宝鸡市名校2022-2023学年高一下学期期末测试
化学试题
相对原子质量: H-1 C-12 O-16
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(本大题共18小题,共54.0分)
1. 化学与生活密切相关。下列说法错误的是
A. 苯甲酸钠和山梨酸钾均可作食品防腐剂 B. 维生素C和细铁粉均可作食品脱氧剂
C 双氧水和碘酒均可用于皮肤外用消毒 D. 生石灰和五氧化二磷均可作食品干燥剂
2. 下列说法不正确的是
A. 非处方药不需要凭医生处方,消费者可自行购买和使用,其包装上有“OTC”标识
B. 亚硝酸钠是一种防腐剂和护色剂,可用于一些肉制品如腊肉、香肠等的生产,但使用量和残留量都有规定
C. 用反应:生产环氧乙烷,原子利用率和产率都是100%,符合绿色化学原子经济性要求
D. 抗坏血酸(即维生素C)能氧化为脱氢抗坏血酸而发挥抗氧化作用,是水果罐头中常用的抗氧化剂
3. 人体的营养物质包括糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水,下列关于某些营养物质的说法不正确的是
A. 医用酒精能使鸡蛋清从其水溶液中析出而又不改变它的化学性质
B. 油脂都可以看作是脂肪酸与甘油通过酯化反应形成的酯
C. 糖类是绿色植物光合作用的产物,也是人类最重要的能量来源
D. 人类体内没有水解纤维素的酶,无法吸收和利用纤维素,但食物中的纤维素有助于消化和排泄。
4. 空间探测器发射时常用肼(N2H4)作燃料,以二氧化氮作氧化剂,它们相互反应生成氮气和水蒸气。已知:①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.7kJ/mol;②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534kJ/mol。则N2H4(g)和NO2(g)反应的热化学方程式为
A. 2N2H4+2NO2=3N2+4H2O △H=-1135.7kJ/mol
B. N2H4(g)+NO2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-567.85kJ/mol
C. 2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=+1135.7kJ/mol
D. N2H4(l)+NO2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-567.85kJ/mol
5. 下列说法错误的是
A. 利用盖斯定律可计算某些难以直接测量的反应焓变
B. 在指定状态下各物质的焓值都是确定且是唯一的
C. 如果一个化学方程式通过其他几个化学方程式相加减而得到,那么该反应的焓变可由相关化学方程式的焓变相加减而得到
D. 当同一个化学反应以不同的过程完成时,反应的焓变是不同的
6. 已知乙醇、石墨和氢气的燃烧热分别为a、b、c(均为正值,单位均为kJ/mol)。则反应2C(石墨,s)+2H2(g)+H2O(l)=C2H5OH(l)的焓变为
A. (2b+2c-a)kJ/mol B. (a-2b-2c)kJ/mol
C. (b+c-a)kJ/mol D. (a-2b-c)kJ/mol
7. 黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为:S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) △H=xkJ·mol-l
已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=akJ·mol-l
②K2S(s)=S(s)+2K(s) △H=bkJ·mol-l
③2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) △H=ckJ·mol-l
下列说法正确是
A. x>0 a<0
B. b<0 c<0
C. x=3a-b-c
D. 1mol 碳(s)在空气中不完全燃烧生成CO的焓变小于akJ·mol-1
8. 从海带中提取碘单质,可经以下实验流程完成。下列有关说法正确的是
A. “氧化”过程中发生反应的离子方程式为
B. 从碘水中萃取碘单质,可用酒精作萃取剂
C. 以上流程在萃取、分液之后,还要经过反萃取、蒸馏等步骤才能获得碘单质
D. 分液时,先打开活塞放出下层液体,再关闭活塞从上口倒出上层液体
9. 下列说法不正确的是
A. 甲烷分子空间填充模型是:
B. 乙烯分子的球棍模型为
C. 甲烷和乙烯的混合物可通过溴的四氯化碳溶液分离
D. 乙烯和环丙烷( )不属于同系物
10. 柠檬烯是一种食用香料,其结构简式如图所示。下列有关柠檬烯的分析正确的是
A. 它的分子中所有原子一定在同一平面上
B. 1mol柠檬烯可以和3molH2发生加成反应
C. 它和丁基苯()互为同分异构体
D. 一定条件下,它分别可以发生加成、取代、氧化、加聚等反应
11. 下列关于乙酸的说法中,正确的是( )
①乙酸易溶于水和乙醇,其水溶液能导电
②无水乙酸又称为冰醋酸,它是纯净物
③乙酸分子里有四个氢原子,所以它不是一元酸
④乙酸是一种重要的有机酸,常温下乙酸是有刺激性气味的液体
⑤1mol乙酸与足量乙醇在浓硫酸作用下可生成88g乙酸乙酯
⑥食醋中含有乙酸,乙酸可由乙醇氧化得到
A. ①②③④ B. ①②③⑥ C. ①②④⑥ D. ②④⑤⑥
12. 有机物A的分子式为,可发生以下转化,已知B、D是生活中的两种常见的有机物,下列说法错误的是
A. 75%的B溶液常用于医疗消毒
B. 上述流程中D、E都能与NaOH溶液反应
C. 上述流程中B、D、E三种物质可以用饱和溶液鉴别
D. 由B、D制备E常用浓硫酸作脱水剂
13. 下列说法正确的是
A. 已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6 kJ/mol,则氢气的燃烧热为241.8 kJ/mol
B. 已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=-57.4 kJ/mol,则含0.5 mol NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出的热量小于28.7 kJ
C. 可燃物的系数为1的燃烧反应的焓变即为该可燃物的燃烧热
D. 已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) △H=a kJ/mol,2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=b kJ/mol,则a>b
14. 下列关于化学反应速率的说法正确的是
①恒温时,增大压强,化学反应速率一定加快
②其他条件不变,温度越高,化学反应速率越快
③使用催化剂可改变反应速率,从而改变该反应过程中吸收或放出的热量
④3 mol L﹣1 s﹣1的反应速率一定比1 mol L﹣1 s﹣1的反应速率大
⑤升高温度能使化学反应速率增大,主要原因是增大了反应物分子中活化分子的百分数
⑥有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率增大
⑦增大反应物浓度,可增大活化分子的百分数,从而使单位时间有效碰撞次数增多
⑧催化剂不参与反应,但能降低活化能增大活化分子的百分数,从而增大反应速率
A. ②⑤ B. ②⑥⑧ C. ②③⑤⑦⑧ D. ①②④⑤⑧
15. 在2 L密闭容器中进行反应:mX(g)+nY(g)pZ(g)+qQ(g),2 s内X表示的平均反应速率为 mol/(L·s),则2 s内,物质Q增大的物质的量为
A. mol B. mol C. mol D. mol
16. 一定温度下,把2.5 mol A和2.5 mol B混合盛入容积为2 L的密闭容器里,发生如下反应:,经5 s反应达平衡,在此5 s内C的平均反应速率为,同时生成1 mol D,下列叙述中错误的是
A.
B. 反应达到平衡状态时A转化了1.5 mol
C. 若D的浓度不再变化,则该可逆反应达到化学平衡状态
D. 反应达到平衡状态时,相同条件下容器内气体压强与起始时压强比为6:5
17. 甲醇脱氢法制HCOOCH3工艺过程涉及如下反应:
反应Ⅰ:2CH3OH(g)=HCOOCH3(g)+2H2(g) ΔH1=+135.4 kJ·mol-1
反应Ⅱ:CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g) ΔH2=+106.0 kJ·mol-1
向容积为10 L的恒容密闭容器中通入1.0 mol CH3OH气体发生上述反应,反应相同时间,测得CH3OH的转化率和HCOOCH3的选择性随温度变化如下图所示。
(已知:HCOOCH3的选择性=×100%)
下列说法正确的是
A. 2CO(g)+2H2(g)=HCOOCH3(g)的ΔH=+76.6 kJ·mol-1
B. 虚线代表的是CH3OH的转化率
C. 553K时,HCOOCH3的产量为 0.1mol
D. 低于553K时,温度越高,生成的HCOOCH3越多。高于553K时,温度越高,生成的CO越多
18. 氢能是一种重要的清洁能源,由HCOOH可以制得。在催化剂作用下,HCOOH分解生成可能的反应机理如图所示。研究发现,其他条件不变时,以HCOOK溶液代替HCOOH催化释氢的效果更佳。
下列说法正确的是
A. HCOOH催化释氢过程中,有非极性键的断裂与形成
B. HCOOD催化释氢反应除生成外,还生成、HD、
C. 其他条件不变时,以HCOOK溶液代替HCOOH不能提高释放氢气的纯度
D. HCOOK溶液代替HCOOH时发生反应:
第Ⅱ卷(非选择题,共56分)
19. Ⅰ.有下列各组微粒成物质,请按要求填空(填字母):
A.富勒烯和石墨烯 B.D和T C.CH3CH2CH2CH3和 D.和 E.CH3CH2CH2CH3和
(1)_______组中两种物质互为同素异形体;_______组中两种物质属于同系物;_______组中两种物质互为同分异构体;_______组中两种物质互为同位素;_______组中是同种物质。
Ⅱ.现有A、B、C三种经,其球棍模型如图:
(2)等质量的以上物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是_______(填字母)。
(3)将1molA和适量的Cl2混合后光照。充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量之比为2:2:2:4。则参加反应的Cl2的物质的量为_______mol。
(4)用上述烃C设计成碱性条件下的燃料电池,如图所示,a、b均为情性电极。
①使用时,氧气从_______口通入(填“A”成“B”);
②电池工作时,OH-移向_______电极(填“a”成“b”);
③当电池转移12mol电子时,型少消耗氧气_______g。
20. 和均是洁净的能源和重要的化工原料。
Ⅰ.甲烷高温分解可制碳黑,设计成燃料电池可提高能量的利用效率。
(1)已知25℃、101kPa时,1g甲烷完全燃烧生成液态水放出55.64kJ热量。则该条件下完全燃烧的热化学方程式为___________。
(2)甲烷高温分解生成氢气和碳。在密闭容器中进行此反应时要通入适量空气使部分甲烷燃烧,其目的是___________。
(3)已知某甲烷燃料电池的总反应为,则电池负极的电极反应为___________,随着电池不断放电,负极附近溶液的pH___________。(填“增大”、“减小”或“不变”)
Ⅱ.利用工业废气或大气捕获的制备甲醇(),可减轻对化石燃料的依赖。
实验室在体积为2L的密闭容器中充入1mol和3mol在催化剂作用下通过反应 制备甲醇,实验测得和的物质的量随时间的变化关系如图所示。
(4)由图可知,当反应进行到___________(填“3min”或“10min”)时,正反应速率和逆反应速率恰好相等。
(5)下列情况能说明该反应达到化学平衡状态的是___________(填字母)。
a.单位时间内消耗1mol的同时生成1mol
b.与的物质的量之比不再发生变化
c.混合气体的密度不再发生变化
(6)若上述反应中生成水的总物质的量不变,但水为液态,则反应过程中放出的热量___________(填“增多”“减少”或“不变”)。
21. 化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。
Ⅰ.某同学探究外界条件对H2O2分解速率的影响,实验所用试剂:0.6 mol/LH2O2溶液、蒸馏水、CuSO4粉末、FeCl3粉末。
实验序号 H2O2溶液 温度 催化剂
浓度(mol/L) V(mL)
1 0.6 30 室温 无
2 0.6 30 50℃ 无
3 0.6 30 室温 0.005 mol CuSO4
4 0.6 30 室温 0.005 mol FeCl3
5 0.3 m 室温 0.005 mol CuSO4
(1)本实验待测数据可以是_______。
(2)实验1、3的目的是在其他条件相同时,研究_______对H2O2分解速率的影响。
(3)实验3、4所测得的数据,能否比较Fe3+和Cu2+的催化效果?_______(填“能”或“不能”),请说明理由_______。
(4)实验3、5是在其他条件相同时,探究浓度对该化学反应速率的影响。m处取用15 mL0.6 mol/LH2O2溶液,还应添加的试剂及用量为_______(混合后溶液体积变化忽略不计)。
Ⅱ.某温度下,在容积恒定为2.0 L的密闭容器中充入4.0 mol N2和4.0 mol H2,一段时间后反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)达到平衡状态,实验数据如下表所示:
t/s 0 50 150 250 350
n(NH3) 0 0.24 0.30 0.40 0.40
(5)0~150 s内的平均反应速率v(N2)=_______,250 s时,H2的转化率为_______。
(6)为加快反应速率,可以采取的措施是_______(填字母)。
a.降低温度
b.减小容器容积
c.恒压时充入Ne气
d.恒容时充入Ne气
22. 反应Ⅰ可用于国际空间站中处理二氧化碳,同时伴有副反应Ⅱ发生。
主反应Ⅰ.CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H1=-270kJ·mol-1
副反应Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
回答下列问题:
(1)几种化学键的键能如表所示:
化学键 C—H H—H H—O C=O
键能/kJ·mol-1 413 436 463 a
则a=___。
(2)为了进一步研究上述两个反应,某小组在三个容积相同的刚性容器中,分别充入1molCO2和4molH2,在三种不同实验条件(见表)下进行两个反应,反应体系的总压强(p)随时间变化情况如图所示:
实验编号 a b c
温度/K T1 T1 T2
催化剂的比表面积/(m2 g-1) 80 120 120
①T1____T2(填“>”“<”或“=”),曲线Ⅲ对应的实验编号是____。
②若在曲线Ⅱ条件下,10min达到平衡时生成1.2molH2O,则10min内反应的平均速率v(H2O)=____kPa min-1,反应Ⅱ的平衡常数Kp=____。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
(3)对于反应Ⅰ,在一定条件下存在:v正(H2)=k1 c4(H2) c(CO2)或v逆(H2O)=k2 c2(H2O) c(CH4),相应的速率与温度关系如图所示。
反应Ⅰ的平衡常数K=____(用含k1,k2的代数式表示);图中A、B、C、D四个点中,能表示反应已达到平衡状态的是____。
宝鸡市名校2022-2023学年高一下学期期末测试
化学试题 答案解析
相对原子质量: H-1 C-12 O-16
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(本大题共18小题,共54.0分)
1. 化学与生活密切相关。下列说法错误的是
A. 苯甲酸钠和山梨酸钾均可作食品防腐剂 B. 维生素C和细铁粉均可作食品脱氧剂
C. 双氧水和碘酒均可用于皮肤外用消毒 D. 生石灰和五氧化二磷均可作食品干燥剂
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯甲酸钠和山梨酸钾均为常用食品防腐剂,A正确;
B.维生素C和铁粉均有还原性,且无毒,可以用作食品脱氧剂,B正确;
C.双氧水、碘酒均有强氧化性,可以杀菌消毒,可用于皮肤外消毒,C正确;
D.五氧化二磷与水反应产生磷酸,有毒,不可以用作食品干燥剂,D错误;
故选D。
2. 下列说法不正确的是
A. 非处方药不需要凭医生处方,消费者可自行购买和使用,其包装上有“OTC”标识
B. 亚硝酸钠是一种防腐剂和护色剂,可用于一些肉制品如腊肉、香肠等的生产,但使用量和残留量都有规定
C. 用反应:生产环氧乙烷,原子利用率和产率都是100%,符合绿色化学原子经济性要求
D. 抗坏血酸(即维生素C)能氧化为脱氢抗坏血酸而发挥抗氧化作用,是水果罐头中常用的抗氧化剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.非处方药物是指不需出示医师开具的处方、即可买到的药品,它来源于一些欧美国家的民间柜台药(Over-the-counter,OTC),故非处方药亦可称“OTC药物”,A正确;
B.亚硝酸钠是一种防腐剂和护色剂,可用作肉类的食品添加剂,由于亚硝酸钠有一定的毒性,因此国家对它的使用量和残留量都有规定,B正确;
C.该反应合成环氧乙烷,原子利用率可达到100%,但该反应为有机反应,有机反应的产率难以达到100%,C错误;
D.维生素C具有还原性,可以被氧化剂氧化,常用于罐头中做抗氧化剂,D正确;
故选C。
3. 人体的营养物质包括糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水,下列关于某些营养物质的说法不正确的是
A. 医用酒精能使鸡蛋清从其水溶液中析出而又不改变它的化学性质
B. 油脂都可以看作是脂肪酸与甘油通过酯化反应形成的酯
C. 糖类是绿色植物光合作用的产物,也是人类最重要的能量来源
D. 人类体内没有水解纤维素的酶,无法吸收和利用纤维素,但食物中的纤维素有助于消化和排泄。
【答案】A
【解析】
【详解】A.欲使蛋白质从水中析出而又不改变它的性质,不能使用医用酒精,酒精会使蛋白质变性,故A错误;
B.油脂可以由高级脂肪酸与甘油通过酯化反应获取,故B正确;
C.糖类是绿色植物光合作用产物,是动植物所需能量的重要来源,故C正确;
D.人体内缺少纤维素水解酶,食物中的纤维素无法消化,能刺激肠道蠕动,有助于消化和排泄,故D正确;
故选A。
4. 空间探测器发射时常用肼(N2H4)作燃料,以二氧化氮作氧化剂,它们相互反应生成氮气和水蒸气。已知:①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.7kJ/mol;②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534kJ/mol。则N2H4(g)和NO2(g)反应的热化学方程式为
A. 2N2H4+2NO2=3N2+4H2O △H=-1135.7kJ/mol
B. N2H4(g)+NO2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-567.85kJ/mol
C. 2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=+1135.7kJ/mol
D. N2H4(l)+NO2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-567.85kJ/mol
【答案】B
【解析】
【分析】根据盖斯定律:②-①×可得N2H4(g)和NO2(g)反应的热化学方程式为:N2H4(g)+NO2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-567.85kJ/mol,据此解答本题。
【详解】根据盖斯定律可得N2H4(g)和NO2(g)反应的热化学方程式为:N2H4(g)+NO2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-567.85kJ/mol,故B正确;
故选B。
5. 下列说法错误的是
A. 利用盖斯定律可计算某些难以直接测量的反应焓变
B. 在指定状态下各物质的焓值都是确定且是唯一的
C. 如果一个化学方程式通过其他几个化学方程式相加减而得到,那么该反应的焓变可由相关化学方程式的焓变相加减而得到
D. 当同一个化学反应以不同的过程完成时,反应的焓变是不同的
【答案】D
【解析】
【详解】A.盖斯定律可以通过已知反应推算未知反应的反应焓变,某些难以测定的反应焓变,可以通过容易测定的反应焓变来推算,A正确;
B.物质的焓值与所处的温度、压强、状态等因素有关,当状态指定时,其焓值确定,B正确;
C.由盖斯定律可知,方程式相加减焓变对应相加减,C正确;
D.反应无论经历怎样的过程,只要始态与终态相同则焓变不变,D错误;
故选D。
6. 已知乙醇、石墨和氢气的燃烧热分别为a、b、c(均为正值,单位均为kJ/mol)。则反应2C(石墨,s)+2H2(g)+H2O(l)=C2H5OH(l)的焓变为
A. (2b+2c-a)kJ/mol B. (a-2b-2c)kJ/mol
C. (b+c-a)kJ/mol D. (a-2b-c)kJ/mol
【答案】B
【解析】
【分析】根据乙醇、石墨和氢气的燃烧热分别为a、b、c,则有反应:①C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=—a kJ/mol,②C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) △H=—b kJ/mol,③H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=—c kJ/mol,则根据盖斯定律可知②×2+③×2—①即可得到2C(石墨,s)+2H2(g)+H2O(l)=C2H5OH(l) △H=(a-2b-2c) kJ/mol。
【详解】根据盖斯定律可得到反应2C(石墨,s)+2H2(g)+H2O(l)=C2H5OH(l) 的焓变为 (a-2b-2c) kJ/mol,故B正确;
故选B。
7. 黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为:S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) △H=xkJ·mol-l
已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=akJ·mol-l
②K2S(s)=S(s)+2K(s) △H=bkJ·mol-l
③2K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) △H=ckJ·mol-l
下列说法正确的是
A. x>0 a<0
B. b<0 c<0
C. x=3a-b-c
D. 1mol 碳(s)在空气中不完全燃烧生成CO的焓变小于akJ·mol-1
【答案】C
【解析】
【详解】A项,黑火药爆炸为放热反应,x0,反应①为C(s)的燃烧反应,燃烧反应为放热反应,a0,错误;B项,反应②为分解反应,为吸热反应,b0,错误;C项,应用盖斯定律,①3-②-③得黑火药爆炸的反应,则x=3a-b-c,正确;D项,1mol碳(s)不完全燃烧放出的热量小于完全燃烧放出的热量,燃烧反应的焓变小于0,则1mol 碳(s)在空气中不完全燃烧生成CO的焓变大于akJ·mol-1,错误;答案选C。
点睛:典型的放热反应和吸热反应:(1)燃烧反应、中和反应、活泼金属与水(或酸)的置换反应、铝热反应、大多数化合反应为放热反应;(2)大多数分解反应、盐的水解、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应、C与水蒸气的反应、C与CO2的反应为吸热反应。
8. 从海带中提取碘单质,可经以下实验流程完成。下列有关说法正确的是
A. “氧化”过程中发生反应的离子方程式为
B. 从碘水中萃取碘单质,可用酒精作萃取剂
C. 以上流程在萃取、分液之后,还要经过反萃取、蒸馏等步骤才能获得碘单质
D. 分液时,先打开活塞放出下层液体,再关闭活塞从上口倒出上层液体
【答案】D
【解析】
【分析】由实验流程可知,海带在锅中灼烧后,溶解、煮沸、过滤分离出滤液含碘离子,再加过氧化氢发生,得到含碘的水溶液,可选淀粉检验碘单质,然后加有机溶剂萃取、分液、蒸馏分离出碘单质,,以此分析;
【详解】A.加入双氧水能在酸性条件下将I-氧化为I2,由于是酸性条件下,故H2O2应被还原为H2O,离子方程式为,A错误;
B.萃取剂应该选择与原溶剂互不相溶的物质,酒精易溶于水,B错误;
C.根据分析,在得到含碘的水溶液后,再加有机溶剂萃取、分液、蒸馏分离出碘单质,无需经过反萃取步骤,C错误;
D.分液时避免上下层液体混合,操作为下层液体从下口流出,上层液体从上口倒出,D正确;
故选:D。
9. 下列说法不正确的是
A. 甲烷分子空间填充模型是:
B. 乙烯分子的球棍模型为
C. 甲烷和乙烯的混合物可通过溴的四氯化碳溶液分离
D. 乙烯和环丙烷( )不属于同系物
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲烷是正四面体结构,C原子位于正四面体几何中心,4个H原子位于正四面体的四个顶点上,结合原子半径:C>H,可知图示为甲烷分子空间填充模型,A正确;
B.乙烯分子式是C2H4,该分子是平面分子,分子中2个C原子形成共价双键,每个C原子再分别与2个H原子形成2个共价单键,结合原子半径:C>H,可知图示为乙烯的球棍模型,B正确;
C.乙烯能够与溴的四氯化碳溶液反应产生1,2-二溴乙烷,导致物质乙烯完全变质,因此不能达到分离物质的目的,C错误;
D.乙烯分子式是C2H4,环丙烷分子式是C3H6,尽管二者分子式相差1个CH2原子团,但二者结构不相似,因此它们不能互为同系物,D正确;
故合理选项是C。
10. 柠檬烯是一种食用香料,其结构简式如图所示。下列有关柠檬烯的分析正确的是
A. 它的分子中所有原子一定在同一平面上
B. 1mol柠檬烯可以和3molH2发生加成反应
C. 它和丁基苯()互为同分异构体
D. 一定条件下,它分别可以发生加成、取代、氧化、加聚等反应
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.分子中存在甲基,为四面体结构,因此所有原子不可能在同一平面上,A项错误
B.结构中存在两个碳碳双键,1mol柠檬烯只能和2molH2发生加成反应,B项错误;
C.柠檬烯的不饱和度为3,而的不饱和度为4,二者不可能是同分异构体,C项错误;
D.柠檬烯结构中存在碳碳双键,可以发生加成、氧化、加聚等反应,含有甲基,可以发生取代反应,D项正确;
综上所述答案为D。
11. 下列关于乙酸的说法中,正确的是( )
①乙酸易溶于水和乙醇,其水溶液能导电
②无水乙酸又称为冰醋酸,它是纯净物
③乙酸分子里有四个氢原子,所以它不是一元酸
④乙酸是一种重要的有机酸,常温下乙酸是有刺激性气味的液体
⑤1mol乙酸与足量乙醇在浓硫酸作用下可生成88g乙酸乙酯
⑥食醋中含有乙酸,乙酸可由乙醇氧化得到
A. ①②③④ B. ①②③⑥ C. ①②④⑥ D. ②④⑤⑥
【答案】C
【解析】
【详解】①乙酸的物理性质易溶于水和乙醇,乙酸是弱酸,其水溶液能导电,故说法正确;
②无水乙酸在0℃下像水一样会结冰,无水乙酸又称为冰醋酸,属于纯净物,故说法正确;
③乙酸的结构简式CH3COOH,电离方程式为:CH3COOHCH3COO-+H+,属于一元酸,故说法错误;
④乙酸的物理性质:常温下乙酸是有刺激性气味的液体,乙酸易溶于水和乙醇,乙酸是重要的含氧的衍生物,故说法正确;
⑤乙酸的酯化反应是可逆反应,不能进行到底,故说法错误;⑥食醋中含有3%~5%的乙酸,乙醇连续被氧化成乙酸,故说法正确。
答案选C。
12. 有机物A的分子式为,可发生以下转化,已知B、D是生活中的两种常见的有机物,下列说法错误的是
A. 75%的B溶液常用于医疗消毒
B. 上述流程中D、E都能与NaOH溶液反应
C. 上述流程中B、D、E三种物质可以用饱和溶液鉴别
D. 由B、D制备E常用浓硫酸作脱水剂
【答案】D
【解析】
【分析】有机物A的分子式为C2H4,则有机物A为乙烯,乙烯与水反应生成的物质B为乙醇,乙醇催化氧化生成的物质C为乙醛,乙醛催化氧化生成的物质D为乙酸,乙酸和乙醇生成的物质E为乙酸乙酯。
【详解】A.体积分数为75%的酒精溶液常用作医疗上的消毒剂,A项正确;
B.D为乙酸、能与NaOH溶液发生中和反应,E为乙酸乙酯、能与NaOH溶液反应生成乙酸钠和乙醇,B项正确;
C.乙醇、乙酸和乙酸乙酯可以用饱和碳酸钠溶液加以鉴别,对应的现象分别是:没有明显现象、产生大量细小气泡、液体分层,C项正确;
D.在用乙酸和乙醇制备乙酸乙酯的实验中,浓硫酸是催化剂和吸水剂,并不是脱水剂,D项错误;
答案选D。
13. 下列说法正确的是
A. 已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6 kJ/mol,则氢气的燃烧热为241.8 kJ/mol
B. 已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=-57.4 kJ/mol,则含0.5 mol NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出的热量小于28.7 kJ
C. 可燃物的系数为1的燃烧反应的焓变即为该可燃物的燃烧热
D. 已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) △H=a kJ/mol,2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=b kJ/mol,则a>b
【答案】B
【解析】
【详解】A.H2的燃烧热指的是1 mol H2完全燃烧生成稳定的氧化物所释放的热量,H2反应生成的稳定氧化物是液态水,A错误;
B.在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热叫做中和热,20.0 g NaOH的物质的量n=0.5 mol,由于醋酸是弱酸,主要以电解质分子存在,电离需吸收热量,故其与0.5 mol稀NaOH溶液完全中和生成0.5 mol水时放出热量小于28.7 kJ,B正确;
C.燃烧热是l mol可燃物完全燃烧生成指定产物时放出的热量,C错误;
D.等质量的C完全燃烧产生CO2气体放出的热量比其不完全燃烧产生CO时放出的热量多,反应放出的热量越多,则反应热就越小,故反应热:a<b,D错误;
故合理选项是B。
14. 下列关于化学反应速率的说法正确的是
①恒温时,增大压强,化学反应速率一定加快
②其他条件不变,温度越高,化学反应速率越快
③使用催化剂可改变反应速率,从而改变该反应过程中吸收或放出的热量
④3 mol L﹣1 s﹣1的反应速率一定比1 mol L﹣1 s﹣1的反应速率大
⑤升高温度能使化学反应速率增大,主要原因是增大了反应物分子中活化分子的百分数
⑥有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率增大
⑦增大反应物浓度,可增大活化分子的百分数,从而使单位时间有效碰撞次数增多
⑧催化剂不参与反应,但能降低活化能增大活化分子的百分数,从而增大反应速率
A. ②⑤ B. ②⑥⑧ C. ②③⑤⑦⑧ D. ①②④⑤⑧
【答案】A
【解析】
【详解】①恒温时,增大压强,如没有气体参加反应,化学反应速率不加快,故错误;
②其他条件不变,温度越高,增大活化分子百分数,化学反应速率越快,故正确;
③使用催化剂可以改变反应的活化能,不能改变反应热,故错误;
④温度未知,则3mol L-1 s-1的反应速率不一定比1mol L-1 s-1的反应速率大,故错误;
⑤升高温度能增大了反应物分子中活化分子的百分数,使化学反应速率增大,故正确
⑥有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),活化分子数增多,但活化分子百分数不变,故错误;
⑦增大反应物浓度,活化分子数增多,但活化分子的百分数不变,故错误;
⑧催化剂通过参与反应,降低反应活化能,增大了活化分子的百分数,从而增大反应速率,但反应前后催化剂质量和化学性质不改变,故错误。
故答案选A。
15. 在2 L密闭容器中进行反应:mX(g)+nY(g)pZ(g)+qQ(g),2 s内X表示的平均反应速率为 mol/(L·s),则2 s内,物质Q增大的物质的量为
A. mol B. mol C. mol D. mol
【答案】A
【解析】
【分析】先根据化学反应速率比等于化学方程式化学计量数之比求出v(Q),再根据Δn(Q)=v(Q)×t×V计算。
【详解】据化学方程式可知,v(X)∶v(Q)=m∶q,故v(Q)= mol/(L·s),故Δn(Q)= mol/(L·s)×2 s×2 L= mol
故选A。
【点睛】本题为对反应速率计算的变形考查,解答时涉及反应速率公式的灵活运用,因公式中涉及物质的量、物质的量浓度、容积、时间等量,忽视任何一个量都会出错,易错项D,本题正是忽视了容积为2 L,而误认为1 L导致出错。
16. 一定温度下,把2.5 mol A和2.5 mol B混合盛入容积为2 L的密闭容器里,发生如下反应:,经5 s反应达平衡,在此5 s内C的平均反应速率为,同时生成1 mol D,下列叙述中错误的是
A.
B. 反应达到平衡状态时A转化了1.5 mol
C. 若D的浓度不再变化,则该可逆反应达到化学平衡状态
D. 反应达到平衡状态时,相同条件下容器内气体的压强与起始时压强比为6:5
【答案】D
【解析】
【详解】A.经5 s反应达平衡,在此5 s内C的平均反应速率为,可知生成C为=2mol,同时生成1 mol D,则,故A正确;
B.由已知数据,列出三段式:
根据三段式确定A转化了1.5 mol,故B正确;
C.若D的浓度不再变化,说明正反应和逆反应的速率相等,则该可逆反应达到化学平衡状态,故C正确;
D.根据阿伏加德罗定律,同温同体积时,混合气体的压强与气体的物质的量成正比,即:,故D错误;
答案选D。
17. 甲醇脱氢法制HCOOCH3工艺过程涉及如下反应:
反应Ⅰ:2CH3OH(g)=HCOOCH3(g)+2H2(g) ΔH1=+135.4 kJ·mol-1
反应Ⅱ:CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g) ΔH2=+106.0 kJ·mol-1
向容积为10 L的恒容密闭容器中通入1.0 mol CH3OH气体发生上述反应,反应相同时间,测得CH3OH的转化率和HCOOCH3的选择性随温度变化如下图所示。
(已知:HCOOCH3的选择性=×100%)
下列说法正确的是
A. 2CO(g)+2H2(g)=HCOOCH3(g)的ΔH=+76.6 kJ·mol-1
B. 虚线代表的是CH3OH的转化率
C. 553K时,HCOOCH3的产量为 0.1mol
D. 低于553K时,温度越高,生成的HCOOCH3越多。高于553K时,温度越高,生成的CO越多
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据盖斯定律可知该反应可由反应Ⅰ-2×反应Ⅱ得到,,故A错误;
B.反应Ⅰ和反应Ⅱ均为吸热反应,随温度的升高平衡均正向移动,甲醇的转化率增大,虚线不符合,应该为实线,故B错误;
C.553 K时,甲醇的转化率为20%,HCOOCH3的选择性为50%,1.0 mol CH3OH中消耗0.2mol,其中0.1mol转化为甲酸甲酯,甲酸甲酯的物质的量为0.05mol,故C错误;
D.由图可知,低于553 K时,甲醇的转化率和甲酸甲酯的选择性都随温度的升高而增大所以温度越高,生成的HCOOCH3越多。而高于553 K时,甲酸甲酯的选择性明显降低,反应以反应Ⅱ为主,因此温度越高,生成的CO越多,故D正确;
故选D。
18. 氢能是一种重要的清洁能源,由HCOOH可以制得。在催化剂作用下,HCOOH分解生成可能的反应机理如图所示。研究发现,其他条件不变时,以HCOOK溶液代替HCOOH催化释氢的效果更佳。
下列说法正确的是
A. HCOOH催化释氢过程中,有非极性键的断裂与形成
B. HCOOD催化释氢反应除生成外,还生成、HD、
C. 其他条件不变时,以HCOOK溶液代替HCOOH不能提高释放氢气的纯度
D. HCOOK溶液代替HCOOH时发生反应:
【答案】D
【解析】
【分析】在催化剂作用下,HCOOH分解生成CO2和H2;若将HCOOH换成HCOOD或HCOOK,也可按HCOOH分解的原理分析。
【详解】A.转化涉及到N-H键的断裂和形成、O-H键的断裂以及H-H键的形成,没有非极性键的断裂,A错误;
B.若用HCOOD代替HCOOH,反应为HCOOD分解,除生成CO2外,还生成HD,没有H2 、D2,B错误;
C.若用HCOOK溶液代替HCOOH,HCOOK分解生成CO2和KH,KH与水反应生成KOH和H2,KOH能吸收CO2,所以最终所得气体中CO2的量会减少,提高释放氢气的纯度,C错误;
D.若用HCOOK溶液代替HCOOH,生成的KOH能吸收CO2转变为 ,离子反应为,D正确;
故选D。
第Ⅱ卷(非选择题,共56分)
19. Ⅰ.有下列各组微粒成物质,请按要求填空(填字母):
A.富勒烯和石墨烯 B.D和T C.CH3CH2CH2CH3和 D.和 E.CH3CH2CH2CH3和
(1)_______组中两种物质互为同素异形体;_______组中两种物质属于同系物;_______组中两种物质互为同分异构体;_______组中两种物质互为同位素;_______组中是同种物质。
Ⅱ.现有A、B、C三种经,其球棍模型如图:
(2)等质量的以上物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是_______(填字母)。
(3)将1molA和适量的Cl2混合后光照。充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量之比为2:2:2:4。则参加反应的Cl2的物质的量为_______mol。
(4)用上述烃C设计成碱性条件下的燃料电池,如图所示,a、b均为情性电极。
①使用时,氧气从_______口通入(填“A”成“B”);
②电池工作时,OH-移向_______电极(填“a”成“b”);
③当电池转移12mol电子时,型少消耗氧气_______g。
【答案】(1) ① A ②. C ③. E ④. B ⑤. D (2)A (3)2.8
(4) ①. B ②. a ③. 96
【解析】
【小问1详解】
①同素异形体指同种元素组成的不同单质,所以A组为同素异形体;
②同系物指结构相似分子式相差n个CH2的有机物,所以C组为同系物;
③同分异构体指分子式相同,结构不同的有机物,所以E组为同分异构体;
④同位素指质子数相同,中子数不同核素,所以B组为同位素;
⑤组成、结构均相同的为同种物质,D为同种物质;
【小问2详解】
假定上述物质均为1g,则CH4消耗的氧气为,C2H4消耗的氧气为。C2H6消耗的氧气为,显然A消耗氧气最多;
【小问3详解】
1molCH4产生的四种取代产物的物质的量分别为,0.2mol、0.2mol、0.2mol、0.4mol,则消耗的氯气为
【小问4详解】
①图可知,电子从a流向b,则a为负极、b为正极;氧气在正极反应,所以从A口通入;
②原电池中阴离子流向负极,所以OH-移向a电极;
③电池工作时,O2+4e-+2H2O=4OH-转移12mol电子时,消耗氧气为3mol,质量为96g;
【点睛】注意四同概念的适用范围。
20. 和均是洁净的能源和重要的化工原料。
Ⅰ.甲烷高温分解可制碳黑,设计成燃料电池可提高能量的利用效率。
(1)已知25℃、101kPa时,1g甲烷完全燃烧生成液态水放出55.64kJ热量。则该条件下完全燃烧的热化学方程式为___________。
(2)甲烷高温分解生成氢气和碳。在密闭容器中进行此反应时要通入适量空气使部分甲烷燃烧,其目的是___________。
(3)已知某甲烷燃料电池的总反应为,则电池负极的电极反应为___________,随着电池不断放电,负极附近溶液的pH___________。(填“增大”、“减小”或“不变”)
Ⅱ.利用工业废气或大气捕获的制备甲醇(),可减轻对化石燃料的依赖。
实验室在体积为2L的密闭容器中充入1mol和3mol在催化剂作用下通过反应 制备甲醇,实验测得和的物质的量随时间的变化关系如图所示。
(4)由图可知,当反应进行到___________(填“3min”或“10min”)时,正反应速率和逆反应速率恰好相等。
(5)下列情况能说明该反应达到化学平衡状态的是___________(填字母)。
a.单位时间内消耗1mol同时生成1mol
b.与的物质的量之比不再发生变化
c.混合气体的密度不再发生变化
(6)若上述反应中生成水的总物质的量不变,但水为液态,则反应过程中放出的热量___________(填“增多”“减少”或“不变”)。
【答案】(1)
(2)为甲烷分解提供高温(能量)
(3) ①. ②. 减小
(4)10min (5)b
(6)增多
【解析】
【小问1详解】
根据题意,16g即1mol甲烷完全燃烧生成液态水放出的热量为16×55.64kJ=890.24kJ,则该条件下完全燃烧的热化学方程式为 。
【小问2详解】
甲烷高温分解生成氢气和碳,因此反应过程中需要提供高温,所以通入适量空气的目的是为甲烷分解提供高温(能量)。
【小问3详解】
甲烷燃料电池中,通入甲烷的一极作负极,失电子发生氧化反应,电极反应式为;随着电池不断放电,负极消耗氢氧根同时生成水,氢氧根离子浓度减小,因此负极附近溶液的pH减小。
【小问4详解】
由图可知,当反应进行到10min时,CH3OH和CO2的物质的量保持不变,浓度保持不变,反应达到平衡状态,正、逆反应速率恰好相等。
【小问5详解】
a.单位时间内消耗1mol的同时生成1mol,均表示的是正反应速率,不能说明反应达平衡状态,a不选;
b.与的物质的量之比不再发生变化,说明与的物质的量不再发生变化,二者的浓度保持不变,反应达平衡状态,b选;
c.该反应的反应物和生成物均为气体,混合气体的总质量不变,容器体积不变,因此混合气体的密度始终不变,当其不变时不能作为反应达平衡的标志,c不选;
故选b。
【小问6详解】
水由气态变为液态的过程中会释放热量,因此若上述反应中生成水的为液态,则反应过程中放出的热量增多。
21. 化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。
Ⅰ.某同学探究外界条件对H2O2分解速率的影响,实验所用试剂:0.6 mol/LH2O2溶液、蒸馏水、CuSO4粉末、FeCl3粉末。
实验序号 H2O2溶液 温度 催化剂
浓度(mol/L) V(mL)
1 0.6 30 室温 无
2 0.6 30 50℃ 无
3 0.6 30 室温 0.005 mol CuSO4
4 0.6 30 室温 0.005 mol FeCl3
5 0.3 m 室温 0.005 mol CuSO4
(1)本实验待测数据可以_______。
(2)实验1、3的目的是在其他条件相同时,研究_______对H2O2分解速率的影响。
(3)实验3、4所测得的数据,能否比较Fe3+和Cu2+的催化效果?_______(填“能”或“不能”),请说明理由_______。
(4)实验3、5是在其他条件相同时,探究浓度对该化学反应速率的影响。m处取用15 mL0.6 mol/LH2O2溶液,还应添加的试剂及用量为_______(混合后溶液体积变化忽略不计)。
Ⅱ.某温度下,在容积恒定为2.0 L的密闭容器中充入4.0 mol N2和4.0 mol H2,一段时间后反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)达到平衡状态,实验数据如下表所示:
t/s 0 50 150 250 350
n(NH3) 0 0.24 0.30 0.40 0.40
(5)0~150 s内的平均反应速率v(N2)=_______,250 s时,H2的转化率为_______。
(6)为加快反应速率,可以采取的措施是_______(填字母)。
a.降低温度
b.减小容器容积
c.恒压时充入Ne气
d.恒容时充入Ne气
【答案】(1)产生等体积的氧气所需要的时间或相同时间段内产生氧气的体积
(2)催化剂 (3) ①. 不能 ②. 因为所用盐溶液的酸根离子不同,对实验可能产生干扰
(4)15 mL蒸馏水
(5) ①. 5.0×10-4 mol/(L·s) ②. 15%
(6)b
【解析】
【小问1详解】
H2O2在CuSO4、FeCl3催化下会发生分解反应产生H2O、O2,可以通过测得产生等体积的氧气所需要的时间或相同时间段内产生氧气的体积来分析催化剂对化学反应速率的影响;
【小问2详解】
根据实验1、3的实验条件可知:实验1没有使用催化剂,而实验3使用了催化剂,其它条件都相同,故是探究催化剂对化学反应速率的影响;
【小问3详解】
实验3、4加入的催化剂分别是CuSO4、FeCl3,不仅金属阳离子不同,而且酸根阴离子也不相同,故不能用于比较Fe3+和Cu2+的催化效果;
【小问4详解】
要采用控制变量方法进行研究。实验3、5是在其他条件相同时,探究浓度对该化学反应速率的影响。由于溶液总体积是30 mL,m处取用15 mL0.6 mol/L H2O2溶液,故还应添加的试剂是蒸馏水,其用量为15 mL;
【小问5详解】
在前150 s内NH3的物质的量增加了0.30 mol,根据物质反应转化关系可知反应会消耗0.15 mol N2,则用N2的浓度变化表示的反应速率v(N2)== 5.0×10-4 mol/(L·s);
根据表格数据可知在前250 s内反应产生NH3的物质的量增加了0.40 mol,根据物质反应转化关系可知反应消耗H2的物质的量0.60 mol,反应开始时H2的物质的量4.0 mol,故H2的转化率为:;
【小问6详解】
a.降低温度,物质的内能减小,化学反应速率减慢,a不符合题意;
b.减小容器容积,导致反应物的浓度增大,反应速率加快,b符合题意;
c.恒压时充入Ne气,必然会导致体系的体积扩大,物质的浓度减小,化学反应速率减慢,c不符合题意;
d.恒容时充入Ne气,体系的体积不变,反应物的浓度不变,化学反应速率不变,d不符合题意;
故合理选项是b。
22. 反应Ⅰ可用于在国际空间站中处理二氧化碳,同时伴有副反应Ⅱ发生。
主反应Ⅰ.CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H1=-270kJ·mol-1
副反应Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
回答下列问题:
(1)几种化学键的键能如表所示:
化学键 C—H H—H H—O C=O
键能/kJ·mol-1 413 436 463 a
则a=___。
(2)为了进一步研究上述两个反应,某小组在三个容积相同的刚性容器中,分别充入1molCO2和4molH2,在三种不同实验条件(见表)下进行两个反应,反应体系的总压强(p)随时间变化情况如图所示:
实验编号 a b c
温度/K T1 T1 T2
催化剂的比表面积/(m2 g-1) 80 120 120
①T1____T2(填“>”“<”或“=”),曲线Ⅲ对应的实验编号是____。
②若在曲线Ⅱ的条件下,10min达到平衡时生成1.2molH2O,则10min内反应的平均速率v(H2O)=____kPa min-1,反应Ⅱ的平衡常数Kp=____。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
(3)对于反应Ⅰ,在一定条件下存在:v正(H2)=k1 c4(H2) c(CO2)或v逆(H2O)=k2 c2(H2O) c(CH4),相应的速率与温度关系如图所示。
反应Ⅰ的平衡常数K=____(用含k1,k2的代数式表示);图中A、B、C、D四个点中,能表示反应已达到平衡状态的是____。
【答案】(1)745 (2) ①. < ②. b ③. 4.8 ④.
(3) ①. ②. C
【解析】
【小问1详解】
根据反应热=反应物的总键能-生成物的总键能,△H1=-270kJ·mol-1=2a+436kJ/mol×4-413kJ/mol×4-463kJ/mol×4 ,则a=745。故答案为:745;
【小问2详解】
①由图可知,曲线Ⅱ、Ⅲ为同一温度,不同的催化剂,温度为T1,曲线Ⅰ为T2,曲线Ⅰ先达到平衡,速率大,对应温度高,T1<T2(填“>”“<”或“=”),曲线Ⅲ对应的实验编号是b,催化剂比表面积大,反应速率大。故答案为:<;b;
②反应Ⅰ、Ⅱ同时进行,曲线Ⅱ压强由200Kpa降到160Kpa, ,n平=4mol,设反应Ⅰ生成2xmol水,
可得等式:5-消耗的二氧化碳和氢气+生成的甲烷+生成的水+生成的一氧化碳=5-(x+4x+1.2-2x+1.2-2x)+x+1.2+1.2-2x=4,x=0.5,平衡时水为0.2mol,甲烷为0.5mol,一氧化碳为0.2mol,氢气为1.8mol,二氧化碳为0.3mol,若在曲线Ⅱ的条件下,10min达到平衡时生成1.2molH2O,则10min内反应的平均速率v(H2O)= =4.8kPa min-1,反应Ⅱ的平衡常数Kp= =。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)故答案为:4.8;;
【小问3详解】
反应Ⅰ的平衡常数K= ,且平衡时v正(H2)=v逆(H2)=2v逆(H2O),可得k1 c4(H2) c(CO2)=2k2 c2(H2O) c(CH4)整理得:==K,反应Ⅰ的平衡常数K=(用含k1,k2的代数式表示);图中A、B、C、D四个点中,上升速度较快的为v(H2),在平衡时,应有v正(H2)=v逆(H2),由v逆(H2)=2v逆(H2O),即v正(H2)=2v正(H2O),在C点v(H2)=2v(H2O),能表示反应已达到平衡状态的是C,故答案为:;C。