2022-2023学年吉林市第二中学高二上学期9月月考化学试题含解析
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这是一份2022-2023学年吉林市第二中学高二上学期9月月考化学试题含解析,共18页。试卷主要包含了单选题,填空题等内容,欢迎下载使用。
吉林市第二中学2022-2023学年高二上学期9月月考化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列反应中反应物总能量高于生成物总能量的是
A.二氧化碳与碳生成一氧化碳 B.碳与水蒸气生成一氧化碳和氢气
C.碳酸钙受热分解 D.盐酸与氢氧化钠反应
【答案】D
【分析】
【详解】反应物的总能量高于生成物的总能量,为放热反应;
A.二氧化碳和碳反应生成一氧化碳是吸热反应,反应物的总能量小于生成物的总能量,不选A;
B.碳和水蒸气的反应为吸热反应,不选B;
C.碳酸钙分解是吸热反应,不选C;
D.盐酸和氢氧化钠的反应是放热反应,选D。
故选D。
【点睛】常见的放热反应有:可燃物的燃烧,酸碱中和反应,大多数的化合反应,金属和酸的置换反应,物质的缓慢氧化。常见的吸热反应:大多数的分解反应,盐的水解,弱电解质的店里,氢氧化钡晶体和氯化铵的反应,碳和水蒸气的反应,碳和二氧化碳的反应。
2.已知反应A+B=C+D的能量变化如图所示,下列说法不正确的是( )
A.该反应是吸热反应
B.只有在加热条件下该反应才能进行
C.反应物的总能量低于生成物的总能量
D.反应中断开化学键吸收的总能量高于形成化学键放出的总能量
【答案】B
【详解】A、从图象可见,反应物的能量小于生成物的能量,反应吸热,故A正确;B、吸热反应不一定需要加热,如氯化铵和氢氧化钡晶体的反应为吸热反应,不需要任何条件,故B错误;C、从图象可见,反应物能量低于生成物能量,故C正确;D、反应吸热,反应物键能之和大于生成物键能之和,反应中断开化学键吸收的总能量高于形成化学键放出的总能量,故D正确;故选B。
3.在进行中和热的测定中,下列操作或说法错误的是
A.不可将温度计当搅拌棒使用,也不可靠在容器内壁上
B.搅拌时,环形玻璃搅拌棒应上下移动
C.测量反应混合液的温度时要随时读取温度,记录下最高温度
D.为了使反应完全,必须保证酸和碱恰好完全反应
【答案】D
【详解】A.不可将温度计当搅拌棒使用,测量时应将温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中,不要碰到容器底或容器壁,以免受环境温度影响,故A正确;
B.环形玻璃搅拌棒不能碰到温度计,所以应上下移动,故B正确;
C.中和热测定温度为恰好中和时的温度,即最高温度,故C正确;
D.为了使反应进行更完全,可以使酸或碱适当过量,故D错误;
选D。
4.下列反应的焓变表示甲烷的摩尔燃烧焓(燃烧热)的是
A.CH4(g)+2O2(g) =CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802.3 kJ/mol
B.CH4(g)+2O2(g) =CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ/mol
C.CH4(g)+O2(g) =CO(g)+2H2O(l) ΔH=-607.3 kJ/mol
D.CH4(g)+ O2(g) =CO(g)+2H2O(g) ΔH=-519.3 kJ/mol
【答案】B
【详解】甲烷燃烧热为1mol甲烷完全燃烧,生成二氧化碳和液态水的过程,即热反应方程式为CH4(g)+2O2(g) =CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ/mol。
答案为B。
5.已知热化学方程式:
① C2H2(g) +O2(g) = 2CO2(g)+H2O(l) ΔH1=-1301.0 kJ•mol-1
② C(s)+ O2(g) = CO2(g) △H2=-393.5 kJ•mol-1
③ H2(g)+O2(g) = H2O(l) △H3 = -285.8 kJ·mol-1
则反应④ 2C(s)+ H2(g) = C2H2(g)的△H为
A.+228.2 kJ·mol-1 B.-228.2 kJ·mol-1
C.+1301.0 kJ·mol-1 D.+621.7 kJ·mol-1
【答案】A
【详解】已知:① C2H2(g) +O2(g) = 2CO2(g)+H2O(l) ΔH1=-1301.0 kJ•mol-1
② C(s)+ O2(g) = CO2(g) △H2=-393.5 kJ•mol-1
③ H2(g)+O2(g) = H2O(l) △H3 = -285.8 kJ·mol-1
根据盖斯定律②×2+③-①可得2C(s)+ H2(g) = C2H2(g)的△H=-393.5 kJ•mol-1×2+(-285.8 kJ·mol-1)-(-1301.0 kJ•mol-1)=+228.2 kJ·mol-1,故答案为A。
6.我国成功发射“天宫一号”飞行器的长征Ⅱ火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和液态四氧化二氮(N2O4)。当它们混合反应时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。
已知:①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l) ΔH1
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) ΔH2
③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) ΔH3
④2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH4
上述反应中ΔH4=
A.2ΔH3-2ΔH2-ΔH1 B.2ΔH3+2ΔH2-ΔH1
C.2ΔH3-2ΔH2+ΔH1 D.-2ΔH3-2ΔH2-ΔH1
【答案】A
【详解】根据盖斯定律可知,反应④=-①-2×②+2×③,=--2+2=2ΔH3-2ΔH2-ΔH1,故选A。
7.下列说法正确的是
A.化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示
B.用不同物质的浓度变化表示同一时间内同一反应的速率时,其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比
C.由v=计算所得化学反应速率为某时刻的瞬时速率
D.在反应过程中,反应物的浓度逐渐变小,所以用反应物表示的化学反应速率为负值
【答案】B
【详解】A.化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的浓度变化来表示,A错误;
B.用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时,其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比,B正确;
C.化学反应速率表示化学反应在某一时间段内的平均速率,而不是瞬时速率,C错误;
D.在计算化学反应速率时,取浓度变化的绝对值,故化学反应速率恒为正值,D错误;
故答案为:B。
8.下列说法不正确的是
A.增大反应物浓度,活化分子百分数增大,有效碰撞次数增多
B.增大压强,单位体积内气体的活化分子数增多,有效碰撞次数增多
C.升高温度,活化分子百分数增加,分子运动速度加快,有效碰撞次数增多
D.催化剂能降低反应的活化能,提高活化分子百分数,有效碰撞次数增多
【答案】A
【详解】A.增大反应物浓度,单位体积内反应物分子总数增大,单位体积内活化分子数增大,但活化分子的百分数不变,由于单位体积内有效碰撞次数增多,因而化学反应速率加快,A错误;
B.增大压强,单位体积内气体的活化分子数增多,有效碰撞次数增多,化学反应速率加快,B正确;
C.升高温度,更多的普通分子变为活化分子,活化分子百分数增加,分子运动速度加快,分子之间有效碰撞次数增多,反应速率加快,C正确;
D.催化剂能降低反应的活化能,使更多的普通分子变为活化分子,提高活化分子百分数,分子之间有效碰撞次数增多,反应速率加快,D正确;
故合理选项是A。
9.反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g),在不同情况下测得反应速率,其中反应速率最快的是
A.v(D)=2.4mol/(L·min) B.v(C)=0.5mol/(L·s) C.v(B)=0.6mol/(L·s) D.v(A)=0.15mol/(L·s)
【答案】B
【分析】将各物质速率转化成单位相同的数值,用各物质表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数,数值大的反应速率快。
【详解】A.==1.2 mol/(L·min);
B.==15mol/(L·min);
C.==12mol/(L·min);
D.==9mol/(L·min);
通过以上分析可知,反应速率最大的是B,故答案为:B。
10.在一定温度下,将物质的量都为2 mol的A和B充入一密闭容器中,发生如下反应:A(g)+2B(g) 2C(g)。反应达到平衡时,C的物质的量为1.6 mol,则此时A的转化率为( )
A.30% B.40% C.50% D.80%
【答案】B
【详解】A(g)+2B(g) 2C(g)
开始 2 2 0
转化 0.8 1.6 1.6
平衡 1.2 0.4 1.6
A的转化率为40%,故选B。
11.某温度下,浓度都是1 mol·L-1的两种气体X2和Y2,在密闭容器中反应生成气体Z。反应2 min后,测得参加反应的X2为0.6 mol·L-1,用Y2表示的反应速率v(Y2)=0.1 mol·L-1·min-1,生成的c(Z)为0.4 mol·L-1,则该反应的化学方程式是
A.X2+2Y2=2XY2 B.2X2+Y2=2X2Y
C.3X2+Y2=2X3Y D.X2+3Y2=2XY3
【答案】C
【详解】反应前,c(X2)= 1 mol·L-1,c(Y2)= 1 mol·L-1,c(Z)=0;反应2 min后,测得参加反应的X2为0.6 mol·L-1,用Y2表示的反应速率v(Y2)=0.1 mol·L-1·min-1,则参加反应的c(Y2)= 0.1 mol·L-1·min-1×2min=0.2 mol·L-1,生成的c(Z)=0.4 mol·L-1,由此得得X2、Y2、Z的化学计量数之比为3:1:2,则反应方程式为3X2+Y2=2Z,依据质量守恒定律,可确定Z的化学式为X3Y,故反应的方程式为:3X2+Y2=2X3Y,答案选C。
12.下列说法中,可以证明反应N2+3H22NH3已达到平衡状态的是( )
①1个N≡N键断裂的同时有3个H—H键形成
②N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2
③1个N≡N键断裂的同时有6个N—H键形成
④N2、H2、NH3的浓度不再变化
A.①④ B.②③ C.①③ D.②④
【答案】A
【详解】可逆反应的平衡状态判断依据是“变量不变”一定平衡。
①.由方程式可知,每断裂1个N≡N的同时,一定有3个H-H键断裂,若同时有3个H-H形成,则说明v正=v逆,化学反应达到平衡状态,故①选;
②.题干未告知各物质的起始量以及转化率,无法判断达到平衡时N2、H2、NH3的分子数之比,故根据分子个数比无法判断反应是否达到平衡状态,故②不选;
③.由方程式可知,每断裂1个N≡N,一定会有6个N-H键形成,故无法判断是否达到平衡状态,故③不选;
④.当其它条件不变,反应中物质的浓度不再变化时,反应一定达到平衡状态,故④选;综上所述,可以证明该反应已达到平衡状态的是①④,故答案为A。
【点睛】对于平衡状态的判断,需注意审题,抓住题干的关键词,不能断章取义形成固定思维,要灵活变通,如本题的①表示的是不同方向的速率,而③表示的是同一个方向。
13.一定条件下,将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生反应:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g),下列能说明反应达到平衡状态的是
A.体系压强保持不变
B.混合气体颜色保持不变
C.SO3和NO的体积比保持不变
D.每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2
【答案】B
【详解】A.NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)反应前后气体系数和不变,压强是恒量,体系压强保持不变,反应不一定平衡,故不选A;
B.混合气体颜色保持不变,就是NO2的浓度不变,反应达到平衡状态,故选B;
C.SO3和NO都是生成物,体积比始终是1:1,体积比保持不变,反应不一定平衡,故不选C;
D.每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2,不能判断正逆反应速率是否相等,反应不一定平衡,故不选D;
选B。
14.关于C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)的平衡常数(K)书写形式,正确的是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】平衡常数等于生成物浓度的幂次方乘积除以反应物的幂次方乘积;注意固体和纯液体不写在计算式中,则该反应的化学平衡常数,故选:C。
15.如图为某化学反应的速率与时间的关系图,在t1时刻升高温度或者增大压强,速率的变化都符合图示的反应的是
A.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH0
C.H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH>0
D.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔHp1;
②压强较大(即压强为p2)时对应的φ(B)较大,说明增大压强平衡逆向移动,则a+bT2;
②温度较高(即温度为T1)时对应的φ(B)较小,说明升高温度平衡正向移动,故正反应为吸热反应,ΔH>0。
答案选A。
17.下列关于自发过程的叙述中,正确的是
A.只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程
B.需要加热才能够进行的过程肯定不是自发过程
C.同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发进行的可能
D.非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程
【答案】C
【分析】
【详解】A.反应自发进行的判断依据是△H-T△S<0;自发进行的反应也需要一定条件才可以发生,故A错误;
B.有些自发进行的反应也需要反应条件,才能进行,如氢气和氧气需要点燃反应,故B错误;
C.同一可逆反应的正、逆反应是同时进行的;只是进行程度不同,平衡移向某一方向,同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发进行的可能,故C正确;
D.反应是否自发进行有反应的焓变、熵变、温度共同决定;非自发过程,改变温度可能变为自发过程,如焓变大于0,熵变大于0的反应低温可以是非自发进行的反应,高温下可以自发进行,故D错误;
故选C。
18.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
【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。
19.合成氨工业中控制的反应条件应为
A.温度越高越好
B.压强越大越好
C.混合气体中氢气的含量越高越好
D.所选的催化剂活性越大越好
【答案】D
【分析】合成氨的热化学方程式为N2+3H22NH3 。
【详解】A.升高温度,不利于平衡正向移动,且消耗更多的能量, A错误;
B.增大压强,有利于平衡正向移动,但是压强过大,对于设备的耐高压承受能力有了较高的要求,成本较高,B错误;
C.氢气的含量高,确实提高氨气产量,但是导致氢气的利用率不高,增加成本,C错误;
D.催化剂活性越大,反应速率越快,加快氨气的合成,D正确;
故答案为:D。
【点睛】在实际生产中,除了需要考虑反应进行的可能性,还要考虑原料来源、成本高低和设备要求等因素。
20.在合成氨工业中,为增加NH3的日产量,下列措施与平衡移动无关的是
A.不断将氨分离出来
B.使用催化剂
C.采用450℃左右的高温而不是650℃的高温
D.采用10Mpa—30Mpa的压强
【答案】B
【详解】A.把氨分离出来是减小生成物浓度,有利于平衡右移,选项A不符合;
B.使用催化剂仅是为增大反应速率,与平衡无关,选项B符合;
C.合成氨反应是放热反应,较低温度利于反应向右进行,与平衡移动有关,选项C不符合;
D.该反应是气体物质的量减小的反应,尽可能采取高压利于正反应,与平衡移动有关,选项D不符合;
答案选B。
【点睛】根据勒夏特列原理:①升高温度时,反应向着吸热方向移动;降低温度时,反应向着放热方向移动;②增大压强时,反应向着系数变小的方向移动;减小压强时,反应向着系数变大的方向移动;③增大浓度,反应向着削弱该物质浓度的方向移动。
二、填空题
21.已知:
①H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g) ΔH=+241.8kJ·mol-1
②C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH=-110.5kJ•mol-1
③C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ•mol-1
填空:
(1)上述反应中属于吸热反应的是_______(填序号)。
(2)表示C的燃烧热的热化学方程式为_______(填序号)。
(3)10g H2完全燃烧生成水蒸气,放出的热量为_______。
(4)写出CO燃烧的热化学方程式_______。
(5)计算反应C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g)的ΔH=_______。
【答案】(1)①
(2)③
(3)1209kJ
(4)CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283kJ·mol-1
(5)+131.3kJ/mol
【详解】(1))放热反应的焓变H0,所以三个化学反应中的①是吸热反应;故答案为:①;
(2)燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,单位为kJ/mol,所以C的燃烧热的热化学方程式为③,故答案为:③;
(3)10g氢气的物质的量 =5mol,根据热化学方程式H2(g)+O2(g)=H2O(g) H=-241.8kJ/mol,5mol氢气完全燃烧生成水蒸气放出的热量Q=5mol241.8kJ/mol =1209.0kJ,故答案为:1209.0 kJ;
(4)已知反应②C(s)+O2(g)=CO(g) H=-110.5kJmol-1,反应③C(s)+O2(g)=CO2(g) H=-393.5 kJmol-1,根据盖斯定律,③-②得H=-393.5kJ/mol+110.5KJ/mol=-283.0KJ/mol,所以CO燃烧的热化学方程式为:CO(g) + O2(g) =CO2(g) H=-283.0 kJmol-1,故答案为:CO(g) +O2(g) =CO2(g) H=-283.0 kJmol-1;
(5)根据盖斯定律,该反应=①+②,=+==+241.8kJ·mol-1-110.5 kJmol-1=+131.3,故答案为:+131.3。
22.某温度时,在一个5L的恒容容器中,X、Y、Z均为气体,三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
根据图中数据填空:
(1)该反应的化学方程式为_______。
(2)反应开始至2min,以气体Z表示的平均反应速率为_______。平衡时X的转化率为_______。
(3)下列叙述能证明该反应已经达到化学平衡状态的是_______(填序号)。
A.Y的体积分数不再发生变化
B.容器内气体压强不再发生变化
C.v(X)∶v(Y)=3∶1
D.单位时间内消耗3n mol X同时生成2n mol Z
(4)2min末反应达到平衡,向容器内充入一定量的X,平衡将_______移动;增大压强,平衡将_______移动;向体系内加催化剂,平衡将_______移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
【答案】(1)3X(g)+Y(g)2Z(g)
(2) 0.02mol/(L·min) 30%
(3)AB
(4) 正向 正向 不
【详解】(1)根据图像可知,X、Y是反应物,Z是生成物,达到平衡时改变量分别为0.3mol,0.1mol、0.2mol,改变量之比等于化学计量数之比,因此可以得到该反应的化学方程式为3X(g)+Y(g)2Z(g);
(2)反应开始至2min,以气体Z表示的平均反应速率为;平衡时,X的改变量为0.3mol,则平衡时X的转化率为=30%。
(3)A.Y的体积分数不再发生变化,证明该反应已经达到化学平衡状态,A正确;
B.此反应为反应前后气体的化学计量数之和不等的反应,当容器内体压强不再发生变化,证明该反应已经达到化学平衡状态,B正确;
C.v(X):v(Y)=3∶1,不知反应速率是正反应速率还是你反应速率,不能证明该反应达到化学平衡状态,C错误;
D.单位时间内消耗3n mol X同时生成2n mol Z,均为正反应方向,不能证明该反应达到化学平衡状态,D错误;
故答案选:AB;
(4)2min末反应达到平衡,向容器内充入一定量的X,反应物的浓度增大,平衡将正向移动;此反应为反应前气体的化学计量数之和大于反应后气体的化学计量数之和的反应,增大压强,平衡将向着计量数之和减小的方向移动,即正向移动;向体系内加催化剂,改变的是反应的速率快慢,平衡不移动。
【点睛】一个可逆反应是否处于化学平衡状态可从两方面判断:一是看正反应速率是否等于逆反应速率,两个速率必须能代表正、逆两个方向,然后它们的数值之比还得等于化学计量数之比,具备这两点才能确定正反应速率等于逆反应速率;二是判断物理量是否为变量,变量不变达平衡。
23.1913年,德国化学家哈伯实现了合成氨的工业化生产,被称作解救世界粮食危机的化学天才,现将1mol N2和3mol H2投入1L的密闭容器,在一定条件下,利用反应模拟哈伯合成氨的工业化生产:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH”“
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