精品解析:湖南湘江新区珺琟学校2026-2027学年高二上学期第一次月考 化学试题
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内容正文:
珺琟高级中学2026-2027学年高二上学期第一次月考卷
化学
考试时间:75分钟 试卷满分:100分
注意事项:
1. 本试卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间75分钟。
2. 可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 S:32 Cl:35.5 Cu:64
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学与生产、生活密切相关,生活中处处有化学。下列说法正确的是
A. 化石燃料燃烧,化学能全部转化为热能
B. 将食品放入冰箱中,食品能够保存较长时间
C. 夏天面粉的发酵速率与冬天面粉的发酵速率相差不大
D. 在化学工业中,使用催化剂一定能提高反应物的平衡转化率
2. 下列过程的能量变化与如图所示相符的是
A. 生石灰与水的反应 B. 锌粒与稀盐酸反应 C. 碳酸钙高温分解 D. 酸碱中和反应
3. 已知热化学方程式:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ∙mol−1,下列说法正确的是
A. H2的燃烧热为571.6 kJ∙mol−1
B. 1 mol H2完全燃烧生成液态水时放出285.8 kJ热量
C. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-571.6 kJ∙mol−1
D. 断开2 mol H—H键和1 mol O=O键所放出的能量大于形成4 mol O—H键所吸收的能量
4. 向10mL氨水中加入蒸馏水,将其稀释到1L后,下列变化中不正确的是
A. 的电离程度增大
B. 增大
C. 的数目增多
D. 增大
5. 下列实验选择的仪器和药品都正确且能达到实验目的的是
A. 测定生成氢气的反应速率 B. 验证与的反应是可逆反应
C. 探究温度对化学平衡的影响 D. 探究压强对化学平衡的影响
6. 不同的化学反应,进行的快慢千差万别,下列表示反应速率最快的是
A. B.
C. D.
7. 下列关于有效碰撞理论与影响反应速率因素之间关系正确的是
A. 活化分子一定能发生碰撞,分子间发生碰撞一定能发生化学反应
B. 加入催化剂可以降低活化能,活化分子百分数虽然没变,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. 增大反应物浓度,可提高单位体积内活化分子百分数,从而提高反应速率
8. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 夏天打开某品牌碳酸饮料瓶盖,有气泡产生
B. 向浓氨水中加入浓氢氧化钠溶液产生大量刺激性气味的气体
C. 、、的平衡体系,压缩容器体积后颜色变深
D. 工业生产硫酸时,充入过量的空气以提高的平衡转化率
9. 下列反应在任何温度下均能自发进行的是
A. 2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) ΔH<0,ΔS>0
B. 2N2(g)+O2(g)=2N2O(g) ΔH>0,ΔS<0
C. CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) ΔH>0,ΔS>0
D. 金属钠与水的反应在任何温度下都不能自发进行
10. 对于可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3 (g) ΔH<0,达到平衡后,下列措施能使平衡正向移动的是
A. 升高温度 B. 减小压强
C. 移走部分SO3 D. 加入催化剂
11. 在CH3COOH溶液中,要使CH3COOH的电离程度增大,可采取的措施是
A. 加入CH3COONa固体 B. 加水稀释
C. 加入少量浓盐酸 D. 降低温度
12. 下列说法正确的是
A. 甲烷催化裂解化学反应为放热反应
B. 步骤①、②、③反应均为放热反应
C. 使用该催化剂能够有效提高CH4的平衡转化率
D. 催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积
13. 下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项
操作
现象
结论
A
向两支盛有少量溶液的试管中分别加入0.1 mol/L 溶液和0.01 mol/L 溶液
加入溶液的试管生成气体的速率比加入溶液的大
对分解的催化效果比好
B
在 蓝色溶液中存在如下平衡:(蓝色)(黄绿色) ,加热该溶液
溶液由蓝色转变为黄绿色
对于该反应,升高温度,平衡正向移动
C
取两支试管,各加入4 mL 0.01 mol/L酸性溶液,然后向一支试管中加入0.01 mol/L 溶液2 mL,另一支试管中加入0.02 mol/L 溶液2 mL
浓度大的一支试管中溶液先褪色
其他条件相同时,反应物浓度越大,反应速率越大
D
将盛有棕红色气体的注射器由10 mL压缩至5 mL
气体颜色比压缩前变浅
平衡向右移动
A. A B. B C. C D. D
14. 在恒容密闭容器中充入,发生反应,测得不同温度下,的转化率随时间的变化如图所示。下列说法错误的是
A. 温度下,后,压缩体积变为
B. 温度下,内,
C. 该反应的
D. 温度下,该反应的平衡常数
二、填空题(本题共4小题,共58分)
15. 工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。
(1)一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量的N₂和H₂发生反应:
①下列证据不能说明反应一定达到化学平衡状态的是___________
A.N₂的转化率不再改变 B.容器内气体的质量不再改变
C.容器内的压强不再改变 D.
②采取的下列措施既可以提高反应速率又可以提高原料转化率的是___________(填字母)。
a.用铁触媒作催化剂
b.采用较高压强(20MPa~50MPa)
c.采用较高温度(500℃左右)
d.将生成的氨液化并及时从体系中分离出来
(2)合成氨生产流程示意图如下。
①流程中,有利于提高原料利用率的措施是___________;有利于提高单位时间内氨的产率的措施有___________。(至少写出两点)
②“干燥净化”中,有一步操作是用铜氨液除去原料气中的,其反应为:。对吸收后的铜氨废液应该怎样处理?请提出你的建议:___________。
(3)实验室研究是工业生产的基石。下图中的实验数据是在其它条件不变时,不同温度(200°C、400°C、600°C)、压强下,平衡混合物中的物质的量分数的变化情况。
①曲线a对应的温度是___________。
②M、N、Q点平衡常数K的大小关系是___________。
16. 下图所示装置测定中和反应的反应热。
实验药品:100 mL0.50 mol/L盐酸、50 mL 0.55 mol/L 溶液、50 mL0.50 mol/L氨水。
已知弱碱电离时吸热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,还缺少_______________________________________。
(2)装置中隔热层的作用是________________________________________________________。
(3)请写出NH3·H2O的电离方程式:_________________________________________________。
(4)将浓度为0.50 mol/L的酸溶液和0.50 mol/L的碱溶液各50 mL混合(溶液密度均为1g/mL),生成的溶液的比热容(c=4.18J/(g·℃),测得温度如表所示:
反应物
起始温度
最高温度
甲组()
15.0
18.3
乙组
15.0
18.1
①两组实验结果存在差异的原因是________________________________________。
②某同学利用上述装置重新做甲组实验,测得反应热偏大,则可能的原因是________ (填序号)。
A.测完盐酸的温度直接测溶液温度 B.杯盖未盖严 C.溶液一次性迅速倒入
③若实验中改用60mL 0.50 mol/L的盐酸与50mL 0.55 mol/L的氢氧化钠溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量________ (填“相等”或“不相等”),若实验操作均正确,则所求中和热________ (填“相等”或“不相等”)。
17. 工业上由含铜废料(含有Cu、CuS、等)制备硝酸铜晶体的流程如下:
(1)写出CuS“焙烧”生成和CuO的化学反应方程式:_________________________________________。
(2)图中经转化生成的硫酸可用于“酸化”,该转化过程中若有2mol 与1mol 充分反应,所得生成物的分子数___________(填“大于2”、“等于2”或“小于2”)。属于___________(填“酸性”或“碱性”)氧化物。
(3)“过滤”所得的滤液中溶质的主要成分为___________。
(4)“淘洗”所用的溶液A应选用___________(填序号)
a.稀硫酸 b.浓硫酸 c.稀硝酸 d.浓硝酸
(5)“反应”步骤中,10% 为氧化剂,20% 提供,可以避免污染性气体的产生。写出该反应的离子方程式:___________________________________________________。
18. 处理和利用是一个重要的研究方向。回答下列问题。
(1)铈锆基稀土催化剂()可用于催化处理汽车尾气中的NO和CO,消除污染。反应为 。该反应的___________0(填“>”或“<”)。
(2)催化下的技术能有效脱除工业烟气中的。
已知: ; ,、有氧条件下,的为___________(用含有的式子表示)。
(3)还原法可将NO还原为和气态水脱除,每生成28 g释放414 kJ热量,写出该反应的热化学方程式:____________________________________________________________。
(4)亚硝酰氯是有机合成中的常用试剂,已知: ,一定温度下,将与,置于密闭容器中发生反应。
①下列可判断反应达到平衡状态的是___________(填标号,下同)。
A.混合气体的平均相对分子质量不变 B.混合气体的密度保持不变
C.和的浓度不再发生变化 D.每消耗同时生成
②为了加快化学反应速率,同时提高平衡转化率,其他条件不变时,可采取的措施有___________。
A.升高温度 B.缩小容器容积 C.再充入 D.使用合适的催化剂
(5)在容积为的密闭容器中充入和,在不同温度下发生反应:,的体积百分含量随时间的变化如图所示。已知。
①与实验I相比,实验Ⅱ除温度不同外,还改变的条件是___________。
②实验Ⅲ反应至达到平衡,用的浓度变化表示的反应速率为___________。
③温度下,该反应的___________。(是以平衡物质的量分数代替平衡浓度计算的平衡常数)
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珺琟高级中学2026-2027学年高二上学期第一次月考卷
化学
考试时间:75分钟 试卷满分:100分
注意事项:
1. 本试卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间75分钟。
2. 可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 S:32 Cl:35.5 Cu:64
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学与生产、生活密切相关,生活中处处有化学。下列说法正确的是
A. 化石燃料燃烧,化学能全部转化为热能
B. 将食品放入冰箱中,食品能够保存较长时间
C. 夏天面粉的发酵速率与冬天面粉的发酵速率相差不大
D. 在化学工业中,使用催化剂一定能提高反应物的平衡转化率
【答案】B
【解析】
【详解】A.化石燃料燃烧时,化学能主要转化为热能,也有一部分转化为光能,因此化学能并非全部转化为热能,A错误;
B.冰箱内温度较低,降低温度能减慢食品腐败变质所涉及的化学反应速率,从而延长食品保存时间,B正确;
C.夏天气温通常高于冬天,在其他条件相同时,温度升高使发酵反应速率加快,因此夏天面粉的发酵速率通常明显大于冬天,C错误;
D.催化剂能同等程度地加快正、逆反应速率,缩短达到平衡所需的时间,但不能使化学平衡移动,因此不能提高反应物的平衡转化率,D错误;
故选B。
2. 下列过程的能量变化与如图所示相符的是
A. 生石灰与水的反应 B. 锌粒与稀盐酸反应 C. 碳酸钙高温分解 D. 酸碱中和反应
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,生成物总能量大于反应物总能量,则该反应为吸热反应,常见的吸热反应:①绝大多数的分解反应,②碳与二氧化碳反应生成一氧化碳,③铵盐与强碱反应,④碳与水反应生成一氧化碳和氢气,据此回答。
【详解】A.生石灰与水的反应为放热反应,故A错误;
B.锌粒与稀盐酸反应为放热反应,故B错误;;
C.碳酸钙高温分解为吸热反应,故C正确;
D.酸碱中和反应为放热反应,故D错误;
故选:C。
3. 已知热化学方程式:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ∙mol−1,下列说法正确的是
A. H2的燃烧热为571.6 kJ∙mol−1
B. 1 mol H2完全燃烧生成液态水时放出285.8 kJ热量
C. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-571.6 kJ∙mol−1
D. 断开2 mol H—H键和1 mol O=O键所放出的能量大于形成4 mol O—H键所吸收的能量
【答案】B
【解析】
【详解】A.燃烧热是纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,由已知热化学方程式可知,的燃烧热为,A错误;
B.完全燃烧生成液态水时,放出热量为,B正确;
C.气态水的能量高于液态水,生成等量气态水时放出的热量减少,故生成气态水的反应焓,C错误;
D.断键吸收能量,成键放出能量,题述将断键、成键的能量变化方向说反,D错误;
故选B。
4. 向10mL氨水中加入蒸馏水,将其稀释到1L后,下列变化中不正确的是
A. 的电离程度增大
B. 增大
C. 的数目增多
D. 增大
【答案】B
【解析】
【详解】A. 稀释促进弱电解质电离、则的电离程度增大,A正确;
B.稀释促进电离、则数目及均减小,B不正确;
C.稀释促进电离、的数目增多,C正确;
D.稀释促进电离、数目减小、的数目增多,则增大,D正确;
答案选B。
5. 下列实验选择的仪器和药品都正确且能达到实验目的的是
A. 测定生成氢气的反应速率 B. 验证与的反应是可逆反应
C. 探究温度对化学平衡的影响 D. 探究压强对化学平衡的影响
【答案】C
【解析】
【详解】A.气体可从长颈漏斗逸出,无法测定生成氢气的反应速率,故A错误;
B.铁离子与碘离子按1:1比例反应;等浓度等体积的碘化钾和硫酸铁混合溶液中铁离子过量,无法进行判断,故B错误;
C.二氧化氮为红棕色气体,根据颜色可进行判断温度对化学平衡的影响,故C正确;
D.反应前后气体分子数相同,压强对该反应无影响,故D错误;
答案选C。
6. 不同的化学反应,进行的快慢千差万别,下列表示反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.将转化为用表示的反应速率:,小于B选项的速率,A不符合题意;
B.,为所有选项中最大值,B符合题意;
C.将转化为用表示的反应速率:,小于B选项的速率,C不符合题意;
D.先统一单位,,转化为用表示的反应速率:,小于B选项的速率,D不符合题意;
故选B。
7. 下列关于有效碰撞理论与影响反应速率因素之间关系正确的是
A. 活化分子一定能发生碰撞,分子间发生碰撞一定能发生化学反应
B. 加入催化剂可以降低活化能,活化分子百分数虽然没变,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. 增大反应物浓度,可提高单位体积内活化分子百分数,从而提高反应速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.活化分子发生碰撞时需具备合适的取向才是能引发反应的有效碰撞,因此活化分子不一定发生有效碰撞,分子间碰撞也不一定发生化学反应,A错误;
B.加入催化剂可以降低反应活化能,使更多普通分子成为活化分子,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,活化分子的数目和百分数均增大,有效碰撞次数增多,从而提高反应速率,C正确;
D.增大反应物浓度,单位体积内活化分子数增多,但活化分子百分数不变,D错误;
故选C。
8. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 夏天打开某品牌碳酸饮料瓶盖,有气泡产生
B. 向浓氨水中加入浓氢氧化钠溶液产生大量刺激性气味的气体
C. 、、的平衡体系,压缩容器体积后颜色变深
D. 工业生产硫酸时,充入过量的空气以提高的平衡转化率
【答案】C
【解析】
【详解】A.打开碳酸饮料瓶盖,减小压强,平衡正向移动,符合勒夏特列原理,A正确;
B.向浓氨水中加入浓NaOH增加OH⁻浓度,平衡逆向移动,导致一水合氨浓度增大,促进其分解为氨气逸出,符合勒夏特列原理,B正确;
C.反应前后气体体积相等,压缩容器体积后各物质浓度均增大,颜色变深是因I2浓度增加,但平衡未移动,不能用勒夏特列原理解释,C错误;
D.充入过量空气(O2)使平衡向生成SO3方向移动,提高SO2转化率,符合勒夏特列原理,D正确;
故答案选C。
9. 下列反应在任何温度下均能自发进行的是
A. 2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) ΔH<0,ΔS>0
B. 2N2(g)+O2(g)=2N2O(g) ΔH>0,ΔS<0
C. CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) ΔH>0,ΔS>0
D. 金属钠与水的反应在任何温度下都不能自发进行
【答案】A
【解析】
【分析】根据复合判据判断反应能否自发进行;
【详解】A.、,任何温度下均有,反应均能自发进行,A正确;
B.、,任何温度下均有,反应均不能自发进行,B错误;
C.、,仅在高温下时,反应才能自发进行,C错误;
D.钠与水反应放热且生成气体,、,任何温度下均可自发进行,D错误;
故选A。
10. 对于可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3 (g) ΔH<0,达到平衡后,下列措施能使平衡正向移动的是
A. 升高温度 B. 减小压强
C. 移走部分SO3 D. 加入催化剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.正反应放热,升温平衡逆向移动,A错误;
B.正反应气体分子数减少,减压平衡向气体分子数增多方向即逆向移动,B错误;
C.移走部分SO3,即减小生成物浓度,平衡正向移动,C正确;
D.催化剂同等程度改变正逆速率,不影响平衡,D错误;
故答案选C。
11. 在CH3COOH溶液中,要使CH3COOH的电离程度增大,可采取的措施是
A. 加入CH3COONa固体 B. 加水稀释
C. 加入少量浓盐酸 D. 降低温度
【答案】B
【解析】
【分析】的电离平衡为,电离过程吸热,电离程度随电离平衡的正向移动而增大,逆向移动而减小。
【详解】A.加入固体,溶液中增大,同离子效应使电离平衡逆向移动,电离程度减小,A错误;
B.加水稀释,溶液中离子浓度降低,离子碰撞结合为分子的概率减小,电离平衡正向移动,电离程度增大,B正确;
C.加入少量浓盐酸,溶液中增大,同离子效应使电离平衡逆向移动,电离程度减小,C错误;
D.电离过程吸热,降低温度使电离平衡逆向移动,电离程度减小,D错误;
故选B。
12. 下列说法正确的是
A. 甲烷催化裂解化学反应为放热反应
B. 步骤①、②、③反应均为放热反应
C. 使用该催化剂能够有效提高CH4的平衡转化率
D. 催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知甲烷催化裂解分三步进行:①CH4 断裂 C—H 键生成CH3 和H,需吸收能量;②CH3 继续脱氢生成C 和H;③C 与H 结合生成 H2。CH4 的能量低于产物C+2H2 的能量,故总反应吸热;步骤②③中生成物的能量均低于反应物,为放热反应。反应中生成的碳会沉积在催化剂表面,覆盖活性位点而使催化剂失活。
【详解】A.图中 CH4 的能量低于产物C+2H2的能量,甲烷催化裂解为吸热反应,A错误;
B.步骤②、③中生成物的能量低于反应物,为放热反应,但步骤①中CH3 与H 的能量高于 CH4,为吸热反应,B错误;
C.催化剂只能改变反应速率,不能使化学平衡发生移动,CH4 的平衡转化率不变,C错误;
D.反应生成的碳沉积在催化剂表面,减小催化剂与气体的接触面积,降低其活性,故使用一段时间后失活,D正确;
故答案为D。
13. 下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项
操作
现象
结论
A
向两支盛有少量溶液的试管中分别加入0.1 mol/L 溶液和0.01 mol/L 溶液
加入溶液的试管生成气体的速率比加入溶液的大
对分解的催化效果比好
B
在 蓝色溶液中存在如下平衡:(蓝色)(黄绿色) ,加热该溶液
溶液由蓝色转变为黄绿色
对于该反应,升高温度,平衡正向移动
C
取两支试管,各加入4 mL 0.01 mol/L酸性溶液,然后向一支试管中加入0.01 mol/L 溶液2 mL,另一支试管中加入0.02 mol/L 溶液2 mL
浓度大的一支试管中溶液先褪色
其他条件相同时,反应物浓度越大,反应速率越大
D
将盛有棕红色气体的注射器由10 mL压缩至5 mL
气体颜色比压缩前变浅
平衡向右移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.催化剂种类和浓度不同,有两个变量,不能说明催化剂的催化效果,A不符合题意;
B.加热溶液,溶液由蓝色转变为黄绿色,说明升高温度使平衡正向移动,B符合题意;
C.高锰酸钾均过量,不能观察到颜色褪去,应控制高锰酸钾的量不足,改变草酸溶液的浓度,探究浓度对速率的影响,C不符合题意;
D.压缩注射器,增大压强,平衡向正反应方向移动,颜色先深后浅,但由于容器的容积减小,浓度仍比起始大,气体颜色比压缩前深,D不符合题意;
故选B。
14. 在恒容密闭容器中充入,发生反应,测得不同温度下,的转化率随时间的变化如图所示。下列说法错误的是
A. 温度下,后,压缩体积变为
B. 温度下,内,
C. 该反应的
D. 温度下,该反应的平衡常数
【答案】A
【解析】
【详解】A.温度下8min达到平衡时,,压缩体积到,若平衡不移动,该反应正反应气体分子数增大,压缩体积压强增大平衡逆向移动,,A错误;
B.内,,则,,B正确;
C.温度越高反应速率越快,先达到平衡故,温度升高的平衡转化率降低,平衡逆向移动,正反应放热,,C正确;
D.平衡时,,,,,D正确;
故选A。
二、填空题(本题共4小题,共58分)
15. 工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。
(1)一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量的N₂和H₂发生反应:
①下列证据不能说明反应一定达到化学平衡状态的是___________
A.N₂的转化率不再改变 B.容器内气体的质量不再改变
C.容器内的压强不再改变 D.
②采取的下列措施既可以提高反应速率又可以提高原料转化率的是___________(填字母)。
a.用铁触媒作催化剂
b.采用较高压强(20MPa~50MPa)
c.采用较高温度(500℃左右)
d.将生成的氨液化并及时从体系中分离出来
(2)合成氨生产流程示意图如下。
①流程中,有利于提高原料利用率的措施是___________;有利于提高单位时间内氨的产率的措施有___________。(至少写出两点)
②“干燥净化”中,有一步操作是用铜氨液除去原料气中的,其反应为:。对吸收后的铜氨废液应该怎样处理?请提出你的建议:___________。
(3)实验室研究是工业生产的基石。下图中的实验数据是在其它条件不变时,不同温度(200°C、400°C、600°C)、压强下,平衡混合物中的物质的量分数的变化情况。
①曲线a对应的温度是___________。
②M、N、Q点平衡常数K的大小关系是___________。
【答案】(1) ①. BD ②. b
(2) ①. 加压、分离出液氨、原料循环使用 ②. 加压、400℃~500℃、铁触媒 ③. 经减压并加热、使被吸收的释放出来并收集、吸收液循环使用
(3) ①. 200℃ ②.
【解析】
【小问1详解】
A.随反应进行,转化为,转化率增大,N₂的转化率不再改变时,能说明反应达到平衡状态,A不选;
B.化学反应中只有气体参加和生成,气体质量不发生变化,容器内气体的质量不再改变,不能说明反应达到平衡状态,B选;
C.该反应是气体分子数减小的反应,随反应进行,气体物质的量减小,压强减小,容器内的压强不再改变,能说明反应达到平衡状态,C不选;
D.可逆反应达平衡状态时,即,,则不能体现,不能说明反应达到平衡状态,D选;
答案选BD。
a.催化剂只能提高反应速率,不能提高原料平衡转化率,a不选;
b.较高压强能提高反应速率,能使平衡正向进行,提高原料平衡转化率,b选;
c.较高温度能提高反应速率,使平衡向吸热反应进行即逆向移动,使原料平衡转化率降低,c不选;
d.将生成的氨液化并及时从体系中分离出来,使反应速率减小,平衡正向移动,原料平衡转化率提高,d不选;
答案选b。
【小问2详解】
该反应是气体分子数减小的反应,压缩机加压采用较高压强(10MPa~50MPa),可以使平衡正移从而提高原料利用率,将生成的氨冷却液化并及时从体系中分离出来,可以使平衡正移从而提高原料利用率,N2、H2循环使用可以使平衡正移从而提高原料利用率,故答案为加压、分离出液氨、原料循环使用;
加压采用较高压强可以提高反应速率,从而提高单位时间内氨的产率,在400℃~500℃较高温度下、使用催化剂铁触媒都可以提高反应速率,从而提高单位时间内氨的产率,故答案为加压、400℃~500℃、铁触媒;
该反应的逆反应为吸热反应,气体分子数增大的反应,可以减小压强并加热升高温度,使反应逆向进行,使被吸收的释放出来并收集,又得到铜氨液,铜氨吸收液可以循环使用,故答案为经减压并加热、使被吸收的释放出来并收集、吸收液循环使用。
【小问3详解】
在相同压强下如20MPa,曲线a代表的平衡时的物质的量分数最大,该反应为放热反应,温度越低,平衡正向进行程度越大,平衡时的物质的量分数越大,故曲线a代表的温度低为200℃;
曲线b代表的温度为400℃,曲线c代表的温度为600℃,平衡常数只与温度有关,M、Q点温度相同为400℃,平衡常数,N点温度为600℃,温度升高,平衡逆移,平衡常数减小,故 。
16. 下图所示装置测定中和反应的反应热。
实验药品:100 mL0.50 mol/L盐酸、50 mL 0.55 mol/L 溶液、50 mL0.50 mol/L氨水。
已知弱碱电离时吸热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,还缺少_______________________________________。
(2)装置中隔热层的作用是________________________________________________________。
(3)请写出NH3·H2O的电离方程式:_________________________________________________。
(4)将浓度为0.50 mol/L的酸溶液和0.50 mol/L的碱溶液各50 mL混合(溶液密度均为1g/mL),生成的溶液的比热容(c=4.18J/(g·℃),测得温度如表所示:
反应物
起始温度
最高温度
甲组()
15.0
18.3
乙组
15.0
18.1
①两组实验结果存在差异的原因是________________________________________。
②某同学利用上述装置重新做甲组实验,测得反应热偏大,则可能的原因是________ (填序号)。
A.测完盐酸的温度直接测溶液温度 B.杯盖未盖严 C.溶液一次性迅速倒入
③若实验中改用60mL 0.50 mol/L的盐酸与50mL 0.55 mol/L的氢氧化钠溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量________ (填“相等”或“不相等”),若实验操作均正确,则所求中和热________ (填“相等”或“不相等”)。
【答案】(1)环形玻璃搅拌棒或玻璃搅拌器
(2)保温隔热,减少实验过程中的热量损失
(3)
(4) ①. 一水合氨为弱碱,电离时吸收热量,导致放热较少 ②. AB ③. 不相等 ④. 相等
【解析】
【小问1详解】
图示装置已有温度计,还缺少环形玻璃搅拌棒,用于使酸碱充分混合、溶液温度均匀;
【小问2详解】
隔热层可减少内筒与外界的热量交换,起保温隔热作用,减少实验过程中的热量损失;
【小问3详解】
一水合氨是弱碱,在水溶液中部分电离,电离方程式为;
【小问4详解】
①甲组为盐酸与氢氧化钠溶液反应,乙组为盐酸与氨水反应,一水合氨电离吸热,消耗部分中和反应放出的热量,故乙组温升较小;
②反应放热,,测得反应热偏大即的负值偏大,对应测得的温度差偏小;
A.测完盐酸温度后直接测氢氧化钠溶液温度,温度计上残留的盐酸与碱提前反应放热,使所测碱液起始温度偏高,计算的温度差偏小,测得的偏大,A符合题意;
B.杯盖未盖严会增加热量散失,使测得的最高温度偏低,温度差偏小,测得的偏大,B符合题意;
C.氢氧化钠溶液一次性迅速倒入可减少热量散失,是正确操作,不会导致测得的偏大,C不符合题意;
故选AB;
③原甲组实验生成水的物质的量为,改用题给用量时,,,氢氧化钠为少量,故生成水的物质的量为,放出的热量增大,故不相等,中和热对应生成液态水时的反应热,与反应物用量无关,故所求中和热相等。
17. 工业上由含铜废料(含有Cu、CuS、等)制备硝酸铜晶体的流程如下:
(1)写出CuS“焙烧”生成和CuO的化学反应方程式:_________________________________________。
(2)图中经转化生成的硫酸可用于“酸化”,该转化过程中若有2mol 与1mol 充分反应,所得生成物的分子数___________(填“大于2”、“等于2”或“小于2”)。属于___________(填“酸性”或“碱性”)氧化物。
(3)“过滤”所得的滤液中溶质的主要成分为___________。
(4)“淘洗”所用的溶液A应选用___________(填序号)
a.稀硫酸 b.浓硫酸 c.稀硝酸 d.浓硝酸
(5)“反应”步骤中,10% 为氧化剂,20% 提供,可以避免污染性气体的产生。写出该反应的离子方程式:___________________________________________________。
【答案】(1)
(2) ①. 小于2 ②. 酸性
(3)
(4)a (5)
【解析】
【分析】含铜废料的主要成分为、、,目标产物为。焙烧环节通入空气,被氧化为,被氧化为和,后续转化为用于酸化。酸化环节加入,溶解生成,与原料中的共同进入溶液。置换环节加入,与反应生成和,过量,过滤所得滤渣为过量和生成的,滤液为溶液。淘洗环节需除去滤渣中附着的杂质且不能溶解。反应环节中在存在下被氧化为,得到溶液,后续经结晶得到目标产物。
【小问1详解】
与反应生成和,配平后反应方程式为。
【小问2详解】
与生成的反应为可逆反应,反应不能进行完全,2mol 与1mol 充分反应后,生成的物质的量小于2mol,故生成物的分子数小于。可与碱反应生成盐和水,属于酸性氧化物。
【小问3详解】
置换环节加入过量,与溶液中的发生反应,完全被置换,所得滤液中溶质的主要成分为。
【小问4详解】
淘洗的目的是除去滤渣中附着的和过量的,所选溶液不能溶解。
a.稀硫酸与反应,与不反应,可达到淘洗目的,a正确;
b.浓硫酸遇水放热,且可与发生反应,会溶解目标产物,b错误;
c.稀硝酸具有强氧化性,可与发生反应,会溶解目标产物,c错误;
d.浓硝酸具有强氧化性,可与发生反应,会溶解目标产物,d错误;
故选a。
【小问5详解】
反应步骤中,作还原剂被氧化为,作氧化剂被还原为,提供,结合电荷守恒、原子守恒配平,离子方程式为。
18. 处理和利用是一个重要的研究方向。回答下列问题。
(1)铈锆基稀土催化剂()可用于催化处理汽车尾气中的NO和CO,消除污染。反应为 。该反应的___________0(填“>”或“<”)。
(2)催化下的技术能有效脱除工业烟气中的。
已知: ; ,、有氧条件下,的为___________(用含有的式子表示)。
(3)还原法可将NO还原为和气态水脱除,每生成28 g释放414 kJ热量,写出该反应的热化学方程式:____________________________________________________________。
(4)亚硝酰氯是有机合成中的常用试剂,已知: ,一定温度下,将与,置于密闭容器中发生反应。
①下列可判断反应达到平衡状态的是___________(填标号,下同)。
A.混合气体的平均相对分子质量不变 B.混合气体的密度保持不变
C.和的浓度不再发生变化 D.每消耗同时生成
②为了加快化学反应速率,同时提高平衡转化率,其他条件不变时,可采取的措施有___________。
A.升高温度 B.缩小容器容积 C.再充入 D.使用合适的催化剂
(5)在容积为的密闭容器中充入和,在不同温度下发生反应:,的体积百分含量随时间的变化如图所示。已知。
①与实验I相比,实验Ⅱ除温度不同外,还改变的条件是___________。
②实验Ⅲ反应至达到平衡,用的浓度变化表示的反应速率为___________。
③温度下,该反应的___________。(是以平衡物质的量分数代替平衡浓度计算的平衡常数)
【答案】(1)< (2)b-4a
(3)
(4) ①. AC ②. BC
(5) ①. 加压 ②. 0.008 ③. 16
【解析】
【小问1详解】
反应,反应前气体总物质的量为4mol,反应后为3mol,气体总物质的量减小,故ΔS<0。
【小问2详解】
根据盖斯定律,将反应减去4倍反应,可得目标反应,故ΔH为单位为kJ·mol⁻¹。
【小问3详解】
28g 的物质的量为1mol,每生成1mol 释放414kJ热量,生成5mol 时释放的热量为,故热化学方程式为。
【小问4详解】
① A.混合气体的平均相对分子质量,反应前后气体总质量恒定,气体总物质的量随反应进行变化,当M不变时,说明气体总物质的量不再变化,反应达到平衡,A正确;
B.混合气体的密度,恒容容器体积恒定,气体总质量恒定,故密度始终不变,不能说明反应达到平衡,B错误;
C.和的浓度不再发生变化,是反应达到平衡的特征标志,C正确;
D.每消耗1mol 同时生成1mol ,描述的均为正反应方向的变化,不能说明正逆反应速率相等,反应未达平衡,D错误;
故选AC。
② A.该反应ΔH<0,为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡转化率降低,A错误;
B.缩小容器容积,体系压强增大,各物质浓度增大,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,平衡转化率升高,B正确;
C.再充入,反应物浓度增大,反应速率加快,平衡正向移动,平衡转化率升高,C正确;
D.使用合适的催化剂仅加快反应速率,不影响平衡移动,平衡转化率不变,D错误;
故选BC。
【小问5详解】
①该反应为气体分子数减小的放热反应,温度越高反应速率越快、达平衡时间越短,平衡时体积分数越小。已知,实验II温度低于实验I,正常情况下反应速率更慢、达平衡时间更长,但实验II平衡时体积分数高于实验I,说明除温度外还改变的条件为加压,加压可加快反应速率,同时使平衡正向移动,体积分数增大。
②设平衡时转化的的物质的量为x,列三段式:
平衡时总物质的量为,的体积分数为,解得x=1。
的浓度变化量为,反应时间为25min,故用的浓度变化表示的反应速率为。
③平衡时各物质的物质的量:为,为,为,总物质的量为。
各物质的物质的量分数:,,。
反应的平衡常数。
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