内容正文:
环际大联考“逐梦计划”2024~2025学年度第一学期期中考试
高二化学试题
(试卷总分:100分 考试时间:75分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:C:12 N:14 O:16 S:32 H:1
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. “嵩岳苍苍,河水泱泱,中原文化悠且长”。河南省是中华民族和华夏文明的重要发祥地,更是我国产粮大省,小麦总产量占全国的四分之一左右,下列有关说法错误的是
A. 土壤酸化可使用碱性土壤改良剂,如生、熟石灰
B. 小麦收割机的燃油发动机工作时,包含化学能转化为热能的过程
C. 农民收割小麦会流出大量汗液,汗液属于电解质
D. 小麦保存时常常采用低温冷冻技术,原因之一是温度低,腐烂速率会减慢
【答案】C
【解析】
【详解】A.生石灰(CaO)和熟石灰均为碱性物质,可用于中和酸性土壤,A正确;
B.燃油发动机通过燃烧将化学能转化为热能,再转化为机械能,包含化学能→热能的转化,B正确;
C.汗液是混合物(含水、NaCl、尿素等),而电解质是在水溶液或熔融状态下能导电的化合物(如NaCl),因此汗液不属于电解质,C错误;
D.低温可减缓微生物活动及化学反应速率,降低腐烂速度,D正确;
故选C。
2. 下列变化属于吸热反应的是
A. 碘的升华 B. 酸碱中和反应
C. 氢气的燃烧 D. Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.碘的升华过程吸热,但该过程是物理变化,A不符合题意;
B.酸碱中和反应属于放热反应,B不符合题意;
C.氢气的燃烧属于放热反应,C不符合题意;
D.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体混合反应是吸热反应,D符合题意;
答案选D。
【点睛】常见的放热反应有:所有的燃烧、所有的中和反应、金属和酸的反应、金属与水的反应、大多数化合反应、铝热反应等;常见的吸热反应为:大多数的分解反应,氢氧化钡和氯化铵的反应、焦炭和二氧化碳、焦炭和水的反应等,氢氧化钡与氯化铵反应生成氯化钡、氨气和水。
3. 下列反应中,的是
A.
B. 高温下能自发进行的反应:
C.
D. 任何温度下均能自发进行的反应:
【答案】B
【解析】
【分析】ΔH>0为吸热反应,ΔS>0为熵增,反应后气体体积数增加则熵增;∆G=ΔH-TΔS,当∆G<0时,可自发进行。
【详解】A.HCl(g) + NH3(g)=NH4Cl(s)为熵减,与题意不符,A错误;
B.高温下能自发进行的反应:2N2O5(g)=4NO2(g)+ O2(g),为吸热反应,熵增,符合题意,B正确;
C.2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l)为熵减,与题意不符,C错误;
D.任何温度下均能自发进行的反应:COCl2(g)=CO(g)+ Cl2(g),ΔH<0,与题意不符,D错误;
答案为B。
4. 下列热化学方程式书写正确的是
A. 已知12g石墨转化为CO时放出110.5kJ热量,则2C(石墨,s)+O2(g)=2CO(g) ∆H=+110.5 kJ∙mol−1
B. 已知强酸与强碱稀溶液生成1mol H2O的焓变为−57.3 kJ∙mol−1,则2NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l) ∆H=−57.3 kJ∙mol−1
C. 30g NO在空气中完全氧化成红棕色气体时放出58.1kJ的热量,则2NO2=O2+2NO ∆H=+58.1 kJ∙mol−1
D. 32g硫粉完全燃烧生成SO2气体放出269.8kJ的热量,则S(s)+O2(g)=SO2(g) ∆H=−269.8 kJ∙mol−1
【答案】D
【解析】
【详解】A.已知12g石墨即1mol,12g石墨转化为CO时放出110.5kJ热量,则2C(石墨,s) + O2(g)=2CO(g) ∆H=−221 kJ∙mol−1,故A错误;
B.已知强酸与强碱稀溶液生成1mol H2O的焓变为−57.3 kJ∙mol−1,则2NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l) ∆H=−114.6 kJ∙mol−1,故B错误;
C.30g NO在空气中完全氧化成红棕色气体时放出58.1kJ的热量,则2NO2(g)= O2(g)+2NO(g) ∆H=+116.2 kJ∙mol−1,故C错误;
D.32g硫粉完全燃烧生成SO2气体放出269.8kJ的热量,则S(s)+O2(g)=SO2(g) ∆H=−269.8 kJ∙mol−1,故D正确。
综上所述,答案为D。
5. 已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1;
②2Fe(s)+ O2(g)=Fe2O3(s) ΔH2;
③2Al(s)+ O2(g)=Al2O3(s) ΔH3;
④2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s) ΔH4。
下列关于反应焓变的判断正确的是
A. H2的燃烧热为ΔH1 B. ΔH2=ΔH3+ΔH4
C. 增加氧气的量可改变ΔH2、ΔH3的值 D. ΔH3<ΔH2
【答案】D
【解析】
【详解】A.1 mol H2燃烧时生成液态水时才是燃烧热,A错;
B.根据盖斯定律,反应②=反应③-反应④,则ΔH2=ΔH3-ΔH4,B错;
C.对于固定的反应方程式,反应的焓变也是固定的,增加氧气的量对ΔH2、ΔH3的值没有影响,C错;
D.从反应②③④,根据盖斯定律可得,ΔH2=ΔH3-ΔH4,也可以写为ΔH4=ΔH3-ΔH2,由于反应④是铝热反应,ΔH4<0,则ΔH3-ΔH2<0,即ΔH3<ΔH2,D正确;
答案为D。
6. 下列关于影响化学反应速率的条件的说法正确的是
A. 增大压强一定能加快化学反应速率
B. 使用催化剂对化学反应速率没影响
C. 增加反应物的量一定能加速化学反应速率
D. 升高温度,一般能加快化学反应速率
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.压强对反应速率的影响只适用于有气体参与的反应,即改变压强,反应速率不一定改变,A错误;
B.催化剂能改变化学反应速率,B错误;
C.增加固体反应物的量对化学反应速率没有影响,C错误;
D.升高温度,单位体积内活化分子的百分含量增大,加快化学反应速率,正确;故答案为:D。
【点睛】对于有气体参加的反应,压强增大,反应速率加快,压强减小,反应速率减慢。
7. 下列过程中,化学反应速率的增大对人类有益的是
A. 钢铁生锈 B. 塑料老化 C. 汽车尾气治理 D. 石材文物风化
【答案】C
【解析】
【详解】A.钢铁生锈会造成材料资源浪费,该化学反应速率的增大对人类无益,故A不选;
B.塑料的老化会造成材料资源浪费,该化学反应速率的增大对人类无益,故B不选;
C.汽车尾气治理的反应速率增大,会减少污染气体的排放,对人类有益,故C选;
D.石材文物风化速率增大会加快文物的腐蚀,对人类无益,故D不选;
答案选C。
8. 合成气转变为甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-90.8kJ·mol−1。一定条件下,将1mol CO和3mol H2通入2L的恒容密闭容器中,5min时测得H2的物质的量为2.4mol。下列说法正确的是
A. 0~5min,反应放出的热量为27.24kJ
B. 第5min时,H2的反应速率为0.06mol·L−1min−1
C. 其他条件不变,增大CO浓度可以增加体系中活化分子百分数
D. 反应到5min时,生成0.6mol CH3OH
【答案】A
【解析】
【详解】A.0~5min,反应放出的热量=27.24kJ,A说法正确;
B.只能计算一段时间内的平均速率,不能计算瞬时速率,第5min时,H2的反应速率不能确定,B说法错误;
C.其他条件不变,增大CO浓度,增大单位体积内活化分子的数目,但分子总数也增大,故体系中活化分子百分数未改变,C说法错误;
D.反应到5min时,反应0.6mol氢气,生成0.3molCH3OH,D说法错误;
答案为A。
9. 用Cl2生产某些含氯有机物时会生成副产物HCl,利用下列反应可实现氯的循环利用:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-115.6kJ·mol-1。恒温恒容的密闭容器中,充入一定量的反应物发生上述反应,能充分说明该反应达到化学平衡状态的是( )
A. 气体的质量不再改变
B. 氯化氢的转化率不再改变
C. 断开4molH—Cl键的同时生成4molH—O键
D. n(HCl)∶n(O2)∶n(Cl2)∶n(H2O)=4∶1∶2∶2
【答案】B
【解析】
【分析】学反应达到化学平衡状态时,正逆反应速率相等,且不等于0,各物质的浓度不再发生变化,由此衍生的一些物理量不发生变化,以此进行判断,得出正确结论。
【详解】A.气体的质量一直不变,所以不一定达平衡状态,故A错误;
B.氯化氢的转化率不再改变,说明各物质的量不变,反应达平衡状态,故B正确;
C.只要反应发生就存在断开4 mol H-Cl键的同时生成4 mol H-O键,故C错误;
D.n(HCl):n(O2):n(Cl2):n(H2O)=4:1:2:2,不能说明各物质的量不变,故D错误;
故答案为B。
【点睛】考查化学平衡状态的判断。注意反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,必须是同一物质的正逆反应速率相等;反应达到平衡状态时,平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化,此类试题中容易发生错误的情况往往有:平衡时浓度不变,不是表示浓度之间有特定的大小关系;正逆反应速率相等,不表示是数值大小相等;对于密度、相对分子质量等是否不变,要具体情况具体分析等。
10. 对于反应,科学家根据光谱研究提出如下反应历程:
第一步:快反应;
第二步: 慢反应;
第三步: 快反应。
上述反应中可近似认为第二步反应不影响第一步反应的平衡,下列叙述正确的是
A. 该反应的速率由第二步反应决定
B. 反应的中间产物有N2O2、N2O和H2
C. 第三步反应中N2O与H2的每一次碰撞都是有效碰撞
D. 若第一步反应的,则升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.总反应速率由慢反应决定,所以该反应的速率由第二步反应决定,故A正确;
B.NO、H2是反应物,反应的中间产物有N2O2、N2O,故B错误;
C.只有少数分子的碰撞能发生化学反应,能引发化学反应的碰撞称之为有效碰撞,第三步反应中N2O与H2的碰撞不都是有效碰撞,故C错误;
D.升高温度,正逆反应速率均增大,故D错误;
选A。
11. 下列说法不能够用勒夏特勒原理来解释的是
A. 实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气
B. 溴水中有下列平衡Br2+H2OHBr+HBrO,当加入硝酸银溶液后(AgBr是淡黄色沉淀),溶液颜色变浅
C. SO2催化氧化制SO3的过程中使用过量的氧气,以提高二氧化硫的转化率
D. 恒温、恒压条件下,在2NO2N2O4平衡体系中充入He后,体系颜色变浅
【答案】D
【解析】
【分析】勒夏特列原理是:如果改变影响平衡的条件之一(如温度、压强、以及参加反应的化学物质的浓度)平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。由此分析。
【详解】A.氯气通入食盐水中存在如下平衡:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,饱和食盐水中Cl-浓度很大,该平衡向逆反应方向移动,Cl2的溶解度减小,有利于收集更多的Cl2,能用勒夏特列原理解释,A项错误;
B.向溴水中加入AgNO3溶液后发生离子反应Ag++Br-=AgBr↓,溶液中Br-浓度减小,Br2+H2OH++Br-+HBrO平衡向正反应方向移动,Br2的浓度将减小,溶液的颜色变浅,能用勒夏特列原理解释,B项错误;
C.2SO2(g)+O22SO3(g),使用过量的氧气,平衡向正反应方向移动,SO2的转化率增大,能用勒夏特列原理解释,C项错误;
D.恒温、恒压条件下,在2NO2N2O4平衡体系中充入He,体系的体积将增大,NO2(红棕色)的浓度减小,所以体系颜色变浅,不能用勒夏特列原理解释,D项正确;答案选D。
12. 用来表示可逆反应: 的正确图像是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.正反应放热,则升高温度,正、逆反应速率都增大,平衡向逆反应方向移动且先达到平衡,C的含量降低,与图像吻合,故A正确;
B.升高温度,正、逆反应速率都增大,与图像不吻合,故B错误;
C.由于反应前后气体的体积不变,则增大压强平衡不移动,正、逆反应速率增大的倍数相同,与图像不吻合,故C错误;
D.由于反应前后气体的体积不变,则增大压强平衡不移动,A的转化率不变,与图像不吻合,故D错误;
故答案为:A。
13. 80℃时,2L密闭容器中充入0.40molN2O4,发生反应,获得如下数据:
时间/s
0
20
40
60
80
100
0.00
0.12
0.20
0.26
0.30
0.30
下列判断正确的是
A. 升高温度该反应的平衡常数K减小
B. 20~40s内,
C. 反应达平衡时,吸收的热量为0.30QkJ
D. 100s时再通入0.40molN2O4,达新平衡时N2O4的转化率增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.此反应是吸热反应,升高温度,平衡向正反应移动,化学平衡常数只受温度的影响,即升高温度,K增大,故A错误;
B.20~40s时,消耗NO2的浓度为0.08mol·L-1,v(NO2)==0.004 mol/(L·s),根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,即v(N2O4)= 0.002 mol/(L·s),故B错误;
C.生成2molNO2时,吸收热量是QkJ,达到平衡时,生成0.3×2molNO2,吸收的热量是0.6Q/2kJ=0.3QkJ,故C正确;
D.再通入0.40molN2O4,若压强不变,则体积会增大一倍,现体积不变,则相当于增大压强,平衡向逆反应方向移动,达新平衡时N2O4的转化率减小,故D错误;
故选C。
14. CH3OH是重要的化工原料,工业上用CO与H2在催化剂作用下合成CH3OH,其反应为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。按n(CO)∶n(H2)=1∶2向密闭容器中充入反应物,测得平衡时混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。下列说法中,正确的是
A. p1<p2 B. 该反应的ΔH>0
C. 平衡常数:K(X)=K(Y) D. 在Z点时,CO转化率为75%
【答案】D
【解析】
【详解】A.由300℃时,增大压强,平衡正向移动,CH3OH的体积分数增大,所以p1>p2,A错误;
B.由图可知,升高温度,CH3OH的体积分数减小,平衡逆向移动,则该反应的△H<0,B错误;
C.A、B处的温度不同,平衡常数与温度有关,故平衡常数不等,C错误;
D.设向密闭容器充入了1molCO和2molH2,CO的转化率为x,则
,在Z点时,CH3OH的体积分数为,解得x=0.75,D正确;
故选D。
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. Ⅰ.回答下列问题
(1)在微生物作用的条件下,经过两步反应被氧化成。两步反应的能量变化示意图如下:
①第一步反应是___________(填“放热”或“吸热”)反应,判断依据是___________。
②1mol全部氧化成的热化学方程式是___________。
(2)已知: kJ·mol-1①
kJ·mol-1②
则与反应放出509kJ热量时,电子转移数目为___________。
(3)已知 kJ·mol-1,蒸发1mol需要吸收的能量为30kJ,其他相关数据如下表:
物质
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量(kJ)
436
200
a
则表中a=___________。
Ⅱ.某化学兴趣小组用50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行中和反应的反应热测定实验,实验装置如图。试回答下列问题:
(4)实验时玻璃搅拌器的使用方法是___________;不能用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器的理由是___________。
(5)某学生记录的实验数据如表所示。(已知:实验中盐酸和氢氧化钠溶液的密度均为1g·cm-3,中和反应后溶液的比热容J·g-1·℃-1)
实验序号
起始温度/℃
终止温度/℃
盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.2
23.3
2
20.2
20.4
23.4
3
20.4
20.6
23.8
依据该学生的实验数据计算,该实验测得反应放出的热量为___________J。
(6)下列操作会导致实验结果出现偏差的是___________(填标号)。
A.用量筒量取盐酸的体积时仰视读数
B.把量筒中的氢氧化钠溶液分多次倒入盐酸中
C.将50mL0.55mol·L-1氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol·L-1氢氧化钾溶液
D.做本实验的当天室温较高
E.大烧杯的杯盖中间小孔太大
【答案】(1) ①. 放热 ②. (或反应物的总能量大于生成物的总能量) ③. kJ⋅mol-1
(2)(或)
(3)369 (4) ①. 上下搅动 ②. Cu是热的良导体,传热快,热量损失大
(5)1337.6 (6)ABE
【解析】
【小问1详解】
①由图可知,第一步反应过程中,生成物的总能量低于反应物,为放热反应;
②由图可知: kJ⋅mol-1,
kJ⋅mol-1;2个热化学方程式相加即可得到 kJ⋅mol-1;
【小问2详解】
①+②得: kJ⋅mol-1,碳元素由+2价升高到+4价,即该反应放出509kJ热量时转移2mol,转移电子数为2NA;
【小问3详解】
由题中热化学方程式及蒸发1mol吸热30kJ可得: kJ⋅mol-1,则,;
【小问4详解】
实验时为防止打断温度计,玻璃搅拌器的使用方法是上下搅动;Cu是热的良导体,传热快,热量损失大,所以不能用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器;
【小问5详解】
三次温度差分别为:3.2℃、3.1℃、3.3℃,温度的平均值为3.2℃,溶液的总质量为100g,该实验测得反应放出的热量为J⋅g-1⋅℃-1g℃J;
【小问6详解】
A.用量筒量取盐酸的体积时仰视读数,使盐酸的体积不准确,会导致实验结果出现偏差,故A选;
B.把量筒中的氢氧化钠溶液分多次倒入盐酸中,会使热量散失,会导致实验结果出现偏差,故B选;
C.将50mL0.55mol·L-1氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol·L-1氢氧化钾溶液,氢氧化钠、氢氧化钾都属于强碱,氢氧根的量不变,对实验结果没有影响,故C不选;
D.做本实验的当天室温较高,但测量的是温度差,与室温无关,对实验结果没有影响,故D不选;
E.大烧杯的杯盖中间小孔太大,会使热量散失,会导致实验结果出现偏差,故E选;
故答案为:ABE。
16. Ⅰ.某温度时,在一个容积为2L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,填写下列空白。
(1)该反应的化学方程式为___________。
(2)反应开始至2min,气体Z的平均反应速率v(Z)=___________。
(3)上述反应在内反应速率与时间图像如图所示,在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素,则下列说法正确的是___________(填字母)。
A. 在时增大了压强 B. 在时加入催化剂
C. 在时降低了温度 D. 时X的转化率最高
Ⅱ.在2L的恒温密闭容器中通入5mol并加入足量发生反应∶ kJ/mol,反应过程中某气体的体积分数随时间变化如图所示。
(4)反应前2min平均反应速率___________;该温度下反应的平衡常数___________。若保持温度不变向平衡体系中再通入1mol,达到新平衡后氧气的体积分数___________(填“大于”“小于”或“等于”)原平衡时氧气的体积分数。
【答案】(1)
(2)0.05mol·L-1·min-1 (3)B
(4) ①. 0.5mol/(L·min) ②. 等于 ③. 1.5
【解析】
【小问1详解】
反应中X、Y的物质的量减少,Z的物质的量增多,则X、Y为反应物,Z为生成物,且mol∶0.1mol∶0.2mol=3∶1∶2,所以反应的化学方程式为;
【小问2详解】
反应开始至2min,用气体Z表示的平均反应速率为mol·L-1·min-1;
【小问3详解】
A.在时,正反应速率不变,逆反应速率增大,说明时增大了生成物浓度,错误;
B.X、Y、Z均为气体,为不等体的可逆反应,在时,正、逆反应速率增大相同的倍数,说明在时加入催化剂,正确;
C.在时,正、逆反应速率都减小且逆反应速率大于正反应速率,由上述分析可知,该反应为放热反应,降低温度平衡正向移动,应该是正、逆反应速率都减小且正反应速率大于逆反应速率,错误;
D.由图像可知,在t₁时改变条件平衡逆向移动,X的转化率减小,在时加入催化剂平衡不移动,X的转化率不变,在时改变条件平衡逆向移动,X的转化率减小,所以在时X的转化率最高,错误;
故选B;
【小问4详解】
根据图示可知曲线为的体积分数,反应过程中气体体积不变,则2min时,生成的物质的量为molmol,则2min平均反应速率mol·L-1·min-1,反应在9min后达到平衡,此时的体积分数为60%,则molmol,molmol,则平衡常数;保持温度不变,平衡常数不变,该反应前后体积不变,则通入氧气时,平衡后,转化率不变,则氧气的体积分数等于原平衡时氧气的体积分数。
17. 还原法处理氮的氧化物是环境科学研究的热点课题。
Ⅰ.氢气还原法。还原NO发生的反应为:。
(1)已知几种化学键的键能数据如下:
化学键
NO中的共价键
键能(kJ·mol-1)
436
630
946
463
___________kJ·mol-1。
Ⅱ.CO还原法。
利用高效催化剂处理汽车尾气中的NO和CO,发生反应: ,在2L恒容密闭容器中充入1molCO和1molNO,测得NO的转化率与温度、时间的关系如图所示:
(2)下列说法正确的是___________(填字母)。
A.
B. 上述反应一定能自发进行
C. 增大NO的浓度,反应物的转化率增大
D. 温度为、时的平衡常数分别为、,则
(3)温度下,0~10min内用CO表示的平均反应速率___________mol·L-1·min-1.
温度下,上述反应的平衡常数___________L·mol-1.
(4)温度下,向平衡后的容器内再加入1molCO和1molNO,则再次达平衡时NO的转化率___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
Ⅲ.用酸性溶液和(草酸)溶液反应研究影响反应速率的因素,离子方程式为。一实验小组欲通过测定单位时间内生成的速率,探究某种影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下(溶液已酸化):
实验序号
A溶液
B溶液
①
20mL0.1mol·L-1溶液
30mL0.1mol·L-1溶液
②
20mL0.2mol·L-1溶液
30mL0.1mol·L-1溶液
(5)该实验探究的是___________对化学反应速率的影响。如图一,相同时间内针筒中所得的体积大小关系是___________(填实验序号)。
图一
(6)若实验①在2min末收集了2.24mL(标准状况下),则在2min末,___________mol·L-1(假设混合液体积为50mL)。
(7)小组同学发现反应速率总是如图二,其中时间内速率变快的主要原因可能是①产物是该反应的催化剂;②___________。
图二
【答案】(1)-666 (2)AD
(3) ①. 0.04 ②. 2
(4)增大 (5) ①. 浓度 ②. ②>①
(6)0.0596 (7)该反应放热
【解析】
【小问1详解】
ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和=2×436 kJ·mol-1+2×630 kJ·mol-1-946 kJ·mol-1-4×463 kJ·mol-1=-666 kJ·mol-1;
故答案为:-666。
【小问2详解】
A.由图可知,时先达到平衡,所以,温度升高NO的平衡转化率减小,说明反应为放热反应,,故A正确;
B.反应的,,只有在低温条件下,才能自发进行,故B错误;
C.增大NO的浓度,平衡右移,但NO的转化率减小,故C错误;
D.温度为、时的平衡常数分别为、,因为,且反应为放热反应,则,故D正确;
故答案为:AD。
【小问3详解】
温度下,0~10min内,NO的转化率为80%,则CO的转化率也为80%,mol,则mol·L-1·min-1;温度下,NO的转化率为50%,则平衡时mol/L,mol/L,mol/L,mol/L,上述反应的平衡常数L·mol-1;
故答案为:0.04;2。
【小问4详解】
恒容条件下,温度下,向平衡后的容器内再加入1molCO和1molNO,相当于增大压强,平衡向气体体积减小的方向即正方向移动,则再次达平衡时NO的转化率增大;
故答案为:增大。
【小问5详解】
①和②实验中,溶液的浓度和体积均相同,但溶液的浓度不同,所以该实验探究的是浓度对化学反应速率的影响;由于②中草酸的浓度大于①中草酸的浓度,所以相同时间内针筒中所得的体积:②>①;
故答案为:②>①。
【小问6详解】
若实验①在2min末收集了标准状况下2.24mL(即mol),根据化学方程式,消耗的为mol,原有的物质的量为0.003mol,则在2min末,剩余的的物质的量为mol,mol⋅L-1;
故答案为:0.0596。
【小问7详解】
反应开始时反应速率增大,可能的原因除了产物是该反应的催化剂外,还可能是由于反应放热,温度升高,使反应速率增大;
故答案为:该反应放热。
18. 用活性炭还原处理氮氧化物,有关反应为C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)。
(1)写出上述反应的平衡常数表达式_______________。
(2)在2L恒容密闭器中加入足量C与NO发生反应,所得数据如表,回答下列问题。
实验编号
温度/℃
起始时NO的物质的量/mol
平衡时N2的物质的量/mol
1
700
0.40
0.09
2
800
0.24
0.08
①结合表中数据,判断该反应的△H____0(填“>”或“<”),理由是_________。
②判断该反应达到平衡的依据是_______。
A.容器内气体密度恒定 B.容器内各气体浓度恒定
C.容器内压强恒定 D.2v正(NO)= v逆(N2)
(3)700℃时,若向2L体积恒定的密闭容器中充入一定量N2和CO2发生反应:N2(g)+CO2(g)C(s)+2NO(g) ;其中N2、NO物质的量随时间变化的曲线如下图所示。请回答下列问题。
①0~10 min内的CO2平均反应速率v=____________。
②图中A点v(正)___v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
③第10 min时,外界改变的条件可能是_____________。
A.加催化剂 B.增大C的物质的量
C.减小CO2的物质的量 D.升温 E.降温
【答案】 ①. ②. > ③. 计算700℃和800℃的平衡常数K1<K2,所以△H >0 ④. AB ⑤. 0.01 mol·L-1·min-1 ⑥. > ⑦. AD
【解析】
【详解】(1)根据化学方程式C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g),平衡常数K=;
(2)①根据表格数据,列出实验1(700℃)的三段式:
C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g)
起始物质的量/mol 0.4 0 0
变化物质的量/mol 0.18 0.09 0.09
平衡物质的量/mol 0.22 0.09 0.09
K1===,
据表格数据,列出实验2(℃)的三段式:
C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g)
起始物质的量/mol 0.24 0 0
变化物质的量/mol 0.16 0.08 0.08
平衡物质的量/mol 0.08 0.08 0.08
K2===1>K1;
温度升高,K增大,则正反应为吸热反应,△H>0。
故答案为>;700℃和800℃的平衡常数K1<K2,所以△H >0。
②A、该反应气体的总质量是个变量,容器体积不变,所以密度是一个变量,当容器内气体密度恒定时,则反应达到平衡状态,故A正确;
B、各组分的浓度不再改变能说明反应达到平衡状态,故B正确;
C、该反应前后气体分子的数目相同,则气体的总物质的量一直不变,根据pV=nRT,恒温恒容条件下,压强一直不变,所以容器内压强恒定不能说明反应达到平衡状态,故C错误;
D、2v正(NO)= v逆(N2)错误,此时正反应速率和逆反应速率不相等,应是v正(NO)= 2v逆(N2)时反应达到平衡状态,故D错误;
故答案为AB。
③①随着反应进行,n(N2)逐渐减小,n(NO)逐渐增大,10min内,△n(N2)=0.2mol,物质的量变化之比等于计量系数之比,则△n(CO2)=0.2mol,所以v(CO2)= =0.01 mol·L-1·min-1;
②根据图象可知A点反应向正反应方向进行,则v(正)>v(逆),故答案为>;
③第10min时,N2、NO物质的量没有发生突变,N2的物质的量逐渐减小,速率比10min前大;NO物质的量逐渐增大,速率比10min前大。
A、加催化剂,不会引起物质的量的突变,只会增大反应速率,故A正确;
B、增大碳固体的物质的量,对反应速率没有影响,故B错误;
C、减小CO2的物质的量,反应速率减小,故C错误;
D、升温,反应速率增大,故D正确;
E、降温,反应速率减小,故E错误;
故选AD。
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环际大联考“逐梦计划”2024~2025学年度第一学期期中考试
高二化学试题
(试卷总分:100分 考试时间:75分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:C:12 N:14 O:16 S:32 H:1
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. “嵩岳苍苍,河水泱泱,中原文化悠且长”。河南省是中华民族和华夏文明的重要发祥地,更是我国产粮大省,小麦总产量占全国的四分之一左右,下列有关说法错误的是
A. 土壤酸化可使用碱性土壤改良剂,如生、熟石灰
B. 小麦收割机的燃油发动机工作时,包含化学能转化为热能的过程
C. 农民收割小麦会流出大量汗液,汗液属于电解质
D. 小麦保存时常常采用低温冷冻技术,原因之一是温度低,腐烂速率会减慢
2. 下列变化属于吸热反应的是
A. 碘的升华 B. 酸碱中和反应
C. 氢气的燃烧 D. Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应
3. 下列反应中,的是
A.
B. 高温下能自发进行的反应:
C.
D. 任何温度下均能自发进行的反应:
4. 下列热化学方程式书写正确的是
A. 已知12g石墨转化为CO时放出110.5kJ热量,则2C(石墨,s)+O2(g)=2CO(g) ∆H=+110.5 kJ∙mol−1
B. 已知强酸与强碱稀溶液生成1mol H2O的焓变为−57.3 kJ∙mol−1,则2NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l) ∆H=−57.3 kJ∙mol−1
C. 30g NO在空气中完全氧化成红棕色气体时放出58.1kJ的热量,则2NO2=O2+2NO ∆H=+58.1 kJ∙mol−1
D. 32g硫粉完全燃烧生成SO2气体放出269.8kJ的热量,则S(s)+O2(g)=SO2(g) ∆H=−269.8 kJ∙mol−1
5. 已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1;
②2Fe(s)+ O2(g)=Fe2O3(s) ΔH2;
③2Al(s)+ O2(g)=Al2O3(s) ΔH3;
④2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s) ΔH4。
下列关于反应焓变的判断正确的是
A. H2的燃烧热为ΔH1 B. ΔH2=ΔH3+ΔH4
C. 增加氧气的量可改变ΔH2、ΔH3的值 D. ΔH3<ΔH2
6. 下列关于影响化学反应速率的条件的说法正确的是
A. 增大压强一定能加快化学反应速率
B. 使用催化剂对化学反应速率没影响
C. 增加反应物的量一定能加速化学反应速率
D. 升高温度,一般能加快化学反应速率
7. 下列过程中,化学反应速率的增大对人类有益的是
A. 钢铁生锈 B. 塑料老化 C. 汽车尾气治理 D. 石材文物风化
8. 合成气转变为甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-90.8kJ·mol−1。一定条件下,将1mol CO和3mol H2通入2L的恒容密闭容器中,5min时测得H2的物质的量为2.4mol。下列说法正确的是
A. 0~5min,反应放出的热量为27.24kJ
B. 第5min时,H2的反应速率为0.06mol·L−1min−1
C. 其他条件不变,增大CO浓度可以增加体系中活化分子百分数
D. 反应到5min时,生成0.6mol CH3OH
9. 用Cl2生产某些含氯有机物时会生成副产物HCl,利用下列反应可实现氯的循环利用:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-115.6kJ·mol-1。恒温恒容的密闭容器中,充入一定量的反应物发生上述反应,能充分说明该反应达到化学平衡状态的是( )
A. 气体的质量不再改变
B. 氯化氢的转化率不再改变
C. 断开4molH—Cl键的同时生成4molH—O键
D. n(HCl)∶n(O2)∶n(Cl2)∶n(H2O)=4∶1∶2∶2
10. 对于反应,科学家根据光谱研究提出如下反应历程:
第一步:快反应;
第二步: 慢反应;
第三步: 快反应。
上述反应中可近似认为第二步反应不影响第一步反应的平衡,下列叙述正确的是
A. 该反应的速率由第二步反应决定
B. 反应的中间产物有N2O2、N2O和H2
C. 第三步反应中N2O与H2的每一次碰撞都是有效碰撞
D. 若第一步反应的,则升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大
11. 下列说法不能够用勒夏特勒原理来解释的是
A. 实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气
B. 溴水中有下列平衡Br2+H2OHBr+HBrO,当加入硝酸银溶液后(AgBr是淡黄色沉淀),溶液颜色变浅
C. SO2催化氧化制SO3的过程中使用过量的氧气,以提高二氧化硫的转化率
D. 恒温、恒压条件下,在2NO2N2O4平衡体系中充入He后,体系颜色变浅
12. 用来表示可逆反应: 的正确图像是
A. B.
C. D.
13. 80℃时,2L密闭容器中充入0.40molN2O4,发生反应,获得如下数据:
时间/s
0
20
40
60
80
100
0.00
0.12
0.20
0.26
0.30
0.30
下列判断正确的是
A. 升高温度该反应的平衡常数K减小
B. 20~40s内,
C. 反应达平衡时,吸收的热量为0.30QkJ
D. 100s时再通入0.40molN2O4,达新平衡时N2O4的转化率增大
14. CH3OH是重要的化工原料,工业上用CO与H2在催化剂作用下合成CH3OH,其反应为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。按n(CO)∶n(H2)=1∶2向密闭容器中充入反应物,测得平衡时混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。下列说法中,正确的是
A. p1<p2 B. 该反应的ΔH>0
C. 平衡常数:K(X)=K(Y) D. 在Z点时,CO转化率为75%
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. Ⅰ.回答下列问题
(1)在微生物作用的条件下,经过两步反应被氧化成。两步反应的能量变化示意图如下:
①第一步反应是___________(填“放热”或“吸热”)反应,判断依据是___________。
②1mol全部氧化成的热化学方程式是___________。
(2)已知: kJ·mol-1①
kJ·mol-1②
则与反应放出509kJ热量时,电子转移数目为___________。
(3)已知 kJ·mol-1,蒸发1mol需要吸收的能量为30kJ,其他相关数据如下表:
物质
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量(kJ)
436
200
a
则表中a=___________。
Ⅱ.某化学兴趣小组用50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行中和反应的反应热测定实验,实验装置如图。试回答下列问题:
(4)实验时玻璃搅拌器的使用方法是___________;不能用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器的理由是___________。
(5)某学生记录的实验数据如表所示。(已知:实验中盐酸和氢氧化钠溶液的密度均为1g·cm-3,中和反应后溶液的比热容J·g-1·℃-1)
实验序号
起始温度/℃
终止温度/℃
盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.2
23.3
2
20.2
20.4
23.4
3
20.4
20.6
23.8
依据该学生的实验数据计算,该实验测得反应放出的热量为___________J。
(6)下列操作会导致实验结果出现偏差的是___________(填标号)。
A.用量筒量取盐酸的体积时仰视读数
B.把量筒中的氢氧化钠溶液分多次倒入盐酸中
C.将50mL0.55mol·L-1氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol·L-1氢氧化钾溶液
D.做本实验的当天室温较高
E.大烧杯的杯盖中间小孔太大
16. Ⅰ.某温度时,在一个容积为2L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,填写下列空白。
(1)该反应的化学方程式为___________。
(2)反应开始至2min,气体Z的平均反应速率v(Z)=___________。
(3)上述反应在内反应速率与时间图像如图所示,在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素,则下列说法正确的是___________(填字母)。
A. 在时增大了压强 B. 在时加入催化剂
C. 在时降低了温度 D. 时X的转化率最高
Ⅱ.在2L的恒温密闭容器中通入5mol并加入足量发生反应∶ kJ/mol,反应过程中某气体的体积分数随时间变化如图所示。
(4)反应前2min平均反应速率___________;该温度下反应的平衡常数___________。若保持温度不变向平衡体系中再通入1mol,达到新平衡后氧气的体积分数___________(填“大于”“小于”或“等于”)原平衡时氧气的体积分数。
17. 还原法处理氮的氧化物是环境科学研究的热点课题。
Ⅰ.氢气还原法。还原NO发生的反应为:。
(1)已知几种化学键的键能数据如下:
化学键
NO中的共价键
键能(kJ·mol-1)
436
630
946
463
___________kJ·mol-1。
Ⅱ.CO还原法。
利用高效催化剂处理汽车尾气中的NO和CO,发生反应: ,在2L恒容密闭容器中充入1molCO和1molNO,测得NO的转化率与温度、时间的关系如图所示:
(2)下列说法正确的是___________(填字母)。
A.
B. 上述反应一定能自发进行
C. 增大NO的浓度,反应物的转化率增大
D. 温度为、时的平衡常数分别为、,则
(3)温度下,0~10min内用CO表示的平均反应速率___________mol·L-1·min-1.
温度下,上述反应的平衡常数___________L·mol-1.
(4)温度下,向平衡后的容器内再加入1molCO和1molNO,则再次达平衡时NO的转化率___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
Ⅲ.用酸性溶液和(草酸)溶液反应研究影响反应速率的因素,离子方程式为。一实验小组欲通过测定单位时间内生成的速率,探究某种影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下(溶液已酸化):
实验序号
A溶液
B溶液
①
20mL0.1mol·L-1溶液
30mL0.1mol·L-1溶液
②
20mL0.2mol·L-1溶液
30mL0.1mol·L-1溶液
(5)该实验探究的是___________对化学反应速率的影响。如图一,相同时间内针筒中所得的体积大小关系是___________(填实验序号)。
图一
(6)若实验①在2min末收集了2.24mL(标准状况下),则在2min末,___________mol·L-1(假设混合液体积为50mL)。
(7)小组同学发现反应速率总是如图二,其中时间内速率变快的主要原因可能是①产物是该反应的催化剂;②___________。
图二
18. 用活性炭还原处理氮氧化物,有关反应为C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)。
(1)写出上述反应的平衡常数表达式_______________。
(2)在2L恒容密闭器中加入足量C与NO发生反应,所得数据如表,回答下列问题。
实验编号
温度/℃
起始时NO的物质的量/mol
平衡时N2的物质的量/mol
1
700
0.40
0.09
2
800
0.24
0.08
①结合表中数据,判断该反应的△H____0(填“>”或“<”),理由是_________。
②判断该反应达到平衡的依据是_______。
A.容器内气体密度恒定 B.容器内各气体浓度恒定
C.容器内压强恒定 D.2v正(NO)= v逆(N2)
(3)700℃时,若向2L体积恒定的密闭容器中充入一定量N2和CO2发生反应:N2(g)+CO2(g)C(s)+2NO(g) ;其中N2、NO物质的量随时间变化的曲线如下图所示。请回答下列问题。
①0~10 min内的CO2平均反应速率v=____________。
②图中A点v(正)___v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
③第10 min时,外界改变的条件可能是_____________。
A.加催化剂 B.增大C的物质的量
C.减小CO2的物质的量 D.升温 E.降温
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