高中化学选择性必修1课时作业9

PAGEPAGE6课时作业9化学反应的调控一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1．合成氨生产中，说法正确的是(D)A．使用催化剂，提高原料的利用率B．采用高温、高压工艺提高氨的产率C．产物用水吸收、剩余气体循环利用D．增大反应物浓度，对v正影响更大解析催化剂不影响平衡移动，所以加入催化剂使反应速率加快，平衡不移动，故A错误；合成氨工厂通常采用高温、高压(10～30MPa)条件，高压有利于平衡向正反应方向移动，可提高氨的产率，但高温使平衡逆向移动，降低了氨的产率，故B错误；平衡混合气体是用冷水冷却，而不是用水吸收，故C错误；增大反应物浓度，正、逆反应的速率都加快，但对v正影响更大，故D正确。2．(山西阳泉期末)硫酸是一种重要的化工产品，目前主要是采用“接触法”进行生产。有关反应2SO2＋O2eq\o(,\s\up15(催化剂),\s\do15(△))2SO3的说法中不正确的是(B)A．实际生产中，SO2、O2再循环使用提高原料利用率B．实际生产中，为了提高经济效率压强越高越好C．在生产中，通入过量空气的目的是提高SO2的转化率D．实际生产中，选定400～500℃作为操作温度的主要原因是催化剂的活性最高解析SO2、O2再循环使用可避免污染，提高利用率，故A正确；压强不能过大，在常压下转化率已经很大，且应考虑设备的承受力，故B错误；氧气过量，可使平衡正向移动，可提高SO2的转化率，故C正确；正反应为放热反应，操作温度应考虑催化剂的活性以及反应的速率，故D正确。3．合成氨的过程包括：制备原料气(N2和H2)，净化(除去原料气中的CO和H2S)，合成及冷却分离液氨。有关此过程的说法不正确的是(C)A．将空气液化可获得N2B．净化过程中可将原料气通过稀氨水除去H2SC．合成氨的反应是吸热反应D．循环使用冷却分离后的剩余气体解析空气中含有大量氮气，且氮气的沸点小于氧气，将空气液化可获得N2，故A正确；稀氨水与H2S反应，则净化过程中可将原料气通过稀氨水除去H2S，故B正确；合成氨中，反应物总能量较高，该反应为放热反应，故C错误；循环使用冷却分离后的剩余气体，可提高原料利用率，从而降低生产成本，故D正确。4．下列说法不符合生产实际的是(D)A．硫酸工业的尾气中含有少量SO2，可用石灰水吸收，然后再用硫酸处理B．工业上，常采用铁触媒催化剂，在400～500℃和10～30MPa的条件下合成氨C．工业合成氨造气中产生的CO，可在催化剂作用下，与水蒸气反应生成CO2和H2D．在硫酸生产中，SO2催化氧化选择1～10MPa、400～500℃条件下进行解析二氧化硫是污染气体用石灰水吸收生成亚硫酸钙；硫酸处理得到高浓度的SO2，可以循环使用，故A正确；氮气和氢气在催化剂作用下高温高压合成氨，在400～500℃时催化剂活性最大，提高反应速率，反应是气体体积减小的反应，加压平衡正向进行，故B正确；一氧化碳和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气，作为合成氨的原料气制备，故C正确；二氧化硫的催化氧化反应在常压下转化率已经很高，加压变化不大，且对设备要求较高，成本增大；400～500℃条件下催化剂活性最大，可以提高反应速率，故D错误。5．有关合成氨工业的说法中，正确的是(B)A．从合成塔出来的混合气体，其中NH3只占15%，所以合成氨工厂的效率都很低B．由于氨易液化，N2、H2循环使用，所以总体来说氨的产率很高C．合成氨工业的反应温度控制在500℃左右，目的是使化学平衡向正反应方向移动D．合成氨工厂采用的压强是10～30MPa，因为在该压强下铁触媒的活性最大解析虽然反应出来的混合气体NH3比较低，但原料循环使用，连续化生产，所以生产氨的工厂效率不低，A错误；由于氨易液化，可以抽出氨气，使平衡正移，提高原料转化率，而且N2、H2循环使用，所以总体来说氨的产率很高，B正确；合成氨是放热反应，所以低温有利，但反应速率跟温度有关，温度越高速率越大，所以温度是取在既保证一定速率，又保证反应尽量向正反应移动，同时还要确保催化剂活性，因为催化剂活性跟温度关系极大。一般合成氨反应控制在500℃是保证催化剂活性最大，不是为了使化学平衡向正反应方向移动，C错误；合成氨的反应是分子数减小的反应，高压有利于向正反应方向移动，且能提高正反应速率，跟催化剂无关，D错误。6．合成氨的温度和压强通常控制在约500℃以及10～30MPa的范围，且进入合成塔的N2和H2的体积比为1∶3，经科学测定，在相应条件下，N2和H2反应所得氨的平衡浓度(体积分数)如下表所示。20MPa60MPa500℃19.1%42.2%而实际从合成塔出来的混合气体中含有氨约15%，这表明(D)A．表中所测数据有明显误差B．生产条件控制不当C．氨的分解速率大于预测值D．合成塔中的反应并未达到平衡解析表中数据为科学家通过科学实验所得，不会存在明显误差，故A错误；合成氨生成过程是连续的，不会对生产条件控制不当，故B错误；化学反应程度与化学反应速率无关，故C错误；从合成塔出来的混合气体中含有氨约15%，与科学测定结果相比偏低，只能说明合成塔中的可逆反应并没有达到平衡状态，故D正确。二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)7．(学术探索情境)2007年诺贝尔化学奖授予德国化学家格哈德·埃特尔，以表彰其在固体表面化学研究领域作出的开拓性贡献。如图是氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程示意图，下列有关合成氨反应的叙述中不正确的是(AC)A．过程②、过程③均放出能量B．常温下该反应难以进行，是因为常温下反应物的化学键难以断裂C．在催化剂的作用下，该反应的ΔH变小而使反应变得更容易发生D．该过程表明，在化学反应中存在化学键的断裂与形成解析过程②为分子中的化学键断裂生成原子，需吸收能量，过程③原子重新组合成分子，需放出能量，故A错误；因为氮气中含氮氮三键，键能大，所以常温下该反应难以进行，是因为常温下反应物的化学键难以断裂，故B正确；ΔH与反应条件无关，则在催化剂的作用下，该反应的ΔH仍然不变，故C错误；该过程表明，在化学反应中首先是旧化学键的断裂，然后是新化学键的形成，故D正确。8．如图为工业合成氨的流程图。图中为提高原料转化率采取的措施是(C)A．①②③ B．①③⑤C．②④⑤ D．②③④解析工业合成氨的化学方程式为N2＋3H2eq\o(,\s\up15(催化剂),\s\do15(高温高压))2NH3，反应是可逆反应，反应前后气体体积减小，反应是放热反应；依据合成氨的流程图，其中为提高原料转化率而采取的措施为：增大压强，平衡向体积减小的方向进行，提高反应物的转化率；液化分离出氨气，促进平衡正向进行，提高反应物的转化率；氮气和氢气的循环使用，也可提高原料的转化率。9．工业合成氨的反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0。下图是当反应器中按n(N2)∶n(H2)＝1∶3投料后，在200℃、400℃、600℃下，反应达到平衡时，混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线。下列叙述错误的是(D)A．上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系为K(M)＝K(Q)>K(N)B．加催化剂能加快反应速率但H2的平衡转化率不变C．相同压强下，投料相同，达到平衡消耗时间关系为a>b>cD．由曲线a可知，当压强增加到100MPa以上时，NH3的物质的量分数可达到100%解析K只受温度影响，温度不变平衡常数不变，所以K(M)＝K(Q)，正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，Q点的温度低于N，所以K(Q)>K(N)，故A正确；加催化剂能加快反应速率但平衡不移动，所以H2的平衡转化率不变，故B正确；相同压强下，投料相同，温度越高反应速率越快，达到平衡消耗时间越短，c、b、a的温度依次降低，所以达到平衡消耗时间关系为a>b>c，故C正确；该反应为可逆反应，反应的转化率不可能达到100%，故D错误。10．(山东模拟)热催化合成氨面临的两难问题是：采用高温增大反应速率的同时会因平衡限制导致NH3产率降低。我国科研人员研制了Ti­H­Fe双温区催化剂(Ti­H区域和Fe区域的温度差可超过100℃)，Ti­H­Fe双温区催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法错误的是(AD)A．①为N≡N的断裂过程B．①②③在高温区发生，④⑤在低温区发生C．④为N原子由Fe区域向Ti­H区域的传递过程D．使用Ti­H­Fe双温区催化剂使合成氨反应转变为吸热反应解析A选项，经历①过程之后氮气分子被催化剂吸附，并没有变成氮原子，错误；B选项，①为催化剂吸收N2的过程，②为形成过渡态的过程，③为N2解离为N的过程，以上都需要在高温时进行。④⑤在低温区进行是为了增加NH3平衡产率，正确；C选项，由题中图示可知，过程④完成了Ti­H­Fe­*N到Ti­H­*N­Fe两种过渡态的转化，N原子由Fe区域向Ti­H区域传递，正确；D选项，化学反应不会因加入催化剂而改变吸放热情况，因反应物总能量大于生成物总能量，故合成氨的反应为放热反应，错误。三、非选择题11．(山西怀仁检测)2018年是合成氨工业先驱哈伯(K·Haber)获得诺贝尔奖100周年。现代合成氨工艺流程如图所示。合成塔内N2和H2生成NH3的反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH(298K)＝－92.4kJ/mol。在Fe催化作用下的反应历程为(*表示吸附态)：化学吸附：N2(g)→2N*；H2(g)→2H*；表面反应：N*＋H*NH*；NH*＋H*NHeq\o\al(*,2)；NHeq\o\al(*,2)＋H*NHeq\o\al(*,3)脱附：NHeq\o\al(*,3)NH3(g)。其中，N2的吸附分解反应活化能高、速率慢、决定了合成氨的整体反应速率。请回答：(1)利于提高合成氨平衡产率的条件有AD。A．低温 B．高温C．低压 D．高压E．催化剂(2)实际生产中，常用Fe作催化剂，控制温度773K，压强3.0×107Pa，原料中N2和H2物质的量之比为1∶2.8，分析说明原料气中N2过量的两个理由原料气中N2相对易得，适度过量有利于提高H2的转化率；N2在Fe催化剂上的吸附是决速步骤，适度过量有利于提高整体反应速率。(3)关于合成氨工艺的下列理解，正确的是ACD。A．合成氨反应在不同温度下的ΔH和ΔS都小于零B．当温度、压强一定时，在原料气(N2和H2的比例不变)中添加少量惰性气体，有利于提高平衡转化率C．基于NH3有较强的分子间作用力可将其液化，不断将液氨移去，利于反应正向进行D．分离空气可得N2，通过天然气和水蒸气转化可得H2，原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生解析(1)eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)NH3(g)ΔH(298K)＝－46.2kJ/mol是气体体积减小的放热反应。低温有利于平衡正向进行，提高氨气产率，故A正确；高温平衡逆向进行，不利于提高氨气产率，故B错误；低压平衡逆向进行，不利于提高氨气产率，故C错误；高压平衡正向进行，利于提高氨气产率，故D正确；催化剂只改变反应速率，不改变化学平衡，不能提高产率，故E错误。(2)原料中N2和H2物质的量之比为1∶2.8，原料气中N2过量的两个理由：原料气中N2相对易得，适度过量有利于提高H2的转化率；N2在Fe催化剂上的吸附是决速步骤，适度过量有利于提高整体反应速率。(3)eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)NH3(g)ΔH(298K)＝－46.2kJ/mol是气体体积减小的放热反应，合成氨反应在不同温度下的ΔH和ΔS都小于零，故A正确；当温度、压强一定时，在原料气(N2和H2的比例不变)中添加少量惰性气体，总压不变，分压变小，平衡左移，不能提高平衡转化率，故B错误；NH3有较强的分子间作用力可将其液化，不断将液氨移去，利于反应正向进行，故C正确；合成氨的反应在合成塔中发生，原料气中的N2是从空气中分离得来的，先将空气液化，再蒸馏得N2，甲烷与水在高温催化剂条件下生成CO和H2，原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生，故D正确。12．工业上生产硫酸时，利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤。反应2SO2＋O2eq\o(,\s\up15(催化剂),\s\do15(△))2SO3在不同条件下达到平衡状态时SO2的转化率如下表(原料气各成分的体积分数为SO2：7%、O2：11%、N2：82%)。压强/MPa转化率/%温度/℃0.10.511040099.299.699.799.950093.596.997.899.360073.785.889.596.4试回答下列问题：(1)已知SO2的氧化是放热反应，如何利用表中数据推断此结论？压强一定时，升高温度，SO2的转化率降低，说明升高温度有利于平衡向逆反应移动，故正反应为放热反应。(2)提高该化学反应限度的途径有增大压强或在一定范围内降低温度。(3)在400～500℃时，SO2的催化氧化采用常压而不是高压，主要原因是增大压强对SO2的转化率影响不大，同时增大成本。(4)有资料报道：“最近研制出一种性能优越的催化剂，可以将SO2全部催化氧化为SO3：2SO2＋O2eq\o(=,\s\up15(催化剂),\s\do15(△))2SO3”，这种资料报道可信吗？为什么？不可信；二氧化硫与氧气的反应是可逆反应，使用催化剂只能改变反应速率，不能使平衡移动，更不能全部转化。(5)酸雨的危害很大，从源头上减少酸雨产生的途径，可采取的措施是AD(填字母)。A．少用煤作燃料 B．把工厂的烟囱造高C．植树造林 D．开发利用太阳能解析(1)由表中数据可知，压强一定时，温度升高，SO2的转化率降低，说明升高温度有利于平衡向逆反应移动，故正反应为放热反应；(2)由表中数据可知，压强和温度对平衡移动都有影响，增大压强SO2的转化率增大，但增大的幅度较小，升高温度SO2的转化率减小，说明该反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，所以提高该化学反应限度的途径有增大压强或在一定范围内降低温度；(3)由表中数据可知，增大压强对SO2的转化率影响不大，同时增大成本，故通常采用常压而不是高压；(4)催化剂缩短到达平衡时间，不影响平衡移动，所以二氧化硫的转化率不变，性能优越的催化剂，不可能将SO2全部催化氧化为SO3；(5)减小酸雨就是减小二氧化硫的排放，也就是要减少含硫燃料的使用，所以要开发洁净的能源，太阳能就是其中之一，故选A、D。13．Ⅰ.合成氨工业中，原料气(N2、H2及少量的CO、NH3的混合气)在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜溶液来吸收原料气中的CO，其反应是[Cu(NH3)2CH3COO]＋CO＋NH3[Cu(NH3)3]CH3COO·CO(正反应为放热反应)。(1)必须除去原料气中CO的原因是防止催化剂中毒。(2)醋酸二氨合铜溶液吸收CO的适宜生产条件是低温高压。(3)吸收CO后的醋酸铜氨溶液经过适当处理又可再生，恢复其吸收CO的能力以供循环使用，醋酸铜氨溶液再生的适宜条件是高温低压。Ⅱ.硝酸工业的基础是氨的催化氧化，在催化剂作用下发生如下反应：①4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)ΔH＝－905kJ/mol①主反应②4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)ΔH＝－1268kJ/mol②副反应有关物质产率与温度的关系如图：(4)由图可知，工业上氨催化氧化生成NO时，反应温度最好控制在780～840℃。(5)当温度大于900℃时，NO的产率下降的主要原因是部分NH3转化为N2。解析(1)除去一氧化碳防止催化剂中毒。(2)[Cu(NH3)2CH3COO]＋CO＋NH3[Cu(NH3)3]CH3COO·COΔH<0，由反应可知，该反应为气体体积减小的放热反应，所以加压和采取较低的温度可使平衡向正反应方向移动，有利于CO的吸收。(3)要使吸收CO后的醋酸铜氨液经过适当处理后又再生，恢复其吸收CO的能力以供循环使用，只要使平衡向逆反应方向移动即可，逆反应方向为气体体积增大的吸热反应，所以在高温低压下使平衡逆移。(4)从图像可以看出，反应温度在780～840℃，NO的转化率最高，故选择780～840℃。(5)从图像上看出，当温度高于900℃时，部分NH3转化成N2，故造成NO的产率下降。综合检测卷一、选择题：本大题共16小题，共44分。第1～10小题，每小题2分；第11～16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．下列过程中能量的转化与图示吻合的是()A．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应B．C与CO2(g)反应C．酸碱中和反应D．断开H2中的H—H键【答案】C【解析】由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应。Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应为吸热反应，A错误；C与CO2(g)共热生成一氧化碳的反应为吸热反应，B错误；断开H2中的H—H键是一个吸热过程，D错误。2．一定条件下反应2SO2(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up7(催化剂))2SO3(g)在恒容密闭容器中进行，从反应开始至10s时，O2的浓度减少了0.6mol·L－1，则0～10s内平均反应速率为()A．v(O2)＝0.3mol·L－1·s－1B．v(O2)＝0.06mol·L－1·s－1C．v(SO2)＝0.06mol·L－1·s－1D．v(SO3)＝0.06mol·L－1·s－1【答案】B3．已知热化学方程式：①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－241.8kJ/mol②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ/mol③H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.8kJ/mol④2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ/mol则H2的标准燃烧热为()A．241.8kJ/mol B．483.6kJ/molC．285.8kJ/mol D．571.6kJ/mol【答案】C4．一定条件下，恒容密闭容器中发生可逆反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。下列说法正确的是()A．N2和H2可完全转化为NH3B．平衡时，正、逆反应速率相等C．充入NH3，正、逆反应速率都降低D．平衡时，N2、H2和NH3的浓度一定相等【答案】B5．如图，向溶液a中加入溶液b，灯泡亮度不会出现“亮—灭(或暗)—亮”变化的是()选项ABCD溶液aBa(OH)2Ba(OH)2CH3COOHCa(OH)2溶液bCuSO4H2SO4氨水NH4HCO3【答案】C【解析】向CH3COOH溶液中加入氨水，反应生成CH3COONH4和H2O，离子浓度逐渐增大，灯泡逐渐变亮，C符合题意。6．火星大气中含有大量CO2，一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时()A．负极上发生还原反应B．CO2在正极上得电子C．阳离子由正极移向负极D．将电能转化为化学能【答案】B7．常温下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是()A．Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Cu(OH)2]B．加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点C．c、d两点代表的溶液中c(H＋)与c(OH－)乘积相等D．Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和【答案】B【解析】b、c两点金属阳离子的浓度相等，设都为x，c(OH－)b＝10－12.7mol·L－1，c(OH－)c＝10－9.6mol·L－1，则Ksp[Fe(OH)3]＝x×(10－12.7)3，Ksp[Cu(OH)2]＝x×(10－9.6)2，故Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Cu(OH)2]，A正确；a点到b点溶液的酸性减弱，而NH4Cl溶于水后显酸性，B错误；只要温度一定，Kw就一定，C正确；溶度积曲线上的点代表的溶液都已饱和，D正确。8．将铁片和铜片贴在浸润过稀硫酸的滤纸两侧，用导线连接电流表，制成简易电池，装置如图。关于该电池的说法正确的是()A．铜片上有O2产生B．负极反应为Fe－2e－=Fe2＋C．铁电极附近溶液中的c(H＋)增大D．放电时电子流向：铜片→电流表→铁片【答案】B9．两人用同一瓶盐酸滴定同一瓶NaOH溶液。甲将锥形瓶用NaOH待测液润洗后，使用水洗过的碱式滴定管取碱液于锥形瓶中；乙则用甲用过的滴定管取碱液于刚用蒸馏水洗过且存有蒸馏水的锥形瓶中。若其他操作及读数均正确，你的判断是()A．甲操作有错B．乙操作有错C．甲测定数值一定比乙小D．乙实际测得值偏小【答案】A【解析】滴定管使用前需用待盛液润洗，而锥形瓶不应用碱液润洗。甲用过的滴定管对乙来说已润洗过。10．氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是()A．一定温度下，反应2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)能自发进行，该反应的ΔH<0B．氢氧燃料电池的负极反应为O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．常温常压下，氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2LH2，转移电子的数目为6.02×1023D．反应2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)的ΔH可通过下式估算：ΔH＝反应中形成新共价键的键能之和－反应中断裂旧共价键的键能之和【答案】A【解析】氢气与氧气反应生成水是可自发进行的放热的反应，ΔH<0，A正确；氢氧燃料电池的负极反应为氧化反应，应是氢气在负极放电，B错误；常温常压下，Vm大于22.4L·mol－1，C错误；反应2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)的ΔH＝反应中断裂旧共价键的键能之和－反应中形成新共价键的键能之和，D错误。11．一定条件下，用甲烷可以消除氮的氧化物(NOx)的污染。已知：①CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH1＝－574kJ·mol－1，②CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH2＝－1160kJ·mol－1。下列选项不正确的是()A．CH4(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－867kJ·mol－1B．CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)ΔH3ΔH3<ΔH1C．若用0.2molCH4(g)还原NO2(g)至N2(g)，则反应中放出的热量一定为173.4kJD．若用标况下2.24LCH4还原NO2至N2，整个过程中转移电子的物质的量为0.8mol【答案】C【解析】由eq\f(①＋②,2)得出：CH4(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝eq\f(－574－1160,2)kJ·mol－1＝－867kJ·mol－1，A正确；H2O(g)=H2O(l)ΔH<0，因此ΔH3<ΔH1，B正确；由反应生成的H2O的状态判断，如果是气态，则正确，若是液态，则大于173.4kJ，C错误；消耗1molCH4转移8mole－，标况下2.24LCH4为0.1mol，转移电子数为0.8mol，D正确。12．25℃时，重水(D2O)的离子积为1.6×10－15，也可用pH一样的定义来规定其酸碱度：pD＝－lgc(D＋)，下列有关pD的叙述正确的是()①中性D2O的pD＝7②在1LD2O中，溶解0.01molNaOD，其pD＝12③1L0.01mol/L的DCl的重水溶液，pD＝2④在100mL0.25mol/LDCl的重水溶液中，加入50mL0.2mol/LNaOD的重水溶液，反应后溶液的pD＝1A．①② B．③④C．①③④ D．①②③④【答案】B【解析】由于重水的离子积常数为1.6×10－15，因此重水中c(D＋)＝4×10－8，对应的pD≈7.4，①错误；在0.01mol/LNaOD溶液中，c(OD－)＝0.01mol/L，根据重水的离子积常数，可推知c(D＋)＝1.6×10－13mol/L，pD不等于12，②错误；在0.01mol/L的DCl的重水溶液，c(D＋)＝0.01mol/L，因此pD＝2，③正确；根据中和反应量的关系，100mL0.25mol/LDCl和50mL0.2mol/LNaOD中和后溶液中有0.1mol/L的DCl过量，因此对应溶液的pD＝1，④正确。13．某温度下，发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，N2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是()A．将1molN2和3molH2置于1L密闭容器中发生反应，放出的热量为92.4kJB．平衡状态由A到B时，平衡常数K(A)<K(B)C．上述反应在达到平衡后，增大压强，H2的转化率增大D．升高温度，平衡常数K增大【答案】C14．常温下，下列有关电解质溶液的叙述正确的是()A．在0.1mol·L－1H3PO4溶液中c(H3PO4)>c(H2POeq\o\al(－,4))>c(HPOeq\o\al(2－,4))>c(POeq\o\al(3－,4))B．在0.1mol·L－1Na2C2O4溶液中c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HC2Oeq\o\al(－,4))＋c(C2Oeq\o\al(2－,4))C．在0.1mol·L－1NaHCO3溶液中c(H2CO3)＋c(HCOeq\o\al(－,3))＝0.1mol·L－1D．氨水和NH4Cl溶液混合，形成pH＝9的溶液中c(Cl－)>c(NHeq\o\al(＋,4))>c(OH－)>c(H＋)【答案】A【解析】由于磷酸为多元酸，第一步电离>第二步电离>第三步电离，所以在0.1mol·L－1H3PO4溶液中，离子浓度大小为c(H3PO4)>c(H2POeq\o\al(－,4))>c(HPOeq\o\al(2－,4))>c(POeq\o\al(3－,4))，A正确；在0.1mol·L－1Na2C2O4溶液中，根据电荷守恒得到c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HC2Oeq\o\al(－,4))＋2c(C2Oeq\o\al(2－,4))，B错误；在0.1mol·L－1NaHCO3溶液中，根据物料守恒得到c(COeq\o\al(2－,3))＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(H2CO3)＝0.1mol·L－1，C错误；氨水和NH4Cl溶液混合，形成pH＝9的溶液，则c(OH－)>c(H＋)，根据电荷守恒c(Cl－)＋c(OH－)＝c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)，则c(Cl－)<c(NHeq\o\al(＋,4))，D错误。15．Ni可活化C2H6放出CH4，其反应历程如下图所示：下列关于活化历程的说法错误的是()A．决速步骤：中间体2→中间体3B．总反应为Ni＋C2H6→NiCH2＋CH4C．Ni－H键的形成有利于氢原子的迁移D．涉及非极性键的断裂和生成【答案】D16．某弱酸HA溶液中主要成分的分布分数随pH的变化如图所示。下列说法错误的是()A．该酸－lgKa≈4.7B．NaA的水解平衡常数Kh＝eq\f(1,Ka)C．当该溶液的pH＝7.0时，c(HA)<c(A－)D．某c(HA)∶c(A－)＝4∶1的缓冲溶液，pH≈4【答案】B【解析】观察曲线的交点为c(HA)＝c(A－)时，此时溶液的pH≈4.7，该酸Ka＝eq\f(c（H＋）·c（A－）,c（HA）)＝c(H＋)≈10－4.7，故－lgKa≈4.7，A说法正确；NaA的水解平衡常数Kh＝eq\f(c（OH－）·c（HA）·c（H＋）,c（A－）·c（H＋）)＝eq\f(Kw,Ka)，B说法错误；根据图像可知，当该溶液的pH＝7.0时，c(HA)＜c(A－)，C说法正确；根据图像可知，α(HA)为0.8，α(A－)为0.2时，pH约为4，故某c(HA)∶c(A－)＝4∶1的缓冲溶液，pH≈4，D说法正确。二、非选择题：本大题共4小题，共56分。17．(10分)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)，反应过程中的能量关系如图所示(图中的ΔH表示生成1mol产物的数据)。根据图像回答下列问题：(1)P(s)和Cl2(g)反应生成PCl3(g)的热化学方程式是___________________________________________________________________________________________________。(2)PCl5(g)分解成PCl3(g)和Cl2(g)的热化学方程式是____________________________________________________________________________________________________。(3)P(s)和Cl2(g)分两步反应生成1molPCl5(g)的ΔH3＝______________，P(s)和Cl2(g)一步反应生成1molPCl5(g)的ΔH4________(填“大于”“小于”或“等于”)ΔH3。【答案】(1)eq\f(3,2)Cl2(g)＋P(s)=PCl3(g)ΔH＝－306kJ/mol(3分)(2)PCl5(g)=PCl3(g)＋Cl2(g)ΔH＝＋93kJ/mol(3分)(3)－399kJ/mol(2分)等于(2分)【解析】(3)根据盖斯定律可知由P(s)和Cl2(g)生成1molPCl5(g)的ΔH3＝ΔH1＋ΔH2＝－399kJ/mol，不管该反应是一步完成还是分几步完成，反应的热效应不变。18．(12分)Ⅰ.某温度下，在一个1L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，填写下列空白：(1)从开始至2min，X的平均反应速率为____________________。(2)该反应的化学方程式为________________________________。(3)1min时，正逆反应速率的大小关系为：v正________v逆，2min时，v正________v逆(填“>”“<”或“＝”)。(4)若X、Y、Z均为气体，在2min时，向容器中通入氩气，增大体系压强，X的化学反应速率将________，若加入适合的催化剂，Y的化学反应速率将________(填“变大”“不变”或“变小”)。(5)若X、Y、Z均为气体，下列能说明反应已达平衡的是________(填字母)。a．X、Y、Z三种气体的浓度相等b．气体混合物物质的量不再改变c．反应已经停止d．反应速率v(X)∶v(Y)＝2∶1e．(单位时间内消耗X的物质的量)∶(单位时间内消耗Z的物质的量)＝3∶2Ⅱ.(双选)在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是()A．反应2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g)的ΔH>0B．图中P点所示条件下，延长反应时间能提高NO转化率C．图中Q点所示条件下，增加O2的浓度不能提高NO转化率D．380℃下，c起始(O2)＝5.0×10－4mol·L－1，NO平衡转化率为50%，则平衡常数K>2000【答案】Ⅰ.(1)0.15mol·L－1·min－1(2分)(2)3X＋Y2Z(2分)(3)>＝(4)不变变大(5)be(2分)Ⅱ.BD(2分)【解析】Ⅰ.(1)从开始至2min，v(X)＝eq\f(（1－0.7）mol,1L·2min)＝0.15mol·L－1·min－1。(2)从开始至2min，Y的物质的量减少了1.0mol－0.9mol＝0.1mol，Z增加了0.2mol，则根据变化量之比是相应的化学计量数之比可知该反应的化学方程式为3X＋Y2Z。(3)1min时反应没有达到平衡状态，反应向正反应方向进行，则正逆反应速率的大小关系为：v正＞v逆，2min时反应达到平衡状态，则v正＝v逆。(4)若X、Y、Z均为气体，在2min时，向容器中通入氩气，增大体系压强，由于物质的量浓度不变，则X的化学反应速率将不变；若加入适合的催化剂，Y的化学反应速率将变大。(5)X、Y、Z三种气体的浓度相等不能说明正逆反应速率相等，则不一定处于平衡状态，a错误；平衡时正逆反应速率相等，但不为0，反应没有停止，c错误；反应速率v(X)∶v(Y)＝2∶1不能说明反应处于平衡状态，d错误。Ⅱ.一开始升高温度，反应未达到平衡，正向反应程度大，所以NO转化率增大，250℃左右NO转化率达到最高点后开始降低，说明平衡后，升高温度导致平衡逆向移动，则该反应为放热反应，A错误；P点未达到平衡状态，此时反应正向进行程度大，所以延长反应时间，可以使NO转化率增大，B正确；Q点已达到平衡状态，增大O2浓度导致平衡正向移动，NO转化率增大，C错误；设NO起始物质的量浓度为amol·L－1，2NO＋O22NO2起始(mol·L－1):a5.0×10－40转化(mol·L－1)：0.5a0.25a0.5a平衡(mol·L－1)：0.5a5.0×10－4－0.25a0.5aK＝eq\f(c2（NO2）,c2（NO）·c（O2）)＝eq\f(1,5.0×10－4－0.25a)，当a＝0时，K＝2000，而NO起始物质的量不可能为0，则K>2000，D正确。19．(18分)Ⅰ.在一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力如图所示，请回答：(1)“O”点导电能力为0的理由是________________________________________。(2)A、B、C三点溶液c(H＋)由大到小的顺序为__________________。(3)若使C点溶液中c(CH3COO－)增大，溶液的c(H＋)减小，可采取的措施有：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________。Ⅱ.某研究性学习小组欲探究原电池的形成条件，按如下图所示装置进行实验并得到下表实验结果：实验序号AB烧杯中的液体灵敏电流计指针是否偏转1ZnZn乙醇无2ZnCu稀硫酸有3ZnZn稀硫酸无4ZnCu苯无5CuC氯化钠溶液有6MgAl氢氧化钠溶液有分析上述实验，回答下列问题：(1)实验2中电流由________极流向________极(填“A”或“B”)。(2)实验6中电子由B极流向A极，表明负极是________(填“镁”或“铝”)电极。(3)实验5表明________(填“A”或“B”)。A．铜在潮湿空气中不会被腐蚀B．铜的腐蚀是自发进行