内容正文:
高二化学期中试卷
总分:100分 时间:75分钟
Ⅰ卷 客观题
可能用到的相对原子质量量 H:1 O:16 Na:23
一、选择题(本题包括15个小题,每小题3分,共45分)
1. 化学与人类生活、社会可持续发展密切相关,下列措施有利于节能减排、保护环境的是①加快化石燃料的开采与使用;②研发易降解的生物农药;③应用高效洁净的能源转换技术;④田间焚烧秸秆;⑤推广使用节能环保材料。
A. ①③⑤ B. ②③⑤ C. ①②④ D. ②④⑤
【答案】B
【解析】
【详解】化石燃料的开采与使用,焚烧秸秆向大气中排放大量的二氧化碳和有害气体,破坏了环境,故①④均不利于环境的保护;而②③⑤有利于节能减排、环境保护,故选B。
2. 下列说法中正确的是
A. 在化学反应过程中,发生物质变化的同时不一定发生能量变化
B. 破坏生成物化学键所需要的能量大于破坏反应物化学键所需要的能量时,该反应为吸热反应
C. 生成物的总焓大于反应物的总焓时,反应吸热,ΔH>0
D. ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关
【答案】C
【解析】
【详解】A.化学反应的本质是旧键断裂,新键生成,断裂旧键吸收的能量和形成新键释放的能量不相等,故在化学反应过程中,发生物质变化的同时一定发生能量变化,选项A错误;
B.由题意得,形成反应产物全部化学键所释放的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量,反应为放热反应,选项B错误;
C.反应产物的总焓大于反应物的总焓时,反应吸热,△H>0,选项C正确;
D.焓变与热化学方程式的系数有关,同一个反应热化学方程式中系数变化,△H的数值同比例变化,选项D错误;
答案选C。
3. 断开1 mol AB(g)分子中的化学键,使其分解生成气态A原子和气态B原子时所吸收的能量称为A—B键的键能。已在H—H键的键能为436 kJ·mol-1,H—N键的键能为391 kJ·mol-1,根据热化学方程式N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1,推求N≡N键的键能是( )
A 431 kJ·mol-1 B. 946 kJ·mol-1
C. 649 kJ·mol-1 D. 1130 kJ·mol-1
【答案】B
【解析】
【详解】已知:H﹣H键能为436kJ/mol,H﹣N键能为391kJ/mol,令N≡N的键能为x,对于反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=﹣92kJ/mol,反应热=反应物的总键能﹣生成物的总键能,故x+3×436kJ/mol﹣2×3×391kJ/mol=﹣92kJ/mol,解得:x="946" kJ/mol。
故选B。
4. 对于反应A(g)+3B(g)=2C(g),下列各数据表示不同条件下的反应速率,其中反应进行得最快的是
A. v(A)=0.01 mol⋅L-1⋅s-1 B. v(B)=1.2 mol⋅L-1⋅min-1
C. v(B)=0.60 mol⋅L-1⋅min-1 D. v(C)=1.0 mol⋅L-1⋅min-1
【答案】A
【解析】
【分析】同一反应中用不同物质表示的化学反应速率之比=化学计量数之比,因此需将所有速率转换为同一物质的等效速率来比较。选择A作为基准物质,并将所有单位统一为 。
详解】A.=0.01×60mol·L-1·min-1=0.6mol·L-1·min-1;
B.,则;
C.,则;
D.,则;
综上所述,选A。
5. 某温度下,体积可变的密闭容器中进行如下反应:,下列叙述正确的是
A. 在容器中加入氩气,反应物反应速率减小
B. 加入少量W,逆反应速率大
C. 升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D. 将容器的体积压缩,可增大活化分子的百分数,单位时间内有效碰撞次数增大
【答案】A
【解析】
【详解】
A.在容器中加入氩气,压强增大,但参与反应的物质的浓度不变,所以反应速率不变,A项正确;
B.W是固体,所以加入少量W,正、逆反应速率均不变,B项不正确;
C.升高温度,正、逆反应速率均增大,C项不正确;
D.将容器的体积压缩,可增大单位体积内活化分子数有效碰撞次数增多,反应速率加快,但活化分子的百分数不变,D项不正确;
故答案选A。
6. 电石主要成分为是重要的基本化工原料。已知时,电石生产原理如下:
平衡常数
平衡常数
以下说法不正确的是( )
A. 反应
B. 反应平衡常数
C. 时增大压强,减小、增大
D. 反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.已知,则反应,故A正确;
B.已知,平衡常数,则反应平衡常数 ,故B正确;
C.平衡常数只随温度改变而改变,则时增大压强,平衡常数不变,故C错误;
D.已知,,根据盖斯定律的热化学方程式,故D正确;
答案选C。
7. 下列物质的分类正确的是
选项
A
B
C
D
强电解质
CuSO4
H3PO4
Ca(OH)2
CH3COONa
弱电解质
NaHCO3
NH3⋅H2O
H2S
NH3⋅H2O
纯净物
碘酒
CaCO3
食醋
冰水混合物
A A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.强电解质正确(盐类,完全电离),但是强电解质(碳酸氢钠完全电离),而非弱电解质,碘酒是混合物(碘溶于酒精),不符合题意,A错误;
B.是弱电解质(磷酸部分电离),而非强电解质,分类错误,弱电解质正确(弱碱),纯净物正确(化合物),不符合题意,B错误;
C.强电解质正确(强碱,完全电离),弱电解质正确(弱酸),但食醋是混合物(乙酸水溶液)不属于纯净物,不符合题意,C错误;
D.强电解质正确(盐类,完全电离),弱电解质正确(弱碱),冰水混合物是纯净物(同种物质的不同状态),符合题意,D正确;
故答案选D。
8. 下列方法中,不能使醋酸溶液中 CH3COOH⇌CH3COO- +H+ 电离程度增大的是
A. 升高温度 B. 加水稀释
C. 加入少量醋酸钠固体 D. 加入少量氢氧化钠固体
【答案】C
【解析】
【详解】A.醋酸的电离是吸热的,升高温度促进醋酸的电离,电离程度增大,故A不选;
B.加水稀释电离平衡正向移动,电离程度增大,故B不选;
C.加少量醋酸钠固体,增大了醋酸根离子浓度,使得电离平衡逆向移动,电离程度减小,故C选;
D.加入氢氧化钠固体,氢氧化钠电离产生的氢氧根离子与氢离子反应,使得电离平衡正向移动,电离程度增大,故D不选;
故选:C。
9. 下列对化学平衡移动的分析中,不正确的是
①已达平衡的反应,当增加反应物的物质的量时,平衡一定向正反应方向移动
②已达平衡的反应,当增大的浓度时,平衡向正反应方向移动,的转化率一定升高
③有气体参加的反应平衡时,若减小反应器容积时,平衡一定向气体体积增大的方向移动
④有气体参加的反应达平衡时,在恒压反应器中充入稀有气体,平衡一定不移动
A. ①④ B. ①②③ C. ②③④ D. ①②③④
【答案】D
【解析】
【详解】①C为固体,增大固体的量,平衡不移动,①项错误;
②增大的浓度,平衡向正反应方向移动,但的转化率减小,②项错误;
③减小反应器容积,相当于增大压强,若气体反应物与气体生成物化学计量数之和相等,增大压强平衡不移动,③项错误;
④在恒压反应器中充入稀有气体,如气体反应物与生成物化学计量数之和相等,则平衡不移动,如反应前后气体的化学计量数之和不等,则平衡移动,④项错误;
答案选D
10. 常温下,盐酸与氨水混合,所得溶液pH=7,则此溶液中
A. c()<c(Cl-) B. c()=c(Cl-)
C. c()>c(Cl-) D. 无法确定c()与c(Cl-)的关系
【答案】B
【解析】
【详解】常温下,盐酸与氨水混合,根据电荷守恒可知,c()+c()=c(Cl-)+c(OH-),因为所得溶液pH=7,则+c()=c(OH-),所以c()=c(Cl-),B项符合题意。
故选B。
11. 下列措施不合理的是
A. 用SO2漂白纸浆和草帽辫 B. 用硫酸清洗锅炉中的水垢
C. 高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅 D. 用 Na2S作沉淀剂,除去废水中的Cu2+和Hg2+
【答案】B
【解析】
【详解】A.二氧化硫具有漂白性,可用SO2漂白纸浆和草帽辫,A正确;
B.硫酸钙微溶,覆盖在碳酸钙的表面,阻碍水垢的处理,应用盐酸或醋酸,B错误;
C.C与SiO2高温下发生反应生成硅,高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅,C正确;
D.CuS、HgS为不溶物,可利用Na2S做沉淀剂,除去废水中的Cu2+和Hg2+,D正确;
答案选B。
12. 自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液,向地下层渗透,遇到难溶的ZnS或PbS,慢慢转变为铜蓝(CuS)。下列分析正确的是
A. CuS的溶解度大于PbS的溶解度
B. 原生铜的硫化物具有还原性,而铜蓝没有还原性
C. CuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2++S2-=CuS↓
D. 整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.沉淀转化的实质是溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀,PbS转变为铜蓝(CuS),说明CuS的溶解度小于PbS的溶解度,A错误;
B.自然界地表层原生铜的硫化物被氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液,说明原生铜的硫化物具有还原性,在CuS中S是-2价,也具有还原性,B错误;
C.CuSO4与ZnS反应的离子方程式应该是Cu2++ZnS=CuS+Zn2+,C错误;
D.在整个过程中既有电子转移的氧化还原反应,也有沉淀转化的复分解反应,D正确;
故选D。
13. 合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g),△H<0,在673 K,30 MPa下,n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示,叙述正确的是
A. 点a的正反应速率比点b的大
B. 点c处反应达到平衡
C. 点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样
D. 其他条件不变,773 K下反应至t1时刻,n(H2)比上图中d点的值小
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.根据曲线变化分析,a点的反应物浓度比b的大,所以点a的正反应速率比点b的大,A正确;
B.根据曲线变化分析,c点氨气和氢气的物质的量还是变化的,没有到达平衡状态,B不正确;
C.点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处都是相同条件下的平衡状态,所以n(N2)是一样的,C不正确;
D.反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,氢气的物质的量增加,D不正确;
答案选A。
【点睛】该题容易错选B。平衡是各种物质的量的浓度不再发生变化,但并不是各种物质的浓度相等,所以在判断平衡状态时需要特别注意。
14. 在某密闭容器中,可逆反应:A(g)+B(g)x C(g)符合图像( I )所示关系。由此推断,对图像(I )和(II )说法不正确的是
A x=1
B. 正反应为放热反应
C. p3>p4,y轴表示B的质量分数
D. p3>p4,y轴表示混合气体的平均相对分子质量
【答案】C
【解析】
【分析】据图像(Ⅰ)知,在压强不变时,曲线b的斜率比c的大,故T1>T2;降温(T1→T2)时,C%增大,即平衡正向移动,说明正反应为放热反应;当温度不变时,曲线b的斜率比a的大,故压强p2>p1,增大压强(p1→p2)时,C%增大,即平衡正向移动,故x<2即x=1;即该反应方程式为:A(g)+B(g)C(g)。
【详解】A.根据分析可知x=1,故A正确;
B.根据分析可知正反应为放热反应,故B正确;
C.相同温度下增大压强平衡正向移动,B的转化率增大,所以若p3>p4,y轴不能表示B的质量分数,故C错误;
D.相同温度下增大压强平衡正向移动,气体的物质的量减少,但总质量不变,所以平均相对分子质量变大,所以若p3>p4,y轴可以表示混合气体的平均相对分子质量,故D正确;
综上所述答案为C。
15. 已知AgCl的,在50 mL 的KCl溶液中,加入50 mL 的AgNO3溶液,下列说法正确的是
A. 无AgCl沉淀生成 B. 有AgCl沉淀生成
C. 有沉淀生成但不是AgCl D. 无法确定
【答案】A
【解析】
【分析】时生成沉淀,时为溶解平衡,时无沉淀生成,以此来解答。
【详解】50 mL 的KCl溶液中,加入50 mL 的AgNO3溶液可知,,无AgCl沉淀生成,故答案选A。
Ⅱ卷 客观题
二、非选择题(本题包括4个小题。共55分)
16. 回答下列问题:
(1)中和热测定的实验中,用到的玻璃仪器有量热计、温度计、___________、___________。
(2)量取反应物时,取50 mL 0.50 mol⋅L-1的盐酸,还需加入的试剂是___________(填序号)。
A.50 mL 0.50mol⋅L-1 NaOH溶液 B.50 mL 0.55 mol⋅L-1 NaOH溶液 C.1.0 g NaOH固体
(3)由甲、乙两人组成的实验小组,在同样的实验条件下,用同样的实验仪器和方法进行两组测定中和热的实验,实验试剂及其用量如下表所示。
反应物
起始温度t1/℃
终了温度t2/°C
中和热/kJ⋅mol-1
A.1.0 mol⋅L-1 HCl溶液50 mL、1.1 mol⋅L-1 NaOH 溶液50 mL
13.0
ΔH1
B.1.0 mol⋅L-1 HCl溶液50 mL、1.1 mol⋅L-1 NH3⋅H2O溶液50 mL
13.0
ΔH2
①甲在实验之前预计ΔH1<ΔH2,他的根据是___________;乙在实验之前预计ΔH1=ΔH2,他的根据是___________。
②实验测得的温度是:A的起始温度为13.0℃、终了温度为19.8℃;B的起始温度为13.0℃、终了温度为19.3℃。设充分反应后溶液的比热容c=4.184 J⋅(g⋅℃)-1,忽略实验仪器的比热容及溶液体积的变化,则ΔH1=___________;ΔH2=___________。(已知溶液密度均为1 g⋅cm-3)
【答案】(1) ①. 量筒 ②. (环形)玻璃搅拌器
(2)B (3) ①. NaOH是强碱,NH3·H2O是弱碱电离吸热,所以热效应不同 ②. A、B中酸与碱的元数、物质的量浓度、溶液体积都相同,则反应的热效应也相同 ③. -56.9 kJ/mol ④. -52.7 kJ/mol
【解析】
【小问1详解】
中和热测定实验中,用到的玻璃仪器有量热计、温度计、用于量取酸和碱溶液的体积的量筒、用于搅拌,使酸和碱充分反应,温度均匀的环形玻璃搅拌器。
【小问2详解】
中和热测定实验中,为了确保酸碱完全反应,通常让二者其一稍过量,已知取50 mL 0.50 mol⋅L-1的盐酸,则需要加入的NaOH溶液需要稍过量,故选B。
【小问3详解】
① A、B 是强碱,是弱碱,弱碱电离吸热,热效应不同,故甲在实验之前预计;但乙可能认为A、B中酸与碱的元数、物质的量浓度、溶液体积都相同,即反应的和物质的量相同,则反应的热效应也相同,故乙预计。
②溶液总质量 ,反应生成的水的物质的量为,A组中温度变化,故反应放出的热量 ,故A组的中和热;B组中温度变化,反应放出的热量,故B组的中和热 。
17. 某温度时,在一个容积为2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图1所示。根据图中数据,填写下列空白。
(1)该反应的化学方程式为________________________________________。
(2)反应开始至2 min,气体Z的平均反应速率v(Z)=________。
(3)若X、Y、Z均为气体,反应达到平衡时:
①压强是开始时的________倍。
②若此时将容器的体积缩小为原来的,达到平衡时,容器内温度将升高(容器不与外界进行热交换),则该反应的正反应为________(填“放热”或“吸热”)反应。
(4)上述反应在t1~t6内反应速率与时间图象如图2所示,在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素,则下列说法正确的是________(填字母)。
A.在t1时增大了压强
B.在t3时加入催化剂
C.在t4时降低了温度
D.t2~t3时X的转化率最高
【答案】 ①. 3X+Y2Z ②. 0.05 mol·L-1·min-1 ③. 0.9 ④. 放热 ⑤. B
【解析】
【详解】(1) 在反应中,X、Y的物质的量逐渐减小,Z的物质的量逐渐增大,则X、Y为反应物,Z为生成物,相同时间内,化学反应中各物质的物质的量变化之比等于化学剂量数之比(0.3:0.1:0.2),则化学方程式为3X+Y2Z;
(2) 反应开始至2min,气体Z的平均反应速率为v(Z)= =0.05 mol·L-1·min-1;
(3)①X、Y、Z均为气体时,反应前n(总)=2.0 mol,平衡时n(总)=0.7 mol+0.9 mol+0.2 mol=1.8 mol,所以p(平)∶p(始)=1.8 mol∶2.0 mol=0.9;
②将容器体积缩小,相当于增压,平衡正向移动,达平衡时,温度升高,说明正反应为放热反应;
(4)A.在t1时如果增大压强,则正、逆反应速率都增大且正反应速率大于逆反应速率,A错误;
B.在t3时应该是加入了催化剂,正、逆反应速率都增大,并且增大的倍数相同,平衡不移动,B正确;
C.在t4时如果是降低了温度,则正、逆反应速率都减小且正反应速率大于逆反应速率,C错误;
D.由图可以看出,从t1~t2,平衡向逆反应方向移动,A的转化率降低,从t2~t4,平衡不移动,A的转化率不变,从t4~t5,平衡继续向逆反应方向移动,A的转化率又降低,因此,t0~t1时A的转化率最高,D错误;
综上所述答案为B。
18. (1)25℃时,浓度为0.1 mol·L-1的6种溶液:①HCl, ②CH3OOH, ③Ba(OH)2,④Na2CO3,⑤KCl,⑥NH4Cl溶液pH由小到大的顺序为__________________(填写编号)。
(2)25℃时,醋酸的电离常数Ka=1.7×10-5mol/L,则该温度下CH3COONa的水解平衡常数Kh=_________mol ·L-1(保留到小数点后一位)。
(3)25℃时,pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后,溶液呈_________(填“酸性”,“中性”或“碱性”) ,请写出溶液中离子浓度间的一个等式:________________________________。
(4)25℃时,将m mol/L的醋酸和n mol/L的氢氧化钠溶液等体积混合后,溶液的pH=7,则溶液中c(CH3COO-) + c(CH3COOH)=______,m与n的大小关系是m_____n(填“ >”“=”或“<”)。
(5)25℃时,将等体积、等物质的量浓度的醋酸与氨水混合后,溶液的pH=7 ,则NH3·H2O的电离常数Ka=______________。
【答案】 ①. ①②⑥⑤④③ ②. 5.9×10-10 ③. 酸性 ④. c(Na+) + c(H+) = c(CH3COO-) + c(OH-) ⑤. ⑥. > ⑦. .7×10-5mol/L
【解析】
【详解】(1)①HCl是一元强酸, ②CH3OOH是一元弱酸, ③Ba(OH)2是二元强碱,④Na2CO3是强碱弱酸盐,⑤KCl是强酸强碱盐,⑥NH4Cl是强酸弱碱盐。酸性:强酸大于弱酸大于强酸弱碱盐;碱性:碱的大于强碱弱酸盐的。所以这几种溶液pH由小到大的顺序为①②⑥⑤④③.
(2)KHAcCH3COO-+H+,,该温度下CH3COONa的水解平衡为CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-。水解平衡常数,所以。
(3)25℃时,pH=3的醋酸,c(H+)=10-3mol/L, pH=11的氢氧化钠溶液,c(H+)=10-11mol/L,则c(OH-)=Kw÷c(H+)=10-14÷10-11=10-3mol/L,两种溶液中的离子浓度相等。当等体积混合后,电离的部分恰好完全中和。但由于醋酸为弱酸,还有大量未电离的醋酸分子存在,会继续电离产生H+和CH3COO-。所以溶液呈酸性。在溶液中存在电荷守恒。c(Na+) + c(H+) = c(CH3COO-) + c(OH-)。
(4)由于溶液为等体积混合,所以溶液中c(CH3COO-) + c(CH3COOH)=mol/L。因为酸是弱酸,碱是强碱,若等物质的量混合,恰好生成CH3COONa,溶液由于CH3COO-的水解显碱性。为了使溶液显中性,酸必须稍微过量一些,来抵消醋酸根离子水解的碱性。所以m与n的大小关系是m>n。
(5)25℃时,将等体积、等物质的量浓度的醋酸与氨水混合后,溶液的pH=7 ,说明醋酸与一水合氨的强弱程度相同。也就是电离程度相等。由于醋酸的电离平衡常数为Ka=1.7×10-5mol/L,所以NH3·H2O的电离常数Ka=1.7×10-5mol/L。
19. 由H、C、N、O、S等元素形成的多种化合物在生产生活中有着重要应用。
Ⅰ.化工生产中用甲烷和水蒸气反应得到以CO和H2为主的混合气体,这种混合气体可用于生产甲醇,回答下列问题:
(1)对甲烷而言,有如下两个主要反应:
① ΔH1=-36 kJ·mol-1。
②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH2=+216 kJ·mol-1。
若不考虑热量耗散,物料转化率均为100%,最终炉中出来的气体只有CO、H2,为维持热平衡,产生1 mol CO,转移电子的数目为___________。
(2)甲醇催化脱氢可制得重要的化工产品——甲醛,制备过程中能量的转化关系如图所示。
①写出上述反应的热化学方程式___________。
②反应热大小比较:过程Ⅰ___________(填“大于”“小于”或“等于”)过程Ⅱ。
Ⅱ.NO氧化反应:2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)分两步进行,其反应过程能量变化示意图如图。
Ⅰ.2NO(g)N2O2(g) ΔH1。
Ⅱ.N2O2(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH2。
(3)决定NO氧化反应速率的步骤是___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(4)在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和O2气体,保持其它条件不变,控制反应温度分别为T3和T4(T4>T3),测得c(NO)随t(时间)的变化曲线如图。转化相同量的NO,在温度T3下消耗的时间短,试结合反应过程能量图分析其原因___________。
Ⅲ.研究表明,在催化剂存在下,CO2和H2可发生两个平行反应,分别生成CH3OH和CO,反应如下:
反应Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.0 kJ·mol-1。
反应Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ·mol-1。
(5)T1时,将1.00 mol CO2和3.00 mol H2充入体积为1.00 L的恒容密闭容器中发生反应Ⅰ,容器起始压强为p0。
①充分反应达到平衡后,若CO2的转化率为a,则容器的压强与起始压强之比为___________(用含a的代数式表示)。
②若经过3h反应达到平衡,平衡后,混合气体的物质的量为3.00 mol,则该过程中H2的平均反应速率为___________;平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示,即用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数。则上述反应的平衡常数Kp=___________(用含p0的代数式表示)。
【答案】(1)6NA (2) ①. CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g) ΔH=+(E2-E1) kJ/mol ②. 等于
(3)Ⅱ (4)ΔH1<0,温度降低反应Ⅰ平衡正移,c(N2O2)浓度增大的影响大于温度对反应Ⅱ速率的影响
(5) ①. ②. 0.5 mol·L-1·h-1 ③.
【解析】
【小问1详解】
两个反应中,甲烷中碳元素化合价均由-4升高为+2生成CO,产生1 mol CO,转移电子的数目为6NA。
【小问2详解】
①根据图示,1mol气态甲醇脱氢生成1mol气态甲醛和1mol氢气吸收的总能量为 ,该反应的热化学方程式。
②催化剂不能改变焓变,反应热大小比较:过程Ⅰ等于过程Ⅱ。
【小问3详解】
根据图示,反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ,反应Ⅱ的速率更慢,决定NO氧化反应速率的步骤是Ⅱ。
【小问4详解】
ΔH1<0,温度降低反应Ⅰ平衡正移,c(N2O2)浓度增大的影响大于温度对反应Ⅱ速率的影响,所以转化相同量的NO,在温度T3下消耗的时间短;
【小问5详解】
①充分反应达到平衡后,若CO2的转化率为a,则平衡后容器的压强与起始压强之比为。
②若经过3h反应达到平衡,平衡后,混合气体的物质的量为3.00 mol,,a=0.5,则该过程中H2的平均反应速率为;平衡时的总压强为,上述反应的平衡常数Kp=。
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高二化学期中试卷
总分:100分 时间:75分钟
Ⅰ卷 客观题
可能用到的相对原子质量量 H:1 O:16 Na:23
一、选择题(本题包括15个小题,每小题3分,共45分)
1. 化学与人类生活、社会可持续发展密切相关,下列措施有利于节能减排、保护环境的是①加快化石燃料的开采与使用;②研发易降解的生物农药;③应用高效洁净的能源转换技术;④田间焚烧秸秆;⑤推广使用节能环保材料。
A. ①③⑤ B. ②③⑤ C. ①②④ D. ②④⑤
2. 下列说法中正确的是
A. 在化学反应过程中,发生物质变化的同时不一定发生能量变化
B. 破坏生成物化学键所需要的能量大于破坏反应物化学键所需要的能量时,该反应为吸热反应
C. 生成物的总焓大于反应物的总焓时,反应吸热,ΔH>0
D. ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关
3. 断开1 mol AB(g)分子中的化学键,使其分解生成气态A原子和气态B原子时所吸收的能量称为A—B键的键能。已在H—H键的键能为436 kJ·mol-1,H—N键的键能为391 kJ·mol-1,根据热化学方程式N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1,推求N≡N键的键能是( )
A. 431 kJ·mol-1 B. 946 kJ·mol-1
C. 649 kJ·mol-1 D. 1130 kJ·mol-1
4. 对于反应A(g)+3B(g)=2C(g),下列各数据表示不同条件下的反应速率,其中反应进行得最快的是
A. v(A)=0.01 mol⋅L-1⋅s-1 B. v(B)=1.2 mol⋅L-1⋅min-1
C. v(B)=0.60 mol⋅L-1⋅min-1 D. v(C)=1.0 mol⋅L-1⋅min-1
5. 某温度下,体积可变的密闭容器中进行如下反应:,下列叙述正确的是
A. 在容器中加入氩气,反应物反应速率减小
B. 加入少量W,逆反应速率大
C. 升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D. 将容器体积压缩,可增大活化分子的百分数,单位时间内有效碰撞次数增大
6. 电石主要成分为是重要的基本化工原料。已知时,电石生产原理如下:
平衡常数
平衡常数
以下说法不正确的是( )
A. 反应
B. 反应平衡常数
C. 时增大压强,减小、增大
D. 反应
7. 下列物质的分类正确的是
选项
A
B
C
D
强电解质
CuSO4
H3PO4
Ca(OH)2
CH3COONa
弱电解质
NaHCO3
NH3⋅H2O
H2S
NH3⋅H2O
纯净物
碘酒
CaCO3
食醋
冰水混合物
A. A B. B C. C D. D
8. 下列方法中,不能使醋酸溶液中 CH3COOH⇌CH3COO- +H+ 电离程度增大的是
A. 升高温度 B. 加水稀释
C. 加入少量醋酸钠固体 D. 加入少量氢氧化钠固体
9. 下列对化学平衡移动的分析中,不正确的是
①已达平衡的反应,当增加反应物的物质的量时,平衡一定向正反应方向移动
②已达平衡的反应,当增大的浓度时,平衡向正反应方向移动,的转化率一定升高
③有气体参加的反应平衡时,若减小反应器容积时,平衡一定向气体体积增大的方向移动
④有气体参加的反应达平衡时,在恒压反应器中充入稀有气体,平衡一定不移动
A. ①④ B. ①②③ C. ②③④ D. ①②③④
10. 常温下,盐酸与氨水混合,所得溶液pH=7,则此溶液中
A. c()<c(Cl-) B. c()=c(Cl-)
C. c()>c(Cl-) D. 无法确定c()与c(Cl-)的关系
11. 下列措施不合理的是
A. 用SO2漂白纸浆和草帽辫 B. 用硫酸清洗锅炉中的水垢
C. 高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅 D. 用 Na2S作沉淀剂,除去废水中的Cu2+和Hg2+
12. 自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液,向地下层渗透,遇到难溶的ZnS或PbS,慢慢转变为铜蓝(CuS)。下列分析正确的是
A. CuS的溶解度大于PbS的溶解度
B. 原生铜的硫化物具有还原性,而铜蓝没有还原性
C. CuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2++S2-=CuS↓
D. 整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应
13. 合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g),△H<0,在673 K,30 MPa下,n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示,叙述正确的是
A. 点a的正反应速率比点b的大
B 点c处反应达到平衡
C. 点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样
D. 其他条件不变,773 K下反应至t1时刻,n(H2)比上图中d点的值小
14. 在某密闭容器中,可逆反应:A(g)+B(g)x C(g)符合图像( I )所示关系。由此推断,对图像(I )和(II )说法不正确的是
A x=1
B. 正反应为放热反应
C. p3>p4,y轴表示B的质量分数
D. p3>p4,y轴表示混合气体的平均相对分子质量
15. 已知AgCl的,在50 mL 的KCl溶液中,加入50 mL 的AgNO3溶液,下列说法正确的是
A. 无AgCl沉淀生成 B. 有AgCl沉淀生成
C. 有沉淀生成但不是AgCl D. 无法确定
Ⅱ卷 客观题
二、非选择题(本题包括4个小题。共55分)
16. 回答下列问题:
(1)中和热测定的实验中,用到的玻璃仪器有量热计、温度计、___________、___________。
(2)量取反应物时,取50 mL 0.50 mol⋅L-1的盐酸,还需加入的试剂是___________(填序号)。
A.50 mL 0.50mol⋅L-1 NaOH溶液 B.50 mL 0.55 mol⋅L-1 NaOH溶液 C.1.0 g NaOH固体
(3)由甲、乙两人组成的实验小组,在同样的实验条件下,用同样的实验仪器和方法进行两组测定中和热的实验,实验试剂及其用量如下表所示。
反应物
起始温度t1/℃
终了温度t2/°C
中和热/kJ⋅mol-1
A.1.0 mol⋅L-1 HCl溶液50 mL、1.1 mol⋅L-1 NaOH 溶液50 mL
13.0
ΔH1
B.1.0 mol⋅L-1 HCl溶液50 mL、1.1 mol⋅L-1 NH3⋅H2O溶液50 mL
13.0
ΔH2
①甲在实验之前预计ΔH1<ΔH2,他的根据是___________;乙在实验之前预计ΔH1=ΔH2,他的根据是___________。
②实验测得的温度是:A的起始温度为13.0℃、终了温度为19.8℃;B的起始温度为13.0℃、终了温度为19.3℃。设充分反应后溶液的比热容c=4.184 J⋅(g⋅℃)-1,忽略实验仪器的比热容及溶液体积的变化,则ΔH1=___________;ΔH2=___________。(已知溶液密度均为1 g⋅cm-3)
17. 某温度时,在一个容积为2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图1所示。根据图中数据,填写下列空白。
(1)该反应化学方程式为________________________________________。
(2)反应开始至2 min,气体Z的平均反应速率v(Z)=________。
(3)若X、Y、Z均为气体,反应达到平衡时:
①压强是开始时的________倍。
②若此时将容器的体积缩小为原来的,达到平衡时,容器内温度将升高(容器不与外界进行热交换),则该反应的正反应为________(填“放热”或“吸热”)反应。
(4)上述反应在t1~t6内反应速率与时间图象如图2所示,在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素,则下列说法正确的是________(填字母)。
A.在t1时增大了压强
B.在t3时加入催化剂
C.在t4时降低了温度
D.t2~t3时X的转化率最高
18. (1)25℃时,浓度为0.1 mol·L-1的6种溶液:①HCl, ②CH3OOH, ③Ba(OH)2,④Na2CO3,⑤KCl,⑥NH4Cl溶液pH由小到大的顺序为__________________(填写编号)。
(2)25℃时,醋酸的电离常数Ka=1.7×10-5mol/L,则该温度下CH3COONa的水解平衡常数Kh=_________mol ·L-1(保留到小数点后一位)。
(3)25℃时,pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后,溶液呈_________(填“酸性”,“中性”或“碱性”) ,请写出溶液中离子浓度间的一个等式:________________________________。
(4)25℃时,将m mol/L醋酸和n mol/L的氢氧化钠溶液等体积混合后,溶液的pH=7,则溶液中c(CH3COO-) + c(CH3COOH)=______,m与n的大小关系是m_____n(填“ >”“=”或“<”)。
(5)25℃时,将等体积、等物质的量浓度的醋酸与氨水混合后,溶液的pH=7 ,则NH3·H2O的电离常数Ka=______________。
19. 由H、C、N、O、S等元素形成的多种化合物在生产生活中有着重要应用。
Ⅰ.化工生产中用甲烷和水蒸气反应得到以CO和H2为主的混合气体,这种混合气体可用于生产甲醇,回答下列问题:
(1)对甲烷而言,有如下两个主要反应:
① ΔH1=-36 kJ·mol-1。
②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH2=+216 kJ·mol-1。
若不考虑热量耗散,物料转化率均为100%,最终炉中出来的气体只有CO、H2,为维持热平衡,产生1 mol CO,转移电子的数目为___________。
(2)甲醇催化脱氢可制得重要的化工产品——甲醛,制备过程中能量的转化关系如图所示。
①写出上述反应的热化学方程式___________。
②反应热大小比较:过程Ⅰ___________(填“大于”“小于”或“等于”)过程Ⅱ。
Ⅱ.NO氧化反应:2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)分两步进行,其反应过程能量变化示意图如图。
Ⅰ.2NO(g)N2O2(g) ΔH1。
Ⅱ.N2O2(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH2。
(3)决定NO氧化反应速率的步骤是___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(4)在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和O2气体,保持其它条件不变,控制反应温度分别为T3和T4(T4>T3),测得c(NO)随t(时间)的变化曲线如图。转化相同量的NO,在温度T3下消耗的时间短,试结合反应过程能量图分析其原因___________。
Ⅲ.研究表明,在催化剂存在下,CO2和H2可发生两个平行反应,分别生成CH3OH和CO,反应如下:
反应Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.0 kJ·mol-1。
反应Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ·mol-1。
(5)T1时,将1.00 mol CO2和3.00 mol H2充入体积为1.00 L的恒容密闭容器中发生反应Ⅰ,容器起始压强为p0。
①充分反应达到平衡后,若CO2的转化率为a,则容器的压强与起始压强之比为___________(用含a的代数式表示)。
②若经过3h反应达到平衡,平衡后,混合气体的物质的量为3.00 mol,则该过程中H2的平均反应速率为___________;平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示,即用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数。则上述反应的平衡常数Kp=___________(用含p0的代数式表示)。
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