精品解析:河北省沧州市沧县中学2025-2026学年高二上学期9月月考化学试题
2025-10-06
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内容正文:
河北省2024级高二年级阶段性联合测评
化学(B卷)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。
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:H 1 O 16 Na 23 Mn 55 Cu 64
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. 添加剂与食品品质密不可分,合理、科学使用添加剂是食品安全的保障。下列食品加工过程中使用适量的添加剂与化学反应速率无关的是
选项
A
B
食品
加工肉制品
加工馒头、面包
添加剂
苯甲酸及其钠盐
小苏打、碳酸氢铵
选项
C
D
食品
制作水果罐头
制作果脯
添加剂
维生素C
二氧化硫
A. A B. B C. C D. D
2. 河北正定隆兴寺内的宋代铜铸观音像历经千年,表面因电化学腐蚀出现锈迹,为延缓其腐蚀速率,文物保护工作者可采用的电化学防护方法是
A. 用细毛刷蘸取中性清洗剂轻轻擦拭铜像表面锈层
B. 在铜像表面喷涂一层无色透明的高分子防护涂层
C. 将铜像与一块锌块通过导线相连后埋入同一片土壤中
D. 将铜像放置在干燥、避光、恒温的密闭玻璃展柜内
3. 电化学与生活息息相关。下列叙述正确的是
A. 铁质菜刀用后擦干存放,是利用电解池原理防止铁发生吸氧腐蚀
B. 铜锌电池在放电时铜极发生氧化反应,锌极发生还原反应
C. 自行车链条涂润滑油,是通过形成原电池来减缓链条的腐蚀
D. 氯碱工业中,电解饱和食盐水制备烧碱,获得的副产物可制盐酸
4. 下列实验操作及现象对应的结论正确的是
选项
操作及现象
结论
A
向盛有 溶液的烧杯中加入锌铝合金,搅拌后测得溶液温度升高
发生了的反应
B
取两支试管,分别加入 溶液,一支置于常温下,另一支放入60℃热水中,再同时加入2 mL 0.1 溶液,观察到热水中试管先出现浑浊
升高温度,反应速率减小
C
用导线将铁和铜片连接,插入盛有浓硝酸的烧杯中,观察到铜片逐渐溶解,铁片表面产生气泡,导线中电流表指针偏转
铜比铁的活动性强
D
电解溶液时,将湿润的淀粉-KI试纸靠近阳极,试纸变蓝;阴极表面析出红色固体
阳极发生氧化反应生成,阴极发生还原反应生成Cu
A. A B. B C. C D. D
5. 在特定条件下,某反应T→Q分为几个基元反应且TS代表过渡态,TS数量与基元反应数量一致,M、P为中间产物,其转化过程中能量变化如图所示。下列叙述错误的是
A. 中间产物c(M)大于c(P)
B. 几个基元反应的都小于0
C. 升温时,①、②和③反应速率都加快
D. 选择合适的催化剂可降低反应②的活化能
6. 某小组利用如图简易量热计测定 盐酸和 溶液反应的反应热。下列叙述错误的是
A. 搅拌时上下移动搅拌器
B. 中和时NaOH稍过量,确保盐酸完全反应
C. 用溶液和稀硫酸实验,对没有影响
D. 其他不变,用铜质搅拌器替代玻璃搅拌器,测得偏大
7. 已知热值(Calorific Value)是指单位质量的物质在完全燃烧生成稳定物质时,所释放出的热量(kJ)。几种可燃物的燃烧热和热值如图所示。
下列叙述正确的是
A. 物质的燃烧热()越大,其热值越大
B. 在上述四种燃料中,乙烷是最理想的燃料
C. 表示乙烯燃烧热的热化学方程式:
D.
8. 下列各组热化学方程式中的和大小关系中,不同于其他组的是
A. ,
B. ,
C. ,
D. ,
9. 有关碳及其化合物的循环转化关系如图所示。下列叙述正确的是
A. 1 mol C(s)完全燃烧放出热量
B.
C. 上述四个反应中,既有放热反应,又有吸热反应
D. 上述循环中存在
10. Li—电池工作原理如图所示,b极反应分四步进行:
①;②;
③_______;④。
下列叙述错误的是
A. 电极电势:
B. 放电时,向b极迁移
C. b极总反应式:
D. 每生成0.1 mol 时得到电子数约为
11. 近日,我国科学家开发高熵稀土氧化物用于电催化合成乙烯(以溶液为电解质溶液),如图所示。
下列叙述正确的是
A. 电解质溶液中的移向阴极
B. 阳极反应式为
C. 生成乙烯的一极与电源的正极连接
D. 若生成和的混合气体,理论上得到电子
12. 近日,科学家将Co-MOF掺入纳米棒,用于海水的光电催化分解,旨在制氢的同时合成HClO,如图所示。
下列说法正确的是
A. 该装置工作时,电能转化为光能 B. a极上发生还原反应
C. 在a极区滴加酚酞溶液,最终变红色 D. b极反应式为
13. 铁粉常用于工业合成氨反应的催化剂,反应如下:。
已知:使用相同催化剂,当催化剂质量相等时,催化剂的比表面积对催化效率有影响。
做了如下三个实验,并绘制了与反应时间的图像。
编
号
/℃
/
/
铁粉比表
面积()
a
400
300
b
①
450
c
500
②
300
下列叙述错误的是
A. 根据实验方案,上述表格中对应数据:①400;②
B. 由实验a、b可知,其他条件相同时,增大催化剂的比表面积,化学反应的速率将增大
C. 实验c中,达到平衡时的浓度为
D. 由实验a、c可知,其他条件相同时,升高温度,化学反应速率增大
14. 载人航天器中再生原理如图所示。
ⅰ. (萨巴蒂尔反应)
ⅱ.
ⅲ.
已知几种共价键的键能数据如下表所示:
共价键
H—H
H—C
H—O
键能/()
799
436
E
467
据以上信息估算E值为
A. 410 B. 413 C. 546 D. 643
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 物质的稳定性与焓变、相对能量有密切关系。
Ⅰ.已知:生成焓(生成热)是指在标准状态(通常为298.15 K、100 kPa)下,由最稳定的单质通过化学反应生成1 mol该化合物时所放出或吸收的热量,用符号表示,单位通常为。规定,稳定单质的生成焓为0。对于由相同元素组成的同类型化合物,在标准状态下,生成焓越小,化合物的相对稳定性通常越高。几种物质的生成焓如下表所示:
物质
/()
回答下列问题:
(1)、、的稳定性由弱到强顺序为_______。上述反应中,的是_______(填序号)。
(2)写出反应⑤的热化学方程式:_______。
(3)4.6 g Na在一定量中完全反应生成等物质的量的和,此过程中放出热量为_______kJ(结果保留三位有效数字)。
(4)钠在氧气中反应不能直接生成(超氧化钠),可以借助盖斯定律计算,_______(用、、、表示即可)。
Ⅱ.水溶液中的相对能量如图所示。
(5)在上述五种含氯的离子中,最稳定的是_______(填离子符号,下同),最不稳定的是_______。
(6)实验室制备漂白液时要控制温度,升温致NaClO发生歧化反应: _______。
16. 某小组设计如图装置,探究原电池、电解池工作原理。已知:闭合和,断开时,装置进行充电;闭合,断开和时,装置进行放电。双极膜由阴、阳离子交换膜组成,在电场作用下,双极膜中水电离出离子,并向两极迁移。
回答下列问题:
(1)闭合和,断开,上述装置能量转化形式为_______。a极是_______极;b极的电极反应式为_______。
(2)闭合和,断开,c极的电极反应式为_______;d极表面电解质溶液_______(填“升高”“降低”或“不变”)。
(3)闭合,断开和,双极膜中向b极迁移的离子是_______(填离子符号)。c极是_______极。
(4)闭合,断开和,b极质量减少8.7 g,理论上双极膜中水净减少_______g。
(5)闭合,断开和,_______(填“a”或“b”)可以用铜质电极,理由是_______。
17. 曾用地康法制备氯气,在450℃、催化下发生化学反应: ,速率方程为,(、为正、逆反应速率常数,只与温度、催化剂有关)。
回答下列问题:
(1)其他条件不变,降低温度,、都会_______(填“增大”“减小”或“不变”,下同);加入催化剂,、都会_______。
(2)一定条件下,达到平衡时等于_______(用各物质浓度表示)。
(3)一定温度下,向2 L恒容密闭容器中充入一定量和气体,发生上述反应。各物质的物质的量与时间变化关系如图1所示。
①代表的物质是_______(填化学式)。反应进行_______min时刚好达到平衡状态。
②正反应速率:a_______b(填“>”“<”或“=”)。
③0~10 min内的平均反应速率_______。Q点时HCl的转化率为_______%(结果保留三位有效数字)。
(4)在容积相等的甲、乙密闭容器中分别充入4 mol 和1 mol ,在恒温、绝热(容器内外没有能量交换)条件下进行上述反应,测得气体压强与时间关系如图2所示。
①绝热过程达到平衡的容器为_______(填“甲”或“乙”)。
②_______0(填“>”“<”或“=”,下同)。
③体系中气体总物质的量(a)_______(b)。
18. 以辉铜矿(主要成分是)为原料冶炼铜和制备硫酸的简易流程如图所示(部分产物和条件省略)。
回答下列问题:
(1)完成①常采用逆流操作,即空气从沸腾炉下部进入,铜矿粉从上部充入,这样操作的目的是_______。为了提高反应③的速率常采用粉碎固体、_______等措施(答出一条即可)。
(2)已知:反应②中各物质均为固态,生成3.2 g Cu时放出a kJ热量。写出反应②的热化学方程式:_______。
(3)下列对反应①“高温”条件的解释合理的是_______ (填字母)。
A.降低活化能,提高活化分子百分数,提高反应速率
B.增大反应物能量,提高活化分子的百分数
C.改变反应历程,提高活化分子的百分数
(4)工业生产中,用98.3%的浓硫酸完成反应⑤的主要原因是_______。
(5) 。一定温度下,在恒容密闭容器中充入0.2 mol 和0.1 mol 发生反应制备。
①下列情况能说明该反应一定达到平衡状态的是_______(填字母)。
A.气体密度不随时间变化 B.气体总压强不随时间变化
C.的消耗速率等于的消耗速率 D.不随时间变化
②上述反应达到平衡时,放出热量_______19.8 kJ(填“大于”“小于”或“等于”)。
③改变条件,增大的转化率,放出热量_______(填“增大”“减小”或“不变”,下同),_______。
(6)粗铜精炼如图所示。已知粗铜含Zn、Fe、Ag等杂质。粗铜作_______(填“a”或“b”)极,b极的电极反应式为_______。
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河北省2024级高二年级阶段性联合测评
化学(B卷)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。
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:H 1 O 16 Na 23 Mn 55 Cu 64
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. 添加剂与食品品质密不可分,合理、科学使用添加剂是食品安全的保障。下列食品加工过程中使用适量的添加剂与化学反应速率无关的是
选项
A
B
食品
加工肉制品
加工馒头、面包
添加剂
苯甲酸及其钠盐
小苏打、碳酸氢铵
选项
C
D
食品
制作水果罐头
制作果脯
添加剂
维生素C
二氧化硫
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯甲酸及其钠盐作为防腐剂,通过抑制微生物的代谢反应速率来延长食品保质期,与化学反应速率有关,A错误;
B.小苏打和碳酸氢铵作为膨松剂,在加热时分解产生气体,与化学反应速率无关,B正确;
C.维生素C在水果罐头中主要作为抗氧化剂,通过自身被氧化来减缓食品成分的氧化反应速率,与化学反应速率有关,C错误;
D.在果脯中加入二氧化硫的主要目的是作为漂白剂,但是加入二氧化硫的主要目的是防腐和漂白,会抑制微生物的代谢反应速率,与反应速率有关,D错误;
故答案选B。
2. 河北正定隆兴寺内的宋代铜铸观音像历经千年,表面因电化学腐蚀出现锈迹,为延缓其腐蚀速率,文物保护工作者可采用的电化学防护方法是
A. 用细毛刷蘸取中性清洗剂轻轻擦拭铜像表面锈层
B. 在铜像表面喷涂一层无色透明的高分子防护涂层
C. 将铜像与一块锌块通过导线相连后埋入同一片土壤中
D. 将铜像放置在干燥、避光、恒温的密闭玻璃展柜内
【答案】C
【解析】
【详解】A.用中性清洗剂擦拭铜像表面锈层属于物理或化学清洁方法,并非电化学防护,故A不符合题意;
B.喷涂高分子涂层是物理隔离法,通过阻断电解质接触来防腐,属于物理防护,故B不符合题意;
C.将铜像与锌块相连构成原电池,锌作为活泼金属优先被腐蚀(牺牲阳极),从而保护铜像,属于电化学防护中的牺牲阳极法,故C符合题意;
D.控制环境条件(干燥、避光等)属于物理防护中的环境控制,并非电化学方法,故D不符合题意;
答案选C。
3. 电化学与生活息息相关。下列叙述正确的是
A. 铁质菜刀用后擦干存放,是利用电解池原理防止铁发生吸氧腐蚀
B. 铜锌电池在放电时铜极发生氧化反应,锌极发生还原反应
C. 自行车链条涂润滑油,是通过形成原电池来减缓链条的腐蚀
D. 氯碱工业中,电解饱和食盐水制备烧碱,获得的副产物可制盐酸
【答案】D
【解析】
【详解】A.铁质菜刀擦干存放是为了减少水分,避免形成电解质溶液,从而防止原电池反应(吸氧腐蚀),而非利用电解池原理。电解池需要外加电源,此处未涉及。A错误;
B.铜锌电池放电时,活泼金属锌作为负极发生氧化反应,铜作为正极发生还原反应。选项描述铜极氧化、锌极还原,与实际反应相反。B错误;
C.涂润滑油是通过物理隔绝水和氧气,防止链条与电解质接触,避免原电池形成,而非通过形成原电池减缓腐蚀。C错误;
D.氯碱工业电解饱和食盐水生成NaOH、H2和Cl2,副产物H2和Cl2可反应生成HCl并溶于水制盐酸。D正确;
答案选D。
4. 下列实验操作及现象对应的结论正确的是
选项
操作及现象
结论
A
向盛有 溶液的烧杯中加入锌铝合金,搅拌后测得溶液温度升高
发生了的反应
B
取两支试管,分别加入 溶液,一支置于常温下,另一支放入60℃热水中,再同时加入2 mL 0.1 溶液,观察到热水中试管先出现浑浊
升高温度,反应速率减小
C
用导线将铁和铜片连接,插入盛有浓硝酸的烧杯中,观察到铜片逐渐溶解,铁片表面产生气泡,导线中电流表指针偏转
铜比铁的活动性强
D
电解溶液时,将湿润的淀粉-KI试纸靠近阳极,试纸变蓝;阴极表面析出红色固体
阳极发生氧化反应生成,阴极发生还原反应生成Cu
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.锌铝合金与NaOH溶液反应放热,导致温度升高,说明ΔH<0,A正确;
B.热水中先出现浑浊,说明温度升高使反应速率加快,B错误;
C.浓硝酸中Fe钝化,Cu作为负极被腐蚀,不能说明Cu比Fe活泼,C错误;
D.阳极产生Cl2使试纸变蓝,而非O2,D错误;
故选A。
5. 在特定条件下,某反应T→Q分为几个基元反应且TS代表过渡态,TS数量与基元反应数量一致,M、P为中间产物,其转化过程中能量变化如图所示。下列叙述错误的是
A. 中间产物c(M)大于c(P)
B. 几个基元反应的都小于0
C. 升温时,①、②和③反应速率都加快
D. 选择合适的催化剂可降低反应②的活化能
【答案】B
【解析】
【详解】A.中间产物M和P的浓度取决于生成与消耗速率。反应①(T→M)活化能较小,速率较快;反应②(M→P)活化能最大(TS2能量最高),速率最慢,导致M生成快、消耗慢而积累;反应③(P→Q)活化能较小,速率较快,P生成慢、消耗快,故c(M)>c(P),A正确;
B.基元反应的ΔH=产物能量-反应物能量。反应①(T→M):M能量低于T,ΔH1<0;反应②(M→P):P能量高于M,ΔH2>0;反应③(P→Q):Q能量低于P,ΔH3<0,并非所有ΔH都小于0,B错误;
C.升温使分子运动加快,活化分子百分数增加,无论吸热或放热反应,反应速率均加快,①、②、③速率都加快,C正确;
D.催化剂可降低特定反应的活化能,选择合适的催化剂能降低反应②的活化能,D正确;
答案选B。
6. 某小组利用如图简易量热计测定 盐酸和 溶液反应的反应热。下列叙述错误的是
A. 搅拌时上下移动搅拌器
B. 中和时NaOH稍过量,确保盐酸完全反应
C. 用溶液和稀硫酸实验,对没有影响
D. 其他不变,用铜质搅拌器替代玻璃搅拌器,测得偏大
【答案】C
【解析】
【详解】A.搅拌时上下移动搅拌器可使溶液混合均匀,确保温度测量准确,A正确;
B.NaOH稍过量能保证盐酸完全反应,避免因盐酸未反应完全导致计算误差,B正确;
C.Ba(OH)2与稀硫酸反应除中和反应外,还会生成BaSO4沉淀,沉淀过程伴随热效应,导致总反应热包含中和热和沉淀热,对ΔH有影响,C错误;
D.铜质搅拌器导热性强于玻璃,会使更多热量散失,测得的温度升高值偏小,计算出的反应热Q绝对值偏小,ΔH(负值)偏大,D正确;
答案选C。
7. 已知热值(Calorific Value)是指单位质量的物质在完全燃烧生成稳定物质时,所释放出的热量(kJ)。几种可燃物的燃烧热和热值如图所示。
下列叙述正确的是
A. 物质的燃烧热()越大,其热值越大
B. 在上述四种燃料中,乙烷是最理想的燃料
C. 表示乙烯燃烧热的热化学方程式:
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.从图中可以得出乙烯的燃烧热比乙炔低,但其热值高,A错误;
B.最理想燃料应考虑热值高、产物无污染,H2燃烧产物为水且热值最高(约142.9 kJ/g),优于乙烷,B错误;
C.燃烧热需生成稳定产物(CO2、液态H2O),该方程式产物为CO和H2O(g),不符合定义,C错误;
D.由盖斯定律,反应ΔH=反应物燃烧热之和-生成物燃烧热之和。计算得:ΔH=[(-1299.6)+2×(-285.8)-(-1559.8) ]kJ/mol=-311.4 kJ/mol,D正确;
答案选D。
8. 下列各组热化学方程式中的和大小关系中,不同于其他组的是
A. ,
B. ,
C. ,
D. ,
【答案】A
【解析】
【详解】A.生成H2SO4(l)时,仅包含SO3与水的反应;而生成H2SO4(aq)时,液态硫酸进一步溶解于水,释放额外热量,因此ΔH2更负,ΔH1 > ΔH2;
B.ΔH1为甲烷的完全燃烧,生成CO2,放热较多,ΔH2为甲烷的不完全燃烧,生成CO,放热较少,故ΔH1<ΔH2;
C.由盖斯定律得ΔH1=2ΔH2,焓变为负值,故ΔH1<ΔH2;
D.CaO与水化合为放热反应,CaCO3分解为吸热反应,ΔH1<ΔH2;
综上,A组ΔH关系与其他组相反,为正确选项。
9. 有关碳及其化合物的循环转化关系如图所示。下列叙述正确的是
A. 1 mol C(s)完全燃烧放出热量
B.
C. 上述四个反应中,既有放热反应,又有吸热反应
D. 上述循环中存在
【答案】C
【解析】
【详解】A.1 mol C(s)完全燃烧生成CO2(g),总反应焓变为ΔH1+ΔH2,燃烧放热,ΔH1和ΔH2均为负值,放出的热量Q应为焓变绝对值,即Q=-(ΔH1+ΔH2),A错误;
B.热化学方程式需注明物质状态,选项中H2O未标注状态,ΔH3值与状态相关,该叙述不完整,B错误;
C.反应1为碳的不完全燃烧,是放热反应;反应4为甲烷的分解反应,是吸热反应。因此,这四个反应中既有放热反应,又有吸热反应,C正确;
D.循环中ΔH1+ΔH2对应的反应物为C(s)和O2(g)、生成物为CO2(g),ΔH3+ΔH4对应的反应物为CO2(g)和H2(g)、生成物为C(s)和H2O(g),不能得出ΔH1+ΔH3=ΔH2+ΔH4的结论,D错误;
故选C。
10. Li—电池工作原理如图所示,b极反应分四步进行:
①;②;
③_______;④。
下列叙述错误的是
A. 电极电势:
B. 放电时,向b极迁移
C. b极总反应式:
D. 每生成0.1 mol 时得到电子数约为
【答案】D
【解析】
【分析】a电极为负极,Li被氧化生成Li+,b电极为正极,CO2被还原,b极电极为碳泡沫,所以CO2被还原为C填充在碳泡沫空隙,b电极反应为,减去2×(①+②+④)可得反应③为,据此解答。
【详解】A.a极为Li电极,发生氧化反应作负极,b极发生还原反应作正极,原电池中正极电势高于负极,故电极电势a < b,A正确;
B.放电时为原电池,阳离子向正极移动,即Li+向b极迁移,B正确;
C.由分析知,b电极反应为,C正确;
D.由b电极反应①得,每生成0.1 mol 得到电子为0.2 mol,即个电子,D错误;
故选D。
11. 近日,我国科学家开发高熵稀土氧化物用于电催化合成乙烯(以溶液为电解质溶液),如图所示。
下列叙述正确的是
A. 电解质溶液中的移向阴极
B. 阳极反应式为
C. 生成乙烯的一极与电源的正极连接
D. 若生成和的混合气体,理论上得到电子
【答案】D
【解析】
【分析】由题目得,电催化合成乙烯,说明被还原,为电池阴极,化合价降低生成乙烯和一氧化碳。
【详解】A.在电解池中,阴离子移向阳极,为阴离子,应移向阳极,A错误;
B.电解质溶液为溶液(碱性环境),不能大量存在,阳极反应式应为,B错误;
C.生成乙烯时,中元素化合价降低,发生还原反应,还原反应在阴极进行,阴极应与电源负极连接,C错误;
D.生成转移电子,生成转移电子,总共转移电子为,D正确;
故答案选D。
12. 近日,科学家将Co-MOF掺入纳米棒,用于海水的光电催化分解,旨在制氢的同时合成HClO,如图所示。
下列说法正确的是
A. 该装置工作时,电能转化为光能 B. a极上发生还原反应
C. 在a极区滴加酚酞溶液,最终变红色 D. b极反应式为
【答案】D
【解析】
【分析】a电极连接光伏电池正极,为阳极,氯离子被氧化生成氯气,氯气与水反应生成次氯酸,b电极为阴极,氢离子被还原生成氢气,据此解答。
【详解】A.该装置有光伏电池,光伏电池将光能转化为电能,驱动电解反应,能量转化为光能→电能→化学能,并非电能转化为光能,A错误;
B.a极区Cl-转化为Cl2,Cl元素化合价从-1升高到0,发生氧化反应,B错误;
C.a极发生Cl-氧化生成Cl2,Cl2与水反应生成HCl和HClO(Cl2+H2O⇌HCl+HClO),溶液呈酸性,滴加酚酞溶液不变红,C错误;
D.b极H+得电子生成H2,发生还原反应,电极反应式书写正确,D正确;
故选D。
13. 铁粉常用于工业合成氨反应的催化剂,反应如下:。
已知:使用相同催化剂,当催化剂质量相等时,催化剂的比表面积对催化效率有影响。
做了如下三个实验,并绘制了与反应时间的图像。
编
号
/℃
/
/
铁粉比表
面积()
a
400
300
b
①
450
c
500
②
300
下列叙述错误的是
A. 根据实验方案,上述表格中对应数据:①400;②
B. 由实验a、b可知,其他条件相同时,增大催化剂的比表面积,化学反应的速率将增大
C. 实验c中,达到平衡时的浓度为
D. 由实验a、c可知,其他条件相同时,升高温度,化学反应速率增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验a和b的变量为催化剂比表面积,其他条件应相同,故b中温度为400℃,实验a和c的变量为温度,其他条件应相同,故c中N2浓度为1.0×10-2 mol·L-1,A正确;
B.实验a和b仅催化剂比表面积不同(b的比表面积更大),由图像可知b的H2浓度下降更快,反应速率更大,说明增大催化剂比表面积可加快反应速率,B正确;
C.实验c中,达平衡时c(H2)=3.5×10-2 mol·L-1,则H2的浓度变化量为5.0×10-2-3.5×10-2=1.5×10-2 mol·L-1,根据反应可知生成NH3的浓度为1.0×10-2 mol·L-1,C错误;
D.实验a和c其他条件相同,温度升高,实验c中H2浓度下降更快,反应速率更大,D正确;
故选C。
14. 载人航天器中再生原理如图所示。
ⅰ. (萨巴蒂尔反应)
ⅱ.
ⅲ.
已知几种共价键的键能数据如下表所示:
共价键
H—H
H—C
H—O
键能/()
799
436
E
467
据以上信息估算E值为
A. 410 B. 413 C. 546 D. 643
【答案】A
【解析】
【详解】通过盖斯定律,得。由键能计算公式:=反应物总键能生成物总键能,即,解得,A正确;
B.计算结果约为410,并非413,B错误;
C.546与计算结果不符,C错误;
D.643与计算结果不符,D错误;
故答案选A。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 物质的稳定性与焓变、相对能量有密切关系。
Ⅰ.已知:生成焓(生成热)是指在标准状态(通常为298.15 K、100 kPa)下,由最稳定的单质通过化学反应生成1 mol该化合物时所放出或吸收的热量,用符号表示,单位通常为。规定,稳定单质的生成焓为0。对于由相同元素组成的同类型化合物,在标准状态下,生成焓越小,化合物的相对稳定性通常越高。几种物质的生成焓如下表所示:
物质
/()
回答下列问题:
(1)、、的稳定性由弱到强顺序为_______。上述反应中,的是_______(填序号)。
(2)写出反应⑤的热化学方程式:_______。
(3)4.6 g Na在一定量中完全反应生成等物质的量的和,此过程中放出热量为_______kJ(结果保留三位有效数字)。
(4)钠在氧气中反应不能直接生成(超氧化钠),可以借助盖斯定律计算,_______(用、、、表示即可)。
Ⅱ.水溶液中的相对能量如图所示。
(5)在上述五种含氯的离子中,最稳定的是_______(填离子符号,下同),最不稳定的是_______。
(6)实验室制备漂白液时要控制温度,升温致NaClO发生歧化反应: _______。
【答案】(1) ①. ②. ①②③④⑤
(2)
(3)46.3 (4)或
(5) ①. ②.
(6)
【解析】
【小问1详解】
依题意,生成焓越小,对应物质越稳定,根据生成焓定义,生成焓相当于物质的能量,稳定性由弱到强顺序为,反应热等于产物能量与反应物能量之差,根据表格数据估算,反应①、②、③、④、⑤都是放热反应,均小于0;
【小问2详解】
结合表格中数据,可知反应⑤的热化学方程式为 ;
【小问3详解】
4.6 g Na的物质的量为0.2 mol,依题意,生成0.05 mol 和0.05 mol ,此过程中放出热量
【小问4详解】
对于一些难测定的反应热可以通过盖斯定律间接计算获得,根据盖斯定理可知④=①+②+③或④=⑤+③,故或;
【小问5详解】
根据图示,的能量最低,最稳定,的能量最高,最不稳定;
【小问6详解】
反应热等于产物相对能量与反应物的相对能量之差, 。
16. 某小组设计如图装置,探究原电池、电解池工作原理。已知:闭合和,断开时,装置进行充电;闭合,断开和时,装置进行放电。双极膜由阴、阳离子交换膜组成,在电场作用下,双极膜中水电离出离子,并向两极迁移。
回答下列问题:
(1)闭合和,断开,上述装置能量转化形式为_______。a极是_______极;b极的电极反应式为_______。
(2)闭合和,断开,c极的电极反应式为_______;d极表面电解质溶液_______(填“升高”“降低”或“不变”)。
(3)闭合,断开和,双极膜中向b极迁移的离子是_______(填离子符号)。c极是_______极。
(4)闭合,断开和,b极质量减少8.7 g,理论上双极膜中水净减少_______g。
(5)闭合,断开和,_______(填“a”或“b”)可以用铜质电极,理由是_______。
【答案】(1) ①. 风能、光能转化为电能、电能转化为化学能 ②. 阴 ③.
(2) ①. ②. 降低
(3) ①. ②. 负
(4)3.6 (5) ①. a ②. 铜极为活泼电极,在阴极上不参与反应
【解析】
【小问1详解】
闭合和,断开,装置进行充电,上述装置能量转化形式为风能、光能转化为电能、电能转化为化学能,充电时,a极电极反应式为,为阴极,b极为阳极,发生氧化反应,电极反应式为;
【小问2详解】
闭合和,断开,装置进行充电,充电时,d极为阳极,发生氧化反应:,pH降低;c极发生还原反应,;
【小问3详解】
闭合,断开和时,装置进行放电,放电时,b极为正极,发生还原反应,电极反应式为,c极为负极,发生氧化反应,电极反应式为,氢离子向正极迁移;
【小问4详解】
闭合,断开和时,装置进行放电,b极减少的质量为参与反应的质量,8.7 g 的物质的量为0.1 mol,消耗0.1 mol 转移0.2 mol电子,双极膜的氢离子与氢氧根离子各0.2 mol移向两侧,实际减少0.2 mol水,质量为3.6 g;
【小问5详解】
闭合,断开和,装置进行放电,a可以用铜质电极,因为铜为活泼电极,作阴极时不参与反应。
17. 曾用地康法制备氯气,在450℃、催化下发生化学反应: ,速率方程为,(、为正、逆反应速率常数,只与温度、催化剂有关)。
回答下列问题:
(1)其他条件不变,降低温度,、都会_______(填“增大”“减小”或“不变”,下同);加入催化剂,、都会_______。
(2)一定条件下,达到平衡时等于_______(用各物质浓度表示)。
(3)一定温度下,向2 L恒容密闭容器中充入一定量和气体,发生上述反应。各物质的物质的量与时间变化关系如图1所示。
①代表的物质是_______(填化学式)。反应进行_______min时刚好达到平衡状态。
②正反应速率:a_______b(填“>”“<”或“=”)。
③0~10 min内的平均反应速率_______。Q点时HCl的转化率为_______%(结果保留三位有效数字)。
(4)在容积相等的甲、乙密闭容器中分别充入4 mol 和1 mol ,在恒温、绝热(容器内外没有能量交换)条件下进行上述反应,测得气体压强与时间关系如图2所示。
①绝热过程达到平衡的容器为_______(填“甲”或“乙”)。
②_______0(填“>”“<”或“=”,下同)。
③体系中气体总物质的量(a)_______(b)。
【答案】(1) ①. 减小 ②. 增大
(2)
(3) ①. ②. 15 ③. > ④. 0.07 ⑤. 66.7
(4) ①. 甲 ②. < ③. >
【解析】
【详解】(1)其他条件不变,降温,反应速率减小。降温,浓度不变,由速率方程可知,速率常数减小;同理,加入催化剂,能提高速率,故速率常数增大。
(2)平衡时正、逆反应速率相等,代入速率方程,推知。
(3)①速率之比等于化学计量数之比,由图像可知,曲线代表的物质速率之比为,所以代表,代表;观察图像15 min时反应达到平衡状态。②平衡之前,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,故填“>”。③曲线代表、,10 min时物质的量为1.2 mol, 10 min消耗2.8 mol HCl,则生成1.4 mol 。。设Q点时消耗HCl的物质的量为4x,则生成的物质的量为2x,Q点时氯化氢、氯气的物质的量相等,有, 。HCl的转化率。
(4)①该反应是气体分子数减小的反应,开始时甲容器中压强增大,说明温度升高,故甲在绝热过程反应。②正反应是放热反应,。③根据理想气体状态方程,,R为常数,a、b点体积相等、压强相等,气体物质的量与温度成反比,温度:,则。
18. 以辉铜矿(主要成分是)为原料冶炼铜和制备硫酸的简易流程如图所示(部分产物和条件省略)。
回答下列问题:
(1)完成①常采用逆流操作,即空气从沸腾炉下部进入,铜矿粉从上部充入,这样操作的目的是_______。为了提高反应③的速率常采用粉碎固体、_______等措施(答出一条即可)。
(2)已知:反应②中各物质均为固态,生成3.2 g Cu时放出a kJ热量。写出反应②的热化学方程式:_______。
(3)下列对反应①“高温”条件的解释合理的是_______ (填字母)。
A.降低活化能,提高活化分子百分数,提高反应速率
B.增大反应物能量,提高活化分子的百分数
C.改变反应历程,提高活化分子的百分数
(4)工业生产中,用98.3%的浓硫酸完成反应⑤的主要原因是_______。
(5) 。一定温度下,在恒容密闭容器中充入0.2 mol 和0.1 mol 发生反应制备。
①下列情况能说明该反应一定达到平衡状态的是_______(填字母)。
A.气体密度不随时间变化 B.气体总压强不随时间变化
C.的消耗速率等于的消耗速率 D.不随时间变化
②上述反应达到平衡时,放出热量_______19.8 kJ(填“大于”“小于”或“等于”)。
③改变条件,增大的转化率,放出热量_______(填“增大”“减小”或“不变”,下同),_______。
(6)粗铜精炼如图所示。已知粗铜含Zn、Fe、Ag等杂质。粗铜作_______(填“a”或“b”)极,b极的电极反应式为_______。
【答案】(1) ①. 增大接触面积,增大反应速率,提高转化率 ②. 增大溶液浓度、适当加热、搅拌等
(2)
(3)B (4)和反应放出大量热量,易形成“酸雾
(5) ①. BC ②. 小于 ③. 增大 ④. 不变
(6) ①. a ②.
【解析】
【小问1详解】
空气从下部通入,固体从上部加入,能增大固体与气体接触面积,提高反应速率,提高转化率;从浓度、温度、接触面积等角度选择提高反应速率的措施;
【小问2详解】
,生成1 mol 放出热量。铝热反应中,四种物质都是固体,故热化学方程式为 ;
【小问3详解】
升温,使更多的分子成为活化分子,提高活化分子百分数,从而提高反应速率。选B;
【小问4详解】
“酸雾”是温度高,水汽化造成的,三氧化硫与水反应放出大量热量,易形成“酸雾”;
【小问5详解】
①容器恒容且气体总质量不变,密度始终不变,A不符合题意;该反应为气体物质的量减小的反应,当总压强不变时达到平衡状态,B符合题意;反应正向进行时消耗,逆向进行时,消耗,二者速率相等,表明消耗速率等于生成速率,达到平衡状态,C符合题意;按反应物化学计量数之比投料,任何时刻反应物的浓度比都不变,D不符合题意。选B、C.②题述反应是可逆反应,0.2 mol 和0.1 mol 反应生成的物质的量小于0.2 mol,故放出热量小于19.8 kJ。③热量变化与转化率成正比,反应热与化学计量数成正比,与转化率无关。增大二氧化硫转化率,放出热量增大,但反应热不变;
【小问6详解】
电解精炼铜中,粗铜作阳极,与a连接,发生氧化反应;阴极上析出铜,发生还原反应,电极反应式为:Cu2++2e-=Cu。故答案为:a;Cu2++2e-=Cu。
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