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天津市大港一中2022学年高二化学上学期9月月考试卷(含解析)

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天津市大港一中2022-2022学年高二(上)月考化学试卷(9月份)一、选择题(每小题只有一个正确选项,1-10小题各2分,11-20小题各3分)1.(2分)下列说法中正确的是(  ) A.伴有能量变化的物质变化都是化学变化 B.放热反应在常温下一定很容易发生 C.吸热反应只有在点燃条件下才能发生 D.反应是吸热还是放热是由反应物和生成物所具有的总能量的相对大小而决定的 2.(2分)在下列过程中,需要加快化学反应速率的是(  ) A.塑料老化B.炼钢C.钢铁生锈D.食物腐败 3.(2分)下列平衡体系,保持温度一定时,改变压强颜色会改变,但平衡并不移动,这个反应是(  ) A.2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)B.N2O4(g)⇌2NO2(g) C.Br2(g)+H2(g)⇌2HBr(g)D.6NO(g)+4NH3(g)⇌5N2(g)+3H2O(g) 4.(2分)在一定温度下,一定体积的密闭容器中有如下平衡:H2(g)+I2(g)⇌2HI(g).已知H2和I2的起始浓度均为0.10mol•L﹣1时,达平衡时HI的浓度为0.16mol•L﹣1.若H2和I2的起始浓度均变为0.20mol•L﹣1,则平衡时H2的浓度(mol•L﹣1)是(  ) A.0.16B.0.08C.0.04D.0.02 5.(2分)下列热化学方程式正确的是(  ) A.S(s)+O2(g)═SO2(g);△H=﹣269.8kJ/mol B.NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O(l);△H=+57.3kJ/mol C.表示乙醇的燃烧热:C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g);△H=﹣1367.0kJ/mol D.2NO2═O2+2NO;△H=+116.2kJ/mol -26-\n6.(2分)在温度不变、恒容的容器中进行反应:A(g)═B(g)+C(g),若反应物的浓度由0.1mol/L降低到0.06mol/L时,需20S;那么由0.06mol/L降低到0.036mol/L,所需反应时间应为(  ) A.等于lOSB.等于12SC.大于12SD.小于12S 7.(2分)设C+CO2⇌2CO﹣Q1,反应速率v1;N2+3H2⇌2NH3+Q2反应速率v2.对于上述反应,当温度升高时,v1和v2的变化情况为(  ) A.同时增大B.同时减小C.v1增大,v2减小D.v1减小,v2增大 8.(2分)下列事实中不能用勒夏特列原理来解释的是(  ) A.在合成氨工业中不断补充N2和H2并将生成的NH3及时地从混合气中分离出来 B.合成氨的反应需要加入催化剂 C.增大压强有利于合成氨的反应 D.开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫 9.(2分)在一定温度下,可逆反应A(g)+B(g)⇌C(g)+D(g)达到平衡的标志是(  ) A.反应混合物中A、B、C、D的质量分数都不再变化 B.反应混合物中A、B、C、D的分子数相同 C.反应混合物的压强保持不变 D.单位时间内生成amolC,同时生成amolD 10.(2分)下列说法正确的是(  ) A.△H<0、△S>0的反应在温度低时不能自发进行 B.NH4HCO3(s)═NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)△H=+185.57kJ/mol能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向 C.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据 D.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的方向 11.(3分)25℃/101kPa时,1g甲醇完全燃烧生成CO2和液态H2O,同时放出22.68kJ热量,下列表示该反应的热化学方程式正确的是(  )-26-\n A.CH4O(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣725.8kJ•mol﹣1 B.2CH4O(l)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H=+1451.6kJ•mol﹣1 C.2CH4O(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H=﹣22.68kJ•mol﹣1 D.CH4O(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣725.8kJ•mol﹣1 12.(3分)已知反应3A(g)+2B(g)⇌C(g)+4D(g);△H<0.如图:a、b表示在一定条件下,D的体积分数D%随时间t的变化情况.若使曲线b变为曲线a,可采取的措施是①增加C的质量②升高温度③缩小反应容器的容积(加压)④减小B的浓度⑤使用适当催化剂(  ) A.只有⑤B.①③C.③⑤D.②③⑤ 13.(3分)根据以下3个热化学方程式:2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l)△H=﹣Q1kJ/mol2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l)△H=﹣Q2kJ/mol2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(g)△H=﹣Q3kJ/mol判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是(  ) A.Q1>Q2>Q3B.Q1>Q3>Q2C.Q3>Q2>Q1D.Q2>Q1>Q3 14.(3分)一密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H<0,如图表示该反应的速率(v)在某一时间内的变化.则下列时间段中,SO3的百分含量最高的是(  ) A.t0→t1B.t2→t3C.t3→t4D.t5→t6 15.(3分)对于可逆反应:mA(g)+nB(g)⇌xC(g);△H=?,在不同温度及压强(p1,p2)条件下,反应物A的转化率如图所示,下列判断正确的是(  )-26-\n A.△H>0,m+n>xB.△H>0,m+n<xC.△H<0,m+n<xD.△H<0,m+n>x 16.(3分)在一定条件下,下列反应达到平衡时,反应物的转化率均为a%,①PCl5(g)⇌PCl3(g)+Cl2(g)②2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)③2NO2(g)⇌N2O4(g)若保持各自的温度、体积不变,分别加入一定量的各自的反应物,则转化率(  ) A.均不变B.均增大C.①增大②不变③减小D.①减小②不变③增大 17.(3分)最近意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子.N4分子结构如图所示,已知断裂1molN﹣N吸收167kJ热量,生成1molN≡N放出942kJ热量.则下列说法正确的是(  ) A.N4属于一种新型的化合物 B.1mo1N4气体转变为N2将放出882kJ热量 C.N4与N2互为同分异构体 D.N4沸点比P4(白磷)沸点高 18.(3分)下列有关热化学方程式的叙述正确的是(  ) A.已知2H2(g)+O2(g)═2H2O(g);△H=﹣483.6kJ/mol,则氢气的燃烧热为241.8kJ B.已知C(石墨,s)═C(金刚石,s);△H>0,则金刚石比石墨稳定 C.己知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)△H1;2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H2则△H1>△H2 D.含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则表示该反应中和热的热化学方程式为:NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=﹣57.4kJ/mol 19.(3分)实验是研究化学的基础,下列图中所示的实验方法、装置或操作中正确的是(  )-26-\n A.制备乙酸乙酯B.测定中和热C.测定反应速率D.分离植物油和水 20.(3分)(2022•绵阳模拟)如图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图.下列叙述与示意图不相符合的是(  ) A.反应达平衡时,正反应速率和逆反应速率相等 B.该反应达到平衡态Ⅰ后,增大反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态Ⅱ C.该反应达到平衡态后,减小反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态Ⅱ D.同一种反应物在平衡态Ⅰ和平衡Ⅱ时浓度不相等 二、解答题(共6小题,满分50分)21.(6分)科学实验和人类的生活经验告诉我们,化学反应中的物质变化和能量变化是紧密地联系在一起的.请回答以下问题:(1)离子反应H+(aq)+OH﹣(aq)═H2O(1);△H=﹣57.3kJ•mol﹣1表示在稀溶液中,强酸和强碱反应生成1molH2O(1),这时的反应热叫做中和热.在中和热的测定实验中,下列溶液组合最合适的是 _________ .A.25mL0.4mol•L﹣1盐酸溶液与25mL0.4mol•L﹣1氨水B.25mL0.4mol•L﹣1盐酸溶液与25mL0.45mol•L﹣1NaOH溶液C.25mL0.4mol•L﹣1H2SO4溶液与25mL0.8mol•L﹣1NaOH溶液D.25mL0.4mol•L﹣1H2SO4溶液与25mL0.45mol•L﹣1NaOH溶液(2)写出稀H2SO4溶液与稀NaOH溶液发生反应,表示中和热的热化学方程式: _________ (3)已知CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l);△H=﹣890kJ•mol﹣1当1molCH4(g)与2molO2(g)的总能量之和是3048kJ,则1molCO2(g)与2molH2O(l)的总能量之和是 _________ kJ. 22.(6分)向体积为2L的密闭容器中充入2molA、0.6molC和一定量的B三种气体,一定条件下发生反应2A(g)+B(g)⇌3C(g)△H>0,各物质的浓度随时间变化的关系如图1所示,其中t0~t1阶段c(B)未画出.图2为反应体系中反应速率随时间变化的情况,且t2,t3,t4各改变一种不同的条件.-26-\n(1)B的起始物质的量为 _________ mol(2)t4时刻改变的条件是 _________ (3)t2时刻改变条件,使反应的平衡常数 _________ (填“增大”、“减小”或“不变”). 23.(8分)(1)合成氨反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H.若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气,则平衡向 _________ 移动(填“正向”、“逆向”或“不”);若使用催化剂,上述反应的△H _________ (填“增大”、“减小”或“不变”).(2)现有甲、乙两个密闭容器,在相同的体积和温度下,甲中充入2molBA3气体,反应达到平衡时,吸收Q1kJ的能量;乙中充入1molB2气体和3molA2气体,反应达到平衡时,放出Q2kJ的能量.则合成BA3气体的热化学方程式为: _________ .(3)有人提出,可以设计反应2CO═2C+O2(△H>0、△S<0)来消除CO对环境的污染.请你判断该反应是否可行? _________ . 24.(8分)在一个温度恒定的密闭容器中,SO2和O2发生反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g);△H=﹣QkJ/mol.请按要求回答下列问题.(1)恒压条件下:①若开始时放入1molSO2和0.5molO2,达平衡后,生成0.9molSO3,这时SO2的转化率为 _________ .②若开始时放入4molSO2和2molO2,达平衡后,生成SO3的物质的量为 _________ mol,反应放出的热量为 _________ kJ.(2)在恒容条件下:若开始时放入1molSO2和0.5molO2,达平衡后,生成amolSO3,则a _________ 0.9mol(填“>”、“<”或“=”). 25.(10分)火力发电厂释放出大量的氮氧化物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染.对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的.(1)脱硝.利用甲烷催化还原NOx:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=﹣574kJ•mol﹣1CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=﹣1160kJ•mol﹣1甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为 _________ .(2)脱碳.将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H3①取五份等体积的CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1:3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图甲所示,则上述CO2转化为甲醇的反应的△H3 _________ 0(填“>”、“<”或“=”).②在一恒温恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2,进行上述反应.测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图乙所示.试回答:0~10min内,氢气的平均反应速率为 _________ -26-\nmol/(L•min);该温度下,反应的平衡常数的值为 _________ ;第10min后,向该容器中再充入1molCO2和3molH2,则再次达到平衡时CH3OH(g)的体积分数 _________ (填变大、减少、不变). 26.(12分)(2022•上海)在2L密闭容器内,800℃时反应:2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:时间(s)01234n(NO)(mol)0.0200.0100.0080.0070.007(1)写出该反应的平衡常数表达式:K= _________ .已知:K300°C>K350°C,则该反应是 _________ 热反应.(2)如图中表示NO2的变化的曲线是 _________ ;用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v= _________ .(3)能说明该反应已达到平衡状态的是 _________ .A.v(NO2)=2v(O2)B.容器内压强保持不变C.v逆(NO)=2v正(O2)D.容器内密度保持不变(4)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是 _________ .A.及时分离除NO2气体B.适当升高温度C.增大O2的浓度D.选择高效催化剂. -26-\n2022-2022学年天津市大港一中高二(上)月考化学试卷(9月份)参考答案与试题解析 一、选择题(每小题只有一个正确选项,1-10小题各2分,11-20小题各3分)1.(2分)下列说法中正确的是(  ) A.伴有能量变化的物质变化都是化学变化 B.放热反应在常温下一定很容易发生 C.吸热反应只有在点燃条件下才能发生 D.反应是吸热还是放热是由反应物和生成物所具有的总能量的相对大小而决定的考点:吸热反应和放热反应.分析:A.物理变化也可能伴随能量变化,如有气态到液态放热;B.反应的热效应和反应条件无关,和反应物和生成物的能量有关;C.有些吸热反应在常温下可自发进行;D.反应是吸热还是放热是由反应物和生成物所具有的总能量的相对大小而决定的,若反应物总能量大于生成物总能量为放热反应,反应物总能量小于生成物总能量为吸热反应.解答:解:A.物理变化也可能伴随能量变化,如有气态到液态放热,故A错误;B.反应的热效应和反应条件无关,和反应物和生成物的能量有关,有些放热反应在高温下进行,如铝热反应,故B错误;C.有些吸热反应在常温下可自发进行,如氯化铵和氢氧化钡的反应,故C错误;D.反应是吸热还是放热是由反应物和生成物所具有的总能量的相对大小而决定的,若反应物总能量大于生成物总能量为放热反应,反应物总能量小于生成物总能量为吸热反应,故D正确;故选D.点评:本题考查了反应热类型的判断,要注意反应热与反应条件无关,和反应物和生成物的总能量有关. 2.(2分)在下列过程中,需要加快化学反应速率的是(  ) A.塑料老化B.炼钢C.钢铁生锈D.食物腐败考点:化学反应速率的调控作用;化学反应速率的影响因素.专题:化学反应速率专题.分析:一般来说,在工业生产中,为提高产量,应增大反应速率,而对于食品和材料等资源,为减少损耗,应减少反应速率,以此解答.解答:解:工业炼钢,增大反应速率可增大钢的产量,而食物的腐败、钢铁腐蚀以及塑料老化等,应减小反应速率,以减小资源的损耗,避免浪费,故选B.-26-\n点评:本题考查化学反应速率的调控,侧重于化学与生活的考查,有利于培养学生良好的科学素养,提高学习的积极性,难度不大. 3.(2分)下列平衡体系,保持温度一定时,改变压强颜色会改变,但平衡并不移动,这个反应是(  ) A.2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)B.N2O4(g)⇌2NO2(g) C.Br2(g)+H2(g)⇌2HBr(g)D.6NO(g)+4NH3(g)⇌5N2(g)+3H2O(g)考点:化学平衡的影响因素.专题:化学平衡专题.分析:保持温度一定时,改变压强时,混合气体的颜色将加深,则存在有颜色的物质,而平衡状态不发生改变,则反应为气体体积不变的可逆反应,即反应前后气体的化学计量数之和相等,以此来解答.解答:解:A.反应前后气体体积不等,则改变压强,平衡发生移动,故A不选;B.反应前后气体体积不等,则改变压强,平衡发生移动,故B不选;C.反应前后气体体积相等,改变压强,平衡不移动,且可以通过增加HBr的浓渡,减少H2的浓渡的方法使平衡向逆反应方向移动,使Br2的颜色加深,故C选;D.因气体均没有颜色,改变某物质的浓度,颜色不会加深,故D不选;故选C.点评:本题考查化学平衡的影响因素,注意把握压强对平衡的影响及气体的颜色为解答的关键,明确压强对平衡的移动没有影响可知该反应为一特例反应即可解答,题目难度不大. 4.(2分)在一定温度下,一定体积的密闭容器中有如下平衡:H2(g)+I2(g)⇌2HI(g).已知H2和I2的起始浓度均为0.10mol•L﹣1时,达平衡时HI的浓度为0.16mol•L﹣1.若H2和I2的起始浓度均变为0.20mol•L﹣1,则平衡时H2的浓度(mol•L﹣1)是(  ) A.0.16B.0.08C.0.04D.0.02考点:等效平衡;化学平衡的计算.专题:计算题;平衡思想;化学平衡专题.分析:先根据题中所给信息,求出化学平衡常数,温度一定,化学平衡常数不变,再次利用平衡常数求出平衡式H2的浓度.解答:解:H2(g)+I2(g)2HI(g)起始浓度0.10mol•L﹣10.10mol•L﹣10反应浓度0.08mol•L﹣10.08mol•L﹣1.16mol•L﹣1平衡浓度0.02mol•L﹣10.02mol•L﹣10.16mol•L﹣1化学平衡常数K===64当H2和I2的起始浓度均变为0.20mol•L﹣1时,设则平衡时H2的浓度为x(mol•L﹣1),则氢气的反应浓度为(0.20﹣x)mol•L﹣1.H2(g)+I2(g)2HI(g)起始浓度0.20mol•L﹣10.20mol•L﹣10-26-\n反应浓度(0.20﹣x)mol•L﹣1(0.20﹣x)mol•L﹣12(0.20﹣x)mol•L﹣1平衡浓度xx2(0.20﹣x)mol•L﹣1化学平衡常数K==64x=0.04mol•L﹣1故选:C点评:温度一定,化学平衡常数不变是解决本题的关键.化学平衡常数K只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关. 5.(2分)下列热化学方程式正确的是(  ) A.S(s)+O2(g)═SO2(g);△H=﹣269.8kJ/mol B.NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O(l);△H=+57.3kJ/mol C.表示乙醇的燃烧热:C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g);△H=﹣1367.0kJ/mol D.2NO2═O2+2NO;△H=+116.2kJ/mol考点:热化学方程式.专题:化学反应中的能量变化.分析:A、物质的燃烧均为放热反应,而且热化学方程式必须标注物质的状态.B、从反应吸放热的表示方法的角度来考虑.C、1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热.而且注意生成物的状态C→CO2,H2→H2O(液),S→SO2(气).D、热化学方程式必须标注物质的状态.解答:解:A、物质的燃烧均为放热反应,故△H小于0,而且热化学方程式必须标注物质的状态,故A正确.B、酸碱中和为放热反应,放热反应的△H小于0,故B错误.C、1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热.而且注意生成H2O必须为液态,故C错误.D、热化学方程式必须标注物质的状态,故D错误.故答案为A.点评:本题从反应吸放热的表示方法、物质状态的标注等方面考查了热化学方程式的书写,较简单. 6.(2分)在温度不变、恒容的容器中进行反应:A(g)═B(g)+C(g),若反应物的浓度由0.1mol/L降低到0.06mol/L时,需20S;那么由0.06mol/L降低到0.036mol/L,所需反应时间应为(  ) A.等于lOSB.等于12SC.大于12SD.小于12S考点:反应速率的定量表示方法.-26-\n专题:化学反应速率专题.分析:随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,反应速率逐渐减小,以此进行判断.解答:解:反应物浓度由0.1mol•L﹣1降到0.06mol•L﹣1时,需20s,v=═0.002mol/(L•s),若反应速率保持不变,则由0.06mol•L﹣1降到0.036mol•L﹣1,需要反应的时间是t==12s,但随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,反应速率逐渐减小,故所需要的时间大于12s,故选C.点评:本题考查影响化学反应速率的因素,难度不大.要注意随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减小,反应速率逐渐减小. 7.(2分)设C+CO2⇌2CO﹣Q1,反应速率v1;N2+3H2⇌2NH3+Q2反应速率v2.对于上述反应,当温度升高时,v1和v2的变化情况为(  ) A.同时增大B.同时减小C.v1增大,v2减小D.v1减小,v2增大考点:化学反应速率的影响因素.专题:化学平衡专题.分析:升高温度,无论对于吸热还是放热反应,都会使反应速率增大.解答:解:升高温度时,活化分子的百分数增大,正逆反应速率都增大,吸热反应或放热反应的速率都增大,与吸放热无关.故选A.点评:本题考查温度对反应速率的影响,题目难度不大,注意只要温度升高,反应速率就增大,与反应的吸放热无关. 8.(2分)下列事实中不能用勒夏特列原理来解释的是(  ) A.在合成氨工业中不断补充N2和H2并将生成的NH3及时地从混合气中分离出来 B.合成氨的反应需要加入催化剂 C.增大压强有利于合成氨的反应 D.开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫考点:化学平衡移动原理.专题:化学平衡专题.分析:勒夏特列原理适用的对象应存在可逆过程,如与可逆过程无关、与平衡移动无关,则不能用勒夏特列原理解释,合成氨工业中平衡移动使反应物转化率与产率提高,才可以用勒夏特列原理解释.解答:解:A.在合成氨工业中不断补充N2和H2并将生成的NH3及时地从混合气中分离出来,可以使平衡正向移动,能用勒夏特列原理,故A错误;-26-\nB.合成氨的反应用铁触媒作催化剂,只能加快反应速率,不影响平衡移动,不能用勒夏特列原理,故B正确;C.增大压强平衡向正反应移动,原料利用率提高,氨气产率增大,高压比常压条件更有利于合成氨的反应,不可以用勒夏特列原理,故D错误;D.开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫,是压强对化学平衡的影响导致的,且存在可逆反应,能用勒夏特列原理,故D错误;故选B.点评:本题考查化学平衡的移动原理,在合成氨工业中平衡移动使反应物转化率与产率提高,难度适中. 9.(2分)在一定温度下,可逆反应A(g)+B(g)⇌C(g)+D(g)达到平衡的标志是(  ) A.反应混合物中A、B、C、D的质量分数都不再变化 B.反应混合物中A、B、C、D的分子数相同 C.反应混合物的压强保持不变 D.单位时间内生成amolC,同时生成amolD考点:化学平衡状态的判断.专题:化学平衡专题.分析:化学反应达到化学平衡状态时,正逆反应速率相等,且不等于0,各物质的浓度不再发生变化,由此衍生的一些物理量不发生变化,以此进行判断,得出正确结论.解答:解:A(g)+B(g)⇌C(g)+D(g),A.反应混合物中A、B、C、D的质量分数都不再变化,说明各物质的浓度不再发生变化,达到平衡状态,故A正确;B.平衡时各物质的分子数关系取决于物质的起始物质的量和转化率,故反应混合物中A、B、C、D的分子数相同不能作为判断是否达到平衡状态的依据,故B错误;C.反应前后气体的体积不变,故容器总压强不随时间改变不能作为判断是否达到化学平衡状态的依据,故C错误;D.单位时间内生成amolC是正反应,同时生成amolD也是正反应,故不能说明达到平衡状态,故D错误;故选A.点评:本题考查化学平衡状态的判断,题目难度不大.要注意把握平衡状态的特征. 10.(2分)下列说法正确的是(  ) A.△H<0、△S>0的反应在温度低时不能自发进行 B.NH4HCO3(s)═NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)△H=+185.57kJ/mol能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向 C.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据 D.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的方向-26-\n考点:反应热和焓变.专题:化学反应中的能量变化.分析:A、依据反应自发进行的判断依据是△H﹣T△S<0分析判断;B、反应是熵增大的反应,自发进行的反应,判断依据△H﹣T△S<0分析判断C、反应自发进行需要由焓变和熵变温度共同决定;D、催化剂改变反应速率,不能改变化学平衡;解答:解:A、△H<0、△S>0的反应,△H﹣T△S<0在任何温度都能自发进行,故A错误;B、反应△H>0、△S>0,能自发进行说明,△H﹣T△S<0,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向,故B正确;C、反应自发进行需要由焓变和熵变温度共同决定,故C错误;D、在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应速率,但不能改变化学平衡和反应方向,故D错误;故选B.点评:本题考查了反应自发进行的判断依据,化学平衡影响因素的分析判断,题目较简单. 11.(3分)25℃/101kPa时,1g甲醇完全燃烧生成CO2和液态H2O,同时放出22.68kJ热量,下列表示该反应的热化学方程式正确的是(  ) A.CH4O(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣725.8kJ•mol﹣1 B.2CH4O(l)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H=+1451.6kJ•mol﹣1 C.2CH4O(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H=﹣22.68kJ•mol﹣1 D.CH4O(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣725.8kJ•mol﹣1考点:热化学方程式.专题:化学反应中的能量变化.分析:A、根据甲醇燃烧时的用量和放出的热量之间的关系、燃烧时生成物水的状态进行回答;B、根据反应吸时焓变值为正值,放热时焓变值为负值来分析;C、根据甲醇燃烧时的用量和放出的热量之间的关系进行回答;D、根据反应吸时焓变值为正值,放热时焓变值为负值来分析.解答:解:A、1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,则32g甲醇即1mol甲醇燃烧放的热量为725.8kJ,热化学方程式为:CH4O(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣725.8kJ•mol﹣1,此时水的状态为液态,故A错误;B、反应吸热时焓变值为正值,放热时焓变值为负值,甲醇燃烧是放热反应,故△H<0,故B错误;C、1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,则64g甲醇即2mol甲醇燃烧放的热量为1452kJ,答案中焓变的数值错误,故C错误;D、1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,则32g甲醇即1mol甲醇燃烧放的热量为725.8kJ,热化学方程式为:CH4O(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣725.8kJ•mol﹣1,故D正确;-26-\n故选D.点评:本题主要考查学生热化学方程式的书写方法及系数的含义,注意焓变的正负和单位问题,该题型是考试的热点. 12.(3分)已知反应3A(g)+2B(g)⇌C(g)+4D(g);△H<0.如图:a、b表示在一定条件下,D的体积分数D%随时间t的变化情况.若使曲线b变为曲线a,可采取的措施是①增加C的质量②升高温度③缩小反应容器的容积(加压)④减小B的浓度⑤使用适当催化剂(  ) A.只有⑤B.①③C.③⑤D.②③⑤考点:化学平衡的影响因素.专题:化学平衡专题.分析:使b曲线变为a曲线,到达平衡时间缩短,且D的体积发生不变,说明改变条件,反应速率加快,不影响平衡移动,据此结合选项解答.解答:解:①C是固体,增加C的质量,平衡不移动,不能加快反应速率,故①错误;②升高温度,反应速率加快,该反应正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应移动,D的体积分数降低,故②错误;③缩小反应容器的体积增大压强,反应速率加快,该反应前后气体的物质的量不变,平衡不移动,D体积分数不变,故③正确;④减小B的浓度,反应速率降低,平衡向逆反应进行,D的体积分数降低,故④错误;⑤使用适当催化剂缩短反应达到平衡时间,平衡不动,D的体积分数降低,故⑤正确;故选C.点评:本题考查平衡图象、化学平衡的影响因素等,难度中等,关键是根据图象判断改变条件,反应速率加快,不影响平衡移动,明确影响化学平衡的移动因素. 13.(3分)根据以下3个热化学方程式:2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l)△H=﹣Q1kJ/mol2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l)△H=﹣Q2kJ/mol2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(g)△H=﹣Q3kJ/mol判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是(  ) A.Q1>Q2>Q3B.Q1>Q3>Q2C.Q3>Q2>Q1D.Q2>Q1>Q3考点:反应热的大小比较.专题:化学反应中的能量变化.分析:三个反应都为放热反应,物质发生化学反应时,生成液态水比生成气态水放出的热量多,反应越完全,放出的热量越多,以此解答该题.解答:解:已知①2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l)△H=﹣Q1kJ/mol,②2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l)△H=﹣Q2kJ/mol,-26-\n③2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(g)△H=﹣Q3kJ/mol,①与②相比较,由于S→SO2放热,则Q1>Q2,②与③相比较,由于H2O(l)→H2O(g)吸热,则Q2>Q3,则Q1>Q2>Q3,故选A.点评:本题考查反应热的大小比较,题目难度中等,本题注意从物质反应的程度以及物质的聚集状态的角度比较反应热的大小. 14.(3分)一密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H<0,如图表示该反应的速率(v)在某一时间内的变化.则下列时间段中,SO3的百分含量最高的是(  ) A.t0→t1B.t2→t3C.t3→t4D.t5→t6考点:化学反应速率与化学平衡图象的综合应用.专题:化学平衡专题.分析:SO3的百分含量最高,说明平衡向着正向移动程度大,图中,t2→t3是原平衡逆向移动后建立的平衡,t3→t4和t2→t3两个时间段内,平衡不变,t5→t6是平衡再次逆向移动后建立的平衡.解答:解:分析图象可知,t2→t3是原平衡逆向移动后建立的平衡,SO3的百分含量降低,t3→t4和t2→t3两个时间段内,SO3的百分含量相同,t5→t6是平衡再次逆向移动后建立的平衡,SO3的百分含量再次降低,所以t0→t1时间段内达到的平衡状态下三氧化硫的百分含量最大,故选A.点评:本题考查了化学平衡建立的影响因素分析判断,图象分析应用是解题关键,题目难度中等. 15.(3分)对于可逆反应:mA(g)+nB(g)⇌xC(g);△H=?,在不同温度及压强(p1,p2)条件下,反应物A的转化率如图所示,下列判断正确的是(  ) A.△H>0,m+n>xB.△H>0,m+n<xC.△H<0,m+n<xD.△H<0,m+n>x考点:转化率随温度、压强的变化曲线;化学平衡建立的过程.-26-\n专题:化学平衡专题.分析:根据图(1)到达平衡时所用时间的长短判断压强p1和p2的相对大小,增大压强,化学平衡向气体体积减小的方向移动,由此判断反应前后气体化学计量数的相对大小;根据图(2)判断,升高温度,化学平衡向吸热方向移动,再结合A的转化率判断该反应的正反应是放热还是吸热.解答:解:由图(1)知,p2到达平衡时所用时间长,p1到达平衡时所用时间短,所用压强为p2的反应速率慢,为p1的反应速率快,压强越大反应速率越大,所以p2<p1;增大压强,化学平衡向气体体积减小的方向移动,由图象知,A的转化率增大,平衡向正反应方向移动,所以反应前的计量数大于反应后的计量数,即m+n>x;图(2)知,随着温度的升高,A的转化率减低,平衡向逆反应方向移动,升高温度,平衡向吸热反应方向移动,所以逆反应方向是吸热反应,正反应是放热反应,即△H<0.故选D.点评:本题考查化学平衡图象题,题目难度中等,注意温度、压强对反应速率和化学平衡的影响. 16.(3分)在一定条件下,下列反应达到平衡时,反应物的转化率均为a%,①PCl5(g)⇌PCl3(g)+Cl2(g)②2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)③2NO2(g)⇌N2O4(g)若保持各自的温度、体积不变,分别加入一定量的各自的反应物,则转化率(  ) A.均不变B.均增大C.①增大②不变③减小D.①减小②不变③增大考点:化学平衡的影响因素.专题:化学平衡专题.分析:若保持各自的温度、体积不变,分别加入一定量的各自的反应物,可以等效为将原来的容器缩小体积,实际上增大的反应体系的压强,根据压强对化学平衡的影响进行分析解答.解答:解:若保持各自的温度、体积不变,分别加入一定量的各自的反应物,可以等效为将原来的容器缩小体积,实际上增大的反应体系的压强,①该反应是一个反应前后气体体积增大的可逆反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动,所以转化率减小;②该反应是一个反应前后气体体积不变的可逆反应,增大压强,平衡不一定,所以转化率不变;③该反应是一个反应前后气体体积减小的可逆反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,所以转化率增大,故选D.点评:本题考查了外界条件对化学平衡的影响,利用等效平衡把改变物质的浓度转化为压强,根据压强对化学平衡的影响来分析解答较简便,难度较大. 17.(3分)最近意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子.N4分子结构如图所示,已知断裂1molN﹣N吸收167kJ热量,生成1molN≡N放出942kJ热量.则下列说法正确的是(  )-26-\n A.N4属于一种新型的化合物 B.1mo1N4气体转变为N2将放出882kJ热量 C.N4与N2互为同分异构体 D.N4沸点比P4(白磷)沸点高考点:反应热和焓变.专题:化学反应中的能量变化.分析:A、根据化合物是由不同种元素组成的纯净物分析;B、根据化学键断裂要吸收热量,形成化学键要放出热量,根据题中数据计算出1molN4转变成N2放出的热量;C、N4与N2是由同一种元素组成的不同单质,互为同素异形体;D、根据影响分子晶体的熔沸点高低的因素分析.解答:解:A、N4由N组成,是一种单质,是氮气的同素异形体,而化合物是由不同元素组成的纯净物,故A错误;B、1molN4气体中含有6molN﹣N键,可生成2molN2,形成2molN≡N键,则1molN4气体转变为N2化学键断裂断裂吸收的热量为:6×167KJ=1002KJ,形成化学键放出的热量为1884KJ,所以反应放热,放出的热量为:1884KJ﹣1002KJ=882KJ,故应为放出882KJ热量,故B正确;C、N4与N2是由同一种元素组成的不同单质,互为同素异形体,故C错误;D、N4和P4都是分子晶体,并且结构相似,相对分子质量越大,分子间作用力越强,沸点越高,所以白磷的沸点高,故D错误;故选B.点评:本题考查了反应热与焓变、同素异形体等知识,题目较为综合,难度不大,涉及物质的组成和分类、分子晶体熔点的比较、反应热的计算,注意基础知识的把握. 18.(3分)下列有关热化学方程式的叙述正确的是(  ) A.已知2H2(g)+O2(g)═2H2O(g);△H=﹣483.6kJ/mol,则氢气的燃烧热为241.8kJ B.已知C(石墨,s)═C(金刚石,s);△H>0,则金刚石比石墨稳定 C.己知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)△H1;2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H2则△H1>△H2 D.含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则表示该反应中和热的热化学方程式为:NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=﹣57.4kJ/mol考点:反应热和焓变.-26-\n专题:化学反应中的能量变化.分析:A、根据燃烧热的概念:1mol物质燃烧生成最稳定的氧化物所放出的能量来回答;B、物质具有的能量越低越稳定;C、物质完全燃烧放出的能量多,焓变越小;D、依据酸碱中和热概念是强酸强碱稀溶液反应生成1mol水放出的热量计算分析.解答:解:A、lmol氢气完全燃烧生成稳定氧化物应为液态水,故A错误;B、根据C(石墨,s)═C(金刚石,s)△H>0,则石墨的能量低于金刚石的能量,物质具有的能量越低越稳定,所以金刚石不如石墨稳定,故B错误;C、物质C完全燃烧放出的能量多,但是反应是放热的,焓变是带有负号的,所以△H1<△H2,故C错误;D、依据酸碱中和热概念是强酸强碱稀溶液反应生成1mol水放出的热量计算分析,含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,40g氢氧化钠完全反应放热57.4kJ,则该反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O(l)△H=﹣57.4kJ/mol,故D正确.故选D.点评:本题考查学生燃烧热的含义以及中和热的概念、反应的热效应方面的知识,属于综合知识的考查,难度中等. 19.(3分)实验是研究化学的基础,下列图中所示的实验方法、装置或操作中正确的是(  ) A.制备乙酸乙酯B.测定中和热C.测定反应速率D.分离植物油和水考点:化学实验方案的评价.专题:实验评价题.分析:A.乙酸乙酯制备中需要浓硫酸作催化剂,且导气管不能伸入饱和碳酸钠溶液中;B.测定中和热时需要环形玻璃搅拌器搅拌混合溶液;C.测定反应速率时需要分液漏斗滴加双氧水;D.互不相溶的液体采用分液方法分离.解答:解:A.乙醇和乙酸的酯化反应较缓慢,用浓硫酸作催化剂加快反应速率;乙醇和乙酸极易溶于饱和碳酸钠溶液中,为防止倒吸,导气管不能伸入饱和碳酸钠溶液中,故A错误;B.测定中和热时需要环形玻璃搅拌器搅拌混合溶液,否则混合溶液温度不均匀而产生误差,故B错误;C.测定反应速率时需要分液漏斗滴加双氧水,否则产生的氢气从长颈漏斗中逸出,故C错误;D.植物油和水不互溶,所以应该采用分液方法分离,故D正确;故选D.点评:本题考查化学实验方案评价,考查对实验原理、实验操作、仪器的选取等知识点的掌握,注意B中不能用金属搅拌棒搅拌,为易错点.-26-\n 20.(3分)(2022•绵阳模拟)如图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图.下列叙述与示意图不相符合的是(  ) A.反应达平衡时,正反应速率和逆反应速率相等 B.该反应达到平衡态Ⅰ后,增大反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态Ⅱ C.该反应达到平衡态后,减小反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态Ⅱ D.同一种反应物在平衡态Ⅰ和平衡Ⅱ时浓度不相等考点:化学反应速率与化学平衡图象的综合应用.专题:压轴题;化学平衡专题.分析:由图可知,该反应从正反应一端开始,正逆反应速率相等时为状态Ⅰ,然后,该反应向正反应方向移动,正反应速率大于逆反应速率,且改变条件的一瞬间逆反应速率不变,以此来解答.解答:解:A.由平衡的特征可知,反应达平衡时,正反应速率和逆反应速率相等,故A正确;B.该反应达到平衡态Ⅰ后,增大反应物浓度,一瞬间正反应速率增大,逆反应速率不变,平衡正向移动,达到平衡态Ⅱ,故B正确;C.该反应达到平衡态后,减小反应物浓度,平衡应逆向移动,逆反应速率大于正反应速率,与图象矛盾,故C错误;D.该反应达到平衡态Ⅰ后,改变条件使反应继续正向移动达到平衡态Ⅱ,所以同一种反应物在平衡态Ⅰ和平衡Ⅱ时浓度不相等,故D正确;故选C.点评:本题考查化学反应速率与化学平衡的图象,明确图象中状态Ⅰ到平衡态Ⅱ正反应速率大于逆反应速率及瞬间逆反应速率不变时解答本题的关键,题目难度中等. 二、解答题(共6小题,满分50分)21.(6分)科学实验和人类的生活经验告诉我们,化学反应中的物质变化和能量变化是紧密地联系在一起的.请回答以下问题:(1)离子反应H+(aq)+OH﹣(aq)═H2O(1);△H=﹣57.3kJ•mol﹣1表示在稀溶液中,强酸和强碱反应生成1molH2O(1),这时的反应热叫做中和热.在中和热的测定实验中,下列溶液组合最合适的是 B .A.25mL0.4mol•L﹣1盐酸溶液与25mL0.4mol•L﹣1氨水B.25mL0.4mol•L﹣1盐酸溶液与25mL0.45mol•L﹣1NaOH溶液C.25mL0.4mol•L﹣1H2SO4溶液与25mL0.8mol•L﹣1NaOH溶液D.25mL0.4mol•L﹣1H2SO4溶液与25mL0.45mol•L﹣1NaOH溶液-26-\n(2)写出稀H2SO4溶液与稀NaOH溶液发生反应,表示中和热的热化学方程式: H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l);△H=﹣57.3kJ/mol (3)已知CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l);△H=﹣890kJ•mol﹣1当1molCH4(g)与2molO2(g)的总能量之和是3048kJ,则1molCO2(g)与2molH2O(l)的总能量之和是 2158 kJ.考点:反应热和焓变;中和热;热化学方程式.专题:化学反应中的能量变化.分析:(1)弱酸或弱碱的电离吸热,会导致测得反应热的数值偏小;盐酸和氢氧化钠溶液的用量只要满足氢氧化钠溶液稍过量,保证氢离子完全反应;(2)根据中和热的概念:稀的强酸和强碱反应生成1mol水所放出的热量求出中和热以及中和热的热化学方程式;(3)根据△H=生成物的总能量﹣反应物的总能量计算.解答:解:(1)A、氨水电离过程需要吸热,会导致测得反应热的数值偏小,故A不合适;B、盐酸提供的氢离子为0.010mol,氢氧化钠溶液提供的氢氧根离子为0.01125mol,碱稍过量,故B合适;C、硫酸溶液提供的氢离子与氢氧化钠溶液提供的氢氧根离子的物质的量相等,不能保证氢离子完全反应,故C不合适;D、硫酸溶液提供的氢离子为0.020mol,氢氧化钠溶液提供的氢氧根离子为0.01125mol,氢离子不能完全反应,故D不合适;故答案为:B;(2)由H+(aq)+OH﹣(aq)═H2O(1);△H=﹣57.3kJ•mol﹣1可知:H2SO4和NaOH反应的中和热是指反应生成1mol水放出57.3kJ的热量,反应的热化学方程式为H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l);△H=﹣57.3kJ/mol,故答案为:H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l);△H=﹣57.3kJ/mol;(3)1molCO2(g)与2molH2O(l)的总能量之和=﹣890kJ+3048kJ=2158kJ,故答案为:2158.点评:本题考查了中和热的测定、中和热热化学方程的书写以及焓变的计算,题目难度不大,注意中和热测定实验中一般要求氢氧化钠溶液稍过量,因为在实验条件下,盐酸比氢氧化钠溶液稳定. 22.(6分)向体积为2L的密闭容器中充入2molA、0.6molC和一定量的B三种气体,一定条件下发生反应2A(g)+B(g)⇌3C(g)△H>0,各物质的浓度随时间变化的关系如图1所示,其中t0~t1阶段c(B)未画出.图2为反应体系中反应速率随时间变化的情况,且t2,t3,t4各改变一种不同的条件.(1)B的起始物质的量为 0.5 mol(2)t4时刻改变的条件是 升高温度 (3)t2时刻改变条件,使反应的平衡常数 不变 (填“增大”、“减小”或“不变”).-26-\n考点:物质的量或浓度随时间的变化曲线;化学反应速率变化曲线及其应用.专题:化学平衡专题.分析:(1)依据平衡三段式列式计算得到B的起始浓度;(2)影响平衡的因素有:浓度、温度、压强、催化剂,根据图可知,在t4时刻正逆反应速率都变大,且正反应速率大于逆反应速率,平衡正向移动,据此判断;(3)由于该反应是前后气体体积不变的反应,且t2~t3和t3~t4这两段平衡是不移动的,则只能是压强和催化剂影响的,温度不变,所以平衡常数不变,据此答题;解答:解:(1)由图可知A的变化为0.2mol/L,C的变化量为0.3mol/L;依据化学三段式列式计算得到2A(g)+B(g)⇌3C(g),起始量(mol/L)1c(B0.3变化量(mol/L)0.20.10.3平衡量(mol/L)0.80.40.6c(B)=0.5mol/L;故答案为:0.5;(2)影响平衡的因素有:浓度、温度、压强、催化剂,根据图可知,在t4时刻正逆反应速率都变大,且正反应速率大于逆反应速率,平衡正向移动,所以可以判断,该反应为吸热反应,改变的条件为升高温度,故答案为:升高温度;(3)由于该反应是前后气体体积不变的反应,且t2~t3和t3~t4这两段平衡是不移动的,则只能是压强和催化剂影响的,温度不变,所以平衡常数不变,故答案为:不变;点评:本题主要考查了影响化学平衡移动的因素和化学平衡的有关计算,难度不大,都是基础知识的运用. 23.(8分)(1)合成氨反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H.若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气,则平衡向 逆向 移动(填“正向”、“逆向”或“不”);若使用催化剂,上述反应的△H 不变 (填“增大”、“减小”或“不变”).(2)现有甲、乙两个密闭容器,在相同的体积和温度下,甲中充入2molBA3气体,反应达到平衡时,吸收Q1kJ的能量;乙中充入1molB2气体和3molA2气体,反应达到平衡时,放出Q2kJ的能量.则合成BA3气体的热化学方程式为: N2(g)+3H2(g)2NH3(g),△H=﹣(Q1+Q2)kJ/mol .(3)有人提出,可以设计反应2CO═2C+O2(△H>0、△S<0)来消除CO对环境的污染.请你判断该反应是否可行? 不可行,该反应是一个焓增、熵减的反应,任何情况下不能自发进行 .考点:化学平衡的影响因素;热化学方程式.专题:化学反应中的能量变化;化学平衡专题.-26-\n分析:(1)恒压条件下向平衡体系中通入氩气,体积增大,平衡向逆方向移动;催化剂对反应热不影响;(2)根据等效平衡原理确定可逆的化学反应的焓变,进而来书写热化学方程式;(3)根据吉布斯自由能的大小判断反应能否进行;解答:解:(1)恒压条件下向平衡体系中通入氩气,体积增大,平衡向逆方向移动;加入催化剂,只改变反应的活化能,但反应热不变;故答案为:逆向;不改变;(2)甲、乙两个固定体积的容器,在相同的体积和温度下,甲中充入2molBA3和乙中充入1molB2和3molA2,反应达到平衡时是等效的,所以氮气和氢气合成氨气的焓变数值是两种情况下的热效应数值之和,反应是放热反应,即热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g),△H=﹣(Q1+Q2)kJ/mol;故答案为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),△H=﹣(Q1+Q2)kJ/mol;(3)反应2CO=2C+O2(△H>0、△S<0),则△G=△H﹣T•△S>0,反应是一个焓增、熵减的反应,任何情况下不能自发进行,故答案为:不可行,该反应是一个焓增、熵减的反应,任何情况下不能自发进行.点评:本题考查了化学平衡影响因素,热化学方程式书写方法,掌握化学平衡原理是解题关键,题目难度中等. 24.(8分)在一个温度恒定的密闭容器中,SO2和O2发生反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g);△H=﹣QkJ/mol.请按要求回答下列问题.(1)恒压条件下:①若开始时放入1molSO2和0.5molO2,达平衡后,生成0.9molSO3,这时SO2的转化率为 90% .②若开始时放入4molSO2和2molO2,达平衡后,生成SO3的物质的量为 3.6 mol,反应放出的热量为 1.8Q kJ.(2)在恒容条件下:若开始时放入1molSO2和0.5molO2,达平衡后,生成amolSO3,则a < 0.9mol(填“>”、“<”或“=”).考点:化学平衡的计算.专题:化学平衡专题.分析:(1)恒定压强条件下:1molSO2和0.5molO2与4molSO2和2molO2的比值相等,应为等效平衡状态,两种平衡状态下各物质的含量相等,可利用三段式法解答;(2)恒定容积条件下:随着反应的进行,容器内压强逐渐减小,与恒定压强条件下相比,SO2的转化率小于(1)中SO2的转化率.解答:解:(1)①SO2+O2⇌2SO3起始(mol)10.50转化(mo1)x0.5xx平衡(mol)1﹣x0.5﹣0.5x0.9由题意知:x=0.9-26-\n则SO2的转化率=×l00%=90%,故答案为:90%;②在恒压条件下,此平衡与(1)中的平衡为等效平衡,各物质的含量相等,转化率相等,则有达平衡后,生成SO3的物质的量为4mol×90%=3.6mol,反应放出的热量为×3.6=1.8QKJ;故答案为:3.6mol;1.8Q;(2)由于正反应为气体体积变小的反应,则在恒容条件下,随反应的进行,容器内压强逐渐变小,故此条件下,SO2的转化率小于(1)中SO2的转化率(90%),推导出SO3小于0.9mol,故答案为:<.点评:本题考查化学平衡的计算,题目难度不大,注意根据三段式法计算较为直观,本题要特别注意①与②在等压下为等效平衡状态,为解答该题的关键,也是易错点. 25.(10分)火力发电厂释放出大量的氮氧化物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染.对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的.(1)脱硝.利用甲烷催化还原NOx:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=﹣574kJ•mol﹣1CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=﹣1160kJ•mol﹣1甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为 2CH4(g)+4NO2(g)=2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)△H=﹣1734kJ/mol .(2)脱碳.将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H3①取五份等体积的CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1:3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图甲所示,则上述CO2转化为甲醇的反应的△H3 < 0(填“>”、“<”或“=”).②在一恒温恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2,进行上述反应.测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图乙所示.试回答:0~10min内,氢气的平均反应速率为 0.225mol/(L•min) mol/(L•min);该温度下,反应的平衡常数的值为 5.33 ;第10min后,向该容器中再充入1molCO2和3molH2,则再次达到平衡时CH3OH(g)的体积分数 变大 (填变大、减少、不变).考点:热化学方程式;化学平衡的影响因素;物质的量或浓度随时间的变化曲线.-26-\n专题:化学反应中的能量变化;化学平衡专题.分析:(1)根据盖斯定律,利用已知化学反应方程式乘以某个系数相加或相减,构造出目标化学反应方程式,该化学反应的焓变即为已知化学反应方程式的焓变乘以某个系数相加或相减得到.(2)①先根据图表,利用v=计算v(CO2),再利用各物质的反应速率之比等于计量数之比,确定v(H2);该温度下该反应的K=;利用三段式计算平衡时各组分的平衡浓度,代入平衡常数表达式计算平衡常数;第10min后,向该容器中再充入1molCO2和3molH2,等效为增大压强,平衡向正反应移动,CH3OH(g)的体积分数增大;②到达平衡后,温度越高,φ(CH3OH)越小,平衡向逆反应进行;(3)配制100ml一定物质的量浓度的硫酸铵溶液所需玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管.解答:解:(1)因盖斯定律,不管化学反应是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的.CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=﹣574kJ•mol﹣1CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=﹣1160kJ•mol﹣1两式相加可得2CH4(g)+4NO2(g)=2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)△H=﹣1734kJ/mol故答案为:2CH4(g)+4NO2(g)=2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)△H=﹣1734kJ/mol(2)①由图可知最高点反应到达平衡,达平衡后,温度越高,φ(CH3OH)越小,平衡向逆反应进行,升高温度平衡吸热方向进行,逆反应为吸热反应,则正反应为放热反应,即△H3<0.故答案为:<②由图可知,10min时,反应已经达平衡,△c(CO2)=1.00mol/L﹣0.25mol/L=0.75mol/L,所以10min内,v(CO2)==0.075mol/(L•min),反应速率之比等于计量数之比,故v(H2)=3v(CO2)=3×0.075mol/(L•min)=0.225mol/(L•min);开始CO2的浓度为1mol/L,故容器的体积为=1L,H2的起始浓度为=3mol/L,则:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)开始(mol/L):1300变化(mol/L):0.752.250.750.75平衡(mol/L):0.250.750.750.75故该温度下平衡常数k==5.33;第10min后,向该容器中再充入1molCO2和3molH2,等效为增大压强,平衡向正反应移动,CH3OH(g)的体积分数增大,故答案为:0.225mol/(L•min);5.33;变大;-26-\n点评:本题以燃煤废气进行脱碳和脱硫等处理为载体,考查化学平衡有关图象、反应速率计算、平衡常数计算、影响化学平衡的因素等,难度中等,培养了学生分析问题解决问题的能力. 26.(12分)(2022•上海)在2L密闭容器内,800℃时反应:2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:时间(s)01234n(NO)(mol)0.0200.0100.0080.0070.007(1)写出该反应的平衡常数表达式:K=  .已知:K300°C>K350°C,则该反应是 放 热反应.(2)如图中表示NO2的变化的曲线是 b ;用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v= 0.0015mol/(L•s) .(3)能说明该反应已达到平衡状态的是 BC .A.v(NO2)=2v(O2)B.容器内压强保持不变C.v逆(NO)=2v正(O2)D.容器内密度保持不变(4)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是 C .A.及时分离除NO2气体B.适当升高温度C.增大O2的浓度D.选择高效催化剂.考点:物质的量或浓度随时间的变化曲线;化学平衡常数的含义;化学反应速率的影响因素;化学平衡状态的判断.专题:化学平衡专题.分析:(1)化学平衡常数,是指在一定温度下,可逆反应都达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值,据此书写;K(300℃)>K(350℃),说明升高温度平衡向逆反应移动,故正反应是放热反应;(2)由表中数据可知,平衡时c(NO)==0.0035mol/L,由方程式2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)可知,平衡时△c(NO):△c(O2):△c(NO2)=2:1:2,据此判断表示NO2的浓度变化的曲线,由图中数据可知2s内,NO的浓度变化量为0.01mol/L﹣0.004mol/L=0.006mol/L,根据v=计算v(NO),再根据速率之比等于化学计量数之比计算v(O2);-26-\n(3)根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态;(4)根据外界条件对反应速率与平衡的移动分析解答.解答:解(1)可逆反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的平衡常数k=,K(300℃)>K(350℃),说明升高温度平衡向逆反应移动,故正反应是放热反应,故答案为:;放热;(2)由方程式2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)可知,平衡时△c(NO):△c(O2):△c(NO2)=2:1:2,由表中数据可知,平衡时△c(NO)==0.00625mol/L,曲线b平衡时的浓度为0.00625mol/L,故曲线b表示NO2的浓度变化,由图中数据可知2s内,NO的浓度变化量为0.01mol/L﹣0.004mol/L=0.006mol/L,故v(NO)==0.003mol/(L•s),根据速率之比等于化学计量数之比,故v(O2)=v(NO)=×0.003mol/(L•s)=0.0015mol/(L•s),故答案为:b;0.0015mol/(L•s);(3)A.未指明正逆速率,若都为同一方向速率,始终都存在v(NO2)=2v(O2)关系,故不能说明到达平衡,若为不同方向的速率,速率之比等于化学计量数之比,说明到达平衡,故A错误;B.随反应进行气体的物质的量减小,压强增减小,容器内压强保持不变,说明到达平衡,故B正确;C.不同物质表示的正逆速率之比等于化学计量数之比,反应到达平衡,故v逆(NO)=2v正(O2),说明到达平衡,故C正确;D.反应混合气体的质量不变,容器的体积不变,密度始终不变,故容器内物质的密度保持不变,不能说明到达平衡,故D错误;故选BC;(4)A.及时分离出NO2气体,平衡向正反应移动,但反应速率降低,故A错误;B.适当升高温度,反应速率增大,平衡向逆反应移动,故B错误;C.增大O2的浓度,反应速率增大,平衡向正反应移动,故C正确;D.选择高效的催化剂,增大反应速率,不影响平衡移动,故D错误;故选C.点评:本题考查平衡常数即影响因素、化学反应速率、影响化学平衡的元素与平衡状态的判断等,难度中等,注意平衡状态判断选择判断的物理量,应随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态. 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所属: 高中 - 化学
发布时间:2022-08-25 11:25:14 页数:26
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文章作者:U-336598

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