1、- 1 -综合训练(四) 化学反应原理1.(2018镇海中学模拟)下列过程吸收热量的是( )A.钢铁生锈 B.钠与水反应C.碳酸钙分解 D.黑火药爆炸2.(2018淳安中学模拟)红磷 P(s)和 Cl2(g)发生反应生成 PCl3(g)和 PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的 H 表示生成 1 mol 产物时的数据)。根据能量变化示意图,下列热化学方程式正确的是( )A. Cl2(g)+P(s) PCl3(g)32 H=+306 kJmol-1B.3Cl2(g)+2P(s) 2PCl3(g) H=-306 kJmol-1C.PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g) H=+93
2、 kJmol-1D.PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g) H=-93 kJmol-13.(2018余姚中学模拟)下列各组热化学方程式的 H 前者大于后者的是( )C(s)+O 2(g) CO2(g) H1C(s)+ O2(g) CO(g) H212S(s)+O 2(g) SO2(g) H3S(g)+O2(g) SO2(g) H4- 2 -H 2(g)+ O2(g) H2O(l) H5122H2(g)+O2(g) 2H2O(l) H6CaCO 3(s) CaO(s)+CO2(g) H7CaO(s)+H2O(l) Ca(OH)2(aq) H8A. B.C. D.4.(2018杭州模拟)根据
3、热化学方程式:S(g)+O 2(g) SO2(g) H=-Q kJmol-1,下列分析正确的是( )A.1 mol S(g)与 1 mol O2(g)的总能量比 1 mol SO2(g)的总能量低 Q kJB.1 mol S(g)与 1 mol O2(g)反应生成 1 mol SO2(g)放出 Q kJ 的热量C.S(s)+O2(g) SO2(g) Hc(HA-)c(H+)c(OH-)11.常温下将 NaOH 溶液滴加到己二酸(H 2X)溶液中,混合溶液的 pH 与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是( )- 4 -A.Ka2(H2X)的数量级约为 10-6B.曲线 N 表示 pH 与
4、 lg 的变化关系(-)(2)C.NaHX 溶液中 c(H+)c(OH-)D.当混合溶液呈中性时, c(Na+)c(HX-)c(X2-)c(OH-)=c(H+)12.(2018嘉兴模拟)CO 2可作为合成低碳烯烃的原料加以利用。如:2CO2(g)+6H2(g) CH2 CH2(g)+4H2O(g) H=a kJmol-1图 1图 2图 1 表示在体积为 1 L 的恒容容器中,投料为 3 mol H2和 1 mol CO2时,测得的温度对 CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响的曲线图。已知:表示 H2和 CH2 CH2的标准燃烧热的 H 分别是-285.8 kJmol-1和-1 411.0
5、kJmol -1;H2O(g) H2O(l) H=-44 kJmol-1。请回答:(1)a= 。 (2)上述由 CO2合成 CH2 CH2的反应在 (填“高温 ”或“低温”)下自发进行,理由是 。 (3)计算 250 时该反应平衡常数的数值 K= 。 (4)下列说法正确的是 。 a.平衡常数大小:MNb.反应物活化分子百分数大小:MNc.其他条件不变,若不使用催化剂,则 250 时 CO2的平衡转化率可能位于 M1点- 5 -d.其他条件不变,若投料改为 4 mol H2和 1 mol CO2时,则 250 时 CO2的平衡转化率可能位于 M2点e.当压强、混合气体的密度或 不变时均可视为化学
6、反应已达到平衡状态(2)(2)(5)保持某温度(大于 100 )不变,在体积为 V L 的恒容容器中以 n(H2) n(CO2)=31 的投料比加入反应物,至 t0时达到化学平衡。 t1时将容器体积瞬间扩大至 2V L 并保持不变, t2时重新达平衡。在图 2 中作出容器内混合气体的平均相对分子质量随时间变化的图像。13.氨是一种重要的化工原料,在工农业生产中有广泛的应用。(1)在一定温度下,在固定体积的密闭容器中进行可逆反应:N 2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。该可逆反应达到平衡状态的标志是 。 A.3v 正 (H2)=2v 逆 (NH3)B.单位时间生成 m mol N2的同时生成
7、 3m mol H2C.容器内的总压强不再随时间而变化D.混合气体的密度不再随时间变化(2)工业上可用天然气原料来制取合成氨的原料气氢气。某研究性学习小组的同学模拟工业制取氢气的原理,在一定温度下,体积为 2 L 的恒容密闭容器中测得如下表所示数据。请回答下列问题:时间/min CH4/mol H2O/mol CO/mol H2/mol0 0.40 1.00 0 05 a 0.80 c 0.607 0.20 b 0.20 d10 0.21 0.81 0.19 0.64分析表中数据,判断 5 min 时反应是否处于平衡状态? (填“是”或“否”),前 5 min 反应的平均反应速率 v(CH4)
8、= 。 反应在 710 min 内,CO 的物质的量减少的原因可能是 (填字母)。 A.减少 CH4的物质的量B.降低温度C.升高温度D.充入 H2(3)氨的催化氧化:4NH 3+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)是工业制硝酸的重要反应。在 1 L 密闭容器中充入 4 mol NH3(g)和 5 mol O2(g),保持其他条件不变,测得 c(NO)与温度的关系如图所示。该反应的 H (填“”“c(N )c(Fe2+)c(OH-)c(H+)2-4 +4(2)实验中发现向草酸溶液中逐滴加入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色速度开始时缓慢,一段时间后迅速加快,利用水浴使反应液保持恒温时也是如此,出
9、现该现象的可能原因是 。 (3)12.00 mL 0.001 0 molL-1的 KMnO4溶液应用 (填“酸式”或“碱式”)滴定管量取。 (4)到达滴定终点时的现象是 。 (5)若步骤滴定管在使用前用蒸馏水洗后未用标准(NH 4)2Fe(SO4)2溶液洗涤,测得血液中 Ca2+的含量将 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 (6)血样中 Ca2+的含量为 g/100 mL。 参考答案综合训练(四) 化学反应原理1.C A 项,钢铁生锈属于缓慢氧化过程,放出热量;B 项,钠与水反应放出热量;C 项,碳酸钙分解吸收热量;D 项,黑火药爆炸放出热量。- 7 -2.C 根据能量变化示意图可知热化学方
10、程式: Cl2(g)+P(s) PCl3(g) H=-32306kJmol-1,同理得 PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g) H=+93kJmol-1,C 项正确。3.C H 有正、负之分,比较时要连同“+”“-”在内一起比较,类似数学中的正、负数大小的比较。中第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式可得:CO(g)+ O2(g) CO2(g) 12 H= H1- H2,该反应为放热反应,即 H1- H2 H4;发生同样的燃烧反应,反应物的物质的量越多,放出的热量越多,故 H5 H6;CaCO 3分解吸收热量, H70,CaO 与 H2O 反应放出热量, H8 H8。4.B 该热化学方
11、程式的含义为 1molS(g)与 1molO2(g)反应生成 1molSO2(g)放出 QkJ 的热量,B 项正确、D 项错误;反应物的总能量比生成物的总能量高,A 项错误;因为 S(s) S(g)吸热,所以,S(s)+O 2(g) SO2(g) H-QkJmol-1,C 项错误。5.C 根据 pH=2 时锥形瓶中气体压强与时间的关系曲线,可知锥形瓶中气体压强随着反应的进行而逐渐增大,说明该装置发生析氢腐蚀,则溶液 pH2 时,生铁发生析氢腐蚀,故 A 正确;pH=4 时锥形瓶中气体压强随着反应的进行而逐渐减小,说明生铁发生吸氧腐蚀,pH=4 的醋酸溶液呈酸性,所以在酸性溶液中生铁可能发生吸氧
12、腐蚀,故 B 正确;根据锥形瓶中气体压强与时间关系图,可知 pH=2 的溶液和 pH=4 的溶液中,变化相同的压强时所用时间不同,前者比后者使用时间长,说明吸氧腐蚀速率大于析氢腐蚀速率,故 C 错误;pH=2 的醋酸溶液和 pH=4 的醋酸溶液中都发生电化学腐蚀,铁均作负极,电极反应式为 Fe-2e- Fe2+,故 D 正确。6.B 未增大 c(H2SO4),反应速率不改变;常温下,用 18molL-1的浓硫酸会使铝发生钝化,若加热则发生反应,但不产生 H2;在敞口容器中反应,H 2逸出并不影响反应速率。7.B A 项,该反应前后气体物质的量不变,混合气体的总分子数不再发生变化,反应不一定达到
13、平衡状态,错误;B 项,混合气体的颜色不再发生变化,说明 I2(g)浓度不变,反应一定达到平衡状态,正确;C 项,反应放出的热量为 9.4kJ,不一定反应不再进行,错误;D 项, n(H2)n(I2) n(HI)=112,各物质的物质的量不一定不再变化,错误。8.B A 项,Si 3N4是固体,没有浓度变化,无法用浓度变化来表示反应速率,错误;B 项,两种温度下,起始加入的 N2、H 2的比例相同,反应中消耗的 N2、H 2的比例也相同,所以 N2、H 2的转化率之比相同,正确;C 项,升高温度,反应速率增大,即反应速率:300250,错误;D 项,由于反应达到平衡状态时,两种温度下反应生成的
14、 Si3N4的物质的量不同,所以反应放出的热量不同,错误。9.D A 项,由于在水溶液中存在 Fe3+的水解:Fe 3+3H2O Fe(OH)3+3H+,为抑制 Fe3+的水解,应加少量盐酸,不符合题意;B 项,加热纯碱溶液,能促进纯碱水解,溶液碱性增强,去污能力增强,不符合题意;C 项,碳酸钾水解显碱性,能与铵态氮肥反应降低肥效,不符合题意;D 项,实验室配制 FeCl2溶液时需加入少量铁粉,目的是为了防止亚铁离子被氧化,与水解无关,符合题意。10.D 0.2molL -1H2A 溶液 c(H+)c(HA-)c(H+)c(OH-),故 D 正确;故选 D。11.D 由图像可知,当 lg =0
15、 时,则 c(HX-)=c(H2X),H2X HX-+H+,Ka1(H2X)=(-)(2)=c(H+)=10-4.4,当 lg =0 时,则 c(X2-)=c(HX-),HX- X2-(+)(-)(2) (2-)(-)+H+,Ka2(H2X)= =c(H+)=10-5.4。A 选项 ,由上述计算可知, Ka2=10-5.4410 -(+)(2-)(-)6,即数量级为 10-6,正确;B 选项,由曲线 M 可得 Ka2(H2X),即曲线 M 对应 lg ,由曲线(2-)(-)N 可得 Ka1(H2X),即曲线 N 对应 lg ,正确;C 选项 ,在 NaHX 溶液中,HX -既存在电离,(-)(
16、2)也存在水解;电离平衡为 HX- X2-+H+;水解平衡为 H2O+HX- H2X+OH-,Kh=10-9.9c(OH-),正确;D 选项,当溶液呈中性时, c(H+)=c(OH-)=10-7molL-1,而 =Ka2(H2X)=10-5.4,(+)(2-)(-)=101.6,即 c(X2-)c(HX-),故 D 错误。(2-)(-)=10-5.410-712.答案: (1)-127.8(2)低温 该反应的 HN,正确;b 项,温度越高,反应物活化分子百分数越大,N 点的温度高,所以反应物活化分子百分数大小:MN,错误;c 项,由于催化剂只改变反应速率不影响平衡移动,所以 250时 CO2的
17、平衡转化率仍位于点 M,错误;d 项,增大 H2的量,CO 2的平衡转化率增大,所以其他条件不变,若投料改为4molH2和 1molCO2时,则 250时 CO2的平衡转化率可能位于点 M2,正确;e 项,混合气体的质量始终不变,体积不变,所以混合气体的密度始终不变,所以不能根据混合气体的密度来判断化学反应是否达到平衡状态,错误。(5)反应前混合气体的平均相对分子质量=12.5,所以起点坐标为(0,12.5),随着反应进行,气体的物质的量减小,混442+262+6合气体的平均相对分子质量增大,至 t0时达到化学平衡,若全部转化为 CH2 CH2和 H2O,则混合气体的平均相对分子质量= =20,则 t0时达平衡,混合气体的平均相对分子质量28+1841+4应在区间(12.5,20), t1时将容器体积瞬间扩大至 2VL,平衡逆向移动,平均相对分子质量减小,t2时达到平衡
