学易金卷:高二化学上学期第一次月考(陕晋青宁专用,人教版)
2026-09-09
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6份
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37页
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摘要:
**基本信息**
聚焦人教版选择性必修1第1-2章,以反应热、化学平衡及反应速率为核心,通过改编题、工业情境(如硫酸制备)及反应机理分析,实现化学观念建构与科学探究能力的综合检测。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|14/42|反应热与焓变、燃烧热、平衡状态判断等|第1题改编辨析概念,强化化学观念;第9题结合硫酸工业情境,体现科学态度与责任|
|非选择题|4/58|氢能产业链、中和热测定、合成氨工业、反应速率探究|18题设计实验方案探究速率影响因素,突出科学探究与实践;17题结合合成氨机理分析,培养科学思维|
内容正文:
2026-2027学年高二化学上学期第一次月考卷
化学·答题卡
姓
名:
准考证号:
贴条形码区
注意事项
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准
考生禁填:
缺考标记
条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
违纪标记
口
2.选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5mm黑色签字笔
以上标志由监考人员用2B铅笔填涂
◆
答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案
选择题填涂样例:
无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
正确填涂■
4.
保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
错误填涂[][][/]
第I卷(请用2B铅笔填涂)
一、
选择题:本题共14个小题,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.[A][B][C][D]
6.[A][B][C][D]
11.A][B][C][D]
2.[A][B][C][Dj
7.[A][B][C][D]
12.[A][B][C][D]
3.[A][B][C][D]
8.[A][B][C][D]
13.[A][B][C][D]
4.[A][B][C][D]
9.[A][B][C][D]
14.[A][B][C][D]
5.A][B][C][D]
10.[A][B][C][D]
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
二、
非选择题:本题共4个小题,共58分。
15.
(15分)
(1)①
(2)①
②
③
(3)
(4)①
②
(5)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
16.(14分)
(1)
(2)
(3)
(4)
17.(15分)
(1)
(2)
(3)①
②
③
④
⑤
18.
(14分)
(1)
(2)
(3)①
②
⊙
④
⑤
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
2026-2027学年高二化学上学期第一次月考卷
参考答案
一、选择题:本题共14个小题,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
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
B
A
C
C
D
C
A
D
A
A
A
B
B
C
二、非选择题:本题共4个小题,共58分。
15.(15分)
(1)吸收(1分) (1分)
(2)(2分) (2分) ②③④(2分)
(3)(2分)
(4)(1分) (2分)
(5)(2分)
16.(14分)
(1)环形玻璃搅拌棒(1分)
(2) (2分) (2分)
(3)>(2分) 或(2分)
(4)(2分) 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(3分)
17.(15分)
(1)B(2分)
(2)
(2分) 1(1分)
(3)AC(2分) b(2分)
该反应为气体分子数减少的反应,温度相同时,增大压强,平衡正向移动,增大(2分)
(2分) (2分)
18.(14分)
(1)(2分)
(2)(2分)
(3)插入温度计,连续测量反应体系温度(2分) NaCl或者KCl(2分) 对反应无催化作用(2分) 的浓度(2分) 反应物浓度减小,反应速率降低(2分)
/
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此卷只装订不密封
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………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2026-2027学年高二化学上学期第一次月考卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:第1章-第二章第2节(人教版选择性必修1)。
5.难度系数:0.65
6.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Si-28 Ca-40 Fe-56 Cu-64
一、选择题:本题共14个小题,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.【改编】下列关于反应热与焓变的说法正确的是
A.放热反应不需要加热就能发生,吸热反应必须加热才能发生
B.化学反应的焓变与反应路径无关,只与反应物和生成物总能量有关
C.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
D.反应物总能量低于生成物总能量的反应为放热反应
2.下列热化学方程式中,能正确表示物质的燃烧热的是
A.
B.
C.
D.
3.已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)=-196.6kJ·mol-1.向恒容密闭容器中通入2molSO2和1molO2,达到平衡后放出热量为QkJ。下列说法正确的是
A.Q=196.6 B.Q>196.6 C.Q<196.6 D.无法确定
4.甲烷催化重整反应为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH>0。下列说法正确的是
A.平衡时升高温度,v正增大,v逆减小
B.反应平衡常数K=
C.使用催化剂能加快反应速率,但不能降低反应的焓变
D.达到化学平衡时,CH4能全部转化为CO
5.在2L恒容密闭容器中,发生反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)。2min内,H2的物质的量由4mol减少到1mol。下列说法正确的是
A.v(N2) = 0.5 mol∙L-1∙min-1
B.v(H2) = 1.5 mol∙L-1∙min-1
C.v(NH3) = 1 mol∙L-1∙min-1
D.用不同物质表示的反应速率数值之比等于化学计量数之比
6.某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验:
实验编号
实验温度/℃
试管中所加试剂及其用量/mL
溶液
3 mol/L稀溶液
0.05 mol/L KMnO4溶液
①
25
3.0
2.0
3.0
②
25
2.0
3.0
2.0
3.0
③
30
2.0
3.0
2.0
下列说法错误的是
A.,
B.实验原理表示为:
C.实验①②③均应先将溶液混合后再置于不同温度的水浴中
D.实验探究了浓度和温度对化学反应速率的影响
7.下列描述的化学反应状态,不一定是平衡状态的是
A.,恒温、恒容下,反应体系中气体的压强保持不变
B.,恒温、恒容下,反应体系中混合气体的平均摩尔质量保持不变
C.,恒温、恒容下,反应体系中气体的密度保持不变
D.,恒温、恒容下,反应体系中气体的颜色保持不变
8.反应 H2(g)+2ICl(g)=2HCl(g)+I2(g) △H1的能量变化曲线如图。下列叙述正确的是
A.反应①为放热反应,反应②为吸热反应
B.若加入催化剂可降低反应热
C.热化学方程式为H2(g)+2ICl(g)=2HCl(g)+I2(g) △H1=+218kJ∙mol-1
D.若反应为H2(g)+2ICl(g)=2HCl(g)+I2(s) △H2,则反应热△H2<△H1
9.【新情境】利用催化氧化反应将转化为是工业上生产硫酸的关键步骤。两种制备硫酸的途径如下图(反应条件略)。下列说法正确的是
A.若,则为放热反应
B.已知 , ,则
C.含的稀溶液与足量的稀溶液反应,放出的热量即为中和热
D.图中由催化氧化生成,反应物断键吸收的总能量大于生成物成键释放的总能量
10.已知: ;键能是指气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量;无催化剂时合成氨反应的能量变化与反应过程示意图如下。
下列叙述错误的是
A.若、的键能分别为、,
B.图中的
C.
D.
11.【新考法】有机物HCOOH在一定条件下发生如下反应,发生反应的机理和相对能量变化如图所示。下列说法错误的是
A.使用催化剂可以减小该反应的ΔH
B.总反应的化学方程式为
C.在整个反应过程中的作用是催化剂
D.反应进程中的最大活化能是86.1 kJ/mol
12.如图表示2A(g) + B(g) ⇌ 4C(g) ΔH<0,p2>p1,判断下列图像错误的是
A. B.
C. D.
13.在Fe2O3的催化作用下,向200℃的恒温恒容密闭容器中充入1molCH4和2molNO2,发生反应CH4(g)+2NO2(g)CO2(g)+N2(g)+2H2O(g),反应过程及能量变化示意图如图所示。下列说法错误的是
A.容器内气体的压强不再发生变化时,该反应达到平衡状态
B.反应一段时间后(未达平衡),Fe3O4会远远多于Fe2O3
C.起始条件相同,其他条件不变,仅改为绝热密闭容器,CH4和NO2的转化率降低
D.反应i是该反应的决速步
14.二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应:
Ⅰ:
Ⅱ:
在密闭容器中,、、时,平衡后反应体系中各物质的物质的量随温度的变化如图所示。
CH4的选择性可表示为。
下列说法不正确的是
A.CO的物质的量的曲线为E
B.三线交点P温度下,平衡体系中=5:8
C.在505℃,反应Ⅱ的平衡常数K=0.16
D.CO2平衡转化率随温度的上升先下降后上升
二、非选择题:本题共4个小题,共58分。
15.(15分)氢气是理想的清洁能源,氢能产业链由制氢、储氢和用氢组成。
Ⅰ.制氢,通过太阳能发电电解水是制备氢气的重要方法之一。
(1)反应历程如图所示(,),2mol 分解得到2mol和1mol___________(填“吸收”或“放出”)热量___________kJ(用包含a、b的代数式表示)。
Ⅱ.储氢,氨是一种理想的储氢载体,具有储氢密度高、储运技术成熟等优点。
(2)写出工业合成氨的化学方程式:____________________________,实验室制备NH3的化学方程式为____________________________,氨气极易溶于水,下列能用作吸收氨气的装置是___________(填序号)。
Ⅲ.
(3)SiH4是一种无色气体,在空气中能发生爆炸性自燃生成固态SiO2和液态H2O。已知室温下16gSiH4(g)自燃放出热量713.5kJ。写出室温下SiH4(g)自燃的热化学方程式_____________________________。
(4)在101kPa时,H2在1mol O2中完全燃烧生成2mol液态水,放出571.6kJ的热量,H2的燃烧热为___________,表示H2燃烧热的热化学方程式为_____________________________。
(5)在25℃、101kPa下,一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量QkJ,燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100g CaCO3沉淀,则在此条件下,1mol乙醇完全燃烧的=__________kJ/mol。
16.(14分)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___________________________。
17.(15分)我国是全球合成氨产量最大的国家,工业合成氨的原理为。回答下列问题:
(1)合成氨的原料气(、及少量、)需用亚铜氨溶液处理除去其中的,其反应为。亚铜氨溶液吸收的适宜条件为___________(填标号)。
A.低温低压 B.低温高压 C.高温低压 D.高温高压
(2)673K时,合成氨反应的一种机理如图所示,其中吸附在催化剂表面上的粒子用“*”标注,TS表示过渡态。
反应的___________,合成氨反应的决速步骤是经历过渡态TS___________(填“1”“2”“3”或“4”)的基元反应。
(3)向一恒容密闭容器中按照投料,在不同条件下达到平衡,混合物中氨的物质的量分数为,在下的、在下的如图所示。
①下列能说明反应达到化学平衡状态的是___________(填标号)。
A.的物质的量不变 B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均摩尔质量不变 D.
②图中对应等温过程的曲线是___________(填“a”或“b”),判断理由是___________。
③计算,时,的平衡转化率为___________,___________(用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)。
18.(14分)某化学小组欲测定与反应的化学反应速率,并探究影响其化学反应速率的因素。所用试剂为溶液和溶液,测得数据如图所示,回答下列问题:
(1)写出该反应的离子方程式________________________。
(2)该反应在0~7min的平均化学反应速率:______。
(3)分析上图发现,在反应过程中,该反应的反应速率先增大后减小。对于A-B段反应速率增大的原因进行如下探究。
方案
假设
具体实验操作
Ⅰ
该反应放热,使溶液温度升高,反应速率加快
向烧杯中加入溶液和溶液,______
Ⅱ
反应产物Cl-对反应有催化作用
向烧杯中加入溶液,再加入______固体(填化学式),再加入溶液,与Ⅰ进行对比。
Ⅲ
反应中溶液酸性增强,加快了化学反应速率
分别向烧杯中加入溶液,烧杯①中加入1mL水,烧杯②中加入盐酸,再同时向烧杯中加入溶液
①实验Ⅰ具体实验操作是______。
②实验Ⅱ中,所加固体是____________,与实验Ⅰ相比,实验Ⅱ的反应速率无明显的变化,说明____________。
③实验Ⅲ烧杯②中反应明显加快,说明溶液酸性增强,加快了化学反应速率,根据实验Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,请再提出一个可能影响化学反应速率的因素:______;反应后期,化学反应速率降低的主要原因是____________。
试题 第7页(共8页) 试题 第8页(共8页)
试题 第1页(共8页) 试题 第2页(共8页)
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11
)
2026-2027学年高二化学上学期第一次月考卷
(
贴条形码区
考生禁填
: 缺考标记
违纪标记
以上标志由监考人员用
2B
铅笔
填涂
选择题填涂样例
:
正确填涂
错误填
涂
[×] [√] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用
2B
铅笔填涂;非选择题必须用
0.5
mm
黑
色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4
.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
) (
姓
名:
__________________________
准考证号:
)化学·答题卡
第Ⅰ卷(请用2B铅笔填涂)
(
一、选择题:本题共
14
个小题,每小题
3
分,共
4
2
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
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
2.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
3.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
4.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
5.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
6.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
7.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
8.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
9.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
10.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
11
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
12.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
13.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
14.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
)
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
二、非选择题:本题共4个小题,共58分。
(
15
.
(
15分
)
(1)
①
②
(
2
)
①
②
③
(
3
)
(
4
)
①
②
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5
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)
(
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
(
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
) (
16
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14分
)
(1)
(2)
(3)
(4)
17
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15分
)
(1)
(
2
)
(
3
)
①
②
③
④
⑤
18
.
(
14分
)
(1)
(
2
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(
3
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①
②
③
④
⑤
)
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请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
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2026-2027学年高二化学上学期第一次月考卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:第1章-第二章第2节(人教版选择性必修1)。
5.难度系数:0.65
6.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Si-28 Ca-40 Fe-56 Cu-64
一、选择题:本题共14个小题,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.【改编】下列关于反应热与焓变的说法正确的是
A.放热反应不需要加热就能发生,吸热反应必须加热才能发生
B.化学反应的焓变与反应路径无关,只与反应物和生成物总能量有关
C.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
D.反应物总能量低于生成物总能量的反应为放热反应
2.下列热化学方程式中,能正确表示物质的燃烧热的是
A.
B.
C.
D.
3.已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)=-196.6kJ·mol-1.向恒容密闭容器中通入2molSO2和1molO2,达到平衡后放出热量为QkJ。下列说法正确的是
A.Q=196.6 B.Q>196.6 C.Q<196.6 D.无法确定
4.甲烷催化重整反应为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH>0。下列说法正确的是
A.平衡时升高温度,v正增大,v逆减小
B.反应平衡常数K=
C.使用催化剂能加快反应速率,但不能降低反应的焓变
D.达到化学平衡时,CH4能全部转化为CO
5.在2L恒容密闭容器中,发生反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)。2min内,H2的物质的量由4mol减少到1mol。下列说法正确的是
A.v(N2) = 0.5 mol∙L-1∙min-1
B.v(H2) = 1.5 mol∙L-1∙min-1
C.v(NH3) = 1 mol∙L-1∙min-1
D.用不同物质表示的反应速率数值之比等于化学计量数之比
6.某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验:
实验编号
实验温度/℃
试管中所加试剂及其用量/mL
溶液
3 mol/L稀溶液
0.05 mol/L KMnO4溶液
①
25
3.0
2.0
3.0
②
25
2.0
3.0
2.0
3.0
③
30
2.0
3.0
2.0
下列说法错误的是
A.,
B.实验原理表示为:
C.实验①②③均应先将溶液混合后再置于不同温度的水浴中
D.实验探究了浓度和温度对化学反应速率的影响
7.下列描述的化学反应状态,不一定是平衡状态的是
A.,恒温、恒容下,反应体系中气体的压强保持不变
B.,恒温、恒容下,反应体系中混合气体的平均摩尔质量保持不变
C.,恒温、恒容下,反应体系中气体的密度保持不变
D.,恒温、恒容下,反应体系中气体的颜色保持不变
8.反应 H2(g)+2ICl(g)=2HCl(g)+I2(g) △H1的能量变化曲线如图。下列叙述正确的是
A.反应①为放热反应,反应②为吸热反应
B.若加入催化剂可降低反应热
C.热化学方程式为H2(g)+2ICl(g)=2HCl(g)+I2(g) △H1=+218kJ∙mol-1
D.若反应为H2(g)+2ICl(g)=2HCl(g)+I2(s) △H2,则反应热△H2<△H1
9.【新情境】利用催化氧化反应将转化为是工业上生产硫酸的关键步骤。两种制备硫酸的途径如下图(反应条件略)。下列说法正确的是
A.若,则为放热反应
B.已知 , ,则
C.含的稀溶液与足量的稀溶液反应,放出的热量即为中和热
D.图中由催化氧化生成,反应物断键吸收的总能量大于生成物成键释放的总能量
10.已知: ;键能是指气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量;无催化剂时合成氨反应的能量变化与反应过程示意图如下。
下列叙述错误的是
A.若、的键能分别为、,
B.图中的
C.
D.
11.【新考法】有机物HCOOH在一定条件下发生如下反应,发生反应的机理和相对能量变化如图所示。下列说法错误的是
A.使用催化剂可以减小该反应的ΔH
B.总反应的化学方程式为
C.在整个反应过程中的作用是催化剂
D.反应进程中的最大活化能是86.1 kJ/mol
12.如图表示2A(g) + B(g) ⇌ 4C(g) ΔH<0,p2>p1,判断下列图像错误的是
A. B.
C. D.
13.在Fe2O3的催化作用下,向200℃的恒温恒容密闭容器中充入1molCH4和2molNO2,发生反应CH4(g)+2NO2(g)CO2(g)+N2(g)+2H2O(g),反应过程及能量变化示意图如图所示。下列说法错误的是
A.容器内气体的压强不再发生变化时,该反应达到平衡状态
B.反应一段时间后(未达平衡),Fe3O4会远远多于Fe2O3
C.起始条件相同,其他条件不变,仅改为绝热密闭容器,CH4和NO2的转化率降低
D.反应i是该反应的决速步
14.二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应:
Ⅰ:
Ⅱ:
在密闭容器中,、、时,平衡后反应体系中各物质的物质的量随温度的变化如图所示。
CH4的选择性可表示为。
下列说法不正确的是
A.CO的物质的量的曲线为E
B.三线交点P温度下,平衡体系中=5:8
C.在505℃,反应Ⅱ的平衡常数K=0.16
D.CO2平衡转化率随温度的上升先下降后上升
二、非选择题:本题共4个小题,共58分。
15.(15分)氢气是理想的清洁能源,氢能产业链由制氢、储氢和用氢组成。
Ⅰ.制氢,通过太阳能发电电解水是制备氢气的重要方法之一。
(1)反应历程如图所示(,),2mol 分解得到2mol和1mol___________(填“吸收”或“放出”)热量___________kJ(用包含a、b的代数式表示)。
Ⅱ.储氢,氨是一种理想的储氢载体,具有储氢密度高、储运技术成熟等优点。
(2)写出工业合成氨的化学方程式:____________________________,实验室制备NH3的化学方程式为____________________________,氨气极易溶于水,下列能用作吸收氨气的装置是___________(填序号)。
Ⅲ.
(3)SiH4是一种无色气体,在空气中能发生爆炸性自燃生成固态SiO2和液态H2O。已知室温下16gSiH4(g)自燃放出热量713.5kJ。写出室温下SiH4(g)自燃的热化学方程式_____________________________。
(4)在101kPa时,H2在1mol O2中完全燃烧生成2mol液态水,放出571.6kJ的热量,H2的燃烧热为___________,表示H2燃烧热的热化学方程式为_____________________________。
(5)在25℃、101kPa下,一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量QkJ,燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100g CaCO3沉淀,则在此条件下,1mol乙醇完全燃烧的=__________kJ/mol。
16.(14分)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___________________________。
17.(15分)我国是全球合成氨产量最大的国家,工业合成氨的原理为。回答下列问题:
(1)合成氨的原料气(、及少量、)需用亚铜氨溶液处理除去其中的,其反应为。亚铜氨溶液吸收的适宜条件为___________(填标号)。
A.低温低压 B.低温高压 C.高温低压 D.高温高压
(2)673K时,合成氨反应的一种机理如图所示,其中吸附在催化剂表面上的粒子用“*”标注,TS表示过渡态。
反应的___________,合成氨反应的决速步骤是经历过渡态TS___________(填“1”“2”“3”或“4”)的基元反应。
(3)向一恒容密闭容器中按照投料,在不同条件下达到平衡,混合物中氨的物质的量分数为,在下的、在下的如图所示。
①下列能说明反应达到化学平衡状态的是___________(填标号)。
A.的物质的量不变 B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均摩尔质量不变 D.
②图中对应等温过程的曲线是___________(填“a”或“b”),判断理由是___________。
③计算,时,的平衡转化率为___________,___________(用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)。
18.(14分)某化学小组欲测定与反应的化学反应速率,并探究影响其化学反应速率的因素。所用试剂为溶液和溶液,测得数据如图所示,回答下列问题:
(1)写出该反应的离子方程式________________________。
(2)该反应在0~7min的平均化学反应速率:______。
(3)分析上图发现,在反应过程中,该反应的反应速率先增大后减小。对于A-B段反应速率增大的原因进行如下探究。
方案
假设
具体实验操作
Ⅰ
该反应放热,使溶液温度升高,反应速率加快
向烧杯中加入溶液和溶液,______
Ⅱ
反应产物Cl-对反应有催化作用
向烧杯中加入溶液,再加入______固体(填化学式),再加入溶液,与Ⅰ进行对比。
Ⅲ
反应中溶液酸性增强,加快了化学反应速率
分别向烧杯中加入溶液,烧杯①中加入1mL水,烧杯②中加入盐酸,再同时向烧杯中加入溶液
①实验Ⅰ具体实验操作是______。
②实验Ⅱ中,所加固体是____________,与实验Ⅰ相比,实验Ⅱ的反应速率无明显的变化,说明____________。
③实验Ⅲ烧杯②中反应明显加快,说明溶液酸性增强,加快了化学反应速率,根据实验Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,请再提出一个可能影响化学反应速率的因素:______;反应后期,化学反应速率降低的主要原因是____________。
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2026-2027学年高二化学上学期第一次月考卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:第1章-第二章第2节(人教版选择性必修1)。
5.难度系数:0.65
6.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Si-28 Ca-40 Fe-56 Cu-64
一、选择题:本题共14个小题,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.【改编】下列关于反应热与焓变的说法正确的是
A.放热反应不需要加热就能发生,吸热反应必须加热才能发生
B.化学反应的焓变与反应路径无关,只与反应物和生成物总能量有关
C.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
D.反应物总能量低于生成物总能量的反应为放热反应
【答案】B
【详解】A.反应的吸放热与反应条件无必然关联,部分放热反应(如燃烧)需要加热引发,部分吸热反应常温下即可发生,A错误;
B.焓变是状态函数,根据盖斯定律,化学反应的焓变只与反应始态(反应物总能量)和终态(生成物总能量)有关,与反应路径无关,B正确;
C.该反应,说明石墨总能量低于金刚石,能量越低物质越稳定,因此石墨比金刚石稳定,C错误;
D.反应物总能量低于生成物总能量时,反应需要从外界吸收能量,属于吸热反应,D错误;
故选B。
2.下列热化学方程式中,能正确表示物质的燃烧热的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】A.1mol 完全燃烧生成稳定氧化物,放出热量的数值符合燃烧热定义,能正确表示的燃烧热,A正确;
B.反应产物为,不是的稳定氧化物,不符合燃烧热对产物的要求,不能表示的燃烧热,B错误;
C.反应产物为气态,不是的稳定氧化物液态,不符合燃烧热对产物的要求,不能表示的燃烧热,C错误;
D.可燃物的物质的量为2mol,燃烧热要求可燃物物质的量为1mol,不能表示的燃烧热,D错误;
故选A。
3.已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)=-196.6kJ·mol-1.向恒容密闭容器中通入2molSO2和1molO2,达到平衡后放出热量为QkJ。下列说法正确的是
A.Q=196.6 B.Q>196.6 C.Q<196.6 D.无法确定
【答案】C
【详解】题给反应为可逆反应,2 mol 和1 mol 不能完全反应,是2 mol 完全反应对应的放热值,而可逆反应无法进行到底,实际放出的热量小于反应物完全反应的放热值,故,
故选C。
4.甲烷催化重整反应为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH>0。下列说法正确的是
A.平衡时升高温度,v正增大,v逆减小
B.反应平衡常数K=
C.使用催化剂能加快反应速率,但不能降低反应的焓变
D.达到化学平衡时,CH4能全部转化为CO
【答案】C
【详解】A.升高温度,、均增大,但平衡向着吸热的方向移动,则吸热方向的反应速率增大程度更大,A错误;
B.该反应的反应物包含气态,平衡常数表达式应为,选项漏写反应物的浓度项,B错误;
C.催化剂可降低反应活化能从而加快反应速率,但不改变反应的始态和终态,因此反应的焓变不变,C正确;
D.该反应为可逆反应,达到平衡时反应物的转化率小于100%,不可能全部转化为生成物,D错误;
故选C。
5.在2L恒容密闭容器中,发生反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)。2min内,H2的物质的量由4mol减少到1mol。下列说法正确的是
A.v(N2) = 0.5 mol∙L-1∙min-1
B.v(H2) = 1.5 mol∙L-1∙min-1
C.v(NH3) = 1 mol∙L-1∙min-1
D.用不同物质表示的反应速率数值之比等于化学计量数之比
【答案】D
【详解】A.先计算,,反应速率之比等于化学计量数之比,故,与选项数值不符,A错误;
B.由上述计算得,与选项数值不符,B错误;
C.根据速率比等于计量数比,,与选项数值不符,C错误;
D.同一化学反应同一时间段内,用不同物质表示的反应速率的数值之比等于对应化学计量数之比,该说法成立,D正确;
故选D。
6.某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验:
实验编号
实验温度/℃
试管中所加试剂及其用量/mL
溶液
3 mol/L稀溶液
0.05 mol/L KMnO4溶液
①
25
3.0
2.0
3.0
②
25
2.0
3.0
2.0
3.0
③
30
2.0
3.0
2.0
下列说法错误的是
A.,
B.实验原理表示为:
C.实验①②③均应先将溶液混合后再置于不同温度的水浴中
D.实验探究了浓度和温度对化学反应速率的影响
【答案】C
【详解】A.探究反应速率影响因素需控制溶液总体积相同,实验②总体积为,因此实验①中;实验②③探究温度影响,试剂用量应一致,故,A正确;
B.酸性条件下与发生氧化还原反应,从价降为价,从价升为价,通过电子守恒、原子守恒配平后所得方程式符合反应事实,B正确;
C.若先混合溶液,反应会立即发生,再置于水浴中无法保证反应在设定温度下进行,正确操作是先将各试剂预热至目标温度再混合,C错误;
D.实验①②温度相同,草酸浓度不同,可探究浓度对反应速率的影响;实验②③试剂用量相同,温度不同,可探究温度对反应速率的影响,D正确;
故选C。
7.下列描述的化学反应状态,不一定是平衡状态的是
A.,恒温、恒容下,反应体系中气体的压强保持不变
B.,恒温、恒容下,反应体系中混合气体的平均摩尔质量保持不变
C.,恒温、恒容下,反应体系中气体的密度保持不变
D.,恒温、恒容下,反应体系中气体的颜色保持不变
【答案】A
【详解】A.该反应气体物质的量总和不变,恒温、恒容下压强始终保持不变,无法判断反应是否达到平衡状态,A选;
B.反应前后混合气体的物质的量变化,恒温、恒容下,反应体系中混合气体的总质量保持不变,平均摩尔质量保持不变说明混合气体的总物质的量保持不变,可以判定反应已达平衡状态,B不选;
C.反应中只有CO2为气体,密度不变说明气体质量不再变化,反应达平衡,C不选;
D.恒温、恒容下,反应体系中气体的颜色保持不变,说明I2的浓度不再变化,说明反应已达平衡,D不选;
故选A。
8.反应 H2(g)+2ICl(g)=2HCl(g)+I2(g) △H1的能量变化曲线如图。下列叙述正确的是
A.反应①为放热反应,反应②为吸热反应
B.若加入催化剂可降低反应热
C.热化学方程式为H2(g)+2ICl(g)=2HCl(g)+I2(g) △H1=+218kJ∙mol-1
D.若反应为H2(g)+2ICl(g)=2HCl(g)+I2(s) △H2,则反应热△H2<△H1
【答案】D
【详解】A.反应①反应物总能量高于中间态总能量,为放热反应;反应②中间态总能量高于生成物总能量,也为放热反应,A错误;
B.催化剂只能降低反应活化能,不改变反应的始态和终态,因此不能改变反应热,B错误;
C.由图可知反应物总能量高于生成物总能量,反应为放热反应,,C错误;
D.等量的能量低于,生成时放出热量更多,放热反应的为负值,放出热量越多越小,故,D正确;
故选D。
9.【新情境】利用催化氧化反应将转化为是工业上生产硫酸的关键步骤。两种制备硫酸的途径如下图(反应条件略)。下列说法正确的是
A.若,则为放热反应
B.已知 , ,则
C.含的稀溶液与足量的稀溶液反应,放出的热量即为中和热
D.图中由催化氧化生成,反应物断键吸收的总能量大于生成物成键释放的总能量
【答案】A
【详解】A.根据盖斯定律,将已知反应依次编号为①②③,由可得反应,其焓变,若,则,为放热反应,A正确;
B.气态S的能量高于固态S,等物质的量的气态S燃烧放出的热量更多,放热反应焓变为负值,放出热量越多焓变越小,故,B错误;
C.中和热是强酸稀溶液与强碱稀溶液发生中和反应生成1 mol水时放出的热量,题目仅给出硫酸的浓度,未给出溶液体积,无法确定生成水的物质的量,故放出的热量不一定为中和热,C错误;
D.催化氧化生成的反应为放热反应,,反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量,D错误;
故选A。
10.已知: ;键能是指气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量;无催化剂时合成氨反应的能量变化与反应过程示意图如下。
下列叙述错误的是
A.若、的键能分别为、,
B.图中的
C.
D.
【答案】A
【详解】A.过程I是和解离为气态原子,吸收能量,故,即,A错误;
B.生成的焓变为,则,解得,B正确;
C.由图可知,的,故逆反应的,C正确;
D.的,汽化需要吸热,故选项中方程式的,D正确;
故答案为A。
11.【新考法】有机物HCOOH在一定条件下发生如下反应,发生反应的机理和相对能量变化如图所示。下列说法错误的是
A.使用催化剂可以减小该反应的ΔH
B.总反应的化学方程式为
C.在整个反应过程中的作用是催化剂
D.反应进程中的最大活化能是86.1 kJ/mol
【答案】A
【详解】A.催化剂仅能降低反应的活化能,不改变反应物与生成物的总能量差,无法改变反应的,A错误;
B.由反应机理和能量变化可知,反应物为,生成物为和,为催化剂,总反应化学方程式书写正确,B正确;
C.在第一步反应中作为反应物参与,最终反应后又重新生成,为该反应的催化剂,C正确;
D.反应的第一步能垒为,第二步能垒为,故最大活化能为,D正确;
故选A。
12.如图表示2A(g) + B(g) ⇌ 4C(g) ΔH<0,p2>p1,判断下列图像错误的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.温度越高反应速率越快,500℃先达到平衡;该反应正反应放热,升高温度平衡逆向移动,A的平衡转化率更低,图像符合规律,A正确;
B.温度升高平衡逆向移动,C的百分含量随温度升高而降低,该趋势符合规律;但,该反应正反应为气体分子数增大的反应,增大压强平衡逆向移动,相同温度下对应的C的百分含量应小于,图像中曲线在上方,不符合规律,B错误;
C.升高温度,正逆反应速率均瞬间增大,正反应放热,平衡逆向移动,故,随后逐渐达到新平衡,图像符合规律,C正确;
D.增大压强,正逆反应速率均瞬间增大,正反应气体分子数增大,增大压强平衡逆向移动,故,随后逐渐达到新平衡,图像符合规律,D正确;
故答案为B。
13.在Fe2O3的催化作用下,向200℃的恒温恒容密闭容器中充入1molCH4和2molNO2,发生反应CH4(g)+2NO2(g)CO2(g)+N2(g)+2H2O(g),反应过程及能量变化示意图如图所示。下列说法错误的是
A.容器内气体的压强不再发生变化时,该反应达到平衡状态
B.反应一段时间后(未达平衡),Fe3O4会远远多于Fe2O3
C.起始条件相同,其他条件不变,仅改为绝热密闭容器,CH4和NO2的转化率降低
D.反应i是该反应的决速步
【答案】B
【详解】A.该反应前后气体总物质的量不相等,恒温恒容条件下气体压强与总物质的量成正比,压强不变说明各物质的量不再变化,反应达到平衡状态,A正确;
B.反应ⅰ活化能高于反应ⅱ,反应ⅰ速率慢、反应ⅱ速率快,反应ⅰ生成的会被反应ⅱ快速消耗,不会大量积累,因此不会远远多于,B错误;
C.由能量图可知总反应正向为放热反应,绝热密闭容器中反应放热使温度升高,平衡逆向移动,和的转化率降低,C正确;
D.多步反应的决速步为活化能最高的步骤,反应ⅰ活化能更高,因此反应ⅰ是该反应的决速步,D正确;
故选B。
14.二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应:
Ⅰ:
Ⅱ:
在密闭容器中,、、时,平衡后反应体系中各物质的物质的量随温度的变化如图所示。
CH4的选择性可表示为。
下列说法不正确的是
A.CO的物质的量的曲线为E
B.三线交点P温度下,平衡体系中=5:8
C.在505℃,反应Ⅱ的平衡常数K=0.16
D.CO2平衡转化率随温度的上升先下降后上升
【答案】C
【详解】A.据分析可知,E为CO,A正确;
B.三线交点P温度下,,根据反应Ⅰ和反应Ⅱ,则,消耗H2的物质的量为4a+a=5a,,所以,B正确;
C.在505℃,平衡时,设,根据碳守恒有,氢守恒有,解得a=0.65,所以,氧守恒有,,解得b=0.3,c=0.05,计算反应平衡常数:,C错误;
D.高温时有利于反应Ⅰ逆向进行、反应Ⅱ正向进行,故n(CO2)增大,转化率降低;温度继续升高,反应Ⅱ逐渐占主导,升温使反应Ⅱ正向,CO2转化为CO,n(CO2)减小,所以CO2平衡转化率随温度的上升先下降后上升,D正确;
故答案选C。
二、非选择题:本题共4个小题,共58分。
15.(15分)氢气是理想的清洁能源,氢能产业链由制氢、储氢和用氢组成。
Ⅰ.制氢,通过太阳能发电电解水是制备氢气的重要方法之一。
(1)反应历程如图所示(,),2mol 分解得到2mol和1mol___________(填“吸收”或“放出”)热量___________kJ(用包含a、b的代数式表示)。
Ⅱ.储氢,氨是一种理想的储氢载体,具有储氢密度高、储运技术成熟等优点。
(2)写出工业合成氨的化学方程式:____________________________,实验室制备NH3的化学方程式为____________________________,氨气极易溶于水,下列能用作吸收氨气的装置是___________(填序号)。
Ⅲ.
(3)SiH4是一种无色气体,在空气中能发生爆炸性自燃生成固态SiO2和液态H2O。已知室温下16gSiH4(g)自燃放出热量713.5kJ。写出室温下SiH4(g)自燃的热化学方程式_____________________________。
(4)在101kPa时,H2在1mol O2中完全燃烧生成2mol液态水,放出571.6kJ的热量,H2的燃烧热为___________,表示H2燃烧热的热化学方程式为_____________________________。
(5)在25℃、101kPa下,一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量QkJ,燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100g CaCO3沉淀,则在此条件下,1mol乙醇完全燃烧的=__________kJ/mol。
【答案】(1)吸收(1分) (1分)
(2)(2分) (2分) ②③④(2分)
(3)(2分)
(4)(1分) (2分)
(5)(2分)
【详解】(1)由题可得,a是正反应的活化能,b是逆反应的活化能,而反应热的本质是ΔH= 生成物总能量 − 反应物总能量,生成物能量高于反应物,反应为吸热反应,反应热=正反应活化能−逆反应活化能=(a−b)kJ,故答案为吸收、;
(2)工业合成氨的反应式为:,实验室制氨的反应式为:,氨气极易溶于水,不能直接插入水中,需用安全瓶、倒扣漏斗、四氯化碳层等方式增大接触面积或阻断液体回流,结合题目所给图片可得,选②③④;
(3)由题可得,室温下16g SiH4(g)自燃放出热量713.5kJ,首先计算此时SiH4的物质的量,由于M(SiH4)=28+4=32g/mol,则n(SiH4)==0.5mol,因此1mol SiH4的放热为713.5 kJ×2 = 1427 kJ,故室温下SiH4(g)自燃的热化学方程式为:;
(4)由题可得,H2在1mol O2中完全燃烧生成2mol液态水,放出571.6kJ的热量,说明有2mol的H2燃烧放热,而燃烧热要求以1 mol H2为基准,则1 mol H2放热 285.8 kJ,H2的燃烧热为285.8kJ/mol;表示H2燃烧热的热化学方程式为;
(5)在25℃、101kPa下,一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ,燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100g CaCO3沉淀,则生成二氧化碳的物质的量是1mol,燃烧乙醇的物质的量是0.5mol,在此条件下,0.5mol无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ,所以1mol 乙醇完全燃烧的。
16.(14分)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(1分)
(2) (2分) (2分)
(3)>(2分) 或(2分)
(4)(2分) 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(3分)
【详解】(1)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;
(2),、、,可得;热化学方程式:。
(3)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;
(4)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。
17.(15分)我国是全球合成氨产量最大的国家,工业合成氨的原理为。回答下列问题:
(1)合成氨的原料气(、及少量、)需用亚铜氨溶液处理除去其中的,其反应为。亚铜氨溶液吸收的适宜条件为___________(填标号)。
A.低温低压 B.低温高压 C.高温低压 D.高温高压
(2)673K时,合成氨反应的一种机理如图所示,其中吸附在催化剂表面上的粒子用“*”标注,TS表示过渡态。
反应的___________,合成氨反应的决速步骤是经历过渡态TS___________(填“1”“2”“3”或“4”)的基元反应。
(3)向一恒容密闭容器中按照投料,在不同条件下达到平衡,混合物中氨的物质的量分数为,在下的、在下的如图所示。
①下列能说明反应达到化学平衡状态的是___________(填标号)。
A.的物质的量不变 B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均摩尔质量不变 D.
②图中对应等温过程的曲线是___________(填“a”或“b”),判断理由是___________。
③计算,时,的平衡转化率为___________,___________(用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(1)B(2分)
(2)
(2分) 1(1分)
(3)AC(2分) b(2分)
该反应为气体分子数减少的反应,温度相同时,增大压强,平衡正向移动,增大(2分)
(2分) (2分)
【详解】(1)亚铜氨溶液吸收 的反应为放热反应(),且正反应方向气体分子数减少,根据勒夏特列原理,降低温度和增大压强均有利于平衡正向移动,从而提高 的吸收率,适宜条件为低温高压,故选B;
(2)生成物的总能量-反应物的总能量,由反应机理的能量变化图可知, 的反应热 ,故 的 ;在多步反应中,活化能最大的步骤为决速步骤,图中过渡态TS1对应的能垒(活化能)最大,故决速步骤是经历过渡态TS1的基元反应;
(3) ① A.的物质的量不变,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,A正确;
B.恒容密闭容器中气体总质量和总体积均不变,混合气体的密度始终保持不变,不能说明达到平衡状态,B错误;
C.混合气体的总质量不变,但反应前后气体总物质的量发生变化,当平均摩尔质量不变时,说明气体总物质的量不再改变,反应达到平衡状态,C正确;
D项,若达到平衡,正逆反应速率相等,根据速率之比应等于化学计量数之比,应存在 ,而选项中比例为 ,说明正逆反应速率不相等,未达到平衡状态,D错误;
故选AC;
② 等温过程即温度不变,压强变化,合成氨反应是气体分子数减少的反应,增大压强,平衡正向移动,氨气的物质的量分数 增大,图中曲线b符合压强增大时 增大的变化趋势,故对应等温过程的曲线是b;
③ 设初始投入 ,,反应达到平衡时转化了 ,根据 可知,平衡时转化了 ,生成了 ;平衡时,,,,平衡时气体总物质的量为 , 由 ,解得 , 的平衡转化率为 ; 平衡时各气体的物质的量分数为:,, ,各气体的分压为:,,,因此 平衡常数 。
18.(14分)某化学小组欲测定与反应的化学反应速率,并探究影响其化学反应速率的因素。所用试剂为溶液和溶液,测得数据如图所示,回答下列问题:
(1)写出该反应的离子方程式________________________。
(2)该反应在0~7min的平均化学反应速率:______。
(3)分析上图发现,在反应过程中,该反应的反应速率先增大后减小。对于A-B段反应速率增大的原因进行如下探究。
方案
假设
具体实验操作
Ⅰ
该反应放热,使溶液温度升高,反应速率加快
向烧杯中加入溶液和溶液,______
Ⅱ
反应产物Cl-对反应有催化作用
向烧杯中加入溶液,再加入______固体(填化学式),再加入溶液,与Ⅰ进行对比。
Ⅲ
反应中溶液酸性增强,加快了化学反应速率
分别向烧杯中加入溶液,烧杯①中加入1mL水,烧杯②中加入盐酸,再同时向烧杯中加入溶液
①实验Ⅰ具体实验操作是______。
②实验Ⅱ中,所加固体是____________,与实验Ⅰ相比,实验Ⅱ的反应速率无明显的变化,说明____________。
③实验Ⅲ烧杯②中反应明显加快,说明溶液酸性增强,加快了化学反应速率,根据实验Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,请再提出一个可能影响化学反应速率的因素:______;反应后期,化学反应速率降低的主要原因是____________。
【答案】(1)(2分)
(2)(2分)
(3)插入温度计,连续测量反应体系温度(2分) NaCl或者KCl(2分) 对反应无催化作用(2分) 的浓度(2分) 反应物浓度减小,反应速率降低(2分)
【详解】(1)该反应为氧化还原反应,Cl元素的化合价降低,S元素的化合价升高,由电子、电荷及原子守恒可知该反应的离子方程式是;
(2)该反应在0~7 min的化学反应速率;
(3)①方案Ⅰ假设提出该反应放热使得速率加快,所以应在一开始就插入温度计,连续测量反应体系温度;
②方案Ⅱ假设生成的Cl-加快了化学反应速率,操作中加入了KCl(或NaCl)固体,使生成的氯离子浓度变大,反应速率无明显的变化,则说明对反应无催化作用;
③催化剂能加快反应速率,反应中生成了硫酸根离子,故除方案Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ外,可能使化学反应速率增大的假设为:生成的作催化剂加快了化学反应速率;随着化学反应的进行,体系中的各物质浓度都会逐渐降低,所以反应速率也会逐渐减慢。
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