内容正文:
大庆实验中学实验二部2025级高二上阶段考试
化学试题可能用到的相对原子质量:S-32
一、选择题(本大题共15小题,每小题有且仅有一个正确选项,每小题3分,共45分)
1.水凝结成冰的过程的焓变和熵变正确的是
A., B.,
C., D.,
2.化学反应伴随能量的变化,下列反应既是氧化还原反应又是吸热反应的是
A.过氧化氢的分解反应 B.镁条与稀盐酸反应
C.灼热的炭与反应 D.晶体与晶体反应
3.下列说法正确的是
A.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ,则金刚石更稳定
B.化学反应速率为,是指时某物质的浓度为
C.反应物浓度增大,单位体积活化分子数增多,有效碰撞几率增加,反应速率增大
D.活化分子的每一次碰撞都能发生化学反应
4.下列有关说法正确的是
A.同温同压下,反应在光照和点燃条件下的不同
B.已知 , ,则
C.表示甲烷燃烧热的热化学方程式为:
D.和反应中和热,则:
5.工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。各步反应的能量变化如图所示,其中吸附在催化剂表面上的粒子用“*”标注。下列说法正确的有几项
①的
②相同温度下,恒压比恒容的平衡转化率大
③合成氨反应为熵减小的反应
④“脱附”过程是放热过程
⑤历程包含4个基元反应
⑥通过液化分离,促进反应正向进行,增大平衡常数
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
6.在恒温恒容真空密闭容器中投入足量,发生反应:。下列有关叙述错误的是
A.可用单位时间内质量净增量表示反应快慢
B.分离出部分,重新达到新平衡后浓度减小
C.体积分数不变时反应达到平衡状态
D.增大质量,平衡不移动
7.某温度下,在密闭容器中充入一定量的,发生反应,该反应经历两步;①,②,反应历程如下图所示。
下列说法正确的是
A.升高温度,减小,且减小
B.不使用催化剂,反应过程中先减小后增大
C.使用催化剂,反应①和反应②速率均加快
D.使用催化剂,反应①的不变,反应②的减小
8.下列实验方案设计、现象和结论都正确的是
选项
方案设计
现象
结论
A
平衡后,保持温度不变,减小容器的体积
气体颜色立刻变浅
减小体积后平衡向气体分子数减小的方向移动
B
将一支盛有溶液的试管水浴加热片刻,取出置于冷水中
加热,溶液变为黄绿色,置于冷水后溶液由黄绿色变为蓝绿色
C
向均盛有酸性高锰酸钾溶液的两支试管中分别加入草酸溶液和草酸溶液
加入草酸溶液的试管中溶液褪色更快
其他条件相同时,反应物的浓度越大,反应速率越快
D
将充有气体的烧瓶浸泡在热水中
气体颜色逐渐变浅
正反应放热
A.A B.B C.C D.D
9.下列图示与对应的叙述不相符合的是
甲
乙
丙
丁
A.由图甲可知,、
B.图乙表示反应在恒温下起始物质的量相同时,平衡时的体积分数随起始物质的量变化的曲线,则达到平衡时的转化率大小为
C.图丙表示恒温密闭容器中发生反应时,随反应时间变化的曲线,时刻改变的条件可能是增大压强
D.图丁表示反应 在不同温度时,随压强的变化关系,则
10.Burns和Dainton研究发现与合成的反应机理如下:
①快; ②快;
③慢。
其中反应②存在、。下列说法正确的是
A.使用催化剂反应②的、均不发生改变
B.反应②的平衡常数
C.升高温度反应②的增加,减小
D.选择合适的催化剂能加快该反应的速率,并提高的平衡产率
11.下列实验装置能达到相应实验目的的是
A.探究浓度对化学反应速率的影响
B.定量测量化学反应速率
C.测定中和反应的反应热
D.验证与的反应存在限度
A.A B.B C.C D.D
12.某兴趣小组设计以葡萄糖()为燃料的原电池。电池工作时在电极与酶之间传递电子,示意图如下所示。下列说法正确的是
A.该过程中的总反应为
B.电池工作时质子通过交换膜由正极区向负极区移动
C.该电池可以在高温条件下工作
D.消耗葡萄糖,理论上电极有电子流入
13.在容积均固定为的密闭容器(起始500℃,恒温)、(起始500℃,绝热)中分别加入、,发生反应 。、容器中的平衡转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法不正确的是
A.该反应的
B.容器中的转化率随时间的变化关系是图中的曲线
C.500℃该反应的平衡常数为
D.平衡后,向容器中再加入和,则最终的平衡转化率与原平衡时的相等
14.为了模拟工业尾气的净化原理,向恒容密闭容器中投入等物质的量的和发生反应:。在不同催化剂(Ⅰ型、Ⅱ型)下均反应,测得转化率与温度的关系如图中实线所示,虚线表示的平衡转化率和温度的关系。下列说法不正确的是
A.时,测得容器中和的浓度相等,则转化率为
B.实验表明温度低于50℃时,催化剂Ⅰ的效果优于催化剂Ⅱ
C.适当延长反应时间,可以增大图中阴影部分的面积
D.50℃时,两种催化剂下的反应均达到化学平衡状态
15.一定温度下,向体积为的刚性密闭容器中投入、和,发生工业烟气脱硝中的核心反应:,若初始压强为,反应达到平衡时,在混合气体中所占的体积分数为25%,已知为用平衡分压表示的平衡常数(分压=总压×气体在混合气体中所占的体积分数),则下列说法正确的是
A.该温度下的压强平衡常数
B.在足量的情况下,再充入一定量的,达到平衡,的转化率保持不变
C.若温度升高,体系总压增大,则该反应的
D.达到平衡时,向体系中加入等物质的量的、和,平衡不发生移动
二、填空题(本题包括四道大题,共计55分)
16.利用浊度计探究一定条件下反应物浓度对硫代硫酸钠()溶液与硫酸溶液反应速率的影响。浊度计用于测量浑浊度的变化,产生的沉淀越多,浑浊度(单位为NTU)值越大。用如图所示装置进行如下表所示的5个实验,分别测量混合后溶液达到浑浊度为的过程中,浑浊度随时间变化情况。实验①~⑤所得数据如图曲线①~⑤所示。
实验编号
溶液
溶液
蒸馏水
①
0.1
1.5
0.1
3.5
10
②
0.1
2.5
0.1
3.5
9
③
0.1
3.5
0.1
3.5
④
0.1
3.5
0.1
2.5
9
⑤
0.1
3.5
0.1
1.5
10
(1)硫代硫酸钠与稀硫酸反应的化学方程式为_________________________________________。
(2)_______________。
(3)请解释每个实验都要加入一定体积蒸馏水的原因___________________________________。
(4)分析数据可得以下三个结论:
结论1:其它条件相同时,浓度越大,反应速率越大;
①结论2:_________________________________________________________________。
②结论3:其它条件相同时,浓度改变对反应速率的影响程度__________(填“大于”“小于”或“等于”)浓度改变对反应速率的影响程度。证据是______________________________。
(5)已知浑浊度为时,产生的质量为,则实验①反应开始到,用浓度变化表示的平均反应速率为___________________。
17.能源的开发与资源的利用是化学研究的重要领域,合理开发和利用它们可造福人类。
(1)火箭的第一、二级发动机中,用肼()作燃料,四氧化二氮作氧化剂,二者反应生成氮气和气态水。
已知:①
②
写出气态肼和反应的热化学方程式:______________________________________________。
(2)已知几种化学键的键能数据如下表所示(亚硝酰氯的结构式为):
化学键
键能/()
630
243
a
607
则反应的__________(用含的代数式表示)。
(3)人工固氮方式主要通过合成氨反应,科学家证实了与在固体催化剂表面合成氨的反应过程示意图如下,其中的吸附分解反应活化能高,速率慢,决定了合成氨的整体反应速率。
①下列说法正确的是_______________。
A.图①可看出、分子中均为单键
B.图②到图③的过程向外释放能量
C.图③到图④的过程向外释放能量
D.升高温度一定能提高一段时间内的产率
②理论上,合成氨反应氢氮比为时,平衡混合物中氨的百分含量最大,但实际生产中维持氢氮比为2.8~2.9,试从动力学(反应速率)角度说明原因_________________________________________________________________________________。
(4)在一定温度和催化剂的条件下,将通入的真空恒容密闭容器中进行氨的分解反应(此时容器内总压为),各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。
①若保持容器体积不变,时反应达到平衡,用的浓度变化表示时间内的反应速率__________。(用含的代数式表示)
②时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变,图中能正确表示压缩后分压变化趋势的曲线是__________。(用图中、、、表示)
③在该温度下,氨分解反应的平衡常数__________。(保留两位有效数字)
18.是一种温室气体,对人类的生存环境产生巨大的影响,将作为原料转化为有用化学品,对实现碳中和及生态环境保护有着重要意义。
Ⅰ.在固体催化剂表面加氢合成甲烷过程中发生如下反应:
主反应:
副反应:
(1)下列操作中,一定能提高平衡转化率的是__________(填写字母)。
A.增加的用量 B.升高反应温度
C.及时分离生成的 D.恒压条件下,充入惰性气体
(2)在一恒容绝热容器进行上述反应,体系达平衡的标志为__________(填写字母)。
A.的消耗量等于甲烷的生成量 B.体系温度不变
C.体系总压强不变 D.的分压等于的分压
Ⅱ.可利用和催化制备合成气(、),在一定温度下容积为密闭容器中,充入等物质的量和,加入使其发生反应:,制备“合成气”反应历程分两步,反应历程的能量图变化如下图所示:(其中为吸附性活性炭)
(3)反应速率快慢比较:反应①__________反应②(填“>”“<”或“=”)。
Ⅲ.已知催化加氢合成乙醇的反应为: 。
(4)该反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示,已知Arrhenius经验公式(为活化能,为速率常数,和为常数)。当改变外界条件时,实验数据如图中的曲线所示,则实验可能改变的外界条件是___________________________________。
Ⅳ.(5)用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下:
电极c是__________(填“正极”或“负极”),写出正极电极反应式:______________________________。若线路中转移电子,则上述燃料电池,消耗的在标准状况下的体积为__________。
19.甲醇是新型清洁可再生能源,在商用车、船舶及储能领域展现出巨大应用潜力,常用二氧化碳加氢法制备甲醇,涉及以下三个反应:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
Ⅰ.(1)恒温恒容条件,按照物质的量之比充入和,只发生反应,则该反应达到平衡的标志是______________。
A.
B.反应体系的总压强保持不变
C.容器内气体的密度保持不变
D.混合气体的平均相对分子质量保持不变
E.的体积分数不变
F.
(2)向恒温,恒容密闭容器中充入和,发生上述三个反应,的平衡转化率及的选择性随温度变化曲线如图:
①在280℃到360℃之间,的平衡转化率随温度升高而增大的原因为:_____________________________________________________________________________________________________;
②320℃时,的平衡转化率为__________;反应前后容器中的压强比为__________(用分数表示)。
Ⅱ.在催化剂乙条件下,仅发生反应ⅰ和反应ⅱ
(3)在不同条件下反应达到平衡,设体系中甲醇物质的量分数为,在下的~、在下的~如图所示。
图中对应恒温过程的曲线是__________(填“a”或“b”)。当时,反应条件可能为、__________或、__________;
(4)一定温度下,恒容密闭容器中通入物质的量比为的和。若起始压强为,反应经后达到平衡,此时体系压强为,的分压:,反应ⅰ的平衡常数_______________(保留两位有效数字)。
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1.A 2.C 3.C 4.B 5.A 6.C 7.A 8.B 9.D 10.B
11.C 12.A 13.D 14.C 15.B
16.(1)
(2)8
(3)使各实验混合后溶液的总体积相同,从而在比较时保持另一种反应物的浓度不变,只改变所研究反应物的浓度
(4)其它条件相同时,浓度越大,反应速率越大 大于 以实验③为参照,实验①仅将浓度降低至原来的,实验⑤仅将浓度降低至原来的;达到相同浑浊度时,实验①所需时间比实验⑤长,说明降低浓度引起的反应速率减小更显著
(5)
17.(1)
(2)
(3)C 的吸附分解决定了合成氨的反应速率,所以提高氮气浓度有助于氮气在催化剂表面的吸附,加快反应速率
(4) b
18.(1)AC (2)BC (3)<
(4)未使用催化剂或使用了催化效率较低的催化剂
(5)负极 11.2
19.(1)BD
(2)反应ⅱ为吸热反应,升温有利于转化为,这一促进作用超过升温对放热合成甲醇反应的不利影响,使的净消耗量增大 12%
(3)a 220 (4)
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