全册综合复习强化训练(含解析)2022-2023上学期高二化学沪科版(2020)选择性必修1

全册综合复习强化训练
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.在一定条件下,已知下列物质燃烧的热化学方程式为:
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH= -393.5kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH= -572kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH= -890kJ。mol-1。
在此条件下,下列叙述正确的是
A.C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH= +75.5kJ·mol-1
B.相同质量的H2和C充分燃烧时,H2放出的热量约等于C放出的热量的4.36倍
C.1molH2(g)和1molCH4(g)燃烧共放热1462kJ
D.CH4(g)+O2(g)=C(s)+2H2O(g) ΔH= -1283.5kJ·mol-1
2.在298K、101kPa下,将13.2gCO2通入400mL1mol/LKOH溶液中充分反应(不考虑气体逸出),测得反应放出akJ的热量,已知该条件下,将0.5molCO2通入1L1mol/LKOH溶液中充分反应放出bkJ的热量。则下列表示CO2与KOH溶液反应生成KHCO3溶液的热化学方程式书写正确的是
A.CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq) ΔH= -(10a-b)kJ mol-1
B.CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq) ΔH= -(10b-2a)kJ mol-1
C.CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq) ΔH= -(5a-b)kJ mol-1
D.CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq) ΔH= -(10a-2b)kJ mol-1
3.根据如图所示的N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化情况判断,下列说法正确的是

A.NO(g)分解为N2(g)和O2(g)的反应是放热反应
B.2 mol O原子结合生成O2(g)时需要吸收498 kJ能量
C.1 mol NO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收1264 kJ能量
D.2 mol N(g)和2 mol O(g)的总能量为1444 kJ
4.下列热化学方程式的书写及相关说法正确的是
A.500℃、下,将和置于密闭的容器中充分反应生成,放出的热量为,其热化学方程式为则
B.含的稀溶液与稀盐酸完全中和放出的热量,则稀醋酸和稀溶液反应的热化学方程式为
C.已知,则
D.已知,则氢气的燃烧热为571.6kJ· mol-1
5.可逆反应,反应过程中,当其它条件不变时,C的百分含量(C%)与温度和压强的关系如下图,下列叙述正确的是

A.达平衡后,加入催化剂后C%增大
B.达平衡后,若升温,平衡右移
C.达平衡后,增加A的量有利于平衡向右移动
D.化学方程式中n>e+f
6.在恒压密闭容器中,充入起始量一定的和,主要发生下列反应:
反应I:
反应Ⅱ:
达平衡时,转化率和的选择性随温度的变化如图所示[的选择性],下列说法不正确的是

A.反应I的
B.温度一定,通过增大压强能提高的平衡产率
C.温度高于300℃时,曲线②随温度升高而升高说明此时主要发生反应I
D.同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性,应选择在低温低压条件下反应
7.二氧化硫是一种重要的化工原料,可以制取硫酸、焦亚硫酸钠等化工产品。其中,催化制取三氧化硫的热化学方程式为: 。在恒温恒压的密闭容器中进行二氧化硫转化成三氧化硫的反应时,下列说法正确的是
A.该反应中,反应物的键能之和大于产物的键能之和
B.升高温度,能加快反应速率,提高二氧化硫的平衡转化率
C.增大压强,可使平衡时的值增大
D.其他条件不变,加入高效的催化剂能提高单位体积内的活化分子百分数
8.某温度下,将2mol H2和2mol I2充入密闭的刚性容器中发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g),该反应的v-t图像如图所示,t1时刻测定容器内HI的物质的量为1mol,t2时刻保持等温等容,抽走0.5mol HI。下列有关叙述不正确的是
A.该温度下2HI(g) H2(g)+I2(g)的平衡常数K=2.25
B.反应过程中,可以利用气体的平均摩尔质量保持不变来判断是否达到平衡
C.t2时刻,抽取HI的瞬间,v′(逆)在图像上的变化应该是c点
D.t2时刻,抽取HI后再次达到平衡后H2的百分含量不变
9.已知,,室温下,通过实验研究亚硫酸盐的性质,下列说法正确的是
实验 实验操作和现象
1 测得某浓度的溶液的为5.2
2 向溶液中加入过量溶液,产生白色沉淀
3 向溶液中滴入等浓度等体积的溶液
4 向溶液中滴加少量酸性溶液,溶液的紫红色褪去
A.实验1的溶液中:
B.实验2反应静置后的上层清液中有
C.实验3中:
D.实验4中发生反应:
10.常温时,下列叙述正确的是
A.醋酸溶液的,将此溶液稀释10倍后,溶液的,则
B.若1mLpH=1的盐酸与100mLNaOH溶液混合后,溶液的pH=7则NaOH溶液的pH=11
C.盐酸的,盐酸的
D.在滴有酚酞溶液的氨水里,加入NH4Cl至溶液恰好无色,则此时溶液的pH<7
11.根据下列各图曲线表征的信息,得出的结论正确的是
A.图1可表示用NaOH溶液滴定pH=1的醋酸溶液的滴定曲线
B.图2表示用水稀释pH相同的硫酸和溶液时,溶液的pH变化曲线,其中Ⅰ表示硫酸,Ⅱ表示溶液,且溶液导电性:b>c>a
C.图3可表示温度在T1和T2时水溶液中c(H+)和c(OH—)的关系,阴影部分M内任意一点均满足c(H+)>c(OH—)
D.图4表示A、B两物质的溶解度随温度变化情况,将t1时A、B刚好饱和的溶液分别升温至t2时,溶质的质量分数w(A)>w(B)
12.现有常温下水电离出的c(H+)均为的4种溶液:①HCl溶液②溶液③NaOH溶液④氨水。有关上述溶液的比较中不正确的是
A.向等体积溶液中分别加水稀释100倍后,溶液的pH:④>③>①>②
B.等体积的①、②、③溶液分别与足量铝粉反应,生成的量③最大
C.②、③溶液等体积混合后,溶液显酸性
D.等体积的四种溶液导电能力相等
13.关于下列装置说法正确的是

A.装置①中,盐桥中的移向溶液
B.装置②工作一段时间后,a极附近溶液的pH增大
C.用装置③精炼铜时,c极为粗铜
D.装置④中电子由流向,为正极有气泡生成
14.通过电解废旧锂电池中的可获得难溶性的和,电解示意图如下(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒,但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不计)。下列说法不正确的是
A.电极B为阳极,发生氧化反应
B.电极A的电极发应:
C.电解一段时间后溶液中浓度保持不变
D.转化为,转移的电子数为
15.微生物电化学产甲烷法能将电化学法和生物还原法有机结合,装置如图所示(左侧转化为和,右侧和转化为)。有关说法正确的是

A.电源a端为负极
B.该方法能实现二氧化碳零排放
C.b电极的反应为:
D.外电路中每通过,与a相连的电极将产生
二、计算题
16.Ⅰ、某实验小组用100mL0.55mol·LNaOH溶液与100mL0.5mol·L盐酸进行中和热的测定,装置如图所示。
(1)回答下列问题:
①图中装置缺少的仪器是___________。
②若将盐酸改为相同体积、相同浓度的醋酸,测得中和热为ΔH1,NaOH溶液与盐酸反应中和热为ΔH,则ΔH1___________ΔH (填写<、>、=);若测得该反应放出的热量为2.84kJ,请写出盐酸与NaOH溶液反应的中和热的热化学方程式:___________
Ⅱ、已知1g的甲烷完全燃烧生成液态水放出akJ的热量。
(2)写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式为___________。
Ⅲ、发射卫星可用肼做燃料,二氧化氮做氧化剂,两者反应生成氮气和水蒸气。已知:
kJ·mol
kJ·mol
(3)写出肼和二氧化氮反应的热化学方程式为:___________。
(4)有科学家预言,氢能将成为21世纪的主要能源,而且是一种理想的绿色能源。若1mol氢气完全燃烧生成1mol气态水放出241kJ的热量,已知H-O键能为463kJ·mol,O=O键能为498kJ·mol,计算H-H键能为___________kJ·mol。
17.工业脱硫得到的在不同条件下发生不同的反应,从而实现废物的综合利用,变废为宝。硫酸钙在高温下能被CO还原,发生的反应如下:
Ⅰ.平衡常数
Ⅱ.平衡常数
Ⅲ.平衡常数
(1)平衡常数___________(用、表示)。
(2)在恒温恒容条件下,反应Ⅱ达到化学平衡的标志有___________。
A.气体压强不再变化 B.气体密度不再变化
C.气体的平均摩尔质量不再变化 D.
(3)上述反应平衡常数的对数值(lgK)与温度(T)的关系如图所示。
①___________(填“>”或“<”)0,理由是___________。
②若只发生反应Ⅰ,A点___________ (填数值)。
③在345℃时,若只发生反应Ⅲ,图中A点v(正)___________v(逆)(填“>”、“<”、“=”)
④若只发生反应Ⅱ,在一密闭刚性容器中控制恒定温度T,开始充入1 mol CO和足量的,此时压强为,当达平衡测得CO的转化率为a,则用分压表达该反应化学平衡常数为___________(用含和a的表达式表示)
三、原理综合题
18.石油天然气开采和炼制过程中会产生大量含硫废水(其中S元素的主要化合价是-2价),对设备、环境等造成严重危害。已知:H2S有剧毒;常温下溶解度为1:2.6(体积)。
(1)如图为常温下H2S、HS-、S2-在水溶液中的物质的量分数随pH变化的分布曲线,回答下列问题:
①当pH≈8时,含硫废水中最主要的含硫微粒为___________。
②NaHS溶液呈___________(填“酸性”、“碱性”或“中性”),NaHS水解的离子方程式为:___________。
③由图判断,NaHS在常温下发生水解的平衡常数___________。
(2)沉淀法处理含硫废水:
向pH≈8的含硫废水中加入适量Cu2+的溶液,产生黑色沉淀且溶液的pH降低。用化学平衡移动的原理解释溶液pH降低的原因:___________。
(3)氧化还原法处理含硫废水:
向pH≈8的含硫废水中加入一定浓度的Na2SO3溶液,加适量酸,溶液产生淡黄色沉淀。不同pH时,硫化物去除率随时间的变化曲线如图所示。试分析本工艺选择控制体系的pH≈6,而不是去除率更高的pH=3的主要原因:___________。
19.合成气在煤化工和天然气化工中有着十分重要的地位,由合成气可合成多种有机基础原料和产品。
(1)煤化工中生产合成气的反应为:
①该反应的平衡常数表达式为_______,该反应在_______(填高温或低温)自发进行。
②在恒温恒容下,同时放入四种物质,下列事实能够说明反应已达到平衡的是_______。
A.反应体系中,混合气体的密度不再改变
B.反应体系中,和的体积分数相等
C.反应体系中,当有键断裂的同时有键形成
D.混合气体的平均相对分子质量保持不变
(2)天然气化工中生产合成气的主要反应为:,在恒容容器中按物质的量之比加入一定量的和,在压强为、不同温度下测得的平衡转化率如下图所示:

①请在图中画出压强为时的平衡转化率随温度的变化曲线______。
②现有实验测得反应:在下,以不同碳氧比投料时反应,达平衡后的转化率及的选择性,所测数据如表所示。(已知:选择性=)
碳氧比
转化率 0.40 0.88 0.98 0.99
选择性 0.98 0.93 0.67 0.40
选择性 0.99 0.94 0.65 0.32
最佳碳氧比为_______。假设按碳氧比=1∶1投料,反应容器的体积为,通入和各,请列式表示平衡时容器内的浓度______ (用a、V的代数式表示)
(3)煤化工可以制取甲醇,甲醇-空气燃料电池,以溶液为电解质溶液,(电极材料为惰性电极),当全部转化为,停止放电,写出负极的电极反应式_______
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.B
【详解】A.根据盖斯定律,,A项错误;
B.6molH2的质量等于1molC,6molH2充分燃烧放出的热量为572kJ×3=1716kJ,1molC充分燃烧放出的热量为393.5kJ,则H2充分燃烧放出的热量约为等质量C的倍,B项正确;
C.1molH2(g)和1molCH4(g)完全燃烧,共放热,C项错误;
D.根据盖斯定律,CH4(g)+O2(g)=C(s)+2H2O(l) ΔH= -496.5kJ·mol-1,D项错误。
答案选B。
2.C
【详解】由题意可知,0.5molCO2通入1L1mol L-1KOH溶液中反应生成碳酸钾和水,由充分反应放出bkJ的热量可知,反应的反应热△H=-=-2bkJ mol-1,反应的热化学方程式为CO2(g)+2KOH(aq)=K2CO3(aq)△H=-2bkJ mol-1;
13.2gCO2(为0.3mol)与400mL1mol L-1KOH(KOH为0.4mol)溶液中KOH的物质的量比为3:4,则二氧化碳与氢氧化钾溶液反应生成碳酸钾和碳酸氢钾,设生成碳酸氢钾xmol,由碳原子和钾原子的原子个数守恒可得:2(0.3—x)+x=0.4,解得x=0.2mol,则生成根据碳原子守恒可知,生成0.3mol-0.2mol=0.1mol K2CO3(aq),生成K2CO3(aq)放出热量0.1×2bkJ=0.2bkJ,生成0.2mol KHCO3(aq) 放出热量(a-0.2b)kJ,则生成KHCO3(aq) 反应的反应热△H=;故CO2与KOH溶液反应生成KHCO3溶液的热化学方程式CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq) ΔH= -(5a-b)kJ mol-1;
故选C。
3.A
【详解】A.N2(g)+O2(g)=2NO(g)的焓变为,该反应为吸热反应,则NO(g)分解为N2(g)和O2(g)的反应是放热反应,A正确;
B.成键放出能量,2 mol O原子结合生成O2(g)时需要放出498 kJ能量,B错误;
C.1 mol NO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收632 kJ能量,C错误;
D.946 kJ和498 kJ分别是1 mol N2(g)和1 mol O2(g)分子中化学键断裂吸收的能量,2 mol N(g)和2 mol O(g)的总能量不能确定,D错误;
答案选A。
4.A
【详解】A.该反应为可逆反应,和充分反应实际消耗的氮气小于0.5mol,则1mol氮气完全反应时放热量大于,则,故A正确;
B.醋酸为弱酸,反应过程中伴随电离过程,使得放热量偏低,则NaOH与醋酸反应时,故B错误;
C.D等量的C完全燃烧时放出的热量更多,放热反应放热越多时,越小,则,故C错误;
D.燃烧热是指1mol可燃物充分反应生成稳定产物时放出的热量,则氢气的燃烧热为:285.8kJ· mol-1,故D错误;
故选:A。
5.D
【详解】A.催化剂只改变反应速率,不影响平衡移动,所以加入催化剂,不能改变,A错误;
B.如图,温度越高,越小,平衡逆向移动,正反应为放热反应,B错误;
C.A是固体,增大A的量,不影响平衡,C错误;
D.根据图示信息,增大压强,增大,平衡正向移动,正反应为气体分子数减小的反应,所以,D正确;
故选D。
6.D
【分析】反应I是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,CO的选择性逐渐增大,因此曲线①是的选择性。
【详解】A.反应I能够自发进行,根据 ,则,故A正确;
B.反应I正向反应是等体积反应,反应Ⅱ正向反应是体积减小的反应,温度一定,增大压强,反应Ⅱ正向移动,的平衡产率增大,故B正确;
C.根据前面分析曲线②是转化率,反应I是吸热反应,反应Ⅱ是放热反应,温度高于300℃时,曲线②随温度升高而升高,说明此时主要发生反应I,故C正确;
D.反应Ⅱ正向反应是体积减小的放热反应,要同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性,应选择在低温高压条件下反应,故D错误。
综上所述,答案为D。
7.D
【详解】A.该反应放热,反应物的键能之和小于产物的键能之和,故A错误;
B.该反应放热,升高温度,平衡逆向移动,二氧化硫的平衡转化率减小,故B错误;
C.平衡常数只与温度有关,增大压强,K=的值不变,故C错误;
D.其他条件不变,催化剂能降低反应活化能,所以加入高效的催化剂能提高单位体积内的活化分子百分数,故D正确;
选D。
8.B
【详解】A.设该刚性容器的体积为VL,则平衡时该体系中c(H2)=c(I2)=,c(HI)=,则K=,A项正确;
B.该反应的反应物和生成物都是气体,且反应前后气体的化学计量数之和不变,则反应过程中气体的平均摩尔质量保持恒定,不能利用气体的平均摩尔质量保持不变来判断是否达到平衡,B项错误;
C.t2时刻,抽取HI的瞬间,生成物浓度是原来的一半,则逆反应速率减小,v′(逆)在图像上的变化应该是c点,C项正确;
D.t2时刻抽取HI相当于减少等量的H2和I2,设达到平衡时H2、I2、HI的物质的量分别为n(H2)、n(I2)、n(HI),则根据题意有,n(HI)=,平衡后H2的百分含量为,温度不变,H2和I2初始投料量相同的情况下,平衡时H2的百分含量为常数,所以平衡后H2的百分含量不变,D项正确。
答案选B。
9.A
【详解】A.由电离常数公式可知,实验1的溶液中===10-1.6,故A正确;
B.由题意可知,实验2反应静置后的上层清液为亚硫酸钙的饱和溶液,溶液中,故B错误;
C.由题意可知,实验3中亚硫酸氢钠溶液与等浓度等体积的氢氧化钠溶液恰好反应生成强碱弱酸盐亚硫酸钠,亚硫酸根离子在溶液中水解使溶液呈碱性,溶液中氢离子浓度小于氢氧根离子浓度,由电荷守恒关系可知,溶液中,故C错误;
D.由题意可知,实验4中发生的反应为亚硫酸氢钠溶液与酸性高锰酸钾溶液反应生成硫酸钾、硫酸锰、硫酸钠和水,反应的离子方程式为,故D错误;
故选A。
10.B
【详解】A.醋酸是弱酸,加水稀释促进醋酸电离,则将pH=a的醋酸稀释10倍后,稀释后的溶液中c(H+)大于原来的,所以稀释后溶液pH值增大值小于1,所以b<a+1<7,A错误;
B.盐酸与NaOH均为强电解质,常温下pH=1的盐酸中c(H+)=0.1mol/L,1mLpH=1的盐酸与100mLNaOH溶液混合后,溶液的pH=7,则n(H+)=n(OH-),即0.001L×0.1mol/L=0.1L×c(NaOH),c(OH-)=c(NaOH)=0.001mol/L,c(H+)=mol/L=10-11mol/L,pH=11,所以NaOH溶液的pH=11,B正确;
C.常温下,酸溶液的pH<7,则1.0×10-8mol L-1盐酸的pH<7,不可能pH=8.0,C错误;
D.已知酚酞的变色范围是8~10,在滴有酚酞溶液的氨水里,加入NH4Cl溶液恰好无色,说明此时溶液的pH<8,但该溶液的pH可能大于7,D错误;
故答案为:B。
11.C
【详解】A.醋酸溶液与氢氧化钠溶液恰好反应时生成强酸弱碱盐醋酸钠,醋酸根离子在溶液中水解使溶液呈碱性,则用氢氧化钠溶液滴定pH=1的醋酸溶液达到滴定终点时溶液应呈碱性,溶液pH应大于7,所以图1不能表示用氢氧化钠溶液滴定pH=1的醋酸溶液的滴定曲线,故A错误;
B.用水稀释pH相同的硫酸和氯化铵溶液时,硫酸溶液的pH变化大,;氯化铵溶液pH变化小,则曲线Ⅰ表示硫酸、曲线Ⅱ表示氯化铵溶液,溶液的pH越小,溶液中离子浓度越大,导电性越强,则溶液导电性的大小顺序为a >b>c,故B错误;
C.由图可知,XY连续线上任何一点都是不同温度的中性溶液,溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度相等,阴影部分M在连线的下方,则M内任意一点均满足氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,溶液呈酸性,故C正确;
D.由图可知,t1时B的溶解度大于A,溶质的质量分数大于A,升高温度,A、B的溶解度均增大,则A、B的饱和溶液均变为不饱和溶液,溶质的质量分数不变,所以溶液B的溶质的质量分数依然大于A,故D错误;
故选C。
12.B
【分析】水电离出的c(H+)均为的4种溶液:①HCl溶液,②溶液,③NaOH溶液,④氨水,则酸的pH为3,碱的pH值为11。
【详解】A.向等体积溶液中分别加水稀释100倍后,醋酸、氨水又电离,因此氨水的pH值大于氢氧化钠溶液,醋酸的pH值小于盐酸,则溶液的pH:④>③>①>②,故A正确;
B.等体积的①、②、③溶液分别与足量铝粉反应,由于醋酸的物质的量远大于盐酸和氢氧化钠,因此生成的量②最大,故B错误;
C.醋酸物质的量浓度大于氢氧化钠的物质的量浓度,②、③溶液等体积混合后,溶质是醋酸钠和醋酸,且后者物质的量浓度远大于醋酸钠的物质的量浓度,因此溶液显酸性,故C正确;
D.等体积的四种溶液离子浓度相等,因此溶液的导电能力相等,故D正确。
综上所述,答案为B。
13.B
【详解】A.由图可知,装置①为原电池,锌是原电池的负极,铜是正极,盐桥中的阳离子钾离子移向硫酸铜溶液,故A错误;
B.由图可知,装置②为电解池,与直流电源负极相连的a极为电解池的阴极,水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,溶液中氢氧根离子浓度增大,溶液的pH增大,故B正确;
C.用装置③精炼铜时,与直流电源正极相连的d电极应为精炼池的阳极,故C错误;
D.由图可知,装置④为原电池,锌是原电池的负极,锡是正极,氢离子在正极上得到电子生成氢气,则锡电极上有气泡生成,故D错误;
故选B。
14.C
【分析】由图可知,该装置为电解池,电极A为与直流电源负极相连的阴极,酸性条件下,LiMn2O4在阴极得到电子发生还原反应生成锰离子,电极反应式为,电极B为阳极,水分子作用下,锰离子在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化锰和氢离子,电极反应式为2H2O+Mn2+-2e-=MnO2+4H+,则电解的总反应方程式为。
【详解】A.由分析可知,电极B为阳极,发生氧化反应,A正确;
B.由分析可知,电极A的电极反应:,B正确;
C.由分析可知,电解的总反应方程式为,反应生成了锰离子,溶液中锰离子浓度增大,C错误;
D.由分析可知,2H2O+Mn2+-2e-=MnO2+4H+,,则转化为,转移的电子数为,D正确;
故选C。
15.C
【分析】左侧转化为和,发生氧化反应,故左侧为电解池阳极;右侧和转化为,发生还原反应,右侧为阴极。
【详解】A.根据分析可知,左侧为阳极,则电源a端为正极,A错误;
B.电解池总反应为CH3COO-+H+=CH4+CO2,故该方法不能实现二氧化碳零排放,B错误;
C.b极二氧化碳得电子与氢离子反应生成甲烷和水,故电极反应式为,C正确;
D.a极电极反应式为2H2O+CH3COO--8e-=2CO2+7H+,外电路中每通过,与a相连的电极在标准状态下将产生,D错误;
答案选C。
16.(1) 环形玻璃搅拌棒 > HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-56.8kJ/mol
(2)kJ/mol
(3)kJ/mol
(4)436
【详解】(1)①由图可知,图中缺少让氢氧化钠溶液和盐酸完全反应的环形玻璃搅拌棒,故答案为:环形玻璃搅拌棒;
②醋酸是一元弱酸,在溶液中电离时会吸收热量,所以将盐酸改为相同体积、相同浓度的醋酸,会使测得的中和热ΔH1大于氢氧化钠溶液与盐酸反应的中和热ΔH;100mL0.55mol/L氢氧化钠溶液与100mL0.5mol/L盐酸完全反应生成0.05mol水,由测得该反应放出的热量为2.84kJ可知,中和热ΔH=—=—56.8kJ/mol,则反应的热化学方程式为HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-56.8kJ/mol,故答案为:>;HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-56.8kJ/mol;
(2)由1g的甲烷完全燃烧生成液态水放出akJ的热量可知,反应的反应热ΔH=—=—16a kJ/mol,则反应的热化学方程式为kJ/mol,故答案为:kJ/mol;
(3)将已知反应依次编号为①②,由盖斯定律可知,反应②—①×得到肼和二氧化氮反应,则反应热ΔH=(—534kJ/mol) —(+66.4kJ/mol)×=—567.2kJ/mol,则反应的热化学方程式为kJ/mol,故答案为:kJ/mol;
(4)设氢氢键的键能为akJ/mol,由1mol氢气完全燃烧生成1mol气态水放出241kJ的热量可得:2×463kJ/mol—(akJ/mol+498kJ/mol×)=241kJ,解得a=436,故答案为:436。
17.(1)
(2)ABC
(3) > 升高温度平衡常增大,平衡正向移动,故ΔH3>0 1×10-4 <
【详解】(1)利用盖斯定律,(反应Ⅰ+反应Ⅲ)/4得到反应Ⅱ,化学计量数缩小4倍,新平衡常数是原来的n次方根,两方程相加,新平衡常数为两者之积,则平衡常数为;
(2)反应Ⅱ反应前后气体分子个数增加,所以达到平衡时气体分子个数不在发生变化压强不变,反应物的气体密度和生成物的气体密度不一样,气体密度不在变化可以表示反应达到平衡,反应物的气体平均摩尔质量和生成物的气体平均摩尔质量不一样,气体平均摩尔质量不在变化可以表示反应达到平衡,反应消耗一氧化碳和生成二氧化碳的物质的量之比为1:1,所以不论反应是否平衡,它们的速率都相同;
(3)①升高温度增大,K值平衡常增大,平衡正向移动,故ΔH3>0;
②若只发生反应Ⅰ,A(345,16), ;
③在345℃时,若只发生反应Ⅲ,图中A点的K值大于此温度下反应Ⅲ的平衡常数KⅢ,所以反应逆向进行,v(正) < v(逆);
④若只发生反应Ⅱ,在一密闭刚性容器中控制恒定温度T,开始充入1 mol CO和足量的,此时压强为,同一容器中气体压强之比就等于气体物质的量之比,当达平衡测得CO的转化率为a,,平衡常数为,1molCO的压强为p0,平衡时气体总物质的量为mol,平衡时总压为,CO、SO2、CO2的分压分别为、、,压强平衡常数为。
18.(1) HS- 碱性
(2)含硫废水中存在HS H++S2 ,加入适量Cu2+的溶液,S2 +Cu2+= CuS↓,c (S2 )减小,使HS 的电离平衡正向移动,c (H+)增大,溶液的pH降低
(3)pH<5时,溶液中-2价S元素主要以H2S的形式存在,常温下H2S的溶解度为1∶2.6,酸性强使H2S更易逸出,H2S有剧毒会污染环境
【详解】(1)①随着溶液碱性逐渐增强,H2S的电离程度越来越大,由此从左至右对应曲线中,逐渐减小的为H2S,先增大后减小的为HS-,最右侧逐渐增大的为S2-,当pH≈8时,含硫废水中最主要的含硫微粒为HS-,②由图可知,当溶液中溶质为NaHS时,溶液pH约为10,溶液显碱性,HS-为H2S对应的酸,由此HS-水解的离子方程式为③,对应的化学平衡常数为,由图可知当pH=6.9时H2S与HS-在水溶液中的物质的量分数相同,,故答案为:HS-;碱性;;;
(2)当pH≈8时,含硫废水中最主要的含硫(-2价)微粒是HS ,则含硫废水中存在,加入适量Cu2+的溶液,发生反应S2 +Cu2+=CuS↓,生成CuS黑色沉淀,c(S2 )减小,使HS 的电离平衡正向移动,c(H+)增大,溶液的pH降低;故答案为:含硫废水中存在HS H++S2 ,加入适量Cu2+的溶液,S2 +Cu2+= CuS↓,c (S2 )减小,使HS 的电离平衡正向移动,c (H+)增大,溶液的pH降低;
(3)pH<5时,溶液中-2价S元素主要以H2S的形式存在,常温下H2S的溶解度为1∶2.6,酸性强使H2S更易逸出,H2S有剧毒会污染环境,故答案为:pH<5时,溶液中-2价S元素主要以H2S的形式存在,常温下H2S的溶解度为1∶2.6,酸性强使H2S更易逸出,H2S有剧毒会污染环境。
19.(1) 高温 AD
(2) 1∶0.5 mol/L
(3)
【详解】(1)①反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)的平衡常数表达式为K=;该反应的 H>0、 S>0,该反应在高温下 G<0,反应能自发进行;答案为:K=;高温。
②A.由于C呈固态,建立平衡的过程中混合气体的质量是变量,在恒温恒容容器中,混合气体的密度是变量,则反应体系中混合气体的密度不再改变能说明反应已达到平衡,A项选;
B.若开始放入的CO(g)、H2(g)的物质的量相等,建立平衡的过程中CO和H2的体积分数始终相等,则反应体系中CO和H2的体积分数相等不能说明反应达到平衡,B项不选;
C.反应体系中,当有2molH—O键断裂一定有1molH—H键形成,只表示正反应方向,不能说明反应达到平衡,C项不选;
D.由于C呈固态,结合方程式知,建立平衡的过程中混合气体的平均相对分子质量是变量,则混合气体的平均相对分子质量保持不变说明反应达到平衡,D项选;
答案选AD。
(2)①2CH4(g)+O2(g) 2CO(g)+4H2(g)的正反应为气体分子数增大的反应,在相同温度下,增大压强,平衡逆向移动,CH4的平衡转化率减小,故压强为5.05×105Pa时CH4的平衡转化率随温度的变化曲线在原曲线(1.01×105Pa)下,即为 ;答案为: 。
②根据表中数据知,随着碳氧比的增大CH4的平衡转化率减小,CO和H2的选择性增大,结合选择性=可得下表:
碳氧比[n(CH4)/n(O2)] 1∶0.25 1∶0.5 1∶1 1∶1,25
CH4转化率 0.40 0.88 0.98 0.99
H2选择性 0.98 0.93 0.67 0.40
CO选择性 0.99 0.94 0.65 0.32
H2的产率 0.392 0.8184 0.6566 0.396
CO的产率 0.396 0.8272 0.637 0.3168
由表中数据知,最佳碳氧比为1∶0.5,CO和H2的产率最大;通入CH4和O2各amol,根据反应2CH4(g)+O2(g) 2CO(g)+4H2(g),理论上生成H2物质的量为2amol,由表中数据知当碳氧比为1∶1时,CH4的平衡转化率为0.98,H2的选择性为0.67,H2的选择性=,则H2的产率为0.98×0.67,平衡时H2的物质的量为2amol×0.98×0.67,容器的体积为VL,则平衡时容器内H2的浓度为mol/L;答案为1∶0.5;mol/L,
(3)甲醇—空气燃料电池中,通入空气的电极为正极,通入甲醇的电极为负极,碱性条件下,负极上甲醇发生失电子的氧化反应生成,负极电极反应式为CH3OH-6e-+7OH-=+5H2O;答案为:CH3OH-6e-+7OH-=+5H2O。
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