内容正文:
延边第二中学2023~2024学年度第一学期第一次阶段检测
高二年级化学学科试卷
试卷说明:试卷分为两部分,第一部分选择题共20题(共60分),第二部分为非选择题共4题(共40分)。满分100分,考试时长75分钟。
可能用到的相对原子量:H:1 He:4 C:12 N:14 O:16 Na:23 Mg:24 S:32 Cl:35.5 Fe:56 Cu:64 Al:27 Ca:40
I部分(选择题共60分)
一、选择题(单选题 每题3分 共60分)
1. 下列有关说法正确的是
A. 已知HI(g)H2(g)+I2(s) H=-26.5 kJ·mol-1,由此可知1 mol HI气体在密闭容器中充分分解后可以放出26.5 kJ的热量
B. 已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H= -571.6 kJ·mol-1,则氢气的燃烧热为H=-285.8 kJ·mol-1
C. 已知C(s)+O2(g)=CO2(g) H1,C(s)+O2(g)=CO(g) H2,则H1<H2
D. 含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) H=-57.4 kJ·mol-1
【答案】C
【解析】
【详解】A.可逆反应中不能完全转化,且物质的量与热量成正比,则1 mol HI气体在密闭容器中充分分解后放出热量小于26.5 kJ,故A错误;
B.燃烧热中生成的水为液态,由2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H=-571.6 kJ·mol-1,不能确定氢气的燃烧热,故B错误;
C.燃烧为放热反应,焓变为负,且完全燃烧放热多,则生成二氧化碳时放热多,可知H1<H2,故C正确;
D.n(NaOH)=20.0g÷40g/mol=0.5mol,可知稀的强酸与强碱反应放热为28.7kJ÷0.5=57.4kJ,中和反应放热,且醋酸电离吸热,则NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) H>-57.4 kJ·mol-1,故D错误;
故选C。
2. 运用相关化学知识进行判断,下列结论正确的是( )
A. 需要加热或高温的条件才能发生的反应一定是吸热反应
B. 对于正向吸热的可逆反应,其他条件不变时,升高温度可以使正反应速率增加,逆反应速率减小
C. 为了减小稀盐酸与过量石灰石反应的速率而不影响生成气体的量,可向反应体系中加入适量的氯化钠溶液
D. 增大反应物浓度可加快反应速率,因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H2的速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应是否加热才能进行,与吸热、放热反应无关,故A错误;
B.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率也增大,故B错误;
C.向反应体系中加入适量的氯化钠溶液,盐酸的浓度减小,与过量石灰石反应的速率减慢,并且不影响生成气体的量,故C正确;
D.浓硫酸与铁反应不生成氢气,常温下发生钝化,故D错误;
答案选C。
3. 如图是金属镁和卤素单质反应的能量变化示意图。下列说法不正确的是
A. 由制取Mg是吸热反应
B. 热稳定性:
C. 常温下还原性:
D. 由图知此温度下 与 反应的热化学方程式为:
【答案】B
【解析】
【详解】A.依据图象分析判断,Mg与Cl2的能量高于MgCl2,依据能量守恒判断,所以由MgCl2制取Mg是吸热反应,A正确;
B.物质的能量越低越稳定,根据图象数据分析,化合物的热稳定性顺序为,B错误;
C.第ⅦA的卤素单质氧化性:,则还原性:,C正确;
D.依据图象可得,,,将第一个方程式减去第二方程式得,D正确;
答案选B。
4. 下列各组热化学方程式中,化学反应的ΔH前者小于后者的有
①H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH1;H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)ΔH2
②S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH3;S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH4
③N2O4(g)2NO2(g)ΔH5;2NO2(g)N2O4(g)ΔH6
④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)ΔH7;CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)ΔH8
⑤1/2H2SO4(浓,aq)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH9
HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH10
⑥C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH11;C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH12
A. 2项 B. 3项 C. 4项 D. 5项
【答案】B
【解析】
【详解】①通过比较氢气与氯气、溴蒸气反应的条件及现象可知,氢气与氯气反应放出的热量多,则△H1<△H2,符合题意;
②固态硫变为气态硫过程中吸热,所以气态硫燃烧放出的热量多,则△H3<△H4,符合题意;
③N2O4(g)2NO2(g)ΔH5>0,2NO2(g)N2O4(g)ΔH6<0,则△H5>△H6,不符合题意;
④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)为吸热反应,△H7>0,CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2为放热反应,△H8<0,则△H7>△H8,不符合题意;
⑤浓硫酸稀释要放出热量,△H9<△H10,符合题意;
⑥一氧化碳是碳单质不完全燃烧的产物,碳单质完全燃烧生成二氧化碳时放热更多,所以△H11>△H12,,不符合题意;符合题意的有3项,B正确。
故选B。
5. 化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是( )
A. N2(g)+3H2(g)2NH3(l) △H=(a-b-c)kJ/mol
B. N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=(b+c-a)kJ/mol
C. N2(g)+H2(g)NH3(l) △H=(a-b-c)kJ/mol
D. N2(g)+H2(g)NH3(g) △H=(b+c+a)kJ/mol
【答案】C
【解析】
【分析】由图可以看出,△E为反应的活化能,反应热等于反应物的活化能减生成物的活化能,所以N2(g)+H2(g)=NH3(g) △H=(a-b)kJ/mol,即N2(g)+3H2(g)═2NH3(g) △H=-2(b-a)kJ/mol,而1mol的NH3(g)转化为1mol的NH3(l)放出的热量为ckJ,根据盖斯定律有:N2(g)+H2(g)=NH3(l) =(a-b-c)kJ/mol,即:N2(g)+3H2(g)=2NH3(1) =2(a-b-c)kJ•mol-1,据此解题。
【详解】A.N2(g)+3H2(g)2NH3(l) △H=2(a-b-c)kJ/mol,故A错误;
B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-2(b-a)kJ/mol,故B错误;
C.N2(g)+H2(g)NH3(l) △H=(a-b-c)kJ/mol,故C正确;
D.N2(g)+H2(g)NH3(g) △H=(a-b)kJ/mol,故D错误;
故答案为C。
6. 在的反应中,采取下列措施能够使反应速率减慢的是
①扩大容器体积;②减小浓度;③减少碳的量;④恒压下充入He;⑤恒容下充入;⑥降低温度;⑦将碳粉碎
A. ①②④⑤ B. ②③⑤⑥ C. ①②④⑥ D. ①③⑥
【答案】C
【解析】
【详解】①扩大体积,气体压强减小,化学反应速率减慢,故正确;
②减少生成物浓度,化学反应速率减慢,故正确;
③C为纯固体,减少碳的量,反应速率不变,故错误;
④恒压下充入He,反应体系的分压减小,反应速率减小,故正确;
⑤恒容下充入He,反应体系中各个物质的浓度不变,反应速率不变,故错误;
⑥降低温度,化学反应速率减慢,故正确;
⑦将碳粉碎,反应物的接触面积增大,反应速率加快,故错误;
故选C。
7. 已知反应:2NO(g) + Br2(g)2NOBr(g) ΔH = -a kJ·mol-1(a﹥0),其反应机理如下:
① NO(g) + Br2(g)NOBr2(g) 快
② NO(g) + NOBr2(g)2NOBr(g) 慢
下列有关该反应的说法不正确的是
A. 该反应的速率主要取决于②的快慢
B. NOBr2是该反应的中间产物
C. 正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol-1
D. 增大Br2(g)的浓度能增大活化分子百分数,加快反应速率
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应速率主要取决于慢的一步,所以反应速率主要取决于②的快慢,A正确;
B.由反应机理可知NOBr2是中间生成中间消耗,NOBr2是中间产物,B正确;
C.正反应放热,断裂化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量,则正反应的活化能比逆反应的活化能小akJ·mol-1,C正确;
D.增大浓度,活化分子百分数不变,D错误;
故选D。
8. 室温下,下列实验探究方案不能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向2mL 0.1mol/L KI溶液中加入5mL 0.1mol/L溶液充分反应后用苯萃取2~3次,取水层滴加KSCN溶液观察溶液颜色变化
化学反应有一定限度
B
用玻璃棒蘸取待测溶液滴在pH试纸上,立即与pH标准比色卡对照读数
测定新制氨水的pH
C
分别向2支盛有等体积、等浓度的和溶液的试管中同时加入2mL溶液
探究不同催化剂对反应速率的影响
D
分别取50mL 0.5mol/L硫酸、氢氧化钠两溶液在量热器中充分反应,测定反应前后最大温度差
测定中和热
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A. KI溶液不足,溶液过量,因此铁不能完全转化,故溶液中一定有铁离子,一定能KSCN溶液变红,A错误;
B.测量溶液的PH时,应用玻璃棒蘸取待测溶液滴在pH试纸上,与pH标准比色卡对照读数,B正确;
C.等体积、等浓度的和溶液的试管中同时加入2mL溶液,可以探究和对过氧化氢分解的催化作用,C正确;
D.测定中和热时,测量硫酸、氢氧化钠两溶液在量热器中充分反应前后最大温度差,进行计算,D正确;
故选A。
9. 某学习小组为探究影响酸性高锰酸钾溶液与溶液反应速率的因素,该小组设计如表实验方案。
实验
溶液/mL
溶液/mL
溶液/mL
溶液/mL
混合溶液褪色时间/min
1
3.0
2.0
1.0
0
2.0
8
2
3.0
2.0
2.0
0
a
6
3
4.0
2.0
2.0
0
0
4
4
3.0
2.0
1.0
0.5
b
3
下列说法不正确的是
A. 该反应的离子方程式为
B. 、
C. 实验3从反应开始到反应结束这段时间内反应速率
D. 实验4与实验1相比,说明可能是该反应的催化剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.HSO是弱酸的酸式酸根离子,不能拆写,该反应的离子方程式为5HSO+2MnO+H+=2Mn2++5SO+3H2O,A正确;
B.据题意可知,4组实验溶液总体积应相同,则a=1.0,b=1.5,B正确;
C.由n(NaHSO3):n(KMnO4)=8:2,故KMnO4反应完全,实验3从反应开始到反应结束这段时间内反应速率v(MnO)=0.00625mol⋅L−1⋅min−1,C错误;
D.实验4与实验1相比,其它条件相同条件下,实验4加了MnSO4,反应混合溶液褪色时间只有3min,由于溶液中已经加了H2SO4,说明SO不是该反应的催化剂,而Mn2+可能是该反应的催化剂,D正确;
故选:C。
10. 下列有关化学反应速率的说法正确的是
A. 有气体参加的反应,其他条件相同时,增大反应物浓度,可增大活化分子的百分数,从而使单位时间内有效碰撞次数增多,化学反应速率增大
B. 3 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
C. 一定温度下,某固定容积的容器中发生SO2的催化氧化反应,若增大容器内压强,则反应速率不一定改变
D. 100 mL 2 mol/L的盐酸与锌片反应,加入几滴硫酸铜溶液,反应速率不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.仅增大反应物浓度,活化分子的百分数不变,A错误;
B.用同种物质表示的同一个化学反应适用,若是用不同物质表示,3 mol‧L-1‧s-1的反应速率不一定比1 mol‧L-1‧s-1的反应速率大,B错误;
C.在一定温度下固体容积的容器中,发生二氧化硫的催化氧化反应,若通入二氧化硫,容器内压强增大,反应速率会增大,若通入稀有气体,各组分的浓度不变,反应速率不变,所以增大容器内压强,反应速率不一定改变,C正确;
D.100 mL 2 mol/L的盐酸与锌片反应,加入几滴硫酸铜溶液,锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜单质,生成的铜覆盖在锌表面而形成原电池,反应速率增大,D错误;
故选C。
11. 在密闭容器中,一定量混合气体发生反应,达到平衡时,测得的浓度为,在温度不变的条件下,将容器的体积压缩到原来的一半,再次平衡,测得的浓度为,下列有关判断正确的是
A. 压缩体积,平衡向正反应方向移动 B.
C. B转化率降低 D. 的体积分数下降
【答案】A
【解析】
【详解】A.容器的体积压缩到原来的一半,再次平衡,测得的浓度为,说明平衡正向移动,故A正确;
B.压缩容器,气体体积减小,压强增大,平衡正向移动,说明,故B错误;
C.根据A分析可知,平衡正向移动,则B的转化率增大,故C错误;
D.根据A分析可知,平衡正向移动,则C的体积分数应该升高,故D错误;
答案选A。
12. 在一定温度下的恒容密闭容器中,当下列物理量不再发生变化时:①混合气体的压强;②混合气体的密度;③混合气体的总物质的量;④混合气体的平均相对分子质量;⑤混合气体的颜色;⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比;⑦某种气体的百分含量。
其中能说明反应NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)达到平衡状态的有几项
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】B
【解析】
【分析】NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)为气体体积增大的可逆反应,该反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各组分的浓度、百分含量等变量不再变化,据此判断。
【详解】①该反应为气体体积增大的反应,压强为变量,当混合气体的压强不再变化时,表明正逆反应速率相等,达到平衡状态,故①正确;
②A为固体,混合气体的密度为变量,当混合气体的密度不再变化时,表明达到平衡状态,故②正确;
③该反应为气体体积增大反应,混合气体的总物质的量为变量,当混合气体的总物质的量不变时,说明达到平衡状态,故③正确;
④该反应中只有NH3、CO2为气体,且二者物质的量之比始终为2∶1,则混合气体的平均相对分子质量为定值,不能据此判断平衡状态,故④错误;
⑤NH3、CO2均为无色气体,不能根据混合气体的颜色判断平衡状态,故⑤错误;
⑥该反应中各反应物或生成物的浓度之比始终等于化学计量数之比,无法判断是否达到平衡状态,故⑥错误;
⑦该反应中只有NH3、CO2为气体,且二者物质的量之比始终为2∶1,则气体NH3、CO2的百分含量始终不变,不能据此判断平衡状态,故⑦错误;
故选B。
13. 一定温度下,向含一定量恒容密闭容器中充入发生反应,改变起始的物质的量,测得的平衡体积分数变化如图所示,下列说法正确的是
A. a、b、c三点中,b点时的转化率最大
B. 平衡逆向移动,平衡体积分数减小
C. d点对应体系,v(正)>v(逆)
D. 三点的平衡常数:
【答案】C
【解析】
【分析】向含一定量恒容密闭容器中充入发生反应,改变起始的物质的量,随着物质的量的增大,平衡正向移动,生成更多的三氧化硫,当与的物质的量之比等于化学方程式中计量系数之比时,三氧化硫的平衡体积分数最大,据此回答。
【详解】A. 与两种反应物反应,当少,氧气充足时,转化率最大,故a、b、c三点中,a点时的转化率最大,A错误;
B.表示继续通入过量二氧化硫,根据勒夏特列原理知平衡正向移动,体系中总的物质的量在增加,故产物三氧化硫的平衡体积分数在减小, B错误;
C.d点在c点之下说明d点还未达到该条件下的平衡,会继续从正反应方向建立平衡,故v(正)>v(逆),C正确;
D.温度不变,平衡常数不变,故,D错误;
故选C。
14. 一定温度下,将2molA和2molB两种气体混合放入体积为2L的密闭刚性容器中,发生反应3A(g)+B(g) xC(g)+ 2D(g), 2 min末反应达到平衡,生成0.8 mol D,并测得C的物质的量浓度为0.4 mol·L-1,下列说法正确的是
A. 此温度下该反应的平衡常数K等于1
B. A的平衡转化率为40%
C. x的值为2
D. A和B的平衡转化率相等
【答案】C
【解析】
【分析】根据三段式有:
0.2x=,解得x=2,平衡时A、B、C、D各物质的物质的量0.8mol、1.6mol、0.8mol、0.8mol。
【详解】A.此温度下该反应的平衡常数,A错误;
B.A平衡转化率= ,B错误;
C.根据分析,x=2,C正确;
D.A平衡转化率= ,B平衡转化率= ,D错误;
故选C。
15. 下列事实不能用勒夏特列原理(平衡移动原理)解释的有
①实验室常用排饱和NaCl溶液的方法收集Cl2
②铁在潮湿的空气中易生锈
③对于2HI(g) H2(g)+I2(g),达平衡后,缩小容器体积可使体系颜色变深
④合成氨反应,为提高原料的转化率,理论上应采取降低温度的措施
⑤合成氨时将氨液化分离,可提高原料的转化率
A. ①② B. ②③
C. ③④ D. ②④
【答案】B
【解析】
【分析】勒夏特列原理的内容为:如果改变影响平衡的条件之一,平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动.使用勒夏特列原理时,该反应必须是可逆反应,否则勒夏特列原理不适用。
【详解】①氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,该反应存在溶解平衡,饱和食盐水中含有氯化钠电离出的氯离子,抑制了氯气的溶解,实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气,能用勒夏特列原理解释,故①不选;
②该反应不是可逆反应,不能用勒夏特列原理解释,故②选;
③该反应是气体分子数不变的反应,缩小容器体积,平衡不移动,颜色变深是由体积变小使碘浓度增大引起的,不能用勒夏特利原理解释,故③选;
④该反应为放热的可逆反应,降低温度平衡向着正向移动,提高了氨的产率,能够用勒夏特列原理解释,故④不选;
⑤将氨液化分离,生成物浓度减小,平衡向着正向移动,可提高原料利用率,能够用勒夏特列原理解释,故⑤不选;
故选:B。
16. 一定条件下,某密闭容器内存在下列平衡: ;则下列有关说法正确的是
A. 缩小反应容器的体积,使压强增大,平衡不移动,混合气体颜色深浅不变
B. 保持容积不变,改变体系温度,体系颜色一定发生变化
C. 保持容积不变,继续充入HI气体,则HI的转化率将减小
D. 保持温度不变,若使体系颜色变浅,则改变条件的瞬间和都将减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应为分子数不变的等体积反应,缩小反应容器的体积,使压强增大,平衡不移动,物质浓度变大,混合气体颜色变深,A错误;
B.保持容积不变,改变体系温度,对于吸热反应而言平衡正向移动,体系颜色一定发生变化,B正确;
C.反应为分子数不变的等体积反应,保持容积不变,继续充入HI气体,促进平衡正向移动,达到新的平衡之后相当于等效平衡,HI的转化率不变,C错误;
D.温度不变时,改变某一因素如加入氢气,平衡逆向移动使体系颜色变浅,此时v逆增大,D错误;
故选B。
17. 已知:,向一恒温恒容的密闭容器中充入1molA和2molB发生反应,时达到平衡状态I,在时改变某一条件,时重新达到平衡状态II,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 容器内压强不变,表明反应达到平衡
B. 时改变的条件:向容器中加入C
C. 平衡时A的体积分数:(II)>(I)
D. 平衡常数K:K(II)<K(I)
【答案】B
【解析】
【分析】根据图象可知,向恒温恒容密闭容器中充入1molA和2molB发生反应,反应时间从开始到t1阶段,正反应速率不断减小,t1-t2时间段,正反应速率不变,反应达到平衡状态,t2-t3时间段,改变条件使正反应速率逐渐增大,平衡向逆反应方向移动,t3以后反应达到新的平衡状态,据此结合图象分析解答。
【详解】A.容器内发生的反应为A(g)+2B(g)⇌3C(g),该反应是气体分子数不变的可逆反应,所以在恒温恒容条件下,气体的压强始终保持不变,则容器内压强不变,不能说明反应达到平衡状态,故A错误;
B.根据图象变化曲线可知,t2-t3过程中,t2时v正瞬间不变,平衡过程中不断增大,则说明反应向逆反应方向移动,且不是“突变”图象,属于“渐变”过程,所以排除温度、压强和催化剂等影响因素,改变的条件为:向容器中加入C,故B正确;
C.最初加入体系中的A和B的物质的量的比值为1:2,当向体系中加入C时,相当于按1:2的比例加入A和B,即相当于增大压强,该反应是气体分子数不变的反应,压强对其无影响,因此平衡时A的体积分数φ(II)=φ(I),故C错误;
D.平衡常数K只与温度有关,因该反应在恒温条件下进行,所以K保持不变,故D错误;
故选B。
18. 下列有关化学平衡的说法错误的是
A. 对于恒温密闭容器中进行的反应 N2(g)+3H2(g)2NH3(g),若N2的体积分数保持不变,则一定说明反应已达到平衡状态
B. 一定温度下,将4.0g CaCO3固体置于1L恒容密闭容器中充分反应达到平衡后c(CO2 )=0.0125mol/L,若保持温度不变,将容器体积扩大至 2L,达新平衡后 c(CO2)=0.0125mol/L
C. 反应CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ∆H>0,在其它条件不变情况下,升高温度、增大水蒸气的浓度均能提高CH4的平衡转化率
D. 在恒温恒容条件下,当达到平衡后,再充入一定量的后达到平衡,的转化率将增大
【答案】AD
【解析】
【详解】A.若恒温密闭容器中充入1molN2和1molH2,列出“三段式”
则反应过程中N2的体积分数为是定值,当N2的体积分数保持不变,不能说明反应达到平衡,A错误;
B.温度不变,反应平衡常数不变,B正确;
C.该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,增大水蒸气浓度也可使平衡正向移动,从而提高CH4的平衡转化率,C正确;
D.该反应为可逆反应,平衡后再充入一定量的,等效于增大压强,平衡逆向移动,的转化率将减小,D错误;
答案选AD。
19. 对于可逆反应A(g)+2B(g)2C(g)(正反应吸热),下列图象正确的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】正反应为气体体积减小的反应,增大压强平衡正向移动;为吸热反应,升高温度平衡正向移动,以此来解答。
【详解】A.增大压强平衡正向移动,正反应速率大于逆反应速率,与图象不符,故A错误;
B.增大压强平衡正向移动,正逆反应速率均增大,且正反应速率大于逆反应速率,与图象不符,故B错误;
C.为吸热反应,升高温度平衡正向移动,A的转化率增大,但温度高时反应速率快,与图象不符,故C错误;
D.升高温度平衡正向移动,A的含量减小,且温度高时反应速率快,与图象一致,故D正确;
故选D。
20. 已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
现有0.2 mol木炭粉和氢气组成的悬浮气,在氧气中完全燃烧,共放出67.93 kJ的热量,则混合物中C与H2的物质的量之比为
A. 1∶1 B. 1∶2 C. 2∶3 D. 3∶2
【答案】A
【解析】
【详解】设碳粉xmol,则氢气为(0.2−x)mol,则
则解得x=0.1mol,则炭粉与H2的物质的量之比为0.1mol:0.1mol=1:1,故答案选:A。
II部分(非选择题 共40分)
二、填空题(4小题,共40分)
21. 用50mL0.50mol·L-1的盐酸与50mL0.55mol·L-1的NaOH溶液在如下图所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中放出的热量可计算中和反应反应热。回答下列问题:
(1)①图中装置缺少的仪器是___________。
②若将杯盖改为薄铁板,求得的反应热数值将___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
③若通过测定计算出产生的热量为1.42kJ,请写出该反应的热化学方程式:___________。
(2)①已知:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) H=+206.2kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) H=+247.4kJ·mol-1
则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为___________。
②一定条件下,水溶液中所含离子Cl-、ClO-、ClO、ClO、ClO各1mol,其相对能量的大小如下图所示(各离子在图中用氯元素的相应化合价表示),则反应3ClO-(aq)=ClO(aq)+2Cl-(aq)的H=___________。
【答案】(1) ①. 玻璃搅拌器 ②. 偏小 ③. HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) H=-56.8 kJ/mol
(2) ①. CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) H=+165kJ•mol-1 ②. -117kJ·mol-1
【解析】
【小问1详解】
①根据装置图可知图中装置缺少的仪器是玻璃搅拌器。
②若将杯盖改为薄铁板,由于金属是热的良导体,热量损失,因此求得的反应热数值将偏小。
③50mL0.50mol·L-1的盐酸与50mL0.55mol·L-1的NaOH溶液反应,氢氧化钠过量,生成0.025mol水,所以生成1mol水放出的热量为=-56.8 kJ,该反应的热化学方程式为HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) H=-56.8 kJ/mol。
【小问2详解】
①已知:
ⅰ.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) H=+206.2kJ·mol-1
ⅱ.CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) H=+247.4kJ·mol-1
依据盖斯定律可知ⅰ×2-ⅱ即得到CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) H=+165kJ•mol-1。
②由图可知反应3ClO-(aq)=ClO(aq)+2Cl-(aq)的H=(63kJ/mol+2×0kJ/mol)-3×60kJ/mol=-117kJ/mol。
22. 在一个容积不变的密闭容器中发生反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其平衡常数K和温度的关系如下表所示:
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
请填写下列空白。
(1)该反应的平衡常数表达式K=___________,该反应为___________反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)在830℃时,向容器中充入1molCO、5molH2O,保持温度不变,反应达到平衡后,其平衡常数___________1.0(填“大于”或“等于”或“小于”)。
(3)在1200℃时,在某时刻反应混合物中CO2、H2、CO、H2O浓度分别为2mol/L、2mol/L、4mol/L、4mol/L,则此时平衡移动方向为___________(填“正反应方向”或“逆反应方向”或“不移动”)。
(4)某温度下,各物质的平衡浓度符合下式:3c(CO2)•c(H2)=5c(CO)•c(H2O),此时的温度为___________℃。
【答案】(1) ①. ②. 吸热
(2)等于 (3)逆反应方向
(4)700
【解析】
【小问1详解】
平衡常数是指在一定温度下,一个可逆反应达到化学平衡时生成物度的系数次幂之积与反应物浓度的系数次幂之积的比值,该反应的平衡常数表达式K=;由表中数据可知,温度升高,平衡常数增大,说明平衡正向移动,该反应为吸热反应。故答案为:;吸热;
【小问2详解】
化学平衡常数仅仅是温度的函数,在830℃时,向容器中充入1molCO、5molH2O,保持温度不变,反应达到平衡后,其平衡常数等于1.0。故答案为:等于;
【小问3详解】
在1200℃时,在某时刻反应混合物中CO2、H2、CO、H2O浓度分别为2mol/L、2mol/L、4mol/L、4mol/L,此时Qc==4>K=2.6,则此时平衡移动方向为逆反应方向。故答案为:逆反应方向;
【小问4详解】
某温度下,各物质的平衡浓度符合下式:3c(CO2)•c(H2)=5c(CO)•c(H2O),K=,此时的温度为700℃。故答案为:700。
23. I.的资源化利用成为研究热点。一定条件下,催化加氢制时,发生的主要反应有:
①
②
③
(1)已知部分化学键的键能数据:
化学键
H-H
O-H
C-H
C-O
C=O
键能()
436
463
413
351
1072
745
反应③的___________。
II.超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的和转化成和,化学方程式为:。
(2)反应能够自发进行,则反应的___________0(填“>”“<”或“=”)。
III.在如图所示的恒温密闭容器中加入2molX和2molY,发生如下反应并达到平衡(Y状态未知):2X(s)+Y(?)aZ(g)。起始时容器的体积为VL,达到平衡时X、Y、Z的物质的量之比为1:3:2,且容器的体积仍然为VL。
请回答下列问题:
(3)a=___________;Y的状态为___________(填“气态”或“非气态)。
(4)平衡时Y的转化率=___________。
【答案】(1)-181kJ·mol-1
(2)< (3) ①. 1 ②. 气态
(4)40%
【解析】
【小问1详解】
焓变△H=反应物键能之和-生成物键能之和,则反应②的=(1072+2×436-3×413-351-463)kJ•mol-1=-109kJ/mol。已知
①
②
③
依据盖斯定律可知①+②即得到反应③的-181kJ·mol-1。
【小问2详解】
由于正反应是体积减小的可逆反应,即熵变小于0,根据ΔG=ΔH-TΔS<0反应能够自发进行可知反应的<0。
【小问3详解】
根据图知,活塞可滑动,说明反应过程中容器内压强不变,该反应在反应前和平衡状态时容器体积相同,说明反应前后气体的物质的量不变,设消耗的n(X)=mmol,则消耗n(Y)=0.5mmol,生成n(Z)=0.5mamol,平衡时剩余n(X)=(2-m)mol,剩余n(Y)=(2-0.5m)mol,(2-m)mol:(2-0.5m)mol=1:3,m=1.6,平衡时X、Z的物质的量之比=(2-1.6)mol:0.8amol=1:2,a=1,该反应前后气体物质的量不变,则气体计算量之和不变,a=1,Z为气体,则Y为气态、X为非气态;
【小问4详解】
平衡时Y的转化率=。
24. I.已知分解反应的速率方程为(k为速率常数,只与温度﹑催化剂有关,与浓度无关)。某温度下的实验数据如表所示。
组别
速率常数k
1
0.04
k
2
0.16
k
3
0.36
k
(1)速率方程中___________;___________ (mol•L﹣1•min﹣1)1.5(用科学计数法表示)。
Ⅱ.在火箭推进器中装有强还原剂肼(N2H4)和强氧化剂(H2O2),当它们混合时,即产生大量的N2和水蒸气,并放出大量热。已知0.4mol液态肼和足量液态H2O2反应,生成氮气和水蒸气,放出256.65kJ的热量。
(2)写出该反应的热化学方程式___________。
(3)已知H2O(l )= H2O(g) H=+44kJ·mol-1,则16 g液态肼和足量H2O2反应生成氮气和液态水时,放出的热量是___________kJ(精确到0.1)。
(4)上述反应应用于火箭推进剂,除释放大量的热和快速产生大量气体外,还有一个很突出的优点是___________。
【答案】(1) ①. 1.5 ②.
(2)N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) H=-641.625 kJ·mol-1
(3)408.8 (4)生成N2和H2O,对环境无污染
【解析】
【小问1详解】
根据表中数据可知、,解答n=1.5;根据组别3可知,所以(mol•L﹣1•min﹣1)1.5;
【小问2详解】
0.4mol液态肼与足量过氧化氢反应,生成氮气和水蒸气,放出256.65kJ的热量,因此1mol肼燃烧放热641.625,则肼燃烧的热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) H=-641.625 kJ·mol-1。
【小问3详解】
①N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) H=-641.625 kJ·mol-1
②H2O(l)=H2O(g) H=+44kJ·mol-1
依据盖斯定律,①-②×4得到:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) H=-817.625 kJ·mol-1,则16g即0.5mol液态肼与足量液态过氧化氢反应生成氮气和液态水时放热为817.625kJ/mol×0.5mol=408.8kJ;
【小问4详解】
根据方程式可判断上述反应应用于火箭推进剂,除释放大量的热和快速产生大量气体外,还有一个很突出的优点是生成N2和H2O,对环境无污染。
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延边第二中学2023~2024学年度第一学期第一次阶段检测
高二年级化学学科试卷
试卷说明:试卷分为两部分,第一部分选择题共20题(共60分),第二部分为非选择题共4题(共40分)。满分100分,考试时长75分钟。
可能用到的相对原子量:H:1 He:4 C:12 N:14 O:16 Na:23 Mg:24 S:32 Cl:35.5 Fe:56 Cu:64 Al:27 Ca:40
I部分(选择题共60分)
一、选择题(单选题 每题3分 共60分)
1. 下列有关说法正确的是
A. 已知HI(g)H2(g)+I2(s) H=-26.5 kJ·mol-1,由此可知1 mol HI气体在密闭容器中充分分解后可以放出26.5 kJ的热量
B. 已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H= -571.6 kJ·mol-1,则氢气的燃烧热为H=-285.8 kJ·mol-1
C. 已知C(s)+O2(g)=CO2(g) H1,C(s)+O2(g)=CO(g) H2,则H1<H2
D. 含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) H=-57.4 kJ·mol-1
2. 运用相关化学知识进行判断,下列结论正确的是( )
A. 需要加热或高温的条件才能发生的反应一定是吸热反应
B. 对于正向吸热的可逆反应,其他条件不变时,升高温度可以使正反应速率增加,逆反应速率减小
C. 为了减小稀盐酸与过量石灰石反应的速率而不影响生成气体的量,可向反应体系中加入适量的氯化钠溶液
D. 增大反应物浓度可加快反应速率,因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H2的速率
3. 如图是金属镁和卤素单质反应的能量变化示意图。下列说法不正确的是
A. 由制取Mg是吸热反应
B. 热稳定性:
C 常温下还原性:
D. 由图知此温度下 与 反应的热化学方程式为:
4. 下列各组热化学方程式中,化学反应的ΔH前者小于后者的有
①H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH1;H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)ΔH2
②S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH3;S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH4
③N2O4(g)2NO2(g)ΔH5;2NO2(g)N2O4(g)ΔH6
④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)ΔH7;CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)ΔH8
⑤1/2H2SO4(浓,aq)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH9
HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH10
⑥C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH11;C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH12
A. 2项 B. 3项 C. 4项 D. 5项
5. 化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是( )
A. N2(g)+3H2(g)2NH3(l) △H=(a-b-c)kJ/mol
B. N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=(b+c-a)kJ/mol
C. N2(g)+H2(g)NH3(l) △H=(a-b-c)kJ/mol
D. N2(g)+H2(g)NH3(g) △H=(b+c+a)kJ/mol
6. 在的反应中,采取下列措施能够使反应速率减慢的是
①扩大容器体积;②减小浓度;③减少碳的量;④恒压下充入He;⑤恒容下充入;⑥降低温度;⑦将碳粉碎
A. ①②④⑤ B. ②③⑤⑥ C. ①②④⑥ D. ①③⑥
7. 已知反应:2NO(g) + Br2(g)2NOBr(g) ΔH = -a kJ·mol-1(a﹥0),其反应机理如下:
① NO(g) + Br2(g)NOBr2(g) 快
② NO(g) + NOBr2(g)2NOBr(g) 慢
下列有关该反应的说法不正确的是
A. 该反应的速率主要取决于②的快慢
B. NOBr2是该反应的中间产物
C. 正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol-1
D. 增大Br2(g)的浓度能增大活化分子百分数,加快反应速率
8. 室温下,下列实验探究方案不能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向2mL 0.1mol/L KI溶液中加入5mL 0.1mol/L溶液充分反应后用苯萃取2~3次,取水层滴加KSCN溶液观察溶液颜色变化
化学反应有一定限度
B
用玻璃棒蘸取待测溶液滴在pH试纸上,立即与pH标准比色卡对照读数
测定新制氨水的pH
C
分别向2支盛有等体积、等浓度的和溶液的试管中同时加入2mL溶液
探究不同催化剂对反应速率的影响
D
分别取50mL 0.5mol/L硫酸、氢氧化钠两溶液在量热器中充分反应,测定反应前后最大温度差
测定中和热
A. A B. B C. C D. D
9. 某学习小组为探究影响酸性高锰酸钾溶液与溶液反应速率的因素,该小组设计如表实验方案。
实验
溶液/mL
溶液/mL
溶液/mL
溶液/mL
混合溶液褪色时间/min
1
3.0
2.0
1.0
0
2.0
8
2
3.0
2.0
2.0
0
a
6
3
4.0
2.0
2.0
0
0
4
4
3.0
2.0
1.0
0.5
b
3
下列说法不正确的是
A. 该反应的离子方程式为
B. 、
C. 实验3从反应开始到反应结束这段时间内反应速率
D. 实验4与实验1相比,说明可能是该反应的催化剂
10. 下列有关化学反应速率的说法正确的是
A. 有气体参加的反应,其他条件相同时,增大反应物浓度,可增大活化分子的百分数,从而使单位时间内有效碰撞次数增多,化学反应速率增大
B. 3 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
C. 一定温度下,某固定容积的容器中发生SO2的催化氧化反应,若增大容器内压强,则反应速率不一定改变
D. 100 mL 2 mol/L的盐酸与锌片反应,加入几滴硫酸铜溶液,反应速率不变
11. 在密闭容器中,一定量混合气体发生反应,达到平衡时,测得的浓度为,在温度不变的条件下,将容器的体积压缩到原来的一半,再次平衡,测得的浓度为,下列有关判断正确的是
A. 压缩体积,平衡向正反应方向移动 B.
C. B的转化率降低 D. 的体积分数下降
12. 在一定温度下的恒容密闭容器中,当下列物理量不再发生变化时:①混合气体的压强;②混合气体的密度;③混合气体的总物质的量;④混合气体的平均相对分子质量;⑤混合气体的颜色;⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比;⑦某种气体的百分含量。
其中能说明反应NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)达到平衡状态的有几项
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
13. 一定温度下,向含一定量恒容密闭容器中充入发生反应,改变起始的物质的量,测得的平衡体积分数变化如图所示,下列说法正确的是
A. a、b、c三点中,b点时的转化率最大
B. 平衡逆向移动,平衡体积分数减小
C. d点对应体系,v(正)>v(逆)
D. 三点的平衡常数:
14. 一定温度下,将2molA和2molB两种气体混合放入体积为2L的密闭刚性容器中,发生反应3A(g)+B(g) xC(g)+ 2D(g), 2 min末反应达到平衡,生成0.8 mol D,并测得C的物质的量浓度为0.4 mol·L-1,下列说法正确的是
A. 此温度下该反应的平衡常数K等于1
B. A的平衡转化率为40%
C. x的值为2
D. A和B的平衡转化率相等
15. 下列事实不能用勒夏特列原理(平衡移动原理)解释的有
①实验室常用排饱和NaCl溶液的方法收集Cl2
②铁在潮湿的空气中易生锈
③对于2HI(g) H2(g)+I2(g),达平衡后,缩小容器体积可使体系颜色变深
④合成氨反应,为提高原料的转化率,理论上应采取降低温度的措施
⑤合成氨时将氨液化分离,可提高原料的转化率
A. ①② B. ②③
C. ③④ D. ②④
16. 一定条件下,某密闭容器内存在下列平衡: ;则下列有关说法正确的是
A. 缩小反应容器的体积,使压强增大,平衡不移动,混合气体颜色深浅不变
B. 保持容积不变,改变体系温度,体系颜色一定发生变化
C. 保持容积不变,继续充入HI气体,则HI的转化率将减小
D. 保持温度不变,若使体系颜色变浅,则改变条件的瞬间和都将减小
17. 已知:,向一恒温恒容密闭容器中充入1molA和2molB发生反应,时达到平衡状态I,在时改变某一条件,时重新达到平衡状态II,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 容器内压强不变,表明反应达到平衡
B. 时改变的条件:向容器中加入C
C. 平衡时A的体积分数:(II)>(I)
D. 平衡常数K:K(II)<K(I)
18. 下列有关化学平衡的说法错误的是
A. 对于恒温密闭容器中进行的反应 N2(g)+3H2(g)2NH3(g),若N2的体积分数保持不变,则一定说明反应已达到平衡状态
B. 一定温度下,将4.0g CaCO3固体置于1L恒容密闭容器中充分反应达到平衡后c(CO2 )=0.0125mol/L,若保持温度不变,将容器体积扩大至 2L,达新平衡后 c(CO2)=0.0125mol/L
C. 反应CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ∆H>0,在其它条件不变的情况下,升高温度、增大水蒸气的浓度均能提高CH4的平衡转化率
D. 在恒温恒容条件下,当达到平衡后,再充入一定量的后达到平衡,的转化率将增大
19. 对于可逆反应A(g)+2B(g)2C(g)(正反应吸热),下列图象正确的是
A. B.
C. D.
20. 已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
现有0.2 mol木炭粉和氢气组成的悬浮气,在氧气中完全燃烧,共放出67.93 kJ的热量,则混合物中C与H2的物质的量之比为
A. 1∶1 B. 1∶2 C. 2∶3 D. 3∶2
II部分(非选择题 共40分)
二、填空题(4小题,共40分)
21. 用50mL0.50mol·L-1的盐酸与50mL0.55mol·L-1的NaOH溶液在如下图所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中放出的热量可计算中和反应反应热。回答下列问题:
(1)①图中装置缺少的仪器是___________。
②若将杯盖改为薄铁板,求得的反应热数值将___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
③若通过测定计算出产生的热量为1.42kJ,请写出该反应的热化学方程式:___________。
(2)①已知:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) H=+206.2kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) H=+2474kJ·mol-1
则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为___________。
②一定条件下,水溶液中所含离子Cl-、ClO-、ClO、ClO、ClO各1mol,其相对能量的大小如下图所示(各离子在图中用氯元素的相应化合价表示),则反应3ClO-(aq)=ClO(aq)+2Cl-(aq)的H=___________。
22. 在一个容积不变的密闭容器中发生反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其平衡常数K和温度的关系如下表所示:
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
10
1.7
2.6
请填写下列空白。
(1)该反应的平衡常数表达式K=___________,该反应为___________反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)在830℃时,向容器中充入1molCO、5molH2O,保持温度不变,反应达到平衡后,其平衡常数___________1.0(填“大于”或“等于”或“小于”)。
(3)在1200℃时,在某时刻反应混合物中CO2、H2、CO、H2O浓度分别为2mol/L、2mol/L、4mol/L、4mol/L,则此时平衡移动方向为___________(填“正反应方向”或“逆反应方向”或“不移动”)。
(4)某温度下,各物质的平衡浓度符合下式:3c(CO2)•c(H2)=5c(CO)•c(H2O),此时的温度为___________℃。
23. I.的资源化利用成为研究热点。一定条件下,催化加氢制时,发生的主要反应有:
①
②
③
(1)已知部分化学键的键能数据:
化学键
H-H
O-H
C-H
C-O
C=O
键能()
436
463
413
351
1072
745
反应③的___________。
II.超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的和转化成和,化学方程式为:。
(2)反应能够自发进行,则反应的___________0(填“>”“<”或“=”)。
III.在如图所示的恒温密闭容器中加入2molX和2molY,发生如下反应并达到平衡(Y状态未知):2X(s)+Y(?)aZ(g)。起始时容器的体积为VL,达到平衡时X、Y、Z的物质的量之比为1:3:2,且容器的体积仍然为VL。
请回答下列问题:
(3)a=___________;Y的状态为___________(填“气态”或“非气态)。
(4)平衡时Y的转化率=___________。
24. I.已知分解反应的速率方程为(k为速率常数,只与温度﹑催化剂有关,与浓度无关)。某温度下的实验数据如表所示。
组别
速率常数k
1
004
k
2
0.16
k
3
0.36
k
(1)速率方程中___________;___________ (mol•L﹣1•min﹣1)1.5(用科学计数法表示)。
Ⅱ.在火箭推进器中装有强还原剂肼(N2H4)和强氧化剂(H2O2),当它们混合时,即产生大量的N2和水蒸气,并放出大量热。已知0.4mol液态肼和足量液态H2O2反应,生成氮气和水蒸气,放出256.65kJ的热量。
(2)写出该反应的热化学方程式___________。
(3)已知H2O(l )= H2O(g) H=+44kJ·mol-1,则16 g液态肼和足量H2O2反应生成氮气和液态水时,放出的热量是___________kJ(精确到0.1)。
(4)上述反应应用于火箭推进剂,除释放大量的热和快速产生大量气体外,还有一个很突出的优点是___________。
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