内容正文:
广州天省实验学校2025~2026学年(上)高中第一次阶段检测
高二级化学试题
注意:1.考试时间为75分钟,满分为100分。
2.试卷分为第Ⅰ卷(选择题)与第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
3.选择题答案必须用2B铅笔在答题卡对应题号答题框内填涂,非选择题需在问卷指定位置作答。
可能用到的相对分子质量:
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 下列变化过程中一定不存在化学能转化为热能的是
A.木材燃烧
B.谷物酿酒
C.干冰升华
D.鞭炮燃放
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.木材燃烧属于放热化学反应,反应过程中化学能转化为热能,A不符合题意;
B.谷物酿酒属于缓慢氧化的放热反应,过程中存在化学能转化为热能,B不符合题意;
C.干冰升华是固态变为气态的物理变化,没有发生化学反应,一定不存在化学能转化为热能,C符合题意;
D.鞭炮燃放属于剧烈的放热反应,反应过程中存在化学能转化为热能,D不符合题意;
故答案选C。
2. 下列有关中和热和燃烧热的说法中,正确的是
A. 反应热就是热量
B. 在稀溶液中,1 mol CH3COOH和1 mol NaOH完全中和时放出的热量小于57.3 kJ
C. 1 L 1 mol·L-1 H2SO4溶液与稀NaOH溶液恰好完全反应时,放出57.3 kJ的热量
D. 已知2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-220.7 kJ·mol-1,所以C的燃烧热是ΔH=-220.7 kJ·mol-1
【答案】B
【解析】
【详解】A.热量是能量的一种表现形式,而在等温条件下,化学反应吸收或放出的热量叫做反应热,反应热特指化学反应过程中热量,A错误;
B.醋酸为弱电解质,醋酸电离吸热,在稀溶液中,和完全中和时放出的热量小于,B正确;
C.中和热是指强酸和强碱的稀溶液反应生成水所释放的热量,所以的与稀溶液恰好完全反应时放出的热量,C错误;
D.C的燃烧热是C完全燃烧生成所放出的热量,D错误;
故选B。
3. 已知如下热化学方程式:
①
②
③
则下列判断正确的是
A. B.
C. D. 反应③是吸热反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.,,则,A错误;
B.根据盖斯定律,③=①+②,所以,B正确;
C.由B可知,,C错误;
D.,反应③是放热反应,D错误;
故选B。
4. 反应A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率如下,其中表示反应速率最快的是
A. v(A)=0.15mol·L-1·min-1 B. v(B)=0.01mol·L-1·s-1
C. v(C)=0.40mol·L-1·min-1 D. v(D)=0.45mol·L-1·min-1
【答案】D
【解析】
【详解】将选项中各物质表示的速率转化为同一物质所表示的反应速率后进行比较,以A物质为标准判断反应速率:
A.;
B.,则;
C.v(C)=0.40mol·L-1·min-1,则;
D.v(D)=0.45mol·L-1·min-1,则;
所以上述四种状况下反应速率最快的是0.225mol/(L·min),故合理选项是D。
故选D。
5. 1913年德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法,从而大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。下图是合成氨生产流程示意图,下列说法不正确的是
A. “干燥净化”可以防止催化剂中毒
B. “压缩机加压”既提高了原料的转化率又加快了反应速率
C. “冷却”提高了原料的平衡转化率和利用率
D. “铁触媒”在生产过程中需使用外加热源持续加热
【答案】D
【解析】
【详解】A.合成氨反应的原料中含有能使催化剂中毒的杂质,所以“干燥净化”可以防止催化剂中毒,故A正确;
B.合成氨反应是气体体积减小的反应,增大压强,化学反应速率加快,平衡向正反应方向移动,原料的转化率增大,所以“压缩机加压”既提高了原料的转化率又加快了反应速率,故B正确;
C.氨气易液化,冷却时氨气转化为液氨,生成物的浓度减小,平衡向正反应方向移动,原料的转化率增大,所以“冷却”提高了原料的平衡转化率和利用率,故C正确;
D.合成氨反应为放热反应,“铁触媒”在生产过程中可以通过反应放出的热量和热交换达到反应所需的温度,不需使用外加热源持续加热,故D错误;
故选D。
6. 2NO2(红棕色)N2O4(无色) 。将一定量的NO2充入注射器中并密封,改变活塞位置,气体透光率随时间的变化如图所示(颜色越深,透光率越小)。下列说法正确的是
A. a、b、c点:处于平衡状态
B. b点操作:将注射器的活塞向外拉
C. 若在c点将温度降低,其透光率将减小
D. d点:υ正<υ逆
【答案】D
【解析】
【详解】A.a、b点透光率没有变化,说明处于平衡状态,而c点前后透光率在变化,说明没有处于平衡状态,故A错误;
B.根据图中信息,b点后透光率突然减低,说明二氧化氮浓度突然增大,因此b点操作:将注射器的活塞向里推,故B错误;
C.若在c点将温度降低,平衡正向移动,二氧化氮浓度减小,其透光率将增大,故C错误;
D.d点透光率减小,二氧化氮浓度增大,平衡逆向移动,因此υ正<υ逆,故D正确。
综上所述,答案为D。
7. 下列说法正确的是
A. 反应N2+3H22NH3的△H<0,△S>0
B. 反应2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H>0在常温下能自发进行
C. 反应2Mg(s)+CO2(g)=C(s)+2MgO(s)的△H<0,则该反应能在高温自发进行
D. 反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)常温下不能自发进行,则该反应的△H>0
【答案】D
【解析】
【分析】ΔH-TΔS<0反应能够自发进行;
【详解】A.反应为放热的熵减反应,则△H<0,△S<0,A错误;
B.反应为吸热的熵减反应,不能自发进行,B错误;
C.反应为放热的熵减反应,则反应能在低温自发进行,C错误;
D.ΔH-TΔS<0反应能够自发进行,该反应为熵增反应,常温下不能自发进行,则该反应为吸热反应,△H>0,D正确;
故选D。
8. 甲烷分子结构具有高对称性且断开键需要吸收能量,甲烷在镍基催化剂上的转化过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 甲烷裂解成C和需吸收能量
B. 上述转化过程中①②③步均为吸热反应
C. 决定上述转化过程快慢的是步骤①
D. 使用该催化剂能有效减少反应吸收的能量
【答案】C
【解析】
【详解】A.1molCH4(g)中含有4molC−H键,断裂1mol CH4(g),吸收的热量为4×440kJ=1760kJ,但是形成氢气分子的过程中还会放出热量,故整个甲烷的裂解反应中吸收的能量小于1760kJ,故A错误;
B.由图可知,步骤①中反应物总能量小于生成物总能量,该步骤吸热,步骤②③中反应物总能量都大于生成物总能量,则两个步骤均放热,故B错误;
C.步骤①是活化能最大,决定上述转化过程快慢,故C正确;
D.催化剂只能改变反应的历程,不能改变反应的热效应,因此使用该催化剂,反应吸收的能量不变,故D错误;
故答案选C。
9. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 打开可乐瓶盖后看到有大量气泡逸出
B. H2、I2、HI三者的平衡混合气,加压(缩小容器体积)后颜色变深
C. 新制的氯水在光照条件下颜色变浅,溶液的pH减小
D. 实验室可用向浓氨水中加入一定量的氢氧化钠固体来快速制取氨气
【答案】B
【解析】
【详解】A.打开可乐瓶盖后看到有大量气泡逸出,压强减小,温度升高,则气体溶解减小,能用勒夏特列原理,故A不符合题意;
B.H2、I2、HI三者的平衡混合气,加压(缩小容器体积)后颜色变深,浓度增大,但平衡没有移动,不能用勒夏特列原理,故B符合题意;
C.新制的氯水在光照条件下颜色变浅,由于次氯酸光照分解生成盐酸和氧气,盐酸浓度增大,溶液的pH减小,氯气与水反应平衡正向移动,颜色变浅,能用勒夏特列原理,故C不符合题意;
D.实验室可用向浓氨水中加入一定量的氢氧化钠固体来快速制取氨气,增大氢氧根浓度,NH3+H2O NH3∙H2O +OH-,平衡逆向移动,能用勒夏特列原理,故D不符合题意。
综上所述,答案为B。
10. 下列装置及设计不能达到实验目的的是
A. 图A测定中和反应的反应热
B. 图B探究反应物浓度对反应速率的影响
C. 图C测定锌与稀硫酸反应生成氢气的速率
D. 图D探究温度对化学平衡的影响
【答案】B
【解析】
【详解】A.装置配有隔热层减少热量散失,同时配备温度计、环形玻璃搅拌器,可准确测定中和反应反应热,A不符合题意;
B.与不反应,不影响的分解速率,改变的浓度无法探究反应物浓度对反应速率的影响,B符合题意;
C.可通过测定相同时间内生成氢气的体积,或生成相同体积氢气所用的时间,计算锌与稀硫酸反应生成氢气的速率,装置可达到实验目的,C不符合题意;
D.反应,为红棕色,为无色,通过对比冷水和热水中烧瓶内气体的颜色深浅,可判断温度对化学平衡的影响,D不符合题意;
故答案选B。
11. 下列关于热化学方程式的描述,正确的是
A. 在稀溶液中: ,若将含1mol HCl的盐酸稀溶液与含1mol NaOH固体混合,放出的热量小于57.3kJ
B. 一定条件下,将0.5mol 和1.5mol 置于密闭的容器中充分反应生成,放热19.3kJ,热化学方程式为:
C. ,则的燃烧热为
D. 的燃烧热是,则分解的热化学方程式为:
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaOH固体溶于水会放出热量,因此含1 mol HCl的稀盐酸与1 mol NaOH固体混合,放出的热量大于57.3 kJ,A错误;
B.合成氨反应为可逆反应,0.5 mol 和1.5 mol 无法完全反应生成1 mol ,因此1 mol 完全反应放出的热量大于38.6 kJ,热化学方程式的应小于,B错误;
C.燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,H元素对应的稳定氧化物为液态,题给反应生成气态,气态水转化为液态水放热,因此的燃烧热大于,C错误;
D.的燃烧热为,即反应的,逆反应的焓变数值相同、符号相反,因此分解的热化学方程式书写正确,D正确;
故选D。
12. 化学中常用直观、形象的示意图表示反应的进程,某反应过程如下图(•表示O, 表示S, 表示催化剂)。下列说法不正确的是
A. 催化剂的存在不会影响反应进行的速率
B. 催化剂的存在不会影响反应进行的程度
C. 过程II为吸热过程,过程Ⅲ为放热过程
D. 该反应方程式为:
【答案】A
【解析】
【详解】A.催化剂能降低反应的活化能,反应进行的速率会加快,故A错误;
B.催化剂的能降低反应的活化能,反应进行的速率会加快,但化学平衡不移动,不会影响反应进行的程度,故B正确;
C.由图可知,过程II为共价键的破坏过程,是吸收能量的过程,过程Ⅲ为共价键的形成过程,是放出能量的过程,故C正确;
D.由图可知,该反应为二氧化硫在催化剂作用下与氧气反应生成三氧化硫,反应的化学方程式为,故D正确;
故选A。
13. 某密闭容器中发生如下反应:X(g)+3Y(g)2Z(g) ΔH<0。图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系,t2、t3、t5时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是
A. t2时加入了催化剂 B. t3时降低了温度
C. t5时增大了压强 D. t3~t4时间内转化率最低
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,t2时刻,改变条件,正、逆反应速率同等程度增大,平衡不移动,该反应正反应是气体体积减小的反应,增大压强平衡向正反应移动,不可能是改变压强,故改变条件为使用催化剂,选项A正确;
B.t3时刻,改变条件,正、逆反应速率降低,且正反应速率降低更多,平衡向逆反应移动,该反应正反应是放热反应,温度降低,平衡向正反应移动,故不可能为降低温度,选项B错误;
C.t5时刻,改变条件,正、逆反应速率都增大,且逆反应速率增大更多,平衡向逆反应移动,该反应正反应是气体体积减小的反应,增大压强平衡向正反应移动,不可能是改变压强,该反应正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应移动,故改变条件为升高温度,选项C错误;
D.t2时刻,使用催化剂,平衡不移动,X的转化率不变,t3时刻,平衡向逆反应移动,X的转化率减小,t5时刻,升高温度,平衡向逆反应移动,X的转化率降低,则t6之后转化率更低,t3~t4时间内转化率不会最低,选项D错误;
答案选A。
14. 在密闭容器中投入一定量A、B,发生反应:。时反应达到平衡,生成C的物质的量为,反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 方程式中,
B. 前内,A的平均反应速率为
C. 后,A的消耗速率等于B的生成速率
D. 单位时间内生成的同时,生成,则反应达到平衡状态
【答案】D
【解析】
【详解】A.前12s内,A的浓度变化量为,A反应的物质的量为,生成C的物质的量为,故A、C的系数比为,故c=4,B的浓度变化量为,故A、B的系数比为,故,故A错误;
B.前12s内,A的浓度变化量为,A的平均反应速率为,故B错误;
C.前12s内,A的浓度变化量为,B的浓度变化量为,故A、B的系数比为,故b=1,12s后反应达到平衡状态,A的消耗速率与B的生成速率比为3:1,故C错误;
D.前12s内,A的浓度变化量为,A反应的物质的量为,生成C的物质的量为,故A、C的系数比为,单位时间内生成的同时,生成,正逆反应速率相等,化学反应达到平衡状态,故D正确;
故选:D。
15. 下列叙述中可以说明反应已达平衡状态的有
①单位时间内生成的同时生成
②反应体系的颜色不再变化
③百分组成
④反应速率
⑤
⑥v分解生成()
⑦体系的压强不变
⑧混合气体的相对分子质量不变
⑨反应体系的温度不变
⑩断开同时断开
A. 3个 B. 4个 C. 6个 D. 7个
【答案】B
【解析】
【分析】当可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态。
【详解】①单位时间内生成nmol H2的同时生成nmol HI,速率之比不等于物质的量之比,①不符合题意;
②反应体系中只有I2有颜色,颜色不变说明c(I2)不变,可以说明反应达到平衡状态,②符合题意;
③百分含量w(HI)=w(I2),相等并不是不变,③不符合题意;
④反应速率v(H2)=v(I2)=v(HI),未体现正与逆的关系,而速率之比与计量数也不成比例,④不符合题意;
⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)=2∶1∶1,相等并不是不变,⑤不符合题意;
⑥v(HI)分解=v(HI)生成说明v正=v逆,可以说明反应达到平衡状态,⑥符合题意;
⑦根据反应的方程式可知,反应前后体积是不变的,因此压强始终是不变的,⑦不符合题意;
⑧混合气体的平均相对分子质量M=,根据质量守恒定律m为定值,反应前后气体系数之和不变说明n不变,即M为定值,⑧不符合题意;
⑨任何化学反应都伴随着热量的变化,因此温度不变说明反应达到平衡状态,⑨符合题意;
⑩H-I键断裂为正反应方向, H-H键断裂为逆反应方向,且速率之比等于系数之比,可以判断达到平衡状态,⑩符合题意;
综上所述,能判定达到平衡的有②⑥⑨⑩,故选B。
16. 在密闭容器中进行反应:,其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,得到下列图像(图中p表示压强,T表示温度,n表示物质的量,表示平衡转化率)。下列分析正确的是
A. 如图1反应:此反应的
B. 如图1反应:若,则
C. 如图2反应:此反应的,且
D. 如图3反应:时刻改变的条件可能是加入了催化剂或增大了压强
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图1可知,压强相同时,升高温度,A的平衡转化率降低,说明平衡逆向移动,正反应为放热反应,,A错误;
B.若,相同温度下,压强越大A的平衡转化率越高,说明增大压强平衡正向移动,正反应为气体总物质的量减小的反应,即,B错误;
C.由图2可知,温度下反应先达到平衡,说明;温度越高平衡时越小,说明升高温度平衡逆向移动,正反应,但,C错误;
D.图3中时刻正、逆反应速率同等程度增大,且平衡不移动,加入催化剂可同等程度加快反应速率、平衡不移动;若该反应满足,增大压强也会使正逆反应速率同等程度增大、平衡不移动,故改变的条件可能是加入了催化剂或增大了压强,D正确;
故选D。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、非选择题(4个大题,共56分)
17. 请回答下列问题。
(1)焙烧产生的可用于制硫酸。已知25℃、101kPa时:
则与反应的热化学方程式为____________________。
(2)科学研究表明,在铜催化剂条件下可将DMF转化为三甲胺。计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示:
反应过程中,最大能垒(活化能)的基元反应的化学方程式为____________________;最大活化能是__________eV。
(3)狄肯和洪特发明了用氯化铜作催化剂,在加热条件下,用空气中的氧气来氧化氯化氢气体制取氯气的方法。已知相关化学键的键能(E)如表所示:
化学键
Cl—Cl
O=O
O—H
H—Cl
247
497
463
431
则反应的等于__________。
(4)某实验小组设计45mL NaOH溶液和20mL 溶液,用如图所示装置进行中和反应热的测定实验。
①仪器a为玻璃搅拌器,加入稍过量NaOH溶液的目的是____________________。
②该实验小组做了四次实验,每次取45mL NaOH溶液和20mL 溶液,并记录如下原始数据:
实验序号
起始温度/℃
终止温度
/℃
平均温差
/℃
溶液
NaOH溶液
平均值
1
25.8
25.0
25.1
27.8
2.6
2
25.2
26.2
26.0
29.2
3.2
3
25.6
26.0
25.8
28.9
3.1
4
26.1
25.9
26.0
29.3
3.3
已知NaOH溶液、溶液密度均近似为、,中和后混合液的比热容kJ/(g·℃C),则该反应的中和反应热__________。(保留到小数点后1位)
③上述实验结果与有偏差,产生偏差的原因可能是__________(填字母)。
A.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
B.实验装置保温,隔热效果差
C.量取硫酸溶液的体积时俯视读数
D.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸溶液的温度
【答案】(1)
(2) ①. ②. 1.19
(3)
(4) ①. 为了保证硫酸完全被中和 ②. 或 ③. ABCD
【解析】
【小问1详解】
①
②
③
根据盖斯定律③②-①得 。
【小问2详解】
能垒是反应历程中反应物和过渡态相对能量差,由图可知,最大能垒为,化学反应方程式为。
【小问3详解】
根据反应热等于反应物的总键能-生成物的总键能,该反应的反应焓变。
【小问4详解】
①加入稍过量NaOH溶液的目的是为了保证硫酸完全被中和;
②第一组实验平均温差与其他组差别较大舍去,平均温差℃,
反应中生成水的物质的量为=0.02mol,
反应放出的热量kJ/(g·℃)℃,则;
③A.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,热量会散失,则所测反应的最高温度偏低,计算放出热量的数值偏低,A符合题意;
B.实验装置保温、隔热效果差,会导致热量散失,测得的反应温差偏小,计算得到的放出热量数值偏低,B符合题意;
C.用量筒量取硫酸溶液的体积时俯视读数,则所取硫酸溶液的体积偏小,所测反应放出的热偏小,计算放出热量的数值偏小,C符合题意;
D.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定溶液的温度,则所测的初始温度偏高,反应前后温度升高的数值偏小,计算放出热量的数值偏低,D符合题意。
故选ABCD。
18. 某化学小组利用的分解探究外界条件对化学反应速率的影响。
Ⅰ.用下图装置探究催化分解的最佳条件,表中数据为反应物用量和反应从开始到结束所用时间 (假设不同浓度的溶液密度相同) 。
(1)从表中数据可知分解规律:的浓度相同时,其分解速率_______,从实验效果和“绿色化学”的角度考虑,的浓度相同时,加入_____g的为较佳选择。
(2)该小组分析表中数据得出:质量相同时,的浓度越大,反应所需时间越长,反应速率就越慢。你认为此推论是否正确?理由是_______。
Ⅱ.为进一步研究催化剂对分解速率的影响,该小组同学又做了如下实验。
(3)定性研究:按下图进行实验,同时挤压两支注射器使液体全部加入锥形瓶中,能作为判断反应速率大小的实验现象是_______,某同学提出用溶液代替溶液做实验,你认为是否合理?理由是_______。
(4)定量研究:按下图进行实验,挤压注射器使液体全部加入试管中,确定反应速率需测定的数据是_______。若末得到气体(已换算为标准状况,溶液体积按计算),则的分解速率为_______,用溶液代替溶液进行平行实验,比较催化剂对反应速率的影响。
Ⅲ.研究小组继续探究浓度、溶液酸碱性对分解反应速率的影响,实验方案如下。
编号
反应物
操作
①
和
同时放入的热水浴中
②
加溶液
③
溶液
加溶液
④
溶液
加溶液
(5)实验①的目的是_______,实验②、③、④中,测得生成氧气的体积随时间变化如图所示,由此得出的结论是_______。
【答案】(1) ①. 随着MnO2质量增大,反应速率加快 ②. 0.3
(2)不正确,H2O2的浓度增大2倍,但结束反应所需时间比2倍小的多
(3) ①. 气球膨胀的快慢 ②. 不合理,不能排出硫酸根离子和氯离子对催化效果的影响
(4) ①. 反应结束所需时间和反应生成气体的体积 ②. 0.2
(5) ①. 探究反应物的浓度对反应速率的影响 ②. 酸性条件下H2O2的分解速率减慢,碱性条件下H2O2的分解速率加快
【解析】
【分析】该实验的实验目的是探究外界条件对过氧化氢分解速率的影响,通过实验得到相同催化剂的用量、不同的催化剂和过氧化氢的浓度对过氧化氢分解速率有影响。
【小问1详解】
由表格数据可知,过氧化氢溶液的浓度相同时,二氧化锰的用量越大,反应结束所需时间越少说明反应速率越快;二氧化锰的质量由0.1g变为0.3g时,反应结束时间改变非常大,而质量由0.3g变为0.8g时,反应结束时间变化不大,所以从实验效果和“绿色化学”的角度考虑,加入0.3g二氧化锰为较佳选择,故答案为:随着MnO2质量增大,反应速率加快;0.3;
【小问2详解】
由表格数据可知,二氧化锰质量相同时,过氧化氢的浓度由15%变为30%时,浓度增大了2倍,而反应结束所需时间比2倍小的多,说明反应物的浓度越大,反应速率越快,所以二氧化锰质量相同时,过氧化氢的浓度越大,反应所需时间越长,反应速率就越慢的推论是不正确的,故答案为:不正确,H2O2的浓度增大2倍,但结束反应所需时间比2倍小的多;
【小问3详解】
由图可知,同时挤压两支注射器使液体全部加入锥形瓶中,反应速率越快,反应生成的氧气越多,气球膨胀的越快,则气球膨胀的快慢能作为判断反应速率大小的实验现象;若实验时用硫酸铜溶液替代氯化铜溶液做实验,两实验加入催化剂的阳离子和阴离子都不相同,无法排除阴离子对催化效果的影响,用硫酸铜溶液替代氯化铜溶液做实验不合理,所以故答案为:气球膨胀的快慢;不合理,不能排出硫酸根离子和氯离子对催化效果的影响;
【小问4详解】
由化学反应速率的定义可知,挤压注射器使液体全部加入试管中,确定反应速率需测定的数据是反应结束所需时间和反应生成气体的体积;若5min末得到标准状况下氧气的体积为112mL,则氧气的物质的量为=0.005mol,由方程式可知,过氧化氢的分解速率为=0.2 mol/(L·min),故答案为:反应结束所需时间和反应生成气体的体积;0.2;
【小问5详解】
由表格数据可知,实验①的目的是探究其他条件相同时,反应物的浓度对反应速率的影响;由图可知,与实验②相比,其他条件相同时,实验③溶液酸性增强,过氧化氢的分解速率减慢,实验④溶液碱性增强,分解速率加快,则实验结论为酸性条件下H2O2的分解速率减慢,碱性条件下H2O2的分解速率加快,故答案为:探究反应物的浓度对反应速率的影响;酸性条件下H2O2的分解速率减慢,碱性条件下H2O2的分解速率加快。
19. 高铁酸钾(K2FeO4)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Cl2反应生成NaClO3,写出温度较高时反应的离子方程式:___________。温度较高时反应 3 molCl2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Cl2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NaClO3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Fe(NO3)3对K2FeO4生成率的影响;图2为一定温度下,Fe(NO3)3质量浓度最佳时,NaClO的质量浓度对K2FeO4的生成率的影响。
工业生产中最佳温度为___________,此时Fe(NO3)3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___________。
(5)高铁酸钾与水反应的离子方程式是4Fe+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-。则其作为水处理剂的原理是①___________;②___________。
【答案】(1) ①. 6OH-+3Cl2Cl+5Cl-+3H2O ②. 5NA (2)AC
(3) ①. 26 ℃ ②. 6∶5(或1.2∶1)
(4) ①. 2Fe3++3ClO-+10OH-=2Fe+3Cl-+5H2O ②. 高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的小
(5) ①. 高铁酸钾中的铁元素显+6价,具有强氧化性,能杀菌消毒 ②. 水解生成的氢氧化铁胶体具有吸附作用
【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,发生反应:,溶液II中含高铁酸钠,往溶液II中加饱和氢氧化钾溶液,发生反应:Na2FeO4+2KOH= K2FeO4↓+2NaOH,得湿产品,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Cl2反应生成NaClO3,温度较高时反应的离子方程式为6OH-+3Cl2Cl+5Cl-+3H2O;由反应的离子方程式可知,温度较高时反应3 molCl2时生成1mol、转移的电子数为5NA;
【小问2详解】
A. 氢氧化钠溶液中通入了过量的Cl2,在溶液Ⅰ中加入NaOH固体可以继续和过量的Cl2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NaClO3,故B错误;
C. 在获得的溶液中加90%的硝酸铁溶液,发生反应:,即硝酸铁和次氯硝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NaClO3转化为NaClO,故D错误;
故答案为: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:Na2FeO4+2KOH= K2FeO4↓+2NaOH,所以能得湿产品;
【小问5详解】
高铁酸钾中的铁元素显+6价,具有强氧化性,能杀菌消毒,同时水解产生的Fe(OH)3(胶体)具有吸附性,能吸附水中悬浮物,所以其能作为水处理剂。
20. 中国科学家首次实现了二氧化碳到淀粉的全合成,相关成果于北京时间9月24日由国际知名学术期刊《科学》在线发表。的捕集、利用与封存是科学家研究的重要课题,利用与制备“合成气”(CO、),合成气可直接制备甲醇,反应原理为: 。
(1)若要该反应自发进行,__________(填“高温”或“低温”)更有利,该反应必须在高温下才能启动,原因是____________________。
(2)已知:的燃烧热,的燃烧热。则的燃烧热__________。
(3)在恒温,恒容密闭容器中,对于合成气合成甲醇的反应,下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是__________(填字母序号)。
A. 混合气体的平均相对分子质量不再变化
B. 混合气体的密度不再变化
C. CO的百分含量不再变化
D. CO、、的物质的量之比为1∶2∶1
(4)℃下,在2L恒容密闭容器中充入2mol CO和6mol 合成,测得CO的物质的量浓度随反应时间的变化如图所示:
①前5分钟内,__________。
②℃时,该反应的化学平衡常数__________;CO的转化率为__________。
③10min时,改变的外界条件可能是__________。
(5)℃下,在1L恒容密闭容器中充入2mol CO、2mol 和3mol ,此时反应将__________(填“向左进行”“向右进行“达到平衡”或“无法判断”)。
【答案】(1) ①. 低温 ②. 反应的活化能高
(2)-755.6 (3)AC
(4) ①. ②. 0.25 ③. 50% ④. 增大的浓度
(5)向左进行
【解析】
【小问1详解】
该反应为熵减的放热反应,低温下反应,反应能自发进行;该反应必须在高温下才能启动说明反应的活化能高,启动反应需要的能量高。故答案为:低温;反应的活化能高。
【小问2详解】
由题给燃烧热可得如下热化学方程式
① ,
② ,
③ ,
由盖斯定律可知,①×2+②-③可得反应,
则,解得,故答案为:-755.6。
【小问3详解】
A.由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,该反应是气体体积减小的反应,反应中混合气体的平均相对分子质量增大,则混合气体的平均相对分子质量不再变化说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故A正确;
B.由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,在恒温恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变,则混合气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故B错误;
C.CO的百分含量不再变化说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故C正确;
D.CO、、的物质的量之比为1∶2∶1不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故D错误。
故选AC。
【小问4详解】
①由图可知,前5分钟内,一氧化碳的浓度变化量为:(1.0-0.5) mol/L=0.5 mol/L,则, ,故答案为:。
②溶器体积为2L,充入2mol CO和6mol H2,, T1℃平衡时三段式为:,则反应的化学平衡常数:,CO的转化率为:
③由图可知,10min时,外界条件改变的瞬间,一氧化碳的浓度不变,随后浓度减小说明平衡向正反应方向移动,10~12min 内CO的速率比0~5min内速率快,则不可能是降低温度,应该是增大的浓度,则改变的外界条件为增大的浓度。
【小问5详解】
温度不变,平衡常数不变,℃下,在1L恒容密闭容器中充入2mol CO、2mol 和3mol ,此时反应浓度熵,则反应向左进行。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
广州天省实验学校2025~2026学年(上)高中第一次阶段检测
高二级化学试题
注意:1.考试时间为75分钟,满分为100分。
2.试卷分为第Ⅰ卷(选择题)与第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
3.选择题答案必须用2B铅笔在答题卡对应题号答题框内填涂,非选择题需在问卷指定位置作答。
可能用到的相对分子质量:
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 下列变化过程中一定不存在化学能转化为热能的是
A.木材燃烧
B.谷物酿酒
C.干冰升华
D.鞭炮燃放
A. A B. B C. C D. D
2. 下列有关中和热和燃烧热的说法中,正确的是
A. 反应热就是热量
B. 在稀溶液中,1 mol CH3COOH和1 mol NaOH完全中和时放出的热量小于57.3 kJ
C. 1 L 1 mol·L-1 H2SO4溶液与稀NaOH溶液恰好完全反应时,放出57.3 kJ的热量
D. 已知2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-220.7 kJ·mol-1,所以C的燃烧热是ΔH=-220.7 kJ·mol-1
3. 已知如下热化学方程式:
①
②
③
则下列判断正确的是
A. B.
C. D. 反应③是吸热反应
4. 反应A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率如下,其中表示反应速率最快的是
A. v(A)=0.15mol·L-1·min-1 B. v(B)=0.01mol·L-1·s-1
C. v(C)=0.40mol·L-1·min-1 D. v(D)=0.45mol·L-1·min-1
5. 1913年德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法,从而大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。下图是合成氨生产流程示意图,下列说法不正确的是
A. “干燥净化”可以防止催化剂中毒
B. “压缩机加压”既提高了原料的转化率又加快了反应速率
C. “冷却”提高了原料的平衡转化率和利用率
D. “铁触媒”在生产过程中需使用外加热源持续加热
6. 2NO2(红棕色)N2O4(无色) 。将一定量的NO2充入注射器中并密封,改变活塞位置,气体透光率随时间的变化如图所示(颜色越深,透光率越小)。下列说法正确的是
A. a、b、c点:处于平衡状态
B. b点操作:将注射器的活塞向外拉
C. 若在c点将温度降低,其透光率将减小
D. d点:υ正<υ逆
7. 下列说法正确的是
A. 反应N2+3H22NH3的△H<0,△S>0
B. 反应2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H>0在常温下能自发进行
C. 反应2Mg(s)+CO2(g)=C(s)+2MgO(s)的△H<0,则该反应能在高温自发进行
D. 反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)常温下不能自发进行,则该反应的△H>0
8. 甲烷分子结构具有高对称性且断开键需要吸收能量,甲烷在镍基催化剂上的转化过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 甲烷裂解成C和需吸收能量
B. 上述转化过程中①②③步均为吸热反应
C. 决定上述转化过程快慢的是步骤①
D. 使用该催化剂能有效减少反应吸收的能量
9. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 打开可乐瓶盖后看到有大量气泡逸出
B. H2、I2、HI三者的平衡混合气,加压(缩小容器体积)后颜色变深
C. 新制的氯水在光照条件下颜色变浅,溶液的pH减小
D. 实验室可用向浓氨水中加入一定量的氢氧化钠固体来快速制取氨气
10. 下列装置及设计不能达到实验目的的是
A. 图A测定中和反应的反应热
B. 图B探究反应物浓度对反应速率的影响
C. 图C测定锌与稀硫酸反应生成氢气的速率
D. 图D探究温度对化学平衡的影响
11. 下列关于热化学方程式的描述,正确的是
A. 在稀溶液中: ,若将含1mol HCl的盐酸稀溶液与含1mol NaOH固体混合,放出的热量小于57.3kJ
B. 一定条件下,将0.5mol 和1.5mol 置于密闭的容器中充分反应生成,放热19.3kJ,热化学方程式为:
C. ,则的燃烧热为
D. 的燃烧热是,则分解的热化学方程式为:
12. 化学中常用直观、形象的示意图表示反应的进程,某反应过程如下图(•表示O, 表示S, 表示催化剂)。下列说法不正确的是
A. 催化剂的存在不会影响反应进行的速率
B. 催化剂的存在不会影响反应进行的程度
C. 过程II为吸热过程,过程Ⅲ为放热过程
D. 该反应方程式为:
13. 某密闭容器中发生如下反应:X(g)+3Y(g)2Z(g) ΔH<0。图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系,t2、t3、t5时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是
A. t2时加入了催化剂 B. t3时降低了温度
C. t5时增大了压强 D. t3~t4时间内转化率最低
14. 在密闭容器中投入一定量A、B,发生反应:。时反应达到平衡,生成C的物质的量为,反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 方程式中,
B. 前内,A的平均反应速率为
C. 后,A的消耗速率等于B的生成速率
D. 单位时间内生成的同时,生成,则反应达到平衡状态
15. 下列叙述中可以说明反应已达平衡状态的有
①单位时间内生成的同时生成
②反应体系的颜色不再变化
③百分组成
④反应速率
⑤
⑥v分解生成()
⑦体系的压强不变
⑧混合气体的相对分子质量不变
⑨反应体系的温度不变
⑩断开同时断开
A. 3个 B. 4个 C. 6个 D. 7个
16. 在密闭容器中进行反应:,其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,得到下列图像(图中p表示压强,T表示温度,n表示物质的量,表示平衡转化率)。下列分析正确的是
A. 如图1反应:此反应的
B. 如图1反应:若,则
C. 如图2反应:此反应的,且
D. 如图3反应:时刻改变的条件可能是加入了催化剂或增大了压强
第Ⅱ卷(非选择题)
二、非选择题(4个大题,共56分)
17. 请回答下列问题。
(1)焙烧产生的可用于制硫酸。已知25℃、101kPa时:
则与反应的热化学方程式为____________________。
(2)科学研究表明,在铜催化剂条件下可将DMF转化为三甲胺。计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示:
反应过程中,最大能垒(活化能)的基元反应的化学方程式为____________________;最大活化能是__________eV。
(3)狄肯和洪特发明了用氯化铜作催化剂,在加热条件下,用空气中的氧气来氧化氯化氢气体制取氯气的方法。已知相关化学键的键能(E)如表所示:
化学键
Cl—Cl
O=O
O—H
H—Cl
247
497
463
431
则反应的等于__________。
(4)某实验小组设计45mL NaOH溶液和20mL 溶液,用如图所示装置进行中和反应热的测定实验。
①仪器a为玻璃搅拌器,加入稍过量NaOH溶液的目的是____________________。
②该实验小组做了四次实验,每次取45mL NaOH溶液和20mL 溶液,并记录如下原始数据:
实验序号
起始温度/℃
终止温度
/℃
平均温差
/℃
溶液
NaOH溶液
平均值
1
25.8
25.0
25.1
27.8
2.6
2
25.2
26.2
26.0
29.2
3.2
3
25.6
26.0
25.8
28.9
3.1
4
26.1
25.9
26.0
29.3
3.3
已知NaOH溶液、溶液密度均近似为、,中和后混合液的比热容kJ/(g·℃C),则该反应的中和反应热__________。(保留到小数点后1位)
③上述实验结果与有偏差,产生偏差的原因可能是__________(填字母)。
A.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
B.实验装置保温,隔热效果差
C.量取硫酸溶液的体积时俯视读数
D.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸溶液的温度
18. 某化学小组利用的分解探究外界条件对化学反应速率的影响。
Ⅰ.用下图装置探究催化分解的最佳条件,表中数据为反应物用量和反应从开始到结束所用时间 (假设不同浓度的溶液密度相同) 。
(1)从表中数据可知分解规律:的浓度相同时,其分解速率_______,从实验效果和“绿色化学”的角度考虑,的浓度相同时,加入_____g的为较佳选择。
(2)该小组分析表中数据得出:质量相同时,的浓度越大,反应所需时间越长,反应速率就越慢。你认为此推论是否正确?理由是_______。
Ⅱ.为进一步研究催化剂对分解速率的影响,该小组同学又做了如下实验。
(3)定性研究:按下图进行实验,同时挤压两支注射器使液体全部加入锥形瓶中,能作为判断反应速率大小的实验现象是_______,某同学提出用溶液代替溶液做实验,你认为是否合理?理由是_______。
(4)定量研究:按下图进行实验,挤压注射器使液体全部加入试管中,确定反应速率需测定的数据是_______。若末得到气体(已换算为标准状况,溶液体积按计算),则的分解速率为_______,用溶液代替溶液进行平行实验,比较催化剂对反应速率的影响。
Ⅲ.研究小组继续探究浓度、溶液酸碱性对分解反应速率的影响,实验方案如下。
编号
反应物
操作
①
和
同时放入的热水浴中
②
加溶液
③
溶液
加溶液
④
溶液
加溶液
(5)实验①的目的是_______,实验②、③、④中,测得生成氧气的体积随时间变化如图所示,由此得出的结论是_______。
19. 高铁酸钾(K2FeO4)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Cl2反应生成NaClO3,写出温度较高时反应的离子方程式:___________。温度较高时反应 3 molCl2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Cl2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NaClO3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Fe(NO3)3对K2FeO4生成率的影响;图2为一定温度下,Fe(NO3)3质量浓度最佳时,NaClO的质量浓度对K2FeO4的生成率的影响。
工业生产中最佳温度为___________,此时Fe(NO3)3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___________。
(5)高铁酸钾与水反应的离子方程式是4Fe+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-。则其作为水处理剂的原理是①___________;②___________。
20. 中国科学家首次实现了二氧化碳到淀粉的全合成,相关成果于北京时间9月24日由国际知名学术期刊《科学》在线发表。的捕集、利用与封存是科学家研究的重要课题,利用与制备“合成气”(CO、),合成气可直接制备甲醇,反应原理为: 。
(1)若要该反应自发进行,__________(填“高温”或“低温”)更有利,该反应必须在高温下才能启动,原因是____________________。
(2)已知:的燃烧热,的燃烧热。则的燃烧热__________。
(3)在恒温,恒容密闭容器中,对于合成气合成甲醇的反应,下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是__________(填字母序号)。
A. 混合气体的平均相对分子质量不再变化
B. 混合气体的密度不再变化
C. CO的百分含量不再变化
D. CO、、的物质的量之比为1∶2∶1
(4)℃下,在2L恒容密闭容器中充入2mol CO和6mol 合成,测得CO的物质的量浓度随反应时间的变化如图所示:
①前5分钟内,__________。
②℃时,该反应的化学平衡常数__________;CO的转化率为__________。
③10min时,改变的外界条件可能是__________。
(5)℃下,在1L恒容密闭容器中充入2mol CO、2mol 和3mol ,此时反应将__________(填“向左进行”“向右进行“达到平衡”或“无法判断”)。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$