内容正文:
凤翔中学2023-2024学年度第一学期
高二年级第一次质量检测化学试题
考生注意:
1. 本试卷分选择题和非选择题两部分,共100分。
2. 请将各题答案用黑色签字笔写在答题卡的相应位置,写在试题上无效。
3. 可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cu-64 Zn-65
一、选择题(本题包括10个小题,每小题只有一个正确选项,每小题5分,共50分)
1. 化学反应伴随着能量变化是化学反应的基本特征之一、下列说法错误的是
A. 物质的燃烧是放热反应
B. 化学反应中有物质变化也有能量变化
C. 需要加热的化学反应一定是吸热反应
D. 同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同
【答案】C
【解析】
【详解】A. 燃烧是剧烈的氧化反应,释放热量,属于放热反应,A正确;
B. 化学反应的本质是旧键断裂和新键形成,必然伴随物质变化和能量变化,B正确;
C. 反应是否需要加热与反应吸放热无必然联系,例如,木炭燃烧需点燃(加热)但仍是放热反应,C错误;
D. 是状态函数,仅由反应物和产物的状态决定,与反应条件无关,D正确;
故选C。
2. 根据热化学方程式:S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-297.23kJ·mol-1,下列说法正确的是
A. 1molSO2(g)的能量总和小于1molS(s)和1molO2(g)的能量总和
B. 加入合适催化剂,可增加单位质量的硫燃烧放出的热量
C. S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1=-Q1kJ·mol-1;Q1的值小于297.23kJ·mol-1
D. 足量的硫粉与标准状况下1L氧气反应生成1L二氧化硫气体时放出297.23kJ热量
【答案】A
【解析】
【详解】A.放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量,所以1molSO2(g)的能量总和小于1molS(s)和1molO2(g)的能量总和,故A项正确;
B.加入合适的催化剂不会影响反应焓变,即单位质量的硫燃烧放出的热量不变,故B项错误;
C.因物质由固态转变成气态也要吸收热量,所以S(g)+O2(g)→SO2(g)的反应热的数值大于297.23kJ·mol-1,故C项错误;
D.热化学方程式的系数只表示物质的量,标准状况下1L氧气的物质的量小于1mol,故D项错误。
故选A。
3. 实验测得25℃、时,的燃烧热为,稀溶液与硫酸稀溶液反应的中和热为,下列热化学方程式的书写正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】25℃、时,的燃烧热为,即1mol氢气燃烧生成液态水放出的热量为285.5kJ,则 ;稀溶液与硫酸稀溶液反应的中和热为,即氢氧化钠和硫酸反应生成1mol水放出的热量是57.3kJ,热化学方程式为 ;
故选D。
4. 如图所示,某温度下,向锥形瓶内装入锌粒(颗粒大小相同),通过分液漏斗向锥形瓶内加入硫酸溶液,将产生的收集在一个注射器中,用时收集到气体的体积为(若折合成条件下体积为),在该温度下,下列说法不正确的是
A. 内反应消耗Zn的质量为
B. 忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用H+表示内该反应的速率为
C. 忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用Zn2+表示末时该反应的速率为
D. 用H+和Zn2+表示的内该反应的速率之比为2∶1
【答案】C
【解析】
【详解】A.生成在标准状况下为44.8 mL,物质的量。由反应可知,消耗Zn的物质的量为0.002 mol,质量,A正确;
B.H⁺表示内该反应的速率为,B正确;
C.化学反应速率通常指平均速率,10 s末的瞬时速率无法通过题中数据计算;且的平均速率为,C错误;
D.由反应方程式可知, =化学计量数之比=2:1,D正确;
故答案选C。
5. 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=−198 kJ·mol-1,在V2O5固体存在时,该反应的机理为V2O5(s)+SO2(g) 2VO2(s)+SO3(g)(快),4VO2(s)+O2(g) 2V2O5(s)(慢)。下列说法中不正确的是
A. 反应速率主要取决第二步反应的速率
B. V2O5是该反应的催化剂
C. 其他条件不变时,逆反应的活化能小于198 kJ·mol-1
D. 升高温度,正逆反应速率均增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应速率由慢反应步骤决定,第二步是慢反应,A正确;
B.V2O5在反应中被消耗后又生成,总量不变,是催化剂,B正确;
C.正反应活化能−逆反应活化能=−198 kJ·mol−1,故逆反应活化能=正反应活化能+198 kJ·mol−1,必然大于198 kJ·mol−1,C错误;
D.升高温度会加快所有反应的速率,无论正逆,D正确;
故选C。
6. 反应过程中能量变化如图所示(图中表示正反应的活化能,表示逆反应的活化能),下列有关叙述不正确的是
A. 该反应为放热反应
B. 使用催化剂可降低反应的活化能,增大反应速率,但不能提高的平衡转化率
C. 升高温度,活化分子的百分数增大
D. 增大反应物浓度,活化分子的百分数增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图像可知,反应物总能量高于生成物总能量,ΔH=生成物能量-反应物能量<0,该反应为放热反应,A正确;
B.催化剂能降低反应的活化能(图像中“有催化剂”曲线活化能低于“无催化剂”),加快正逆反应速率,但不影响平衡移动,故SO₂的平衡转化率不变,B正确;
C.升高温度,分子能量增加,更多分子达到活化能,活化分子的百分数增大,C正确;
D.增大反应物浓度,单位体积内活化分子数增多,但活化分子的百分数(活化分子占总分子数的比例)不变,D错误;
综上所述,答案选D。
7. 一定温度下,在容积不变的密闭容器中进行如下可逆反应:C(s) +2NO(g) CO2(g)+N2(g),下列不能表明该反应已达到化学平衡状态的是
A. N2的体积分数不再变化
B. 容器内气体压强不再变化
C. 混合气体的密度不再变化
D. 混合气体的平均相对分子质量不再变化
【答案】B
【解析】
【详解】A.N2的体积分数不再变化,则正逆反应速率相等,反应达平衡状态,A不符合题意;
B.反应前后气体的分子数相等,压强始终保持不变,则当容器内气体压强不再变化时,反应不一定达平衡状态,B符合题意;
C.随着反应的进行,气体的质量不断发生改变,而气体的体积不变,则混合气体的密度不断发生改变,当混合气体的密度不再变化时,反应达平衡状态,C不符合题意;
D.混合气体的质量不断发生改变,物质的量始终不变,则平均相对分子质量不断发生改变,当混合气的平均相对分子质量不再变化时,反应达平衡状态,D不符合题意;
故选B。
8. 关于下列说法正确的是
A. 化学平衡发生移动,化学反应速率一定改变;化学反应速率改变,化学平衡也一定发生移动
B. C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH>0,其他条件不变时,升高温度,反应速率v(CO2)和CO2的平衡转化率均增大
C. 向平衡体系FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl中加入适量KCl固体,平衡逆向移动,溶液的颜色变浅
D. 对于2NO2(g)N2O4(g)的平衡体系,压缩体积,增大压强,平衡正向移动,混合气体的颜色变浅
【答案】B
【解析】
【详解】A.化学反应速率改变,化学平衡不一定发生移动,如等体积反应减小体积,反应物和生成物的浓度均增大,反应速率均增大,但是化学平衡不移动,A错误;
B.升高温度,正逆反应速率都增大,化学平衡正向移动,CO2的平衡转化率增大,B正确;
C.该反应的实质为Fe3++3Fe(SCN)3,加入适量KCl固体,反应物和生成物的浓度不变,平衡不移动,C错误;
D.对于该反应,压缩体积,增大压强,化学平衡正向移动,但是压缩体积二氧化氮浓度增大,尽管平衡正向移动,混合气体的颜色还是变深,D错误;
故答案选B。
9. 一定温度下,将气体X和Y各0.15mol充入10L恒容密闭容器中,发生反应2X(g)+Y(g)2Z(g) △H<0。一段时间后达到平衡,反应过程中测定的数据如表所示:
t/min
2
4
7
9
n(Y)/mol
0.12
0.11
0.10
0.10
下列说法正确的是
A. 反应前2min的平均速率v(Z)=1.5×10-3mol•L-1•min-1
B. 其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前:v(逆)>v(正)
C. 其他条件不变,平衡后再向容器中充入气体Y和Z各0.10mol,平衡会正向移动
D. 该温度下,上述反应的平衡常数K=400
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应前2 min Y的物质的量变化量为0.03mol,,则,A错误;
B.正反应放热,所以降低温度时,平衡正向移动,此时,B错误;
C.根据题中数据,列出三段式:,此时平衡常数为:,充入Y和Z各0.10 mol后,浓度商为:,反应逆向移动,C错误;
D.根据题中数据,列出三段式:,此时平衡常数为:,D正确;
故选D。
10. 已知ΔG=ΔH-TΔS(设ΔH、ΔS不随温度变化),当ΔG<0时反应能自发进行。下列说法错误的是
A. 等质量硫的熵值:S(g)>S(l)>S(s)
B. 等质量水的焓:H2O(g)>H2O(l)>H2O(s)
C. 2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应的ΔH>0
D. CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH>0,高温有利于该反应的自发进行
【答案】C
【解析】
【详解】A.同一物质气态混乱度最大,固态最小,因此等质量硫的熵值:,A正确;
B.水从气态变为液态或固态会放热,焓值降低,因此等质量水的焓:,B正确;
C.反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的气体物质的量减少,。常温下,为自发反应,因较小且为负,必须为负(放热)才能满足,故的说法错误,C错误;
D.反应CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)的,高温时项增大,欲使,因此高温有利于自发进行,D正确;
故选C。
二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)
11. 回答下列问题:
(1)在中完全燃烧生成和液态水时,放出的热量。写出该反应的热化学方程式______。
(2)已知反应:,,比较______(填“>”“<”或“=”)。
(3)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是:①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49.0 kJ·mol-1,②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9 kJ·mol-1,又知③H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol-1,则甲醇燃烧生成液态水的热化学方程式:______。
(4)若完全转化为的反应热为,拆开键和键需要的最低能量分别是和,则拆开键需要的最低能量是______。
(5)水煤气变换[]是重要的化工过程。我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。
可知水煤气变换的=______eV。该历程中最大能垒(活化能)=______。
【答案】(1)C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ∆H=-1366.8 kJ/mol
(2)< (3)CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-764.7 kJ·mol-1
(4)391 (5) ①. -0.72 ②. 2.02
【解析】
小问1详解】
23 g C2H5OH(l)的物质的量为0.5 mol,完全燃烧生成(g)和液态水时放出683.4 kJ热量,则1 mol C2H5OH(l) 完全燃烧生成(g)和液态水时放出2×683.4 kJ=1366.8 kJ热量,故热化学方程式为C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ∆H=-1366.8 kJ/mol;
【小问2详解】
设,,根据盖斯定律,①式-②式可得,故;
【小问3详解】
由盖斯定律可知,②×3-①×2+③×2可得到CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l),其∆H=(-192.9 kJ/mol) ×3-(+49.0 kJ/mol)×2+(-44 kJ/mol)×2=-764.7 kJ/mol,甲醇燃烧生成液态水的热化学方程式为CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-764.7 kJ·mol-1;
【小问4详解】
∆H=反应物总键能-生成物总键能=946kJ/mol+3×436kJ/mol-2×3×E(N-H)=-92kJ/mol,解得E(N-H)=391 kJ/mol,则拆开键需要的最低能量是391 kJ;
【小问5详解】
观察图像可知,终态物质相对能量低于始态物质相对能量,说明该反应放热,ΔH=终态物质相对能量-始态物质相对能量=-0.72 eV-0=-0.72 eV;由图可知,该历程中最大能垒(活化能)=1.86 eV-(-0.16 eV)=2.02 eV。
12. Ⅰ.同学们利用下图装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取硫酸倒入小烧杯中,测出硫酸溶液温度;
②用另一量筒量取NaOH溶液,并测出其温度;
③将NaOH 溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测出混合液最高温度
实验数据如下表:
温度
实验次数
起始温度 t1/℃
终止温度 t2/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
29.5
2
27.0
27.4
27.2
32.3
3
25.9
25.9
25.9
29.2
4
26.4
26.2
26.3
29.8
(1)近似认为NaOH 溶液和硫酸溶液的密度都是 ,中和后生成溶液的比热容。则中和热 ΔH=______(取小数点后一位)。
(2)写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式______(中和热为-57.3kJ/mol)。
(3)上述实验测得中和热绝对值比57.3稍小,产生偏差的原因可能是______(填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.用温度计测定 NaOH 溶液起始温度后直接测定H2SO4 溶液的温度
c.量取硫酸溶液的体积时仰视读数
d.分多次把 NaOH 溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
Ⅱ.同学们利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时,设计了如下系列实验:
实验序号
反应温度/℃
Na2S2O3浓度
稀硫酸
H2O
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
①
20
10.0
0.10
10.0
0.50
0
②
40
10.0
0.10
10.0
0.50
0
③
20
V1
0.10
4.0
0.50
V2
(4)该实验①、②可探究______对反应速率的影响。实验①、③可探究硫酸浓度对反应速率的影响,因此V2=______。
(5)写出硫代硫酸钠与稀硫酸反应的离子方程式:______。
【答案】(1)
(2)NaOH(aq)+= +H2O(l)
(3)abd (4) ①. 温度 ②. 6.0
(5)
【解析】
【小问1详解】
根据加入的硫酸和氢氧化钠的浓度和体积,可得,,根据反应可知硫酸全部反应,NaOH有剩余,可计算生成水的物质的量。
第一组实验,第二组实验,第三组实验,第四组实验,删去第二组实验数据,可得平均温度变化为;
根据中和热的概念是酸和碱发生中和反应生成1mol水放出的热量,。
【小问2详解】
中和热为,则稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式为NaOH(aq)+= +H2O(l) 。
【小问3详解】
a.实验装置保温、隔热效果差会使测出的温差小,则计算出的中和热绝对值稍小,a符合题意;
b.用温度计测定 NaOH 溶液起始温度后直接测定H2SO4 溶液的温度会使温度计上的NaOH与硫酸溶液发生反应,测出H2SO4 溶液的温度偏大,则偏小,则计算出的中和热绝对值稍小,b符合题意;
c.量取硫酸溶液的体积时仰视读数可量取的硫酸体积大,故反应时放出的热多,则计算出的中和热绝对值稍大,c不符合题意;
d.分多次把 NaOH 溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,会使部分热量散失,导致偏小,则计算出的中和热绝对值稍小,d符合题意;
故选abd。
【小问4详解】
实验①、②的反应温度不同,应该是探究温度对反应速率的影响,除了温度不同,其它条件相同;
实验①、③探究硫酸浓度对反应速率的影响,则除了硫酸溶液体积不同,其它条件必须完全相同,溶液总体积不变,则V1=10.0,V2=10.0 mL+10.0 mL-10.0 mL-4.0 mL=6.0mL。
【小问5详解】
硫代硫酸钠与稀硫酸反应的离子方程式。
13. 氨气可作为脱硝剂。
(1)在恒温恒容密闭容器中充入一定量的NO和NH3,在一定条件下发生反应:。
①能说明该反应已达到平衡状态的标志是___________
a.反应速率
b.容器内压强不再随时间而发生变化
c.容器内N2的物质的量分数不再随时间而发生变化
d.容器内
e.12mol N―H键断裂的同时生成5mol N≡N键
f.混合气体的总质量不随时间的变化而变化
②某次实验中测得容器内NO及N2的物质的量随时间变化如图所示,图中b点对应的速率关系是___________(填>、<或=)
(2)298K时,若已知生成标准状况下2.24L时放出热量为4.62kJ。写出合成氨反应的热化学方程式___________。在该温度下,取1mol和3mol放在一密闭容器中,在催化剂存在时进行反应。测得反应放出的热量总小于92.4kJ,其原因是___________。
(3)一定条件下,在2L密闭容器内,反应 ,随时间变化如下表:
时间/s
0
1
2
3
4
5
/mol
0.040
0.020
0.010
0.005
0.005
0.005
①用表示0~2s内该反应平均速率为___________。在第5s时,的转化率为___________。(转化率是指某一反应物转化的百分率。)
②根据上表可以看出,随着反应进行,反应速率逐渐减小,其原因是___________。
【答案】(1) ①. bc ②. >
(2) ①. ②. 该反应是可逆反应,1mol和3mol不可能完全反应,所以放出的热量总是小于92.4kJ
(3) ①. ②. 87.5% ③. 随着反应的进行,二氧化氮的物质的量浓度减小,反应速率减小
【解析】
【小问1详解】
①
a.化学平衡的特征之一是正、逆反应速率相等,题干NH3和N2的反应速率并未告知正反应还是逆反应,且NH3和N2的化学计量数不相等,故反应速率,不能说明反应达到化学平衡,a不合题意;
b.已知该反应正反应是一个气体体积增大的方向,即达到化学平衡的过程中体系的压强一直在改变,故当容器内压强不再随时间而发生变化说明反应达到化学平衡,b符合题意;
c.化学平衡的特征之一是反应体系各组分的浓度、质量分数、物质的量分数保持不变,故容器内N2的物质的量分数不再随时间而发生变化,说明反应达到化学平衡,c符合题意;
d.化学平衡的特征之一是反应体系各组分的浓度、质量分数、物质的量分数保持不变,而不是相等或成比例,故容器内不能说明化学反应达到化学平衡,d不合题意;
e.化学平衡的特征之一是正、逆反应速率相等,而断裂N-H键和生成N≡N键均表示正反应速率,故12mol N―H键断裂的同时生成5mol N≡N键不能说明反应达到化学平衡,e不合题意;
f.已知反应过程中混合气体的质量始终保持不变,故混合气体的总质量不随时间的变化而变化不能说明反应达到化学平衡,f不合题意;
故答案为:bc;
②某次实验中测得容器内NO及N2的物质的量随时间变化如图所示,图中b点之后,N2的物质的量继续增加,NO的物质的量继续减小,即化学反应还在正向进行,故b点对应的速率关系是>,故答案为:>;
【小问2详解】
298K时,若已知生成标准状况下2.24L即=0.1molNH3时放出热量为4.62kJ,合成氨反应的热化学方程式为: ,由于该反应是可逆反应,1mol和3mol不可能完全反应,所以放出的热量总是小于92.4kJ,
故在该温度下,取1mol和3mol放在一密闭容器中,在催化剂存在时进行反应。测得反应放出的热量总小于92.4kJ,故答案为: ;该反应是可逆反应,1mol和3mol不可能完全反应,所以放出的热量总是小于92.4kJ;
【小问3详解】
①由表中数据可知,(NO2)===0.0075mol/(L·s),根据化学反应速率之比等于化学计量系数比可知,用N2O4表示0~2s内该反应的平均速率为=0.0075mol/(L·s)= 0.00375mol/(L·s),在第5s时,NO2的转化率为=87.5%,故答案为:0.00375mol/(L·s);87.5%。
②根据上表可以看出,随着反应进行,二氧化氮的物质的量浓度减小,导致反应速率逐渐,故答案为:随着反应的进行,二氧化氮的物质的量浓度减小,反应速率减小。
14. 下图是反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
(1)该反应的焓变ΔH______(填“>”“<”或“=”)0。
(2)T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1______(填“>”“<”或“=”)K2,在T1温度下,往体积为2L的密闭容器中,充入2molCO和4molH2,经测得CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。则该反应的平衡常数为______。
(3)若容器容积不变,下列措施可增加CO转化率的是______(填字母)。
a.升高温度 b.将CH3OH(g)从体系中分离
c.使用合适的催化剂 d.充入He,使体系总压强增大
(4)在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律。如图是上述三种温度下H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系,曲线上a、b、c点对应的化学平衡常数分别为K1、K2、K3,则K1、K2、K3的大小关系为______。
(5)某密闭容器中充入等物质的量的A和B,一定温度下发生反应:,达到平衡后,在不同的时间段内反应物的浓度随时间的变化如图甲所示,正、逆反应速率随时间的变化如图乙所示,则在30min时改变的条件分别是______。
【答案】(1)< (2) ① > ②. 12 mol-2·L2
(3)b (4)K1=K2<K3
(5)减小压强
【解析】
【小问1详解】
观察图片,根据“先拐先平”规律,可以知道温度,反应温度高,CO的平衡转化率反而降低,说明该反应是放热反应,ΔH0;
【小问2详解】
该反应为放热反应,温度越高,平衡常数K越小,故K1>K2;根据题目所给的条件可以列出三行式,代入平衡常数的计算公式可计算出;
【小问3详解】
a.已知该反应为放热反应,升高温度,平衡向吸热反应方向移动,CO转化率降低,a错误;
b.将产物从体系中分离后,平衡往正反应方向移动,CO转化率增加,b正确;
c.催化剂不改变反应物转化率,c错误;
d.在容器体积不变的条件下,充入惰性气体不改变每个反应物的浓度,不改变反应转化率,d错误;
故答案选b。
【小问4详解】
已知相同时,温度越高CO的转化率越高,由此观察图片可知温度大小为,已知该反应为放热反应,温度越高反应平衡常数越小,所以c处反应平衡常数应该最大,而a和b点在同一温度下,所以平衡常数相同并且小于c点的平衡常数,故K1=K2<K3;
【小问5详解】
在30min时,ABC的浓度都瞬间下降,且正逆反应达到平衡时30min一瞬间反应速率瞬间下降,但是还是达到平衡,由此可以排除由浓度和温度所引起的反应平衡移动,若是压强改变所引起的现象,减小压强所引起的现象与图片相符合。
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凤翔中学2023-2024学年度第一学期
高二年级第一次质量检测化学试题
考生注意:
1. 本试卷分选择题和非选择题两部分,共100分。
2. 请将各题答案用黑色签字笔写在答题卡的相应位置,写在试题上无效。
3. 可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cu-64 Zn-65
一、选择题(本题包括10个小题,每小题只有一个正确选项,每小题5分,共50分)
1. 化学反应伴随着能量变化是化学反应的基本特征之一、下列说法错误的是
A. 物质的燃烧是放热反应
B. 化学反应中有物质变化也有能量变化
C. 需要加热的化学反应一定是吸热反应
D. 同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同
2. 根据热化学方程式:S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-297.23kJ·mol-1,下列说法正确的是
A. 1molSO2(g)的能量总和小于1molS(s)和1molO2(g)的能量总和
B. 加入合适的催化剂,可增加单位质量的硫燃烧放出的热量
C. S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1=-Q1kJ·mol-1;Q1的值小于297.23kJ·mol-1
D. 足量的硫粉与标准状况下1L氧气反应生成1L二氧化硫气体时放出297.23kJ热量
3. 实验测得25℃、时,燃烧热为,稀溶液与硫酸稀溶液反应的中和热为,下列热化学方程式的书写正确的是
A.
B.
C.
D.
4. 如图所示,某温度下,向锥形瓶内装入锌粒(颗粒大小相同),通过分液漏斗向锥形瓶内加入硫酸溶液,将产生的收集在一个注射器中,用时收集到气体的体积为(若折合成条件下体积为),在该温度下,下列说法不正确的是
A. 内反应消耗Zn的质量为
B. 忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用H+表示内该反应的速率为
C. 忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用Zn2+表示末时该反应的速率为
D. 用H+和Zn2+表示的内该反应的速率之比为2∶1
5. 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=−198 kJ·mol-1,在V2O5固体存在时,该反应的机理为V2O5(s)+SO2(g) 2VO2(s)+SO3(g)(快),4VO2(s)+O2(g) 2V2O5(s)(慢)。下列说法中不正确的是
A. 反应速率主要取决第二步反应速率
B. V2O5是该反应催化剂
C. 其他条件不变时,逆反应的活化能小于198 kJ·mol-1
D. 升高温度,正逆反应速率均增大
6. 反应过程中能量变化如图所示(图中表示正反应的活化能,表示逆反应的活化能),下列有关叙述不正确的是
A. 该反应为放热反应
B. 使用催化剂可降低反应的活化能,增大反应速率,但不能提高的平衡转化率
C. 升高温度,活化分子的百分数增大
D. 增大反应物浓度,活化分子的百分数增大
7. 一定温度下,在容积不变的密闭容器中进行如下可逆反应:C(s) +2NO(g) CO2(g)+N2(g),下列不能表明该反应已达到化学平衡状态的是
A. N2的体积分数不再变化
B. 容器内气体压强不再变化
C. 混合气体的密度不再变化
D. 混合气体的平均相对分子质量不再变化
8. 关于下列说法正确的是
A. 化学平衡发生移动,化学反应速率一定改变;化学反应速率改变,化学平衡也一定发生移动
B. C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH>0,其他条件不变时,升高温度,反应速率v(CO2)和CO2的平衡转化率均增大
C. 向平衡体系FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl中加入适量KCl固体,平衡逆向移动,溶液的颜色变浅
D. 对于2NO2(g)N2O4(g)的平衡体系,压缩体积,增大压强,平衡正向移动,混合气体的颜色变浅
9. 一定温度下,将气体X和Y各0.15mol充入10L恒容密闭容器中,发生反应2X(g)+Y(g)2Z(g) △H<0。一段时间后达到平衡,反应过程中测定的数据如表所示:
t/min
2
4
7
9
n(Y)/mol
0.12
0.11
0.10
0.10
下列说法正确的是
A. 反应前2min的平均速率v(Z)=1.5×10-3mol•L-1•min-1
B. 其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前:v(逆)>v(正)
C. 其他条件不变,平衡后再向容器中充入气体Y和Z各0.10mol,平衡会正向移动
D. 该温度下,上述反应的平衡常数K=400
10. 已知ΔG=ΔH-TΔS(设ΔH、ΔS不随温度变化),当ΔG<0时反应能自发进行。下列说法错误的是
A. 等质量硫的熵值:S(g)>S(l)>S(s)
B. 等质量水的焓:H2O(g)>H2O(l)>H2O(s)
C. 2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应的ΔH>0
D. CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH>0,高温有利于该反应的自发进行
二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)
11. 回答下列问题:
(1)在中完全燃烧生成和液态水时,放出的热量。写出该反应的热化学方程式______。
(2)已知反应:,,比较______(填“>”“<”或“=”)。
(3)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是:①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49.0 kJ·mol-1,②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9 kJ·mol-1,又知③H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol-1,则甲醇燃烧生成液态水的热化学方程式:______。
(4)若完全转化为的反应热为,拆开键和键需要的最低能量分别是和,则拆开键需要的最低能量是______。
(5)水煤气变换[]是重要的化工过程。我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。
可知水煤气变换的=______eV。该历程中最大能垒(活化能)=______。
12. Ⅰ.同学们利用下图装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取硫酸倒入小烧杯中,测出硫酸溶液温度;
②用另一量筒量取NaOH溶液,并测出其温度;
③将NaOH 溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测出混合液最高温度
实验数据如下表:
温度
实验次数
起始温度 t1/℃
终止温度 t2/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
29.5
2
27.0
27.4
27.2
32.3
3
259
25.9
25.9
29.2
4
26.4
26.2
26.3
29.8
(1)近似认为NaOH 溶液和硫酸溶液的密度都是 ,中和后生成溶液的比热容。则中和热 ΔH=______(取小数点后一位)。
(2)写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式______(中和热为-57.3kJ/mol)。
(3)上述实验测得中和热绝对值比57.3稍小,产生偏差的原因可能是______(填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.用温度计测定 NaOH 溶液起始温度后直接测定H2SO4 溶液的温度
c.量取硫酸溶液的体积时仰视读数
d.分多次把 NaOH 溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
Ⅱ.同学们利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时,设计了如下系列实验:
实验序号
反应温度/℃
Na2S2O3浓度
稀硫酸
H2O
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
①
20
10.0
0.10
10.0
0.50
0
②
40
10.0
0.10
10.0
0.50
0
③
20
V1
0.10
4.0
0.50
V2
(4)该实验①、②可探究______对反应速率的影响。实验①、③可探究硫酸浓度对反应速率的影响,因此V2=______。
(5)写出硫代硫酸钠与稀硫酸反应的离子方程式:______。
13. 氨气可作为脱硝剂。
(1)在恒温恒容密闭容器中充入一定量的NO和NH3,在一定条件下发生反应:。
①能说明该反应已达到平衡状态的标志是___________
a.反应速率
b.容器内压强不再随时间而发生变化
c.容器内N2的物质的量分数不再随时间而发生变化
d.容器内
e.12mol N―H键断裂的同时生成5mol N≡N键
f.混合气体的总质量不随时间的变化而变化
②某次实验中测得容器内NO及N2的物质的量随时间变化如图所示,图中b点对应的速率关系是___________(填>、<或=)
(2)298K时,若已知生成标准状况下2.24L时放出热量为4.62kJ。写出合成氨反应的热化学方程式___________。在该温度下,取1mol和3mol放在一密闭容器中,在催化剂存在时进行反应。测得反应放出的热量总小于92.4kJ,其原因是___________。
(3)一定条件下,在2L密闭容器内,反应 ,随时间变化如下表:
时间/s
0
1
2
3
4
5
/mol
0.040
0.020
0.010
0.005
0.005
0.005
①用表示0~2s内该反应的平均速率为___________。在第5s时,的转化率为___________。(转化率是指某一反应物转化的百分率。)
②根据上表可以看出,随着反应进行,反应速率逐渐减小,其原因是___________。
14. 下图是反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
(1)该反应的焓变ΔH______(填“>”“<”或“=”)0。
(2)T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1______(填“>”“<”或“=”)K2,在T1温度下,往体积为2L的密闭容器中,充入2molCO和4molH2,经测得CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。则该反应的平衡常数为______。
(3)若容器容积不变,下列措施可增加CO转化率的是______(填字母)。
a.升高温度 b.将CH3OH(g)从体系中分离
c.使用合适的催化剂 d.充入He,使体系总压强增大
(4)在容积为1L恒容容器中,分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律。如图是上述三种温度下H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系,曲线上a、b、c点对应的化学平衡常数分别为K1、K2、K3,则K1、K2、K3的大小关系为______。
(5)某密闭容器中充入等物质的量的A和B,一定温度下发生反应:,达到平衡后,在不同的时间段内反应物的浓度随时间的变化如图甲所示,正、逆反应速率随时间的变化如图乙所示,则在30min时改变的条件分别是______。
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