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2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 考點(diǎn)加餐訓(xùn)練 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡(含解析)
1.向容積為2L的密閉容器中充入2molX氣體和lmo1Y氣體,在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):2X(g)+Y(g) 3R(g),該反應(yīng)經(jīng)2s后達(dá)到平衡,測(cè)得R氣體的濃度為0.6mol/L。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( )
A.用物質(zhì)X表示該反應(yīng)在2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率為0.2 mol/(Ls)
B.其他條件不變,向容器中再加入l mol R氣體,達(dá)到新的平衡后,R的體積分?jǐn)?shù)不變
C.其他條件不變,加壓縮小容器體積時(shí)平衡不移動(dòng),氣體密度和平均相對(duì)分子質(zhì)量均增大
D.平衡時(shí)物質(zhì)X與Y的轉(zhuǎn)化率相等
【答案】C
2.反應(yīng)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一可變?nèi)莘e的密閉容器中進(jìn)行,達(dá)到平衡,下列條件能使平衡移動(dòng)的是( )
A.增加C的量
B.加催化劑
C.保持體積不變,充入氮?dú)馐贵w系壓強(qiáng)增大
D.保持壓強(qiáng)不變,充入氮?dú)馐谷萜黧w積增大
【答案】D
【解析】
試題分析:A、因濃度越大,化學(xué)反應(yīng)速率越快,但是固體量的增減不影響反應(yīng)速率,所以增加C(s)的量,反應(yīng)速率不變,化學(xué)平衡不移動(dòng),故錯(cuò);
B、催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率,不能使化學(xué)平衡移動(dòng),故錯(cuò);
C、保持體積不變,充入氮?dú)?,氮?dú)獠粎⑴c反應(yīng),反應(yīng)體系中的各物質(zhì)的濃度不變,則反應(yīng)速率不變,化學(xué)平衡不移動(dòng),故錯(cuò);
D、保持壓強(qiáng)不變,充入氮?dú)?,使容器的體積變大,反應(yīng)體系中各物質(zhì)的濃度減小,則反應(yīng)速率減小,化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng),故對(duì)。
故選D。
考點(diǎn):化學(xué)平衡移動(dòng)的影響因素
點(diǎn)評(píng):影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素有:溫度、濃度、壓強(qiáng),需要注意的是改變純固體或液體的量、使用催化劑,化學(xué)平衡不移動(dòng),壓強(qiáng)改變必須引起濃度的改變才能引起化學(xué)化學(xué)平衡的移動(dòng)。
3.某反應(yīng)在高溫時(shí)能自發(fā)進(jìn)行,在低溫時(shí)逆反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,則對(duì)其正反應(yīng)的下列判斷正確的是
A. 吸熱反應(yīng),熵增加 B. 放熱反應(yīng),熵增加
C. 放熱反應(yīng),熵減小 D. 升高溫度時(shí),平衡常數(shù)K減小
【答案】A
【解析】
試題分析:根據(jù)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判斷△G=△H-T△S<0時(shí),反應(yīng)自發(fā),由題意可知,該反應(yīng)在高溫時(shí)自發(fā),低溫時(shí)逆反應(yīng)自發(fā),所以可知△H>0,△S>0,T很高時(shí),△G才可能小于0,其逆反應(yīng)中△H<0,△S<0,T越小,反應(yīng)越自發(fā),所以答案選A。
考點(diǎn):考查對(duì)反應(yīng)自發(fā)的判斷
4.有兩位同學(xué)在條件相同的情況下,測(cè)定可逆反應(yīng):A2+3B22C2的化學(xué)反應(yīng)速率。甲測(cè)得:v(A2)=0.5 mol/(Lmin),乙測(cè)得:v(B2)=1.5 mol/(Lmin),則這兩位同學(xué)的測(cè)定結(jié)果
A.都正確
B.都不正確
C.甲正確,乙不正確
D.都對(duì)或都錯(cuò)
【答案】D
【解析】
試題分析:根據(jù)反應(yīng)速率之比是相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可知v(A2):v(B2)=1:3,則如果v(A2)=0.5 mol/(Lmin),則v(B2)=1.5 mol/(Lmin),但由于不能確定甲同學(xué)測(cè)得的反應(yīng)速率是否正確,因此這兩位同學(xué)的測(cè)定結(jié)果要么都對(duì)或都錯(cuò),答案選D。
考點(diǎn):考查反應(yīng)速率計(jì)算與判斷
5.一定溫度下,在一容積固定的密閉容器中,建立了下列平衡:2NO2N2O4,恒溫下,再向容器通入一定量N2O4,重新建立平衡后,容器中N2O4的體積分?jǐn)?shù)
A、減少 B、增大 C、不變 D、無(wú)法判斷變化情況
【答案】B
6.已知一定溫度和壓強(qiáng)下,N2(g)和H2(g)反應(yīng)生成2molNH3(g),放出92.4kJ熱量。在同溫同壓下向密閉容器中通入1molN2和3molH2,達(dá)平衡時(shí)放出熱量為Q1kJ;向另一體積相同的容器中通入0.5molN2和1.5molH2,相同溫度下達(dá)到平衡時(shí)放出熱量為Q2kJ。則下列敘述正確的是 ( )
A.2Q2>Q1=92.4kJ B.2Q2=Q1=92.4kJ C.2Q2<Q1<92.4kJ D.2Q2=Q1<92.4kJ
【答案】C
7.二氧化氮存在下列平衡:2NO2(氣)N2O4(氣)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))在測(cè)定NO2的相對(duì)分子質(zhì)量時(shí),下列條件中較為適宜的是( )
A.溫度130℃、壓強(qiáng)3.03105Pa
B.溫度25℃、壓強(qiáng)1.01105Pa
C.溫度130℃、壓強(qiáng)5.05104Pa
D.溫度0℃、壓強(qiáng)5.05104Pa
【答案】 C
【解析】化學(xué)平衡:2NO2N2O4的正反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng),溫度較高,壓強(qiáng)較低有利于平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),從而達(dá)到準(zhǔn)確測(cè)定NO2的相對(duì)質(zhì)量分子的目的。
8.下列反應(yīng)中,熵顯著減少的反應(yīng)是 ( )
A、CO(g)+2H2(g)= CH3OH(g)
B、CaCO3(s)+2HCl(aq)= CaCl2(aq)+CO2(g)+H2O(l)
C、(NH4)2CO3(s)= NH4HCO3(s)+NH3(g)
D、2HgO(s)= 2Hg(l)+O2(g)
【答案】A
【解析】
試題分析:A、CO(g)+2H2(g)= CH3OH(g)氣體體積數(shù)減小,熵減;
B、CaCO3(s)+2HCl(aq)= CaCl2(aq)+CO2(g)+H2O(l)氣體體積數(shù)增大 熵增;
C、(NH4)2CO3(s)= NH4HCO3(s)+NH3(g)氣體體積數(shù)增大, 熵增;
D、2HgO(s)= 2Hg(l)+O2(g)氣體體積數(shù)增大,熵增;故選A。
考點(diǎn):熵
點(diǎn)評(píng):熵:描述體系混亂度的狀態(tài)函數(shù)叫做熵,用S表示。熵是一種具有加和性的狀態(tài)函數(shù),體系的熵值越大則微觀狀態(tài)數(shù)越大,即混亂度越大,因此可以認(rèn)為化學(xué)反應(yīng)趨向于熵值增加,即趨向于?rS>0反之則熵減。
9.在一定條件下,向一固定容積的容器中投入2molNO2進(jìn)行反應(yīng):2NO2 2NO+O2,一段時(shí)間后測(cè)得NO2、NO、O2的物質(zhì)的量可能是
A. 2 mol NO、0.75 mol O2 B. 1 mol NO2、1.2 mol NO
C .2 mol NO D . 0.7 mol O2[
【答案】D
【解析】明確可逆反應(yīng)不可能進(jìn)行到底,任何反應(yīng)都應(yīng)該遵循原子的守恒。
10.下列理解不正確的是( )。
A.化學(xué)平衡是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡
B.化學(xué)平衡研究的對(duì)象主要是可逆反應(yīng)
C.化學(xué)反應(yīng)速率是研究化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢問(wèn)題,化學(xué)平衡是研究化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的限度問(wèn)題
D.化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率相等,是對(duì)反應(yīng)中不同物質(zhì)而言
【答案】D
【解析】化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),對(duì)同種物質(zhì)而言,其生成速率和消耗速率相等,D錯(cuò)。
11.在兩個(gè)恒容容器中有平衡體系:A(g) 2B(g)和2C(g) D(g),X1和X2分別是A和C的轉(zhuǎn)化率。在溫度不變時(shí)分別增加相同物質(zhì)的量的A和C。下列判斷正確的是( )
A.X1降低,X2增大 B.X1、X2均降低 C.X1增大,X2降低 D.X1、X2均增大
【答案】A
【解析】由于反應(yīng)物和生成物都是一種,因此增加反應(yīng)物的物質(zhì)的量,都相當(dāng)于是增大壓強(qiáng),前者向逆反應(yīng)方向移動(dòng),后者向正反應(yīng)方向移動(dòng),所以答案選A。
12.可逆反應(yīng)mA(g)nB(g)+pC(s);△H=Q, 溫度和壓強(qiáng)的變化對(duì)正、逆反應(yīng)速率的影響分別符合下圖中的兩個(gè)圖像,以下敘述正確的是
A.m>n, Q<0 B.m>n+p,Q>0
C.m>n, Q>0 D.m
T1
【答案】C
【解析】
試題分析:A、由圖甲可知,A點(diǎn)時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率是0.80,則剩余CO的物質(zhì)的量是2mol(1-0.80)=0.4mol,則CO的平衡濃度是0.4mol/10L=0.04mol/L,錯(cuò)誤;B、A點(diǎn)時(shí)氧氣的平衡濃度是0.02mol/L,二氧化碳的平衡濃度是2mol0.8/10L=0.16mol/L,說(shuō)明A點(diǎn)時(shí)CO、O2、CO2的平衡濃度之比為0.04:0.02:0.16=2:1:8,B點(diǎn)的壓強(qiáng)大于A點(diǎn),壓強(qiáng)增大,平衡正向移動(dòng),則二氧化碳的濃度增大,所以其比值不是2:1:2,錯(cuò)誤;C、達(dá)平衡后,縮小容器容積,則壓強(qiáng)增大,所以正逆反應(yīng)速率均增大,平衡正向移動(dòng),正確;D、根據(jù)“先拐先平數(shù)值大”的規(guī)律,壓強(qiáng)相同時(shí),T1先達(dá)到平衡,且溫度升高,平衡逆向移動(dòng),CO的轉(zhuǎn)化率降低,所以T1>T2,錯(cuò)誤,答案選C。
考點(diǎn):考查對(duì)化學(xué)平衡圖像的分析判斷,平衡移動(dòng)的判斷
16.霧霾嚴(yán)重影響人們的生活,汽車尾氣排放是造成霧霾天氣的重要原因之一.已知汽車尾氣排放時(shí)容易發(fā)生以下反應(yīng):
①N2(g)+O2(g)? 2NO(g)△H1=a kJ?mol﹣1
②2NO(g)+O2(g)? 2NO2(g)△H2=b kJ?mol﹣1
③CO(g)+1/2O2(g)? CO2(g)△H3=c kJ?mol﹣1
④2CO(g)+2NO(g)? N2(g)+2CO2(g)△H4
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)根據(jù)反應(yīng)①②③,確定反應(yīng)④中△H4 = kJ?mol﹣1。
(2)對(duì)于氣體參與的反應(yīng),表示平衡常數(shù)Kp時(shí)用氣體組分(B)的平衡壓強(qiáng)p(B)代替該氣體物質(zhì)的量濃度c(B),則反應(yīng)①的Kp= (用表達(dá)式表示).
(3)下列情況能說(shuō)明反應(yīng)②已達(dá)平衡狀態(tài)的是 (填編號(hào)).
A.單位時(shí)間內(nèi)生成1mol NO2的同時(shí)消耗了lmol NO
B.在恒溫恒容的容器中,混合氣體的密度保持不變
C.在絕熱恒容的容器中,反應(yīng)的平衡常數(shù)不再變化
D.在恒溫恒壓的容器中,NO的體積分?jǐn)?shù)保持不變
(4)探究反應(yīng)④中NO的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)、溫度的關(guān)系,得到如圖1所示的曲線.試分析實(shí)際化工生產(chǎn)中不采用高壓的原因 。
(5)探究反應(yīng)④中平衡時(shí)CO2的體積分?jǐn)?shù)與反應(yīng)物中的比值、溫度的關(guān)系,得到如圖2所示的曲線。
①在X、Y、Z三點(diǎn)中,CO的轉(zhuǎn)化率從大到小的順序是 。
②若保持其他條件不變,請(qǐng)?jiān)趫D2中,畫出溫度為T2(T2<T1)時(shí)的變化趨勢(shì)曲線.
【答案】(1)2c﹣a(2)(3)CD(4)常壓下NO的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)較高,并且高壓要增加成本.(5)Z>Y>X
【解析】
試題分析:(1)①N2(g)+O2(g)? 2NO(g)△H1=a kJ?mol﹣1②2NO(g)+O2(g)? 2NO2(g)△H2=b kJ?mol﹣1③CO(g)+1/2O2(g)? CO2(g)△H3=c kJ?mol﹣1④2CO(g)+2NO(g)? N2(g)+2CO2(g)△H4,根據(jù)蓋斯定律,③2-①得④2CO(g)+2NO(g)? N2(g)+2CO2(g),則④中△H4 =(2c﹣a)kJ?mol﹣1;
(2)對(duì)于氣體參與的反應(yīng),表示平衡常數(shù)Kp時(shí)用氣體組分(B)的平衡壓強(qiáng)p(B)代替該氣體物質(zhì)的量濃度c(B),則反應(yīng)①的Kp=;
(3)對(duì)于反應(yīng)2NO(g)+O2(g)? 2NO2(g)A.單位時(shí)間內(nèi)生成1mol NO2是正反應(yīng),消耗了lmol NO也是正反應(yīng),不能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài),A錯(cuò)誤;B.混合氣體的總質(zhì)量和總體積不變,混合氣體的密度一直保持不變,則當(dāng)密度不變時(shí),不能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài),B錯(cuò)誤;C.在絕熱恒容的容器中,反應(yīng)的平衡常數(shù)不再變化說(shuō)明體系溫度不再變化,則反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài),C正確;D.在恒溫恒壓的容器中,NO的體積分?jǐn)?shù)保持不變,說(shuō)明NO的量不再發(fā)生改變,則反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài),D正確;答案選CD;
(4)由圖可知,常壓時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高,增大壓強(qiáng)對(duì)設(shè)備的要求很高,增加成本,所以實(shí)際化工生產(chǎn)中不采用高壓;
(5)①隨著n(NO)/n(CO)的不斷增大,平衡正向移動(dòng),則CO的轉(zhuǎn)化率從大到小的順序是Z>Y>X;
②由圖1可知,溫度越高,NO的平衡轉(zhuǎn)化率越低,說(shuō)明升溫,平衡逆向移動(dòng),則正反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以降溫,平衡正向移動(dòng),CO2的體積分?jǐn)?shù)增大,如圖所示
考點(diǎn):蓋斯定律,平衡移動(dòng)的原理
17.(10分)Ⅰ.1100 ℃時(shí),體積為2L的恒容容器中發(fā)生如下反應(yīng):Na2SO4(s)+4H2 (g)Na2S(s)+4H2O(g)
(1)下列能判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。
A.容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不再變化
B.H2的體積分?jǐn)?shù)不再變化
C.1 mol H-H鍵斷裂同時(shí)2 mol H-O鍵形成
D.Na2S的質(zhì)量不再變化
E.υ(正)=υ(逆)
F.容器內(nèi)氣體密度不再變化
(2)若2 min時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡,此時(shí)氣體質(zhì)量增加8 g,則用H2表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率為: 。
Ⅱ.丙烷燃料電池,以KOH溶液為電解質(zhì)溶液。
(3)通入丙烷的電極為_____(填“正極”或“負(fù)極”),正極的電極反應(yīng)式為 。
(4)燃料電池的優(yōu)點(diǎn)________。
(5)若開始時(shí)電解質(zhì)溶液中含KOH的物質(zhì)的量為0.25 mol,當(dāng)溶液中K2CO3的物質(zhì)的量為0.1 mol時(shí),消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下丙烷的體積為 mL(保留一位小數(shù))。
【答案】(1)BDEF;(2)0.125 mol/(Lmin);(3)負(fù),O2+4e-+2H2O=4OH-;
(4)能量轉(zhuǎn)化率高,環(huán)境友好;(5)746.7。
【解析】
試題分析:(1)A、反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和相等,反應(yīng)始終壓強(qiáng)都相等,不能作為達(dá)到平衡的標(biāo)志,故錯(cuò)誤;B、依據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的定義:一定條件下,可逆反應(yīng)中,當(dāng)正方向速率和逆反應(yīng)速率相等,且各組分的濃度不變,這樣的狀態(tài)的成為化學(xué)平衡狀態(tài),故正確;C、1 mol H-H鍵斷裂同時(shí)2 mol H-O鍵形成 ,都是向正反應(yīng)方向進(jìn)行的,不能作為達(dá)到平衡的標(biāo)志,故錯(cuò)誤;D、反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,Na2S的質(zhì)量不斷增大,當(dāng)質(zhì)量不在改變,說(shuō)明達(dá)到平衡了,故正確;E、依據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的定義,故說(shuō)法正確;F、ρ=m/v,隨反應(yīng)的進(jìn)行,氣體的質(zhì)量增加,且此容器是恒容,當(dāng)密度不在改變,說(shuō)明達(dá)到平衡,故正確;(2)氣體質(zhì)量增加8g,消耗氫氣48/64mol=0.5mol,v(H2)=0.5/(22)mol/(Lmin)=0.125 mol/(Lmin);(3)依據(jù)原電池的工作原理,化合價(jià)升高的電極作負(fù)極,即通入燃料的電極為負(fù)極,電極反應(yīng)式:C3H8+26OH--20e-=3CO32-+17H2O,正極反應(yīng):O2+4e-+2H2O=4OH-;(4)燃料電池優(yōu)點(diǎn):能量轉(zhuǎn)化率高,環(huán)境友好;(5)根據(jù)C3H8+26OH--20e-=3CO32-+17H2O,生成0.1molK2CO3,同時(shí)消耗丙烷0.122.4103/3mL=746.7mL。
考點(diǎn):考查化學(xué)平衡狀態(tài)標(biāo)志的判斷、化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算、原電池、電極反應(yīng)式等知識(shí)。
18.研究CO2的利用對(duì)促進(jìn)低碳社會(huì)的構(gòu)建具有重要意義。
(1)將CO2與焦炭作用生成CO,CO可用于煉鐵等。
已知:Fe2O3(s) + 3C(石墨) = 2Fe(s) + 3CO(g) △H 1 = +489.0 kJmol-1
C(石墨) +CO2(g) = 2CO(g) △H 2 = +172.5 kJmol-1
則CO還原Fe2O3(s)的熱化學(xué)方程式為 。
(2)二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向,將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式
CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K= 。
②取一定體積CO2和H2的混合氣體(物質(zhì)的量之比為1∶3),加入恒容密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng)。反應(yīng)過(guò)程中測(cè)得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系如圖A所示,則該反應(yīng)的ΔH 0(填“>”、“<”或“=”)。
圖A 圖B
③在兩種不同條件下發(fā)生反應(yīng),測(cè)得CH3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖B所示,曲線I、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KⅠ KⅡ(填“>” 或“<”)。
(3)以CO2為原料還可以合成多種物質(zhì)。①工業(yè)上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定條件下合成,其反應(yīng)方程式為 。當(dāng)氨碳比=3,達(dá)平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為60%,則NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為 。
②用硫酸溶液作電解質(zhì)進(jìn)行電解,CO2在電極上可轉(zhuǎn)化為甲烷,該電極反應(yīng)的方程式為 。
【答案】(1)Fe2O3(s)+3CO(g) = 2Fe(s)+3CO2(g) △H = —28.5 kJmol-1(3分)(方程式、狀態(tài)正確給1分,△H符號(hào)、數(shù)據(jù)、單位正確給2分)
(2)① (2分) ②<(2分) ③>(2分)
(3)①2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O(2分)(配平錯(cuò)扣1分)
40%或0.4(2分)
②CO2+8e—+8H+=CH4+2H2O(3分)(配平錯(cuò)扣2分)
【解析】
試題分析:(1)根據(jù)已知方程式和蓋斯定律,所求方程式可由①-②3得,△H = △H 1-3△H 2 = +489.0 kJmol-1-3172.5 kJmol-1 =—28.5 kJmol-1 ,所以CO還原氧化鐵的熱化學(xué)方程式為:Fe2O3(s)+3CO(g) = 2Fe(s)+3CO2(g) △H = —28.5 kJmol-1 。
(2)①根據(jù)給出的熱化學(xué)方程式可得出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為:K= ,
②圖A中生成物甲醇的體積分?jǐn)?shù)隨著溫度升高呈現(xiàn)出先增大后減小的變化,可以分析為達(dá)到最高點(diǎn)之前反應(yīng)并未達(dá)到平衡,隨溫度升高反應(yīng)速率加快,甲醇含量不斷增大;當(dāng)達(dá)到一定值時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡,此時(shí)再升高溫度平衡發(fā)生移動(dòng),甲醇含量下降可以看出平衡逆向移動(dòng),所以該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH<0。
③圖B中不同條件下反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)得到的甲醇的物質(zhì)的量I>Ⅱ,所以I條件下的反應(yīng)進(jìn)行程度更大,所以KⅠ>KⅡ 。
(3)①工業(yè)用CO2和NH3在一定條件下合成尿素,該反應(yīng)方程式可以由C:N比進(jìn)行配平,所以方程式為: 2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O;根據(jù)方程式中的系數(shù)可知,反應(yīng)的n(NH3)=2n(CO2),而總的n(NH3)=3n(CO2),所以假設(shè)的CO2有1mol,則有n(NH3)=3n(CO2)=3mol,反應(yīng)的n(NH3)=210.6 =1.2mol所以氨氣的平衡轉(zhuǎn)化率為40%。
②在酸性電介質(zhì)中發(fā)生電解反應(yīng),考慮氫離子參加反應(yīng),CO2在電極上得電子被還原為甲烷,有水生成,所以電極反應(yīng)式為:CO2+8e—+8H+=CH4+2H2O。
考點(diǎn):本題考查的是化學(xué)反應(yīng)原理的知識(shí),主要涉及熱化學(xué)方程式的書寫、蓋斯定律的應(yīng)用、平衡常數(shù)的表達(dá)、焓變的大小判斷、平衡圖像的理解等知識(shí)。
19.在一定溫度下,把2 mol N2和6 mol H2通入一個(gè)體積不變的密閉容器 中,(如右圖):容器中發(fā)生以下的反應(yīng):
N2(g)+3 H2(g) 2NH3 (g) (正反應(yīng)為放熱反應(yīng))
若反應(yīng)達(dá)到平衡后,測(cè)得混和氣體為7 mol ,據(jù)此回答下列問(wèn)題:
保持上述反應(yīng)溫度不變,使a、b、c分別代表初始加入的N2、H2和NH3的物質(zhì)的量,如果反應(yīng)達(dá)到平衡后混和氣體中各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)仍與上述平衡時(shí)完全相同,那么:
(1)若a=1 mol ,c=2 mol ,則b=____ mol,在此情況下,反應(yīng)起始時(shí)將向 方向進(jìn)行(填 “正”或“逆”)
(2)若規(guī)定起始時(shí)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,則c的范圍是 。
(3)在上述裝置中,若需控制平衡后的混和氣體的物質(zhì)的量為6.5 mol,則可采取的措施是
【答案】1)b=__3____ mol, __逆反應(yīng)__ 方向進(jìn)行(2) 1α1,錯(cuò)誤;壓強(qiáng)小于2倍的甲的壓強(qiáng),D正確;2mol>n3>1mol,錯(cuò)誤;Q3>2Q1答案ABD
考點(diǎn):考查化學(xué)反應(yīng)原理、平衡移動(dòng)、等效平衡、計(jì)算
24.A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素,其中僅含有一種金屬元素,A和D最外層電子數(shù)相同;B、C和E在周期表中相鄰,且C、E同主族。B、C的最外層電子數(shù)之和等于D的原子核外電子數(shù),A和C可形成兩種常見的液態(tài)化合物。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)C、D、E三種原子對(duì)應(yīng)的離子半徑由大到小的順序是 (填具體離子符號(hào));由A、B、C三種元素按 4:2:3組成的化合物所含的化學(xué)鍵類型屬于 。
(2)用某種廢棄的金屬易拉罐與 A、C、D組成的化合物溶液反應(yīng),該反應(yīng)的離子方程式為: 。
(3)A、C兩元素的單質(zhì)與熔融K2CO3,組成的燃料電池,其負(fù)極反應(yīng)式為 ,
用該電池電解1L1mol/LNaCl溶液,當(dāng)消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12LA2時(shí), NaCl溶液的PH= (假設(shè)電解過(guò)程中溶液的體積不變) 。
(4)可逆反應(yīng)2EC2(氣)+C2(氣)2EC3(氣)在兩個(gè)密閉容器中進(jìn)行, A容器中有一個(gè)可上下移動(dòng)的活塞, B 容器可保持恒容 (如圖所示) ,若在 A 、B 中分別充入lmolC2 和2molEC2,使V (A ) = V ( B ) ,在相同溫度下反應(yīng),則:① 達(dá)平衡所需時(shí)間:t(A ) t ( B )(填>、<、二,或:無(wú)法確定,下同)。平衡時(shí) EC2 的轉(zhuǎn)化率:a( A ) _a( B )。
(5)欲比較C和E兩元素的非金屬性相對(duì)強(qiáng)弱,可采取的措施有 (填“序號(hào)”)。
a.比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)
b.比較這兩種元素的單質(zhì)在常溫下的狀態(tài)
c.比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性
d.比較這兩種元素的單質(zhì)與氫氣化合的難易
【答案】(14分)
(1)S2->O2->Na+ (2分) 共價(jià)鍵和離子鍵(2分)
(2)2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑(2分)
(3)H2-2e-+CO32-=CO2+H2O (2分) 13 (2分)
(4) < > (每空1分)
(5)c、d(2分)
【解析】
試題分析:A和C可形成兩種常見的液態(tài)化合物,因此A是氫元素,C是氧元素,兩種兩種液態(tài)化合物分別是水和雙氧水。C、E同主族,E的原子序數(shù)大于C,所以在短周期中E是S元素。A和D最外層電子數(shù)相同,且D的原子序數(shù)大于氧元素的,小于S元素的,所以D應(yīng)該是鈉元素。B、C和E在周期表中相鄰,B、C的最外層電子數(shù)之和等于D的原子核外電子數(shù),且B的原子序數(shù)小于氧元素的,因此B是氮元素。
(1)同主族自上而下離子半徑逐漸增大,則微粒半徑是S2->O2-。核外電子排布相同的微粒,其微粒半徑隨原子序數(shù)的增大而減小,所以微粒半徑是O2->Na+。所以C、D、E三種原子對(duì)應(yīng)的離子半徑由大到小的順序是S2->O2->Na+;由H、N、O三種元素按4:2:3組成的化合物是NH4NO3,所含的化學(xué)鍵類型是離子鍵和共價(jià)鍵。
(2)A、C、D組成的化合物溶液是氫氧化鈉溶液,易拉罐中含有金屬鋁,和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式是2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑。
(3)原電池中負(fù)極失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng)。所以氫氣在負(fù)極通入。由于電解質(zhì)是熔融的碳酸鉀,所以負(fù)極電極反應(yīng)式是H2-2e-+CO32-=CO2+H2O。消耗氫氣的物質(zhì)的量是1.12L22.4L/mol=0.05mol,反應(yīng)中失去0.05mol2=0.1mol電子。則根據(jù)電子得失守恒可知,生成氫氧化鈉的物質(zhì)的量是0.1mol,因此氫氧化鈉溶液的濃度是0.1mol1L=0.1mol/L,所以pH=13。
(4)根據(jù)裝置圖可知,A容器保持恒溫恒壓,B保持恒溫恒容。由于反應(yīng)2SO2+O22SO3是體積減小的可逆反應(yīng),在反應(yīng)過(guò)程中壓強(qiáng)是減小的。這說(shuō)明在反應(yīng)過(guò)程中A中的壓強(qiáng)大于B中的壓強(qiáng),壓強(qiáng)大反應(yīng)速率快,到達(dá)平衡的時(shí)間少,所以達(dá)平衡所需時(shí)間:t(A ) < t ( B );壓強(qiáng)大有利于平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),所以反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率高,即平衡時(shí) EC2 的轉(zhuǎn)化率:a( A ) >a( B )。
(5)a、非金屬性強(qiáng)弱與氫化物的穩(wěn)定性沒有關(guān)系,a不正確;b、非金屬?gòu)?qiáng)弱與非金屬單質(zhì)的狀態(tài)沒有關(guān)系,b不正確;c、非金屬性越強(qiáng),氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng),所以選項(xiàng)c正確;d、非金屬性越強(qiáng),越容易與氫氣化合,所以選項(xiàng)d可以說(shuō)明,答案選cd。
考點(diǎn):考查元素周期表的結(jié)構(gòu)、元素周期律的應(yīng)用,化學(xué)鍵、電化學(xué)原理的應(yīng)用和計(jì)算、外界條件對(duì)平衡狀態(tài)和反應(yīng)速率的影響等
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