内容正文:
高二化学第一次月考提升卷
(人教版2019 选择性必修1 测试范围:第一章~第二章第二节)
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分 难度系数:0.60)
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,考生务必将班级、姓名、准考证号填写在指定位置。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔将答案标号填涂在答题卡相应位置;如需改动,用橡皮擦干净后再重新填涂。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡对应区域内,写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
5.本试卷测试范围:人教版(2019)选择性必修1 第一章(化学反应的热效应)~第二章第二节(化学平衡)。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16
班级:__________ 姓名:__________ 准考证号:__________ 得分:__________
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
本卷共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.【科技情境】2024年我国在氢能开发、火箭推进等领域持续取得进展。下列说法正确的是
A.氢气燃烧时,化学能只转化为热能
B.液氢、液氧用作火箭推进剂,二者反应时放出大量的热并产生巨大推力
C.使用催化剂可使水分解反应的ΔH减小
D.氢能源属于化石燃料
2.【科技情境】科学家研究某金属氧化物催化CH4转化的反应历程如图所示(分为两步,含过渡态1、过渡态2)。下列说法错误的是
A.步骤1正反应的活化能大于步骤2正反应的活化能
B.活化能最大的步骤(步骤1)是总反应的决速步
C.总反应的ΔH等于各步反应活化能之和
D.催化剂通过降低反应的活化能来加快反应速率
3.已知H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ/mol。下列说法正确的是
A.该反应中断裂H—H键和Cl—Cl键的过程放出能量
B.2 mol HCl(g)的总能量高于1 mol H2(g)与1 mol Cl2(g)的总能量
C.若生成2 mol HCl(l),则反应的ΔH<-184.6 kJ/mol
D.该反应在任何条件下都一定能自发进行
4.【科技情境】已知:①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH1=-283.0 kJ/mol;②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH2=-285.8 kJ/mol;③C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH3=-1366.8 kJ/mol。则反应2CO(g)+4H2(g)=C2H5OH(l)+H2O(l)的ΔH为
A.-342.4 kJ/mol
B.+342.4 kJ/mol
C.-242.4 kJ/mol
D.-1366.8 kJ/mol
5.工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)。已知共价键键能:N≡N为946 kJ/mol、H—H为436 kJ/mol、N—H为391 kJ/mol。则由键能估算该反应的ΔH为
A.-92 kJ/mol
B.+92 kJ/mol
C.-2346 kJ/mol
D.-184 kJ/mol
6.甲醇(CH3OH)是清洁燃料,已知液态甲醇的燃烧热ΔH=-726.5 kJ/mol。下列热化学方程式正确的是
A.CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-726.5 kJ/mol
B.CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-726.5 kJ/mol
C.2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-726.5 kJ/mol
D.CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+726.5 kJ/mol
7.反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)+2D(g)在不同条件下测得的速率如下,其中反应速率最快的是
A.v(A)=0.3 mol/(L·min)
B.v(B)=0.75 mol/(L·min)
C.v(C)=0.5 mol/(L·min)
D.v(D)=0.012 mol/(L·s)
8.下列关于有效碰撞理论的说法正确的是
A.增大压强(缩小体积)可增大活化分子百分数,使反应速率加快
B.升高温度可增大活化分子百分数,使有效碰撞的概率增大、反应速率加快
C.加入催化剂后分子本身的能量升高,活化分子百分数增大
D.活化分子之间的每一次碰撞都能发生化学反应
9.密闭容器中发生反应aX(g)+bY(g)⇌cZ(g),达到平衡后保持温度不变,将容器体积压缩到原来的一半,再次达到平衡时X的浓度由0.2 mol/L变为0.3 mol/L。下列判断正确的是
A.平衡向逆反应方向移动
B.a+b>c
C.a+b<c
D.压缩后Z的体积分数减小
10.某温度下反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)的平衡常数K=19。该温度下某时刻测得c(SO2)=0.2 mol/L、c(O2)=0.1 mol/L、c(SO3)=0.4 mol/L。下列说法正确的是
A.此时反应向正反应方向进行
B.此时反应向逆反应方向进行
C.此时正、逆反应速率相等
D.无法判断反应进行的方向
11.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.工业制硫酸时通入过量空气,以提高SO2的转化率
B.将H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)平衡体系的体积压缩,气体颜色加深
C.用排饱和食盐水的方法收集氯气,可减少氯气的溶解
D.工业合成氨时采用较高的压强
12.对于反应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O2的浓度,SO2的平衡转化率增大
C.加入催化剂,SO2的平衡转化率增大
D.缩小容器体积,平衡向逆反应方向移动
13.反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH<0中,SO2的平衡转化率α与温度T、压强p的关系如图所示。下列判断正确的是
A.p1<p2
B.p1>p2
C.升高温度,平衡向正反应方向移动
D.该反应的正反应为吸热反应
14.某温度下在恒容密闭容器中发生反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH<0,t1时刻改变某一条件,反应速率变化如图所示。则t1时刻改变的条件是
A.升高温度
B.增大压强(缩小容器体积)
C.恒容条件下充入一定量反应物(N2或H2)
D.使用催化剂
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
本卷共4小题,共58分。请根据题目要求作答,解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
15.(14分)(原创)
Ⅰ.高纯硅是制造半导体芯片和太阳能电池的关键材料。工业上可在高温下用氢气还原四氯化硅制取高纯硅:SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g)。已知共价键键能:Si—Cl为360 kJ/mol、H—H为436 kJ/mol、H—Cl为431 kJ/mol、Si—Si为176 kJ/mol,且1 mol晶体硅中含2 mol Si—Si键。
(1)根据键能计算上述反应的ΔH(写出计算过程)。
Ⅱ.已知:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-890.3 kJ/mol;②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ/mol;③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH3=-285.8 kJ/mol。
(2)利用盖斯定律,求反应C(s)+2H2(g)=CH4(g)的ΔH。
16.(16分)
Ⅰ.某小组用酸性高锰酸钾与草酸的反应(紫色褪去)探究浓度、温度对反应速率的影响,混合溶液总体积均为10 mL,数据如下:
实验编号
0.2 mol/L H2C2O4/mL
0.01 mol/L KMnO4/mL
稀硫酸/mL
蒸馏水/mL
温度/℃
1
5.0
2.0
1.0
2.0
25
2
5.0
2.0
1.0
2.0
50
3
X
2.0
1.0
Y
25
(1)实验1、2探究温度对速率的影响,则实验2的褪色时间________(填“>”“<”或“=”)实验1。
(2)实验1、3探究草酸浓度对速率的影响,应使X=________、Y=________。
(3)实验1中混合后高锰酸钾浓度为0.002 mol/L,若20 s紫色完全褪去,则v(KMnO4)=________mol/(L·s)。
Ⅱ.该小组另用二氧化锰催化过氧化氢分解(2H2O2=2H2O+O2↑),用排水法测定生成氧气的体积,绘制V(O2)—t曲线,曲线上依次标有A、B、C、D四点,其中A点位于曲线最陡的起始段,D点接近水平平台。
(4)四点中反应速率最快的是________点;当收集到一半氧气时,反应速率________(填“大于”“小于”或“等于”)刚开始时的速率。
(5)若其他条件不变,改用浓度更大、体积相同的过氧化氢溶液,则最终生成氧气的体积________,反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”)。
17.(14分)(原创)
二氧化碳加氢制甲醇是实现CO2资源化利用、助力“双碳”目标的重要途径。工业上以二氧化碳和氢气为原料合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ/mol。
(1)写出该反应平衡常数K的表达式:________。
(2)为提高甲醇的平衡产率,可采取的措施有________(填字母)。
a.升高温度 b.增大压强 c.及时分离出甲醇 d.使用催化剂
(3)某温度下将1 mol CO2和3 mol H2充入2 L恒容容器,平衡时测得H2为1.2 mol。①H2的平衡转化率为________;②求该温度下的平衡常数K(写出计算过程)。
(4)CO2的平衡转化率α与温度T、压强p的关系如图所示。①压强p1________p2(填“>”“<”),理由是________;②由图中α随温度升高而减小,可知该反应ΔH________0(填“>”“<”)。
18.(14分)(原创)
Ⅰ.汽车尾气中含有NO、CO等有害气体,安装尾气催化转化器可使其转化为无害气体,发生反应2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g) ΔH<0,其在催化剂表面的部分反应历程如图所示。
(1)下列有关说法正确的是________(填字母)。
a.该反应正反应为放热反应 b.催化剂降低了反应的活化能,但ΔH保持不变
c.活化能最大的基元步骤是总反应的决速步 d.升高温度,正反应速率增大、逆反应速率减小
(2)下列措施中,既能提高NO的平衡转化率,又能加快反应速率的是________(填字母)。
a.升高温度 b.增大压强 c.及时移走生成的CO2 d.使用催化剂
Ⅱ.一定温度下,向2 L恒容密闭容器中充入NO和CO各0.8 mol,5 min时达到平衡,测得N2为0.2 mol。
(3)5 min内v(CO2)=________mol/(L·min)。
(4)NO的平衡转化率为________。
(5)平衡后在t1时刻将容器体积迅速压缩至1 L,则t1时刻v正、v逆均________(填“增大”“减小”),随后平衡向________(填“正”“逆”)反应方向移动。
参考答案与详细解析
第Ⅰ卷 选择题(每小题3分,共42分)
【答案速查】 1.B 2.C 3.C 4.A 5.A 6.B 7.D 8.B 9.B 10.B 11.B 12.B 13.B 14.C
1.【答案】B
【解析】氢气燃烧时化学能除转化为热能外还有光能等,A错误;液氢与液氧反应剧烈、放热多,可作火箭推进剂,B正确;催化剂降低反应活化能,但不改变ΔH,C错误;氢能源不属于化石燃料,D错误。
2.【答案】C
【解析】步骤1正反应活化能E1大于步骤2正反应活化能E3,活化能最大的步骤最慢,是决速步,A、B正确;总反应ΔH等于生成物与反应物的能量之差,并不等于各步活化能之和,C错误(符合题意);催化剂降低活化能、加快速率,D正确。
3.【答案】C
【解析】断裂化学键需要吸收能量,A错误;该反应放热,生成物总能量低于反应物,B错误;HCl(g)液化为HCl(l)还会放热,生成液态HCl时总放热更多、ΔH更负,即ΔH<-184.6 kJ/mol,C正确;反应能否自发与焓变、熵变和温度均有关,不能仅凭放热判断,D错误。
4.【答案】A
【解析】由盖斯定律,目标反应=2×①+4×②-③,ΔH=2ΔH1+4ΔH2-ΔH3=2×(-283.0)+4×(-285.8)-(-1366.8)=-342.4 kJ/mol。
5.【答案】A
【解析】ΔH=反应物总键能-生成物总键能=[E(N≡N)+3E(H—H)]-2×3E(N—H)=(946+3×436)-6×391=2254-2346=-92 kJ/mol,与实测值-92.4 kJ/mol接近。
6.【答案】B
【解析】燃烧热指1 mol物质完全燃烧生成指定产物(水为液态)时放出的热量,A水状态错误;C中甲醇为2 mol,ΔH应为-1453 kJ/mol;D符号错误。故选B。
7.【答案】D
【解析】统一换算为v(A)、mol/(L·min):A为0.3;B为0.75/3=0.25;C为0.5/2=0.25;D为0.012×60/2=0.36。D最大。
8.【答案】B
【解析】增大压强使单位体积内活化分子数增多,但活化分子百分数不变,A错误;升高温度使活化分子百分数增大、有效碰撞增多,B正确;催化剂通过降低活化能使活化分子百分数增大,分子本身能量并不升高,C错误;活化分子碰撞还需合适取向,D错误。
9.【答案】B
【解析】若平衡不移动,体积减半后X浓度应为0.4 mol/L,实际为0.3(小于0.4),说明X被消耗、平衡正向移动,A错误;压缩体积(加压)平衡正向,说明正反应气体分子数减少,即a+b>c,B正确、C错误;平衡正向,Z增多、体积分数增大,D错误。
10.【答案】B
【解析】浓度商Q=c2(SO3)/[c2(SO2)·c(O2)]=0.42/(0.22×0.1)=0.16/0.004=40。Q=40>K=19,生成物相对偏多,反应向逆反应方向进行。
11.【答案】B
【解析】H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)反应前后气体分子数相等,压缩体积时平衡不移动;颜色加深是I2浓度随体积减小而增大的物理变化,不能用勒夏特列原理解释,B符合题意。A、C、D均涉及平衡移动。
12.【答案】B
【解析】升高温度时正、逆反应速率均增大,A错误;增大O2浓度,平衡正向,SO2转化更多、平衡转化率增大,B正确;催化剂不改变平衡转化率,C错误;缩小体积(加压)使平衡向气体分子数减少的正反应方向移动,D错误。
13.【答案】B
【解析】正反应气体分子数减少,增大压强平衡正向,SO2平衡转化率增大;同一温度下p1转化率更高,故p1>p2,B正确、A错误;随温度升高α减小,说明升温平衡逆向,正反应放热,C、D错误。
14.【答案】C
【解析】t1时刻v正突然增大、v逆瞬间不变,符合“增大反应物浓度”的特征(生成物浓度瞬间不变,v逆瞬间不变)。升温、加压时v正、v逆均突增;催化剂使二者同等增大。故选C。
第Ⅱ卷 非选择题(共58分)
15.(14分)
(1)(共8分)ΔH=反应物总键能-生成物总键能。反应物中断开4 mol Si—Cl键和2 mol H—H键,共吸收4×360+2×436=2312 kJ;生成物中形成2 mol Si—Si键和4 mol H—Cl键,共释放2×176+4×431=2076 kJ;故ΔH=2312-2076=+236 kJ/mol。
(2)(共6分)目标反应C(s)+2H2(g)=CH4(g)可由②+2×③-①得到,ΔH=ΔH2+2ΔH3-ΔH1=-393.5+2×(-285.8)-(-890.3)=-74.8 kJ/mol。
16.(16分)
(1)<。(2分)温度越高反应速率越快,实验2褪色时间更短。
(2)X=2.5、Y=4.5。(每空2分,共4分)探究浓度影响时应保证总体积仍为10 mL、只改变草酸体积;草酸由5.0减半为2.5,则Y=10-2.5-2.0-1.0=4.5 mL。
(3)1.0×10-4。(3分)v(KMnO4)=Δc/Δt=0.002/20=1.0×10-4 mol/(L·s)。
(4)A;小于。(每空2分,共4分)V—t曲线斜率越大速率越快,起始段A斜率最大;随反应进行过氧化氢浓度减小,速率逐渐减慢。
(5)增大;增大。(共3分)过氧化氢浓度更大、体积相同,溶质总量增多,最终氧气更多;浓度增大使反应速率加快。
17.(14分)
(1)K=c(CH3OH)·c(H2O)/[c(CO2)·c3(H2)]。(2分)
(2)bc。(2分)正反应放热,升温平衡逆向,a错误;气体分子数由4减为2,加压平衡正向,b正确;分离生成物使平衡正向,c正确;催化剂不改变平衡,d错误。
(3)①60%。(2分)消耗H2为3-1.2=1.8 mol,α(H2)=1.8/3×100%=60%。
②(4分)平衡时n(CO2)=0.4、n(H2)=1.2、n(CH3OH)=n(H2O)=0.6 mol,浓度分别为0.2、0.6、0.3、0.3 mol/L;K=(0.3×0.3)/(0.2×0.63)=0.09/0.0432≈2.08。
(4)①>;(1分)正反应气体分子数减少,加压平衡正向,CO2转化率增大,同温下p1对应α更大,故p1>p2。(2分)②<。(1分)
18.(14分)
(1)abc。(3分)生成物能量低于反应物,正反应放热,a正确;催化剂降低活化能但不改变ΔH,b正确;活化能最大的步骤最慢,为决速步,c正确;升高温度时正、逆速率均增大,d错误。
(2)b。(2分)反应气体分子数由4减为3,增大压强既加快速率又使平衡正向、NO转化率提高;升温使放热反应平衡逆向,a错误;移走CO2虽提高转化率但减小速率,c错误;催化剂不改变转化率,d错误。
(3)0.04。(3分)生成N2 0.2 mol,则生成CO2 0.4 mol,Δc(CO2)=0.4/2=0.2 mol/L,v(CO2)=0.2/5=0.04 mol/(L·min)。
(4)50%。(2分)消耗NO为2×0.2=0.4 mol,α(NO)=0.4/0.8×100%=50%。
(5)增大;正。(每空2分,共4分)压缩体积,各物质浓度增大,v正、v逆均增大;正反应气体分子数减少,加压平衡正向移动。
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$命题双向细目表
高二化学第一次月考提升卷 命题双向细目表
测试范围:人教版(2019)选择性必修1 第一章(化学反应的热效应)~第二章第二节(化学平衡) 考试时间:75分钟 满分:100分 整卷难度系数(按分值加权):0.60
题号 题型 分值 考查内容(知识点) 所属章节 核心素养 难度系数(预估)
1 单选题 3 氢能开发中的能量转化与利用 第一章第一节 E 0.88
2 单选题 3 反应历程、活化能与决速步 第二章第一节 C 0.68
3 单选题 3 反应热与物质状态、能量关系 第一章第一节 C 0.68
4 单选题 3 盖斯定律的综合计算 第一章第二节 C 0.62
5 单选题 3 利用键能估算合成氨反应的ΔH 第一章第二节 C 0.68
6 单选题 3 燃烧热与热化学方程式 第一章第一节 B 0.74
7 单选题 3 化学反应速率的换算与快慢比较 第二章第一节 C 0.58
8 单选题 3 有效碰撞理论与外界条件解释 第二章第一节 C 0.72
9 单选题 3 压强改变时平衡移动方向的推断 第二章第二节 C 0.45
10 单选题 3 浓度商Q与平衡常数K判向 第二章第二节 C 0.56
11 单选题 3 勒夏特列原理及其适用(例外辨析) 第二章第二节 C 0.56
12 单选题 3 外界条件对速率、平衡与转化率的影响 第二章第二节 B 0.66
13 单选题 3 平衡转化率—温度—压强图像分析 第二章第二节 C 0.56
14 单选题 3 速率—时间图像与改变条件的判断 第二章第二节 C 0.45
15 非选择题 14 键能(含晶体硅键数)与盖斯定律计算 第一章第二节 C 0.62
16 非选择题 16 速率变量控制实验与V—t曲线分析 第二章第一节 D 0.62
17 非选择题 14 CO2加氢制甲醇的平衡常数与α图像 第二章第二节 C 0.48
18 非选择题 14 汽车尾气催化净化的反应历程与平衡移动 第二章第二节 E 0.58
一、考查内容(章节)分值分布
内容模块 分值 占比
第一章 化学反应的热效应 29 29%
第二章第一节 化学反应速率 25 25%
第二章第二节 化学平衡 46 46%
二、难度结构(按分值;难度系数≥0.70为容易题,0.50~0.70为中等题,<0.50为难题)
难度类别 分值 占比
容易题(≥0.70) 9 9%
中等题(0.50~0.70) 71 71%
难题(<0.50) 20 20%
三、核心素养代号:A—宏观辨识与微观探析;B—变化观念与平衡思想;C—证据推理与模型认知;D—科学探究与创新意识;E—科学态度与社会责任
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