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文档介绍
【化学】福建省漳平市第一中学2019-2020学年高二上学期期中考试试题(解析版)
福建省漳平市第一中学2019-2020学年高二上学期期中考试试题 第Ⅰ卷(选择题,共48分) 一、选择题。(本大题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题列出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。) 1.下列措施不符合节能减排的是( ) A. 在屋顶安装太阳能热水器为居民提供生活用热水 B. 大力发展火力发电,解决电力紧张问题 C. 用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫,并回收石膏 D. 用杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气,作家庭燃气 【答案】B 【解析】 【详解】A. 太阳能热水器是将太阳能转化为热能,不会产生环境污染,故正确;B. 大力发展火力发电,解决电力紧张问题,不能减少有害物质的排放,不符合节能减排,故错误;C. 用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫,,减少二氧化硫的排放,所以可以减少污染,故正确; D. 沼气的主要成分是甲烷,甲烷燃烧后产生水和二氧化碳,对空气无污染,故正确,故选B。 2.某化学反应的能量变化如图所示,下列有关叙述正确的是( ) A. 该反应为放热反应 B. 加入催化剂,可同时降低E1、E2 C. 该反应的反应热ΔH=(E1-E2)kJ·mol-1 D. E2可表示形成新的化学键所释放的能量 【答案】B 【解析】 【详解】A. 反应物的总能量低于生成物的总能量,该反应为吸热反应,故A错误; B. 加入催化剂能同时降低正、逆反应的活化能,故B正确; C. 该反应的反应热△H=+(E2-E1)kJ·mol-1,故C错误; D. E2 kJ·mol-1可表示断裂旧的化学键时吸收的能量,故D错误; 故选:B. 3.下列有关热化学方程式的叙述,正确的是( ) A. 若2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1,则1mol碳完全燃烧放出的热量大于110.5kJ B. 若CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-812.3kJ/mol,则甲烷的燃烧热为812.3kJ/mol C. 若2NO2(g)N2O4(g) ΔH=56.9kJ·mol-1,则2molNO2(g)置于密闭容器中充分反应吸收热量为56.9kJ D. 若H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1,含1 mol CH3COOH的溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出热量为57.3kJ 【答案】A 【解析】 【详解】A. 已知101kPa时,2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=−221kJ/mol,则1mol碳完全燃烧生成CO2放出的热量大于110.5kJ,故A正确; B. CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-812.3kJ/mol,由于水的状态是气体,故甲烷的燃烧热大于812.3kJ/mol,故B错误; C. 由2NO2(g)N2O4(g) ΔH=56.9kJ·mol-1,可知将2molNO2(g)置于密闭容器中充分反应,反应是可逆反应,后放出热量小于56.9kJ,故C错误; D. 醋酸是弱酸存在电离平衡,电离过程是吸热过程,含1molCH3COOH的溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出热量小于57.3kJ,故D错误; 故选:A. 4.中和热测定实验中,下列说法错误的是( ) A. 一组完整实验数据需要测温度三次 B. 可用金属做的环形搅拌棒代替玻璃搅拌棒 C. 烧杯间填满碎泡沫塑料是为了减少实验过程中热量散失 D. 用0.5mol•L-1NaOH溶液分别与0.5mol•L-1的盐酸、硝酸溶液反应,如果所取的溶液体积相等,则测得的中和热数值相同 【答案】B 【解析】 【详解】A. 一组完整实验数据需要测酸碱溶液的温度,混合前溶液的温度,混合后溶液的温度,需要测量三次温度,减小实验误差,故A正确; B. 可用金属做的环形搅拌棒代替玻璃搅拌棒,金属导热,热量损失,产生误差, 故B错误; C. 烧杯间填满碎泡沫塑料是防止热量损失,为了减少实验过程中热量散失 故C正确; D. 用0.5mol•L-1NaOH溶液分别与0.5mol•L-1的盐酸、硝酸溶液反应,因为HCl和硝酸都是强酸,如果所取的溶液体积相等,则测得的中和热数值相同,故D正确; 故选:B. 5.炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含NaCl),不久便会因被腐蚀而出现红褐色锈斑。腐蚀原理如图所示,下列说法正确的是( ) A. 腐蚀过程中,负极是C B. Fe失去电子经电解质溶液转移给C C. 正极的电极反应式为4OH―-4e-==2H2O+O2↑ D. C是正极,O2在C表面上发生还原反应 【答案】D 【解析】 【分析】本题主要考查了电化学腐蚀的原理,正、负极反应原理和电极反应式的书写,注意电子在原电池的外电路中移动。 【详解】A. 铁锅中含有Fe、C,Fe、C和电解质溶液构成原电池,活泼金属做负极,Fe易失电子,故腐蚀过程中,负极是Fe,A错误; B. 原电池中电子由负极Fe经外电路向正极C流动,在电解质溶液中依靠离子的移动导电,B错误; C. 该原电池中, C作正极,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,C错误; D. C是正极,O2在C表面上发生还原反应,D正确; 答案为D。 6.有关远洋轮船船壳腐蚀与防护叙述错误的是( ) A. 可在船壳外刷油漆进行保护 B. 可将船壳与电源的负极相连进行保护 C. 可在船底安装锌块进行保护 D. 在海上航行时,船壳主要发生析氢腐蚀 【答案】D 【解析】 【详解】A. 在船壳外刷油漆可以防止金属和海水、空气接触,所以在船壳外刷油漆可以对船壳进行保护,故A正确; B. 将船壳与电源的负极相连,即船壳为阴极,阴极材料不易被腐蚀,在电解池的阴极金属被保护,故B正确; C. 在船底安装锌块,形成原电池,金属锌是负极,被腐蚀,正极材料Fe被保护,故C正确; D. 海水是中性环境,金属会发生吸氧腐蚀,即在海上航行时,船壳主要发生吸氧腐蚀,故D错误; 故选:D. 7.利用如图所示装置,当X、Y选用不同材料时,可将电解原理广泛应用于工业生产。下列说法中正确的是( ) A. 氯碱工业中,X、Y均为石墨,X附近能得到氢氧化钠 B. 铜的精炼中,X是纯铜,Y是粗铜,Z是CuSO4 C. 海水提镁中,X、Y均为石墨,Z为MgCl2溶液 D. 电镀工业中,X是镀层金属,Y是待镀金属 【答案】D 【解析】 【详解】A. 氯碱工业上,用惰性电极电解饱和氯化钠溶液,阴极附近得到氢氧化钠,即Y附近能得到氢氧化钠,故A错误; B. 铜的精炼中,粗铜作阳极X,纯铜作阴极Y,硫酸铜溶液作电解质溶液,故B错误; C.海水提镁中,X、Y均为石墨,电解熔融的氯化镁,故C错误; D. 电镀工业上,Y是待镀金属,X是镀层金属,故D正确; 故选:D. 8.用吸附了氢气的纳米碳管等材料制作的二次电池原理如图所示,下列说法正确的是( ) A. 放电时,OH-移向镍电极 B. 放电时,负极的电极反应为H2-2e-+2OH-=2H2O C. 充电时,将电池的碳电极与外电源的正极相连 D. 充电时,阴极的电极反应为Ni(OH)2+OH--e-=NiO(OH)+H2O 【答案】B 【解析】 【详解】A. 放电时,该电池为原电池,电解质溶液中阴离子向负极移动,所以OH−移向碳电极,故A错误; B. 放电时,负极上氢气失电子发生氧化反应,电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O,故B正确; C. 该电池充电时,碳电极附近物质要恢复原状,则应该得电子发生还原反应,所以碳电极作阴极,应该与电源的负极相连,故C错误; D. 充电时,阳极上发生失电子的氧化反应,即Ni(OH)2+OH−−e−=NiO(OH)+H2O,故D错误; 故选:B. 9.SO2和NOx是主要大气污染物,利用下图装置可同时吸收SO2和NO。下列有关说法错误的是( ) A. a极为直流电源的负极 B. 阳极发生的反应式为SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+ C. 阴极得到1mol电子时,通过阳离子交换膜的H+为2mol D. 吸收池中发生反应的离子方程式为:2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3- 【答案】C 【解析】 【详解】A. 进去的是HSO3-,出来的是S2O42-,硫元素的化合价降低,发生还原反应,是阴极,与电源的负极相连,即a极为直流电源的负极,故A正确 B. 在阳极上发生失电子的氧化反应,故B正确; C. 据电子守恒,则阴极得到电子量等于通过阳离子交换膜的H+的量,阴极得到1mol电子时,通过阳离子交换膜的H+为1mol,故C错误; D、硫代硫酸根离子与一氧化氮发生氧化还原反应,生成氮气,离子反应方程式为:2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3-,故D正确; 故选:C. 10.在一定温度下的恒容密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下列证据能说明反应一定达到化学平衡状态的是( ) A. 容器内的压强不再改变 B. c(SO2):c(O2):c(SO3)=2:1:2 C. 混合气体的密度不再改变 D. SO2的生成速率与SO3的消耗速率相等 【答案】A 【解析】 【详解】A. 容器内的压强不再改变,说明气体的物质的量不变,反应达平衡状态,故A正确; B. c(SO2):c(O2):c(SO3)=2:1:2,不能说明各物质的量浓度不变,故B错误; C.反应物生成物都是气体,反应前后质量不变,混合气体的密度不再改变,不能说明反应达到平衡状态,故C错误; D. SO2的生成速率与SO3的消耗速率相等,指的方向一致,不能说明正、逆反应的速率相等,故D错误; 故选:A. 11.I2(g)+H2(g)2HI (g) ΔH<0,平衡时温度升高,HI含量减小的原因是( ) A. 温度升高,正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡逆向移动 B. 温度升高,浓度商(Q)变大,Q>K,平衡逆向移动 C. 温度升高,活化分子数增多,反应速率加快 D. 温度升高,K变小,平衡逆向移动 【答案】D 【解析】 【分析】I2(g)+H2(g)2HI (g) ΔH<0,平衡时温度升高,HI含量减小,说明平衡向逆反应方向进行,据此分析。 【详解】A. 温度升高,正反应速率增大,逆反应速率也增大,故错误; B. 温度升高,可逆反应向逆反应方向进行,生成物浓度减少,反应物浓度增大,浓度商(Q)变小,故错误; C. 温度升高,活化分子数增多,反应速率加快,没有分析出HI含量减小的原因,故错误; D. 温度升高,向吸热方向进行,该反应向逆反应方向进行,K变小,平衡逆向移动,HI含量减小,故正确; 故选:D. 12.对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下,M的物质的量浓度(mol·Lˉ1)随时间(min)变化的有关实验数据见下表。 时间 水样 0 5 10 15 20 25 Ⅰ(pH=2) 0.40 0.28 0.19 0.13 0.10 0.09 Ⅱ(pH=4) 0.40 0.31 0.24 0.20 0.18 0.16 Ⅲ(pH=4) 0.20 0.15 0.12 0.09 0.07 0.05 Ⅳ(pH=4,含Cu2+) 0.20 0.09 0.05 0.03 0.01 0 下列说法不正确是( ) A. 在0~20 min内,Ⅰ中M的分解速率为0.015 mol·Lˉ1·minˉ1 B. 水样酸性越强,M的分解速率越快 C. 在0~25 min内,Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ大 D. 由于Cu2+存在,Ⅳ中M的分解速率比Ⅰ快 【答案】D 【解析】 【分析】A. 在0~20 min内,Ⅰ中M的分解速率=(0.4-0.1)/20=0.015 mol·Lˉ1·minˉ1; B. 对比实验I和II,I的酸性比II的酸性强,分解速率大; C. 在0~25 min内,Ⅲ中M的分解百分率=(0.2-0.05)/0.2=0.75,Ⅱ的分解百分率=(0.4-0.16)/0.4=0.6; D.无给定反应时间短,无法比较; 【详解】A. 在0~20 min内,Ⅰ中M的分解速率=(0.4-0.1)/20=0.015 mol·Lˉ1·minˉ1,A正确; B. 对比实验I和II,I的酸性比II的酸性强,分解速率大,则水样酸性越强,M的分解速率越快,B正确; C. 在0~25 min内,Ⅲ中M的分解百分率=(0.2-0.05)/0.2=0.75,Ⅱ的分解百分率=(0.4-0.16)/0.4=0.6,III比II大,C正确; D. 由于Cu2+存在,Ⅳ中M的分解速率比Ⅰ快,无给定反应时间短,无法比较,D错误; 答案D 13.对于可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,下列研究目的和示意图相符的是( ) A B C D 研究目的 平衡体系中增加N2 压强对反应的影响(p2>p1) 温度对反应的影响 的浓度对反应的影响 催化剂对反应的影响 示意图 【答案】C 【解析】 【详解】A.增大压强,化学反应速率加快,达到平衡所需要的时间更少,P1>P2,选项A错误; B.升高温度,化学平衡向吸热反应方向即向逆反应方向移动,N2的转化率降低,选项B错误; C.平衡体系中增加N2的浓度。在这一瞬间,反应物的浓度突然增大,生成物的浓度不变,所以v(正)>v(逆),化学平衡向正反应方向移动,直至达到新的平衡,选项C正确; D.加入催化剂,由于改变了反应途径,化学反应速率大大加快,缩短了达到平衡所需要的时间,选项D错误; 答案选C。 14.硫酸是一种重要的化工产品,目前主要采用“接触法”进行生产。有关反应2SO2+O22SO3的说法中不正确的是( ) A. 实际生产中,SO2、O2再循环使用体现绿色化学 B. 实际生产中,为了提高经济效率压强越高越好 C. 在生产中,通入过量空气的目的是提高SO2的转化率 D. 实际生产中,选定400℃~500℃作为操作温度的主要原因是催化剂的活性最高 【答案】B 【解析】 【详解】A. 实际生产中,SO2、O2再循环使用符合绿色化学的发展理念,故正确; B. 实际生产中,为了提高经济效率,可以适当增大压强,但压强越大,对设备的要求越高,增加生产成本,故错误; C. 在生产中,通入过量空气使氧气量增加,提高二氧化硫的转化率,故正确; D. 实际生产中,选定400℃~500℃ 作为操作温度的主要原因是催化剂的活性最高,是正确的; 故选:B. 15.某温下气体反应达到化学平衡,平衡常数K=,恒容时,若温度适当降低,F的浓度增加,下列说法正确的是( ) A. 降低温度,正反应速率增大 B. 增大c(A)、c(B),K增大 C. 向容器中充入稀有气体X,压强增大,反应速率不变 D. 该反应的化学方程式为2E(g)+F(s)A(g)+2B(g) 【答案】C 【解析】 【详解】A.降低温度,正、逆反应速率都降低,故A错误; B. 平衡常数只受温度影响,与浓度无关,温度不变,平衡常数不变,故B错误; C. 向容器中充入稀有气体X,虽然压强增大,但反应物和生成物的浓度不变,反应速率不变,故C正确; D. 平衡常数K=,,则该反应为2E(g)+F(g)⇌A(g)+2B(g),反应物和生成物都是气体,故D错误; 故选:C. 16.C(s)+2H2(g)CH4(g) ΔH。在1 L密闭容器中投入1mol碳,并充入2mol H2,测得相关数据如图所示。 (已知:可用平衡分压代替平衡浓度算出平衡常数Kp,分压=总压×物质的量分数 )下列有关说法错误的( ) A. ΔH<0 B. p1<6MPa C. T1<1 000 K D. A点的平衡常数Kp= 【答案】D 【解析】 【详解】A.有图像1,在等压线下,升高温度,碳的平衡转化率降低,说明平衡逆向进行,逆反应是吸热反应,正反应是放热反应,ΔH<0,故A正确; B.有图像1,向横坐标作垂线,即等温线,该反应正向是体积缩小的反应,碳的转化率越高 ,说明平衡正向进行,压强越大,即p1<6Mpa,故B正确; C. 有选项A可知,正反应是放热反应,向横坐标作垂线,即是等压线,保持压强不变,升高温度,平衡逆向进行,碳的转化率降低,故T1<1 000 K,故C正确; D.起始C和H2的物质的量分别为1mol和2mol,在A点碳的平衡转化率为50%, 可逆反应C(s)+2H2(g)⇌CH4(g) 开始(mol)1 2 0 反应(mol)0.5 1 0.5 平衡(mol)0.5 1 0.5 平衡时P(H2)=1mol÷(0.5mol+1mol+0.5mol)×4.5MPa、P(CH4)=0.5mol÷(0.5mol+1mol+0.5mol)×4.5MPa,该反应的平衡常数Kp= P(CH4)÷P2(H2)= (0.5mol÷(0.5mol+1mol+0.5mol)×4.5MPa)÷(1mol÷(0.5mol+1mol+0.5mol)×4.5Mpa)2=2/9,故D错误; 故选:D. 第Ⅱ卷(非选择题,共52分) 17.知识的梳理和感悟是有效学习的方法之一。某学习小组将有关“电解饱和食盐水”的相关内容进行梳理,形成如下问题(显示的电极均为石墨)。 (1)图1中,电解一段时间后,气球b中的气体是___(填化学式)。 (2)利用图2制作一种环保型消毒液发生器,电解可制备“84”消毒液的有效成分NaClO,则c为电源的__极;该发生器中反应的总离子方程式为__。 (3)二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。如图是目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。 ①阳极产生ClO2的电极反应式:__。 ②当阴极产生标准状况下112mL气体时,通过阳离子交换膜离子的物质的量为___。 (4)装置2中左池为氯化铁溶液,右池为硫酸铜溶液,一段时间后右池溶液中c(Cu2+)__(填“增大”、“减小”或“不变”),若该装置的盐桥中盛装的是NH4NO3的琼脂溶液,则盐桥中的__离子(填“NH4+”或“NO3-”)向氯化铁溶液迁移。 【答案】(1). H2 (2). 负 (3). Cl-+H2OClO-+H2↑ (4). Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+ (5). 0.01mol (6). 增大 (7). NH4+ 【解析】 【分析】(1)图1中,根据电子流向知,左边电极是电解池阳极、右边电极是电解池阴极,阳极上氯离子放电生成氯气、阴极上氢离子放电生成氢气,所以a气球中气体是氯气、b气球中的气体是氢气,同时阴极附近有NaOH生成,溶液呈碱性,无色酚酞遇碱变红色; (2)利用图2制作一种环保型消毒液发生器,阳极上氯离子放电生成氯气、阴极上氢离子放电生成氢气同时阴极有NaOH生成,氯气和氢氧化钠反应生成NaClO,次氯酸钠具有与漂白性,为了使反应更充分,则下边电极生成氯气、上边电极附近有NaOH生成; (3)由题意可知,氯离子放电生成ClO2,由元素守恒可知,有水参加反应,同时生成氢离子。 【详解】(1)图1中,根据电子流向知,左边电极是电解池阳极、右边电极是电解池阴极,阳极上氯离子放电生成氯气,左边电极附近现象有黄绿色气体生成,阴极上氢离子放电生成氢气,所以a气球中气体是氯气、b气球中气体是氢气,同时阴极附近有NaOH生成,溶液呈碱性,无色酚酞遇碱变红色,所以U形管右边溶液变红色, 故答案为H2; (2)利用图2制作一种环保型消毒液发生器,阳极上氯离子放电生成氯气、阴极上氢离子放电生成氢气同时阴极有NaOH生成,氯气和氢氧化钠反应生成NaClO,次氯酸钠具有与漂白性,为了使反应更充分,则下边电极生成氯气、上边电极附近有NaOH生成,上边电极生成氢气,为阴极,则c为负极、d为正极;其电池反应式为Cl-+H2OClO-+H2↑故答案为:负;Cl-+H2OClO-+H2↑; (3) ①由题意可知,氯离子放电生成ClO2,由元素守恒可知,有水参加反应,同时生成氢离子,电极反应式为Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+,在阴极发生2H++2e−=H2↑, 故答案为:Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+。 ②,2H++2e−=H2↑生成氢气物质的量为:112×10-3L÷22.4L/mol=0.005mol,通过阳离子交换膜的离子为+1价的离子,故通过阳离子交换膜的离子物质的量为0.01mol; (4)原电池的原理是2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,负极铜单质失去电子变成铜离子,故右池溶液中c(Cu2+)增大;在原电池中阳离子移向正极,阴离子移向负极,盛放氯化铁溶液的是正极,故NH4+移向氯化铁溶液;故答案是:增大;NH4+。 18.(1)已知①H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8kJ·mol-1 ②CH4 (g)+O2(g)=CO (g)+2H2O(g) ΔH=-564.3kJ·mol-1 则CH4(g)与H2O(g)反应制取CO(g)和H2(g)的热化学方程式:___。 (2)根据键能数据计算CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)的反应热 ΔH=___kJ·mol-1。 化学键 C—H C—F H—F F—F 键能/(kJ·mol-1) 414 489 565 155 (3)氢气是合成氨反应的重要原料。现将lmolN2和3molH2投入1L的密闭容器,在一定条件下,利用如下反应模拟合成氨的工业化生产:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。当改变某一外界条件(温度或压强)时,NH3的体积分数ψ(NH3)变化趋势如图所示。 回答下列问题: ①平衡时,M点NH3的体积分数为10%,则N2的物质的量为___(保留两位有效数字)。 ②X轴上a点的数值比b点__(填“大”或“小”);图中,Y轴表示__(填“温度”或“压强”),判断的理由是__。 【答案】(1). CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g),ΔH=+161.1kJ·mol-1 (2). -1940 (3). 0.82mol (4). 小 (5). 温度 (6). 随Y值增大,φ(NH3)减小,平衡N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0向逆反应方向移动,故Y为温度 【解析】 【详解】(1)有盖斯定律知:②-①×3得:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=-564.3kJ·mol-1-3×(-241.8kJ·mol-1)=+161.1kJ·mol-1 (2)△H=反应物键能之和−生成物键能之和,结合图表中 键能数据可知△H=414KJ/mol×4+4×155KJ/mol−(489KJ/mol×4+4×565KJ/mol)=−1940KJ/mol, 故答案为:−1940 kJ⋅mol−1; (3)①设转化的氮气为xmol,则:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) 起始量(mol):1 3 0 转化量(mol):x 3x 2x 平衡量(mol):1-x 3-3x 2x 所以(2x)2÷{(1-x)×(3-3x )3}==10%,解得x=0.18mol mol,故氮气的物质的量是1mol-0.18mol=0.82mol; 故答案为:0.82mol; ②有图像可知X轴上a点的数值比b点小,随Y值增大,φ(NH3)减小,平衡N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H<0向逆反应方向移动,正反应为体积减小的放热反应,故Y为温度,则X为压强,增大压强平衡正向移动; 故答案为:小;温度;随Y值增大,φ(NH3)减小,平衡N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H<0向逆反应方向移动,故Y为温度; 19.(1)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转化成CO2和N2,化学方程式如下:2NO+2CO2CO2+N2。反应能够自发进行,则反应的ΔH___0(填“>”“<”或“=”)。 (2)已知:反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)的平衡常数为K1;反应Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)的平衡常数为K2。不同温度时K1、K2的值如下表: 温度/K K1 K2 973 1.47 2.38 1 173 2.15 1.67 根据表中数据,计算反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的K。 ①平衡常数的表达式K1=___; ②温度为973K时:K=___;(结果保留小数点后2位) ③反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)是__(填“吸热”或“放热”)反应。 (3)已知在温度为T时,CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数K=0.32,在该温度下,已知c始(CO)=1mol·L-1,c始(H2O)=1mol·L-1,某时刻经测定CO的转化率为10%,则该反应___(填“已经”或“没有”)达到平衡,原因是__;此时刻v正__(填“>”或“<”)v逆。 【答案】(1). < (2). (3). 0.62 (4). 吸热 (5). 没有 (6). 此时Qc==≈0.0123<0.32=K (7). > 【解析】 【分析】(1)依据反应自发进行的判断依据△H-T△S<0分析判断; (2)①Fe(s)+CO2(g)⇌FeO(s)+CO(g) I、Fe(s)+H2O(g)⇌FeO(s)+H2(g) II, 将方程式I-II得CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g),则化学平衡常数K= c(CO).c(H2O)/ c(CO2).c(H2)= K1/ K2,计算温度为973K时K值; ②根据K= K1/ K2 ③升高温度,平衡向吸热反应方向移动,根据K值判断正反应的反应热. (3)根据转化率计算各物质的浓度,进而计算Qc,与平衡常数相比较,可判断反应是否达到平衡状态,并判断反应的方向. 【详解】(1)2NO+2CO⇌2CO2+N2 反应的△S<0,反应自发进行△H-T△S<0,则反应焓变一定小于0,△H<0,反应是放热反应,故答案为:<; (3)①Fe(s)+CO2(g)⇌FeO(s)+CO(g)I、Fe(s)+H2O(g)⇌FeO(s)+H2(g)II, 将方程式I−II得CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g),则化学平衡常数K={c(CO)×c(H2O)}÷{c(CO2).c(H2)}={ c(CO)÷c(CO2)}×{c(H2)c(H2O)}=K1÷K2,温度为973K时K=1.47÷2.38=0.62,故答案为: ;0.62; ③升高温度,化学平衡常数增大,说明平衡向正反应方向移动,则正反应是吸热反应,故答案为:吸热。 (3)某时刻经测定CO的转化率为10%,则 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g), 起始(mol/L):1 1 0 0 转化(mol/L):0.1 0.1 0.1 0.1 某时刻(mol/L):0.9 0.9 0.1 0.1 Qc=0.1×0.1÷(0.9×0.9)=0.012<0.32, 则没有达到平衡状态,反应向正反应方向移动,v正>v逆,故答案为:没有;Qc查看更多