2018-2019学年福建省厦门市湖滨中学高二下学期期中考试化学试题 解析版

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2018-2019学年福建省厦门市湖滨中学高二下学期期中考试化学试题 解析版

厦门市湖滨中学2018---2019学年第二学期期中考 高二化学试卷 可能用到的相对原子质量:C-12 H-1 O-16 N-14 Cu-64 Fe-56‎ 一、单选题(共15题,每小题3分,共45分)‎ ‎1.下列对生产、生活中的有关问题认识正确的是( )‎ A. 用新能源代替化石燃料,可以减少雾霾天气的发生 B. 采用催化转换技术提高汽车尾气中有害气体的转化率 C. 明矾、活性炭、氯化铁等净水剂,使用时均利用了水解的原理 D. 氢氧燃料电池、铅蓄电池、硅太阳能电池中都利用了原电池原理 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 化石燃料包括煤、石油和天然气等,尤其是煤燃烧会产生烟尘和二氧化硫气体,所以用新能源代替化石燃料,可以减少雾霾天气的发生,故A正确;‎ B. 采用催化转换技术,将汽车尾气中有害气体转化为无害气体,催化剂不影响化学平衡,不能提高有害气体的转化率,故B错误;‎ C. 明矾和氯化铁净水是利用了铝离子和铁离子的水解反应;活性炭净水是利用了活性炭的吸附性,故C错误;‎ D. 氢氧燃料电池、铅蓄电池利用了原电池原理;硅太阳能电池中利用了光电效应而非原电池原理,故D错误;‎ 故选A。‎ ‎2.下列说法正确的是( )‎ A. 碳燃烧的热化学方程式为C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH=+110.5kJ·mol-1‎ B. 镀锌铁皮发生电化学腐蚀时,负极反应式为:Zn-2e–= Zn2+‎ C. NaHS水解的离子方程式是:HS﹣+H2OS2﹣+H3O+‎ D. 溶液中碳酸的电离方程式为:H2CO32H++ CO32–‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 碳燃烧反应为放热反应,ΔH<0,故A错误;‎ B. 电化学腐蚀原电池原理,活泼金属作负极,负极失电子,反应式为:Zn-2e–= Zn2+‎ ‎,故B正确;‎ C. NaHS水解的离子方程式应是:HS﹣+H2OH2S+OH-,故C错误;‎ D. 二元弱酸的电离是分步电离的,应分步书写,其中第一步电离远大于第二步电离,所以溶液中碳酸的电离方程式为:H2CO3H++HCO3–,HCO3-H++CO32-,故D错误;‎ 故选B。‎ ‎3.在CH3COOHH++CH3COO﹣的电离平衡中,要使电离平衡向左移动,应采取的措施是( )‎ A. 加冰醋酸 B. 加CH3COONa C. 加水 D. 加NaOH ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析:A.向醋酸中加入冰醋酸,电离程度减少,但平衡向正反应方向移动,故A不选;B.向醋酸中加入醋酸钠固体,醋酸钠中含有醋酸根离子,所以溶液中醋酸根离子浓度增大,抑制醋酸电离,平衡向逆反应方向移动,故B选;C.加水促进电离,平衡正向移动,故C不选;D.向溶液中加入固体氢氧化钠,氢氧根离子和氢离子反应生成水,所以能促进醋酸电离,平衡向正反应方向移动,故D不选;故选B。‎ 考点:考查弱电解质的电离。‎ ‎4.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )‎ A. 常温下,pH=1的盐酸中,含H+ 的数目为0.1NA B. 含有1mol NH4Cl和少量NH3·H2O的中性溶液中,NH4+数目为NA C. 密闭容器中,2molSO2与1molO2充分反应后生成SO3的分子数为2NA D. 电解饱和食盐水,当阴极产生2.24L H2时,转移的电子数一定为0.2NA ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 不知道盐酸的体积,无法计算溶液中氢离子的数目,故A错误;‎ B.溶液呈中性,则说明c(H+)=c(OH-) ,根据电荷守恒知c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(Cl-),所以n(NH4+)=n(Cl-)=1mol,所以NH4+数目为NA,故B正确;‎ C. 2molSO2与1molO2反应是可逆反应,无法完全反应得到2molSO3,故C错误;‎ D. 没有说明是标准状况,所以根据气体的体积无法计算气体的物质的量,也无法计算电子的转移数目,故D错误;‎ 故选B。‎ ‎【点睛】在涉及到气体体积的计算时一定要注意是否为标准状况;在计算溶液中离子数目时,要注意是否知道溶液的体积。‎ ‎5.下列说法中正确的是( )‎ A. 盐酸的导电能力一定比醋酸的导电能力强 B. 一定量的锌粒与足量稀硫酸反应,向反应混合液中加入醋酸钠固体,产生H2速率减小,H2体积减小 C. 同温度下,0.1mol·L-1氨水中NH4+的浓度比0.1mol·L-1NH4Cl溶液中NH4+的浓度小 D. 将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干并灼烧可得到CuCl2固体 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.溶液的导电能力与溶液中离子浓度及离子所带电荷数有关,A项没有说明溶液的浓度,故A错误;‎ B.加入醋酸钠固体,溶液中氢离子浓度减低,所以产生H2速率减小,由于Zn的物质的量不变,所以产生的H2体积不变,故B错误;‎ C.同温度下,氨水属于弱电解质,只有少部分电离,NH4Cl属于强电解质,完全电离,所以相同浓度的氨水及NH4Cl溶液中,氨水中NH4+的浓度小,故C正确;‎ D. CuCl2溶液在加热过程中由于HCl的挥发,使Cu2+的水解平衡正向移动最终生成Cu(OH)2,灼烧Cu(OH)2得到CuO固体,故D错误,‎ 故选C。‎ ‎【点睛】本题易错选A,注意电解质的强弱与溶液导电能力的强弱之间无必然联系。‎ ‎6.下列事实能说明亚硝酸是弱电解质的是( )‎ ‎①25℃时亚硝酸钠溶液的pH大于7 ②用HNO2溶液做导电试验,灯泡很暗 ‎③HNO2溶液不与Na2SO4溶液反应 ④0.1mol·L-1 HNO2溶液的pH=2.1‎ A. ①②③ B. ②③④ C. ①④ D. ①②④‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析:弱电解质的证明,是基于与强电解质对比进行的。弱电解质与强电解质最大的区别就是弱电解质存在电离平衡,而强电解质不存在电离平衡。因此只要证明有电离平衡存在,就证明了弱电解质。①中溶液显碱性,说明亚硝酸钠水解,可以证明亚硝酸是弱酸;②只能说明亚硝酸的溶液导电性若,但不能说明是否存在电离平衡;③中只能说明亚硝酸的酸性弱于硫酸的,但不能说明是否存在电离平衡;④根据pH可知,亚硝酸没有完全电离,存在电离平衡,可以证明,答案选C。‎ 考点:考查弱酸的判断 点评:该题是高考中的常见题型和考点,属于中等难度的试题。该题贴近高考,基础性强,主要是考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力,有利于培养学生的逻辑推理能力和逆向思维能力。该题的关键是明确弱电解质的含义以及判断依据,然后结合题意具体问题、具体分析即可。‎ ‎7.常温下某溶液中水电离出的c(H+)=1×10-10 mol•L-1,下列离子在该溶液中一定能大量共存的是( )‎ A. NH4+、Fe2+、NO3-、SO42- B. Na+、K+、Cl-、SO42-‎ C. Mg2+、H+、Cl-、NO3- D. K+、Ca2+、HCO3-、Cl-‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】常温下某溶液中水电离出的c(H+)=1×10-10 mol•L-1,由此可见水的电离受到抑制,所以溶液为酸性或是碱性,即溶液中可能还存在大量氢离子或是氢氧根离子;‎ A.若溶液呈酸性,H+、Fe2+、NO3-发生氧化还原反应不能大量共存,若溶液呈碱性,则NH4+、Fe2+不能大量存在,故A不选;‎ B. Na+、K+、Cl-、SO42-与H+、OH-都不反应,所以可以大量共存,故B正确;‎ C. 若溶液呈碱性,Mg2+、H+不能大量存在,故C不选;‎ D.不论是酸性还是碱性溶液中,HCO3-都不能大量存在,故D不选,‎ 故选B。‎ ‎【点睛】有限制条件的离子共存问题,要注意隐含条件,比如溶液的酸碱性,颜色等;常温下,纯水电离出的c(H+)=1×10-7 mol•L-1,若溶液中水电离出的c(H+)<1×10-7 mol•L-1,则说明水的电离受到抑制。‎ ‎8.一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时,O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-x ‎(x=0或1)。下列说法正确的是(  )‎ A. 放电时,多孔碳材料电极为负极 B. 放电时,外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极 C. 充电时,电解质溶液中Li+向多孔碳材料区迁移 D. 充电时,电池总反应为Li2O2-x=2Li+(1—)O2‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 分析:本题考查的是电池的基本构造和原理,应该先根据题目叙述和对应的示意图,判断出电池的正负极,再根据正负极的反应要求进行电极反应方程式的书写。‎ 详解:‎ A.题目叙述为:放电时,O2与Li+在多孔碳电极处反应,说明电池内,Li+向多孔碳电极移动,因为阳离子移向正极,所以多孔碳电极为正极,选项A错误。‎ B.因为多孔碳电极为正极,外电路电子应该由锂电极流向多孔碳电极(由负极流向正极),选项B错误。‎ C.充电和放电时电池中离子的移动方向应该相反,放电时,Li+向多孔碳电极移动,充电时向锂电极移动,选项C错误。‎ D.根据图示和上述分析,电池的正极反应应该是O2与Li+得电子转化为Li2O2-X,电池的负极反应应该是单质Li失电子转化为Li+,所以总反应为:2Li + (1-)O2 = Li2O2-X,充电的反应与放电的反应相反,所以为Li2O2-X = 2Li + (1-)O2,选项D正确。‎ 点睛:本题是比较典型的可充电电池问题。对于此类问题,还可以直接判断反应的氧化剂和还原剂,进而判断出电池的正负极。本题明显是空气中的氧气得电子,所以通氧气的为正极,单质锂就一定为负极。放电时的电池反应,逆向反应就是充电的电池反应,注意:放电的负极,充电时应该为阴极;放电的正极充电时应该为阳极。‎ ‎9.支撑海港码头基础的钢管桩,常用下图的方法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是( )‎ A. 该保护方法称为外加电流的阴极保护法 B. 通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管柱 C. 高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D. 通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 钢管桩连接电源的负极,不失电子,所以该保护方法称为外加电流的阴极保护法,故A正确;‎ B. 外电路中,电子从高硅铸铁流向电源正极,从电源负极流向钢管桩,故B正确;‎ C. 高硅铸铁作为惰性辅助阳极,不被损耗,故C错误;‎ D. 通入的保护电流应抑制钢管桩电化学腐蚀产生的电流,应该根据环境条件(pH值,离子浓度,温度)变化进行调整,故D正确;‎ 故选C。‎ ‎10.下列图示与对应的叙述相符的是( )‎ A. 图1表示一定量冰醋酸晶体加水过程中溶液导电性的变化 B. 图2表示某温度下,相同pH的氨水和氢氧化钠溶液分别加水稀释,a、b、c三点溶液的KW:c=bc(Na+)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)‎ D. 在M点时,n(OH-)+0.05=a+n(H+)‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ A.M点是向1L 0.1mol•L-1NH4Cl溶液中,不断加入NaOH固体后反应得到氯化铵和一水合氨溶液,铵根离子浓度和一水合氨浓度相同,一水合氨是一元弱碱抑制水电离,此时水的电离程度小于原氯化铵溶液中水的电离程度,故A错误;B.1L0.lmol•L-1NH4Cl溶液中,存在物料守恒c(NH4+)+c(NH3•H20)=0.1mol/L,随着NaOH的加入,NH4+与NH3·H2O物质的量总量不变,故B错误;C.向1L 0.1mol•L-1NH4Cl溶液中,不断加入NaOH固体后,当n(NaOH)=0.05mol时,得到物质的量均为0.05molNH4Cl、0.05molNaCl和0.05molNH3•H2O的混合物,由于NH3•H2O电离大于NH4Cl水解,故离子浓度大小关系为:c(Cl-)>c(NH4+)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+),故C错误;D.在M点时溶液中存在电荷守恒,n(0H-)+n(Cl-)=n(H+)+n(Na+)+n(NH4+),n(0H-)-n(H+)=0.05+n(Na+)-n(Cl-)=(a-0.05)mol,则n(OH-)+0.05=a+n(H+),故D正确;答案为D。‎ ‎14.浓度均为0.1mol·L-1、体积均为V0的HX、HY溶液,分别加水稀释至体积V,pH随lg[V/V0]的变化关系如图所示。下列叙述正确的是( )‎ A. 常温下,由水电离出的c(H+)·c(OH-):ab D. lg[V/V0]=3,若同时微热两种溶液(不考虑HX、HY和H2O的挥发), 则c(X-)/c(Y-)减小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ A、加水稀释,对水的电离抑制减弱,促进水的电离,因此水电离出的c(H+)×c(OH-):ac(CN-),下列关系正确的是____(填标号)。‎ A.c(H+)>c(OH-) B.c(H+)A>C (2). CNˉ+CO₂+ H2O = HCO3ˉ+HCN (3). B、D (4). HCO3ˉ+ H2OH2CO3+OHˉ (5). c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-) (6). c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-) (7). 稀盐酸 (8). Al3+ + 3HCO3ˉ = Al(OH)3 ↓+3CO₂↑ (9). 10:1‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据弱电解质的电离平衡常数及水解原理比较溶液的酸碱性;根据电荷守恒物料守恒等规律比较溶液中离子浓度大小;根据pH的表达式进行相关计算。‎ ‎【详解】(1)电离平衡常数,CH3COOH>H2CO3>HCN>HCO3-,等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液水解程度为:Na2CO3溶液>NaCN溶液>CH3COONa溶液,故溶液的pH为:Na2CO3>NaCN>CH3COONa,故答案为 B>A>C;‎ ‎(2)因为HCNK=4.9×10-10大于H2CO3的K2=4.7×10-11,所以NaCN和少量CO2反应生成NaHCO3、HCN,反应的离子方程式为:CN-+CO2+H2O=HCO3-+HCN;‎ ‎(3)将0.02mol/L的HCN与0.01mol/L的NaOH溶液等体积混合,溶液中的溶质是物质的量浓度都为0.005mol•L-1的NaCN、HCN,测得c(Na+)>c(CN-),根据电荷守恒可知:c(H+‎ ‎)<c(OH-),溶液呈碱性;‎ A.根据分析可知,溶液呈碱性,c(H+)<c(OH-),故A错误;‎ B.混合液呈碱性,则c(H+)<c(OH-),故B正确;‎ C.溶液中含有等物质的量的NaCN和HCN,溶液呈碱性,则CN-的水解程度大于HCN的电离程度,所以c(HCN)>c(OH-),故C错误;‎ D.根据物料守恒可知:c(HCN)+c(CN-)=0.01mol/L,故D正确,故答案为:BD;‎ ‎(4)NaHCO3溶液呈碱性,是因为HCO3-水解程度大于电离程度,水解的离子方程式为:HCO3ˉ+ H2OH2CO3+OHˉ;碳酸氢钠完全电离,碳酸氢根水解程度大于电离程度,所以溶液中各离子浓度的大小为:c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-);电荷守恒表达式 c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-);‎ II(1)FeCl3为强酸弱碱盐,Fe3+离子水解使溶液呈酸性,水解方程式为Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,在配制FeCl3的溶液时,滴加少量稀盐酸,抑制Fe3+水解,故答案为:稀盐酸;‎ ‎(2)浓的Al2(SO4)3溶液和浓的小苏打(NaHCO3)溶液混合后发生水解反应且相互促进,使得反应进行到底,离子反应方程式为Al3+ + 3HCO3ˉ = Al(OH)3 ↓+3CO₂↑;‎ ‎(3)氢氧化钠和盐酸都属于强电解质,完全电离,且1:1反应时溶液呈中性,则a××b,则a:b=10:1。‎ ‎18.近期发现,H2S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子,它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题:‎ ‎(1)下列事实中,不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是______(填标号)。‎ A.氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应,而亚硫酸可以 B.氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸 C.0.10 mol·L-1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1‎ D.氢硫酸的还原性强于亚硫酸 ‎(2)H2S与CO2在高温下发生反应:H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)。在610K时,将0.10molCO2与0.40molH2S充入2.5 L的空钢瓶中,反应平衡后水的物质的量分数为0.02。‎ ‎①H2S的平衡转化率a1= ____%,反应平衡常数K=_____(保留2位有效数字)。‎ ‎②在620K重复实验,平衡后水的物质的量分数为0.03,H2S的转化率a2____a1,该反应的∆H___0。(填“>” “<” 或“=”)‎ ‎③向反应器中再分别充入下列气体,能使H2S转化率增大的是____(填标号)。‎ A.H2S B.CO2 C.COS D.N2‎ ‎【答案】 (1). D (2). 2.5 (3). 0.00285 (4). > (5). > (6). B ‎【解析】‎ ‎(1)A.氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应,而亚硫酸可以,符合强酸制备弱酸的特点,可说明亚硫酸的酸性比氢硫酸强,故A正确;B.氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸,可说明亚硫酸的电离程度大,则亚硫酸的酸性强,故B正确;C.0.10mol•L-1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1,可说明亚硫酸的电离程度大,酸性较强,故C正确;D.氢硫酸的还原性强于亚硫酸,不能用于比较酸性的强弱,故D错误;故答案为:D;‎ ‎(3)对于反应H2S(g)+CO2(g) COS(g)+H2O(g)‎ ‎ 起始(mol) 0.40      0.10           0             0‎ 转化(mol) x           x                x            x 平衡(mol) 0.40-x    0.10-x       x             x 反应平衡后水的物质的量分数为0.02,则=0.02,x=0.01。‎ ‎①H2S的平衡转化率a1=×100%=2.5%,体积为2.5L,则平衡时各物质的浓度为c(H2S)=mol/L=0.156mol/L,c(CO2)=mol/L=0.036mol/L,c(COS)=c(H2O)=mol/L=0.004mol/L,则K==0.00285,故答案为:2.5;0.00285;‎ ‎②根据题目提供数据可知温度由610K升高到620K时,化学反应达到平衡,水的物质的量分数由0.02变为0.03,所以H2S的转化率增大,a2>a1;根据题意可知:升高温度,化学平衡向正反应方向移动,根据平衡移动原理:升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,所以该反应的正反应为吸热反应,故△H>0,故答案为:>;>;‎ ‎③A.增大H2S的浓度,平衡正向移动,但加入量远远大于平衡移动转化消耗量,所以H2S转化率降低,故A错误;B.增大CO2的浓度,平衡正向移动,使更多的H2S反应,所以H2S转化率增大,故B正确;C.COS是生成物,增大生成物的浓度,平衡逆向移动,H2S转化率降低,故C错误;D.N2是与反应体系无关的气体,充入N2,不能使化学平衡发生移动,所以对H2S转化率无影响,故D错误;故答案为:B。‎ 点睛:本题涉及元素周期律、热化学方程式以及化学平衡的影响因素和计算等问题,注意把握盖斯定律的应用以及化学平衡三段式的计算方法。本题的易错点为(1),强弱电解质的根本区别是电离程度,部分电离的电解质是弱电解质,要证明某是弱电解质,只要证明存在部分电离即可,可以根据钠盐溶液的酸碱性、一定浓度的酸pH等方法判断。‎ ‎19.一定条件下,在体积为5L的密闭容器中,气态物质A、B、C的物质的量n(mol)随时间t的变化如图1所示。已知达平衡后,降低温度,A的体积百分含量将减小。‎ ‎(1)根据上图数据,写出反应的化学方程式 _______;从反应开始到平衡时的平均速率v(C)=________。‎ ‎(2)该反应的ΔH ______ 0(填“>”、“<”或“=”)。‎ ‎(3)此反应平衡常数的表达式为K=___________。‎ ‎(4)该反应的反应速率v和时间t的关系如图2所示:‎ ‎①根据上图判断,在t3时刻改变的外界条件是_______________。‎ ‎②A的转化率最大的一段时间是_____________________。‎ ‎③各阶段的平衡常数如表所示:‎ K1、K2、K3之间的关系为:______(用“>”、“<”或“=”连接)。‎ ‎【答案】(1)A+2B2C 0.04 mol·L-1·min-1‎ ‎(2)< (3)(4)①升高温度 ②t2~t3③K1>K2=K3‎ ‎【解析】‎ ‎(1)根据图像可知,A、B为反应物,C为生成物,从反应开始到达平衡的过程中A、B、C的物质的量的变化为0.3 mol、0.6 mol、0.6 mol,所以反应方程式为A+2B2C。C的平均速率为0.6 mol/(5 L×3 min)="0.04" mol·L-1·‎ min-1。‎ ‎(2)反应达到平衡后,降低温度,A的体积分数减小,说明降低温度平衡向正反应方向移动,正反应为放热反应。‎ ‎(3)该反应的平衡常数表达式为K=‎ ‎(4)①t3时刻改变条件,正逆反应速率都增大,且平衡向逆反应方向进行,则改变的条件是升高温度。‎ ‎②t5时刻改变的条件是使用催化剂,A的转化率不变,故整个过程中A的转化率最大的一段时间是t2~t3。‎ 因为t3升高温度,t5使用催化剂,该反应为放热反应所以K1>K2=K3‎ ‎20.我们在实验室模拟工业制氨的过程,以探究外界条件对平衡的影响。‎ 查阅资料,获得以下键能数据:‎ 化学键 N≡N H-H N-H 键能/(kJ/mol)‎ ‎946‎ ‎436‎ ‎391‎ ‎(1)计算工业合成氨反应的反应热:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=________kJ/mol ‎(2)一定温度下,向一个恒压容器中充入N2 0.6mol,H2 0.5mol,在一定温度下进行反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),达到平衡时,N2转化率为1/6,此时容器的体积为1L。‎ ‎①该温度时容器中平衡体系的平衡常数是________。‎ ‎②若保持平衡时的温度和压强不变,继续向平衡体系中通入氖气,则平衡将____(填“正向”,“逆向”或“不”)移动。‎ ‎(3)在两个压强相等,温度分别为T1和T2的容器中充入由1molN2和3molH2‎ 组成的混合气体,发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),平衡后改变容器体积,容器内 N2的体积分数随压强的变化如图所示。据图判断下列说法正确的是____(填标号)。‎ a.A、B、C三点的平衡常数大小关系:KAC ‎(4)合成氨工业会产生大量副产物CO2,工业上常用高浓度的K2CO3溶液吸收CO2得溶液X,再利用电解法使K2CO3溶液再生,其装置如图所示:‎ ‎①在阳极区发生的反应包括____________________和H++ HCO3-=H2O+CO2↑。‎ ‎②简述CO32-在阴极区再生的原理___________________________。‎ ‎③再生装置中产生的CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇,‎ 工业上利用该反应合成甲醇。已知:25℃,101KPa下:‎ ‎2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1=—484kJ/mol ‎2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2 (g)+4H2O(g) ΔH2=—1352kJ/mol 写出CO2和H2生成1molCH3OH(g)的热化学方程式______________________。‎ ‎【答案】 (1). —92 (2). 10 (3). 逆向 (4). b (5). 4OH--4e-=O2↑ +2H2O (6). 溶液中HCO3-存在电离平衡:HCO3-CO32-+H+,阴极H+放电,c(H+)减少平衡右移CO32-再生(或阴极H+放电,使c(OH-)增大,OH-与HCO3-反应生成CO32-) (7). CO2(g)+3H2(g)= CH3OH(g)+H2O(g) △H=-50kJ/mol ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据键能计算反应热;根据三段式计算平衡常数、化学平衡原理判断平衡移动方向;根据电解池原理书写电极反应式;根据盖斯定律计算并书写热化学方程式。‎ ‎【详解】(1)反应热等于反应物中键能总和减去生成物中键能总和:即△H=946kJ/mol+436kJ/mol×3-391kJ/mol×6=-92kJ/mol;‎ ‎(2)用三段式法对数据进行处理得:‎ N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)‎ 起始(mol) 0.6 0.5 0‎ 反应(mol)0.6×1/6=0.1 0.3 0.2‎ 平衡(mol) 0.5 0.2 0.2‎ ‎①该温度时容器中平衡体系的平衡常数K=; ‎ ‎②若保持平衡时的温度和压强不变,继续向平衡体系中通入氖气,氖气不参加反应,容器体积增大,反应物和生成物浓度减小,相当于减小压强,根据勒夏特列原理平衡向体积增大的方向移动,即平衡将逆向移动;‎ ‎(3)a.平衡常数只和温度有关,所以T1温度时,B、C两点的平衡常数相等,故a错误;‎ b.由图所示压强相等时,A点 N2的体积分数大于B点,由于该反应的∆H<0,说明T2>T1,A点气体总物质的量和温度都比B点高,说明A点时容器内气体的总体积大于B点,气体的总质量保持不变,则A点和B点混合气体的密度大小关系:AA,故c错误,故此题选b;‎ ‎(4)①如图所示,右侧为阳极,阳极发生氧化反应,元素化合价升高,则阳极区发生的反应为:4OH--4e-=O2↑ +2H2O;‎ ‎②如图所示,CO32-在阴极区再生的原理为溶液中HCO3-存在电离平衡:HCO3-CO32-+H+,阴极H+放电,c(H+)减少平衡右移CO32-再生(或阴极H+放电,使c(OH-)增大,OH-与HCO3-反应生成CO32-);‎ ‎③由题干知:I 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1=—484kJ/mol,‎ II 2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2 (g)+4H2O(g) ΔH2=—1352kJ/mol;‎ 根据盖斯定律,反应(I×3-II)/2得:CO2(g)+3H2(g)= CH3OH(g)+H2O(g)△H=(—484kJ/mol×3+1352kJ/mol)/2=-50kJ/mol,故CO2和H2生成1molCH3OH(g)的热化学方程式为: CO2(g)+3H2(g)= CH3OH(g)+H2O(g) △H=-50kJ/mol。‎ ‎ ‎
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