湖北省襄阳市第四中学2025-2026学年高二上学期9月月考化学试题(Word版附答案)
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这是一份湖北省襄阳市第四中学2025-2026学年高二上学期9月月考化学试题(Word版附答案),共7页。试卷主要包含了单选题,简答题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题:本大题共15小题,共45分。
1.“襄阳行乐处,歌舞白铜鞮。”唐代诗人李白的诗句描绘了古城襄阳的繁华盛景。襄阳作为历史文化名城和全国文明城市,在绿色环保工作上也做出了重大改变,诸多化工厂均已挪走。曾有化工企业位于汉江之滨,其生产过程涉及以下反应:2SO2+O22SO3,下列说法正确的是
A. 将生成物SO3及时分离出去,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动
B. 使用高效催化剂可降低活化能,增大活化分子百分数,提高SO2的平衡转化率
C. 为了提高SO2利用率,可以向体系中加入O2,使得SO2和O2的平衡转化率都增大
D. 反应达到平衡之后,增大体系压强(缩小体积),v(正)和v(逆)均增大,但v(正)增大更明显
2.向一体积可变的密闭容器中加入一定量的铁粉和水蒸气进行反应3Fes+4H2Og高温 Fe3O4s+4H2g。改变下列条件,能明显增大化学反应速率的是
A. 将铁粉换为铁丝B. 将容器体积缩小一半
C. 控制接触面积不变,增加一倍Fe的用量D. 保持压强不变,充入Ar气使容器体积增大
3.用勒夏特列原理解释的是
A. 打开碳酸型饮料瓶盖时,有大量气泡逸出
B. 除去Cl2中少量HCl气体,采用饱和食盐水洗气
C. H2、I2(g)、HI平衡混合气体加压后颜色变深(已知:H2g+I2g⇀↽2HIg)
D. CO与O2均能结合血红蛋白(Hb):HbCOaq+O2⇀↽HbO2aq+COg,CO中毒需吸氧治疗
4.已知H2S的燃烧热ΔH=−518kJ⋅ml−1,下列热化学方程式书写正确的是
A. H2Sg+12O2g=Ss+H2OlΔH=−518kJ⋅ml−1
B. H2Sg+2O2g=SO3g+H2OlΔH=−518kJ⋅ml−1
C. H2Sg+32O2g=SO2g+H2OgΔH=−518kJ⋅ml−1
D. 2H2Sg+3O2g=2SO2g+2H2OlΔH=−1036kJ⋅ml−1
5.在测定中和反应反应热的实验中,下列说法正确的是
A. 使用玻璃搅拌器是为了加快反应速率,减小实验误差
B. 为了准确测定反应混合溶液的温度,实验中温度计水银球应与内筒底部接触
C. 在测定中和反应反应热的实验中,需要使用的仪器有天平、量筒、量热计、恒压滴液漏斗、温度计、玻璃搅拌器
D. 用0.5 ml / L NaOH溶液分别与0.5 ml / L的盐酸、醋酸溶液反应,若所取的溶液体积都相等,则测得的中和反应反应热ΔH 相同
6.按如图装置进行实验,搅拌一段时间后,滴加浓盐酸。不同反应阶段的预期现象及其相应推理错误的是
A. 滴加浓盐酸后,有白烟产生B. 实验过程中,气球会一直变大
C. 试纸会变蓝,说明有NH3生成D. 烧瓶壁会变冷,说明存在吸热反应
7.研究化学反应中的能量转化,可以帮助我们更深刻地认识化学反应,更好地利用化学知识为生产和生活服务。下列说法错误的是
A. 已知500 ℃、30 MPa下,将0.5 ml N2和1.5 ml H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3g,当N2的转化率为40 %时,放热18.48 kJ,则热化学方程式为:N2+3H2500℃30MPa2NH3ΔH = − 92.4 kJ·ml−1
B. 同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照条件下消耗1 ml H2和点燃条件下消耗2 mlCl2,两种条件下该反应的ΔH 相同
C. 已知CO(g)的燃烧热约为282.8 kJ·ml−1,则反应2CO2g=2COg+O2g的ΔH=+565.6kJ·ml−1
D. 已知25 ℃、101kPa条件下: 4Al(s)+302(g)==2A2O3(s)ΔH1=−2834.9kJ⋅ml−1,4Al(s)+2O3(g)=2A2O3(s) ΔH2=−3119.1kJ⋅ml−1,则可推出O3比O2稳定
8.N(CH3)3(三甲胺)是重要的化工原料。在铜催化剂条件下,可将(CH3)2NCHO (简称DMF)转化为N(CH3)3。计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示(∗表示物质吸附在铜催化剂上)。下列说法错误的是
A. 铜催化剂参与化学反应
B. 该反应历程图中的最大能垒(活化能)为1.19 eV
C. 1 ml DMF完全转化为三甲胺,会释放出1.02 eV的能量
D. 升高温度,可以加快反应速率,但DMF的平衡转化率减小
9.为探究化学平衡移动的影响因素,设计方案并进行实验,观察到相关现象。其中方案设计和结论都正确的是
A. AB. BC. CD. D
10.某温度下,向2 L恒容密闭容器中加入N2O3固体,发生反应N2O3(s)⇀↽NO2(g)+X(g) (未配平),反应过程如图所示,下列说法正确的是
A. 第2 min时,该反应的v正=v逆
B. 反应达平衡时,N2O3的转化率为40%
C. 向容器中再加入N2O3,正反应速率加快
D. X是NO,0∼3 min用NO表示的反应速率为0.4 ml·L−1·min−1
11.800 ℃时,三个相同的恒容密闭容器中发生反应COg+H2Og⇀↽CO2g+H2gK=1.0,一段时间后,分别达到化学平衡状态。下列说法不正确的是
A. Ⅱ中达平衡时,c(H2)=0.005 ml / L
B. Ⅲ中达平衡时,CO的体积分数大于25%
C. Ⅲ中达到平衡状态所需的时间比Ⅰ中的短
D. 若Ⅲ中起始浓度均增加一倍,平衡时c(H2)亦增加一倍
12.CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用,原理如图1所示。反应①完成之后,以N2为载气,以恒定比例的N2、CH4组成混合气,恒定流速通入反应器,单位时间流出气体各组分物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO2,在催化剂上检测到有积碳。
下列说法不正确的是
A. 反应①为CaO+CO2=CaCO3;反应②为C aCO3+CH4
B. t1∼t3,n(H2)比n(CO)多,且生成H2率不变,可能有副反应:CH4催化剂 C+2H2
C. t2时刻,反应②生成H2速率小于副反应生成H2的速率
D. t3之后,反应②不再发生,随后副反应也逐渐停止
13.室温下,为探究纳米铁去除水样中SeO42−的影响因素,测得不同条件下SeO42−浓度随时间变化关系如下图。
下列说法正确的是
A. 实验①中,0∼2小时内平均反应速率 v(SeO42−)=5.0×10−6ml / (L·h)
B. 其他条件相同时,水样初始pH越小,SeO42−的去除效果越好
C. 其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率
D. 实验③中,反应的离子方程式为:2Fe+SeO42−+8H+=2Fe3++Se+4H2O
14.二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
①CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH = − 164.7 kJ/ml
②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH = + 41.2 kJ/ml
在密闭容器中,1.01×105Pa,n起始(CO2):n起始(H2)=1:4时,CO2平衡转化率,在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如图所示。CH4的选择性可表示为n生成(CH4)n反应(CO2)×100%。下列说法正确的是
A. CH4的平衡选择性随着温度的升高而降低
B. 用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480∼530 ℃
C. 反应2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)的焓变ΔH = − 205.9 kJ / ml
D. 450 ℃时,提高n起始(H2)n起始(CO2)值或给予足够时间,均能使CO2平衡转化率达到X点的值
15.在1 L恒容密闭容器中充入1 ml N2H4(g),发生反应:N2H4(g)N2(g)+2H2(g)△H,反应相同时间,不同温度下N2H4的转化率αN2H4如图所示。下列叙述正确的是
A. 300 ℃时,该反应的平衡常数K>25625
B. 上述反应的生成物总能量高于反应物总能量
C. a、b、c点对应的反应速率:vb(逆)>vc(正)>va(逆)
D. 在c点体系中加入1 ml N2H4(g), N2H4的平衡转化率增大
二、简答题:本大题共4小题,共55分。
16.CH4是一种优质气体燃料,也是重要的化工原料。回答下列问题:
(1) 25 ℃、101 kPa时,1 g CH4(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O (l)产生55.65 kJ的热量,写出表示CH4(g)燃烧热的热化学方程式:____________________________。
(2)燃料电池的能量利用率较高,CH4碱性燃料电池工作原理如图所示。
①电极a的电极反应式为___________________________。
②当消耗标准状况下33.6 L CH4时,理论上导线中转移电子的物质的量为__________ml。
(3) CH4与H2S催化重整,既可用于工业脱硫,又可得到H2,反应为CH4(g)+2H2S(g)=CS2(g)+4H2(g).。已知破坏1 ml H−C、1 ml H−S、1 ml C=S、1 ml H−H时分别需要吸收413kJ、347 kJ、577 kJ、436 kJ的能量,则该反应的ΔH =_____________。
(4)在一定条件下,CH4可与NO2作用实现废气的脱硝。在恒容密闭容器中通入2 ml CH4和4 mlNO2发生反应:CH4(g)+2NO2(g)⇀↽CO2(g)+N2(g)+2H2O(g)。
①下列有关上述反应的说法正确的是_____(填字母)。
A.若气体密度保持不变,则反应达到平衡
B.vNO2=2vN2时,反应达到平衡状态
C.若容器内压强保持不变,则反应达到平衡状态
D.若气体平均相对分子质量不变,则反应达到平衡
E.若其他条件不变,缩小容器体积,则反应速率加快
②体系压强直接影响一定时间内CH4脱硝的效率,如图所示,当体系压强低于350 kPa时,脱硝效率较低,其可能的原因是_________________。
17.结合题干信息,利用已有的热化学知识完成下列问题。
Ⅰ.(1)下列变化属于吸热反应的是_________(填序号)。
①液态水气化;②盐酸和碳酸氢钠反应;③浓硫酸稀释;④氢氧化钾和稀硫酸反应;⑤灼热的木炭与CO2的反应;⑥Ba(OH)2⋅8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应
(2)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料,4Als+3TiO2(s)+3C(s)=2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH=−1176kJ⋅ml−1,则反应过程中,每转移1 ml电子放出的热量为___________kJ。
(3)已知:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH=−196.6kJ·ml−1;在该条件下,将2 ml SO2(g)与1 ml O2(g)放入一密闭容器中充分反应,生成80 g SO3(g),则放出的热量_______(填字母)。
A.等于196.6 kJ B.98.3 kJ∼196.6 kJC.等于98.3 kJ D.小于98.3 kJ
Ⅱ.室温下,用50 ml 0.50 ml / L的盐酸与50 ml 0.55ml / L的NaOH溶液在如图所示装置中进行中和反应。
(4)仪器a的名称为__________;实验中,所用NaOH稍过量的原因是______________。
(5)该实验小组做了三次实验,每次取盐酸和NaOH溶液各50 ml,实验数据如表所示:
已知盐酸、NaOH溶液密度均近似为1.00 g / cm3,中和后混合液的比热容c=4.18kJ·℃−1·kg−1,则该反应的中和热ΔH =________kJ / ml(保留到小数点后1位)。
(6)若用50mL0.50ml⋅L−1CH3COOH溶液代替盐酸进行(5)中实验,测得反应前后温度的变化值_______(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
18.Ⅰ.某小组拟用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液的反应(此反应为放热反应)来探究“条件对化学反应速率的影响”,并设计了如下的方案记录实验结果。限选试剂和仪器:0.20 ml / L H2C2O4溶液、0.010 ml / L KMnO4溶液(酸性)、蒸馏水、试管、量筒、秒表、恒温水浴槽。
(1)请写出酸性KMnO4溶液和适量H2C2O4溶液反应的离子方程式_________________________。
(2)实验1和实验2是为了探究_____________(填外部因素)对化学反应速率的影响。
(3)a=__________,b的取值范围是____________。
(4)对比实验3和4可以得到的结论是__________________________________________________。
Ⅱ.某温度时,在一个容积为2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体发生如下反应3X+Y⇀↽2Z。
(5)若上述反应在平衡后的t1~t6内反应速率与反应时间图像如图,在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素,在t1时__________________。
(6)如图X的转化率最高是时间段_____________。
A.t0−t1 B.t2−t3 C.t3−t4 D.t5−t6
19.CO2加氢制甲醇(CH3OH)不仅减少了CO2排放,而且缓解了能源短缺的问题。该过程发生的主要反应如下。
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)⇀↽CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1;
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)⇀↽CO(g)+H2O(g)ΔH2= + 41.2 kJ· ml−1。
回答下列问题:
(1)已知:①H2(g)+12O2(g)=H2O(g) ΔH3= − 242kJ·ml−1;
②C(s)+ O2(g)=CO2(g) ΔH4= − 394kJ·ml−1;
③C(s)+ 2H2(g)+12O2(g)=CH3OH(g) ΔH5=−201kJ·ml−1
则ΔH1=__________。
(2)向密闭容器中加入CO2(g)和H2(g),合成CH3OH (g)。已知反应Ⅰ的正反应速率可表示为v正=k正⋅cCO2⋅c3H2,逆反应速率可表示为v逆=k逆⋅cCH3OH⋅cH2O,其中k正、k逆为速率常数。
① 图1中能够代表k逆的曲线为__________(填“L1”“L2”“L3”或“L4”)。
②温度为T1时,反应Ⅰ的化学平衡常数K=__________。
(3)在一定条件下,将1 ml CO2和2 ml H2通入一装有催化剂的恒容密闭容器中充分发生反应Ⅰ、
Ⅱ,平衡时CH3OH和CO的选择性(CH3OH的选择性可表示为n(生成CH3OH) / n(消耗CO2)×100%)、CO2的转化率随温度升高的变化曲线如图2所示。
① 图2中代表CO2的转化率随温度升高变化的曲线是__________(填“a”“b”或“c”);CO2的转化率随温度升高呈现如图2所示变化趋势的是__________________________________。
② 该体系中,573K时,反应 Ⅱ的浓度平衡常数为__________(保留两位有效数字)。
(4)某小组研究了不同条件下催化剂对相同时间内CH3OH产率影响,如下图3所示为不同温度下、不同催化剂对相同时间内CH3OH产率的影响,据图3可知应选择的温度及催化剂为___________(填字母)。
A.200 ∘C CZA−R−1 B.220 ∘C CZA−R−5
C.220 ∘C CZA−R−2 D.240 ∘CCZA−R−10
参考答案
1-5: DBCDA
6-10: BDCBD
11-15 BCCAA
16.【答案】(1) CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=−890.4kJ/ml。
(2) CH4−8e−+10OH−=CO32−+7H2O; 12;
(3)+142 kJ⋅ml−1 ;
(4) CDE; 压强过低,反应速率慢,导致脱硝效率低;
【解析】(1)首先计算1mlCH4的质量,CH4的摩尔质量为16g/ml,1mlCH4完全燃烧放出的热量为55.65kJ/g×16g=890.4kJ。燃烧热是指1ml纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量,所以CH4(g)燃烧热的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=−890.4kJ/ml。
(2) ①在CH4 碱性燃料电池中,电极a通入CH4为负极,CH4失去电子,在碱性条件下生成CO32−和H2O,电极反应式为:CH4−8e−+10OH−=CO32−+7H2O。
②标准状况下33.6LCH4的物质的量为,由CH4的电极反应式可知, 1ml CH4反应转移8ml电子,则1.5mlCH4反应时,理论上导线中转移电子的物质的量为1.5ml×8=12ml。
(3)△H=断开反应物中化学键吸收的能量之和−形成生成物中化学键放出的能量之和,所以ΔH=(4×413+2×2×347−2×577−4×436)kJ⋅ml−1=+142 kJ⋅ml−1 ,故答案为:+142 kJ⋅ml−1
(4)①A.恒容密闭容器,反应物生成物均为气体,气体密度始终保持不变,不可以作为判断反应是否达平衡的依据, A错误;
B.v(NO2)=2v(N2),未指明是正反应速率还是逆反应速率,不能说明反应达到平衡状态, B错误;
C.恒容密闭容器,反应是体积增大的反应,若容器内压强保持不变,则反应达到平衡状态,C正确;
D. 气体总质量一定,反应是体积增大的反应,若气体平均相对分子质量不变,则反应达到平衡,D正确;
E.缩小容器体积,各物质浓度增大,反应速率加快, E正确。
答案:CDE;
②体系压强直接影响一定时间内CH4脱硝的效率,当体系压强低于350 kPa时,脱硝效率较低,其可能的原因是压强过低,反应速率慢,导致脱硝效率低;
17.【答案】(1) ②⑤⑥
(2)98;
(3) C;
(4)玻璃搅拌器; 保证盐酸完全被中和;
(5)−56.8;
(6)偏小
【解析】(1) ①液态水气化是物理变化,不是化学反应,不属于吸热反应。
②盐酸和碳酸氢钠反应,是吸热反应。
③浓硫酸稀释是物理变化,且放热,不属于吸热反应。
④氢氧化钾和稀硫酸反应是中和反应,属于放热反应。
⑤灼热的木炭与CO2的反应,是吸热反应。
⑥Ba(OH)2⋅8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应,是吸热反应。
属于吸热反应的是 ② ⑤ ⑥。
(2)在反应4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)=2Al2O3(s)+3TiC(s)中,Al元素从0价升高到+3价, 4ml Al反应时,转移电子的物质的量为4ml×3=12ml,此时放出的热量为1176kJ。那么每转移1ml电子放出的热量为1176kJ12ml=98kJ。
(3)根据反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)ΔH=−196.6kJ⋅ml−1,可知生成2ml(160g)SO3时放出196.6kJ热量。现在生成80gSO3,其物质的量为80g80g/ml=1ml。生成1mlSO3时,放出的热量=196.6kJ2=98.3kJ,
答案选C。
(4)仪器a的名称为玻璃搅拌器。
实验中所用NaOH稍过量的原因是保证盐酸完全被中和,这样能使实验结果更准确,因为只有盐酸完全反应,才能根据盐酸的量准确计算中和反应放出的热量。
(5)首先分析实验数据,实验2中终止温度与其他两组偏差较大,属于异常数据,应舍去。实验1中温度差△t1=28.3∘C−25.0℃=3.3℃;实验3中温度差△t3=28.6℃−25.1℃=3.5℃;则平均温度差△t=3.3°C+3.5°C2=3.4℃。混合溶液的质量m=(50mL+50mL)×1.00g/cm3=100g=0.1kg。根据Q=cm△t,可得反应放出的热量Q=4.18kJ⋅∘C−1⋅kg−1×0.1kg×3.4℃=1.4212kJ。n(HCl)=0.05L×0.50ml/L=0.025ml,中和热是指强酸强碱的稀溶液发生中和反应生成1ml水时放出的热量,所以中和热△H=−≈−56.8kJ/ml。
(6)CH3COOH是弱酸,在溶液中存在电离平衡,电离过程吸热,所以用50mL0.50ml⋅L−1CH3COOH溶液代替盐酸进行实验时,反应放出的热量会减少,测得反应前后温度的变化值偏小。
18.【答案】(1) 2MnO4−+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
(2)温度
(3)3; 14
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