内容正文:
天津一中滨海学校2026-2027-1第一次质量监测
高二化学试卷
第Ⅰ卷 选择题
相对原子质量:C-12 H-1 0-16 N-14
一、选择题(共14小题,1-4每小题2分,5-16每小题3分,共44分,每题只有一个答案)
1. 下列说法错误的是
A. 101kPa时,1molN2H4完全燃烧生成液态水和二氧化氮气体放出的热量是肼的燃烧热
B. 等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的热量多
C. 在等温条件下,化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量是反应热
D. 焓是与内能有关的物理量,等压条件下进行的化学反应其反应热等于焓变
【答案】A
【解析】
【详解】A.燃烧热要求生成指定产物,肼燃烧热的指定产物应为液态水和N2,故A错误;
B.硫蒸气能量高于硫固体,等质量的硫蒸气燃烧释放更多热量,故B正确;
C.等温条件下反应热即体系与环境交换的热量,故C正确;
D.在等压条件下进行的化学反应其反应热等于焓变,故D正确;
故答案为A。
2. 下列图像均表示化学反应中的能量变化,其中描述正确的是
A. 图甲表示金刚石转化为石墨过程中的能量变化,金刚石比石墨稳定
B. 图乙可以表示反应CO2(g)+C(s)=2CO(g)的能量变化
C. 根据图丙可以判断2A(g)=B(g)放出a kJ的能量
D. 图丁中断裂反应物中化学键所需的总能量高于形成生成物中化学键所释放的总能量
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,金刚石的能量高于石墨,物质的能量越高越不稳定,则金刚石的稳定性弱于石墨,A错误:
B.反应CO2(g)+C(s)=2CO(g)为吸热反应,图像描述的是放热反应,B错误;
C.由图可知,气态A转化为液态B放出a kJ热量,气态B的能量高于液态B,结合图像可知2A(g)=B(g)放出的热量小于a kJ,C错误;
D.由图可知,该反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应,则断裂反应物中化学键所吸收的总能量高于形成生成物中化学键所释放的总能量,D正确;
故选D。
3. 如图所示的物质转化关系中,固体A与固体B研细后混合,常温下搅拌产生气体C和固体D,温度迅速下降。气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。G是一种强酸。H是白色固体,常用作钡餐。下列叙述错误的是
A. 在C的水溶液中加入少量固体A,溶液升高
B. D为可溶于水的有毒物质
C. F溶于雨水可形成酸雨
D. 常温下可用铁制容器来盛装G的浓溶液
【答案】A
【解析】
【分析】固体A与固体B研细后混合,常温下搅拌产生气体C和固体D,温度迅速下降。气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则C为NH3,G是强酸,则E是NO,F是NO2,G是HNO3;H是白色固体,常用作钡餐,H是BaSO4,D是BaCl2,A和B反应是NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O反应,C(NH3)和HCl可转化为NH4Cl,则A是NH4Cl,B是Ba(OH)2·8H2O。
【详解】A.在C(NH3)的水溶液(氨水)中加入少量固体A(NH4Cl),铵根浓度增大,抑制了NH3·H2O的电离,OH-浓度减小,溶液pH减小,A错误;
B.D(BaCl2)易溶于水,溶于水电离出Ba2+,钡是重金属,有毒,B正确;
C.F(NO2)与水反应生成强酸硝酸,故NO2溶于雨水可形成硝酸型酸雨,C正确;
D.G是HNO3,常温下浓HNO3将Fe钝化,故常温下可用铁制容器来盛装浓硝酸,D正确;
答案选A。
4. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
选项
热化学方程式
结论
A
分解2 mol液态水,吸收483.6 kJ热量
B
当反应生成2 mol氨气,放出92.4 kJ热量
C
稀硫酸与溶液反应生成1 mol水,放出57.3 kJ热量
D
的燃烧热为
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.热化学方程式描述的是生成2 mol气态水的放热反应,但结论涉及分解2 mol液态水,状态不匹配,A错误;
B.热化学方程式中ΔH = -92.4 kJ·mol⁻¹表示生成2 mol氨气时放出92.4 kJ热量,结论与之相符,B正确;
C.该热化学方程式表示标准中和热,但稀硫酸与反应除中和外还生成沉淀,沉淀热使总放热量大于57.3 kJ,C错误;
D.燃烧热要求完全燃烧生成稳定产物(如),但方程式中产物为,不是完全燃烧,故并非甲醇的燃烧热,D错误;
故答案选B。
5. 某小组同学在实验室用盐酸和溶液进行中和反应反应热的测定实验,实验装置如图所示。下列说法正确的是
A. 若改用盐酸和溶液,测得的中和反应反应热偏大
B. 实验过程中,盐酸和NaOH溶液要少量多次混合
C. 该实验若改用醋酸溶液和NaOH溶液,则测得的中和反应反应热偏大
D. 将NaOH溶液与盐酸混合后,立即测混合液的温度,该温度为反应后的温度
【答案】C
【解析】
【详解】A.中和热是稀的强酸强碱溶液生成1 mol水时放出的热量,与参与反应的物质的量无关,A错误;
B.为防止热量的散失,应该将NaOH溶液迅速一次性倒入,而不是少量多次混合,B错误;
C.醋酸是弱酸,在水溶液中电离出氢离子要吸热,会使放出的热量Q偏小,则偏大,C正确;
D.混合后,有可能还未完全反应,热量未完全释放转化为溶液温度的变化,正确做法是将反应后的最高温度记为反应后体系的温度,D错误;
故选C。
6. 以为原料合成的相关反应为:① ;② 。部分键能数据如下表所示,则共价键的键能是
共价键
键能/
803
414
326
464
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据盖斯定律:反应①+②得CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-46 kJ/mol,设 H—H 键能为x kJ/mol,根据键能计算反应热的公式:ΔH=反应物总键能-生成物总键能,反应物总键能:CO2中含2个C=O键:2×803kJ/mol=1606 kJ/mol,3个H2分子:3×xkJ/mol,合计:(1606+3x)kJ/mol,生成物总键能:CH3OH中含3个C—H 键、1个C-O 键、1个O-H 键:3×414kJ/mol+326kJ/mol+464kJ/mol=2032kJ/mol,H2O中含2个O-H 键:2×464kJ/mol=928kJ/mol,合计:2032+928=2960kJ/mol,根据ΔH=反应物总键能-生成物总键能:即-46kJ/mol=(1606+3x)kJ/mol-2960kJ/mol,解得:x=436kJ/mol,
故选:C。
7. 可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成,实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式: 。下图所示为该法的一种催化机理。下列说法正确的是
A. Y为反应物HCl,W为生成物 B. 反应制得1 mol ,须投入2 mol CuO
C. 改变催化剂种类,发生变化 D. 图中涉及的反应有3个属于氧化还原反应
【答案】A
【解析】
【分析】由原子守恒以及元素化合价变化和总反应方程式中涉及的物质,知Z为氧气,X为氯气,W为水,Y为氯化氢。
【详解】A.由总反应产物为Cl2和H2O及机理图可知,W是最终生成的产物,应为H2O;Y参与反应生成中间产物Cu(OH)Cl,且总反应反应物为HCl和O2,Y需提供H和Cl,故Y为HCl,A正确;
B.CuO为催化剂,反应前后质量和化学性质不变,无需按生成Cl2的量投入,B错误;
C.ΔH由反应物和生成物的总能量决定,与催化剂种类无关,C错误;
D.机理中涉及的氧化还原反应有CuCl2→Cl2+CuCl、CuCl+O2→Cu2OCl2,只有2个,D错误;
故选A。
8. 用0.65g锌粒与10mL1.0mol/L硫酸反应制氢气,下列措施能加快反应速率且不改变氢气的产量,下列操作可行的有几项
①用等质量的锌粉代替锌粒
②将反应溶液适当加热
③向反应液中滴入少量溶液
④用10mL98%硫酸代替10mL1.0mol/L的硫酸
⑤再加入10mL2.0mol/L盐酸
⑥向反应液中加入少量固体
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】A
【解析】
【详解】0.65gZn的物质的量为0.01mol,10mL1.0mol/L硫酸所含H+物质的量为10mL×1.0mol/L×2=0.02mol,Zn+2H+=Zn2++H2↑,二者恰好完全反应,二者的量决定生成氢气的量。
①用等质量的锌粉代替锌粒,增大接触面积加快反应速率,而锌和酸的量均未改变,即的量不变,①符合题意;
②将反应溶液适当加热,加快反应速率,而锌和酸的量均未改变,即的量不变,②符合题意;
③向反应液中滴入少量溶液,虽然通过形成原电池反应能够加快反应速率,但由于部分锌置换铜,即锌的量减小,则生成的的量也减小,③不合题意;
④用10mL98%硫酸代替10mL1.0mol/L的稀硫酸,锌与浓硫酸反应不生成,而生成,④不合题意;
⑤再加入10ml 2盐酸,溶液中的浓度不变,反应速率不变,⑤不合题意;
⑥再加入少量固体,由于结合生成,降低了的浓度,速度减慢,但产生总量不变,⑥不合题意;
综上分析可知,只有①②符合题意;
故答案为A。
9. 为剧毒气体,严重污染环境,可采用氧化法进行脱硫,其中一种氧化法脱硫的反应历程如图所示(已知TS表示“过渡态”;图中所有物质均为气态)。
下列有关说法错误的是
A. 第5个基元反应的逆反应活化能为
B. 比稳定
C. ②→③的反应为整个反应的决速步骤
D. 总反应为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,第5个基元反应的逆反应活化能为,A项正确;
B.由反应④⑤可知,转化为为吸热反应,能量:<,比稳定,B项正确;
C.由图可知,④⑤的反应活化能最大,反应速率最慢,故为整个反应的决速步骤,C项错误;
D.由图可知,总反应为,D项正确;
故选:C。
10. 对于固定体积的密闭容器中进行的反应:A(g)+B(g)⇌C(g)+2D(g),能说明在恒温下可逆反应已经达到平衡状态的是
①反应容器中压强不随时间变化而变化
②单位时间内生成A的物质的量与消耗D的物质的量之比为1:2
③混合气体的平均摩尔质量不随时间变化而变化
④反应混合气体的密度不随时间变化而变化
A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④
【答案】B
【解析】
【详解】①该反应前后气体计量数之和不等,恒温恒容条件下压强与气体总物质的量成正比,压强不变说明气体总物质的量不变,反应达到平衡;
②中生成和消耗均描述逆反应速率,无法证明正逆反应速率相等,不能判断反应达到平衡;
③反应体系中全为气体,总质量恒定,反应前后气体总物质的量发生变化,平均摩尔质量,其值不变说明总物质的量不变,反应达到平衡;
④恒容条件下气体总质量、容器体积均恒定,密度始终为定值,无法说明反应达到平衡;符合题意的有①③,B正确。
故选B。
11. 下列叙述与图对应的是
A. 对于达到平衡状态的反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),图①表示在时刻充入了一定量的NH3,平衡逆向移动
B. 由图②可知,p2>p1,T1>T2,且该反应的正反应ΔH<0,ΔS<0
C. 图③表示的反应方程式为:2A+B3C
D. 对于反应2X(g)+3Y(g)3Z(g) ΔH<0,图④y轴可以表示Y的百分含量
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应,若时刻充入,瞬间生成物浓度增大、反应物浓度不变,则突增,保持不变。但图①中时刻、同时跳跃上升,与充入的速率变化图像不符,A错误;
B.温度均为时,条件下达到平衡用时更短,反应速率更快,故;压强均为时,条件下达到平衡更快,故;温度升高(),平衡时降低,说明升温平衡逆向移动,正反应;压强增大(),平衡时升高,说明加压平衡正向移动,说明正反应气体分子数目减小,,B正确;
C.由图③计算浓度变化:,,;三者浓度变化量之比为,则反应方程式应为,C错误;
D.反应,正反应放热。温度升高,平衡逆向移动,的百分含量增大;但图④曲线随温度升高不断减小,二者变化趋势矛盾,因此不能代表的百分含量,D错误;
故选B。
12. 一定条件下,合成氨反应:。图1表示在该反应过程中的能量的变化,图2表示在的密闭容器中反应时的物质的量随时间的变化曲线,图3表示在其他条件不变的情况下,改变起始物的物质的量对该反应平衡的影响。下列说法正确的是
A. 升高温度,正、逆反应速率均加快,的转化率增大
B. 由图2信息,从起其他条件不变,增加的量,则的变化曲线为
C. 由图2信息,末该反应以表示的反应速率为
D. 图3中温度,e、f、g三点所处的平衡状态中,反应物的转化率最高的是点
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图1可知合成氨反应为放热反应,升高温度正、逆反应速率均加快,但平衡逆向移动,的转化率减小,A错误;
B.11 min时增加的量,瞬间突变增大,随后平衡正向移动消耗,缓慢减小,最终平衡时仍大于原平衡的0.3 mol,对应曲线为b,B正确;
C.是0~10 min内的平均反应速率,10 min末的瞬时速率无法通过该方法计算,C错误;
D.合成氨为放热反应,温度越高平衡时体积分数越小,故;相同温度下,起始的物质的量越大,的平衡转化率越高,因此g点转化率最高,D错误;
故选B。
13. 向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如图甲所示[阶段c(B)未画出]。图乙为改变条件平衡体系中化学反应速率随时间变化的情况,、、、时刻均改变一种条件,且改变的条件均不同。已知时刻为使用催化剂。下列说法正确的是
A. B的起始物质的量为0.04 mol
B. 若s,生成物B在段的化学反应速率为
C. 时刻改变的条件可能为降温
D. 时刻改变的条件可能为充入0.1 mol B
【答案】A
【解析】
【分析】由图甲可知,A的初始浓度为,初始的A的物质的量为,容器的体积为,至阶段,A的浓度变化为,C的浓度变化为,A与C的化学计量数之比为,并且A是反应物,C是生成物;根据已知、、、时刻均改变一种条件,且改变的条件均不同。已知时刻为使用催化剂,时刻正逆反应速率同时同等程度地下降,并且不是使用催化剂,只能是该反应为气体分子数不变的反应,此时减小压强,平衡不移动,反应速率下降;因此B的化学计量数为1,并且B为生成物,因此该反应为,B的浓度变化应为,因此初始的B的浓度为,由此解答;
【详解】A.由分析可知,初始的B的浓度为,容器的体积为,B的初始物质的量为,A正确;
B.由分析可知,至阶段,B的浓度变化应为,因此B的化学反应速率为,B错误;
C.由分析可知,时刻的改变条件为减小压强,C错误;
D.时刻改变条件后,正逆反应速率均瞬间增大,若充入B,逆反应速率会瞬间增大,但是正反应速率不会瞬间增大,与图中速率变化特征不符,D错误;
故选A。
14. 在硫酸工业中,通过下列反应使氧化为:。下表列出了不同温度和压强下,反应达到平衡时的平衡转化率。
温度
平衡时的转化率/%
0.1 MPa
0.5 MPa
1 MPa
5 MPa
10 MPa
450
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
550
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
在实际生产中,选定的温度为,压强为常压(0.1 MPa)。
下列说法中,不正确的是
A. 为提高的转化率,理论上应选择的条件是
B. 实际生产中不选择,原因是温度升高使的反应速率减小且转化率降低
C. 实际生产中采用常压是从综合经济效益的角度考虑
D. 实际生产中通入过量的空气,目的是通过增大的浓度来提高的转化率
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据表格数据,450℃和10MPa时SO2转化率最高,故A正确;
B.温度升高会加快反应速率,而非减小,故B错误;
C.常压虽转化率略低,但综合考虑成本和效益合理,故C正确;
D.过量空气增加O2浓度,促进反应正向进行,可以提高二氧化硫的转化率,故D正确;
故选B。
15. 常温下,反应物和在溶液中发生如下平行—连续反应:
Ⅰ. Ⅱ.
初始浓度、。、、的浓度随时间的变化曲线如图。下列说法错误的是
A. 内,
B. 内,A和的曲线有交点
C. 点时,反应Ⅰ的等于反应Ⅱ的
D. 不变时,
【答案】C
【解析】
【分析】已知反应:Ⅰ. ,Ⅱ. 。初始浓度:,。观察图像,在时,各物质浓度分别为:,,。根据反应方程式,我们可以找出各物质的变化量关系:反应Ⅰ中,每生成和,消耗和。反应Ⅱ中,每生成和,消耗和。设反应Ⅰ生成D的浓度为,反应Ⅱ生成的D的浓度为 。则体系中D的总浓度。体系中E的浓度。故反应Ⅱ生成的D的浓度。反应Ⅰ生成的D的浓度。同时反应Ⅰ生成的C的浓度为。反应Ⅱ消耗了部分C来生成E,消耗C的浓度等于生成的E的浓度,即,据此解答;
【详解】A.由上述分析可知,反应Ⅰ中消耗的B的浓度等于反应Ⅰ生成的D的浓度,即。因此内,B的平均反应速率为,A正确;
B.A 在反应Ⅰ和反应Ⅱ中均被消耗。时,A的总消耗量 = 反应Ⅰ消耗的A + 反应Ⅱ消耗的A = 。此时A的剩余浓度。而此时C的浓度。可见在时,。在反应初始阶段,,,即。随着反应进行,A的浓度不断减小,C的浓度先增大后减小,既然初始时,而在时,且两者的浓度变化是连续的,那么在此时间段内,A和 C的浓度曲线必然存在一个交点,B正确;
C.a点对应的时间为之前,此时C的浓度达到最大值。当C的浓度达到最大时C的生成速率等于其消耗速率。C的生成来自反应Ⅰ,C的消耗来自反应Ⅱ。即,对应到反应速率上,即:反应Ⅰ生成C的速率 = 反应Ⅱ消耗C的速率。由于反应Ⅰ中C的生成速率即为反应Ⅰ的正反应速率,而反应Ⅱ消耗C的速率是反应Ⅱ的正反应速率减去反应Ⅱ的逆反应生成C的速率。严格来说,C的净变化速率为0时:,即。选项中仅说a点时等于,这只有在时才成立,但题目并未给出此条件,C错误;
D.当体系中某物质的浓度不再改变时,说明整个反应体系达到了化学平衡状态。在平衡状态下,对于任意一种物质,其生成速率等于消耗速率。因此当不变时,体系处于平衡状态,A的生成速率必然等于A的消耗速率,D正确;
故选C。
16. 恒温恒压密闭容器中,时加入,各组分物质的量分数x随反应时间t变化的曲线如图(反应速率,k为反应速率常数)。
下列说法错误的是
A. 该条件下
B. 时间段,生成M和N的平均反应速率相等
C. 若加入催化剂,增大,不变,则和均变大
D. 若和均为放热反应,升高温度则变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.①的,②,②-①得到,则K=,A正确;
B.由图可知,时间段,生成M和N的物质的量相同,由此可知,成M和N的平均反应速率相等,B正确;
C.若加入催化剂,增大,更有利于生成M,则变大,但催化剂不影响平衡移动,不变,C错误;
D.若和均为放热反应,升高温度,两个反应均逆向移动,A的物质的量分数变大,即变大,D正确;
故选C。
第Ⅱ卷 非选择题
17. 某实验小组用0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液进行反应热的测定
(1)实验装置看,实验时缺少的仪器是______;烧杯间填满碎纸条的作用是________________。
(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验,实验数据如表所示。
温度
次数
起始温度t1/℃
终止温
度t2/℃
温度差平均
值(t2-t1)/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
______℃
2
27.0
27.4
27.2
33.3
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
①表格中的空白处填:________℃
②近似认为0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液的密度都是1.0 g·mL-1,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J·(g·℃)-1.则生成1 mol H2O(l)时的反应热ΔH=_____(取一位小数)
③已知:生成1 mol H2O(l)时的反应热为-57.3 kJ/mol,上述实验数值结果与-57.3 kJ/mol有偏差,产生偏差的原因不可能是_____(填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.酸碱混合后,立即记录温度
e.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
(3)若将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 1 mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为、、,则、、的大小关系为______。
(4)如果将NaOH溶液换成等量的NaOH固体,那么实验中测得中和反应的反应热(ΔH)_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(5)如果用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液进行实验,与上述实验相比,二者所放出的热量_____(填“相等”或“不相等”,下同),所求的中和热_______________。
【答案】(1) ①. 环形玻璃搅拌棒 ②. 保温、隔热,减少反应过程中热量散失,降低实验误差
(2) ①. 4.0 ②. ③. b
(3) (4)偏小
(5) ①. 不相等 ②. 相等
【解析】
【小问1详解】
中和热测定实验需要环形玻璃搅拌棒搅拌,使酸碱充分混合反应,该装置缺少此仪器;烧杯间的碎纸条为隔热材料,作用是保温、隔热,减少反应过程中热量散失,降低实验误差;
【小问2详解】
①计算4组实验的温度差分别为、、、,第2组数据偏差过大应舍去,剩余三组温度差平均值为。
②溶液总质量为,反应放出的热量;反应中NaOH不足,生成水的物质的量为,则生成1mol的
③实验测得大于,说明测得的放热偏少;
a.隔热差导致热量散失,放热偏少,不符合题意;
b.仰视量取NaOH溶液,NaOH体积偏大,放热偏多,不可能是该偏差的原因,符合题意;
c.分多次加NaOH导致热量散失,放热偏少,不符合题意;
d.混合后立即记录温度,未达到最高温度,偏小,计算得放热偏少,不符合;
e.温度计测NaOH后直接测硫酸,温度计上残留的碱与酸反应放热,使测得的起始温度偏高,偏小,放热偏少,不符合;
故选b。
【小问3详解】
稀NaOH和稀均为强碱,完全电离,与盐酸反应生成1mol的反应热相同,故;稀氨水中的为弱电解质,电离过程吸收热量,反应放出的总热量更少,更大,故。
【小问4详解】
NaOH固体溶于水会放出大量热量,使测得的反应总放热更多,焓变为负值,放热越多越小,故偏小。
【小问5详解】
反应放出的热量与生成水的物质的量成正比,该实验生成水的量更多,故放出热量不相等;中和热是稀强酸与稀强碱反应生成1mol放出的热量,与酸碱用量无关,故所求中和热相等。
18. 影响化学反应速率的因素有很多,某课外小组用实验的方法进行探究。
(1)实验一:取3 mol·L-1的H2O2溶液各10 mL分别按下表进行实验。
实验序号
V/mL(H2O2溶液)
V/mL (FeCl3溶液)
MnO2质量/g
反应温度/℃
V(水)/mL
1
10
2
0
50
8
2
10
2
0
30
8
3
10
0
1
30
a
①实验1、2研究的是___________对H2O2分解速率的影响。
②表中a为___________,如果实验3中30 s时共收集到气体的体积为11.2 mL(已折算成标准状况下),则用过氧化氢表示的0~30 s的平均反应速率为___________mol·L-1·min-1。
(2)实验二:探究Co2+、Co3+能否催化H2O2的分解,室温下进行了实验I~III。
实验I
实验II
实验III
无明显变化
溶液变为红色,伴有气泡产生
溶液变为墨绿色,并持续产生能使带火星木条复燃的气体
已知:为粉红色、为蓝色、为红色、为墨绿色。回答下列问题:
①配制的溶液,需要用到下列仪器中的___________(填标号)。
a. b. c. d.
②实验I表明___________(填“能”或“不能”)催化的分解。实验II中发生反应的离子方程式为___________。
③实验III初步表明能催化的分解。实验III中产生的气体为___________。
【答案】(1) ①. 温度 ②. 10 ③. 0.1
(2) ①. bd ②. 不能 ③. ④. O2、CO2
【解析】
【分析】影响化学反应速率的因素主要有温度、浓度、压强、催化剂、固体表面积等,通常情况下如果“增强”这些影响因素,则反应速率将“加快”,据此分析解答。
【小问1详解】
①对比实验1、2中的变量,发现只有温度不同,说明研究的是温度对反应速率的影响;②根据控制变量的原则,1、2组实验溶液的总体积都为20mL,要保持体积一致,则a=10mL;根据反应:,标准状况下收集到11.2 mL即,则,。
【小问2详解】
①配制物质的量浓度的溶液,需要的玻璃仪器主要有:配制规格的容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管,根据题目仪器,需要使用的有b、d;
②实验I中无明显变化说明未对双氧水的分解起催化作用;实验II中溶液变为红色(),伴有气泡()产生,则发生反应的离子方程式为:;
③实验III溶液变为墨绿色,并持续产生能使带火星木条复燃的气体(双氧水分解产生的),结合实验II,还应该同时有产生。
19. 地康法制备氯气的原理是在、催化下发生化学反应 。回答下列问题:
(1)一定温度下,向恒容密闭容器中充入一定量和,发生上述反应。各物质的物质的量与时间变化关系如图所示。
①代表的物质是___________(填化学式)。
②正反应速率:a___________b(填“>”“<”或“=”)。
③内的平均反应速率___________;Q点时的转化率为___________%(保留三位有效数字)。
(2)刚性容器中,当投料比的比值分别为1、4、7时,的平衡转化率随温度变化的关系如图所示。
①曲线___________(填“a”“b”或“c”)表示投料比的比值为7。
②___________(填“>”“<”或“=”),原因是___________。
【答案】(1) ①. HCl ②. > ③. 0.07 ④. 16.7
(2) ①. c ②. > ③. 该反应为放热反应,升高温度,平衡常数减小
【解析】
【小问1详解】
①随时间进行,L1、L3的物质的量减小,为反应物,,两者的物质的量变化量分别为0.4 mol、1.6 mol,速率之比等于化学计量数之比,,故L1代表的物质是O2,L3代表的物质是HCl;
②反应开始后,反应物浓度逐渐降低,正反应速率随时间推移而减小,故正反应速率a>b;
③由图可知,内HCl的物质的量变化量为2.8 mol,,;曲线L2代表Cl2(或H2O),设Q点时O2的物质的量变化量为x mol,可列出三段式:,Q点时HCl的物质的量与Cl2(或H2O)的物质的量相同,则4-4x=2x,x=,故的转化率为:;
【小问2详解】
①温度相同时,投料比的比值减小,相当于增大O2的浓度,HCl的平衡转化率增大,故曲线c表示投料比的比值为7;
②由图可知,温度升高,HCl的平衡转化率降低,平衡逆向移动,故反应为放热反应,平衡常数只受温度影响,升高温度,平衡常数减小,故>。
20. 绿色能源是未来发展方向,积极发展清洁能源是实现“碳达峰、碳中和”的重要举措回答下列问题:
(1)已知16 g甲醇完全燃烧会释放150 kJ的热,写出表示甲醇标准燃烧热的热化学方程式:_________________________。
(2)已知:
计算C(石墨,s)与反应生成1 mol 的为_________(用含a、b、c的式子表示)。
(3)比较下列两个热化学方程式中的,的大小。
;
。
则_________(填“>”“<”或“=”)。
(4)工业常用甲烷水蒸气重整制备氢气,体系中发生如下反应:;。下列操作能提高平衡转化率的是_________(填标号)
A. 增加用量 B. 加入催化剂
C. 恒温恒容下通入惰性气体 D. 移除CO
(5)一定条件下,向2L的密闭容器中充入2 mol 和6 mol 发生制备乙烯的反应:。测得相同时间内,的转化率随温度变化如图1;不同温度下达平衡时各组分的体积分数随温度的变化曲线如图2所示。
由图1判断:
①该反应的_________0(填“>”“=”“<”)
②时,该反应的平衡常数_________(列出算式)。
由图2判断:
③表示平衡时乙烯体积分数随温度变化曲线的是_________。
④b点时,_________。
⑤若d点表示240℃条件下某时刻的体积分数,则反应向_________(填“正”“逆”)方向移动,理由是_________。
【答案】(1)
(2)
(3)< (4)D
(5) ①. < ②. ③. n ④. 6:1 ⑤. 逆 ⑥. k曲线为H2,d点H2体积分数小于H2平衡体积分数,说明H2浓度低于平衡浓度,,平衡向逆反应方向移动
【解析】
【小问1详解】
标准燃烧热要求1 mol纯物质完全燃烧生成指定稳定产物,16 g甲醇物质的量为0.5 mol,放热150 kJ,则1 mol甲醇完全燃烧放热300 kJ,热化学方程式: 。
【小问2详解】
根据盖斯定律,由反应1 + 反应2×2 - 反应3,即可得到目标反应,;
【小问3详解】
将两个已知反应相减可得铝热反应:,铝热反应是剧烈放热反应,,因此,得。
【小问4详解】
A.增加用量,平衡正向移动,但自身的平衡转化率会降低,A不符合题意;
B.催化剂只改变反应速率,不影响平衡移动,转化率不变,B不符合题意;
C.恒温恒容通入惰性气体,各反应物生成物浓度不变,平衡不移动,转化率不变,C不符合题意;
D.移除CO,生成物浓度降低,平衡正向移动,平衡转化率提高,D符合题意;
故选D。
【小问5详解】
①图1中温度超过最高点后,温度升高平衡转化率降低,说明升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,因此。
②时转化率为40%,初始充入2mol 、6mol ,容器体积2L,列三段式: ,平衡常数。
③正反应放热,升温平衡逆向移动,生成物乙烯的体积分数随温度升高逐渐减小;且根据投料比,乙烯的初始体积分数远小于,因此下降幅度最小、数值最低的递减曲线n代表乙烯的体积分数变化。
④ b点处于平衡状态,正逆反应速率满足速率比等于化学计量数之比,。
⑤ k曲线为H2,d点H2体积分数小于H2平衡体积分数,说明H2浓度低于平衡浓度,,平衡向逆反应方向移动。
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天津一中滨海学校2026-2027-1第一次质量监测
高二化学试卷
第Ⅰ卷 选择题
相对原子质量:C-12 H-1 0-16 N-14
一、选择题(共14小题,1-4每小题2分,5-16每小题3分,共44分,每题只有一个答案)
1. 下列说法错误的是
A. 101kPa时,1molN2H4完全燃烧生成液态水和二氧化氮气体放出的热量是肼的燃烧热
B. 等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的热量多
C. 在等温条件下,化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量是反应热
D. 焓是与内能有关的物理量,等压条件下进行的化学反应其反应热等于焓变
2. 下列图像均表示化学反应中的能量变化,其中描述正确的是
A. 图甲表示金刚石转化为石墨过程中的能量变化,金刚石比石墨稳定
B. 图乙可以表示反应CO2(g)+C(s)=2CO(g)的能量变化
C. 根据图丙可以判断2A(g)=B(g)放出a kJ的能量
D. 图丁中断裂反应物中化学键所需的总能量高于形成生成物中化学键所释放的总能量
3. 如图所示的物质转化关系中,固体A与固体B研细后混合,常温下搅拌产生气体C和固体D,温度迅速下降。气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。G是一种强酸。H是白色固体,常用作钡餐。下列叙述错误的是
A. 在C的水溶液中加入少量固体A,溶液升高
B. D为可溶于水的有毒物质
C. F溶于雨水可形成酸雨
D. 常温下可用铁制容器来盛装G的浓溶液
4. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
选项
热化学方程式
结论
A
分解2 mol液态水,吸收483.6 kJ热量
B
当反应生成2 mol氨气,放出92.4 kJ热量
C
稀硫酸与溶液反应生成1 mol水,放出57.3 kJ热量
D
的燃烧热为
A. A B. B C. C D. D
5. 某小组同学在实验室用盐酸和溶液进行中和反应反应热的测定实验,实验装置如图所示。下列说法正确的是
A. 若改用盐酸和溶液,测得的中和反应反应热偏大
B. 实验过程中,盐酸和NaOH溶液要少量多次混合
C. 该实验若改用醋酸溶液和NaOH溶液,则测得的中和反应反应热偏大
D. 将NaOH溶液与盐酸混合后,立即测混合液的温度,该温度为反应后的温度
6. 以为原料合成的相关反应为:① ;② 。部分键能数据如下表所示,则共价键的键能是
共价键
键能/
803
414
326
464
A. B. C. D.
7. 可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成,实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式: 。下图所示为该法的一种催化机理。下列说法正确的是
A. Y为反应物HCl,W为生成物 B. 反应制得1 mol ,须投入2 mol CuO
C. 改变催化剂种类,发生变化 D. 图中涉及的反应有3个属于氧化还原反应
8. 用0.65g锌粒与10mL1.0mol/L硫酸反应制氢气,下列措施能加快反应速率且不改变氢气的产量,下列操作可行的有几项
①用等质量的锌粉代替锌粒
②将反应溶液适当加热
③向反应液中滴入少量溶液
④用10mL98%硫酸代替10mL1.0mol/L的硫酸
⑤再加入10mL2.0mol/L盐酸
⑥向反应液中加入少量固体
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
9. 为剧毒气体,严重污染环境,可采用氧化法进行脱硫,其中一种氧化法脱硫的反应历程如图所示(已知TS表示“过渡态”;图中所有物质均为气态)。
下列有关说法错误的是
A. 第5个基元反应的逆反应活化能为
B. 比稳定
C. ②→③的反应为整个反应的决速步骤
D. 总反应为
10. 对于固定体积的密闭容器中进行的反应:A(g)+B(g)⇌C(g)+2D(g),能说明在恒温下可逆反应已经达到平衡状态的是
①反应容器中压强不随时间变化而变化
②单位时间内生成A的物质的量与消耗D的物质的量之比为1:2
③混合气体的平均摩尔质量不随时间变化而变化
④反应混合气体的密度不随时间变化而变化
A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④
11. 下列叙述与图对应的是
A. 对于达到平衡状态的反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),图①表示在时刻充入了一定量的NH3,平衡逆向移动
B. 由图②可知,p2>p1,T1>T2,且该反应的正反应ΔH<0,ΔS<0
C. 图③表示的反应方程式为:2A+B3C
D. 对于反应2X(g)+3Y(g)3Z(g) ΔH<0,图④y轴可以表示Y的百分含量
12. 一定条件下,合成氨反应:。图1表示在该反应过程中的能量的变化,图2表示在的密闭容器中反应时的物质的量随时间的变化曲线,图3表示在其他条件不变的情况下,改变起始物的物质的量对该反应平衡的影响。下列说法正确的是
A. 升高温度,正、逆反应速率均加快,的转化率增大
B. 由图2信息,从起其他条件不变,增加的量,则的变化曲线为
C. 由图2信息,末该反应以表示的反应速率为
D. 图3中温度,e、f、g三点所处的平衡状态中,反应物的转化率最高的是点
13. 向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如图甲所示[阶段c(B)未画出]。图乙为改变条件平衡体系中化学反应速率随时间变化的情况,、、、时刻均改变一种条件,且改变的条件均不同。已知时刻为使用催化剂。下列说法正确的是
A. B的起始物质的量为0.04 mol
B. 若s,生成物B在段的化学反应速率为
C. 时刻改变的条件可能为降温
D. 时刻改变的条件可能为充入0.1 mol B
14. 在硫酸工业中,通过下列反应使氧化为:。下表列出了不同温度和压强下,反应达到平衡时的平衡转化率。
温度
平衡时的转化率/%
0.1 MPa
0.5 MPa
1 MPa
5 MPa
10 MPa
450
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
550
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
在实际生产中,选定的温度为,压强为常压(0.1 MPa)。
下列说法中,不正确的是
A. 为提高的转化率,理论上应选择的条件是
B. 实际生产中不选择,原因是温度升高使的反应速率减小且转化率降低
C. 实际生产中采用常压是从综合经济效益的角度考虑
D. 实际生产中通入过量的空气,目的是通过增大的浓度来提高的转化率
15. 常温下,反应物和在溶液中发生如下平行—连续反应:
Ⅰ. Ⅱ.
初始浓度、。、、的浓度随时间的变化曲线如图。下列说法错误的是
A. 内,
B. 内,A和的曲线有交点
C. 点时,反应Ⅰ的等于反应Ⅱ的
D. 不变时,
16. 恒温恒压密闭容器中,时加入,各组分物质的量分数x随反应时间t变化的曲线如图(反应速率,k为反应速率常数)。
下列说法错误的是
A. 该条件下
B. 时间段,生成M和N的平均反应速率相等
C. 若加入催化剂,增大,不变,则和均变大
D. 若和均为放热反应,升高温度则变大
第Ⅱ卷 非选择题
17. 某实验小组用0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液进行反应热的测定
(1)实验装置看,实验时缺少的仪器是______;烧杯间填满碎纸条的作用是________________。
(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验,实验数据如表所示。
温度
次数
起始温度t1/℃
终止温
度t2/℃
温度差平均
值(t2-t1)/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
______℃
2
27.0
27.4
27.2
33.3
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
①表格中的空白处填:________℃
②近似认为0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液的密度都是1.0 g·mL-1,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J·(g·℃)-1.则生成1 mol H2O(l)时的反应热ΔH=_____(取一位小数)
③已知:生成1 mol H2O(l)时的反应热为-57.3 kJ/mol,上述实验数值结果与-57.3 kJ/mol有偏差,产生偏差的原因不可能是_____(填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.酸碱混合后,立即记录温度
e.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
(3)若将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 1 mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为、、,则、、的大小关系为______。
(4)如果将NaOH溶液换成等量的NaOH固体,那么实验中测得中和反应的反应热(ΔH)_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(5)如果用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液进行实验,与上述实验相比,二者所放出的热量_____(填“相等”或“不相等”,下同),所求的中和热_______________。
18. 影响化学反应速率的因素有很多,某课外小组用实验的方法进行探究。
(1)实验一:取3 mol·L-1的H2O2溶液各10 mL分别按下表进行实验。
实验序号
V/mL(H2O2溶液)
V/mL (FeCl3溶液)
MnO2质量/g
反应温度/℃
V(水)/mL
1
10
2
0
50
8
2
10
2
0
30
8
3
10
0
1
30
a
①实验1、2研究的是___________对H2O2分解速率的影响。
②表中a为___________,如果实验3中30 s时共收集到气体的体积为11.2 mL(已折算成标准状况下),则用过氧化氢表示的0~30 s的平均反应速率为___________mol·L-1·min-1。
(2)实验二:探究Co2+、Co3+能否催化H2O2的分解,室温下进行了实验I~III。
实验I
实验II
实验III
无明显变化
溶液变为红色,伴有气泡产生
溶液变为墨绿色,并持续产生能使带火星木条复燃的气体
已知:为粉红色、为蓝色、为红色、为墨绿色。回答下列问题:
①配制的溶液,需要用到下列仪器中的___________(填标号)。
a. b. c. d.
②实验I表明___________(填“能”或“不能”)催化的分解。实验II中发生反应的离子方程式为___________。
③实验III初步表明能催化的分解。实验III中产生的气体为___________。
19. 地康法制备氯气的原理是在、催化下发生化学反应 。回答下列问题:
(1)一定温度下,向恒容密闭容器中充入一定量和,发生上述反应。各物质的物质的量与时间变化关系如图所示。
①代表的物质是___________(填化学式)。
②正反应速率:a___________b(填“>”“<”或“=”)。
③内的平均反应速率___________;Q点时的转化率为___________%(保留三位有效数字)。
(2)刚性容器中,当投料比的比值分别为1、4、7时,的平衡转化率随温度变化的关系如图所示。
①曲线___________(填“a”“b”或“c”)表示投料比的比值为7。
②___________(填“>”“<”或“=”),原因是___________。
20. 绿色能源是未来发展方向,积极发展清洁能源是实现“碳达峰、碳中和”的重要举措回答下列问题:
(1)已知16 g甲醇完全燃烧会释放150 kJ的热,写出表示甲醇标准燃烧热的热化学方程式:_________________________。
(2)已知:
计算C(石墨,s)与反应生成1 mol 的为_________(用含a、b、c的式子表示)。
(3)比较下列两个热化学方程式中的,的大小。
;
。
则_________(填“>”“<”或“=”)。
(4)工业常用甲烷水蒸气重整制备氢气,体系中发生如下反应:;。下列操作能提高平衡转化率的是_________(填标号)
A. 增加用量 B. 加入催化剂
C. 恒温恒容下通入惰性气体 D. 移除CO
(5)一定条件下,向2L的密闭容器中充入2 mol 和6 mol 发生制备乙烯的反应:。测得相同时间内,的转化率随温度变化如图1;不同温度下达平衡时各组分的体积分数随温度的变化曲线如图2所示。
由图1判断:
①该反应的_________0(填“>”“=”“<”)
②时,该反应的平衡常数_________(列出算式)。
由图2判断:
③表示平衡时乙烯体积分数随温度变化曲线的是_________。
④b点时,_________。
⑤若d点表示240℃条件下某时刻的体积分数,则反应向_________(填“正”“逆”)方向移动,理由是_________。
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