精品解析:黑龙江省大庆石油高级中学2024-2025学年高二上学期阶段性考试 化学试题
2024-11-04
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内容正文:
大庆石油高级中学2024-2025学年度上学期
阶段考试试题
高二化学
注意事项:
1.考试时间75分钟,满分100分。
2.答题前,考生务必先将自己的姓名、班级、准考证号填写在答题卡上,并准确填涂。
3.选择题答案使用2B铅笔填涂,如需改动,用橡皮擦净后,再选涂其他答案的标号。非选择题答案使用0.5毫米中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整、笔迹清楚。
4.按照题号在各答题区域内作答,超出答题区域书写答案无效。
一、选择题(本题共15小题,共45分。每题只有一个选项符合题意)。
1. 下列关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类正确的是
选项
A
B
C
D
强电解质
NaHCO3
NH4Cl
NaCl溶液
H2SO4
弱电解质
HF
CO2
BaSO4
非电解质
Cu
NH3
乙醇
H2O
A. A B. B C. C D. D
2. 反应A+B→C分两步进行:①A+B→X;②X→C.反应过程中能量变化如图所示,下列叙述正确的是
A. A+B→C的反应一定要加热 B. 物质A、B、X、C中X最稳定
C. A和B的总能量大于C的总能量 D. ①②两步反应均为放热反应
3. 已知反应:①;②
③,则反应的为
A. B.
C. D.
4. 已知反应在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示反应速率最快的是
A. B.
C. D.
5. 已知反应:CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=+akJ/mol (a>0),则此反应
A. 高温下可自发进行 B. 低温下可自发进行
C. 任何条件下都可自发进行 D. 任何条件下都不可自发进行
6. 甲醇是重要的化工原料。利用CO2和H2合成CH3OH的反应为 ,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 每生成22.4 LCH3OH时,转移的电子数为6NA
B. 1 mol CO2与足量H2充分反应,放出的热量为49 kJ
C. 等物质的量的CO2和H2O,含有的原子数均为3NA
D. 每断裂2NA个C=O键的同时断裂3NA个H-O键,说明反应达到了平衡
7. 如图是与反应生成的部分反应过程中各物质的能量变化关系图(表示活化能),下列说法中错误的是
A. 题述反应的
B. 升高温度,增大,减小
C. 增大的浓度,可增大化学反应速率,但不影响的大小
D. 第一步反应的速率小于第二步反应
8. 乙烯是一种重要的基本化工原料,主要用于制造塑料、合成橡胶、合成纤维等。利用氧化乙烷制备乙烯的反应为 ,该反应达到平衡后,下列措施不能提高的平衡产率的是
A. 升高温度 B. 移除部分
C. 压缩容器体积 D. 增大的浓度
9. 在一恒温密闭容器中,反应mA(g)nB(g)+nC(g)达到平衡后,将容器容积扩大到原来的2倍,当达到新的平衡时,B和C的浓度均是原来的80%,下列说法正确的是
A. m<n B. 物质A的转化率增大
C. 物质C的质量分数减少 D. 平衡向逆反应方向移动
10. 下列说法中不能证明醋酸是弱电解质的是
A. 0.1 mol·L-1醋酸溶液中H+浓度约为10-3 mol·L-1
B. 醋酸溶液中存在CH3COOH分子
C. 与相同浓度的盐酸相比,醋酸的导电能力更弱
D. 5mL 0.1 mol·L-1的醋酸溶液与5mL 0.1mol·L-1的KOH溶液恰好完全中和
11. 常温下0.1mol/L醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHH++CH3COO-,下列叙述不正确的是
A. 溶液加水稀释或加热均可使CH3COO-的物质的量增多
B. 溶液中加入少量纯醋酸,平衡向右移动,电离程度减小
C. 溶液加水稀释,不变
D. 溶液加水稀释后,溶液中的比值将减小
12. 一定温度下,向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的量的变化如图所示。下列推断合理的是
A. 反应进行到1s时,
B. 该反应的化学方程式为:
C. 反应进行到6s时,内B的平均反应速率为
D. 反应进行到6s时,各物质的反应速率相等
13. 对于反应,根据下列图示信息得到的结论正确的是
A. 甲图: B. 乙图:
C. 丙图:点1对应的 D. 丁图:I对应的反应温度大于II对应的
14. 已知部分弱酸的电离平衡常数如表所示:
弱酸
CH3COOH
HClO
H2CO3
H2SO3
电离平衡常数 (25 ℃)
Ka=1.75×10-5
Ka=4.0×10-8
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
Ka1=1.4×10-2
Ka2=6.0×10-8
下列离子方程式正确的是
A. 少量CO2通入NaClO溶液中:CO2+H2O+2ClO-=+2HClO
B. 少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中:SO2+H2O+Ca2++2ClO-=CaSO3↓+2HClO
C. 少量SO2通入Na2CO3溶液中:SO2+H2O+2=+2HCO
D. 相同浓度NaHCO3溶液与NaHSO3溶液等体积混合:H++=CO2↑+H2O
15. ,反应特点与对应的图像的说法中不正确的是
A.若,则
B.若,则且
C.时刻改变的条件不一定是使用了催化剂
D.若,则纵坐标可能是反应物的转化率
A. A B. B C. C D. D
二、填空题(共55分)。
16. 化学中,酸的电离平衡常数是评估酸性强弱的重要依据。已知下列酸的电离平衡常数数据(25℃):
物质
HClO
电离平衡常数
回答下列问题:
(1)等浓度的四种酸溶液的酸性由强到弱的顺序是_______。
(2)写出在水中的电离方程式:_______。
(3)下,的电离平衡常数为,则T________(选填“>”、“<”或“=”)。
(4)估算下,溶液的____:该溶液中,的电离度()_____。
(5)保持温度不变,将上述(4)溶液加水稀释至,则电离度是_____(填“增大”、“减少”或“不变”)的。
(6)根据以上数据,写出将少量气体通入NaClO溶液反应的离子方程式:_____。
17. 研究化学反应中的能量变化具有重要价值。定量计算和测量则是常用的研究方法。
(1)通过化学键的键能可计算化学反应的反应热。已知几种共价键的键能数据如下:
共价键
C-H
H-H
H-O
C=O
键能
413
436
463
745
则和反应生成和气态的热化学方程式为_______。
(2)下列关于简单碰撞理论的说法正确的是_______(填字母)。
A. 发生有效碰撞的分子不一定是活化分子
B. 某些反应的点燃或加热条件是为了使普通分子获得能量转变为活化分子
C. 基元反应的实质是活化分子有合适取向的碰撞
D. 反应活化能越大,则反应过程中单位体积内的有效碰撞次数越多
(3)分子可形成单斜硫和斜方硫,转化过程如下:,则常温下,S(单斜)与S(斜方)中较稳定的是_______[填“S(单斜)”或“S(斜方)”]。
(4)丙烷常用作运动会火炬燃料。如图是一定量丙烷完全燃烧生成和过程中的能量变化图。写出丙烷燃烧热的热化学方程式:_____。
(5)水煤气是由和CO组成的混合气体,在工业上常用作燃料。
已知:;
。
现取67.2L(标准状况)水煤气,使其完全燃烧生成和,测得反应共放热766KJ,则水煤气中与CO的物质的量之比是_______。
(6)已知:;
;
。
若将46g液态无水酒精完全燃烧,并恢复到室温,则整个过程中放出的热量为_______KJ(用含的代数式表示)。
18. 回答下列问题。
Ⅰ.某温度时,气体A、B在5L密闭容器中反应的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由图中数据分析求:
(1)该反应的化学方程式为_______。
(2)反应开始至8min时,A的转化率为_______。
(3)4min时,正、逆反应速率的大小关系为:_______(填“>”、“<”或“=”)。
(4)平衡时气体A的体积分数为_______。
Ⅱ.将等物质的量混合于1L的密闭容器中,发生反应,,经5min后达到平衡,测得D的物质的量为,C的平均反应速率是。请计算:
(5)前5min内用B表示的平均反应速率_______。
(6)平衡时容器内气体的压强与起始时容器内压强的比值为_______。
(7)将一定量纯净的氨基甲酸铵)置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:。下列不能判断该分解反应已经达到化学平衡状态的是_______(填序号)。
①
②密闭容器中的物质的量不变
③容器中与的物质的量之比保持不变
④密闭容器中气体总压强保持不变
⑤的体积分数保持不变
⑥形成的同时消耗
⑦气体的平均相对分子质量保持不变
⑧混合气体的密度保持不变
19. Ⅰ.工业上可用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:
化学反应
平衡
常数
温度/℃[
500
800
①2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)
K1
2.5
0.15
②H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g)
K2
1.0
2.50
③3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
K3
(1)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=________(用K1、K2表示)。500℃时测得反应 ③在某时刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L-1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时v正________v逆(填“>”、“=”或“<”)。
(2)在3L容积可变的密闭容器中发生反应②,已知c(CO)—反应时间t变化曲线Ⅰ如图所示,若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是_______________。 当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条件是______________。
Ⅱ.利用CO和H2可以合成甲醇,反应原理为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。一定条件下,在容积为VL的密闭容器中充入amolCO与2amolH2合成甲醇,平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。
(1)p1________p2(填“>”、“<”或“=”),理由是_________。
(2)该甲醇合成反应在A点的平衡常数K=_________(用a和V表示)。
(3)下列措施中能够同时满足增大反应速率和提高CO转化率的是________(填字母)。
A.使用高效催化剂 B.降低反应温度
C.增大体系压强 D.不断将CH3OH从反应混合物中分离出来
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大庆石油高级中学2024-2025学年度上学期
阶段考试试题
高二化学
注意事项:
1.考试时间75分钟,满分100分。
2.答题前,考生务必先将自己的姓名、班级、准考证号填写在答题卡上,并准确填涂。
3.选择题答案使用2B铅笔填涂,如需改动,用橡皮擦净后,再选涂其他答案的标号。非选择题答案使用0.5毫米中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整、笔迹清楚。
4.按照题号在各答题区域内作答,超出答题区域书写答案无效。
一、选择题(本题共15小题,共45分。每题只有一个选项符合题意)。
1. 下列关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类正确的是
选项
A
B
C
D
强电解质
NaHCO3
NH4Cl
NaCl溶液
H2SO4
弱电解质
HF
CO2
BaSO4
非电解质
Cu
NH3
乙醇
H2O
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.Cu是单质,所以铁既不是电解质也不是非电解质,故A错误;
B.NH4Cl在水中能完全电离,属于强电解质,不能完全电离,属于弱电解质,NH3属于非电解质,故B正确;
C.NaCl溶液是混合物,所以NaCl溶液既不是电解质也不是非电解质,CO2属于非电解质,故C错误;
D.BaSO4水中能完全电离,属于强电解质,水不能完全电离出氢离子和氢氧根离子,属于弱电解质,故D错误;
故选B。
2. 反应A+B→C分两步进行:①A+B→X;②X→C.反应过程中能量变化如图所示,下列叙述正确的是
A. A+B→C的反应一定要加热 B. 物质A、B、X、C中X最稳定
C. A和B的总能量大于C的总能量 D. ①②两步反应均为放热反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.吸热反应或放热反应,与是否需要加热等反应条件无关,A错误;
B.能量越低越稳定,图中C物质具有的能量比X低,所以C物质比X稳定,由图只能看出A和B的总能量,无法确定二者具体的能量大小,所以无法判断这两种物质与其他物质的稳定性高低,B错误;
C.由图可以看出,A和B的总能量大于C的总能量,C正确;
D.由图可以看出第一步A+B→X,反应物总能量低于生成物总能量,属于吸热反应,第二步X→C,反应物总能量高于生成物总能量,属于放热反应,D错误;
故选C。
3. 已知反应:①;②
③,则反应的为
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据盖斯定律,将方程式①×3+②×2-2×③得2NH3 (g) +O2 (g) = 2NO2 (g) + 3H2O (g),则△H=3△H1+2△H2-2△H3,故选D。
4. 已知反应在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】化学反应速率之比等于化学计量数之比,可以转化为同种物质的反应速率比较反应速率,注意速率单位统一;
【详解】A.v(X)=0.02mol/(L⋅s),则v(Z)=0.3mol/(L⋅min);
B.v(Y)=0.6mol/(L⋅min),则v(Z)=0.3mol/(L⋅min);
C.v(Z)=0.4mol/(L⋅min);
D.v(W)=0.08mol/(L⋅s),则v(Z)=1.2mol/(L⋅min);
故选D。
5. 已知反应:CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=+akJ/mol (a>0),则此反应
A. 高温下可自发进行 B. 低温下可自发进行
C. 任何条件下都可自发进行 D. 任何条件下都不可自发进行
【答案】A
【解析】
【详解】ΔH-TΔS<0的反应可自发进行,该反应CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)为气体体积增大的吸热反应,ΔH>0、△S>0,则高温时,ΔH-TΔS<0,反应可自发进行;
A正确;
6. 甲醇是重要的化工原料。利用CO2和H2合成CH3OH的反应为 ,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 每生成22.4 LCH3OH时,转移的电子数为6NA
B. 1 mol CO2与足量H2充分反应,放出的热量为49 kJ
C. 等物质的量的CO2和H2O,含有的原子数均为3NA
D. 每断裂2NA个C=O键的同时断裂3NA个H-O键,说明反应达到了平衡
【答案】D
【解析】
【详解】A.没有说明甲醇气体所处的温度、压强,不能进行有关计算,A错误;
B.该反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,因此1 mol CO2与足量H2充分反应,放出的热量小于49 kJ,B错误;
C.没有说明物质的物质的量是多少,无法计算其中含有的原子数目,C错误;
D.每断裂2NA个C=O键,就是反应消耗1 mol CO2,反应生成1 mol CH3OH和2 mol H2O,形成了3 molH-O键,同时又断裂3NA个H-O键,说明反应混合物中任何物质的浓度不变,反应达到了平衡状态,D正确;
故合理选项是D。
7. 如图是与反应生成的部分反应过程中各物质的能量变化关系图(表示活化能),下列说法中错误的是
A. 题述反应的
B. 升高温度,增大,减小
C. 增大的浓度,可增大化学反应速率,但不影响的大小
D. 第一步反应的速率小于第二步反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图像可知,生成物的总能量低于反应物的总能量,因此该反应为放热反应,即,A正确;
B.升高温度,会使化学反应速率增大,但是不能改变反应的活化能,B错误;
C.增大反应物的浓度,可增大化学反应速率,但是不能改变反应的始态和终态,即不影响反应焓变,C正确;
D.由图像可以看出,第一步反应的活化能大于第二步反应,因此第一步反应的速率小于第二步,D正确;
故选B。
8. 乙烯是一种重要的基本化工原料,主要用于制造塑料、合成橡胶、合成纤维等。利用氧化乙烷制备乙烯的反应为 ,该反应达到平衡后,下列措施不能提高的平衡产率的是
A. 升高温度 B. 移除部分
C. 压缩容器体积 D. 增大的浓度
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,的平衡产率增大,A不符合;
B.移除部分,平衡正向移动,的平衡产率增大,B不符合;
C.压缩容器体积相当于加压,平衡向气体分子数减少的方向移动,即逆向移动,的平衡产率减小,C符合;
D.增大的浓度,平衡正向移动,的平衡产率增大,D不符合;
故选C。
9. 在一恒温密闭容器中,反应mA(g)nB(g)+nC(g)达到平衡后,将容器容积扩大到原来的2倍,当达到新的平衡时,B和C的浓度均是原来的80%,下列说法正确的是
A. m<n B. 物质A的转化率增大
C. 物质C的质量分数减少 D. 平衡向逆反应方向移动
【答案】B
【解析】
【分析】反应达到平衡后,将容器容积扩大到原来的2倍,此时B和C的浓度减小为原来的50%,当达到新的平衡时,B和C的浓度均是原来的80%,说明扩大容器容积,体系压强减小,平衡向正方向移动。
【详解】A.扩大容器容积,体系压强减小,平衡向正方向移动,正方向是气体体积增大方向,则,A错误;
B.改变条件后,平衡向正方向移动,物质A的转化率增大,B正确;
C.改变条件后,平衡向正方向移动,物质C的质量分数增大,C错误;
D.改变条件后,平衡向正方向移动,D错误;
故选B。
10. 下列说法中不能证明醋酸是弱电解质的是
A. 0.1 mol·L-1醋酸溶液中H+浓度约为10-3 mol·L-1
B. 醋酸溶液中存在CH3COOH分子
C. 与相同浓度的盐酸相比,醋酸的导电能力更弱
D. 5mL 0.1 mol·L-1的醋酸溶液与5mL 0.1mol·L-1的KOH溶液恰好完全中和
【答案】D
【解析】
【详解】A.0.1 mol·L-1的醋酸溶液中H+浓度约为10-3 mol·L-1,说明不完全电离,说明其为弱电解质,A不符合题意;
B.醋酸溶液中存在CH3COOH分子,说明没有完全电离,说明是弱电解质,B不符合题意;
C.盐酸为强电解质完全电离,与相同浓度的盐酸相比,醋酸的导电能力更弱,说明醋酸不能完全电离,醋酸是弱电解质,C不符合题意;
D.5mL 0.1 mol·L-1的醋酸溶液与5mL 0.1mol·L-1的KOH溶液恰好完全中和说明其为一元酸,不能说明其为弱电解质,D符合题意;
故选D。
11. 常温下0.1mol/L醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHH++CH3COO-,下列叙述不正确的是
A. 溶液加水稀释或加热均可使CH3COO-的物质的量增多
B. 溶液中加入少量纯醋酸,平衡向右移动,电离程度减小
C. 溶液加水稀释,不变
D. 溶液加水稀释后,溶液中的比值将减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.加水稀释或加热均可使CH3COOH的电离平衡正向移动,促进CH3COOH电离,则0.1 mol/L CH3COOH 溶液加水稀释或加热均可使CH3COO-的物质的量增多,A正确;
B.醋酸溶液浓度越大其电离程度越小,向0.1mol/LCH3COOH溶液中加入少量纯醋酸,电离平衡向右移动,但c(CH3COOH)增大程度更大,导致电离程度减小,B正确;
C.温度不变,电离平衡常数不变,则加水稀释过程中=Ka不变,C正确;
D.溶液加水稀释后,溶液中醋酸根浓度减小,因不变,则的比值将增大,D错误;
故选D。
12. 一定温度下,向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的量的变化如图所示。下列推断合理的是
A. 反应进行到1s时,
B. 该反应的化学方程式为:
C. 反应进行到6s时,内B的平均反应速率为
D. 反应进行到6s时,各物质的反应速率相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.化学反应速率之比等于化学计量数之比,根据图可知,,故A错误;
B.根据图像可知,反应达平衡状态,A物质增加1.2mol、D物质增加0.4mol、B物质减少0.6mol、C物质减少0.8mol,根据反应系数之比等于其物质的量变化之比,且反应物未消耗完全,则该反应的化学方程式为,故B错误;
C.6s内,B物质消耗0.6mol,则B的平均反应速率:,故C正确;
D.反应进行到6s时,反应达平衡状态,各物质速率之比等于化学计量数之比,化学计量数不同,则各物质的反应速率不相等,故D错误;
故答案为:C。
13. 对于反应,根据下列图示信息得到的结论正确的是
A. 甲图: B. 乙图:
C. 丙图:点1对应的 D. 丁图:I对应的反应温度大于II对应的
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,升高温度,逆反应速率大于正反应速率,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A错误;
B.该反应是气体体积减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,由图可知,B的物质的量一定时,p1条件下A的转化率大于p2条件下,则压强p1大于p2,故B错误;
C.由图可知,温度一定时,点1对应B的转化率大于点4,说明反应向逆反应方向进行,逆反应速率大于正反应速率,故C正确;
D. 温度会使反应平衡发生移动,温度不同,Ⅰ和Ⅱ对应平衡时A的体积分数不相等,故D错误;
故选C。
14. 已知部分弱酸的电离平衡常数如表所示:
弱酸
CH3COOH
HClO
H2CO3
H2SO3
电离平衡常数 (25 ℃)
Ka=1.75×10-5
Ka=4.0×10-8
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
Ka1=1.4×10-2
Ka2=6.0×10-8
下列离子方程式正确的是
A. 少量CO2通入NaClO溶液中:CO2+H2O+2ClO-=+2HClO
B. 少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中:SO2+H2O+Ca2++2ClO-=CaSO3↓+2HClO
C. 少量SO2通入Na2CO3溶液中:SO2+H2O+2=+2HCO
D. 相同浓度NaHCO3溶液与NaHSO3溶液等体积混合:H++=CO2↑+H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A.由表格中电离平衡常数数据可知,Ka(HClO)>Ka2(H2CO3),故CO2通入NaClO溶液中生成HCO,A错误;
B.向次氯酸钙溶液中通入少量SO2发生氧化还原反应,二氧化硫全部被氧化为硫酸,次氯酸根有剩余,还会生成次氯酸,离子方程式为Ca2++3ClO-+SO2+H2O=CaSO4↓+Cl-+2HClO,B错误;
C.Ka2(H2SO3)>Ka2(H2CO3),故少量SO2通入Na2CO3溶液中生成HCO,C正确;
D.H2SO3为弱酸,故NaHSO3在水溶液中主要电离出HSO,而不是SO和H+,D错误;
故答案为:C。
15. ,反应特点与对应的图像的说法中不正确的是
A.若,则
B.若,则且
C.时刻改变的条件不一定是使用了催化剂
D.若,则纵坐标可能是反应物的转化率
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.若,根据图形可知,增大压强A%减小,说明平衡向右进行了移动,则向右为体积减小的反应,得到,A正确;
B.若,则改变压强平衡不移动,A的平衡转化率不变;若,根据图形,时A的平衡转化率小于,说明升温平衡向逆反应方向移动,逆反应为吸热反应,正反应放热,有,B正确;
C.根据图形,时刻改变条件只加快了反应速率,没影响平衡的移动;若使用催化剂,只加快反应速率,平衡不移动;若,增大压强,反应速率加快,平衡也不会移动,所以时刻改变的条件不一定是使用了催化剂,也可能是增大了压强,C正确;
D.根据图形温度更快达到平衡,说明温度,若,则升高温度,平衡向左移动,反应物的转化率会减小,而图中温度越高y越大,所以纵坐标不可能是反应物的转化率,D错误;
故答案为:D。
二、填空题(共55分)。
16. 化学中,酸的电离平衡常数是评估酸性强弱的重要依据。已知下列酸的电离平衡常数数据(25℃):
物质
HClO
电离平衡常数
回答下列问题:
(1)等浓度的四种酸溶液的酸性由强到弱的顺序是_______。
(2)写出在水中的电离方程式:_______。
(3)下,的电离平衡常数为,则T________(选填“>”、“<”或“=”)。
(4)估算下,溶液的____:该溶液中,的电离度()_____。
(5)保持温度不变,将上述(4)溶液加水稀释至,则电离度是_____(填“增大”、“减少”或“不变”)的。
(6)根据以上数据,写出将少量气体通入NaClO溶液反应的离子方程式:_____。
【答案】(1)
(2),
(3)< (4) ①. ②.
(5)增大 (6)
【解析】
【小问1详解】
电离平衡常数越大,酸的酸性越强,根据表格数据,酸性强弱:;
【小问2详解】
是二元弱酸,分步电离,电离方程式:,;
【小问3详解】
在25℃时,当电离平衡常数为,电离常数减小,说明降低温度,则温度小于25℃;
【小问4详解】
下,溶液的,电离度:;
【小问5详解】
根据弱电解质电离平衡移动规律“越稀越电离”, 保持温度不变,加水稀释,电离程度增大,电离度增大;
【小问6详解】
根据表格数据可知,酸性:,则将少量气体通入NaClO溶液反应的离子方程式:。
17. 研究化学反应中的能量变化具有重要价值。定量计算和测量则是常用的研究方法。
(1)通过化学键的键能可计算化学反应的反应热。已知几种共价键的键能数据如下:
共价键
C-H
H-H
H-O
C=O
键能
413
436
463
745
则和反应生成和气态的热化学方程式为_______。
(2)下列关于简单碰撞理论的说法正确的是_______(填字母)。
A. 发生有效碰撞的分子不一定是活化分子
B. 某些反应的点燃或加热条件是为了使普通分子获得能量转变为活化分子
C. 基元反应的实质是活化分子有合适取向的碰撞
D. 反应活化能越大,则反应过程中单位体积内的有效碰撞次数越多
(3)分子可形成单斜硫和斜方硫,转化过程如下:,则常温下,S(单斜)与S(斜方)中较稳定的是_______[填“S(单斜)”或“S(斜方)”]。
(4)丙烷常用作运动会火炬燃料。如图是一定量丙烷完全燃烧生成和过程中的能量变化图。写出丙烷燃烧热的热化学方程式:_____。
(5)水煤气是由和CO组成的混合气体,在工业上常用作燃料。
已知:;
。
现取67.2L(标准状况)水煤气,使其完全燃烧生成和,测得反应共放热766KJ,则水煤气中与CO的物质的量之比是_______。
(6)已知:;
;
。
若将46g液态无水酒精完全燃烧,并恢复到室温,则整个过程中放出的热量为_______KJ(用含的代数式表示)。
【答案】(1) (2)BC
(3)S(斜方) (4)
(5)2:1 (6)
【解析】
【小问1详解】
焓变=反应物总键能-生成物总键能,则和反应生成和气态的热化学方程式:;
【小问2详解】
A.发生有效碰撞的分子一定是活化分子,A错误;
B.点燃或加热时,分子会吸收能量,使普通分子获得能量转变为活化分子,B正确;
C.活化分子有合适取向时发生有效碰撞,即发生了化学变化,C正确;
D.反应活化能越大,单位体积内的有效碰撞次数越少,反应速率越慢,D错误;
答案选BC;
【小问3详解】
S(单斜)转化为S(斜方)是放热反应,则S(斜方)的能量较低,根据能量越低物质越稳定,则较稳定的是S(斜方);
【小问4详解】
该反应物总能量高于生成物总能量,生成时,则丙烷燃烧热的热化学方程式:;
【小问5详解】
67.2L(标准状况)水煤气对应物质的量为3mol,设氢气的物质的量为xmol,CO的物质的量为ymol,,,解得:,,即水煤气中与CO的物质的量之比是2:1;
【小问6详解】
46g液态无水酒精对应物质的量为1mol,①;
②;
③,根据盖斯定律:,得。
18. 回答下列问题。
Ⅰ.某温度时,气体A、B在5L密闭容器中反应的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由图中数据分析求:
(1)该反应的化学方程式为_______。
(2)反应开始至8min时,A的转化率为_______。
(3)4min时,正、逆反应速率的大小关系为:_______(填“>”、“<”或“=”)。
(4)平衡时气体A的体积分数为_______。
Ⅱ.将等物质的量混合于1L的密闭容器中,发生反应,,经5min后达到平衡,测得D的物质的量为,C的平均反应速率是。请计算:
(5)前5min内用B表示的平均反应速率_______。
(6)平衡时容器内气体的压强与起始时容器内压强的比值为_______。
(7)将一定量纯净的氨基甲酸铵)置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:。下列不能判断该分解反应已经达到化学平衡状态的是_______(填序号)。
①
②密闭容器中的物质的量不变
③容器中与的物质的量之比保持不变
④密闭容器中气体总压强保持不变
⑤的体积分数保持不变
⑥形成的同时消耗
⑦气体的平均相对分子质量保持不变
⑧混合气体的密度保持不变
【答案】(1)
(2)
(3)> (4)
(5)
(6)
(7)③⑤⑦
【解析】
【小问1详解】
由图象可以看出,反应中A的物质的量减小,B的物质的量增多,则A为反应物,B为生成物,且△n(A)∶△n(B)=(8mol-2mol)∶(6mol-2mol)=3∶2,则反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
8min时,参加反应的A为8mol-2mol=6mol,则A的转化率=;
【小问3详解】
4min时,反应未达到平衡状态,反应正向进行,所以v(正)>v(逆);
【小问4详解】
相同条件下,气体的体积分数等于其物质的量分数,故平衡时混合气体中A的体积分数==25%;
【小问5详解】
经5min后达到平衡,测得D的物质的量为2mol,n(C)=0.2mol•L-1•min-1×1L×5min=1mol,说明x=1;设开始前容器中A、B的物质的量都为n,
,解得n=6mol,前5min内用B表示的平均反应速率v(B)==;
【小问6详解】
相同条件下,气体的压强之比等于物质的量之比,则平衡时容器内气体的压强与起始时容器内压强的比值为:(3+5+1)∶(6+6)=3∶4;
【小问7详解】
①,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,故①不选;
②氨气的物质的量为变化量,密闭容器中氨气的物质的量不变,说明反应达到平衡,故②不选;
③容器中CO2与NH3为同时生成的物质,其物质的量之比始终保持不变,则容器中NH3与CO2的物质的量之比保持不变,不能说明反应达到平衡,故③选;
④压强与物质的量成正比,则压强为变化量,密闭容器中总压强保持不变,能说明反应达到平衡,故④不选;
⑤氨气和二氧化碳按2∶1生成,CO2(g)的体积分数始终保持不变,则CO2(g)的体积分数保持不变,不能判断反应达到平衡状态,故⑤选;
⑥形成2molNH3的同时消耗1molCO2,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故⑥不选;
⑦氨气和二氧化碳按2∶1生成,气体的平均相对分子质量始终保持不变,则气体的平均相对分子质量保持不变,不能判断反应达到平衡状态,故⑦选;
⑧容器容积固定,反应前后混合气体的质量增大,则混合气体的密度增大,当混合气体的密度保持不变,说明混合气体的总质量不变,反应达到平衡状态,故⑧不选;
答案为③⑤⑦。
19. Ⅰ.工业上可用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:
化学反应
平衡
常数
温度/℃[
500
800
①2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)
K1
2.5
0.15
②H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g)
K2
1.0
2.50
③3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
K3
(1)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=________(用K1、K2表示)。500℃时测得反应 ③在某时刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L-1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时v正________v逆(填“>”、“=”或“<”)。
(2)在3L容积可变的密闭容器中发生反应②,已知c(CO)—反应时间t变化曲线Ⅰ如图所示,若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是_______________。 当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条件是______________。
Ⅱ.利用CO和H2可以合成甲醇,反应原理为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。一定条件下,在容积为VL的密闭容器中充入amolCO与2amolH2合成甲醇,平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。
(1)p1________p2(填“>”、“<”或“=”),理由是_________。
(2)该甲醇合成反应在A点的平衡常数K=_________(用a和V表示)。
(3)下列措施中能够同时满足增大反应速率和提高CO转化率的是________(填字母)。
A.使用高效催化剂 B.降低反应温度
C.增大体系压强 D.不断将CH3OH从反应混合物中分离出来
【答案】 ①. K1·K2 ②. > ③. 加入催化剂; ④. 将容器的体积(快速)压缩至2 L ⑤. < ⑥. 甲醇的合成反应是分子数减少的反应,相同温度下,增大压强CO的转化率提高 ⑦. ⑧. C
【解析】
【详解】(1)反应③相当于反应①+②,则K3= K1·K2,500℃时K3=2.5×1.0=2.5。
500℃时各物质的浓度商Qc=0.15×0.3/(0.1×0.83)=0.8789<K3,则反应正向进行,v正>v逆。
(2)与Ⅰ比较,曲线Ⅱ改变的条件化学平衡不移动,且t0时c(CO)不变,所以应当是加入了催化剂;曲线Ⅲ改变的条件使t0时c(CO)由2mol/L增大至3mol/L,并且平衡时c(CO)也比曲线Ⅰ大,则改变的条件只可能是压缩体积,且最终体积为原来的2/3即2L。
Ⅱ(1)例如200℃时,p2时CO转化率比p1更大,则p1变化到p2时,平衡正向移(2)A点CO转化率为75%,则平衡时,CO 0.25amol,H2 0.5amol,CH3OH 0.75amol,平衡常数K==
(3)催化剂不改变化学平衡状态;图中可以看出,温度升高,CO转化率降低,所以正反应为吸热反应,降低温度时,CO转化率增大,但是化学反应速率降低;增大压强,化学反应速率增大,平衡正向移动,CO转化率也增大;移出甲醇后,平衡正向移动,CO转化率增大,但是随着反应进行,反应物浓度减小,反应速率降低。综上所述应当选择C。
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