?福建省晉江市第一中學(xué)2021-2022學(xué)年高二上學(xué)期期中考試化學(xué)試題
學(xué)校:___________姓名:___________班級:___________考號:___________

一、單選題
1.下列說法正確的是
A.放熱反應(yīng)一定是自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)
B.吸熱反應(yīng)一定是非自發(fā)進(jìn)行的
C.自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定容易發(fā)生
D.有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行
【答案】D
【詳解】A、放熱反應(yīng)容易自發(fā)進(jìn)行,但不是所有的放熱反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行,故A錯(cuò)誤;
B、吸熱反應(yīng)不易自發(fā)進(jìn)行,但在一定條件下也可以自發(fā)進(jìn)行,故B錯(cuò)誤;
C、自發(fā)反應(yīng)是在一定條件下進(jìn)行的,故C錯(cuò)誤;
D、吸熱反應(yīng)△H>0,△S>0,高溫下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,△H-T△S<0,故D正確;
故選D
2.某反應(yīng)過程中能量變化如圖所示,下列有關(guān)敘述正確的是(  )

A.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
B.催化劑能夠增大反應(yīng)體系中活化分子的百分?jǐn)?shù),升高溫度和增大壓強(qiáng)也能
C.催化劑改變了化學(xué)反應(yīng)過程,所以改變了化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)
D.催化劑降低了反應(yīng)的活化能,從而改變了化學(xué)反應(yīng)速率
【答案】D
【詳解】A、生成物總能量大于反應(yīng)物總能量,所以為吸熱反應(yīng),故A錯(cuò)誤;
B、增大壓強(qiáng)提高單位體積內(nèi)氣體活化分子數(shù),不能提高活化分子百分?jǐn)?shù),故B錯(cuò)誤;
C、催化劑改變了化學(xué)反應(yīng)過程,不能改變化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng),故C錯(cuò)誤;
D、催化劑降低了反應(yīng)的活化能,提高活化分子百分?jǐn)?shù),從而改變了化學(xué)反應(yīng)速率,故D正確,答案選D。
3.下列表述不正確的是

A.I裝置中鹽橋中的Cl-移向ZnSO4溶液
B.II中正極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-
C.III裝置模擬工業(yè)上在鍍件上鍍銀
D.IV裝置可以達(dá)到保護(hù)鋼閘門的目的
【答案】C
【詳解】A.Ⅰ裝置是雙液原電池,Zn的活潑性強(qiáng)于Cu,則Zn電極是負(fù)極,Cu電極是正極,原電池中陰離子向負(fù)極移動(dòng),鹽橋中Cl-移向ZnSO4溶液,故A說法正確;
B.Ⅱ裝置中Fe發(fā)生吸氧腐蝕,O2在正極上被還原生成OH-,電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-,故B說法正確;
C.Ⅲ裝置中Ag電極與電源正極相連,作電解池的陽極,鍍件與電源負(fù)極相連,作電解池的陰極,在鍍件上鍍銀,電解質(zhì)溶液要選用AgNO3溶液,故C說法錯(cuò)誤;
D.Ⅳ裝置為外加電流法,鋼閘門與電源負(fù)極相連,作電解池的陰極而受到保護(hù),故D說法正確;
答案為C。
4.下列說法正確的是
A.已知25℃、101KPa條件下:4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)???ΔH=-2834.9kJ/mol,4Al(s)+2O3(g)=2Al2O3(s) ΔH=-3119.1kJ/mol,則O3比O2穩(wěn)定
B.已知CO(g)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱:ΔH=-283.0kJ·mol-1,則2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)???ΔH=+566.0kJ·mol-1
C.已知中和熱為57.3kJ/mol,則反應(yīng)H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=2H2O(l)+BaSO4(s)的ΔH=-114.6kJ/mol
D.在一定溫度和壓強(qiáng)下,將0.5molN2和1.5molH2置于密閉容器中充分反應(yīng)生成NH3(g),放出熱量19.3kJ,則其熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)??ΔH=-38.6kJ/mol
【答案】B
【詳解】A.根據(jù)蓋斯定律,可以得到,由變?yōu)榈幕瘜W(xué)反應(yīng)為吸熱反應(yīng),氧氣的能量更低,則氧氣比臭氧穩(wěn)定,A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.CO(g)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱:,,B項(xiàng)正確;
C.生成放熱,則,C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.該反應(yīng)為可逆反應(yīng),反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化,則熱化學(xué)方程式,D項(xiàng)錯(cuò)誤;
答案選B。
5.往某恒溫密閉容器中加入CaCO3,發(fā)生反應(yīng):CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)???H>0反應(yīng)達(dá)到平衡后,縮小容器體積,重新達(dá)到平衡后,下列選項(xiàng)中值變大的是
A.m(CaCO3) B.m(CaO) C.m(CO2) D.c(CO2)
【答案】A
【詳解】反應(yīng)達(dá)到平衡后,縮小容器體積,二氧化碳濃度增大,正反應(yīng)體積增大,平衡逆向進(jìn)行,重新達(dá)到平衡后,碳酸鈣的質(zhì)量增加,氧化鈣和二氧化碳的質(zhì)量減少,由于溫度不變,平衡常數(shù)不變,而K=c(CO2),所以最終二氧化碳的濃度也不變。答案選A。
6.用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機(jī)物時(shí)會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl。利用如下反應(yīng),可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用:4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g) △H=-115.6 kJ·mol-1

下列說法正確的是
A.升高溫度能提高HCl的轉(zhuǎn)化率
B.加入催化劑,能使該反應(yīng)的焓變減小
C.1molCl2轉(zhuǎn)化為2molCl原子放出243kJ熱量
D.?dāng)嗔袶2O(g)中1mol H-O鍵比斷裂HCl(g)中1mol H-Cl鍵所需能量高
【答案】D
【詳解】A 、該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升溫平衡逆向移動(dòng),HCl的轉(zhuǎn)化率降低,A錯(cuò)誤;
B、催化劑只能改變反應(yīng)的歷程而不能改變反應(yīng)的焓變,焓變只與反應(yīng)物和生成物的能量差有關(guān),B錯(cuò)誤;
C、斷裂化學(xué)鍵需要吸收能量,1molCl2轉(zhuǎn)化為2molCl原子應(yīng)該吸收243kJ熱量,C錯(cuò)誤;
D、設(shè)H-Cl鍵能為a,H-O鍵能為b,△H=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能,所以有-115.6=4a+498-(243×2+4b),解的4(a-b)=-127.6,即b>a,所以H-O鍵的鍵能大于H-Cl鍵能,D正確;
正確答案為D。
7.一定條件下,固定容積的密閉容器中,CO和H2反應(yīng)生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g).如圖是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線.下列判斷正確的是

A.T1>T2,該反應(yīng)的△H>0
B.加入催化劑可以提高CO的轉(zhuǎn)化率
C.T1時(shí)的平衡常數(shù)時(shí)的平衡常數(shù)K1>T2時(shí)的平衡常數(shù)K2
D.溫度降低,CO(g)+2H2(g)CH3OH(I)的△H值將變大
【答案】C
【詳解】A.由圖可知,溫度T2先到達(dá)平衡,反應(yīng)速率較快,故溫度T1<T2;升高溫度,CO的轉(zhuǎn)化率減小,說明平衡逆向移動(dòng),故正反應(yīng)為放熱反應(yīng),故△H<0,故A錯(cuò)誤;
B.催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率,對化學(xué)平衡無影響,故B錯(cuò)誤;
C.升高溫度,平衡向逆反應(yīng)移動(dòng),所以T1時(shí)的平衡常數(shù)K1>T2時(shí)的平衡常數(shù)K2,故C正確;
D.CH3OH(g)?CH3OH(1),放出熱量,故CO(g)+2H2(g)?CH3OH(1)放出的熱量大于CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)放出的熱量,因反應(yīng)熱為負(fù)值,故CO(g)+2H2(g)?CH3OH(1)的△H值將變小,故D錯(cuò)誤;
故選C。
8.一定條件下,溶液的酸堿性對TiO2光催化染料R降解反應(yīng)的影響如圖所示。下列判斷正確的是

A.在0-50min之間, pH =2和 PH= 7時(shí) R 的降解百分率相等
B.溶液酸性越強(qiáng), R 的降解速率越小
C.R的起始濃度越小,降解速率越大
D.在 20-25min之間, pH =10時(shí) R 的平均降解速率為 0.04mol·L-1·min-1
【答案】A
【詳解】A項(xiàng):根據(jù)圖示可知:在0-50min之間,pH=2和pH=7時(shí)R的降解百分率都是100%,故A正確;
B項(xiàng):溶液酸性越強(qiáng),即pH越小,線的斜率越大,可以知道R的降解速率越大,故B錯(cuò)誤;
C項(xiàng):根據(jù)圖示可知:R的起始濃度越小,降解速率越小,故C錯(cuò)誤;
D項(xiàng):pH=10時(shí),在20-25min,R的平均降解速率為=0.04×10-4mol?L-1min-1,D錯(cuò)誤;
故選A。
9.2SO2+O22SO3,并達(dá)到平衡。在這過程中,甲容器保持體積不變,乙容器保持壓強(qiáng)不變,若甲容器中SO2的轉(zhuǎn)化率為p%,則乙容器中SO2的轉(zhuǎn)化率
A.等于p% B.大于p% C.小于p% D.無法判斷
【答案】B
【詳解】2SO2+O22SO3是氣體體積減小的反應(yīng),甲容器保持體積不變,乙容器保持壓強(qiáng)不變,過程中乙容器中壓強(qiáng)大于甲容器,反應(yīng)速率大于甲,相當(dāng)于對甲容器平衡增大壓強(qiáng),平衡正向進(jìn)行,乙容器中二氧化硫轉(zhuǎn)化率大于甲容器,乙容器中SO2的轉(zhuǎn)化率大于P%,B正確,
故選B。
10.少量鐵片與100mL0.01mol/L的稀鹽酸反應(yīng),反應(yīng)速率太慢。為了加快此反應(yīng)速率而不改變H2的產(chǎn)量,可以使用如下方法中的(???)
①加H2O;②加KNO3溶液;③滴入幾滴濃鹽酸;④加入少量鐵粉;⑤加NaCl溶液;⑥滴入幾滴硫酸銅溶液;⑦升高溫度(不考慮鹽酸揮發(fā)); ⑧改用10mL0.1mol/L鹽酸
A.③④⑥⑦⑧ B.③⑤⑧ C.③⑦⑧ D.①⑥⑦
【答案】C
【分析】產(chǎn)生氫氣的量不變,則保證鐵完全與鹽酸反應(yīng);加快反應(yīng)速率,應(yīng)增大鹽酸的濃度和升高溫度。
【詳解】①加水,稀釋了鹽酸的濃度,故反應(yīng)速率變慢;
②加硝酸鉀溶液相當(dāng)于加入硝酸,鐵與硝酸不生成氫氣;
③加濃鹽酸,濃度增大,反應(yīng)速率加快;
④加入鐵粉,鐵與鹽酸反應(yīng)生成生成氫氣的量增多;
⑤加氯化鈉溶液,相當(dāng)于稀釋鹽酸濃度,故反應(yīng)速率變慢;
⑥滴加硫酸銅溶液,鐵把銅置換出來,形成原電池,故反應(yīng)速率加快,但與鹽酸反應(yīng)的鐵減少,故減少了產(chǎn)生氫氣的量;
⑦升高溫度,反應(yīng)速率加快,氫氣的量不變;
⑧改用濃度大的鹽酸,反應(yīng)速率加快,氫氣的量不變;
據(jù)以上分析,③⑦⑧符合題意。
答案選C。
11.一定溫度下,將純凈的氨基甲酸銨(NH2COONH4)置于真空密閉恒容容器中(固體試樣體積忽略不計(jì))達(dá)到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。下列可以判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是
A.氣體的總質(zhì)量保持不變 B.NH3與CO2的質(zhì)量比保持不變
C.2v(NH3)=v(CO2) D.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
【答案】A
【解析】NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)為氣體體積增大的可逆反應(yīng),該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,各組分的濃度、百分含量等變量不再變化,以此進(jìn)行判斷。
【詳解】A.反應(yīng)物為固態(tài),產(chǎn)物均為氣態(tài),氣態(tài)產(chǎn)物的總質(zhì)量不再增多,反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),故A正確;
B.無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡,NH3與CO2的質(zhì)量比始終為(2×17):44,保持不變,故B錯(cuò)誤;
C.沒有指出正逆反應(yīng)速率,無法判斷平衡狀態(tài),故C錯(cuò)誤;
D.由于只有產(chǎn)物為氣體,反應(yīng)無論是否平衡,平均摩爾質(zhì)量始終為NH3和CO2的定量組合,故D錯(cuò)誤。
答案選A。
12.一定條件下,反應(yīng)2NH3(g)?N2(g)+3H2(g) ΔH>0,達(dá)到平衡時(shí)N2的體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是

A.壓強(qiáng):p1>p2
B.b、c兩點(diǎn)對應(yīng)的平衡常數(shù):Kc<Kb
C.a(chǎn)點(diǎn):2v正(NH3)=3v逆(H2)
D.a(chǎn)點(diǎn):NH3的轉(zhuǎn)化率為25%
【答案】D
【詳解】A.根據(jù)反應(yīng)可知,溫度相同時(shí),壓強(qiáng)增大,平衡逆向移動(dòng),N2的體積分?jǐn)?shù)減小,又由圖知,溫度相同時(shí),p1時(shí)N2的體積分?jǐn)?shù)大,故p1 Kb,故B錯(cuò)誤;
C.a(chǎn)點(diǎn)為平衡狀態(tài),根據(jù)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,故3v(NH3)正= 2v(H2)逆,故C錯(cuò)誤;
D.對于反應(yīng)2NH3(g)?N2(g)+3H2(g)??ΔH>0,假設(shè)反應(yīng)前氨的物質(zhì)的量為1mol,反應(yīng)的氨的物質(zhì)的量為xmol,則,解得x=,因此氨的轉(zhuǎn)化率為,故D正確;
故答案為D。
13.石墨烯電池是利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運(yùn)動(dòng)的特性而研發(fā)的新型可充放電電池,其反應(yīng)式為LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2,其工作原理如下圖所示。下列關(guān)于該電池的說法正確的是(??)

A.充電時(shí),嵌入中
B.放電時(shí),極發(fā)生的電極反應(yīng)為
C.放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為:
D.充電時(shí),若轉(zhuǎn)移,石墨烯電極增重7g
【答案】D
【分析】根據(jù)電池反應(yīng)式知,負(fù)極反應(yīng)式為LixC6-xe-=C6+xLi+、正極反應(yīng)式為Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2,充電時(shí),陰極、陽極反應(yīng)式與負(fù)極、正極反應(yīng)式正好相反,根據(jù)二次電池的工作原理結(jié)合原電池和電解池的工作原理來解答。
【詳解】A. 充電時(shí),石墨烯為陰極,C6發(fā)生還原反應(yīng)生成LixC6,則Li+向石墨烯移動(dòng),故A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B. 放電時(shí),LiCoO2極是正極,發(fā)生得電子的還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C. 放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為LixC6-xe-=C6+xLi+,原電池中無Li單質(zhì)存在,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D. 充電時(shí),石墨烯電極的電極反應(yīng)式為:C6+xLi++xe- = LixC6,根據(jù)關(guān)系式xe- C6 LixC6電極增重的實(shí)際質(zhì)量為鋰元素的質(zhì)量,所以若轉(zhuǎn)移1mol e-,電極增重為 1 mol×7 g/mol = 7 g,故D項(xiàng)正確;
答案選D。
【點(diǎn)睛】有關(guān)電化學(xué)基礎(chǔ),把握規(guī)律是解題的關(guān)鍵,其中計(jì)算是必不可少的,本題的D項(xiàng)可采用關(guān)系式法作答,即根據(jù)得失電子守恒關(guān)系建立已知量與未知量之間的橋梁,列出關(guān)系式進(jìn)而計(jì)算。
14.水煤氣變換反應(yīng)為:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)。我國學(xué)者結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果,研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程,如圖所示,其中吸附在金催化劑表面上的物種用*標(biāo)注。下列說法正確的是

A.水煤氣變換反應(yīng)的ΔH>0
B.決定反應(yīng)速率步驟(慢反應(yīng))的化學(xué)方程式為:H2O*=H*+OH*
C.反應(yīng)物中的兩個(gè)H2O同時(shí)吸附到金催化劑的表面
D.該歷程中最大能壘(活化能)E正=1.91eV
【答案】B
【分析】圖象分析可知水煤氣的生成過程經(jīng)過了過渡態(tài)1和過渡態(tài)2,最后生成產(chǎn)物的能量低于反應(yīng)物,正反應(yīng)進(jìn)行的方向需要吸收能量,結(jié)合圖此分析判斷,該歷程中最大能壘(活化能)E正,得到反應(yīng)的化學(xué)方程式,據(jù)此分析解答。
【詳解】A.圖象分析可知水煤氣的生成過程經(jīng)過了過渡態(tài)1和過渡態(tài)2,最后生成產(chǎn)物的能量低于反應(yīng)物,反應(yīng)的焓變小于0,故A錯(cuò)誤;
B.發(fā)生反應(yīng)H2O*=H*+OH*過程中正反應(yīng)活化能最大,而活化能越大反應(yīng)速率越慢,決定整體反應(yīng)速率,故B正確;
C.反應(yīng)物中的兩個(gè)H2O是分步吸附到金催化劑的表面,而不是同時(shí)吸附到金催化劑表面,故C錯(cuò)誤;
D.該歷程中最大能壘(活化能)E正=1.86eV-(-0.16eV)=2.02eV,E逆=1.41eV-(-0.83eV)=2.24eV,故D錯(cuò)誤;
故答案為B。
15.下面是某化學(xué)研究小組探究外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡影響的圖象,其中圖象和實(shí)驗(yàn)結(jié)論表達(dá)均正確的是
①A(g)+3B(g)?2C(g)
②FeCl3+3KSCN?Fe(SCN)3+3KCl


③A(g)+3B(g)?2C(g)
④A(g)+B(g)?2C(g)



A.①是其他條件一定時(shí),反應(yīng)速率隨溫度變化的圖象,正反應(yīng)ΔHp2
【答案】C
【詳解】A.根據(jù)圖象①,升高溫度,平衡正向移動(dòng),正反應(yīng)ΔH>0,A錯(cuò)誤;
B.②反應(yīng)實(shí)質(zhì)是Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,K+和Cl-不參加化學(xué)反應(yīng),KCl濃度增大不影響化學(xué)平衡,B錯(cuò)誤;
C.③使用催化劑,反應(yīng)速率加快,先達(dá)到平衡,但不改變平衡時(shí)A的體積分?jǐn)?shù),C正確;
D.④此反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的化學(xué)反應(yīng),改變壓強(qiáng)不影響平衡狀態(tài),即不影響A的轉(zhuǎn)化率,且由于不斷加入B,A的轉(zhuǎn)化率增大,D錯(cuò)誤;
綜上所述答案為C。

二、填空題
16.化學(xué)反應(yīng)過程伴隨有熱量的變化。
(1)一定條件下,由穩(wěn)定單質(zhì)反應(yīng)生成1mol化合物的反應(yīng)熱叫該化合物的生成熱(ΔH)。下圖為VIA族元素(O、S、Se、Te)氫化物a、b、c、d的生成熱數(shù)據(jù)示意圖。已知非金屬元素氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng),其氫化物的生成熱ΔH越小。硫化氫發(fā)生分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_______。

(2)利用CH4可制備乙烯及合成氣(CO、H2)。有關(guān)化學(xué)鍵鍵能(E)的數(shù)據(jù)如下表:
化學(xué)鍵
H-H
C=C
C-C
C-H
E(kJ/mol)
436
a
348
413

①已知2CH4(g)=CH2=CH2(g)+2H2(g)ΔH=+167kJ/mol,則a=_______。
②制備合成氣反應(yīng)歷程分兩步(步驟I、步驟II),反應(yīng)中C(ads)為吸附性活性炭,反應(yīng)歷程的能量變化如圖:

步驟I反應(yīng)的焓變?chǔ)1為_______kJ/mol(選用E1~E5的關(guān)系式表示)
③反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的焓變?yōu)棣2,與步驟I焓變?chǔ)1相比,ΔH1_______ΔH2(填“>”或“<”)
(3)在尿素合成塔中的主要反應(yīng)可表示如下:
反應(yīng)I:2NH3(g)+CO2(g)?NH2COONH4(s)ΔH1
反應(yīng)II:NH2COONH4(s)?CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH2=+72.49kJ·mol-1
總反應(yīng):2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH3=-86.98kJ·mol-1
則反應(yīng)I的ΔH1=_______kJ·mol-1。
【答案】(1)H2S(g)=S(s)+H2(g)ΔH=+20kJ·mol-1
(2)???? 613???? E2-E1???? <
(3)-159.47

【詳解】(1)在元素周期表中,同主族從上到下,元素的非金屬性逐漸減弱、與H2生成氣態(tài)氫化物越來越難、氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱;物質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定,則非金屬元素氫化物的穩(wěn)定性與氫化物的生成熱ΔH的關(guān)系為:非金屬元素形成的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性越強(qiáng),其ΔH越小,即a、b、c、d代表H2Te、H2Se、H2S、H2O。根據(jù)圖示c代表H2S,可寫出熱化學(xué)方程式H2(g)+S(s)=H2S(g)?H=-20kJ/mol,則硫化氫發(fā)生分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為H2S(g)=S(s)+H2(g)ΔH=+20kJ/mol。
(2)①?H=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能=8×413kJ/mol-(4×413kJ/mol+akJ/mol+2×436kJ/mol)=+167kJ/mol,解得a=613。
②根據(jù)?H=生成物總能量-反應(yīng)物總能量,則步驟I反應(yīng)的焓變?chǔ)1=(E2-E1)kJ/mol。
③根據(jù)圖示,?H1、?H2都大于0,反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的焓變?chǔ)2=(E3-E1)kJ/mol,E3>E2,則ΔH1<ΔH2。
(3)反應(yīng)I:2NH3(g)+CO2(g)?NH2COONH4(s)ΔH1,反應(yīng)II:NH2COONH4(s)?CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH2=+72.49kJ·mol-1,總反應(yīng)III:2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH3=-86.98kJ·mol-1,利用蓋斯定律,將反應(yīng)III-反應(yīng)II,即得反應(yīng)I的△H=(-86.98-72.49)kJ·mol-1=-159.47kJ·mol-1。
17.Ⅰ.工業(yè)上可用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。已知甲醇制備的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)以及在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)如下表所示:
???
(1)據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系,則K3=________(用K1、K2表示)。500 ℃時(shí)測得反應(yīng)③在某時(shí)刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度(mol·L-1)分別為0.8、0.1、0.3、0.15,則此時(shí)v正________(填“>”、“=”或“”、“”、“???? 加入催化劑???? 將容器的體積(快速)壓縮至2 L???? 1

從資料中可知,金很難與硝酸反應(yīng),但卻可溶于王水(濃硝酸與濃鹽酸按體積比1:3的混合物)。請從化學(xué)平衡的角度解釋金能溶于王水的原因_______。
【答案】(1)???? 氧氣(或O2)???? 2+2H++2e-=+2H2O???? 2NO+2+2H2O=N2+4
(2)???? 正極???? CO+H2O-2e-=CO2+2H+
(3)???? NaHCO3???? 陽???? 4.4
(4)減小
(5)反應(yīng)1為可逆反應(yīng),生成的Au3+會(huì)與王水中的Cl-反應(yīng)生成AuCl,降低了Au3+的濃度,使平衡正向移動(dòng),Au不斷溶解

【詳解】(1)陽極為H2O放電生成O2與H+,從A口中出來的氣體的是O2;陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng),根據(jù)圖可知是在酸性條件下發(fā)生還原反應(yīng),生成,其電極反應(yīng)式為2+2H++2e-=+2H2O;根據(jù)圖示,吸收池中和NO是反應(yīng)物,N2和是生成物,則吸收池中除去NO的原理是2NO+2+2H2O=N2+4;
(2)CO變?yōu)镃O2的過程化合價(jià)升高,失電子,發(fā)生氧化反應(yīng),作負(fù)極,則通O2的B極為正極,負(fù)極反應(yīng)式為CO+H2O-2e-=CO2+2H+;
(3)電解Na2CO3溶液,結(jié)合圖可知,陽極上碳酸根離子失去電子生成碳酸氫根離子和氧氣,陰極上氫離子得到電子生成氫氣,則A為NaHCO3;電解使鈉離子向陰極移動(dòng),應(yīng)用陽離子交換膜;當(dāng)陽極區(qū)收集到1.12L氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的物質(zhì)的量,由O2~4e-~2H2,n(H2)=2n(O2)=0.1mol,m=nM=0.1mol×2g/mol=0.2g,由陰極電解反應(yīng)式2H2O+2e-=H2↑+2OH-,流入0.2molNa+進(jìn)入陰極區(qū),有0.2gH2放出,質(zhì)量變化為0.2×23-0.2=4.4g;
(4)陰極上是銅離子得電子產(chǎn)生銅單質(zhì),陽極上溶解的是Cu和比Cu活潑的金屬Fe、Zn,則溶液中的硫酸銅的濃度會(huì)變??;
(5)根據(jù)表中的信息,Au+6HNO3(濃)=Au(NO3)3+3NO2↑+3H2O,并且Au3++4Cl-=AuCl,在王水中,含有濃硝酸和濃鹽酸,濃鹽酸含有大量氯離子,Au3+離子與氯離子形成穩(wěn)定的AuCl離子,使反應(yīng)2平衡向右移動(dòng),則金溶于王水中。
19.在容積為10L的密閉容器中,進(jìn)行如下反應(yīng):A(g)+2B(g)?C(g)+D(g),最初加入1.0molA和2.2molB,在不同溫度下,D的物質(zhì)的量n(D)和時(shí)間t的關(guān)系如圖。

試回答下列問題:
(1)800℃時(shí),0~5min內(nèi),以B表示的平均反應(yīng)速率為_______。
(2)能判斷反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是_______(填字母)。
A.容器中壓強(qiáng)不變 B.混合氣體中c(A)不變
C.v正(B)=2v逆(D) D.c(A)=c(C)
(3)若最初加入1.0molA和2.2molB,利用圖中數(shù)據(jù)計(jì)算800℃時(shí)的平衡常數(shù)K=_______,該反應(yīng)為_______反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
(4)已知2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)在不同溫度下的平衡常數(shù):400℃,K=32;500℃,K=44。已知在密閉容器中,測得某時(shí)刻各組分的濃度如下:
物質(zhì)
CH3OH(g)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
濃度/(mol·L-1)
0.54
068
0.68

①判斷該反應(yīng)的ΔH_______0(填“>”、“<”或“=”)。
②已知,某時(shí)刻數(shù)據(jù)如圖所示,平衡時(shí),若以甲醇百分含量為縱坐標(biāo),以溫度為橫坐標(biāo),此時(shí)的反應(yīng)點(diǎn)在圖象的位置是圖中_______點(diǎn),比較圖中B、D兩點(diǎn)所對應(yīng)的正反應(yīng)速率B_______D(填“>”、“<”或“=”)。你判斷的理由是_______

【答案】(1)0.024mol/(L·min)
(2)ABC
(3)???? 9???? 吸熱
(4)???? >???? A???? <???? D點(diǎn)溫度高于B點(diǎn),溫度越高反應(yīng)速率越大,所以D反應(yīng)速率也大于B

【詳解】(1)由圖象可知,生成D的物質(zhì)的量為0.6mol,根據(jù)方程式可知,消耗1.2molB,故800℃時(shí),0~5min內(nèi),以B表示的平均反應(yīng)速率為=0.024mol/(L·min);
故答案為:0.024mol/(L·min);
(2)A.由反應(yīng)方程式可知A(g)+2B(g) C(g)+D(g),反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量發(fā)生改變,故容器中的壓強(qiáng)一直改變,現(xiàn)在容器中壓強(qiáng)不變說明反應(yīng)達(dá)到平衡了,A符合題意;
B.化學(xué)平衡的特征之一是體系的各物質(zhì)的量的濃度或百分含量保持不變,故混合氣體中c(A)不變說明反應(yīng)達(dá)到平衡,B符合題意;
C.根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量系數(shù)比可知,正(B)=2正(D),故當(dāng)正(B)=2逆(D)時(shí),即可推出正(D)=逆(D),故反應(yīng)達(dá)到平衡,C符合題意;
D.化學(xué)平衡的特征之一是體系的各物質(zhì)的量的濃度或百分含量保持不變,而不是相等或者成比例,故c(A)=c(C)不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡,D不合題意;
故答案為:ABC;
(3)若最初加入1.0mol A和2.2mol B,利用圖中數(shù)據(jù),根據(jù)三段式分析可知:,計(jì)算800℃時(shí)的平衡常數(shù)K==9,由圖象可知,溫度越高,D的物質(zhì)的量越大,說明升高溫度平衡正向移動(dòng),故該反應(yīng)為吸熱反應(yīng);
故答案為:9;吸熱;
(4)①由題干信息可知,400℃,K=32;500℃,K=44,溫度越高K值越大,說明升高溫度平衡正向移動(dòng),正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故判斷該反應(yīng)的H>0;
故答案為:>;
②由上述分析可知,此時(shí)反應(yīng)還在向正向進(jìn)行,故甲醇的百分含量在減小,故平衡時(shí),若以甲醇百分含量為縱坐標(biāo),以溫度為橫坐標(biāo),此時(shí)反應(yīng)點(diǎn)在圖象的位置是圖中A點(diǎn),由于D點(diǎn)對應(yīng)的溫度高于B點(diǎn)對應(yīng)的溫度,故B點(diǎn)的反應(yīng)速率比D點(diǎn)的反應(yīng)速率更小,比較圖中B、D兩點(diǎn)所對應(yīng)的正反應(yīng)速率B<D;
故答案為:A;<;D點(diǎn)溫度高于B點(diǎn),溫度越高反應(yīng)速率越大,所以D反應(yīng)速率也大于B。

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