内容正文:
秦皇岛市第三中学2024-2025学年度第二学期期末考试
高一化学试卷(A)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16
一、单选题(每题3分,共20小题,共60分)
1. 下列变化中,既属于氧化还原反应又属于吸热反应的是
A. 锌和稀硫酸反应 B. 氢氧化钡晶体和氯化铵晶体反应
C. 酸碱中和反应 D. 碳和二氧化碳反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.金属与稀硫酸反应放热,A项不符合题意;
B.氢氧化钡晶体和氯化铵晶体反应吸热,但没有元素的化合价变化,为非氧化还原反应,B项不符合题意;
C.中和反应为放热反应,没有元素的化合价变化,为非氧化还原反应,C项不符合题意;
D.碳和二氧化碳的反应为吸热反应,碳元素的化合价变化,为氧化还原反应,D项符合题意;
故选D。
2. 合成氨工业中氢气可由天然气和水反应制备,其主要反应为:;ΔH=+162kJ·moL-1,共价键的键能与热化学方程式信息如下表(25℃、101kPa),则CH4分子中C-H键能为:
化学键
H-O
C=O
H-H
键能/kJ·mol-1
464
803
436
A. 207 kJ·mol-1 B. 414 kJ·mol-1 C. 632 kJ·mol-1 D. 828 kJ·mol-1
【答案】B
【解析】
【详解】在化学反应中,旧键断开需要吸收能量,新键形成释放能量,反应热△H=反应物的总键能一生成物的总键能,设C-H键能为ak·mol-1,则该反应的反应热△H=4×a+4×464 kJ·mol-1-2×803kJ·mol-1-4×436 kJ·mol-1=+162 kJ·mol-1,a=414 kJ·mol-1;
故答案为:B。
3. 下列关于热化学反应的描述正确的是
A. 若2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1;2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2,则ΔH1<ΔH2
B. 若C(金刚石,s)=C(石墨,s) ΔH=-1.9 kJ·mol—1,则金刚石能量更高更稳定
C. 若H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol—1 ,则NaOH固体和HCl反应的反应热 ΔH=-57.3 kJ·mol—1
D. 若C2H2(g)的燃烧热ΔH=-1299.6 kJ·mol-1,则乙炔燃烧的热化学方程式为:2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2599.2 kJ·mol-1
【答案】D
【解析】
【详解】A.液化是物质释放热量的过程,故生成液态水放热更多,ΔH1>ΔH2,故A错误;
B.因为C(金刚石,s)=C(石墨,s) ΔH=-1.9 kJ·mol—1,是放热反应,说明金刚石能量大于石墨能量,石墨更稳定,故B错误;
C.NaOH固体溶于水还要放热,故氢氧化钠和HCl反应的反应热ΔH≠-57.3 kJ·mol-1,故C错误;
D.燃烧热指1mol纯物质在标准条件(25℃、101 kPa)下与氧气完全燃烧生成指定稳定氧化物(如CO2(g)、H2O(l)、SO2 (g)等)时释放的热量,则乙炔燃烧的热化学方程式为:2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-1299.6 kJ·mol-1×2=-2599.2 kJ·mol-1,故D正确;
故答案为D。
4. 已知在1×105Pa,298K条件下,1mol氢气燃烧生成水蒸气放出242kJ热量,下列热化学方程式正确的是
A. H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=+242 kJ⋅mol-1
B. H2O(g)=H2(g)+O2(g) ΔH=+242 kJ⋅mol-1
C. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-484 kJ⋅mol-1
D. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=+484 kJ⋅mol-1
【答案】B
【解析】
【分析】在1×105Pa,298K条件下,1mol氢气燃烧生成水蒸气放出242kJ热量,其热化学方程式为:,据此解答。
【详解】A.1mol氢气燃烧生成液态水反应为放热反应,则,A错误;
B.根据分析:,则,B正确;
C.根据分析:,则,反应热对应的产物应为水蒸气,而非液态水,C错误;
D.对应反应热,D错误;
故选B。
5. 下图是某反应A+B→C的反应历程和相对能量示意图。下列有关分析错误的是
A. 总反应属于吸热反应 B. 总反应速率主要由第一步反应的快慢决定
C. 第一步反应和第二步反应都属于吸热反应 D. 图像中最稳定的物质为C
【答案】D
【解析】
【详解】A.总反应为A+B→C,由于产物C的相对能量大于反应物A和B的总能量,所以总反应属于吸热反应,A正确;
B.由图像可知,第一步反应的活化能远大于第二步反应的活化能,所以第一步反应的速率较小,决定了总反应的快慢,B正确;
C.由图像可知,第一步反应为A+B→X,第二步反应为X→C,这两步反应的产物相对能量都大于各自的反应物相对能量,所以两步反应都属于吸热反应,C正确;
D.物质的能量越高越不稳定,则处于最稳定状态的物质为反应物A和B,D错误;
故选D。
6. 气态含氮化合物及其相关反应是新型科研热点。
已知:①
②
③
下列关系式正确的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由盖斯定律可知,反应③=②-3×①,则,故答案选A。
7. 化学与生活密切相关,下列措施的目的是加快反应速率的是
A. 在食品中添加苯甲酸钠做防腐剂
B. 工业制硫酸时,将黄铁矿粉碎煅烧
C. 在钢铁中加入铬、镍等金属元素制成不锈钢
D. 在水果罐头中加入抗坏血酸做抗氧化剂
【答案】B
【解析】
【详解】A.食品中添加防腐剂苯甲酸钠的目的是防止食品腐败变质,即减慢食品变质的反应速率,A项不符合题意;
B.将黄铁矿粉碎再煅烧可增大FeS2与O2的接触面积,加快反应速率,B项符合题意;
C.在钢铁中加入铬、镍等金属元素制成不锈钢可防止钢铁锈蚀,C项不符合题意;
D.在水果罐头中加入抗氧化剂抗坏血酸,可以减慢水果罐头氧化变质的反应速率,D项不符合题意。
答案选B。
8. 已知4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g),若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,则正确的关系是
A. v(NH3)=v(O2) B. v(O2)=v(H2O) C. v(NH3)=v(H2O) D. v(O2)=v(NO)
【答案】D
【解析】
【分析】反应速率比等于系数比;
【详解】A.,A错误;
B.,B错误;
C.,C错误;
D.,D正确;
故选D。
9. 对于反应3A(g)+B(s)2C(g)+2D(g)在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示反应速率最快的是
A. v(A)=0.1mol·(L·s)-1 B. v(B)=6mol·(L·min)-1
C. v(C)=8mol·(L·min)-1 D. v(D)=4mol·(L·min)-1
【答案】C
【解析】
【分析】同一化学反应中,同一段时间内,各物质的反应速率之比等于其计量数之比;先把不同物质的反应速率换算成同一物质的反应速率再进行比较,且要统一单位,本题可统一转化成物质C表示的反应速率,据此分析解题。
【详解】A.v(A)=0.1mol·(L·s)-1=0.160=mol/(L·min)=6 mol/(L·min)
B.B是固体,固体的浓度视为常数,故不能用固体的浓度变化来表示反应速率,故B错误;
C.v(C)=8mol·(L·min)-1,对应的v(A)== 8mol·(L·min)-1=12mol·(L·min)-1;
D.v(D)=4mol·(L·min)-1,对应的v(A)== 4mol·(L·min)-1=6mol·(L·min)-1;
综上所述,C项换算成A表示的反应速率最快,符合题意。
故选C。
10. 反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变不能使反应速率加快的是
①增加碳的量; ②将容器的体积缩小一半;③保持体积不变,充入Ne使体系压强增大; ④保持体积不变,充入水蒸气; ⑤充入N2
A. ①③ B. ②④ C. ①③⑤ D. ③④⑤
【答案】C
【解析】
【详解】①C为固体,增加C的量,其浓度不变,不能使反应速率加快,①符合题意;
②将容器的体积缩小一半,各反应气体的浓度增大,能使反应速率加快,②不符合题意;
③保持体积不变,充入N2使体系压强增大,但各反应组分的浓度不变,不能使反应速率加快,③符合题意;
④保持体积不变,充入水蒸气,H2O(g)的浓度增大,即反应物浓度增大,能使反应速率加快,④不符合题意;
⑤充入N2,容器体积增大,各反应气体的浓度减小,不能使反应速率加快,⑤符合题意;
则符合题意的是①③⑤,故选C。
11. 某温度下,CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常数K1=20,在同一温度下,反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常数K2为
A. 2500 B. 50 C. 0.02 D. 0.05
【答案】D
【解析】
【详解】互为可逆反应,化学平衡常数互为倒数,所以的平衡常数。
故答案选D。
12. 对可逆反应2A(s)+3B(g)C(g)+2D(g) △H<0,在一定条件下达到平衡,下列有关叙述正确的是
A. 压强增大一倍,平衡不移动,v正、v逆不变
B. 升高温度,平衡向逆反应方向移动
C. 增加A的量,平衡向正反应方向移动
D. 减小B的浓度,则一定有v正>v逆
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应为气体体积不变的反应,增大压强平衡不移动,但v正、v逆同等程度的增大,故A错误;
B.该反应的正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,故B正确;
C.A为纯固体,增加A的量,平衡不移动,故C错误;
D.减小B的浓度,平衡逆向移动,v正<v逆,故D错误;
故答案选B。
13. 用下列实验装置(部分夹持装置略去)进行相应的实验,能达到实验目的的是
A.探究温度对化学平衡的影响
B.探究浓度对化学反应速率的影响
C.测定锌和一定浓度稀硫酸的反应速率
D.验证对分解的催化作用
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.两个圆底烧瓶中反应相同,但是温度不同,平衡后两个烧瓶中气体颜色不同,可以验证温度对平衡的影响,故A正确;
B.过氧化氢具有强氧化性,可以将亚硫酸氢根离子氧化成硫酸根离子,其自身被还原成 H2O,此反应无明显现象,且存在溶液总体积、浓度两个变量,无法比较浓度对化学反应速率的影响,故B错误;
C.生成的氢气直接从长颈漏斗溢出,无法准确测量生成氢气的体积,不能测定化学反应速率,故C错误;
D.该实验既有温度的影响又有氯化铁的影响,影响因素不唯一,故D错误;
故选A。
14. 下列关于化学反应速率的说法正确的是
A. 升高温度可降低化学反应的活化能,提高活化分子百分数,加快化学反应速率
B. 反应物浓度增大,单位体积活化分子数增多,有效碰撞的几率增加,反应速率增大
C. 催化剂能提高活化分子的活化能,从而加快反应速率
D. 有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的容积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率加快
【答案】B
【解析】
【详解】A.升高温度部分非活化分子吸收能量后变为活化分子,所以增大活化分子百分数,化学反应速率加快,但反应的活化能不变,故A错误;
B.增大浓度,增大单位体积内活化分子个数,有效碰撞的几率增加,反应速率增大,故B正确;
C.催化剂通过降低活化分子的活化能,从而加快反应速率,故C错误;
D.缩小体积相当于增大压强,增大单位体积内活化分子个数,但活化分子百分数不变,故D错误。
答案选B。
15. 下列措施或现象不能用勒夏特列原理解释的是
A. 合成氨工业中需要采用高压的条件
B. 红棕色的加压后颜色先变深后变浅
C. 向醋酸溶液中加入少许醋酸钠固体,溶液的pH增大
D. 、、HI平衡时的混合气体,缩小容器的体积,颜色变深
【答案】D
【解析】
【详解】A.合成氨工业的反应是一个气体总物质的量减小的反应,增大压强,平衡向右移,符合勒夏特列原理,A项不符合题意;
B.平衡体系中,加压时容器的体积缩小,平衡向右移,所以颜色先变深后变浅,符合勒夏特列原理,B项不符合题意;
C.,加入固体,溶液中的浓度增大,平衡逆向移动,减小,pH增大,符合勒夏特列原理,C项不符合题意;
D.、、平衡时的混合气体,缩小容器的体积,即使没有平衡,气体的颜色也变深,不符合勒夏特列原理,D项符合题意;
故答案为:D。
16. 保持温度和容器容积不变,下列不能判断可逆反应达到平衡状态的是
A. B. 容器内压强恒定不变
C. 体系的密度保持不变 D. 当
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据同一可逆反应用不同物质表示的反应速率数值之比=化学计量数之比,可得:,可判断平衡,A不选;
B.由化学方程式可得,该反应正向气体分子数增加,所以容器内压强保持不变,可判断平衡,B不选;
C.,密闭容器的容积恒定,所以体积不变,C为固体,所以气体的总质量随着平衡发生移动而发生变化,只有平衡不发生移动时,气体的总质量才不变,此时密度不变,所以当混合气体的密度不变时,表明该反应已达到平衡状态, C不选;
D.,无法确定投放量,且反应中物质的量改变量恒定相同,无法确定为平衡状态,D选;
故选D。
17. 在容积不变的密闭容器中存在如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ∆H=-Q kJ/mol(Q>0),当其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响如下图所示,下列分析正确的是
A. 在图Ⅰ中,t1时刻增大O2的浓度
B. 在图Ⅱ中,t1时刻增大了压强
C. 在图Ⅲ可知,温度关系为T甲>T乙
D. 若反应为绝热,SO2的平衡转化率会减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.在图Ⅰ中,t1时正逆反应速率均突然增大,平衡正向移动,应该是增大压强,故A错误;
B.在图Ⅱ中,t1时正逆反应速率均突然增大,且正逆反应速率相等,平衡不移动,应该是加入催化剂,故B错误;
C.由图Ⅲ可知,乙先达到平衡,反应速率较快,则乙温度较高,温度关系为T甲<T乙,故C错误;
D.该反应为放热反应,若反应为绝热,反应过程中容器温度上升,平衡逆向移动,SO2的平衡转化率会减小,故D正确;
故选D。
18. 氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分化学平衡常数K的值。下列说法正确的是
反应
大气固氮
N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)
工业固氮
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)
温度/℃
27
2000
25
400
450
平衡常数K
3.84×10-11
0.1
3.84×108
0.507
0.152
A. 大气固氨和工业固氮都属于放热反应
B. 常温下大气固氮几乎不可能,而工业固氮很容易进行
C. 450℃时,在2L的恒容密闭容器中充入2molN2、4molH2和2molNH3,发生工业固氮反应,此时反应向正向进行
D. 工业固氮时温度越低,K值越大,反应速率越快
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题干表中数据可知,大气固氮反应中温度越高,K越大,说明升高温度平衡正向移动,则正反应是一个吸热反应,而工业固氮反应中温度越高,K越小,说明升高温度平衡逆向移动,则正反应是一个放热反应,A错误;
B.化学平衡常数只能说明反应进行的彻底程度问题,与大气固氮和工业固氮反应进行的难易程度无关,B错误;
C.450℃时,在2L的恒容密闭容器中充入2molN2、4molH2和2molNH3,换算为浓度分别为1mol/LN2、2mol/LH2、1mol/LNH3,此时浓度商为,故反应向正向进行,C正确;
D.合成氨是放热反应,温度越低,有利于平衡向正反应移动,反应的转化率越高,反应越完全,但温度越低反应速率越慢,D错误;
答案选C。
19. 下列判断正确的是
A. 一定温度下,反应的,则该反应的
B. 反应常温下可自发进行,该反应为吸热反应
C. 反应的,
D. 在常温下能自发进行,则该反应的
【答案】A
【解析】
【详解】A.该反应为吸热的自发反应,根据ΔH-TΔS<0反应能自发进行,则,A正确;
B.该反应为气体体积减小的反应,ΔS<0,一定温度下反应能自发进行,则ΔH-TΔS<0,因此ΔH<0,B错误;
C.该反应为气体体积减小的反应,ΔS<0,常温下反应可自发进行,则ΔH-TΔS<0,因此 ΔH<0,该反应为放热反应,C错误;
D.该反应为气体体积减小的反应,ΔS<0,常温下反应能自发进行,则ΔH-TΔS<0,因此 ΔH<0,D错误;
故选A。
20. 有关工业固氮的说法正确的是
A. 使用铁催化剂可提高反应物的转化率
B. 循环使用、可提高的产率
C. 温度控制在左右有利于反应向正方向进行
D. 增大压强有利于加快反应速率,所以压强越大越好
【答案】B
【解析】
【详解】A.使用铁催化剂可提高反应物的速率,对转化率无影响,故A错误;
B.循环使用N2、H2,可使反应物尽可能转化为生成物,则可提高氨的产率,故B正确;
C.合成氨反应为放热反应,温度控制在500℃左右与催化剂活性、反应速率有关,而升高温度合成氨反应逆向移动,故C错误;
D.压强越大,对设备的要求越高,成本越高,因此压强不是越大越好,故D错误;
故选B。
二、填空题(每空2分,共4小题,共40分)
21. 按要求完成下列问题:
(1)16gCH4(g)与适量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l),放出890.3kJ热量,写出甲烷燃烧热的热化学方程式:___________。
(2)若适量的N2和O2完全反应,每生成0.5molNO2需要吸收16.95kJ热量,写出该反应的热化学方程式___________。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
1mol纯物质完全燃烧生成指定产物放出的热量称为燃烧热,16g的物质的量为1mol,与适量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l),放出890.3kJ热量,则表示甲烷燃烧热的热化学方程式为;
【小问2详解】
生成0.5mol吸热16.95kJ,则生成2mol吸热,热化学方程式为。
22. 50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是___。
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是___。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值___(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)。
(4)实验中60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量___(填“相等”、“不相等”),所求中和热___(填“相等”、“不相等”)。
【答案】 ①. 环形玻璃搅拌棒 ②. 保温隔热的作用 ③. 偏小 ④. 不相等 ⑤. 相等
【解析】
【分析】(1)根据量热计的构造来判断该装置的缺少仪器;
(2)中和热测定实验成败的关键是保温工作;
(3)不盖硬纸板,会有一部分热量散失;
(4)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,并根据中和热的概念和实质来回答。
【详解】(1)根据量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒,
故答案为:环形玻璃搅拌棒;
(2)中和热测定实验成败关键是保温工作,大小烧杯之间填满碎纸条的作用是:减少实验过程中的热量损失,
故答案为:保温隔热的作用;
(3))大烧杯上如不盖硬纸板,会有一部分热量散失,求得的中和热数值将会减小,
故答案为:偏小;
(4)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,并若用60mL0.25mol•L-1H2SO4溶液跟50mL0.55mol•L-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增多,所放出的热量偏高,但是中和热的均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热,与酸碱的用量无关,所以用50mL0.50mol•L-1盐酸代替H2SO4溶液进行上述实验,测得中和热数值相等,
故答案为:不相等;相等。
23. 目前工业上可用CO2来生产燃料甲醇,有关反应为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。现向体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,反应过程中测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间的变化如图所示。
(1)计算3min内用氢气表示的该反应的反应速率v(H2)=___________;3min时,正反应速率___________逆反应速率(填:“>”“=”或“<”)。
(2)10min反应达平衡,氢气的转化率为___________。
(3)在其他条件不变的情况下,将体系体积压缩到原来的二分之一,下列说法正确的是___________
A. 氢气的浓度减小 B. 正反应速率增大
C. 逆反应速率减小 D. 达到平衡的时间不变
【答案】(1) ①. 0.5mol/(L·min) ②. >
(2)75% (3)B
【解析】
【小问1详解】
0~3min,从1.00降至0.50mol/L,则,则;3min后浓度仍在减小,则3min时反应正向进行,故;
【小问2详解】
平衡时,则消耗浓度为,转化率=;
【小问3详解】
其他条件不变,体积压缩至:
A.氢气浓度增大,A错误;
B.反应物浓度增大,正反应速率增大,B正确;
C.生成物浓度增大,逆反应速率增大,C错误;
D.浓度增大,反应速率增大,达到平衡时间缩短,D错误;
答案选B。
24. 在10L的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。其化学平衡常数K和温度T的关系如下表:
T/℃
700
800
830
1000
1200
K
06
0.9
1.0
1.7
2.6
(1)该反应为___________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)该反应的化学平衡常数表达式为K=___________。保持温度和体积不变,充入一定量的CO2,则平衡常数___________(填“增大”“减小”“不变”)。
(3)能说明该反应达到化学平衡状态的是___________(填字母)。
A.一定温度下容器中压强不变
B.混合气体中c(CO)不变
C.v正(H2)=v逆(H2O)
D.c(CO2)=c(CO)
E.氢气转化率不变
(4)下列措施可以提高H2的平衡转化率的是___________(填字母)
A. 选择适当的催化剂
B. 增大压强
C. 及时分离H2O(g)
D. 升高温度
(5)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为___________℃。
(6)800℃,某时刻测得c(CO2)=0.5mol·L-1,c(CO)=0.5mol·L-1,c(H2)=1.5mol·L-1,c(H2O)=0.5mol·L-1,则此时反应是否达到平衡状态___________(填“是”“否”)。此时,v正___________v逆(填“<”“>”“=”)。
【答案】(1)吸热 (2) ① ②. 不变
(3)B、C、E (4)CD
(5)830 (6) ①. 否 ②. >
【解析】
【小问1详解】
温度升高,增大,说明升高温度,平衡正向移动,该反应为吸热反应;
【小问2详解】
该反应的化学平衡常数表达式为K=;平衡常数只与温度有关,与浓度无关,保持温度和体积不变,充入一定量的CO2,则平衡常数不变;
【小问3详解】
恒容密闭容器发生CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g):
A.反应前后气体分子数不变,压强始终不变,压强不变不能判断反应是否平衡,A不符题意;
B.不变说明正逆反应速率相等,反应已达平衡,B符合题意;
C.,说明正逆速率相等,反应已达平衡,C符合题意;
D.与平衡无关,不能判断反应是否平衡,D不符题意;
E.转化率不变说明反应已达到限度,即反应已达到平衡,E符合题意;
故选BCE;
【小问4详解】
A.催化剂不影响平衡,不能提高氢气平衡转化率,A不符题意;
B.反应前后气体分子数不变,压强不影响该平衡,不能提高氢气平衡转化率,B不符题意;
C.分离,平衡正向移动,转化率提高,C符合题意;
D.该反应是吸热反应,升温平衡正向移动,氢气转化率提高,D符合题意;
故选CD;
【小问5详解】
,则,对应温度830℃;
【小问6详解】
800℃时,浓度商,反应未达平衡状态,而是正向进行,正逆。
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秦皇岛市第三中学2024-2025学年度第二学期期末考试
高一化学试卷(A)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16
一、单选题(每题3分,共20小题,共60分)
1. 下列变化中,既属于氧化还原反应又属于吸热反应的是
A. 锌和稀硫酸反应 B. 氢氧化钡晶体和氯化铵晶体反应
C. 酸碱中和反应 D. 碳和二氧化碳反应
2. 合成氨工业中氢气可由天然气和水反应制备,其主要反应为:;ΔH=+162kJ·moL-1,共价键的键能与热化学方程式信息如下表(25℃、101kPa),则CH4分子中C-H键能为:
化学键
H-O
C=O
H-H
键能/kJ·mol-1
464
803
436
A. 207 kJ·mol-1 B. 414 kJ·mol-1 C. 632 kJ·mol-1 D. 828 kJ·mol-1
3. 下列关于热化学反应的描述正确的是
A. 若2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1;2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2,则ΔH1<ΔH2
B 若C(金刚石,s)=C(石墨,s) ΔH=-1.9 kJ·mol—1,则金刚石能量更高更稳定
C. 若H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol—1 ,则NaOH固体和HCl反应的反应热 ΔH=-57.3 kJ·mol—1
D. 若C2H2(g)的燃烧热ΔH=-1299.6 kJ·mol-1,则乙炔燃烧的热化学方程式为:2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2599.2 kJ·mol-1
4. 已知在1×105Pa,298K条件下,1mol氢气燃烧生成水蒸气放出242kJ热量,下列热化学方程式正确的是
A. H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=+242 kJ⋅mol-1
B. H2O(g)=H2(g)+O2(g) ΔH=+242 kJ⋅mol-1
C. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-484 kJ⋅mol-1
D. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=+484 kJ⋅mol-1
5. 下图是某反应A+B→C的反应历程和相对能量示意图。下列有关分析错误的是
A. 总反应属于吸热反应 B. 总反应速率主要由第一步反应的快慢决定
C. 第一步反应和第二步反应都属于吸热反应 D. 图像中最稳定的物质为C
6. 气态含氮化合物及其相关反应是新型科研热点。
已知:①
②
③
下列关系式正确的是
A. B.
C. D.
7. 化学与生活密切相关,下列措施的目的是加快反应速率的是
A. 在食品中添加苯甲酸钠做防腐剂
B. 工业制硫酸时,将黄铁矿粉碎煅烧
C. 在钢铁中加入铬、镍等金属元素制成不锈钢
D. 在水果罐头中加入抗坏血酸做抗氧化剂
8. 已知4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g),若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,则正确的关系是
A. v(NH3)=v(O2) B. v(O2)=v(H2O) C. v(NH3)=v(H2O) D. v(O2)=v(NO)
9. 对于反应3A(g)+B(s)2C(g)+2D(g)在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示反应速率最快的是
A. v(A)=0.1mol·(L·s)-1 B. v(B)=6mol·(L·min)-1
C. v(C)=8mol·(L·min)-1 D. v(D)=4mol·(L·min)-1
10. 反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变不能使反应速率加快的是
①增加碳的量; ②将容器的体积缩小一半;③保持体积不变,充入Ne使体系压强增大; ④保持体积不变,充入水蒸气; ⑤充入N2
A. ①③ B. ②④ C. ①③⑤ D. ③④⑤
11. 某温度下,CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常数K1=20,在同一温度下,反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常数K2为
A. 2500 B. 50 C. 0.02 D. 0.05
12. 对可逆反应2A(s)+3B(g)C(g)+2D(g) △H<0,在一定条件下达到平衡,下列有关叙述正确的是
A. 压强增大一倍,平衡不移动,v正、v逆不变
B. 升高温度,平衡向逆反应方向移动
C. 增加A量,平衡向正反应方向移动
D. 减小B的浓度,则一定有v正>v逆
13. 用下列实验装置(部分夹持装置略去)进行相应的实验,能达到实验目的的是
A.探究温度对化学平衡的影响
B.探究浓度对化学反应速率的影响
C.测定锌和一定浓度稀硫酸的反应速率
D.验证对分解的催化作用
A. A B. B C. C D. D
14. 下列关于化学反应速率的说法正确的是
A. 升高温度可降低化学反应的活化能,提高活化分子百分数,加快化学反应速率
B. 反应物浓度增大,单位体积活化分子数增多,有效碰撞的几率增加,反应速率增大
C. 催化剂能提高活化分子的活化能,从而加快反应速率
D. 有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的容积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率加快
15. 下列措施或现象不能用勒夏特列原理解释的是
A. 合成氨工业中需要采用高压的条件
B. 红棕色的加压后颜色先变深后变浅
C. 向醋酸溶液中加入少许醋酸钠固体,溶液的pH增大
D. 、、HI平衡时的混合气体,缩小容器的体积,颜色变深
16. 保持温度和容器容积不变,下列不能判断可逆反应达到平衡状态的是
A. B. 容器内压强恒定不变
C. 体系密度保持不变 D. 当
17. 在容积不变的密闭容器中存在如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ∆H=-Q kJ/mol(Q>0),当其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响如下图所示,下列分析正确的是
A. 在图Ⅰ中,t1时刻增大O2的浓度
B. 图Ⅱ中,t1时刻增大了压强
C. 在图Ⅲ可知,温度关系为T甲>T乙
D. 若反应为绝热,SO2的平衡转化率会减小
18. 氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分化学平衡常数K的值。下列说法正确的是
反应
大气固氮
N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)
工业固氮
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)
温度/℃
27
2000
25
400
450
平衡常数K
3.84×10-11
0.1
3.84×108
0.507
0.152
A. 大气固氨和工业固氮都属于放热反应
B. 常温下大气固氮几乎不可能,而工业固氮很容易进行
C. 450℃时,在2L的恒容密闭容器中充入2molN2、4molH2和2molNH3,发生工业固氮反应,此时反应向正向进行
D. 工业固氮时温度越低,K值越大,反应速率越快
19. 下列判断正确的是
A. 一定温度下,反应的,则该反应的
B. 反应常温下可自发进行,该反应为吸热反应
C. 反应的,
D. 在常温下能自发进行,则该反应的
20. 有关工业固氮的说法正确的是
A. 使用铁催化剂可提高反应物的转化率
B. 循环使用、可提高的产率
C. 温度控制在左右有利于反应向正方向进行
D. 增大压强有利于加快反应速率,所以压强越大越好
二、填空题(每空2分,共4小题,共40分)
21. 按要求完成下列问题:
(1)16gCH4(g)与适量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l),放出890.3kJ热量,写出甲烷燃烧热的热化学方程式:___________。
(2)若适量的N2和O2完全反应,每生成0.5molNO2需要吸收16.95kJ热量,写出该反应的热化学方程式___________。
22. 50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是___。
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是___。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值___(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)。
(4)实验中60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量___(填“相等”、“不相等”),所求中和热___(填“相等”、“不相等”)。
23. 目前工业上可用CO2来生产燃料甲醇,有关反应为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。现向体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,反应过程中测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间的变化如图所示。
(1)计算3min内用氢气表示的该反应的反应速率v(H2)=___________;3min时,正反应速率___________逆反应速率(填:“>”“=”或“<”)。
(2)10min反应达平衡,氢气的转化率为___________。
(3)在其他条件不变的情况下,将体系体积压缩到原来的二分之一,下列说法正确的是___________
A. 氢气的浓度减小 B. 正反应速率增大
C. 逆反应速率减小 D. 达到平衡时间不变
24. 在10L的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。其化学平衡常数K和温度T的关系如下表:
T/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
(1)该反应为___________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)该反应的化学平衡常数表达式为K=___________。保持温度和体积不变,充入一定量的CO2,则平衡常数___________(填“增大”“减小”“不变”)。
(3)能说明该反应达到化学平衡状态的是___________(填字母)。
A.一定温度下容器中压强不变
B.混合气体中c(CO)不变
C.v正(H2)=v逆(H2O)
D.c(CO2)=c(CO)
E.氢气转化率不变
(4)下列措施可以提高H2的平衡转化率的是___________(填字母)
A. 选择适当的催化剂
B. 增大压强
C. 及时分离H2O(g)
D. 升高温度
(5)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为___________℃。
(6)800℃,某时刻测得c(CO2)=0.5mol·L-1,c(CO)=0.5mol·L-1,c(H2)=1.5mol·L-1,c(H2O)=0.5mol·L-1,则此时反应是否达到平衡状态___________(填“是”“否”)。此时,v正___________v逆(填“<”“>”“=”)。
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