精品解析:广东珠海市广东实验中学金湾学校2026-2027学年高二上学期10月阶段检测 化学试题
2026-10-11
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内容正文:
珠海市广东实验中学金湾学校高二年级10月月考
化学
(考试时间75分钟,总分100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考号填写在答题卡上。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁,考试结束后,将答题卷收回。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Cl35.5 Fe56 Co59 Ni59 Zn65
一、单项选择题(本题共16小题,每小题只有一个符合题意的选项,1~10题每小题2分,11~16题每小题4分,总共44分。)
1. 化学反应中常常伴随着能量的变化,某气体反应的能量变化如图所示,下列叙述正确的是
A. 该反应一定需要加热才能发生
B. △H=E1-E2
C. 该反应的反应物比生成物能量高
D. 该反应断开所有反应物化学键所吸收的能量小于形成所有生成物化学键所释放的能量
2. 某实验小组利用等体积的0.50 mol/L盐酸和0.55 mol/L NaOH溶液测定中和热,下列说法不正确的是
A. 仪器A名称为玻璃搅拌器
B. 实验中可以分多次把盐酸倒入内筒的NaOH溶液中
C. 实验中将最高温度记为反应后体系的温度
D. 为了实验数据准确,至少做3次平行实验
3. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A. 已知,说明白磷比红磷稳定
B. 已知,说明正反应活化能小于逆反应活化能
C. 已知,则的燃烧热
D. 已知,推测与醋酸生成1mol水放出57.3kJ的热量
4. 下列热化学方程式及其描述正确的是
A. C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1366.8kJ/mol(燃烧热)
B. Ba(OH)2(aq)+2HCl(aq)=BaCl2(aq)+2H2O(l) ΔH=-114.6kJ/mol(中和热)
C. S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=+269.8kJ/mol(燃烧热)
D. C(金刚石、s)=C(石墨、s) ΔH=+1.9kJ/mol(反应热) (已知石墨比金刚石稳定)
5. 将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理如下:
①
②
下列说法正确的是
A. 的燃烧热为
B. 按照反应①制取氢气,吸收能量
C. 根据①和②推知:
D.
6. 已知下列数据:
物质
断裂1 mol化学键所需能量/kJ
390
460
940
500
则氨气完全燃烧生成氮气和气态水放出的热量为kJ。
A. 1220 B. 1580 C. 1260 D. 1461
7. 对于反应,以下化学反应速率由快到慢的排序是
①
②
③
④
A. ②>①>③>④ B. ③>①>④>② C. ①>④>②>③ D. ③>④>②>①
8. 在氮气和氢气合成氨的反应中,能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大的方法是
①加入氮气或氢气 ②升高温度 ③压缩容器增大压强 ④加入催化剂
A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ③④
9. 下列实验装置(部分夹持装置已略去)不能达到对应实验目的的是
A
B
实验目的
测定中和反应的反应热
测定锌与稀硫酸反应速率
实验装置
C
D
实验目的
探究温度对化学平衡移动的影响
探究浓度对反应速率的影响
实验装置
A. A B. B C. C D. D
10. 已知反应,若向该溶液中加入含Fe3+的某溶液,反应机理如下图,有关该反应的说法错误的是
①:
②:
A. 反应①和反应②相比,反应②更容易发生,反应①为决速步
B. 反应①是吸热反应,反应②是放热反应
C. 加入催化剂可以降低反应的活化能,增大活化分子百分数,从而加快反应速率
D. Fe3+是该反应过程中产生的中间产物
11. 一定温度下,在体积一定的密闭容器中进行的可逆反应:,不能判断反应已经达到化学平衡状态的是
A. 容器中混合气体的密度不变 B.
C. 容器中总压强不变 D. 容器中的体积分数不变
12. 一定温度下,体积为的密闭容器中,和进行反应:,经达到平衡,生成。下列说法正确的是
A. 时,以X浓度变化表示的反应速率为
B. 该温度下,反应的平衡常数
C. 将容器体积变为,Z的平衡浓度变为原来的
D. 升高温度,X的体积分数减小,则该反应的
13. 常温下,向1 mL 0.1 mol/L稀盐酸中加入溶液,发生反应:,平衡时溶液呈浅紫色。下列说法正确的是
A. 加入少量水,平衡不移动
B. 加入NaCl固体,平衡正向移动,平衡常数增大
C. 将平衡后的混合液降温,溶液逐渐变成粉红色,则
D. 向溶液中加,如果生成白色沉淀,可以证明该反应存在限度
14. 工业合成氨: ΔH<0。下列与该反应相关的各图中。正确的是
A. B. C. D.
15. 在固定容积为2.0 L的密闭容器中,充入物质的量均为4 mol的和,在一定条件下发生反应:,测得、和的物质的量(n)随时间(t)变化如图所示。下列说法正确的是
A. 、的速率之比为2∶1
B. 和的平衡转化率相等
C. 曲线Ⅱ表示的物质的量随时间的变化曲线
D. 0~4 min,用表示的化学反应速率为
16. 向恒容密闭容器中通入和,发生反应:。不同温度(、)下,测得随时间(t)的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A. 由图可知
B. 平衡时,可推之
C. 不同温度时,平衡常数
D. 时,向容器中充入氦气,平衡时
二、非选择题(本题共4个题目,每题14分,总共56分)
17. I.按要求填空。
(1)适量在中完全燃烧,生成,放出571.6 kJ的热量。请写出表示燃烧热的热化学方程式:________________。
(2)已知经催化加氢可合成低碳烯烃:
①几种物质的能量如表所示(在25℃、101kPa条件下,规定单质的能量为0,测得其他物质生成时的反应热为其具有的能量):
物质
能量/
0
52
则该反应的_________。
②几种化学键的键能如表所示:
化学键
C=O
H—H
C=C
C—H
H—O
能量/()
803
436
615
a
463
则_________。
(3)火箭发射时可以用肼(,液态)作燃料,作氧化剂,二者反应生成和水蒸气。
已知: ;
。
请写出(1)与反应的热化学方程式:________________。
Ⅱ.某反应过程的能量变化如图所示。
(4)反应过程__________(填“a”或“b”)有催化剂参与。
(5)反应过程b中决速步是___________(填“第一步”或“第二步”)。
(6)该反应为___________反应(填“放热”或“吸热”),反应热___________(用图中等表示)。
18. Ⅰ.甲同学用图所示的装置测定中和反应的反应热。
实验药品:盐酸、溶液、氨水。
(1)从实验装置上看,还缺少________。
(2)装置中泡沫塑料层的作用是________。
(3)将浓度为的酸溶液和的碱溶液各25 mL混合(溶液密度均取),生成的溶液比热容取。测得温度如下表所示。
反应物
起始温度/℃
最高温度/℃
盐酸和NaOH溶液
20.0
23.3
盐酸和氨水
20.0
23.1
①两组实验结果存在差异的原因是________。
② ________(结果保留一位小数)。
(4)如果先测完酸溶液的温度,没有用水清洗温度计就接着测碱溶液的温度,则所得中和反应的反应热的绝对值会________(填“偏大”或“偏小”)。
Ⅱ.乙同学设计如图装置,测定2 mol/L的硫酸分别与锌粒、锌粉反应的速率。请回答:
(5)装置中盛放硫酸的仪器名称是________。
(6)锥形瓶内发生反应的离子方程式是________。
(7)按照装置实验时,已限定了两次实验时间均为10 min,还需要测定的另一个数据是________。
(8)实验结束后,得到的结论是________。
19. 氮是地球上含量丰富的一种元素,氮元素的单质及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。
(1)用NH3催化还原NOx还可以消除氮氧化物的污染。例如:
4NH3(g) + 3O2 (g)= 2N2 (g)+ 6H2O(g) ΔH1=akJ/mol
N2(g) + O2(g)= 2NO(g) ΔH2= bkJ/mol
若NH3还原NO至N2,则该反应的热化学方程式:___________________
(2)在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,
①该反应的平衡常数表达式: K=____________
②一定温度下,在1 L密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2并发生反应。若容器容积恒定,10 min达到平衡时,气体的总物质的量为3 mol,则N2的转化率α(N2) =_______,以NH3 表示该过程的反应速率v(NH3)= _______。
③下列选项不能证明合成氨反应达到化学平衡状态的是_______。
A.1 mol氮氮三键断裂同时6 molN-H键断裂 B.恒容时容器内总压强不随时间而变化
C.恒容时混合气体的密度保持不变 D.混合气体的平均相对分子质量不再改变
(3)对反应N2O4(g)2NO2(g) ΔH>0,在温度分别为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示:
①A、C两点的反应速率:_______。
②A、C两点的化学平衡常数:_______。
③T1、T2大小关系:_______。
④由状态B到状态A,可以用_______方法。
20. 甲醇是一种重要的有机化工原料,在工业上有着广泛的应用。
(1)已知:①
②
③
则1 mol乙烯和水蒸气化合生成甲醇气体的热化学方程式的_______。
(2)在体积为1.0 L的恒容密闭容器中充入和模拟工业合成甲醇,其反应为:,的平衡转化率和温度的关系如图中A曲线所示。
①下列有关说法正确的是_______。
A.该反应为放热反应
B.加倍投料,曲线A可变为曲线B
C.充入增大压强,可增大的转化率
D.混合气体平均摩尔质量不变,该反应达到平衡状态
②其他条件不变,向a点平衡体系中再充入和,平衡_______(填“正向”、“逆向”、或“不”)移动,平衡常数_______(填“增大”、“减小”、或“不变”)
③200℃时,该反应的化学平衡常数_______(计算结果保留一位小数)。
(3)一定条件下,往一密闭恒容容器中通入等量和的混合气合成甲醇,其反应为:,在温度和下,容器内总压强(p)与反应时间(t)的关系如图。
①_______(填“”、“”或“”)。
②C点的正反应速率与A点的逆反应速率的大小关系:_______(填“”、“”或“”)。
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珠海市广东实验中学金湾学校高二年级10月月考
化学
(考试时间75分钟,总分100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考号填写在答题卡上。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁,考试结束后,将答题卷收回。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Cl35.5 Fe56 Co59 Ni59 Zn65
一、单项选择题(本题共16小题,每小题只有一个符合题意的选项,1~10题每小题2分,11~16题每小题4分,总共44分。)
1. 化学反应中常常伴随着能量的变化,某气体反应的能量变化如图所示,下列叙述正确的是
A. 该反应一定需要加热才能发生
B. △H=E1-E2
C. 该反应的反应物比生成物能量高
D. 该反应断开所有反应物化学键所吸收的能量小于形成所有生成物化学键所释放的能量
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,反应物的总能量小于生成物的总能量,该反应是吸热反应,但是吸热反应不一定需要加热才能发生,A错误;
B.反应物的总键能-生成物的总键能=E1-E2,B正确;
C.由图可知,反应物的总能量小于生成物的总能量,C错误;
D.根据题图可知E1>E2,断开所有反应物化学键所吸收的能量大于形成所有生成物化学键所释放的能量,D错误;
故选B。
2. 某实验小组利用等体积的0.50 mol/L盐酸和0.55 mol/L NaOH溶液测定中和热,下列说法不正确的是
A. 仪器A名称为玻璃搅拌器
B. 实验中可以分多次把盐酸倒入内筒的NaOH溶液中
C. 实验中将最高温度记为反应后体系的温度
D. 为了实验数据准确,至少做3次平行实验
【答案】B
【解析】
【详解】A.仪器A是为环形玻璃搅拌器,A正确;
B.为了减少酸碱混合时的热量损失,实验中应一次性把NaOH溶液倒入内筒的盐酸中,B不正确;
C.实验中需要记录酸和碱混合前的温度和混合后的最高温度,将最高温度记为反应后体系的温度,C正确;
D.一次实验可能会产生较大的误差,为了实验数据准确,至少做3次平行实验,D正确;
故选B。
3. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A. 已知,说明白磷比红磷稳定
B. 已知,说明正反应活化能小于逆反应活化能
C. 已知,则的燃烧热
D. 已知,推测与醋酸生成1mol水放出57.3kJ的热量
【答案】C
【解析】
【详解】A.白磷转化为红磷的,为放热反应,说明白磷能量高于红磷,能量越低物质越稳定,故红磷比白磷稳定,A错误;
B.该反应为吸热反应,且,说明正反应活化能大于逆反应活化能,B错误;
C.燃烧热定义为1 mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,水的稳定状态为液态,题中反应生成气态水,气态水变为液态水会继续放热,故生成液态水时放出的热量更多,更小,即的燃烧热,C正确;
D.醋酸为弱酸,电离过程需要吸收热量,故与醋酸反应生成时放出的热量小于,D错误;
故选C。
4. 下列热化学方程式及其描述正确的是
A. C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1366.8kJ/mol(燃烧热)
B. Ba(OH)2(aq)+2HCl(aq)=BaCl2(aq)+2H2O(l) ΔH=-114.6kJ/mol(中和热)
C. S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=+269.8kJ/mol(燃烧热)
D. C(金刚石、s)=C(石墨、s) ΔH=+1.9kJ/mol(反应热) (已知石墨比金刚石稳定)
【答案】A
【解析】
【详解】A.燃烧热指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,1mol 完全燃烧生成稳定的和,符合燃烧热定义,A正确;
B.中和热指稀强酸与稀强碱反应生成1mol 时的反应热,该反应生成2mol ,对应的不是中和热,B错误;
C.燃烧生成为放热反应,应小于0,题给为正值,不符合反应事实,C错误;
D.物质能量越低越稳定,石墨比金刚石稳定说明石墨能量更低,金刚石转化为石墨为放热反应,应小于0,题给为正值,不符合事实,D错误;
故选A。
5. 将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理如下:
①
②
下列说法正确的是
A. 的燃烧热为
B. 按照反应①制取氢气,吸收能量
C. 根据①和②推知:
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.燃烧热是指1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物的焓变。反应②生成的是气态H2,而非液态H2O,因此根据题中信息无法知道甲醇的燃烧热,A错误;
B.64g CH3OH的物质的量为2mol,按照反应①制取氢气,反应①的ΔH=+49 kJ·mol-1,表示每1mol甲醇吸收49kJ热量,因此2mol应吸收98kJ,B错误;
C.通过反应②-①可得:,C正确;
D.液态甲醇转化为气态需吸热,故,D错误;
故选C。
6. 已知下列数据:
物质
断裂1 mol化学键所需能量/kJ
390
460
940
500
则氨气完全燃烧生成氮气和气态水放出的热量为kJ。
A. 1220 B. 1580 C. 1260 D. 1461
【答案】A
【解析】
【详解】68 g 的物质的量:,氨气完全燃烧的反应为,反应放出的热量=成键放出的总能量-断键吸收的总能量,4 mol反应放出热量为,故答案选A。
7. 对于反应,以下化学反应速率由快到慢的排序是
①
②
③
④
A. ②>①>③>④ B. ③>①>④>② C. ①>④>②>③ D. ③>④>②>①
【答案】B
【解析】
【分析】比较不同物质表示的反应速率时,需先统一单位,再将各物质的反应速率除以其对应的化学计量数,所得数值越大,反应速率越快。反应中,计量数为4,计量数为1,统一单位为计算:
【详解】①,比值为;
②,比值为;
③,比值为;
④,比值为;
速率排序为,故本题选B。
8. 在氮气和氢气合成氨的反应中,能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大的方法是
①加入氮气或氢气 ②升高温度 ③压缩容器增大压强 ④加入催化剂
A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ③④
【答案】C
【解析】
【详解】①加入氮气或氢气是增大反应物浓度,仅增加单位体积内活化分子数,活化分子百分数不变,错误;
②升高温度可提高分子平均能量,使更多普通分子变为活化分子,活化分子数和百分数均增大,正确;
③压缩容器增大压强本质是增大气体浓度,仅增加单位体积内活化分子数,活化分子百分数不变,错误;
④加入催化剂可降低反应活化能,使更多分子满足活化分子能量要求,活化分子数和百分数均增大,正确;
故选C。
9. 下列实验装置(部分夹持装置已略去)不能达到对应实验目的的是
A
B
实验目的
测定中和反应的反应热
测定锌与稀硫酸反应速率
实验装置
C
D
实验目的
探究温度对化学平衡移动的影响
探究浓度对反应速率的影响
实验装置
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.测定中和反应的反应热需要保温装置减少热量散失,该装置为敞口烧杯,热量损失严重,无法准确测定反应前后的温度差,不能达到实验目的,A符合题意;
B.可通过测定一定时间内生成氢气体积或生成一定体积氢气所需的时间,计算锌与稀硫酸的反应速率,能达到实验目的,B不符合题意;
C.两个烧瓶中为相同的和混合气体,仅温度不同,可通过气体颜色变化判断温度对平衡移动的影响,能达到实验目的,C不符合题意;
D.两组实验中只有草酸浓度不同,其他条件一致,可通过酸性高锰酸钾溶液褪色的快慢判断浓度对反应速率的影响,能达到实验目的,D不符合题意;
故选A。
10. 已知反应,若向该溶液中加入含Fe3+的某溶液,反应机理如下图,有关该反应的说法错误的是
①:
②:
A. 反应①和反应②相比,反应②更容易发生,反应①为决速步
B. 反应①是吸热反应,反应②是放热反应
C. 加入催化剂可以降低反应的活化能,增大活化分子百分数,从而加快反应速率
D. Fe3+是该反应过程中产生的中间产物
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应①的活化能高于反应②,活化能越低反应越容易发生,总反应速率由慢反应即活化能更高的反应①决定,A正确;
B.反应①的生成物总能量高于反应物总能量,为吸热反应;反应②的生成物总能量低于反应物总能量,为放热反应,B正确;
C.催化剂可以降低反应的活化能,增大单位体积内活化分子百分数,提高有效碰撞几率,从而加快反应速率,C正确;
D.在反应①中被消耗,在反应②中又生成,是该反应的催化剂,才是反应的中间产物,D错误;
故答案选D。
11. 一定温度下,在体积一定的密闭容器中进行的可逆反应:,不能判断反应已经达到化学平衡状态的是
A. 容器中混合气体的密度不变 B.
C. 容器中总压强不变 D. 容器中的体积分数不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应前后所有物质均为气体,混合气体总质量始终不变,容器体积固定,根据可知,密度始终为定值,故密度不变不能判断反应达到平衡,A符合题意;
B.与的化学计量数均为2,说明正、逆反应速率相等,可判断反应达到平衡,B不符合题意;
C.反应前后气体总物质的量不相等,体积、温度固定时,总压强与气体总物质的量成正比,总压强不变说明气体总物质的量不变,可判断反应达到平衡,C不符合题意;
D.反应达到平衡时各组分的含量保持不变,故的体积分数不变可判断反应达到平衡,D不符合题意;
故选A。
12. 一定温度下,体积为的密闭容器中,和进行反应:,经达到平衡,生成。下列说法正确的是
A. 时,以X浓度变化表示的反应速率为
B. 该温度下,反应的平衡常数
C. 将容器体积变为,Z的平衡浓度变为原来的
D. 升高温度,X的体积分数减小,则该反应的
【答案】B
【解析】
【详解】A.0~40s内生成0.5mol Z,对应消耗X的物质的量为1mol,以X浓度变化表示的反应速率,不等于,A错误;
B.平衡时,,,平衡常数,B正确;
C.容器体积变为2L时,瞬间Z的浓度变为原来的,该反应正反应为气体分子数减小的反应,压强减小平衡逆向移动,Z的浓度进一步降低,最终Z的平衡浓度小于原来的,C错误;
D.升高温度X的体积分数减小,说明平衡正向移动,正反应为吸热反应,,D错误;
故选B。
13. 常温下,向1 mL 0.1 mol/L稀盐酸中加入溶液,发生反应:,平衡时溶液呈浅紫色。下列说法正确的是
A. 加入少量水,平衡不移动
B. 加入NaCl固体,平衡正向移动,平衡常数增大
C. 将平衡后的混合液降温,溶液逐渐变成粉红色,则
D. 向溶液中加,如果生成白色沉淀,可以证明该反应存在限度
【答案】D
【解析】
【详解】A.加入少量水时,浓度商,稀释后各离子浓度等比例减小,大于平衡常数,平衡逆向移动,A错误;
B.加入固体,浓度增大,平衡正向移动,但平衡常数仅与温度有关,温度不变则平衡常数不变,B错误;
C.降温后溶液变粉红色,说明平衡逆向移动,逆反应为放热反应,则正反应,C错误;
D.初始时,总,若反应完全进行,会被完全消耗,加入生成白色沉淀说明溶液中仍有,证明反应存在限度,D正确;
故选D。
14. 工业合成氨: ΔH<0。下列与该反应相关的各图中。正确的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.合成氨反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡转化率应随温度升高而降低,与图像不符,A错误;
B.该反应正反应为气体分子数减小的反应,相同温度下压强越大平衡转化率越高;相同压强下温度越高,放热反应平衡逆向移动,平衡转化率越低,图像符合规律,B正确;
C.温度越高反应速率越快,达到平衡时间越短,且升高温度平衡逆向移动,平衡时应更小,图像中500℃平衡时大于400℃,与规律不符,C错误;
D.催化剂只改变反应速率,不影响平衡状态,使用和未使用催化剂达到平衡时应相等,与图像不符,D错误;
故选B。
15. 在固定容积为2.0 L的密闭容器中,充入物质的量均为4 mol的和,在一定条件下发生反应:,测得、和的物质的量(n)随时间(t)变化如图所示。下列说法正确的是
A. 、的速率之比为2∶1
B. 和的平衡转化率相等
C. 曲线Ⅱ表示的物质的量随时间的变化曲线
D. 0~4 min,用表示的化学反应速率为
【答案】C
【解析】
【分析】曲线Ⅲ从0增加至2.0 mol,故表示。根据反应,与的消耗量之比为1∶3;二者起始量相同,故曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示、。4 min后各曲线保持水平,体系达到平衡,平衡时、、的物质的量分别为3.0 mol、1.0 mol、2.0 mol。
【详解】A.同一反应、相同时间段内,以不同物质表示的反应速率之比等于相应化学计量数之比,故,而非2∶1,A错误;
B.由分析可知,平衡时、的物质的量分别为3.0 mol、1.0 mol,二者初始量均为4 mol,因此,,二者不相等,B错误;
C.由分析可知,曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别对应、、,所以曲线Ⅱ表示的物质的量随时间的变化曲线,C正确;
D.由分析可知,0~4 min内的物质的量增加2.0 mol,容器容积为2.0 L,因此,而非,D错误;
故选C。
16. 向恒容密闭容器中通入和,发生反应:。不同温度(、)下,测得随时间(t)的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A. 由图可知
B. 平衡时,可推之
C. 不同温度时,平衡常数
D. 时,向容器中充入氦气,平衡时
【答案】D
【解析】
【详解】A.温度与反应速率的关系:温度越高,反应速率越快,达到平衡的时间越短。 图像中T1曲线先达到平衡,说明T1时反应速率更快,故T1>T2,A正确;
B.温度对平衡的影响:根据勒夏特列原理,升高温度,平衡向吸热反应方向移动;降低温度,平衡向放热反应方向移动。已知T1>T2,且平衡时T1对应的产物浓度更高,证明正反应为吸热反应,故ΔH>0,B正确;
C.平衡常数与温度的关系:对于放热反应(ΔH<0),升高温度,平衡常数K减小;降低温度,K增大,由选项 B 可知吸应放热,且T1>T2,故平衡常数K2>K1,C正确;
D.恒容条件下充入惰性气体的影响:恒容密闭容器中,充入不参与反应的氦气,容器体积不变。 各反应物和生成物的浓度均未发生变化,正、逆反应速率仍相等,平衡不移动。平衡不移动,故产物浓度保持不变,D错误;
故选D。
二、非选择题(本题共4个题目,每题14分,总共56分)
17. I.按要求填空。
(1)适量在中完全燃烧,生成,放出571.6 kJ的热量。请写出表示燃烧热的热化学方程式:________________。
(2)已知经催化加氢可合成低碳烯烃:
①几种物质的能量如表所示(在25℃、101kPa条件下,规定单质的能量为0,测得其他物质生成时的反应热为其具有的能量):
物质
能量/
0
52
则该反应的_________。
②几种化学键的键能如表所示:
化学键
C=O
H—H
C=C
C—H
H—O
能量/()
803
436
615
a
463
则_________。
(3)火箭发射时可以用肼(,液态)作燃料,作氧化剂,二者反应生成和水蒸气。
已知: ;
。
请写出(1)与反应的热化学方程式:________________。
Ⅱ.某反应过程的能量变化如图所示。
(4)反应过程__________(填“a”或“b”)有催化剂参与。
(5)反应过程b中决速步是___________(填“第一步”或“第二步”)。
(6)该反应为___________反应(填“放热”或“吸热”),反应热___________(用图中等表示)。
【答案】(1)
(2) ①. ②. 409.25
(3)
(4)b (5)第一步
(6) ①. 放热 ②.
【解析】
【小问1详解】
在101 kPa 时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热, 完全燃烧生成液态水放出 热量,则 燃烧放出的热量为 ,故表示 燃烧热的热化学方程式为 ;
【小问2详解】
① 根据反应热计算公式 ,代入表格数据可得:。
② 根据反应热与键能的关系 ,代入数据可得:,解得 ;
【小问3详解】
已知:
①
②
根据盖斯定律,由 可得目标反应:,其反应热 ;
【小问4详解】
催化剂能够降低反应的活化能,改变反应路径。由图可知,过程b的活化能明显低于过程a,因此过程b有催化剂参与;
【小问5详解】
在多步反应中,活化能最大的一步反应速率最慢,决定了整个反应的速率(即决速步)。在过程b中,第一步的活化能 大于第二步的活化能 ,故第一步是决速步;
【小问6详解】
由图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,因此该反应为放热反应。反应热等于正反应活化能与逆反应活化能之差,即 ;
18. Ⅰ.甲同学用图所示的装置测定中和反应的反应热。
实验药品:盐酸、溶液、氨水。
(1)从实验装置上看,还缺少________。
(2)装置中泡沫塑料层的作用是________。
(3)将浓度为的酸溶液和的碱溶液各25 mL混合(溶液密度均取),生成的溶液比热容取。测得温度如下表所示。
反应物
起始温度/℃
最高温度/℃
盐酸和NaOH溶液
20.0
23.3
盐酸和氨水
20.0
23.1
①两组实验结果存在差异的原因是________。
② ________(结果保留一位小数)。
(4)如果先测完酸溶液的温度,没有用水清洗温度计就接着测碱溶液的温度,则所得中和反应的反应热的绝对值会________(填“偏大”或“偏小”)。
Ⅱ.乙同学设计如图装置,测定2 mol/L的硫酸分别与锌粒、锌粉反应的速率。请回答:
(5)装置中盛放硫酸的仪器名称是________。
(6)锥形瓶内发生反应的离子方程式是________。
(7)按照装置实验时,已限定了两次实验时间均为10 min,还需要测定的另一个数据是________。
(8)实验结束后,得到的结论是________。
【答案】(1)环形玻璃搅拌棒
(2)保温、隔热,减少实验过程中的热量散失
(3) ①. 一水合氨是弱电解质,电离时需要吸收热量 ②.
(4)偏小 (5)分液漏斗
(6)
(7)收集到的气体的体积
(8)其他条件相同时,反应物接触面积越大,反应速率越快
【解析】
【分析】中和热测定要使用稀的强酸、强碱溶液反应,且实验中要尽量操作迅速,且保证热量尽量不散失,防止产生实验误差,据此回答问题。
【小问1详解】
从图中可知,该实验装置中还缺少环形玻璃搅拌棒。
【小问2详解】
装置中的隔热层泡沫塑料层的作用为保温、隔热,减少实验过程中的热量散失。
【小问3详解】
①一水合氨为弱电解质,电离过程吸热,导致放出热量减小,因此盐酸和氨水反应的最高温度低于盐酸和NaOH溶液反应的温度。
②反应热△H=-51.8kJ/mol;
【小问4详解】
测完盐酸的温度计直接测碱溶液温度,两者反应放热,导致初始温度偏高,偏小中和反应的反应热的绝对值会偏小。
【小问5详解】
装置中盛放溶液的仪器是分液漏斗;
【小问6详解】
Zn与稀H2SO4发生置换反应,生成ZnSO4和H2,其离子方程式为Zn +2H+=Zn2++H2↑;
【小问7详解】
按照图示装置实验测定2 molL-1的硫酸分别与锌粒、锌粉反应的速率,除了两次实验时间均为10 min,还要测定相同时间内生成气体的体积,才能测定反应速率;
【小问8详解】
因实验目的是测定2 mol/L的硫酸与锌粒和锌粉反应的速率,得出的结论应是锌粒和锌粉与硫酸反应的快慢,其它条件相同时,等质量锌粉比锌粒与硫酸接触面积大,故锌粉反应速率比锌粒大。
19. 氮是地球上含量丰富的一种元素,氮元素的单质及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。
(1)用NH3催化还原NOx还可以消除氮氧化物的污染。例如:
4NH3(g) + 3O2 (g)= 2N2 (g)+ 6H2O(g) ΔH1=akJ/mol
N2(g) + O2(g)= 2NO(g) ΔH2= bkJ/mol
若NH3还原NO至N2,则该反应的热化学方程式:___________________
(2)在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,
①该反应的平衡常数表达式: K=____________
②一定温度下,在1 L密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2并发生反应。若容器容积恒定,10 min达到平衡时,气体的总物质的量为3 mol,则N2的转化率α(N2) =_______,以NH3 表示该过程的反应速率v(NH3)= _______。
③下列选项不能证明合成氨反应达到化学平衡状态的是_______。
A.1 mol氮氮三键断裂同时6 molN-H键断裂 B.恒容时容器内总压强不随时间而变化
C.恒容时混合气体的密度保持不变 D.混合气体的平均相对分子质量不再改变
(3)对反应N2O4(g)2NO2(g) ΔH>0,在温度分别为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示:
①A、C两点的反应速率:_______。
②A、C两点的化学平衡常数:_______。
③T1、T2大小关系:_______。
④由状态B到状态A,可以用_______方法。
【答案】(1)
(2) ①. ②. ③. ④. C
(3) ①. ②. ③. ④. 升高温度
【解析】
【小问1详解】
已知反应:① ,② ,目标反应式为:;目标反应式与反应①、反应②的关系为:目标反应式=① - ② ;根据盖斯定律,目标反应式的,则,目标反应的热化学方程式为:
,。
【小问2详解】
① 反应 的平衡常数表达式为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,即 。
② 设参加反应的 物质的量为 ,列三段式可得:
平衡时气体总物质的量为 ,解得。的转化率 ;
化学反应速率公式为:,用 表示反应速率 。
③ A.1 mol氮氮三键断裂代表正反应消耗 1 mol ,同时 6 mol N-H键断裂代表逆反应消耗 2 mol ,满足正逆反应速率之比等于化学计量数之比,说明反应达到平衡,不符合题意;
B.该反应前后气体分子数不同,恒容下压强不变说明气体总物质的量不变,反应达到平衡,不符合题意;
C.恒容容器中气体总质量不变,体积不变,密度始终保持不变,不能说明反应达到平衡,符合题意;
D.气体总质量不变,总物质的量是变量,平均相对分子质量不变说明总物质的量不再改变,反应达到平衡,不符合题意;
故选C。
【小问3详解】
① A、C两点处于同一等温线上,C点压强大于A点,压强越大反应速率越快,故反应速率 A C。
② 化学平衡常数仅与温度有关,A、C两点温度相同,故平衡常数 AC。
③ 该反应正向为吸热反应(),相同压强下(如 ),升高温度平衡正向移动,的体积分数增大;图中对应的体积分数大于,故 。
④ 状态B到状态A,压强保持不变,的体积分数增大,说明平衡正向移动;由于正反应为吸热反应,故可采用升高温度的方法。
20. 甲醇是一种重要的有机化工原料,在工业上有着广泛的应用。
(1)已知:①
②
③
则1 mol乙烯和水蒸气化合生成甲醇气体的热化学方程式的_______。
(2)在体积为1.0 L的恒容密闭容器中充入和模拟工业合成甲醇,其反应为:,的平衡转化率和温度的关系如图中A曲线所示。
①下列有关说法正确的是_______。
A.该反应为放热反应
B.加倍投料,曲线A可变为曲线B
C.充入增大压强,可增大的转化率
D.混合气体平均摩尔质量不变,该反应达到平衡状态
②其他条件不变,向a点平衡体系中再充入和,平衡_______(填“正向”、“逆向”、或“不”)移动,平衡常数_______(填“增大”、“减小”、或“不变”)
③200℃时,该反应的化学平衡常数_______(计算结果保留一位小数)。
(3)一定条件下,往一密闭恒容容器中通入等量和的混合气合成甲醇,其反应为:,在温度和下,容器内总压强(p)与反应时间(t)的关系如图。
①_______(填“”、“”或“”)。
②C点的正反应速率与A点的逆反应速率的大小关系:_______(填“”、“”或“”)。
【答案】(1)
(2) ①. AD ②. 正向 ③. 不变 ④. 14.8
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
已知热化学方程式:
① ;
② ;
③ ;
目标反应为1 mol乙烯和水蒸气化合生成甲醇气体,即 。根据盖斯定律,由 ① ③ ② 即可得到目标反应,故 。
【小问2详解】
① A.由图可知,温度升高,的平衡转化率降低,说明平衡逆向移动,则正反应为放热反应,A正确;
B.加倍投料等效于增大压强,平衡正向移动,的转化率增大。图中曲线A的转化率大于曲线B,故加倍投料后曲线A不可能变为曲线B,B错误;
C.恒容条件下充入 ,反应体系中各组分的浓度和分压均不变,平衡不移动,的转化率不变,C错误;
D.该反应前后气体总质量不变,但气体总物质的量减小,因此混合气体的平均摩尔质量在反应过程中不断增大,当其保持不变时,说明反应已达到平衡状态,D正确;
故选AD。
② 其他条件不变,向a点平衡体系中再充入和,由勒夏特列原理可知,增大反应物浓度,平衡正向移动。平衡常数仅与温度有关,温度不变,平衡常数不变。
③ a点时,的转化率为0.80,则转化的 为 ,转化的 为 。平衡时各物质的浓度分别为:,,,,200℃时该反应的化学平衡常数 。
【小问3详解】
①温度越高反应速率越快,达到平衡的时间越短,下反应更快到达平衡,说明。
② C点处于温度下的平衡状态,等于下平衡的逆反应速率;A点处于温度下未平衡状态,此时小于下的平衡逆反应速率,且,温度越高速率越大,因此。
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