内容正文:
临沂四中高二10月检测题
化学
(考试时间共90分钟)
相对原子质量:C:12 H:1
第I卷(选择题共40分)
一、选择题(每题只有一个选项正确,每小题2分,共20分)
1. NO和CO都是汽车尾气中的有害物质,它们能缓慢反应生成N2和CO2,为控制汽车尾气污染,下列措施最合理的是
A. 增大压强 B. 降低压强 C. 使用催化剂 D. 升高反应温度
2. 下列判断错误的是 ( )
①反应NH3(g)+HCl(g) ══ NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的ΔH>0
②CaCO3(s) ══ CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的ΔH<0
③一定温度下,反应MgCl2(l) ══ Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0
④常温下,反应C(s)+CO2(g) ══ 2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH>0
A. ①③ B. ②③ C. ②④ D. ①②
3. 下列说法正确的是
A. 对于有气体参与的化学反应,加压可使活化分子百分数增大,化学反应速率加快
B. 反应热的大小与物质能量和键能均有关系,一般键能越大,物质能量越高
C. 同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) 在光照和点燃条件下的∆H不同
D. 已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1,②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2,则ΔH1>ΔH2
4. 下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是
A. 煅烧硫铁矿时先将矿石粉碎 B. 鼓入过量空气有利于SO2转化为SO3
C. 开启啤酒瓶后,瓶中立刻泛起大量泡沫 D. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集Cl2
5. 一定条件下,通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料: ,该反应在某密闭容器中达到平衡。下列分析正确的是
A. 恒温恒容时,再充入一定量气体,达到新平衡时增大
B. 恒容时,升高温度,混合气体的平均相对分子质量增大
C. 恒温恒容时,分离出部分可提高的转化率
D 恒温时,增大压强,体积减小,平衡逆向移动,平衡常数减小
6. 2.0molPCl3和1.0molCl2充入体积不变的密闭容器中,在一定条件下发生下述反应:PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g),达到平衡时,PCl5为0.4mol,如果此时移走1.0molPCl3和0.5molCl2。在相同的温度下再达到平衡时PCl5的物质的量是( )
A. 0.40mol B. 0.20mol C. 小于0.20mol D. 大于0.20mol,小于0.40mol
7. 已知胆矾溶解于水时温度降低,室温时将1mol无水硫酸铜制成溶液时放出的热量为Q1 kJ,又知胆矾分解的热化学方程式为CuSO4·5H2O CuSO4·(s)+5H2O(1) Q2kJ,则Q1和Q2的关系为
A. Q1<Q2 B. Q1>Q2 C. Q1 = Q2 D. 无法确定
8. ,合成氨时既要提高的平衡转化率,又要加快反应速率,下列可采取的办法中有几个正确
①加压②升温③及时从平衡混合气中分离出④补充⑤使用催化剂
A. 3个 B. 1个 C. 2个 D. 4个
9. 在某2 L恒容密闭容器中充入2 mol X(g)和1 mol Y(g)发生反应:2X(g)+Y(g)3Z(g),反应过程中持续升高温度,测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是( )
A. M点时,Y的转化率最大 B. 升高温度,平衡常数减小
C. W点时 v正 = v逆 D. W、M两点Y的正反应速率相同
10. 1,3-丁二烯与HBr发生加成反应分两步:第一步进攻1,3-丁二烯生成碳正离子();第二步进攻碳正离子完成1,2-加成或1,4-加成。反应进程中的能量变化如下图所示。下列说法不正确的是
A. 1,4-加成产物比1,2-加成产物稳定
B. 与0℃相比,40℃时1,3-丁二烯的转化率减小
C. 从0℃升至40℃,1,2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度
D. 升高温度时,反应产物中1,4-加成产物所占比例减少
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分,每小题有一个或两个选项符合题目要求)。
11. 利用甲烷可减少污染,反应原理如下:。T℃时,将2mol 与1mol 的混合气体置于绝热恒容密闭容器中发生反应,正反应速率随时间变化的趋势如图所示。
下列说法错误的是
A. 正反应为放热反应且c点时反应达平衡态
B. 若,则产生的量:ab段<bc段
C. a、b、c、d四点对应的平衡常数大小:
D. d点的正反应速率大于c点的逆反应速率
12. 18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解,部分反应历程可表示为: 能量变化如图所示。已知为快速平衡,下列说法正确的是
A. 反应Ⅱ、Ⅲ为决速步
B. 反应结束后,溶液中存在18OH-
C. 反应结束后,溶液中存在CH318OH
D. 反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变
13. CO、、的燃烧热分别为a、b、ckJ/mol(a、b、c>0)。等物质的量的CO与气体在下发生如下反应,反应速率,、为正、逆反应速率常数,p为气体分压,。下列说法不正确的是
A. 气体的密度保持不变可用于判断反应已达到化学平衡状态
B. 当CO的转化率为20%时,
C. 乙醛的分解反应的
D. 升高温度,、均增大,若平衡逆向移动,则增大的倍数>增大的倍数
14. 铋基催化剂对电化学还原制取具有高效的选择性。其反应历程与能量变化如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是
A. 使用两种催化剂,更有利于的吸附
B. 电化学还原制取反应的
C. 由生成的反应为
D. 使用催化剂时,最大能垒是,使用催化剂时,最大能垒是
15. T℃时,在密闭容器甲、乙中分别充入1mol 和3mol ,它们分别在有水分子筛(只允许水分子透过)和无水分子筛条件下仅发生反应1,测得平衡转化率与压强关系如图所示。在催化剂A作用下,只发生反应3,该反应的速率方程式为,(k为速率常数,只与温度催化剂有关)
反应1:;
反应2:;
反应3:;
下列说法正确的是
A. 催化剂A作用下,830℃时该反应的平衡常数K=1,则900℃时
B. 使用了水分子筛的容器是甲
C. 反应1的平衡常数
D. M点
第II卷(共60分)
16. 利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取盐酸倒入量热计的内筒,测出盐酸温度,用水将温度计上的酸冲洗干净,擦干备用;
②用另一量筒量取溶液,用温度计测出其温度;
③将溶液分次缓慢倒入量热计的内筒中,搅拌使之混合均匀,测得混合液的平均温度;
④重复测量2~3次,准确记录数据
回答下列问题:
(1)上述步骤中错误是_______。
(2)_______(填“能”或“不能”)用相同形状细铁丝代替玻璃搅拌器,理由是_______。
(3)现将一定量的稀氢氧化钾溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为,则的大小关系为_______。
(4)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是,又知中和反应后生成溶液的比热容。为了计算中和热,某学生实验记录数据如下:
起始温度
终止温度
实验序号
盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.1
23.2
2
20.2
20.4
23.4
3
20.5
20.6
23.6
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热_______(结果保留1位小数)。
(5)上述实验结果与中和热数值有偏差,产生偏差的原因不可能为_______(填序号)。
①实验装置保温、隔热效果差
②用量筒量取盐酸溶液体积时仰视读数
③分多次把溶液倒入内筒中
④测量稀盐酸的温度计未洗净直接测定溶液的温度
17. 向某恒容密闭容器中加入4molA、1.2molC和一定量的B三种气体,一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如甲图所示[已知阶段c(B)未画出]。乙图为时刻后改变反应条件,反应速率随时间的变化情况,在、、、时刻各改变一种不同的条件,已知时刻为使用催化剂。
(1)若,则阶段的反应速率为________。
(2)时刻改变条件为________,该反应的逆反应为________(填“吸热反应”或“放热反应”)。B的起始物质的量为________。
(3)图乙中共有I~V五处平衡,其平衡常数与I处的平衡常数不相等的是________(填“Ⅱ”、“Ⅲ”、“Ⅳ”或“V”)。
(4)写出该反应的化学方程式____________。
18. 2023年,中国航天又迎来了突飞猛进的一年,在载人航天、火星探测与月球探测等领域均取得了重大成就。请根据所学知识回答下列问题:
Ⅰ.2023年7月12日,朱雀二号发射升空,它是世界首次将载荷送入轨道的、使用燃料M的新型火箭。已知在标准状况下,1.68L气态燃料M(仅由C、H两种元素组成)质量为1.2g,M在常温常压下完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时,放出66.77kJ的热量。
(1)M的分子式为_______。该气体的燃烧热Q=_______。(保留一位小数)
Ⅱ.长征5号火箭发射时使用液氢和煤油作为燃料。H2可用CO在高温下与水蒸气反应制得,是目前大规模制取氢气的方法之一。
已知:在25℃、101kPa下,
H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g) ΔH1=+241.8kJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH2=-110.5kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH3=-393.5kJ·mol-1
(2)25℃、101kPa下,CO与水蒸气反应转化为H2和CO2的热化学方程式为_______。
III.火箭发射常用N2H4(l)(肼)作燃料,与氧化剂NO2反应生成N2和水蒸气。
已知:
(3)请写出N2H4作为火箭燃料与NO2反应的热化学方程式_______。
(4)1molN2H4与足量NO2反应生成N2和液态水时,放出的热量是_______kJ。
(5)上述N2H4与NO2反应能够成功用于火箭推进器的原因:①反应释放大量的热;②_______。
19. 甲醇是一种可再生能源,具有广阔的开发和应用前景,回答下列问题:
I.在一定条件下将和转化为甲醇蒸气的相关反应有:
i. ;
ii. ;
iii.
II.不同温度下,在3个体积均为1.0L的恒容密闭容器中仅发生反应
,其浓度变化如表所示。
容器
温度/K
物质的起始浓度
物质的平衡浓度
I
400
0.20
0.10
0
0.08
II
400
0.40
0.20
0
x
III
500
0.20
0.10
0
0.025
该反应达到平衡时:
(1)对于容器I,若5min后该反应达到平衡,此时CO的平衡转化率为________%,0~5min内,________。
(2)对于容器II,该反应达到平衡时的平衡常数________。
(3)________(填“>”、“<”或“=”)0,判断的理由为________,在该反应中,每转移0.4mol电子,此时产生的热量为________(用含的代数式表示)。
20. 联氨()常用作喷气式发动机的高能燃料。回答下列问题:
(1)联氨作燃料时,常使用(与联氨反应生成和)或(与联氨反应生成、HF)作氧化剂。根据下图可知:消耗等量的联氨释放能量较多的体系是________(填“I”或“Ⅱ”)。
(2)常温下,在真空刚性容器中加入足量的、、,发生如下反应,达到平衡后测得容器内压强为1.2kPa(为分压常数,用分压代替平衡浓度)。
反应1: ;
反应2: 。
①平衡后的分压为________kPa,反应2的________。
②常温下,若上述反应在有活塞的容器中进行,平衡后向下压缩活塞,达到新平衡与原平衡相比,的浓度________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3) 反应历程如下:
;
;
①________(用和表示)。
②、与温度的关系如图所示,则________(填“>”或“<”)0。
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临沂四中高二10月检测题
化学
(考试时间共90分钟)
相对原子质量:C:12 H:1
第I卷(选择题共40分)
一、选择题(每题只有一个选项正确,每小题2分,共20分)
1. NO和CO都是汽车尾气中的有害物质,它们能缓慢反应生成N2和CO2,为控制汽车尾气污染,下列措施最合理的是
A. 增大压强 B. 降低压强 C. 使用催化剂 D. 升高反应温度
【答案】C
【解析】
【分析】加入催化剂、升高温度、增大压强(气相反应)、增大物质的浓度(固体除外)均能加快反应速率,但同时考虑到实际的可操作性,据此分析解答。
【详解】A.对于有气体参加的化学反应,增大压强,反应速率加快,但不具有实际的可操作性,A错误;
B.对于有气体参加的化学反应,降低压强,反应速率减慢,也不具有实际的可操作性, B错误;
C.催化剂能改变反应的活化能,使反应在较低的条件下发生,加入催化剂能改变反应速率,具有实际的可操作性,C正确;
D.温度对任何化学反应的速率都会造成影响,升高温度,反应速率变大,但不具有实际的可操作性,D错误;
故合理选项是C。
2. 下列判断错误的是 ( )
①反应NH3(g)+HCl(g) ══ NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的ΔH>0
②CaCO3(s) ══ CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的ΔH<0
③一定温度下,反应MgCl2(l) ══ Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0
④常温下,反应C(s)+CO2(g) ══ 2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH>0
A. ①③ B. ②③ C. ②④ D. ①②
【答案】D
【解析】
【详解】①反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)的△S<0,在室温下可自发进行,则△H-T•△S<0,则△H<0,故①错误;②反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) 中有气体生成,△S>0,室温下不能自发进行,则△H-T•△S>0,说明该反应的ΔH>0,故②错误;③反应MgCl2(l)===Mg(l)+Cl2(g)中有气体生成,△S>0,一般而言,分解反应是吸热反应,ΔH>0,故③正确;④常温下,反应C(s)+CO2(g)===2CO(g)的△S>0,反应不能自发进行,则△H-T•△S>0,则该反应的ΔH>0,故④正确;故选D。
3. 下列说法正确的是
A. 对于有气体参与的化学反应,加压可使活化分子百分数增大,化学反应速率加快
B. 反应热的大小与物质能量和键能均有关系,一般键能越大,物质能量越高
C. 同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) 在光照和点燃条件下的∆H不同
D. 已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1,②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2,则ΔH1>ΔH2
【答案】D
【解析】
【详解】A.加压不能增加活化分子百分数,A错误;
B.反应热的大小与物质能量和键能均有关系,一般键能越大,物质越稳定,物质能量越低,B错误;
C.反应热只与始状态、终态有关,与途径无关,同温同压下,反应在光照和点燃条件下的∆H相同,C错误;
D.氢气和氧气反应生成水是放热反应,和反应①比,反应②多了气态水转化为液态水的过程,放热更多,则ΔH1>ΔH2,D正确;
本题选D。
4. 下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是
A. 煅烧硫铁矿时先将矿石粉碎 B. 鼓入过量空气有利于SO2转化为SO3
C. 开启啤酒瓶后,瓶中立刻泛起大量泡沫 D. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集Cl2
【答案】A
【解析】
【详解】A.煅烧硫铁矿时先将矿石粉碎,目的是增大接触面积,使反应速率加快,不能用勒夏特列原理解释,故A选;
B.鼓入过量的空气会增大氧气的浓度,有利于平衡正向移动,提高二氧化硫的转化率,能用勒夏特列原理解释,故B不选;
C.存在平衡H2CO3⇌CO2(g)+H2O,开启啤酒瓶后,压强减小,二氧化碳逸出,可以用勒夏特列原理解释,故C不选;
D.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,饱和食盐水抑制了氯气的溶解,所以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D不选;
故选:A。
5. 一定条件下,通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料: ,该反应在某密闭容器中达到平衡。下列分析正确的是
A. 恒温恒容时,再充入一定量气体,达到新平衡时增大
B. 恒容时,升高温度,混合气体的平均相对分子质量增大
C. 恒温恒容时,分离出部分可提高的转化率
D. 恒温时,增大压强,体积减小,平衡逆向移动,平衡常数减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.恒温恒容时,再充入一定量气体,平衡正向移动,二氧化碳的量增大,二氧化硫量增大,因为平衡常数不变,所以达到新平衡时减小,故A错误;
B.容积不变时,正反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,的相对分子质量比大,因此反应从左到右混合气体的相对分子质量增大,故B正确;
C.为固体,固体的量的改变对平衡没有影响,平衡不移动,故C错误;
D.恒温时,增大压强,根据可知,体积减小,平衡逆向移动,但平衡常数只受温度影响,所以平衡常数不变,故D错误;
故选:B。
6. 2.0molPCl3和1.0molCl2充入体积不变的密闭容器中,在一定条件下发生下述反应:PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g),达到平衡时,PCl5为0.4mol,如果此时移走1.0molPCl3和0.5molCl2。在相同的温度下再达到平衡时PCl5的物质的量是( )
A. 0.40mol B. 0.20mol C. 小于0.20mol D. 大于0.20mol,小于0.40mol
【答案】C
【解析】
【分析】达平衡后移走1.0mol PCl3和0.50mol Cl2,重新到达的平衡,可以等效为开始加入1.0mol PCl3和0.50mol Cl2到达的平衡,与原平衡相比压强减小,平衡向逆反应移动,反应物的转化率减小,故平衡时PCl5的物质的量小于原平衡的0.5倍。
【详解】达平衡后移走1.0mol PCl3和0.50mol Cl2,重新到达的平衡,可以等效为开始加入1.0mol PCl3和0.50mol Cl2到达的平衡,与原平衡相比压强减小,平衡向逆反应移动,反应物的转化率减小,故达新平衡时PCl5的物质的量小于原平衡的0.5倍,即达平衡时PCl5的物质的量小于0.4mol×0.5=0.2mol,故选C。
7. 已知胆矾溶解于水时温度降低,室温时将1mol无水硫酸铜制成溶液时放出的热量为Q1 kJ,又知胆矾分解的热化学方程式为CuSO4·5H2O CuSO4·(s)+5H2O(1) Q2kJ,则Q1和Q2的关系为
A. Q1<Q2 B. Q1>Q2 C. Q1 = Q2 D. 无法确定
【答案】A
【解析】
【分析】溶解降温说明水合放热小于扩散吸热,Q1是二者的差值;而胆矾(五水合硫酸铜)分解要克服水合能Q2,所以Q2>Q1;溶解时,放出的热量有一部分被水吸收,实际放出的热量偏小。
【详解】根据题的叙述可把胆矾溶于水看成二个过程,第一个过程是:CuSO4•5H2O CuSO4(s)+5H2O Q2kJ这一过程是吸收热量的,一摩尔CuSO4•5H2O分解吸收的热量为Q2kJ;第二过程是:无水硫酸铜制成溶液的过程,此过程是放出热量的,1mol无水硫酸铜制成溶液时放出热量为Q1kJ,但整个过程要使溶液温度降低,说明吸收的热量大于放出的热量,所以Q2>Q1,故选A。
8. ,合成氨时既要提高的平衡转化率,又要加快反应速率,下列可采取的办法中有几个正确
①加压②升温③及时从平衡混合气中分离出④补充⑤使用催化剂
A. 3个 B. 1个 C. 2个 D. 4个
【答案】C
【解析】
【详解】①反应为气体分子数减小的反应,加压,平衡正向移动,可提高的平衡转化率,同时也加快反应速率,故①正确;
②反应为放热的反应,升温平衡逆向移动,氢气转化率降低,故②错误;
③及时从平衡混合气中分离出,会使平衡正向移动,但物质的浓度减小,因此不能加快反应速率,故③错误;
④补充,反应物浓度变大,反应速率加快,且平衡正向移动,故④正确;
⑤使用催化剂加快反应速率,但不会提高物质转化率,故⑤错误;
因此正确的有①④,共2个,
故选C。
9. 在某2 L恒容密闭容器中充入2 mol X(g)和1 mol Y(g)发生反应:2X(g)+Y(g)3Z(g),反应过程中持续升高温度,测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是( )
A. M点时,Y的转化率最大 B. 升高温度,平衡常数减小
C. W点时 v正 = v逆 D. W、M两点Y的正反应速率相同
【答案】B
【解析】
【分析】温度在a℃之前,升高温度,X的含量减小,温度在a℃之后,升高温度,X的含量增大,曲线上最低点为平衡点,最低点之前未达平衡,反应向正反应进行,最低点之后,各点为平衡点,升高温度X的含量增大,平衡向逆反应方向移动,故正反应为放热反应,据此分析解答。
【详解】A.曲线上最低点Q为平衡点,升高温度平衡向逆反应移动,Y的转化率减小,所以Q点时,Y的转化率最大,故A错误;
B.Q点后升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,则升高温度,平衡常数减小,故B正确;
C.W点不是平衡点,此时反应以正向进行为主,即v正 > v逆,故C错误;
D.W点对应的温度低于M点对应的温度,温度越高反应速率越大,所以W点Y的正反应速率小于M点Y的正反应速率,故D错误;
故答案为B。
10. 1,3-丁二烯与HBr发生加成反应分两步:第一步进攻1,3-丁二烯生成碳正离子();第二步进攻碳正离子完成1,2-加成或1,4-加成。反应进程中的能量变化如下图所示。下列说法不正确的是
A 1,4-加成产物比1,2-加成产物稳定
B. 与0℃相比,40℃时1,3-丁二烯的转化率减小
C. 从0℃升至40℃,1,2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度
D. 升高温度时,反应产物中1,4-加成产物所占比例减少
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,1,4一加成产物比1,2一加成产物能量低,则1,4—加成产物比1,2—加成产物更稳定,故A正确;
B.该加成反应不管生成1,4—加成产物还是1,2—加成产物,均为放热反应,则升高温度,不利用1,3一丁二烯的转化,即在40℃时其转化率会减小,故B正确;
C.从0℃升至40℃,对于1,2—加成反应来说,化学平衡向逆向移动,即1,2—加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度,故C正确;
D.由图可知,1,4一加成反应的活化能较高,反应速率较慢,则适当升高反应温度,可以加快反应速率,可能有利于1,4一加成的进行,反应产物中1,4一加成产物所占比例增加,故D错误;
故选 D。
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分,每小题有一个或两个选项符合题目要求)。
11. 利用甲烷可减少污染,反应原理如下:。T℃时,将2mol 与1mol 的混合气体置于绝热恒容密闭容器中发生反应,正反应速率随时间变化的趋势如图所示。
下列说法错误的是
A. 正反应为放热反应且c点时反应达平衡态
B. 若,则产生的量:ab段<bc段
C. a、b、c、d四点对应的平衡常数大小:
D. d点的正反应速率大于c点的逆反应速率
【答案】A
【解析】
【详解】A.由a到c反应速率逐渐增大,说明正向反应放热,正反应速率升高,由于c到d速率改变,在c点未达到平衡,A错误;
B.由图可知,正反应的平均反应速率:ab段<bc段,若,即相同时间内,产生的量:ab段<bc段,B正确;
C.由于反应放热,温度升高,平衡逆向移动,故温度越高K值越小,,C正确;
D.c、d点均未达平衡状态,对于c点存在:,同理对于d点存在:,c→d是正向建立平衡的过程,故,所以,d点的正反应速率大于c点的逆反应速率,D正确;
答案选A。
12. 18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解,部分反应历程可表示为: 能量变化如图所示。已知为快速平衡,下列说法正确的是
A. 反应Ⅱ、Ⅲ为决速步
B. 反应结束后,溶液中存在18OH-
C. 反应结束后,溶液中存在CH318OH
D. 反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变
【答案】B
【解析】
【详解】A.一般来说,反应的活化能越高,反应速率越慢,由图可知,反应I和反应Ⅳ的活化能较高,因此反应的决速步为反应I、Ⅳ,故A错误;
B.反应I为加成反应,而与为快速平衡,反应Ⅱ的成键和断键方式为或,后者能生成18OH-,因此反应结束后,溶液中存在18OH-,故B正确;
C.反应Ⅲ的成键和断键方式为或,因此反应结束后溶液中不会存在CH318H,故C错误;
D.该总反应对应反应物的总能量高于生成物总能量,总反应为放热反应,因此和CH3O-的总能量与和OH-的总能量之差等于图示总反应的焓变,故D错误;
综上所述,正确的是B项,故答案为B。
13. CO、、的燃烧热分别为a、b、ckJ/mol(a、b、c>0)。等物质的量的CO与气体在下发生如下反应,反应速率,、为正、逆反应速率常数,p为气体分压,。下列说法不正确的是
A. 气体的密度保持不变可用于判断反应已达到化学平衡状态
B. 当CO的转化率为20%时,
C. 乙醛的分解反应的
D. 升高温度,、均增大,若平衡逆向移动,则增大的倍数>增大的倍数
【答案】D
【解析】
【详解】A.该容器为恒压容器,气体的密度保持不变,说明气体的物质的量不变,可用于判断反应已达到化学平衡状态,故A正确;
B.当CO的转化率为20%时,设CO的物质的量为1mol,则CH4的物质的量为1mol,反应中消耗了0.2molCO,消耗了0.2mol CH4,生成了0.2molCH3CHO,平衡时0.8molCO,有0.8mol CH4,有0.2molCH3CHO,平衡时气体总物质的量为1.8mol,容器中压强为,根据题给信息平衡时,则,则,故B正确;
C.根据盖斯定律,CH3CHO(g)⇌CO(g)+CH4(g)的△H=(a+b-)ckJ/mol,故C正确;
D.升高温度,k正、k逆均增大,若平衡逆向移动,则k正增大的倍数< k逆增大的倍数,故D错误;
故选D。
14. 铋基催化剂对电化学还原制取具有高效的选择性。其反应历程与能量变化如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是
A. 使用两种催化剂,更有利于的吸附
B. 电化学还原制取反应的
C. 由生成的反应为
D. 使用催化剂时,最大能垒是,使用催化剂时,最大能垒是
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,使用催化剂时,相对能量减小的更多,故使用催化剂时更有利于的吸附,A错误;
B.由图可知生成物的能量低于反应物的能量反应放热,故电化学还原制取反应的,B错误;
C.由图可知生成的反应为,C正确;
D.使用催化剂时,最大能垒由(-0.89→-0.51)是,使用催化剂时,最大能垒由(-2.86→-2.54)是,D错误;
故选C。
15. T℃时,在密闭容器甲、乙中分别充入1mol 和3mol ,它们分别在有水分子筛(只允许水分子透过)和无水分子筛条件下仅发生反应1,测得平衡转化率与压强关系如图所示。在催化剂A作用下,只发生反应3,该反应的速率方程式为,(k为速率常数,只与温度催化剂有关)
反应1:;
反应2:;
反应3:;
下列说法正确的是
A. 催化剂A作用下,830℃时该反应的平衡常数K=1,则900℃时
B. 使用了水分子筛的容器是甲
C. 反应1的平衡常数
D. M点
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由盖斯定律可知,反应1-反应2可得 =+41.1,该反应是吸热反应,催化剂A作用下,830℃时该反应的平衡常数K=1,则900℃时平衡正向移动,v正增大的程度大于v逆,,A正确;
B.使用水分子筛可以将水分子及时分离,平衡正向移动,平衡转化率增大,则使用了水分子筛的容器是乙,B错误;
C.催化剂不影响平衡常数,则反应1的平衡常数,C错误;
D.根据已知条件列出“三段式”
M点,D正确;
故选AD。
第II卷(共60分)
16. 利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取盐酸倒入量热计的内筒,测出盐酸温度,用水将温度计上的酸冲洗干净,擦干备用;
②用另一量筒量取溶液,用温度计测出其温度;
③将溶液分次缓慢倒入量热计的内筒中,搅拌使之混合均匀,测得混合液的平均温度;
④重复测量2~3次,准确记录数据。
回答下列问题:
(1)上述步骤中错误是_______。
(2)_______(填“能”或“不能”)用相同形状的细铁丝代替玻璃搅拌器,理由是_______。
(3)现将一定量的稀氢氧化钾溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为,则的大小关系为_______。
(4)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是,又知中和反应后生成溶液的比热容。为了计算中和热,某学生实验记录数据如下:
起始温度
终止温度
实验序号
盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.1
23.2
2
20.2
204
23.4
3
20.5
20.6
23.6
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热_______(结果保留1位小数)。
(5)上述实验结果与中和热数值有偏差,产生偏差的原因不可能为_______(填序号)。
①实验装置保温、隔热效果差
②用量筒量取盐酸溶液体积时仰视读数
③分多次把溶液倒入内筒中
④测量稀盐酸的温度计未洗净直接测定溶液的温度
【答案】(1)溶液分次缓慢倒入量热计的内筒中
(2) ①. 不能 ②. 铁与盐酸反应且铁丝易导热散热,影响测量结果
(3)
(4)
(5)②
【解析】
【小问1详解】
NaOH溶液分次缓慢倒入量热计的内筒中,为防止反应过程中的热量损失应快速将NaOH溶液一次性倒入量热计的内筒中,与盐酸混合;
【小问2详解】
因为铁与盐酸反应且铁丝导热,影响测量结果,因此不能用相同形状的细铁丝代替玻璃搅拌器;
【小问3详解】
氢氧化钾与氢氧化钙均是强碱,完全电离,一水合氨为弱碱,反应过程中还会继续电离,电离过程吸热,因此稀氨水与稀盐酸反应放出的热量少,因为放热反应的反应热为负值,放热越少,反应热越大,故可得出△H1=△H2<△H3;
【小问4详解】
实验1的温度差为,实验2的温度差为:,故平均温度差值为3.125℃,该实验测得的中和热;
【小问5详解】
上述实验中测定的中和热数值为51.8kJ·mol-1,比理论中和热数值57.3kJ·mol-1偏小,
①实验装置保温、隔热效果差,造成热量损失,测定的中和热数值偏小,不符合题意;
②用量筒量取盐酸溶液体积时仰视读数,造成量取的盐酸体积偏大,反应生成的水偏多,放出的热量偏多,故测定的中和热数值偏大,符合题意;
③分多次把NaOH溶液倒入内筒中,造成热量损失,测定的中和热数值偏小,不符合题意;
④测量稀盐酸的温度计未洗净直接测定NaOH溶液的温度,造成初始平均温度偏大,温度差偏小,故测定的中和热数值偏小,不符合题意;
故选②。
17. 向某恒容密闭容器中加入4molA、1.2molC和一定量的B三种气体,一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如甲图所示[已知阶段c(B)未画出]。乙图为时刻后改变反应条件,反应速率随时间的变化情况,在、、、时刻各改变一种不同的条件,已知时刻为使用催化剂。
(1)若,则阶段的反应速率为________。
(2)时刻改变的条件为________,该反应的逆反应为________(填“吸热反应”或“放热反应”)。B的起始物质的量为________。
(3)图乙中共有I~V五处平衡,其平衡常数与I处的平衡常数不相等的是________(填“Ⅱ”、“Ⅲ”、“Ⅳ”或“V”)。
(4)写出该反应的化学方程式____________。
【答案】(1)0.02mol·L-1 s-1
(2) ①. 减小压强 ②. 放热 ③. 2.0 mol
(3)Ⅴ (4)2A(g) + B(g)3C(g)
【解析】
【分析】反应中A的浓度变化为:1mol/L-0.8mol/L=0.2mol/L,C的浓度变化为:0.6mol/L-0.3mol/L=0.3mol/L,反应中A与C的化学计量数之比为0.2:0.3=2:3,在、、、时刻各改变一种不同的条件,根据图乙可知,t2~t3阶段,过程Ⅱ改变的增加某一成分的浓度,t2~t3、t4~t5阶段,过程Ⅲ、Ⅳ对比可知,平衡均未发生移动,因此改变的条件分别为加催化剂、降低压强,t5~t6阶段,过程V改变的条件是升高温度,根据t4~t5阶段,降低压强平衡不发生移动,该反应的方程式为,据此作答。
【小问1详解】
若t1=15s,生成物C在t0~t1时间段的平均反应速率为:。
【小问2详解】
根据分析可知,t4~t5阶段改变条件后,正逆反应速率都减小且相等,所以不可能是降低温度,应该为减小压强,因此时刻改变的条件为减小压强;
该反应是体积不变的反应,而t5~t6阶段正逆反应速率都增大,说明是升高了温度,升高温度后正反应速率大于逆反应速率,说明该反应为吸热反应,逆反应为放热反应;
由方程式可知,反应过程中消耗的B的物质的量浓度为:,所以B的起始浓度为0.4mol/L+0.1mol/L=0.5mol/L,起始时A的浓度为1.0mol/L,初始时投入的A的物质的量为4mol,根据,B的起始物质的量为0.5mol/L×4L=2.0mol。
【小问3详解】
温度不变则平衡常数不变,时刻改变的条件是升高温度,因此平衡常数与I处的平衡常数不相等的是V。
【小问4详解】
根据分析可知,该反应的化学方程式为:。
18. 2023年,中国航天又迎来了突飞猛进的一年,在载人航天、火星探测与月球探测等领域均取得了重大成就。请根据所学知识回答下列问题:
Ⅰ.2023年7月12日,朱雀二号发射升空,它是世界首次将载荷送入轨道的、使用燃料M的新型火箭。已知在标准状况下,1.68L气态燃料M(仅由C、H两种元素组成)质量为1.2g,M在常温常压下完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时,放出66.77kJ的热量。
(1)M的分子式为_______。该气体的燃烧热Q=_______。(保留一位小数)
Ⅱ.长征5号火箭发射时使用液氢和煤油作为燃料。H2可用CO在高温下与水蒸气反应制得,是目前大规模制取氢气的方法之一。
已知:25℃、101kPa下,
H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g) ΔH1=+241.8kJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH2=-110.5kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH3=-393.5kJ·mol-1
(2)25℃、101kPa下,CO与水蒸气反应转化为H2和CO2的热化学方程式为_______。
III.火箭发射常用N2H4(l)(肼)作燃料,与氧化剂NO2反应生成N2和水蒸气。
已知:
(3)请写出N2H4作为火箭燃料与NO2反应的热化学方程式_______。
(4)1molN2H4与足量NO2反应生成N2和液态水时,放出的热量是_______kJ。
(5)上述N2H4与NO2反应能够成功用于火箭推进器的原因:①反应释放大量的热;②_______。
【答案】(1) ①. CH4 ②. 890.3 kJ・mol-1
(2)CO(g) +H2O(g) = H2(g)+ CO2(g) ΔH = -41.2 kJ·mol-1
(3)2N2H4(l) +2NO2(g) = 3N2(g) +4H2O(g) ΔH = -1134.4 kJ·mol-1
(4)655.2 (5)能快速产生大量气体
【解析】
【小问1详解】
标准状况下,气态燃料的物质的量为,其摩尔质量。该燃料仅由、元素组成,则其分子式为。根据题干可知完全燃烧生成和放出热量,则完全燃烧放出的热量为,则其燃烧热为。
答案为:;。
【小问2详解】
令上述热化学方程式分别为反应i、ii、iii,则i-ii+iii即得到反应iv:,根据盖斯定律可知。
答案为:。
【小问3详解】
根据图像可写出如下热化学方程式:
(1)
(2)
根据盖斯定律,(2)2-(1)即可得到反应式(3):,则。
答案为:。
【小问4详解】
已知反应(4),用上述反应(3)+(4)即可得到目标式:。根据热化学方程式的含义可知:与足量反应生成和液态水时,放出的热量为。
答案为:。
【小问5详解】
根据上述与反应,该反应能够成功用于火箭推进剂的原因除了反应释放大量的热之外,还能快速产生大量气体。
答案为:能快速产生大量气体。
19. 甲醇是一种可再生能源,具有广阔的开发和应用前景,回答下列问题:
I.在一定条件下将和转化为甲醇蒸气的相关反应有:
i. ;
ii. ;
iii.
II.不同温度下,在3个体积均为1.0L的恒容密闭容器中仅发生反应
,其浓度变化如表所示。
容器
温度/K
物质的起始浓度
物质的平衡浓度
I
400
0.20
0.10
0
0.08
II
400
0.40
0.20
0
x
III
500
0.20
0.10
0
0.025
该反应达到平衡时:
(1)对于容器I,若5min后该反应达到平衡,此时CO的平衡转化率为________%,0~5min内,________。
(2)对于容器II,该反应达到平衡时的平衡常数________。
(3)________(填“>”、“<”或“=”)0,判断的理由为________,在该反应中,每转移0.4mol电子,此时产生的热量为________(用含的代数式表示)。
【答案】(1) ①. 80 ②. 0.032
(2)2500 (3) ①. < ②. 由容器Ⅰ和Ⅲ可知温度升高,的平衡时浓度越小,则该反应为放热反应 ③.
【解析】
【小问1详解】
,5min后该反应达到平衡,此时CO的平衡转化率:,,平衡常数:;
【小问2详解】
容器II,与容器I温度相同,平衡常数相同为2500;
小问3详解】
根据表格数据,由容器Ⅰ和Ⅲ可知温度升高,的平衡时浓度越小,则该反应为放热反应;在该反应中,每转移0.4mol电子,有0.1molCO和0.2molH2发生反应,产生热量为。
20. 联氨()常用作喷气式发动机的高能燃料。回答下列问题:
(1)联氨作燃料时,常使用(与联氨反应生成和)或(与联氨反应生成、HF)作氧化剂。根据下图可知:消耗等量的联氨释放能量较多的体系是________(填“I”或“Ⅱ”)。
(2)常温下,在真空刚性容器中加入足量的、、,发生如下反应,达到平衡后测得容器内压强为1.2kPa(为分压常数,用分压代替平衡浓度)。
反应1: ;
反应2: 。
①平衡后的分压为________kPa,反应2的________。
②常温下,若上述反应在有活塞的容器中进行,平衡后向下压缩活塞,达到新平衡与原平衡相比,的浓度________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3) 的反应历程如下:
;
;
①________(用和表示)。
②、与温度的关系如图所示,则________(填“>”或“<”)0。
【答案】(1)Ⅱ (2) ①. 0.2 ②. 0.2 ③. 不变
(3) ①. ②. <
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知,反应得到反应,则反应,反应得到反应,则反应,则消耗等量的联氨释放能量较多的体系是Ⅱ。
小问2详解】
①由方程式可知,反应1的平衡常数,则平衡时氢气的分压为1.0kPa,氮气的分压为1.2kPa-1.0kPa=0.2kPa;
反应2的;
②平衡常数是温度函数,温度不变,平衡常数不变,则常温下,若上述反应在有活塞的容器中进行,平衡后向下压缩活塞,达到新平衡与原平衡相比,平衡常数不变,氢气的浓度不变。
【小问3详解】
①将已知反应依次编号为1、2、3,由盖斯定律可知,反应2+反应3=反应1,则平衡常数;
②由图可知,温度升高,减小,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,故答案为:<。
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