山东省菏泽市单县第二中学2023-2024学年高二上学期10月慧光部国庆考试化学试题(Word版含答案)
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本试卷分第I卷选择题和第II卷非选择题,共100分,考试时间90分钟。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Fe 56 Cu 64 Zn 65
第I卷(选择题 共40分)
一、选择题:(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意.)
1. 下列说法正确的是( )
A.所有自发进行的化学反应都是放热反应
B.铁在潮湿空气中生锈是自发过程
C.在其他条件不变的情况下,使用催化剂可以改变化学反应进行的方向
2.在一定温度下的恒容密闭容器中,能说明反应已达到平衡的是( )
A.容器内的总压强不随时间变化
B.容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化
C.键断裂,同时有键断裂
D.和的消耗速率相等
3. 汽车尾气中的有害气体可通过如下反应实现转化:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。下列说法正确的是( )
A.每转化22.4LNO,转移电子数为2×6.02×1023
B.该反应ΔH<0
C.反应的平衡常数K=
D.其他条件相同,使用催化剂,可提高活化分子百分数,降低反应的焓变
4.可逆反应2A(g)+3B(g)⇌3C(g)+D(g)在四种不同条件下的反应速率分别为:①v(A)=0.5ml·L-1·min-1;②v(B)=0.6ml·L-1·min-1;③v(C)=0.35ml·L-1·min-1;④v(D)=0.4ml·L-1·s-1。下列有关反应速率的比较中正确的是( )
A.④>①>②>③ B.④>①>③>② C.①>②>③>④ D.②>①>③>④
5.关于反应4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g);ΔH=-116 kJ·ml-1,下列说法正确的是( )
A.反应活化能:Ea(正)<Ea(逆)
B.每生成22.4 L Cl2,放出58 kJ的热量
C.使用高效催化剂,可使平衡时的值增大
D.断裂4 ml H-Cl键的同时,有4 ml H-O键生成,说明该反应达到平衡状态
6.在一定条件下,反应达到了平衡状态,改变某一反应条件,发生下列变化,其中可确定该平衡一定发生移动的是( )
A. v(SO2)增大B. v(SO3)减小
C. O2的物质的量分数发生变化D. SO3的质量不变
7.反应在0~2min内,B的浓度减少了。下列说法正确的是( )
A.在0~2min内用A表示的反应速率是
B.在0~2min内分别用B、C、D表示的反应速率之比是3:2:1
C.用反应物B来表示2min末时的反应速率是
D.在0~2min内用B和C表示的反应速率数值相同
8.下列能用来描述可逆反应2A(g)+ B(g) 2C(g) ΔH﹥0的图象是( )
A.B.
C.D.
9. 科学家结合实验与计算机模拟结果,研究出了均相催化的思维模型。总反应:(为催化剂)① ,②
下列说法错误的是( )
A.第①步为决速步骤 B.升高温度,该反应的速率加快
C.该反应的 D.加入催化剂,不能改变该化学反应的反应热
10.在一带活塞的密闭容器中发生下列反应:aA(g)cC(g)+dD(g),反应达到平衡后,压缩容器体积到原来的一半,再次达到平衡时,C的浓度为原平衡的1.6倍,下列叙述正确的是( )
A.A的转化率增大 B.平衡向正反应方向移动
C.a>c+d D.A的体积分数变大
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每个题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错的得0分)
11.可逆反应A+aBC+2D(a为反应方程式中B物质的系数),已知B、C、D为气态物质。反应过程中,当其他条件不变时,C的体积百分含量(φ)与温度(T)和压强(p)的关系如图甲、乙所示。下列说法不正确的是( )
A.T2>T1,p2>p1
B.该反应的正反应为放热反应
C.若a=2,则A为液态或固态物质
D.增加B的物质的量,该反应的ΔH绝对值增大
12.甲醇脱氢法制工艺过程涉及如下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
向容积为10 L的恒容密闭容器中通入1.0 ml 气体发生上述反应,反应相同时间,测得的转化率和的选择性随温度变化如图所示。(已知:的选择性=)下列说法错误的是( )
A.
B.虚线代表的是的转化率
C.553K时,的产量为0.05 ml
D.低于553K时,温度越高,生成的越多
13. 2NO2(红棕色)N2O4(无色) △H<0。将一定量的NO2充入注射器中并密封,改变活塞位置的过程中,气体透光率随时间的变化如图所示(气体颜色越深,透光率越小)。下列说法不正确的是( )
A.b点达到了平衡状态
B.d点:v(正)>v(逆)
C.若在c点将温度降低,其透光率将增大
D.b点对应的时刻改变的条件是将注射器的活塞向外拉
14. 相同温度下,溶剂相同的3个恒温密闭容器中发生可逆反应:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.6KJ·ml-1
实验测得起始、平衡时的有关数据如下表:
下列比较正确的是( )
A.放出热量大小:Q1>Q2=Q3
B.容器中的压强:③>①=②
C.N2的转化率:①<②<③
D.平衡时NH3的体积分数:①=②<③
15. 在体积为的刚性密闭容器中加入一定量的和,发生反应:。在不同温度下,测得容器中转化率随时间的变化关系如图所示,已知该反应的速率方程为,,k是速率常数,受温度影响。下列说法正确的是
A.该反应的
B.时,测得平衡体系中,则
C.时,降低温度,增大,减小
D.达到平衡状态后,增大压强,先增大后减小
第II卷(非选择题 共60分)
16.(10分)近期发现,H2S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子,它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。H2S与CO2在高温下发生反应:H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)。在温度为610 K时,将0.10 ml CO2与0.40 ml H2S充入2.5 L的空钢瓶中,反应平衡后水的物质的量分数为0.02。
(1)H2S的平衡转化率= ,反应平衡常数K= ;
(2)在620 K下重复实验,平衡后水的物质的量分数为0.03,H2S的转化率
,该反应的ΔH 0(填“>”、“<”或“=”);
(3)向反应器中再分别充入下列气体,能使H2S转化率增大的是 (填标号)。
a.H2S b.CO2 c.COS d.N2
17、(10分)以下是关于合成氨的有关问题,请回答:
(1)若在一容积为1 L的密闭容器中加入0.1 ml的N2和0.3 ml的H2,在一定条件下发生反应,若在5分钟时反应达到平衡,此时测得NH3的物质的量为0.1 ml。则平衡时c(H2)= ml·L-1,平衡时N2的转化率为 %。
(2)若密闭容器中,进行反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0,
其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示:
请完成下列问题:
①试比较K1、K2的大小,K1 K2(填“>”、“<”或“=”);
②400℃时,反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数为 。
③400℃时,在体积为1 L的密闭容器,当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3 ml、2 ml和2 ml时,则该反应的v(N2)正 v(N2)逆(填“>”、“<”或“=”)。
18.(12分)一氧化碳和氢气、甲醇等既是重要的燃料也是重要的化工原料,可利用反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H<0制备甲醇。
在T1温度下,向体积为1 L的密闭容器中,充入1 ml CO和2 ml H2。
(1)下列示意图正确且能说明反应在进行到t时刻达到平衡状态的是 (填序号)。
(2)经测得CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示,则该反应的平衡常数= 。
(3)若容器容积不变,下列措施可增加CO转化率的是 (填字母)。
a.将CH3OH(g)从体系中分离 b.升高温度
c.使用合适的催化剂 d.充入氢气
(4)在该恒容容器中,分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律。如图3是上述三种温度下H2和CO的投料比(起始时CO的物质的量均为1 ml)与CO平衡转化率的关系,则T3对应的温度是 ℃,判断的理由
(5)甲醇可制作燃料电池,具有清洁高效等优点,其简易装置如下图所示。
该电池正极反应式为 。
19.(16分)高炉炼铁的基本反应之一如下:,1100℃时,某密闭容器中发生该反应。
(1)能说明该反应已达平衡状态的是___________
A.容器内固体质量保持不变B.容器中气体压强保持不变
C.D.
(2)若平衡后,保持温度不变,加入FeO后,将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。1100℃时,K=0.263,测得高炉中、,判断该反应是否处于平衡状态 (填“是”、“否”)此时,化学反应速率是 (填“>”、“=”、“<”)
(3)反应的平衡常数K与温度T(单位:K)之间的关系如图所示。
温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,高炉内和CO的体积比 (填“增大”、“减小”或“不变”),K (填“增大”、“减小”或“不变”)。指出两条提高CO的平衡转化率的措施 。
某实验小组在实验室模拟上述反应。一定温度下,在2L盛有FeO粉末的恒容密闭容器中通入,5min时生成。0~5min内用CO的浓度变化表示的平均反应速率是 。
20.保护生态环境、建设生态文明是历史发展的需要,研究NOx、CO等污染气体的处理具有重要意义。
I.目前,常利用催化技术将汽车尾气中的NO和CO转化成N2和CO2。
(1)已知;①N2(g) +O2(g) 2NO(g) ÄH1= +180.5 kJ·ml-1;
②CO的摩尔燃烧焓ÄH2= -283.0 kJ·ml-1,则汽车尾气处理反应的热化学方程式为___________。
(2)某化学兴趣小组在三种不同实验条件下,向三个恒容密闭容器中,分别充入1mlNO和lmlCO,发生上述反应,反应体系的总压强随时间变化情况如图所示:
①曲线I对应的实验编号是___________。
②曲线III条件下,该反应的平衡常数Kp=___________ ( 用平衡分压代替平衡浓度计算,分压 =总压×物质的量分数)。
③若在曲线II对应条件下,NO、CO、N2、 CO2的分压依次是l0kPa、10kPa、 20kPa、10kPa,则此时反应速率: v(正)__________v(逆)(填 “<”、“=” 或“>”)。
II.
(3)某温度下,实验测得反应NO2+CO=NO+CO2的速率方程为:v=kc2(NO2),其反应机理有如下两种可能。与其速率方程相符的反应机理是___________(填编号)。
III.
(4)若烟气中c (NO2):c(NO)=1:1, 用NH3催化还原法可以消除污染,发生的脱氮反应为: 2NH3(g) +NO(g) +NO2(g) 2N2 (g) +3H2O(g)。在不同温度下分别使用催化剂Mn和Cr时, 一定时间内的脱氮率如下图所示,由此可知工业上使用的最佳催化剂和相应最佳温度分别为___________;
容器编号
起始各物质的物质的量/ml
达平衡时体系能量的变化
N2
H2
NH3
Ar
①
1
3
0
0
放出热量:Q1
②
0.9
2.7
0.2
0
放出热量:Q2
③
0.9
2.7
0.2
0.1
放出热量:Q3
实验编号
条件
a
b
c
温度/K
500
500
600
催化剂的比表面积/m2·g-1
80.0
120
120
反应机理
编号
第一步反应
第二步反应
①
2NO2=N2O4 ( 快反应)
N2O4+2CO= 2NO+2CO2 ( 慢反应)
②
2NO2=NO3+NO (慢反应)
NO3+CO=NO2+CO2 ( 快反应)
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