精品解析:广西南宁市第三十三中学2024-2025学年高二上学期10月月考 化学试卷
2026-07-04
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内容正文:
南宁市第三十三中学2024~2025学年高二上学期10月月考
化学试题
考试时间75分钟,满分100分
可能用到的相对原子质量:H1 N14 O16 Na23 Cl35.5
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. 下列过程属于放热反应的是
A. 用石灰石烧制石灰 B. 在锌粒中加稀硫酸
C. 浓硫酸的稀释 D. 硫酸铵与氢氧化钙的反应
【答案】B
【解析】
【分析】常见的放热反应为所有的物质燃烧、所有金属与酸反应、金属与水反应,所有中和反应;绝大多数化合反应和铝热反应;常见的吸热反应为绝大数分解反应,个别的化合反应(如C和CO2),少数分解置换以及某些复分解(如铵盐和强碱)。
【详解】A.用石灰石烧制石灰的分解反应是吸热反应,故A错误;
B.活泼金属和酸的反应是放热反应,故B正确;
C.浓硫酸的稀释是放热过程,但不是化学反应,故C错误;
D.硫酸铵与氢氧化钙反应生成氨气的反应是吸热反应,故D错误;
故选B。
2. 关于反应CaSO4(g)=CaO(g)+SO2(g) △H>0,△S>0。下列说法正确的是
A. 低温下能自发进行 B. 任意温度下都不能自发进行
C. 高温下能自发进行 D. 任意温度下都能自发进行
【答案】C
【解析】
【详解】依据复合判据,若小于0,反应可以自发进行,而该反应,,要使得,因为,所以要减去一个更大的正数,才能小于0,所以T是高温时自发进行,答案选C。
3. 下列叙述正确的是
A. 化学平衡发生移动,平衡常数不一定发生变化
B. 使用高效催化剂可以提高原料的转化率
C. 钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式:Fe-3e-=Fe3+
D. 化学反应的平衡常数越大,其反应速率就越快
【答案】A
【解析】
【详解】A.平衡常数只和温度有关,温度不变平衡常数不变,则化学平衡发生移动,平衡常数不一定发生变化,故A正确;
B.使用高效催化剂可以降低反应的活化能,化学反应速率加快,但化学平衡不移动,原料的转化率不变,故B错误;
C.钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式:Fe-2e-=Fe2+,故C错误;
D.降低温度,化学反应速率减慢,但放热反应形成的平衡向正反应方向移动,平衡常数越增大,则化学反应的平衡常数越大,其反应速率不一定就越快,故D错误;
故选A。
4. 一定量的Fe与过量的稀硫酸反应制取氢气,一定温度下为加快反应速率而不影响氢气的量,可向其中加入
A. KCl固体 B. Zn粉 C. 通入气体 D. 晶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.铁与稀硫酸反应本质为铁与氢离子反应,KCl固体不影响氢离子浓度、不影响反应,A项错误;
B.加入锌粉消耗氢离子产生氢气,会增加氢气的量,B项错误;
C.通入气体生成硫酸,硫酸浓度有所增加,加快速率而不影响氢气的量,C项正确;
D.加入晶体与铁反应生成铜,形成铁铜原电池,加快速率,但是和铁反应,影响氢气的量,D项错误;
故选C。
5. 已知反应:①101 kPa时,2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ/mol
②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)
ΔH=-57.3 kJ/mol下列结论正确的是( )
A. 碳的燃烧热的数值大于110.5 kJ/mol
B. ①的反应热ΔH为221 kJ/mol
C. 浓硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为-57.3 kJ/mol
D. 稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出57.3 kJ热量
【答案】A
【解析】
【详解】A.燃烧热是在一定条件下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,所以根据反应①可知1mol完全燃烧放出的热量一定是大于110.5kJ,A正确;
B.①为放热反应,反应热ΔH为-221 kJ/mol,B不正确;
C.中和热是在一定条件下,稀溶液中,强酸和强碱反应生成1mol水时所放出的热量,浓硫酸溶于水会放出大量的热量,因此浓硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热不是-57.3 kJ/mol,C不正确;
D.醋酸是弱酸存在电离平衡,而电离是吸热的,所以稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出的热量小于57.3 kJ,D不正确;
答案选A。
6. 在四个不同的容器中,在不同的条件下进行合成氨反应,根据下列在相同时间内测得的结果判断,生成氨的化学反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】化学反应速率之比是相应的化学计量数之比,根据合成氨的化学方程式可知如果A、B、C、D四个选项都用氨气来表示化学反应速率,分别为、、、,则反应速率最快的是,故A符合题意。
综上所述,答案为A。
7. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 新制的氯水在光照下颜色变浅
B. 合成氨时,加催化剂,使和在一定条件下转化为
C. 由和组成的平衡体系加压后颜色先变深、后变浅
D. 增大压强,有利于与反应生成
【答案】B
【解析】
【详解】A.,光照下次氯酸分解,使平衡正向移动,浓度降低,颜色变浅,符合勒夏特列原理,A不符合题意;
B.催化剂可以改变反应速率,但不改变化学平衡状态,不能用勒夏特列原理解释,B符合题意;
C.反应,加压后浓度增大,气体颜色变深,同时加压使平衡右移,气体颜色又变浅,故符合勒夏特列原理,C不符合题意;
D.与反应生成是气体物质的量减少的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,能用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
选B。
8. 某恒温恒容密闭容器中进行反应,下列状态能说明该反应已达到平衡状态的是
①混合气体的压强不再随时间变化
②混合气体的密度不再随时间变化
③混合气体的总质量不再改变
④
⑤单位时间内断裂H-H键数目与断裂C-H键数目相等
A. ①②③ B. ②③⑤ C. ②③ D. ③④⑤
【答案】C
【解析】
【详解】①反应前后气体总物质的量不变,则恒温恒容条件下,混合气体的压强始终不变,则混合气体的压强不再随时间变化,无法确定是平衡状态,①不符合题意;
②混合气体的体积一定,混合气体的质量是不定值,则当混合气体的密度不再随时间变化时,说明气体总质量一定,此时反应达到平衡状态,②符合题意;
③由于有固体物质参加反应,当混合气体的总质量不再改变时,反应达到平衡,③符合题意;
④随着反应的进行,始终成立,则无法确定是平衡状态,④不符合题意;
⑤由化学计量数知,断裂C—H键数目是断裂H—H键数目的两倍时反应才达到平衡,⑤不符合题意;
答案选C。
9. 反应A→C分两步进行:①A→B,②B→C。反应过程中的能量变化曲线如图所示(、、、表示活化能)。下列说法错误的是
A. 三种物质中B最不稳定 B. 反应A→B的活化能为
C. 反应B→C的 D. 整个反应的
【答案】C
【解析】
【详解】A.物质能量越高稳定性越弱,由能量变化图可知B的能量最高,因此三种物质中B最不稳定,A正确;
B.活化能是反应物分子变为活化分子需要吸收的能量,A→B过程中A到第一步过渡态的能量差为,即该反应的活化能为,B正确;
C.反应焓变=正反应活化能-逆反应活化能,B→C的正反应活化能为,逆反应活化能为,因此,并非,C错误;
D.总反应焓变等于各分步反应焓变之和,A→B的,B→C的,因此总反应,D正确;
故答案为C。
10. 某化学研究小组在探究外界条件对的速率和平衡的影响时,画出了如图所示图像。下列判断不正确的是
A. 由图甲可知,,化学平衡常数
B. 由图乙可知,相同压强下,温度时的反应速率一定大于温度时的反应速率
C. 图丙中,表示反应向正反应方向进行的是点3
D. 图丁中,a曲线一定使用了催化剂
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图甲信息可知,T2温度下先达到平衡即T2温度下反应速率更快,即T1<T2,且温度越高,C%的百分含量越小,说明升高温度平衡逆向移动,故平衡常数减小即K(T1)>K(T2),故A正确;
B.根据图甲分析得,为放热反应,且温度T1<T2,相同压强下,温度越高反应速率越大,则图乙中相同压强下温度时的反应速率小于温度时的反应速率,故B错误;
C.根据图丙知,曲线上任意一点都表示达到平衡状态,所以2、4点处于平衡状态,v(正)=v(逆);点1在曲线上方,要想达到平衡状态,B的转化率需要减小,则平衡逆向移动,故v(正)<v(逆),点3在曲线下方,要想达到平衡状态,B的转化率需要增大,则平衡正向移动,故v(正)>v(逆),故表示反应向正反应方向进行的是点3,故C正确;
D.根据图丁知,曲线a比曲线b达到平衡时间缩短,B的含量不变,说明改变条件只增大化学反应速率,不影响平衡移动,结合图乙可知,相同温度下,增大压强,C的体积分数增大,平衡正移,则n>p,则图丁中,a曲线不是增大压强,一定使用了催化剂,故D正确;
故选B。
11. 工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯:CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g),在容积固定的密闭容器中,投入等物质的量CH3OH和CO,测得相同时间内CO的转化率随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是
A. 增大压强,甲醇转化率增大
B. b点反应速率v正>v逆
C. 平衡常数:K(75 ℃)>K(85 ℃),反应速率:vb>vd
D. 生产时反应温度控制在80~85 ℃为宜
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g)是气体体积减小的反应,增大压强平衡向气体体积减小的方向移动,即向正反应方向移动,甲醇的转化率增大,故A正确;
B.由题图可知,温度低于83℃时,随着温度的升高,CO的转化率增大,83℃时反应达到平衡,b点时反应没有平衡,因此υ正>υ逆,故B正确;
C.由题图可知,温度高于83℃时,随着温度的升高,CO的转化率减小,说明升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,因此K(75℃)>K(85℃);温度越高反应速率越大,因此反应速率υb<υd,故C错误;
D.由题图可知,在80~85℃时,CO的转化率最大,因此生产时反应温度控制在80~85℃为宜,故D正确;
故答案选C。
12. 如图所示为接触法制硫酸的设备和工艺流程,其中关键步骤是的催化氧化: 。下列说法正确的是
A. 增大反应容器内压强一定有利于提高生产效益
B. 为提高转化率,工业生产中应选择在较低温度下反应
C. 工业生产要求高效,为加快反应速率,应使用催化剂并尽可能的提高体系温度
D. 沸腾炉中流出的气体必须经过净化,并补充适量空气,再进入接触室
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应后气体分子数减少,增大反应容器内压强,有利于平衡正向移动,但由于增大压强对设备要求和动力要求很高,成本太高,效率不佳,故A错误;
B.反应放热,为提高SO2转化率,应尽可能在较低温度下反应,但反应速率太慢,经济效率低,故B错误;
C.工业生产要求高效,为加快反应速率,应使用催化剂,还需要考虑催化剂的最佳活性温度,不定温度越高反应速率越大,故C错误;
D.沸腾炉流出的气体含有许多粉尘和有害气体,会导致催化剂中毒,因此必须经过净化,第一阶段反应,氧气含量下降明显,因此净化后要补充适量空气,再进入接触室,故D正确;
故答案为D。
13. Burns和Dainton研究发现与CO合成的反应机理如下:
① 快
② 快
③ 慢
其中反应②存在;。下列说法正确的是
A. 反应②的平衡常数
B. 反应①②的活化能均大于反应③
C. 增加浓度能增加活化分子百分数,加快反应速率
D. 是该反应的催化剂
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应达到平衡时,,即,则反应②的平衡常数,A正确;
B.反应所需活化能越大,反应速率越慢,已知反应①②是快反应,反应③是慢反应,故反应①②的活化能小于反应③的活化能,B错误;
C.增加浓度,活化分子百分数不变,但单位体积内活化分子数目增多,加快反应速率,C错误;
D.是反应过程中的中间产物,不是该反应的催化剂,D错误;
故答案为:A。
14. 1,2-丙二醇(CH2OHCHOHCH3)单分子解离反应相对能量如图所示。路径包括碳碳键断裂解离和脱水过程。下列说法正确的是
A. 解离过程中,断裂a处碳碳键比b处碳碳键所需能量高
B. 1,2-丙二醇单分子脱水过程均为吸热反应
C. 从能量的角度分析,TS1、TS2、TS3、TS4四种路径中TS4路径的速率最慢
D. 脱水生成的四种产物中,丙烯醇[CH3C(OH)=CH2]最稳定
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.由图可知,断裂a出碳碳键所需能量为83.7kJ,断裂b处碳碳键所需能量为85.1kJ,A项错误;
B.1,2-丙二醇单分子解离脱水生成丙酮为放热反应,B项错误;
C.TS1路径比TS3、TS4路径活化能低,TS4活化能高,故从能量的角度分析,TS1、TS2、TS3、TS4四种路径中TS4路径的速率最慢,C项正确;
D.由图可以看出产物丙酮能量最低,D项错误;
答案选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分;除特殊标注,每空2分。
15. 同学们测定和探究影响反应速率的因素,设计了如下系列实验。
Ⅰ.甲同学利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时,设计了如下系列实验:
实验序号
反应温度/℃
浓度
稀硫酸
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
①
20
10.0
0.10
10.0
0.50
0
②
40
0.10
0.50
③
20
0.10
4.0
0.50
(1)该实验①、②可探究_________对反应速率的影响,因此和分别是_________、_________。
(2)实验①、③可探究硫酸浓度对反应速率的影响,因此_________。
(3)已知硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成S和,请写出反应的离子方程式:_________。
Ⅱ.乙同学以重铬酸钾()溶液为研究对象,结合所学化学反应原理的知识,来探究改变条件使其发生“色彩变幻”。
已知:
①溶液存在平衡:
②含铬元素的离子在溶液中的颜色:(橙色);(黄色);(绿色)
(4)ⅰ可证明反应的正反应是_________(填“吸热”或“放热”)反应。
(5)ⅱ是验证“只降低生成物的浓度,该平衡正向移动”,试剂a是_________。
(6)ⅲ的目的是要验证“增大生成物的浓度,该平衡逆向移动”,此实验是否能达到预期目的_________(填“能”或“不能”),理由是_________。
(7)根据实验Ⅱ中不同现象,可以得出的结论是_________。
【答案】(1) ①. 温度 ②. 10.0 ③. 0.0
(2)6.0 (3)
(4)放热 (5)KOH(或NaOH等强碱溶液)
(6) ①. 不能 ②. 浓硫酸溶于水放出大量的热,平衡会逆向移动,所以溶液橙色加深,不能说明是由于氢离子浓度的增大平衡逆向移动的
(7)酸性条件下,的氧化性更强
【解析】
【小问1详解】
实验①和②中,除了温度不同(20℃和40℃),其他条件应保持一致,以符合控制变量法的要求。因此,实验①、②探究的是温度对反应速率的影响。为了保证反应物浓度相同,溶液的总体积和各反应物的体积必须相同,故,水的体积。
【小问2详解】
实验①和③探究硫酸浓度对反应速率的影响,则必须保持温度和硫代硫酸钠的浓度不变。因此,且溶液总体积应与实验①相同,即。在实验③中,总体积为,解得。
【小问3详解】
硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、硫沉淀、二氧化硫气体和水,反应的离子方程式为。
【小问4详解】
实验ⅰ中加热使溶液橙色加深,说明升高温度平衡向生成的方向(即逆向)移动。根据勒夏特列原理,升高温度平衡向吸热方向移动,故逆反应为吸热反应,正反应为放热反应。
【小问5详解】
实验ⅱ要验证“只降低生成物的浓度,该平衡正向移动”,且溶液变黄色(浓度增大),说明平衡正向移动。在生成物中,可以通过加入碱液来中和,从而降低浓度,故试剂a可以是或等强碱性溶液。
【小问6详解】
实验ⅲ加入浓硫酸,虽然增大了生成物的浓度,但浓硫酸溶于水会放出大量的热。由实验ⅰ可知,温度升高也会导致平衡逆向移动,使溶液橙色加深。因此,该实验无法排除温度升高对平衡移动的干扰,不能达到预期目的。
【小问7详解】
实验Ⅱ中,试管ⅳ(碱性环境,主要含)加入乙醇无明显现象;试管ⅴ(酸性环境,主要含)加入乙醇后溶液变绿色(生成),说明乙醇被氧化。对比可知,酸性条件下的氧化性比碱性环境下的氧化性更强。
16. 回答下列问题:
(1)某些共价键的键能数据如下表(单位:):
共价键
H-H
Cl-Cl
Br-Br
H-Cl
H-I
I-I
N≡N
H-O
H-N
键能
436
243
194
432
299
153
946
463
391
把1mol分解为气态原子时,需要_________(填“吸收”或“放出”)243kJ能量。由表中所列化学键形成的单质分子中,最稳定的是_________;
(2)发射火箭时用气态肼()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(g)完全发生上述反应放出568kJ的热量,热化学方程式是:_________________________________。
羧基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在容积不变的密闭容器中,将CO和混合加热并达到下列平衡:
(3)若反应前CO的物质的量为10mol,达到平衡时CO的物质的量为8mol,且化学平衡常数为0.1,下列说法正确的是_________(填字母)。
a.升高温度,的浓度增大,表明该反应是吸热反应
b.通入CO后,正反应速率逐渐增大
c.反应前的物质的量为7mol
d.达到平衡时CO的转化率为80%
(4)在不同温度下达到化学平衡时,的转化率如图所示,则该反应是反应_________(填“吸热”或“放热”)。
(5)在某温度下,向2L的密闭容器中通入10molCO和10mol,5min后达平衡,测得CO的转化率为40%,则5min内用表示的速率是_________。
实验室测定中和热的步骤如下(如图)
第一步:量取40.0mL0.25mol/L溶液倒入小烧杯中,测量温度;
第二步:量取40.0mL0.55mol/LNaOH溶液,测量温度;
第三步:将NaOH溶液倒入小烧杯中,混合均匀后测量混合液温度。
请回答:
(6)图中仪器A的名称是_________。
(7)若实验中若改用60mL0.50mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的氢氧化钠溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量_________(填“相等”“不相等”),若实验操作均正确,则所求中和热_________(填“相等”“不相等”)。
【答案】(1) ①. 吸收 ②.
(2)
(3)c (4)放热
(5)0.4mol/(L·min)
(6)玻璃搅拌器(环形玻璃搅拌棒)
(7) ①. 不相等 ②. 相等
【解析】
【小问1详解】
断裂化学键需要吸收能量,因此把分解为气态原子需要断裂键,吸收能量。化学键的键能越大,分子越稳定,由表中数据可知的键能最大(),故最稳定的是;
【小问2详解】
的物质的量为。完全反应放出的热量,若反应方程式写为,则反应热;
【小问3详解】
设反应前的物质的量为。由于反应前后气体分子数相等,可用物质的量代替浓度计算平衡常数。
平衡常数,解得。
a.升高温度,浓度增大,说明平衡逆向移动,正反应为放热反应,a错误;
b.通入后,正反应速率瞬间增大,随后随着反应物消耗逐渐减小,b错误;
c.反应前的物质的量为,c正确;
d.达到平衡时的转化率为,d错误;
故答案选c。
【小问4详解】
由图可知,随着温度升高,的转化率逐渐降低,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,根据勒夏特列原理,正反应为放热反应。
【小问5详解】
的转化率为,则转化的物质的量为。根据化学方程式,转化的也为。则内用表示的反应速率为。
【小问6详解】
仪器A用于上下抽动以混合溶液并使其充分反应,其名称为环形玻璃搅拌棒。
【小问7详解】
原实验中(含)与(含)反应,生成;改用实验中(含)与(含)反应,生成。两次实验生成水的量不同,故放出的热量不相等。中和热是指强酸与强碱在稀溶液中反应生成时放出的热量,是一个定值,与反应物的用量无关,故所求中和热相等。
17. 高铁酸钾()是新型多功能水处理剂。其生产工艺如下:
回答下列问题:
(1)反应①应在温度较低的情况下进行,因温度较高时NaOH与反应生成,写出温度较高时反应的离子方程式:_________。温度较高时反应3mol时转移的电子数为_________。
(2)在溶液Ⅰ中加入NaOH固体的目的是_________(填字母)。
A. 与溶液Ⅰ中过量的继续反应,生成更多的NaClO
B. NaOH固体溶解时会放出较多的热量,有利于提高反应速率
C. 为下一步反应提供碱性环境
D. 使转化为NaClO
(3)反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。图2为不同的温度下,不同质量浓度的对生成率的影响;图2为一定温度下,质量浓度最佳时,NaClO的质量浓度对的生成率的影响。
工业生产中最佳温度为_________,此时与NaClO两种溶液的最佳质量浓度之比为_________。
(4)反应③的离子方程式为_________;向溶液Ⅱ中加入饱和KOH溶液得到湿产品的原因是_________。
【答案】(1) ①. ②. 5 (2)AC
(3) ①. 26℃ ②. 6∶5(或1.2∶1)
(4) ①. ②. 高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的小
【解析】
【分析】足量氯气与氢氧化钠溶液在较低温度下发生反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,往反应后的溶液中加氢氧化钠固体除去其中未反应的氯气并使溶液呈碱性,除去其中的氯化钠后,在获得的碱性溶液中加90%的硝酸铁溶液,反应生成高铁酸根离子,溶液Ⅱ中含高铁酸钠,往溶液Ⅱ中加饱和氢氧化钾溶液,使得高铁酸钠转化为高铁酸钾得到湿产品,洗涤干燥得高铁酸钾晶体。
【小问1详解】
反应①应在温度较低的情况下进行,因温度较高时NaOH与反应生成和氯化钠,温度较高时反应的离子方程式为;反应中部分氯化合价由0变为+5、部分氯化合价由0变为-1,3分子氯气反应转移5个电子,则温度较高时反应3mol时转移的电子数为5;
【小问2详解】
A.氢氧化钠溶液中通入了过量的,在溶液Ⅰ中加入NaOH固体可以继续和过量的反应,生成更多的NaClO,故A正确;
B.NaOH固体溶解时会放出较多的热量,而较高温度会生成副产物,故B错误;
C.在获得的溶液中加90%的硝酸铁溶液,发生反应:,即硝酸铁和次氯酸钠反应需要碱性环境,故C正确;
D.在溶液Ⅰ中加入NaOH固体并不能使转化为NaClO,故D错误;
故选AC;
【小问3详解】
由图可知,在26℃时高铁酸钾的生成率最高,此时硝酸铁和次氯酸钠两种溶液的质量浓度分别为330g/L和275g/L,所以工业生产中最佳温度为26℃,此时两种溶液的最佳质量浓度之比为330g/L∶275g/L=6∶5(或1.2∶1);
【小问4详解】
反应③是往碱性的NaClO浓溶液中加90%的硝酸铁溶液,两者发生氧化还原反应,反应中铁化合价由+3变为+6,氯化合价由+1变为-1,结合电子守恒,反应的离子方程式为;向溶液Ⅱ中加入饱和KOH溶液,由于高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的小,发生反应:,所以能得湿产品。
18. Ⅰ、已知反应过程的能量变化如图所示:
(1)请求出反应ΔH=_________。
(2)又知,请根据题给条件求出反应的焓变ΔH=_________。
Ⅱ、已知400℃时的K=0.5.
(3)400℃时,的K'=_________(填数值)。
(4)400℃时,在0.5L的反应容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得、、的物质的量分别为2mol、1mol、2mol,则此时反应_________(填“>”“<”“=”或“不能确定”)。
(5)水煤气转化反应在一定温度下达到化学平衡。现将不同量的CO(g)和(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应,得到如下两组数据:
实验编号
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
CO
CO
1
650
4
2
1.6
2.4
5
2
900
2
1
0.4
1.6
3
①平衡常数K(650℃)_________K(900℃)(填“大于”,“小于”或“等于”)
②K(900℃)=_________。
③若将实验2中CO和的物质的量加倍,则平衡时的物质的量浓度为_________。
【答案】(1)-198
(2)-42.5 (3)2
(4)= (5) ①. 大于 ②. ③. 0.4
【解析】
【小问1详解】
由图,生成1mol三氧化硫反应放热99.0kJ/mol,则热化学方程式为ΔH=;
【小问2详解】
已知:
a:
b:
由盖斯定律,a-b得到反应;
【小问3详解】
已知400℃时的K=0.5.反应和反应互为可逆反应,平衡常数互为倒数,故400℃时,的K'=2;
【小问4详解】
400℃时,在0.5L的反应容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得、、的物质的量分别为2mol、1mol、2mol,则、、的物质的量浓度分别为4mol/L、2mol/L、4mol/L,,所以该状态是平衡状态,则此时反应;
【小问5详解】
①对于,根据题中信息650℃氢气物质的量为1.6mol,则二氧化碳物质的量为1.6mol,CO物质的量为2.4mol,水蒸气物质的量为0.4mol,平衡常数为;900℃氢气物质的量为0.4mol,则二氧化碳物质的量为0.4mol,CO物质的量为1.6mol,水蒸气物质的量为0.6mol,平衡常数为,则平衡常数K(650℃)大于K(900℃);故答案为:大于;
②由①可知,;
③若将实验2中CO和的物质的量加倍,相当于将两个容器压缩到一个容器中,加压,平衡不移动,浓度变为原来二倍,因此平衡时的物质的量浓度为。
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南宁市第三十三中学2024~2025学年高二上学期10月月考
化学试题
考试时间75分钟,满分100分
可能用到的相对原子质量:H1 N14 O16 Na23 Cl35.5
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. 下列过程属于放热反应的是
A. 用石灰石烧制石灰 B. 在锌粒中加稀硫酸
C. 浓硫酸的稀释 D. 硫酸铵与氢氧化钙的反应
2. 关于反应CaSO4(g)=CaO(g)+SO2(g) △H>0,△S>0。下列说法正确的是
A. 低温下能自发进行 B. 任意温度下都不能自发进行
C. 高温下能自发进行 D. 任意温度下都能自发进行
3. 下列叙述正确的是
A. 化学平衡发生移动,平衡常数不一定发生变化
B. 使用高效催化剂可以提高原料的转化率
C. 钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式:Fe-3e-=Fe3+
D. 化学反应的平衡常数越大,其反应速率就越快
4. 一定量的Fe与过量的稀硫酸反应制取氢气,一定温度下为加快反应速率而不影响氢气的量,可向其中加入
A. KCl固体 B. Zn粉 C. 通入气体 D. 晶体
5. 已知反应:①101 kPa时,2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ/mol
②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)
ΔH=-57.3 kJ/mol下列结论正确的是( )
A. 碳的燃烧热的数值大于110.5 kJ/mol
B. ①的反应热ΔH为221 kJ/mol
C. 浓硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为-57.3 kJ/mol
D. 稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出57.3 kJ热量
6. 在四个不同的容器中,在不同的条件下进行合成氨反应,根据下列在相同时间内测得的结果判断,生成氨的化学反应速率最快的是
A. B.
C. D.
7. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 新制的氯水在光照下颜色变浅
B. 合成氨时,加催化剂,使和在一定条件下转化为
C. 由和组成的平衡体系加压后颜色先变深、后变浅
D. 增大压强,有利于与反应生成
8. 某恒温恒容密闭容器中进行反应,下列状态能说明该反应已达到平衡状态的是
①混合气体的压强不再随时间变化
②混合气体的密度不再随时间变化
③混合气体的总质量不再改变
④
⑤单位时间内断裂H-H键数目与断裂C-H键数目相等
A. ①②③ B. ②③⑤ C. ②③ D. ③④⑤
9. 反应A→C分两步进行:①A→B,②B→C。反应过程中的能量变化曲线如图所示(、、、表示活化能)。下列说法错误的是
A. 三种物质中B最不稳定 B. 反应A→B的活化能为
C. 反应B→C的 D. 整个反应的
10. 某化学研究小组在探究外界条件对的速率和平衡的影响时,画出了如图所示图像。下列判断不正确的是
A. 由图甲可知,,化学平衡常数
B. 由图乙可知,相同压强下,温度时的反应速率一定大于温度时的反应速率
C. 图丙中,表示反应向正反应方向进行的是点3
D. 图丁中,a曲线一定使用了催化剂
11. 工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯:CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g),在容积固定的密闭容器中,投入等物质的量CH3OH和CO,测得相同时间内CO的转化率随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是
A. 增大压强,甲醇转化率增大
B. b点反应速率v正>v逆
C. 平衡常数:K(75 ℃)>K(85 ℃),反应速率:vb>vd
D. 生产时反应温度控制在80~85 ℃为宜
12. 如图所示为接触法制硫酸的设备和工艺流程,其中关键步骤是的催化氧化: 。下列说法正确的是
A. 增大反应容器内压强一定有利于提高生产效益
B. 为提高转化率,工业生产中应选择在较低温度下反应
C. 工业生产要求高效,为加快反应速率,应使用催化剂并尽可能的提高体系温度
D. 沸腾炉中流出的气体必须经过净化,并补充适量空气,再进入接触室
13. Burns和Dainton研究发现与CO合成的反应机理如下:
① 快
② 快
③ 慢
其中反应②存在;。下列说法正确的是
A. 反应②的平衡常数
B. 反应①②的活化能均大于反应③
C. 增加浓度能增加活化分子百分数,加快反应速率
D. 是该反应的催化剂
14. 1,2-丙二醇(CH2OHCHOHCH3)单分子解离反应相对能量如图所示。路径包括碳碳键断裂解离和脱水过程。下列说法正确的是
A. 解离过程中,断裂a处碳碳键比b处碳碳键所需能量高
B. 1,2-丙二醇单分子脱水过程均为吸热反应
C. 从能量的角度分析,TS1、TS2、TS3、TS4四种路径中TS4路径的速率最慢
D. 脱水生成的四种产物中,丙烯醇[CH3C(OH)=CH2]最稳定
二、非选择题:本题共4小题,共58分;除特殊标注,每空2分。
15. 同学们测定和探究影响反应速率的因素,设计了如下系列实验。
Ⅰ.甲同学利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时,设计了如下系列实验:
实验序号
反应温度/℃
浓度
稀硫酸
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
①
20
10.0
0.10
10.0
0.50
0
②
40
0.10
0.50
③
20
0.10
4.0
0.50
(1)该实验①、②可探究_________对反应速率的影响,因此和分别是_________、_________。
(2)实验①、③可探究硫酸浓度对反应速率的影响,因此_________。
(3)已知硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成S和,请写出反应的离子方程式:_________。
Ⅱ.乙同学以重铬酸钾()溶液为研究对象,结合所学化学反应原理的知识,来探究改变条件使其发生“色彩变幻”。
已知:
①溶液存在平衡:
②含铬元素的离子在溶液中的颜色:(橙色);(黄色);(绿色)
(4)ⅰ可证明反应的正反应是_________(填“吸热”或“放热”)反应。
(5)ⅱ是验证“只降低生成物的浓度,该平衡正向移动”,试剂a是_________。
(6)ⅲ的目的是要验证“增大生成物的浓度,该平衡逆向移动”,此实验是否能达到预期目的_________(填“能”或“不能”),理由是_________。
(7)根据实验Ⅱ中不同现象,可以得出的结论是_________。
16. 回答下列问题:
(1)某些共价键的键能数据如下表(单位:):
共价键
H-H
Cl-Cl
Br-Br
H-Cl
H-I
I-I
N≡N
H-O
H-N
键能
436
243
194
432
299
153
946
463
391
把1mol分解为气态原子时,需要_________(填“吸收”或“放出”)243kJ能量。由表中所列化学键形成的单质分子中,最稳定的是_________;
(2)发射火箭时用气态肼()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(g)完全发生上述反应放出568kJ的热量,热化学方程式是:_________________________________。
羧基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在容积不变的密闭容器中,将CO和混合加热并达到下列平衡:
(3)若反应前CO的物质的量为10mol,达到平衡时CO的物质的量为8mol,且化学平衡常数为0.1,下列说法正确的是_________(填字母)。
a.升高温度,的浓度增大,表明该反应是吸热反应
b.通入CO后,正反应速率逐渐增大
c.反应前的物质的量为7mol
d.达到平衡时CO的转化率为80%
(4)在不同温度下达到化学平衡时,的转化率如图所示,则该反应是反应_________(填“吸热”或“放热”)。
(5)在某温度下,向2L的密闭容器中通入10molCO和10mol,5min后达平衡,测得CO的转化率为40%,则5min内用表示的速率是_________。
实验室测定中和热的步骤如下(如图)
第一步:量取40.0mL0.25mol/L溶液倒入小烧杯中,测量温度;
第二步:量取40.0mL0.55mol/LNaOH溶液,测量温度;
第三步:将NaOH溶液倒入小烧杯中,混合均匀后测量混合液温度。
请回答:
(6)图中仪器A的名称是_________。
(7)若实验中若改用60mL0.50mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的氢氧化钠溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量_________(填“相等”“不相等”),若实验操作均正确,则所求中和热_________(填“相等”“不相等”)。
17. 高铁酸钾()是新型多功能水处理剂。其生产工艺如下:
回答下列问题:
(1)反应①应在温度较低的情况下进行,因温度较高时NaOH与反应生成,写出温度较高时反应的离子方程式:_________。温度较高时反应3mol时转移的电子数为_________。
(2)在溶液Ⅰ中加入NaOH固体的目的是_________(填字母)。
A. 与溶液Ⅰ中过量的继续反应,生成更多的NaClO
B. NaOH固体溶解时会放出较多的热量,有利于提高反应速率
C. 为下一步反应提供碱性环境
D. 使转化为NaClO
(3)反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。图2为不同的温度下,不同质量浓度的对生成率的影响;图2为一定温度下,质量浓度最佳时,NaClO的质量浓度对的生成率的影响。
工业生产中最佳温度为_________,此时与NaClO两种溶液的最佳质量浓度之比为_________。
(4)反应③的离子方程式为_________;向溶液Ⅱ中加入饱和KOH溶液得到湿产品的原因是_________。
18. Ⅰ、已知反应过程的能量变化如图所示:
(1)请求出反应ΔH=_________。
(2)又知,请根据题给条件求出反应的焓变ΔH=_________。
Ⅱ、已知400℃时的K=0.5.
(3)400℃时,的K'=_________(填数值)。
(4)400℃时,在0.5L的反应容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得、、的物质的量分别为2mol、1mol、2mol,则此时反应_________(填“>”“<”“=”或“不能确定”)。
(5)水煤气转化反应在一定温度下达到化学平衡。现将不同量的CO(g)和(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应,得到如下两组数据:
实验编号
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
CO
CO
1
650
4
2
1.6
2.4
5
2
900
2
1
0.4
1.6
3
①平衡常数K(650℃)_________K(900℃)(填“大于”,“小于”或“等于”)
②K(900℃)=_________。
③若将实验2中CO和的物质的量加倍,则平衡时的物质的量浓度为_________。
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