精品解析:甘肃省庆阳市华池县华池县第一中学2024-2025学年高二上学期11月期中化学试题
2024-11-19
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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-期中 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 甘肃省 |
| 地区(市) | 庆阳市 |
| 地区(区县) | 华池县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.87 MB |
| 发布时间 | 2024-11-19 |
| 更新时间 | 2025-10-04 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-11-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48793317.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
甘肃省华池县第一中学2024—2025学年度第一学期期中考试
高二化学
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.本试卷命题范围:选择性必修1第一、二章。
4.可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 F:19 S:32 K:39 Ca:40 Mn:55 Cu:64
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列有关中和热的说法正确的是
A. 中和热
B. 准确测量中和热的实验过程中,至少需测定温度4次
C. 若稀酸溶液中与稀碱溶液中的物质的量相等,则所测中和热数值更准确
D. 若将浓硫酸用于测定中和热实验,会导致放出热量偏大
2. 已知一定条件下的下列热化学方程式: , 。为提供分解1 mol KNO3所需的能量,理论上需完全燃烧碳
A. B. C. D.
3. 在光照条件下,氯气和氢气反应过程如下;下列说法不正确的是
①Cl2→Cl+Cl、②Cl+H2→HCl+H、③H+Cl2→HCl+Cl……
A. ①中反应物的能量低于生成物的能量
B. ②中断开H—H键吸收能量,生成H—Cl键放出能量
C. ③中断开的化学键属于共价键
D. ①、②、③中原子的稳定性均强于相应分子
4. 已知下列热化学方程式:2Zn(s)+O2(g)═2ZnO(s) △H1=﹣702.2kJ/mol;Hg(l)+O2(g)═HgO(s) △H2=﹣90.7kJ/mol由此可知Zn(s)+HgO(s)═ZnO(s)+Hg(l)的△H3,其中△H3的值是
A. ﹣260.4kJ/mol B. ﹣254.6kJ/mol
C. ﹣438.9kJ/mol D. ﹣441.8kJ/mol
5. 四种不同条件下发生反应的速率如下:
① ②
③ ④。
其速率大小关系正确的是
A. ①<③<②<④ B. ①<③<④<②
C. ④<①=②<③ D. ①=②<④<③
6. 在一定温度时,4 mol A在2 L的密闭容器里分解,达到平衡时,测得已有50%的A分解成B和C,A(g)⇌2B(g)+C(g)。此温度时,该反应的平衡常数为
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
7. 已知:4NH3(g) + 5O2(g) =4NO(g) + 6H2O(g),△H= —1025kJ/mol,该反应是一个可逆反应,若反应物起始的物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正确的是
A.
B.
C.
D.
8. 在容积一定的密闭容器中,置入一定量的NO(g)和足量C(s),发生反应C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g),平衡状态时NO(g)的物质的量浓度与温度T的关系如图所示。则下列说法正确的是
A. 该反应的ΔH>0
B. 若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2,则K1<K2
C. 在T2时,若反应体系处于状态D,则此时一定有v(正)<v(逆)
D. 在T3时,若混合气体的密度不再变化,则可以判断反应达到平衡状态
9. 某恒定温度下,在一个2 L密闭容器中,加入4 mol A和2 mol B进行如下反应:3A(g)+2B(g) 4C(?)+2D(?),“?”代表状态不确定。5 min后达到平衡,测得生成1.6 mol C,且反应的前后压强之比为15∶14,则下列说法正确的是
A. 该反应的化学平衡常数表达式是K=
B. 0~5 min内A的反应速率为0.24 mol·L-1·min-1
C. 此时B的平衡转化率是40%
D. 增大该体系的压强,平衡向右移动,化学平衡常数增大
10. 新能源汽车近几年蓬勃发展。8月22日,2024“车谷造”汽车品牌在甘肃兰州举行专场推介活动。新能源汽车在很大程度上降低了传统油车尾气对环境的污染,传统油车尾气净化的主要原理为 。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是
A. ②④⑤ B. ①②③ C. ②④⑥ D. ④⑤⑥
11. 5mL0.1mol·L-1KI溶液与1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液发生反应:2Fe3+(aq)+2I-(aq)⇌2Fe2+(aq)+I2(aq)达到平衡。下列说法不正确的是
A. 加入苯,振荡,平衡正向移动
B. 经苯2次萃取分离后,在水溶液中检测到Fe3+,表明该化学反应存在限度
C. 加入FeSO4固体,平衡逆向移动
D. 该反应的平衡常数K=
12. 已知: 。下列说法正确的是
A. 相同条件下,增大,转化率增大
B. 当时,反应达到平衡状态
C. 该反应是放热反应,因此一定能自发进行
D. 该反应的
13. 合成氨所需要的H2可由煤和水反应制得:
(1)H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g) ΔH>0
(2)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0
工业生产中,欲提高CO的转化率,所采用的下列措施最佳组合是
①降低温度 ②增大压强 ③使用催化剂 ④增大CO的浓度 ⑤增大H2O(g)的浓度
A. ①⑤ B. ②③ C. ②④⑤ D. ③⑤
14. 已知某化学反应的平衡常数表达式为,其平衡常数K和温度的关系如表:
温度/℃
700
800
830
1000
1200
K
1.67
1.11
1.00
0.60
0.38
下列说法不正确的是
A. 该反应的化学方程式为
B. 若平衡时移走,则平衡向正反应方向移动,化学反应速率加快
C. 如果在一定容积的密闭容器中加入和各1mol,5min后,温度升高到830℃,此时测得的物质的量为0.4mol,则该反应未达到平衡状态
D. 某温度下若平衡浓度符合下列关系式,则此时的温度是1000℃
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
15 回答下列问题
(1)在400℃时,将一定量的AB2和14molB2压入一个盛有催化剂的10L密闭容器中进行反应:2AB2+B2 2AB3,已知2min后,容器中剩余2molAB2和12molB2,则:
①反应中消耗了_______molAB2,2min后AB3的物质的量浓度是_______。
②2min内平均反应速率:v(B2)=_______
③发生反应前容器内压强与发生反应后容器中压强比值为:_______。
(2)某温度时,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。
①Z的产率是_______。
②由图中所给数据进行分析,该反应的化学方程式为_______。
③若三种物质都是气体,则平衡时X所占体积的百分比为_______。
16. 298K时,将20mL3xmol•L-1Na3AsO3、20mL3xmol•L-1I2和20mLNaOH溶液混合,发生反应:AsO(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)AsO(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。溶液中c(AsO)与反应时间(t)的关系如图所示。
①下列可判断反应达到平衡的是___(填标号)。
a.溶液的pH不再变化
b.v(I-)=2v(AsO)
c.不再变化
d.c(I-)=ymol•L-1
②tm时,v正___v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
③tm时,v逆___tnv逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是___。
17. 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571.6k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____。
(4)取30mL0.5mol•L-1H2SO4溶液与50mL0.5mol•L-1NaOH溶液于小烧杯中,用如图所示装置进行中和反应反应热测定实验。
①仪器a的名称是____。
②利用温度计记录某一次实验,最少需要测量____次温度。
③若实验中测得中和热数值总是偏小,可能的原因是____(答出一条即可)。
18. 甲醇气相脱水制甲醚的反应可表示为:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),请回答下列问题:
(1)一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)发生上述反应,能判断反应达到化学平衡状态的是____。
A. CH3OCH3(g)和H2O(g)的浓度比保持不变
B. v正(CH3OH)=2v逆(CH3OCH3)
C. 容器内压强不再变化
D. 混合气体的平均相对分子质量不再变化
(2)200℃时,向恒容密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)发生上述反应,测得CH3OH(g)的浓度随时间(t)的变化如表:
t/min
0
10
20
30
40
50
60
c(CH3OH)/(mol•L-1)
1.00
0.65
0.50
0.36
0.27
0.20
0.20
①10~30min内,用CH3OCH3(g)表示该反应的平均速率为____。
②CH3OH(g)的平衡转化率为____。
③反应开始时,容器内的压强为p0,第40min末时容器内的压强为p1,则p1:p0=____;该反应在200℃时的平衡常数Kp=____(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
④200℃时,向该容器中投入三种成分的浓度如表:
物质
CH3OH(g)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
c/(mol•L-1)
0.54
0.68
0.68
该时刻,正、逆反应速率的大小关系为:v正(CH3OH)____v逆(CH3OH)(填“>”“<”或“=”),说明理由:____。
(3)已知:甲醚在一定条件下可分解为CO和H2,甲醚分解率、甲醇脱水制甲醚产率随温度变化关系如图所示,试解释800℃之后甲醇脱水制甲醚产率降低的原因____。
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甘肃省华池县第一中学2024—2025学年度第一学期期中考试
高二化学
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.本试卷命题范围:选择性必修1第一、二章。
4.可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 F:19 S:32 K:39 Ca:40 Mn:55 Cu:64
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列有关中和热的说法正确的是
A. 中和热
B. 准确测量中和热的实验过程中,至少需测定温度4次
C. 若稀酸溶液中与稀碱溶液中的物质的量相等,则所测中和热数值更准确
D. 若将浓硫酸用于测定中和热实验,会导致放出的热量偏大
【答案】D
【解析】
【详解】A.中和热是在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量;中和反应放热,焓变为负值,A错误;
B.准确测量中和热的实验过程中,需要测量初始酸、碱温度以及反应后溶液最高温度,每次需测定温度3次,为减小实验误差,需要重复2次实验,B错误;
C.若稀酸溶液中与稀碱溶液中的物质的量应该有一种稍微过量,保证另一种完全反应,C错误;
D.浓硫酸溶于水放出热量,若将浓硫酸用于测定中和热实验,会导致放出的热量偏大,D正确;
故选D。
2. 已知一定条件下的下列热化学方程式: , 。为提供分解1 mol KNO3所需的能量,理论上需完全燃烧碳
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】依据反应∆H=+58kJ/mol,分解1molKNO3所需要吸收的热量为,碳燃烧需要放出,依据热化学方程式计算,已知∆H=-393.5kJ/mol,需要燃烧碳的物质的量为,故选B。
3. 在光照条件下,氯气和氢气反应过程如下;下列说法不正确的是
①Cl2→Cl+Cl、②Cl+H2→HCl+H、③H+Cl2→HCl+Cl……
A. ①中反应物的能量低于生成物的能量
B. ②中断开H—H键吸收能量,生成H—Cl键放出能量
C. ③中断开的化学键属于共价键
D. ①、②、③中原子的稳定性均强于相应分子
【答案】D
【解析】
【详解】A.①表示化学键的断裂过程,需要吸收能量,即反应物的能量低于生成物的能量,选项A正确;
B.断裂化学键需要吸收能量,形成化学键则会释放能量,则②中断开键吸收能量,生成键放出能量,选项B正确;
C.③中断开的化学键即Cl-Cl,是同种非金属元素形成的非极性共价键,选项C正确;
D.①、②、③中原子的核外均未达到稳定结构,而形成的分子均能达到稳定结构,即①、②、③中原子的稳定性均弱于相应分子,D不正确;
答案选D。
4. 已知下列热化学方程式:2Zn(s)+O2(g)═2ZnO(s) △H1=﹣702.2kJ/mol;Hg(l)+O2(g)═HgO(s) △H2=﹣90.7kJ/mol由此可知Zn(s)+HgO(s)═ZnO(s)+Hg(l)的△H3,其中△H3的值是
A. ﹣260.4kJ/mol B. ﹣254.6kJ/mol
C. ﹣438.9kJ/mol D. ﹣441.8kJ/mol
【答案】A
【解析】
【详解】已知①2Zn(s)+O2(g)═2ZnO(s)△H1=﹣702.2kJ/mol,②Hg(l)+O2(g)═HgO(s)△H2=﹣90.7kJ/mol,根据盖斯定律:①×0.5-②即可得:Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)△H3=(-702.2×0.5+90.7)kJ•mol-1=-260.4kJ•mol-1,故选:A。
5. 四种不同条件下发生反应的速率如下:
① ②
③ ④。
其速率大小关系正确的是
A. ①<③<②<④ B. ①<③<④<②
C. ④<①=②<③ D. ①=②<④<③
【答案】D
【解析】
【分析】单位相同的条件下,化学反应速率与其计量数的比值越大,该反应速率越快,据此判断。
【详解】①;
②;
③;
④;
所以反应速率由大到小顺序是③>④>②=①,故选D。
6. 在一定温度时,4 mol A在2 L的密闭容器里分解,达到平衡时,测得已有50%的A分解成B和C,A(g)⇌2B(g)+C(g)。此温度时,该反应的平衡常数为
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
【答案】A
【解析】
【详解】在一定温度时,4 mol A在2 L的密闭容器里分解,达到平衡时,测得已有50%的A分解成B和C,则A的平衡物质的量浓度是c(A)==1mol/L,A改变浓度是1mol/L,根据方程式A(g) 2B(g)+C(g)可知反应产生的B的浓度是c(B)=2mol/L,C的平衡浓度是c(C)=1mol/L,因此该反应的化学平衡常数K=;
故选A。
7. 已知:4NH3(g) + 5O2(g) =4NO(g) + 6H2O(g),△H= —1025kJ/mol,该反应是一个可逆反应,若反应物起始的物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A、该反应是一个反应前后气体体积增大的放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,导致一氧化氮的含量减少,故A正确。
B、该反应是一个反应前后气体体积增大的放热反应,增大压强平衡向逆反应方向移动,导致一氧化氮的含量减少,故B正确。
C、该反应是一个反应前后气体体积增大的放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,导致一氧化氮的含量减少,故C错误。
D、催化剂能改变化学反应速率但不影响化学平衡,催化剂能加快反应速率缩短反应到达平衡的时间,故D正确;
故选C。
8. 在容积一定的密闭容器中,置入一定量的NO(g)和足量C(s),发生反应C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g),平衡状态时NO(g)的物质的量浓度与温度T的关系如图所示。则下列说法正确的是
A. 该反应的ΔH>0
B. 若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2,则K1<K2
C. 在T2时,若反应体系处于状态D,则此时一定有v(正)<v(逆)
D. 在T3时,若混合气体的密度不再变化,则可以判断反应达到平衡状态
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图像可知,T1<T2,升高温度c平(NO)增大,平衡左移(吸热方向),所以ΔH<0,且K1>K2,A错误;
B.由图像可知,T1<T2,升高温度c平(NO)增大,平衡左移(吸热方向),所以ΔH<0,且K1>K2,B错误;
C.T2时由D→B点需降低c平(NO),即平衡向右移动,所以D点对应体系中,v(正)>v(逆),C错误;
D.由于反应物C为固体,故容积不变时,反应后气体质量增大,混合气体的密度增大,当密度不再变化时,可以判断反应达到平衡状态,D正确。
故选D。
9. 某恒定温度下,在一个2 L的密闭容器中,加入4 mol A和2 mol B进行如下反应:3A(g)+2B(g) 4C(?)+2D(?),“?”代表状态不确定。5 min后达到平衡,测得生成1.6 mol C,且反应的前后压强之比为15∶14,则下列说法正确的是
A. 该反应的化学平衡常数表达式是K=
B. 0~5 min内A的反应速率为0.24 mol·L-1·min-1
C. 此时B的平衡转化率是40%
D. 增大该体系的压强,平衡向右移动,化学平衡常数增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据阿伏加德罗定律及其推论可知,相同温度和体积时气体的压强与气体物质的量成正比,故有,n后=×n前=×(4+2)mol=5.6mol,正反应气体体积减小且气体减小的物质的量=(4+2)mol-5.6mol=0.4mol,C、D中只能一种物质是气体。若只有C是气体,则反应后气体减小的物质的量=×1.6mol=0.4mol;若只有D是气体,则反应后气体减小的物质的量=×1.6mol=2.4mol,因此只能C是气体,原反应式为3A(g)+2B(g)4C(g)+2D(s或l),该反应的化学平衡常数表达式K=,A项错误;
B.根据化学计量数可知0~5min内消耗A的物质的量=×1.6mol=1.2mol,则0~5min内A的反应速率=,B项错误;
C.根据化学计量数知此时消耗B的物质的量=×1.6mol=0.8mol,则B的平衡转化率=×100%=40%,C项正确;
D.根据勒夏特列原理和化学方程式可知,增大该体系的压强,平衡向正反应方向(即向右)移动,但化学平衡常数不变,因为化学平衡常数只与温度有关,与压强无关,D项错误;答案选C。
10. 新能源汽车近几年蓬勃发展。8月22日,2024“车谷造”汽车品牌在甘肃兰州举行专场推介活动。新能源汽车在很大程度上降低了传统油车尾气对环境的污染,传统油车尾气净化的主要原理为 。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是
A. ②④⑤ B. ①②③ C. ②④⑥ D. ④⑤⑥
【答案】A
【解析】
【详解】①达到平衡时,v正应保持不变,则①不能说明反应到t1时刻达到平衡状态,故①不符合题意;
②正反应是放热反应,随反应进行温度升高,平衡常数减小,而到达平衡时,体系的温度不变,平衡常数不变,则t1时刻反应达到平衡状态,故②符合题意;
③CO和CO2的化学计量数之比为1:1,由变化的物质的量与系数成正比,反应进行到t1时刻CO、CO2的改变量不是1:1,说明未达到平衡状态,则③不符合题意;
④随着反应进行NO的质量分数逐渐减小,达到平衡时保持不变,则能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态,故④符合题意;
⑤因正反应放热,容器绝热,故反应开始后体系温度升高,达到平衡状态时,体系温度不再发生变化,反应在进行到t1时刻达到平衡状态,故⑤符合题意;
⑥反应的焓变∆H是个定值,反应在进行到t1时刻不能说明反应达到平衡,故⑥不符合题意;
故选A。
11. 5mL0.1mol·L-1KI溶液与1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液发生反应:2Fe3+(aq)+2I-(aq)⇌2Fe2+(aq)+I2(aq)达到平衡。下列说法不正确的是
A. 加入苯,振荡,平衡正向移动
B. 经苯2次萃取分离后,在水溶液中检测到Fe3+,表明该化学反应存在限度
C. 加入FeSO4固体,平衡逆向移动
D. 该反应的平衡常数K=
【答案】D
【解析】
【详解】A.加入苯,振荡,平衡正向移动,将碘单质萃取到苯层中,水溶液中碘单质浓度减小,平衡正向移动,A正确;
B.经苯2次萃取分离后,在水溶液中检测到Fe3+,说明反应不能进行彻底,表明该化学反应存在限度,B正确;
C.加入FeSO4固体, Fe2+浓度增大,平衡逆向移动,C正确;
D.该反应的平衡常数为K=,D错误;
故选D。
12. 已知: 。下列说法正确的是
A. 相同条件下,增大,转化率增大
B. 当时,反应达到平衡状态
C. 该反应是放热反应,因此一定能自发进行
D. 该反应的
【答案】A
【解析】
【详解】A.增大,相当于增加一种反应物的量,另一种反应物的转化率增大,A项正确;
B.不能说明v(逆)=v(正),B项错误;
C.该反应是气体体积减小的反应,,,,,低温时反应可以自发进行,高温时反应不能自发进行,C项错误;
D.该反应是气体体积减小反应,,故D项错误;
故选A。
13. 合成氨所需要的H2可由煤和水反应制得:
(1)H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g) ΔH>0
(2)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0
工业生产中,欲提高CO的转化率,所采用的下列措施最佳组合是
①降低温度 ②增大压强 ③使用催化剂 ④增大CO的浓度 ⑤增大H2O(g)的浓度
A. ①⑤ B. ②③ C. ②④⑤ D. ③⑤
【答案】A
【解析】
【详解】反应(2)是一个气体总体积不变的放热反应,欲提高CO的转化率,可设法使反应(2)平衡向正反应方向移动,显然降低温度可以满足这一要求,增大水蒸气的浓度,平衡向正反应方向移动,CO的转化率也可以增大,若增大CO的浓度,平衡虽然向右移动,但CO的总量增大,其转化率反而减小,对于反应(2),增大压强和使用催化剂的操作只能加快反应速率,缩短达到平衡的时间,而与平衡时CO的转化率无关;
答案选A。
14. 已知某化学反应的平衡常数表达式为,其平衡常数K和温度的关系如表:
温度/℃
700
800
830
1000
1200
K
1.67
1.11
1.00
060
0.38
下列说法不正确的是
A. 该反应的化学方程式为
B. 若平衡时移走,则平衡向正反应方向移动,化学反应速率加快
C. 如果在一定容积的密闭容器中加入和各1mol,5min后,温度升高到830℃,此时测得的物质的量为0.4mol,则该反应未达到平衡状态
D. 某温度下若平衡浓度符合下列关系式,则此时的温度是1000℃
【答案】B
【解析】
【详解】A. 化学反应的平衡常数表达式为K=,平衡常数是生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比值,故反应物是一氧化碳和水,生成物是二氧化碳和氢气,反应的化学方程式是:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),选项A正确;
B. 若平衡时移走,则平衡向正反应方向移动,但浓度降低,化学反应速率减慢,选项B不正确;
C.
反应前后气体的体积不变,可以用物质的量代替浓度计算,故Qc==0.44<1,830°C时Qc不等于K,说明反应未达到平衡,选项C正确;
D. 某温度下,如果平衡浓度符合关系式,则K==0.6,对照平衡常数可知温度是1000℃,选项D正确;
答案选B。
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
15. 回答下列问题
(1)在400℃时,将一定量的AB2和14molB2压入一个盛有催化剂的10L密闭容器中进行反应:2AB2+B2 2AB3,已知2min后,容器中剩余2molAB2和12molB2,则:
①反应中消耗了_______molAB2,2min后AB3的物质的量浓度是_______。
②2min内平均反应速率:v(B2)=_______。
③发生反应前容器内压强与发生反应后容器中压强比值为:_______。
(2)某温度时,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。
①Z的产率是_______。
②由图中所给数据进行分析,该反应的化学方程式为_______。
③若三种物质都是气体,则平衡时X所占体积的百分比为_______。
【答案】(1) ①. 4 ②. 0.4mol/L ③. 0.1mol/(L·min) ④. 10:9
(2) ①. 30% ②. ③. 38.9%
【解析】
【小问1详解】
①已知2min后,容器中剩余2molAB2和12molB2,因此消耗B2的物质的量是14mol-12mol=2mol,根据方程式可知反应中消耗了4molAB2,同时生成AB3是4mol,则2min后AB3的物质的量浓度是4mol÷10L=0.4mol/L。
②2min内平均反应速率v(B2)==0.1mol/(L·min)。
③压强之比是物质的量之比,则发生反应前容器内压强与发生反应后容器中压强比值为:。
【小问2详解】
①达到平衡时消耗X的物质的量是1mol-0.7mol=0.3mol,消耗Y的物质的量是1mol-0.9mol=0.1mol,生成Z的物质的量是0.2mol,变化量之比是化学计量数之比,因此方程式为,所以Z的理论产量是,平衡时生成Z是0.2mol,所以Z的产率是×100%=30%。
②根据以上分析可知该反应的化学方程式为。
③若三种物质都是气体,则平衡时X所占体积的百分比为×100%≈38.9%。
16. 298K时,将20mL3xmol•L-1Na3AsO3、20mL3xmol•L-1I2和20mLNaOH溶液混合,发生反应:AsO(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)AsO(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。溶液中c(AsO)与反应时间(t)的关系如图所示。
①下列可判断反应达到平衡的是___(填标号)。
a.溶液的pH不再变化
b.v(I-)=2v(AsO)
c.不再变化
d.c(I-)=ymol•L-1
②tm时,v正___v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
③tm时,v逆___tnv逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是___。
【答案】 ①. a、c ②. 大于 ③. 小于 ④. tm时生成物浓度较小
【解析】
【详解】①a.溶液的pH不再变化,说明氢氧根离子浓度不变,反应一定达到平衡状态,故选a;
b.v(I-)=2v(AsO),可能都是正反应速率,不能判断正逆反应速率是否相等,反应不一定达到平衡状态,故不选b;
c.不再变化,说明浓度不变,反应一定达到平衡状态,故选c;
d根据图象,2c(AsO)=c(I-)=2ymol•L-1时反应达到平衡状态,c(I-)=ymol•L-1时反应没有达到平衡状态,故不选d;
②tm后,AsO的浓度继续增大,说明tm时反应尚未达到平衡,且反应正向进行,所以v正大于v逆;
③随着反应正向进行,生成物浓度逐渐增大,故逐渐增大,则tm时小于tn时。
17. 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571.6k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____。
(4)取30mL0.5mol•L-1H2SO4溶液与50mL0.5mol•L-1NaOH溶液于小烧杯中,用如图所示装置进行中和反应反应热的测定实验。
①仪器a的名称是____。
②利用温度计记录某一次实验,最少需要测量____次温度。
③若实验中测得中和热数值总是偏小,可能的原因是____(答出一条即可)。
【答案】(1)D (2) ①. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H=-571.6kJ•mol-1 ②. 285.8
(3) ①. > ②. a ③. < ④. CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-bkJ•mol-1或CO(g)+H2O(g)+2H2(g)=CO2(g)+3H2(g) △H=-bkJ•mol-1
(4) ①. 玻璃搅拌棒 ②. 3 ③. 实验装置保温、隔热效果差
【解析】
小问1详解】
酸碱中和反应、燃烧反应、铝热反应都是典型的放热反应,碳与二氧化碳生成一氧化碳的反应即C(s)+CO2(g)2CO(g)是吸热反应;
【小问2详解】
在101kPa时,H2在1.0molO2中完全燃烧,生成2.0mol液态水,放出571.6k的热量,表示氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H=-571.6kJ•mol-1;燃烧热是指物质与氧气进行完全燃烧反应时放出的热量。它一般用单位物质的量、单位质量或单位体积的燃料燃烧时放出的能量计量,故氢气的燃烧热为285.8 kJ•mol-1。
【小问3详解】
由反应过程能量图象可知第一步反应的生成物能量更高,该反应是吸热反应,△H>0;反应II的活化能是a kJ•mol-1;图象中反应I的活化能大于反应II的活化能,故在相同条件下反应I的反应速率<反应II的反应速率;由计算机模拟了甲醇(CH3OH)与水在铜基催化剂上的反应机理图示可知反应II化学方程式为:CO+H2O=CO2+H2,故热化学方程式为CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-bkJ•mol-1或CO(g)+H2O(g)+2H2(g)=CO2(g)+3H2(g) △H=-bkJ•mol-1;
【小问4详解】
仪器a的名称是玻璃搅拌棒;利用温度计记录某一次实验,最少需要测量3次温度,再求算平均值;若实验中测得中和热数值总是偏小,可能的原因是实验装置保温、隔热效果差。
18. 甲醇气相脱水制甲醚的反应可表示为:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),请回答下列问题:
(1)一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)发生上述反应,能判断反应达到化学平衡状态的是____。
A. CH3OCH3(g)和H2O(g)的浓度比保持不变
B. v正(CH3OH)=2v逆(CH3OCH3)
C. 容器内压强不再变化
D. 混合气体的平均相对分子质量不再变化
(2)200℃时,向恒容密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)发生上述反应,测得CH3OH(g)的浓度随时间(t)的变化如表:
t/min
0
10
20
30
40
50
60
c(CH3OH)/(mol•L-1)
1.00
0.65
0.50
0.36
0.27
0.20
0.20
①10~30min内,用CH3OCH3(g)表示该反应的平均速率为____。
②CH3OH(g)的平衡转化率为____。
③反应开始时,容器内的压强为p0,第40min末时容器内的压强为p1,则p1:p0=____;该反应在200℃时的平衡常数Kp=____(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
④200℃时,向该容器中投入三种成分的浓度如表:
物质
CH3OH(g)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
c/(mol•L-1)
0.54
0.68
068
该时刻,正、逆反应速率的大小关系为:v正(CH3OH)____v逆(CH3OH)(填“>”“<”或“=”),说明理由:____。
(3)已知:甲醚在一定条件下可分解为CO和H2,甲醚分解率、甲醇脱水制甲醚产率随温度变化关系如图所示,试解释800℃之后甲醇脱水制甲醚产率降低的原因____。
【答案】(1)B (2) ①. 0.00725mol/(Lmin) ②. 80% ③. 1:1 ④. 4 ⑤. > ⑥. Qp= =1.59<4,所以反应正向进行
(3)在800℃以后,甲醚的分解率随温度的升高而不断增大,因此导致甲醇脱水制取产生的甲醚不断受热分解,因此使得甲醚产率降低
【解析】
【小问1详解】
A.CH3OCH3(g)和H2O(g) 均为生成物,且两者比例为1:1 ,物质的量相等,则两者物质的量浓度也相等,故两者浓度比始终为1:1,所以两者浓度比保持不变,不能说明反应达到平衡状态, A 不符合题意;
B.在任何时刻都存在 v正(CH3OH)=2v正(CH3OCH3),若v正(CH3OH)=2v逆(CH3OCH3),则 v正(CH3OCH3)= v正(CH3OCH3),反应处于平衡状态,B 符合题意;
C.该反应是反应前后气体物质的量不变的反应,由于体系温度、容积不变,则体系的压强始终不变,因此不能据此判断反应是否处于平衡状态,C 不符合题意;
D.该反应是反应前后气体物质的量不变的反应,反应前后气体的质量不变,则反应混合物的平均相对分子质量始终不变化,因此不能据此判断反应是否处于平衡状态,D 不符合题意;
故合理选项是B。
【小问2详解】
①在10~30 min内,△c(CH3OH)=0.65 mol/L-0.36 mol/L=0.29 mol/L,则△c(CH3OCH3)=△c(CH3OH)=0.145 mol/L,故反应速率 v(CH3OCH3)= =0.00725mol/(Lmin)。
②反应开始时c(CH3OH)=0.65 mol/L,平衡时c(CH3OH)=0.20mol/L,则CH3OH的平衡转化率为:=80%;
③该反应是反应前后气体物质的量不变的反应,反应在恒温、恒容密闭容器中进行,则气体的压强始终不变,故 p1:p0=1:1;反应开始时 c(CH3OH)=1.0 mol/L,平衡时c(CH3OH)=0.20 mol/L,反应消耗CH3OH的浓度△c(CH3OH)=(1.0-0.20) mol/L=0.80 mol/L,则根据物质反应转化关系可知平衡时c(CH3OCH3)=c(H2O)=0.40 mol/L,对于反应前后气体物质的量不变的反应,压强比等于气体的物质的量的比,则该反应在 200 ℃ 时的平衡常数 Kp= =4;
④在200℃时,向该容器中投入三种成分的浓度分别为c(CH3OH)=0.54 mol/L,c (CH3OCH3)=c(H2O)=0.68 mol/L,Qp= =1.59<4,所以反应正向进行,因此v正(CH3OH)>逆(CH3OH)。
【小问3详解】
由图可知:在800℃以后,甲醚的分解率随温度的升高而不断增大,因此导致甲醇脱水制取产生的甲醚不断受热分解,因此使得甲醚产率降低。
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