内容正文:
2025-2026学年度第一学期期中质量检测
高二化学试题
姓名________ 班级________
考生注意:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间75分钟。
可能用到的原子量:H-1 C-12 O-16
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列反应中属吸热反应的是( )
A. Zn与稀硫酸反应放出氢气 B. 酸碱中和反应
C. 硫在空气或氧气中燃烧 D. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
2. 下列热化学方程式正确的是(注:的绝对值均正确)
A. (燃烧热)
B. (中和热)
C.
D.
3. 下列说法中正确的是
A. 非自发反应在任何条件下都不能实现
B. 自发反应一定是熵增大,非自发反应一定是熵减小或不变
C. 凡是放热反应都是自发的,吸热反应都是非自发的
D. 熵增加且放热的反应一定是自发反应
4. 恒温恒压的密闭容器中发生反应,能说明反应达到平衡状态的是
A. 容器内的压强不再变化
B. 混合气体的密度不再变化
C. 单位时间消耗2mol A,同时消耗6 mol C
D. 混合气体的平均相对分子质量不再变化
5. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 新制的氯水在光照条件下颜色变浅
B. 工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率
C. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
D. 加入催化剂可以加快合成氨的速率
6. 有一处于平衡状态的反应:(正反应是放热反应)。为了使平衡向生成Z的方向移动,应选择的条件是
①升高温度 ②降低温度 ③增大压强 ④降低压强 ⑤加入正催化剂 ⑥分离出Z
A. ②③⑥ B. ②③⑤ C. ①③⑤ D. ②④⑥
7. 已知某温度下,反应的平衡常数为K,则同一温度下,反应的平衡常数为
A. B. C. D.
8. 反应在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是
A. 保持体积不变,充入He使体系压强增大
B. 保持体积不变充入水蒸气
C. 增大的浓度
D. 保持压强不变,充入He使容器体积变大
9. 某温度时,浓度均为的两种气体和,在密闭容器中发生可逆反应生成气体Z。充分反应后,的浓度为的浓度为,生成气体Z的浓度为。则该反应的化学方程式(Z用X、Y表示)是
A.
B.
C.
D.
10. 只改变一个影响因素,平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是
A. K值不变,平衡可能移动 B. K值变化,平衡一定移动
C. 平衡移动,K值可能不变 D. 平衡移动,K值一定变化
11. 可逆反应,在四种不同的情况下的反应速率分别为① ② ③ ④,该反应进行最快的是
A. ① B. ②和③ C. ④ D. ①和④
12. X、Y、Z都是气体,反应前X、Y的物质的量之比是1∶2,在一定条件下可逆反应X+2Y2Z达到平衡时,测得反应物总的物质的量等于生成物总的物质的量,则平衡时X的转化率是
A. 80% B. 20% C. 40% D. 60%
13. 可逆反应在反应过程中,其他条件不变,D的百分含量和T或p如下图所示,下列叙述中正确的是
A. 化学方程式系数
B. 使用催化剂,D的物质的量分数增加
C. 温度升高,化学平衡向正反应方向移动
D. 加催化剂,有利于平衡向正反应方向移动
14. 可逆反应,对示意图的解释与图像相符的是
A. ①压强对反应的影响 B. ③平衡体系增加对反应的影响
C. ②温度对反应的影响 D. ④催化剂对反应的影响
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
二、填空题(本题包括4小题,共58分)
15. 由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气放热241.8 kJ,写出该反应的热化学方程式___________。若1g水蒸气转化成液态水放热2.444 kJ,则反应2H2(g)+ O2(g) =2H2O(l)的△H=_________,氢气的燃烧热为_________。
16. 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)实验测得,8 g甲醇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,下列热化学方程式正确的是________。
A.
B.
C.
D.
(2)由气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。在化学反应过程中,拆开化学键需要消耗能量,形成化学键又会释放能量。
化学键
键能/
436
391
945
已知反应 。试根据表中所列键能数据计算a的数值为________。
(3)由金红石()制备单质Ti,涉及的步骤为:
已知:①
②
③
则的________。
17. 在1L密闭容器中,把1mol A和1mol B混合发生如下反应:,2分钟后反应达到平衡时,生成0.4 mol D,并测得C的平衡浓度为0.4 mol/L,通过计算完成下列问题:
(1)x的值为________。
(2)这段时间内用B的浓度变化表示反应速率为________。
(3)平衡时B的转化率为________。
(4)若在该平衡下,在保持体积不变时,向该容器内充入氦气,则该平衡向________(填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”)。
(5)若在该平衡下,在保持容器体积不变时,再向容器中充入2 mol A,达到新平衡时,A的转化率________,B的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(6)如果加入0.2 mol的C、0.2 mol D、0.9 mol B和0.7 mol A充入到原来容器内,保持原来的条件不变,则达到平衡时A的物质的量浓度是________。
18. 某可逆反应:平衡常数与温度关系如表所示:
温度(℃)
360
440
520
K
0.036
0.010
0.0038
(1)根据上述数据判断,该可逆反应的正反应是________(“吸热”或“放热”)反应,理由是________。
(2)为了增大X的转化率和反应速率,宜采用的措施是________。
A. 升高温度 B. 增大压强 C. 加催化剂 D. 分离Z
(3)在恒容容器中充入Z气体,在一定条件下进行反应。下列图象不能表明该反应达到平衡状态的是________。
(4)440℃时,在2 L密闭容器中,开始充入1 mol X气体和3 mol Y气体进行反应。在某时刻测得,此时,反应是否达到平衡状态________(填“是”或“否”),简述理由:____________。
(5)在某容积固定的容器中进行上述反应,当X、Y起始物质的量一定时,仅改变一个外界条件对Z体积分数的影响如图所示(曲线Ⅰ为标准),曲线Ⅲ改变的条件是________。
A.升高温度 B.增大压强 C.加合适的催化剂
三、实验题(本题包括1小题,共14分)
19. 中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol 所放出的热量。某学生想通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和热。他将50 mL 0.5 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。请回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是________,烧杯间填满碎塑料泡沫的作用是________。
(2)大烧杯上如不盖硬纸板,则求得的中和热数值________(填“偏大”、“偏小”、“无影响”;下同),用氨水代替NaOH溶液中和热数值________。
(3)实验中改用60 mL 0.50 mol/L的盐酸跟50 mL 0.55 mol/L的NaOH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”),所求中和热的数值________(填“相等”或“不相等”)。
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2025-2026学年度第一学期期中质量检测
高二化学试题
姓名________ 班级________
考生注意:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间75分钟。
可能用到的原子量:H-1 C-12 O-16
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列反应中属吸热反应的是( )
A. Zn与稀硫酸反应放出氢气 B. 酸碱中和反应
C. 硫在空气或氧气中燃烧 D. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.Zn与稀硫酸反应放出氢气是放热反应,故A错误;B.酸碱中和反应是放热反应,故B错误;C.硫在空气或氧气中燃烧是放热反应,故C错误;D. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应是吸热反应,故D正确;故选D。
点睛:本题主要考查常见的吸热反应和放热反应。常见的放热反应有:所有的物质燃烧、所有金属与酸反应、金属与水反应,所有中和反应;绝大多数化合反应和铝热反应;常见的吸热反应有:绝大数分解反应,个别的化合反应(如C和CO2),少数分解置换以及某些复分解(如铵盐和强碱),C或氢气做还原剂时的反应。
2. 下列热化学方程式正确的是(注:的绝对值均正确)
A. (燃烧热)
B. (中和热)
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.燃烧热要求1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物,氢元素对应的稳定氧化物为液态,该反应生成气态,不符合燃烧热定义,A错误;
B.中和热是稀强酸与稀强碱发生中和反应生成1mol液态水时放出的热量,该反应符合中和热定义,数值和符号均正确,B正确;
C.硫单质燃烧生成二氧化硫的反应为放热反应,应小于0,该选项为正值,C错误;
D.热化学方程式必须标注各物质的聚集状态,该反应中所有物质均未标注聚集状态,书写不规范,D错误;
答案选B。
3. 下列说法中正确的是
A. 非自发反应在任何条件下都不能实现
B. 自发反应一定是熵增大,非自发反应一定是熵减小或不变
C. 凡是放热反应都是自发的,吸热反应都是非自发的
D. 熵增加且放热的反应一定是自发反应
【答案】D
【解析】
【详解】在外力的作用下水也可向上“上”流;反应能不能自发决定于△G=△H—T△S是否<0,故熵增加且放热的反应△H<0、△S>0,△G<0,一定是自发反应,故答案选D。
4. 恒温恒压的密闭容器中发生反应,能说明反应达到平衡状态的是
A. 容器内的压强不再变化
B. 混合气体的密度不再变化
C. 单位时间消耗2mol A,同时消耗6 mol C
D. 混合气体的平均相对分子质量不再变化
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应在恒温恒压的密闭容器中进行,压强始终保持恒定,故容器内压强不再变化不能说明反应达到平衡状态,A不符合题意;
B.该反应前后均为气体,气体总质量不变,且反应前后气体总物质的量不变,恒温恒压条件下气体体积恒定,根据可知密度始终为定值,故混合气体的密度不再变化不能说明反应达到平衡状态,B不符合题意;
C.消耗为正反应方向,消耗为逆反应方向,单位时间消耗的同时消耗,说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,C符合题意;
D.该反应前后气体总质量、气体总物质的量均不变,根据可知混合气体的平均相对分子质量始终为定值,故其不再变化不能说明反应达到平衡状态,D不符合题意;
答案选C。
5. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 新制的氯水在光照条件下颜色变浅
B. 工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率
C. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
D. 加入催化剂可以加快合成氨的速率
【答案】D
【解析】
【详解】A.新制氯水中存在平衡,光照条件下分解浓度降低,平衡正向移动,浓度减小颜色变浅,可用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.工业制硫酸的反应为可逆反应,使用过量空气可增大浓度,平衡正向移动提高利用率,可用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.氯气与水的反应为可逆反应,饱和食盐水中浓度较高,平衡逆向移动可减少的溶解,可用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.催化剂只能同等程度改变正逆反应速率,不影响化学平衡移动,不能用勒夏特列原理解释,D符合题意;
故选D。
6. 有一处于平衡状态的反应:(正反应是放热反应)。为了使平衡向生成Z的方向移动,应选择的条件是
①升高温度 ②降低温度 ③增大压强 ④降低压强 ⑤加入正催化剂 ⑥分离出Z
A. ②③⑥ B. ②③⑤ C. ①③⑤ D. ②④⑥
【答案】A
【解析】
【分析】反应为气体分子数减小的放热反应;
【详解】①升高温度平衡向吸热的逆反应方向移动;
②降低温度平衡向放热的正反应方向移动;
③增大压强平衡向气体体积减小的正反应方向移动;
④降低压强平衡向气体体积增大的逆反应方向移动;
⑤催化剂只能改变反应速率,不能使平衡发生移动;
⑥分离出可降低生成物浓度,平衡向正反应方向移动;
故选A。
7. 已知某温度下,反应的平衡常数为K,则同一温度下,反应的平衡常数为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】反应平衡常数表达式为,反应的平衡常数为,故选C。
8. 反应在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是
A. 保持体积不变,充入He使体系压强增大
B. 保持体积不变充入水蒸气
C. 增大的浓度
D. 保持压强不变,充入He使容器体积变大
【答案】A
【解析】
【详解】A.保持体积不变充入,体系总压强增大,但参与反应的气态物质浓度均未发生改变,因此对反应速率几乎无影响,A符合题意;
B.保持体积不变充入水蒸气,反应物的浓度增大,反应速率加快,B不符合题意;
C.增大反应物的浓度,有效碰撞几率增大,反应速率加快,C不符合题意;
D.保持压强不变充入,容器体积增大,参与反应的气态物质浓度均降低,反应速率减慢,D不符合题意;
答案选A。
9. 某温度时,浓度均为的两种气体和,在密闭容器中发生可逆反应生成气体Z。充分反应后,的浓度为的浓度为,生成气体Z的浓度为。则该反应的化学方程式(Z用X、Y表示)是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】计算各物质的浓度变化量,利用浓度变化量之比等于化学计量数之比,据此确定各物质的化学计量数,再利用原子守恒用X、Y表示Z的组成,据此书写方程式,4s后,△c(X2)=1mol•L-1-0.4mol•L-1=0.6mol•L-1,△c(Y2)=1mol•L-1-0.8mol•L-1=0.2mol•L-1,△c(Z)=0.4mol•L-1,则X2、Y2、Z的化学计量数之比为=0.6mol•L-1∶0.2mol•L-1∶0.4mol•L-1=3∶1∶2,故反应为,根据原子守恒可知,Z为X3Y,故反应可以表示为:,
答案选D。
10. 只改变一个影响因素,平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是
A. K值不变,平衡可能移动 B. K值变化,平衡一定移动
C. 平衡移动,K值可能不变 D. 平衡移动,K值一定变化
【答案】D
【解析】
【详解】A、平衡常数只与温度有关系,温度不变平衡也可能发生移动,则K值不变,平衡可能移动,A正确;
B、K值变化,说明反应的温度一定发生了变化,因此平衡一定移动,B正确;
C、平衡移动,温度可能不变,因此K值可能不变,C正确;
D、平衡移动,温度可能不变,因此K值不一定变化,D不正确,
答案选D。
11. 可逆反应,在四种不同的情况下的反应速率分别为① ② ③ ④,该反应进行最快的是
A. ① B. ②和③ C. ④ D. ①和④
【答案】C
【解析】
【分析】同一个化学反应的反应速率可用不同物质表示,且数值可以不同。在比较反应速率时,通常有两种方法:一是将速率转化为同一物质比较;二是用速率除以对应的计量数,得到单元速率进行比较。
【详解】将①中除以对应化学计量数得,数值最小,反应速率最慢,将②中除以对应化学计量数得,将③中除以对应化学计量数得,二者速率相等但不是最快,将④中除以对应化学计量数得,数值最大,反应速率最快,C符合题意;
故选C。
12. X、Y、Z都是气体,反应前X、Y的物质的量之比是1∶2,在一定条件下可逆反应X+2Y2Z达到平衡时,测得反应物总的物质的量等于生成物总的物质的量,则平衡时X的转化率是
A. 80% B. 20% C. 40% D. 60%
【答案】D
【解析】
【详解】反应前X、Y的物质的量之比是1:2,设X、Y物质的量分别为1mol、2mol,达平衡时消耗X物质的量为nmol,则:
X(g)+2Y(g)2Z(g)
起始量(mol):1 2 0
变化量(mol):n 2n 2n
平衡量(mol):1-n 2-2n 2n
平衡混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量,则1-n+2-2n=2n,解得n=0.6,故X的转化率为0.6mol/1mol×100%=60%,答案选D。
13. 可逆反应在反应过程中,其他条件不变,D的百分含量和T或p如下图所示,下列叙述中正确的是
A. 化学方程式系数
B. 使用催化剂,D的物质的量分数增加
C. 温度升高,化学平衡向正反应方向移动
D. 加催化剂,有利于平衡向正反应方向移动
【答案】A
【解析】
【详解】A.压强图像符合“先拐先平数值大”,可知,压强越大D的百分含量越低,说明增大压强平衡逆向移动,逆反应为气体体积减小的方向,故,A正确;
B.催化剂只能改变化学反应速率,不能使化学平衡发生移动,无法改变D的物质的量分数,B错误;
C.温度图像符合“先拐先平数值大”,可知,温度越高D的百分含量越低,说明升高温度平衡逆向移动,C错误;
D.催化剂同等程度改变正逆反应速率,不影响化学平衡移动,加入催化剂平衡不移动,D错误;
答案选A。
14. 可逆反应,对示意图的解释与图像相符的是
A. ①压强对反应的影响 B. ③平衡体系增加对反应的影响
C. ②温度对反应的影响 D. ④催化剂对反应的影响
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应中增大压强平衡向正反应方向移动,则氨气的体积分数增大,并且压强越大,化学反应速率越大,达到化学平衡的时间越少,与图像不符,故A错误;
B.反应平衡后,增大氮气的量,则这一瞬间正反应速率增大,逆反应速率不变,然后正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,直到新的平衡,与图像符合,故B正确;
C.因该反应是放热反应,升高温度化学平衡向逆反应反应移动,则氮气的转化率降低,与图像中转化率增大不符,故C错误;
D.因催化剂对化学平衡无影响,但催化剂加快化学反应速率,则有催化剂时达到化学平衡的时间少,与图像不符,故D错误;
故答案选B。
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
二、填空题(本题包括4小题,共58分)
15. 由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气放热241.8 kJ,写出该反应的热化学方程式___________。若1g水蒸气转化成液态水放热2.444 kJ,则反应2H2(g)+ O2(g) =2H2O(l)的△H=_________,氢气的燃烧热为_________。
【答案】 ①. H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) △H=-241.8kJ•mol-1 ②. -571.6 kJ·mol-1 ③. 285.8 kJ·mol-1
【解析】
【分析】根据热化学方程式的书写原则写出氢气燃烧生成气态水的热化学方程式,方程中的热量和化学计量数要对应,根据1mol气态水转化成液态水放出的热量,结合氢气与氧气反应生成气态水的反应热计算生成液态水的反应热;氢气的燃烧热是值1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,单位是kJ/mol。
【详解】氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ,该反应的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol,1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ,故18g水蒸气转化成液态水放出热量2.444kJ×18=44kJ,2mol液态水变成气态水时要吸收88kJ的热量,故反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)的反应热△H=-(483.6kJ/mol+88kJ/mol)=-571.6kJ/mol,故氢气的燃烧热为285.8kJ/mol,故答案为2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol;-571.6kJ/mol;285.8kJ/mol。
16. 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)实验测得,8 g甲醇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,下列热化学方程式正确的是________。
A.
B.
C.
D.
(2)由气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。在化学反应过程中,拆开化学键需要消耗能量,形成化学键又会释放能量。
化学键
键能/
436
391
945
已知反应 。试根据表中所列键能数据计算a的数值为________。
(3)由金红石()制备单质Ti,涉及的步骤为:
已知:①
②
③
则的________。
【答案】(1)C (2)
-93 (3)
【解析】
【小问1详解】
甲醇()的物质的量为 。实验测得 甲醇完全燃烧放出 的热量,则 甲醇完全燃烧放出的热量为 。因为燃烧是放热反应,所以 ,即 。热化学方程式,故选C;
【小问2详解】
化学反应的焓变=反应物的键能总和-生成物的键能总和。对于反应 ,已知氮气分子中含有氮氮三键,氨气分子中含有 个 键。故 。因此 ;
【小问3详解】
对已知反应进行编号:① ② ③ ,根据盖斯定律,将反应 ① 反应 ② 反应 ③,化简即可得到目标方程式:所以目标反应的焓变 。
17. 在1L密闭容器中,把1mol A和1mol B混合发生如下反应:,2分钟后反应达到平衡时,生成0.4 mol D,并测得C的平衡浓度为0.4 mol/L,通过计算完成下列问题:
(1)x的值为________。
(2)这段时间内用B的浓度变化表示反应速率为________。
(3)平衡时B的转化率为________。
(4)若在该平衡下,在保持体积不变时,向该容器内充入氦气,则该平衡向________(填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”)。
(5)若在该平衡下,在保持容器体积不变时,再向容器中充入2 mol A,达到新平衡时,A的转化率________,B的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(6)如果加入0.2 mol的C、0.2 mol D、0.9 mol B和0.7 mol A充入到原来容器内,保持原来的条件不变,则达到平衡时A的物质的量浓度是________。
【答案】(1)2 (2) (3)20%
(4)不移动 (5) ①. 减小 ②. 增大
(6)
【解析】
【小问1详解】
已知容器体积 ,反应达到平衡时生成了 的 ,即 。(1)平衡时测得 的浓度为 ,则 。根据化学反应方程式的化学计量数之比等于物质的量变化量之比,有 ,解得 。
【小问2详解】
根据计量数之比, 的消耗量 。这段时间内用 表示的反应速率为 。
【小问3详解】
反应前 的初始物质的量为 ,反应消耗了 ,则 的转化率为 。
【小问4详解】
在保持恒容条件下充入惰性气体(氦气),反应体系中各组分的浓度及分压均保持不变,正逆反应速率不变,因此化学平衡不移动。
【小问5详解】
保持体积不变时再充入反应物 ,增加了反应物的浓度,平衡正向移动,促使更多的 发生反应,因此 的转化率增大;但由于 自身的增加量大于平衡正向移动带来的消耗量(勒夏特列原理),所以 的转化率减小。
【小问6详解】
将加入的 和 按照化学计量数之比()极限转化回反应物,相当于 和 。加上原本充入的 和 ,等效于初始时刻共投入了 和 。这与原平衡的初始条件完全相同,属于等同的等效平衡。因此达到新平衡时,各物质的浓度与原平衡完全一致。在原平衡中, 的消耗量 ,平衡时 ,故 的物质的量浓度为 。
18. 某可逆反应:平衡常数与温度关系如表所示:
温度(℃)
360
440
520
K
0.036
0.010
0.0038
(1)根据上述数据判断,该可逆反应的正反应是________(“吸热”或“放热”)反应,理由是________。
(2)为了增大X的转化率和反应速率,宜采用的措施是________。
A. 升高温度 B. 增大压强 C. 加催化剂 D. 分离Z
(3)在恒容容器中充入Z气体,在一定条件下进行反应。下列图象不能表明该反应达到平衡状态的是________。
(4)440℃时,在2 L密闭容器中,开始充入1 mol X气体和3 mol Y气体进行反应。在某时刻测得,此时,反应是否达到平衡状态________(填“是”或“否”),简述理由:____________。
(5)在某容积固定的容器中进行上述反应,当X、Y起始物质的量一定时,仅改变一个外界条件对Z体积分数的影响如图所示(曲线Ⅰ为标准),曲线Ⅲ改变的条件是________。
A.升高温度 B.增大压强 C.加合适的催化剂
【答案】(1) ①.
放热 ②.
随着温度升高,平衡常数减小,说明升高温度平衡向逆反应方向移动 (2)B (3)A
(4) ①.
否 ②.
此时的浓度商 (该温度下的平衡常数),平衡正向移动,未达到平衡状态 (5)C
【解析】
【小问1详解】
分析表中数据可知,随温度的升高,反应的平衡常数 逐渐减小,说明升高温度使平衡向逆反应方向移动。根据勒夏特列原理,升高温度平衡向吸热反应方向移动,故逆反应为吸热反应,正反应为放热反应;
【小问2详解】
该反应 是一个气体总分子数减小的放热反应;
A. 升高温度:反应速率增大,但平衡向吸热的逆反应方向移动,的转化率减小,A不符合要求;
B. 增大压强:反应速率增大,且平衡向气体体积缩小的正反应方向移动,的转化率增大,B符合要求;
C. 加催化剂:反应速率增大,但平衡不发生移动,的转化率不变,C不符合要求;
D. 分离Z:降低生成物浓度,平衡正向移动使的转化率增大,但反应速率会减小,D不符合要求;
故选B;
【小问3详解】
恒容容器充入Z气体,反应初始向逆方向进行;
A. 反应的焓变()由反应物与生成物的能量差决定,是一个常数,不随反应进程或是否达到平衡而改变,故不能作为判断化学平衡状态的标志,A符合题意;
B. 反应体系中气体总质量不变,但随逆向反应的进行,气体总物质的量增大,根据平均摩尔质量 可知,气体平均摩尔质量会逐渐减小,当其保持不变时说明达到平衡状态,B不符合题意;
C. 随反应进行,的浓度逐渐增大,当的浓度保持不变时,说明正逆反应速率相等,达到了平衡状态,C不符合题意;
D. 随反应进行,的体积分数逐渐减小,当的体积分数保持不变时,说明各组分的含量不再改变,达到了平衡状态,D不符合题意;
故选A;
【小问4详解】
初始时,,,,某时刻测得 ,消耗的 ,根据化学反应方程式: ,此时c(Y)=1.5mol/L-3×0.05mol/L=1.35mol/L,c(Z)=0.1mol/L,计算此时的浓度商:。由于 ( 下的平衡常数),说明此时正反应速率大于逆反应速率,反应仍在正向进行中,尚未达到平衡状态;
【小问5详解】
观察图像,与曲线Ⅰ相比,曲线Ⅲ达到平衡所用的时间更短,说明改变条件后反应速率增大了;但最终达到平衡时,的体积分数与曲线Ⅰ完全相同,说明平衡并没有发生移动。对于该反应,既能加快反应速率又不会引起化学平衡移动的措施只有加入合适的催化剂,故选C。
三、实验题(本题包括1小题,共14分)
19. 中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol 所放出的热量。某学生想通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和热。他将50 mL 0.5 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。请回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是________,烧杯间填满碎塑料泡沫的作用是________。
(2)大烧杯上如不盖硬纸板,则求得的中和热数值________(填“偏大”、“偏小”、“无影响”;下同),用氨水代替NaOH溶液中和热数值________。
(3)实验中改用60 mL 0.50 mol/L的盐酸跟50 mL 0.55 mol/L的NaOH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”),所求中和热的数值________(填“相等”或“不相等”)。
【答案】(1) ①. 环形玻璃搅拌棒 ②. 保温、隔热,减少实验过程中的热量损失
(2) ①. 偏小 ②. 偏小
(3) ①. 不相等 ②. 相等
【解析】
【分析】中和热测定要使用稀的强酸、强碱溶液反应,且实验中要尽量操作迅速,且保证热量尽量不散失,防止产生实验误差;
【小问1详解】
由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒;中和热测定实验成败的关键是保温工作,大小烧杯之间填碎塑料泡沫的作用是保温、隔热,减少实验过程中的热量损失;故答案为:环形玻璃搅拌棒;保温、隔热,减少实验过程中的热量损失;
【小问2详解】
大烧杯上如不盖硬纸板,会有一部分热量散失,求得的中和热数值将会减小,故答案为:偏小;一水合氨为弱碱,电离过程会吸收热量,故用氨水代替NaOH溶液,会导致中和热数值偏小;
【小问3详解】
反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,若用60mL0.50mol/L的盐酸跟50mL0.55mol/L的NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增加,所放出的热量偏高,但是中和热均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热,与酸碱的用量无关,所以用60mL0.50mol/L的盐酸跟50mL0.55mol/L的NaOH溶液进行上述实验,测得中和热数值相等;故答案为:不相等;相等。
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