精品解析:贵州省贵阳市第一中学2025-2026学年高二上学期10月月考化学试题
2025-11-11
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 贵州省 |
| 地区(市) | 贵阳市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.48 MB |
| 发布时间 | 2025-11-11 |
| 更新时间 | 2025-11-11 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-11-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54816705.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
贵阳市第一中学2025-2026学年高二上学期10月检测
化学试卷
一、选择题(本大题共14小题)
1. 硒是人体必需的一种微量元素。下列关于说法正确的是
A. 核电荷数为45 B. 核外电子数为34
C. 质量数为113 D. 中子数为79
2. 相同条件下,有下列三个热化学方程式:
① kJ⋅mol
② kJ⋅mol
③ kJ⋅mol
则,,的关系正确的是
A. B. C. D.
3. Ni可活化制得,其反应历程如图所示:
下列关于活化历程的说法正确的是
A. 总反应
B. Ni不是该反应的催化剂
C. 该反应历程中没有非极性键的断裂和生成
D. 总反应的速率由“中间体1→中间体2”决定
4. 已知:,,H—H键、O—H键和O=O键的键能()分别为436、462和495,则b为
A. +352 B. -330 C. +132 D. -120
5. 将100mL6mol/L的硫酸溶液跟过量锌粒反应,在一定条件下,为了减缓反应进行的速率,又不影响生成氢气的总量,可以向反应物溶液中采取的措施有
A. 滴加几滴浓硫酸后加热 B. 滴加数滴硫酸铜溶液
C. 加入硫酸钾溶液 D. 加入硝酸钾溶液
6. 在容积不变的密闭容器中,气体A与气体B反应生成气体C,其化学反应速率分别用、、表示。已知:,,则此反应可表示为
A. B. C. D.
7. 下列说法正确的是
A. 增大反应物浓度可增大单位体积内活化分子的百分数,从而使有效碰撞次数增大
B. 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),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率增大
C. 升高温度使化学反应速率增大的主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数
D. 催化剂能增大单位体积内活化分子的百分数,使平衡转化率增大
8. 在密闭容器中,反应X2(g)+Y2(g) 2XY(g) ΔH<0,达到甲平衡,在仅改变某一条件后达到乙平衡,对改变的条件下列分析正确的是
A. 图I是增大反应物的浓度 B. 图Ⅱ一定是加入催化剂的变化情况
C. 图Ⅲ是增大压强 D. 图Ⅲ是升高温度
9. 下列事实中,能用勒夏特列原理解释的是
A. 铁钉放入冷的浓中,待不再变化后,加热能产生大量红棕色气体
B. 工业制取钾,选取合适的温度,使K变成蒸气从体系逸出
C. 合成氨()工业中,采用400~500℃的高温条件利于氨气的生成
D. 、、平衡混合气体加压后颜色变深
10. 在一定体积的密闭容器中,进行反应: ,若其化学平衡常数和温度的关系如表。下列叙述正确的是
A.
B. 该反应的化学平衡常数表达式为:
C. 若在容器中通和各,在800℃下反应,某时刻测得的物质的量为,说明该反应已达平衡
D. 在1000℃时,反应的平衡常数为
11. 2mol金属钠和1mol氯气反应的能量关系如图所示,下列说法不正确的是
A. ΔH2>0
B. ΔH4+ΔH5+ΔH8=ΔH1
C. 在相同条件下,2K(g)→2K+(g)的
D. ΔH6+ΔH7=ΔH8
12. 下列热化学方程式或离子方程式中,正确的是
A. 由热化学方程式CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g);=-192.9 kJ·mol-1,可推知CH3OH(g)的燃烧热为192.9 kJ·mol-1
B. 已知H2(g)的燃烧热为285.8 kJ·mol-1,则2H2O(l)=2H2(g)+O2(g);=+571.6 kJ·mol-1
C. HCl(aq)和NaOH(aq)反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则稀H2SO4(aq)和Ba(OH)2 (aq)反应生成2molH2O(l)的反应热=2×(-57.3 kJ·mol-1)
D. 一定条件下,将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3 kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) =-38.6 kJ·mol-1
13. 在催化剂作用下,以为原料合成,其主要反应有:
反应:I:
反应Ⅱ:
将体积比为的混合气体按一定流速通过催化反应管,测得的转化率随温度变化的关系如图所示。
已知
下列说法正确的是
A. 图中曲线②表示的转化率随温度的变化
B. 范围内,随温度的升高,的选择性增大
C. 范围内,随温度的升高,出口处及的量均增大
D. 其他条件不变,选用高效催化剂能提高平稀时的产率
14. 在一定温度下的密闭容器中发生反应:,达平衡时,A的浓度为0.5mol/L,若保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的2倍,达新平衡时A的浓度降为0.3mol/L。下列判断不正确的是
A. B的转化率降低 B. 平衡向正反应方向移动
C. D. 平衡后,正逆反应的速率均减小
二、非选择题(本大题共4小题)
15. Ⅰ.用50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)实验中若用60 mL0.50 mol/L盐酸与50 mL0.55 mol/L NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量___________(填“相等”或“不相等”),所求中和热___________(填“相等”或“不相等”),
(2)取50 mL0.50 mol·L-1 NaOH溶液和30 mL0.50 mol·L-1硫酸溶液进行实验, 近似认为0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液的密度都是1g·cm-3,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1,反应的平均温差为4.0℃,测得的中和热ΔH=___________kJ·mol-1 (取小数点后一位)。
Ⅱ.已知KMnO4和H2C2O4(草酸)在酸性溶液中会发生氧化还原反应,甲、乙两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(实验中所用KMnO4溶液均已酸化):
(3)甲组:通过测定单位时间内生成CO2气体体积的量来比较化学反应速率,实验装置如图所示:
实验时分液漏斗中A溶液一次性加入,A、B的成分见下表:
序号
A溶液
B溶液
①
2 mL 0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液
4 mL 0.01 mol·L-1 KMnO4溶液
②
2 mL 0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液
4 mL 0.01 mol·L-1 KMnO4溶液
③
2 mL 0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液
4 mL 0.01 mol·L-1 KMnO4溶液,少量MnSO4(催化剂)
①KMnO4和H2C2O4反应的离子方程式为___________
②该实验探究的是___________因素对化学反应速率的影响。在反应停止之前,相同时间内针筒中所得CO2的体积由大到小的顺序是___________ (填实验序号)。
(4)乙组:通过测定KMnO4溶液褪色所需时间的长短来比较化学反应速率。
取两支试管各加入2 mL 0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液,另取两支试管各加入4 mL 0.1 mol·L-1 KMnO4溶液,将四支试管分成两组(每组各有一支试管盛有H2C2O4溶液和KMnO4溶液),一组放入冷水中,另一组放入热水中,一段时间后,分别混合并振荡,记录溶液褪色所需时间。该实验试图探究___________因素对化学反应速率的影响,但该组同学始终没有看到溶液完全褪色,其原因是___________。
16. 完成下列问题。
(1)由金红石(TiO2)制取单质Ti,涉及到的部分步骤为:TiO2→TiCl4→Ti
已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2
③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) ΔH3
则反应TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)= TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH= ___________。
(2)①一定温度下,将N2H4与NO2以体积比1:1置于10 L密闭容器中发生反应2N2H4(g)+ 2NO2(g)3N2(g)+4H2O(1) ΔH < 0 ,下列不能说明反应达到平衡状态是___________。(填序号)
a.混合气体密度保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.N2H4与NO2体积比保持不变 d.体系压强保持不变
②在10 L的密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的量变化如下表:
n(N2H4)
n(NO2)
n(N2)
起始
0.8
1.6
0
第2min
0.6
a
0.3
第5min
0.4
1.2
0.6
第6min
0.4
1.2
0.6
第10min
0.6
1.4
0.3
前2min内NO2的平均反应速率为___________,平衡时NO2的转化率___________,该温度下应的平衡常数K=___________,反应在第6min时改变了条件,改变的条件可能是___________。(填序号)
a.使用催化剂 b.升高温度 c.减小压强 d.增加NO2的量
(3)利用反应构成电池方法,既能实现有效消除氮氧化物的排放,又能提供电能,装置如图所示。
A电极的电极反应式为___________。
17. 我国力争在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标,因此CO2的捕集、利用与封存成为科学家研究的重要课题。
Ⅰ.以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:
①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.5kJ/mol;
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+40.9kJ/mol;
③CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3.
(1)ΔH3=___________kJ/mol。
(2)反应①和②的lnK(K代表化学平衡常数)随(温度的倒数)的变化如图所示。据图判断,反应②对应的直线为___________(填“a”或“b”),反应③的lnK随的增大,变化是___________(填“增大”或“减小”)。
(3)一定条件下,向体积为VL的恒容密闭容器中通入1molCO2(g)和3molH2(g)发生上述三个反应,达到平衡时,容器中CH3OH(g)为amol,CO(g)为bmol,此时H2(g)的浓度为___________mol/L(用含a、b、V的代数式表示,下同),反应①的平衡常数为___________。
Ⅱ.CH4(g)—CO2(g)催化重整对温室气体的减排具有重要意义,催化重整反应为:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:
积碳反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)
消碳反应CO2(g)+C(s)=2CO(g)
ΔH/kJ·mol-l
75
172
活化能/kJ·mol-1
催化剂X
33
91
催化剂Y
43
72
(4)由上表判断,下列说法正确的是___________。
A.催化剂X积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小
B.催化剂Y消碳反应的活化能大,消碳反应的速率小
C.催化剂X较催化剂Y更利于积碳反应,不利于消碳反应
D.催化剂Y较催化剂X更利于积碳反应,不利于消碳反应
因此,催化剂X___________Y(填“优于”或“劣于”)。
(2022·重庆高二期末)
18. 氮元素的单质及其化合物在农业生产、生活、国防和科技方面都有着重要作用,但一些氮的化合物又会对环境造成污染。因此,如何利用氮及氮的化合物是科研人员的重要研究课题。已知:N2O4(无色)2NO2(红棕色)。请回答下列有关问题:
(1)将两只烧瓶分别浸泡在热水和冰水中,如图所示。由图中现象说明该反应为___________(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)在容积为2 L的容器中,通入一定量的N2O4,100 ℃时,体系中各物质的浓度随时间变化如下表:
时间/s
0
20
40
60
80
c(N2O4)/ (mol·L-1)
0.10
0.07
0.045
0.04
0.04
c(NO2)/ (mol·L-1)
0
006
011
0.12
0.12
①在0~20 s时段,反应速率v(NO2)=___________。
②在该温度下,N2O4(g)2NO2(g)的平衡常数K=___________。
③改变条件重新达到平衡时,要使的值变小,可采取的措施有___________(填字母)。
A.升高温度 B.增大N2O4的起始浓度 C.使用合适的催化剂 D.缩小体积
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贵阳市第一中学2025-2026学年高二上学期10月检测
化学试卷
一、选择题(本大题共14小题)
1. 硒是人体必需的一种微量元素。下列关于说法正确的是
A. 核电荷数为45 B. 核外电子数为34
C. 质量数为113 D. 中子数为79
【答案】B
【解析】
【详解】A.表示质子数为34,核电荷数=质子数=34,故A错误;
B.表示质子数为34,核外电子数=质子数=34,故B正确;
C.表示质量数为79,故C错误;
D.表示质量数为79,质子数为34,中子数=质量数-质子数=79-34=45,故D错误;
故选B。
2. 相同条件下,有下列三个热化学方程式:
① kJ⋅mol
② kJ⋅mol
③ kJ⋅mol
则,,的关系正确的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】燃烧反应放出热量,三个热化学方程式均表示反应放热,,①与②相比较,的物质的量越大,燃烧放出的热量越多,则②反应放出的热量比①多,即;①和③相比较,生成物的状态不同,由于气体变成液体放热,则①反应放出的热量比③放出的热量多,即,故有,A正确;
故选A。
3. Ni可活化制得,其反应历程如图所示:
下列关于活化历程的说法正确的是
A. 总反应的
B. Ni不是该反应的催化剂
C. 该反应历程中没有非极性键的断裂和生成
D. 总反应的速率由“中间体1→中间体2”决定
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,总反应为反应物的能量大于生成物的能量的放热反应,反应的焓变小于0,A错误;
B.由图可知,反应的生成物为NiCH2和甲烷,则镍是反应的反应物,不是催化剂,B正确;
C.由图可知,该反应历程中有C-C非极性键的断裂,没有非极性键的生成,C错误;
D.反应的活化能越大,反应速率越慢,总反应速率取决于慢反应,中间体2→中间体3的活化能最大,反应速率最慢,则总反应的速率由中间体2→中间体3的反应速率决定,D错误;
故选B。
4. 已知:,,H—H键、O—H键和O=O键的键能()分别为436、462和495,则b为
A. +352 B. -330 C. +132 D. -120
【答案】C
【解析】
【详解】根据盖斯定律,反应①等式两边×2与反应②相减可得,其中H—H键、O—H键和O=O键的键能()分别为436、462和495,则,解得b=+132,故选C。
5. 将100mL6mol/L的硫酸溶液跟过量锌粒反应,在一定条件下,为了减缓反应进行的速率,又不影响生成氢气的总量,可以向反应物溶液中采取的措施有
A. 滴加几滴浓硫酸后加热 B. 滴加数滴硫酸铜溶液
C. 加入硫酸钾溶液 D. 加入硝酸钾溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A、滴加几滴浓硫酸后加热,导致硫酸的浓度及物质的总量都增大,温度也升高,反应速率增大,生成氢气的总量增多,选项A错误;B、滴加数滴硫酸铜溶液,锌置换出硫酸铜中的铜,锌与铜和硫酸形成微电池,使锌与硫酸的反应速率增大,选项B错误;C、加入硫酸钾溶液,相当于稀释了溶液,反应速率减小,但不影响生成氢气的总量,选项C正确;D、加入硝酸钾溶液,酸性条件下硝酸根离子有强氧化性,与锌反应不再产生氢气,选项D错误。答案选C。
6. 在容积不变的密闭容器中,气体A与气体B反应生成气体C,其化学反应速率分别用、、表示。已知:,,则此反应可表示为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由可知,A和B前的化学计量数之比为,由可知,A和C前的化学计量数之比为。
7. 下列说法正确的是
A. 增大反应物浓度可增大单位体积内活化分子的百分数,从而使有效碰撞次数增大
B. 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),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率增大
C. 升高温度使化学反应速率增大的主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数
D. 催化剂能增大单位体积内活化分子的百分数,使平衡转化率增大
【答案】C
【解析】
【分析】
温度、催化剂可影响活化分子的百分数,而浓度、压强只改变单位体积活化分子的数目,不改变百分数,另外,催化剂可降低反应的活化能。
【详解】A.增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子的数目,但百分数不变,故A错误;
B.增大压强,可增大单位体积的活化分子数目,但百分数不变,故B错误;
C.升高温度,可增加反应物分子中活化分子的百分数,使反应速率增大,故C正确。
D.加入催化剂,降低反应物的活化能,增大活化分子的百分数,反应速率增大,但催化剂对化学平衡无影响,平衡转化率不变,故D错误;
故选:C。
【点睛】本题考查化学反应速率的影响因素,侧重于学生的分析能力和基本概念的理解和运用的考查,为高频考点,注意外界条件下对反应速率的影响,难度不大。
8. 在密闭容器中,反应X2(g)+Y2(g) 2XY(g) ΔH<0,达到甲平衡,在仅改变某一条件后达到乙平衡,对改变的条件下列分析正确的是
A. 图I是增大反应物的浓度 B. 图Ⅱ一定是加入催化剂的变化情况
C. 图Ⅲ是增大压强 D. 图Ⅲ是升高温度
【答案】D
【解析】
【详解】A.图I在某一时刻正逆反应速率都增大,若只是增大反应物的浓度,只有正反应速率增大,逆反应速率不变,A错误;
B.图Ⅱ正逆速率都增大,但增大程度相同,可能是增大压强或加入催化剂的变化情况,因为该反应是前后气体分子数相同的反应,增大压强,正逆速率都增大,但仍相等,平衡不移动,B错误;
C.图Ⅲ改变条件速率增大,但平衡逆向移动,可能是升温,该反应是气体前后分子数相同的反应,故增大压强,正逆反应速率都增大,但平衡不移动,C错误;
D.图Ⅲ改变条件速率增大,但平衡逆向移动,可能是升温,D正确;
故选D。
9. 下列事实中,能用勒夏特列原理解释的是
A. 铁钉放入冷的浓中,待不再变化后,加热能产生大量红棕色气体
B. 工业制取钾,选取合适的温度,使K变成蒸气从体系逸出
C. 合成氨()工业中,采用400~500℃的高温条件利于氨气的生成
D. 、、平衡混合气体加压后颜色变深
【答案】B
【解析】
【详解】A.常温下Fe和浓硝酸发生钝化,加热使铁表面的氧化物薄膜溶解,且在加热条件下铁和浓硝酸发生氧化还原反应生成NO2,NO2呈红棕色,与化学平衡无关,不能用勒夏特列原理解释,故A不符合题意;
B.K为气态,减小生成物的浓度可使平衡Na(l)+KCl(l)⇌K(g)+NaCl(l)正向移动,能用勒夏特列原理解释,故B符合题意;
C.合成氨是放热反应,降低温度有利于平衡正向移动,高温不利于平衡正向移动,采用400℃~500℃的高温条件主要是因为催化剂活性此温度下最高,不能用勒夏特列原理解释,故C不符合题意;
D.2HI(g) ⇌ H2(g)+I2(g),该反应的反应前后气体计量数之和不变,所以压强不影响平衡,由H2、I2蒸气、HI组成的平衡体系加压后,增大平衡体系的压强即体系的体积减小碘蒸气浓度增大,颜色加深,与平衡移动无关,所以不能用勒夏特列原理解释,故D不符合题意;
故选B。
10. 在一定体积的密闭容器中,进行反应: ,若其化学平衡常数和温度的关系如表。下列叙述正确的是
A.
B. 该反应的化学平衡常数表达式为:
C. 若在容器中通和各,在800℃下反应,某时刻测得的物质的量为,说明该反应已达平衡
D. 在1000℃时,反应的平衡常数为
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.升高温度,平衡常数增大,正反应吸热,,故A错误;
B.Y是固体,不代入平衡常数表达式,该反应的化学平衡常数表达式为:,故B错误;
C.若在容器中通和各,在800℃下反应,某时刻测得的物质的量为,则Z的物质的量是0.1mol、W的物质的量为0.1mol,Q=,说明该反应已达平衡,故C正确;
D.在1000℃时,反应的平衡常数为,故D错误;
选C。
11. 2mol金属钠和1mol氯气反应的能量关系如图所示,下列说法不正确的是
A. ΔH2>0
B. ΔH4+ΔH5+ΔH8=ΔH1
C. 在相同条件下,2K(g)→2K+(g)的
D. ΔH6+ΔH7=ΔH8
【答案】B
【解析】
【详解】A.2Na(s)→2Na(g)吸收热量,故ΔH2>0,A正确;
B.由盖斯定律可知:,B错误;
C.由钾原子原子核外有4个电子层,K的金属性强于Na,其失去最外层1个电子所需的能量较少,故2K(g)→2K+(g)的,C正确;
D.由盖斯定律可知:ΔH6+ΔH7=ΔH8,D正确;
故选B。
12. 下列热化学方程式或离子方程式中,正确的是
A. 由热化学方程式CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g);=-192.9 kJ·mol-1,可推知CH3OH(g)的燃烧热为192.9 kJ·mol-1
B. 已知H2(g)的燃烧热为285.8 kJ·mol-1,则2H2O(l)=2H2(g)+O2(g);=+571.6 kJ·mol-1
C. HCl(aq)和NaOH(aq)反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则稀H2SO4(aq)和Ba(OH)2 (aq)反应生成2molH2O(l)的反应热=2×(-57.3 kJ·mol-1)
D. 一定条件下,将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3 kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) =-38.6 kJ·mol-1
【答案】B
【解析】
【详解】A.燃烧热是指1mol燃料完全燃烧生成稳定氧化物的时放出的热量,故可推知CH3OH(g)的燃烧热不为192.9 kJ·mol-1,A错误;
B.已知H2(g)的燃烧热为285.8 kJ·mol-1,即2H2(g)+O2(g) =2H2O(l) =-571.6 kJ·mol-1,故2H2O(l)=2H2(g)+O2(g);=+571.6 kJ·mol-1,B正确;
C.HCl(aq)和NaOH(aq)反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,由于Ba2+(aq)+(aq)=BaSO4(s)也将产生热效应,所以稀H2SO4(aq)和Ba(OH)2 (aq)反应生成2molH2O(l)的反应热不是2×(-57.3 kJ·mol-1),C错误;
D.由于N2(g)+3H2(g)2NH3(g)为可逆反应,故一定条件下,将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应并不能完全转化,故未能生成1molNH3(g),放热小于19.3 kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) <-38.6 kJ·mol-1,D错误;
故答案为:B。
13. 在催化剂作用下,以为原料合成,其主要反应有:
反应:I:
反应Ⅱ:
将体积比为的混合气体按一定流速通过催化反应管,测得的转化率随温度变化的关系如图所示。
已知
下列说法正确的是
A. 图中曲线②表示的转化率随温度的变化
B. 范围内,随温度的升高,的选择性增大
C. 范围内,随温度的升高,出口处及的量均增大
D. 其他条件不变,选用高效催化剂能提高平稀时的产率
【答案】C
【解析】
【分析】将体积比为的混合气体按一定流速通过催化反应管,其主要反应有、,则的转化率应该大于的转化率,所以图中曲线①表示的转化率随温度的变化,曲线②表示的转化率随温度的变化,据此分析;
【详解】A.根据分析可知,曲线②表示的转化率随温度的变化,A错误;
B.范围内,随温度的升高,和二氧化碳的转化率都增大,但的转化率增大的程度大于二氧化碳,说明反应2正向进行的程度大于反应的选择性不断减小,,B错误;
C.范围内,随温度的升高,和二氧化碳的转化率都增大,则生成及的量均增大,C正确;
D.使用高效催化剂只能缩短反应到达平衡的时间,但不能改变最终的平衡产率,D错误;
故选C。
14. 在一定温度下的密闭容器中发生反应:,达平衡时,A的浓度为0.5mol/L,若保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的2倍,达新平衡时A的浓度降为0.3mol/L。下列判断不正确的是
A. B转化率降低 B. 平衡向正反应方向移动
C. D. 平衡后,正逆反应的速率均减小
【答案】B
【解析】
【分析】保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的2倍,若平衡不移动,则A的浓度变为0.25mol/L,由达新平衡时A的浓度降为0.3mol/L>0.25mol/L,则体积增大,压强减小,平衡向逆反应方向移动,以此来解答;
【详解】A.平衡向逆反应方向移动,B的转化率降低,故A正确;
B.由上述分析可知,平衡向逆反应方向移动,故B错误;
C.体积增大,压强减小,平衡向逆反应方向移动,故x+y>z,故C正确;
D.将容器的容积扩大到原来的2倍,反应物和生成物的浓度都减小,故正逆反应的速率均减小,故D正确;
答案选B。
【点睛
二、非选择题(本大题共4小题)
15. Ⅰ.用50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)实验中若用60 mL0.50 mol/L盐酸与50 mL0.55 mol/L NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量___________(填“相等”或“不相等”),所求中和热___________(填“相等”或“不相等”),
(2)取50 mL0.50 mol·L-1 NaOH溶液和30 mL0.50 mol·L-1硫酸溶液进行实验, 近似认为0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液的密度都是1g·cm-3,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1,反应的平均温差为4.0℃,测得的中和热ΔH=___________kJ·mol-1 (取小数点后一位)。
Ⅱ.已知KMnO4和H2C2O4(草酸)在酸性溶液中会发生氧化还原反应,甲、乙两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(实验中所用KMnO4溶液均已酸化):
(3)甲组:通过测定单位时间内生成CO2气体体积的量来比较化学反应速率,实验装置如图所示:
实验时分液漏斗中A溶液一次性加入,A、B的成分见下表:
序号
A溶液
B溶液
①
2 mL 0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液
4 mL 0.01 mol·L-1 KMnO4溶液
②
2 mL 0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液
4 mL 0.01 mol·L-1 KMnO4溶液
③
2 mL 0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液
4 mL 0.01 mol·L-1 KMnO4溶液,少量MnSO4(催化剂)
①KMnO4和H2C2O4反应的离子方程式为___________
②该实验探究的是___________因素对化学反应速率的影响。在反应停止之前,相同时间内针筒中所得CO2的体积由大到小的顺序是___________ (填实验序号)。
(4)乙组:通过测定KMnO4溶液褪色所需时间的长短来比较化学反应速率。
取两支试管各加入2 mL 0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液,另取两支试管各加入4 mL 0.1 mol·L-1 KMnO4溶液,将四支试管分成两组(每组各有一支试管盛有H2C2O4溶液和KMnO4溶液),一组放入冷水中,另一组放入热水中,一段时间后,分别混合并振荡,记录溶液褪色所需时间。该实验试图探究___________因素对化学反应速率的影响,但该组同学始终没有看到溶液完全褪色,其原因是___________。
【答案】(1) ①. 不相等 ②. 相等
(2)-53.5 (3) ①. 2Mn+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O ②. 浓度和催化剂 ③. ③>②>①
(4) ①. 温度 ②. KMnO4溶液过量
【解析】
【小问1详解】
反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,若用60 mL0.50 mol/L盐酸与50 mL0.55 mol/L NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增多,所放出的热量偏高,但是中和热均是强酸和强碱反应生成1molH2O时放出的热量,与酸碱的用量无关,所以用60 mL0.50 mol/L盐酸与50 mL0.55 mol/L NaOH溶液进行反应,测得中和热数值相等。故答案为:不相等;相等。
【小问2详解】
50 mL0.50 mol·L-1 NaOH溶液和30 mL0.50 mol·L-1硫酸溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.05L0.50mol/L=0.025mol,溶液的质量为:80mL1g·cm-3=80g,反应的平均温差T=4.0℃,则生成0.025mol水放出的热量为Q=mcT=80g4.18 J·g-1·℃-14.0℃=1337.6J,即1.3376kJ,所以实验测得的中和热ΔH=-=-53.5 kJ·mol-1,故答案为:-53.5。
小问3详解】
①KMnO4和H2C2O4发生氧化还原反应生成锰离子、二氧化碳、水,KMnO4中锰降低了5价,1个H2C2O4分子中有2个+3价的C,化合价升到+4价,根据化合价升降总数相等及电荷守恒、原子守恒,写出反应的离子方程式为:2Mn+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,故答案为:2Mn+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。
②实验①和②中其他条件相同,草酸浓度不同,实验②和③的不同之处是实验③中使用了少量MnSO4作催化剂,所以该实验探究的是浓度和催化剂对化学反应速率的影响。对比3个实验,③中使用了少量MnSO4作催化剂,化学反应最快,②中草酸的浓度比①中草酸的浓度大,化学反应速率大,相同时间内针筒中所得CO2大,所以体积由大到小的顺序是③>②>①,故答案为:浓度和催化剂;③>②>①。
【小问4详解】
乙组中两组对照实验的温度不同,而H2C2O4和KMnO4的物质的量浓度相同,因反应中KMnO4过量,致使溶液没有完全褪色,故答案为:温度;KMnO4溶液过量。
16. 完成下列问题。
(1)由金红石(TiO2)制取单质Ti,涉及到的部分步骤为:TiO2→TiCl4→Ti
已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2
③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) ΔH3
则反应TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)= TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH= ___________。
(2)①一定温度下,将N2H4与NO2以体积比1:1置于10 L密闭容器中发生反应2N2H4(g)+ 2NO2(g)3N2(g)+4H2O(1) ΔH < 0 ,下列不能说明反应达到平衡状态的是___________。(填序号)
a.混合气体密度保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.N2H4与NO2体积比保持不变 d.体系压强保持不变
②在10 L的密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的量变化如下表:
n(N2H4)
n(NO2)
n(N2)
起始
0.8
1.6
0
第2min
0.6
a
0.3
第5min
0.4
1.2
0.6
第6min
0.4
1.2
0.6
第10min
0.6
1.4
0.3
前2min内NO2的平均反应速率为___________,平衡时NO2的转化率___________,该温度下应的平衡常数K=___________,反应在第6min时改变了条件,改变的条件可能是___________。(填序号)
a.使用催化剂 b.升高温度 c.减小压强 d.增加NO2的量
(3)利用反应构成电池的方法,既能实现有效消除氮氧化物的排放,又能提供电能,装置如图所示。
A电极的电极反应式为___________。
【答案】(1)△H3 + 2△H1 -△H2
(2) ①. c ②. 0.01mol·L-1·min-1 ③. 25% ④. 9.375L/mol ⑤. bc
(3)2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
【解析】
【小问1详解】
由①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2
③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) ΔH3可知
①×2-②+③得TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)= TiCl4(s)+2CO(g),则ΔH=△H3 + 2△H1 -△H2;
【小问2详解】
①一定温度下,将N2H4与NO2以体积比1:1置于10 L密闭容器中发生反应2N2H=(g)+ 2NO2(g) =3N2(g)+4H2O(1) △H < 0 ;
a.混合气体密度=,气体的体积不变,因为水是液态,气体的质量会变,所以如果a保持不变,说明该反应达到平衡状态,故a不符合题意;
b.因为NO2为红棕色气体,所以当混合气体颜色保持不变时,说明NO2浓度不在改变,说明该反应达到平衡状态,故b不符合题意;
c.N2H4与NO2都是反应物,体积之比为1:1,且化学反应计量数之比为1:1,所以体积比保持不变不能说明反应达到平衡状态,故c符合题意;
d.由2N2H4(g)+ 2NO2(g) =3N2(g)+4H2O(1)可知,化学反应前后计量数不等,所以体系压强保持不变能说明反应达到平衡状态,故d不符合题意;
故答案:c;
②由2N2H4(g)+ 2NO2(g) =3N2(g)+4H2O(1)和表格数据可知,2min内N2H4平均反应速率等于NO2的平均反应速率==0.01mol·L-1·min-1,故答案:0.01mol·L-1·min-1;
由2N2H4(g)+ 2NO2(g) =3N2(g)+4H2O(1)和表格数据可知,平衡时NO2的转化率==25%,故答案:25%;
由2N2H4(g)+ 2NO2(g) =3N2(g)+4H2O(1)和表格数据可知,第5min时反应达到平衡状态,c(N2H4)==0.04mol/L,c(NO2)==0.12mol/L,c(N2)==0.06mol/L,该温度下反应的平衡常数K==9.375 L/mol;
由2N2H4(g)+ 2NO2(g) =3N2(g)+4H2O(1)可知,反应在第6min时N2H4和NO2物质量增大,N2的物质的量减小,所以平衡逆向移动,减小压强,或升高温度都能使平衡逆向移动,故bc符合题意,故答案:bc;
【小问3详解】
A极上由NH3转化为N2,N的化合价升高失去电子,在碱性溶液中发生氧化反应,电极反应式为:2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O。
17. 我国力争在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标,因此CO2的捕集、利用与封存成为科学家研究的重要课题。
Ⅰ.以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:
①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.5kJ/mol;
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+40.9kJ/mol;
③CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3.
(1)ΔH3=___________kJ/mol。
(2)反应①和②的lnK(K代表化学平衡常数)随(温度的倒数)的变化如图所示。据图判断,反应②对应的直线为___________(填“a”或“b”),反应③的lnK随的增大,变化是___________(填“增大”或“减小”)。
(3)一定条件下,向体积为VL的恒容密闭容器中通入1molCO2(g)和3molH2(g)发生上述三个反应,达到平衡时,容器中CH3OH(g)为amol,CO(g)为bmol,此时H2(g)的浓度为___________mol/L(用含a、b、V的代数式表示,下同),反应①的平衡常数为___________。
Ⅱ.CH4(g)—CO2(g)催化重整对温室气体的减排具有重要意义,催化重整反应为:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:
积碳反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)
消碳反应CO2(g)+C(s)=2CO(g)
ΔH/kJ·mol-l
75
172
活化能/kJ·mol-1
催化剂X
33
91
催化剂Y
43
72
(4)由上表判断,下列说法正确的是___________。
A.催化剂X积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小
B.催化剂Y消碳反应的活化能大,消碳反应的速率小
C.催化剂X较催化剂Y更利于积碳反应,不利于消碳反应
D.催化剂Y较催化剂X更利于积碳反应,不利于消碳反应
因此,催化剂X___________Y(填“优于”或“劣于”)。
【答案】(1)-90.4
(2) ①. b ②. 增大
(3) ①. ②.
(4) ①. BC ②. 劣于
【解析】
【小问1详解】
①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.5kJ/mol;
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+40.9kJ/mol;
根据盖斯定律①-②得CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3=-49.5kJ/mol-40.9kJ/mol=-90.4kJ/mol。
【小问2详解】
反应②正反应吸热,升高温度平衡正向移动,平衡常数增大,即随着增大,lgK减小,所以反应②对应的直线为b,反应③放热,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,lnK随的增大,变化是增大。
【小问3详解】
一定条件下,向体积为VL的恒容密闭容器中通入1molCO2(g)和3molH2(g)发生上述三个反应,达到平衡时,容器中CH3OH(g)为amol,CO(g)为bmol,根据碳元素守恒,容器中CO2为(1-a-b)mol,根据氧元素守恒,反应生成H2O(g)为(a+b)mol,根据氢元素守恒,反应消耗氢气(3a+b)mol,此时H2(g)的浓度为mol/L,反应①的平衡常数为。
【小问4详解】
A.活化能越大,反应速率越慢,催化剂X积碳反应的活化能小,积碳反应的速率大,故A错误;
B.催化剂Y消碳反应的活化能比积碳反应活化能大,消碳反应的速率小,故B正确;
C.催化剂X较催化剂Y,积碳反应活化能小、消碳反应活化能大,更利于积碳反应,不利于消碳反应,故C正确;
D.催化剂Y较催化剂X,积碳反应活化能大、消碳反应活化能小,不利于积碳反应,有利于消碳反应,故D错误;
选BC;
相对于使用催化剂X,使用催化剂Y时积碳反应的活化能大,则积碳反应的速率小,而消碳反应活化能小,则消碳反应的速率大,反应中催化剂活性会因积碳而降低,催化剂X劣于Y。
(2022·重庆高二期末)
18. 氮元素的单质及其化合物在农业生产、生活、国防和科技方面都有着重要作用,但一些氮的化合物又会对环境造成污染。因此,如何利用氮及氮的化合物是科研人员的重要研究课题。已知:N2O4(无色)2NO2(红棕色)。请回答下列有关问题:
(1)将两只烧瓶分别浸泡在热水和冰水中,如图所示。由图中现象说明该反应为___________(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)在容积为2 L的容器中,通入一定量的N2O4,100 ℃时,体系中各物质的浓度随时间变化如下表:
时间/s
0
20
40
60
80
c(N2O4)/ (mol·L-1)
0.10
0.07
0.045
0.04
0.04
c(NO2)/ (mol·L-1)
0
0.06
0.11
0.12
0.12
①在0~20 s时段,反应速率v(NO2)=___________。
②在该温度下,N2O4(g)2NO2(g)的平衡常数K=___________。
③改变条件重新达到平衡时,要使的值变小,可采取的措施有___________(填字母)。
A.升高温度 B.增大N2O4的起始浓度 C.使用合适的催化剂 D.缩小体积
【答案】(1)吸热 (2) ①. 0.003 mol·L-1·s-1 ②. 0.36 ③. BD
【解析】
【小问1详解】
将两只烧瓶分别放入热水与冰水中,看到热水中气体颜色加深,冰水中气体颜色变浅,说明升高温度化学平衡正向移动,该反应的正反应是吸热反应。
【小问2详解】
①根据表格数据可知:在0~20 s时段,Δc(NO2)=0.06 mol·L-1,则用NO2的浓度变化表示的化学反应速率v(NO2) ==0.003 mol·L-1·s-1,故答案为0.003 mol·L-1·s-1。
②由表格数据知,当反应达到平衡时c(N2O4)=0.04 mol·L-1,c(NO2)=0.12 mol·L-1,则该反应的化学平衡常数K===0.36,故答案为0.36。
③A.该反应的正反应是吸热反应,升高温度化学平衡正向移动,导致的值增大,A不符合题意;
B.由K=知,=,增大N2O4的起始浓度,平衡正向移动,c(NO2)增大,的值减小,B符合题意。
C.使用合适的催化剂化学平衡不发生移动,的值不变,C不符合题意;
D.由=知,缩小体积导致体系的压强增大,增大压强,化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动,最终达到平衡时的值减小,D符合题意。
故答案选BD。
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