1、填空题 红磷P（s）和Cl2发生反应生成PCl3和PCl5，反应过程和能量关系如图所示（图中的△H表示生成1mol产物的数据）600)makesmallpic(this,600,1800 ">
时间:2019-06-25 22:46:56
1、填空题 红磷P（s）和Cl2发生反应生成PCl3和PCl5，反应过程和能量关系如图所示（图中的△H表示生成1mol产物的数据）600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/2jcwobx1ugl.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
据图回答下列问题
（1）P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式 ；
（2）PCl5分解生成PCl3和Cl2的热化学方程式 ；
上述分解反是一个可逆反应，温度T1时，在密闭容器中加入0.8mol PCl5，反应达到平衡时还剩余0.6mol PCl5，其分解率α1等于 ；若反应温度由T1升高到T2，平衡时PCl5分解率α2，α2 α1（填“大于”，“小于”或“等于”）；
（3）工业上制备PCl5通常分两步进行，先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3，然后降温，再和Cl2反应生成PCl5。原因是 ；
（4）P和Cl2分两步反应生成1mol PCl5的△H3= ；P和Cl2一步反应生成1mol PCl5的△H4 △H3 （填“大于”、“小于”或“等于”），原因是 。
参考答案：（1）2P（s）+3Cl2（g）=2PCl3（g） △H =－612kJ/mol（2分）
（2）PCl5（g）=PCl3（g）+Cl2（g） △H =＋93kJ/mol（2分） 25%（2分） 大于（2分）
（3）因为PCl5分解反应是吸热反应，温度太高，不利于PCl5的生成（2分）
（4）－399kJ/mol （2分） 等于（1分），根据盖斯定律可知，如果一个化学反应可以分步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的（2分）
本题解析：（1）首先写出化学方程式并注明状态，然后根据图中的△H表示生成1mol产物的数据，可求出?H=2×-306kJ?mol?1=－612kJ?mol?1,进而写出热化学方程式。
（2）PCl5分解生成PCl3和Cl2为图中反应的逆反应，?H为相反数，为＋93kJ?mol?1；加入0.8mol PCl5，反应达到平衡时还剩余0.6mol PCl5，说明反应了0.2molPCl5，则分解率α1=0.2mol÷0.8mol×100%=25%；因为PCl5分解为吸热反应，温度升高，PCl5的分解率增大，故α2大于α1。
（3）温度过高，会促进PCl5的分解，不利于生成PCl5。
（4）根据图示可求出P和Cl2分两步反应生成1mol PCl5的△H3= —306kJ?mol?1—93kJ?mol?1=－399kJ?mol?1；根据盖斯定律，对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变都是一样的，所以?H3=?H4。
考点：本题考查热化学方程式的书写、盖斯定律、分解率的计算及温度对化学平衡的影响。
本题难度：困难
2、选择题 当温度不变的情况下，有反应：2A（g）+2B（g）600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060717/1egxwbjorqu.png\">
C（g）+3D（g），△H＜0．现将2mol?A和2mol?B充入体积为V的甲容器，将2mol?C和6mol?D充入乙容器并使乙容器在反应开始前体积为2V（如图1）．关于两容器中反应的说法正确的是（ ）
A．甲容器中的反应先达到化学平衡状态
B．两容器中的反应均达平衡时，平衡混合物中各组分的体积百分组成相同，混合气体的平均相对分子质量也相同
C．两容器达平衡后升高相同的温度，两容器中物质D的体积分数随温度变化如图2所示
D．在甲容器中再充入2molA和2molB，平衡后甲容器中物质C的浓度是乙容器中物质C的浓度的3倍600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060717/swfdbvnioyz.png\">
参考答案：B
本题解析：
本题难度：简单
3、填空题 （14分）已知A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平，现以A为主要原料合成一种具有果香味的物质E，其合成路线如下图所示。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/aed2fdnqhvm.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
请回答下列问题：
（1）写出A的电子式
B、D分子中的官能团名称分别是 、 。
（2）写出下列反应的化学方程式，并注明反应类型：
① ；反应类型： ；
② ；
④ ；反应类型： ；
（3）生成乙酸乙酯的反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，反应一段时间后，就达到了该反应的限度，即达到化学平衡状态。下列描述能说明该反应已达到化学平衡状态的是(填序号) 。
①单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol水
②单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol乙酸
③单位时间里，消耗1mol乙醇，同时消耗1mol乙酸
④生成物中乙酸乙酯的物质的量不再变化
参考答案：（1）600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/uqzma2b2etf.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，羟基，羧基
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/0q3axoyypkm.png\" style=\"vertical-align:middle;\">（2）①CH2＝CH2 +H2O → CH3CH2OH 加成反应
②2 CH3CH2OH+O2 2 CH3CHO + 2H2O
④CH3COOH + CH3CH2OH600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/rnl3gxdm4ok.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">CH3COOCH2CH3 + H2O 取代反应（酯化反应）
（3）②④
本题解析：已知A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平，所以A是乙烯。乙烯含有碳碳双键，能和水发生加成反应生成乙醇，即B是乙醇。乙醇含有羟基，能发生催化氧化生成乙醛，乙醛继续被氧化生成乙酸。乙酸含有羧基，能和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯。
(3)在一定条件下，当可逆反应中正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），各种物质的浓度或含量均不再发生变化的状态，是化学平衡状态，所以④正确。①③中反应速率的方向是相同的，所以不能说明已经达到平衡状态；②中反应速率的方向是相反的，且反应速率之比满足相应的化学计量数之比，②正确，答案选②④。
本题难度：一般
4、填空题 (16分)工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物（NOx）、CO2、SO2等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ．脱硝：已知：H2的热值为142.9KJ·g-1
N2（g）+2O2（g）＝2NO2（g） △H＝+133kJ·mol-1
H2O（g）＝H2O（l) △H＝-44kJ·mol-1
催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和其它无毒物质的热化学方程式为 。
Ⅱ．脱碳：向2L密闭容器中加入2mol CO2、6mol H2，在适当的催化剂作用下，发生反应：
CO2(g)+3H2(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/d0lz5u0gjgo.png\" style=\"vertical-align:middle;\">CH3OH(l)+H2O(l)
（1）①该反应自发进行的条件是 （填“低温”、“高温”或“任意温度”）
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是 。
a、混合气体的平均式量保持不变
b、CO2和H2的体积分数保持不变
c、CO2和H2的转化率相等
d、混合气体的密度保持不变
e、1mol CO2生成的同时有3mol H-H键断裂
③CO2的浓度随时间（0～t2）变化如下图所示，在t2时将容器容积缩小一倍，t3时达到平衡，t4时降低温度，t5时达到平衡，请画出t2～t6 CO2的浓度随时间的变化。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/vtw3c25e5sg.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
（2）改变温度，使反应CO2(g)+3H2(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/d0lz5u0gjgo.png\" style=\"vertical-align:middle;\">CH3OH(g)+H2O(g) △H＜0 中的所有物质都为气态。起始温度体积相同（T1℃、2 L密闭容器）。反应过程中部分数据见下表：
| | 反应时间 | CO2（mol） | H2（mol） | CH3OH（mol） | H2O（mol） |
| 反应I 恒温恒容 | 0 min | 2 | 6 | 0 | 0 |
| 10min | | 4.5 | | | |
| 20min | 1 | | | | |
| 30min | | | 1 | | |
| 反应II 绝热恒容 | 0 min | 0 | 0 | 2 | 2 |
参考答案：（16分）Ⅰ．4H2（g）+2NO2（g）＝N2（g）+4H2O（g）△H＝-1100.2kJ·mol-1（共3分，方程式2分，但分子式错或无配平或无状态，不给分，数据1分）
Ⅱ．（1）① 低温（1分）
② d e（2分）
③ 图像（共3分）t2起点1分，t3到t4终点1分，t4以后符合变化趋势即可1分600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/hdfpypfdthu.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
（图中t3到t4终点平衡线在0.5的线上，偏离大不给分，t4以后在0.5线以下，但不能到横坐标线上且有平衡线段，否则不给分）
（2）① ＜（1分） ＜（1分）
② 0.025mol ·L-1·min-1（1分） ＜（2分） 不（2分）
本题解析：I、根据氢气的热值可书写氢气的热化学方程式是2H2(g)+ O2（g）＝H2O（l) △H＝-142.9×4kJ/mol=-571.6kJ/mol，根据盖斯定律，将已知热化学方程式中的氧气与液态水消去得到H2还原NO2生成水蒸气和氮气的热化学方程式，为4H2（g）+2NO2（g）＝N2（g）+4H2O（g）△H＝-1100.2kJ·mol-1；
II、（1）①该反应的△S<0，所以若反应自发进行，则△H<0，因此反应自发进行的条件是低温自发；
② a、该体系中的气体只有二氧化碳和氢气，且二者的起始物质的量之比等于化学方程式中的化学计量数之比，所以混合气体的平均式量始终不变，不能判断为平衡状态，错误；b、二氧化碳与氢气始终是1：3的关系，所以CO2和H2的体积分数保持不变的状态不是平衡状态，错误；c、二氧化碳与氢气的起始物质的量之比等于化学方程式中的化学计量数之比，所以二者的转化率一定相等，与是否达到平衡状态无关，错误；d 、因为该体系中有液体参加，所以气体的质量在逐渐减少，则气体的密度减小，达平衡时，保持不变，正确；e、1mol CO2生成的同时有3mol H-H键断裂，符合正逆反应速率相等，是平衡状态，答案选de；
③在t2时将容器容积缩小一倍，二氧化碳的浓度瞬间增大到1mol/L，则压强增大，平衡正向移动， t3时达到平衡，达到的平衡与原平衡相同，浓度仍是0.5mol/L；该反应是放热反应，t4时降低温度，则平衡正向移动，t5时达到平衡，则二氧化碳的浓度将小于0.5mol/L，对应的图像见答案。
（2）①因为生成甲醇的反应是放热反应，而反应II是从逆反应开始的，所以反应吸热，所以绝热容器的温度要低于恒温容器，即反应I温度高于反应II，温度升高，放热反应的平衡常数减小，则K(I)<K(II)；
二者都是恒容条件，若是恒温恒容，二者达到的平衡是等效平衡，甲醇的浓度相同，而反应I温度高于反应II，所以反应II需再降低温度，而温度降低，平衡正向移动，则甲醇的浓度增大，平衡时CH3OH的浓度c(I)<c(II)；
②对反应I，前10min内氢气的物质的量减少6-4.5=1.5mol，则甲醇的物质的量增加0.5mol，所以前10min内平均反应速率v(CH3OH)＝0.5mol/2L/10min=\"0.025mol\" ·L-1·min-1；
30min时是平衡状态，生成甲醇1mol，则消耗氢气3mol，平衡氢气的物质的量是3mol，而改变温度后氢气的物质的量变为3.2mol，物质的量增大，说明平衡逆向移动，因为该反应是放热反应，所以升高温度，平衡逆向移动，则T1<T2；
若30min时只向容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g)，根据表中数据计算该温度下的平衡常数为K=1/6.75，此时Qc=1/6.75=K，所以平衡不移动。
考点：考查化学平衡状态的判断，盖斯定律的应用，平衡移动的应用
本题难度：困难
5、简答题 二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用．工业上利用H2和CO2合成二甲醚的反应如下：6H2（g）+2CO2（g）?CH3OCH3（g）+3H2O（g）
已知该反应平衡常数（K）与温度（T）的关系如图所示．
（1）一定温度下，在一个固定体积的密闭容器中进行该反应．下列能判断反应达到化学平衡状态的是______（选填编号）．
a．c（H2）与c（H2O）的比值保持不变? b．单位时间内有2mol?H2消耗时有1mol?H2O生成
c．容器中气体密度不再改变? d．容器中气体压强不再改变
（2）温度升高，该化学平衡移动后到达新的平衡，CH3OCH3的产率将______（填“变大”、“变小”或“不变”，下同），混合气体的平均式量将______．
（3）一定温度和压强下，往体积为20L的容器中通入一定物质的量的H2与CO2，达到平衡时，容器中含有0.1mol二甲醚．计算H2的平均反应速率：______（用字母表示所缺少的物理量并指明其含义）．
（4）工业上为提高CO2的转化率，采取方法可以是______（选填编号）．
a．使用高效催化剂? ?b．增大体系压强
c．及时除去生成的H2O? d．增加原料气中CO2的比例．600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060717/hwvyllomvv5.png\">
参考答案：（1）a．c（H2）与c（H2O）的比值保持不变时，说明该反应达到平衡状态，故正确；
b．无论反应是否达到平衡状态，单位时间内有2mol?H2消耗时有1mol?H2O生成，所以不能说明该反应达到平衡状态，故错误；
c．混合物的质量不变，容器的体积不变，所以无论反应是否达到平衡状态，容器中气体密度始终不变，故错误；
d．该反应是一个反应前后气体体积减小的可逆反应，当容器中气体压强不再改变时，该反应达到平衡状态，故正确；
故选ad；
（2）根据温度和K之间的关系图知，当升高温度时，K减小，说明该反应向逆反应方向移动，则二甲醚产率减小，平衡向逆反应方向移动，则气体的物质的量增大，质量不变，则其平均摩尔质量减小，所以其平均式量减小，故答案为：变小；变小；
（3）根据v=△c△t知，二甲醚的平均反应速率=0.1mol20Lt=0.005tmol/(L．s)，根据二甲醚和氢气的关系式知，氢气的平均反应速率═0.005tmol/(L．s)×6=0.03tmol/（L．s），t-达到平衡所需的时间（单位：s，可自定），
故答案为：0.03tmol/（L．s），t-达到平衡所需的时间（单位：s，可自定）；
（4）a．使用高效催化剂只改变反应速率不影响化学平衡移动，故错误；?
b．该反应是一个反应前后气体体积减小的可逆反应，增大体系压强平衡向正反应方向移动，所以能提高二氧化碳的转化率，故正确；
c．及时除去生成的H2O，平衡向正反应方向移动，所以能提高二氧化碳的转化率，故正确；?
d．增加原料气中CO2的比例，平衡向正反应方向移动，但二氧化碳的转化率减小，故错误；
故选bc．
本题解析：
本题难度：一般