内容正文:
壶镇中学高二上学期10月月考化学试题
本试题卷分选择题和非选择题两部分,共8页,满分100分,考试时间90分钟。
考生须知:
1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸规定的位置上。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,写在本试题卷上的答案一律无效。
3.非选择题的答案必须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内,作图时可先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑,答案写在本试题卷上无效。
4.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 K-39 Mn-55 Fe-56 Cu-64
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每个小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列属于放热反应的是
A. 氢氧化钡晶体与氯化铵反应 B. 盐酸与碳酸氢钠反应
C. 镁条与盐酸反应 D. 灼热的碳与二氧化碳反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.氢氧化钡晶体与氯化铵反应是吸热反应,A错误;
B.盐酸与碳酸氢钠反应是吸热反应,B错误;
C.金属与酸反应是放热反应,C正确;
D.碳与二氧化碳反应是吸热反应,D错误;
故选C。
2. 下列溶液中最小的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.为弱电解质,部分电离,很小;
B.是强电解质,完全电离,醋酸根离子微弱水解,比略小;
C.是强电解质,完全电离,醋酸根离子、铵根离子微弱水解,比略小;
D.是强电解质,完全电离,醋酸根离子微弱水解,比略小;
醋酸根离子浓度最小的是A项,答案选A。
3. 一定条件下,与发生加成反应有①、②两种可能,反应进程中能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 生成等物质的量 比吸收的热量更多
B. 反应刚开始时,产物中的比例更大
C. 适当提高反应温度,可以提高产物中的比例
D. 反应①、反应②对应生成物的总键能相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.焓变在给定反应中,只与始态和终态有关,与中间状态无关,根据图像可知,两个反应均为放热反应,生成等物质的量 CH3CHClCH3( g)比CH3CH2CH2Cl(g)放出的热量更多,故A错误;
B.反应②的活化能比反应①的活化能低,化学反应速率快,因此相同条件下,CH3CHClCH3( g)的生成速率大于CH3CH2CH2Cl(g),反应刚开始时,产物中CH3CHClCH3( g)比例更大,故B错误;
C.生成CH3CHClCH3( g)时焓变更小,升温时产生的逆向移动效应更明显,相对CH3CH2CH2Cl(g)生成率更大,升高温度,平衡逆向进行,可以提高CH3CH2CH2Cl(g)的比例,故C正确;
D.反应的焓变反应物的总键能-生成物的总键能,两个反应反应物相同,,则反应②对应生成物的总键能更大,故D错误;
故答案为C。
4. 在体积均为1 L,pH均等于2的盐酸和醋酸中,分别投入0.12 g镁粉充分反应后,下图中比较符合反应事实的曲线是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】镁最多失去电子的物质的量为×2=0.01 mol,pH均等于2的盐酸和醋酸中,在反应过程中,CH3COOH进一步电离,CH3COOH的pH小于HCl的pH,生成氢气的速率,v(CH3COOH)>v(HCl),A、B均错误;C、D项,由于Mg是定量的,HCl恰好完全反应,而CH3COOH过量,且CH3COOH与Mg反应速率快,所以C正确,D错误;
故选C。
5. 在容积不变的密闭容器中,A与B反应生成C和D,其化学反应速率分别用、、、表示。已知:,,,则此反应可表示为
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由同一化学反应,各物质的反应速率之比等于化学计量数之比可知,A与B反应生成C和D的化学计量数之比为v(A):v(B):v(C):v(D)=1:3:2:2,则反应的化学方程式为A+3B=2C+2D,
故选D。
6. 已知下列反应的能量变化示意图如图,有关说法正确的是
A. 与完全反应生成放出的热量小于
B. 在相同条件下,比稳定
C. 与足量反应,最终转化为放出的热量为
D. 和反应的热化学方程式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.1mol S(g)具有的能量高于1mol S(s),所以1mol S(g)与O2(g)完全反应生成SO2(g)放出的热量大于297.0kJ,故A错误;
B.由图可知,1mol SO2(g)和mol O2(g)的总能量比1mol SO3(g)的总能量高98.7kJ,但无法确定1mol SO2(g)的总能量与1mol SO3(g)的总能量的大小关系,在相同条件下,无法确定SO2(g)与SO3(g)的稳定性,故B错误;
C.SO2转化为SO3属于可逆反应,反应物不能完全转化,由图可知,1mol S(s)与足量O2(g)反应,最终转化为SO3(g)放出的热量小于(297+98.7)kJ=395.7kJ,故C错误;
D.由右图可知,SO2(g)和O2(g)反应的热化学方程式为,故D正确;
答案选D。
7. 下列变化不能用勒夏特列原理解释的是
A. ,工业上将钾蒸气从反应混合体系中分离出来,以制备金属钾
B. 打开汽水瓶,看到有大量的气泡逸出
C. 实验室配制氯化铁溶液时,先将晶体溶解在较浓的盐酸中,然后加水稀释到需要的浓度
D. 氢气与碘单质反应加压后颜色变深[已知:]
【答案】D
【解析】
【详解】A.将钾蒸气从反应混合体系中分离出来,减小了生成物浓度,有利于反应正向移动,可以用平衡移动原理解释,故A不符合题意;
B.打开汽水瓶,压强减小,,向生成二氧化碳的方向移动,有大量的气泡逸出,故B符合题意;
C.配氯化铁溶液时,加入盐酸中,增大了氢离子浓度,可抑制铁离子水解,可以用平衡移动原理解释,故C不符合题意;
D.反应为气体分子数不变的反应,增大压强,平衡不移动,物质浓度增大,颜色加深,不能用勒夏特列原理解释,故D符合题意;
故选D。
8. 下列关于热化学反应的描述正确的是
A. ,则含1mol 的溶液与含1mol NaOH的稀溶液混合,放出热量为57.3kJ
B. 甲烷的燃烧热,则
C. 500℃、30MPa下, ,将1.5mol 和过量的在此条件下充分反应,放出热量46.2kJ
D. 同温同压下,在光照或点燃条件下的的数值相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.是弱酸,电离需要吸热,1mol 的溶液与含1mol NaOH的稀溶液混合,放出热量小于57.3kJ,A错误;
B.甲烷的燃烧热,生成液态水放出热量为890.3kJ,则生成气态水放热少, ,B错误;
C.合成氨反应为可逆反应,1.5mol 和过量的在此条件下充分反应,放出热量小于46.2kJ,C错误;
D.同温同压下,在光照或点燃条件下的的数值相同,与反应条件无关,D正确;
答案选D。
9. 在恒容密闭容器中,将和一定量混合加热反应 ,平衡后物质的量为,化学平衡常数为0.1.下列说法正确的是
A. 的转化率之比为
B. 达平衡后的体积分数为
C. 升高温度,浓度减小,表明该反应是吸热反应
D. 平衡后,再通入,正反应速率逐渐增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.设起始时H2S的物质的量为,,化学平衡常数为:,解得,CO的转化率为:,H2S的转化率为:,转化率之比为:7:10,故A项错误;
B.由A项三段式可知,平衡后,n(CO)=8,n(COS)=2,n(H2S)=5,n(H2)=2,则H2S的体积分数为: ,故B项正确;
C.升高温度,平衡向吸热的方向移动;升高温度,COS浓度减小,平衡逆向进行,说明正向为放热反应,故C项错误;
D.通入后,CO物质的量浓度突然增大,正反应速率突然增大,后来浓度减小,反应速率减小,则正反应速率突然增大后又减小,故D项错误;
故本题选B。
10. 已知,速率方程为,其中k为速率常数,只与温度、催化剂、固体接触面积有关,与浓度无关;n为该反应中的反应级数,也是该反应总级数,可以为正数、0、负数;起始浓度消耗一半的时间叫半衰期,在某催化剂表面上分解的实验数据如表:
0
10
20
30
40
50
60
下列说法正确的是
A. 该反应速率常数为
B. 该反应为0级反应
C. 若起始浓度为,半衰期为
D. 工业上用该反应制备氢气
【答案】B
【解析】
【详解】A.当t=10min,c(H2O)=0.25mol/L,t=20min,c(H2O)=0.20mol/L,可知v=k==0.005mol/(L.min),A错误;
B.根据表格中的数据,浓度变化与时间成正比,即速率是一个常数,为常数,说明n=0,该反应是零级反应,B正确;
C.设起始浓度为cmol/L,半衰期可知半衰期与起始浓度成正比,表中起始浓度为0.3mol/L时,半衰期为30min,若起始浓度为0.6mol/L,则半衰期为60min,C错误;
D.工业上常用电解水法制备氢气,D错误;
故选B。
11. 现以掺氮碳(NC)、氯化镍为原料在恒温条件下合成超高密度单原子催化剂(UHD-SAC),常温常压下,其机理如图所示。已知基元反应Ⅰ需在高压环境下进行,基元反应Ⅱ在任何条件下均可自发进行。下列说法中正确的是
A. 基元反应Ⅰ需在高压环境下进行的原因可能是高压环境对其做功,使,从而使反应可以进行
B. 基元反应Ⅱ的过程中反应体系的熵呈减少趋势
C. 从总反应来看,决定该过程反应快慢的是基元反应Ⅰ
D. 由于总反应,故在工业生产中,反应温度越低越好
【答案】C
【解析】
【详解】A.,与压强无关,故A错误;
B.基元反应Ⅱ在任何条件下均可自发进行,所以基元反应Ⅱ的过程中反应体系的熵呈增大趋势,故B错误;
C.活化能越大,反应速率越慢,慢反应决定总反应速率,从总反应来看,决定该过程反应快慢的是基元反应Ⅰ,故C正确;
D.温度降低反应速率减慢,所以在工业生产中,不是反应温度越低越好,故D错误;
选C。
12. 科学家致力于降低空气中温室效应气体含量的研究,催化剂I()与催化剂Ⅱ()对单个和分子合成乙酸的能量变化关系如图所示。已知:图中吸附在催化剂表面的物种用“*”标记;。下列说法错误的是
A. 催化剂Ⅱ的催化效果较好
B. 催化剂I的决速步的反应为
C. 该反应过程中有极性键断裂和极性键、非极性键形成
D. 总反应的热化学方程式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图知,使用催化剂Ⅱ时,最大活化能相比于催化剂Ⅰ更低,活化能小则反应速率快,故催化剂Ⅰ的催化效果较差、催化剂Ⅱ的催化效果较好,故A正确;
B.活化能最大的一步为决速步,结合选项A可知,催化剂I的决速步的反应为,故B正确;
C.由图可知,反应过程中存在C-H的断裂,C-C、O-H键的形成,则该反应过程中有极性键断裂和极性键、非极性键形成,故C正确;
D.如图所示为单个和分子合成乙酸的能量变化关系图,则总反应的热化学方程式为 ,故D错误;
故选:D。
13. 燃煤废气中的转化为二甲醚的反应原理为:,一定条件下,现有两个体积均为2.0L恒容密闭容器甲和乙,在容器甲中充入1mol和3mol,在容器乙中充入2mol和6mol,发生上述反应并达到平衡。该反应中的平衡转化率随温度的变化曲线如图1所示;容器甲中,在不同催化剂作用下,相同时间内的转化率随温度变化如图2所示。下列说法正确的是
A. 图1中,表示乙容器的平衡转化率随温度变化的是曲线B
B. 图1中,逆反应速率:状态I<状态Ⅱ
C. 图1中,反应焓增、熵减
D. 图2中,对应的平衡常数小于对应的平衡常数
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙容器相对于甲容器,等效于甲平衡后压缩体积,平衡正向移动,CO2平衡转化率高于甲容器,则表示乙容器的平衡转化率随温度变化的是曲线A,A错误;
B.升高温度,正逆反应速率均增大,由图可知,状态Ⅰ的反应温度小于状态Ⅱ,则状态Ⅰ的逆反应速率小于状态Ⅱ,B正确;
C.该反应正反应气体分子数减少,为熵减反应;由图1可知升高温度CO2平衡转化率降低,说明正反应放热,即焓减,C错误;
D.由图1可知,升高温度,二氧化碳的平衡转化率减小,说明平衡向逆反应方向移动,该反应为放热反应,升高温度,平衡常数减小,图2中温度T3小于T4,则对应的平衡常数大于对应的平衡常数,D错误;
故选B。
14. 硫元素广泛分布于自然界,其相图(用于描述不同温度、压强下硫单质的转化及存在状态的平衡图像)如图。已知正交硫和单斜硫是硫元素的两种常见单质,且都是由S8分子组成的晶体,燃烧的热化学方程式:
下列说法正确的是
A. 正交硫和单斜硫互为同分异构体
B. 温度低于95.5℃下,正交硫固态通过降压可发生升华现象
C. 图中M→N过程为固态硫的液化,该过程只发生了物理变化
D. 由上述信息可判断:ΔH1<ΔH2
【答案】B
【解析】
【详解】A.正交硫和单斜硫均是硫元素组成的单质,二者互为同素异形体,A错误;
B.温度低于95.5℃且压强大于0.1Pa,正交硫是固态,通过降压可发生升华现象,B正确;
C.图中M→N过程为固态硫的液化,该过程先由正交硫经过转化为单斜硫再变成液体,中间发生了化学变化,C错误;
D.在同压条件下,升温由正交硫转化为单斜硫,说明单斜硫能量高,单斜硫燃烧热高,ΔH均为负值,则ΔH1>ΔH2,D错误;
故选B。
15. 如图所示为25℃时、、三种微粒随变化的分布分数[如]。下列说法不正确的是
A.
B. 曲线a代表的分布分数随变化的曲线
C. 等物质的量的和混合溶液的
D. 时,溶液中存在
【答案】C
【解析】
【分析】是二元弱酸,分两步电离,第一步电离程度大于第二步的,其氢离子浓度也大于第二步的,则、、三种微粒随变化的分布分数分别为a、b、c曲线;
【详解】A.、微粒随变化的分布分数分别为a、b,当pH=6.37时,c()=c(),,由交点可知,A项正确;
B.溶液增大的过程中浓度逐渐降低,曲线a代表的分布分数随变化的曲线,B项正确;
C.当溶液中时,,等物质的量的和混合溶液中,的水解程度大于的电离程度,故溶液不等于10.25,C项错误;
D.,则时,,再结合图可知溶液中存在,D项正确;
故选C。
16. 下列方案设计、现象和结论都正确的是
选项
目的
操作
现象
结论
A
探究的化学键类型
将固体溶于水,进行导电性实验
若溶液导电
中含有离子键
B
验证浓硝酸受热分解产物
加热浓硝酸,将产生的气体通入淀粉碘化钾溶液
若溶液变蓝
则说明产物中有为
C
探究KI与反应的限度
取溶液于试管中,加入溶液,充分反应后滴入少量溶液
若有淡黄色沉淀
则KI与的反应存在一定限度
D
探究反应热
向两个同规格烧瓶中分别装入同比例的和气体,并分别浸泡于热水和冷水中
一段时间后,若热水侧颜色变深,冷水侧变浅
则说明
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.固体溶于水,电离产生铝离子和氯离子,由于溶液中有自由移动的离子,因此能够导电,但不能说明中含有离子键,A错误;
B.硝酸具有挥发性,不能确定是挥发出的硝酸还是分解的NO2与淀粉碘化钾溶液反应,B错误;
C.取与溶液,充分反应后产生碘单质,碘溶解在水中颜色为棕黄色颜色干扰观察沉淀的颜色,无法确定是淡黄色沉淀,C错误;
D.说明温度影响平衡移动,温度高向左侧移动,该反应是放热反应,D正确;
故选D。
非选择题部分
二、非选择题(本大题共5小题,共52分)
17. 碳是化合物种类最多的元素,其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题:
(1)有机物M经过太阳光照可转化成N,转化过程如下:ΔH=+88.6 kJ·mol-1。则M、N相比,较稳定的是_______________。
(2)已知CH3OH(l)的燃烧热为238.6 kJ·mol-1,CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-akJ·mol-1,则a____________238.6(填“>”、“<”或“=”)。
(3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl和CO2,当有1 mol Cl2参与反应时释放出145 kJ热量,写出该反应的热化学方程式:____________________。
(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料,反应的热化学方程式如下:4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)=2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH=-1176 kJ·mol-1。则反应过程中,每转移1 mol e-放出的热量为______________。
【答案】 ①. M ②. < ③. 2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) ΔH =-290 kJ·mol-1 ④. 98 kJ
【解析】
【分析】本题主要考查化学反应中能量变化与应用以及热化学方程式的书写。
(1)物质能量越低越稳定;
(2)燃烧热为101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量;
(3)根据化学方程式与反应热关系写出热化学反应方程式;
(4)先求出转移1mol电子相关物质的反应量,根据参加化学反应的物质的物质的量与反应热一一对应关系求解。
【详解】(1)M转化为N吸收热量,故N的能量高于M,故较稳定的为M;
(2)1mol甲醇完全燃烧生成液态水和二氧化碳放出238.6kJ能量,该热化学反应方程式中生成物H2还可继续燃烧生成液态水并放出能量,故a<238.6;
(3)由题干信息可写出化学方程式为C+2Cl2+2H2O=4HCl+CO2,当1molCl2参与反应时释放出145 kJ热量,故可写出该反应的热化学方程式为:2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) ΔH =-290 kJ·mol-1;
(4)由反应可列出相关关系式:4molAl12mol e-1176kJ,由此可知,每转移1mol电子放出的热量为。
18. 为倡导“低碳经济”,有效地开发利用,工业上可以用来生产甲醇燃料。在体积为的密闭容器中,充入和,一定条件下发生反应:。
经测得和的物质的量随时间变化如图所示。
(1),的平均反应速率______。
(2)达到平衡时,的浓度为______。
(3)改变下列条件后,反应速率会增大的是______。(填字母)
A. 升高温度 B. 分离出 C. 充入更多 D. 恒容下充入
(4)平衡时,的体积分数为______%
(5)工业上为了提高的转化率,通常会通入过量的,在一体积固定的恒温密闭容器中投入等物质的量的和进行上述反应。能说明上述反应达到平衡状态的是______。(填字母)
A. 与的物质的量之比为
B. 混合气体的压强不随时间的变化而变化
C. 混合气体中的体积分数不随时间的变化而变化
D. 生成的同时,形成键
【答案】(1)
(2)0.375 (3)AC
(4)10 (5)BD
【解析】
【小问1详解】
在体积为2L的密闭容器中,充入lmolCO2和3molH2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。经测得CO2和CH3OH(g)的物质的量随时间变化如图所示。CO2是反应物随反应进行物质的量减小,CH3OH是生成物,随反应进行物质的量增大;10min内达到平衡,生成CH3OH物质的量为0.75mol,CO2物质的量变化了0.75mol;则①依据化学平衡列三段式有:
,CO2的平均反应速率;
【小问2详解】
反应过程中Δn(H2)=3Δn(CO2)=3×0.75mol/L=2.25mol,因此达到平衡时,H2的浓度为=0.375mol/L;
【小问3详解】
A.升高温度,反应速率增大,A正确;
B.分离出,则其浓度降低,逆反应速率减慢,正反应速率在改变条件瞬间不变,但是随后正反应速率减慢,B错误;
C.充入更多,其浓度增大,反应速率增大,C正确;
D.恒容下充入,反应物浓度不变,反应速率不变,D错误;
故选AC;
【小问4详解】
体积分数等于物质的量分数,结合第一问可知,平衡时,的体积分数为;
【小问5详解】
A.氢气为反应物,甲醇为产物,当两者物质的量之比不变时,反应达到平衡,A错误;
B.该反应为气体分子数减小的反应,则随着反应进行压强逐渐减小,则混合气体的压强不随时间的变化而变化时,反应达到平衡,B正确;
C.设投入CO2和H2物质的量均为1mol,转化的二氧化碳为xmol,根据题给信息可知,
则二氧化碳的体积分数,是恒定不变的,则混合气体中的体积分数不随时间的变化而变化,不能说明反应达到平衡,C错误;
D.生成的同时,形成键,说明正、逆反应速率相等,则反应达到平衡,D正确;
故选BD。
19. 杭州亚运会主火炬塔燃料使用的甲醇被誉为绿色燃料。
(1)已知的热值为,计算的燃烧热为_____。
A. 22.7 B. C. D.
(2)以和为原料制备甲醇是实现资源化利用的方式之一。其反应原理为:
①该反应能自发进行的条件是_____。
②某温度下,向容积为的恒容密闭容器中充入和模拟上述反应。反应达到平衡状态时,测得。该温度下,平衡常数_____。
A.3.00 B.0.33 C.0.15 D.0.59
(3)在不同温度下,向等容积的反应器中,分别通入等量、相同比例的和混合气体,在催化剂作用下,反应相同时间后测得甲醇产率与温度关系如图所示。(除主反应外,不考虑副反应。)
①图中当温度高于,甲醇产率逐渐下降,可能原因是_____。
②请在图中画出不同温度下甲醇的平衡转化率的变化趋势_____。
【答案】(1)C (2) ①. 低温 ②. D
(3) ①. 温度升高,平衡逆向移动;催化剂活性随温度升高而降低,反应速率减小 ②.
【解析】
【小问1详解】
已知的热值为,则的燃烧热;
【小问2详解】
①该反应ΔH<0,ΔS<0,由复合判据ΔG=ΔH-TΔS<0可知,反应能自发进行的条件是低温;
②某温度下,向容积为的恒容密闭容器中充入和模拟上述反应。反应达到平衡状态时,测得,列三段式:,该温度下,平衡常数,故选D;
【小问3详解】
①图中当温度高于,甲醇产率逐渐下降,可能原因是该反应是放热反应,温度升高,平衡逆向移动或者催化剂活性随温度升高而降低,反应速率减小;
②该反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,温度越高甲醇的平衡转化率越低,则不同温度下甲醇的平衡转化率趋势图为。
20. 用 0.5 mol·L−1 的盐酸与 0.55 mol·L−1 的 NaOH 溶液在下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。请回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器是___________,该装置图还有二处错误是___________ 。
(2)取 50mLNaOH 溶液和 50mL 盐酸进行实验,实验数据如表。( 密度都是 1.0g/mL c=4.0J·g-1·℃-1)
实验次数
起始温度/℃
终止温度t2/℃
HCl
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
29.5
2
25.9
25.9
25.9
30.4
3
26.4
26.2
26.3
29.9
根据实验数据,计算中和反应的 ΔH= ___________。
(3)上述实验值与-57.3kJ·mol-1 有偏差,产生偏差的原因可能是___________
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取盐酸溶液时仰视读数
c.分多次把 NaOH 倒入盛有盐酸的小烧杯中
d.用温度计测量 NaOH 溶液后直接测量盐酸溶液的温度
(4)将一定量的稀氨水、稀氢氧化钡溶液、稀氢氧化钠溶液分别与 0.5mol·L−1 的盐酸恰好完全反应,其反应热分别是 ΔH1、ΔH2、ΔH3,则 ΔH1、ΔH2、ΔH3 的大小关系为 ___________。
【答案】(1) ①. 环形玻璃搅拌棒 ②. 大小烧杯的杯口应平齐,大小烧杯之间的空隙应塞满碎纸条
(2)
(3)acd (4)ΔH1>ΔH2=ΔH3
【解析】
【小问1详解】
中和热测定实验中,为了使酸碱充分反应并准确测量最高温度,需要对溶液进行搅拌。图中已有温度计,但缺少用于搅拌的玻璃仪器,通常使用环形玻璃搅拌棒;为了减少实验过程中的热量散失,实验装置的关键在于保温。图中大小烧杯之间虽然垫了碎纸条,但小烧杯口没有与大烧杯口相平(图中明显小烧杯口低于大烧杯口),通常要求大小烧杯杯口相平,且用碎纸条填满空隙,以减少热量散失。
【小问2详解】
三次实验数据温度的变化量分别为:3.4、4.5、3.6,第二次数据与其他数据相差较大,说明是错误的数据,应该取另外两个数据平均值3.5,近似认为0.55 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L盐酸密度都是 1.0 g/mL,比热容为:c=4.0J·g-1·℃-1,中和热
【小问3详解】
a.实验装置保温、隔热效果差,导致热量散失,实验值偏小,a正确;
b.量取盐酸溶液时仰视读数,导致盐酸的量偏多,实验值偏大,b错误;
c.分多次把 NaOH 倒入盛有盐酸的小烧杯中,导致热量散失,实验值偏小,c正确;
d.用温度计测量 NaOH 溶液后直接测量盐酸溶液的温度,测定出盐酸温度较高,得到温度差较低,计算出数据偏低,d正确;
故选acd;
【小问4详解】
一水合氨为弱碱,电离会吸热,导致ΔH1>-57.3kJ·mol-1;氢氧化钡和氢氧化钠均为强碱,即ΔH2=ΔH3=-57.3kJ·mol-1;即ΔH1>ΔH2=ΔH3。
21. 温和型氧化剂过氧化钙()是一种白色固体,微溶于水,可与水缓慢反应,不溶于有机溶剂,易与酸反应。某实验小组按如下流程和装置制取:
第①步所用的装置如图1所示(夹持装置省略):
请回答:
(1)步骤③:不断通入干燥氧气,目的是_______。
(2)写出该流程制备CaO2的化学反应方程式_______。
(3)步骤①:控制其它条件相同,考察与的物质的量之比()对 产率的影响,结果如图2所示。随着比值的增大产率呈下降趋势,原因是_______。
(4)甲同学用滴定法测定产品的纯度:取mg产品于烧杯,加过量盐酸并加热到不再产生气泡,冷却后加足量溶液,过滤出沉淀,洗涤后转入锥形瓶中,加足量稀硫酸,用0.01标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液。
①滴定前的下列操作,正确顺序是_______(填字母编号)。
A.盛装标准溶液
B.用标准溶液润洗
C.读数、记录
D.查漏、清洗
E.排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面
②乙同学取等质量产品,加过量稀硫酸,用0.01标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液。判断_______(选填“大于”“等于”或“小于”)。
(5)步骤①用饱和溶液代替,结果的产率很低,可能的原因是_______。
(6)控制过量,实验时发现滴加速率会明显影响产率。请在图3中画出产率随滴加速率的变化曲线:_______。
【答案】(1)防止分解;带走水蒸气
(2)
(3)溶液碱性增强,稳定性下降
(4) ①. DBAEC ②. 大于
(5)与反应生成盐酸,会消耗生成的
(6)
【解析】
【小问1详解】
类比可知受热也会分解,通入干燥氧气可防止分解,同时带走水蒸气;
【小问2详解】
由图可知,制备的反应物为和,结合元素守恒,化学方程式为:
【小问3详解】
具有弱酸性,溶液碱性增强,稳定性下降,从而使的产率降低;
【小问4详解】
①滴定前的准备工作是选酸式滴定管,检漏后用水清洗,再用待装标准液润洗,关闭旋塞,盛装标准液至“0”刻度以上,微开旋塞排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面至“0”或“0”以下某刻度,关闭旋塞,待液面平稳后读数记录,故操作顺序为DBAEC;
②甲方案将转化为,用滴定,误差较小,乙方案加过量稀硫酸,在酸性溶液中反应生成的易分解损失,消耗溶液偏少,故V1>V2;
【小问5详解】
比较两种方法的反应原理:已知微溶于水,可与水缓慢反应,易与酸反应,故使用反应生成的会使得的产率降低;
【小问6详解】
由制备反应在冰水浴中进行可知该反应放热,温度过高会使分解从而使得的产率降低,过快滴加溶液导致局部溶液温度过高使得分解,从而降低的产率,故滴加速率与的产率关系如图。
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壶镇中学高二上学期10月月考化学试题
本试题卷分选择题和非选择题两部分,共8页,满分100分,考试时间90分钟。
考生须知:
1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸规定的位置上。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,写在本试题卷上的答案一律无效。
3.非选择题的答案必须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内,作图时可先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑,答案写在本试题卷上无效。
4.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 K-39 Mn-55 Fe-56 Cu-64
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每个小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列属于放热反应的是
A. 氢氧化钡晶体与氯化铵反应 B. 盐酸与碳酸氢钠反应
C. 镁条与盐酸反应 D. 灼热的碳与二氧化碳反应
2. 下列溶液中最小的是
A. B.
C. D.
3. 一定条件下,与发生加成反应有①、②两种可能,反应进程中能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 生成等物质的量 比吸收的热量更多
B. 反应刚开始时,产物中的比例更大
C. 适当提高反应温度,可以提高产物中的比例
D. 反应①、反应②对应生成物的总键能相同
4. 在体积均为1 L,pH均等于2的盐酸和醋酸中,分别投入0.12 g镁粉充分反应后,下图中比较符合反应事实的曲线是
A. B. C. D.
5. 在容积不变的密闭容器中,A与B反应生成C和D,其化学反应速率分别用、、、表示。已知:,,,则此反应可表示为
A. B.
C. D.
6. 已知下列反应的能量变化示意图如图,有关说法正确的是
A. 与完全反应生成放出的热量小于
B. 在相同条件下,比稳定
C. 与足量反应,最终转化为放出的热量为
D. 和反应的热化学方程式为
7. 下列变化不能用勒夏特列原理解释的是
A. ,工业上将钾蒸气从反应混合体系中分离出来,以制备金属钾
B. 打开汽水瓶,看到有大量的气泡逸出
C. 实验室配制氯化铁溶液时,先将晶体溶解在较浓的盐酸中,然后加水稀释到需要的浓度
D. 氢气与碘单质反应加压后颜色变深[已知:]
8. 下列关于热化学反应的描述正确的是
A. ,则含1mol 的溶液与含1mol NaOH的稀溶液混合,放出热量为57.3kJ
B. 甲烷的燃烧热,则
C. 500℃、30MPa下, ,将1.5mol 和过量的在此条件下充分反应,放出热量46.2kJ
D. 同温同压下,在光照或点燃条件下的的数值相同
9. 在恒容密闭容器中,将和一定量混合加热反应 ,平衡后物质的量为,化学平衡常数为0.1.下列说法正确的是
A. 的转化率之比为
B. 达平衡后的体积分数为
C. 升高温度,浓度减小,表明该反应是吸热反应
D. 平衡后,再通入,正反应速率逐渐增大
10. 已知,速率方程为,其中k为速率常数,只与温度、催化剂、固体接触面积有关,与浓度无关;n为该反应中的反应级数,也是该反应总级数,可以为正数、0、负数;起始浓度消耗一半的时间叫半衰期,在某催化剂表面上分解的实验数据如表:
0
10
20
30
40
50
60
下列说法正确的是
A. 该反应速率常数为
B. 该反应为0级反应
C. 若起始浓度为,半衰期为
D. 工业上用该反应制备氢气
11. 现以掺氮碳(NC)、氯化镍为原料在恒温条件下合成超高密度单原子催化剂(UHD-SAC),常温常压下,其机理如图所示。已知基元反应Ⅰ需在高压环境下进行,基元反应Ⅱ在任何条件下均可自发进行。下列说法中正确的是
A. 基元反应Ⅰ需在高压环境下进行的原因可能是高压环境对其做功,使,从而使反应可以进行
B. 基元反应Ⅱ的过程中反应体系的熵呈减少趋势
C. 从总反应来看,决定该过程反应快慢的是基元反应Ⅰ
D. 由于总反应,故在工业生产中,反应温度越低越好
12. 科学家致力于降低空气中温室效应气体含量的研究,催化剂I()与催化剂Ⅱ()对单个和分子合成乙酸的能量变化关系如图所示。已知:图中吸附在催化剂表面的物种用“*”标记;。下列说法错误的是
A. 催化剂Ⅱ的催化效果较好
B. 催化剂I的决速步的反应为
C. 该反应过程中有极性键断裂和极性键、非极性键形成
D. 总反应的热化学方程式为
13. 燃煤废气中的转化为二甲醚的反应原理为:,一定条件下,现有两个体积均为2.0L恒容密闭容器甲和乙,在容器甲中充入1mol和3mol,在容器乙中充入2mol和6mol,发生上述反应并达到平衡。该反应中的平衡转化率随温度的变化曲线如图1所示;容器甲中,在不同催化剂作用下,相同时间内的转化率随温度变化如图2所示。下列说法正确的是
A. 图1中,表示乙容器的平衡转化率随温度变化的是曲线B
B. 图1中,逆反应速率:状态I<状态Ⅱ
C. 图1中,反应焓增、熵减
D. 图2中,对应的平衡常数小于对应的平衡常数
14. 硫元素广泛分布于自然界,其相图(用于描述不同温度、压强下硫单质的转化及存在状态的平衡图像)如图。已知正交硫和单斜硫是硫元素的两种常见单质,且都是由S8分子组成的晶体,燃烧的热化学方程式:
下列说法正确的是
A. 正交硫和单斜硫互为同分异构体
B. 温度低于95.5℃下,正交硫固态通过降压可发生升华现象
C. 图中M→N过程为固态硫的液化,该过程只发生了物理变化
D. 由上述信息可判断:ΔH1<ΔH2
15. 如图所示为25℃时、、三种微粒随变化的分布分数[如]。下列说法不正确的是
A.
B. 曲线a代表的分布分数随变化的曲线
C. 等物质的量的和混合溶液的
D. 时,溶液中存在
16. 下列方案设计、现象和结论都正确的是
选项
目的
操作
现象
结论
A
探究的化学键类型
将固体溶于水,进行导电性实验
若溶液导电
中含有离子键
B
验证浓硝酸受热分解产物
加热浓硝酸,将产生的气体通入淀粉碘化钾溶液
若溶液变蓝
则说明产物中有为
C
探究KI与反应的限度
取溶液于试管中,加入溶液,充分反应后滴入少量溶液
若有淡黄色沉淀
则KI与的反应存在一定限度
D
探究反应热
向两个同规格烧瓶中分别装入同比例的和气体,并分别浸泡于热水和冷水中
一段时间后,若热水侧颜色变深,冷水侧变浅
则说明
A. A B. B C. C D. D
非选择题部分
二、非选择题(本大题共5小题,共52分)
17. 碳是化合物种类最多的元素,其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题:
(1)有机物M经过太阳光照可转化成N,转化过程如下:ΔH=+88.6 kJ·mol-1。则M、N相比,较稳定的是_______________。
(2)已知CH3OH(l)的燃烧热为238.6 kJ·mol-1,CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-akJ·mol-1,则a____________238.6(填“>”、“<”或“=”)。
(3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl和CO2,当有1 mol Cl2参与反应时释放出145 kJ热量,写出该反应的热化学方程式:____________________。
(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料,反应的热化学方程式如下:4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)=2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH=-1176 kJ·mol-1。则反应过程中,每转移1 mol e-放出的热量为______________。
18. 为倡导“低碳经济”,有效地开发利用,工业上可以用来生产甲醇燃料。在体积为的密闭容器中,充入和,一定条件下发生反应:。
经测得和的物质的量随时间变化如图所示。
(1),的平均反应速率______。
(2)达到平衡时,的浓度为______。
(3)改变下列条件后,反应速率会增大的是______。(填字母)
A. 升高温度 B. 分离出 C. 充入更多 D. 恒容下充入
(4)平衡时,的体积分数为______%
(5)工业上为了提高的转化率,通常会通入过量的,在一体积固定的恒温密闭容器中投入等物质的量的和进行上述反应。能说明上述反应达到平衡状态的是______。(填字母)
A. 与的物质的量之比为
B. 混合气体的压强不随时间的变化而变化
C. 混合气体中的体积分数不随时间的变化而变化
D. 生成的同时,形成键
19. 杭州亚运会主火炬塔燃料使用的甲醇被誉为绿色燃料。
(1)已知的热值为,计算的燃烧热为_____。
A. 22.7 B. C. D.
(2)以和为原料制备甲醇是实现资源化利用的方式之一。其反应原理为:
①该反应能自发进行的条件是_____。
②某温度下,向容积为的恒容密闭容器中充入和模拟上述反应。反应达到平衡状态时,测得。该温度下,平衡常数_____。
A.3.00 B.0.33 C.0.15 D.0.59
(3)在不同温度下,向等容积的反应器中,分别通入等量、相同比例的和混合气体,在催化剂作用下,反应相同时间后测得甲醇产率与温度关系如图所示。(除主反应外,不考虑副反应。)
①图中当温度高于,甲醇产率逐渐下降,可能原因是_____。
②请在图中画出不同温度下甲醇的平衡转化率的变化趋势_____。
20. 用 0.5 mol·L−1 的盐酸与 0.55 mol·L−1 的 NaOH 溶液在下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。请回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器是___________,该装置图还有二处错误是___________ 。
(2)取 50mLNaOH 溶液和 50mL 盐酸进行实验,实验数据如表。( 密度都是 1.0g/mL c=4.0J·g-1·℃-1)
实验次数
起始温度/℃
终止温度t2/℃
HCl
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
29.5
2
25.9
25.9
25.9
30.4
3
26.4
26.2
26.3
29.9
根据实验数据,计算中和反应的 ΔH= ___________。
(3)上述实验值与-57.3kJ·mol-1 有偏差,产生偏差的原因可能是___________
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取盐酸溶液时仰视读数
c.分多次把 NaOH 倒入盛有盐酸的小烧杯中
d.用温度计测量 NaOH 溶液后直接测量盐酸溶液的温度
(4)将一定量的稀氨水、稀氢氧化钡溶液、稀氢氧化钠溶液分别与 0.5mol·L−1 的盐酸恰好完全反应,其反应热分别是 ΔH1、ΔH2、ΔH3,则 ΔH1、ΔH2、ΔH3 的大小关系为 ___________。
21. 温和型氧化剂过氧化钙()是一种白色固体,微溶于水,可与水缓慢反应,不溶于有机溶剂,易与酸反应。某实验小组按如下流程和装置制取:
第①步所用的装置如图1所示(夹持装置省略):
请回答:
(1)步骤③:不断通入干燥氧气,目的是_______。
(2)写出该流程制备CaO2的化学反应方程式_______。
(3)步骤①:控制其它条件相同,考察与的物质的量之比()对 产率的影响,结果如图2所示。随着比值的增大产率呈下降趋势,原因是_______。
(4)甲同学用滴定法测定产品的纯度:取mg产品于烧杯,加过量盐酸并加热到不再产生气泡,冷却后加足量溶液,过滤出沉淀,洗涤后转入锥形瓶中,加足量稀硫酸,用0.01标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液。
①滴定前的下列操作,正确顺序是_______(填字母编号)。
A.盛装标准溶液
B.用标准溶液润洗
C.读数、记录
D.查漏、清洗
E.排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面
②乙同学取等质量产品,加过量稀硫酸,用0.01标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液。判断_______(选填“大于”“等于”或“小于”)。
(5)步骤①用饱和溶液代替,结果的产率很低,可能的原因是_______。
(6)控制过量,实验时发现滴加速率会明显影响产率。请在图3中画出产率随滴加速率的变化曲线:_______。
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