2026-2027学年高二化学第一学期期中练习试卷 (人教版选择性必修一 全国通用)
2026-09-25
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内容正文:
2026-2027学年度高二上学期期中考试
高二化学试卷
考试时间:75分钟 分值:100分
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 Si-28 S-32 Ca-40 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 Ba-137
第I卷 (选择题)
一、选择题(本题包括14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.已知:
① CH3OH(g) + 3/2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) ΔH1 = -726.0 kJ·mol⁻¹
② H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l) ΔH2 = -285.8 kJ·mol⁻¹
③ H2O(l) = H2O(g) ΔH3 = +44.0 kJ·mol⁻¹
则反应 CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g) 的 ΔH 为
A. -87.4 kJ·mol⁻¹ B. -131.4 kJ·mol⁻¹
C. +87.4 kJ·mol⁻¹ D. -175.4 kJ·mol⁻¹
2.下列热化学方程式或说法正确的是
A. 中和热为57.3 kJ·mol⁻¹,则稀H2SO4与稀Ba(OH)2反应生成1 mol水时放热57.3 kJ
B. 甲烷燃烧热为890.3 kJ·mol⁻¹,则CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·mol⁻¹
C. 同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下ΔH相同
D. 需要加热才能进行的反应一定是吸热反应
3.对于反应 2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),无催化剂时正反应活化能为150 kJ·mol⁻¹,逆反应活化能为250 kJ·mol⁻¹。使用催化剂后正反应活化能降为120 kJ·mol⁻¹。下列说法正确的是
A. 该反应 ΔH = +100 kJ·mol⁻¹
B. 使用催化剂后逆反应活化能为220 kJ·mol⁻¹
C. 催化剂能提高SO2平衡转化率
D. 逆反应活化能总是大于正反应活化能
4.恒温恒容下,反应 2NO2(g)⇌N2O4(g) 达到平衡的标志是
A. 混合气体颜色不再变化
B. 容器内密度不再变化
C. 容器内压强不再变化
D. 每消耗2 mol NO2同时生成1 mol N2O4
5. (原创)下列实验装置(部分夹持装置已略去)能达到对应实验目的的是
A.准确测量中和反应反应热
B.验证非金属性强弱:
C.配制溶液
D.探究温度对化学平衡移动的影响
A. A B. B C. C D. D
6.乙烯水化法制乙醇:C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)。已知键能 C=C为615、C-C为348、C-H为413、C-O为351、O-H为463(kJ/mol),该反应的ΔH为
A.-34 kJ/mol B.+34 kJ/mol
C.-126 kJ/mol D.+126 kJ/mol
7.已知 ①N2+O2⇌2NO ΔH1>0;②2SO2+O2⇌2SO3 ΔH2<0;③N2+3H2⇌2NH3 ΔH3<0。下列说法正确的是
A.升温,①的K增大,②③的K减小 B.升温,三个反应的K都增大
C.K越大,反应速率越快 D.增大压强,三个反应的K都增大
8.已知:①C(s)+2H2O(g)⇌CO2(g)+2H2(g) K1;
②CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) K2;
③C(s)+CO2(g)⇌2CO(g) K3。三者关系为
A.K3=K1/K22 B.K3=K1·K22
C.K3=K1/K2 D.K3=K1·K2
9.根据下列有关实验方案设计和现象,所得结论错误的是
选项
实验方案
现象
结论
A
将Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体在小烧杯中混合并搅拌
烧杯壁变凉,可闻到刺激性气味
该反应为吸热、熵增反应
B
将装有NO2气体的注射器的活塞缓慢向外拉
气体的红棕色逐渐变浅
2NO2⇌N2O4的平衡正向移动
C
向c(KF)=c(KSCN)的混合溶液中滴加少量FeCl3溶液,振荡
溶液未变红色
结合Fe3+的能力:F->SCN-
D
向紫红色的/CCl4溶液中加入等体积的浓KI溶液,振荡
液体分层,下层变为浅粉红色,上层呈棕黄色
/CCl4中的碘单质部分转移到浓KI溶液中
A.A B.B C.C D.D
10. 一定温度下,向容积为4 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,下列对反应的推断合理的是
A. 该反应的化学方程式为
B. 反应进行到1 s时,;
C. 反应进行到5 s时,B的平均反应速率为
D. 反应进行到5 s时,各物质的反应速率相等
11. (原创)汽车尾气中氮氧化物、CO均为大气污染物。有一种催化转化的反应历程如图所示(TS表示过渡态,图示涉及的物质均是气体),整个过程发生三个基元反应。下列说法不正确的是
A. 第一个基元反应都是吸热反应
B. 第②步基元反应的活化能为130 kJ/mol
C.
D. 该化学反应快慢的取决于第①步基元反应
12. 常温下,几种弱酸或弱碱的电离平衡常数如表所示,下列说法正确的是
化学式
HCOOH
H2CO3
HClO
NH3·H2O
Ka或Kb
1.8×10-4
Ka1=4.5×10-7 Ka2=4.7×10-11
4.0×10-8
1.8×10-5
A. 等浓度的HCOOH和HCOONa的混合溶液中:c(OH-)+c(HCOO-)=c(HCOOH)+c(H+)
B. 等物质的量浓度的(NH4)2CO3、NH3·H2O、NH4ClO溶液中c()大小顺序为(NH4)2CO3>NH3·H2O>NH4ClO
C. 向NaClO溶液中通入少量CO2的反应为CO2+NaClO+H2O=HClO+NaHCO3
D. 等物质的量浓度溶液的pH大小顺序为HCOONa>NaHCO3>NaClO
13. (原创)将和充入密闭容器中,在一定条件下发生反应 ,测得的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示,下列说法错误的是
A. 压强:
B. 平衡常数:
C. 混合气体中氧元素的质量:
D. 该反应的反应物的能量总和小于生成物的能量总和
14. 在的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的气体,一定条件下发生反应:,已知该反应的平衡常数与温度的关系如下表:
温度/℃
20
60
210
平衡常数
2
下列说法正确的是
A. 上述生成的反应为吸热反应
B. 20℃时反应的平衡常数为
C. 在60℃时,测得某时刻的物质的量均为,则此时
D. 60℃达到平衡时,测得,则的平衡浓度为
第Ⅱ卷(综合题,共55分)
15. (16分) 根据所学知识填空。
I.下列物质中:①Cu ② FeCl2 ③NH4Cl ④ BaSO4 ⑤CH3COONa ⑥ NaHCO3 ⑦盐酸 ⑧Ba(OH)2 ⑨H2O ⑩CH3COOH
(1)属于弱电解质的是________(填序号)。
(2)在时,⑧溶液的 约等于________。(已知;将的⑦溶液稀释1000倍后, 为________。
(3)可以证明醋酸是弱酸的事实是________ (填字母序号)。
a.醋酸和水能以任意比例混溶
b.在醋酸水溶液中还含有未电离的醋酸分子
c.醋酸与Na2CO3溶液反应放出CO2气体
d.的醋酸水溶液能使紫色石蕊溶液变红色
e.等体积等 的醋酸和盐酸分别与足量氢氧化钠溶液充分反应,醋酸消耗的氢氧化钠更多
Ⅱ.图表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25℃)。回答下列各题:
酸
HCN
HClO
电离平衡常数
(4)当温度升高时,K值________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)结合表中给出的电离常数回答下列问题:
①25℃时相同浓度的上述四种酸中,酸性由强到弱的顺序是________ (用化学式表示)。
②下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大,而电离平衡常数不变的操作是________(填序号)。
A.升高温度 B.加水稀释
C.加少量的CH3COONa固体 D.加少量冰醋酸 E.通入HCl气体
③依据表中数据判断醋酸和次氯酸钠溶液能否反应,如果不能反应说出理由:如果能发生反应请写出相应的化学方程式________。
16.(每空2分,共14分)研究化学反应中的能量变化对生产、生活有重要的意义。
(1)某氮肥厂含氮废水中的氮元素多以和NH3·H2O形式存在,处理过程中在微生物的作用下经过两步反应被氧化成,这两步反应过程中的能量变化如图所示:
全部被氧化成__________(填“吸收”或“放出”)的热量是__________kJ。
(2)已知 ,蒸发1 mol Br2(l)吸收的能量为30 kJ,其他相关数据如表:
化学键
(气态)
键能/(kJ·mol-1)
436
200
a
则表中__________。
(3)某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。
①利用实验装置(b)测定盐酸与NaOH溶液发生中和反应的反应热,若取50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸,则还需加入__________(填字母)。
A.1.0 g NaOH固体
B.50 mL 0.50 mol·L-1氨水
C.50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液
②分析下列操作可能对结果造成的影响。
将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后,释放出的能量将__________(填“偏大”“偏小”或“不变”,下同);将实验(b)中玻璃搅拌器改为铁制搅拌器后,实验测得的__________。
17.(每空2分,共12分)甲醇是一种重要的化工原料,具有开发和应用的广阔前景。工业上使用水煤气(CO与的混合气体)合成甲醇,反应为。回答下列问题:
(1)CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①、的大小关系是_________(填“>”、“<”或“=”)。
②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系是_______________。
③下列叙述能说明上述反应已达到化学平衡状态的是_________________(填标号)。
a.的体积分数不再改变
b.
c.混合气体的平均摩尔质量不再改变
d.同一时间内,消耗0.04 mol ,生成0.02 mol
(2)在温度为T的条件下,往一容积为2 L的密闭容器中,充入0.3 mol CO与0.4 mol 发生反应生成,平衡时,测得物质的量为0.15 mol。
①温度为T时CO的转化率___________,化学平衡常数K=____________。
②若以不同比例投料,测得某时刻各物质的浓度,CO为0.1 mol/L、为0.2 mol/L、为0.2 mol/L,此时_____________(“>”、“<”或“=”)
18. (16分)Ⅰ近年来,温室气体的增加给全球带来了严重的环境危机,减少二氧化碳排放的方法之一是将二氧化碳催化还原:ⅰ.
ⅱ.
请回答下列问题:
(1)已知几种化学键的键能如下:
化学键
键能/()
436
463
803
1075
则___________
(2)在容积为2 L的恒容绝热容器中,通入和;发生反应ⅱ。
①以下列事实能说明反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A.
B.
C.混合气体的总压强保持不变
D.混合气体的密度不再变化
E.混合气体的平均摩尔质量保持不变
F.不变
G.与的体积比保持不变
②若5 min后达到化学平衡状态,测得CO的体积分数为,则的转化率为___________。
(3)在100 kPa的恒压密闭容器中,加入和发生反应ⅰ和ⅱ,平衡时测得的转化率与的选择性(生成消耗的在总消耗中的占比)与温度的关系如图所示。
①的转化率随温度的升高先增大后减小的原因为___________。
②时,CO的分压为___________kPa,反应ⅱ的平衡常数___________(为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
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2026-2027学年度高二上学期期中考试
高二化学
考试时间:75分钟 分值:100分
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 Si-28 S-32 Ca-40 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 Ba-137
第I卷 (选择题)
一、选择题(本题包括14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.已知:
① CH3OH(g) + 3/2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) ΔH1 = -726.0 kJ·mol⁻¹
② H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l) ΔH2 = -285.8 kJ·mol⁻¹
③ H2O(l) = H2O(g) ΔH3 = +44.0 kJ·mol⁻¹
则反应 CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g) 的 ΔH 为
A. -87.4 kJ·mol⁻¹ B. -131.4 kJ·mol⁻¹
C. +87.4 kJ·mol⁻¹ D. -175.4 kJ·mol⁻¹
1.A
解析:逆①+3×②+③:
CO2+2H2O(l)=CH3OH(g)+3/2O2(g) ΔH=+726.0
3H2+3/2O2=3H2O(l) ΔH=3×(-285.8)=-857.4
相加得:CO2+3H2=CH3OH+H2O(l) ΔH=-131.4
再加H2O(l)=H2O(g) +44.0,得ΔH=-87.4 kJ·mol⁻¹。
2.下列热化学方程式或说法正确的是
A. 中和热为57.3 kJ·mol⁻¹,则稀H2SO4与稀Ba(OH)2反应生成1 mol水时放热57.3 kJ
B. 甲烷燃烧热为890.3 kJ·mol⁻¹,则CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·mol⁻¹
C. 同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下ΔH相同
D. 需要加热才能进行的反应一定是吸热反应
2.C
解析:A中生成BaSO4沉淀会额外放热;B中燃烧热对应液态水;D中加热反应不一定是吸热反应,如碳燃烧需加热引发但放热。
3.对于反应 2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),无催化剂时正反应活化能为150 kJ·mol⁻¹,逆反应活化能为250 kJ·mol⁻¹。使用催化剂后正反应活化能降为120 kJ·mol⁻¹。下列说法正确的是
A. 该反应 ΔH = +100 kJ·mol⁻¹
B. 使用催化剂后逆反应活化能为220 kJ·mol⁻¹
C. 催化剂能提高SO2平衡转化率
D. 逆反应活化能总是大于正反应活化能
3.B
解析:ΔH=正反应活化能-逆反应活化能=150-250=-100 kJ·mol⁻¹。催化剂使正、逆活化能同等降低30 kJ·mol⁻¹,故逆反应活化能为220 kJ·mol⁻¹。催化剂不改变平衡转化率。
4.恒温恒容下,反应 2NO2(g)⇌N2O4(g) 达到平衡的标志是
A. 混合气体颜色不再变化
B. 容器内密度不再变化
C. 容器内压强不再变化
D. 每消耗2 mol NO2同时生成1 mol N2O4
4.B
解析:恒容条件下气体总质量不变、体积不变,密度始终不变,不能作为平衡标志。颜色、压强、平均摩尔质量均可判断。
5. (原创)下列实验装置(部分夹持装置已略去)能达到对应实验目的的是
A.准确测量中和反应反应热
B.验证非金属性强弱:
C.配制溶液
D.探究温度对化学平衡移动的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.银质搅拌器、纯铜杯盖都属于热的良导体,易导致热量散失,实验误差大,无法准确测量中和反应反应热,A错误;
B.验证非金属性需比较最高价氧化物对应水化物酸性,稀盐酸不是Cl的最高价含氧酸(应为HClO4),且盐酸易挥发干扰CO2与Na2SiO3的反应,无法证明非金属性强弱Cl>C>Si, B错误;
C.配制一定物质的量浓度溶液时,液面距离刻度线1~2就需要改用胶头滴管定容,C错误;
D.反应,两组实验只有温度为单一变量,可通过气体颜色变化判断平衡移动方向,能探究温度对化学平衡移动的影响,D正确;
故选D。
6.乙烯水化法制乙醇:C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)。已知键能 C=C为615、C-C为348、C-H为413、C-O为351、O-H为463(kJ/mol),该反应的ΔH为
A.-34 kJ/mol B.+34 kJ/mol
C.-126 kJ/mol D.+126 kJ/mol
6.【答案】A
【解析】反应中断开1个C=C和2个O-H,形成1个C-C、1个C-H、1个C-O、1个O-H。ΔH=(615+2×463)−(348+413+351+463)=1541−1575=-34 kJ/mol。
7.已知 ①N2+O2⇌2NO ΔH1>0;②2SO2+O2⇌2SO3 ΔH2<0;③N2+3H2⇌2NH3 ΔH3<0。下列说法正确的是
A.升温,①的K增大,②③的K减小 B.升温,三个反应的K都增大
C.K越大,反应速率越快 D.增大压强,三个反应的K都增大
7.【答案】A
【解析】升温平衡向吸热方向移动,吸热反应K增大、放热反应K减小;K只与温度有关,与浓度、压强无关;K的大小与反应速率没有必然联系。
8.已知:①C(s)+2H2O(g)⇌CO2(g)+2H2(g) K1;
②CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) K2;
③C(s)+CO2(g)⇌2CO(g) K3。三者关系为
A.K3=K1/K22 B.K3=K1·K22
C.K3=K1/K2 D.K3=K1·K2
8.【答案】A
【解析】反应③=反应①−2×反应②;反应相加K相乘、相减K相除、乘倍数K取幂,故K3=K1/K22。
9.根据下列有关实验方案设计和现象,所得结论错误的是
选项
实验方案
现象
结论
A
将Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体在小烧杯中混合并搅拌
烧杯壁变凉,可闻到刺激性气味
该反应为吸热、熵增反应
B
将装有NO2气体的注射器的活塞缓慢向外拉
气体的红棕色逐渐变浅
2NO2⇌N2O4的平衡正向移动
C
向c(KF)=c(KSCN)的混合溶液中滴加少量FeCl3溶液,振荡
溶液未变红色
结合Fe3+的能力:F->SCN-
D
向紫红色的/CCl4溶液中加入等体积的浓KI溶液,振荡
液体分层,下层变为浅粉红色,上层呈棕黄色
/CCl4中的碘单质部分转移到浓KI溶液中
A.A B.B C.C D.D
9.B
【详解】A.将与晶体在小烧杯中混合并搅拌,烧杯壁变凉,说明,可闻到刺激性气味,,该反应为吸热、熵增反应,A正确;
B.将装有气体注射器的活塞缓慢向外拉,过程中因体积增大,气体被稀释,红棕色逐渐变浅,该过程减小压强,的平衡应逆向移动(停止拉活塞后气体颜色又会逐渐变深),B错误;
C.向的混合溶液中滴加少量溶液,振荡,溶液未变红色,说明未生成,证明结合的能力:,C正确;
D.向紫红色的溶液中加入 等体积的浓KI溶液,振荡,发生反应,液体分层,下层变为浅粉红色,上层呈棕黄色,说明中的碘单质部分转移到浓KI溶液中,D正确;
故选B。
10. 一定温度下,向容积为4 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,下列对反应的推断合理的是
A. 该反应的化学方程式为
B. 反应进行到1 s时,;
C. 反应进行到5 s时,B的平均反应速率为
D. 反应进行到5 s时,各物质的反应速率相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图像可知,反应达到平衡时,、、、,反应系数之比等于物质的量变化量之比,该反应为可逆反应,方程式需要可逆符号,正确方程式为,A错误;
B.化学反应速率之比等于化学计量数之比,,故,二者不相等,B错误;
C.5s内B的物质的量减少,容器容积为,则B的平均反应速率,C正确;
D.反应进行到5s时达到平衡状态,各物质的反应速率之比等于化学计量数之比,各物质化学计量数不同,故反应速率不相等,D错误;
故选C。
11. (原创)汽车尾气中氮氧化物、CO均为大气污染物。有一种催化转化的反应历程如图所示(TS表示过渡态,图示涉及的物质均是气体),整个过程发生三个基元反应。下列说法不正确的是
A. 第一个基元反应都是吸热反应
B. 第②步基元反应的活化能为130 kJ/mol
C.
D. 该化学反应快慢的取决于第①步基元反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.第一步基元反应中,反应物能量为0,产物能量为199.2 kJ/mol,产物能量高于反应物,为吸热反应,A正确;
B.第②步基元反应的活化能=过渡态TS2能量-该步反应物能量,反应物为第一步产物(能量199.2 kJ/mol),TS2能量329.2 kJ/mol,活化能=329.2-199.2=130 kJ/mol,B正确;
C.总反应ΔH=产物总能量-反应物总能量,图中反应物(初始状态)能量为0,最终产物能量为620.9 kJ/mol,但实际汽车尾气处理反应为放热反应,且图示中产物能量应低于反应物,ΔH应为负值,C错误;
D.反应速率取决于活化能最大的基元反应(决速步)。第一步活化能=TS1能量-反应物能量=298.4-0=298.4 kJ/mol,第一步活化能最大,故反应快慢取决于第①步,D正确;
故选C。
12. 常温下,几种弱酸或弱碱的电离平衡常数如表所示,下列说法正确的是
化学式
HCOOH
H2CO3
HClO
NH3·H2O
Ka或Kb
1.8×10-4
Ka1=4.5×10-7 Ka2=4.7×10-11
4.0×10-8
1.8×10-5
A. 等浓度的HCOOH和HCOONa的混合溶液中:c(OH-)+c(HCOO-)=c(HCOOH)+c(H+)
B. 等物质的量浓度的(NH4)2CO3、NH3·H2O、NH4ClO溶液中c()大小顺序为(NH4)2CO3>NH3·H2O>NH4ClO
C. 向NaClO溶液中通入少量CO2的反应为CO2+NaClO+H2O=HClO+NaHCO3
D. 等物质的量浓度溶液的pH大小顺序为HCOONa>NaHCO3>NaClO
【答案】C
【解析】
【详解】A.HCOONa溶液发生水解:HCOO-+H2OHCOOH+OH-,HCOOH、水发生电离: HCOOH HCOO-+ H+,H2OH++OH-,则等浓度的HCOOH和HCOONa的混合溶液中存在电荷守恒:c(OH-)+c(HCOO-)=c(Na+)+c(H+),物料守恒:c(HCOO-)+c(HCOOH)=2c(Na+),二式合并得到2c(OH-)+c(HCOO-)=c(HCOOH)+2c(H+),A不正确;
B.(NH4)2CO3、NH4ClO在水溶液中发生完全电离,NH3•H2O只发生微弱电离,则等物质的量浓度溶液中一水合氨中的铵离子浓度最小,等物质的量的 (NH4)2CO3固体、NH4ClO固体中,前者的铵离子是后者的二倍,因为水溶液中(NH4)2CO3、NH4ClO的离子均有少部分水解,则c()大小顺序为(NH4)2CO3>NH4ClO>NH3•H2O, B不正确;
C.向NaClO溶液中通入少量CO2,由于Ka2(H2CO3)<Ka(HClO) <Ka1(H2CO3),所以与ClO-不能发生反应,反应CO2+2NaClO+H2O=2HClO+Na2CO3不能发生,能发生的是:CO2+NaClO+H2O=HClO+NaHCO3,C正确;
D.比较表中的电离常数,可确定电离程度HCOOH>H2CO3>HClO,则钠盐的水解程度HCOONa<NaHCO3<NaClO,等物质的量浓度溶液的pH大小顺序为NaClO>NaHCO3>HCOONa,D不正确;
故选C。
13. (原创)将和充入密闭容器中,在一定条件下发生反应 ,测得的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示,下列说法错误的是
A. 压强:
B. 平衡常数:
C. 混合气体中氧元素的质量:
D. 该反应的反应物的能量总和小于生成物的能量总和
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应为气体总体积减小的反应,则恒温时增大压强平衡正向移动,CO转化率增大,故,A项正确;
B.由图可知,恒压时温度升高,CO平衡转化率降低,即恒压升温平衡逆向移动,平衡常数减小,温度:c>b>a,则平衡常数:,B项正确;
C.根据原子守恒,混合气体中氧元素的质量:,C项正确;
D.由图可知,恒压时温度升高,CO平衡转化率降低,即恒压升温平衡逆向移动,该反应为放热反应,所以反应物的能量总和大于生成物的能量总和,D项错误;
故选D。
14. 在的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的气体,一定条件下发生反应:,已知该反应的平衡常数与温度的关系如下表:
温度/℃
20
60
210
平衡常数
2
下列说法正确的是
A. 上述生成的反应为吸热反应
B. 20℃时反应的平衡常数为
C. 在60℃时,测得某时刻的物质的量均为,则此时
D. 60℃达到平衡时,测得,则的平衡浓度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.温度升高平衡常数减小,说明升温平衡逆向移动,可知生成Ni(CO)4的反应为放热反应,故A错误;
B.20℃时,平衡常数为5×104,正逆反应的平衡常数互为倒数,所以反应的平衡常数为,故B错误;
C.在60℃时,测得某时刻的物质的量均为,此时浓度商Q=,所以反应逆向进行,v(逆)>v(正),故C错误;
D.60℃达到平衡时,,K=,即的平衡浓度为,D正确;
选D。
第Ⅱ卷(综合题,共55分)
15.(16分) 根据所学知识填空。
I.下列物质中:①Cu ② FeCl2 ③NH4Cl ④ BaSO4 ⑤CH3COONa ⑥ NaHCO3 ⑦盐酸 ⑧Ba(OH)2 ⑨H2O ⑩CH3COOH
(1)属于弱电解质的是________(填序号)。
(2)在时,⑧溶液的 约等于________。(已知;将的⑦溶液稀释1000倍后, 为________。
(3)可以证明醋酸是弱酸的事实是________ (填字母序号)。
a.醋酸和水能以任意比例混溶
b.在醋酸水溶液中还含有未电离的醋酸分子
c.醋酸与Na2CO3溶液反应放出CO2气体
d.的醋酸水溶液能使紫色石蕊溶液变红色
e.等体积等 的醋酸和盐酸分别与足量氢氧化钠溶液充分反应,醋酸消耗的氢氧化钠更多
Ⅱ.图表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25℃)。回答下列各题:
酸
HCN
HClO
电离平衡常数
(4)当温度升高时,K值________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)结合表中给出的电离常数回答下列问题:
①25℃时相同浓度的上述四种酸中,酸性由强到弱的顺序是________ (用化学式表示)。
②下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大,而电离平衡常数不变的操作是________(填序号)。
A.升高温度 B.加水稀释
C.加少量的CH3COONa固体 D.加少量冰醋酸 E.通入HCl气体
③依据表中数据判断醋酸和次氯酸钠溶液能否反应,如果不能反应说出理由:如果能发生反应请写出相应的化学方程式________。
【答案】(每空2分)(1) ①. ⑨⑩
(2) ①. 12.3 ②. 4
(3)be
(4) 增大 (5) ①. ②. B ③.
【解析】
【小问1详解】
强电解质在水溶液或熔融状态下能全部电离的电解质;弱电解质在水溶液或熔融状态下部分电离的电解质;且电解质和非电解质都是化合物;一般弱酸、弱碱、水是弱电解质,⑨H2O ⑩CH3COOH是弱电解质;⑤⑥为强碱弱酸盐
【小问2详解】
在时,溶液中,则,;盐酸为强酸,将的盐酸溶液中稀释1000倍后,氢离子浓度为原来的倍,,故 =4;
【小问3详解】
a.醋酸和水能以任意比例混溶只能说明醋酸的溶解性,不能说明醋酸是弱酸,a错误;
b.在醋酸水溶液中还含有未电离的醋酸分子说明醋酸部分电离,属于弱酸,b正确;
c.醋酸与碳酸钠溶液反应放出二氧化碳气体只能说明醋酸的酸性强于碳酸,不能说明醋酸是弱酸,c错误;
d.1mol/L的醋酸水溶液能使紫色石蕊溶液变红色只能说明醋酸溶液呈酸性,但不能说明醋酸是弱酸,d错误;
e.等体积等pH的醋酸和盐酸分别与足量氢氧化钠溶液充分反应,醋酸消耗的氢氧化钠更多说明醋酸的浓度大于盐酸,是在溶液中部分电离的弱酸,e正确;
故选be;
【小问4详解】
氯化亚铁在加热蒸干、灼烧过程中,发生了水解反应和氧化反应,生成氢氧化铁,最终加热分解生成Fe2O3;
【小问5详解】
由于弱电解质的电离为吸热反应,升高温度,促进电离,电离平衡正向移动,K值增大;
【小问6详解】
①由于酸性酸性越强,电离常数越大,故由表中数据可知,时相同浓度的上述四种酸中,酸性由强到弱的顺序是;
②A.由于弱电解质的电离为吸热反应,升高温度,促进电离,电离程度增大,电离平衡常数也增大,A错误;
B.加水稀释,促进,电离程度增大,但由于温度不变,电离平衡常数不变,B正确;
C.加少量的固体,使增大,的电离平衡逆向移动,电离程度减小,但由于温度不变,电离平衡常数不变,C错误;
D.加少量冰醋酸,使增大,由越稀越电离得,的电离程度减小,但由于温度不变,电离平衡常数不变,D错误;
E.通入HCl气体,使增大,电离平衡逆向移动,的电离程度减小,但由于温度不变,电离平衡常数不变,E错误;
故选B;
③依据表中数据可知酸性,故醋酸和次氯酸钠溶液能反应生成和,化学方程式。
16.(每空2分,共14分)研究化学反应中的能量变化对生产、生活有重要的意义。
(1)某氮肥厂含氮废水中的氮元素多以和NH3·H2O形式存在,处理过程中在微生物的作用下经过两步反应被氧化成,这两步反应过程中的能量变化如图所示:
全部被氧化成__________(填“吸收”或“放出”)的热量是__________kJ。
(2)已知 ,蒸发1 mol Br2(l)吸收的能量为30 kJ,其他相关数据如表:
化学键
(气态)
键能/(kJ·mol-1)
436
200
a
则表中__________。
(3)某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。
①利用实验装置(b)测定盐酸与NaOH溶液发生中和反应的反应热,若取50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸,则还需加入__________(填字母)。
A.1.0 g NaOH固体
B.50 mL 0.50 mol·L-1氨水
C.50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液
②分析下列操作可能对结果造成的影响。
将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后,释放出的能量将__________(填“偏大”“偏小”或“不变”,下同);将实验(b)中玻璃搅拌器改为铁制搅拌器后,实验测得的__________。
17.(1) 放出 346
(2)369
(3) C 不变 偏大
【详解】(1)1mol 完全氧化为的总反应为两步反应的加和,第一步反应热化学方程式为 ,第二步反应热化学方程式为 ,总反应焓变,焓变为负值,说明反应放出热量,放出的热量为346 kJ。
(2)已知 ,1mol 蒸发为气态吸收30 kJ热量,即 。根据盖斯定律,将前式减去后式,得到气相反应的焓变。反应焓变等于反应物总键能减去生成物总键能,即,代入数据得,解得。
(3)①中和热测定实验中,为保证盐酸完全反应,需加入稍过量的NaOH稀溶液。 A.NaOH固体溶解时会放出热量,导致测得的反应热数值偏大,A错误;
B.氨水为弱电解质,电离时吸收热量,导致测得的反应热数值偏小,B错误;
C.50 mL 0.55 NaOH溶液为稍过量的强碱稀溶液,可保证盐酸完全反应,C正确;
故选C。
②将铝片更换为等质量的铝粉,仅增大了反应物的接触面积,加快反应速率,反应物的总物质的量不变,因此反应释放出的总能量不变。铁制搅拌器的导热性强于玻璃,会导致反应过程中热量散失更多,测得的反应体系温度升高值偏小,计算得到的反应放热的绝对值偏小,中和反应为放热反应,为负值,因此实验测得的偏大。
17.(每空2分,共12分)甲醇是一种重要的化工原料,具有开发和应用的广阔前景。工业上使用水煤气(CO与的混合气体)合成甲醇,反应为。回答下列问题:
(1)CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①、的大小关系是_________(填“>”、“<”或“=”)。
②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系是_______________。
③下列叙述能说明上述反应已达到化学平衡状态的是_________________(填标号)。
a.的体积分数不再改变
b.
c.混合气体的平均摩尔质量不再改变
d.同一时间内,消耗0.04 mol ,生成0.02 mol
(2)在温度为T的条件下,往一容积为2 L的密闭容器中,充入0.3 mol CO与0.4 mol 发生反应生成,平衡时,测得物质的量为0.15 mol。
①温度为T时CO的转化率___________,化学平衡常数K=____________。
②若以不同比例投料,测得某时刻各物质的浓度,CO为0.1 mol/L、为0.2 mol/L、为0.2 mol/L,此时_____________(“>”、“<”或“=”)
18.(1) > (2分) (2分) ac(2分)
(2) 50% (2分) 400 (2分) >(2分)
【详解】(1)① 该反应正向为气体分子数减少的反应。相同温度下,增大压强,平衡正向移动,的转化率增大。由图可知,相同温度时对应的转化率大于,故。
② 由图可知,压强一定时,随着温度升高,的平衡转化率降低,说明平衡逆向移动,正反应为放热反应。化学平衡常数仅受温度影响,温度升高,平衡常数减小。A、B两点温度相同,则;C点温度高于A、B点,则,综合可得。
③ a.的体积分数不再改变,说明各组分的含量保持不变,反应达到平衡状态,a正确;
b.平衡时正逆反应速率相等,用不同物质表示反应速率应满足计量数关系,正确关系应为,题给比例不符合平衡特征,b错误;
c.反应前后气体总质量不变,但气体总物质的量在反应过程中会发生变化,因此平均摩尔质量是变量,当混合气体的平均摩尔质量不再改变时,说明反应达到平衡状态,c正确;
d.消耗和生成均表示正反应方向,不能说明正逆反应速率相等,d错误,
故选ac。
(2) ① 根据题意列出三段式:,的转化率 。容器体积为,平衡时各物质的浓度分别为,,。化学平衡常数。
② 此时的浓度商。因为,所以反应正向进行,即。
18. (16分) Ⅰ近年来,温室气体的增加给全球带来了严重的环境危机,减少二氧化碳排放的方法之一是将二氧化碳催化还原:ⅰ.
ⅱ.
请回答下列问题:
(1)已知几种化学键的键能如下:
化学键
键能/()
436
463
803
1075
则___________
(2)在容积为2 L的恒容绝热容器中,通入和;发生反应ⅱ。
①以下列事实能说明反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A.
B.
C.混合气体的总压强保持不变
D.混合气体的密度不再变化
E.混合气体的平均摩尔质量保持不变
F.不变
G.与的体积比保持不变
②若5 min后达到化学平衡状态,测得CO的体积分数为,则的转化率为___________。
(3)在100 kPa的恒压密闭容器中,加入和发生反应ⅰ和ⅱ,平衡时测得的转化率与的选择性(生成消耗的在总消耗中的占比)与温度的关系如图所示。
①的转化率随温度的升高先增大后减小的原因为___________。
②时,CO的分压为___________kPa,反应ⅱ的平衡常数___________(为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(1)+41 (2分) (2) ①. BCF (3分) ②. 45% (2分)
(3) ①. 反应ⅰ是放热反应,反应ⅱ是吸热反应,低于时,以反应ⅱ为主,升高温度反应ⅱ正向移动,转化率增大,高于时,以反应ⅰ为主,升高温度反应ⅰ逆向移动,转化率减小 (3分) ②. 10 (3分) ③. 0.25(3分)
【解析】
【小问1详解】
△H=反应物总键能-生成物总键能,故△H2=(2×803+436-1075-2×463)kJ/mol=+41kJ/mol。
【小问2详解】
①在容积为2 L的恒容绝热容器中:
A.,不能判断正反应速率等于逆反应速率,也不能判断各组分含量不再变化,因此不能说明反应达到平衡状态。
B.化学反应速率之比等于对应化学计量数之比因此,当时,有,反应达到平衡。
C.在绝热容器中,对于反应ⅱ(体积不变的反应),压强应该是变化值,当混合气体总压强不变时说明体系温度不再变化,达到平衡。
D.反应ⅱ均是气体参与,容器容积是固定值,因此气体的密度是定值,密度不再变化时不能说明反应达到平衡。
E.对于反应ⅱ(体积不变的反应),气体的物质的量是定值,均是气体参与的反应气体质量也是定值,因此混合气体的平均摩尔质量是定值,混合气体的平均摩尔质量保持不变时不能判断达到平衡。
F.不变时,说明Q=K,反应达到平衡。
G.CO和H2O都是生成物,二者化学计量数均为1,起始时未通入CO和H2O,因此与的体积比为1恒定,当二者体积比保持不变时,不能判断达到平衡。
②
平衡时CO的体积分数为15%,则,x=0.45,则二氧化碳的转化率为。
【小问3详解】
①反应ⅰ为放热反应,反应ⅱ为吸热反应,升高温度反应ⅰ逆向移动二氧化碳的转化率降低,反应ⅱ正向移动二氧化碳转化率升高,图中显示温度低于时二氧化碳转化率升高,温度高于时二氧化碳转化率下降,故低于时,以反应ⅱ为主,升高温度反应ⅱ正向移动,转化率增大,高于时,以反应ⅰ为主,升高温度反应ⅰ逆向移动,转化率减小。
②
平衡时二氧化碳、氢气、甲醇、一氧化碳、水的物质的量分别为(1-x-y)mol、(2-3x-y)mol、xmol、ymol、(x+y)mol,此时二氧化碳的转化率和甲醇的选择性均为50%,可以列式:、,解得x=0.25、y=0.25,因此CO的分压为,反应ⅱ的平衡常数。
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