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2019-2020学年甘肃省白银市会宁县第四中学高二上学期期中考试化学试题 解析版
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会宁四中2019-2020学年度第一学期高二级中期考试
化学试卷
说明:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间120分钟。答案写在答题卡上,交卷时只交答题卡。
相对原子质量:H:1 O:16 C:12 N:14
第Ⅰ卷(共50分)
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意。其中每小题2分,共50分)
1. 未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或污染很小,且可以再生。下列符合未来新能源标准的是( )
①天然气 ②煤 ③石油 ④太阳能 ⑤生物质能 ⑥风能 ⑦氢能
A. ①②③④ B. ③⑤⑥⑦ C. ④⑤⑥⑦ D. ③④⑤⑥⑦
【答案】C
【解析】
试题分析:新能源是相对于常规能源说的,一般具有资源丰富、可以再生,没有污染或很少污染等。常见的新能源有太阳能、风能、生物质能、氢能、地热能和潮汐能等许多种。天然气、煤和石油都是化石燃料,答案选C。
考点:考查新能源的有关判断
点评:该题是基础性知识的考查,难度不大,有利于培养学生厉行节约的意识,也有利于增强学生的能源危机感。
2. 下列热化学方程式中,△H能正确表示物质的燃烧热的是
A. 2CO(g) +O2(g) ==2CO2(g) △H=—566.0 kJ/mol
B. C(s) +1/2O2(g) ==CO(g) △H=—110.5 kJ/mol
C. CH4(g) +2O2(g)="=" CO2(g)+2H2O(l) △H=—890.31 kJ/mol
D. 2C8H18(l) +25O2(g)==16CO2(g)+18H2O(l) △H=—11036 kJ/mol
【答案】C
【解析】
试题分析:燃烧热是指1mol物质完全燃烧生成稳定化合物时放出的热量,A中可燃物是2mol,不符;B中生成的CO不是稳定化合物,不符;C中符号定义,D中可燃物是2mol,不符;选C。
考点:考查燃烧热的定义。
3. 下列说法正确的是
A. 需要加热方能发生的反应一定是吸热反应
B. 放热的反应在常温下一定很易发生
C. 一个反应是放热反应还是吸热反应主要由反应物、生成物所具有的总能量的相对大小决定,而不是由反应是否需要加热而决定
D. 吸热反应发生过程中要不断从外界获得能量、放热反应发生过程中不再需要外界能量
【答案】C
【解析】
试题分析: A、需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,如木炭的燃烧是一个放热反应,但需要点燃,故A错误;B、放热的反应在常温下不一定很容易发生.如:铝热反应、,但需在高热条件下以保证足够的热量引发反应,故B错误;C、放热反应是指:反应物所具有的总能量高于生成的总能量,在反应中会有一部分能量转变为热能的形式释放,反之,就是吸热反应,与条件误直接关系故C正确;D、吸热反应,加热开始反应后需不断加热才能使反应继续进行下去,放热反应开始后放出一定热量,此热量如果足以支持反应继续进行就不需要外界再提高能量,反之则需要,故D错误。答案选C。
考点:考查吸放热反应的概念 。
4. 属于吸热反应的是( )
A. 铝跟盐酸反应
B. Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应
C. 盐酸与氢氧化钠溶液反应
D. 酒精的燃烧
【答案】B
【解析】
试题分析:根据常见放热反应有:所有的物质燃烧、所有金属与酸反应、金属与水反应,所有中和反应;绝大多数化合反应和铝热反应;
常见的吸热反应有:绝大数分解反应,个别的化合反应(如C和CO2),少数分解置换以及某些复分解(如铵盐和强碱).
解:A.铝跟盐酸反应是金属与酸反应,是常见放热反应,故A错误;
B.Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应是铵盐和强碱反应,是常见的吸热反应,故B正确;
C.盐酸与氢氧化钠溶液反应是中和反应,是常见的放热反应,故C错误;
D.酒精的燃烧是燃烧反应,是常见的放热反应,故D错误;
故选:B.
5. 已知C(s,石墨)=C(s,金刚石) ∆H>0,下列判断正确的是( )
A. 此反应为放热反应
B. 断裂1mol石墨的化学键需要吸收的能量小于生成1mol金刚石化学键所放出的能量
C. 石墨比金刚石稳定
D. 此变化为物理变化
【答案】C
【解析】
试题分析:A. C(s,石墨)=C(s,金刚石) ∆H>0此反应为吸热反应,错误;B.断裂1mol石墨的化学键需要吸收的能量大于生成1mol金刚石化学键所放出的能量,错误;C.物质含有的能量越低,稳定性就越强,由于物质含有的能量:金刚石大于石墨,所以石墨比金刚石稳定,正确;D. 石墨和金刚石是不同的物质,所以由石墨转化为金刚石的变化为化学变化,错误。
考点:考查金刚石额石墨的转化关系的说法正误判断的知识。
6.已知H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-184.6kJ/mol,则反应HCl(g)=1/2H2(g)+1/2Cl2(g)的△H为
A. +184.6kJ/mol B. -92.3kJ/mol
C. -369.2kJ/mol D. +92.3kJ/mol
【答案】D
【解析】
正反应是放热反应,则逆反应一定是吸热反应,同时反应热还与方程式中化学计量数有关系的,所以选项D是正确的,答案选D。
7.少量铁粉与100 mL 0.01 mol/L的稀盐酸反应,反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变H2的产量,可以使用如下方法中的( )
①加H2O ②加NaOH固体③滴入几滴浓盐酸 ④加CH3COONa固体 ⑤加NaCl溶液 ⑥滴入几滴硫酸铜溶液 ⑦升高温度(不考虑盐酸挥发) ⑧改用10 mL 0.1 mol/L盐酸
A. ①⑥⑦ B. ③⑤⑧ C. ③⑦⑧ D. ⑥⑦⑧
【答案】C
【解析】
【详解】①加H2O,c(HCl)减小,则反应速率减慢,而不改变H2的产量;
②加NaOH固体,消耗盐酸,则c(HCl)减小,反应速率减慢,而不改变H2的产量;
③滴入几滴浓盐酸,c(HCl)增大,则反应速率加快,而不改变H2的产量;
④加CH3COONa固体,CH3COONa+HCl=CH3COOH+NaCl,强酸(HCl)变为弱酸(CH3COOH),则c(HCl)减小,反应速率减慢,而不改变H2的产量;
⑤加NaCl溶液同“①加H2O”,则c(HCl)减小,反应速率减慢,而不改变H2的产量;
⑥滴入几滴硫酸铜溶液,Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,构成铁—铜原电池,能加快反应速率,但同时也消耗了铁,则H2的产量减少;
⑦升高温度(不考虑盐酸挥发),反应速率加快,而不改变H2的产量;
⑧改用10 mL 0.1 mol/L盐酸,c(HCl)增大,则反应速率加快,而不改变H2的产量;
答案选C。
【点睛】明确外界条件对反应速率的影响变化规律是解答的关键,注意题干信息的获取,即“加快此反应速率而不改变H2的产量”。
8.已知4NH3+5O24NO+6H2O,若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,正确的关系是( )
A. 4v(NH3)=5v(O2) B. 5v(O2)=6v(H2O)
C. 4v(NH3)=6v(H2O) D. 4v(O2)= 5v(NO)
【答案】D
【解析】
【分析】
根据同一化学反应中,速率之比等于化学计量数之比进行计算判断。
【详解】A. 对于反应4NH3+5O2⇌4NO+6H2O,速率之比等于化学计量数之比,故5v(NH3)=4v(O2),A项错误;
B. 对于反应4NH3+5O2⇌4NO+6H2O,速率之比等于化学计量数之比,故6v(O2)=5v(H2O),B项错误;
C. 对于反应4NH3+5O2⇌4NO+6H2O,速率之比等于化学计量数之比,故6v(NH3)=4v(H2O),C项错误;
D. 对于反应4NH3+5O2⇌4NO+6H2O,速率之比等于化学计量数之比,故4v(O2)=5v(NO),D项正确;
答案选D。
9.已知CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l),△H=-Q1kJ•mol-1;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g),△H=-Q2kJ•mol-1;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),△H2=-Q3kJ•mol-1。
常温下,取体积比4∶1的甲烷和氢气的混合气体11.2L(标准状况下),经完全燃烧后恢复至室温,则放出的热量为
A. 0.4Q1+0.05Q3 B. 0.4Q1+0.05Q2
C. 0.4Q1+0.1Q3 D. 0.4Q1+0.2Q2
【答案】A
【解析】
10. 对处于化学平衡的体系,由化学平衡与化学反应速率的关系可知
A. 化学反应速率变化时,化学平衡一定发生移动
B. 化学平衡发生移动时,化学反应速率一定变化
C. 正反应进行的程度大,正反应速率一定大
D. 只有在催化剂存在条件下,才会发生化学反应速率变化而化学平衡不移动的情况
【答案】B
【解析】
试题分析:平衡移动是正、逆反应速率变化不相等所致,同等程度改变正、逆反应速率平衡不移动,而能使正、逆反应速率同等程度变化的条件不仅限于催化剂一项,所以答案选B。
考点:考查化学反应速率和化学平衡状态的关系
点评:该题主要是考查学生对可逆反应平衡状态建立,以及反应速率和破坏状态之间关系了解掌握情况,有利于培养学生的逻辑推理能力,调到学生的学习积极性,提高学生的应试能力,提升学生的思维品质。
11.在某温度下,可逆反应mA + nBpC + qD的平衡常数为K,下列说法正确的是
A. K越大,达到平衡时,反应进行的程度越大
B. K越小,达到平衡时,反应物的转化率越大
C. K随反应物浓度的改变而改变
D. K随温度和压强的改变而改变
【答案】A
【解析】
平衡常数表示反应进行的程度,K越大,达到平衡时,反应正向进行的程度越大,反应物的转化率越大,A正确、B错误;K的变化只受温度影响,故C、D错误。
12.在a、b两个相同的容器中,分别加入相同量的A和B,发生可逆反应:A(g)+3B(g)2C(g)(正反应为放热反应),两容器中C的体积分数与时间的关系如图所示,则a、b两线不同的可能原因是
A. a的温度高于b
B. a使用了催化剂,而b未用
C. a的压强大于b
D. a的温度低于b
【答案】B
【解析】
a先达到平衡,b后达到平衡,说明a反应速率比b反应速率快,所以升温、加压、使用催化剂都可以,但平衡后,C%相同,说明平衡没有移动,但升温、加压平衡都移动,所以只有使用催化剂,催化剂只加快反应速率,不影响平衡移动,故选B。
13.在一定温度下,一定体积的的密闭容器中有如下平衡:H2(g)+I2(g)2HI(g)。已知H2和I2的起始浓度均为0.10mol·L-1,达到平衡时HI的浓度为0.16mol·L-1。若H2和I2的起始浓度均变为0.20 mol·L-1,则平衡时H2的浓度(mol·L-1)是( )
A. 0.16 B. 0.08 C. 0.04 D. 0.02
【答案】C
【解析】
【详解】由信息可知,
H2(g)+I2(g)2HI(g)
开始(mol·L-1) 0.1 0.1 0
转化(mol·L-1) 0.08 0.08 0.16
平衡(mol·L-1) 0.02 0.02 0.16
则K==64,
温度不变,则K不变,可知
H2(g)+I2(g)2HI(g)
开始(mol·L-1) 0.2 0.2 0
转化(mol·L-1) x x 2x
平衡(mol·L-1) 0.2−x 0.2−x 2x
温度不变,则K值不变,即=64,
解得x=0.16 mol·L-1,
则平衡时H2的浓度是0.2 mol·L-1−0.16 mol·L-1=0.04 mol·L-1,C项正确,
答案选C。
14. 下列有关化学研究的正确说法是
A. 同时改变两个变量来研究反应速率的变化,能更快得出有关规律
B. 对于同一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应的焓变相同
C. 已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) △H1;2C(s)+O2(g)="2CO(g)" △H2,则△H1>△H2
D. 一定条件下,使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率
【答案】B
【解析】
A 错,采用单一变量法。
B 对 根据盖斯定律,不管路径,只要始态和终态相同,其反应的焓变相同
C 错两个反应都是放热反应,焓变小于0,放出的热量越多,焓变越小,所以△H1<△H2
D 错催化剂只改变反应速率,并不影响反应物的平衡转化率
15.反应N2(g)+3H2(g)2NH3 (g) △H<0,在某一时间段中反应速率与反应过程的曲线关系如图,t1、t3、t4时刻外界条件有所改变。下列说法正确的是( )
A. t5~t6时氨气体积分数最大 B. t3时升高了温度
C. t1时加入催化剂 D. t4时减小压强
【答案】D
【解析】
A、t1~t2、t4~t5时反应向逆反应方向进行,消耗NH3,因此NH3体积分数最大的是t0~t1,故A错误;B、t3时刻,正逆反应速率都增大,且化学平衡不移动,改变的因素时使用催化剂,故B错误;C、使用催化剂只改变化学反应速率,对化学平衡无影响,根据图像,t1改变的因素时升高温度,故C错误;D、t4时刻,正逆反应速率都降低,且平衡向逆反应方向进行,减小压强,根据勒夏特列原理,平衡向逆反应方向进行,故D正确。
16. 某实验小组学生按照课本实验要求,用50 mL 0.5 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH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放出的热量计算中和热。下列说法正确的是
A. 实验过程中没有热量损失
B. 图中实验装置缺少环形玻璃搅拌棒
C. 烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是固定小烧杯
D. 酸或碱的物质的量越大,所测中和热的数值越大
【答案】B
【解析】
试题解析:该装置虽然采取了一定的保温措施,但不可能完全杜绝热量的散失,故A错误;该实验装置缺少环形玻璃搅拌棒,故B正确;烧杯间填满碎纸条的作用是保温,减少热量的散失,故C错误;中和热指稀溶液中强酸和强碱反应生成1mol水所释放的热量,与反应物用量无关,故D错误。
考点:中和热的测定
17.反应X(g)+Y(g)2Z(g) ΔH<0,达到平衡时,下列说法正确的是( )
A. 减小容器体积,平衡向右移动
B. 加入催化剂,Z的产率增大
C. 增大c(X),X的转化率增大
D. 降低温度,Y的转化率增大
【答案】D
【解析】
【详解】A. 反应前后体积不变,减小容器体积,压强增大,平衡不移动,A错误;
B. 加入催化剂,平衡不移动,Z的产率不变,B错误;
C. 增大c(X),X的转化率减小,C错误;
D. 正反应放热,降低温度,平衡显正反应方向进行,Y的转化率增大,D正确;
答案选D。
18. 对于任何一个化学平衡体系,采取以下措施,一定会使平衡发生移动的是
A. 使用催化剂 B. 升高温度
C. 增大体系压强 D. 加入一种反应物
【答案】B
【解析】
试题分析:由于任何反应都会伴随能量的变化,所以升高温度一定会使平衡发生移动,答案选B。
考点:考查外界条件对平衡状态的影响
19. 常温下,下列变化过程不是自发的是
A. 石灰石的分解 B. 原电池产生电流
C. 在密闭条件下体系从有序变为无序 D. 铁在潮湿空气中生锈
【答案】A
【解析】
试题分析:A、石灰石分解是吸热反应,不能自发进行,故符合题意;B、原电池产生电流,是自发发生氧化还原反应,故不符合题意;C、自发进行,一般是熵增,有序变为无序属于熵增,能自发进行,故不符合题意;D、铁在潮湿空气中生锈,构成原电池,自发发生氧化还原反应,故不符合题意。
考点:考查化学反应进行的方向。
20.反应A+B→C △H <0,分两步进行 ① A+B→X △H>0 ② X→C △H<0 。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
根据物质具有的能量进行计算:△H=E(生成物的总能量)-E(反应物的总能量),当反应物的总能量大于生成物的总能量时,反应放热,当反应物的总能量小于生成物的总能量时,反应吸热,以此解答该题.
【详解】由反应 A+B→C(△H<0)分两步进行 ①A+B→X(△H>0),②X→C(△H<0)可以看出,A+B→C(△H<0)是放热反应,A和B的能量之和大于C,由①A+B→X(△H>0)可知这步反应是吸热反应,X→C(△H<0)是放热反应,故X的能量大于A+B;A+B的能量大于C;X的能量大于C,图象D符合,
故选D。
【点睛】本题为图象题,主要考查了物质的能量分析应用,化学反应的能量变化、分析,题目难度不大,注意反应热与物质总能量大小的关系判断
21.一定量混合气体在密闭容器中发生反应 m A (g) + n B (g) p C (g)达到平衡后,温度不变,将容器体积缩小到原来的1/2,达到平衡时,C的浓度为原来的1.5倍,则下列说法正确的是
A. m + n > p B. C的体积分数增加
C. 平衡向正反应方向移动 D. A 的转化率降低
【答案】D
【解析】
容器体积缩小到原来的1/2,如果平衡不移动,此时C的浓度为原来的2倍,但现在C的浓度为原来的1.5倍,缩小体积相等于增大压强,平衡向逆反应方向移动,即m+n 22.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的物质的量变为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。
23.下列措施或事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A. 滴加酚酞的氨水中加入氯化铵固体后红色变浅
B. 棕红色的NO2加压后颜色先变深后变浅(已知:2NO2(g)N2O4(g))
C. 煅烧粉碎的硫铁矿利于SO2的生成
D. 工业上生产硫酸的过程中,使用过量的空气以提高SO2的利用率
【答案】C
【解析】
【详解】A.因为氨水中存在一水合氨的电离平衡,向滴加酚酞的氨水中加入氯化铵,铵根离子浓度增大,抑制一水合氨的电离,氢氧根离子浓度降低,溶液颜色变浅,能用勒夏特列原理解释,A项错误;
B.加压二氧化氮的浓度增大,平衡向生成四氧化二氮的方向移动,故加压后颜色先变深后变浅,但仍比原来的颜色深,可以勒夏特列原理解释,B项错误;
C.煅烧粉碎的硫铁矿增大反应接触面积,加快反应速率,利于SO2的生成,不存在平衡移动,所以不能用勒夏特列原理解释,C项正确;
D.存在2SO2+O22SO3,过量的空气使平衡正向移动,二氧化硫的转化率增大,能用勒夏特列原理解释,D项错误;
答案选C。
【点睛】勒夏特列原理是如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动.勒沙特列原理适用的对象应存在可逆过程,如与可逆过程无关,则不能用勒夏特列原理解释。
24.在一定条件下NO2与SO2气体发生反应,NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)ΔH=-41.8kJ·mol-1。将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是
A. 混合气体颜色保持不变 B. 体系压强保持不变
C. SO3和NO的体积比保持不变 D. 每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2
【答案】A
【解析】
NO2为红棕色气体,反应未达到平衡时,混合气体颜色保持不变时,说明NO2浓度不再发生变化反应达到平衡状态,A正确;反应过程是前后气体物质的量不发生变化的反应,反应过程中体系压强保持不变,所以不能说明反应达到平衡状态;SO3和NO都是生成物会以计量数的关系生成体积比为1:1保持不变;根据反应方程式可看出反应始终满足每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2;所以B、C、D都不能说明反应达到平衡状态。
25.在恒容密闭容器中通入X并发生反应:2X(g)Y(g),温度T1、T2下X的物质的量浓度c(x)随时间t变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是
A. 该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量
B. T2下,在0~t1时间内,υ(Y)=mol/(L·min)
C. M点的正反应速率υ正大于N点的逆反应速率υ逆
D. M点时再加入一定量的X,平衡后X的转化率减小
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据图像可知W点消耗的X的物质的量大于M点消耗X的物质的量,因此根据热化学方程式可知W点放出的热量多,A不正确;B、T2下,在0~t1时间内X的浓度减少了(a-b)mol/L,则根据方程式可知Y的浓度增加了mol。反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示,所以Y表示的反应速率为mol/(L·min),B不正确;C、根据图像可知,温度为T1时反应首先达到平衡状态。温度高反应速率快,到达平衡的时间少,则温度是T1>T2。M点温度高于N点温度,且N点反应没有达到平衡状态,此时反应向正反应方向进行,即N点的逆反应速率小于N点的正反应速率,因此M点的正反应速率大于N点的逆反应速率,C正确;D、由于反应前后均是一种物质,因此M点时再加入一定量的X,则相当于是增大压强,正反应是体积减小的可逆反应,因此平衡向正反应方向移动,所以X的转化率升高,D不正确.
故选C。
第Ⅱ卷(共50分)
二、填空题(本小题包括4个小题,共50分)
26.(1)在25℃、1.01×105Pa时,16g S粉在足量的氧气中充分燃烧生成二氧化硫气体,放出148.5kJ的热量,则S的燃烧热的热化学方程式为:___。
(2)1L1mol/L稀盐酸跟1L1mol/LNaOH溶液起中和反应放出57.3kJ热量,其热化学方程式为:___。
(3)已知如图所示的可逆反应:
①A(g)+B(g)2C(g) +D(g);ΔH=QkJ/mol则Q___0(填“>”、“<”或“=”)
②反应体系中加入催化剂,反应速率增大,则E1的变化是:E1___,ΔH的变化是:ΔH___(填“增大”“减小”“不变”)。
(4)发射卫星用N2H4作燃料,NO2作氧化剂,两者反应生成N2和水蒸气,
已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H1=+67.7kJ/mol
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H2=-534kJ/mol
则1mol气体肼和NO2完全反应时的反应热△H=___kJ/mol。
(5)已知反应A放出热量Q1kJ,焓变为△H1,反应B放出热量Q2kJ,焓变为△H2,若Q1>Q2,则△H1___△H2
(6)1molC与1molH2O(g)反应生成1molCO(g)和1molH2(g),需吸收131.5kJ的热量,该反应的反应热为△H=___kJ/mol;
(7)反应A+3B=2C+2D在四种不同情况下的反应速率分别为:
①v(A)=0.15mol/(L・s) ②v(B)=0.6mol/(L・s)
③v(C)=0.4mol/(L・s) ④v(D)=0.45mol(L・s)
则该反应进行最快的为___(填序号)
【答案】 (1). S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=﹣297kJ/mol (2). HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=﹣57.3kJ/mol (3). < (4). 减小 (5). 不变 (6). ﹣567.85kJ/mol (7). < (8). +131.5 (9). ④
【解析】
【分析】
(1)根据n=计算出硫的物质的量,可计算出1molS燃烧放出的热量,进而书写热化学方程式;
(2)依据酸碱中和反应的特征和热化学方程式的书写原则得到;
(3)①图象分析可知反应物A、B的能量高于生成物C、D,说明反应为放热反应;
②催化剂降低反应的活化能加快反应速率,不改变化学平衡,反应焓变不变;
(4)依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式;
(5)反应放热,焓变为负值,则放热越多,焓变越小;
(6)反应吸热,焓变为正值;
(7)根据反应方程式,利用化学反应速率之比等于化学计量数之比来转化为同种物质的反应速率,然后比较大小。
【详解】(1)n(S)==0.5mol,则1molS完全燃烧放出的热量为148.5kJ×2=297kJ,则热化学方程式为S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=﹣297kJ/mol;
(2)1L 1mol/L稀盐酸跟1L 1mol/L NaOH溶液反应生成1mol水放热57.3KJ,该反应的热化学方程式为:HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=﹣57.3kJ/mol;
(3) ①A(g)+B(g)2C(g) +D(g);△H=Q kJ/mol,图中反应物能量高于生成物能量,能量守恒可知反应为放热反应,反应焓变小于0,
故答案为:<;
②反应体系中加入催化剂,降低反应的活化能,E1减小,反应速率增大,但催化剂不改变平衡,不改变反应的焓变,△H不变,
故答案为:减小;不变;
(4) N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H1=+67.7kJ/mol ①
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H2=-534kJ/mol ②
结合盖斯定律②×2−①得到肼与NO2反应的热化学方程式:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=2(−534 kJ/mol)−(+67.7 kJ/mol)=−1135.7 kJ/mol,1mol气体肼和NO2完全反应时放出的热量为567.85kJ对应的热化学方程式为:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=−567.85 kJ/mol,故答案为:﹣567.85kJ/mol;
(5)反应放热,焓变为负值,则放热越多,焓变越小,所以A放出热量Q1kJ,焓变为△H1,反应B放出热量Q2kJ,焓变为△H2,若Q1>Q2,则△H1<△H2;故答案为:<;
(6)反应吸收,焓变为正值,则吸收131.5kJ的热量,该反应的反应热为△H = +131.5 kJ/mol,故答案为:+131.5;
(3)以v(A)=0.15mol/(L・s)为标准进行判断,
①v(A)=0.15mol/(L・s);
②v(B)=06mol/(L・s),反应速率之比等于化学计量数之比,所以v(A)=v(B)=0.2 mol/(L・s)
③v(C)=0.4mol/(L・s),反应速率之比等于化学计量数之比,所以v(A)=v(C)=0.2 mol/(L・s)
④v(D)=0.45mol(L・s) ,反应速率之比等于化学计量数之比,所以v(A)=v(D)=0.225 mol/(L・s),所以反应速率为④>②=③>①,该反应进行最快的为④,故答案为:④;
【点睛】化学反应速率的大小比较一般可以归纳为定性比较与定量比较两大类。
(1)定性比较:通过明显的实验现象,如反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀的快慢以及固体消失或气体充满所需时间的长短等来定性判断化学反应的快慢,如K与水反应比Na与水反应剧烈,则反应速率:KNa。
(2)定量比较:对同一化学反应用不同物质表示的反应速率,其数值可能不同,但比较反应速率的大小,不能只看数值的多少,而要进行一定的转化,具体比较方法如下:①一看:看化学反应速率的单位是否一致;②二化:将不同物质表示的化学反应速率转化成同一物质表示的化学反应速率,或分别除以相应物质的化学计量数。③三比较:比较同一物质表示的化学反应速率或除以化学计量数之后的数值。数值越大,反应进行得越快。
27.化学平衡原理在工农业生产中发挥着重要的指导作用。
(1)反应C(s)+CO2(g)2CO(g)平衡常数K的表达式:K=___;
(2)已知某温度下,反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),的平衡常数K=19。在该温度下的体积固定的密闭容器中充入c(SO2)=1mol·L-1,c(O2)=1 mol·L-1,当反应在该温度下SO2转化率为80%时,该反应___(填“是”或“否”)达到化学平衡状态,若未达到,向___(填“正反应”或“逆反应”) 方向进行。
(3)对于可逆反应:aA(g) +bB(g)cC(g)+dD(g) △H = m kJ·mol-1;若a+b>c+d,增大压强平衡向___(填“正反应”或“逆反应”)方向移动;若升高温度,平衡向逆反应方向移动,则m___0(填“>”或“<”)
(4)在一定条件下,A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中,反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图,则
①该反应的化学方程式为:___;
②t1s时反应物A的转化率为:___;
③0~t1s内A的反应速率为v(A)=___。
【答案】 (1). (2). 否 (3). 逆反应 (4). 正反应 (5). < (6). 3A+B2C (7). 75% (8). mol/(L·s)
【解析】
【分析】
(1)化学平衡常数,是指在一定温度下,达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值;
(2)根据三段式计算出SO2转化率为80%时,各组分的浓度,计算浓度商Qc,根据浓度商与平衡常数的关系,判断是否处于平衡状态或平衡的移动方向,Qc=K,处于平衡状态,Qc>K反应向逆反应进行,Qc<K反应向正反应进行;
(3)增大压强平衡向气体体积减小的方向移动;升高温度,平衡向逆反应方向移动,说明正反应是放热反应;
(4)①由图象可知,在反应中,A、B的浓度逐渐减小,C的浓度逐渐增大,则A、B为反应物,C为生成物,t1 s时A、B浓度不变且不为0,说明是可逆反应,化学反应中浓度变化之比等于化学计量数之比,进而书写反应方程式;
②A的转化率=×100%;
③根据计算v(A)。
【详解】(1)反应C(s)+CO2(g)2CO(g)的平衡常数K=;
(2)该温度下SO2转化率为80%时,△c(SO2)=1mol⋅L−1×80%=0.8 mol·L-1,则:
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),
开始(mol·L-1): 1 1 0
变化(mol·L-1): 0.8 0.4 0.8
SO2转化率为80%时(mol·L-1): 0.2 0.6 0.8
所以浓度商Qc==26.7>19,该反应未达平衡状态,反应向逆反应进行,故答案为:否;逆反应;
(3)增大压强平衡向气体体积减小的方向移动,由于a+b>c+d,故平衡向正反应移动;升高温度,平衡向逆反应方向移动,说明正反应是放热反应,即m<0,
故答案为:正反应;<;
(4)①由图象可知,在反应中,A、B的浓度逐渐减小,C的浓度逐渐增大,则A、B为反应物,C为生成物,t1 s时A、B浓度不变且不为0,说明是可逆反应,t1 s内△c(A):△c(B):△c(C)=(0.8-0.2):(0.5-0.3):0.4=3:1:2,化学反应中浓度变化之比等于化学计量数之比,则化学方程式为3A+B2C;
(2)t1 s时反应物A的浓度变化量为(0.8-0.2)mol/L=0.6mol/L,A的转化率=×100%=75%,故答案为:75%;
(3)0~t1s内A的浓度变化量为(0.8-0.2)mol/L=0.6mol/L,则v(A)= mol/(L·s),故答案为:mol/(L·s)
28.已知NO2和N2O4可以相互转化:2NO2(g)N2O4(g) △H<0。现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入体积为2L的恒温密闭容器中,反应物浓度随时间变化关系如图所示。
(1)图中共有两条曲线X和Y,其中表示NO2浓度随时间变化的曲线是___;a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是___。
(2)前10min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)=___mol·L-1·min-1。
(3)①据图分析,在25min时采取的措施是___(填序号)。
A.加入催化剂 B.缩小容器体积
C.加入一定量的NO2 D.加入一定量的N2O4
②若在35 min时,保持温度不变,快速缩小容器的体积至1L,气体的颜色变化过程是___。
【答案】 (1). X (2). b、d (3). 0.04 (4). C (5). 先变深后变浅
【解析】
【分析】
由图可知0-10min平衡状态时,X表示的生成物的浓度变化量为(0.6-0.2)mol/L=0.4mol/L,Y表示的反应物的浓度变化量为(0.6-0.4)mol/L=0.2mol/L,X表示的生成物的浓度变化量是Y表示的反应物的浓度变化量的2倍,所以X表示NO2浓度随时间的变化曲线,Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线,结合外因对化学反应速率与化学平衡的影响效果分析作答。
【详解】根据上述分析可知,
(1)表示NO2浓度随时间变化的曲线是X,反应达到平衡状态时,各物质的浓度保持不变,则a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是b、d,故答案为:X;b、d;
(2)由图象可知,10 min内NO2的浓度变化量为(0.6−0.2) mol·L-1=0.4 mol·L-1,故v(NO2)==0.04 mol·L-1·min-1,故答案为:0.04;
(3)①25min时,X的浓度增大,Y的浓度不变,只能是增大X的浓度,所以曲线发生变化的原因是增加NO2浓度,C项正确,故答案为:C;
②若在35 min时,保持温度不变,快速缩小容器的体积至1L,相当于增大压强,则瞬间二氧化氮的浓度增大为原来的2倍,过程中,平衡向正反应方向移动,最后二氧化氮的浓度大于1倍小于2倍,现象为:先变深后变浅。
【点睛】第(3)②问对现象的描述是易错点,学生要注意增大压强,二氧化氮浓度也会增大,颜色会先变深,再考虑平衡的移动效果。
29.某学生做浓度对化学反应速率的影响实验时,将3支试管编号为①②③,并按下表中的物质的量进行实验,记录的时间数据是16s、28s、33s。请据3个时间数据填入适当位置,并写出实验结论。
试管编号
加3%Na2S2O3溶液/ml
加H2O/ml
加H2SO4(1:5)/滴
出现浑浊所用时间/s
①
3
3
5
a
②
4
2
5
b
③
5
1
5
c
(1)a=___、b=___
(2)实验结论:___。
(3)写出反应的离子方程式:___。
【答案】 (1). 33 (2). 28 (3). 对于一个化学反应,在其他条件不变时,反应物的浓度越大,化学反应速率越大 (4). S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O
【解析】
【分析】
时间越短说明反应速率越大,其他条件不变,改变其中一个条件,分析判断反应速率,图表中主要是改变了反应物的浓度对反应速率的影响,浓度越大反应速率越大,反应时间越短,据此分析作答。
【详解】(1)图表中主要是改变了反应物的浓度对反应速率的影响,浓度越大反应速率越大,反应时间越短,反应物浓度③>②>①则反应③速率最快,时间最小,a=33s,b=28s,c=16s;
故答案为:33;28;
(2)对于一个化学反应,在其他条件不变时,改变物质浓度对反应速率的影响是浓度越大反应速率越大,
故答案为:对于一个化学反应,在其他条件不变时,反应物的浓度越大,化学反应速率越大;
(3)Na2S2O3溶液和稀硫酸反应生成硫单质,二氧化硫和水,反应的离子方程式为:S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O,
故答案为:S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O。
化学试卷
说明:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间120分钟。答案写在答题卡上,交卷时只交答题卡。
相对原子质量:H:1 O:16 C:12 N:14
第Ⅰ卷(共50分)
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意。其中每小题2分,共50分)
1. 未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或污染很小,且可以再生。下列符合未来新能源标准的是( )
①天然气 ②煤 ③石油 ④太阳能 ⑤生物质能 ⑥风能 ⑦氢能
A. ①②③④ B. ③⑤⑥⑦ C. ④⑤⑥⑦ D. ③④⑤⑥⑦
【答案】C
【解析】
试题分析:新能源是相对于常规能源说的,一般具有资源丰富、可以再生,没有污染或很少污染等。常见的新能源有太阳能、风能、生物质能、氢能、地热能和潮汐能等许多种。天然气、煤和石油都是化石燃料,答案选C。
考点:考查新能源的有关判断
点评:该题是基础性知识的考查,难度不大,有利于培养学生厉行节约的意识,也有利于增强学生的能源危机感。
2. 下列热化学方程式中,△H能正确表示物质的燃烧热的是
A. 2CO(g) +O2(g) ==2CO2(g) △H=—566.0 kJ/mol
B. C(s) +1/2O2(g) ==CO(g) △H=—110.5 kJ/mol
C. CH4(g) +2O2(g)="=" CO2(g)+2H2O(l) △H=—890.31 kJ/mol
D. 2C8H18(l) +25O2(g)==16CO2(g)+18H2O(l) △H=—11036 kJ/mol
【答案】C
【解析】
试题分析:燃烧热是指1mol物质完全燃烧生成稳定化合物时放出的热量,A中可燃物是2mol,不符;B中生成的CO不是稳定化合物,不符;C中符号定义,D中可燃物是2mol,不符;选C。
考点:考查燃烧热的定义。
3. 下列说法正确的是
A. 需要加热方能发生的反应一定是吸热反应
B. 放热的反应在常温下一定很易发生
C. 一个反应是放热反应还是吸热反应主要由反应物、生成物所具有的总能量的相对大小决定,而不是由反应是否需要加热而决定
D. 吸热反应发生过程中要不断从外界获得能量、放热反应发生过程中不再需要外界能量
【答案】C
【解析】
试题分析: A、需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,如木炭的燃烧是一个放热反应,但需要点燃,故A错误;B、放热的反应在常温下不一定很容易发生.如:铝热反应、,但需在高热条件下以保证足够的热量引发反应,故B错误;C、放热反应是指:反应物所具有的总能量高于生成的总能量,在反应中会有一部分能量转变为热能的形式释放,反之,就是吸热反应,与条件误直接关系故C正确;D、吸热反应,加热开始反应后需不断加热才能使反应继续进行下去,放热反应开始后放出一定热量,此热量如果足以支持反应继续进行就不需要外界再提高能量,反之则需要,故D错误。答案选C。
考点:考查吸放热反应的概念 。
4. 属于吸热反应的是( )
A. 铝跟盐酸反应
B. Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应
C. 盐酸与氢氧化钠溶液反应
D. 酒精的燃烧
【答案】B
【解析】
试题分析:根据常见放热反应有:所有的物质燃烧、所有金属与酸反应、金属与水反应,所有中和反应;绝大多数化合反应和铝热反应;
常见的吸热反应有:绝大数分解反应,个别的化合反应(如C和CO2),少数分解置换以及某些复分解(如铵盐和强碱).
解:A.铝跟盐酸反应是金属与酸反应,是常见放热反应,故A错误;
B.Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应是铵盐和强碱反应,是常见的吸热反应,故B正确;
C.盐酸与氢氧化钠溶液反应是中和反应,是常见的放热反应,故C错误;
D.酒精的燃烧是燃烧反应,是常见的放热反应,故D错误;
故选:B.
5. 已知C(s,石墨)=C(s,金刚石) ∆H>0,下列判断正确的是( )
A. 此反应为放热反应
B. 断裂1mol石墨的化学键需要吸收的能量小于生成1mol金刚石化学键所放出的能量
C. 石墨比金刚石稳定
D. 此变化为物理变化
【答案】C
【解析】
试题分析:A. C(s,石墨)=C(s,金刚石) ∆H>0此反应为吸热反应,错误;B.断裂1mol石墨的化学键需要吸收的能量大于生成1mol金刚石化学键所放出的能量,错误;C.物质含有的能量越低,稳定性就越强,由于物质含有的能量:金刚石大于石墨,所以石墨比金刚石稳定,正确;D. 石墨和金刚石是不同的物质,所以由石墨转化为金刚石的变化为化学变化,错误。
考点:考查金刚石额石墨的转化关系的说法正误判断的知识。
6.已知H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-184.6kJ/mol,则反应HCl(g)=1/2H2(g)+1/2Cl2(g)的△H为
A. +184.6kJ/mol B. -92.3kJ/mol
C. -369.2kJ/mol D. +92.3kJ/mol
【答案】D
【解析】
正反应是放热反应,则逆反应一定是吸热反应,同时反应热还与方程式中化学计量数有关系的,所以选项D是正确的,答案选D。
7.少量铁粉与100 mL 0.01 mol/L的稀盐酸反应,反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变H2的产量,可以使用如下方法中的( )
①加H2O ②加NaOH固体③滴入几滴浓盐酸 ④加CH3COONa固体 ⑤加NaCl溶液 ⑥滴入几滴硫酸铜溶液 ⑦升高温度(不考虑盐酸挥发) ⑧改用10 mL 0.1 mol/L盐酸
A. ①⑥⑦ B. ③⑤⑧ C. ③⑦⑧ D. ⑥⑦⑧
【答案】C
【解析】
【详解】①加H2O,c(HCl)减小,则反应速率减慢,而不改变H2的产量;
②加NaOH固体,消耗盐酸,则c(HCl)减小,反应速率减慢,而不改变H2的产量;
③滴入几滴浓盐酸,c(HCl)增大,则反应速率加快,而不改变H2的产量;
④加CH3COONa固体,CH3COONa+HCl=CH3COOH+NaCl,强酸(HCl)变为弱酸(CH3COOH),则c(HCl)减小,反应速率减慢,而不改变H2的产量;
⑤加NaCl溶液同“①加H2O”,则c(HCl)减小,反应速率减慢,而不改变H2的产量;
⑥滴入几滴硫酸铜溶液,Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,构成铁—铜原电池,能加快反应速率,但同时也消耗了铁,则H2的产量减少;
⑦升高温度(不考虑盐酸挥发),反应速率加快,而不改变H2的产量;
⑧改用10 mL 0.1 mol/L盐酸,c(HCl)增大,则反应速率加快,而不改变H2的产量;
答案选C。
【点睛】明确外界条件对反应速率的影响变化规律是解答的关键,注意题干信息的获取,即“加快此反应速率而不改变H2的产量”。
8.已知4NH3+5O24NO+6H2O,若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,正确的关系是( )
A. 4v(NH3)=5v(O2) B. 5v(O2)=6v(H2O)
C. 4v(NH3)=6v(H2O) D. 4v(O2)= 5v(NO)
【答案】D
【解析】
【分析】
根据同一化学反应中,速率之比等于化学计量数之比进行计算判断。
【详解】A. 对于反应4NH3+5O2⇌4NO+6H2O,速率之比等于化学计量数之比,故5v(NH3)=4v(O2),A项错误;
B. 对于反应4NH3+5O2⇌4NO+6H2O,速率之比等于化学计量数之比,故6v(O2)=5v(H2O),B项错误;
C. 对于反应4NH3+5O2⇌4NO+6H2O,速率之比等于化学计量数之比,故6v(NH3)=4v(H2O),C项错误;
D. 对于反应4NH3+5O2⇌4NO+6H2O,速率之比等于化学计量数之比,故4v(O2)=5v(NO),D项正确;
答案选D。
9.已知CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l),△H=-Q1kJ•mol-1;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g),△H=-Q2kJ•mol-1;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),△H2=-Q3kJ•mol-1。
常温下,取体积比4∶1的甲烷和氢气的混合气体11.2L(标准状况下),经完全燃烧后恢复至室温,则放出的热量为
A. 0.4Q1+0.05Q3 B. 0.4Q1+0.05Q2
C. 0.4Q1+0.1Q3 D. 0.4Q1+0.2Q2
【答案】A
【解析】
10. 对处于化学平衡的体系,由化学平衡与化学反应速率的关系可知
A. 化学反应速率变化时,化学平衡一定发生移动
B. 化学平衡发生移动时,化学反应速率一定变化
C. 正反应进行的程度大,正反应速率一定大
D. 只有在催化剂存在条件下,才会发生化学反应速率变化而化学平衡不移动的情况
【答案】B
【解析】
试题分析:平衡移动是正、逆反应速率变化不相等所致,同等程度改变正、逆反应速率平衡不移动,而能使正、逆反应速率同等程度变化的条件不仅限于催化剂一项,所以答案选B。
考点:考查化学反应速率和化学平衡状态的关系
点评:该题主要是考查学生对可逆反应平衡状态建立,以及反应速率和破坏状态之间关系了解掌握情况,有利于培养学生的逻辑推理能力,调到学生的学习积极性,提高学生的应试能力,提升学生的思维品质。
11.在某温度下,可逆反应mA + nBpC + qD的平衡常数为K,下列说法正确的是
A. K越大,达到平衡时,反应进行的程度越大
B. K越小,达到平衡时,反应物的转化率越大
C. K随反应物浓度的改变而改变
D. K随温度和压强的改变而改变
【答案】A
【解析】
平衡常数表示反应进行的程度,K越大,达到平衡时,反应正向进行的程度越大,反应物的转化率越大,A正确、B错误;K的变化只受温度影响,故C、D错误。
12.在a、b两个相同的容器中,分别加入相同量的A和B,发生可逆反应:A(g)+3B(g)2C(g)(正反应为放热反应),两容器中C的体积分数与时间的关系如图所示,则a、b两线不同的可能原因是
A. a的温度高于b
B. a使用了催化剂,而b未用
C. a的压强大于b
D. a的温度低于b
【答案】B
【解析】
a先达到平衡,b后达到平衡,说明a反应速率比b反应速率快,所以升温、加压、使用催化剂都可以,但平衡后,C%相同,说明平衡没有移动,但升温、加压平衡都移动,所以只有使用催化剂,催化剂只加快反应速率,不影响平衡移动,故选B。
13.在一定温度下,一定体积的的密闭容器中有如下平衡:H2(g)+I2(g)2HI(g)。已知H2和I2的起始浓度均为0.10mol·L-1,达到平衡时HI的浓度为0.16mol·L-1。若H2和I2的起始浓度均变为0.20 mol·L-1,则平衡时H2的浓度(mol·L-1)是( )
A. 0.16 B. 0.08 C. 0.04 D. 0.02
【答案】C
【解析】
【详解】由信息可知,
H2(g)+I2(g)2HI(g)
开始(mol·L-1) 0.1 0.1 0
转化(mol·L-1) 0.08 0.08 0.16
平衡(mol·L-1) 0.02 0.02 0.16
则K==64,
温度不变,则K不变,可知
H2(g)+I2(g)2HI(g)
开始(mol·L-1) 0.2 0.2 0
转化(mol·L-1) x x 2x
平衡(mol·L-1) 0.2−x 0.2−x 2x
温度不变,则K值不变,即=64,
解得x=0.16 mol·L-1,
则平衡时H2的浓度是0.2 mol·L-1−0.16 mol·L-1=0.04 mol·L-1,C项正确,
答案选C。
14. 下列有关化学研究的正确说法是
A. 同时改变两个变量来研究反应速率的变化,能更快得出有关规律
B. 对于同一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应的焓变相同
C. 已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) △H1;2C(s)+O2(g)="2CO(g)" △H2,则△H1>△H2
D. 一定条件下,使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率
【答案】B
【解析】
A 错,采用单一变量法。
B 对 根据盖斯定律,不管路径,只要始态和终态相同,其反应的焓变相同
C 错两个反应都是放热反应,焓变小于0,放出的热量越多,焓变越小,所以△H1<△H2
D 错催化剂只改变反应速率,并不影响反应物的平衡转化率
15.反应N2(g)+3H2(g)2NH3 (g) △H<0,在某一时间段中反应速率与反应过程的曲线关系如图,t1、t3、t4时刻外界条件有所改变。下列说法正确的是( )
A. t5~t6时氨气体积分数最大 B. t3时升高了温度
C. t1时加入催化剂 D. t4时减小压强
【答案】D
【解析】
A、t1~t2、t4~t5时反应向逆反应方向进行,消耗NH3,因此NH3体积分数最大的是t0~t1,故A错误;B、t3时刻,正逆反应速率都增大,且化学平衡不移动,改变的因素时使用催化剂,故B错误;C、使用催化剂只改变化学反应速率,对化学平衡无影响,根据图像,t1改变的因素时升高温度,故C错误;D、t4时刻,正逆反应速率都降低,且平衡向逆反应方向进行,减小压强,根据勒夏特列原理,平衡向逆反应方向进行,故D正确。
16. 某实验小组学生按照课本实验要求,用50 mL 0.5 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH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放出的热量计算中和热。下列说法正确的是
A. 实验过程中没有热量损失
B. 图中实验装置缺少环形玻璃搅拌棒
C. 烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是固定小烧杯
D. 酸或碱的物质的量越大,所测中和热的数值越大
【答案】B
【解析】
试题解析:该装置虽然采取了一定的保温措施,但不可能完全杜绝热量的散失,故A错误;该实验装置缺少环形玻璃搅拌棒,故B正确;烧杯间填满碎纸条的作用是保温,减少热量的散失,故C错误;中和热指稀溶液中强酸和强碱反应生成1mol水所释放的热量,与反应物用量无关,故D错误。
考点:中和热的测定
17.反应X(g)+Y(g)2Z(g) ΔH<0,达到平衡时,下列说法正确的是( )
A. 减小容器体积,平衡向右移动
B. 加入催化剂,Z的产率增大
C. 增大c(X),X的转化率增大
D. 降低温度,Y的转化率增大
【答案】D
【解析】
【详解】A. 反应前后体积不变,减小容器体积,压强增大,平衡不移动,A错误;
B. 加入催化剂,平衡不移动,Z的产率不变,B错误;
C. 增大c(X),X的转化率减小,C错误;
D. 正反应放热,降低温度,平衡显正反应方向进行,Y的转化率增大,D正确;
答案选D。
18. 对于任何一个化学平衡体系,采取以下措施,一定会使平衡发生移动的是
A. 使用催化剂 B. 升高温度
C. 增大体系压强 D. 加入一种反应物
【答案】B
【解析】
试题分析:由于任何反应都会伴随能量的变化,所以升高温度一定会使平衡发生移动,答案选B。
考点:考查外界条件对平衡状态的影响
19. 常温下,下列变化过程不是自发的是
A. 石灰石的分解 B. 原电池产生电流
C. 在密闭条件下体系从有序变为无序 D. 铁在潮湿空气中生锈
【答案】A
【解析】
试题分析:A、石灰石分解是吸热反应,不能自发进行,故符合题意;B、原电池产生电流,是自发发生氧化还原反应,故不符合题意;C、自发进行,一般是熵增,有序变为无序属于熵增,能自发进行,故不符合题意;D、铁在潮湿空气中生锈,构成原电池,自发发生氧化还原反应,故不符合题意。
考点:考查化学反应进行的方向。
20.反应A+B→C △H <0,分两步进行 ① A+B→X △H>0 ② X→C △H<0 。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
根据物质具有的能量进行计算:△H=E(生成物的总能量)-E(反应物的总能量),当反应物的总能量大于生成物的总能量时,反应放热,当反应物的总能量小于生成物的总能量时,反应吸热,以此解答该题.
【详解】由反应 A+B→C(△H<0)分两步进行 ①A+B→X(△H>0),②X→C(△H<0)可以看出,A+B→C(△H<0)是放热反应,A和B的能量之和大于C,由①A+B→X(△H>0)可知这步反应是吸热反应,X→C(△H<0)是放热反应,故X的能量大于A+B;A+B的能量大于C;X的能量大于C,图象D符合,
故选D。
【点睛】本题为图象题,主要考查了物质的能量分析应用,化学反应的能量变化、分析,题目难度不大,注意反应热与物质总能量大小的关系判断
21.一定量混合气体在密闭容器中发生反应 m A (g) + n B (g) p C (g)达到平衡后,温度不变,将容器体积缩小到原来的1/2,达到平衡时,C的浓度为原来的1.5倍,则下列说法正确的是
A. m + n > p B. C的体积分数增加
C. 平衡向正反应方向移动 D. A 的转化率降低
【答案】D
【解析】
容器体积缩小到原来的1/2,如果平衡不移动,此时C的浓度为原来的2倍,但现在C的浓度为原来的1.5倍,缩小体积相等于增大压强,平衡向逆反应方向移动,即m+n 22.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的物质的量变为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。
23.下列措施或事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A. 滴加酚酞的氨水中加入氯化铵固体后红色变浅
B. 棕红色的NO2加压后颜色先变深后变浅(已知:2NO2(g)N2O4(g))
C. 煅烧粉碎的硫铁矿利于SO2的生成
D. 工业上生产硫酸的过程中,使用过量的空气以提高SO2的利用率
【答案】C
【解析】
【详解】A.因为氨水中存在一水合氨的电离平衡,向滴加酚酞的氨水中加入氯化铵,铵根离子浓度增大,抑制一水合氨的电离,氢氧根离子浓度降低,溶液颜色变浅,能用勒夏特列原理解释,A项错误;
B.加压二氧化氮的浓度增大,平衡向生成四氧化二氮的方向移动,故加压后颜色先变深后变浅,但仍比原来的颜色深,可以勒夏特列原理解释,B项错误;
C.煅烧粉碎的硫铁矿增大反应接触面积,加快反应速率,利于SO2的生成,不存在平衡移动,所以不能用勒夏特列原理解释,C项正确;
D.存在2SO2+O22SO3,过量的空气使平衡正向移动,二氧化硫的转化率增大,能用勒夏特列原理解释,D项错误;
答案选C。
【点睛】勒夏特列原理是如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动.勒沙特列原理适用的对象应存在可逆过程,如与可逆过程无关,则不能用勒夏特列原理解释。
24.在一定条件下NO2与SO2气体发生反应,NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)ΔH=-41.8kJ·mol-1。将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是
A. 混合气体颜色保持不变 B. 体系压强保持不变
C. SO3和NO的体积比保持不变 D. 每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2
【答案】A
【解析】
NO2为红棕色气体,反应未达到平衡时,混合气体颜色保持不变时,说明NO2浓度不再发生变化反应达到平衡状态,A正确;反应过程是前后气体物质的量不发生变化的反应,反应过程中体系压强保持不变,所以不能说明反应达到平衡状态;SO3和NO都是生成物会以计量数的关系生成体积比为1:1保持不变;根据反应方程式可看出反应始终满足每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2;所以B、C、D都不能说明反应达到平衡状态。
25.在恒容密闭容器中通入X并发生反应:2X(g)Y(g),温度T1、T2下X的物质的量浓度c(x)随时间t变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是
A. 该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量
B. T2下,在0~t1时间内,υ(Y)=mol/(L·min)
C. M点的正反应速率υ正大于N点的逆反应速率υ逆
D. M点时再加入一定量的X,平衡后X的转化率减小
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据图像可知W点消耗的X的物质的量大于M点消耗X的物质的量,因此根据热化学方程式可知W点放出的热量多,A不正确;B、T2下,在0~t1时间内X的浓度减少了(a-b)mol/L,则根据方程式可知Y的浓度增加了mol。反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示,所以Y表示的反应速率为mol/(L·min),B不正确;C、根据图像可知,温度为T1时反应首先达到平衡状态。温度高反应速率快,到达平衡的时间少,则温度是T1>T2。M点温度高于N点温度,且N点反应没有达到平衡状态,此时反应向正反应方向进行,即N点的逆反应速率小于N点的正反应速率,因此M点的正反应速率大于N点的逆反应速率,C正确;D、由于反应前后均是一种物质,因此M点时再加入一定量的X,则相当于是增大压强,正反应是体积减小的可逆反应,因此平衡向正反应方向移动,所以X的转化率升高,D不正确.
故选C。
第Ⅱ卷(共50分)
二、填空题(本小题包括4个小题,共50分)
26.(1)在25℃、1.01×105Pa时,16g S粉在足量的氧气中充分燃烧生成二氧化硫气体,放出148.5kJ的热量,则S的燃烧热的热化学方程式为:___。
(2)1L1mol/L稀盐酸跟1L1mol/LNaOH溶液起中和反应放出57.3kJ热量,其热化学方程式为:___。
(3)已知如图所示的可逆反应:
①A(g)+B(g)2C(g) +D(g);ΔH=QkJ/mol则Q___0(填“>”、“<”或“=”)
②反应体系中加入催化剂,反应速率增大,则E1的变化是:E1___,ΔH的变化是:ΔH___(填“增大”“减小”“不变”)。
(4)发射卫星用N2H4作燃料,NO2作氧化剂,两者反应生成N2和水蒸气,
已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H1=+67.7kJ/mol
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H2=-534kJ/mol
则1mol气体肼和NO2完全反应时的反应热△H=___kJ/mol。
(5)已知反应A放出热量Q1kJ,焓变为△H1,反应B放出热量Q2kJ,焓变为△H2,若Q1>Q2,则△H1___△H2
(6)1molC与1molH2O(g)反应生成1molCO(g)和1molH2(g),需吸收131.5kJ的热量,该反应的反应热为△H=___kJ/mol;
(7)反应A+3B=2C+2D在四种不同情况下的反应速率分别为:
①v(A)=0.15mol/(L・s) ②v(B)=0.6mol/(L・s)
③v(C)=0.4mol/(L・s) ④v(D)=0.45mol(L・s)
则该反应进行最快的为___(填序号)
【答案】 (1). S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=﹣297kJ/mol (2). HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=﹣57.3kJ/mol (3). < (4). 减小 (5). 不变 (6). ﹣567.85kJ/mol (7). < (8). +131.5 (9). ④
【解析】
【分析】
(1)根据n=计算出硫的物质的量,可计算出1molS燃烧放出的热量,进而书写热化学方程式;
(2)依据酸碱中和反应的特征和热化学方程式的书写原则得到;
(3)①图象分析可知反应物A、B的能量高于生成物C、D,说明反应为放热反应;
②催化剂降低反应的活化能加快反应速率,不改变化学平衡,反应焓变不变;
(4)依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式;
(5)反应放热,焓变为负值,则放热越多,焓变越小;
(6)反应吸热,焓变为正值;
(7)根据反应方程式,利用化学反应速率之比等于化学计量数之比来转化为同种物质的反应速率,然后比较大小。
【详解】(1)n(S)==0.5mol,则1molS完全燃烧放出的热量为148.5kJ×2=297kJ,则热化学方程式为S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=﹣297kJ/mol;
(2)1L 1mol/L稀盐酸跟1L 1mol/L NaOH溶液反应生成1mol水放热57.3KJ,该反应的热化学方程式为:HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=﹣57.3kJ/mol;
(3) ①A(g)+B(g)2C(g) +D(g);△H=Q kJ/mol,图中反应物能量高于生成物能量,能量守恒可知反应为放热反应,反应焓变小于0,
故答案为:<;
②反应体系中加入催化剂,降低反应的活化能,E1减小,反应速率增大,但催化剂不改变平衡,不改变反应的焓变,△H不变,
故答案为:减小;不变;
(4) N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H1=+67.7kJ/mol ①
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H2=-534kJ/mol ②
结合盖斯定律②×2−①得到肼与NO2反应的热化学方程式:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=2(−534 kJ/mol)−(+67.7 kJ/mol)=−1135.7 kJ/mol,1mol气体肼和NO2完全反应时放出的热量为567.85kJ对应的热化学方程式为:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=−567.85 kJ/mol,故答案为:﹣567.85kJ/mol;
(5)反应放热,焓变为负值,则放热越多,焓变越小,所以A放出热量Q1kJ,焓变为△H1,反应B放出热量Q2kJ,焓变为△H2,若Q1>Q2,则△H1<△H2;故答案为:<;
(6)反应吸收,焓变为正值,则吸收131.5kJ的热量,该反应的反应热为△H = +131.5 kJ/mol,故答案为:+131.5;
(3)以v(A)=0.15mol/(L・s)为标准进行判断,
①v(A)=0.15mol/(L・s);
②v(B)=06mol/(L・s),反应速率之比等于化学计量数之比,所以v(A)=v(B)=0.2 mol/(L・s)
③v(C)=0.4mol/(L・s),反应速率之比等于化学计量数之比,所以v(A)=v(C)=0.2 mol/(L・s)
④v(D)=0.45mol(L・s) ,反应速率之比等于化学计量数之比,所以v(A)=v(D)=0.225 mol/(L・s),所以反应速率为④>②=③>①,该反应进行最快的为④,故答案为:④;
【点睛】化学反应速率的大小比较一般可以归纳为定性比较与定量比较两大类。
(1)定性比较:通过明显的实验现象,如反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀的快慢以及固体消失或气体充满所需时间的长短等来定性判断化学反应的快慢,如K与水反应比Na与水反应剧烈,则反应速率:KNa。
(2)定量比较:对同一化学反应用不同物质表示的反应速率,其数值可能不同,但比较反应速率的大小,不能只看数值的多少,而要进行一定的转化,具体比较方法如下:①一看:看化学反应速率的单位是否一致;②二化:将不同物质表示的化学反应速率转化成同一物质表示的化学反应速率,或分别除以相应物质的化学计量数。③三比较:比较同一物质表示的化学反应速率或除以化学计量数之后的数值。数值越大,反应进行得越快。
27.化学平衡原理在工农业生产中发挥着重要的指导作用。
(1)反应C(s)+CO2(g)2CO(g)平衡常数K的表达式:K=___;
(2)已知某温度下,反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),的平衡常数K=19。在该温度下的体积固定的密闭容器中充入c(SO2)=1mol·L-1,c(O2)=1 mol·L-1,当反应在该温度下SO2转化率为80%时,该反应___(填“是”或“否”)达到化学平衡状态,若未达到,向___(填“正反应”或“逆反应”) 方向进行。
(3)对于可逆反应:aA(g) +bB(g)cC(g)+dD(g) △H = m kJ·mol-1;若a+b>c+d,增大压强平衡向___(填“正反应”或“逆反应”)方向移动;若升高温度,平衡向逆反应方向移动,则m___0(填“>”或“<”)
(4)在一定条件下,A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中,反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图,则
①该反应的化学方程式为:___;
②t1s时反应物A的转化率为:___;
③0~t1s内A的反应速率为v(A)=___。
【答案】 (1). (2). 否 (3). 逆反应 (4). 正反应 (5). < (6). 3A+B2C (7). 75% (8). mol/(L·s)
【解析】
【分析】
(1)化学平衡常数,是指在一定温度下,达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值;
(2)根据三段式计算出SO2转化率为80%时,各组分的浓度,计算浓度商Qc,根据浓度商与平衡常数的关系,判断是否处于平衡状态或平衡的移动方向,Qc=K,处于平衡状态,Qc>K反应向逆反应进行,Qc<K反应向正反应进行;
(3)增大压强平衡向气体体积减小的方向移动;升高温度,平衡向逆反应方向移动,说明正反应是放热反应;
(4)①由图象可知,在反应中,A、B的浓度逐渐减小,C的浓度逐渐增大,则A、B为反应物,C为生成物,t1 s时A、B浓度不变且不为0,说明是可逆反应,化学反应中浓度变化之比等于化学计量数之比,进而书写反应方程式;
②A的转化率=×100%;
③根据计算v(A)。
【详解】(1)反应C(s)+CO2(g)2CO(g)的平衡常数K=;
(2)该温度下SO2转化率为80%时,△c(SO2)=1mol⋅L−1×80%=0.8 mol·L-1,则:
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),
开始(mol·L-1): 1 1 0
变化(mol·L-1): 0.8 0.4 0.8
SO2转化率为80%时(mol·L-1): 0.2 0.6 0.8
所以浓度商Qc==26.7>19,该反应未达平衡状态,反应向逆反应进行,故答案为:否;逆反应;
(3)增大压强平衡向气体体积减小的方向移动,由于a+b>c+d,故平衡向正反应移动;升高温度,平衡向逆反应方向移动,说明正反应是放热反应,即m<0,
故答案为:正反应;<;
(4)①由图象可知,在反应中,A、B的浓度逐渐减小,C的浓度逐渐增大,则A、B为反应物,C为生成物,t1 s时A、B浓度不变且不为0,说明是可逆反应,t1 s内△c(A):△c(B):△c(C)=(0.8-0.2):(0.5-0.3):0.4=3:1:2,化学反应中浓度变化之比等于化学计量数之比,则化学方程式为3A+B2C;
(2)t1 s时反应物A的浓度变化量为(0.8-0.2)mol/L=0.6mol/L,A的转化率=×100%=75%,故答案为:75%;
(3)0~t1s内A的浓度变化量为(0.8-0.2)mol/L=0.6mol/L,则v(A)= mol/(L·s),故答案为:mol/(L·s)
28.已知NO2和N2O4可以相互转化:2NO2(g)N2O4(g) △H<0。现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入体积为2L的恒温密闭容器中,反应物浓度随时间变化关系如图所示。
(1)图中共有两条曲线X和Y,其中表示NO2浓度随时间变化的曲线是___;a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是___。
(2)前10min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)=___mol·L-1·min-1。
(3)①据图分析,在25min时采取的措施是___(填序号)。
A.加入催化剂 B.缩小容器体积
C.加入一定量的NO2 D.加入一定量的N2O4
②若在35 min时,保持温度不变,快速缩小容器的体积至1L,气体的颜色变化过程是___。
【答案】 (1). X (2). b、d (3). 0.04 (4). C (5). 先变深后变浅
【解析】
【分析】
由图可知0-10min平衡状态时,X表示的生成物的浓度变化量为(0.6-0.2)mol/L=0.4mol/L,Y表示的反应物的浓度变化量为(0.6-0.4)mol/L=0.2mol/L,X表示的生成物的浓度变化量是Y表示的反应物的浓度变化量的2倍,所以X表示NO2浓度随时间的变化曲线,Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线,结合外因对化学反应速率与化学平衡的影响效果分析作答。
【详解】根据上述分析可知,
(1)表示NO2浓度随时间变化的曲线是X,反应达到平衡状态时,各物质的浓度保持不变,则a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是b、d,故答案为:X;b、d;
(2)由图象可知,10 min内NO2的浓度变化量为(0.6−0.2) mol·L-1=0.4 mol·L-1,故v(NO2)==0.04 mol·L-1·min-1,故答案为:0.04;
(3)①25min时,X的浓度增大,Y的浓度不变,只能是增大X的浓度,所以曲线发生变化的原因是增加NO2浓度,C项正确,故答案为:C;
②若在35 min时,保持温度不变,快速缩小容器的体积至1L,相当于增大压强,则瞬间二氧化氮的浓度增大为原来的2倍,过程中,平衡向正反应方向移动,最后二氧化氮的浓度大于1倍小于2倍,现象为:先变深后变浅。
【点睛】第(3)②问对现象的描述是易错点,学生要注意增大压强,二氧化氮浓度也会增大,颜色会先变深,再考虑平衡的移动效果。
29.某学生做浓度对化学反应速率的影响实验时,将3支试管编号为①②③,并按下表中的物质的量进行实验,记录的时间数据是16s、28s、33s。请据3个时间数据填入适当位置,并写出实验结论。
试管编号
加3%Na2S2O3溶液/ml
加H2O/ml
加H2SO4(1:5)/滴
出现浑浊所用时间/s
①
3
3
5
a
②
4
2
5
b
③
5
1
5
c
(1)a=___、b=___
(2)实验结论:___。
(3)写出反应的离子方程式:___。
【答案】 (1). 33 (2). 28 (3). 对于一个化学反应,在其他条件不变时,反应物的浓度越大,化学反应速率越大 (4). S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O
【解析】
【分析】
时间越短说明反应速率越大,其他条件不变,改变其中一个条件,分析判断反应速率,图表中主要是改变了反应物的浓度对反应速率的影响,浓度越大反应速率越大,反应时间越短,据此分析作答。
【详解】(1)图表中主要是改变了反应物的浓度对反应速率的影响,浓度越大反应速率越大,反应时间越短,反应物浓度③>②>①则反应③速率最快,时间最小,a=33s,b=28s,c=16s;
故答案为:33;28;
(2)对于一个化学反应,在其他条件不变时,改变物质浓度对反应速率的影响是浓度越大反应速率越大,
故答案为:对于一个化学反应,在其他条件不变时,反应物的浓度越大,化学反应速率越大;
(3)Na2S2O3溶液和稀硫酸反应生成硫单质,二氧化硫和水,反应的离子方程式为:S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O,
故答案为:S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O。
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