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河北省黄骅中学2020-2021学年高二化学上学期第一次月考试题
河北省黄骅中学2020-2021学年高二化学上学期第一次月考试题
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河北省黄骅中学2020-2021学年高二化学上学期第一次月考试题(含解析)
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷两部分。第Ⅰ卷1至 6页,第Ⅱ卷 7至 8页。共100分。考试时间90分钟。相对原子质量 Cu 64 Zn 65
第Ⅰ卷(客观题 共60 分)
注意事项:答第Ⅰ卷前,考生务必将自己的姓名、学号、班级及准考证号等分别写在试卷相应位置和涂在答题卡上;不能将题直接答在试卷上。
一.单项选择题(本题包括30小题,每小题2分,共60分)
1. 人类在未来将逐渐由“碳素燃料文明时代”过渡至“太阳能文明时代”(包括风能、生物质能等太阳能转换形态),届时人们将适应“低碳经济”和“低碳生活”。下列说法错误的是:
A. 煤、石油和天然气都属于碳素燃料
B. 发展太阳能经济有助于减缓温室效应
C. 太阳能电池可将太阳能直接转化为电能
D. 目前研究菠菜蛋白质“发电”不属于“太阳能文明”
【答案】D
【解析】
【详解】A、煤和石油,天然气都为化石燃料,为碳素燃料,不选A;
B、太阳能的利用减少化石燃料的使用,从而减慢温室效应,正确,不选B;
C、太阳能电池将太阳能转化为电能,为清洁能源和 新能源,正确,不选C;
D、菠菜蛋白质制成电池为生物质能,属于太阳能文明时代范畴,错误,选D。
2. 反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)过程中的能量变化情况如下图所示,曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断正确的是( )
A. 该反应的ΔH=91 kJ·mol-1
B. 催化剂可以参与化学反应
C. 加入催化剂,该反应的ΔH变小
D. 如果该反应生成液态CH3OH,则ΔH变大
【答案】B
【解析】
【分析】
反应物总能量大于生成物总能量,该反应放热,曲线Ⅱ活化能降低,应加入催化剂,以此解答该题。
【详解】A.反应物总能量大于生成物总能量,该反应放热,ΔH为负值,故A错误;
B.催化剂参与了化学反应,只是其质量和化学性质在反应前后均没有变化,故B正确;
C.加入催化剂,降低了反应的活化能,但反应物和生成物能量没变,其能量差即ΔH不变,故C错误;
D.如果该反应生成液态CH3OH,放出更多的热量,因反应热为负值,则ΔH减小,故D错误。
答案选B。
3. 锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,下列有关叙述正确的是
A. 铜电极上发生氧化反应
B. 电池工作一段时间后,甲池的c(SO42-)减小
C. 电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加
D. 阴阳离子离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图像可知该原电池反应原理为Zn+Cu2+= Zn2++ Cu,故Zn电极为负极失电子发生氧化反应,Cu电极为正极得电子发生还原反应,故A项错误;
B.该装置中为阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,故两池中c(SO42-)不变,故B项错误;
C.电解过程中溶液中Zn2+由甲池通过阳离子交换膜进入乙池,乙池中Cu2++2e—= Cu,故乙池中为Cu2+~Zn2+,摩尔质量M(Zn2+)>M(Cu2+)故乙池溶液的总质量增加,C项正确;
D.该装置中为阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,电解过程中溶液中Zn2+由甲池通过阳离子交换膜进入乙池保持溶液中电荷平衡,阴离子并不通过交换膜,故D项错误;
本题选C。
4. 目前人们正研究开发一种高能电池——钠硫电池,它以熔融的钠、硫为两极,以Na+导电的β″Al2O3陶瓷作固体电解质,反应为2Na+xSNa2Sx。以下说法正确的是( )
A. 放电时,钠作正极,硫作负极
B. 放电时,Na+向负极移动
C. 充电时,钠极与外电源正极相连,硫极与外电源的负极相连
D. 放电时,负极发生的反应是:2Na-2e-===2Na+
【答案】D
【解析】
【分析】
可充电电池2Na+xSNa2Sx,放电时,作为原电池,Na为负极失去电子,S为正极得到电子。充电时,作为电解池,电极发生的反应与原电池相反,Na为阴极得到电子,S作阳极失去电子。
【详解】A.由分析可知,放电时,Na为负极失去电子,S为正极得到电子,故A错误;
B.放电时,作为原电池,阳离子向正极移动,故Na+向正极移动,故B错误;
C.由分析可知,充电时,作为电解池,电极发生的反应与原电池相反,Na为阴极得到电子,S作阳极失去电子。故钠极与外电源负极相连,硫极与外电源的正极相连,故C错误;
D. 放电时,Na为负极失去电子,负极发生的反应是:2Na-2e-===2Na+,故D正确;
答案选D。
5. 下图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图。下列说法不正确的是
A. 从E口逸出的气体是H2
B. 从B口加入含少量NaOH水溶液以增强导电性
C. 标准状况下每生成22.4 L Cl2,便产生1 mol NaOH
D. 电解一段时间后通入适量氯化氢可以恢复到电解前的浓度
【答案】C
【解析】
【分析】
根据溶液中钠离子的迁移方向可以判断该电解池的左室为阳极室,右室为阴极室。阳极上氯离子放电生成氯气,阴极氢离子放电生成氢气,同时阴极区域生成氢氧根离子,钠离子通过离子交换膜到达阴极区域,生成氢氧化钠。
【详解】A.由分析可知,右室为阴极室,从E口逸出的气体是氢气,A正确;
B.离子浓度越大,溶液的导电能力越强,所以从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性,B正确;
C.由电解饱和食盐水的方程式2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑可知,标准状况下每生成22.4LCl2,生成NaOH的物质的量==2mol,C错误;
D.阳极析出氯气,阴极析出氢气,根据“少什么加什么”原则可知,要使溶液恢复到电解前的浓度需要通入适量氯化氢气体,D正确;
答案选C。
6. 某兴趣小组以废弃的易拉罐、漂白粉、氢氧化钠等为原料制造了一种新型环保电池,并进行相关实验,如图所示。电池的总反应方程式为2Al+3ClO-+2OH-=3Cl-+2AlO+H2O。下列说法正确的是
A. 电池的负极反应式为:ClO-+H2O+2e-=Cl-+2OH-
B. 当有0.1 mol Al完全溶解时,流经电解液的电子数为1.806×1023个
C. 往滤纸上滴加酚酞试液,b极附近颜色变红
D. b极附近会生成蓝色固体
【答案】C
【解析】
【详解】A.电池的正极反应式为:ClO-+H2O+2e-=Cl-+2OH-,错误;
B.电池的负极反应式为:Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O,当有0.1 mol Al完全溶解时,流经外电路的电子数为1.806×1023个,而在电解质溶液中则是离子定向移动,错误;
C.往滤纸上滴加酚酞试液,由于Al是负极,所以b极为阴极,在该电极上溶液中的H+放电,破坏了b极附近的水的电离平衡,使该区域的溶液显碱性,所以b电极附近颜色变红,正确;
D.由于Al是负极,所以与之连接的b极是阴极,b极的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,Cu棒不参与反应,所以b极附近不会生成蓝色固体,错误;
答案选C。
7. 下列关于化学反应速率的说法正确的是
A. 化学反应速率是指单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加
B. 化学反应速率为“0.8mol·L-1·s-1”表示的意思:时间为1s时,某物质的浓度为0.8mol·L-1
C. 根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的限度
D 对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象越明显
【答案】A
【解析】
【详解】A.化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示,故A正确;
B.化学反应速率为“0.8mol·L-1·s-1”表示的意思:1s内,某物质的浓度变化为0.8mol·L-1,故B错误;
C.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢,故C错误;
D.反应速率越大,现象不一定越明显,如酸碱中和反应速率很大,但无明显现象,故D错误;
选A。
8. 下列说法中有明显错误的是( )
A. 对有气体参加的化学反应,增大压强体系体积减小,可使单位体积内活化分子数增加,因而反应速率增大
B. 升高温度,一般可使活化分子的百分数增大,因而反应速率增大
C. 有效碰撞一定在活化分子之间,活化分子之间发生碰撞一定为有效碰撞
D. 加入适宜的催化剂,可使活化分子的百分数大大增加,从而成千上万倍地增大化学反应的速率
【答案】C
【解析】
对有气体参加的化学反应,增大压强使体系体积减小,活化分子浓度增加,所以反应速率增大,故A正确;升高温度,分子能量增大,活化分子的百分数增大,因而反应速率增大,故B正确;活化分子之间发生的碰撞不一定为有效碰撞,故C错误;加入适宜的催化剂,可降低活化能,使活化分子的百分数大大增加,增大化学反应的速率,故D正确。
9. 化学反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),经2 min,B的浓度减少0.6 mol·L-1。对此反应速率的表示正确的是( )
A. 用A表示的反应速率是0.4 mol·L-1·min-1
B. 前2 min,v正(B)和v逆(C)表示的反应速率的值都是逐渐减小的
C. 2 min末的反应速率用B表示是0.3 mol·L-1·min-1
D. 用C表示的反应速率是0.2 mol·L-1·min-1
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据方程式可知A为固体,所以无法用A的浓度变化表示反应速率,故A错误;
B.v正(B)即消耗B的速率,根据题意可知前2min内B的浓度减小,所以v正(B)减小,v逆(C)为消耗C的速率,前2min内B减少,则C的浓度增大,所以v逆(C)增大,故B错误;
C.反应速率表示的一段时间内的平均速率,2min末为一个时刻,无法计算其速率,故C错误;
D.v(B)== 0.3mol·L-1·min-1,不同物质表示的反应速率之比等于计量数之比,所以v(B):v(C)=3:2,则C表示的反应速率是0.2 mol·L-1·min-1,故D正确;
综上所述答案为D。
10. 下列说法错误的是( )
A. NH4NO3溶于水是自发过程
B. 同一种物质气态时熵值最大,液态时次之,而固态时最小
C. 借助于外力能自发进行的过程,其体系的能量趋向于从高能状态转变为低能状态
D. 由能量判据(以焓变为基础)和熵判据组合而成的复合判据,更适合判断于所有的过程是否能自发进行
【答案】C
【解析】
【详解】A.NH4NO3溶于水吸热,但 NH4NO3溶于水是熵值增加的过程,所以仍然是自发过程,选项A正确;
B.熵是表示物质混乱度的一种量,同一种物质气态时熵值最大,液态时次之,而固态时熵值最小,选项B正确;
C.借助专外力能自发进行的过程,其体系的能量不一定趋向于从高能状态转变为低能状态,例如水向高处流动,选项C错误;
D.根据△G=△H-T·△S可知,只要△G小于0,反应就一定是自发的,选项D正确;
答案选C。
11. 在四个不同的容器中进行合成氨的反应。根据下列在相同时间内测定的结果,判断生成氨的速率最快的是( )
A. v(N2)=0.05 mol·L-1·s-1 B. v(H2)=0.3 mol·L-1·min-1
C. v(N2)=0.2 mol·L-1·min-1 D. v(NH3)=0.3 mol·L-1·min-1
【答案】A
【解析】
【详解】反应为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),对于在不同情况下进行的同一反应,用不同物质来表示的化学反应速率的比较,可以根据反应方程式中各种物质的速率关系,转化为用同一种物质的速率大小来比较,由反应速率之比等于化学计量数之比可得;
A.v(N2)=0.05 mol/(L·s)=3.0 mol/(L·min);
B.v(H2)=3 v(N2)=0.3 mol/(L·min),则v(N2)=0.1 mol/(L·min);
C.v(N2)=02mol/(L·min);
D.v(NH3)=2v(N2)=0.3 mol/(L·min),则v(N2)=0.15 mol/(L·min);
则A中生成氨的速率最快,故选A。
12. 在可逆反应2A(g)+3B(g)xC(g)+D(g)中,已知:起始浓度A为5mol/L,B为3mol/L,C的反应速率为0.5mol/(L·min),2min后,测得D的浓度为0.5mol/L。则关于此反应的下列说法中正确的是( )
A. 2min末时,A和B的浓度之比为5∶3 B. x=1
C. 2min末时,B的浓度为1.5mol/L D. 2min末时,A的消耗浓度为0.5mol/L
【答案】C
【解析】
【分析】
2min后,测得D的浓度为0.5mol/L,则D的浓度变化0.5mol/L,C的反应速率为0.5mol/(L·min),则2min内,C的浓度变化量=0.5mol/(L·min)×2min=1mol/L,据此列三段式如下:
【详解】A.2min末,c(A):c(B)=4:1.5=8:3,A错误;
B.1:0.5=x:1,解得x=2,B错误;
C.2min末,c(B)=1.5mol/L,C正确;
D.2min末,Δc(A)=1mol/L,D错误。
答案选C。
13. 一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时,为了减缓反应速率但不影响生成H2的总量,可向盐酸中加入适量的( )
A. CaCO3(s) B. Na2SO4溶液 C. KNO3溶液 D. CuSO4(s)
【答案】B
【解析】
【分析】
因Fe过量,则减小氢离子的浓度,不改变氢离子的物质的量,可满足减缓反应速率但又不影响生成H2的总量,以此来解答。
【详解】A.因盐酸与CaCO3固体反应,会导致生成氢气的量减少,故A不符合题意;
B.加入Na2SO4溶液,溶液体积增大,浓度减小,反应速率减小,但生成氢气的总量不变,故B符合题意;
C.加入KNO3溶液,生成NO气体而不生成氢气,故C不符合题意;
D.加入硫酸铜,置换出铜,形成原电池反应,加快反应速率,故D不符合题意。
答案选B。
14. 下列有关化学反应速率的说法不正确的是( )
A. 化学反应达到最大限度时,正逆反应速率也达到最大且相等
B. 改变条件化学反应的限度不一定发生改变
C. 用锌和稀硫酸反应制取H2时,滴加几滴硫酸铜溶液能加快反应速率
D. 用铁片和稀硫酸反应制H2比用98%的浓硫酸产生H2的速率快
【答案】A
【解析】
【详解】A.化学反应达到最大限度时,正逆反应速率相等,但不一定最大,故A错误;
B.当外界条件发生改变,平衡不一定发生移动,化学反应限度不一定改变,故B正确;
C.锌置换出铜,可形成原电池反应,加快反应速率,故C正确;
D.浓硫酸具有强氧化性,与铁发生钝化反应,不生成氢气,故D正确。
答案选A。
15. 下图体现了有无催化剂参与反应过程的能量变化图。下列有关说法正确的是( )
A. 使用催化剂能够加快反应的速率,根本上是由于催化剂降低了正逆反应的活化能
B. C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g),该反应过程可用上图图像表示
C. 使用催化剂不仅能加快反应速率,而且可以让不可能发生的反应发生,如利用催化技术处理汽车尾气:2CO+2NO===2CO2+N2
D. 化学反应的本质是旧键的断裂、新键的生成,如图可知反应的能量变化由旧键断裂释放的能量和新键形成吸收的能量大小决定
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应活化能越小,反应速率越快,据图可知催化剂降低了正逆反应的活化能,加快了反应速率,故A正确;
B.反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)为吸热反应,图示反应反应物能量高于生成物能量,为放热反应,故B错误;
C.催化剂只能加快化学反应速率,不能使不可能发生的反应发生,故C错误;
D.旧键断裂吸收能量,新键形成释放能量,故D错误;
综上所述答案为A。
16. 一定条件下,将SO2与O2以体积比2∶1置于一体积不变的密闭容器中,发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),能说明该反应已达到平衡的是( )
①容器内的气体分子总数不再变化②体系的密度不发生变化③体系中硫元素的质量百分含量不再变化④单位时间内转移4 mol电子,同时消耗2 mol SO2⑤SO2与SO3的体积比保持不变⑥v正(SO3)=2v逆(O2)
A. ①⑤⑥ B. ①③⑤⑥ C. ①③④⑤ D. ①②③④
【答案】A
【解析】
【详解】①容器内的气体分子总数不再变化,说明气体的物质的量不变,反应达平衡状态,故①选;
②反应前后气体总质量不变,容器的体积也不变,所以体系的密度一直不随时间发生变化,不能判定反应是否达到平衡状态,故②不选;
③根据质量守恒规律可知,体系中硫元素的质量百分含量一直不随时间发生变化,不能判定反应是否达到平衡状态,故③不选;
④单位时间内转移4mol电子,同时消耗2molSO2,都体现正反应方向的速率,未体现正反应速率与逆反应速率的关系,故④不选;
⑤反应正向进行,反应物的量减小,生成物的量增大,所以SO2与SO3的体枳比保持不变,说明混合气体中各组分的物质的量不变,反应达平衡状态,故⑤选;
⑥v正(SO3)=2 v逆(O2)=2v正(O2),说明反应达平衡状态,故⑥选;
答案选A。
17. 下列反应达到平衡后,升高温度可以使混合气体平均相对分子质量增大的是( )
A. H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH<0
B. 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH<0
C. N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0
D. 2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)ΔH>0
【答案】B
【解析】
【分析】
由选项中方程式可知,各反应中混合气体的总质量不变,根据反应热判断温度升高平衡移动方向,确定混合气体总的物质的量变化情况,再根据分析。
【详解】A.混合气体的总质量不变,总的物质的量不变,平均相对分子质量始终不变,故A不符合;
B.混合气体的总质量不变,温度升高平衡向逆反应方向移动,混合气体总的物质的量减小,平均相对分子质量增大,故B符合;
C.混合气体的总质量不变,温度升高平衡向逆反应方向移动,混合气体总的物质的量增大,平均相对分子质量减小,故C不符合;
D.混合气体的总质量不变,温度升高平衡向逆反应正反应方向移动,混合气体总的物质的量增大,平均相对分子质量减小,故D不符合。
答案选B。
18. 对于平衡体系mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) ΔH<0。下列结论中错误的是
A. 若温度不变,将容器的体积缩小到原来的一半,此时A的浓度为原来的2.1倍,则m+n<p+q
B. 若平衡时,A、B的转化率相等,说明反应开始时,A、B的物质的量之比为m∶n
C. 若m+n=p+q,则往含有a mol气体的平衡体系中再加入a mol的B,达到新平衡时,气体的总物质的量等于2a
D. 若温度不变时压强增大到原来的2倍,达到新平衡时,总体积一定比原来的要小
【答案】D
【解析】
【详解】A.容器体积缩小到原来一半(即加压)的瞬间,A的浓度为原来的2倍。新平衡时A的浓度为原来的2.1倍,即平衡左移。据平衡移动原理,有m+n <p+q,选项A正确;
B.设起始时A、B的物质的量分别为x、y,平衡时A、B的转化率分别为α、β。则(xα)∶(yβ)=m∶n。当α=β时,x∶y=m∶n,选项B正确;
C.m+n=p+q时,反应中气体分子总数不变。往含有a mol气体的平衡体系中再加入a mol B,不论是否达到新平衡,气体总物质的量都等于2a mol,选项C正确;
D.若缩小容器体积使新平衡压强是原来的2倍,则新平衡体积小于原来的。若通入与反应无关的气体使压强变成原来的2倍,则体积可以不变,选项D错误。
答案选D。
19. 已知相同条件下,下列反应的焓变和平衡常数分别表示为
①2H2O(g)=O2(g)+2H2(g)ΔH1 K1=x
②Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)ΔH2 K2=y
③2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)ΔH3 K3=z
则下列关系正确的是
A. ΔH3=ΔH1+2ΔH2 z=xy2 B. ΔH3=ΔH1+ΔH2 z=x+y
C. ΔH3=ΔH1+2ΔH2 z=x﹣y2 D. ΔH3=ΔH1+ΔH2 z=x/y
【答案】A
【解析】
【分析】
根据盖斯定律进行计算,由①+②×2=③,得出2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)的△H;根据平衡常数的表达式得出K与系数成幂次方关系,方程式相加即平衡常数相乘,方程式相减即平衡常数相除。
【详解】根据盖斯定律进行计算,由由①+②×2=③得到2NH3(g)+7/2O2(g)=2NO2(g)+3H2O(g),则△H=ΔH3=ΔH1+2ΔH;根据平衡常数的表达式得出K与系数成幂次方关系,方程式相加即平衡常数相乘,方程式相减即平衡常数相除,则K3= K1 K22= xy2,故选A。
【点睛】题主要考查了盖斯定律的应用及其平衡常数的转换关系,方程式相加即平衡常数相乘,方程式相减即平衡常数相除是解答关键所在。
20. 在一个容积为2 L的密闭容器中,加入0.8 mol的A2气体和0.6 mol B2气体,一定条件下发生如下反应:A2(g)+B2(g) 2AB(g) ΔH<0,反应中各物质的浓度随时间的变化情况如图所示,下列说法不正确的是
A. 图中a点的值为0.15 B. 该反应的平衡常数K=0.03
C. 温度升高,平衡常数K值减小 D. 平衡时A2的转化率为62.5%
【答案】B
【解析】
【详解】A、当AB的浓度改变0.5 mol•L-1,由方程式A2(g)+B2(g)2AB(g)知,A2的浓度改变为0.25mol•L-1,所以a=(0.4-0.25)mol•L-1=0.15mol•L-1,即图中a点的值为0.15,故A正确;
B、当AB的浓度改变0.5 mol•L-1,由方程式知,B2的浓度改变为0.25mol•L-1,所以平衡时B2的浓度为=(0.3-0.25)mol•L-1=0.05mol•L-1,K===,故B错误;
C、已知A2(g)+B2(g)⇌2AB(g)释放出热量即△H<0,所以温度升高,平衡逆移,平衡常数K值减小,故C正确;
D、当AB的浓度改变0.5 mol•L-1,由方程式知,A2的浓度改变为0.25mol•L-1,已知A2的初始量为0.4mol•L-1,所以平衡时A2的转化率为×100%=62.5%,故D正确;
答案选B。
21. 化学平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志,在常温下,某些反应与平衡常数数值如下:2NO(g) N2(g)+O2(g) K1=1×1030 2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) K2=2×1081 2CO2(g) 2CO(g)+O2(g) K3=4×10-92 下列说法中正确的是( )
A. 常温下,水分解产生O2,此时平衡常数的值约为5×10-80
B. 常温下,最易分解放出O2的是水
C. K3=
D. 以上都不正确
【答案】D
【解析】
【详解】A.2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) K2=2×1081,所以2H2O(g)⇌2H2(g)+O2(g) K==5×10-82,故A错误;
B.常温下,NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的化学平衡常数K的数值逐渐减少,则化学反应进行倾向由大到小的顺序为NO>H2O>CO2,故B错误;
C.常温下,CO2分解产生O2的反应的平衡常数表达式K3=,故C错误;
D.A、B、C都错误,故D符合题意。
答案选D。
22. 在恒容密闭容器中存在下列平衡:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),CO2的平衡浓度c(CO2)与温度T的关系如图所示。
下列说法错误的是
A. 反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的 ΔH﹥0
B. 在T2时,若反应处于状态D,则一定有ν(正)﹥ν(逆)
C. 平衡状态A与C相比,平衡状态A的c(CO)大
D. 若T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2,则K1﹤K2
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,温度越高平衡时c(CO2)越大,说明升高温度平衡向正反应方向移动,升高温度平衡向吸热反应进行,故正反应是吸热反应,即△H>0,故A正确;
B.T2时若反应处于状态D,c(CO2)高于平衡浓度,故反应一定向逆反应方向进行,则一定有υ(正)<υ(逆),故B错误;
C.平衡状态A与C相比,C点温度高,已知△H>0,升高温度平衡向正反应方向移动,CO浓度减小,所以A点CO浓度大,故C正确;
D.该反应正反应是吸热反应,升高温度平衡向正反应方向移动,化学平衡常数增大,故K1<K2,故D正确;
故答案选B。
【点睛】本题考查温度对平衡移动的影响、对化学平衡常数的影响等知识,注意曲线的各点都处于平衡状态,明确化学平衡及其影响为解答关键,试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力,注意化学平衡图像题的解题技巧。
23. 下列说法正确的是
A. H(g)+I2(g) ⇌ 2HI(g),其他条件不变,缩小反应容器体积,正逆反应速率不变
B. C(s)+H2O(g) ⇌ H2(g)+CO(g),碳的质量不再改变说明反应已达平衡
C. 若压强不再随时间变化能说明反应2A(?)+B(g) ⇌ 2C(?)已达平衡,则A、C不能同时气体
D. 1 mol N2和3 mol H2反应达到平衡时H2转化率为10%,放出的热量为Q1;在相同温度和压强下,当2 mol NH3分解为N2和H2的转化率为10%时,吸收的热量为Q2,Q2不等于Q1
【答案】B
【解析】
【详解】A.该可逆反应的反应前后气体计量数不发生变化,当缩小反应容器体积,相当于加压,正逆反应速率同等程度增加,A项错误;
B.在建立平衡前,碳的质量不断改变,达到平衡时,质量不变,因而碳的质量不再改变说明反应已达平衡,B项正确;
C.即使A,C物质均为气体,反应前后气体体积也会发生变化,当压强不随时间变化时,仍能说明反应达到平衡,C项错误;
D.易知N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH,合成氨气实际参与反应n(H2)=3×10%=0.3mol,因而Q1=0.3/3×|ΔH|=0.1|ΔH|,分解氨气时实际消耗的n(NH3)=2×10%=0.2mol,Q2=0.2/2×|ΔH|=0.1|ΔH|,则Q1=Q2,D项错误。
故答案选B。
24. 一定条件下,对于可逆反应X(g)+3Y(g) 2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.08mol·L-1,则下列判断正确的是( )
A. c1∶c2=3∶1
B. 平衡时,Y和Z的生成速率之比为2∶3
C. X、Y的转化率不相等
D. c1的取值范围为0mol·L-1<c1<0.14mol·L-1
【答案】D
【解析】
【详解】A.设X转化的浓度为x,
X(g)+3Y(g)⇌2Z(g)
初始:c1 c2 c3
转化:x 3x 2x
平衡:0.1moL/L 0.3mol/L 0.08mol/L
所以c1:c2=(x+0.1moL/L):(3x+0.3mol/L)=1:3,故A错误;
B.平衡时,正逆反应速率相等,则Y和Z的生成速率之比为3:2,故B错误;
C.反应前后X、Y气体的浓度比相同符合反应系数之比,所以达到平衡状态时,转化率相同,故C错误;
D.若反应向正反应进行到达平衡,X、Y的浓度最大,Z的浓度最小,假定完全反应,则:
根据方程式 X(g)+3Y(g)⇌2Z(g),
开始(mol/L):c1 c2 c3
变化(mol/L):0.04 0.12 0.08
平衡(mol/L):0.1 0.3 0.08
c1=0.14 c2=0.42 c3=0
若反应逆正反应进行到达平衡,X、Y的浓度最小,Z的浓度最大,假定完全反应,则:
根据方程式 X(气)+3Y(气)⇌2Z(气),
开始(mol/L):c1 c2 c3
变化(mol/L):0.1 0.3 0.2
平衡(mol/L):0.1 0.3 0.08
c1=0 c2=0 c3=0.28
反应为可逆反应,物质不可能完全转化,如反应向逆反应分析进行,则c1>0,如反应向正反应分析进行,则c1<0.14mol•L-1,故有0<c1<0.14mol•L-1,故D正确;
故答案为D。
25. 将等物质的量的X、Y气体充入一个密闭容器中,在一定条件下发生如下反应并达到平衡:X(g)+Y(g)⇌2Z(g) ΔH<0。当改变某个条件并达到新平衡后,下列叙述正确的是( )
A. 升高温度,X的体积分数减小
B. 增大压强(缩小容器体积),Z的浓度不变
C. 保持温度和容器体积不变,充入一定量的惰性气体,Y的浓度不变
D. 保持温度和容器体积不变,充入一定量的Z,X的体积分数增大
【答案】C
【解析】
【详解】A、该反应正向为放热反应,升高温度,平衡向吸热方向移动,即平衡逆向移动,X的体积分数将增大,故A错误;
B、因该反应为气体等体积反应,增大压强,平衡不发生移动,Z的物质的量不变,容器体积缩小,因此Z的浓度将增大,故B错误;
C、保持温度和容器体积不变,充入惰性气体,各物质浓度不变,平衡不发生移动,Y的浓度不变,故C正确;
D、保持温度和容器体积不变,充入一定量的Z,相当于增大压强,达到新的化学平衡时,与原平衡互为等效平衡,X的体积分数不变,故D错误;
故答案为C。
26. 下列叙述与图象对应符合的是
A. 对于达到平衡状态的 在t0时刻充入了一定量的,平衡逆向移动
B. 对于反应 ,,
C. 该图象表示的化学方程式为:
D. 对于反应 ,y可以表示Y的百分含量
【答案】B
【解析】
【详解】A.对于达到平衡状态的N2(g)+3H2(g)⇌2NH3 (g)在t0时刻充入了一定量的NH3,c(NH3)立即增大,故V逆立即增大,由于反应物的浓度是在原来基础上逐渐增大,故V正在原来基础上逐渐增大,不会出现突变,故A错误;
B.根据“定一议二”的原则,将曲线a和b做对比可知压强p2>p1,将曲线b和c做对比可知温度T1>T2,故B正确;
C.根据图象可知,A为反应物,B和C为生成物,在t1时反应达平衡,A、B、C的浓度该变量分别为0.8mol/L、0.4mol/L和1.2mol/L,故A、B、C的计量数之比为2∶1∶3,由于此反应最后达平衡,故为可逆反应,故化学方程式为:2A⇌B+3C,故C错误;
D.从图象可知,温度T升高,y降低。而对于反应 2X(g)+3Y(g)⇌2Z(g)△H<0,升高温度,平衡左移,Y的百分含量升高,故y不能表示Y的百分含量,故D错误;
故选B。
27. 相同温度下,在体积相等的三个恒容密闭容器中发生可逆反应:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)△H=-92.4 kJ/mol。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表:
容器编号
起始时各物质物质的量/mol
平衡时反应中的能量变化
N2
H2
NH3
①
1
3
0
放出热量a kJ
②
2
3
0
放出热量b kJ
③
2
6
0
放出热量c kJ
下列叙述正确的是
A. 放出热量关系:a < b <92.4
B. 三个容器内反应的平衡常数:③>①>②
C. 达平衡时氨气的体积分数:①>③
D. N2的转化率:②>①>③
【答案】A
【解析】
【详解】A.T、V不变时,N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4 kJ/mol,①②放出热量均小于92.4kJ,②向右进行的程度比①大,则放出热量关系a < b <92.4,A正确;
B.温度不变平衡常数不变,则三个容器内平衡常数相等,B错误;
C.③与①相比,相当于增大压强,平衡正向移动,则达平衡时氨气的体积分数:①<③.,C错误;
D.①与②相比,①中N2的转化率较大,③与①相比相当于增大压强,平衡正向移动,③中N2的转化率较大,即N2的转化率:③>①>②,D错误。
答案选A。
28. t ℃时,某平衡体系中含有 X、Y、Z、W 四种物质,此温度下发生反应的平衡常数表达式如右:。有关该平衡体系的说法正确的是 ( )
A. 当混合气体的平均相对分子质量保持不变时,反应达平衡
B. 增大压强,各物质的浓度不变
C. 升高温度,平衡常数K增大
D. 增加X的量,平衡既可能正向移动,也可能逆向移动
【答案】A
【解析】
【分析】
根据平衡常数的定义推知,反应前后气体的体积保持不变,即平衡体系中Y是生成物且是气体,Z和W是反应物且也是气体,X未计入平衡常数中,说明X是固体或液体,但不能确定是反应物还是生成物,由于反应的热效应未知,则升高温度不能确定平衡移动的方向,以此解答。
【详解】A.由平衡常数可知Z、W为反应物,Y为生成物,X应为固体或纯液体,反应前后气体的物质的量不变,但由于X为固体或液体,得到平衡时,气体的总质量不变,则平均相对分子质量保持不变,可判断得到平衡状态,故A正确;
B.增大压强虽然平衡不移动,但由于体积变小,因此各物质的浓度均增大,故B错误;
C.由于反应的热效应未知,则升高温度不能确定平衡移动的方向,故C错误;
D.X未计入平衡常数中,X量的多少不影响平衡状态,故D错误;
答案选A。
29. 据报道,在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实:2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g),下列叙述错误的是
A. 使用Cu-Zn-Fe催化剂可大大提高生产效率
B. 反应需在300℃进行可推测该反应是吸热反应
C. 充入大量CO2气体可提高H2的转化率
D. 从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率
【答案】B
【解析】
【详解】A项,使用Cu-Zn-Fe催化剂可加快反应速率,能大大提高生产效率,A项正确;
B项,反应加热与反应放热还是吸热没有直接的关系,如煤的燃烧放热,但需要加热,B项错误;
C项,充入大量CO2气体平衡会正向移动,所以可提高H2的转化率,C项正确;
D项,从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O会使平衡正向移动,所以可提高CO2和H2的利用率,D项正确;
故选B。
30. 对达到化学平衡状态的可逆反应:A(?)+B(?) C(?)+D(?),若t0时增大压强,正、逆反应速率变化如图所示(v代表反应速率,t代表时间),下列有关A、B、C、D的状态叙述中
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