内容正文:
凤翔中学2025-2026学年度第一学期高二年级珠峰班
第一次质量检测化学科试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量: H—1 N—14 O—16 Mn—55
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)
1. 化学与生产、生活、科技、环境等密切相关。下列说法正确的是
A. 维生素C可用作水果罐头的抗氧化剂是由于其难以被氧化
B. 氢氧化铝、碳酸钠常用作胃酸中和剂
C. 漂白粉与盐酸可混合使用以提高消毒效果
D. 用“静电除尘”、“燃煤固硫”等方法可提高空气质量
2. 若NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A. 已知一定条件下甲烷的燃烧热为890 kJ/mol,则该条件下甲烷完全燃烧生成NA个H2O(l)时释放890 kJ热量
B. 标准状况下,2.24 L CH4中含有0.4 NA个共价键
C. NA个H3PO2分子与1 mol NaOH完全中和,推测H3PO2为一元酸
D. 1.8 g NH中含有的电子数为NA
3. 用如图所示装置完成相应实验(a、b、c中分别盛有试剂1、2、3),能达到实验目的的是
选项
试剂1
试剂2
试剂3
实验目的
A
浓氨水
CaO
浓硫酸
制取干燥的NH3
B
浓硫酸
Fe片
浓硫酸
制取干燥的SO2
C
浓盐酸
MnO2
饱和NaCl溶液
制取Cl2并除去HCl
D
稀硝酸
Cu片
H2O
制取NO并除去NO2
A. A B. B C. C D. D
4. 已知1g氢气完全燃烧生成液态水时放出热量143kJ,18g水蒸气变成液态水放出44kJ的热量。其他相关数据如表:
O=O
H—H
H—O(g)
键能/(kJ·mol-1)
496
436
x
则表中x为
A. 920 B. 557 C. 463 D. 188
5. 甲烷与氧气反应过程中的能量变化如图所示。下列有关说法中正确的是( )
A. CH4(g)的能量大于CO2(g)和H2O(g)的能量总和
B. 反应CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) △H=-800kJ•mol-1
C. 若破坏1molO2(g)中的化学键需吸收热量493kJ,则破坏1molC-H键需吸收热量415kJ
D. 在反应CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)中,放出热量400kJ,有1molO-H键生成
6. 少量铁粉与的稀盐酸反应,反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变的产量,可以使用如下方法中的
①加 ②加固体 ③滴入几滴浓盐酸 ④加固体 ⑤加溶液
⑥滴入几滴硫酸铜溶液 ⑦升高温度(不考虑盐酸挥发) ⑧改用盐酸
A. ①⑥⑦ B. ③⑤⑧ C. ⑤⑦⑧ D. ③⑦⑧
7. 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,提高了活化分子百分数,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. 在相同温度下,两个相同的容器中分别充入相同物质的量的F2和Cl2,让它们与等量的氢气反应,反应速率相同
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
8. 向10L刚性密闭容器中加入5molCO和5mol,发生反应,恒温条件下达到平衡,反应过程中测定的部分数据如下表所示。
t/min
0
20
40
60
80
5.0
4.0
3.2
2.8
2.8
下列说法正确的是
A. 前40分钟平均速率
B. 若混合气体中CO的体积分数不再改变,则表明该反应达到了平衡
C. 80min时,将容器体积压缩到5L,重新达到平衡时
D. 保持其他条件不变,若增大起始时的投料,的平衡转化率将增大
9. 在恒容密闭容器中存在下列平衡:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。CO2(g)的平衡物质的量浓度c(CO2)与温度T的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A. 反应 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的△H>0
B. 在T2时,若反应处于状态D,则一定有v正<v逆
C. 平衡状态A与C相比,平衡状态A的c(CO)小
D. 若T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2,则K1<K2
10. 下列有关焓判据和熵判据的叙述正确的是
A. 的反应使体系能量升高,不能自发进行
B. 的反应使体系能量降低,无需加热便能自发进行
C. 反应能自发进行,原因是体系有自发向混乱度增大的方向转变的倾向
D. 熵增原理说明过程在任何条件下都不能自发进行
11. 反应mA(s)+nB(g)pC(g) ΔH<0,在一定温度下达平衡时,B的体积分数(B%)与压强变化的关系如图所示,下列叙述中一定正确的是
①m+n<p ②x点表示的正反应速率大于逆反应速率 ③n>p ④x点比y点时的反应速率慢
A. ①② B. ②④ C. ①③ D. ③④
12. 在2个初始温度均为T℃的密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(正反应放热。下列说法正确的是
容器编号
容器类型
初始体积
起始物质的量/mol
平衡时SO3物质的量/mol
SO2
O2
SO3
Ⅰ
恒温恒容
1.0L
2
1
0
1.6
Ⅱ
恒温恒压
1.0L
2
1
0
a
A. a>1.6
B. 选择不同的催化剂,该反应的反应速率和平衡转化率都将不同
C. 随反应进行SO2的浓度逐渐减小,达到平衡时,正反应速率最小,此时v正(SO2)=0
D. 若起始时向容器Ⅰ中充入1molSO2(g)、0.2molO2(g)和4molSO3(g),则反应将向正反应方向进行
13. 已知的键能为,的键能为反应经历了如下反应历程:①,②,反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 的键能为
B. 升高温度,反应①速率增大,反应②速率减小
C. 升高温度,反应②的限度和速率均增大,有利于提高的转化率
D. 为防止反应过程中有大量累积,应选择合适的催化剂降低反应②的焓变
14. 已知反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0。某温度下,将2 mol SO2和1 mol O2置于10 L密闭容器中,反应达到平衡后,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图甲所示。则下列说法正确的是
A. 由图甲知,A点SO2的平衡浓度为0.4 mol·L-1
B. 由图甲知,B点SO2、O2、SO3的平衡浓度之比为2∶1∶2
C. 达平衡后,缩小容器容积,则反应速率变化图象可以用图乙表示
D. 压强为0.50 MPa时,不同温度下SO2转化率与温度关系如丙图,则T2>T1
15. 在起始温度均为T℃、容积均为10L的密闭容器A(恒温)、B(绝热)中均加入和4molCO,发生反应 。已知:、分别是正、逆反应速率常数,,,A、B容器中的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法中正确的是
A. 曲线M、N的平衡常数大小为:
B. 与浓度比为1∶1时,标志此反应已达平衡
C. T℃时,
D. 用CO的浓度变化表示曲线N在0~100s内的平均速率为
第II卷(非选择题 共55分)
二、填空题(本题共4小题,共55分)
16. 工业上以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量FeCO3和不溶性杂质)为原料制备高纯氧化镁的工艺流程如图:
(1)加入稀硫酸前,常将菱镁矿进行粉碎处理,其目的是___________;MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为:___________。
(2)在滤液Ⅰ中加入H2O2时发生反应的离子方程式是___________。
(3)操作Ⅱ的名称是___________。
(4)如直接排放煅烧后产生的尾气,可能会导致的环境问题有___________。
A.气候变暖 B.臭氧空洞 C.形成酸雨
(5)为实现节能减排,依据“绿色化学”思想,现选用石灰乳对煅烧后的尾气进行吸收。请写出SO2与石灰乳反应的化学方程式___________。
(6)煅烧过程中需控制木炭的添加量,若木炭添加过多,会生成一种能与血红蛋白结合而导致中毒的有害气体,该气体的化学式为___________。
17. 工业上常用浓氨水检验运输氯气的管道是否泄漏。某同学为验证干燥、纯净的氨气与氯气的反应,设计装置如图所示,装置为氯气与氨气反应的装置。
回答下列问题:
(1)仪器的名称为___________。装置的作用是___________。
(2)装置中试管内发生反应的化学方程式为___________。
(3)装置中发生反应时浓盐酸体现的性质是___________;若要得到标准状况下,需的质量为___________。
(4)为得到干燥、纯净的氯气,装置、装置分别盛放的试剂是___________(填序号)。
①饱和溶液 ②浓溶液 ③浓硫酸 ④饱和溶液
(5)通入装置的两根导管左边较长、右边较短,目的是___________。
(6)实验过程中观察到装置内的现象为___________。经检验发现另一生成物是空气的主要成分之一,该反应的化学方程式为___________。
18. 某研究小组利用溶液和酸性溶液的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响,实验如下:
实验序号
实验温度/K
参加反应的物质
溶液颜色褪至无色时所需时间/s
溶液(含硫酸)
溶液
V/mL
V/mL
V/mL
①
290
2
0.02
4
0.1
0
6
②
2
0.02
3
0.1
8
③
315
2
0.02
0.1
1
回答下列问题:
(1)通过实验①②,可探究_______的改变对反应速率的影响,其中_______。
(2)通过实验_______(填实验序号)可探究温度变化对反应速率的影响,由实验②中数据可知_______(结果保留两位小数)。
(3)实验过程中发现,反应开始一段时间溶液褪色不明显,不久后迅速褪色。甲同学认为是反应放热导致溶液温度升高所致,重做实验②,测得反应过程中不同时间的温度如下:
时间/s
0
2
4
6
8
10
温度/K
290
291
291
291.5
292
292
①结合实验目的与表中数据,得出的结论是________。
②猜想可能是______的影响。若证明猜想正确,除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外,还需要选择的最佳试剂是_______(填字母)。
A.硫酸钾 B.水 C.二氧化锰 D.硫酸锰
19. 减弱温室效应的方法之一是将回收利用,科学家研究利用回收的制取甲醛,反应的热化学方程式为。请回答下列问题:
(1)已知:①;
②相关化学键的键能数据如表所示:
化学键
O=O
H-H
O-H
键能/(kJ·mol-1)
498
436
464
则 ΔH=___________。
(2)一定条件下,将的混合气体充入恒温恒容的密闭容器中,发生反应。
①下列能说明反应已经达到平衡状态的是___________(填选项字母)。
a.容器内气体密度保持不变 b.的体积分数保持不变
c.该反应的平衡常数保持不变 d.混合气体的平均相对分子质量不变
②下列措施既能提高H2的转化率又能加快反应速率的是___________(填选项字母)。
a.升高温度 b.使用高效催化剂
c.缩小容器体积 d.扩大容器体积
(3)实验室在2 L密闭容器中进行模拟上述合成HCHO的实验。T1℃时,将体积比为1∶2的和混合气体充入容器中,每隔一定时间测得容器内气体压强如表所示:
时间/min
0
10
20
30
40
50
60
压强/kPa
1.08
0.96
0.88
0.82
0.80
0.80
0.80
①已知:v(B)= ,则反应开始10 min内,用的压强变化表示该反应的平均反应速率为 ___________kPa·min-1。
②T1 ℃时,反应的平衡常数Kp的计算式为Kp=___________(Kp为用各气体分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
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凤翔中学2025-2026学年度第一学期高二年级珠峰班
第一次质量检测化学科试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量: H—1 N—14 O—16 Mn—55
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)
1. 化学与生产、生活、科技、环境等密切相关。下列说法正确的是
A. 维生素C可用作水果罐头的抗氧化剂是由于其难以被氧化
B. 氢氧化铝、碳酸钠常用作胃酸中和剂
C. 漂白粉与盐酸可混合使用以提高消毒效果
D. 用“静电除尘”、“燃煤固硫”等方法可提高空气质量
【答案】D
【解析】
【详解】A.维生素C作为抗氧化剂是因为还原性强容易被氧化,延长水果罐头的保质期,A错误;
B.氢氧化铝可用作胃酸中和剂,但碳酸钠因碱性过强不适合作胃酸中和剂,B错误;
C.漂白粉与盐酸混合会生成有毒氯气,不能提高消毒效果,C错误;
D.“静电除尘”减少粉尘,“燃煤固硫”减少排放,均能提高空气质量,D正确;
故选D。
2. 若NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A. 已知一定条件下甲烷的燃烧热为890 kJ/mol,则该条件下甲烷完全燃烧生成NA个H2O(l)时释放890 kJ热量
B. 标准状况下,2.24 L CH4中含有0.4 NA个共价键
C. NA个H3PO2分子与1 mol NaOH完全中和,推测H3PO2为一元酸
D. 1.8 g NH中含有的电子数为NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.燃烧热指1 mol可燃物与氧气完全燃烧生成指定产物时释放的热量,1 mol甲烷燃烧生成2 mol H2O(l)释放890 kJ,生成1 mol H2O(l)应释放445 kJ热量,A错误;
B.标准状况下2.24 L CH4物质的量为0.1 mol,每个CH4含4个C-H键,则0.1 mol CH4共价键总数为0.4 NA,B正确;
C.NA个H3PO2与1 mol NaOH完全中和,说明每个H3PO2仅能电离出一个H+,所以H3PO2为一元酸,C正确;
D.1.8 g物质的量为0.1 mol,每个含10个电子,总电子数为0.1 NA×10= NA,D正确;
故答案选A。
3. 用如图所示装置完成相应实验(a、b、c中分别盛有试剂1、2、3),能达到实验目的的是
选项
试剂1
试剂2
试剂3
实验目的
A
浓氨水
CaO
浓硫酸
制取干燥的NH3
B
浓硫酸
Fe片
浓硫酸
制取干燥的SO2
C
浓盐酸
MnO2
饱和NaCl溶液
制取Cl2并除去HCl
D
稀硝酸
Cu片
H2O
制取NO并除去NO2
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.浓氨水和CaO反应产生NH3,但是不能用浓硫酸干燥NH3,即用该装置不能制取干燥的NH3,故A项不符合题意;
B.浓硫酸和铁会钝化,即用该装置不能制取干燥的SO2,故B项不符合题意;
C.浓盐酸和MnO2需要在加热条件下反应产生Cl2,用饱和NaCl溶液能除去Cl2中混有的HCl气体,故C项不符合题意;
D.常温下,铜与稀硝酸反应生成NO,NO被氧化成NO2,与水反应生成NO,即可以用该装置制取NO并除去NO2,故D项符合题意;
故本题选D。
4. 已知1g氢气完全燃烧生成液态水时放出热量143kJ,18g水蒸气变成液态水放出44kJ的热量。其他相关数据如表:
O=O
H—H
H—O(g)
键能/(kJ·mol-1)
496
436
x
则表中x为
A. 920 B. 557 C. 463 D. 188
【答案】C
【解析】
【详解】1g氢气完全燃烧生成液态水时放出热量143kJ,故2mol氢气燃烧生成2mol液态水时放出热量为×143kJ=572kJ,18g水蒸气变成液态水放出44kJ的热量,2mol液态水变为气态水吸收的热量为×44kJ=88kJ,故2mol氢气燃烧生成2mol气态水时放出热量为572kJ-88kJ=484kJ,故热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-484kJ/mol,所以2×436kJ/mol+496kJ/mol-4xkJ/mol= -484kJ/mol,解得x=463,C选项正确;
答案选C。
5. 甲烷与氧气反应过程中的能量变化如图所示。下列有关说法中正确的是( )
A. CH4(g)的能量大于CO2(g)和H2O(g)的能量总和
B. 反应CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) △H=-800kJ•mol-1
C. 若破坏1molO2(g)中的化学键需吸收热量493kJ,则破坏1molC-H键需吸收热量415kJ
D. 在反应CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)中,放出热量400kJ,有1molO-H键生成
【答案】C
【解析】
【分析】从图中可以提取以下信息:1molCH4(g)+2molO2(g)断裂所有共价键,需要吸收2646kJ的热量;1molC(g)+4molH(g)+4molO(g)结合成1molCO2(g)+2molH2O(g),能放出3446kJ的热量。
【详解】A.从图中看出,CH4(g)和O2的总能量大于CO2(g)和H2O(g)的能量总和,但CH4(g)的能量不一定大于CO2(g)和H2O(g)的能量总和,A不正确;
B.图中信息告诉我们,反应CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-800kJ•mol-1,B不正确;
C.若破坏1molO2(g)中的化学键需吸收热量493kJ,则破坏1molC-H键需吸收热量kJ=415kJ,C正确;
D.在反应CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)中,放出热量400kJ,则生成1molH2O,有2molO-H键生成,D不正确;
故选C。
【点睛】由反应前后的能量变化进行键能的计算时,需利用物质的结构式,明确各分子中所含共价键的种类和数目,解题时如果忽视了分子的结构,很容易得出错误的结论。
6. 少量铁粉与的稀盐酸反应,反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变的产量,可以使用如下方法中的
①加 ②加固体 ③滴入几滴浓盐酸 ④加固体 ⑤加溶液
⑥滴入几滴硫酸铜溶液 ⑦升高温度(不考虑盐酸挥发) ⑧改用盐酸
A. ①⑥⑦ B. ③⑤⑧ C. ⑤⑦⑧ D. ③⑦⑧
【答案】D
【解析】
【详解】①加H2O,使盐酸浓度降低,反应速率减慢,对氢气的产量无影响;
②加NaOH固体,能消耗盐酸,降低氢气的产量;
③滴入几滴浓盐酸,增加了盐酸浓度,能加快反应速率,由于盐酸本是过量的,对氢气的产量无影响,故符合题意;
④加CH3COONa固体,能结合氢离子,降低了氢离子浓度,使反应速率减慢;
⑤加NaCl溶液,使盐酸浓度降低,反应速率减慢,对氢气的产量无影响;
⑥滴入几滴硫酸铜溶液,能写出原电池,加快反应速率,但会消耗铁,使氢气的产量减少;
⑦升高温度(不考虑盐酸挥发),能加快反应速率,对氢气的产量无影响,故符合题意;
⑧改用10mL0.1mol/L盐酸,相当于增加了盐酸浓度,能加快反应速率,由于盐酸本是过量的,对氢气的产量无影响,故符合题意;
由分析可知,为了加快此反应速率而不改变H2的产量,可以使用如下方法中的③⑦⑧,故本题选D。
7. 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,提高了活化分子百分数,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. 在相同温度下,两个相同的容器中分别充入相同物质的量的F2和Cl2,让它们与等量的氢气反应,反应速率相同
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.升高温度使分子的内能增加、原来能量比较低的普通分子也能变为活化分子,提高了活化分子百分数,可加快化学反应速率,但不能降低化学反应的活化能,A不正确;
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,单位时间内单位体积的空间内有效碰撞的次数增加,故反应速率增大,B正确;
C.在相同温度下,两个相同的容器中分别充入相同物质的量的F2和Cl2,由于两者的氧化性不同,氧化性强的化学反应速率快,因此,它们与等量的氢气反应的化学反应速率不相同,C不正确;
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),可增加单位体积空间内活化分子的数目,单位时间内单位体积的空间内有效碰撞的次数增加,从而使反应速率加快,但活化分子的百分数不变, D不正确;
本题选B。
8. 向10L刚性密闭容器中加入5molCO和5mol,发生反应,恒温条件下达到平衡,反应过程中测定的部分数据如下表所示。
t/min
0
20
40
60
80
5.0
4.0
3.2
2.8
2.8
下列说法正确的是
A. 前40分钟平均速率
B. 若混合气体中CO的体积分数不再改变,则表明该反应达到了平衡
C. 80min时,将容器体积压缩到5L,重新达到平衡时
D. 保持其他条件不变,若增大起始时的投料,的平衡转化率将增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据表格数据可知:在前40分钟内CO的物质的量减少了1.8 mol,根据物质反应转化关系可知会反应消耗3.6mol H2,则在反应在前40分钟的平均速率v(H2)==0.009 mol·L-1·min-1,故A错误;
B.加入5molCO和5mol,因此CO的体积分数为50%,反应达到平衡状态时CO为2.8mol,根据化学计量数之比等于物质的量改变之比可知,平衡时H2为5mol-2×(5-2.8)mol=0.6mol,产生的甲醇为(5-2.8)mol=2.2mol,此时CO的体积分数为,CO的体积分数一直都是50%,并不是变量,因此混合气体中CO的体积分数不再改变,不能表明该反应达到了平衡,故B错误;
C.80min时,反应达到平衡,将容器体积压缩到5L,此时浓度理论上是增大一倍即0.56mol/L,但该反应为气体体积减小的反应,压强增大,平衡正向移动,会有减少但始终大于原平衡时的浓度,即重新达到平衡时,故C正确;
D.根据勒夏特列原理可知,增大起始时的投料,的平衡转化率将减小,故D错误;
故答案选C。
9. 在恒容密闭容器中存在下列平衡:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。CO2(g)的平衡物质的量浓度c(CO2)与温度T的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A. 反应 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的△H>0
B. 在T2时,若反应处于状态D,则一定有v正<v逆
C. 平衡状态A与C相比,平衡状态A的c(CO)小
D. 若T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2,则K1<K2
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,升高温度平衡时c(CO2)增大,则升高温度平衡正向移动,该反应的正反应为吸热反应,则反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的△H>0,A正确;
B.T2时,若反应处于状态D,大于平衡时浓度,平衡逆向移动,则一定有v正<v逆,B正确;
C.平衡状态A与C相比,C对应温度高,则C点平衡正向进行的程度大,可知平衡状态A的c(CO)大,C错误;
D.该反应的正反应为吸热反应,升高温度,化学平衡向吸热的正方向移动,则若T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2,则K1<K2,D正确;
故合理选项是C。
10. 下列有关焓判据和熵判据的叙述正确的是
A. 的反应使体系能量升高,不能自发进行
B. 的反应使体系能量降低,无需加热便能自发进行
C. 反应能自发进行,原因是体系有自发向混乱度增大的方向转变的倾向
D. 熵增原理说明过程在任何条件下都不能自发进行
【答案】C
【解析】
【详解】A.ΔH>0的反应虽然使体系能量升高,根据,若熵增足够大,高温下仍可能自发进行,因此不能仅凭ΔH>0判断反应不自发,A错误;
B.ΔH<0的反应虽有利于自发,但可能需要加热以克服活化能,且熵减时高温下可能不自发,因此无需加热便能自发的说法不准确,B错误;
C.分解为气体导致熵增显著,尽管ΔH>0,但高温下TΔS的贡献可能使ΔG<0,反应自发,自发原因是熵增主导,C正确;
D.ΔS<0的过程在低温且ΔH足够负时仍可能自发,因此“任何条件都不能自发”的说法错误,D错误;
故选C。
11. 反应mA(s)+nB(g)pC(g) ΔH<0,在一定温度下达平衡时,B的体积分数(B%)与压强变化的关系如图所示,下列叙述中一定正确的是
①m+n<p ②x点表示的正反应速率大于逆反应速率 ③n>p ④x点比y点时的反应速率慢
A. ①② B. ②④ C. ①③ D. ③④
【答案】B
【解析】
【详解】① A为固体,不影响气体分子数,压强对平衡的影响仅考虑气体系数n和p。由图像知压强增大时B%增大,平衡逆向移动,说明逆反应为气体分子数减少方向,即p > n,故n < p,m+n无法确定是否小于p,①错误;
② x点在平衡曲线上方,故B%大于平衡值,反应需正向进行使B%降低至平衡值,此时,②正确;
③ 由①分析可知n < p,③错误;
④ 反应速率与压强正相关,x点压强小于y点,则x点速率慢,④正确;
符合题意的为②④,故答案选B。
12. 在2个初始温度均为T℃的密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(正反应放热。下列说法正确的是
容器编号
容器类型
初始体积
起始物质的量/mol
平衡时SO3物质的量/mol
SO2
O2
SO3
Ⅰ
恒温恒容
1.0L
2
1
0
1.6
Ⅱ
恒温恒压
1.0L
2
1
0
a
A. a>1.6
B. 选择不同的催化剂,该反应的反应速率和平衡转化率都将不同
C. 随反应进行SO2的浓度逐渐减小,达到平衡时,正反应速率最小,此时v正(SO2)=0
D. 若起始时向容器Ⅰ中充入1molSO2(g)、0.2molO2(g)和4molSO3(g),则反应将向正反应方向进行
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.该反应是气体物质的量减少的过程,容器I为恒容,随着反应进行,气体物质的量减少,压强降低,容器Ⅱ为恒压,容器Ⅱ相当于容器I增大压强,根据勒夏特里原理,增大压强,平衡向正反应方向移动, SO3的物质的量增大,即a>1.6mol,故A正确;
B.使用催化剂只影响化学反应速率,对平衡移动无影响,即使用催化剂,平衡转化率不变,故B错误;
C.化学平衡是动态平衡,当达到平衡时,v正(SO2)≠0,故C错误;
D.建立关系式:,平衡常数K==80,若起始时向容器Ⅰ中充入1molSO2(g)、0.2molO2(g)和4molSO3(g),此时Qc==80=K,平衡不移动,故D错误;
答案为A。
13. 已知的键能为,的键能为反应经历了如下反应历程:①,②,反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 的键能为
B. 升高温度,反应①速率增大,反应②速率减小
C. 升高温度,反应②的限度和速率均增大,有利于提高的转化率
D. 为防止反应过程中有大量累积,应选择合适的催化剂降低反应②的焓变
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,△H=151 kJ·mol-1-162 kJ·mol-1=-11 kJ·mol-1,设H―I的键能为x kJ·mol-1,则△H=436kJ·mol-1+151kJ·mol-1-2x kJ·mol-1=-11 kJ·mol-1,解得x=299kJ·mol-1,A正确;
B.升高温度,反应速率加快,即反应①、反应②的速率都加快,B错误;
C.由图可知,反应②为放热反应,升高温度,反应②速率增大,平衡逆向移动,反应②的限度降低,不利于氢气转化率提高,C错误;
D.催化剂不能降低反应②的焓变,为防止反应过程中有大量累积,应选择合适的催化剂降低反应②的活化能,加快反应②速率,即加快的消耗速率,D错误;
故选A。
14. 已知反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0。某温度下,将2 mol SO2和1 mol O2置于10 L密闭容器中,反应达到平衡后,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图甲所示。则下列说法正确的是
A. 由图甲知,A点SO2的平衡浓度为0.4 mol·L-1
B. 由图甲知,B点SO2、O2、SO3的平衡浓度之比为2∶1∶2
C. 达平衡后,缩小容器容积,则反应速率变化图象可以用图乙表示
D. 压强为0.50 MPa时,不同温度下SO2转化率与温度关系如丙图,则T2>T1
【答案】C
【解析】
【详解】A.A点转化率为0.8,则平衡时浓度为,故A错误;
B.B点转化率为0.85,则
,故B错误;
C.达平衡后,若缩小容器容积,反应速率增大,平衡证向移动,且正反应速率大于逆反应速率,故C正确;
D.T1先达到平衡,则T1>T2,故D错误;
故选C。
15. 在起始温度均为T℃、容积均为10L的密闭容器A(恒温)、B(绝热)中均加入和4molCO,发生反应 。已知:、分别是正、逆反应速率常数,,,A、B容器中的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法中正确的是
A. 曲线M、N的平衡常数大小为:
B. 与浓度比为1∶1时,标志此反应已达平衡
C. T℃时,
D. 用CO的浓度变化表示曲线N在0~100s内的平均速率为
【答案】C
【解析】
【详解】A.起始温度相同,容器A为恒温装置,温度始终不变,则K不变,容器B为绝热体系,反应为放热反应,随反应进行体系内温度升高,则平衡常数减小。温度越高反应速率加快,反应先达到平衡状态,则M对应容器B,N对应容器A,因此K(N)>K(M),A错误;
B.N2与CO2为生成物,且系数比为1:1,两者浓度始终保持1:1不变,因此不能据此判断平衡状态,B错误;
C.该反应在温度为T℃条件下进行。根据选项A分析可知:N表示在恒温(A)下进行的反应。反应开始时n(N2O)=1 mol,n(CO)=4 mol,反应达到平衡时N2O的转化率是25%,则根据反应的转化关系可知平衡时n(N2O)=0.75 mol,n(CO)=3.75 mol,n(N2)=n(CO2)=0.25 mol,由于容器的容积是10 L,则平衡浓度c(N2O)=0.075 mol/L,c(CO)=0.375 mol/L,c(N2)=c(CO2)=0.025 mol/L,反应达到平衡时v正=v逆,k正∙c(N2O) ∙c(CO)=k逆∙c(N2) ∙c(CO2),,故,C正确;
D.0-100 s时N2O的转化率为10 %,N2O的反应量为l mol×10% =0.l mol,根据方程式中物质反应转化关系可知CO的反应量为0.l mol,则用CO的浓度变化表示曲线N在0-100 s内的反应速率为,D错误;
故选C。
第II卷(非选择题 共55分)
二、填空题(本题共4小题,共55分)
16. 工业上以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量FeCO3和不溶性杂质)为原料制备高纯氧化镁的工艺流程如图:
(1)加入稀硫酸前,常将菱镁矿进行粉碎处理,其目的是___________;MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为:___________。
(2)在滤液Ⅰ中加入H2O2时发生反应的离子方程式是___________。
(3)操作Ⅱ的名称是___________。
(4)如直接排放煅烧后产生的尾气,可能会导致的环境问题有___________。
A.气候变暖 B.臭氧空洞 C.形成酸雨
(5)为实现节能减排,依据“绿色化学”思想,现选用石灰乳对煅烧后的尾气进行吸收。请写出SO2与石灰乳反应的化学方程式___________。
(6)煅烧过程中需控制木炭的添加量,若木炭添加过多,会生成一种能与血红蛋白结合而导致中毒的有害气体,该气体的化学式为___________。
【答案】(1) ①. 增大反应物的接触面积,加快反应速率,使反应充分进行 ②. MgCO3+2H+= Mg2++CO2↑+H2O
(2)2Fe2++ H2O2+2H+=2Fe3++ 2H2O
(3)过滤 (4)AC
(5)SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O
(6)CO
【解析】
【分析】由题给流程可知,向菱镁矿中加入稀硫酸酸浸,将碳酸镁、碳酸亚铁转化为硫酸镁、硫酸亚铁,过滤得到滤渣和滤液;向滤液中加入过氧化氢溶液,将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子,向反应后的溶液中加入氨水调节溶液pH,将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到氢氧化铁和硫酸镁溶液;硫酸镁溶液蒸发至干得到硫酸镁固体;硫酸镁固体与木炭混合煅烧得到氧化镁、可以导致温室效应的二氧化碳和可以导致酸雨的二氧化硫。
【小问1详解】
加入稀硫酸前,将菱镁矿进行粉碎处理可以增大反应物的接触面积,加快反应速率,使反应充分进行,提高酸浸率;碳酸镁与稀硫酸反应生成硫酸镁、二氧化碳和水,反应的离子方程式为MgCO3+2H+= Mg2++CO2↑+H2O;
【小问2详解】
由分析可知,加入过氧化氢溶液的目的是将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子,反应的离子方程式为2Fe2++ H2O2+2H+=2Fe3++ 2H2O;
【小问3详解】
由分析可知,操作Ⅱ为固液分离的过滤操作;
【小问4详解】
由分析可知,煅烧会产生可以导致温室效应的二氧化碳和可以导致酸雨的二氧化硫,所以直接排放煅烧后产生的尾气,可能会导致气候变暖和形成酸雨,故选AC;
【小问5详解】
二氧化硫与石灰乳反应生成亚硫酸钙和水,反应的化学方程式为SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O;
【小问6详解】
若煅烧过程中木炭添加过多,木炭会生成能与血红蛋白结合而导致中毒的一氧化碳气体,所以煅烧过程中需控制木炭的添加量。
17. 工业上常用浓氨水检验运输氯气的管道是否泄漏。某同学为验证干燥、纯净的氨气与氯气的反应,设计装置如图所示,装置为氯气与氨气反应的装置。
回答下列问题:
(1)仪器的名称为___________。装置的作用是___________。
(2)装置中试管内发生反应的化学方程式为___________。
(3)装置中发生反应时浓盐酸体现的性质是___________;若要得到标准状况下,需的质量为___________。
(4)为得到干燥、纯净的氯气,装置、装置分别盛放的试剂是___________(填序号)。
①饱和溶液 ②浓溶液 ③浓硫酸 ④饱和溶液
(5)通入装置的两根导管左边较长、右边较短,目的是___________。
(6)实验过程中观察到装置内的现象为___________。经检验发现另一生成物是空气的主要成分之一,该反应的化学方程式为___________。
【答案】(1) ①. 球形干燥管 ②. 除去氨气中混有的水蒸气
(2)
(3) ①. 还原性和酸性 ②. 0.435
(4)③、① (5)使密度大的氯气与密度小的氨气较快地均匀混合
(6) ①. 出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结 ②. 3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2
【解析】
【分析】本实验探究干燥的氯气与氨气反应,A、B装置用于产生干燥的氨气,F装置用于产生氯气,E装置内为饱和食盐水,用于除去氯气中的氯化氢气体,D装置内为浓硫酸,用于干燥氯气,C装置为氯气与氨气的发生装置。
【小问1详解】
根据仪器a的特征可知,仪器a为球形干燥管,盛装的固体物质是碱石灰,碱石灰具有吸水性,可用于除去氨气中混有的水蒸气,得到干燥、纯净的氨气,故答案为:球形干燥管;除去氨气中混有的水蒸气。
【小问2详解】
装置A用于制取氨气,NH4Cl和Ca(OH)2在加热条件下反应生成氨气,反应为:。
【小问3详解】
装置F中浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成Cl2,反应为,Cl元素的化合价部分升高,表现出还原性和酸性;n(MnO2)=n(Cl2)==0.005mol,消耗m(MnO2)=n×M=0.005mol×87g/mol=0.435g。
【小问4详解】
浓盐酸易挥发,浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应制取的Cl2中混有HCl气体,可用饱和食盐水除去HCl气体,再通过浓硫酸干燥得到干燥、纯净的氯气,则D、E分别应盛放的试剂是浓硫酸和饱和食盐水,故答案为:③、①。
【小问5详解】
氨气密度小于空气,氯气密度大于空气,较长导管通入氨气、较短导管通入氯气,目的是使密度大的氯气与密度小的氨气较快地均匀混合。
【小问6详解】
根据题干可知,氯气和氨气反应后发现另一生成物是空气的主要成分之一,根据质量守恒定律可知,生成的是氮气,因此氯气和氨气反应生成氮气、氯化铵,化学方程式为3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2,现象是:出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结。
18. 某研究小组利用溶液和酸性溶液的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响,实验如下:
实验序号
实验温度/K
参加反应的物质
溶液颜色褪至无色时所需时间/s
溶液(含硫酸)
溶液
V/mL
V/mL
V/mL
①
290
2
0.02
4
0.1
0
6
②
2
0.02
3
0.1
8
③
315
2
0.02
0.1
1
回答下列问题:
(1)通过实验①②,可探究_______的改变对反应速率的影响,其中_______。
(2)通过实验_______(填实验序号)可探究温度变化对反应速率的影响,由实验②中数据可知_______(结果保留两位小数)。
(3)实验过程中发现,反应开始一段时间溶液褪色不明显,不久后迅速褪色。甲同学认为是反应放热导致溶液温度升高所致,重做实验②,测得反应过程中不同时间的温度如下:
时间/s
0
2
4
6
8
10
温度/K
290
291
291
291.5
292
292
①结合实验目的与表中数据,得出的结论是________。
②猜想可能是______的影响。若证明猜想正确,除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外,还需要选择的最佳试剂是_______(填字母)。
A.硫酸钾 B.水 C.二氧化锰 D.硫酸锰
【答案】(1) ①. 反应物浓度 ②. 1
(2) ①. ②③ ②.
(3) ①. 温度不是反应速率突然加快的原因 ②. 催化剂() ③. D
【解析】
【小问1详解】
通过观察实验①②的数据可知未知,但实验①②中所用的溶液的体积不同,即反应物浓度不同,根据控制变量法的原则,应为290K,变量为溶液的浓度,此外两组实验溶液的总体积应保持一致,为确保两组实验中其他溶液的浓度相同,故;
【小问2详解】
根据控制变量法的原则,,所以可通过实验②③探究温度变化对化学反应速率的影响,反应原理为,实验②中所用的溶液的物质的量为,溶液的物质的量为溶液过量,8s内消耗的溶液的物质的量为,此时溶液的总体积为,所以8s内;
【小问3详解】
不同时间下,温度升高的程度很小,所以温度不是反应速率突然加快的原因;随着反应的进行,锰离子的浓度逐渐增加,可能催化该反应,为了验证锰离子的催化效果,但又不引进其他的杂质离子,可选择的最佳试剂是硫酸锰,故选D。
19. 减弱温室效应的方法之一是将回收利用,科学家研究利用回收的制取甲醛,反应的热化学方程式为。请回答下列问题:
(1)已知:①;
②相关化学键的键能数据如表所示:
化学键
O=O
H-H
O-H
键能/(kJ·mol-1)
498
436
464
则 ΔH=___________。
(2)一定条件下,将的混合气体充入恒温恒容的密闭容器中,发生反应。
①下列能说明反应已经达到平衡状态的是___________(填选项字母)。
a.容器内气体密度保持不变 b.的体积分数保持不变
c.该反应的平衡常数保持不变 d.混合气体的平均相对分子质量不变
②下列措施既能提高H2的转化率又能加快反应速率的是___________(填选项字母)。
a.升高温度 b.使用高效催化剂
c.缩小容器体积 d.扩大容器体积
(3)实验室在2 L密闭容器中进行模拟上述合成HCHO的实验。T1℃时,将体积比为1∶2的和混合气体充入容器中,每隔一定时间测得容器内气体压强如表所示:
时间/min
0
10
20
30
40
50
60
压强/kPa
1.08
0.96
0.88
0.82
0.80
0.80
0.80
①已知:v(B)= ,则反应开始10 min内,用的压强变化表示该反应的平均反应速率为 ___________kPa·min-1。
②T1 ℃时,反应的平衡常数Kp的计算式为Kp=___________(Kp为用各气体分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(1)
(2) ①. bd ②. c
(3) ①. 0.024 ②.
【解析】
【小问1详解】
反应①;
焓变反应物的总键能-生成物的总键能,据此计算反应②的,根据盖斯定律反应②-反应①计算的,故答案为: ;
【小问2详解】
①a.恒容容器中各物质均为气体,容器内气体密度始终保持不变,所以容器内气体密度保持不变的状态不一定是平衡状态,a错误;
b.的体积分数保持不变,符合平衡状态的特征,反应一定达到平衡状态,b正确;
c.平衡常数只与温度有关,温度一定时该反应的平衡常数始终保持不变,所以不能确定反应是否达到平衡状态,c错误;
d.恒容容器中气体物质的质量不变,反应正向气体的物质的量减小,所以混合气体的平均相对分子质量不变的状态是平衡状态,d正确;
故答案为:bd;
②a.该反应正向放热,升高温度,反应速率加快,但平衡逆向移动,氢气的转化率降低,a不合题意;
b.催化剂可加快反应速率,但不改变化学平衡移动,不能提高转化率,b不合题意;
c.该反应正向体积减小,缩小容器体积,平衡正向移动,并且反应速率加快,c符合题意;
d.扩大容器体积,平衡逆向移动,氢气的转化率和反应速率均降低,d不合题意;
故答案为:c;
【小问3详解】
①T1℃时,起始总压强为1.08 kPa,由和的体积比为1:2可得,和的分压为和,容器体积不变,根据PV=nRT,分压与物质的量成正比,则有:,10 min时,,则x=0.12,用的压强变化表示该反应的平均反应速率为,故答案为:0.024;
②平衡时,,则x=0.28,平衡常数,故答案为:;
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