SO3(g) ΔH<0
B.4NH3(g)+5O2(g) ?4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0
C.H2(g)+I2(g) ?2HI(g) ΔH>0
D.2A(g)+B(g) ?2C(g) ΔH>0
【答案】B
【解析】由题中反应速率与时间的关系图可知,升高温度,正反应速率增大的程度小于逆反应速率增大的程度,平衡向逆反应方向移动,因此正反应是放热反应;增大压强,正反应速率增大的程度小于逆反应速率增大的程度,平衡向逆反应方向移动,因此正反应是气体体积增大的反应,只有B项符合题意。
10.N2和H2合成NH3的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是
A.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ;△H= 2(b-a) kJ/mol
B.N2(g)+3H2(g)2NH3(l);△H= 2(a-b-c) kJ/mol
C.N2(g)+H2(g)NH3(l) ;△H= (b+c-a) kJ/mol
D.N2(g)+H2(g)NH3(g) ;△H= (a+b) kJ/mol
【答案】B
【解析】本题考查热化学方程式的书写。从图像看,热化学方程式为:N2(g)+H2(g)NH3(l) ;△H=-(b+c-a) kJ/mol;或N2(g)+H2(g)NH3(g) ;△H=(a-b) kJ/mol。化学计量数扩大2倍,反应热同样扩大2倍,故选B。
第II卷(非选择题)
二、填空题:共3题 每题10分 共30分
11.一定温度下,向2 L恒容容器甲中,充入2 mol碳和2 mol CO2发生如下反应:C(s) +CO2(g) 2CO(g) ΔH>0,测得容器中CO2的物质的量随时间t的变化关系如图所示。
(1)下列判断正确的是 。
A.该反应在低温下也能自发进行
B.达平衡时,该反应的化学平衡常数K=4.0
C.及时分离出CO,对化学平衡没有影响
D.温度越高越有利于CO生成
(2)向上述平衡体系中再通入CO2,则CO2的转化率 (填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”)。
(3)相同温度下,向2 L恒容容器乙中充入4 mol碳和 4 mol CO2,达到平衡。请在图中画出乙容器中CO2的物质的量随时间t变化关系的预期结果示意图(注明平衡时CO2的物质的量)。
【答案】(1)BD (2)减小
(3)如图所示
【解析】(1)选项A,根据方程式可知,该反应的ΔS>0,ΔH>0。ΔH-TΔS<0时反应能自发进行,要使反应自发进行,则需在高温下进行。选项B,平衡时,c(CO2)=0.38 mol·L-1,c(CO)=1.24 mol·L-1。K=1.242/0.38=4.0 。选项C,及时分离出CO,平衡向正反应方向移动。选项D,该反应为吸热反应,温度越高,越有利于CO生成。(2)增大CO2的浓度,则平衡向正反应方向移动,但CO2的转化率降低。(3)由于CO2的浓度增大,所以反应速率加快,达到平衡所需时间小于t1。设消耗CO2为x mol,则生成CO为2x mol,所以有:=4.0,解得x=2.0,根据上述分析即可画出相应变化曲线。
12.实现 “节能减排” 和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),下图1表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化:
(1)关于该反应的下列说法中,正确的是____________(填字母)。
A.△H>0,△S>0????? B.△H>0,△S<0
C.△H<0,△S<0????? D.△H<0,△S>0
(2)为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为l L的密闭容器中,充入l mol CO2和4mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如上图2所示。
①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=?????? ;H2的转化率w(H2)=????? 。
②该反应的平衡常数表达式K=?????????? 。
③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是?????? ?(填字母)。
A.升高温度B.将CH3OH(g)及时液化抽出
C.选择高效催化剂D.再充入l molCO2和4 molH2
(3)25℃,1.01×105Pa时,16g液态甲醇完全燃烧,当恢复到原状态时,放出363.3kJ的热量,写出该反应的热化学方程式:?????????????????????? ?。
【答案】(1)C?? (2)①0.075mol.L-1.min-1????? 56.25%? ②c(CH3OH).c(H2O)/c(CO2).c 3(H2)??? ③ BD[来源:学+科+网]
(3)CH3OH(l)+O2 CO2(g)+2H2O(l)? △H=-726.6 kJ·mol-1
【解析】本题考查化学反应的自发性,化学反应速率的计算,平衡移动原理,热化学方程式的书写。(1)该反应气体物质的量减小,△S<0,反应能自发进行,则△H<0,故选C。(2)①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2) =0.075molL-1min-1;H2的转化率w(H2)=56.25%;②该反应的平衡常数表达式
K=c(CH3OH).c(H2O)/c(CO2).c3(H2) ③A.升高温度,平衡向吸热的逆反应方向移动;B.将CH3OH(g)及时液化抽出,减小了生成物浓度,平衡正向移动;C.选择高效催化剂,只能加快反应速率,不能使平衡移动;D.再充入l molCO2和4 molH2,增大了压强,平衡正向移动。故选BD。(3)16g甲醇物质的量是,该反应的热化学方程式为:
CH3OH(l)+O2 CO2(g)+2H2O(l)? △H=-726.6 kJ·mol-1
13.在t℃时,某NaOH稀溶液中,c(H+)=10-a mol/L,c(OH-)=10-b mol/L,已知a+b=13,则:
(1)该温度下,水的离子积常数Kw=???????????????????? 。
(2)该温度下,100mL 0.1mol/L的稀硫酸溶液中由水电离的c(OH?)=??????????????? mol/L。
(3)该温度下,若10体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前该强酸的pH1与强碱的pH2应满足的关系是???????????? 。(用含有a和b的式子表示)
(4)该温度下,pH=3的硫酸溶液和pH=8的NaOH溶液等体积混合后,混合溶液的pH ???????(填>7.=7.<7);pH=5的硫酸溶液和pH=10的NaOH溶液等体积混合后,混合溶液的pH ???????(填>7.=7.<7)。
【答案】(1)? ?10-13mol2/L2 ??????(2)?? 5×10-13(3) a+b=14????????? (4)? ?< ???>
【解析】本题考查水的离子积常数,溶液pH的计算。
(1)该温度下,水的离子积常数Kw= =10-13mol2/L2 。
(2)该温度下,100mL 0.1mol/L的稀硫酸溶液中氢氧根离子全部是水电离产生的,c(OH?)=。
(3)该温度下,若10体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前该强酸的pH1与强碱的pH2应满足的关系是:,即a+b=14。
(4)该温度下,pH=3的硫酸溶液中,pH=8的NaOH溶液中,它们等体积混合后,混合溶液呈酸性,pH 小于7;pH=5的硫酸溶液中,pH=10的NaOH溶液中,它们等体积混合后,混合溶液呈碱性,pH 大于7。
三、实验题:共1题 每题16分 共16分
14.某学生用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时,选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白:
(1)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视________,直到因加入一滴盐酸后,溶液由黄色变为橙色,并____________为止。
(2)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是________(填字母序号)。
A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸
B.滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
(3)若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示,则所用盐酸溶液的体积为________mL。
(4)某学生根据3次实验分别记录有关数据如下表:
滴定次数
待测NaOH溶液的体积/mL
0.100 0 mol·L-1盐酸的体积/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
溶液体积/mL
第一次
25.00
0.00
26.11
26.11
第二次
25.00
1.56
30.30
28.74
第三次
25.00
0.22
26.31
26.09
依据上表数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度。(保留4位有效数字)
【答案】(1)锥形瓶中溶液颜色变化 在半分钟内不变色 (2)D (3) 26.10
(4)==26.10 mL,c(NaOH)==0.104 4 mol·L-1
【解析】本题考查酸碱中和滴定实验及其有关计算。(1)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶中溶液颜色变化;加入一滴盐酸后,溶液由黄色变为橙色,并在半分钟内不变色,即达到滴定终点。(2)A选项,酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸,造成标准酸浓度减小,滴定需要标准溶液体积偏大,测定结果偏高;B选项,滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥,对滴定结果没有影响;C选项,酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,读取的标准酸溶液体积偏大,滴定结果偏高;D选项,读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数,造成读取的标准盐酸体积偏小,滴定结果偏低。故选D。(3)读数时视线与凹面最低处相平,开始盐酸体积为0,滴定结束盐酸体积为26.10mL,所用盐酸溶液的体积为26.10mL;
(4)从表中数据看,第二次实验数据误差太大,应该舍去,==26.10 mL,c(NaOH)==0.104 4 mol·L-1