内容正文:
广州市真光中学(高中部汾水校区)2025学年高二10月阶段测试
化学
本卷考试共8页,满分100分,考试用时75分钟
可能用到的相对原子质量:
1. 各种形式的能量转换为生活提供便利,下列选项主要依靠化学能转化为热能的
捏破内袋瞬间降温
A.一次性速冷冰袋
B.自热饭速食米饭
C.新能源汽车
D.麒麟970芯片
A. A B. B C. C D. D
2. 化学与生活密切相关,下列做法与化学反应速率控制无关的是
A. 使用含氟牙膏防龋齿 B. 洗衣服时使用加酶洗衣粉
C. 夏天将牛奶放在冰箱保存 D. 在月饼包装内放置抗氧化剂
3. 我国化学家研究的一种新型光催化剂(碳纳米点/氮化碳)可以利用太阳光高效实现分解水,其原理如图所示。下列说法正确的是
A. 总反应为H2O2=H2+O2
B. 水分解过程中,H2O2作催化剂
C. 若反应Ⅱ是放热反应,则反应Ⅰ可能是吸热反应也可能是放热反应
D. 反应Ⅰ和反应Ⅱ均存在O-H键的断裂
4. 已知:,该反应分①、②两步进行,其能量曲线如图所示,下列有关说法正确的是
A.
B. 反应①的活化能比反应②的大,所以总反应的反应速率取决于第①步反应
C. 整个反应过程共有3个基元反应
D. 增大压强可以提高反应物的活化分子百分数,从而加快反应速率
5. 下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A. 将猪肉放入冰箱中冷藏
B. 打开可乐瓶盖立即有气泡冒出
C. 工业上合成温度控制在400~500℃
D. 溶液中加少量固体,促进分解
6. 某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。下列判断正确的是
A. 由实验可知,(a)(b)所涉及的反应均为放热反应
B. 将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后,释放出的热量有所增加
C. 实验(c)测定中和热时,在不断搅拌的基础上缓慢加入反应液
D. 实验(c)为稀硫酸和溶液的反应,若稀硫酸改为浓硫酸测定中和热,则测得的中和热偏低
7. 下列说法或表示方法中正确的是
A. 等质量的硫蒸气和硫黄分别完全燃烧,后者放出的热量多
B.
C. 已知中和热,若将含的浓溶液与含的溶液混合,放出的热量要大于
D. 氢气的燃烧热为,则氢气燃烧的热化学方程式为
8. 下列说法正确的是
A. 已知(l) △H=-57.3kJ·mol-1,则1mol H2SO3和NaOH完全反应放出的热量为114.6kJ
B. 已知 △H=-1366.8 kJ.mol-1,则C2H5OH(1)的燃烧热为1366.8 kJ.mol-1
C. 在一定温度和压强下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放出热量19.3kJ,则其热化学方程式为 △H=-38.6kJ·mol-1
D. △H1; △H2,则△H1>△H2
9. 根据下列热化学方程式分析,C(s)的燃烧热△H等于
C(s) + H2O(l) = CO(g) + H2(g) △H1=175.3kJ·mol-1
2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)△H2= —566.0 kJ·mol-1
2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) △H3= —571.6 kJ·mol-1
A. △H1+△H2—△H3 B. 2△H1+△H2+△H3
C. △H1+△H2/2 +△H3 D. △H1+△H2/2 +△H3/2
10. 下列实验方案不能达到相应实验目的的是
A. 用装置①验证升高温度可以加快反应速率
B. 用装置②探究浓度对化学反应速率的影响
C. 用装置③比较、对分解速率的影响
D. 用装置④探究温度对化学平衡的影响
11. 一定条件下的密闭容器中:,平衡时测得A的浓度为0.50 mol/L。保持温度不变,将容积扩大到原来的两倍,再达平衡时,测得A的浓度为0.30 mol/L。下列说法正确的是
A. B. 平衡向正反应方向移动
C. B的浓度增大 D. C的体积分数减小
12. 下列实验方案能达到相应目的的是
选项
实验方案
目的
A
常温下,将等质量、等直径的铝粒分别加入和溶液中反应
比较浓度对化学反应速率的影响
B
常温下,向某密闭容器中充入气体,一段时间后压缩容器体积为原来的一半,观察气体颜色变化
探究压强对化学平衡的影响
C
向两份等浓度等体积的溶液中分别加入2滴等浓度的和溶液,观察产生气泡的速率
探究和的催化能力强弱
D
向溶液中滴加溶液5~6滴,充分反应,测得溶液中除含有外,还含有
判断该反应是可逆反应
A. A B. B C. C D. D
13. 下列平衡移动方向和现象判断正确的是
A. ,加水,平衡逆向移动,溶液黄色变浅
B. ,加入Fe粉,平衡正向移动,溶液颜色加深
C. ,压缩容器体积,平衡不移动,气体颜色无变化
D. ,升温,溶液由蓝色变为黄绿色
14. 对反应(I为中间产物),相同条件下:①加入催化剂,反应达到平衡所需时间大幅缩短;②提高反应温度,增大,减小。基于以上事实,可能的反应历程示意图(——为无催化剂,------为有催化剂)为
A. B. C. D.
15. 下列叙述与图对应的是
A. 对于达到平衡状态的反应:,图①表示在时刻充入了一定量的,平衡逆向移动
B. 由图②可知,满足反应:
C. 图③表示的反应方程式为
D. 若,对于反应,图④y轴可以表示Y的百分含量
16. 工业上取SCl2的反应之一为S2Cl2(g)+Cl2(g) 2SCl2(g),一定压强下,向10L密闭容器中充入和1mol S2Cl2和1mol Cl2发生上述反应,SCl2和 Cl2的消耗速率与温度的关系如图所示,下列说法正确的是
A. 该反应的△H>0
B. A点对应的状态为化学平衡状态
C. 使用高效催化剂能提高S2Cl2的平衡产率
D. 若300℃达平衡时,S2Cl2的转化率为α,则300℃时,该反应的化学平衡常数K=
17. 按要求回答下列问题:
(1)下列变化中属于吸热反应的是___________(填序号)。
①干冰汽化;②镁条在中燃烧;③与反应生成;④铝片与稀盐酸的反应;⑤固体溶于水;⑥与反应
(2)反应(放热)分两步进行①(吸热);②(放热)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是___________。
A. B. C. D.
(3)已知、条件下:①
②
由此可推知,该条件下___________更稳定(填“O2”或“O3”)。
(4)工业上常用磷精矿和硫酸反应制备磷酸。
已知时:
则和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是___________。
(5)一定条件下,在体积为的密闭容器中,A、B、C三种气体的物质的量随时间的变化如图1所示。已知达平衡后,降低温度,的体积分数将减小。
ⅰ.该反应的化学方程式为___________。
ⅱ.该反应的反应速率随时间的关系如上图2所示:
①根据上图判断,在时刻改变的外界条件是___________。
②a、b、c三点中,C的体积分数最大的是___________。
18. 某校化学活动小组做了如下探究实验:
实验一:测定相同体积的1mol/L的硫酸分别与足量锌粒和锌粉反应的速率,设计如图装置:
(1)写出此反应的离子方程式___________。
(2)根据此实验探究,可以得出的结论是:其他条件不变时,___________。
实验二:利用溶液和酸性溶液之间的反应,探究外界条件改变对化学反应速率的影响。实验如下表:
序号
温度/K
溶液颜色褪至无色时所需时间/s
V/mL
V/mL
A
293
2
5
3
B
293
3
5
8
C
313
2
3
(3)表中___________;通过实验可探究___________的改变对反应速率的影响。
(4)利用实验B中数据计算,用的浓度变化表示的反应速率为___________。
(5)实验中发现:在开始一段时间内,反应速率较小,溶液褪色不明显;但不久后突然褪色,反应速率明显增大。针对上述现象,某同学认为该反应放热,导致溶液温度上升,反应速率增大。从影响化学反应速率的因素看,你猜想还可能是___________的影响。若用实验证明你的猜想,除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液外,可以在反应一开始时加入___________(填字母)。
A.硫酸钾 B.硫酸锰 C.氯化锰 D.水
19. 美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气,其生产流程如下图:
(1)此流程的第Ⅰ步反应为 ,
①已知键能为断开1mol化学键所需的能量,一些相关化学键的键能如下表:
化学键
键能
436
465
a
1076
则___________。
②一定条件下的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示,则___________(填“<”、“>”或“=”)。
(2)此流程的第Ⅱ步反应为:,该反应的平衡常数随温度的变化如下所示:
温度/℃
400
500
830
1000
平衡常数K
10
9
1
0.6
从上表可以推断:此反应是___________(填“吸”“放”)热反应。
(3)在一个绝热固定容积的密闭容器中,判断此流程的第Ⅱ步反应达到平衡的标志是___________(填序号)。
①体系的压强不再发生变化
②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变
④各组分的物质的量浓度不再改变
⑤体系的温度不再发生变化
⑥
(4)此流程的第Ⅱ步反应在830℃时,某时刻反应混合物中的物质的量浓度分别为,则此时反应朝___________(填“正反应方向”或“逆反应方向”)进行;若的初始浓度均为,求该反应达到平衡时CO的转化率_________。(写出计算过程)。
20. 为降低温室效应,的捕集利用技术成为研究的重点。
(1)一种利用的反应为:。下列措施能使已达到平衡时反应的正反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是___________。
A. 及时分离出水蒸气 B. 适当降低温度
C. 增大的浓度 D. 缩小体积,增大压强
(2)和发生如下反应可以制取甲醇和二甲醚。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
写出由合成热化学方程式___________。
(3)合成甲醇的反应为,在容积均为的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入与,在催化剂作用下发生反应,平衡时甲醇的体积分数与温度的关系如图所示。
①能判断甲,乙容器中反应已达到化学平衡状态的依据是___________。
A.混合气体的密度不变 B.
C.容器中的气体的压强不变 D.
②时,当甲容器中的体积分数处于D点时,此时(正)___________(逆)。
③曲线Ⅰ代表的是容器___________(填“甲”或“乙”)中发生的反应。
④该反应的___________0(填“”或“”“”),判断的理由是___________。
⑤A、B、C三点的平衡常数大小关系是___________,___________。
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广州市真光中学(高中部汾水校区)2025学年高二10月阶段测试
化学
本卷考试共8页,满分100分,考试用时75分钟
可能用到的相对原子质量:
1. 各种形式的能量转换为生活提供便利,下列选项主要依靠化学能转化为热能的
捏破内袋瞬间降温
A.一次性速冷冰袋
B.自热饭速食米饭
C.新能源汽车
D.麒麟970芯片
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.冰融化吸热,一次性速冷冰袋融化过程中没有发生化学变化,没有化学能转化为热能,A错误;
B.自热饭速食米饭,是由生石灰与水反应提供热量加热米饭,是化学能转化为热能,B正确;
C.新能源汽车是将电能转化为动能,C错误;
D.麒麟970芯片工作时发热,将部分电能转化为热能,D错误;
故选B。
2. 化学与生活密切相关,下列做法与化学反应速率控制无关的是
A. 使用含氟牙膏防龋齿 B. 洗衣服时使用加酶洗衣粉
C. 夏天将牛奶放在冰箱保存 D. 在月饼包装内放置抗氧化剂
【答案】A
【解析】
【详解】A.使用含氟牙膏可以防龋齿,与反应速率无关,故A符合题意;
B.使用加酶洗衣粉洗衣服时,催化剂酶可以提高洗涤的反应速率,故B不符合题意;
C.温度降低,化学反应速率减慢,牛奶可以保存更长的时间,故C不符合题意;
D.在月饼包装内放置抗氧化剂降低了氧气浓度,可减慢反应速率,月饼可以保存时间长久,故D不符合题意;
故答案选A。
3. 我国化学家研究的一种新型光催化剂(碳纳米点/氮化碳)可以利用太阳光高效实现分解水,其原理如图所示。下列说法正确的是
A. 总反应为H2O2=H2+O2
B. 水分解过程中,H2O2作催化剂
C. 若反应Ⅱ是放热反应,则反应Ⅰ可能是吸热反应也可能是放热反应
D. 反应Ⅰ和反应Ⅱ均存在O-H键的断裂
【答案】D
【解析】
【详解】A.过程I是水分解为氢气和过氧化氢,过程II是过氧化氢分解为氧气和水,整个过程是水分解为氢气和氧气,总反应为2H2O2H2↑+O2↑,A错误;
B.H2O2是中间产物,不是催化剂,B错误;
C.水分解是吸热反应,在此过程中,水分解分两步进行,若反应II是放热反应,则反应I一定是吸热反应不可能是放热反应,C错误;
D.由历程图可知,过程I是水分解为氢气和过氧化氢,过程II是过氧化氢分解为氧气和水,均存在O-H键的断裂,D正确;
故答案为:D。
4. 已知:,该反应分①、②两步进行,其能量曲线如图所示,下列有关说法正确的是
A.
B. 反应①的活化能比反应②的大,所以总反应的反应速率取决于第①步反应
C. 整个反应过程共有3个基元反应
D. 增大压强可以提高反应物的活化分子百分数,从而加快反应速率
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可得,总反应 ,则反应②中放热小于,放热焓变为负值,则,A错误。
B.活化能越小反应越快,活化能越大反应越慢,决定总反应速率的是慢反应;由图可知,反应①的活化能比反应②的大,所以总反应的反应速率取决于第①步反应,B正确;
C.由图可知,整个反应过程共有2个基元反应,C错误;
D.增大压强只能是提高单位体积内活化分子的数目,而不能提高反应物的活化分子百分数,D错误。
故选B。
5. 下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A. 将猪肉放入冰箱中冷藏
B. 打开可乐瓶盖立即有气泡冒出
C. 工业上合成温度控制在400~500℃
D. 溶液中加少量固体,促进分解
【答案】B
【解析】
【详解】A.将猪肉放入冰箱中冷藏,降低温度使反应速率降低,与平衡移动无关,A项不选;
B.可乐中存在平衡,打开可乐瓶盖,减小压强,平衡逆向移动,能用勒夏特列原理解释,B项选;
C.工业上合成是放热反应,高温不利于平衡正向移动,温度控制在400~500℃是是因为该温度下催化剂的活性最高,C项不选;
D.作催化剂,加快反应速率,与平衡移动无关,D项不选;
答案选B。
6. 某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。下列判断正确的是
A. 由实验可知,(a)(b)所涉及的反应均为放热反应
B. 将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后,释放出的热量有所增加
C. 实验(c)测定中和热时,在不断搅拌的基础上缓慢加入反应液
D. 实验(c)为稀硫酸和溶液的反应,若稀硫酸改为浓硫酸测定中和热,则测得的中和热偏低
【答案】D
【解析】
【详解】A.氢氧化钡晶体和氯化铵反应为吸热反应,选项A错误;
B.将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后,反应速率加快,但是释放出的热量不变,选项B错误;
C.实验(c)测定反应热时,在不断搅拌的基础上迅速加入反应液,减少测量过程中的误差,选项C错误;
D.浓硫酸溶于水放出热量,导致测得的反应热的数值偏大,为负值,故测得的中和热偏低,选项D正确;
答案选D。
7. 下列说法或表示方法中正确的是
A. 等质量的硫蒸气和硫黄分别完全燃烧,后者放出的热量多
B.
C. 已知中和热,若将含的浓溶液与含的溶液混合,放出的热量要大于
D. 氢气的燃烧热为,则氢气燃烧的热化学方程式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.硫蒸气变化为硫固体为放热过程,则等量的硫蒸气和硫固体在氧气中分别完全燃烧,放出热量硫蒸气多,A错误;
B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应,ΔH应大于0,B错误;
C.中和热是强酸强碱的稀溶液反应生成1mol水时放出的热量,浓硫酸溶于水放热,将含1molNaOH的溶液和含0.5molH2SO4的浓硫酸混合,放出的热量大于57.3kJ,C正确;
D.在101kpa时,2gH2完全燃烧,生成液态水,放出285.8KJ热量,则氢气燃烧的热化学方程式表示为:H2(g)+O2(g)═H2O(l);,D错误;
故选C。
8. 下列说法正确的是
A. 已知(l) △H=-57.3kJ·mol-1,则1mol H2SO3和NaOH完全反应放出的热量为114.6kJ
B. 已知 △H=-1366.8 kJ.mol-1,则C2H5OH(1)的燃烧热为1366.8 kJ.mol-1
C. 在一定温度和压强下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放出热量19.3kJ,则其热化学方程式为 △H=-38.6kJ·mol-1
D. △H1; △H2,则△H1>△H2
【答案】D
【解析】
【详解】A.已知(l) △H=-57.3kJ·mol-1,H2SO3属于弱酸,弱酸电离吸热,则1mol H2SO3和NaOH完全反应放出的热量小于114.6kJ,故A错误;
B.乙醇的燃烧热是1mol乙醇燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量, △H=-1366.8 kJ.mol-1,则C2H5OH(1)的燃烧热大于1366.8 kJ.mol-1,故B错误;
C.是可逆反应,在一定温度和压强下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),生成氨气的物质的量小于1mol,放出热量19.3kJ,则其热化学方程式为 △H<-38.6kJ·mol-1,故C错误;
D.气态硫的能量大于固态硫, △H1; △H2,则△H1>△H2,故D正确;
选D。
9. 根据下列热化学方程式分析,C(s)的燃烧热△H等于
C(s) + H2O(l) = CO(g) + H2(g) △H1=175.3kJ·mol-1
2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)△H2= —566.0 kJ·mol-1
2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) △H3= —571.6 kJ·mol-1
A. △H1+△H2—△H3 B. 2△H1+△H2+△H3
C. △H1+△H2/2 +△H3 D. △H1+△H2/2 +△H3/2
【答案】D
【解析】
【详解】已知:①C(s)+H2O(l)=CO(g)+H2(g) △H1=+175.3kJ•mol-1
②2CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H2=-566.0kJ•mol-1
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H3=-571.6kJ•mol-1
利用盖斯定律,则化学方程式C(s)+O2(g)=CO2(g)可以看成是[2×①+②+③]×得到的,所以该反应的焓变△H=△H1+,即为C(s)的燃烧热,
故选:D。
10. 下列实验方案不能达到相应实验目的的是
A. 用装置①验证升高温度可以加快反应速率
B. 用装置②探究浓度对化学反应速率的影响
C. 用装置③比较、对分解速率的影响
D. 用装置④探究温度对化学平衡的影响
【答案】A
【解析】
【详解】A.装置①中两试管温度不同(80℃水浴与常温),且温度高的试管滴加了FeCl3做催化剂,不能说明是温度的影响导致化学反应速率加快,A符合题意;
B.装置②中两试管Na2S2O3浓度、体积相同,仅H2SO4浓度不同(0.1 mol/L与0.2 mol/L),可通过溶液变浑浊时间探究H2SO4浓度对反应速率的影响,B不符合题意;
C.装置③中两试管H2O2浓度、体积相同,滴加同浓度、同体积FeCl3和CuSO4溶液,根据放出气体的快慢比较FeCl3和CuSO4溶液对H2O2分解速率的影响,C不符合题意;
D.装置④中NO2(红棕色)与N2O4(无色)存在平衡:(ΔH<0),冷水与热水中温度不同,平衡发生移动导致左右烧瓶内气体颜色不同,可探究温度对化学平衡的影响,D不符合题意;
故答案选A。
11. 一定条件下的密闭容器中:,平衡时测得A的浓度为0.50 mol/L。保持温度不变,将容积扩大到原来的两倍,再达平衡时,测得A的浓度为0.30 mol/L。下列说法正确的是
A. B. 平衡向正反应方向移动
C. B的浓度增大 D. C的体积分数减小
【答案】D
【解析】
【分析】将容器的容积扩大到原来的两倍,若平衡不移动,A的浓度应为0.25mol/L,现A的浓度从0.25mol/L增加到0.30mol/L,说明平衡逆向移动,据此分析解题。
【详解】A.根据分析,减压平衡逆向移动,则,故A错误;
B.根据分析,平衡逆向移动,故B错误;
C.将容器的容积扩大,体积扩大使B的浓度减小的影响大于平衡逆向移动使B的浓度增大的影响,因此总的结果是B的浓度减小,故C错误;
D.根据分析,减压平衡逆向移动,则C的体积分数减小,故D正确;
故选D。
12. 下列实验方案能达到相应目的的是
选项
实验方案
目的
A
常温下,将等质量、等直径的铝粒分别加入和溶液中反应
比较浓度对化学反应速率的影响
B
常温下,向某密闭容器中充入气体,一段时间后压缩容器体积为原来的一半,观察气体颜色变化
探究压强对化学平衡的影响
C
向两份等浓度等体积的溶液中分别加入2滴等浓度的和溶液,观察产生气泡的速率
探究和的催化能力强弱
D
向溶液中滴加溶液5~6滴,充分反应,测得溶液中除含有外,还含有
判断该反应是可逆反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.溶液为浓硫酸,铝在常温下与浓硫酸发生钝化,不继续反应,则不能比较浓度对化学反应速率的影响,A不符合题意;
B.,压缩容器体积为原来的一半,物质浓度变大,颜色加深,反应为气体分子数减小的反应,平衡正向移动,颜色又会变浅,故能观察气体颜色变化来探究压强对化学平衡的影响,B符合题意;
C.等浓度的和溶液中Fe3+和Cu2+的浓度不同,阴离子种类也不同,未控制单一变量,不能探究和的催化能力强弱,C不符合题意;
D.溶液过量,反应后溶液中一定含有Fe3+,充分反应后,测得溶液中除含有外,还含有, 不能判断该反应是可逆反应,D不符合题意;
故选B。
13. 下列平衡移动方向和现象判断正确的是
A. ,加水,平衡逆向移动,溶液黄色变浅
B. ,加入Fe粉,平衡正向移动,溶液颜色加深
C. ,压缩容器体积,平衡不移动,气体颜色无变化
D. ,升温,溶液由蓝色变为黄绿色
【答案】D
【解析】
【详解】A.加水稀释,假设加入水后溶液体积是原来二倍,浓度为原来一半,,则平衡正向移动,但由于各离子浓度变小,溶液黄色变浅,故A错误;
B.加入Fe粉与反应,反应物浓度减小,平衡逆向移动,减小,溶液颜色变浅,故B错误;
C.压缩容器体积相当于增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,由于该反应前后气体分子数不变,则平衡不移动,因为容器体积减小导致平衡时碘单质浓度大于原来平衡浓度,则气体颜色比原来平衡状态深,故C错误;
D.其它条件不变时,升高温度平衡正向移动,生成物离子浓度增大,则溶液由蓝绿色变为黄绿色,故D正确;
故选D。
14. 对反应(I为中间产物),相同条件下:①加入催化剂,反应达到平衡所需时间大幅缩短;②提高反应温度,增大,减小。基于以上事实,可能的反应历程示意图(——为无催化剂,------为有催化剂)为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】提高反应温度,增大,说明反应的平衡逆向移动,即该反应为放热反应,减小,说明S生成中间产物I的反应平衡正向移动,属于吸热反应,由此可排除C、D选项,加入催化剂,反应达到平衡所需时间大幅缩短,即反应的决速步骤的活化能下降,使得反应速率大幅加快,活化能大的步骤为决速步骤,符合条件的反应历程示意图为A,故A正确,
故选A。
15. 下列叙述与图对应的是
A. 对于达到平衡状态的反应:,图①表示在时刻充入了一定量的,平衡逆向移动
B. 由图②可知,满足反应:
C. 图③表示的反应方程式为
D. 若,对于反应,图④y轴可以表示Y的百分含量
【答案】B
【解析】
【详解】A.对于达到平衡状态的反应:,再充入一定量的,逆反应速率突然增大,而正反应速率应逐渐增大而不是突然增大,故A错误;
B.由图②可知,增大压强,平衡正向移动,增大,正反应放热,升高温度,平衡逆向移动,C%减小,故B正确;
C.一段时间后各物质浓度不变,该反应为可逆反应,结合图象,物质的量浓度减少的是反应物,增加的是生成物,且物质的量浓度的变化量之比等于化学计量数之比,则图③表示的反应方程式为,故C错误;
D.对于反应 ,升高温度,平衡逆向移动,Y百分含量增大,所以图④y轴不能表示Y的百分含量,故D错误;
答案选B。
16. 工业上取SCl2的反应之一为S2Cl2(g)+Cl2(g) 2SCl2(g),一定压强下,向10L密闭容器中充入和1mol S2Cl2和1mol Cl2发生上述反应,SCl2和 Cl2的消耗速率与温度的关系如图所示,下列说法正确的是
A. 该反应的△H>0
B. A点对应的状态为化学平衡状态
C. 使用高效催化剂能提高S2Cl2的平衡产率
D. 若300℃达平衡时,S2Cl2的转化率为α,则300℃时,该反应的化学平衡常数K=
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据系数和图像可知,250摄氏度时SCl2的速率是Cl2的两倍,此时达到平衡,250摄氏度之后SCl2消耗速率增大的更快,平衡逆向移动,正反应为放热反应,焓变小于零,故A错误;
B.A点时,即,非平衡状态,故B错误;
C.高效催化剂可以增大反应速率,不能使平衡移动增大平衡产率,故C错误;
D.若300°达平衡时,根据题意,的转化率为α,消耗的氯气和的物质的量为α mol,反应后的氯气和的物质的量为(1-α) mol,生成的的物质的量为2α mol,平衡常数为,即,故D正确;
故选D。
17. 按要求回答下列问题:
(1)下列变化中属于吸热反应的是___________(填序号)。
①干冰汽化;②镁条在中燃烧;③与反应生成;④铝片与稀盐酸的反应;⑤固体溶于水;⑥与反应
(2)反应(放热)分两步进行①(吸热);②(放热)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是___________。
A. B. C. D.
(3)已知、条件下:①
②
由此可推知,该条件下___________更稳定(填“O2”或“O3”)。
(4)工业上常用磷精矿和硫酸反应制备磷酸。
已知时:
则和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是___________。
(5)一定条件下,在体积为的密闭容器中,A、B、C三种气体的物质的量随时间的变化如图1所示。已知达平衡后,降低温度,的体积分数将减小。
ⅰ.该反应的化学方程式为___________。
ⅱ.该反应的反应速率随时间的关系如上图2所示:
①根据上图判断,在时刻改变的外界条件是___________。
②a、b、c三点中,C的体积分数最大的是___________。
【答案】(1)③⑥ (2)D
(3)O2 (4)Ca5(PO4)3F(s)+5H2SO4(l)=5CaSO4(s)+3H3PO4(l)+HF(g) ΔH=-418kJ•mol-1
(5) ①. A+2B⇌2C ②. 升高温度 ③. a
【解析】
【小问1详解】
①干冰汽化是物理变化;②镁条在CO2中燃烧是放热反应;③C与CO2反应生成CO是吸热反应;④铝片与稀盐酸的反应是放热反应;⑤NH4NO3固体溶于水是物理变化;⑥Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应是吸热反应;故答案为:③⑥;
【小问2详解】
第一步反应吸热,能量升高,第二步反应放热,能量降低,总反应放热,能量降低,故符合总反应过程中能量变化的是D;故答案为:D;
【小问3详解】
方程式①-②可得3O2(g)=2O3(g)ΔH=+284.2 kJmol-1为吸热反应,可知该条件下O2更稳定;
【小问4详解】
已知:
①
② ;
根据方程式①×5-②可得:Ca5(PO4)3F(s)+5H2SO4(l)=5CaSO4(s)+3H3PO4(l)+HF(g) ΔH=-418 kJmol-1;
【小问5详解】
ⅰ.根据图知,A、B为反应物而C为生成物,3 min内△n(A)=(1-0.7) mol=0.3 mol、△n(B)=(1-0.4) mol=0.6 mol、△n(C)=(0.6-0) mol=0.6 mol,相同时间内各物质的物质的量变化量之比等于其计量数之比,则A、B、C的计量数之比=0.3 mol:0.6 mol:0.6 mol=1:2:2,则该反应方程式为A+2B2C;
ⅱ.①达平衡后,降低温度,A的体积分数将减小,降低温度平衡正向移动,说明该反应的正反应为放热反应,t3时刻改变条件时正逆反应速率都增大且逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向移动,则改变的条件是升高温度;
②该反应正反应为放热反应,t3时刻升高温度,平衡向逆反应方向移动,C的体积分数减小,c点改变条件,平衡不移动,c的体积分数与b相同,因此C的体积分数最大的是a点。
18. 某校化学活动小组做了如下探究实验:
实验一:测定相同体积的1mol/L的硫酸分别与足量锌粒和锌粉反应的速率,设计如图装置:
(1)写出此反应的离子方程式___________。
(2)根据此实验探究,可以得出的结论是:其他条件不变时,___________。
实验二:利用溶液和酸性溶液之间的反应,探究外界条件改变对化学反应速率的影响。实验如下表:
序号
温度/K
溶液颜色褪至无色时所需时间/s
V/mL
V/mL
A
293
2
5
3
B
293
3
5
8
C
313
2
3
(3)表中___________;通过实验可探究___________的改变对反应速率的影响。
(4)利用实验B中数据计算,用的浓度变化表示的反应速率为___________。
(5)实验中发现:在开始一段时间内,反应速率较小,溶液褪色不明显;但不久后突然褪色,反应速率明显增大。针对上述现象,某同学认为该反应放热,导致溶液温度上升,反应速率增大。从影响化学反应速率的因素看,你猜想还可能是___________的影响。若用实验证明你的猜想,除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液外,可以在反应一开始时加入___________(填字母)。
A.硫酸钾 B.硫酸锰 C.氯化锰 D.水
【答案】(1)
(2)反应物间接触面积越大,反应速率越快
(3) ①. 5 ②. 浓度
(4)
(5) ①. 的催化作用 ②. B
【解析】
【小问1详解】
Zn与硫酸反应生成和,离子方程式为:。
【小问2详解】
根据此实验探究,可以得出的结论是:其他条件不变时,反应物间接触面积越大,反应速率越快。
【小问3详解】
利用溶液和酸性溶液之间的反应,探究外界条件改变对化学反应速率的影响,实验中溶液总体积要设置相同,,A和B实验中温度相同,反应物的浓度不同,通过实验A、B可探究浓度的改变对反应速率的影响。
【小问4详解】
利用实验B中数据计算,溶液混合后的起始浓度为,用的浓度变化表示的反应速率为。
【小问5详解】
该反应在溶液中进行,所以温度升高、浓度变大、加入催化剂会使反应速率增大,反应过程中反应物的浓度是不断减小的,所以一定不是浓度的影响,题目给的猜想是温度的影响,所以原因还可能是催化剂,而开始时反应速率小,不久后增大,说明催化剂是反应过程中生成的,所以速率增大的原因可能是的催化作用;因为猜想是的催化作用,且不能再引入新的离子,所以可以在反应一开始时加入硫酸锰,所以选B。
19. 美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气,其生产流程如下图:
(1)此流程的第Ⅰ步反应为 ,
①已知键能为断开1mol化学键所需的能量,一些相关化学键的键能如下表:
化学键
键能
436
465
a
1076
则___________。
②一定条件下的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示,则___________(填“<”、“>”或“=”)。
(2)此流程的第Ⅱ步反应为:,该反应的平衡常数随温度的变化如下所示:
温度/℃
400
500
830
1000
平衡常数K
10
9
1
0.6
从上表可以推断:此反应是___________(填“吸”“放”)热反应。
(3)在一个绝热固定容积的密闭容器中,判断此流程的第Ⅱ步反应达到平衡的标志是___________(填序号)。
①体系的压强不再发生变化
②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变
④各组分的物质的量浓度不再改变
⑤体系的温度不再发生变化
⑥
(4)此流程的第Ⅱ步反应在830℃时,某时刻反应混合物中的物质的量浓度分别为,则此时反应朝___________(填“正反应方向”或“逆反应方向”)进行;若的初始浓度均为,求该反应达到平衡时CO的转化率_________。(写出计算过程)。
【答案】(1) ①. 415.1 ②. <
(2)放 (3)④⑤
(4) ①. 正反应方向 ②. 50%
【解析】
【小问1详解】
① ,根据反应的焓变等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和,则,解得;
②反应为气体分子数增加的反应,温度相同时,的平衡转化率在时候较大,说明平衡正向移动,根据勒夏特列原理,减小压强,向气体体积增大反应方向进行,则;
【小问2详解】
由图表可知,随着温度的升高,化学平衡常数减小,平衡逆向移动,则该反应为放热反应;
【小问3详解】
在一个不传热的固定容积的容器中判断此流程的第Ⅱ步反应
,达到平衡的标志是正逆反应速率相同;各组分含量保持不变;
①反应前后气体分子数不变,反应过程中压强不变,体系的压强不再发生化不能判断反应达到平衡,故①不符合;
②反应中混合气体质量守恒,体积不变,密度不变,混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡,故②不符合;
③反应前后气体质量守恒,反应前后气体体积不变,物质的量不变,混合气体的平均相对分子质量不变,不能说明反应达到平衡,故③不符合;
④各组分的物质的量浓度不再改变是平衡的标志,故④符合
⑤反应为放热反应,体系的温度不再发生变化,说明反应达到平衡,故⑤符合
⑥反应速率之比等于化学方程式计量数之比,,故⑥不符合;
故答案为:④⑤。
【小问4详解】
830℃,该反应的平衡常数,浓度商,则反应向正反应方向进行;
设达到平衡时CO转化为的物质的量浓度为
解得
故该反应达到平衡时CO的转化率为
20. 为降低温室效应,的捕集利用技术成为研究的重点。
(1)一种利用的反应为:。下列措施能使已达到平衡时反应的正反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是___________。
A. 及时分离出水蒸气 B. 适当降低温度
C. 增大的浓度 D. 缩小体积,增大压强
(2)和发生如下反应可以制取甲醇和二甲醚。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
写出由合成热化学方程式___________。
(3)合成甲醇的反应为,在容积均为的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入与,在催化剂作用下发生反应,平衡时甲醇的体积分数与温度的关系如图所示。
①能判断甲,乙容器中反应已达到化学平衡状态的依据是___________。
A.混合气体的密度不变 B.
C.容器中的气体的压强不变 D.
②时,当甲容器中的体积分数处于D点时,此时(正)___________(逆)。
③曲线Ⅰ代表的是容器___________(填“甲”或“乙”)中发生的反应。
④该反应的___________0(填“”或“”“”),判断的理由是___________。
⑤A、B、C三点的平衡常数大小关系是___________,___________。
【答案】(1)CD (2)
(3) ①. C ②. > ③. 乙 ④. < ⑤. 在相同条件下,随着温度的升高,平衡时甲醇的百分含量减小,说明升温平衡逆向移动,该反应正向是放热反应 ⑥. ⑦. 12
【解析】
【小问1详解】
A. 及时分离出水蒸气,生成物浓度降低,正、逆反应速率都降低,平衡正向移动,A不符合题意;
B. 适当降低温度,正、逆反应速率降低,该反应为放热反应,降温平衡正向移动,B不符合题意;
C. 增大的浓度,反应物浓度增大,正逆反应速率均增大,平衡正向移动,C符合题意;
D. 该反应正向气体分子数减少,缩小体积,增大压强,正逆反应速率均增大,平衡正向移动,D符合题意;
故选CD;
【小问2详解】
由合成化学方程式为,可由反应Ⅱ-2反应I得到,故,热化学方程式为:;
【小问3详解】
该反应正向气体分子数减少,加压平衡正向移动,若乙的体积为4L,甲和乙的达到相同的平衡状态,但乙的体积为2L,相当于加压,平衡正向移动,相同情况下CH3OH的体积分数大,故曲线I代表容器乙中发生的反应,曲线Ⅱ代表容器甲中发生的反应。随着温度升高,甲醇的体积分数降低,该反应为放热反应。
①A.该反应气体总质量不变,恒容条件下混合气体的密度一直不变,不能判断达到化学平衡状态,A错误;
B.当时才打到化学平衡状态,B错误;
C.该反应前后气体分子数减少,恒容条件下容器中的气体的压强不变时,达到化学平衡状态,C正确;
D.当时不能判断达到化学平衡状态,D错误;
故选C;
②时,当甲容器中的体积分数处于D点时,仍为达到化学平衡状态,甲醇的体积分数低于平衡时,故平衡正向移动,(正)> (逆);
③根据分析,曲线Ⅰ代表的是容器乙中发生的反应;
④该反应为放热反应,<0,原因是:在相同条件下,随着温度的升高,平衡时甲醇的百分含量减小,说明升温平衡逆向移动,该反应正向是放热反应;
⑤平衡常数只与温度有关,该反应为放热反应,温度升高,平衡常数减小,B、C温度均为300℃,平衡常数相同,A、B、C三点的平衡常数大小关系是:;根据图中数据,设CO转化了xmol,可列出三段式:,甲醇的体积分数为50%,故,x=1.5,。
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