发布时间 : 星期三 文章浙江省宁波市余姚中学2020学年高二化学上学期期中试题(含解析)更新完毕开始阅读
故答案为：2Ag﹣2e+2Cl＝2AgCl；Cl2+2e＝2Cl；
（2）负极电极反应式为Ag﹣e+Cl＝AgCl，原电池工作时，电路中转移amole，则负极消耗amolCl，形成闭合回路移向正极的n（H）＝amol，所以负极区即交换膜左侧溶液中约减少2amol离子；正极区电极反应为Cl2+2e＝2Cl，生成n（HCl）＝amol，所以交换膜右侧溶液 c（HCl）增大，即交换膜右侧溶液 c（HCl）＞1mol/L， 故答案为：2a；＞。
23．（5分）工业上常用高浓度的K2CO3 溶液吸收CO2，得溶液X，再利用电解法使K2CO3 溶液再生，其装置示意图如下：
（1）在阳极区发生的反应包括 4OH﹣4e═2H2O+O2↑（或2H2O﹣4e＝4H+O2↑） 和H+HCO3═H2O+CO2↑．
（2）简述CO3在阴极区再生的原理 HCO3存在电离平衡：HCO3?H+CO3，阴极H放电，浓度减小平衡右移（或溶液中H放电，增大了OH浓度，与HCO3反应，从而使CO3再生） ．
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【解答】解：（1）装置图分析与电源正极相连的为电解池的阳极，与电源负极相连的为电解池的阴极，阳极上是氢氧根离子失电子生成氧气，电极反应为：4OH﹣4e═2H2O+O2↑（或2H2O﹣4e＝4H+O2↑），生成的氢离子与HCO3反应生成二氧化碳气体， 故答案为：4OH﹣4e═2H2O+O2↑（或2H2O﹣4e＝4H+O2↑）；
（2）在阴极区，溶液中H放电，破坏水的电离平衡，OH浓度增大，OH与HCO3反应生成CO3，所以CO3再生，
故答案为：HCO3存在电离平衡：HCO3?H+CO3，阴极H放电，浓度减小平衡右移（或溶液中H放电，增大了OH浓度，与HCO3反应，从而使CO3再生）．
24．（8分）已知 NO2 和 N2O4 可以相互转化：反应 2NO2（g）N2O4（g）△H＝﹣57.2kJ/mol。 （1）一定温度下，现将 1molN2O4 充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 ①④ （填序号，下同）。
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（2）若反应 2NO2（g）?N2O4（g）在体积为 1L 的恒容密闭容器中进行，保持温度不变，达到平 衡后，向反应容器中再充入少量 N2O4，平衡向 左 移动（填“左”、“右”或“不”），重新平 衡后和原平衡相比，混合气体颜色 变深 （填“变深”“变浅”或“不变”），N2O4 的体积分 数 增大 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）一定温度下，向容积为 20L 的密闭容器中充入 1 mol NO2 气体，发生反应 2NO2（g）?N2O4（g），反应中测得相关数据如表所示： 反应时间/min 气体相对分子质量
0 46
10 57
20 64
30 69
40 69
50 69
①此条件下该反应的化学平衡常数 K＝ 60 。
②在 50min 末，向容器中加人 mol NO2，若要保持平衡不发生移动，应加入 N2O4 为 mol。
【解答】解：（1）、该反应是体积变化的反应，密闭容器中气体质量不变，所以密度不变，说明达到了平衡状态，故①正确；
b、反应热△H与化学反应方程式有关，是不变化的，所以△H始终不变，不能判断是否达到平衡状态，故②错误；
c、根据正反应速率大小关系，无法判断同一物质的正逆反应速率是否相等，故③错误； d、四氧化二氮的转化率不变，说明四氧化二氮的浓度不变，说明反应达到了平衡状态，故④正确； 故答案为：①④；
（2）可逆反应为2NO2（g）?N2O4（g），达到平衡后，向反应容器中再充入少量N2O4，生成物浓度增大，平衡向左移动，c（NO2）增大，混合气体颜色变深，恒容密闭容器中体积不变时可看成增大压强，压强增大时平衡正向移动，导致N2O4的体积分数增大， 故答案为：左；变深；增大；
（3）①反应2NO2（g）?N2O4（g）的三段式为， 2NO2（g）?N2O4（g），
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起始量（mol）：1 0 变化量（mol）：2x x 平衡量（mol）：1﹣2x x
混合气体的物质为46g，平衡时，混合气体的相对分子质量为69，即69（1﹣2x+x）＝46，x＝mol，c（NO2）＝c（N2O4）＝＝
mol/L，
①该反应的化学平衡常数K＝＝＝60，
故答案为：60；
②设平衡时N2O4的浓度为c（N2O4），向容器中加人 molNO2，此时c（NO2）＝
＝
0.05mol/L，化学平衡常数K＝＝＝60，则c（N2O4）＝0.15mol/L，
n（N2O4）＝cV＝20L×0.15mol/L＝3mol，所以应加入N2O4的物质的量为3mol﹣mol＝mol， 故答案为：。
25．（11分）CO2 和甲烷催化合成 CO 和 H2 是 CO2 资源化利用的有效途径。主要反应如下：Ⅰ：CH4（g）+CO2 （g）?2CO（g）+2H2 （g）△H＝+247 kJ/mol （1）已知 CH4（g）+H2 O（g）?CO（g）+3H2 （g）△H＝+206 kJ/mol
写出 CH4 和水蒸气反应生成 CO2 的热化学方程式： CH4（g）+2H2O（g）?CO2（g）+4H2（g）△H＝+165kJ/mol 。
（2）在恒温、恒容的密闭容器中发生反应Ⅰ，下列选项能够说明反应Ⅰ达到平衡状态的是 BE 。
A．混合气体的密度不变B．混合气体的总压强不变 C．CH4、CO2、CO、H2 的物质的量之比为 1：1：2：2 D.2v 正（H2）＝v 逆（CH4） E．混合气体的平均相对分子质量不变
（3）催化合成的温度通常维持在 550﹣750℃之间，从反应速率角度分析其主要原因可能是 在该温度范围内，催化剂的活性较高，反应速率较快 。
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（4）将 CH4 与 CO2 各 1 mol 充入某密闭容器中，发生反应Ⅰ．100 kPa 时，反应Ⅰ到达平衡时 CO2 的体积分数与温度的关系曲线如图所示。
①图中 A、B、C 三点表示不同温度、压强下达到平衡时 CO2 的体积分数，则 A 点对应 的平衡常数最小，判断依据是 反应Ⅰ为吸热反应，温度越低，平衡常数越小 ； C 点对应的压强最 大。
②300℃、100 kPa 下，该容器中反应Ⅰ经过 40 min 达到平衡，计算反应在 0﹣40 min 内的平 均反应速率为 v（CO2 ）＝
mol/min（用分数表示）。
【解答】解：（1）由①2CO（g）+2H2 （g）?CH4（g）+CO2 （g）﹣△H＝﹣247 kJ/mol ②2CH4（g）+2H2 O（g）?2CO（g）+6H2 （g） 2△H＝+2×206 kJ/mol
结合盖斯定律可知，①+②得到CH4（g）+2H2O（g）?CO2（g）+4H2（g）△H＝+165kJ/mol， 故答案为：CH4（g）+2H2O（g）?CO2（g）+4H2（g）△H＝+165kJ/mol；
（2）A．该反应反应物和生成物都是气态物质，所以根据质量守恒定律可知气态物质的质量没变，又是恒容，体积没变，则密度是恒定的，故A错误；
B．由于反应前后气体体积不同，所以压强是一个变量，“变量不变”则说明达到了平衡状态，故B正确；
C．平衡状态是物质的量保持不变，不是成比例或者相等，故C错误；
D．达到平衡状态时同一物质的正逆反应速率相等，不同物质的正逆反应速率与化学计量数成正比，应该是v（H2）＝2v（CH4），故D错误；
E．由于根据质量守恒定律可知，气体总质量不变，反应前后气体体积改变，所以混合气体的平均相对分子质量在反应过程中是一个变量，现在保持不变，可以判断达到平衡状态，故E正确； 故答案为：BE；
（3）催化剂的活性大小是与温度有关的，故要想达到使催化剂达到最大活性则需要有适宜温度范围，
故答案为：在该温度范围内，催化剂的活性较高，反应速率较快；
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