
一、單選題 (本題共計 7 小題,每題 4 分,共計28分)
1、如圖(Ⅰ)表示反應(yīng):mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g);△H。在不同溫度下經(jīng)過一定時間混合氣體體系中C的百分含量與溫度T的關(guān)系。圖(Ⅱ)表示在一定條件下達(dá)到平衡后,t時刻改變影響平衡的另一個條件,重新建立平衡的反應(yīng)過程。由此可判斷該反應(yīng)中( )
A.m+n>p+q, <0 B.m+n>p+q, >0
C.m+n<p+q, >0 D.m+n<p+q, <0
2、500℃條件下,在恒容密閉容器中,充入1molNO2存在如下平衡2NO2(g)N2O4(g),平衡后,向容器內(nèi)再充入1molNO2,下列說法正確的( )
A.容器內(nèi)氣體顏色先變深后變淺,最后比原來還要淺 B.平衡常數(shù)K增大
C.平衡向正反應(yīng)方向移動 D.NO2的轉(zhuǎn)化率變小
3、在相同的條件下(500℃),有相同體積的甲、乙兩容器,甲容器充入1gO2和1gSO2,乙容器充入2gO2和2g SO2 。下列敘述中錯誤的是( )
A.平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率:乙>甲 B.平衡時O2的濃度:乙>甲
C.平衡時SO2的體積分?jǐn)?shù):乙>甲 D.化學(xué)反應(yīng)速率:乙>甲
4、常溫下pH=11的X、Y兩種堿溶液各5 mL,分別稀釋至500 mL,其pH與溶液體積(V)的關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是( )
A.稀釋后X溶液中水的電離程度比Y溶液中水電離程度小
B.若X為強堿,則a=9
C.若X、Y都是弱堿,則a的值一定小于9
D.完全中和X、Y兩溶液時,消耗同濃度稀硫酸的體積V(X)>V(Y)
5、向某密閉容器中加入0.30 mol A、0.10 mol C和一定量的B三種氣體,一定條件下發(fā)生反應(yīng),各物質(zhì)濃度隨時間變化如甲圖所示[-t1階段的c(B)變化未畫出]。乙圖為1時刻后改變條件平衡體系中正、逆反應(yīng)速率隨時間變化的情況,且四個階段都各改變一種反應(yīng)條件(濃度、溫度、壓強、催化劑)且互不相同, t3-t4階段為使用催化劑。下列說法不正確的是( )
A. 若1=15 s,則用C的濃度變化表示的-t1階段的平均反應(yīng)速率為0.004 mol/L
B. 4-t5階段改變的條件一定為減小壓強
C. 若該容器的容積為2 L,則的起始的物質(zhì)的量為0.02 mol
D. 若5階段,容器內(nèi)A的物質(zhì)的量減少了0.03 mol,而此過程中容器與外界的熱交換總量為a kJ,則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:3A(g)2C(g)+B(g) ΔH=+100a kJ/ mol
6、密閉容器中進(jìn)行下列反應(yīng):M(g)+N(g)R(g)+2 L,如圖所示R%是R的體積分?jǐn)?shù),t是時間,下列關(guān)于該反應(yīng)的分析正確的是( )
A.正反應(yīng)吸熱,L為氣體 B.正反應(yīng)吸熱,L為固體或純液體
C.正反應(yīng)放熱,L為氣體 D.正反應(yīng)放熱,L為固體或純液體
7、關(guān)于反應(yīng)2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+ Cl2↑+8H2O 的說法正確的是( )
A.MnCl2 是氧化產(chǎn)物 B.KMnO4在反應(yīng)中被還原
C.每生成22.4LCl2轉(zhuǎn)移2mole- D.HCl既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)了酸性
二、填空題 (本題共計 5 小題,每題 16 分,共計72分)
8、銻(Sb)及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以輝銻礦(主要成分為Sb2S3,還含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等)為原料制備金屬銻的工藝流程如圖所示:
已知:① 浸出液中除含過量鹽酸和SbCl5之外,還含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等;
②常溫下:Ksp(CuS)=1.27×10-36,Ksp(PbS)=9.04×10-29;
③溶液中離子濃度小于等于1.0×10-5mol·L-1時,認(rèn)為該離子沉淀完全。
(1)濾渣1中除了S之外,還有___________(填化學(xué)式)。
(2)“浸出”時,Sb2S3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________。
(3)“還原”時,被Sb還原的物質(zhì)為_____________(填化學(xué)式)。
(4)常溫下,“除銅、鉛”時,Cu2+和Pb2+均沉淀完全,此時溶液中的c(S2-)不低于______;所加Na2S也不宜過多,其原因為_____________。
(5)“除砷”時有H3PO3生成,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。
(6)“電解”時,被氧化的Sb元素與被還原的Sb元素的質(zhì)量之比為_______。
(7)一種突破傳統(tǒng)電池設(shè)計理念的鎂-銻液態(tài)金屬儲能電池工作原理如圖所示:
該電池由于密度的不同,在重力作用下分為三層,工作時中間層熔融鹽的組成不變。充電時,C1-向_____(填“上”或“下”)移動;放電時,正極的電極反應(yīng)式為________。
9、碳是形成化合物種類最多的元素,其單質(zhì)及化合物是人類生產(chǎn)生活的主要能源物質(zhì)。
(1)有機物M經(jīng)過太陽光光照可轉(zhuǎn)化成N,轉(zhuǎn)化過程如下:
ΔH=+88.6 kJ·mol-1
則M、N相比,較穩(wěn)定的是__________。?
(2)根據(jù)下列熱化學(xué)方程式分析,C(s)的燃燒熱△H等于_____________ (用△H1 、△H2、△H3表示)
C(s)+H2O(l)=CO(g)+H2(g); △H1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g); △H2
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); △H3
(3) 根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)估算CH4(g)+4F2(g)===CF4(g)+4HF(g)的反應(yīng)熱ΔH=________。
化學(xué)鍵
C—H
C—F
H—F
F—F
鍵能/(kJ·mol-1)
414
489
565
155
CH4的結(jié)構(gòu)如圖所示
(4)使Cl2和H2O(g)通過灼熱的炭層,生成HCl和CO2,當(dāng)有1 mol Cl2參與反應(yīng)時釋放出145 kJ熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:____________________________。?
(5)將石墨、鋁粉和二氧化鈦按一定比例混合在高溫下煅燒,所得物質(zhì)可作耐高溫材料,4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s) =2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH= -1176 kJ·mol-1,則反應(yīng)過程中,每轉(zhuǎn)移1 mol電子放出的熱量為_____________。
10、向一容積不變的密閉容器中充入一定量A和B,發(fā)生如下反應(yīng):
xA(g)+2B(s) yC(g) ΔHX,則溶液中氫離子的濃度X>Y,堿溶液中的氫離子是由水電離產(chǎn)生,氫離子的濃度越大,說明水的電離程度就越大,因此兩溶液中,水的電離程度X比Y溶液中水電離程度大,選項A錯誤;
B.若X是強堿,堿溶液稀釋100倍后,c(OH-)減小100倍,則溶液的pH減小2個單位,pH=9,選項B正確;
C.若X、Y都是弱堿,由于在溶液中都存在弱堿的電離平衡,加水稀釋時促進(jìn)弱電解質(zhì)電離,會使一部分弱堿分子再電離產(chǎn)生OH-,達(dá)到電離平衡時,氫氧根離子濃度減小倍數(shù)少于100倍,所以a的值就大于9,選項C錯誤;
D.pH相等的兩種堿,Y的濃度大于X,所以等體積等pH的兩種堿,消耗同濃度稀硫酸的體積V(X)<V(Y),選項D錯誤;
故合理選項是B。
5、【答案】C
【解析】
A. 若t1=15 s,t0~t1段Δc(A)=0.9 mol/L,則v(A)==0.006 mol/(L. s),故A錯誤;B. 根據(jù)上述分析,t4~t5階段改變的條件是降低壓強,故B錯誤;
C. 由3A (g)2C(g)+B(g)可知Δc(B)=Δc(C)=0.03 mol/L,B的起始濃度=
0.05 mol/L-0.03 mol/L=0.02 mol/L,該容器的容積為2 L,B的起始物質(zhì)的量為
2 L×0.02 mol/L=0.02 mol,故C正確;
D. t5~t6階段為升高溫度,容器內(nèi)A的物質(zhì)的量減少了0.06 mol,說明平衡正向移動,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),應(yīng)是升高溫度,3 mol A反應(yīng)放出的吸收的熱量為a kJ×0a kJ,反應(yīng)熱化學(xué)方程式為:3A(g)2C(g)+B(g) ΔH=+50a kJ/ mol,故D錯誤;故選C。
6、【答案】A
【解析】
試題解析:根據(jù)圖示信息知道,壓強不變,溫度升高,R的百分含量減小,所以化學(xué)平衡逆向移動,說明正向是一個放熱反應(yīng);溫度不變,增大壓強,R的百分含量減小,說明平衡逆向移動,則L為氣體.
7、【答案】B
【解析】根據(jù)反應(yīng)2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+?Cl2↑+8H2O?可知,KMnO4中Mn元素化合價由+7價降到+2價,得到電子被還原,作氧化劑,MnCl2為還原產(chǎn)物;HCl中Cl元素化合價由-1價升高到0價,失去電子被氧化,作還原劑,Cl2為氧化產(chǎn)物;A. MnCl2為還原產(chǎn)物,選項A錯誤;B. KMnO4在反應(yīng)中被還原,選項B正確;C. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下每生成22.4LCl2轉(zhuǎn)移2mole-,但題目中沒給定標(biāo)準(zhǔn)狀況,選項C錯誤;D. HCl既表現(xiàn)還原性又表現(xiàn)了酸性,選項D錯誤。答案選B。
二、填空題
8、【答案】 SiO2 Sb2S3+3SbCl5=5SbCl3+3S SbCl5 9.04×10-24 mol·L-1 產(chǎn)生H2S等污染性氣體或生成Sb2S3 2AsCl3+3Na3PO2+3HCl+3H2O=2As+3H3PO3+9NaCl 3︰2 下 Mg2++2e-=Mg
【解析】(1)輝銻礦的主要成分為Sb2S3,還含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等),在加入鹽酸和SbCl5后,根據(jù)浸出液中除含過量鹽酸和SbCl5之外,還含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等,Sb2S3、PbS、As2S3、CuO都被溶解,只有SiO2不溶,濾渣1中除了S之外,還有二氧化硅,故答案為:SiO2;
(2)“浸出”時,Sb2S3與SbCl5發(fā)生氧化還原反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為Sb2S3+3SbCl5=5SbCl3+3S ,故答案為:Sb2S3+3SbCl5=5SbCl3+3S ;
(3)根據(jù)流程圖和,浸出中含有少量SbCl5,經(jīng)過“還原”等操作后得到SbCl3,因此SbCl5被Sb還原,故答案為:SbCl5;
(4)根據(jù)常溫下:Ksp(CuS)=1.27×10-36,Ksp(PbS)=9.04×10-29;將Cu2+和Pb2+均沉淀完全時,c(S2-)分別不低于=1.27×10-31 mol/L、=9.04×10-24 mol/L,因此c(S2-)不低于9.04×10-24 mol/L,過量的硫化鈉能夠溶液中的酸反應(yīng)放出污染空氣的硫化氫,過量的硫化鈉還能與SbCl3生成沉淀,因此所加Na2S也不宜過多,故答案為:9.04×10-24 mol/L;產(chǎn)生H2S等污染性氣體或生成Sb2S3;
(5)“除砷”時除了生成As外,還有H3PO3生成,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2AsCl3+3Na3PO2+3HCl+3H2O=2As+3H3PO3+9NaCl,故答案為:2AsCl3+3Na3PO2+3HCl+3H2O=2As+3H3PO3+9NaCl;
(6)根據(jù)流程圖,“電解”時,SbCl3反應(yīng)生成SbCl5和Sb,根據(jù)化合價升降守恒,被氧化的Sb元素與被還原的Sb元素的物質(zhì)的量之比為3:2,質(zhì)量之比為3:2,故答案為:3:2;
(7)中間層熔融鹽為電解質(zhì)溶液,根據(jù)電流方向,鎂液為電池的負(fù)極,充電時,鎂極為陰極,陰離子向陽極移動,即向下移動,放電時,鎂液為電池的負(fù)極,電極反應(yīng)為Mg -2e-=Mg2+,正極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為Mg2++2e-=Mg,故答案為:下;Mg2++2e-=Mg;
9、【答案】 M △H1+△H2/2+△H3/2 -1940 kJ·mol-1 2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s) ===4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290 kJ·mol-1 98 kJ
【解析】(1)有機物M經(jīng)過太陽光光照可轉(zhuǎn)化成N的關(guān)系時吸收能量,則N的能量高,比M活潑,較穩(wěn)定的化合物為M;
(2)根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)①+②/2+③/2得:C(s)+O2(g)=2CO2(g),所以C(s)的燃燒熱△H=△H1+△H2/2+△H3/2
(3) △H=反應(yīng)物的鍵能之和-生成物的鍵能之和,結(jié)合圖表中鍵能數(shù)據(jù)和反應(yīng)中化學(xué)鍵的判斷計算,△H= 414 kJ·mol-14+155 kJ·mol-14-(489 kJ·mol-14+565 kJ·mol-14)=-1940 kJ·mol-1
(4)有1 mol Cl2參與反應(yīng)時釋放出145 kJ熱量,2 mol Cl2參與反應(yīng)時釋放出290 kJ熱量,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s) ===4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290 kJ·mol-1?
(5),轉(zhuǎn)移12mol電子放出1176kJ熱量,則反應(yīng)過程中,每轉(zhuǎn)移1 mol電子放出的熱量為=98kJ。
10、【答案】 1∶2 變大 ④⑥ ④ K= >
【解析】(1)0~10min內(nèi)容器中A的物質(zhì)的量濃度變化為:0.45mol/L-0.25mol/L=0.2mol/L;0~10min內(nèi)容器中C的物質(zhì)的量濃度變化為:0.40mol/L,x:y=0.2mol/L:0.40mol/L=1:2,故答案為:1:2;
(2)x:y =1:2,因此反應(yīng)的化學(xué)方程式為A(g)+2B(s) 2C(g),反應(yīng)前氣體物質(zhì)的量小于反應(yīng)后氣體物質(zhì)的量,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,氣體物質(zhì)的量增大,氣體壓強增大,故答案為:變大;
(3)第10min時,單位時間內(nèi)A、C的物質(zhì)的量變化量較大,反應(yīng)速率明顯增大,可能為升高溫度或者使用催化劑;第16min時,C的物質(zhì)的量減小,A的物質(zhì)的量增大,說明平衡向逆反應(yīng)方向移動,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),應(yīng)為升高溫度,故答案為:④⑥;④;
(4)根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式為A(g)+2B(s) 2C(g),因此平衡常數(shù)K=,已知第16min時改變的條件是升高溫度,而該反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以升高溫度平衡逆移,則平衡常數(shù)減小,所以K1>K2,故答案為:K=;>。
11、【答案】
增大 不移動 向右移 AB 50%
【解析】
(1)該反應(yīng)正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動,平衡常數(shù)增大;(2)碳是固體,將C部分移走,平衡不移動;達(dá)到平衡后,增加水蒸氣的濃度,平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行;(3)反應(yīng)是氣體體積增大的放熱反應(yīng),則A.單位體積內(nèi)每消耗1mol CO的同時生成1molH2 ,說明對一氧化碳或氫氣正逆反應(yīng)速率相同,A正確;B.反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量變化,混合氣體總物質(zhì)的量保持不變說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),B正確;C.生成H2O(g)的速率與消耗CO的速率相等只能說明反應(yīng)逆向進(jìn)行,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),C錯誤;D.H2O(g)、CO、H2的濃度相等和起始量變化量有關(guān),不能作為平衡標(biāo)志,D錯誤;答案選AB;(4)設(shè)H2O轉(zhuǎn)化了xmol/L,依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計算;
C (s)+H2O(g)?CO (g)+H2 (g)
初始濃度(mol/L) 2.0 0 0
轉(zhuǎn)化濃度(mol/L) x x x
平衡濃度(mol/L) 2.0-x x x
達(dá)到平衡時測得K=1,則,解得x=1,所以α(H2O)=1mol/L/2mol/L×100%=50%。
12、【答案】
(1)-889.6 (2)-296 (3)-488.3
【解析】
(1)1 g CH4的物質(zhì)的量為= mol,則1 mol CH4完全燃燒放出的熱量為= 889.6 kJ,故CH4的燃燒熱為-889.6 kJ /mol;
(2)4.0g硫粉的物質(zhì)的量為=mol,則1 mol S完全燃燒放出的熱量為=296 kJ,故CH4的燃燒熱為-296 kJ /mol;
(3)①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H1=-870.3 kJ/mol
②C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2=-393.5 kJ/mol
③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H3=-285.8 kJ/mol
結(jié)合蓋斯定律可知,(②+③)×2?①得到2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l),則△H=(?393.5 kJ/mol?285.5 kJ/mol)×2?(?870.3 kJ/mol)=?488.3 kJ/mol。
注冊成功