精品解析:安徽省凤阳县第二中学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:
凤阳二中高二年级第一学期第二次教学质量检测
化学试题
考生注意:
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.本卷命题范围:人教版选择性必修1(第一章、第二章)。
3.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Si-28
一、选择题(本题含16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题意,请将正确选项填入答题卡上对应位置)
1. 中华传统文化蕴含着丰富的化学知识,下列诗词描述的变化中,涉及到吸热反应的是
A. 杨万里的《桑茶坑道中》:晴明风日雨干时,草满花堤水满溪
B. 李商隐的《无题》:春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干
C. 于谦的《石灰吟》:千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲
D. 杜牧的《赤壁》:折戟沉沙铁未销,自将磨洗认前朝
2. 在25℃、101 kPa的条件下,下列热化学方程式书写正确的是
A. C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-1367.0 kJ·mol-1(燃烧热)
B. H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH= -57.3 kJ·mol-1
C. S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=+296.8 kJ·mol-1
D. 2NO2=O2+2NO ΔH=+116.2 kJ·mol-1
3. 用稀盐酸与稀溶液(碱稍过量)测定中和反应的反应热时,下列有关说法错误的是
A. 酸、碱混合前应分别测量其温度
B. 酸碱混合时,应将碱溶液一次性快速加入到酸中
C. 实验中应上下抽动玻璃搅拌器
D. 用量筒取盐酸时若仰视读数,则测得的反应热偏大
4. 对于可逆反应,在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最大的是
A.
B.
C.
D.
5. 在密闭容器中,一定量混合气体发生反应xA(g)+yB(g)zC(g),达到平衡时,测得A的浓度为0.5 mol∙L−1,在温度不变的条件下,将容器的体积扩大到两倍,使再达到平衡,测得A的浓度降低为0.3 mol∙L−1,下列有关判断正确的是
A. B. 平衡向正反应方向移动
C. B的浓度增大 D. C的体积分数下降
6. 下列对于化学反应方向说法不正确的是
A. 自发进行的化学反应的方向,应由焓判据和熵判据的复合判据来判断
B. 一定温度下,反应的
C. 知道了某过程有自发性之后,就能确定该过程是否一定会发生
D. 某些非自发的反应能通过改变条件使其成为自发反应
7. 下列实验设计或装置正确的是
A. 装置甲探究浓度对反应速率的影响
B. 装置乙比较酶和硫酸的催化效率
C. 装置丙测定单位时间内Zn和硫酸溶液反应产生的体积
D. 装置丁探究压强对平衡移动的影响
8. 已知反应:,其他相关数据如下表:
化学键
C−H
O=O
C=O
H−O
1mol化学键断裂时吸收的能量/kJ
x
498
803
464
下列说法正确的是
A. 反应物的总能量大于生成物的总能量
B. CH4的燃烧热是806.0kJ·mol⁻¹
C. x=405
D. 断开氧氧键形成1 mol氧原子需要放出能量249 kJ
9. 下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A. 通过反应制备,控制反应温度400~500℃
B. 和混合体系放于热水中,气体颜色变深
C. 水溶液中反应达到平衡后,加水稀释溶液红色变浅
D. 工业合成氨工艺中,使用催化剂提高单位时间内的产率
10. 下列措施能使反应速率加快,同时提高反应物平衡转化率的是
A. 升高温度
B. 保持体积不变,向容器内加入He使压强增大一倍
C. 分离出N2(g)
D. 压缩体积,增大压强
11. 与反应生成的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应在任何条件下一定自发
B. 工业合成采用高压可以提高反应物的活化分子百分数
C. 与混合后充分反应,放出的热量为
D. 该反应的符号与铝热反应相同
12. N2O和CO是环境污染性气体,可在Pt2O+表面转化为无害气体,其反应为N2O(g)+CO(g) CO2(g)+N2(g) ΔH,有关化学反应的物质变化过程如图1所示,能量变化过程如图2所示。下列说法正确的是
A. 由图1、2可知ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔE2-ΔE1
B. 反应中加入Pt2O+可使反应的焓变减小
C. 由图2可知正反应的活化能大于逆反应的活化能
D. 1molN2O(g)和1molCO(g)的总能量大于1molCO2(g)和1molN2(g)的总能量
13. 二氧化硫的催化氧化反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是工业制硫酸的重要反应之一,下列说法错误的是
A. 该反应加入催化剂是为了加快反应速率
B. 已知该催化氧化反应K(300 ℃)>K(350 ℃),则该反应正向是放热反应
C. 煅烧硫铁矿(主要成分FeS2)可获得SO2,将矿石粉碎成小颗粒可提高反应的平衡转化率
D. 保持温度不变,平衡后增大O2的浓度,该反应的平衡常数K不变
14. 恒容密闭容器中发生反应:,下列说法正确的是
A. 该反应
B. 当气体密度不变时,反应达到平衡状态
C. 提高比值,CO2的平衡转化率降低
D. 平衡时分离出H2O,正反应速率加快,平衡正向移动
15. 下列说法中,正确的是
A. 冰在室温下自动熔化成水,这是熵增的过程
B. 能够自发进行的反应一定是放热反应
C. ΔH<0的反应均是自发进行的反应
D. 能够自发进行的反应一定是熵增的过程
16. 向某恒温恒容密闭容器中充入 1mol X(g)和 3m ol Y(g)发生反应 ,其正反应速率随时间的变化如图所示。已知t2min时,仅改变一个条件。下列有关该反应的说法正确的是
A. 当容器内压强保持不变时,该反应已达到平衡
B. t2 min时改变的条件可能是加入了一定量的 Y
C. 气体的总压强:p(Ⅰ)>p(Ⅱ)
D. 平衡常数K:K(Ⅰ)>K(Ⅱ)
二、非选择题(本大题共3小题,每空2分,共52分)
17. 回答下列问题。
Ⅰ.
(1)在化工生产过程中,少量CO的存在会引起催化剂中毒。为了防止催化剂中毒,常用SO2(g)将CO(g)氧化CO2(g),而SO2(g)本身被还原为S(s)。
已知:
①
②
③
则SO2(g)氧化CO(g)的热化学方程式为________________________。
(2)已知在25℃和101 kPa下,部分化学键键能(气态原子↔气态分子)数据如表所示。
化学键
O=O
C-H
C=O
H-O
键能(kJ·mol⁻¹)
498
414
803
462
已知:,则表示甲烷燃烧热的热化学方程式________________________。
(3)已知:,则反应过程中,每转移2 mol电子放出的热量为________________________。
(4)已知:,则当加入1 mol NH3(g)充分反应时,此时是________热量(填“吸收”或者“放出”),若一开始是加入2 mol N2(g)和6 mol H2(g)进行充分反应,则上述ΔH将________(填“变大”、“变小”或“不变”) 。
Ⅱ.50 mL 0.50 mol·L⁻¹盐酸与50 mL 0.55 mol·L⁻¹ NaOH溶液在下图简易量热计中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热ΔH。回答下列问题:
(5)量热计内筒与外壳上口相平且垫隔热层的原因是________________。
(6)若50 mL 0.50 mol·L⁻¹盐酸与50 mL 0.55 mol·L⁻¹ NaOH溶液的密度都约为1 g·mL⁻¹,起始温度都为T₁,反应后最高温度为T2,发生中和反应后溶液的比热容c=4.18J·g⁻¹·℃⁻¹,请计算中和热ΔH=________________。
(7)已知25℃、101 kPa下,上述反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol⁻¹,实验值与理论值相差较大的原因不可能是________。
a.保温效果差、能量损失大
b.温度计测量酸溶液后没有清洗
c.量取盐酸溶液时仰视量筒
d.反应过程中碱溶液是一次性迅速加入
e.反应过程中没有使用仪器a上下反复搅动
(8)进行中和热ΔH的测定时,保持其他条件相同,使用下列酸碱组合:
①稀硫酸、NaOH溶液 ②醋酸溶液、氨水 ③浓硫酸、Ba(OH)2溶液
则,理论上测得的中和热数值由大到小的顺序为________(填标号且用“>”号表示)。
18. Ⅰ.某同学对可逆反应平衡体系进行探究。回答下列问题如图。
(1)向左侧烧杯中加入冷水,观察甲瓶红棕色变浅,向右侧烧杯中加入热水,乙瓶的红棕色变深。则该反应______________0(填“>”、“=”或“<”);
(2)关闭止水夹,维持温度不变,用注射器向甲瓶中充入一定量NO2,则此时反应浓度商Q____K(填“>”、“=”或“<”),平衡将________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动,颜色比原来________(填“深”、“浅”或“不变”),再次达平衡时,NO2的转化率将________。(填“增大”、“减小”或“不变”)
Ⅱ.某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应
,来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”(不考虑溶液混合所引起的体积变化),实验如下:
实验序号
实验温度/K
参加反应的物质
溶液颜色褪至无色时所需时间/s
KMnO4溶液(含硫酸)
H2C2O4溶液
H2O
V/mL
c/mol·L-1
V/mL
c/mol·L-1
V/mL
A
293
2
0.02
4
0.1
0
6
B
293
2
0.02
3
0.1
V1
8
C
313
2
0.02
V2
0.1
1
t
(3)①通过实验________(实验序号)可探究出温度变化对化学反应速率的影响。
②B组实验中V1=________,C组实验的反应速率v(KMnO4)=________。(用含有t的式子表示)
③同学们在实验中发现反应速率如图所示,其中时间内速率变快的主要原因可能是:a产物(Mn2+或MnSO4)是反应的催化剂;b________。
19. 甲醇是重要的化工原料,利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇,相关反应的热化学方程式为:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
回答下列问题:
(1)反应ⅱ的ΔS________(填“>”、“<”或“=”)0;下列对反应ⅱ判断正确的是____(填字母)。
A.较高温度下自发反应 B.较低温度下自发反应
C.任何温度下都自发反应 D.任何温度下都不自发反应
(2)在一定温度下,向体积为1L的恒容密闭容器中通入等物质的量的CO2与H2,在催化剂的作用下仅发生反应ⅲ。
①下列叙述能表示该反应达到平衡状态的是____(填标号)。
a.容器中混合气体的压强不再改变
b.容器中CO2的物质的量保持不变
c.相同时间内,断裂2mol H—O键的同时断裂1mol H—H键
d.容器中气体的密度不再改变
②该反应达到平衡时,其他条件不变,通入CO2,则____(填“>”“<”或“=”),平衡常数____(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)一定温度下,向体积为2L的恒容密闭容器中通入CO、H2、CH3OH只发生反应ⅰ,其中X、Y的物质的量与时间的关系如图所示,反应进行到1min时三种物质均为0.6mol。
①X为________(填化学式)。
②0~1min时,CO的转化率为________。
③该温度下,该反应的平衡常数K________。
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凤阳二中高二年级第一学期第二次教学质量检测
化学试题
考生注意:
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.本卷命题范围:人教版选择性必修1(第一章、第二章)。
3.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Si-28
一、选择题(本题含16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题意,请将正确选项填入答题卡上对应位置)
1. 中华传统文化蕴含着丰富的化学知识,下列诗词描述的变化中,涉及到吸热反应的是
A. 杨万里的《桑茶坑道中》:晴明风日雨干时,草满花堤水满溪
B. 李商隐的《无题》:春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干
C. 于谦的《石灰吟》:千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲
D. 杜牧的《赤壁》:折戟沉沙铁未销,自将磨洗认前朝
【答案】C
【解析】
【详解】A.“雨干”是汽化现象,此过程吸热,且属于物理变化,A项不符合题意;
B.蜡烛燃烧是放热反应,B项不符合题意;
C.烈火焚烧是指碳酸钙高温分解生成氧化钙的过程,是吸热反应,C项符合题意;
D.铁的销蚀过程中生铁和氧气接触会发生氧化,是放热反应,D项不符合题意;
答案选C。
2. 在25℃、101 kPa的条件下,下列热化学方程式书写正确的是
A. C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-1367.0 kJ·mol-1(燃烧热)
B. H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH= -57.3 kJ·mol-1
C. S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=+296.8 kJ·mol-1
D. 2NO2=O2+2NO ΔH=+116.2 kJ·mol-1
【答案】B
【解析】
【详解】A.燃烧热要求1 mol可燃物完全燃烧,生成稳定氧化物,稳定状态为液态,该方程式中水为气态,不符合燃烧热定义,正确燃烧热热化学方程为,A错误;
B.强酸、强碱稀溶液中和生成1 mol ,中和热;方程式书写完全规范,物质聚集状态齐全,焓变数值、符号正确,B正确;
C.是燃烧反应,属于放热反应,应为负值,原式焓变符号错误,正确热化学方程式为,C错误;
D.热化学方程式必须标注所有物质的聚集状态,原式没有标注物质状态,书写不规范,正确热化学方程式为,D错误;
故选B。
3. 用稀盐酸与稀溶液(碱稍过量)测定中和反应的反应热时,下列有关说法错误的是
A. 酸、碱混合前应分别测量其温度
B. 酸碱混合时,应将碱溶液一次性快速加入到酸中
C. 实验中应上下抽动玻璃搅拌器
D. 用量筒取盐酸时若仰视读数,则测得的反应热偏大
【答案】D
【解析】
【详解】A.酸、碱混合前应分别测量其温度,故A正确;
B.酸碱混合时,应将碱溶液一次性快速加入到酸中,避免热量损失,故B正确;
C.在测定中和热的实验中,通过上下拉动玻璃搅拌器来使溶液充分反应,故C正确;
D.用量筒取盐酸时若仰视读数,量得盐酸偏多,导致反应放出更多热量,为负值,偏小,故D错误;
答案选D。
4. 对于可逆反应,在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最大的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据速率比等于化学计量数之比,进行速率转化后比较速率大小;
【详解】A.
B.
C.
D.
综上,答案选A。
5. 在密闭容器中,一定量混合气体发生反应xA(g)+yB(g)zC(g),达到平衡时,测得A的浓度为0.5 mol∙L−1,在温度不变的条件下,将容器的体积扩大到两倍,使再达到平衡,测得A的浓度降低为0.3 mol∙L−1,下列有关判断正确的是
A. B. 平衡向正反应方向移动
C. B的浓度增大 D. C的体积分数下降
【答案】D
【解析】
【分析】测得A的浓度为0.5 mol∙L−1,在温度不变的条件下,将容器的体积扩大到两倍,浓度应该变为原来一般即0.25 mol∙L−1,使再达到平衡,测得A的浓度降低为0.3 mol∙L−1,说明平衡逆向移动,即减小压强,逆向移动。
【详解】A.根据分析减小压强,平衡逆向移动,说明逆向是体积增大的反应,因此z<x+y,A错误;
B.根据分析得到平衡逆向移动,B错误;
C.体积变为原来2倍,因此B的浓度减小,C错误;
D.平衡逆向移动,则C的体积分数下降,D正确;
故选D。
6. 下列对于化学反应方向说法不正确的是
A. 自发进行的化学反应的方向,应由焓判据和熵判据的复合判据来判断
B. 一定温度下,反应的
C. 知道了某过程有自发性之后,就能确定该过程是否一定会发生
D. 某些非自发的反应能通过改变条件使其成为自发反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据G=H-TS,自发进行的化学反应的方向,应由焓判据和熵判据的复合判据来判断,A正确;
B.反应2NaCl(s)=2Na(s)+ Cl2(g)是熔融氯化钠的电解,是吸热反应H>0, 反应后气体分子数增多是熵增加的过程S>0,B正确;
C.知道了某过程有自发性之后,不能确定该过程是否一定会发生, 因为可能还受活化能、温度压强等的影响,C错误;
D.根据G=H-TS,G<0反应自发,因此某些非自发的反应能通过改变条件使其成为自发反应,D正确;
故选C。
7. 下列实验设计或装置正确的是
A. 装置甲探究浓度对反应速率的影响
B. 装置乙比较酶和硫酸的催化效率
C. 装置丙测定单位时间内Zn和硫酸溶液反应产生的体积
D. 装置丁探究压强对平衡移动的影响
【答案】C
【解析】
【详解】A.探究浓度对反应速率的影响时,需要保证高锰酸钾不足,才能通过溶液褪色时间比较速率。本实验中草酸用量相同,高锰酸钾过量,不会褪色,无法比较反应速率,实验设计错误,A不符合题意;
B.比较催化效率需要控制温度相同,本实验中硫酸在常温、唾液在热水,存在温度和催化剂两个变量,且温度升高会使唾液中的酶失活,无法比较催化效率,实验设计错误,B不符合题意;
C.锌和硫酸反应生成氢气,生成的氢气进入注射器,可通过注射器读数得到单位时间内产生氢气的体积,装置和设计均正确,C符合题意;
D.该反应是气体分子数不变的反应,改变压强平衡不移动,无法探究压强对平衡移动的影响,实验设计错误,D不符合题意;
答案选C。
8. 已知反应:,其他相关数据如下表:
化学键
C−H
O=O
C=O
H−O
1mol化学键断裂时吸收的能量/kJ
x
498
803
464
下列说法正确的是
A. 反应物的总能量大于生成物的总能量
B. CH4的燃烧热是806.0kJ·mol⁻¹
C. x=405
D. 断开氧氧键形成1 mol氧原子需要放出能量249 kJ
【答案】A
【解析】
【详解】A.该反应,为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,A正确;
B.燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量,应为液态,题给反应生成气态水,因此不是燃烧热,B错误;
C.根据,代入数据得:,解得,C错误;
D.断开化学键需要吸收能量,断开键形成氧原子吸收能量,故形成氧原子需要吸收能量,D错误;
故答案选A。
9. 下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A. 通过反应制备,控制反应温度400~500℃
B. 和混合体系放于热水中,气体颜色变深
C. 水溶液中反应达到平衡后,加水稀释溶液红色变浅
D. 工业合成氨工艺中,使用催化剂提高单位时间内的产率
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应的正反应为放热反应,控制反应温度400~500℃主要是为了催化剂活性和反应速率,高温虽不利于平衡但提高效率,与勒夏特列原理无关,A项不符合题意;
B.2NO2(g)N2O4(g) ∆H<0,NO2和N2O4的平衡体系受热后颜色变深,温度升高使平衡逆向移动,生成更多红棕色的NO2,能用勒夏特列原理解释,B项符合题意;
C.稀释Fe(SCN)3溶液时,各物质浓度降低,平衡会逆向移动,但稀释溶液红色变浅,主要原因是Fe(SCN)3浓度减少,不能用勒夏特列原理解释,C项不符合题意;
D.催化剂同等加快正逆反应速率,不影响平衡,提高产率是速率因素,不能用勒夏特列原理解释,D项不符合题意;
答案选B。
10. 下列措施能使反应速率加快,同时提高反应物平衡转化率的是
A. 升高温度
B. 保持体积不变,向容器内加入He使压强增大一倍
C. 分离出N2(g)
D. 压缩体积,增大压强
【答案】D
【解析】
【详解】A.升高温度可加快反应速率,但该反应正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,反应物平衡转化率降低,A错误;
B.保持体积不变充入,反应体系中各反应物、生成物的浓度不变,反应速率不变,平衡不移动,反应物转化率不变,B错误;
C.分离出,平衡正向移动,反应物平衡转化率提高,但反应物浓度瞬间减小,反应速率减慢,C错误;
D.压缩体积增大压强,反应体系中各物质浓度增大,反应速率加快;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,反应物平衡转化率提高,D正确;
故答案选D。
11. 与反应生成的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应在任何条件下一定自发
B. 工业合成采用高压可以提高反应物的活化分子百分数
C. 与混合后充分反应,放出的热量为
D. 该反应的符号与铝热反应相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.合成氨反应方程式为,该反应、,低温条件下自发进行,A错误;
B.增大压强提高单位体积活化分子数,升温和使用催化剂才能提高活化分子百分数,B错误;
C.根据反应的能量图可知,反应、完全转化为NH3时放出的热量为,当与混合充分反应时,因反应存在限度,反应物不能完全反应,放出的热量小于,C错误;
D.铝热反应为放热反应,,故符号与合成氨反应相同,D正确;
故答案选D。
12. N2O和CO是环境污染性气体,可在Pt2O+表面转化为无害气体,其反应为N2O(g)+CO(g) CO2(g)+N2(g) ΔH,有关化学反应的物质变化过程如图1所示,能量变化过程如图2所示。下列说法正确的是
A. 由图1、2可知ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔE2-ΔE1
B. 反应中加入Pt2O+可使反应的焓变减小
C. 由图2可知正反应的活化能大于逆反应的活化能
D. 1molN2O(g)和1molCO(g)的总能量大于1molCO2(g)和1molN2(g)的总能量
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据盖斯定律将图1两个反应相加有N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g),则焓变ΔH=ΔH1+ΔH2,由图2可知,焓变ΔH=ΔE1-ΔE2,即ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔE1-ΔE2,A错误;
B.Pt2O+是该反应的催化剂,加入Pt2O+,可降低反应的活化能,但不改变反应的始态和终态,不能改变反应的焓变,B错误;
C.该反应放热,ΔE1是正反应的活化能,ΔE2是逆反应的活化能,由图可知,正反应的活化能小于逆反应的活化能,C错误;
D.该反应是放热反应,则反应物的总能量大于生成物的总能量,即1mol N2O和1mol CO的总能量大于1mol CO2和1mol N2的总能量,D正确;
故答案为:D。
13. 二氧化硫的催化氧化反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是工业制硫酸的重要反应之一,下列说法错误的是
A. 该反应加入催化剂是为了加快反应速率
B. 已知该催化氧化反应K(300 ℃)>K(350 ℃),则该反应正向是放热反应
C. 煅烧硫铁矿(主要成分FeS2)可获得SO2,将矿石粉碎成小颗粒可提高反应的平衡转化率
D. 保持温度不变,平衡后增大O2的浓度,该反应的平衡常数K不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应中加入催化剂,可降低反应的活化能,从而加快反应速率,A正确;
B.该催化氧化反应中,K(300℃)>K(350℃),表明升高温度,平衡逆向移动,则该反应正向是放热反应,B正确;
C.煅烧硫铁矿时,将矿石粉碎成小颗粒,可增大接触面积、加快反应速率,提高单位时间内反应物的转化率,但不能提高反应的平衡转化率,C错误;
D.保持温度不变,平衡后增大O2的浓度,虽然平衡正向移动,SO2的转化率增大,但该反应的平衡常数K不变,D正确;
故选C。
14. 恒容密闭容器中发生反应:,下列说法正确的是
A. 该反应
B. 当气体密度不变时,反应达到平衡状态
C. 提高比值,CO2的平衡转化率降低
D. 平衡时分离出H2O,正反应速率加快,平衡正向移动
【答案】C
【解析】
【详解】A.已知该反应正反应是一个气体体积减小的方向,即该反应的<0,该反应若要能够自发进行,则推出ΔH小于0,A错误;
B.反应前后气体总质量不变,恒容下密度始终不变,即当气体密度不变时,不能说明反应达到平衡状态,B错误;
C.提高CO2与H2的初始比值,相当于H2浓度相对不足,CO2的转化率因H2的限制而降低,C正确;
D.分离H2O会降低逆反应速率,导致正反应速率大于逆反应速率,平衡正向移动,导致CO2、H2的浓度减小,即正反应速率由CO2和H2的浓度决定,即分离H2O不会加快正反应速率,应该是导致正反应速率减慢,D错误;
故答案为:C。
15. 下列说法中,正确的是
A. 冰在室温下自动熔化成水,这是熵增的过程
B. 能够自发进行的反应一定是放热反应
C. ΔH<0的反应均是自发进行的反应
D. 能够自发进行的反应一定是熵增的过程
【答案】A
【解析】
【详解】A.同种物质的熵值,液体大于固体,故冰在室温下自动熔化成水,这是熵增的过程,A说法正确;
B.能够自发进行的反应中,∆G<0,∆G=ΔH-TΔS,不一定是放热反应,B说法错误;
C.∆G<0的反应能够自发进行,ΔH<0的反应不一定是自发进行的反应,C说法错误;
D.能够自发进行的反应一定是∆G<0,不一定为熵增的过程,D说法错误;
答案为A。
16. 向某恒温恒容密闭容器中充入 1mol X(g)和 3m ol Y(g)发生反应 ,其正反应速率随时间的变化如图所示。已知t2min时,仅改变一个条件。下列有关该反应的说法正确的是
A. 当容器内压强保持不变时,该反应已达到平衡
B. t2 min时改变的条件可能是加入了一定量的 Y
C. 气体的总压强:p(Ⅰ)>p(Ⅱ)
D. 平衡常数K:K(Ⅰ)>K(Ⅱ)
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应是气体分子数不变的反应,恒温恒容的密闭容器中气体的压强始终不变,则容器内压强不变不能表明反应达到平衡,选项A错误;
B.由图可知,t2时条件改变的瞬间,正反应速率加快,条件改变后,正反应速率继续增大说明平衡条件改变后逆反应速率大于正反应速率,平衡向逆反应方向移动,则改变的条件为升高温度,选项B错误;
C.由图可知,t2时平衡逆向移动,改变的条件是升高温度,容器中气体总物质的量不变,但Ⅱ的温度比Ⅰ的高,所以平衡时气体的总压强:p(Ⅰ)<p(Ⅱ),选项C错误;
D.由图可知,t2时平衡逆向移动,改变的条件是升高温度,Ⅱ的温度比Ⅰ的高,则平衡常数K的关系为K(Ⅱ)<K(Ⅰ),选项D正确;
答案选D。
二、非选择题(本大题共3小题,每空2分,共52分)
17. 回答下列问题。
Ⅰ.
(1)在化工生产过程中,少量CO的存在会引起催化剂中毒。为了防止催化剂中毒,常用SO2(g)将CO(g)氧化CO2(g),而SO2(g)本身被还原为S(s)。
已知:
①
②
③
则SO2(g)氧化CO(g)的热化学方程式为________________________。
(2)已知在25℃和101 kPa下,部分化学键键能(气态原子↔气态分子)数据如表所示。
化学键
O=O
C-H
C=O
H-O
键能(kJ·mol⁻¹)
498
414
803
462
已知:,则表示甲烷燃烧热的热化学方程式________________________。
(3)已知:,则反应过程中,每转移2 mol电子放出的热量为________________________。
(4)已知:,则当加入1 mol NH3(g)充分反应时,此时是________热量(填“吸收”或者“放出”),若一开始是加入2 mol N2(g)和6 mol H2(g)进行充分反应,则上述ΔH将________(填“变大”、“变小”或“不变”) 。
Ⅱ.50 mL 0.50 mol·L⁻¹盐酸与50 mL 0.55 mol·L⁻¹ NaOH溶液在下图简易量热计中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热ΔH。回答下列问题:
(5)量热计内筒与外壳上口相平且垫隔热层的原因是________________。
(6)若50 mL 0.50 mol·L⁻¹盐酸与50 mL 0.55 mol·L⁻¹ NaOH溶液的密度都约为1 g·mL⁻¹,起始温度都为T₁,反应后最高温度为T2,发生中和反应后溶液的比热容c=4.18J·g⁻¹·℃⁻¹,请计算中和热ΔH=________________。
(7)已知25℃、101 kPa下,上述反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol⁻¹,实验值与理论值相差较大的原因不可能是________。
a.保温效果差、能量损失大
b.温度计测量酸溶液后没有清洗
c.量取盐酸溶液时仰视量筒
d.反应过程中碱溶液是一次性迅速加入
e.反应过程中没有使用仪器a上下反复搅动
(8)进行中和热ΔH的测定时,保持其他条件相同,使用下列酸碱组合:
①稀硫酸、NaOH溶液 ②醋酸溶液、氨水 ③浓硫酸、Ba(OH)2溶液
则,理论上测得的中和热数值由大到小的顺序为________(填标号且用“>”号表示)。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4) ①. 吸收 ②. 不变
(5)尽可能减少热量散失,以减小误差
(6)
(7)cd (8)③>①>②
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,目标反应可由得到,焓变同步计算:,对应热化学方程式为。
【小问2详解】
甲烷燃烧生成气态水的反应为,反应物键能和-生成物键能和,,已知,生成2 mol液态水时总焓变为,对应甲烷燃烧热的热化学方程式为。
【小问3详解】
反应中N元素从-3价升高到0价,Cl元素从0价降低到-1价,每消耗3 mol 总转移电子数为6 mol,对应反应放出1632 kJ热量。每转移2 mol电子时,放出的热量为。
【小问4详解】
合成氨反应为放热反应,加入1 mol 时反应逆向进行,过程吸收热量。焓变仅与反应的计量数、物质的状态有关,与反应物的实际投入量无关,因此加入2 mol 和6 mol 进行反应,不变。
【小问5详解】
量热计内筒与外壳上口相平且垫隔热层,可减少反应过程中的热量向外界散失,减小实验误差。
【小问6详解】
反应后溶液的总质量为,反应放出的总热量。盐酸完全反应,生成水的物质的量为,则中和热。
【小问7详解】
a.保温效果差、能量损失大,会导致测得的温度差偏小,计算得到的放热数值偏小,a错误;
b.温度计测量酸溶液后没有清洗,会导致部分碱被中和,测得的温度差偏小,放热数值偏小,b错误;
c.量取盐酸溶液时仰视量筒,会导致实际量取的盐酸体积偏大,生成水的物质的量偏大,测得的温度差偏大,放热数值偏大,c正确;
d.反应过程中碱溶液一次性迅速加入,可减少热量散失,操作正确,不会导致实验值偏小,d正确;
e.未使用仪器上下反复搅动,反应不充分,测得的温度差偏小,放热数值偏小,e错误;
故选cd。
【小问8详解】
①稀硫酸与NaOH溶液反应,仅发生中和反应,放出的热量为中和热对应的热量;
②醋酸溶液与氨水均为弱电解质,电离过程吸收热量,最终放出的总热量小于中和热对应的热量;
③浓硫酸与溶液反应,浓硫酸稀释放出大量热,同时与生成沉淀也放出热量,总放出的热量大于中和热对应的热量;
因此测得的中和热数值由大到小的顺序为③>①>②。
18. Ⅰ.某同学对可逆反应平衡体系进行探究。回答下列问题如图。
(1)向左侧烧杯中加入冷水,观察甲瓶红棕色变浅,向右侧烧杯中加入热水,乙瓶的红棕色变深。则该反应______________0(填“>”、“=”或“<”);
(2)关闭止水夹,维持温度不变,用注射器向甲瓶中充入一定量NO2,则此时反应浓度商Q____K(填“>”、“=”或“<”),平衡将________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动,颜色比原来________(填“深”、“浅”或“不变”),再次达平衡时,NO2的转化率将________。(填“增大”、“减小”或“不变”)
Ⅱ.某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应
,来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”(不考虑溶液混合所引起的体积变化),实验如下:
实验序号
实验温度/K
参加反应的物质
溶液颜色褪至无色时所需时间/s
KMnO4溶液(含硫酸)
H2C2O4溶液
H2O
V/mL
c/mol·L-1
V/mL
c/mol·L-1
V/mL
A
293
2
0.02
4
0.1
0
6
B
293
2
0.02
3
0.1
V1
8
C
313
2
0.02
V2
0.1
1
t
(3)①通过实验________(实验序号)可探究出温度变化对化学反应速率的影响。
②B组实验中V1=________,C组实验的反应速率v(KMnO4)=________。(用含有t的式子表示)
③同学们在实验中发现反应速率如图所示,其中时间内速率变快的主要原因可能是:a产物(Mn2+或MnSO4)是反应的催化剂;b________。
【答案】(1)< (2) ①. < ②. 正向 ③. 深 ④. 增大
(3) ①. BC ②. 1 ③. ④. 该反应为放热反应
【解析】
【小问1详解】
反应,热水中红棕色变深,说明升温平衡逆向移动;逆反应吸热,正反应放热,;
【小问2详解】
恒温,充入NO2,瞬间NO2浓度变大,浓度商Q<K,因此平衡正向移动;平衡移动只能减弱浓度增大,不能抵消,颜色比原来深;由于充入NO2,相当于加压,平衡正向,NO2的转化率将增大;
【小问3详解】
①探究出温度变化对化学反应速率的影响,应浓度相同,温度不同,则通过实验BC进行探究;
②总体积固定 6 mL,B:2+3+ V₁=6,V₁=1;
C组实验中,其反应速率;
③该反应为放热反应,因此体系温度升高,加快反应速率。
19. 甲醇是重要的化工原料,利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇,相关反应的热化学方程式为:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
回答下列问题:
(1)反应ⅱ的ΔS________(填“>”、“<”或“=”)0;下列对反应ⅱ判断正确的是____(填字母)。
A.较高温度下自发反应 B.较低温度下自发反应
C.任何温度下都自发反应 D.任何温度下都不自发反应
(2)在一定温度下,向体积为1L的恒容密闭容器中通入等物质的量的CO2与H2,在催化剂的作用下仅发生反应ⅲ。
①下列叙述能表示该反应达到平衡状态的是____(填标号)。
a.容器中混合气体的压强不再改变
b.容器中CO2的物质的量保持不变
c.相同时间内,断裂2mol H—O键的同时断裂1mol H—H键
d.容器中气体的密度不再改变
②该反应达到平衡时,其他条件不变,通入CO2,则____(填“>”“<”或“=”),平衡常数____(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)一定温度下,向体积为2L的恒容密闭容器中通入CO、H2、CH3OH只发生反应ⅰ,其中X、Y的物质的量与时间的关系如图所示,反应进行到1min时三种物质均为0.6mol。
①X为________(填化学式)。
②0~1min时,CO的转化率为________。
③该温度下,该反应的平衡常数K________。
【答案】(1) ①. < ②. B
(2) ①. bc ②. > ③. 不变
(3) ①. ②. ③. 35
【解析】
【小问1详解】
反应ⅱ:,正反应是气体分子数减小的反应,因此;该反应的,根据,当且时,在较低温度下,反应能自发进行,故选B。
【小问2详解】
① a.反应ⅲ前后气体分子数不变,恒温恒容下压强始终不变,不能说明达到平衡,错误;
b.容器中的物质的量保持不变,说明正逆反应速率相等,达到平衡,正确;
c.断裂 H-O 键代表逆反应消耗,同时断裂 H-H 键代表正反应消耗,正逆反应速率相等,达到平衡,正确;
d.恒容下气体总质量不变,密度始终不变,不能说明达到平衡,错误;
故选bc。
② 达到平衡后通入,反应物浓度增大,正反应速率瞬间增大,逆反应速率瞬间不变,则;平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变。
【小问3详解】
①内,Y 的物质的量减少了,X 的物质的量增加了,变化量之比为,等于方程式中和的化学计量数之比,故 X 为。
②时三种物质均为,内生成了,根据方程式可知消耗了,则的初始物质的量为,其转化率为。
③时反应达到平衡,此时,,则平衡时。容器体积为,平衡时各物质的浓度分别为,,。该温度下平衡常数。
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