内容正文:
包九中外国语学校高二年级化学学科
(2024年10月)
一、单项选择题(每题3分,共42分)
1. 下列关于热化学反应方程式的描述中正确的是
A. 稀HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol,则稀H2SO4和稀Ba(OH)2溶液反应的热化学方程式:H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+H2O(l) ΔH>-57.3kJ/mol
B. CO的燃烧热是283.0kJ/mol,则:2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) ΔH=2×(-283.0)kJ/mol
C. 两个体积相同的容器中充入等量的NO2发生反应:2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0,绝热容器中气体的颜色比铁制容器中颜色深
D. 已知石墨转化为金刚石要吸热,则等量的石墨与金刚石相比总键能小
2. 同温同压下,下列各组热化学方程式中,△H1<△H2的有
①已知两个放热反应:2A(g)+B(g)=2C(l) △H1;2A(l)+B(l)=2C(g) △H2
②H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),在光照和点燃条件下的△H (化学计量数相同)分别为△H1、△H2
③CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H1;CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(g) △H2
④C(s)+O2(g)=CO(g) △H1;C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2
A. 1项 B. 2项 C. 3项 D. 4项
3. 将转化为燃料甲醇是实现碳中和的途径之一,在恒温恒容密闭容器中进行反应: ,下列有关说法正确的是
A. 正反应为熵增过程, B. 该反应在低温下可自发进行
C. 该反应在任意温度下均可自发进行 D. 干冰升华是一个熵减的过程
4. 化学反应的调控对于工业生产具有积极意义,下列关于调控措施的说法错误的是
A. 硫酸工业中,在高温高压、催化剂作用下,可提高生产效益
B. 硫酸工业中,为提高的转化率,可通入稍过量的空气
C. 工业合成氨,考虑催化剂的活性,选择的反应温度
D. 工业合成氨,迅速冷却、液化氨气是为了使化学平衡向生成氨气的方向移动
5. 下列事实能用勒夏特列原理来解释的是
A. 实验室采用排饱和食盐水的方法收集Cl2
B. 500℃左右的温度比室温更有利于合成氨反应
C. H2、I2、HI平衡混合气体加压后颜色加深
D. SO2氧化为SO3,往往需要使用催化剂
6. 下列关于化学反应速率的说法正确的是
①恒温时,增大压强,化学反应速率一定加快
②其他条件不变,温度越高化学反应速率越快
③使用催化剂可改变反应速率,从而改变该反应过程中吸收或放出的热量
④的反应速率一定比的反应速率大
⑤有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加单位体积内活化分子数,从而使反应速率增大
⑥增大反应物浓度,可增大活化分子的百分数,从而使单位时间有效碰撞次数增多
A. ②⑥ B. ②⑤ C. ①②③⑤ D. ①②④⑤
7. 下列叙述与图对应的是
A. 对于达到平衡状态的反应,图①表示在时刻充入了一定量,平衡逆向移动
B. 由图②可知,、满足反应:
C. 图③表示的反应方程式为
D. 对于反应,图④y轴可以表示Y的百分含量
8. 科学家通过密度泛函理论研究甲醇与水蒸气重整制氢反应机理时,得到甲醇在Pd(Ⅲ)表面发生解离时四个路径与相对能量关系如图所示,其中附在Pd(Ⅲ)表面的物种用*标注。下列说法错误的是
A. ②中包含C-H键的断裂过程
B. 该历程中能垒(反应活化能)最小的是③
C. 该历程中制约反应速率的方程式为
D. 由此方程可知:
9. 已知X(g)和Y(g)可以相互转化:2X(g)⇌Y(g) ΔH<0。现将一定量X(g)和Y(g)的混合气体通入一体积为1 L的恒温密闭容器中,反应物及生成物的浓度随时间变化的关系如图所示。则下列说法不正确的是
A. 若混合气体的压强不变,则说明反应已达化学平衡状态
B. a、b、c、d四个点表示的反应体系中,表示化学反应处于平衡状态的只有b点
C. 25~30 min内用X表示的平均化学反应速率是0.08 mol·L-1·min-1
D. 反应进行至25 min时,曲线发生变化的原因是增加Y的浓度
10. 已知在25 ℃时,反应①②③的化学方程式及化学平衡常数为①N2(g)+O2(g) 2NO(g),K1=1×10-30;②2H2(g)+O2(g) 2H2O(g),K2=2×1081;③2CO(g)+O2(g) 2CO2(g),K3=2.5×1091.下列说法正确的是
A. NO分解反应NO(g) N2(g)+O2(g)的平衡常数为1×1030
B. 根据K3的值可知常温下CO和O2很容易发生反应生成CO2
C. 温度升高,上述三个反应的平衡常数均减小
D. 常温下,NO、H2O、CO2分别发生分解反应生成O2的倾向顺序为NO>H2O>CO2
11. 一定温度下,向四个体积不等的恒容密闭容器中分别通入2mol,发生反应。t min后,四个容器中NOCl的转化率如图所示。下列叙述错误的是
A.
B. C点对应容器中,反应达到了平衡状态
C. 当四个容器中反应都达到平衡状态时,体积为d L的容器中NOCl的转化率最高
D. 体积为b L的容器中反应达到平衡后,再通入1mol NOCl和1mol NO,平衡不发生移动
12. 乙醇-水催化重整可获得H2.体系中存在的主要反应为:
反应①:C2H5OH(g)+3H2O(g)2CO2(g)+6H2(g) ΔH1=+173.3kJ·mol-1
反应②:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41kJ·mol-1
下列说法错误的是
A. 若体系达到平衡后,压缩容器体积,反应②的平衡不移动
B. 适当增大起始n(H2O):n(C2H5OH)的值,有利于H2的生成
C. 升高温度,反应①、②的反应速率和化学平衡常数均增大
D. 可计算出C2H5OH(g)+H2O(g)2CO(g)+4H2(g) ΔH=+255.3kJ·mol-1
13. 甲醇是重要的化工原料。CO2与H2反应可合成甲醇,反应如下:,恒容密闭容器中,a mol CO2和3a mol H2,反应达到平衡时,各组分的物质的量浓度(c)随温度(T)变化如图所示。下列说法正确的是
A. 随温度升高该反应的平衡常数变大
B. 加入合适催化剂有利于提高CO2的平衡转化率
C. ℃时,恒容下充入Ar,压强增大,平衡正向移动,平衡时浓度变小
D. ℃时,恒压下2a mol 与6a mol 反应达到平衡时
14. 加热依次发生的分解反应为、,在体积为2 L的密闭容器中充入加热到某温度达到平衡状态,平衡时为9 mol、为3.4 mol,则该温度下为
A. 4.3 B. 8.5 C. 3.7 D. 6.9
二、解答题
15. 为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的焓变,并采取相应措施.化学反应的焓变通常用实验进行测定,也可进行理论推算。
(1)、101 kPa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为,则稀硫酸与氢氧化钾溶液反应的热化学方程式为____________________________________。
(2)实验测得5 g甲醇气体在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5 kJ的热量,试写出甲醇燃烧的热化学方程式_____________________。
取的NaOH溶液50 mL与的硫酸溶液50 mL置于如图所示的装置中进行中和反应反应热的测定实验:
温度
实验次数
起始温度()/℃
终止温度()/℃
NaOH
平均值
1
26.2
26.4
26.3
29.5
2
27.0
27.4
27.2
32.3
3
25.9
25.9
25.9
29.2
4
26.5
26.9
26.7
29.8
回答下列问题:
(3)从图中实验装置看,其中尚缺少的一种玻璃仪器是___________。
(4)若改用60 mL 硫酸溶液和50 mLNaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量_______________(填“相等”或“不相等”)。
(5)NaOH溶液过量的目的是__________________________。
(6)若NaOH溶液和硫酸溶液的密度都是,反应后生成的溶液比热容,通过以上数据计算中和反应反应热____________(结果保留小数点后1位)。
16. 工业上常用如下反应来消除污染: ,请回答下列有关问题(不考虑和的相互转化): 时,在5 L恒容密闭容器中加入一定量的反应物,选用不同的催化剂A、B、C进行反应,产生的物质的量随时间的变化如图所示:
(1)在催化剂A的作用下0~4 min内的___________________,三种条件下的活化能(a)、(B)、(C)中最大的是___________________。
(2)若在恒容密闭的绝热容器中按照充入反应物,在起始温度下发生反应。下列不能判断该反应达到平衡状态的是____________(填序号)。
a.容器中混合气体的压强不变
b.容器中混合气体的颜色不变
c.容器中混合气体的密度不变
d.容器中1 mol N-H键断裂的同时,有1 mol O-H键形成
e.容器中的温度保持不变
(3)其他条件相同,以一定流速分别向含催化剂A和B的反应管中通入一定比例的和,测得的去除率与温度的关系如图所示。若在、催化剂B的条件下,该反应速率,(、分别是正、逆反应速率常数),则该反应的平衡常数_________________________(用含、的代数式表示)。
(4)在密闭容器中加入一定量和,反应中的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示,则________(填“>”“<”或“=”),若在和的条件下,a点对应的________(填“>”“<”或“=”)。
17. 完成下列小题
(1)我国对世界郑重承诺:2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,大气中的主要来自煤、石油及其他含碳化合物的燃烧,与重整是利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应:
①
②
③
则反应的平衡常数______(可选用a,b,c表示)
(2)CO和为原料合成甲醇的热化学方程式为:在容积为2L的恒容密闭容器中,分别研究反应在和两种温度下合成甲醇的规律。如图是上述两种温度下不同的和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1 mol)与CO平衡转化率的关系。请回答下列问题:
该反应在a、b和c三点对应化学平衡常数分别是、和,则其大小关系为______________________(用“<”或“=”表示)。利用图中a点对应的数据,若反应10 min达到平衡,则氢气的反应速率为________,计算出曲线Y对应温度下的平衡常数___________。
(3)一定条件下,上述合成甲醇的反应达到平衡状态后,若改变反应的某一个条件,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是__________(填字母)。
a.甲醇物质的量增多 b.反应物的体积百分含量减小
c.正反应速率先增大后减小 d.容器中的值变大
18. 氨是最重要的化学品之一,我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题:
(1)根据图1数据计算反应的_________。
(2)研究表明,合成氨反应在Fe催化剂上可能通过图2机理进行(*表示催化剂表面吸附位,表示被吸附于催化剂表面的)。判断上述反应机理中,速率控制步骤(即速率最慢步骤)为_________(填步骤前的标号),理由是_________。
(3)在不同压强下,以两种不同组成进料,反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如下图所示。其中一种进料组成为,另一种为。(物质i的摩尔分数:)
①图中压强由小到大的顺序为_________,判断的依据是_________。
②进料组成中含有惰性气体Ar的图是_________。
包九中外国语学校高二年级化学学科
(2024年10月)
一、单项选择题(每题3分,共42分)
【1题答案】
【答案】C
【2题答案】
【答案】A
【3题答案】
【答案】B
【4题答案】
【答案】A
【5题答案】
【答案】A
【6题答案】
【答案】B
【7题答案】
【答案】B
【8题答案】
【答案】C
【9题答案】
【答案】D
【10题答案】
【答案】D
【11题答案】
【答案】B
【12题答案】
【答案】A
【13题答案】
【答案】D
【14题答案】
【答案】C
二、解答题
【15题答案】
【答案】(1)
(2)
(3)玻璃搅拌器 (4)不相等
(5)为了使稀硫酸反应充分
(6)
【16题答案】
【答案】(1) ①. ②. Ea(C)
(2)cd (3)
(4) ①. < ②. <
【17题答案】
【答案】(1)
(2) ①. ②. 0.05 ③. 16
(3)c
【18题答案】
【答案】(1)-45 (2) ①. (ii) ②. 在化学反应中,最大的能垒为速率控制步骤,而断开化学键的步骤都属于能垒,由于N≡N的键能比H-H的键能大很多,因此,在上述反应机理中,速率控制步骤为(ii)
(3) ①. ②. 温度相同时,合成氨的反应为气体分子数减少的反应,压强越大,平衡正向移动,平衡时NH3摩尔分数越高 ③. 图4
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