精品解析:广东省汕头市潮南区科利园实验学校2024-2025学年高二上学期第一次月考 化学试题
2024-10-17
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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) | 广东省 |
| 地区(市) | 汕头市 |
| 地区(区县) | 潮南区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.45 MB |
| 发布时间 | 2024-10-17 |
| 更新时间 | 2024-11-28 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-10-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48009183.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:
潮南区科利园实验学校24-25学年第一学期第一次月考
高二年级 化学科 试题卷
考试时间:75分钟 满分100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Na-23
一、单选题:本题共16小题,共44分(1- 10 题每小题2分,共20分;11-16题每小题4分,共24分。每小题只有一个选项符合要求)。
1. 2019年,中国能源网发文《中国能源结构将进入多元时代》。下列能量主要是化学能转化为热能是
A.硅太阳能电池
B.锂离子电池
C.太阳能集热器
D.燃气灶
A. A B. B C. C D. D
2. 下列变化过程中需要吸收能量的是
A. 氢气球发生燃烧爆炸 B. 向污染的河水中投入生石灰
C. D.
3. 在通过实验测量化学反应速率时,不可以利用的相关性质为( )
A. 气体的体积和体系的压强
B. 颜色的深浅
C. 物质的浓度(或质量)
D. 元素的化合价
4. 一定条件下,在恒容密闭容器中发生反应,达到平衡前的反应速率分别用表示,下列关系式正确的是
A. B.
C. D.
5. 已知:2P(s)+3Cl2(g)=2PCl3(g) △H1=-612kJ·mol-1,PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g) △H2=+93kJ·mol-1,则P(s)+5/2Cl2(g)=PCl5(g)的△H是
A. -705kJ·mol-1 B. -399kJ·mol-1
C. +203kJ·mol-1 D. -213kJ·mol-1
6. 化学与生活密切相关,下列措施的目的是加快反应速率的是
A. 在食品中添加苯甲酸钠做防腐剂
B. 工业制硫酸时,将黄铁矿粉碎煅烧
C. 在钢铁中加入铬、镍等金属元素制成不锈钢
D. 在水果罐头中加入抗坏血酸做抗氧化剂
7. 下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是
反应装置或图像
实验现象或图像信息
A
温度计的水银柱上升
B
反应物总能量大于生成物总能量
C
反应开始后,针筒活塞向右移动
D
反应开始后,甲处液面低于乙处液面
A. A B. B C. C D. D
8. 下列有关热化学方程式的叙述中,正确的是( )
A. 含20.0 g NaOH的稀溶液与足量的稀硫酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则表示中和热的热化学方程式为:2NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l) ∆H=-114.8 kJ
B. 已知热化学方程式:SO2(g)+O2(g)SO3(g) ∆H=-98.32 kJ/mol,在容器中充入2 mol SO2和1 mol O2充分反应,最终放出的热量为196.64 kJ
C. 已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H=-483.6kJ/mol,则H2的燃烧热为241.8 kJ/mol
D. 用稀氨水与稀盐酸进行中和热的测定实验,计算得到的中和热的∆H偏大
9. 某温度下,在容积一定的密闭容器中进行如下反应:2X(g)+Y(g)Z(g)+W(s) ΔH>0。下列叙述正确的是
A. 向容器中充入氩气,反应速率加快
B. 加入少量W,逆反应速率不变
C. 升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D. 将容器的容积压缩,可增大单位体积内活化分子的百分数,有效碰撞次数增大
10. 在某温度下,可逆反应平衡常数为,下列说法正确的是
A. 越大,达到平衡时,反应进行的程度越大
B. 越小,达到平衡时,反应物转化率越大
C. 随反应物浓度的改变而改变
D. 随着温度的升高而增大
11. 部分化学键的键能数据如表:
化学键
496
243
431
463
则的为
A +125 kJ⋅mol B. 125 kJ C. -118 kJ⋅mol D. -118 kJ
12. 一定温度下,将一定量的碳粉和CO2气体置于1L的密闭容器中发生反应C(s)+CO2(g)⇌2CO(g),当下列物理量不发生变化时,能表明反应已达到平衡状态的是
①混合气体的密度 ②容器内气体的压强 ③c(CO2) ④c(CO2)∶c(CO)
A. ①③ B. ②④ C. ①②③④ D. ②③④
13. 反应分两步进行:①,②。下列示意图中(图中物质均为气态),能正确表示总反应过程中能量变化的是
A. B.
C. D.
14. 计算机模拟催化剂表面水煤气产氢反应[]过程中能量的变化如图所示。下列说法错误的是
A. 过程Ⅱ只有极性共价键的断裂,无共价键的形成
B. 催化剂加快了反应速率,但不能提高产物的产量
C. 过程Ⅰ需要吸收能量,过程Ⅲ则放出能量
D. 由图可知比稳定
15. 一定温度下,向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,对该反应的推断合理的是
A. 该反应的化学方程式为3B+4D⇌6A+2C
B. 反应进行到1 s时,v(A)=v(C)
C. 反应从开始到6 s的时间内,B的平均反应速率为0.05 mol·L-1·s-1
D. 反应进行到6 s时,各物质的反应速率相等
16. 工业上一种钒基催化剂催化NH3还原NO的反应过程如图所示。下列说法错误的是
A. 已知反应①速率最快,所以反应①活化能最小
B. 为该反应的催化剂
C. 反应③既有极性键的形成,又有非极性键的形成
D. 总反应方程式为
二、填空题(共56分)。
17. I某化学小组安装两套如图所示的相同装置,用以探究影响H2O2分解速率的因素。
(1)仪器b的名称为是_______。
(2)MnO2催化下H2O2分解的化学方程式为_______。
(3)有如下实验设计方案,请帮助他们完成表格中未填部分。
实验编号
实验目的
T/K
催化剂
浓度
甲组实验I
作实验参照
298
3滴FeCl3溶液
10mL2%H2O2
甲组实验Ⅱ
_______
298
_______
10mL5%H2O2
(4)某同学通过测定硫代硫酸钠与硫酸反应发生时溶液变浑浊的时间,研究外界条件对化学反应速率的影响。设计实验如下:
实验编号
实验温度℃
①
25
0.1
5.0
0.1
10.0
a
②
25
0.1
10.0
0.1
10.0
0
③
25
0.2
5.0
0.1
50
b
④
30
0.2
5.0
0.1
10.0
5.0
i.请写出硫代硫酸钠与硫酸反应的离子方程式为_______。
ii.其他条件不变时:探究温度对化学反应速率的影响,应选择实验_______(填实验编号);若同时选择实验①②、实验②③,测定混合液变浑浊的时间,可分别探究Na2S2O3浓度和H2SO4的浓度对化学反应速率的影响,则表中a和b分别为_______和_______。
18. 某温度时,ⅥA元素单质与H2反应生成气态H2X的热化学方程式如下:
①H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-242kJ•mol-1;
②H2(g)+S(g)=H2S(g) ΔH=-20kJ•mol-1;
③H2(g)+Se(g)⇌H2Se(g) ΔH=+81kJ•mol-1。
(1)上述反应中属于放热反应的是_______(填序号,下同),属于吸热反应的是_______。
(2)2g H2完全燃烧生成气态水,放出的热量为_______。
(3)请写出O2与H2S反应生成S的热化学方程式_______。
(4)根据下图(物质均为气态)写出热化学方程式_______。
(5)加入催化剂该反应的反应热H是否发生了改变_______(填“是”或“否”)。
(6)H2可与CO2反应生成甲醇和水,其反应过程如下。
反应①: ;
反应②: 。
反应③:的____,平衡常数_____(用、表示)。
19. 按要求回答下列问题。
(1)4g硫粉在中完全燃烧生成气体,放出37kJ的热量,写出S燃烧的热化学方程式___。
(2)已知25℃时,下列物质的相对能量如表所示。
物质
相对能量
0
0
表示燃烧热的热化学方程式为_______。
(3)溶液和溶液进行中和反应,溶液密度近似,溶液比热容为,反应前后溶液温差最高4℃,中和热_______(小数点后取一位)。
(4)一定温度下,体积为2L的密闭容器中装有4molSO2和2molO2,发生反应,2min末达到平衡测得容器中有1.6molSO2,请列出三段式计算:该温度下的平衡常数为K=_______L·mol-1(计算结果)。
(5)大气污染物氮氧化物可采用氢气选择性催化还原(H2-SCR)处理。相关反应如下:
主反应: ΔH1<0 K1;
副反应: ΔH2<0 K2。
i.已知: ΔH3 K3; ΔH4 K4,则ΔH1=_______(用含有ΔH3和ΔH4的代数式表示),K1=_______(用含有K3和K4的代数式表示)
ii.恒温条件下,将NO、N2充入某恒容密闭容器中,在催化剂作用下进行反应。下列有关说法错误的是_______。(填字母序号)
a.当容器内的压强不再变化时说明主、副反应均达到平衡
b.平衡后,若向容器内再充入少量NO,主、副反应平衡常数均增大
c.平衡后,NO、N2和N2O三者的物质的量之比保持不变
d.平衡后,
20. 在体积一定的密闭容器中,反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)达到平衡。该反应的平衡常数K与温度的关系如下表所示:
温度/℃
500
700
900
K
1.00
1.47
240
(1)该反应的化学平衡常数表达式是_______。
(2)该反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)若升高温度,CO2转化率的变化是_______(填“增大”“减小”或“不变”,下同)。
(4)若降低温度,混合气体的密度_______。
(5)500℃下,该反应达到化学平衡状态的标志是_______(填字母)。
a.CO2和CO的体积相同
b.混合气体的密度保持不变
c.体系的压强保持不变
d.CO2和CO物质的量之和保持不变
(6)合成氨反应在催化剂作用下的反应历程和能量变化如图所示(*R表示微粒处于吸附状态,吸附态为气态)。已知:活化能,又称为“反应能垒”或“反应势垒”,是化学反应发生所需的最小能量。反应能垒越大,反应越慢。
① _______。
②合成氨反应过程中,决定该化学反应快慢的基元反应的热化学方程式为_______。
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潮南区科利园实验学校24-25学年第一学期第一次月考
高二年级 化学科 试题卷
考试时间:75分钟 满分100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Na-23
一、单选题:本题共16小题,共44分(1- 10 题每小题2分,共20分;11-16题每小题4分,共24分。每小题只有一个选项符合要求)。
1. 2019年,中国能源网发文《中国能源结构将进入多元时代》。下列能量主要是化学能转化为热能的是
A.硅太阳能电池
B.锂离子电池
C.太阳能集热器
D.燃气灶
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.硅太阳能电池将太阳能转化为电能,A错误;
B.锂离子电池放电过程中将化学能转化为电能,B错误;
C.太阳能集热器将太阳能转化为热能,C错误;
D.燃气燃烧过程中将燃料中的化学能部分转化为热能,D正确;
故选D。
2. 下列变化过程中需要吸收能量的是
A. 氢气球发生燃烧爆炸 B. 向污染的河水中投入生石灰
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.氢气球发生燃烧爆炸属于放热反应,故A不选;
B.生石灰溶于水并与水反应生成熟石灰属于放热反应,故B不选;
C.属于化学键的形成,需要释放能量,故C不选;
D.属于化学键的断裂,需要吸收能量,故选D。
答案选D
3. 在通过实验测量化学反应速率时,不可以利用的相关性质为( )
A. 气体的体积和体系的压强
B. 颜色的深浅
C. 物质的浓度(或质量)
D. 元素的化合价
【答案】D
【解析】
【详解】A.化学反应速率的快慢,可以用气体的体积和体系的压强变化来表示,A正确;
B.化学反应速率的快慢,可以用单位时间内物质的浓度变化来表示,颜色变化也可以衡量有色物质消耗或生成的快慢,B正确;
C.化学反应速率的快慢,可以用单位时间内物质的浓度(或质量)变化来表示,C正确;
D.化合价与反应速率无关,可以判定是否为氧化还原反应,D错误;
答案选D。
4. 一定条件下,在恒容密闭容器中发生反应,达到平衡前的反应速率分别用表示,下列关系式正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】同一化学反应用不同物质表示反应速率时,速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比,据此分析判断。
【详解】A.根据物质反应转化关系可知化学反应速率v(H2):v(C3H8)=10:1,所以,A错误;
B.同A分析可知,,B错误;
C.同A分析可知,,C正确;
D.同A分析可知,,D错误;
故选C。
5. 已知:2P(s)+3Cl2(g)=2PCl3(g) △H1=-612kJ·mol-1,PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g) △H2=+93kJ·mol-1,则P(s)+5/2Cl2(g)=PCl5(g)的△H是
A. -705kJ·mol-1 B. -399kJ·mol-1
C. +203kJ·mol-1 D. -213kJ·mol-1
【答案】B
【解析】
【详解】已知:① 2P(s)+3Cl2(g)=2PCl3(g) △H1=-612kJ·mol-1
②PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g) △H2=+93kJ·mol-1
则根据盖斯定律可知①÷2-②即得到反应P(s)+5/2Cl2(g)=PCl5(g)的△H=-399kJ·mol-1。
答案选B。
6. 化学与生活密切相关,下列措施的目的是加快反应速率的是
A. 在食品中添加苯甲酸钠做防腐剂
B. 工业制硫酸时,将黄铁矿粉碎煅烧
C. 在钢铁中加入铬、镍等金属元素制成不锈钢
D. 在水果罐头中加入抗坏血酸做抗氧化剂
【答案】B
【解析】
【详解】A.食品中添加防腐剂苯甲酸钠的目的是防止食品腐败变质,即减慢食品变质的反应速率,A项不符合题意;
B.将黄铁矿粉碎再煅烧可增大FeS2与O2的接触面积,加快反应速率,B项符合题意;
C.在钢铁中加入铬、镍等金属元素制成不锈钢可防止钢铁锈蚀,C项不符合题意;
D.在水果罐头中加入抗氧化剂抗坏血酸,可以减慢水果罐头氧化变质的反应速率,D项不符合题意。
答案选B。
7. 下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是
反应装置或图像
实验现象或图像信息
A
温度计的水银柱上升
B
反应物总能量大于生成物总能量
C
反应开始后,针筒活塞向右移动
D
反应开始后,甲处液面低于乙处液面
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.因为温度计的水银柱上升,温度升高,说明氢氧化钠与盐酸反应释放热量,故A不符合题意;
B.反应物的总能量比生成物的总能量高,所以在发生反应时会有一部分能量释放,表现为反应放热,故B不符合题意;
C.锌粒与稀硫酸反应会产生氢气,使锥形瓶内气体压强增加,所以针筒活塞向右移动,不能证明是反应释放热量导致的,故C符合题意;
D.锌粒与稀硫酸反应开始后,甲处液面低于乙处液面,说明反应导致集气瓶内气体压强增大,但反应并未在集气瓶中进行,说明是反应释放的热量使集气瓶内的温度升高而导致压强增大,故D不符合题意。
答案选C。
8. 下列有关热化学方程式的叙述中,正确的是( )
A. 含20.0 g NaOH的稀溶液与足量的稀硫酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则表示中和热的热化学方程式为:2NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l) ∆H=-114.8 kJ
B. 已知热化学方程式:SO2(g)+O2(g)SO3(g) ∆H=-98.32 kJ/mol,在容器中充入2 mol SO2和1 mol O2充分反应,最终放出的热量为196.64 kJ
C. 已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H=-483.6kJ/mol,则H2的燃烧热为241.8 kJ/mol
D. 用稀氨水与稀盐酸进行中和热的测定实验,计算得到的中和热的∆H偏大
【答案】D
【解析】
【详解】A.含20.0 g NaOH的稀溶液与足量的稀硫酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,20.0 g NaOH的物质的量是0.5 mol,由于中和热是在稀溶液中酸、碱发生中和反应产生1 mol液体水时放出的热量,则表示中和热的热化学方程式为NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ∆H=-57.4 kJ/mol,A错误;
B.热化学方程式:SO2(g)+O2(g)SO3(g) ∆H=-98.32 kJ/mol表示1 mol SO2气体完全转化为SO3(g)时放出热量98.32 kJ,由于该反应为可逆反应,所以在容器中充入2 mol SO2和1 mol O2充分反应时,产生的SO3气体的物质的量小于2 mol,则最终放出的热量小于196.64 kJ,B错误;
C.因燃烧热在某一温度和压强下1 mol某物质完全燃烧生成稳定氧化物时所释放出的热量,水的稳定状态是液态,H2O由气态转化为液态会放出热量,故由2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H=-483.6kJ/mol,可知H2的燃烧热大于241.8 kJ/mol,C错误;
D.氨水中的一水合氨是弱电解质,电离吸收热量,则若用稀氨水与稀盐酸进行中和热的测定实验,反应放出的热量比稀HCl与稀NaOH反应放出热量少。反应放热越少,反应热就越大,故计算得到的中和热的∆H偏大,D正确;
故合理选项D。
9. 某温度下,在容积一定的密闭容器中进行如下反应:2X(g)+Y(g)Z(g)+W(s) ΔH>0。下列叙述正确的是
A. 向容器中充入氩气,反应速率加快
B. 加入少量W,逆反应速率不变
C. 升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D. 将容器的容积压缩,可增大单位体积内活化分子的百分数,有效碰撞次数增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.在体积一定的密闭容器中加入氩气,压强增大,各组分的浓度不变,所以反应速率不变,故A错误;
B.W是固体,所以加入少量W,正、逆反应速率均不变,故B正确;
C.升高温度,正、逆反应速率均增大,故C错误;
D.将容器的体积压缩,压强增大,增大单位体积内活化分子数,有效碰撞次数增大,反应速率加快,但单位体积内活化分子的百分数不变,故D错误;
故选B。
10. 在某温度下,可逆反应平衡常数为,下列说法正确的是
A. 越大,达到平衡时,反应进行的程度越大
B. 越小,达到平衡时,反应物的转化率越大
C. 随反应物浓度的改变而改变
D. 随着温度的升高而增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据反应化学平衡常数的意义可知,K越大,达到平衡时,反应进行的程度越大,A正确;
B.根据反应化学平衡常数的意义可知,K越小,达到平衡时,反应进行的程度越小,即反应物的转化率越小,B错误;
C.化学平衡常数仅仅是温度的函数,即K不随反应物浓度的改变而改变,仅仅随着温度的改变而改变,C错误;
D.题干未告知该反应正反应为吸热反应还是放热反应,故无法判断K随着温度的升高的变化情况,D错误;
故选A。
11. 部分化学键的键能数据如表:
化学键
496
243
431
463
则的为
A. +125 kJ⋅mol B. 125 kJ C. -118 kJ⋅mol D. -118 kJ
【答案】C
【解析】
【详解】根据=反应物的总键能-生成物的总键能可知,上述反应的=(496+4431-4463-2243)kJ⋅mol=-118 kJ⋅mol,故C项符合题意。
答案选C。
12. 一定温度下,将一定量的碳粉和CO2气体置于1L的密闭容器中发生反应C(s)+CO2(g)⇌2CO(g),当下列物理量不发生变化时,能表明反应已达到平衡状态的是
①混合气体的密度 ②容器内气体的压强 ③c(CO2) ④c(CO2)∶c(CO)
A. ①③ B. ②④ C. ①②③④ D. ②③④
【答案】C
【解析】
【详解】①反应体系中有固体物质参与反应,反应平衡时,气体的质量则不再改变,容器的体积一直未变,则混合气体的密度不再改变,混合气体的密度不变时,反应达到平衡状态,①正确;
②反应体系为气体增大的反应,容器的体积不变,则压强与气体的物质的量有关,反应平衡时,气体的物质的量不变,则容器内气体的压强不再改变,容器的压强不变时,反应达到平衡状态,②正确;
③反应达到平衡状态时,二氧化碳的物质的量不再改变,体积不变,c(CO2)不变,c(CO2)不变 时,反应达到平衡状态,③正确;
④反应达到平衡状态时,c(CO2)、c(CO)都不再改变,则c(CO2)∶c(CO)不变,④正确;
综上所述,答案为C。
13. 反应分两步进行:①,②。下列示意图中(图中物质均为气态),能正确表示总反应过程中能量变化的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由,可知A和B的能量之和大于C的能量;由①,可知这步反应是吸热反应,故X的能量大于A和B的能量之和,反应②为放热反应,X的能量高于C,故D符合题意,故选D。
14. 计算机模拟催化剂表面水煤气产氢反应[]过程中能量的变化如图所示。下列说法错误的是
A. 过程Ⅱ只有极性共价键的断裂,无共价键的形成
B. 催化剂加快了反应速率,但不能提高产物的产量
C. 过程Ⅰ需要吸收能量,过程Ⅲ则放出能量
D. 由图可知比稳定
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图示,过程Ⅱ中水分子极性共价键O-H键断裂,A正确;
B.催化剂可以降低反应的活化能,加快反应速率,B正确;
C.由图知道过程Ⅰ,状态1到状态2,能量升高,需要吸热;过程Ⅲ,状态3到状态4,能量降低,放出能量,C正确;
D.根据图示数据,不能判断、CO稳定性强弱,故D错误;
故答案选D。
15. 一定温度下,向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,对该反应的推断合理的是
A. 该反应的化学方程式为3B+4D⇌6A+2C
B. 反应进行到1 s时,v(A)=v(C)
C. 反应从开始到6 s的时间内,B的平均反应速率为0.05 mol·L-1·s-1
D. 反应进行到6 s时,各物质的反应速率相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知反应开始到6 s的时间内, B、C物质的量分别减少0.6mol、0.8mol,A、D物质的量增加1.2 mol、0.4mol,根据物质的量变化比等于化学计量数之比,故该反应的化学方程式为3B+4C ⇌6A+2D ,A错误;
B.反应进行到1 s时,根据速率比等于化学计量数之比,v(A)= v(C),B错误;
C.反应从开始到6 s的时间内,B的平均反应速率为,C正确;
D.反应进行到6 s时,反应达到平衡状态,各物质的反应速率之比等于化学计量数之比,D错误;
故选C。
16. 工业上一种钒基催化剂催化NH3还原NO的反应过程如图所示。下列说法错误的是
A. 已知反应①速率最快,所以反应①活化能最小
B. 为该反应的催化剂
C. 反应③既有极性键的形成,又有非极性键的形成
D. 总反应方程式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.活化能越小反应越快,活化能越大反应越慢,已知反应①速率最快,所以反应①活化能最小,A正确;
B.先在反应③中生成、后在反应④中消耗,为该反应的中间产物,B错误;
C.③中涉及氢氧极性键的形成、氮氮非极性键的形成,C正确;
D.由反应历程图可知总反应的化学方程式为氨气和NO、氧气催化生成氮气和水:,D正确;
故选B。
二、填空题(共56分)。
17. I某化学小组安装两套如图所示的相同装置,用以探究影响H2O2分解速率的因素。
(1)仪器b的名称为是_______。
(2)MnO2催化下H2O2分解的化学方程式为_______。
(3)有如下实验设计方案,请帮助他们完成表格中未填部分。
实验编号
实验目的
T/K
催化剂
浓度
甲组实验I
作实验参照
298
3滴FeCl3溶液
10mL2%H2O2
甲组实验Ⅱ
_______
298
_______
10mL5%H2O2
(4)某同学通过测定硫代硫酸钠与硫酸反应发生时溶液变浑浊的时间,研究外界条件对化学反应速率的影响。设计实验如下:
实验编号
实验温度℃
①
25
0.1
5.0
0.1
10.0
a
②
25
0.1
10.0
0.1
10.0
0
③
25
0.2
5.0
0.1
5.0
b
④
30
0.2
5.0
0.1
10.0
5.0
i.请写出硫代硫酸钠与硫酸反应的离子方程式为_______。
ii.其他条件不变时:探究温度对化学反应速率的影响,应选择实验_______(填实验编号);若同时选择实验①②、实验②③,测定混合液变浑浊的时间,可分别探究Na2S2O3浓度和H2SO4的浓度对化学反应速率的影响,则表中a和b分别为_______和_______。
【答案】(1)锥形瓶 (2)
(3) ①. 研究浓度对速率的影响 ②. 3滴FeCl3溶液
(4) ①. + 2H+ = SO2 ↑+ S ↓ + H2O ②. ②④ ③. 5.0 ④. 10.0
【解析】
【分析】探究温度对速率的影响时,其他条件要保持不变,由表中数据可知,②④只有温度不同,①②只有Na2S2O3浓度不同,②③只有H2SO4的浓度不同,由②可知总体积为20.00mL;
【小问1详解】
由装置图可知仪器b的名称为锥形瓶;
【小问2详解】
H2O2在MnO2催化下分解生成水和氧气,化学方程式为:;
【小问3详解】
由甲组实验Ⅰ的实验目的可知,催化剂和浓度只能有一个作为变量,而浓度已为变量,催化剂就不能再作为变量,所以甲组实验Ⅱ中催化剂与甲组实验Ⅰ中的相同,由题干的实验目的可知甲组实验Ⅱ的实验目的为探究浓度对速率的影响,催化剂也为3滴FeCl3溶液;
【小问4详解】
由表中数据可知,②④的硫代硫酸钠浓度与体积的积相等,即硫代硫酸钠的物质的量相等,混合后溶液总体积相等,只有温度不同,探究温度对化学反应速率的影响,应选择实验②④;若同时选择实验①②、实验②③,测定混合液变浑浊的时间,可分别探究Na2S2O3浓度和H2SO4的浓度对化学反应速率的影响,则表中a为20.0-10.0-5.0=5.0,b为20.0-10.0-10.0=10.0。
18. 某温度时,ⅥA元素单质与H2反应生成气态H2X的热化学方程式如下:
①H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-242kJ•mol-1;
②H2(g)+S(g)=H2S(g) ΔH=-20kJ•mol-1;
③H2(g)+Se(g)⇌H2Se(g) ΔH=+81kJ•mol-1。
(1)上述反应中属于放热反应的是_______(填序号,下同),属于吸热反应的是_______。
(2)2g H2完全燃烧生成气态水,放出的热量为_______。
(3)请写出O2与H2S反应生成S的热化学方程式_______。
(4)根据下图(物质均为气态)写出热化学方程式_______。
(5)加入催化剂该反应的反应热H是否发生了改变_______(填“是”或“否”)。
(6)H2可与CO2反应生成甲醇和水,其反应过程如下
反应①: ;
反应②: 。
反应③:的____,平衡常数_____(用、表示)。
【答案】(1) ①. ①② ②. ③
(2)242kJ (3)O2(g)+2H2S(g)=2H2O(g)+2S(g) ΔH=-444kJ•mol-1
(4)N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+182.6 kJ/mol
(5)否 (6) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
放热反应中ΔH<0,吸热反应中ΔH>0,上述反应中属于放热反应的是①②,属于吸热反应的是③;
【小问2详解】
2gH2的物质的量为1mol,根据反应①H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-242kJ•mol-1可知,1molH2完全燃烧生成气态水时放出的热量为242kJ,则2gH2完全燃烧生成气态水放出的热量为242kJ;
【小问3详解】
已知:①H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-242kJ•mol-1②H2(g)+S(g)=H2S(g) ΔH=-20kJ•mol-1根据盖斯定律:(①-②)×2可得O2与H2S反应生成S的热化学方程式O2(g)+2H2S(g)=2H2O(g)+2S(g) ΔH=-444kJ•mol-1;
【小问4详解】
根据图示,反应物为N2和O2,生成物为NO,反应物的总能量小于生成物的总能量,该反应为吸热反应,ΔH=+182.6 kJ/mol,则该热化学方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+182.6 kJ/mol;
【小问5详解】
催化剂只改变反应速率和反应历程,不改变反应的焓变;
【小问6详解】
根据盖斯定律可知,反应③=(反应①+反应②),则;根据平衡常数表达式与热化学方程式的关系可知,。
19. 按要求回答下列问题。
(1)4g硫粉在中完全燃烧生成气体,放出37kJ的热量,写出S燃烧的热化学方程式___。
(2)已知25℃时,下列物质的相对能量如表所示。
物质
相对能量
0
0
表示燃烧热的热化学方程式为_______。
(3)溶液和溶液进行中和反应,溶液密度近似,溶液比热容为,反应前后溶液温差最高4℃,中和热_______(小数点后取一位)。
(4)一定温度下,体积为2L的密闭容器中装有4molSO2和2molO2,发生反应,2min末达到平衡测得容器中有1.6molSO2,请列出三段式计算:该温度下的平衡常数为K=_______L·mol-1(计算结果)。
(5)大气污染物氮氧化物可采用氢气选择性催化还原(H2-SCR)处理。相关反应如下:
主反应: ΔH1<0 K1;
副反应: ΔH2<0 K2。
i.已知: ΔH3 K3; ΔH4 K4,则ΔH1=_______(用含有ΔH3和ΔH4的代数式表示),K1=_______(用含有K3和K4的代数式表示)
ii.恒温条件下,将NO、N2充入某恒容密闭容器中,在催化剂作用下进行反应。下列有关说法错误的是_______。(填字母序号)
a.当容器内的压强不再变化时说明主、副反应均达到平衡
b.平衡后,若向容器内再充入少量NO,主、副反应平衡常数均增大
c.平衡后,NO、N2和N2O三者的物质的量之比保持不变
d.平衡后,
【答案】(1)S(s)+O2(g)=SO2(g) =-296kJ/mol
(2)
(3)
(4)5.625 (5) ①. 2ΔH3 -ΔH4 ②. ③. bd
【解析】
【小问1详解】
硫的摩尔质量为32g/mol,4g硫粉的物质的量为mol,mol硫粉在中完全燃烧生成气体,放出37kJ的热量,所以1mol硫粉在中完全燃烧生成气体,放出37kJ×8=296kJ的热量,所以S燃烧的热化学方程式为: 。
【小问2详解】
示燃烧热的热化学方程式,可燃物为,生成的是稳定的产物,水为液态,故表示燃烧热的热化学方程式为。
【小问3详解】
溶液和溶液进行中和反应,氢氧化钠物质量为0.025mol,硫酸物质的量为0.015mol,根据反应:可知,硫酸过量,因此生成水物质的量为0.025mol,溶液密度近似,溶液的质量为80g,溶液比热容为,反应前后溶液温差最高4℃,中和热。
【小问4详解】
一定温度下,体积为2L的密闭容器中装有4molSO2和2molO2,则起始时浓度分别为、,2min末达到平衡测得容器中有1.6molSO2即二氧化硫的变化量为,根据题意列三段式:;平衡时SO2、O2、SO3浓度分别为0.8mol/L、0.4mol/L、1.2mol/L,该温度下的平衡常数为。
【小问5详解】
i.令反应为③,反应为④,由盖斯定律可得主反应等于2③-④,所以,;
ii.a.主、副反应均是前后气体体积变化的反应,故容器内压强不变可以说明反应达平衡,故a正确;
b.平衡常数只受温度影响,温度不变平衡常数不变,故b错误;
c.平衡后各物质的浓度保持不变,故三者物质的量之比保持不变,故c正确;
d.平衡后,存,故d错误,综上选bd。
20. 在体积一定的密闭容器中,反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)达到平衡。该反应的平衡常数K与温度的关系如下表所示:
温度/℃
500
700
900
K
1.00
1.47
2.40
(1)该反应的化学平衡常数表达式是_______。
(2)该反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)若升高温度,CO2转化率的变化是_______(填“增大”“减小”或“不变”,下同)。
(4)若降低温度,混合气体的密度_______。
(5)500℃下,该反应达到化学平衡状态的标志是_______(填字母)。
a.CO2和CO的体积相同
b.混合气体的密度保持不变
c.体系的压强保持不变
d.CO2和CO物质的量之和保持不变
(6)合成氨反应在催化剂作用下的反应历程和能量变化如图所示(*R表示微粒处于吸附状态,吸附态为气态)。已知:活化能,又称为“反应能垒”或“反应势垒”,是化学反应发生所需的最小能量。反应能垒越大,反应越慢。
① _______。
②合成氨反应过程中,决定该化学反应快慢基元反应的热化学方程式为_______。
【答案】(1)K=
(2)吸热 (3)增大
(4)增大 (5)ab
(6) ①. ②. [或 ]
【解析】
【小问1详解】
由反应可知平衡常数表达式为:,故答案为:。
【小问2详解】
由表中数据可知,温度升高,K增大,可知升高温度平衡正向移动,因此正反应方向为吸热反应,故答案为:吸热。
【小问3详解】
该反应为吸热反应,升高温度平衡正向移动,CO2转化率增大,故答案为:增大。
【小问4详解】
若降低温度,反应为吸热反应,降低温度平衡逆向移动,气体由CO生成CO2,气体的质量在增加,反应是在体积一定的密闭容器中进行,根据可知混合气体的密度在增大,故答案为:增大。
【小问5详解】
a.500℃下,K=1,CO2和CO的体积相同,说明Q=K,说明达到平衡状态,a符合题意;
b.,气体由CO2生成CO,气体的质量在变化,混合气体的密度是变量,当不变的时候说明达到平衡状态,b符合题意;
c.反应前后气体的计量数均为1,因此体系的压强是定值,不能判断是否达到平衡状态,c不符合题意;
d.根据碳原子数守恒可知,CO2和CO物质的量之和一直保持不变,不能判断是否达到平衡状态,d不符合题意;
故答案选ab。
【小问6详解】
①由图可知,合成氨反应的反应热,反应的热化学方程式为 ;
②反应的活化能越大,反应速率越慢,总反应速率取决于慢反应,由图可知,过渡态Ⅱ的活化能最大,该步反应的反应热,则决定总反应快慢的反应历程为 [或 ]。
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