精品解析:陕西西安中学2025-2026学年度第二学期期中考试高一化学试题
2026-05-05
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第五章 化工生产中的重要非金属元素,第六章 化学反应与能量 |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 陕西省 |
| 地区(市) | 西安市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.15 MB |
| 发布时间 | 2026-05-05 |
| 更新时间 | 2026-05-27 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57690396.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
西安中学2025-2026学年度第二学期期中考试
高一化学试题
(时间:75分钟 满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H−1 C−12 N−14 O−16 S−32 Cu−64
一、单选题(本题有16个小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中只有一个是符合题目要求的。)
1. 近年来,我国在航天、通信等领域取得了举世瞩目的成就。下列说法错误的是
A. 我国歼-35A战斗机隐形涂层含石墨烯,石墨烯和石墨互为同素异形体
B. 天问一号探测器使用新型SiC增强铝基复合材料,SiC具有硬度大、熔点低的特点
C. “墨子号”卫星的成功发射实现了光纤量子通信,光纤的主要成分为SiO2
D. “神舟二十一号”发动机的耐高温结构材料Si3N4是一种新型无机非金属材料
2. 下列变化过程中一定不存在化学能转化为热能的是
A.木材燃烧
B.生石灰制熟石灰
C.干冰升华
D.食物的腐败
A. A B. B C. C D. D
3. 下列离子方程式书写正确的是
A. 将过量SO2通入NaClO溶液中:SO2+H2O+ClO-=HClO+HSO
B. 少量铁与稀硝酸反应:3Fe+2NO+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O
C. 向氨水中加入稀盐酸:H++OH-H2O
D. 用NaOH溶液吸收汽车尾气中的NO2:2NO2+2OH-=NO+NO+H2O
4. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
选项
热化学方程式
结论
A
C(石墨,s) = C(金刚石,s) ΔH>0
石墨比金刚石稳定
B
2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) ΔH=−196 kJ/mol
一定条件下,将2 mol SO2和1mol O2置于密闭容器中充分反应,放出196 kJ热量
C
OH−(aq)+ H+(aq)=H2O(l) ΔH=−57.3 kJ/mol
稀NaOH溶液与稀醋酸反应生成1mol H2O(l)放出57.3kJ热量
D
2C(s) + 2O2(g)= 2CO2(g) ΔH1
2C(s) + O2(g)= 2CO(g) ΔH2
ΔH1>ΔH2
A. A B. B C. C D. D
5. 下列实验装置能达到实验目的的是
A.实验室制取NH3
B.验证NH3易溶于水
C.验证碳酸的酸性强于硅酸
D.测定锌与稀硫酸的反应速率
A. A B. B C. C D. D
6. 下列实验操作、现象和结论都正确的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向铜与浓硫酸反应后的试管中加蒸馏水稀释,溶液变蓝色
铜与浓硫酸反应有CuSO4生成
B
常温下,将铁片、铜片分别插入浓硝酸中,铁无明显变化,铜片剧烈反应
金属活动性:Cu>Fe
C
取少量待测液于试管中,加入浓NaOH溶液并加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝
溶液中含有NH
D
取少量待测液于试管中,滴加几滴BaCl2溶液,有白色沉淀生成
溶液中含有SO
A. A B. B C. C D. D
7. 已知第三代工业制取多晶硅流程如下图所示,下列说法错误的是
A. 制取粗硅的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1
B. 单质硅可用于制造计算机芯片
C. 粗硅粉碎可以增大与HCl的接触面积,加快反应速率
D. H2与SiHCl3制备多晶硅的反应属于置换反应
8. 氮、硫及其化合物的价类二维图如下图所示,下列说法正确的是
A. z的浓溶液可用作干燥剂,但不能干燥气体a、u、w
B. w与氯水混合漂白能力一定增强
C. d、w、x均可与水反应生成酸,都属于酸性氧化物
D. 装有e或z的浓溶液的试剂瓶长期敞口放置浓度均会减小,减小的原因不相同
9. 已知:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH= −92 kJ/mol,若断裂1 mol H−H和N≡N需要吸收的能量分别为436 kJ、946 kJ,则断裂1 mol N−H需要吸收的能量为
A. 254 kJ B. 360 kJ C. 391 kJ D. 431 kJ
10. 反应A(g) + 2B(s) 3C(g) + 2D(g)在四种不同情况下的反应速率如下,其中表示反应速率最快的是
A. v(A)=0.7 mol/(L·min) B. v(B)=0.04 mol/(L·s)
C. v(C)=0.03 mol/(L·s) D. v(D)=0.8 mol/(L·min)
11. 一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应2HI(g) H2(g) + I2(g),0~15 s内,c(HI)由0.1 mol/L降到0.07 mol/L。下列说法正确的是
A. 0~15 s内,用I2表示的平均反应速率为v(I2)=0.002 mol/(L·s)
B. 增大HI浓度,活化分子百分数增大,反应速率加快
C. c(HI)由0.07 mol/L继续降到0.05 mol/L所需反应时间大于10 s
D. 保持其他条件不变,充入He,使体系压强增大,化学反应速率加快
12. 几种物质间转化反应的焓变如图所示。下列说法错误的是
A. B.
C. D.
13. 在25℃和101kPa时,几种燃料的燃烧热如下表:
燃料
CO(g)
H2(g)
CH4(g)
CH3OH(l)
ΔH/(kJ·mol⁻1)
−283.0
−285.8
−890.3
−726.5
下列说法正确的是
A. 相同质量的四种燃料完全燃烧时,CH4放出的热量最多
B. CO燃烧的热化学方程式为2CO(g) + O2(g)= 2CO2(g) ΔH= −283.0 kJ/mol
C. 常温常压下,1mol CH3OH(l)完全燃烧生成CO2和水蒸气,放出热量大于726.5kJ
D. CH3OH(l)不完全燃烧生成CO和液态水的热化学方程式:CH3OH(l) + O2 (g)= CO(g) + 2H2O(l) ΔH= −443.5 kJ/mol
14. 实验室探究与溶液反应的原理,装置如图,实验中Y装置产生白色沉淀。下列说法错误的是
A. 滴加浓硫酸之前应进行的操作是打开弹簧夹,通入一段时间
B. Y中产生的白色沉淀是
C. 在X装置中浓硫酸不体现氧化性
D. 若将换成氨水,Y中不能产生白色沉淀
15. 我国学者采用量子力学法研究了钯基作催化剂时,用CO(g)和H2(g)制备CH3OH(g)的机理,其中某段反应的相对能量与历程的关系如图所示,图中的TS1~TS5为过渡态,吸附在钯催化剂表面上的物质用*标注。下列说法正确的是
A. 钯基催化剂可以改变反应的活化能和反应热
B. 过程CO* + 4H* = CHO* + 3H*是该段反应历程中的决速步骤
C. 五种过渡态中,过渡态TS4对应的物质最稳定
D. 该段反应过程中,生成1 mol CH3OH(g)共吸收热量65.7 kJ
16. 38.4g Cu与一定量浓硝酸恰好完全反应生成氮的氧化物,这些氧化物恰好溶解在NaOH溶液中得到 和的混合溶液,反应过程及有关数据如图所示,下列有关判断不正确的是
A. 硝酸在反应中体现氧化性和酸性
B. 混合气体中的物质的量是0.1mol
C. 该浓硝酸物质的量浓度为11mol/L
D. 氮的氧化物和NaOH溶液反应时,NO作还原剂
二、填空题(本题共4小题,共52分)
17. Ⅰ.NH3既是一种重要的化工产品,又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。
(1)氨分离器可利用NH3___________的性质,通过冷却、加压等操作进行分离。
(2)请写出氧化炉内发生反应的化学方程式___________。
(3)向吸收塔中通入空气的作用是___________。
Ⅱ.某小组探究NH3的催化氧化,实验装置图如图。③中气体颜色无明显变化,④中收集到红棕色气体,一段时间后产生白烟。
(4)写出②中发生反应的化学方程式___________。
(5)③中加热一段时间,移走酒精灯,催化剂继续保持红热,说明氨的催化氧化是___________反应(填“吸热”或“放热”)。
(6)④中白烟的主要成分是___________(填化学式)。
(7)一段时间后,⑤中溶液变蓝,请写出⑤中铜与溶液反应的离子方程式___________。
18. 研究化学反应中的能量变化具有重要价值,通过化学实验定性分析和定量测定是常用的研究方法。
I.为了研究化学反应中的能量变化情况,某同学设计了如图所示三种装置进行实验,忽略溶解过程的热效应,回答下列问题。
(1)若利用甲装置进行实验,当向装有铁屑的试管中滴加稀硫酸时,一段时间后观察到U形管中左端液面___________右端液面(填“高于”或“低于”)。
(2)若利用乙装置进行实验,一段时间后U形管中左端液面低于右端液面,___________(填“能”或“不能”)判断该反应的能量变化情况。
(3)若利用丙装置进行实验,滴加稀盐酸前,气囊适度鼓起,滴加稀盐酸后,气囊体积减小,说明该反应为___________(填“放热”或“吸热”)反应。
Ⅱ.某实验小组用50.00 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液和50.00 mL 0.50 mol/L的HCl溶液进行中和反应反应热的测定,实验装置如图所示。
(4)从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是___________。
(5)实验中,所用NaOH溶液稍过量的原因是___________。
(6)实验数据如表所示。
温度
次数
起始温度t1/℃
终止温度
t2/℃
温度差
(t2- t1) /℃
溶液
溶液
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
4.0
2
27.0
27.4
27.2
30.7
3.5
3
25.9
25.9
25.9
29.2
3.3
4
26.4
26.2
26.3
29.7
3.4
近似认为0.55 mol/L的NaOH溶液和0.50 mol/L的HCl溶液的密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J/(g•℃)。则生成1 mol H2O(l)时,所测得的中和反应的反应热ΔH=___________kJ/mol。(结果保留小数点后一位)
(7)上述实验结果与ΔH= −57.3 kJ/mol有偏差,产生这种偏差的原因可能是___________(填序号)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取NaOH溶液时仰视读数
c.用温度计测定NaOH溶液起始温度后未洗涤,直接测定盐酸的温度
d.NaOH溶液一次性迅速倒入
19. 硫化氢广泛存在于燃气及废水中,热分解或氧化硫化氢有利于环境保护并回收硫资源,回答下列问题。
(1)1g H2S气体完全燃烧,生成液态水和SO2气体,放出17.24 kJ的热量,写出表示H2S(g)燃烧热的热化学方程式:___________。
(2)工业上采用高温热分解H2S的方法制取H2,在膜反应器中分离H2,发生的反应为2H2S(g) 2H2(g) + S2(g) ΔH
已知:①H2S(g) H2(g) + S(g) ΔH1;
②2S(gS2(g) ΔH2;
则ΔH=___________(用含ΔH1、ΔH2的式子表示)。
(3)土壤中的微生物可将大气中的H2S经两步反应氧化成SO,两步反应的能量变化示意图如下:
则2H2S(g) + O2(g)= 2S(s) + 2H2O(g) ΔH=___________kJ/mol。1 mol H2S(g)全部被氧化为SO(aq)的热化学方程式为___________。
(4)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。
①图示总反应的化学方程式为___________。
②已知上述总反应生成1mol H2O(l)时放出a kJ热量,则该总反应转移NA个电子时,放出___________kJ热量(用含a的式子表示)。
20. 在生产生活中,改变条件可以调控化学反应速率,回答下列问题。
I.某研究小组为探究影响化学反应速率的因素,设计实验如下。
实验序号
反应温度
加入0.1 mol/L Na2S2O3溶液的体积
加入0.1 mol/L H2SO4溶液的体积
加入水的体积
出现浑浊的时间
①
20℃
2 mL
2 mL
0
t1 s
②
40℃
2 mL
V1 mL
0
t2 s
③
20℃
1 mL
2 mL
V2 mL
t3 s
(1)硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应生成淡黄色沉淀和刺激性气味气体,写出该反应的离子方程式___________。
(2)根据“控制变量”的原则,实验①②探究的是___________对化学反应速率的影响。
(3)实验①③探究浓度对化学反应速率的影响,则V2=___________mL。
(4)t1、t2、t3由大到小的顺序是___________。
Ⅱ.在恒温恒容的密闭容器中发生反应2NO(g) + O2(g)2NO2(g),已知反应生成NO2的初始速率与NO和O2的初始浓度的关系为:,k为速率常数,只与温度、催化剂有关。某温度下,实验测得的相关数据如下表所示。
编号
初始浓度
生成NO2的初始速率
v/(mol·L-1·s-1)
c(NO)/(mol·L-1)
c(O2)/(mol·L-1)
I
0.10
0.10
0.2
Ⅱ
0.20
0.10
0.8
Ⅲ
0.20
0.20
1.6
(5)m=___________,k=___________(只写数值,不写单位)。
(6)根据有效碰撞理论结合速率方程,试分析当其他条件不变时,升高温度,速率常数k___________(填“增大”或“减小”)。
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西安中学2025-2026学年度第二学期期中考试
高一化学试题
(时间:75分钟 满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H−1 C−12 N−14 O−16 S−32 Cu−64
一、单选题(本题有16个小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中只有一个是符合题目要求的。)
1. 近年来,我国在航天、通信等领域取得了举世瞩目的成就。下列说法错误的是
A. 我国歼-35A战斗机隐形涂层含石墨烯,石墨烯和石墨互为同素异形体
B. 天问一号探测器使用新型SiC增强铝基复合材料,SiC具有硬度大、熔点低的特点
C. “墨子号”卫星的成功发射实现了光纤量子通信,光纤的主要成分为SiO2
D. “神舟二十一号”发动机的耐高温结构材料Si3N4是一种新型无机非金属材料
【答案】B
【解析】
【详解】A.石墨烯和石墨都是碳元素组成的结构不同的单质,二者互为同素异形体,A正确;
B.SiC属于共价晶体,特点是硬度大、熔点高,选项中“熔点低”的表述错误,B错误;
C.光导纤维的主要成分为SiO2,C正确;
D.Si3N4具有耐高温、耐腐蚀等优良性能,属于新型无机非金属材料,D正确;
故答案选B。
2. 下列变化过程中一定不存在化学能转化为热能的是
A.木材燃烧
B.生石灰制熟石灰
C.干冰升华
D.食物的腐败
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】化学能转化为热能的前提是发生化学反应,有新物质生成,且反应放热,据此分析解题。
【详解】A.燃烧是放热化学反应,过程中化学能转化为热能,A不符合题意;
B.反应是典型放热化学反应,化学能转化为热能,B不符合题意;
C.干冰升华只是固态二氧化碳变为气态二氧化碳,属于物理变化,没有发生化学反应,因此一定不存在化学能转化为热能,C符合题意;
D.食物腐败是缓慢氧化反应,属于化学变化,反应放热,过程存在化学能转化为热能,D不符合题意;
故答案选C。
3. 下列离子方程式书写正确的是
A. 将过量SO2通入NaClO溶液中:SO2+H2O+ClO-=HClO+HSO
B. 少量铁与稀硝酸反应:3Fe+2NO+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O
C. 向氨水中加入稀盐酸:H++OH-H2O
D. 用NaOH溶液吸收汽车尾气中的NO2:2NO2+2OH-=NO+NO+H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A.HClO具有强氧化性,可将氧化,过量通入NaClO溶液中发生氧化还原反应,产物应为Cl⁻和,离子方程式书写错误,正确应该为:,A错误;
B.少量铁与稀硝酸反应时,稀硝酸过量,Fe被氧化为,不会生成,离子方程式书写错误,应该为:,B错误;
C.氨水为弱电解质,书写离子方程式时不能拆分为OH⁻,正确应为,C错误;
D.与NaOH发生歧化反应,生成硝酸钠、亚硝酸钠和水,离子方程式书写符合规则,D正确;
故选D。
4. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
选项
热化学方程式
结论
A
C(石墨,s) = C(金刚石,s) ΔH>0
石墨比金刚石稳定
B
2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) ΔH=−196 kJ/mol
一定条件下,将2 mol SO2和1mol O2置于密闭容器中充分反应,放出196 kJ热量
C
OH−(aq)+ H+(aq)=H2O(l) ΔH=−57.3 kJ/mol
稀NaOH溶液与稀醋酸反应生成1mol H2O(l)放出57.3kJ热量
D
2C(s) + 2O2(g)= 2CO2(g) ΔH1
2C(s) + O2(g)= 2CO(g) ΔH2
ΔH1>ΔH2
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.石墨转化为金刚石的,说明石墨的能量低于金刚石,物质能量越低越稳定,因此石墨比金刚石稳定,A正确;
B.该反应为可逆反应,和无法完全反应生成,因此实际放出的热量小于196 kJ,B错误;
C.醋酸是弱酸,电离过程需要吸收热量,因此稀溶液与稀醋酸反应生成时,放出的热量小于57.3 kJ,C错误;
D.等量C完全燃烧生成放出的热量远大于不完全燃烧生成放出的热量,放热反应的,放出热量越多数值越小,因此,D错误;
故选A。
5. 下列实验装置能达到实验目的的是
A.实验室制取NH3
B.验证NH3易溶于水
C.验证碳酸的酸性强于硅酸
D.测定锌与稀硫酸的反应速率
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.实验室制取 NH3应用 NH4Cl 和 Ca(OH)2固体加热,不能只加热 NH₄Cl;而且 NH3极易溶于水,收集时一般用向下排空气法,不能用图中这种水槽收集方式,A错误;
B.氨气极易溶于水,挤压滴管使水进入烧瓶后,NH3迅速溶解,使瓶内压强减小,酚酞溶液被吸入烧瓶并变红,可验证NH3易溶于水且水溶液呈碱性,B正确;
C.验证碳酸酸性强于硅酸,应将生成的 CO2先除去 HCl 杂质,否则 HCl 也能使 Na2SiO3生成硅酸沉淀,干扰实验结论,C错误;
D.锌与稀硫酸反应速率通常通过单位时间内产生气体体积来测定,但图中装置气密性和气体收集、读数条件不完整,不能准确测定反应速率,D错误;
故答案为B。
6. 下列实验操作、现象和结论都正确的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向铜与浓硫酸反应后的试管中加蒸馏水稀释,溶液变蓝色
铜与浓硫酸反应有CuSO4生成
B
常温下,将铁片、铜片分别插入浓硝酸中,铁无明显变化,铜片剧烈反应
金属活动性:Cu>Fe
C
取少量待测液于试管中,加入浓NaOH溶液并加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝
溶液中含有NH
D
取少量待测液于试管中,滴加几滴BaCl2溶液,有白色沉淀生成
溶液中含有SO
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.铜与浓硫酸反应后,生成的确有 CuSO4,但试管中仍有大量浓硫酸,不能直接向其中加水稀释,因为浓硫酸遇水放热,操作危险;应将冷却后的反应液慢慢倒入水中稀释。所以该操作不规范,A错误;
B.常温下铁遇浓硝酸发生钝化,阻碍反应进一步进行,实际金属活动性,结论错误,B错误;
C.与浓溶液共热反应生成碱性气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该操作可证明溶液中含有,C正确;
D.滴加溶液生成的白色沉淀可能为、等,不一定是,无法证明溶液中含有,D错误;
故答案选C。
7. 已知第三代工业制取多晶硅流程如下图所示,下列说法错误的是
A. 制取粗硅的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1
B. 单质硅可用于制造计算机芯片
C. 粗硅粉碎可以增大与HCl的接触面积,加快反应速率
D. H2与SiHCl3制备多晶硅的反应属于置换反应
【答案】A
【解析】
【分析】石英与焦炭高温反应生成粗硅和一氧化碳,粗硅粉碎后和氯化氢反应生成,提纯后和氢气发生还原反应生成多晶硅。
【详解】A.制取粗硅是石英(主要成分为)和焦炭的高温反应,反应方程式为:该反应中是氧化剂,是还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为,A错误;
B.单质硅是良好的半导体材料,可用于制造计算机芯片,B正确;
C.将粗硅粉碎可以增大粗硅与的接触面积,能加快反应速率,C正确;
D.与制备多晶硅的反应为,该反应符合“单质+化合物→新单质+新化合物”,属于置换反应,D正确;
故答案选A。
8. 氮、硫及其化合物的价类二维图如下图所示,下列说法正确的是
A. z的浓溶液可用作干燥剂,但不能干燥气体a、u、w
B. w与氯水混合漂白能力一定增强
C. d、w、x均可与水反应生成酸,都属于酸性氧化物
D. 装有e或z的浓溶液的试剂瓶长期敞口放置浓度均会减小,减小的原因不相同
【答案】D
【解析】
【分析】a是N的-3价氢化物,a为;b是;c是N的+2价氧化物,c为;d是N的+4价氧化物,d为;e为N的+5价酸,e为;同理得:u为,v为单质,w为,x为,y为,z为。
【详解】A.浓是酸性干燥剂,不能干燥a(),且有强氧化性,不能干燥还原性气体u(),但浓硫酸不与w()反应,可以干燥w,A错误;
B.与氯水会发生反应:,生成物均没有漂白性,混合漂白能力会降低,B错误;
C.酸性氧化物的定义是与碱反应只生成一种盐和水的氧化物,与碱反应生成两种盐和水:,不满足酸性氧化物的定义,C错误;
D.浓硝酸具有挥发性,且见光或加热会分解:,浓度减小;浓硫酸具有吸水性,长期敞口放置吸水导致浓度减小,二者减小的原因不相同,D正确;
故选D。
9. 已知:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH= −92 kJ/mol,若断裂1 mol H−H和N≡N需要吸收的能量分别为436 kJ、946 kJ,则断裂1 mol N−H需要吸收的能量为
A. 254 kJ B. 360 kJ C. 391 kJ D. 431 kJ
【答案】C
【解析】
【详解】反应物键能生成物键能,根据方程式得该反应,所以,故选C。
10. 反应A(g) + 2B(s) 3C(g) + 2D(g)在四种不同情况下的反应速率如下,其中表示反应速率最快的是
A. v(A)=0.7 mol/(L·min) B. v(B)=0.04 mol/(L·s)
C. v(C)=0.03 mol/(L·s) D. v(D)=0.8 mol/(L·min)
【答案】A
【解析】
【详解】A.将各速率换算为用A表示的反应速率统一比较,本项,数值最大,A符合题意;
B.B是固体,固体浓度视为常数,不能用固体表示反应速率来比较快慢,B不符合题意;
C.先统一单位:,根据反应速率与计量数成正比,,小于A的速率,C不符合题意;
D.根据反应速率与计量数成正比,,小于A的速率,D不符合题意;
故选A。
11. 一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应2HI(g) H2(g) + I2(g),0~15 s内,c(HI)由0.1 mol/L降到0.07 mol/L。下列说法正确的是
A. 0~15 s内,用I2表示的平均反应速率为v(I2)=0.002 mol/(L·s)
B. 增大HI浓度,活化分子百分数增大,反应速率加快
C. c(HI)由0.07 mol/L继续降到0.05 mol/L所需反应时间大于10 s
D. 保持其他条件不变,充入He,使体系压强增大,化学反应速率加快
【答案】C
【解析】
【详解】A.0~15 s内,,反应速率之比等于化学计量数之比,,A错误;
B.增大HI浓度,单位体积内活化分子数增多,但活化分子百分数不变,B错误;
C.随着反应进行,反应物浓度降低,反应速率减慢;若速率保持不变,由降到所需时间为,实际反应速率减慢,所需时间大于10 s,C正确;
D.恒容密闭容器中充入He,体系压强增大,但反应物、生成物的浓度均不变,化学反应速率不变,D错误;
故选C。
12. 几种物质间转化反应的焓变如图所示。下列说法错误的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.过程3为断键,是吸热过程,则大于0,过程4为成键,是放热过程,则小于0,即,A项正确;
B.同理有,,,由盖斯定律得,,则,B项错误;
C.反应焓变与途径无关,则,C项正确;
D.由B项可知,,D正确;
故选B。
13. 在25℃和101kPa时,几种燃料的燃烧热如下表:
燃料
CO(g)
H2(g)
CH4(g)
CH3OH(l)
ΔH/(kJ·mol⁻1)
−283.0
−285.8
−890.3
−726.5
下列说法正确的是
A. 相同质量的四种燃料完全燃烧时,CH4放出的热量最多
B. CO燃烧的热化学方程式为2CO(g) + O2(g)= 2CO2(g) ΔH= −283.0 kJ/mol
C. 常温常压下,1mol CH3OH(l)完全燃烧生成CO2和水蒸气,放出热量大于726.5kJ
D. CH3OH(l)不完全燃烧生成CO和液态水的热化学方程式:CH3OH(l) + O2 (g)= CO(g) + 2H2O(l) ΔH= −443.5 kJ/mol
【答案】D
【解析】
【详解】A.燃烧热为1 mol纯物质完全燃烧生成稳定物质放出的热量,则1 g、、、完全燃烧放热分别约为、、、,放热最多的是,A错误;
B.CO燃烧热指完全燃烧放热,完全燃烧应为,B错误;
C.甲醇燃烧热对应生成液态水,若生成水蒸气,液态水汽化吸热,放出的热量小于726.5 kJ,C错误;
D.根据盖斯定律,由甲醇完全燃烧的热化学方程式减去燃烧的热化学方程式,可得目标反应,则,D正确;
故选D。
14. 实验室探究与溶液反应的原理,装置如图,实验中Y装置产生白色沉淀。下列说法错误的是
A. 滴加浓硫酸之前应进行的操作是打开弹簧夹,通入一段时间
B. Y中产生的白色沉淀是
C. 在X装置中浓硫酸不体现氧化性
D. 若将换成氨水,Y中不能产生白色沉淀
【答案】D
【解析】
【详解】A.装置X的作用是产生SO2,为防止+4价S被氧化,需要先通入一段时间的N2,排除装置中的空气,故A说法正确;
B.酸性条件下,NO能将SO2氧化成SO,Fe3+也能将SO2氧化成SO,SO与Ba2+反应生成BaSO4沉淀,故B说法正确;
C.生成二氧化硫,体现浓硫酸的强酸性,浓硫酸遇水放出大量的热,有利于二氧化硫的逸出,故C说法正确;
D.换成氨水,SO2能与氨水反应生成SO,SO能与Ba2+反应生成BaSO3沉淀,故D说法错误;
答案为D。
15. 我国学者采用量子力学法研究了钯基作催化剂时,用CO(g)和H2(g)制备CH3OH(g)的机理,其中某段反应的相对能量与历程的关系如图所示,图中的TS1~TS5为过渡态,吸附在钯催化剂表面上的物质用*标注。下列说法正确的是
A. 钯基催化剂可以改变反应的活化能和反应热
B. 过程CO* + 4H* = CHO* + 3H*是该段反应历程中的决速步骤
C. 五种过渡态中,过渡态TS4对应的物质最稳定
D. 该段反应过程中,生成1 mol CH3OH(g)共吸收热量65.7 kJ
【答案】B
【解析】
【详解】A.催化剂只能改变反应的活化能,加快/减慢反应速率,但不能改变反应的反应热(焓变),反应热只与反应物和生成物的总能量差有关,催化剂不改变反应物、生成物的总能量,A错误;
B.反应的决速步骤由活化能最大、反应速率最慢的步骤决定,活化能=过渡态能量−该步骤反应物的能量: 该步的活化能为 ,是所有步骤中活化能最大的一步,因此该步是该段历程的决速步骤,B正确;
C.能量越低,物质越稳定。五种过渡态中,的相对能量()最低,因此对应的物质最稳定,C错误;
D.起始反应物的相对能量为0,生成物的相对能量为,生成甲醇是放热反应,D错误;
故选B。
16. 38.4g Cu与一定量浓硝酸恰好完全反应生成氮的氧化物,这些氧化物恰好溶解在NaOH溶液中得到 和的混合溶液,反应过程及有关数据如图所示,下列有关判断不正确的是
A. 硝酸在反应中体现氧化性和酸性
B. 混合气体中的物质的量是0.1mol
C. 该浓硝酸物质的量浓度为11mol/L
D. 氮的氧化物和NaOH溶液反应时,NO作还原剂
【答案】C
【解析】
【分析】n(Cu)==0.6mol,Cu与浓硝酸反应生成氮的氧化物,这些氧化物恰好溶解在NaOH溶液中得到NaNO3和NaNO2的混合溶液,n(NaOH)=0.5L×2mol/L=1mol,由Na原子守恒可知n(NaOH)=n(NaNO2)+n(NaNO3)=1mol。
【详解】A.铜和硝酸反应生成硝酸铜和氮的化合物,硝酸部分被还原,作氧化剂,有部分生成盐,表现出酸性,A正确;
B.根据分析可知0.9mol氮的化合物转化为钠盐的物质的量为1mol,每个N2O4中含有2个N,所以混合气体中N2O4的物质的量是0.1mol,B正确;
C.铜和硝酸反应生成硝酸铜和氮的化合物,根据分析n(Cu)=0.6mol,所以生成硝酸铜0.6mol,含有硝酸根离子1.2mol,氮的化合物为0.9mol,根据分析,氮的化合物与氢氧化钠恰好完全反应生成NaNO3和NaNO2的物质的量为1mol,根据N原子守恒,硝酸的总量为1.2mol+1mol=2.2mol,浓硝酸体积为220mL,物质的量浓度为=10mol/L,C错误;
D.氮的氧化物和NaOH溶液反应生成硝酸钠和亚硝酸钠,两者N的化合价分别为+5、+3,NO中化合价为+2价,由价态可知NO化合价升高,作还原剂,D正确;
故选C。
二、填空题(本题共4小题,共52分)
17. Ⅰ.NH3既是一种重要的化工产品,又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。
(1)氨分离器可利用NH3___________的性质,通过冷却、加压等操作进行分离。
(2)请写出氧化炉内发生反应的化学方程式___________。
(3)向吸收塔中通入空气的作用是___________。
Ⅱ.某小组探究NH3的催化氧化,实验装置图如图。③中气体颜色无明显变化,④中收集到红棕色气体,一段时间后产生白烟。
(4)写出②中发生反应的化学方程式___________。
(5)③中加热一段时间,移走酒精灯,催化剂继续保持红热,说明氨的催化氧化是___________反应(填“吸热”或“放热”)。
(6)④中白烟的主要成分是___________(填化学式)。
(7)一段时间后,⑤中溶液变蓝,请写出⑤中铜与溶液反应的离子方程式___________。
【答案】(1)易液化 (2)
(3)使NO2和NO全部转化为HNO3(或将NO氧化成NO2)
(4)
(5)放热 (6)NH4NO3
(7)
【解析】
【分析】I.N2与H2在合成塔内发生反应生成氨气,经氨分离器分离得到较纯净的氨气,通过氧化炉和氧气反应得到NO,NO和氧气反应生成NO2,NO2和水反应生成硝酸,最后尾气处理;
Ⅱ.装置①用于加热固体制取氧气,氯化铵和氢氧化钙生成氨气,氨气催化氧化生成NO,NO和氧气生成二氧化氮,二氧化氮和水生成硝酸,硝酸和氨气生成硝酸铵产生白烟,二氧化氮和水生成的硝酸和铜生成硝酸铜和NO,尾气有毒需处理。
【小问1详解】
氨分离器中要把合成塔出来的混合气中的NH3分离出来,因为NH3比N2、H2更容易液化,所以可利用NH3易液化的性质,通过冷却、加压使NH3液化分离;
【小问2详解】
氧化炉中发生的是氨的催化氧化反应,NH3在催化剂和加热条件下被O2氧化生成NO和H2O,化学方程式为:;
【小问3详解】
吸收塔中通入空气,是为了把NO进一步氧化为NO2,NO2再与水反应生成HNO3,因此空气的作用是使NO2和NO全部转化为HNO3(或将NO氧化成NO2);
【小问4详解】
②中是实验室制氨气,NH4Cl与Ca(OH)2在加热条件下反应生成NH3、水和CaCl2,化学方程式为:;
【小问5详解】
③中酒精灯移走后催化剂仍保持红热,说明 NH₃的催化氧化反应自身会放出热量,因此该反应属于放热反应;
【小问6详解】
④中出现白烟,是因为催化氧化生成的NO继续被氧化为NO2,NO2与水、氨等进一步反应生成硝酸铵颗粒,所以白烟的主要成分是NH4NO3;
【小问7详解】
⑤中,进入的氮氧化物与水反应生成硝酸,硝酸与铜反应使溶液变蓝,说明Cu被氧化为Cu2+,在酸性条件下被还原为NO,离子方程式为:。
18. 研究化学反应中的能量变化具有重要价值,通过化学实验定性分析和定量测定是常用的研究方法。
I.为了研究化学反应中的能量变化情况,某同学设计了如图所示三种装置进行实验,忽略溶解过程的热效应,回答下列问题。
(1)若利用甲装置进行实验,当向装有铁屑的试管中滴加稀硫酸时,一段时间后观察到U形管中左端液面___________右端液面(填“高于”或“低于”)。
(2)若利用乙装置进行实验,一段时间后U形管中左端液面低于右端液面,___________(填“能”或“不能”)判断该反应的能量变化情况。
(3)若利用丙装置进行实验,滴加稀盐酸前,气囊适度鼓起,滴加稀盐酸后,气囊体积减小,说明该反应为___________(填“放热”或“吸热”)反应。
Ⅱ.某实验小组用50.00 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液和50.00 mL 0.50 mol/L的HCl溶液进行中和反应反应热的测定,实验装置如图所示。
(4)从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是___________。
(5)实验中,所用NaOH溶液稍过量的原因是___________。
(6)实验数据如表所示。
温度
次数
起始温度t1/℃
终止温度
t2/℃
温度差
(t2- t1) /℃
溶液
溶液
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
4.0
2
27.0
27.4
27.2
30.7
3.5
3
25.9
25.9
25.9
29.2
3.3
4
26.4
26.2
26.3
29.7
3.4
近似认为0.55 mol/L的NaOH溶液和0.50 mol/L的HCl溶液的密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J/(g•℃)。则生成1 mol H2O(l)时,所测得的中和反应的反应热ΔH=___________kJ/mol。(结果保留小数点后一位)
(7)上述实验结果与ΔH= −57.3 kJ/mol有偏差,产生这种偏差的原因可能是___________(填序号)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取NaOH溶液时仰视读数
c.用温度计测定NaOH溶液起始温度后未洗涤,直接测定盐酸的温度
d.NaOH溶液一次性迅速倒入
【答案】(1)低于 (2)不能
(3)吸热 (4)环形玻璃搅拌器
(5)确保盐酸完全被中和
(6)−56.8 (7)abc
【解析】
【小问1详解】
若利用甲装置进行实验,当向装有铁屑的试管中滴加稀硫酸时,反应放出热量,气体膨胀,压强增大,一段时间后观察到U形管中左端液面低于右端液面;
【小问2详解】
若利用乙装置进行实验,一段时间后U形管中左端液面低于右端液面,因除了反应放热以外,同时还产生气体,气体体积增大,不能判断该反应的能量变化情况;
【小问3详解】
若利用丙装置进行实验,滴加稀盐酸前,气囊适度鼓起,滴加稀盐酸后,气囊体积减小,则外界压强大于瓶内,瓶内气体收缩,说明该反应为吸热反应;
【小问4详解】
由量热计的构造可知该装置缺少的仪器是环形玻璃搅拌器;
【小问5详解】
实验中选用NaOH溶液稍过量,可以确保盐酸完全被中和;
【小问6详解】
4次温度差分别为:4.0℃、3.5℃、3.3℃、3.4℃,第1组数据明显有误,需要舍去,则温度差平均值;
50mL、0.55mol/L的NaOH溶液与50mL、0.50mol/L的盐酸进行中和反应生成水的物质的量为0.0500L×0.50mol/L=0.025mol,溶液的质量为:100mL×1g/mL=100g,温度变化的值为3.4℃,则生成0.025mol水放出的热量为,即1.4212kJ,所以实验测得的中和热;
【小问7详解】
a.中和热测定实验最关键的是保温,若实验装置保温、隔热效果差,则中和热绝对值偏小,故a符合;
b.用量筒量取NaOH溶液的体积时仰视读数,会使得实际量取体积高于所要量取的液体体积,NaOH溶液过量,反应放出的热量不变,但溶液总体积偏大,温度差偏小,则中和热绝对值偏小,故b符合;
c.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸溶液的温度,酸碱反应放热,导致测定盐酸溶液的起始温度偏高,温度差偏小,测得的热量偏少,则中和热绝对值偏小,故c符合;
d.NaOH溶液一次性迅速倒入,减少热量的散失,使实验测得数值准确,d不符合;
答案选abc。
19. 硫化氢广泛存在于燃气及废水中,热分解或氧化硫化氢有利于环境保护并回收硫资源,回答下列问题。
(1)1g H2S气体完全燃烧,生成液态水和SO2气体,放出17.24 kJ的热量,写出表示H2S(g)燃烧热的热化学方程式:___________。
(2)工业上采用高温热分解H2S的方法制取H2,在膜反应器中分离H2,发生的反应为2H2S(g) 2H2(g) + S2(g) ΔH
已知:①H2S(g) H2(g) + S(g) ΔH1;
②2S(gS2(g) ΔH2;
则ΔH=___________(用含ΔH1、ΔH2的式子表示)。
(3)土壤中的微生物可将大气中的H2S经两步反应氧化成SO,两步反应的能量变化示意图如下:
则2H2S(g) + O2(g)= 2S(s) + 2H2O(g) ΔH=___________kJ/mol。1 mol H2S(g)全部被氧化为SO(aq)的热化学方程式为___________。
(4)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。
①图示总反应的化学方程式为___________。
②已知上述总反应生成1mol H2O(l)时放出a kJ热量,则该总反应转移NA个电子时,放出___________kJ热量(用含a的式子表示)。
【答案】(1)H2S(g) + O2(g) = SO2(g) + H2O(l) ΔH= −586.16 kJ/mol
(2)2ΔH1+ΔH2
(3) ①. −442.38 ②. H2S(g)+2O2(g)=(aq)+2H+(aq) ΔH= −806.39 kJ/mol
(4) ①. 2H2S + O2 = 2S + 2H2O ②.
【解析】
【小问1详解】
燃烧热指1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,摩尔质量为,1 mol 燃烧放热,则,故热化学方程式为H2S(g) + O2(g) = SO2(g) + H2O(l) ΔH= −586.16 kJ/mol。
【小问2详解】
根据盖斯定律,目标反应=2×反应①+反应②,因此。
【小问3详解】
由图可知,第一步反应为,第二步反应为,目标反应为第一步反应×2,则;1 mol 完全氧化为的化学方程式为H2S(g)+2O2(g)=(aq)+2H+(aq),该化学方程式为第一步反应和第二步反应相加,则该反应的,则热化学方程式为H2S(g)+2O2(g)=(aq)+2H+(aq) ΔH= −806.39 kJ/mol。
【小问4详解】
①如图可知,为催化剂,CuS、为反应中间体,为反应物,S为产物,根据原子守恒可知,另一产物为水,则总反应的化学方程式为;
②根据化学方程式,S化合价升高、O化合价降低,生成时,转移4 mol电子,放出2a kJ热量,则转移个电子时,放热。
20. 在生产生活中,改变条件可以调控化学反应速率,回答下列问题。
I.某研究小组为探究影响化学反应速率的因素,设计实验如下。
实验序号
反应温度
加入0.1 mol/L Na2S2O3溶液的体积
加入0.1 mol/L H2SO4溶液的体积
加入水的体积
出现浑浊的时间
①
20℃
2 mL
2 mL
0
t1 s
②
40℃
2 mL
V1 mL
0
t2 s
③
20℃
1 mL
2 mL
V2 mL
t3 s
(1)硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应生成淡黄色沉淀和刺激性气味气体,写出该反应的离子方程式___________。
(2)根据“控制变量”的原则,实验①②探究的是___________对化学反应速率的影响。
(3)实验①③探究浓度对化学反应速率的影响,则V2=___________mL。
(4)t1、t2、t3由大到小的顺序是___________。
Ⅱ.在恒温恒容的密闭容器中发生反应2NO(g) + O2(g)2NO2(g),已知反应生成NO2的初始速率与NO和O2的初始浓度的关系为:,k为速率常数,只与温度、催化剂有关。某温度下,实验测得的相关数据如下表所示。
编号
初始浓度
生成NO2的初始速率
v/(mol·L-1·s-1)
c(NO)/(mol·L-1)
c(O2)/(mol·L-1)
I
0.10
0.10
0.2
Ⅱ
0.20
0.10
0.8
Ⅲ
0.20
0.20
1.6
(5)m=___________,k=___________(只写数值,不写单位)。
(6)根据有效碰撞理论结合速率方程,试分析当其他条件不变时,升高温度,速率常数k___________(填“增大”或“减小”)。
【答案】(1)
(2)温度 (3)1
(4)t3>t1>t2
(5) ①. 2 ②. 200
(6)增大
【解析】
【分析】本题分为两部分,涉及的知识点包括:硫代硫酸钠与稀硫酸的歧化反应离子方程式书写;控制变量法探究化学反应速率的影响因素,包括温度、浓度;反应速率方程的计算,通过实验数据确定反应级数和速率常数;有效碰撞理论对温度影响速率常数的解释。
【小问1详解】
硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应,硫代硫酸根离子在酸性条件下发生歧化反应,生成淡黄色沉淀硫S和刺激性气味气体二氧化硫(),根据离子反应规律,其离子方程式为:
【小问2详解】
实验①②中,反应温度不同,则其他条件如加入溶液的体积、加入溶液的体积、加入水的体积均相同,根据“控制变量”原则,可知探究的是温度对化学反应速率的影响。
【小问3详解】
实验①③探究浓度对化学反应速率的影响,需保证溶液总体积相同。实验①中溶液总体积为,实验③中加入溶液的体积为1 mL,加入溶液的体积为2 mL,所以加入水的体积
【小问4详解】
温度越高,反应速率越快,出现浑浊的时间越短;反应物浓度越大,反应速率越快,出现浑浊的时间越短。实验②温度最高,反应速率最快,最小;实验③中溶液浓度比实验①小,反应速率比实验①慢,最大,所以、、由大到小的顺序是。
【小问5详解】
根据反应速率方程,对比实验Ⅰ和Ⅱ,浓度相同,浓度由0.10 mol/L变为0.20 mol/L,即变为原来的2倍,反应速率由变为,变为原来的4倍,所以m = 2;对比实验Ⅱ和Ⅲ,不变,变为2倍,反应速率也变为2倍,故n=1。将实验Ⅰ数据代入速率方程:,解得k = 200。
【小问6详解】
根据有效碰撞理论,升高温度,活化分子百分数增大,有效碰撞次数增多,反应速率加快,在速率方程中,当其他条件不变时,升高温度,速率常数k增大。
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