精品解析:安徽六安市叶集皖西当代中学2025-2026学年高二年级上学期10月月考 化学试题
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内容正文:
叶集皖西当代中学高二年级10月月考
化学
考生注意:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案填在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.本卷命题范围:人教版选择性必修1第一章~第二章第二节。
可能用到的相对原子质量:H-1 B-11 C-12 O-16 P-31 S-32 Ba-137
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 在化学反应中常伴随能量的释放或吸收。下列说法错误的是
A. 化学反应中的能量变化都是以热能形式表现出来的
B. 等压条件下进行的化学反应的反应热等于反应的焓变
C. 化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的
D. 放热反应的△H<0,吸热反应的△H>0
2. 化学反应均伴随着能量的变化,下列反应的能量变化规律与下图相符的组合是
①铝热反应 ②稀盐酸与碳酸氢钠反应 ③高温条件下,碳与水蒸气的反应 ④生石灰与水制熟石灰 ⑤镁条溶于稀盐酸 ⑥Ba(OH)2·8H2O与氯化铵反应
A. ①②③ B. ①④⑤ C. ②③⑥ D. ④⑤⑥
3. 一定温度下,反应MgCl2(l)Mg(l)+Cl2(g),ΔH>0,达到平衡时,下列说法错误的是
A. 继续加入MgCl2(l),平衡不移动
B. 减小氯气浓度,平衡正向移动,平衡常数不变
C. 升高温度,该反应的化学平衡常数K增大
D. 将容器体积压缩为原来的一半,当体系再次达到平衡时,Cl2的浓度增大
4. 可逆反应,C%(产物C的体积分数)与压强的关系如图所示时,下列结论正确的是
A. B. C. D.
5. 下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是
A.温度计的水银柱不断上升
B.反应物总能量大于生成物总能量
C.反应开始后,甲处液面低于乙处液面
D.反应开始后,针筒活塞向右移动
A. A B. B C. C D. D
阅读下列材料,完成下面小题。
接触法制备硫酸中的关键步骤是SO2在V2O5催化作用下与空气中O2在接触室发生可逆反应,其热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-198kJ·mol-1.
6. 下列4个数据是在不同条件下测得的该反应的速率,其中反应最快的是
A. v(O2)=0.1mol·L-1·min-1 B. v(SO2)=0.2mol·L-1·min-1
C. v(SO3)=0.01mol·L-1·s-1 D. v(SO2)=0.004mol·L-1·s-1
7. 在有、无催化剂条件下SO2氧化成SO3过程中能量的变化如图所示。450℃、V2O5催化时,该反应机理为:
反应①V2O5(s)+SO2(g)=V2O4(s)+SO3(g) ΔH1
反应②2V2O4(s)+O2(g)=2V2O5(s) ΔH2=-246kJ·mol-1
下列说法正确的是
A. ΔH1=+24kJ·mol-1
B. V2O5催化时,反应②的速率大于反应①
C. 反应中每消耗224L O2,转移电子数目约等于4×6.02×1023
D. 保持其它条件不变,升高温度,活化分子百分数不变
8. 下列热化学方程式的书写及其对应关系均正确的是(ΔH的绝对值均正确)
A. NO2在一定条件下分解:2NO2=O2+2NO ΔH=+116.2kJ·mol-1
B. H2与Cl2反应:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=+184.6kJ·mol-1
C. 硫粉与空气反应:S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-269.8kJ·mol-1
D. 常温下乙醇燃烧:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-1367.0kJ
9. 在一个不传热的固定容积的密闭容器中,可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),当m、n、p、q为任意整数时,下列说法一定能说明反应已达到平衡的是
①体系的密度不再改变 ②体系的温度不再改变
③各组分的浓度相等 ④各组分的质量分数不再改变
⑤反应速率v(A):v(B)=m:n ⑥nv正(A)=mv逆(B)
⑦体系气体平均相对分子质量不再改变
A. ①②③ B. ②④⑥ C. ③④⑦ D. ④⑤⑥
10. 科学家通过密度泛函理论研究甲醇与水蒸气重整制氢反应机理时,得到甲醇在Pd(Ⅲ)表面发生解离时四个路径与相对能量关系如图所示,其中附在Pd(Ⅲ)表面的物种用“*”标注。
下列说法错误的是
A. ②中包含键的断裂过程
B. 该历程中能垒(反应活化能)最小的是③
C. 该历程中决定反应速率步骤的方程式为
D. 由此历程可知:
11. 下列实验操作、现象和解释或结论都正确的是
实验操作
现象
解释或结论
A
密闭容器中氢气和碘蒸气等物质的量反应,压缩容器容积
颜色加深
平衡右移
B
向两支盛有等浓度、等体积的试管中分别加入等浓度、等体积的溶液和溶液
前者产生气泡的速率快
的催化效果比好
C
等体积、等物质的量浓度的与溶液在不同温度下反应
温度高的溶液中先出现浑浊
温度升高,该反应速率加快
D
向两份5 mL 0.1 mol∙L-1草酸溶液中,分别滴加0.1 mol∙L-1和0.2 mol∙L-1的酸性高锰酸钾溶液2 mL
加入0.2 mol∙L-1的酸性高锰酸钾溶液褪色快
反应物浓度越大,反应速率越快
A. A B. B C. C D. D
12. 与稀盐酸反应生成的量与反应时间的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 依据0-2 min、2-4 min、4-6 min相同的时间段内生成的量,判断该反应为放热反应
B. 反应在2-4 min内生成的平均反应速率为0.1 mol·L-1·min-1
C. 4 min后,反应速率减小的主要原因是减小
D. 反应开始后前4 min内温度比浓度对反应速率的影响大
13. 下列图像及对应的叙述错误的是
A. 图1中的阴影部分代表反应物浓度实际减小的量
B. 图2中所示反应的化学方程式可以表示为
C. 图3表示足量锌分别与500mL盐酸、200mL硫酸反应产生氢气的体积随时间变化的图像
D. 图4表示等质量的金刚石、石墨在氧气中完全燃烧时放出的热量不相等
14. NO2和N2O4可以相互转化:2NO2(g)⇌N2O4(g) ΔH <0,现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入体积为1L的恒容密闭容器中,NO2和N2O4浓度随时间变化关系如图。下列说法正确的是
A. a点时达到了化学平衡状态
B. 前10 min内用v(N2O4)表示的平均反应速率为0.02 mol∙L-1∙min-1
C. 升高温度,反应速率增大,该反应的平衡常数增大
D. 25 min时改变的条件是增大了N2O4的浓度
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 已知在高温、高压、催化剂作用下,1mol石墨转化为金刚石吸收1.9kJ的热量。
(1)该反应的_______0(填“”或“”)。
(2)对于石墨和金刚石,_______更稳定。
(3)已知常温时红磷比白磷稳定,在下列反应中:(白磷,s);4P(红磷,s)。若a、b均大于零,则和的关系为_______(填序号)。
A. B. C. D. 无法确定
(4)下图是和反应生成和过程的能量变化示意图。
①该反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应。
②请写出该反应的热化学方程式:_______。
③若在该反应体系中加入催化剂对反应热_______(填“有”或“没有”)影响。
(5)0.3mol的气态高能燃料乙硼烷在氧气中氧化生成固态三氧化二硼和液态水时放出649.5kJ热量,其热化学方程式为_______。
16. 回答下列问题:
Ⅰ.某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法,研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00mol·L-1,2.00mol·L-1,大理石有细颗粒和粗颗粒两种规格,实验温度为25℃、35℃,每次实验HNO3的用量为25.00mL,大理石用量为10.00g。
实验编号
温度(℃)
大理石规格
HNO3浓度(mol·L-1)
实验目的
①
25
粗颗粒
2.00
(Ⅰ)实验①和②探究浓度对反应速率的影响;
(Ⅱ)实验①和③探究e对反应速率的影响;
(Ⅲ)实验①和④探究大理石颗粒大小对反应速率的影响。
②
25
粗颗粒
1.00
③
b
粗颗粒
2.00
④
25
细颗粒
d
(1)请完成实验设计表,并填空:e为______。
(2)实验①中CO2的质量随时间变化的关系如图,计算实验①中70~90s范围内用HNO3表示的平均反应速率为____________(忽略溶液体积变化)。在0~70s、70~90s、90~200s各时间段里,反应速率最小的时间段是______。
Ⅱ.某实验小组用0.50mol·L-1 NaOH溶液和0.50mol·L-1 H2SO4溶液进行中和反应反应热的测定,实验装置如图所示。
(3)实验步骤如下:
a.用量筒量取30mL 0.50mol·L-1 H2SO4溶液倒入内筒中,测出其温度;
b.用另一量筒量取50mL 0.50mol·L-1 NaOH溶液,并用同一温度计测出其温度;
c.将NaOH溶液倒入内筒中,设法使之混合均匀,测得混合液的最高温度。
①实验中,所用H2SO4溶液过量的目的是__________________。
②加入NaOH溶液和使H2SO4溶液与NaOH溶液混合均匀的正确操作是______(填标号)。
A.打开杯盖,将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒,立即盖上杯盖
B.打开杯盖,将量筒中的NaOH溶液缓慢倒入量热计的内筒,然后盖上杯盖
C.轻轻地振荡内筒
D.用套在温度计上的玻璃搅拌器轻轻地搅动
(4)实验数据如下表所示,请回答:
实验序号
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
2
27.0
27.4
27.2
33.3
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
①若近似认为0.50mol·L-1 NaOH溶液和0.50mol·L-1 H2SO4溶液的密度都是1.0g·mL-1 ,中和后所得溶液的比热容c=4.18J/(g·℃),则生成1mol H2O(l)时的反应热ΔH=______(保留小数点后一位)。
②若读取NaOH溶液的体积时仰视读数,测得的反应热ΔH______(填“偏大”、“不变”或“偏小”,下同)。若用刚测量完硫酸溶液起始温度的温度计直接测量NaOH溶液的起始温度,测得的反应热ΔH______。
17. Ⅰ.某温度时,在一个容积为2L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,填写下列空白。
(1)该反应的化学方程式为___________。
(2)反应开始至2min,气体Z的平均反应速率v(Z)=___________。
(3)上述反应在内反应速率与时间图像如图所示,在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素,则下列说法正确的是___________(填字母)。
A. 在时增大了压强 B. 在时加入催化剂
C. 在时降低了温度 D. 时X的转化率最高
Ⅱ.在2L的恒温密闭容器中通入5mol并加入足量发生反应∶ kJ/mol,反应过程中某气体的体积分数随时间变化如图所示。
(4)反应前2min平均反应速率___________;该温度下反应的平衡常数___________。若保持温度不变向平衡体系中再通入1mol,达到新平衡后氧气的体积分数___________(填“大于”“小于”或“等于”)原平衡时氧气的体积分数。
18. 回答下列问题:
(1)汽车尾气中排放的NOx和CO会污染环境,在汽车尾气系统中装催化转化器,可有效降低NOx和CO的排放。已知:
Ⅰ.2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH=-566.0kJ·mol-1
Ⅱ.N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+180.5kJ·mol-1
Ⅲ.2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=-116.5kJ·mol-1
①CO的燃烧热为______。
②CO将NO2还原为单质的热化学方程式为______。
③通常把拆开1mol某化学键吸收的能量看作是该化学键的键能。下表是常见的键能数据:
化学键
N-H
N-N
O=O
N≡N
O-H
H-H
键能(kJ·mol-1)
386
167
498
946
460
a
已知合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92kJ·mol-1,则a为______。
(2)在体积均为2L的甲、乙两个恒容密闭容器中,分别加入相同质量的一定量炭粉和2.8mol水蒸气[C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)],在不同温度下反应的过程如下图所示:
①反应过程中,两个容器温度:甲______乙(填“>”、“<”或“=”)。
②甲容器中,A点正反应速率______B点逆反应速率(填“>”、“<”或“=”)。
③下列叙述能说明该反应已达平衡状态的是______(填标号)。
a.c(H2):c(CO)=1:1
b.混合气体的压强保持不变
c.v(H2)=v(H2O)
d.混合气体的平均相对分子质量不变
④达到平衡时,甲容器中该反应的平衡常数K=______mol·L-1(结果保留三位有效数字)。
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叶集皖西当代中学高二年级10月月考
化学
考生注意:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案填在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.本卷命题范围:人教版选择性必修1第一章~第二章第二节。
可能用到的相对原子质量:H-1 B-11 C-12 O-16 P-31 S-32 Ba-137
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 在化学反应中常伴随能量的释放或吸收。下列说法错误的是
A. 化学反应中的能量变化都是以热能形式表现出来的
B. 等压条件下进行的化学反应的反应热等于反应的焓变
C. 化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的
D. 放热反应的△H<0,吸热反应的△H>0
【答案】A
【解析】
【详解】A.化学反应中的能量变化有的以热能形式表现出来,有的以光能、电能等形式表现出来,A错误;
B.在等压条件下,反应热()等于反应的焓变(),这是焓变的定义(),B正确;
C.由于断键吸热,形成化学键放热,则化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的,C正确;
D.放热反应断键吸热小于成键放热,△H<0,吸热反应断键吸热大于成键放热,△H>0,D正确;
故选A。
2. 化学反应均伴随着能量的变化,下列反应的能量变化规律与下图相符的组合是
①铝热反应 ②稀盐酸与碳酸氢钠反应 ③高温条件下,碳与水蒸气的反应 ④生石灰与水制熟石灰 ⑤镁条溶于稀盐酸 ⑥Ba(OH)2·8H2O与氯化铵反应
A. ①②③ B. ①④⑤ C. ②③⑥ D. ④⑤⑥
【答案】C
【解析】
【详解】①铝热反应过程中放出热量,该反应为放热反应,①错误;
②盐酸与碳酸氢钠发生反应吸收热量,该反应为吸热反应,②正确;
③碳与水蒸气高温下发生反应吸收热量,该反应为吸热反应,③正确;
④生石灰加水制熟石灰的反应会放出热量,该反应为放热反应,④错误;
⑤镁条溶于盐酸的反应会放出热量,该反应为放热反应,⑤错误;
⑥Ba(OH)2·8H2O晶体与氯化铵反应会吸收热量,该反应为吸热反应,⑥正确;
符合图示的反应序号为②③⑥,故选C。
3. 一定温度下,反应MgCl2(l)Mg(l)+Cl2(g),ΔH>0,达到平衡时,下列说法错误的是
A. 继续加入MgCl2(l),平衡不移动
B. 减小氯气浓度,平衡正向移动,平衡常数不变
C. 升高温度,该反应的化学平衡常数K增大
D. 将容器体积压缩为原来的一半,当体系再次达到平衡时,Cl2的浓度增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.MgCl2为液态,增加其量不影响浓度,平衡不移动,A正确;
B.减小Cl2浓度使平衡正向移动,但温度不变,平衡常数K不变,B正确;
C.该反应为吸热反应,升温平衡正向移动,使平衡常数K增大,C正确;
D.压缩体积使Cl2浓度瞬间加倍,但温度不变,该反应的平衡常数表达式为,平衡常数K不变,最终Cl2浓度恢复原值,D错误;
故选D。
4. 可逆反应,C%(产物C的体积分数)与压强的关系如图所示时,下列结论正确的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A、B、C全是气体,根据“先拐先平数值大”,由图可知p1曲线先达到平衡,则p1大于p2,p1达到平衡时C%大于p2,说明压强增大,平衡在往正方向移动,则正反应反应方向是物质的量减小的方向,a+b>p。
故答案选B。
5. 下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是
A.温度计的水银柱不断上升
B.反应物总能量大于生成物总能量
C.反应开始后,甲处液面低于乙处液面
D.反应开始后,针筒活塞向右移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.温度计的水银柱不断上升说明稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应为放热反应,故A不符合题意;
B.由图可知,该反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,故B不符合题意;
C.反应开始后,甲处液面低于乙处液面说明和的反应为放热反应,故C不符合题意;
D.锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应生成的氢气会使针筒活塞向右移动,则反应开始后,针筒活塞向右移动不能说明锌与稀硫酸的反应为放热反应,故D符合题意;
故选D。
阅读下列材料,完成下面小题。
接触法制备硫酸中的关键步骤是SO2在V2O5催化作用下与空气中O2在接触室发生可逆反应,其热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-198kJ·mol-1.
6. 下列4个数据是在不同条件下测得的该反应的速率,其中反应最快的是
A. v(O2)=0.1mol·L-1·min-1 B. v(SO2)=0.2mol·L-1·min-1
C. v(SO3)=0.01mol·L-1·s-1 D. v(SO2)=0.004mol·L-1·s-1
7. 在有、无催化剂条件下SO2氧化成SO3过程中能量的变化如图所示。450℃、V2O5催化时,该反应机理为:
反应①V2O5(s)+SO2(g)=V2O4(s)+SO3(g) ΔH1
反应②2V2O4(s)+O2(g)=2V2O5(s) ΔH2=-246kJ·mol-1
下列说法正确的是
A. ΔH1=+24kJ·mol-1
B. V2O5催化时,反应②的速率大于反应①
C. 反应中每消耗224L O2,转移电子数目约等于4×6.02×1023
D. 保持其它条件不变,升高温度,活化分子百分数不变
【答案】6. C 7. A
【解析】
【6题详解】
根据反应速率之比等于化学计量数之比进行换算为同一物质相同单位进行比较,据此解题。
A.v(O2)=0.1mol·L-1·min-1;
B.当v(SO2)=0.2mol·L-1·min-1时,v(O2)=0.1mol·L-1·min-1;
C.当v(SO3)=0.01mol·L-1·s-1=0.6mol·L-1·min-1时,v(O2)=0.3mol·L-1·min-1
D.当v(SO2)=0.004mol·L-1·s-1=0.24mol·L-1·min-1时,v(O2)=0.12mol·L-1·min-1,故可知C项表示反应速率最快,
故选C。
【7题详解】
A.合成SO3的总反应为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);ΔH=-198kJ·mol-1,根据盖斯定律,总反应=2×反应①+反应②,则,A正确;
B.由图可知,反应①的活化能小,反应②的活化能大,因此V2O5催化时,反应②的速率小于反应①,B错误;
C.气体没有标明状况,无法计算其物质的量,C错误;
D.升高温度,更多的分子获得能量变为活化分子,活化分子百分数增大,D错误;
故选A。
8. 下列热化学方程式的书写及其对应关系均正确的是(ΔH的绝对值均正确)
A. NO2在一定条件下分解:2NO2=O2+2NO ΔH=+116.2kJ·mol-1
B. H2与Cl2反应:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=+184.6kJ·mol-1
C. 硫粉与空气反应:S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-269.8kJ·mol-1
D. 常温下乙醇燃烧:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-1367.0kJ
【答案】C
【解析】
【详解】A.热化学方程式应该注明物质的状态,A错误;
B.氢气在氯气中的反应是放热反应,ΔH<0,B错误;
C.硫粉与空气反应生成SO2,热化学方程式为S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-269.8kJ·mol-1,C正确;
D.乙醇燃烧放热,反应热的单位是kJ·mol-1,D错误;
故选C。
9. 在一个不传热的固定容积的密闭容器中,可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),当m、n、p、q为任意整数时,下列说法一定能说明反应已达到平衡的是
①体系的密度不再改变 ②体系的温度不再改变
③各组分的浓度相等 ④各组分的质量分数不再改变
⑤反应速率v(A):v(B)=m:n ⑥nv正(A)=mv逆(B)
⑦体系气体平均相对分子质量不再改变
A. ①②③ B. ②④⑥ C. ③④⑦ D. ④⑤⑥
【答案】B
【解析】
【详解】①密度是否变化取决于总物质的体积和总质量的变化,固定容积的密闭容器体积不变,质量不变,密度为恒值,不能用来说明反应已达到平衡,①错误;
②不传热的固定容积的密闭容器中,温度为变量,当体系的温度不再改变时,表明正逆反应速率相等,达到平衡状态,②正确;
③各组分的浓度相等,无法判断各组分的浓度是否继续变化,则无法判断是否达到平衡状态,③错误;
④各组分的质量分数不再改变,表明正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,④正确;
⑤反应速率与化学计量数成正比,则反应速率始终满足v(A):v(B)=m:n,无法判断是否达到平衡状态,⑤错误;
⑥表示的是正逆反应速率,且满足化学计量数关系,说明达到平衡状态,⑥正确;
⑦m、n、p、q不确定,无法判断体系气体的平均相对分子质量是否为变量,则无法判断平衡状态,⑦错误;
则一定能说明反应已达到平衡的是②④⑥,故选B.
10. 科学家通过密度泛函理论研究甲醇与水蒸气重整制氢反应机理时,得到甲醇在Pd(Ⅲ)表面发生解离时四个路径与相对能量关系如图所示,其中附在Pd(Ⅲ)表面的物种用“*”标注。
下列说法错误的是
A. ②中包含键的断裂过程
B. 该历程中能垒(反应活化能)最小的是③
C. 该历程中决定反应速率步骤的方程式为
D. 由此历程可知:
【答案】D
【解析】
【详解】A.步骤②是CH3O*+H*转化为CH2O*+2H*,CH3O*中含CH3-结构,转化为CH2O*时少一个H,即断裂一个C-H键,A正确;
B.活化能为过渡态能量与反应物的总能量之差,从图中可以看出,③发生的反应活化能最小,B正确;
C.决定反应速率的是能垒最大的步骤,步骤①能垒最大,对应反应为CH3OH*=CH3O*+H*,C正确;
D.图中仅显示吸附态反应能量变化:CH3OH*→CO*+4H*,ΔH<0,但总反应CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g)需考虑吸附(放热)和解吸(吸热),以及4H*→2H2形成化学键释放能量,且图中无法直接得出气态反应ΔH<0,D错误;
故选D。
11. 下列实验操作、现象和解释或结论都正确的是
实验操作
现象
解释或结论
A
密闭容器中氢气和碘蒸气等物质的量反应,压缩容器容积
颜色加深
平衡右移
B
向两支盛有等浓度、等体积的试管中分别加入等浓度、等体积的溶液和溶液
前者产生气泡的速率快
的催化效果比好
C
等体积、等物质的量浓度的与溶液在不同温度下反应
温度高的溶液中先出现浑浊
温度升高,该反应速率加快
D
向两份5 mL 0.1 mol∙L-1草酸溶液中,分别滴加0.1 mol∙L-1和0.2 mol∙L-1的酸性高锰酸钾溶液2 mL
加入0.2 mol∙L-1的酸性高锰酸钾溶液褪色快
反应物浓度越大,反应速率越快
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)为反应前后气体分子数不变的反应,平衡不受压强影响,压缩容器容积,碘蒸气浓度增大导致颜色加深,但平衡不移动,A错误;
B.FeCl3和CuSO4的阴离子不同,无法单一变量比较Fe3+和Cu2+的催化效果,B错误;
C.温度升高加快Na2S2O3与H2SO4的反应速率,现象与结论一致,C正确;
D.发生反应,0.2 mol∙L-1的高锰酸钾溶液过量,不能观察到溶液褪色现象,无法通过褪色快慢直接推断浓度对速率的影响,D错误;
故答案选C。
12. 与稀盐酸反应生成的量与反应时间的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 依据0-2 min、2-4 min、4-6 min相同的时间段内生成的量,判断该反应为放热反应
B. 反应在2-4 min内生成的平均反应速率为0.1 mol·L-1·min-1
C. 4 min后,反应速率减小的主要原因是减小
D. 反应开始后前4 min内温度比浓度对反应速率的影响大
【答案】B
【解析】
【详解】A.随着反应的进行,盐酸浓度减小,由图可知,0-2 min、2-4 min、4-6 min相同的时间段内生成CO2的量,是先增大,后减小,但是盐酸浓度是一直减小,故可判断该反应为放热反应,A正确;
B.反应速率需用浓度变化表示,题中未给出溶液体积,无法计算浓度,B错误;
C.4 min后,由图可知反应速率逐渐减小,此时温度较高,则反应速率减小的原因是c(H+)减小,C正确;
D.随反应进行氢离子浓度降低,氢离子浓度变化使反应速率降低,由图象可知,开始生成的二氧化碳的反应速率是增大的,说明反应为放热反应,即反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大,D正确;
故选B。
13. 下列图像及对应的叙述错误的是
A. 图1中的阴影部分代表反应物浓度实际减小的量
B. 图2中所示反应的化学方程式可以表示为
C. 图3表示足量锌分别与500mL盐酸、200mL硫酸反应产生氢气的体积随时间变化的图像
D. 图4表示等质量的金刚石、石墨在氧气中完全燃烧时放出的热量不相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.图1中纵坐标是速率,横坐标是时间,阴影部分代表反应物浓度实际减小的量,A正确;
B.图2中表示的反应过程中,X、Y均减少,Z增加,从而可得变化的物质的量之比为(1.20-0.41):(1.00-0.21):1.58=1∶1∶2,10s后各物质的浓度不再变化,说明反应是可逆反应,反应方程式为,B正确;
C.足量锌与盐酸、硫酸反应时,盐酸中生成氢气的体积大于硫酸,则a应表示盐酸,但从反应速率看,盐酸中氢离子浓度小于硫酸中氢离子浓度,前期反应速率应小于硫酸,完全反应的时间长,则b表示盐酸,两者矛盾,C错误;
D.由反应物的总能量与生成物的总能量差可以计算得到反应放出的能量,可以看出两者不相同,D正确;
故选C。
14. NO2和N2O4可以相互转化:2NO2(g)⇌N2O4(g) ΔH <0,现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入体积为1L的恒容密闭容器中,NO2和N2O4浓度随时间变化关系如图。下列说法正确的是
A. a点时达到了化学平衡状态
B. 前10 min内用v(N2O4)表示的平均反应速率为0.02 mol∙L-1∙min-1
C. 升高温度,反应速率增大,该反应的平衡常数增大
D. 25 min时改变的条件是增大了N2O4的浓度
【答案】B
【解析】
【分析】由图分析,10 min内Y的变化量为(0.6-0.4) mol·L-1=0.2 mol·L-1,而X的变化量为(0.6-0.2) mol·L-1=0.4 mol·L-1,所以Y为N2O4,X为NO2,据此分析;
【详解】A.a点后物质浓度继续变化,此时没有达到化学平衡状态,A错误;
B.由以上分析N2O4的变化量为0.2 mol·L-1,则,B正确;
C.升高温度,化学反应速率增大,由于该反应为放热反应,化学平衡常数是减小的,C错误;
D.第一次平衡时,X对应的曲线浓度变化量是Y的2倍,则曲线X对应的是二氧化氮浓度的变化曲线,25 min时二氧化氮浓度瞬间增大,而四氧化二氮浓度不变,则改变的条件是增大了NO2的浓度,D错误;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 已知在高温、高压、催化剂作用下,1mol石墨转化为金刚石吸收1.9kJ的热量。
(1)该反应的_______0(填“”或“”)。
(2)对于石墨和金刚石,_______更稳定。
(3)已知常温时红磷比白磷稳定,在下列反应中:(白磷,s);4P(红磷,s)。若a、b均大于零,则和的关系为_______(填序号)。
A. B. C. D. 无法确定
(4)下图是和反应生成和过程的能量变化示意图。
①该反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应。
②请写出该反应的热化学方程式:_______。
③若在该反应体系中加入催化剂对反应热_______(填“有”或“没有”)影响。
(5)0.3mol的气态高能燃料乙硼烷在氧气中氧化生成固态三氧化二硼和液态水时放出649.5kJ热量,其热化学方程式为_______。
【答案】(1)> (2)石墨 (3)C
(4) ①. 放热 ②. ③. 没有
(5)
【解析】
【小问1详解】
石墨转化为金刚石吸收热量,所以该反应的0;
【小问2详解】
能量越低越稳定,对于石墨和金刚石,石墨能量更低,所以石墨更稳定。
【小问3详解】
常温时红磷比白磷稳定,则红磷能量更低,所以同质量的红磷燃烧生成P4O10放出的热量少,则,选C。
【小问4详解】
①根据图示,反应物总能量大于生成物总能量,该反应是放热反应。
②根据图示和反应生成和放出的能量为368-134=234kJ,该反应的热化学方程式为。
③催化剂只能降低反应的活化能,不能改变反应物、生成物的能量,若在该反应体系中加入催化剂对反应热没有影响。
【小问5详解】
0.3mol的气态高能燃料乙硼烷在氧气中氧化生成固态三氧化二硼和液态水时放出649.5kJ热量,可知1mol的气态高能燃料乙硼烷在氧气中氧化生成固态三氧化二硼和液态水时放出2165kJ热量,则热化学方程式为。
16. 回答下列问题:
Ⅰ.某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法,研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00mol·L-1,2.00mol·L-1,大理石有细颗粒和粗颗粒两种规格,实验温度为25℃、35℃,每次实验HNO3的用量为25.00mL,大理石用量为10.00g。
实验编号
温度(℃)
大理石规格
HNO3浓度(mol·L-1)
实验目的
①
25
粗颗粒
2.00
(Ⅰ)实验①和②探究浓度对反应速率的影响;
(Ⅱ)实验①和③探究e对反应速率的影响;
(Ⅲ)实验①和④探究大理石颗粒大小对反应速率的影响。
②
25
粗颗粒
1.00
③
b
粗颗粒
2.00
④
25
细颗粒
d
(1)请完成实验设计表,并填空:e为______。
(2)实验①中CO2的质量随时间变化的关系如图,计算实验①中70~90s范围内用HNO3表示的平均反应速率为____________(忽略溶液体积变化)。在0~70s、70~90s、90~200s各时间段里,反应速率最小的时间段是______。
Ⅱ.某实验小组用0.50mol·L-1 NaOH溶液和0.50mol·L-1 H2SO4溶液进行中和反应反应热的测定,实验装置如图所示。
(3)实验步骤如下:
a.用量筒量取30mL 0.50mol·L-1 H2SO4溶液倒入内筒中,测出其温度;
b.用另一量筒量取50mL 0.50mol·L-1 NaOH溶液,并用同一温度计测出其温度;
c.将NaOH溶液倒入内筒中,设法使之混合均匀,测得混合液的最高温度。
①实验中,所用H2SO4溶液过量的目的是__________________。
②加入NaOH溶液和使H2SO4溶液与NaOH溶液混合均匀的正确操作是______(填标号)。
A.打开杯盖,将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒,立即盖上杯盖
B.打开杯盖,将量筒中的NaOH溶液缓慢倒入量热计的内筒,然后盖上杯盖
C.轻轻地振荡内筒
D.用套在温度计上的玻璃搅拌器轻轻地搅动
(4)实验数据如下表所示,请回答:
实验序号
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
2
27.0
27.4
27.2
33.3
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
①若近似认为0.50mol·L-1 NaOH溶液和0.50mol·L-1 H2SO4溶液的密度都是1.0g·mL-1 ,中和后所得溶液的比热容c=4.18J/(g·℃),则生成1mol H2O(l)时的反应热ΔH=______(保留小数点后一位)。
②若读取NaOH溶液的体积时仰视读数,测得的反应热ΔH______(填“偏大”、“不变”或“偏小”,下同)。若用刚测量完硫酸溶液起始温度的温度计直接测量NaOH溶液的起始温度,测得的反应热ΔH______。
【答案】(1)温度 (2) ①. 0.01mol·L-1·s-1 ②. 90~200s
(3) ①. 确保NaOH溶液被完全中和 ②. AD
(4) ①. -53.5kJ·mol-1 ②. 偏小 ③. 偏大
【解析】
【分析】由表可知,实验①②其他条件相同,探究浓度对反应速率的影响;实验①③其他条件相同,探究温度对反应速率的影响,b为35;实验①④其他条件相同,探究大理石颗粒不同对速率的影响,d为2.00;中和热的测定实验,一种溶液稍过量,并且混合时两种溶液快速倒入,并用玻璃搅拌器搅拌混合均匀,使其充分反应,不断地读取数据,当温度下降时停止读数;
【小问1详解】
由题目分析可知e为温度;
【小问2详解】
由图可知,70s到90s时,的质量增加,依据反应方程式,,参加反应的硝酸的物质的量为,70~90s范围内的平均反应速率;曲线越陡反应速率越大,曲线越缓反应速率越小,由图可知,反应速率最小的时间段是90~200s;
【小问3详解】
①实验中,所用溶液过量可以保证氢氧化钠完全反应;
②A.打开杯盖,将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒,立即盖上杯盖,可以避免热量散失,操作正确,A正确;
B.打开杯盖,将量筒中的NaOH溶液缓慢倒入量热计的内筒,会造成热量散失,操作错误,B错误;
C.不能轻轻地振荡内筒,应用玻璃搅拌器搅拌,操作错误,C错误;
D.用套在温度计上的玻璃搅拌器上下轻轻地搅动,可避免热量散失,同时使溶液充分混合,操作正确,D正确;
故选AD;
【小问4详解】
①4次实验的温度差分别为:4℃、6.1℃,3.9℃,4.1℃,因此实验2中的数据是无效的,应该舍去,所以温度差的平均值为(4℃+3.9℃+4.1℃)÷3=4℃,氢氧化钠与硫酸溶液进行中和反应,硫酸是过量的,则生成水的物质的量为,溶液的质量,温度变化的平均值为ΔT=4℃,则生成0.025mol水放出的热量为,即1.3376kJ,所以实验测得的中和反应反应热;
②若读取NaOH溶液的体积时仰视读数,则其体积偏大,反应放出的热量多,测得的反应热ΔH偏小;若用刚测量完硫酸溶液起始温度的温度计直接测量NaOH溶液的起始温度,氢氧化钠的起始温度偏高,测得的热量偏小,ΔH偏大。
17. Ⅰ.某温度时,在一个容积为2L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,填写下列空白。
(1)该反应的化学方程式为___________。
(2)反应开始至2min,气体Z的平均反应速率v(Z)=___________。
(3)上述反应在内反应速率与时间图像如图所示,在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素,则下列说法正确的是___________(填字母)。
A. 在时增大了压强 B. 在时加入催化剂
C. 在时降低了温度 D. 时X的转化率最高
Ⅱ.在2L的恒温密闭容器中通入5mol并加入足量发生反应∶ kJ/mol,反应过程中某气体的体积分数随时间变化如图所示。
(4)反应前2min平均反应速率___________;该温度下反应的平衡常数___________。若保持温度不变向平衡体系中再通入1mol,达到新平衡后氧气的体积分数___________(填“大于”“小于”或“等于”)原平衡时氧气的体积分数。
【答案】(1)
(2)0.05mol·L-1·min-1 (3)B
(4) ①. 0.5mol/(L·min) ②. 等于 ③. 1.5
【解析】
【小问1详解】
反应中X、Y的物质的量减少,Z的物质的量增多,则X、Y为反应物,Z为生成物,且mol∶0.1mol∶0.2mol=3∶1∶2,所以反应的化学方程式为;
【小问2详解】
反应开始至2min,用气体Z表示的平均反应速率为mol·L-1·min-1;
【小问3详解】
A.在时,正反应速率不变,逆反应速率增大,说明时增大了生成物浓度,错误;
B.X、Y、Z均为气体,为不等体的可逆反应,在时,正、逆反应速率增大相同的倍数,说明在时加入催化剂,正确;
C.在时,正、逆反应速率都减小且逆反应速率大于正反应速率,由上述分析可知,该反应为放热反应,降低温度平衡正向移动,应该是正、逆反应速率都减小且正反应速率大于逆反应速率,错误;
D.由图像可知,在t₁时改变条件平衡逆向移动,X的转化率减小,在时加入催化剂平衡不移动,X的转化率不变,在时改变条件平衡逆向移动,X的转化率减小,所以在时X的转化率最高,错误;
故选B;
【小问4详解】
根据图示可知曲线为的体积分数,反应过程中气体体积不变,则2min时,生成的物质的量为molmol,则2min平均反应速率mol·L-1·min-1,反应在9min后达到平衡,此时的体积分数为60%,则molmol,molmol,则平衡常数;保持温度不变,平衡常数不变,该反应前后体积不变,则通入氧气时,平衡后,转化率不变,则氧气的体积分数等于原平衡时氧气的体积分数。
18. 回答下列问题:
(1)汽车尾气中排放的NOx和CO会污染环境,在汽车尾气系统中装催化转化器,可有效降低NOx和CO的排放。已知:
Ⅰ.2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH=-566.0kJ·mol-1
Ⅱ.N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+180.5kJ·mol-1
Ⅲ.2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=-116.5kJ·mol-1
①CO的燃烧热为______。
②CO将NO2还原为单质的热化学方程式为______。
③通常把拆开1mol某化学键吸收的能量看作是该化学键的键能。下表是常见的键能数据:
化学键
N-H
N-N
O=O
N≡N
O-H
H-H
键能(kJ·mol-1)
386
167
498
946
460
a
已知合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92kJ·mol-1,则a为______。
(2)在体积均为2L的甲、乙两个恒容密闭容器中,分别加入相同质量的一定量炭粉和2.8mol水蒸气[C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)],在不同温度下反应的过程如下图所示:
①反应过程中,两个容器温度:甲______乙(填“>”、“<”或“=”)。
②甲容器中,A点正反应速率______B点逆反应速率(填“>”、“<”或“=”)。
③下列叙述能说明该反应已达平衡状态的是______(填标号)。
a.c(H2):c(CO)=1:1
b.混合气体的压强保持不变
c.v(H2)=v(H2O)
d.混合气体的平均相对分子质量不变
④达到平衡时,甲容器中该反应的平衡常数K=______mol·L-1(结果保留三位有效数字)。
【答案】(1) ①. 283kJ·mol-1 ②. 2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g) ΔH=-1196kJ·mol-1 ③. 426
(2) ①. > ②. > ③. bd ④. 0.865
【解析】
【小问1详解】
①CO完全燃烧生成稳定的产物的化学方程式为2CO+O22CO2,由Ⅰ可知,2 mol CO参加反应释放热量566.0 kJ,所以1 mol CO完全燃烧应该释放热量283 kJ,CO的燃烧热为283kJ·mol-1。
②根据盖斯定律,方程式Ⅰ×2-Ⅱ-Ⅲ得方程式2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g),ΔH=2×(-566.0kJ·mol-1)-(+180.5kJ·mol-1)-(-116.5kJ·mol-1)=-1196kJ·mol-1。
③合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92kJ·mol-1,该反应的焓变为反应物的总键能减去生成物的总键能,1 mol N2中存在1 mol NN,1 mol H2中存在1 mol H—H,1 mol NH3中存在3 mol N—H,可得946+3a-6×386=-92,计算a=426。
【小问2详解】
①根据“先拐先平”原理,由图可知,甲容器中反应速度大于乙容器中反应速率,故T甲>T乙
②由图可知A没有达到平衡状态,随着反应的进行,正反应速率减小,逆反应速率增大,B处于平衡状态,所以A点正反应速率大于B点逆反应速率。
③a.根据反应计量关系,生成的H2和CO的浓度之比为1:1,不能说明反应达到平衡状态,a错误;
b.该反应前后气体分子数不等,当压强不变时,反应达到平衡状态,b正确;
c.v(H2)=v(H2O)不清楚反应的方向,不能说明反应达到平衡状态,c错误;
d.从反应正向建立平衡,反应物平均相对分子质量=M(H2O)=18,产物CO与H2以1:1生成,产物的平均相对分子质量(产)==15,故反应正向进行,平均相对分子质量减小,反应逆向进行,平均相对分子质量增大,平衡时平均相对分子质量不变,说明反应已经达到平衡状态,d正确;
故选bd.
④甲容器中B点时达到平衡,根据题意列出三段式:,。
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