精品解析:江苏省海安高级中学2024-2025学年高二上学期10月月考化学试题
2024-11-09
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2份
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35页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 南通市 |
| 地区(区县) | 海安市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.60 MB |
| 发布时间 | 2024-11-09 |
| 更新时间 | 2026-03-02 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-11-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48540069.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
高二年级阶段检测
化学
相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Co-59
I卷(选择题)
单项选择题(本题包13小题,每小题3分,共39分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列化学与生产生活相关的说法正确的是
A. 海中校园中很多太阳能路灯,其感光板主要成分是二氧化硅
B. 石油主要由各种烃组成的混合物,可以通过分馏的方法分离出
C. 分离工业合成氨产品的方法是将氨气液化
D. 氨的催化氧化的适宜条件为高温、高压、催化剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.太阳能路灯,其感光板主要成分是硅,A错误;
B.石油主要由各种烃组成的混合物,分馏是将石油中几种不同沸点的混合物分离的一种方法,常压分馏可以得到石油气,汽油,煤油和柴油等,是一定温度范围内的混合物,不能得到纯净的C8H18,故B错误;
C.将氨气液化分离,平衡向正反应方向移动,提高氨气产率,符合勒夏特列原理,故C正确;
D.氨的催化氧化的化学方程式为4NH3+5O2 4NO+6H2O,高温下水是气态,压强不能太高,压强太高平衡会向逆向移动,产率会降低,故D错误;
答案选C。
2. 下列实验装置能达到相应实验目的的是
选项
A
B
C
D
实验装置
实验目的
蒸发浓缩含有少量稀盐酸的溶液,获得晶体
制备晶体,先从a管通入氨气,后从b管通入二氧化碳
探究对和反应速率的影响
实验室制备
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.溶液的蒸发浓缩应在蒸发皿中进行,故A不符合题意;
B.氨气极易溶于水,二氧化碳在水中溶解度较小,制备晶体,先从a管通入氨气,形成碱性溶液后,再从b管通入二氧化碳,以增加二氧化碳的溶解量,能达到相应实验目的,故B符合题意;
C.图中向两支试管中加入的的浓度不同,且离子也可能影响和反应速率,不能达到相应实验目的,故C不符合题意;
D.和浓盐酸反应制备氯气,需要加热,不能达到相应实验目的,故D不符合题意;
故选B。
3. 下列说法正确的是
A. 与同浓度的溶液反应时,稀硫酸中和热的绝对值是盐酸的两倍
B. 甲烷的燃烧热,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
C. 可能是吸热反应
D. 中和热实验中,一次平行实验需测两次温度
【答案】B
【解析】
【详解】A.酸碱反应生成1mol液态水时放出的热量为中和热,则稀硫酸和盐酸与同浓度的NaOH溶液反应时,中和热的绝对值相同,故A错误;
B.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成指定的产物,甲烷的燃烧热,1mol甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出890.3kJ能量,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为: ,故B正确;
C.该反应是气体体积减小的反应,体系混乱度减小,则∆S<0,若反应能自发进行,∆H-T∆S<0,则∆H必须小于0,该反应不可能是吸热反应,故C错误;
D.中和热测定原理为Q=cm∆T,需要测定稀酸和稀碱起始温度、最高温度,一次平行实验至少测定3次温度,故D错误;
故选:B。
4. 羰基硫(COS)能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在容积不变的密闭容器中,将CO和混合后在催化剂作用下,加热发生反应并达到平衡。若反应前CO的物质的量为10 mol,达到平衡时CO的物质的量为8 mol,且化学平衡常数为0.1.下列说法正确的是
A. 反应前的物质的量为7 mol
B. 增大压强,化学平衡正向移动
C. 增大CO浓度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D. 增大的比值,可以减小CO的转化率
【答案】A
【解析】
【详解】A.,,解得x=7,则反应前的物质的量为7 mol,故A正确;
B.该反应是等体积反应,增大压强,化学平衡不移动,故B错误;
C.增大CO浓度,正反应速率增大,逆反应速率增大,故C错误;
D.增大的比值,相当于不断加入硫化氢,平衡正向移动,增大CO的转化率,故D错误。
综上所述,答案为A。
5. 柴油燃油车是通过尿素-选择性催化还原法处理氮氧化物。其工作原理为:将尿素[CO(NH2)2]水溶液通过喷嘴喷入排气管中,当温度高于160℃时尿素水解,产生,生成的与富氧尾气混合后,在催化剂作用下,使氮氧化物得以处理。如图为在不同投料比[]时NO转化效率随温度变化的曲线。下列说法不正确的是
A. 投料比[]:曲线a大于曲线b
B. 使用催化剂可以提高NO的平衡转化率
C. 图中温度升高,NO转化率升高的可能原因是氨气的释放速度加快,催化剂的活性增强
D. 图中温度过高,NO转化率下降可能原因是发生反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.尿素分解产生氨气,氨气的浓度越大,越有利于NO的转化,则尿素与NO的比值为a曲线大于b曲线,A项正确;
B.催化剂可加快反应速率,对于平衡转化率不会改变,B项错误;
C.随着温度升高,尿素分解氨气的速率加快,NH3的浓度变大,温度升高催化剂活性增加,导致化学反应速率加快,C项正确;
D.温度过高,NO的转化效率下降,NO的浓度反而升高,发生反应,D项正确;
答案选B。
6. 高温下,某反应达平衡,平衡常数K=。恒容时,温度升高,H2浓度减小。下列说法正确的是
A. 该反应的焓变为正值
B. 恒温恒容下,通入N2,压强增大,反应速率加快
C. 升高温度,正反应速率加快,逆反应速率减慢,平衡正向移动
D. 该反应化学方程式为CO+H2OCO2+H2
【答案】A
【解析】
【分析】平衡常数指可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值,平衡常数k=,所以该反应化学方程式应为CO2+H2CO+H2O,恒容时,温度升高,H2 浓度减小,平衡向正反应移动,则该反应为吸热反应。
【详解】A、恒容时,温度升高,H2浓度减小,平衡正向移动,则该反应为吸热反应,所以△H>0,故A正确;
B、反应前后气体体积不变,恒温恒容下,通入N2,压强增大,平衡不移动,故B错误;
C、升高温度,正、逆反应速率都增大,正反应速率增大更多,平衡正向移动,故C错误;
D、,平衡常数k=,所以该反应化学方程式应为CO2+H2CO+H2O,故D错误;
故选A。
7. 一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时,为了减缓反应速度,且不影响生成氢气的总量,可向盐酸中加入适量的
①NaOH固体;②;③固体;④NaNO3固体;⑤KCl溶液;⑥溶液
A. ①②⑥ B. ②③⑤ C. ②④⑥ D. ②③④
【答案】B
【解析】
【详解】Fe与盐酸反应的实质为Fe+2H+═Fe2++H2↑,为了减缓反应速度,且不影响生成氢气的总量,则可减小氢离子的浓度,但不改变氢离子的物质的量;①加入NaOH固体,氢离子的物质的量及浓度均减小,故①错误;②加入H2O,减小氢离子的浓度,但不改变氢离子的物质的量,故②正确;③加入CH3COONa固体与盐酸反应生成弱酸,减小氢离子的浓度,但不改变氢离子的物质的量,故③正确;④加入NaNO3固体,氢离子的浓度、氢离子的物质的量都没有变化,且酸性条件下发生氧化还原反应不生成氢气,故④错误;⑤加入KCl溶液,减小氢离子的浓度,但不改变氢离子的物质的量,故⑤正确;⑥CuSO4溶液,铁单质与铜离子发生置换反应,生成的铜与铁、稀盐酸形成原电池,加快反应速率,故⑥错误;②③⑤正确,故选B。
8. 已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=" --" 566 kJ/mol
Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+ 1/2O2(g)ΔH=" --226" kJ/mol
根据以上热化学方程式判断,下列说法正确的是( )
A. CO的燃烧热为283 kJ
B. 上图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系
C. 2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g)ΔH< --452 kJ/mol
D. CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时,电子转移数为2×6.02×1023
【答案】D
【解析】
【详解】A项,燃烧热是指在25℃,101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,单位为kJ/mol,故A项错误;
B项,由CO生成CO2的能量关系应为2molCO加上1molO2的能量之和与2molCO2的能量差为566kJ,故B项错误;
C项,由已知可得:2Na2O2(s)+2CO2(g)=2Na2CO3(s)+ O2(g)ΔH=-452 kJ/mol,由于二氧化碳固体变为二氧化碳气体需要吸热,故反应放出的热量减少,使得2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+ O2(g)ΔH>-452 kJ/mol,故C项错误;
D项,已知:反应①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol和反应②Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+ 1/2O2(g)ΔH=-226kJ/mol,根据盖斯定律:(①+②×2)×得到Na2O2(s)+CO(g)=Na2CO3(s) ΔH= -509kJ/mol。
由于反应放热509kJ,因此该反应发生1mol,该反应中一氧化碳中的碳元素从+2价升到+4价,失两电子,过氧根中的两个氧从-1价降至-2价,故放出509kJ热量时,电子转移数为2×6.02×1023,故D项正确。
答案选D。
9. 在催化剂存在下,和能同时发生两个平行反应,反应的热化学方程式如下:
①
②
在恒压、反应物起始物质的量比条件下,相同反应时间测得的实验数据如下:
实验编号
催化剂
转化率(%)
甲醇产率(%)
1
543
催化剂a
12.3
5.2
2
543
催化剂b
10.9
7.9
3
553
催化剂a
15.3
6.0
4
553
催化剂b
12.0
8.6
下列有关说法正确的是
A. 其他条件不变,升高温度反应①中转化为平衡转化率增大
B. 相同温度下,选择催化剂a有利于转化为
C. 反应①正反应的活化能:无催化剂>有催化剂b>有催化剂a
D. 其他条件不变,当时,测得不同压强下的平衡转化率几乎相等,说明620K时以反应②为主
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应①为放热反应,升高温度,其平衡逆向移动,CO2转化率降低,A错误;
B.判断催化剂的影响,则应该把温度定下来,对比1、2组或3、4组,发现使用催化剂b时,甲醇产率相对催化剂a高,相同温度下,选择催化剂b有利于转化为,B错误;
C.催化剂通过降低活化能加快反应速率,活化能下降越多,反应速率越快,对比发现,相同时间内,使用催化剂b甲醇产率更高,故使用催化剂b反应速率更快,即活化能更小,所以活化能顺序为:无催化剂>催化剂a>催化剂b,C错误;
D.若以反应①为主,改变压强,反应①平衡会发生移动,CO2平衡转化率会发生明显变化;又因为压强对反应②平衡移动无影响,故CO2平衡转化率几乎不变,所以此时以反应②为主,D正确;
故答案选D。
10. 燃煤电厂锅炉尾气中含有氮氧化物(主要成分NO),可通过主反应4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)ΔH=-1627.7kJ·mol−1除去。温度高于300℃时会发生副反应:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-904.74kJ·mol−1。在恒压、反应物起始物质的量之比一定的条件下,反应相同时间,NO的转化率在不同催化剂作用下随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法一定正确的是
A. 升高温度、增大压强均可提高主反应中NO的平衡转化率
B. N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=-180.74kJ·mol−1
C. 图中X点所示条件下,反应时间足够长,NO的转化率能达到Y点的值
D. 图中Z点到W点NO的转化率降低的原因是主反应的平衡逆向移动
【答案】C
【解析】
【详解】A.主反应是气体分子数目增多的反应,增大压强平衡向气体分子数目减小的方向移动,NO的平衡转化率减小;主反应和副反应的焓变均小于0,为放热反应,升高温度平衡逆向移动,NO的平衡转化率减小,A错误;
B.根据盖斯定律×(副反应-主反应)可得N2(g)+O2(g)=2NO(g)的ΔH=×[-904.74kJ·mol−1-(-1627.7kJ·mol−1)]=180.74kJ·mol−1,B错误;
C.据图可知X点的转化率低于相同温度下的Y点,说明测定转化率时X点还未达到平衡,反应时间足够长,NO的转化率能达到Y点的值,C正确;
D.催化剂不影响平衡转化率,而W点的转化率低于相同温度下另一催化剂条件下的转化率,说明W点并没有处于平衡状态,所以转化率降低不可能是平衡移动造成,D错误;
综上所述答案为C。
11. 下列实验操作或装置符合实验要求的是
A. 检验K+离子 B. 定容
C. 中和热的测定 D. 测定化学反应速率
【答案】B
【解析】
【详解】A.K+检验要透过蓝色钴玻璃观察火焰焰色,A错误;
B.容量瓶定容用胶头滴管定容,同时眼睛平视至液面与刻度线相切,B正确;
C.中和热测定实验需要用环形玻璃搅拌器,C错误;
D.测定化学反应速率应该用分液漏斗,不能用长颈漏斗,气体会从长颈漏斗处逸出,D错误;
答案选B。
12. 已知:。实验测得速率方程为,(、为速率常数,只与温度、催化剂有关,与浓度无关)。向2L恒容密闭容器中充入和发生上述反应,测得NO的体积分数与温度和时间的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 正逆反应活化能的大小关系为
B. a点NO的转化率为80%
C. 温度下的温度下的
D. 化学反应速率:c点的点的点的
【答案】D
【解析】
【详解】根据先拐先平数值大可知,>,温度高的时大,说明升高温度平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,△H<0;
A.正反应为放热反应,△H<0,故正逆反应活化能的大小关系为,选项A错误;
B.a点NO的体积分数=0.1,设NO的转化率为y,根据三段式有:
=0.1,解得y=75%,选项B错误;
C.,,,>,△H<0,温度高时K值反而小,则温度下的温度下的,选项C错误;
D.>,c点未达平衡,b点达平衡正逆反应速率相等且小于c点,b点温度和反应物浓度均大于a点,反应速率大于a点,故化学反应速率:c点的点的点的,选项D正确;
答案选D。
13. 一定温度下,将和气体充入恒容密闭容器,发生反应,时达到平衡,在、时刻分别改变反应的一个条件,测得容器中气体C的浓度随时间变化如图所示,下列说法错误的是
A. 若,则
B. 若时刻升高了温度,则该反应的
C. 若时刻后向体系中再充入A、B、C各,则
D. 保持温度不变,起始时向该容器中充入和,加入,则平衡时A的转化率小于50%
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,时,C的浓度为0.50mol/L,由方程式可知,B的反应速率为=0.125 mol/(L·min),故A正确;
B.由图可知,时刻升高温度时,C的浓度增大,说明平衡向正反应方向移动,该反应为吸热反应,反应,故B正确;
C.由图可知,时刻平衡时C的浓度为0.5mol/L,由方程式可知,平衡时A、B的浓度都为0.25mol/L,反应的平衡常数K==4,若时刻后向体系中再充入A、B、C各,反应的浓度熵Qc=<4,则平衡向正反应方向进行,正反应速率大于逆反应速率,故C正确;
D.由方程式可知,D是浓度为定值的固体,增加D的量,化学反应速率不变,化学平衡不移动,A的转化率不变,故D错误;
故选D。
II卷(非选择题)
14. 回答下列问题。
(1)因下雨而推迟的海中运动会肯定没有火炬传递活动,但火炬一般采用丙烷()为燃料。丙烷热值较高,污染较小,是一种优良的燃料。试回答下列问题:
①如图是一定量丙烷完全燃烧生成和1过程中的能量变化图。写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式:_______。
②二甲醚()是一种新型燃料,应用前景广阔。1二甲醚完全燃烧生成和液态水放出1455热量。若1丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成和液态水共放出1645热量,则混合气体中,丙烷和二甲醚的物质的量之比为_______。
(2)试运用盖斯定律回答下列问题:
已知:
若使46g液态无水酒精完全燃烧,并恢复到室温,则整个过程中的反应热为_______。
(3)已知:
则的_______。
(4)用如图所示的装置测定中和热。
实验药品:1000.50盐酸、500.55 溶液、500.55氨水。
实验步骤:略。
已知:,。回答下列问题:
①从实验装置上看,还缺少_______。
②将浓度为0.50的酸溶液和0.55的碱溶液各50混合(溶液密度均为1),生成溶液的比热容,搅动后,测得酸碱混合液的温度变化数据如下:
反应物
起始温度/℃
终止温度/℃
中和热
甲组
15.0
18.3
乙组
15.0
18.1
某同学利用上述装置做甲组实验,根据所给数据计算_______,测得中和热的数值偏低可能的原因_______。
A.测量完盐酸的温度再次测量溶液温度时,温度计上残留的酸液未用水冲洗干净
B.做本实验的当天室温较高
C.在量取盐酸体积时俯视读数
D.溶液一次性迅速倒入
E.实验装置保温隔热效果差
两组实验结果差异的原因是_______。
【答案】(1) ①. ②. 1:3
(2)
(3)
(4) ①. 玻璃搅拌器 ②. ③. ACE ④. NH3•H2O电离要吸热,导致放热减少
【解析】
【分析】进行中和热的测量实验时,操作要迅速,装置保温性能要好,以减少热量散失,误差过大数据要舍去,据此解答。
【小问1详解】
①一定量丙烷完全燃烧生成和1,丙烷物质的量为0.25mol,完全燃烧生成和液态水时放出的热量是553.75kJ,则1mol丙烷完全燃烧生成和液态水时放出的热量是,表示丙烷燃烧热的热化学方程式是。
②1mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1455kJ热量.若1mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1645kJ热量,设1mol混合气体中二甲醚物质的量x,丙烷的物质的量为(1-x),由热化学方程式可得,xmol二甲醚完全燃烧放出热量为1455xkJ,(1-x)mol的丙烷完全燃烧放出热量为2215(1-x)kJ,所以1455x+2215(1-x)=1645,解之x=0.75,则混合气体中丙烷物质的量为0.25mol,则混合气体中丙烷和二甲醚物质的量之比=0.25:0.75=1:3。
小问2详解】
已知:a.H2O(g)=H2O(l)ΔH1=-Q1 kJ/mol(a)
b.C2H5OH(g)=C2H5OH(l)ΔH2=-Q2 kJ/mol(b)
c.C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)ΔH3=-Q3 kJ/mol(c)
根据盖斯定律c+3a-b得到C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH 3=-( Q3+3Q1-Q2) kJ/mol,46g乙醇的物质的量为1mol,所以46g液态无水酒精完全燃烧,并恢复到室温,整个过程中的反应热为;
【小问3详解】
已知:①CH3CH2OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH1=-1366.8 kJ·mol-1
②CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH2=-870.3 kJ·mol-1
根据盖斯定律①-②可得CH3CH2OH(l)+O2(g)=CH3COOH(l)+H2O(l)的ΔH=-1366.8 kJ·mol-1-(-870.3 kJ·mol-1)=-496.5 kJ·mol-1。
【小问4详解】
①从实验装置上看,还缺少玻璃搅拌器。
②甲乙两组均生成水为0.025mol,根据所给数据计算甲组中和热;乙组中和热为。
A.测量完盐酸的温度再次测量溶液温度时,温度计上残留的酸液未用水冲洗干净,导致温度差偏小,中和热数值偏小,A选;
B.做本实验的当天室温较高,对实验无影响,B不选;
C.在量取盐酸体积时俯视读数,导致盐酸体积偏少,温度差偏小,中和热数值偏小,C选;
D.溶液一次性迅速倒入,操作正确,D不选;
E.实验装置保温隔热效果差,导致热量散失。中和热数值偏小,E选;
故选ACE。
NH3•H2O为弱电解质,电离要吸热,故两组实验结果差异的原因是NH3•H2O电离要吸热,导致放热减少。
15. 钴的氧化物常用于制取催化剂和颜料等。以钴矿[主要成分是、、,还含及少量、、及MnO2等]为原料可制取钴的氧化物。
(1)一种钴的氧化物晶胞如图所示,该氧化物中钴离子基态核外电子排布式为_______。
(2)利用钴矿制取钴的氧化物的主要步骤如下:
①浸取:用盐酸和溶液浸取钴矿,浸取液中含有、、、、、、等离子。写出发生反应的离子方程式:_______;写出的空间构型_______。
②除杂:向浸取液中先加入足量氧化,再加入调节除去、、。写出在酸性条件下被氧化的离子方程式:_______。
③萃取、反萃取:向除杂后的溶液中,加入某有机酸萃取剂,发生反应:。实验测得:当溶液处于4.5~6.5范围内萃取率随溶液的增大而增大(如图所示),其原因是_______。向萃取所得有机相中加入,反萃取得到水相。该工艺中设计萃取、反萃取的目的是_______。
④沉钴、热分解:向反萃取后得到的水相中加入溶液,过滤、洗涤、干燥,得到晶体。称取7.32g该晶体,在空气中加热一段时间后,得到和的混合物。称量该混合物,质量为3.16g,通过计算确定该混合物中和的质量之比_______。(写出计算过程)
【答案】(1)或
(2) ①. ②. 三角锥形 ③. ④. pH增大,c(H+)减小,平衡正向进行,Co2+萃取率增大 ⑤. 富集、提纯 ⑥. 设CoO为xmol,Co3O4为ymol,75x+241y=3.16,(x+3y)×183=7.32,两式联立得出:x=0.01mol,y=0.01mol,则m(CoO):m(Co3O4)=0.01×75g:0.01×241g=75:241
【解析】
【小问1详解】
根据钴氧化物晶胞的结构,与NaCl类似,则氧化物为CoO,+2价的钴离子基态核外电子排布式为[Ar]3d7;
小问2详解】
①Na2SO3具有还原性,能与+3价的钴离子发生氧化还原反应生成Co2+和,离子方程式为;中心原子为S,价层电子对=3+对,有一对孤电子对,空间构型为三角锥形结构;
②酸性条件下被氧化成Fe3+离子,被还原为Cl-,根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒可以得出反应的离子方程式:;
③pH增大,溶液中氢离子浓度减小,导致平衡正向进行,使Co2+萃取率增大;经萃取与反萃取可得到纯度、浓度较高的CoSO4,萃取、反萃取的目的是富集、提纯Co2+;
④设CoO为xmol,Co3O4为ymol,75x+241y=3.16,(x+3y)×183=7.32,两式联立得出:x=0.01mol,y=0.01mol,则m(CoO):m(Co3O4)=0.01×75g:0.01×241g=75:241。
16. I. 已知:
反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)的平衡常数为K1;
反应Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)的平衡常数为K2。
在不同温度时K1、K2的值如下表:
温度(绝对温度)
K1
K2
973
1.47
2.38
1173
2.15
1.67
(1)推导反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常数K与K1、K2的关系式:___________,判断该反应是___________反应(填“吸热”或“放热”)。
II. T1温度下,体积为 2L的恒容密闭容器,加入4.00molX,2.00molY,发生化学反应 2X(g)+Y(g)3M(g)+N(s) △H<0。部分实验数据如表格所示。
t/s
0
500
1000
1500
n(X)/mol
4.00
2.80
2.00
2.00
(2)前500s反应速率v(M)=____________,该反应的平衡常数K=_____________。
(3)该反应达到平衡时某物理量随温度变化如下图所示。纵坐标可以表示物理量有哪些_____。
a.Y的逆反应速率 b.M的体积分数
c.混合气体的平均相对分子质量 d.X的质量分数
(4)反应达到平衡后,若再加入3.00molM,3.00molN,下列说法正确的是_____。
A. 平衡不移动
B. 重新达平衡后,M的体积分数小于50%
C. 重新达平衡后,M的物质的量浓度是原平衡的1.5倍
D. 重新达平衡后,Y的平均反应速率与原平衡相等
E. 重新达平衡后,用X表示的v(正)比原平衡大
(5)若容器为绝热恒容容器,起始时加入4.00molX,2.00molY,则达平衡后M的物质的量浓度_____1.5mol/L(填“>”、“=”或“<”)。
【答案】(1) ①. K=K1/K2 ②. 吸热
(2) ①. 1.8×10-3mol/(L·s) ②. 6.75
(3)bd (4)ACE
(5)<
【解析】
【小问1详解】
①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) K1;
②Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g) K2,
①-②得到CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),则平衡常数K与K1、K2的关系式为K=K1/K2;且表中 ,可知升高温度K增大,即升高温度平衡正向移动,正反应为吸热反应;
【小问2详解】
前500s反应速率v(M)=v(X)= =1.8×10-3mol/(L·s);
数据分析可知1000°C反应达到平衡状态,X物质的量为2mol, ,平衡常数K=;
【小问3详解】
2X(g)+Y(g) 3M(g)+N(s) ΔH<0,反应是正反应气体体积不变的放热反应,升温平衡逆向移动;
a.图象分析可知,温度越高,平衡逆向进行,Y的逆反应速率增大,不符合图象变化,故a错误;
b.温度越高,平衡逆向进行,M的体积分数减小,图象符合,故b正确;
c.温度越高,平衡逆向进行,气体质量增大,气体的物质的量不变,混合气体的平均相对分子质量随温度升高增大,图象变化不符合,故c错误;
d.图象分析可知,温度越高,平衡逆向进行,气体总质量增大,X的质量分数减小,故d正确;
故答案为bd;
【小问4详解】
根据反应2X(g)+Y(g)3M(g)+N(s)可知,该反应是气体体积不变的反应,若再加入3.00molM,3.00molN,折算成X、Y相当于再加入2molX和1molY,由于N是固体,N的加入对平衡没有影响,所以再加入3.00molM,3.00molN后,反应达到平衡时与原平衡为等效平衡,由于是体积为2L的恒容密闭容器,所以达到新平衡时,气体浓度为原平衡的1.5倍:
A.根据上面的分析可知,两个平衡为等效平衡,故A正确;
B.由于两个平衡为等效平衡,M转化率不变,故B错误;
C.根据上面的分析可知,重新达到平衡后,M的物质的量浓度是原平衡的1.5倍,故C正确,
D.由于压强增大,所以反应速率都增大,故D错误;
E.由于压强增大,用X表示的v(正)比原平衡大,故E正确;
故选ACE;
【小问5详解】
若容器为绝热恒容容器,反应放出的热量使体系温度升高,平衡逆向进行,达平衡后M的物质的量浓度小于1.5mol·L-1。
17. 氮元素是一种重要的非金属元素,可形成多种化合物。试回答下列有关问题:
(1)已知 。对于该反应,改变某一反应条件,(已知温度)下列图像如图正确的是_______(填代号)。
(2)氢气催化还原含的烟气,发生“脱硝”反应: 。一定条件下,加入的体积分数对该反应平衡时含氮物质的体积分数的影响如图所示:
①随着体积分数增加,中N被还原的价态逐渐降低。当的体积分数在时,的转化率基本为100%,而和的体积分数仍呈增加趋势,其可能原因是_______。
②已知:I.
Ⅱ.
图中减少的原因是与反应生成,写出该反应的热化学方程式:_______。
(3)合成的反应为放热反应,如果该反应平衡时,只改变一个条件,再次达到新平衡时,平衡常数K值变大。关于该反应的说法正确的是_______(填字母序号)。
A.一定向正反应方向移动
B.在平衡移动时正反应速率先增大再减小
C.一定向逆反应方向移动
D.在平衡移动时逆反应速率先减小再增大
(4)400℃,28时,将1和3混合充入体积可变的密闭容器中,加入催化剂,10分钟后反应达到平衡时转化率为60%。
①下列图像能正确表示该过程中相关量的变化的是_______(填字母序号)。
②平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(5)恒温恒容时,若原料气投料比,平衡时、的体积分数为30%。容器内的压强与起始压强之比为_______。
【答案】(1)乙 (2) ①. NO被还原低价态的N2O ②.
(3)AD (4) ①. a ②.
(5)10:13
【解析】
【小问1详解】
甲.升高温度,正、逆化学反应速率会迅速增大,离开原来的速率点,,升高温度,化学平衡逆向移动,甲错误;
乙.升高温度,化学反应速率会迅速增大,所以T2时先达到化学平衡状态,并且化学平衡逆向移动,NO2的转化率减小,乙正确;
丙.对于反应,T不变,增大压强,平衡正向移动,CO的体积分数会减小,丙错误;
答案选乙;
【小问2详解】
①根据题中信息,随着体积分数增加,中N被还原的价态逐渐降低,当的体积分数在时,的转化率基本为100%,而和的体积分数仍呈增加趋势,NO中N显+2价,N2中N显0价,NH3中N显-3价,因此当氢气较少时,NO被还原为N为+1价的化合物N2O;
②根据盖斯定律可知,-脱硝反应,推出;
【小问3详解】
A.再次达到新平衡时,平衡常数K值变大,则正向反应程度增大,一定向正向移动,A正确;
B.合成的反应为放热反应,平衡常数K值变大,则采取降温措施,降温时正反应速率减小,逆反应速率先减小后增大,B错误;
C.平衡常数K值变大,则一定向正向移动,C错误;
D.降温时正反应速率减小,逆反应速率先减小后增大,D正确;
答案选AD;
【小问4详解】
①a.400℃,28时,将1和3混合充入体积可变的密闭容器中,反应放热,随反应的进行,放出的热量增大,a正确;
b.混合气体质量不变,容器体积减小,混合气体密度增大,b错误;
c.反应正向进行,混合气体质量不变,总物质的量减少,混合气体平均相对分子质量增大,c错误;
d.氢气的体积分数减小,也不会从0开始,d错误;
答案选a;
②400℃,28时,将1和3混合充入体积可变的密闭容器中,加入催化剂,10分钟后反应达到平衡时转化率为60%,列三段式:
则,,
化学平衡常数,
【小问5详解】
设反应起始N2、H2各1mol,反应氮气xmol,列三段式:
平衡时、的体积分数为30%,则,计算得出,恒温恒容时,气体的压强之比等于气体的物质的量之比,则容器内压强与起始压强之比为。
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高二年级阶段检测
化学
相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Co-59
I卷(选择题)
单项选择题(本题包13小题,每小题3分,共39分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列化学与生产生活相关的说法正确的是
A. 海中校园中很多太阳能路灯,其感光板主要成分是二氧化硅
B. 石油主要由各种烃组成的混合物,可以通过分馏的方法分离出
C. 分离工业合成氨产品的方法是将氨气液化
D. 氨的催化氧化的适宜条件为高温、高压、催化剂
2. 下列实验装置能达到相应实验目的的是
选项
A
B
C
D
实验装置
实验目的
蒸发浓缩含有少量稀盐酸的溶液,获得晶体
制备晶体,先从a管通入氨气,后从b管通入二氧化碳
探究对和反应速率的影响
实验室制备
A. A B. B C. C D. D
3. 下列说法正确的是
A. 与同浓度的溶液反应时,稀硫酸中和热的绝对值是盐酸的两倍
B. 甲烷的燃烧热,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
C. 可能是吸热反应
D. 中和热实验中,一次平行实验需测两次温度
4. 羰基硫(COS)能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在容积不变的密闭容器中,将CO和混合后在催化剂作用下,加热发生反应并达到平衡。若反应前CO的物质的量为10 mol,达到平衡时CO的物质的量为8 mol,且化学平衡常数为0.1.下列说法正确的是
A. 反应前的物质的量为7 mol
B. 增大压强,化学平衡正向移动
C. 增大CO浓度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D. 增大的比值,可以减小CO的转化率
5. 柴油燃油车是通过尿素-选择性催化还原法处理氮氧化物。其工作原理为:将尿素[CO(NH2)2]水溶液通过喷嘴喷入排气管中,当温度高于160℃时尿素水解,产生,生成的与富氧尾气混合后,在催化剂作用下,使氮氧化物得以处理。如图为在不同投料比[]时NO转化效率随温度变化的曲线。下列说法不正确的是
A. 投料比[]:曲线a大于曲线b
B. 使用催化剂可以提高NO的平衡转化率
C. 图中温度升高,NO转化率升高的可能原因是氨气的释放速度加快,催化剂的活性增强
D. 图中温度过高,NO转化率下降的可能原因是发生反应
6. 高温下,某反应达平衡,平衡常数K=。恒容时,温度升高,H2浓度减小。下列说法正确的是
A. 该反应的焓变为正值
B 恒温恒容下,通入N2,压强增大,反应速率加快
C. 升高温度,正反应速率加快,逆反应速率减慢,平衡正向移动
D. 该反应化学方程式为CO+H2OCO2+H2
7. 一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时,为了减缓反应速度,且不影响生成氢气的总量,可向盐酸中加入适量的
①NaOH固体;②;③固体;④NaNO3固体;⑤KCl溶液;⑥溶液
A. ①②⑥ B. ②③⑤ C. ②④⑥ D. ②③④
8. 已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=" --" 566 kJ/mol
Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+ 1/2O2(g)ΔH=" --226" kJ/mol
根据以上热化学方程式判断,下列说法正确的是( )
A. CO的燃烧热为283 kJ
B. 上图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系
C. 2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g)ΔH< --452 kJ/mol
D. CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时,电子转移数为2×6.02×1023
9. 在催化剂存在下,和能同时发生两个平行反应,反应的热化学方程式如下:
①
②
在恒压、反应物起始物质的量比条件下,相同反应时间测得的实验数据如下:
实验编号
催化剂
转化率(%)
甲醇产率(%)
1
543
催化剂a
12.3
5.2
2
543
催化剂b
10.9
7.9
3
553
催化剂a
15.3
6.0
4
553
催化剂b
12.0
8.6
下列有关说法正确的是
A. 其他条件不变,升高温度反应①中转化为平衡转化率增大
B. 相同温度下,选择催化剂a有利于转化为
C. 反应①正反应的活化能:无催化剂>有催化剂b>有催化剂a
D. 其他条件不变,当时,测得不同压强下的平衡转化率几乎相等,说明620K时以反应②为主
10. 燃煤电厂锅炉尾气中含有氮氧化物(主要成分NO),可通过主反应4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)ΔH=-1627.7kJ·mol−1除去。温度高于300℃时会发生副反应:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-904.74kJ·mol−1。在恒压、反应物起始物质的量之比一定的条件下,反应相同时间,NO的转化率在不同催化剂作用下随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法一定正确的是
A. 升高温度、增大压强均可提高主反应中NO的平衡转化率
B. N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=-180.74kJ·mol−1
C. 图中X点所示条件下,反应时间足够长,NO的转化率能达到Y点的值
D. 图中Z点到W点NO的转化率降低的原因是主反应的平衡逆向移动
11. 下列实验操作或装置符合实验要求的是
A. 检验K+离子 B. 定容
C. 中和热测定 D. 测定化学反应速率
12. 已知:。实验测得速率方程为,(、为速率常数,只与温度、催化剂有关,与浓度无关)。向2L恒容密闭容器中充入和发生上述反应,测得NO的体积分数与温度和时间的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 正逆反应活化能的大小关系为
B. a点NO的转化率为80%
C. 温度下的温度下的
D. 化学反应速率:c点的点的点的
13. 一定温度下,将和气体充入恒容密闭容器,发生反应,时达到平衡,在、时刻分别改变反应的一个条件,测得容器中气体C的浓度随时间变化如图所示,下列说法错误的是
A. 若,则
B. 若时刻升高了温度,则该反应的
C. 若时刻后向体系中再充入A、B、C各,则
D. 保持温度不变,起始时向该容器中充入和,加入,则平衡时A的转化率小于50%
II卷(非选择题)
14. 回答下列问题。
(1)因下雨而推迟海中运动会肯定没有火炬传递活动,但火炬一般采用丙烷()为燃料。丙烷热值较高,污染较小,是一种优良的燃料。试回答下列问题:
①如图是一定量丙烷完全燃烧生成和1过程中的能量变化图。写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式:_______。
②二甲醚()是一种新型燃料,应用前景广阔。1二甲醚完全燃烧生成和液态水放出1455热量。若1丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成和液态水共放出1645热量,则混合气体中,丙烷和二甲醚的物质的量之比为_______。
(2)试运用盖斯定律回答下列问题:
已知:
若使46g液态无水酒精完全燃烧,并恢复到室温,则整个过程中的反应热为_______。
(3)已知:
则的_______。
(4)用如图所示的装置测定中和热。
实验药品:1000.50盐酸、500.55 溶液、500.55氨水。
实验步骤:略。
已知:,。回答下列问题:
①从实验装置上看,还缺少_______。
②将浓度为0.50的酸溶液和0.55的碱溶液各50混合(溶液密度均为1),生成溶液的比热容,搅动后,测得酸碱混合液的温度变化数据如下:
反应物
起始温度/℃
终止温度/℃
中和热
甲组
15.0
18.3
乙组
15.0
18.1
某同学利用上述装置做甲组实验,根据所给数据计算_______,测得中和热的数值偏低可能的原因_______。
A.测量完盐酸的温度再次测量溶液温度时,温度计上残留的酸液未用水冲洗干净
B.做本实验的当天室温较高
C.在量取盐酸体积时俯视读数
D.溶液一次性迅速倒入
E.实验装置保温隔热效果差
两组实验结果差异的原因是_______。
15. 钴的氧化物常用于制取催化剂和颜料等。以钴矿[主要成分是、、,还含及少量、、及MnO2等]为原料可制取钴的氧化物。
(1)一种钴的氧化物晶胞如图所示,该氧化物中钴离子基态核外电子排布式为_______。
(2)利用钴矿制取钴的氧化物的主要步骤如下:
①浸取:用盐酸和溶液浸取钴矿,浸取液中含有、、、、、、等离子。写出发生反应的离子方程式:_______;写出的空间构型_______。
②除杂:向浸取液中先加入足量氧化,再加入调节除去、、。写出在酸性条件下被氧化的离子方程式:_______。
③萃取、反萃取:向除杂后的溶液中,加入某有机酸萃取剂,发生反应:。实验测得:当溶液处于4.5~6.5范围内萃取率随溶液的增大而增大(如图所示),其原因是_______。向萃取所得有机相中加入,反萃取得到水相。该工艺中设计萃取、反萃取的目的是_______。
④沉钴、热分解:向反萃取后得到的水相中加入溶液,过滤、洗涤、干燥,得到晶体。称取7.32g该晶体,在空气中加热一段时间后,得到和的混合物。称量该混合物,质量为3.16g,通过计算确定该混合物中和的质量之比_______。(写出计算过程)
16. I. 已知:
反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)的平衡常数为K1;
反应Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)的平衡常数为K2。
在不同温度时K1、K2的值如下表:
温度(绝对温度)
K1
K2
973
1.47
2.38
1173
2.15
1.67
(1)推导反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常数K与K1、K2的关系式:___________,判断该反应是___________反应(填“吸热”或“放热”)。
II. T1温度下,体积为 2L的恒容密闭容器,加入4.00molX,2.00molY,发生化学反应 2X(g)+Y(g)3M(g)+N(s) △H<0。部分实验数据如表格所示。
t/s
0
500
1000
1500
n(X)/mol
4.00
2.80
2.00
2.00
(2)前500s反应速率v(M)=____________,该反应的平衡常数K=_____________。
(3)该反应达到平衡时某物理量随温度变化如下图所示。纵坐标可以表示的物理量有哪些_____。
a.Y的逆反应速率 b.M的体积分数
c.混合气体的平均相对分子质量 d.X的质量分数
(4)反应达到平衡后,若再加入3.00molM,3.00molN,下列说法正确的是_____。
A. 平衡不移动
B. 重新达平衡后,M的体积分数小于50%
C. 重新达平衡后,M物质的量浓度是原平衡的1.5倍
D. 重新达平衡后,Y的平均反应速率与原平衡相等
E. 重新达平衡后,用X表示的v(正)比原平衡大
(5)若容器为绝热恒容容器,起始时加入4.00molX,2.00molY,则达平衡后M的物质的量浓度_____1.5mol/L(填“>”、“=”或“<”)。
17. 氮元素是一种重要的非金属元素,可形成多种化合物。试回答下列有关问题:
(1)已知 。对于该反应,改变某一反应条件,(已知温度)下列图像如图正确的是_______(填代号)。
(2)氢气催化还原含的烟气,发生“脱硝”反应: 。一定条件下,加入的体积分数对该反应平衡时含氮物质的体积分数的影响如图所示:
①随着体积分数增加,中N被还原的价态逐渐降低。当的体积分数在时,的转化率基本为100%,而和的体积分数仍呈增加趋势,其可能原因是_______。
②已知:I.
Ⅱ.
图中减少的原因是与反应生成,写出该反应的热化学方程式:_______。
(3)合成的反应为放热反应,如果该反应平衡时,只改变一个条件,再次达到新平衡时,平衡常数K值变大。关于该反应的说法正确的是_______(填字母序号)。
A.一定向正反应方向移动
B.在平衡移动时正反应速率先增大再减小
C.一定向逆反应方向移动
D.平衡移动时逆反应速率先减小再增大
(4)400℃,28时,将1和3混合充入体积可变的密闭容器中,加入催化剂,10分钟后反应达到平衡时转化率为60%。
①下列图像能正确表示该过程中相关量的变化的是_______(填字母序号)。
②平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(5)恒温恒容时,若原料气投料比,平衡时、的体积分数为30%。容器内的压强与起始压强之比为_______。
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