精品解析:山东临沂市莒南第一中学2026-2027学年高二上学期10月阶段测试 化学试题
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内容正文:
高二化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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字母涂黑,如需改
动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案字母。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。
考试时间为90分钟,满分100分
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列化学与文化结合的场景中描述错误的是
A. “炉火照天地,红星乱紫烟”描绘了古代炼铜的场景,炼铜时C还原CuO反应为放热反应,但仍需不断补充能量
B. “煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”描述了豆萁燃烧产生热量煮豆的过程,其中豆萁燃烧放出的热量大于釜传递的热量
C. “尚吐石窦油,颇疑岩腹烧”描绘了石油从石缝中涌出的奇特景象,石油经过提炼后得到的汽油有固定的燃烧热
D. “路遥知马力,日久见人心”描述了马在长途跋涉过程中的惊人毅力,马长期拉货物过程中体内脂肪提供能量的过程是放热反应
2. 有关能源的分类、利用和开发,下列说法不正确的是
A. 煤、石油和天然气属于不可再生能源
B. 太阳能、氢能和生物质能属于新能源
C. 乙醇属于可再生能源,可作汽车燃料
D. 我国能源消费结构以石油为主,以煤、天然气为辅
3. 在2L的恒容密闭容器中发生反应:X(g)+2Y(s)=3Z(g)+2W(g),5min后物质X减少了0.3mol,则此反应在0~5min内的平均反应速率为
A. v(X)=0.06mol·L-1·min-1 B. v(Y)=0.06mol·L-1·min-1
C. v(Z)=0.09mol·L-1·s-1 D. v(W)=0.001mol·L-1·s-1
4. 热化学方程式C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3kJ/mol表示
A. 碳和水反应吸收131.3kJ能量
B. 1mol碳和1mol水反应生成一氧化碳和氢气并吸收131.3kJ热量
C. 25℃、101kPa时1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成1mol一氧化碳气体和1mol氢气,并吸热131.3kJ
D. 1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.3kJ
5. 火箭使用的推进剂为偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4),二者反应的热化学方程式为C2H8N2(g)+2N2O4(g)=3N2(g)+2X(g)+4H2O(g) ΔH。下列说法不正确的是
A. 形成N≡N需要吸收能量 B. X为CO2
C. ΔH<0 D. 反应物的总键能小于生成物的总键能
6. 已知石墨与金刚石相关反应如下图所示,下列错误的是
A. 稳定性:石墨>金刚石 B. 燃烧热:(石墨)>(金刚石)
C. 焓: D. C(s,金刚石)=C(s,石墨)>0
7. 化学反应的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式为
A. kJ·mol
B. kJ·mol
C. kJ·mol
D. kJ·mol
8. 在一定温度下的密闭容器中发生反应:。平衡时测得M的浓度为 。保持温度不变,将容器的容积扩大至原来的两倍,重新达到平衡时,测得M的浓度为 。下列说法错误的是
A. B. 平衡向逆反应方向移动
C. 平衡常数保持不变 D. R的体积分数减小
9. 对于反应A(g)+B(g)+C(g) ⇌2D(g) △H>0,下列图像正确的是
A. B.
C. D.
10. 某温度时,在2 L的恒容密闭容器中,X、Y、Z(均为气体)的物质的量随时间的变化曲线如图6所示。下列说法正确的是
A. 由图中所给数据进行分析,该反应的化学方程式为
B. 反应至2 min时,用Z的浓度变化表示的反应速率为
C. 2 min后反应达到平衡,容器内混合气体的密度与起始时相同
D. 恒容时充入X或及时分离出Z都能加快反应速率
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 下列实验设计恰当的是
A.准确测量中和反应的反应热
B.探究压强对化学平衡的影响
C.测生成的速率
D.探究、对分解速率的影响
A. A B. B C. C D. D
12. 和CO是环境污染性气体,可在催化剂表面转化为无害气体,其总反应为 。有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。
下列说法正确的是
A. 为该反应的催化剂
B.
C. 反应过程中只涉及极性键的断裂和形成
D. 与CO的键能总和小于与的键能总和
13. 在600 K条件下,反应的反应速率方程为,为速率常数,只与温度、催化剂有关;,均为反应物的级数,它们之和为总反应的级数。实验测得初始浓度与速率的关系如下表。
实验
①
0.010
0.010
②
0.010
0.020
③
0.030
0.020
下列叙述正确的是
A. 其他条件不变,加催化剂,减小 B.
C. 其他条件不变,升高温度,增大 D. 该反应总反应的级数为2
14. 一定温度下,以C2H4和H2为原料,在CO存在和催化剂的作用下,合成丁烷和丁烯的反应历程如图。下列说法错误的是
A. 反应
B. 该温度下生成C4H8(g)的选择性大于C4H10(g)
C. 生成C4H10(g)反应的决速步为
D. 若反应历程不变,升高温度C4H10(g)的选择性可能下降
15. 某兴趣小组测定与KI反应的化学反应速率,实验过程如下:
已知:①实验中仅发生两个反应:(较慢);(极快)
②淀粉遇显蓝色
下列说法正确的是
A. 加入溶液时应采用逐滴加入的方式
B. 当溶液刚好从无色变为蓝色时,立即停止计时
C. 若记录时间为30 s,则
D. 利用该原理也可测定酸性与KI反应的化学反应速率
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 研究大气中含硫化合物(主要是和)的转化具有重要意义。
(1)工业上采用高温热分解的方法制取,在膜反应器中分离,发生的反应为 ,已知:① ;
② ,则________(用含、的式子表示)。
(2)土壤中的微生物可将大气中的经两步反应氧化成,两步反应的能量变化示意图如下:
则 ________。全部被氧化为的热化学方程式为________。
(3)将和空气的混合气体通入、、的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。
①该循环过程中的作用是________,图示总反应的化学方程式为__________。
②已知上述总反应生成时放出热量,则该总反应中转移个电子时,放出________热量。(用含a的式子表示)
17. 已知相关反应的热化学方程式如表所示(反应条件略)。
反应编号
热化学方程式
①
②
③
④
⑤
(1)__________。
(2)若将与足量混合后充分燃烧,恢复至25℃,放出的热量_______________241.8 kJ(填“>”“<”或“=”)。
(3)在实验室测定中和反应的反应热时,常用盐酸与溶液反应。
①实验中NaOH溶液稍过量的目的是__________________________________________________。
②若用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器,测得的_________(填“偏大”“偏小”或“不变”),原因是__________________________________________________。
③若将盐酸换成等浓度、等体积的醋酸溶液,测得的_________(填“>”“<”或“=”)。
18. CO和均为工业生产的重要原料。
(1)工业上可通过反应制取,制备过程中涉及如下两个反应:
①
②
写出表示燃烧热的热化学方程式:_______________________________。
(2)可用于制备甲酸(HCOOH)。发生反应:。在恒压条件下发生该反应时,充入稀有气体会使反应物的平衡转化率__________(填“增大”“减小”或“不变”),试解释其原因:______________________________。
(3)可以与催化合成甲醇(),发生反应: 。向1 L和2 L的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入和发生该反应。两容器中平衡时的体积分数随温度的变化曲线如图所示。
则甲容器对应的变化曲线为__________(填“”或“”);a、b、c三点对应的反应速率由大到小的顺序为__________;下该反应的平衡常数__________。
19. CO2催化加氢制甲醇(CH3OH)是实现“碳达峰”“碳中和”的途径之一,反应为CO2(g)+3H2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH = -49.0 kJ·mol-1。
(1)在恒温、恒容的密闭容器中,将CO2(g)和H2(g)按体积之比为1:3充入密闭容器中,表明该反应已达到平衡状态的是_____________(填字母)。
A. 混合气体的密度不随时间变化 B. 气体的平均相对分子质量不随时间变化
C. 每消耗1mol CO2的同时有3mol H2生成 D. 反应速率:v(H2)=3v(H2O)
(2)有利于提高H2(g)平衡转化率的措施有_____________(填字母)。
A. 升温 B. 减压
C. 增大CO2的浓度 D. 及时液化分离出甲醇
(3)下列说法不正确的是_____________(填字母)。
A. 使用催化剂,可降低反应的活化能,增大反应速率,提高反应物的平衡转化率
B. 其他条件不变时,若扩大容器的容积,正、逆反应速率均减小,平衡不移动
C. 其他条件不变,平衡后及时分离出甲醇,可提高CH3OH的产率
D. 降低温度,反应的平衡常数增大
(4)一定温度下,向2 L的密闭容器中充入1 mol CO2(g)和3 mol H2(g)发生上述反应,测得CO2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量随时间的变化如图所示。
①在0~10min内,用H2表示的平均反应速率为___________________mol·L-1·min-1。
②从反应开始到平衡时,CO2的转化率为_____________。
③该温度下,此反应的平衡常数K=_____________(用分数表示)。
④温度不变,若向1 L的密闭容器中充入1.0 mol CO2(g)、3.0 mol H2(g)、1.0 mol CH3OH(g)和2.0 mol H2O(g),则此时v(正)___________v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
20. 研究化学反应速率对于科学研究和工农业生产具有重要的指导意义。
【实验原理】硫酸与溶液混合,会产生乳白色浑浊物和有刺激性气味的气体。
【实验用品】溶液、溶液、蒸馏水、试管、烧杯、量筒、胶头滴管等。
实验一:测定化学反应速率(装置如图)
(1)除如图装置所示的实验用品外,还需要的一件实验仪器是__________(填名称);圆底烧瓶内发生反应的离子方程式为__________________________________________________。
(2)该反应速率的测定值比实际值偏小,其原因是________________________________________。
实验二:探究化学反应速率的影响因素并定量计算
实验编号
溶液
溶液
蒸馏水
温度/℃
浓度/()
体积/mL
浓度/()
体积/mL
体积/mL
Ⅰ
0.1
8
0.5
10
20
Ⅱ
0.1
10
0.5
10
0
Ⅲ
0.1
10
0.5
10
0
30
(3)①实验Ⅰ、Ⅱ探究__________对化学反应速率的影响。
②__________,__________。
③用pH传感器测得实验Ⅲ在40 s时,则该反应在40 s内的平均反应速率__________。
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高二化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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字母涂黑,如需改
动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案字母。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。
考试时间为90分钟,满分100分
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列化学与文化结合的场景中描述错误的是
A. “炉火照天地,红星乱紫烟”描绘了古代炼铜的场景,炼铜时C还原CuO反应为放热反应,但仍需不断补充能量
B. “煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”描述了豆萁燃烧产生热量煮豆的过程,其中豆萁燃烧放出的热量大于釜传递的热量
C. “尚吐石窦油,颇疑岩腹烧”描绘了石油从石缝中涌出的奇特景象,石油经过提炼后得到的汽油有固定的燃烧热
D. “路遥知马力,日久见人心”描述了马在长途跋涉过程中的惊人毅力,马长期拉货物过程中体内脂肪提供能量的过程是放热反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳还原CuO的反应经计算ΔH为负,属于放热反应,但高温条件需维持,因此需补充能量,A正确;
B.豆萁燃烧释放的总热量大于有效传递的热量,因存在热损失,B正确;
C.汽油是混合物,不同组分燃烧热不同,无固定燃烧热,C错误;
D.脂肪代谢为氧化反应,释放能量属于放热反应,D正确;
故选C。
2. 有关能源的分类、利用和开发,下列说法不正确的是
A. 煤、石油和天然气属于不可再生能源
B. 太阳能、氢能和生物质能属于新能源
C. 乙醇属于可再生能源,可作汽车燃料
D. 我国能源消费结构以石油为主,以煤、天然气为辅
【答案】D
【解析】
【详解】A.煤、石油和天然气等化石能源在使用后不可能在短期内从自然界中得到补充,所以属于不可再生能源,A正确;
B.太阳能、氢能和生物质能都是可再生的无污染的新能源,B正确;
C.乙醇燃烧产物CO2、H2O通过光合作用转化为有机物淀粉、纤维素等,这些物质水解产物葡萄糖在酒化酶作用下又转化为乙醇,故乙醇属于可再生能源,可作汽车燃料,C正确;
D.我国能源消费结构以煤为主,以石油、天然气为辅,D错误;
故合理选项是D。
3. 在2L的恒容密闭容器中发生反应:X(g)+2Y(s)=3Z(g)+2W(g),5min后物质X减少了0.3mol,则此反应在0~5min内的平均反应速率为
A. v(X)=0.06mol·L-1·min-1 B. v(Y)=0.06mol·L-1·min-1
C. v(Z)=0.09mol·L-1·s-1 D. v(W)=0.001mol·L-1·s-1
【答案】D
【解析】
【详解】A.计算得,A错误;
B.Y为固体,固体浓度视为恒定值,不能用于表示化学反应速率,B错误;
C.反应速率之比等于化学计量数之比,,换算单位后,,C错误;
D.反应速率之比等于化学计量数之比,,换算单位后,,D正确;
故选D。
4. 热化学方程式C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3kJ/mol表示
A. 碳和水反应吸收131.3kJ能量
B. 1mol碳和1mol水反应生成一氧化碳和氢气并吸收131.3kJ热量
C. 25℃、101kPa时1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成1mol一氧化碳气体和1mol氢气,并吸热131.3kJ
D. 1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.3kJ
【答案】C
【解析】
【详解】A.未指明物质的量的多少及各物质的状态,A错误;
B.未指明各物质的状态,B错误;
C.既指明了反应物的物质的量,又指明了各物质的状态,可以确定反应的热效应,C正确;
D.从ΔH的单位可知,热化学方程式的化学计量数指的是物质的量,不是原子和分子数,D错误;
故答案选C。
5. 火箭使用的推进剂为偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4),二者反应的热化学方程式为C2H8N2(g)+2N2O4(g)=3N2(g)+2X(g)+4H2O(g) ΔH。下列说法不正确的是
A. 形成N≡N需要吸收能量 B. X为CO2
C. ΔH<0 D. 反应物的总键能小于生成物的总键能
【答案】A
【解析】
【详解】A.形成化学键的过程释放能量,因此形成键放出能量,A错误;
B.根据原子守恒,反应前后原子种类、数目不变,计算可知为,B正确;
C.该反应为火箭推进剂的供能反应,属于放热反应,因此,C正确;
D.反应焓变反应物总键能生成物总键能,放热反应,因此反应物的总键能小于生成物的总键能,D正确;
故选A。
6. 已知石墨与金刚石相关反应如下图所示,下列错误的是
A. 稳定性:石墨>金刚石 B. 燃烧热:(石墨)>(金刚石)
C. 焓: D. C(s,金刚石)=C(s,石墨)>0
【答案】D
【解析】
【分析】物质具有的能量越低越稳定。燃烧热指25°C、101KPa,1mol可燃物完全燃烧生成稳定物质所释放的热量。
【详解】A.从图可知,具有的能量:金刚石>石墨,稳定性:石墨>金刚石 ,A正确;
B. 从图可知1mol金刚石完全燃烧释放的热量多于1mol石墨完全燃烧释放的热量,释放的热量越多越小,故(石墨) >(金刚石),B正确;
C. =生成物的总焓-反应物的总焓,金刚石的燃烧是放热反应,焓:,C正确;
D.从图可知,具有的能量:金刚石>石墨,C(s,金刚石)=C(s,石墨),该反应为放热反应, <0,D错误;
故答案为:D。
7. 化学反应的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式为
A. kJ·mol
B. kJ·mol
C. kJ·mol
D. kJ·mol
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可以看出mol和mol断键吸收的能量共为a kJ,N原子与H原子形成1mol时放出的能量为b kJ,所以 kJ/mol,而1mol的转化为1mol的放出的热量为c kJ,根据盖斯定律可知: kJ/mol,A正确;
B.由A可知, kJ/mol,则 kJ/mol,B错误;
C.由图可以看出mol和mol断键吸收的能量共为a kJ,N原子与H原子形成1mol的放出的能量为b kJ,所以 kJ/mol,C错误;
D. kJ/mol,则 kJ·mol,D错误;
故选A。
8. 在一定温度下的密闭容器中发生反应:。平衡时测得M的浓度为 。保持温度不变,将容器的容积扩大至原来的两倍,重新达到平衡时,测得M的浓度为 。下列说法错误的是
A. B. 平衡向逆反应方向移动
C. 平衡常数保持不变 D. R的体积分数减小
【答案】A
【解析】
【分析】保持温度不变,将容器的体积扩大两倍,如平衡不移动,M的浓度为0.20mol/L,实际M的浓度变为0.25mol/L,说明平衡向生成M的方向移动,即向逆反应移动。
【详解】A.平衡向逆反应方向移动,减小压强平衡向气体物质的量增大的方向移动,即x+y>z,A错误;
B.由上述分析可知,平衡向逆反应方向移动,B正确;
C.保持温度不变,则平衡常数保持不变,C正确;
D.平衡向逆反应方向移动,R的体积分数减小,D正确;
故选A。
9. 对于反应A(g)+B(g)+C(g) ⇌2D(g) △H>0,下列图像正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.温度越高反应速率越快,达到平衡所需时间越短,400℃应比200℃先达到平衡,且该反应正反应吸热,升高温度平衡正向移动,平衡时B的物质的量分数更低,题图中200℃先达到平衡,不符合规律,A错误;
B.该反应正反应为气体分子数减小的反应,增大压强平衡正向移动,A的转化率增大;正反应吸热,升高温度平衡正向移动,A的转化率增大,同压强下温度越高A的转化率越大,符合图像规律,B正确;
C.升高温度平衡正向移动,C的物质的量分数应减小,题图中C的物质的量分数随温度升高而增大,不符合规律;且增大压强平衡正向移动,C的物质的量分数减小,同温度下压强越高C的物质的量分数越低,图像与之相反,C错误;
D.升高温度平衡正向移动,A的转化率应增大,题图中A的转化率随温度升高而减小,不符合规律,D错误;
故选B。
10. 某温度时,在2 L的恒容密闭容器中,X、Y、Z(均为气体)的物质的量随时间的变化曲线如图6所示。下列说法正确的是
A. 由图中所给数据进行分析,该反应的化学方程式为
B. 反应至2 min时,用Z的浓度变化表示的反应速率为
C. 2 min后反应达到平衡,容器内混合气体的密度与起始时相同
D. 恒容时充入X或及时分离出Z都能加快反应速率
【答案】C
【解析】
【分析】根据曲线变化可知X、Y为反应物,Z为生成物,且反应物的量有剩余且不变可知该反应为可逆反应,变化量之比即为系数比,故该方程式为;
【详解】A.根据曲线变化可知X、Y为反应物,Z为生成物,变化量之比即为系数比,故该方程式为,A错误;
B.反应到2 min时,该反应已达平衡,Z的物质的量不再改变,净速率为0,是0 到2 min内的平均速率,B错误;
C.X、Y、Z(均为气体)反应前后气体的质量守恒,恒容容器体积不变,密度不变,C正确;
D.恒容时分离出Z使浓度减小,速率减慢,D错误;
故选C。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 下列实验设计恰当的是
A.准确测量中和反应的反应热
B.探究压强对化学平衡的影响
C.测生成的速率
D.探究、对分解速率的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.银质搅拌器、纯铜杯盖都是导热性好的材料,会使体系热量散失,导致测定的反应热的值不准,设计不恰当,A错误;
B.该装置可通过压缩或拉伸活塞来改变体系压强,观察气体颜色变化,从而探究压强对化学平衡 的影响,设计合理,B正确;
C.图示装置中反应产生的气体会从长颈漏斗逸出,不能测H2生成的速率,应该用分液漏斗,同时需要计时的秒表,设计不恰当,C错误;
D.探究Fe3+、Cu2+对H2O2分解速率的影响,需要让两支试管中H2O2的浓度保持相同,且对应阴离子种类也要相同,设计不恰当,D错误;
故选B。
12. 和CO是环境污染性气体,可在催化剂表面转化为无害气体,其总反应为 。有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。
下列说法正确的是
A. 为该反应的催化剂
B.
C. 反应过程中只涉及极性键的断裂和形成
D. 与CO的键能总和小于与的键能总和
【答案】AD
【解析】
【详解】A.先参与反应,最终又生成,反应前后质量和化学性质不变,为该反应的催化剂,A正确;
B.根据盖斯定律,从图乙可知反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应,则正反应活化能逆反应活化能,B错误;
C.反应过程中生成了,中的非极性键,因此不只涉及极性键的断裂和形成,C错误;
D.放热反应的反应物总键能生成物总键能,因此与的键能总和小于与的键能总和,D正确;
故选AD。
13. 在600 K条件下,反应的反应速率方程为,为速率常数,只与温度、催化剂有关;,均为反应物的级数,它们之和为总反应的级数。实验测得初始浓度与速率的关系如下表。
实验
①
0.010
0.010
②
0.010
0.020
③
0.030
0.020
下列叙述正确的是
A. 其他条件不变,加催化剂,减小 B.
C. 其他条件不变,升高温度,增大 D. 该反应总反应的级数为2
【答案】BC
【解析】
【详解】A.加入催化剂可降低反应活化能,加快反应速率,其他条件不变时速率常数增大而非减小,A错误;
B.先计算反应级数:对比实验①和②,不变,变为原来2倍,初始速率也变为2倍,得;对比实验②和③,不变,变为原来3倍,初始速率变为原来的倍,得。代入实验①数据:,解得,B正确;
C.其他条件不变,升高温度反应速率加快,浓度不变时速率常数增大,C正确;
D.总反应级数为,D错误;
故选BC。
14. 一定温度下,以C2H4和H2为原料,在CO存在和催化剂的作用下,合成丁烷和丁烯的反应历程如图。下列说法错误的是
A. 反应
B. 该温度下生成C4H8(g)的选择性大于C4H10(g)
C. 生成C4H10(g)反应的决速步为
D. 若反应历程不变,升高温度C4H10(g)的选择性可能下降
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应的生成物总能量高于反应物总能量,反应吸热,,A正确;
B.分叉点处,生成的活化能大于生成的活化能,活化能越低反应速率越快,因此该温度下的选择性更大,B错误;
C.决速步是总反应中活化能最大的基元反应,生成的基元步骤中,的活化能最大,为决速步,C正确;
D.升高温度时,活化能更大的生成的反应速率提升幅度更大,因此的选择性可能下降,D正确;
故选B。
15. 某兴趣小组测定与KI反应的化学反应速率,实验过程如下:
已知:①实验中仅发生两个反应:(较慢);(极快)
②淀粉遇显蓝色
下列说法正确的是
A. 加入溶液时应采用逐滴加入的方式
B. 当溶液刚好从无色变为蓝色时,立即停止计时
C. 若记录时间为30 s,则
D. 利用该原理也可测定酸性与KI反应的化学反应速率
【答案】B
【解析】
【详解】A.测定反应速率需要保证反应物同时开始反应,若逐滴加入,无法准确确定反应起始时间,导致计时误差,应一次性快速加入,A错误;
B.当完全消耗后,溶液中才会积累,使淀粉从无色变为蓝色,因此刚好变蓝时立即停止计时,符合实验原理,B正确;
C.计算反应速率: 总溶液体积,。 根据反应关系:,得,时间,则: ,与题目中不符,C错误;
D.酸性本身为紫色,会干扰终点蓝色的观察,且氧化性强,会优先氧化,无法用该原理测定反应速率,D错误;
故选B。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 研究大气中含硫化合物(主要是和)的转化具有重要意义。
(1)工业上采用高温热分解的方法制取,在膜反应器中分离,发生的反应为 ,已知:① ;
② ,则________(用含、的式子表示)。
(2)土壤中的微生物可将大气中的经两步反应氧化成,两步反应的能量变化示意图如下:
则 ________。全部被氧化为的热化学方程式为________。
(3)将和空气的混合气体通入、、的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。
①该循环过程中的作用是________,图示总反应的化学方程式为__________。
②已知上述总反应生成时放出热量,则该总反应中转移个电子时,放出________热量。(用含a的式子表示)
【答案】(1)+
(2) ①. ②.
(3) ①. 催化剂 ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知,该反应可由2×①+②得到,则+;
【小问2详解】
由左图可得:Ⅰ:;则 ;
由由图可得:Ⅱ:;
由盖斯定律:Ⅰ+Ⅱ可得:,==-806.39;全部被氧化为的热化学方程式为:;
【小问3详解】
①该循环过程中,在反应②中作反应物,在反应③中作产物,总过程中作催化剂;总反应的化学方程式为;
②生成时放出热量,由总反应可知,生成1mol水时转移2mol电子,则转移个电子时即1mol电子转移,放出热量。
17. 已知相关反应的热化学方程式如表所示(反应条件略)。
反应编号
热化学方程式
①
②
③
④
⑤
(1)__________。
(2)若将与足量混合后充分燃烧,恢复至25℃,放出的热量_______________241.8 kJ(填“>”“<”或“=”)。
(3)在实验室测定中和反应的反应热时,常用盐酸与溶液反应。
①实验中NaOH溶液稍过量的目的是__________________________________________________。
②若用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器,测得的_________(填“偏大”“偏小”或“不变”),原因是__________________________________________________。
③若将盐酸换成等浓度、等体积的醋酸溶液,测得的_________(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)
(2)> (3) ①. 确保盐酸被完全中和 ②. 偏大 ③. 铜丝导热性好,热量散失多,反应放出的热量偏小 ④. >
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应③由-(反应①+反应②)得到: ;
【小问2详解】
反应④的产物是气态水,25℃时水为液态,气态水变为液态水会额外放出液化热,因此1mol 完全燃烧生成液态水放出的总热量大于241.8 kJ;
【小问3详解】
①稍过量的NaOH可以确保定量的盐酸完全反应,避免因盐酸未完全中和导致测定的反应热偏小,降低实验误差;
②铜是热的良导体,相比玻璃搅拌器,铜质搅拌器会加速反应体系的热量向外散失,使测得的反应前后温度差偏小,计算得到的放出热量数值更小;由于中和热的是带负号的数值,放热越少,的数值越大,即测得的偏大;
③醋酸是弱电解质,电离过程需要吸收热量,会抵消一部分中和反应放出的热量,最终总放热量小于57.3kJ,带负号的就会大于。
18. CO和均为工业生产的重要原料。
(1)工业上可通过反应制取,制备过程中涉及如下两个反应:
①
②
写出表示燃烧热的热化学方程式:_______________________________。
(2)可用于制备甲酸(HCOOH)。发生反应:。在恒压条件下发生该反应时,充入稀有气体会使反应物的平衡转化率__________(填“增大”“减小”或“不变”),试解释其原因:______________________________。
(3)可以与催化合成甲醇(),发生反应: 。向1 L和2 L的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入和发生该反应。两容器中平衡时的体积分数随温度的变化曲线如图所示。
则甲容器对应的变化曲线为__________(填“”或“”);a、b、c三点对应的反应速率由大到小的顺序为__________;下该反应的平衡常数__________。
【答案】(1)
(2) ①. 减小 ②. 恒压条件下发生该反应时,充入稀有气体会使容积增大,相当于减压,平衡逆向移动
(3) ①. ②. b>c>a ③. 4
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,由反应② - 反应①可得目标反应,,故燃烧热的热化学方程式为。
【小问2详解】
该反应为气体分子数减小的反应,在恒压条件下充入稀有气体,为了保持压强不变,容器体积必然增大,这相当于对原平衡体系减压,平衡将向气体分子数增大的方向(即逆反应方向)移动,因此反应物的平衡转化率减小。
【小问3详解】
该反应正向为气体分子数减小的反应,增大压强平衡正向移动,的体积分数增大。甲容器容积为,乙容器容积为,甲容器内压强更大,故甲容器对应曲线;温度越高反应速率越快,则速率 ,b、c点温度相同,但b点压强大于c点,压强越大反应速率越快,故速率 ,综合可得反应速率由大到小的顺序为 ;
b点时甲醇的体积分数为,设转化的浓度为,列三段式:
根据题意有 ,解得。
则平衡时各物质的浓度分别为:,,,。
平衡常数 。
19. CO2催化加氢制甲醇(CH3OH)是实现“碳达峰”“碳中和”的途径之一,反应为CO2(g)+3H2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH = -49.0 kJ·mol-1。
(1)在恒温、恒容的密闭容器中,将CO2(g)和H2(g)按体积之比为1:3充入密闭容器中,表明该反应已达到平衡状态的是_____________(填字母)。
A. 混合气体的密度不随时间变化 B. 气体的平均相对分子质量不随时间变化
C. 每消耗1mol CO2的同时有3mol H2生成 D. 反应速率:v(H2)=3v(H2O)
(2)有利于提高H2(g)平衡转化率的措施有_____________(填字母)。
A. 升温 B. 减压
C. 增大CO2的浓度 D. 及时液化分离出甲醇
(3)下列说法不正确的是_____________(填字母)。
A. 使用催化剂,可降低反应的活化能,增大反应速率,提高反应物的平衡转化率
B. 其他条件不变时,若扩大容器的容积,正、逆反应速率均减小,平衡不移动
C. 其他条件不变,平衡后及时分离出甲醇,可提高CH3OH的产率
D. 降低温度,反应的平衡常数增大
(4)一定温度下,向2 L的密闭容器中充入1 mol CO2(g)和3 mol H2(g)发生上述反应,测得CO2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量随时间的变化如图所示。
①在0~10min内,用H2表示的平均反应速率为___________________mol·L-1·min-1。
②从反应开始到平衡时,CO2的转化率为_____________。
③该温度下,此反应的平衡常数K=_____________(用分数表示)。
④温度不变,若向1 L的密闭容器中充入1.0 mol CO2(g)、3.0 mol H2(g)、1.0 mol CH3OH(g)和2.0 mol H2O(g),则此时v(正)___________v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)BC (2)CD (3)AB
(4) ①. 0.1125 ②. 75% ③. ④. >
【解析】
【小问1详解】
A.在恒容密闭容器中,气体总质量不变,容器体积不变,混合气体的密度始终不变,不能作为判断平衡的标志,A不符合题意;
B.该反应前后气体总物质的量改变,而气体总质量不变,因此气体的平均相对分子质量是变量,当其不随时间变化时,说明反应达到平衡状态,B符合题意;
C.每消耗代表正反应速率,生成代表逆反应速率,且符合化学计量数之比,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,C符合题意;
D.未指明正逆反应速率,若均为同一方向的速率则始终成立,不能说明达到平衡状态,D不符合题意;
故选BC。
【小问2详解】
A.该反应为放热反应,升温使平衡逆向移动,的转化率降低,A不符合题意;
B.减压使平衡向气体分子数增多的方向(即逆向)移动,的转化率降低,B不符合题意;
C.增大的浓度,平衡正向移动,能提高另一种反应物的转化率,C符合题意;
D.及时液化分离出甲醇,生成物浓度降低,平衡正向移动,的转化率提高,D符合题意;
故选CD。
【小问3详解】
A.催化剂只能改变反应速率,不能改变平衡状态,因此不能提高反应物的平衡转化率,A符合题意;
B.扩大容器容积即减小压强,正、逆反应速率均减小,平衡向气体分子数增多的方向(即逆向)移动,B符合题意;
C.分离出甲醇,生成物浓度减小,平衡正向移动,可提高的产率,C不符合题意;
D.降低温度,平衡向放热方向(即正向)移动,生成物浓度增大,反应物浓度减小,平衡常数增大,D不符合题意;
故选AB。
【小问4详解】
① 由图可知,时的物质的量减少了,根据化学计量数之比,,则。
② 从反应开始到平衡时,的转化率为 。
③ 平衡时各物质的浓度分别为:,,。该温度下反应的平衡常数 。
④ 此时各物质的浓度分别为、、、,浓度商 ,反应正向进行,因此 。
20. 研究化学反应速率对于科学研究和工农业生产具有重要的指导意义。
【实验原理】硫酸与溶液混合,会产生乳白色浑浊物和有刺激性气味的气体。
【实验用品】溶液、溶液、蒸馏水、试管、烧杯、量筒、胶头滴管等。
实验一:测定化学反应速率(装置如图)
(1)除如图装置所示的实验用品外,还需要的一件实验仪器是__________(填名称);圆底烧瓶内发生反应的离子方程式为__________________________________________________。
(2)该反应速率的测定值比实际值偏小,其原因是________________________________________。
实验二:探究化学反应速率的影响因素并定量计算
实验编号
溶液
溶液
蒸馏水
温度/℃
浓度/()
体积/mL
浓度/()
体积/mL
体积/mL
Ⅰ
0.1
8
0.5
10
20
Ⅱ
0.1
10
0.5
10
0
Ⅲ
0.1
10
0.5
10
0
30
(3)①实验Ⅰ、Ⅱ探究__________对化学反应速率的影响。
②__________,__________。
③用pH传感器测得实验Ⅲ在40 s时,则该反应在40 s内的平均反应速率__________。
【答案】(1) ①. 计时器(或秒表) ②.
(2)部分溶于水,使收集到的体积小于实际生成量
(3) ①. 溶液的浓度 ②. 2 ③. 20 ④.
【解析】
【小问1详解】
测定化学反应速率需要测量产生一定体积气体所需的时间,因此除给定仪器外还需要秒表;硫代硫酸钠与硫酸发生歧化反应,生成硫单质、二氧化硫气体和水,反应的离子方程式为。
【小问2详解】
由于生成的气体易溶于水,会导致量气筒中收集到的气体体积偏小,从而使测得的反应速率比实际值偏小。
【小问3详解】
①实验Ⅰ、Ⅱ中的浓度、体积均相同,只有溶液的体积不同,故探究的是溶液的浓度对化学反应速率的影响。
②为控制单一变量,三组实验的总体积应相等,则;反应温度也应相同,故。
③实验Ⅲ中,混合后的初始浓度为;时的浓度降至,则内的浓度减少;根据方程式,由化学计量数关系可知的浓度减少,则该反应在内的平均反应速率。
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