内容正文:
南开大学附中25-26学年度上学期第一次阶段检测
高二化学学科试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 S-32 O-16
一、选择题(每小题只有一个正确选项)
1. 《天工开物》中提到“明年田有粪肥,土脉发烧,东南风助暖,则尽发炎火,大坏苗穗,此一灾也。”。下列能量变化与上述不一致的化学反应是
A. 铝热反应 B. 干冰升华
C. 食物氧化腐败 D. 与NH4Cl反应
【答案】D
【解析】
【分析】田有粪肥,土脉发烧,东南风助暖,则尽发炎火,有机物发生缓慢氧化,放出热量,为放热反应。
【详解】A.铝热反应是放热反应,且为化学变化,故不选A;
B.干冰升华为物理变化,吸热,故不选B;
C.食物腐败为化学反应,且为放热反应,故不选C;
D.Ba(OH)2⋅8H2O与NH4Cl反应是吸热反应,故选D;
选D。
2. 在密闭容器中,A与B反应生成C(A、B、C均为气体),其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】C
【解析】
【详解】已知反应速率之比等于各物质的化学计量数之比,故根据即,故==1:2:3,故该反应的方程式为:,故答案为:C。
3. 在25℃和下,下列热化学方程式书写正确的是
A. 燃烧生成液态水,放出热量:
B. 硫粉在中完全燃烧生成,放出热量:
C. 乙炔的燃烧热是:
D. 已知 则
【答案】B
【解析】
【详解】A.1g H2的物质的量为0.5mol,0.5mol H2燃烧生成液态水放出142.9kJ热量,则2mol H2对应的ΔH应为-571.6kJ/mol,而非-142.9kJ/mol,A错误;
B.4g硫粉(0.125mol)完全燃烧生成SO2放出37kJ热量,则1mol硫对应的ΔH为-296kJ/mol,与方程式一致,B正确;
C.乙炔的燃烧热是1mol乙炔完全燃烧所放出的热量,而方程式中为2mol乙炔,ΔH应为-2599.2kJ/mol,而非-1299.6kJ/mol,C错误;
D.H2SO4与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀和2mol H2O,因生成沉淀会额外放热,实际ΔH应小于-114.6kJ/mol,D错误;
故答案为B。
4. 某反应。下列有关该反应的说法正确的是
A. 正反应活化能一定小于100kJ/mol
B. 逆反应活化能一定小于100kJ/mol
C. 正反应活化能比逆反应活化能大100kJ/mol
D. 逆反应活化能比正反应活化能大100kJ/mol
【答案】C
【解析】
【分析】ΔH=+100kJ/mol,则正反应活化能-逆反应活化能=+100kJ/mol。
【详解】A.该反应为吸热反应,且ΔH=+100kJ/mol,故正反应活化能一定大于100kJ/mol,A错误;
B.根据题给信息,无法确定逆反应活化能的具体数值,无法确定其一定小于100kJ/mol,B错误;
C.ΔH=+100kJ/mol,则正反应活化能-逆反应活化能=+100kJ/mol,C正确;
D.ΔH=+100kJ/mol,则逆反应活化能比正反应活化能小100kJ/mol,D错误;
故答案选C。
5. 下列说法中正确的是
A. 若将等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出热量多
B. 已知 ,则相同条件下金刚石比石墨稳定
C. 同温同压下,在光照和点燃条件下的不同
D. ,结论:在密闭容器中充入、,充分反应后放出的热量
【答案】A
【解析】
【详解】A.硫蒸气的能量高于硫固体,等质量时前者燃烧释放的热量更多,A正确;
B.ΔH为正值说明石墨转化为金刚石吸热,石墨能量更低更稳定,B错误;
C.ΔH只与始态和终态有关,与反应条件无关,光照和点燃的ΔH相同,C错误;
D.可逆反应无法完全进行,实际放出的热量小于理论值46.2kJ,D错误;
故答案为A。
6. 下列说法正确的是
A 增大反应物浓度,可以提高活化分子百分数,从而提高反应速率
B. 升高温度,反应物分子的能量增加,增加了活化分子的百分数,从而提高反应速率
C. 活化分子间的碰撞一定是有效碰撞
D. 只要增大压强,就可提高单位体积内活化分子数,从而提高反应速率
【答案】B
【解析】
【详解】A.增大浓度只增加单位体积内的活化分子数,而非活化分子百分数(由温度或催化剂决定),A错误;
B.升高温度使分子能量增加,更多分子达到活化能,活化分子百分数增加,反应速率提高,B正确;
C.活化分子需合适取向的碰撞才是有效碰撞,仅活化分子碰撞不一定有效,C错误;
D.若反应无气体或压强改变不影响浓度(如恒容充惰性气体),则增大压强无效,D错误;
故选B。
7. 以废旧铅酸蓄电池中的含铅废料和为原料,通过不同过程a、b实现铅的再生利用。过程b涉及如下两个反应:
①
②
各过程的能量变化如图。
下列说法错误的是
A. 过程a的反应为:
B. 与过程a相比,过程b增大了活化分子百分数
C. 过程b中,①为控速步骤
D. 过程b中起催化作用,加快反应速率
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应a和反应b总反应相同,根据①+②得总反应,所以过程a的反应为:,A正确;
B.由图可知,过程b活化能低于过程a,以过程b使用了催化剂,降低反应的活化能,增大了活化分子百分数,B正确;
C.由图可知,①反应的活化能大于②,活化能越大,反应速率越慢,所以①反应速率比②慢,慢反应是控速步骤,C正确;
D.先生成,后消耗,为反应中间产物,不是催化剂,D错误;
故选D。
8. 一定温度下,在一容积可变的密闭容器中进行反应。下列条件的改变(其他条件不变)可以加快反应速率的是
A. 增加C的物质的量
B. 将容器的容积缩小一半
C. 降低温度
D. 保持容积不变,充入Ne使压强增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.C为固体,其浓度视为常数,增加C的量对于化学反应速率无影响,A项不符合题意;
B.将容器的容积缩小一半,反应物、生成物的浓度均增大,化学反应速率加快,B项符合题意;
C.降低温度,反应速率降低,C项不符合题意;
D.保持容积不变,充入不参与反应的Ne,反应体系中各物质的浓度不变,化学反应速率不变,D项不符合题意;
故选B。
9. 在恒温恒容密闭容器中加入足量的Fe2O3和CO,模拟高炉炼铁的反应:。下列情况表明该可逆反应达到平衡状态的是
A. 容器中气体的压强不再改变 B. 容器中气体的密度不再改变
C. CO和CO2的正反应速率相等 D. CO和CO2物质的量之比为1∶1
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应是反应前后气体物质的量不变的反应,反应在恒温恒容密闭容器中进行,则反应前后气体的压强始终不变,因此不能据此判断反应是否达到平衡状态,A不符合题意;
B.该反应有固体参加,则质量发生变化,恒容下,体积不变,则密度不变,说明反应达到平衡状态,B符合题意;
C.由于方程式中CO和CO2的化学计量数相等,则二者的正反应速率始终相等,因此不能据此判断反应是否达到平衡状态,C不符合题意
D.容器中CO和CO2的浓度比不再改变,说明气体物质中任何一组分的浓度不变,反应达到了平衡状态,D不符合题意;
故答案为:B。
10. 油气开采的废气含有H2S,一种处理方法是高温将其分解:2H2S(g)S2(g)+2H2(g) ∆H>0,在2L恒容密闭容器中充入1molH2S发生该反应。下列说法正确的是
A. 反应达平衡后充入Ne气体总压强增大,反应速率加快,平衡逆向移动
B. 调控反应温度,可使S2(g)浓度达到0.25mol/L
C. 2molH2S(g)的能量高于1molS2(g)和2H2(g)的总能量
D. 当气体的平均摩尔质量不变时,反应达平衡
【答案】D
【解析】
【详解】A.在恒容条件下,加入不反应的Ne后,反应物和产物的浓度不变,正逆反应速率不变,平衡不移动,A错误;
B.该反应为可逆反应,反应不能进行彻底,则硫的浓度达不到0.25mol/L,B错误;
C.该反应为吸热反应,2molH2S(g)的能量低于1molS2(g)和2H2(g)的总能量,C错误;
D.,反应前后均为气体,则混合气体总质量不变,反应前后气体体积为可变,则当摩尔质量不变,达到平衡,D正确;
答案选D。
11. 在一密闭容器中,反应mA (g)+nB(g)pC(g)+qD(g)达到平衡后,保持温度不变,将容器容积增大1倍,当达到新的平衡后,B的浓度是原来的45%,下列说法正确的是
A. 平衡向逆反应方向移动了 B. 物质A的转化率降低了
C. 物质A的质量分数增加了 D. m+n<p+q
【答案】D
【解析】
【分析】保持温度不变,将容器容积增大1倍,若化学平衡不发生移动,则B的浓度应该是原来的50%,而现在变为原来的45%,说明减小压强,化学平衡正向移动,正反应方向为气体体积增大的反应,m+n<p+q。
【详解】A.根据上述分析可知:保持温度不变,将容器容积增大1倍,气体的压强减小,当达到新的平衡后,B的浓度是原来的45%,说明减小压强,化学平衡向正反应方向移动,A错误;
B.根据上述分析可知:保持温度不变,将容器容积增大1倍,当达到新的平衡后,B的浓度是原来的45%,说明气体的压强减小,化学平衡正向移动,则物质A的转化率增大了,B错误;
C.根据上述分析可知:保持温度不变,将容器容积增大1倍,化学平衡正向移动,反应消耗A,导致物质A的质量分数减少,C错误;
D.根据上述分析可知:保持温度不变,将容器容积增大1倍,即减小了体系的压强,化学平衡正向移动,正反应是气体体积增大的反应,所以m+n<p+q,D正确;
故合理选项是D。
12. 某小组用注射器吸入和的混合气体,活塞位于Ⅰ处。封闭注射器后将活塞拉到Ⅱ处。下列叙述错误的是
A. 该实验研究了压强对平衡移动的影响
B. 向外拉动活塞,平衡向生成的方向移动,增大
C. 活塞拉到Ⅱ处后,气体颜色最终变浅
D. 保持温度不变,推拉活塞,平衡常数K保持不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.,该实验通过改变活塞位置,来改变压强,研究压强对平衡移动的影响,A正确;
B.向外拉动活塞,体积增大,压强减小,平衡向生成NO2方向移动,但总体体积增加更多,NO2浓度减小,B错误;
C.活塞拉到Ⅱ处后,体积增大导致压强减小,平衡向生成的方向移动,但体积增大的效果更显著,导致的最终浓度小于初始浓度,故气体颜色最终变浅,C正确;
D.保持温度不变,平衡常数K保持不变,D正确;
故答案选B。
13. 一定条件下,可逆反应 达到平衡,当单独改变下述条件后,有关叙述错误的是
A. 降温,、都减小,且减小的程度小于减小的程度
B. 加压,、都增大,且增大的程度大于增大的程度
C. 注入氮气的时刻,压强增大,、都增大,且增大程度大于增大程度
D. 加催化剂,、都发生变化,且变化的程度相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.降温,、都减小,温度对吸热反应影响大,因此减小的程度小于减小的程度,平衡正向移动,故A正确;
B.加压,、都增大,压强对系数大的影响大,因此增大的程度大于增大的程度,平衡正向移动,故B错误;
C.注入氮气的时刻,压强增大,反应物的浓度不变,、都不变,平衡不移动,故C错误;
D.加催化剂,、都发生变化,且变化的程度相等,平衡不移动,故D正确。
综上所述,答案为C。
14. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 溶液中存在:,对溶液加热,溶液由蓝色变为黄绿色
B. 向含有的红色溶液中加入铁粉,振荡,溶液红色变浅或褪去
C. 对,平衡体系增大压强可使颜色变深
D. 工业制硫酸中常鼓入过量空气有利于转化为
【答案】C
【解析】
【详解】A.加热使CuCl2溶液颜色变化,因反应吸热(ΔH>0),升温促使平衡向吸热方向(生成黄色产物)移动,符合勒夏特列原理,A正确;
B.加入铁粉消耗Fe3+,降低其浓度,导致Fe(SCN)3减少,红色变浅,属于浓度变化引起的平衡移动,符合勒夏特列原理,B正确;
C.CO与NO2反应的气体体积数相等,增大压强虽使浓度增加(颜色变深),但平衡未移动,颜色变化并非平衡移动导致,不能用勒夏特列原理解释,C错误;
D.鼓入过量空气增加O2浓度,促使平衡向生成SO3方向移动,符合勒夏特列原理,D正确;
故选C。
15. 在恒容密闭容器中反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-373.4kJ•mol-1达到平衡状态,以下说法不正确的是
A. 及时分离出CO2,使Q减小,Q<K,因此平衡正向移动
B. 扩大容器体积,使Q增大,Q>K,因此平衡逆向移动
C. 加入催化剂可增大反应速率,从而增大一段时间内的反应物转化率
D. 降低温度,使Q减小,Q>K,因此平衡正向移动
【答案】D
【解析】
【详解】A.及时分离出CO2,使生成物CO2浓度减小,N2、反应物的浓度都不变,则Q减小,Q<K,平衡正向移动,A正确;
B.扩大容器体积,各物质的浓度同等倍数的减小,由于反应物的气体系数和较大,所以Q中分母减少的更多,则Q增大,Q>K,因此平衡逆向移动,B正确;
C.反应达到平衡前加入催化剂,可增大反应速率,提高一段时间内的反应物的转化率,但对平衡转化率不产生影响,C正确;
D.降低温度,瞬间反应物和生成物的浓度不变,Q不变,D错误;
综上所述答案为D。
16. 在恒容密闭容器中通入X并发生反应:,温度、下X的物质的量浓度随时间t变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是
A. 大于,该反应是吸热反应
B. 体系的平均相对分子质量温度下比温度下大
C. M点的正反应速率v正小于N点的逆反应速率v逆
D. M点时再加入一定量X,平衡后X转化率减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.大于,升高温度化学平衡逆向移动,该反应是放热反应,A错误;
B.温度下气体的物质的量小,体系的平均相对分子质量大,B正确;
C.M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆,C错误;
D.M点时再加入一定量X,平衡后X的转化率增大,D错误;
故选B。
17. 相同温度下,有体积相同的甲、乙两个恒容容器,甲容器中充入和,乙容器中充入和,分别进行合成氨反应。下列叙述中正确的是
A. 化学反应速率:乙>甲 B. 平衡后的浓度:乙<甲
C. 的平衡转化率:乙<甲 D. 平衡混合气体中的体积分数:乙>甲
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙容器中反应物浓度大于甲容器,浓度越高反应速率越快,因此化学反应速率乙>甲,A正确;
B.反应为气体分子数减小的反应,乙初始浓度是甲的两倍,乙容器中压强更高平衡向右移动,但的平衡浓度仍高于甲,因此乙>甲,B错误;
C.乙中压强更高,促进反应正向进行,的转化率应比甲高,因此乙>甲,C错误;
D.乙中转化率更高,生成的更多,的体积分数应更低,因此乙<甲,D错误;
故选A。
18. 下列说法错误的是
A. 用综合判据来判断反应的自发性更合理
B. △H<0,△S>0的反应在温度低时不能自发进行
C. 反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的△H<0
D. NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) △H=+185.57kJ•mol-1能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向
【答案】B
【解析】
【详解】A.大多数放热反应能自发进行,大多数熵减反应能自发进行,而ΔH-TΔS<0的反应任何温度下均能自发进行,描述正确,故A不符题意;
B.ΔG=ΔH-TΔS,△H<0,△S>0的反应ΔG恒小于0,说明任何温度下该反应均能自发进行,描述错误,故B符合题意;
C.根据物质物态变化,该反应正反应方向ΔS<0,室温下能自发进行,说明ΔG<0,根据ΔG=ΔH-TΔS,可知只有△H<0时才有可能实现T较小时ΔG<0,描述正确,故C不符题意;
D.根据反应物态变化可知反应正向△S>0,当T值较大时可推得该反应可以出现ΔG<0,说明在较高温度时可以实现体系自发向混乱度增加的方向转变,描述正确,故D不符题意;
故答案选B。
19. 温度为时,向容积为的密闭容器甲、乙中分别充入一定量的和,发生反应:数据如下表所示。
容器
甲
乙
反应物
起始时物质的量
1.2
0.6
2.4
1.2
平衡时物质的量
0.8
0.2
下列说法不正确的是
A. 时,反应的平衡常数
B. 平衡时,乙中的浓度是甲中的2倍
C. 乙容器中,平衡时的转化率约为
D. 甲容器中,平衡时反应放出的热量为
【答案】C
【解析】
【详解】A.同一温度下平衡常数不变,,列出甲中三段式,该温度下反应的平衡常数为,,A正确;
B.乙中加入反应物的物质的量是甲中的2倍,,该反应为气体体积不变的反应,增大压强不影响化学平衡,则甲、乙达到平衡时反应转化率相等,则,,则平衡时,乙中的浓度是甲中的2倍,B正确;
C.甲、乙达到平衡时反应转化率相等,则,解得,乙容器中,平衡时的转化率约为,C错误;
D.甲容器中平衡时消耗的,消耗1mol一氧化碳释放41kJ的热量,则消耗0.4mol一氧化碳释放的热量为,D正确;
故选C。
20. 在体积为的恒容密闭容器中充入一定量的气体,在一定条件下发生反应,平衡时三种组分的物质的量与温度的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应是吸热反应 B. a曲线表示的是的物质的量
C. 时,的平衡体积分数为20% D. 时,平衡常数
【答案】C
【解析】
【详解】A. 随反应进行,H2S的物质的量减少,H2和S2的量同时增多,升高温度过程中,H2和S2变化趋势相同,且H2的物质的量比S2多,故a曲线表示的是的物质的量,随着温度升高减少的为H2S的物质的量的变化,故升温平衡正向移动,故该反应为吸热反应,故A正确;
B. 随反应进行,H2S物质的量减少,H2和S2的量同时增多,升高温度过程中,H2和S2变化趋势相同,且H2的物质的量比S2多,故a曲线表示的是的物质的量,故B正确;
C. 由图可知,时,H2S和H2的平衡物质的量均为2mol,则S2的平衡物质的量为1mol,的平衡体积分数为,故C错误;
D. 时,根据C可知,起始加入H2S物质的量为4mol,达到平衡时,消耗H2S为2xmol,可列出三段式:,由图可知,平衡时H2S物质的量与S2物质的量相等,则有4-2x=x,解得,则平衡常数,D项正确。
二、本题包括3小题
21. 回答下列问题:
(1)肼()是一种可燃性液体,可用作火箭燃料。在常温常压下,已知肼在氧气中完全燃烧放出热量,则肼的燃烧热化学方程式可表示为___________。
(2) ; ,则___________b(填>或<)。
(3)工业上制取氢气的方法之一:
化学键
C-H
C≡O
H-O
键能/
414
1068
463
则键的键能为___________。
(4)二氧化碳的转化和利用成为实现“碳达峰”、“碳中和”的重要研究课题。二氧化碳加氢甲醇涉及的反应可表示为:
①
②
③
根据上述反应求:④ ___________
(5)某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应反应热。他将盐酸与溶液加入如图所示的装置中,进行中和反应。
回答下列问题
①从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是___________。
②实验数据如表所示。
实验次数
开始温度/℃
终止温度
盐酸
NaOH溶液
/℃
1
26.2
26.0
29.4
2
25.9
25.9
29.1
3
26.4
26.2
29.7
已知反应后溶液的比热容为,反应后溶液的总质量均为100 g。
a:的盐酸与的溶液发生中和反应放出的热量为___________。
b:根据实验结果,写出盐酸与溶液反应生成时的热化学方程式:___________。
【答案】(1)
(2)< (3)436
(4)
(5) ①. 玻璃搅拌器 ②. 1.386kJ ③.
【解析】
【小问1详解】
16 g肼的物质的量为0.5 mol,则1 mol肼完全燃烧放出的热量为624 kJ,所以肼的燃烧热化学方程式可表示为:;
【小问2详解】
碳完全燃烧放出的热量高于不完全燃烧放出的热量,两个反应均为放热反应,焓变是负值,故a<b;
【小问3详解】
根据反应热公式:ΔH=Σ(反应物总键能)=Σ(生成物总键能)。将已知数据代入: 206= (4× 414 +2×463) - (1068 +3x) ,x= 436 ,因此,H-H键的键能为436 kJ·mol-1;
【小问4详解】
根据盖斯定律,反应④=反应②-反应③,则;
【小问5详解】
① 从实验装置上看,图中缺少玻璃搅拌器;其作用是搅拌使溶液混合均匀充分反应;
② 第一组温度差为29.4-=3.3℃,第二组温度差为29.1-=3.2℃,第三组温度差为29.7-=3.4℃。 则三次测量所得温度差的平均值为3.3℃; 放出的热量Q为=4.2×100×3.3×10-3 kJ=1.386 kJ;
③实验测得中和热为,则盐酸与NaOH溶液反应生成1 molH2O时的热化学方程式为: 。
22. Ⅰ.为了探究浓度或温度对化学反应速率的影响,实验方案如下(假设混合溶液的体积等于混合前几种溶液的体积之和)。
实验编号
反应体系温度
溶液
溶液
T/℃
V/mL
V/mL
i
20
10.0
0.10
0
10.0
0.50
ii
50
0.10
0.50
iii
20
0.10
4.0
0.50
(1)硫代硫酸钠与硫酸反应的离子方程式为___________,该反应速率的快慢可通过观察___________来判断。
(2)实验中___________。实验i、ii可探究___________对反应速率的影响,___________。
Ⅱ.利用如图装置探究的平衡体系
(3)关闭止水夹,保持温度不变,用注射器向甲烧杯中烧瓶内充入一定量,再次达平衡时,甲烧杯中烧瓶内气体颜色比原来___________(填“深”“浅”或“不变”),的体积分数___________(填“增大”,“减小”或“不变”)。
(4)打开止水夹,待两侧烧瓶内气体颜色完全相同时,关闭止水夹,向乙烧杯中加入晶体,观察到乙烧杯中烧瓶内的气体颜色变浅,则反应的___________0(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1) ①. ②. 乳白色浑浊出现所需时间的长短
(2) ①. 10.0 ②. 温度 ③. 6.0
(3) ①. 深 ②. 减小
(4)<
【解析】
【分析】探究外界条件对反应速率的影响应采用控制变量法,即控制单一的反应条件改变,结合速率的快慢得出结论,据此分析解答。
【小问1详解】
硫代硫酸钠与硫酸反应生成S和SO2,反应的离子方程式为:;可通过观察乳白色浑浊出现所需时间的长短判断反应速率的快慢;
【小问2详解】
实验i和实验ii温度不同,则实验i和实验ii的目的是探究温度对反应速率的影响,结合单一变量控制,i和ii中各物质的浓度应相等,则V1=10.0;V2=0;V3=10.0;实验ⅰ,ⅲ温度相同,所用硫酸的体积不同,则可探究浓度对反应速率的影响,结合单一变量控制,可知V=10.0;10.0+0+10.0= V+ V5+4.0,V5=6.0;
【小问3详解】
用注射器向甲烧杯中的烧瓶内充入一定量NO2,,c(NO2)增大,浓度商Q<K,平衡正向移动,但最终c(NO2)增大,气体颜色比原来深;结合反应可知,充入一定量NO2,相当于增大了体系的压强,平衡正向进行,则NO2的转化率增大,则NO2的体积分数减小;
【小问4详解】
NH4NO3晶体溶解是吸收热量,使乙烧杯中温度降低,此时观察到乙烧杯中烧瓶内的气体颜色变浅,可知2NO2(g)⇌N2O4(g)正向进行,则该反应为放热反应,ΔH<0。
23. 合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为: 。一种工业合成氨的简易流程图如下:
(1)步骤Ⅱ中制氢气原理如下:
①
②
对于反应①,反应自发的条件是___________(填“低温自发”、“高温自发”或“任意温度自发”)。
对于反应②,可以提高平衡体系中百分含量,但反应速率减慢的是___________。
a.降低温度 b.增大水蒸气浓度 c.加入催化剂 d.降低压强
(2)合成氨工业中采用循环操作,主要是为了___________(填序号)。
a.增大化学反应速率 b.提高平衡混合物中氨的含量
c.降低氨的沸点 d.提高氮气和氢气的利用率
(3)和必须经过净化才能进入Ⅲ,最主要的原因是___________。上述流程图中,使合成氨放出的热量得到充分利用的主要步骤是(填序号)___________。
【答案】(1) ①. 高温自发 ②. a
(2)d (3) ①. 防止催化剂中毒 ②. Ⅳ
【解析】
【小问1详解】
反应①H>0,S>0,根据G=H-TS,高温下G<0,故此反应为高温自发;
a.降低温度使平衡右移,H2百分含量增加,同时反应速率减慢,符合要求;
b.增大水蒸气浓度虽使平衡右移,但H2百分含量不一定增加,且速率加快,不符合要求;
c.催化剂不影响平衡,不能提高平衡体系中H2百分含量,不符合要求;
d.降低压强对平衡无影响,不能提高平衡体系中H2的百分含量,不符合要求;
故答案为:a;
【小问2详解】
合成氨工业循环操作可将未反应的N2和H2重新利用,提高原料利用率,故选d。
【小问3详解】
N2和H2需净化,防止杂质使催化剂中毒。上述流程图中,步骤Ⅳ(热交换)可将反应放出的热量用于预热原料气,实现热量充分利用。
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南开大学附中25-26学年度上学期第一次阶段检测
高二化学学科试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 S-32 O-16
一、选择题(每小题只有一个正确选项)
1. 《天工开物》中提到“明年田有粪肥,土脉发烧,东南风助暖,则尽发炎火,大坏苗穗,此一灾也。”。下列能量变化与上述不一致的化学反应是
A. 铝热反应 B. 干冰升华
C. 食物氧化腐败 D. 与NH4Cl反应
2. 在密闭容器中,A与B反应生成C(A、B、C均为气体),其反应速率分别用表示,已知,则此反应可表示为
A. B.
C. D.
3. 在25℃和下,下列热化学方程式书写正确的是
A. 燃烧生成液态水,放出热量:
B. 硫粉中完全燃烧生成,放出热量:
C. 乙炔的燃烧热是:
D. 已知 则
4. 某反应。下列有关该反应的说法正确的是
A. 正反应活化能一定小于100kJ/mol
B. 逆反应活化能一定小于100kJ/mol
C. 正反应活化能比逆反应活化能大100kJ/mol
D. 逆反应活化能比正反应活化能大100kJ/mol
5. 下列说法中正确的是
A. 若将等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出热量多
B. 已知 ,则相同条件下金刚石比石墨稳定
C. 同温同压下,在光照和点燃条件下的不同
D. ,结论:在密闭容器中充入、,充分反应后放出的热量
6. 下列说法正确的是
A. 增大反应物浓度,可以提高活化分子百分数,从而提高反应速率
B. 升高温度,反应物分子的能量增加,增加了活化分子的百分数,从而提高反应速率
C. 活化分子间的碰撞一定是有效碰撞
D. 只要增大压强,就可提高单位体积内活化分子数,从而提高反应速率
7. 以废旧铅酸蓄电池中的含铅废料和为原料,通过不同过程a、b实现铅的再生利用。过程b涉及如下两个反应:
①
②
各过程的能量变化如图。
下列说法错误的是
A. 过程a的反应为:
B. 与过程a相比,过程b增大了活化分子百分数
C. 过程b中,①为控速步骤
D. 过程b中起催化作用,加快反应速率
8. 一定温度下,在一容积可变的密闭容器中进行反应。下列条件的改变(其他条件不变)可以加快反应速率的是
A. 增加C的物质的量
B. 将容器的容积缩小一半
C. 降低温度
D. 保持容积不变,充入Ne使压强增大
9. 在恒温恒容密闭容器中加入足量的Fe2O3和CO,模拟高炉炼铁的反应:。下列情况表明该可逆反应达到平衡状态的是
A. 容器中气体的压强不再改变 B. 容器中气体的密度不再改变
C. CO和CO2的正反应速率相等 D. CO和CO2物质的量之比为1∶1
10. 油气开采的废气含有H2S,一种处理方法是高温将其分解:2H2S(g)S2(g)+2H2(g) ∆H>0,在2L恒容密闭容器中充入1molH2S发生该反应。下列说法正确的是
A. 反应达平衡后充入Ne气体总压强增大,反应速率加快,平衡逆向移动
B. 调控反应温度,可使S2(g)浓度达到0.25mol/L
C. 2molH2S(g)的能量高于1molS2(g)和2H2(g)的总能量
D. 当气体的平均摩尔质量不变时,反应达平衡
11. 在一密闭容器中,反应mA (g)+nB(g)pC(g)+qD(g)达到平衡后,保持温度不变,将容器容积增大1倍,当达到新的平衡后,B的浓度是原来的45%,下列说法正确的是
A. 平衡向逆反应方向移动了 B. 物质A的转化率降低了
C. 物质A的质量分数增加了 D. m+n<p+q
12. 某小组用注射器吸入和的混合气体,活塞位于Ⅰ处。封闭注射器后将活塞拉到Ⅱ处。下列叙述错误的是
A. 该实验研究了压强对平衡移动的影响
B. 向外拉动活塞,平衡向生成的方向移动,增大
C. 活塞拉到Ⅱ处后,气体颜色最终变浅
D. 保持温度不变,推拉活塞,平衡常数K保持不变
13. 一定条件下,可逆反应 达到平衡,当单独改变下述条件后,有关叙述错误的是
A. 降温,、都减小,且减小的程度小于减小的程度
B. 加压,、都增大,且增大的程度大于增大的程度
C. 注入氮气的时刻,压强增大,、都增大,且增大程度大于增大程度
D. 加催化剂,、都发生变化,且变化的程度相等
14. 下列事实不能用勒夏特列原理解释是
A. 溶液中存在:,对溶液加热,溶液由蓝色变为黄绿色
B. 向含有的红色溶液中加入铁粉,振荡,溶液红色变浅或褪去
C. 对,平衡体系增大压强可使颜色变深
D. 工业制硫酸中常鼓入过量空气有利于转化为
15. 在恒容密闭容器中反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-373.4kJ•mol-1达到平衡状态,以下说法不正确的是
A. 及时分离出CO2,使Q减小,Q<K,因此平衡正向移动
B. 扩大容器体积,使Q增大,Q>K,因此平衡逆向移动
C. 加入催化剂可增大反应速率,从而增大一段时间内的反应物转化率
D. 降低温度,使Q减小,Q>K,因此平衡正向移动
16. 在恒容密闭容器中通入X并发生反应:,温度、下X的物质的量浓度随时间t变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是
A. 大于,该反应是吸热反应
B. 体系的平均相对分子质量温度下比温度下大
C. M点的正反应速率v正小于N点的逆反应速率v逆
D. M点时再加入一定量X,平衡后X的转化率减小
17. 相同温度下,有体积相同的甲、乙两个恒容容器,甲容器中充入和,乙容器中充入和,分别进行合成氨反应。下列叙述中正确的是
A. 化学反应速率:乙>甲 B. 平衡后的浓度:乙<甲
C. 的平衡转化率:乙<甲 D. 平衡混合气体中的体积分数:乙>甲
18. 下列说法错误的是
A. 用综合判据来判断反应的自发性更合理
B. △H<0,△S>0的反应在温度低时不能自发进行
C. 反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的△H<0
D. NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) △H=+185.57kJ•mol-1能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向
19. 温度为时,向容积为的密闭容器甲、乙中分别充入一定量的和,发生反应:数据如下表所示。
容器
甲
乙
反应物
起始时物质的量
12
0.6
2.4
1.2
平衡时物质的量
0.8
0.2
下列说法不正确的是
A. 时,反应的平衡常数
B. 平衡时,乙中的浓度是甲中的2倍
C. 乙容器中,平衡时的转化率约为
D. 甲容器中,平衡时反应放出的热量为
20. 在体积为的恒容密闭容器中充入一定量的气体,在一定条件下发生反应,平衡时三种组分的物质的量与温度的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应是吸热反应 B. a曲线表示的是的物质的量
C. 时,的平衡体积分数为20% D. 时,平衡常数
二、本题包括3小题
21. 回答下列问题:
(1)肼()是一种可燃性液体,可用作火箭燃料。在常温常压下,已知肼在氧气中完全燃烧放出热量,则肼的燃烧热化学方程式可表示为___________。
(2) ; ,则___________b(填>或<)。
(3)工业上制取氢气的方法之一:
化学键
C-H
C≡O
H-O
键能/
414
1068
463
则键的键能为___________。
(4)二氧化碳转化和利用成为实现“碳达峰”、“碳中和”的重要研究课题。二氧化碳加氢甲醇涉及的反应可表示为:
①
②
③
根据上述反应求:④ ___________
(5)某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应反应热。他将盐酸与溶液加入如图所示的装置中,进行中和反应。
回答下列问题
①从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是___________。
②实验数据如表所示。
实验次数
开始温度/℃
终止温度
盐酸
NaOH溶液
/℃
1
26.2
26.0
29.4
2
25.9
25.9
29.1
3
26.4
26.2
29.7
已知反应后溶液的比热容为,反应后溶液的总质量均为100 g。
a:的盐酸与的溶液发生中和反应放出的热量为___________。
b:根据实验结果,写出盐酸与溶液反应生成时的热化学方程式:___________。
22. Ⅰ.为了探究浓度或温度对化学反应速率的影响,实验方案如下(假设混合溶液的体积等于混合前几种溶液的体积之和)。
实验编号
反应体系温度
溶液
溶液
T/℃
V/mL
V/mL
i
20
10.0
0.10
0
10.0
0.50
ii
50
0.10
0.50
iii
20
0.10
4.0
0.50
(1)硫代硫酸钠与硫酸反应的离子方程式为___________,该反应速率的快慢可通过观察___________来判断。
(2)实验中___________。实验i、ii可探究___________对反应速率的影响,___________。
Ⅱ.利用如图装置探究的平衡体系
(3)关闭止水夹,保持温度不变,用注射器向甲烧杯中的烧瓶内充入一定量,再次达平衡时,甲烧杯中烧瓶内气体颜色比原来___________(填“深”“浅”或“不变”),的体积分数___________(填“增大”,“减小”或“不变”)。
(4)打开止水夹,待两侧烧瓶内气体颜色完全相同时,关闭止水夹,向乙烧杯中加入晶体,观察到乙烧杯中烧瓶内的气体颜色变浅,则反应的___________0(填“>”“<”或“=”)。
23. 合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为: 。一种工业合成氨的简易流程图如下:
(1)步骤Ⅱ中制氢气原理如下:
①
②
对于反应①,反应自发的条件是___________(填“低温自发”、“高温自发”或“任意温度自发”)。
对于反应②,可以提高平衡体系中百分含量,但反应速率减慢的是___________。
a.降低温度 b.增大水蒸气浓度 c.加入催化剂 d.降低压强
(2)合成氨工业中采用循环操作,主要是为了___________(填序号)。
a.增大化学反应速率 b.提高平衡混合物中氨的含量
c.降低氨的沸点 d.提高氮气和氢气的利用率
(3)和必须经过净化才能进入Ⅲ,最主要原因是___________。上述流程图中,使合成氨放出的热量得到充分利用的主要步骤是(填序号)___________。
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