广东省深圳大学附属实验中学2024-2025学年高二上学期第一次月考 化学试卷
2024-12-07
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2份
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20页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修1 化学反应原理 |
| 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) | 广东省 |
| 地区(市) | 深圳市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.41 MB |
| 发布时间 | 2024-12-07 |
| 更新时间 | 2025-11-14 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-12-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49166857.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
答案第 1页,共 8页
深大实验 2024-2025 学年度高二年级第一学期第一次月考
化学试题(2024.10.11)
试卷分值 100 分,考试时间 75 分钟
一、选择题:(共16小题,每小题只有一个正确答案,1-10每小题2分,11-16每小题4分共44分)
1.“冰,水为之,而寒于水”关于水凝结成冰的过程的描述正确的是
A.ΔH>0,ΔS>0 B.ΔH>0,ΔS<0
C.ΔH<0,ΔS>0 D.ΔH<0,ΔS<0
2.下列有关碰撞理论的说法正确的是
A.活化分子的每一次碰撞都能发生化学反应
B.能发生有效碰撞的分子一定是活化分子
C.其他条件不变,增大压强,能增大活化分子百分数,从而增大有效碰撞次数
D.催化剂能增大反应的活化能,从而加快反应速率
3. 实验室进行粗盐提纯时,需除去 2+ 2+Ca Mg、 和 24SO
,所用试剂包括 2BaCl 以及
A. 2 3Na CO NaOH HCl、 、 B. 2 3Na CO HCl KOH、 、
C. 2 3 3K CO HNO NaOH、 、 D. 2 3 3Na CO NaOH HNO、 、
4. 若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a~d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验,下列分析正确的是
A. Cu与浓硫酸反应,只体现 2 4H SO 的酸性 B. a处变红,说明 2SO 是酸性氧化物
C. b或 c处褪色,均说明 2SO 具有漂白性 D. 试管底部出现白色固体,说明反应中无 2H O生成
5.下列实验操作不正确的是
A B C D
A.放出碘的苯溶液 B.比较硫、碳、硅三种元素的非金属性强弱
C.处理尾气 D.测定黄铜(Cu、Zn 合金)中 Zn 的含量
答案第 2页,共 8页
6.已知反应: 12 4 2CO (g) CH (g) 2CO(g) 2H (g) H a(a 0)kJ mol
,则此反应
A.任何条件下都可自发进行 B.任何条件下都不可自发进行
C.高温下可自发进行 D.低温下可自发进行
7.已知反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,温度不同(T2>T1)。下列图像正确的是
8.下列离子反应方程式书写正确的是
A.向 2FeBr 溶液中通入足量 2 32 2 2Cl :3Cl 2Fe 4Br 6Cl 2Fe 2Br
B.将 Ag片插入 4CuSO 溶液中: 22Ag Cu 2Ag Cu
C.将少量 2CO 通入 4Na Al OH 溶液中: 2 34 3CO Al OH Al OH HCO
D.同浓度、等体积的 4NaHSO 溶液与 KOH溶液混合: 24 2 4HSO OH H O SO
9.在体积均为 2L的恒容密闭容器甲、乙中分别充入 2molCO和 2molNO,发生反应:
2NO g 2CO g 2 2N g 2CO g ,测得 2N 物质的量与时间关系如下表:
容器 温度 0 2.0min 4.0min 6.0min 8.0min
甲 1T 0 0.40mol 0.60mol tmol 0.60mol
乙 2T 0 0.30mol 0.55mol 0.70mol 0.70mol
下列判断正确的是
A.温度: 1 2T <T B.平衡转化率:甲<乙
C.平衡常数:甲>乙 D.平衡时混合气体的平均摩尔质量:甲>乙
10.在密闭容器中进行反应:X(g)+3Y(g)2Z(g),有关下列图像的说法正确的是
答案第 3页,共 8页
A.依据图 a可判断正反应为吸热反应,且 p1< p2
B.在图 b中,虚线可表示使用了催化剂
C.若正反应的ΔH>0,图 c可表示升高温度正、逆化学反应速率变化图
D.由图 d可推知正反应的ΔH>0
11.臭氧层中 O3分解过程如图所示,下列说法正确的是
A.催化反应①②均为放热反应
B.决定 O3分解反应速率的是催化反应②
C.E1是催化反应①对应的正反应的活化能,(E2+E3)是催化反应
②对应的逆反应的活化能
D.温度升高,总反应的正反应速率的增加幅度小于逆反应速率
的增加幅度,且平衡常数增大
12.已知铝在空气中会生成一层致密的氧化膜( 2 3Al O ),该氧化膜可与稀盐酸发生反应: 2 3Al O 6HCl 3 22AlCl 3H O 。
实验小组将未打磨的铝片和稀盐酸放入密闭容器中,用传感器探究反应过程中温度和压强的变化,结果如图。下列
说法不正确的是
A.反应过程中有热量放出 B.0~50s,发生稀盐酸与 2 3Al O 的反应
C.50s时,溶液中溶质为 3AlCl D.100~140s,压强减小是因为温度降低
13.密闭容器中,发生 A g + B g → 2C g ΔH1和 A g + B g → D g ΔH2两个竞争反应,反应历程如图所示.下
列说法正确的是
A.增大压强,物质 C的浓度不变
B.升高温度,平衡时体系内 D的浓度增大
C.反应 2C g → D g ΔH=ΔH1+ΔH2
D.加入催化剂Ⅱ更有利于 D的生成
答案第 4页,共 8页
14.由 2 1 3Rh VO
簇介导的光辅助水蒸气重整甲烷的两个连续催化循环机理如图所示(“UV”代表紫外线)。
下列说法错误的是
A. 2 1 3Rh VO
在循环中起催化作用
B.该反应可用于制取合成气CO、 2H
C.过程中包含反应
UV
2 2 2 2 2Rh VO CH Rh VO CO H
D.反应过程中金属元素Rh、V的价态均不变
15.甲酸可在固体催化剂表面逐步分解,各步骤的反应历程及相对能量如图所示,下列说法正确的是
A.催化剂为固态,其表面积对反应总速率无影响
B.各步反应中,③生成④的速率最快
C.若用 D(氘)标记甲酸中的羧基氢,最终产物中可能存在 D2
D.固体催化剂的加入降低了该分解反应的△H
16.二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) △H=-164.7kJ•mol-1
CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=41.2kJ•mol-1
在密闭容器中,1.01×105Pa、n 起始(CO2):n 起始(H2)=1:4时,CO2平衡转 化率、
在催化剂作用下反应相同时间所测得的 CO2实际转化率随温度的变化如 题图
所示。CH4的选择性可表示为
4
2
n (CH )
n (CO )
生成
反应
×100%。下列说法正确的是
A.反应 2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)的焓△H=-205.9kJ•mol-1
B.CH4的平衡选择性随着温度的升高而增加
C.用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为 480~530℃
D.450℃时,提高
2
2
n (H )
n (CO )
起始
起始
的值或增大压强,均能使 CO2平衡转化率达到 X点的值
答案第 5页,共 8页
二、非选择题(本大题共4小题,共56分)
17.(14分)某同学探究外界条件对 H2O2分解速率的影响,实验所用试剂:0.4 mol·L-1 H2O2溶液、蒸馏水、MnO2
粉末、FeCl3粉末。
实验序号 1 2 3 4 5
H2O2浓度/(mol·L-1) 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4
v(H2O2溶液)/mL 20 20 20 20 b
温度 室温 50℃水浴 室温 室温 室温
催化剂 无 无 0.5 g a
0.5 g MnO2
粉末
0.5 g
a
收集 112 mL O2所需时
间/s
几乎无气体
产生
296 45 100 >45
(1)实验 1、2的目的是其他条件相同时,研究____________________________
对 H2O2分解速率的影响。
(2)表中 a所用试剂为____________。对比实验 3、4可得出的结论是_________________________________。
(3)实验 3、5是其他条件相同时,探究浓度对该化学反应速率的影响。b处取用 10 mL 0.4 mol·L-1 H2O2溶液,
还应添加的试剂及用量为_______________ ________________
(4)控制其他条件相同,印刷电路板的金属粉末用 0.4 mol·L-1 H2O2溶液和 3.0 mol·L-1 H2SO4溶液处理。
①请配平方程式:____Cu+____H2O2+____H+===____Cu2++____H2O
②某同学在不同温度下完成该实验,测得铜的平均溶解速率分别为
温度/℃ 20 30 40 50 60 70 80
铜的平均溶解速率/
(×10-3 mol·L-1·min-1)
7.34 8.01 9.25 7.98 7.24 6.73 5.76
当温度高于 40℃时,铜的平均溶解速率随着反应温度的升高而下降,其主要原因是________________________。
18. (14 分)I、亚氯酸钠(NaClO2)主要用于棉纺、造纸业的漂白剂,也用于食品消毒、水处理等,亚氯酸钠受热易
分解。以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下:
(1)提高“反应 1”反应速率的措施有____________________________等(答两条措施)。
(2)“反应 2”的化学方程式为___________________________________。
(3)采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”,原因是____________________ ________。
II、双氧水和 84 消毒液是生活中常用的两种消毒剂,某同学设计如下实验研究 2 2
H O
的性质。
答案第 6页,共 8页
序号 实验 实验现象
i 向 5% 2 2H O 溶液中滴加酸性 4KMnO 溶液 a.溶液紫色褪去 b.有大量气泡产生
ii 向 5% 2 2H O 溶液中滴加淀粉碘化钾溶液 c.溶液变蓝
(4)①已知淀粉遇碘会变蓝,能证明 2 2H O 具有还原性的实验是 (填序号)。
②试写出实验 i中反应的离子方程式 _______________________ 。
③依据表格信息,将 2I 、 2 2H O 、 4KMnO 按氧化性由强到弱依次排序: 。(写化学式)
(5)某届奥运会期间,由于工作人员将 84 消毒液(有效成分 NaClO)与双氧水两种消毒剂混用,导致游泳池藻类快速
生长,池水变绿。一种可能的原因是 NaClO 与 2 2H O 反应产生 2O 促进藻类快速生长。当参加反应的 NaClO 和 2 2H O 的
个数比为 1:1 时,该反应的还原产物为 (填字母序号)。
A. 2O B. 2H O C. 2Cl D.NaCl E. 2NaClO
19.(14分)氢气是一种重要的化工原料,可由甲烷水蒸气催化重整的方法制备。CH4与 H2O重整主要发生下列反应:
I) CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) 1H = +206.3kJ·mol
-1
II) CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) 2H = -41.2kJ·mol
-1
(1)研究表明,反应 II在 Fe3O4催化下进行,反应历程如下:
第一步:Fe3O4(s)+4CO(g) 3Fe(s)+4CO2(g)(慢) ;molkJ0.14- 1H
第二步:3Fe(s)+ Fe3O4(s)+4H2(g) (快) H = 。
下图中能体现反应 II的能量变化的是 (填标号)。
(2)已知 CaO(s)+CO2(g) CaCO3(s) H = -178.8kJ·mol-1。向重整
反应体系中加入适量多孔 CaO的目的是 。
(3) CH4与 H2O 重整体系在一定条件下达到平衡后,下列说法不正
确的有____。
A.升高反应温度,反应 I、II的正反应速率都增大
B.换用更高效的催化剂,可提高 CH4的平衡转化率
C.增大水蒸气的浓度,反应 I、II的正反应速率都增大
D.增大体系压强,反应 II的反应速率保持不变,平衡不移动
答案第 7页,共 8页
(4)一定压强下,将 2:1)OH(:)CH( 24 nn 混合气体通入反应体系。平衡时,各组分的物质的量分数与温度的关系
如右图所示。
①图中表示 H2、CO变化的曲线分别是____、____。
②从平衡的角度分析 750℃以后曲线 a下降的原因是 。
(5) CH4与 CO2重整也可制备 H2,反应为:CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)。某温度下,向体积为 1L的刚性容器中
加入 2mol CH4、1mol CO2和催化剂进行重整反应,平衡后 H2的物质的量分数为 25%,该反应的平衡常数为____(保
留三位有效数字)。
20.(14分)我国力争于 2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。CH4与 CO2重整是 CO2利用的研究热点之一。
该重整反应体系主要涉及以下反应:
a)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ∆H1
b)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H2
c)CH4(g)C(s)+2H2(g) ∆H3
d)2CO(g)CO2(g)+C(s) ∆H4
e)CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s) ∆H5
(1)根据盖斯定律,反应 a的∆H1= (写出一个代数式即可)。
(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的有 。
A.增大 CO2与 CH4的浓度,反应 a、b、c的正反应速率都增加
B.移去部分 C(s),反应 c、d、e的平衡均向右移动
C. 加入反应 a的催化剂,可提高 CH4的平衡转化率
D.降低反应温度,反应 a~e的正、逆反应速率都减小
(3)一定条件下,CH4分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分 步进行,其中,第 步的正反应活化
能最大。
(4)设 K rp为相对压力平衡常数,其表达式写法:在浓度平衡常数表达式中,用相对分压代替浓度。气体的相对分压
等于其分压(单位为 kPa)除以 p0(p0=100kPa)。反应 a、c、e的 ln K rp随
1
T
(温度的倒数)的变化如图所示。
答案第 8页,共 8页
①反应 a、c、e中,属于吸热反应的有 (填字母)。
②反应 c的相对压力平衡常数表达式为 K rp = 。
③在图中 A点对应温度下、原料组成为 n(CO2):n(CH4)=1:1、初始总压为 100kPa的恒容密闭容器中进行反应,体系
达到平衡时 H2的分压为 40kPa。CH4的平衡转化率 。
深大实验2024-2025学年度高二年级第一学期第一次月考
化学试题(2024.10.11)
试卷分值100分,考试时间75分钟
一、选择题:(共16小题,每小题只有一个正确答案,1-10每小题2分,11-16每小题4分共44分)
1.“冰,水为之,而寒于水”关于水凝结成冰的过程的描述正确的是
A.ΔH>0,ΔS>0 B.ΔH>0,ΔS<0
C.ΔH<0,ΔS>0 D.ΔH<0,ΔS<0
2.下列有关碰撞理论的说法正确的是
A.活化分子的每一次碰撞都能发生化学反应
B.能发生有效碰撞的分子一定是活化分子
C.其他条件不变,增大压强,能增大活化分子百分数,从而增大有效碰撞次数
D.催化剂能增大反应的活化能,从而加快反应速率
3. 实验室进行粗盐提纯时,需除去和,所用试剂包括以及
A. B.
C. D.
4. 若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a~d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验,下列分析正确的是
A. 与浓硫酸反应,只体现的酸性 B. a处变红,说明是酸性氧化物
C. b或c处褪色,均说明具有漂白性 D. 试管底部出现白色固体,说明反应中无生成
5.下列实验操作不正确的是
A B C D
A.放出碘的苯溶液 B.比较硫、碳、硅三种元素的非金属性强弱
C.处理尾气 D.测定黄铜(Cu、Zn合金)中Zn的含量
6.已知反应:,则此反应
A.任何条件下都可自发进行 B.任何条件下都不可自发进行
C.高温下可自发进行 D.低温下可自发进行
7.已知反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,温度不同(T2>T1)。下列图像正确的是
8.下列离子反应方程式书写正确的是
A.向溶液中通入足量
B.将Ag片插入溶液中:
C.将少量通入溶液中:
D.同浓度、等体积的溶液与KOH溶液混合:
9.在体积均为2L的恒容密闭容器甲、乙中分别充入2molCO和2molNO,发生反应:,测得物质的量与时间关系如下表:
容器
温度
0
2.0min
4.0min
6.0min
8.0min
甲
0
0.40mol
0.60mol
tmol
0.60mol
乙
0
0.30mol
0.55mol
0.70mol
0.70mol
下列判断正确的是
A.温度: B.平衡转化率:甲<乙
C.平衡常数:甲>乙 D.平衡时混合气体的平均摩尔质量:甲>乙
10.在密闭容器中进行反应:X(g)+3Y(g)2Z(g),有关下列图像的说法正确的是
A.依据图a可判断正反应为吸热反应,且p1 < p2
B.在图b中,虚线可表示使用了催化剂
C.若正反应的ΔH>0,图c可表示升高温度正、逆化学反应速率变化图
D.由图d可推知正反应的ΔH>0
11.臭氧层中O3分解过程如图所示,下列说法正确的是
A.催化反应①②均为放热反应
B.决定O3分解反应速率的是催化反应②
C.E1是催化反应①对应的正反应的活化能,(E2+E3)是催化反应②对应的逆反应的活化能
D.温度升高,总反应的正反应速率的增加幅度小于逆反应速率的增加幅度,且平衡常数增大
12.已知铝在空气中会生成一层致密的氧化膜(),该氧化膜可与稀盐酸发生反应:。实验小组将未打磨的铝片和稀盐酸放入密闭容器中,用传感器探究反应过程中温度和压强的变化,结果如图。下列说法不正确的是
A.反应过程中有热量放出 B.0~50s,发生稀盐酸与的反应
C.50s时,溶液中溶质为 D.100~140s,压强减小是因为温度降低
13.密闭容器中,发生 和 两个竞争反应,反应历程如图所示.下列说法正确的是
A.增大压强,物质C的浓度不变
B.升高温度,平衡时体系内D的浓度增大
C.反应
D.加入催化剂Ⅱ更有利于D的生成
14.由簇介导的光辅助水蒸气重整甲烷的两个连续催化循环机理如图所示(“UV”代表紫外线)。
下列说法错误的是
A.在循环中起催化作用
B.该反应可用于制取合成气、
C.过程中包含反应
D.反应过程中金属元素、V的价态均不变
15.甲酸可在固体催化剂表面逐步分解,各步骤的反应历程及相对能量如图所示,下列说法正确的是
A.催化剂为固态,其表面积对反应总速率无影响
B.各步反应中,③生成④的速率最快
C.若用D(氘)标记甲酸中的羧基氢,最终产物中可能存在D2
D.固体催化剂的加入降低了该分解反应的△H
16.二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) △H=-164.7kJ•mol-1
CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=41.2kJ•mol-1
在密闭容器中,1.01×105Pa、n起始(CO2):n起始(H2)=1:4时,CO2平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如题图所示。CH4的选择性可表示为×100%。下列说法正确的是
A.反应2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)的焓△H=-205.9kJ•mol-1
B.CH4的平衡选择性随着温度的升高而增加
C.用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530℃
D.450℃时,提高的值或增大压强,均能使CO2平衡转化率达到X点的值
二、非选择题(本大题共4小题,共56分)
17.(14分)某同学探究外界条件对H2O2分解速率的影响,实验所用试剂:0.4 mol·L-1 H2O2溶液、蒸馏水、MnO2粉末、FeCl3粉末。
实验序号
1
2
3
4
5
H2O2浓度/(mol·L-1)
0.4
0.4
0.4
0.4
0.4
v(H2O2溶液)/mL
20
20
20
20
b
温度
室温
50 ℃水浴
室温
室温
室温
催化剂
无
无
0.5 g a
0.5 g MnO2粉末
0.5 g a
收集112 mL O2所需时间/s
几乎无气体产生
296
45
100
>45
(1)实验1、2的目的是其他条件相同时,研究____________________________
对H2O2分解速率的影响。
(2)表中a所用试剂为____________。对比实验3、4可得出的结论是_________________________________。
(3)实验3、5是其他条件相同时,探究浓度对该化学反应速率的影响。b处取用10 mL 0.4 mol·L-1 H2O2溶液,还应添加的试剂及用量为_______________ ________________
(4)控制其他条件相同,印刷电路板的金属粉末用0.4 mol·L-1 H2O2溶液和3.0 mol·L-1 H2SO4溶液处理。
①请配平方程式:____Cu+____H2O2+____H+===____Cu2++____H2O
②某同学在不同温度下完成该实验,测得铜的平均溶解速率分别为
温度/℃
20
30
40
50
60
70
80
铜的平均溶解速率/
(×10-3 mol·L-1·min-1)
7.34
8.01
9.25
7.98
7.24
6.73
5.76
当温度高于40 ℃时,铜的平均溶解速率随着反应温度的升高而下降,其主要原因是________________________。
18. (14分)I、亚氯酸钠(NaClO2)主要用于棉纺、造纸业的漂白剂,也用于食品消毒、水处理等,亚氯酸钠受热易分解。以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下:
(1)提高“反应1”反应速率的措施有____________________________等(答两条措施)。
(2)“反应2”的化学方程式为___________________________________。
(3)采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”,原因是____________________ ________。
II、双氧水和84消毒液是生活中常用的两种消毒剂,某同学设计如下实验研究的性质。
序号
实验
实验现象
i
向5% 溶液中滴加酸性溶液
a.溶液紫色褪去 b.有大量气泡产生
ii
向5% 溶液中滴加淀粉碘化钾溶液
c.溶液变蓝
(1)①已知淀粉遇碘会变蓝,能证明具有还原性的实验是 (填序号)。
②试写出实验i中反应的离子方程式 _______________________ 。
③依据表格信息,将、、按氧化性由强到弱依次排序: 。(写化学式)
(2)某届奥运会期间,由于工作人员将84消毒液(有效成分NaClO)与双氧水两种消毒剂混用,导致游泳池藻类快速生长,池水变绿。一种可能的原因是NaClO与反应产生促进藻类快速生长。当参加反应的NaClO和的个数比为1:1时,该反应的还原产物为 (填字母序号)。
A. B. C. D.NaCl E.
19.(14分)氢气是一种重要的化工原料,可由甲烷水蒸气催化重整的方法制备。CH4与H2O重整主要发生下列反应:
I) CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) = +206.3kJ·mol-1
II) CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) = -41.2kJ·mol-1
(1)研究表明,反应II在Fe3O4催化下进行,反应历程如下:
第一步:Fe3O4(s)+4CO(g)3Fe(s)+4CO2(g)(慢)
第二步:3Fe(s)+ Fe3O4(s)+4H2(g) (快) = 。
下图中能体现反应II的能量变化的是 (填标号)。
(2)已知CaO(s)+CO2(g)CaCO3(s) = -178.8kJ·mol-1。向重整反应体系中加入适量多孔CaO的目的是 。
(3) CH4与H2O重整体系在一定条件下达到平衡后,下列说法不正确的有____。
A.升高反应温度,反应I、II的正反应速率都增大
B.换用更高效的催化剂,可提高CH4的平衡转化率
C.增大水蒸气的浓度,反应I、II的正反应速率都增大
D.增大体系压强,反应II的反应速率保持不变,平衡不移动
(4)一定压强下,将混合气体通入反应体系。平衡时,各组分的物质的量分数与温度的关系如右图所示。
①图中表示H2、CO变化的曲线分别是____、____。
②从平衡的角度分析750℃以后曲线a下降的原因是 。
(5) CH4与CO2重整也可制备H2,反应为:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。某温度下,向体积为1L的刚性容器中加入2mol CH4、1mol CO2和催化剂进行重整反应,平衡后H2的物质的量分数为25%,该反应的平衡常数为____(保留三位有效数字)。
20.(14分)我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应:
a)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ∆H1
b)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H2
c)CH4(g)C(s)+2H2(g) ∆H3
d)2CO(g)CO2(g)+C(s) ∆H4
e)CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s) ∆H5
(1)根据盖斯定律,反应a的∆H1= (写出一个代数式即可)。
(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的有 。
A.增大CO2与CH4的浓度,反应a、b、c的正反应速率都增加
B.移去部分C(s),反应c、d、e的平衡均向右移动
C. 加入反应a的催化剂,可提高CH4的平衡转化率
D.降低反应温度,反应a~e的正、逆反应速率都减小
(3)一定条件下,CH4分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分 步进行,其中,第 步的正反应活化能最大。
(4)设K为相对压力平衡常数,其表达式写法:在浓度平衡常数表达式中,用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以p0(p0=100kPa)。反应a、c、e的ln K随(温度的倒数)的变化如图所示。
①反应a、c、e中,属于吸热反应的有 (填字母)。
②反应c的相对压力平衡常数表达式为K= 。
③在图中A点对应温度下、原料组成为n(CO2):n(CH4)=1:1、初始总压为100kPa的恒容密闭容器中进行反应,体系达到平衡时H2的分压为40kPa。CH4的平衡转化率 。
深大实验2024-2025学年度高二年级第一学期第一次月考
化学试题参考答案:(2024.10.12)
一、选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
D
B
A
B
A
C
B
A
9
10
11
12
13
14
15
16
B
B
C
C
D
D
C
D
1.D 2.B 3.A 4.B【详解】A.铜和浓硫酸反应过程中,生成CuSO4体现出浓硫酸的酸性,生成SO2体现出浓硫酸的强氧化性,故A错误;
B.a处的紫色石蕊溶液变红,其原因是SO2溶于水生成了酸,可说明SO2是酸性氧化物,故B正确;
C.b处品红溶液褪色,其原因是SO2具有漂白性,而c处酸性高锰酸钾溶液褪色,其原因是SO2和KMnO4发生氧化还原反应,SO2体现出还原性,故C错误;
D.实验过程中试管底部出现白色固体,根据元素守恒可知,其成分为无水CuSO4,而非蓝色的CuSO4·5H2O,其原因是浓硫酸体现出吸水性,将反应生成的H2O吸收,故D错误;
综上所述,正确的是B项。
5.A 6.C 【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,C正确;故选:C。
7.B 8.A 9.B 10.B 11.C 12.C【详解】A.由图示可知,反应的过程中温度升高,反应过程中有热量放出,故A正确;B.氧化铝覆盖在铝的表面,由图示可知,0~50s,压强未增大,无气体产生,则发生稀盐酸与Al2O3的反应,故B正确;C.50s时,盐酸未反应完,溶液中溶质为AlCl3、HCl,故C错误;D.100~140s,反应停止了,压强减小是因为温度降低,故D正确;答案选C。
13.D 14.D 15.C【详解】A.催化剂为固态,其表面积越大,催化效果越好,反应速率越快,故A错误;B.活化能越小,反应速率越快,由图可知,②生成③活化能最小,化学反应速率最快,故B错误;C.若用D(氘)标记甲酸中的羧基氢,则①生成②时,会生成-D,在④生成⑤中,可能-D与-D结合生成D2,故C正确;D.催化剂无法改变反应的,故D错误;
16.D【详解】A.由盖斯定律可知反应的焓变,A错误;B.为放热反应,升高温度平衡逆向移动,CH4的含量降低,故CH4的平衡选择性随着温度的升高而降低,B错误;C.由图可知温度范围约为350~400℃时二氧化碳实际转化率最高,催化剂的活性最大,此时为最适温度,温度继续增加,催化剂活性下降,C错误;D.450℃时,提高的值可提高二氧化碳的平衡转化率,增大压强反应I平衡正向移动,可提高二氧化碳的平衡转化率,均能使CO2平衡转化率达到X点的值,D正确;
二、非选择题
17.(14分,每空2分)答案:(1)温度 (2)FeCl3粉末 其他条件相同时,不同催化剂对H2O2分解速率影响不同
(3)蒸馏水,10 mL (4)①Cu+H2O2+2H+===Cu2++2H2O ②温度高于40 ℃时,有较多H2O2分解,反应物浓度降低,使铜的平均溶解速率降低
18.(14分,每空2分)
I、(1)适当升高反应温度,增大吸收液浓度,增大SO2与吸收液的接触面积(合理即可,任答两条) (2分)
(2) H2O2+2ClO2+2NaOH===2NaClO2+2H2O+O2(2分)
(3)常压蒸发温度过高,亚氯酸钠容易分解(2分)
II、(1) i (2分) (2分) (2分)
(2) D(2分)
19.(14分)(1) 4H2O(g)(1分) -150.8kJ·mol-1(1分) A(2分)
(2)①吸收CO2,提高H2的产率;②提供热量(答对任意一点得2分)
(3) BD (2分)
(4) ①a (1分) b(1分)
②750℃以后,反应体系以反应II为主,反应II为放热反应,升高温度,平衡朝逆反应方向进行,H2的量减少。(2分)
(5) 1.33mol2·L-2 (2分,单位不作为扣分点)
20.(14分 每空2分) ∆H2+∆H3-∆H5或∆H3-∆H4 AD 4 4 ac 68%
【分析】根据盖斯定律计算未知反应的反应热;根据影响化学反应速率和化学平衡的因素判断反应速率的变化及转化率的变化;根据图象及曲线高低判断反应进程和活化能的相对大小;根据平衡时反应物的分压计算平衡转化率;根据CO2的物理性质推测CO2的用途。
【详解】(1)根据题目所给出的反应方程式关系可知,a=b+c-e=c-d,根据盖斯定律则有∆H1=∆H2+∆H3-∆H5=∆H3-∆H4;
(2)A.增大CO2和CH4的浓度,对于反应a、b、c来说,均增大了反应物的浓度,反应的正反应速率增大,A正确;
B.移去部分C(s),没有改变反应体系中的压强,反应的正逆反应速率均不变,平衡不移动,B错误;
C.催化剂可以同等条件下增大正逆反应速率,只能加快反应进程,不改变反应的平衡状态,平衡转化率不变,C错误;
D.降低温度,体系的总能量降低,正、逆反应速率均减小,D正确;
故答案选AD;
(3)由图可知,反应过程中能量变化出现了4个峰,即吸收了4次活化能,经历了4步反应;且从左往右看4次活化能吸收中,第4次对应的峰最高,即正反应方向第4步吸收的能量最多,对应的正反应活化能最大。
(4)①随着温度的升高,反应a和c的ln K增大,说明K的数值增大,反应向正反应方向进行,反应a和c为吸热反应,同理反应e的ln K减小,说明K的减小,反应向逆反应方向进行,反应e为放热反应,故答案为ac;
②用相对分压代替浓度,则反应c的平衡常数表达式K=;
③由图可知,A处对应反应c的ln K=0,即K==1,解方程得p2(H2)=p(CH4)P0,已知反应平衡时p(H2)=40kPa,则有p(CH4)=16kPa,由已知条件知CO2与CH4的物质的量之比等于压强之比,且初始状态时p(CH4)=×100kPa=50kPa,故CH4的平衡转化率为×100%=68%;
【点睛】本题难点在于K与关系曲线的判断,在曲线中斜率为正为放热反应,斜率为负为吸热反应。
答案第1页,共2页
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