高中化学人教版(2019)选择性必修一期末复习99题(答案)
选择性必修一99题
一、单选题
1.通过控制条件,氯化铁在水中生成聚合氯化铁,具有很强的吸附能力,离子方程式为:,欲使平衡正向移动可采用的方法是
A.降温 B.加水稀释 C.加入 D.加入
2.下列物质属于弱电解质的是
A. B. C. D.
3.利用下列反应可减少排放,是实现“双碳”目标的途径之一。
我国学者发现时,在铜催化剂上二氧化碳加氢的反应机理如下,其中反应Ⅰ为慢反应。
Ⅰ.
Ⅱ.
下列反应进程示意图(各物质均为气态)符合题意的是
A. B.
C. D.
4.金属腐蚀的现象普遍存在,金属腐蚀常常是自发进行的,下列说法正确的是
A.钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性,此时主要发生析氢腐蚀
B.金属与直接反应引起的腐蚀称为电化学腐蚀
C.疏松的铁锈覆盖在钢铁制品表面,能阻止钢铁继续发生腐蚀
D.马铁是在薄钢板表面镀上一层锡,防止铁被腐蚀
5.化学与生产、生活、社会和环境等密切相关,下列说法错误的是
A.日常生活中的焰火、LED灯光、激光都与原子核外电子跃迁吸收能量有关
B.氟氯烃分解产生的氯原子能降低臭氧分解的活化能,从而加速臭氧的分解反应
C.铁表面镀锌可以增强其抗腐蚀性,镀层局部破损后仍然具有防护作用
D.煤气中毒后的救治与氧气、一氧化碳和血红蛋白结合过程中的化学平衡移动有关
6.某温度下,水溶液中与的关系如图所示。。下列说法不正确的是
A.b点温度高于25℃
B.仅升高温度,可从b点变为a点
C.向a点通入氨气,由水电离出的减小
D.b点所处温度下,0.1 KOH溶液的pH=13
7.下列等实能证明醋酸是弱电解质的是
A.醋酸钠的水溶液显碱性
B.常温时,醋酸溶液的导电性比盐酸弱
C.醋酸溶液可使石蕊溶液变红
D.醋酸溶液与碳酸钠溶液反应可产生
8.室温下,下列有关两种溶液的说法正确的是
序号 ① ②
11 11
溶液 氨水 氢氧化钠溶液
A.①溶液氨水的物质的量浓度为
B.①和②两溶液中水电离的:①>②
C.①和②两溶液分别加水稀释10倍,稀释后溶液的pH:①>②
D.等体积的①和②溶液分别与相间浓度的盐酸恰好完全中和,消耗盐酸的体积:①=②
9.工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,其反应为。在不同温度、压强和相同催化剂条件下,初始时、分别为、,反应达到平衡后混合物中氨的体积分数如图所示。示下列说法正确的是
A.该反应的,
B.图中、和由大到小的顺序是
C.高效催化剂会减小反应的
D.图中点时气体总物质的量约为
10.在一定条件和催化剂作用下,二氧化碳加氢可以合成二甲醚,发生反应Ⅰ: ,在同一条件下还可能发生副反应Ⅱ: 。下列说法正确的是
A.实际生产中温度常常控制在左右,这是因为在高温下生成二甲醚的选择性较高
B.增大压强有助于生成更多二甲醚,故生产中使用的压强越大越好
C.在任何温度下反应Ⅰ都能自发进行
D.及时将二甲醚从体系中分离出来有助于提高二甲醚的平衡产率
11.在700℃时,将水蒸气通入密闭容器中发生反应: ,时达到平衡,测得。下列说法正确的是
A.反应在低温下可自发进行 B.压缩体积可提高水蒸气的平衡转化率
C.增加碳的质量可提高该反应速率 D.反应达到平衡时
12.利用A制备B的过程中发生如下反应:
主反应:
副反应:①、②
其能量变化曲线如图所示:
下列说法正确的是
A.反应①比反应②的速率更快
B.升高温度,可以提高平衡时B的百分含量
C.增大体系压强,可以提高平衡时C、D的百分含量
D.增大A的初始投入量,可以增大活化分子百分数
13.在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应:。下列叙述中,能说明反应达到化学平衡状态的是
A.单位时间内消耗,同时生成
B.混合气体的密度不再变化
C.容器内的压强不再变化
D.混合气体中n(Y)与n(Z)的比值保持不变
14.某小组设计如下实验探究影响该反应速率的因素,涉及的化学反应为,结合实验数据判断不正确的是
实验 反应温度℃ 溶液 稀 出现浑浊的时间
① 25 5 0.1 10 0.1 x 10
② 25 5 0.2 5 0.2 10 6
③ 35 5 0.2 5 0.2 10 2
A.x=5
B.依据实验②③可探究反应温度对反应速率的影响
C.实验①②对比可说明稀的物质的量浓度越大,该反应的化学反应速率越大
D.实验②中时恰好消耗完全,则内的平均反应速率为(L min)
15.反应在四个密闭容器中进行,化学反应速率分别如下。速率最快的是
A. B.
C. D.
16.反应在密闭容器中进行,后,的物质的量增加了,则该反应在此内的平均速率可表示为
A. B.
C. D.
17.在测定中和反应反应热的实验中,下列说法正确的是
A.使用玻璃搅拌器是为了加快反应速率,减小实验误差
B.为了准确测定反应混合溶液的温度,实验中温度计水银球应与内筒底部接触
C.用溶液分别与的盐酸、醋酸溶液反应,若所取的溶液体积都相等,则测得的中和反应反应热相同
D.在测定中和反应反应热的实验中,需要使用的仪器有天平、量筒、量热计、滴定管、温度计、玻璃搅拌器
18.反应()分两步进行:①(),②()。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是
A. B.
C. D.
19.化学与生活息息相关,下列说法正确的是
A.铜板打上铁铆钉后,铜板更易被腐蚀
B.保护水中的钢闸门,应将其与电源正极连接
C.“祝融号”火星车使用的太阳能电池板可将电能转化为化学能
D.用“保暖贴”取暖,铁做负极发生吸氧腐蚀,放出热量
20.下列关于金属保护的说法中错误的是
A.图1是利用牺牲阳极法保护钢闸门
B.图2中向电极附近滴加溶液,产生蓝色沉淀,说明做负极
C.图1中的负极反应式是
D.若在强酸条件下,钢铁会发生析氢腐蚀放出
21.下列实验操作或装置能达到实验目的的是
A.用装置甲探究、对分解速率的影响
B.用装置乙蒸干溶液获得
C.用装置丙制备并能较长时间观察其颜色
D.用装置丁采集到的压强数据判断铁钉发生吸氧腐蚀还是析氢腐蚀
22.烟酸是B族维生素,可以预防和治疗多种疾病。利用碳封装过渡金属电极可电催化将3-甲基吡啶氧化为烟酸,工作原理如图所示。双极膜由阴、阳离子交换膜组成,在电场作用下,双极膜中离子向两极迁移。
下列说法正确的是
A.碳封装过渡金属电极能催化提高b电极上还原反应的速率
B.该装置工作时,OH-向a极移动
C.a极的电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑
D.制备0.1mol烟酸时双极膜中质量减少3.6g
23.某研究性学习小组利用以下装置探究氯碱工业和铜的精炼的工作原理(X是离子交换膜),下列说法正确的是
A.甲装置电极和C电极位置可以互换
B.X可以是阳离子交换膜,也可以是阴离子交换膜
C.电解前后乙装置中硫酸铜溶液浓度保持不变
D.电解一段时间后去掉X并将C电极换成电极继续通电,则电极的电极反应式为
24.据报道,我国科学家将钙钛矿晶格作为电催化的活性位点平台,用于氧还原选择性合成,其电化学装置如图所示。下列有关说法不正确的是
A.a极与外加电源的正极相连
B.由a极区通过质子交换膜移向b极区
C.相同条件下,消耗的与生成的体积比为1:1
D.该电解池的总反应为
25.以熔融碳酸盐燃料电池为电源模拟在塑料制品上镀镍的装置如图所示。
已知:①电镀液的配方:
②催化重整反应:
下列说法错误的是
A.电镀时电极与电极相连
B.电镀液中的作用是为了增强溶液的导电能力
C.电极上发生的电极反应式为
D.当电极上析出镍,理论上电极上消耗的体积为1.12 L(标准状况)
26.二氧化硫-空气燃料电池是一种新型的燃料电池,下列有关说法正确的是
A.电子从电极出发经外电路流向电极
B.质子从电极移向电极
C.电极为正极,该电极上发生还原反应
D.正极的电极反应为:
27.Zn-NO电池可实现NO废气去除、NH3绿色合成和电力输出,其电池工作原理如图1所示,NO在不同催化剂下反应机理如图2、3(*表示催化剂)所示。
下列说法正确的是
A.a极的电势比b极的高
B.理论上转移2 mol电子时,a极质量减少56 g
C.b极的电极反应式:
D.NO催化还原的理想催化剂为Cu
28.下列图像及对应说法正确的是
A.甲装置可以长时间正常工作
B.乙装置放电时,正极b极表面的被氧化,其质量会减少
C.丙装置电流从石墨棒流出,发生还原反应
D.丁装置每消耗,转移
29.科学家开发出的固体电解质Li6PS5Cl可以提升锂—硫电池的放电性能(如图),下列说法正确的是
A.固体电解质Li6PS5Cl可以换成水溶液
B.a极的电极反应式为2Li++xS+2e-=Li2Sx
C.该离子交换膜为阴离子交换膜
D.当b极上消耗14gLi时,转移1mol电子
30.中国科学院福建研究所制备了一种新型铋基ZMOF(Bi-ZMOF)材料,将其用做Zn-CO2电池的电极,可提高电池放电效率,电池结构如图所示,双极膜中H2O解离的H+和OH-在电场作用下向两极移动。下列有关说法正确的是
A.锌电极的电势高于Bi-ZMOF电极的电势
B.放电时,每消耗0.2mol Zn,双极膜内解离3.6g H2O
C. Bi-ZMOF电极的反应式为:CO2+2H+-2e-=HCOOH
D. Bi-ZMOF电极具有吸附CO2,并催化CO2转化为HCOOH的作用
31.分别表示酸的电离常数、水的离子积常数、溶度积常数,下列判断正确的是
A.室温下向的醋酸溶液中加入水稀释后,溶液中不变
B.室温下,说明的电离度一定比的大
C.时,均为4的盐酸和溶液中不相等
D.两种难溶电解质做比较时,越小的电解质,其溶解度一定越小
32.实验室制备草酸亚铁晶体的流程如图所示。已知:为二元弱酸,。下列说法错误的是
A.“酸化”后的溶液中:
B.“沉淀”时发生反应的离子方程式:
C.“过滤”所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
D.恰好沉淀完全(浓度等于)时,“过滤”所得滤液中
33.向10mL浓度均为0.1mol/L的FeSO4和ZnSO4的混合溶液中加入等浓度的氨水,溶液中金属元素有不同的存在形式,它们的物质的量浓度与氨水体积关系如图所示,测得M、N点溶液pH分别为8.04、8.95,下列说法错误的是
已知:i.
ii.
A.曲线X表示
B.
C.N点锌元素的主要存在形式是
D.
34.下列叙述的涉及盐类水解的应用错误的是
A.配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在较浓盐酸中,再加水稀释
B.用热的纯碱溶液洗去油污:加热有利于碳酸钠直接与油污反应
C.用制备需要在的气流中加热
D.配制氯化亚锡溶液时加入盐酸
35.下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是
A.对于反应 ,平衡后增大压强颜色变深
B.实验室中用饱和 溶液除去 中的
C.开启啤酒瓶后,瓶中立刻泛起大量泡沫
D.配制 溶液时,常将 晶体溶于较浓的盐酸中
36.下列实验操作、实验现象和实验结论均正确的是
实验操作 实验现象 实验结论
A 常温下,将均为2的溶液和溶液分别与相同大小的片反应 溶液产生气体平均速率较快 酸性:
B 向A、B两支试管中各先加入酸性溶液,再分别加入溶液和溶液 B试管中溶液先褪色 反应物浓度越大,化学反应速率越快
C 常温下,用试纸测等浓度的溶液和溶液的 溶液的较大 酸性:
D 已知 , 、,向饱和硼酸溶液中滴加碳酸钠溶液 无明显现象 与碳酸钠不反应
A.A. B.B C.C D.D
37.,将的溶液和的溶液按体积比混合,则混合液中的为
A. B.
C. D.
38.下列说法正确的是
A.用广泛试纸测得某溶液的为2.3 B.难溶于水,所以是弱电解质
C.用量筒量取稀盐酸 D.的溶液一定呈中性
39.现代医学证明“痛风”的病因与关节滑液中形成的尿酸钠()晶体有关,在寒冷季节尤其易诱发关节疼痛。主要原理为:
①
②
下列叙述正确的是
A.寒冷季节易诱发关节疼痛,说明温度降低,尿酸钠晶体的溶解度增大
B.在尿酸溶液中,升高温度会使尿酸的电离平衡向左移动
C.若患者长期摄入过多食盐,会加剧“痛风”
D.时,溶液中
40.根据下列实验不能证明一元酸为弱酸的是
A.的溶液
B.溶液的导电性比盐酸弱
C.溶液加入少量固体,溶解后溶液的pH变大
D.溶液与溶液恰好中和
41.接触法制硫酸的核心反应是SO2在接触室中被催化氧化为SO3,已知该反应为放热反应。常压下,将2mol SO2和1molO2充入一恒容密闭容器,充分反应后,放出热量akJ,此时测得SO2的转化率为90%,下列说法正确的是
A.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-akJ/mol
B.根据勒夏特列原理,催化氧化时选用450~500℃的反应温度
C.该反应在实际生产中提高氧气用量有利于提高SO2转化率
D.该反应在实际生产中使用高压条件有利于提高反应物转化率
42.下列说法不正确的是
A.水凝结成冰的过程中,体系的
B.发生离子反应的条件之一是生成气体,此过程是一个的过程
C.化学反应自发进行的方向,与反应的和都有关
D.溶于水吸热,说明其溶于水不是自发过程
43.合成氨工业中原料气进入合成塔前需经过铜氨溶液“净化”,除去其中的,原理为。下列说法正确的是
A.该反应在任何温度下均能自发进行 B.降低温度有利于吸收
C.增大压强有利于制氨溶液再生 D.为节约成本,原料气可以不进行净化
44.下列说法正确的是
A.标准状况下,2g完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,则燃烧热的热化学方程式为:
B.C(石墨,s)=C(金刚石,s) ,则金刚石比石墨稳定
C.反应在室温下可自发进行,则该反应的
D.反应 ,当反应放出9.2kJ热量时,转移电子数为0.6
45.700℃时,在甲、乙、丙三个容积均为2L的密闭容器中,分别投入一定量和,发生反应:。和的起始浓度如表所示。其中甲经2min达平衡,此时。下列判断正确的是
起始浓度 甲 乙 丙
0.10 0.20 0.20
0.10 0.10 0.20
A.0~2min内,甲中平均反应速率
B.甲、乙、丙容器中反应到达平衡所需要的时间;
C.若温度升至750℃,该反应的平衡常数为,则正反应为吸热反应
D.其他条件不变,若起始时向容器乙中充入0.10 和0.20 ,到达平衡时与乙不同
46.恒温恒压下向密闭容器中充入2molSO2和1molO2,反应 △H<0;2min时反应达到平衡,生成0.7molSO3,同时放出热量QkJ。则下列说法错误的是
A.若反应开始时容器体积为1L,则0~2min内
B.2min后向容器中再通入2mol和1mol,重新达到平衡时,的含量不变
C.若把条件“恒温恒压”改为“绝热恒压”,则平衡后
D.若把条件“恒温恒压”改为“恒温恒容”,则平衡时放出热量小于QkJ
47.某容器中充入1mol发生反应,达平衡后,保持温度不变,作如下几种改变:①体积增大一倍;②恒容下增加1mol;③恒压下增加1mol。以下判断正确的是
A.达新平衡后,①、②、③中转化率都增大
B.②中平衡右移,达到新平衡后含量减小
C.达到新平衡后,③中化学反应速率比原平衡大
D.达新平衡后,①中转化率大于③中转化率
48.T℃时,向恒容密闭容器中充入和,发生反应: 。测得相关数据如下:
0min 5min 10min 15min 20min
4.0 3.4 3.12 3.0 3.0
0 0.30 0.44 0.50 0.50
下列叙述错误的是
A.内,
B.其他条件不变,升高温度平衡混合气体的平均相对分子质量减小
C.时,再向容器中通入、和,此时
D.时,再充入和,该反应的不变
49.氢能在实现“双碳”目标中将起到重要作用,乙醇与水催化重整制氢发生以下反应。
反应1: ;
反应2: ;
反应3: 。
在压强为100kPa下,将1mol和3mol通入密闭容器中,发生反应1、2、3,平衡时和CO的选择性、乙醇的转化率随温度的变化曲线如图所示[已知:CO的选择性]。下列说法中错误的是
A.表示选择性的曲线是a
B.表示转化率的曲线是c
C.573K时,平衡体系中的物质的量为1.38mol
D.向重整体系中加入适量多孔CaO,可提高氢气的产率
50.工业上利用和合成乙烯:。其它条件不变时,相同时间内的转化率随温度T的变化情况如图所示。下列说法正确的是
A.M点,
B.反应温度应控制在250℃左右
C.M点和N点的化学平衡常数相等
D.选择合适催化剂,可以提高的转化率
51.工业生产硫酸的一步重要反应是,如果该反应在容积不变的密闭容器中进行,图中表示当其他条件不变时,其中结论正确的是
A.图I可以表示催化剂对化学平衡的影响,且甲使用了催化剂
B.图I可以表示温度对化学平衡的影响,且甲温度低
C.图Ⅱ表示平衡转化率与温度及压强的关系,可以判断
D.图Ⅲ表示时刻通入更多的氧气或增大压强对反应速率的影响
52.一定温度下,向容积为5L的恒容密闭容器中充入和,发生反应: 。当反应达到平衡时,容器内压强变为起始时的,下列说法错误的是
A.当容器内气体的压强不变时说明该反应达到化学平衡状态
B.的转化率为90%
C.达到平衡时反应放出的热量为35.28kJ
D.此温度下该反应的平衡常数
53.在温度和容积不变的条件下,发生
下列可以判断该反应达到平衡状态的是
①Y与Z的浓度保持不变
②Y的体积分数保持不变
③体系压强不变
④正反应释放的能量与逆反应吸收的能量相等
⑤混合气体的平均摩尔质量不变
⑥反应物X的质量不再变化
A.①②③④⑤ B.①②④⑥ C.①②③⑥ D.①③④⑥
54.已知反应,若向该溶液中加入含Fe3+的某溶液,反应机理如下图,有关该反应的说法不正确的是
①:
②:
A.反应①和反应②相比,反应②更容易发生,反应①为决速步
B.反应①吸热反应,反应②是放热反应
C.若不加催化剂,正反应的活化能大于逆反应的活化能
D.Fe2+是该反应过程中的产生的中间产物
55.下列实验装置、操作均正确且能达到实验目的的是
A.用装置①探究不同阳离子对的分解的催化作用
B.用装置②验证该反应是放热反应
C.用装置③探究常温下浓度对化学反应速率的影响
D.用装置④测定锌与稀硫酸的反应速率
56.铁的配合物离子(用表示)催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如图所示。下列说法不正确的是
A.该过程的总反应为
B.浓度过大或者过小,均导致反应速率降低
C.该催化循环中元素的化合价没有发生变化
D.该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定
57.在25℃和时,几种燃料的燃烧热如下表:
燃料
下列说法正确的是
A.相同质量的上述四种燃料完全燃烧时,甲烷放出的热量最多
B.燃烧的热化学方程式为:
C.常温常压下,甲醇液体完全燃烧生成气体和水蒸气放出热量
D.标准状况下,相同体积的、、完全燃烧的碳排放量:
58.CO的利用是当下研究的热门方向。下图为常温、常压下各物质转化关系及其反应热示意图(表示热化学方程式中各物质间化学计量数为最简整数比时的反应热),已知CH4的燃烧热为a,则反应的反应热为
A. B.
C. D.
59.下列有关热化学方程式的书写与对应表述均正确的是
A.已知,,则金刚石比石墨稳定
B.的燃烧热是,则的
C.稀醋酸与稀溶液反应:
D.一定条件下, , ,则
60.以和为原料合成甲醇是工业上的成熟方法,直接以为原料生产甲醇是目前的研究热点。我国科学家用人工合成淀粉时,第一步就需要将转化为甲醇。
已知:①
②
③
下列说法正确的是
A.若温度不变,反应①中生成时,放出的热量小于
B.与合成甲醇的热化学方程式为
C.通过电解制和选用高效催化剂,可降低与合成甲醇反应的焓变
D.以和为原料合成甲醇,同时生成,该反应需要释放能量
61.有关能量的判断或表示方法正确的是
A.由 ,可知:含的溶液与含的溶液混合,放出热量等于
B. ,则、充分反应生成放热
C.硫粉与铁粉混合加热生成时放热,则
D.已知 ,则的燃烧热
62.下列说法错误的是
A.在反应热的测定实验中,可以用两支温度计
B.甲烷燃烧热为890.3,则
C.相同条件下,稀盐酸和稀NaOH溶液反应的中和热与稀硫酸和稀氢氧化钾溶液反应的中和热相等
D.恒温恒容时,0.5mol(g)和1.5mol (g)充分反应生成(g),放出热量19.3kJ,其热化学方程式可表示为
63.生产水煤气的反应的能量变化如下图,下列说法正确的是
A.该反应过程中既有能量的吸收又有能量的释放
B.
C.容器内充入、后充分反应,放出的热量
D.加入催化剂可以减小(b-a)的值,从而提高反应速率
64.室温下,通过下列实验探究溶液的性质。
实验1:实验测得溶液pH为8.6。
实验2:向溶液中滴加等体积溶液,pH由8.6降为4.8。
实验3:向溶液中加入等体积溶液,出现白色沉淀。
实验4:向稀硫酸酸化的溶液中滴加溶液至溶液褪色。
已知室温时,下列说法正确的是
A.溶液中满足:
B.实验2滴加盐酸过程中不可能满足:
C.实验3所得上层清液中
D.实验4发生反应离子方程式为:
65.室温下,下图为为和在水中达沉淀溶解平衡时的关系图(可认为M离子沉淀完全)。下列叙述正确的是
A.由b点可求得
B.两点对应物质的和溶解度都不同
C.将溶液中完全转化为沉淀,希要将至少调至3.8左右
D.浓度均为的溶液等体积混合,调节,可以把和分离
66.将溶液分别滴入溶液和溶液中,均产生沉淀和气泡。取①中沉淀洗涤后,加入足量盐酸,无气泡产生;取②中沉淀洗涤后,加入足量盐酸,产生少量气泡;下列分析不正确的是
A.、溶液中均存在
B.①中发生的反应:
C.对比①②沉淀加入足量盐酸后的现象,说明溶液中的和均对沉淀成分有影响
D.若该实验改为将溶液和溶液分别不断滴入溶液中(各溶液浓度保持不变),均会得到与②中沉淀成分类似的固体
67.25℃时某二元酸的,。下列说法正确的是
A.将的溶液加水稀释100倍等于3
B.向溶液中加入溶液至,则
C.等浓度和的混合液对水的电离有促进作用
D.在的溶液中,
68.为三元弱酸,常温时,向溶液中滴入溶液,、、、的物质的量分数与溶液的关系如图。下列说法正确的是
A.反应的平衡常数为
B.加入溶液时,溶液的
C.向溶液中滴加溶液至时,消耗溶液体积大于
D.溶液的体积为时,溶液中:
69.以为原料合成涉及的主要反应如下:
①
②
的平衡转化率的选择性随温度、压强变化如下:
已知:
下列分析正确的是
A.
B.400℃左右,体系发生的反应主要是①
C.由上图可知,
D.初始,平衡后、,若只发生①、②,则的转化率为
70.在恒容密闭容器甲、乙中,分别充入、的,与足量碳粉在不同温度下发生反应:。的平衡物质的量随温度的变化如图所示。下列叙述错误的是
A.曲线I对应的是乙容器
B.a、b两点压强关系:
C.a、b、c三点的平衡常数:
D.时,若容器乙中、均为,则
71.已知的速率方程为,为探究反应速率与反应物浓度的关系,进行如下实验:向锥形瓶中加入一定体积(V)的溶液、2.0溶液、醋酸和水,充分搅拌,保持体系温度为,测定反应初始速率,实验数据如下表(忽略水溶液体系中其他平衡对离子浓度的影响)。下列说法正确的是
实验 V/mL 反应初始速率
溶液 溶液 醋酸 水
1 4.0 V1 4.0 12.0
2 6.0 4.0 4.0 10.0
3 4.0 V2 4.0 0
4 12.0 4.0 4.0
A. B.速率方程中
C.醋酸不参与反应,其浓度不会影响反应速率 D.实验4中,约为
72.已知某温度下,反应①: ,同时发应②: 。若将碳酸钙固体装入恒容真空容器中,于该温度下充分反应,平衡后的物质的量分数为0.16。下列说法正确的是
A.气体中恒定,则体系处于平衡状态
B.平衡时容器中的物质的量为
C.该温度下化学反应的平衡常数:
D.若仅改变容器体积为,平衡后不变
二、填空题
73.根据所学知识,完成下列问题。
以下是常温时,部分物质的电离平衡常数:
化学式 HCOOH HCN
电离平衡常数 ,
(1)书写HCN的电离方程式: 。
(2)根据以上数据,写出将足量通入NaCN溶液反应的离子方程式为 。
(3)比较酸性由强到弱顺序是 。
(4)常温下,若HCOOH的浓度为,溶液中的 ;将通入氨水中,当溶液中为时,溶液中的 。
(5)常温下,将溶液加水稀释,下列数值变大的是___________(填字母)。
A. B. C. D.
(6)下列能使甲酸溶液中的HCOOH电离程度增大的操作是 (填序号)。
A.通HCl气体 B.升温 C.加水 D.加入HCOONa固体 E.加入NaOH固体
三、解答题
74.二氧化碳催化加氢制甲醇,有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题:二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H1=+41kJ·mol﹣1
②CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H1=-99kJ·mol﹣1
(1)总反应的 kJ·mol﹣1;
(2)甲醇(CH3OH)直接燃料电池具有启动快,效率高等优点,若电解质为酸性,甲醇直接燃料电池的负极反应为 。电路中转移1 mol电子,需消耗氧气 L(标准状况)。
(3)总反应的化学平衡常数K的表达式为 ;图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为 (填曲线标记字母),体系中的CO2平衡转化率(a)与温度和压强的关系如图2所示,则图2中的压强由大到小为 。
(4)在T1温度时,将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容器中,充分反应达到平衡后,若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为 。
(5)总反应的平衡常数为K,反应①的平衡常数为K1,反应②的平衡常数为K2则K= (用含K1、K2的式子表示)。
75.I.如图所示,有T1、T2不同温度下两条BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线(已知BaSO4的Ksp随温度升高而增大)。
(1)T2 T1(填“>”“<”或“=”)。
(2)T2温度下BaSO4的Ksp= 。
(3)T1温度下d点是BaSO4的 (填“不饱和”或“过饱和”)溶液。若在a点加入Na2SO4固体可使图像由a点变到 点(填“b”或“c”)。
II.回答下列问题:
(4)常温下,pH=9的CH3COONa溶液中,水电离出来的c(OH-)= mol/L。
(5)已知25℃时,醋酸、碳酸、氢氰酸的电离平衡常数如表:
醋酸 碳酸 氢氰酸
Ka=1.7×10-5 Ka1=4.5×10-7、Ka2=4.7×10-11 Ka=6.2×10-10
①写出碳酸的第一步电离方程式 。
②10mLpH=2的盐酸与醋酸溶液分别加蒸馏水稀释至1000mL,稀释后溶液的pH,前者 后者(填“>”、“<”或“=”)。
③25℃时,等浓度的三种溶液a.NaCN溶液、b.Na2CO3溶液、c.CH3COONa溶液,pH由大到小的顺序为 (填序号)。
④25℃时,向NaCN溶液中通入少量CO2,反应的离子方程式为 。
76.探索在温和条件下合成氨具有重要意义。
(1)合成氨中每生成2molNH3,放出92.2kJ热量。
① N—H键断裂吸收的能量约等于 kJ。
②合成氨反应速率常数k(通常情况下,反应速率常数越大,反应越快)随温度的变化曲线如题图1所示,请在图中指定位置标出或 。
(2)电化学合成氨是未来绿色合成氨的可选途径,其中电解液、电极材料的研究尤为重要。
I.熔融盐电解
一种以熔融(添加0.5%)为电解质,以多孔镍为电极材料,在常压下电化学合成氨的原理如图所示。
①写出阳极发生的电极反应式: 。
②若用H2S代替H2电化学合成氨,写出可能出现的副产物的化学式: 。
II.水系电解
在常规水系电解液中,以N2和H2O为反应物,常温常压下在催化剂的作用下实现氨的合成:,但H2O放电生成H2导致合成氨选择性较低。
③研究表明,控制电极-电解液界面处的质子源的浓度,将有效抑制副反应。以作催化剂、甲醇为溶剂、水为质子源配制甲醇-水混合电解液,相对常规水系电解液,氨的选择性更高。其可能原因是 。
④水溶液中三种催化剂(a、b、c)上N2电还原为NH3(图1)和H2O电还原为H2(图2)反应历程中的能量变化,则三种催化剂对N2电还原为NH3的催化活性由强到弱的顺序为 (用字母a、b、c排序)。
77.Ⅰ.汽车尾气中含有CO、NO等有害气体,某新型催化剂能促使NO、CO转化为两种无毒气体。一定温度下,在体积为2L的恒容密闭容器中加入等物质的量的NO和CO,测得部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。
(1)a点正反应速率 逆反应速率(填“>”“<”或“=”)。
(2)该反应的化学方程式为 。
(3)从反应开始到达到平衡, ;该条件下,设起始压强为P,平衡时压强为,则的值为 。
(4)、和熔融可制作燃料电池,其原理如图所示。该电池在放电过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y,Y可循环使用,则正极反应式为 。
Ⅱ.利用CO可以合成亚要的化工原料甲醇,反应如下:,反应过程中的能量变化如图所示。
(5)该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应,生成1mol 吸收或放出的热量为 kJ(用a,b表示)。
(6)在恒容条件下进行该反应,下列叙述能说明反应达到平衡状态的是 (请用相应字母填空);
a.CO和的浓度保持不变
b.
c.每生成1mol 的同时有2mol H-H键形成
d.容器内气体密度保持不变
e.容器内质量保持不变
78.电镀污泥是指电镀废水处理后产生的污泥和镀槽淤泥,被列入国家危险废物名录,属于第十七类危险废物。电镀污泥中含有等物质,工业上通过“中温焙烧—钠氧化法”回收得到Na2Cr2O7等物质。
已知:①水浸后溶液中存在等物质25℃时,
②不同钠盐在不同温度下的溶解度(g)如下表
温度 物质
19.5 45.3 42.5
183 269 415
84 115 126
(1)水浸后的溶液呈 性(“酸”、“碱”、“中”)。
(2)焙烧时增大效率的操作方法有: (填一种)
(3)实验室水浸过滤操作中需要用到的玻璃仪器有:烧杯, 。
(4)滤渣Ⅱ的主要成分有Zn(OH)2、 。
(5)“系列操作”为:继续加入H2SO4,蒸发浓缩,趁热过滤,冷却结晶, (填操作方法),洗涤,干燥。继续加入H2SO4目的是 (结合平衡移动的原理予以说明)。
(6)工业上还可以在水浸过滤后的溶液(Na2CrO4)中加入适量H2SO4,用石墨做电极电解生产金属铬,写出生成铬的电极反应方程式 。
79.随着我国2060年实现碳中和目标的提出,的资源化利用对于碳中和目标的实现具有非常重要的现实意义。回答下列问题:
Ⅰ.将和在催化剂作用下实现二氧化碳甲烷化是有效利用资源的途径之一:
①
②
③
(1)经计算,反应③在 (填“高温”、“低温”、“任何条件”)下可自发进行。
(2)一定温度条件下,利用不同催化剂,在相同反应时间内,测得产物的生成速率与催化剂的关系如图,则有利于获得甲烷的催化剂是 。
(3)在某温度下,向恒容密闭容器中充入和,初始压强为,上述反应达平衡时,,,则的选择性= [的选择性,用含、a、b的代数式表示,下同],该温度下反应②的化学平衡常数 。
Ⅱ.光催化也可以制备甲醇、甲烷等燃料,反应原理示意图如下图所示:
(4)下列描述正确的是__________。
A.由a区向b区移动 B.b区电极反应为
C.是氧化产物 D.该装置实现了电能转化为化学能
(5)写出a区的电极反应式 。
(6)以催化加氢合成的甲醇为原料,在催化剂作用下可以制取丙烯,反应的化学方程式为。该反应经验公式的实验数据如图中自线a所示,已知经验公式,(为活化能,k为速率常数。R和C为常数)。当改变外界条件时,实验数据如图②中的曲线b所示,则实验可能改变的外界条件是 。
80.氮的氧化物(如等)应用很广,在一定条件下可以相互转化。
(1)已知: 则反应: 。
(2)①对于反应,有人提出如下反应历程:
第一步:,快平衡;
第二步:,慢反应;
第三步:快反应。
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡,一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量进行该反应,下列表述正确的是 (填标号)。
A.速率:v(第一步的逆反应)
②对于反应,在恒容密闭容器中反应达到平衡,时充入时又达到平衡,在下图中画出随时间变化的趋势图 。
(3)存在如下平衡:,在一定条件下与的消耗速率与各自的分压(分压=总压×物质的量分数)有如下关系:,相应的速率与其分压关系如图所示。
一定温度下,与平衡常数(压力平衡常数,用平衡分压代替平衡浓度计算)间的关系是 ;在图上标示的A点 (“是”或者“否”)已达到平衡状态。
(4)和熔融可作燃料电池,其原理如图所示。该电池放电时在石墨I电极上生成氮氧化物可循环使用。硝酸根离子游向 (“石墨I”或者“石墨Ⅱ”),请写出正极的电极反应方程式: 。
81.氯化铁是一种很重要的铁盐,主要用于污水处理、印染工业、电子工业、建筑工业等。氯化铁有吸水性,遇水极易水解。某化学兴趣小组设计实验探究氯化铁的性质。
回答下列问题:
(1)查阅资料:氯化铁在水溶液中分多步水解,生成净水性能更好的聚合氯化铁[]。已知聚合氯化铁极易溶于水,为强电解质,写出氯化铁水解生成聚合氯化铁反应的总离子方程式 。
(2)为了探究外界条件对氯化铁水解平衡的影响,该兴趣小组设计实验方案(FeCl3的浓度为1mol·L-1,忽略溶液体积的变化),获得如下数据:
实验 V(FeCl3)/mL V(H2O)/mL n(NaCl)/mol n(Na2SO4)/mol 温度/℃ pH
1 10.00 0 0 0 25 0.74
2 10.00 90.00 0 0 25 1.62
3 10.00 90.00 0 0 35 1.47
4 10.00 90.00 a 0 25 x
5 10.00 90.00 0 b 25 y
①由实验1和2可知,稀释FeCl3溶液,FeCl3水解平衡 (填“正”或“逆”)向移动;结合表中数据,给出判断理由: 。
②实验2和实验3的目的是 。
③查阅资料:加入强电解质后,由于溶液中离子总浓度增大,离子间的相互牵制作用增强,水解离子的活性会改变。该兴趣小组同学利用计算机手持技术得到实验4和实验5的结果分别如图3和图4所示。
根据上述实验数据和结果,下列说法不正确的是 (填标号)。
A.实验过程中量取FeCl3溶液时应选用酸式滴定管
B.实验4和实验5中a与b的关系式为b=a
C.根据图3与图4结果可知,离子的水解活性强弱还受离子种类的影响
(3)某实验小组为了分析补血剂中铁元素的质量分数,用标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定,反应的离子方程式是。
①滴定至终点时的现象是 。
②该实验小组称取30.0g补血剂在容量瓶中配成250mL溶液,量取25.00mL试样溶液,用标准溶液滴定,达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00mL,则所测补血剂中铁元素的质量分数是 (结果精确到0.1%)。下列操作使得测定结果偏高的是 (填标号)。
a.锥形瓶水洗后,再用待测溶液润洗
b.配制KMnO4溶液,定容后未振荡,取出上层溶液进行滴定
c.滴定管滴定前尖嘴无气泡,滴定结束后发现尖嘴有气泡
d.当滴定结束时,俯视碱式滴定管读数
82.绿矾(,)是一种有广泛用途的无机试剂。回答下列问题:
I.绿矾()的制备流程如图。
(1)“焙烧”后得到的一定条件下可转化为,该反应的化学方程式为 。
(2)“操作x”需经过蒸发浓缩, (填操作名称),过滤,洗涤,干燥。
Ⅱ.溶液的配制
(3)实验室需要溶液。用及下图中仪器配制该溶液时,不必使用的仪器名称是 ;所需的质量为 g。
Ⅲ.热分解实验
(4)取晶体样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示:
温度为时固体N的化学式为 ;取适量时所得的样品P,隔绝空气加热至得到一种红棕色固体物质Q,同时有两种无色气体生成,将产生的气体通入下图装置中,以检验产生的气体是否为和,试剂甲、乙依次为 、 (填字母标号)。
A.稀硫酸 B.品红溶液 C.溶液 D.溶液 E.溶液
IV.绿矾产品纯度测定
(5)绿矾晶体在空气中易被氧化。为测定绿矾产品的纯度,称取产品溶于水,配制成溶液,用浓度为的酸性溶液滴定()。每次所取待测液体积均为,实验结果记录如下:
实验次数 第一次 第二次 第三次
消耗溶液体积/ 25.52 25.02 24.98
该产品的纯度为 (用含a、c的代数式表示)。上表中第一次实验记录数据明显大于后两次,其原因可能是 (填字母标号)。
A.实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时酸性溶液的体积
B.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定结束无气泡
C.第一次滴定用的锥形瓶用待测液润洗过,后两次未润洗
D.该酸性标准液保存时间过长,有部分变质,浓度降低
83.定量分析是化学实验中重要的组成部分。
I.中和热的测定:在实验室中,用的盐酸与的溶液反应测定中和热。
(1)从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃用品是 。
(2)溶液与溶液完全反应,放出的热量。请写出表示该反应中和热的热化学方程式 。
II.某研究性学习小组用浓度为的盐酸标准液滴定含有一定量杂质的烧碱样品(杂质与酸不反应)溶于水形成的溶液。
(3)准确量取一定体积的待测液需要使用的仪器是 。
(4)若滴定开始和结束时,滴定管中的液面如图所示,则消耗盐酸标准液的体积为 。
(5)用盐酸标准液滴定待测烧碱样品的溶液时,眼睛始终注视 。
(6)滴定时,若以酚酞为指示剂,滴定达到终点的标志是 。
(7)将准确称取的烧碱样品配制成待测液,并用盐酸标准液滴定。滴定前读数及滴定后读数如下表所示。
滴定次数 待测液体积() 的盐酸体积()
滴定前读数 滴定后读数
第一次 10.00 0.70 20.60
第二次 10.00 4.00 24.10
第三次 10.00 1.10 21.10
由实验数据可知,烧碱的纯度为 。
(8)下列操作会导致测得的待测液的浓度偏大的是 (填字母)。
A.部分标准液滴到锥形瓶外
B.锥形瓶洗净后未干燥
C.取碱液的滴管尖嘴处,取液前有气泡,取液后无气泡
D.滴定前俯视读数,滴定后仰视读数
E.碱式滴定管没有用标准液润洗
84.十九大报告提出要对环境问题进行全面系统地可持续治理。绿色能源是实施可持续发展的重要途径,利用生物乙醇来制取绿色能源氢气的部分反应过程如图1所示。
图1
(1)已知:①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41kJ·mol-1;
②CH3CH2OH(g)+H2O(g)=4H2(g)+2CO(g) ΔH2=+256.1kJ·mol-1。
反应III的热化学方程式为 。
(2)起始加入气体的总物质的量一定,反应II在进气比[n(CO):n(H2O)]不同时,测得CO的平衡转化率与n(CO):n(H2O)的关系如图2所示(图中各点对应的反应温度可能相同,也可能不同)。
图2
①图中显示C、D、E三点对应的CO的平衡转化率逐渐降低,其原因是 。
②图中B、E、F三点对应的CO的平衡转化率相同,则三点对应温度TB、TE、TF由高到低的顺序为 ,其原因是 。
③已知反应速率v正=k正x(CO)x(H2O),v逆=k逆x(CO2)x(H2),k正、k逆为反应速率常数,只与温度有关,x为各组分物质的量分数。D点对应的反应条件下,该反应到达D点前,CO的转化率为20%时,= 。
④若反应从起始分别进行到F点和G点所用的时间相等,则F点和G点对应的条件下,两个反应进行的快慢关系为 (填标号),其原因是 ;F、G点分别对应体系的总压强的大小关系为 (填标号),其原因是 。
a.F>G b.F=G c.F
①
②
③
④
⑤
(1)法合成氨反应的 0(填“>”或“<”)。在该循环法中气态中间产物有 与。
(2)已知几种化学键的键能如表所示。
化学键
键能/() 243 463 431 496
请根据表中数据计算 。
(3)向一恒容密闭容器内按充入反应物,发生反应平衡体系中各物质的体积分数(φ)随温度的变化如图所示:
①M、N点对应的平衡常数KM KN (填“>”“<”或“=”)。
②N点时的转化率为 (保留三位有效数字)%。
③M点时的总压强为,为用平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数(分压=总压×物质的量分数),则温度下的平衡常数为 。
86.亚硝酰氯是有机合成中的重要试剂,可由与反应得到,热化学方程式为 。回答下列问题。
(1)已知几种化学键的键能数据如下:
化学键 中的 氮氧键 中的 氯氮键 中的 氮氧键
键能 630 243 a 607
则 。
(2)的正、逆反应速率的表达式分别为、(、代表正、逆反应的速率常数,其与温度、催化剂等因素有关),该反应的平衡常数 (用含、的代数式表示)。
(3)若向绝热恒容密闭容器中充入物质的量之比为的和进行上述反应,能判断该反应已达到化学平衡状态的是 (填选项字母)。
a.和的体积比保持不变
b.
c.混合气体的平均相对分子质量保持不变
d.该反应平衡常数保持不变
(4)向某密闭容器中充入和发生上述反应,不同条件下达到平衡时的转化率为,在时和时的图像如图所示。
①该反应的 0(填“”“”或“”)。
②曲线a表示与 (填“p”或“T”)的关系曲线,原因为 。
③x、y、z三点平衡常数、、的大小关系为 。
④在y点对应条件下,该反应的平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的显分数)。
87.甲烷部分催化裂解制备乙炔是目前研究的热点之一、其反应原理为 kJ·mol 。回答下列问题:
(1)已知键能:kJ·mol ,kJ·mol ,由此计算的键能为 kJ·mol 。
(2)一定条件下能说明反应已经达到平衡状态的标志是 (填字母)。
a. b.恒温恒容时容器内的密度保持不变
c.消耗速率是的生成速率的2倍 d.和的物质的量之和保持不变
(3)某科研小组研究反应体系达到平衡后改变外界条件,各物质的浓度在不同条件下的变化情况,结果如图1所示:
①第2min时,改变的反应条件是 。
②第4min时, (填“<”“>”或“=”)。
③第8~12min未画出 (填物质的化学式)的浓度变化曲线。
(4)一定温度下,将1mol充入10L的固定容积容器中发生上述反应,实验测得反应前容器内压强为kPa,容器内各气体分压与时间的关系如图2所示。
①平衡体系中为 mol·L 。
②反应的平衡常数 。
88.某实验小组用溶液和硫酸溶液进行中和反应反应热的测定。
Ⅰ.配制溶液
(1)若实验中大约要使用溶液,至少需要称量固体 g。
(2)从图中选择称量固体所需要的仪器是 (填字母)。
名称 托盘天平(带砝码) 小烧杯 坩埚钳 玻璃棒 药匙 量筒
仪器
编号 a b c d e f
Ⅱ.中和反应反应热的测定:
测定稀硫酸和稀氢氧化钠溶液中和反应反应热的实验装置如图所示。
(3)仪器A的名称为 。
(4)取溶液和硫酸溶液进行实验,实验数据如表。
①请填写表中的空白:
温度 实验次数 起始温度 终止温度 温度差平均值
溶液 溶液 平均值
1 26.2 26.0 26.1 30.1
2 27.0 27.4 27.2 33.3
3 25.9 25.9 25.9 29.8
4 26.4 26.2 26.3 30.4
②近似认为溶液和硫酸溶液的密度都是,中和后生成溶液的比热容。则中和反应反应热 (取小数点后一位)。
③上述实验数值结果与有偏差,产生偏差的原因可能是 (填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.配制溶液时俯视刻度线读数
c.分多次把溶液倒入盛有硫酸的内筒中
d.用温度计测定溶液的起始温度后直接测定硫酸溶液的温度
e.用量筒量取溶液的体积时仰视读数
(5)实验中改用的硫酸溶液跟的溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 (填“相等”或“不相等”)。
89.回答下列问题:
Ⅰ.肼()是一种良好的火箭推进剂,其与适当的氧化剂(如过氧化氢、氧气等)配合,可组成液体推进剂。
(1)液态肼和液态过氧化氢混合反应时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。若每生成1mol ,放出642kJ的热量,则该反应的热化学方程式为 ,消耗16g液态肼放出的热量为 kJ。
(2)已知: ,键能数据如下表:
化学键 N
键能/ 193 391 497 463
则氮氮三键的键能为 kJ/mol。
Ⅱ.已知的反应热,用0.1mol NaOH稀溶液与足量稀硫酸反应,回答下列有关中和反应的问题:
(3)仪器B的名称 。
(4)使用上述装置进行实验,取50mL 0.25mol/L 溶液与50mL 0.55mol/L NaOH溶液(密度均为比热均为4.18J/g·℃)在小烧杯中进行中和反应,实验数据如表。
实验 次数 起始温度/℃ 终止温度/℃ 温度差平均值 ℃
NaOH 平均值
1 26.2 26.0 26.1 29.5
2 27.0 27.4 27.2 33.3
3 25.9 25.9 25.9 29.2
4 26.4 26.2 26.3 29.8
请填写下表中的空白:
①通过计算可得中和热 (精确到小数点后一位)。
②上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是 。(填字母)
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定溶液的温度
③用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的反应热的数值 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
90.二甲醚(DME)作为一种新兴的基本有机化工原料,在制药、燃料、农药等化学工业中有许多独特的用途,其制备方法有CO氢化法、氢化法、电化法等。回答下列问题:
(1)CO氢化法所涉及的反应如下:
反应i. ;
反应ii. ;
反应iii. 。
①反应iv。 ,利于该反应正向进行的条件是 (填“高温”“低温”或“任意温度”)。
②将和充入密闭容器中仅发生反应iv,平衡体系中的物质的量分数与压强和温度的关系如图所示,关于温度和压强的关系判断正确的是 (填字母)。
A., B.,
C., D.,
(2)在某温度及压强为pMPa条件下,在密闭容器中按物质的量之比1:2充入、,发生反应,平衡时的转化率为50%。
①达平衡时, MPa。
②该温度下,平衡常数 MPa-4(以平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压物质的量分数)。
(3)氢化法反应原理为反应v。 。在一定压强、和的起始投料一定的条件下,发生反应iii、反应v,实验测得平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。
①的选择性,其中表示平衡时的选择性的是曲线 (填“x”或“y”)。
②温度高于300℃时,曲线y随温度升高而升高的原因是 。
③为同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性,应选择的反应条件为 (填字母)。
a.低温、低压 b.高温、高压 c.高温、低压 d.低温、高压
(4)电化法工作原理如图所示:阴极电极反应式为 ,电解过程中右池溶液的质量 (填“增大”“减少”或“不变”)。
91.是大气的主要污染物。研究消除的方法和机理一直是环境专家不断追求的目标。
I二氧化硫在作用下的催化氧化是工业上生产硫酸的主要反应。
(1)二氧化硫在催化下氧化是工业上生产硫酸的主要反应,其催化反应的机理如下:
①
②
③
则 。
(2)硫酸生产中,催化氧化生成。某温度下,的平衡转化率()与体系总压强(p)的关系如下图所示。根据图示回答下列问题:
①将和置于10L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为。该反应的平衡常数等于 。
②平衡状态由A变到B时,平衡常数 (填“>”、“<”或“=”)。
Ⅱ.二氧化硫在一定条件下可以发生如下反应:
。在固定体积的密闭容器中,使用某种催化剂,改变原料气配比进行多组实验(各组实验的温度可能相同,也可能不同),测定的平衡转化率。部分实验结果如图所示:
(3)如果要将图中C点对应的平衡状态改变为B点对应的平衡状态,则应采取的措施是 。
(4)若A点对应实验中,的起始浓度为,经过达到平衡状态,则该时段化学反应速率 。
(5)图中C、D两点对应的实验温度分别为和,通过计算判断: (填或“<” “=”或“<”)。
Ⅲ.东南大学化工团队在酸性的条件下,以电化学原理消除,同时又变废为宝。
(6)写出转化的电极反应方程式: 。
(7)电解生成的硫酸,电离方程式可表示为:。的稀硫酸中,,求硫酸第二步电离的电离常数: (结果保留三位有效数字)。
92.硫化氢的转化是资源利用、环境保护的重要研究课题。
Ⅰ.高温热分解法:在总压强为恒压条件下,的混合气在不同温度下反应相同时间,测得的体积分数及在不同温度下的平衡体积分数如图所示:
(1) 0(填“>”或“<”),图中表示平衡状态的曲线为 (填“a”或“b”)。
(2)下列关于高温热分解法的说法正确的有_______(填标号)。
A.该反应平衡常数K随温度升高而减小
B.该反应平衡常数K随投料比增大而增大
C.恒温恒压下,增加的体积分数,的平衡转化率增大
D.图中M点正反应速率大于逆反应速率
(3)某温度下,平衡时的体积分数为,则该反应的平衡常数 。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压物质的量分数)
(4)随温度升高,图中a、b两条曲线逐浙靠近的原因是 。
II.电化学法:
(5)我国科学家设计了一种协同转化装置,实现对天然气中和的高效去除,工作原理如图所示。电极b为 (填“阳极”或“阴极”),写出在电极a区发生的反应:① ,② 。
93.为了实现“碳达峰”和“碳中和”的目标,将CO2转化成可利用的化学能源的“负碳”技术是世界各国关注的焦点。
方法Ⅰ:CO2催化加氢制甲醇。
以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的反应如下:
(1)计算反应i的ΔH1= 。
(2)一定温度和催化剂条件下,0.73molH2、0.24molCO2和0.03molN2(已知N2不参与反应)在总压强为3.0MPa的密闭容器中进行上述反应,平衡时CO2的转化率、CH3OH和CO的选择性随温度的变化曲线如图所示。
①图中曲线b表示物质 的变化(填“CO2”、“CH3OH”或“CO”)。
②上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法不正确的有 (填字母)。
A.降低温度,反应i~iii的正、逆反应速率都减小
B.向容器中再通入少量N2,CO2的平衡转化率下降
C.移去部分H2O(g),反应iii平衡不移动
D.选择合适的催化剂能提高CO2的平衡转化率
E.平衡时CH3OH的体积分数一定小于50%
③某温度下,t1min反应到达平衡,测得容器中CH3OH的体积分数为12.5%。此时用CH3OH的分压表示0~t1时间内的反应速率v(CH3OH)= MPa·min-1。设此时n(CO)=amol,计算该温度下反应ii的平衡常数Kx= (用含有a的代数式表示)。[分压=总压×该组分物质的量分数;对于反应, ,x为物质的量分数。]
方法Ⅱ:CO2电解法制聚乙烯
(3)常温常压下,以纳米二氧化钛(TiO2)膜为工作电极,酸性条件下电解CO2可以得到聚乙烯,该电极反应方程式为 。
方法Ⅲ:CO2催化加氢制低碳烯烃(2~4个C的烯烃)
某研究小组使用Zn-Ga-O/SAPO-34双功能催化剂实现了CO2直接合成低碳烯烃,并给出了其可能的反应历程(如图所示)。H2首先在Zn-Ga-O表面解离成2个H*,随后参与到CO2的还原过程;SAPO-34则催化生成的甲醇转化为低碳烯烃。
注: 表示氧原子空位,*表示吸附在催化剂上的微粒。
(4)理论上,反应历程中生成的甲醇与消耗的H*的物质的量之比为 。
94.甲烷以天然气和可燃冰两种主要形式存在于地球上,储量巨大,充分利用甲烷对人类的未来发展具有重要意义。
(1)利用、在一定条件下重整的技术可得到富含CO的气体,在能源和环境上具有双重重大意义。重整过程中的催化转化原理如图所示:
已知:
则:①过程Ⅱ中第二步反应的化学方程式为 。
②只有过程Ⅰ投料比 ,过程Ⅱ中催化剂组成才会保持不变。
③该技术总反应的热化学方程式为 。
(2)乙炔是重要的化工原料。工业上可用甲烷裂解法制取乙炔,反应为:。甲烷裂解时还发生副反应:。甲烷裂解时,几种气体平衡时分压(Pa)的对数即lg P与温度(℃)之间的关系如图1所示。
①1725℃时,向恒容密闭容器中充入,达到平衡时生成的平衡转化率为 。
②1725℃时,若图中的,则反应的平衡常数 (注:用平衡分压Pa代替平衡浓度进行计算)。
③根据图判断, 0(填“>”或“<”)。由图可知,甲烷裂解制乙炔过程中有副产物乙烯生成。为提高甲烷制乙炔的产率,除改变温度外,还可采取的措施有 。
(3)工业上用甲烷和水蒸气在高温和催化剂存在的条件下制得合成气(CO、),发生反应为: 图2中a、b、c、d四条曲线中的两条代表压强分别为1MPa、2MPa时甲烷含量曲线,其中表示2MPa的是 (填字母)。在实际生产中采用图中M点而不是N点对应的反应条件,运用化学反应速率和平衡知识,同时考虑实际生产,说明选择该反应条件的主要原因是 。
95.含氮化合物在现代工业、环境治理中有重要地位。请回答下列有关问题:
(1)用催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。
已知:①
②
③
写出与反应生成、和的热化学方程式 。
(2)不同催化剂下合成氨反应的历程如下图,吸附在催化剂表面的物种用“*”表示。由图可知,使用催化剂A时,决定总反应速率的步骤的产物是 。
(3)氨气的催化氧化是工业制取硝酸的重要步骤,假设只会发生以下两个竞争反应I、II。
反应I:
反应II:
为分析某催化剂对该反应的选择性,将1mol 和2mol 充入2L密闭容器中,在不同温度,相同时间下,测得有关物质的量关系如下图所示。
①该催化剂在低温时对反应 (填“I”或“II”)的选择性更好。
②520℃时,反应II:的平衡常数K= (只需列出有具体数字的计算式,不要求计算出结果)。
③高于840℃时,NO的产率降低的可能原因是 。
A.溶于水 B.反应活化能增大 C.反应I的平衡常数变小 D.催化剂活性降低
(4)也是造成水体富营养化的重要原因之一,用NaClO溶液氧化可除去氨。为了提高氨的去除率,在实际工艺过程中温度控制在15℃~30℃时,其可能的原因是 。
96.合成气(CO、H2)可由煤、天然气和生物质等非石油路线获得,由合成气制取甲醇是科研工作者的研究热点。回答下列问题:
(1)已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49kJ mol-1
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41kJ mol-1
则CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H3= 。
(2)在一恒温恒容的密闭容器中发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),下列说法不能说明该反应达到化学平衡状态的是 (填字母)。
A.体系的压强保持不变 B.混合气体的密度保持不变
C.2v(H2)正=v(CH3OH)逆 D.CH3OH的浓度保持不变
(3)用合成气制甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)(假设不发生其他反应)。四个容器中起始时容积相同,维持恒温,控制条件如表:
编号 条件控制 CO(g)/mol H2(g)/mol CH3OH(g)/mol
A 维持恒容 0.2 0.4 0
B 维持恒容 0.1 0.2 0.1
C 维持恒容 0.4 0.8 0
D 维持恒压 0.4 0.8 0
达到平衡时,四个容器中甲醇的体积分数由大到小的顺序是 (填编号)。
(4)在一定条件下,在容积恒定为VL的密闭容器中充入1molCO与2molH2在催化剂作用下合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO转化率与温度、压强的关系如图所示:
①由图可知p1 (填“>”“<”或“=”)p2。
②图中b、c、d三点的化学平衡常数为Kb、Kc、Kd,从大到小的顺序为 。
③比较体系中气体平均摩尔质量:M(b) (填“>”“<”或“=”)M(d)。
④下列措施中能够同时满足增大正反应速率和提高CO转化率的是 (填字母)。
A.使用高效催化剂 B.降低反应温度
C.再充入2molCO与4molH2 D.不断将甲醇从体系混合物中分离出来
97.Ⅰ.为比较和对H2O2分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题:
(1)定性分析:如图甲可通过观察产生气泡的快慢,定性比较得出结论。有同学提出将0.1 mol·L 1 FeCl3溶液,改为0.05mol/LFe2(SO4)3溶液更为合理,其理由是 。
(2)定量分析。如图乙所示,实验时均以生成气体为准,其它可能影响实验的因素均己忽略,实验中需要测量的数据是 。
(3)查阅资料得知:将作为催化剂的Fe2(SO4)3溶液加入H2O2溶液后,溶液中会发生两个氧化还原反应,且两个反应中H2O2均参加了反应,试从催化剂的角度分析,这两个氧化还原反应的离子方程式分别是:和 。
Ⅱ.欲用下图所示实验来证明是分解反应的催化剂。
(4)加入一定质量的MnO2粉末于溶液中,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示,A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为 (从大到小)。
Ⅲ.乙同学利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时,设计了如下系列实验:
实验序号 反应温度/ Na2S2O3浓度 稀硫酸 H2O
① 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0
② 40 V1 0.10 V2 0.50 V3
③ 20 V4 0.10 4.0 0.50 V5
(5)该实验的反应原理是 (用离子方程式表示),实验①、②可探究 对反应速率的影响;实验①、③可探究硫酸浓度对反应速率的影响,因此V5 。
98.化学链燃烧是利用载氧体将空气中的氧传输至燃料的新技术。基于CuO/Cu2O载氧体的丙烷化学链燃烧技术原理如图所示。
空气反应器与燃料反应器中发生的反应分别如下:
反应1:2Cu2O(s)+O2(g) 4CuO(s) △H1=-292 kJ·mol - 1
反应2:20CuO(s) +C3H8(g) 10Cu2O(s) + 3CO2(g) +4H2O(g) △H2
反应3:C3H8(g) +5O2(g)=3CO2(g) +4H2O(g) △H3=-2044 kJ·mol-1
请回答下列问题:
(1)反应1在 (填“高温”、“低温”或“任意温度”)下能自发。
(2)△H2= kJ·mol-1。
(3)一定温度下,在容积可变的密闭容器中加入足量Cu2O(s)和适量的O2发生反应1,达到平衡时测得气体压强为a kPa。
①温度不变,将容器体积扩大至原来的2倍且不再改变,达到新的平衡时,气体压强p(O2)= kPa。
②当Cu2O的质量不变时, (填“ 能”或“不能”)说明该反应达到平衡状态。
③若达到平衡之后,保持恒温恒容条件下再充入少量O2,平衡 (填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动,达到新平衡之后,O2的平衡转化率 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)在一定温度下,总压强恒定为68 kPa,在密闭容器中加入丙烷和氮气的混合气体以及足量CuO(s),只发生上述反应2(氮气不参与反应),测得丙烷的平衡转化率与投料比[ ]的关系如图所示:
①随着投料比[]增大 ,C3H8的平衡转化率减小的原因是 。
②在上述温度下,平衡常数Kp= (kPa)6(以分压表示 ,列出计算式即可。分压=总压×物质的量分数)。
99.当前,实现碳中和已经成为全球的广泛共识,化学科学在此过程中发挥着至关重要的作用。
(1)已知煤的气化过程包含一系列化学反应,热化学方程式如下:
I.
Ⅱ.
Ⅲ.
则 。
(2)一定温度下,若向一恒容密闭容器中通入和,发生反应IV: 。
①下列情况表明反应已达到平衡状态的是 (填标号)。
A.混合气体的密度保持不变 B.
C.混合气体的总压强保持不变 D.混合气体的平均摩尔质量保持不变
②已知,、表示各组分的分压(分压=总压×物质的量分数)。反应达到平衡时,,此时甲烷的转化率为80%。通过上述信息可知: ; kPa;该温度下的分压平衡常数 (列出计算式即可,用平衡分压代替平衡浓度计算)。
(3)在其他条件相同,不同催化剂(Cat1、Cat2)作用下,使原料和反应(该条件下发生的反应为反应Ⅳ),相同的时间,的产率随反应温度的变化如图。
①在催化剂Cat1、Cat2作用下,它们的正、逆反应活化能差值分别用(Cat1)和(Cat2)表示,则(Cat1) (填“>”、“<”或“=”)(Cat2)。
②y点对应的 (填“>”“<”或“=”)z点对应的。
③在催化剂作用下,有利于提高CO平衡产率的条件是 。(任写一个)
试卷第1页,共3页
参考答案:
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 BD C B D A D A C D D
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案 D B D C B A A D D B
题号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
答案 D C D C C A C C B D
题号 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
答案 A B C B A B A D C D
题号 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
答案 C D B D C C D C B B
题号 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
答案 B D D C B D D A D B
题号 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70
答案 C D A C D B B C D B
题号 71 72
答案 D D
73.(1)
(2)
(3)
(4) 0.62
(5)CD
(6)BCE
74.(1)-58
(2) CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+ 5.6
(3) a p1>p2>p3
(4)
(5)K1×K2
75.(1)>
(2)
(3) 不饱和 b
(4)10-5
(5) H2CO3 +H+ > b>a>c CN-+CO2+H2O=+HCN
76.(1) 391
(2) (或、S) 甲醇分子的供质子能力比水分子差(甲基为推电子基,削弱了羟基的极性),使电极-电解液界面处的质子源浓度减小抑制了副反应;甲醇-水分子间的氢键作用阻碍了水分子解离过程,也抑制了副反应 bac
77.(1)>
(2)
(3) 0.016 0.8
(4)
(5) 放热 b-a
(6)ac
78.(1)碱
(2)粉碎、搅拌、适当升温等
(3)漏斗、玻璃棒
(4)Al(OH)3
(5) 过滤 促进平衡向正反应方向移动,尽可能生成更多溶解度更大的Na2Cr2O7
(6)或
79.(1)低温
(2)Cat4
(3)
(4)B
(5)
(6)使用更高效的催化剂
80.(1)
(2) BC
(3) 否
(4) 石墨I
81.(1)
(2) 正 实验2相较于实验1,FeCl3溶液稀释了10倍,而实验2的pH增大值小于 探究温度对水解平衡的影响 B
(3) 当滴入最后半滴标准溶液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不裉色 ab
82.(1)2SO2+O22SO3
(2)冷却结晶
(3) 分液漏斗 13.9
(4) FeSO4·H2O C B
(5) BC
83.(1)环形玻璃搅拌器
(2)
或
(3)碱式滴定管或移液管
(4)26.10(25.99 26.12)
(5)锥形瓶内溶液的颜色变化
(6)滴入最后半滴盐酸标准液时,溶液由浅红色(或粉红色)变为无色,且半分钟内不恢复红色(或原来的颜色)
(7)80%
(8)AD
84.(1)2CO2(g)+6H2(g)=CH3CH2OH(g)+3H2O(g) ΔH=-174.1kJ·mol-1
(2) 三点对应的温度不同,升高温度,平衡逆向移动。CO的平衡转化率逐渐降低 TB>TE>TF B、E、F三点对应的化学平衡常数K值的大小关系为KB
(2)+118
(3) < 33.3 1.6
86.(1)183
(2)
(3)cd
(4) < P 该反应为气体总体积减小的反应,随着压强增大,平衡右移,NO的转化率升高 K(x)=K(z)>K(y) 0.0675
87.(1)
(2)d
(3) 升高温度 >
(4)
88.(1)5.0
(2)abe
(3)环形玻璃搅拌器
(4) 4.0 acd
(5)不相等
89.(1) 321
(2)946
(3)玻璃搅拌器
(4) -56.8kJ/mol abcd 偏小
90.(1) -204.88 低温 BD
(2)
(3) x 温度高于300℃时,反应iii为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,消耗的量大于反应V平衡逆向移动生成的量 d
(4) 减少
91.(1)
(2) =
(3)降低温度
(4)
(5)=
(6)
(7)
92.(1) > b
(2)CD
(3)80
(4)随着温度升高,反应速率加快,达到平衡所需的时间缩短,曲线a向b靠近
(5) 阴极
93.(1) 49 kJ·mol-1
(2) CO2 CD
(3)
(4)1:6
94.(1) (或, 1∶3
(2) 62.5% > 充入适量乙烯或使用选择性更高的催化剂等
(3) b 与2MPa的压强相比,1MPa条件下的平衡转化率更高,对设备要求不高,有利于降低成本;虽然温度越高越有利于提高的平衡转化率,但700℃时的平衡转化率已经较高,再升高温度,平衡转化率变化不大;700℃时催化剂活性高,反应的速率快
95.(1)CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-955kJ/mol
(2)*NNH
(3) II CD
(4)温度过低,反应速率慢,不利于快速去除;温度过高,会促进HClO的分解,导致NaClO的利用率低
96.(1)-90kJ mol-1
(2)BC
(3)D>C>A=B
(4) < < C
97.(1)排除阴离子的干扰
(2)生成40mL气体所需要的时间
(3)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
(4)D>C>B>A
(5) S2O+ 2H+= H2O+S↓+SO2↑ 反应温度 6.0
98.(1)低温
(2)- 584
(3) a 能 向正反应方向 增大
(4) 由于总压恒定,随着投料比[]增大,N2分压减小,C3H8分压增大,相当于增大可逆反应平衡体系压强,平衡向逆反应方向移动
99.(1)
(2) CD 2.56 20
(3) = < 高温(或低压)
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