内容正文:
铧强中学2024级高二(上)第一次教学质量检测
化学试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
相对原子质量:C 12 H 1 O 16 Al 27
一、选择题:本题共14个小题,每小题3分,共42分。在每小题只有一项是符合题目要求。
1. 不同化学反应进行的快慢程度不同。下列化学反应速率最快的是
A. Cu与AgNO3溶液反应
B. 敦煌壁画变色
C. 石笋形成
D. 橡胶老化
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.Cu与AgNO3溶液发生置换反应:,该反应为溶液中的离子反应,反应物接触充分,反应速率快,短时间即可观察到明显现象,A正确;
B.敦煌壁画变色是颜料与空气中的少量气体缓慢反应的过程,往往需要数百年甚至更久才能出现明显变化,反应速率极慢,B错误;
C.石笋形成是溶洞内碳酸钙缓慢沉积的过程,需要上万年的时间才能成型,反应速率非常慢,C错误;
D.橡胶老化是橡胶被氧气缓慢氧化的过程,通常需要数月到数年才会出现明显的开裂、性能下降等现象,反应速率较慢,D错误;
故选A。
2. 研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义,下列说法正确的是
A. 、的反应在温度低时不能自发进行
B. 在其他外界条件不变的情况下,汽车排气管中使用催化剂,可以改变产生尾气的反应的方向
C. 反应在室温下不能自发进行,说明该反应的
D. 高温下,反应能自发进行,则其、
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据△G=△H-T△S,对于△H<0、△S>0的反应都有△G<0,即在任何温度下均能发生,A错误;
B.催化剂只能改变反应速率,不能使平衡发生移动,因此不改变反应进行的方向,B错误;
C.反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)中有气体生成,即△S>0,由于室温下不能自发进行,所以△G=△H-T△S>0,即该反应的△H>0,C错误;
D.高温下,中气体体积增大,即△S>0,由于高温下该反应能自发进行,△G=△H-T△S<0,故△H>0,D正确;
故合理选项是D。
3. 下列选项中,前者是吸热反应,后者是放热反应的是
A. 灼热的炭与二氧化碳反应,氢气在氯气中燃烧
B. 镁条在二氧化碳中燃烧,碳酸氢钠受热分解
C. 与反应,氢氧化钠溶于水
D. 酸碱中和反应,在高温下焦炭与水蒸气反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.C与在高温下生成CO为吸热反应;在中燃烧生成HCl为放热反应,A正确;
B.镁燃烧放热,分解吸热,B错误;
C.氢氧化钠溶于水为物理溶解过程,非化学反应,C错误;
D.中和反应放热,焦炭与水蒸气反应吸热,D错误;
故答案选A。
4. 已知下列反应的平衡常数:①;②。则反应③的平衡常数是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】H2(g)+S(s)⇌H2S(g)的平衡常数K1=, S(s)+O2(g)⇌SO2(g)的平衡常数K2=, 反应H2(g)+SO2(g)⇌O2(g)+H2S(g)的平衡常数K==;
答案选D。
5. 不同的化学反应,进行的快慢千差万别,下列表示反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】把A、C、D项的速率都转化为以B表示的速率:A项为,C项为,D项为,即可知速率最快的是B,B正确。
6. 已知可逆反应: ,在某密闭体系中进行该反应,反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 为逆反应的活化能,为正反应的活化能
B. 曲线Ⅱ使用了催化剂,降低了反应的焓变
C. ,该反应为吸热反应
D. 活化能越大,反应越容易进行
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.由图象可知,为正反应的活化能,为逆反应的活化能,A项错误;
B.催化剂能降低反应的活化能、不能改变反应的焓变,B项错误;
C.与的差值是该反应的焓变,该差值为正值,故该反应为吸热反应,C项正确;
D.活化能越大,反应越难进行,D项错误;
答案选C。
7. 在容积不变的密闭容器中存在如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0。某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析正确的是( )
A. 图表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
B. 图表示的是t1时刻加入催化剂对反应速率的影响
C. 图表示的是催化剂对平衡的影响,且甲的催化剂效率比乙高
D. 图表示的是压强对化学平衡的影响,且乙的压强较高
【答案】B
【解析】
【详解】A、图Ⅰ改变的条件应是增大压强,故A不符;
B、由于同等程度地加快正、逆反应速率,所以加入的应是催化剂,故B符合;
C、由于平衡发生了移动,所以改变的条件不是加入催化剂,故C不符;
D、改变的应是温度,且乙的温度高,故D不符。
故选B。
8. 在2L密闭容器中,3molA和1molB发生反应:3A(g)+B(g)⇌2C(g)+2D(g),10s末时,生成0.6mol/LC,下列说法正确的是
A. 10s内,v(D)=0.12mol/(L·s) B. 10s末时,物质A的转化率为40%
C. 10s末时,B的物质的量为0.4mol D. 10s末时,C的物质的量分数为15%
【答案】C
【解析】
【详解】A. 10s末时,生成0.6mol/LC,由反应可知,生成1.2molC的同时也生成1.2molD,则v(D)=,故A错误;
B.由变化量之比等于化学计量数之比可得,生成1.2molC时,消耗的A的物质的量为1.8mol,则A的转化率=,故B错误;
C.由变化量之比等于化学计量数之比可得,生成1.2molC时,消耗的B的物质的量为0.6mol,则剩余的B的物质的量为1mol-0.6mol=0.4mol,故C正确;
D.由以上分析可知,平衡时A的物质的量为3mol -1.8mol=1.2mol,B的物质的量为0.4mol,C和D的物质的量均为1.2mol,则C 的物质的量分数为=,故D错误;
故选:C。
9. 某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放,一定条件下该反应(均为气体)经历三个基元反应阶段,反应历程如下图所示(TS表示过渡态)。下列说法错误的是
A. 该过程包含一个吸热反应和两个放热反应
B. 反应②放出能量为513.5 kJ·mol-1
C. 该过程的总反应为
D. 反应③生成2mol时,转移电子数为
【答案】D
【解析】
【分析】从图中可得出三个热化学方程式:反应①:2NO=N2O2 △H1=+199.2kJ∙mol-1;反应②:N2O2+CO=CO2+N2O △H2=-513.5kJ∙mol-1;反应③:CO2+N2O+CO=2CO2+N2 △H3=-306.6kJ∙mol-1据此分析解题。
【详解】A.由图可知,三个基元反应中,反应②和反应③的反应物总能量大于生成物的总能量,属于放热反应,①属于吸热反应,A正确;
B.根据分析可知,反应②放出能量为513.5 kJ·mol-1,B正确;
C.根据盖斯定律,反应①+②+③得总反应为,C正确;
D.根据反应③:CO2+N2O+CO=2CO2+N2,N的化合价+1→0价,生成2mol时,转移电子数为,D错误;
答案选D。
10. 下列关于化学反应速率或化学平衡图象的说法不正确的是
A. 图①为反应aA(s)+2B(g)xC(g)中物质的量随时间的变化关系,则x=2
B. 图②中φ可表示反应X(g)+3Y(g)2W(g)ΔH<0中X的体积分数
C. 图③表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)的影响,则p甲<p乙
D. 图④表示温度对某化学平衡体系的影响,则该平衡体系的ΔH>0
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图①可知达到平衡时v(B):(C)=mol·L-1·min-1:mol·L-1·min-1=1:1,根据对于确定的化学反应以不同物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比,所以x=2,故A正确;
B.升高温度,反应逆向移动,X的体积分数增大,故B错误;
C.该反应是反应前后气体体积不变的反应,压强对反应前后气体体积不变的反应的平衡状态没影响,增大压强,平衡不移动,反应速率加快,达到平衡需要的时间缩短,故C正确;
D.图④中正、逆反应速率曲线的交点为平衡点,升高温度,正反应速率大于逆反应速率,则平衡向正反应方向移动,反应物的转化率增大,故D正确。
故选B。
11. 在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:,平衡时测得A的浓度为。保持温度不变,将容器的容积压缩到原来的一半,再达到平衡时,测得A的浓度变为。下列有关判断不正确的是
A. C的体积分数增大了 B. A的转化率降低了
C. 平衡向正反应方向移动 D.
【答案】B
【解析】
【分析】保持温度不变,将平衡后容器的容积压缩到原来的一半,气体压强增大,若平衡不发生移动,A的浓度为1.0mol/L,由再达到平衡时,A的浓度为0.9mol/L可知,平衡向正反应方向移动,该反应是气体体积减小的反应,。
【详解】A.由分析可知,增大压强,平衡向正反应方向移动,C的体积分数增大,故A正确;
B.由分析可知,增大压强,平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,故B错误;
C.由分析可知,增大压强,平衡向正反应方向移动,故C正确;
D.由分析可知,增大压强,平衡向正反应方向移动,该反应是气体体积减小的反应,,故D正确;
故选B。
12. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.
B.
实验室制取乙酸乙酯时,将乙酸乙酯不断蒸出
对、、的平衡体系加压后容器内气体颜色变深
C.
D.
向沸水中滴入饱和溶液制备胶体
将球分别浸泡在冷水和热水中,热水中颜色更深
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.制备乙酸乙酯时蒸出乙酸乙酯,减小生成物浓度,使平衡正向移动,能用勒夏特列原理解释,A正确;
B.反应是气体分子数不变的反应,加压后平衡不移动,颜色变深是因为容器体积减小,浓度增大,与平衡移动无关,不能用勒夏特列原理解释,B错误;
C.水解反应为吸热反应,升高温度(沸水)平衡正向移动,有利于胶体生成,能用勒夏特列原理解释,C正确;
D.反应为放热反应,升高温度(热水)平衡逆向移动,浓度增大,颜色加深,能用勒夏特列原理解释,D正确;
故选B。
13. 在一定温度下,向容积均为2L的两个密闭容器中通入一定量的一氧化碳和水蒸气,保持温度恒定,发生反应: ,数据如下表。下列说法正确的是
容器编号
起始时各物质的物质的量/mol
达到平衡的时间/min
达到平衡时体系放出的能量/kJ
CO
①
a
4a
0
0
②
3a
12a
0
0
A. 达到平衡的时间: B. 平衡常数:①<②
C. 平衡时:①<② D. 达到平衡时能量的变化:3Q1>Q2
【答案】C
【解析】
【详解】A.容器②中反应物浓度是①的3倍,反应速率更快,达到平衡所需时间更短,故,A错误;
B.平衡常数只与温度有关,两容器温度恒定且相等,平衡常数相等,B错误;
C.该反应为气体分子数不变的反应,两容器起始投料比相同,为等效平衡,CO转化率相同,平衡时容器②中CO的物质的量是①的3倍,容器体积均为2L,故平衡时:①<②,C正确;
D.两体系为等效平衡,CO转化率相同,容器②中参与反应的CO物质的量是①的3倍,故,D错误;
故选C
14. 如图所示,关闭K,向甲中充入2molX(g)和2molY(g),向乙中充入1molX(g)和1molY(g),起始,在相同温度下,两容器中均发生反应 。打开K,反应达到平衡时,。下列说法正确的是
A. 若不打开K,则平衡后,
B. 若不打开K,反应达到平衡时,
C. 打开K,反应达到平衡后,W的物质的量分数为12.5%
D. 打开K,反应达到平衡后,n(反应物)=4n(生成物)
【答案】C
【解析】
【详解】A.若不打开K,甲容器为恒压体系,随着反应进行,气体体积在不断减小,因总质量保持不变,则平衡后,甲容器的密度变大,故,A项错误;
B.若不打开K,甲中的反应体系和打开K时的甲乙反应体系互为等效平衡,甲中总物质的量为4mol,甲乙连通时的总物质的量为6mol,同温同压下,体积之比等于物质的量之比,故其平衡时的体积变化量应是连通时体积变化量的,即变化量为,故不打开K,反应达到平衡时,,B项错误;
C.一开始整个体系的体积为3aL,甲容器平衡后体积为1.4aL,则说明平衡时整个体系的体积为1.4aL+aL(乙容器)=2.4aL,根据三段式设平衡时W的物质的量的变化量为x,X、Y、Z的物质的量的变化量分别为、、x,故,解得,平衡时X、Y、Z、W的物质的量分别为1.8mol、1.8mol、0.6mol、0.6mol,W的物质的量分数为%=12.5%,C项正确;
D.根据C项分析可知,甲乙连通达到平衡以后,反应物的总物质的量为1.8+1.8=3.6mol,生成物总物质的量为0.6+0.6=1.2mol,所以n(反应物)=3n(生成物),D项错误。
故选C。
15. 碳一化学是指从一个碳原子的化合物(如CO、等)出发合成各种化学品的技术。
(1)已知:830℃时,反应的平衡常数为1.0,设起始时投入的、均为,恒容条件下,反应5min后达到平衡,则的转化率为___________,内,___________。
(2)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”)。
(3)将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。 。写出该反应的平衡常数表达式___________。
(4)在带活塞的某容器中,将和按物质的量之比为投料,固定活塞使该容器体积为2L,发生反应,当温度分别为和时,反应体系中体积分数随时间变化如图。
①该反应的___________(填“>”、“=”或“<”)0,一定温度下,下列措施能提高转化率的是___________(填标号)。
A.增大和的投料比 B.增大压强 C.升高温度 D.加入高效催化剂
②若某温度下,平衡时,保持其他条件不变,移动活塞至该容器体积固定为1L,此时平衡常数___________(填“增大”、“减小”或“不变”),___________(填“>”、“=”或“<”),达到新平衡时______(填“>”、“=”或“<”)1mol。
(5)某化学小组用盐酸、溶液和如图装置进行中和反应反应热的测定实验。
①从图中实验装置看,缺少的一种玻璃仪器是___________;
②某次实验测得中和热的数值小于(理论值),产生偏差的原因可能是_________(填标号)。
A.实验装置保温、隔热效果差
B.用量筒量取盐酸的体积时仰视读数
C.盐酸与NaOH溶液混合后立即记录温度
D.一次性把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
【答案】(1) ①. 50% ②. 0.1
(2)不变 (3)
(4) ①. < ②. AB ③. 不变 ④. < ⑤. <
(5) ①. 玻璃搅拌器 ②. AC
【解析】
【小问1详解】
设CO反应转化的浓度为,列出三段式:,则平衡常数为,解得,则CO的转化率为,0~5 min内,用表示的平均反应速率为。
【小问2详解】
该反应的平衡常数表达式为,由于温度保持不变,平衡常数不变,因此体系重新达到平衡时,的浓度不变。
【小问3详解】
固体纯物质不列入平衡常数表达式中,碳为固体,故该反应的平衡常数表达式为。
【小问4详解】
①由图可知,温度为时反应先达到平衡,说明反应速率更快,故,升高温度(由到),的体积分数减小,说明平衡逆向移动,则正反应为放热反应,即;
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 的转化率,A正确;
B.该反应正向为气体分子数减少的反应,增大压强,平衡正向移动,能提高 的转化率,B正确;
C.升高温度,平衡逆向移动, 的转化率降低,C错误;
D.加入催化剂只能改变反应速率,不影响化学平衡,转化率不变,D错误;
故选AB;
②投料比等于化学计量数之比,则平衡时各反应物的浓度比也等于化学计量数之比,故平衡时 ,此时容器中 。 保持温度不变,平衡常数 不变。将容器体积压缩至 ,体系压强增大,平衡向气体分子数减少的方向(即正向)移动,说明此时浓度商 。由于平衡正向移动, 的物质的量进一步减小,故达到新平衡时 。
【小问5详解】
①测定中和热时,为了使酸碱充分混合反应且减少热量散失,需要用环形玻璃搅拌棒上下搅拌,图中缺少该仪器;
②A.实验装置保温、隔热效果差会导致热量散失,测得的最高温度偏低,温差偏小,中和热数值偏小,A正确;
B.仰视读数量取盐酸,实际量取的盐酸体积偏大,反应放出的热量偏多,测得的温差偏大,中和热数值偏大,B错误;
C.混合后立即记录温度,此时反应可能未完全或未达到最高温度,测得的温差偏小,中和热数值偏小,C正确;
D.一次性把 溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中是正确的操作,能有效减少热量散失,不会导致测定值偏小,D错误;
故选AC。
16. 化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量的变化,是人类获取能量的重要途径,而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。回答下列问题:
(1)已知CH3OH(l)的燃烧热ΔH=−238.6kJ/mol,CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=−akJ/mol,则a___________(填“>”“<”或“=”)238.6。
(2)已知:H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH=−241.8kJ/mol,该反应的活化能为167.2kJ/mol,则其逆反应的活化能为___________。
(3)Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl和CO2,当有1molCl2参与反应时释放出145kJ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:4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)=2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH=−1176kJ/mol,则反应过程中,每转移1mol电子放出的热量为___________kJ。
(5)已知25℃、101kPa时,1g甲烷不完全燃烧生成CO和液态水时放出38.0kJ热量,则该条件下反应2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l)的ΔH=___________kJ/mol。
(6)低碳经济成为人们一种新的生活理念,二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。结合下列有关图示和所学知识回答:
①用催化加氢可以制取乙烯:。若该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示,则该反应的___________(用含a、b的式子表示)。又知:相关化学键的键能如下表所示,实验测得上述反应的,则表中的x=___________。
化学键
C=O
H-H
C=C
C-H
H-O
键能/
800
430
x
410
450
②用表示阿伏加德罗常数,在(气态)完全燃烧生成和液态水的反应中,每有个电子转移时,放出650kJ的热量。其燃烧热的热化学方程式为___________。
【答案】(1)< (2)409.0kJ·mol−1
(3)2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) ΔH=−290kJ·mol−1或其他合理形式
(4)98 (5)−1216
(6) ①. -(b-a)kJ/mol ②. 844 ③.
【解析】
【小问1详解】
燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,该反应中生成水为气态,故放出的热少于238.6kJ,所以a<238.6。
【小问2详解】
ΔH=正方向活化能-逆方向活化能,该反应的正方向活化能为167.2kJ/mol,则逆反应的活化能为409.0kJ/mol。
【小问3详解】
Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl和CO2,当有1molCl2参与反应时释放出145kJ热量,则该反应的热化学方程式为:2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) ΔH=−290kJ·mol−1。
【小问4详解】
由反应方程式可得反应过程中转移了12个电子,故每转移1mol电子放出的热量为。
【小问5详解】
1g甲烷不完全燃烧生成CO和液态水时放出38.0kJ热量,则2molCH4即32g甲烷不完全燃烧生成CO和液态水时放出热量,所以反应2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l)的ΔH= kJ/mol。
【小问6详解】
①由该反应体系的能量关系图可得,该反应为放热反应,则该反应的反应物的总能量-生成物的总能量=-(b-a)kJ/mol;上述反应的反应物的总键能-生成物的总键能,,则表中的x=844;
②(气态)完全燃烧生成和液态水的反应中,每有个电子转移时,放出650kJ的热量,方程式 中C由-1价升至+4价,转移电子为10mol,则,因此燃烧热的热化学方程式为。
17. Ⅰ.为比较和对分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题:
(1)定性分析:如图甲可通过观察___________的快慢,定性比较得出结论。有同学提出将0.1mol/lCuSO4,改为0.1mol/l__________,(填化学式)更为合理,其理由是___________;
(2)定量分析。如图乙所示,实验时均以生成气体为准,其它可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是生成40mL气体所需要的______;
(3)查阅资料得知:将作为催化剂的溶液加入溶液后,溶液中会发生两个氧化还原反应,且两个反应中均参加了反应,试从催化剂的角度分析,这两个氧化还原反应的离子方程式分别是:和_______________。
Ⅱ.欲用下图所示实验来证明是分解反应的催化剂。
(4)加入粉末于溶液中,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示,A、B、C、D各段反应速率最快的为______(从A、B、C、D中选填)。
Ⅲ.乙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
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
(5)该实验①、②可探究___________对反应速率的影响,因此=___________。实验①、③可探究硫酸浓度对反应速率的影响,因此___________。
【答案】(1) ①. 产生气泡 ②. CuCl2 ③. 排出阴离子的干扰
(2)(生成40mL气体所需要的)时间
(3)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
(4)D (5) ①. 反应温度 ②. 10.0 ③. 6.0
【解析】
【小问1详解】
定性比较催化效果,可通过肉眼观察两支试管中产生气泡的快慢来判断。原实验中使用了和,不仅阳离子不同,阴离子也不同,存在两个变量。为了遵循控制变量法原则,应将阴离子统一,故将改为,以排除阴离子不同对实验结果的干扰。
【小问2详解】
定量比较反应速率,通常有两种方法:一是测定相同时间内产生气体的体积;二是测定产生相同体积气体所需要的时间。题干中已明确“以生成气体为准”,故实验中需要测量的数据是生成这气体所需要的时间。
【小问3详解】
催化剂在反应前后化学性质不变,即参与了反应但最终又重新生成。已知第一个反应中被还原为,则第二个反应必须是被氧化重新生成。结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,该反应的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。
【小问4详解】
在气体体积-时间图像中,曲线的斜率代表反应速率,斜率越大,反应速率越快。由图可知,D段()生成气体,C段()生成气体,B段()生成气体,A段()生成气体。单位时间内生成气体体积最大的是D段,故D段反应速率最快。
【小问5详解】
对比实验①和②,唯一的不同条件是温度(20℃和40℃),故探究的是温度对反应速率的影响;根据控制变量法,其他条件必须完全相同,因此应与实验①中的体积相同,即。实验①和③探究硫酸浓度对反应速率的影响,则必须保证温度和的浓度相同,且混合后溶液的总体积也必须相同(均为)。实验③中体积,硫酸体积为,故需要补充水的体积。
18. 油气(开采、石油化工、煤化工等行业产生的废气普遍含有硫化氢,需要回收处理并利用。
回答下列问题:
已知下列反应的热化学方程式:
① (平衡常数)
② (平衡常数)
③ (平衡常数)
(1)___________(用含和的代数式表示)。
(2)下列叙述一定能说明反应②达到平衡状态的是___________(填标号)。
A. 断裂的同时生成
B. 在恒温恒容下,和浓度之比不再变化
C. 在恒温恒压下,混合气体的密度不再变化
D. 在恒容绝热下,不再变化
(3)列举一种可提高反应②中转化率的措施___________。
(4)在恒压密闭容器内,充入与只发生反应③。的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①请回答:比较压强:___________(填“>”“<”或“=”),维持温度不变,向A点状态的容器中充入氩气,的转化率___________(填“升高”“降低”或“不变”)。
②B点处,容器体积为2 L,则时该反应的平衡常数___________。
(5)若其他条件相同的情况下,反应③在不同温度下反应相同时间后,测得的转化率a随温度的变化曲线如图,其原因是___________。
【答案】(1) (2)CD
(3)降压或升温等 (4) ①. > ②. 降低 ③. 200
(5)AB段未平衡,升高温度,反应速率增大,单位时间内的转化率增大;BC段已经平衡,升高温度,平衡逆向移动,转化率减小
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律①-③可得反应②,所以。
【小问2详解】
A.断裂的同时生成,均表示正反应速率,不能判断正逆反应速率是否相等,反应不一定平衡,A不符合题意;
B.反应②过程中,和氢气浓度之比是定值,当和氢气浓度之比不再变化时不能说明反应达到平衡,B不符合题意;
C.反应②是气体体积增大的反应,在恒温恒压下,反应过程中容器的体积增大,反应前后气体总质量不变,密度减小,当混合气体的密度不再变化时说明反应达到平衡,C符合题意;
D.在恒容绝热下发生反应②,逐渐增大,当不再变化时,反应一定达到平衡状态,D符合题意;
故选CD。
【小问3详解】
根据盖斯定律,反应②=反应①-反应③,,正反应吸热,升高温度,平衡正向移动,CH4转化率升高;反应②的正反应气体系数和增大,减小压强,平衡正向移动,CH4转化率升高。
【小问4详解】
①是气体体积减小的反应,同一温度条件下,增大压强,平衡正向移动,的转化率增大,所以压强:。维持温度不变,向A点状态的容器中充入氩气,容器体积增大,相当于减压,平衡逆向移动,的转化率降低。
②B点处,的平衡转化率为,列出三段式:,容器体积为,则时该反应的平衡常数。
【小问5详解】
AB段未平衡,升高温度,反应速率增大,单位时间内的转化率增大;BC段已经平衡,升高温度,平衡逆向移动,转化率减小。
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铧强中学2024级高二(上)第一次教学质量检测
化学试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
相对原子质量:C 12 H 1 O 16 Al 27
一、选择题:本题共14个小题,每小题3分,共42分。在每小题只有一项是符合题目要求。
1. 不同化学反应进行的快慢程度不同。下列化学反应速率最快的是
A. Cu与AgNO3溶液反应
B. 敦煌壁画变色
C. 石笋形成
D. 橡胶老化
A. A B. B C. C D. D
2. 研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义,下列说法正确的是
A. 、的反应在温度低时不能自发进行
B. 在其他外界条件不变的情况下,汽车排气管中使用催化剂,可以改变产生尾气的反应的方向
C. 反应在室温下不能自发进行,说明该反应的
D. 高温下,反应能自发进行,则其、
3. 下列选项中,前者是吸热反应,后者是放热反应的是
A. 灼热的炭与二氧化碳反应,氢气在氯气中燃烧
B. 镁条在二氧化碳中燃烧,碳酸氢钠受热分解
C. 与反应,氢氧化钠溶于水
D. 酸碱中和反应,在高温下焦炭与水蒸气反应
4. 已知下列反应的平衡常数:①;②。则反应③的平衡常数是
A. B. C. D.
5. 不同的化学反应,进行的快慢千差万别,下列表示反应速率最快的是
A. B.
C. D.
6. 已知可逆反应: ,在某密闭体系中进行该反应,反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 为逆反应的活化能,为正反应的活化能
B. 曲线Ⅱ使用了催化剂,降低了反应的焓变
C. ,该反应为吸热反应
D. 活化能越大,反应越容易进行
7. 在容积不变的密闭容器中存在如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0。某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析正确的是( )
A. 图表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
B. 图表示的是t1时刻加入催化剂对反应速率的影响
C. 图表示的是催化剂对平衡的影响,且甲的催化剂效率比乙高
D. 图表示的是压强对化学平衡的影响,且乙的压强较高
8. 在2L密闭容器中,3molA和1molB发生反应:3A(g)+B(g)⇌2C(g)+2D(g),10s末时,生成0.6mol/LC,下列说法正确的是
A. 10s内,v(D)=0.12mol/(L·s) B. 10s末时,物质A的转化率为40%
C. 10s末时,B的物质的量为0.4mol D. 10s末时,C的物质的量分数为15%
9. 某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放,一定条件下该反应(均为气体)经历三个基元反应阶段,反应历程如下图所示(TS表示过渡态)。下列说法错误的是
A. 该过程包含一个吸热反应和两个放热反应
B. 反应②放出能量为513.5 kJ·mol-1
C. 该过程的总反应为
D. 反应③生成2mol时,转移电子数为
10. 下列关于化学反应速率或化学平衡图象的说法不正确的是
A. 图①为反应aA(s)+2B(g)xC(g)中物质的量随时间的变化关系,则x=2
B. 图②中φ可表示反应X(g)+3Y(g)2W(g)ΔH<0中X的体积分数
C. 图③表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)的影响,则p甲<p乙
D. 图④表示温度对某化学平衡体系的影响,则该平衡体系的ΔH>0
11. 在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:,平衡时测得A的浓度为。保持温度不变,将容器的容积压缩到原来的一半,再达到平衡时,测得A的浓度变为。下列有关判断不正确的是
A. C的体积分数增大了 B. A的转化率降低了
C. 平衡向正反应方向移动 D.
12. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.
B.
实验室制取乙酸乙酯时,将乙酸乙酯不断蒸出
对、、的平衡体系加压后容器内气体颜色变深
C.
D.
向沸水中滴入饱和溶液制备胶体
将球分别浸泡在冷水和热水中,热水中颜色更深
A. A B. B C. C D. D
13. 在一定温度下,向容积均为2L的两个密闭容器中通入一定量的一氧化碳和水蒸气,保持温度恒定,发生反应: ,数据如下表。下列说法正确的是
容器编号
起始时各物质的物质的量/mol
达到平衡的时间/min
达到平衡时体系放出的能量/kJ
CO
①
a
4a
0
0
②
3a
12a
0
0
A. 达到平衡的时间: B. 平衡常数:①<②
C. 平衡时:①<② D. 达到平衡时能量的变化:3Q1>Q2
14. 如图所示,关闭K,向甲中充入2molX(g)和2molY(g),向乙中充入1molX(g)和1molY(g),起始,在相同温度下,两容器中均发生反应 。打开K,反应达到平衡时,。下列说法正确的是
A. 若不打开K,则平衡后,
B. 若不打开K,反应达到平衡时,
C. 打开K,反应达到平衡后,W的物质的量分数为12.5%
D. 打开K,反应达到平衡后,n(反应物)=4n(生成物)
15. 碳一化学是指从一个碳原子的化合物(如CO、等)出发合成各种化学品的技术。
(1)已知:830℃时,反应的平衡常数为1.0,设起始时投入的、均为,恒容条件下,反应5min后达到平衡,则的转化率为___________,内,___________。
(2)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”)。
(3)将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。 。写出该反应的平衡常数表达式___________。
(4)在带活塞的某容器中,将和按物质的量之比为投料,固定活塞使该容器体积为2L,发生反应,当温度分别为和时,反应体系中体积分数随时间变化如图。
①该反应的___________(填“>”、“=”或“<”)0,一定温度下,下列措施能提高转化率的是___________(填标号)。
A.增大和的投料比 B.增大压强 C.升高温度 D.加入高效催化剂
②若某温度下,平衡时,保持其他条件不变,移动活塞至该容器体积固定为1L,此时平衡常数___________(填“增大”、“减小”或“不变”),___________(填“>”、“=”或“<”),达到新平衡时______(填“>”、“=”或“<”)1mol。
(5)某化学小组用盐酸、溶液和如图装置进行中和反应反应热的测定实验。
①从图中实验装置看,缺少的一种玻璃仪器是___________;
②某次实验测得中和热的数值小于(理论值),产生偏差的原因可能是_________(填标号)。
A.实验装置保温、隔热效果差
B.用量筒量取盐酸的体积时仰视读数
C.盐酸与NaOH溶液混合后立即记录温度
D.一次性把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
16. 化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量的变化,是人类获取能量的重要途径,而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。回答下列问题:
(1)已知CH3OH(l)的燃烧热ΔH=−238.6kJ/mol,CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=−akJ/mol,则a___________(填“>”“<”或“=”)238.6。
(2)已知:H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH=−241.8kJ/mol,该反应的活化能为167.2kJ/mol,则其逆反应的活化能为___________。
(3)Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl和CO2,当有1molCl2参与反应时释放出145kJ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:4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)=2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH=−1176kJ/mol,则反应过程中,每转移1mol电子放出的热量为___________kJ。
(5)已知25℃、101kPa时,1g甲烷不完全燃烧生成CO和液态水时放出38.0kJ热量,则该条件下反应2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l)的ΔH=___________kJ/mol。
(6)低碳经济成为人们一种新的生活理念,二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。结合下列有关图示和所学知识回答:
①用催化加氢可以制取乙烯:。若该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示,则该反应的___________(用含a、b的式子表示)。又知:相关化学键的键能如下表所示,实验测得上述反应的,则表中的x=___________。
化学键
C=O
H-H
C=C
C-H
H-O
键能/
800
430
x
410
450
②用表示阿伏加德罗常数,在(气态)完全燃烧生成和液态水的反应中,每有个电子转移时,放出650kJ的热量。其燃烧热的热化学方程式为___________。
17. Ⅰ.为比较和对分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题:
(1)定性分析:如图甲可通过观察___________的快慢,定性比较得出结论。有同学提出将0.1mol/lCuSO4,改为0.1mol/l__________,(填化学式)更为合理,其理由是___________;
(2)定量分析。如图乙所示,实验时均以生成气体为准,其它可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是生成40mL气体所需要的______;
(3)查阅资料得知:将作为催化剂的溶液加入溶液后,溶液中会发生两个氧化还原反应,且两个反应中均参加了反应,试从催化剂的角度分析,这两个氧化还原反应的离子方程式分别是:和_______________。
Ⅱ.欲用下图所示实验来证明是分解反应的催化剂。
(4)加入粉末于溶液中,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示,A、B、C、D各段反应速率最快的为______(从A、B、C、D中选填)。
Ⅲ.乙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
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
(5)该实验①、②可探究___________对反应速率的影响,因此=___________。实验①、③可探究硫酸浓度对反应速率的影响,因此___________。
18. 油气(开采、石油化工、煤化工等行业产生的废气普遍含有硫化氢,需要回收处理并利用。
回答下列问题:
已知下列反应的热化学方程式:
① (平衡常数)
② (平衡常数)
③ (平衡常数)
(1)___________(用含和的代数式表示)。
(2)下列叙述一定能说明反应②达到平衡状态的是___________(填标号)。
A. 断裂的同时生成
B. 在恒温恒容下,和浓度之比不再变化
C. 在恒温恒压下,混合气体的密度不再变化
D. 在恒容绝热下,不再变化
(3)列举一种可提高反应②中转化率的措施___________。
(4)在恒压密闭容器内,充入与只发生反应③。的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①请回答:比较压强:___________(填“>”“<”或“=”),维持温度不变,向A点状态的容器中充入氩气,的转化率___________(填“升高”“降低”或“不变”)。
②B点处,容器体积为2 L,则时该反应的平衡常数___________。
(5)若其他条件相同的情况下,反应③在不同温度下反应相同时间后,测得的转化率a随温度的变化曲线如图,其原因是___________。
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