精品解析:北京市中国人民大学附属中学分校2026-2027学年高二上学期10月限时练习 化学试题
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内容正文:
高二化学限时练习(一)
练习时间:60分钟
第一部分
本部分共12题,每题4分,共48分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 下列反应属于吸热反应的是
A. C6H12O6(葡萄糖aq)+6O26CO2+6H2O
B. CH3COOH+KOH=CH3COOK+H2O
C. 反应物的总能量大于生成物的总能量
D. 破坏反应物全部化学键所需能量大于破坏生成物全部化学键所需能量
【答案】D
【解析】
【详解】A.葡萄糖氧化是常见放热反应,故A错误;
B.中和反应是放热反应,故B错误;
C.反应物的总能量大于生成物的总能量是放热反应,故C错误;
D.破坏反应物全部化学键所需能量大于破坏生成物全部化学键所需能量,即反应物总键能大于生成物总键能,断键吸收能量,成键放出能量,为吸热反应,故D正确;
答案选D。
2. 在25℃、1.01×105 Pa下,反应2N2O5(g)═4NO2(g)+O2(g)△H=+56.7kJ•mol﹣1能自发进行的合理解释是
A. 该反应是分解反应 B. 该反应的熵增效应大于焓变效应
C. 该反应是熵减反应 D. 该反应是放热反应
【答案】B
【解析】
【详解】该反应是吸热反应。不能只用焓判据来判断反应进行的方向,该反应过程中熵增大,是熵增反应。该反应能够自发进行,说明该反应的熵增效应大于焓变效应。
答案选B。
3. 下列措施对增大反应速率有明显效果的是
A. Na与水反应时增大水的用量
B. Fe与稀硫酸反应时,改用浓硫酸
C. Al在氧气中燃烧生成,将Al片改成粉
D. Zn与稀盐酸反应制取时,改用物质的量浓度相同的稀醋酸
【答案】C
【解析】
【详解】A.水为纯液体,浓度为固定值,与水反应时增大水的用量不会改变水的浓度,对反应速率无明显影响,A不符合题意;
B.常温下与稀硫酸反应时改用浓硫酸,遇浓硫酸发生钝化,反应无法持续进行,且浓硫酸与反应不生成,无法增大反应速率,B不符合题意;
C.在氧气中燃烧生成,将片改成粉,增大了与氧气的接触面积,可明显增大反应速率,C符合题意;
D.与稀盐酸反应制取时,改用物质的量浓度相同的稀醋酸,醋酸为弱电解质,相同浓度下稀醋酸中浓度远小于稀盐酸,反应速率减慢,D不符合题意;
故选C。
4. 下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是
A. 将新制氯水光照一段时间后,氯水颜色变浅
B. 加催化剂,大幅提高了合成氨反应中氨的产率
C. 实验室可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气
D. 将装有与混合气体的烧瓶放入热水中后,气体颜色变深
【答案】B
【解析】
【详解】A.新制氯水中存在平衡,光照时分解浓度降低,平衡正向移动,浓度减小,氯水颜色变浅,该事实可用平衡移动原理解释,A不符合题意;
B.催化剂仅能同等程度改变正、逆反应速率,不影响化学平衡状态,不会改变平衡时氨的产率,其作用与平衡移动无关,该事实不能用平衡移动原理解释,B符合题意;
C.浓氨水中存在平衡,加入固体时,浓度升高,且溶解放热使温度升高,均使平衡逆向移动,释放,该事实可用平衡移动原理解释,C不符合题意;
D.与存在平衡,正反应为放热反应,放入热水中温度升高,平衡逆向移动,浓度增大,气体颜色变深,该事实可用平衡移动原理解释,D不符合题意;
故选B。
5. 反应可能经历如下反应历程:
第一步: 快速平衡
第二步: 慢反应
第三步: 快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是
A. 三步反应中,第二步的活化能最大
B. v(第一步的逆反应)(第二步反应)
C. 反应的中间产物只有
D. 是基元反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.活化能越高,反应速率越慢,第二步为慢反应,因此其活化能最大,A正确;
B.第一步为快速平衡,且题目说明第二步不影响第一步平衡,说明第一步正、逆反应速率均远大于第二步反应速率,即(第一步的逆反应)(第二步反应),B错误;
C.中间产物是反应历程中生成、后续反应中完全消耗的物质,该反应的中间产物有和,C错误;
D.基元反应是一步完成的反应,该总反应分三步进行,不属于基元反应,D错误;
故选A。
6. 已知蒸发1mol Br2(l)需要吸收的能量为30kJ,其它相关数据如下表:
H2(g)
Br2(g)
HBr(g)
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量(kJ)
436
a
369
则表中a为
A. 404 B. 260 C. 230 D. 200
【答案】D
【解析】
【详解】因蒸发1mol Br2(l)需要吸收的能量为30kJ,则H2(g)+Br2(l)=2HBr(g)△H为=(-xkJ/mol)+(+30kJ/mol)=-72 kJ/mol,x=-102kJ/mol,由化学键的键能可知H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)△H=(436kJ/mol+akJ/mol)-2×(369kJ/mol)=-102kJ/mol,解得a=200;
答案选D。
反应热等于反应物键能之和减生成物键能之和。-72=436+a+30-369×2,a=200
7. 根据以下3个热化学方程式:
已知、、均大于0,判断三者大小关系正确的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】完全燃烧生成的放热量大于不完全燃烧生成单质的放热量,故,且生成液态水比生成气态水放出的热量更多,因此,因此,A正确;
故选A。
8. 在1000 K时,已知反应的化学平衡常数,当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时,此反应
A. 已达到平衡状态 B. 未达到平衡状态,反应正向进行
C. 未达到平衡状态,反应逆向进行 D. 无法确定
【答案】C
【解析】
【详解】A.此时反应的浓度商,与平衡常数不相等,未达到平衡状态,A错误;
B.,反应应向逆反应方向进行,而非正向,B错误;
C.,反应未达到平衡状态,且向逆反应方向进行,C正确;
D.通过浓度商和平衡常数的大小关系可以判断反应所处状态及进行方向,D错误;
故选C。
9. 下图是溶液与溶液反应的实验示意图。下列分析不正确的是
A. 溶液中存在平衡:
B. 加入后,平衡向正反应方向移动
C. 加入后,溶液中减小
D. 若再加入少量溶液,则能观察到溶液红色变浅,并产生红褐色沉淀
【答案】C
【解析】
【详解】A.与反应生成红色的反应为可逆反应,溶液中存在平衡,A正确;
B.加入后,反应物浓度增大,平衡向正反应方向移动,溶液红色加深,B正确;
C.加入后,平衡正向移动会消耗部分,但根据勒夏特列原理,平衡移动只能减弱浓度增大的改变,不能消除,最终溶液中仍比原平衡大,C错误;
D.加入少量溶液,与反应生成红褐色沉淀,浓度减小,平衡逆向移动,浓度降低,溶液红色变浅,D正确;
故选C。
10. 已知反应:(红棕色)(无色) ,将一定量的充入注射器中后封口,下图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深,透光率越小)。下列说法正确的是
A. 与a点相比,c点的增大、减小
B. b点的操作是将注射器的活塞向前推
C. 若不忽略体系温度变化,且没有能量损失,则温度关系:
D. 在d点时:
【答案】B
【解析】
【分析】气体颜色越深,透光率越小,即浓度与透光率呈负相关。增大压强平衡正向移动,浓度降低;减小压强平衡逆向移动,浓度升高。a到b段透光率恒定,说明体系处于平衡状态,浓度不变。b点后透光率突然骤降,说明浓度瞬间增大,对应操作是压缩注射器减小体积,随后透光率缓慢回升,是因为压缩后平衡正向移动,浓度略有降低,至c点达到新平衡。后续透光率突然骤升,说明浓度瞬间减小,对应操作是拉伸注射器增大体积,随后透光率缓慢下降,是因为拉伸后平衡逆向移动,浓度略有升高,曲线走势完全符合平衡移动规律。
【详解】A.压缩注射器时体积瞬间减小,所有气体浓度均瞬间增大,平衡正向移动仅能减弱浓度增大的趋势,无法抵消浓度增大的改变,因此c点的和均比a点大,A错误;
B.b点后透光率突然减小,说明浓度瞬间增大,对应操作是压缩注射器,即将活塞向前推,B正确;
C.该反应,正向为放热反应,从b到c平衡正向移动,反应放热使体系温度升高,因此,C错误;
D.d点时透光率逐渐减小,说明浓度逐渐增大,平衡逆向移动,因此,D错误;
故选 B。
11. 某温度下,在甲、乙、丙、丁四个恒容密闭容器中投入和,发生反应,反应体系中各物质浓度的有关数据如下:
容器
起始浓度
平衡浓度
甲
0.01
0.01
0.004
乙
0.01
0.02
a
丙
0.02
0.01
b
丁
0.02
0.02
——
下列判断不正确的是
A. HI的平衡浓度:a = b > 0.004 B. 平衡时,的转化率:丁=甲
C. 平衡时,乙中的转化率大于20% D. 丙中条件下,该反应的平衡常数K = 4
【答案】D
【解析】
【分析】四个容器起始时均只投入和。由反应可知,消耗的和的物质的量相等,均为生成的HI的物质的量的一半。甲中HI的平衡浓度为,故反应消耗的和的浓度均为,甲中的浓度变化如下。
因此,甲中和的平衡浓度均为,的平衡转化率为。该反应的平衡常数表达式为,四个容器温度相同,平衡常数相同,可据此比较不同起始浓度下的平衡状态。
【详解】A.与甲相比,乙仅增大了的起始浓度,等效于在甲达到平衡后恒容补加。补加瞬间,增大,和不变,浓度商减小,使,反应正向进行,HI的平衡浓度增大,故。乙、丙两容器中与的起始浓度恰好互换,两种反应物的化学计量数相同,互换后平衡常数表达式不变,故HI的平衡浓度相同,即。因此,A正确;
B.丁中两种反应物的起始浓度均为甲的2倍,可用甲的平衡混合气体在温度不变时压缩至原体积的一半来比较。压缩瞬间各物质浓度均增大为原来的2倍,设压缩前各物质的平衡浓度分别为、和,则压缩后的浓度商为,平衡不移动。该状态与丁的平衡状态等效,故丁与甲中的平衡转化率相同,均为20%,B正确;
C.乙中的起始浓度与甲相同,均为,而的起始浓度更大。增加能使平衡正向移动,从而消耗更多的,故乙中反应消耗的的浓度大于甲中的。因此乙中的平衡转化率满足,C正确;
D.甲中和的平衡浓度均为,HI的平衡浓度为,故该温度下。丙与甲的温度相同,丙中该反应的平衡常数也为0.25,D错误;
故选D。
12. CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用,原理如图1所示。反应①完成之后,以N2为载气,以恒定组成的N2、CH4混合气,以恒定流速通入反应器,单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO2,在催化剂上有积碳。
下列说法不正确的是
A. 反应①为CaO+CO2=CaCO3;反应②为CaCO3+CH4CaO+2CO+2H2
B. t1~t3,n(H2)比n(CO)多,且生成H2速率不变,可能有副反应CH4C+2H2
C. t2时刻,副反应生成H2的速率大于反应②生成H2速率
D. t3之后,生成CO的速率为0,是因为反应②不再发生
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题干图1所示信息可知,反应①为CaO+CO2=CaCO3,结合氧化还原反应配平可得反应②为,A正确;
B.由题干图2信息可知,t1~t3,n(H2)比n(CO)多,且生成H2速率不变,且反应过程中始终未检测到CO2,在催化剂上有积碳,故可能有副反应,反应②和副反应中CH4和H2的系数比均为1:2,B正确;
C.由题干反应②方程式可知,H2和CO的反应速率相等,而t2时刻信息可知,H2的反应速率未变,仍然为2mmol/min,而CO变为1~2mmol/min之间,故能够说明副反应生成H2的速率小于反应②生成H2速率,C错误;
D.由题干图2信息可知,t3之后,CO的速率为0,CH4的速率逐渐增大,最终恢复到1,说明生成CO的速率为0,是因为反应②不再发生,而后副反应逐渐停止反应,D正确;
答案选C。
第二部分(非选择题)
本部分共4道题,共52分。
13. 某自热火锅的发热包由以下几种物质组成:①硅石() ②氧化钙 ③铝粉 ④炭粉 ⑤ ⑥NaCl。使用时,拆开外包装袋,倒入一定量的水,即可发热。
(1)这些物质中,属于电解质的是________(填序号)。
(2)发热包接触水后,氧化钙先与水反应生成物质⑦________(填化学式),该反应的能量变化图符合下图中的________(填字母)。
(3)结合反应原理,解释发热包注意事项中“禁止热水”的原因:________。
(4)物质⑦使发热包内容物具有很强的________(填“酸”、“碱”、“氧化”、“还原”)性,它在水中的电离方程式是________。
(5)发热包使用时需远离明火的原因是其中的________(填序号)可与强碱反应产生。
【答案】(1)②⑤⑥ (2) ①. ②. B
(3)热水温度高,反应速率快,放热过于剧烈,易造成危险
(4) ①. 碱 ②.
(5)③
【解析】
【小问1详解】
电解质是在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物。氧化钙在熔融状态下能够导电,碳酸钠和氯化钠在水溶液中能够电离出自由移动的离子而导电,三者均属于电解质。二氧化硅不能在水中电离出离子,在熔融状态下也不导电,属于非电解质;铝和炭均为单质,既不是电解质,也不是非电解质。因此应填②⑤⑥;
【小问2详解】
氧化钙属于碱性氧化物,与水化合生成对应的碱,反应为,所以物质⑦为。该反应放出热量,生成物的总能量低于反应物的总能量;反应需克服一定的活化能,因此能量曲线应先上升至峰值,再下降至低于反应物的能量水平。
故选B;
【小问3详解】
氧化钙与水反应会放出热量。使用热水会提高反应体系的温度,使反应速率加快,单位时间内释放的热量增多,放热过于剧烈,容易造成危险,因此禁止使用热水;
【小问4详解】
物质⑦是氢氧化钙,属于强碱。虽然氢氧化钙微溶于水,但溶于水的部分能够完全电离,产生和,其中使溶液显碱性,因此第一空填“碱”,电离方程式为;
【小问5详解】
铝能与强碱溶液反应放出氢气,反应的离子方程式为。氢气具有可燃性,与空气混合后遇明火可能发生爆炸,因此发热包使用时需远离明火,应填③。
14. 氢气是未来最具有前途的能源之一。氢气不仅能将二氧化碳转化为等液体燃料,也能用于燃料电池发电。
(1)以、为原料制涉及的主要反应如下:
ⅰ.
ⅱ.
则由、转化为、的热化学方程式为________。
(2)在催化剂作用下,反应温度和压强对平衡时转化率、选择性影响如下图所示。(的选择性)
①比较、的大小:________。
②随着温度的升高,的平衡转化率增大。说明原因:________。
③除温度与压强外,欲增大的平衡转化率,还可以采取的措施是________(写一条即可)
④温度相同时,随压强增大,选择性________(填“增大”、“减小”、“不变”)。说明原因:________。
(3)大规模制所需能量可由太阳能提供。研究团队研发了一种利用反应储存与释放太阳能的技术。推测由生成时的能量转化形式为:________转化为________。
【答案】(1)
(2) ①. ②. 反应ⅰ正向移动对转化率的促进作用大于反应ⅱ逆向移动的抑制作用(即反应ⅰ的影响占主导地位) ③. 增加浓度;及时分离和 ④. 增大 ⑤. 反应ⅱ是气体分子数减少的反应,压强增大,平衡ⅱ正向移动,而平衡ⅰ不受压强影响,因此生成甲醇增多、CO减少
(3) ①. 太阳能 ②. 化学能
【解析】
【小问1详解】
[1] 已知:
ⅰ.
ⅱ.
根据盖斯定律,将反应ⅰ和反应ⅱ相加即可得到由、转化为、的总反应方程式: ;
【小问2详解】
①由和合成甲醇的总反应是气体分子数减少的反应,相同温度下,增大压强,平衡正向移动,的转化率增大。由左图可知,相同温度下对应的平衡转化率更大,故压强 ;
②反应ⅰ是吸热反应,反应ⅱ是放热反应。升高温度,反应ⅰ平衡正向移动,反应ⅱ平衡逆向移动。图中显示转化率随温度升高而增大,说明反应ⅰ正向移动对转化率的促进作用大于反应ⅱ逆向移动的抑制作用(即反应ⅰ的影响占主导地位);
③欲增大的平衡转化率,除了改变温度和压强外,还可以通过改变浓度来实现,例如增大反应物的浓度,或不断分离出产物和,均可使平衡正向移动;
④相同温度下,增大压强,对于气体分子数不变的反应ⅰ平衡无影响;但对于气体分子数减少的生成甲醇的反应(总反应或反应ⅱ),平衡正向移动,促使更多的转化为,因此的选择性增大;
【小问3详解】
分解生成和是一个失去结晶水的吸热过程。该技术利用此反应吸收太阳能,将其转化为物质内部的化学能储存起来,需要时再通过逆反应释放能量。
15. 某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。
(1)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:
NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)
实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
温度/℃
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
平衡总压强/kPa
5.7
8.3
12.0
17.1
24.0
平衡气体总浓度/mol・L-1
2.4×10-3
3.4×10-3
4.8×10-3
6.8×10-3
9.4×10-3
①可以判断该分解反应已经达到平衡的是______ 。
A.2v(NH3)=v(CO2) B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变 D.密闭容器中氨气的体积分数不变
②根据表中数据,列式计算25.0℃时的分解平衡常数:________
③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中,在25.0℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积,氨基甲酸铵固体的质量是________ (填“增加”,“减少”或“不变”)。
④氨基甲酸铵分解反应的焓变△H______ O(填“>”、“=”或“<”),熵变△S_______ O(填“>”、“=”或“<”)。
(2)已知:NH2COONH4+2H2ONH4HCO2+NH3・H2O
该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率,得到c(NH2COO-)时间的变化趋势如图所示。
⑤计算时,0-6min 氨基甲酸铵水解反应的平均速率______。
⑥根据图中信息,如何说明该水解反应速率随温度升高而增大:_____。
【答案】 ①. BC ②. 1.6×10-8 ③. 增加 ④. > ⑤. > ⑥. 0.05mol·L-1·min-1 ⑦. 25.0℃时,反应物的起始浓度较小,但0~6min的平均反应速率仍比15.0℃时大
【解析】
【详解】(1)①A.要求反应方向一正一逆,此题没有说明反应方向,不能判断是否达到平衡,故错误;
B.压强和气体系数有关,反应前后气体系数之和不相等,因此压强不变时,说明达到平衡,故正确;
C.ρ=m/V,氨基甲酸铵是固体,气体的质量发生变化,容器是恒容状态下,因此密度不变说明反应达到平衡,故正确;
D.氨基甲酸铵是固体,氨气的体积分数始终不变,不能判断达到平衡,故错误;
故答案为:BC;
②平衡常数:达到平衡时,生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积的比值,固体和纯液体浓度视为常数,一般不写入表达式,即 K=C2(NH3)×c(CO2),因为氨基甲酸铵是固体,因此NH3的浓度是总浓度的2/3,CO2的浓度为总浓度的1/3,K=C2(NH3)×c(CO2)=(2c/3)2×c/3,代入数值,解得K=1.6×10-8,故答案为:1.6×10-8;
③压缩体积,增大压强,根据勒夏特列原理,平衡应向逆反应方向进行,氨基甲酸铵的质量增加,故答案为:增加;
④分解反应属于吸热反应,△H>0,固体变成液体或气体,液体变成气体属于熵增,反之属于熵减,因此△S>0,故答案为:>;>;
(2)⑤速率=(2.2-1.9)/6mol(L·min)=0.05mol(L·min),故答案为:0.05mol·L-1·min-1;
⑥0~6min平均反应速率15℃的速率=(2.4-2.25)/6 mol(L·min)="0.025" mol(L·min),比25℃时大,因此有25℃时反应物起始浓度较小,但0~6min平均反应速率仍比15.0℃时的大,故答案为:25.0℃时,反应物的起始浓度较小,但0~6min的平均反应速率仍比15.0℃时大。
16. 用、KI和洗洁精可完成“大象牙膏”实验(短时间内产生大量泡沫),某同学依据文献资料对该实验进行探究。
(1)资料1 KI存在时,分解反应的历程为:;。总反应的化学方程式是________。
(2)资料2 分解反应过程中能量变化示意图如下。其中两条曲线分别代表有或无KI时的能量变化。下列判断正确的是________(填字母序号)。
A. ②代表加入KI时的能量变化
B. 加入KI使总反应放热变多
C. 图中M点代表与的能量之和
D. 是放热反应
(3)实验中发现,与KI溶液混合后,产生大量气泡,溶液颜色变黄。再加入,振荡、静置,气泡明显减少。
资料3 也可催化的分解反应。
①加并振荡、静置后还可观察到________,说明有I₂生成。
②气泡明显减少的原因可能是:
ⅰ.浓度降低;
ⅱ.________。
以下对照实验说明ⅰ不是主要原因:向溶液中加入KI溶液,待溶液变黄后,分成两等份,放入A、B两试管中。A试管中加入,B试管中不加,分别振荡、静置。观察到的现象是________。
(4)小组同学研究溶液酸性对分解反应的影响。向溶液中滴加少量硫酸酸化后,再滴入KI溶液,测量溶液中、,并通过生成的体积来研究分解的反应速率,绘制出如下曲线:
针对段比段反应速率快的原因,提出了两个假设。
①酸性较强时溶液中主要发生反应________(写离子方程式),随着溶液酸性减弱,分解反应逐渐增加;
②反应中生成的催化了分解;________,分解速率加快;
请补全上述假设。
【答案】(1) (2)A
(3) ①. 下层溶液呈紫色 ②. 在水溶液中的浓度降低 ③. A中产生气泡明显减小,B中产生气泡速率没有明显减小
(4) ①. ②. 分解及氧化均为放热反应,随反应进行,温度升高
【解析】
【分析】结合资料1的两步反应历程,消去中间产物与催化剂可得到总反应;催化剂可降低反应活化能,因此加入KI的反应对应活化能更低的曲线②;为分解的催化剂,加入可萃取水溶液中的,降低其浓度从而减弱催化作用;最后结合酸性条件下的氧化还原反应规律与速率影响因素,补全速率变化的假设内容。
【小问1详解】
将两步反应历程相加,消去中间产物与催化剂,得到总反应为。
【小问2详解】
A.KI为反应的催化剂,可降低反应的活化能,曲线②的活化能低于曲线①,因此②代表加入KI时的能量变化,A正确;
B.催化剂仅改变反应的活化能,不改变反应的焓变,因此总反应的放热量不变,B错误;
C.M点为第一步反应的过渡态的能量,并非与的总能量,C错误;
D.第一步反应的反应物总能量低于生成物总能量,为吸热反应,D错误;
故选 A。
【小问3详解】
①易溶于,且密度大于水,因此加入振荡静置后,下层有机层因溶解呈紫色,可证明有生成。
②是分解的催化剂,加入后,被萃取进入有机层,导致水溶液中的浓度降低,催化作用减弱,因此气泡生成速率明显减慢。
③对照实验中,A试管加入,水溶液中浓度降低,催化作用减弱,因此产生气泡的速率明显减小;B试管不加,水溶液中浓度不变,催化作用不变,因此产生气泡的速率没有明显减小,可证明浓度降低不是气泡减少的主要原因。
【小问4详解】
①酸性较强时,将氧化为,自身被还原为,结合电荷守恒、原子守恒配平离子方程式为。
②氧化的反应与分解反应均为放热反应,随着反应进行,溶液温度升高,同时生成的催化分解,因此分解速率加快。
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高二化学限时练习(一)
练习时间:60分钟
第一部分
本部分共12题,每题4分,共48分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 下列反应属于吸热反应的是
A. C6H12O6(葡萄糖aq)+6O26CO2+6H2O
B. CH3COOH+KOH=CH3COOK+H2O
C. 反应物的总能量大于生成物的总能量
D. 破坏反应物全部化学键所需能量大于破坏生成物全部化学键所需能量
2. 在25℃、1.01×105 Pa下,反应2N2O5(g)═4NO2(g)+O2(g)△H=+56.7kJ•mol﹣1能自发进行的合理解释是
A. 该反应是分解反应 B. 该反应的熵增效应大于焓变效应
C. 该反应是熵减反应 D. 该反应是放热反应
3. 下列措施对增大反应速率有明显效果的是
A. Na与水反应时增大水的用量
B. Fe与稀硫酸反应时,改用浓硫酸
C. Al在氧气中燃烧生成,将Al片改成粉
D. Zn与稀盐酸反应制取时,改用物质的量浓度相同的稀醋酸
4. 下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是
A. 将新制氯水光照一段时间后,氯水颜色变浅
B. 加催化剂,大幅提高了合成氨反应中氨的产率
C. 实验室可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气
D. 将装有与混合气体的烧瓶放入热水中后,气体颜色变深
5. 反应可能经历如下反应历程:
第一步: 快速平衡
第二步: 慢反应
第三步: 快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是
A. 三步反应中,第二步的活化能最大
B. v(第一步的逆反应)(第二步反应)
C. 反应的中间产物只有
D. 是基元反应
6. 已知蒸发1mol Br2(l)需要吸收的能量为30kJ,其它相关数据如下表:
H2(g)
Br2(g)
HBr(g)
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量(kJ)
436
a
369
则表中a为
A. 404 B. 260 C. 230 D. 200
7. 根据以下3个热化学方程式:
已知、、均大于0,判断三者大小关系正确的是
A. B. C. D.
8. 在1000 K时,已知反应的化学平衡常数,当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时,此反应
A. 已达到平衡状态 B. 未达到平衡状态,反应正向进行
C. 未达到平衡状态,反应逆向进行 D. 无法确定
9. 下图是溶液与溶液反应的实验示意图。下列分析不正确的是
A. 溶液中存在平衡:
B. 加入后,平衡向正反应方向移动
C. 加入后,溶液中减小
D. 若再加入少量溶液,则能观察到溶液红色变浅,并产生红褐色沉淀
10. 已知反应:(红棕色)(无色) ,将一定量的充入注射器中后封口,下图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深,透光率越小)。下列说法正确的是
A. 与a点相比,c点的增大、减小
B. b点的操作是将注射器的活塞向前推
C. 若不忽略体系温度变化,且没有能量损失,则温度关系:
D. 在d点时:
11. 某温度下,在甲、乙、丙、丁四个恒容密闭容器中投入和,发生反应,反应体系中各物质浓度的有关数据如下:
容器
起始浓度
平衡浓度
甲
0.01
0.01
0.004
乙
0.01
0.02
a
丙
0.02
0.01
b
丁
0.02
0.02
——
下列判断不正确的是
A. HI的平衡浓度:a = b > 0.004 B. 平衡时,的转化率:丁=甲
C. 平衡时,乙中的转化率大于20% D. 丙中条件下,该反应的平衡常数K = 4
12. CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用,原理如图1所示。反应①完成之后,以N2为载气,以恒定组成的N2、CH4混合气,以恒定流速通入反应器,单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO2,在催化剂上有积碳。
下列说法不正确的是
A. 反应①为CaO+CO2=CaCO3;反应②为CaCO3+CH4CaO+2CO+2H2
B. t1~t3,n(H2)比n(CO)多,且生成H2速率不变,可能有副反应CH4C+2H2
C. t2时刻,副反应生成H2的速率大于反应②生成H2速率
D. t3之后,生成CO的速率为0,是因为反应②不再发生
第二部分(非选择题)
本部分共4道题,共52分。
13. 某自热火锅的发热包由以下几种物质组成:①硅石() ②氧化钙 ③铝粉 ④炭粉 ⑤ ⑥NaCl。使用时,拆开外包装袋,倒入一定量的水,即可发热。
(1)这些物质中,属于电解质的是________(填序号)。
(2)发热包接触水后,氧化钙先与水反应生成物质⑦________(填化学式),该反应的能量变化图符合下图中的________(填字母)。
(3)结合反应原理,解释发热包注意事项中“禁止热水”的原因:________。
(4)物质⑦使发热包内容物具有很强的________(填“酸”、“碱”、“氧化”、“还原”)性,它在水中的电离方程式是________。
(5)发热包使用时需远离明火的原因是其中的________(填序号)可与强碱反应产生。
14. 氢气是未来最具有前途的能源之一。氢气不仅能将二氧化碳转化为等液体燃料,也能用于燃料电池发电。
(1)以、为原料制涉及的主要反应如下:
ⅰ.
ⅱ.
则由、转化为、的热化学方程式为________。
(2)在催化剂作用下,反应温度和压强对平衡时转化率、选择性影响如下图所示。(的选择性)
①比较、的大小:________。
②随着温度的升高,的平衡转化率增大。说明原因:________。
③除温度与压强外,欲增大的平衡转化率,还可以采取的措施是________(写一条即可)
④温度相同时,随压强增大,选择性________(填“增大”、“减小”、“不变”)。说明原因:________。
(3)大规模制所需能量可由太阳能提供。研究团队研发了一种利用反应储存与释放太阳能的技术。推测由生成时的能量转化形式为:________转化为________。
15. 某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。
(1)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:
NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)
实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
温度/℃
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
平衡总压强/kPa
5.7
8.3
12.0
17.1
24.0
平衡气体总浓度/mol・L-1
2.4×10-3
3.4×10-3
4.8×10-3
6.8×10-3
9.4×10-3
①可以判断该分解反应已经达到平衡的是______ 。
A.2v(NH3)=v(CO2) B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变 D.密闭容器中氨气的体积分数不变
②根据表中数据,列式计算25.0℃时的分解平衡常数:________
③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中,在25.0℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积,氨基甲酸铵固体的质量是________ (填“增加”,“减少”或“不变”)。
④氨基甲酸铵分解反应的焓变△H______ O(填“>”、“=”或“<”),熵变△S_______ O(填“>”、“=”或“<”)。
(2)已知:NH2COONH4+2H2ONH4HCO2+NH3・H2O
该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率,得到c(NH2COO-)时间的变化趋势如图所示。
⑤计算时,0-6min 氨基甲酸铵水解反应的平均速率______。
⑥根据图中信息,如何说明该水解反应速率随温度升高而增大:_____。
16. 用、KI和洗洁精可完成“大象牙膏”实验(短时间内产生大量泡沫),某同学依据文献资料对该实验进行探究。
(1)资料1 KI存在时,分解反应的历程为:;。总反应的化学方程式是________。
(2)资料2 分解反应过程中能量变化示意图如下。其中两条曲线分别代表有或无KI时的能量变化。下列判断正确的是________(填字母序号)。
A. ②代表加入KI时的能量变化
B. 加入KI使总反应放热变多
C. 图中M点代表与的能量之和
D. 是放热反应
(3)实验中发现,与KI溶液混合后,产生大量气泡,溶液颜色变黄。再加入,振荡、静置,气泡明显减少。
资料3 也可催化的分解反应。
①加并振荡、静置后还可观察到________,说明有I₂生成。
②气泡明显减少的原因可能是:
ⅰ.浓度降低;
ⅱ.________。
以下对照实验说明ⅰ不是主要原因:向溶液中加入KI溶液,待溶液变黄后,分成两等份,放入A、B两试管中。A试管中加入,B试管中不加,分别振荡、静置。观察到的现象是________。
(4)小组同学研究溶液酸性对分解反应的影响。向溶液中滴加少量硫酸酸化后,再滴入KI溶液,测量溶液中、,并通过生成的体积来研究分解的反应速率,绘制出如下曲线:
针对段比段反应速率快的原因,提出了两个假设。
①酸性较强时溶液中主要发生反应________(写离子方程式),随着溶液酸性减弱,分解反应逐渐增加;
②反应中生成的催化了分解;________,分解速率加快;
请补全上述假设。
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