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【化学】湖南省衡阳县第四中学2018-2019学年高二上学期9月月考(普通班)试题(解析版)
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湖南省衡阳县第四中学2018-2019学年高二上学期9月月考(普通班)试题
1.己知H2O2在催化剂作用下分解速率加快,其能量随反应进程的变化如图所示。下列说法正确的是
A. H2O2分解属于吸热反应
B. 加入催化剂,减小了反应的热效应
C. 加入催化剂,可提高正反应的活化能
D. 反应物的总能量高于生成物的总能量
【答案】D
【解析】
分析:A、反应物的总能量高于生成物的总能量;
B、催化剂只通过改变活化能来改变反应速率,不改变反应的热效应;
C、催化剂只通过改变活化能来改变反应速率,不改变反应的热效应;
D、反应物的总能量高于生成物的总能量。
详解:A、根据图像可知反应物总能量高于生成物的总能量,反应是放热反应,A错误;
B、催化剂只通过改变活化能来改变反应速率,不改变反应的热效应,B错误;
C、催化剂只通过改变活化能来改变反应速率,加入催化剂,可减小正反应的活化能,C错误;
D、图象分析反应是放热反应,所以反应物的总能量高于生成物的总能量,D正确;
答案选D。
点睛:本题考查了化学反应能量的图象分析判断,注意催化剂改变活化能从而改变速率,但不改变平衡和焓变,题目难度不大。
2.已知在101KPa,298K条件下,2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量,下列热化学方程式正确的是
A. H2O(g)=H2(g)+1/2O2;△H(298K)=-242kJ·mol-1
B. H2(g)+1/2O2(g)=H2O(1);△H(298K)=+484kJ·mol-1
C. H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);△H(298K)=-242kJ·mol-1
D. H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);△H(298K)=-484kJ·mol-1
【答案】C
【解析】
分析:根据2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量书写热化学方程式。
详解:已知在101KPa,298K条件下,2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量,则
A. 水分解应该是吸热反应,△H>0,A错误;
B. 氢气燃烧是放热反应,△H<0,B错误;
C. 1mol氢气燃烧生成水蒸气放出242kJ热量,则H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);△H(298K)=-242kJ·mol-1,C正确;
D. 根据C中分析可知D错误。答案选C。
点睛:注意掌握判断热化学方程式正误的角度:一是化学原理是否正确,如燃烧热和中和热的热化学方程式是否符合燃烧热和中和热的概念;二是状态是否标明;三是反应热ΔH的符号和单位是否正确;四是反应热的数值与物质的系数是否对应。
3.下列物质间的反应,其能量变化符合如图的是
A. 甲烷的燃烧 B. 灼热的炭与二氧化碳反应
C. Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体混合 D. 碳酸钙的分解
【答案】A
【解析】
分析:图象中反应物总能量高于生成物总能量,所以这是一个放热反应,根据常见的吸热反应和放热反应即可判断出正确答案。
详解:一般来说,物质的燃烧反应、多数的化合反应、中和反应、金属与水(或酸)反应、铝热反应等都是放热反应,而多数的分解反应,C与水(或CO2)的反应,铵盐与某些碱的反应、水解反应都是吸热反应,所以A是放热反应,其它三个都是吸热反应,故本题答案为A。
4.下列说法不正确的是
A. 任何化学反应都伴随能量变化
B. 化学反应中的能量变化都表现为热量的变化
C. 反应物的总能量高于生成物的总能量,则反应释放出能量
D. 反应物的总能量低于生成物的总能量,则反应吸收能量
【答案】B
【解析】
【详解】A.化学反应都伴随着能量变化,故正确;B.化学反应中的能量变化可能表现为热能的变化,也可能表现为电能或光能的变化,故错误;C.反应物的总能量高于生成物的总能量,则反应放出能量,故正确;D. 反应物的总能量低于生成物的总能量,则反应吸收能量,故正确。故选B。
5.在下列能源中,属于二次能源的是
A. 风力 B. 原煤 C. 石油 D. 电力
【答案】D
【解析】
风力是直接取自自然界没有经过加工转换的资源,是一次能源,A错误;煤是直接从地下挖来的,是一次能源, B错误;天然气、原煤和石油是三大化石燃料,是一次能源,C错误;我们生活中所使用的电能都是通过其它形式的能转化而来的,是二次能源,D正确;正确选项D。
6.下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A. 中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则浓H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热为ΔH=-114.6kJ·mol-1
B. H2(g)的燃烧热是-285.8 kJ·mol-1,则2H2O(g)===2H2(g)+O2(g)反应的反应热ΔH=+2×285.8kJ·mol-1
C. 碳燃烧生成一氧化碳时,放出的热量为碳的标准燃烧热
D. 乙炔的标准燃烧热为1299.6 kJ·mol-1,则2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)反应的ΔH=-2599.2kJ·mol-1
【答案】D
【解析】
【详解】A.硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀,所以反应的热效应不是中和热,故错误;B.氢气的燃烧热是指1摩尔氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量,不能以此计算生成气态水时的热量,故错误;C.碳燃烧生成二氧化碳时的热量为碳的燃烧热,故错误;D.乙炔的燃烧热是指1mol乙炔完全燃烧生成二氧化碳和液态水时放出的热量,故正确。故选D。
【点睛】注意中和热是指强酸和强碱在稀溶液中反应生成可溶性的盐和1mol水时放出的热量,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,稳定的氧化物指二氧化碳或液态水等。
7.已知下列反应的热化学方程式:
6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l) ΔH1
2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(g) ΔH2
C(s)+ O2(g)=CO2(g) ΔH3
则反应4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g) +6N2(g)的ΔH为( )
A. 12ΔH3+5ΔH2-2ΔH1 B. 2ΔH1-5ΔH2-12ΔH3
C. 12ΔH3-5ΔH2-2ΔH1 D. ΔH1-5ΔH2-12ΔH3
【答案】A
【解析】
【详解】根据盖斯定律分析,12×③+5×②-2×①,即可得热化学方程式4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g) ΔH=12ΔH3+5ΔH2-2ΔH1,故选A。
8.下列对有关事实或解释不正确的是( )
编号
事实
解释
①
锌与稀硫酸反应,加入氯化钠固体,速率加快
增大了氯离子浓度,反应速率加快
②
锌与稀硫酸反应,滴入较多硫酸铜溶液,生成氢气的速率减慢
锌置换铜的反应干扰了锌置换氢的反应,致使生成氢气的速率变慢
③
5%的双氧水中加入二氧化锰粉末,分解速率迅速加快
降低了反应的焓变,活化分子数增多,有效碰撞增多,速率加快
④
面粉生产车间容易发生爆炸
固体表面积大,反应速率加快
A. ①④ B. ②③ C. ①②③ D. ①②④
【答案】C
【解析】
①. 锌与稀硫酸反应的离子方程式为:Zn+2H+=Zn2++H2↑,由离子方程式可知,该反应与钠离子和氯离子无关,所以加入氯化钠固体,反应速率不变,故①错误;②. 锌与稀硫酸反应,滴入较多硫酸铜溶液,因铜离子的还原性大于氢离子,所以不一定有氢气生成,故②错误;③. 二氧化锰是双氧水分解反应的催化剂,不能改变反应的焓变,但可以降低活化能,故③错误;④. 面粉的表面积大,增大固体的表面积,反应速率加快,所以面粉生产车间容易发生爆炸,故④正确;综上所述,错误的是①②③,答案选C。
9.反应3 H2+N2 2 NH3在密闭容器中进行。下列关于该反应的说法错误的是
A. 升高温度能加快反应速率 B. 使用恰当的催化剂能加快反应速率
C. 增大N2的浓度能加快反应速率 D. 平衡时各组分含量之比一定等于3:1:2
【答案】D
【解析】
试题分析:A.升高温度能加快化学反应速率,A项正确;B.使用催化剂能加快化学反应速率,B项正确;C.增大反应物的浓度能增大化学反应速率,C项正确;D.平衡时,各物质的百分含量与起始加入量有关,不一定等于3:1:2,D项错误;答案选D。
考点:考查化学反应速率的影响因素。
10.在恒温、恒容条件下,能使A(g)+B(g)C(g)+D(s) 正反应速率增大的措施是( )
A. 减小C或D的浓度 B. 再加入一定量D
C. 减小B的浓度 D. 增大A或B的浓度
【答案】D
【解析】
【详解】A. 减小C的浓度可以减小逆反应速率,正反应速率不能增大,D为固体,不能减小其的浓度,故错误;B. 再加入一定量D,不能改变其浓度,不能改变速率,故错误;C. 减小B的浓度,正反应速率减小,故错误;D. 增大A或B的浓度,都可以增大正反应速率,故正确。故选D.
11.一定条件下,在密闭容器中,能表示反应X(g)+2Y(g)2Z(g),一定达到化学平衡状态的是( )
①X、Y、Z的物质的量之比为1:2:2
②X、Y、Z的浓度不再发生变化
③容器中的压强不再发生变化
④单位时间内生成n mol Z,同时生成2n mol Y.
A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ③④
【答案】C
【解析】
【详解】①X、Y、Z的物质的量之比为1:2:2,不能说明各组分的物质的量保持不变,故不能说明反应到平衡;②X、Y、Z的浓度不再发生变化,可以说明反应到平衡;③该反应前后气体的分子数发生变化,当容器中的压强不再发生变化时,可以说明气体总物质的量保持不变,反应达到平衡;④单位时间内生成n mol Z,同时生成2n mol Y,说明正逆反应速率不相等,反应未到平衡。综上所述,本题选C。
【点睛】化学平衡的判断时有两个标准,一个是正逆反应速率相等,用不同物质表示时,要注意反应速率的方向相反,且数值比等于化学计量数比,一个是物质的量浓度不变或百分含量不变,不是各物质的浓度成比例。
12. 对于反应A(g)+3B(g)===4C(g)+2D(g),在相同时间内,用不同物质表示的平均反应速率如下,则反应速率最快的是( )
A. v(A)=0.4 mol/(L·s) B. v(B)=0.8 mol/(L·s)
C. v(C)=1.2 mol/(L·s) D. v(D)=0.7 mol/(L·s)
【答案】A
【解析】
试题分析:如果都用B物质表示该反应的反应速率,则根据反应速率之比是相应的化学计量数之比可知选项中的反应速率分别是[mol/(L·s)]1.2、0.8、0.9、1.05,所以反应速率最快的是选项A,答案选A。
【考点定位】考查反应速率大小比较
【名师点晴】同一个化学反应,用不同的物质表示其反应速率时,速率数值可能不同,但表示的意义是相同的,所以比较反应速率快慢时,应该根据速率之比是相应的化学计量数之比先换算成用同一种物质表示,然后才能直接比较速率数值。
13.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是
实验
反应温度/℃
Na2S2O3溶液
稀H2SO4
H2O
V/mL
c/(mol•L-1)
V/mL
c/(mol•L-1)
V/mL
A
25
5
0.1
10
0.1
5
B
25
5
0.2
5
0.2
10
C
35
5
0.1
10
0.1
5
D
35
5
0.2
5
0.2
10
【答案】D
【解析】
反应速率越快,反应首先出现浑浊现象。在影响化学反应速率的因素中温度的影响大于浓度的影响,因此反应温度在35℃时的反应速率大于温度是25℃时的反应速率,排除选项AB;在温度相同时,物质的浓度越大,反应速率越快。由于0.2mol/L>0.1mol/L,所以选项D反应速率最快,最先出现浑浊现象,答案选D。
14.2 molA与2 molB混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:2A(g)+3B(g)2C(g)+zD(g),2s后A的转化率为50%,测得v(D)=0.25mol•L-1•s-1,下列推断不正确的是( )
A. z=2 B. 2s后,容器内的压强是初始的7/8倍
C. 2s时C的体积分数为2/7 D. 2s后,B的浓度为0.5mol/L
【答案】D
【解析】
试题分析:2s后A的转化率为50%,则反应的A为2mol×50%=1mol,则
2A(g)+3B(g)⇌2C(g)+zD(g),
开始2 2 0 0
转化1 1.5 1 0.5z
2s 1 0.5 1 0.5z
A.v(A)=1mol/2L÷2s=0.25mol•L-1•s-1=v(D),因反应速率之比等于化学计量数之比,z=2,故A正确;B.2s后,容器内的物质的量总和是 1+0.5+1+0.5×2=3.5mol,恒温恒容条件下,压强与物质的量成正比,2s后反应内的压强是反应前的3.5mol/4mol=7/8倍,正确;C.2s后C的体积分数为1mol/3.5mol=2/7,正确;D.2s后,B的浓度为0.5mol/2L=0.25mol/L,错误;答案为D。
考点:考查化学平衡的计算,明确化学平衡的三段法计算是解答本题的关键
15.反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是
①增加C的量 ②将容器的体积缩小一半 ③保持体积不变,充入N2使体系压强增大 ④保持压强不变,充入N2使容器体积变大
A. ①④ B. ②③ C. ①③ D. ②④
【答案】C
【解析】
试题分析:①碳是固体,增加C的量,反应速率不变;②将容器的体积缩小一半,压强增大,反应速率增大;③保持体积不变,充入He使体系压强增大,但反应物的浓度不变,反应速率不变;④保持压强不变,充入He使容器体积变大,浓度减小,反应速率减小,答案选C。
【考点定位】考查外界条件对反应速率的影响
【名师点晴】关于压强对反应速率的影响需要注意以下几点:(1)对有气体参加的反应,压强改变⇒气体物质浓度改变⇒化学反应速率改变,即压强改变的实质是通过改变浓度引起的。(2)有气体参加的反应体系中充入“惰性气体”(不参与反应)时,对化学反应速率的影响:①恒容:充入“惰性气体”→总压增大→物质浓度不变(活化分子浓度不变)→反应速率不变。②恒压:充入“惰性气体”→体积增大→物质浓度减小(活化分子浓度减小)→反应速率减慢。
16.把 0.6molX气体和0.4molY气体混合于2L的密闭容器中,使它们发生如下反应 3X(g)+Y(g)nZ(g)+2W(g),5min末已生成 0.2molW,若测知以 Z 表示的平均反应速率为 0.01mol•L﹣1•min﹣1,则 n是( )
A. 2 B. 4 C. 1 D. 3
【答案】C
【解析】
【详解】Z 表示的平均反应速率为 0.01mol•L﹣1•min﹣1,则5分钟内生成Z的物质的量为0.01×5×2=0.01mol,Z与W的物质的量之比为1:2,说明n=1,故选C。
17.反应A(g)+B(g)═C(g)+D(g)过程中的能量变化如图所示,回答下列问题.
(1)该反应是_____反应(填“吸热”或“放热”),
(2)E1表示____________,E2表示_____, △H=______,
(3)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响?_______(填“有影响”“无影响”),
(4)在反应体系中加入催化剂,E1和E2的变化是:E1____,E2____(填“增大”“减小”或“不变”).
【答案】 (1). 放热 (2). 反应为断键吸收的总能量 (3). 生成物成键释放的总能量 (4). E1-E2 (5). 无影响 (6). 减小 (7). 减小
【解析】
【详解】(1) 该反应中的反应物总能量高于生成物总能量,所以该反应为放热反应; (2) E1表示反应为断键吸收的总能量;E2表示生成物成键释放的总能量;△H=E1-E2; (3)反应中加入催化剂对反应热无影响;(4)在反应体系加入催化剂能减小反应的活化能,即E1减小,因为反应热不变,所以E2也减小。
【点睛】反应物的总能量高于生成物的总能量,反应为放热反应,加入催化剂不影响反应热,但是可以使反应中活化能减小。
18.依据事实,按要求填空:
(1)在25℃、101kPa下,1mol乙醇燃烧生成CO2和液态水时放热1269.6kJ.则表示乙醇燃烧热的热化学方程式为______.
(2)已知拆开1mol H﹣H键,1molN﹣H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2(g)与H2(g)反应生成NH3(g)的热化学方程式为______.
(3)已知:2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)△H=﹣196.6kJ•mol﹣1
2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)△H=﹣113.0kJ•mol﹣1
则反应NO2(g)+SO2(g)═SO3(g)+NO(g)的△H=______kJ•mol﹣1.
(4)由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ,写出该反应的热化学方程式:______.
【答案】 (1). C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=-1269 KJ/mol (2). N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92 KJ/mol (3). -41.8 (4). 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6 kJ•mol﹣1
【解析】
【详解】(1)在25℃、101kPa下,1mol乙醇燃烧生成CO2和液态水时放热1269.6kJ.则表示乙醇燃烧热的热化学方程式为C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=-1269.6 KJ/mol。(2)已知拆开1mol H﹣H键,1molN﹣H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则1mol氮气和氢气反应生成氨气时的反应热为946+3×436-391×6=-92 KJ/mol,则N2(g)与H2(g)反应生成NH3(g)的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92 KJ/mol。(3)已知:①2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)△H=﹣196.6kJ•mol﹣1,②2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)△H=﹣113.0kJ•mol﹣1,根据盖斯定律,分析(①-②)/2即可得热化学方程式NO2(g)+SO2(g)═SO3(g)+NO(g) △H=(-196.6+113)/2=41.8kJ•mol﹣1。(4)由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ,该反应的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6 kJ•mol﹣1。
19.研究化学反应的快慢和限度具有十分重要的意义。回答下列问题:
(1)反应2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)是制备硫酸的重要反应,该反应为放热反应。降低温度,逆反应的速率_________;使用催化剂V2O5,正反应的速率__________ (以上填“增加”、“不变”或“减小”)。
(2)常温下,实验室用100 mL 6.0 mol·L-1硫酸跟足量锌粉反应制取氢气。
①为降低反应进行的速率,又不影响生成氢气的量,可向反应物中加入____(填序号 )。
A.CH3COONa固体 B.KNO3固体
C.K2SO4溶液 D.KHSO4溶液
②向溶液中滴加少量硫酸铜溶液,反应速率加快,原因是___________________。
(3)一定温度下,在体积固定的密闭容器中,有色气体N与无色气体M的物质的量随时间变化曲线如图所示。反应达平衡的时间是____________,该反应的化学方程式可表示为______________________________,
下列说法中能够判定该反应处于平衡状态的是______________(填 序号)
A.容器的压强不再变化 B.气体的颜色不再变化
C.每反应2 mol的N生成1 mol的M D.气体的密度不再发生变化
【答案】 (1). 减小 (2). 增加 (3). AC (4). 锌与硫酸铜反应置换出铜,铜、锌和稀硫酸三者形成原电池反应加快 (5). t3 (6). 2NM (7). AB
【解析】
【详解】(1)降低温度,正逆反应的速率都减小,使用催化剂,正逆反应的速率都增大,但对平衡状态无影响。 (2) ①A.加入CH3COONa固体,和硫酸反应生成的醋酸为弱酸,溶液中氢离子浓度减小,故会减缓反应进行的速率,但是酸所提供的氢离子的物质的量不变,所以不影响生成氢气的总量,故正确;B.加入KNO3固体,硝酸根离子在酸性条件下有强氧化性,与锌反应不生成氢气,所以生成氢气的总量减小,故错误;C.加入K2SO4溶液,硫酸的浓度减小,反应速率减小,但是氢气的总量不受影响,故正确;D.加入KHSO4溶液,氢离子增多,生成氢气的总量增多,故错误。故选 AC;②向溶液中滴加少量的硫酸铜溶液, 锌与硫酸铜反应置换出铜,铜、锌和稀硫酸三者形成原电池反应加快;(3)图中能够表明起始加入的物质是M和N,随反应进行,N的量逐渐减小,为反应物,M的量逐渐增多,为生成物,t3 时刻M、N的物质的量不变且不为0,则说明该反应为可逆反应且此时达到平衡,且N与M的物质的量变化量之比2:1,则反应的方程式为 2NM。A.由于随着反应进行混合气体总物质的量发生变化,所以当容器的压强不再变化,可以说明反应到平衡,故正确;B.气体的颜色不再变化,说明有颜色的气体的物质的量不变,反应到平衡,故正确;C.每反应2 mol的N和生成1 mol的M都表示正反应速率,不能说明是否到平衡,故错误;D.混合气体的密度始终不随时间的变化而变化,所以密度不再发生变化,不能说明到平衡,故错误。故选AB。
【点睛】升高温度,正逆反应速率都增大,降低温度正逆反应速率都减小;使用催化剂正逆反应速率都增大,但对平衡物影响。减缓反应速率应降低浓度或降低温度,但是要注意不影响生成氢气总量的要求。判断平衡是否到平衡状态可以看正逆反应速率是否相等,或各物质的浓度或含量是否改变。
20.50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热,完成下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是_____________。请指出装置中的另外错误是 ________________________
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是___________。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热值___________(填“偏大”“偏小”“无影响”)。
(4)实验中改用60 mL 0.50mol·L-1的盐酸跟60 mL 0.55mol·L-1NaOH溶液进行上述实验相比,所放出的热量___________(填“相等”“不相等”),所求中和热___________(填“相等”“不相等”)。
【答案】 (1). 环形玻璃搅拌棒 (2). 小烧杯口与大烧杯口不相平 (3). 减少实验过程中的热量损失 (4). 偏小 (5). 不相等 (6). 相等
【解析】
【详解】(1)由量热计的构造可知该装置的缺少的仪器为环形玻璃搅拌棒,中和热测定实验成败的关键是保温,大小烧杯之间应填满碎纸条,作用为保温、隔热,减少实验过程中的热量损失。为了防止热量散失,小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。 (2)中和热测定实验关键为保温,大小烧杯之间填满泡沫塑料的作用就是减少实验过程中的热量损失;(3)大烧杯上如果不盖硬纸板,会使一部分热量散失,求得的中和热数值会偏小。 (4)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,实验中改用60 mL 0.50 mol·L-1的盐酸跟60 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液进行上述实验相比,生成的水的量增多,所放出的热量偏高,但是中和热是指反应生成1mol水时放出的热量,其与酸碱的用量无关,测定的中和热数值相等。
1.己知H2O2在催化剂作用下分解速率加快,其能量随反应进程的变化如图所示。下列说法正确的是
A. H2O2分解属于吸热反应
B. 加入催化剂,减小了反应的热效应
C. 加入催化剂,可提高正反应的活化能
D. 反应物的总能量高于生成物的总能量
【答案】D
【解析】
分析:A、反应物的总能量高于生成物的总能量;
B、催化剂只通过改变活化能来改变反应速率,不改变反应的热效应;
C、催化剂只通过改变活化能来改变反应速率,不改变反应的热效应;
D、反应物的总能量高于生成物的总能量。
详解:A、根据图像可知反应物总能量高于生成物的总能量,反应是放热反应,A错误;
B、催化剂只通过改变活化能来改变反应速率,不改变反应的热效应,B错误;
C、催化剂只通过改变活化能来改变反应速率,加入催化剂,可减小正反应的活化能,C错误;
D、图象分析反应是放热反应,所以反应物的总能量高于生成物的总能量,D正确;
答案选D。
点睛:本题考查了化学反应能量的图象分析判断,注意催化剂改变活化能从而改变速率,但不改变平衡和焓变,题目难度不大。
2.已知在101KPa,298K条件下,2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量,下列热化学方程式正确的是
A. H2O(g)=H2(g)+1/2O2;△H(298K)=-242kJ·mol-1
B. H2(g)+1/2O2(g)=H2O(1);△H(298K)=+484kJ·mol-1
C. H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);△H(298K)=-242kJ·mol-1
D. H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);△H(298K)=-484kJ·mol-1
【答案】C
【解析】
分析:根据2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量书写热化学方程式。
详解:已知在101KPa,298K条件下,2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量,则
A. 水分解应该是吸热反应,△H>0,A错误;
B. 氢气燃烧是放热反应,△H<0,B错误;
C. 1mol氢气燃烧生成水蒸气放出242kJ热量,则H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);△H(298K)=-242kJ·mol-1,C正确;
D. 根据C中分析可知D错误。答案选C。
点睛:注意掌握判断热化学方程式正误的角度:一是化学原理是否正确,如燃烧热和中和热的热化学方程式是否符合燃烧热和中和热的概念;二是状态是否标明;三是反应热ΔH的符号和单位是否正确;四是反应热的数值与物质的系数是否对应。
3.下列物质间的反应,其能量变化符合如图的是
A. 甲烷的燃烧 B. 灼热的炭与二氧化碳反应
C. Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体混合 D. 碳酸钙的分解
【答案】A
【解析】
分析:图象中反应物总能量高于生成物总能量,所以这是一个放热反应,根据常见的吸热反应和放热反应即可判断出正确答案。
详解:一般来说,物质的燃烧反应、多数的化合反应、中和反应、金属与水(或酸)反应、铝热反应等都是放热反应,而多数的分解反应,C与水(或CO2)的反应,铵盐与某些碱的反应、水解反应都是吸热反应,所以A是放热反应,其它三个都是吸热反应,故本题答案为A。
4.下列说法不正确的是
A. 任何化学反应都伴随能量变化
B. 化学反应中的能量变化都表现为热量的变化
C. 反应物的总能量高于生成物的总能量,则反应释放出能量
D. 反应物的总能量低于生成物的总能量,则反应吸收能量
【答案】B
【解析】
【详解】A.化学反应都伴随着能量变化,故正确;B.化学反应中的能量变化可能表现为热能的变化,也可能表现为电能或光能的变化,故错误;C.反应物的总能量高于生成物的总能量,则反应放出能量,故正确;D. 反应物的总能量低于生成物的总能量,则反应吸收能量,故正确。故选B。
5.在下列能源中,属于二次能源的是
A. 风力 B. 原煤 C. 石油 D. 电力
【答案】D
【解析】
风力是直接取自自然界没有经过加工转换的资源,是一次能源,A错误;煤是直接从地下挖来的,是一次能源, B错误;天然气、原煤和石油是三大化石燃料,是一次能源,C错误;我们生活中所使用的电能都是通过其它形式的能转化而来的,是二次能源,D正确;正确选项D。
6.下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A. 中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则浓H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热为ΔH=-114.6kJ·mol-1
B. H2(g)的燃烧热是-285.8 kJ·mol-1,则2H2O(g)===2H2(g)+O2(g)反应的反应热ΔH=+2×285.8kJ·mol-1
C. 碳燃烧生成一氧化碳时,放出的热量为碳的标准燃烧热
D. 乙炔的标准燃烧热为1299.6 kJ·mol-1,则2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)反应的ΔH=-2599.2kJ·mol-1
【答案】D
【解析】
【详解】A.硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀,所以反应的热效应不是中和热,故错误;B.氢气的燃烧热是指1摩尔氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量,不能以此计算生成气态水时的热量,故错误;C.碳燃烧生成二氧化碳时的热量为碳的燃烧热,故错误;D.乙炔的燃烧热是指1mol乙炔完全燃烧生成二氧化碳和液态水时放出的热量,故正确。故选D。
【点睛】注意中和热是指强酸和强碱在稀溶液中反应生成可溶性的盐和1mol水时放出的热量,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,稳定的氧化物指二氧化碳或液态水等。
7.已知下列反应的热化学方程式:
6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l) ΔH1
2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(g) ΔH2
C(s)+ O2(g)=CO2(g) ΔH3
则反应4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g) +6N2(g)的ΔH为( )
A. 12ΔH3+5ΔH2-2ΔH1 B. 2ΔH1-5ΔH2-12ΔH3
C. 12ΔH3-5ΔH2-2ΔH1 D. ΔH1-5ΔH2-12ΔH3
【答案】A
【解析】
【详解】根据盖斯定律分析,12×③+5×②-2×①,即可得热化学方程式4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g) ΔH=12ΔH3+5ΔH2-2ΔH1,故选A。
8.下列对有关事实或解释不正确的是( )
编号
事实
解释
①
锌与稀硫酸反应,加入氯化钠固体,速率加快
增大了氯离子浓度,反应速率加快
②
锌与稀硫酸反应,滴入较多硫酸铜溶液,生成氢气的速率减慢
锌置换铜的反应干扰了锌置换氢的反应,致使生成氢气的速率变慢
③
5%的双氧水中加入二氧化锰粉末,分解速率迅速加快
降低了反应的焓变,活化分子数增多,有效碰撞增多,速率加快
④
面粉生产车间容易发生爆炸
固体表面积大,反应速率加快
A. ①④ B. ②③ C. ①②③ D. ①②④
【答案】C
【解析】
①. 锌与稀硫酸反应的离子方程式为:Zn+2H+=Zn2++H2↑,由离子方程式可知,该反应与钠离子和氯离子无关,所以加入氯化钠固体,反应速率不变,故①错误;②. 锌与稀硫酸反应,滴入较多硫酸铜溶液,因铜离子的还原性大于氢离子,所以不一定有氢气生成,故②错误;③. 二氧化锰是双氧水分解反应的催化剂,不能改变反应的焓变,但可以降低活化能,故③错误;④. 面粉的表面积大,增大固体的表面积,反应速率加快,所以面粉生产车间容易发生爆炸,故④正确;综上所述,错误的是①②③,答案选C。
9.反应3 H2+N2 2 NH3在密闭容器中进行。下列关于该反应的说法错误的是
A. 升高温度能加快反应速率 B. 使用恰当的催化剂能加快反应速率
C. 增大N2的浓度能加快反应速率 D. 平衡时各组分含量之比一定等于3:1:2
【答案】D
【解析】
试题分析:A.升高温度能加快化学反应速率,A项正确;B.使用催化剂能加快化学反应速率,B项正确;C.增大反应物的浓度能增大化学反应速率,C项正确;D.平衡时,各物质的百分含量与起始加入量有关,不一定等于3:1:2,D项错误;答案选D。
考点:考查化学反应速率的影响因素。
10.在恒温、恒容条件下,能使A(g)+B(g)C(g)+D(s) 正反应速率增大的措施是( )
A. 减小C或D的浓度 B. 再加入一定量D
C. 减小B的浓度 D. 增大A或B的浓度
【答案】D
【解析】
【详解】A. 减小C的浓度可以减小逆反应速率,正反应速率不能增大,D为固体,不能减小其的浓度,故错误;B. 再加入一定量D,不能改变其浓度,不能改变速率,故错误;C. 减小B的浓度,正反应速率减小,故错误;D. 增大A或B的浓度,都可以增大正反应速率,故正确。故选D.
11.一定条件下,在密闭容器中,能表示反应X(g)+2Y(g)2Z(g),一定达到化学平衡状态的是( )
①X、Y、Z的物质的量之比为1:2:2
②X、Y、Z的浓度不再发生变化
③容器中的压强不再发生变化
④单位时间内生成n mol Z,同时生成2n mol Y.
A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ③④
【答案】C
【解析】
【详解】①X、Y、Z的物质的量之比为1:2:2,不能说明各组分的物质的量保持不变,故不能说明反应到平衡;②X、Y、Z的浓度不再发生变化,可以说明反应到平衡;③该反应前后气体的分子数发生变化,当容器中的压强不再发生变化时,可以说明气体总物质的量保持不变,反应达到平衡;④单位时间内生成n mol Z,同时生成2n mol Y,说明正逆反应速率不相等,反应未到平衡。综上所述,本题选C。
【点睛】化学平衡的判断时有两个标准,一个是正逆反应速率相等,用不同物质表示时,要注意反应速率的方向相反,且数值比等于化学计量数比,一个是物质的量浓度不变或百分含量不变,不是各物质的浓度成比例。
12. 对于反应A(g)+3B(g)===4C(g)+2D(g),在相同时间内,用不同物质表示的平均反应速率如下,则反应速率最快的是( )
A. v(A)=0.4 mol/(L·s) B. v(B)=0.8 mol/(L·s)
C. v(C)=1.2 mol/(L·s) D. v(D)=0.7 mol/(L·s)
【答案】A
【解析】
试题分析:如果都用B物质表示该反应的反应速率,则根据反应速率之比是相应的化学计量数之比可知选项中的反应速率分别是[mol/(L·s)]1.2、0.8、0.9、1.05,所以反应速率最快的是选项A,答案选A。
【考点定位】考查反应速率大小比较
【名师点晴】同一个化学反应,用不同的物质表示其反应速率时,速率数值可能不同,但表示的意义是相同的,所以比较反应速率快慢时,应该根据速率之比是相应的化学计量数之比先换算成用同一种物质表示,然后才能直接比较速率数值。
13.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是
实验
反应温度/℃
Na2S2O3溶液
稀H2SO4
H2O
V/mL
c/(mol•L-1)
V/mL
c/(mol•L-1)
V/mL
A
25
5
0.1
10
0.1
5
B
25
5
0.2
5
0.2
10
C
35
5
0.1
10
0.1
5
D
35
5
0.2
5
0.2
10
【答案】D
【解析】
反应速率越快,反应首先出现浑浊现象。在影响化学反应速率的因素中温度的影响大于浓度的影响,因此反应温度在35℃时的反应速率大于温度是25℃时的反应速率,排除选项AB;在温度相同时,物质的浓度越大,反应速率越快。由于0.2mol/L>0.1mol/L,所以选项D反应速率最快,最先出现浑浊现象,答案选D。
14.2 molA与2 molB混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:2A(g)+3B(g)2C(g)+zD(g),2s后A的转化率为50%,测得v(D)=0.25mol•L-1•s-1,下列推断不正确的是( )
A. z=2 B. 2s后,容器内的压强是初始的7/8倍
C. 2s时C的体积分数为2/7 D. 2s后,B的浓度为0.5mol/L
【答案】D
【解析】
试题分析:2s后A的转化率为50%,则反应的A为2mol×50%=1mol,则
2A(g)+3B(g)⇌2C(g)+zD(g),
开始2 2 0 0
转化1 1.5 1 0.5z
2s 1 0.5 1 0.5z
A.v(A)=1mol/2L÷2s=0.25mol•L-1•s-1=v(D),因反应速率之比等于化学计量数之比,z=2,故A正确;B.2s后,容器内的物质的量总和是 1+0.5+1+0.5×2=3.5mol,恒温恒容条件下,压强与物质的量成正比,2s后反应内的压强是反应前的3.5mol/4mol=7/8倍,正确;C.2s后C的体积分数为1mol/3.5mol=2/7,正确;D.2s后,B的浓度为0.5mol/2L=0.25mol/L,错误;答案为D。
考点:考查化学平衡的计算,明确化学平衡的三段法计算是解答本题的关键
15.反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是
①增加C的量 ②将容器的体积缩小一半 ③保持体积不变,充入N2使体系压强增大 ④保持压强不变,充入N2使容器体积变大
A. ①④ B. ②③ C. ①③ D. ②④
【答案】C
【解析】
试题分析:①碳是固体,增加C的量,反应速率不变;②将容器的体积缩小一半,压强增大,反应速率增大;③保持体积不变,充入He使体系压强增大,但反应物的浓度不变,反应速率不变;④保持压强不变,充入He使容器体积变大,浓度减小,反应速率减小,答案选C。
【考点定位】考查外界条件对反应速率的影响
【名师点晴】关于压强对反应速率的影响需要注意以下几点:(1)对有气体参加的反应,压强改变⇒气体物质浓度改变⇒化学反应速率改变,即压强改变的实质是通过改变浓度引起的。(2)有气体参加的反应体系中充入“惰性气体”(不参与反应)时,对化学反应速率的影响:①恒容:充入“惰性气体”→总压增大→物质浓度不变(活化分子浓度不变)→反应速率不变。②恒压:充入“惰性气体”→体积增大→物质浓度减小(活化分子浓度减小)→反应速率减慢。
16.把 0.6molX气体和0.4molY气体混合于2L的密闭容器中,使它们发生如下反应 3X(g)+Y(g)nZ(g)+2W(g),5min末已生成 0.2molW,若测知以 Z 表示的平均反应速率为 0.01mol•L﹣1•min﹣1,则 n是( )
A. 2 B. 4 C. 1 D. 3
【答案】C
【解析】
【详解】Z 表示的平均反应速率为 0.01mol•L﹣1•min﹣1,则5分钟内生成Z的物质的量为0.01×5×2=0.01mol,Z与W的物质的量之比为1:2,说明n=1,故选C。
17.反应A(g)+B(g)═C(g)+D(g)过程中的能量变化如图所示,回答下列问题.
(1)该反应是_____反应(填“吸热”或“放热”),
(2)E1表示____________,E2表示_____, △H=______,
(3)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响?_______(填“有影响”“无影响”),
(4)在反应体系中加入催化剂,E1和E2的变化是:E1____,E2____(填“增大”“减小”或“不变”).
【答案】 (1). 放热 (2). 反应为断键吸收的总能量 (3). 生成物成键释放的总能量 (4). E1-E2 (5). 无影响 (6). 减小 (7). 减小
【解析】
【详解】(1) 该反应中的反应物总能量高于生成物总能量,所以该反应为放热反应; (2) E1表示反应为断键吸收的总能量;E2表示生成物成键释放的总能量;△H=E1-E2; (3)反应中加入催化剂对反应热无影响;(4)在反应体系加入催化剂能减小反应的活化能,即E1减小,因为反应热不变,所以E2也减小。
【点睛】反应物的总能量高于生成物的总能量,反应为放热反应,加入催化剂不影响反应热,但是可以使反应中活化能减小。
18.依据事实,按要求填空:
(1)在25℃、101kPa下,1mol乙醇燃烧生成CO2和液态水时放热1269.6kJ.则表示乙醇燃烧热的热化学方程式为______.
(2)已知拆开1mol H﹣H键,1molN﹣H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2(g)与H2(g)反应生成NH3(g)的热化学方程式为______.
(3)已知:2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)△H=﹣196.6kJ•mol﹣1
2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)△H=﹣113.0kJ•mol﹣1
则反应NO2(g)+SO2(g)═SO3(g)+NO(g)的△H=______kJ•mol﹣1.
(4)由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ,写出该反应的热化学方程式:______.
【答案】 (1). C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=-1269 KJ/mol (2). N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92 KJ/mol (3). -41.8 (4). 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6 kJ•mol﹣1
【解析】
【详解】(1)在25℃、101kPa下,1mol乙醇燃烧生成CO2和液态水时放热1269.6kJ.则表示乙醇燃烧热的热化学方程式为C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=-1269.6 KJ/mol。(2)已知拆开1mol H﹣H键,1molN﹣H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则1mol氮气和氢气反应生成氨气时的反应热为946+3×436-391×6=-92 KJ/mol,则N2(g)与H2(g)反应生成NH3(g)的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92 KJ/mol。(3)已知:①2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)△H=﹣196.6kJ•mol﹣1,②2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)△H=﹣113.0kJ•mol﹣1,根据盖斯定律,分析(①-②)/2即可得热化学方程式NO2(g)+SO2(g)═SO3(g)+NO(g) △H=(-196.6+113)/2=41.8kJ•mol﹣1。(4)由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ,该反应的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6 kJ•mol﹣1。
19.研究化学反应的快慢和限度具有十分重要的意义。回答下列问题:
(1)反应2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)是制备硫酸的重要反应,该反应为放热反应。降低温度,逆反应的速率_________;使用催化剂V2O5,正反应的速率__________ (以上填“增加”、“不变”或“减小”)。
(2)常温下,实验室用100 mL 6.0 mol·L-1硫酸跟足量锌粉反应制取氢气。
①为降低反应进行的速率,又不影响生成氢气的量,可向反应物中加入____(填序号 )。
A.CH3COONa固体 B.KNO3固体
C.K2SO4溶液 D.KHSO4溶液
②向溶液中滴加少量硫酸铜溶液,反应速率加快,原因是___________________。
(3)一定温度下,在体积固定的密闭容器中,有色气体N与无色气体M的物质的量随时间变化曲线如图所示。反应达平衡的时间是____________,该反应的化学方程式可表示为______________________________,
下列说法中能够判定该反应处于平衡状态的是______________(填 序号)
A.容器的压强不再变化 B.气体的颜色不再变化
C.每反应2 mol的N生成1 mol的M D.气体的密度不再发生变化
【答案】 (1). 减小 (2). 增加 (3). AC (4). 锌与硫酸铜反应置换出铜,铜、锌和稀硫酸三者形成原电池反应加快 (5). t3 (6). 2NM (7). AB
【解析】
【详解】(1)降低温度,正逆反应的速率都减小,使用催化剂,正逆反应的速率都增大,但对平衡状态无影响。 (2) ①A.加入CH3COONa固体,和硫酸反应生成的醋酸为弱酸,溶液中氢离子浓度减小,故会减缓反应进行的速率,但是酸所提供的氢离子的物质的量不变,所以不影响生成氢气的总量,故正确;B.加入KNO3固体,硝酸根离子在酸性条件下有强氧化性,与锌反应不生成氢气,所以生成氢气的总量减小,故错误;C.加入K2SO4溶液,硫酸的浓度减小,反应速率减小,但是氢气的总量不受影响,故正确;D.加入KHSO4溶液,氢离子增多,生成氢气的总量增多,故错误。故选 AC;②向溶液中滴加少量的硫酸铜溶液, 锌与硫酸铜反应置换出铜,铜、锌和稀硫酸三者形成原电池反应加快;(3)图中能够表明起始加入的物质是M和N,随反应进行,N的量逐渐减小,为反应物,M的量逐渐增多,为生成物,t3 时刻M、N的物质的量不变且不为0,则说明该反应为可逆反应且此时达到平衡,且N与M的物质的量变化量之比2:1,则反应的方程式为 2NM。A.由于随着反应进行混合气体总物质的量发生变化,所以当容器的压强不再变化,可以说明反应到平衡,故正确;B.气体的颜色不再变化,说明有颜色的气体的物质的量不变,反应到平衡,故正确;C.每反应2 mol的N和生成1 mol的M都表示正反应速率,不能说明是否到平衡,故错误;D.混合气体的密度始终不随时间的变化而变化,所以密度不再发生变化,不能说明到平衡,故错误。故选AB。
【点睛】升高温度,正逆反应速率都增大,降低温度正逆反应速率都减小;使用催化剂正逆反应速率都增大,但对平衡物影响。减缓反应速率应降低浓度或降低温度,但是要注意不影响生成氢气总量的要求。判断平衡是否到平衡状态可以看正逆反应速率是否相等,或各物质的浓度或含量是否改变。
20.50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热,完成下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是_____________。请指出装置中的另外错误是 ________________________
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是___________。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热值___________(填“偏大”“偏小”“无影响”)。
(4)实验中改用60 mL 0.50mol·L-1的盐酸跟60 mL 0.55mol·L-1NaOH溶液进行上述实验相比,所放出的热量___________(填“相等”“不相等”),所求中和热___________(填“相等”“不相等”)。
【答案】 (1). 环形玻璃搅拌棒 (2). 小烧杯口与大烧杯口不相平 (3). 减少实验过程中的热量损失 (4). 偏小 (5). 不相等 (6). 相等
【解析】
【详解】(1)由量热计的构造可知该装置的缺少的仪器为环形玻璃搅拌棒,中和热测定实验成败的关键是保温,大小烧杯之间应填满碎纸条,作用为保温、隔热,减少实验过程中的热量损失。为了防止热量散失,小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。 (2)中和热测定实验关键为保温,大小烧杯之间填满泡沫塑料的作用就是减少实验过程中的热量损失;(3)大烧杯上如果不盖硬纸板,会使一部分热量散失,求得的中和热数值会偏小。 (4)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,实验中改用60 mL 0.50 mol·L-1的盐酸跟60 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液进行上述实验相比,生成的水的量增多,所放出的热量偏高,但是中和热是指反应生成1mol水时放出的热量,其与酸碱的用量无关,测定的中和热数值相等。
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