精品解析:天津市滨海新区塘沽第二中学2024-2025学年高二上学期第一次月考 化学试卷
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内容正文:
化学试题
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试时间40分钟。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 Cu-64 Fe-56 S-32
第Ⅰ卷(选择题,共计50分)
一、单项选择题(每题2分,共计50分)
1. 反应分两步进行:①,②。下列示意图中(图中物质均为气态),能正确表示总反应过程中能量变化的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由,可知A和B的能量之和大于C的能量;由①,可知这步反应是吸热反应,故X的能量大于A和B的能量之和,反应②为放热反应,X的能量高于C,故D符合题意,故选D。
2. 已知化学反应的能量变化如图所示,判断下列说法正确的是
A. 该反应的
B. 与反应生成吸收能量
C. 该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
D. 断裂中键和中键,放出akJ能量
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应物的总能量低于生成物的总能量,该反应为吸热反应,即,故A正确;
B.与反应生成吸收的能量为,故B错误;
C.根据图像可知,该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量,故C错误;
D.断键吸收能量,故D错误;
故选:A。
3. 在25℃和101 kPa下,燃烧生成液态水放出142.9 kJ的热量,则表示燃烧热的热化学方程式是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A. 物质的量为:,该反应中可燃物的物质的量为,且数值错误,0.5 mol H2燃烧生成液态水放出142.9 kJ的热量,完全燃烧放出的热量应为,不符合燃烧热定义,A错误;
B.该反应中可燃物的物质的量为,燃烧热要求对应可燃物完全燃烧的反应热,B错误;
C.燃烧为放热反应,应小于0,该选项符号错误,C错误;
D.燃烧热是可燃物完全燃烧生成稳定氧化物(的稳定氧化物为液态)放出的热量,质量为,完全燃烧放出热量为,故热化学方程式符合要求,D正确;
故答案选D。
4. 通过化学反应完成物质的转化。可用于治理污染、保护环境,实现可持续发展。已知:
①。
②。
则反应________________。
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据盖斯定律,由反应①+②可得,
;
故。
答案选C。
5. 已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表:
共价键
H-H
H-O
键能/(kJ·mol-1)
436
463
热化学方程式
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-482kJ·mol-1
则O=O的键能为
A. 1462kJ·mol-1 B. 8kJ·mol-1 C. 498kJ·mol-1 D. 536kJ·mol-1
【答案】C
【解析】
【分析】根据ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和计算。
【详解】反应的ΔH=2(H-H)+(O=O)-4(H-O),-482kJ/mol=2×436kJ/mol+(O=O)-4×463kJ/mol,解得O=O键的键能为498kJ/mol。
故选C。
6. 下列说法正确的是
A. 已知: ,则碳的燃烧热
B. 已知:C(石墨,s)=C(金刚石,s) ,则金刚石比石墨稳定
C. 已知:;,则
D. 已知:;,则
【答案】D
【解析】
【详解】A.表示碳的燃烧热时应生成二氧化碳,故A错误;
B.C(石墨,s)=C(金刚石,s) ,该反应为吸热反应,金刚石的能量高于石墨,能量越高越不稳定,则石墨比金刚石稳定,故B错误;
C.S(s)能量低于S(g),S(g)燃烧生成放出的热量更多,由于均小于0,则,故D错误;
D.CH3COOH是弱酸,溶于水时吸热,CH3COOH和NaOH反应生成1molH2O放出的热量小于57.3kJ,则,故D正确;
故选D。
7. 在一定温度下,某反应达到了化学平衡,其反应过程对应的能量变化如图。下列说法不正确的是
A. 该反应达平衡后,升高温度平衡逆向移动
B. 该反应为放热反应,
C. 所有活化分子的平均能量高于所有分子的平均能量
D. 使用催化剂可以降低反应的焓变和活化能
【答案】D
【解析】
【详解】A.由能量图可知反应物总能量高于生成物总能量,该反应为放热反应,达平衡后升高温度,平衡向吸热的逆反应方向移动,A正确;
B.焓变等于正反应活化能与逆反应活化能之差,放热反应焓变为负值,,单位为,B正确;
C.活化分子是能量高于普通分子平均能量、可发生有效碰撞的分子,因此所有活化分子的平均能量一定高于所有分子的平均能量,C正确;
D.催化剂可以降低反应的活化能,但是不能改变反应热,D错误;
故选D。
8. 决定化学反应速率的根本因素是
A. 温度和压强 B. 反应物的浓度
C. 催化剂的加入 D. 参加反应的各物质的性质
【答案】D
【解析】
【详解】温度、压强、反应物的浓度、催化剂是影响化学反应速率的外界因素,不是根本因素,参加反应的各物质的性质是内因,是决定化学反应速率的根本因素,D正确;
故答案选D。
9. 在密闭容器中发生如下反应mA(g)+nB(g) pC(g),达到平衡后,保持温度不变,将气体体积缩小到原来的,当达到新平衡时,C的浓度为原来的1.8倍,下列说法正确的是
A. m+n>p B. 平衡向逆反应方向移动
C. A的转化率提高 D. C的体积分数增加
【答案】B
【解析】
【分析】平衡后将气体体积缩小到原来的一半,压强增大,如果平衡不移动,则达到平衡时C的浓度为原来的2倍,但此时C的浓度为原来的1.8倍,说明增大压强平衡向逆反应方向移动。
【详解】A、增大压强平衡向逆反应方向移动,增大压强平衡向体积减小的方向移动,则有:m+n<p,错误;
B、由上述分析可知,增大压强平衡向逆反应方向移动,正确;
C、增大压强平衡向逆反应方向移动,则反应物的转化率降低,故A的转化率降低,错误;
D、平衡向逆反应移动,生成物的体积百分含量降低,即C的体积分数降低,错误。
10. 下列说法错误的是
A. 发生碰撞的分子具有足够能量和适当取向时;才能发生化学反应
B. 增大反应物浓度,可增大活化分子百分数,使有效碰撞次数增多
C. 升高温度,可增大活化分子百分数,也可增加反应物分子间的有效碰撞几率
D. 使用催化剂,可以降低反应活化能,增大活化分子百分数,使有效碰撞次数增多
【答案】B
【解析】
【详解】A.当碰撞的分子具有足够的能量和适当的取向时,分子间才能发生有效碰撞,发生化学反应,故A正确;
B.增大反应物浓度,活化分子数目增大,有效碰撞次数增多,反应速率加快,但活化分子百分数不变,故B错误;
C.升高温度,反应物获得能量,导致活化分子百分数增大,单位时间内有效碰撞次数增多,化学反应速率加快,故C正确;
D.加入催化剂,降低反应的活化能,使单位体积内活化分子百分数大大增加,加快反应速率,故D正确;
故选:B。
11. 在恒温、恒容的密闭容器中进行反应,若反应物的浓度由2mol/L,降到0.8mol/L需要20s,那么反应物浓度再由0.8mol/L,降到0.2mol/L所需要的时间为
A. 10s B. 大于10s C. 小于10s D. 无法判断
【答案】B
【解析】
【详解】由反应物的浓度由2mol/L,降到0.8mol/L需要20s可知,20s内反应速率=0.06 mol/(L·s),随着反应的进行,反应物的浓度减小,化学反应速率逐渐减小,则反应物浓度再由0.8mol/L,降到0.2mol/L所需要的时间大于=10s,故选B。
12. 采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是
A. 与水反应时,增加水的用量
B. 铁与稀硫酸反应制备氢气,改用浓硫酸
C. 与盐酸反应制取时,将块状大理石改为粉末状大理石
D. 溶液与溶液反应时,增大压强
【答案】C
【解析】
【详解】A.水为纯液体,水的多少不影响反应速率,所以Ma与水反应时增大水的用量不影响反应速率,A错误;
B.常温下浓硫酸与铁发生钝化现象,加热时反应但不生成氢气,生成二氧化硫,B错误;
C.将块状大理石改为粉末状大理石,增大了反应物的接触面积,反应速率加快,C正确;
D.溶液与溶液反应在溶液中进行,没有气体参加反应,则增大压强,反应速率不变,D错误;
故选C。
13. 对于反应4NH3+5O2⇌4NO+6H2O,若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)(单位皆为mol∙L-1∙min-1)表示,则下列式子中,正确的是
A. 4v(O2)=5v(NO) B. 5v(O2)=6v(H2O) C. 2v(NH3)=3v(H2O) D. v(NH3)=5v(O2)
【答案】A
【解析】
【分析】反应4NH3+5O2⇌4NO+6H2O中,化学反应速率与化学计量数成正比,则v(NH3):v(O2):v(NO):v(H2O)=4:5:4:6,据此分析。
【详解】A. v(O2):v(NO)=5:4,则4v(O2)=5v(NO),故A正确;
B. v(O2):v(H2O)=5:6,则6v(O2)=5v(H2O),故B错误;
C. v(NH3):v(H2O)=4:6=2:3,则3v(NH3)=2v(H2O),故C错误;
D. v(NH3):v(O2)=4:5,则5v(NH3)=4v(O2),故D错误;
故选:A。
14. 反应4A(s)+3B(g)=2C(g)+D(g),经2minB的浓度减小0.6mol/L。对此反应速率的正确表示是
A. 用A表示的反应速率是0.8mol/(L•s)
B. 分别用B、C、D表示反应的速率,其比值是3:2:1
C. 在2min末时的反应速率,用反应物B来表示是0.3mol/(L•min)
D. 在这2min内用B和C表示的反应速率的值都是相同的
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应物A是固体,浓度为常数,不用其表示反应的速率,选项A不正确;
B.化学反应速率之比等于计量数之比,故分别用B、C、D表示反应的速率,其比值是3:2:1,选项B正确;
C.v(B)= =0.3mol/(L•min)是2min内的平均反应速率,而不是2min末时的反应速率,选项C不正确;
D.反应中B和C的化学计量数不同,B和C表示的反应速率的值不同,选项D不正确;
答案选B。
15. 反应2SO2+O22SO3经一段时间后,SO3的浓度增加了0.4mol·L-1,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol·L-1·s-1,则这段时间为
A. 0.1s B. 2.5s C. 5s D. 10s
【答案】C
【解析】
【详解】用O2表示的反应速率为0.04mol•L-1•s-1,由速率之比等于化学计量数之比可知,v(SO3)=2v(O2)= 0.08mol·L-1·s-1,这段时间内SO3的浓度增加了0.4mol·L-1,根据0.08mol·L-1·s-1,则这段时间为5s,故选:C。
16. 把0.6mol X气体和0.4mol Y气体混合于2L容器中,使它们发生如下反应:3X(g)+Y(g)=nZ(g)+2W(g)。5min末生成0.2mol W,若测得以Z浓度变化来表示的化学反应速率为0.01mol/(L·min),则上述反应中Z气体的化学计量数n的值是
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】A
【解析】
【详解】5min末已生成0.2molW,则v (w)== =0.02mol·(L·min)-1,根据速率之比等于化学计量数之比,v (Z):v (W) =n:2=0.01mol·(L·min)-1:0.02mol·(L·min)-1,解得n=1;
答案选A。
17. 某温度下,在一个的密闭容器中,加入和发生反应:,反应后达到平衡,测得生成,则下列说法正确的是
A. 前,D的平均反应速率为
B. 达到平衡时,B的平衡转化率是
C. 升高该体系的温度,化学平衡常数不变
D. 增加C,逆向反应速率增大
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意列出三段式:
【详解】A.前,D的平均反应速率为,故A正确;
B.达到平衡时,消耗,则B的转化率为,故B错误;
C.化学平衡常数和温度有关,升高该体系的温度,化学平衡常数必然改变,故C错误;
D.C为固体,增加C,反应速率不变,故D错误;
故答案为:A。
18. 在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,能证明反应已达到平衡状态的是
①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③的物质的量浓度 ④混合气体的总物质的量 ⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥与的比值 ⑦混合气体的总质量 ⑧混合气体的总体积 ⑨、的分子数之比为
A. ①③④⑤ B. ①③④⑤⑧⑨ C. ①②③④⑤⑦ D. ①②③④⑤⑥⑦⑧
【答案】A
【解析】
【详解】①该反应为反应前后气体体积减小的反应,压强为变量,当混合气体的压强不变时,说明各组分的浓度不再变化,该反应达到平衡状态,正确;
②该反应的反应物和生成物都是气体,混合气体总质量不变,容器容积不变,则密度为定值,不能根据混合气体的密度判断平衡状态,错误;
③B物质的量浓度不变时,说明正、逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,正确;
④该反应为气体体积减小的反应,混合气体的总物质的量为变量,当其不变时,说明各组分的浓度不再变化,该反应达到平衡状态,正确;
⑤混合气体的总质量不变,总物质的量为变量,则混合气体的平均相对分子质量为变量,当其不变时,说明各组分的浓度不再变化,该反应达到平衡状态,正确;
⑥未说明两物质反应速率的方向,则根据与的比值始终不变,不能说明各组分的浓度不再变化,则无法判断平衡状态,错误;
⑦该反应的反应物和生成物都是气体,混合气体的总质量始终不变,不能根据混合气体的总质量判断平衡状态,错误;
⑧容器容积不变,则混合气体的总体积为定值,不能根据混合气体总体积判断平衡状态,错误;
⑨C、D的分子数之比为,无法判断各组分的浓度是否发生变化,则无法判断平衡状态,错误;故选A。
19. 在容积一定的密闭容器中,反应达到平衡后,升高温度容器内气体的密度增大,则下列叙述错误的是
A. 正反应吸热 B. 平衡常数增大
C. 反应速率增大 D. Y的体积分数增大
【答案】D
【解析】
【分析】反应2X(?)Y(g)+Z(g)达到平衡后,升高温度,容器内气体的密度增大,由于混合气体体积为定值,根据ρ=可知,混合气体的总质量变大,说明X为非气态。升高温度,平衡平衡正向移动,该反应为吸热反应。
【详解】A.根据分析可知,正反应为吸热反应,A正确;
B.正反应为吸热反应,温度升高,平衡正向移动,平衡常数增大,B正确;
C.温度升高,反应速率一定增大,C正确;
D.根据分析可知,X是非气态,气体YZ的系数比相等,则Y的体积分数不变,D错误;
故选D。
20. NO2和N2O4存在平衡:2NO2(g)⇌N2O4(g) △H<0。下列分析正确的是
A. 1 mol平衡混合气体中含1 mol N原子
B. 断裂2 mol NO2中的共价键所需能量小于断裂1 mol N2O4中的共价键所需能量
C. 恒温时,缩小容积,气体颜色变深,是平衡正向移动导致的
D. 恒容时,水浴加热,由于平衡正向移动导致气体颜色变浅
【答案】B
【解析】
【详解】A.1molNO2含有1molN原子,1molN2O4含有2molN原子,现为可逆反应,为NO2和N2O4的混合气体,1 mol平衡混合气体中所含N原子大于1 mol 小于2mol ,A项错误;
B.反应2NO2(g)⇌N2O4(g)为放热反应,反应热=反应物总键能-生成物总键能,故完全断开2molNO2分子中的共价键所吸收的热量比完全断开1molN2O4分子中的共价键所吸收的热量少,B项正确;
C.气体体积压缩,颜色变深是因为体积减小,浓度变大引起的,C项错误;
D.放热反应,温度升高,平衡逆向移动,颜色加深,D项错误;
答案选B。
21. 反应,在温度为时,平衡体系中的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. A、C两点的反应速率:
B. A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C. 由状态到状态,可以用加热的方法
D. 两点气体的平均相对分子质量:
【答案】C
【解析】
【分析】,正反应吸热,升高温度,平衡正向移动,的体积分数增大,所以。
【详解】A.增大压强,反应速率加快,A、C两点的反应速率,故A错误;
B.压强越大,体积越小,NO2浓度越大,A、C两点气体的颜色:A浅,C深,故B错误;
C.根据以上分析,由状态到状态,可以用加热的方法,故C正确;
D.增大压强,平衡逆向移动,气体物质的量减小,A点压强小于C,两点气体的平均相对分子质量,故D错误;
选C。
22. 如图可逆反应A+2B2C+3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况,由此可推断
A. 正反应是吸热反应 B. 若A、B是气体,则D是液体或固体
C. 改变物质浓度,平衡不会移动 D. A、B、C、D均为气体
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图像可以看出降低温度,正反应速率大于逆反应速率,说明平衡向正反应移动,则该反应的正反应为放热反应,逆反应吸热,A错误;
B.增大压强,正反应速率大于逆反应速率,说明平衡向正反应方向移动,则说明气体反应物的化学计量数之和大于气体生成物的化学计量数之和,若A、B、C、D均为气体,增大压强平衡向逆反应方向移动,若A、B是气体,则D是液体或固体,增大压强平衡向正反应方向移动,B正确;
C.改变物质浓度,平衡可以发生移动;C错误;
D.增大压强,正反应速率大于逆反应速率,说明平衡向正反应方向移动,则说明气体反应物的化学计量数之和大于气体生成物的化学计量数之和,若A、B、C、D均为气体,增大压强平衡向逆反应方向移动,若A、B是气体,则D是液体或固体,增大压强平衡向正反应方向移动,D错误;
故选B。
23. 对于可逆反应mA(g)+nB(s) pC(g)+qD(g)反应过程中,其他条件不变时,产物D的质量分数D %与温度T或压强p的关系如图所示,下列说法正确的是
A. 降温,化学平衡向正反应方向移动
B. 使用催化剂可使D%有所增加
C. 化学方程式中化学计量数m+n<p+q
D. 升温,A的转化率提高
【答案】A
【解析】
【详解】A.从第1个图中可以看出,其他条件不变,采用温度,达平衡所需时间比用温度短,即反应速率快,可以得出,但采用高温达到平衡时,生成物的百分含量低,说明升高温度平衡逆向移动,反之,降低温度平衡正向进行,A项正确;
B.催化剂不改变物质的转化率,B项错误;
C.从第2个图可以看出,其他条件不变时,采用的压强,比先达到平衡,所以,但采用高压,达到平衡时,生成物减少,说明加压,平衡左移,正反应是气体体积增大的反应,C项错误;
D.升温,平衡逆向移动,A的转化率减小,D项错误;
答案选A。
24. 对于可逆反应2AB3(g)2A(g)+3B2(g)ΔH>0,下列图象不正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.对于可逆反应2AB3(g)2A(g)+3B2(g)ΔH>0,升高温度,平衡正向移动,温度对正反应速率的影响大于逆反应速率,故A正确;
B.对于可逆反应2AB3(g)2A(g)+3B2(g),升高温度,平衡正向移动,AB3的百分含量减小,故B正确;
C.2AB3(g)2A(g)+3B2(g)正反应气体物质的量增大,增大压强平衡逆向移动,AB3的百分含量增大,故C错误;
D.对于可逆反应2AB3(g)2A(g)+3B2(g)ΔH>0,升高温度,平衡正向移动,AB3的百分含量减小;2AB3(g)2A(g)+3B2(g)正反应气体物质的量增大,增大压强平衡逆向移动,AB3的百分含量增大,故D正确;
选C。
25. 图像更能直接地体现化学反应的伴随现象,如能量、速率、浓度等物理量的变化。下列说法错误的是
A. 由图甲可知 , ,则
B. 图乙是在一定条件下,随时间t的变化,正反应,M点正反应速率<N点逆反应速率
C. 图丙所示反应的热化学方程式为
D. 图丁中t时刻改变的条件可能是增大的浓度,同时减小的浓度
【答案】B
【解析】
【详解】A.据图甲可知,反应为放热反应,即,由于同一物质(产物B)处于液态时内能低于气态时,则2mol生成1mol放出能量更多,对应更小,即,A正确;
B.依据“先拐先平数值大”,结合图像可知:先达到平衡,则,升高温度,增大,说明平衡逆向移动,正反应,温度越高,反应速率越大,则M点正反应速率>N点逆反应速率,B错误;
C.由图丙可知,反应为吸热反应,热化学方程式为 ,C正确;
D.增大N2的浓度,v正比原平衡时大,减小生成物NH3的浓度,v逆比原平衡时小,D正确;
故选B。
第Ⅱ卷(非选择题,共计50分)
26. 化学反应中均伴随有能量变化。回答下列问题:
(1)1molC固体与1mol水蒸气反应生成1molCO和1mol,吸收131.5kJ的热量,写出该反应的热化学方程式________
(2)合成氨反应在催化剂作用下的反应历程和能量变化如图所示(*R表示微粒处于吸附状态,吸附态为气态)。已知:活化能,又称为“反应能垒”或“反应势垒”,是化学反应发生所需的最小能量。反应能垒越大,反应越慢。
________。
(3)某化学兴趣小组用盐酸与溶液进行中和反应反应热的测定实验,实验装置如图所示。试回答下列问题:
①实验时玻璃搅拌器的使用方法是________。
②某同学记录的实验数据如表所示。(已知:实验中盐酸和氢氧化钠溶液的密度均为,中和反应后溶液的比热容)
实验序号
起始温度/℃
终止温度/℃
盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.2
23.4
2
20.2
20.4
23.5
3
20.4
20.6
23.9
依据该同学的实验数据计算,该实验测得反应放出的热量为________J。(结果保留一位小数)
③如果将NaOH溶液换成等量的NaOH固体,那么实验中测得的中和反应的反应热()________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
④如果用盐酸与溶液进行实验,与上述实验相比,二者所放出的热量________(填“相等”或“不相等”,下同),所求的中和反应的反应热()________。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. 上下匀速搅拌 ②. 1379.4 ③. 偏小 ④. 不相等 ⑤. 相等
【解析】
【小问1详解】
固体与水蒸气反应生成和,吸收的热量,说明该反应为吸热反应,焓变。注明各物质的聚集状态和反应热即可写出对应的热化学方程式:;
【小问2详解】
根据合成氨反应的能量变化图,假设反应物总能量为0,则生成物总能量为(308+100)-500=-92。因此,该反应的焓变生成物总能量-反应物总能量=;
【小问3详解】
①在中和热的测定实验中,为了使溶液充分混合且避免碰撞温度计,玻璃搅拌器的正确使用方法是套在温度计外面上下抽动(或上下移动)。
②分析表格数据,三次实验的起始平均温度分别为、、,对应的终止温度分别为、、。三次实验的温度差分别为、、,数据均有效。平均温度差。混合溶液的总质量。该实验测得反应放出的热量。
③若将溶液换成等量的固体,由于固体溶于水时会放出大量的热,导致测得的最高温度偏高,计算出的放热量偏大。因为中和反应为放热反应(),放出的热量越多,的值越负,即测得的偏小。
④改用盐酸与溶液反应,由于反应物的物质的量增加,生成的增多,因此放出的总热量增加,二者不相等;但中和反应的反应热是指强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成时所放出的热量,它是一个定值,与反应物的用量无关,因此所求的相等。
27. 在容积为1.00L的密闭容器中,通入一定量的,发生反应,随温度升高,混合气体的颜色变深。
回答下列问题:
(1)反应的________0(填“大于”或“小于”);100℃时,体系中各物质浓度随时间变化如上图所示,在0~60s时段,反应速率为________,反应的平衡常数为________。
(2)100℃时达到平衡后,改变反应温度为T,以的平均速率降低,经10s又达到平衡。
①T________100℃(填“大于”或“小于”),判断理由是________。
②列式计算温度为T时,反应的平衡常数________。
(3)温度为T时反应达到平衡后,将反应容器的容积压缩至原来的一半,平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是________。
(4)
________(填>或<);________(填>或<)。
(5),
________0(填>或<);________(填>或<)。
【答案】(1) ①. 大于 ②. 0.001 ③. 0.36
(2) ①. 大于 ②. 正反应为吸热反应,降低,说明平衡正向移动,故温度升高,T>100℃ ③. 1.28
(3) ①. 逆反应 ②. 压缩体积增大压强,平衡向气体分子数减小的方向移动,该反应正反应是气体分子数增大的反应,故平衡向逆反应方向移动
(4) ①. > ②. <
(5) ①. > ②. >
【解析】
【小问1详解】
随温度升高,混合气体的颜色变深,说明平衡向生成的方向移动,即正反应为吸热反应,。由图可知,0~60s内的浓度变化量为,则。平衡时,,平衡常数;
【小问2详解】
正反应为吸热反应,降低,说明平衡正向移动,故温度升高,T>100℃。经10s达到新平衡,浓度降低了,则平衡时;根据方程式,浓度增加了,平衡时。故;
【小问3详解】
压缩体积增大压强,平衡向气体分子数减小的方向移动,该反应正反应是气体分子数增大的反应,故平衡向逆反应方向移动;
【小问4详解】
根据先拐先平压强大的原则,曲线先达到平衡,说明反应速率更快,对应的压强更大,即;压强越大(),A的转化率越低,说明增大压强平衡向逆反应方向移动,即逆反应方向气体分子数较小,故;
【小问5详解】
由图可知,在相同压强下,随温度升高,A的转化率增大,说明升高温度平衡正向移动,正反应为吸热反应,故;在相同温度下,压强越大(),A的转化率越大,说明增大压强平衡正向移动,正反应方向为气体分子数减小的方向,故。
28. 我国力争于2030年前做到碳达峰、2060年前实现碳中和,体现了中国对解决气候问题的担当。是目前大气中含量最高的一种温室气体。减弱温室效应的方法之一是将回收利用,科学家研究利用回收的制取甲醛()。请回答下列问题:
(1)已知:①
②
写出和合成甲醛和水蒸气的热化学方程式________。
(2)一定条件下,将的混合气体充入恒温恒容的密闭容器中,发生反应。
下列说明反应已经达到平衡状态的是________(填字母)。
a.混合气体的平均相对分子质量不变 b.该反应的平衡常数保持不变
c.的体积分数保持不变 d.容器内气体密度保持不变
(3)在一定条件下,在容积恒定为VL的密闭容器中充入1 mol CO与在催化剂作用下合成甲醇:。CO转化率与温度、压强的关系如图所示:
①________(填“>”“<”或“=”)。该反应是________(填“吸”或“放”)热反应。
②图中b、c、d三点的化学平衡常数为、、,从大到小的顺序为________。
③比较体系中气体平均摩尔质量:________(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)
(2)ac (3) ①. < ②. 放 ③. ④. <
【解析】
【小问1详解】
已知:
①
②
根据盖斯定律,将反应②减去反应①,即可得到目标反应 ,其焓变 。
【小问2详解】
a.该反应正向是气体分子数减小的反应,恒容条件下气体总质量不变,随着反应进行,气体总物质的量减小,混合气体的平均相对分子质量增大,当其保持不变时说明反应已达到平衡状态,a正确;
b.平衡常数只与温度有关,恒温条件下平衡常数始终保持不变,不能作为判断平衡的标志,b错误;
c.的体积分数保持不变,说明各组分含量不再变化,是平衡状态的标志,c正确;
d.恒容容器中气体总质量不变,容器体积不变,气体密度始终保持不变,不能说明反应达到平衡状态,d错误;
故选ac。
【小问3详解】
① 由图可知,在相同温度下,压强为 时的 转化率大于压强为 时的 转化率。该反应正向为气体分子数减小的反应,增大压强平衡正向移动, 转化率增大,故 ;在相同压强下,升高温度, 的转化率降低,说明升高温度平衡逆向移动,则该反应的正反应为放热反应。
② 化学平衡常数只与温度有关。该反应为放热反应,温度升高,平衡常数减小。图中b、d两点温度相同,平衡常数相等(即 );c点温度最高,平衡常数最小。故化学平衡常数从大到小的顺序为 。
③ b、d两点温度相同,d点压强大于b点,压强增大,平衡正向移动,体系内气体总物质的量减小。由于反应前后气体总质量不变,根据 可知,d点的气体平均摩尔质量更大,故 。
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化学试题
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试时间40分钟。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 Cu-64 Fe-56 S-32
第Ⅰ卷(选择题,共计50分)
一、单项选择题(每题2分,共计50分)
1. 反应分两步进行:①,②。下列示意图中(图中物质均为气态),能正确表示总反应过程中能量变化的是
A. B.
C. D.
2. 已知化学反应的能量变化如图所示,判断下列说法正确的是
A. 该反应的
B. 与反应生成吸收能量
C. 该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
D. 断裂中键和中键,放出akJ能量
3. 在25℃和101 kPa下,燃烧生成液态水放出142.9 kJ的热量,则表示燃烧热的热化学方程式是
A.
B.
C.
D.
4. 通过化学反应完成物质的转化。可用于治理污染、保护环境,实现可持续发展。已知:
①。
②。
则反应________________。
A. B. C. D.
5. 已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表:
共价键
H-H
H-O
键能/(kJ·mol-1)
436
463
热化学方程式
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-482kJ·mol-1
则O=O的键能为
A. 1462kJ·mol-1 B. 8kJ·mol-1 C. 498kJ·mol-1 D. 536kJ·mol-1
6. 下列说法正确的是
A. 已知: ,则碳的燃烧热
B. 已知:C(石墨,s)=C(金刚石,s) ,则金刚石比石墨稳定
C. 已知:;,则
D. 已知:;,则
7. 在一定温度下,某反应达到了化学平衡,其反应过程对应的能量变化如图。下列说法不正确的是
A. 该反应达平衡后,升高温度平衡逆向移动
B. 该反应为放热反应,
C. 所有活化分子的平均能量高于所有分子的平均能量
D. 使用催化剂可以降低反应的焓变和活化能
8. 决定化学反应速率的根本因素是
A. 温度和压强 B. 反应物的浓度
C. 催化剂的加入 D. 参加反应的各物质的性质
9. 在密闭容器中发生如下反应mA(g)+nB(g) pC(g),达到平衡后,保持温度不变,将气体体积缩小到原来的,当达到新平衡时,C的浓度为原来的1.8倍,下列说法正确的是
A. m+n>p B. 平衡向逆反应方向移动
C. A的转化率提高 D. C的体积分数增加
10. 下列说法错误的是
A. 发生碰撞的分子具有足够能量和适当取向时;才能发生化学反应
B. 增大反应物浓度,可增大活化分子百分数,使有效碰撞次数增多
C. 升高温度,可增大活化分子百分数,也可增加反应物分子间的有效碰撞几率
D. 使用催化剂,可以降低反应活化能,增大活化分子百分数,使有效碰撞次数增多
11. 在恒温、恒容的密闭容器中进行反应,若反应物的浓度由2mol/L,降到0.8mol/L需要20s,那么反应物浓度再由0.8mol/L,降到0.2mol/L所需要的时间为
A. 10s B. 大于10s C. 小于10s D. 无法判断
12. 采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是
A. 与水反应时,增加水的用量
B. 铁与稀硫酸反应制备氢气,改用浓硫酸
C. 与盐酸反应制取时,将块状大理石改为粉末状大理石
D. 溶液与溶液反应时,增大压强
13. 对于反应4NH3+5O2⇌4NO+6H2O,若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)(单位皆为mol∙L-1∙min-1)表示,则下列式子中,正确的是
A. 4v(O2)=5v(NO) B. 5v(O2)=6v(H2O) C. 2v(NH3)=3v(H2O) D. v(NH3)=5v(O2)
14. 反应4A(s)+3B(g)=2C(g)+D(g),经2minB的浓度减小0.6mol/L。对此反应速率的正确表示是
A. 用A表示的反应速率是0.8mol/(L•s)
B. 分别用B、C、D表示反应的速率,其比值是3:2:1
C. 在2min末时的反应速率,用反应物B来表示是0.3mol/(L•min)
D. 在这2min内用B和C表示的反应速率的值都是相同的
15. 反应2SO2+O22SO3经一段时间后,SO3的浓度增加了0.4mol·L-1,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol·L-1·s-1,则这段时间为
A. 0.1s B. 2.5s C. 5s D. 10s
16. 把0.6mol X气体和0.4mol Y气体混合于2L容器中,使它们发生如下反应:3X(g)+Y(g)=nZ(g)+2W(g)。5min末生成0.2mol W,若测得以Z浓度变化来表示的化学反应速率为0.01mol/(L·min),则上述反应中Z气体的化学计量数n的值是
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
17. 某温度下,在一个的密闭容器中,加入和发生反应:,反应后达到平衡,测得生成,则下列说法正确的是
A. 前,D的平均反应速率为
B. 达到平衡时,B的平衡转化率是
C. 升高该体系的温度,化学平衡常数不变
D. 增加C,逆向反应速率增大
18. 在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,能证明反应已达到平衡状态的是
①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③的物质的量浓度 ④混合气体的总物质的量 ⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥与的比值 ⑦混合气体的总质量 ⑧混合气体的总体积 ⑨、的分子数之比为
A. ①③④⑤ B. ①③④⑤⑧⑨ C. ①②③④⑤⑦ D. ①②③④⑤⑥⑦⑧
19. 在容积一定的密闭容器中,反应达到平衡后,升高温度容器内气体的密度增大,则下列叙述错误的是
A. 正反应吸热 B. 平衡常数增大
C. 反应速率增大 D. Y的体积分数增大
20. NO2和N2O4存在平衡:2NO2(g)⇌N2O4(g) △H<0。下列分析正确的是
A. 1 mol平衡混合气体中含1 mol N原子
B. 断裂2 mol NO2中的共价键所需能量小于断裂1 mol N2O4中的共价键所需能量
C. 恒温时,缩小容积,气体颜色变深,是平衡正向移动导致的
D. 恒容时,水浴加热,由于平衡正向移动导致气体颜色变浅
21. 反应,在温度为时,平衡体系中的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. A、C两点的反应速率:
B. A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C. 由状态到状态,可以用加热的方法
D. 两点气体的平均相对分子质量:
22. 如图可逆反应A+2B2C+3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况,由此可推断
A. 正反应是吸热反应 B. 若A、B是气体,则D是液体或固体
C. 改变物质浓度,平衡不会移动 D. A、B、C、D均为气体
23. 对于可逆反应mA(g)+nB(s) pC(g)+qD(g)反应过程中,其他条件不变时,产物D的质量分数D %与温度T或压强p的关系如图所示,下列说法正确的是
A. 降温,化学平衡向正反应方向移动
B. 使用催化剂可使D%有所增加
C. 化学方程式中化学计量数m+n<p+q
D. 升温,A的转化率提高
24. 对于可逆反应2AB3(g)2A(g)+3B2(g)ΔH>0,下列图象不正确的是
A. B.
C. D.
25. 图像更能直接地体现化学反应的伴随现象,如能量、速率、浓度等物理量的变化。下列说法错误的是
A. 由图甲可知 , ,则
B. 图乙是在一定条件下,随时间t的变化,正反应,M点正反应速率<N点逆反应速率
C. 图丙所示反应的热化学方程式为
D. 图丁中t时刻改变的条件可能是增大的浓度,同时减小的浓度
第Ⅱ卷(非选择题,共计50分)
26. 化学反应中均伴随有能量变化。回答下列问题:
(1)1molC固体与1mol水蒸气反应生成1molCO和1mol,吸收131.5kJ的热量,写出该反应的热化学方程式________
(2)合成氨反应在催化剂作用下的反应历程和能量变化如图所示(*R表示微粒处于吸附状态,吸附态为气态)。已知:活化能,又称为“反应能垒”或“反应势垒”,是化学反应发生所需的最小能量。反应能垒越大,反应越慢。
________。
(3)某化学兴趣小组用盐酸与溶液进行中和反应反应热的测定实验,实验装置如图所示。试回答下列问题:
①实验时玻璃搅拌器的使用方法是________。
②某同学记录的实验数据如表所示。(已知:实验中盐酸和氢氧化钠溶液的密度均为,中和反应后溶液的比热容)
实验序号
起始温度/℃
终止温度/℃
盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.2
23.4
2
20.2
20.4
23.5
3
20.4
20.6
23.9
依据该同学的实验数据计算,该实验测得反应放出的热量为________J。(结果保留一位小数)
③如果将NaOH溶液换成等量的NaOH固体,那么实验中测得的中和反应的反应热()________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
④如果用盐酸与溶液进行实验,与上述实验相比,二者所放出的热量________(填“相等”或“不相等”,下同),所求的中和反应的反应热()________。
27. 在容积为1.00L的密闭容器中,通入一定量的,发生反应,随温度升高,混合气体的颜色变深。
回答下列问题:
(1)反应的________0(填“大于”或“小于”);100℃时,体系中各物质浓度随时间变化如上图所示,在0~60s时段,反应速率为________,反应的平衡常数为________。
(2)100℃时达到平衡后,改变反应温度为T,以的平均速率降低,经10s又达到平衡。
①T________100℃(填“大于”或“小于”),判断理由是________。
②列式计算温度为T时,反应的平衡常数________。
(3)温度为T时反应达到平衡后,将反应容器的容积压缩至原来的一半,平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是________。
(4)
________(填>或<);________(填>或<)。
(5),
________0(填>或<);________(填>或<)。
28. 我国力争于2030年前做到碳达峰、2060年前实现碳中和,体现了中国对解决气候问题的担当。是目前大气中含量最高的一种温室气体。减弱温室效应的方法之一是将回收利用,科学家研究利用回收的制取甲醛()。请回答下列问题:
(1)已知:①
②
写出和合成甲醛和水蒸气的热化学方程式________。
(2)一定条件下,将的混合气体充入恒温恒容的密闭容器中,发生反应。
下列说明反应已经达到平衡状态的是________(填字母)。
a.混合气体的平均相对分子质量不变 b.该反应的平衡常数保持不变
c.的体积分数保持不变 d.容器内气体密度保持不变
(3)在一定条件下,在容积恒定为VL的密闭容器中充入1 mol CO与在催化剂作用下合成甲醇:。CO转化率与温度、压强的关系如图所示:
①________(填“>”“<”或“=”)。该反应是________(填“吸”或“放”)热反应。
②图中b、c、d三点的化学平衡常数为、、,从大到小的顺序为________。
③比较体系中气体平均摩尔质量:________(填“>”“<”或“=”)。
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