2023-2024学年河北省石家庄高二(上)第一次月考化学试卷
展开1.(3分)下列一些诗句、成语、谚语等包含的反应过程为反应物总能量比生成物总能量低的是( )
①野火烧不尽,春风吹又生;
②春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干;
③千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲;
④爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏;
⑤只要功夫深,铁杵磨成针;
⑥火树银花。
A.只有③B.③④⑤C.⑤⑥D.①②④⑥
2.(3分)下列关于反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)的描述正确的是( )
A.使用催化剂,SO2的平衡转化率增大
B.增大O2浓度,平衡常数K减小
C.当2v正(SO2)=v逆(O2)时,反应达到平衡状态
D.降低反应温度,反应物中活化分子百分数减少,反应速率减慢
3.(3分)下列说法正确的是( )
A.放热反应均是自发反应
B.2CO(g)═2C(s)+O2(g)已知ΔH>0,ΔS<0则一定不能自发进行
C.物质的量增加的反应,ΔS为正值
D.H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色变深,能用勒夏特列原理解释
4.(3分)已知:一些烷烃的燃烧热(101kPa时,1ml纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量)如表:
下列说法中正确的是( )
A.C﹣H键的键能为 kJ•ml﹣1
B.乙烷燃烧的热化学方程式为C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)△H=﹣1560.8kJ•ml﹣1
C.等质量的三种烷烃完全燃烧,丙烷放出的热量最多
D.由表中数据不能确定C﹣C键的键能
5.(3分)实验测得:101kPa时,1mlH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ的热量;1mlCH4完全燃烧生成液态水和CO2,放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式书写正确的是( )
A.2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)ΔH=﹣571.6kJ•ml﹣1
B.CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)ΔH=﹣890.3kJ
C.CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)ΔH=﹣890.3kJ•ml﹣1
D.CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)ΔH=890.3kJ•ml﹣1
6.(3分)已知在1200℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应:
①H2S(g)+O2(g)═SO2(g)+H2O(g) ΔH1
②2H2S(g)+SO2(g)═S2(g)+2H2O(g) ΔH2
③H2S(g)+O2(g)═S(g)+H2O(g) ΔH3
④2S(g)═S2(g) ΔH4
则ΔH4的正确表达式为( )
A.ΔH4=(ΔH1+ΔH2﹣3ΔH3)
B.ΔH4=(3ΔH3﹣ΔH1﹣ΔH2)
C.ΔH4=(ΔH1+ΔH2﹣3ΔH3)
D.ΔH4=(ΔH1﹣ΔH2﹣3ΔH3)
7.(3分)碘在不同状态下(固态或气态)与氢气反应的热化学方程式如下所示:
①H2(g)+I2(?)⇌2HI(g)ΔH1=﹣9.48kJ•ml﹣1
②H2(g)+I2(?)⇌2HI(g)ΔH2=+26.48kJ•ml﹣1
下列判断正确的是( )
A.①中的I2为固态,②中的I2为气态
B.1ml固态碘升华时将吸热17kJ
C.①的产物比②的产物热稳定性更好
D.②中反应物总键能比生成物总键能大
8.(3分)N2O和CO是环境污染性气体,可在 Pt2O+表面转化为无害气体,有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。下列说法不正确的是( )
A.总反应的ΔH=ΔH1+ΔH2=﹣226kJ•ml﹣1
B.为了实现转化,需不断向反应器中补充Pt2O+和Pt2O2+
C.该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能
D.CO为还原剂
9.(3分)反应2A(g)+2B(g)=C(g)(g)在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=0.45ml•L﹣1•min﹣1②v(B)=0.6ml•L﹣1•s﹣1③v(C)=0.4ml•L﹣1•s﹣1④v(D)=0.5ml•L﹣1•s﹣1该反应进行的快慢顺序为( )
A.②>④>①>③B.③>④>②>①C.③>②>④>①D.④>③>②>①
10.(3分)下列有关反应速率的说法,不正确的是( )
A.用铁片和硫酸反应制氢气时,生成氢气的速率随硫酸浓度的增大而增大
B.100mL2ml/L的盐酸跟锌片反应,加入20mL的氯化钠溶液,反应速率变慢
C.已知SO2催化氧化生成SO3是放热反应,若升高温度,则正逆反应速率都加快,但SO3产率降低
D.汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2,若减小压强反应速率会变慢
11.(3分)反应4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)ΔH=﹣905.9kJ⋅ml﹣1,在5L密闭容器中投入1mlNH3和1ml的O2,2分钟后NO的物质的量增加了0.4ml,下列说法错误的是( )
A.0~2minv(O2)=0.05ml•L﹣1•min﹣1
B.2分钟内O2的转化率是50%
C.2分钟末c(H2O)=0.6ml/L
D.2分钟反应放出的热量值等于90.59kJ
12.(3分)科学家通过密度泛函理论研究甲醇与水蒸气重整制氢反应机理时,得到甲醇在Pd(Ⅲ)表面发生解离时四个路径与相对能量关系如图所示(Ⅲ)表面的物种用*标注。下列说法错误的是( )
A.②中包含C﹣H键的断裂过程
B.该历程中能垒(反应活化能)最小的是③
C.该历程中制约反应速率的方程式为CH3O*+3H*→CO*+4H*
D.由此历程可知:CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g) ΔH>0
13.(3分)一定温度下,在容积不变的密闭容器中进行如下可逆反应:SiF4(g)+2H2O(g)⇌SiO2(s)+4HF(g),下列能表明该反应已达到化学平衡状态的是( )
①v正(H2O)=4v逆(HF)
②SiF4的体积分数不再变化
③容器内气体压强不再变化
④4mlH﹣O键断裂的同时,有2mlH﹣F键断裂
⑤混合气体的体积不再变化
A.①②③B.②③C.②④⑤D.③④⑤
14.(3分)下列描述的化学反应状态,不一定是平衡状态的是( )
A.H2(g)+Br2(g)⇌2HBr(g),恒温、恒容下,反应体系中气体的颜色保持不变
B.2NO2(g)⇌N2O4(g),恒温、恒容下,反应体系中气体的压强保持不变
C.CaCO3(s)⇌CO2(g)+CaO(s),恒温、恒容下,反应体系中气体的密度保持不变
D.N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),反应体系中H2与N2的物质的量之比保持3:1
15.(3分)已知下列反应的平衡常数:
H2(g)+S(s)⇌H2S(g),K1;
S(s)+O2(g)⇌SO2(g),K2.
则反应:H2(g)+SO2(g)⇌O2(g)+H2S(g)的平衡常数为( )
A.K1+K2B.K1﹣K2C.K1×K2D.
16.(3分)下列三个反应均可用:aA(g)+B(g)⇌cC(g),条件改变时变化如图所示(图中p表示压强,T表示温度,n表示物质的量,α表示平衡转化率),据此分析下列说法正确的是( )
A.反应Ⅰ中,达平衡后升高温度,K值增大
B.反应Ⅰ中,若p2>p1,则有a+1<c
C.反应Ⅱ中,达平衡后降低温度,C的体积分数减小
D.反应Ⅲ中,若T1>T2,则该反应一定不能自发进行
17.(3分)在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:xA(g)+yB(g)⇌zC(g),将容器的容积压缩到原来的一半,再达到平衡时( )
A.C的体积分数增大了
B.A的转化率降低了
C.平衡向正反应方向移动
D.x+y>z
18.(3分)反应2NO2(g)⇌N2O4(g)ΔH=﹣57kJ⋅ml﹣1,在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.T1>T2
B.X、Y两点的反应速率:X>Y
C.X、Z两点气体的颜色:X深,Z浅
D.X、Z两点气体的平均相对分子质量:X>Z
19.(3分)在温度T1时,向一体积固定为2L的密闭容器中通入1mlCO2和3ml H2发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0,5min后反应达到平衡2的转化率为20%。下列说法正确的是( )
A.前5min,平均反应速率v(H2)=0.06ml/(L・min)
B.该温度下反应平衡常数的值为
C.当v正(CO2)=3v逆(H2)时,说明反应已达到平衡状态
D.若平衡后升温,正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡左移
20.(3分)已知:A(g)+2B(g)⇌3C(g),向一恒温恒容的密闭容器中充入1mlA和3mlB发生反应,t1时达到平衡状态Ⅰ,在t2时改变某一条件,t3时重新达到平衡状态Ⅱ,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.容器内气体平均分子量不变,表明反应达到平衡
B.t2时可能改变的条件是:向容器中加入C
C.平衡时A的体积分数φ:φ(Ⅱ)<φ(Ⅰ)
D.平衡常数K:K(Ⅱ)<K(Ⅰ)
二、非选择题:本题共4个小题,共40分
21.(10分)某实验小组用0.50ml•L﹣1NaOH溶液和0.50ml•L﹣1硫酸进行中和热的测定。
(1)配制0.50ml•L﹣1NaOH溶液:若实验中大约要使用245mLNaOH溶液,至少需要称量NaOH固体 g。
(2)从下表中选择,称量NaOH固体所需要的仪器是(填字母) 。
(3)测定稀硫酸和稀氢氧化钠溶液中和热的实验装置如图所示。若生成1mlH2O时反应放出的热量为57.3kJ,写出该反应的热化学方程式: 。
(4)取50mLNaOH溶液和30mL硫酸进行实验,实验数据如下表。
①请填写下表中的空白:
②用上述实验数值计算的结果 57.3kJ•ml﹣1(填“>”“=”或“<”),产生偏差的原因可能是 (填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
22.(10分)碳是形成化合物种类最多的元素,其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。
(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N,转化过程如下。ΔH=+88.6kJ⋅ml﹣1。则M的化学式为 ,M、N相比,较稳定的是 (填“M”或“N”)。
(2)已知CH3OH(1)的燃烧热为238.6kJ⋅ml﹣1,CH3OH(l)+O2(g)═CO2(g)+2H2(g)ΔH=akJ⋅ml﹣1,则a 238.6(填“>”“<”或“=”)。
(3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl和CO2,当有1mlCl2参与反应时释放出145kJ热量,写出该反应的热化学方程式: 。
(4)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,4Al(s)2(s)+3C(s)═2Al2O3(s)+3TiC(s)ΔH=﹣1176kJ⋅ml﹣1,则反应过程中,每转移1ml电子时放出的热量为 。
(5)已知:
①H2O(g)=H2O(l)ΔH1=﹣Q1kJ/ml
②CH3OH(g)=CH3OH(l)ΔH2=﹣Q2kJ/ml
③2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)ΔH3=﹣Q3kJ/ml(Q1、Q2、Q3均大于0)。
若要使32g液态甲醇完全燃烧,最后恢复到室温,放出的热量为 kJ。
23.(10分)Ⅰ.实验室利用下列方案探究影响化学反应速率的因素.请回答相关问题:
(1)实验时,分别量取H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液,迅速混合并开始计时,通过测定 来判断反应的快慢.
(2)实验①、②、③所加H2C2O4溶液均要过量,理由是 .
(3)实验①和实验②是探究 对化学反应速率的影响,实验②和③是探究 对化学反应速率的影响.
(4)实验①和②起初反应均很慢,过了一会儿速率突然增大,可能原因是 .
Ⅱ.在恒容密闭容器中,用H2还原SO2,生成S的反应分两步完成(如图1所示),该过程中相关物质的物质的量浓度随时间的变化关系如图2所示,请分析并回答如下问题:
(1)分析可知X为 (填化学式).
(2)0~t1时间段的温度为 .
(3)0~t1时间段用SO2表示的化学反应速率为 .
24.(10分)如图是煤的综合利用过程中化工产业链的一部分:
(1)煤的气化发生的主要反应是:C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)。
已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=﹣393kJ•ml﹣1
H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH=﹣242.0kJ•ml﹣1
CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=﹣283.0kJ•ml﹣1
煤气化时发生主要反应的热化学方程式是:C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)
ΔH= kJ/ml
(2)用煤气化后得到的H2合成氨:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH=﹣92.4kJ•ml﹣1。在容积为2L的密闭容器中投入N2和H2充分反应,在不同时间改变反应条件,正反应速率的变化如图所示。下列说法正确的是 (填字母)。
a.t1时可能增大了N2的浓度
b.t2时可能充入了氦气
c.t3时可能降低了温度
d.t4时可能分离出氨气
(3)某温度时合成甲醇的反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH=﹣90.8kJ•ml﹣1,在容积固定的密闭容器中,各物质的浓度如下表所示:
①前2min的反应速率v(H2)= 。
②该温度下的平衡常数 。(可用分数表示)
参考答案与试题解析
一、选择题:本题共20个小题,每小题3分,共60分。在每小题的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.【分析】反应物总能量比生成物总能量低是吸热反应,吸热反应首先为化学反应,在反应中吸收能量,题中涉及到的物质的燃烧反应为放热反应,结合物质的变化解答该题。
【解答】解:①野火烧不尽,春风吹又生,为放热反应;
②春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干,为放热反应;
③千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲,为吸热反应;
④爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏,为放热反应;
⑤只要功夫深,铁杵磨成针,不是化学变化;
⑥火树银花,为天气的变化,属于物理变化;
故选:A。
【点评】本题考查化学反应与能量变化,为高频考点,侧重与化学与生活、生产的考查,有利于培养学生良好的科学素养,注意把握诗句的意义以及涉及的变化,难度不大
2.【分析】A.加入催化剂,平衡不移动;
B.平衡常数只受温度影响;
C.反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等;
D.降温,反应速率减慢。
【解答】解:A.加入催化剂,加快反应速率,SO2的平衡转化率不变,故A错误;
B.增大O2浓度,平衡正向移动,平衡常数K不变;
C.当6v正(SO2)=v逆(O2)时,正逆反应速率不相等,故C错误;
D.降低反应温度,反应物中活化分子百分数减少,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查化学平衡,题目难度中等,掌握外界条件改变对化学平衡的影响是解题的关键。
3.【分析】A.△H﹣T△S<0的反应可自发进行;
B.△H﹣T△S<0的反应可自发进行;
C.对有气体参加的反应,气体体积增大的反应,△S为正值;
D.H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色变深,与浓度增大有关。
【解答】解:A.△H﹣T△S<0的反应可自发进行,故A错误;
B.△H﹣T△S<0的反应可自发进行、△S<6,故B正确;
C.对有气体参加的反应,△S为正值,需排除固体或液体的化学计量数;
D.H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色变深,与浓度增大有关,则不能用勒夏特列原理解释;
故选:B。
【点评】本题考查反应热与焓变,为高考常见题型,把握反应中能量变化、反应进行方向为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项C为解答的易错点,题目难度不大。
4.【分析】A.燃烧热不是燃料的键能和;
B.燃烧热是101kPa时,1ml纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,水为液态时是稳定状态;
C.1g甲烷、乙烷、丙烷完全燃烧放出的热量分别为kJ、kJ、kJ;
D.缺少O=O、C=O、H﹣O的键能数据,无法计算。
【解答】解:A.燃烧热不是燃料的键能和 kJ•ml﹣2,故A错误;
B.燃烧热是101kPa时,水为液态时是稳定状态;
C.1g甲烷、丙烷完全燃烧放出的热量分别为、kJ、,甲烷放出的热量最多;
D.由燃烧热可得到反应的焓变、C=O,无法计算C﹣C键的键能;
故选:D。
【点评】本题以烷烃的燃烧热为素材,考查热化学知识,侧重考查学生理解与辨析的能力,题目难度中等。
5.【分析】A.1ml H2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ的热量,物质的量与热量成正比;
B.1ml CH4完全燃烧生成液态水和CO2,放出890.3kJ的热量,结合状态、焓变分析;
C.1ml CH4完全燃烧生成液态水和CO2,放出890.3kJ的热量,则水为液态;
D.放热反应,其焓变为负。
【解答】解:1ml H2完全燃烧生成液态水,放出285.5kJ的热量2(g)+O2(g)═H2O(l)△H=﹣285.3 kJ•ml﹣1,根据热化学方程式系数的意义,得到2H2(g)+O2(g)═2H3O(l)ΔH=﹣571.6kJ•ml﹣1,5ml CH4完全燃烧生成液态水和CO2,放出890.6kJ的热量,则热化学方程式为:CH4 (g)+2 O3(g)═CO2(g)+2 H5O (l)△H=﹣890.3 kJ•ml﹣1,只有A正确,
故选:A。
【点评】本题考查热化学方程式的书写,为高频考点,把握物质的量与热量的关系、物质的状态、焓变的正负为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意燃烧热的应用,题目难度不大。
6.【分析】根据盖斯定律,①×+②×﹣③×2可得④,焓变也有这种运算关系。
【解答】解:根据盖斯定律,①×﹣③×2可得④8=ΔH5+ΔH2﹣2ΔH3=(ΔH1+ΔH8﹣3ΔH3),
故选:A。
【点评】本题考查盖斯定律的运用,关键是根据已知热化学方程式构造出目标热化学方程式,试题培养了学生分析计算能力。
7.【分析】根据同种物质气态时具有的能量比固态时高,所以等量时反应放出能量高,已知反应①放出能量,反应②吸收能量,所以反应①中碘的能量高,则反应①中碘为气态;据此分析。
【解答】解:A.已知反应①放出能量,所以反应①中碘的能量高,②中的I2为固态,故A错误;
B.根据盖斯定律,即I2(s)=I3(g)ΔH═+35.96kJ/ml,1ml固态碘升华时将吸热35.96kJ;
C.反应①②的产物都是气态碘化氢,故C错误;
D.反应②吸收能量,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查了反应中的能量变化,注意同种物质气态时能量大于固态,题目难度不大。
8.【分析】A.由甲图分析可知,①N2O(g)+Pt2O+(s)=Pt2O2+(s)+N2(g)△H1,②Pt2O2+(s)+CO(g)=Pt2O+(s)+CO2(g)△H2,结合盖斯定律计算;
B.催化剂在化学反应的前后化学性质和质量是不变的,以此分析;
C.ΔH=正反应的活化能﹣逆反应的活化能;
D.总反应为:N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g),CO中C元素的化合价升高。
【解答】解:A.由甲图分析可知2O(g)+Pt2O+(s)=Pt2O2+(s)+N2(g)△H6,②Pt2O2+(s)+CO(g)=Pt6O+(s)+CO2(g)△H2,结合盖斯定律计算①+②得到N3O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g)△H=ΔH2+ΔH2=134kJ/ml﹣360kJ/ml=﹣226kJ/ml,故A正确;
B.Pt2O+作催化剂,Pt5O2+为中间产物,则不需要不断向反应器中补充;
C.该反应为放热反应,故C正确;
D.总反应为:N2O(g)+CO(g)=CO6(g)+N2(g),CO中C元素的化合价升高,故D正确;
故选:B。
【点评】本题考查反应热与焓变,为高频考点,把握反应中能量变化、焓变的计算为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,题目难度不大。
9.【分析】在单位相同的条件下,将不同物质的化学反应速率与其计量数相比得到的数值越大,其反应速率越快。
【解答】解:在单位相同的条件下,将不同物质的化学反应速率与其计量数相比得到的数值越大,
①= ml•L﹣1•min﹣1=2.225 ml•L﹣1 •min﹣1;
②=(﹣1•min﹣1=18ml•L﹣2 •min﹣1;
③=(8.4×60)ml•L﹣1•min﹣6=24ml•L﹣1•min﹣1;
④=(﹣1•min﹣1=10ml•L﹣3•min﹣1;
所以反应速率大小为: ③>②>④>①,
故选:C。
【点评】本题考查化学反应速率大小比较,侧重考查基础知识的理解和灵活应用能力,明确化学反应速率比较方法是解本题关键,注意:比较反应速率大小时必须单位统一,否则无法比较。
10.【分析】A.常温下,铁遇浓硫酸钝化;
B.盐酸浓度减小,反应速率减慢;
C.升温反应速率加快,平衡向吸热反应方向移动;
D.减压反应速率减慢。
【解答】解:A.用铁片和硫酸反应制氢气时,反应速率加快,铁遇浓硫酸钝化,故A错误;
B.100mL2ml/L的盐酸跟锌片反应,盐酸浓度减小,故B正确;
C.SO2催化氧化生成SO8是放热反应,若升高温度,平衡逆向移动3产率降低,故C正确;
D.汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO8,减小压强,化学反应速率减慢;
故选:A。
【点评】本题考查化学反应速率,题目难度中等,掌握外界条件改变对反应速率的影响是解题的关键。
11.【分析】在5L密闭容器投入1ml NH3和1ml O2,2分钟后NO的物质的量增加了0.4ml,则
4NH3 (g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)
起始(ml) 1 1 0 0
转化(ml) 0.4 0.5 0.4 0.6
2min(ml) 0.6 0.5 0.4 0.6
以此结合转化率、反应速率的表达式等知识解答该题。
【解答】解:A.0~2min内用O8表示的反应速率为:v(O2)==4.05ml•L﹣1•min﹣1,故A正确;
B.4分钟内O2的转化为:×100%=50%;
C.2分钟末c(H7O)==0.12ml/L;
D.由热化学方程式4NH2(g)+5O2(g)⇌8NO(g)+6H2O(g)ΔH=﹣905.5kJ⋅ml﹣1可知,生成4mlNO放出的热量为905.5kJ=90.59kJ;
故选:C。
【点评】本题考查化学平衡的计算,为高频考点,把握化学平衡三段法、速率及转化率的计算为解答关键,侧重分析与计算能力的考查,题目难度不大。
12.【分析】A.②中反应为CH3O*+H*=CH2O*+2H*;
B.活化能为反应物的总能量与过渡态能量之差,根据图中能量差数值分析;
C.能垒越高,反应速率越小;
D.由图可知,由在Pd(Ⅲ)表面吸附放热,解离时吸热。
【解答】解:A.②中反应为CH3O*+H*=CH2O*+8H*,CH3O*→CH2O*,包含C﹣H键的断裂,故A正确;
B.活化能为反应物的总能量与过渡态能量之差,过渡态4发生的反应活化能最小;
C.总反应速率由反应速率最慢的那步历程决定,历程中能垒(反应活化能)最大的为①3OH*+3H+═CH7O*+H*,故C错误;
D.由图可知CH3OH(g)→CH3OH*,放出40kJ热量,①~④过程中CH8OH*→CO*+4H*放出80kJ热量,即CH3OH(g)→CO*+8H*放热120kJ,但CO*+4H*→CO(g)+2H5(g)吸热未知,所以不能据此确定CH3OH(g)⇌CO(g)+2H5(g)的焓变ΔH,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查反应中的能量变化,侧重考查学生反应机理的掌握情况,试题难度中等。
13.【分析】化学反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各组分浓度和百分含量保持不变。
【解答】解:①v正(H2O)=4v逆(HF),正逆反应速率不相等,故①错误;
②SiF2的体积分数不再变化,正逆反应速率相等,故②正确;
③容器内气体压强不再变化,则混合气体的总物质的量不变,反应达到平衡状态;
④4mlH﹣O键断裂的同时,有2mlH﹣F键断裂,反应未达平衡状态;
⑤混合气体的体积不再变化,无法判断正逆反应速率是否相等,故⑤错误;
故选:B。
【点评】本题考查化学平衡,题目难度中等,掌握平衡状态的判定方法是解题的关键。
14.【分析】可逆反应达到平衡状态时,各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变。
【解答】解:A.该反应中只有溴有颜色,溴的浓度不变,故A错误;
B.恒温恒容条件下,反应前后气体的物质的量减小,当压强不变时,故B错误;
C.恒温恒容条件下、容器体积不变,当气体密度不变时,故C错误;
D.反应体系中H2与N2的物质的量之比保持7:1不能说明正逆反应速率相等,则不一定处于平衡状态,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查化学平衡状态判断,侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力,明确化学平衡状态判断方法是解本题关键,反应前后改变的物理量才能掌握平衡状态判断标准。
15.【分析】H2(g)+S(s)⇌H2S(g)的平衡常数K1=,S(s)+O2(g)⇌SO2(g)的平衡常数K2=,反应H2(g)+SO2(g)⇌O2(g)+H2S(g)的平衡常数K=.
【解答】解:H2(g)+S(s)⇌H2S(g)的平衡常数K5=,S(s)+O8(g)⇌SO2(g)的平衡常数K2=,反应H2(g)+SO8(g)⇌O2(g)+H2S(g)的平衡常数K==,
故选:D。
【点评】本题考查化学平衡常数,难度不大,关键是正确表示平衡常数表达式,注意平衡常数及其单位与化学计量数有关.
16.【分析】A.压强一定时,升高温度A的转化率降低,说明升高温度平衡逆向移动;
B.温度一定时,若p2>P1,增大压强A的转化率降低,说明增大压强平衡向逆反应方向移动;
C.根据“先拐先平数值大”知,温度T1>T2;
D.根据图可知,增大压强,A的转化率不变,说明反应前后气体计量数之和相等,则a+1=c。
【解答】解:A.压强一定时,说明升高温度平衡逆向移动,升高温度K减小;
B.温度一定时2>P1,增大压强A的转化率降低,说明增大压强平衡向逆反应方向移动,故B正确;
C.根据“先拐先平数值大”知7>T2,降低温度,C的体积分数增大;
D.增大压强,说明反应前后气体计量数之和相等,则反应前后熵不变1>T7,升高温度,A的转化率降低,则焓变小于0,该反应能自发进行;
故选:B。
【点评】本题考查化学平衡,侧重考查学生平衡图像的掌握情况,试题难度中等。
17.【分析】反应平衡时测得A的浓度为0.50ml/L,保持温度不变,将容器的容积压缩到原来的一半,若平衡不移动,A的浓度变为1ml/L,实际再达到平衡时,测得A的浓度变为0.90ml/L,故A的量减小,平衡正向移动,据此作答。
【解答】解:A.加压,C的体积分数增大;
B.加压,A的转化率增大;
C.加压,平衡正向移动;
D.加压,则x+y>z;
故选:B。
【点评】本题考查化学平衡,题目难度中等,掌握外界条件改变对化学平衡的影响是解题的关键。
18.【分析】A.焓变为负,为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,NO2的体积分数增大;
B.压强相同时,温度越高、反应速率越快;
C.温度相同时,压强越大,浓度越大,颜色越深;
D.温度相同时,增大压强,平衡正向移动,气体的总物质的量减小。
【解答】解:A.升高温度,NO2的体积分数增大,Y点NO2的体积分数小,则T5<T2,故A错误;
B.由图可知,温度越高,所以反应速率X>Y;
C.X、Z两点温度相同,NO2为红棕色气体,增大压强,但是气体的体积变小,气体的颜色加深、Z两点气体的颜色:X浅,故C错误;
D.X、Z两点都在等温线上,增大压强,Z点时气体的物质的量小,即平均相对分子质量:X<Z;
故选:B。
【点评】本题考查化学平衡,为高频考点,把握图中曲线及坐标的意义、化学平衡的影响因素为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项C为解答的易错点,题目难度不大。
19.【分析】在温度T1时,向一体积固定为2L的密闭容器中通入1mlCO2和3ml H2,5min后反应达到平衡,CO2的转化率为20%,则该反应的三段式为:
CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)
起始/ml 1 3 0 0
转化/ml 0.2 0.6 0.2 0.2
平衡/ml 0.8 2.4 0.2 0.2
据此作答。
【解答】解:A.由分析知,Δn(H2)=0.6ml,则v(H2)===0.06ml/(L・min);
B.由分析知2、H6、CH3OH、H2O的物质的量分别为:4.8ml、2.2ml、0.2ml==,故B错误;
C.当v正(CO4)=3v逆(H2)时,表示的正逆反应速率,说明正逆反应速率不相等,故C错误;
D.若平衡后升温,平衡向吸热反应方向移动,故D错误;
故选:A。
【点评】本题主要考查化学平衡的计算,为高频考点,题目难度一般。
20.【分析】A.气体的质量、物质的量始终不变;
B.由图可知,t2时正反应速率瞬间不变,然后增大;
C.改变的条件为加入生成物,t3时重新达到平衡状态Ⅱ,二者为等效平衡;
D.平衡常数与温度有关。
【解答】解:A.反应前后气体的总物质的量不变,则容器内气体平均分子量不变,故A错误;
B.由图可知,t2时正反应速率瞬间不变,然后增大2时改变的条件:向容器中加入C,故B正确;
C.将生成物极限转化为反应物,t6时看成增加B,则平衡时A的体积分数为φ(Ⅱ)>φ(Ⅰ);
D.温度不变,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查化学反应速率与化学平衡,为高频考点,把握速率变化与平衡移动、平衡常数与温度的关系为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项C为解答的难点,题目难度不大。
二、非选择题:本题共4个小题,共40分
21.【分析】某实验小组用0.50 ml•L﹣1 NaOH溶液和0.50 ml•L﹣1硫酸进行中和热的测定,配制一定浓度的溶液的步骤为:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等,中和热测定实验中,在操作正确的前提下,提高中和热测定准确性的关键是提高装置的保温效果,以此解答。
【解答】解:(1)实验室没有245mL的容量瓶,可以配制250mL ml•L﹣1 NaOH溶液,需要称量NaOH固体m=nM=cVM=0.6ml/L×0.25L×40g/ml=5.5g,
故答案为:5.0;
(2)氢氧化钠要在称量瓶或者小烧杯中称量,称量固体氢氧化钠所用的仪器有天平,
故答案为:abe。
(3)中和热为酸碱中和生成5ml H2O时的焓变,所以表示稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的热化学方程式为:H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO2(aq)+H2O(l) ΔH=﹣57.3 ﹣7,
故答案为:H8SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=﹣57.3 ﹣1;
(4)①第5组数据明显有误,所以删掉,温度差平均值=[(30.1﹣26.1)+(29.2﹣25.9)+(30.4﹣26.4)]÷3=4.6℃,
故答案为:4.0;
②50mL7.50ml/L氢氧化钠与30mL0.50ml/L硫酸溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×5.50ml/L=0.025ml,溶液的质量为:80mL×1g/mL=80g,则生成7.025ml水放出的热量为Q=m•c•△T=80g×4.18J/(g•℃)×4.8℃=1337.6J,所以实验测得的中和热ΔH=﹣1.3376kJ÷2.025ml=﹣53.5 ﹣1,数值计算的结果<57.6 kJ•ml﹣1,
a.实验装置保温,会导致热量散失,故a正确;
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数,放出的热量偏高,故b错误;
c.尽量一次快速将NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,否则会导致热量散失,故c正确;
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后2SO5溶液的温度,否则会导致硫酸的温度结果过高,则温度的变化量偏小,故d正确;
故答案为:<;acd。
【点评】本题主要考查中和热的测定,涉及溶液的配制、中和热的测定方法及误差分析、热化学方程式的书写等知识,侧重考查学生的分析能力、实验能力和计算能力,把握中和热的测定原理及注意事项等知识即可解答,注意掌握误差分析的方法与技巧,题目难度不大。
22.【分析】(1)物质所具有的能量较低,较稳定;
(2)燃烧热是指1ml物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,甲醇燃烧生成CO2(g)和H2(g)属于不完全燃烧,放出的热量小于燃烧热;
(3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl和CO2,当有1mlCl2参与反应时释放出145kJ热量,该反应生成1mlCO2时,有2ml氯气参加反应;
(4)4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)═2Al2O3(s)+3TiC(s)ΔH=﹣1176kJ⋅ml﹣1,则反应过程中,转移12ml电子时放热1176kJ;
(5)由盖斯定律③﹣2×②+4×①可得ΔH=﹣,32g甲醇的物质的量为1ml,故释放的热量为kJ。
【解答】解:(1)ΔH=+88.6kJ•ml﹣1是吸热反应,则M,M所具有的能量较低,
故答案为:M;
(2)燃烧热是指4ml物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,甲醇燃烧生成CO2(g)和H2(g)属于不完全燃烧,放出的热量小于燃烧热,
故答案为:<;
(3)使Cl7和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl和CO2,当有3mlCl2参与反应时释放出145kJ热量,该反应生成1mlCO3时,有2ml氯气参加反应2(g)+3H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO5(g) ΔH=﹣290kJ⋅ml﹣1,
故答案为:2Cl4(g)+2H2O(g)+C(s)=3HCl(g)+CO2(g) ΔH=﹣290kJ⋅ml﹣1;
(4)4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)═2Al2O4(s)+3TiC(s)ΔH=﹣1176kJ⋅ml﹣1,则反应过程中,转移12ml电子时放热1176kJ,
故答案为:98kJ;
(5)由盖斯定律③﹣8×②+4×①可得ΔH=﹣,故释放的热量为,
故答案为:。
【点评】本题考查反应中的能量变化,侧重考查学生盖斯定律的掌握情况,试题难度中等。
23.【分析】(1)H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应生成二氧化碳和硫酸锰;
(2)实验通过测定酸性KMnO4溶液的褪色时间判断反应的快慢,则三个实验中所加H2C2O4溶液均要过量;
(3)实验①和实验②中H2C2O4溶液的浓度不同,实验②和实验③中温度不同;
(4)实验①和②起初反应均很慢,过了一会儿速率突然增大,说明可能反应生成了具有催化作用的物质,其中可能起催化作用为Mn2+;
(5)在300℃时,H2和SO2在催化剂条件下生成H2S,在100℃到200℃时,H2S与SO2在催化剂生成S和H2O;
(6)0~t1时间段H2完全转化为H2S,H2和SO2的浓度降低且H2S的浓度增大,则0~t1时间段的温度为300℃;
(7)0~t1时间段SO2浓度的变化量2×10﹣3ml/L。
【解答】解:(1)H2C2O7溶液和酸性KMnO4溶液反应生成二氧化碳和硫酸锰,通过测量酸性KMnO4溶液褪色时间来判断反应的快慢,
故答案为:酸性KMnO6溶液褪色时间;
(2)实验通过测定酸性KMnO4溶液的褪色时间判断反应的快慢,则三个实验中所加H2C3O4溶液均要过量,
故答案为:实验通过测定酸性KMnO4溶液的褪色时间判断反应的快慢,则三个实验中所加H7C2O4溶液均要过量;
(3)实验①和实验②中H4C2O4溶液的浓度不同,其他实验条件均相同4C2O4溶液的浓度对化学反应速率的影响,实验②和实验③中温度不同,则验②和实验③探究温度对化学反应速率的影响,
故答案为:H7C2O4溶液的浓度;温度;
(4)实验①和②起初反应均很慢,过了一会儿速率突然增大,其中可能起催化作用为Mn4+,
故答案为:反应生成了具有催化作用的物质,其中可能起催化作用为Mn2+;
(5)在300℃时,H2和SO2在催化剂条件下生成H2S,在100℃到200℃时,H2S与SO3在催化剂生成S和H2O,则物质X为H2S,
故答案为:H4S;
(6)0~t1时间段H3完全转化为H2S,H2和SO2的浓度降低且H2S的浓度增大,则0~t4时间段的温度为300℃,
故答案为:300℃;
(7)0~t1时间段SO4浓度的变化量2×10﹣3ml/L,用SO5表示的化学反应速率为=×10﹣3ml/(L•min),
故答案为:×10﹣3ml/(L•min)。
【点评】本题考查影响速率的因素,侧重考查学生控制变量法的掌握情况,试题难度中等。
24.【分析】(1)①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=﹣393kJ⋅ml﹣1,,② ΔH=﹣242.0kJ⋅ml﹣1,③ ΔH=﹣283.0kJ⋅ml﹣1,根据盖斯定律:①﹣②﹣③得C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g);
(2)a.t1时可能增大了N2的浓度,正反应速率加快;
b.t2时可能充入了氦气,各组分浓度不变,反应速率不变;
c.t3时可能降低了温度,反应速率减小,平衡正向进行;
d.t4时可能分离出氨气,正反应速率减小;
(3)①前2min,Δc(CO)=1.0ml/L﹣0.5ml/L=0.5ml/L,则Δc(H2)=2×0.5ml/L=1ml/L,v(H2)=;
②平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值。
【解答】解:(1)①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=﹣393kJ⋅ml﹣7,,② ΔH=﹣242.7kJ⋅ml﹣1,③ ΔH=﹣283.5kJ⋅ml﹣1,根据盖斯定律:①﹣②﹣③得C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H3(g)ΔH=(﹣393+242+283)kJ/ml=+132kJ/ml,
故答案为:+132;
(2)a.t1时可能增大了N2的浓度,正反应速率加快,故a正确;
b.t5时可能充入了氦气,各组分浓度不变,与图中不符;
c.t3时可能降低了温度,反应速率减小,与图中不符;
d.t4时可能分离出氨气,正反应速率减小,故d正确;
故答案为:ad;
(3)①前2min,Δc(CO)=1.0ml/L﹣2.5ml/L=0.3ml/L2)=2×6.5ml/L=1ml/L,v(H4)==0.5ml/(L•min),
故答案为:3.5ml/(L•min);
②平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,由表格可知,K=,
故答案为:。
【点评】本题考查反应速率和化学平衡,侧重考查学生速率比较和平衡常数计算的掌握情况,试题难度中等。化合物
甲烷
乙烷
丙烷
燃烧热△H/(kJ•ml﹣1)
﹣891.0
﹣1560.8
﹣2221.5
名称
托盘天平(带砝码)
小烧杯
坩埚钳
玻璃棒
药匙
量筒
仪器
序号
a
b
c
d
e
f
温度
实验次数
起始温度t1/℃
终止温度
t2/℃
温度差平均值
(t2﹣t1)/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
2
27.0
27.4
27.2
33.3
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
编号
温度/℃
H2C2O4溶液
酸性KMnO4溶液
浓度/(ml/L)
体积/mL
浓度/(ml/L)
体积/mL
①
25
0.10
2.0
0.010
4.0
②
25
0.20
2.0
0.010
4.0
③
50
0.20
2.0
0.010
4.0
浓度
时间
c(CO)/ml•L﹣1
c(H2)/ml•L﹣1
c(CH3OH)/ml•L﹣1
0
1.0
1.8
0
2min
0.5
0.5
4min
0.4
0.6
0.6
6min
0.4
0.6
0.6
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