内容正文:
高二10月阶段性检测
化学
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32 Ca 40
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 生活中处处存在化学现象,下列化学现象中涉及吸热反应的是
A.食物缓慢氧化变质
B.冰雪融化
C.天然气()燃烧
D.生活用水加热产生水垢
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.食物缓慢氧化变质时发生氧化反应,并放出热量,属于放热反应,A错误;
B.冰雪融化时吸收热量,但只是水的状态发生变化,没有生成新物质,属于物理变化,不属于吸热反应,B错误;
C.天然气中的甲烷燃烧时放出大量热,属于放热反应,C错误;
D.生活用水中的碳酸氢钙受热分解,生成碳酸钙沉淀、二氧化碳和水,碳酸钙是水垢的成分之一,反应为。该分解反应吸收热量,D正确;
故选D。
2. 已知氢气与碘单质反应的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A. 转化为属于吸热反应
B. 反应是放热反应
C. 与或反应的活化能相同
D. 中增大压强,平衡向正反应方向移动
【答案】B
【解析】
【详解】A.转化为属于物理变化(升华过程),不属于化学反应,因此不是吸热反应,A错误;
B.由能量图可知,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,B正确;
C.和的总能量不同,活化能为反应物总能量到过渡态的能量差,因此二者与反应的活化能不相同,C错误;
D.该反应为反应前后气体分子总数相等的反应,增大压强平衡不发生移动,D错误;
答案选B。
3. 在容积为的密闭容器中,反应在三种不同情况下的反应速率如下:①、②、③,其表示的反应速率由大到小的顺序正确的是
A. ②①③ B. ①②③
C. ②③① D. ③①②
【答案】A
【解析】
【详解】要比较同一反应不同条件下的反应速率,需先统一单位,再根据“反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快”的规律判断:首先统一单位:②中,再计算各速率与对应计量数的比值:
计算得:①,②,③,速率顺序为;
故选A。
4. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 反应常在高压条件下进行
B. 新制氯水中加入适量固体以获得更多的
C. 工业上用制取时常需要氧气过量
D. 配制硫酸亚铁溶液时,常加入适量铁粉
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应正反应为气体分子数减小的反应,增大压强平衡向正反应方向移动,可提高原料转化率,能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.新制氯水中存在平衡,由于盐酸酸性大于次氯酸,加入的适量的会和HCl电离出的反应,使平衡正向移动,使得浓度增大,能用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.和氧气反应制的反应为可逆反应,增大浓度,可使平衡正向移动,可提高的转化率,能用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.加入铁粉的作用是将被氧化生成的还原为,该反应不是可逆反应,不存在平衡移动过程,不能用勒夏特列原理解释,D符合题意;
故选D。
5. 某小组用如图所示装置进行实验探究,其步骤如下:
ⅰ.常温下,将适量粉末与粉末依次加入烧瓶中。再搅拌一段时间,用手触摸烧瓶外壁。
ⅱ.滴加浓盐酸。
对实验步骤中反应的描述合理的是
A. 步骤ⅰ中烧瓶内有液态物质生成,说明该反应的
B. 步骤ⅰ中试纸会变蓝,说明发生离子反应
C. 步骤ⅱ中有白烟产生,说明与化合是吸热反应
D. 该实验能探究粉末与粉末反应的热效应
【答案】D
【解析】
【详解】A.步骤ⅰ中液态物质是反应生成的,不能通过产物状态判断反应焓变,的判断依据是烧瓶外壁发凉,A错误;
B.步骤ⅰ是固体与固体的反应,不在溶液中进行,不能书写离子方程式,B错误;
C.与化合生成的反应为放热反应,白烟现象无法证明反应吸热,C错误;
D.通过触摸烧瓶外壁的温度变化,可判断与反应的热效应,D正确;
故选D。
6. 一定温度及催化剂条件下,在恒容密闭容器中利用反应制取。下列说法正确的是
A. 更换高效催化剂,该反应的减小
B. 当气体密度不变时,该反应达到平衡状态
C. 该反应中反应物断裂化学键吸收的总能量小于生成物形成化学键释放的总能量
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应的由反应物和生成物的能量差决定。更换高效催化剂可以降低反应的活化能,但不改变反应物和生成物的能量,因此该反应的不变,A错误;
B.该反应的反应物和生成物均为气体,密闭容器中气体的总质量不变,恒容条件下气体的体积也不变。设气体总质量为、气体体积为,则气体密度在反应过程中始终不变,因此不能根据气体密度不变判断该反应达到平衡状态,B错误;
C.反应的等于反应物断裂化学键吸收的总能量减去生成物形成化学键释放的总能量。题给,说明反应物断裂化学键吸收的总能量小于生成物形成化学键释放的总能量,C正确;
D.热化学方程式中,各物质的化学计量数与对应的反应热成正比。选项将题给反应中各物质的化学计量数均变为原来的二分之一,对应的反应热也应变为原来的二分之一,正确表示为,D错误;
故选C。
7. 已知在、下,发生某些变化时的能量变化如图所示(已知:)。下列说法正确的是
A.
B. 氢气的燃烧热
C. 的总能量小于的总能量
D. 和恰好完全反应生成气态水,放出能量
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应的焓变单位应为,选项单位错误,正确的热化学方程式为,A错误;
B.氢气的燃烧热是完全燃烧生成液态水的反应焓变,根据能量变化图可知,,B错误;
C.分解为和为吸热反应,反应物X的总能量小于生成物Z的总能量,C正确;
D.和反应生成气态水,根据能量变化图可知,放出能量,D错误;
故选C。
8. 下列装置中反应开始后出现的现象,不能说明相应的化学反应属于放热反应的是
装置
现象
A.气球慢慢胀大
B.针筒活塞向右移动
装置
现象
C.U形管中乙侧液面上升
D.钠熔成小球
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.锌与稀硫酸反应生成,生成气体会使装置内气体物质的量增加,即使反应不放热,气球也会因气体增多而胀大,无法确定该现象由反应放热导致,因此不能说明反应属于放热反应,A符合题意;
B.与液态水反应生成的从试管口逸出到空气中,不会进入广口瓶,广口瓶内的物质的量不变,针筒活塞右移只能是反应放热使受热膨胀、压强增大导致,可说明反应属于放热反应,B不符合题意;
C.与稀盐酸反应无气体生成,U形管乙侧液面上升说明广口瓶内空气受热膨胀、压强增大,可证明反应放热,C不符合题意;
D.钠的熔点低,钠熔成小球说明反应放出的热量使温度升高达到钠的熔点,可说明反应属于放热反应,D不符合题意;
故选A。
9. 我国科研人员发现在表面上的光热化学分解反应的机理如图所示。
已知:分子解离能是指在和下,理想气态分子解离成完全独立的气态原子所需的最小能量。一些分子的解离能如下表:
分子
CO
解离能
496
1072
1598
下列说法错误的是
A. 该过程中存在光能化学能的转化
B. 为催化剂,可降低反应的活化能
C. 该过程中被还原为
D. 表示燃烧热的热化学方程式是
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应为光热化学分解的反应,存在光能转化为化学能的过程,A正确;
B.由反应机理图可知,反应前后组成和性质不变,为该反应的催化剂,可降低反应活化能,B正确;
C.转化为时元素化合价从+4降低为+2,得电子被还原,C正确;
D.根据反应物总解离能生成物总解离能,计算得,D错误;
故选D。
10. 汽油的主要成分是辛烷(),其在、时燃烧的热化学方程式为 。下列叙述正确的是
A. 液态辛烷的燃烧热
B. 其他不变,若生成气态水,则
C. 上述反应过程中的相对能量变化可用上图表示
D. 该反应焓变单位中的“”表示辛烷
【答案】B
【解析】
【详解】A.燃烧热是可燃物完全燃烧生成指定产物的反应热,已知给出的热化学方程式中辛烷燃烧放热,故辛烷的燃烧热,A错误;
B.液态水变为气态水需要吸热,其他条件不变生成气态水时,反应放出的总热量减少,为负值,放热越少越大,故,B正确;
C.反应物总能量应为和的总能量,图中仅标注了的能量,不能表示反应的相对能量变化,C错误;
D.焓变单位中的表示每摩尔反应(即按方程式计量数完成反应进度的反应),不是指代辛烷,D错误;
故选B。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 已知反应: ,下列说法正确的是
A. 增大的浓度,活化分子百分数增大,反应速率增大
B. 增大氧气的浓度,氧气的平衡转化率增大
C. 升高温度,(正)减小、(逆)增大
D. 该反应中
【答案】D
【解析】
【详解】A.增大的浓度,仅会使单位体积内活化分子数增加,活化分子百分数不变,反应速率增大的原因并非活化分子百分数增大,A错误;
B.增大氧气的浓度,平衡正向移动,的平衡转化率增大,自身的平衡转化率减小,B错误;
C.升高温度,活化分子百分数增大,(正)、(逆)均增大,由于该反应,(逆)增大的幅度大于(正),平衡逆向移动,C错误;
D.同一反应中,不同物质表示的同一方向反应速率之比等于化学计量数之比,即,推导可得,D正确;
答案选D。
12. 时,碳及一氧化碳燃烧的能量转化如图所示()。该温度下,下列说法正确的是
A. 的燃烧热()小于的燃烧热()
B. 在反应中,反应物的总能量小于生成物的总能量
C. 由图可得出热化学方程式:
D. 燃烧放出的热量在
【答案】AC
【解析】
【详解】A.的燃烧热()和的燃烧热()均为负值,,因此,A正确;
B.根据能量转化图可知,反应中反应物总能量大于生成物总能量,B错误;
C.根据盖斯定律,已知①,②,①②可得目标反应,,C正确;
D.根据能量转化图可知,完全燃烧放出热量,不完全燃烧生成放出热量,因此放出的热量在范围内,D错误;
故选AC。
13. 工业上用黄铁矿(主要成分可表示为,其中还有少量等)为原料制备硫酸的流程如图所示:
下列说法错误的是
A. 将黄铁矿粉碎处理可以提高原料的利用率
B. 沸腾炉中矿石粉末的“沸腾”加快了黄铁矿的反应速率
C. 氧化在高温下进行是因为其为吸热反应,升高温度,平衡正向移动
D. 工业上吸收塔中吸收的试剂是98.3%的浓硫酸
【答案】C
【解析】
【分析】黄铁矿在沸腾炉中和空气中的氧气反应生成,在催化剂的作用下,和空气中的氧气在高温下反应生成,利用的浓硫酸吸收得到硫酸产物,多余未反应的可以循环到接触室继续反应,由此解答。
【详解】A.将黄铁矿粉碎可增大矿石与空气的接触面积,使反应更充分,能提高原料利用率,A正确;
B.沸腾炉中矿石粉末处于“沸腾”状态时,与空气的接触面积大幅增大,可加快黄铁矿的反应速率,B正确;
C.的氧化反应为放热反应,升高温度平衡会逆向移动,选择高温条件是为了加快反应速率、保证催化剂活性最高,C错误;
D.工业上用的浓硫酸吸收,可避免用水吸收时形成酸雾,提升吸收效率,D正确;
故选C。
14. 室温下,某溶液初始时仅溶有,同时发生以下两个反应:①、②。反应①的速率可表示为,反应②的速率可表示为(、为速率常数,和温度、催化剂有关)。反应体系中组分、的浓度随时间变化的情况如图所示。下列说法错误的是
A. 若,则该时间段内用表示的反应①的平均反应速率为
B. ~时间段内,体系中和的浓度之比逐渐增大
C. 起始时,
D. 反应②的活化能比反应①的活化能大
【答案】BD
【解析】
【分析】下降曲线对应的浓度变化,上升曲线对应的浓度变化,符合反应消耗、生成的变化趋势。两个反应的速率均与成正比,故任意时刻为定值,相同时间内反应①、②消耗的浓度之比为定值,生成的与的浓度之比也为定值。时刻为,为;时刻为,为。到时间段内总消耗的浓度为,生成的浓度为,因此生成的浓度为,得到,结合浓度变化的线性关系可解得起始的浓度为。
【详解】A.到时间段内,若,则平均反应速率,A正确;
B.由于为定值,任意时刻生成与的速率比为,起始时、浓度均为,故两者浓度比始终为,与的浓度比始终为,为定值,不会逐渐增大,B错误;
C.由反应计量关系可知,任意时刻,代入时刻数据得,解得,C正确;
D.相同温度下速率常数越大,反应活化能越低,由可知,故反应②的活化能比反应①的小,D错误;
故选BD。
15. 一氧化碳甲烷化反应常用于气体净化和合成天然气制备,相关反应如下:
反应Ⅰ:(主反应)
反应Ⅱ:(副反应)
时,向某恒容密闭容器中充入和发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,平衡时的转化率()及的物质的量()随起始的变化如图所示。
下列说法正确的是(为用分压表示的平衡常数,分压总压物质的量分数)
A. 曲线表示的变化
B. 时,的平衡体积分数最大
C. 时,的平衡转化率为0.7
D. 若反应Ⅱ的,则反应体系的温度高于
【答案】CD
【解析】
【分析】向恒容容器中充入的起始量增大时,主反应的平衡正向移动,的转化率和的物质的量都会上升,但相同下,的转化率数值(n=1 mol)必然大于等于生成的的物质的量:因为部分会通过副反应转化为,不会全部生成,图像中时,X点数值为0.6、Y点数值为0.5,因此曲线a代表的转化率α,曲线b代表。
【详解】A.曲线a代表的转化率α,曲线b代表,A错误;
B.当持续增大时,虽然主反应正向移动使的物质的量缓慢增加,但体系总物质的量会随着过量的加入大幅上升,的体积分数会先增大后减小,在时并非最大值,B错误;
C.已知时:总转化率为0.6,即反应的总物质的量为,平衡时,说明主反应消耗了,同时主反应消耗的为 剩余参与副反应的为,副反应不消耗,反而生成体系中的净消耗量为,起始为,因此的平衡转化率为 ,C正确;
D. 结合的物料关系,平衡时各气体的物质的量为:,, ,,反应Ⅱ的气体分子数前后相等,,已知反应Ⅱ的,为放热反应,若,说明平衡逆向移动,对应温度高于T°C,D正确;
故选CD。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 某温度下,ⅥA族元素的单质、、与反应生成的能量变化如图所示:
回答下列问题:
(1)其中单质_________(填分子式)与的反应属于吸热反应,该反应的热化学方程式是_____________________________________________。
(2)10 g 完全燃烧生成气态水,放出的热量为_________。
(3)该条件下与反应生成和的热化学方程式为_________________________________。若生成等质量的和,放出热量较多的是生成_________[填“”或“”],判断理由是_____________________________________________。
【答案】(1) ①. ②. (合理即可)
(2)1210 (3) ①. ②. ③. 是由气态变为固态,放热,故若生成等质量的和,生成放出的热量较多(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
根据元素周期律,同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,与氢气化合越来越难,放出的热量越来越少(或吸收的热量越来越多)。因此,生成、、的反应热依次增大。结合图示可知,Z代表,Y代表,X代表。与反应生成吸收热量,属于吸热反应,其热化学方程式为或。
【小问2详解】
由图可知,生成放出热量,此时消耗。的物质的量为,完全燃烧生成气态水放出的热量为。
【小问3详解】
根据图示可写出如下热化学方程式:①,②;根据盖斯定律,将 ① - ② 即可得到目标反应:,其焓变。由于物质由气态转化为固态时会放出热量,即同质量的所具有的能量比高,因此生成等质量的时放出的热量较多。
17. 某小组通过如图所示的量热装置测量反应前后体系温度变化,并利用(、稀溶液的)计算反应的热量变化。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为________。
(2)该小组取溶液和盐酸各进行反应,测得反应前后体系的温度分别为、,则该过程中放出的热量______(保留一位小数,下同),该反应生成液态水时的______。若装置杯盖密封不严,则测得的______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)该小组测量与水反应的焓变(忽略实验装置对实验结果的影响),实验结果如表所示。
序号
反应试剂
体系温度/℃
反应前
反应后
ⅰ
0.56 g 固体、100 mL水
25.0
26.8
ⅱ
25.0
29.6
ⅲ
25.0
26.6
已知:溶于水放热;与水反应生成消石灰时放出的热量。
①CaO与水反应生成消石灰的热化学方程式是____________________。
②实验测得的反应前后体系温度变化的平均值_________℃。
③该实验测得的小于理论值,造成实验与理论值偏差的主要原因可能是_________________。
【答案】(1)(环形)玻璃搅拌器
(2) ①. 1137.0 ②. -56.8 ③. 偏大
(3) ①. ②. 1.7 ③. 溶于水放热造成测定的偏小
【解析】
【小问1详解】
仪器a的名称为(环形)玻璃搅拌器;
【小问2详解】
放出的热量 ;该实验中生成水的物质的量为 ,因此该反应的中和热为;若装置杯盖密封不严,会导致热量散失,温度差偏小,从而使计算出放出的热量变小,由于中和热为负值,放出热量变小,中和热偏大;
【小问3详解】
①根据已知信息,与水反应生成消石灰时放出的热量,因此与水反应生成的热化学方程式是;
②三次实验的温度差分别为、、,其中第二组实验数据偏差过大属于异常值舍去,其他两组的平均温度差为;
③根据已知信息可知,除了反应放热,溶于水的过程也放热,使得体系中总放热量大于理论值,由于放热反应中为负值,放出热量变大,变小,小于理论值。
18. 某小组对可逆反应进行探究。回答下列问题:
(1)计算机模拟了在有、无催化剂存在(甲)及存在催化剂下(乙)反应过程中的能量变化,结果如图所示:
①甲中代表有催化剂的曲线是_________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②曲线Ⅱ条件下逆反应的活化能为_____________(填“”或“”),此时的ΔH = _________(用含、的代数式表示)。
③乙中更容易发生反应的曲线是_________(填“Ⅲ”或“Ⅳ”)。
(2)T℃时,向5 L恒容密闭容器中充入X、Y发生上述反应,测得反应过程中三种气体的物质的量浓度(c)与时间(t)的关系如图所示。
①a:b:p = _____________。
②0~5 min内用Z表示的平均反应速率为___________。
③X的平衡转化率为___________%。
【答案】(1) ①. Ⅰ ②. ③. ④. Ⅲ
(2) ①. 2:1:3 ②. 0.03 ③. 40
【解析】
【小问1详解】
①催化剂通过改变反应途径降低反应的活化能。甲中两条曲线的反应物、生成物能量水平分别相同,而曲线Ⅰ的最高点低于曲线Ⅱ的最高点,说明曲线Ⅰ对应的活化能较小,因此代表有催化剂的曲线是Ⅰ。
②甲中,对应曲线Ⅱ最高点与能量水平的差,对应同一最高点与能量水平的差。逆反应以为反应物,其活化能应从的能量水平量至曲线Ⅱ最高点,因此逆反应的活化能为。逆反应生成物的总能量高于反应物的总能量,两者的能量差由表示,因此逆反应的焓变为。
③乙中,曲线Ⅲ对应的中间状态为,曲线Ⅳ对应的中间状态为。两条曲线随后均上升到所处的能量水平,曲线Ⅲ的中间状态能量较高,达到这一后续状态所需吸收的能量较少,相应步骤的活化能较小,因此更容易发生反应的曲线是Ⅲ;
【小问2详解】
由浓度—时间图可读出,纵轴每小格表示,X、Y、Z的初始浓度分别为、、。5 min后三条曲线均保持水平,说明各物质的浓度不再变化,反应达到平衡,此时三种气体的浓度均为。
①用、分别表示X、Y消耗的浓度,用表示Z增加的浓度,则,,。恒容条件下,各物质的浓度变化量之比等于相应的化学计量数之比,因此。
②平均反应速率等于相应物质的浓度变化量与所用时间之比。0~5 min内Z的浓度增加了,因此,答题空中填0.03。
③平衡转化率等于达到平衡时反应物消耗的物质的量与其初始物质的量之比。容器体积恒为5 L,X的消耗浓度为,初始浓度为,因此X的平衡转化率为,答题空中填40。
19. 工业氨氮废水(主要含)的排放对环境造成很大的影响,常见的处理方法有生物脱氮法、吹脱-氧化法等。回答下列问题:
Ⅰ.生物脱氮法
第一步:
第二步:_____
已知:a.
b.的燃烧热
(1)完成第二步反应的离子方程式:__________________________________________________,该反应的______。
Ⅱ.吹脱-氧化法
(2)吹脱时,与在溶液中存在平衡:(不考虑挥发)。下,平衡时水中的含量随的变化如图所示:
越大,水中的含量越高,其原因是_________________________________________。
(3)氧化原理如下:
在一定温度范围内,在密闭容器中发生反应:,该反应的平衡常数与温度的倒数的关系如图所示。
该反应的_________(填“>”“<”或“=”)。若时,压缩容器体积,将反应平衡体系加压,再次达到平衡时,体系的压强________(填“>”“<”或“=”)原平衡体系的压强,理由是__________________________________________________。
【答案】(1) ①. ②. -1086
(2)溶液碱性增强,反应的平衡逆向移动
(3) ①. < ②. = ③. 因为该反应的,温度不变,平衡常数不变,总压强不变
【解析】
【小问1详解】
配平离子方程式:反应中元素的化合价由中的价降至中的价,生成共得到电子;元素的化合价由中的价升至中的价,失去电子。根据得失电子守恒,的系数为,的系数为,的系数为。再根据电荷守恒,反应物缺少的正电荷由补充,最后根据和原子守恒配平得到,则第二步反应的离子方程式为:;
计算反应热,已知:
①
②
③
目标反应可由②③①得到,则根据盖斯定律可得
;
【小问2详解】
溶液中存在平衡:,越大,说明溶液中的浓度越高。根据勒夏特列原理,增加生成物浓度,平衡将向逆反应方向(即生成的方向)移动,因此水中的含量随之升高;
【小问3详解】
由图可知,随着的增大(即温度降低),增大,说明平衡常数增大,平衡向正反应方向移动,即降低温度平衡向放热方向移动,故正反应为放热反应,则。该反应为有固体参与的反应,其压强平衡常数表达式为,平衡常数仅与温度有关,在恒温条件下压缩容器体积,虽然瞬间压强增大平衡逆向移动,但只要再次达到平衡且固体未完全消耗,保持不变。因为产物气体按生成,所以和均恢复到原平衡时的分压,体系的总压强()也与原平衡体系的压强相等,其理由是:因为该反应的,温度不变,平衡常数不变,总压强不变。
20. 、是常见的大气污染物,将二者转化为无毒、无害的气体是研究的热点课题。、在催化剂作用下会发生如下反应:
反应Ⅰ:(主反应)
反应Ⅱ:(副反应)
时,在黑暗中或可见光中将与按投料比及足量催化剂加入恒容密闭容器中发生上述反应,测得的转化率和的选择性[的选择性]随时间变化的部分曲线如图所示。
回答下列问题:
(1)根据图像可知,该反应中的选择性较高的反应环境是_________(填“黑暗中”或“可见光中”)。
(2)CO与NO在可见光中催化反应的机理如图所示(为电子,为空穴):
①图中X是_________(填化学式)。
②CO与NO在适宜可见光条件下反应速率更快的原因是_________________________。
③在恒温恒容密闭容器中发生上述反应Ⅰ、Ⅱ,下列能说明反应达到平衡状态的是_________(填标号)。
A. 容器中压强不变
B. 气体的平均摩尔质量不变
C. 容器中测得
D. 和的物质的量相等
(3)在可见光条件下,40 min时的转化率不再变化时可近似为平衡转化率,则该温度下,的平衡转化率为_________(保留三位有效数字);若平衡体系的压强为,则反应Ⅰ的_________(为用分压表示的平衡常数,分压总压物质的量分数)。
【答案】(1)可见光中
(2) ①. NO ②. 可见光提供额外能量使催化剂的活性更高(或催化剂被光激发产生和,提供氧化还原驱动力)(合理即可) ③. AB
(3) ①. 66.7 ②. 38.4
【解析】
【小问1详解】
观察图像可知,在时,黑暗中的选择性约为,而可见光中的选择性约为,因此的选择性较高的反应环境是可见光中。
【小问2详解】
① 在反应中,发生氧化反应生成,发生还原反应生成或。机理图中 X结合电子发生还原反应,故 X 为。
② 适宜可见光条件下,催化剂被激发产生电子-空穴对(和),电子参与还原反应,空穴参与氧化反应,从而改变了反应路径,降低了反应的活化能,使反应速率加快。
③A.反应Ⅰ和Ⅱ均为正向气体分子数减少的反应,在恒温恒容密闭容器中,压强不变说明气体总物质的量不再变化,反应达到平衡状态,A正确;
B.根据质量守恒,气体总质量不变,而反应过程中气体总物质的量在减小,气体的平均摩尔质量在增大,当其不变时说明达到平衡状态,B正确;
C.无论反应是否达到平衡,根据化学方程式中化学计量数的关系,同一方向的始终等于,不能据此判断是否达到平衡,C错误;
D.和的物质的量相等只是反应过程中的某一个特殊时刻,不能说明各物质的量不再随时间变化,不能作为平衡标志,D错误;
故选AB。
【小问3详解】
设初始投料,。由图可知,平衡时的转化率为,则消耗的为。设反应Ⅰ消耗的为,反应Ⅱ消耗的为,则。根据方程式,反应Ⅰ生成,消耗;反应Ⅱ生成,消耗。已知的选择性,解得。联立方程组解得:,。消耗的总量为。则的平衡转化率为。平衡时各气体的物质的量分别为:、、、、,平衡时气体总物质的量为。已知平衡体系总压为 ,则各气体的分压为:、、、,反应Ⅰ的平衡常数。
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高二10月阶段性检测
化学
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32 Ca 40
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 生活中处处存在化学现象,下列化学现象中涉及吸热反应的是
A.食物缓慢氧化变质
B.冰雪融化
C.天然气()燃烧
D.生活用水加热产生水垢
A. A B. B C. C D. D
2. 已知氢气与碘单质反应的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A. 转化为属于吸热反应
B. 反应是放热反应
C. 与或反应的活化能相同
D. 中增大压强,平衡向正反应方向移动
3. 在容积为的密闭容器中,反应在三种不同情况下的反应速率如下:①、②、③,其表示的反应速率由大到小的顺序正确的是
A. ②①③ B. ①②③
C. ②③① D. ③①②
4. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 反应常在高压条件下进行
B. 新制氯水中加入适量固体以获得更多的
C. 工业上用制取时常需要氧气过量
D. 配制硫酸亚铁溶液时,常加入适量铁粉
5. 某小组用如图所示装置进行实验探究,其步骤如下:
ⅰ.常温下,将适量粉末与粉末依次加入烧瓶中。再搅拌一段时间,用手触摸烧瓶外壁。
ⅱ.滴加浓盐酸。
对实验步骤中反应的描述合理的是
A. 步骤ⅰ中烧瓶内有液态物质生成,说明该反应的
B. 步骤ⅰ中试纸会变蓝,说明发生离子反应
C. 步骤ⅱ中有白烟产生,说明与化合是吸热反应
D. 该实验能探究粉末与粉末反应的热效应
6. 一定温度及催化剂条件下,在恒容密闭容器中利用反应制取。下列说法正确的是
A. 更换高效催化剂,该反应的减小
B. 当气体密度不变时,该反应达到平衡状态
C. 该反应中反应物断裂化学键吸收的总能量小于生成物形成化学键释放的总能量
D.
7. 已知在、下,发生某些变化时的能量变化如图所示(已知:)。下列说法正确的是
A.
B. 氢气的燃烧热
C. 的总能量小于的总能量
D. 和恰好完全反应生成气态水,放出能量
8. 下列装置中反应开始后出现的现象,不能说明相应的化学反应属于放热反应的是
装置
现象
A.气球慢慢胀大
B.针筒活塞向右移动
装置
现象
C.U形管中乙侧液面上升
D.钠熔成小球
A. A B. B C. C D. D
9. 我国科研人员发现在表面上的光热化学分解反应的机理如图所示。
已知:分子解离能是指在和下,理想气态分子解离成完全独立的气态原子所需的最小能量。一些分子的解离能如下表:
分子
CO
解离能
496
1072
1598
下列说法错误的是
A. 该过程中存在光能化学能的转化
B. 为催化剂,可降低反应的活化能
C. 该过程中被还原为
D. 表示燃烧热的热化学方程式是
10. 汽油的主要成分是辛烷(),其在、时燃烧的热化学方程式为 。下列叙述正确的是
A. 液态辛烷的燃烧热
B. 其他不变,若生成气态水,则
C. 上述反应过程中的相对能量变化可用上图表示
D. 该反应焓变单位中的“”表示辛烷
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 已知反应: ,下列说法正确的是
A. 增大的浓度,活化分子百分数增大,反应速率增大
B. 增大氧气的浓度,氧气的平衡转化率增大
C. 升高温度,(正)减小、(逆)增大
D. 该反应中
12. 时,碳及一氧化碳燃烧的能量转化如图所示()。该温度下,下列说法正确的是
A. 的燃烧热()小于的燃烧热()
B. 在反应中,反应物的总能量小于生成物的总能量
C. 由图可得出热化学方程式:
D. 燃烧放出的热量在
13. 工业上用黄铁矿(主要成分可表示为,其中还有少量等)为原料制备硫酸的流程如图所示:
下列说法错误的是
A. 将黄铁矿粉碎处理可以提高原料的利用率
B. 沸腾炉中矿石粉末的“沸腾”加快了黄铁矿的反应速率
C. 氧化在高温下进行是因为其为吸热反应,升高温度,平衡正向移动
D. 工业上吸收塔中吸收的试剂是98.3%的浓硫酸
14. 室温下,某溶液初始时仅溶有,同时发生以下两个反应:①、②。反应①的速率可表示为,反应②的速率可表示为(、为速率常数,和温度、催化剂有关)。反应体系中组分、的浓度随时间变化的情况如图所示。下列说法错误的是
A. 若,则该时间段内用表示的反应①的平均反应速率为
B. ~时间段内,体系中和的浓度之比逐渐增大
C. 起始时,
D. 反应②的活化能比反应①的活化能大
15. 一氧化碳甲烷化反应常用于气体净化和合成天然气制备,相关反应如下:
反应Ⅰ:(主反应)
反应Ⅱ:(副反应)
时,向某恒容密闭容器中充入和发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,平衡时的转化率()及的物质的量()随起始的变化如图所示。
下列说法正确的是(为用分压表示的平衡常数,分压总压物质的量分数)
A. 曲线表示的变化
B. 时,的平衡体积分数最大
C. 时,的平衡转化率为0.7
D. 若反应Ⅱ的,则反应体系的温度高于
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 某温度下,ⅥA族元素的单质、、与反应生成的能量变化如图所示:
回答下列问题:
(1)其中单质_________(填分子式)与的反应属于吸热反应,该反应的热化学方程式是_____________________________________________。
(2)10 g 完全燃烧生成气态水,放出的热量为_________。
(3)该条件下与反应生成和的热化学方程式为_________________________________。若生成等质量的和,放出热量较多的是生成_________[填“”或“”],判断理由是_____________________________________________。
17. 某小组通过如图所示的量热装置测量反应前后体系温度变化,并利用(、稀溶液的)计算反应的热量变化。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为________。
(2)该小组取溶液和盐酸各进行反应,测得反应前后体系的温度分别为、,则该过程中放出的热量______(保留一位小数,下同),该反应生成液态水时的______。若装置杯盖密封不严,则测得的______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)该小组测量与水反应的焓变(忽略实验装置对实验结果的影响),实验结果如表所示。
序号
反应试剂
体系温度/℃
反应前
反应后
ⅰ
0.56 g 固体、100 mL水
25.0
26.8
ⅱ
25.0
29.6
ⅲ
25.0
26.6
已知:溶于水放热;与水反应生成消石灰时放出的热量。
①CaO与水反应生成消石灰的热化学方程式是____________________。
②实验测得的反应前后体系温度变化的平均值_________℃。
③该实验测得的小于理论值,造成实验与理论值偏差的主要原因可能是_________________。
18. 某小组对可逆反应进行探究。回答下列问题:
(1)计算机模拟了在有、无催化剂存在(甲)及存在催化剂下(乙)反应过程中的能量变化,结果如图所示:
①甲中代表有催化剂的曲线是_________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②曲线Ⅱ条件下逆反应的活化能为_____________(填“”或“”),此时的ΔH = _________(用含、的代数式表示)。
③乙中更容易发生反应的曲线是_________(填“Ⅲ”或“Ⅳ”)。
(2)T℃时,向5 L恒容密闭容器中充入X、Y发生上述反应,测得反应过程中三种气体的物质的量浓度(c)与时间(t)的关系如图所示。
①a:b:p = _____________。
②0~5 min内用Z表示的平均反应速率为___________。
③X的平衡转化率为___________%。
19. 工业氨氮废水(主要含)的排放对环境造成很大的影响,常见的处理方法有生物脱氮法、吹脱-氧化法等。回答下列问题:
Ⅰ.生物脱氮法
第一步:
第二步:_____
已知:a.
b.的燃烧热
(1)完成第二步反应的离子方程式:__________________________________________________,该反应的______。
Ⅱ.吹脱-氧化法
(2)吹脱时,与在溶液中存在平衡:(不考虑挥发)。下,平衡时水中的含量随的变化如图所示:
越大,水中的含量越高,其原因是_________________________________________。
(3)氧化原理如下:
在一定温度范围内,在密闭容器中发生反应:,该反应的平衡常数与温度的倒数的关系如图所示。
该反应的_________(填“>”“<”或“=”)。若时,压缩容器体积,将反应平衡体系加压,再次达到平衡时,体系的压强________(填“>”“<”或“=”)原平衡体系的压强,理由是__________________________________________________。
20. 、是常见的大气污染物,将二者转化为无毒、无害的气体是研究的热点课题。、在催化剂作用下会发生如下反应:
反应Ⅰ:(主反应)
反应Ⅱ:(副反应)
时,在黑暗中或可见光中将与按投料比及足量催化剂加入恒容密闭容器中发生上述反应,测得的转化率和的选择性[的选择性]随时间变化的部分曲线如图所示。
回答下列问题:
(1)根据图像可知,该反应中的选择性较高的反应环境是_________(填“黑暗中”或“可见光中”)。
(2)CO与NO在可见光中催化反应的机理如图所示(为电子,为空穴):
①图中X是_________(填化学式)。
②CO与NO在适宜可见光条件下反应速率更快的原因是_________________________。
③在恒温恒容密闭容器中发生上述反应Ⅰ、Ⅱ,下列能说明反应达到平衡状态的是_________(填标号)。
A. 容器中压强不变
B. 气体的平均摩尔质量不变
C. 容器中测得
D. 和的物质的量相等
(3)在可见光条件下,40 min时的转化率不再变化时可近似为平衡转化率,则该温度下,的平衡转化率为_________(保留三位有效数字);若平衡体系的压强为,则反应Ⅰ的_________(为用分压表示的平衡常数,分压总压物质的量分数)。
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