精品解析:广西柳州市来宾市青华中学2026-2027学年高二上学期10月阶段检测 化学试题
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内容正文:
来宾青华中学2025级高二10月检测
化学试题
(时间:75分钟 总分:100分)
一、单选题(共42分)
1. “绿色化学”的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。下列属于“绿色化学”的是
A. 废弃塑料、废旧电池的回收和利用
B. 严格治理污水,践行绿水青山就是金山银山的理念
C. 利用氢能源代替化石能源
D. 在已酸化的土壤中加熟石灰改善土质
2. 金刚石和石墨都是碳的单质,石墨在一定条件下可转化为金刚石并需要吸收能量。已知 12g 石墨和金刚石完全燃烧时放出的热量依次为 Q1和 Q2,下列说法错误的是
A. Q1<Q2
B. 石墨不如金刚石稳定
C. 石墨具有的能量比金刚石低
D. 完全燃烧,生成的二氧化碳一样多
3. 已知:①,②,则a与b的大小关系正确的是
A. B. C. D. 不能确定
4. 对于反应来说,下列反应速率最快的是
A. B.
C. D.
5. 10mL浓度为1mol/L的盐酸与过量的锌粉反应,若加入适量的下列溶液,能减慢反应速率但又不影响氢气生成的是
A. KNO3溶液 B. CuSO4溶液 C. CH3COONa固体 D. Na2CO3溶液
6. 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
7. 在容积不变的密闭容器中进行反应:ΔH<0。下列各图表示当其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,其中分析正确的是
A.表示温度对平衡移动的影响
B.表示t0时刻恒容充入He(g)
C.表示t0时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
D.图中a点
A. A B. B C. C D. D
8. 反应N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+57kJ•mol-1,在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A. B、C两点的反应速率:B<C
B. A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C. 由状态B到状态A,可以用加热的方法
D. A、C两点气体的平均相对分子质量:A<C
9. 化学反应进行的方向是一个比较复杂的问题。下列有关说法正确的是
A. 反应的
B. 在不同状态时的熵值:
C. 反应能否自发进行与温度无关
D. 或的反应一定能自发进行
10. 下列对于化学反应方向说法不正确的是
A. 、的反应在任何温度下都能自发进行
B. 对于同一物质,熵值的大小与其状态有关,固态物质的熵值通常最小
C. 能自发的反应现实中肯定能发生,非自发的反应现实中一定不能发生
D. 能自发进行,主要原因是体系混乱度增加
11. 和反应生成的羰基硫(COS)用于粮食熏蒸,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。 ,下列说法正确的是
A. 已知该反应在加热条件下能自发进行,则其
B. 上述反应的平衡常数
C. 上述反应中消耗1mol,生成标准状况下22.4L COS
D. 通过增加的量来提高转化率,能有效减少碳排放
12. 通过CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的化工原料,其过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A. 过程Ⅰ的化学方程式为
B. 过程Ⅱ的化学方程式为
C. 该技术实现了含碳物质与含氢物质的分离
D. Ni、Fe、CaCO3均是上述过程中用到的催化剂
13. 下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像,其中图像和实验结论正确的是
A. 图①中该反应中各物质均为气体
B. 图②中M点正反应速率点逆反应速率
C. 图③是在恒温恒容的密闭容器中,反应物按不同投料比进行反应,若平衡时和的转化率相等,则
D. 图④中A、B、C三点表示不同温度、不同压强下NO的平衡转化率,压强最小的是B点,化学平衡常数最小的是A点
14. 苯与在一定条件下能发生如下反应,其中部分转化历程与能量变化如图所示:
下列说法不正确的是
A. 反应焓变:反应>反应
B. 在该条件下,反应能自发进行
C. 苯与主要发生取代反应,生成有机主产物
D. 适当升高温度,生成产物和产物的速率均增大,同时可以提高产物的选择性
二、非选择题(共58分)
15. 化学反应伴随着能量变化,根据所学知识,回答下列问题:
(1)2g (g)燃烧生成(g)放热242kJ,1mol (l)蒸发吸热44kJ,燃烧热的热化学方程式为___________。
(2)已知:
则反应 ___________kJ/mol。
(3)下图是(g)和(g)反应生成1mol过程中能量变化示意图,合成氨反应的热化学方程式为___________。
(4)已知:键能是指断开(或生成)1mol化学键所需要吸收(或放出)的能量,部分键能数据如上表所示。则 △H=___________。
化学键
N≡N
F—F
N—F
键能/()
941.7
154.8
283.0
(5)卤化镁高温分解的相对能量变化如图所示。
①写出该温度下(s)分解的热化学方程式:___________。
②比较热稳定性:___________(填“>”或“<”)。
③反应 △H=___________。
16. 氨气是一种重要的含氮化合物,在工农业生产、生活中有着重要的作用。回答下列问题:
(1)图甲为和反应生成时的能量变化,则和反应的热化学方程式为________________________________。
(2)已知部分化学键的键能数据如表所示:
化学键
N-H键
H-H键
键
断开1mol化学键需要吸收的能量/kJ
a
436
946
则a=________。
(3)若在2L恒容密闭容器中发生合成氨的反应,在m,n两种条件下分别达到平衡状态,测得H2的物质的量与反应时间的关系如图所示:
①n条件下,0~5min的平均反应速率________。
②相对m而言,n可能改变的条件是________________________________。
(4)若在恒温恒容密闭容器中充入2mol N2和6mol H2进行合成氨的反应,下列能说明该反应已达平衡状态的是________(填选项字母)。
A. 断裂3mol H-H键的同时生成6mol N-H键
B. 容器内压强保持不变
C. 混合气体的密度保持不变
D. 容器内N2、H2、NH3物质的量之比为1:3:2
(5)合成氨的反应中,正反应速率,逆反应速率,、为速率常数,正反应和逆反应的平衡常数与温度的关系如图所示:
①表示正反应的平衡常数与温度变化关系的曲线为________(填“a”或“b")
②T0℃时,合成氨反应的平衡常数K=________(用和代数式表示),K=________(填数值)。
17. 回答下列问题:
(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N,下图为M、N的键线式及转化过程:
有机物M、N互为________(填“同分异构体”或“同素异形体”),两者中较稳定的是________(填“M”或“N”)。
(2)已知合成氨有关化学键的键能如表:
化学键
436
946
391
则合成氨气所释放的能量Q=______________。
(3)用量筒量取 盐酸,用另一量筒量取 溶液进行中和热实验,假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是,又知中和反应后生成溶液的比热容,为了计算中和热,某学生实验记录数据如下:
实验序号
起始温度/t1℃
终止温度/t2℃
混合溶液
混合溶液
1
20.2
23.3
2
20.3
23.4
3
20.05
26.4
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热ΔH=_____________(结果保留一位小数)。
(4)用将转化为,可提高效益,减少污染。传统上该转化通过如图所示的催化循环实现。
反应②的氧化剂是___________,标况下反应②生成 时转移电子的数目为___________
反应①生成 的反应热为,反应②生成 的反应热为,则总反应的热化学方程式为______________________________________________(反应热用和表示)。
18. 请回答下列问题。
(1)在一定条件下,与反应生成,请回答下列问题:
①若反应物的总能量为,生成物的总能量为,且,则该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
②已知拆开键、键、键需要的能量分别为、和,则与反应生成的热化学方程式为____________________________。
(2)和混合可作火箭推进剂。已知液态和足量氧气反应生成和,放出的热量,且已知 。反应的____________。和反应生成和的热化学方程式为__________________________________________。
(3)实验室用盐酸与某浓度的溶液在如图所示装置中反应,通过测定混合液温度升高的情况计算中和反应的反应热。该装置缺少一种玻璃仪器,该仪器的名称为________;实验室提供了和两种浓度的溶液,应选择________的溶液进行实验。
(4)若用醋酸代替盐酸做实验,测得的中和热数值会________________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”),若用浓硫酸代替盐酸做实验,测得的中和热数值会_______________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
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来宾青华中学2025级高二10月检测
化学试题
(时间:75分钟 总分:100分)
一、单选题(共42分)
1. “绿色化学”的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。下列属于“绿色化学”的是
A. 废弃塑料、废旧电池的回收和利用
B. 严格治理污水,践行绿水青山就是金山银山的理念
C. 利用氢能源代替化石能源
D. 在已酸化的土壤中加熟石灰改善土质
【答案】C
【解析】
【详解】A.废弃塑料、废旧电池的回收利用是对已产生的废弃物的后续处理,并非从生产源头上减少污染的产生,不符合绿色化学的核心要求,A错误;
B.严格治理污水是对已产生的污染物的末端治理,不是从源头上消除工业生产对环境的污染,不符合绿色化学要求,B错误;
C.氢能源的燃烧产物为,无污染物产生,用氢能源代替化石能源可从源头上避免化石燃料燃烧产生的硫氧化物、氮氧化物等污染物,符合绿色化学的核心,C正确;
D.在酸化土壤中加熟石灰是对已被污染的土壤的事后改良处理,不属于源头防控,不符合绿色化学要求,D错误;
故选C。
2. 金刚石和石墨都是碳的单质,石墨在一定条件下可转化为金刚石并需要吸收能量。已知 12g 石墨和金刚石完全燃烧时放出的热量依次为 Q1和 Q2,下列说法错误的是
A. Q1<Q2
B. 石墨不如金刚石稳定
C. 石墨具有的能量比金刚石低
D. 完全燃烧,生成的二氧化碳一样多
【答案】B
【解析】
【详解】A.石墨转化为金刚石需要吸收能量,说明石墨的总能量低于金刚石,等质量的石墨完全燃烧放出的热量少于金刚石,即,A正确;
B.物质的能量越低越稳定,石墨能量低于金刚石,故石墨比金刚石更稳定,B错误;
C.石墨转化为金刚石需要吸收能量,说明反应物石墨的总能量低于生成物金刚石的总能量,C正确;
D.金刚石和石墨均为碳的单质,等质量的二者含有的碳原子物质的量相等,完全燃烧生成的的量相同,D正确;
故选B。
3. 已知:①,②,则a与b的大小关系正确的是
A. B. C. D. 不能确定
【答案】A
【解析】
【详解】气态水能量比液态水能量高,所以生成液态水放出的能量多,故,A项正确。
4. 对于反应来说,下列反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】同一个化学反应,用不同的物质表示其反应速率时,速率数值可能不同,但表示的意义是相同的,所以比较反应速率快慢时,可根据速率之比是相应的化学计量数之比先换算成用同一种物质(固体及纯液体除外)表示,然后比较速率数值,注意换算时单位要统一,据此分析解题。
【详解】A.;
B.=0.4mol/(L•min);
C.=0.275mol/(L•min);
D.=0.30mol/(L•min);
故反应速率最快的是B;故答案为:B。
5. 10mL浓度为1mol/L的盐酸与过量的锌粉反应,若加入适量的下列溶液,能减慢反应速率但又不影响氢气生成的是
A. KNO3溶液 B. CuSO4溶液 C. CH3COONa固体 D. Na2CO3溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.加入KNO3溶液,形成硝酸,不生成氢气,A不符合题意;
B.加入CuSO4溶液,锌置换出CuSO4溶液中的铜,构成铜锌原电池,生成氢气的速率加快,B不符合题意;
C.CH3COONa与HCl发生反应:CH3COONa+HCl=CH3COOH+NaCl,使溶液中c(H+)减小,反应速率降低, CH3COOH与Zn完全反应 H2,最终不会影响产生氢气的物质的量,C符合题意;
D.加入Na2CO3溶液生成二氧化碳气体,氢离子物质的量减小,生成氢气的物质的量减少,D不符合题意;
故选C。
6. 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。
7. 在容积不变的密闭容器中进行反应:ΔH<0。下列各图表示当其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,其中分析正确的是
A.表示温度对平衡移动的影响
B.表示t0时刻恒容充入He(g)
C.表示t0时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
D.图中a点
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.温度越高反应速率越快,达到平衡的时间越短,因此乙的温度更高;该反应正反应,升高温度平衡逆向移动,SO2的百分含量应升高,但图中乙平衡时SO2的百分含量比甲低,与规律不符,A错误;
B.恒容条件下充入He(g),容器容积不变,各反应物、生成物的浓度不变,正、逆反应速率均保持原平衡速率不变,与图中时刻正逆反应速率突然同等程度增大的情况不符,B错误;
C.时刻增大O2浓度的瞬间,反应物浓度升高,正反应速率突然增大,而生成物浓度不变,逆反应速率应与原平衡速率相等,不会突然升高,与图中逆反应速率也瞬间增大的情况不符,C错误;
D.曲线K为不同温度下的平衡线,a点SO2的百分含量高于同温度下平衡时的SO2百分含量,反应需正向进行消耗SO2,使SO2百分含量降低至平衡值,因此,D正确;
故选D。
8. 反应N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+57kJ•mol-1,在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A. B、C两点的反应速率:B<C
B. A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C. 由状态B到状态A,可以用加热的方法
D. A、C两点气体的平均相对分子质量:A<C
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,B→A的过程中,NO2的体积分数增大,平衡正向移动,由于正反应是吸热反应,则该过程是升高温度,所以T2>T1,据此分析作答。
【详解】A.C点的温度、压强均高于B点,反应速率B<C,A正确;
B.A→C的过程是增大压强,的浓度首先增大,然后平衡逆向移动的物质的量减小,浓度减小,最终的浓度还是增大,所以两点气体的颜色:A浅,C深,B错误;
C.根据分析可知,T2>T1,则状态B到状态A,可以用加热的方法,C正确;
D.平均相对分子质量,体系总质量不变,C点压强大,平衡逆向移动,气体总物质的量更小,因此平均相对分子质量C>A,即A<C,D正确;
故选B。
9. 化学反应进行的方向是一个比较复杂的问题。下列有关说法正确的是
A. 反应的
B. 在不同状态时的熵值:
C. 反应能否自发进行与温度无关
D. 或的反应一定能自发进行
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应反应物中存在1mol气态物质,反应后全部变为液态物质,体系的混乱度减小,因此熵变,A错误;
B.对于同一种物质,熵值的大小规律为气态>液态>固态,因此1mol的熵值:,B正确;
C.根据反应自发进行的判据,该反应,同时反应后气体分子数增多,只有在高温下才能满足,反应可以自发进行,低温下反应不能自发,因此能否自发和温度有关,C错误;
D.反应自发进行的判据是,仅(比如焓减熵减的低温自发、高温不自发反应)或仅(比如熵增焓增的高温自发、低温不自发反应)都不能保证反应一定在任意条件下自发进行,D错误;
故选B。
10. 下列对于化学反应方向说法不正确的是
A. 、的反应在任何温度下都能自发进行
B. 对于同一物质,熵值的大小与其状态有关,固态物质的熵值通常最小
C. 能自发的反应现实中肯定能发生,非自发的反应现实中一定不能发生
D. 能自发进行,主要原因是体系混乱度增加
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据吉布斯自由能公式:,、时,任意温度下均满足,反应可自发进行,A正确;
B.同一物质的熵值随混乱度增大而升高,三种状态的熵值大小为:气态>液态>固态,固态物质熵值通常最小,B正确;
C.自发反应仅代表反应具备自发进行的热力学趋势,实际能否发生还受反应速率等动力学因素影响,非自发反应在外界做功(如电解)的条件下也可以发生,C错误;
D.该反应为固体分解生成3种气体的熵增反应,即,根据吉布斯自由能公式:,高温下可使,反应能自发进行,主要原因是体系混乱度增加,D正确;
故选C。
11. 和反应生成的羰基硫(COS)用于粮食熏蒸,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。 ,下列说法正确的是
A. 已知该反应在加热条件下能自发进行,则其
B. 上述反应的平衡常数
C. 上述反应中消耗1mol,生成标准状况下22.4L COS
D. 通过增加的量来提高转化率,能有效减少碳排放
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据ΔG=ΔH−TΔS,高温下反应自发(ΔG<0),ΔH>0,则ΔS必须>0,故A错误;
B.平衡常数应包含所有气态产物的浓度,正确表达式为,故B错误;
C.根据反应方程式可知消耗1 molH2S,生成1molCOS,标准状况下体积为22.4 L,故C正确;
D.增加H2S的量,平衡右移,可提高CO2的转化率;但H2S本身有毒,不适合用这种方法减少碳排放,故D错误;
故选C。
12. 通过CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的化工原料,其过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A. 过程Ⅰ的化学方程式为
B. 过程Ⅱ的化学方程式为
C. 该技术实现了含碳物质与含氢物质的分离
D. Ni、Fe、CaCO3均是上述过程中用到的催化剂
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图示可知:过程Ⅰ的化学方程式为,A正确;
B.过程Ⅱ反应过程中有催化剂和中间产物,总反应可表示为,B正确;
C.过程Ⅱ的反应中,第一步是CO+CO2+H2+Fe3O4+CaO→H2O(g)+Fe+CaCO3,第二步是Fe+CaCO3+惰性气体→惰性气体+Fe3O4+CaO+CO,经过两步反应,含碳物质仍然以气体形式存在,含氢物质变为液体水,因此两步反应实现了含碳物质与含氢物质的分离,C正确;
D.Ni、Fe3O4、CaO为该过程的催化剂,Fe、CaCO3是该过程的中间产物,D错误;
故合理选项是D。
13. 下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像,其中图像和实验结论正确的是
A. 图①中该反应中各物质均为气体
B. 图②中M点正反应速率点逆反应速率
C. 图③是在恒温恒容的密闭容器中,反应物按不同投料比进行反应,若平衡时和的转化率相等,则
D. 图④中A、B、C三点表示不同温度、不同压强下NO的平衡转化率,压强最小的是B点,化学平衡常数最小的是A点
【答案】C
【解析】
【详解】A.如果各物质均为气体,则反应为等气体体积的反应,压强的改变对平衡不影响,D的体积分数不随压强的改变而改变,A错误;
B.根据图形,温度T1比温度T2更早达到平衡,T1温度更高,N点为温度T2,温度低,反应速率比T1的M点慢,且还处于建立平衡的过程中,逆反应速率更慢,N点逆反应速率<M点正反应速率,B错误;
C.当投料比等于化学计量数之比时,所有反应物的转化率相等,若平衡时的转化率相等,则a=2,C正确;
D.该反应为气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,NO的平衡转化率增大,则压强最小的是A点;根据图形,升高温度,NO的平衡转化率减小,则平衡逆向移动,该反应为放热反应,A点温度最低,化学平衡常数最大,D错误;
故选C。
14. 苯与在一定条件下能发生如下反应,其中部分转化历程与能量变化如图所示:
下列说法不正确的是
A. 反应焓变:反应>反应
B. 在该条件下,反应能自发进行
C. 苯与主要发生取代反应,生成有机主产物
D. 适当升高温度,生成产物和产物的速率均增大,同时可以提高产物的选择性
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图中信息,反应Ⅰ是吸热反应,反应Ⅱ是放热反应,则反应焓变:反应Ⅰ>反应Ⅱ,故A项正确;
B.反应Ⅲ是放热反应,熵增的反应,则反应Ⅲ在任何温度下都能自发进行,故B项正确;
C.苯与Br2主要发生取代反应,生成有机主产物Ⅱ(溴苯),故C项正确;
D.反应Ⅰ是吸热反应,反应Ⅱ是放热反应,反应Ⅲ为放热反应,提高温度,反应Ⅲ逆向移动,产物Ⅱ的选择性降低,故D项错误。
故本题选D。
二、非选择题(共58分)
15. 化学反应伴随着能量变化,根据所学知识,回答下列问题:
(1)2g (g)燃烧生成(g)放热242kJ,1mol (l)蒸发吸热44kJ,燃烧热的热化学方程式为___________。
(2)已知:
则反应 ___________kJ/mol。
(3)下图是(g)和(g)反应生成1mol过程中能量变化示意图,合成氨反应的热化学方程式为___________。
(4)已知:键能是指断开(或生成)1mol化学键所需要吸收(或放出)的能量,部分键能数据如上表所示。则 △H=___________。
化学键
N≡N
F—F
N—F
键能/()
941.7
154.8
283.0
(5)卤化镁高温分解的相对能量变化如图所示。
①写出该温度下(s)分解的热化学方程式:___________。
②比较热稳定性:___________(填“>”或“<”)。
③反应 △H=___________。
【答案】(1)
(2)+53.1 (3)
(4)-291.9 (5) ①. ②. < ③. -160
【解析】
【小问1详解】
燃烧热是在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量;2g(g)(为1mol)燃烧生成1mol(g)放热242kJ,1mol(l)蒸发吸热44kJ,则1mol (g)液化变为1mol(l)放热44kJ,故1mol(g)燃烧生成1mol(l)放热242kJ+44kJ=286kJ,故燃烧热的热化学方程式为:;
【小问2详解】
已知:
①
②
由盖斯定律,①-②得反应,故;
【小问3详解】
由图,生成物能量低于反应物,生成1mol放热300kJ-254kJ=46kJ,放热焓变为负值,则合成氨反应的热化学方程式为;
【小问4详解】
反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和;该反应ΔH=3×154.8+941.7-6×283.0=-291.9;
【小问5详解】
①根据化合反应生成卤化镁的相对能量变化图,0.5mol氟化镁固体的能量为0 kJ,0.5mol固态镁单质和0.5mol气态F2能量和为562kJ,故该温度下MgF2 (s)分解生成Mg和F2能量升高,是吸热反应,热化学方程式为;
②由图可知,等物质的量的MgBr2和MgCl2分解得到单质镁和卤素单质,MgCl2需要吸收的能量更多,说明其热稳定性更高,所以热稳定性:MgBr2(s)<;
③由图,a:
b:
由盖斯定律,a-b得反应,。
16. 氨气是一种重要的含氮化合物,在工农业生产、生活中有着重要的作用。回答下列问题:
(1)图甲为和反应生成时的能量变化,则和反应的热化学方程式为________________________________。
(2)已知部分化学键的键能数据如表所示:
化学键
N-H键
H-H键
键
断开1mol化学键需要吸收的能量/kJ
a
436
946
则a=________。
(3)若在2L恒容密闭容器中发生合成氨的反应,在m,n两种条件下分别达到平衡状态,测得H2的物质的量与反应时间的关系如图所示:
①n条件下,0~5min的平均反应速率________。
②相对m而言,n可能改变的条件是________________________________。
(4)若在恒温恒容密闭容器中充入2mol N2和6mol H2进行合成氨的反应,下列能说明该反应已达平衡状态的是________(填选项字母)。
A. 断裂3mol H-H键的同时生成6mol N-H键
B. 容器内压强保持不变
C. 混合气体的密度保持不变
D. 容器内N2、H2、NH3物质的量之比为1:3:2
(5)合成氨的反应中,正反应速率,逆反应速率,、为速率常数,正反应和逆反应的平衡常数与温度的关系如图所示:
①表示正反应的平衡常数与温度变化关系的曲线为________(填“a”或“b")
②T0℃时,合成氨反应的平衡常数K=________(用和代数式表示),K=________(填数值)。
【答案】(1)
(2)391 (3) ①. ②. 增加的物质的量浓度(合理即可) (4)B
(5) ①. a ②. ③. 1
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知生成的,则该反应的热化学方程式为 。
【小问2详解】
由键能与反应热的关系得,解得,即断开键需要吸收391kJ能量。
【小问3详解】
①n条件下,的平均反应速率。
②m、n氢气起始的物质的量相同,n到达平衡的时间短,说明反应速率大,平衡时氢气的物质的量减小,说明平衡正向移动,但容器体积恒定不变,不能是减小体积增大压强,因此n可能改变的条件是增大的浓度。
【小问4详解】
A.断裂键同时生成键表示相同反应方向,不能判断是否达到平衡,A项不符合题意;
B.该反应前后气体的分子数不同,反应过程中压强不断变化,容器内压强保持不变,能判断达到平衡,B项符合题意;
C.混合气体的总质量不变,恒容条件下反应气体的总体积不变,混合气体的密度始终保持不变,不能判断是否达到平衡,C项不符合题意;
D.反应进行到某个时刻,容器内、、的物质的量之比可能恰好为,不能判断是否达到平衡,D项不符合题意。
故选B。
【小问5详解】
①该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,逆反应平衡常数增大,则b表示逆反应的平衡常数与温度变化关系,a表示正反应的平衡常数与温度变化关系。
②平衡时,即,,T0℃时,,又因,可得。
17. 回答下列问题:
(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N,下图为M、N的键线式及转化过程:
有机物M、N互为________(填“同分异构体”或“同素异形体”),两者中较稳定的是________(填“M”或“N”)。
(2)已知合成氨有关化学键的键能如表:
化学键
436
946
391
则合成氨气所释放的能量Q=______________。
(3)用量筒量取 盐酸,用另一量筒量取 溶液进行中和热实验,假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是,又知中和反应后生成溶液的比热容,为了计算中和热,某学生实验记录数据如下:
实验序号
起始温度/t1℃
终止温度/t2℃
混合溶液
混合溶液
1
20.2
23.3
2
20.3
23.4
3
20.05
26.4
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热ΔH=_____________(结果保留一位小数)。
(4)用将转化为,可提高效益,减少污染。传统上该转化通过如图所示的催化循环实现。
反应②的氧化剂是___________,标况下反应②生成 时转移电子的数目为___________
反应①生成 的反应热为,反应②生成 的反应热为,则总反应的热化学方程式为______________________________________________(反应热用和表示)。
【答案】(1) ①. 同分异构体 ②. M
(2)
(3)
(4) ①. ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
由键线式可知,M与N的分子式相同而结构不同,故二者互为同分异构体。M经光照吸收能量转化为N,说明N的能量高于M,因此M较稳定;
【小问2详解】
合成氨气时,断裂氮氮三键和氢氢键,形成氮氢键。反应的焓变为,故释放的能量为;
【小问3详解】
第3组温升为,明显偏离前两组的,应舍去。前两组的平均温升为,混合溶液的质量为,溶液吸收的热量为。盐酸的物质的量为,氢氧化钠过量,所以生成水。中和反应放热,因此;
【小问4详解】
由催化循环可知,反应②为。氧元素的化合价由0价降低到−2价,氧气为氧化剂。标况下氯气为,生成氯气时氯离子各失去1个电子,转移电子数为。将反应①与生成氯气的反应②相加并消去中间物质,得到总反应的热化学方程式为。
18. 请回答下列问题。
(1)在一定条件下,与反应生成,请回答下列问题:
①若反应物的总能量为,生成物的总能量为,且,则该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
②已知拆开键、键、键需要的能量分别为、和,则与反应生成的热化学方程式为____________________________。
(2)和混合可作火箭推进剂。已知液态和足量氧气反应生成和,放出的热量,且已知 。反应的____________。和反应生成和的热化学方程式为__________________________________________。
(3)实验室用盐酸与某浓度的溶液在如图所示装置中反应,通过测定混合液温度升高的情况计算中和反应的反应热。该装置缺少一种玻璃仪器,该仪器的名称为________;实验室提供了和两种浓度的溶液,应选择________的溶液进行实验。
(4)若用醋酸代替盐酸做实验,测得的中和热数值会________________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”),若用浓硫酸代替盐酸做实验,测得的中和热数值会_______________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1) ①. 放热 ②.
(2) ①. -621.2 ②.
(3) ①. 环形玻璃搅拌棒 ②. 0.55
(4) ①. 偏小 ②. 偏大
【解析】
【小问1详解】
①反应物总能量大于生成物总能量,反应过程中体系能量降低并向外界放出能量,故为放热反应。
②反应物断键吸收的能量为,生成物成键释放的能量为,所以。相应的热化学方程式为;
【小问2详解】
液态联氨的物质的量为,故按热化学方程式所示计量数反应时。将联氨燃烧的热化学方程式与题给过氧化氢分解的热化学方程式相加,氧气恰好消去,得到;
【小问3详解】
图中已有温度计,但还需在反应过程中不断搅拌,使溶液混合均匀并准确测量最高温度,因此缺少的玻璃仪器是环形玻璃搅拌棒。盐酸的物质的量为,选用的氢氧化钠溶液可使碱稍过量,保证盐酸完全反应;
【小问4详解】
醋酸是弱电解质,中和时继续电离需要吸收能量,使测得的放热量减小,中和热数值偏小;浓硫酸稀释时会额外放热,使测得的放热量增大,中和热数值偏大。
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