内容正文:
靖远四中2024-2025学年度第一学期10月月考
高二化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 Si-28 S-32 Cl-35.5 Ca-40 Fe-56 Cu-64
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42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. 《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。”下列反应中能量变化与上述不一致的是
A. 甲烷燃烧 B. 铝热反应 C. 碳酸钙高温分解 D. 酸碱中和
【答案】C
【解析】
【详解】《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。”意为明年播种后,田里有粪肥使土温上升,又有东南风带来的暖热,使稻子发烧,苗穗受到损坏,这是一个灾害。即该过程是放热反应,甲烷的燃烧、铝热反应、酸碱中和皆为放热反应,碳酸钙高温分解是吸热反应。
故正确C。
2. 下列有关说法正确的是
A. “焓”是指物质所具有的内能
B. 根据能量守恒定律,反应物的总能量等于生成物的总能量
C. 动物体内葡萄糖被氧化是葡萄糖的总内能完全转变成CO2和H2O的总内能
D. 相同质量的水具有的内能:固体>液体>气体
【答案】A
【解析】
【详解】A.焓是与内能有关的物理量,反应在一定条件下是吸热还是放热由生成物和反应物的焓值差即焓变(ΔH)决定,A项正确;
B.由于任何化学反应都会伴随能量变化,则根据能量守恒定律,反应物的总能量一定不等于生成物的总能量,B项错误;
C.动物体内葡萄糖被氧化放出的能量是葡萄糖的总内能与CO2和H2O的总内能的差,C项错误;
D.由固态转化为液态,液态转化为气态,均为吸热过程,气态能量最高,则相同质量的水具有的内能:固体<液体<气体,D项错误;
答案选A。
3. 下列关于化学反应与能量的说法中,不正确的是
A. 化学反应必然伴随发生能量变化
B. C(石墨,s)=C(金刚石,s) ,说明石墨比金刚石稳定
C. 可以用氢氧化钠和醋酸来测定中和反应反应热
D. 一个化学反应中,反应物总能量大于生成物的总能量时,反应放热,
【答案】C
【解析】
【详解】A.化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成,其过程均伴随能量变化,则化学反应必然伴随发生能量变化,故A正确;
B.石墨转化成金刚石是吸热反应,说明石墨能量低,更稳定,故B正确;
C.醋酸是弱酸,电离时会吸收热量,使测量值不准确,故C不正确;
D.反应物总能量大于生成物的,反应过程中放热,故D正确;
答案选C。
4. 25℃、101 kPa时,1 g甲醇完全燃烧生成CO2和液态H2O,同时放出22.68 kJ热量。下列表示该反应的热化学方程式中正确的是
A. 2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H=+1451.52 kJ·mol-1
B. CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.76 kJ·mol-1
C. 2CH3OH+O2=2CO2+4H2O △H=-22.68 kJ·mol-1
D. CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-725.76 kJ·mol-1
【答案】B
【解析】
【分析】已知25℃、101 kPa时,1g液态甲醇(CH3OH),其物质的量为mol,完全燃烧生成CO2和液态水,放出22.68 kJ的热量,则1mol CH3OH完全燃烧生成CO2和液态水,放出热量为22.68 kJ32=725.76 kJ,据此结合热化学方程式的书写规范分析解答。
【详解】A.燃烧反应为放热反应,反应焓变为负值,A错误;
B.根据上述分析可知甲醇的燃烧热的热化学方程式为:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.76 kJ·mol-1,B正确;
C.热化学方程式中各物质需标明状态,C错误;
D.题干描述“1g甲醇完全燃烧生成CO2和液态H2O,同时放出22.68 kJ热量”,则生成气体水对应热化学方程式中的焓变无法计算,D错误;
故选B。
5. 关于热化学方程式,下列说法正确的是
A. 标准状况下,完全燃烧生成液态水,放出热量,则燃烧热的热化学方程式为:
B. ,则金刚石比石墨稳定
C. 和反应的中和热,
D. 500℃、下,和充分反应生成并放热,则热化学方程式为:
【答案】C
【解析】
【详解】A.燃烧热的定义中要求燃烧物是1mol,即H2的系数必须为1,当H2的系数不再是1时,已经不符合燃烧热的定义了,故A错误;
B.物质本身所具有的能量越低,该物质就越稳定,石墨转变为金刚石是一个吸热反应,说明石墨具有的能量比金刚石的要低,石墨比金刚石要稳定,故B错误;
C.H2SO4是强酸,NaOH是强碱,强酸与强碱发生中和反应只要生成1mol的H2O,△H= -57.3 kJ/mol,故C正确;
D.合成氨的反应是可逆反应,放出来的热量少于38.6kJ/mol,即热化学方程式中的△H<-38.6kJ/mol,故D错误;
故本题选C。
6. 氢能是最具应用前景的能源之一,甲烷-水蒸气催化重整制氢是一种制高纯氢的方法,其涉及的主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
已知:在、298K条件下,断开1molAB(g)分子中的化学键,使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为A—B键的键能。某些化学键的键能如下表:
化学键
C—H
C=O
H—O
H—H
键能
414
803
x
436
则x的值是
A. 464 B. 504 C. 584 D. 676
【答案】A
【解析】
【详解】根据盖斯定律可知,反应Ⅰ+反应Ⅲ=反应Ⅱ,所以ΔH2=ΔH1+ΔH3=+162kJ⋅mol−1,反应Ⅱ的反应热=反应物的总键能-生成物的总键能=4×414+4x-2×803-4×436=+162kJ⋅mol−1,x=464kJ⋅mol−1,故选A。
7. 100℃时,向某恒容密闭容器中加入1.6 mol ·L-1的Q后会发生如下反应:2Q(g) M(g) 。其中M的物质的量浓度随时间的变化如图所示。
下列说法错误的是
A. 从反应开始到刚达到平衡时间段内,v(Q)=0.02 mol·L-1·s-1
B. a、b两时刻生成Q的速率:v(a)<v(b)
C. 用Q浓度变化值表示的ab、bc两个时段内的反应速率:v(ab)>v(bc)=0
D. 其他条件相同,起始时将0. 2 mol·L-1氦气与Q混合,则反应达到平衡所需时间少于60 s
【答案】D
【解析】
【分析】根据图像可得,该反应60s时反应达到平衡状态,平衡时,M的浓度为0.6 mol/L,根据反应列“三段式”:
2Q(g) ⇌M(g)
开始(mol/L) 1.6 0
转化(mol/L) 1.2 0.6
60s (mol/L) 0.4 0.6
【详解】A. 根据分析,从反应开始到刚达到平衡时间段内,v(Q)==0.02 mol·L-1·s-1,故A正确;
B. Q为反应物,初始时浓度最大,消耗速率最大,生成速率最小,随着反应的进行,Q的浓度逐渐减小,消耗速率逐渐减慢,生成速率逐渐增大,则a、b两时刻生成Q的速率:v(a)<v(b),故B正确;
C. ab段M的浓度变化量为0.6-0.3=0.3 mol/L,则Q的物质的量浓度变化量为M的两倍=0.3 mol/L×2=0.6mol/L,,反应时间为60s-20s=40s, v(ab)==0.015 mol·L-1·s-1,bc段反应达到平衡状态,M、Q的物质的量浓度变化量为0,则v(bc)=0,则用Q浓度变化值表示的ab、bc两个时段内的反应速率:v(ab)>v(bc)=0,故C正确;
D. 其他条件相同,向某恒容密闭容器中通入0. 2 mol·L-1氦气与Q混合,容器体积不变,Q、M的浓度不变,与原平衡体系等效,则反应达到平衡所需时间仍等于60s,故D错误;
答案选D。
8. 某反应分两步进行:A→B→C,反应过程中的能量变化曲线如图所示,下列有关叙述错误的是
A. 三种化合物的稳定性:C<A<B
B. A→B反应的能量变化取决于与的差
C. A→B是吸热反应,B→C是放热反应
D. A→C反应释放的能量
【答案】A
【解析】
【详解】A.能量越低,物质越稳定,根据图像,能量大小顺序是B>A>C,稳定性的顺序是B<A<C,故A错误;
B.根据图像,A→B反应的△H=(E1-E2)kJ·mol-1,则A→B反应是吸热反应还是放热反应,取决于与的差,故B正确;
C.根据图像,A的总能量小于B的总能量,A→B为吸热反应,B的总能量大于C的总能量,B→C是放热反应,故C正确;
D.根据图像,整个反应为放热反应,A→B反应的△H1=(E1-E2)kJ·mol-1,B→C反应的△H2=(E3-E4)kJ·mol-1,A→C反应的△H=△H1+△H2=[(E1-E2)+(E3-E4)]kJ·mol-1,释放的能量,故D正确;
故选A。
9. 反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如下图所示:
下列有关四种不同反应进程的说法正确的是
A. 进程Ⅰ中正反应活化能逆反应 B. 平衡时P的产率:Ⅰ<Ⅱ
C. 生成P的速率:Ⅱ>Ⅲ D. 进程Ⅳ中,Z是催化剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题干反应历程图可知,进程Ⅰ是一个放热反应,根据反应热=正反应活化能减去逆反应的活化能小于0可知,进程Ⅰ中正反应活化能逆反应,A错误;
B.由题干反应历程图可知,进程Ⅱ中X为催化剂,催化剂只能影响反应速率而不能使平衡发生移动,故平衡时P的产率:Ⅰ=Ⅱ,B错误;
C.由题干反应历程图可知,过程Ⅲ中由S•Y转化为P•Y的活化能高于过程Ⅱ中由S•X转化为P•X的活化能,活化能越大反应速率越慢,故生成P的速率:Ⅱ>Ⅲ ,C正确;
D.由于P·Z没有转化为P+Z,因此Z不是催化剂,D错误;
故答案为:C。
10. 下列叙述与图中甲、乙、丙、丁相符合的是
甲:FeCl3+3KSCN⇌Fe(SCN)3+3KCl
乙:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)
丙:H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)
丁:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)
A. 图甲是向平衡后的溶液中加入少量晶体,反应速率随时间变化的图像
B. 图乙恒容密闭容器中,若起始量相同达平衡时转化率:α(Ⅰ)<α(Ⅱ)
C. 图丙中a改变的条件一定是加入催化剂
D. 图丁中K为化学平衡常数,P点处化学反应速率v正>v逆
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲反应的离子是Fe3+和SCN-离子,K+和Cl-不参与反应,向平衡后的溶液中加入少量KCl晶体,对反应速率没有影响,A错误;
B.图乙恒容密闭容器中,若起始量相同,Ⅰ生成的甲醇大于Ⅱ生成的甲醇,达平衡时转化率:α(Ⅰ)>α(Ⅱ),B错误;
C.图丙反应前后气体系数相等,a改变的条件可能是加入催化剂也可能是增大压强,平衡不移动,反应速率增大,C错误;
D.P点的QC>K,平衡向正反应移动v正>v逆,D正确;
答案选D。
11. 下列关于化学反应速率的说法正确的是
A. 催化剂通过改变反应历程、降低反应活化能,加快反应速率
B. 升高温度使放热反应的正、逆反应速率都增大,且对正反应速率影响更大
C. 增大压强一定可以增大反应速率
D. 其它条件不变时,充入反应物,一定可以加快反应速率
【答案】A
【解析】
【详解】A.催化剂改变了反应历程,降低了反应所需要的活化能,从而增加了活化分子百分数,使反应速率加快,故A项正确;
B.升高温度正、逆反应速率都增大,若该反应正反应为放热反应,对逆反应速率影响更大,故B项错误;
C.对于没有气体参加的反应,增大压强对反应物的浓度几乎没有影响,不会增大化学反应速率,故C项错误;
D.对于有固体、纯液体参与的反应,固体、纯液体在反应中可视为浓度不变,故增加其量并不能改变反应速率,故D项错误;
故本题选A。
12. 硫化氢不稳定易分解。T℃时,在一恒容密闭容器中通入0.2 mol ,发生反应:;。下列说法正确的是
A. 通入,压强增大,正、逆反应速率均增大
B. 该反应的正反应的活化能小于逆反应的活化能
C. 达到平衡后,升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡正向移动
D. 达到平衡后,保持其他条件不变,再通入0.1 mol ,重新达到平衡后,大于上一次平衡时
【答案】D
【解析】
【详解】A.通入He(g),压强增大,但是反应物和生成物的浓度不变,正、逆反应速率均不变,A错误;
B.该反应为吸热反应,则正反应的活化能大于逆反应的活化能,B错误;
C.达到平衡后,升高温度,正反应速率增大,逆反应速率也增大,平衡正向移动,C错误;
D.达到平衡后,保持其他条件不变,再通入0.1molH2(g),H2(g)浓度增大,平衡逆向移动,重新达到平衡后,c(H2)大于上一个平衡,D正确;
故选D。
13. 在恒温恒容密闭容器中,投入一定量X,发生反应:,下列叙述中能说明该反应达到平衡状态的是
①单位时间内生成n mol Z的同时消耗2n mol Y
②Y的浓度不再改变
③Y与Z的物质的量之比为2:1
④2v(Y)正=v(Z)逆
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变
⑥容器内密度不再改变
A. ①②③ B. ①②⑤ C. ②③⑤ D. ②④⑥
【答案】B
【解析】
【详解】恒温恒容密闭容器中,投入一定量X,发生反应::
①单位时间内生成nmolZ的同时消耗2nmolY,即正、逆反应速率相等,说明反应已达平衡,①符合题意;
②Y的浓度不再改变,说明正、逆反应速率相等,反应已达平衡,②符合题意;
③反应开始后Y与Z的物质的量之比一直为2:1,所以Y与Z的物质的量之比为2:1 不能说明反应是否达到平衡,③不符合题意;
④任意时刻2v(Y)正=4v(Z)正,若2v(Y)正=v(Z)逆,则4v(Z)正=v(Z)逆,此时逆反应速率大于正反应速率,反应未达平衡,④不符合题意;
⑤该反应未平衡时m气不变,n气增大,平均相对分子质量减小,因此混合气体的平均相对分子质量不再改变说明反应已达平衡,⑤符合题意;
⑥气体总质量不变,体积不变,容器内密度始终不变,因此容器内密度不再改变,不能说明反应已达平衡,⑥不符合题意;综上所述,①②⑤能说明反应已达平衡,B符合题意;
故选B。
14. 丙烷燃烧可以通过以下两种途径:
途径I:C3H8(g)+ 5O2(g)→ 3CO2 (g)+ 4H2O(l) △H =-a kJ·mol-1
途径II:C3H8(g) → C3H6(g)+ H2(g) △H = +b kJ·mol-1
2C3H6(g)+ 9O2 (g)→ 6CO2 (g)+ 6H2O(l) △H = -c kJ·mol-1
2H2(g)+ O2 (g)=2H2O(l) △H = -d kJ·mol-1(a、b、c、d均为正值)
则有关a、b、c、d的关系正确的是
A. 2b=c+d-2a B. b=c+d-2a
C. 2b=c-d-2a D. b=c+d+2a
【答案】A
【解析】
【详解】试题分析:由途径I:C3H8(g)+ 5O2(g)→ 3CO2 (g)+ 4H2O(l) △H =-a kJ·mol-1可得2C3H8(g)+ 10O2(g)→ 6CO2 (g)+ 8H2O(l) △H =-2a kJ·mol-1,途径II:①C3H8(g) → C3H6(g)+ H2(g)△H = +b kJ·mol-1;②2C3H6(g)+ 9O2 (g)→ 6CO2 (g)+ 6H2O(l)△H = -c kJ·mol-1;③2H2(g)+ O2 (g)=2H2O(l) △H = -d kJ·mol-1(a、b、c、d均为正值)。若把反应①+②+③可得2C3H8(g)+10O2(g)→ 6CO2 (g)+ 8H2O(l),则 △H =(2b-c-d)kJ·mol-1. 由盖斯定律可知,两种途径的热效应是相同的,所以-2a=2b-c-d,即2b=c+d-2a,A正确,本题选A。
二、非选择题(本题共4题,共58分)
15. 已知下列热化学方程式:
①H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.0kJ/mol
②H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8kJ/mol
③C(s)+ O2(g)=CO(g) ΔH=-110.5kJ/mol
④C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol
回答下列各问题:
(1)C的标准燃烧热ΔH=_______。
(2)燃烧10gH2生成液态水,放出的热量为_________。
(3)CO的标准燃烧热ΔH=___________,其热化学方程式为_____________。
(4)发射火箭时用气态肼(N2H4)作燃料,二氧化氮作氧化剂,两者反应生成氮气和气态水。
已知32g N2H4(g)完全发生上述反应放出568kJ的热量,热化学方程式为________________。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. ②.
(4) (或 )
【解析】
【小问1详解】
C的标准燃烧热是指1molC完全燃烧生成二氧化碳所放出的热量,从上述数据可以看出,其为;
【小问2详解】
10gH2的物质的量为=5mol,根据①可知燃烧1mol氢气生成液态水所释放的热量为285.0kJ,所以燃烧10gH2生成液态水,放出的热量为=;
【小问3详解】
根据反应③和反应④,结合盖斯定律可知,反应④-反应③得到的热化学方程式为:CO(g)+ O2(g)= CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol-(-110.5kJ/mol)=,即标准燃烧热为ΔH=;
【小问4详解】
32g N2H4(g)的物质的量为=1mol,则根据题意可书写其热化学方程式为: (或 )。
16. 2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知:1molSO2(g)氧化为1molSO3(g)的ΔH=-99kJ·mol-1。请回答下列问题:
(1)该反应为_______反应(填“放热”或“吸热”),
(2)E表示_______,E的大小对该反应的反应热_______(填“有”或“无”)影响。
(3)该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点_______(填“升高”还是“降低”),△H_______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)图中△H=_______kJ·mol-1。
【答案】(1)放热 (2) ①. 活化能 ②. 无
(3) ①. 降低 ②. 不变
(4)-198
【解析】
【小问1详解】
该反应的ΔH为负数,则该反应为放热反应。
【小问2详解】
从图中可知,E表示SO2的活化能。活化能的大小对反应的反应热没有影响。
【小问3详解】
该反应使用V2O5为催化剂,催化剂可以降低反应的活化能,图中B点降低。催化剂不影响反应热,ΔH不变。
【小问4详解】
已知1molSO2(g)氧化为1molSO3(g)的ΔH=-99kJ/mol,则2molSO2氧化为2molSO3(g)的ΔH=-198kJ/mol。
17. 某化学兴趣小组用50mL0.50mol•L-1盐酸与50mL0.55mol•L-1NaOH溶液进行中和反应的反应热测定实验,实验装置如图。试回答下列问题:
(1)实验时玻璃搅拌器的使用方法是___;不能用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器的理由是__。
(2)某学生记录的实验数据如表所示。(已知:实验中盐酸和氢氧化钠溶液的密度均为1g•cm-3,中和反应后溶液的比热容c=4.18J•g-1•℃-1)
实验序号
起始温度T1/℃
终止温度T2/℃
盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.2
23.3
2
20.2
20.4
23.4
3
20.4
20.6
23.8
依据该学生的实验数据计算,该实验测得反应放出的热量为__J。
(3)下列操作会导致实验结果出现偏差的是___(填标号)。
a.用量筒量取盐酸的体积时仰视读数
b.把量筒中的氢氧化钠溶液分多次倒入盐酸中
c.将50mL0.55mol•L-1氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol•L-1氢氧化钾溶液
d.做本实验的当天室温较高
e.大烧杯的杯盖中间小孔太大
(4)某同学为了省去清洗温度计的麻烦,建议实验时使用两支温度计分别测量酸和碱的温度,你是否同意该同学的观点,为什么?___。
(5)如果将NaOH溶液换成等量的NaOH固体,那么实验中测得中和反应的反应热(△H)___(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(6)如果用60mL0.50mol•L-1盐酸与50mL0.55mol•L-1NaOH溶液进行实验,与上述实验相比,二者所放出的热量___(填“相等”或“不相等”,下同),所求的中和反应H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1) △H的反应热(△H)___。
【答案】(1) ①. 上下搅动 ②. Cu是热的良导体,传热快,热量损失大
(2)1337.6 (3)abe
(4)不同意,因为不同的温度计误差不同
(5)偏小 (6) ①. 不相等 ②. 相等
【解析】
【小问1详解】
实验时为防止打断温度计,玻璃搅拌器的使用方法是上下搅动;Cu是热的良导体,传热快,热量损失大,所以不能用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器,故答案为:上下搅动;Cu是热的良导体,传热快,热量损失大;
【小问2详解】
三次温度差分别为:3.2℃、3.1℃、3.3℃,温度的平均值为3.2℃,溶液的总质量为100g,该实验测得反应放出的热量为Q=,故答案为:1337.6;
【小问3详解】
a.用量筒量取盐酸的体积时仰视读数,使盐酸的体积不准确,会导致实验结果出现偏差,故a选;
b.把量筒中的氢氧化钠溶液分多次倒入盐酸中,会使热量散失,会导致实验结果出现偏差,故b选;
c.将50mL0.55mol•L-1氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol•L-1氢氧化钾溶液,氢氧根的量不变,对实验结果没有影响,故c不选;
d.做本实验的当天室温较高,但测量的是温度差,与室温无关,对实验结果没有影响,故d不选;
e.大烧杯的杯盖中间小孔太大,会使热量散失,会导致实验结果出现偏差,故e选;
故答案为:abe;
【小问4详解】
因为不同的温度计误差不同,所以不能使用两支温度计分别测量酸和喊的温度,故答案为:不同意,因为不同的温度计误差不同;
【小问5详解】
如果将NaOH溶液换成等量的NaOH固体,由于氢氧化钠固体溶解会放出热量,导致放热增多,使实验测得中和反应的反应热(△H)偏小,故答案为:偏小;
【小问6详解】
如果用60mL0.50mol•L-1盐酸与50mL0.55mol•L-1NaOH溶液进行实验,由于试剂的量不同,所放出的热量与上述实验不相等,但中和热是换算成生成1mol水时放出的热量,所求的中和反应的反应热(△H)与上述反应相等,故答案为:不相等;相等。
18. 光化学烟雾中氮氧化合物对环境危害巨大,研究高效处理空气中的NO、NO2、N2O4等意义重大。请回答下列问题:
(1)
某反应的平衡常数表达式为,则该反应的热化学方程式为___________。
(2)已知:反应的速率方程为,
,其中k正、k逆分别是正、逆反应的速率常数。T1℃,在2L恒容密闭容器中充入一定量NO2气体,发生上述反应,测得容器中不同时刻n(NO2)如表所示:
时间/min
0
1
2
3
4
5
n(NO2)/mol
2.00
1.60
1.32
1.14
1.00
1.00
①1~4min内该反应的平均反应速率v(O2)=___________mol·L-1·min-1。
②T1℃下反应达到化学平衡时,___________。
③若将容器的温度调为T2℃,该温度下k正=k逆,则T1___________(填“<”、“>”或“=”)T2。
(3)将4molN2O4(g)通入2L恒容密闭容器中,只发生反应,平衡体系中N2O4的体积分数(φ)随温度的变化如图所示。
①下列说法正确的是___________(填标号)。
a.其他条件不变,温度升高,混合气体颜色变深
b.平衡后再通入4molN2O4(g),N2O4(g)的平衡转化率会减小
c.逆反应速率:A>B
②T2℃时,N2O4的平衡转化率为___________。
③若其他条件不变,将原容器改为恒容绝热容器,达到平衡时,与原平衡相比,NO2的体积分数___________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
【答案】(1)
(2) ①. 0.05 ②. 0.25 ③. <
(3) ①. ab ②. 25% ③. 减小
【解析】
【小问1详解】
根据平衡常数表达式为,该反应的化学方程式为,分别对题干两个方程编号为①②,由盖斯定律,反应①+②可得该反应的热化学方程式为;
【小问2详解】
①由表中数据,1~4min内∆n(NO2)=1.60-1.00=0.6mol,,根据速率之比等于系数比,该反应的平均反应速率v(O2)= ;
②列三段式:,T1℃的化学平衡常数,达到化学平衡时v正=v逆,,;
③如果将温度变为T2℃,该温度下k正=k逆,得到K=1,平衡常数变大,说明平衡正向移动,该反应是吸热反应,所以T1< T2;
【小问3详解】
①a.据图可知,升高温度N2O4的体积分数减小,说明平衡正向移动,c(NO2)增大,混合气体颜色变深,故a正确;
b.平衡后再通入4molN2O4(g),建立等效平衡,相当于增大压强,平衡逆向移动,则N2O4(g)的平衡转化率会减小,故b正确;
c.B点N2O4的体积分数小于A点,说明B点n(N2O4)较小、n(NO2)增大,生成物浓度较大则逆反应速率较大,则逆反应速率:A<B,故c错误;
故选ab;
②T2℃时,N2O4的体积分数为60%,列三段式,则,解得x=1,N2O4的平衡转化率为;
③若其他条件不变,将原容器改为恒容绝热容器,由于该反应的正反应是放热反应,升高温度,化学平衡逆向移动,达到平衡时,与原平衡相比,NO2的体积分数减小。
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靖远四中2024-2025学年度第一学期10月月考
高二化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 Si-28 S-32 Cl-35.5 Ca-40 Fe-56 Cu-64
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42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. 《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。”下列反应中能量变化与上述不一致的是
A. 甲烷燃烧 B. 铝热反应 C. 碳酸钙高温分解 D. 酸碱中和
2. 下列有关说法正确的是
A. “焓”是指物质所具有的内能
B. 根据能量守恒定律,反应物的总能量等于生成物的总能量
C. 动物体内葡萄糖被氧化是葡萄糖的总内能完全转变成CO2和H2O的总内能
D. 相同质量的水具有的内能:固体>液体>气体
3. 下列关于化学反应与能量的说法中,不正确的是
A. 化学反应必然伴随发生能量变化
B. C(石墨,s)=C(金刚石,s) ,说明石墨比金刚石稳定
C. 可以用氢氧化钠和醋酸来测定中和反应反应热
D. 一个化学反应中,反应物总能量大于生成物的总能量时,反应放热,
4. 25℃、101 kPa时,1 g甲醇完全燃烧生成CO2和液态H2O,同时放出22.68 kJ热量。下列表示该反应的热化学方程式中正确的是
A. 2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H=+1451.52 kJ·mol-1
B. CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.76 kJ·mol-1
C. 2CH3OH+O2=2CO2+4H2O △H=-22.68 kJ·mol-1
D. CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-725.76 kJ·mol-1
5. 关于热化学方程式,下列说法正确的是
A. 标准状况下,完全燃烧生成液态水,放出热量,则燃烧热的热化学方程式为:
B. ,则金刚石比石墨稳定
C. 和反应的中和热,
D. 500℃、下,和充分反应生成并放热,则热化学方程式为:
6. 氢能是最具应用前景的能源之一,甲烷-水蒸气催化重整制氢是一种制高纯氢的方法,其涉及的主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
已知:在、298K条件下,断开1molAB(g)分子中的化学键,使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为A—B键的键能。某些化学键的键能如下表:
化学键
C—H
C=O
H—O
H—H
键能
414
803
x
436
则x的值是
A. 464 B. 504 C. 584 D. 676
7. 100℃时,向某恒容密闭容器中加入1.6 mol ·L-1的Q后会发生如下反应:2Q(g) M(g) 。其中M的物质的量浓度随时间的变化如图所示。
下列说法错误的是
A. 从反应开始到刚达到平衡时间段内,v(Q)=0.02 mol·L-1·s-1
B. a、b两时刻生成Q的速率:v(a)<v(b)
C. 用Q浓度变化值表示的ab、bc两个时段内的反应速率:v(ab)>v(bc)=0
D. 其他条件相同,起始时将0. 2 mol·L-1氦气与Q混合,则反应达到平衡所需时间少于60 s
8. 某反应分两步进行:A→B→C,反应过程中的能量变化曲线如图所示,下列有关叙述错误的是
A. 三种化合物的稳定性:C<A<B
B. A→B反应的能量变化取决于与的差
C. A→B是吸热反应,B→C是放热反应
D. A→C反应释放的能量
9. 反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如下图所示:
下列有关四种不同反应进程的说法正确的是
A. 进程Ⅰ中正反应活化能逆反应 B. 平衡时P的产率:Ⅰ<Ⅱ
C. 生成P的速率:Ⅱ>Ⅲ D. 进程Ⅳ中,Z是催化剂
10. 下列叙述与图中甲、乙、丙、丁相符合的是
甲:FeCl3+3KSCN⇌Fe(SCN)3+3KCl
乙:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)
丙:H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)
丁:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)
A. 图甲是向平衡后的溶液中加入少量晶体,反应速率随时间变化的图像
B. 图乙恒容密闭容器中,若起始量相同达平衡时转化率:α(Ⅰ)<α(Ⅱ)
C. 图丙中a改变的条件一定是加入催化剂
D. 图丁中K为化学平衡常数,P点处化学反应速率v正>v逆
11. 下列关于化学反应速率的说法正确的是
A. 催化剂通过改变反应历程、降低反应活化能,加快反应速率
B. 升高温度使放热反应的正、逆反应速率都增大,且对正反应速率影响更大
C. 增大压强一定可以增大反应速率
D. 其它条件不变时,充入反应物,一定可以加快反应速率
12. 硫化氢不稳定易分解。T℃时,在一恒容密闭容器中通入0.2 mol ,发生反应:;。下列说法正确的是
A. 通入,压强增大,正、逆反应速率均增大
B. 该反应的正反应的活化能小于逆反应的活化能
C. 达到平衡后,升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡正向移动
D. 达到平衡后,保持其他条件不变,再通入0.1 mol ,重新达到平衡后,大于上一次平衡时
13. 在恒温恒容密闭容器中,投入一定量X,发生反应:,下列叙述中能说明该反应达到平衡状态的是
①单位时间内生成n mol Z的同时消耗2n mol Y
②Y的浓度不再改变
③Y与Z的物质的量之比为2:1
④2v(Y)正=v(Z)逆
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变
⑥容器内密度不再改变
A. ①②③ B. ①②⑤ C. ②③⑤ D. ②④⑥
14. 丙烷燃烧可以通过以下两种途径:
途径I:C3H8(g)+ 5O2(g)→ 3CO2 (g)+ 4H2O(l) △H =-a kJ·mol-1
途径II:C3H8(g) → C3H6(g)+ H2(g) △H = +b kJ·mol-1
2C3H6(g)+ 9O2 (g)→ 6CO2 (g)+ 6H2O(l) △H = -c kJ·mol-1
2H2(g)+ O2 (g)=2H2O(l) △H = -d kJ·mol-1(a、b、c、d均为正值)
则有关a、b、c、d的关系正确的是
A. 2b=c+d-2a B. b=c+d-2a
C. 2b=c-d-2a D. b=c+d+2a
二、非选择题(本题共4题,共58分)
15. 已知下列热化学方程式:
①H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.0kJ/mol
②H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8kJ/mol
③C(s)+ O2(g)=CO(g) ΔH=-110.5kJ/mol
④C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol
回答下列各问题:
(1)C的标准燃烧热ΔH=_______。
(2)燃烧10gH2生成液态水,放出的热量为_________。
(3)CO的标准燃烧热ΔH=___________,其热化学方程式为_____________。
(4)发射火箭时用气态肼(N2H4)作燃料,二氧化氮作氧化剂,两者反应生成氮气和气态水。
已知32g N2H4(g)完全发生上述反应放出568kJ的热量,热化学方程式为________________。
16. 2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知:1molSO2(g)氧化为1molSO3(g)的ΔH=-99kJ·mol-1。请回答下列问题:
(1)该反应为_______反应(填“放热”或“吸热”),
(2)E表示_______,E的大小对该反应的反应热_______(填“有”或“无”)影响。
(3)该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点_______(填“升高”还是“降低”),△H_______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)图中△H=_______kJ·mol-1。
17. 某化学兴趣小组用50mL0.50mol•L-1盐酸与50mL0.55mol•L-1NaOH溶液进行中和反应的反应热测定实验,实验装置如图。试回答下列问题:
(1)实验时玻璃搅拌器的使用方法是___;不能用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器的理由是__。
(2)某学生记录的实验数据如表所示。(已知:实验中盐酸和氢氧化钠溶液的密度均为1g•cm-3,中和反应后溶液的比热容c=4.18J•g-1•℃-1)
实验序号
起始温度T1/℃
终止温度T2/℃
盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.2
23.3
2
20.2
20.4
23.4
3
20.4
20.6
23.8
依据该学生的实验数据计算,该实验测得反应放出的热量为__J。
(3)下列操作会导致实验结果出现偏差的是___(填标号)。
a.用量筒量取盐酸的体积时仰视读数
b.把量筒中的氢氧化钠溶液分多次倒入盐酸中
c.将50mL0.55mol•L-1氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol•L-1氢氧化钾溶液
d.做本实验的当天室温较高
e.大烧杯的杯盖中间小孔太大
(4)某同学为了省去清洗温度计的麻烦,建议实验时使用两支温度计分别测量酸和碱的温度,你是否同意该同学的观点,为什么?___。
(5)如果将NaOH溶液换成等量的NaOH固体,那么实验中测得中和反应的反应热(△H)___(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(6)如果用60mL0.50mol•L-1盐酸与50mL0.55mol•L-1NaOH溶液进行实验,与上述实验相比,二者所放出的热量___(填“相等”或“不相等”,下同),所求的中和反应H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1) △H的反应热(△H)___。
18. 光化学烟雾中氮氧化合物对环境危害巨大,研究高效处理空气中的NO、NO2、N2O4等意义重大。请回答下列问题:
(1)
某反应的平衡常数表达式为,则该反应的热化学方程式为___________。
(2)已知:反应的速率方程为,
,其中k正、k逆分别是正、逆反应的速率常数。T1℃,在2L恒容密闭容器中充入一定量NO2气体,发生上述反应,测得容器中不同时刻n(NO2)如表所示:
时间/min
0
1
2
3
4
5
n(NO2)/mol
2.00
1.60
1.32
1.14
1.00
1.00
①1~4min内该反应的平均反应速率v(O2)=___________mol·L-1·min-1。
②T1℃下反应达到化学平衡时,___________。
③若将容器的温度调为T2℃,该温度下k正=k逆,则T1___________(填“<”、“>”或“=”)T2。
(3)将4molN2O4(g)通入2L恒容密闭容器中,只发生反应,平衡体系中N2O4的体积分数(φ)随温度的变化如图所示。
①下列说法正确的是___________(填标号)。
a.其他条件不变,温度升高,混合气体颜色变深
b.平衡后再通入4molN2O4(g),N2O4(g)的平衡转化率会减小
c.逆反应速率:A>B
②T2℃时,N2O4的平衡转化率为___________。
③若其他条件不变,将原容器改为恒容绝热容器,达到平衡时,与原平衡相比,NO2的体积分数___________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
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