精品解析:河南省创新发展联盟2024-2025学年高二上学期9月第一次联考化学试题
2024-10-05
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.58 MB |
| 发布时间 | 2024-10-05 |
| 更新时间 | 2025-04-26 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-10-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47755279.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024-2025年度上学期河南省高二年级第一次联考
化学
本试卷满分100分,考试用时75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版选择性必修1第一章至第二章。
5.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Si-28
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 古代典籍中蕴含丰富的化学知识,下列古诗词的描述中存在吸热反应的是
A. 李白——日照香炉生紫烟 B. 王安石——爆竹声中一岁除
C. 李商隐——蜡炬成灰泪始干 D. 苏轼——投泥泼水愈光明
2. 生活中常采用一些措施,以改变化学反应速率,下列做法属于温度对化学反应速率影响的是
A. 肉制品放冰箱中保存
B. 洗衣粉加酶更易除奶渍、汗渍
C. 医用酒精通常比白酒燃烧更旺
D. 青皮香蕉中加一个熟苹果,可催熟香蕉
3. 已知:反应。若反应速率分别用、、、表示,则下列关系错误的是
A. B.
C. D.
4. 乙烯是一种重要的基本化工原料,主要用于制造塑料、合成橡胶、合成纤维等。利用氧化乙烷制备乙烯的反应为 ,该反应达到平衡后,下列措施不能提高的平衡产率的是
A. 升高温度 B. 移除部分
C. 压缩容器体积 D. 增大浓度
5. 肼()又称为联氨,在航空航天领域,可用作燃料和推进剂,它具有能量高、密度大、可贮存等优点。下列能正确表示燃烧热的热化学方程式的是
A.
B.
C.
D.
6. 下列说法正确的是
A. 放热反应均不需要加热
B. 活化分子间的碰撞均为有效碰撞
C. 能够自发进行的反应可能是吸热反应
D. 增大反应物浓度,容器内活化分子百分数增大
7. 某反应的反应过程与能量的关系如图所示,下列说法正确的是
A. 该反应的△H>0
B. 相比历程I,历程Ⅱ使用了催化剂
C. 该反应的反应物总键能高于生成物总键能
D. 其他条件相同时,历程I的反应物平衡转化率更低
8. 利用如图所示装置探究浓度对反应速率的影响,实验药品:不同浓度的硫酸溶液,体积均为40mL,锌粒大小形状相同且足量。下列说法错误的是
A. 该反应的
B. 将稀硫酸换为浓硫酸,氢气的产生速率加快
C. 根据相同时间产生氢气的体积可比较反应速率快慢
D. 0~30s内,的硫酸比的硫酸与锌反应产生的氢气多
9. 某温度下,在密闭容器中充入一定量的,发生反应:① ;② ,已知:反应①的反应速率大于反应②,下列反应进程示意图符合题意的是
A. B.
C. D.
10. 甲醇是重要的化工原料。利用CO2和H2合成CH3OH的反应为 ,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 每生成22.4 LCH3OH时,转移的电子数为6NA
B. 1 mol CO2与足量H2充分反应,放出的热量为49 kJ
C. 等物质的量的CO2和H2O,含有的原子数均为3NA
D. 每断裂2NA个C=O键的同时断裂3NA个H-O键,说明反应达到了平衡
11. 微型实验装置对于学习和研究来说都是不错的选择,可节约成本,减少污染,操作方便,有的还可反复使用。已知反应: 。常温下,注射器吸取了8mL的NO2和N2O4的混合气体,用橡皮塞封闭管头(如图)。下列说法错误的是
A. 向右拉活塞至16mL,平衡逆向移动
B. 向左推活塞至4mL,最终颜色比开始时深
C. 将该注射器置于热水中,颜色变深
D. 该注射器再吸入5ml惰性气体,活塞移至13mL,化学平衡不移动
12. 对于反应,根据下列图示信息得到的结论正确的是
A. 甲图: B. 乙图:
C. 丙图:点1对应的 D. 丁图:I对应的反应温度大于II对应的
13. 已知:通常状态下,由最稳定单质生成1mol某纯物质的热效应称为该物质的标准摩尔生成焓(),单质的标准摩尔生成焓为0。部分物质的标准摩尔生成焓如表所示:
物质
乙炔()三聚化制苯()是重要的有机合成反应,具有高效、快速等优点。下列说法错误的是
A. 的燃烧热为
B.
C.
D.
14. 在体积均为1L的甲、乙两个恒容密闭容器中分别加入足量的炭粉,再分别充入和,在不同温度下发生反应,反应达到平衡时,的物质的量浓度随温度的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 相同时间内,乙容器中的反应速率更大
B. N点对应的气体总压强等于M点的
C. N点对应的平衡常数与O点的相等
D. N点的逆反应速率大于M点的
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 中和反应反应热的测定是中学化学重要的定量实验。实验步如下:
I.反应物温度的测量
用量筒量取盐酸,倒入量热计的内筒,盖上杯盖,测量并记录温度,洗净温度计,擦干备用;用另一量筒量取的NaOH溶液,用温度计测其温度并记录。
II.反应后体系温度的测量
打开杯盖,将NaOH溶液迅速倒入量热计内筒,立即盖上杯盖,密切关注温度变化,记录反应后体系温度()。
III.重复上述步骤三次
IV.数据处理
取盐酸、NaOH溶液平均温度记反应前体系温度,计算温度差(),填入下表:
实验次数
反应物温度/℃
反应前体系温度
反应后体系温度
温度差
盐酸
NaOH溶液
/℃
/℃
()/℃
1
26.9
27.1
30.3
2
27.1
27.1
30.3
3
27.0
27.0
29.3
4
27.1
27.1
30.5
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是___________,搅拌的目的是___________;取反应时溶液的___________(填“最低温度”“最高温度”或“平均温度”)作为反应后体系温度。
(2)量热计内筒与外壳上口相平且垫隔热层的原因是___________;若将盐酸浓度改为,NaOH溶液浓度改为,测得的温度差___________(填“更大”“更小”或“相同”,下同),测得的中和反应反应热___________。
(3)设实验所用的酸、碱溶液的密度均为,且比热容与水的相同,发生中和反应后溶液的比热容,上述实验测得的中和反应反应热___________[提示];又知25℃、101kPa下,中和反应反应热为,实验值与理论值相差较大的原因可能是___________(任写一点)。
(4)进行中和反应反应热的测定时,保持其他条件相同,使用下列酸碱组合:
①稀硫酸、溶液 ②醋酸溶液、氨水 ③稀硫酸、NaOH溶液
理论上测得中和反应反应热由大到小的顺序为___________(填标号)。
16. 用目测法探究浓度、温度等对的反应速率的影响,结果总不尽如人意。某研究团队采用正交法,通过手持色度计和数据采集器,测定并记录溶液光透过率从开始到100%所需的反应时间,确定反应快慢,实验数据及结果见下表:
实验编号
反应温度
溶液体积
溶液体积
溶液体积
蒸馏水体积
溶液体积
反应时间
1
25℃
4mL
04mL
2mL
2滴
0
2
45℃
4mL
0.4mL
2mL
2滴
0
3
25℃
4mL
0.2mL
2mL
V
0
4
25℃
4mL
0.4mL
2mL
0
0.1mL
经查阅资料,溶液与溶液的浓度对反应速率影响不显著,在此不探究。
已知:1滴水的体积大约为0.05mL。
请回答下列问题:
(1)溶液与溶液反应的离子方程式为___________。
(2)实验1、实验4探究的影响因素是___________;探究溶液浓度对反应速率影响的实验编号是___________。
(3)实验3中,___________mL;实验1中,可能是___________(填标号)s;实验4中,0~30s内,___________(保留两位有效数字)。
A.11 B.22 C.68 D.153
(4)若反应温度每升高10℃,反应速率增加到原来的2~4倍。实验1中,若0~17s内,实验2中,0~17s内,最大为___________(用含a的式子表示)。
17. “低碳经济”已成为全球研究重要课题。技术固碳主要是应用碳捕集、利用与封存技术。合成尿素的反应为 ,合成尿素的机理及能量变化(单位:)如图所示,TS表示过渡态。根据所学知识回答问题:
(1)图中的是___________(填“中间产物”或“催化剂”),其中能垒(活化能)最大的步骤的化学方程式为___________;若,则___________。
(2)合成氨是生产尿素的基础。已知、、的键能依次为、
、。请写出工业合成氨反应的热化学方程式:___________。若该反应(与的起始投料比为1:3)在恒容绝热密闭容器中进行,下列说法能判断该反应达到了平衡的是___________(填标号)。
A.容器内压强不再发生变化
B.容器内温度不再发生变化
C.容器内气体密度不再发生变化
D.N与H的转化率之比不再发生变化
(3)已知合成尿素的反应中,,。一定温度下,在2L刚性容器中充入和,10min后反应达到平衡,此时压强为起始时的。0~10min内,用表示该反应的反应速率为___________;___________;若再充入和,___________(填“>”“<”或“=”)。
18. 硅及其化合物在生活、生产中应用广泛。
(1)工业制备高纯硅的主要反应如下:
i.
ii.
iii.
则反应的___________,在___________(填“高温”“低温”或“任何温度”)下有利于该反应自发进行。
(2)是制备半导体材料硅的重要原料。在催化剂作用下由粗硅制备的反应为。773K时,在2L恒容密闭容器中经不同方式处理的粗硅和催化剂混合物与和气体反应,转化率随时间的变化关系如图所示。
①0~50min内,经___________(填“甲”“乙”或“丙”)方式处理后的反应速率最快;75min时,经丙方式处理对应的容器中,___________,消耗Si的物质的量为___________mol。
②该温度下,经甲、乙、丙方式处理后该反应的平衡常数依次为、、,三者大小关系为___________,___________(列出含a的计算式即可)。
③若保持温度不变,Si足量,再向上述已达平衡的容器中充入气体,重新达到平衡后,的转化率___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
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2024-2025年度上学期河南省高二年级第一次联考
化学
本试卷满分100分,考试用时75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版选择性必修1第一章至第二章。
5.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Si-28
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 古代典籍中蕴含丰富的化学知识,下列古诗词的描述中存在吸热反应的是
A. 李白——日照香炉生紫烟 B. 王安石——爆竹声中一岁除
C. 李商隐——蜡炬成灰泪始干 D. 苏轼——投泥泼水愈光明
【答案】D
【解析】
【详解】A.日照香炉生紫烟指的是雾这种气溶胶在光照时发生丁达尔效应,A不符合题意;
B.爆竹声中一岁除指的是炸药发生爆炸,发生的是放热反应,B不符合题意;
C.蜡炬成灰泪始干指的是蜡烛燃烧到最后时,熔化的蜡烛才烧尽,发生的是放热反应,C不符合题意;
D.投泥泼水愈光明指的是煤炭开采出来后,经过水洗除去污泥,更加晶莹光亮,在高温条件下,炭与水反应生产水煤气时,发生吸热反应,D符合题意;
故选D。
2. 生活中常采用一些措施,以改变化学反应速率,下列做法属于温度对化学反应速率影响的是
A. 肉制品放冰箱中保存
B. 洗衣粉加酶更易除奶渍、汗渍
C 医用酒精通常比白酒燃烧更旺
D. 青皮香蕉中加一个熟苹果,可催熟香蕉
【答案】A
【解析】
【详解】A.冰箱中温度低可减慢反应速率,属于温度对化学反应速率影响,A符合题意;
B.酶是催化剂,属于催化剂对化学反应速率的影响,B不符合题意;
C.医用酒精浓度比白酒更高,属于浓度对化学反应速率的影响,C不符合题意;
D.熟苹果释放的乙烯会催熟香蕉,属于催化剂对化学反应速率的影响,D不符合题意;
故选A。
3. 已知:反应。若反应速率分别用、、、表示,则下列关系错误的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】同一化学反应用不同物质表示的速率比等于系数比;
【详解】A.,即,故A项错误;
B.,则,故B项正确;
C.,则,故C项正确;
D.,则,故D项正确;
故本题选A。
4. 乙烯是一种重要的基本化工原料,主要用于制造塑料、合成橡胶、合成纤维等。利用氧化乙烷制备乙烯的反应为 ,该反应达到平衡后,下列措施不能提高的平衡产率的是
A. 升高温度 B. 移除部分
C. 压缩容器体积 D. 增大的浓度
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,的平衡产率增大,A不符合;
B.移除部分,平衡正向移动,的平衡产率增大,B不符合;
C.压缩容器体积相当于加压,平衡向气体分子数减少的方向移动,即逆向移动,的平衡产率减小,C符合;
D.增大浓度,平衡正向移动,的平衡产率增大,D不符合;
故选C。
5. 肼()又称为联氨,在航空航天领域,可用作燃料和推进剂,它具有能量高、密度大、可贮存等优点。下列能正确表示燃烧热的热化学方程式的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】肼的燃烧热为1mol肼完全燃烧生成氮气和液态水放出的热量,则表示肼燃烧热的热化学方程式为 ,故选B。
6. 下列说法正确的是
A. 放热反应均不需要加热
B. 活化分子间的碰撞均为有效碰撞
C. 能够自发进行的反应可能是吸热反应
D. 增大反应物浓度,容器内活化分子百分数增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.放热反应可能需要加热才能发生,如铝热反应是放热反应,但需要在高温下才能发生,故A错误;
B.活化分子间的碰撞不一定为有效碰撞,只有能发生化学反应的碰撞才是有效碰撞,故B错误;
C.若反应为熵增的吸热反应,高温条件下,反应ΔH—TΔS<0,能自发进行,所以能够自发进行的反应可能是吸热反应,故C正确;
D.增大反应物浓度,容器内活化分子百分数不变,故D错误;
故选C。
7. 某反应的反应过程与能量的关系如图所示,下列说法正确的是
A. 该反应的△H>0
B. 相比历程I,历程Ⅱ使用了催化剂
C. 该反应的反应物总键能高于生成物总键能
D. 其他条件相同时,历程I的反应物平衡转化率更低
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应为放热反应,A项错误;
B.从图中可以看出,历程I的活化能比历程Ⅱ大,则相比历程I,历程Ⅱ使用了催化剂,B项正确;
C.物质的能量越高,键能越低,则该反应的反应物总键能低于生成物总键能,C项错误;
D.催化剂只能改变反应速率,不能改变反应物的平衡转化率,D项错误;
故选B。
8. 利用如图所示装置探究浓度对反应速率的影响,实验药品:不同浓度的硫酸溶液,体积均为40mL,锌粒大小形状相同且足量。下列说法错误的是
A. 该反应的
B. 将稀硫酸换为浓硫酸,氢气的产生速率加快
C. 根据相同时间产生氢气的体积可比较反应速率快慢
D. 0~30s内,的硫酸比的硫酸与锌反应产生的氢气多
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应为:,固+液=液+气,混乱度增大,故,A正确;
B.将稀硫酸换为浓硫酸,氢离子浓度降低,氢气的产生速率减慢,B错误;
C.相同时间产生氢气的体积越大,反应速率越快,故根据相同时间产生氢气的体积可比较反应速率快慢,C正确;
D.根据反应方程式,Zn足量时,硫酸浓度越大,物质的量越多,产生氢气的体积越大,故0~30s内,的硫酸比的硫酸与锌反应产生的氢气多,D正确;
故选B。
9. 某温度下,在密闭容器中充入一定量的,发生反应:① ;② ,已知:反应①的反应速率大于反应②,下列反应进程示意图符合题意的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由方程式可知,反应①、②均为吸热反应,则X、Y、Z的能量依次增大,由反应①的反应速率大于反应②可知,反应②的速率更小,活化能更大,则图A符合题意,故选A。
10. 甲醇是重要的化工原料。利用CO2和H2合成CH3OH的反应为 ,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 每生成22.4 LCH3OH时,转移的电子数为6NA
B. 1 mol CO2与足量H2充分反应,放出的热量为49 kJ
C. 等物质的量的CO2和H2O,含有的原子数均为3NA
D. 每断裂2NA个C=O键的同时断裂3NA个H-O键,说明反应达到了平衡
【答案】D
【解析】
【详解】A.没有说明甲醇气体所处的温度、压强,不能进行有关计算,A错误;
B.该反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,因此1 mol CO2与足量H2充分反应,放出的热量小于49 kJ,B错误;
C.没有说明物质的物质的量是多少,无法计算其中含有的原子数目,C错误;
D.每断裂2NA个C=O键,就是反应消耗1 mol CO2,反应生成1 mol CH3OH和2 mol H2O,形成了3 molH-O键,同时又断裂3NA个H-O键,说明反应混合物中任何物质的浓度不变,反应达到了平衡状态,D正确;
故合理选项是D。
11. 微型实验装置对于学习和研究来说都是不错的选择,可节约成本,减少污染,操作方便,有的还可反复使用。已知反应: 。常温下,注射器吸取了8mL的NO2和N2O4的混合气体,用橡皮塞封闭管头(如图)。下列说法错误的是
A. 向右拉活塞至16mL,平衡逆向移动
B. 向左推活塞至4mL,最终颜色比开始时深
C. 将该注射器置于热水中,颜色变深
D. 该注射器再吸入5ml惰性气体,活塞移至13mL,化学平衡不移动
【答案】D
【解析】
【详解】A.向右拉活塞至16mL,气体体积增大,压强减小,平衡向生成NO2的方向移动,即平衡逆向移动,A正确;
B.向左推活塞至4mL,气体体积减小,浓度增大,虽然平衡正向移动,但NO2的浓度仍比加压前大,所以最终颜色比开始时深,B正确;
C.将该注射器置于热水中,混合气的温度升高,平衡逆向移动,混合气的颜色变深,C正确;
D.该注射器再吸入5ml惰性气体,活塞移至13mL,相当于减小混合气中反应混合气的浓度,化学平衡逆向移动,D错误;
故选D。
12. 对于反应,根据下列图示信息得到的结论正确的是
A. 甲图: B. 乙图:
C. 丙图:点1对应的 D. 丁图:I对应的反应温度大于II对应的
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,升高温度,逆反应速率大于正反应速率,说明平衡向逆反应方向移动,该反应为焓变小于0的放热反应,故A错误;
B.该反应是气体体积减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,由图可知,B的物质的量一定时,p1条件下A的转化率大于p2条件下,则压强p1大于p2,故B错误;
C.由图可知,温度一定时,点1对应B的转化率大于点4,说明反应向逆反应方向进行,逆反应速率大于正反应速率,故C正确;
D. 温度会使反应平衡发生移动,温度不同,Ⅰ和Ⅱ对应平衡时A的体积分数不相等,故D错误;
故选C。
13. 已知:通常状态下,由最稳定单质生成1mol某纯物质的热效应称为该物质的标准摩尔生成焓(),单质的标准摩尔生成焓为0。部分物质的标准摩尔生成焓如表所示:
物质
乙炔()三聚化制苯()是重要的有机合成反应,具有高效、快速等优点。下列说法错误的是
A. 的燃烧热为
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.的标准摩尔生成焓()为,故的燃烧热为,故A正确;
B.的标准摩尔生成焓()为,则 ,故B正确;
C.根据题意可知,① ,
②
可由②-3×①得到,即,故C错误;
D.根据题意可知,① ,
②
③
可由2×②+③-①得到反应,即,故D正确;
答案选C。
14. 在体积均为1L的甲、乙两个恒容密闭容器中分别加入足量的炭粉,再分别充入和,在不同温度下发生反应,反应达到平衡时,的物质的量浓度随温度的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 相同时间内,乙容器中的反应速率更大
B. N点对应的气体总压强等于M点的
C. N点对应的平衡常数与O点的相等
D. N点的逆反应速率大于M点的
【答案】B
【解析】
【详解】A.容器体积相同,起始时乙中反应物CO2的浓度大,故相同时间内,乙容器中的反应速率更大,A正确;
B.甲容器内,M点时,,,(气体);乙容器内,N点时,,,(气体)。N点对应的气体总物质的量更大,温度更高,根据可知,N点对应的气体总压强更大,B错误;
C.平衡常数只受温度影响,N点和O点温度相同,平衡常数相同,C正确;
D.温度越高,反应速率越快,N点温度高于M点,故N点对应的平衡常数与O点的相等,D正确;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 中和反应反应热的测定是中学化学重要的定量实验。实验步如下:
I.反应物温度的测量
用量筒量取盐酸,倒入量热计的内筒,盖上杯盖,测量并记录温度,洗净温度计,擦干备用;用另一量筒量取的NaOH溶液,用温度计测其温度并记录。
II.反应后体系温度的测量
打开杯盖,将NaOH溶液迅速倒入量热计内筒,立即盖上杯盖,密切关注温度变化,记录反应后体系温度()。
III.重复上述步骤三次
IV.数据处理
取盐酸、NaOH溶液平均温度记为反应前体系温度,计算温度差(),填入下表:
实验次数
反应物温度/℃
反应前体系温度
反应后体系温度
温度差
盐酸
NaOH溶液
/℃
/℃
()/℃
1
26.9
27.1
30.3
2
27.1
27.1
30.3
3
27.0
27.0
29.3
4
27.1
27.1
30.5
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是___________,搅拌的目的是___________;取反应时溶液的___________(填“最低温度”“最高温度”或“平均温度”)作为反应后体系温度。
(2)量热计内筒与外壳上口相平且垫隔热层的原因是___________;若将盐酸浓度改为,NaOH溶液浓度改为,测得的温度差___________(填“更大”“更小”或“相同”,下同),测得的中和反应反应热___________。
(3)设实验所用的酸、碱溶液的密度均为,且比热容与水的相同,发生中和反应后溶液的比热容,上述实验测得的中和反应反应热___________[提示];又知25℃、101kPa下,中和反应反应热为,实验值与理论值相差较大的原因可能是___________(任写一点)。
(4)进行中和反应反应热的测定时,保持其他条件相同,使用下列酸碱组合:
①稀硫酸、溶液 ②醋酸溶液、氨水 ③稀硫酸、NaOH溶液
理论上测得的中和反应反应热由大到小的顺序为___________(填标号)。
【答案】(1) ①. 玻璃搅拌器 ②. 加快反应速率以减小误差 ③. 最高温度
(2) ①. 尽可能减少热量散失,以减小误差 ②. 更大 ③. 相同
(3) ①. ②. 实验装置保温、隔热效果差,热量损失大或未用水把温度计上的酸冲洗干净
(4)
【解析】
【分析】该实验的实验目的是测定盐酸和过量的氢氧化钠溶液反应放出的热量,并计算得到中和反应的中和热。
【小问1详解】
由实验装置图可知,仪器a为玻璃搅拌器,反应时使用玻璃搅拌器搅拌作用是加快反应速率以减小误差;实验时,应取反应液的最高温度作为反应后体系温度,故答案为:玻璃搅拌器;加快反应速率以减小误差;最高温度;
【小问2详解】
量热计内筒与外壳上口相平且垫隔热层可以减少热量散失,减小实验误差;若将盐酸浓度改为,NaOH溶液浓度改为,反应消耗盐酸的物质的量增大,反应放出更多的热量,所以测得的温度差更大;中和热是生成1mol水放出的热量,所以实验测得中和反应的反应热的数值不变,故答案为:尽可能减少热量散失,以减小误差;更大;相同;
【小问3详解】
由表格数据可知,四次实验的温度差为(30.3—27.0)℃=3.3℃、(30.3—27.1)℃=3.2℃、(29.3—27.0)℃=2.3℃、(30.5—27.1)℃=3.4℃,第3次实验误差较大,应舍去,则反应温度差的平均值为3.3℃,由题意可知,反应时50mL 0.50mol/L盐酸完全反应,生成水的物质的量为0.50mol/L×0.05L=0.025mol,则中和反应反应热ΔH==kJ/mol;实验值与理论值相差较大说明实验装置保温、隔热效果差,热量损失大,以及未用水把温度计上的酸冲洗干净,故答案为:;实验装置保温、隔热效果差,热量损失大或未用水把温度计上的酸冲洗干净;
【小问4详解】
稀氢氧化钡溶液和硫酸反应生成水和硫酸钡沉淀,放出热量更多,所以实验①中和反应反应热ΔH小于实验③;稀氨水溶于水吸热,与稀硫酸反应放出热量减少,所以实验②中和反应反应热ΔH大于实验③,则中和反应反应热ΔH由大到小的顺序为,故答案为:。
16. 用目测法探究浓度、温度等对的反应速率的影响,结果总不尽如人意。某研究团队采用正交法,通过手持色度计和数据采集器,测定并记录溶液光透过率从开始到100%所需的反应时间,确定反应快慢,实验数据及结果见下表:
实验编号
反应温度
溶液体积
溶液体积
溶液体积
蒸馏水体积
溶液体积
反应时间
1
25℃
4mL
0.4mL
2mL
2滴
0
2
45℃
4mL
0.4mL
2mL
2滴
0
3
25℃
4mL
0.2mL
2mL
V
0
4
25℃
4mL
0.4mL
2mL
0
0.1mL
经查阅资料,溶液与溶液的浓度对反应速率影响不显著,在此不探究。
已知:1滴水的体积大约为0.05mL。
请回答下列问题:
(1)溶液与溶液反应的离子方程式为___________。
(2)实验1、实验4探究的影响因素是___________;探究溶液浓度对反应速率影响的实验编号是___________。
(3)实验3中,___________mL;实验1中,可能是___________(填标号)s;实验4中,0~30s内,___________(保留两位有效数字)。
A.11 B.22 C.68 D.153
(4)若反应温度每升高10℃,反应速率增加到原来的2~4倍。实验1中,若0~17s内,实验2中,0~17s内,最大为___________(用含a的式子表示)。
【答案】(1)
(2) ①. 的催化作用 ②. 1、3
(3) ①. 0.3 ②. C ③.
(4)40a
【解析】
【小问1详解】
溶液与溶液反应,做氧化剂生成二价锰离子,做还原剂生成,离子方程式为;
【小问2详解】
实验1、实验4的实验温度、溶液体积、溶液体积、溶液体积均相同,不同的是实验1加入2滴蒸馏水、实验4加入0.1mL溶液,探究的影响因素是的催化作用;探究溶液浓度对反应速率影响的实验编号是1、3;
【小问3详解】
根据控制单一变量法可知,实验3中应保持和其他组溶液的体积相等,因此加0.2ml+2滴水,共0.3ml;相比实验2、3、4,实验1的反应速率应该小于实验4大于实验3,即反应时间应该在30-132s之间,可能是68 s;实验4中,0~30s内, ;
【小问4详解】
若反应温度每升高10℃,反应速率增加到原来的2~4倍。实验1中,若0~17s内,根据关系式实验2中,0~17s内,最大为。
17. “低碳经济”已成为全球研究重要课题。技术固碳主要是应用碳捕集、利用与封存的技术。合成尿素的反应为 ,合成尿素的机理及能量变化(单位:)如图所示,TS表示过渡态。根据所学知识回答问题:
(1)图中的是___________(填“中间产物”或“催化剂”),其中能垒(活化能)最大的步骤的化学方程式为___________;若,则___________。
(2)合成氨是生产尿素的基础。已知、、的键能依次为、
、。请写出工业合成氨反应热化学方程式:___________。若该反应(与的起始投料比为1:3)在恒容绝热密闭容器中进行,下列说法能判断该反应达到了平衡的是___________(填标号)。
A.容器内压强不再发生变化
B.容器内温度不再发生变化
C.容器内气体密度不再发生变化
D.N与H的转化率之比不再发生变化
(3)已知合成尿素的反应中,,。一定温度下,在2L刚性容器中充入和,10min后反应达到平衡,此时压强为起始时的。0~10min内,用表示该反应的反应速率为___________;___________;若再充入和,___________(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1) ①. 中间产物 ②. ③.
(2) ①. ②. AB
(3) ①. 0.05 ②. 4 ③. =
【解析】
【小问1详解】
由图可知,HOOCNH2是中间产物;其中能垒(活化能)最大的步骤为TS2,化学方程式为:;由反应的机理图可知,该反应分为3步完成,,代入数据若ΔE2=+241kJ⋅mol−1,可求出;
【小问2详解】
①工业合成氨反应的热化学方程式为:=反应物总键能一生成物总键能,代入键能数据,则;
②A.该反应为气体体积减小的反应,则混合气体的总压强是个变量,当其不变时,说明反应达到平衡状态,故A项符合题意;
B.在绝热容器内,容器内温度为变量,当容器内温度不变,说明反应达到平衡状态,故B项符合题意;
C.容器内气体的总质量不变,容器体积不变,密度一直保持不变,不能说明反应达到平衡状态,故C项不符合题意;
D.N2与H2的转化率之比始终为1:1,不能说明反应达到平衡状态,故D项不符合题意;
故答案为:AB;
【小问3详解】
设平衡时,转化了xmol,列三段式:,同温同体积下,物质的最之比等于压强之比,因此,解得,;平衡时,,即,,根据三段式数据可知,,,,计算得平衡常数,因此;若再充入和,,,,计算得,因此。
18. 硅及其化合物在生活、生产中应用广泛。
(1)工业制备高纯硅的主要反应如下:
i.
ii.
iii.
则反应的___________,在___________(填“高温”“低温”或“任何温度”)下有利于该反应自发进行。
(2)是制备半导体材料硅的重要原料。在催化剂作用下由粗硅制备的反应为。773K时,在2L恒容密闭容器中经不同方式处理的粗硅和催化剂混合物与和气体反应,转化率随时间的变化关系如图所示。
①0~50min内,经___________(填“甲”“乙”或“丙”)方式处理后的反应速率最快;75min时,经丙方式处理对应的容器中,___________,消耗Si的物质的量为___________mol。
②该温度下,经甲、乙、丙方式处理后该反应的平衡常数依次为、、,三者大小关系为___________,___________(列出含a的计算式即可)。
③若保持温度不变,Si足量,再向上述已达平衡的容器中充入气体,重新达到平衡后,的转化率___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. ②. 高温
(2) ①. 甲 ②. 0.00468 ③. 0.00234 ④. ⑤. ⑥. 减小
【解析】
【小问1详解】
反应可由反应得到,则。该反应,,在高温下有利于该反应自发进行;
【小问2详解】
①0~50min内,由图像可知经甲方式处理后的反应速率最快;
75min时,的转化率为7.8%,根据关系式,,;
②平衡常数只与温度有关,因此;
反应达到平衡时,的转化率为a,列出三段式:
平衡常数的计算式为
③若保持温度不变,Si足量,再向上述已达平衡的容器中充入气体,重新达到平衡后,可以提高氢气转化率,但的转化率下降。
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