内容正文:
高二化学试题
相对原子质量H1C12016
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1.下列关于化学反应的说法中不正确的是
A.降低温度,反应物中活化分子百分数不变
B.若某反应的△H<0,△S>0,该反应在任何温度下都能自发进行
C.1 moINH3在不同状态时的熵值:S[NH,()]<S[NH,(g)]
D.NH4HCO,(s)=NH(g)+H2O(g)+CO2(g)△H>0,该反应在高温下能自发进行
2.粗硅制高纯硅的过程中300℃时发生反应S(S)+3HCI(g)≥SiHCI,(g)+H,(g)△H<0。下列说法正
确的是
A.该反应一定能自发进行
B.该反应的平衡常数表达式K=c(SiHC,)c(H,)
c(Si)-c'(HCI)
C.每反应1 molSi,会断裂3molH一Cl键
D.其他条件相同,使用催化剂可以加快正反应速率,减慢逆反应速率
3.已知:C0(g)+2H2(g)≥CH,OH(g)△H=-90.7kJ·mo。下列说法正确的是
A.反应物断键所需能量总和小于生成物成键所释放的能量总和
B.反应的平衡常数可表示为K=
c(CH,OH)
2c(C0)c(H2)
C.平衡时升高温度,(正)减小,(逆)增大
D.使用催化剂能提高CH,OH的平衡产率
4.下列实验事实可以用平衡移动原理解释的是
A.“NO2”球浸泡在热水中,颜色变深
B.H2(g十2(g)、≥2HI(g),加压后颜色变深
C.过量铁和稀硝酸反应,溶液变成浅绿色D.合成氨工业中使用铁触媒作催化剂
5.下列说法中正确的是
A.在合成氨中,为增加H2的转化率,充入的N2越多越好
B.在工业生产条件优化时,只考虑经济性就行,不用考虑环保
C.工业合成氨的反应是△H<0、△S<0的反应,在任何温度下都可自发进行
D.合成氨反应选择在400~500℃进行的重要原因是催化剂在500℃左右时的活性最大
6.在密闭容器中,一定量混合气体发生反应xA(g)十yB(g)三zC(g),达到平衡时,测得A的浓度为0.5
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oL1,在温度不变的条件下,将容器的体积扩大到两倍,使再达到平衡,测得A的浓度降低为0.3
molL1,下列有关判断正确的是
A.X+y<z
B.平衡向正反应方向移动
C.B的浓度增大
D.C的体积分数下降
7.在密闭容器中,一定量的X和Y发生反应:3X(?)+Y(?)≥2Z(g)+W(?)△H<0,平衡时,气
体平均摩尔质量随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
平均摩尔质量
温度
A.X、Y、W可能都是固体
B.X、Y可能为液体,W可能为气体
C.X、Y、W一定都是气体
D.若X、W为气体,则Y可能是固体
8.CO用于处理大气污染物N,O,在催化剂作用下该反应的具体过程如图1所示,反应过程中能量变
化情况如图2所示。下列说法错误的是
相对能量(E)/kJ.mol-
100
Zn+N20+CO
TSI
Zn O+N,+CO
0.001M1
81.9
375
TS2
Zn
CO
IM2
-100f
-67.7
-28.0
-87.7
\IM3
-200H
-136.22
-300
反应①
反应②
Co
n+N2+CO,
-400
IM4
42393622
反应历程
图1
图2
A.总反应为CO(g)+N2O(g)、=CO2(g)+N2(g)
B.该反应催化剂为Zn+,ZnOt为中间产物
C.总反应的决速步为反应②
D.该总反应的△H=-361.22kJ.mol
n(H2)
9.在三个容积均为1L的密闭容器中,起始时H2浓度均为1.0molL1,以不同的氢碳
n(Co,)充入
H2和CO2,一定条件下发生反应2C02(g)+6H2(g)、≥C2H4(g)+4H2O(g),△H,C02的平衡转化率与温度
的关系如图所示。下列说法正确的是
.90
朗80
270
(H2)/n(C02)
50
+①
40
Q
e②
2.0
20
1
11
93453513573633693753
T/K
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A.该反应的△H>0
B.在氢碳比为2.0时,Q点:v(正)<v(逆)
C.氢碳比:①<②
D.P点对应温度的平衡常数为512(molL)3
10.T1时,在1L恒容密闭容器中充入1 molPCI(g)和1 molCI2(g),发生反应:
PCL,(g)+CL,(g)三PCL(g),△H<0,达平衡时升温至T2,实验测得:vE=kc(PCL)c(CL2)、
'逆=k递c(PCL),kE,k递为速率常数,只与温度有关。下列说法不正确的是
A.当c(PCL)=c(CL2)且浓度不变时,该反应达到平衡状态
B.该反应的平衡常数可表示为K=任,K(G)>K(亿)
k
C.向T1温度下的平衡体系再充入1 molPCI(g),平衡正向移动,产物PCl(g)的体积分数变大
D.T1时,在一恒压密闭容器中充入ImolPCI(g)和ImolCI,(g),发生上述反应,PCL的转化率变大
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部
选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.T℃,在2L密闭容器中投入一定量A、B发生反应:
3A(g)+bB(g)、≥cC(g)△H=-QkJ·mol(Q>0)。12s时反应达到平衡,生成C的物质的量为0.8mol,
反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是
30.8
B
0.2
0
12时间/s
A.前12s内,A的平均反应速率为0.05mol.L1.s1B.前12s内,A和B反应放出的热量为0.2QkJ
C.化学计量数之比b:c=1:2
D.2s内,A的转化率为37.5%
12.由下列实验事实所得出的结论正确的是
选
实验事实
结论
项
密闭容器中发生反应H,(g)+I(g)2HI(g),压
增大压强,平衡向逆反应方向移动
缩容器体积,气体颜色变深
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在恒温恒容下发生反应
⊙
2S02(g)H02(g)、三2S0,(g),S02的体积分数不再
该反应达到了平衡状态
变化
浓度相同的盐酸和醋酸分别与等质量的形状相
金属与酸的反应中,酸的浓度对反应
同的锌粒反应,前者反应速率快
速率无影响
加热盛有CuCL2溶液的试管,溶液变为黄色,冰
Cu(H,O)(aq,蓝色)+4Cr(aq)
D
水冷却后变为蓝色
CuCl,](aq,黄色)+4H,O()△H0
13.相同温度下,容积均为0.25L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:
N2(g)+3H,(g)、→2NH(g)△H=-92.2kJ·mol。实验测得起始时的有关数据如表所示:
起始时各物质的物质的量mol
容器
达到平衡时体系能量的变化
编号
N2
H2
NH,
①
1
3
0
放出热量:23.05kJ
②
0.9
2.7
0.2
放出热量:Q
下列叙述错误的是
A.容器①②中反应的平衡常数不等
B.容器②中达到平衡时放出的热量Q=23.05kJ
,两个容器中NH的体积分
D.若容器①的容积为0.5L,则平衡时放出的热量小于23.05kJ
14.已知:无C0时反应2NO(g)≥N2(g)+O2(g)、有C0时反应
2CO(g)+2NO(g)、三2CO2(g)+N2(g)。某研究小组以AgZSM为催化剂,在容积为1L的容器中,相
同时间下测得0.1moNO转化为N2的转化率随温度变化如图所示。下列说法不正确的是
100
IⅡ为n(CO)/nNO)=1时
NO转化率
80
I为无CO时
60
ON
NO转化率
40
20
5006007008009001000
温度K
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A.反应2NO(g)、≥N2(g)+O,(g)的△H<0
B.X点可以通过更换高效催化剂提高NO的反应速率
C.Y点再通入CO、N2各0.01mol,此时v(C0,正)<v(C0,逆)
D.达平衡后,其他条件不变改变物料使
(CO)1,C0转化率下降
n(NO)
15.体积均为2L的多个恒容密闭容器,分别充入1molC0(g)和1molH20(g)发生反应C0(g)+
H20(g)=C02(g)+H2(g)△H=-41.5kJ·molP,在不同温度下反应50s,测得正、逆反应的平衡常数
的自然对数lnK(lnK正或lnK)、H2体积分数与热力学温度的倒数关系如图所示,下列说法错误的
是
In K
p(H2)
↑
M
增
25%
大
10%
增大→
A.曲线N表示lnK正的变化情况
B.0~50s,a点对应容器中的反应的平均速率v(C0)=0.001molL1s1
C.b点时一定处于平衡状态
D.c点时,V正>边
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16.学习小组利用草酸(H,C,04)溶液与KMO溶液的反应探究“外界条件的改变对化学反应速率的影
响”,进行如下实验:
有关物质
紫色褪去
实
试验
0.02mol.L
0.1mol.L
3.0mol-L
所需时间
验
H2O
温度
KMnO4溶液
H,C04溶液
H,S0溶液
Is
序
K
试剂X
多
V/mL
V/mL
V/mL
V/mL
①
298
2
4
1
无
第5页/共10页
②
T
2
3
v
V
无
③
313
2
4
无
t3=8
④
313
2
V
2
无
t4<8
⑤
313
2
4
1
有
己知:5H,C,04+2MnO+16-10C02个+2Mn2+8H,0
回答下列问题:
(1)通过实验①、②,可探究
的改变对化学反应速率的影响,其中T一一,
V2=
、0
(2)通过实验
(填实验序号)可探究氢离子的浓度变化对化学反应速率的影响,由此可以得出
的实验结论是
(3)实验③中,0~8s内v(H2C204)=
(忽略溶液体积的变化,结果保留小数点后两位)。
(4)草酸溶液与酸性高锰酸钾溶液反应机理如下图所示。
K2MnOa
Mn2+
Mn3+
KMnOa
MnO2
Mn2+
C02
Mn3+
Mn3+
Mn(C204)A-2←
C20
高锰酸钾与Mn2+反应的离子方程式为
为验证催化剂对反应速率的影响,实验⑤中试剂X最
好选用
(填序号)。
a.1mL0.1mol·L MnCl,.溶液
b.1mL0.1 mol.LMnSO,溶液
c.MnCL2粉末
d.MnSO4粉末
17.某化学研究性学习小组用C0和H2模拟工业合成甲醇。
(1)学习小组考查了其他条件不变的情况下,温度和压强对反应的影响,实验结果如下图所示。下
列说法正确的是
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甲醇的物质的量/mol
氢气的物质的量/mol
A
T
B
3
nc-----
np
D
时间/min
lp lc
时间/min
A.T2>T1,P2<P1
B.C0的平衡转化率T1>T2,P1<P2
C.化学反应速率vB>VA,vD<vC
D.化学平衡常数KA>KB,Kc>KD
(2)恒温条件下,在1L的恒容密闭容器内充入1molC0和2molH2,加入催化剂后开始反应CO(g)
+2H2(g)、→CH3OH(g),并用压力计监测容器内压强的变化如下:
反应
时间
0
5
10
15
20
30
/min
压强
25.2
21.6
19.0
17.4
16.8
16.8
/MPa
①下列说法正确的是
A.当n(CO):n(H2):n(CH3OH=1:2:1时,反应达到平衡
B.容器内气体的平均相对分子质量不变,则反应达到平衡
C.在恒温恒容的平衡体系中充入Ar气,甲醇的产率升高
D.改变催化剂,反应物的平衡转化率不变
②从反应开始到20min时,CO的平均反应速率为
③其它条件不变,向容器中充入2molC0和4molH2,则C0的平衡转化率
(填“变大变
小”或“不变)。
(3)为了研究CO和H2的最佳投料比,恒温下将1 mol CO置于恒容密闭容器,改变H2的进料量进
行实验,测得平衡时甲醇的体积分数变化如图所示。请判断、b、c三点CO平衡转化率的大小顺序
为
p(甲醇)
n(H2)/mol
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18.合理利用或转化NO,、NO、CO等污染性气体是人们共同关注的课题。选择性催化还原技术
(SCR)用NH,作还原剂还原NO的主要反应:4NH(g)+4NO(g)+O2(g)≥4N2(g)+6H,O(g))△H<0.。
(1)在恒温(T>373K)、恒容条件下,将一定量的NH、NO、O2通入密闭容器中(含催化剂)发生上述
反应。下列能够说明该反应体系己达化学平衡状态的是
(填选项标号)。
A.n(N2)n(H20)=2:3
B.3vENO)-2v逆(H2O)
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.混合气体的密度不变
(2)其他条件相同,在甲、乙两种催化剂作用下,反应相同时间测得NO转化率与温度的关系如下图
所示。
100
c M
901
80
70
601
501
40
100
150200250300350400
温度/℃
图中Y点处(对应温度为210℃)NO的转化率
(填“是”或“否”)该温度下的平衡转化率;温度高
于210C时,NO转化率明显降低,原因可能是
;工业上宜选择催化剂
(填“甲”或
“乙)。
(3)该法可能发生副反应4NH3+5O2=4NO+6H,O,减少副反应的主要措施为
(4)为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳反应温度,绘制相应转化率()下反应速率(数值已略
去)与温度的关系如下图所示,下列说法正确的是
=0.80
a=0.88
0a=0.92
140220300380460540→
温度/℃
a.温度越高,反应速率越大
b.α=0.92的曲线代表平衡转化率
c.α越大,反应速率最大值对应温度越低
d.可根据不同α下的最大速率,选择最佳生产温度
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19.CO2甲烷化是实现“双碳”目标的重要途径。已知合成塔内发生的反应有:
L.C02+4H2=CH4+2H20△H
Ⅱ.CO2+H2≠CO+H,0△H2>0
Ⅲ.CO+3H2≥CH4+H,O△H,<0
回答下列问题:(1)催化剂的选择是CO,甲烷化技术的核心,图1为催化剂M催化反应I的历程。
反应i
反应i
4
4E时
E2
EA
盟
C02(g))
+4H2(g)
HCOOH(g)
+3H2(g)CH4(g+2H2O(g)
反应进程
图1
根据图1中能量变化情况,求算△H,=
kJ.mol'(列式表示):反应
(填“”或
“ⅱ”)决定了反应I正反应速率的快慢。
(2)反应I的正、逆反应速率可分别表示为yE=kc(CO2)小c(H2),y造=k适c(CO)c(H2O),,kr、k递
分别为正、逆反应速率常数。℃,在一恒容密闭容器中加入等物质的量的CO2(g)和H2(g)只发生反
应I,测得HO(g)和H2(g)的物质的量随时间变化如图2,则M点时,正:'逆=
色
H2O
1.5
图
1.0
0.5
H
1530
45
时间/min
图2
(3)保持CO2和H2体积比1:4向合成塔内投料,发生反应I、Ⅱ、Ⅲ.
①若塔内气体的总流量控制在60mL/mi,300℃测得C02的转化率为80%,则C02反应速率为
mL/min
②关于合成塔内反应体系,说法错误的是
(填序号)。
A.降低反应温度,I、Ⅱ、I的反应速率都减小
B.及时分离出水蒸气、循环使用CO2和H2,可提高原料的利用率
C.选用合适的催化剂能提高甲烷的选择性
D.其他条件不变时,增大CO2和H2的投料比,可提高CO2的平衡转化率
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20.甲烷既是燃料,也是一种重要的化工原料。回答下列问题:
I.甲烷与水蒸气重整制氢涉及的反应有:
①CH4(g)+H2O(g)≥CO(g)+3H2(g)△H1=+206.1kJ.mol-;
②C0(g)+H20(g)、≥C02(g)+H2(g)△H2=-41.2 kJ.mol。
(1)研究表明,反应②在FeO,催化下分三步进行,已知:
第-步:3Fe,03(s)+C0(g)≥2Fe,0,(s)+C02(g)△H3=-47.2 kJ.mol
第二步:Fe,O4(s)+CO(g)≥3FeO(s)+C02(g)△H4=+19.4 kJ.mol1
则第三步反应的热化学方程式为
0
(2)一定压强下,将甲烷与水蒸气按1:2的体积比通入反应体系。平衡时,各组分的物质的量分数
与温度的关系如图所示。曲线b代表的物质为
;750℃以后,曲线a下降的原因是
茶
0.6
0.5
骂
0.4
0.3
H20
0.2h
CH
0.1
b
-C02
0.0
450
550
650
750
850
温度/C
IⅡ.甲烷与二氧化碳自热重整工艺发生的反应为CH,(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H,(g)△H。当投料比
n(C0)=2时,不同温度、压强对C0,平衡转化率的影响如图所示。
n(CH)
42
40
38
N(865,37.5)
36
34
32
P/P2
30
700
800
900
1000
温度/C
(3)该反应自发进行的条件是
(填“任意温度”、“高温”或“低温”)。
(4)若P=1OMPa,则N点对应状态下,该反应的压强平衡常数K。=
MPa2。
(5)温度高于1000℃时,不同压强下,C02平衡转化率趋于相同的原因是
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