第I卷(选择题)
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1.某实验小组学生按照课本实验要求,用50 mL 0.5 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量计算中和热。下列说法正确的是
A.实验过程中没有热量损失
B.图中实验装置缺少环形玻璃搅拌棒
C.烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是固定小烧杯
D.酸或碱的物质的量越大,所测中和热的数值越大
【答案】B
【解析】
试题解析:该装置虽然采取了一定的保温措施,但不可能完全杜绝热量的散失,故A错误;该实验装置缺少环形玻璃搅拌棒,故B正确;烧杯间填满碎纸条的作用是保温,减少热量的散失,故C错误; 中和热指稀溶液中强酸和强碱反应生成1mol水所释放的热量,与反应物用量无关,故D错误。
考点:中和热的测定
2.对处于化学平衡的体系,由化学平衡与化学反应速率的关系可知
A.化学反应速率变化时,化学平衡一定发生移动
B.化学平衡发生移动时,化学反应速率一定变化
C.正反应进行的程度大,正反应速率一定大
D.只有在催化剂存在条件下,才会发生化学反应速率变化而化学平衡不移动的情况
【答案】B
【解析】
试题解析:正逆反应速率都变化但仍相等,则平衡不移动,故A错误;反应向正反应方向进行时,说明正反应速率大于逆反应速率,但正反应速率不一定增大,也可能减小,此时逆反应速率更小,故C错误;化学平衡发生移动时,正逆反应速率不等,一定发生变化,故B正确;如反应前后气体的体积不变,增大压强,平衡也不移动,故D错误。
考点:化学平衡与反应速率
3.下列各组物质的燃烧热相等的是
A.碳和一氧化碳 B.淀粉和纤维素
C.1 mol碳和3 mol碳 D.3 mol C2H2和1 mol C6H6
【答案】C
【解析】
试题解析:燃烧热是指1 mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量.物质不同,燃烧热不相等,故A错误;淀粉和纤维素物质不同,具有不同的能量,燃烧热不相等,故B错误;燃烧热是物质的性质,与可燃物的用量多少无关,可燃物相同,燃烧热相等,故C正确;乙炔和苯物质不同,具有不同的能量,燃烧热不相等,故D错误。
考点:燃烧热
4.同温同压下,已知下列各反应为放热反应,下列各热化学方程式中ΔH最小的是
A.2A(l)+B(l)===2C(g) ΔH1 B. 2A(g)+B(g)===2C(l) ΔH2
C.2A(g)+B(g)===2C(g) ΔH3 D.2A(l)+B(l)===2C(l) ΔH4
【答案】B
【解析】
试题解析:各反应中对应物质的物质的量相同,同一物质的能量g>l>s,所以反应物的总能量为:B=C>A=D,生成物的能量为:A=B>C=D,反应为放热反应,反应物的总能量越高,生成物的总能量越低,反应放出的热量越多,故B放出的热量最多,反应热符号为“-”,反应放出的热量越多,反应热越小,故B的反应热最小。
考点:反应热大小比较
5.以下反应可以用熵判据来解释的是
A.硫酸铜饱和溶液降低温度时有晶体析出
B.(NH4)2CO3(s)==NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9kJ/mol
C.CaO(s)+CO2(g)==CaCO3(s) △H=-175.7kJ/mol
D.2H2(g)+O2(g) ==2H2O(l) △H=-285.8kJ/mol
【答案】B
【解析】
试题解析:硫酸铜饱和溶液降低温度时有晶体析出是一个放热的熵减小的反应,不能用熵判据解释,故A错误;反应的△H>0,△S>0,△H-T△S<0,反应能自发进行,主要取决于△S的大小,故B正确;反应的△H<0,△S<0,要使△H-T△S<0,反应能自发进行,主要取决于△H的大小,故C错误;反应的△H<0,△S<0,要使△H-T△S<0,反应能自发进行,主要取决于△H的大小,故D错误。
考点:反应自发性的判据
6.在气体参与的反应中,能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大的方法是
①增大反应物的浓度 ②升高温度 ③增大压强 ④移去生成物 ⑤加入催化剂
A.①②③ B.①②③⑤ C.②⑤ D.①②③④⑤
【答案】C
【解析】
试题解析:增大反应物的浓度和增大压强,只能增大活化分子数,不能增大活化分子百分数,而升高温度和加入催化剂既能增大活化分子数,又能增大活化分子百分数,移去生成物,浓度降低,活化分子数目减小。
考点:外界条件对反应速率的影响
7.已知下列反应的热化学方程式:
6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l) △H1
2 H2(g)+ O2(g)= 2H2O(g) △H2
C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H3
则反应4C3H5(ONO2)3(l)= 12CO2(g)+10H2O(g) + O2(g) +6N2(g)的△H为
A.12△H3+5△H2-2△H1 B.2△H1-5△H2-12△H3
C.12△H3-5△H2-2H1 D.△H1-5△H2-12△H3
【答案】A
【解析】
试题解析:将三个已知热化学方程式分别编号为
①6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l) △H1;
②2 H2(g)+ O2(g)= 2H2O(g) △H2;
③ C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H3;
根据盖斯定律可得,①×(-2)+5×②+12×③即得目标反应,故△H=12△H3+5△H2-2△H1。
考点:盖斯定律
8.在容积为2L的密闭容器中充入2molSO2和一定量O2,发生反应2SO2+O2 2SO3,当反应进行到4min时,测得n(SO2)=0.6mol。若反应进行到2min时,容器中SO2的物质的量是
A.等于1.3mol B.小于1.3mol C.大于1.4mol D.等于1.4mol
【答案】B
【解析】
试题解析:根据化学反应速率的概念可知,进行到4min时,测得n (SO2)=0.6mol,此时反应的速率为V(SO2)==0.175mol/L?min;反应进行到前2min末时设二氧化硫物质的量为x,依据速率定义可得V′(SO2)=;进行到2min时的物质浓度大于4min时的物质的浓度,所以反应时4min的反应速率小于2min的反应速率,即V′(SO2)=>0.175mol/(L·min);整理得,x<1.3mol。
考点:化学反应速率
9.根据碘与氢气反应的热化学方程式(i) I2(g)+H2(g)2HI(g) △H= - 9.48kJ/mol (ii) I2(s)+H2(g)2HI(g) △H=+ 26.48kJ/mol。下列判断正确的是
A.254g I2(g)中通入2g H2(g),反应放热9.48 kJ
B.1 mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差l7.00 kJ
C.反应(i)的产物比反应(ii)的产物稳定
D.反应(i) 拆开1mol I-I键与1mol H-H键需要的总能量小于拆开2mol H-I键需要的总能量
【答案】D
【解析】
试题解析:反应是可逆反应,转化率达不到100%,故A错误;根据盖斯定律可知,②-①即得到I2(s)=I2(g),△H=+35.96kJ/mol,故B错误;两反应的产物为相同状态的同种物质,稳定性相同,故C错误;△H=反应物键能总和-产物键能总和,反应(i)为放热反应,故反应物键能总和大于产物键能总和,故D正确。
考点:化学反应与能量变化
10.在密闭容器中进行下列反应:M(g)+N(g) R(g)+2X,该反应中R的体积分数如图所示,下列情况正确的是( )
word/media/image8_1.png
A.正反应为吸热反应,X为气体
B.正反应为吸热反应,X为固体或液体
C.正反应为放热反应,X为气体
D.正反应为放热反应,X为固体或液体
【答案】C
【解析】
试题解析:由图像可知:降低温度,R%增大,即平衡向正反应方向移动,故正反应为放热反应;减小压强,R%增大,即平衡向正反应方向移动,故正反应为气体分子数增多的方向,X为气体。
考点:化学平衡图像
11.一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示:下列描述正确的是 ( )
A.反应开始到10s,用Z表示的反应速率0.158mol/(L·s)
B.反应开始到10s,X的物质的量浓度减少了0.79mol/L
C.反应开始到10s时,Y的转化率为79.0%
D.反应的化学方程式为:X(g)+Y(g) Z(g)
【答案】C
【解析】
试题解析:反应开始到10s,用Z表示的反应速率=0.079mol/(L?s),故A错误;反应开始到10s,X的物质的量浓度减少了=0.395mol/L,故B错误;反应开始到10s时,Y的转化率为×100%=79%,故C正确;由图象可以看出,反应中x、Y的物质的量减少,应为反应物,z的物质的量增多,应为生成物,当反应进行到3min时,△n(X)=0.79mol,△n(Y)=0.79mol,△n(Z)=1.58mol,则△n(X):△n(Y):△n(Z)=1:1:2,参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比,则反应的方程式为X(g)+Y(g) 2Z(g),故D错误。
考点:化学平衡图象
12.将2mol SO2和2mol SO3气体混合于固定容积的容器内,在一定条件下,发生反应:2SO2 + O2 2SO3,达平衡时SO3为n mol。相同温度下分别按下列配比,平衡后SO3的物质的量大于n mol的是
A.2mol SO2和1mol O2
B.2mol SO2和1mol O2和2mol SO3
C.4mol SO2和1mol O2
D.3mol SO2和0.5mol O2和1mol SO3
【答案】B
【解析】
试题解析:2mol SO2和2mol SO3相当于是4mol SO2和1mol O2,因此A相当于是在原平衡的基础上降低SO2的浓度,平衡向逆反应方向移动,三氧化硫的物质的量降低;B相当于在原平衡的基础上增大氧气的浓度,平衡向正反应方向移动,三氧化硫的物质的量增加;C和原平衡是等效的;D相当于是4mol SO2和1mol O2,所以平衡也是等效的。
考点:等效平衡
13.某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对化学平衡的影响,得到如下变化规律(图中P表示压强,T表示温度,n表示物质的量):根据以上规律判断,下列结论正确的是
word/media/image16_1.png
A.反应Ⅰ:△H>0,P2>P1 B.反应Ⅱ:△H<0,T1>T2
C.反应Ⅲ:△H>0,T2<T1 D.反应Ⅳ:△H<0,T2>T1
【答案】B
【解析】
试题解析:由图象可知,升高温度A的转化率降低,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,则正反应放热,△H<0;由方程式气体的计量数关系可知增大压强平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,则P2>P1,故A错误;由到达平衡所用时间可以看出T1温度较高,升高温度C的物质的量减小,说明平衡向逆反应方向移动,则△H<0,故B正确;如△H>0,反应吸热,T2
考点:化学平衡图象
14.下列化学反应ΔH最大的是
A.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq )+H2O(l);△H1
B. NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l);△H2
C.CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa (aq )+H2O(l);△H3
D.NaOH(aq)+H2SO4(浓)=Na2SO4(aq)+H2O(l);△H4
【答案】C
【解析】
试题解析:A、B两反应完全相同,其焓变相等,均为-57.3KJ/mol;C项醋酸为弱电解质,电离吸热,焓变大于-57.3KJ/mol;D项浓硫酸稀释放热,焓变小于-57.3KJ/mol。故焓变最大的是C。
考点:中和热
15.1g H2燃烧生成液态水放出142.9 kJ的热量,下列热化学方程式书写正确的是( )
A.2H2(g)+ O 2(g) = 2H2O (1), ΔH = —142.9 kJ·mol-1
B.2H2(g)+ O 2(g) = 2H2O (1), ΔH = —571.6 kJ·mol-1
C.2H2+O2 = 2H2O, ΔH = —571.6 kJ·mol-1
D.H2(g)+ O 2(g) = H2O (1), ΔH = +285.8 kJ·mol-1
【答案】B
【解析】
试题解析:1g H2燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量,2molH2的质量是4g,燃烧放出142.9KJ×4=571.6kJ的热量。放热用负号,故B正确;A项△H的数值不正确;C项方程式中未标明物质的聚集状态,不正确;D项“+”表示吸热,D不正确。
考点:热化学方程式
16.高温下2HBr(g)H2(g)+Br2(g) △H>0, 达到平衡时,要使混合气体颜色加深,可采取的方法
A.降低温度 B.缩小体积 C.减小压强 D. 增大H2浓度
【答案】B
【解析】
试题解析:该反应正反应是吸热反应,降温,平衡向逆向移动,c(Br2)减小,混合气体的颜色变浅,故A错误;减小压强平衡不移动,但体积增大,c(Br2)减小,混合气体的颜色变浅,故C错误;缩小体积,压强增大,平衡不移动,c(Br2)增大,混合气体的颜色变深,故B正确;增大氢气的浓度,平衡向逆反应移动,c(Br2)减小,混合气体的颜色变浅,故D错误。
考点:影响化学平衡的因素
17.向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,在一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如下所示。由图可得出的正确结论是( )
A.反应在c点达到平衡状态
B.反应物浓度:a点小于b点
C.反应物的总能量低于生成物的总能量
D.Δt1=Δt2时,SO2的转化率:a~b段小于b~c段
【答案】D
【解析】
试题解析:根据图像可知,在c点正反应速率还是在变化,所以不是平衡状态,故A不正确;随着反应的进行,反应物的浓度是逐渐减小的,因此a点反应物的浓度大于b点,故B不正确;开始阶段正反应速率逐渐增大,说明正反应是放热反应,温度升高反应速率增大,故C不正确;根据图像可知,b~c段的反应速率大于a~b段的,所以SO2的转化率大。
考点:化学平衡图像
18.反应NH4HS(s) NH3(g)+H2S(g),在某一温度下达到平衡。下列各种情况中,不能使化学平衡发生移动的是
A.其他条件不变时通入SO2气体 B.移走一部分NH4HS固体
C.容器体积不变,充入NH3 D.压强不变时,充入N2
【答案】B
【解析】
试题解析:向平衡体系中通入SO2气,由于发生氧化还原反应:SO2+2H2S=3S+2H2O,降低H2S的浓度,平衡向正反应方向移动,故A错误;反应物NH4HS为固态,不存在浓度问题,因此多加入或取出其用量,对所发生的化学平衡体系的移动没影响,故B正确;容器体积不变,充入NH3,增大产物浓度,平衡向逆向移动,故C错误;压强不变时,充入N2等效于减压,平衡向正向移动,故D错误。
考点:化学平衡移动
19.已知1 g H2完全燃烧生成水蒸气放出热量121 kJ,且O2中1 mol O===O键完全断裂时吸收热量496 kJ,水蒸气中形成1 mol H—O键时放出热量463 kJ,则H2中1 mol H—H键断裂时吸收的热量为( )
A.920 kJ B.557 kJ C.436 kJ D.188 kJ
【答案】C
【解析】
试题解析:1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ,所以其热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484KJ/mol。设1 mol H—H键断裂时吸收的热量为xKJ,则2x+496-463×4=-484,解得x=436。
考点:反应热的计算
20.下列叙述正确的是
A.反应物分子间的碰撞一定能发生化学反应
B.X(g)+2Y(g) 2Z(g) △H<0,反应达平衡后缩小容器体积,X浓度变小
C.反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的△H<0
D.反应2A(g)+ B(g)3C(g)△H>0,在一定体积的密闭容器中达平衡后,加入B,反应的△H增大
【答案】C
【解析】
试题解析:只有活化分子有合适取向时的有效碰撞才能发生化学反应,故A错误;平衡后缩小容器的体积,各物质浓度均增大,平衡虽然向正向移动,但是根据勒沙特列原理,平衡的移动只能削弱x浓度的增加但是不能完全抵消,x最终浓度还是大于原平衡浓度,故B错误;根据反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s),可知反应为熵减的反应,△S<0,在室温下可自发进行,则△H-T△S<0,△S<0,则△H<0,故C正确;△H是与反应本身有关的一个量,不因为反应物的量的变化而改变,故D错误。
考点:化学平衡移动、化学反应进行的方向
21.右图是198K 时N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。下列叙述正确的是
A.该反应的热化学方程式为:N2 + 3H2 2NH3, △H = -92kJ·mol-1
B.a曲线是加入催化剂时的能量变化曲线
C.加入催化剂, 该化学反应的反应热改变
D.在温度、体积一定的条件下, 通入lmol N2和3molH2 反应后放出的热量为Q1kJ, 若通入2mol N2和6mol H2 反应后放出的热量为Q2kJ 则184>Q2 >2Q1
【答案】D
【解析】
试题解析:未标注物质的聚集状态,故A错误;催化剂能使发生反应所需的活化能降低,故B错误;催化剂能改变反应的路径,使发生反应所需的活化能降低,但不改变化学平衡,反应的热效应不变,故C错误;向密闭容器中通入1mol N2和3mol H2,不可能完全转化,所以达到平衡时放出热量Q1kJ<92.4kJ;另一容积相同的密闭容器中通入2mol N2和6mol H2,达到平衡时放出热量理论上讲应该是2×92.2kJ=184KJ,但反应物不可能充分进行彻底,所以Q2<184KJ,同时通入2mol N2和6mol H2的压强比通入1mol N2和3mol H2的大了,平衡还会向正向移动,放出的热量还会增大,即Q2>2Q1,故D正确.
考点:化学反应与能量转化
22.已知NH3·H2O(aq)与H2SO4(aq)反应生成1mol正盐的反应热△H= -24.2kJ/moL;稀盐酸与稀氢氧化钠溶液反应的中和热△H= -57.3kJ/mol。则NH3•H2O在水溶液中电离的△H等于
A.-69.4kJ/mol B.-45.2 kJ/mol
C.+69.4kJ/mol D.+45.2 kJ/mol
【答案】D
【解析】
试题解析:中和热是57.3kJ/mol,而在生成1mol正盐的同时,必然生成2mol水,则放出的热量应该是114.6kJ,但实际放热是24.2kJ,所以NH3•H2O在水溶液中电离的△H等于=(114.6kJ/mol-24.2kJ/mol)÷2=+45.2 kJ/mol。
考点:化学反应与能量变化
23.某温度下,在一个2L的密闭容器中,加入4molA和2molB进行如下反应:3 A(g)+2B(g)word/media/image25_1.png4C(?)+2D(?),反应一段时间后达到平衡,测得生成1.6molC,且反应的前后压强之比为 5:4(相同的温度下测量),则下列说法正确的是
A.该反应的化学平衡常数表达式是K=
B.此时,B的平衡转化率是35%
C.增大该体系的压强,平衡向右移动,化学平衡常数增大
D.增加C,B的平衡转化率不变
【答案】D
【解析】
试题解析:平衡时生成1.6molC,则根据方程式可知平衡时A、B、C、D的物质的量分别是2.8mol、1.2mol、1.6mol和0.8mol,则根据反应的前后压强之比为5:4可知,D是气体,C不是气体,即该反应是体积减小的可逆反应,故A错误;平衡时生成1.6molC时,则消耗的B的物质的量为0.8mol,则B的平衡转化率为,故B错误;正反应是体积减小的,则增大该体系的压强,平衡向右移动,但由于温度没变,化学平衡常数不变,故C错误;由于C不是气体,增加C对平衡没影响,B的平衡转化率不变,故D正确,答案选D。
考点:平衡常数的判断、转化率计算以及外界条件对平衡状态
24.在一定温度条件下,甲、乙两个容积相等的恒容密闭容器中均发生如下反应:3A(g)+B(g) xC(g)+D(s),向甲中通入6molA和2 molB,向乙中通入1.5molA、0.5molB、3molC和2molD,反应一段时间后都达到平衡,此时测得甲、乙两容器中C的体积分数都为20%,下列叙述中不正确的是
A.若平衡时,甲、乙两容器中A的物质的量不相等,则x=4
B.平衡时,甲、乙两容器中A、B的物质的量之比相等
C.平衡时甲中A的体积分数为40%
D.若平衡时两容器中的压强不相等,则两容器中压强之比为8:5
【答案】C
【解析】
试题解析:反应一段时间后都达到平衡,此时测得甲、乙两容器中C的体积分数都为20%,说明甲乙两容器为等效平衡状态。若平衡时,甲、乙两容器中A的物质的量不相等,则必须满足方程式左右气体的计量数之和相等,所以x=4,故A正确;反应一段时间后都达到平衡,此时测得甲、乙两容器中C的体积分数都为0.2,由此可知甲乙是等效平衡,平衡时,甲、乙两容器中A、B的物质的量之比肯定相等,故B正确;C的体积分数都为0.2,则A、B共占80%,而n(A):n(B)=3:1,所以平衡时甲中A的体积分数为60%,故C错误;二者为等效平衡,满足x=4,反应前后气体的物质的量不变,容器的则两容器中压强之比为(6+2):(1.5+0.5+3)=8:5,故D正确.
考点:化学平衡的计算
25.某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变成H2、CO。其过程如下:
下列说法不正确的是
A.该过程中CeO2没有消耗 B.该过程实现了太阳能向化学能的转化
C.右图中△H1=△H2+△H3 D.H2(g)+ 1/2 O2(g) = H2O(g)的反应热大于△H3
【答案】C
【解析】
试题解析:通过太阳能实现总反应H2O+CO2→H2+CO+O2可知:CeO2没有消耗,CeO2为催化剂,故A正确;该过程中在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO,所以把太阳能转变成化学能,故B正确;由图中转化关系及据盖斯定律可知:-△H1为正值,△H2+△H3为负值,则-△H1=△H2+△H3,故C错误;气态水转化到液态水,放出能量,故H2(g)+ 1/2 O2(g) = H2O(l)放热更多,焓变更小,故D正确。
考点:原电池原理、盖斯定律
第II卷(非选择题)
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26.(1)已知在K2Cr2O7的溶液中存在如下平衡: Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黄色)+2H+,向5mL0.1mol/L K2Cr2O7溶液中滴加3-10滴浓H2SO4,观察到的现象为__________;在此基础上再滴加5-10滴6mol/LNaOH溶液,溶液颜色变化为__________。
(2)已建立平衡的某可逆反应,当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时,下列叙述正确的是__________(填序号)。
①生成物的产量一定增加
②生成物的体积分数一定增加
③反应物的浓度一定降低
④反应物的转化率一定增加
⑤正反应速率一定大于逆反应速率
【答案】(1)溶液橙色加深或溶液颜色加深 溶液由橙色变为黄色 (2)①⑤
【解析】
试题解析:(1)加入浓硫酸,增大氢离子浓度,使平衡向逆方向移动,Cr2O72-浓度增大,溶液橙色加深;再加氢氧化钠溶液,消耗氢离子,氢离子浓度减小,平衡向正方向移动,Cr2O72-浓度减小,CrO42-浓度增大,溶液由橙色变为黄色;(2)化学平衡向正反应方向移动,生成物的产量一定增大,故①正确;如增加反应物的物质的量,平衡向正方向移动,若增加的多,转化的少,则生成物的体积分数反而减小,故②错误;如增大反应物的浓度,平衡向正方向移动,达到平衡时,反应物的浓度比改变条件前大,故③错误;如增加某反应物的物质的量,平衡向正方向移动,但该反应物的转化率反而减小,故④错误;正反应速率大于逆反应速率,平衡向正反应方向移动,故⑤正确。
考点:化学平衡移动
27.SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中存在S-F键。已知1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1molF-F 、S-F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ.则S(s)+ 3F2(g)= SF6的反应热△H为______________________________。
【答案】-1220kJ/mol
【解析】
试题解析:反应热△H=反应物总键能-生成物总键能,所以对于S(s)+3F2(g)═SF6(g),其反应热△H=280KJ/mol+3×160KJ/mol-6×330KJ/mol=-1220kJ/mol。
考点:反应热的计算
28.已知丁烷燃烧热△H= -akJ /mol ,写出丁烷燃烧热的热化学方程式___ ___________ ;完全燃烧一定量的丁烷,放出的热量为Q,已知为了完全吸收生成的CO2,消耗掉4mol/L NaOH溶液50mL ,则1mol丁烷完全燃烧放出的热量Q1的范围为______________________________。
【答案】C4H10(g)+ O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l) △H=-akJ/mol 20Q≤ Q1 ≤40Q
【解析】
试题解析:燃烧热是指1摩尔纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量。丁烷燃烧热是-akJ /mol,则表示丁烷燃烧热的热化学方程式为:C4H10(g)+ O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l) △H=-akJ/mol;n(NaOH)=0.05L×4mol/L=0.2mol,若该溶液吸收二氧化碳时恰好生成正盐,则由CO2~2KOH可知,n(CO2)=0.2mol×=0.1mol,由碳元素守恒则n(C4H10)=n(CO2)=×0.1mol=mol, mol丁烷放出的热量为Q,所以1mol丁烷完全燃烧放出的热量为40Q;若该溶液吸收二氧化碳时恰好生成酸式盐,则则由CO2~KOH可知,n(CO2)=n(NaOH)=0.2mol,由碳元素守恒则n(C4H10)=n(CO2)=×0.2mol=mol, mol丁烷放出的热量为Q,所以1mol丁烷完全燃烧放出的热量为20Q;故1mol丁烷完全燃烧放出的热量Q1的范围为20Q≤ Q1 ≤40Q。
考点:反应热的计算
29.一定条件下,在体积为3 L的密闭容器中反应CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)达到化学平衡状态。
(1)500℃时,从反应开始到达到化学平衡,以H2的浓度变化表示的化学反应速率是__________(用含图中字母的代数式表示)。
(2)判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是__________(填字母)。
a.v消耗(CH3OH)=2 v消耗(H2)
b.混合气体的密度不再改变
c.混合气体的平均相对分子质量不再改变
d.CO、H2、CH3OH的浓度均不再变化
(3)300℃时,将容器的容积压缩到原来的1/2,在其他条件不变的情况下,对平衡体系产生的影响是__________(填字母)。
a.c(H2)减少
b.正反应速率加快,逆反应速率减慢
c.CH3OH 的物质的量增加
d.重新平衡时c(H2)/ c(CH3OH)减小
【答案】(1) (2)c、d (3)c、d
【解析】
试题解析:(1)tB时间内,生成nB mol CH3OH,则消耗2nB H2,则△c(H2)=2nB/3,v(H2)=;(2)用甲醇和用氢气表示的速率之比等于2:1,不等于方程式中的系数比,故a错误;因体积不变,气体的质量不变,任何时刻密度不变,故b错误;根据,不变,不变,说明不变,所以反应达到平衡状态,故c正确;各种物质的浓度不变,反应也达到平衡状态,故d正确;(3)增加压强平衡向着正反应方向移动,正、逆反应速率都增大,H2物质的量减小,CH3OH物质的量增大,但由于体积缩小,达新平衡时c(H2)浓度可能比原平衡大,重新平衡时c(H2)/ c(CH3OH)减小所以选项a、b错误,c、d正确。
考点:化学反应速率、化学平衡状态的标志、化学平衡移动
30.将不同量的H2O(气) 和CO 气体分别通入到一体积为l L的恒容密闭容器中进行反应:H2O (g) + CO( g) word/media/image44_1.pngCO2 (g) +H2(g);得到以下三组数据,据此回答下列问题:
(1)①由以上数据,实验1中以v( CO2) 表示的反应速率为__________。
②该反应在650℃时平衡常数数值为__________,该反应的逆反应为__________ (填“吸” 或“放”)热反应。
③若实验3要达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等),且t <3min,则a、b 应满足的关系是__________。
(2)下图1、2 表示上述反应在时刻t1达到平衡,在时刻t2因改变某个条件而发生变化的情况:
①图1中时刻t2发生改变的条件可能是__________ (写2条)
②图2中时刻t2发生改变的条件可能是__________ (写2条)
(3)在850℃时,其平衡常数K = 1,850℃时在该容器中同时充人1.0moICO,3.0 molH2O,1.0molCO2,5.0molH2,此时反应向__________(填“正反应” 或“逆反应”)方向进行,平衡时CO2的物质的量为__________。
【答案】(1)①0.16mol/(L·min) ② 吸 ③b=2a>1 (2)①加入催化剂或缩小容器体积 ②通H2O(g)或降温或减小H2浓度 (3)逆反应 0.8mol 略
【解析】
试题解析:(1)①根据方程式计算可得,实验1中达到平衡时CO2的物质的量为0.8 mol。以v(CO2)表示的反应速率为:0.8 mol÷1L÷5 min=0.16 mol·L-1·min-1。②根据K=计算可得该反应在650 ℃时平衡常数数值为。第二组温度比第一组高,反应物物质的量比第一组减半,但是平衡时H2的物质的量比第一组的一半少,表明该反应为放热反应,其逆反应则为吸热反应。③反应前后气体体积不变,达到相同平衡状态且时间更短,故a、b应满足的关系是:b=2a>1;(2)①图1中t2时刻正逆反应速率同时同等程度增大,平衡不移动,故改变的条件可能是使用催化剂或增大压强;②图2中从t2时刻开始,二氧化碳浓度增大,一氧化碳浓度减小,平衡向正向移动,故改变的条件可能是通H2O(g)或降温或减小H2浓度;(3)850℃时在该容器中同时充人1.0molCO,3.0 molH2O,1.0molCO2,5.0molH2,浓度熵===>1,故平衡向逆向移动;设达平衡时消耗nmol二氧化碳,则=1,解得n=0.2,故衡时CO2的物质的量为(1-0.2)=0.8nol。
考点:化学反应速率与化学平衡
31.用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HC1。利用反应A,可实现氯的循环利用。反应A: 4HCl+O2 2Cl2+2H2O。
(1)已知:i 反应A中, 4mol HCI被氧化,放出115.6kJ的热量。
ii ①H2O的电子式是_______________.
②反应A的热化学方程式是____________________________________________________。
③断开1 mol H—O 键与断开 1 mol H—Cl 键所需能量相差约为__________kJ,H2O中H—O 键比HCl中H—Cl键(填“强”或“弱”)_______________。
(2)对于反应A,下图是4种投料比[n(HCl):n(O2),
分别为1:1、2:1、4:1、6:1]下,反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线。
①曲线b对应的投料比是__________。
②当曲线b、c、d对应的投料比达到相同的HCl平衡转化率时,对应的反应温度高低与投料比多少的关系是______________________________。
③投料比为2:1、温度为400℃时,平衡混合气中Cl2的物质的量分数__________。
【答案】(1)①H:O:H ②4HCl(g)+O2(g) 2Cl2+2H2O(g) △H=-115.6kJ/mul ③32或31.9kJ 强
(2)①4:1 ②投料比越小时对应的温度越低 ③30.8%
【解析】
试题解析:(1)①水是含有极性键的共价化合物,所以电子式是H2O的电子式是。②4mol HCI被氧化,放出115.6kJ的热量,所以该反应的热化学方程式是4HCl+O2 2Cl2+2H2O △H=-115.6kJ/mul; ③1 mol H—O 与1 mol H—Cl的键能分别是设为x和y。因为反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值,所以有4x+498kJ/mol-2×243KJ/mol-2×2×y=-115.6kJ/mol,解得x-y=32 kJ/mol,所以H2O中H—O 键比HCl中H—Cl键强。(2)①氧气的物质的量越多,则氯化氢的转化率越高,即n(HCl):n(O2)的比值越小,氯化氢的转化率越高,所以投料比分别为1:1、2:1、4:1、6:1时氯化氢的转化率一次降低,曲线b对应的投料比是4:1;②根据曲线可知,投料比越小时对应的温度越低。③根据曲线可知投料比为2:1、温度为400℃时,氯化氢的平衡转化率是80% ,
4HCl+O2 2Cl2+2H2O
起始量(mol) 2 1 0 0
转化量(mol) 1.6 0.4 0.8 0.8
平衡量(mol) 0.4 0.6 0.8 0.8
所以平衡混合气中Cl2的物质的量分数是。
考点:热化学方程式、外界条件对平衡状态的影响以及可逆反应的有关计算