山東濟寧一中2024年高二上學期10月月考化學試卷試題及答案解析_第1頁
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文檔簡介

濟寧市第一中學2024-2025學年度第一學期高二階段性測試化學試卷答案可能用到的相對原子質量:H:1C:12N:14一、共選擇題:本題共10小題,每小題2分,共20分。每小題只有一個選項符合題目要求。1.下列變化過程中一定存在化學能與熱能相互轉化的是A.畫餅充饑 B.滴水石穿 C.花香四溢 D.花好月圓【答案】B【解析】【分析】【詳解】A.畫餅充饑是物理變化,不存在化學能轉化為熱能,選項A不符合;B.滴水石穿是碳酸鈣與水、二氧化碳反應生成碳酸氫鈣過程,該反應放出熱量,是化學能轉化為熱能,選項B符合;C.花香四溢是物質的擴散,屬于物理變化,不存在化學能轉化為熱能,選項C不符合;D.花好月圓是物理變化,不存在化學能轉化為熱能,選項D不符合;答案選B。2.下列有關熱化學方程式(數據的測定條件均為常溫常壓)的敘述中,正確的是A.已知,表明的能量高于的能量B.已知同素異形體的轉化中,,表明紅磷比白磷穩定C.已知,則的燃燒熱為D.中和熱,若固體與足量稀鹽酸完全中和,將放出熱量【答案】B【解析】【詳解】A.已知,只能表明的能量之和高于的能量,A錯誤;B.已知同素異形體的轉化中,,說明白磷能量高于紅磷,能量越高越穩定,則表明紅磷比白磷穩定,B正確;C.燃燒熱是一定條件下,1mol可燃物完全燃燒生成穩定氧化物時放出的熱量,已知,水的穩定狀態是液態,則的燃燒熱不是,C錯誤;D.中和熱,若固體與足量稀鹽酸完全中和,由于氫氧化鈉固體溶于水放熱,則放出的熱量大于,D錯誤;答案選B。3.下列實驗現象或圖像信息不能充分說明相應的化學反應是放熱反應的是A.溫度計的水銀柱不斷上升B.反應物總能量大于生成物總能量C.反應開始后,甲處液面低于乙處液面D.反應開始后,針筒活塞向右移動A.A B.B C.C D.D【答案】D【解析】【詳解】A.溫度計的水銀柱不斷上升,說明溫度升高,燒杯中發生的反應為放熱反應,故A不符合題意;B.反應物的總能量大于生成物的總能量,則該反應為放熱反應,故B不符合題意;C.反應開始后,甲處液面低于乙處液面,說明空氣受熱膨脹,試管中發生的反應為放熱反應,故C不符合題意;D.稀硫酸和Zn反應生成H2,容器內氣體壓強增大,使針筒活塞向右移動,所以活塞向右移動不能說明該反應放熱,故D符合題意;故選D。4.下列說法正確的是A.將NaOH溶液分多次緩慢注入鹽酸中,還是一次性快速注入鹽酸中,都不影響中和熱測定B.已知反應的中和熱為ΔH=-57.3kJ·mol-1,則稀H2SO4和稀Ca(OH)2溶液反應的中和熱ΔH=-2×57.3kJ·mol-1C.燃燒熱是指在101kPa時可燃物完全燃燒時所放出的熱量,故S(s)+3/2O2(g)=SO3(g)ΔH=-315kJ·mol-1即為硫的燃燒熱D.已知冰的熔化熱為6.0kJ·mol-1,冰中氫鍵鍵能為20.0kJ·mol-1,假設1mol冰中有2mol氫鍵,且熔化熱完全用于破壞冰中的氫鍵,則最多只能破壞1mol冰中15%氫鍵【答案】D【解析】【詳解】A.將NaOH溶液分多次緩慢注入鹽酸中,會有熱量的損失,中和熱數值測定結果偏小;必須一次性快速注入鹽酸中,減小熱量損失,A錯誤;B.中和熱是指在稀溶液中,氫離子和氫氧根離子生成1molH2O放出的熱量,與酸堿的用量和酸堿的元數無關,故B錯誤;C.S的燃燒熱是指1molS固體完全燃燒生成SO2放出的熱量,而不是SO3,故C錯誤;D.冰是由水分子通過氫鍵形成的分子晶體,冰的熔化熱為6.0kJ·mol-1,1mol冰變成0℃的液態水所需吸收的熱量為6.0kJ,全用于打破冰的氫鍵,冰中氫鍵鍵能為20.0kJ·mol-1,1mol冰中含有2mol氫鍵,需吸收40.0kJ的熱量,6.0/40.0×100%=15%;所以最多只能打破1mol冰中全部氫鍵的15%,故D正確;綜上所述,本題選D。【點睛】燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒的反應熱,完全燃燒是指物質中含有的氫元素轉化為液態水,碳元素轉化為氣態二氧化碳,硫元素變為氣態二氧化硫。5.在密閉容器中,一定量的X和Y發生反應:,平衡時,氣體平均摩爾質量隨溫度的變化如圖所示。下列說法正確的是A.X、Y、W可能都是固體 B.X、Y可能為液體,W可能為氣體C.X、Y、W一定都是氣體 D.若X、W為氣體,則Y可能是固體【答案】D【解析】【分析】該反應的正反應為放熱反應,升高溫度,平衡逆向移動,混合氣體的平均摩爾質量減小,又平均摩爾質量=,據此分析作答。【詳解】A.若X、Y、W能都是固體,則氣體只有Z,氣體z的摩爾質量不變,故A錯誤;B.X、Y為液體,W為氣體,則混合氣體中,Z與W始終是2:1,則混合氣體的平均摩爾質量也不變,故B錯誤;C.若X是氣體,Y、W是非氣體,升高溫度,平衡逆向移動,氣體平均摩爾質量也可能減小,故X、Y、W不一定都是氣體,故C錯誤;D.若X、W為氣體,則Y可能是固體,升高溫度,平衡逆向移動,混合氣體的物質的量增大,總質量減小,平均摩爾質量=減小,故D正確;答案選D。6.一定溫度下,和在恒容密閉容器中發生反應:,容器中A、B、D的物質的量濃度隨時間的變化如圖所示。下列說法錯誤的是A.B.前10min內的平均反應速率mol?L?minC.該溫度時,反應的平衡常數mol?LD.平衡時保持溫度不變,壓縮容器體積,平衡向正反應方向移動【答案】D【解析】【詳解】A.由圖可知,反應在前10min內D的濃度變化為3mol/L,A濃度變化量為(3.5-2)mol/L=1.5mol/L,故1:x=1.5:3,解得x=2,故A正確;B.由圖可知,反應在前10min內D的濃度變化為3mol/L,平均反應速率v(D)==0.3mol?L-1?min-1,故B正確;C.該反應方程式為,平衡時,C的濃度為1.5mol/L,D的濃度為3.0mol/L,A的濃度為2.0mol/L,B的濃度為1.0mol/L,所以平衡常數,故C正確;D.反應后氣體分子數變大,溫度一定時,加壓,平衡向逆方向移動,故D錯誤;故選D。7.下列有關實驗操作、現象和解釋或結論都正確的是選項實驗操作現象解釋或結論A向2支盛有5mL不同濃度NaHSO3溶液的試管中同時加入2mL5%H2O2溶液,觀察現象濃度大的NaHSO3溶液中氣泡產生的速率快其他條件不變時,反應物濃度越大,反應速率越快B向FeCl3和KSCN的混合溶液中,加入KCl固體溶液顏色不變其他條件不變時,增大Cl-的濃度,平衡不移動C壓縮NO2和N2O4的混合氣體氣體顏色變深反應的平衡逆向移動D向2mL0.01mol?L-1FeCl3溶液中加入1mL0.01mol·L-1KI溶液,充分反應后,滴加KSCN溶液溶液變紅色證明Fe3+和I-之間的反應是可逆的A.A B.B C.C D.D【答案】B【解析】【詳解】A.向2支盛有5mL不同濃度NaHSO3溶液的試管中同時加入2mL5%H2O2溶液,發生氧化還原反應,生成硫酸鈉等,沒有明顯的現象產生,不能判斷濃度對化學反應速率的影響,A不正確;B.FeCl3和KSCN的混合溶液中發生反應:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,加入KCl固體,雖然溶液中的Cl-濃度增大,但對平衡不產生影響,溶液的顏色不變,B正確;C.壓縮NO2和N2O4的混合氣體,氣體的濃度增大,顏色加深,但反應的平衡正向移動,C不正確;D.向2mL0.01mol?L-1FeCl3溶液中加入1mL0.01mol·L-1KI溶液,充分反應后FeCl3有剩余,滴加KSCN溶液后溶液變紅,不能證明Fe3+和I-之間的反應是可逆的,D不正確;故選B。8.已知:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O。某化學小組欲探究H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應過程中濃度、溫度對化學反應速率的影響,進行了如下實驗(忽略溶液體積變化):編號0.01mol·L-1酸性KMnO4溶液體積/mL0.1mol·L-1H2C2O4溶液體積/mL水的體積/mL反應溫度/℃反應時間/minⅠ220202.1ⅡV121205.5ⅢV220500.5下列說法不正確的是A.V1=1,V2=2B.設計實驗Ⅰ、Ⅲ的目的是探究溫度對反應速率的影響C.實驗計時是從溶液混合開始,溶液呈紫紅色時結束D.實驗Ⅲ中用酸性KMnO4溶液的濃度變化表示的反應速率v(KMnO4)=0.01mol·L-1·min-1【答案】C【解析】【分析】【詳解】A.根據變量不變原則可知,實驗Ⅰ是對照實驗,溶液總體積為4mL,則V1=4-2-1=1,V2=4-2=2,故A正確;B.實驗目的是探究反應過程中濃度、溫度對化學反應速率的影響,實驗Ⅰ和Ⅲ的溫度條件不同,則設計實驗Ⅰ和Ⅲ的目的是探究溫度對反應速率的影響,故B正確;C.該定性實驗是根據酸性KMnO4溶液褪色時間來判斷反應快慢的,所以實驗計時是從溶液混合開始,溶液呈無色時結束,故C錯誤;D.實驗Ⅲ中草酸過量,兩種溶液混合瞬間c(KMnO4)=0.01mol/L×=0.005mol/L,反應完全時△c=0.005mol/L,v(KMnO4)==0.01mol/(L·min),故D正確;答案為C。9.《應用化學》雜志提出在溫和條件下催化合成碳酸二甲酯(),每2個參與反應機理如圖所示,其中吸附在催化劑表面上的物種用*標注,下列說法錯誤的是A.制約反應速率關鍵步驟的基元反應方程式:B.總反應:C.降低反應的活化能,提高化學反應速率D.過程中既有H-O鍵的斷裂,又有H-O鍵的形成【答案】B【解析】【詳解】A.根據示意圖可判斷生成過渡態Ⅰ時需要的活化能最大,則制約反應速率關鍵步驟的基元反應方程式:,A正確;B.反應物是甲醇和二氧化碳,生成物是碳酸二甲酯和水,但題干信息并沒有告訴物質的狀態,且反應熱的單位應該是kJ/mol,B錯誤;C.在反應前參與反應,反應后又生成,作催化劑,降低反應的活化能,提高化學反應速率,C正確;D.根據示意圖可判斷過程中甲醇中有H-O鍵的斷裂,生成水時又有H-O鍵的形成,D正確;答案選B。10.一定溫度下,向體積不等的恒容密閉容器中均充入氣體,發生反應,反應時,測得的轉化率與容器體積的關系如圖所示。已知:是以物質的量分數表示的平衡常數。下列說法正確的是A.點再充入一定量的X,X的轉化率增大B.逆反應速率:C.點對應容器中的平均速率為D.b點時,該反應的平衡常數【答案】D【解析】【分析】容器體積越小反應物濃度越大,反應速度越快,所以a、b點容器中反應已達到平衡,d未達到平衡。【詳解】A.點反應已達到平衡,再充入一定量的X,容器體積不變,相當于增大壓強平衡逆向移動,X的轉化率減小,故A錯誤;B.由分析可知,容器越小反應速率越快,故B錯誤;C.點X的轉化率為60%,即X的變化量為0.4mol,所以物質的變化量為0.4,則的平均速率為,故C錯誤;D.b點時,X的轉化率為50%,則平衡時X、Y、Z的物質的量均為0.5mol,所以該反應的平衡常數,故D正確;故選D。二、選擇題:本題共5小題,每小題4分,共20分。每小題有一個或兩個選項符合題目要求。全部選對得4分,選不全得2分,有選錯的得0分。11.COCl2(g)CO(g)+Cl2(g)△H>0,當反應達到平衡時,下列措施:①升溫;②恒容通入惰性氣體;③增加CO濃度;④減壓;⑤加催化劑;⑥恒壓通入惰性氣體,能提高COCl2轉化率的是A.①②④ B.①④⑥ C.②③⑤ D.③⑤⑥【答案】B【解析】【分析】【詳解】①升溫,平衡向吸熱反應即正向移動,COCl2轉化率增大,故①符合題意;②恒容通入惰性氣體,壓強雖增大,但濃度不變,平衡不移動,COCl2轉化率不變,故②不符合題意;③增加CO濃度,平衡逆向移動,COCl2轉化率降低,故③不符合題意;④減壓,平衡向體積增大的反應方向移動即正向移動,COCl2轉化率增大,故④符合題意;⑤加催化劑,速率增大,但平衡不移動,COCl2轉化率不變,故⑤不符合題意;⑥恒壓通入惰性氣體,容器體積增大,相當于減小壓強,平衡正向移動,COCl2轉化率增大,故⑥符合題意;因此①④⑥符合題意,故B符合題意。綜上所述,答案為B。12.下列關于蓋斯定律描述不正確的是A.化學反應的反應熱不僅與反應體系的始態和終態有關,也與反應的途徑有關B.蓋斯定律遵守能量守恒定律C.利用蓋斯定律可間接計算通過實驗難測定的反應的反應熱D.利用蓋斯定律不可以計算有副反應發生的反應的反應熱【答案】AD【解析】【詳解】A.化學反應的反應熱只與反應體系的始態和終態有關,而與反應的途徑無關,A不正確;B.蓋斯定律強調反應熱與反應體系的始態和終態有關,遵守能量守恒定律,B正確;C.對于通過實驗難以測量或不能測量的反應熱,利用蓋斯定律可間接計算反應的反應熱,C正確;D.有副反應發生的反應的反應熱,同樣可以利用蓋斯定律進行計算,D不正確;故選AD。13.向體積均為1L的兩恒容容器中分別充入和發生反應:,其中甲為絕熱過程,乙為恒溫過程,兩反應體系的壓強隨時間的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是A. B.氣體的總物質的量:C.a點平衡常數: D.反應速率:【答案】BC【解析】【詳解】A.甲容器在絕熱條件下,隨著反應的進行,壓強先增大后減小,根據理想氣體狀態方程PV=nRT可知,剛開始壓強增大的原因是因為容器溫度升高,則說明上述反應過程放熱,即<0,故A錯誤;B.根據A項分析可知,上述密閉溶液中的反應為放熱反應,圖中a點和c點的壓強相等,因甲容器為絕熱過程,乙容器為恒溫過程,若兩者氣體物質的量相等,則甲容器壓強大于乙容器壓強,則說明甲容器中氣體的總物質的量此時相比乙容器在減小即氣體總物質的量:na<nc,故B正確;C.a點為平衡點,此時容器的總壓為p,根據理想氣體狀態方程PV=nRT可知,在恒容條件下進行,氣體的物質的量之比等于整體之比,根據A項分析可知,絕熱條件下,反應到平衡狀態放熱,所以Ta>T始,壓強:Pa=P始,則na<n始,可設Y轉化的物質的量濃度為xmol?L?1,則列出三段式如下:,則有<,計算得到x>0.75,那么化學平衡常數K=>,故C正確;D.根據圖象可知,甲容器達到平衡的時間短,溫度高,所以達到平衡的速率相對乙容器的快,即Va正>Vb正,故D錯誤。綜上所述,答案為BC。14.反應中,每生成0.25molN2放出166kJ的熱量,該反應的速率表達式為(k、m、n待測),其反應包含兩步:①(慢)②(快)T℃時測得有關實驗數據如下:序號速率/()I0.00600.0010II0.00600.0020III0.00100.0060IV0.00200.0060下列說法正確的是A.整個反應速率由第②步反應決定B.正反應的活化能一定是①<②C.該反應速率表達式:D.該反應的熱化學方程式為【答案】CD【解析】【詳解】A.化學反應速率取決于慢反應,則整個反應速率由第①步反應決定,故A錯誤;B.反應的活化能越低,反應速率越快,則慢反應①的活化能大于快反應②,故B錯誤;C.由I和II可得:=,解得n=1,由III和IV可得:=,解得m=2,由I可得:=K×0.00602×0.0010,解得K=500,則反應速率表達式為,故C正確;D.由每生成0.25mol氮氣放出166kJ的熱量可知,反應的反應熱△H=—=—664kJ/mol,反應的熱化學方程式為,故D正確;故選CD。15.在一恒定容積的容器中充入4molA和2molB發生反應:。達到平衡后,C的體積分數為w%。若維持容積和溫度不變,按1.2molA、0.6molB和2.8molC為起始物質,達到平衡后,C的體積分數仍為w%,則x的值為A.只能為2 B.只能為3C.可能為2,也可能為3 D.無法確定【答案】C【解析】【詳解】從題中可以看出,兩種情況下達到平衡后,C的體積分數都為w%,則兩平衡為體積分數等效。若二者為物質的量濃度等效,則平衡時各物質的濃度對應相等,因容器的體積相同,所以采用一邊倒的方法,將產物全部轉化成反應物,A的物質的量仍為4mol,即1.2mol+=4mol,x=2;若二者的物質的量濃度不等效,則兩容器的壓強不等,也就是壓強改變時,平衡不發生移動,從而得出x=1+2=3。所以x的值可能為2、也可能為3;故選C。三、非選擇題(共60分)16.完成下列問題。(1)1molC2H2(g)在O2中完全燃燒生成CO2和液態水,放出1299.6kJ的熱量,寫出該反應的熱化學方程式___________。(2)如圖是1molNO2(g)和1molCO(g)反應生成1molCO2(g)和1molNO(g)過程中能量變化示意圖。①該反應是___________(填“吸熱”或“放熱”)反應。②若在該反應體系中加入催化劑對反應熱___________(填“有”或“沒有”)影響。③該反應的反應熱為___________。(3)2021年12月09日,中國太空課堂介紹了空間站利用CO2與H2的反應,將航天員呼出的CO2轉化為H2O,然后通過電解H2O得到O2,從而實現O2的再生。已知:①CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)ΔH1=-252.9kJ/mol②2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)ΔH2=+571.6kJ/mol③H2O(l)=H2O(g)ΔH3=+44.0kJ/mol寫出甲烷的燃燒熱為___________。(4)下表是部分化學鍵的鍵能數據:已知:化學鍵P-PP-OO=OP=O鍵能/(kJ·mol-1)198360498x已知白磷的燃燒熱為2982kJ·mol-1,白磷(P4)、P4O6、P4O10結構如圖所示,則表中x=___________。【答案】(1)ΔH=-2599.2kJ/mol(2)①.放熱②.沒有③.-234kJ/mol(3)-890.3kJ/mol(4)585【解析】【小問1詳解】1molC2H2(g)在O2中完全燃燒生成CO2和液態水,放出1299.6kJ的熱量,則2molC2H2(g)在O2中完全燃燒生成CO2和液態水,放出2599.2kJ的熱量,該反應的熱化學方程式為ΔH=-2599.2kJ/mol。【小問2詳解】①從圖中可以看出,反應物的能量高于生成物的能量,則該反應是放熱反應。②催化劑只改變反應的路徑,不改變反應物和生成物的總能量,若在該反應體系中加入催化劑對反應熱沒有影響。③該反應的反應熱為134kJ/mol-368kJ/mol=-234kJ/mol。【小問3詳解】①CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)ΔH1=-252.9kJ/mol②2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)ΔH2=+571.6kJ/mol③H2O(l)=H2O(g)ΔH3=+44.0kJ/mol利用蓋斯定律,將反應①×(-1)-②×2得,CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=252.9kJ/mol-571.6kJ/mol×2=-890.3kJ/mol,甲烷的燃燒熱為-890.3kJ/mol。【小問4詳解】已知白磷的燃燒熱為2982kJ·mol-1,利用ΔH=(198×6+498×5)-(4x+360×12)=-2982,則表中x=585。【點睛】書寫燃燒熱的熱化學方程式時,燃燒物必須為1mol,且生成指定的產物。17.某研究性學習小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反應探究“外界條件的改變對化學反應速率的影響”,進行了如下實驗:實驗序號實驗溫度/K有關物質溶液顏色褪至無色所需時間/s酸性KMnO4溶液H2C2O4溶液H2OV/mLc/mol·L-1V/mLc/mol·L-1V/mLA29320.0240.10t1BT120.0230.1V18C31320.02V20.11t2(1)通過實驗A、B,可探究出___(填外部因素)的改變對化學反應速率的影響,其中V1=____、T1=____;通過實驗___(填實驗序號)可探究出溫度變化對化學反應速率的影響,其中V2=____。(2)若t1<8,則由此實驗可以得出的結論是_____;忽略溶液體積的變化,利用實驗B中數據計算,0~8s內,用KMnO4的濃度變化表示的反應速率v(KMnO4)=___。(3)該小組的一位同學通過查閱資料發現,上述實驗過程中n(Mn2+)隨時間的變化情況如圖所示,并認為造成這種變化的原因是反應體系中的某種粒子對KMnO4與草酸之間的反應有某種特殊作用,則該作用是____,相應的粒子最可能是___(填粒子符號)。【答案】①.濃度②.1③.293④.B、C⑤.3⑥.其他條件相同時,增大反應物濃度,反應速率增大⑦.8.3×10-4mol·L-1·s-1⑧.催化作用⑨.Mn2+【解析】【分析】(1)A、B應控制溫度相同,探究濃度對反應速率的影響,B、C溫度不同可探究溫度對反應速率的影響,研究某種因素對反應速率的影響時,需要保證氣體條件相同,據此分析解答;(2)若t1<8,則濃度越大,反應速率越大;結合v=計算;(3)根據n(Mn2+)隨時間的變化情況的圖像,反應生成的錳離子可作催化劑加快反應速率。【詳解】(1)實驗A、B,滴加H2C2O4溶液的體積不等,故實驗A、B,可探究出H2C2O4濃度的改變對反應速率的影響;據實驗A可知,保證溶液的總體積為6mL,B中H2C2O4溶液3mL,故需加水6mL-2mL-3mL=1mL;A、B研究濃度對化學反應速率的影響,需要溫度相同,故T1=293;B、C溫度不同,要探究出溫度變化對化學反應速率的影響,其余條件相同,則V2=6mL-2mL-1mL=3mL;(2)若t1<8,則由此實驗可以得出的結論是其他條件相同時,增大反應物濃度,反應速率增大;根據實驗B中數據可知,高錳酸鉀完全反應需要的時間為8s,高錳酸鉀的物質的量為0.02mol?L-1×0.002L=0.00004mol,混合后溶液中高錳酸鉀的濃度為=×10-3mol/L,則用KMnO4的濃度變化表示的反應速率為=8.3×10-4mol/(L·s);(3)根據n(Mn2+)隨時間的變化情況的圖像,反應一段時間后該反應速率會加快,造成此種變化的原因是反應體系中的某種粒子對KMnO4與H2C2O4之間的反應有某種特殊的作用,則該作用是催化作用,相應的粒子最有可能的是Mn2+。18.乙烯是重要的化工原料,一定條件下,某恒容密閉容器中用二氧化碳和氫氣反應合成乙烯。,回答下列問題:(1)絕熱恒容條件下,CO2的轉化率α隨時間變化情況如下表。(α=×100%)時間/min5101520253035404550轉化率/%1.03.06.711.221.522.923.523.723.723.7①0~25min內,反應速率的變化趨勢為___________,其原因可能是___________。②25min~40min內,轉化率變化較小,其原因可能是___________;(2)若投料比為n(H2):n(CO2)=3:1時,溫度對CO2的平衡轉化率和催化劑催化效率的影響如圖。①M點時,反應速率v正___________(填“>”“<”或“=”)v逆,α(H2)___________(填“>”“<”或“=”)α(CO2),乙烯的物質的量分數為___________%(結果保留1位小數)。②工業生產中為提高經濟效益,應選擇的最佳溫度范圍為___________(填標號)。A.0℃~100℃B.100℃~200℃C.200℃~300℃D.300℃~400℃【答案】(1)①.增大②.隨著反應的進行,溫度升高,反應速率變快③.隨著反應進行,反應物濃度降低,反應速率降低(2)①.=②.=③.7.7%④.C【解析】【小問1詳解】①從表中數據可以看出,0~25min內,反應速率的變化趨勢為增大。隨著反應的進行,反應物的濃度不斷減小,但反應速率不斷增大,則可能是反應放熱造成的,其原因可能是:隨著反應的進行,溫度升高,反應速率變快。②25min~40min內,轉化率變化較小,則單位時間內反應物濃度的變化量減小,其原因可能是:隨著反應進行,反應物濃度降低,反應速率降低。【小問2詳解】①M點為250℃時的平衡點,則反應速率v正=v逆;投料比為n(H2):n(CO2)=3:1,與H2、CO2的化學計量數之比相同,所以α(H2)=α(CO2)。設起始投入量H2為6mol、CO2為2mol,CO2的平衡轉化率為50%,則平衡時H2為3mol、CO2為1mol、CH2=CH2為0.5mol、H2O(g)為2mol,乙烯的物質的量分數為≈7.7%%。②從圖中可以看出,在250℃左右,催化效率最高,則工業生產中為提高經濟效益,應選擇的最佳溫度范圍為C。19.汽車尾氣中含有NO、N2O、CO等有害物質,其中NOx會引起光化學煙霧等環境問題。(1)研究表明CO與N2O在Fe+作用下生成無害氣體,發生反應的能量變化及反應歷程如圖所示(吸附在催化劑表面上的物種用*標注):先將催化劑加工成多孔結構,提高氣體吸附效率,有利于反應高效進行,結合圖像可知,反應I的反應速率___________反應Ⅱ的反應速率(填“大于”、“小于”或“等于”),不影響催化劑活性情況下,略微升高相同溫度,反應I速率的增大程度___________反應Ⅱ的(同上);(2)為高效處理汽車尾氣中的有害氣體,可給汽車安裝尾氣凈化裝置。凈化時CO和NO發生反應:。實驗測得,,(、為速率常數,只與溫度有關)。向體積均為2L的密閉容器A(400℃,恒溫)、B(起始400℃,絕熱)兩個容器中分別加入2molNO、2molCO和相同催化劑,測得A、B容器中CO轉化率隨時間的變化關系如圖所示:①表示容器A的曲線是___________(填“a”或“b”)。②X、Y、N三點中,、、從大到小的順序是___________,X、Y兩點中,值最大的點是___________,若增大值,改變的條件可能是___________。③Y點時___________(保留兩位有效數字),在M點時,再加入2molNO、2molCO,一段時間達到平衡,此時CO轉化率___________M點(填“大于”、“小于”或“等于”)。【答案】(1)①.小于②.大于(2)①.b②.③.Y④.降低溫度⑤.18⑥.大于【解析】【分析】(1)反應的活化能越高,反應速率越慢;反應的活化能越高,決定整個反應的反應速率,溫度對其影響越大。(2)①由該反應放熱,可知絕熱條件下,隨著反應的進行,容器B中溫度高于容器A,容器B中反應速率快,達到平衡所需時間短,由此可以判斷。②相同條件下,溫度越高反應速率越快;反應達到平衡狀態時,即,則,而,平衡常數只與溫度有關,據此進行比較。③根據三段式,先算出M點平衡常數,再結合Y點CO轉化率進行具體計算;由反應可知,氣體增大壓強,平衡正向移動。【小問1詳解】由圖可知,反應Ⅰ的活化能高,反應Ⅱ的活化能低,反應的活化能越高,反應速率越慢,所以反應Ⅰ的反應速率小于反應Ⅱ的反應速率;整個反應的反應速率由反應Ⅰ決定,升高溫度時,整個反應的反應速率加快,則略微升高溫度,對反應Ⅰ的反應速率影響大,使反應Ⅰ的速率增大程度大于反應Ⅱ,故答案為:小于;大于。【小問2詳解】①反應是放熱反應,絕熱條件下,隨著反應的進行,容器B中溫度高于容器A,容器B中反應速率快,達到平衡所需時間短,并且平衡時CO的平衡轉化率低,則圖中曲線a、b分別代表絕熱條件、恒溫條件下CO的轉化率隨時間的變化關系,故答案為:b。②圖中X、Y、N三點溫度:,其他條件相同,溫度越高反應速率越快,則;反應達到平衡狀態時,即,則,平衡常數只與溫度有關,該反應放熱,溫度越低,平衡常數K和越大,溫度越高,平衡常數K和越小,所以,X、Y兩點中,值最大的點是Y;若增大值,即增大值,改變的條件是降低溫度,平衡正向進行,故答案為:;Y;降低溫度。③由圖可知,M點CO轉化率為50%,反應三段式為:,M點平衡常數,而Y點CO轉化率為30%,反應三段式為,,;M點時反應達到平衡狀態,再加入、,相當于壓縮氣體增大壓強,平衡正向移動,CO轉化率增大,即此時CO轉化率大于M點,故答案為:18;大于。【點睛】涉及到、為速率常數的題型,要將兩者轉化為平衡常數,建立了這個關系,就可以結合影響平衡常數的因素進行作答,根據三段式進行計算。20.乙烯產

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