精品解析:广东省深圳大学附属实验中2024-2025学年高二上学期第一次月考 化学试卷
2026-08-10
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内容正文:
深大实验2024-2025学年度高二年级第一学期第一次月考
化学试题
试卷分值100分,考试时间75分钟
一、选择题:(共16小题,每小题只有一个正确答案,1-10每小题2分,11-16每小题4分共44分)
1. “冰,水为之,而寒于水”关于水凝结成冰的过程的描述正确的是
A. △H>0,△S>0 B. △H>0,△S<0
C. △H<0,△S>0 D. △H<0,△S<0
【答案】D
【解析】
【详解】水凝结成冰的过程为放热的气体分子数减小的过程,焓变小于零、熵变小于零;
故选D。
2. 下列有关碰撞理论的说法正确的是
A. 活化分子的每一次碰撞都能发生化学反应
B. 能发生有效碰撞的分子一定是活化分子
C. 其它条件不变,增大压强,能增大活化分子百分数,从而增大有效碰撞次数
D. 催化剂能增大反应的活化能,从而加快反应速率
【答案】B
【解析】
【详解】A.活化分子的碰撞不一定都能发生化学反应,只有活化分子碰撞时取向合适时才能发生化学反应,故A错误;
B.有效碰撞是能发生化学反应的碰撞,所以能发生有效碰撞的分子一定是活化分子,故B正确;
C.其它条件不变,增大压强,能增大单位体积内的活化分子数,从而增大有效碰撞次数,不能增大活化分子百分数,故C错误;
D.催化剂能降低反应的活化能,从而加快反应速率,故D错误;
故选B。
3. 实验室进行粗盐提纯时,需除去和,所用试剂包括以及
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】除杂过程中不能引入新杂质,同时为保证除杂完全,所加除杂试剂一般过量,然后选择合适的试剂将所加过量的物质除去。
【详解】粗盐中主要成分为NaCl。除去Ca2+选用将其转化为沉淀,为了不引入新杂质,所加物质的阳离子为Na+,即选用Na2CO3除去Ca2+,同理可知,除去Mg2+需选用NaOH,除去需选用BaCl2,因所加除杂试剂均过量,因此向粗盐样品中加入除杂试剂的顺序中,BaCl2先于Na2CO3加入,利用Na2CO3除去Ca2+和多余的BaCl2,因Na2CO3、NaOH均过量,成为新杂质,需要过滤后向滤液中加入HCl,至溶液中不再有气泡产生,以此除去Na2CO3、NaOH,然后将溶液蒸干得到较为纯净的食盐产品,综上所述,答案为A。
4. 若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a~d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验,下列分析正确的是
A. 与浓硫酸反应,只体现的酸性
B. a处变红,说明是酸性氧化物
C. b或c处褪色,均说明具有漂白性
D. 试管底部出现白色固体,说明反应中无生成
【答案】B
【解析】
【详解】A.铜和浓硫酸反应过程中,生成CuSO4体现出浓硫酸的酸性,生成SO2体现出浓硫酸的强氧化性,故A错误;
B.a处的紫色石蕊溶液变红,其原因是SO2溶于水生成了酸,可说明SO2是酸性氧化物,故B正确;
C.b处品红溶液褪色,其原因是SO2具有漂白性,而c处酸性高锰酸钾溶液褪色,其原因是SO2和KMnO4发生氧化还原反应,SO2体现出还原性,故C错误;
D.实验过程中试管底部出现白色固体,根据元素守恒可知,其成分为无水CuSO4,而非蓝色的CuSO4·5H2O,其原因是浓硫酸体现出吸水性,将反应生成的H2O吸收,故D错误;
综上所述,正确的是B项。
5. 下列实验操作不正确的是
A. 放出碘的苯溶液
B. 比较硫、碳、硅三种元素的非金属性强弱
C. 处理尾气
D. 测定黄铜(Cu、Zn合金)中Zn的含量
【答案】A
【解析】
【详解】A.苯的密度小于水,碘的苯溶液在分液漏斗上层,分液操作中上层液体应从上口倒出,不能从下口放出,A错误;
B.稀硫酸和反应生成,证明酸性,通入溶液生成硅酸沉淀,证明酸性,最高价氧化物对应水化物酸性越强,对应元素非金属性越强,可比较硫、碳、硅的非金属性强弱,B正确;
C.难溶于,导管伸入下层可防止倒吸,向上逸出后被上层溶液吸收,可有效处理尾气,C正确;
D.可与稀盐酸反应生成,与稀盐酸不反应,通过排水量气法测定生成的体积,可计算的质量,进而测定黄铜中的含量,D正确;
故选A。
6. 已知反应: ,则此反应
A. 任何条件下都可自发进行 B. 任何条件下都不可自发进行
C. 高温下可自发进行 D. 低温下可自发进行
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应自发进行的判据为,该反应、,低温时,不能自发进行,并非任何条件都可自发,A错误;
B.该反应、,高温时,,反应可自发进行,并非任何条件都不可自发,B错误;
C.该反应为气体物质的量增大的吸热反应,、,高温下,反应可自发进行,C正确;
D.低温下较小,,,反应不能自发进行,D错误;
故选C。
7. 已知反应: ,温度不同。下列图像正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应正反应气体分子数减小,增大压强平衡正向移动,的平衡体积分数应随压强增大而减小,与图像中上升趋势不符;且正反应放热,,升温平衡逆向移动,相同压强下对应的平衡体积分数应更大,图像中曲线在下方,与规律不符,A错误;
B.,温度越高反应速率越快,越先达到平衡,且正反应放热,升温平衡逆向移动,的平衡转化率降低,图像中先达到平衡且平衡时转化率低于,与规律一致,B正确;
C.升高温度时,正、逆反应速率均会瞬间增大,应在改变温度的时刻出现速率跳跃,均高于原平衡速率,图像中从原平衡速率开始升高,无瞬时跳跃,与规律不符,C错误;
D.正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,化学平衡常数应随温度升高而减小,与图像中上升趋势不符,D错误;
故选B。
8. 下列离子反应方程式书写正确的是
A. 向溶液中通入足量:
B. 将Ag片插入溶液中:
C. 将少量通入溶液中:
D. 同浓度、等体积的溶液与KOH溶液混合:
【答案】A
【解析】
【详解】A.足量可将中的和完全氧化,二者物质的量之比为1:2,反应满足电子得失守恒、原子守恒,离子方程式书写正确,A正确;
B.的金属活动性弱于,该置换反应不能发生,B错误;
C.少量通入溶液时生成正盐,正确离子方程式为,C错误;
D.在水溶液中完全电离出、和,反应本质为与结合生成,正确离子方程式为,D错误;
故选A。
9. 在体积均为2L的恒容密闭容器甲、乙中分别充入2molCO和2molNO,发生反应:,测得物质的量与时间关系如下表:
容器
温度
0
2.0min
4.0min
6.0min
8.0min
甲
0
0.40mol
0.60mol
tmol
0.60mol
乙
0
0.30mol
0.55mol
0.70mol
0.70mol
下列判断正确的是
A. 温度: B. 平衡转化率:甲<乙
C. 平衡常数:甲>乙 D. 平衡时混合气体的平均摩尔质量:甲>乙
【答案】B
【解析】
【分析】由表格数据可知,温度为T1时,反应先达到平衡,则反应温度T1大于T2,温度升高,氮气的物质的量减小,说明平衡向逆反应方向移动,该反应为放热反应。
【详解】A.由分析可知,反应温度T1大于T2,故A错误;
B.由分析可知,反应温度T1大于T2,升高温度,平衡向逆反应方向移动,反应物转化率减小,则甲容器中反应物的转化率小于乙容器,故B正确;
C.由分析可知,反应温度T1大于T2,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,则甲容器中平衡常数小于乙容器,故C错误;
D.由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,由分析可知,反应温度T1大于T2,升高温度,平衡向逆反应方向移动,气体的物质的量增大,则平衡时甲容器中混合气体的平均摩尔质量小于乙容器,故D错误;
故选B。
10. 在密闭容器中进行反应:X(g)+3Y(g)2Z(g),有关下列图像的说法正确的是
A. 依据图a可判断正反应为吸热反应,且p1 < p2
B. 在图b中,虚线可表示使用了催化剂
C. 若正反应的ΔH>0,图c可表示升高温度正、逆化学反应速率变化图
D. 由图d可推知正反应的ΔH>0
【答案】B
【解析】
【详解】A.依据图a,升高温度,X的平衡转化率减小,可判断正反应为放热反应,正反应气体系数和减小,增大压强平衡正向移动,X的平衡转化率增大,所以p1 > p2,故A错误;
B.催化剂加快反应速率,平衡不移动,X的平衡转化率不变,在图b中,虚线可表示使用了催化剂,故B正确;
C.若正反应的ΔH>0,升高温度,正逆反应速率均增大,平衡正向移动,正反应速率大于逆反应速率,图c不能表示升高温度正、逆化学反应速率变化图,故C错误;
D.根据图d,升高温度,Z%减小说明平衡逆向移动,则正反应放热,ΔH<0,故D错误;
选B。
11. 臭氧层中O3分解过程如图所示,下列说法正确的是
A. 催化反应①②均为放热反应
B. 决定O3分解反应速率的是催化反应②
C. E1是催化反应①对应的正反应的活化能,(E2+E3)是催化反应②对应的逆反应的活化能
D. 温度升高,总反应的正反应速率的增加幅度小于逆反应速率的增加幅度,且平衡常数增大
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.从图上可知,反应①中生成物能量高于反应物,反应①是吸热反应,A项错误;
B.决定总反应速率的是慢反应,活化能越大反应越慢,据图可知催化反应①的正反应活化能更大,反应更慢,所以催化反应①决定臭氧的分解速率,B项错误;
C.据图可知E1为催化反应①中反应物断键吸收的能量,即催化反应①对应的正反应的活化能,E2+E3为催化反应②生成物成键时释放的能量,即催化反应②对应的逆反应的活化能,C项正确;
D.据图可知总反应的反应物能量高于生成物的能量,所以总反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,总反应的正反应速率的增加幅度小于逆反应速率的增加幅度,平衡常数减小,D项错误;
答案选C。
12. 已知铝在空气中会生成一层致密的氧化膜(),该氧化膜可与稀盐酸发生反应:。实验小组将未打磨的铝片和稀盐酸放入密闭容器中,用传感器探究反应过程中温度和压强的变化,结果如图。下列说法不正确的是
A. 反应过程中有热量放出 B. 0~50s,发生稀盐酸与的反应
C. 50s时,溶液中溶质为 D. 100~140s,压强减小是因为温度降低
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图示可知,反应的过程中温度升高,反应过程中有热量放出,故A正确;
B.氧化铝覆盖在铝的表面,由图示可知,0~50s,压强未增大,无气体产生,则发生稀盐酸与的反应,故B正确;
C.50s时,盐酸未反应完,溶液中溶质为、HCl,故C错误;
D.100~140s,反应停止了,压强减小是因为温度降低,故D正确;
答案选C。
13. 密闭容器中,发生 和 两个竞争反应,反应历程如图所示。下列说法正确的是
A. 增大压强,物质C的浓度不变
B. 升高温度,平衡时体系内D的浓度增大
C. 反应
D. 加入催化剂Ⅱ更有利于D的生成
【答案】D
【解析】
【详解】A.生成D(g)的反应为气体分子数减小的反应,缩小容器体积增大压强时所有物质浓度均先增大,平衡移动仅能减弱浓度增大的程度,因此C的浓度一定发生变化,A错误;
B.由能量图可知生成的反应,为放热反应,升高温度平衡逆向移动,且生成的反应为吸热反应,升温正向消耗更多、,故平衡时的浓度减小,B错误;
C.根据盖斯定律,将反应减去反应,可得,,C错误;
D.催化剂Ⅱ可使生成的反应的活化能降低更多,对该反应催化效果更好,更有利于的生成,D正确;
故选D。
14. 由簇介导的光辅助水蒸气重整甲烷的两个连续催化循环机理如图所示(“UV”代表紫外线)。
下列说法错误的是
A. 在循环中起催化作用
B. 该反应可用于制取合成气、
C. 过程中包含反应
D. 反应过程中金属元素、V的价态均不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.由催化循环Ⅰ、Ⅱ及催化剂性质知,A项正确;
B.图中循环Ⅰ、Ⅱ反应都为H2O重整CH4 (),得到合成气:和,B项正确;
C.由图示可知,循环Ⅰ中,在UV的作用下,,C项正确;
D.、、中钒的化合价一定不同,D项错误;
故选D。
15. 甲酸可在固体催化剂表面逐步分解,各步骤的反应历程及相对能量如图所示,下列说法正确的是
A. 催化剂为固态,其表面积对反应总速率无影响
B. 各步反应中,③生成④的速率最快
C. 若用D(氘)标记甲酸中的羧基氢,最终产物中可能存在
D. 固体催化剂的加入降低了该分解反应的
【答案】C
【解析】
【详解】A.固体催化剂的表面积越大,与反应物接触面积越大,催化效果越好,反应速率越快,其表面积对反应总速率有影响,A错误;
B.反应活化能越小,反应速率越快,由图可知②生成③的活化能最小,反应速率最快,③生成④的活化能更大,速率不是最快,B错误;
C.若用D标记甲酸中的羧基氢,反应过程中羧基的D会脱离甲酸,最终两个D可结合生成,因此最终产物中可能存在,C正确;
D.催化剂只能降低反应的活化能,无法改变反应物和生成物的总能量差,因此不能降低该分解反应的,D错误;
故选C。
16. 二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
在密闭容器中,时,平衡转化率在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如图所示。的选择性可表示为。下列说法正确的是
A. 反应的焓变
B. 的平衡选择性随着温度的升高而增加
C. 用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为
D. 时,提高的值或增大压强,均能使平衡转化率达到X点的值
【答案】D
【解析】
【分析】由图像可知,CO2的实际转化率随温度升高先增大后减小,说明低温时反应速率较慢,高温时平衡不利于甲烷生成。CO2 加氢生成 CH4的反应为气体分子数减小的放热反应,因此升高温度不利于平衡正向移动,增大压强或提高与的比例有利于提高的平衡转化率。
【详解】A.已知:①CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH1=-164.7kJ•mol-1,②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=41.2kJ•mol-1,根据盖斯定律:①-②×2得到目标反应的焓变ΔH=-164.7kJ•mol-1-(41.2kJ•mol-1)×2=-247.1kJ/mol,A错误;
B.随温度升高,放热的甲烷化反应受到抑制,而生成 CO 的副反应相对更有利,因此的平衡选择性不会随温度升高而增加,B 错误;
C.由图可知,在该催化剂作用下,实际转化率在约 400 ℃附近较高;若选项认为最佳温度范围约为 480~530 ℃,与图像中实际转化率变化趋势不符,C 错误;
D.加氢生成的反应中,反应前气体物质的量为 5 mol,反应后为 3 mol,正反应是气体分子数减小的方向。提高 与 的比例,相当于增加反应物浓度;增大压强也有利于平衡向气体分子数减小的方向移动,因此均可提高 的平衡转化率,D正确;
故选D。
二、非选择题(本大题共4小题,共56分)
17. 某同学探究外界条件对分解速率的影响,实验所用试剂:溶液、蒸馏水、粉末、粉末。
实验序号
1
2
3
4
5
浓度/()
0.4
0.4
0.4
0.4
0.4
v(溶液)/
20
20
20
20
b
温度
室温
50℃水浴
室温
室温
室温
催化剂
无
无
粉末
收集所需时间/s
几乎无气体产生
296
45
100
(1)实验1、2的目的是其他条件相同时,研究______对分解速率的影响。
(2)表中a所用试剂为______。对比实验3、4可得出的结论是___________。
(3)实验3、5是其他条件相同时,探究浓度对该化学反应速率的影响。b处取用溶液,还应添加的试剂及用量为____________。
(4)控制其他条件相同,印刷电路板的金属粉末用溶液和溶液处理。
①请配平方程式:____________。
②某同学在不同温度下完成该实验,测得铜的平均溶解速率分别为
温度/℃
20
30
40
50
60
70
80
铜的平均溶解速率/
7.34
8.01
9.25
7.98
7.24
6.73
5.76
当温度高于时,铜的平均溶解速率随着反应温度的升高而下降,其主要原因是_______________。
【答案】(1)温度 (2) ①. 粉末 ②. 其他条件相同时,不同催化剂对分解速率的影响不同
(3)蒸馏水
(4) ①. ;;;;(即) ②. 温度高于时,大量分解,导致反应物浓度显著降低,使铜的平均溶解速率下降
【解析】
【小问1详解】
观察实验1和实验2的条件:浓度均为0.4 mol⋅L−1。均为。催化剂均为“无”。温度不同:实验1为室温,实验2为水浴。根据控制变量法,这两组实验唯一不同的条件是温度。因此,实验1、2的目的是研究温度对分解速率的影响。
【小问2详解】
实验3和实验4对比,催化剂种类不同(实验4是粉末),实验3的催化剂是。结合题目给出的试剂(粉末、粉末),且实验5中催化剂也是。为了探究不同催化剂的催化效果,a应该是除外的另一种催化剂粉末,即粉末。
实验3(粉末)收集需;实验4(粉末)需。在相同条件下,使用不同催化剂时,收集相同体积气体所需时间不同,说明反应速率不同。结论:其他条件相同时,不同催化剂对分解速率影响不同。
【小问3详解】
探究浓度对速率的影响时,需要改变的浓度,同时保持溶液总体积一致(以排除体积变化带来的干扰)。实验3中溶液体积为。实验5中取用溶液,为了保持总体积仍为(即浓度减半),需要加入的溶剂(蒸馏水)来稀释。
【小问4详解】
①从0价升高到+2价,失去。中从-1价降低到-2价(生成),每个得到。得失电子守恒,系数比为 1:1。结合电荷守恒:左边有,右边有。设系数为1,则右边电荷+2,左边需。此时左边H总数:中2个+中2个=4个,所以右边系数为2。配平结果:;;;;(即)。
②反应物不稳定,受热易分解。温度高于时,分解速率显著加快,导致溶液中的浓度迅速降低。此时浓度降低对反应速率的减缓作用超过了温度升高对反应速率的促进作用,因此铜的平均溶解速率下降。
18. Ⅰ.亚氯酸钠主要用于棉纺、造纸业的漂白剂,也用于食品消毒、水处理等,亚氯酸钠受热易分解。以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下:
(1)提高“反应1”反应速率的措施有___________等(答两条措施)。
(2)“反应2”的化学方程式为___________。
(3)采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”,原因是___________。
Ⅱ.双氧水和84消毒液是生活中常用的两种消毒剂,某同学设计如下实验研究的性质。
序号
实验
实验现象
ⅰ
向溶液中滴加酸性溶液
a.溶液紫色褪去
b.有大量气泡产生
ⅱ
向溶液中滴加淀粉碘化钾溶液
c.溶液变蓝
(4)①已知淀粉遇碘会变蓝,能证明具有还原性的实验是______(填序号)。
②试写出实验ⅰ中反应的离子方程式___________。
③依据表格信息,将按氧化性由强到弱依次排序:______。(写化学式)
(5)某届奥运会期间,由于工作人员将84消毒液(有效成分NaClO)与双氧水两种消毒剂混用,导致游泳池藻类快速生长,池水变绿。一种可能的原因是NaClO与反应产生促进藻类快速生长。当参加反应的NaClO和的个数比为时,该反应的还原产物为______(填字母序号)。
A. B. C. D.NaCl E.
【答案】(1)
适当升高温度、增大硫酸的浓度(或增大二氧化硫的通入速率等合理答案均可)
(2)
(3)
降低蒸发温度,防止亚氯酸钠受热分解
(4) ①.
ⅰ ②.
③.
(5)D
【解析】
【分析】 本题考查物质制备工艺流程分析及氧化还原反应原理。解答的关键是根据流程图中的反应物和产物,结合氧化还原反应中化合价升降守恒书写方程式;同时根据题干信息“亚氯酸钠受热易分解”分析操作目的;在探究双氧水性质时,需明确氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,以及化合价升高表现还原性、化合价降低表现氧化性的基本规律。
【小问1详解】
提高化学反应速率的常见措施包括:适当升高温度、增大反应物浓度、增大接触面积等。对于“反应1”,可以采取适当升高温度、增大硫酸的浓度、加快通入二氧化硫的速率等措施。
【小问2详解】
“反应2”中,反应物为、和,目标产物为。中元素化合价由价降低到价,发生还原反应;中元素化合价由价升高到价,生成。根据得失电子守恒和原子守恒,化学方程式为。
【小问3详解】
由题干信息“亚氯酸钠受热易分解”可知,常压蒸发温度较高,容易导致产品分解。减压蒸发可以降低溶剂的沸点,从而在较低温度下蒸发水分,有效防止受热分解。
【小问4详解】
① 实验ⅰ中产生大量气泡,说明被氧化为,表现还原性;实验ⅱ中溶液变蓝,说明被氧化为,表现氧化性。因此能证明具有还原性的实验是ⅰ;
② 实验ⅰ中,酸性溶液将氧化为,自身被还原为,根据电子守恒、电荷守恒和原子守恒,反应的离子方程式为;
③ 实验ⅰ中作氧化剂,作还原剂,氧化性:;实验ⅱ中作氧化剂,为氧化产物,氧化性:。综合可得氧化性由强到弱的顺序为:。
【小问5详解】
与反应产生,说明作还原剂,被氧化生成,元素化合价由价升高到价。当参加反应的和的个数比为时,失去电子,则需得到电子,元素化合价由价降低价变为价,因此还原产物为,故选D。
【点睛】
19. 氢气是一种重要的化工原料,可由甲烷水蒸气催化重整的方法制备。与重整主要发生下列反应:
Ⅰ)
Ⅱ)
(1)研究表明,反应Ⅱ在催化下进行,反应历程如下:
第一步:(慢);
第二步:______(快)_______。
下图中能体现反应Ⅱ的能量变化是___________(填标号)。
(2)已知。向重整反应体系中加入适量多孔CaO的目的是___________。
(3)与重整体系在一定条件下达到平衡后,下列说法不正确的有______。
A. 升高反应温度,反应Ⅰ、Ⅱ的正反应速率都增大
B. 换用更高效的催化剂,可提高的平衡转化率
C. 增大水蒸气的浓度,反应Ⅰ、Ⅱ的正反应速率都增大
D. 增大体系压强,反应Ⅱ的反应速率保持不变,平衡不移动
(4)一定压强下,将混合气体通入反应体系。平衡时,各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。
①图中表示CO变化的曲线分别是______、______。
②从平衡的角度分析以后曲线a下降的原因是___________。
(5)与重整也可制备,反应为。某温度下,向体积为1L的刚性容器中加入和催化剂进行重整反应,平衡后的物质的量分数为25%,该反应的平衡常数为______(保留三位有效数字)。
【答案】(1) ①. ②. ③. A
(2)消耗反应生成的,促使反应Ⅱ平衡正向移动,提高的产率;与反应放热,可向体系提供部分热量,且多孔结构能增大接触面积加快反应速率 (3)BD
(4) ①. a ②. b ③. 之后,温度升高,反应Ⅱ平衡逆向移动,体系中氢气物质的量分数下降
(5)
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,总反应Ⅱ减去第一步反应即可得到第二步的反应物:总反应Ⅱ为,将其乘以4后减去第一步反应,可得第二步反应为,故第一个空填;第二步焓变;反应Ⅱ是放热反应(),故生成物总能量低于反应物,且第一步是慢反应,对应活化能更大,第二步是快反应,对应活化能更小,符合“第一步能垒高、第二步能垒低、最终产物能量低于反应物”特征的能量图为A;
【小问2详解】
可吸收体系中的,使反应Ⅱ中降低,平衡正向移动,提高产率;同时该反应为放热反应,可为吸热的反应Ⅰ提供部分热量,且多孔表面积大,吸收效率高;
【小问3详解】
A.升高温度,活化分子百分数增大,所有反应的正逆反应速率均增大,A正确;
B.催化剂只能改变反应速率,不影响平衡状态,无法提高的平衡转化率,B错误;
C.增大水蒸气浓度,反应Ⅰ、Ⅱ的反应物浓度均增大,正反应速率都增大,C正确;
D.反应Ⅱ是气体分子数不变的反应,增大压强平衡不移动,但压强增大(体积缩小)导致各气体浓度增大,反应Ⅱ的反应速率会增大,D错误;
故选BD;
【小问4详解】
①随反应的进行,CH4和H2O被消耗,H2和CO的物质的量增加,且H2在反应I、II中均为生成物,反应I生成CO,反应II消耗CO,则H2的物质的量始终大于CO,因此a为H2平衡时的物质的量分数,b为CO平衡时的物质的量分数,故答案为:a;b。
②反应I为吸热反应,升高温度平衡正向移动,H2平衡时的物质的量分数增大,反应II为放热反应,升高温度平衡逆向移动,H2平衡时的物质的量分数减小,由图可知750℃以后,H2平衡时的物质的量分数减小,说明反应体系以反应II为主,升高温度,平衡朝逆反应方向进行,H2的量减少。
【小问5详解】
设平衡时反应了,列三段式:,
平衡总物质的量为,由物质的量分数为25%得:,解得。 平衡常数。
20. 我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。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:
a)
b)
c)
d)
e)
(1)根据盖斯定律,反应a的_______(写出一个代数式即可)。
(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的有______。
A. 增大与的浓度,反应a、b、c的正反应速率都增加
B. 移去部分C(s),反应c、d、e的平衡均向右移动
C. 加入反应a的催化剂,可提高的平衡转化率
D. 降低反应温度,反应a~e的正、逆反应速率都减小
(3)一定条件下,分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分______步进行,其中,第______步的正反应活化能最大。
(4)设为相对压力平衡常数,其表达式写法:在浓度平衡常数表达式中,用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以。反应a、c、e的随(温度的倒数)的变化如图所示。
①反应a、c、e中,属于吸热反应的有______(填字母)。
②反应c的相对压力平衡常数表达式为_______。
③在图中A点对应温度下、原料组成为、初始总压为100kPa的恒容密闭容器中进行反应,体系达到平衡时的分压为40kPa。的平衡转化率______。
【答案】(1)(或者) (2)AD
(3) ①. 4 ②. 4
(4) ①. ac ②. ③. 68%
【解析】
【分析】根据盖斯定律计算未知反应的反应热;根据影响化学反应速率和化学平衡的因素判断反应速率的变化及转化率的变化;根据图象及曲线高低判断反应进程和活化能的相对大小;根据平衡时反应物的分压计算平衡转化率。
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应a可由反应c-反应d直接相加得到:-整理后即为反应a,因此,(或者反应b+反应c-反应e也可得到反应a,即);
【小问2详解】
A.增大反应物()浓度,体系内各气体分压同步提升,反应a、b、c的反应物浓度均增大,正反应速率都增加,A正确;
B.固体C的浓度视为常数,移去部分C不影响平衡,反应c、d、e平衡均不移动,B错误;
C.催化剂只改变反应速率,不影响平衡状态,无法提高,的平衡转化率,C错误;
D.温度降低,所有反应的正、逆反应速率均减小,D正确;
故选AD。
【小问3详解】
反应历程的每一步对应一个能量峰,图中共有4个能量峰,说明反应分4步进行;正反应活化能是每步反应物(前一状态)到峰值的能量差,第4步的能量差最大,即正反应活化能最大;
【小问4详解】
① 对于吸热反应,温度升高(减小),平衡常数增大,增大。图中a、c的随减小而增大,说明a、c为吸热反应;e的随减小而减小,为放热反应;
② 反应c的反应物是固体,不写入平衡常数表达式,根据相对分压定义,可得;
③ A点对应反应c的,即,代入表达式得,已知,平衡时,解得平衡时,初始总压100kPa,原料,因此初始分压为50kPa,的平衡转化率为。
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深大实验2024-2025学年度高二年级第一学期第一次月考
化学试题
试卷分值100分,考试时间75分钟
一、选择题:(共16小题,每小题只有一个正确答案,1-10每小题2分,11-16每小题4分共44分)
1. “冰,水为之,而寒于水”关于水凝结成冰的过程的描述正确的是
A. △H>0,△S>0 B. △H>0,△S<0
C. △H<0,△S>0 D. △H<0,△S<0
2. 下列有关碰撞理论的说法正确的是
A. 活化分子的每一次碰撞都能发生化学反应
B. 能发生有效碰撞的分子一定是活化分子
C. 其它条件不变,增大压强,能增大活化分子百分数,从而增大有效碰撞次数
D. 催化剂能增大反应的活化能,从而加快反应速率
3. 实验室进行粗盐提纯时,需除去和,所用试剂包括以及
A. B.
C. D.
4. 若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a~d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验,下列分析正确的是
A. 与浓硫酸反应,只体现的酸性
B. a处变红,说明是酸性氧化物
C. b或c处褪色,均说明具有漂白性
D. 试管底部出现白色固体,说明反应中无生成
5. 下列实验操作不正确的是
A. 放出碘的苯溶液
B. 比较硫、碳、硅三种元素的非金属性强弱
C. 处理尾气
D. 测定黄铜(Cu、Zn合金)中Zn的含量
6. 已知反应: ,则此反应
A. 任何条件下都可自发进行 B. 任何条件下都不可自发进行
C. 高温下可自发进行 D. 低温下可自发进行
7. 已知反应: ,温度不同。下列图像正确的是
A. B.
C. D.
8. 下列离子反应方程式书写正确的是
A. 向溶液中通入足量:
B. 将Ag片插入溶液中:
C. 将少量通入溶液中:
D. 同浓度、等体积的溶液与KOH溶液混合:
9. 在体积均为2L的恒容密闭容器甲、乙中分别充入2molCO和2molNO,发生反应:,测得物质的量与时间关系如下表:
容器
温度
0
2.0min
4.0min
6.0min
8.0min
甲
0
0.40mol
0.60mol
tmol
0.60mol
乙
0
0.30mol
0.55mol
0.70mol
0.70mol
下列判断正确的是
A. 温度: B. 平衡转化率:甲<乙
C. 平衡常数:甲>乙 D. 平衡时混合气体的平均摩尔质量:甲>乙
10. 在密闭容器中进行反应:X(g)+3Y(g)2Z(g),有关下列图像的说法正确的是
A. 依据图a可判断正反应为吸热反应,且p1 < p2
B. 在图b中,虚线可表示使用了催化剂
C. 若正反应的ΔH>0,图c可表示升高温度正、逆化学反应速率变化图
D. 由图d可推知正反应的ΔH>0
11. 臭氧层中O3分解过程如图所示,下列说法正确的是
A. 催化反应①②均为放热反应
B. 决定O3分解反应速率的是催化反应②
C. E1是催化反应①对应的正反应的活化能,(E2+E3)是催化反应②对应的逆反应的活化能
D. 温度升高,总反应的正反应速率的增加幅度小于逆反应速率的增加幅度,且平衡常数增大
12. 已知铝在空气中会生成一层致密的氧化膜(),该氧化膜可与稀盐酸发生反应:。实验小组将未打磨的铝片和稀盐酸放入密闭容器中,用传感器探究反应过程中温度和压强的变化,结果如图。下列说法不正确的是
A. 反应过程中有热量放出 B. 0~50s,发生稀盐酸与的反应
C. 50s时,溶液中溶质为 D. 100~140s,压强减小是因为温度降低
13. 密闭容器中,发生 和 两个竞争反应,反应历程如图所示。下列说法正确的是
A. 增大压强,物质C的浓度不变
B. 升高温度,平衡时体系内D的浓度增大
C. 反应
D. 加入催化剂Ⅱ更有利于D的生成
14. 由簇介导的光辅助水蒸气重整甲烷的两个连续催化循环机理如图所示(“UV”代表紫外线)。
下列说法错误的是
A. 在循环中起催化作用
B. 该反应可用于制取合成气、
C. 过程中包含反应
D. 反应过程中金属元素、V的价态均不变
15. 甲酸可在固体催化剂表面逐步分解,各步骤的反应历程及相对能量如图所示,下列说法正确的是
A. 催化剂为固态,其表面积对反应总速率无影响
B. 各步反应中,③生成④的速率最快
C. 若用D(氘)标记甲酸中的羧基氢,最终产物中可能存在
D. 固体催化剂的加入降低了该分解反应的
16. 二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
在密闭容器中,时,平衡转化率在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如图所示。的选择性可表示为。下列说法正确的是
A. 反应的焓变
B. 的平衡选择性随着温度的升高而增加
C. 用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为
D. 时,提高的值或增大压强,均能使平衡转化率达到X点的值
二、非选择题(本大题共4小题,共56分)
17. 某同学探究外界条件对分解速率的影响,实验所用试剂:溶液、蒸馏水、粉末、粉末。
实验序号
1
2
3
4
5
浓度/()
0.4
0.4
0.4
0.4
0.4
v(溶液)/
20
20
20
20
b
温度
室温
50℃水浴
室温
室温
室温
催化剂
无
无
粉末
收集所需时间/s
几乎无气体产生
296
45
100
(1)实验1、2的目的是其他条件相同时,研究______对分解速率的影响。
(2)表中a所用试剂为______。对比实验3、4可得出的结论是___________。
(3)实验3、5是其他条件相同时,探究浓度对该化学反应速率的影响。b处取用溶液,还应添加的试剂及用量为____________。
(4)控制其他条件相同,印刷电路板的金属粉末用溶液和溶液处理。
①请配平方程式:____________。
②某同学在不同温度下完成该实验,测得铜的平均溶解速率分别为
温度/℃
20
30
40
50
60
70
80
铜的平均溶解速率/
7.34
8.01
9.25
7.98
7.24
6.73
5.76
当温度高于时,铜的平均溶解速率随着反应温度的升高而下降,其主要原因是_______________。
18. Ⅰ.亚氯酸钠主要用于棉纺、造纸业的漂白剂,也用于食品消毒、水处理等,亚氯酸钠受热易分解。以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下:
(1)提高“反应1”反应速率的措施有___________等(答两条措施)。
(2)“反应2”的化学方程式为___________。
(3)采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”,原因是___________。
Ⅱ.双氧水和84消毒液是生活中常用的两种消毒剂,某同学设计如下实验研究的性质。
序号
实验
实验现象
ⅰ
向溶液中滴加酸性溶液
a.溶液紫色褪去
b.有大量气泡产生
ⅱ
向溶液中滴加淀粉碘化钾溶液
c.溶液变蓝
(4)①已知淀粉遇碘会变蓝,能证明具有还原性的实验是______(填序号)。
②试写出实验ⅰ中反应的离子方程式___________。
③依据表格信息,将按氧化性由强到弱依次排序:______。(写化学式)
(5)某届奥运会期间,由于工作人员将84消毒液(有效成分NaClO)与双氧水两种消毒剂混用,导致游泳池藻类快速生长,池水变绿。一种可能的原因是NaClO与反应产生促进藻类快速生长。当参加反应的NaClO和的个数比为时,该反应的还原产物为______(填字母序号)。
A. B. C. D.NaCl E.
19. 氢气是一种重要的化工原料,可由甲烷水蒸气催化重整的方法制备。与重整主要发生下列反应:
Ⅰ)
Ⅱ)
(1)研究表明,反应Ⅱ在催化下进行,反应历程如下:
第一步:(慢);
第二步:______(快)_______。
下图中能体现反应Ⅱ的能量变化是___________(填标号)。
(2)已知。向重整反应体系中加入适量多孔CaO的目的是___________。
(3)与重整体系在一定条件下达到平衡后,下列说法不正确的有______。
A. 升高反应温度,反应Ⅰ、Ⅱ的正反应速率都增大
B. 换用更高效的催化剂,可提高的平衡转化率
C. 增大水蒸气的浓度,反应Ⅰ、Ⅱ的正反应速率都增大
D. 增大体系压强,反应Ⅱ的反应速率保持不变,平衡不移动
(4)一定压强下,将混合气体通入反应体系。平衡时,各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。
①图中表示CO变化的曲线分别是______、______。
②从平衡的角度分析以后曲线a下降的原因是___________。
(5)与重整也可制备,反应为。某温度下,向体积为1L的刚性容器中加入和催化剂进行重整反应,平衡后的物质的量分数为25%,该反应的平衡常数为______(保留三位有效数字)。
20. 我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。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:
a)
b)
c)
d)
e)
(1)根据盖斯定律,反应a的_______(写出一个代数式即可)。
(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的有______。
A. 增大与的浓度,反应a、b、c的正反应速率都增加
B. 移去部分C(s),反应c、d、e的平衡均向右移动
C. 加入反应a的催化剂,可提高的平衡转化率
D. 降低反应温度,反应a~e的正、逆反应速率都减小
(3)一定条件下,分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分______步进行,其中,第______步的正反应活化能最大。
(4)设为相对压力平衡常数,其表达式写法:在浓度平衡常数表达式中,用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以。反应a、c、e的随(温度的倒数)的变化如图所示。
①反应a、c、e中,属于吸热反应的有______(填字母)。
②反应c的相对压力平衡常数表达式为_______。
③在图中A点对应温度下、原料组成为、初始总压为100kPa的恒容密闭容器中进行反应,体系达到平衡时的分压为40kPa。的平衡转化率______。
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