内容正文:
高二年级十月月考试题
化学
本试题满分100分,答题时间75分钟,共18题。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16
一、选择题(每题3分,共42分)
1. 下列有关中和反应反应热测定实验的说法正确的是
A. 温度计能代替玻璃搅拌器,用于搅拌反应物
B. 强酸与强碱反应生成1molH2O(l)释放的热量都约为57.3kJ
C. 测定中和反应反应热实验中,读取混合溶液不再变化的温度为终止温度
D. 某同学通过实验测得盐酸和NaOH溶液反应生成1molH2O(1)放出的热量为52.3kJ,造成这结果的原因不可能是所用酸、碱溶液浓度过大
【答案】D
【解析】
【详解】A.温度计不能代替玻璃搅拌器,只能用于测量溶液的温度,A项错误;
B.强酸与强碱发生中和反生成1molH2O(l)时,放出的热量不一定等于57.3kJ,如浓硫酸与NaOH溶液反应生成1molH2O(l)时,放出的热量大于57.3kJ,B项错误;
C.测定中和反应反应热时,应读取混合溶液的最高温度,C项错误;
D.浓酸或浓碱溶于水时会放热,则生成1mol H2O(l)时放出的热量大于57.3kJ,D项正确;
故选D。
2. 肼()是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂化学键所需的能量():为942、为500、为154,断裂所需的能量()是
A. 391 B. 416 C. 516 D. 658
【答案】A
【解析】
【详解】化学反应中旧键断裂吸收能量,新键生成释放能量,根据图中内容,可以看出断键吸收的能量为2752kJ/mol-534kJ/mol=2218kJ/mol,设断裂1molN-H键所需的能量为a,旧键断裂吸收的能量:154kJ+4akJ+500kJ=2218kJ,解得a=391kJ,故选A。
3. 下列关于化学反应与能量的说法正确的是
A. 已知正丁烷的燃烧热为2878 ,则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为
B. 已知在一定条件下,2 mol 与1 mol 充分反应后,释放出98 kJ的热量,则其热化学方程式为
C. 已知稀盐酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水时,放出的热量为57.3 kJ,则表示稀硫酸与稀NaOH溶液反应的热化学方程式为
D. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ,则金刚石比石墨稳定
【答案】C
【解析】
【详解】A.燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物放出的热量,则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为 ,A错误;
B.可逆反应有限度,充分反应释放的热量不等于完全反应释放的热量,即的,B错误;
C.中和热指在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水所释放的热量,则表示稀硫酸与稀NaOH溶液反应的热化学方程式为 ,C正确;
D.物质具有的能量越低,物质就越稳定,C(石墨,s)=C(金刚石,s) ,说明石墨能量更低更稳定,D错误;
故选C。
4. 下列选项正确的是
A. 图①可表示的能量变化
B. 图②中表示碳的燃烧热
C. 实验的环境温度为,将物质的量浓度相等、体积分别为的、溶液混合,测得混合液的最高温度如图③所示(已知)
D. 已知稳定性:某反应由两步构成:,反应过程中的能量变化曲线如图④所示
【答案】D
【解析】
【详解】A.图示中反应物的总能量比生成物高,表示的反应为放热反应,而为吸热反应,与图示能量变化不一致,故A错误;
B.碳的燃烧热是指1molC完全燃烧生成二氧化碳放出的热量,图中C的燃烧产物是CO,表示的不是碳的燃烧热,故B错误;
C.酸碱中和反应为放热反应,物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合,V1+V2=60mL,则V1=20mL,V2=40mL时硫酸与氢氧化钠恰好完全反应,放出的热量最多,即横坐标为40时的温度应该最高,实际反应与图象不符,故C错误;
D.已知稳定性顺序为B<A<C,物质的总能量越低越稳定,则物质具有的能量B>A>C,图示中表示的能量变化曲线符合实际,故D正确;
故选:D。
5. 热化学离不开实验,更离不开对反应热的研究。下列有关说法正确的是
图1
图2
图3
A. 向图1的试管A中加入某一固体和液体,若注射器的活塞右移,说明A中发生了放热反应
B. 将图1虚框中的装置换为图2装置,若注射器的活塞右移,说明锌粒和稀硫酸的反应为放热反应
C. 由图3可知,反应①的小于反应②的
D. 由图3可知,
【答案】C
【解析】
【详解】A.很多物质溶解过程也是放热的,故向图1的试管A中加入某一固体和液体,若注射器的活塞右移,不能说明A中发生了放热反应,A错误;
B.由于锌粒与稀硫酸反应生成了H2,使注射器的活塞右移,故将图1虚框中的装置换为图2装置,若注射器的活塞右移,不能说明锌粒和稀硫酸的反应为放热反应,B错误;
C.气态的硫的能量比固态硫的高,故反应①放出的热量比反应②的多,故由图3可知,反应①的小于反应②的,C正确;
D.反应①+反应②≠过程③,故由图3可知,,应该是反应②=过程③+反应①,即,D错误;
故答案为:C。
6. 某密闭容器中发生反应:,某一过程中反应速率与时间的关系如图所示,段为化学平衡状态,改变物质的浓度、压强、温度或催化剂等外界条件,平衡常数一定变化的时间段是
A. B.
C. D. 和
【答案】A
【解析】
【分析】段为化学平衡状态,时,正、逆反应速率均加快,且逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向移动,若是增大压强,则平衡逆移,不符合;若是增加浓度,则速率没有断点,不符合;则改变的条件是升高温度,升高温度平衡逆移,该反应为放热反应;段的反应速率比t2~t3段快,但平衡不移动,则改变的条件是加入催化剂;段,有断点,反应速率降低,平衡逆移,则改变的条件是减小压强,由此分析回答。
【详解】A.由分析可知,时间段改变的条件是升高温度,且反应是放热反应,故平衡常数减小,A符合题意;
B.由分析可知,时间段改变的条件是催化剂,平衡不移动,故平衡常数不变,B不符合题意;
C.由分析可知,时间段改变的条件是减小压强,平衡常数只与温度有关,K不变,C不符合题意;
D.由选项C可知,时间段K不变,D不符合题意;
故选A。
7. 某课外兴趣小组用浓度均为的溶液和稀硫酸探究影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下表。下列说法不正确的是
实验
编号
反应温
度/℃
液体体积
稀硫酸
①
25
10
20
0
②
25
V
20
5
③
50
10
20
0
A. 该实验的化学方程式为
B. 实验①和②是探究溶液浓度对反应速率的影响,
C. 实验①和③是探究温度对反应速率的影响
D. 实验①②③产生浑浊的时间分别为,则
【答案】D
【解析】
【详解】A.硫代硫酸钠与稀硫酸发生歧化反应,生成硫酸钠、硫沉淀、二氧化硫和水,给出的化学方程式书写正确,A正确;
B.探究浓度对反应速率的影响需控制其他变量一致,保持溶液总体积相同,实验①总体积为,因此,B正确;
C.实验①和③反应物的用量、浓度均相同,只有温度不同,可探究温度对反应速率的影响,C正确;
D.反应速率越快,产生浑浊的时间越短。③温度最高,反应速率最快,最小;①的浓度大于②,反应速率①>②,故,因此时间顺序为,D错误。
8. 对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,下列说法正确的是
A. 使用V2O5作催化剂,降低了反应的活化能,增大了单位体积内活化分子的数目
B. 增加氧气的浓度,能够增大活化分子百分数
C. 只要选择适宜的条件,SO2和O2就能全部转化为SO3
D. 升高温度能加快反应速率,提高SO2的平衡转化率
【答案】A
【解析】
【详解】A.使用V2O5作催化剂,降低了反应的活化能,增大了单位体积内活化分子的数目,增大了活化分子百分数,故A正确;
B.增加氧气的浓度,增大了单位体积内活化分子数目,活化分子百分数不变,故B错误;
C.该反应为可逆反应,具有一定的反应限度,SO2和O2不能全部转化为SO3,故C错误;
D.该反应为放热反应,升高温度能加快反应速率,平衡往逆反应方向移动,降低了SO2的平衡转化率,故D错误。
答案为A。
9. 下列化工生产中,与化学平衡移动原理无关的是
A. 海水提溴工艺中,通入氯气之前加稀硫酸酸化海水
B. 工业用氢气和氯气制备盐酸,选择“点燃”而不选择“光照”
C. 工业合成氨采用循环利用尾气中的N2和H2
D. 接触法制硫酸时,充入适当过量的空气氧化SO2
【答案】B
【解析】
【详解】A.酸化海水,抑制氯气与水反应,使平衡向左移动,运用平衡移动原理,A不合题意;
B.氢气和氯气制备盐酸的条件,选择点燃,不选择光照,从反应安全和可控性、速率角度考虑,未运用平衡移动原理,B符合题意;
C.合成氨循环利用尾气中的N2和H2,提高平衡转化率,运用平衡移动原理,C不合题意;
D.接触法制硫酸通入过量的空气,即提高氧气浓度,增大SO2平衡转化率,运用平衡移动原理,D不合题意;
故选B。
10. NH3原NO,其反应过程与能量关系如图1所示;有氧条件下,Fe3+催化NH3还原NO的反应历程如图2所示。下列说法正确的是
A. 图1所示热化学方程式为
B. 图1所示反应产物中氧化产物与还原产物物质的量之比为2:3
C. 图2所示过程中的物质的量减少
D. 图2所示过程生成1mol氮气,转移电子的数目为2.4mol
【答案】B
【解析】
【详解】A.热化学方程式为4NH3(g)+6NO(g)═5N2(g)+6H2O(g)ΔH=正反应活化能-逆反应活化能=(a-b)kJ/mol,A错误;
B.图1所示反应方程式为:4NH3(g)+6NO(g)═5N2(g)+6H2O(g),反应产物中氧化产物与还原产物为N2,其中有4个N被氧化,6个N被还原,故氧化产物与还原产物物质的量之比为2:3,B正确;
C.由题干图示信息可知,图2所示过程中作催化剂,故其物质的量在反应前后保持不变,C错误;
D.由题干图示信息可知,图2所示过程发生的总反应为:4NH3+4NO+O24N2+6H2O,故生成1mol氮气,转移电子的数目为3mol,D错误;
故答案为:B。
11. 甲醇作为新型清洁可再生燃料,可通过反应:来合成,反应过程中的能量变化如图所示。已知、的燃烧热()依次为、。下列说法正确的是
A.
B. 若产物为,相应的焓变为,则
C. 相同条件下,完全燃烧比完全燃烧放出的热量少
D. 若反应的焓变为,则
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,,A错误;
B.若产物为,能量低于,放出热量多,,B错误;
C.相同条件下,完全燃烧比完全燃烧放出的热量多,C错误;
D.设题干中为反应①,已知、的燃烧热()依次为、,则④,⑤,根据盖斯定律反应③()=①+④-⑤,=-90+()-()=-93,则,D正确;
故选D。
12. 一定条件下的密闭容器中:,平衡时测得A的浓度为0.50 mol/L。保持温度不变,将容积扩大到原来的两倍,再达平衡时,测得A的浓度为0.30 mol/L。下列说法正确的是
A. B. 平衡向正反应方向移动
C. B的浓度增大 D. C的体积分数减小
【答案】D
【解析】
【分析】将容器的容积扩大到原来的两倍,若平衡不移动,A的浓度应为0.25mol/L,现A的浓度从0.25mol/L增加到0.30mol/L,说明平衡逆向移动,据此分析解题。
【详解】A.根据分析,减压平衡逆向移动,则,故A错误;
B.根据分析,平衡逆向移动,故B错误;
C.将容器的容积扩大,体积扩大使B的浓度减小的影响大于平衡逆向移动使B的浓度增大的影响,因此总的结果是B的浓度减小,故C错误;
D.根据分析,减压平衡逆向移动,则C的体积分数减小,故D正确;
故选D。
13. 汽车尾气净化器中发生可逆反应:2NO(g) +2CO(g)N2(g) +2CO2(g) ΔH = -746.8 kJ·mol-1下列有关说法正确的是
A. 加入催化剂,上述反应的反应热ΔH小于-746.8 kJ ·mol-1
B. 增大NO浓度,平衡正向移动,平衡常数增大
C. 加入催化剂,有利于提高平衡前单位时间内NO的转化率
D. 降低温度,平衡正向移动,v正增大,v逆减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.催化剂只能将改变反应的活化能,并不能改变焓变,故A不选;
B.增大NO浓度,平衡正向移动;但平衡常数只与温度有关,与反应物浓度无关,故B不选;
C.加入催化剂,化学反应速率增大,有利于提高平衡前单位时间内NO的转化率,故选C;
D.由反应2NO(g) +2CO(g)N2(g) +2CO2(g) ΔH = -746.8 kJ·mol-1可知,该反应为放热反应,降低温度平衡逆向移动;但降低温度化学反应速率均降低,故D不选。
答案选C
14. 一定温度下,溶液发生催化分解。不同时刻测得生成的体积(已折算为标准状况)如下表,下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)
0
2
4
6
8
10
0.0
9.9
17.2
22.4
26.5
29.9
A. 的平均反应速率:
B. 的平均反应速率较的平均反应速率更快
C. 反应至时,
D. 反应至时,分解了50%
【答案】C
【解析】
【详解】A.生成氧气的物质的量为1×10-3mol,消耗H2O2的物质的量为2×10-3mol,平均反应速率:,故A正确;
B.内生成17.2mL氧气,内生成9.3mL氧气,所以的平均反应速率较的平均反应速率更快,故B正确;
C.反应至时,生成氧气的物质的量为1×10-3mol,消耗H2O2的物质的量为2×10-3mol,,故C错误;
D.反应至时,生成氧气的物质的量为1×10-3mol,消耗H2O2的物质的量为2×10-3mol,分解率为50%,故D正确;
选C。
二、填空题
15. 回答下列问题。
(1)请认真观察下图,图中所示反应是______(填“吸热”或“放热”)反应,该反应的______kJ、mol(用含、的代数式表示);下列6个反应中,不符合示意图描述的反应的是______(填字母)。
A.铝热反应 B.灼热的碳与反应 C.盐酸与NaOH反应
D.Na与反应 E.溶液与盐酸反应 F.溶液与盐酸反应
(2)已知碳的燃烧热,氢气的燃烧热,一氧化碳的燃烧热,请写出表示碳的燃烧热的热化学方程式_____________________________,那么反应______(用含a、b的代数式表示)。
(3)用50mL0.50mol/L盐酸与溶液在如图所示的装置中进行中和反应,测定中和反应的反应热。装置中隔热层的作用是_________________________________,如果用盐酸与溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量______(填“相等”或“不相等”)。假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是,又知中和反应后生成的溶液的比热容。为了计算中和反应的反应热,某学生的实验记录数据如下:
实验
序号
反应物的温度/℃
反应后体系
的温度
盐酸
氢氧化钠溶液
1
20.0
20.1
23.2
2
20.2
20.4
23.4
3
20.3
20.3
24.2
4
20.5
20.6
23.6
依据该学生的实验数据,计算该实验中生成1mol水时放出的热量为______(结果保留一位小数)。
(4)下列操作可能造成测定值偏小的是______。
A. 向酸溶液中缓缓加入碱溶液,并搅拌均匀。
B. 用量筒量取盐酸时仰视读数
C. 分多次将NaOH溶液倒入内筒中
D. 温度计测量了盐酸的温度后直接测量NaOH溶液的温度
【答案】(1) ①. 放热 ②. ③. BF
(2) ①. ②.
(3) ①. 减少实验过程中的热量损失 ②. 不相等 ③. 51.8kJ (4)ACD
【解析】
【小问1详解】
观察图示可知,反应物的总能量()高于生成物的总能量(),因此该反应为放热反应;反应的焓变 。选项中,铝热反应、盐酸与NaOH反应、Na与反应、溶液与盐酸反应均为放热反应;灼热的碳与反应、溶液与盐酸反应为吸热反应,不符合示意图描述,故选BF。
【小问2详解】
燃烧热是指 纯物质完全燃烧生成指定稳定产物时放出的热量,碳的燃烧热为 ,其热化学方程式为 ①;由氢气和一氧化碳的燃烧热可得: ②; ③;根据盖斯定律,由 ① - ③ - ② 可得 ,其 。
【小问3详解】
装置中隔热层的作用是保温、隔热,减少实验过程中的热量损失。若改用 盐酸,反应生成的液态水增多,放出的总热量增加,故所放出的热量不相等。
四次实验的温差分别为:
第1次:
;
第2次:
;
第3次:
(误差较大,舍去);
第4次:
。
有效温差平均值为 。
反应放出的热量 。
生成水的物质的量 。
生成 水放出的热量为 。
【小问4详解】
A.缓缓加入碱溶液会导致热量散失,测得温差偏小,测定值偏小,A正确;
B.仰视读数会导致量取的盐酸体积偏大,反应生成的水增多,放出热量偏大,测定值偏大,B错误;
C.分多次倒入NaOH溶液会导致热量散失,测定值偏小,C正确;
D.温度计未洗净直接测量NaOH溶液,会发生中和反应放热,使NaOH初始温度偏高,测得温差偏小,测定值偏小,D正确。
故答案选ACD。
16. 催化加氢可以制、等,在减少排放的同时可生产出高附加值的化学品。涉及的反应有:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
(1)请根据以上信息计算:反应Ⅲ的______,______(用含、的代数式表示)。
(2)在某催化剂作用下,催化加氢制的反应历程如下。
该历程中的最大能垒(活化能)为______,对应步骤的反应为_________________________________。
(3)不同催化剂作用下,加氢制反应的(为速率常数)随温度的关系如图所示。已知,其中为活化能,为截距。
催化效果较好的催化剂为______。
(4)T℃下,将和通入容积为2L的恒容密闭容器中仅发生反应Ⅰ,经过5min,反应达到平衡状态。
①上述反应Ⅰ的平衡常数的表达式为______;下列叙述不能证明反应Ⅰ达到化学平衡状态的是____________(填标号)。
A.容器内压强不变 B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变 D.混合气体中和的质量比不变
②一定温度下,下列措施能提高平衡转化率的是______(填字母)。
A.增大和的投料比 B.减小容器体积
C.升高温度 D.加入高效催化剂
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. ②.
(3)
(4) ①. ②. BD ③. AB
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应Ⅲ可由反应Ⅰ减去反应Ⅱ得到(即 反应Ⅲ = 反应Ⅰ - 反应Ⅱ)。因此,反应Ⅲ的焓变 ;同理,反应的平衡常数 ;
【小问2详解】
反应历程中,各步骤的能垒(活化能)等于过渡态相对能量减去反应物相对能量。计算各步骤能垒:
第一步:;
第二步:;
第三步:;
第四步:;
对比可知,最大能垒为 ;其对应步骤的反应为 ;
【小问3详解】
根据阿伦尼乌斯公式变形 可知,在相同温度(即横坐标相同)下,纵坐标 的值越大,反应的速率常数 越大,说明反应速率越快,催化剂的催化效果越好。由图可知, 对应的 最大,故其催化效果最好;
【小问4详解】
① 反应Ⅰ的平衡常数表达式为生成物平衡浓度幂之积与反应物平衡浓度幂之积的比值,即 ;
A.该反应是气体分子数减少的反应,恒容条件下压强不变说明气体总物质的量不再改变,能证明达到平衡;
B.恒容密闭容器中气体总质量不变,体积不变,混合气体的密度始终保持不变,不能证明达到平衡;
C.气体总质量不变,但反应过程中气体总物质的量会改变,当平均相对分子质量不变时,说明总物质的量不再改变,能证明达到平衡;
D.反应体系中仅发生反应Ⅰ, 和 始终按 的物质的量比例生成,两者的质量比始终为 ,不随反应进行而改变,不能证明达到平衡;
故答案为BD;
② A.增大 和 的投料比,相当于增加 的浓度,平衡正向移动,能提高 的平衡转化率,正确;
B.减小容器体积即增大体系压强,平衡向气体分子数减少的方向(正向)移动,能提高 的平衡转化率,正确;
C.该反应的正反应为放热反应(),升高温度平衡逆向移动, 的平衡转化率降低,错误;
D.加入高效催化剂只能加快反应速率,不改变化学平衡状态, 的平衡转化率不变,错误;
故答案为AB。
17. 回答下列问题
(1)已知:830℃时,反应的平衡常数为1.0,在容积为VL的密闭容器中,将混合加热到830℃,反应5min后达到平衡,则的转化率为______,内,______;若向该平衡体系中再通入1molCO和,则此时刻反应______(填“正向进行”或“逆向进行”或“达平衡”)。
(2)在密闭容器中,使1molX和4molY混合发生下列反应:。
①反应过程中X和Y的转化率之比______1(填“>”“<”或“=”)。
②当达到平衡时,保持恒温,压缩容器体积,平衡将______(填“正向”“逆向”或“不”)移动,若升高温度,该反应的化学平衡常数变小,则该反应的______0(填“>”、“<”或“=”)。
(3)在密闭真空容器中发生反应:达到平衡。保持温度不变,缩小容器容积,体系重新达到平衡,则浓度______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)已知反应:。其他条件相同时,该反应使用两种不同催化剂,反应相同的反应时间,测得的转化率随温度变化的影响如图所示。
①工业生产中应选择的温度和催化剂分别是______、______。
②温度高于320℃时,转化率减小的原因可能是_________________________________。
【答案】(1) ①. 20% ②. ③. 正向进行
(2) ①. > ②. 正向 ③. <
(3)不变 (4) ①. 320℃ ②. 催化剂2 ③. 升温使催化剂活性降低(或温度升高平衡逆向移动)
【解析】
【小问1详解】
设平衡时转化物质的量为,列三段式如下:
平衡常数,解得;
转化率为;
反应速率;
加入新物质前,容器内初始组成为,,和各反应0.8 mol,平衡时剩余 mol 和mol ,生成0.8 mol 和0.8 mol ,体系中增加了,计算浓度商,反应需要继续正向进行,使得浓度商增大,才能达到平衡。
【小问2详解】
① 设X转化,则Y转化,转化率之比;
② 压缩体积,压强增大,该反应正反应是气体分子数减少的反应,增大压强平衡正向移动;升高温度减小,说明升高温度平衡逆向移动,正反应放热,故;
【小问3详解】
该反应的平衡常数,温度不变,不变,因此重新平衡后浓度不变。
【小问4详解】
① 由图可知,相同温度下催化剂2作用下转化率更高,且时转化率达到最高,因此选择、催化剂2;
② 该反应,正反应放热,升高温度平衡逆向移动,同时温度过高会降低催化剂活性,因此温度高于时转化率减小。
18. 回答下列问题
(1)800℃时,在体积2L的密闭容器中发生反应随时间的变化如下表:
时间(s)
0
1
2
3
4
5
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
①如图中A点处,v(正)______(逆)(填“<”、“=”或“>”)。
②图中表示的变化的曲线是______,结合图表可知前2s内______。
③下列不能使该反应的反应速率增大的是______。
A.及时分离出气体 B.适当升高温度 C.增大的浓度 D.选择高效的催化剂
(2)某研究性学习小组利用溶液和酸性溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”,实验如下:(不考虑溶液混合所引起的体积缩小)
实验
序号
实验温
度/K
参加反应的物质
溶液颜色
褪至无色时
所需时间
溶液
溶液
A
293
2
0.02
4
0.1
0
6
B
2
0.02
3
0.1
8
C
313
2
0.02
0.1
1
t
①通过实验A、B,可探究出浓度的改变对反应速率的影响,通过实验______(实验序号)可探究出温度变化对化学反应速率的影响。
②C组实验中溶液褪色时间t______(填“<”、“=”或“>”)8s,C组实验的反应速率______。(用含有t的式子表示)
③同学们在实验中发现反应速率总是如图所示,其中时间内速率变快的主要原因可能是:
①产物(或是反应的催化剂:②_________________________________。
【答案】(1) ①. > ②. b ③. 0.0015mol/(L·s) ④. A
(2) ①. BC ②. < ③. ④. 该反应为放热反应
【解析】
【小问1详解】
① 图中A点时,反应物浓度仍在减小,生成物浓度仍在增大,说明反应正向进行,尚未达到平衡状态,因此正反应速率大于逆反应速率,即;
② 根据表格数据,平衡时。根据化学方程式可知,生成的的物质的量也为,其平衡浓度为。图中曲线b的平衡浓度趋近于,故表示变化的是曲线b;前2s内,的物质的量减少了,则消耗的的物质的量为,故;
③ A.及时分离出气体,生成物浓度减小,反应速率会减小,A符合题意;
B.适当升高温度,反应速率增大,B不符合题意;
C.增大反应物的浓度,反应速率增大,C不符合题意;
D.选择高效的催化剂,反应速率增大,D不符合题意;
故答案为A;
【小问2详解】
① 探究温度对反应速率的影响时,必须保证其他条件(如各物质的浓度)完全相同,只有温度不同。对比实验B和实验C,当时,两组实验的混合溶液总体积均为,各反应物浓度完全相同,而温度不同(实验B温度为,实验C温度为),因此通过实验B、C可探究温度变化对化学反应速率的影响;
② 实验C的温度()高于实验B(),其他条件相同时,温度越高,反应速率越快,溶液褪色所需时间越短,因此;混合溶液的总体积为,的初始物质的量为。溶液褪色意味着完全反应,其浓度变化量,故C组实验的反应速率;
③ 反应速率随时间先增大后减小,在时间内速率变快,除了生成的起催化作用外,还因为该反应是放热反应,随着反应的进行,体系温度逐渐升高,导致反应速率加快。
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高二年级十月月考试题
化学
本试题满分100分,答题时间75分钟,共18题。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16
一、选择题(每题3分,共42分)
1. 下列有关中和反应反应热测定实验的说法正确的是
A. 温度计能代替玻璃搅拌器,用于搅拌反应物
B. 强酸与强碱反应生成1molH2O(l)释放的热量都约为57.3kJ
C. 测定中和反应反应热实验中,读取混合溶液不再变化的温度为终止温度
D. 某同学通过实验测得盐酸和NaOH溶液反应生成1molH2O(1)放出的热量为52.3kJ,造成这结果的原因不可能是所用酸、碱溶液浓度过大
2. 肼()是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂化学键所需的能量():为942、为500、为154,断裂所需的能量()是
A. 391 B. 416 C. 516 D. 658
3. 下列关于化学反应与能量的说法正确的是
A. 已知正丁烷的燃烧热为2878 ,则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为
B. 已知在一定条件下,2 mol 与1 mol 充分反应后,释放出98 kJ的热量,则其热化学方程式为
C. 已知稀盐酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水时,放出的热量为57.3 kJ,则表示稀硫酸与稀NaOH溶液反应的热化学方程式为
D. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ,则金刚石比石墨稳定
4. 下列选项正确的是
A. 图①可表示的能量变化
B. 图②中表示碳的燃烧热
C. 实验的环境温度为,将物质的量浓度相等、体积分别为的、溶液混合,测得混合液的最高温度如图③所示(已知)
D. 已知稳定性:某反应由两步构成:,反应过程中的能量变化曲线如图④所示
5. 热化学离不开实验,更离不开对反应热的研究。下列有关说法正确的是
图1
图2
图3
A. 向图1的试管A中加入某一固体和液体,若注射器的活塞右移,说明A中发生了放热反应
B. 将图1虚框中的装置换为图2装置,若注射器的活塞右移,说明锌粒和稀硫酸的反应为放热反应
C. 由图3可知,反应①的小于反应②的
D. 由图3可知,
6. 某密闭容器中发生反应:,某一过程中反应速率与时间的关系如图所示,段为化学平衡状态,改变物质的浓度、压强、温度或催化剂等外界条件,平衡常数一定变化的时间段是
A. B.
C. D. 和
7. 某课外兴趣小组用浓度均为的溶液和稀硫酸探究影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下表。下列说法不正确的是
实验
编号
反应温
度/℃
液体体积
稀硫酸
①
25
10
20
0
②
25
V
20
5
③
50
10
20
0
A. 该实验的化学方程式为
B. 实验①和②是探究溶液浓度对反应速率的影响,
C. 实验①和③是探究温度对反应速率的影响
D. 实验①②③产生浑浊的时间分别为,则
8. 对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,下列说法正确的是
A. 使用V2O5作催化剂,降低了反应的活化能,增大了单位体积内活化分子的数目
B. 增加氧气的浓度,能够增大活化分子百分数
C. 只要选择适宜的条件,SO2和O2就能全部转化为SO3
D. 升高温度能加快反应速率,提高SO2的平衡转化率
9. 下列化工生产中,与化学平衡移动原理无关的是
A. 海水提溴工艺中,通入氯气之前加稀硫酸酸化海水
B. 工业用氢气和氯气制备盐酸,选择“点燃”而不选择“光照”
C. 工业合成氨采用循环利用尾气中的N2和H2
D. 接触法制硫酸时,充入适当过量的空气氧化SO2
10. NH3原NO,其反应过程与能量关系如图1所示;有氧条件下,Fe3+催化NH3还原NO的反应历程如图2所示。下列说法正确的是
A. 图1所示热化学方程式为
B. 图1所示反应产物中氧化产物与还原产物物质的量之比为2:3
C. 图2所示过程中的物质的量减少
D. 图2所示过程生成1mol氮气,转移电子的数目为2.4mol
11. 甲醇作为新型清洁可再生燃料,可通过反应:来合成,反应过程中的能量变化如图所示。已知、的燃烧热()依次为、。下列说法正确的是
A.
B. 若产物为,相应的焓变为,则
C. 相同条件下,完全燃烧比完全燃烧放出的热量少
D. 若反应的焓变为,则
12. 一定条件下的密闭容器中:,平衡时测得A的浓度为0.50 mol/L。保持温度不变,将容积扩大到原来的两倍,再达平衡时,测得A的浓度为0.30 mol/L。下列说法正确的是
A. B. 平衡向正反应方向移动
C. B的浓度增大 D. C的体积分数减小
13. 汽车尾气净化器中发生可逆反应:2NO(g) +2CO(g)N2(g) +2CO2(g) ΔH = -746.8 kJ·mol-1下列有关说法正确的是
A. 加入催化剂,上述反应的反应热ΔH小于-746.8 kJ ·mol-1
B. 增大NO浓度,平衡正向移动,平衡常数增大
C. 加入催化剂,有利于提高平衡前单位时间内NO的转化率
D. 降低温度,平衡正向移动,v正增大,v逆减小
14. 一定温度下,溶液发生催化分解。不同时刻测得生成的体积(已折算为标准状况)如下表,下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)
0
2
4
6
8
10
0.0
9.9
17.2
22.4
26.5
29.9
A. 的平均反应速率:
B. 的平均反应速率较的平均反应速率更快
C. 反应至时,
D. 反应至时,分解了50%
二、填空题
15. 回答下列问题。
(1)请认真观察下图,图中所示反应是______(填“吸热”或“放热”)反应,该反应的______kJ、mol(用含、的代数式表示);下列6个反应中,不符合示意图描述的反应的是______(填字母)。
A.铝热反应 B.灼热的碳与反应 C.盐酸与NaOH反应
D.Na与反应 E.溶液与盐酸反应 F.溶液与盐酸反应
(2)已知碳的燃烧热,氢气的燃烧热,一氧化碳的燃烧热,请写出表示碳的燃烧热的热化学方程式_____________________________,那么反应______(用含a、b的代数式表示)。
(3)用50mL0.50mol/L盐酸与溶液在如图所示的装置中进行中和反应,测定中和反应的反应热。装置中隔热层的作用是_________________________________,如果用盐酸与溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量______(填“相等”或“不相等”)。假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是,又知中和反应后生成的溶液的比热容。为了计算中和反应的反应热,某学生的实验记录数据如下:
实验
序号
反应物的温度/℃
反应后体系
的温度
盐酸
氢氧化钠溶液
1
20.0
20.1
23.2
2
20.2
20.4
23.4
3
20.3
20.3
24.2
4
20.5
20.6
23.6
依据该学生的实验数据,计算该实验中生成1mol水时放出的热量为______(结果保留一位小数)。
(4)下列操作可能造成测定值偏小的是______。
A. 向酸溶液中缓缓加入碱溶液,并搅拌均匀。
B. 用量筒量取盐酸时仰视读数
C. 分多次将NaOH溶液倒入内筒中
D. 温度计测量了盐酸的温度后直接测量NaOH溶液的温度
16. 催化加氢可以制、等,在减少排放的同时可生产出高附加值的化学品。涉及的反应有:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
(1)请根据以上信息计算:反应Ⅲ的______,______(用含、的代数式表示)。
(2)在某催化剂作用下,催化加氢制的反应历程如下。
该历程中的最大能垒(活化能)为______,对应步骤的反应为_________________________________。
(3)不同催化剂作用下,加氢制反应的(为速率常数)随温度的关系如图所示。已知,其中为活化能,为截距。
催化效果较好的催化剂为______。
(4)T℃下,将和通入容积为2L的恒容密闭容器中仅发生反应Ⅰ,经过5min,反应达到平衡状态。
①上述反应Ⅰ的平衡常数的表达式为______;下列叙述不能证明反应Ⅰ达到化学平衡状态的是____________(填标号)。
A.容器内压强不变 B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变 D.混合气体中和的质量比不变
②一定温度下,下列措施能提高平衡转化率的是______(填字母)。
A.增大和的投料比 B.减小容器体积
C.升高温度 D.加入高效催化剂
17. 回答下列问题
(1)已知:830℃时,反应的平衡常数为1.0,在容积为VL的密闭容器中,将混合加热到830℃,反应5min后达到平衡,则的转化率为______,内,______;若向该平衡体系中再通入1molCO和,则此时刻反应______(填“正向进行”或“逆向进行”或“达平衡”)。
(2)在密闭容器中,使1molX和4molY混合发生下列反应:。
①反应过程中X和Y的转化率之比______1(填“>”“<”或“=”)。
②当达到平衡时,保持恒温,压缩容器体积,平衡将______(填“正向”“逆向”或“不”)移动,若升高温度,该反应的化学平衡常数变小,则该反应的______0(填“>”、“<”或“=”)。
(3)在密闭真空容器中发生反应:达到平衡。保持温度不变,缩小容器容积,体系重新达到平衡,则浓度______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)已知反应:。其他条件相同时,该反应使用两种不同催化剂,反应相同的反应时间,测得的转化率随温度变化的影响如图所示。
①工业生产中应选择的温度和催化剂分别是______、______。
②温度高于320℃时,转化率减小的原因可能是_________________________________。
18. 回答下列问题
(1)800℃时,在体积2L的密闭容器中发生反应随时间的变化如下表:
时间(s)
0
1
2
3
4
5
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
①如图中A点处,v(正)______(逆)(填“<”、“=”或“>”)。
②图中表示的变化的曲线是______,结合图表可知前2s内______。
③下列不能使该反应的反应速率增大的是______。
A.及时分离出气体 B.适当升高温度 C.增大的浓度 D.选择高效的催化剂
(2)某研究性学习小组利用溶液和酸性溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”,实验如下:(不考虑溶液混合所引起的体积缩小)
实验
序号
实验温
度/K
参加反应的物质
溶液颜色
褪至无色时
所需时间
溶液
溶液
A
293
2
0.02
4
0.1
0
6
B
2
0.02
3
0.1
8
C
313
2
0.02
0.1
1
t
①通过实验A、B,可探究出浓度的改变对反应速率的影响,通过实验______(实验序号)可探究出温度变化对化学反应速率的影响。
②C组实验中溶液褪色时间t______(填“<”、“=”或“>”)8s,C组实验的反应速率______。(用含有t的式子表示)
③同学们在实验中发现反应速率总是如图所示,其中时间内速率变快的主要原因可能是:
①产物(或是反应的催化剂:②_________________________________。
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