四川省内江市威远中学2025-2026学年高二上学期期中考试化学试题(含解析)

资源下载
  1. 二一教育资源

四川省内江市威远中学2025-2026学年高二上学期期中考试化学试题(含解析)

资源简介

威远中学校2027届高二上期期中考试
化学试题
(考试时间:75分钟,分值:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 N-14 O-16 Na-23 S-32
第Ⅰ卷(选择题 共45分)
一、选择题(本题共15个小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题意。)
1.2025年《政府工作报告》提出:“协同推进降碳减污扩绿增长,加快经济社会发展绿色转型。”下列有关说法正确的是
A.利用太阳能分解水制氢,实现“氢能源”循环 B.为了粮食增产应大量使用化肥农药
C.生活垃圾集中露天焚烧 D.将废旧电池深埋处理,以减少重金属的污染
2.下列说法正确的是
A.中和反应反应热测定实验中,若用银质搅拌器,则所测反应热的绝对值偏大
B.等质量的同种煤粉和煤块完全燃烧,煤粉燃烧放出的热量多
C.S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1,S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2;ΔH 1<ΔH2
D.C(s,石墨)=C(s,金刚石) ΔH =+1.9kJ mol-1则处于相同条件下的金刚石更稳定
3. 下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A. 合成氨工业中需采用高温条件
B. 对平衡体系H2+I22HI,缩小容器的体积,混合气体的颜色加深
C. 向溶液中加入,单位时间内产生的量增多
D. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
4. 下列有关反应热和热化学方程式的描述中正确的是
A. 乙醇燃烧热的热化学反应方程式为:C2H5OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 3H2O(g) ΔH = -1366.8 kJ/mol
B. 若31g白磷能量比31g红磷多bkJ,则白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(白磷,s)=4P(红磷,s) H=-4bkJ/mol
C. 已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=-92.4kJ/mol,则1molN2(g)与3molH2(g)在一定条件下的密闭容器中充分反应放出92.4kJ的热量
D. 已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1) H=-57.3kJ/mol,则H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(1)
H= - 114.6kJ/mol
5. 表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 常温常压下,气体中含有的分子数为
B. 标准状况下,含有的氧原子数目为
C. 与足量反应,生成的分子数为
D. 足量与反应,转移的电子数为
6. 分类是认识和研究物质的一种常用科学方法,下列物质的分类完全正确的一组是
选项 A B C D
强电解质 Ba(OH)2 BaSO4 HF HClO4
弱电解质 HI NH3·H2O Fe(OH)3 HClO
非电解质 SO2 乙醇 NH3 Cl2
7. 某有机物的结构如图所示,则下列说法正确的是
A. 该有机物中有4种官能团
B. 该有机物能与反应
C. 该有机物中能使酸性高锰酸钾溶液褪色的官能团有2种
D. 该有机物能发生加成反应和氧化反应,不能发生取代反应
8. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素,其中X、W同主族,X原子的最外层电子数是次外层的3倍,Y的最高价氧化物对应水化物的碱性在短周期中最强,Z单质是人类将太阳能转变为电能的常用材料。下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 简单氢化物的沸点:
C. X与Y形成的化合物中只含离子键 D. 能与碱反应,但不能与任何酸反应
9. 大气中的臭氧层能有效阻挡紫外线。臭氧层中O3分解过程如图所示,下列说法正确的是
A. 催化反应①、②和总反应均是放热反应
B. 决定O3分解反应速率的是催化反应②
C. E1是催化反应①正反应的活化能
D. Cl 是反应的催化剂,改变了反应历程,降低了△H
10. 下列实验操作、现象、结论均正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A 向盛有NaBr溶液的试管中加入过量新制氯水,再加入淀粉溶液 溶液先变橙色,后变蓝色 非金属性:
B 向2mL5%H2O2溶液中分别滴加5滴等浓度的FeCl3和KMnO4溶液 加入KMnO4溶液的反应更剧烈 KMnO4比FeCl3催化效果好
C 向5ml0.2mol/L的KI溶液中滴加5~6滴相同浓度的FeCl3,充分反应后加入KSCN溶液 溶液变为血红色 该反应具有一定限度
D 甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体用湿润的蓝色石蕊试纸检测 湿润的蓝色石蕊试纸变红 生成的氯代甲烷具有酸性
11. 对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是
A. 试管壁上的银镜用稀硝酸清洗:
B. 足量的H2SO3溶液中加入NaClO溶液发生反应的离子方程式为ClO-+H2SO3=HClO+HS
C. 海水提溴过程中将溴吹入吸收塔:
D. 用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度:
12. 如下图为甲醇燃料电池的工作原理示意图,下列有关说法不正确的是
A. 该燃料电池工作过程中电子从a极通过负载流向b极
B. 该燃料电池工作时电路中通过1mol电子时,标况下消耗的O2的体积为5.6L
C. Pt(a)电极的反应式为
D. 该燃料电池工作时由b极室向a极室移动
13. ,工业上可利用此反应生产合成氨原料气,下列有关该反应的图象正确的是
A. B. C. D.
14. 我国学者采用量子力学法研究了钯基作催化剂时,用和制备的机理,其中某段反应的相对能量与历程的关系如图所示,图中的TS1~TS5为过渡态,吸附在钯催化剂表面上的物质用*标注。下列说法正确的是
A. 钯基催化剂可改变该反应中单位体积内活化分子百分数和单位时间产率
B. 过程是该段反应历程中决速步骤
C. 五种过渡态中,过渡态TS4对应的物质最稳定
D. 该段反应过程中,生成1mol共吸收热量65.7kJ
15. 向一恒容密闭容器中加入和一定量的,发生反应:。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.
B. 反应温度为,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态
C. 点a、b、c对应的平衡常数:
D. 反应速率:
第II卷(非选择题 共55分)
二、非选择题(本题共4个小题,共55分。)
16.中和热的测定是高中化学中重要的定量实验。取50mL、0.55mol/L的NaOH溶液与50mL、0.25mol/L的H2SO4溶液置于如图所示的装置中进行中和热的测定实验,回答下列问题:
(1)从如图所示实验装置看,其中尚缺少的一种玻璃用品是 ,装置的一个明显错是 。
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是 。
(3)用相同浓度和体积的氨水(NH3 H2O)代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会 ;(填“偏大”、“偏小”、“无影响”).
(4)倒入NaOH溶液的正确操作是 。
A.沿玻璃棒缓慢倒入 B.分三次少量倒入 C.一次性迅速倒入
(5)实验数据如下表:
温度实验次数 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温度差平均值 (t2-t1)/℃
H2SO4 NaOH 平均值
1 26.2 26.0 26.1 29.5
2 27.0 27.4 27.2 32.3
3 25.9 25.9 25.9 29.2
4 26.4 26.2 26.3 29.8
①近似认为0.55mol/L NaOH溶液和0.25mol/L H2SO4溶液的密度都是1g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g ℃),则中和热 H= (取小数点后一位)。
②上述实验的结果与57.3kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是 。
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.做实验的当天室温较高 D.量取H2SO4时仰视读数
17.废电池中结块的黑色粉末(炭包)含碳粉、Fe、Cu和MnO2等物质,从中回收、精制MnO2的工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)为加快“酸浸”速率,可采取的措施有: (写出2种即可)。
(2)“灼烧”的目的是 。
(3)“溶解”步骤中MnO2参与的反应离子方程式为 ,H2O2的实际消耗量比理论值高的原因是 。
(4)“沉锰”时若溶液pH太高则会产生大量Mn(OH)2杂质,为提高MnCO3纯度应采用 (填字母)方式混合溶液。
a.将Na2CO3溶液缓慢滴入溶解液 b.将溶解液缓慢滴入Na2CO3溶液
(5)“沉锰”后为检验MnCO3是否洗净,可使用的检验试剂是 。
18. 在恒温恒容的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g) +H2(g)CO (g) +H2O (g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表,回答下列问题:
t℃ 700 800 830 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
(1)从表中数据可以推断,此反应正反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应。若该反应在绝热容器(与外界环境没有热交换)中进行,达到平衡后CO2(g)的转化率将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)若该反应已达平衡后,改变下列一个条件,该反应的速率和CO2转化率都减小的是 。
A. 降低温度B. 向密闭容器中充入1mol氦气(不参与反应),C. 将容器的体积增大 D. 分离氢气
(3)该反应达到平衡时,总压强为p,此时CO2、H2、CO、H2O的浓度比为1:3:5:2,该温度下的化学平衡常数Kp=_____________。
(4)能说明该反应达到化学平衡状态的是 。
A. 气体的平均摩尔质量不变 B. 混合气体中c(CO)不变
C. v正(H2)=v逆(H2O) D. 气体的密度不变
(5)某温度下,平衡浓度符合下式: 3c(CO2)·c(H2)=5c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为_________℃。
(6)830℃时,在1L密闭容器中分别投入lmolH2和lmolCO2反应达到化学平衡时,CO2的转化率为_________;保持温度不变,在平衡体系中再充入1molH2和lmolCO2重新达到化学平衡时,CO2的平衡转化率_________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
19.I、氮的氧化物是大气污染物之一,用一氧化碳还原氮氧化物,可防止空气污染。回答下列问题:
已知: ① 2C(s)+O2(g)2CO(g) H1 = 221 kJ·mol 1
② C(s)+O2(g) CO2(g) H2 = 393.5 kJ·mol 1
③ N2(g)+O2(g) 2NO(g) H3 = +181 kJ·mol 1
(1)CO还原NO反应:2CO(g) + 2NO(g) 2CO2(g) + N2(g) H= kJ·mol-1,该反应在 下能自发进行(填“高温”、“低温”或“任意温度”)。
(2)其他条件相同时,使用两种不同催化剂,反应相同的时间,CO的转化率随温度变化的影响如图:
①工业生产中应选择的温度和催化剂分别是 、 。
②图中温度高于320℃时,CO转化率减小的原因可能是 。
Ⅱ、工业上用和制备的原理如下:


(3)其他条件相同时,测得不同压强下,CO2的平衡转化率随温度的变化关系如图所示。
、、的由小到大顺序为 。时,发生的反应以______(填“反应①”或“反应②”)为主,分析图,判断的依据是_____ ___ _。
(4)其他条件相同时,CO2转化率或CH3OH选择性(生成CH3OH的物质的量与CO2转化的物质的量的比值)随温度的变化关系如图所示。220℃时,CH3OH的产率为 。工业生产中制备CH3OH的温度为200~280℃,原因是 。
试卷第1页,共3页
威远中学校2027届高二上期(第一次月考)期中考试
化学试题
1.A 【详解】A.太阳能分解水制氢属于清洁能源技术,产物为氢气和氧气,燃烧后生成水,实现循环利用,无污染,A正确;B.过量使用化肥农药会导致土壤退化、水体富营养化,违背绿色农业原则,B错误;C.露天焚烧垃圾会释放二噁英、PM2.5等污染物,应通过分类回收或无害化处理解决;D.废旧电池含重金属,深埋会污染土壤和地下水,需专业回收处理,D错误;
2、C
3、D 【详解】A.人工合成氨为放热反应,根据勒夏特列原理低温有利于平衡正向移动,但考虑到化学反应速率的快慢合成氨工业中需采用高温条件,A错误;B.对平衡体系,缩小容器的体积,二氧化氮的浓度增大混合气体的颜色突然加深,根据勒夏特列原理平衡会正向移动,颜色会逐渐变浅,B错误;
C.向溶液中加入,单位时间内产生的量增多的原因是二氧化锰是催化剂加快反应速率,C错
D.,饱和食盐水中的氯离子会使得氯气与水的反应逆向移动,减少氯气的溶解损耗,故实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气,D正确;
4、B 【详解】A.燃烧热要求生成物为稳定态,乙醇燃烧生成的水应为液态B.31g白磷的物质的量为0.25mol,比同质量红磷多含bkJ能量,则1mol白磷转化为红磷时释放4bkJ热量,热化学方程式书写正确,ΔH=-4b kJ/mol,故B正确;C.合成氨为可逆反应,实际反应无法完全进行,则1molN2(g)与3molH2(g)在一定条件下的密闭容器中充分反应放热量小于92.4kJ,故C错误;D.生成BaSO4沉淀时伴随额外热效应,H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(1)的ΔH不等于单纯两倍的中和热,故D错误;
5、D 【详解】A.物质的量为,常温常压下,存在转化平衡:,则含有的分子数小于,A错误;B.标准状况下,水不是气态,则无法用气体摩尔体积来计算物质的量B错误;C.二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫是可逆反应,反应方程式为,则与足量反应生成小于2mol,生成的分子数小于,C错误;
D.铁和氯气反应生成氯化铁,氯元素化合价从0降低至-1价,则反应转移2mol电子,转移的电子数为
6、B 【详解】A.HI在水中完全电离产生自由移动的H+、I-,因此HI为强电解质;B.物质分类符合概念,B正确;C.HF在水中只有一部分电离产生自由移动的H+、F-,主要以电解质分子存在,在溶液中存在电离平衡:HFH++F-,因此HF为弱电解质,C错误;D.Cl2是单质,不是化合物,Cl2因此既不属于电解质,也不属于非电解质,D错误;
7、C 【详解】A.该有机物有碳碳双键、羧基和羟基3种官能团,故A错误;B.只有羧基与氢氧化钠反应,所以该有机物能与反应,故B错误;C.有机物中含有的碳碳双键和羟基可被酸性高锰酸钾氧化,从而使酸性高锰酸钾溶液褪色;D.该有机物中含有羟基和羧基,可发生取代反应,故D错误;
8、B 【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素, X原子的最外层电子数是次外层的3倍,则X为O元素,其中X、W同生族,则W为S元素,Y的最高价氧化物对应水化物的碱性在短周期中最强,则Y为Na元素,Z单质是人类将太阳能转变为电能的常用材料,则Z为Si元素,据此回答。
【详解】A.同周期从左到右元素原子半径递减,同主族时,核电荷数越大,原子半径越大,则原子半径:则原子半径Y(Na)最大,A错误;B.水蒸气间有氢键,硫化氢存在分子间作用力,氢键比分子间作用力强,故简单氢化物的沸点:;C. X与Y形成的化合物可以是氧化钠、过氧化钠,Na2O2中钠离子和过氧根离子之间存在离子键,氧原子和氧原子之间存在共价键,C错误; D. (SiO2)能与碱反应,也能与HF反应,D错误;
9、C 【详解】A.据图像可知,反应①生成物能量高于反应物则反应①为吸热反应;B.过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,活化能越小反应越快,活化能越大反应越慢,决定总反应速率的是慢反应;反应①的活化能更大,则决定分解反应速率的是催化反应①,B错误;C.过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,E1是催化反应①正反应的活化能,D.Cl是反应的催化剂,改变了反应历程,但催化剂不影响反应热,D错误;
10:C
11、C 【详解】A.试管壁上的银镜用稀硝酸清洗,银溶于稀硝酸生成硝酸银、水和NO,该反应的离子方程式为,A错误; B.足量的H2SO3溶液中加入NaClO溶液发生氧化还原反应生成硫酸根离子、H+和Cl-,反应的离子方程式为,B错误;C.海水提溴过程中将溴吹入吸收塔,二氧化硫还原溴单质为溴离子,同时生成硫酸:,C正确;D.草酸为弱酸,不能拆,反应的离子方程
12、D 【分析】在甲醇燃料电池中,燃料甲醇失电子发生氧化反应生成二氧化碳,a是负极;氧气得电子发生还原反应生成水,b是正极。【详解】A.a是负极、b是正极,工作过程中电子从a极通过负载流向b极,故A正确
B.根据,该燃料电池工作时电路中通过1mol电子时,消耗0.25mol氧气,则标况下消耗的体积为5.6L,故B正确;C.甲醇在负极失电子发生氧化反应生成二氧化碳,则电极的反应式为,故C正确;D.a是负极、b是正极,该燃料电池工作时由a极室向b极室移动,故D错误;
13、B 【详解】A.增大水蒸气的浓度,平衡正向移动,CH4的转化率增大,故A错误;B.根据“先拐先平,数值大”, ;正反应吸热,升高温度,平衡正向移动,氢气含量增大,故B正确;C.反应吸热升高温度平衡正向移动,平衡常数增大D.正反应气体系数和增大,增大压强平衡逆向移动,逆反应速率大于正反应速率,故D错误;
14、A 【详解】A.催化剂降低了反应的活化能,让更多的普通分子转化为活化分子,活化分子百分数增大,化学反应速率加快,单位时间产率增加,A正确;B.能垒(活化能)越大反应速率越慢,最慢的反应历程是决速步骤,由题干历程图可知,该历程中决速步骤的反应为或,B错误;C.五种过渡态中,过渡态TS4对应的物质具有的能量最高,是最不稳定的,C错误;D.根据图示信息,该反应过程中,生成1mol时,起始相对能量为0kJ,终点相对能量为-65.7kJ,表示该段过程放出热量65.7kJ,即该反应不是吸收热量,D错误;
15、D 【详解】A.一定条件下,增大水的浓度,能提高CH4的转化率,即x值越小,CH4的转化率越大,则,故A正确;B.该反应为气体分子数增大的反应,反应进行时压强发生改变,所以温度一定时,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态,故B正确;C.由图像可知,x一定时,温度升高CH4的平衡转化率增大,说明正反应为吸热反应,温度升高平衡正向移动,K增大;温度相同,K不变,则点a、b、c对应的平衡常数:
D.b点和c点温度相同,CH4的起始物质的量都为1mol,b点x值小于c点,则b点加水多,反应物浓度大,平衡正向移动,甲烷的转化率增大,生成物的浓度增大,则在相同温度下反应速率:,故D错误;
16.【13分】
(1)环形玻璃搅拌器(2分) 大烧杯杯口与小烧杯杯口没有相平(2分)
(2)保温或防止热量散失(2分)
(3) 偏小(2分)
(4)C(1分)
(5)①-56.8 kJ/mol (2分) ②A B(2分)
【分析】根据中和热的概念、中和热的测定方法入手分析。
【详解】(1) 从装置构造可知缺少仪器是环形玻璃搅拌棒;为了减少热量的损失,大烧杯杯口与小烧杯杯口相平,应该将杯口都盖住,而图示装置中小烧杯口未用硬纸板盖住(或大烧杯内碎纸条塞少了,未将小烧杯垫的足够高);
(2) 烧杯间填满碎纸条的作用是保温或防止热量散失;
(3) 一水合氨的电离过程为吸热过程,所以用氨水代替稀氢氧化钠溶液反应,反应放出的热量小于57.3kJ,即中和热的数值会偏小;
(4) 实验中,为了减少能量损失,应该一次迅速倒入NaOH溶液。
(5) ① 0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.25mol/L的硫酸溶液50mL进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.50mol=0.025mol,溶液的质量为100ml×1g/ml=100g。由表中数据可知,第2次实验的数据误差明显偏大,应舍去,根据其他几组可以求出温度变化的平均值,△T为3.4℃,则生成0.025mol水放出的热量为Q=m c △T=100g×4.18J/(g ℃)×3.4℃=1421.2J,即1.421kJ,故实验测得的中和热△H=- =-56.8 kJ/mol;故答案为-56.8 kJ/mol;
②A.实验装置保温、隔热效果必须好,否则影响实验结果,故A正确;
B.量取NaOH溶液的体积时仰视读数,会导致所量的氢氧化钠体积偏大,影响实验结果,故B正确;
C.实验的当天室温较高,对直接测定影响实验结果影响不大,故C错误;
D.中和热的测定主要测定热量变化,故D错误;
17.【11分】
(1)升高温度、粉碎、搅拌、适当增大硝酸浓度(答案合理即可)(2分)
(2)使碳粉转化为CO2除去(2分)
(3) 2H++MnO2+H2O2=O2↑+2H2O+Mn2+(2分) MnO2催化H2O2分解(2分)
(4)a(1分)
( 5)稀盐酸和BaCl2溶液(2分)
【分析】炭包中含有碳粉、Fe、Cu和MnO2等物质,加入稀HNO3进行酸浸,此时Fe、Cu溶解,C、MnO2不溶,通入空气进行灼烧,碳粉燃烧生成二氧化碳等逸出,得到粗MnO2,将MnO2中加入H2O2/稀H2SO4进行溶解,H2O2将+4价锰还原为+2价锰(MnSO4),同时生成O2;往MnSO4溶液中加入Na2CO3溶液沉锰,生成MnCO3沉淀;将沉淀在空气中焙烧,MnCO3转化为MnO2和CO2气体,据此解答。
【详解】(1)加快“酸浸”速率,可升高温度、粉碎、搅拌、适当增大硝酸浓度;
(2)“灼烧”的目的是使碳粉转化为CO2除去;
(3)“溶解”步骤中MnO2参与的反应即H2O2将+4价锰还原为+2价锰(MnSO4),同时生成O2,离子方程式为2H++MnO2+H2O2=O2↑+2H2O+Mn2+,H2O2的实际消耗量比理论值高是因为MnO2催化H2O2分解;
(4)碳酸钠溶液水解呈碱性,“沉锰”时若溶液pH太高,会产生大量Mn(OH)2杂质,为提高MnCO3纯度,应将pH溶液的缓慢升高,所以应采用将Na2CO3溶液缓慢滴入溶解液的方式混合溶液;
18.【15分】
(1)① 吸热(2分) ② 减小(2分) (2)AD(2分) (3)(2分) (4)BC(2分)
(5)700(2分)
(6)① 50%(2分) ②不变(1分)
从表中数据可以推断,该反应正反应的化学平衡常数随着温度的升高而增大,说明升高温度平衡正向移动,故此反应的正反应为吸热反应,若该反应在绝热容器(与外界环境没有热交换)中进行,随着反应进行容器温度降低,平衡逆向移动,故达到平衡后CO(g)的转化率将减小,故答案为:吸热;减小;
A. 降低温度,反应速率减慢,正反应是一个吸热反应,化学平衡逆向移动,则CO2的转化率减小,A符合题意;
B. 向恒温恒容的密闭容器中充入1mol氦气(不参与反应),反应体系中各物质的浓度不变,反应速率不变,化学平衡不移动,CO2的转化率不变,B不合题意;
C. 该反应气体体积不变,压强对该反应平衡无影响,即将容器的体积增大,各物质浓度减小,反应速率减慢,但平衡不移动,CO2转化率不变,C不合题意;
D. 分离氢气即减小反应物浓度,反应速率减小,平衡逆向移动,CO2转化率减小,D符合
该反应达到平衡时,总压强为p,此时CO2、H2、CO、H2O的浓度比为1:3:5:2,则CO2的平衡分压为:=,同理:H2、CO、H2O的平衡分压分别为:、、,该温度下的化学平衡常数Kp===,故答案为:;
A. 已知该反应气体的物质的量不变,即反应过程中混合气体的平均摩尔质量一直不变,则气体的平均摩尔质量不变不能说明反应达到化学平衡,A不合题意;B. 化学平衡的宏观特征之一为各组反应的浓度、百分含量保持不变,故混合气体中c(CO)不变,说明反应达到化学平衡,B符合题意;C.化学平衡的本质特征为正、逆反应速率相等, 结合反应速率之比等于化学计量数之比可知,当正(H2)=逆(H2O)时反应达到化学平衡,C符合题意;D. 恒容密闭容器中该反应过程中气体的密度始终保持不变,故气体的密度不变不能说明反应达到化学平衡
某温度下,平衡浓度符合下式: 3c(CO2)·c(H2)=5c(CO)·c(H2O),即=0.6,即K=0.6,结合题干表中数据可知,此时的温度为700℃,故答案为:700;
由题干表中数据可知,830℃时,K=1.0,则在1L密闭容器中分别投入lmolH2和lmolCO2反应达到化学平衡时,由三段式分析可知,,则有=1.0,解得x=0.5mol,则CO2的转化率为×100%=50.0%,由于该反应气体体积保持不变,则保持温度不变,在平衡体系中再充入1molH2和lmolCO2,虽然容器压强增大,但平衡不移动,故重新达到化学平衡时,CO2的平衡转化率不变,故答案为:50.0%;不变。
19.【16分】
(1) -747(2分) 低温(1分)
(2) 320℃(1分) 催化剂2(1分) 升温使催化剂活性降低或升温平衡逆向移动(2分)
(3)P3<P2<P1(2分 反应② (1分) 随温度升高归于一条,证明压强对平衡无影响,只有反应②为化学计量数不变的反应,压强对平衡无影响,故以反应②为主(2分)
(4) 4.3%(2分 温度过低CO2转化率较小,温度过高CH3OH选择性较小(或者在200~280℃时,CO2转化率较大,CH3OH选择性较高)(2分
【详解】(1)将方程式2②-①-③得方程式2CO(g)+2NO(g)=2CO2(g)+N2(g),根据盖斯定律可知,ΔH=[2×(-393.5)+221-181]kJ/mol=-747kJ/mol,即该反应是一个焓减熵减的反应,故在低温下能自发进行,故答案为:-747kJ/mol;低温;
(2)①由题干图示信息可知,相同温度下催化剂2作催化剂CO的转化率均高于催化剂1作催化剂,且320℃时,催化剂2作催化剂时,CO的转化率最大,故工业生产中应选择的温度和催化剂分别是320℃、催化剂2,故答案为:320℃;催化剂2;
②由于该反应是一个放热反应,则温度高于320℃时,CO转化率减小的原因可能是升温使催化剂活性降低,也可能是温度升高平衡逆向移动,故答案为:升温使催化剂活性降低(或温度升高平衡逆向移动)。
(3)根据方程式可知,压强越大,CO2的平衡转化率越大,故P1>P2>P3;由图像可知,三条曲线随温度升高归于一条,证明压强对平衡无影响,只有反应②为化学计量数不变的反应,压强对平衡无影响,故以反应②为主,故答案为:P3<P2<P1;反应②;随温度升高归于一条,证明压强对平衡无影响,只有反应②为化学计量数不变的反应,压强对平衡无影响,故以反应②为主;
(4)观察题干图可知,220℃时,设投入CO2的物质的量为x mol,CO2转化率为10%,则转化CO2的物质的量为0.1x mol,生成CH3OH的量为43%×0.1x mol=0.043x mol,理论上若x mol CO2完全反应会生成x mol CH3OH,实际上生成0.043x mol CH3OH,则CH3OH的产率是×100%=4.3%,观察题干图可得出,温度过低CO2转化率较小,温度过高CH3OH选择性较小,或者在200~280℃时,CO2转化率较大,CH3OH选择性较高,故答案为:4.3%;温度过低CO2转化率较小,温度过高CH3OH选择性较小(或者在200~280℃时,CO2转化率较大,CH3OH选择性较高)。
答案第1页,共2页

展开更多......

收起↑

资源预览