内容正文:
钢城四中2025—2026(上)10月考试卷
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Cl:35.5 Cu:64
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45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. 下列说法正确的是
A. 发生有效碰撞的分子不一定是活化分子
B. 活化分子间的碰撞一定是有效碰撞,有效碰撞即可以发生化学反应
C. 升高温度或者使用正催化剂都能使化学反应速率加快,主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数,有效碰撞次数增多
D. 增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子的百分数,从而使有效碰撞次数增大
2. 中华传统文化蕴含着丰富的化学知识,下列诗句中主要涉及吸热反应的是
A. 白居易《赋得古原草送别》:“野火烧不尽,春风吹又生。”
B. 苏轼《石炭》:“投泥泼水愈光明,烁玉流金见精悍。”
C. 于谦《咏煤炭》:“爝火燃回春浩浩,烘炉照破夜沉沉。”
D. 李商隐《相见时难别亦难》:“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干。”
3. 向一个密闭容器中充入1mol和3mol H2,在一定条件下使其发生反应生成。达到平衡时,下列说法中正确的是
A. 、H2和的物质的量浓度之比为1:3:2
B. 完全转化为
C. 正反应速率和逆反应速率都为零
D. 单位时间内消耗amol,同时消耗2amol
4. 下列热化学方程式中,与反应描述对应且书写正确的是
A. 已知: ,稀溶液与稀硫酸中和:
B. 在和下,燃烧生成液态水放出的热量:
C. 查表知葡萄糖固体颗粒的燃烧热为,则葡萄糖固体燃烧可表示为:
D. 已知 ,则在一定条件下将和置于一密闭容器中充分反应。放出的热量等于
5. 某同学用50mL 0.50 mol∙L-1的盐酸与50mL0.55 mol∙L-1的NaOH溶液在如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计算反应热。下列说法不正确的是
A. 采用0.55 mol∙L-1的NaOH溶液是保证盐酸完全被中和
B. 图中实验装置缺少玻璃搅拌器,玻璃搅拌器搅拌时上下移动搅拌
C. 测量反应混合液的温度时要随时读取温度,记录下最高温度
D. 若烧杯上不盖硬纸板,测得的反应放出的热量数据偏大
6. 某科研人员提出与在羟基磷灰石()表面催化氧化生成、的历程,该历程示意图如下(图中只画出了的部分结构)。下列叙述不正确的是
A. 该历程中有极性键的断裂与形成
B. 该过程的总反应为
C. 该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量
D. 生成物中的氧原子由与共同提供
7. 反应A→C分两步进行:①A→B,②B→C.反应过程能量变化曲线如图所示(表示活化能)。下列说法不正确的是
A. 三种化合物的稳定性: B. A→B反应的活化能为
C. B→C反应的 D. 加入催化剂不能改变反应的焓变
8. 科学家研究出一种新的催化剂能有效处理汽车尾气,其反应的化学方程式为: ,若反应在恒容密闭容器中进行,由该反应相关图象作出的判断正确的是
A. 甲图中改变的反应条件为降温
B. 乙图中温度,纵坐标可代表的百分含量
C. 丙图中压强,纵坐标可代表的体积分数
D. 丁图中a、b、c三点都已经达到平衡状态
9. 已知热化学方程式: 。共价键的键能如下表:
共价键
键能
436
463
则的为
A. B. C. D.
10. 已知反应 的反应机理如下:
①
②
③
反应②的速率方程为,。下列有关说法不正确的是
A. 反应①的活化能小于反应②的活化能
B. 反应②的平衡常数
C. 和是该反应的催化剂
D. 总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大
11. 下列实验方案能达到相应目的的是
选项
实验方案
目的
A
常温下,将等质量、等直径的铝粒分别加入和溶液中反应
比较浓度对化学反应速率的影响
B
常温下,向某密闭容器中充入气体,一段时间后压缩容器体积为原来的一半,观察气体颜色变化
探究压强对化学平衡的影响
C
向两份等浓度等体积的溶液中分别加入2滴等浓度的和溶液,观察产生气泡的速率
探究和的催化能力强弱
D
向5mL 溶液中滴加溶液5~6滴,充分反应,测得溶液中除含有外,还含有
判断该反应是可逆反应
A. A B. B C. C D. D
12. 由-羟基丁酸生成-丁内酯的反应如下:
在时,水溶液中-羟基丁酸的初始浓度为,随着反应的进行,测得-丁内酯的浓度随时间的变化如下表所示:
21
50
80
100
120
160
220
0.024
0.050
0.071
0.081
0.090
0.104
0.116
0.132
下列说法不正确的是
A. 在50~80内,以-丁内酯的浓度变化表示的反应速率为
B. 在时,该反应的平衡常数
C. 若将-羟基丁酸的初始浓度降低,体系中水含量增多,平衡逆向移动,-羟基丁酸的平衡转化率减小
D. 将反应溶剂更换为非水溶剂并通过共沸回流的方式移除体系中的水分,有助于提高-丁内酯的平衡产率
13. 、在催化作用下可以反应生成,该反应历程(化学吸附至脱附)可以用如图表示。下列说法不正确的是
A. 反应过程中有C—H、C—C、O—H生成
B. 在催化剂表面发生化学吸附可表示为(*表示吸附态)
C. 该合成反应是放热反应
D. ②过程表示分子的脱附过程
14. 丙酮 ()碘化反应为。某兴趣小组在20℃时研究了该反应的反应速率。他们在反应开始前加入淀粉溶液,通过观察淀粉溶液褪色的时间来判断反应速率的大小。实验数据如表,其中①~③混合液总体积均为100mL。
序号
褪色时间/s
①
0.2
40
②
0.1
80
③
0.2
20
下列推测合理的是
A. 由实验①②可知,其他条件相同时,越小,反应速率越快
B. 实验①中,
C. 该反应可能会出现反应速率随时间先增大后减小的现象
D. 由实验①③可知,其他条件相同时,越小,反应速率越快
15. 向一恒容密闭容器中充入A、B、C三种气体,在一定条件下发生反应,各物质的物质的量浓度随时间的变化如图1所示。若从t2时刻开始,每个时刻只改变一个且不重复的条件,物质C的反应速率随时间变化如图2所示。下列说法错误的是
A. 起始B的浓度为0.02mol/L
B. 由图2可知,t4时刻反应物的转化率最小
C. t3时改变的条件只能是降低反应温度
D. 平衡后,在恒温恒容下再充入一定量的气体A,达到新平衡后,A的体积分数不变
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 现有反应:mA(g)+nB(g)pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数也减小,则:
(1)该反应的逆反应为______热反应,且m+n____p(填“>”、“=”“<”)。
(2)减压时,A的质量分数_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)若加入B(体积不变),则A的转化率______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)若升高温度,则平衡时B、C的浓度之比将_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(6)若B是有色物质,AC均无色,则加入C(体积不变)时混合物颜色____(填“变深”、“变浅”或“不变”);而维持容器内压强不变,充入氖气时,混合物颜色____(填“变深”、“变浅”或“不变”)。
17. Ⅰ.试回答下列有关热化学问题。
(1)根据键能数据计算的反应热___________。
化学键
C—H
C—F
H—F
F—F
键能/(kJ/mol)
414
489
565
155
(2)已知在微生物作用的条件下,经过两步反应被氧化成。两步反应的能量变化示意图如图:
则全部被氧化成的热化学方程式为___________。
(3)室温下,用50mL 盐酸与50mL 溶液在如图所示装置中进行中和反应。回答下列问题:
①仪器a的名称为___________。
②保持其他条件不变,实验中改用100mL 盐酸与100mL 溶液进行反应,与上述实验相比,二者所测的中和热___________(填“相等”或“不相等”),原因是___________。
③若三次操作测得终止温度与起始温度差()分别为a.3.1℃;b.2.1℃;c.2.9℃。则所得的中和反应的中和热___________。(已知该温度下该溶液的比热容:,保留三位有效数字)
④上述实验结果的数值与有偏差,产生偏差的原因可能是___________(填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.在量取盐酸溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
d.用铜棒代替图中a仪器
(4)用量气法测量化学反应的速率,下图测定化学反应速率时,操作和药品无误,结果测定速率偏大,从装置缺陷的角度分析可能的原因是___________。
(5)若将上图中的注射器改为U形量气管如图,为了准确地测量气体的体积,在读取反应后左管中液面的读数时,应注意___________(填字母)。
a.视线与凹液面最底端相平
b.等待片刻,待右管液面不再上升时读数
c.读数时应上、下移动右管,使左、右两管液面相平
d.反应结束立即读数
18. 超干重整技术可得到富含CO的化工原料。回答下列问题:
(1)工业上还可以利用甲烷生产氢氰酸(HCN),其反应为: 。在一定温度下,向2L恒容密闭容器中加入和。
①能表示上述反应达到平衡状态的是___________。(填字母)。
a.单位时间内断裂4mol C—H的同时生成3mol H—H
b.容器内的总压强保持不变
c.混合气体密度保持不变
d.混合气体的平均摩尔质量保持不变
e.浓度保持不变
②平衡时体积分数随变化的关系如图所示,的转化率:______(填“>”、“=”或“<”)。
(2)在一刚性密闭容器中,和的分压分别为20 kPa、25 kPa,加入催化剂并加热至1123 K使其发生反应。
①研究表明CO的生成速率,某时刻测得,则______kPa,______。
②达到平衡后测得体系压强是起始时的1.8倍,则该反应的平衡常数的计算式为______。(各物质的分压代替物质的量浓度计算)
19. 研究处理,对环境保护有着重要的意义。回答下列问题:
(1)已知:
则反应的___________。
(2)用催化还原氮氧化物(SCR)技术是常见的烟气氮氧化物脱除技术,反应原理如图。当与NO的物质的量之比为1∶1时,与足量氨气在一定条件下发生反应,写出该反应的化学方程式___________。
(3)的排放主要来于汽车尾气,有人利用活性炭对NO进行吸附,主要反应为:。t℃时,向容积恒定为10L的密闭容器中加入和进行反应,时反应恰好达到平衡状态,且内回答下列问题:
①写出该反应平衡常数的表达式___________。
②t℃时,计算该反应的平衡常数___________﹔保持其他条件不变,在时向容器中同时通入和,此时速率:___________(填“大于”“小于”或“等于”)
(4)在汽车尾气的净化装置中CO和NO发生反应,实验测得,, (为速率常数,均随温度的升高而增大,且都只与温度有关)。达到平衡后,仅升高温度,增大的倍数___________(填“大于”、“小于”或“等于”)增大的倍数。
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钢城四中2025—2026(上)10月考试卷
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Cl:35.5 Cu:64
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45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. 下列说法正确的是
A. 发生有效碰撞的分子不一定是活化分子
B. 活化分子间的碰撞一定是有效碰撞,有效碰撞即可以发生化学反应
C. 升高温度或者使用正催化剂都能使化学反应速率加快,主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数,有效碰撞次数增多
D. 增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子的百分数,从而使有效碰撞次数增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.只有活化分子才能发生有效碰撞,即发生有效碰撞的分子一定是活化分子,故A错误;
B.活化分子取向合适时才能发生有效碰撞,若取向不合适,活化分子也不能发生有效碰撞,故B错误;
C.升高温度能使部分分子获得能量转化为活化分子,使用正催化剂可以降低反应活化能,从而使部分能量较低的分子变为活化分子,两者都能提高活化分子的百分数,增加有效碰撞次数,从而加快反应速率,故C正确;
D.增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子的数目,但活化分子百分数不变,故D错误;
故选:C。
2. 中华传统文化蕴含着丰富的化学知识,下列诗句中主要涉及吸热反应的是
A. 白居易《赋得古原草送别》:“野火烧不尽,春风吹又生。”
B. 苏轼《石炭》:“投泥泼水愈光明,烁玉流金见精悍。”
C. 于谦《咏煤炭》:“爝火燃回春浩浩,烘炉照破夜沉沉。”
D. 李商隐《相见时难别亦难》:“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干。”
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.“野火烧不尽,春风吹又生。”体现了植物中的有机物燃烧产生CO2、H2O,反应过程放出热量,反应为放热反应,A不符合题意;
B.以C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应为吸热反应,高温时碳与水蒸气的反应为吸热反应,B符合题意;
C.体现了煤燃烧产生CO2,同时放出大量热量,使周围温度升高,同时明亮,C不符合题意;
D.该诗句体现了蜡烛燃烧放出大量的热量,反应是放热反应,D不符合题意;
故合理选项是B。
3. 向一个密闭容器中充入1mol和3mol H2,在一定条件下使其发生反应生成。达到平衡时,下列说法中正确的是
A. 、H2和的物质的量浓度之比为1:3:2
B. 完全转化为
C. 正反应速率和逆反应速率都为零
D. 单位时间内消耗amol,同时消耗2amol
【答案】D
【解析】
【详解】A.化学平衡的特征之一为各组分的浓度保持不变,而不是相等或成比例,故、H2和的物质的量浓度之比为1:3:2,不能说明反应达到化学平衡,其达到平衡时、H2和的物质的量浓度之比不一定为1:3:2,A错误;
B.由于该反应是一个可逆反应,故不可能完全转化为,B错误;
C.由于该反应是一个可逆反应,达到平衡时,正反应速率和逆反应速率相等,但都不为零,C错误;
D.单位时间内消耗amol表示正反应速率,同时消耗2amol表示逆反应速率,且N2和NH3的化学计量数之比为1:2,即正逆反应速率相等,故说明达到化学平衡,D正确;
故答案为:D。
4. 下列热化学方程式中,与反应描述对应且书写正确的是
A. 已知: ,稀溶液与稀硫酸中和:
B. 在和下,燃烧生成液态水放出的热量:
C. 查表知葡萄糖固体颗粒的燃烧热为,则葡萄糖固体燃烧可表示为:
D. 已知 ,则在一定条件下将和置于一密闭容器中充分反应。放出的热量等于
【答案】B
【解析】
【详解】A.稀溶液与稀硫酸中和反应生成了水和沉淀,产生沉淀也会放热,故,故A错误;
B.在、下,燃烧生成液态水放出的热量,则即燃烧放出的热量为,故有 l,故B正确;
C.查表知葡萄糖固体颗粒的燃烧热为,则葡萄糖完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出热量,则葡萄糖固体燃烧可表示为:,方程式中水的状态不符,故C错误;
D.已知,表示和完全反应放出热量,由于该反应为可逆反应,在一定条件下将和置于一密闭容器中不能完全反应,故放出的热量小于,D错误;
答案选B。
5. 某同学用50mL 0.50 mol∙L-1的盐酸与50mL0.55 mol∙L-1的NaOH溶液在如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计算反应热。下列说法不正确的是
A. 采用0.55 mol∙L-1的NaOH溶液是保证盐酸完全被中和
B. 图中实验装置缺少玻璃搅拌器,玻璃搅拌器搅拌时上下移动搅拌
C. 测量反应混合液的温度时要随时读取温度,记录下最高温度
D. 若烧杯上不盖硬纸板,测得的反应放出的热量数据偏大
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaOH的浓度0.55 mol∙L-1大于盐酸的浓度0.50 mol∙L-1,二者的体积相同,则NaOH溶液过量,可保证盐酸完全被中和,A正确;
B.图中实验装置缺少环形玻璃搅拌器,环形玻璃搅拌器搅拌时只能上下移动搅拌,不能左右移动搅拌,否则会损坏温度计,B正确;
C.测量反应混合液的温度时,需要记录反应后溶液的最高温度,所以要随时读取温度,C正确;
D.若烧杯上不盖硬纸板,会造成反应热量的散失,使测得的最高温度降低,从而造成反应放出的热量数据偏小,D不正确;
故选D。
6. 某科研人员提出与在羟基磷灰石()表面催化氧化生成、的历程,该历程示意图如下(图中只画出了的部分结构)。下列叙述不正确的是
A. 该历程中有极性键的断裂与形成
B. 该过程的总反应为
C. 该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量
D. 生成物中的氧原子由与共同提供
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应,中所有的键均断裂,且有键的形成,A项正确;
B.根据题干所示,反应物为和,生成物为和,做催化剂,反应方程式为:,B项正确;
C.该反应与甲醛和氧气燃烧:能量变化大致相同,甲醛燃烧为放热反应,故题中反应也为放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,C项错误;
D.根据图示反应时中键均断裂,连接提供的一个O原子形成,则生成物中的氧原子由和共同提供,D项正确;
答案选C。
7. 反应A→C分两步进行:①A→B,②B→C.反应过程能量变化曲线如图所示(表示活化能)。下列说法不正确的是
A. 三种化合物的稳定性: B. A→B反应的活化能为
C. B→C反应的 D. 加入催化剂不能改变反应的焓变
【答案】C
【解析】
【详解】A.A、B、C三种物质中,B的能量最高,所以B最不稳定,C的能量最低,C最稳定,三种化合物的稳定性:,故A正确;
B.反应物A变成活化分子需吸收能量,所以A→B反应的活化能为,故B正确;
C.B的能量高于C的能量,所以B→C为放热反应,,故C错误;
D.催化剂不能改变反应的焓变,故D正确;
答案选C。
8. 科学家研究出一种新的催化剂能有效处理汽车尾气,其反应的化学方程式为: ,若反应在恒容密闭容器中进行,由该反应相关图象作出的判断正确的是
A. 甲图中改变的反应条件为降温
B. 乙图中温度,纵坐标可代表的百分含量
C. 丙图中压强,纵坐标可代表的体积分数
D. 丁图中a、b、c三点都已经达到平衡状态
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应为放热反应,降低温度正逆反应速率均瞬间减小,且平衡正向移动(),与甲图中时刻速率突然升高、且的特征不符,A错误;
B.温度越高反应速率越快,越先达到平衡,故,该反应放热,升高温度平衡逆向移动,的百分含量增大,而乙图中平衡时的更低,与百分含量的变化规律不符,B错误;
C.压强越大反应速率越快,越先达到平衡,故,该反应正反应为气体分子数减小的反应,增大压强平衡正向移动,的体积分数减小,而丙图中平衡时的更高,与体积分数的变化规律不符,C错误;
D.平衡常数只与温度有关,正反应放热,升高温度减小、增大,、曲线上的点均为对应温度下的平衡状态,故a、b、c三点均已达到平衡,D正确;
故答案选D。
9. 已知热化学方程式: 。共价键的键能如下表:
共价键
键能
436
463
则的为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】=反应物键能之和-生成物键能之和,设氧气中氧氧键能为x,即,则x=498,氧原子结合生成氧气的过程需要释放能量,因此的,D项正确。
故选D。
10. 已知反应 的反应机理如下:
①
②
③
反应②的速率方程为,。下列有关说法不正确的是
A. 反应①的活化能小于反应②的活化能
B. 反应②的平衡常数
C. 和是该反应的催化剂
D. 总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大
【答案】C
【解析】
【详解】A.活化能越小反应速率越快,反应①是快反应,反应②是慢反应,因此反应①的活化能小于反应②的活化能,A正确;
B.反应②达到平衡时正、逆反应速率相等,即,整理得平衡常数,B正确;
C.和都是反应过程中生成、后续反应中被消耗的物质,属于反应中间产物,不是催化剂,C错误;
D.,而正反应活化能逆反应活化能,因此逆反应的活化能比正反应的活化能大,D正确;
故选C。
11. 下列实验方案能达到相应目的的是
选项
实验方案
目的
A
常温下,将等质量、等直径的铝粒分别加入和溶液中反应
比较浓度对化学反应速率的影响
B
常温下,向某密闭容器中充入气体,一段时间后压缩容器体积为原来的一半,观察气体颜色变化
探究压强对化学平衡的影响
C
向两份等浓度等体积的溶液中分别加入2滴等浓度的和溶液,观察产生气泡的速率
探究和的催化能力强弱
D
向5mL 溶液中滴加溶液5~6滴,充分反应,测得溶液中除含有外,还含有
判断该反应是可逆反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.的为浓硫酸,常温下铝遇浓硫酸发生钝化,反应不能持续进行,无法比较浓度对化学反应速率的影响,A错误;
B.存在平衡,压缩容器体积为原来的一半时,浓度瞬间增大,气体颜色加深,随后压强增大平衡正向移动,浓度减小,颜色变浅,可通过颜色变化探究压强对化学平衡的影响,B正确;
C.等浓度的和溶液中,和的浓度不相等,且阴离子种类不同,未控制单一变量,无法探究二者催化能力强弱,C错误;
D.该实验中过量,反应后必然有剩余,无法证明反应存在限度,不能判断该反应是可逆反应,D错误;
故选B。
12. 由-羟基丁酸生成-丁内酯的反应如下:
在时,水溶液中-羟基丁酸的初始浓度为,随着反应的进行,测得-丁内酯的浓度随时间的变化如下表所示:
21
50
80
100
120
160
220
0.024
0.050
0.071
0.081
0.090
0.104
0.116
0.132
下列说法不正确的是
A. 在50~80内,以-丁内酯的浓度变化表示的反应速率为
B. 在时,该反应的平衡常数
C. 若将-羟基丁酸的初始浓度降低,体系中水含量增多,平衡逆向移动,-羟基丁酸的平衡转化率减小
D. 将反应溶剂更换为非水溶剂并通过共沸回流的方式移除体系中的水分,有助于提高-丁内酯的平衡产率
【答案】C
【解析】
【详解】A.50~80 min内γ-丁内酯的浓度改变了0.071 mol/L-0.050 mol/L=0.021 mol/L,则用γ-丁内酯的浓度变化表示反应速率υ(γ-丁内酯)==0.0007 mol•L-1•min-1,A正确;
B.25℃时,该反应的平衡常数K===2.75,B正确;
C.根据该反应的平衡常数K==,温度不变平衡常数不变可知,若将-羟基丁酸的初始浓度降低,体系中水含量增多,平衡不移动,-羟基丁酸的平衡转化率不变,C错误;
D.将反应溶剂更换为非水溶剂并通过共沸回流的方式移除体系中的水分,及时分离出-丁内酯,能够使上述平衡正向移动,有助于提高-丁内酯的平衡产率,D正确;
故答案为:C。
13. 、在催化作用下可以反应生成,该反应历程(化学吸附至脱附)可以用如图表示。下列说法不正确的是
A. 反应过程中有C—H、C—C、O—H生成
B. 在催化剂表面发生化学吸附可表示为(*表示吸附态)
C. 该合成反应是放热反应
D. ②过程表示分子的脱附过程
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应过程中只有C-C键、O-H键生成,无C-H键生成,A错误;
B.由图可知,在催化剂表面吸附断裂1个C-H键,生成吸附态的和,表达式正确,B正确;
C.反应物总能量高于生成物总能量,该合成反应为放热反应,C正确;
D.②过程后生成脱离催化剂的分子,故②表示的脱附过程,D正确;
故选A。
14. 丙酮 ()碘化反应为。某兴趣小组在20℃时研究了该反应的反应速率。他们在反应开始前加入淀粉溶液,通过观察淀粉溶液褪色的时间来判断反应速率的大小。实验数据如表,其中①~③混合液总体积均为100mL。
序号
褪色时间/s
①
0.2
40
②
0.1
80
③
0.2
20
下列推测合理的是
A. 由实验①②可知,其他条件相同时,越小,反应速率越快
B. 实验①中,
C. 该反应可能会出现反应速率随时间先增大后减小的现象
D. 由实验①③可知,其他条件相同时,越小,反应速率越快
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验①②只有不同,①中更大、褪色时间更短,说明其他条件相同时,越小反应速率越慢,A错误;
B.实验①中,与选项数据不符,B错误;
C.该反应生成的是反应的催化剂,且反应可能放热,前期温度升高、浓度增大使反应速率加快,后期反应物浓度降低占主导,反应速率减小,因此可能出现速率随时间先增大后减小的现象,C正确;
D.实验①③中,计算可得两组实验的相等,说明不影响反应速率,D错误;
故选C。
15. 向一恒容密闭容器中充入A、B、C三种气体,在一定条件下发生反应,各物质的物质的量浓度随时间的变化如图1所示。若从t2时刻开始,每个时刻只改变一个且不重复的条件,物质C的反应速率随时间变化如图2所示。下列说法错误的是
A. 起始B的浓度为0.02mol/L
B. 由图2可知,t4时刻反应物的转化率最小
C. t3时改变的条件只能是降低反应温度
D. 平衡后,在恒温恒容下再充入一定量的气体A,达到新平衡后,A的体积分数不变
【答案】CD
【解析】
【分析】由图2可知,v(C)增大的两个条件中,一个为催化剂,另一个应为加压,加压后,v(C)恒定,则平衡不发生移动,则表明该反应是气体体积不变的反应。由图1可知从开始到平衡A减少0.09mol/L,C增加0.06mol/L,则B为生成物且增加0.03mol/L,发生反应的化学方程式为3A(g)2B(g)+C(g)。
【详解】A.由图1可知从开始到平衡A减少0.09mol/L,C增加0.06mol/L,则B为生成物且增加0.03mol/L,所以起始B的浓度为0.05mol/L-0.03mol/L=0.02mol/L,故A正确;
B.时刻,平衡逆向移动,平衡时反应物的转化率最小,故B正确;
C.时刻,可能是降低温度和都下降,也可能是减小反应物浓度,降低而不变,故C错误;
D.A、B、C为气体,只有A一种反应物且反应体积不变,但由于起始三种物质并非按计量数投料,再充入A时,与原平衡不等效,A的百分含量发生了改变,故D错误;
故选CD。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 现有反应:mA(g)+nB(g)pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数也减小,则:
(1)该反应的逆反应为______热反应,且m+n____p(填“>”、“=”“<”)。
(2)减压时,A的质量分数_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)若加入B(体积不变),则A的转化率______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)若升高温度,则平衡时B、C的浓度之比将_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(6)若B是有色物质,AC均无色,则加入C(体积不变)时混合物颜色____(填“变深”、“变浅”或“不变”);而维持容器内压强不变,充入氖气时,混合物颜色____(填“变深”、“变浅”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 放热 ②. >
(2)增大 (3)增大
(4)减小 (5)不变
(6) ①. 变深 ②. 变浅
【解析】
【分析】根据题给信息可知,可逆反应达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大,可知升高温度化学平衡正向移动,该反应正反应为吸热反应;当减小压强时,混合体系中C的质量分数也减小,平衡左移,m+n>p,根据该可逆反应的特点,结合平衡移动规律进行问题中问题。
【小问1详解】
当反应达到平衡后,升高温度,反应物B的转化率变大,则说明升高温度化学平衡正向移动,正反应为吸热反应,故其逆反应为放热反应;
当反应达到平衡后减小压强,混合体系中C的质量分数也减小,说明减小压强,化学平衡逆向移动,逆反应为气体体积增大的反应,则化学方程式中化学计量数关系为:m+n>p;
【小问2详解】
反应混合物都是气体,气体的质量不变,在减小压强时,化学平衡向逆反应方向移动,导致反应混合物中反应物A的质量分数增大;
【小问3详解】
若加入B(体积不变),则体系的压强增大,化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动,最终达到平衡时反应物A的转化率增大,但平衡移动的趋势是微弱的,平衡移动消耗量远小于投入量的增大,故反应物B的转化率反而会减小;
【小问4详解】
根据上述分析可知:该反应的正反应是吸热反应。若升高温度,化学平衡向吸热的正反应方向移动,导致B的浓度减小,C的浓度增大,因此反应达到平衡时B、C的浓度之比减小;
【小问5详解】
催化剂只能加快反应速率,缩短达到平衡所需时间,但不能使化学平衡发生移动,因此不影响体系的平衡状态,故若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量不变;
【小问6详解】
若B是有色物质,A、 C均无色,加入C(体积不变)时,即增大生成物的浓度,化学平衡向逆反应方向移动,导致反应物B的浓度增大,混合气体颜色加深;
若维持容器内压强不变,充入氖气时,容器的体积增大,相当于减小体系的压强,化学平衡向气体体积扩大的逆反应方向移动,但反应物B的浓度与原平衡比还是减小,故混合气体的颜色最终会变浅。
17. Ⅰ.试回答下列有关热化学问题。
(1)根据键能数据计算的反应热___________。
化学键
C—H
C—F
H—F
F—F
键能/(kJ/mol)
414
489
565
155
(2)已知在微生物作用的条件下,经过两步反应被氧化成。两步反应的能量变化示意图如图:
则全部被氧化成的热化学方程式为___________。
(3)室温下,用50mL 盐酸与50mL 溶液在如图所示装置中进行中和反应。回答下列问题:
①仪器a的名称为___________。
②保持其他条件不变,实验中改用100mL 盐酸与100mL 溶液进行反应,与上述实验相比,二者所测的中和热___________(填“相等”或“不相等”),原因是___________。
③若三次操作测得终止温度与起始温度差()分别为a.3.1℃;b.2.1℃;c.2.9℃。则所得的中和反应的中和热___________。(已知该温度下该溶液的比热容:,保留三位有效数字)
④上述实验结果的数值与有偏差,产生偏差的原因可能是___________(填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.在量取盐酸溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
d.用铜棒代替图中a仪器
(4)用量气法测量化学反应的速率,下图测定化学反应速率时,操作和药品无误,结果测定速率偏大,从装置缺陷的角度分析可能的原因是___________。
(5)若将上图中的注射器改为U形量气管如图,为了准确地测量气体的体积,在读取反应后左管中液面的读数时,应注意___________(填字母)。
a.视线与凹液面最底端相平
b.等待片刻,待右管液面不再上升时读数
c.读数时应上、下移动右管,使左、右两管液面相平
d.反应结束立即读数
【答案】(1)
(2)
(3) ①. 玻璃搅拌器 ②. 相等 ③. 中和热是稀溶液中强酸和强碱发生中和反应生成1mol 时放出的热量,与酸碱的实际用量无关 ④. ⑤. acd
(4)滴入锥形瓶中的液体会占据一定的体积,会排入一定体积的空气到注射器中,导致测得的气体体积偏大 (5)abc
【解析】
【小问1详解】
反应热 反应物的总键能 - 生成物的总键能,根据表格数据,;
【小问2详解】
由图可知,第一步反应的热化学方程式为:;第二步反应的热化学方程式为:,根据盖斯定律,将两步反应相加即可得到总反应的热化学方程式:;
【小问3详解】
① 中和热测定中,仪器a的作用是搅拌使酸碱充分混合,为玻璃搅拌器;
② 中和热是强酸和强碱在稀溶液中反应生成水时放出的热量,是一个定值,与酸碱的用量无关,因此二者所测的中和热相等;
③ 三次温度差数据中,b组数据()偏差较大,应舍去。取a、c两组数据的平均值,平均温度差 。反应混合溶液的总质量 。生成水的物质的量 。反应放出的热量 ,则中和热 ;
④ a.上述实验结果的数值小于,保温、隔热效果差会导致热量散失,使测得放热偏小,中和热绝对值偏小,符合题意;
b.仰视读数会使量取的盐酸体积偏大,反应生成的水增多,放出的热量偏大,导致测得中和热绝对值偏大,不符合题意;
c.分多次倒入NaOH溶液会增加热量散失,测得放热偏小,符合题意;
d.铜棒导热性好,会使热量散失,测得放热偏小,符合题意;
故选acd;
【小问4详解】
实验中使用分液漏斗滴加稀硫酸,滴入锥形瓶中的液体本身会占据一定的体积,将等体积的气体排入注射器中,导致测得的气体体积偏大,从而使计算出的反应速率偏大;
【小问5详解】
a.视线与凹液面最低处相平可避免视差误差,a正确;
b.待体系温度恢复至室温、待右管液面不再上升后,还需调节左右液面相平方可读数,b正确;
c.调节左右液面相平,可保证测得的气体压强等于外界大气压,可消除液面差带来的压强误差,c正确;
d.反应结束立即读数,气体温度偏高体积膨胀,此时读数不准确,立即读数会导致测得体积偏大,必须冷却至室温后再读数,d错误;
故选abc。
18. 超干重整技术可得到富含CO的化工原料。回答下列问题:
(1)工业上还可以利用甲烷生产氢氰酸(HCN),其反应为: 。在一定温度下,向2L恒容密闭容器中加入和。
①能表示上述反应达到平衡状态的是___________。(填字母)。
a.单位时间内断裂4mol C—H的同时生成3mol H—H
b.容器内的总压强保持不变
c.混合气体密度保持不变
d.混合气体的平均摩尔质量保持不变
e.浓度保持不变
②平衡时体积分数随变化的关系如图所示,的转化率:______(填“>”、“=”或“<”)。
(2)在一刚性密闭容器中,和的分压分别为20 kPa、25 kPa,加入催化剂并加热至1123 K使其发生反应。
①研究表明CO的生成速率,某时刻测得,则______kPa,______。
②达到平衡后测得体系压强是起始时的1.8倍,则该反应的平衡常数的计算式为______。(各物质的分压代替物质的量浓度计算)
【答案】(1) ①. bde ②. >
(2) ①. 15 ②. 0.975 ③.
【解析】
【小问1详解】
①a.断裂4 mol C—H对应消耗1 mol ,生成3 mol H—H对应生成3 mol ,均为正反应方向的变化,仅体现正反应速率,无法说明正逆速率相等,不能判断平衡,a不符合题意;
b.该反应前后气体分子数不相等(反应物2 mol气体,生成物4 mol气体),恒容下总压强随反应进行发生变化,总压强保持不变时说明各物质的量不再改变,达到平衡,b符合题意;
c.恒容容器体积不变,反应物生成物均为气体,总质量始终不变,由可知混合气体密度全程恒定,密度不变不能判断平衡,c不符合题意;
d.混合气体总质量不变,但总物质的量随反应进行改变,由可知平均摩尔质量为变量,平均摩尔质量保持不变时说明总物质的量不再变化,达到平衡,d符合题意;
e.某组分浓度保持不变是平衡的核心特征,可判断平衡,e符合题意;
故答案选bde。
②增大反应物的投料量,会使的平衡转化率升高,但自身的转化率会随其投料量增加而降低:a点的投料量小于b点,其他条件相同时,增大反应物的投料量,自身平衡转化率降低,因此。
【小问2详解】
①根据反应,生成2kPa 会同时消耗1 kPa 和1 kPa 。某时刻,则已消耗的、分压均为: 剩余,剩余。 代入速率公式:,根据速率比等于化学计量数比,。
②刚性容器中压强与气体总物质的量成正比,起始总压为,平衡总压为起始的1.8倍,即平衡总压。设分压的变化量为,列三段式:,平衡总压(20-x)+(25-x)+2x+2x=45+2x=81 kPa,解得x=18 kPa。,则该反应的平衡常数的计算式为。
19. 研究处理,对环境保护有着重要的意义。回答下列问题:
(1)已知:
则反应的___________。
(2)用催化还原氮氧化物(SCR)技术是常见的烟气氮氧化物脱除技术,反应原理如图。当与NO的物质的量之比为1∶1时,与足量氨气在一定条件下发生反应,写出该反应的化学方程式___________。
(3)的排放主要来于汽车尾气,有人利用活性炭对NO进行吸附,主要反应为:。t℃时,向容积恒定为10L的密闭容器中加入和进行反应,时反应恰好达到平衡状态,且内回答下列问题:
①写出该反应平衡常数的表达式___________。
②t℃时,计算该反应的平衡常数___________﹔保持其他条件不变,在时向容器中同时通入和,此时速率:___________(填“大于”“小于”或“等于”)
(4)在汽车尾气的净化装置中CO和NO发生反应,实验测得,, (为速率常数,均随温度的升高而增大,且都只与温度有关)。达到平衡后,仅升高温度,增大的倍数___________(填“大于”、“小于”或“等于”)增大的倍数。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. ②. ③. 大于
(4)小于
【解析】
【小问1详解】
设:①反应为: ;②反应为: 。③反应为:,根据盖斯定律:,则,故答案为:。
【小问2详解】
若与的物质的量均为,则反应中共得电子,反应可以失去电子,所以需要,再结合元素和原子守恒,可知化学方程式为:,故答案为:。
【小问3详解】
根据平衡常数表达式思路,该反应平衡常数的表达式为:。
时,根据题目已知信息,列出三段式,计算该反应的平衡常数:
则该反应的平衡常数为:。
在时向容器中同时通入和,此时的,说明平衡正移,。
故答案为:;;大于。
【小问4详解】
该反应为放热反应,达到平衡后,仅升高温度,平衡逆向移动,说明正反应速率小于逆反应速率,增大的倍数小于增大的倍数。故答案为:小于。
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