精品解析:江苏省海安高级中学2026-2027学年高二上学期10月月考 化学试题
2026-10-24
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内容正文:
高二化学
可能用到的相对原子质量:H 1、O 16、S 32、Fe 56
一、选择题(每题只有一个选项最符合题意,每题3分,共39分)
1. 下列说法正确的是
A. 化学反应不一定伴有能量的变化
B. 放热反应的逆反应不一定是吸热反应
C. 反应物的总能量高于生成物的总能量时,发生吸热反应
D. 化学反应中能量变化的主要原因是旧键的断裂和新键的形成
【答案】D
【解析】
【详解】A.化学反应都有物质变化,本质是旧键断裂和新键形成,断裂旧键要吸收能量、形成新键要释放能量,所以一定伴有能量的变化,故A错误;
B.反应热=生成物总能量-反应物总能量,若正反应为放热反应,则逆反应一定是吸热反应,故B错误;
C.反应热=生成物总能量-反应物总能量,反应物的总能量高于生成物的总能量时,发生放热反应,故C错误;
D.化学反应的本质是旧键断裂和新键形成,断裂旧键要吸收能量、形成新键要释放能量,化学反应中能量变化的主要原因是旧键的断裂和新键的形成,故D正确;
故答案为:D。
2. 下列操作或事实不能用平衡移动原理解释的是
A. 重铬酸钾溶液中滴加NaOH溶液,溶液由橙色变为黄色
B. 反应,增大体积使体系压强减小时体系颜色变浅
C. 氯水在光照条件下颜色变浅,最终变为无色
D. 用饱和食盐水除去Cl2中的HCl,可减少Cl2的损失
【答案】B
【解析】
【详解】A.重铬酸钾溶液中存在平衡,滴加溶液时消耗使浓度降低,平衡正向移动,黄色的浓度增大,溶液由橙色变为黄色,可用平衡移动原理解释,A不符合题意;
B.反应,增大体积时,浓度会因体积增大而降低导致体系颜色变浅,平衡逆向移动反而会增加的物质的量、减缓颜色变浅的程度,该颜色变浅的事实不能用平衡移动原理解释,B符合题意;
C.氯水中存在平衡,光照条件下分解导致浓度降低,平衡正向移动,浓度减小,颜色变浅最终无色,可用平衡移动原理解释,C不符合题意;
D.与水存在平衡,饱和食盐水中浓度较高,使平衡逆向移动,抑制溶解,可减少的损失,可用平衡移动原理解释,D不符合题意;
故选B。
3. 下列实验装置或操作正确且能达到实验目的的是
A. 甲:测新制氯水的值 B. 乙:判断和水反应的热效应
C. 丙:测定中和热 D. 丁:探究分解速率影响因素
【答案】B
【解析】
【详解】A.新制氯水中含有具有漂白性的,会将试纸漂白,无法准确测定其,A错误;
B.和水反应放热,使装置内空气受热膨胀,U型管中红墨水会出现左低右高的现象,可判断反应的热效应,B正确;
C.测定中和热的装置缺少环形玻璃搅拌棒,无法完成实验,C错误;
D.装置使用长颈漏斗,反应生成的气体会从长颈漏斗上口逸出,无法准确测定生成气体的体积,不能探究分解速率影响因素,D错误;
故答案选B。
4. 对于有气体参加的化学反应来说,下列说法错误的是
A. 加入反应物,活化分子百分数增大 B. 降低温度,活化分子百分数减小
C. 压缩容器体积,活化分子百分数不变 D. 使用催化剂,单位体积活化分子数增多
【答案】A
【解析】
【详解】A.加入反应物,若反应物为气体,仅增大反应物浓度,单位体积活化分子数目增加,但活化分子百分数由温度、催化剂决定,并未发生变化,A错误;
B.降低温度,分子平均能量降低,能够成为活化分子的分子数减少,活化分子百分数减小,B正确;
C.压缩容器体积,气体浓度增大,单位体积活化分子数目增加,但活化分子百分数不变,C正确;
D.使用催化剂,降低反应活化能,活化分子百分数增大,单位体积内活化分子数增多,D正确;
故选A。
5. 参考下表键能数据,估算晶体硅在氧气中燃烧生成的二氧化硅晶体的热化学方程式:Si(s)+O2(g)===SiO2(s)中,ΔH的值为( )
化学键
Si—O
O===O
Si—Si
Si—Cl
Si—C
键能/
kJ·mol-1
460
498.8
176
360
347
A. -989.2 kJ·mol-1 B. +989.2 kJ·mol-1
C. -61.2 kJ·mol-1 D. -245.2 kJ·mol-1
【答案】A
【解析】
【详解】硅和二氧化硅均是原子晶体,其中在晶体硅中每个硅原子形成4÷2=2个Si—Si键。在二氧化硅晶体中每个硅原子形成4个Si—O键。由于反应热等于断键吸收的能量与形成化学键所放出的能量的差值,则该反应的反应热△H=2×176 kJ/mol+498.8 kJ/mol—4×460 kJ/mol=—989.2 kJ/mol,答案选A。
6. 下列根据方程式得出的结论正确的是
A. 已知 ,则硫黄的燃烧热为
B. 已知 ,则稀和稀反应生成的反应热为,则
C. 已知硫粉与铁粉混合加热生成时放出热量,则
D. 已知(红磷,)(白磷,) ,则白磷更稳定
【答案】C
【解析】
【详解】A.燃烧热要求1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物,S的稳定氧化物为而非,不能表示硫的燃烧反应,故A错误;
B.是弱酸,电离过程吸热,反应生成时放出的热量小于,反应热为负值,故,故B错误;
C.硫粉物质的量为,铁粉物质的量为,铁粉不足,生成放出热量,则生成放出热量,故,故C正确;
D.红磷转化为白磷为吸热反应,说明白磷的能量高于红磷,能量越低物质越稳定,故红磷更稳定,故D错误;
选C。
7. 反应,下列反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.,可直接作为比较基准,速率数值最大,A正确;
B.先统一单位,,换算得,根据反应速率与化学计量数成正比,,小于A的速率,B错误;
C.Y为固体,固体浓度视为常数,不能用于表示化学反应速率,C错误;
D.先统一单位,,换算得,根据反应速率与化学计量数成正比,,小于A的速率,D错误;
故选A。
8. 已知:在绝热恒容条件下充入一定量的和,发生反应 ()。下列说法正确的是
A. 达到平衡状态时,放出的热量一定小于
B. 正反应的活化能大于逆反应的活化能
C. 当容器内的压强保持不变时,可以判断反应达到平衡状态
D. 升高温度,增大,减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.题干未给出初始充入、的物质的量,若初始投料量足够大,平衡时反应物转化量可超过1mol 和2mol 的反应计量数,放出的热量可大于,A错误;
B.焓变与正、逆反应活化能的关系为,该反应,因此正反应活化能小于逆反应活化能,B错误;
C.该反应前后气体总物质的量不变,恒温恒容条件下压强始终不变,但反应在绝热条件下进行,反应过程中温度变化会引起压强变化,当压强保持不变时说明体系温度不再改变,反应达到平衡状态,C正确;
D.升高温度,活化分子百分数增大,、均增大,D错误;
故选C。
9. 200℃时,向真空恒容密闭容器中加入足量草酸锰固体,发生反应:。达到平衡时,。保持温度不变,将体积缩小至原来的一半且保持不变,达到二次平衡。与第一次平衡相比,第二次平衡时,下列说法错误的是
A. 压强变大 B. 不变 C. 逆反应速率不变 D. 平衡常数不变
【答案】A
【解析】
【分析】该反应,反应物只有固体物质,则化学平衡常数,只与温度有关,200℃时平衡时,,,,增大压强后,、浓度增大,反应逆向进行,达第二次平衡,则、仍为。
【详解】A.达第二次平衡,则、仍为,则压强未变,A错误;
B.达第二次平衡,则、仍为,不变,B正确;
C.第二次平衡,则、仍为,则逆反应速率未变,C正确;
D.化学平衡常数,只与温度有关,温度未变,平衡常数不变,D正确;
答案选A。
10. 时,向恒容密闭容器中充入,反应经过一段时间后达到平衡,反应过程中测定的部分数据如图所示,下列说法正确的是
A. 反应在前的平均速率
B. 相同条件下,起始时向容器中充入,达到平衡时,的产量大于
C. 时,该反应的化学平衡常数
D. 相同温度下,起始时向容器中充入、和,反应达到平衡前
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应在前50 s时,,则平均速率,A错误;
B.起始充入相当于增大体系压强,该反应正向为气体分子数增大的反应,增大压强平衡逆向移动,达到平衡时的物质的量小于,B错误;
C.平衡时,,则平衡常数,C错误;
D.该条件下浓度商,反应正向进行,故平衡前,D正确;
故选D。
11. 在三种不同条件下,分别向容积为的恒容密闭容器中充入和,发生反应 。相关条件和数据见下表。
实验编号
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
反应温度/
700
700
750
达平衡所需时间/
40
5
30
平衡时
1.5
1.5
1
化学平衡常数
下列说法正确的是
A. 若,则
B. 实验Ⅱ可能是增大了压强
C. 实验Ⅲ达平衡后,恒温下再向容器中通入和,平衡不移动
D. 实验Ⅲ达平衡后,容器内的压强与实验Ⅰ时的压强之比是
【答案】C
【解析】
【详解】A.若,说明温度升高,平衡逆向移动,则正反应为放热反应,,A错误;
B.实验Ⅱ与实验Ⅰ温度相同,平衡时相等,说明条件改变,平衡未移动,仅反应速率加快;该反应为气体分子数减小的反应,增大压强平衡正向移动,应大于,故不可能是增大压强,B错误;
C.实验Ⅲ平衡时,,由反应化学计量数关系知,平衡时,,,平衡常数;通入和后,,,不变,浓度商,平衡不移动,C正确;
D.恒容条件下,压强之比等于气体总物质的量与热力学温度的乘积之比,由题知,根据差量法计算,实验Ⅰ平衡时气体的总物质的量为,实验Ⅲ平衡时气体的总物质的量为,实验Ⅰ和实验Ⅲ温度不同,不能仅用物质的量之比计算压强比,压强之比不等于,D错误;
答案选C。
12. 以下实验设计合理的是
A. 探究“浓度对反应速率的影响”:取两支试管,各加入酸性溶液,然后向一支试管中加入草酸溶液,向另一支试管中加入草酸溶液,记录溶液褪色所需的时间。
B. 探究“与反应的限度”:取溶液于试管中,加入溶液,充分反应后滴入5滴溶液,若溶液变血红色,则与的反应有一定限度
C. 探究“压强对化学平衡的影响”:一定条件下,分别在容积为和容积为的两个密闭容器中分别加入等量的氢气和碘蒸气,发生如下反应,观察两容器的颜色变化
D. 探究“温度对反应速率的影响”:取两支试管各加入溶液;另取两支试管各加入溶液;将四支试管分成两组(各有一支盛有溶液和溶液的试管),分别充分混合搅拌后,一组放入冷水中,另一组放入热水中,经过一段时间后,记录出现浑浊的时间
【答案】B
【解析】
【详解】A.探究浓度对反应速率的影响时,需保证酸性可被完全还原以观测褪色现象,经计算,两支试管中的物质的量均为,草酸的最大物质的量为,根据反应的计量关系,过量,溶液不会褪色,无法通过褪色时间比较反应速率,A错误;
B.与反应的离子方程式为,实验中的物质的量为,的物质的量为,过量,若反应为不可逆反应则应完全消耗,充分反应后滴加溶液变血红色,说明仍有剩余,证明该反应为可逆反应,存在一定限度,B正确;
C.反应反应前后气体分子数相等,压强改变平衡不移动,容器颜色变化仅由浓度随体积改变导致,与平衡移动无关,无法探究压强对化学平衡的影响,C错误;
D.探究温度对反应速率的影响时,需将反应物分别预热至对应目标温度后再混合,若先混合反应物,反应会在室温下提前发生,再放入不同温度水浴时已存在部分反应,会引入实验误差,D错误;
故选 B。
13. 甲醇水蒸气重整制氢过程中的主要反应为
反应Ⅰ
反应Ⅱ
在恒温恒压的密闭容器中充入与混合气发生重整反应。平衡时和的选择性、产率随原料气中水醇比[]的变化如题13图所示。或选择性,产率。下列说法正确的是
A. 曲线a表示平衡时的选择性
B. 增大水醇比能提高反应Ⅰ的平衡常数
C. 原料气中水醇比为1.2时,的平衡转化率为90%
D. 水醇比大于2.0时,平衡混合气中物质的量分数随水醇比增大而减小
【答案】D
【解析】
【分析】CO与CO2的选择性之和等于1,随着水醇比的增加,反应Ⅱ受到抑制,CO的选择性下降、CO2的选择性增大,曲线c表示平衡时的选择性、曲线a表示平衡时的选择性;则曲线b表示产率。
【详解】A.根据分析,曲线a表示平衡时的选择性,A错误;
B.平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,B错误;
C.假设起始为1 mol,水醇比为1.2,则起始为1.2 mol,产率为2.94,即平衡时2.94 mol,设反应的为mol,则生成为mol,根据碳原子守恒,生成为mol,反应Ⅱ消耗0.03xmolH2,反应I生成xmolCO2和3xmol,则=2.94mol,解得,故的平衡转化率为99%,C错误;
D.结合图,水醇比大于2.0时,CO2的选择性接近100%,的产率基本不变,而体系中的不断增加,总物质的量增大,物质的量分数随水醇比增大而减小,D正确;
故答案选D。
二、非选择题
14. 回答下列问题:
(1)某温度下在容积为的密闭容器中,、、三种气态物质随时间变化曲线如图。
①前的平均反应速率为:_______;该反应的化学方程式是:________________________。
②时,_______(填“>”“<”或“=”)。
③下列措施能增大该反应速率的是_______(选填字母)
A.升高温度 B.恒容条件下充入气
C.减小的浓度 D.将反应容器体积缩小
(2)反应,在一定温度下,密闭容器内,能说明该反应已经达到化学平衡状态的是________。
a.
b.容器内压强保持不变
c.
d.容器内的密度保持不变
e.容器内混合气体平均相对分子质量不变
f.
g.容器内气体颜色不变
(3)在硫酸工业中,氧化为的反应为:。下表列出了一定比例的和在,不同压强时的平衡转化率。
温度/
的平衡转化率/%
0.1 MPa
0.5 MPa
1 MPa
5 MPa
10 MPa
450
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
①催化氧化的反应过程分两步:第二步反应为写出第一步反应的化学方程式:_______________,其平衡常数表达式_______。
②加压有利于提高的平衡转化率,但是在实际生产中一般选择,不选择更高压强的原因是____________________________。
【答案】(1) ①. ②. ③. > ④. AD
(2)beg (3) ①. ②. ③. 此时的平衡转化率已经很高,增大压强对提高转化率影响不大,但是会大幅增加设备和动力成本
【解析】
【小问1详解】
①前内,的物质的量变化量,容器体积为,则。由图可知,平衡时,,。、物质的量减小为反应物,物质的量增大为生成物,变化量之比等于化学计量数之比,即,故化学方程式为。
②时,、的物质的量仍在减小,的物质的量仍在增大,说明反应正向进行,正反应速率大于逆反应速率,即。
③A.升高温度,反应速率增大,A符合题意;
B.恒容条件下充入气,反应物浓度不变,反应速率不变,B不符合题意;
C.减小的浓度,反应速率减小,C不符合题意;
D.将反应容器体积缩小,各物质浓度增大,反应速率增大,D符合题意;
故选AD。
【小问2详解】
a.平衡时应有,选项中关系不成立,不能说明达到平衡,a不符合题意;
b.该反应前后气体分子数不同,恒温恒容下压强不变说明气体总物质的量不变,反应达到平衡,b符合题意;
c.未指明正逆反应速率,不能说明达到平衡,c不符合题意;
d.恒容容器中气体总质量守恒,密度始终不变,不能说明达到平衡,d不符合题意;
e.气体总质量不变,反应前后气体总物质的量变化,平均相对分子质量不变说明混合气体总物质的量不再变化,反应达到平衡,e符合题意;
f.浓度之比等于化学计量数之比与初始投料和转化率有关,不能说明达到平衡,f不符合题意;
g.为有色气体,气体颜色不变说明的浓度不再变化,反应达到平衡,g符合题意;
故选beg。
【小问3详解】
①已知总反应为,第二步反应为。根据盖斯定律,即可得到第一步反应:。由于和为固体,其浓度视为常数,不代入平衡常数表达式,故。
② 由表格数据可知,在时的平衡转化率已经高达,再增大压强对转化率的提升十分有限,反而会大幅增加对设备耐压性的要求以及动力消耗,增加生产成本。
15. 化学链燃烧(CLC)是利用载氧体将空气中的氧传输至燃料的新技术。基于 载氧体的丙烷化学链燃烧技术示意图如下。
空气反应器与燃料反应器中发生的反应分别为:
反应1:
反应2:
请回答下列问题:
(1)反应 ________(用、表示),其平衡常数________(用,表示)
(2)氧的质量分数:载氧体Ⅰ_______载氧体Ⅱ(填“>”“=”或“<”)。
(3)一定温度下,在容积可变的密闭容器中充入足量和适量的发生反应1,达到平衡时测得气体压强为 。
①温度不变,将体积扩大至原来的2倍且不再改变,达到新平衡时气体压强 ______。
②若达到平衡之后,保持恒温恒容条件下再充入少量,平衡________(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动,达到新平衡之后,的平衡转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)在一定温度下,总压强恒定为 ,在密闭容器中充入丙烷和氮气的混合气体以及足量,只发生上述反应2(氮气不参与反应),测得丙烷的平衡转化率与投料比[]的关系如图所示:
①在上述温度下,平衡常数________(以分压表示,列出计算式,不带单位。分压=总压×物质的量分数)。
②在一定温度下,该反应速率与自身压强间存在关系:,,其中、是与反应温度有关的常数。平衡时、与的关系是________。
【答案】(1) ①. ②.
(2)> (3) ①. a ②. 向正反应方向 ③. 增大
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应1×5+反应2得目标反应, 则;其平衡常数;
【小问2详解】
由图可知:空气反应器中发生的反应为,燃料反应器发生的反应为:,随后生成载氧体Ⅱ,载氧体Ⅰ是CuO,载氧体Ⅱ是Cu2O,所以氧的质量分数:载氧体I>载氧体II;
【小问3详解】
①反应1的特点是只有氧气是气体,温度不变,平衡常数=不变,则平衡时O2的压强不变,;
②恒温恒容条件下,平衡后再充入氧气,氧气浓度增大,平衡向正反应方向移动;
达到新平衡时O2浓度不变,故消耗O2增大,O2平衡转化率增大。例如,开始投入1 molO2,平衡时O2为0.5 mol,氧气平衡转化率为50%;温度不变,再充入1 molO2,平衡时仍然有0.5 molO2,O2平衡转化率为75%。也可以用构造法分析,再充入氧气,相当于增大原平衡压强(缩小体积),平衡向正反应方向移动,氧气的平衡转化率增大;
【小问4详解】
①设起始投入丙烷、氮气各1 mol,用M点数据计算平衡常数:
。
,。;
②化学反应平衡时,正、逆反应速率相等,即,则,结合方程式,则,则。
16. 铁系纳米复合材料可用于去除水体中的六价铬[CrVI]与硝酸盐等污染物而引起了广泛的研究。
(1)绿矾()、保险粉()溶液和氢氧化钠溶液按比例混合后,在~温水浴作用下反应,主要反应产物为纳米粉和,其化学方程式为_______________。当生成时,可生成纳米铁的质量为________。
(2)Fe-Ag金属复合材料去除某的废水中的反应历程如图1所示(吸附在金属复合材料表面的物种用*标注)
其他条件一定,反应相同时间,溶液的越大,的去除率越低的原因是_______________。
(3)控制其他条件一定,反应相同时间,不同负载比[]的金属复合材料对的去除率影响如图2所示。负载比小于或大于时,的去除率均较低的原因是_______________。
(4)其他条件一定,反应相同时间,分别用含铁质量相等的纳米铁粉、负载比为的金属复合材料、负载比为的金属复合材料去除溶液中,反应后残留的、生成的和的物质的量如图3所示。
①与其他材料相比,金属复合材料去除的优点是_______________。
②用纳米铁粉去除时,反应过程中的物种及能量变化如图4所示,用纳米铁粉去除时生成的量极少的原因是_______________。
【答案】(1) ①. ②.
(2)pH越大,氢离子浓度越小,得到的氢原子浓度越小,反应速率越低,相同时间内的除去率越低
(3)当负载量小于3%时,可供吸附和活性的减少,反应速度减慢,相同时间内的去除量减少;当负载量大于3%时,含量减少,与反应生成并吸附于表面的氢原子减少,反应速度减慢,相同时间内的去除率降低。
(4) ①. 硝酸盐去除效率高;生成氮气较多,减少了溶液中氨氮的二次污染 ②. 生成过程中原子和反应生成所需的活化能较高,反应较困难,生成含量少
【解析】
【小问1详解】
Fe元素由中的+2价降低为中的0价,1 mol Fe得到2 mol电子;中S元素为+3价,反应后生成中+4价的S,1 mol 含有2 mol S,共失去2 mol电子,根据电子守恒,故与的计量数均为1,结合原子守恒配平其余物质的计量数,得到反应方程式为。根据方程式计量数关系,生成2 mol 时生成1 mol ,因此生成1 mol 时,生成的物质的量为,质量为。
【小问2详解】
根据反应机理图,的还原过程需要消耗生成活性H原子参与反应,pH越大,溶液中浓度越小,反应生成的活性H原子浓度越低,反应速率越慢,相同反应时间内的去除率越低。
【小问3详解】
Ag的作用是作为吸附位点,吸附与反应生成的活性H原子,加快反应进行。当Ag负载量小于3%时,可供吸附和活性H的活性位点不足,反应速率减慢,相同时间内的去除量减少;当Ag负载量大于3%时,复合材料中Fe的含量减少,Fe与反应生成的活性H原子总量减少,反应速率减慢,相同时间内的去除率降低。
【小问4详解】
①根据图3的产物分布,Fe-Ag金属复合材料处理后,残留的最少,生成的最多、最少,因此硝酸盐去除效率高,且生成的氨氮类产物少,减少了二次污染。②根据图4的反应能垒变化,用纳米铁粉去除时,生成的路径中,N原子和NO反应生成的基元反应活化能较高,反应难以发生,因此最终生成的量极少。
17. 的捕集与利用有助于“碳中和”。
(1)的捕集。
①常温下,可用过量的氨水捕集,该反应的离子方程式为________。
②乙醇胺()也能捕集。乙醇胺的沸点高于氨的原因是________。
(2)催化加氢制甲醇。经过“吸附→反应→脱附”等过程,主要反应为:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
时,起始时将的原料气匀速通过装有催化剂的反应管,测得产率随温度的变化如图1所示:
①时,若,反应管出口处检测到,则的选择性=________。[的选择性]
②温度高于,产率下降的可能原因是_______________。
③在铜基催化剂()中表面吸附活化是还原制甲醇的重要环节。在表面异裂使其产生氧空位(□)和的可能机理如图2所示。根据元素电负性的规律,步骤②可描述为_______________。
④研究发现,可由(吸附在催化剂表面的物种用*标注)转化生成,与或作用生成的相对能量变化如图3所示,在催化剂表面修饰羟基的优点是_______________。
(3)制环状碳酸酯。与环氧乙烷()转化为环状碳酸酯的一种可能机理如图所示,图中表示催化剂。
中间体的结构简式为________。
【答案】(1) ①. ②. 乙醇胺形成的分子间氢键更强,且相对分子质量大于氨分子,范德华力更强
(2) ①. 93.75% ②. 和的吸附量下降或积碳覆盖催化剂活性位点使催化剂活性下降或生成一氧化碳等其他含碳化合物 ③. 吸附在上后发生异裂,带部分正电荷的与催化剂中电负性大的结合,带部分负电荷的与催化剂中电负性小的结合 ④. 降低生成的活化能,加快反应速率
(3)
【解析】
【小问1详解】
①氨水过量,二氧化碳与一水合氨反应生成碳酸铵,离子方程式为;
②乙醇胺和氨分子都能形成分子间氢键,乙醇胺的沸点高于氨分子说明乙醇胺形成的分子间氢键更强,且相对分子质量大于氨分子,范德华力更强;
【小问2详解】
①由图1可知,240℃时甲醇产率为30%,则,二氧化碳总转化量为,甲醇的选择性为;
②温度升高可能使和的吸附量下降,或积碳覆盖催化剂活性位点而使其活性下降,且反应Ⅰ放热、反应Ⅱ吸热,升温不利于甲醇生成而有利于一氧化碳生成,以上原因均可能使甲醇产率下降;
③氧的电负性大于氢,氢的电负性大于铈,故步骤②中在表面异裂,带部分正电荷的与结合,带部分负电荷的与结合;
④由图3可知,羟基修饰后,生成的活化能由降至,降低了反应能垒,加快了反应速率;
【小问3详解】
进攻环氧乙烷的碳原子,使碳氧键断裂而开环,形成的氧负离子再与的碳原子结合,得到中间体,其结构简式为。
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高二化学
可能用到的相对原子质量:H 1、O 16、S 32、Fe 56
一、选择题(每题只有一个选项最符合题意,每题3分,共39分)
1. 下列说法正确的是
A. 化学反应不一定伴有能量的变化
B. 放热反应的逆反应不一定是吸热反应
C. 反应物的总能量高于生成物的总能量时,发生吸热反应
D. 化学反应中能量变化的主要原因是旧键的断裂和新键的形成
2. 下列操作或事实不能用平衡移动原理解释的是
A. 重铬酸钾溶液中滴加NaOH溶液,溶液由橙色变为黄色
B. 反应,增大体积使体系压强减小时体系颜色变浅
C. 氯水在光照条件下颜色变浅,最终变为无色
D. 用饱和食盐水除去Cl2中的HCl,可减少Cl2的损失
3. 下列实验装置或操作正确且能达到实验目的的是
A. 甲:测新制氯水的值 B. 乙:判断和水反应的热效应
C. 丙:测定中和热 D. 丁:探究分解速率影响因素
4. 对于有气体参加的化学反应来说,下列说法错误的是
A. 加入反应物,活化分子百分数增大 B. 降低温度,活化分子百分数减小
C. 压缩容器体积,活化分子百分数不变 D. 使用催化剂,单位体积活化分子数增多
5. 参考下表键能数据,估算晶体硅在氧气中燃烧生成的二氧化硅晶体的热化学方程式:Si(s)+O2(g)===SiO2(s)中,ΔH的值为( )
化学键
Si—O
O===O
Si—Si
Si—Cl
Si—C
键能/
kJ·mol-1
460
498.8
176
360
347
A. -989.2 kJ·mol-1 B. +989.2 kJ·mol-1
C. -61.2 kJ·mol-1 D. -245.2 kJ·mol-1
6. 下列根据方程式得出的结论正确的是
A. 已知 ,则硫黄的燃烧热为
B. 已知 ,则稀和稀反应生成的反应热为,则
C. 已知硫粉与铁粉混合加热生成时放出热量,则
D. 已知(红磷,)(白磷,) ,则白磷更稳定
7. 反应,下列反应速率最快的是
A. B.
C. D.
8. 已知:在绝热恒容条件下充入一定量的和,发生反应 ()。下列说法正确的是
A. 达到平衡状态时,放出的热量一定小于
B. 正反应的活化能大于逆反应的活化能
C. 当容器内的压强保持不变时,可以判断反应达到平衡状态
D. 升高温度,增大,减小
9. 200℃时,向真空恒容密闭容器中加入足量草酸锰固体,发生反应:。达到平衡时,。保持温度不变,将体积缩小至原来的一半且保持不变,达到二次平衡。与第一次平衡相比,第二次平衡时,下列说法错误的是
A. 压强变大 B. 不变 C. 逆反应速率不变 D. 平衡常数不变
10. 时,向恒容密闭容器中充入,反应经过一段时间后达到平衡,反应过程中测定的部分数据如图所示,下列说法正确的是
A. 反应在前的平均速率
B. 相同条件下,起始时向容器中充入,达到平衡时,的产量大于
C. 时,该反应的化学平衡常数
D. 相同温度下,起始时向容器中充入、和,反应达到平衡前
11. 在三种不同条件下,分别向容积为的恒容密闭容器中充入和,发生反应 。相关条件和数据见下表。
实验编号
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
反应温度/
700
700
750
达平衡所需时间/
40
5
30
平衡时
1.5
1.5
1
化学平衡常数
下列说法正确的是
A. 若,则
B. 实验Ⅱ可能是增大了压强
C. 实验Ⅲ达平衡后,恒温下再向容器中通入和,平衡不移动
D. 实验Ⅲ达平衡后,容器内的压强与实验Ⅰ时的压强之比是
12. 以下实验设计合理的是
A. 探究“浓度对反应速率的影响”:取两支试管,各加入酸性溶液,然后向一支试管中加入草酸溶液,向另一支试管中加入草酸溶液,记录溶液褪色所需的时间。
B. 探究“与反应的限度”:取溶液于试管中,加入溶液,充分反应后滴入5滴溶液,若溶液变血红色,则与的反应有一定限度
C. 探究“压强对化学平衡的影响”:一定条件下,分别在容积为和容积为的两个密闭容器中分别加入等量的氢气和碘蒸气,发生如下反应,观察两容器的颜色变化
D. 探究“温度对反应速率的影响”:取两支试管各加入溶液;另取两支试管各加入溶液;将四支试管分成两组(各有一支盛有溶液和溶液的试管),分别充分混合搅拌后,一组放入冷水中,另一组放入热水中,经过一段时间后,记录出现浑浊的时间
13. 甲醇水蒸气重整制氢过程中的主要反应为
反应Ⅰ
反应Ⅱ
在恒温恒压的密闭容器中充入与混合气发生重整反应。平衡时和的选择性、产率随原料气中水醇比[]的变化如题13图所示。或选择性,产率。下列说法正确的是
A. 曲线a表示平衡时的选择性
B. 增大水醇比能提高反应Ⅰ的平衡常数
C. 原料气中水醇比为1.2时,的平衡转化率为90%
D. 水醇比大于2.0时,平衡混合气中物质的量分数随水醇比增大而减小
二、非选择题
14. 回答下列问题:
(1)某温度下在容积为的密闭容器中,、、三种气态物质随时间变化曲线如图。
①前的平均反应速率为:_______;该反应的化学方程式是:________________________。
②时,_______(填“>”“<”或“=”)。
③下列措施能增大该反应速率的是_______(选填字母)
A.升高温度 B.恒容条件下充入气
C.减小的浓度 D.将反应容器体积缩小
(2)反应,在一定温度下,密闭容器内,能说明该反应已经达到化学平衡状态的是________。
a.
b.容器内压强保持不变
c.
d.容器内的密度保持不变
e.容器内混合气体平均相对分子质量不变
f.
g.容器内气体颜色不变
(3)在硫酸工业中,氧化为的反应为:。下表列出了一定比例的和在,不同压强时的平衡转化率。
温度/
的平衡转化率/%
0.1 MPa
0.5 MPa
1 MPa
5 MPa
10 MPa
450
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
①催化氧化的反应过程分两步:第二步反应为写出第一步反应的化学方程式:_______________,其平衡常数表达式_______。
②加压有利于提高的平衡转化率,但是在实际生产中一般选择,不选择更高压强的原因是____________________________。
15. 化学链燃烧(CLC)是利用载氧体将空气中的氧传输至燃料的新技术。基于 载氧体的丙烷化学链燃烧技术示意图如下。
空气反应器与燃料反应器中发生的反应分别为:
反应1:
反应2:
请回答下列问题:
(1)反应 ________(用、表示),其平衡常数________(用,表示)
(2)氧的质量分数:载氧体Ⅰ_______载氧体Ⅱ(填“>”“=”或“<”)。
(3)一定温度下,在容积可变的密闭容器中充入足量和适量的发生反应1,达到平衡时测得气体压强为 。
①温度不变,将体积扩大至原来的2倍且不再改变,达到新平衡时气体压强 ______。
②若达到平衡之后,保持恒温恒容条件下再充入少量,平衡________(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动,达到新平衡之后,的平衡转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)在一定温度下,总压强恒定为 ,在密闭容器中充入丙烷和氮气的混合气体以及足量,只发生上述反应2(氮气不参与反应),测得丙烷的平衡转化率与投料比[]的关系如图所示:
①在上述温度下,平衡常数________(以分压表示,列出计算式,不带单位。分压=总压×物质的量分数)。
②在一定温度下,该反应速率与自身压强间存在关系:,,其中、是与反应温度有关的常数。平衡时、与的关系是________。
16. 铁系纳米复合材料可用于去除水体中的六价铬[CrVI]与硝酸盐等污染物而引起了广泛的研究。
(1)绿矾()、保险粉()溶液和氢氧化钠溶液按比例混合后,在~温水浴作用下反应,主要反应产物为纳米粉和,其化学方程式为_______________。当生成时,可生成纳米铁的质量为________。
(2)Fe-Ag金属复合材料去除某的废水中的反应历程如图1所示(吸附在金属复合材料表面的物种用*标注)
其他条件一定,反应相同时间,溶液的越大,的去除率越低的原因是_______________。
(3)控制其他条件一定,反应相同时间,不同负载比[]的金属复合材料对的去除率影响如图2所示。负载比小于或大于时,的去除率均较低的原因是_______________。
(4)其他条件一定,反应相同时间,分别用含铁质量相等的纳米铁粉、负载比为的金属复合材料、负载比为的金属复合材料去除溶液中,反应后残留的、生成的和的物质的量如图3所示。
①与其他材料相比,金属复合材料去除的优点是_______________。
②用纳米铁粉去除时,反应过程中的物种及能量变化如图4所示,用纳米铁粉去除时生成的量极少的原因是_______________。
17. 的捕集与利用有助于“碳中和”。
(1)的捕集。
①常温下,可用过量的氨水捕集,该反应的离子方程式为________。
②乙醇胺()也能捕集。乙醇胺的沸点高于氨的原因是________。
(2)催化加氢制甲醇。经过“吸附→反应→脱附”等过程,主要反应为:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
时,起始时将的原料气匀速通过装有催化剂的反应管,测得产率随温度的变化如图1所示:
①时,若,反应管出口处检测到,则的选择性=________。[的选择性]
②温度高于,产率下降的可能原因是_______________。
③在铜基催化剂()中表面吸附活化是还原制甲醇的重要环节。在表面异裂使其产生氧空位(□)和的可能机理如图2所示。根据元素电负性的规律,步骤②可描述为_______________。
④研究发现,可由(吸附在催化剂表面的物种用*标注)转化生成,与或作用生成的相对能量变化如图3所示,在催化剂表面修饰羟基的优点是_______________。
(3)制环状碳酸酯。与环氧乙烷()转化为环状碳酸酯的一种可能机理如图所示,图中表示催化剂。
中间体的结构简式为________。
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