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文档介绍
2018-2019学年湖南省娄底市高二上学期期中化学试题(理科)(解析版)
2018-2019学年湖南省娄底市高二(上)期中化学试卷(理科) 一、单选题(本大题共16小题,共48.0分) 1. 判断一个化学反应的自发性常用焓判据和熵判据,则在下列情况下,可以判定反应一定自发进行的是( ) A. △H>0,△S>0 B. △H<0,△S>0 C. △H>0,△S<0 D. △H<0,△S<0 【答案】B 【解析】解:化学反应能否自发进行,取决于焓变和熵变的综合判据,当△G=△H-T⋅△S<0时,反应能自发进行, 当△H<0,△S>0时,△G=△H-T⋅△S<0,一定能自发进行, 而△H>0,△S<0时不能自发进行, △H>0,△S>0或△H<0,△S<0能否自发进行,取决于反应的温度, 所以△H<0,△S>0一定能自发进行, 故选:B。 当△G=△H-T⋅△S<0时,反应能自发进行. 本题考查反应热与焓变,题目难度不大,注意自由能判据的应用. 2. 下列变化过程,属于放热反应的是( ) ①液态水变成水蒸气 ②酸碱中和反应 ③浓H2SO4稀释 ④固体氢氧化钠溶于水 ⑤弱酸电离 ⑥H2在Cl2中燃烧 A. ①⑤ B. ②③④⑤ C. ②③④⑥ D. ②⑥ 【答案】D 【解析】解:①液态水变成水蒸气是物理变化,故①错误; ②酸碱中和反应是放热反应,故②正确; ③浓H2SO4稀释是物理变化,故③错误; ④固体NaOH溶于水是物理变化,故④错误; ⑤弱酸电离是吸热过程,故⑤错误; ⑥H2在Cl2中燃烧是放热反应,故⑥正确。 故选:D。 常见的放热反应有:所有的物质燃烧、所有金属与酸或与水、所有中和反应、绝大多数化合反应、铝热反应; 常见的吸热反应有:绝大数分解反应、个别的化合反应(如C和CO2)、工业制水煤气、碳(一氧化碳、氢气等)还原金属氧化物、某些复分解(如铵盐和强碱),吸热反应与放热反应都涉及化学变化,以此解答该题。 本题考查反应热与焓变,为高频考点,侧重考查学生的分析能力,题目难度不大,抓住中学化学中常见的吸热或放热的反应是解题的关键,对于特殊过程中的热量变化的要熟练记忆。 3. 燃料电池能有效提高能源利用率,具有广泛的应用前景.下列物质均可用作燃料电池的燃料,其中最环保的是( ) A. 甲醇 B. 天然气 C. 液化石油气 D. 氢气 【答案】D 【解析】解:甲醇、天然气、液化石油气含有碳元素,燃烧过程中易生成污染气体,氢气燃烧生成无污染的水,是最环保的燃料, 故选:D。 依据物质燃烧产物分析判断,甲醇、天然气、液化石油气含有碳元素,燃烧过程中易生成污染气体,氢气燃烧生成无污染的水. 本题考查燃料燃烧产物分析,含碳元素化合物燃烧易生成一氧化碳污染性气体,题目较简单. 4. 下列热化学方程式书写正确的是(△H的绝对值均正确)( ) A. C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)△H=-1367.0 kJ/mol(燃烧热) B. NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=+57.3kJ/mol(中和热) C. 2NO2=O2+2NO△H=+116.2kJ/mol(反应热) D. S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-296.8kJ/mol(反应热) 【答案】D 【解析】解:A、燃烧热要求可燃物的物质的量必须为1mol,得到的氧化物必须是稳定的氧化物,H2O的状态必须为液态,故A错误; B、中和反应是放热反应,△H应小于0,故B错错误; C、热化学反应方程式要注明物质在反应时的状态,故C错错误; D、热化学方程式的书写注明了物质的聚集状态、△H的正负号、数值、单位,故D正确; 故选:D。 根据热化学方程式的书写及其注意事项可知,需注明物质的聚集状态、△H的正负号、数值、单位,燃烧热抓住1mol可燃物燃烧生成稳定氧化物、中和热抓住生成1mol水,且利用燃烧与中和反应放热来解答. 本题考查燃烧热以及热化学方程式的书写正误判断,重在搞清书写热化学方程式的注意事项. 5. 在298K、100kPa时,已知:2H2O(g)=O2(g)+2H2(g)△H1 Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)△H2 2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)△H3 则△H3与△H1和△H2间的关系正确的是( ) A. △H3=△H1+2△H2 B. △H3=△H1+△H2 C. △H3=△H1-2△H2 D. △H3=△H1-△H2 【答案】A 【解析】解:设2H2O(g)=O2(g)+2H2(g)△H1…① Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)△H2…② 2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)△H3…③ 由盖斯定律可知,③=①+2×②,因此△H3=△H1+2△H2。 故选:A。 设2H2O(g)=O2(g)+2H2(g)△H1…① Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)△H2…② 2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)△H3…③ 由盖斯定律可知,③=①+2×②分析. 本题考查学生利用盖斯定律来计算反应热的关系,明确化学反应的关系,在加和反应时等号同侧的相加,当乘以一个系数时反应热也要乘以这个系数来解答即可. 6. 已知下列热化学方程式: Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-24.8kJ⋅mol-1 Fe2O3(s)+13CO(g)=23Fe3O4(s)+13CO2(g)△H=-15.73kJ⋅mol-1 Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.4kJ⋅mol-1 则14g CO气体还原足量FeO固体得到Fe固体和CO2气体时对应的△H约为( ) A. -218kJ⋅mol-1 B. -109kJ⋅mol-1 C. +218kJ⋅mol-1 D. +109kJ⋅mol-1 【答案】B 【解析】解:①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-24.8kJ⋅mol-1 ②Fe2O3(s)+13CO(g)=23Fe3O4(s)+13CO2(g)△H=-15.73kJ⋅mol-1 ③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.4kJ⋅mol-1 由盖斯定律可知,①×3-(②×3+③×2)6得到反应CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=24.8×3-(-15.73×3)-640.4×26KJ/mol=-109kJ/mol, 故选:B。 由盖斯定律可知,反应CO+FeO=Fe+CO2可由①×3-(②×3+③×2)6得到,以此来计算反应热. 本题考查学生利用盖斯定律计算反应热,熟悉已知反应与目标反应的关系是解答本题的关键,题目难度中等. 7. 已知4NH3+5O2=4NO+6H2O(g),若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,则正确的关系是( ) A. 45 v(NH3)=v(O2) B. 56 v(O2)=v(H2O) C. 23 v(NH3)=v(H2O) D. 45 v(O2)=v(NO) 【答案】D 【解析】解:对于反应4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g), A、速率之比等于化学计量数之比,故v(NH3):v(O2)=4:5,即54v(NH3)=v(O2),故A错误; B、速率之比等于化学计量数之比,故v(O2):v(H2O)=5:6,即65v(O2)=v(H2O),故B错误; C、速率之比等于化学计量数之比,故v(NH3):v(H2O)=4:6,即32v(NH3)=v(H2O),故C错误; D、速率之比等于化学计量数之比,故v(O2):v(NO)=5:4,即45v(O2)=v(NO),故D正确; 故选:D。 根据在同一化学反应中,不同物质表示的化学反应速率之比等于其化学计量数之比来计算. 本题考查化学反应速率规律,明确同一化学反应中,用不同的物质来表示化学反应速率,数值不同,但意义相同,且化学反应速率之比等于化学计量数之比. 8. 在气体反应中,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加入催化剂. A. ①②③ B. ②④ C. ②③④ D. ①③ 【答案】B 【解析】解: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②和④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,活化分子和活化分子的百分数都减小, 故选:B。 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,能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大,可升高温度、加入催化剂等措施. 本题考查化学反应速率的影响因素,为高频考点,把握温度、浓度、压强、催化剂对反应速率影响的实质为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意活化理论的理解及应用,题目难度不大. 9. 甲烷的燃烧热△H=-890.3kJ⋅mol-1,1kg CH4在25℃,101kPa时充分燃烧生成液态水放出的热量约为( ) A. -5.56×104 kJ⋅mol-1 B. 5.56×104 kJ⋅mol-1 C. 5.56×104 kJ D. -5.56×104 kJ 【答案】C 【解析】解:1kg甲烷的物质的量为:n=1000g16g/mol=62.5mol,甲烷的燃烧热△H=-890.3kJ⋅mol-1,说明1molCH4在25℃,101kPa时充分燃烧生成液态水放出的热量为890.3kJ,则62.5mol甲烷在25℃,101kPa时充分燃烧生成液态水放出的热量为:890.3kJ⋅mol-1×62.5mol=5.56×104kJ, 故选:C。 燃烧热是在25℃,101 kPa时,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,甲烷的燃烧热890.3kJ⋅mol-1,即1molCH4在25℃,101kPa时充分燃烧生成液态水放出的热量为890.3kJ,先求出1kg甲烷的物质的量,然后计算出1kg甲烷完全燃烧放出的热量. 本题考查了燃烧热的定义及反应热的有关计算,题目难度不大,明确燃烧热的概念为解答关键,试题侧重基础知识的考查,有利于提高学生的分析能力及化学计算能力. 10. SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在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(g)的反应热△H为( ) A. -1780kJ/mol B. -1220 kJ/mol C. -450 kJ/mol D. +430 kJ/mol 【答案】B 【解析】解: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, 故选:B。 根据反应热△H=反应物总键能-生成物总键能计算反应热. 本题考查反应热的计算,难度中等,清楚△H=反应物总键能-生成物总键能是解题关键. 11. 某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂对反应速率的影响.在常温下按照如下方案完成实验.实验②的反应物应( ) 实验编号 反应物 催化剂 ① 10mL2%H2O2溶液 无 ② 无 ③ 10mL5%H2O2溶液 MnO2固体 A. 5mL 2% H2O2溶液 B. 10mL 5% H2O2溶液 C. 10mL 2% H2O2溶液 D. 5mL 10% H2O2溶液 【答案】B 【解析】解:本实验的目的是探究温度、催化剂对反应速率的影响,表中已有数据中,①和③两组实验有两个反应条件不同,二者无法达到实验目的;只能实验②和③体积催化剂对反应速率的影响,所以实验②中双氧水浓度和体积必须与③相同,即10mL5%H2O2溶液;同时实验①和②中都没有使用催化剂,可以探究双氧水浓度对反应速率的影响, 故选:B。 实验目的是研究浓度、催化剂对反应速率的影响,根据表中数据,①和③中由于有两个不同条件:双氧水浓度和催化剂,①和③两组实验无法探究浓度、催化剂对反应速率的影响;所以只能是②和③探究催化剂对反应速率的影响,①和②探究双氧水浓度对反应速率的影响,据此进行判断双氧水的浓度和体积. 本题考查了探究温度、催化剂对反应速率的影响的方法,题目难度不大,注意掌握影响化学反应速率的因素,明确探究某个条件对反应速率的影响时,必须保证除了该条件不同外,其它反应条件必须完全相同. 12. 为探究锌与0.1mol/L稀硫酸的反应速率[以v(H2)表示],对反应物作出如下改变。下列判断正确的是( ) A. 加入NH4HSO4固体,v(H2)不变 B. 把稀硫酸改为98%的浓硫酸,v(H2)减小 C. 加入少量水,v(H2)增大 D. 把0.1 mol/L 稀硫酸改为0.2 mol/L盐酸,v(H2)不变 【答案】D 【解析】解:A、加入NH4HSO4固体,NH4HSO4发生电离,溶液中c(H+)增大,反应速率加快,即v(H2)增大,故A错误; B、把稀硫酸改为98%的浓硫酸,反应不生成氢气,故B错误; C、加入少量水稀释溶液,溶液中c(H+)减小,反应速率减小,即v(H2)减小,故C错误; D、把0.1 mol/L 稀硫酸改为0.2 mol/L盐酸,溶液中c(H+)不变,故v(H2)不变,故D正确; 故选:D。 A、加入NH4HSO4固体,NH4HSO4发生电离,溶液中c(H+)增大; B、把稀硫酸改为98%的浓硫酸,反应不生成氢气; C、加入少量水稀释溶液,溶液中c(H+)减小; D、把0.1 mol/L 稀硫酸改为0.2 mol/L盐酸,溶液中c(H+)不变。 本题考查化学反应速率的影响因素,难度不大,注意理解外界因素对反应速率的影响。 13. α1和α2分别为A、B在两个恒容容器中平衡体系A(g)⇌2B(g)和2A(g)⇌B(g)的转化率,在温度不变的情况下,均增加A的物质的量,下列判断正确的是( ) A. α1、α2均减小 B. α1、α2均增大 C. α1减小,α2增大 D. α1增大,α2减小 【答案】C 【解析】解:对于反应:A(g)⇌2B(g)①,增加A的物质的量,所到达的平衡状态可以等效为增大压强,增大压强平衡向逆反应移动,转化率减小,即α1减小; 对于反应:2A(g)⇌B(g),增加A的物质的量,所到达的平衡状态可以等效为增大压强,增大压强平衡向生成B的移动,转化率增大,即α2增大。 故选:C。 对于反应:A(g)⇌2B(g)①,2A(g)⇌B(g)②.在恒温、恒容条件下达到平衡时,保持条件不变,增加A的物质的量,平衡都向右移动,到达的平衡状态,可以等效为在原平衡的基础增大压强,增大压强平衡向气体体积减小的方向移动,据此判断。 本题考查平衡移动转化率的判断,难度中等,本题采取等效平衡理解,可以借助平衡常数理解,注意形成规律进行总结: ①若反应物只有一种时:aA(g)⇌bB(g)+cC(g),增加A的量,平衡向右移动,但该反应物A的转化率α(A)不一定增大,当a=b+c时,α(A)不变;a>b+c时,α(A)增大;当ac+d,α(A)和α(B)都增大。 14. 下列有关说法正确的是( ) A. 某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应 B. 2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应的△H>0 C. CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的△H<0 D. 对于乙酸与乙醇的酯化反应(△H<0),加入少量浓硫酸并加热,该反应的反应速率和平衡常数均增大 【答案】A 【解析】解:A.△H-T△S<0的反应可自发进行,则某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应,故A正确; B.由化学计量数可知△S<0,在常温下能自发进行,则该反应的△H<0,故B错误; C.由化学计量数可知△S>0,室温下不能自发进行,说明该反应的△H>0,故C错误; D.加入少量浓硫酸并加热,可加快反应速率,但温度升高平衡逆向移动,平衡常数减小,故D错误; 故选:A。 A.△H-T△S<0的反应可自发进行; B.由化学计量数可知△S<0; C.由化学计量数可知△S>0; D.加入少量浓硫酸并加热,可加快反应速率,但温度升高平衡逆向移动。 本题考查反应热与焓变,为高考常见题型,把握焓变与熵变的判断、反应进行的方向为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意综合判据的应用,题目难度不大。 15. 现有下列三个图象:下列反应中符合下述全部图象的反应是( ) A. N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H<0 B. 2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g)△H>0 C. 4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H<0 D. H2(g)+CO(g)=C(s)+H2O(g)△H>0 【答案】B 【解析】解:由第一个图象可知升高温度生成物的浓度增大,说明平衡向正反应方向移动,说明正反应吸热反应,可排除A、C选项, 由第二个和第三个图象可知压强增大生成物的浓度减小,说明压强增大平衡向逆反应方向移动,则反应物的气体的计量数之和小于生成物气体的化学计量数之和,可排除D选项,故选B。 由图象可以判断出该反应应有如下特点:①正反应吸热,②压强增大平衡向逆反应方向移动,即反应物的气体的计量数之和大于生成物气体的化学计量数之和,以此进行选择. 本题考查化学平衡移动图象题,题目难度不大,本题的关键点为正确分析图象中曲线的变化趋势,用排除的方法做题. 16. 一定温度下,向一个容积为2L的真空密闭容器中(事先装入催化剂)通入1mol N2和3mol H2,3min后测得密闭容器内的压强是起始时的0.7倍,在此时间内v(H2)是( ) A. 0.1mol/(L⋅min) B. 0.2mol/(L⋅min) C. 0.3mol/(L⋅min) D. 0.6mol/(L⋅min) 【答案】C 【解析】解:3min末测得容器内压强是起始时压强的0.7倍,压强之比等于物质的量之比, 所以3min末时容器内混合气体的物质的量为(1mol+3mol)×0.7=2.8mol 3H2+N2⇌2NH3 ;物质的量变化△n 3 2 △n(H2) 4mol-2.8mol=1.2mol 所以△n(H2)=32×1.2mol=1.8mol, 所以3min内用H2表示的平均反应速率v(H2)=1.8mol2L3min=0.3mol/(L⋅min), 故选:C。 利用压强之比等于物质的量之比,求出3min末时容器内混合气体的物质的量,根据方程式利用差量法计算氢气的物质的量变化量,再利用根据v=△c△t计算v(H2)。 本题考查反应速率的有关计算,难度不大,关键根据压强变化计算参加反应的氢气的物质的量,注意差量法的应用。 二、简答题(本大题共2小题,共20.0分) 17. 已知C、H2、CO发生燃烧反应时的反应热数据如下表所示: 物质 C H2 CO △H/(kJ⋅mol-1) -393.5 -285.8 -283.0 (1)写出C完全燃烧的热化学方程式:______。 (2)现以H2或CO为燃料来提供热能,从热能的角度考虑,你认为应该选择______(填写序号)。 A.H2 B.CO C.均可以 理由是______。 【答案】C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ⋅mol-1 A 相同质量的H2和CO燃烧,H2放出的热量多 【解析】解:(1)由表格中数据可知,C完全燃烧生成二氧化碳,放热为393.5 kJ,由焓变与状态可知热化学方程式为C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5 kJ⋅mol-1, 故答案为:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5 kJ⋅mol-1; (2)以H2或CO为燃料来提供热能,从热能的角度考虑,你认为应该选择A,因相同质量的H2和CO燃烧,H2放出的热量多, 故答案为:A;相同质量的H2和CO燃烧,H2放出的热量多。 (1)由表格中数据可知,C完全燃烧生成二氧化碳,放热为393.5 kJ,结合焓变与状态书写热化学方程式; (2)H2、CO均为1mol时,氢气放热多,且等质量时氢气的物质的量大。 本题考查热化学方程式,为高考常见题型,把握燃烧热及应用为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意表中数据的应用,题目难度不大。 18. 在2L密闭容器中进行反应:mX(g)+nY(g)⇌pZ(g)+qQ(g),式中m、n、p、q为化学计量数。在0~3min内,各物质物质的量的变化如下表所示: X Y Z Q 起始/mol 0.7 1 2min末/mol 0.8 2.7 0.8 2.7 3min末/mol 0.8 已知2min内v(Q)=0.075mol⋅L-1⋅min-1,v(Z):v(Y)=1:2。 (1)试确定:起始时n(Y)=______,n(Q)=______。 (2)方程式中m=______,n=______,p=______,q=______。 (3)用Z表示2min内的反应速率______。 【答案】2.3mol 3mol 1 4 2 3 0.05mol⋅L-1⋅min-1 【解析】解:2min内v(Q)=0.075mol/(L⋅min),则2min内△n(Q)=0.075mol/(L⋅min)×2min×2L=0.3mol, 2min内△n(X)=0.8mol-0.7mol=0.1mol,2min内△n(Z)=1mol-0.8mol=0.2mol, 根据反应速率v(Z):v(Y)=1:2可知,2min内△n(Y)=2△n(Z)=0.4mol, 则m:n:p:q=△n(X):△n(Y):△n(Z):△n(Q)=0.1mol:0.4mol:0.2mol:0.3mol=1:4:2:3,反应的化学方程式为:X(g)+4Y(g)⇌2Z(g)+3Q(g), (1)2min内生成0.1molX,根据反应X(g)+4Y(g)⇌2Z(g)+3Q(g)可知,2min内生成Y的物质的量为0.4mol,则起始时Y的物质的量为:2.7mol-0.4mol=2.3mol; Q在2min内物质的量减少,根据反应方程式可知,2min内消耗的Q的物质的量为:0.1mol×3=0.3mol,则起始是Q的物质的量为:2.7mol+0.3mol=3mol, 故答案为:2.3mol;3mol; (2)由上述分析,可知反应方程式为:X(g)+4Y(g)⇌2Z(g)+3Q(g),则m=1、n=4、p=2、q=3, 故答案为:1;4;2;3; (3)2min内Z表示反应速率为0.2mol2L2min=0.05 mol⋅L-1⋅min-1, 故答案为:0.05 mol⋅L-1⋅min-1。 2min内v(Q)=0.075mol/(L⋅min),则2min内△n(Q)=0.075mol/(L⋅min)×2min×2L=0.3mol, 2min内△n(X)=0.8mol-0.7mol=0.1mol,2min内△n(Z)=1mol-0.8mol=0.2mol, 根据反应速率v(Z):v(Y)=1:2可知,2min内△n(Y)=2△n(Z)=0.4mol, 则m:n:p:q=△n(X):△n(Y):△n(Z):△n(Q)=0.1mol:0.4mol:0.2mol:0.3mol=1:4:2:3,反应的化学方程式为:X(g)+4Y(g)⇌2Z(g)+3Q(g), (1)根据反应X(g)+4Y(g)⇌2Z(g)+3Q(g)及表中数据计算出反应初始时Y、Q的物质的量; (2)由上述分析,可知反应方程式为:X(g)+4Y(g)⇌2Z(g)+3Q(g); (3)根据v=△c△t计算2min内Z表示反应速率。 本题考查了化学反应速率、化学平衡的计算,题目难度中等,明确反应速率与化学计量数的关系为解答关键,注意掌握化学反应速率的概念及计算方法。 三、实验题(本大题共2小题,共32.0分) 19. 在容积为1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)⇌2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深.回答下列问题: (1)反应的△H______0(填“大于”或“小于”);100℃时,体系中各物质浓度随时间变化如图所示.在0~60s时段,反应速率v(N2O4)为______mol⋅L-1⋅s-1;反应的平衡常数K1为______. (2)100℃时达平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.0020mol⋅L-1⋅s-1的平均速率降低,经10s又达到平衡. ①T______100℃(填“大于”或“小于”),判断理由是______. ②列式计算温度T时反应的平衡常数K2:______. (3)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,平衡向______(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是______. 【答案】大于 0.0010 0.36mol/L 大于 c(N2O4)降低平衡正向移动,正反应为吸热反应,故温度升高 1.28mol/L 逆反应 增大压强平衡向气体体积减小即逆反应方向移动 【解析】解:(1)随温度的升高,混合气体的颜色变深,化学平衡向正反应方向移动,即△H>0;0~60s时段,N2O4浓度变化为:0.1mol/L-0.04mol/L=0.06mol/L,v(N2O4)=0.06mol/L60s=0.0010mol⋅L-1⋅s-1;K1=c 2(NO 2)c(N 2O4)=(0.12mol/L) 20.04mol/L=0.36mol/L, 故答案为:大于;0.0010;0.36mol/L; (2)①N2O4的浓度降低,平衡向正反应方向移动,由于正反应方向吸热,T>100℃,故答案为:大于;c(N2O4)降低平衡正向移动,正反应为吸热反应,故温度升高; ②平衡时,c(NO2)=0.120mol⋅L-1+0.0020mol⋅L-1⋅s-1×10s×2=0.16mol⋅L-1,c(N2O4)=0.040mol⋅L-1-0.0020mol⋅L-1⋅s-1×10s=0.020mol⋅L-1,K2=(0.16mol/L) 20.020mol/L=1.28mol/L,故答案为:1.28mol/L; (3)反应容器的容积减少一半,压强增大,正反应方向气体体积增大,增大压强平衡向气体体积减小即逆反应方向移动,故答案为:逆反应;增大压强平衡向气体体积减小即逆反应方向移动. (1)随温度的升高,混合气体的颜色变深,化学平衡向正反应方向移动,据此判断;反应速率利用公式v=△c△t计算得到;化学平衡常数利用化学平衡常数表达式计算; (2)①N2O4的浓度降低,平衡向正反应方向移动,由于正反应方向吸热,T>100℃; ②计算T℃ 时两种物质的浓度,计算得到化学平衡常数; (3)反应容器的容积减少一半,压强增大,根据反应前后气体体积大小判断化学平衡移动方向. 本题考查化学平衡图象、影响平衡的因素、平衡常数影响因素、化学反应速率的计算等,难度不大. 20. 用如图所示装置进行中和热测定实验,请回答下列问题: (1)仪器A的名称为______。 (2)大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是______。 (3)实验中若用0.50mol⋅L-1H2SO4溶液跟0.50mol⋅L-1NaOH溶液进行中和热测定,写出表示该反应中和热的热化学方程式(中和热为57.3kJ⋅mol-1):______。 (4)取30mL H2SO4溶液与50mL NaOH溶液在小烧杯中进行中和反应,三次实验温度平均升高4.1℃.已知中和后生成的溶液的 比热容为4.18J/(g⋅℃),溶液的密度均为1g/cm3.通过计算可得中和热△H=______, (5)上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差,产生此偏差的原因可能是(填字母)______。 a.实验装置保温、隔热效果差 b.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度 c.一次性把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 (6)实验中若用60mL0.25mol⋅L-1H2SO4溶液跟50mL0.55mol⋅L-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量______(填“相等”。“不相等”),所求中和热______(填“相等”。“不相等”),若用50mL0.50mol⋅L-1醋酸代替H2SO4溶液进行上述实验,测得反应前后温度的变化值会______(填“偏大”、“偏小”、“不受影响”)。 【答案】环形玻璃搅拌棒 减少实验过程中的热量损失 12H2SO4(aq)+NaOH(aq)=12Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol -68.6kJ⋅mol-1 b 不相等 相等 偏小 【解析】解:(1)由量热计的构造可知,仪器A是环形玻璃搅拌棒; 故答案为:环形玻璃搅拌棒; (2)中和热测定实验成败的关键是保温工作,大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是减少实验过程中的热量损失;故答案为:减少实验过程中的热量损失; (3)稀强酸、稀强碱反应生成1mol液态水时放出57.3kJ的热量,应生成1mol液态水,热化学方程式为:12H2SO4(aq)+NaOH(aq)=12Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol; 故答案为:12H2SO4(aq)+NaOH(aq)=12Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol; (4)30mL0.5mol/LH2SO4溶液与 50mL0.5mol/LNaOH溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.5mol/L×2=0.025mol,溶液的质量为:100ml×1g/ml=100g,温度变化的值△T为4.1℃,则生成0.025mol水放出的热量为Q=m⋅c⋅△T=100g×4.18J/(g⋅℃)×4.1℃=1713.8J,即1.7138kJ,所以实验测得的中和热△H=-1.7238kJ0.025mol=-68.6kJ/mol; 故答案为:-68.6kJ⋅mol-1; (5)上述实验数值结果与57.3kJ/mol相比,数值偏高, a.实验装置保温、隔热效果差,则导致数值偏小,故错误; b.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度,则温度计上剩余氢氧化钠和硫酸中和会放出热量,数值偏高,故正确; c.尽量一次快速将NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,不允许分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,故错误; 故选b。 (6)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,用60mL0.25mol⋅L-1H2SO4溶液跟50mL0.55mol⋅L-1NaOH溶液进行反应和上述实验相比,生成水的量增多,所放出的热量偏高,但是中和热的均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热,与酸碱的用量无关,所以测得中和热数值相等;醋酸是弱酸,电离是吸热的,用50mL0.50mol⋅L-1醋酸代替H2SO4溶液进行上述实验,测得反应前后温度的变化值会偏小。 故答案为:不相等;相等; 偏小。 (1)根据量热计的构造结合仪器特点来回答; (2)中和热测定实验成败的关键是保温工作; (3)稀强酸、稀强碱反应生成1mol液态水时放出57.3kJ的热量,应生成1mol液态水; (4)根据Q=m⋅c⋅△T计算,先根据Q=m⋅c⋅△T计算反应放出的热量,然后根据△H=-QnkJ/mol计算出反应热; (5)a.装置保温、隔热效果差,测得的热量偏小; c.将NaOH溶液倒入小烧杯中,不能分几次倒入,否则会导致热量散失; b.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液温度,H2SO4的起始温度偏高; (6)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,并根据中和热的概念和实质来回答。 本题考查学生有关中和热的测定知识,注意保温工作是实验成败的关键,难度不大。 查看更多