内容正文:
兰州一中2024-2025-1学期10月月考试题
高二化学
说明:本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分。考试时间75分钟。答案写在答题卡上,交卷时只交答题卡
答题可能用到的原子量:H:1 C:12 O:16 Na:23 Ca:40
第Ⅰ卷(共42分)
一、单选题(每小题只有一个选项符合题意,每题3分,共42分)
1. 生活处处都与化学反应有关,下列生活中发生的反应属于吸热反应的是
A.钢铁生锈
B.蒸馒头时小苏打受热分解
C.食物的腐败
D生石灰制熟石灰
A. A B. B C. C D. D
2. 下列说法正确的是
A. 1mol可燃物完全燃烧生成氧化物所释放的热量为燃烧热
B. 1molC完全燃烧放热,其热化学方程式为
C. 在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生成时的反应热叫做中和热
D. 表示中和热的热化学方程式为
3. 在相同条件下,下列两个反应放出的热量分别用ΔH1和ΔH2表示:2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH1;2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH2。则
A. ΔH2>ΔH1 B. ΔH1>ΔH2 C. ΔH1=ΔH2 D. 无法确定
4. 在反应中,有关反应条件改变使反应速率增大的原因分析中,不正确的是
A. 加入适宜的催化剂,可降低反应的活化能 B. 增大,单位体积内活化分子数增大
C. 升高温度,单位时间内有效碰撞次数增加 D. 增大压强,活化分子的百分数增大
5. 一定条件下,一定容积的密闭容器中,反应达到平衡状态的标志是
A. 压强不随时间变化
B. 气体平均相对分子质量不随时间变化
C. 气体密度不随时间变化
D. 单位时间内生成nmolA2,同时生成2nmolAB
6. 在保温杯式量热计中,将溶液与溶液混合,温度从25.0℃升高到27.7℃。下列说法错误的是
A. 若量热计的保温瓶绝热效果不好,则所测偏大
B. 搅拌器一般选用导热性差的玻璃搅拌器
C. 若选用同浓度同体积的盐酸,则溶液温度将升高至不超过27.7℃
D. 分多次把NaOH溶液倒入溶液混合,所测偏大
7. 已知4NH3(g)+5O2(g) =4NO(g) +6H2O(l) 。蒸发1mol H2O(l)需要吸收的能量为44kJ,其它相关数据如下表:
NH3(g)
O2(g)
NO(g)
H2O(g)
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ
a
b
z
d
则表中z(用x、a、b、d表示)的大小为
A. (x+4a+5b-6d-44)/4 B. (x+12a+5b-12d-264)/4
C. (x+4a+5b-6d-264)/4 D. (x+12a+5b-12d-44)/4
8. 如图是金属镁与卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298K时的稳定状态)。下列选项中不正确的是
A. 在所有卤素单质中,Mg和反应最容易
B.
C. 与反应的
D. 化合物的热稳定性顺序:
9. 下列关于化学反应速率的说法正确的有多少个
①恒温时,增大体系压强,化学反应速率一定加快
②其他条件不变,温度越高化学反应速率越快
③使用催化剂可改变反应速率,从而改变该反应过程中吸收或放出的热量
④的反应速率一定比的反应速率大
⑤有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加单位体积内活化分子数,从而使反应速率增大
⑥增大反应物浓度,可增大活化分子的百分数,从而使单位时间有效碰撞次数增多
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
10. 室温下将溶于水会使溶液温度降低,热效应为,将溶于水会使溶液温度升高,热效应为;受热分解的化学方程式为,热效应为。则下列判断中正确的是
A. B. C. D.
11. 在一定条件下,和CO燃烧的热化学方程式如下:
如果有和CO的混合气体充分燃烧,放出的热量为262.9kJ,生成的用过量的饱和石灰水完全吸收,可得到50g白色沉淀。则混合气体中和CO的体积比为
A. 1:2 B. 1:3 C. 2:3 D. 3:2
12. 科学研究者实现了常温常压下利用铜催化乙炔选择性制备乙烯,副产物。其反应机理如图所示(其中吸附在铜催化剂表面上的物种用*标注)
下列说法正确的是
A 使用其他高效催化剂,不可能提高单位时间内乙烯产率
B. 由左图可知,转化为时,只有化学键的断裂
C. 由右图可知,转化为的速率低于转化为的速率
D. 决定制乙烯速率快慢的反应为
13. 已知下列反应的热化学方程式:
6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l) △H1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H2
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H3 H2O(g)=H2O(l) △H4
则反应4 C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)+10H2O(l)+O2(g)+6N2(g)的△H为
A. 12△H3+5△H2-2△H1+10△H4 B. 2△H1-5△H2-12△H3+10△H4
C 12△H3-5△H2-2△H1+10△H4 D. △H1-5△H2-12△H3+10△H4
14. 下列有关化学反应速率的实验探究方案设计合理的是
选项
实验方案
实验目的
A
向等体积等浓度的溶液中分别加入5滴等浓度的和溶液,观察气体产生的速度
比较和的催化效果
B
探究温度对反应速率的影响
C
两支试管,都加入的酸性溶液,再同时向两支试管分别加入的溶液和的溶液,观察高锰酸钾溶液褪色所需时间
探究草酸浓度对应速率影响
D
在锥形瓶内各盛有2g锌粒(颗粒大小基本相同),然后通过分液漏斗分别加入和的硫酸。比较两者收集10mL氢气所用的时间
探究硫酸浓度对反应速率影响
A. A B. B C. C D. D
第Ⅱ卷(共58分)
二、填空题
15. 在日常生活和工农业生产中经常涉及到吸热反应和放热反应,回答下面问题:
(1)下列反应一定属于吸热反应的是_____。
A. 酸碱中和反应 B. 燃烧反应 C. 铝热反应 D. C(s)+CO2(g) 2CO(g)
(2)在101kPa时,H2在1.0molO2中完全燃烧,生成2.0mol液态水,放出571.6kJ的热量,表示氢气燃烧的热化学方程式为_____,氢气的燃烧热为_____kJ•mol-1.
(3)我国科学家利用计算机模拟了甲醇(CH3OH)与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如图:
①反应I的△H_____0(填“<”“>”或“=”),反应Ⅱ的活化能是_____kJ•mol-1。
②在相同条件下反应I的反应速率_____(填“<”“>”或“=”)反应Ⅱ的反应速率。
③写出反应Ⅱ的热化学方程式_____。
16. 某实验小组用溶液与硫酸溶液进行中和热的测定,装置如图所示。回答下列问题:
(1)若实验共需要400mLNaOH溶液,实验室在配制该溶液时则需要称量NaOH固体___________g。在配制该溶液时必需用到的玻璃仪器有玻璃棒,烧杯和___________。
(2)图中碎泡沫塑料的作用是___________。
(3)用同一温度计测量完硫酸溶液,再去测量氢氧化钠溶液的温度之前,所需的操作是___________。
(4)请填写表中的平均温度差:
实验序号
起始温度
NaOH
平均值
___________
1
26.2
260
26.1
30.1
2
27.0
27.4
27.2
31.2
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
(5)近似认为溶液与硫酸溶液的密度都是,中和后生成溶液的比热容,则上述实验测得的中和热___________(结果保留至小数点后一位)。
(6)上述实验测得中和热的数值小于,产生偏差的原因可能是___________。
A. 量取NaOH溶液时俯视读数 B. 配制NaOH溶液定容时俯视
C. 实验装置保温隔热效果差 D. 向酸溶液中一次性加入碱溶液
17. 回答下列问题。
(1)某反应在体积为5L的恒容密闭的容器中进行,各物质的量随时间的变化情况如图所示(已知A、B、C均为气体)。
①该反应的化学方程式为___________。
②反应开始至2min时,B的平均反应速率为___________。
③平衡时A的转化率为___________。
(2)下列情况不能说明反应达到平衡的有___________。
A. 恒容绝热体系,,体系内温度不再改变
B. 恒容绝热体系,发生反应,一段时间后体系内压强不再改变
C. ,开始投入1molA和1molB物质,一段时间后A的体积分数不再改变
D. ,开始投入1molA和3molB物质,一段时间后A的体积分数不再改变
(3)为了研究硫酸铜的浓度对氢气生成速率的影响,某同学设计了如下一系列实验:将表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量Zn粒的容器中,收集产生的气体,记录获得相同体积气体所需的时间。
实验
混合溶液
A
B
C
D
E
F
溶液
30
饱和溶液
0
0.5
2.5
5
20
10
0
①请完成此实验设计:其中___________,___________。
②该同学最后得出的结论为当加入少量溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因:___________。
18. 火箭常用偏二甲肼作燃料,四氧化二氮作氧化剂,生成氮气、水和二氧化碳气体。
(1)写出反应的化学方程式:___________。
(2)该反应是___________(填“放热”或“吸热”)反应,反应物总能量___________(填“大于”“小于”或“等于”)生成物的总能量,若加入催化剂___________(填“能”或“不能”)改变反应历程,若1mol偏二甲肼恰好完全反应的热量变化为QkJ,且该反应历程中正反应活化能为,逆反应活化能为___________。
(3)丙烷脱氢可得丙烯。
已知:
则相同条件下,丙烷脱氢得丙烯的热化学方程式为___________。
___________。
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兰州一中2024-2025-1学期10月月考试题
高二化学
说明:本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分。考试时间75分钟。答案写在答题卡上,交卷时只交答题卡
答题可能用到的原子量:H:1 C:12 O:16 Na:23 Ca:40
第Ⅰ卷(共42分)
一、单选题(每小题只有一个选项符合题意,每题3分,共42分)
1. 生活处处都与化学反应有关,下列生活中发生的反应属于吸热反应的是
A.钢铁生锈
B.蒸馒头时小苏打受热分解
C.食物的腐败
D生石灰制熟石灰
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.钢铁生锈为铁被潮湿的氧气氧化的反应,属于放热反应,A不符合题意;
B.小苏打受热分解属于分解反应,为吸热反应,B符合题意;
C.食物腐败属于缓慢的氧化过程,为放热反应,C不符合题意;
D.生石灰制熟石灰,为氧化钙与水的化合反应,属于放热反应,D不符合题意;
故选B。
2. 下列说法正确的是
A. 1mol可燃物完全燃烧生成氧化物所释放的热量为燃烧热
B. 1molC完全燃烧放热,其热化学方程式为
C. 在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生成时的反应热叫做中和热
D. 表示中和热的热化学方程式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.101kpa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物所释放的热量为该物质的燃烧热,故A错误;
B.热化学方程式中要注明各物质的状态,1molC完全燃烧放热,其热化学方程式为,故B错误;
C.在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生成1mol液态水时,若生成难溶性的盐如硫酸钡,则反应热不仅包括中和热,还包括生成沉淀的热效应,故C错误;
D.据中和热定义可知,在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生成1mol液态水,生成的盐可溶,则反应热为中和热,所以可以表示中和热的热化学方程式,故D正确;
故答案为:D。
3. 在相同条件下,下列两个反应放出的热量分别用ΔH1和ΔH2表示:2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH1;2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH2。则
A. ΔH2>ΔH1 B. ΔH1>ΔH2 C. ΔH1=ΔH2 D. 无法确定
【答案】B
【解析】
【详解】氢气与氧气反应为放热反应,ΔH<0,而气态水液化时要释放能量,故ΔH1>ΔH2;答案选B。
4. 在反应中,有关反应条件改变使反应速率增大的原因分析中,不正确的是
A. 加入适宜的催化剂,可降低反应的活化能 B. 增大,单位体积内活化分子数增大
C. 升高温度,单位时间内有效碰撞次数增加 D. 增大压强,活化分子的百分数增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.加入合适的催化剂,能降低反应的活化能,反应速率增大,A正确;
B.增大碘化氢的浓度,单位体积内活化分子数增多,反应速率增大,B正确;
C.升高温度,单位时间内有效碰撞次数增加,反应速率增大,C正确;
D.增大压强,单位体积内活化分子数增多,反应速率增大,但活化分子百分数不变,D错误;
答案选D。
5. 一定条件下,一定容积的密闭容器中,反应达到平衡状态的标志是
A. 压强不随时间变化
B. 气体平均相对分子质量不随时间变化
C. 气体密度不随时间变化
D. 单位时间内生成nmolA2,同时生成2nmolAB
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应是气体体积不变的反应,反应中气体压强始终不变,则压强不随时间变化不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故A错误;
B.由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,该反应是气体体积不变的反应,反应中气体平均相对分子质量始终不变,则气体平均相对分子质量不随时间变化不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故B错误;
C.由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变,则混合气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故C错误;
D.由方程式可知,单位时间内生成nmolA2,同时生成2nmolAB说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故D正确;
故选D。
6. 在保温杯式量热计中,将溶液与溶液混合,温度从25.0℃升高到27.7℃。下列说法错误的是
A. 若量热计的保温瓶绝热效果不好,则所测偏大
B. 搅拌器一般选用导热性差的玻璃搅拌器
C. 若选用同浓度同体积的盐酸,则溶液温度将升高至不超过27.7℃
D. 分多次把NaOH溶液倒入溶液混合,所测偏大
【答案】C
【解析】
【详解】A.中和反应为放热反应,焓变为负值,若量热计的保温瓶绝热效果不好,则测出放出热量偏少,则所测ΔH偏大,A正确;
B.搅拌器一般选用导热性差的玻璃搅拌器,尽力减少热量损失,B正确;
C.醋酸为弱酸、电离过程会吸收热量导致热量损失;故若选用同浓度同体积的盐酸,则溶液温度将升高至超过27.7℃,C错误;
D.分多次把NaOH溶液倒入溶液混合,导致热量损失,所测偏大,D正确;
故选C。
7. 已知4NH3(g)+5O2(g) =4NO(g) +6H2O(l) 。蒸发1mol H2O(l)需要吸收的能量为44kJ,其它相关数据如下表:
NH3(g)
O2(g)
NO(g)
H2O(g)
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ
a
b
z
d
则表中z(用x、a、b、d表示)的大小为
A. (x+4a+5b-6d-44)/4 B. (x+12a+5b-12d-264)/4
C. (x+4a+5b-6d-264)/4 D. (x+12a+5b-12d-44)/4
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意可知蒸发1mol H2O(l)需要吸收的能量为44kJ,因此6mol H2O(g)变成液态水需要放出的能量为6×44kJ。根据△H=反应物的总键能-生成物的总键能可知,在反应4NH3(g)+5O2(g) =4NO(g) +6H2O(l) △H=-xkJ/mol中,有:-xkJ/mol═4akJ/mol+5bkJ/mol-4zkJ/mol-6dkJ/mol-6×44kJ/mol,解得z=(x+4a+5b-6d-264)/4;
答案选C。
8. 如图是金属镁与卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298K时的稳定状态)。下列选项中不正确的是
A. 所有卤素单质中,Mg和反应最容易
B.
C. 与反应的
D. 化合物的热稳定性顺序:
【答案】D
【解析】
【分析】由图示可得,反应①Mg(s)+F2(g)=MgF2(s),反应②Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s),反应③Mg(s)+Br2(l)=MgBr2(s),反应④Mg(s)+I2(g)=MgI2(s)。
【详解】A.卤素非金属性F>Cl>Br>I,单质氧化性F2>Cl2>Br2>I2,所以在所有卤素单质中,Mg和反应最容易,故A正确;
B.由分析可知,反应③-反应①得,故B正确;
C.由分析可知,反应②-反应③得,即与反应的,故C正确;
D.能量越低越稳定,所以化合物热稳定性顺序:,故D错误;
故答案为:D。
9. 下列关于化学反应速率的说法正确的有多少个
①恒温时,增大体系压强,化学反应速率一定加快
②其他条件不变,温度越高化学反应速率越快
③使用催化剂可改变反应速率,从而改变该反应过程中吸收或放出的热量
④的反应速率一定比的反应速率大
⑤有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加单位体积内活化分子数,从而使反应速率增大
⑥增大反应物浓度,可增大活化分子的百分数,从而使单位时间有效碰撞次数增多
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】B
【解析】
【详解】①恒温时,增大体系压强,对于有气体参与的反应,化学反应速率一定加快,但没有气体参与的反应,压强对反应速率几乎无影响,故错误;
②其他条件不变,升高温度,活化分子百分数增大,化学反应速率增大,故正确;
③使用催化剂能降低反应的活化能,可改变反应速率,但不影响反应热,故错误;
④对于同种物质而言,的反应速率一定比的反应速率大,不同物质无法比较,故错误;
⑤有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),单位体积内活化分子数目增多,有效碰撞次数增大,从而使反应速率增大,故正确;
⑥增大反应物浓度,可增大活化分子数目,但活化分子的百分数不变,故错误;
正确的有2个,故选B。
10. 室温下将溶于水会使溶液温度降低,热效应为,将溶于水会使溶液温度升高,热效应为;受热分解的化学方程式为,热效应为。则下列判断中正确的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意知,CuSO4·5H2O(s)溶于水的热化学方程式为CuSO4·5H2O(s)=Cu2+(aq)+(aq)+5H2O(l),△H1>0;CuSO4(s)溶于水的热化学方程式为CuSO4(s)=Cu2+(aq)+(aq),△H2<0;根据盖斯定律知,CuSO4·5H2O受热分解的热化学方程式为:CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l) △H3=△H1—△H2>0。
【详解】A.△H1>0,△H2<0,△H3=△H1—△H2>0,△H2<△H3,A错误;
B.△H1>0,△H2<0,△H3=△H1—△H2>0,△H1<△H3,B错误;
C.△H3=△H1—△H2,,C正确;
D.△H1<△H3,△H2<0,,△H1+△H2<△H3,D错误。
答案选C。
11. 在一定条件下,和CO燃烧的热化学方程式如下:
如果有和CO的混合气体充分燃烧,放出的热量为262.9kJ,生成的用过量的饱和石灰水完全吸收,可得到50g白色沉淀。则混合气体中和CO的体积比为
A. 1:2 B. 1:3 C. 2:3 D. 3:2
【答案】C
【解析】
【详解】设CH4为amol,CO为bmol,石灰水过量时只生成碳酸钙,根据CaCO3~CO2,根据碳元素守恒:amol+bmol= =0.5mol, 由CH4和CO的燃烧的热化学方程式及放出的热量,可得:890kJ/mol×amol+kJ/mol×bmol=262.9kJ,解得a=0.2、b=0.3,则混合气体中CH4和CO的体积比=物质的量之比=0.2mol:0.3mol=2:3,故选C。
12. 科学研究者实现了常温常压下利用铜催化乙炔选择性制备乙烯,副产物。其反应机理如图所示(其中吸附在铜催化剂表面上的物种用*标注)
下列说法正确的是
A. 使用其他高效催化剂,不可能提高单位时间内乙烯产率
B. 由左图可知,转化为时,只有化学键的断裂
C. 由右图可知,转化为的速率低于转化为的速率
D. 决定制乙烯速率快慢的反应为
【答案】C
【解析】
【详解】A.使用其他高效催化剂,可以加快反应速率,能提高单位时间内的乙烯产率,A错误;
B.由图1可知,转化为时,也形成了碳氢键,B错误;
C.由图2可知,转化为的活化能更大,反应活化能越高,反应所需能量越大,相同条件下反应速率越低,故转化为的速率低于转化为的速率,C正确;
D.过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,活化能越小反应越快,活化能越大反应越慢,决定总反应速率的是慢反应;故决定制乙烯速率快慢的反应为:,D错误;
故选C。
13. 已知下列反应的热化学方程式:
6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l) △H1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H2
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H3 H2O(g)=H2O(l) △H4
则反应4 C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)+10H2O(l)+O2(g)+6N2(g)的△H为
A. 12△H3+5△H2-2△H1+10△H4 B. 2△H1-5△H2-12△H3+10△H4
C. 12△H3-5△H2-2△H1+10△H4 D. △H1-5△H2-12△H3+10△H4
【答案】A
【解析】
【详解】根据盖斯定律,将所给热化学方程式中的C(s)、H2O(g)、H2(g)消去,2C3H5(ONO2)3(l)= 5H2(g)+3N2(g)+3O2(g)+6CO2(g) △H=6△H3-△H1;2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=△H2+2△H4;所以4 C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)+10H2O(l)+O2(g)+6N2(g)的△H为12△H3+5△H2-2△H1+10△H4,答案选A。
14. 下列有关化学反应速率的实验探究方案设计合理的是
选项
实验方案
实验目的
A
向等体积等浓度的溶液中分别加入5滴等浓度的和溶液,观察气体产生的速度
比较和的催化效果
B
探究温度对反应速率的影响
C
两支试管,都加入的酸性溶液,再同时向两支试管分别加入的溶液和的溶液,观察高锰酸钾溶液褪色所需时间
探究草酸浓度对应速率影响
D
在锥形瓶内各盛有2g锌粒(颗粒大小基本相同),然后通过分液漏斗分别加入和的硫酸。比较两者收集10mL氢气所用的时间
探究硫酸浓度对反应速率影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.和中阴阳离子均不同,比较和的催化效果,还要控制阴离子相同,再观察气体产生的速度,故A错误;
B.实验中仅温度不同,所以可探究温度对反应速率的影响,故B正确;
C.KMnO4过量,溶液不足,溶液均不褪色,故C错误;
D.的硫酸为浓硫酸,与Zn反应有SO2生成,不能通过比较两者收集10mL氢气所用的时间,来探究硫酸浓度对反应速率的影响,且该装置所用的长颈漏斗,未形成液封,生成的气体会溢出,故D错误;
故答案为:B。
第Ⅱ卷(共58分)
二、填空题
15. 在日常生活和工农业生产中经常涉及到吸热反应和放热反应,回答下面问题:
(1)下列反应一定属于吸热反应的是_____。
A. 酸碱中和反应 B. 燃烧反应 C. 铝热反应 D. C(s)+CO2(g) 2CO(g)
(2)在101kPa时,H2在1.0molO2中完全燃烧,生成2.0mol液态水,放出571.6kJ的热量,表示氢气燃烧的热化学方程式为_____,氢气的燃烧热为_____kJ•mol-1.
(3)我国科学家利用计算机模拟了甲醇(CH3OH)与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如图:
①反应I的△H_____0(填“<”“>”或“=”),反应Ⅱ的活化能是_____kJ•mol-1。
②在相同条件下反应I的反应速率_____(填“<”“>”或“=”)反应Ⅱ的反应速率。
③写出反应Ⅱ的热化学方程式_____。
【答案】(1)D (2) ①. 2H2(g)+O2(g)=2H2O △H=-571.6kJ•mol-1(其它合理答案均可) ②. 285.8
(3) ①. > ②. a ③. < ④. CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-bkJ•mol-1
【解析】
【小问1详解】
中和反应、燃烧反应、铝热反应△H都小于0,是放热反应;C(s)+CO2(g) 2CO(g) △H大于0,是吸热反应。故答案为:D;
【小问2详解】
2mol氢气燃烧生成2mol液态水放出571kJ的热量,热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O △H=-571.6kJ•mol-1;燃烧热:1mol纯物质燃烧生成指定物质时所放出的热量,故答案为:2H2(g)+O2(g)=2H2O △H=-571.6kJ•mol-1、285.8;
【小问3详解】
由图可知:反应I是吸热反应,△H>0;反应活化能是指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量,反应Ⅱ的活化能是akJ•mol-1;反应I的活化能比反应Ⅱ大,在相同条件下反应I的反应速率小于反应Ⅱ的反应速率;图中可知反应Ⅱ的△H=-bkJ/mol,故其热化学方程式为:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-bkJ•mol-1,故答案为:> 、a、<、 CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-bkJ•mol-1。
16. 某实验小组用溶液与硫酸溶液进行中和热的测定,装置如图所示。回答下列问题:
(1)若实验共需要400mLNaOH溶液,实验室在配制该溶液时则需要称量NaOH固体___________g。在配制该溶液时必需用到的玻璃仪器有玻璃棒,烧杯和___________。
(2)图中碎泡沫塑料的作用是___________。
(3)用同一温度计测量完硫酸溶液,再去测量氢氧化钠溶液的温度之前,所需的操作是___________。
(4)请填写表中的平均温度差:
实验序号
起始温度
NaOH
平均值
___________
1
26.2
26.0
26.1
30.1
2
27.0
27.4
27.2
31.2
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
(5)近似认为溶液与硫酸溶液的密度都是,中和后生成溶液的比热容,则上述实验测得的中和热___________(结果保留至小数点后一位)。
(6)上述实验测得中和热的数值小于,产生偏差的原因可能是___________。
A. 量取NaOH溶液时俯视读数 B. 配制NaOH溶液定容时俯视
C. 实验装置保温隔热效果差 D. 向酸溶液中一次性加入碱溶液
【答案】(1) ①. 10.0 ②. 胶头滴管和500mL容量瓶
(2)隔热,防止热量散失
(3)用水清洗温度计,并用滤纸擦干
(4)4.0 (5)-53.8kJ/mol (6)AC
【解析】
【小问1详解】
若实验共需要400 mL NaOH溶液,实验室在配制该溶液时,需要用500 mL容量瓶来配制即配制500 mL 0.50mol/LNaOH溶液,其物质的量为0.5L×0.50mol/L=0.25mol,其质量为0.25mol×40g/mol=10.0g,在配制该溶液时必需用到的玻璃仪器有玻璃棒,烧杯、500 mL容量瓶和胶头滴管,答案:10.0;500 mL容量瓶和胶头滴管;
【小问2详解】
碎泡沫塑料的作用是隔热,防止热量散失,答案:隔热,防止热量散失;
【小问3详解】
用同一温度计测量完硫酸溶液,再去测量氢氧化钠溶液的温度之前,应该用水清洗温度计,并用滤纸擦干,防止提前反应,答案:用水清洗温度计,并用滤纸擦干;
【小问4详解】
根据终止温度和开始平均温度算出第一次温度差为4.0,第二次温度差为4.0,第三次温度差为3.9,第四次温度差为4.1,取平均值为4.0,答案:4.0;
【小问5详解】
,答案:-53.8kJ/mol;
【小问6详解】
A.量取NaOH溶液时俯视读数,量取的氢氧化钠溶液小,放出的热量少,计算出的数值偏小,故A正确;
B.配制NaOH溶液定容时俯视,导致氢氧化钠溶液浓度变大,放出热量增大,计算出的数值偏大,故B错误;
C.实验装置保温隔热效果差,放出的热量会散失一部分,温度上升减小,计算出的数值偏小,故C正确;
D.若向酸中分次加入碱,放出的热量会散失一部分,温度上升减小,计算出的数值偏小,故应该向酸溶液中一次性加入碱溶液,不是偏小的原因,D错误;
答案:AC。
17. 回答下列问题。
(1)某反应在体积为5L的恒容密闭的容器中进行,各物质的量随时间的变化情况如图所示(已知A、B、C均为气体)。
①该反应的化学方程式为___________。
②反应开始至2min时,B的平均反应速率为___________。
③平衡时A的转化率为___________。
(2)下列情况不能说明反应达到平衡的有___________。
A. 恒容绝热体系,,体系内温度不再改变
B. 恒容绝热体系,发生反应,一段时间后体系内压强不再改变
C. ,开始投入1molA和1molB物质,一段时间后A的体积分数不再改变
D. ,开始投入1molA和3molB物质,一段时间后A的体积分数不再改变
(3)为了研究硫酸铜的浓度对氢气生成速率的影响,某同学设计了如下一系列实验:将表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量Zn粒的容器中,收集产生的气体,记录获得相同体积气体所需的时间。
实验
混合溶液
A
B
C
D
E
F
溶液
30
饱和溶液
0
0.5
2.5
5
20
10
0
①请完成此实验设计:其中___________,___________。
②该同学最后得出的结论为当加入少量溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因:___________。
【答案】(1) ①. ②. ③. (2)C
(3) ①. 30 ②. 10 ③. 当加入一定量的硫酸铜后,生成的Cu覆盖(沉积)在Zn的表面,减小了Zn与硫酸接触面积
【解析】
【小问1详解】
①由题图可以看出,A、B的物质的量逐渐减小,则A、B为反应物,C的物质的量逐渐增大,C为生成物;0~2min内各物质变化量:∆n(A)=(5-3)mol=2mol、∆n(B)=(2-1)mol=1mol、∆n(C)=(4-2)mol=2mol,已知在化学反应中,各物质的物质的量的变化值之比等于其化学式前的系数之比,且反应结束时,反应物、生成物同时存在,反应为可逆反应,所以该反应的化学方程式为;
②由题图可以看出,反应开始至2min时,B的平均反应速率为;
③平衡时A的转化率为;
【小问2详解】
A.恒容绝热体系,,反应是放热反应,当体系内温度不再改变,说明反应达到平衡,A不符合题意;
B.恒容绝热体系,发生反应,该反应放热反应,绝热体系内温度会发生变化,则压强也随之发生改变,当体系内压强不再改变,说明反应达到平衡,B不符合题意;
C.,开始投入1molA和1molB物质,假设任一时刻消耗了xmol的A,由三段式:,此时总物质的量为1-x+1-3x+2x=2×(1-x),A的体积分数一直不变,不能说明反应平衡,C符合题意;
D.,开始投入1molA和3molB物质,假设任一时刻消耗了xmol的A,由三段式:,此时总物质的量为1-x+3-3x+2x=2×(2-x),A的体积分数为是一变量,一段时间后A的体积分数不再改变能说明反应平衡,D不符合题意;
故选C;
小问3详解】
①要对比实验效果,需控制单一变量;本题是探究硫酸铜的量对反应的影响,那么每组实验中硫酸的量要相同,六组实验溶液的总体积也应该相同,A组中硫酸溶液体积为30mL,那么其他组硫酸溶液的体积也都为30mL,则V1=30mL,而硫酸铜溶液和水的总体积应相同,F组中硫酸铜溶液和水的总体积为20mL,所以V6=10mL;
②因为锌会先与硫酸铜反应,直至硫酸铜消耗完才与硫酸反应生成氢气,硫酸铜的量较多时,锌与硫酸铜反应的时间较长,而且生成的铜会附着在锌粒表面,会阻碍锌粒与硫酸继续反应,导致氢气的生成速率下降。
18. 火箭常用偏二甲肼作燃料,四氧化二氮作氧化剂,生成氮气、水和二氧化碳气体。
(1)写出反应的化学方程式:___________。
(2)该反应是___________(填“放热”或“吸热”)反应,反应物的总能量___________(填“大于”“小于”或“等于”)生成物的总能量,若加入催化剂___________(填“能”或“不能”)改变反应历程,若1mol偏二甲肼恰好完全反应的热量变化为QkJ,且该反应历程中正反应活化能为,逆反应活化能为___________。
(3)丙烷脱氢可得丙烯。
已知:
则相同条件下,丙烷脱氢得丙烯的热化学方程式为___________。
___________。
【答案】(1)
(2) ①. 放热 ②. 大于 ③. 能 ④.
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
结合题干材料,偏二甲肼作燃料,四氧化二氮作氧化剂,生成氮气、水和二氧化碳气体即可写出相应化学方程式:;
【小问2详解】
该反应通过燃料燃烧可提供飞船飞行所需能量,故该反应为放热反应,则反应物总能量大于生成物总能量;催化剂能降低反应的活化能,故加入催化剂能改变反应历程。若1mol偏二甲肼恰好完全反应的热量变化为QkJ,正反应活化能-逆反应的活化能,-逆反应的活化能,所以,逆反应活化能为()。
【小问3详解】
给方程式编号
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
根据盖斯定律,反应Ⅰ-反应Ⅱ可得目标反应,则,丙烷脱氢得丙烯的热化学方程式为。
给方程式编号,①
②
③
④,根据盖斯定律, 反应④=①+②-3③,则。
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