河南省周口恒大中学2024-2025学年高二上学期10月月考化学试题
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这是一份河南省周口恒大中学2024-2025学年高二上学期10月月考化学试题,共18页。试卷主要包含了考生必须保持答题卡的整洁,下列说法正确的是等内容,欢迎下载使用。
满分:100分考试时间:75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹铜笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(A)填涂在答题卡相应位置上,将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Cl-35.5 Fe-56 Ag-108
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.二维锑片(Sb)是一种新型的CO2电化学还原催化剂,在酸性条件下人工固碳装置中反应物在Sb表面发生了催化竞争反应,三种反应的反应历程如右下图所示(*表示吸附态中间体)。下列说法不正确的是
A.生成HCOOH吸收的能量最多
B.使用催化剂改变了反应的历程
C.电极表面生成CO的反应为
D.该催化剂对三个电极反应的选择性效果为
2.以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。下列说法中错误的是
A.250℃时,催化剂的活性最大
B.250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是催化剂的催化效率降低
C.300~400℃时,乙酸的生成速率升高的原因是催化剂效率增大
D.300~400℃时,乙酸的生成速率升高的原因是温度升高
3.节日里,小朋友们玩的荧光棒的发光原理是:化学物质相互反应过程中,能量以光的形式释放出来。使用一段时间已经变暗的荧光棒放在热水中,荧光棒会短时间内重新变亮,下列解释错误的是
A.荧光棒发光——化学能转化为光能
B.荧光棒变暗——反应物浓度减小,反应速率减小
C.放在热水中短暂变亮——温度升高,反应速率增加
D.放在热水中变亮——热水对反应起催化作用,从而加快了反应速率
4.下列关于热化学反应的描述中正确的是
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.在一定的条件下将1mlSO2和0.5mlO2置于密闭容器中充分反应,放出热量79.2kJ,则反应的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH=-158.4kJ/ml
C.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ/ml,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ/ml
D.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/ml,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+2×283.0kJ/ml
5.下列说法正确的是
A.反应2Mg(s)+CO2(g) = C(s)+2MgO(s)能自发进行,则该反应的 △H< 0
B.△H< 0、△S< 0的反应在高温条件下能自发进行
C.反应CaCO3(s) = CaO(s)+CO2(g)的△S< 0
D.同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同
6.某恒容密闭绝热容器中,有下述反应:。下列哪些物理量不再发生变化时,表明反应已达到平衡状态
①混合气体的密度②混合气体的压强③A的质量④气体的平均相对分子质量⑤气体的总物质的量
A.①②③B.②③⑤C.①②③④D.①③④⑤
7.在体积恒定的密闭容器中,一定量的SO2与1.100mlO2在催化剂作用下加热到600℃发生反应:2SO2 + O2 2SO3,ΔH0
C.反应过程中发生非极性键的断裂与生成
D.其他条件不变,使用另一高效催化剂可使CO的平衡转化率增大
10.下列物质之间的能量变化与如图所示能量变化不相符的是
A.铝热反应B.生石灰溶于水
C.稀盐酸与碳酸氢钠的反应D.氢氧化钠溶液与稀硝酸的反应
二、不定项选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的四个选项中,有一项或两项符合题目要求。若正确答案只包括一个选项,多选时,该小题得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的得2分,选两个且都正确的得4分,但只要选错一个,该小题得0分。
11.温度为T时,向2.00L恒容密闭容器中充入1.00mlCH4,发生反应:2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g),经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:
改变温度,测得不同温度下达平衡时C2H2的物质的量的变化曲线如图。下列说法正确的是
A.温度T时,前5sH2平均速率为0.048ml/(L·s)
B.温度T时,b点v(正)>v(逆)
C.该反应的平衡常数随温度升高逐渐减小
D.温度T时,若向2.00L恒容密闭充入2.00mlC2H2和6.00mlH2,达到平衡时,C2H2转化率大于80%
12.根据下列实验操作及现象所得出的结论或解释正确的是
A.AB.BC.CD.D
三、非选择题:本题共4小题,共60分。
13.(12分)合成氨是目前人工固氮最重要的途径,研究合成氨的反应和氨气的用途具有重要意义,历史上诺贝尔化学奖曾经3次颁给研究合成氨的化学家。工业上合成氨的反应为:。请回答下列问题:
(1)t℃时,向体积为2L的密闭容器中充入一定量的和合成氨,实验中测得随时间的变化如下表所示:
①10~15min内的平均反应速率 。
②下列措施能加快反应速率,缩短达到平衡所用时间的有 (填标号)。
a.压缩容器的体积 b.往容器中加入催化剂 c.降低温度
③若该反应在t℃,体积为2L的刚性密闭容器中发生,下列说法不能作为反应达到平衡状态的依据的是 (填标号)。
A.的体积分数不再变化 B.、、的物质的量之比为1:3:2
C. D.的质量保持不变
(2)合成氨反应在Fe催化剂上进行,反应物和断键的过程要 (填“吸收”或“放出”)较多的能量。氮元素的非金属性较强,但氮气的化学性质却很稳定,从结构角度解释可能的原因: 。
(3)已知由反应物到生成物,在催化剂表面要经历:吸附(附着催化剂表面)、断键……成键、脱附(脱离催化剂表面)等过程,则和在催化剂表面合成的反应过程的顺序为c→ (用字母标号表示)。
(4)潜艇中使用的氨—氧燃料电池工作原理如图所示。
①电极a为电池的 极。
②该电池b电极的反应为 。
14.(14分)氮族元素中的很多化合物在医疗上有广泛应用,比如NO,少量的NO可以防止血管堵塞。
Ⅰ.氨水在实验室是一种常见的试剂。
(1)稀氨水与稀盐酸反应,中和热∆H —57.3 kJ/ml(选填“>”“液体>固体,D项错误;
答案选A。
【点睛】
6.C
【分析】根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态。
【详解】①反应前后气体质量变化,容器容积不变,混合气体的密度是变量,当密度不再发生变化,说明反应达平衡状态,故①正确;
②恒容密闭绝热容器中,根据PV=nRT可知,反应前后气体的物质的量不变,体积不变,绝热体系温度在改变,所以混合气体的压强在改变,当不变时说明达到平衡状态,故②正确;
③固体A的质量不变时反应达平衡状态,故③正确;
④反应前后气体的质量是变化的,气体的总物质的量一直不变,平均相对分子质量是变量,混合气体的平均相对分子质量不变时反应达平衡状态,故④正确;
⑤两边气体计量数相等,气体的总物质的量一直不变,故⑤错误;
故答案选C。
7.D
【详解】A.生成SO3和消耗SO2,反应都是向正反应方向进行,因此不能说明反应达到平衡,故A错误;
B.此反应是放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度小,故B错误;
C.气体通入到足量的BaCl2溶液中,发生SO3+H2O+BaCl2=BaSO4↓+2HCl,n(SO3)=n(BaSO4)=2×0.315ml=0.63ml,质量为0.63×233g=146.79g,故C错误;
D.相同条件下,达到平衡,气体压强是反应前的82.5%,即为(a+1.1)/(a+0.785)=1/0.825,解得a=0.7ml,即SO2的转化率为0.63/0.7×100%=90%,故D正确;
8.D
【详解】A.由图可知,该反应为吸热反应,A错误;
B.由图可知,该反应为吸热反应,但是的能量和的能量,无法比较,B错误;
C.该反应为可逆反应,某容器内充入反应后,但是SO3反应不玩,所以无法判断吸收热量的多少,C错误;
D.该化学反应历程反应物到过渡态是吸收能量,过渡态到产物是能量的释放,D正确;
故选D。
9.A
【详解】A.由图可知,该历程中最大能垒(活化能)步骤的化学方程式为H2O•=H•+OH•,故A正确;
B.由图可知,反应物总能量大于生成物总能量,该反应为放热反应,ΔH<0,故B错误;
C.由图可知,反应过程中发生非极性键H−H键形成,无非极性键的断裂,故C错误;
D.催化剂不改变化学平衡状态,则催化剂不改变CO的平衡转化率,故D错误;
故答案选选A。
【点睛】本题考查反应热与焓变,为高频考点,把握反应中能量变化、活化能为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,题目难度不大。
10.C
【分析】铁棒与稀硫酸发生置换反应,活泼金属与酸的反应为放热反应,据此回答。
【详解】A.铝热反应为铝与氧化铁反应生成铁和氧化铝,该反应为放热反应,A符合题意;
B.生石灰溶于水为氧化钙与水反应生成氢氧化钙,该反应为放热反应,B符合题意;
C.稀盐酸与碳酸氢钠的反应生成氯化钠、水和二氧化碳,该反应为吸热反应,C不符合题意;
D.氢氧化钠溶液与稀硝酸的反应为酸碱中和反应,该反应为放热反应,D符合题意;
故选C。
11.BD
【分析】由图象可知,温度升高,n(C2H2)增大,正反应吸热,平衡常数也应增大;温度为T时,b点n(C2H2)比平衡时小,反应正向进行,v(正)>v(逆),由此分析。
【详解】A.温度T时,前5s甲烷的反应速率=,H2平均速率=,故A不符合题意;
B.b点和曲线比较可知反应正向进行,b点v(正)>v(逆),故B符合题意;
C.温度升高,乙炔的物质的量增大,平衡正向进行,正反应为吸热反应,平衡常数随温度升高逐渐增大,故C不符合题意;
D.列出反应的“三段式”;
逆向进行时达到相同平衡起始量:
乙炔的转化率=,温度T时,若向2.00L恒容密闭充入2.00mlC2H2和6.00mlH2,相当于增大压强,平衡逆向进行,乙炔的转化率大于80%,故D符合题意;
答案选BD。
12.AC
【详解】A.FeCl3+3KSCN⇌Fe(SCN)3+3KCl反应的实质是Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3,KCl并没有参与反应,所以加入少量氯化钾晶体,平衡不移动,溶液颜色不变,A正确;
B.铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,化学反应不同,无法探究浓度对化学反应速率的影响,B错误;
C.该组对比实验单一变量为阴离子,铝与盐酸反应产生气泡较快,反应速率较快,说明可能Cl-对该反应起到促进作用,C正确;
D.等体积pH=2的两种酸HX和HY,HX溶液与足量锌反应放出的氢气较多,说明HX的浓度大,则HX的酸性比HY的酸性弱,D错误;
故选AC。
13.(1) 0.008 ab AD
(2) 吸收 氮分子内两个氮原子间以共价三键结合,断开该化学键需要较多的能量
(3)b→e→a→d
(4) 负极 O2+4e-+2H2O=4OH-
【详解】(1)①根据表格的数据,10~15min内的平均反应速率=0.008;
②a.压缩容器的体积,压强增大,能加快反应速率,故a选;
b.往容器中加入催化剂,能加快反应速率,故b选;
c.降低温度,反应速率减慢,故c不选;
答案为ab;
③A.N2体积分数不再变化,即N2的浓度不再改变,反应已达到平衡,故A选;
B.、、的物质的量之比为1:3:2,但无法判断是否还会发生变化,不能说明达到平衡,故B不选;
C.,速率之比不等于计量数之比,正逆反应速率不等,没有达到平衡,故C不选;
D.的质量保持不变,说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故D选;
答案为AD;
(2)反应物和断键的过程要吸收能量;由于氮分子内两个氮原子间以共价三键结合,断开该化学键需要较多的能量,所以氮气化学性质稳定;
(3)已知由反应物到生成物,在催化剂表面要经历:吸附(附着催化剂表面)、断键……成键、脱附(脱离催化剂表面)等过程,则和在催化剂表面合成的反应过程:b表示吸附、e表示断键、a表示成键、d表示脱附,即过程为:c→b→e→a→d;
(4)①根据装置图,电极a上NH3→N2和H2O,N的化合价由-3价升高为0价,根据原电池工作原理,电极a为负极,则电极b为正极;
②电极b为正极,O2得电子,发生的电极反应为:O2+4e-+2H2O=4OH-。
14.(1)>
(2)
(3)D
(4)
(5)AD
(6)CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(1)ΔH=-955 kJ·ml-1
【详解】(1)一水合氨是弱碱,在溶液电离时需要吸收热量,则中和热∆H大于-57.3kJ/ml,故答案为:>;
(2)铜氨络离子中具有孤对电子的氮原子与具有空轨道的铜离子形成配位键,络离子的结构式为,故答案为:;
(3)二氧化碳和一氧化二氮的原子个数都为3、价电子数都为16,互为等电子体,等电子体具有相同的空间结构,二氧化碳是直线形分子,则一氧化二氮也是直线形分子;由题意可知,氯仿变质时会生成氯化氢,则检验氯仿是否变质可检验是否有氯化氢生成,检验氯化氢的试剂为硝酸银溶液,故选D,故答案为:直线;D;
(4)羟胺是氨分子中的1个氢原子被羟基取代所得共价化合物,电子式为,故答案为:;
(5)A.由题意可知,羟胺常用作还原剂,所以可作抗氧化剂,故正确;
B.羟胺能形成分子间氢键,所以羟胺晶体中分子间的作用力为范德华力和氢键,故错误;
C.根据其结构特征可知,羟胺是极性分子,能与水分子形成分子间氢键,所以羟胺易溶于水,故错误;
D.1个羟胺分子中含有18个电子,1个乙烷分子中也含有18个电子,所以等物质的量的羟胺和乙烷所含电子数相等,故正确;
故选AD;
(6)由盖斯定律可知,可得反应CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(1),则反应ΔH==-955 kJ·ml-1,则甲烷气体与NO2气体反应生成氮气、二氧化碳气体和液态水的热化学方程式为CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(1)ΔH=-955 kJ·ml-1,故答案为:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(1)ΔH=-955 kJ·ml-1。
15.(1)N2H4(g)+O2(g) =N2(g) +2H2O(g) △H=-544kJ•ml-1
(2) 环形玻璃搅拌棒(或玻璃搅拌器) 不能 金属材质易散热,使实验误差增大
(3)保温隔热、减少实验过程中的热量损失
(4) NH3•H2O在中和过程中要吸热,导致放热较少 -51.8 kJ•ml-1 AC 不相等 相等
【分析】进行中和热测定实验时,要用到环形玻璃搅拌器等特殊仪器,实验的关键是减少热量的损失,故要做好隔热层,操作时要将氢氧化钠溶液一次性加入小烧杯中,一般用强酸和强碱溶液反应,若用弱碱则会导致热量的数值偏小;进行误差分析时主要是分析热量的变化,结合计算原理进行分析;
【详解】(1)反应的焓变等于反应物键能和减去生成物键能和,则N2H4(g)+O2(g) =N2(g) +2H2O(g) 焓变为;
(2)由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒;金属材质易散热,使实验误差增大,所以不可以用铜质材料替代,故答案为:环形玻璃搅拌棒;不能;金属材质易散热,使实验误差增大;
(3)中和热测定实验成败关键是保温工作,装置中隔热层的作用是减少实验过程中的热量损失;故答案为:减少实验过程中的热量损失
(4)①两组实验一个是强酸和强碱的反应,一个是强酸和弱碱的反应,NH3∙H2O在中和过程中要吸热,导致放热较少。故答案为:NH3∙H2O在中和过程中要吸热,导致放热较少;
②50mL 0.50ml•L-1盐酸、50mL 0.55ml•L-1 氨水溶液的质量和m=100mL×1g/mL=100g,c=4.18J/(g•℃),代入公式Q=cm△T得生成0.025ml的水放出热量Q=4.18J/(g•℃)×100g×3.10℃=J=1.2958KJ,即生成0.025ml的水放出热量1.2958KJ,所以生成1ml的水放出热量为=51.8kJ,△H=-51.8 kJ•ml-1;
③反应热偏大,则放热的数值偏小;
A.测量完盐酸的温度再次测最NaOH溶液温度时,温度计上残留的酸液未用水冲洗干净,酸碱中和会放热,导致一部分反应物损失,测定数值偏小,故A符合题意;
B.做本实验的当天室温较高,不会影响实验结果,故B不符合题意;
C.杯盖未盖严,会导致热量散失,数值偏小,故C符合题意;
D.NaOH溶液-次性迅速倒入可以减少实验误差,减少能量损失,故D不符合题意。
故答案为AC。
④反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,若改用60mL 0.50ml/L盐酸和50mL 0.55ml/LNaOH溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增多,所放出的热量偏大,但是中和热的均是强酸和强碱反应生成1ml水时放出的热,与酸碱的用量无关,所以用60mL 0.50ml/L盐酸和50mL 0.55ml/LNaOH溶液进行反应,测得中和热数值相等,故答案为:不相等;相等。
16.(1)
(2) Al(OH)3
(3) CO2 >
(4)
【详解】(1)A是金属单质,D是某强酸的稀溶液,D的量不同与金属A反应的产物不同,铁和硝酸的反应,A:Fe、D:HNO3,A→B:Fe+6H++=Fe3++NO↑+3H2O,A→C:3Fe+8H++2=3Fe2++2NO↑+4H2O,B→C:Fe+2Fe3+=3Fe2+,C→D:3Fe2++4H++=3Fe3++NO↑+2H2O;故答案为。
(2)A为盐且水溶液显酸性,说明A是强酸弱碱盐,根据互相转化关系以及“三角”,A:Al3+,A跟过量OH-反应B:Al3++4OH-=+2H2O,A跟少量的OH-反应生成C:Al3++3OH-=Al(OH)3↓,C和OH-反应生成B:Al(OH)3+OH-=AlO2-+H2O,B和Al3+生成C:;故答案为Al(OH)3;。
(3)A为强碱,D为气态氧化物,D为二元酸酸酐,可以是CO2或SO2,b图是pH不变,为CO2;pH减小的是SO2,因为亚硫酸在空气中易氧化为硫酸使pH减小,即;故答案为CO2;>;。
(4)A为非金属单质,空气主要成分D易反应是O2,能量关系看出反应计量:,,A元素有+2、+4价,故A是碳,A+D→C的热化学方程式是;故答案为。
t/s
0
5
15
25
35
n(CH4)/ml
1.00
0.84
0.81
0.80
0.80
选项
实验操作
实验现象
解释或结论
A
FeCl3+3KSCN⇌Fe(SCN)3+3KCl在平衡体系中加入KCl晶体
溶液颜色不变
加入少量KCl晶体,不会影响该化学平衡
B
取相同大小、形状和质量的Cu粒分别投入稀硝酸和浓硝酸中
Cu粒与浓硝酸反应更剧烈
实验目的是探究浓度对化学反应速率的影响
C
相同的铝片分别与同温同体积且c(H+)=1 ml·L-1的盐酸、硫酸反应
铝与盐酸反应产生气泡较快
可能是Cl-对该反应起到促进作用
D
等体积pH=2的两种酸HX和HY分别与足量的锌反应
HX溶液放出的氢气较多
HX的酸性比HY强
时间/min
5
10
15
20
25
30
c(NH3)/ml·L-1
0.08
0.14
0.18
0.20
0.20
0.20
化学键
N≡N
O=O
N—N
N—H
O—H
键能/ kJ·ml‾1
946
497
193
391
463
反应物
起始温度t1/℃
最高温度t2/℃
甲组(HCl+NaOH)
15.0
18.3
乙组(HCl+NH3∙H2O)
15.0
18.1
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
D
D
A
C
D
D
A
C
题号
11
12
答案
BD
AC
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