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陕西省咸阳百灵中学2019-2020学年高二上学期期中考试化学(理)试题化学(解析版)
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陕西省咸阳百灵中学2019-2020学年高二上学期期中考试(理)试题
一、单项选择题(每小题3分,共45分)
1.下列反应符合图示的是( )
A. 镁片与盐酸的反应
B. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体的反应
C. 酸碱中和反应
D. 乙醇在氧气中的燃烧反应
【答案】B
【解析】
【详解】根据图示可知:反应物的总能量小于生成物的总能量,所表示的反应为吸热反应,
A.铝片与盐酸的反应为放热反应,选项A错误;
B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体的反应为吸热反应,选项B正确;
C.酸碱中和反应为放热反应,选项C错误;
D.乙醇在氧气中的燃烧为放热反应,选项D错误。
答案选B。
2.已知H2(g)+Br2(g)=2HBr(g) ΔH=-72 kJ/mol,其他相关数据如下表:
H2(g)
Br2(g)
HBr(g)
1 mol 分子中的化学键
断裂时需要吸收的能量/kJ
436
a
366
则表中a为( )
A. 404 B. 260 C. 224 D. 200
【答案】C
【解析】
【详解】在H2(g)+Br2(l)=2HBr(g)△H=-72kJ/mol反应中,反应热等于反应物的总键能减生成物的总键能,即△H=反应物的总键能-生成物的总键能=436+a-2×366=-72,a=-2240,即1molBr2(g)中的化学键断裂时需要吸收的能量224kJ,
答案选C。
3.下列热化学方程式书写正确的是( )
A. 500 ℃、30 MPa下,将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3 kJ,其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g ) 2NH3(g) ΔH=-38.6 kJ·mol-1
B. NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=+57.3 kJ·mol-1
C. 2NO2=O2+2NO ΔH=+116.2 kJ·mol-1
D. S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296.8 kJ·mol-1
【答案】D
【解析】
【详解】A、相同条件下的同一可逆反应,正逆反应反应热数值相等,符号相反,0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,生成的氨气的物质的量小于1mol,所以2mol氨气分解,吸收的热量大于38.6kJ,选项A错误;
B、酸碱中和反应是放热反应,正确热化学方程式为NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,选项B错误;
C、选项中的方程式未标注物质聚集状态,不符合热化学方程式书写原则,选项C错误;
D、S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-269.8kJ•mol-1(反应热)符合热化学方程式书写原则,选项D正确。
答案选D。
4.下列热化学方程式正确的是(ΔH的绝对值均正确)( )
A Hg+1/2O2=HgO ΔH=-90.7 kJ·mol-1(反应热)
B. P(s)+3/2Cl2(g)=PCl3(g) ΔH=-306 kJ·mol-1(反应热)
C. CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-725.76 kJ·mol-1(燃烧热)
D. NaOH(aq)+HNO3(aq)=NaNO3(aq)+H2O(l) ΔH=+57.3 kJ·mol-1(中和热)
【答案】B
【解析】
【详解】A、选项中的方程式未标注物质聚集状态,不符合热化学方程式书写原则,选项A错误;
B、P(s)+3/2Cl2(g)=PCl3(g) ΔH=-306 kJ·mol-1(反应热) 符合热化学方程式书写原则,选项B正确;
C、燃烧热是1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量,水应该为液态水,选项C错误;
D、酸碱中和反应是放热反应,正确的热化学方程式为NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,选项D错误;
答案选B。
5.氧气(O2)和臭氧(O3)是氧元素的两种同素异形体,已知热化学方程式:
4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) ΔH1;
4Al(s)+2O3(g)=2Al2O3(s) ΔH2;
3O2(g)=2O3(g) ΔH3。
则下列关系式正确的是( )
A. ΔH1-ΔH2=ΔH3 B. ΔH1+ΔH2=ΔH3
C. ΔH2-ΔH1=ΔH3 D. ΔH2+ΔH1+ΔH3=0
【答案】A
【解析】
【详解】①4Al(s)+3O2(g) =2Al2O3(s) ΔH1 ,
②4Al(s)+2O3(g)=2Al2O3(s) ΔH2,
根据盖斯定律可知,反应①-②可得3O2(g)=2O3(g),
所以△H3 =△H1-△H2,
答案选A。
6.甲烷与CO2可用于合成合成气(主要成分是一氧化碳和氢气):CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),1 g CH4(g)完全反应可释放15.46 kJ的热量,下图中能表示该反应过程的能量变化的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)中,1 g CH4完全反应释放15.46 kJ的热量,则1 mol CH4完全反应放出热量为247.36 kJ。
答案选D。
7.反应4A(g)+3B(g)===2C(g)+D(g),经2 min,B的浓度减少了0.6 mol/L。下列反应速率的表示正确的是( )
A. 用A表示的反应速率是0.4 mol/(L·min)
B. 用C表示的反应速率是0.2 mol/(L·s)
C. 2 min末的反应速率,用B表示是0.3 mol/(L·min)
D. 2 min内,用B和C表示的反应速率之比为2:3
【答案】A
【解析】
【详解】经2 min后,B的浓度减少了0.6mol/L,则用B物质表示的反应速率是=0.3 mol/(L·min)。
A、由于反应速率之比是相应的化学计量数之比,所以A表示的反应速率分别是0.4 mol/(L·min),选项A正确;
B、由于反应速率之比是相应的化学计量数之比,所以C表示的反应速率分别是0.2 mol/(L·min),选项B错误;
C、反应速率是一段时间内的平均值,而不是瞬时反应速率,选项C错误;
D、化学反应速率之比等于计量数之比,则2 min内,用B和C表示的反应速率之比为3:2,选项D错误。
答案选A。
8.在2L的密闭容器中,发生3A(g)+B(g)2C(g)的反应,若最初加入A和B都是4mol,测得10s内A的平均速率v(A)=0.12mol/(L.s),则反应进行到10s时容器中B的物质的量是( )
A. 1.6mol B. 2.8mol C. 3.2mol D. 3.6mol
【答案】C
【解析】试题分析:10秒内A的物质的量改变量=0.12×10×2=2.4mol,则反应消耗的B为0.8摩尔,则剩余B4-0.8=3.2摩尔,选C。
9.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测定在不同时间t产生氢气体积V的数据,根据数据绘制得到下图,则曲线a、b、c、d所对应的实验组别是( )
组别
c(HCl)/mol・L-1
温度/℃
状态
1
2.0
25
块状
2
2.5
30
块状
3
2.5
50
粉末状
4
2.5
30
粉末状
A. 4-3-2-1 B. 1-2-3-4 C. 3-4-2-1 D. 1-2-4-3
【答案】C
【解析】
【详解】本题中影响反应速率的因素主要有浓度、温度、物质的状态,3组,4组浓度、状态相同,温度不同,3组温度高即速率快,2组,4组温度、浓度相同,状态不同,4组是粉末状即速率快,2组比1组温度高,浓度大,2组速率快,因此整个速率快慢为3-4-2-1即C正确;
综上所述,答案为C。
10.某温度时,浓度均为1 mol·L-1的两种气体X2和Y2,在密闭容器中发生可逆反应生成气体Z。充分反应后,X2的浓度为0.4 mol·L-1,Y2的浓度为0.8 mol·L-1,生成气体Z的浓度为0.4 mol·L-1。则该反应的化学方程式(Z用X、Y表示)是( )
A. X2(g)+2Y2(g) 2XY2(g)
B. 2X2(g)+Y2(g) 2X2Y(g)
C. X2(g)+3Y2(g) 2XY3(g)
D. 3X2(g)+Y2(g) 2X3Y(g)
【答案】D
【解析】
【分析】计算各物质的浓度变化量,利用浓度变化量之比等于化学计量数之比,据此确定各物质的化学计量数,再利用原子守恒用X、Y表示Z的组成,据此书写方程式。
【详解】4s后,△c(X2)=1mol•L-1-0.4mol•L-1=0.6mol•L-1,
△c(Y2)=1mol•L-1-0.8mol•L-1=0.2mol•L-1,
△c(Z)=0.4mol•L-1,
则X2、Y2、Z的化学计量数之比为=0.6mol•L-1:0.2mol•L-1:0.4mol•L-1=3:1:2,
故反应为3X2+Y2═2Z,根据原子守恒可知,Z为X3Y,
故反应可以表示为:3X2(g)+Y2(g) 2X3Y(g),
答案选D。
11.向四个体积相同的密闭容器(甲、乙、丙、丁)中分别充入一定量的SO2和O2,开始反应时,按反应速率由大到小排列顺序正确的是( )
甲:在500 ℃时,10 mol SO2和5 mol O2反应
乙:在500 ℃时,用V2O5作催化剂,10 mol SO2和5 mol O2反应
丙:在450 ℃时,8 mol SO2和5 mol O2反应
丁:在500 ℃时,8 mol SO2和5 mol O2反应
A. 甲、乙、丙、丁 B. 乙、甲、丙、丁
C. 乙、甲、丁、丙 D. 丁、丙、乙、甲
【答案】C
【解析】
【详解】甲与乙相比,乙中使用了催化剂,其它条件相同,使用催化剂反应速率更快,所以反应速率:乙>甲;甲与丁相比,甲中SO2的物质的量比丁大,即SO2的物质的量浓度比丁大,其它条件均相同,浓度越大,反应速率越快,所以反应速率:甲>丁;丙与丁相比,其它条件均相同,丁中温度高,温度越高,反应速率越快,所以反应速率:丁>丙;所以反应速率由大到小的顺序排列乙、甲、丁、丙。
故选C。
12.下列反应中属于可逆反应的是( )
①N2+3H22NH3,2NH33H2+N2
②2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑,Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3
③CH3CH2OHCH2===CH2↑+H2O,CH2===CH2+H—OHCH3CH2OH
④2Na+Cl22NaCl, 2NaCl2Na+Cl2
A. 只有① B. ①②③
C. ①②③④ D. ①③④
【答案】A
【解析】
分析】可逆反应是指在同一条件下既向正反应方向进行,又向逆反应方向进行的反应。
【详解】①N2+3H22NH3,2NH33H2+N2在同一条件下既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行,属于可逆反应;
②2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑,Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3两反应的反应条件不相同,不属于可逆反应;
③CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O,CH2=CH2+H—OHCH3CH2OH两反应的反应条件不相同,不属于可逆反应;
④2Na+Cl22NaCl, 2NaCl2Na+Cl2两反应的反应条件不相同,不属于可逆反应;
答案选A。
13.下列关系中能说明反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)已经达到平衡状态的是( )
A. 3v正(N2)=v正(H2) B. v正(N2)=v逆(NH3)
C. 2v正(H2)=3v逆(NH3) D. v正(N2)=3v逆(H2)
【答案】C
【解析】
【分析】如果v正与v逆之比等于其对应物质的化学计量数之比,则该反应达到平衡状态。
【详解】A.3v正(N2)=v正(H2),都为正反应速率,选项A错误;
B.v正(N2)=v逆(NH3),化学反应速率之比与化学计量数之比不等,选项B错误;
C.2v正(H2)=3v逆(NH3),化学反应速率之比等于化学计量数之比,故正逆反应速率相等,选项C正确;
D.v正(N2)=3v逆(H2),化学反应速率之比与化学计量数之比不等,选项D错误。
答案选C。
14.可以证明可逆反应N2+3H22NH3已达到平衡状态的是( )
①一个N≡N键断裂的同时,有3个H—H键断裂;②一个N≡N键断裂的同时,有6个N—H键断裂;③其他条件不变时,混合气体平均相对分子质量不再改变;④保持其他条件不变时,体系压强不再改变;⑤NH3、N2、H2的体积分数都不再改变;⑥恒温恒容时,密度保持不变;⑦正反应速率v(H2)=0.6 mol·(L·min)-1,逆反应速率v(NH3)=0.4 mol·(L·min)-1
A. 全部 B. ②③④⑤⑥⑦
C. ②③④⑤⑦ D. ③④⑤⑥⑦
【答案】C
【解析】
【详解】①一个N≡N断裂的同时,有3个H-H键断裂,表示的都是正反应速率,无法判断正逆反应速率是否相等,故①错误;
②一个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键断裂,正逆反应速率相等,达到了平衡状态,故②正确;
③反应两边气体的质量不变,气体的体积不相等,混合气体平均相对分子质量不再改变,说明正逆反应速率相等,达到了平衡状态,故③正确;
④保持其它条件不变时,体系压强不再改变,反应方程式两边气体体积不相等,压强不变,说明正逆反应速率相等,达到了平衡状态,故④正确;
⑤NH3、N2、H2的体积分数都不再改变,说明各组分的浓度不变,达到了平衡状态,故⑤正确;
⑥恒温恒容时,混合气体的密度保持不变,由于气体的质量不变,容器的容积不变,所以气体的密度始终不变,故密度无法判断是否达到平衡状态,故⑥错误;
⑦正反应速率v(H2)=0.6mol/(L•min),逆反应速率v(NH3)=0.4mol/(L•min),说明正逆反应速率相等,达到了平衡状态,故⑦正确;
答案选项C。
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使容器体积增大
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ③④
【答案】B
【解析】
【分析】根据浓度、压强对化学反应速率的影响分析判断。
【详解】①反应物C为固体,增加C的量不能改变其浓度,反应速率不变;
②容器的体积缩小一半,反应物H2O(g)浓度加倍,故反应速率加快;
③体积不变时充入N2,虽然体系压强增大,但H2O(g)浓度不变,反应速率不变;
④压强不变时充入N2,容器体积增大,H2O(g)浓度减小,反应速率变小。
本题选B。
二.填空题:(共55分)
16.已知下列热化学方程式:
① H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=-285 kJ/mol
② H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol
③ C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH=-241.8 kJ/mol
④ C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol
回答下列各问题:
(1)上述反应中属于放热反应的是_______________。
(2)H2的燃烧热为____________________;C的燃烧热为__________________。
(3)燃烧10 g H2生成液态水,放出的热量为___________________。
(4)CO的燃烧热为_________________;其热化学方程式为___________________。
【答案】(1). ①②③④ (2). 285 kJ/mol (3). 393.5 kJ/mol (4). 1425 kJ (5). 151.7 kJ/mol (6). CO(g)+1/2O2(g)===CO2(g);ΔH=-151.7 kJ/mol
【解析】
【详解】(1)热化学方程式中△H为负值的反应为放热反应,△H为正值的为吸热反应:①H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285kJ•mol-1,②H2(g)+ O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ•mol-1,③C(s)+ O2(g)=CO(g)△H=-110.5kJ•mol-1,④C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ•mol-1,以上4个反应均为放热反应,故答案为:①②③④;
(2)1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量为燃烧热,H2的燃烧热为285 kJ•mol-1,C的燃烧热为393.5kJ/mol,故答案为:285kJ•mol-1;393.5kJ/mol;
(3)依据反应①进行计算燃烧10g H2生成液态水放出的热量;
H2(g)+ O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ•mol-1
2g 285kJ
10g Q
Q==1425kJ,故答案为:1425 kJ;
(4)③ C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH=-241.8 kJ/mol,④ C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol,根据盖斯定律,将④-③得:CO(g)+1/2O2(g)===CO2(g);ΔH=-151.7 kJ/mol,故答案为:151.7 kJ/mol;CO(g)+1/2O2(g)===CO2(g);ΔH=-151.7 kJ/mol。
17.某温度时,在容积为2 L的密闭容器中,A、B、C三种气态物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。
分析图中数据,回答下列问题:
(1)该反应的化学方程式为______________。
(2)反应开始至4 min时,物质A的平均反应速率为____。
(3)4 min时,正反应速率_______(填“>”“”“