内容正文:
高二年级3月阶段性检测化学试卷
一、选择题(本题共16小题,共48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. 下列操作或事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.向含有Fe(SCN)3的红色溶液中加入铁粉,振荡,溶液颜色变浅
B.2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0,把充满NO2的烧瓶浸泡在冰水中,气体颜色变浅
C.其他条件不变,对H2(g)、I2(g)、HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深
D.用饱和食盐水除去Cl2中的HCl,可减少Cl2的损失
2. 在 C+CO2===2CO的反应中,现采取下列措施:①缩小容积,增大压强 ②增加碳的量 ③通入CO2 ④恒容下充入N2 ⑤恒压下充入N2,上述能够使反应速率增大的措施是( )
A.①④ B.②③⑤ C.①③ D.①③④
3.下列说法错误的是( )
A.ΔH<0,ΔS>0的反应在温度低时不能自发进行
B.一定温度下,反应MgCl2(l)=== Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0
C.NH3(g)+HCl(g)=== NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的ΔH<0
D.NH4HCO3(g)=== NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH=+185.57 kJ·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。
4. 反应的能量变化与反应历程关系如图所示,其中曲线①和②分别为无催化剂和有催化剂时的情况。下列说法错误的是( )
A.
相同条件下,稳定性:
B.使用催化剂减小了该反应的焓变
C.使用催化剂可以改变该过程的反应速率
D.使用催化剂后,反应历程中的决速步为
5. 工业上合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g),下列说法错误的是( )
A.反应中断裂1 mol N≡N键的同时形成6 mol N—H键
B.反应达到平衡时,反应混合物中N2和NH3的体积比一定为1∶2
C.反应混合物中NH3的质量分数不再变化时,反应达到平衡状态
D.若在恒温、恒压容器中由正向开始该反应,则在未达到平衡状态时容器的体积逐渐减小
6. 我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如下。
下列说法错误的是 ( )
A. 生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%
B. CH4→CH3COOH过程中,有C—H发生断裂
C. ①→②放出能量并形成了C—C
D. 该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
7. 下列方案设计不能达到实验目的的是
A
B
C
D
测定硫酸与锌反应的化学反应速率
由球中气体颜色的深浅判断温度对平衡的影响
由褪色快慢研究反应物浓度对反应速率的影响
探究醋酸、碳酸、硼酸的酸性相对强弱
A. A B.B C.C D.D
8. 将BaO2放入密闭的真空容器中,反应:2BaO2(s)2BaO(s)+O2(g)达到平衡。保持温度不变,缩小容器容积,体系重新达到平衡,下列说法中正确的是 ( )
A. 平衡常数减小 B. BaO量不变 C. 氧气压强增大 D. BaO2量增加
9. 在一定条件下,在容积为2 L的密闭容器中,将2 mol A气体和3 mol B气体相混合,发生如下反应:2A(g)+3B(g) xC(g)+3D(g),4 s后该反应达到平衡时,生成2.4 mol D,并测得C的反应速率为0.1 mol·L-1·s-1。下列有关叙述错误的是( )
A. x=1 B. 0~4 s内,v(B)=0.3 mol·L-1·s-1
C. A的转化率为80% D. 该反应的平衡常数为64
10.下列叙述与图对应的是
A. 对于达到平衡状态的反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),图①表示在to时刻充入了一定量的NH3,平衡逆向移动
B.
由图②可知,,且该反应的正反应ΔH<0,ΔS<0。
C. 图③表示的反应方程式为:2A+B3C
D. 对于反应2X(g)+3Y(g)3Z(g) ΔH<0,图④y轴可以表示Y的百分含量
T/℃
700
800
830
1000
1200
K
1.67
1.11
1.00
0.60
0.38
11. 已知某化学反应的平衡常数表达式为 在不同温度下该反应的平衡常数如下表。下列有关叙述正确的是
A. 该反应的化学方程式为CO2(g) + H2(g) CO(g) +H2O(g)
B. 上述反应的逆反应是吸热反应
C.
若平衡浓度符合下列关系式: 则此时的温度为700℃
D. 若在一定容积的密闭容器中通入CO2和H2各 1mol,5min 后温度升高到830℃,当 CO为0.4mol时,该反应达到平衡状态
12. 在有、无催化剂条件下SO2被氧化成SO3,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-198 kJ·mol-1的过程中能量的变化如图所示。450 ℃、V2O5催化时,该反应机理为:
反应①:V2O5(s)+SO2(g)=== V2O4(s)+SO3(g) ΔH1
反应②:2V2O4(s)+O2(g)=== 2V2O5(s) ΔH2=-246 kJ·mol-1
下列说法正确的是( )
A. ΔH1=+24 kJ·mol-1
B. V2O5催化时,反应②的速率大于反应①
C. 保持其他条件不变,升高温度,活化分子百分数不变
D. 反应中每消耗22.4 L O2,转移电子数目约等于4×6.02×1023
13. 在高温或放电条件下,N2与O2反应生成NO,NO进一步氧化生成NO2。2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=-116.4 kJ·mol-1。下列说法正确的是( )
A.其他条件相同,增大,NO的转化率上升
B.反应的平衡常数可表示为K=
C.使用高效催化剂能降低反应的焓变
D.该反应的ΔH<0,ΔS > 0
14. 在某一恒温恒容的密闭容器中发生反应:X(g) + Y(g) 2Z(g) ΔH<0 。时刻达到平衡后,在时刻改变某一条件,其反应速率随时间变化的图象如图所示。下列说法正确的是
A.内,
B.恒温恒容时,容器内压强不变,表明该反应达到平衡状态
C.时刻改变的条件是向密闭容器中加入Z
D.再次达到平衡时,平衡常数K减小
15. 目前,常利用催化技术将汽车尾气中的NO和CO转化为CO2和N2。为研究反应条件对该化学反应的影响,某课题组按下表数据进行了实验探究。实验中使用了等质量的同种催化剂,测得CO的浓度随时间的变化如图所示。下列说法错误的是( )
编号
T/℃
c(NO)(mol·L-1)
c(CO)(mol·L-1)
催化剂的比表面积/(m2·g-1)
Ⅰ
280
6.50×10-3
4.00×10-3
80.0
Ⅱ
6.50×10-3
4.00×10-3
120.0
Ⅲ
360
6.50×10-3
4.00×10-3
80.0
A.实验Ⅱ的反应温度为280 ℃
B.由实验Ⅰ、Ⅱ可知,增大催化剂的比表面积,该化学反应速率增大
C.该反应的反应热ΔH < 0
D.实验Ⅰ达到平衡时,NO的浓度为
16. 在①、②、③三个容积不等的恒容密闭容器中,均充入0.1 mol CO与0.2 mol H2,在催化剂的作用下发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。测得三个容器中平衡混合物中CH3OH的体积分数随温度的变化如图所示。下列说法中正确的是 ( )
A.该反应的正反应为吸热反应
B.P点时,CO的转化率为75%
C.三个容器的容积:①>②>③
D.P点时,向容器②中再充入CO、H2及CH3OH各0.025 mol,
此时v正(CO)<v逆(CO)
二、非选择题(本题包括3小题,共52分)
17. (19分)CO2的资源化利用能有效减少碳排放,充分利用碳资源。
Ⅰ.CO2合成甲醇(CH3OH),该反应包括下列两步:
反应(Ⅰ):CO2+H2CO+H2O ΔH1=+40.9 kJ·mol-1;
反应(Ⅱ):CO2+3H2CH3OH+H2O ΔH2=-49.5 kJ·mol-1。
(1)由CO与H2合成CH3OH的热化学方程式为 。
(2)在一定温度下,向容积为2 L的恒容密闭容器中充入3 mol H2和1 mol CO2,控制条件仅发生反应(Ⅱ),测得CO2、CH3OH和H2O的物质的量(n)随时间的变化如图1所示:
①0~3 min内,用H2表示的化学反应速率v= 。
②下列能说明在此容器中,反应(Ⅱ)达到平衡状态的是 (填字母)。
A.单位时间内断裂3 mol H—H键的同时,形成2 mol H—O键
B.混合气体的密度不再发生变化
C.c=c
D.容器内气体压强不再发生变化
E.CO2的体积分数不再发生变化
③在反应(Ⅱ)达到平衡后,再向容器中加入2 mol CO2和2 mol CH3OH,则平衡 (填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动。
(3)在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性随温度的变化如图2。
已知:CH3OH的选择性=×100%。
①温度高于300 ℃,曲线b随温度升高而上升的原因是 。
②T1℃时,在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后,测得CH3OH的选择性为35%。反应时间和温度不变,提高CH3OH选择性的措施有 。
18. (15分)CuBr2分解的热化学方程式为2CuBr2(s)2CuBr(s)+Br2(g) ΔH= + 105.4 kJ/mol。在密闭容器中将过量CuBr2于487 K下加热分解,平衡时p(Br2)为4.66×103 Pa。
(1)如果反应体系的容积不变,提高反应温度,则p(Br2)将会 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体,发生以下反应:TaS2(s)+2I2(g)TaI4(g)+S2(g) ΔH>0。
①反应的平衡常数表达式K= 。若K=1,向某恒容密闭容器中加入1 mol I2(g)与足量TaS2(s),I2(g)的平衡转化率为 (结果精确到0.1%)。
②如图所示,上述反应在石英真空管中进行,先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末与少量I2(g),一段时间后,在温度为T1的一端得到了纯净的TaS2晶体,则温度T1 (填“>”“<”或“=”)T2。上述反应体系中循环使用的物质是 。
19.(18分)甲醇是一种重要的化工原料,具有开发和应用的广阔前景。工业上使用水煤气(CO与H2的混合气体)转化成甲醇,反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
(1)CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①A、B两点压强的大小关系是pA (填“>”“<”或“=”)pB。
②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系是 。
(2)T2 ℃时向容积为2 L的密闭容器充入0.6 mol CO与0.8 mol H2发生反应,平衡时压强为p2,平衡时H2的体积分数是 ;平衡后再充入1.0 mol CO后重新达到平衡,则 ______________(填增大“不变”或“减小”)。
(3)在一定条件下CO2可转化为CH3OH:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0。
一种用磷化硼纳米颗粒催化CO2和H2合成CH3OH的反应历程如图(部分物质未画出,吸附在催化剂表面的物质用*标注)。
该反应得到的副产物除CO外,还有 (填化学式),副产物含量相对较少的原因是 。
答 案
1~16:CCABB ,DCDDB ,BAACDB
17. (1)CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH= — 90.4 kJ/mol
(2) ①0.25mol·L-1·min-1 ②DE ③正反应方向
(3) ①反应Ⅰ的 ΔH>0,反应Ⅱ的ΔH<0,温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升,使CO2转化为CH3OH的平衡转化率下降,且上升幅度超过下降幅度。
②增大压强(或使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂)
18.(1)增大
(2)① 66.7% ②< I2
19.(1)①< ②KA=KB>KC
(2)25% 增大
(3)CH2O 生成CH2O的活化能较大,反应速率较慢,含量相对较少
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