精品解析:湖北省孝感高级中学2025-2026学年高二上学期8月月考化学试题
2025-09-10
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内容正文:
孝感高中2024级高二年级
化学试题
考试时间:2025年8月17日 考试用时75分钟。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 S:32 Na:23 Cu:64
第I卷(选择题,共45分)
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 2023年5月10日,天舟六号货运飞船成功发射,标志着我国航天事业进入到高质量发展新阶段。下列不能作为火箭推进剂的是
A. 液氮-液氢 B. 液氧-液氢 C. 液态-肼 D. 液氧-煤油
2. 下列变化过程,属于放热反应的是
①液态水变成水蒸气
②酸碱中和反应
③浓H2SO4稀释
④固体NaOH溶于水
⑤H2在Cl2中燃烧
⑥碳酸氢钠和盐酸的反应
A. ②③④⑤ B. ②③④ C. ②⑤ D. ①③⑤
3. 下列说法中正确的说法有几个
①活化分子间的碰撞不一定能发生化学反应
②普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应
③增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子数,从而使有效碰撞次数增多
④有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增大活化分子的百分数,从而使反应速率增大
⑤不能用固体或纯液体的变化量来表示反应快慢
⑥催化剂能增大活化分子百分数,从而增大化学反应速率
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
4. 下列说法正确的是
A. 在光照或点燃条件下不同
B. 在一定条件下,将和置于密闭容器中充分反应生成放热,则其热化学方程式为:
C. 已知: , ,则
D. 101kPa时,2克氢气完全燃烧生成液态水放出热量,有关氢气燃烧的热化学方程式表示为
5. ,时,气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量用表示。结合表中信息判断下列说法错误的是
共价键
F-F
436
157
568
432
298
A.
B. 表中最稳定的共价键是键
C.
D.
6. 已知:
下列说法正确的是
A. 的燃烧热为
B. 同质量的和完全燃烧,燃烧放出的热量多
C.
D.
7. 下列选项正确的是
A. 图①可表示 的能量变化
B. 若: 则结合图像②可推知
C. 实验的环境温度为20℃,将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的、NaOH溶液混合,测得混合液的最高温度如图③所示(已知V1+V2=60 mL)
D. 已知稳定性:B<A<C,某反应由两步构成:A→B→C,反应过程中的能量变化曲线如图④所示
8. 对于反应,科学家根据光谱学研究提出如下反应历程:
第一步: 快速平衡
第二步: 慢反应
第三步: 快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列叙述正确的是
A. 反应速率
B. 恒温恒容条件下,充入惰性气体Ar不影响该反应速率
C. 是该反应的催化剂,是中间产物
D. 若第一步反应,则升高温度,正减小,逆增大
9. 以反应 5H2C2O4+2+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O 为例探究外界条件对化学反应速率的影响。实验时,分别量取 H2C2O4 溶液和酸性 KMnO4 溶液,迅速混合并开始计时,通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。下列说法不正确的是
实验编号
H2C2O4 溶液
酸性 KMnO4 溶液
温度/℃
浓度/(mol·L-1)
体积/mL
浓度/(mol·L-1)
体积/mL
①
0.10
2.0
0.010
4.0
25
②
0.20
2.0
0.010
4.0
25
③
0.20
2.0
0.010
4.0
50
A. 实验①②③所加的H2C2O4溶液均要过量
B. 实验①和②起初反应均很慢,过了一会儿速率突然增大,可能是生成的Mn2+对反应起催化作用
C. 实验①和②是探究浓度对化学反应速率的影响,实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响
D. 实验①测得 KMnO4 溶液的褪色时间为40s,则这段时间内的平均反应速率v(KMnO4)=2.5×10-4mol•L-1•s-1
10. 下列方案设计能达到实验目的的是
A
B
测定硫酸与锌反应的化学反应速率
制取乙酸乙酯
C
D
由褪色快慢研究反应物浓度对反应速率的影响
实验室制
A. A B. B C. C D. D
11. 在密闭容器中充入和,在一定条件下发生反应:,达到平衡。达到平衡时,生成了,经测定的浓度为,下列判断正确的是
A.
B. B的转化率为
C. 用表示的平均反应速率为
D. 平衡时D气体的体积分数为20%
12. 自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体,活泼自由基与氧气的反应一直是科研人员的关注点,HNO自由基与反应过程的能量变化如图所示,下列说法不正确的是
A. 反应物的总能量大于生成物的总能量
B. 该历程中正反应最大的活化能为
C. 两种产物中更稳定
D. 相同时间内两种产物的物质的量:
13. 反应中,每生成7gN2,放出166kJ的热量,该反应的速率表达式为(k、m、n待测),其反应包含下列两步:①(慢);②(快),T℃时测得有关实验数据如下:
序号
c(NO)/(mol•L-1)
速率(mol·L-1·min-1)
I
0.0060
0.0010
II
0.0060
0.0020
III
0.0010
0.0060
IV
0.0020
0.0060
下列说法错误的是
A. H2O2是该反应的中间产物
B. 该反应的快慢主要取决于步骤①
C. 该反应速率表达式:
D. 该反应的热化学方程式为
14. 将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭真空容器中(容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:。下列各项:①;②密闭容器中压强不变;③密闭容器中混合气体的密度不变;④密闭容器中氨气的体积分数不变;⑤密闭容器中不变。能判断该反应已经达到化学平衡状态的是
A. ②③⑤ B. ②③④ C. ①④ D. 全部
15. 一定温度下,在四氯化碳溶液(100mL)中发生分解反应:。在不同时刻测量放出的体积,换算成浓度如下表:
t/s
0
600
1200
1710
2220
2820
c(N2O5)/mol·L-1
1.40
0.96
0.66
0.48
0.35
0.24
0.12
下列说法正确的是
A. 推测上表中的为3930
B. ,生成的平均速率为
C. 反应到时,放出的体积为(标准状况)
D. 反应达到平衡时,正逆
第II卷选择题(本题共4小题,共55分)
16. 某实验小组用溶液和溶液进行中和热的测定。
Ⅰ.配制溶液
(1)实验中大约要使用溶液,则至少需要称量固体_____g。
(2)从下表中选择称量固体所需要的仪器______(填标号)。
标号
a
b
c
d
e
f
仪器
Ⅱ.测定中和热的实验装置如图所示。
(3)取溶液和溶液进行实验,实验数据如表所示。
实验次数
起始温度
终止温度
温度差平均值
溶液
溶液
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
_______
2
27.0
27.4
27.2
31.2
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
①填写上表的空白。
②使溶液与溶液混合均匀的正确操作是___________(填标号)。
a.用温度计小心搅拌
b.揭开硬纸板用玻璃棒搅拌
c.轻轻地振荡烧杯
d.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动
③近似认为溶液和溶液的密度都是,中和后生成溶液的比热。则中和反应的反应热_____(结果保留一位小数)。
④上述实验测得结果大于理论值,产生偏差的原因可能是______(填标号)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取溶液的体积时仰视读数
c.分多次把溶液倒入盛有溶液的小烧杯中
d.用温度计测定溶液的起始温度后直接测定溶液的温度
17. 某温度下,在2L恒容密闭容器中、、三种物质(均为气态)间进行反应,其物质的量随时间的变化曲线如图。据图回答:
(1)该反应的化学方程式可表示为_______。
(2)反应起始至(设),的平均反应速率是_______。若开始压强为,则时容器中气体的分压为_______(气体的分压等于该气体的体积分数乘以总压)。
(3)在时,(正)_______(逆)(填>,<,或者=),下列可判断反应已达到化学平衡状态的是_______(填字母,下同)。
A.正逆(Y) B.、的反应速率比为
C.混合气体的密度不变 D.生成的同时生成
(4)一定能使该反应的反应速率增大的措施有_______。
A. 其他条件不变,及时分离出产物 B. 适当降低温度
C. 其他条件不变,增大的浓度 D. 保持温度不变,将容器体积压缩为
18. 某校化学小组探究酸性溶液与溶液反应速率的影响因素。
(1)甲同学进行了实验I:常温下,向不同浓度的溶液中滴入一滴(0.04mL)0.05mol/LKMn溶液[硫酸酸化],记录如下:
0.0010
0.0125
0.0312
0.044
0.0620
完全褪色时间/s
25
12
23
60
370
无色气泡
一样多
①请写出反应的离子方程式_______。
②从实验数据可知:当浓度小于时,请结合有效碰撞原理解释改变浓度反应中溶液完全褪色时间不同的原因:_______。
③对于增大引起的速率异常现象,根据上述实验结果,甲同学排除了一种可能,请用化学方程式表示这种可能性_______。
④为了解释增大到一定浓度后速率减小,乙同学查得了如下资料:
资料显示:,溶液中存在平衡:
请根据该资料解释速率忽然减小的原因可能是_______。
(2)乙同学继续进行实验II,并记录如下:
操作
现象
实
验
II
第1-9滴溶液滴下,完全褪色所需时间很长;第10滴溶液滴下迅速褪色。整个过程中几乎无温度变化。
①对于第10滴溶液与溶液反应速率剧烈变化的原因,乙同学提出如下假设:反应生成的某种离子对该反应有某种特殊催化作用,该离子最有可能是_______。
②丙同学设计实验方案证实了上述假设合理,请补全他的方案:
滴下5滴0.05mol/L 溶液观察完全褪色时间为t秒,然后先滴入_______,再滴加5滴0.05mol/L 溶液,完全褪色时间远小于秒。
(3)综合上述实验,对于酸性溶液与溶液反应速率,丁同学进行了总结。下列因素一定能加快反应速率的是_______。
a.增大溶液浓度 b.增大溶液浓度 c.加入合适的催化剂
19. 回答下列问题:
(1)在发射“神舟”七号的火箭推进器中装有肼()()和过氧化氢,当两者混合时即产生气体,并放出大量的热。已知: ; ,若用液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水,则整个过程中放出的热量为_______。
(2)“嫦娥二号”卫星使用液态四氧化二氮和液态偏二甲肼()()作推进剂。与偏二甲肼燃烧产物只有、、,并放出大量热,已知液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出热量,液态偏二甲肼发生该反应的热化学方程式为_______。
(3)火箭的常规燃料是液态四氧化二氮和液态肼,作氧化剂,有人认为若用氟气代替四氧化二氮作氧化剂,反应释放的能量更大(两者反应生成氮气和氟化氢气体)。
已知:①
②
③
请写出肼和氟气反应的热化学方程式:_______。
(4)常温常压下,1克乙醇(M=46g/mol)完全燃烧生成气体和液态水放出的热量为,写出乙醇燃烧热的热化学方程式:_______。
(5)同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢,有时还很不完全,测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。已知:
①
②
则白磷转化为红磷的热化学方程式为_______。相同状况下,白磷的稳定性比红磷_______(填“高”或“低”)。
(6)用生产某些含氯有机物时会产生副产物。利用反应,可实现氯的循环利用。
已知:反应A:
(I)此条件下反应A中,4molHCl被氧化,放出115.6kJ的热量。
(II)①写出此条件下,反应A的热化学方程式_______。
②断开键与断开键所需能量相差约为_______,中键比中-键(填“强”或“弱”)_______。
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孝感高中2024级高二年级
化学试题
考试时间:2025年8月17日 考试用时75分钟。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 S:32 Na:23 Cu:64
第I卷(选择题,共45分)
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 2023年5月10日,天舟六号货运飞船成功发射,标志着我国航天事业进入到高质量发展新阶段。下列不能作为火箭推进剂的是
A. 液氮-液氢 B. 液氧-液氢 C. 液态-肼 D. 液氧-煤油
【答案】A
【解析】
【详解】A.虽然氮气在一定的条件下可以与氢气反应,而且是放热反应,但是,由于键能很大,该反应的速率很慢,氢气不能在氮气中燃烧,在短时间内不能产生大量的热量和大量的气体,因此,液氮-液氢不能作为火箭推进剂,A符合题意;
B.氢气可以在氧气中燃烧,反应速率很快且放出大量的热、生成大量气体,因此,液氧-液氢能作为火箭推进剂,B不符合题意;
C.肼和在一定的条件下可以发生剧烈反应,该反应放出大量的热,且生成大量气体,因此,液态-肼能作为火箭推进剂,C不符合题意;
D.煤油可以在氧气中燃烧,反应速率很快且放出大量的热、生成大量气体,因此,液氧-煤油能作为火箭推进剂,D不符合题意;
综上所述,本题选A。
2. 下列变化过程,属于放热反应的是
①液态水变成水蒸气
②酸碱中和反应
③浓H2SO4稀释
④固体NaOH溶于水
⑤H2在Cl2中燃烧
⑥碳酸氢钠和盐酸的反应
A. ②③④⑤ B. ②③④ C. ②⑤ D. ①③⑤
【答案】C
【解析】
【详解】①液态水变成水蒸气需要吸热,但不属于化学变化;
②酸碱中和反应为放热反应;
③浓H2SO4稀释放出热量,但不属于化学变化;
④固体NaOH溶于水放出热量,但不属于化学变化;
⑤H2在Cl2中燃烧为放热反应;
⑥碳酸氢钠和盐酸的反应,该反应为吸热反应;
综合可知属于放热反应的有②⑤;
故选:C。
3. 下列说法中正确的说法有几个
①活化分子间的碰撞不一定能发生化学反应
②普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应
③增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子数,从而使有效碰撞次数增多
④有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增大活化分子的百分数,从而使反应速率增大
⑤不能用固体或纯液体的变化量来表示反应快慢
⑥催化剂能增大活化分子百分数,从而增大化学反应速率
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
【答案】C
【解析】
【详解】碰撞不一定为有效碰撞,则活化分子间的碰撞不一定能发生化学反应,还与其分子取向有关,故正确;
普通分子不具有反应所需的能量,则普通分子不能发生有效碰撞,故错误;
增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子个数,从而使有效碰撞几率增大,碰撞次数增多,故正确;
有气体参加的化学反应,若增大压强缩小反应容器的体积,可增大单位体积内活化分子个数,有效碰撞几率增大,碰撞次数增多,故错误;
固体或纯液体的浓度视为常数,故不能用固体或纯液体的浓度变化量表示化学反应速率,故正确;
催化剂降低反应活化能,部分非活化分子转化为活化分子,活化分子百分数增大,化学反应速率加快,故正确;
故选:C。
4. 下列说法正确的是
A. 在光照或点燃条件下不同
B. 在一定条件下,将和置于密闭容器中充分反应生成放热,则其热化学方程式为:
C. 已知: , ,则
D. 101kPa时,2克氢气完全燃烧生成液态水放出热量,有关氢气燃烧的热化学方程式表示为
【答案】D
【解析】
【详解】A.ΔH由反应物和生成物的状态决定,与反应条件无关,因此光照或点燃条件下的ΔH相同,A错误;
B.合成氨是可逆反应,无法完全转化,放出的热量19.3kJ对应实际反应量,不能直接用于计算完全反应的ΔH,B错误;
C.S(g)燃烧比S(s)燃烧释放更多热量(因S升华吸热),故,C错误;
D.2gH2(1mol)完全燃烧放热285.8kJ,可得热化学方程式:ΔH=-285.8kJ/mol,则可得热化学方程式:,D正确;
故选D。
5. ,时,气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量用表示。结合表中信息判断下列说法错误的是
共价键
F-F
436
157
568
432
298
A.
B. 表中最稳定的共价键是键
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.依据溴原子半径大于氯原子小于碘原子,半径越大键能越小分析,所以结合图表中数据可知,A正确;
B.键能越大形成的化学键越稳定,表中键能最大的是H-F,最稳定的共价键是H-F键,B错误;
C.F2分解为2F(g)需吸收,因此2F(g)→F2 (g)会释放等量能量,ΔH=,C正确;
D.ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和=[(436+157)-2×568]kJ/mol=-543kJ/mol,D正确;
故选B。
6. 已知:
下列说法正确的是
A. 的燃烧热为
B. 同质量的和完全燃烧,燃烧放出的热量多
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.燃烧热是指1mol物质完全燃烧的焓变。已知反应中2molH2燃烧放热571.6kJ,因此H2的燃烧热为285.8kJ·mol⁻¹,A错误;
B.计算单位质量放热量:H2的燃烧热为285.8kJ·mol⁻¹,每克放热≈142.9kJ/g;CH₃OH的燃烧热为726kJ·mol⁻¹(),每克放热≈22.7kJ/g,H2放热更多,B正确;
C.与反应生成沉淀,除中和反应外还释放沉淀生成的热量,总ΔH应比-114.6kJ·mol-1(2×-57.3)更小,而选项C的ΔH=-57.3kJ·mol-1,不符合实际,C错误;
D.已知:①,②,通过盖斯定律,(①×3-②)计算目标反应的ΔH为-131.4kJ·mol-1,而选项D的ΔH=+135.9kJ·mol-1,D错误;
故选B。
7. 下列选项正确的是
A. 图①可表示 的能量变化
B. 若: 则结合图像②可推知
C. 实验的环境温度为20℃,将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的、NaOH溶液混合,测得混合液的最高温度如图③所示(已知V1+V2=60 mL)
D. 已知稳定性:B<A<C,某反应由两步构成:A→B→C,反应过程中的能量变化曲线如图④所示
【答案】D
【解析】
【详解】A.图中反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应,反应Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=+26.7kJ·mol-1为吸热反应,与图示不符,A错误;
B.图②表示2C(s)+O2(g)=2CO(g)的ΔH(放热,ΔH<0),C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1(放热,ΔH1<0)。碳完全燃烧放热更多,因焓变为负,故ΔH>2ΔH1,B错误;
C.H2SO4与NaOH反应,恰好中和时H+与OH-物质的量相等,即2V1=V2(V1为H2SO4体积,V2为NaOH体积),结合V1+V2=60mL,得V2=40mL(NaOH体积)时放热最多、温度最高。图③中最高温度点对应NaOH体积为20mL,未达恰好中和,C错误;
D.物质稳定性越高能量越低,稳定性B<A<C,则能量B>A>C。图④中能量顺序为B>A>C(A→B能量升高,B→C能量降低至C<A),与稳定性顺序一致,D正确;
故选D。
8. 对于反应,科学家根据光谱学研究提出如下反应历程:
第一步: 快速平衡
第二步: 慢反应
第三步: 快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列叙述正确的是
A. 反应速率
B. 恒温恒容条件下,充入惰性气体Ar不影响该反应速率
C. 是该反应的催化剂,是中间产物
D. 若第一步反应,则升高温度,正减小,逆增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据总反应,NO和H2的消耗速率均为N2生成速率的两倍,即v(NO)=v(H2)=2v(N2),A错误;
B.恒温恒容下充入Ar,各反应物浓度不变,反应速率不受影响,B正确;
C.N2O是中间产物(第二步生成、第三步消耗),而非催化剂;N2O2也是中间产物,C错误;
D.升高温度时,无论ΔH正负,正逆反应速率均增大,D错误;
故选B。
9. 以反应 5H2C2O4+2+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O 为例探究外界条件对化学反应速率的影响。实验时,分别量取 H2C2O4 溶液和酸性 KMnO4 溶液,迅速混合并开始计时,通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。下列说法不正确的是
实验编号
H2C2O4 溶液
酸性 KMnO4 溶液
温度/℃
浓度/(mol·L-1)
体积/mL
浓度/(mol·L-1)
体积/mL
①
0.10
2.0
0.010
4.0
25
②
0.20
2.0
0.010
4.0
25
③
0.20
2.0
0.010
4.0
50
A. 实验①②③所加的H2C2O4溶液均要过量
B. 实验①和②起初反应均很慢,过了一会儿速率突然增大,可能是生成的Mn2+对反应起催化作用
C. 实验①和②是探究浓度对化学反应速率的影响,实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响
D. 实验①测得 KMnO4 溶液的褪色时间为40s,则这段时间内的平均反应速率v(KMnO4)=2.5×10-4mol•L-1•s-1
【答案】D
【解析】
【详解】A.因该实验是通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢,所以实验①②③所加的H2C2O4溶液均要过量,以确保高锰酸钾完全反应,故A正确;
B.在其它条件都相同时,开始速率很小,过一会儿速率突然增大,说明反应生成了具有催化作用的物质,其中水没有这种作用,CO2释放出去了,所以可能起催化作用的是Mn2+,故B正确;
C.分析表中数据可知,实验①和实验②只是浓度不同,即实验①和实验②是探究浓度对化学反应速率的影响;实验②和③只是温度不同,所以实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响,故C正确;
D.高锰酸钾完全反应,混合后溶液中高锰酸钾的浓度为=×0.010mol/L,这段时间内平均反应速率v(KMnO4)==1.7×10−4mol⋅L−1⋅s−1,故D错误;
本题选D。
10. 下列方案设计能达到实验目的的是
A
B
测定硫酸与锌反应的化学反应速率
制取乙酸乙酯
C
D
由褪色快慢研究反应物浓度对反应速率的影响
实验室制
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.随着反应不断进行,氢气量不断增大,右侧活塞向右移动,测量一段时间产生氢气的量就可以测量这段时间内的反应速率,该装置仅为反应发生装置,缺少测量时间的仪器,A错误;
B.制取乙酸乙酯时,导管若伸入饱和Na2CO3溶液液面下,会因装置内气压变化导致倒吸,正确操作应使导管口位于液面上,B错误;
C.实验原理方程式:2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,研究浓度对反应速率的影响需控制单一变量,由于题中高锰酸钾和硫酸的物质的量浓度不同,无法通过褪色快慢研究反应物浓度对反应速率的影响,C错误;
D.制备Fe(OH)2需隔绝空气防止氧化,石蜡油密度小于水且不溶于水,可隔绝空气中O2;胶头滴管伸入FeSO4溶液中滴加NaOH,能避免滴加时带入空气,确保生成的Fe(OH)2不被氧化,D正确;
故选D。
11. 在密闭容器中充入和,在一定条件下发生反应:,达到平衡。达到平衡时,生成了,经测定的浓度为,下列判断正确的是
A.
B. B的转化率为
C. 用表示的平均反应速率为
D. 平衡时D气体的体积分数为20%
【答案】B
【解析】
【分析】达到平衡时,生成了2molC,D的物质的量为4L×0.5mol/L=2mol,列三段式,据此分析;
【详解】A.根据反应生成2molC和2molD,可知x=2,A错误;
B.B的消耗量为1mol,转化率为×100%=20%,B正确;
C.C为固体,不能用其浓度变化计算反应速率,C错误;
D.平衡时气体总物质的量为2mol(A)+4mol(B)+2mol(D)=8mol,D的体积分数为=25%,D错误;
故B。
12. 自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体,活泼自由基与氧气的反应一直是科研人员的关注点,HNO自由基与反应过程的能量变化如图所示,下列说法不正确的是
A. 反应物的总能量大于生成物的总能量
B. 该历程中正反应最大的活化能为
C. 两种产物中更稳定
D. 相同时间内两种产物的物质的量:
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据反应历程图可知,产物相对能量低于反应物相对能量,A正确;
B.根据反应历程图可知,中间产物Z变为过渡态IV,需要活化能最大,为186.19 kJ·mol−1,B正确;
C.能量越低越稳定,P2能量更低,更稳定,C正确;
D.相同条件下反应需要活化能越小,则反应速率更快,故相同时间内,D错误;
故选D。
13. 反应中,每生成7gN2,放出166kJ的热量,该反应的速率表达式为(k、m、n待测),其反应包含下列两步:①(慢);②(快),T℃时测得有关实验数据如下:
序号
c(NO)/(mol•L-1)
速率(mol·L-1·min-1)
I
0.0060
0.0010
II
0.0060
0.0020
III
0.0010
0.0060
IV
0.0020
0.0060
下列说法错误的是
A. H2O2是该反应的中间产物
B. 该反应的快慢主要取决于步骤①
C. 该反应速率表达式:
D. 该反应的热化学方程式为
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.由题干信息可知,H2O2是该反应的中间产物,A正确;
B.①2NO+H2═N2+H2O2(慢),②H2O2+H2═2H2O(快),反应历程中反应慢的决定反应速率,整个反应速度由第①步反应决定,B正确;
C.比较图表数据Ⅰ、Ⅱ数据NO浓度不变,氢气浓度增大一倍,反应速率增大一倍,Ⅲ、Ⅳ数据分析,H2浓度不变,NO浓度增大一倍,反应速率增大到4倍,据此得到速率方程,v=Kc2(NO)•c(H2),依据Ⅰ中数据计算K=5000,则速率方程v=5000c2(NO)•c(H2),C错误;
D.反应2NO(g)+2H2(g)═N2(g)+2H2O(g)中,每生成7gN2放出166kJ的热量,生成28gN2放热664KJ,热化学方程式为:2NO(g)+2H2(g)═N2(g)+2H2O(g) △H=-664kJ•mol-1,D正确;
故答案为:C。
14. 将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭真空容器中(容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:。下列各项:①;②密闭容器中压强不变;③密闭容器中混合气体的密度不变;④密闭容器中氨气的体积分数不变;⑤密闭容器中不变。能判断该反应已经达到化学平衡状态的是
A. ②③⑤ B. ②③④ C. ①④ D. 全部
【答案】A
【解析】
【详解】,没有说明是正反应速率还是逆反应速率,也不符合化学计量数的比例关系,①错误;该反应是气体体积增大的反应,密闭容器中压强不再增大时,说明反应达到平衡状态,②正确;根据(气体),气体质量是变量,容器体积不变,密闭容器中混合气体的密度不再变化时能说明反应达到平衡状态,③正确;反应生成的、的物质的量之比始终是2∶1,因此密闭容器中氨气的体积分数不变,不能说明反应达到平衡状态,④错误;密闭容器中在增大,当不再变化时,能说明反应达到平衡状态,⑤正确;综上所述能判断该反应已经达到化学平衡状态的是②③⑤;
故答案选:A。
15. 一定温度下,在四氯化碳溶液(100mL)中发生分解反应:。在不同时刻测量放出的体积,换算成浓度如下表:
t/s
0
600
1200
1710
2220
2820
c(N2O5)/mol·L-1
1.40
0.96
0.66
0.48
0.35
0.24
0.12
下列说法正确的是
A. 推测上表中的为3930
B. ,生成的平均速率为
C. 反应到时,放出的体积为(标准状况)
D. 反应达到平衡时,正逆
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据浓度变化规律,每约1110秒浓度减半,2820+1110=3930,x为3930,A正确;
B.0~600s,N2O5浓度减少0.44mol/L,NO₂生成速率为0.88/(600)=1.47×10-3mol/(L·s),与选项不符,B错误;
C.2820s时,O2的物质的量为(1.40-0.24)×0.1×=0.058mol,体积为1.30L≠22.4L,C错误;
D.平衡时v正(N2O5)=v逆(NO2),而选项等式为2倍关系,D错误;
故选A。
第II卷选择题(本题共4小题,共55分)
16. 某实验小组用溶液和溶液进行中和热的测定。
Ⅰ.配制溶液
(1)实验中大约要使用溶液,则至少需要称量固体_____g。
(2)从下表中选择称量固体所需要的仪器______(填标号)。
标号
a
b
c
d
e
f
仪器
Ⅱ.测定中和热的实验装置如图所示。
(3)取溶液和溶液进行实验,实验数据如表所示。
实验次数
起始温度
终止温度
温度差平均值
溶液
溶液
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
_______
2
27.0
27.4
27.2
31.2
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
①填写上表的空白。
②使溶液与溶液混合均匀的正确操作是___________(填标号)。
a.用温度计小心搅拌
b.揭开硬纸板用玻璃棒搅拌
c.轻轻地振荡烧杯
d.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动
③近似认为溶液和溶液的密度都是,中和后生成溶液的比热。则中和反应的反应热_____(结果保留一位小数)。
④上述实验测得结果大于理论值,产生偏差的原因可能是______(填标号)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取溶液的体积时仰视读数
c.分多次把溶液倒入盛有溶液的小烧杯中
d.用温度计测定溶液的起始温度后直接测定溶液的温度
【答案】 ①. 5.0 ②. ③. 4.0 ④. d ⑤. ⑥.
【解析】
【详解】(1)实验需要溶液,则需要配制溶液,故需要根据体积算出所需的质量,质量为40g/mol×0.25L×0.5mol/L=5.0g。
(2)需放到小烧杯中称量,故用到托盘天平、小烧杯和药匙;
答案选abe。
(3)①先算出每次的温度差,再求四次温度差的平均值,实验次数1温差为4.0,实验次数2温差为4.0,实验次数3温差为3.9,实验次数4温差为4.1,平均值为4.0。
②a项温度计不能用来搅拌试剂,b项有热量损失,c项易有液体溅出;
答案选d。
③根据题中数据可求出溶液总质量,生成水的物质的量,故中反应的反应热。
④测得结果大于理论值,即在实验过程中有热量损失。
a.实验装置保温、隔热效果差,实验中有热量损失,a正确;
b.量取溶液的体积时仰视读数,会导致所量的氢氧化钠体积偏大,放出的热量偏高,中和热的数值偏大,b错误;
c.分多次把溶液倒入盛有溶液的小烧杯中,造成实验中热量损失,c正确;
d.用温度计测定溶液的起始温度后直接测定溶液的温度,硫酸的起始温度偏高,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,d正确;
答案选a、c、d。
17. 某温度下,在2L恒容密闭容器中、、三种物质(均为气态)间进行反应,其物质的量随时间的变化曲线如图。据图回答:
(1)该反应的化学方程式可表示为_______。
(2)反应起始至(设),的平均反应速率是_______。若开始压强为,则时容器中气体的分压为_______(气体的分压等于该气体的体积分数乘以总压)。
(3)在时,(正)_______(逆)(填>,<,或者=),下列可判断反应已达到化学平衡状态的是_______(填字母,下同)。
A.正逆(Y) B.、的反应速率比为
C.混合气体的密度不变 D.生成的同时生成
(4)一定能使该反应的反应速率增大的措施有_______。
A. 其他条件不变,及时分离出产物 B. 适当降低温度
C. 其他条件不变,增大的浓度 D. 保持温度不变,将容器体积压缩为
【答案】(1)2X(g)⇌3Y(g)+Z(g)
(2) ①. 0.08mol·L-1·min-1 ②.
(3) ①. > ②. D (4)CD
【解析】
【小问1详解】
由图像可以看出X为反应物,Y和Z为生成物,当反应达到tmin时,∆n(X)=0.8mol,∆n(Y)=1.2mol,∆n(Z)=0.4mol,化学反应中,各物质的物质的量变化值与化学计量数呈正比,则∆n(X)∶∆n(Y)∶∆n(Z)=2∶3∶1,所以反应的化学方程式为2X(g)⇌3Y(g)+Z(g);
【小问2详解】
反应起始至tmin(设t=5),X的平均反应速率v(X)==0.08mol·L-1·min-1;相同条件下,气体的压强等于其物质的量之比,,则分压为;
【小问3详解】
在时,生成物的物质的量还在增加,反应向正向进行,故(正)>(逆);
A.当正逆(Y)时,反应达到平衡状态,当正逆(Y)时,反应未达到化学平衡状态,A错误;
B.任意时刻化学反应速率之比等于化学计量数比,、的反应速率比一直为,不能判断反应已达到化学平衡状态,B错误;
C.混合气体的质量不变,体积不变,密度恒定不变,不能判断反应已达到化学平衡状态,C错误;
D.生成的同时生成,说明正逆反应相等,能判断反应已达到化学平衡状态,D正确;
故选D;
【小问4详解】
A.其他条件不变,及时分离出产物,生成物浓度减小,化学反应速率减小,A错误;
B.适当降低温度,化学反应速率减小,B错误;
C.其他条件不变,增大X的浓度,化学反应速率增大,C正确;
D.保持温度不变,将容器体积压缩为,相当于压强增大,化学反应速率增加,D正确;
故选CD。
18. 某校化学小组探究酸性溶液与溶液反应速率的影响因素。
(1)甲同学进行了实验I:常温下,向不同浓度的溶液中滴入一滴(0.04mL)0.05mol/LKMn溶液[硫酸酸化],记录如下:
0.0010
0.0125
0.0312
0.044
0.0620
完全褪色时间/s
25
12
23
60
370
无色气泡
一样多
①请写出反应的离子方程式_______。
②从实验数据可知:当浓度小于时,请结合有效碰撞原理解释改变浓度反应中溶液完全褪色时间不同的原因:_______。
③对于增大引起的速率异常现象,根据上述实验结果,甲同学排除了一种可能,请用化学方程式表示这种可能性_______。
④为了解释增大到一定浓度后速率减小,乙同学查得了如下资料:
资料显示:,溶液中存在平衡:
请根据该资料解释速率忽然减小的原因可能是_______。
(2)乙同学继续进行实验II,并记录如下:
操作
现象
实
验
II
第1-9滴溶液滴下,完全褪色所需时间很长;第10滴溶液滴下迅速褪色。整个过程中几乎无温度变化。
①对于第10滴溶液与溶液反应速率剧烈变化的原因,乙同学提出如下假设:反应生成的某种离子对该反应有某种特殊催化作用,该离子最有可能是_______。
②丙同学设计实验方案证实了上述假设合理,请补全他的方案:
滴下5滴0.05mol/L 溶液观察完全褪色时间为t秒,然后先滴入_______,再滴加5滴0.05mol/L 溶液,完全褪色时间远小于秒。
(3)综合上述实验,对于酸性溶液与溶液反应速率,丁同学进行了总结。下列因素一定能加快反应速率的是_______。
a.增大溶液浓度 b.增大溶液浓度 c.加入合适的催化剂
【答案】(1) ①. ②. 过氧化氢浓度增大,单位体积内活化分子数目增多,有效碰撞次数增多,化学反应速率加快,褪色时间缩短 ③. ④. 当过氧化氢浓度为0.0312mol/L时,过氧化氢转化为H4O4,溶液中过氧化氢浓度减小,导致反应速率忽然减小
(2) ①. Mn2+ ②. 9滴0.05mol/LMnSO4溶液,
(3)ac
【解析】
【分析】高锰酸钾与双氧水发生反应为;过氧化氢浓度增大,单位体积内活化分子数目增多,有效碰撞次数增多,化学反应速率加快,褪色时间缩短;向不同浓度的过氧化氢溶液中滴入高锰酸钾溶液不足量,产生的气体一样多说明过氧化氢浓度增大引起的速率异常现象一定不是过氧化氢分解的缘故,据此分析;
【小问1详解】
①高锰酸钾被双氧水还原为锰离子,双氧水被氧化为氧气,反应的离子方程式为;
②改变H2O2浓度反应中溶液完全褪色时间不同原因是过氧化氢浓度增大,单位体积内活化分子数目增多,有效碰撞次数增多,化学反应速率加快,褪色时间缩短;
③由题意可知,向不同浓度的过氧化氢溶液中滴入高锰酸钾溶液不足量,产生的气体一样多说明过氧化氢浓度增大引起的速率异常现象一定不是过氧化氢分解生成氧气和水的原因,反应的化学方程式为;
④由信息可知,当过氧化氢浓度大于0.02mol/L时,过氧化氢溶液中会存在如下平衡,当过氧化氢浓度为0.0312mol/L时,过氧化氢转化为H4O4,溶液中过氧化氢浓度减小,导致反应速率忽然减小;
【小问2详解】
①由整个过程中几乎无温度变化可知,第10滴溶液滴下迅速褪色说明反应速率加快不是温度变化的原因,应该是酸性高锰酸钾溶液与过氧化氢溶液反应生成的锰离子做了反应的催化剂,使反应速率加快;
②为了验证酸性酸性高锰酸钾溶液与过氧化氢溶液反应生成的锰离子可以催化该反应,应该做加入硫酸锰溶液的对比实验,具体操作为先滴入9滴0.05mol/LMnSO4溶液,再滴下5滴溶液,发现在锰离子做催化剂作用下,反应速率加快,完全褪色时间远小于t秒;
【小问3详解】
a.增大高锰酸钾溶液浓度,反应物浓度增大,单位体积内有效碰撞次数增大,反应速率加快,a正确;
b.根据题中信息可知过氧化氢浓度大于0.02mol/L时,过氧化氢溶液中会存在如下平衡,导致酸性KMnO4溶液与H2O2溶液反应速率减慢,增大H2O2溶液浓度,反应速率不一定加快,b错误;
c.加入合适的催化剂,降低反应的活化能,活化分子数增大,有效碰撞次数增大,反应速率加快,c正确;
故选ac。
19. 回答下列问题:
(1)在发射“神舟”七号的火箭推进器中装有肼()()和过氧化氢,当两者混合时即产生气体,并放出大量的热。已知: ; ,若用液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水,则整个过程中放出的热量为_______。
(2)“嫦娥二号”卫星使用液态四氧化二氮和液态偏二甲肼()()作推进剂。与偏二甲肼燃烧产物只有、、,并放出大量热,已知液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出热量,液态偏二甲肼发生该反应的热化学方程式为_______。
(3)火箭的常规燃料是液态四氧化二氮和液态肼,作氧化剂,有人认为若用氟气代替四氧化二氮作氧化剂,反应释放的能量更大(两者反应生成氮气和氟化氢气体)。
已知:①
②
③
请写出肼和氟气反应的热化学方程式:_______。
(4)常温常压下,1克乙醇(M=46g/mol)完全燃烧生成气体和液态水放出的热量为,写出乙醇燃烧热的热化学方程式:_______。
(5)同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢,有时还很不完全,测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。已知:
①
②
则白磷转化为红磷的热化学方程式为_______。相同状况下,白磷的稳定性比红磷_______(填“高”或“低”)。
(6)用生产某些含氯有机物时会产生副产物。利用反应,可实现氯的循环利用。
已知:反应A:
(I)此条件下反应A中,4molHCl被氧化,放出115.6kJ的热量。
(II)①写出此条件下,反应A的热化学方程式_______。
②断开键与断开键所需能量相差约为_______,中键比中-键(填“强”或“弱”)_______。
【答案】(1)163.52kJ
(2)C2H8N2(l)+2N2O4(l)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g)ΔH=-2550kJ/mol
(3)N2H4(l)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g)ΔH=-1126.0kJ·mol-1
(4)C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=−2392kJ/mol
(5) ①. P4(s,白磷)=4P(s,红磷)ΔH=-29.2kJ/mol ②. 低
(6) ①. △H=-115.6kJ/mol ②. 31.9 ③. 强
【解析】
【小问1详解】
已知:①,②,根据盖斯定律,①-4×②可得ΔH=-817.6kJ·mol-1,若用6.4g液态肼即物质的量为与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水,则整个过程中放出的热量为0.2mol×817.6kJ·mol-1=163.52kJ;
【小问2详解】
N2O4与偏二甲肼燃烧产物只有CO2(g)、H2O(g)、N2(g),反应方程式为C2H8N2+2N2O4= 2CO2+3N2+4H2O,已知10.0 g液态偏二甲肼即物质的量为与液态四氧化二氮完全燃烧可放出425 kJ热量,则1mol液态偏二甲肼反应放出热量为6×425kJ=2550kJ,该反应的热化学方程式为C2H8N2(l)+2N2O4(l)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g)ΔH=-2550kJ/mol;
【小问3详解】
①;②;③;根据盖斯定律①+4×②-2×③可得:N2H4(l)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g)ΔH=-1126.0kJ·mol-1;
【小问4详解】
常温常压下,1克乙醇完全燃烧生成CO2气体和液态水放出的热量为52.0kJ,可知1mol乙醇完全反应放热为52.0kJ×46=2392kJ,乙醇燃烧热的热化学方程式为:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=−2392kJ/mol;
【小问5详解】
①P4(白磷,s)+5O2(g)=P4O10(s)ΔH=-2983.2kJ/mol;②P(红磷,s)+O2(g)=P4O10(s)ΔH=-738.5kJ/mol,根据盖斯定律,由①-4×②得反应P4(s,白磷)=4P(s,红磷)ΔH=ΔH1-4ΔH2=-29.2kJ/mol,即P4(s,白磷)=4P(s,红磷)ΔH=-29.2kJ/mol;相同状况下,能量状态较低的是红磷,白磷的稳定性比红磷低;
【小问6详解】
①反应A:中,4molHCl被氧化,放出115.6kJ的热量,则反应的热化学方程式为:△H=-115.6 kJ/mol;
②焓变=反应物断键吸收热量-生成物形成化学键放出热量,△H=-115.6kJ/mol,则该反应的焓变H=4×E(H-Cl)+498-[243×2+4×E(H-O)]=-115.6,即:4×E(H-O)-4×E(H-Cl)=498-486+115.6=127.6,整理可得:E(H-O)-E(H-Cl)=31.9,H2O中H-O键比HCl中H-Cl键强。
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