内容正文:
高二化学10月阶段检测卷(基础卷)
人教版选择性必修1《化学反应原理》第一章~第二章
满分100分 考试时间90分钟
班级:__________ 姓名:__________ 学号:__________ 得分:________
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 K 39 Ca 40 Mn 55 Fe 56
第Ⅰ卷 选择题(共48分)
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题意)
1.下列反应中,属于吸热反应的是
A.镁条与稀盐酸反应 B.生石灰与水反应
C.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应 D.甲烷在空气中燃烧
2.下列关于化学反应与能量的说法,正确的是
A.放热反应在常温下一定很容易发生 B.化学键断裂时放出能量,形成时吸收能量
C.反应热只与体系的始态和终态有关,与反应途径无关 D.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
3.已知热化学方程式 H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ/mol,下列说法正确的是
A.该反应为吸热反应 B.1 mol H2(g)与1 mol Cl2(g)的总能量低于2 mol HCl(g)的总能量
C.相同条件下 2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g) 的ΔH=+184.6 kJ/mol D.每生成1 mol HCl(g)放出184.6 kJ热量
4.下列热化学方程式中,能正确表示氢气燃烧热的是(25 ℃、101 kPa)
A.H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol B.H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ/mol
5.在“中和反应反应热的测定”实验中,下列叙述错误的是
A.用环形玻璃搅拌棒轻轻上下搅动,使酸碱混合均匀 B.取反应前盐酸、NaOH溶液温度的平均值为起始温度,记录反应后的最高温度
C.NaOH稍过量(0.55 mol/L)是为了保证盐酸被完全中和 D.把盐酸换成等体积、等浓度的醋酸,测得放出热量的数值偏大
6.已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ/mol;②CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH2=-283.0 kJ/mol。则 C(s)+1/2O2(g)=CO(g) 的ΔH等于
A.-110.5 kJ/mol B.+110.5 kJ/mol
C.-676.5 kJ/mol D.+676.5 kJ/mol
7.已知共价键键能:H-H为436、Cl-Cl为243、H-Cl为431(kJ/mol)。则 H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) 的ΔH为
A.-183 kJ/mol B.+183 kJ/mol
C.-862 kJ/mol D.+679 kJ/mol
8.在2 L恒容密闭容器中发生 N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),5 min内NH3的物质的量增加了0.4 mol,则用N2表示的平均反应速率为
A.0.02 mol/(L·min) B.0.04 mol/(L·min)
C.0.08 mol/(L·min) D.0.01 mol/(L·min)
9.下列措施中,能加快有气体参加的化学反应速率的是
A.降低反应温度 B.减小反应物浓度
C.缩小容器体积以增大压强 D.加入“负催化剂”
10.下列关于活化能与有效碰撞的说法,正确的是
A.活化分子之间的碰撞一定是有效碰撞 B.增大反应物浓度,活化分子百分数增大
C.升高温度,活化分子百分数增大,有效碰撞增多,速率加快 D.催化剂降低了活化能,因此反应的ΔH也随之减小
11.一定温度下,在恒容密闭容器中进行 N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),下列能说明反应已达到化学平衡状态的是
A.容器内气体的总压强不再随时间变化 B.c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2
C.单位时间内消耗1 mol N2,同时生成2 mol NH3 D.N2、H2、NH3的物质的量相等
12.反应 C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g) 的平衡常数表达式为
A.K=c(CO)·c(H2)/[c(C)·c(H2O)] B.K=c(CO)·c(H2)/c(H2O)
C.K=c(H2O)/[c(CO)·c(H2)] D.K=c(C)·c(H2O)/[c(CO)·c(H2)]
13.对于可逆反应 2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH<0,下列说法正确的是
A.升高温度,正反应速率增大、逆反应速率减小 B.增大压强(缩小体积),平衡向正反应方向移动
C.加入催化剂,平衡向正反应方向移动 D.升高温度,平衡向正反应方向移动
14.某温度下,在1 L恒容容器中充入1 mol CO和1 mol H2O(g),发生 CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),平衡时测得CO2为0.6 mol,该温度下平衡常数为
A.2.25 B.0.44
C.1.5 D.0.6
15.下列关于化学反应进行方向的说法,正确的是
A.放热反应在任何条件下都一定能自发进行 B.熵增大的反应一定能自发进行
C.判断反应能否自发进行,需要综合考虑焓变和熵变 D.ΔH>0、ΔS<0的反应在任何温度下都能自发进行
16.工业合成氨 N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol,下列叙述正确的是
A.温度越高,平衡时氨的产率越高 B.增大压强,既能加快反应速率,又能提高平衡时氨的含量
C.使用铁触媒,可以提高平衡时氨的含量 D.选择尽可能高的温度,可同时提高速率和氨的平衡产率
第Ⅱ卷 非选择题(共52分)
17.(10分)甲醇(CH3OH)是重要的化工原料和清洁燃料。已知:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH1=-1452.8 kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=-566.0 kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH3=-571.6 kJ/mol
(1)(2分)写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式。
(2)(2分)1 mol甲醇完全燃烧生成CO2和气态水时,放出的热量________(填“大于”“小于”或“等于”)726.4 kJ。
(3)(4分)工业上可由CO和H2合成液态甲醇:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l),请根据盖斯定律计算该反应的ΔH(写出计算过程)。
(4)(2分)甲醇不完全燃烧生成CO,写出反应 CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) 的热化学方程式(写出ΔH)。
18.(10分)某兴趣小组利用酸性KMnO4溶液与草酸(H2C2O4)溶液的反应,探究影响化学反应速率的因素,反应原理为:
2MnO4−+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
各组均取0.01 mol/L KMnO4溶液4 mL,实验设计如下:
实验序号
0.1 mol/L H2C2O4/mL
蒸馏水/mL
温度/℃
1
2
0
25
2
2
0
35
3
1
1
25
(1)(2分)实验1、2探究的是________对反应速率的影响;预期褪色时间 t1______t2(填“>”“<”或“=”)。
(2)(2分)实验3中加入1 mL蒸馏水的目的是________________________________。
(3)(3分)若实验1中混合液恰好经过4 s由紫红色褪为无色,求0~4 s内用KMnO4表示的平均反应速率(写出计算过程)。
(4)(2分)实验中褪色“开始较慢,随后明显加快,最后又逐渐变慢”,解释“随后明显加快”的原因。
(5)(1分)下列措施既能加快该反应速率,又能增大活化分子百分数的是________(双选)。A.适当升温 B.加入少量MnSO4 C.增大草酸浓度 D.增大压强
19.(12分)800 ℃时,在2 L恒容密闭容器中充入2.0 mol SO2和1.0 mol O2,发生 2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),n(SO3)随时间变化如下:
时间/min
0
5
10
15
20
n(SO3)/mol
0
0.8
1.4
1.6
1.6
(1)(1分)0~10 min内 v(SO3)=________mol/(L·min)。
(2)(2分)平衡时SO2的平衡转化率为________。
(3)(2分)下列能说明反应达到平衡状态的是________。
A.c(SO3)不再随时间变化 B.恒容下气体密度不再变化 C.v正(O2)=2v逆(SO3) D.容器内总压强不再变化
(4)(4分)平衡后:①升高温度,SO3的物质的量________;②容器体积缩小为1 L,平衡向________方向移动,SO2转化率________;③恒容再充入2.0 mol SO2和1.0 mol O2,重新平衡后SO3体积分数________;④加入催化剂,SO3平衡产率________。
(5)(3分)计算800 ℃时该反应的平衡常数K(写出过程)。
20.(10分)化学反应的方向与调控在生产、生活中有重要应用。
(1)(1分)下列过程:①NH4NO3溶于水(水温降低);②常温常压下水分解为H2和O2;③冰在室温下融化;④N2O5自发分解。属于自发过程的是________(填序号)。
(2)(2分)用“>”“<”或“=”填空:①干冰升华 ΔH____0,ΔS____0;②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH____0,ΔS____0。
(3)(4分)已知 CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) ΔH=+178.3 kJ/mol,ΔS=+160.4 J/(mol·K)(不随温度变化)。①计算判断298 K时能否自发;②估算能自发进行的最低温度。
(4)(3分)工业合成氨通常选择约400~500 ℃、10~30 MPa、铁触媒,请从速率和平衡两个角度分析理由。
21.(10分)某班同学进行“探究影响化学平衡移动的因素”实验活动。
(1)(4分)K2Cr2O7溶液中存在平衡:
Cr2O72−(橙色)+H2O ⇌ 2CrO42−(黄色)+2H+
向K2Cr2O7溶液中逐滴加入NaOH溶液,现象是________________,原因是________________________________;再滴加过量稀硫酸,现象是________________。
(2)(4分)FeCl3与KSCN混合液中存在 Fe3++3SCN− ⇌ Fe(SCN)3(红色)。
①加入少量FeCl3固体,溶液红色________;②加入少量KCl固体,颜色________;③滴加NaOH溶液红色变浅,用平衡移动原理解释:________________________________。
(3)(2分)封装NO2、N2O4混合气体的玻璃球(2NO2⇌N2O4 ΔH<0)浸入热水中颜色________,浸入冰水中颜色________。
参考答案及详细解析
一、选择题答案速查
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
C
C
B
D
A
A
A
题号
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
C
C
A
B
B
A
C
B
1.【答案】C
【解析】Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体的反应是典型的吸热反应;金属与酸、燃烧、生石灰与水化合、中和反应均为放热反应。
2.【答案】C
【解析】C项是盖斯定律(能量为状态函数)的表述,正确。A项放热反应也可能需要点燃或加热,如燃烧;B项断键吸热、成键放热;D项反应条件与吸放热没有必然联系。
3.【答案】C
【解析】ΔH<0为放热反应,反应物总能量高于生成物,A、B错误;逆反应的ΔH与正反应数值相等、符号相反,C正确;生成2 mol HCl放热184.6 kJ,每生成1 mol HCl放热92.3 kJ,D错误。
4.【答案】B
【解析】燃烧热是指25 ℃、101 kPa下1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量,其中H元素的指定产物为液态水。A、D中水为气态,C中可燃物为2 mol。
5.【答案】D
【解析】醋酸是弱酸,电离过程要吸收热量,使测得放出热量的数值偏小,故D错误,其余均为正确操作。
6.【答案】A
【解析】由①−②即得目标反应,ΔH=ΔH1−ΔH2=-393.5−(−283.0)=-110.5 kJ/mol。
7.【答案】A
【解析】ΔH=反应物总键能−生成物总键能=(436+243)−2×431=-183 kJ/mol。
8.【答案】A
【解析】v(NH3)=Δc/Δt=(0.4/2)/5=0.04 mol/(L·min),由速率比等于计量数之比,v(N2)=1/2 v(NH3)=0.02 mol/(L·min)。
9.【答案】C
【解析】升高温度、增大反应物浓度、缩小体积增大压强、使用(正)催化剂都能加快反应速率;负催化剂会减慢反应。
10.【答案】C
【解析】活化分子碰撞还需取向合适才是有效碰撞,A错误;增大浓度只增加活化分子数目,百分数不变,B错误;C正确;催化剂不改变反应的ΔH,D错误。
11.【答案】A
【解析】该反应前后气体分子数不等,恒容下总压强不变说明各物质的量不再变化,A正确;浓度成比例或物质的量相等,都不能说明“不再变化”,B、D错误;C中两个量都表示正反应方向。
12.【答案】B
【解析】固体(或纯液体)的浓度视为常数,不写入平衡常数表达式,故C(s)不出现。
13.【答案】B
【解析】升高温度正、逆速率均增大,平衡向吸热方向(逆反应)移动,A、D错误;加压使平衡向气体分子数减少的方向(正反应)移动,B正确;催化剂不使平衡移动,C错误。
14.【答案】A
【解析】平衡时各物质的量为 CO 0.4、H2O 0.4、CO2 0.6、H2 0.6(mol),容器为1 L,K=(0.6×0.6)/(0.4×0.4)=2.25。
15.【答案】C
【解析】应根据ΔG=ΔH−TΔS综合判断,C正确;单一的放热或熵增都不能保证自发;ΔH>0、ΔS<0时ΔG恒为正,任何温度下都不能自发。
16.【答案】B
【解析】该反应放热且气体分子数减少,加压既加快速率又使平衡正向,B正确;升温使平衡逆向、氨产率降低,A、D错误;催化剂只改变速率,不影响平衡,C错误。
二、非选择题参考答案与评分标准
17.(10分)
(1)CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-726.4 kJ/mol。(方程式1分,ΔH 1分)
(2)小于。液态水汽化需要吸收热量,故生成气态水时总放热量减少。
(3)由①/2、②/2、③/2得燃烧热:CH3OH为−726.4、CO为−283.0、H2为−285.8 kJ/mol。
ΔH=ΔH(CO燃烧)+2ΔH(H2燃烧)−ΔH(CH3OH燃烧)
=−283.0+2×(−285.8)−(−726.4)=−128.2 kJ/mol
即 CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l) ΔH=-128.2 kJ/mol。(计算过程2分,方程式与结果2分)
(4)CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) ΔH=−726.4−(−283.0)=-443.4 kJ/mol。
18.(10分)
(1)温度;>。(每空1分)温度越高反应越快,褪色时间越短。
(2)使三组溶液总体积均为6 mL,保证KMnO4起始浓度相同,只改变草酸浓度,符合单一变量原则。
(3)n(KMnO4)=0.01×4×10−3=4.0×10−5 mol;
c(KMnO4)=4.0×10−5/(6×10−3)=6.67×10−3 mol/L
v=Δc/Δt=6.67×10−3/4=1.67×10−3 mol/(L·s)
(列式2分,结果1分)
(4)反应生成的Mn2+(MnSO4)对该反应有催化作用,使速率明显加快;后期反应物浓度显著减小,速率又减慢。
(5)AB。升高温度和使用催化剂均增大活化分子百分数;增大浓度只增加活化分子数目,增大压强对溶液反应几乎无影响。
19.(12分)
(1)0.07。v=(1.4/2)/10=0.07 mol/(L·min)。
(2)80%。生成SO3 1.6 mol即反应掉SO2 1.6 mol,α=1.6/2.0×100%=80%。
(3)AD。B项全为气体且恒容,气体总质量与体积均不变,密度始终不变,不能判断;C项平衡时应为 v逆(SO3)=2v正(O2),关系写反;D项反应前后气体分子数不等,压强不变可判断。
(4)①减小(升温向吸热的逆反应移动);②正反应,增大;③增大(加倍投料等效于加压,平衡正向);④不变。(每空1分)
(5)平衡时 n(SO3)=1.6、n(SO2)=0.4、n(O2)=0.2 mol,对应浓度为0.8、0.2、0.1 mol/L:
K=c2(SO3)/[c2(SO2)·c(O2)]=0.82/(0.22×0.1)=160 L/mol
20.(10分)
(1)①③④。常温常压下水分解是非自发过程。
(2)①>,>;②<,<。
(3)①ΔG=ΔH−TΔS=178.3−298×0.1604=130.5 kJ/mol>0,298 K时不能自发进行。
②令ΔG=0:T=ΔH/ΔS=178.3/0.1604≈1112 K(约839 ℃),高于约1112 K可自发。(每小问2分)
(4)合成氨放热且气体分子数减少。温度:低温利于平衡正向,但温度过低速率慢、铁触媒活性低,400~500 ℃兼顾速率与催化剂活性;压强:加压既加快速率又使平衡正向,但过高对设备动力要求大,故选10~30 MPa;催化剂加快速率、缩短达平衡时间,但不改变平衡。
21.(10分)
(1)溶液由橙色逐渐变为黄色;NaOH电离的OH−中和H+,使c(H+)减小,平衡正向移动,c(CrO42−)增大;溶液由黄色又逐渐变为橙色。(现象1分,原因2分,现象1分)
(2)①加深(c(Fe3+)增大,平衡正向);②基本不变(K+、Cl−不参与平衡);③Fe3+与OH−生成Fe(OH)3沉淀,c(Fe3+)减小,平衡逆向移动,c[Fe(SCN)3]减小,红色变浅。(①②各1分,③2分)
(3)变深(升温向吸热的逆反应移动,c(NO2)增大);变浅。
附:双向细目表(教师命题参考)
题号
考查内容
所属章节
分值
难度
1
吸热、放热反应判断
第一章第一节
3
易
2
反应热与化学键、状态函数
第一章第一节
3
易
3
热化学方程式的意义
第一章第一节
3
易
4
燃烧热的概念
第一章第一节
3
易
5
中和反应反应热的测定
第一章第一节
3
易
6
盖斯定律简单计算
第一章第二节
3
易
7
键能计算反应热
第一章第二节
3
易
8
反应速率的计算
第二章第一节
3
易
9
影响反应速率的因素
第二章第一节
3
易
10
活化能与有效碰撞
第二章第一节
3
易
11
化学平衡状态的判断
第二章第二节
3
易
12
平衡常数表达式
第二章第二节
3
易
13
平衡移动(勒夏特列原理)
第二章第二节
3
易
14
平衡常数的计算
第二章第二节
3
易
15
化学反应方向的判据
第二章第三节
3
易
16
合成氨反应的调控
第二章第四节
3
易
17
燃烧热、热化学方程式、盖斯定律综合
第一章
10
易
18
速率影响因素的实验探究
第二章第一节
10
易
19
速率、转化率、平衡判断与移动、K计算
第二章第二节
12
中
20
方向判据、ΔG计算与合成氨调控
第二章第三、四节
10
易
21
影响平衡移动因素的实验探究
第二章第二节
10
易
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