精品解析:重庆市万州高级中学2024-2025学年高二上学期10月月考 化学试题
2024-11-10
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内容正文:
秘密★启用前
重庆市万州中学2024-2025学年第一期10月月考
化学试题(高2026届)
(本试卷共8页,总分100分,考试时间75分钟)
化学试题卷共8页,考试时间75分钟。第1至14题为单项选择题,42分;第15至18题为非选择题,58分。满分100分。
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2.答第1至14题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.答第15至18题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Fe-56
第Ⅰ卷(单项选择题 共42分)
一、本部分选择题每题仅有一个正确选项,请将正确答案规范涂在答题卡上。
1. 化学与生产、生活和科技息息相关,下列说法错误的是
A. 火箭推动剂的发展是从古代的火药到固液推进剂,再到现如今的高能推进剂和绿色推进剂
B. 高纯硅制成的太阳能电池可将太阳能转化为电能
C. 飞秒化学是用的时间分辨技术监测反应中寿命极短的中间体或过渡态的技术
D. 燃料电池极大地改善了人们的生活,它是一种将热能转化为电能的装置
2. 对于反应来说,下列反应速率中最快的是
A. B.
C. D.
3. 下列关于热化学方程式的叙述正确的是
A. 已知 ,则金刚石比石墨稳定
B. 已知 ,则燃烧热为
C. ; 则
D. 在稀溶液中: ,若将的稀与的的溶液等体积混合,放出的热量等于
4. 下列物质的分类正确的是
A
B
C
D
强电解质
NaCl
AgCl
弱电解质
HF
HCl
非电解质
Cu
A. A B. B C. C D. D
5. 对一定条件下的可逆反应:,下列叙述正确的是
A. 加入少量W,反应速率加快,平衡逆向移动
B. 恒温恒容充入稀有气体,压强增大,平衡正向移动
C. 压缩容器体积,活化分子百分数不变,v正和v逆增大但v正增大的更多。
D. 升高温度,增大活化分子百分数,v正和v逆增大,但v逆增大的更多
6. 相同温度下,三种酸的电离平衡常数如表所示,下列判断正确的是
酸
HX
HY
HZ
电离平衡常数Ka
9×10-7
9×10-6
1×10-2
A. 三种酸的强弱关系:HX>HY>HZ
B. 反应HZ+Y-=HY+Z-不能发生
C. 等体积、等浓度的三种酸,分别与相同浓度的NaOH溶液反应,消耗NaOH溶液的体积:HZ>HY>HX
D. 相同温度下,1mol·L-1HX溶液的电离平衡常数等于0.1mol·L-1HX溶液的电离平衡常数
7. 氨对发展农业有着重要意义,也是重要的化工原料。合成氨的生产流程示意如下。
下列说法不正确的是
A. 原料气须经过净化处理,以防止催化剂中毒和安全事故发生
B. 合成氨一般选择400~500℃进行,主要是让铁触媒的活性最大,平衡转化率高
C. 热交换的目的是预热原料气,同时对合成的氨气进行降温利于液化分离
D. 新型锰系催化剂将合成氨的温度、压强分别降到了350℃、1MPa,显著降低合成氨的能耗
8. 在密闭容器中充入1molA(g)、3molB(g)发生反应:A(g)+3B(g)2C(g) ΔH<0;下列图像错误的是(φ表示体积分数,α表示转化率)
A. B. C. D.
9. 根据下列实验操作,其现象和结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向一密闭容器充入保持温度不变,扩大容器体积
容器中气体颜色先变浅后变深
平衡先正向移动再逆向移动
B
向溶液中分别滴5滴等浓度的和溶液
加入溶液的反应更剧烈
比催化效果好
C
向溶液中滴加数滴溶液
黄色溶液变橙色
增大反应物的浓度,平衡向正方向移动
D
向针筒中充入50mLHI气体,分解达到平衡后再压缩针筒内气体
气体颜色变深
压缩体积增大压强,平衡正向移动
A. A B. B C. C D. D
10. 可逆反应: ,充入在绝热容积固定的密闭容器中,达到平衡状态的标志正确的有
①单位时间内生成n mol的同时生成2n mol
②单位时间内生成n mol的同时生成2n mol NO
③用、NO、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混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
⑦的转化率不再随时间改变而改变
⑧NO与的物质的量之比不再随时间改变而改变
⑨
⑩化学平衡常数K不再随时间改变而改变
A. 5个 B. 6个 C. 7个 D. 8个
11. 三甲胺N(CH3)3是重要的化工原料。我国科学家实现了在铜催化剂条件下将N,N—二甲基甲酰胺[(CH3)2NCHO,简称DMF]转化为三甲胺[N(CH3)3]。计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示(*表示物质吸附在铜催化剂上),下列说法正确的是
A. 步骤①表示DMF分子和H原子吸附在铜催化剂表面的过程,而步骤③则表明形成了N—H键
B. 该历程中有6个基元反应
C. 升高温度可以加快反应速率,并提高DMF的平衡转化率
D. 由图可知,该条件下,DMF完全转化为三甲胺的热化学方程式为:(CH3)2NCHO(g)+2H2(g)=N(CH3)3(g)+H2O(g) △H=-1.02 eV/mol
12. 某温度下,在容积为2L的密闭容器中投入一定量的A、B发生反应 ,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. 化学计量数之比b:c=1:2
B. 前12s内,A的平均反应速率为
C. 12s后,A的消耗速率等于B的生成速率
D. 12s内,A和B反应放出的热量为0.2Q kJ
13. 用合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为 ,按照相同的物质的量投料,测得在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 温度:
B. 正反应速率:、
C. 平衡常数:、
D. 平均摩尔质量:、
14. 两种酸式碳酸盐的分解反应如下。某温度平衡时总压强分别为p1和p2。
反应1:NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) p1=3.6×104Pa
反应2:2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g) p2=4×103Pa
该温度下,刚性密闭容器中放入NH4HCO3和Na2CO3固体,平衡后以上3种固体均大量存在。下列说法错误的是
A. 反应2的平衡常数为4×106Pa2 B. 通入NH3,再次平衡后,总压强增大
C. 平衡后总压强为4.36×105Pa D. 缩小体积,再次平衡后总压强不变
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
二、本部分15-18题为必做题。
15. 按要求回答下列问题。
Ⅰ.某化学小组用50mL盐酸、50mLNaOH溶液和如图装置进行中和反应反应热的测定实验。
(1)若用等浓度等体积的醋酸代替盐酸进行实验,则实验中测得的中和反应的反应热将______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(2)有关中和热测定,下列说法不正确的是______。
A. 两烧杯夹层间碎纸条填满,可以保证实验的准确性
B. 分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
C. 测量盐酸的温度计用水洗净擦干后才用来测NaOH溶液的温度
D. 盐酸与NaOH溶液混合后立即记录温度
(3)搅拌器材质______(填“可以”或“不可以”)换成铜丝,原因是______。
Ⅱ.借鉴中和反应反应热的测量方法,某同学取1.68gFe粉和100mL0.200mol/L溶液反应,测量放热反应焓变 (忽略温度对焓变的影响及溶液体积的变化)。实验结果如表所示。
实验序号
1
2
3
4
体系温度/℃
反应前
20.1
20.0
20.1
20.2
反应后
27.1
28.1
27.0
27.3
(4)所用溶液的密度、比热容分别近似取和并忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。则=______kJ/mol。
Ⅲ.电能是现代社会应用最广泛的能源之一,化学电源应用于现代社会的生产和生活。
(5)某氢氧燃料电池装置如图所示,a、b均为惰性电极。电池工作时,空气从______(填“A”或“B”)通入,正极的电极反应式为______。
(6)若把氢氧燃料电池中的氢气换为肼,被氧化为氮气,负极发生的电极反应式为______。
16. 研究小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响,实验如下:
实验序号
实验温度/K
参加反应的物质
溶液颜色褪至无色时所需时间/s
KMnO4溶液(含硫酸)
H2C2O4溶液
H2O
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
①
290
2
0.02
4
0.1
0
6
②
T1
2
0.02
3
0.1
V1
8
③
315
2
0.02
V2
0.1
1
t1
回答下列问题:
(1)已知草酸H2C2O4是一种弱酸,与酸性KMnO4溶液反应过程中会产生一种能造成温室效应的气体。请由此写出该反应的离子方程式______。
(2)通过实验①、②,可探究______的改变对反应速率的影响,其中V1=______。
(3)通过实验______(填实验序号)可探究温度变化对化学反应速率的影响,由实验②中数据可知v(H2C2O4)=______(保留3位有效数字)。
(4)实验过程中,发现反应开始一段时间溶液褪色不明显,不久后迅速褪色。甲同学认为是反应放热导致溶液温度升高所致,重做实验②,测定反应过程中不同时间的温度,结果如表所示:
时间/s
0
2
4
6
8
10
温度/K
290
291
291
291.5
292
292
结合实验目的与表中数据,你猜想可能是______的影响。若证明你的猜想,除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外,还需要选择的最佳试剂是______(填标号)。
A.硫酸钾 B.水 C.二氧化锰 D.硫酸锰
17. 氨在工业生产中应用广泛,可由N2、H2合成NH3。
(1)天然气蒸汽转化法是获取原料气中H2的主流方法。CH4经过两步反应完全转化为H2和CO2,其能量变化示意图如下:
结合图像,写出CH4通过蒸汽转化为CO2和H2的热化学方程式:___________。
(2)在一恒温恒容的密闭容器中模拟合成氨反应,t1时刻到达平衡后,在t2时刻改变某一条件,反应过程如图所示,下列说法正确的是___________(填标号)。
a.Ⅰ、Ⅱ两过程到达平衡时,平衡常数:KⅠ>KⅡ
b.Ⅰ、Ⅱ两过程到达平衡时,NH3的体积分数:Ⅰ<Ⅱ
c.Ⅰ、Ⅱ两过程到达平衡的标志:混合气体平均相对分子质量不再变化
d.t2时刻改变的条件可以是向密闭容器中加N2和H2混合气
(3)模拟不同条件下的合成氨反应,向容器充入9.0mol N2和23.0mol H2,如图为不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强(p)的关系图。
①T1、T2、T3由大到小的排序为___________。
②计算T2、60MPa平衡体系的平衡常数___________。(保留两位有效数学)(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
(4)T℃时,若在容积为2L的密闭恒容容器中充入0.8mol N2和1.6mol H2,5min后达到平衡,测得N2的浓度为0.2mol/L。
①计算此段时间的反应速率___________。
②若向平衡后的体系中同时加入1.2 mol N2、1.6 mol H2、1.2 mol NH3,该反应是否处于平衡状态___________(填“是”或“否”),此时,___________(填“>”“<”或“=”)。
18. 化学中,酸的电离平衡常数(Ka)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℃):
酸
HClO
Ka
回答下列问题:
(1)T时,的电离平衡常数为,则T______25℃(选填“”、“”或“”)。估算T时,0.1mol/L溶液的c(H+)=______mol/L;该溶液中,的电离度a=______(用百分数表示)。保持温度不变,将该溶液加水稀释至0.01mol/L,下列物理量增大的是______。
a. b. c.电离度a
(2)根据以上数据,写出将少量CO2气体通入NaClO溶液反应的离子方程式______。
(3)是一元酸,其在水中的电离方程式为:。利用上表中的数据,计算反应的平衡常数______(列出计算式,不计算结果)。估算上述结果不难看出,向溶液中加入少量,______(选填“能”或“不能”)产生气体。
(4)的酸式电离与类似,在水中电离生成,试写出溶液与溶液反应的离子方程式______。
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化学试题(高2026届)
(本试卷共8页,总分100分,考试时间75分钟)
化学试题卷共8页,考试时间75分钟。第1至14题为单项选择题,42分;第15至18题为非选择题,58分。满分100分。
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2.答第1至14题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.答第15至18题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Fe-56
第Ⅰ卷(单项选择题 共42分)
一、本部分选择题每题仅有一个正确选项,请将正确答案规范涂在答题卡上。
1. 化学与生产、生活和科技息息相关,下列说法错误的是
A. 火箭推动剂的发展是从古代的火药到固液推进剂,再到现如今的高能推进剂和绿色推进剂
B. 高纯硅制成的太阳能电池可将太阳能转化为电能
C. 飞秒化学是用的时间分辨技术监测反应中寿命极短的中间体或过渡态的技术
D. 燃料电池极大地改善了人们的生活,它是一种将热能转化为电能的装置
【答案】D
【解析】
【详解】A.火箭推动剂的发展历史是从古代的火药到液体推进剂、固体推进剂,再到现如今的高能推进剂和绿色推进剂说明火箭技术的发展经历了多个阶段,每个阶段都标志着技术的进步和对更高飞行性能的追求,A正确;
B.硅单质具有良好的半导体性能,高纯硅制成的太阳能电池可将太阳能直接转化为电能,B正确;
C.飞秒化学是采用10−15∼10−12s的时间分辨技术跟踪监测化学反应中寿命极短的中间体或过渡态的技术,秒化学的时间分辨率之所以能达到如此高的精度,是因为它能够精确地测量和分析在极短时间内发生的化学反应,这对于揭示化学反应的细节和动力学过程非常关键,C正确;
D.燃料电池,它是一种将化学能转化为电能的装置,D错误;
故选D。
2. 对于反应来说,下列反应速率中最快的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】同一化学反应,用不同物质表示的速率比等于系数比,即,C为固体,不能表示反应速率。
【详解】A.;
B.;
C.C为固体,不能用其表示反应速率;
D.;
所以应速率中最快的是,选A。
3. 下列关于热化学方程式的叙述正确的是
A. 已知 ,则金刚石比石墨稳定
B. 已知 ,则燃烧热为
C. ; 则
D. 在稀溶液中: ,若将的稀与的的溶液等体积混合,放出的热量等于
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应为吸热反应,说明等物质的量的情况下,石墨的能量较低,即石墨更稳定,A错误;
B.在25℃,100kPa时,1mol物质完全燃烧生成稳定的化合物放出的热量,叫做该物质的燃烧热;在25℃时,H2O的稳定状态是液态,所以H2燃烧热不是241.8kJ•mol-1,B错误;
C.根据盖斯定律可得:S(g)=S(s),ΔH=ΔH1-ΔH2,气态物质变为固态是放热的过程,即ΔH=ΔH1-ΔH2<0,所以ΔH1<ΔH2,C正确;
D.在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1mol液态水时所释放的热量叫做中和热;题中未告知酸碱的体积,无法保证生成的水的物质的量为1mol,故放出的热量不一定是57.3kJ,D错误;
故答案:C。
4. 下列物质的分类正确的是
A
B
C
D
强电解质
NaCl
AgCl
弱电解质
HF
HCl
非电解质
Cu
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.NaCl属于强电解质,HF为弱电解质,但金属铜既不是电解质也不属于非电解质,A错误;
B.属于强电解质,、都是弱电解质,B错误;
C.为强电解质,为弱电解质,为非电解质,C正确;
D.AgCl和HCl均为强电解质,既不是电解质也不是非电解质,D错误;
故选C。
5. 对一定条件下的可逆反应:,下列叙述正确的是
A. 加入少量W,反应速率加快,平衡逆向移动
B. 恒温恒容充入稀有气体,压强增大,平衡正向移动
C. 压缩容器体积,活化分子百分数不变,v正和v逆增大但v正增大的更多。
D. 升高温度,增大活化分子百分数,v正和v逆增大,但v逆增大的更多
【答案】C
【解析】
【详解】A.W是固体,加入少量W,其浓度不变,反应速率不变,平衡不移动,A项错误;
B.恒温恒容充入稀有气体,各物质的浓度不变,反应速率不变,平衡不移动,B项错误;
C.压缩容器体积,相当于增大压强,单位体积内活化分子数增多,活化分子百分数不变,v正和v逆增大,但反应前后气体分子数减少,所以v正 增大的更多,平衡正向移动,C项正确;
D.由题干可知,反应为吸热反应,升高温度,活化分子百分数增大,v正和v逆增大,因为该反应是吸热反应,所以v正增大的更多,平衡正向移动,D项错误;
答案选C。
6. 相同温度下,三种酸的电离平衡常数如表所示,下列判断正确的是
酸
HX
HY
HZ
电离平衡常数Ka
9×10-7
9×10-6
1×10-2
A. 三种酸的强弱关系:HX>HY>HZ
B. 反应HZ+Y-=HY+Z-不能发生
C. 等体积、等浓度的三种酸,分别与相同浓度的NaOH溶液反应,消耗NaOH溶液的体积:HZ>HY>HX
D. 相同温度下,1mol·L-1HX溶液的电离平衡常数等于0.1mol·L-1HX溶液的电离平衡常数
【答案】D
【解析】
【详解】A.电离平衡常数越大,酸性越强,三种酸的酸性强弱关系:HX<HY<HZ,A错误;
B.根据强酸制弱酸原理,反应能够发生,B错误;
C.等体积、等浓度的三种酸,物质的量也相等,分别与相同浓度的NaOH溶液反应,消耗NaOH溶液的体积相等,C错误;
D.电离平衡常数只与温度有关,与酸的浓度无关,相同温度下,1mol·L-1HX溶液的电离平衡常数等于0.1mol·L-1HX溶液的电离平衡常数,D正确;
故选D。
7. 氨对发展农业有着重要意义,也是重要的化工原料。合成氨的生产流程示意如下。
下列说法不正确的是
A. 原料气须经过净化处理,以防止催化剂中毒和安全事故发生
B. 合成氨一般选择400~500℃进行,主要是让铁触媒的活性最大,平衡转化率高
C. 热交换的目的是预热原料气,同时对合成的氨气进行降温利于液化分离
D. 新型锰系催化剂将合成氨的温度、压强分别降到了350℃、1MPa,显著降低合成氨的能耗
【答案】B
【解析】
【分析】氮气和氢气混合气体净化干燥后经过压缩机加压,进入热交换加热后在催化剂作用下发生反应生成氨气,再经过热交换后冷却分离出液态氨,未反应完的氮气和氢气可循环利用。
【详解】A.原料气须经过净化处理,以防止催化剂中毒和安全事故发生,A正确;
B.合成氨一般选择400~500℃进行,主要是让铁触媒的活性最大,反应速率增大,温度升高,该反应的平衡转化率降低,B错误;
C.热交换将氨气的热量转给N2和H2,目的是预热原料气,同时对合成的氨气进行降温利于液化分离,C正确;
D.新型锰系催化剂将合成氨的温度、压强分别从400~500℃、10-30MPa降到了350℃、1MPa,显著降低合成氨的能耗,D正确;
故选B。
8. 在密闭容器中充入1molA(g)、3molB(g)发生反应:A(g)+3B(g)2C(g) ΔH<0;下列图像错误的是(φ表示体积分数,α表示转化率)
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.温度越高,反应速率越快,越先达到平衡状态,则T1>T2,该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,C的体积分数减小,则T2温度下C的体积分数更大,A项正确;
B.压强越大,反应速率越快,越先达到平衡状态,则p1>p2,该反应为气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,A的转化率增大,则p1压强下A的转化率更大,B项错误;
C.该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,B的物质的量增大,曲线随温度增大呈上升趋势;该反应为气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,B的物质的量减小,p1<p2,则相同温度下,p1压强B的物质的量更大,C项正确;
D.增大压强,容器体积减小,B的浓度增大;该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,B的浓度增大,T1>T2,则相同压强下,T1温度下B的浓度更大,D项正确;
答案选B。
9. 根据下列实验操作,其现象和结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向一密闭容器充入保持温度不变,扩大容器体积
容器中气体颜色先变浅后变深
平衡先正向移动再逆向移动
B
向溶液中分别滴5滴等浓度的和溶液
加入溶液的反应更剧烈
比催化效果好
C
向溶液中滴加数滴溶液
黄色溶液变橙色
增大反应物的浓度,平衡向正方向移动
D
向针筒中充入50mLHI气体,分解达到平衡后再压缩针筒内气体
气体颜色变深
压缩体积增大压强,平衡正向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.向一密闭容器充入,保持温度不变,扩大容器体积,浓度减小,气体颜色先变浅,扩大体积减小压强,平衡逆向移动,气体颜色后变深,故A错误;
B.向溶液中滴5滴溶液,高锰酸钾被过氧化氢还原为Mn2+,Mn2+作双氧水分解的催化剂,故B错误;
C.向溶液中滴加数滴溶液,增大反应物的浓度,平衡向正方向移动,使黄色溶液变橙色,故C正确;
D.反应前后气体系数和相等,压缩体积增大压强,平衡不移动,故D错误;
选C。
10. 可逆反应: ,充入在绝热容积固定的密闭容器中,达到平衡状态的标志正确的有
①单位时间内生成n mol的同时生成2n mol
②单位时间内生成n mol的同时生成2n mol NO
③用、NO、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混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
⑦的转化率不再随时间改变而改变
⑧NO与的物质的量之比不再随时间改变而改变
⑨
⑩化学平衡常数K不再随时间改变而改变
A. 5个 B. 6个 C. 7个 D. 8个
【答案】A
【解析】
【详解】①单位时间内生成n mol的同时生成2n mol,正、逆反应速率相等,达到化学平衡状态;
②单位时间内生成n mol的同时生成2n mol NO,均为正反应方向,不能判断达到化学平衡状态;
③用、NO、表示的反应速率的比始终为2:2:1,不能判断达到化学平衡状态;
④NO2为红棕色,混合气体的颜色不再改变时,达到化学平衡状态;
⑤恒容条件下,气体总质量不变,混合气体的密度始终不变,不能判断达到化学平衡状态;
⑥该反应前后气体分子数变化,当混合气体的物质的量不变时,平均相对分子质量不再改变,达到化学平衡状态;
⑦的转化率不再随时间改变而改变,达到化学平衡状态;
⑧NO与的物质的量之比始终为系数比,不随时间改变而改变,不能判断达到化学平衡状态;
⑨若起始投入量之比为2:2:1,则无论反应是否达到平衡,都有时,不能判断反应是否达到化学平衡状态;
⑩化学平衡常数K只与温度有关,绝热条件下,K不变时,温度不变,达到化学平衡状态;
故能判断达到平衡状态的有5个,选A。
11. 三甲胺N(CH3)3是重要的化工原料。我国科学家实现了在铜催化剂条件下将N,N—二甲基甲酰胺[(CH3)2NCHO,简称DMF]转化为三甲胺[N(CH3)3]。计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示(*表示物质吸附在铜催化剂上),下列说法正确的是
A. 步骤①表示DMF分子和H原子吸附在铜催化剂表面的过程,而步骤③则表明形成了N—H键
B. 该历程中有6个基元反应
C. 升高温度可以加快反应速率,并提高DMF的平衡转化率
D. 由图可知,该条件下,DMF完全转化为三甲胺的热化学方程式为:(CH3)2NCHO(g)+2H2(g)=N(CH3)3(g)+H2O(g) △H=-1.02 eV/mol
【答案】B
【解析】
【详解】A.步骤①氢分子断裂氢氢键形成氢原子,DMF分子和H原子吸附在铜催化剂表面,而步骤③则表明形成了C—H键,A错误;
B.有断键或成键的都属于基元反应,该历程中有每一步都有化学键的断裂或形成,每一步都是基元反应,共有6个基本反应,B正确;
C.升高温度可以加快反应速率,由图可知单个DMF分子转化时释放能量,升高温度,化学平衡会向吸热的逆反应方向移动,会导致DMF的平衡转化率降低,C错误;
D.图中表示该反应中单个DMF分子转化时释放的能量为0eV-(-1.02eV)=1.02eV,,所以1 mol DMF完全转化为三甲胺,释放出的能量为1.02NAeV,该条件下,DMF完全转化为三甲胺的热化学方程式为:(CH3)2NCHO(g)+2H2(g)=N(CH3)3(g)+H2O(g) H=-1.02NAeV/mol,D错误;
故合理选项是B。
12. 某温度下,在容积为2L的密闭容器中投入一定量的A、B发生反应 ,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. 化学计量数之比b:c=1:2
B. 前12s内,A的平均反应速率为
C. 12s后,A的消耗速率等于B的生成速率
D. 12s内,A和B反应放出的热量为0.2Q kJ
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知,12s时反应达到平衡,B的浓度变化量=0.5mol/L-0.3mol/L=0.2mol/L,A的浓度变化量0.8mol/L-0.2mol/L=0.6mol/L,生成C的物质的量为0.8mol,则,则::=3:1:2,化学计量数之比b:c=1:2,该方程式为
【详解】A.由分析可知,化学计量数之比b:c=1:2,A正确;
B.前12s内,A的平均反应速率为,B错误;
C.12s后,反应达到平衡,由方程式可知,A的消耗速率等于B的生成速率的3倍,C错误;
D. 表示消耗3molA,放出QkJ能量,12s内,A的消耗量为0.6mol/L×2L=1.2mol,放出的热量为0.4Q kJ,D错误;
故选A。
13. 用合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为 ,按照相同的物质的量投料,测得在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 温度:
B. 正反应速率:、
C. 平衡常数:、
D. 平均摩尔质量:、
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动,CO的转化率越大,则T1<T2<T3,A错误;
B.由图可知,a、c两点压强相同,平衡时a点CO转化率更高,该反应为放热反应,温度越低,CO的转化率越大,故温度T1<T3,温度越高,反应速率越快,故v(a)<v(c);b、d两点温度相同,压强越大,反应速率越大,b点大于d点压强,则v(b)>v(d),B错误;
C.由图可知,a、c两点压强相同,平衡时a点CO转化率更高,该反应为放热反应,故温度T1<T3,降低温度平衡向正反应方向移动,则K(a)>K(c),平衡常数只与温度有关,b、d两点温度相同,平衡常数相同,则K(b)=K(d),C正确;
D.CO转化率的越大,气体的物质的量越小,而气体的总质量不变,由可知,M越大;则可知M(a)>M(c),M(b)>M(d),D错误;
答案选C。
14. 两种酸式碳酸盐的分解反应如下。某温度平衡时总压强分别为p1和p2。
反应1:NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) p1=3.6×104Pa
反应2:2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g) p2=4×103Pa
该温度下,刚性密闭容器中放入NH4HCO3和Na2CO3固体,平衡后以上3种固体均大量存在。下列说法错误的是
A. 反应2的平衡常数为4×106Pa2 B. 通入NH3,再次平衡后,总压强增大
C. 平衡后总压强为4.36×105Pa D. 缩小体积,再次平衡后总压强不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应2的平衡常数为,A正确;
B.刚性密闭容器,温度不变,则平衡常数不变,,,再次达到平衡后,气体的分压不变,则总压强不变,B错误;
C., ,,,所以总压强为:,C正确;
D.达平衡后,缩小体积,增大压强,平衡逆向移动,温度不变,化学平衡常数不变,各组分的分压不变,再次平衡后总压强不变,D正确;
故选B。
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
二、本部分15-18题为必做题。
15. 按要求回答下列问题。
Ⅰ.某化学小组用50mL盐酸、50mLNaOH溶液和如图装置进行中和反应反应热的测定实验。
(1)若用等浓度等体积的醋酸代替盐酸进行实验,则实验中测得的中和反应的反应热将______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(2)有关中和热测定,下列说法不正确的是______。
A. 两烧杯夹层间碎纸条填满,可以保证实验的准确性
B. 分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
C. 测量盐酸的温度计用水洗净擦干后才用来测NaOH溶液的温度
D. 盐酸与NaOH溶液混合后立即记录温度
(3)搅拌器材质______(填“可以”或“不可以”)换成铜丝,原因是______。
Ⅱ.借鉴中和反应反应热的测量方法,某同学取1.68gFe粉和100mL0.200mol/L溶液反应,测量放热反应焓变 (忽略温度对焓变的影响及溶液体积的变化)。实验结果如表所示。
实验序号
1
2
3
4
体系温度/℃
反应前
20.1
20.0
20.1
20.2
反应后
27.1
28.1
27.0
27.3
(4)所用溶液的密度、比热容分别近似取和并忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。则=______kJ/mol。
Ⅲ.电能是现代社会应用最广泛的能源之一,化学电源应用于现代社会的生产和生活。
(5)某氢氧燃料电池装置如图所示,a、b均为惰性电极。电池工作时,空气从______(填“A”或“B”)通入,正极的电极反应式为______。
(6)若把氢氧燃料电池中的氢气换为肼,被氧化为氮气,负极发生的电极反应式为______。
【答案】(1)偏大 (2)BD
(3) ①. 不可以 ②. 铜丝导热性好,会造成热量损失
(4)-146.3 (5) ①. B ②.
(6)
【解析】
【分析】测定中和热时,按如图连接好装置,特别要注意大、小烧杯口齐平,与杯盖吻合,先将50mL盐酸放入小烧杯内,然后快速一次性加入50mLNaOH溶液 (已读取初始温度),盖上杯盖,用环形玻璃搅拌棒搅拌,读取反应时的最高温度。
【小问1详解】
若用等浓度等体积的醋酸代替盐酸进行实验,由于醋酸为弱酸,电离吸热,反应放出的热量少,所以实验中测得的中和反应的反应热将偏大;
【小问2详解】
A.两烧杯夹层间碎纸条填满,隔热效果好,可以保证实验结果的准确性,A正确;
B.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中,必然会造成热量损失,从而造成中和热的测量误差,B错误;
C.测量盐酸的温度计用水洗净擦干后才用来测NaOH溶液的温度,否则会影响温度的测定,C正确;
D.盐酸与NaOH溶液混合后,应记录反应过程中的最高温度,D错误;
故选BD;
【小问3详解】
搅拌器应不导热,故材质不可以换成铜丝,原因是:铜丝导热性好,会造成热量损失;
【小问4详解】
n(Fe)==0.03mol,n(Cu2+)=0.1L×0.2mol/L=0.02mol,根据方程式,参加反应Fe的物质的量为0.02mol。分析表中数据,第2次实验数据与另3次比偏差过大,不能采用,应舍去,另3次实验数据的平均值为℃=7.0℃,反应放出的热量为4.18×10-3kJ/(g∙℃)×100mL×1g/cm3×7.0℃=2.926kJ,则=;
【小问5详解】
该氢氧燃料电池中电子从a流出,故a为负极,氢气从A通入,b为正极,空气从B通入,正极的电极式为:;
【小问6详解】
若把氢氧燃料电池中的氢气换为肼,被氧化为氮气,负极发生的电极反应式为:。
16. 研究小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响,实验如下:
实验序号
实验温度/K
参加反应的物质
溶液颜色褪至无色时所需时间/s
KMnO4溶液(含硫酸)
H2C2O4溶液
H2O
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
①
290
2
0.02
4
0.1
0
6
②
T1
2
0.02
3
0.1
V1
8
③
315
2
0.02
V2
0.1
1
t1
回答下列问题:
(1)已知草酸H2C2O4是一种弱酸,与酸性KMnO4溶液反应过程中会产生一种能造成温室效应的气体。请由此写出该反应的离子方程式______。
(2)通过实验①、②,可探究______的改变对反应速率的影响,其中V1=______。
(3)通过实验______(填实验序号)可探究温度变化对化学反应速率的影响,由实验②中数据可知v(H2C2O4)=______(保留3位有效数字)。
(4)实验过程中,发现反应开始一段时间溶液褪色不明显,不久后迅速褪色。甲同学认为是反应放热导致溶液温度升高所致,重做实验②,测定反应过程中不同时间的温度,结果如表所示:
时间/s
0
2
4
6
8
10
温度/K
290
291
291
291.5
292
292
结合实验目的与表中数据,你猜想可能是______的影响。若证明你的猜想,除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外,还需要选择的最佳试剂是______(填标号)。
A.硫酸钾 B.水 C.二氧化锰 D.硫酸锰
【答案】(1)
(2) ①. 草酸浓度 ②. 1
(3) ①. ②、③ ②.
(4) ①. Mn2+作催化剂 ②. D
【解析】
【分析】根据“控制变量法”探究影响反应速率的因素,实验中探究的因素为唯一变量,要控制其它条件完全相同。
【小问1详解】
H2C2O4是一种弱酸,H2C2O4被酸性KMnO4溶液氧化为温室气体二氧化碳,高锰酸钾被还原为锰离子,该反应的离子方程式 。
【小问2详解】
实验①、②中草酸溶液的体积不同,通过实验①、②,可探究草酸浓度的改变对反应速率的影响;根据“控制变量法”可知,探究草酸浓度对反应速率的影响,变量只能是草酸浓度不同,要控制其它条件相同,所以需要实验①、②溶液总体积相等,则V1=1。
【小问3详解】
实验②、③的变量是温度,通过实验②、③可探究温度变化对化学反应速率的影响;由实验②中数据可知v(KMnO4)= ,根据反应方程式v(H2C2O4)=。
【小问4详解】
在不同时间下,温度升高的程度很小,所以温度不是反应速率突然加快的原因,随着反应的进行,Mn2+逐渐增加,可能会催化该反应,为了验证锰离子的催化效果,但又不引进其他的杂质离子,可选择的最佳试剂是硫酸锰,选D。
17. 氨在工业生产中应用广泛,可由N2、H2合成NH3。
(1)天然气蒸汽转化法是获取原料气中H2的主流方法。CH4经过两步反应完全转化为H2和CO2,其能量变化示意图如下:
结合图像,写出CH4通过蒸汽转化为CO2和H2的热化学方程式:___________。
(2)在一恒温恒容的密闭容器中模拟合成氨反应,t1时刻到达平衡后,在t2时刻改变某一条件,反应过程如图所示,下列说法正确的是___________(填标号)。
a.Ⅰ、Ⅱ两过程到达平衡时,平衡常数:KⅠ>KⅡ
b.Ⅰ、Ⅱ两过程到达平衡时,NH3的体积分数:Ⅰ<Ⅱ
c.Ⅰ、Ⅱ两过程到达平衡的标志:混合气体平均相对分子质量不再变化
d.t2时刻改变的条件可以是向密闭容器中加N2和H2混合气
(3)模拟不同条件下的合成氨反应,向容器充入9.0mol N2和23.0mol H2,如图为不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强(p)的关系图。
①T1、T2、T3由大到小的排序为___________。
②计算T2、60MPa平衡体系的平衡常数___________。(保留两位有效数学)(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
(4)T℃时,若在容积为2L的密闭恒容容器中充入0.8mol N2和1.6mol H2,5min后达到平衡,测得N2的浓度为0.2mol/L。
①计算此段时间的反应速率___________。
②若向平衡后的体系中同时加入1.2 mol N2、1.6 mol H2、1.2 mol NH3,该反应是否处于平衡状态___________(填“是”或“否”),此时,___________(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) ΔH = +165.4 kJ/mol
(2)cd (3) ①. T3>T2>T1 ②. 0.043(MPa)-2
(4) ①. 0.08mol/(L·min) ②. 否 ③. >
【解析】
【分析】根据题中图示信息,由盖斯定律计算△H值;根据题中v-t图象判断正确选项;根据题中图示信息,由N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0反应,结合升高温度平衡逆向移动,判断T1、T2、T3关系;根据题中图示,由A点NH3的体积分数小于平衡时NH3的体积分数,判断v正、v逆相对大小;根据化学平衡“三段式”计算Kp值。
【小问1详解】
CH4通过蒸汽转化为CO2和H2的化学方程式为CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g),由图可知反应①为CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.4kJ·mol-1,反应②为CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-41.0kJ·mol-1,根据盖斯定律①+②计算CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)的△H=(+206.4 kJ·mol-1)+(-41.0 kJ·mol-1)=+165.4 kJ·mol-1;
【小问2详解】
v-t图象中,曲线的点是连续的点,t2时刻改变的条件应该是增大反应物的浓度,温度没有发生变化;
a.由图象分析可知,平衡常数是温度的函数,温度不变平衡常数不变,故a错误;
b.t2时刻改变条件后达到平衡时,正反应速率大于逆反应速率,说明平衡正向移动,但可能是增大H2浓度引起的改变,使NH3的体积分数减小,故b错误;
c.该反应是气体体积减小的反应,混合气体平均相对分子质量不再变化,反应达到平衡,故c正确;
d.v-t图象中,曲线的点是连续的点,t2时刻改变的条件应该是浓度的改变,可以是向密闭容器中加入N2和H2混合气,平衡正向移动,故d正确;
故选cd;
【小问3详解】
①N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H<0,相同压强下,升高温度平衡逆向移动,氨气的体积分数减小,根据图知,温度由大到小的顺序为T3>T2>T1;
②若体系在T2、60MPa下达到平衡,相同温度下,气体的体积分数等于其物质的量分数,设平衡时n(NH3)=xmol,列出三段式为:
平衡时氨气体积分数=×100%=60%,解得x=12,氮气分压=×60MPa=9MPa,氨气的分压=60%×60MPa=36MPa,氢气分压=60MPa-9MPa-36MPa=15MPa,此时的平衡常数Kp=≈0.043(MPa)-2。
【小问4详解】
①在容积为2L的密闭恒容容器中充入0.8molN2(g)和1.6molH2(g),开始时,氮气和氢气的浓度分别为0.4mol/L和0.8mol/L,5min后达到平衡,测得N2的浓度为0.2mol/L,氢气的浓度为0.8mol/L-3×(0.4-0.2)mol/L=0.2mol/L,氨气的浓度为2×(0.4-0.2)mol/L=0.4mol/L,则此段时间的反应速率v(NH3)= = =0.08mol/(L.min);
②T℃时,平衡常数K===100,若向平衡后的体系中同时加入1.2molN2、1.6molH2、1.2molNH3,此时氮气、氢气和氨气的物质的量浓度分别为0.8mol/L、1.0mol/L、1.0mol/L,Q==1.25<K,未达到平衡状态,则平衡将正向移动,>。
18. 化学中,酸的电离平衡常数(Ka)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℃):
酸
HClO
Ka
回答下列问题:
(1)T时,的电离平衡常数为,则T______25℃(选填“”、“”或“”)。估算T时,0.1mol/L溶液的c(H+)=______mol/L;该溶液中,的电离度a=______(用百分数表示)。保持温度不变,将该溶液加水稀释至0.01mol/L,下列物理量增大的是______。
a. b. c.电离度a
(2)根据以上数据,写出将少量CO2气体通入NaClO溶液反应的离子方程式______。
(3)是一元酸,其在水中的电离方程式为:。利用上表中的数据,计算反应的平衡常数______(列出计算式,不计算结果)。估算上述结果不难看出,向溶液中加入少量,______(选填“能”或“不能”)产生气体。
(4)的酸式电离与类似,在水中电离生成,试写出溶液与溶液反应的离子方程式______。
【答案】(1) ①. < ②. ③. 1% ④. ac
(2)
(3) ①. ②. 不能
(4)+
【解析】
【小问1详解】
弱电解质电离吸热,温度越高电离平衡常数越大,T时,的电离平衡常数为,则T<25℃。T时,0.1mol/L溶液,
c(H+)=mol/L;该溶液中,的电离度a=。
保持温度不变,将该溶液加水稀释至0.01mol/L;
a.保持温度不变Ka=不变,减小,所以增大,故选a;
b.保持温度不变Ka=不变,减小, 减小,故不选b;
c.越稀越电离,加水稀释,电离度a增大,故选c;
选ac;
【小问2详解】
根据以上数据,酸性,根据“强酸制弱酸”,将少量CO2气体通入NaClO溶液生成碳酸氢钠和次氯酸,反应的离子方程式。
【小问3详解】
的平衡常数为,即;的Ka1=,Ka2=,Ka1×Ka2=; 的平衡常数K= 。根据估算可知,K值较小,反应难以进行,向溶液中加入少量,不能产生气体。
【小问4详解】
的酸式电离方程式为+H2O,的电离常数小于碳酸的Ka2,所以溶液与溶液反应生成沉淀和碳酸钠,反应的离子方程式为+。
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