内容正文:
衡阳县四中2025-2026学年高二期中模拟卷(一)
化学试题
分值:100 分 时间:75 分钟
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是 符合题目要求的。
1. H2与O2发生反应的过程用模型图示如下。下列说法不正确的是
A. 过程I是吸热过程
B. 过程III一定是放热过程
C. 该反应过程所有旧化学键都断裂,且形成了新化学键
D. 该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行
【答案】D
【解析】
【详解】A.过程I是,断键过程,吸收热量,A正确;
B.过程III是成键过程,放出热量,B正确;
C.该反应过程所有旧化学键都断裂,且形成了新化学键,C正确;
D.该反应可通过燃料电池实现化学能到电能的转化,D错误;
故答案为:D。
2. 中华传统文化蕴含着丰富的化学知识,下列诗句中主要涉及吸热反应的是
A. 白居易《赋得古原草送别》:“野火烧不尽,春风吹又生。”
B. 于谦《石灰吟》:“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲。”
C. 王安石《元日》:“爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏。”
D. 李商隐《无题·相见时难别亦难》:“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干。”
【答案】B
【解析】
【详解】A.“野火烧不尽,春风吹又生。”涉及的是燃烧,燃烧属于放热反应,A不符合题意;
B.“烈火焚烧”涉及的是高温煅烧石灰石,生成生石灰和二氧化碳的过程,该过程属于吸热反应,B符合题意;
C.“爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏。”,涉及的是燃烧,燃烧属于放热反应,C不符合题意;
D.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干。”涉及的是蜡烛燃烧,燃烧属于放热反应,D不符合题意;
故选B。
3. 热化学方程式:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-184.6kJ·mol-1的叙述正确的是
A. 一分子H2和Cl2反应,放出热量184.6kJ
B. 1molH2和Cl2完全反应生成2molHCl放出的热量为184.6kJ
C. 在25℃、101kPa时,1mol气态H2和1mol气态Cl2完全反应生成2molHCl气体,放出的热量为184.6kJ
D. 在25℃、101kPa时,1mol气态H2和1mol气态Cl2完全反应生成2molHCl气体,吸收的热量为184.6kJ
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】热化学方程式是表示反应过程中物质变化和能量变化的式子,其中物质的系数表示物质的量而不是分子个数,ΔH<0表示放热反应,故 热化学方程式:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-184.6kJ·mol-1表示含义是在25℃、101kPa时,1mol气态H2和1mol气态Cl2完全反应生成2molHCl气体,放出的热量为184.6kJ,故答案为:C。
4. 在一定条件下,和燃烧的热化学方程式分别为 , 。若某和CO的混合气体充分燃烧,放出的热量为262.9kJ,生成的用过量的饱和石灰水完全吸收,得到50g白色沉淀。则混合气体中和的体积比为
A. 1:2 B. 1:3 C. 2:1 D. 2:3
【答案】D
【解析】
【详解】设混合气体中和物质的量分别为x、y;,根据C元素守恒可知;根据能量守恒可知;两式联立解得,,根据可知,一定条件下,气体的物质的量之比等于气体的体积之比,则混合气体中和的体积比:2:3,答案选D。
5. 下列对反应 ,自发性判断正确的是
选项
已知条件
判断结果
A
任何温度下都能自发进行
B
任何温度下都不能自发进行
C
较高温度下能自发进行
D
较低温度下能自发进行
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.若a=1,该反应气体体积增大,则熵增加,∆H<0即焓减,由∆H-T∆S<0,可知熵增、焓减的反应在任何温度下均能自发进行,A项正确;
B.若a=2,该反应前后气体体积不变,熵变接近为0,焓减,在较低温度下能自发进行,B项错误;
C.若a=3,该反应前后气体体积减小,则熵减小,对于熵减、焓增反应,任何温度下均不能自发进行,C项错误;
D.若a=1,该反应气体体积增大,则熵增加,对于熵增、焓增反应,在较高温度下能自发进行,D项错误;
故选A。
6. 借助盐酸与NaOH溶液反应,用如图所示装置测定中和反应的反应热。下列说法错误的是
A. 用温度计测量酸溶液的温度后立即测量碱溶液的温度
B. 为了保证完全被中和,采用稍过量的NaOH溶液
C. 若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验,计算所得反应热偏大
D. 若无杯盖或盖得不严密,计算所得反应热偏大
【答案】A
【解析】
【详解】A.测量酸溶液温度后,温度计上残留的酸会与碱溶液在温度计上发生中和反应放热,导致测量的碱溶液初始温度偏高,使计算的温差ΔT偏小,该操作错误,A错误;
B.采用稍过量的NaOH溶液可确保盐酸完全被中和,避免因反应物未完全反应导致热量测量不准确,该操作正确,B正确;
C.醋酸为弱酸,电离过程吸热,中和反应放出的热量小于强酸强碱反应,Q减小,ΔH=-(Q为放出热量,n为水的物质的量),ΔH的绝对值减小,即ΔH偏大,该说法正确,C正确;
D.无杯盖或盖不严密会导致热量散失,测量的ΔT偏小,Q=cmΔT减小,ΔH=-,ΔH的绝对值减小,即ΔH偏大,该说法正确,D正确;
故选A。
7. 已知某条件下,合成氨反应的数据如下表。N2+3H22NH3
N2
H2
NH3
起始浓度/mol·L-1
1.0
3.0
0.2
2 s末浓度/mol·L-1
0.6
1.8
1.0
4 s末浓度/mol·L-1
0.4
1.2
1.4
当用氨气浓度的增加来表示该反应的速率时,下列说法中错误的是
A. 2 s末氨气的反应速率为0.4 mol·L-1·s-1
B. 前2 s时间内氨气的平均反应速率为0.4 mol·L-1·s-1
C. 前4 s时间内氨气的平均反应速率为0.3 mol·L-1·s-1
D. 2~4 s时间内氨气的平均反应速率为0.2 mol·L-1·s-1
【答案】A
【解析】
【分析】化学反应速率是单位时间内反应物或生成物浓度变化,v=,根据氨气在化学反应中的时间和浓度变化计算出各时间段的平均反应速率,注意反应速率是一段时间内的平均数值,不能计算出具体某一时刻的反应速率,以此来解析;
【详解】A.无法计算2s未氨气的反应速率,只能计算某一时间段的平均反应速率,A错误;
B.前2s时间内氨气的浓度变化为:(1.0-0.2)mo/L=0.8mo/L ,氨气的平均反应速率为:=0.4 mol·L-1·s-1,B正确;
C.前4s时间内氨气的浓度变化为: (1.4-0.2) mol/L=1.2mol/L,平均反应速率为:=0.3mol·L-1·s-1,C正确;
D.2s~ 4s时间内氨气的浓度变化为: (1.4-1.0) mol/L=0.4mol/L, 平均反应速率为:=0.2mol·L-1·s-1,D正确;
故选A。
8. “千畦细浪舞晴空”,氮肥保障了现代农业的丰收。为探究(NH4)2SO4的离子键强弱,设计如图所示的循环过程,可得△H4/(kJ•mol-1)为
A. +533 B. +686 C. +838 D. +1143
【答案】C
【解析】
【详解】①;
②;
③;
④;
⑤;
⑥;则⑤+①-⑥-②+③得④,得到+838 kJ•mol-1,所以A B D错误, C正确,
故选C。
9. 已知:在下,由最稳定的单质合成1mol物质B的反应焓变,叫作物质B的标准摩尔生成焓,用表示。部分物质的有如图所示关系。的标准摩尔生成焓为0.下列有关判断不正确的是
A. 2 mol NO(g)的能量大于1 mol N2(g)与1 mol O2(g)的能量之和
B. 合成氨反应的热化学方程式为
C. NH3催化氧化的热化学方程式为
D. 的
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,,即的能量大于与的能量之和,A项正确;
B.由的标准摩尔生成焓可知,,B项正确;
C.根据盖斯定律,由可得,C项错误;
D.因为的能量低于等量的能量,所以和反应生成时放出的能量更多,故的,D项正确;
故选C。
10. 在不同浓度和温度条件下,蔗糖水解的瞬时速率如下表所示。下列判断中不正确的是
温度/K
速率/()
318.2
3.60
3.00
2.40
1.80
328.2
9.00
7.50
a
4.50
b
2.16
1.80
1.44
1.08
A. a=6.00
B. 同时改变反应温度和蔗糖溶液的浓度,蔗糖水解的速率可能不变
C. b<318.2
D. 不同温度时,蔗糖溶液的浓度减少一半所需的时间相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.由表格数据可知,浓度相同的蔗糖溶液,温度由318.2K变为328.2K时,水解的瞬时速率增大的倍数为,则,A正确;
B.由表格数据可知,温度为时,蔗糖溶液中蔗糖水解的瞬时速率与温度为时,蔗糖溶液中蔗糖水解的瞬时速率相等,则同时改变反应温度和蔗糖溶液的浓度,蔗糖水解的速率可能不变,B正确;
C.由表格数据可知,浓度相同的蔗糖溶液,温度为时水解的瞬时速率小于温度为时水解的瞬时速率,则由水解的瞬时速率小于时水解的瞬时速率可知,,C正确;
D.温度越高,反应速率越大,则不同温度时蔗糖溶液的浓度减少一半所需的时间不同,D错误;
故选D。
11. 在密闭容器中:按CO2与H2的物质的量之比为1:3进行投料,发生反应2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H<0,在5MPa下测得不同温度下平衡体系中各种物质的体积分数(V%)如图所示,下列说法中错误的是
A. 表示CH3CH2OH组分的曲线是IV
B. 图中曲线交点a、b对应的上述反应平衡常数Ka<Kb
C. 图中曲线交点a对应的CO2转化率为40%
D. 若甲、乙两个密闭容器起始时的容积、温度及投料方式均相同,甲:恒温恒压,乙;恒温恒容,反应达平衡时CH3CH2OH产率:甲<乙
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.该反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应移动,平衡时CO2与H2的含量增大,CH3CH2OH与H2O的含量降低。开始CO2与H2的物质的量之比1:3进行,平衡时H2的含量是CO2的含量三倍;CH3CH2OH与H2O按1:3反应,平衡时H2O的含量是CH3CH2OH含量的三倍。曲线Ⅰ、曲线Ⅱ随温度升高含量增大,且曲线Ⅰ的含量高,所以曲线Ⅰ表示H2、曲线Ⅱ表示CO2。曲线Ⅲ、曲线Ⅳ随温度升高含量减小,且曲线Ⅲ的含量高,所以曲线Ⅲ表示H2O、曲线Ⅳ表示CH3CH2OH,故A正确;
B.因为平衡常数仅与温度有关,该反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应移动,所以温度越低,K越大,所以Ka<Kb,故B正确;
C.图中曲线交点a为曲线ⅡCO2曲线ⅢH2O平衡时相等,根据2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g),则说明CO2转化0.4剩余0.6,生成水0.6,所以CO2转化率为40%,故C正确;
D.根据2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g),随着反应进行,体积减小,所以甲:恒温恒压,乙:恒温恒容,甲相对于乙在减小体积即增大压强,平衡向正反应方向移动,所以反应达平衡时CH3CH2OH产率:甲>乙,故D错误;
故选D。
12. 使用催化剂和未使用催化剂时,反应的能量变化如图所示,均大于0,图中A、B、X、C、D五种物质均为气态,下列说法正确的是
A.
B. 为使用催化剂时逆反应的活化能
C. 物质的稳定性:
D. 曲线乙代表的反应速率快
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,该反应是反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应,反应的热化学方程式为,故A错误;
B.由图可知,为没有使用催化剂时逆反应的活化能,故B错误;
C.由图可知,A和B的总能量小于X的总能量,X的总能量小于C和D的总能量,无法确定A、X、C能量的大小,所以无法比较A、X、C的稳定性,故C错误;
D.曲线乙代表的反应为使用催化剂时的反应,反应的活化能小,反应速率快,故D正确;
故选D。
13. 下图为工业合成氨的流程图,下列有关说法不正确的是
A. 步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒
B. 步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率,又可以增大反应速率
C. 步骤③④⑤均有利于提高原料的平衡转化率
D. 液态除可生产化肥外,还可作制冷剂
【答案】C
【解析】
【分析】为了防止催化剂中毒,氮气、氢气干燥净化后加压,在催化剂加热到500°C反应后将氨气液化及时分离出液态氨,将氮气、氢气循环再利用,提高原料的利用率。
【详解】A.工业合成氨中,原料气中的杂质(如CO、硫的化合物等)会导致催化剂中毒,步骤①“净化”可除去杂质,防止催化剂失去活性,A正确;
B.合成氨反应为(正反应气体体积减小),加压会增大反应物浓度使反应速率加快,同时平衡向正反应方向移动,提高原料转化率,B正确;
C.步骤③为催化反应(500℃,催化剂),催化剂不影响平衡转化率;500℃高温因合成氨正反应放热,会使平衡逆向移动,降低平衡转化率;步骤④液化分离使平衡正向移动,步骤⑤循环未反应气体提高利用率,但步骤③不利于提高平衡转化率,C错误;
D.液态可用于生产氮肥(如NH4HCO3等),且液氨汽化吸热,可作制冷剂,D正确;
故选C。
14. 为了探究Fe2(SO4)3溶液和KI溶液的反应是否存在一定的限度,取5 mL 0.1mol/L的KI溶液,滴加0.1 mol/L的Fe2(SO4)3溶液5~6滴,充分反应。下列实验能说明溶液中存在化学平衡“”的是
实验编号
实验操作
实验现象
①
滴入KSCN溶液
溶液变红色
②
滴入AgNO3溶液
有黄色沉淀生成
③
滴入K3[Fe(CN)6]溶液
有蓝色沉淀生成
④
滴入淀粉溶液
溶液变蓝色
已知离子方程式: (蓝色沉淀)
A. ① B. ③ C. ②③④ D. ①②④
【答案】A
【解析】
【分析】在的KI溶液中滴加的溶液5~6滴,充分反应后过量。若不是可逆反应,全部转化为,则溶液中无,故只需要证明溶液中含,即能证明此反应为可逆反应,能建立化学平衡。
【详解】①向溶液中滴入KSCN溶液,溶液变红,则说明溶液中有,即能说明反应存在平衡,故①正确;
②向溶液中滴入溶液,有黄色沉淀生成,溶液中过量,无论是否存在反应平衡,都会有黄色沉淀生成,所以不能说明反应存在平衡,故②错误;
③无论反应存不存在化学平衡,溶液中均存在,滴入溶液均有蓝色沉淀生成,所以不能说明反应存在平衡,故③错误;
④无论反应存不存在平衡,溶液中均有,滴入淀粉溶液后溶液均变蓝色,故不能证明存在平衡,故④错误;
能说明溶液中存在化学平衡“”的只有①,故选A。
二、非选择题:本大题共 4 小题,共 58分
15. 工业上以CO为原料生产二甲醚的反应为:3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g) △H=a kJ•mol-1 T℃时,起始时在恒容密闭容器中加入一定量的H2和CO,实验内容和结果如下表和下图所示。
实验
序号
容器
体积
起始物质的量
达平衡时
放出热量
H2
CO
Ⅰ
2L
8mol
8mol
494 kJ
Ⅱ
2L
4mol
4mol
——
(1)上述反应平衡常数K的表达式为_____。
(2)由题意可知,a=______,b________1(填“>”、“<”或“=”)。
(3)实验Ⅰ中,反应前10 min内的平均速率v(H2)=_____。
(4)下列条件能使上述反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是______ (填写序号字母)。
a.及时分离出CH3OCH3气体 b.保持容器的容积不变,再充入1 mol CO和1 mol H2
c.适当升高温度 d.保持容器的容积不变,充入1 mol 氦气
(5)T℃时,若容器中含1 mol•L-1 H2、2 mol•L-1 CO、2 mol•L-1 CH3OCH3、3 mol•L-1 CO2,则此时v正________v逆(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】 ①. ②. -247 ③. < ④. 0.3mol·L-1·min-1 ⑤. b ⑥. >
【解析】
【详解】(1)3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) 平衡常数表达式为:,因此,本题正确答案是:;
(2)实验Ⅰ中,3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) H=a kJ•mol-1 ,列出三段式:
根据反应热定义有:2:(-494)=1:a,解得a=-247;
实验Ⅱ和实验Ⅰ相比,等温等容,反应物浓度减半,相当于减小压强,平衡左移,所以实验Ⅱ达到平衡时,CH3OCH3(g)的物质的量比1要小,即b<1;
因此,本题正确答案是:-247;<;
(3)图表数据分析计算二氧化碳化学反应速率实验Ⅰ中,反应前10 min内的平均速率v(H2)==0.3mol·L-1·min-1,因此,本题正确答案是:0.3mol·L-1·min-1;
(4)根据影响化学反应速率因素,平衡影响因素的理解,移动原理的分析判断;下列条件能使上述反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的;
a.及时分离出CH3OCH3气体,生成物浓度减小,反应速率减小,平衡正向进行,故a错误;
b.保持容器的容积不变,再充入1 mol CO和1 mol H2,相当与增大压强,反应速率增大,平衡正向进行,所以b选项是正确的;
c.反应是放热反应,适当升高温度,反应速率增大,平衡逆向进行,故c错误;
d.保持容器的容积不变,充入1 mol 氦气,平衡不动,故d错误;
因此,本题正确答案是:b;
(5)
容器容积为2L,则平衡浓度均为1mol/L,平衡常数K==1,若容器中含1 mol•L-1H2、2 mol•L-1 CO、2 mol•L-1 CH3OCH3、3 mol•L-1 CO2,则Qc= = 0.75<K,所以,此时平衡正向移动,故v正>v逆,故答案为:>。
16. 已知,请参考题中图表,按要求填空:
(1)图甲是和反应生成和过程中的能量变化示意图。若在反应体系中加入催化剂,反应速率加快,的变化是_________(填“增大”“减小”或“不变”,下同),的变化是_________,和反应的热化学方程式为_________。
(2)下表所示是部分化学键的键能参数:
化学键
P-P
P-O
键能/()
a
b
c
x
已知白磷燃烧反应的,白磷及其完全燃烧生成的产物的结构如图乙所示。表中_________(用含a、b、c、d的代数式表示)。
(3)某学生想通过测定中和反应过程中所放出的热量来计算中和反应的焓变。他将的盐酸与的溶液在如图丙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,图中有多处错误,其中一处错误是缺少了一种玻璃仪器__________。
②大烧杯上如不盖硬纸板,则求得的中和反应的_________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
③实验中改用的盐酸与的溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量_________(填“相等”或“不相等”),所求中和反应的__(填“相等”或“不相等”)。
【答案】(1) ①. 减小 ②. 不变 ③.
(2)
(3) ①. 玻璃搅拌器 ②. 偏大 ③. 不相等 ④. 相等
【解析】
【小问1详解】
加入催化剂可降低反应的活化能,因此减小;催化剂不改变反应物和生成物的总能量差,故不变。该反应的焓变,据此写出热化学方程式为。
【小问2详解】
1 mol 含6 mol 键,5 mol 含5 mol 键,1 mol 含4 mol 键和12 mol 键。根据反应焓变反应物总键能生成物总键能,可得,整理得到=。
【小问3详解】
①中和热测定实验中,为使酸碱混合均匀、充分反应,需要玻璃搅拌器,装置缺少该仪器。
②不盖硬纸板会导致热量散失,测得的反应放出热量数值偏小,中和反应,因此求得的偏大。
③反应放出热量与生成水的物质的量成正比,改用少量酸碱反应,生成水的量减少,放出热量不相等;中和热是稀强酸和稀强碱反应生成1mol水时的焓变,与酸碱用量无关,因此所求相等。
17. 在火箭推进器中装有强还原剂肼(N2H4)和强氧化剂(H2O2),当它们混合时,立即产生大量的N2和水蒸气,并放出大量热。已知0.4 mol液态肼与足量H2O2反应时,生成氮气和水蒸气,放出256.65 kJ的热量。
(1)写出该反应的热化学方程式:____________。
(2)已知,则16 g液态肼与H2O2反应生成氮气和液态水时,放出的热量是___________kJ。
(3)已知:
写出肼与氟反应的热化学方程式:____________________________________。
(4)丙烷燃烧可以通过以下两种途径发生:
途径Ⅰ:,
途径Ⅱ:,,(a、b、c、d均为正值)
等量的丙烷通过两种途径进行反应放出热量,则途径Ⅰ放出的热量__________(选填“大于”“等于”或“小于”)途径II放出的热量。反应中,反应物具有的总能量________(选填“大于”“等于”或“小于”)生成物具有的总能量。b与a、c、d的数学关系式是________________。
【答案】(1)N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.625 kJ/mol
(2)408.8 (3)
(4) ①. 等于 ②. 小于 ③.
【解析】
【小问1详解】
由液态肼与足量反应时,生成氮气和水蒸气,放出的热量,可以计算出液态肼与足量反应时,生成氮气和水蒸气,放出的热量,则该反应的热化学方程式为。
【小问2详解】
,则,所以,则液态肼与反应生成氮气和液态水时,放出的热量是。
【小问3详解】
已知①,②,③。根据盖斯定律,由①+②③可得,所以肼与氟反应的热化学方程式为。
【小问4详解】
化学反应的焓变与反应途径无关,只与反应体系的始态和终态有关,所以等量的丙烷通过两种途径进行反应放出的热量相等。由于是吸热反应,所以反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量。将途径Ⅱ中的方程式依次编号为①、②、③,根据盖斯定律,由①+②③可得,所以b与a、c、d的数学关系式是。
18. 为实现生产生活的“碳减”和经济的可持续发展,科学工作者开展的价值型转化的相关研究。请回答以下有关问题:
Ⅰ.利用太阳能分解获得氢气,再通过加氢制甲醇()等燃料,从而实现可再生能源和的资源化利用。
(1)过程Ⅰ、Ⅱ典型的人工光合作用过程:,该反应是反应_______ (填“吸热”或“放热)。
(2)过程Ⅱ中催化加氢制取甲醇,反应如下:
主反应:
副反应:
①CO、生成的热化学方程式是_______。
②一定条件下,向体积为V L的恒容密闭容器中通入1 mol 和3 mol 发生上述反应,达到平衡时,容器中为a mol,CO为b mol,此时的浓度为_______(用含a、b、V的代数式表示)。
③为提高在单位时间的产率,可采取措施:_______(写出一条即可)。
Ⅱ.催化加氢也可制取乙烯: ,在体积为2 L的恒容容器中制取乙烯,投料为x mol 和3 mol ,测得温度对的平衡转化率的影响,曲线a表示x=1,改变投料比测量后得到曲线b,
(3)曲线b条件下投料比改变,则x_______1(填“>”、“<”或“=”);反应从开始分别进行到M、M1、N三点时,放出热量为、、,其由大到小的顺序为_______。
(4)工业生产中采取较高温度(250℃左右),原因是_______。
【答案】(1)吸热 (2) ①. ②. ③. 增大压强、选择合适催化剂等
(3) ①. > ②.
(4)为了提高催化效率(或催化剂活性),加快反应速率
【解析】
【小问1详解】
光合作用需要吸收太阳光,故为吸热反应。
【小问2详解】
主反应:
副反应:
①根据盖斯定律分析,主反应-副反应可得热化学方程式为: 。
②一定条件下,向体积为V L的恒容密闭容器中通入1 mol 和3 mol 发生上述反应,达到平衡时,容器中为a mol,则二氧化碳消耗amol,氢气消耗3amol,CO为b mol,则二氧化碳消耗bmol,氢气消耗bmol,则反应后二氧化碳有(1-a-b)mol,氢气有(3-3a-b)mol,此时的浓度为。
③为提高在单位时间的产率,即加快反应速率,则采取措施:增大压强、选择合适催化剂等。
【小问3详解】
曲线b的二氧化碳的平衡转化率降低,说明增加了二氧化碳的量,即x大于1。相同投料比时,二氧化碳的转化率越高,反应放热越多,在相同温度下,增大二氧化碳的量,增大了氢气的转化率,平衡正向移动,反应放热更多,故。
【小问4详解】
在250℃左右催化剂的催化效果最高,故为了提高催化效率(或催化剂活性),加快反应速率,选择温度为250℃左右。
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衡阳县四中2025-2026学年高二期中模拟卷(一)
化学试题
分值:100 分 时间:75 分钟
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是 符合题目要求的。
1. H2与O2发生反应的过程用模型图示如下。下列说法不正确的是
A. 过程I是吸热过程
B. 过程III一定是放热过程
C. 该反应过程所有旧化学键都断裂,且形成了新化学键
D. 该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行
2. 中华传统文化蕴含着丰富的化学知识,下列诗句中主要涉及吸热反应的是
A. 白居易《赋得古原草送别》:“野火烧不尽,春风吹又生。”
B. 于谦《石灰吟》:“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲。”
C. 王安石《元日》:“爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏。”
D. 李商隐《无题·相见时难别亦难》:“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干。”
3. 热化学方程式:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-184.6kJ·mol-1的叙述正确的是
A. 一分子H2和Cl2反应,放出热量184.6kJ
B. 1molH2和Cl2完全反应生成2molHCl放出的热量为184.6kJ
C. 在25℃、101kPa时,1mol气态H2和1mol气态Cl2完全反应生成2molHCl气体,放出的热量为184.6kJ
D. 在25℃、101kPa时,1mol气态H2和1mol气态Cl2完全反应生成2molHCl气体,吸收的热量为184.6kJ
4. 在一定条件下,和燃烧的热化学方程式分别为 , 。若某和CO的混合气体充分燃烧,放出的热量为262.9kJ,生成的用过量的饱和石灰水完全吸收,得到50g白色沉淀。则混合气体中和的体积比为
A. 1:2 B. 1:3 C. 2:1 D. 2:3
5. 下列对反应 ,自发性判断正确的是
选项
已知条件
判断结果
A
任何温度下都能自发进行
B
任何温度下都不能自发进行
C
较高温度下能自发进行
D
较低温度下能自发进行
A. A B. B C. C D. D
6. 借助盐酸与NaOH溶液反应,用如图所示装置测定中和反应的反应热。下列说法错误的是
A. 用温度计测量酸溶液的温度后立即测量碱溶液的温度
B. 为了保证完全被中和,采用稍过量的NaOH溶液
C. 若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验,计算所得反应热偏大
D. 若无杯盖或盖得不严密,计算所得反应热偏大
7. 已知某条件下,合成氨反应的数据如下表。N2+3H22NH3
N2
H2
NH3
起始浓度/mol·L-1
1.0
3.0
0.2
2 s末浓度/mol·L-1
0.6
1.8
1.0
4 s末浓度/mol·L-1
0.4
1.2
1.4
当用氨气浓度的增加来表示该反应的速率时,下列说法中错误的是
A. 2 s末氨气的反应速率为0.4 mol·L-1·s-1
B. 前2 s时间内氨气的平均反应速率为0.4 mol·L-1·s-1
C. 前4 s时间内氨气的平均反应速率为0.3 mol·L-1·s-1
D. 2~4 s时间内氨气的平均反应速率为0.2 mol·L-1·s-1
8. “千畦细浪舞晴空”,氮肥保障了现代农业的丰收。为探究(NH4)2SO4的离子键强弱,设计如图所示的循环过程,可得△H4/(kJ•mol-1)为
A. +533 B. +686 C. +838 D. +1143
9. 已知:在下,由最稳定的单质合成1mol物质B的反应焓变,叫作物质B的标准摩尔生成焓,用表示。部分物质的有如图所示关系。的标准摩尔生成焓为0.下列有关判断不正确的是
A. 2 mol NO(g)的能量大于1 mol N2(g)与1 mol O2(g)的能量之和
B. 合成氨反应的热化学方程式为
C. NH3催化氧化的热化学方程式为
D. 的
10. 在不同浓度和温度条件下,蔗糖水解的瞬时速率如下表所示。下列判断中不正确的是
温度/K
速率/()
318.2
3.60
3.00
2.40
1.80
328.2
9.00
7.50
a
4.50
b
2.16
1.80
1.44
1.08
A. a=6.00
B. 同时改变反应温度和蔗糖溶液的浓度,蔗糖水解的速率可能不变
C. b<318.2
D. 不同温度时,蔗糖溶液的浓度减少一半所需的时间相同
11. 在密闭容器中:按CO2与H2的物质的量之比为1:3进行投料,发生反应2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H<0,在5MPa下测得不同温度下平衡体系中各种物质的体积分数(V%)如图所示,下列说法中错误的是
A. 表示CH3CH2OH组分的曲线是IV
B. 图中曲线交点a、b对应的上述反应平衡常数Ka<Kb
C. 图中曲线交点a对应的CO2转化率为40%
D. 若甲、乙两个密闭容器起始时的容积、温度及投料方式均相同,甲:恒温恒压,乙;恒温恒容,反应达平衡时CH3CH2OH产率:甲<乙
12. 使用催化剂和未使用催化剂时,反应的能量变化如图所示,均大于0,图中A、B、X、C、D五种物质均为气态,下列说法正确的是
A.
B. 为使用催化剂时逆反应的活化能
C. 物质的稳定性:
D. 曲线乙代表的反应速率快
13. 下图为工业合成氨的流程图,下列有关说法不正确的是
A. 步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒
B. 步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率,又可以增大反应速率
C. 步骤③④⑤均有利于提高原料的平衡转化率
D. 液态除可生产化肥外,还可作制冷剂
14. 为了探究Fe2(SO4)3溶液和KI溶液的反应是否存在一定的限度,取5 mL 0.1mol/L的KI溶液,滴加0.1 mol/L的Fe2(SO4)3溶液5~6滴,充分反应。下列实验能说明溶液中存在化学平衡“”的是
实验编号
实验操作
实验现象
①
滴入KSCN溶液
溶液变红色
②
滴入AgNO3溶液
有黄色沉淀生成
③
滴入K3[Fe(CN)6]溶液
有蓝色沉淀生成
④
滴入淀粉溶液
溶液变蓝色
已知离子方程式: (蓝色沉淀)
A. ① B. ③ C. ②③④ D. ①②④
二、非选择题:本大题共 4 小题,共 58分
15. 工业上以CO为原料生产二甲醚的反应为:3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g) △H=a kJ•mol-1 T℃时,起始时在恒容密闭容器中加入一定量的H2和CO,实验内容和结果如下表和下图所示。
实验
序号
容器
体积
起始物质的量
达平衡时
放出热量
H2
CO
Ⅰ
2L
8mol
8mol
494 kJ
Ⅱ
2L
4mol
4mol
——
(1)上述反应平衡常数K的表达式为_____。
(2)由题意可知,a=______,b________1(填“>”、“<”或“=”)。
(3)实验Ⅰ中,反应前10 min内的平均速率v(H2)=_____。
(4)下列条件能使上述反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是______ (填写序号字母)。
a.及时分离出CH3OCH3气体 b.保持容器的容积不变,再充入1 mol CO和1 mol H2
c.适当升高温度 d.保持容器的容积不变,充入1 mol 氦气
(5)T℃时,若容器中含1 mol•L-1 H2、2 mol•L-1 CO、2 mol•L-1 CH3OCH3、3 mol•L-1 CO2,则此时v正________v逆(填“>”、“<”或“=”)。
16. 已知,请参考题中图表,按要求填空:
(1)图甲是和反应生成和过程中的能量变化示意图。若在反应体系中加入催化剂,反应速率加快,的变化是_________(填“增大”“减小”或“不变”,下同),的变化是_________,和反应的热化学方程式为_________。
(2)下表所示是部分化学键的键能参数:
化学键
P-P
P-O
键能/()
a
b
c
x
已知白磷燃烧反应的,白磷及其完全燃烧生成的产物的结构如图乙所示。表中_________(用含a、b、c、d的代数式表示)。
(3)某学生想通过测定中和反应过程中所放出的热量来计算中和反应的焓变。他将的盐酸与的溶液在如图丙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,图中有多处错误,其中一处错误是缺少了一种玻璃仪器__________。
②大烧杯上如不盖硬纸板,则求得的中和反应的_________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
③实验中改用的盐酸与的溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量_________(填“相等”或“不相等”),所求中和反应的__(填“相等”或“不相等”)。
17. 在火箭推进器中装有强还原剂肼(N2H4)和强氧化剂(H2O2),当它们混合时,立即产生大量的N2和水蒸气,并放出大量热。已知0.4 mol液态肼与足量H2O2反应时,生成氮气和水蒸气,放出256.65 kJ的热量。
(1)写出该反应的热化学方程式:____________。
(2)已知,则16 g液态肼与H2O2反应生成氮气和液态水时,放出的热量是___________kJ。
(3)已知:
写出肼与氟反应的热化学方程式:____________________________________。
(4)丙烷燃烧可以通过以下两种途径发生:
途径Ⅰ:,
途径Ⅱ:,,(a、b、c、d均为正值)
等量的丙烷通过两种途径进行反应放出热量,则途径Ⅰ放出的热量__________(选填“大于”“等于”或“小于”)途径II放出的热量。反应中,反应物具有的总能量________(选填“大于”“等于”或“小于”)生成物具有的总能量。b与a、c、d的数学关系式是________________。
18. 为实现生产生活的“碳减”和经济的可持续发展,科学工作者开展的价值型转化的相关研究。请回答以下有关问题:
Ⅰ.利用太阳能分解获得氢气,再通过加氢制甲醇()等燃料,从而实现可再生能源和的资源化利用。
(1)过程Ⅰ、Ⅱ典型的人工光合作用过程:,该反应是反应_______ (填“吸热”或“放热)。
(2)过程Ⅱ中催化加氢制取甲醇,反应如下:
主反应:
副反应:
①CO、生成的热化学方程式是_______。
②一定条件下,向体积为V L的恒容密闭容器中通入1 mol 和3 mol 发生上述反应,达到平衡时,容器中为a mol,CO为b mol,此时的浓度为_______(用含a、b、V的代数式表示)。
③为提高在单位时间的产率,可采取措施:_______(写出一条即可)。
Ⅱ.催化加氢也可制取乙烯: ,在体积为2 L的恒容容器中制取乙烯,投料为x mol 和3 mol ,测得温度对的平衡转化率的影响,曲线a表示x=1,改变投料比测量后得到曲线b,
(3)曲线b条件下投料比改变,则x_______1(填“>”、“<”或“=”);反应从开始分别进行到M、M1、N三点时,放出热量为、、,其由大到小的顺序为_______。
(4)工业生产中采取较高温度(250℃左右),原因是_______。
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