内容正文:
聊城二中2023级高二上学期第一次月考化学试卷
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
一、选择题(本题共15个小题,每小题2分,共30分。每小题只有一项符合题目要求。)
1. 下列说法正确的是
①活化分子间的碰撞一定能发生化学反应
②普通分子有时也能发生有效碰撞
③升高温度会增大反应速率,原因是增加了单位时间内活化分子的有效碰撞次数
④增大反应物浓度会增大反应速率的原因是单位体积内活化分子数增多
⑤化学反应的发生是活化分子有合适取向时的有效碰撞
A. ①②⑤ B. ③④⑤ C. ①②③ D. ②③④
2. 下列说法或表示方法不正确的是
A. 盖斯定律实质上是能量守恒定律的体现
B. 在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);△H = –57.3kJ/mol,若将含0.5mol H2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3kJ
C. 由C(石墨)→C(金刚石);△H = +73 kJ/mol,可知石墨比金刚石稳定
D. 在101kPa时,1molH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H = –285.8kJ/mol
3. 热化学方程式C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3kJ/mol表示
A. 碳和水反应吸收131.3kJ能量
B. 1mol碳和1mol水反应生成一氧化碳和氢气并吸收131.3kJ热量
C. 25℃、101kPa时1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成1mol一氧化碳气体和1mol氢气,并吸热131.3kJ
D. 1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.3kJ
4. N4分子结构如图所示,已知断裂1molN-N键吸收167kJ热量,生成1molN≡N键放出942kJ热量。根据以上信息和数据,则由N2生成1mol气态N4的ΔH为
A. +882kJ/mol B. +441kJ/mol C. -882kJ/mol D. -441kJ/mol
5. 下面均是正丁烷与氧气反应热化学方程式(25°,101kPa):
①
②
③
④
由此判断,正丁烷的燃烧热是
A. -2878kJ/mol B. -2658kJ/mol C. -1746kJ/mol D. -1526kJ/mol
6. 肼()是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ):NN键为942、O=O键为500、N-N键为154,则断裂1molN-H键所需的能量是
A. 194kJ B. 391kJ C. 516kJ D. 658kJ
7. 由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ,则反应2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)的ΔH为( )
A. -483.6kJ·mol-1 B. -241.8kJ·mol-1
C. -120.6kJ·mol-1 D. +241.8kJ·mol-1
8. 在不同条件下,分别测得反应的化学反应速率,其中表示该反应进行得最快的是
A. B.
C. D.
9. 可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系式中能说明反应已达到平衡状态的是
A. av正(A)=bv正(B) B. bv正(A)=av逆(B)
C. av正(C)=cv正(A) D. av正(A)=bv逆(B)
10. 合成氨反应为: 。下列有关该反应的说法正确的是
A. 催化剂增大了正、逆反应的活化能 B. 升高温度,该反应的平衡常数增大
C. 正反应的活化能小于逆反应的活化能 D. 升温或增压均可提高的平衡转化率
11. 科学家通过密度泛函理论研究甲醇与水蒸气重整制氢反应机理时,得到甲醇在Pd(Ⅲ)表面发生解离时四个路径与相对能量关系如图所示,其中附在Pd(Ⅲ)表面的物种用*标注。下列说法错误的是
A. ②中包含C—H键的断裂过程
B. 该历程中能垒(反应活化能)最小的是③
C. 该历程中制约反应速率的方程式为CH3O*+3H*→CO*+4H*
D. 由此历程可知:CH3OH*→CH3O*+H* ΔH>0
12. 可逆反应:在恒容密闭容器中进行,达到平衡状态的标志是
①单位时间内生成的同时生成
②单位时间内生成的同时生成
③用表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A. ①④⑥⑦ B. ②③⑤⑦ C. ①③④⑤ D. 全部
13. 在下列可逆反应中,增大压强或降低温度,均可使平衡正向移动的是
A. SO2(g)+NO2(g)⇌SO3(g)+NO(g) ΔH<0
B. 4NH3(g)+5O2(g) ⇌4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0
C. 2NH3(g) ⇌N2(g)+3H2(g) ΔH>0
D 2SO2(g)+O2(g) ⇌2SO3(g) ΔH<0
14. 某温度下,密闭容器中发生反应aX(g)⇌bY(g)+cZ(g),达到平衡后,保持温度不变,将容器的容积压缩到原容积的一半,当达到新平衡时,物质Y和Z的浓度均是原来的1.8倍。则下列叙述正确的是
A. a>b+c
B. 压缩容器的容积时,v正增大,v逆减小
C. 达到新平衡时,物质X的转化率减小
D. 达到新平衡时,混合物中Z的质量分数增大
15. 在一密闭容器中,反应 3A(g)+B(s) 2C(g)+D(g)达到平衡后,改变以下条件,下列说法正确的是
A. 增加A的浓度,平衡向正反应方向移动,平衡常数增大
B. 升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动
C. 恒温恒容充入Ne,容器内压强增大,V(正)、V(逆)均增大
D. 增加B的用量,正、逆反应速率不变,平衡不移动
二、选择题(本题共6个小题,每小题3分,共18分。每小题有一项或两项符合要求。)
16. 已知:①CH4(g)+2O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-Q1kJ/mol
②2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) ΔH2=-2Q2kJ/mol
③2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l) ΔH3=-2Q3kJ/mol
常温下取体积比为4∶1的甲烷和氢气共11.2 L(已折合成标准状况)经完全燃烧恢复到常温,放出的热量为( )
A. 0.4Q1+0.05Q2 B. 0.4Q1+0.1Q2 C. 0.4Q1+0.05Q3 D. 0.4Q1+0.1Q3
17. 下列关于盖斯定律的说法不正确的是
A. 不管反应是一步完成还是分几步完成,其反应热相同
B. 有些反应的反应热不能直接测得,可通过盖斯定律间接计算得到
C. 反应热与反应体系的始态和终态无关,而与反应的途径有关
D. 根据盖斯定律,热化学方程式中△H直接相加即可得总反应热
18. 室温下,将1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为ΔH1,将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为ΔH2;CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为:CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l),热效应为ΔH3。则下列判断正确的是
A. ΔH2>ΔH3 B. ΔH1<ΔH3 C. ΔH1+ΔH3=ΔH2 D. ΔH1=ΔH2+ΔH3
19. 将A与B的混合物15mol放入容积为2L的密闭容器里,在一定条件下发生反应:2A(g)+3B(g)C(g)+2D(g),经过15min达到平衡,达平衡时容器内的压强是反应前的4/5。则以B气体的浓度变化表示的反应速率是
A. 0.15mol·L-1·min-1 B. 0.3mol·L-1·min-1
C. 0.45mol·L-1·min-1 D. 0.6mol·L-1·min-1
20. 在一定温度下,10mL0.4mol·L-1H2O2溶液发生催化分解反应。不同时刻测定生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。
t/min
0
2
4
6
8
10
V(O2)/mL
0.0
9.9
17.2
22.4
26.5
29.9
下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)
A. 0~6min的平均反应速率:v(H2O2)≈3.3×10-4mol·L-1·min-1
B. 6~10min的平均反应速率:v(H2O2)<3.3×10-2mol·L-1·min-1
C. 反应至6min时,c(H2O2)=0.3mol·L-1
D. 反应至6min时,H2O2分解了50%
21. 某温度下,在2L密闭容器中投入一定量的A、B发生反应:3A(g)+bB(g)⇌cC(g) ΔH=-QkJ·mol-1(Q>0)。12s时反应达到平衡,生成C的物质的量为0.8mol,反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 前12s内,A的平均反应速率为0.05mol·L-1·min-1
B. 12s后,A的消耗速率等于B的生成速率
C. 化学计量数之比b∶c=1∶2
D. 12s内,A和B反应放出的热量为0.2QkJ
第二卷(填空题)
22. 书写给定条件下的热化学方程式。
(1)1molC2H4(g)与适量O2(g)反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出1411kJ的热量_______。
(2)0.25molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量_______。
(3)1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,吸收10.94kJ热量_______。
(4)乙烷、二甲醚的燃烧热较大,可用作燃料,乙烷、二甲醚燃烧过程中的能量变化如图所示。
写出表示二甲醚燃烧热的热化学方程式:_______。
23. 某实验小组设计用盐酸跟氢氧化钠溶液如图装置中进行中和反应。试回答下列问题:
(1)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是____(填字母)。
A. 用温度计小心搅拌
B. 揭开杯盖用玻璃棒搅拌
C. 轻轻地振荡烧杯
D. 用套在温度计上的玻璃搅拌器轻轻地搅动
(2)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:
实验序号
起始温度
终止温度
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_____(结果保留一位小数)。
(3)实验过程中如果做出如下改变,实际测得的中和热会发生怎样的变化?(填“偏大”“偏小”或“不变”)
①本实验中用稍过量的NaOH的原因是保证盐酸完全被中和。试问:盐酸在反应中若因为有放热现象,而造成少量HCl在反应中挥发,则测得的中和热___。
②在中和热测定实验中存在用水洗涤温度计上的盐酸的步骤,若无此操作步骤,则测得的中和热__。
③若用等浓度的醋酸溶液与NaOH溶液反应,则测得的中和热_____,其原因是____。
24. ⅰ.某同学设计实验探究丙酮碘化反应中,丙酮、I2、H+浓度对化学反应速率的影响。
已知:
编号
①
②
③
④
I2溶液(0.0025mol/L)
5mL
5mL
5mL
2.5mL
丙酮溶液(4mol/L)
10mL
10mL
5mL
10mL
盐酸(2mol/L)
10mL
5mL
amL
10mL
蒸馏水
0mL
5mL
5mL
2.5mL
褪色时间(s)
t1
t2
t3
t4
回答下列问题:
(1)实验③中,a=_______mL,加5mL蒸馏水的目的是_______。
(2)研究I2浓度对反应速率的影响,应选择的实验为_______。
(3)在实验④中,以I2表示的反应速率为_______mol/(L·s)(用含有t4的代数式表示)。
ⅱ.在一个容积不变的密闭容器中发生反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)其平衡常数K和温度的关系如下表所示:
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
请填写下列空白。
(4)该反应为_______反应(填“吸热”或“放热”)。
(5)在830℃时,向容器中充入1molCO、5molH2O,保持温度不变,反应达到平衡后,其平衡常数_______1.0(填“大于”或“等于”或“小于”)。
(6)在1200℃时,在某时刻反应混合物中CO2、H2、CO、H2O浓度分别为2mol/L、2mol/L、4mol/L、4mol/L,则此时平衡移动方向为_______(填“正反应方向”或“逆反应方向”或“不移动”)。
25. 现有反应:mA(g)+nB(g) pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数减小,则:
(1)该反应的逆反应为________热反应,且m+n______p (填“>”、“=”或“<”) 。
(2)减压时,A的质量分数__________。(填“增大”、“减小”或“不变”,下同)
(3)若容积不变加入B,则B的转化率__________。
(4)若升高温度,则平衡时B、C的浓度之比将__________。
(5)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量__________。
(6)若B是有色物质,A、C均无色,则加入C(体积不变)时混合物颜色__________;而维持容器内压强不变,充入氖气时,混合物颜色 _______。(填“变深”、“变浅”或“不变”)。
26. 某温度时,在一个容积为2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图1所示。根据图中数据,填写下列空白。
(1)该反应的化学方程式为________________________________________。
(2)反应开始至2 min,气体Z的平均反应速率v(Z)=________。
(3)若X、Y、Z均气体,反应达到平衡时:
①压强是开始时的________倍。
②若此时将容器体积缩小为原来的,达到平衡时,容器内温度将升高(容器不与外界进行热交换),则该反应的正反应为________(填“放热”或“吸热”)反应。
(4)上述反应在t1~t6内反应速率与时间图象如图2所示,在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素,则下列说法正确的是________(填字母)。
A.在t1时增大了压强
B.在t3时加入催化剂
C.在t4时降低了温度
D.t2~t3时X的转化率最高
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
聊城二中2023级高二上学期第一次月考化学试卷
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
一、选择题(本题共15个小题,每小题2分,共30分。每小题只有一项符合题目要求。)
1. 下列说法正确的是
①活化分子间的碰撞一定能发生化学反应
②普通分子有时也能发生有效碰撞
③升高温度会增大反应速率,原因是增加了单位时间内活化分子的有效碰撞次数
④增大反应物浓度会增大反应速率的原因是单位体积内活化分子数增多
⑤化学反应的发生是活化分子有合适取向时的有效碰撞
A. ①②⑤ B. ③④⑤ C. ①②③ D. ②③④
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】①活化分子间的碰撞不一定为有效碰撞,所以不一定能发生化学反应,还与其分子碰撞取向有关,故错误;②普通分子不具有发生反应所需的能量,则普通分子不能发生有效碰撞,故错误;③升高温度,提供了分子需要的能量,活化分子百分数增大,单位时间内活化分子的有效碰撞次数增加,反应速率增大,故正确;④增大反应物浓度,单位体积内活化分子数目增多,单位时间内有效碰撞的次数增多,反应速率增大,故正确;⑤活化分子有合适取向时发生有效碰撞,即发生了化学反应,故正确,综上所述故选B。
2. 下列说法或表示方法不正确的是
A. 盖斯定律实质上是能量守恒定律的体现
B. 在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);△H = –57.3kJ/mol,若将含0.5mol H2SO4浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3kJ
C. 由C(石墨)→C(金刚石);△H = +73 kJ/mol,可知石墨比金刚石稳定
D. 在101kPa时,1molH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H = –285.8kJ/mol
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.盖斯定律实质上是能量守恒定律的体现,选项A正确;
B.浓硫酸稀释过程中也放出热量,所以放出的热量大于57.3 kJ,选项B正确;
C.能量越低的物质,越稳定,选项C正确;
D.热化学方程式表示的是4g氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,所以反应热应为△H = –571.6kJ/mol,选项D不正确;
答案选D。
3. 热化学方程式C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3kJ/mol表示
A. 碳和水反应吸收131.3kJ能量
B. 1mol碳和1mol水反应生成一氧化碳和氢气并吸收131.3kJ热量
C. 25℃、101kPa时1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成1mol一氧化碳气体和1mol氢气,并吸热131.3kJ
D. 1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.3kJ
【答案】C
【解析】
【详解】A.未指明物质的量的多少及各物质的状态,A错误;
B.未指明各物质的状态,B错误;
C.既指明了反应物的物质的量,又指明了各物质的状态,可以确定反应的热效应,C正确;
D.从ΔH的单位可知,热化学方程式的化学计量数指的是物质的量,不是原子和分子数,D错误;
故答案选C。
4. N4分子结构如图所示,已知断裂1molN-N键吸收167kJ热量,生成1molN≡N键放出942kJ热量。根据以上信息和数据,则由N2生成1mol气态N4的ΔH为
A. +882kJ/mol B. +441kJ/mol C. -882kJ/mol D. -441kJ/mol
【答案】A
【解析】
【详解】1molN4分子可转化为2molN2,1molN4中含6molN-N键,断开6 mol N-N键吸收的热量为167kJ·mol-1×6mol=1002kJ,生成2molN2时放出热量为942k·mol-1×2mol=1884kJ,则1molN4生成2molN2放出热量为1884kJ-1002kJ=882kJ,则由N2生成1mol气态N4需要吸收的热量为882kJ,即ΔH=+882kJ·mol-1,故选A。
5. 下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式(25°,101kPa):
①
②
③
④
由此判断,正丁烷的燃烧热是
A. -2878kJ/mol B. -2658kJ/mol C. -1746kJ/mol D. -1526kJ/mol
【答案】A
【解析】
【分析】燃烧热指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,反应物中C→CO2(气),H→H2O(液),S→SO2(气)等。
【详解】正丁烷的燃烧热是1mol正丁烷完全燃烧生成CO2(气),H2O(液)放出的热量,故热化学方程式(1)C4H10 (g)+O2(g)═4CO2(g)+5H2O(l)△H=-2878kJ/mol,符合燃烧热的概念,所以正丁烷的燃烧热为-2878 kJ/mol。故选A。
【点睛】在判断燃烧热时,需要注意的是“1mol”、“稳定的氧化物”。即H变成液态水,C变成CO2,S变成SO2等。
6. 肼()是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ):NN键为942、O=O键为500、N-N键为154,则断裂1molN-H键所需的能量是
A. 194kJ B. 391kJ C. 516kJ D. 658kJ
【答案】B
【解析】
【详解】根据图中内容可知,,化学反应的焓变等于产物的能量与反应物能量的差值,旧键断裂吸收能量,新建形成释放能量,设断裂1molN-H键所需的能量为K,所以有154+4K+500=2218;解得K=391;
故答案选B。
7. 由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ,则反应2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)的ΔH为( )
A. -483.6kJ·mol-1 B. -241.8kJ·mol-1
C. -120.6kJ·mol-1 D. +241.8kJ·mol-1
【答案】A
【解析】
【分析】方程中的热量和化学计量数对应成正比,2H2(g)+O2(g)2H2O(g)的△H为2mol氢气完全反应放出的热量。
【详解】氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ,该反应的热化学方程式为:H2(g)+O2(g)═H2O(g)△H=-241.8kJ/mol,方程中的热量和化学计量数对应成正比,则反应2H2(g)+O2(g)2H2O(g)的△H=(-241.8kJ/mol)×2=-483.6kJ/mol。
答案选A。
【点睛】在根据热化学方程式计算ΔH时,要注意其数值与方程式计量数成正比关系。
8. 在不同条件下,分别测得反应的化学反应速率,其中表示该反应进行得最快的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】用不同物质表示的反应速率比等于系数比。
【详解】A.;
B.
C.
D.
表示该反应进行得最快的是,选D。
9. 可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系式中能说明反应已达到平衡状态的是
A. av正(A)=bv正(B) B. bv正(A)=av逆(B)
C. av正(C)=cv正(A) D. av正(A)=bv逆(B)
【答案】B
【解析】
【详解】化学平衡建立时,v正=v逆,对于不同物质而言,要符合物质的反应速率之比等于化学计量数之比的要求,即v(A):v(B):v(C)=a:b:c;
A、v正(A)、v正(B)都代表正反应,且bv正(A)=av正(B),A错误;
B、v正(A)、v逆(B)代表的方向相反,且bv正(A)=av正(B),B正确;
C、v正(A)、v正(C)都代表正反应,且cv正(A)=av正(C),C错误;;
D、v正(A)、v逆(B)代表的方向相反,bv正(A)=av正(B),D错误;
故选B
10. 合成氨反应为: 。下列有关该反应的说法正确的是
A. 催化剂增大了正、逆反应的活化能 B. 升高温度,该反应的平衡常数增大
C. 正反应的活化能小于逆反应的活化能 D. 升温或增压均可提高的平衡转化率
【答案】C
【解析】
【详解】A.催化剂能降低反应的活化能,提高活化分子百分数,加快反应速率,A错误;
B.该反应ΔH<0,正方向为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡的转化率降低,平衡常数减小,B错误;
C.该反应ΔH<0,正方向为放热反应,正反应的活化能小于逆反应的活化能,C正确;
D.该反应ΔH<0,正方向为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,H2平衡转化率降低;该反应为气体分子数减小的反应,增压,平衡正向移动, H2 的平衡转化率升高,D错误;
故答案选C。
11. 科学家通过密度泛函理论研究甲醇与水蒸气重整制氢反应机理时,得到甲醇在Pd(Ⅲ)表面发生解离时四个路径与相对能量关系如图所示,其中附在Pd(Ⅲ)表面的物种用*标注。下列说法错误的是
A. ②中包含C—H键的断裂过程
B. 该历程中能垒(反应活化能)最小的是③
C. 该历程中制约反应速率的方程式为CH3O*+3H*→CO*+4H*
D. 由此历程可知:CH3OH*→CH3O*+H* ΔH>0
【答案】C
【解析】
【详解】A.CH3O*中共价键为3个C—H键和1个C—O键,CH2O*中共价键为2个C—H键和1个C—O键,则②中由CH3O*→CH2O*包含C—H键的断裂过程,A项正确;
B.反应物的活化能为反应物的总能量与过渡态能量之差,从图中可以看出,①的活化能为100kJ/mol,②的活化能为70 kJ/mol,③的活化能为50 kJ/mol,④的活化能为60kJ/mol,则③发生的反应活化能最小,B项正确;
C.活化能越大,反应速率越慢,制约反应速率的为慢反应,由图示可知,①的活化能为100kJ/mol,②的活化能为70 kJ/mol,③的活化能为50 kJ/mol,④的活化能为60kJ/mol,①的活化能最大,发生的反应为CH3OH*→CH3O*+H*,C项错误;
D.反应热等于生成物总能量与反应物总能量的差,根据图示可知:生成物总能量比反应物总能量高,因此该反应为吸热反应,即反应CH3OH*→CH3O*+H*的反应热ΔH>0,D项正确;
答案选C。
12. 可逆反应:在恒容密闭容器中进行,达到平衡状态的标志是
①单位时间内生成的同时生成
②单位时间内生成的同时生成
③用表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A. ①④⑥⑦ B. ②③⑤⑦ C. ①③④⑤ D. 全部
【答案】A
【解析】
【详解】①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmol NO2,能说明正逆反应速率的相等关系,①正确;
②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO只能说明单方向关系,不能说明正逆反应速率的关系,②错误;
③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2:2:1的状态是反应进行到任何时刻都成立的关系,不能说明达到了平衡,③错误;
④混合气体的颜色不变化说明二氧化氮的浓度不变化,达到平衡状态,④正确;
⑤该反应是一个反应前后气体的质量不会改变的化学反应,混合气体的质量是守恒的,容器的体积不变,导致混合气体的密度不再变化,所以该反应不一定达到平衡状态,⑤错误;
⑥因该反应是物质的量在增大的化学反应,物质的量与压强成正比,则混合气体的压强不随时间的变化而变化,达到平衡状态,⑥正确;
⑦混合气体的平均相对分子质量=平均摩尔质量=,质量是守恒的,物质的量只有达到平衡时才不变,当混合气体的平均摩尔质量不再变化,证明达到了平衡状态,⑦正确;
故选A。
13. 在下列可逆反应中,增大压强或降低温度,均可使平衡正向移动的是
A. SO2(g)+NO2(g)⇌SO3(g)+NO(g) ΔH<0
B. 4NH3(g)+5O2(g) ⇌4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0
C. 2NH3(g) ⇌N2(g)+3H2(g) ΔH>0
D. 2SO2(g)+O2(g) ⇌2SO3(g) ΔH<0
【答案】D
【解析】
【详解】A.SO2(g)+NO2(g)⇌SO3(g)+NO(g),反应前后气体系数和相等,增大压强,平衡不移动,故不选A;
B.4NH3(g)+5O2(g) ⇌4NO(g)+6H2O(g),正反应气体系数和增大,增大压强,平衡逆向移动,故不选B;
C.2NH3(g) ⇌N2(g)+3H2(g),正反应吸热,降低温度平衡逆向移动,故不选C;
D.2SO2(g)+O2(g) ⇌2SO3(g),正反应气体系数和减小,增大压强,平衡正向移动;正反应放热,降低温度平衡正向移动,故选D;
选D。
14. 某温度下,密闭容器中发生反应aX(g)⇌bY(g)+cZ(g),达到平衡后,保持温度不变,将容器的容积压缩到原容积的一半,当达到新平衡时,物质Y和Z的浓度均是原来的1.8倍。则下列叙述正确的是
A. a>b+c
B. 压缩容器的容积时,v正增大,v逆减小
C. 达到新平衡时,物质X的转化率减小
D. 达到新平衡时,混合物中Z的质量分数增大
【答案】C
【解析】
【分析】某温度下密闭容器中发生反应aX(g)⇌bY(g)+cZ(g),达平衡后,保持温度不变,将容器容积压缩到原容积的一半,物质Y和Z的浓度变为原来的2倍,当达到新平衡时,物质Y和Z的浓度均是原来的1.8倍,说明平衡逆向移动,该反应是气体体积增大的反应,a<b+c,以此解答。
【详解】A.由分析可知,该反应是气体体积增大的反应,a<b+c,,A错误;
B.压缩容器的容积,压强增大,反应物和生成物的浓度都增大,正逆反应速率都增大,B错误;
C.由分析可知,将容器容积压缩到原容积的一半后平衡逆向移动,物质X的转化率减小,C正确;
D.由分析可知,将容器容积压缩到原容积的一半后平衡逆向移动,混合物中Z的质量分数减小,D错误;
答案选C。
15. 在一密闭容器中,反应 3A(g)+B(s) 2C(g)+D(g)达到平衡后,改变以下条件,下列说法正确的是
A. 增加A的浓度,平衡向正反应方向移动,平衡常数增大
B. 升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动
C. 恒温恒容充入Ne,容器内压强增大,V(正)、V(逆)均增大
D. 增加B的用量,正、逆反应速率不变,平衡不移动
【答案】D
【解析】
【详解】A.平衡常数是温度的函数,温度不变,平衡常数不变,故A项错误;
B.升高温度,正逆反应速率都增大,平衡向吸热方向移动,即平衡向正反应方向移动,故B项错误;
C.恒温恒容充入Ne,参与反应的各物质浓度都不变,V(正)、V(逆)均不变,故C项错误;
D.B是固体,在气体反应中,增加固体对反应速率以及平衡都不影响,故D项正确;
故选D。
二、选择题(本题共6个小题,每小题3分,共18分。每小题有一项或两项符合要求。)
16. 已知:①CH4(g)+2O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-Q1kJ/mol
②2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) ΔH2=-2Q2kJ/mol
③2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l) ΔH3=-2Q3kJ/mol
常温下取体积比为4∶1的甲烷和氢气共11.2 L(已折合成标准状况)经完全燃烧恢复到常温,放出的热量为( )
A. 0.4Q1+0.05Q2 B. 0.4Q1+0.1Q2 C. 0.4Q1+0.05Q3 D. 0.4Q1+0.1Q3
【答案】D
【解析】
【详解】甲烷和氢气的混合气体11.2L(已折合成标准状况),甲烷和氢气的混合气体的总的物质的量为n===0.5mol,甲烷和氢气的体积比为4:1,所以甲烷的物质的量为0.5mol×=0.4mol,氢气的物质的量为0.5mol-0.4mol=0.1mol,由CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l);△H=-Q1可知,0.4mol甲烷燃烧放出的热量为0.4mol×Q1kJ/mol=0.4Q1kJ;由2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH3=-2Q3kJ/mol,可知,0.1mol氢气燃烧生成液态水放出的热量为×0.1mol×2Q3kJ/mol=0.1Q3kJ,所以放出的热量为0.4Q1+0.1Q3,答案选D。
17. 下列关于盖斯定律的说法不正确的是
A. 不管反应是一步完成还是分几步完成,其反应热相同
B. 有些反应的反应热不能直接测得,可通过盖斯定律间接计算得到
C. 反应热与反应体系的始态和终态无关,而与反应的途径有关
D. 根据盖斯定律,热化学方程式中△H直接相加即可得总反应热
【答案】CD
【解析】
【详解】A.盖斯定律指若是一个反应可以分步进行,则各步反应的吸收或放出的热量总和与这个反应一次发生时吸收或放出的热量相同,A正确;
B.有些反应很慢,有的反应有副反应,其反应热通过实验测定有困难,可以用盖斯定律间接计算出来, B正确;
C.反应物的总能量与产物的总能量决定反应热效应,所以反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关, C错误;
D.方程式按一定系数比加和时其反应热也按该系数比加和,D错误;
答案选CD。
18. 室温下,将1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为ΔH1,将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为ΔH2;CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为:CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l),热效应为ΔH3。则下列判断正确的是
A. ΔH2>ΔH3 B. ΔH1<ΔH3 C. ΔH1+ΔH3=ΔH2 D. ΔH1=ΔH2+ΔH3
【答案】BD
【解析】
【分析】由题意可得:①CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(aq)+5H2O(l) ΔH1>0,②CuSO4(s)=CuSO4(aq) ΔH2<0,③CuSO4·5H2O(s)= CuSO4(s)+5H2O(l) ΔH3,①-②得反应③,则ΔH3=ΔH1-ΔH2>0,
【详解】A.ΔH3>0,ΔH2<0,故ΔH2<ΔH3,A错误;
B.由于ΔH3=ΔH1-ΔH2,ΔH2<0,则ΔH2=ΔH1-ΔH3<0,故ΔH1<ΔH3,B正确;
C.由于ΔH3=ΔH1-ΔH2,则ΔH2=ΔH1-ΔH3,C错误;
D.由于ΔH3=ΔH1-ΔH2,则ΔH1=ΔH2+ΔH3,D正确;
答案选BD。
19. 将A与B的混合物15mol放入容积为2L的密闭容器里,在一定条件下发生反应:2A(g)+3B(g)C(g)+2D(g),经过15min达到平衡,达平衡时容器内的压强是反应前的4/5。则以B气体的浓度变化表示的反应速率是
A. 0.15mol·L-1·min-1 B. 0.3mol·L-1·min-1
C. 0.45mol·L-1·min-1 D. 0.6mol·L-1·min-1
【答案】A
【解析】
【详解】压强之比等于物质的量之比,则反应后的物质的量是15mol×4/5=12mol,减少了3mol。根据方程式2A(g)+3B(g)C(g)+2D(g)可知消耗3molB时气体的物质的量减少2mol,因此消耗B的物质的量是3mol×3/2=4.5mol,则v(B)=4.5/(2×15)mol/(L·min)=0.15 mol/(L·min),答案选A。
20. 在一定温度下,10mL0.4mol·L-1H2O2溶液发生催化分解反应。不同时刻测定生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。
t/min
0
2
4
6
8
10
V(O2)/mL
0.0
9.9
17.2
22.4
26.5
29.9
下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)
A. 0~6min的平均反应速率:v(H2O2)≈3.3×10-4mol·L-1·min-1
B. 6~10min的平均反应速率:v(H2O2)<3.3×10-2mol·L-1·min-1
C. 反应至6min时,c(H2O2)=0.3mol·L-1
D. 反应至6min时,H2O2分解了50%
【答案】AC
【解析】
【详解】A.0~6min时间内,生成氧气为=0.001mol,由2H2O22H2O+O2,可知△c(H2O2)==0.2mol/L,所以v(H2O2)=≈0.033mol/(L•min),A错误;
B.随着反应的进行,H2O2的浓度逐渐减小,反应速率减慢,v(H2O2)<3.3×10-2mol·L-1·min-1,B正确;
C.由A计算可知,反应至6 min时c(H2O2)=0.4mol/L-0.2mol/L=0.2mol/L,C错误;
D.0~6min时间内,生成氧气为=0.001mol,由2H2O22H2O+O2,可知△c(H2O2)==0.2mol/L,则H2O2分解率为×100%=50%,D正确;
答案选AC。
21. 某温度下,在2L密闭容器中投入一定量的A、B发生反应:3A(g)+bB(g)⇌cC(g) ΔH=-QkJ·mol-1(Q>0)。12s时反应达到平衡,生成C的物质的量为0.8mol,反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 前12s内,A的平均反应速率为0.05mol·L-1·min-1
B. 12s后,A的消耗速率等于B的生成速率
C. 化学计量数之比b∶c=1∶2
D. 12s内,A和B反应放出的热量为0.2QkJ
【答案】C
【解析】
【分析】由题图分析可知,前12s内A的浓度变化,, B的浓度变化,,依据题意,前12s内,同一反应中,不同物质的反应速率之比等于化学计量数之比,,。
【详解】A.据分析,前12s内,A的平均反应速率为,A错误;
B.从题图可知,该反应体系在12s达到平衡,则12s时反应的正反应速率等于逆反应速率,即A的消耗速率与B的生成速率比值等于系数之比为3:1,B错误;
C.据分析,化学计量数之比b:c=1:2,C正确;
D.由上述分析可知,该反应的化学方程式为,3molA与1molB完全反应放热QkJ,12s内A反应的物质的量为,则1.2molA反应放出热量0.4QkJ,D错误;
故选C。
第二卷(填空题)
22. 书写给定条件下的热化学方程式。
(1)1molC2H4(g)与适量O2(g)反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出1411kJ的热量_______。
(2)0.25molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量_______。
(3)1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,吸收10.94kJ热量_______。
(4)乙烷、二甲醚的燃烧热较大,可用作燃料,乙烷、二甲醚燃烧过程中的能量变化如图所示。
写出表示二甲醚燃烧热的热化学方程式:_______。
【答案】(1)C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-1411 kJ·mol-1
(2)N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ·mol-1
(3)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.28 kJ·mol-1
(4)CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 455 kJ·mol-1
【解析】
【小问1详解】
根据1molC2H4(g)与适量O2(g)反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出1411kJ的热量,可写热化学方程式为:。
【小问2详解】
1molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出热量,可写热化学方程式为:。
【小问3详解】
12g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,吸收热量,可写热化学方程式为:。
【小问4详解】
由H原子守恒可知6a=2,则a=,由C原子守恒可知,由O原子守恒可知,则c=1,燃烧热为1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量,则二甲醚燃烧热为485kJ/mol×3= 1455kJ /mol ,结合状态及焓变可知二甲醚完全燃烧时的热化学方程式为CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 455 kJ·mol-1。
23. 某实验小组设计用盐酸跟氢氧化钠溶液在如图装置中进行中和反应。试回答下列问题:
(1)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是____(填字母)。
A. 用温度计小心搅拌
B. 揭开杯盖用玻璃棒搅拌
C. 轻轻地振荡烧杯
D. 用套在温度计上的玻璃搅拌器轻轻地搅动
(2)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:
实验序号
起始温度
终止温度
盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.1
23.2
2
20.2
20.4
234
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_____(结果保留一位小数)。
(3)实验过程中如果做出如下改变,实际测得的中和热会发生怎样的变化?(填“偏大”“偏小”或“不变”)
①本实验中用稍过量的NaOH的原因是保证盐酸完全被中和。试问:盐酸在反应中若因为有放热现象,而造成少量HCl在反应中挥发,则测得的中和热___。
②在中和热测定实验中存在用水洗涤温度计上的盐酸的步骤,若无此操作步骤,则测得的中和热__。
③若用等浓度醋酸溶液与NaOH溶液反应,则测得的中和热_____,其原因是____。
【答案】 ①. D ②. ③. 偏小 ④. 偏小 ⑤. 偏小 ⑥. 用醋酸溶液代替盐酸,醋酸电离要吸收能量,造成测得的中和热偏小
【解析】
【分析】根据公式计算中和热,一定量的盐酸和氢氧化钠溶液混合,多次测量求取平均温差,代入公式计算,并据此进行误差分析。
【详解】(1)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是:用套在温度计上的玻璃搅拌器轻轻地搅动,故选D;
(2)取三次实验的平均值代入公式计算即可,混合前溶液的温度为:,混合后溶液的温度为:
,所以;
(3)①若因为有放热现象导致少量HCl在反应中挥发,减少了HCl的量,则测得的中和热会偏小;
②在中和热测定实验中存在用水洗涤温度计上的盐酸的步骤,目的是防止温度计上面的盐酸残液与氢氧化钠反应,若无此操作步骤,会使测量结果偏小;
③用醋酸溶液代替盐酸,醋酸电离要吸收能量,造成测得的中和热偏小。
24. ⅰ.某同学设计实验探究丙酮碘化反应中,丙酮、I2、H+浓度对化学反应速率的影响。
已知:
编号
①
②
③
④
I2溶液(0.0025mol/L)
5mL
5mL
5mL
2.5mL
丙酮溶液(4mol/L)
10mL
10mL
5mL
10mL
盐酸(2mol/L)
10mL
5mL
amL
10mL
蒸馏水
0mL
5mL
5mL
2.5mL
褪色时间(s)
t1
t2
t3
t4
回答下列问题:
(1)实验③中,a=_______mL,加5mL蒸馏水的目的是_______。
(2)研究I2浓度对反应速率的影响,应选择的实验为_______。
(3)在实验④中,以I2表示的反应速率为_______mol/(L·s)(用含有t4的代数式表示)。
ⅱ.在一个容积不变的密闭容器中发生反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)其平衡常数K和温度的关系如下表所示:
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
请填写下列空白。
(4)该反应为_______反应(填“吸热”或“放热”)。
(5)在830℃时,向容器中充入1molCO、5molH2O,保持温度不变,反应达到平衡后,其平衡常数_______1.0(填“大于”或“等于”或“小于”)。
(6)在1200℃时,在某时刻反应混合物中CO2、H2、CO、H2O浓度分别为2mol/L、2mol/L、4mol/L、4mol/L,则此时平衡移动方向为_______(填“正反应方向”或“逆反应方向”或“不移动”)。
【答案】(1) ①. 10 ②. 维持反应体系溶液体积为25mL,保证其他反应物浓度与其他实验组一致
(2)①④ (3)
(4)吸热 (5)等于
(6)逆反应方向
【解析】
【小问1详解】
本实验主要考查浓度对反应速率影响,在设计实验时一般采用控制单一变量法,对比反应物量可知,①为对照组,①③对比可探究丙酮溶液浓度对反应速率的影响,故I2溶液、盐酸的量两者应保持一致,即a=10,对比①体系,③添加了5mL的蒸馏水,因为丙酮溶液仅添加5mL,为保证各实验组其他物质浓度相同,故添加5mL蒸馏水,维持反应体系溶液体积均为25mL,故该空分别填:10,维持反应体系溶液体积为25mL,保证其他反应物浓度与其他实验组一致;
【小问2详解】
研究I2浓度对反应速率的影响,则反应物中仅I2添加量不同,对比表格可知实验组为①④,该空填①④;
【小问3详解】
反应速率,反应物中I2初始浓度为,t4时全部消耗完毕,故v(I2)=0.00025/t4 mol/(L·S),该空填0.00025/t4;
【小问4详解】
根据表格可知,T升高,K增大,由于,则T增加平衡向右移动,故正反应方向为吸热反应,该空填吸热;
【小问5详解】
平衡常数K与温度有关,当温度一定时,K值不变,故该空填等于;
【小问6详解】
1200℃时K=2.6,该时刻反应的浓度商,则,故平衡逆向移动,该空填逆反方向。
25. 现有反应:mA(g)+nB(g) pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数减小,则:
(1)该反应的逆反应为________热反应,且m+n______p (填“>”、“=”或“<”) 。
(2)减压时,A的质量分数__________。(填“增大”、“减小”或“不变”,下同)
(3)若容积不变加入B,则B的转化率__________。
(4)若升高温度,则平衡时B、C的浓度之比将__________。
(5)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量__________。
(6)若B是有色物质,A、C均无色,则加入C(体积不变)时混合物颜色__________;而维持容器内压强不变,充入氖气时,混合物颜色 _______。(填“变深”、“变浅”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 放 ②. >
(2)增大 (3)减小
(4)减小 (5)不变
(6) ①. 变深 ②. 变浅
【解析】
【小问1详解】
当升高温度时,B的转化率变大,说明温度升高平衡向正反应方向移动,则正反应吸热,逆反应放热,当减小压强时,混合体系中C的质量分数也减小,说明压强减小平衡向逆反应方向移动,说明m+n>p,故答案为:放;>;
【小问2详解】
当减小压强时,混合体系中C的质量分数也减小,说明压强减小平衡向逆反应方向移动,所以A的质量分数增大,故答案为增大;
【小问3详解】
若保持容器体积不变,加入B,平衡正向移动,A的转化率增大,B的转化率减小,故答案为减小;
【小问4详解】
若升高温度,平衡向正反应方向移动,则平衡时B、C的浓度之比将减小,故答案为减小;
【小问5详解】
若加入催化剂,平衡不移动,平衡时气体混合物的总物质的量不变,故答案为不变;
【小问6详解】
加入C(体积不变)时,平衡向逆反应方向移动,B的浓度增大,颜色加深;维持容器内压强不变,充入氖气时,容器体积增大,相当于减小压强,平衡向逆反应方向移动,但B的浓度减小,颜色变浅,故答案为变深;变浅。
26. 某温度时,在一个容积为2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图1所示。根据图中数据,填写下列空白。
(1)该反应的化学方程式为________________________________________。
(2)反应开始至2 min,气体Z的平均反应速率v(Z)=________。
(3)若X、Y、Z均为气体,反应达到平衡时:
①压强是开始时的________倍。
②若此时将容器的体积缩小为原来的,达到平衡时,容器内温度将升高(容器不与外界进行热交换),则该反应的正反应为________(填“放热”或“吸热”)反应。
(4)上述反应在t1~t6内反应速率与时间图象如图2所示,在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素,则下列说法正确的是________(填字母)。
A.在t1时增大了压强
B.在t3时加入催化剂
C.在t4时降低了温度
D.t2~t3时X的转化率最高
【答案】 ①. 3X+Y2Z ②. 0.05 mol·L-1·min-1 ③. 0.9 ④. 放热 ⑤. B
【解析】
【详解】(1) 在反应中,X、Y的物质的量逐渐减小,Z的物质的量逐渐增大,则X、Y为反应物,Z为生成物,相同时间内,化学反应中各物质的物质的量变化之比等于化学剂量数之比(0.3:0.1:0.2),则化学方程式为3X+Y2Z;
(2) 反应开始至2min,气体Z的平均反应速率为v(Z)= =0.05 mol·L-1·min-1;
(3)①X、Y、Z均为气体时,反应前n(总)=2.0 mol,平衡时n(总)=0.7 mol+0.9 mol+0.2 mol=1.8 mol,所以p(平)∶p(始)=1.8 mol∶2.0 mol=0.9;
②将容器体积缩小,相当于增压,平衡正向移动,达平衡时,温度升高,说明正反应为放热反应;
(4)A.在t1时如果增大压强,则正、逆反应速率都增大且正反应速率大于逆反应速率,A错误;
B.在t3时应该是加入了催化剂,正、逆反应速率都增大,并且增大的倍数相同,平衡不移动,B正确;
C.在t4时如果是降低了温度,则正、逆反应速率都减小且正反应速率大于逆反应速率,C错误;
D.由图可以看出,从t1~t2,平衡向逆反应方向移动,A的转化率降低,从t2~t4,平衡不移动,A的转化率不变,从t4~t5,平衡继续向逆反应方向移动,A的转化率又降低,因此,t0~t1时A的转化率最高,D错误;
综上所述答案为B。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$