精品解析:河北石家庄市第一中学2026-2027学年高二上学期10月学情检测 化学试题
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内容正文:
石一中25级高二化学月考
石家庄市第一中学2025级高二学情检测反馈考试一
1. 2023年5月10日,天舟六号货运飞船成功发射,标志着我国航天事业进入到高质量发展新阶段。下列不能作为火箭推进剂的是
A. 液氮-液氢 B. 液氧-液氢 C. 液态-肼 D. 液氧-煤油
2. 下列反应ΔH>0的有
①铝片与盐酸的反应
②煅烧石灰石制生石灰
③灼热的炭与二氧化碳的反应
④碳酸氢钠固体与盐酸的反应
⑤氢气和氯气的化合反应
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
3. 合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得,其中的一步反应为:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H<0反应达到平衡后,为提高CO的转化率,下列措施中正确的是( )
A. 增加压强 B. 降低温度 C. 增大CO的浓度 D. 更换催化剂
4. 溶液中存在平衡:。下列说法不正确的是
A. Cr位于元素周期表第四周期
B. 属于强电解质
C. 溶液中和可以共存
D. 增大,平衡向正反应方向移动
5. 某反应过程能量变化如图所示,下列说法正确的是
A. 该反应为放热反应,ΔH>0
B. 反应过程a有催化剂参与
C. 催化剂能改变反应历程,改变反应的活化能
D. 反应过程b:E1>E2,所以过程b第一步反应速率大于第二步
6. 我国科研团队在催化合成氨领域取得了最新进展。将金属锂原子电化学沉积在金属钌表面,构建了具有高活性界面的新型催化剂,相比传统高温、高压条件下的合成氨工艺,实现了在温和条件下与高效合成氨。下列说法不正确的是
A. 元素位于元素周期表第族
B. 高温是为了提高的平衡转化率
C. 能降低合成氨反应的活化能
D. 实现了温和条件下氮的固定
7. 加氢转化成甲烷,是综合利用实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方式。525℃,101kPa下,。反应达到平衡时,能使平衡向正反应方向移动的是
A. 减小体系压强 B. 升高温度
C. 增大浓度 D. 恒容下充入惰性气体
8. 下列所述变化为放热反应的是
A. B. C. D.
9. 用尿素水解生成的催化还原,是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为,下列说法正确的是
A. 上述反应
B. 上述反应平衡常数
C. 上述反应中消耗,转移电子的数目为
D. 实际应用中,加入尿素的量越多,柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小
10. 下列分析正确的是
A. 一个化学反应需加热才能发生,该反应的
B. 测定中和反应反应热的实验中,每次平行实验至少需要测量3次温度
C. 化学反应放出的热量越多,反应物本身具有的能量一定越低
D. 稀溶液中: ,若将含的稀溶液与含的稀溶液混合,放出的热量等于
11. NO2和N2O4存在平衡:2NO2(g)⇌N2O4(g) △H<0。下列分析正确的是
A. 1 mol平衡混合气体中含1 mol N原子
B. 断裂2 mol NO2中的共价键所需能量小于断裂1 mol N2O4中的共价键所需能量
C. 恒温时,缩小容积,气体颜色变深,是平衡正向移动导致的
D. 恒容时,水浴加热,由于平衡正向移动导致气体颜色变浅
12. 已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表:
共价键
H- H
H-O
键能/(kJ·mol-1)
436
463
热化学方程式
2H2(g) + O2 (g)=2H2O(g) ΔH= -482kJ·mol-1
则2O(g)=O2(g)的ΔH为
A. 428 kJ·mol-1 B. -428 kJ·mol-1 C. 498 kJ·mol-1 D. -498 kJ·mol-1
13. 下图是简易量热计装置示意图,下列反应的反应热不适宜用该装置测定的是
A. BaO和足量的水 B. Al和足量的NaOH溶液
C. ZnO和足量的稀硫酸 D. KOH溶液和足量的稀盐酸
14. 下列说法正确的是
A. 常温常压下和混合无明显现象,则反应在该条件下不自发
B. ,升高温度,平衡逆移,则反应的平衡常数减小
C. ,则正反应的活化能大于逆反应的活化能
D. ,则
15. 在催化剂a或催化剂b作用下,丙烷发生脱氢反应制备丙烯,总反应的化学方程式为,反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态,中部分进程已省略)。
下列说法正确的是
A. 总反应是放热反应
B. 两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同
C. 和催化剂b相比,丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定
D. ①转化为②的进程中,决速步骤为
16. 可用氧化烷烃脱氢制取烯烃。向密闭容器中通入、和(体积比为),维持压强为,发生反应:。测得的平衡转化率与温度的关系如图中曲线①所示。下列说法错误的是
A. 该反应是吸热反应
B. 下,的平衡转化率为,则该反应的
C. 下,体系中时,表明反应已达平衡
D. 若减小通入气体中的占比,的平衡转化率与温度的关系可能是曲线②
17. 恒温恒容密闭容器中,投入和,其初始浓度均为,发生反应。反应过程中的能量变化示意图如图1所示。的转化率随反应时间变化示意图如图2所示,的平衡转化率为。
下列说法正确的是
A. 热化学方程式为
B. 用表示反应开始到的平均速率是
C. 该温度下,
D. 其他条件不变,若升高初始温度,的平衡浓度大于
18. 一定压强下,乙烯水合反应为:
已知:
气体均视为理想气体,下列说法正确的是
A. 反应的活化能: B. 恒温恒容充入,平衡向左移动
C. 随温度升高而降低 D. 平衡后,升高温度,
19. 25℃时,关于0.1mol·L-1CH3COOH溶液,下列说法不正确的是
A. 升高温度,CH3COOH的电离程度增大,c(H+)增大
B. 向该溶液中通入HCl气体,平衡逆向移动,c(H+)减小
C. 加水稀释,溶液中减小
D. 该温度下,该溶液中CH3COOH的电离程度小于0.01mol·L-1CH3COOH溶液中CH3COOH的电离程度
20. 已知:
HClO
HCN
H2CO3
Ka=4.0×10-8
Ka=6.2×10-10
Ka1=4.5×10-7 Ka2=4.7×10-11
下列实验中,因通入CO2的量不同而产物不同的是
A. 向NaClO溶液中通入CO2 B. 向NaCN溶液中通入CO2
C. 向Na2CO3溶液中通入CO2 D. 向Ba(OH)2溶液中通入CO2
21. 科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l )的燃烧热分别为-285.8 kJ·mol-1 、-283.0 kJ·mol-1和-726.5 kJ·mol-1.请回答下列问题:
(1)用太阳能分解10 mol水消耗的能量是______kJ;
(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为______;
(3)在容积为2 L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变的情况下,考查温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300℃)
下列说法正确的是______(填序号)
①温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为n(CH3OH)= mol·L-1·min-1
②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时增大
(4)在T1温度时,将1 mol CO2和3 mol H2充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CO2的转化率为,则容器内的压强与起始压强之比为______。
22. 近期发现,H2S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子,它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题:
(1)下列事实中,不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是_____(填标号)。
A. 氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应,而亚硫酸可以
B. 氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸
C. 0.10mol·L-1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1
D. 氢硫酸的还原性强于亚硫酸
(2)如图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备H2的反应原理。
通过计算,可知系统(I)和系统(II)制氢的热化学方程式分别为_____、_____。
(3)H2S与CO2在高温下发生反应:H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)。在610K时,将0.10molCO2与0.40molH2S充入2.5L的空钢瓶中,反应平衡后H2O(g)的物质的量分数为0.02。
①H2S的平衡转化率α1=_____%。
②在620K重复实验,平衡后H2O(g)的物质的量分数为0.03,H2S的转化率α2_____α1(填“>”“<”或“=”,下同),该反应的ΔH_____0。
③向反应器中再分别充入下列气体,能使H2S转化率增大的是_____(填标号)。
A.H2S B.CO2 C.COS D.N2
23. NaNO2溶液和NH4Cl溶液可发生反应:NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O↑。为探究反应速率与c(NaNO2)的关系,利用下列装置(夹持仪器略去)进行实验。
实验步骤:往A中加入一定体积(V)的2.0mol•L-1NaNO2溶液、2.0mol•L-1NH4Cl溶液和水,充分搅拌。控制体系温度,通过分液漏斗往A中加入1.0mol•L-1醋酸。当导管口气泡均匀稳定冒出时,开始用排水法收集气体。用秒表测量收集1.0mLN2所需的时间,重复多次取平均值(t)。
每组实验过程中,反应物浓度变化很小,忽略其对反应速率测定的影响。实验数据如表所示。
实验编号
VmL
t/s
NaNO2溶液
NH4Cl溶液
醋酸
水
1
4.0
V1
4.0
8.0
334
2
V2
4.0
4.0
V3
150
3
8.0
4.0
4.0
4.0
83
4
12.0
4.0
4.0
0.0
38
(1)V1=______,V3=______。
(2)该反应的速率方程为v=k•cm(NaNO2)•c(NH4Cl)•c(H+),k为反应速率常数。利用实验数据计算得m=______(填整数)。
(3)醋酸的作用是______。
24. 已知:物质中的化学键断裂时所需能量如表:
物质
N2(g)
O2(g)
NO(g)
能量/kJ
945
498
631
(1)恒温下,将1mol空气(N2和O2的体积分数分别为0.78和0.21,其余为惰性组分)置于容积为VL的恒容密闭容器中,假设体系中只存在如下两个反应:
i.N2(g)+O2(g)2NO(g) K1 ΔH1
ii.2NO(g)+O2(g)2NO2(g) K2 ΔH2=-114kJ·mol-1
①ΔH1=_____kJ·mol-1。
②以下操作可以降低上述平衡体系中NO浓度的有_____(填标号)。
A.缩小体积 B.升高温度 C.移除NO2 D.降低N2浓度
③若上述平衡体系中c(NO2)=amol·L-1,c(NO)=bmol·L-1,则:c(O2)=_____mol·L-1,K1=_____(写出含a、b、V的计算式)。
(2)高温下氢气还原NO反应的速率方程为v=kcx(NO)cy(H2),k为速率常数。在一定温度下改变体系中各物质浓度,测定结果如表。
组号
c(NO)/(mol·L-1)
c(H2)/(mol·L-1)
v/(mol·L-1·s-1)
1
0.10
0.10
r
2
0.10
0.20
2r
3
0.20
0.10
4r
4
0.05
0.30
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表中第4组的反应速率为____mol·L-1·s-1。(写出含r的表达式)
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石一中25级高二化学月考
石家庄市第一中学2025级高二学情检测反馈考试一
1. 2023年5月10日,天舟六号货运飞船成功发射,标志着我国航天事业进入到高质量发展新阶段。下列不能作为火箭推进剂的是
A. 液氮-液氢 B. 液氧-液氢 C. 液态-肼 D. 液氧-煤油
【答案】A
【解析】
【详解】A.虽然氮气在一定的条件下可以与氢气反应,而且是放热反应,但是,由于键能很大,该反应的速率很慢,氢气不能在氮气中燃烧,在短时间内不能产生大量的热量和大量的气体,因此,液氮-液氢不能作为火箭推进剂,A符合题意;
B.氢气可以在氧气中燃烧,反应速率很快且放出大量的热、生成大量气体,因此,液氧-液氢能作为火箭推进剂,B不符合题意;
C.肼和在一定的条件下可以发生剧烈反应,该反应放出大量的热,且生成大量气体,因此,液态-肼能作为火箭推进剂,C不符合题意;
D.煤油可以在氧气中燃烧,反应速率很快且放出大量的热、生成大量气体,因此,液氧-煤油能作为火箭推进剂,D不符合题意;
综上所述,本题选A。
2. 下列反应ΔH>0的有
①铝片与盐酸的反应
②煅烧石灰石制生石灰
③灼热的炭与二氧化碳的反应
④碳酸氢钠固体与盐酸的反应
⑤氢气和氯气的化合反应
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】C
【解析】
【详解】①铝片与盐酸的置换反应为放热反应;
②煅烧制生石灰属于分解反应为吸热反应;
③灼热的炭与的反应为典型吸热反应;
④碳酸氢钠固体与盐酸的反应为吸热反应;
⑤氢气和氯气的化合反应为放热反应;
因此共3个反应,故选C。
3. 合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得,其中的一步反应为:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H<0反应达到平衡后,为提高CO的转化率,下列措施中正确的是( )
A. 增加压强 B. 降低温度 C. 增大CO的浓度 D. 更换催化剂
【答案】B
【解析】
【详解】提高CO的转化率可以让平衡正向进行即可。
A、增加压强,该平衡不会发生移动,故A错误;
B、降低温度,化学平衡向着放热方向即正向进行,故B正确;
C、增大CO的浓度,化学平衡向着正方向进行,但是一氧化碳的转化率降低,故C错误;D、催化剂不会引起化学平衡的移动,故D错误;
答案选B。
4. 溶液中存在平衡:。下列说法不正确的是
A. Cr位于元素周期表第四周期
B. 属于强电解质
C. 溶液中和可以共存
D. 增大,平衡向正反应方向移动
【答案】D
【解析】
【详解】A.原子序数为24,核外电子排布为,电子层数为4,位于元素周期表第四周期,A正确;
B.属于盐类,在水溶液中可以完全电离,属于强电解质,B正确;
C.题给反应为可逆反应,不能进行到底,平衡体系中和同时存在,二者可以共存,C正确;
D.增大即增大生成物浓度,根据勒夏特列原理,平衡向逆反应方向移动,D错误;
故选D。
5. 某反应过程能量变化如图所示,下列说法正确的是
A. 该反应为放热反应,ΔH>0
B. 反应过程a有催化剂参与
C. 催化剂能改变反应历程,改变反应的活化能
D. 反应过程b:E1>E2,所以过程b第一步反应速率大于第二步
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应物总能量高于生成物总能量,该反应为放热反应,放热反应,A错误;
B.催化剂可降低反应的活化能,过程a的活化能更高,为无催化剂的反应过程,B错误;
C.催化剂通过改变反应历程,降低反应的活化能来加快反应速率,C正确;
D.活化能越大,反应速率越慢,说明第一步活化能更大,第一步反应速率小于第二步,D错误;
故选C。
6. 我国科研团队在催化合成氨领域取得了最新进展。将金属锂原子电化学沉积在金属钌表面,构建了具有高活性界面的新型催化剂,相比传统高温、高压条件下的合成氨工艺,实现了在温和条件下与高效合成氨。下列说法不正确的是
A. 元素位于元素周期表第族
B. 高温是为了提高的平衡转化率
C. 能降低合成氨反应的活化能
D. 实现了温和条件下氮的固定
【答案】B
【解析】
【详解】A.是3号元素,最外层只有1个电子,位于元素周期表第族,A正确;
B.合成氨反应,正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,的平衡转化率降低,高温的作用是使催化剂达到最佳活性温度,B错误;
C.是合成氨反应的催化剂,催化剂的作用原理是降低反应的活化能,C正确;
D.氮的固定是将游离态的氮转化为化合态氮的过程,温和条件下催化和合成NH3,属于氮的固定,D正确;
故选B。
7. 加氢转化成甲烷,是综合利用实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方式。525℃,101kPa下,。反应达到平衡时,能使平衡向正反应方向移动的是
A. 减小体系压强 B. 升高温度
C. 增大浓度 D. 恒容下充入惰性气体
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应物气体总物质的量为5mol,生成物为3mol,减小压强会使平衡向气体体积增大的方向(逆反应)移动,A不符合题意;
B.该反应为放热反应,升高温度会使平衡向吸热的逆反应方向移动,B不符合题意;
C.增大浓度会提高反应物浓度,根据勒夏特列原理,平衡向正反应方向移动以消耗增加的,C符合题意;
D.恒容充入惰性气体不改变各物质浓度,对平衡无影响,D不符合题意;
故选C。
8. 下列所述变化为放热反应的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.浓硫酸稀释放热,但该过程属于物理溶解过程,无新物质生成,不属于化学反应,因此不属于放热反应,A错误;
B.与的反应为典型的吸热反应,反应吸收热量会使木片上的水滴结冰,B错误;
C.由能量变化图可知,反应物总能量低于生成物总能量,反应的,属于吸热反应,C错误;
D.由能量变化图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,反应的,属于放热反应,D正确;
故选D。
9. 用尿素水解生成的催化还原,是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为,下列说法正确的是
A. 上述反应
B. 上述反应平衡常数
C. 上述反应中消耗,转移电子的数目为
D. 实际应用中,加入尿素的量越多,柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小
【答案】B
【解析】
【详解】A.由方程式可知,该反应是一个气体分子数增大的反应,即熵增的反应,反应△S>0,故A错误;
B.由方程式可知,反应平衡常数,故B正确;
C.由方程式可知,反应每消耗4mol氨气,反应转移12mol电子,则反应中消耗1mol氨气转移电子的数目为3mol×4××6.02×1023=3×6.02×1023,故C错误;
D.实际应用中,加入尿素的量越多,尿素水解生成的氨气过量,柴油机车辆排放的氨气对空气污染程度增大,故D错误;
故选B。
10. 下列分析正确的是
A. 一个化学反应需加热才能发生,该反应的
B. 测定中和反应反应热的实验中,每次平行实验至少需要测量3次温度
C. 化学反应放出的热量越多,反应物本身具有的能量一定越低
D. 稀溶液中: ,若将含的稀溶液与含的稀溶液混合,放出的热量等于
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应吸放热与反应条件无必然联系,一个化学反应需加热才能发生,不能说明该反应是吸热反应,比如燃烧反应通常需要点燃(加热条件)但属于放热反应,A错误;
B.测定中和反应反应热的实验中,需要测量初始酸、碱溶液的温度以及混合溶液的最高温度,因此每次平行实验至少需要测量3次温度,B正确;
C.化学反应放出的热量多少,不仅和反应物本身总能量有关,还和生成物总能量有关,反应放热多少,应看反应物总能量与生成物总能量的差值,不是只看反应物能量,C错误;
D.两者混合时,除了发生生成水的中和反应外,还会发生和生成BaSO4沉淀的过程,该充电过程也会释放热量,所以放出的热量大于57.3 kJ,D错误
故选B。
11. NO2和N2O4存在平衡:2NO2(g)⇌N2O4(g) △H<0。下列分析正确的是
A. 1 mol平衡混合气体中含1 mol N原子
B. 断裂2 mol NO2中的共价键所需能量小于断裂1 mol N2O4中的共价键所需能量
C. 恒温时,缩小容积,气体颜色变深,是平衡正向移动导致的
D. 恒容时,水浴加热,由于平衡正向移动导致气体颜色变浅
【答案】B
【解析】
【详解】A.1molNO2含有1molN原子,1molN2O4含有2molN原子,现为可逆反应,为NO2和N2O4的混合气体,1 mol平衡混合气体中所含N原子大于1 mol 小于2mol ,A项错误;
B.反应2NO2(g)⇌N2O4(g)为放热反应,反应热=反应物总键能-生成物总键能,故完全断开2molNO2分子中的共价键所吸收的热量比完全断开1molN2O4分子中的共价键所吸收的热量少,B项正确;
C.气体体积压缩,颜色变深是因为体积减小,浓度变大引起的,C项错误;
D.放热反应,温度升高,平衡逆向移动,颜色加深,D项错误;
答案选B。
12. 已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表:
共价键
H- H
H-O
键能/(kJ·mol-1)
436
463
热化学方程式
2H2(g) + O2 (g)=2H2O(g) ΔH= -482kJ·mol-1
则2O(g)=O2(g)的ΔH为
A. 428 kJ·mol-1 B. -428 kJ·mol-1 C. 498 kJ·mol-1 D. -498 kJ·mol-1
【答案】D
【解析】
【分析】根据ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和计算。
【详解】反应的ΔH=2(H-H)+(O-O)-4(H-O);-482kJ/mol=2×436kJ/mol+(O-O)-4×463kJ/mol,解得O-O键的键能为498kJ/mol,2个氧原子结合生成氧气的过程需要释放能量,因此2O(g)=O2(g)的ΔH=-498kJ/mol。
13. 下图是简易量热计装置示意图,下列反应的反应热不适宜用该装置测定的是
A. BaO和足量的水 B. Al和足量的NaOH溶液
C. ZnO和足量的稀硫酸 D. KOH溶液和足量的稀盐酸
【答案】B
【解析】
【详解】A.BaO与水反应生成Ba(OH)2,为放热反应,无气体生成,反应在溶液中进行,热量损失少,适宜用简易量热计测定,A不符合题意;
B.Al与NaOH溶液反应生成H2气体,气体逸出时会带走部分热量,导致热量测量不准确,不适宜用简易量热计测定,B符合题意;
C.ZnO与稀硫酸反应生成ZnSO4和水,为放热反应,无气体生成,反应在溶液中进行,热量损失少,适宜用简易量热计测定,C不符合题意;
D.KOH与稀盐酸的中和反应,为放热反应,无气体生成,反应在溶液中进行,热量损失少,适宜用简易量热计测定,D不符合题意;
故选B。
14. 下列说法正确的是
A. 常温常压下和混合无明显现象,则反应在该条件下不自发
B. ,升高温度,平衡逆移,则反应的平衡常数减小
C. ,则正反应的活化能大于逆反应的活化能
D. ,则
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据复合判据ΔG=ΔH-TΔS,该反应ΔH<0、ΔS<0,温度较低时ΔG<0,故低温能自发进行,A错误;
B.该反应为放热反应,升高温度,平衡逆移,平衡常数减小,B正确;
C.该反应为放热反应,则,则正反应的活化能小于逆反应的活化能,C错误;
D.,根据盖斯定律,反应①-反应②得到目标反应Na(s)+Cl2(g)=Na+(g)+Cl−(g),则ΔH=,由于不能明确相对大小,则ΔH不能确定,D错误;
故选B。
15. 在催化剂a或催化剂b作用下,丙烷发生脱氢反应制备丙烯,总反应的化学方程式为,反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态,中部分进程已省略)。
下列说法正确的是
A. 总反应是放热反应
B. 两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同
C. 和催化剂b相比,丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定
D. ①转化为②的进程中,决速步骤为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,生成物能量高,总反应为吸热反应,A错误;
B.平衡常数只和温度有关,与催化剂无关,B错误;
C.由图可知,丙烷被催化剂a吸附后能量更低,则被催化剂a吸附后得到的吸附态更稳定, C正确;
D.活化能高的反应速率慢,是反应的决速步骤,故决速步骤为*CH3CHCH3→*CH3CHCH2+*H或*CH3CHCH3+*H→*CH3CHCH2+2*H,D错误;
故选C。
16. 可用氧化烷烃脱氢制取烯烃。向密闭容器中通入、和(体积比为),维持压强为,发生反应:。测得的平衡转化率与温度的关系如图中曲线①所示。下列说法错误的是
A. 该反应是吸热反应
B. 下,的平衡转化率为,则该反应的
C. 下,体系中时,表明反应已达平衡
D. 若减小通入气体中的占比,的平衡转化率与温度的关系可能是曲线②
【答案】B
【解析】
【详解】A.温度升高,平衡转化率升高,说明升温平衡正向移动,正反应为吸热反应,A正确;
B.设初始、、的物质的量分别为1mol、1mol、2mol,平衡转化率为50%时,反应的为0.5mol,列出“三段式”
。
平衡时总物质的量为0.5 mol+0.5 mol+0.5 mol+0.5 mol+0.5 mol+2 mol=4.5 mol,压强平衡常数: ,B错误;
C.543℃下平衡转化率为60%,平衡时,由方程式系数关系可知,满足,故该关系成立时反应达平衡,C正确;
D.总压不变,减小的占比,反应体系各物质分压增大,该反应正反应为气体分子数增大的反应,加压平衡逆向移动,平衡转化率降低,对应曲线②,D正确;
故答案选B。
17. 恒温恒容密闭容器中,投入和,其初始浓度均为,发生反应。反应过程中的能量变化示意图如图1所示。的转化率随反应时间变化示意图如图2所示,的平衡转化率为。
下列说法正确的是
A. 热化学方程式为
B. 用表示反应开始到的平均速率是
C. 该温度下,
D. 其他条件不变,若升高初始温度,的平衡浓度大于
【答案】D
【解析】
【详解】A.焓变为生成物总能量与反应物总能量的差值,也等于正反应活化能减去逆反应活化能,即,A错误;
B.时刻转化率为,消耗浓度为,根据反应计量关系,生成浓度为,平均速率,B错误;
C.平衡时转化率为,则平衡浓度:,,代入平衡常数表达式:,C错误;
D.由图1可知反应物总能量高于生成物,反应放热,,升高温度平衡逆向移动,平衡转化率减小,平衡浓度大于原平衡的,D正确;
故选D。
18. 一定压强下,乙烯水合反应为:
已知:
气体均视为理想气体,下列说法正确的是
A. 反应的活化能: B. 恒温恒容充入,平衡向左移动
C. 随温度升高而降低 D. 平衡后,升高温度,
【答案】C
【解析】
【详解】A.ΔH = E正 - E逆,题目中ΔH = -34585 -26.4T,为负值且随温度升高更负,说明E正 < E逆,A错误;
B.恒温恒容充入N2,总压增大但各反应物分压不变,平衡不移动,B错误;
C.由ΔG = ΔH - TΔS代入数据得ΔS = -71.59 -26.4lnT,温度T升高时lnT增大,ΔS更小,ΔS随温度升高而降低,C正确;
D.该反应的ΔH<0,为放热反应,升温使放热反应的逆反应速率增加更多,Δv逆 > Δv正,D错误;
故选C。
19. 25℃时,关于0.1mol·L-1CH3COOH溶液,下列说法不正确的是
A. 升高温度,CH3COOH的电离程度增大,c(H+)增大
B. 向该溶液中通入HCl气体,平衡逆向移动,c(H+)减小
C. 加水稀释,溶液中减小
D. 该温度下,该溶液中CH3COOH的电离程度小于0.01mol·L-1CH3COOH溶液中CH3COOH的电离程度
【答案】B
【解析】
【详解】A.醋酸的电离为吸热过程,升高温度平衡正向移动,电离程度增大,增大,A正确;
B.通入气体,完全电离使增大,电离平衡逆向移动,但根据勒夏特列原理,平衡移动只能减弱增大的趋势,最终仍大于原平衡,B错误;
C.由醋酸电离常数表达式,可得,加水稀释后减小,温度不变不变,故比值减小,C正确;
D.弱电解质浓度越小,电离程度越大(越稀越电离),故醋酸溶液的电离程度小于醋酸溶液,D正确;
故选B。
20. 已知:
HClO
HCN
H2CO3
Ka=4.0×10-8
Ka=6.2×10-10
Ka1=4.5×10-7 Ka2=4.7×10-11
下列实验中,因通入CO2的量不同而产物不同的是
A. 向NaClO溶液中通入CO2 B. 向NaCN溶液中通入CO2
C. 向Na2CO3溶液中通入CO2 D. 向Ba(OH)2溶液中通入CO2
【答案】D
【解析】
【分析】根据电离常数可知酸性强弱顺序:。
【详解】A.向溶液中通入,因酸性,无论用量多少,反应均为,产物不随量改变,A不符合题意;
B.向溶液中通入,因酸性,无论用量多少,反应均为,产物不随量改变,B不符合题意;
C.向溶液中通入,仅发生反应,仅存在是否剩余的区别,反应产物只有,产物种类不随量改变,C不符合题意;
D.向溶液中通入,少量时生成和,过量时生成可溶性的,产物随用量不同而变化,D符合题意;
故选D。
21. 科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l )的燃烧热分别为-285.8 kJ·mol-1 、-283.0 kJ·mol-1和-726.5 kJ·mol-1.请回答下列问题:
(1)用太阳能分解10 mol水消耗的能量是______kJ;
(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为______;
(3)在容积为2 L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变的情况下,考查温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300℃)
下列说法正确的是______(填序号)
①温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为n(CH3OH)= mol·L-1·min-1
②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时增大
(4)在T1温度时,将1 mol CO2和3 mol H2充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CO2的转化率为,则容器内的压强与起始压强之比为______。
【答案】(1)2858
(2)CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) △H=-443.5 kJ/mol
(3)③④ (4)
【解析】
【小问1详解】
已知的燃烧热,对应热化学方程式为: , 则逆过程(分解1 mol液态水生成和)需要吸收285.8 kJ能量,因此分解10 mol水消耗的总能量为。
【小问2详解】
根据题给三种物质的燃烧热,写出三个热化学方程式:
① ;
② ;根据盖斯定律,用①-②即可得到甲醇不完全燃烧生成CO和液态水的反应: 。
【小问3详解】
①反应容器体积为2 L,时间内生成甲醇,因此甲醇的平均速率应为,①错误;
②由图像可知:温度下反应更快达到平衡(温度越高反应速率越大),说明;但平衡时甲醇的物质的量比更小,说明升高温度平衡逆向移动,因此的平衡常数比更大,②错误;
③升高温度平衡逆向移动,根据平衡移动原理,逆反应为吸热反应,因此正反应为放热反应,③正确;
④A点体系从升温到,平衡逆向移动,增大、减小,因此增大,④正确;综上选③④。
【小问4详解】
和合成甲醇的反应为:,列三段式,平衡时总物质的量为。 恒容条件下,容器内压强与起始压强之比等于总物质的量之比,即。
22. 近期发现,H2S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子,它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题:
(1)下列事实中,不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是_____(填标号)。
A. 氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应,而亚硫酸可以
B. 氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸
C. 0.10mol·L-1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1
D. 氢硫酸的还原性强于亚硫酸
(2)如图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备H2的反应原理。
通过计算,可知系统(I)和系统(II)制氢的热化学方程式分别为_____、_____。
(3)H2S与CO2在高温下发生反应:H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)。在610K时,将0.10molCO2与0.40molH2S充入2.5L的空钢瓶中,反应平衡后H2O(g)的物质的量分数为0.02。
①H2S的平衡转化率α1=_____%。
②在620K重复实验,平衡后H2O(g)的物质的量分数为0.03,H2S的转化率α2_____α1(填“>”“<”或“=”,下同),该反应的ΔH_____0。
③向反应器中再分别充入下列气体,能使H2S转化率增大的是_____(填标号)。
A.H2S B.CO2 C.COS D.N2
【答案】(1)D (2) ①. ②.
(3) ①. 2.5 ②. > ③. > ④. B
【解析】
【小问1详解】
A.氢硫酸不与碳酸氢钠反应,说明其酸性弱于碳酸;亚硫酸可以与碳酸氢钠反应,说明其酸性强于碳酸,可比较酸性强弱,A正确;
B.导电能力强弱反映了电离程度大小,可比较酸性强弱,B正确;
C.浓度相同时,pH越小酸性越强,可比较酸性强弱,C正确;
D.还原性与酸性强弱无关,不可比较酸性强弱,D错误;
故选D;
【小问2详解】
根据盖斯定律,将系统(I)中的三个热化学方程式相加,消去中间产物,得到总反应:,其焓变为,系统(I)的热化学方程式为;
将系统(II)中的三个热化学方程式相加,消去中间产物得到:,其焓变为,系统(II)的热化学方程式为;
【小问3详解】
①反应为,反应前后气体分子数不变,总物质的量为。设反应转化了的,根据题意,的物质的量分数为,即,解得。的转化率为 ;
②升温后的物质的量分数增大,说明平衡向正反应方向移动,故,正反应为吸热反应,;
③A.充入H2S,H2S本身浓度增大,因此自身转化率下降,A错误;
B.充入CO2,平衡右移,H2S转化率增大,B正确;
C.充入产物COS平衡左移,H2S转化率下降,C错误;
D.体系固定体积,充入N2,平衡不移动,D错误;
故答案为B。
23. NaNO2溶液和NH4Cl溶液可发生反应:NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O↑。为探究反应速率与c(NaNO2)的关系,利用下列装置(夹持仪器略去)进行实验。
实验步骤:往A中加入一定体积(V)的2.0mol•L-1NaNO2溶液、2.0mol•L-1NH4Cl溶液和水,充分搅拌。控制体系温度,通过分液漏斗往A中加入1.0mol•L-1醋酸。当导管口气泡均匀稳定冒出时,开始用排水法收集气体。用秒表测量收集1.0mLN2所需的时间,重复多次取平均值(t)。
每组实验过程中,反应物浓度变化很小,忽略其对反应速率测定的影响。实验数据如表所示。
实验编号
VmL
t/s
NaNO2溶液
NH4Cl溶液
醋酸
水
1
4.0
V1
4.0
8.0
334
2
V2
4.0
4.0
V3
150
3
8.0
4.0
4.0
4.0
83
4
12.0
4.0
4.0
0.0
38
(1)V1=______,V3=______。
(2)该反应的速率方程为v=k•cm(NaNO2)•c(NH4Cl)•c(H+),k为反应速率常数。利用实验数据计算得m=______(填整数)。
(3)醋酸的作用是______。
【答案】(1) ①. 4.0 ②. 6.0
(2)2 (3)加快反应速率
【解析】
【分析】装置A中NaNO2溶液和NH4Cl溶液反应生成N2,氮气难溶于水,可用排量筒中水的体积来测定氮气的体积,用秒表测量收集1.0mLN2所需的时间来计算反应速率;
【小问1详解】
为探究反应速率与c(NaNO2)的关系,NH4Cl浓度不变,根据数据3和4可知溶液总体积为20mL,故V1为4mL;根据变量单一可知V2为6mL,V3为6mL;
【小问2详解】
浓度增大速率加快,根据1和3组数据分析,3的c(NaNO2)是1的2倍,1和3所用的时间比≈4,根据分析可知速率和浓度的平方成正比,故m=2;
【小问3详解】
根据速率方程可知,反应速率与c(H+)成正比,加入醋酸可以增大c(H+),加快反应速率。
24. 已知:物质中的化学键断裂时所需能量如表:
物质
N2(g)
O2(g)
NO(g)
能量/kJ
945
498
631
(1)恒温下,将1mol空气(N2和O2的体积分数分别为0.78和0.21,其余为惰性组分)置于容积为VL的恒容密闭容器中,假设体系中只存在如下两个反应:
i.N2(g)+O2(g)2NO(g) K1 ΔH1
ii.2NO(g)+O2(g)2NO2(g) K2 ΔH2=-114kJ·mol-1
①ΔH1=_____kJ·mol-1。
②以下操作可以降低上述平衡体系中NO浓度的有_____(填标号)。
A.缩小体积 B.升高温度 C.移除NO2 D.降低N2浓度
③若上述平衡体系中c(NO2)=amol·L-1,c(NO)=bmol·L-1,则:c(O2)=_____mol·L-1,K1=_____(写出含a、b、V的计算式)。
(2)高温下氢气还原NO反应的速率方程为v=kcx(NO)cy(H2),k为速率常数。在一定温度下改变体系中各物质浓度,测定结果如表。
组号
c(NO)/(mol·L-1)
c(H2)/(mol·L-1)
v/(mol·L-1·s-1)
1
0.10
0.10
r
2
0.10
0.20
2r
3
0.20
0.10
4r
4
0.05
0.30
?
表中第4组的反应速率为____mol·L-1·s-1。(写出含r的表达式)
【答案】(1) ①.
②.
CD ③.
④.
(2)
(或 )
【解析】
【小问1详解】
① 反应的焓变 ;
② A.缩小体积,各物质浓度瞬间增大,虽然平衡ii正向移动,但根据勒夏特列原理,最终浓度仍大于原平衡,A错误;
B.升高温度,反应i正向移动,反应ii逆向移动,均使浓度增大,B错误;
C.移除,反应ii正向移动,消耗,使浓度降低,C正确;
D.降低浓度,反应i逆向移动,消耗,使浓度降低,D正确;
故选CD;
③ 初始时 , 。根据氮原子守恒,转化的,平衡时 。根据氧原子守恒,转化的 ,平衡时 。反应i的平衡常数 ;
【小问2详解】
对比1、2组数据,浓度不变,浓度变为原来的2倍,反应速率变为原来的2倍,则;对比1、3组数据,浓度不变,浓度变为原来的2倍,反应速率变为原来的4倍,则。故速率方程为。由第1组数据可得,解得。第4组的反应速率。
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