
许昌高中
-
2023年2月18日发(作者:)一、选择题
1.探究酸性
KMnO
4溶液与
H
2
C
2
O
4溶液反应速率的影响因素,有关实验数据如表所示:
实验编号温度
/℃
催化剂用
量
/g
酸性
KMnO
4溶液
H
2
C
2
O
4溶液
KMnO
4溶
液褪色平
均时间
/min
体积
/mL
浓度
/mol·L-1
体积
/mL
浓度
/mol·L-1
1250.540.180.212.7
2800.540.180.2a
3250.540.0180.26.7
425040.0180.2b
下列说法不正确的是
A
.用
KMnO4表示溶液褪色时间段反应速率,
v(
实验
3)≈1.5×10-3mol·L-1·min-1
B
.
a<12.7
,
b>6.7
C
.用
H2
C
2
O
4表示该反应速率,
v(
实验
1)
大于
v(
实验
3)
D
.通常升高温度、增大反应物浓度、使用催化剂均会加快反应速率
2.下列说法正确的是
A
.镁与稀盐酸反应时,加入适量的氯化钾溶液,生成氢气的反应速率不变
B
.在密闭容器中发生反应
A(g)
+
B(g)C(g)
+
D(g)
,保持恒温恒容,充入气体
He
增
大压强,化学反应速率加快
C
.恒温恒容条件下,发生反应
NH2
COONH
4
(s)2NH
3
(g)
+
CO
2
(g)
,达到平衡的标志
可以是混合气体的平均摩尔质量不再发生变化
D
.任何可逆反应在给定条件下的进程都有一定的限度,化学反应的限度决定了生成物在
该条件下的最大产率
3.在温度不变的条件下,密闭容器中发生如下反应:
N
2+
3H
2⇌
2NH
3,下列叙述能够说明
反应已经达到平衡状态的是
A
.容器中
N2、
H
2、
NH
3共存
B
.
N2与
NH
3的浓度相等
C
.容器中
N2、
H
2、
NH
3的物质的量之比为
1
∶
3
∶
2
D
.反应容器中压强不随时间变化
4.100mL6mol•L-1的硫酸和过量的锌粉反应,在一定温度下,为了减缓反应进行的速率,
但又不影响生成氢气的总量,不可向溶液中加入的试剂是
A
.碳酸钠固体
B
.加
CH3
COONa
固体
C
.水
D
.硫酸锌
溶液
5.下列物质间的反应,其能量变化符合图示的是
A
.由
Zn
和稀
H2
SO
4制氢气
B
.甲烷的燃烧
C
.
Ba(OH)2
·8H
2
O
晶体和
NH
4
Cl
晶体混合搅拌
D
.氧化钙和水反应
6.最近报道的一种处理酸性垃圾渗滤液并用其发电的示意图如图
(
注:盐桥可使原电池两
极形成导电回路
)
。装置工作时,下列说法错误的是
A
.微生物细菌对氮的硝化起氧化作用
B
.盐桥中
K+向
Y
极移动
C
.电子由
Y
极沿导线流向
X
极
D
.
Y
极发生的反应为:--+
322
2NO+10e+12H=N+6HO
7.足量的铁粉和适量的盐酸反应,向其中加入少量下列物质时,能够加快反应速率,但不
影响产生
H
2的总量的是
①锌粉②浓盐酸③石墨粉④醋酸钠⑤硫酸铜⑥硝酸
A
.①③⑤
B
.②③⑤
C
.①③⑥
D
.②④⑤
8.2SO
2
(g)
+
O
2
(g)2
5
VO
Δ
2SO
3
(g)
△
H=-196.6KJ/mol
是制备硫酸的重要反应。下列关
于该反应的叙述不正确的是
A
.反应达到平衡状态后,
SO3
(g)
浓度保持不变
B
.催化剂
V
2
O
5能够提高
SO
2的平衡转化
率
C
.增加
O2的浓度有利于提高
SO
2的平衡转化率
D
.采用
450
℃高温可以缩短反应达
到平衡的时间
9.节能减排是保护环境的有力手段,利用如图所示的装置处理工业尾气中的硫化氢具有明
显优势。下列有关说法错误的是()
A
.该装置可将化学能转化为电能
B
.在
Fe3+存在的条件下可获得硫单质
C
.该装置工作时,
H+从甲电极移动到乙电极
D
.甲电极上的电极反应式为
H2
S+2H
2
O-6e-=SO
2
+6H+
10.可逆反应
2NO
2
(g)
⇌
2NO(g)+O
2
(g)
,在体积固定的密闭容器中,达到平衡状态的标志是
①体系中,二氧化氮的物质的量百分含量不再发生变化②单位时间内生成
nmolO
2的同时
生成
2nmolNO
③用
NO
2、
NO
、
O
2表示的反应速率的比为
2
∶
2
∶
1
的状态④混合气体的
颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的压强不再改变的状
态⑦混合气体中,
NO
的浓度不再改变的状态
A
.①④⑥⑦
B
.②③⑤⑦
C
.①③④⑤
D
.全部
二、填空题
11.在已经发现的一百多种元素中,除稀有气体外,非金属元素只有十多种,但与生产生
活有密切的联系。
(
1
)短周期中可以做半导体材料的元素的最高价氧化物水化物与烧碱溶液反应的离子方程
式是:
____
;
(
2
)为了提高煤的利用率,常将其气化或液化,其中一种液化是将气化得到的氢气和一氧
化碳在催化剂作用下转化为甲醇,写出该化学反应方程式为
____
;
(
3
)氮是动植物生长不可缺少的元素,合成氨的反应对人类解决粮食问题贡献巨大,反应
如下:
N
2
(g)
+
3H
2
(g)2NH
3
(g)
。
①合成氨的反应中的能量变化如图所示。由图可知,破坏
2molN
2和
6molH
2里共价键需要
的能量比生成
4molNH
3形成共价键释放的能量:
____
(填
“
多
”
或
“”
少)
②在一定条件下,将
2.5molN
2和
7.5molH
2的混合气体充入体积为
2L
的固定闭容器中发生
反应:
N
2(
g
)
+3H
2
(g)2NH
3
(g)
,
5
分钟末时达到平衡,测得容器内的压强是开始时
的
0.9
倍,则
5
分钟内用氨气表示该反应的平均化学反应速率为:
v(NH
3
)=
____
;氢气达到
平衡时的转化率是
________
本小题均保留小数点后一位,转化率为转化的物质占原物质的
比率)
(
4
)某固体酸燃料电池以
CsHSO
4固体为电解质传递
H,其基本结构如图,电池总反应
可表示为
2H
2
O
2
2H
2
O
,
b
极上的电极反应式为:
____
,
H
在固体酸电解质传递方向
为:
____
(填
“a→b”
或
“b→a”
)
(
5
)某汽车安全气囊中加入的物质为:叠氮化钠、氧化铁,请写出碰撞后发生的化学反应
方程式:
__________
12.下表中的数据是破坏
1mol
物质中的化学键所消耗的能量:
物质
Cl
2
Br
2
I
2
HClHBrHIH
2
能量/
kJ
2436298436
根据上述数据回答下列问题:
(
1
)下列氢化物中最稳定的是
_______
(填字母代号)。
A
.
HClB
.
HBrC
.
HI
(
2
)反应
22
IH2HI
是
_______
(填“吸热”或“放热”)反应。
13.某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生
成速率。为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实
验。将表中所给的混合溶液分别加入到
6
个盛有过量
Zn
粒的反应瓶中,收集产生的气体,
记录获得相同体积的气体所需时间。
实验
混合溶液
ABCDEF
4mol·L-1H
2
SO
4
/mL
30V
1
V
2
V
3
V
4
V
5
饱和
CuSO
4溶液
/mL
00.52.55V
6
20
H
2
O/mLV
7
V
8
V
9
V
10
100
(1)
请完成此实验设计,其中:
V
1=
________
,
V
6=
________
,
V
9=
________
;
(2)
反应一段时间后,实验
A
中的金属呈
________
色,实验
E
中的金属呈
________
色;
(3)
该同学最后得出的结论为:当加入少量
CuSO
4溶液时,生成氢气的速率会大大提高。但
当加入的
CuSO
4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下
降的主要原因
________________________
。
14.氮元素在海洋中的循环,是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过
程可用下图表示。
①下列关于海洋氮循环的说法正确的是
___________
a.
海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与
b.
海洋中的氮循环起始于氮的氧化
c.
向海洋排放含
NO-
3
的废水会影响海洋中
NH+
4
的含量
d.
海洋中存在游离态的氮
②有氧时,在硝化细菌作用下,
NH+
4
可实现过程④的转化,将过程④的离子方程式补充完
整
(
需配平
)
:
________
_______NH+
4
+5O
2=
2NO-
2
+_______H++________+________
③有人研究了温度对海洋硝化细菌去除氨氮效果的影响,下表为对
10L
人工海水样本的监
测数据:
温度
/
℃样本氨氮含量
/mg
处理
24h
处理
48h
氨氮含量
/mg
氨氮含量
/mg
2
251008757468
3
4
硝化细菌去除氨氮的最佳反应温度是
___________
,在最佳反应温度时,
48h
内去除氨氮反
应的平均速率是
___________
mg/(L·h)
。
④海洋中的氮循环起始于氮的固定,氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。下表列
举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分
K
值。
反应
大气固氮
N
2
(g)+O
2
(g)2NO(g)
工业固氮
N
2
(g)+3H
2
(g)2NH
3
(g)
温度
/
℃
272
K3.84×10-310.15×1080.5070.152
分析数据可知:大气固氮反应属于
___________
(
填
“
吸热
”
或
“
放热
”)
反应。从平衡视角考
虑,工业固氮应该选择常温条件,但实际工业生产却选择
500
℃左右的高温,解释其原因
___________
。
⑤
25
℃时,向
0.1mol/L
的氨水中加入少量氯化铵固体,当固体溶解后,测得溶液
pH
减
小,主要原因是
(
填序号
)
___________
。
a.
氨水与氯化铵发生化学反应
b.
氯化铵溶液水解显酸性,增加了
c(H+)
c.
铵根离子浓度增大,抑制了氨水的电离,使
c(OH―)
减小
⑥室温下,如果将
0.1molNH
4
Cl
和
0.05molNaOH
全部溶于水,形成混合溶液
(
假设无损
失
)
,
___________
、
___________
和
___________
三种粒子的物质的量之和等于
0.1mol
。
15.向体积为
2L
的恒容密闭容器中通入
2molX
气体和
1molY
固体,在一定温度下发生如
下反应:
2X(g)+Y(s)2Z(g)
。
已知该反应在不同温度下的平衡常数如下:
温度
/
℃
100150200
平衡常数
10.800.7
(1)
该反应的平衡常数表达式
K=
______
,
ΔH
______
0
(填“>”“<”“
=
”)。
(2)
在
100
℃时,经
5min
后反应达到平衡,此时用
X
的物质的量浓度变化表示的速率为
_______
mol/(L·min)
。
X
的平衡转化率为
_______
。
(3)
下列情况能说明在一定条件下反应
2X(g)+Y(s)2Z(g)
达到平衡状态的标志是
_________
。
A
.容器内,
3
种物质
X
、
Y
、
Z
共存
B
.容器内气体压强不再变化
C
.容器内各组分浓度不再变化
(4)
若向达到
(2)
的平衡体系中充入氩气,则平衡向
________
(填“左”或“右”或“不移
动”)。
16.在密闭容器里,通入
xmolH
2(
g
)和
ymolI
2(
g
),发生反应:
H
2(
g
)
+I
2(
g
)
⇌2HI
(
g
)
△H
<
0
.改变下列条件,反应速率将如何改变?(选填
“
增大
”“
减小
”
或
“
不
变
”
)
①
升高温度
________
②
加入催化剂
________
③
充入更多的
H
2
________
④
保持容器中压强不变,充入氖气
________
⑤
保持容器容积不变,通入氖气
________
⑥
保持压强不变,充入
2xmolH
2(
g
)和
2ymolI
2(
g
)
________
.
17.化学反应一定伴随能量变化。
(
1
)将
20gBa(OH)
2
·8H
2
O
晶体与
10gNH
4
Cl
晶体一起放入烧杯中,并将烧杯放在滴有几滴
水的玻璃片上,用玻璃棒快速搅拌,闻到
______
气味,用手触摸烧杯底部感觉
________
,
烧杯下面的玻璃片可能与烧杯
___
。说明
Ba(OH)
2
·8H
2
O
跟
NH
4
Cl
的反应是
_____
(填
“
吸
热
”
或
“
放热
”
)反应。该反应的化学方程式
_________
(
2
)
NaOH
稀溶液跟稀盐酸反应的中和热与
KOH
稀溶液跟稀硫酸反应的中和热
_____
(填
“
相等
”
或
“
不等
”
),原因是(用适当的文字和离子方程式解释)
_____
(
3
)下列措施可以提高燃料的燃烧效率的是
________
(填序号)
①提高燃料的着火点,②降低燃料的着火点,③将固体燃料粉碎,④将液体燃料雾化,⑤
将燃料煤气化处理,⑥通入适量空气
18.A
、
B
、
C
三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。
①
B
中
Sn
极的电极反应式为
______
Sn
极附近溶液的
pH
______
。
②
C
中总反应离子方程式为
______
。比较
A
、
B
、
C
中铁被腐蚀的速率,由快到慢的顺序是
______
。
19.依据反应:
2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)
设计的原电池如图所示。
请回答下列问题:
(1)
电极
X
的材料是
__
,电解质溶液
Y
是
__
;
(2)
银电极为电池的
__
极,发生的电极反应为
__
;
(3)X
电极上发生的电极反应为
__
。
20.按照要求填空:
(1)
2342
3Fes+4HO(g)FeO(s)+4H(g)()
在一可变的容积的密闭容器中进行
①增加
Fe
的量,其反应速率的变化是
______
(
填增大、不变、减小,以下相同
)
②将容器的体积缩小一半,反应速率
______________
③保持体积不变,充入
N
2使体系压强增大,其反应速率
________
④保持压强不变,充入
N
2使容器的体积增大,其反应速率
__________
(2)2HI(g)
⇌
H
2
(g)+I
2
(g)(
正反应为吸热反应
)
改变下列条件:
①减小容器体积:平衡
____
(
填正移,逆移,不移动,以下相同
)
颜色
___
(
加深,变浅,不
变,以下相同
)
②加热升高温度:平衡
____________
③体积不变,充入
H
2:平衡
_____________
颜色
_______________
(3)
可逆反应
2NO
2
(g)N
2
O
4
(g)
,
(
正反应为放热反应
)
,据图判断
t
2、
t
3时刻采取的措施
t
2:
____
t
3:
_______
三、解答题
21.NO
x是造成大气污染的主要物质,现在工业上脱硝有多种方法。用焦炭还原法将其转
化为无污染的物质也可进行脱硝。已知:
2C(s)+O
2
(g)===2CO(g)ΔH
1=
-221.0kJ·mol-1
N
2
(g)+O
2
(g)===2NO(g)ΔH
2=
+180.5kJ/mol
2NO(g)+2CO(g)===2CO
2
(g)+N
2
(g)ΔH
3=
-746.0kJ/mol
回答下列问题:
(1)
用焦炭还原
NO
生成无污染气体的热化学方程式为
____________
。
(2)
在一定温度下,向甲、乙、丙三个恒容密闭容器中加入一定量的
NO
和足量的焦炭,反
应过程中测得各容器中
c(NO)(mo/L)
随时间
(s)
的变化如下表:
(
已知:三个容器的反应温度
分别为
T
甲
=
400
℃、
T
乙
=
400
℃、
T
丙
=
a
℃
)
时间
0s10s20s30s40s
甲
2.001.501.100.800.80
乙
1.000.800.650.530.45
丙
2.001.451.001.001.00
甲容器中,该反应的平衡常数
K
=
_______
,丙容器的反应温度
a
______
(
填
“>”“<”
或
“
=
”)400
℃,理由是
________
。
(3)
已知:
8NH
3
(g)+6NO
2
(g)7N
2
(g)+12H
2
O(l)
,
ΔH<0
。相同条件下,在
2L
密闭容器
内,选用不同的催化剂进行反应,产生
N
2的量随时间的变化如图所示:
①在催化剂
A
的作用下
0
~
4min
的
v(NO
2
)
=
_______
。
②该反应活化能
Ea(A)
、
Ea(B)
、
Ea(C)
由小到大的顺序是
______
,理由是
_________
。
③下列说法不正确的是
__________
(
填字母
)
。
a.
使用催化剂
A
达平衡时,
ΔH
值更大
b.
升高温度可使容器内气体颜色加深
c.
单位时间内形成
N—H
键与
O—H
键的数目相等时,说明反应已经达到平衡
d.
若在恒容绝热的密闭容器中反应,当平衡常数不变时,说明反应已经达到平衡
22.CO
2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。回答下列问题。
(1)CO
2与
CH
4经催化重整制得合成气:
CH
4
(g)
+
CO
2
(g)2CO(g)
+
2H
2
(g)
。已知上述反应
中相关的化学键键能数据如下:
化学键
C-HC=OH-H
CO(CO)
键能
(kJ/mol)
45
则该反应的△
H=
__________
。
(2)
利用
CO
2可制取甲醇,其反应为:
CO
2
(g)
+
3H
2
(g)催化剂CH
3
OH(g)
+
H
2
O(g)
。为探究用
CO
2来生产燃料甲醇的反应原理,现进行如下实验:在恒温恒容密闭容器中,充入
1mol
CO
2和
3molH
2,进行上述反应。测得
CO
2和
CH
3
OH(g)
的浓度随时间变化如图所示。
从反应开始到达平衡这段时间,
(H
2
)=
___________
;该温度下的化学平衡常数数值
=
__________
(
保留三位有效数字
)
。
(3)
一定条件下,将工业排放的
CO
2通过灼热焦炭层可以合成气体燃料
CO
,发生反应
CO
2
(g)
+
C(s)2CO(g)
,实验测知用不同物质表示的正、逆反应速率符合如下公式:
正
(CO
2
)=k正·C(CO
2
)
,
逆(CO)=k逆·C2(CO)
,则该反应的化学平衡常数
K
与
k正
、
k
逆
之间的关
系式为
_____________
。
(4)
工业上产生的
CO
2还可以用
NaOH
溶液捕获。常温下,如果实验测得捕获
CO
2后溶液中
c(HCO
3
)
:
c(CO2
3
)=2:1
,则此时溶液的
pH=
_______
(
已知常温下,
H
2
CO
3的
K
a1
=4.0×10-
7;
K
a2
=5.0×10-11)
。
(5)
一种和
CO
2相关的熔融碳酸盐燃料电池原理如图所示,则该电池的负极电极反应式为
_____________
。
23.回答下列问题:
(1)
已知两种同素异形体
A
、
B
的燃烧热的热化学方程式为:
A(s)+O
2
(g)=CO
2
(g)
△
H=-393.51kJ/mol
B(s)+O
2
(g)=CO
2
(g)
△
H=-395.41kJ/mol
则两种同素异形体中较稳定的是
(
填
\"A\"
或
\"B\")
___________________
。
(2)
工业上用
H
2和
Cl
2反应制
HCl
,各键能数据为:
H–H
:
436kJ/mol
;
Cl-Cl
:
243
kJ/mol
;
H-Cl
:
431kJ/mol
,该反应的热化学方程式是
_____________________
。
(3)
合成气
(CO
和
H
2为主的混合气体
)
不但是重要的燃料也是重要的化工原料,制备合成气
的方法有多种,已知
lgCH
4气体与
O
2气体反应生成
CO
气体和
H
2气体放
2.25kJ
热量。
①写出相应热化学方程式
______________
。
②用甲烷制备合成气还可以发生反应:
CH
4
(g)+H
2
O(g)=CO(g)+3H
2
(g)
;△
H
2
=+216kJ/mol
。
现有
1mol
由
H
2
O(g)
与
O
2组成的混合气,且
O
2的体积分数为
x
,将此混合气与足量
CH
4
充分反应。若
x=0.2
时,反应①放出的能量为
____
kJ
;若
x=
____
时,反应①与②放出
(
或
吸收
)
的总能量为
0
。
(4)
一定温度下,将
3molA
气体和
lmolB
气体通入一容积固定为
2L
的密闭容器中,发生
如下反应:
3A(g)+B(g)xC(g),
反应
1min
时测得剩余
1.8molA
,
C
的浓度为
0.4
mol/L
,则
1min
内,
B
的平均反应速率为
_________
;
x
为
___________
。可以作为达到平
衡状态的标志是
______________
。
A.
单位时间内生成
nmolB
的同时生成
3nmolA
B.
混合气体的压强不变
C.
混合气体的颜色不再改变
(C
为有色气体
)
D.
混合气体的密度不变
24.某同学在用稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气
的生成速率。
(1)
硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是
____
。
(2)25
℃,该同学设计三个实验探究影响锌粉
(
足量
)
与稀硫酸反应速率的因素,有关数据如
下表所示:
实验
序号
体积
/mL
1.0mol·L-1硫酸溶液饱和
CuSO
4溶液水
I
30
.
01
.
09
.
0
II
20
.
01
.
0
V
x
III
30
.
03
.
07
.
0
①本实验待测数据可以是
____
。
②利用实验
I
和实验
I
来探究硫酸浓度对锌粉与稀硫酸反应速率的影响,
V
x
=
__
,理由是
__
。
③实验
I
和实验
III
的目的是
__
。
(3)
用排水集气法收集实验
I
反应放出的氢气
(
气体体积已折合成标准状况
)
,实验记录如表
(
累计值
)
:
时间
/min
123456
氢气体积
/mL
60540
①反应速率最大时间段是
__
min(
填
“0
~
1”
、
“1
~
2”
、
“2
~
3”
、
“3
~
4”
、
“4
~
5”
或
“5
~
6”
下
同
)
,原因是
____
。
②反应速率最小时段是
__
min
,原因是
___
。
③第
2
~
3min
时间段以稀硫酸的浓度表示的该反应速率
(
设溶液体积不变
)
是
v(H
2
SO
4
)
=
___
。
(4)
如果反应太激烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,在稀硫酸中分别加入等
体积的下列溶液,可行的是
____
(
填字母
)
。
A.KNO
3溶液
B.
蒸馏水
C.Na
2
SO
4溶液
D.Na
2
CO
3溶液
25.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:
CO
2
(g)+H
2
(g)
⇌
CO(g)+H
2
O(g)
,其化
学平衡常数
K
和温度
t
的关系如表:
t/
℃
71200
K0.60.91.01.72.6
回答下列问题:
(1)
该反应的化学平衡常数表达式为
K=
___
。已知:
K
1000℃>
K
800℃,则该反应是
__
反应。
(
填
“
吸热
”
或
“
放热
”)
;
(2)
已知在
800
℃时,该反应的平衡常数
K
1
=0.9
,则该温度下反应
CO(g)
+
H
2
O(g)CO
2
(g)
+
H
2
(g)
的平衡常数
K
2
=
___
。
(3)
能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是
__
。
A
.容器中压强不变
B
.混合气体中
c(CO)
不变
C
.
v正(H
2
)=v逆(H
2
O)
D
.
c(CO
2
)=c(CO)
(4)
某温度下,平衡浓度符合下式:
c(CO
2
)•c(H
2
)=c(CO)•c(H
2
O)
,试判断此时的温度为
__
℃。
26.能源是现代文明的原动力,通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化,从而
开辟新能源和提高能源的利用率,请回答下列问题。
(1)
工业合成氨反应:
N
2
+3H
2
2NH
3是放热的可逆反应,反应条件是高温、高压,并且
需要合适的催化剂。已知
1molN
2完全反应生成
NH
3可放出
92kJ
热量。如果将
10molN
2
和足量
H
2混合,使其充分反应,放出的热量
________
(
填
“
大于
”
、
“
小于
”
或
“
等于
”)920kJ
。
(2)
实验室模拟工业合成氨时,在容积为
2L
的密闭容器内,反应经过
10min
后,生成
10
molNH
3
①则用
N
2表示的化学反应速率为
__________________
。
②一定条件下,当该反应进行到最大限度时,下列说法正确的是
______
(
填编号
)
a.N
2的转化率达到最大值
b.N
2、
H
2和
NH
3的体积分数之比为
1:3:2
c.
体系内气体的密度保持不变
d.
体系内物质的平均相对分子质量保持不变
(3)
某实验小组同学进行如下图所示实验,以检验化学反应中的能量变化。请根据你掌握的
反应原理判断,②中的温度
_______
(
填
“
升高
”
或
“
降低
”)
。反应过程
____
(
填
“
①
”
或
“
②
”)
的能
量变化可用图表示。
(4)
用
CH
4和
O
2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图:
①则
d
电极是
____
(
填
“
正极
”
或
“
负极
”)
,
c
电极的电极反应式为
_____________________________
。
②若线路中转移
2mol
电子,则该燃料电池理论上消耗的
O
2在标准状况下的体积为
______
L
。
27.煤的气化在煤化工业中占有重要地位,至今仍然是化学工业的重要组成部分.
(1)已知H
2
(g)、CO(g)和CH
3
OH(l)的燃烧热分别为﹣285.8kJ/mol、﹣283.0kJ/mol
和﹣726.5kJ/mol.请写出CH
3
OH(l)完全燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式:
______________________________
.
(2)工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H
2
(g)⇌CH
3
OH
(g)△H.下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)
温度/℃250300350
K/L2•mol﹣22.0410.2700.012
①该反应的平衡常数的表达式是
____________
,由表中数据判断△H
__
0(填“>”、“=”
或“<”)
②某温度下,将2molCO和6molH
2
充入2L的密闭容器中,充分反应后,4min达到平衡时测
得c(CO)=0.2mol/L,此时的温度为
______
,则反应速率v(H
2
)=
_______
.
(3)T℃时,在t
0
时刻,合成甲醇反应CO(g)+2H
2
(g)⇌CH
3
OH(g)达到平衡,若在t
1
时刻将容器的体积缩小为原来的,在t
2
时刻又达到新的平衡,请在图中用曲线表示t
1
~
t
2
时间段氢气、甲醇物质的量浓度随时间变化的趋势示意图(其他条件不变,曲线上必须
标明氢气、甲醇).
_______
.
(4)如果用CH
3
OH和空气作燃料电池,用KOH作电解质溶液,请写出该燃料电池的负极的
电极反应式
__________________
.
28.I
、已知锌与稀盐酸反应放热,某学生为了探究反应过程中的速率变化,用排水集气法
收集反应放出的氢气。所用稀盐酸浓度有
1.00mol•L-1、
2.00mol•L-1两种浓度,每次实验
稀盐酸的用量为
25.00mL
,锌有细颗粒与粗颗粒两种规格,用量为
6.50g
。实验温度为
298K
、
308K
。
(1)
完成以下实验设计
(
填写表格中空白项
)
,并在实验目的一栏中填出对应的实验编号:
编号
T/K
锌规格
盐酸浓度
/mol·L-1
实验目的
①
298
粗颗粒
2.00
(
Ⅰ
)
实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率
的影响;
(
Ⅱ
)
实验①和
____
探究温度对该反应速率的影
响;
(
Ⅲ
)
实验①和
____
探究锌规格
(
粗、细
)
对该反
应速率的影响。
②
298
粗颗粒
1.00
③
308
粗颗粒
2.00
④
298
细颗粒
2.00
(2)
根据实验①过程绘制的标准状况下的气体体积
V
与时间
t
的图像如图所示。在
OA
、
AB
、
BC
三段中反应速率最快的是
______
,该时间段反应速率最大的主要原因是
_________
。
(3)
另一学生也做同样的实验,由于反应太快,测量氢气的体积时不好控制,他就事先在盐
酸溶液中分别加入等体积的下列溶液以减慢反应速率,在不影响产生
H
2气体总量的情况
下,你认为他上述做法中可行的是
_______
(
填相应字母
)
;
A.
氨水
B.CuCl
2溶液
C.NaCl
溶液
D.KNO
3溶液
II
、在如图所示的恒温、恒压密闭容器中加入
2molX
和
2molY
,发生如下反应并达到平衡
(X
、
Y
状态未知
)
:
2X(
?
)+Y(
?
)
⇌
aZ(g)
。起始时容器的体积为
VL
,达到平衡时
X
、
Y
、
Z
的物质的量之比为
1
:
3
:
2
,且容器的体积仍然为
VL
。
(1)a=
_______
;
(2)X
的状态为
________
,
Y
的状态为
_______
(
填
“
气态
”
或
“
非气态
”)
;