題目列表(包括答案和解析)
2.(2009·四川理綜,11)向m g鎂和鋁的混合物中加入適量的稀硫酸,恰好完全反應生成標準狀況下的氣體b L。向反應后的溶液中加入c mol/L氫氧化鉀溶液V mL,使金屬離子剛好沉淀完全,得到的沉淀質(zhì)量為n g。再將得到的沉淀灼燒至質(zhì)量不再改變?yōu)橹,得到固體p g。則下列關系不正確的是( )
A.c= B.p=m+ C.n=m+17Vc D.m<p<m
解析:根據(jù)題意,反應過程如下:
A項,根據(jù)電子守恒關系可列出×2=V·10-3·c;B項,p=m+×16;D項,極端假設法,若p g固體全為MgO,則質(zhì)量為m g;若p g物質(zhì)全為Al2O3,則質(zhì)量為 m g,實際應為兩者之間;C項應為n=m+17V·10-3·c。
答案:C
1.(2009·北京理綜,8)下列敘述正確的是( )
A.將CO2通入BaCl2溶液中至飽和,無沉淀產(chǎn)生;再通入SO2,產(chǎn)生沉淀
B.在稀硫酸中加入銅粉,銅粉不溶解;再加入Cu(NO3)2固體,銅粉仍不溶解
C.向AlCl3溶液中滴加氨水,產(chǎn)生白色沉淀;再加入過量NaHSO4溶液,沉淀消失
D.純鋅與稀硫酸反應產(chǎn)生氫氣的速率較慢;再加入少量CuSO4固體,速率不改變
解析:A項,BaCO3、BaSO3都與H+反應,不可能存在于強酸性環(huán)境中;B項,加Cu(NO3)2固體后會發(fā)生:3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O的離子反應,銅粉會溶解;C項,發(fā)生的反應依次為:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH,Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O;D項,Zn+Cu2+===Zn2++Cu,生成的少量Cu附著在Zn粒上,形成Cu-Zn原電池,會加速產(chǎn)生H2的速率。
答案:C
20.隨著人類對溫室效應和資源短缺等問題的重視,如何降低大氣中CO2的含量及有效地
開發(fā)利用CO2,引起了各國的普遍重視。
(1)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇,為探究反應原理,現(xiàn)進行如下實
驗,在體積為1 L的密閉容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定條件下發(fā)生反應:
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g);
ΔH=-49.0 kJ/mol
測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示。
①從反應開始到平衡,氫氣的平均反應速率v(H2)= mol/(L·min)。
②該反應的平衡常數(shù)表達式為
________________________________________________________________________。
③下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是 。
A.升高溫度 B.充入He(g),使體系壓強增大
C.將H2O(g)從體系中分離 D.再充入1 mol CO2和3 mol H2
(2)在載人航天器的生態(tài)系統(tǒng)中,不僅要求分離去除CO2,還要求提供充足的O2,某種
電化學裝置可實現(xiàn)如下轉(zhuǎn)化:2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料,已知該反應的陽極
反應為:4OH--4e-=O2↑+2H2O,則陰極反應式為
________________________________________________________________________。
有人提出,可以設計反應2CO=2C+O2(ΔH>0、ΔS<0)來消除CO的污染,請你判斷
是否可行并說出理由
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:本題綜合考查了化學反應速率、化學平衡和電化學知識,氫氣的反應速率可根
據(jù)圖象計算,根據(jù)化學平衡常數(shù)的表示方法知K=,利用平衡移動原
理分析的變化情況,利用電化學原理分析即可。
答案:(1)①0.225 ②、跜D (2)2CO2+4e-+2H2O===2CO+4OH-
不可行,該反應是一個焓增、熵減的反應,任何情況下不能自發(fā)進行
19.如下圖Ⅰ,在恒壓密閉容器M中加入2 mol A和2 mol B,起始時容器容積為V L,發(fā)生如下反應并達到化學平衡狀態(tài):2A(?)+B(?)xC(g);ΔH<0
平衡時A、B、C的物質(zhì)的量之比為1∶3∶4,C的物質(zhì)的量為y mol。
(1)根據(jù)題中數(shù)據(jù)計算,x=________,y=________;
(2)如圖Ⅱ,在容積為V L的恒容密閉容器N中發(fā)生上述反應(其他條件相同),測得反應過程中氣體的平均相對分子質(zhì)量隨時間的變化如圖Ⅲ(t0時達平衡),平衡時容器中C的物質(zhì)的量為z mol。由于反應物A、B的狀態(tài)未知,則z和y的大小也不確定,請在下表中填入A、B的狀態(tài)與z、y的大小之間的關系(仿照情形①、可不填滿):
可能的情形 |
A、B是否為氣態(tài) |
z與y的大小關系 |
M(B)與M(C)的大小關系(M表示摩爾質(zhì)量) |
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A |
B |
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① |
是 |
不是 |
z=y |
無法確定 |
② |
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③ |
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解析:(1)設平衡時生成C為nx mol,根據(jù)反應可得平衡時A為(2-2n)mol,B為(2-n)mol,nx=y。則有:(2-2n)∶(2-n)∶nx=1∶3∶4,解得n=0.8,x=2,y=1.6。
(2)當A、B均為氣體時,該反應的正反應為氣體體積減小的反應,恒壓比恒容更有利于反應向右進行,故平衡時C的物質(zhì)的量z<y,此時結(jié)合圖像Ⅲ可知M(C)=M(A)+M(B),但因M(A)值不確定,所以無法確定M(B)與M(C)相對大。划擜不是氣體,B為氣體時,該反應正反應為氣體體積增大的反應,Ⅰ中保持恒壓,而Ⅱ保持恒容,所以反應Ⅰ中壓強會小于Ⅱ中壓強,所以Ⅰ中保持恒壓比Ⅱ中保持恒容更有利于反應向右進行,故平衡時C的量z<y,此時只有B、C兩種氣體,由圖像Ⅲ可知由B生成C,氣體平均分子量增大,故M(B)<M(C);因為開始時氣體的平均相對分子質(zhì)量不為0,故不存在A、B均為非氣體的情況。
答案:(1)2 1.6
(2)
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是 |
是 |
z<y |
無法確定 |
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不是 |
是 |
z<y |
M(B)<M(C) |
18. 在某一容積為2 L的密閉容器中,A、B、C、D四種物質(zhì)的物質(zhì)的量n(mol)隨時間t(min)的變化曲線如次啊圖所示:
完成下列問題:
(1)該反應的化學方程式為________________________________。
(2)前2 min用A的濃度變化表示的化學反應速率為________。在2 min時,圖像發(fā)生改變的原因可能是( )
A.增大壓強 B.降低溫度
C.加入催化劑 D.增加A的物質(zhì)的量
解析:(1)從前2 min看,A、B、C、D改變的物質(zhì)的量分別為0.4 mol、0.5 mol、0.6 mol、0.4 mol,且A、B的物質(zhì)的量減少,應為反應物;C、D的物質(zhì)的量增加,應為生成物。故方程式為4A+5B6C+4D。
(2)前2 min時,V(A)==0.1 mol·L-1·min-1從圖像看,2-3 min時的圖像斜率變大,說明化學反應速率變快。增大壓強、加入催化劑均增大反應速率,降低溫度減小反應速率。增加A的用量,雖能加快反應速率,但圖像要產(chǎn)生突變。
答案:(1)4A+5B6C+4D
(2)0.1 mol·L-1·min-1 AC
17.某溫度時,在3 L密閉容器中,X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如右圖
所示。由圖中數(shù)據(jù)分析:
(1)該反應的化學方程式:
________________________________________________________________________;
(2)反應開始至2 min末,X的反應速率為__________;
(3)該反應是由________開始反應的。(填“正反應”、“逆反應”或“正、逆反應同時”)
解析:(1)在時間為“0 min”時X、Y、Z的物質(zhì)的量分別為0.4 mol、1.2 mol、2.0 mol,在
時間為“3 min”時X、Y、Z的物質(zhì)的量分別為1.0 mol、1.0 mol、1.6 mol,在0-3 min
內(nèi)X、Y、Z的物質(zhì)的量變化分別為:0.6 mol(增加)、0.2 mol(減少)、0.4 mol(減少)。即X、
Y、Z變化的物質(zhì)的量之比為:n(X)∶n(Y)∶n(Z)=3∶1∶2。根據(jù)各物質(zhì)變化的物質(zhì)的量之
比等于化學方程式中化學計量數(shù)之比,得到化學方程式為:2Z+Y3X。
(2)在時間為“0 min”和“2 min”時,X的物質(zhì)的量分別為0.4 mol、0.8 mol。即在0-2 min
內(nèi)X增加的物質(zhì)的量為0.4 mol。故X的反應速率為:v(X)==0.067 mol/(L·min)。
(3)由于圖中X、Y、Z三條曲線均未通過原點,故可斷定該反應是由正、逆反應同時開始反
應的。
答案:(1)2Z+Y3X (2)0.067 mol/(L·min) (3)正、逆反應同時
16.某化學反應2A B+D在四種不同條件下進行。B、D起始濃度為0。反應物A的濃度(mol/L)隨反應時間(min)的變化情況如下表:
實驗序號 |
溫度 |
0min |
10min |
20min |
30min |
40min |
50min |
60min |
1 |
820℃ |
1.0 |
0.80 |
0.67 |
0.57 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
2 |
820℃ |
c2 |
0.60 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
0.50 |
3 |
800℃ |
c3 |
0.92 |
0.75 |
0.63 |
0.60 |
0.60 |
0.60 |
4 |
800℃ |
1.0 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
根據(jù)上述數(shù)據(jù),完成下列填空:
(1)在實驗1中,反應在10至20 min時間內(nèi)平均速率為________mol·(L·min)-1。
(2)在實驗2中,A的初始濃度c2=______mol/L,反應經(jīng)20 min就達到平衡,可推測實驗2中還隱含的條件是____________________________。
(3)設實驗3的反應速率為v3,實驗1的反應速率為v1,則v3____v1(填“>”“=”或“<”),且c3____1.0 mol/L(填“<”“=”或“>”)。
(4)比較實驗4和實驗1,可推測該反應是________反應(填“吸熱”或“放熱”),理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)v(A)==0.013 mol·(L·min)-1
(2)對比實驗1與實驗2可知,反應溫度相同,達平衡時的A的濃度相同,說明是同一平衡狀態(tài),即c2=1.0 mol/L,又因?qū)嶋H反應的速率快,達平衡所需時間短,說明反應中使用了催化劑。
(3)對比實驗3與實驗1可知,從10 min至20 min,實驗1的A的濃度變化值為0.13 mol/L,而實驗3的A的濃度變化值為0.17 mol/L,這說明了v3>v1。又知從0 min到10 min,A的濃度的變化值應大于0.17 mol/L,即c3>(0.92+0.17) mol/L=1.09 mol/L。
(4)對比實驗4與實驗1可知,兩實驗的起始濃度相同,反應溫度不同,達平衡時實驗4的A的濃度小,說明了實驗④中A進行的程度大,即溫度越低,A的轉(zhuǎn)化率越大,說明正反應為放熱反應。
答案:(1)0.013 (2)1.0 催化劑 (3)> > (4)放熱 溫度升高時,平衡向左移動
15. 加入0.1 mol MnO2粉末于50 mL過氧化氫溶液(ρ=1.1 g·mL-1)中,在標準狀況下放出氣體的體積和時間的關系如圖所示。
(1)實驗時放出氣體的總體積是______________。
(2)放出一半氣體所需的時間為______________。
(3)反應放出氣體所需時間為______________。
(4)A、B、C、D各點反應速率快慢的順序為________。
(5)解釋反應速率變化的原因______________________________________。
(6)計算H2O2的初始物質(zhì)的量的濃度_________________________________。
(7)求反應到2 min時,H2O2的質(zhì)量分數(shù)_______________________________。
解析:根據(jù)V-t圖像知,反應進行至1 min時,放出O2的體積為30 mL,反應進行至2 min時,放出O2的體積為45 mL,反應進行至4 min時,放出O2的體積達最大值60 mL;由V-t曲線的斜率變化可知:D、C、B、A的反應速率逐漸減小,這是因為隨著反應的進行,c(H2O2)逐漸降低,反應速率逐漸變小;根據(jù):2H2O22H2O+O2↑,由V(O2)=60 mL,則n(H2O2)=×2=0.005 4 mol,所以H2O2的起始物質(zhì)的量濃度為=0.107 mol/L,反應進行至2 min時,V(O2)=45 mL,消耗H2O2的物質(zhì)的量為×2=0.004 mol,剩余H2O2的物質(zhì)的量為0.005 4 mol-0.004 mol=1.40×10-3 mol。
所以w(H2O2)==0.086%。
答案:(1)60 mL (2)1 min (3)2 min (4)D>C>B>A (5)隨著反應的進行,c(H2O2)逐漸降低,反應速率逐漸變慢 (6)0.107 mol/L (7)0.086%
14.向甲、乙兩個容積均為1 L的恒容容器中,分別充入2 mol A、2 mol B和1 mol A、1 mol B。相同溫度下,發(fā)生反應:A(g)+B(g)xC(g);ΔH<0。測得兩容器中c(A)隨時間t
的變化如圖所示。下列說法正確的是( )
A.x不可能等于2
B.甲、乙兩容器中反應達平衡時,平衡常數(shù)K(甲)<K(乙)(平衡常數(shù)K只隨溫度變化
而變化)
C.將乙容器升溫可使甲、乙容器內(nèi)各物質(zhì)的體積分數(shù)相同
D.若向甲容器中再充入2 mol A、2 mol B,則平衡時甲容器中c(A)=1.56 mol/L
解析:本題考查化學平衡問題。由題意可知,甲容器可看作在乙容器的基礎上加壓,
由坐標系中數(shù)據(jù)可知,先達到平衡的是甲,甲中A物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率是61%,乙中A物質(zhì)
的轉(zhuǎn)化率是50%,所以增大壓強,平衡向正方向移動,x只能為1,A正確;平衡常數(shù)
K只隨溫度變化而變化,相同溫度下,K(甲)=K(乙),B錯誤;該反應正方向是放熱反
應,將乙容器溫度升高,平衡向逆方向移動,反應物的體積分數(shù)增大,生成物的體積
分數(shù)減小,不可能與甲相同,C錯誤;向甲容器中再充入2 mol A、2 mol B,壓強增大,
平衡正向移動,反應物的轉(zhuǎn)化率增大,故平衡時甲容器中A的總濃度0.78
mol/L<c(A)<1.56 mol/L,D不正確。
答案:A
13.CaCO3與稀鹽酸反應(放熱反應)生成CO2的量與反應時間的關系如圖所示,下列結(jié)論不正確的是( )
A.反應開始2 min內(nèi)平均反應速率最大
B.反應速率先增大后減小
C.反應開始4 min內(nèi)溫度對反應速率的影響比濃度大
D.反應在第2 min到第4 min內(nèi)生成CO2的平均反應速率為前2 min的2倍
解析:首先要看明白圖像,圖中的曲線表明,二氧化碳的產(chǎn)生速率先快后慢。在第一個2 min內(nèi)產(chǎn)生了0.1 mol CO2,第二個2 min內(nèi)產(chǎn)生了0.2 mol CO2,第三個2 min內(nèi)產(chǎn)生了0.05 mol CO2,反應速率先增大后減。幌仍龃笫怯捎诜磻艧,使溶液溫度升高,導致反應速率增大,4 min后速率下降則是由于濃度降低所引起的,通過計算知,A項錯誤,應該是2 min-4 min的平均速率最大。
答案:A
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