精品解析:广东省揭阳市惠来慈云实验中学2025-2026学年高二上学期月考1化学试卷
2026-08-28
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内容正文:
惠来慈云实验中学2025—2026高二第一学期月考一
化学试卷
(满分100分)
相对原子质量为;H:1 O:16 N:14 C:12
一、单项选择题(本题包括16道选择题,1-10题每小题2分,11-16题每小题4分,共44分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列变化过程中一定不存在化学能转化为热能的是
A.木材燃烧
B.谷物酿酒
C.干冰升华
D.鞭炮燃放
A. A B. B C. C D. D
2. 分子的结构为,已知断裂键吸收热量,生成键放出热量。根据以上信息和数据,则由气体生成气态的为
A. B.
C. D.
3. 已知:
;
;
。
下列说法正确的是
A. S的燃烧热为
B. S的燃烧热为
C.
D. 密闭容器中充入和充分反应,放热
4. 下列图像均表示化学反应中的能量变化,其中描述错误的是
A. 图甲可以表示反应CO2+C=2CO的能量变化
B. 图乙说明石墨比金刚石稳定
C. 根据图丙可以判断2mol A(g)生成1molB(g)放出的能量小于akJ
D. 图丁中反应物中化学键断裂所需的总能量高于形成生成物中化学键所释放的总能量
5. 根据以下热化学方程式,和的大小比较不正确的是
A. ; ,则
B. ; ,则
C. ; ,则
D. ; ,则
6. 已知:,若反应速率分别用、、、[]表示,则关系正确的是
A. B.
C. D.
7. ,一定条件下,将1mol X和3mol Y通入2L的恒容密闭容器中,反应10min,测得Y的物质的量为2.4mol。下列说法正确的是
A. 10min内,Y的平均反应速率为0.03
B. 第10min时,X的反应速率为0.01
C. 第10min时,Z的物质的量浓度为0.4
D. 10min内,X和Y反应放出的热量为0.2akJ
8. 按如图装置进行实验。搅拌一段时间后,滴加浓盐酸。不同反应阶段的预期现象及其相应推理均合理的是
A. 烧瓶壁会变冷,说明存在的反应
B. 石蕊试纸会变蓝,说明有生成,产氨过程气球会变大
C. 滴加浓盐酸后,有白烟产生,说明有升华
D. 实验过程中,气球会一直变大,说明体系压强增大
9. 甲~戊均为短周期元素,在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是
甲
乙
丙
丁
戊
A. 原子半径:丁>戊>乙
B. 非金属性:戊>丁>丙
C. 甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生
D. 丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
10. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 常温下含有个碳氢键
B. 碳酸钠溶液中含有的数目为
C. 被氧化为时转移的电子数为
D. 20℃,时,氨气含有个氨分子
11. 下列有关热化学方程式的表示及说法正确的是
A. 25℃、101 kPa时,1 mol S和2 mol S的燃烧热不相等
B. 2 mol SO2、1 mol O2混合反应后,放出热量a kJ,则2SO2(g)+O2(g) ⇌ 2SO3(g) △H=-a kJ/mol
C. 已知: ,则氢气的燃烧热241.8 kJ/mol
D. 已知:C(s)+O2(g) = CO2(g) △H1;C(s)+ O2(g)=CO(g) △H2,则△H1<△H2
12. 火星大气中含有大量,一种有参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极,碳纳米管为正极,放电时
A. 负极上发生还原反应 B. 在正极上得电子
C. 阳离子由正极移向负极 D. 将电能转化为化学能
13. 等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测定在不同时间内(t)产生氢气体积(V)的数据,根据数据绘制如图,则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是
组别
c(HCl)/(mol·L-1)
温度/℃
铁的状态
①
2.0
25
块状
②
2.5
30
块状
③
2.5
50
粉末状
④
2.5
30
粉末状
A. ④-③-②-① B. ①-②-③-④
C. ③-④-②-① D. ①-②-④-③
14. 下列生产或实验事实引出的结论不正确的是
选项
事实
结论
A.
其他条件相同,Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应,升高溶液的温度,析出沉淀所需时间缩短
当其他条件不变时,升高反应温度,化学反应速率加快
B.
工业制硫酸过程中,在SO3的吸收阶段,喷洒浓硫酸吸收SO3
增大气液接触面积,使SO3的吸收速率增大
C.
在容积不变的密闭容器中发生反应:2NH3(g)N2(g)+3H2(g),向其中通入氩气
反应速率减慢
D.
A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液,在B试管中加入2~3滴FeCl3溶液,B试管中产生气泡快
当其他条件不变时,催化剂可以改变化学反应速率
A. A B. B C. C D. D
15. 以废旧铅酸蓄电池中的含铅废料和为原料,通过不同过程a、b实现铅的再生利用。过程涉及如下两个反应:
①
②
各过程的能量变化如图,下列说法错误的是
A. 过程a的反应为:
B. 与过程a相比,过程b降低了正反应的活化能
C. 过程b中,①为控速步骤
D. 过程b中起催化作用,加快反应速率
16. 下列描述的化学反应状态,不一定是平衡状态的是
A. 绝热、恒容下,反应体系中气体的压强保持不变
B. 恒温、恒容下,反应体系中气体的颜色保持不变
C. ,恒温,恒容下,反应体系中气体的平均摩尔质量保持不变
D. ,恒温、恒容下,反应体系中气体的密度保持不变
二、填空题
17. 化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化,其数值可通过量热装置测量反应前后体系温度变化,用公式计算获得。
(1)某学生通过量热计测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热,从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是_________。
(2)热量的测定:用溶液和盐酸各进行反应,测得反应前后体系的温度值(℃)分别为、,则该过程放出的热量为_________J(和分别取和,忽略水以外各物质吸收的热量,下同)。大量的实验计算得出,NaOH溶液和盐酸反应生成水放出的能量,写成NaOH溶液和盐酸中和反应的热化学方程式__________________。
(3)借鉴(2)的方法,甲同学测量放热反应的焓变(忽略温度对焓变的影响,下同,Fe相对分子质量为56)。实验结果见下表。
序号
反应试剂
体系温度/℃
反应前
反应后
ⅰ
溶液
粉
a
b
ⅱ
粉
a
c
①温度:b_________c(填“>”“<”或“=”)。
②_________(选择表中一组数据计算)。结果表明,该方法可行。
(4)乙同学也借鉴(2)的方法,测量反应A:的焓变。
查阅资料 配制溶液时需加入酸,这是因为当在pH大于1时会生成。
提出猜想 Fe粉与溶液混合,在反应A进行的过程中,可能存在Fe粉和酸的反应。
验证猜想 用pH试纸测得溶液的pH不大于1;向少量溶液中加入Fe粉,溶液颜色变浅的同时有气泡冒出,说明存在反应A和___________________(用离子方程式表示)。
实验小结 猜想成立,不能直接测反应A的焓变。
教师指导 鉴于以上问题,特别是气体生成带来的干扰,需要设计出实验过程中无气体生成的实验方案。
优化设计 乙同学根据相关原理,重新设计了优化的实验方案,获得了反应A的焓变。该方案为___________________________。
18. 含硫物质种类繁多,在一定条件下可相互转化。
(1)实验室中,浓硫酸与铜丝反应,所产生的尾气可用_________(填化学式)溶液吸收。
(2)工业上,烟气中的,可在通空气条件下用石灰石的浆液吸收,生成石膏()。该过程中,_________(填元素符号)被氧化。
(3)实验室中,利用和的反应来探究影响化学反应速率的因素,写出该反应的化学方程式___________________________。
(4)工业锅炉需定期除水垢否则容易发生危险事故,其中的硫酸钙用纯碱溶液处理时,发生反应:(Ⅰ),高二兴趣小组在实验探究溶液的浓度对反应(Ⅰ)的反应速率的影响。
①用固体配制溶液,
ⅰ.该过程中用到的玻璃仪器有__________________(写出其中两种)
ⅱ.滴定数据及处理:溶液,消耗盐酸(反应终点时,转化为),则_________(用,,表示)。
②实验探究:取①中的溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液,分别加入硫酸钙固体,反应后,过滤,取滤液,用盐酸参照①进行滴加。记录的部分数据如下表(忽略水解的影响)。
序号
a
100.0
0
b
80.0
x
则x=_________,测得的平均反应速率之比_________。
19. 2025年9月3号在首都北京举行的纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年的阅兵上,作为打击范围覆盖全球的液体洲际导弹东风-5C,受到全世界军迷爱好者的广泛关注与讨论。高中生小明也对此饶有兴趣,小明猜想作为液体燃料最好用且单位质量放出热量最多的是液体。
(1)常温常压下在空气中完全燃烧生成液态水,放出的能量,写成燃烧的热化学方程式___________________________。
(2)工业上制取氢气的方法为
化学键
键能
414
1068
463
则键的键能为_________。
(3)查阅相关资料后小明发现,虽然H2的反应热很大,但是由于保存条件比较严苛,不适合作为导弹的燃料经常是用和作为燃料,工业上利用和可以合成,又可以进一步制备联氨()等。已知:
①
②
③
试写出气态联氨在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式_____________________。
(4)工业上合成的能量变化如图所示。试写出和反应生成的热化学方程式___________________________。
(5)列举2个措施,加快工业上合成的速率_________。
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,反应c、d、e的反应速率都减小
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1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2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2中A点对应温度下、原料组成为、初始总压为的恒容密闭容器中进行反应,体系达到平衡时的分压为。此时,的平衡转化率为__________。
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惠来慈云实验中学2025—2026高二第一学期月考一
化学试卷
(满分100分)
相对原子质量为;H:1 O:16 N:14 C:12
一、单项选择题(本题包括16道选择题,1-10题每小题2分,11-16题每小题4分,共44分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列变化过程中一定不存在化学能转化为热能的是
A.木材燃烧
B.谷物酿酒
C.干冰升华
D.鞭炮燃放
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.木材燃烧属于放热化学反应,反应过程中化学能转化为热能,A不符合题意;
B.谷物酿酒属于缓慢氧化的放热反应,过程中存在化学能转化为热能,B不符合题意;
C.干冰升华是固态变为气态的物理变化,没有发生化学反应,一定不存在化学能转化为热能,C符合题意;
D.鞭炮燃放属于剧烈的放热反应,反应过程中存在化学能转化为热能,D不符合题意;
故答案选C。
2. 分子的结构为,已知断裂键吸收热量,生成键放出热量。根据以上信息和数据,则由气体生成气态的为
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】反应为,反应物总键能生成物总键能,含键,代入数据得,A正确;
故答案选A。
3. 已知:
;
;
。
下列说法正确的是
A. S的燃烧热为
B. S的燃烧热为
C.
D. 密闭容器中充入和充分反应,放热
【答案】C
【解析】
【详解】A.常温下S为固体,充分反应生成,S的燃烧热为,是气态硫燃烧放出的热,A项错误;
B.常温下S为固体,充分反应生成,S的燃烧热为,B项错误;
C. ,故,C项正确;
D.该反应为可逆反应,加入的和不可能完全转化为,放热小于,D项错误;
答案选C。
4. 下列图像均表示化学反应中的能量变化,其中描述错误的是
A. 图甲可以表示反应CO2+C=2CO的能量变化
B. 图乙说明石墨比金刚石稳定
C. 根据图丙可以判断2mol A(g)生成1molB(g)放出的能量小于akJ
D. 图丁中反应物中化学键断裂所需的总能量高于形成生成物中化学键所释放的总能量
【答案】A
【解析】
【详解】A.图甲表示放热反应,而CO2+C=2CO是吸热反应,A错误;
B.图乙表示金刚石转化成石墨是放热反应,说明金刚石的能量比石墨高,石墨更稳定,B正确;
C.图丙表示 ,2mol A(g)生成1molB(g)放出的能量小于akJ ,H更大,C正确;
D.图丁表示吸热反应,反应物中化学键断裂所需的总能量高于形成生成物中化学键所释放的总能量,D正确;
故选A。
5. 根据以下热化学方程式,和的大小比较不正确的是
A. ; ,则
B. ; ,则
C. ; ,则
D. ; ,则
【答案】A
【解析】
【详解】A.将热化学方程式依次编号为①、②,根据盖斯定律,由②-①得4Al(s)+2Fe2O3(s)=2Al2O3(s)+4Fe(s),则有<0,即,故A错误;
B.液态水比气态水稳定,生成液态水放出的热量多,放热反应的焓变值为负值,则,故B正确;
C.将热化学方程式依次编号为①、②,根据盖斯定律,由①-②可得2S(s)+2O2(g)=2SO2(g)<0,即,故C正确;
D.等量的Br2(g)具有的能量高于等量的Br2(l)具有的能量,故1molBr2(g)与H2(g)反应生成HBr(g)放出的热量比1molBr2(l)与H2(g)反应生成HBr(g)放出的热量多,则有,故D正确;
故选A。
6. 已知:,若反应速率分别用、、、[]表示,则关系正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.同一化学反应中,各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比,,即,A错误;
B.,变形可得,B正确;
C.,即,C错误;
D.,即,D错误;
答案选B。
7. ,一定条件下,将1mol X和3mol Y通入2L的恒容密闭容器中,反应10min,测得Y的物质的量为2.4mol。下列说法正确的是
A. 10min内,Y的平均反应速率为0.03
B. 第10min时,X的反应速率为0.01
C. 第10min时,Z的物质的量浓度为0.4
D. 10min内,X和Y反应放出的热量为0.2akJ
【答案】D
【解析】
【分析】。
【详解】A.10min内,Y的平均反应速率:,A错误;
B.根据浓度变化量和反应时间,可以求平均反应速率,不能求瞬时反应速率,B错误;
C.根据分析,第10min时,Z的物质的量浓度:,C错误;
D.由反应可知,1molX与3molY完全反应放出热量为akJ,则10min内,X和Y反应放出的热量为0.2akJ,D正确;
答案选D。
8. 按如图装置进行实验。搅拌一段时间后,滴加浓盐酸。不同反应阶段的预期现象及其相应推理均合理的是
A. 烧瓶壁会变冷,说明存在的反应
B. 石蕊试纸会变蓝,说明有生成,产氨过程气球会变大
C. 滴加浓盐酸后,有白烟产生,说明有升华
D. 实验过程中,气球会一直变大,说明体系压强增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.烧瓶壁变冷说明与的反应为吸热反应,,A错误;
B.湿润的红色石蕊试纸变蓝说明有碱性气体生成,反应生成气体使体系压强增大,气球变大,B正确;
C.滴加浓盐酸后产生的白烟是挥发出的与反应生成的固体小颗粒,属于化学变化,与升华无关,C错误;
D.滴加浓盐酸后,与反应生成固体,体系气体减少、压强减小,气球会变小,D错误;
故选B。
9. 甲~戊均为短周期元素,在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是
甲
乙
丙
丁
戊
A. 原子半径:丁>戊>乙
B. 非金属性:戊>丁>丙
C. 甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生
D. 丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
【答案】C
【解析】
【分析】甲~戊是短周期元素,戊中的最高价氧化物对应水化物为强酸,则可能是硫酸或高氯酸,若是高氯酸,则戊为Cl,甲为N、乙为F、丙为P、丁为S,若是硫酸,则戊为S,甲为C、乙为O、丙为Si、丁为P。
【详解】A.根据层多径大,同电子层结构核多径小原则,则原子半径:丁>戊>乙,故A正确;
B.根据同周期从左到右非金属性逐渐增强,则非金属性:戊>丁>丙,故B正确;
C.甲的氢化物可能为氨气,可能为甲烷、乙烷等,若是氨气,则遇氯化氢一定有白烟产生;若是甲烷、乙烷等,则遇氯化氢不反应,没有白烟生成,故C错误;
D.丙的最高价氧化物对应的水化物可能是硅酸、也可能是磷酸,都一定能与强碱反应,故D正确。
综上所述,答案为C。
10. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 常温下含有个碳氢键
B. 碳酸钠溶液中含有的数目为
C. 被氧化为时转移的电子数为
D. 20℃,时,氨气含有个氨分子
【答案】A
【解析】
【详解】A.的摩尔质量为,的物质的量为,每个分子含4个碳氢键,故总碳氢键物质的量为,即个,A正确;
B.选项仅给出碳酸钠溶液的浓度,未给出溶液体积,无法计算的物质的量及数目,B错误;
C.中为价,转化为时化合价降低,得到电子,是被还原的过程,C错误;
D.标准状况为、,、不是标准状况,气体摩尔体积大于,故氨气的物质的量小于,氨分子数小于,D错误;
故选A。
11. 下列有关热化学方程式的表示及说法正确的是
A. 25℃、101 kPa时,1 mol S和2 mol S的燃烧热不相等
B. 2 mol SO2、1 mol O2混合反应后,放出热量a kJ,则2SO2(g)+O2(g) ⇌ 2SO3(g) △H=-a kJ/mol
C. 已知: ,则氢气的燃烧热241.8 kJ/mol
D. 已知:C(s)+O2(g) = CO2(g) △H1;C(s)+ O2(g)=CO(g) △H2,则△H1<△H2
【答案】D
【解析】
【详解】A.物质的燃烧热与燃烧物质的物质的量无关,故A错误;
B.该反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,故△H>-a kJ/mol,故B错误;
C.燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,因此1 mol气态H2完全燃烧生成液态水时放出的热量为H2的燃烧热,题干热化学方程式中水为气态,因此无法计算氢气的燃烧热,故C错误;
D.碳燃烧生成二氧化碳放出的热量大于生成一氧化碳时放出的热量,燃烧为放热反应,焓变为负值,则ΔH1<ΔH2,故D正确;
综上所述,正确的是D项。
12. 火星大气中含有大量,一种有参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极,碳纳米管为正极,放电时
A. 负极上发生还原反应 B. 在正极上得电子
C. 阳离子由正极移向负极 D. 将电能转化为化学能
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】根据题干信息可知,放电时总反应为4Na+3CO2=2Na2CO3+C。
A.放电时负极上Na发生氧化反应失去电子生成Na+,故A错误;
B.放电时正极为CO2得到电子生成C,故B正确;
C.放电时阳离子移向还原电极,即阳离子由负极移向正极,故C错误;
D.放电时装置为原电池,能量转化关系为化学能转化为电能和化学能等,故D错误;
综上所述,符合题意的为B项,故答案为B。
13. 等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测定在不同时间内(t)产生氢气体积(V)的数据,根据数据绘制如图,则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是
组别
c(HCl)/(mol·L-1)
温度/℃
铁的状态
①
2.0
25
块状
②
2.5
30
块状
③
2.5
50
粉末状
④
2.5
30
粉末状
A. ④-③-②-① B. ①-②-③-④
C. ③-④-②-① D. ①-②-④-③
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】影响反应速率的外因有温度、浓度、颗粒大小等,温度越高,反应速率越快;浓度越大,反应速率越快;颗粒越小,反应速率越快。由表中数据可知,第3组反应温度最高,速率最快;2、4组相比,盐酸的浓度、反应温度相同,但4中铁呈粉末状,所以速率4>2;第1组温度低、浓度小,铁的固体颗粒大,所以反应速率最慢。在坐标图中,相同温度下,反应速率a>b>c>d。将图与表对照,可得出曲线a、b、c、d所对应的试验组别分别为3-4-2-1,故选A。
14. 下列生产或实验事实引出的结论不正确的是
选项
事实
结论
A.
其他条件相同,Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应,升高溶液的温度,析出沉淀所需时间缩短
当其他条件不变时,升高反应温度,化学反应速率加快
B.
工业制硫酸过程中,在SO3的吸收阶段,喷洒浓硫酸吸收SO3
增大气液接触面积,使SO3的吸收速率增大
C.
在容积不变的密闭容器中发生反应:2NH3(g)N2(g)+3H2(g),向其中通入氩气
反应速率减慢
D.
A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液,在B试管中加入2~3滴FeCl3溶液,B试管中产生气泡快
当其他条件不变时,催化剂可以改变化学反应速率
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.只有温度不同,温度高,反应产生沉淀的时间缩短,说明升高反应温度,化学反应速率加快,A正确;
B.在SO3的吸收阶段,当从上向下喷洒浓硫酸时,浓硫酸与SO3接触面积增大,吸收SO3更快,更多,可以说明增大接触面积,化学反应速率加快,B正确;
C.在体积的密闭容器中再充入氩气,反应混合物的浓度不变,因此化学反应速率不变,并不会变小,C错误;
D.两个试管中H2O2的浓度和体积相同,B试管中加入2 ~ 3滴FeCl3溶液,A中无催化剂,结果B中产生气泡快,能说明催化剂可以改变化学反应速率,D正确;
故合理选项是C。
15. 以废旧铅酸蓄电池中的含铅废料和为原料,通过不同过程a、b实现铅的再生利用。过程涉及如下两个反应:
①
②
各过程的能量变化如图,下列说法错误的是
A. 过程a的反应为:
B. 与过程a相比,过程b降低了正反应的活化能
C. 过程b中,①为控速步骤
D. 过程b中起催化作用,加快反应速率
【答案】D
【解析】
【详解】A.将过程b的反应①和②相加,消去中间产物可得总反应为,过程a和过程b总反应一致,A正确;
B.由能量变化图可知,过程b的反应最高活化能远低于过程a的活化能,说明过程b使用了催化剂,降低了正反应的活化能,B正确;
C.多步反应的控速步骤为活化能最大的慢反应,过程b中反应①的活化能大于反应②的活化能,反应①速率更慢,故①为控速步骤,C正确;
D.过程b中在反应①中生成、反应②中消耗,属于反应中间产物,先消耗后生成,总反应前后性质和质量不变,才是催化剂,D错误;
故答案选D。
16. 下列描述的化学反应状态,不一定是平衡状态的是
A. 绝热、恒容下,反应体系中气体的压强保持不变
B. 恒温、恒容下,反应体系中气体的颜色保持不变
C. ,恒温,恒容下,反应体系中气体的平均摩尔质量保持不变
D. ,恒温、恒容下,反应体系中气体的密度保持不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应为等体积反应,但为绝热体系,随着反应进行,体系内温度升高,压强增大, 当压强不变时反应达到平衡状态,A不符合题意;
B.恒温、恒容下,反应体系中气体的颜色保持不变,说明二氧化氮的浓度不再变化,说明反应达到平衡,B不符合题意;
C.反应体系中气体只有氨气和氯化氢气体,且两者比例恒定为1:1,则气体的平均摩尔质量始终保持恒定,不能据此说明反应达到平衡状态,C符合题意;
D.该反应气体质量增加的反应,随着反应进行,气体质量增加,密度增加,恒温恒容条件下体系气体的密度保持不变,说明反应达到平衡,D不符合题意;
答案选C。
二、填空题
17. 化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化,其数值可通过量热装置测量反应前后体系温度变化,用公式计算获得。
(1)某学生通过量热计测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热,从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是_________。
(2)热量的测定:用溶液和盐酸各进行反应,测得反应前后体系的温度值(℃)分别为、,则该过程放出的热量为_________J(和分别取和,忽略水以外各物质吸收的热量,下同)。大量的实验计算得出,NaOH溶液和盐酸反应生成水放出的能量,写成NaOH溶液和盐酸中和反应的热化学方程式__________________。
(3)借鉴(2)的方法,甲同学测量放热反应的焓变(忽略温度对焓变的影响,下同,Fe相对分子质量为56)。实验结果见下表。
序号
反应试剂
体系温度/℃
反应前
反应后
ⅰ
溶液
粉
a
b
ⅱ
粉
a
c
①温度:b_________c(填“>”“<”或“=”)。
②_________(选择表中一组数据计算)。结果表明,该方法可行。
(4)乙同学也借鉴(2)的方法,测量反应A:的焓变。
查阅资料 配制溶液时需加入酸,这是因为当在pH大于1时会生成。
提出猜想 Fe粉与溶液混合,在反应A进行的过程中,可能存在Fe粉和酸的反应。
验证猜想 用pH试纸测得溶液的pH不大于1;向少量溶液中加入Fe粉,溶液颜色变浅的同时有气泡冒出,说明存在反应A和___________________(用离子方程式表示)。
实验小结 猜想成立,不能直接测反应A的焓变。
教师指导 鉴于以上问题,特别是气体生成带来的干扰,需要设计出实验过程中无气体生成的实验方案。
优化设计 乙同学根据相关原理,重新设计了优化的实验方案,获得了反应A的焓变。该方案为___________________________。
【答案】(1)环形玻璃搅拌棒
(2) ①. ②.
(3) ①. > ②. 或
(4) ①. ②. 将一定量的Cu粉加入一定浓度的溶液中反应,测量反应的热量变化,计算得到反应的焓变;根据(3)中实验计算得到反应的焓变,根据盖斯定律计算得到反应的焓变为
【解析】
【小问1详解】
从实验装置上看,为了快速混合溶液,因此图中缺少的一种玻璃仪器是环形玻璃搅拌棒;
【小问2详解】
,、、,可得;热化学方程式:。
【小问3详解】
①物质的量为0.02 mol,实验ⅰ中1.20g Fe粉过量,完全反应,放出的总热量更多;实验ⅱ中0.56 g Fe粉仅为0.01mol,只能还原0.01 mol,放热仅为实验ⅰ的一半,体系升温幅度更小,因此反应后温度b>c;
②若选实验ⅰ数据:完全反应的为0.02 mol,对应放热,则生成1mol产物的焓变;选实验ⅱ数据:反应的为0.01 mol,生成1mol产物的焓变;
【小问4详解】
有气泡冒出是Fe和溶液中过量的反应生成氢气,对应离子方程式为;为了避免氢气生成的干扰,利用盖斯定律设计分步反应:选择无气体参与、无气体生成的两个已知焓变的反应,通过加和得到目标反应A,全程不会产生气体,即可间接测得,因此该方案为:将一定量的Cu粉加入一定浓度的溶液中反应,测量反应的热量变化,计算得到反应的焓变;根据(3)中实验计算得到反应的焓变,根据盖斯定律计算得到反应的焓变为。
18. 含硫物质种类繁多,在一定条件下可相互转化。
(1)实验室中,浓硫酸与铜丝反应,所产生的尾气可用_________(填化学式)溶液吸收。
(2)工业上,烟气中的,可在通空气条件下用石灰石的浆液吸收,生成石膏()。该过程中,_________(填元素符号)被氧化。
(3)实验室中,利用和的反应来探究影响化学反应速率的因素,写出该反应的化学方程式___________________________。
(4)工业锅炉需定期除水垢否则容易发生危险事故,其中的硫酸钙用纯碱溶液处理时,发生反应:(Ⅰ),高二兴趣小组在实验探究溶液的浓度对反应(Ⅰ)的反应速率的影响。
①用固体配制溶液,
ⅰ.该过程中用到的玻璃仪器有__________________(写出其中两种)
ⅱ.滴定数据及处理:溶液,消耗盐酸(反应终点时,转化为),则_________(用,,表示)。
②实验探究:取①中的溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液,分别加入硫酸钙固体,反应后,过滤,取滤液,用盐酸参照①进行滴加。记录的部分数据如下表(忽略水解的影响)。
序号
a
100.0
0
b
80.0
x
则x=_________,测得的平均反应速率之比_________。
【答案】(1)NaOH
(2)S (3)
(4) ①. 玻璃棒,烧杯,容量瓶,胶头滴管 ②. ③. 20.0 ④. 6:5
【解析】
【小问1详解】
浓硫酸和铜反应的尾气是有毒的酸性气体,常用强碱溶液如溶液吸收,发生反应,防止污染空气。
【小问2详解】
用石灰石浆液吸收并通空气生成石膏的过程中,中S为+4价,最终转化为中+6价的S,化合价升高被氧化,因此被氧化的元素是S。
【小问3详解】
和硫酸发生歧化反应,+2价的S部分降价生成单质硫沉淀,部分升价生成,配平后得到对应化学方程式。
【小问4详解】
①ⅰ.用固体配制100 mL一定物质的量浓度溶液时,需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、100 mL容量瓶、胶头滴管,从中任选两种即可;
ⅱ.反应终点转化为,对应反应比例为,即,因此,化简得浓度为;
②实验要求配制的溶液总体积相同,a组总体积为100.0mL,因此b组中;总体积应相同,x为20.0 mL;反应速率之比等于单位时间内的消耗量之比:滤液中,,,则。
19. 2025年9月3号在首都北京举行的纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年的阅兵上,作为打击范围覆盖全球的液体洲际导弹东风-5C,受到全世界军迷爱好者的广泛关注与讨论。高中生小明也对此饶有兴趣,小明猜想作为液体燃料最好用且单位质量放出热量最多的是液体。
(1)常温常压下在空气中完全燃烧生成液态水,放出的能量,写成燃烧的热化学方程式___________________________。
(2)工业上制取氢气的方法为
化学键
键能
414
1068
463
则键的键能为_________。
(3)查阅相关资料后小明发现,虽然H2的反应热很大,但是由于保存条件比较严苛,不适合作为导弹的燃料经常是用和作为燃料,工业上利用和可以合成,又可以进一步制备联氨()等。已知:
①
②
③
试写出气态联氨在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式_____________________。
(4)工业上合成的能量变化如图所示。试写出和反应生成的热化学方程式___________________________。
(5)列举2个措施,加快工业上合成的速率_________。
【答案】(1)
(2)436 (3)
(4)
(5)增大反应的压强,升高反应的温度,增大反应物的浓度,加入正催化剂
【解析】
【小问1详解】
常温常压下, 的物质的量为 , 完全燃烧生成液态水放出 的能量,则该反应的焓变 ,据此可写出其热化学方程式为 。
【小问2详解】
化学反应的焓变 ,设键的键能为,根据方程式 ,可列等式,代入数据得,解得。
【小问3详解】
根据盖斯定律,由②×2 - ① - 2×③即可得到目标方程式,则对应的焓变 。
【小问4详解】
由能量变化图可知,和吸收能量断键形成气态原子,气态原子成键放出 能量生成,气态氨液化放出能量生成。根据能量守恒定律,生成的焓变。若写成生成的方程式,则各项系数和焓变均扩大2倍,即。
【小问5详解】
工业合成氨的反应是一个气体分子数减少的放热反应。为了加快化学反应速率,根据影响化学反应速率的因素,可以采取的措施包括:升高温度、增大压强、使用催化剂、增大反应物浓度等(任选2个即可)。
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,反应c、d、e的反应速率都减小
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1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2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2中A点对应温度下、原料组成为、初始总压为的恒容密闭容器中进行反应,体系达到平衡时的分压为。此时,的平衡转化率为__________。
【答案】(1)(或) (2)AD
(3) ①. 4 ②. 4
(4) ①. ac ②. ③. 68%
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,总反应的焓变等于分步反应焓变的代数和,将反应b+反应c-反应e,即可消去中间产物得到反应a,因此,也可通过反应c-反应d得到反应a,对应;
【小问2详解】
A.增大气体反应物CO2、CH4的浓度,单位体积内活化分子数增加,反应a、b、c的正反应速率均增大,A正确;
B.C是固体,其浓度视为常数,移去部分C(s)不会改变反应c、d、e的反应速率,B错误;
C.催化剂仅改变反应速率,不影响化学平衡,无法提高的平衡转化率,C错误;
D.温度降低,所有反应的正、逆反应速率均会减小,D正确;
故答案选AD;
【小问3详解】
反应历程的每一步对应一个能量峰,图1中从CH4到最终产物共出现4个过渡态,即4个能量峰值,因此反应分4步进行;正反应活化能是每一步反应物到对应过渡态的能量差,第4步的能量差最大,即正反应活化能最大;
【小问4详解】
①随的变化规律:温度升高,即减小时,若增大,说明平衡常数增大,正反应为吸热反应,图中a、c的随减小而增大,属于吸热反应;e的随减小而减小,为放热反应;
②反应c为,固体C的相对分压不写入平衡常数表达式,用各气体的分压除以(100 kPa)代替浓度,即可得到对应相对压力平衡常数;
③由题图2可知,A点对应温度下反应c的,即,,由于反应在同温同容的条件下进行,可知气体分压之比等于物质的量之比,初始时,总压为100 kPa,因此CH4的初始分压,则CH4的平衡转化率为。
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