内容正文:
高2022级第三学期第一学月质量监测考试化学试题(正)
命题范围:人教版(2019)必修一、二、选择性必修一第一、二(1、2节) 难度0.6左右
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、座位号和准考证号填写在答题卡上。
2.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,再选涂其它答案标号。写在本试卷上无效。
3.答主观题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
5、可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5 Fe-56
一、选择题(共42分,每题3分,每小题只有一个选项最符合题意)
1. 下列反应既属于氧化还原反应,又属于放热反应的是
A. ① B. ② C. ③ D. ④
2. 已知下列反应的平衡常数:①;②。则反应③的平衡常数是
A. B. C. D.
3. 反应,经2min,A的浓度减少了。下列反应速率的表示正确的是
A. 2min末,用A表示的反应速率是
B. 2min内,用B表示的反应速率是
C. 2min内,用C表示的反应速率是
D. 2min内,用B和C表示的反应速率之比为2∶3
4. 据图判断,下列说法正确的是
A. 氢气的标准燃烧热
B. 2 molH2(g)与1 molO2(g)所具有的总能量比2 molH2O(g)所具有的总能量低
C. 液态水分解的热化学方程式为
D. 2 mol H2(g)与1 mol O2(g)生成2 mol H2O(l)时,断裂化学键吸收的能量大于形成化学键放出的能量
5. 反应2A(g)+2B(g)=C(g)+3D(g)在四种不同情况下反应速率分别为:①v(A)=0.45mol·L-1·min-1 ②v(B)=0.6mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.4mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.5mol·L-1·s-1。该反应进行的快慢顺序为
A. ②>④>①>③ B. ③>④>②>① C. ③>②>④>① D. ④>③>②>①
6. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是空气中含量最多的元素,Y最外层电子数是K层的3倍,Z与Y同主族。下列说法正确的是
A. 原子半径:X<Y<Z<W
B. X、Y可形成一种红棕色气体
C. Z的简单气态氢化物的热稳定性比W的强
D. X、Z、W形成的氧化物均为酸性氧化物
7. 将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)2C(g)。若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L-1,下列说法中正确的是
A. 用物质A表示的反应平均速率为0.3mol·L-1·s-1
B. 用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol·L-1·s-1
C. 2s时物质A的转化率为70%
D. 2s时物质B的浓度为1.4mol·L-1
8. 在一定温度下的密闭容器中,加入1 mol CO和1 mol H2O发生反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),达到平衡时测得n(H2)=0.5 mol,下列说法不正确的是
A. 在该温度下,反应的平衡常数K=1
B. 平衡常数与反应温度无关
C. CO的平衡转化率为50%
D. 平衡时n(H2O)=0.5 mol
9. 下列热化学方程式中,正确的是
A. 已知P(白磷,s)=P(红磷,s) △H=-17.6kJ·mol-1,由此推知白磷更稳定
B. 甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) △H=-890.3kJ·mol-1
C. 500°C、30MPa下,将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)放热19.3kJ,其热化学方程式为:3H2+N22NH3 △H=-38.6kJ·mol-1
D. 用CH3COOH溶液和NaOH溶液反应测定中和热:CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(1) △H<-57.3kJ·mol-1
10. 下列关于反应的描述正确的是
A. 使用催化剂,的平衡转化率增大
B. 增大浓度,平衡常数K减小
C. 当时,反应达到平衡状态
D. 降低反应温度,反应物中活化分子百分数减少,反应速率减慢
11. 在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:,平衡时测得A的浓度为。保持温度不变,将容器的容积压缩到原来的一半,再达到平衡时,测得A的浓度变为。下列有关判断不正确的是
A. C的体积分数增大了 B. A的转化率降低了
C. 平衡向正反应方向移动 D.
12. 如图表示 2 mol H2(g)和1 mol O2(g)反应生成气态水或液态水的过程中能量的变化,下列说法正确的是
A. 2H2(g)+O2(g)=4H(g)+2O(g)的过程会放出能量
B. H2(g)燃烧热为571.6 kJ · mol-1
C. 键能4E(H-O)>[2E(H-H)+E(O=O)]
D. 使用催化剂后,反应的∆H减小
13. 一定温度下,在容积为的密闭容器中发生反应:。的物质的量浓度随时间变化如图所示。下列叙述不正确的是
A. 反应达到平衡状态时,的转化率为
B. 前的平均反应速率为
C. 混合气体密度不变,说明该反应达到平衡状态
D. 其他条件保持不变,增大的用量,反应速率增大
14. 反应mX(g)nY(g)+pZ(g) ΔH,在不同温度下的平衡体系中物质Y的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应的ΔH>0 B. m<n+p
C. B、C两点化学平衡常数:KB>KC D. A、C两点的反应速率v(A)<v(C)
15. Ⅰ、在容积为5L的密闭容器中,发生A、B两种物质间的转化反应,A、B物质的量随时间变化曲线如图所示。请分析图中数据,回答下列问题。
(1)4min时,反应是否达到化学平衡_______(填“是”或“否”),此时正反应速率_______逆反应速率(填“>”或“<”或“=”) 。
(2)该反应的化学方程式为_______。
(3)反应开始至4min,A的平均反应速率为_______。
(4)若向容器中充入He,该反应速率_______(填“加快”或“减慢”或“不变”) 。若要进一步提高该反应的化学反应速率,还可以采取的措施有_______(任写一条)。
II、800℃时在2L密闭容器内反应:2NO(g)+O2(g) ⇌2NO2(g) K体系中,n(NO)随时间的变化如下表所示:(已知起始nO2=1mol)
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO)/mol
2
1.5
1.1
1.0
1.0
1.0
(5)达平衡时NO转化率为_______。平衡常数K=_______。
(6)能说明该反应一定达到平衡状态的是_______(填字母)。
A. v(NO2)=2v(O2) B. 容器内颜色保持不变
C. 2v逆(NO)=v正(O2) D. 容器内压强保持不变
16. 请回答下列问题:
(1)有机物M经过太阳光照可转化成N,转化过程如下,△H= +88.6 kJ·mol-1。则M、N相比,较稳定的是_______。
(2)已知CH3OH(l)的燃烧热为238.64 kJ∙mol−1,CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) △H= -a kJ·mol-1,则a_______238.64(填“>”、“<”或“=”)。
(3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的固体炭层,生成HCl(g)和CO2,当有1mol Cl2参与反应时释放出145kJ热量,写出该反应的热化学方程式_______。
(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。下列反应可制得耐高温材料,热化学方程式为4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)═2Al2O3(s)+3TiC(s) △H=−1176kJ⋅mol−1。反应过程中每转移1mol e-放出的热量为_______kJ。
(5)通常把拆开1mol某化学键吸收的能量看作是该化学键的键能。下表是常见的键能数据:
化学键
键能(kJ/mol)
386
167
498
946
460
a
已知合成氨反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1,则a_______(取整数)。
(6)氧化亚铜常用于制船底防污漆。用CuO与Cu高温烧结可制取Cu2O,已知反应:2Cu(s)+O2(g) =2CuO(s) ΔH=-314 kJ·mol-1;2Cu2O(s)+O2(g) =4CuO(s) ΔH=-292 kJ·mol-1。则Cu2O(s) =CuO(s)+Cu(s)的ΔH等于_______。
(7)50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过3次实验测的Δt1=3.35℃ Δt2=3.45℃ Δt3=4.08℃,已知近似认为0.55 mol·L−1 NaOH溶液和0.50 mol·L−1盐酸溶液的密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃),则中和热ΔH=_______kJ·mol−1(取小数点后一位)。
(8)已知在25 ℃和101 kPa下,强酸的稀溶液和强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O放出57.3 kJ的热量。现有下列反应:
①H2SO4(aq)+2NaOH(aq) =Na2SO4(aq)+2H2O(l);
②H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq) =BaSO4(s)+2H2O(l);
③HCl(aq)+NH3·H2O(aq) =NH4Cl(aq)+H2O(l);
④CH3COOH(aq)+NaOH(aq) =CH3COONa(aq)+H2O(l);
⑤HCl(aq)+KOH(aq) =KCl(aq)+H2O(l)
其中反应热符合ΔH=-57.3 kJ·mol-1的是_______(写序号)。
17. 盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“三大酸”。现就三大酸与金属铜反应的情况,回答下列问题:
(1)稀盐酸不与Cu反应,若在稀盐酸中加入H2O2(常见氧化剂,作氧化剂时还原产物为水)后,则可使铜顺利溶解,溶液呈现蓝色。则该反应的离子反应方程式为_______。
(2)在100mL 18.4 mol∙L−1浓硫酸中加入过量铜片,加热使之反应。
①写出发生反应的化学方程式_______。
②生成的气体在标准状况下的实际体积为_______(填序号) 。
a.等于20.61L b.大于20.61L c.小于20.61L
③若使剩余的铜片继续溶解,可在其中加入硝酸盐溶液(如KNO3溶液),则该反应的离子方程式为_______。
(3)根据如图操作及现象推断酸X为_______ (填序号) 。
a.浓盐酸 b.浓硫酸 c.浓硝酸
(4)凭借清洁、储量大、运行稳定等优势,氢能被现代工业视为最理想、潜力最大的新能源。2020年上海进博会展览中,诸多氢能源汽车纷纷亮相。氢氧燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏。某种氢燃料电池的内部结构如图,下列说法正确的是 _______。
A. a处通入的是氧气
B. 右侧电极为电池的负极
C. 左侧电极发生氧化反应
D. 标况下,电池每消耗 22.4 L氢气,电路中通过的电子数目为NA
(5)在工业生产中金属冶炼的原理错误的是_______。
A. 电解熔融 NaCl 来制取 Na
B. 电解熔融的 AlCl3来制取 Al
C. CO 还原 Fe2O3制取 Fe
D. 铝热反应原理制锰:4Al+3MnO23Mn+2 Al2O3
18. 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)通常称作有机玻璃,具有高透明度,低价格,易于机械加工等优点。乙烯法是目前唯一实现其工业化的方法。该生产工艺流程如下图。
请回答下列问题:
(1)有机物A中的含氧官能团名称是___________。
(2)④的反应类型为___________;
(3)①的原子利用率为___________(期望产物为HCHO,结果保留一位小数)。
(4)⑤反应方程式为___________。
(5)下列说法正确的是___________。
A. 甲醛、MMA、PMMA均可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. MMA可以发生取代反应和加成反应
C. 甲醛的水溶液可用作防腐剂,且甲醛可与悬浊液反应生成砖红色沉淀
D. 可以利用溴的四氯化碳溶液鉴别MMA和植物油
19. 某工厂的废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al,此外还含有少量Al2O3和Fe2O3,为探索工业废料的再利用,某化学兴趣小组设计了如下实验流程,用该工厂的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体(CuSO4·5H2O)。
请回答:
(1)步骤Ⅰ中,发生的氧化还原反应的离子方程式为_______,涉及到的分离操作是_______。
(2)试剂X是_______;溶液D是_______。
(3)溶液E在空气中易被氧化,请设计一个简单的实验方案检验溶液E是否被氧化:取少量E溶液于试管中,滴入几滴_______溶液,若溶液变成血红色,则说明E溶液已被氧化,反之则未被氧化。
(4)在步骤Ⅱ时,若用大理石与浓盐酸制取CO2并直接通入溶液A中,一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少。为避免固体减少,可采取的改进措施是在通入CO2之前增加一个盛有_______的洗气瓶,除去氯化氢气体。
(5)从CuSO4溶液中获得胆矾的操作是_______、过滤、……
(6)工业上常用溶液E制取净水剂Na2FeO4,流程如图:
写出由Fe(OH)3制取Na2FeO4的离子方程式_______。
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高2022级第三学期第一学月质量监测考试化学试题(正)
命题范围:人教版(2019)必修一、二、选择性必修一第一、二(1、2节) 难度0.6左右
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、座位号和准考证号填写在答题卡上。
2.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,再选涂其它答案标号。写在本试卷上无效。
3.答主观题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
5、可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5 Fe-56
一、选择题(共42分,每题3分,每小题只有一个选项最符合题意)
1. 下列反应既属于氧化还原反应,又属于放热反应的是
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】B
【解析】
【详解】A.稀释浓硫酸过程中放热,是物理变化,故A不选;
B.反应生成AlCl3和氢气,Al、H元素的化合价变化,为氧化还原反应,且为放热反应,故B选 ;
C.Ba(OH)2•8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应中各元素的化合价都没有发生变化,属于复分解反应,反应吸热,故C不选;
D.该装置是测中和反应的反应热,中和反应是非氧化还原反应,故D不选;
答案选B。
2. 已知下列反应的平衡常数:①;②。则反应③的平衡常数是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】H2(g)+S(s)⇌H2S(g)的平衡常数K1=, S(s)+O2(g)⇌SO2(g)的平衡常数K2=, 反应H2(g)+SO2(g)⇌O2(g)+H2S(g)的平衡常数K==;
答案选D。
3. 反应,经2min,A的浓度减少了。下列反应速率的表示正确的是
A. 2min末,用A表示的反应速率是
B. 2min内,用B表示的反应速率是
C. 2min内,用C表示的反应速率是
D. 2min内,用B和C表示的反应速率之比为2∶3
【答案】B
【解析】
【详解】由经2min,A的浓度减少了0.4mol/L可知,2min 内A的反应速率为=,由反应速率之比等于化学计量数之比可知,B、C的反应速率之比为3:2,2min 内反应速率分别为×=、×=,故选B。
4. 据图判断,下列说法正确是
A. 氢气的标准燃烧热
B. 2 molH2(g)与1 molO2(g)所具有的总能量比2 molH2O(g)所具有的总能量低
C. 液态水分解的热化学方程式为
D. 2 mol H2(g)与1 mol O2(g)生成2 mol H2O(l)时,断裂化学键吸收的能量大于形成化学键放出的能量
【答案】C
【解析】
【详解】A.氢气的标准燃烧热△H=-×(483.6+88)kJ/mol=-285.8 kJ/mol,A错误;
B.根据图示可知2 mol H2(g)与1 mol O2(g)所具有的总能量比2 mol H2O(g)所具有的总能量高,B错误;
C.根据图示可知:2 mol H2(g)与1 mol O2(g)生成2 mol H2O(l)时放出热量为Q=(483.6+88)kJ=571.6 kJ,则2 mol H2O(l)分解产生2 mol H2(g)与1 mol O2(g)时吸收热量是571.6 kJ,故液态水分解的热化学方程式为,C正确;
D.根据图示可知2 mol H2(g)与1 mol O2(g)比2 mol H2O(l)能量多571.6 kJ,说明断裂化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量,D错误;
故合理选项是C。
5. 反应2A(g)+2B(g)=C(g)+3D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为:①v(A)=0.45mol·L-1·min-1 ②v(B)=0.6mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.4mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.5mol·L-1·s-1。该反应进行的快慢顺序为
A. ②>④>①>③ B. ③>④>②>① C. ③>②>④>① D. ④>③>②>①
【答案】C
【解析】
【分析】比较反应速率大小,两个相同:单位相同和物质相同,单位都转化成mol • L-1 • min-1 ,物质都转化成A,据此分析。
【详解】根据反应速率之比等于化学计量数之比,把四个选项中物质的反应速率都转化成物质A的反应速率,则
①v (A) = 0.45mol • L-1 • min-1 ②v (A) = 36 mol • L-1 • min-1
③v (A) = 48 mol • L-1 • min-1 ④v (A) = 20 mol • L-1 • min-1
所以反应速率大小为: ③>②>④>①,故本题答案C。
6. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是空气中含量最多的元素,Y最外层电子数是K层的3倍,Z与Y同主族。下列说法正确的是
A. 原子半径:X<Y<Z<W
B. X、Y可形成一种红棕色气体
C. Z的简单气态氢化物的热稳定性比W的强
D. X、Z、W形成的氧化物均为酸性氧化物
【答案】B
【解析】
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是空气中含量最多的元素,则X为N,Y最外层电子数是K层的3倍,则Y为O,Z与Y同主族,则Z为S,W为Cl。
【详解】A.电子层数越多半径越大,电子层数相同,原子序数越大,半径越小,则半径:Z>W>X>Y,故A错误;
B.X、Y可形成,常温下为红棕色气体,故B正确;
C.氯的非金属性比硫强,所以氯化氢的热稳定性比硫化氢强,故C错误;
D.X可形成NO,不属于酸性氧化物,故D错误。
综上所述,答案为B。
7. 将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)2C(g)。若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L-1,下列说法中正确的是
A. 用物质A表示的反应平均速率为0.3mol·L-1·s-1
B. 用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol·L-1·s-1
C. 2s时物质A的转化率为70%
D. 2s时物质B的浓度为1.4mol·L-1
【答案】A
【解析】
【详解】A.若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L-1,则用物质C表示的反应平均速率为v(C)==0.3mol·L-1·s-1,由方程式系数关系可知,v(C)=v(A)=0.3mol·L-1·s-1,故A正确;
B.由方程式系数关系可知,v(B)=v(C)=×0.3mol·L-1·s-1=0.15 mol·L-1·s-1,故B错误;
C.2s时物质A的转化率为×100%=30%,故C错误;
D.2s时物质B的浓度为=0.7mol/L,故D错误;
故选A。
8. 在一定温度下的密闭容器中,加入1 mol CO和1 mol H2O发生反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),达到平衡时测得n(H2)=0.5 mol,下列说法不正确的是
A. 在该温度下,反应的平衡常数K=1
B. 平衡常数与反应温度无关
C. CO的平衡转化率为50%
D. 平衡时n(H2O)=0.5 mol
【答案】B
【解析】
【详解】A.建立三段式,则,A正确;
B.平衡常数与反应温度有关,B错误;
C.CO的平衡转化率为,C正确;
D.根据A选项三段式得到平衡时n(H2O)=0.5 mol,D正确。
综上所述,答案为B。
9. 下列热化学方程式中,正确的是
A. 已知P(白磷,s)=P(红磷,s) △H=-17.6kJ·mol-1,由此推知白磷更稳定
B. 甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) △H=-890.3kJ·mol-1
C. 500°C、30MPa下,将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)放热19.3kJ,其热化学方程式为:3H2+N22NH3 △H=-38.6kJ·mol-1
D. 用CH3COOH溶液和NaOH溶液反应测定中和热:CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(1) △H<-57.3kJ·mol-1
【答案】B
【解析】
【详解】A.P(白磷,s)=P(红磷,s) ,该反应放热,则红磷的能量更低,由此推知红磷更稳定,A项错误;
B.燃烧热指的是1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为: ,B项正确;
C.和置于密闭容器中充分反应生成放热19.3kJ,因反应为可逆反应,则热化学反应方程式中的反应热数值大于38.6kJ,C项错误;
D.醋酸为弱酸,电离时吸热,则用溶液和NaOH溶液反应测定中和热:,D项错误;
答案选B。
10. 下列关于反应的描述正确的是
A. 使用催化剂,的平衡转化率增大
B. 增大浓度,平衡常数K减小
C. 当时,反应达到平衡状态
D. 降低反应温度,反应物中活化分子百分数减少,反应速率减慢
【答案】D
【解析】
【详解】A.使用催化剂,不能改变平衡状态,的平衡转化率不变,A错误;
B.平衡常数只与温度有关系,增大浓度,平衡常数K不变,B错误;
C.当时说明正逆反应速率不相等,反应没有达到平衡状态,C错误;
D.降低反应温度,导致反应物中活化分子百分数减少,因此反应速率减慢,D正确;
答案选D
11. 在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:,平衡时测得A的浓度为。保持温度不变,将容器的容积压缩到原来的一半,再达到平衡时,测得A的浓度变为。下列有关判断不正确的是
A. C的体积分数增大了 B. A的转化率降低了
C. 平衡向正反应方向移动 D.
【答案】B
【解析】
【分析】保持温度不变,将平衡后容器的容积压缩到原来的一半,气体压强增大,若平衡不发生移动,A的浓度为1.0mol/L,由再达到平衡时,A的浓度为0.9mol/L可知,平衡向正反应方向移动,该反应是气体体积减小的反应,。
【详解】A.由分析可知,增大压强,平衡向正反应方向移动,C的体积分数增大,故A正确;
B.由分析可知,增大压强,平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,故B错误;
C.由分析可知,增大压强,平衡向正反应方向移动,故C正确;
D.由分析可知,增大压强,平衡向正反应方向移动,该反应是气体体积减小的反应,,故D正确;
故选B。
12. 如图表示 2 mol H2(g)和1 mol O2(g)反应生成气态水或液态水的过程中能量的变化,下列说法正确的是
A. 2H2(g)+O2(g)=4H(g)+2O(g)的过程会放出能量
B. H2(g)的燃烧热为571.6 kJ · mol-1
C. 键能4E(H-O)>[2E(H-H)+E(O=O)]
D. 使用催化剂后,反应的∆H减小
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,2 mol H2(g)和1 mol O2(g)反应过程为:2 mol H2(g)和1 mol O2(g)先吸收能量变为4molH(g)和2molO(g),4molH(g)和2molO(g)释放能量变为气态水(状态I),水蒸气再释放能量变为液态水(状态II)。
【详解】A.从图上可见4mol H、2mol O原子能量高,断键吸热,故A错误;
B.燃烧热指1mol的可燃物完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量,由图可知H2(g)的燃烧热为285.8 kJ · mol-1;故B错误;
C.由图可知,该反应为放热反应,所以键能4E(H-O)>[2E(H-H)+E(O=O)],故C正确;
D.使用催化剂能降低活化能,但是∆H不变,故D错误。
答案选C。
13. 一定温度下,在容积为的密闭容器中发生反应:。的物质的量浓度随时间变化如图所示。下列叙述不正确的是
A. 反应达到平衡状态时,的转化率为
B. 前的平均反应速率为
C. 混合气体密度不变,说明该反应达到平衡状态
D. 其他条件保持不变,增大的用量,反应速率增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应达到平衡状态时,X的转化率为60%,A正确;
B.前X的平均反应速率为v(X),同一化学反应用不同物质表达的速率之比等于化学计量数之比,M的平均反应速率为:,B正确;
C.混合气体密度,V不变,m总变化,密度变化,当密度不再变化时,该反应达到平衡状态,C正确;
D.Y为固体,其他条件保持不变,增大Y的用量,不能改变反应速率,D错误;
故选D。
14. 反应mX(g)nY(g)+pZ(g) ΔH,在不同温度下的平衡体系中物质Y的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应的ΔH>0 B. m<n+p
C. B、C两点化学平衡常数:KB>KC D. A、C两点的反应速率v(A)<v(C)
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知温度升高,Y的体积分数增大,说明平衡正向移动,则正向为吸热反应,故A正确;
B.由图可知,增大压强,Y的体积分数减小,说明平衡逆向移动,则m<n+p,故B正确;
C.对吸热反应来说,温度升高,K增大,KB<KC,故C错误;
D.A、C温度相同,C点压强大,则C点的速率大于A点,故D正确;
故选C。
15. Ⅰ、在容积为5L的密闭容器中,发生A、B两种物质间的转化反应,A、B物质的量随时间变化曲线如图所示。请分析图中数据,回答下列问题。
(1)4min时,反应是否达到化学平衡_______(填“是”或“否”),此时正反应速率_______逆反应速率(填“>”或“<”或“=”) 。
(2)该反应的化学方程式为_______。
(3)反应开始至4min,A的平均反应速率为_______。
(4)若向容器中充入He,该反应速率_______(填“加快”或“减慢”或“不变”) 。若要进一步提高该反应的化学反应速率,还可以采取的措施有_______(任写一条)。
II、800℃时在2L密闭容器内反应:2NO(g)+O2(g) ⇌2NO2(g) K体系中,n(NO)随时间的变化如下表所示:(已知起始nO2=1mol)
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO)/mol
2
1.5
1.1
1.0
1.0
1.0
(5)达平衡时NO的转化率为_______。平衡常数K=_______。
(6)能说明该反应一定达到平衡状态的是_______(填字母)。
A. v(NO2)=2v(O2) B. 容器内颜色保持不变
C. 2v逆(NO)=v正(O2) D. 容器内压强保持不变
【答案】(1) ①. 否 ②. >
(2)2A(g)⇌B(g)
(3)0.02mol·L-1·min-1
(4) ①. 不变 ②. 催化剂或升高温度或加压或提高反应物浓度
(5) ①. 50% ②. 4 (6)BD
【解析】
【小问1详解】
4min时,反应没有达到化学平衡,反应继续正向进行,故正反应速率>逆反应速率;
【小问2详解】
0-4min这段时间,A是反应物,A物质的量变化为0.8-0.2=0.6mol,而B是生成物,B的变化量为0.5-0.2=0.3mol,n(A):n(B)=2:1,该反应的方程式为2A(g)⇌B(g);
【小问3详解】
由图像数据可知,反应开始至4min,A的平均反应速率为=0.02mol·L-1·min-1;
【小问4详解】
反应在恒容容器中进行,若向容器中充入He,反应物浓度不变,该反应速率不变,若要进一步提高该反应的化学反应速率,还可以采取的措施有催化剂或升高温度或加压或提高反应物浓度等;
【小问5详解】
由表格中数据可知,到平衡时NO消耗1mol,故NO的转化率为=50%;平衡时,c(NO)=c(NO2)==0.5mol/L,c(O2)==0.25mol/L,K===4;
【小问6详解】
A.不管反应进行到什么程度,总有v(NO2)=2v(O2),所以不一定达平衡状态,故A不选;
B.容器内颜色保持不变说明NO2的浓度不变,可以说明达到平衡,故B选;
C.2v逆(NO)=v正(O2)表示反应方向相反,数值之比不等于化学计量数之比,则此时反应未达平衡状态,故C不选;
D.因为反应前后气体分子数不等,所以平衡前容器内压强始终发生改变,当压强不变时,反应达平衡状态,故D选;
答案选BD。
16 请回答下列问题:
(1)有机物M经过太阳光照可转化成N,转化过程如下,△H= +88.6 kJ·mol-1。则M、N相比,较稳定的是_______。
(2)已知CH3OH(l)的燃烧热为238.64 kJ∙mol−1,CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) △H= -a kJ·mol-1,则a_______238.64(填“>”、“<”或“=”)。
(3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的固体炭层,生成HCl(g)和CO2,当有1mol Cl2参与反应时释放出145kJ热量,写出该反应的热化学方程式_______。
(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。下列反应可制得耐高温材料,热化学方程式为4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)═2Al2O3(s)+3TiC(s) △H=−1176kJ⋅mol−1。反应过程中每转移1mol e-放出的热量为_______kJ。
(5)通常把拆开1mol某化学键吸收的能量看作是该化学键的键能。下表是常见的键能数据:
化学键
键能(kJ/mol)
386
167
498
946
460
a
已知合成氨反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1,则a为_______(取整数)。
(6)氧化亚铜常用于制船底防污漆。用CuO与Cu高温烧结可制取Cu2O,已知反应:2Cu(s)+O2(g) =2CuO(s) ΔH=-314 kJ·mol-1;2Cu2O(s)+O2(g) =4CuO(s) ΔH=-292 kJ·mol-1。则Cu2O(s) =CuO(s)+Cu(s)的ΔH等于_______。
(7)50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过3次实验测的Δt1=3.35℃ Δt2=3.45℃ Δt3=4.08℃,已知近似认为0.55 mol·L−1 NaOH溶液和0.50 mol·L−1盐酸溶液的密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃),则中和热ΔH=_______kJ·mol−1(取小数点后一位)。
(8)已知在25 ℃和101 kPa下,强酸的稀溶液和强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O放出57.3 kJ的热量。现有下列反应:
①H2SO4(aq)+2NaOH(aq) =Na2SO4(aq)+2H2O(l);
②H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq) =BaSO4(s)+2H2O(l);
③HCl(aq)+NH3·H2O(aq) =NH4Cl(aq)+H2O(l);
④CH3COOH(aq)+NaOH(aq) =CH3COONa(aq)+H2O(l);
⑤HCl(aq)+KOH(aq) =KCl(aq)+H2O(l)
其中反应热符合ΔH=-57.3 kJ·mol-1的是_______(写序号)。
【答案】(1)M (2)<
(3)2Cl2 (g)+ 2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+ CO2 (g)△H=−290kJ⋅mol−1
(4)98 (5)426
(6)+11 kJ·mol-1
(7)-56.8 kJ·mol-1
(8)⑤
【解析】
【小问1详解】
M转化为N的△H= +88.6 kJ·mol-1,该反应正向吸热,则M的能量低于N,能量越低越稳定,因此M比N稳定;
【小问2详解】
燃烧热是1mol纯物质完全燃烧生成指定物质时释放的热量,碳元素的指定产物为二氧化碳气体、氢元素的指定产物为液态水,CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)所释放的热量比CH3OH(l)的完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水释放的热量少,a<238.64;
【小问3详解】
Cl2和H2O(g)通过灼热的固体炭层,生成HCl(g)和CO2方程式为2Cl2 (g)+ 2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+ CO2 (g),当有1mol Cl2参与反应时释放出145kJ热量,则2mol Cl2参与反应时释放出290kJ的热量,热化学方程式为2Cl2 (g)+ 2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+ CO2 (g)△H=−290kJ⋅mol−1;
【小问4详解】
4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)═2Al2O3(s)+3TiC(s) △H=−1176kJ⋅mol−1其中Al化合价由0价升高到+3价,C化合价由0降低到-4价,可知12mole-~1176kJ,则反应过程中每转移1mol e-放出的热量为1176kJ÷12=98kJ;
【小问5详解】
△H=反应物总键能-生成物总键能,则对于N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1有ΔH=(946+3a-6×386) kJ·mol-1=-92 kJ·mol-1,求得a=426;
【小问6详解】
①2Cu(s)+O2(g) =2CuO(s) ΔH1=-314 kJ·mol-1;②2Cu2O(s)+O2(g) =4CuO(s) ΔH2=-292 kJ·mol-1;③Cu2O(s) =CuO(s)+Cu(s);由盖斯定律有,则其;
【小问7详解】
该实验中通过3次实验测的Δt1=3.35℃ Δt2=3.45℃ Δt3=4.08℃,则Δt3=4.08℃与其他两组数据相差较大应舍去,而中和反应的反应热指的是强酸和强碱的稀溶液发生发生反应生成1mol水时所释放的热量,则中和热;
【小问8详解】
在25 ℃和101 kPa下,强酸的稀溶液和强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O放出57.3 kJ的热量,可以理解为,对于①H2SO4(aq)+2NaOH(aq) =Na2SO4(aq)+2H2O(l);②H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq) =BaSO4(s)+2H2O(l);③HCl(aq)+NH3·H2O(aq) =NH4Cl(aq)+H2O(l);④CH3COOH(aq)+NaOH(aq) =CH3COONa(aq)+H2O(l);⑤HCl(aq)+KOH(aq) =KCl(aq)+H2O(l)中离子反应可以写为的是①⑤;但由①方程式可知,该反应的△H=-57.3 kJ·mol-1×2=-114.6 kJ·mol-1,因此只有⑤反应热符合ΔH=-57.3 kJ·mol-1。
17. 盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“三大酸”。现就三大酸与金属铜反应的情况,回答下列问题:
(1)稀盐酸不与Cu反应,若在稀盐酸中加入H2O2(常见氧化剂,作氧化剂时还原产物为水)后,则可使铜顺利溶解,溶液呈现蓝色。则该反应的离子反应方程式为_______。
(2)在100mL 18.4 mol∙L−1浓硫酸中加入过量铜片,加热使之反应。
①写出发生反应的化学方程式_______。
②生成的气体在标准状况下的实际体积为_______(填序号) 。
a.等于20.61L b.大于20.61L c.小于20.61L
③若使剩余的铜片继续溶解,可在其中加入硝酸盐溶液(如KNO3溶液),则该反应的离子方程式为_______。
(3)根据如图操作及现象推断酸X为_______ (填序号) 。
a.浓盐酸 b.浓硫酸 c.浓硝酸
(4)凭借清洁、储量大、运行稳定等优势,氢能被现代工业视为最理想、潜力最大的新能源。2020年上海进博会展览中,诸多氢能源汽车纷纷亮相。氢氧燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏。某种氢燃料电池的内部结构如图,下列说法正确的是 _______。
A. a处通入的是氧气
B. 右侧电极为电池的负极
C. 左侧电极发生氧化反应
D. 标况下,电池每消耗 22.4 L氢气,电路中通过的电子数目为NA
(5)在工业生产中金属冶炼的原理错误的是_______。
A. 电解熔融的 NaCl 来制取 Na
B. 电解熔融的 AlCl3来制取 Al
C. CO 还原 Fe2O3制取 Fe
D. 铝热反应原理制锰:4Al+3MnO23Mn+2 Al2O3
【答案】(1)Cu+H2O2+2H+=2H2O+Cu2+
(2) ①. Cu+2H2SO4(浓)2H2O+CuSO4 +SO2↑ ②. c ③. 3Cu+8H++2=4H2O+3Cu2+ +2NO↑
(3)b (4)C (5)B
【解析】
【小问1详解】
稀盐酸不与Cu反应,若在稀盐酸中加入H2O2 (常见氧化剂,作氧化剂时还原产物为水)后,则可使铜顺利溶解,溶液呈现蓝色,由电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知则该反应的离子反应方程式为Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O;
【小问2详解】
①Cu与浓硫酸加热时反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应方程式为Cu+2H2SO4(浓)2H2O+CuSO4 +SO2↑;
②100mL18.4mol•L-1浓硫酸中硫酸的物质的量为0.1L×18.4mol/L=1.84mol,如硫酸完全反应生成二氧化硫的体积为×22.4L/mol≈20.6L,但随反应进行,硫酸逐渐变稀,Cu与稀硫酸不反应,故生成二氧化硫的体积小于20.6L,答案为c;
③若使剩余的铜片继续溶解,可在其中加入硝酸盐溶液(如KNO3溶液),此时溶液相当于稀硝酸,则该反应的离子方程式为3Cu+8H++2=4H2O+3Cu2+ +2NO↑;
【小问3详解】
a.Fe与浓盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,Fe溶解,故a错误;
b.常温下,Fe遇浓硫酸钝化,Fe表面生成一层致密氧化膜,加水后硫酸浓度变小,氧化膜溶解,接着Fe溶解生成硫酸亚铁和氢气,溶液中含有硫酸根离子,加入氯化钡,生成白色的硫酸钡沉淀,故b正确;
c.常温下,Fe遇浓硝酸钝化,Fe表面生成一层致密的氧化膜,加水后硝酸浓度变小,氧化膜溶解,接着Fe溶解,加入氯化钡无沉淀生成,故c错误;
故答案为:b;
【小问4详解】
A.放电时,电子从负极沿导线流向正极,则a处的电极为负极,b处的电极为正极,燃料电池中,通入燃料的电极为负极、通入氧化剂的电极为正极,所以a处通入氢气,故A错误;
B.电子流入电极为正极,则右侧电极为正极,故B错误;
C.左侧是负极,发生氧化反应,故C正确;
D.标况下, 22.4 L氢气为1mol,1molH2会失去2mol电子,故电路中通过的电子数目为2NA,故D错误;
答案选C;
【小问5详解】
A.钠为活泼金属,可以用电解熔融的NaCl生成钠和氯气来制取Na,故A正确;
B.氯化铝为共价化合物,熔融不能导电,工业上是电解熔融的Al2O3来制取Al,故B错误;
C.一氧化碳具有还原性,能还原氧化铁生成铁,是工业冶炼铁的原理,故C正确;
D.锰的金属性弱于铝,利用铝热反应原理可以冶炼锰,反应的化学方程式:4Al+3MnO23Mn+2 Al2O3,故D正确;
答案选B。
18. 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)通常称作有机玻璃,具有高透明度,低价格,易于机械加工等优点。乙烯法是目前唯一实现其工业化的方法。该生产工艺流程如下图。
请回答下列问题:
(1)有机物A中的含氧官能团名称是___________。
(2)④的反应类型为___________;
(3)①的原子利用率为___________(期望产物为HCHO,结果保留一位小数)。
(4)⑤反应方程式为___________。
(5)下列说法正确的是___________。
A. 甲醛、MMA、PMMA均可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. MMA可以发生取代反应和加成反应
C. 甲醛的水溶液可用作防腐剂,且甲醛可与悬浊液反应生成砖红色沉淀
D. 可以利用溴的四氯化碳溶液鉴别MMA和植物油
【答案】(1)羧基 (2)取代反应(酯化反应)
(3)62.5% (4)n (5)BC
【解析】
【分析】甲醇和氧气在催化剂作用下反应生成甲醛,乙烯和一氧化碳、氢气反应生成丙醛,甲醛和丙醛反应生成CH2=C(CH3)CHO,CH2=C(CH3)CHO催化氧化反应生成CH2=C(CH3)COOH,CH2=C(CH3)COOH和甲醇在浓硫酸催化剂作用下反应生成MMA,MMA发生加聚反应生成PMMA。
【小问1详解】
有机物A是CH2=C(CH3)COOH中的含氧官能团名称是羧基;故答案为:羧基。
【小问2详解】
④是CH2=C(CH3)COOH和甲醇在浓硫酸催化剂作用下发生酯化反应,其反应类型为取代反应(酯化反应);故答案为:取代反应(酯化反应)。
【小问3详解】
甲醇和氧气反应生成甲醛和水,则①的原子利用率为;故答案为:62.5%。
【小问4详解】
⑤是CH2=C(CH3)COOCH3是发生加聚反应,其反应方程式为n;故答案为:n。
【小问5详解】
A.PMMA不含碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A错误;B.MMA含有酯基,能发生水解反应(取代反应),含有碳碳双键,能发生加成反应,故B正确;C.甲醛的水溶液交福尔马林,可用作防腐剂,甲醛含有醛基,能与悬浊液反应生成砖红色沉淀氧化亚铜,故C正确;D.MMA和植物油都含有碳碳双键,都能使溴的四氯化碳溶液褪色,因此不能用溴的四氯化碳溶液鉴别MMA和植物油,故D错误;综上所述,答案为:BC。
19. 某工厂的废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al,此外还含有少量Al2O3和Fe2O3,为探索工业废料的再利用,某化学兴趣小组设计了如下实验流程,用该工厂的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体(CuSO4·5H2O)。
请回答:
(1)步骤Ⅰ中,发生的氧化还原反应的离子方程式为_______,涉及到的分离操作是_______。
(2)试剂X是_______;溶液D是_______。
(3)溶液E在空气中易被氧化,请设计一个简单的实验方案检验溶液E是否被氧化:取少量E溶液于试管中,滴入几滴_______溶液,若溶液变成血红色,则说明E溶液已被氧化,反之则未被氧化。
(4)在步骤Ⅱ时,若用大理石与浓盐酸制取CO2并直接通入溶液A中,一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少。为避免固体减少,可采取的改进措施是在通入CO2之前增加一个盛有_______的洗气瓶,除去氯化氢气体。
(5)从CuSO4溶液中获得胆矾的操作是_______、过滤、……
(6)工业上常用溶液E制取净水剂Na2FeO4,流程如图:
写出由Fe(OH)3制取Na2FeO4的离子方程式_______。
【答案】(1) ①. ②. 过滤
(2) ①. 稀硫酸(硫酸或稀H2SO4) ②. 碳酸氢钠溶液
(3)KSCN (4)饱和碳酸氢钠溶液
(5)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
(6)
【解析】
【分析】废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al,此外还含有少量Al2O3和Fe2O3,向其中加入过量NaOH溶液时, Al和Al2O3溶于NaOH溶液生成NaA1O2溶液,过滤,得到滤液(NaAlO2和NaOH的混合溶液)和滤渣(Cu、Fe和Fe2O3),向滤液中通入足量CO2,可以生成Al(OH)3沉淀和碳酸氢钠溶液,再次过滤,向滤渣Al(OH)3中加入盐酸反应生成氯化铝溶液,经一系列操作得到氯化铝;向Cu、Fe和Fe2O3的混合物中加入足量稀硫酸,生成硫酸铁和硫酸亚铁的混合溶液,进一步得到硫酸亚铁溶液,经处理得到绿矾;再向铜中加入浓硫酸,生成硫酸铜,最后得到胆矾晶体。
【小问1详解】
在步骤Ⅰ中,发生氧化还原反应是Al与NaOH溶液反应产生NaAlO2、H2,该反应的离子方程式为;
涉及的操作是分离难溶性固体与可溶性液体混合物,该操作方法名称是过滤;
【小问2详解】
根据上述分析可知:试剂X是吸硫酸,溶液D是NaHCO3溶液;
【小问3详解】
溶液E是FeSO4溶液,Fe2+容易被空气中的O2氧化为Fe3+,Fe3+可以与SCN-反应产生Fe(SCN)3,使溶液变为血红色,而Fe2+与SCN-不能发生反应使溶液颜色发生改变,因此设计一个简单的实验方案检验溶液FeSO4是否被氧化的方法是:取少量FeSO4溶液于试管中,滴入几滴KSCN溶液,若溶液变成血红色,则说明E溶液已被氧化,反之则未被氧化;
【小问4详解】
在步骤Ⅱ时,若用大理石与浓盐酸制取CO2并直接通入溶液A中,由于浓盐酸具有挥发性,挥发的HCl随CO2气体进入到溶液A中,HCl会溶解反应产生的Al(OH)3沉淀,导致一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少。为避免固体减少,可采取的改进措施是在通入CO2之前增加一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶,除去CO2中的杂质HCl气体;
【小问5详解】
CuSO4的溶解度受温度的影响变化较大,因此从CuSO4溶液中获得胆矾的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,就获得胆矾CuSO4·5H2O。
【小问6详解】
Fe(OH)3与NaClO的NaOH溶液发生氧化还原反应产生Na2FeO4、NaCl、H2O,该反应的离子方程式为:。
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