内容正文:
智学大联考·皖中名校联盟
合肥八中2024-2025学年第一学期高二年级期中检测
化学试题卷
注意事项:
1.你拿到的试卷满分为150分,考试时间为150分钟。
2.试卷包括“试题卷”和“答题卷”两部分,请务必在“答题卷”上答题,在“试题卷”上答题无效。
3.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 P-31 Ca-40
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题:(本题共14个小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。)
1. 我国提出争取在2030年前实现碳达峰,2060年实现碳中和,这对于改善环境,实现绿色发展至关重要。碳中和是指的排放总量和减少总量相当。下列措施中能促进碳中和最直接有效的是
A. 将重质油裂解为轻质油作为燃料
B. 大规模开采可燃冰作为新能源
C. 通过清洁煤技术减少煤燃烧污染
D. 研发催化剂将还原为甲醇
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.将重质油裂解为轻质油并不能减少二氧化碳的排放量,达不到碳中和的目的,故A不符合题意;
B.大规模开采可燃冰作为新能源,会增大二氧化碳的排放量,不符合碳中和的要求,故B不符合题意;
C.通过清洁煤技术减少煤燃烧污染,不能减少二氧化碳的排放量,达不到碳中和的目的,故C不符合题意;
D.研发催化剂将二氧化碳还原为甲醇,可以减少二氧化碳的排放量,达到碳中和的目的,故D符合题意;
故选D。
2. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol可以表示氢气的燃烧热
B. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
C. 含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则该反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-28.7kJ/mol
D. 已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1 ;2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2;则ΔH1<ΔH2
【答案】D
【解析】
【详解】A.一定条件下,1mol的物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量称为燃烧热,所以2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol不能表示氢气的燃烧热,A错误;
B.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,反应热,说明石墨能量低于金刚石,能量越低越稳定,则石墨比金刚石稳定,B错误;
C.含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,由于生成0.5mol水,则该反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4kJ/mol,C错误;
D.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1 ;2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2;由于碳完全燃烧放热多,且焓变小于0,则ΔH1<ΔH2,D正确;
答案选D。
3. 下图是测定铁屑与稀硫酸反应速率的装置图(每次用相同体积的硫酸,忽略反应前后溶液体积变化),结合已学知识分析下列相关说法中正确的是
A. 用一根导管将分液漏斗上端气体和锥形瓶内气体连通,操作更容易,结果更准确
B. 将稀硫酸改为浓硫酸,反应速率明显加快
C. 若第一次测得,第二次测得,则第一次速率大
D. 每次测得反应速率均先加快,后逐渐减慢,说明硫酸的浓度先增大,后减小
【答案】A
【解析】
【详解】A.用导管将分液漏斗上端气体和锥形瓶内气体连通,可起到平衡气压和减小误差的作用,稀硫酸更容易滴下,也能避免将加入硫酸的体积当做生成的体积,选项A正确;
B.铁遇浓硫酸会钝化,选项B错误;
C.反应速率要用同一物质比较才能直接比较大小,根据方程式:,第二次,比第一次速率大,选项C错误;
D.反应速率先加快是因为该反应放热,温度升高,后减慢是因为硫酸浓度减小,选项D错误;
答案选A。
4. NO与CO是燃油汽车尾气中的两种有害气体,它们之间的反应:CO(g)+NO(g)=CO2(g)+N2(g) ΔH=-374.3kJ·mol-1,K=2.5×1060,反应速率较小。有关该反应的说法正确的是
A. K很大,NO与CO在排入大气之前就已反应完全
B. 增大压强,平衡将向右移动,K>2.5×1060
C. 该反应在高温时可自发进行
D. 选用适宜催化剂可达到尾气排放标准
【答案】D
【解析】
【详解】A.平衡常数很大,表示该反应所能进行的程度大,由于NO与CO反应速率较小,在排入大气之前没有反应完全,A错误;
B.平衡常数只与温度有关,增大压强,K不变,B错误;
C.反应为熵减少的放热反应,时反应能自发进行,故反应在低温条件时可自发进行,C错误;
D.选用适宜催化剂可加快反应速率,使尾气得到净化,达到尾气排放标准,D正确;
答案选D。
5. 常温下,不能证明乙酸是弱酸的实验事实是
A. 0.1mol/LCH3COOH溶液的pH=3
B. pH=3的醋酸溶液加水稀释10倍后,pH<4
C. 等体积等pH的盐酸和乙酸与足量锌粒反应,醋酸产生H2多
D. CH3COOH溶液能与Na2CO3溶液反应生成CO2
【答案】D
【解析】
【详解】A.0.1mol/LCH3COOH溶液的pH=3,则溶液中,说明乙酸没有完全电离,是弱酸,A正确;
B.pH=3的醋酸溶液加水稀释10倍后,pH<4,说明溶液中存在平衡,加水稀释,平衡右移,证明乙酸是弱酸,B正确;
C.等体积等pH的盐酸和乙酸与足量锌粒反应,醋酸产生H2多,说明乙酸溶液中含有的溶质物质的量比盐酸中的多,则乙酸没有完全电离,是弱酸,C正确;
D.CH3COOH溶液能与Na2CO3溶液反应生成CO2,说明乙酸酸性比碳酸强,不能说明乙酸是弱酸,D错误;
故选D。
6. 金属硫化物()催化反应,既可以除去天然气中的,又可以获得。下列说法正确的是
A. 该反应的
B. 该反应的平衡常数
C. 题图所示的反应机理中,步骤Ⅰ可理解为中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间发生作用
D. 该反应中每消耗,转移电子的数目约为
【答案】C
【解析】
【详解】A.左侧反应物气体计量数之和为3,右侧生成物气体计量数之和为5, ,A错误;
B.由方程形式知, ,B错误;
C.由题图知,经过步骤Ⅰ后,中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间形成了作用力,C正确;
D.由方程式知,消耗同时生成,转移,数目为,D错误;
故选C。
【点睛】
7. 已知:,该反应分①、②两步进行,其能量曲线如图所示,下列有关说法正确的是
A. 反应①为吸热反应,反应②为放热反应,总反应为放热反应
B. HI是该反应催化剂,起到加快反应速率的作用
C. 整个反应过程共有2个基元反应,决定速率的为第①步反应
D. ICl(g)+HI(g)= I2 (g)+HCl (g) ΔH = -218kJ/mol
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应①中,反应物[2ICl(g)+H2(g)]总能量高于生成物[HCl(g)+HI(g)+ICl(g)]总能量,为放热反应,A错误;
B.由图可知,反应①生成HI,在反应②中消耗HI,则HI是中间产物,不是催化剂,B错误;
C.由图可知,反应①的正反应活化能比反应②的大,反应①的反应速率较慢,所以总反应的反应速率取决于第①步反应,C正确;
D.由图可得,总反应2ICl(g)+H2(g)=I2(g)+2HCl(g) ∆H =-218kJ·mol-1,D错误;
故本题选C。
8. 某温度下,在密闭容器中充入一定量的,发生下列反应:,,测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,反应初期随着时间的推移X的浓度逐渐减小、Y和Z的浓度逐渐增大,后来随着时间的推移X和Y的浓度逐渐减小、Z的浓度继续逐渐增大,说明X(g)Y(g)的反应速率大于Y(g)Z(g)的反应速率,则反应X(g)Y(g)的活化能小于反应Y(g)Z(g)的活化能。
【详解】A.X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0,而图像显示Y的能量高于X,即图像显示X(g)Y(g)为吸热反应,A项不符合题意;
B.图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0,且X(g)Y(g)的活化能小于Y(g)Z(g)的活化能,B项符合题意;
C.图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0,但图像上X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能,C项不符合题意;
D.图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都大于0,且X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能,D项不符合题意;
选B。
9. 在恒温恒容密闭容器中进行反应:,下列能作为反应已达到平衡状态的依据是
A. 不再变化 B. 反应速率:
C. 容器内气体的压强不再变化 D. 容器内气体的密度不再变化
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应的平衡常数K=,当不再变化时,说明=K,说明反应达到平衡,故A选;
B.反应速率:,不能说明正逆反应速率相等,不能作为反应已达到平衡状态的依据,故B不选;
C.反应是气体体积不变的反应,反应过程中容器内气体的压强不变,当容器内气体的压强不再变化时,不能说明反应达到平衡,故C不选;
D.反应过程中气体总质量和总体积不变,则反应过程中容器内气体的密度是定值,当容器内气体的密度不再变化时,不能说明反应达到平衡,故D不选;
故选A。
10. 已知298K,101kPa时,。该反应在密闭的刚性容器中分别于T1、T2温度下进行,CO2的初始浓度为,关系如图所示。下列说法错误的是
A. T1>T2
B. T1下反应达到平衡时
C. 使用催化剂1的反应活化能比催化剂2的大
D. 使用催化剂2和催化剂3的反应历程相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.平衡时CO2的浓度T1温度下比T2温度下的大,即T1到T2平衡正向移动,而结合题干方程式可知,该反应正反应是一个放热反应,即降低温度平衡才是正向移动,即T1>T2,A正确;
B.T1温度下达到平衡时CO2的浓度为0.25mol/L,即CO2的浓度改变量为:0.40mol/L-0.25mol/L=0.15mol/L,结合变化量之比等于化学计量系数之比可知,T1下反应达到平衡时,B正确;
C.在温度均为T1时,使用催化剂1达到平衡所需要的时间比催化剂2更长即催化剂1时的反应速率比催化剂2的更慢,说明使用催化剂1的反应活化能比催化剂2的大,C正确;
D.催化剂2和催化剂3分别在不同温度下达到平衡所需要的时间是相同的,但温度不同,反应速率也不同,说明催化剂2和催化剂3的反应历程不相同,才能保证在不同温度下达到相同的平衡时间,D错误;
故答案为:D。
11. 常温下,关于的氨水溶液,下列说法不正确的是
A. 氨水溶液中的一水合氨部分电离,属于弱电解质
B. 加水稀释100倍后,溶液的
C. 与等体积的溶液充分混合后,溶液呈碱性
D. 适当升温,此溶液pH会增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.一水合氨部分电离,属于弱电解质,故A正确;
B.由于一水合氨是弱电解质,加水稀释100倍,会促进一水合氨电离,导致氢氧根离子浓度大于原来的,所以溶液的,故B错误;
C.由于一水合氨是弱电解质,加入等体积的溶液,氨水过量,溶液呈碱性,故C正确;
D.常温下的氨水中,适当升温,促进了氨水的电离,增大,故D正确;
故选B。
12. 温度T下,向1L真空刚性容器中加入1mol(CH3)2CHOH,发生反应:,反应达到平衡时,c(Y)=0.4mol/L。下列说法正确的是
A. 再充入1molN2,平衡向右移动
B. 再充入1molX,平衡时c(Y)=0.8mol/L
C. 再充入1molX和1molY,此时
D. 若温度升高,X的转化率增加,则上述反应ΔH<0
【答案】C
【解析】
【分析】由题意可知,平衡时Y的浓度为0.4mol/L,由方程式可知,X的浓度为1mol/L-0.4mol/L=0.6 mol/L,Z的浓度为0.4mol/L,则反应的平衡常数K=。
【详解】A.向真空刚性容器中再充入不参与反应的1mol N2,反应体系中各物质浓度不变,平衡不移动,故A错误;
B.向真空刚性容器中再充入1mol X相当于增大压强,该反应是气体体积增大的反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动,则平衡时,Y的浓度小于0.8mol/L,故B错误;
C.向真空刚性容器中再充入1mol X和1mol Y时,反应的浓度商Qc==0.35>K,则反应向逆反应方向进行,正反应速率小于逆反应速率,故C正确;
D.温度升高,X的转化率增加,说明平衡向正反应方向移动,该反应为吸热反应,ΔH>0,故D错误;
故选C。
13. 对于密闭容器中的可逆反应,探究单一条件改变情况下,可能引起平衡状态的改变,得到如图所示的曲线(图中T表示温度,n表示物质的量)。下列判断正确的是
A. 加入催化剂可以使状态d变为状态b
B. 若,则逆反应一定是放热反应
C. 达到平衡时,A2的转化率大小为
D. 在和不变时达到平衡,的物质的量的大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.催化剂只改变反应速率不改变平衡移动,所以加入催化剂不可能使状态d变为状态b,故A错误;
B.若,由图象可知,温度升高,AB3的平衡体积分数减小,说明平衡向逆反应方向移动,则逆反应为吸热反应,故B错误;
C.由图可知,横坐标为B2的物质的量,增大一种反应物的量会促进另一种反应物的转化率增大,则B2的物质的量越大,达到平衡时A2的转化率越大,即转化率大小为c>b>a,故C正确;
D.由图可知,横坐标为B2的物质的量,增大一种反应物的量必然会促进另一种反应物的转化,则B2的物质的量越大,达到平衡时A2的转化率越大,生成物的物质的量越大,则平衡时AB3的物质的量大小为c>b>a,故D错误;
答案选C。
14. 室温下,为探究纳米铁去除水样中的影响因素,测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。
实验序号
水样体积/
纳米铁质量/
水样初始
①
50
8
6
②
50
2
6
③
50
2
8
下列说法正确的是
A. 实验①中,0~2小时内平均反应速率
B. 实验③中,反应的离子方程式为:
C. 其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率
D. 其他条件相同时,水样初始越小,的去除效果越好
【答案】C
【解析】
【详解】A. 实验①中,0~2小时内平均反应速率,A不正确;
B. 实验③中水样初始=8,溶液显弱碱性,发生反应的离子方程式中不能用配电荷守恒,B不正确;
C. 综合分析实验①和②可知,在相同时间内,实验①中浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率,C正确;
D. 综合分析实验③和②可知,在相同时间内,实验②中浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当减小初始,的去除效果越好,但是当初始太小时,浓度太大,纳米铁与反应速率加快,会导致与反应的纳米铁减少,因此,当初始越小时的去除效果不一定越好,D不正确;
综上所述,本题选C。
第Ⅱ卷 填空题(共58分)
15. Ⅰ.利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取50 mL 0.5 mol/L盐酸倒入量热计的内筒,测出盐酸温度,用水将温度计上的酸冲洗干净,擦干备用;
②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液,用温度计测出其温度;
③将NaOH溶液分次缓慢倒入量热计的内筒中,搅拌使之混合均匀,测得混合液的平均温度;
④重复测量2~3次,准确记录数据。
回答下列问题:
(1)上述步骤中有两点错误,分别是________、________。
(2)实验室提供了0.5 mol/L和0.55 mol/L两种浓度的NaOH溶液,应选择________mol/L的溶液进行实验。
(3)上述实验结果比中和热数值57.3 kJ/mol偏小,产生偏小的原因不可能为________。
A. 实验装置保温、隔热效果差
B. 用量筒量取盐酸溶液体积时仰视读数
C. 分多次把NaOH溶液倒入内筒中
D. 测量稀盐酸的温度计未洗净直接测定NaOH溶液的温度
Ⅱ.某同学设计实验探究丙酮碘化反应中,丙酮、I2、H+浓度对化学反应速率的影响。
已知:
编号
①
②
③
④
I2溶液(0.0025 mol/L)
5 mL
5 mL
5 mL
2.5 mL
丙酮溶液(4 mol/L)
10 mL
10 mL
5 mL
10 mL
盐酸(2 mol/L)
10 mL
5 mL
a mL
10 mL
蒸馏水
0 mL
5 mL
5 mL
2.5 mL
褪色时间(s)
t1
t2
t3
t4
回答下列问题:
(4)实验③中,a=________mL。
(5)研究I2浓度对反应速率的影响,应选择的实验为________。
(6)在实验④中,以I2表示的反应速率为________mol/(Ls)(用含有t4的代数式表示)。
(7)通过实验,将各组透光率T(溶液颜色越浅,透光率越高)数据导出,通过公式转化为吸光度数据,各组实验的吸光度数据变化曲线对比如图所示:
分析图中数据可知:影响丙酮碘化反应速率的是________的浓度。
【答案】(1) ①. 将NaOH溶液分次缓慢倒入量热计内筒 ②. 测得混合液的平均温度
(2)0.55 mol/L (3)B
(4)10 (5)①④
(6)
(7)H+和丙酮
【解析】
【小问1详解】
中和热测定需将NaOH溶液一次性迅速倒入内筒,分次缓慢倒入会造成热量大量散失,导致测定结果出现误差;
中和反应为放热反应,混合液温度会先升高后降低,应测量混合液的最高温度作为反应后的温度,以此计算温度差,而非测量平均温度。
【小问2详解】
实验中需要保证盐酸完全被中和,因此使碱稍过量,确保HCl完全反应,减小实验误差,因此应选择0.55 mol/L的NaOH溶液。
【小问3详解】
中和热数值偏小,说明测定的温度差Δt偏小,最终计算得到的反应热绝对值偏小。
A.装置保温、隔热效果差,反应过程中热量向外散失,测得的最高温度偏低,Δt偏小,中和热数值偏小,A正确;
B.用量筒量取盐酸时仰视读数,会导致实际量取的盐酸体积大于50 mL,HCl的物质的量偏大,反应放出的总热量偏多,Δt偏大,最终计算得到的中和热数值(绝对值)偏大,B错误;
C.分多次倒入NaOH溶液,倒入过程中热量散失多,测得的最高温度偏低,Δt偏小,中和热数值偏小,C正确;
D.测盐酸的温度计未洗净直接测NaOH溶液,温度计上残留的酸与碱提前发生中和反应,使测得的NaOH初始温度偏高,Δt温度差偏小,中和热数值偏小,D正确;
故答案选B。
【小问4详解】
该实验采用控制变量法,需保持每组实验溶液总体积相同,保证除探究变量外,其他物质的浓度一致。由实验①可计算出溶液总体积:5 mL+10 mL+10 mL+0 mL=25 mL,实验③中总体积需为25 mL,因此盐酸体积:a=25-5-5=10 mL。
【小问5详解】
探究I2浓度的影响时,需保持丙酮浓度、H+浓度不变,只改变I2的浓度。实验①和④中,丙酮溶液体积均为10 mL、盐酸体积均为10 mL(丙酮、H+浓度相同),仅I2溶液体积不同(浓度不同),通过加蒸馏水保持总体积一致,符合控制变量的实验要求,因此选①④。
【小问6详解】
反应速率公式为,溶液褪色时完全反应,因此浓度变化量Δc等于I2的初始浓度。溶液总体积为25 mL,根据稀释定律计算I2的初始浓度:,反应时间为t4,因此反应速率:。
【小问7详解】
碘单质有颜色,随着反应进行,I2不断被消耗,浓度降低,溶液颜色越浅,透光率T越高,又因为公式,吸光度A不断减小,吸光度随时间变化曲线斜率的绝对值代表反应速率。第一个曲线,改变I2初始浓度时,曲线斜率基本一致,说明I2浓度不影响反应速率;第二个曲线,改变盐酸浓度(改变H+浓度),曲线斜率发生变化,说明H+浓度影响反应速率;第三个曲线,改变丙酮浓度,曲线斜率发生变化,说明丙酮浓度影响反应速率;因此影响丙酮碘化反应速率的是丙酮、H+的浓度。
16. 近些年,二氧化碳资源化利用备受关注,利用一:以和为原料合成尿素,反应方程式为:,该反应为放热反应。
(1)上述反应中,有利于提高平衡转化率的措施是________(填序号)。
A. 高温高压 B. 低温低压 C. 低温高压 D. 高温低压
(2)研究发现,合成尿素反应分两步完成,其能量变化如图所示:
第一步:
第二步:
①合成尿素总反应的热化学方程式为________。
②第一步反应的化学平衡常数为,第二步反应的化学平衡常数为,总反应的化学平衡常数为K,则K与、的关系为________。
利用二:以和催化重整制备合成气,在密闭容器中通入物质的量均为0.2 mol的和在一定条件下发生反应:,的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下图所示。
(3)若反应在恒温、恒容密闭容器中进行,能说明反应达到平衡状态的是________(填序号)。
A. 容器内混合气体的压强保持不变
B. 容器中混合气体的密度保持不变
C. 反应速率:
D. 同时断裂键和键
(4)由图可知,容器内压强________(填“”、“”或“”,下同);Y点速率________。
(5)已知气体分压气体总压气体的物质的量分数,用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数,则X点对应温度下的________(用含的代数式表示)。
【答案】(1)C (2) ①. ②. (3)AD
(4) ①. < ②. >
(5)
【解析】
【小问1详解】
该反应为气体体积减小的放热反应,根据勒夏特列原理可知,高压低温有利于平衡正向移动,有利于提高CO2平衡转化率,故答案选C。
【小问2详解】
①由题干信息可知,;;根据盖斯定律:将两步反应相加可得,故合成尿素总反应的热化学方程式为:。
②根据盖斯定律,第一步反应和第二步反应相加可得总反应,所以K与K1、K2的关系为。
【小问3详解】
A.该反应为气体体积增大的反应,随着反应进行,混合气体的压强增大,当容器内混合气体的压强保持不变,说明反应达到平衡状态,A正确;
B.根据质量守恒,混合气体的质量始终不变,容器体积不变,则恒容容器中混合气体的密度始终不变,不能说明反应达到平衡状态,B错误;
C.反应速率:,只说明正反应速率关系,不能说明正逆反应速率相等,所以不能说明反应达到平衡状态,C错误;
D.同时断裂2 molC-H键和1 mol H-H键,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,D正确;
故答案为AD。
【小问4详解】
该反应为气体体积增大的反应,压强增大化学平衡逆向移动,CH4转化率减小,则P1<P2;由图可知Y点CH4的转化率小于其平衡转化率,说明此时未达到平衡状态,则。
【小问5详解】
X点甲烷的转化率为50%,列化学平衡三段式:,平衡混合气体的总物质的量为0.6 mol,,,。
17. 乙烯是重要的有机化工原料,最经济的方法是以乙烷为原料制得。一种乙烷脱氢制乙烯的原理为:。
(1)已知相关共价键的键能数据如下表:
共价键
键能/
436
413
344
614
则乙烷脱氢反应的为________kJ/mol。
(2)向a、b、c三个容器中各充入1 mol乙烷,乙烷的平衡转化率与温度变化的关系如图所示,则a、b、c三容器容积、、的大小关系为________。
(3)用实验与计算机模拟乙烷在催化剂表面脱氢制乙烯的反应,其部分历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注,TS表示过渡态):
历程中决速步骤的反应方程式为________。
(4)也可氧化制。其中可通过在密闭真空容器中发生反应获得:。当达到平衡时,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”)。
(5)乙烯与氨气加成反应在工业上有重要的应用,工业上利用和反应合成氨,在一定条件下,向某反应容器中投入和在不同温度下反应,平衡体系中氨的物质的量分数随压强变化曲线如图所示:
①、、中温度最低的是________,M点的转化率为________。
②1939年捷姆金和佩热夫推出合成氨反应在接近平衡时净速率方程式为:,、的分别为正反应和逆反应的速率常数:
、、代表各组分的分压;为常数,当达平衡时,净速率为0,工业上以铁为催化剂,,由M点数据计算________。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)不变 (5) ①. ②. 50% ③. 0.125或1/8
【解析】
【小问1详解】
反应的焓变反应物总键能 - 生成物总键能。乙烷的结构为,含1个键、6个键;生成物含1个键、4个键,还有1个键。代入数据计算得。
【小问2详解】
乙烷脱氢是气体分子数增大的反应,温度相同时,容器容积越大,体系压强越小,平衡越向正反应方向移动,乙烷平衡转化率越高。同温度下转化率,因此容器容积。
【小问3详解】
决速步骤是反应历程中活化能最大的步骤。从能垒图看,TS2对应的活化能()远大于TS1的活化能,是能垒最高的步骤,对应反应物为,生成物为,因此该步为决速步。
【小问4详解】
该反应的平衡常数,温度不变则平衡常数不变,因此重新平衡后浓度不变。
【小问5详解】
①合成氨反应为放热反应,相同压强下温度越低,平衡时的物质的量分数越高,因此温度最低的是。 M点压强为10MPa,物质的量分数为40%,设转化了,列三段式: 初始:,, 平衡:,, ,解得,因此转化率为。、
②平衡时净速率为0,代入可得,该值等于平衡常数。 M点总物质的量为10 mol,总压10MPa,各组分分压: ,,代入计算:。
18. 已知:时,、、、,的电离平衡常数如表所示,请回答下列问题。
物质
电离平衡常数
(1)等浓度的四种酸溶液的酸性由强到弱的顺序是________。
(2)下列反应不能发生的是________(填序号)。
a.
b.
c.
d.
(3)某研究性学习小组欲用如图所示的装置证明酸性。下列有关说法正确的是________。
A. 通过本实验能得出非金属性:
B. A中的酸不用浓硫酸的原因是浓硫酸与亚硫酸钠发生氧化还原反应,不能制得气体
C. C中发生的反应离子方程式为:
D. 该同学后来查资料发现:所以认为该装置无法用来则证明酸性:
(4)时,取溶液,将其稀释100倍。
①稀释前的电离度()约为________(保留三位有效数字)。()
②在稀释过程中,随着浓度的降低,逐渐________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】(1)
(2)cd (3)C
(4) ①. 1.34 ②. 增大
【解析】
【小问1详解】
弱酸的电离平衡常数越大,酸性越强。对比各酸的第一步电离常数:、、、,因此酸性顺序为。
【小问2详解】
根据“强酸制弱酸”规律判断:
a.醋酸酸性强于碳酸,可反应生成,a不符合题意;
b.醋酸酸性强于HClO,可反应生成HClO,b不符合题意;
c.HClO酸性弱于,无法制得(分解为),c符合题意;
d.HClO酸性强于,因此与、反应只能生成,无法得到,d符合题意。
故选cd。
【小问3详解】
A.比较非金属性需要对比元素最高价氧化物对应水化物的酸性,S的最高价含氧酸是、Cl的是,不是S的最高价含氧酸,无法得出非金属性,A错误;
B.浓硫酸和亚硫酸钠发生复分解反应生成(+4价S与+6价S无中间价态,不发生氧化还原反应),不用浓硫酸是因为浓硫酸中浓度低,反应速率慢,B错误;
C.的小于的,因此与反应生成和,离子方程式正确,C正确;
D.具有强氧化性,会将氧化为,发生氧化还原反应,无法通过“强酸制弱酸”证明酸性强于HClO,D正确。
故选C。
【小问4详解】
①0.1 mol/L 中,,解得,电离度。
②稀释时醋酸的电离平衡正向移动,增大、减小,同一溶液体积相同,因此逐渐增大。
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合肥八中2024-2025学年第一学期高二年级期中检测
化学试题卷
注意事项:
1.你拿到的试卷满分为150分,考试时间为150分钟。
2.试卷包括“试题卷”和“答题卷”两部分,请务必在“答题卷”上答题,在“试题卷”上答题无效。
3.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 P-31 Ca-40
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题:(本题共14个小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。)
1. 我国提出争取在2030年前实现碳达峰,2060年实现碳中和,这对于改善环境,实现绿色发展至关重要。碳中和是指的排放总量和减少总量相当。下列措施中能促进碳中和最直接有效的是
A. 将重质油裂解为轻质油作为燃料
B. 大规模开采可燃冰作为新能源
C. 通过清洁煤技术减少煤燃烧污染
D. 研发催化剂将还原为甲醇
2. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol可以表示氢气的燃烧热
B. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
C. 含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则该反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-28.7kJ/mol
D. 已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1 ;2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2;则ΔH1<ΔH2
3. 下图是测定铁屑与稀硫酸反应速率的装置图(每次用相同体积的硫酸,忽略反应前后溶液体积变化),结合已学知识分析下列相关说法中正确的是
A. 用一根导管将分液漏斗上端气体和锥形瓶内气体连通,操作更容易,结果更准确
B. 将稀硫酸改为浓硫酸,反应速率明显加快
C. 若第一次测得,第二次测得,则第一次速率大
D. 每次测得反应速率均先加快,后逐渐减慢,说明硫酸的浓度先增大,后减小
4. NO与CO是燃油汽车尾气中的两种有害气体,它们之间的反应:CO(g)+NO(g)=CO2(g)+N2(g) ΔH=-374.3kJ·mol-1,K=2.5×1060,反应速率较小。有关该反应的说法正确的是
A. K很大,NO与CO在排入大气之前就已反应完全
B. 增大压强,平衡将向右移动,K>2.5×1060
C. 该反应在高温时可自发进行
D. 选用适宜催化剂可达到尾气排放标准
5. 常温下,不能证明乙酸是弱酸的实验事实是
A. 0.1mol/LCH3COOH溶液的pH=3
B. pH=3的醋酸溶液加水稀释10倍后,pH<4
C. 等体积等pH的盐酸和乙酸与足量锌粒反应,醋酸产生H2多
D. CH3COOH溶液能与Na2CO3溶液反应生成CO2
6. 金属硫化物()催化反应,既可以除去天然气中的,又可以获得。下列说法正确的是
A. 该反应的
B. 该反应的平衡常数
C. 题图所示的反应机理中,步骤Ⅰ可理解为中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间发生作用
D. 该反应中每消耗,转移电子的数目约为
7. 已知:,该反应分①、②两步进行,其能量曲线如图所示,下列有关说法正确的是
A. 反应①为吸热反应,反应②为放热反应,总反应为放热反应
B. HI是该反应催化剂,起到加快反应速率的作用
C. 整个反应过程共有2个基元反应,决定速率的为第①步反应
D. ICl(g)+HI(g)= I2 (g)+HCl (g) ΔH = -218kJ/mol
8. 某温度下,在密闭容器中充入一定量的,发生下列反应:,,测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是
A. B. C. D.
9. 在恒温恒容密闭容器中进行反应:,下列能作为反应已达到平衡状态的依据是
A. 不再变化 B. 反应速率:
C. 容器内气体的压强不再变化 D. 容器内气体的密度不再变化
10. 已知298K,101kPa时,。该反应在密闭的刚性容器中分别于T1、T2温度下进行,CO2的初始浓度为,关系如图所示。下列说法错误的是
A. T1>T2
B. T1下反应达到平衡时
C. 使用催化剂1的反应活化能比催化剂2的大
D. 使用催化剂2和催化剂3的反应历程相同
11. 常温下,关于的氨水溶液,下列说法不正确的是
A. 氨水溶液中的一水合氨部分电离,属于弱电解质
B. 加水稀释100倍后,溶液的
C. 与等体积的溶液充分混合后,溶液呈碱性
D. 适当升温,此溶液pH会增大
12. 温度T下,向1L真空刚性容器中加入1mol(CH3)2CHOH,发生反应:,反应达到平衡时,c(Y)=0.4mol/L。下列说法正确的是
A. 再充入1molN2,平衡向右移动
B. 再充入1molX,平衡时c(Y)=0.8mol/L
C. 再充入1molX和1molY,此时
D. 若温度升高,X的转化率增加,则上述反应ΔH<0
13. 对于密闭容器中的可逆反应,探究单一条件改变情况下,可能引起平衡状态的改变,得到如图所示的曲线(图中T表示温度,n表示物质的量)。下列判断正确的是
A. 加入催化剂可以使状态d变为状态b
B. 若,则逆反应一定是放热反应
C. 达到平衡时,A2的转化率大小为
D. 在和不变时达到平衡,的物质的量的大小为
14. 室温下,为探究纳米铁去除水样中的影响因素,测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。
实验序号
水样体积/
纳米铁质量/
水样初始
①
50
8
6
②
50
2
6
③
50
2
8
下列说法正确的是
A. 实验①中,0~2小时内平均反应速率
B. 实验③中,反应的离子方程式为:
C. 其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率
D. 其他条件相同时,水样初始越小,的去除效果越好
第Ⅱ卷 填空题(共58分)
15. Ⅰ.利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取50 mL 0.5 mol/L盐酸倒入量热计的内筒,测出盐酸温度,用水将温度计上的酸冲洗干净,擦干备用;
②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液,用温度计测出其温度;
③将NaOH溶液分次缓慢倒入量热计的内筒中,搅拌使之混合均匀,测得混合液的平均温度;
④重复测量2~3次,准确记录数据。
回答下列问题:
(1)上述步骤中有两点错误,分别是________、________。
(2)实验室提供了0.5 mol/L和0.55 mol/L两种浓度的NaOH溶液,应选择________mol/L的溶液进行实验。
(3)上述实验结果比中和热数值57.3 kJ/mol偏小,产生偏小的原因不可能为________。
A. 实验装置保温、隔热效果差
B. 用量筒量取盐酸溶液体积时仰视读数
C. 分多次把NaOH溶液倒入内筒中
D. 测量稀盐酸的温度计未洗净直接测定NaOH溶液的温度
Ⅱ.某同学设计实验探究丙酮碘化反应中,丙酮、I2、H+浓度对化学反应速率的影响。
已知:
编号
①
②
③
④
I2溶液(0.0025 mol/L)
5 mL
5 mL
5 mL
2.5 mL
丙酮溶液(4 mol/L)
10 mL
10 mL
5 mL
10 mL
盐酸(2 mol/L)
10 mL
5 mL
a mL
10 mL
蒸馏水
0 mL
5 mL
5 mL
2.5 mL
褪色时间(s)
t1
t2
t3
t4
回答下列问题:
(4)实验③中,a=________mL。
(5)研究I2浓度对反应速率的影响,应选择的实验为________。
(6)在实验④中,以I2表示的反应速率为________mol/(Ls)(用含有t4的代数式表示)。
(7)通过实验,将各组透光率T(溶液颜色越浅,透光率越高)数据导出,通过公式转化为吸光度数据,各组实验的吸光度数据变化曲线对比如图所示:
分析图中数据可知:影响丙酮碘化反应速率的是________的浓度。
16. 近些年,二氧化碳资源化利用备受关注,利用一:以和为原料合成尿素,反应方程式为:,该反应为放热反应。
(1)上述反应中,有利于提高平衡转化率的措施是________(填序号)。
A. 高温高压 B. 低温低压 C. 低温高压 D. 高温低压
(2)研究发现,合成尿素反应分两步完成,其能量变化如图所示:
第一步:
第二步:
①合成尿素总反应的热化学方程式为________。
②第一步反应的化学平衡常数为,第二步反应的化学平衡常数为,总反应的化学平衡常数为K,则K与、的关系为________。
利用二:以和催化重整制备合成气,在密闭容器中通入物质的量均为0.2 mol的和在一定条件下发生反应:,的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下图所示。
(3)若反应在恒温、恒容密闭容器中进行,能说明反应达到平衡状态的是________(填序号)。
A. 容器内混合气体的压强保持不变
B. 容器中混合气体的密度保持不变
C. 反应速率:
D. 同时断裂键和键
(4)由图可知,容器内压强________(填“”、“”或“”,下同);Y点速率________。
(5)已知气体分压气体总压气体的物质的量分数,用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数,则X点对应温度下的________(用含的代数式表示)。
17. 乙烯是重要的有机化工原料,最经济的方法是以乙烷为原料制得。一种乙烷脱氢制乙烯的原理为:。
(1)已知相关共价键的键能数据如下表:
共价键
键能/
436
413
344
614
则乙烷脱氢反应的为________kJ/mol。
(2)向a、b、c三个容器中各充入1 mol乙烷,乙烷的平衡转化率与温度变化的关系如图所示,则a、b、c三容器容积、、的大小关系为________。
(3)用实验与计算机模拟乙烷在催化剂表面脱氢制乙烯的反应,其部分历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注,TS表示过渡态):
历程中决速步骤的反应方程式为________。
(4)也可氧化制。其中可通过在密闭真空容器中发生反应获得:。当达到平衡时,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”)。
(5)乙烯与氨气加成反应在工业上有重要的应用,工业上利用和反应合成氨,在一定条件下,向某反应容器中投入和在不同温度下反应,平衡体系中氨的物质的量分数随压强变化曲线如图所示:
①、、中温度最低的是________,M点的转化率为________。
②1939年捷姆金和佩热夫推出合成氨反应在接近平衡时净速率方程式为:,、的分别为正反应和逆反应的速率常数:
、、代表各组分的分压;为常数,当达平衡时,净速率为0,工业上以铁为催化剂,,由M点数据计算________。
18. 已知:时,、、、,的电离平衡常数如表所示,请回答下列问题。
物质
电离平衡常数
(1)等浓度的四种酸溶液的酸性由强到弱的顺序是________。
(2)下列反应不能发生的是________(填序号)。
a.
b.
c.
d.
(3)某研究性学习小组欲用如图所示的装置证明酸性。下列有关说法正确的是________。
A. 通过本实验能得出非金属性:
B. A中的酸不用浓硫酸的原因是浓硫酸与亚硫酸钠发生氧化还原反应,不能制得气体
C. C中发生的反应离子方程式为:
D. 该同学后来查资料发现:所以认为该装置无法用来则证明酸性:
(4)时,取溶液,将其稀释100倍。
①稀释前的电离度()约为________(保留三位有效数字)。()
②在稀释过程中,随着浓度的降低,逐渐________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
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