精品解析:广东东莞市部分学校2026-2027学年高二上学期10月月考 化学试题
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内容正文:
2026年高二年级10月月考
化学试题
满分100分 用时75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12
第Ⅰ卷 (选择题)
一、单选题(1-10每题2分,11-16每题4分,共44分)
1. 2019年,中国能源网发文《中国能源结构将进入多元时代》。下列能量主要是化学能转化为热能的是
A.硅太阳能电池
B.锂离子电池
C.太阳能集热器
D.燃气灶
A. A B. B C. C D. D
2. 合成氨的反应采用400~500 ℃的原因是
A. 温度太低反应速率太小 B. 该温度时催化剂活性较高
C. 该温度时反应速率最大 D. 该温度时N2的转化率最高
3. 已知反应X+Y=Z △H<0分两步进行:①X+Y→Q △H>0;②Q→Z △H<0。下列表示反应过程中能量变化的曲线正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 下列有关热化学方程式的表示及说法正确的是
A. 25℃、101 kPa时,1 mol S和2 mol S的燃烧热不相等
B. 2 mol SO2、1 mol O2混合反应后,放出热量a kJ,则2SO2(g)+O2(g) ⇌ 2SO3(g) △H=-a kJ/mol
C. 已知: ,则氢气的燃烧热241.8 kJ/mol
D. 已知:C(s)+O2(g) = CO2(g) △H1;C(s)+ O2(g)=CO(g) △H2,则△H1<△H2
5. 如图所示是生产水煤气的反应的能量变化,由图可判断下列说法正确的是
A. 容器内充入、后充分反应,放出的热量
B.
C. 该反应过程中既有能量的吸收又有能量的释放
D. 加入催化剂可以减小的值,从而提高反应的焓变
6. 气态含氮化合物及其相关反应是新型科研热点。
已知:①
②
③
下列关系式正确的是
A. B.
C. D.
7. 反应 ,若在恒压绝热的容器中发生,下列选项表明一定已达平衡状态的是
A. 容器内的温度不再变化
B. 容器内的压强不再变化
C. 相同时间内,断开H-H键的数目和生成N-H键的数目之比
D. 容器内气体的浓度
8. 一定温度下,在某密闭容器中发生反应:,若内由降到,则下列说法正确的是
A. 减小反应体系的容积,化学反应速率加快
B. 由降到所需的反应时间小于
C. 升高温度,正反应速率加快,逆反应速率减慢
D. 内用表示的平均反应速率为
9. 下列关于有效碰撞理论与影响速率因素之间关系正确的是
A. 增大反应物浓度,可以提高活化分子百分数,从而提高反应速率
B. 加入催化剂可以降低活化能,活化分子百分数不变,但可以加快反应速率
C. 升高温度,反应物分子的能量增加,增加了活化分子的百分数,从而提高反应速率
D. 只要增大压强,就可提高活化分子百分数,从而提高反应速率
10. 催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程如图。下列说法不正确的是
A. 使用Ⅰ和Ⅱ,反应历程都分4步进行 B. M是中间产物
C. 反应达平衡时,升高温度,R的浓度增大 D. 使用Ⅱ时,反应体系更快达到平衡
11. 在恒温恒容密闭容器中投入足量,发生反应:。下列说法正确的是
A. 平衡常数表达式为
B. 若的体积分数不再改变,则达到平衡
C. 平衡后充入更多的和,达到新平衡时其浓度均增大
D. 可用单位时间内质量变化来表示反应快慢
12. 在反应中,表示该反应速率最快的是
A. v(A)=0.8 mol/(L·s) B. v(B)=0.5 mol/(L·s)
C. v(C)=1.2 mol/(L·s) D. v(D)=60 mol/(L·min)
13. 如图为可逆反应: 的逆反应速率随时间变化情况。试根据图中曲线判断下列说法中不正确的是
A. 时刻可能采取的措施是减小 B. 时刻可能采取的措施是降温
C. 时刻可能采取的措施是减小压强 D. 时间段平衡向逆反应方向移动
14. 关于下列说法,正确的是
A. 恒压容器中发生反应,若平衡后在容器中充入He,则正、逆反应的速率均不变,平衡不移动
B. 当一定量的锌粉和过量的2 mol·L-1盐酸反应时,为了减慢反应速率,又不影响产生的总量,可向反应器中加入一些水、溶液或溶液
C. 探究温度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率的影响时,应先将两种溶液水浴加热至设定温度,再进行混合并计时
D. 对于任何化学反应来说,都必须用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示化学反应速率
15. 下列关于各图像的解释或得出的结论正确的是
A. 由图甲可知,反应在A点一定达到平衡 B. 由图乙可知反应(无催化剂条件)的
C. 图丙时刻改变的条件可能是压强 D. 图丁A点处(浓度商)(平衡常数)
16. 已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ/mol
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol
③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890kJ/mol
现有H2与CH4的混合气体22.4L(已折算为标准状况),使其完全燃烧生成了CO2和液态水,测得反应放出热量739kJ。原混合气体中H2与CH4的质量之比约等于
A. 1∶26 B. 1∶3 C. 1∶24 D. 8∶3
第Ⅱ卷 (非选择题)
二、解答题(共56分。)
17. 某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热,将盐酸与溶液在如图所示的装置中进行中和反应(在稀溶液中,可以近似地认为酸、碱的密度、比热容与水的相等)。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中玻璃搅拌器的作用是___________。
(2)简易量热计如果不盖杯盖,生成时所测得中和反应的反应热将___________(填“偏大”“偏小”或“不变”),判断的理由是___________。
(3)若用等体积等物质的量浓度的进行上述实验,生成时,所测得的中和反应的反应热的绝对值()将___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”),判断的理由是___________。
(4)实验中改用盐酸和溶液进行反应,与上述实验相比,二者所放出的热量___________(填“相等”或“不相等”)。
(5)下列说法正确的是___________(填字母)。
a.向内筒中加入稀碱时,应当缓慢而匀速地加入
b.将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后,应当快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中,以免造成测量误差
c.用量筒量取稀酸或碱时,眼睛必须与液体凹面最低处相平
d.内筒洗净后,未及时烘干,直接用该内筒进行实验,对生成时所测得的中和反应的反应热()无影响
18. 某化学小组为了探究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验。
【实验原理】
【实验内容及记录】
实验序号
温度/℃
试管中所加试剂及其用量/mL
溶液紫色褪至无色时所需时间/min
0.04mol/LKMnO4
溶液0.36 mol/L稀硫酸
0.2mol/L H2C2O4溶液
H2O
①
20
1.0
1.0
2.0
2.0
4.0
②
20
1.0
1.0
3.0
Vx
3.6
③
60
1.0
1.0
2.0
2.0
0.92
(1)该实验原理的离子方程式为__________。1 mol KMnO4参加反应时,转移电子的物质的量为__________mol。
(2)实验①、②探究的是__________对反应速率的影响,表中Vx=__________。
(3)由实验①、③可得出的结论是__________。
(4)实验①中,4.0 min内,=__________。
(5)反应过程中,反应速率随时间的变化趋势如图所示。
其中,因反应放热导致温度升高对速率影响不大,试推测速率迅速增大的主要原因是__________。若用实验证明你的推测,除了表中试剂外,还需向试管中加入少量固体,该固体应为__________(填标号)。
A.K2SO4 B.MnSO4 C.MnO2
19. 将作为资源进行再利用是重要的研究课题。工业上用生产燃料甲醇的化学方程式:。回答下列问题:
(1)由制备甲醇过程涉及反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
已知反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的化学平衡常数分别为、、,则_______(用、表示)。
(2)一定条件下,在1L恒容密闭容器中充入1mol和3mol,在一定条件下发生反应: 。
①测得和的浓度随时间变化如下图所示,从反应开始到平衡,用浓度变化表示化学反应速率为_______,的转化率为_______%。
②该反应能量变化如下图所示,则反应在_______条件能自发进行(填“低温”或“高温”)。
③下列措施能使增大的是_______。(填标号)
A.温度升高 B.将从体系中分离出去
C.再充入1mol和3mol D.充入使体系总压强增大
④该反应在该温度下的化学平衡常数为_______。若温度不变在此容器中开始充入0.3mol、0.9mol、0.6mol和0.6mol,则反应向_______方向进行(填“正反应”或“逆反应”)。
⑤该反应在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,反应相同时间后,的转化率随反应温度的变化如下图所示,其中d点在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下的转化率相同的原因是_______。
20. 油气开采、石油化工、煤化工等行业的废气中均含有硫化氢,需要将其回收处理并加以利用,请回答下列问题:
Ⅰ.高温热分解法:。
(1)升高温度,该反应的化学平衡常数_______。(填“变大”“变小”或“不变”)
(2)工业上,通常在等温、等压条件下将H2S与Ar的混合气体通入反应器,发生H2S热分解反应,达到平衡状态后,若继续向反应器中通入Ar,H2S的平衡转化率会_______(填“变大”“变小”或“不变”),利用平衡常数与浓度商的关系说明理由:_______。
Ⅱ.克劳斯法:
已知:;。
(3)用克劳斯法处理H2S,若生成1molS2(g),放出热量_______kJ。
(4)用克劳斯法处理H2S时,研究人员对反应条件对S2产率的影响进行了如下研究。其他条件相同时,相同时间内,S2产率随温度的变化如图所示。由图可见,随着温度升高,S2产率先增大后减小,原因是_______。
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2026年高二年级10月月考
化学试题
满分100分 用时75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12
第Ⅰ卷 (选择题)
一、单选题(1-10每题2分,11-16每题4分,共44分)
1. 2019年,中国能源网发文《中国能源结构将进入多元时代》。下列能量主要是化学能转化为热能的是
A.硅太阳能电池
B.锂离子电池
C.太阳能集热器
D.燃气灶
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.硅太阳能电池将太阳能转化为电能,A错误;
B.锂离子电池放电过程中将化学能转化为电能,B错误;
C.太阳能集热器将太阳能转化为热能,C错误;
D.燃气燃烧过程中将燃料中的化学能部分转化为热能,D正确;
故选D。
2. 合成氨的反应采用400~500 ℃的原因是
A. 温度太低反应速率太小 B. 该温度时催化剂活性较高
C. 该温度时反应速率最大 D. 该温度时N2的转化率最高
【答案】B
【解析】
【分析】,该反应是气体体积减小、放热的可逆反应,要是平衡正向移动应该降低温度、增大压强,但是降低温度会使反应速率减小,不利于工业生产效益,温度越高反应速率越大,应该适当升高温度,使反应速率增大,使用催化剂也可以加快反应速率,但在400~500 ℃催化剂活性最大,所以选择这个温度。
【详解】A.由分析知,在400~500 ℃催化剂活性最大,所以选择这个温度,A错误;
B.在400~500 ℃催化剂活性最大,所以选择这个温度,B正确;
C.在400~500 ℃催化剂活性最大,有利于加快反应速率,所以选择这个温度,C错误;
D.合成氨反应是放热反应,温度高时,氮气的转化率会降低,D错误;
故选B。
3. 已知反应X+Y=Z △H<0分两步进行:①X+Y→Q △H>0;②Q→Z △H<0。下列表示反应过程中能量变化的曲线正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.从图中可以看出,X和Y的总能量比Q的高,△H<0,A不合题意;
B.根据总反应,反应①和反应②焓变的正负可知,X和Y的总能量比Z的高,X和Y的总能量比Q的低,Q的能量比Z的高,B符合题意;
C.从图中可以看出,X和Y的总能量比Z的低,Q的能量比Z的低,C不合题意;
D.由图可知,X和Y的总能量比Z的低,X和Y的总能量比Q的高,Q的能量比Z的低,D不合题意;
故选B。
4. 下列有关热化学方程式的表示及说法正确的是
A. 25℃、101 kPa时,1 mol S和2 mol S的燃烧热不相等
B. 2 mol SO2、1 mol O2混合反应后,放出热量a kJ,则2SO2(g)+O2(g) ⇌ 2SO3(g) △H=-a kJ/mol
C. 已知: ,则氢气的燃烧热241.8 kJ/mol
D. 已知:C(s)+O2(g) = CO2(g) △H1;C(s)+ O2(g)=CO(g) △H2,则△H1<△H2
【答案】D
【解析】
【详解】A.物质的燃烧热与燃烧物质的物质的量无关,故A错误;
B.该反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,故△H>-a kJ/mol,故B错误;
C.燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,因此1 mol气态H2完全燃烧生成液态水时放出的热量为H2的燃烧热,题干热化学方程式中水为气态,因此无法计算氢气的燃烧热,故C错误;
D.碳燃烧生成二氧化碳放出的热量大于生成一氧化碳时放出的热量,燃烧为放热反应,焓变为负值,则ΔH1<ΔH2,故D正确;
综上所述,正确的是D项。
5. 如图所示是生产水煤气的反应的能量变化,由图可判断下列说法正确的是
A. 容器内充入、后充分反应,放出的热量
B.
C. 该反应过程中既有能量的吸收又有能量的释放
D. 加入催化剂可以减小的值,从而提高反应的焓变
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应为可逆反应,充入1molCO(g)和1molH₂(g),无法完全转化为反应物,实际放出热量小于(b-a)kJ,A错误;
B.由能量图可知,反应物总能量低于生成物总能量,该反应为吸热反应,ΔH=(生成物总能量-反应物总能量)=+(b-a)kJ·mol⁻¹,B错误;
C.化学反应中,断裂反应物化学键需吸收能量,形成生成物化学键需释放能量,故反应过程中既有能量吸收又有能量释放,C正确;
D.催化剂只能降低反应的活化能,不改变反应的焓变,(b-a)为焓变值,加入催化剂(b-a)不变,D错误;
故选C。
6. 气态含氮化合物及其相关反应是新型科研热点。
已知:①
②
③
下列关系式正确的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由盖斯定律可知,反应③=②-3×①,则,故答案选A。
7. 反应 ,若在恒压绝热的容器中发生,下列选项表明一定已达平衡状态的是
A. 容器内的温度不再变化
B. 容器内的压强不再变化
C. 相同时间内,断开H-H键的数目和生成N-H键的数目之比
D. 容器内气体的浓度
【答案】A
【解析】
【详解】A.该反应为放热反应,绝热容器中温度不再变化,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,A正确;
B.反应在恒压条件下进行,压强始终保持不变,无法根据压强不变判断是否达到平衡状态,B错误;
C.断开键和生成键均表示正反应方向,且不满足反应计量数关系,无法判断是否达到平衡状态,C错误;
D.容器内气体浓度比为,无法说明各组分浓度不再发生变化,不能判断是否达到平衡状态,D错误;
答案选A。
8. 一定温度下,在某密闭容器中发生反应:,若内由降到,则下列说法正确的是
A. 减小反应体系的容积,化学反应速率加快
B. 由降到所需的反应时间小于
C. 升高温度,正反应速率加快,逆反应速率减慢
D. 内用表示的平均反应速率为
【答案】A
【解析】
【详解】A. 减小体系的体积相当于增大各物质的浓度,反应速率加快,A正确;
B.内由降到,,如果按照此反应速率,c(HI)由0.07 mol·L-1降到0.05 mol·L-1所需时间,但随浓度降低,反应速率变慢,因此c(HI)由0.07 mol·L-1降到0.05 mol·L-1所需时间大于10s,B错误;
C.升高温度,反应速率加快,因此正反应与逆反应速率都加快,C错误;
D.内由降到,,根据关系式,,D错误;
答案选A。
9. 下列关于有效碰撞理论与影响速率因素之间关系正确的是
A. 增大反应物浓度,可以提高活化分子百分数,从而提高反应速率
B. 加入催化剂可以降低活化能,活化分子百分数不变,但可以加快反应速率
C. 升高温度,反应物分子的能量增加,增加了活化分子的百分数,从而提高反应速率
D. 只要增大压强,就可提高活化分子百分数,从而提高反应速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.增大反应物浓度仅能提高单位体积内活化分子数目,活化分子百分数不变,A错误;
B.加入催化剂可以降低活化能,使活化分子百分数增大,从而加快反应速率,B错误;
C.升高温度,反应物分子平均能量增加,活化分子百分数增大,有效碰撞频率升高,反应速率提高,C正确;
D.增大压强不能提高活化分子百分数,且仅对有气体参与的反应,增大压强才可能通过提高单位体积活化分子数加快反应速率,非气体参与的反应增大压强对反应速率无明显影响,D错误;
故选C。
10. 催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程如图。下列说法不正确的是
A. 使用Ⅰ和Ⅱ,反应历程都分4步进行 B. M是中间产物
C. 反应达平衡时,升高温度,R的浓度增大 D. 使用Ⅱ时,反应体系更快达到平衡
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知两种催化剂均出现四个波峰,所以使用Ⅰ和Ⅱ,反应历程都分4步进行,A正确;
B.M在反应过程中生成,又消耗,是中间产物,B正确;
C.由图可知该反应是放热反应,所以达平衡时,升高温度平衡向左移动,R的浓度增大,C正确;
D.由图可知Ⅰ的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能,所以使用Ⅰ时反应速率更快,反应体系更快达到平衡,D错误;
故选D。
11. 在恒温恒容密闭容器中投入足量,发生反应:。下列说法正确的是
A. 平衡常数表达式为
B. 若的体积分数不再改变,则达到平衡
C. 平衡后充入更多的和,达到新平衡时其浓度均增大
D. 可用单位时间内质量变化来表示反应快慢
【答案】D
【解析】
【详解】A.CaC2O4、CaO呈固态,则平衡常数表达式为K=c(CO)∙c(CO2),A项错误;
B.分析此反应,产物中只有、为气体,化学计量数固定,体积分数始终为,B项错误;
C.起始投入足量CaC2O4,平衡时CO和CO2物质的量相等,平衡后充入等物质的量的CO和CO2,增大生成物浓度平衡逆向移动,但温度不变,平衡常数不变,则达到新平衡时其浓度均不变,C项错误;
D.任何化学反应的快慢都表现为有关物质的量随着时间变化的多少,故该反应可用单位时间内CaO质量净增量比较反应快慢,D项正确;
故选D。
12. 在反应中,表示该反应速率最快的是
A. v(A)=0.8 mol/(L·s) B. v(B)=0.5 mol/(L·s)
C. v(C)=1.2 mol/(L·s) D. v(D)=60 mol/(L·min)
【答案】B
【解析】
【详解】A.将v(A)表示的反应速率转化为用v(B)表示:;
B.
C.将v(C)表示的反应速率转化为用v(B)表示:;
D.将v(D)表示的反应速率转化为用v(B)表示:;
故选B。
13. 如图为可逆反应: 的逆反应速率随时间变化情况。试根据图中曲线判断下列说法中不正确的是
A. 时刻可能采取的措施是减小 B. 时刻可能采取的措施是降温
C. 时刻可能采取的措施是减小压强 D. 时间段平衡向逆反应方向移动
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,t3时刻v逆减小,且是在原来的基础上减小,是改变物质的浓度引起的,可能是减少c(D),A正确;
B.t5时刻,逆反应速率突然减小,可能是降低温度所致,B正确;
C.t7时刻,逆反应速率减小,t7之后,逆反应速率不再改变,反应达平衡,反应为气体体积分数不变的反应,所以可能是减小压强所致,C正确;
D.t5时刻,逆反应速率突然减小,之后在t5~t6时间段内,逆反应速率逐渐增大,说明平衡正向移动,D错误;
故选D。
14. 关于下列说法,正确的是
A. 恒压容器中发生反应,若平衡后在容器中充入He,则正、逆反应的速率均不变,平衡不移动
B. 当一定量的锌粉和过量的2 mol·L-1盐酸反应时,为了减慢反应速率,又不影响产生的总量,可向反应器中加入一些水、溶液或溶液
C. 探究温度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率的影响时,应先将两种溶液水浴加热至设定温度,再进行混合并计时
D. 对于任何化学反应来说,都必须用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示化学反应速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.恒压容器中发生反应,若在容器中充入He,容器体积增大,反应物浓度减小,正、逆反应的速率均减小,故A错误;
B.当一定量的锌粉和过量的2 mol·L-1盐酸反应时,向反应器中加入NaNO3溶液相当于生成硝酸、具有强氧化性,硝酸和锌反应不能生成氢气,故B错误;
C.探究温度对反应速率的影响,应先分别水浴加热硫代硫酸钠溶液、硫酸溶液到一定温度后再混合,不能先将两种溶液混合后再用水浴加热,故C正确;
D.通常用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示化学反应速率;有些有气体生成的反应,可以用单位时间内产生的该条件下气体的体积多少来表示反应速度,故D错误;
故选C。
15. 下列关于各图像的解释或得出的结论正确的是
A. 由图甲可知,反应在A点一定达到平衡 B. 由图乙可知反应(无催化剂条件)的
C. 图丙时刻改变的条件可能是压强 D. 图丁A点处(浓度商)(平衡常数)
【答案】C
【解析】
【详解】A.A点时(反应物)(生成物),并不能说明各物质浓度不变,不一定达到平衡状态,A项不符合题意;
B.生成物的百分含量随温度的升高而增大,为曲线的最高点,生成物的百分含量达到最大值,即建立了相应温度下的平衡状态,继续升温,生成物的百分含量减小,说明升温平衡向逆反应方向移动,反应,B项不符合题意;
C.对反应前后气体分子数相等的化学反应,加压,反应速率增大,但平衡不移动,C项符合题意;
D.点位于曲线以上,表示超过该温度下的最大转化率,此时平衡会向逆反应方向移动,,D项不符合题意;
故选C。
16. 已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ/mol
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol
③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890kJ/mol
现有H2与CH4的混合气体22.4L(已折算为标准状况),使其完全燃烧生成了CO2和液态水,测得反应放出热量739kJ。原混合气体中H2与CH4的质量之比约等于
A. 1∶26 B. 1∶3 C. 1∶24 D. 8∶3
【答案】C
【解析】
【详解】标准状况下,H2与CH4的混合气体22.4L物质的量为,设H2与CH4的物质的量分别为x、y,由②可知2mol氢气完全燃烧生成液态水放出571.6kJ能量,则xmol氢气燃烧放出kJ能量,由③可知1mol甲烷完全燃烧放出890kJ热量,则ymol甲烷放出890y kJ能量,则x+y=1、285.8x+890y=739,联立两式,解得x=0.25mol,y=0.75mol,原混合气体中H2与CH4的质量之比约等于0.25mol×2g/mol∶0.75mol×16g/mol=1∶24,故选C。
第Ⅱ卷 (非选择题)
二、解答题(共56分。)
17. 某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热,将盐酸与溶液在如图所示的装置中进行中和反应(在稀溶液中,可以近似地认为酸、碱的密度、比热容与水的相等)。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中玻璃搅拌器的作用是___________。
(2)简易量热计如果不盖杯盖,生成时所测得中和反应的反应热将___________(填“偏大”“偏小”或“不变”),判断的理由是___________。
(3)若用等体积等物质的量浓度的进行上述实验,生成时,所测得的中和反应的反应热的绝对值()将___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”),判断的理由是___________。
(4)实验中改用盐酸和溶液进行反应,与上述实验相比,二者所放出的热量___________(填“相等”或“不相等”)。
(5)下列说法正确的是___________(填字母)。
a.向内筒中加入稀碱时,应当缓慢而匀速地加入
b.将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后,应当快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中,以免造成测量误差
c.用量筒量取稀酸或碱时,眼睛必须与液体凹面最低处相平
d.内筒洗净后,未及时烘干,直接用该内筒进行实验,对生成时所测得的中和反应的反应热()无影响
【答案】(1)使强酸和强碱充分反应
(2) ①. 偏大 ②. 如果不盖杯盖会造成热量散失,测得放出的热量偏小,但ΔH为负值,所以生成1mol H2O(l)时的反应热偏大
(3) ①. 偏小 ②. 醋酸是弱酸,电离时会吸收能量,与氢氧化钠溶液反应生成1mol H2O(l)时的反应热|ΔH|变小
(4)不相等 (5)c
【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;反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,但是中和热均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热,与酸碱的用量无关;
【小问1详解】
由原理可知,实验中需要反应物充分反应,所以玻璃搅拌器的作用是使强酸和强碱充分反应;
【小问2详解】
简易量热计如果不盖杯盖会造成热量散失,测得放出的热量偏小,但ΔH为负值,所以生成1mol H2O(l)时的反应热偏大;
【小问3详解】
醋酸是弱酸,电离时会吸收能量,与氢氧化钠溶液反应生成1mol H2O(l)时的反应热|ΔH|变小;
【小问4详解】
中和反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,改用80mL 0.50mol/L盐酸与80mL 0.55mol/L的氢氧化钠溶液反应,与上述实验相比,生成水的量减少,所放出的热量减少,故不相等;
【小问5详解】
a.向内筒中加入稀碱时,应当快速倒入内筒中,若缓慢而匀速地加入会造成热量散失,故错误;
b.量筒中剩余的液体不要用水冲洗,将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后,若快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中,溶液质量增大,造成测量误差,故错误;
c.用量筒量取稀酸或碱时,眼睛必须与液体凹面最低处相平,保证量取的酸和碱的用量准确,实验操作规范,故正确;
d.内筒洗净后,未及时烘干,使溶液总质量偏大,导致溶液最终温度偏低,故错误;
故选c。
18. 某化学小组为了探究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验。
【实验原理】
【实验内容及记录】
实验序号
温度/℃
试管中所加试剂及其用量/mL
溶液紫色褪至无色时所需时间/min
0.04mol/LKMnO4
溶液0.36 mol/L稀硫酸
0.2mol/L H2C2O4溶液
H2O
①
20
1.0
1.0
2.0
2.0
4.0
②
20
1.0
1.0
3.0
Vx
3.6
③
60
1.0
1.0
2.0
2.0
0.92
(1)该实验原理的离子方程式为__________。1 mol KMnO4参加反应时,转移电子的物质的量为__________mol。
(2)实验①、②探究的是__________对反应速率的影响,表中Vx=__________。
(3)由实验①、③可得出的结论是__________。
(4)实验①中,4.0 min内,=__________。
(5)反应过程中,反应速率随时间的变化趋势如图所示。
其中,因反应放热导致温度升高对速率影响不大,试推测速率迅速增大的主要原因是__________。若用实验证明你的推测,除了表中试剂外,还需向试管中加入少量固体,该固体应为__________(填标号)。
A.K2SO4 B.MnSO4 C.MnO2
【答案】(1) ①. ②. 5
(2) ①. 浓度 ②. 1 mL
(3)升高温度,化学反应速率加快
(4)
(5) ①. 反应产生的Mn2+对化学反应起了催化作用 ②. B
【解析】
【小问1详解】
将反应的化学方程式拆写为离子形式,草酸为弱酸保留化学式,删去不参与反应的钾离子、硫酸根离子,配平后得到离子方程式为。反应中锰元素的化合价从+7价降低为+2价,1mol 参与反应时,锰元素得到5mol电子,因此转移电子的物质的量为5mol。
【小问2详解】
实验①、②的反应温度相同,高锰酸钾溶液、稀硫酸的用量均相同,只有草酸溶液的用量不同,因此探究的是反应物浓度对反应速率的影响。控制变量法要求各组实验的溶液总体积相同,实验①的溶液总体积为,因此实验②中,即1mL。
【小问3详解】
实验①、③的所有试剂用量均相同,仅反应温度不同,60℃时溶液紫色褪去所需时间更短,说明反应速率更快,因此可得出结论:其他条件相同时,升高温度,化学反应速率加快。
【小问4详解】
实验①中,的初始物质的量为,溶液总体积为,因此的初始浓度为。4.0min内完全反应,因此反应速率。
【小问5详解】
反应放热导致的温度升高对反应速率的影响不大,而反应过程中生成的可作为该反应的催化剂,显著加快反应速率,因此阶段反应速率迅速增大的主要原因是反应生成的对化学反应起催化作用。若要验证该推测,需加入含有且不引入其他干扰反应的离子的试剂。
A.不含,无法验证的催化作用,A错误;
B.可提供,且硫酸根离子不参与该反应,不会产生干扰,B正确;
C.不是该反应的生成物,无法验证本反应的自催化效应,C错误;
故选B。
19. 将作为资源进行再利用是重要的研究课题。工业上用生产燃料甲醇的化学方程式:。回答下列问题:
(1)由制备甲醇过程涉及反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
已知反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的化学平衡常数分别为、、,则_______(用、表示)。
(2)一定条件下,在1L恒容密闭容器中充入1mol和3mol,在一定条件下发生反应: 。
①测得和的浓度随时间变化如下图所示,从反应开始到平衡,用浓度变化表示化学反应速率为_______,的转化率为_______%。
②该反应能量变化如下图所示,则反应在_______条件能自发进行(填“低温”或“高温”)。
③下列措施能使增大的是_______。(填标号)
A.温度升高 B.将从体系中分离出去
C.再充入1mol和3mol D.充入使体系总压强增大
④该反应在该温度下的化学平衡常数为_______。若温度不变在此容器中开始充入0.3mol、0.9mol、0.6mol和0.6mol,则反应向_______方向进行(填“正反应”或“逆反应”)。
⑤该反应在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,反应相同时间后,的转化率随反应温度的变化如下图所示,其中d点在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下的转化率相同的原因是_______。
【答案】(1)
(2) ①. ②. ③. 低温 ④. BC ⑤. ⑥. 正反应 ⑦. 在此温度下反应均达到平衡状态,催化剂不影响平衡转化率
【解析】
【小问1详解】
根据化学平衡常数的定义,,,,则;
【小问2详解】
①如图知,从开始到平衡,的变化量为,由变化量之比等于化学计量数之比可得,的变化量为,则用浓度变化表示化学反应速率为;的转化率为;
②由图知,该反应为放热反应,,有方程式知,该反应为分子数减少的反应,,由,该反应在低温下自发进行;
③要使增大,则平衡正向移动,
A.由于该反应是放热放,升高温度,平衡逆向移动,减小,A错误;
B.将从体系中分离出去,减小生成物浓度,平衡正向移动,增大,B正确;
C.再充入1mol和3mol,等效于在原来的基础上缩小一半的体积,压强增大,平衡正向移动,增大,C正确
D.充入使体系总压强增大,但对反应物质来说,浓度没有变化,平衡不移动,不变,D错误;
故选B;
④在该温度下,如图知,从开始到平衡,的变化量为,由变化量之比等于化学计量数之比可得,的变化量为,的变化量为0.75mol,为0.75mol,化学平衡常数为,若温度不变在此容器中开始充入0.3mol、0.9mol、0.6mol和0.6mol,则,则反应向正反应方向进行;
⑤由图知,d点反应均已经达到平衡状态,故d点在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下的转化率相同的原因是在此温度下反应均达到平衡状态,催化剂不影响平衡转化率。
20. 油气开采、石油化工、煤化工等行业的废气中均含有硫化氢,需要将其回收处理并加以利用,请回答下列问题:
Ⅰ.高温热分解法:。
(1)升高温度,该反应的化学平衡常数_______。(填“变大”“变小”或“不变”)
(2)工业上,通常在等温、等压条件下将H2S与Ar的混合气体通入反应器,发生H2S热分解反应,达到平衡状态后,若继续向反应器中通入Ar,H2S的平衡转化率会_______(填“变大”“变小”或“不变”),利用平衡常数与浓度商的关系说明理由:_______。
Ⅱ.克劳斯法:
已知:;。
(3)用克劳斯法处理H2S,若生成1molS2(g),放出热量_______kJ。
(4)用克劳斯法处理H2S时,研究人员对反应条件对S2产率的影响进行了如下研究。其他条件相同时,相同时间内,S2产率随温度的变化如图所示。由图可见,随着温度升高,S2产率先增大后减小,原因是_______。
【答案】(1)变大 (2) ①. 变大 ②. 等压条件下充入Ar,、、等比例减小,,平衡正向移动,转化率增大
(3)314 (4)温度低于200℃时,速率是影响硫产率的主要因素,因此,随着温度升高,反应速率增大,S2产率升高;温度高于200℃后,平衡是影响硫产率的主要因素,上述反应为放热反应,随着温度升高,平衡逆向移动,S2产率下降
【解析】
【小问1详解】
该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,化学平衡常数变大;
【小问2详解】
②恒压条件下充入Ar,体积变大,、、等比例减小,,平衡正向移动,转化率增大;
【小问3详解】
已知:①
②
由盖斯定律可知,得反应,则用克劳斯法处理,若生成,放出热量314kJ;
【小问4详解】
①温度低于200℃时,速率是影响硫产率的主要因素,因此,随着温度升高,反应速率增大,S2产率升高;温度高于200℃后,平衡是影响硫产率的主要因素,上述反应为放热反应,随着温度升高,平衡逆向移动,S2产率下降。
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