精品解析:四川省遂宁市射洪中学校2025-2026学年高二上学期10月月考 化学试题
2025-10-26
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内容正文:
射洪中学高2024级高二上期强基班第一学月考试
化学试题
(考试时间:75分钟 满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、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。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡对应题号的位置上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H—1 O—16 S—32
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. 下列关于化学反应速率的说法不正确的是
①恒温时,体系压强增大,化学反应速率一定加快
②其他条件不变,温度越高,吸热反应速率越快,放热反应速率越慢
③催化剂要参与化学反应,可以降低反应活化能
④3mol·L-1·s-1的反应速率一定比1mol·L-1·s-1的反应速率大
⑤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
⑥升高温度,可增大单位体积内活化分子数,从而使单位时间有效碰撞次数增多
A. ②③ B. ①②⑤ C. ①②⑤⑥ D. ①②④⑤
【答案】D
【解析】
【详解】①恒温时,增大压强,若没有气体参加反应,化学反应速率不加快,故①错误;
②其他条件不变,温度越高,增大活化分子百分数,化学反应速率增大,吸热反应和放热反应速率都增大,故②错误;
③催化剂要参与化学反应,可以改变反应的途径,可以降低反应活化能,加快反应速率,故③正确;
④因为没有指明是否是同一种物质表示的反应速率,因此无法比较出谁快谁慢,故④错误;
⑤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),活化分子百分数不变,故⑤错误;
⑥当温度升高时,反应物分子获得更多的能量,这使得一部分原来能量较低的分子变成活化分子,可增大单位体积内活化分子数,从而使单位时间有效碰撞次数增多,故⑥正确;
错误的有①②④⑤,答案选D。
2. 下列推论正确的是
A. ,则碳的燃烧热
B. ,则含49g硫酸的稀硫酸与稀氨水完全反应,放出的热量小于57.4kJ
C. ,,则<
D. ,△S>0,则该反应在任何温度下都能自发进行
【答案】B
【解析】
【详解】A.碳的燃烧热为1mol碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量,1mol碳不完全燃烧释放的能量是110.5kJ,则碳的燃烧热△H小于-110.5k·mol-1,A错误;
A.中和热为稀的强酸和稀的强碱完全反应生成1mol水时放出的热量为57.4kJ,一水合氨是弱碱,在溶液中的电离时需要是吸热过程,则含49g硫酸的稀硫酸与稀氨水完全反应,放出的热量小于57.4kJ,B正确;
C.硫燃烧的反应为放热反应,固态硫的能量小于气态硫,则固态硫燃烧的反应热△H1大于气态硫燃烧的反应热△H2,C错误;
D.该反应是熵增的吸热反应,高温条件下反应△H—T△S<0,则反应能自发进行,D错误;
答案选B。
3. 实验室用如图所示装置测定化学反应速率,下列说法错误的是
A. 实验中可用秒表进行计时
B. 在锥形瓶中加入适量NaHSO4固体,则ʋ(H2)增大
C. 可用一段时间内H2的浓度变化表示化学反应速率
D. 为减小误差,可在锥形瓶和分液漏斗上口间连接一橡胶管保证液体能够顺利流下
【答案】C
【解析】
【详解】A.该实验可用秒表计时,故A正确;
B.在锥形瓶中加入适量NaHSO4固体,NaHSO4完全电离,增大了H+浓度,则ʋ(H2)增大,故B正确;
C.反应产生氢气,推动活塞外移,体积在发生改变,不能用一段时间内H2的浓度变化表示化学反应速率,故C错误;
D.为了防止气压过大液体不能够流下来,可在锥形瓶和分液漏斗上口间连接一橡胶管保证液体能够顺利流下,减少误差,故D正确;
故答案为:C。
4. 实验室利用如下试剂探究影响反应速率的因素:0.1mol/L溶液、0.1mol/L溶液、0.5mol/L溶液、蒸馏水、热水。下列说法错误的是
A. 反应原理为
B. 增大溶液浓度,单位体积内活化分子数增多
C. 升高温度,反应速率加快
D. 通过观察溶液产生气泡的快慢判断反应速率大小
【答案】D
【解析】
【详解】A.硫代硫酸钠与硫酸反应生成硫单质与二氧化硫,离子方程式,A正确;
B.增大H2SO4浓度会增加H+浓度,单位体积内活化分子数增多,B正确;
C.升高温度会提高活化分子百分数,反应速率加快,C正确;
D.该反应的主要现象是溶液变浑浊(生成硫沉淀),SO2气体易溶于水,气泡不易观察,应通过沉淀快慢判断速率,D错误;
故选D
5. 已知2SO2(g) + O2(g)2SO3(g);ΔH=-197 kJ·mol-1。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体:(甲) 2 mol SO2和1 mol O2;(乙) 1 mol SO2和0.5 mol O2;(丙) 2 mol SO3。恒温、恒容下反应达平衡时,下列关系一定正确的是
A. 容器内压强P:P甲=P丙> 2P乙
B. SO3的质量m:m甲=m丙> 2m乙
C. c(SO2)与c(O2)之比k:k甲=k丙> k乙
D. 反应放出或吸收热量的数值Q:Q甲=Q丙> 2Q乙
【答案】B
【解析】
【详解】由给的数据利用归一法可知甲和丙是等效平衡。
A项,如果平衡不移动,p甲=p丙=2p乙,但乙加入的物质的量是甲、丙的一半,恒容下相当于减压,平衡左移,压强变大,所以应该是p甲=p丙<2p乙,故A错误;
B项,根据A项分析,平衡左移,三氧化硫的量减少,所以m甲=m丙>2m乙,故B正确;
C项,加入的量均为2∶1,反应的量为2∶1,三者剩余的量也一定相等,为2∶1,c(SO2)与c(O2)之比k不变,所以k甲=k丙=k乙,故C错误;
D项,因为甲和丙是在不同的方向建立起的等效平衡,若转化率均为50%时,反应热的数值应相等,但该反应的转化率不一定是50%,所以Q甲和Q丙不一定相等,故D项错。
答案选B。
【点睛】本题的关键是甲乙容器的比较,乙容器相当于甲容器扩大体积为原来的一半,然后再进行比较。
6. 为探究温度、浓度对化学平衡的影响,利用的水解反应取四支试管,按下图进行实验,下列说法正确的是
A. 微热试管a中溶液,黄色加深,故
B. 试管b加水后,水解平衡正向移动,溶液中浓度减小
C. 试管c比试管b黄色更深,说明试管c中水解平衡正向移动,该反应平衡常数K增大
D. 试管d比试管b橙色更深,说明水解平衡逆向移动,使浓度增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.微热试管a中溶液,升温后黄色加深,平衡正向移动,则该反应的ΔH>0,故A错误;
B.试管b加水后,促进水解平衡正向移动,反应离子方程式中所有离子浓度均减小,Kh不变, 增大,故B错误;
C.试管c比试管b黄色更深,说明加入氢氧化钠,中和氢离子,试管c中水解平衡正向移动,但平衡常数只受温度的影响,平衡常数不变,故C错误;
D.d中加硫酸,氢离子浓度增大,平衡逆向移动,溶液橙色变深,浓度增大,故D正确;
故选D。
7. 在密闭容器中进行反应:X(g)+3Y(g)2Z(g),有关下列图像说法正确的是
A. 依据图甲可判断正反应为吸热反应
B. 在图乙中,虚线可表示压强增大
C. 若正反应的△H<0,图丙可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动
D. 由图丁中气体平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知正反应的△H>0
【答案】C
【解析】
【详解】A、依据图像分析,温度升高逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向进行,逆向是吸热反应,正向是放热反应,故A错误;
B、压强增大,平衡正向移动,缩短反应达到平衡的时间,X的转化率变大,故B错误;
C、若正反应的△H<0,是放热反应升温平衡逆向进行,逆反应速率大于正反应速率,图像符合反应速率的变化,故C正确;
D、图像分析,温度升高平均相对分子质量减小,平均分子质量减小,总质量不变,说明气体物质的量变大,所以平衡逆向进行,逆反应是吸热反应,正反应是放热反应△H<0,故D错误;
故选:C。
8. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 对于反应体系,给平衡体系增大压强可使颜色变深
B. 打开汽水瓶盖时有大量气泡冒出
C. 氯水中存在的平衡:,当加入适当的后,溶液颜色变浅
D. 工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高的利用率
【答案】A
【解析】
【详解】A.该反应气体分子总数不变,增大压强平衡不移动,颜色变深是因浓度增大而非平衡移动,不能用勒夏特列原理解释,A符合题意;
B.打开汽水瓶盖时压强降低,溶解平衡逆向移动释放气体,符合勒夏特列原理,B不符合题意;
C.加入消耗,使的溶解平衡正向移动,颜色变浅,符合勒夏特列原理,C不符合题意;
D.过量空气增加浓度,促使转化平衡正向移动,符合勒夏特列原理,D不符合题意;
故答案选A。
9. 足量块状铁与100mL 0.01mol/L的稀硫酸反应,反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变生成的量,可以使用如下方法中的
①滴入几滴硫酸铜溶液②加NaOH固体③将稀硫酸改用98%的浓硫酸④将块状铁改为铁粉⑤加入固体⑥升高温度
A. ③④⑥ B. ①④⑥ C. ②③⑤ D. ①⑤⑥
【答案】B
【解析】
【分析】①铁与硫酸铜反应置换出铜单质,形成铁铜原电池,加快反应速率,故正确;②加NaOH固体,硫酸浓度降低,反应速率减小,故错误;③将稀硫酸改用98%的浓硫酸,与铁反应不发生氢气,且常温下钝化,故错误;④将块状铁改为铁粉,固体表面积增大,反应速率增大,故正确;⑤加NaNO3固体,不影响反应速率,故错误;⑥升高温度,反应速率增大,故正确;
【详解】A.③将稀硫酸改用98%的浓硫酸,与铁反应不发生氢气,且常温下钝化,不能加快反应速率,A错误;
B.①④⑥均符合要求,B正确;
C.②加NaOH固体,硫酸浓度降低,反应速率减小,C错误;
D.⑤加NaNO3固体,不影响反应速率,D错误;
故选B。
10. 已知2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)的速率方程为=k·cn(N2O)(k为速率常数,只与温度、催化剂有关)。实验测得,N2O在催化剂X表面反应的变化数据如下,下列说法正确的是
t/min
0
10
20
30
40
50
60
70
(N2O)/mol·L−1
0.100
0.080
c1
0.040
0.020
c2
c3
0
A. n=0,c1>c2=c3
B. t=10 min时,(N2O)=2.0×10−3mol·L−1 · s−1
C. 相同条件下,增大N2O的浓度或催化剂X的表面积,都能加快反应速率
D. 保持其他条件不变,若N2O起始浓度为0.200 mol·L−1,当浓度减至一半时共耗时100 min
【答案】A
【解析】
【分析】根据表中数据分析,该反应的速率始终不变,N2O的消耗是匀速的,说明反应速率与无关,故速率方程中n=0;
【详解】A.由分析可知,n=0,与N2O浓度无关,为匀速反应,每10min一氧化二氮浓度减小0.02,则,A正确;
B.由分析可知,n=0,速率与N2O浓度无关,为匀速反应,t=10min时瞬时速率等于平均速率==≠,B错误;
C.速率方程中n=0,反应速率与N2O的浓度无关,C错误;
D.保持其他条件不变,该反应的反应速率不变,即为,若起始浓度,减至一半时所耗时间为=50min,D错误;
答案选A。
11. 研究与氯自由基(用表示)的反应有助于保护臭氧层。已知与反应有4条可能的反应路径,如图所示。图中TS表示过渡态,IM表示中间体。下列说法中正确的是
A. 相同条件下,路径①的反应速率最快
B. 路径④属于吸热反应
C. 路径②不是基元反应
D. 过渡态中最稳定的是TS1,产物最稳定的是路径④的
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应速率取决于活化能,活化能为反应物到过渡态的能量差。路径①的过渡态TS1能量为218.01 kJ/mol,活化能最高,反应速率最慢,A错误;
B.吸热反应中产物能量高于反应物,路径④产物能量为-80.22 kJ/mol,低于反应物(0.00 kJ/mol),为放热反应,B错误;
C.基元反应无中间体,路径②中存在中间体IM(能量32.80 kJ/mol),说明反应分多步进行,不是基元反应,C正确;
D.过渡态能量越低越稳定,TS3能量(23.55 kJ/mol)最低,最稳定,而非TS1;产物能量越低越稳定,路径④产物能量(-80.22 kJ/mol)最低,产物最稳定,D错误;
故答案选C。
12. 向绝热恒容密闭容器中通入CO(g) 和H2O(g), 在一定条件下发生反应: ,该反应的正反应速率随着时间变化的示意图如图所示。下列说法正确的是
A. d点: v(正)>v(逆)
B. 该反应的△H >0
C. c点时CO的转化率最大
D. a、b、 c、d四点对应的压强: c>d>b>a
【答案】A
【解析】
【分析】绝热恒容体系,开始正反应速率加快,说明体系温度升高,该反应为放热反应,c点后速率减慢,主要是浓度影响。
【详解】A.d点后反应速率主要受浓度影响,浓度减小,反应速率减小,但平衡向正向移动, v(正)>v(逆),A正确;
B.根据分析,该反应为放热反应,△H<0,B错误;
C.平衡一直正向进行,故d点的转化率最大,C错误;
D.反应过程中气体的物质的量不变,但温度升高,压强增大,故压强d>c>b>a,D错误;
答案选A。
13. 是工业上由氨合成尿素的中间产物。在一定温度下、容积不变的密闭容器中发生反应,能说明该反应达到平衡状态的是
①每生成的同时消耗
②混合气体的平均相对分子质量不变
③的体积分数保持不变
④混合气体的密度保持不变
⑤
A. ①④ B. ①③④ C. ②④ D. ①③⑤
【答案】A
【解析】
【分析】可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变。
【详解】①每生成34g NH3的同时消耗44 gCO2,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故①符合题意;
②该反应混合气体的平均相对分子质量始终不变,因此当混合气体的平均相对分子质量不变,不能判断反应是否达到平衡状态,故②不符合题意;
③容器中只有NH3和CO2为气体,且二者体积之比始终为2:1,则NH3的体积分数始终不变,所以NH3的体积分数保持不变,不能说明反应达到平衡状态,故③不符合题意;
④由于反应物H2NCOONH4是固体,没有达到平衡状态前,气体质量会变化,容器体积不变,则混合气体的密度会发生变化,因此混合气体的密度保持不变,说明反应达到了平衡状态,故④符合题意;
⑤任何时刻均存在c(NH3):c(CO2)=2:1,因此当c(NH3):c(CO2)=2:1时,不能说明反应达到平衡状态,故⑤不符合题意;
故答案选A。
14. 在298K和100kPa压力下,已知金刚石和石墨的熵、燃烧热和密度分别为:
物质
S/J/(K·mol)
△H/(kJ/mol)
ρ/(kg/m3)
C(金刚石)
2.4
-395.40
3513
C(石墨)
5.7
-393.51
2260
此条件下,对于反应C(石墨)→C(金刚石),下列说法正确的是
A. 该反应的△H>0,△S<0
B. 由公式△G=△H-T△S可知,该反应△G=985.29kJ/mol
C. 金刚石比石墨稳定
D. 相同条件下,1mol金刚石与1mol氧气的能量总和小于1molCO2气体的能量
【答案】A
【解析】
【详解】A.在相同条件下,等物质的量的C(石墨)和C(金刚石)燃烧分别放出热量为393.51、395.40,说明C(金刚石)具有更多能量,所以C(石墨)→C(金刚石)为吸热反应,△H>0;△S= S(金刚石)- S(石墨)=-3.3 J/(K·mol)<0,故A正确;
B.△G=△H-T△S=1.89 kJ/mol-298K×(-3.3×10-3 kJ/(K·mol))=2.8734kJ/mol,故B错误;
C.C(金刚石)具有更多能量,能量越高物质越不稳定,所以石墨更稳定,故C错误;
D.金刚石燃烧与氧气反应生成二氧化碳和水,为放热反应,说明反应物总能量大于生成物总能量,故D错误;
答案选A。
15. 二甲醚催化制备乙醇主要涉及以下两个反应:
反应I:
反应II:
在固定的原料比及体系压强不变的条件下,同时发生反应I、II,平衡时部分物质的物质的量分数随温度的变化如图所示。
下列说法正确的是
A. 反应一定可以自发进行
B. 温度高于时,温度对反应I的影响大于对反应II的影响
C. 由如图可知随着温度的升高,的平衡转化率先下降后升高
D. 其他条件不变,延长反应时间或选用对反应II催化性能更好的催化剂都能提高平衡混合物中乙醇含量
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题干信息,反应的,该反应为气体分子数减少的反应,,在高温下,可有,反应不能自发进行,A错误;
B.由图象,温度高于600K时,的物质的量分数急剧下降,说明反应Ⅰ平衡左移超过反应Ⅱ平衡左移的幅度,即温度升高对反应Ⅰ的影响程度大于反应Ⅱ,B正确;
C.由图象,温度低时,反应Ⅰ较完全,反应反应Ⅱ进行得少,CO含量低,600K后,反应Ⅰ平衡左移超过反应Ⅱ平衡左移的幅度,因此,随着温度升高,反应Ⅱ始终逆向进行,H2的平衡转化率始终下降,C错误;
D.温度不变时,平衡常数不变,延长反应时间不会影响平衡状态,平衡混合物中乙醇的含量不变,选用对反应Ⅱ催化性能更好的催化剂只会加快反应速率,不影响平衡混合物中乙醇的含量,D错误;
答案选B。
第II卷(非选择题)
二、非选择题(共55分)
16. 化学反应中的能量变化对生产生活有着重要意义。回答下列问题:
(1)汽车发动机工作时会引发和反应生成NO,其能量变化如图所示,写出反应的热化学方程式:_______。
(2)火箭常用(1)(肼)作燃料,与氧化剂反应生成和水蒸气。已知:
请写出作为火箭燃料与反应的热化学方程式:_______。
(3)在一定温度下,向体积固定的密闭容器中加入足量的C(s)和1molH2O(g),起始压强为0.2MPa时,发生下列反应生成水煤气:
Ⅰ.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH1=+131.4kJ·mol-1
Ⅱ.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.1kJ·mol-1
①下列说法正确的是_______。
A.平衡时向容器中充入惰性气体,反应Ⅰ的平衡逆向移动
B.混合气体的密度保持不变时,说明反应体系已达到平衡
C.平衡时H2的体积分数可能大于
D.高温越利于反应Ⅰ自发进行
②反应平衡时,H2O的转化率为50%,CO的物质的量为0.1mol。此时,整个体系_______(填“吸收”或“放出”)热量_______kJ,反应Ⅰ的平衡常数Kp=_______(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
(4)用50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液进行中和反应反应热的测定。
①利用如图所示装置进行中和反应反应热的测定,缺少一种必要的仪器,其仪器名称为_______,该仪器的作用是_______。
②该同学做实验时有些操作不规范,造成测得的中和反应的ΔH偏大,请你分析可能的原因是_______(填字母)。
A.测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗干净,然后去测NaOH溶液的温度
B.把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓
C.做本实验当天室温较高
D.将50 mL 0.55 mol·L-1氢氧化钠溶液错取成了50 mL 0.55 mol·L-1的氨水
E.将50 mL 0.50 mol·L-1盐酸错取成了50 mL 0.50 mol·L-1稀硫酸
【答案】(1)N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180 kJ•mol-1
(2)2N2H4(l)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1134.4 kJ•mol-1
(3) ①. BD ②. 吸收 ③. 31.2 kJ ④. 0.02
(4) ①. 环形玻璃搅拌器 ②. 搅拌,使酸碱快速反应完全 ③. ABD
【解析】
【小问1详解】
汽车发动机工作时会引发N2和O2反应生成NO,其能量变化如图,可知断开1 mol N2吸收946 kJ能量,断开1 mol O2吸收498 kJ能量,断开1 mol NO吸收632 kJ能量,反应需要吸收946 kJ+498 kJ =1444kJ,放出632 kJ×2=1264kJ,得对应反应的热化学方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=1444kJ•mol-1-1264kJ•mol-1=+180kJ•mol-1;
【小问2详解】
由图中能量图可得,①N2(g)+2O2(g)═2NO2(g) ΔH1=+66.4 kJ•mol-1,
②N2H4(l)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-534 kJ•mol-1,
③H2O(g)═H2O(l) ΔH3=-44 kJ•mol-1,根据盖斯定律,②×2-①可得2N2H4(l)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=2ΔH2-ΔH1=2×(-534kJ•mol-1)-(+66.4kJ•mol-1)=-1134.4 kJ•mol-1,即2N2H4(l)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1134.4 kJ•mol-1;
【小问3详解】
①A.在恒温恒容条件下,平衡时向容器中充入惰性气体,不能改变反应混合物的浓度,因此反应I的平衡不移动,A错误;
B.在反应中有固体C转化为气体,气体的质量增加,而容器的体积不变,因此气体的密度在反应过程中不断增大,当混合气体的密度保持不变时,说明反应体系已达到平衡,B正确;
C.若C(s)和H2O(g)完全反应全部转化为CO2(g)和H2(g),由C(s)+ 2H2O(g) = CO2(g)+ 2H2(g)可知,H2的体积分数的极值为,由于可逆反应有一定的限度,反应物不可能全部转化为生成物,因此,平衡时H2的体积分数不可能大于,C错误;
D.反应自发进行,高温利于反应Ⅰ自发进行,D正确;
故选BD;
②反应平衡时,H2O(g)的转化率为50%,则水的变化量为0.5 mol,水的平衡量也是0.5 mol,由于CO的物质的量为0.1 mol,则根据O原子守恒可知CO2的物质的量为0.2 mol,生成0.2 mol CO2时消耗了0.2 mol CO,故在反应Ⅰ实际生成了0.3 molCO。根据相关反应的热化学方程式可知,生成0.3 mol CO要吸收热量131.4 kJ·mol-1 ×0.3 mol=39.42 kJ ,生成0.2 mol CO2要放出热量41.1 kJ·mol-1×0.2 mol=8.22 kJ,此时,整个体系吸收热量39.42 kJ-8.22 kJ=31.2 kJ;
设反应I转化了a mol水,反应Ⅱ转化了b mol水,反应平衡时,的转化率为50%,CO的物质的量为0.1 mol,列出三段式为:
、,解得a=0.3 mol,b=0.2 mol,平衡时n=0.1+0.5+0.2+0.5=1.3 mol,起始压强为0.2 MPa,根据可得平衡时的压强0.26 Mpa,CO、H2O、CO2、H2物质的量分数分别为、、、,;
【小问4详解】
据图像信息,测定中和反应的反应热时还需要用到环形玻璃搅拌器;该仪器的作用为搅拌,使酸碱快速反应完全,以便测取最高温度。
A.测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗干净测NaOH溶液的温度时,会发生酸碱中和使所测NaOH溶液温度偏高,导致反应前、后温差变小,实验测得的放出的热量减少,ΔH偏大,A符合题意;
B.把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓,会导致一部分热量损失,实验测得的放出的热量减少,ΔH偏大,B符合题意;
C.室温高低不影响反应前、后体系温度差,所以不影响ΔH的数据,C不符合题意;
D.将氢氧化钠溶液错取成了的氨水,由于一水合氨是弱碱,电离过程吸热,导致实验测得放出的热量减少,ΔH偏大,D符合题意;
E.将50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸错取成了50 mL 0.50 mol·L-1的稀硫酸,导致放出热量增多,生成的水偏多,ΔH偏小,E不符合题意;
故选ABD。
17. 甲、乙、丙三个实验小组欲探究影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下。
I.甲组:利用KMnO4与H2C2O4(草酸)在酸性溶液中发生氧化还原反应生成CO2气体的体积来探究化学反应速率的影响因素(实验中所用KMnO4溶液已加入稀硫酸酸化)。
(1)用离子方程式表示该反应原理:_______。
实验装置如图所示,实验时装置中A溶液一次性加入,A、B溶液成分见下表。
实验
A溶液
B溶液
①
②
(2)该实验探究的是_______对化学反应速率的影响。
(3)n(CO2)随时间的变化如下图1所示,开始阶段CO2的生成速率加快,一段时间后,CO2的生成速率变慢,其变化的原因是_______。
(4)研究发现KMnO4溶液的酸化程度对反应的速率也有较大影响,用不同浓度的硫酸进行酸化,其余条件均相同时,测得反应溶液的透光率(溶液颜色越浅,透光率越高)随时间变化如图2所示,由此得出的结论是_______。
Ⅱ.乙组:通过测定KMnO4与H2C2O4(草酸)在酸性溶液中发生反应,KMnO4溶液褪色所需时间的长短,探究浓度对化学反应速率的影响。该实验小组配制了以下3组溶液。
实验
1
2
3
水/mL
10
5
X
5
10
4
5
5
5
时间/s
40
20
-
(5)实验3中X=_______。
(6)实验2反应中,H2C2O4的反应速率为_______。
Ⅲ.丙组:通过硫代硫酸钠(Na2S2O3)与硫酸反应有关实验,探究影响化学反应速率的因素,实验过程的数据记录如下。
实
验
反应温
度(℃)
加入物质
Na2S2O3
H2SO4
H2O
V/mL
V/mL
V/mL
A
20
10
0.1
10
0.1
0
B
20
5
0.1
10
0.1
5
C
20
10
0.1
5
0.1
5
D
40
5
0.1
10
0.1
5
(7)根据你所掌握的知识判断,在上述实验中反应速率最快的可能是_______(填字母序号)。
【答案】(1) (2)浓度
(3)生成的对该反应具有自催化作用,开始时浓度较低,随着增多反应速率加快;反应后期由于草酸等反应物浓度逐渐降低,速率又变慢
(4)溶液酸性越强,反应速率越快 (5)11
(6) (7)D
【解析】
【分析】酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应生成二氧化碳、硫酸锰和水,该反应的离子方程式为:,利用高锰酸钾褪色时间长短判断反应速率,以此解答。
【小问1详解】
KMnO4作氧化剂,被还原为,草酸作还原剂,被氧化为二氧化碳,离子方程式为。
【小问2详解】
根据实验①②中草酸浓度不相同可知,探究的是浓度对化学反应速率的影响。
【小问3详解】
生成的对该反应具有自催化作用,开始时浓度较低,随着增多反应速率加快;反应后期由于草酸等反应物浓度逐渐降低,速率又变慢。
【小问4详解】
由不同酸度时溶液透光率随时间的变化可知:酸性越强,透光率越高,说明反应速率越快。
【小问5详解】
为探究草酸浓度对反应速率的影响,实验1~3中溶液的总体积应为20 mL,则。
【小问6详解】
实验2中草酸的物质的量为:,高锰酸钾的物质的量为:,根据反应:,可知,高锰酸钾不足,所以反应中消耗的草酸的物质的量为:,草酸的反应速率为:。
【小问7详解】
该题中温度变化比浓度变化对速率影响更大,温度越高,反应速率越快,D中温度最高,反应速率最快。
18. 废旧锂离子电池材料含、、以及铝片、石墨粉以及导电聚合物等。某小组设计实验方案回收金属,流程如下:
回答下列问题:
(1)为了加快反应速率,碱浸前还应进行的处理是_______。
(2)含铝废液中的主要阴离子是_______。
(3)步骤②中将高价金属还原,写出参与反应的离子方程式_______。
(4)的结构式为,判断S元素的化合价为_______,其在酸性条件下具有极强的氧化性,由此推测流程中用氨水调pH为5~6的原因可能是_______。
(5)在不同温度下的溶解度数据如下表:
温度/℃
0
10
20
25
30
40
50
60
80
100
溶解度/g
1.54
1.43
1.33
1.29
1.25
1.17
1.08
1.01
0.85
0.72
由滤液C反应得到粗品,可以采用_______洗涤除去杂质。
【答案】(1)粉碎 (2)
(3)
(4) ①. +6 ②. 控制溶液的酸碱性,减弱的氧化性,防止金属元素(Mn等)被氧化到更高价态不易分离
(5)热水
【解析】
【分析】该工艺流程的原料为废旧锂离子电池(、、以及铝片、石墨粉等),回收金属元素分别得到含铝滤液、、、、。废旧电池初步处理,经碱浸,铝片与碱溶液反应生成过滤得含铝滤液,钴酸锂,锰酸锂,镍酸锂以及石墨粉为滤渣成分,经硫酸/H2O2及氨水调pH,过滤分离得石墨,根据滤液A中的Co、Ni、Mn均为+2价,可知滤饼在酸性环境与H2O2发生氧化还原反应,其中H2O2为还原剂,过程③使滤液A中+2价的Mn被氧化生成分离出去,滤液B中含有Co2+、Ni2+、Li+,加入NaOH生成、沉淀分离出来后,滤液C中含有Li+,加入浓得到。
【小问1详解】
为了加快反应速率,碱浸前还应进行的处理是粉碎,增大接触面积;
【小问2详解】
根据分析,含铝废液中的主要阴离子是;
【小问3详解】
步骤②中将高价金属还原,自身被氧化生成氧气, 参与反应的离子方程式为;
【小问4详解】
的结构式为,过氧键中O为-1价,其它O为-2价,判断S元素的化合价为+6价;在酸性条件下具有极强的氧化性,流程中用氨水调pH为5~6的原因可能是控制溶液的酸碱性,减弱的氧化性,防止金属元素(Mn等)被氧化到更高价态不易分离;
【小问5详解】
根据在不同温度下的溶解度,温度升高,其溶解度降低,粗品可以采用热水洗涤除去杂质,减少溶解损失。
19. 近年来“雾霾”污染日益严重,原因之一是机动车尾气中含有NO、NO2、CO等气体,火力发电厂释放出大量的NOx、SO2和CO2等气体也是其原因,现在对其中的一些气体进行了一定的研究:
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。
已知:①CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g) + CO2(g) + 2H2O(g) ΔH =-574 kJ/mol
②CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) ΔH =-1160 kJ/mol
③H2O(g) = H2O(l) ΔH =-44.0 kJ/mol
写出 CH4(g)与 NO2(g)反应生成 N2(g)、CO2(g)和 H2O(l)的热化学方程式: _______。
(2)汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体,对汽车加装尾气净化装置,可使有毒气体转化为无毒气体。4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g) ΔH =-1200 kJ·mol-1。对于该反应,温度不同(T2>T1)、其他条件相同时,下列图象正确的是_______(填代号)。
(3)用活性炭还原法也可以处理氮氧化物,某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=a kJ/mol。在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下:
时间/min
浓度
/(mol/L)
0
10
20
30
40
50
NO
1.0
0.58
0.40
0.40
0.48
0.48
N2
0
0.21
0.30
0.30
0.36
0.36
CO2
0
0.21
0.30
0.30
0.36
0.36
①根据图表数据分析T1℃时,计算该反应NO的转化率= _______;平衡常数K=_______。
②30min后,只改变某一条件,根据上表的数据判断改变的条件可能是_______(填字母代号)。
A.通入一定量的CO2 B.加入合适的催化剂 C.适当缩小容器的体积
D.通入一定量的NO E.加入一定量的活性炭
③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为2:1:1,则达到新平衡时NO的转化率_______(填“升高”或“降低”),a_______0(填“>”或“<”)。
(4)温度T1和T2时,分别将0.50 mol CH4和1.2mol NO2充入1 L的密闭容器中发生反应:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH =bkJ/mol。测得有关数据如下表:
温度
时间/min
物质的量
0
10
20
40
50
T1
n(CH4)/mol
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
T2
n(CH4)/mol
0.50
0.30
0.18
x
0.15
下列说法正确的是_______。
A. T1>T2,且b>0
B. 当温度为T2、反应进行到40 min时,x>0.15
C. 温度为T2时,若向平衡后的容器中再充入0.50 mol CH4和1.2mol NO2,重新达到平衡时,n(N2)<0.70mol
D. 温度为T1时,若起始时向容器中充入0.50 mol CH4(g)、0.50 molNO2(g)、1.0 mol N2(g)、2.0 molCO2(g)、0.50molH2O(g),反应开始时,ν(正)>ν(逆)
【答案】(1)CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(l);ΔH =-955 kJ/mol
(2)乙 (3) ①. 60% ②. 0.56 ③. CD ④. 降低 ⑤. < (4)CD
【解析】
【小问1详解】
①CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574k·mol-1;
②CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160kJ·mol-1;
③H2O(g)═H2O(l) ΔH=-44.0kJ·mol-1;
根据盖斯定律,(反应①+反应②+反应③×4)×得到:CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(l);ΔH=-574k·mol-1-1160kJ·mol-1-574k·mol-1×4=-955 kJ/mol ;
【小问2详解】
甲.该反应为放热反应,升高温度,正逆反应速率均增大,图像应存在突变点,图象与实际情况不相符,故甲错误;
乙.升高温度,反应向着逆向进行,反应物的转化率减小,反应速率加快,图象与实际反应一致,故乙正确;
丙.压强相同时,升高温度,反应向着逆向移动,CO的体积分数应该增大,图象与实际不相符,故丙错误;
故选乙;
【小问3详解】
①初始投入1mol/L,平衡时刻NO是0.4mol/L,NO的转化率;C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g),平衡浓度c(N2)=0.3mol·L-1;c(CO2)=0.3mol·L-1;c(NO)=0.4mol·L-1;反应的平衡常数K==0.56;
②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g),依据图表数据分析,平衡状态物质浓度增大,依据平衡常数计算K=,平衡常数随温度变化,平衡常数不变说明改变的条件一定不是温度;依据数据分析,氮气浓度增大,二氧化碳和一氧化氮浓度增大,反应前后气体体积不变,所以可能是减小容器体积或只充入一定量的NO;
A.生成物CO2和N2按方程式计量数之比同时增大,通入一定量的CO2不合理,故A错误;
B.加入催化剂不能使平衡移动,故B错误;
C.适当缩小容器的体积,反应前后体积不变,平衡状态物质浓度增大,故C正确;
D.通入一定量的NO,新平衡状态下物质平衡浓度增大,故D正确;
E.加入一定量的活性炭,碳是固体对平衡无影响,平衡不移动,故E错误;
故选CD。
③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比从为2:1:1,氮气和二氧化碳难度之比始终为1:1,所以2:1=6:3>4:3,说明平衡向逆反应方向移动,达到新平衡时NO的转化率降低,说明逆反应是吸热反应,则正反应是放热反应,a<0;
【小问4详解】
A.温度升高,反应速率加快,因此T2>T1,甲烷剩余量增多,说明反应逆向进行,正反应放热,所以b<0,故A错误;
B.当温度为T1、反应进行到40min时已经达到平衡,故当温度为T2、反应进行到40min时,反应也达到平衡状态,x=0.15,故B错误;
C.温度为T2时,若向平衡后的容器中再充入0.50 mol CH4和1.2mol NO2,平衡逆向移动,等效于加压,重新达到平衡时,n(N2)小于原平衡n(N2)的2倍,故C正确;
D.
温度为T1时,平衡常数K=mol/L =6.4mol/L,若起始时向容器中充入0.50 mol CH4(g)、0.50 molNO2(g)、1.0 mol N2(g)、2.0 molCO2(g)、0.50 molH2O(g),浓度商Q=mol/L=4mol/L<K,平衡正向移动,ν(正)>ν(逆),故D正确;
故选CD。
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射洪中学高2024级高二上期强基班第一学月考试
化学试题
(考试时间:75分钟 满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、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。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡对应题号的位置上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H—1 O—16 S—32
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. 下列关于化学反应速率的说法不正确的是
①恒温时,体系压强增大,化学反应速率一定加快
②其他条件不变,温度越高,吸热反应速率越快,放热反应速率越慢
③催化剂要参与化学反应,可以降低反应活化能
④3mol·L-1·s-1的反应速率一定比1mol·L-1·s-1的反应速率大
⑤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
⑥升高温度,可增大单位体积内活化分子数,从而使单位时间有效碰撞次数增多
A. ②③ B. ①②⑤ C. ①②⑤⑥ D. ①②④⑤
2. 下列推论正确的是
A. ,则碳的燃烧热
B. ,则含49g硫酸的稀硫酸与稀氨水完全反应,放出的热量小于57.4kJ
C. ,,则<
D. ,△S>0,则该反应在任何温度下都能自发进行
3. 实验室用如图所示装置测定化学反应速率,下列说法错误的是
A. 实验中可用秒表进行计时
B. 在锥形瓶中加入适量NaHSO4固体,则ʋ(H2)增大
C. 可用一段时间内H2的浓度变化表示化学反应速率
D. 为减小误差,可在锥形瓶和分液漏斗上口间连接一橡胶管保证液体能够顺利流下
4. 实验室利用如下试剂探究影响反应速率的因素:0.1mol/L溶液、0.1mol/L溶液、0.5mol/L溶液、蒸馏水、热水。下列说法错误的是
A. 反应原理为
B. 增大溶液浓度,单位体积内活化分子数增多
C. 升高温度,反应速率加快
D. 通过观察溶液产生气泡的快慢判断反应速率大小
5. 已知2SO2(g) + O2(g)2SO3(g);ΔH=-197 kJ·mol-1。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体:(甲) 2 mol SO2和1 mol O2;(乙) 1 mol SO2和0.5 mol O2;(丙) 2 mol SO3。恒温、恒容下反应达平衡时,下列关系一定正确的是
A. 容器内压强P:P甲=P丙> 2P乙
B. SO3的质量m:m甲=m丙> 2m乙
C. c(SO2)与c(O2)之比k:k甲=k丙> k乙
D. 反应放出或吸收热量的数值Q:Q甲=Q丙> 2Q乙
6. 为探究温度、浓度对化学平衡的影响,利用的水解反应取四支试管,按下图进行实验,下列说法正确的是
A. 微热试管a中溶液,黄色加深,故
B. 试管b加水后,水解平衡正向移动,溶液中浓度减小
C. 试管c比试管b黄色更深,说明试管c中水解平衡正向移动,该反应平衡常数K增大
D. 试管d比试管b橙色更深,说明水解平衡逆向移动,使浓度增大
7. 在密闭容器中进行反应:X(g)+3Y(g)2Z(g),有关下列图像说法正确的是
A. 依据图甲可判断正反应为吸热反应
B. 在图乙中,虚线可表示压强增大
C. 若正反应的△H<0,图丙可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动
D. 由图丁中气体平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知正反应的△H>0
8. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 对于反应体系,给平衡体系增大压强可使颜色变深
B. 打开汽水瓶盖时有大量气泡冒出
C. 氯水中存在的平衡:,当加入适当的后,溶液颜色变浅
D. 工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高的利用率
9. 足量块状铁与100mL 0.01mol/L的稀硫酸反应,反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变生成的量,可以使用如下方法中的
①滴入几滴硫酸铜溶液②加NaOH固体③将稀硫酸改用98%的浓硫酸④将块状铁改为铁粉⑤加入固体⑥升高温度
A. ③④⑥ B. ①④⑥ C. ②③⑤ D. ①⑤⑥
10. 已知2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)的速率方程为=k·cn(N2O)(k为速率常数,只与温度、催化剂有关)。实验测得,N2O在催化剂X表面反应的变化数据如下,下列说法正确的是
t/min
0
10
20
30
40
50
60
70
(N2O)/mol·L−1
0.100
0.080
c1
0.040
0.020
c2
c3
0
A. n=0,c1>c2=c3
B. t=10 min时,(N2O)=2.0×10−3mol·L−1 · s−1
C. 相同条件下,增大N2O的浓度或催化剂X的表面积,都能加快反应速率
D. 保持其他条件不变,若N2O起始浓度为0.200 mol·L−1,当浓度减至一半时共耗时100 min
11. 研究与氯自由基(用表示)的反应有助于保护臭氧层。已知与反应有4条可能的反应路径,如图所示。图中TS表示过渡态,IM表示中间体。下列说法中正确的是
A. 相同条件下,路径①的反应速率最快
B. 路径④属于吸热反应
C. 路径②不是基元反应
D. 过渡态中最稳定的是TS1,产物最稳定的是路径④的
12. 向绝热恒容密闭容器中通入CO(g) 和H2O(g), 在一定条件下发生反应: ,该反应的正反应速率随着时间变化的示意图如图所示。下列说法正确的是
A. d点: v(正)>v(逆)
B. 该反应的△H >0
C. c点时CO的转化率最大
D. a、b、 c、d四点对应的压强: c>d>b>a
13. 是工业上由氨合成尿素的中间产物。在一定温度下、容积不变的密闭容器中发生反应,能说明该反应达到平衡状态的是
①每生成的同时消耗
②混合气体的平均相对分子质量不变
③的体积分数保持不变
④混合气体的密度保持不变
⑤
A. ①④ B. ①③④ C. ②④ D. ①③⑤
14. 在298K和100kPa压力下,已知金刚石和石墨的熵、燃烧热和密度分别为:
物质
S/J/(K·mol)
△H/(kJ/mol)
ρ/(kg/m3)
C(金刚石)
2.4
-395.40
3513
C(石墨)
5.7
-393.51
2260
此条件下,对于反应C(石墨)→C(金刚石),下列说法正确的是
A. 该反应的△H>0,△S<0
B. 由公式△G=△H-T△S可知,该反应△G=985.29kJ/mol
C. 金刚石比石墨稳定
D. 相同条件下,1mol金刚石与1mol氧气的能量总和小于1molCO2气体的能量
15. 二甲醚催化制备乙醇主要涉及以下两个反应:
反应I:
反应II:
在固定的原料比及体系压强不变的条件下,同时发生反应I、II,平衡时部分物质的物质的量分数随温度的变化如图所示。
下列说法正确的是
A. 反应一定可以自发进行
B. 温度高于时,温度对反应I的影响大于对反应II的影响
C. 由如图可知随着温度的升高,的平衡转化率先下降后升高
D. 其他条件不变,延长反应时间或选用对反应II催化性能更好的催化剂都能提高平衡混合物中乙醇含量
第II卷(非选择题)
二、非选择题(共55分)
16. 化学反应中的能量变化对生产生活有着重要意义。回答下列问题:
(1)汽车发动机工作时会引发和反应生成NO,其能量变化如图所示,写出反应的热化学方程式:_______。
(2)火箭常用(1)(肼)作燃料,与氧化剂反应生成和水蒸气。已知:
请写出作为火箭燃料与反应的热化学方程式:_______。
(3)在一定温度下,向体积固定的密闭容器中加入足量的C(s)和1molH2O(g),起始压强为0.2MPa时,发生下列反应生成水煤气:
Ⅰ.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH1=+131.4kJ·mol-1
Ⅱ.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.1kJ·mol-1
①下列说法正确的是_______。
A.平衡时向容器中充入惰性气体,反应Ⅰ的平衡逆向移动
B.混合气体的密度保持不变时,说明反应体系已达到平衡
C.平衡时H2的体积分数可能大于
D.高温越利于反应Ⅰ自发进行
②反应平衡时,H2O的转化率为50%,CO的物质的量为0.1mol。此时,整个体系_______(填“吸收”或“放出”)热量_______kJ,反应Ⅰ的平衡常数Kp=_______(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
(4)用50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液进行中和反应反应热的测定。
①利用如图所示装置进行中和反应反应热的测定,缺少一种必要的仪器,其仪器名称为_______,该仪器的作用是_______。
②该同学做实验时有些操作不规范,造成测得的中和反应的ΔH偏大,请你分析可能的原因是_______(填字母)。
A.测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗干净,然后去测NaOH溶液的温度
B.把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓
C.做本实验当天室温较高
D.将50 mL 0.55 mol·L-1氢氧化钠溶液错取成了50 mL 0.55 mol·L-1的氨水
E.将50 mL 0.50 mol·L-1盐酸错取成了50 mL 0.50 mol·L-1稀硫酸
17. 甲、乙、丙三个实验小组欲探究影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下。
I.甲组:利用KMnO4与H2C2O4(草酸)在酸性溶液中发生氧化还原反应生成CO2气体的体积来探究化学反应速率的影响因素(实验中所用KMnO4溶液已加入稀硫酸酸化)。
(1)用离子方程式表示该反应原理:_______。
实验装置如图所示,实验时装置中A溶液一次性加入,A、B溶液成分见下表。
实验
A溶液
B溶液
①
②
(2)该实验探究的是_______对化学反应速率的影响。
(3)n(CO2)随时间的变化如下图1所示,开始阶段CO2的生成速率加快,一段时间后,CO2的生成速率变慢,其变化的原因是_______。
(4)研究发现KMnO4溶液的酸化程度对反应的速率也有较大影响,用不同浓度的硫酸进行酸化,其余条件均相同时,测得反应溶液的透光率(溶液颜色越浅,透光率越高)随时间变化如图2所示,由此得出的结论是_______。
Ⅱ.乙组:通过测定KMnO4与H2C2O4(草酸)在酸性溶液中发生反应,KMnO4溶液褪色所需时间的长短,探究浓度对化学反应速率的影响。该实验小组配制了以下3组溶液。
实验
1
2
3
水/mL
10
5
X
5
10
4
5
5
5
时间/s
40
20
-
(5)实验3中X=_______。
(6)实验2反应中,H2C2O4的反应速率为_______。
Ⅲ.丙组:通过硫代硫酸钠(Na2S2O3)与硫酸反应有关实验,探究影响化学反应速率的因素,实验过程的数据记录如下。
实
验
反应温
度(℃)
加入物质
Na2S2O3
H2SO4
H2O
V/mL
V/mL
V/mL
A
20
10
0.1
10
0.1
0
B
20
5
0.1
10
0.1
5
C
20
10
0.1
5
0.1
5
D
40
5
0.1
10
0.1
5
(7)根据你所掌握的知识判断,在上述实验中反应速率最快的可能是_______(填字母序号)。
18. 废旧锂离子电池材料含、、以及铝片、石墨粉以及导电聚合物等。某小组设计实验方案回收金属,流程如下:
回答下列问题:
(1)为了加快反应速率,碱浸前还应进行的处理是_______。
(2)含铝废液中的主要阴离子是_______。
(3)步骤②中将高价金属还原,写出参与反应的离子方程式_______。
(4)的结构式为,判断S元素的化合价为_______,其在酸性条件下具有极强的氧化性,由此推测流程中用氨水调pH为5~6的原因可能是_______。
(5)在不同温度下的溶解度数据如下表:
温度/℃
0
10
20
25
30
40
50
60
80
100
溶解度/g
1.54
1.43
1.33
1.29
1.25
1.17
1.08
1.01
0.85
0.72
由滤液C反应得到粗品,可以采用_______洗涤除去杂质。
19. 近年来“雾霾”污染日益严重,原因之一是机动车尾气中含有NO、NO2、CO等气体,火力发电厂释放出大量的NOx、SO2和CO2等气体也是其原因,现在对其中的一些气体进行了一定的研究:
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。
已知:①CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g) + CO2(g) + 2H2O(g) ΔH =-574 kJ/mol
②CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) ΔH =-1160 kJ/mol
③H2O(g) = H2O(l) ΔH =-44.0 kJ/mol
写出 CH4(g)与 NO2(g)反应生成 N2(g)、CO2(g)和 H2O(l)的热化学方程式: _______。
(2)汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体,对汽车加装尾气净化装置,可使有毒气体转化为无毒气体。4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g) ΔH =-1200 kJ·mol-1。对于该反应,温度不同(T2>T1)、其他条件相同时,下列图象正确的是_______(填代号)。
(3)用活性炭还原法也可以处理氮氧化物,某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=a kJ/mol。在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下:
时间/min
浓度
/(mol/L)
0
10
20
30
40
50
NO
1.0
0.58
0.40
0.40
0.48
0.48
N2
0
0.21
0.30
0.30
0.36
0.36
CO2
0
0.21
0.30
0.30
0.36
0.36
①根据图表数据分析T1℃时,计算该反应NO的转化率= _______;平衡常数K=_______。
②30min后,只改变某一条件,根据上表的数据判断改变的条件可能是_______(填字母代号)。
A.通入一定量的CO2 B.加入合适的催化剂 C.适当缩小容器的体积
D.通入一定量的NO E.加入一定量的活性炭
③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为2:1:1,则达到新平衡时NO的转化率_______(填“升高”或“降低”),a_______0(填“>”或“<”)。
(4)温度T1和T2时,分别将0.50 mol CH4和1.2mol NO2充入1 L的密闭容器中发生反应:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH =bkJ/mol。测得有关数据如下表:
温度
时间/min
物质的量
0
10
20
40
50
T1
n(CH4)/mol
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
T2
n(CH4)/mol
0.50
0.30
0.18
x
0.15
下列说法正确的是_______。
A. T1>T2,且b>0
B. 当温度为T2、反应进行到40 min时,x>0.15
C. 温度为T2时,若向平衡后的容器中再充入0.50 mol CH4和1.2mol NO2,重新达到平衡时,n(N2)<0.70mol
D. 温度为T1时,若起始时向容器中充入0.50 mol CH4(g)、0.50 molNO2(g)、1.0 mol N2(g)、2.0 molCO2(g)、0.50molH2O(g),反应开始时,ν(正)>ν(逆)
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