2020版《试吧》化学高中全程训练计划:月考3.doc
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2020版《试吧》化学高中全程训练计划:月考3.doc
月考(三)选修四模块综合检测(测试时间:90分钟,满分100分)可能用到的相对原子质量:H1C12N14O16Fe56Ni59Cu64Zn65第卷(选择题,共48分)一、选择题(本题共16小题,每小题3分,共48分;每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的。)12019河北唐山模拟其他条件不变,升高温度,下列数据不一定增大的是()A可逆反应的化学平衡常数KB0.1 molL1 CH3COONa溶液的pHC水的离子积常数KwD弱酸的电离平衡常数Ka答案:A解析:若可逆反应的H>0,升高温度,平衡正向移动,化学平衡常数K增大;若可逆反应的H<0,升高温度,平衡逆向移动,化学平衡常数K减小,A错误。CH3COONa溶液存在CH3COO的水解平衡,升高温度,平衡正向移动,c(OH)增大,溶液的pH增大,B正确。升高温度,水的电离平衡正向移动,水电离出的c(OH)、c(H)均增大,则水的离子积常数Kw增大,C正确。升高温度,弱酸的电离平衡正向移动,则弱酸的电离平衡常数Ka增大,D正确。22019浙江温州模拟已知X(g)2Y(s)2Z(g)Ha kJmol1(a>0)。一定条件下,将1 mol X和2 mol Y加入2 L的恒容密闭容器中,反应至10 min时,测得Y的物质的量为1.4 mol。下列说法正确的是()A第10 min时,Z的物质的量浓度为0.7 molL1B10 min内,反应放出的热量为0.3 kJC10 min内,X的平均反应速率为0.03 molLlmin1D若容器中的气体密度不再发生变化,说明上述反应已达到平衡状态答案:D解析:起始时加入2 mol Y,10 min时测得Y的物质的量为1.4 mol,则反应消耗0.6 mol Y,同时生成0.6 mol Z,故Z的物质的量浓度为0.3 molL1,A错误。反应生成2 mol Z时,放出a kJ热量,则生成0.6 mol Z时放出0.3a kJ热量,B错误。反应消耗0.6 mol Y,同时消耗0.3 mol X,则有v(X)0.015 molL1min1,C错误。恒容条件下,由于Y是固体,未达平衡时,反应中混合气体的总质量不断变化,则密度不断变化,当气体的密度不变时,说明该反应达到平衡状态,D正确。32019吉林省实验中学模拟化学能与热能、电能等可以相互转化。关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是()A图甲所示的装置能将化学能转化为电能B图乙所示的反应为吸热反应C中和反应中,反应物的总能量比生成物的总能量低D造成化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成答案:D解析:图甲中Zn和Cu通过导线连接插入稀硫酸中,缺少盐桥,不能形成原电池,故不能实现化学能转化为电能,A错误。图乙中反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量,则该反应为放热反应,B错误。中和反应为放热反应,则反应物的总能量高于生成物的总能量,C错误。化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂吸收能量,化学键的生成释放能量,且两种能量变化值不相等,D正确。42019江苏南通调研常温下,下列有关说法正确的是()A用pH均为3的醋酸和盐酸中和等物质的量NaOH溶液,醋酸消耗的体积多BpH均为11的CH3COONa溶液和氨水中,CH3COONa溶液中水的电离程度大C0.10 molL1CH3COONa的pH小于0.10 molL1 NaCN溶液的pH,则酸性:CH3COOH<HCND0.10 molL1醋酸溶液的pHa,稀释n倍后pHa1,则n<10答案:B解析:pH均为3的醋酸和盐酸相比,c(CH3COOH)>c(HCl),则中和等物质的量NaOH溶液时,醋酸消耗的体积少,A错误。pH均为11的CH3COONa溶液和氨水相比,CH3COONa发生水解促进水的电离,氨水抑制水的电离,则CH3COONa溶液中水的电离程度大,B正确。0.10 molL1 CH3COONa的pH小于0.10 molL1 NaCN溶液的pH,则水解程度:CH3COONa<NaCN,则酸性:CH3COOH>HCN,C错误。醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOHCH3COOH,加水稀释时电离平衡正向移动,pHa的醋酸溶液稀释n倍后pHa1,则有n>10,D错误。52019山西太原模拟室温下,下列溶液中微粒浓度关系一定正确的是()A0.1 molL1 Na2CO3溶液,加水稀释,减小BpH7的氨水与氯化铵的混合溶液中:c(Cl)c(NH)C0.1 molL1的硫酸铝溶液中:c(SO)>c(Al3)>c(H)>c(OH)DpH 2的醋酸溶液和pH12的NaOH溶液等体积混合:c(Na)c(CH3COO)c(CH3COOH)答案:C解析:Na2CO3溶液中存在水解平衡:COH2OHCOOH,加水稀释时,平衡正向移动,n(HCO3)增大,n(CO)减小,故的值增大,A错误。室温下,pH7的氨水与氯化铵的混合溶液呈中性,则有c(OH)c(H);据电荷守恒可得c(Cl)c(OH)c(NH)c(H),则有c(Cl)c(NH),B错误。0.1 molL1的硫酸铝溶液中存在水解平衡:Al33H2OAl(OH)33H,溶液呈酸性,则有c(H)>c(OH),c(SO)>c(Al3),C正确。pH 2的醋酸溶液和pH12的NaOH溶液等体积混合,二者充分反应后,醋酸有剩余,溶液呈酸性,则有c(Na)<c(CH3COO)c(CH3COOH),D错误。62019江西上饶模拟一定温度下,将一定量的A、B气体充入密闭容器,发生反应A(g)B(g)xC(g)3D(?)。反应平衡后,改变影响平衡的一个条件,物质A的浓度变化如图所示。下列有关说法正确的是()A若x2,则D可能为气态也可能为非气态B改变的条件可能是使用了催化剂C其他条件不变,若向容器中加入少量C,A的平衡百分含量不变D该反应的化学平衡常数为K,且温度升高,K值增大答案:C解析:由图可知,t2时刻改变条件,c(A)瞬间增大,但随后保持不变,说明平衡未发生移动,则x2,且D为非气态,改变条件为增大压强,A错误。使用催化剂,化学反应速率改变,但c(A)不变,B错误。其他条件不变,若向容器中加入少量C,与保持n(C)不变、缩小容积是等效平衡,而缩小容积时,平衡不移动,故A的平衡百分含量不变,C正确。该反应不知道升降温度平衡向哪个方向移动,也无法确定K值随温度的变化情况,D错误。72019河北衡水中学模拟氨作为一种富氢化合物,具有各种优点,特别是氨有着良好的产业基础,价格低廉,氨作为燃料电池具有很大的发展潜力。如图为氨氧燃料电池示意图,下列说法中正确的是()Ab电极为该电池的负极B电子流向为a电极经外电路流向b电极,溶液中OH移向a电极C该电池的负极反应式为2NH36H6e=N26H2OD每转移1 mol电子,消耗5.6 L O2答案:B解析:由图可知,NH3在a电极发生氧化反应生成N2,O2在b电极发生还原反应生成OH,则a电极为电池的负极,b电极为正极,A错误。原电池中,电子由负极经外电路流向正极,阴离子移向负极,故电子流向为a电极经外电路流向b电极,溶液中OH移向a电极,B正确。该燃料电池的电解质溶液为KOH溶液,溶液呈碱性,则负极反应式为2NH36OH6eN26H2O,C错误。正极反应式为O22H2O4e=4OH,则转移1 mol电子时,消耗0.25 mol O2,在标准状况下的体积为5.6 L,但题目未指明5.6 L O2是否处于标准状况下,D错误。82019浙江嘉兴模拟恒温恒容下,将1 mol X和2 mol Y置于密闭容器中发生反应X(s)2Y(g)2Z(g),10 min后达到平衡状态,下列说法中正确的是()A平衡前,容器中压强随反应进行而减小B平衡后,容器中Y和Z的物质的量之比一定为1:1C10 min后,升高温度,Y的反应速率不变D生成Z的物质的量一定小于2 mol答案:D解析:X是固体,该反应前后气体总分子数不变,则平衡前,容器中压强保持不变,A错误。平衡后,容器中Y和Z的物质的量保持不变,但其比值不一定为1:1,B错误。升高温度,正、逆反应速率均加快,故Y的反应速率加快,C错误。该反应是可逆反应,1 mol X和2 mol Y不能完全反应生成Z,故生成Z的物质的量一定小于2 mol,D正确。92019河南濮阳模拟氢氧熔融碳酸盐燃料电池是一种高温电池(600700 ),具有效率高、噪音低、无污染、燃料多样、余热利用价值高等优点。氢氧熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。下列有关该电池的说法正确的是()A电池工作时,熔融碳酸盐只起到导电的作用B负极反应式为H2CO2e=CO2H2OC该电池可利用工厂中排出的CO2,减少温室气体的排放D电池工作时,外电路中流过0.2 mol电子,消耗3.2 g O2答案:B解析:由图可知,H2在负极上发生氧化反应,CO移向负极并参与电极反应,生成H2O和CO2,故电池工作时,熔融碳酸盐除起到导电的作用外,还参与负极反应,A错误。负极上H2、CO放电生成H2O和CO2,则电极反应式为H2CO2e=CO2H2O,B正确。正极上O2、CO2放电生成CO,电极反应式为2CO2O24e=2CO,据得失电子守恒可得电池总反应式为2H2O2=2H2O,则该电池工作时不消耗CO2,不能减少温室气体的排放,C错误。结合正极反应式可知,电池工作时,外电路中流过0.2 mol电子,消耗0.05 mol O2,其质量为0.05 mol32 gmol11.6 g,D错误。102019福建南安段考氯乙基苯是一种重要的有机合成中间体,其一种制备反应原理为HCl(g)H在T1时,向2.0 L恒容密闭容器中充入0.40 mol乙苯(g)和0.40 mol Cl2(g)进行反应,反应过程中测定的部分数据见下表:t/min012510n(HCl)/mol00.120.200.320.32下列有关说法正确的是()AT1时,反应在02 min内的平均速率v(氯乙基苯)0.05 molL1s1B10 min后,若保持其他条件不变,升高温度至T2 ,达到新平衡时测得c(氯乙基苯)0.18 molL1,则反应的H>0C温度从T1 升至T2 时,正向反应速率增大,逆向反应速率减小DT1 时,体系的总压不变时,反应达到平衡状态答案:B解析:由表中数据可知,前2 min内生成0.20 mol HCl,同时生成0.20 mol 氯乙基苯,则有v(氯乙基苯)0.05 molL1min1,A错误。T1 达到平衡状态时,c(氯乙基苯)0.16 molL1,升高温度至T2 ,达到新平衡时测得c(氯乙基苯)0.18 molL1,说明升高温度,平衡正向移动,则有H>0,B正确。温度从T1 升至T2 时,正、逆反应速率均增大,C错误。该反应是前后气体总分子数不变的反应,反应过程中气体总物质的量及压强不变,故不能根据压强判断是否达到平衡状态,D错误。112019浙江嘉兴模拟肼(N2H4)在不同条件下分解产物不同,200 时在Cu表面分解的机理如图甲所示。已知200 时:反应:3N2H4(g)=N2(g)4NH3(g)H132.9 kJmol1反应:N2H4(g)H2(g)=2NH3(g)H241.8 kJmol1下列说法中不正确的是()A图甲所示过程、都是放热反应B反应的能量过程示意图如图乙所示C断裂3 mol N2H4(g)中的化学键吸收的能量小于形成1 mol N2(g)和4 mol NH3(g)中的化学键释放的能量D200 时,肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为N2H4(g)=N2(g)2H2(g)H50.7 kJmol1答案:A解析:过程发生反应,该反应为放热反应;过程发生反应为2NH3(g)=N2(g)3H2(g),该反应为吸热反应,A错误。反应的H2<0,则该反应为放热反应,反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量,可用图乙的能量变化过程表示,B正确。由于反应的H1<0,则该反应为放热反应,故断裂3 mol N2H4(g)中的化学键吸收的能量小于形成1 mo1 N2(g)和4 mol NH3(g)中的化学键释放的能量,C正确。根据盖斯定律,由2可得N2H4(g)=N2(g)2H2(g),则有HH12H2(32.9 kJmol1)(41.8 kJmol1)250.7 kJmol1,D正确。122019福建南平模拟已知:一定条件下,向A、B两个恒容密闭容器中分别加入等量的X(g),测得A、B容器中X的物质的量n(X)随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是()AA、B容积相同,但反应温度不同,且温度:A>BBA、B反应温度相同,但容积不同,且容积:A>BCa、b、c三点对应的平均相对分子质量:b>c>aDt1t2时间段内,A、B两容器中平均反应速率相等答案:A解析:A、B容积相同,温度越高,反应速率越快,达到平衡的时间越短,容器A比容器B先达到平衡状态,则温度A>B,A正确。A、B反应温度相同,容积越小,压强越大,反应速率越快,达到平衡的时间越短,则容积A<B,B错误。由B项分析可知,A的容积小于B,则A的压强大于B;由图可知,达到平衡时A中n(X)大于B,说明压强增大,平衡逆向移动,则该反应的正反应是气体总分子数增大的反应,a、b、c三点分解的X的物质的量为b>c>a,则气体的总物质的量为b>c>a,由于混合气体的总质量相等,则a、b、c三点对应的平均相对分子质量a>c>b,C错误。根据图像,A容器建立平衡需要的时间短,反应速率快,t1t2时间段内,A、B两容器中平均反应速率A>B,D错误。132019山东潍坊模拟一种新型可逆电池的工作原理如图所示。放电时总反应为Al3Cn(AlCl4)4AlCl4Al2Cl3Cn(Cn表示石墨)。下列说法正确的是()A放电时,负极反应为2Al7Cl6eAl2ClB放电时,AlCl移向正极C充电时,阳极反应为AlClCne=Cn(AlCl4)D电路中每转移3 mol电子,最多有1 mol Cn(AlCl4)被还原答案:C解析:放电时铝为负极,失去电子被氧化为Al2Cl,电极反应式为Al7AlCl3e=4Al2Cl,A错误。放电时,阴离子向负极移动,则AlCl移向负极,与铝反应生成Al2Cl,B错误。充电时,阳极上发生氧化反应,石墨中C元素的化合价未发生变化,失去电子的是AlCl,电极反应式为AlClCne=Cn(AlCl4),C正确。1 mol Cn(AlCl4)被还原得到1 mol电子,故电路中转移3 mol电子,有3ml Cn(AlCl4)被还原,D错误。142019山东济宁模拟常温下,Ka1(H2C2O4)101.3,Ka2(H2C2O4)104.2。用0.100 0 molL1 NaOH溶液滴定10.00 mL 0.100 0 molL1 H2C2O4溶液所得滴定曲线如图所示。下列说法正确的是()A点所示溶液中:c(Na)>c(HC2O)>c(H2C2O4)>c(C2O)B点所示溶液中:c(HC2O)c(C2O)C点所示溶液中:c(Na)c(HC2O)c(C2O)D点所示溶液中 :c(Na)c(H2C2O4)2c(H)2c(OH)2c(C2O)答案:B解析:点时V(NaOH)10 mL,二者恰好完全反应生成NaHC2O4,此时溶液pH<4.2,则HC2O的电离程度大于其水解程度,则有c(Na)>c(HC2O)>c(C2O)>c(H2C2O4),A错误。点时溶液的pH4.2,又知Ka2(H2C2O4)104.2,则有c(HC2O)c(C2O),B正确。点溶液的pH7.0,则有c(H)c(OH),结合电荷守恒可得c(Na)c(HC2O)2c(C2O),C错误。点时V(NaOH) 20 mL,二者恰好完全反应生成Na2C2O4,据电荷守恒可得c(Na)c(H)c(OH)2c(C2O)c(HC2O);据物料守恒可得c(Na)2c(C2O)2c(HC2O)2c(H2C2O4),综合可得c(OH)c(HC2O)2c(H2C2O4)c(H),D错误。152019河北石家庄质检NaBH4燃料电池具有理论电压高、能量密度大等优点。以该燃料电池为电源电解精炼铜的装置如图所示。下列说法不正确的是()A离子交换膜应为阳离子交换膜,Na由左极室向右极室迁移B该燃料电池的负极反应式为BH8OH8e=BO6H2OC电解池的电解质溶液可以选择CuSO4溶液D消耗2.24 L O2(标准状况)时,A电极的质量减轻12.8 g答案:D解析:由图可知,O2通入右侧电极发生还原反应,则右侧电极为正极,电极反应式为O22H2O4e=4OH,Na透过离子交换膜向右侧迁移,并与OH结合生成NaOH,则离子交换膜应为阳离子交换膜,Na由左极室向右极室迁移,A正确。BH在左侧电极发生氧化反应生成BO,则左侧电极为负极,电极反应式为BH8OH8e=BO6H2O,B正确。烧杯中溶液及电极组成电解精炼铜装置,则电解质溶液可选择CuSO4溶液,阳极是粗铜,阴极是纯铜,C正确。A极与燃料电池的正极相连,作电解池的阳极,则A极是粗铜;燃料电池消耗2.24 L O2(标准状况)时,电路中转移0.4 mol电子;电解精炼铜时,开始阶段阳极A上是Fe、Ni等活泼性强于Cu的金属放电,故A电极减轻的质量不一定是12.8 g,D错误。162019黑龙江哈尔滨三中模拟如图是某水溶液常温下pH从0到14的范围内H2CO3、HCO、CO三种成分平衡时的组成分数,下列叙述正确的是()A此图是1.0 molL1碳酸钠溶液滴定1.0 molL1盐酸的滴定曲线B向pH10.25的溶液中通HCl气体使pH7,此时c(H2CO3)>c(Cl)c(HCO)>c(CO)C人体血液的pH约为7.4,则CO2在血液中多以HCO形式存在D该温度下,碳酸氢根离子的水解平衡常数Kh103.75答案:C解析:1.0 molL1碳酸钠溶液滴定1.0 molL1 HCl溶液,在碳酸浓度达到饱和之前,碳酸浓度应逐渐增大,且起始浓度不可能为1.0 molL1,A错误。由图可知,pH为10.25时,c(HCO)c(CO),向pH10.25的溶液中通HCl气体使pH7,此时c(HCO)>c(H2CO3),B错误。由图可知,pH7.4时,CO2在血液中多以HCO形式存在,C正确。HCO在水溶液中存在水解平衡HCOH2OH2CO3OH,则水解平衡常数为Kh;由图可知,pH6.37时H2CO3和HCO的组成分数相等,即c(H2CO3)c(HCO),故该温度下HCO的水解平衡常数为Khc(OH)1107.63,D错误。第卷(非选择题,共52分)二、非选择题(本题包括5小题,共52分)17(10分)2019晋豫省际大联考甲醇是重要的化工原料,利用煤化工生产的CO和H2可制取甲醇,发生的反应为CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H99 kJ mol1。(1)关于该反应的下列说法,错误的是_。A消耗CO和消耗CH3OH的速率相等时,说明该反应达到平衡状态B升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大C使用催化剂,可以提高CO的转化率D增大压强,该反应的化学平衡常数不变(2)在某温度时,将1.0 mol CO与2.0 mol H2充入2 L的空钢瓶中,发生上述反应,在第5 min时达到化学平衡状态,此时甲醇的物质的量分数为10%。甲醇浓度的变化状况如图所示:从反应开始到5 min时,生成甲醇的平均速率为_。5 min时达到平衡,H2的平衡转化率_%;化学平衡常数K_。1 min时的v正(CH3OH)_(填“>”“<”或“”)4 min时的v逆(CH3OH)。若将钢瓶换成同容积的绝热钢瓶,重复上述实验,平衡时甲醇的物质的量分数_(填“>”“”或“<”)0.1。答案:(1)BC(2)0.025 molL1min125(或0.59)><解析:(1)CO是反应物,CH3OH是生成物,二者的消耗速率相等时,该反应达到平衡状态,A正确;升高温度,正、逆反应速率均增大,B错误;使用催化剂,平衡不移动,CO的转化率不变,C错误;增大压强,平衡正向移动,由于温度不变,则平衡常数不变,D正确。(2)开始充入1.0 mol CO和2.0 mol H2,第5 min达到平衡时甲醇的物质的量分数为10%,设此时n(CH3OH)x,则有CO(g)2H2(g)CH3OH(g)起始量/mol 1.0 2.0 0转化量/mol x 2x x平衡量/mol 1.0x 2.02x x则有100%10%,解得x0.25 mol。反应开始到5 min时,生成0.25 mol CH3OH,则生成甲醇的平均反应速率v(CH3OH)0.025 molL1min1。5 min达到平衡时,消耗H2的量为0.25 mol20.5 mol,则H2的平衡转化率为100%25%。该温度下该反应的化学平衡常数K。如图所示为该过程的“速率时间”图像,对比平衡建立过程中“浓度时间”图像与“速率时间”图像,不难发现,1 min时v正(CH3OH)大于4 min时v逆(CH3OH)。CO和H2制备CH3OH的反应是放热反应,若在同容积的绝热钢瓶中进行反应,反应体系的温度升高,反应正向进行的程度减小,则平衡时甲醇的物质的量分数减小,故应小于0.1。18(6分)2019重庆巴蜀中学模拟研究发现:NOx是雾霾的主要成分之一,NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。已知:4NH3(g)6NO(g)=5N2(g)6H2O(g)H1 810 kJmol1(1)相同条件下,在2 L恒容密闭容器中,选用不同的催化剂,上述反应产生N2的物质的量随时间变化的情况如图甲所示。在催化剂A作用下,反应达到平衡的标志是_。A4v(NH3)正6v(H2O)逆B容器内总压强不再改变C容器内密度不再改变DNO和H2O(g)浓度相等E容器内平均摩尔质量不再改变在A、B、C三种催化剂下,清除氮氧化物反应的活化能分别表示为Ea(A)、Ea(B)、Ea(C),根据图甲所示曲线,判断三种催化剂条件下,活化能由大到小的顺序为_。(2)在氨气足量时,反应在催化剂A作用下,经过相同时间,测得脱氮率随反应温度的变化情况如图乙所示,据图可知,自相同的时间内,温度对脱氮率的影响及可能的原因是_。(已知A、B催化剂在此温度范围内不失效)答案:(1)BEEa(C)>Ea(B)>Ea(A)(2)300 之前,反应未达到平衡,反应正向进行,脱氮率随温度的升高而升高;300 后,反应达到平衡,升温,平衡逆向移动,脱氮率减小解析:(1)v(NH3)正代表正反应速率,v(H2O)逆代表逆反应速率,达到化学平衡状态时,有6v(NH3)正4v(H2O)逆,A错误;恒容条件下,反应过程中气体总物质的量和压强不断变化,当容器内总压强不变时,该反应达到平衡状态,B正确;气体总质量不变,容器体积不变,则混合气体的密度始终不变,C错误;达到平衡时,NO和H2O(g)的浓度保持不变,但不一定相等,D错误;无论是否达到平衡,气体的质量恒定不变,若容器内平均摩尔质量不再改变,说明气体的物质的量不再改变,则该反应达到平衡状态,E正确。反应的活化能越低,反应速率越快;由图可知,产生等量N2所需时间A<B<C,则反应速率A>B>C,从而可知活化能Ea(C)>Ea(B)>Ea(A)。(2)由图可知,300 之前脱氮率先逐渐增大,300 达到最大值,300之后升高温度,脱氮率逐渐降低,说明300 时该反应达到平衡状态,该反应的H<0,随后升高温度,平衡逆向移动,脱氮率逐渐下降。19(12分)2019安徽皖江名校联考(1)为消除氮氧化物(NOx)的污染,可采用甲烷催化还原法:CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g)H1574 kJ mol1CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)H2CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g)H3867 kJmol1则有H2_。(2)甲醇催化脱氢可制得重要的化工产品甲醛,制备过程中能量的转化关系如图所示。写出上述反应的热化学方程式:_。反应热大小比较:过程_(填“大于”“小于”或“等于”)过程。上述反应过程中,需向体系中通入适量空气,控制条件消耗体系中的H2,既提高甲醛产率,同时使反应温度保持不变,则理论上n(CH3OH):n(空气)_。已知:H2(g)O2(g)=H2O(g)Ha kJmol1,空气中O2的体积分数为0.2(3)工业上常用CO、CO2和H2合成甲醇燃料,其原理为CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H<0CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H>0当混合气体的组成固定时,CO平衡转化率()与温度和压强的关系如图所示。图中的压强由大到小顺序为_,判断理由是_;试解释CO平衡转化率随温度升高而减小的原因是_。答案:(1)1 160 kJmol1(2)CH3OH(g)HCHO(g)H2(g)H(E2E1) kJmol1等于(3)p1>p2>p3相同温度下,由于反应为气体分子数减小的反应,加压有利于提升CO的转化率;而反应为气体分子数不变的反应,产生CO的量不受压强影响,故增大压强时,有利于CO的转化率升高升高温度时,反应为放热反应,平衡向左移动,使得体系中CO的量增大;反应为吸热反应,平衡向右移动,使产生CO的量增大;总结果是随温度升高,使CO的转化率降低解析:(1)将题给三个热化学方程式依次编号为,根据盖斯定律,由2得反应CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g),则有H2H32H1(867 kJmol1)2(574 kJmol1)1 160 kJmol1。(2)根据图中信息可知,上述反应的热化学方程式为CH3OH(g)=HCHO(g)H2(g)H(E2E1)kJmol1;催化剂改变化学反应的活化能,但不能改变反应的焓变,故反应热大小比较:过程等于过程。已知:.CH3OH(g)=HCHO(g)H2(g)H(E2E1) kJmol1。.H2(g)O2(g)=H2O(g)Ha kJmol1使反应温度保持不变,应使反应放出热量与反应吸收热量相同,则有n(CH3OH)(E2E1)kJmol1n(O2)2a kJmol1,故,又知空气中O2的体积分数为0.2,因此有。(3)相同温度下,由于反应为气体分子数减小的反应,加压有利于提升CO的转化率;而反应为气体分子数不变的反应,产生CO的量不受压强影响,故增大压强时,有利于CO的转化率升高,所以图中的压强由大到小为p1>p2>p3。反应为放热反应,升高温度时,平衡向左移动,使得体系中CO的量增大;反应为吸热反应,升高温度,平衡向右移动,使产生CO的量增大;最终结果是随温度升高,使CO的转化率降低。20(10分)2019江西五市八校联考氮的化合物在生产生活中广泛存在。(1)氯胺(NH2Cl)的电子式为_。可通过反应NH3(g)Cl2(g)=NH2Cl(g)HCl(g)制备氯胺,已知部分化学键的键能如下表所示(假定不同物质中同种化学键的键能相等),则上述反应的H_。化学键NHClClNClHCl键能/(kJmol1)391.3243.0191.2431.8NH2Cl与水反应生成强氧化性的物质,可作长效缓释消毒剂,该反应的化学方程式为_。(2)用焦炭还原NO的反应为2NO(g)C(s)N2(g)CO2(g),向容积均为1 L的甲、乙、丙三个恒温恒容(反应温度分别为400 、400 、T )的容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO,测得各容器中n(NO)随反应时间t的变化情况如下表所示:t/min04080120160n(NO)/mol(甲容器)2.001.501.100.800.80n(NO)/mol(乙容器)1.000.800.650.530.45n(NO)/mol(丙容器)2.001.451.001.001.00该反应为_(填“放热”或“吸热”)反应。乙容器在200 min达到平衡状态,则0200 min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率为v(NO)_。(3)用焦炭还原NO2的反应为2NO2(g)2C(s)N2(g)2CO2(g),在恒温条件下,1 mol NO2和足量C(s)发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:A、B两点的浓度平衡常数关系:Kc(A)_(填“>”“”或“<”)Kc(B)。A、B、C三点中NO2的转化率最高的是_(填“A”“B”或“C”)点。计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)_(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压物质的量分数)。答案:(1) 11.3 kJmol1NH2ClH2ONH3HClO或NH2Cl2H2ONH3H2OHClO(2)放热0.003 molL1min1(3)A2 MPa解析:(1)氮原子最外层有5个电子,氯原子最外层有7个电子,氢原子最外层有1个电子,三种原子间以共价键结合,氯胺(NH2Cl)的电子式为。根据H与键能的关系,反应为NH3(g)Cl2(g)=NH2Cl(g)HCl(g)的H反应物总键能生成物总键能3391.3 kJmol1243 kJmol12391.3 kJ mol1191.2 kJmol1431.8 kJmol111.3 kJmol1。生成物具有强氧化性、具有消毒作用的是次氯酸,则NH2Cl与水反应的化学方程式为NH2ClH2ONH3HClO。(2)对比甲、丙两个反应,加入n(NO)相等,但是丙过程先达到平衡,说明丙的反应速率比甲快,则丙的温度比甲高;达到平衡时,丙中n(NO)剩余量比甲多,说明升高温度,平衡左移,则该反应正反应为放热反应。容积为1 L的甲中: 2NO(g)C(s)N2(g)CO2(g)起始浓度/(molL1) 2 0 0变化浓度/(molL1) 1.2 0.6 0.6平衡浓度/(molL1) 0.8 0.6 0.6则平衡常数为K;甲、乙两个反应过程温度相同,则化学平衡常数相同;容积为1 L的乙容器中,设NO的变化量为x mol,则有 2NO(g)C(s)N