【化学】山西省祁县第二中学2019-2020学年高二10月月考试题（解析版）

山西省祁县第二中学2019-2020学年高二10月月考试题
相对原子质量：C-12 H-1
一、单选题（下列各题都只有一个正确答案，每题3分，共48分）
1.一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：
SO2（g）+2CO（g）2CO2（g）+S（s）
若反应在恒容的密闭容器中进行，下列有关说法正确的是（　　）
A. 平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变
B. 平衡时，其他条件不变，分离出硫，正反应速率加快
C. 平衡时，若升高温度，CO体积分数增大，则该反应的△H＞0
D. 其他条件不变，增大压强，该反应平衡常数不变
【答案】D
【解析】平衡前，随着反应的进行，容器内压强逐渐变小，故A错误；硫是固体，平衡时，分离出硫，反应速率不变，故B错误；若升高温度，CO体积分数增大，说明平衡逆向移动，所以该反应的△H0，故A正确；
B、根据化学反应的实质，化学反应的焓变只与反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小有关，与反应途径及活化能无关，又因为2X的能量大于Z的能量，故由X→Z反应的△H= -(E2－E1) kJ/mol，故B错误；
C、根据化学反应2X(g) 3Y(g)，该反应是气体增加的可逆反应，降低压强，平衡正向移动，有利于提高Y的产率，故C正确；
D、由B分析可知，2X(g) Z(g)是放热反应，降低温度，平衡正向移动，Z的产率升高，故D正确；
所以此题答案选B。
16.在温度压强不变时，1mol NO2高温分解，生成NO和O2，达到平衡时容器内气体物质的量变为1.2mol，这时NO2的转化率为（　　）
A. 10% B. 20% C. 40% D. 50%
【答案】C
【解析】
【分析】根据2NO2⇌2NO+O2反应的起始量、变化量、平衡量进行分析，然后根据α=变化量/起始量×100%进行计算。
【详解】NO2分解的反应方程式为 2NO2⇌2NO+O2，设生成的O2为xmol，则生成NO为2xmol，平衡时容器中NO2为(1-2x)mol，得到(1-2x)+x+2x=1.2，解得x=0.2，所以NO2的转化率为0.2×2/1×100%=40%，故C项正确。
综上所述，本题正确选项为C。
二、非选择题（包括5个小题，共52分）
17.向200 mL 6 mol/L的盐酸中加入一定量的纯净CaCO3，产生气体的体积随时间的变化曲线如图所示（气体体积均在标准状况下测定）。请回答下列问题：

（1）设OE段的反应速率为v1，EF段的反应速率为v2，FG段的反应速率为v3，则速率从大到小的顺序为____________________________。（用v1、v2、v3表示）
（2）为了减缓上述反应的速率，欲向该溶液中加入下列物质，你认为可行的是_________（填字母）。
A．蒸馏水
B．氯化钾固体
C．氯化钠溶液
D．浓盐酸
E．降低温度
F．减少CaCO3
（3）若反应过程中溶液体积的变化忽略不计，计算FG段用盐酸表示的化学反应速率是多少？（写出计算过程）：________________。
【答案】（8分）
（1）v2>v1>v3
（2）A、C、E
（3）v（HCl）＝＝0．25 mol·L－1·min－1
【解析】试题分析：（1）单位时间内产生的气体越多，反应速率越快，由图中曲线变化看出v2>v1>v3；
（2）影响CaCO3与盐酸反应速率的因素有H＋的浓度、温度，减缓反应速率应选A、C、E。
（3）FG段用盐酸表示的反应速率为v（HCl）＝＝0．25 mol·L－1·min－1。
18.羰基硫（COS）广泛存在于以煤为原料的各种化工原料气中,能引起催化剂中毒、化学产品质量下降和大气污染。
（1）羰基硫的水解反应和氢解反应是两种常用的脱硫方法:
水解反应：COS（g）+ H2O（g）H2S（g） +CO2（g）  △H=－34 kJ·mol-1
氢解反应：COS（g） +H2（g） H2S（g）+CO（g） △H=+7 kJ·mol-1。
已知:2H2（g） +O2（g）=== 2H2O（g）  △H=－484 kJ·mol-1。
写出表示CO燃烧热的热化学方程式:______________。
（2）氢解反应达到平衡后，保持体系的温度和总压强不变,通入适量的He,正反应速率______（填“增大”“减小”或“不变”，下同）,COS 的转化率_______。
（3）某温度下,向体积为2L的恒容密闭容器中通入2molCOS（g）和4molH2O（g），发生水解反应，5 min后反应达到平衡，测得COS（g）的转化率为75%。
回答下列问题:
①反应从起始至5 min 内，v（H2S）=_______mol·L-1·min-1。
②该温度下，上述水解反应的平衡常数K=____________。
【答案】(1). CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g） △H=-283 kJ·mol-l (2). 减小 (3). 不变 (4). 0.15 (5). 1.8
【解析】试题分析：本题考查盖斯定律和燃烧热表示的热化学方程式的书写，外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响，化学反应速率和化学平衡常数的计算。
（1）将3个反应依次编号：
COS（g）+ H2O（g）H2S（g） +CO2（g）  △H=-34kJ/mol（①式）
COS（g） +H2（g） H2S（g）+CO（g） △H=+7kJ/mol（②式）
2H2（g） +O2（g）=2H2O（g）  △H=-484 kJ/mol（③式）
应用盖斯定律，将①式-②式+③式得，CO（g）+O2（g）=CO2（g）ΔH=（-34kJ/mol）-（+7kJ/mol）+（-484kJ/mol）=-283kJ/mol，则CO燃烧热的热化学方程式为：CO（g）+O2（g）=CO2（g）ΔH=-283kJ/mol。
（2）保持体系的温度和总压强不变，通入适量的He，容器体积变大，物质的量浓度变小，正反应速率减小，逆反应速率减小。该反应是反应前后气体分子数不变的反应，容器体积变大，即减小压强，平衡不移动，COS的转化率不变。
（3）用三段式，COS（g）+ H2O（g）H2S（g） +CO2（g）
n（起始）（mol）2 4 0 0
n（转化）（mol）20.75=1.5 1.5 1.5 1.5
n（平衡）（mol）0.5 2.5 1.5 1.5
①υ（H2S）==0.15mol/（L·min）。
②水解反应的平衡常数K===1.8。
19.丙烷燃烧可以通过以下两种途径：
途径I：C3H8(g) + 5O2(g) == 3CO2(g) +4H2O(l) ΔH＝-a kJ·mol-1
途径II：C3H8(g) ==C3H6(g)+ H2(g) ΔH＝+b kJ·mol-1
2C3H6(g)+ 9O2(g) == 6CO2(g) +6H2O(l) ΔH＝-c kJ·mol-1 
2H2(g)+O2 (g) == 2H2O(l) ΔH＝-d kJ·mol-1 （a、b、c、d均为正值）
请回答下列问题：
（1）判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量，途径I放出的热量 ______（填“大于”、“等于”或“小于”）途径II放出的热量。
（2）由于C3H8(g) ==C3H6(g)+ H2(g) 的反应中，反应物具有的总能量______（填“大于”、“等于”或“小于”）生成物具有的总能量，那么在化学反应时。反应物就需要______（填“放出”、或“吸收”）能量才能转化为生成物，因此其反应条件是______________。
（3）b 与a、c、d的数学关系式是______________。
【答案】(1). 等于 (2). 小于 (3). 吸收 (4). 加热 (5). b=+-a
【解析】4.4g丙烷是0.1mol，完全燃烧放出的热量是akJ，所以热化学方程式是C3H8(g) + 5O2(g) ="=" 3CO2(g) +4H2O(l) ΔH＝-10a kJ·mol-1。
（1）根据能量守恒定律可知，两种途径放出的热量是相等的。
（2）反应C3H8(g) ==C3H6(g)+ H2(g) 是吸热反应，所以反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量，所以反应需要加热。
（3）根据盖斯定律和能量守恒定律可知，b=+-10a。
20.已知：将KI、盐酸、试剂X和淀粉四种溶液混合，无反应发生。若再加入双氧水，将发生反应：H2O2+2H++2I-→2H2O+I2，且生成的I2立即与试剂X反应而被消耗。一段时间后，试剂X将被反应生成的I2完全消耗。由于溶液中的I-继续被H2O2氧化，生成的I2与淀粉作用，溶液立即变蓝。因此，根据试剂X的量、滴入双氧水至溶液变蓝所需的时间，即可推算反应H2O2+2H++2I-→2H2O+I2的反应速率。
如表为某同学依据上述原理设计的实验及实验记录（各实验均在室温条件下进行）：
编号
往烧杯中加入试剂及其用量（mL）
催化剂
开始变蓝时间（min）
0.1mol·Lˉ1KI溶液
H2O
0.01mol·Lˉ1X溶液
0.1mol·Lˉ1双氧水
1mol·Lˉ1稀盐酸
1
20.0
10.0
10.0
20.0
20.0
无
1.4
2
20.0
m
10.0
10.0
n
无
2.8
3
10.0
20.0
10.0
20.0
20.0
无
2.8
4
20.0
10.0
10.0
20.0
20.0
5滴Fe2(SO4)3
0.6
（1）已知：实验1、2的目的是探究H2O2浓度对H2O2+2H++2I-→2H2O+I2反应速率的影响。实验2中m=___，n=___。
（2）已知，I2与X反应时，两者物质的量之比为1∶2。按面表格中的X和KI的加入量，加入V（H2O2）>___，才确保看到蓝色。
（3）实验1，浓度c(X)～ t的变化曲线如图，若保持其它条件不变，请在答题卡坐标图中，分别画出实验3、实验4，c(X)～t的变化曲线图（进行相应的标注）。____

（4）实验3表明：硫酸铁能提高反应速率。催化剂能加快反应速率是因为催化剂___(填“提高”或“降低”)了反应活化能。
【答案】(1). 20.0 (2). 20.0 (3). 0.5mL (4). (5). 降低
【解析】
【详解】(1)根据对比实验的目的可知，实验1、2的目的是探究H2O2浓度对H2O2+2H++2I−→2H2O+I2反应速率的影响，只改变双氧水浓度,其它条件相同，则盐酸的浓度不变，所以其体积保持不变，则n=20.0；由于实验1所用溶液总体积为(20.0+10.0+10.0+20.0+20.0)mL，实验2所用溶液的总体积为(20.0+m+10.0+10.0+n)，由于实验1、2所用溶液的总体积相同，n=20.0，则m=20.0，故答案为：20.0；20.0；
(2)根据上述表格可知X的物质的量n(X)=c·V=0.01mol⋅L−1×0.01L=1.0×10−4mol， I2与X反应时，两者物质的量之比为1:2，所以I2的物质的量为5.0×10−5mol，根据化学方程式H2O2+2H++2I−═2H2O+I2可求得需要H2O2的物质的量为5.0×10−5mol，据此求得双氧水的体积V(H2O2)==0.5mL，为了确保看到蓝色，n(I2)一定大于0.5×10ˉ4mol，n(H2O2)一定大于0.5×10ˉ4mol，即V(H2O2)>0.5mL，故答案为：0.5mL；
(3)由于KI、双氧水、盐酸均过量，则X将反应完全，实验1、3、4中X的起始浓度相同，反应停止时X的浓度也都为0；实验1→实验3，仅减小碘化钾溶液的浓度，反应速率减小，X的浓度由起始浓度减小到0的时间增大，实验3和实验1的起点和终点值相同，中间过程的曲线在实验1曲线的右边，反应的时间比实验1长；实验1→实验4，其他条件相同，仅使用了催化剂，反应速率加快，X的浓度由起始浓度减小到0的时间缩短，实验4和实验1的起点和终点值相同，中间过程的曲线在实验1曲线的左边，反应的时间比实验1少，据此可以画图为：，故答案为：；
(4)硫酸铁溶液是该反应的催化剂，能加快反应速率，原因是催化剂能降低反应的活化能，
故答案为：降低；
21.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”，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
t1
B
T1
2
0.02
3
0.1
V1
8
C
313
2
0.02
V2
0.1
1
t1
（1）通过实验A、B，可探究出_____(填外部因素)的改变对反应速率的影响，其中V1＝_____，T1＝______；通过实验________可探究出温度变化对化学反应速率的影响。
（2）若t1