内容正文:
20242025学年亳州二中高二年级上学期第一次月考
化学试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量S-32 O-16 N-14
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. 下列叙述不正确的是
A. 同一个化学反应在一定条件下,无论是一步还是分几步完成,其反应焓变相同
B. 中和热测定实验过程中,用温度计测量盐酸的温度后,用水冲洗干净,为保证实验精确度,洗液应并入后续的氢氧化钠溶液中
C. 已知101kPa时,2C(s)+O2(g)=2CO(g) =-221kJ/mol则1mol碳完全燃烧时<-110.5kJ/mol
D. 在一定条件下,将64gSO2氧化成SO3(g)时,实验测得放出热量为78.64kJ,已知SO2在此条件下的转化率为80%。则热化学方程式为SO2(g)+O2(g)SO3(g) =-98.3kJ/mol
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据盖斯定律可知同一个化学反应在一定条件下,无论是一步还是分几步完成,其反应焓变相同,A正确;
B.中和热测定实验过程中,用温度计测量盐酸的温度后,用水冲洗干净,但冲洗液不需要并入后续的氢氧化钠溶液中,因为并入后发生反应导致热量损失,从而导致温度测定不准确,B错误;
C.已知101kPa时,2C(s)+O2(g)=2CO(g) =-221kJ/mol,即C(s)+O2(g)=CO(g) =-110.5kJ/mol,碳完全燃烧放热多,放热越多,焓变越小,因此1mol碳完全燃烧时<-110.5kJ/mol,C正确;
D.在一定条件下,将64gSO2即1mol二氧化硫氧化成SO3(g)时,实验测得放出热量为78.64kJ,已知SO2在此条件下的转化率为80%,则参加反应的二氧化硫是0.8mol,所以消耗1mol二氧化硫放出的热量是78.64kJ÷0.8=98.3kJ,所以热化学方程式为SO2(g)+O2(g)SO3(g) =-98.3kJ/mol
答案选B。
2. 在反应中,表示该反应速率最快的是
A. v(A)=0.6mol·L-1min-1 B. v(B)=0.5 mol·L-1min-1
C. v(C)=0.9 mol·L-1min-1 D. v(D)=1.6 mol·L-1min-1
【答案】B
【解析】
【详解】由化学反应速率之比等于化学计量数之比可知,反应速率与化学计量数的比值越大,反应中反应速率越快,由题给数据可得:、、、,则表示该反应速率最快的是v(B);
答案选B。
3. 下列关于热化学方程式的叙述错误的是
A. 已知H+(aq)+OH⁻(aq)═H2O(l) = -57.3 kJ·mol-1,则 和NaOH(aq)反应生成 时的反应热
B. = -1400kJmol-1 ,则葡萄糖的燃烧热是2800kJmol-1
C. 则
D. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) >0,则石墨比金刚石稳定
【答案】A
【解析】
【详解】A.CH3COOH是弱电解质,电离时吸热,故反应热ΔH>-57.3 kJ/mol, A错误;
B.根据热反应方程式C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=−1 400 kJ/mol可知C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) ΔH=−2800 kJ/mol,葡萄糖燃烧热是2800 kJ/mol, B正确;
C.Na(l)的焓值比Na(s)的焓值大,在其它反应物和生成物完全一样的情况下,前面反应放热更能多, ,所以C正确;
D.由热化学方程式可以知道,等物质的量的石墨比金刚石的能量低,因此石墨更加稳定,D正确;
答案选A。
4. 某温度下,在某一恒容密闭容器中,充入一定物质的量的NO和Cl2,发生反应,下列说法正确的是
A. 仅适当降低温度,该反应的正逆反应速率均减小
B. 加入合适的催化剂,该反应达到平衡时的值将增大
C. 该反应的反应物的键能总和大于生成物的键能总和
D. 保持其他条件不变,仅充入少量的稀有气体,该反应的速率将增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.仅适当降低温度,反应体系能量降低,活化分子百分数减小,故该反应的正、逆反应速率均减小,A正确;
B.化学平衡常数仅仅是温度的函数,温度不变平衡常数不变,且加入合适的催化剂,只能改变反应速率,不能是平衡发生移动,故该反应达到平衡时的值将不变,B错误;
C.由题干信息可知,该反应正反应为放热反应,故该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和,C错误;
D.保持其他条件不变,仅充入少量的稀有气体,反应体系中各物质的浓度均不变,故该反应的速率将不变,D错误;
故答案为:A。
5. 下列关于化学反应方向及其判据的说法错误的是
A. 1 mol H2O在不同状态时的熵值:S[H2O(s)]<S[H2O(g)]
B. 常温下,反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行,则该反应的△H>0
C. 2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g) △H>0能否自发进行与温度有关
D. 放热反应都可以自发进行,而吸热反应不能自发进行
【答案】D
【解析】
【详解】A.同一物质在不同状态下熵值不同,一般规律是熵值:气态>液态>固态,所以1 mol H2O在不同状态时的熵值大小关系为:S[H2O(s)]<S[H2O(g)],A正确;
B.反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)是气体体积增大的反应,△S>0,该反应在常温下不能自发进行,说明△G=△H -T△S>0,由于△S>0,则根据关系式可知该反应的正反应是吸热反应,故该反应的△H>0,B正确;
C.2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g)的△H>0,△S>0,根据体系的自由能公式△G=△H -T△S,若在低温下,焓变为主,△G>0,反应不能自发进行;若在高温下熵变为主,△G<0,反应能自发进行,可见该反应能否自发进行与温度有关,C正确;
D.任何反应发生都有化学键的断裂与形成过程,断键吸热,成键放热,可见任何反应发生都需要活化过程,与反应类型是放热反应还是吸热反应无关,放热反应不一定能自发进行,而吸热反应也可能自发进行D错误;
故合理选项是D。
6. 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
A. 图①温度计的水银柱上升
B. 图②中反应物总能量大于生成物总能量
C. 图③中反应开始后,针筒活塞向右移动
D. 图④中反应开始后,甲处液面低于乙处液面
【答案】C
【解析】
【详解】A.温度计的水银柱不断上升,则中和反应放出热量,说明相应的化学反应是放热反应,选项A不符合;
B.由图可知,反应物总能量大于生成物总能量,说明相应的化学反应是放热反应,选项B不符合;
C.Zn 与稀硫酸反应生成氢气,氢气可使针筒活塞向右移动,不能充分说明相应的化学反应是放热反应,选项C符合;
D.反应开始后,甲处液面低于乙处液面,说明装置内压强增大,温度升高,反应为放热反应,选项D不符合;
答案选C。
7. 在密闭容器中,一定量混合气体发生反应xA(g)+yB(g)zC(g),达到平衡时,测得A的浓度为0.5 mol∙L−1,在温度不变的条件下,将容器的体积扩大到两倍,使再达到平衡,测得A的浓度降低为0.3 mol∙L−1,下列有关判断正确的是
A. B. 平衡向正反应方向移动
C. B的浓度增大 D. C的体积分数下降
【答案】D
【解析】
【分析】测得A的浓度为0.5 mol∙L−1,在温度不变的条件下,将容器的体积扩大到两倍,浓度应该变为原来一般即0.25 mol∙L−1,使再达到平衡,测得A的浓度降低为0.3 mol∙L−1,说明平衡逆向移动,即减小压强,逆向移动。
【详解】A.根据分析减小压强,平衡逆向移动,说明逆向是体积增大的反应,因此z<x+y,A错误;
B.根据分析得到平衡逆向移动,B错误;
C.体积变为原来2倍,因此B的浓度减小,C错误;
D.平衡逆向移动,则C的体积分数下降,D正确;
故选D。
8. 在恒温恒容的密闭容器中,充入和发生反应,其正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 混合气体密度不再改变,表明反应达到平衡 B. 时改变的条件为向容器中加入B
C. 时段,平衡正向移动 D. 反应平衡常数
【答案】D
【解析】
【分析】根据图象可知,向恒温恒容密闭容器中充入1molA和3molB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.混合气体密度=混合气体总质量/容器体积,恒温恒容的密闭容器,体积是定值,反应前后全为气体,根据质量守恒定律,气体总质量为定值,故混合气体密度也为定值,则混合气体密度不变,不能表明反应达到平衡状态,A项错误;
B.根据图象变化曲线可知,t2-t3过程中,t2时瞬间不变,瞬间增大,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,B项错误;
C.t2-t3过程中,t2时瞬间不变,瞬间增大,则说明反应向逆反应方向移动,C项错误;
D.平衡常数只受温度影响,T(Ⅰ)=T(Ⅱ),故K(Ⅰ)=K(Ⅱ),D项正确;
答案选D。
9. 某温度下,密闭容器中发生反应 △H<0。下列说法正确的是
A. 其他条件不变,仅将容器体积扩大一倍,再次达到平衡时,NO(g)的平衡浓度减小
B. 当12个N-H键断裂的同时有12个O-H键形成,反应达到平衡状态
C. 升高温度,平衡向逆反应方向移动,说明逆反应速率增大,正反应速率减小
D. 当4v(NH3)正=6v(H2O)逆时,反应达到平衡状态
【答案】A
【解析】
【详解】A.其他条件不变,仅将容器体积扩大一倍,体系的压强减小,化学平衡正向移动,但平衡移动的趋势是微弱的,平衡移动使c(NO)增大的影响远小于容器的容积扩大使c(NO)减小的影响,最终达到平衡时NO(g)的平衡浓度减小,A正确;
B.当12个N-H键断裂的同时有12个O-H键形成,表示的都是反应正向进行,因此不能据此判断反应是否达到平衡状态,B错误;
C.该反应的正反应是放热反应,在其它条件不变时,升高温度,正反应速率、逆反应速率都增大,由于温度对吸热反应影响更大,因此升高温度后反应速率:v逆>v正,因此化学平衡向吸热的逆反应方向移动,C错误;
D.在任何时刻反应速率都存在关系:6v(NH3)正=4v(H2O)正,当4v(NH3)正=6v(H2O)逆时,即当6v(NH3)正=9v(H2O)逆时,4v(H2O)正=9v(H2O)逆,v(H2O)正>v(H2O)逆,反应正向进行,即用同一物质表示的正、逆反应速率不相等,因此不能据此判断反应是否达到平衡状态,D错误;
故合理选项是A。
10. 下列实验方案能达到相应目的的是
选项
实验方案
目的
A
常温下,将等质量、等直径的铝粒分别加入和溶液中反应
比较浓度对化学反应速率影响
B
常温下,向某密闭容器中充入气体,一段时间后压缩容器体积为原来的一半,观察气体颜色变化
探究压强对化学平衡的影响
C
向两份等浓度等体积的溶液中分别加入2滴等浓度的和溶液,观察产生气泡的速率
探究和的催化能力强弱
D
向溶液中滴加溶液5~6滴,充分反应,测得溶液中除含有外,还含有
判断该反应是可逆反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.溶液为浓硫酸,铝在常温下与浓硫酸发生钝化,不继续反应,则不能比较浓度对化学反应速率的影响,A不符合题意;
B.,压缩容器体积为原来的一半,物质浓度变大,颜色加深,反应为气体分子数减小的反应,平衡正向移动,颜色又会变浅,故能观察气体颜色变化来探究压强对化学平衡的影响,B符合题意;
C.等浓度的和溶液中Fe3+和Cu2+的浓度不同,阴离子种类也不同,未控制单一变量,不能探究和的催化能力强弱,C不符合题意;
D.溶液过量,反应后溶液中一定含有Fe3+,充分反应后,测得溶液中除含有外,还含有, 不能判断该反应是可逆反应,D不符合题意;
故选B。
11. 一定温度下,在3个体积均为的恒容密闭容器中发生反应,相关数据如下表(已知:炭粉足量)。
容器
T/℃
物质的起始浓度/()
物质的平衡浓度
()
Ⅰ
1.00
0
0
0.85
Ⅱ
0
1.00
1.00
x
Ⅲ
2.00
0
0
1.60
下列说法错误的是
A. B. 达到平衡所需时间:
C. D. ℃,该反应的化学平衡常数
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.对于容器Ⅰ中的反应来说,达到平衡时,=0.15,=0.85,=0.85,代入平衡常数公式,K()=·/=0.85×0.85÷0.15=4.82,而在容器Ⅲ中,在温度时,达到平衡时的浓度分别为=0.4,=1.6,=1.6,代入平衡常数公式,K()=·/=1.6×1.6÷0.4=6.4,则K()大于K(),反应向正反应方向进行,而正反应方向是吸热过程,所以,是升温的过程,温度,故A正确;
B.容器Ⅲ温度高,反应的快,达到平衡所需的时间短,容器Ⅰ反应所需要的时间长,故B错误;
C.在3个体积均为的恒容密闭容器中发生反应,Ⅰ和Ⅱ中的反应为等效平衡,可以利用完全转化的思想来理解,因为Ⅰ和Ⅱ的反应温度相同, 因为氢气和一氧化碳的起始浓度均为1.00,若完全转化为水蒸气,则生成水蒸气的浓度为1.00,Ⅰ和Ⅱ中的起始浓度完全一样,温度一样,容积一样,所达到的平衡状态一样,所以达到平衡时物质的平衡浓度一样,为0.85,则,故C正确;
D.在容器Ⅲ中,在温度时,达到平衡时的浓度分别为=0.4,=1.6,=1.6,代入平衡常数公式,K()=·/=1.6×1.6÷0.4=6.4,D正确;
故选B;
12. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. ,对该平衡体系加压后颜色加深
B. 含有红色溶液中加铁粉,振荡静置,溶液颜色变浅或褪去
C. 由NO2和N2O4组成的平衡体系加压后颜色先变深后变浅
D. 反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H<0中采取高压措施可提高SO3的产量
【答案】A
【解析】
【详解】A.二氧化氮与二氧化硫反应生成三氧化硫和一氧化氮的反应为气体体积不变的反应,增大压强,平衡不移动,则对该平衡体系加压后颜色加深不能用勒夏特列原理解释,故A符合题意;
B.硫氰化铁溶液中存在如下平衡:Fe3++3SCN—Fe(SCN)3,向溶液中加入铁粉,铁与溶液中的铁离子反应生成亚铁离子,铁离子浓度减小,平衡向逆反应方向移动,硫氰化铁的浓度减小,溶液颜色变浅或褪去,则溶液颜色变浅或褪去能用勒夏特列原理解释,故B不符合题意;
C.二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为气体体积减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,气体颜色变浅,则平衡体系加压后颜色先变深后变浅能用勒夏特列原理解释,故C不符合题意;
D.二氧化硫的催化氧化反应为气体体积减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,三氧化硫的产量增大,则采取高压措施可提高三氧化硫的产量能用勒夏特列原理解释,故D不符合题意;
故选A。
13. T℃时,气体物质A、B、C发生反应。反应过程中A、B、C浓度变化如图(Ⅰ)所示,若保持其他条件不变,温度分别为T1和T2时,B的体积分数与时间的关系如图(Ⅱ)所示,则下列结论正确的是
A. 反应方程式为:2A+B3C
B. T1>T2,正反应为吸热反应
C. T1<T2,正反应为放热反应
D. 保持容器总压强不变,通入稀有气体,平衡向逆反应方向移动
【答案】D
【解析】
【分析】由图Ⅰ可知,B、C为反应物、A为生成物,A、B、C的浓度变化量之比为(0. 4—0) mol/L:(0.5—0.3)mol/L :(0.7—0.1)mol/L=2:1:3,由变化量之比等于化学计量数之比可知,反应的化学方程式为B+3C2A;由图Ⅱ可知,T1时反应先达到平衡,反应温度T1>T2,升高温度,反应物B的质量分数增大,说明平衡向逆反应方向移动,该反应为放热反应。
【详解】A.由分析可知,反应的化学方程式为B+3C2A,故A错误;
B.由分析可知,反应温度T1>T2,该反应为放热反应,故B错误;
C.由分析可知,反应温度T1>T2,故C错误;
D.该反应是气体体积减小的反应,保持容器总压强不变,通入稀有气体,容器体积增大,相当于减小压强,减小压强,平衡向化学计量数增大的逆反应方向移动,故D正确;
故选D。
14. 我国科研人员提出了由和转化为高附加值产品的催化反应历程,该历程示意图如下所示。
下列说法不正确的是
A. 生成总反应原子利用率为
B. 降低温度,降低反应物分子中活化分子的百分数,减少有效碰撞的次数
C. 增大反应体系的压强,可以增加反应物分子中活化分子的百分数
D. 该反应的催化剂能改变反应历程,降低反应的活化能,增加活化分子的数目
【答案】C
【解析】
【详解】A.总反应为CO2+CH4→CH3COOH,总反应的原子利用率为100%,A正确;
B.降低温度,总分子数不变,会降低反应物分子中活化分子的数目,从而降低反应物分子中活化分子的百分数,减少有效碰撞的次数,B正确;
C.增大反应体系的压强,可以增加单位体积内反应物分子中活化分子的百分数,反应物分子中活化分子的百分数不变,C错误;
D.催化剂能改变反应历程,催化剂通过降低活化能增加反应物分子中活化分子的数目,增加有效碰撞的次数,D正确;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 根据信息书写热化学方程式
(1)化学反应N2+3H2⇌2NH3的能量变化如图所示。试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式_______。
(2)在一定条件下,将2 molSO2和1 mol O2充入一密闭容器中发生反应生成SO3,达到平衡时SO2的转化率为25%,放出Q kJ的热量,写出SO2和O2反应的热化学方程式为_______。
(3)SiHCl3在催化剂作用下发生反应:
2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) ΔH1=+48 kJ·mol-1
3SiH2Cl2(g)=SiH4(g)+2SiHCl3(g) ΔH2=-30 kJ·mol-1
则反应4SiHCl3(g)=SiH4(g)+3SiCl4(g)的ΔH为_______kJ·mol-1。
(4)某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热,将100 mL 0.50 mol·L-1盐酸与100 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应(在稀溶液中,可以近似的认为酸、碱的密度、比热容与水的相等)。回答下列问题:
①从实验装置上看,图中玻璃搅拌器的作用是_______。
②简易量热计如果不盖杯盖,生成1 mol H2O(l)时所测得中和反应的反应热(ΔH)将_______(填“偏大”“偏小”或“不变”),判断的理由是_______。
③若用等体积等物质的量浓度的CH3COOH进行上述实验,生成1 mol H2O(l)时,所测得的中和反应的反应热的绝对值(|ΔH|)将_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”),判断的理由是_______。
【答案】(1)N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=+2(a-b-c) kJ·mol-1
(2)2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH=−4Q kJ·mol-1
(3)+114 (4) ①. 混合均匀,充分反应 ②. 偏大 ③. 向外界散热,测量反应热的数值偏小,但ΔH为负值,数值越小,ΔH反而越大 ④. 偏小 ⑤. 醋酸为弱酸,电离过程吸热,使中和热放出热量减少,(|ΔH|)偏小
【解析】
【小问1详解】
根据箭头的指向可知a、b、c均为正值。生成1mol NH3(l)时放出的热量为:(b+c-a) kJ,则N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式:N2(g)+3H2(g) 2NH3(l) ΔH=2(a-b-c) kJ·mol-1;
【小问2详解】
将2 molSO2和1 mol O2充入一密闭容器中发生反应生成SO3,达到平衡时SO2的转化率为25%,即反应0.5mol SO2放出QkJ热量,则反应2mol SO2放出4QkJ热量,热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH=−4Q kJ·mol-1;
【小问3详解】
将已知热化学方程式依次编号为①、②,根据盖斯定律,由①×3+②,可得:4SiHCl3(g)=SiH4(g)+3SiCl4(g) ΔH=3×48 kJ·mol-1-30 kJ·mol-1=+114 kJ·mol-1;
【小问4详解】
①由原理可知,实验中需要反应物充分反应,所以玻璃搅拌器的作用是使强酸和强碱混合均匀,充分反应;
②简易量热计如果不盖杯盖会造成热量散失,测得放出的热量偏小,但ΔH为负值,所以生成1mol H2O(l)时的反应热偏大;
③醋酸是弱酸,电离时会吸收能量,与氢氧化钠溶液反应时生成1mol H2O(l)时放出热量减少,反应热|ΔH|偏小。
16. Ⅰ.下列各项分别与哪个影响化学反应速率的因素关系最为密切?
(1)同浓度不同体积的盐酸中放入同样大小的锌块和镁块,产生气泡有快有慢:_______。
(2)MnO2加入双氧水中放出气泡更快:_______。
Ⅱ.在一定温度下,4 L密闭容器内某一反应中气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如图:
(1)比较t2时刻,正逆反应速率大小v正_______v逆。(填“>”“=”或“<”)
(2)若t2=2 min,计算反应开始至t2时刻用M的浓度变化表示的平均反应速率为_______。
(3)t3时刻化学反应达到平衡,反应物的转化率为_______。
(4)如果升高温度,则v逆_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 反应物本身性质 ②. 催化剂 ③. > ④. 0.25 mol·L-1·min-1 ⑤. 75% ⑥. 增大
【解析】
【分析】
【详解】I.(1) 镁比锌活泼,应是反应物本身的性质决定;
(2) MnO2作催化剂,加速H2O2的分解;
II.(1)t2时刻没有达到化学平衡,此时反应物还在不断减小生成物还在不断增加,即v正v逆;
(2)根据反应速率的表达式:v(M)= ;
(3)反应物是N,转化率为 ;
(4)升高温度,正逆反应速率都增大。
17. 在容积为10L的密闭容器中,进行如下反应:A(g)+2B(g)C(g)+D(g),最初加入1.0mol A和2.2mol B,在不同温度下,D的物质的量n(D)和时间t的关系如图。
试回答下列问题:
(1)800℃时,0~5min内,以B表示的平均反应速率为_______。
(2)能判断反应达到化学平衡状态的依据是_______(填字母)。
A. 容器中压强不变 B. 混合气体中c(A)不变
C. v正(B)=2v逆(D) D. c(A)=c(C)
(3)若最初加入1.0mol A和2.2mol B,利用图中数据计算800℃时的平衡常数K=_______,该反应为_______反应(填“吸热”或“放热”)。
(4)已知 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),在不同温度下的平衡常数:400℃,K=32;500℃,K=44。已知在密闭容器中,测得某时刻各组分的浓度如下:
物质
CH3OH(g)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
浓度/(mol·L-1)
0.54
068
0.68
①判断该反应的∆H_______0(填“>”、“<”或“=”)。若此时系统温度400℃,比较正、逆反应速率的大小:υ正_______υ逆(填“>”、“<”或“=”)。
②平衡时,若以甲醇百分含量为纵坐标,以温度为横坐标,此时反应点在图象的位置是图中_______点,比较图中B、D两点所对应的正反应速率B_______D(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)0.024mol/(L·min) (2)ABC
(3) ①. 9 ②. 吸热
(4) ①. > ②. > ③. A ④. <
【解析】
【小问1详解】
从图中可知,800℃时,0~5min内,D的物质的量增大0.6mol,则参加反应的B的物质的量为1.2mol,以B表示的平均反应速率为=0.024mol/(L·min)。答案为:0.024mol/(L·min);
【小问2详解】
对于反应A(g)+2B(g)C(g)+D(g);
A.由于反应前后气体的分子数不等,随着反应的进行,气体的压强在不断改变,当容器中压强不变时,反应达平衡状态,A符合题意;
B.混合气体中c(A)不变,则正逆反应速率相等,B符合题意;
C.v正(B)=2v逆(D),表明反应进行的方向相反,且速率之比等于化学计量数之比,反应达平衡状态,C符合题意;
D.c(A)=c(C)时,可能是反应进行过程中的某个阶段,不一定是平衡状态,D不符合题意;
故选ABC。答案为:ABC;
【小问3详解】
若最初加入1.0mol A和2.2mol B,800℃时,发生反应A(g)+2B(g)C(g)+D(g),平衡时D的物质的量为0.6mol,则C的物质的量为0.6mol,A的物质的量为1.0mol-0.6mol=0.4mol,B的物质的量为2.2mol-1.2mol=1mol,平衡常数K==9;温度从700℃升高到800℃,D的物质的量增大,则表明平衡正向移动,所以该反应为吸热反应。答案为:9;吸热;
【小问4详解】
①400℃,K=32;500℃,K=44,表明升高温度平衡正向移动,则该反应的∆H>0。若此时系统温度400℃,则浓度商Q==()2<32,所以平衡正向移动,υ正>υ逆。
②平衡正向移动,移动过程中产物甲醇的物质的量应减小,最后达平衡,所以此时甲醇的百分含量比平衡时大,即在平衡线的上方,此时反应点在图象的位置是图中A点;图中B、D两点中,D点对应的温度高,所对应的正反应速率大,所以正反应速率B<D。答案为:>;>;A;<。
【点睛】比较两种不同温度下的反应速率时,通常不是看反应进行的程度,而是看温度。
18. 自从1909年化学家哈伯研究出合成氨的方法以来,氮的化合物在生产生活中有着广泛应用,与此有关的研究已经获得三次诺贝尔化学奖。目前气态含氮化合物及相关转化依然是科学家研究的热门问题。请回答下列问题:
(1)2007年,诺贝尔化学奖授予了埃特尔,以表彰其对合成氨反应机理的研究。673K时,各步反应的能量变化如图所示,其中吸附在催化剂表面上的粒子用“*”标注。
①图1中决速步骤的反应方程式为_______。
②相同质量的同种催化剂,在载体上的分散度越高,催化作用越强,原因是_______。
(2)用NH3催化还原NO,可以消除氮氧化物的污染。已知:
①
②
写出NH3还原NO至N2和水蒸气的热化学方程式_______。
(3)活性炭还原法是消除氮氧化物污染的有效方法,其原理为 。已知该反应的正、逆反应速率方程分别为、,其中、分别为正、逆反应速率常数,变化曲线如图所示,则该反应的反应热_______0(填“大于”或“小于”),写出推理过程_______。
(4)一定温度下,在体积为2L的恒容密闭容器中加入和发生反应,测得和的物质的量随时间的变化如图所示:
①在A点时,_______(填“>”、“<”或“=”)。
②若平衡时总压强为,用平衡分压代替其平衡浓度表示的化学平衡常数_______[已知:气体分压=气体总压该气体的体积分数]。
【答案】(1) ①. ②. 分散度越高,总表面积越大,吸附的反应物越多
(2)
(3) ①. 小于 ②. 降低温度,减小的幅度较小,减小的幅度较大,说明降低温度,平衡正向移动,该反应为放热反应
(4) ①. < ②. 16
【解析】
【小问1详解】
①决速步骤是速率最慢的,活化能最高的,因此由图可知反应的方程式为;②相同质量的同种催化剂,在载体上的分散度越高,总表面积越大,吸附的反应物越多,接触面积越大,反应速率越快;
小问2详解】
由盖斯定律可以求得: ;
【小问3详解】
分析k与温度的关系可知,则该反应的反应热小于0.降低温度,减小的幅度较小,减小的幅度较大,说明降低温度,平衡正向移动,该反应为放热反应。
第(4)问,①在A点时,CO的物质的量继续减少,反应正向进行,;
【小问4详解】
①在A点时,CO的物质的量继续减少,反应正向进行,;
②
若平衡时总压强为pkPa,用平衡分压代替其平衡浓度表示的化学平衡常数。
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20242025学年亳州二中高二年级上学期第一次月考
化学试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量S-32 O-16 N-14
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. 下列叙述不正确的是
A. 同一个化学反应在一定条件下,无论是一步还是分几步完成,其反应焓变相同
B. 中和热测定实验过程中,用温度计测量盐酸温度后,用水冲洗干净,为保证实验精确度,洗液应并入后续的氢氧化钠溶液中
C. 已知101kPa时,2C(s)+O2(g)=2CO(g) =-221kJ/mol则1mol碳完全燃烧时<-110.5kJ/mol
D. 在一定条件下,将64gSO2氧化成SO3(g)时,实验测得放出热量为78.64kJ,已知SO2在此条件下的转化率为80%。则热化学方程式为SO2(g)+O2(g)SO3(g) =-98.3kJ/mol
2. 在反应中,表示该反应速率最快的是
A. v(A)=0.6mol·L-1min-1 B. v(B)=0.5 mol·L-1min-1
C. v(C)=0.9 mol·L-1min-1 D. v(D)=1.6 mol·L-1min-1
3. 下列关于热化学方程式的叙述错误的是
A. 已知H+(aq)+OH⁻(aq)═H2O(l) = -57.3 kJ·mol-1,则 和NaOH(aq)反应生成 时的反应热
B. = -1400kJmol-1 ,则葡萄糖的燃烧热是2800kJmol-1
C. 则
D. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) >0,则石墨比金刚石稳定
4. 某温度下,在某一恒容密闭容器中,充入一定物质量的NO和Cl2,发生反应,下列说法正确的是
A. 仅适当降低温度,该反应的正逆反应速率均减小
B. 加入合适的催化剂,该反应达到平衡时的值将增大
C. 该反应的反应物的键能总和大于生成物的键能总和
D. 保持其他条件不变,仅充入少量的稀有气体,该反应的速率将增大
5. 下列关于化学反应方向及其判据的说法错误的是
A. 1 mol H2O在不同状态时的熵值:S[H2O(s)]<S[H2O(g)]
B. 常温下,反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行,则该反应的△H>0
C. 2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g) △H>0能否自发进行与温度有关
D. 放热反应都可以自发进行,而吸热反应不能自发进行
6. 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
A. 图①温度计的水银柱上升
B. 图②中反应物总能量大于生成物总能量
C. 图③中反应开始后,针筒活塞向右移动
D. 图④中反应开始后,甲处液面低于乙处液面
7. 在密闭容器中,一定量混合气体发生反应xA(g)+yB(g)zC(g),达到平衡时,测得A的浓度为0.5 mol∙L−1,在温度不变的条件下,将容器的体积扩大到两倍,使再达到平衡,测得A的浓度降低为0.3 mol∙L−1,下列有关判断正确的是
A. B. 平衡向正反应方向移动
C. B的浓度增大 D. C的体积分数下降
8. 在恒温恒容的密闭容器中,充入和发生反应,其正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 混合气体密度不再改变,表明反应达到平衡 B. 时改变的条件为向容器中加入B
C. 时段,平衡正向移动 D. 反应平衡常数
9. 某温度下,密闭容器中发生反应 △H<0。下列说法正确的是
A. 其他条件不变,仅将容器体积扩大一倍,再次达到平衡时,NO(g)的平衡浓度减小
B. 当12个N-H键断裂的同时有12个O-H键形成,反应达到平衡状态
C. 升高温度,平衡向逆反应方向移动,说明逆反应速率增大,正反应速率减小
D. 当4v(NH3)正=6v(H2O)逆时,反应达到平衡状态
10. 下列实验方案能达到相应目的的是
选项
实验方案
目的
A
常温下,将等质量、等直径的铝粒分别加入和溶液中反应
比较浓度对化学反应速率的影响
B
常温下,向某密闭容器中充入气体,一段时间后压缩容器体积为原来的一半,观察气体颜色变化
探究压强对化学平衡的影响
C
向两份等浓度等体积的溶液中分别加入2滴等浓度的和溶液,观察产生气泡的速率
探究和的催化能力强弱
D
向溶液中滴加溶液5~6滴,充分反应,测得溶液中除含有外,还含有
判断该反应是可逆反应
A. A B. B C. C D. D
11. 一定温度下,在3个体积均为的恒容密闭容器中发生反应,相关数据如下表(已知:炭粉足量)。
容器
T/℃
物质的起始浓度/()
物质的平衡浓度
()
Ⅰ
1.00
0
0
0.85
Ⅱ
0
1.00
1.00
x
Ⅲ
2.00
0
0
1.60
下列说法错误的是
A. B. 达到平衡所需时间:
C. D. ℃,该反应的化学平衡常数
12. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. ,对该平衡体系加压后颜色加深
B. 在含有红色溶液中加铁粉,振荡静置,溶液颜色变浅或褪去
C. 由NO2和N2O4组成的平衡体系加压后颜色先变深后变浅
D. 反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H<0中采取高压措施可提高SO3的产量
13. T℃时,气体物质A、B、C发生反应。反应过程中A、B、C浓度变化如图(Ⅰ)所示,若保持其他条件不变,温度分别为T1和T2时,B的体积分数与时间的关系如图(Ⅱ)所示,则下列结论正确的是
A. 反应方程式为:2A+B3C
B. T1>T2,正反应为吸热反应
C. T1<T2,正反应为放热反应
D. 保持容器总压强不变,通入稀有气体,平衡向逆反应方向移动
14. 我国科研人员提出了由和转化为高附加值产品的催化反应历程,该历程示意图如下所示。
下列说法不正确的是
A. 生成总反应的原子利用率为
B. 降低温度,降低反应物分子中活化分子的百分数,减少有效碰撞的次数
C. 增大反应体系的压强,可以增加反应物分子中活化分子的百分数
D. 该反应的催化剂能改变反应历程,降低反应的活化能,增加活化分子的数目
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 根据信息书写热化学方程式
(1)化学反应N2+3H2⇌2NH3的能量变化如图所示。试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式_______。
(2)在一定条件下,将2 molSO2和1 mol O2充入一密闭容器中发生反应生成SO3,达到平衡时SO2的转化率为25%,放出Q kJ的热量,写出SO2和O2反应的热化学方程式为_______。
(3)SiHCl3在催化剂作用下发生反应:
2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) ΔH1=+48 kJ·mol-1
3SiH2Cl2(g)=SiH4(g)+2SiHCl3(g) ΔH2=-30 kJ·mol-1
则反应4SiHCl3(g)=SiH4(g)+3SiCl4(g)的ΔH为_______kJ·mol-1。
(4)某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热,将100 mL 0.50 mol·L-1盐酸与100 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应(在稀溶液中,可以近似的认为酸、碱的密度、比热容与水的相等)。回答下列问题:
①从实验装置上看,图中玻璃搅拌器作用是_______。
②简易量热计如果不盖杯盖,生成1 mol H2O(l)时所测得中和反应的反应热(ΔH)将_______(填“偏大”“偏小”或“不变”),判断的理由是_______。
③若用等体积等物质的量浓度的CH3COOH进行上述实验,生成1 mol H2O(l)时,所测得的中和反应的反应热的绝对值(|ΔH|)将_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”),判断的理由是_______。
16. Ⅰ.下列各项分别与哪个影响化学反应速率因素关系最为密切?
(1)同浓度不同体积盐酸中放入同样大小的锌块和镁块,产生气泡有快有慢:_______。
(2)MnO2加入双氧水中放出气泡更快:_______。
Ⅱ.在一定温度下,4 L密闭容器内某一反应中气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如图:
(1)比较t2时刻,正逆反应速率大小v正_______v逆。(填“>”“=”或“<”)
(2)若t2=2 min,计算反应开始至t2时刻用M的浓度变化表示的平均反应速率为_______。
(3)t3时刻化学反应达到平衡,反应物的转化率为_______。
(4)如果升高温度,则v逆_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
17. 在容积为10L的密闭容器中,进行如下反应:A(g)+2B(g)C(g)+D(g),最初加入1.0mol A和2.2mol B,在不同温度下,D的物质的量n(D)和时间t的关系如图。
试回答下列问题:
(1)800℃时,0~5min内,以B表示的平均反应速率为_______。
(2)能判断反应达到化学平衡状态的依据是_______(填字母)。
A. 容器中压强不变 B. 混合气体中c(A)不变
C. v正(B)=2v逆(D) D. c(A)=c(C)
(3)若最初加入1.0mol A和2.2mol B,利用图中数据计算800℃时的平衡常数K=_______,该反应为_______反应(填“吸热”或“放热”)。
(4)已知 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),在不同温度下的平衡常数:400℃,K=32;500℃,K=44。已知在密闭容器中,测得某时刻各组分的浓度如下:
物质
CH3OH(g)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
浓度/(mol·L-1)
0.54
068
0.68
①判断该反应的∆H_______0(填“>”、“<”或“=”)。若此时系统温度400℃,比较正、逆反应速率的大小:υ正_______υ逆(填“>”、“<”或“=”)。
②平衡时,若以甲醇百分含量为纵坐标,以温度为横坐标,此时反应点在图象的位置是图中_______点,比较图中B、D两点所对应的正反应速率B_______D(填“>”、“<”或“=”)。
18. 自从1909年化学家哈伯研究出合成氨的方法以来,氮的化合物在生产生活中有着广泛应用,与此有关的研究已经获得三次诺贝尔化学奖。目前气态含氮化合物及相关转化依然是科学家研究的热门问题。请回答下列问题:
(1)2007年,诺贝尔化学奖授予了埃特尔,以表彰其对合成氨反应机理的研究。673K时,各步反应的能量变化如图所示,其中吸附在催化剂表面上的粒子用“*”标注。
①图1中决速步骤的反应方程式为_______。
②相同质量的同种催化剂,在载体上的分散度越高,催化作用越强,原因是_______。
(2)用NH3催化还原NO,可以消除氮氧化物的污染。已知:
①
②
写出NH3还原NO至N2和水蒸气的热化学方程式_______。
(3)活性炭还原法是消除氮氧化物污染的有效方法,其原理为 。已知该反应的正、逆反应速率方程分别为、,其中、分别为正、逆反应速率常数,变化曲线如图所示,则该反应的反应热_______0(填“大于”或“小于”),写出推理过程_______。
(4)一定温度下,在体积为2L的恒容密闭容器中加入和发生反应,测得和的物质的量随时间的变化如图所示:
①在A点时,_______(填“>”、“<”或“=”)。
②若平衡时总压强为,用平衡分压代替其平衡浓度表示的化学平衡常数_______[已知:气体分压=气体总压该气体的体积分数]。
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