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【化学】吉林省白城市通榆县第一中学2019-2020学年高二上学期第一次月考试题(解析版)
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吉林省白城市通榆县第一中学2019-2020学年高二上学期第一次月考试题
1. “能源分类相关图”如图所示,下列四组能源选项中全部符合图中阴影部分的能源是( )
A. 煤炭、石油、潮汐能
B. 水能、生物能、天然气
C. 太阳能、风能、沼气能
D. 地热能、海洋能、核能
【答案】C
【解析】
【详解】A. 煤炭、石油是化石能源,不是新能源,是非再生能源;潮汐能不是来自太阳能,A项不符合;
B. 天然气是化石能源,不是新能源,B项不符合;
C. 太阳能、风能、沼气能都是来自太阳能的可再生能源,也是新能源,C项符合;
D. 地热能、核能不是来自太阳能,D项不符合;
答案选C。
2.在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,下列表示甲醇燃烧热的热化学方程式正确的是( )
A. CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=+725.8 kJ·mol﹣1
B. 2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H=-1452 kJ·mol﹣1
C. CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.8 kJ·mol﹣1
D. 2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H=+1 452 kJ·mol﹣1
【答案】C
【解析】
【详解】燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定物质时放出的热量,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,则1mol甲醇的质量为32g,燃烧放出的热量为22.68kJ×32=725.76kJ,故表示其反应热的热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.8 kJ·mol﹣1,故答案选C。
3. 下列说法或表示方法中正确的是( )
A. 相同条件下,等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,反应的热效应ΔH1>ΔH2
B. 由C(石墨)→C(金刚石)ΔH=+1.9kJ/mol,可知金刚石比石墨稳定
C. 已知在101KPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量。则有关氢气燃烧热的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=+285.8kJ/mol
D. 在稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol,若将含0.5mol硫酸的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3kJ
【答案】D
【解析】试题分析:A、相同的条件下等质量的硫蒸气的能量比硫固体的高,所以分别完全燃烧,硫蒸气放出的热量多,但ΔH1<ΔH2,错误,不选A;B、石墨变成金刚石,是吸热的,说明石墨的能量低,稳定,错误,不选B;C、2克氢气的物质的量为1摩尔,则热化学方程式中反应热应该为285.8×2KJ,错误,不选C;D、浓硫酸溶于水放热,所以反应热大于57.3,正确,选D。
4.一定条件下A、B、C有如图所示的转化关系,且△H=△H1+△H2。符合上述转化关系的A、C可能是( )
①Fe、FeCl3②C、CO2③AlCl3、NaAlO2④NaOH、NaHCO3⑤S、SO3⑥Na2CO3、CO2
A. 只有②③④⑥ B. 除①外 C. 除⑤外 D. 全部
【答案】A
【解析】试题分析:①Fe在氯气中燃烧生成FeCl3,不存在上述转化,故不选;②为C在少量氧气中燃烧生成CO,CO继续在氧气中燃烧生成CO2,C可在足量氧气中燃烧生成CO2,符合,故选;③为AlCl3与少量NaOH溶液反应生成Al(OH)3 ,继续滴加过量NaOH溶液则生成NaAlO2的转化,AlCl3与过量NaOH溶液作用可直接生成NaAlO2,符合,故选;④为NaOH与CO2反应生成Na2CO3,继续通入CO2则生成NaHCO3,NaOH溶液里通足量CO2可直接生成NaHCO3,故选;⑤S与氧气不能反应生成SO3,不符合A、X的转化,故不选;⑥为Na2CO3溶液中滴加少量HCl可生成NaHCO3 ,继续滴加过量HCl,可生成CO2的转化,Na2CO3与过量稀盐酸作用生成CO2,符合转化关系,故选;故选A。
5.某反应使用催化剂后,其反应过程中能量变化如图,下列说法错误的是( )
A. 总反应为放热反应
B. 使用催化剂后,活化能不变
C. 反应①是吸热反应,反应②是放热反应
D. ΔH=ΔH1+ΔH2
【答案】B
【解析】反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应正反应放热,A正确;使用催化剂后,改变反应的活化能,B错误;因为①中反应物的总能量小于生成物的总能量,反应为吸热反应,②中反应物的总能量大于生成物的总能量,反应为放热反应,C正确;根据盖斯定律,总反应的热效应等于分步反应的热效应之和,D正确;正确选项B。
6.下列说法不正确的是( )
A. 对于吸热反应,反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量
B. 任何放热反应在常温条件一定能发生反应
C. 原电池反应一定氧化还原反应
D. 元素由化合态变成游离态时,它可能被氧化,也可能被还原
【答案】B
【解析】
【详解】A. 对于吸热反应,反应过程中需要从外界吸收能量,故反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量,A正确;
B.如氢气和氧气反应生成水,是放热的,但是需要加热才能进行,因此放热反应常温下不一定能够发生,B错误;
C. 原电池将化学能转化为电能,有电子的转移,一定为自发的氧化还原反应,C正确;
D. 当元素在化合物中显负价时,变为游离态被氧化,当元素在化合物中显正价时,变为游离态时被还原,D正确;
故答案选B。
7.某反应X2(g)+Y2(g)=2XY(g),已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:X-X akJ·mol-1,Y-Y bkJ·mol-1 , X-Y ckJ·mol-1则该反应的ΔH为( )
A. (a+b-c)kJ·mol-1 B. (c-a-b)kJ·mol-1
C. (a+b-2c)kJ·mol-1 D. (2c-a-b)kJ·mol-1
【答案】C
【解析】
【分析】反应热△H=反应物总键能-生成物总键能。
【详解】反应物总键能=E(X-X)+E(Y-Y)=(a+b)kJ·mol-1 ,生成物总键能=2E(X-Y)=2ckJ·mol-1, 则该反应的ΔH=反应物总键能-生成物总键能=(a+b)kJ·mol-1—2ckJ·mol-1=(a+b-2c)kJ·mol-1,故选C。
8. 盖斯定律认为能量总是守恒的:化学反应过程一步完成或分步完成,整个过程的热效应是相同的。已知:
若使酒精液体完全燃烧,最后恢复到室温,则放出的热量为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】略
9. 灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。
已知:①Sn(白,s)+2HCl(aq)===SnCl2(aq)+H2(g) ΔH1
②Sn(灰,s)+2HCl(aq)===SnCl2(aq)+H2(g) ΔH2
③Sn(灰,s)Sn(白,s)ΔH3=+2.1 kJ·mol-1
下列说法正确的是( )
A. ΔH1>ΔH2
B. 锡在常温下以灰锡状态存在
C. 灰锡转化为白锡的反应是放热反应
D. 锡制器皿长期处在低于13.2 ℃的环境中,会自行毁坏
【答案】D
【解析】DH3=DH2----DH1.>0,DH2>DH1,灰锡转化为白锡的反应是吸热反应,灰锡比白锡能量低稳定,长期处于低于13.2 ℃环境中,会自行毁坏。AC错误。锡在常温下以灰锡状态存在,因为在大于13.2 ℃灰锡转化为白锡。B错误。
10.下列说法错误的是( )
①化学反应除了生成新物质外,还伴随着能量的变化
②需要加热才能发生的化学反应一定是吸热反应
③活化分子间的碰撞一定是有效碰撞
④化学反应放热还是吸热,取决于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量的相对大小
⑤反应物的总能量高于生成物的总能量时,发生放热反应
⑥任何化学反应都有反应热
⑦化学反应中的能量变化都表现为热量的变化
A. ①②③④⑤⑥ B. ②③
C. ②③⑦ D. ①④⑤⑥
【答案】C
【解析】
【详解】①旧键断裂吸收能量,新键形成放出能量,化学反应有化学键的断裂和形成,都伴有能量变化,故①正确;②燃烧反应需要加热或点燃,但燃烧反应为放热反应,故②错误;③只有活化分子间有合适的取向、发生的碰撞才能发生化学反应,即活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞,故③错误;④放热反应是指反应物所具有的总能量高于生成的总能量,吸热反应是反应物所具有的总能量低于生成的总能量,故④正确;⑤反应热取决于反应物与生成物总能量的相对大小,当反应物的总能量高于生成物的总能量时发生放热反应,故⑤正确;⑥化学反应的实在是反应物化学键断裂和生成物中化学键的形成,过程中一定伴随能量变化,所以任何化学反应都有反应热,故⑥正确;⑦化学反应中的能量变化形式有多种,如光能、声能、电能等,但通常表现为热量的变化,故⑦错误;错误的有②③⑦,故选C。
11.乙醇的燃烧热为ΔH1,甲醇的燃烧热为ΔH2,且ΔH1<ΔH2,若乙醇和甲醇的混合物1 mol完全燃烧,反应热为ΔH3,则乙醇和甲醇的物质的量之比为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设乙醇的物质的量是amol,甲醇的物质的量是bmol,则
①a+b=1 ②a×△H1+b×△H2=△H3
由方程组解得,则乙醇和甲醇的物质的量之比,故答案选B。
12. 下列关于反应热的说法正确的是( )
A. 在稀溶液中所有酸和碱反应的中和热数值都相等
B. 已知C(s)+ O2(g)="CO(g)" △H=-110.5kJ/mol,说明碳的燃烧热为110.5kJ/mol
C. 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D. 化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关
【答案】D
【解析】试题分析:A、在稀溶液中弱酸或弱碱发生中和反应时 ,弱酸或弱碱电离吸热,错误,不选A;B、燃烧热是指1摩尔可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,反应中产物为一氧化碳,错误,不选B;C、某些放热反应也需要加热条件才能发生,需要加热的不一定是吸热反应,错误,不选C;D、物质能量一定,对于确定的反应,反应的反应热只于体系始态和终态有关与变化途径无关,正确,选D。
13.强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H
=-57.3KJ·mol-1。分别向1L 0.5mol·L-1的Ba(OH)2的溶液中加入①浓硫酸;②稀硫酸;③稀硝酸,恰好完全反应的热效应分别为△H1、△H2、△H3,下列关系正确的是()
A. △H1>△H2>△H3 B. △H1<△H2<△H3
C. △H1>△H2=△H3 D. △H1=△H2<△H3
【答案】B
【解析】
【分析】强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的△H=-57.3kJ·mol-1,浓硫酸稀释、生成沉淀都会使放出热量变大,△H变小。
【详解】分别向1L 0.5mol·L-1的Ba(OH)2的溶液中加入①浓硫酸;②稀硫酸;③稀硝酸。①浓硫酸稀释会放出大量热,同时又有BaSO4沉淀生成,故△H1<-57.3kJ·mol-1;②稀硫酸与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀,使△H2<-57.3kJ·mol-1,由于浓硫酸稀释会放出大量热,故△H1<△H2;③稀硝酸与1L 0.5mol·L-1的Ba(OH)2的溶液反应△H3=-57.3kJ·mol-1,故△H1<△H2<△H3。综上,本题选B。
14.一些烷烃的燃烧热如下表:
化合物
燃烧热/kJ·mol-1
化合物
燃烧热/kJ·mol-1
甲烷
890.3
正丁烷
2878.0
乙烷
1560.8
异丁烷
2869.6
丙烷
2221.5
2-甲基丁烷
3531.3
下列表达正确的是( )
A. 乙烷燃烧的热化学方程式为:2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(g)ΔH=-1560.8kJ·mol-1
B. 稳定性:正丁烷>异丁烷
C. 正戊烷的燃烧热大于3531.3kJ·mol-1
D. 相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放出的热量越多
【答案】C
【解析】A、燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物是放出的热量,H2O应是液态,即C2H6(g)+7/2O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-1560.8kJ·mol-1,故A错误;B、根据正丁烷和异丁烷燃烧热,正丁烷具有的能量高于异丁烷,物质具有能量越高,物质越不稳定,即稳定性为正丁烷<异丁烷,故B错误;C、2-甲基丁烷为异戊烷,因此根据正丁烷和异丁烷燃烧热,推出正戊烷的燃烧热大于3531.3kJ·mol-1,故C正确;D、相同质量时,甲烷燃烧放出的热量是890.3/16kJ=55.6kJ,乙烷燃烧的热量为1560.8/30kJ=52kJ,因此等质量时,碳原子质量分数越大的烷烃燃烧放出的热量越少,故D错误。
15.对于在一个密闭容器中进行的反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ,下列条件的改变对反应速率几乎没有影响的是( )
①增加C的量; ②增加CO的量;
③将容器的体积缩小一半; ④保持体积不变,充入N2以增大压强;
⑤升高反应体系的温度; ⑥保持压强不变,充入N2以增大体积。
A. ②③ B. ①④ C. ①⑥ D. ④⑥
【答案】B
【解析】
【分析】根据影响化学反应速率的外因分析判断。
【详解】①C为固体,改变其用量不影响反应速率;②增加CO量即增大CO气体浓度,化学反应速率增大;③将容器的体积缩小,容器中气体浓度增大,反应速率增大; ④体积不变时充入N2,与反应有关的气体浓度不变,反应速率不变;⑤升高反应温度,反应速率加快;⑥压强不变时充入N2,容器体积变大,与反应有关的气体浓度减小,反应速率减小。
本题选B。
16.一定量的混合气体在密闭容器中发生反应 mA(g)+nB(g)pC(g)达到平衡后,温度不变,将气体体积缩小到原来的1/3,达到平衡时,C的浓度为原来的2.5倍,则下列说法正确的是( )
A. C的体积分数增加 B. A的转化率降低
C. 平衡向正反应方向移动 D. m+n>p
【答案】B
【解析】
【分析】平衡后将气体体积缩小到原来的1/3,压强增大,如果平衡不移动,则达到平衡时C的浓度为原来的3倍,但此时C的浓度为原来的2.5倍,说明增大压强平衡向逆反应方向移动,逆向是气体体积减小的反应,根据平衡移动原理分析,即可得到答案案。
【详解】平衡后将气体体积缩小到原来的1/3,压强增大,如果平衡不移动,则达到平衡时C的浓度为原来的3倍,但此时C的浓度为原来的2.5倍,说明增大压强平衡向逆反应方向移动,逆向是气体体积减小的方向。A.由上述分析可以知道,增大压强平衡向逆反应方向移动,C的体积分数减小,故A项错误;B.增大压强,平衡向逆反应方向移动,所以A的转化降低,故B项正确;C.增大压强平衡向逆反应方向移动,故C项错误;D.增大压强平衡向逆反应方向移动,增大压强平衡向体积减小的方向移动,则有m+n 17.某反应进行过程中,各物质物质的量的变化情况如图所示。下列说法正确的是( )
A. C、D是生成物
B. 反应的方程式为2A + B2C
C. 2 min后各物质的量不再变化
D. 该反应不是可逆反应
【答案】C
【解析】
【分析】由图像可知,反应前后,A减少2mol,B减少1mol,C增加2mol,D先减少后增加且物质的量不变,故可知A、B为反应物,C为生成物,D为反应的催化剂,可得反应方程式为。
【详解】A. C为生成物,D为反应的催化剂,故A错误;
B. 反应的方程式为,故B错误;
C. 2min后,反应达到平衡状态,各组分物质的量不再变化,C正确;
D. 2min后,反应物和生成物同时存在,且物质的量不发生变化,该反应为可逆反应,故D错误;
故答案选C。
18.下列关于有效碰撞理论与影响速率因素之间关系正确的是( )
A. 增大反应物浓度,可以提高活化分子百分数,从而提高反应速率
B. 通过压缩体积增大压强,可以提高单位体积内活化分子数,从而提高反应速率
C. 升高温度,可以提高活化分子的能量,会减慢反应速率
D. 加入催化剂可以降低活化能,活化分子百分比虽然没变,但可以加快反应速率
【答案】B
【解析】
【分析】A、浓度增大,活化分子数目增多;B、压强增大,活化分子数目增多;C、升高温度,给分子提供能量,活化分子百分数增大,增大反应速率;D、催化剂能降低活化能增大活化分子百分数。
【详解】浓度增大,活化分子数目增多,从而使反应速率增大,A不选;有气体参加的化学反应,若压强增大,活化分子数目增多,从而使反应速率增大,B选;升高温度,给分子提供能量,活化分子百分数增大,则反应速率加快,C不选;催化剂能降低活化能增大活化分子的百分数,从而增大反应速率增大,D不选。
故选B。
19.已知分解1mol H2O2 放出热量98kJ,在含少量I-溶液中,H2O2的分解机理为:H2O2+I-→H2O+IO- 慢,H2O2+IO-→H2O+O2+I- 快;下列有关反应的说法正确的是( )
A. 反应的速率与I-的浓度有关 B. IO-也是该反应的催化剂
C. 反应活化能等于98kJ·mol-1 D. v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)
【答案】A
【解析】
【详解】A、根据反应机理可知I-是H2O2分解的催化剂,碘离子浓度大,产生的IO-就多反应速率就快,A正确;
B、IO-不是该反应的催化剂,B错误;
C、反应的活化能是反应物的总能量与生成物的总能量的差值。这与反应的物质得到多少,错误;
D、 H2O2分解的总方程式是2H2O2=2H2O+ O2↑;由于水是纯液体,不能用来表示反应速率,而且H2O2和O2的系数不同,表示的化学反应速率也不同,D错误;
故合理选项为A。
20.已知一定温度和压强下,N2(g)和H2 (g)反应生成2molNH3(g),放出92.4kJ热量。在同温同压下向密闭容器中通入1mol N2和3mol H2,达平衡时放出热量为Q1kJ;向另一体积相同的容器中通入0.5molN2和1.5molH2,相同温度下达到平衡时放出热量为Q2kJ。则下列叙述正确的是( )
A. 2Q2<Q1<92.4kJ B. 2Q2=Q1=92.4kJ
C. 2Q2>Q1=924kJ D. 2Q2=Q1<92.4kJ
【答案】A
【解析】
【分析】N2(g)和H2 (g)反应生成2molNH3(g)的反应为可逆反应,向密闭容器甲中通入1molN2和3molH2,达平衡时放出热量 Q1<92.4kJ,甲与乙相比较,甲相当于在乙的基础上增大压强,平衡向正反应方向移动,则甲转化率大于乙。
【详解】该反应为可逆反应,向密闭容器甲中通入1molN2和3molH2,达平衡时放出热量 Q1<92.4kJ,甲与乙相比较,甲相当于在乙的基础上增大压强,平衡向正反应方向移动,则甲转化率大于乙,如转化率相等,则Q1=2Q2,而转化率越大,则反应的热量越多,则Q1>2Q2,所以2Q2<Q1<92.4kJ,故选A。
21.下列事实不能用勒夏特列原理(平衡移动原理)解释的是( )
①铁在潮湿的空气中容易生锈②二氧化氮与四氧化氮的平衡体系,加压缩小体积后颜色加深③实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气④钠与氯化钾共融制备钾Na(l)+KCl(l) K(g)+NaCl(l)⑤开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫
A. ③④ B. ①② C. ①⑤ D. ①②⑤
【答案】B
【解析】
【详解】①铁在潮湿的空气中生锈是因为发生了电化学腐蚀,与平衡移动无关;②二氧化氮与四氧化氮的平衡体系,加压缩小体积后颜色加深,是因为二氧化氮浓度的增加,并不是因平衡移动导致;③氯气溶于水存在平衡:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,而饱和食盐水中氯离子浓度达到饱和,氯离子浓度增大,平衡逆向移动,故不能再溶解氯气,因此实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气,能用勒夏特列原理解释;④钠与氯化钾共融制备Na(l)+KCl(l)K(g)+NaCl(l) ,因反应条件为高温,生成物中K(g)挥发,使生成物浓度降低,平衡右移,能用勒夏特列原理解释;⑤啤酒中因有二氧化碳和水反应生成的碳酸,开启啤酒瓶后,压强降低,碳酸分解为二氧化碳和水,二氧化碳放出,瓶中马上泛起大量泡沫,能用勒夏特列原理解释;故答案为:①②,选B。
22.在一定温度下,下列叙述不是可逆反应A(气)+3B(气)2C(气)+2D(固)达到平衡的标志的是( )
①C的生成速率与C的分解速率相等
②单位时间内生成a mol A,同时生成3a mol B
③A、B、C的浓度不再变化
④A、B、C的分压强不再变化
⑤混合气体的总压强不再变化
⑥混合气体的物质的量不再变化
⑦A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2
A. ②⑦ B. ②⑤⑦ C. ①③④ D. ②⑤⑥⑦
【答案】A
【解析】在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态。所以①③可以说明。②中反应速率的方向相同,不能说明由于反应是体积减小的反应,所以④⑤⑥可以说明。平衡时浓度不再发生变化,但物质之间的浓度不一定相等或满足某种关系,因此⑦不能说明,所以答案选A。
23.如图所示,向A和B中都充人2molX和2molY,起始VA=0.8a L,VB=a L保持温度不变,在有催化剂的条件下,两容器中各自发生下列反应:X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g)达到平衡时,VA=0.9a L,则下列说法错误的是 ( )
A. 两容器中达到平衡的时间A B. 打开K达到新平衡后,升高B容器温度,A容器体积相比原平衡状态时一定增大
C. A容器中X的转化率为25%,且比B容器中的X的转化率小
D. 打开K一段时间达平衡时,A的体积为0.8a L(连通管中的气体体积不计)
【答案】C
【解析】
【分析】根据图象知,A保持恒压,B保持恒容。A、化学反应速率与物质的浓度有关,浓度越大,反应速率越大; B、打开K达新平衡等效为A中到达的平衡,根据X的转化率计算平衡后总的物质的量,再根据体积之比等于物质的量之比计算总体积,进而计算A容器的体积,升高温度,平衡向吸热方向移动,据此判断;C、先根据相同条件下,气体的气体之比等于物质的量之比计算平衡后气体的物质的量,再结合方程式计算X反应的物质的量,最后根据转化率公式计算X的转化率,再结合B装置中压强对化学平衡的影响判断X的转化率;D、升高温度,平衡向吸热方向移动;升高温度,气体膨胀,体积增大;
【详解】A、起始时VA=0.8a L,VB=a L,A装置中的浓度大于B装置中的浓度,但随着反应的进行,最终仍然A装置中的浓度大于B装置中的浓度,所以两容器中达到平衡的时间A 设参加反应的A的物质的量为mmol,则:
X(g)+Y(g)2Z(g)+ W(g)
起始(mol) 2 2 0 0
反应(mol) m m 2m m
平衡(mol) 2-m 2-m 2m m
即2-m+ 2-m+2m+m=4.5m,计算得出m=0.5,所以X物质的转化率=0.5/2100%=25%;B装置是在恒容条件下,反应向正反应方向移动时,混合气体的物质的量增大,导致容器内气体压强增大,增大压强能抑制X的转化率,故A比B容器中X的转化率小,所以C正确;D、打开K达新平衡等效为A中到达的平衡,X的转化率为25%,参加反应的X的总的物质的量为4mol25%=1mol。
X(g) + Y(g)2Z(g)+ W(g)
起始(mol) 4 4 0 0
反应(mol) 1 1 2 1
平衡(mol) 3 3 2 1
故平衡后容器内总的物质的量为 3+3+2+1=9mol,气体的体积之比等于气体的物质的量之比,则总容器的体积为0.8a/4mol9mol=1.8aL,则VA=1.8aL- aL =0.8 aL,所以D选项是正确的;答案:B
24.已知用甲醇制乙烯、丙烯等烯烃时,在温度为400 ℃时,发生的主反应为2CH3OHC2H4+2H2O、3CH3OHC3H6+3H2O,副反应为2CH3OHCH3OCH3+H2O。乙烯和丙烯的选择性(转化的甲醇中生成乙烯和丙烯的百分比)及丙烯对乙烯的比值(Cat.1和Cat.2代表两种等量的催化剂)如图所示,下列说法不正确的是( )
A. 使用Cat.2反应2小时后乙烯和丙烯的选择性下降
B. 使用Cat.1反应3小时后产生的烯烃主要是乙烯
C. 使用Cat.2反应3小时内产生的烯烃主要是丙烯
D. 使用Cat.1时乙烯和丙烯的选择性一直高于使用Cat.2时
【答案】C
【解析】
【详解】本题考查图象分析,意在考查考生的分析能力。使用Cat.2反应2小时后生成的副产物二甲醚增多,导致乙烯和丙烯的选择性下降,A正确;使用Cat.1,反应在3小时后,丙烯对乙烯的比值小于1.0,此时产生的烯烃主要是乙烯,B正确;使用Cat.2,反应在3小时内,丙烯对乙烯的比值小于1.0,此时产生的烯烃主要是乙烯,C错误;使用Cat.1时乙烯和丙烯的选择性一直高于使用Cat.2时,D正确。
25.通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。50mL 0.50mol/L盐酸与50mL 0.55mol/LNaOH溶液在图示的装置中进行中和反应.回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器是___________.
(2)大烧杯上如果不盖硬纸板,求得的中和热数值__________(填“偏大”,“偏小”或“无影响”).
(3)实验中改用60mL 0.50mol/L盐酸跟50mL 0.55mol/LNaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所求中和热________(填“相等”“不相等”),简述理由:______________________.
(4)若两溶液的密度都是1g/mL,中和后所得溶液的比热容c=4.18J/(g·℃),三次平行操作测得终止温度与起始温度差(t2﹣t1)分别为:①3.2℃ ②2.2℃ ③3.0℃,写出表示盐酸与NaOH溶液反应的中和热的热化学方程式________________________.(小数点后保留一位小数)
【答案】(1). 环形玻璃搅拌棒 (2). 偏小 (3). 相等 (4). 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O所放出的能量,与酸碱的用量无关 (5). HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=﹣51.8 kJ/mol
【解析】
【详解】(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器是用于搅拌的环形玻璃搅拌棒;
(2)大烧杯上如果不盖硬纸板,会导致热量散失,测得的温差会比真实值小,求得的中和热数值偏小;
(3)中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1molH2O(l)所放出的能量,与酸碱的用量无关,所以求得的中和热数值相等;
(4))三次平行操作测得终止温度与起始温度差(t2-t1)分别为:①3.2℃ ②2.2℃ ③3.0℃,由于第②组数据与其他两组相差较大,将第②组舍去,温度差的平均值为3.1℃,50mL 0.50mol/L盐酸与50mL 0.55mol/LNaOH溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.5mol/L=0.025mol,溶液的质量为100ml×1g/ml=100g,则生成0.025mol水放出的热量为Q=m•c•△T=100g×4.18J/(g•℃)×3.1℃=1259.8J,即1.2598kJ,所以实验测得的中和热,该反应的热化学方程式:HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-51.8 kJ/mol。
26.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示.已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3(g)放出热量99kJ,请回答下列问题:
(1)图中A、C分别表示_____________、_____________.
(2)该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点_________(填“升高”,“降低”),△H_______(填“变大”,“变 小”或“不变”),理由是______________________.
(3)图中△H=________kJ/mol.
【答案】(1). A表示反应物总能量 (2). C表示生成物总能量 (3). 降低 (4). 不变 (5). 因为催化剂改变了反应的历程使活化能E降低,但没有改变反应的始态和终态,△H不变 (6). ﹣198
【解析】
【详解】(1)图中A、C分别表示反应物总能量、生成物总能量;
(2)催化剂能够降低反应的活化能,不影响反应物和生成物能量高低,所以不变,
(3)因氧化为的,所以氧化为的。
27.影响化学反应速率的因素很多,某化学小组用实验的方法进行探究。
I.探究活动一:
备选药品:铁片、锌片、0.5mol/LH2SO4、1.5mol/LH2SO4、18.4mol/LH2SO4
甲同学研究的实验报告
实验步骤
现象
结论
①分别取等体积的1.5mol/L的硫酸于两支试管中;
②_____________________。
反应速率:
锌>铁
金属的性质越活泼,反应速率越快
(1)甲同学实验报告中的实验步骤②为__________________________________。
(2)甲同学的实验目的是_______________________________;要得出正确的实验结论,还需控制的实验条件是__________________。
乙同学为了定量研究浓度对化学反应速率的影响,利用如图所示装置进行实验:
(3)乙同学在实验中需要测定的数据是_________________________。
(4)乙同学不会选用___________mol/L硫酸完成该实验,理由是_________________。
II.探究活动二:
备选药品:0.1mol/LNa2S2O3溶液、0.2mol/LNa2S2O3溶液、0.1mol/LH2SO4溶液、0.2mol/LH2SO4溶液。
已知:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O
实验
编号
Na2S2O3用量
H2SO4用量
温度(℃)
①
0.1mol/L5mL
0.1mol/L5mL
10
②
0.2mol/L5mL
0.2mol/L5mL
25
③
0.1mol/L5mL
0.1mol/L5mL
25
④
01mol/L5mL
0.1mol/L5mL
40
(1)若想探究温度对化学反应速率的影响,可选的实验编号有___________。
(2)若想探究浓度对化学反应速率的影响,可选的实验编号有___________。
(3)在该实验过程中,需要观察和记录________________,来比较化学反应速率的快慢。
(4)Na2S2O3在碱性溶液中可被I2氧化为Na2SO4,写出该反应的离子方程式___________________。
【答案】(1). 分别投入大小、形状相同的铁、锌 (2). 研究金属本身的性质与反应速率的关系 (3). 温度相同 (4). 一定时间内产生气体的体积(或产生一定体积的气体所需的时间) (5). 18.4 (6). 常温下,锌与18.4mol/LH2SO4反应产生SO2,使对比实验的反应原理不同。 (7). 18.4mol/LH2SO4使铁钝化 (8). ①、④或①、③或①、③、④ (9). ②、③ (10). 生成等质量的沉淀所需的时间 (11). S2O32-+10OH-+4I2=2SO42-+8I-+5H2O
【解析】
【详解】I.(1)甲同学表中实验步骤②为向等体积浓度分别是0.5 mol/L、2 mol/L的硫酸中加入投入大小、形状相同的铁、锌;发现:反应速率:锌>铁,说明金属的性质越活泼,反应速率越快;
(2)甲同学的实验目的是研究金属本身的性质与反应速率的关系;要得出正确的实验结论,还需控制的实验条件是反应温度应该相同,这样才能形成对照实验;
(3)乙同学在实验中应该测定的数据是一定时间内产生气体的体积(或产生一定体积的气体所需的时间);若相同的时间内产生的气体体积越大,则反应速率越快;或者收集相同体积的气体,需要的时间越短,则反应速率越快;
(4)乙同学不会选用18.4 mol/L硫酸完成该实验,是因为Fe在浓硫酸中会发生钝化现象;
II.(1)若要探究温度对化学反应速率的影响,应该是只改变温度,而其他条件不变。可选择实验组合为①、④或①、③或①、③、④;
(2) 若想探究浓度对化学反应速率的影响,应该是只改变浓度,而其他条件不变。可选择实验组合为②、③;
(3)在该实验过程中,需要观察和记录生成等质量的沉淀所需的时间,来比较化学反应速率的快慢;
(4)Na2S2O3在碱性溶液中可被I2氧化为Na2SO4,本身被还原为I-,反应的离子方程式为S2O32-+10OH-+4I2=2SO42-+8I-+5H2O。
28.某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B,一定温度下发生反应:A(g)+xB(g) 2C(g)达到平衡后,只改变反应的一个条件,测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化的关系如下图所示。请回答下列问题:
(1)0~20min,A的平均反应速率为_________________;8min时,v(正)___v(逆)(填:>、=或<)
(2)反应方程式中的x=_______,30min时改变的反应条件是________________________。
(3)20~30min时反应的平衡常数_______30~40min时反应的平衡常数(填:>、=或<)。
(4)该反应的正反应为________(填:“放热”或“吸热”)反应。
(5)反应过程中B的转化率最大的时间段是__________________min。
【答案】(1). 0.05 mol L-1min-1 (2). > (3). 1 (4). 扩大容器体积(或减小压强) (5). = (6). 放热 (7). 20~40
【解析】
【详解】(1)由图象可知,反应从开始到20min内A的浓度减少了1mol/L,故A的平均反应速率为=0.05 mol/(L•min),8min时未达到平衡,反应向正反应方向进行,故v(正)>v(逆);
(2)30min时条件改变瞬间,浓度同等倍数减小,正逆反应速率都减小,但反应速率仍相等,平衡不移动,则应是扩大容器体积、减小压强的原因,该反应前后气体的体积不变,则x=1;
(3)20-30min和30-40min两时间段内温度没变,平衡常数不变;
(4)40min时改变条件后,C的浓度减小,A的浓度增加,说明平衡向逆反应方向进行,从图中知,条件改变后正逆反应速率均增大,只有升高温度与题意相符,升温平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应;
(5)20-30min和30-40min两时间段内虽条件不同,但平衡未移动,40-54min平衡向逆反应方向移动,B的转化率减小,故20-30min和30-40minB的转化率最大,即20~40min转化率最大。
1. “能源分类相关图”如图所示,下列四组能源选项中全部符合图中阴影部分的能源是( )
A. 煤炭、石油、潮汐能
B. 水能、生物能、天然气
C. 太阳能、风能、沼气能
D. 地热能、海洋能、核能
【答案】C
【解析】
【详解】A. 煤炭、石油是化石能源,不是新能源,是非再生能源;潮汐能不是来自太阳能,A项不符合;
B. 天然气是化石能源,不是新能源,B项不符合;
C. 太阳能、风能、沼气能都是来自太阳能的可再生能源,也是新能源,C项符合;
D. 地热能、核能不是来自太阳能,D项不符合;
答案选C。
2.在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,下列表示甲醇燃烧热的热化学方程式正确的是( )
A. CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=+725.8 kJ·mol﹣1
B. 2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H=-1452 kJ·mol﹣1
C. CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.8 kJ·mol﹣1
D. 2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H=+1 452 kJ·mol﹣1
【答案】C
【解析】
【详解】燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定物质时放出的热量,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,则1mol甲醇的质量为32g,燃烧放出的热量为22.68kJ×32=725.76kJ,故表示其反应热的热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.8 kJ·mol﹣1,故答案选C。
3. 下列说法或表示方法中正确的是( )
A. 相同条件下,等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,反应的热效应ΔH1>ΔH2
B. 由C(石墨)→C(金刚石)ΔH=+1.9kJ/mol,可知金刚石比石墨稳定
C. 已知在101KPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量。则有关氢气燃烧热的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=+285.8kJ/mol
D. 在稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol,若将含0.5mol硫酸的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3kJ
【答案】D
【解析】试题分析:A、相同的条件下等质量的硫蒸气的能量比硫固体的高,所以分别完全燃烧,硫蒸气放出的热量多,但ΔH1<ΔH2,错误,不选A;B、石墨变成金刚石,是吸热的,说明石墨的能量低,稳定,错误,不选B;C、2克氢气的物质的量为1摩尔,则热化学方程式中反应热应该为285.8×2KJ,错误,不选C;D、浓硫酸溶于水放热,所以反应热大于57.3,正确,选D。
4.一定条件下A、B、C有如图所示的转化关系,且△H=△H1+△H2。符合上述转化关系的A、C可能是( )
①Fe、FeCl3②C、CO2③AlCl3、NaAlO2④NaOH、NaHCO3⑤S、SO3⑥Na2CO3、CO2
A. 只有②③④⑥ B. 除①外 C. 除⑤外 D. 全部
【答案】A
【解析】试题分析:①Fe在氯气中燃烧生成FeCl3,不存在上述转化,故不选;②为C在少量氧气中燃烧生成CO,CO继续在氧气中燃烧生成CO2,C可在足量氧气中燃烧生成CO2,符合,故选;③为AlCl3与少量NaOH溶液反应生成Al(OH)3 ,继续滴加过量NaOH溶液则生成NaAlO2的转化,AlCl3与过量NaOH溶液作用可直接生成NaAlO2,符合,故选;④为NaOH与CO2反应生成Na2CO3,继续通入CO2则生成NaHCO3,NaOH溶液里通足量CO2可直接生成NaHCO3,故选;⑤S与氧气不能反应生成SO3,不符合A、X的转化,故不选;⑥为Na2CO3溶液中滴加少量HCl可生成NaHCO3 ,继续滴加过量HCl,可生成CO2的转化,Na2CO3与过量稀盐酸作用生成CO2,符合转化关系,故选;故选A。
5.某反应使用催化剂后,其反应过程中能量变化如图,下列说法错误的是( )
A. 总反应为放热反应
B. 使用催化剂后,活化能不变
C. 反应①是吸热反应,反应②是放热反应
D. ΔH=ΔH1+ΔH2
【答案】B
【解析】反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应正反应放热,A正确;使用催化剂后,改变反应的活化能,B错误;因为①中反应物的总能量小于生成物的总能量,反应为吸热反应,②中反应物的总能量大于生成物的总能量,反应为放热反应,C正确;根据盖斯定律,总反应的热效应等于分步反应的热效应之和,D正确;正确选项B。
6.下列说法不正确的是( )
A. 对于吸热反应,反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量
B. 任何放热反应在常温条件一定能发生反应
C. 原电池反应一定氧化还原反应
D. 元素由化合态变成游离态时,它可能被氧化,也可能被还原
【答案】B
【解析】
【详解】A. 对于吸热反应,反应过程中需要从外界吸收能量,故反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量,A正确;
B.如氢气和氧气反应生成水,是放热的,但是需要加热才能进行,因此放热反应常温下不一定能够发生,B错误;
C. 原电池将化学能转化为电能,有电子的转移,一定为自发的氧化还原反应,C正确;
D. 当元素在化合物中显负价时,变为游离态被氧化,当元素在化合物中显正价时,变为游离态时被还原,D正确;
故答案选B。
7.某反应X2(g)+Y2(g)=2XY(g),已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:X-X akJ·mol-1,Y-Y bkJ·mol-1 , X-Y ckJ·mol-1则该反应的ΔH为( )
A. (a+b-c)kJ·mol-1 B. (c-a-b)kJ·mol-1
C. (a+b-2c)kJ·mol-1 D. (2c-a-b)kJ·mol-1
【答案】C
【解析】
【分析】反应热△H=反应物总键能-生成物总键能。
【详解】反应物总键能=E(X-X)+E(Y-Y)=(a+b)kJ·mol-1 ,生成物总键能=2E(X-Y)=2ckJ·mol-1, 则该反应的ΔH=反应物总键能-生成物总键能=(a+b)kJ·mol-1—2ckJ·mol-1=(a+b-2c)kJ·mol-1,故选C。
8. 盖斯定律认为能量总是守恒的:化学反应过程一步完成或分步完成,整个过程的热效应是相同的。已知:
若使酒精液体完全燃烧,最后恢复到室温,则放出的热量为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】略
9. 灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。
已知:①Sn(白,s)+2HCl(aq)===SnCl2(aq)+H2(g) ΔH1
②Sn(灰,s)+2HCl(aq)===SnCl2(aq)+H2(g) ΔH2
③Sn(灰,s)Sn(白,s)ΔH3=+2.1 kJ·mol-1
下列说法正确的是( )
A. ΔH1>ΔH2
B. 锡在常温下以灰锡状态存在
C. 灰锡转化为白锡的反应是放热反应
D. 锡制器皿长期处在低于13.2 ℃的环境中,会自行毁坏
【答案】D
【解析】DH3=DH2----DH1.>0,DH2>DH1,灰锡转化为白锡的反应是吸热反应,灰锡比白锡能量低稳定,长期处于低于13.2 ℃环境中,会自行毁坏。AC错误。锡在常温下以灰锡状态存在,因为在大于13.2 ℃灰锡转化为白锡。B错误。
10.下列说法错误的是( )
①化学反应除了生成新物质外,还伴随着能量的变化
②需要加热才能发生的化学反应一定是吸热反应
③活化分子间的碰撞一定是有效碰撞
④化学反应放热还是吸热,取决于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量的相对大小
⑤反应物的总能量高于生成物的总能量时,发生放热反应
⑥任何化学反应都有反应热
⑦化学反应中的能量变化都表现为热量的变化
A. ①②③④⑤⑥ B. ②③
C. ②③⑦ D. ①④⑤⑥
【答案】C
【解析】
【详解】①旧键断裂吸收能量,新键形成放出能量,化学反应有化学键的断裂和形成,都伴有能量变化,故①正确;②燃烧反应需要加热或点燃,但燃烧反应为放热反应,故②错误;③只有活化分子间有合适的取向、发生的碰撞才能发生化学反应,即活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞,故③错误;④放热反应是指反应物所具有的总能量高于生成的总能量,吸热反应是反应物所具有的总能量低于生成的总能量,故④正确;⑤反应热取决于反应物与生成物总能量的相对大小,当反应物的总能量高于生成物的总能量时发生放热反应,故⑤正确;⑥化学反应的实在是反应物化学键断裂和生成物中化学键的形成,过程中一定伴随能量变化,所以任何化学反应都有反应热,故⑥正确;⑦化学反应中的能量变化形式有多种,如光能、声能、电能等,但通常表现为热量的变化,故⑦错误;错误的有②③⑦,故选C。
11.乙醇的燃烧热为ΔH1,甲醇的燃烧热为ΔH2,且ΔH1<ΔH2,若乙醇和甲醇的混合物1 mol完全燃烧,反应热为ΔH3,则乙醇和甲醇的物质的量之比为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设乙醇的物质的量是amol,甲醇的物质的量是bmol,则
①a+b=1 ②a×△H1+b×△H2=△H3
由方程组解得,则乙醇和甲醇的物质的量之比,故答案选B。
12. 下列关于反应热的说法正确的是( )
A. 在稀溶液中所有酸和碱反应的中和热数值都相等
B. 已知C(s)+ O2(g)="CO(g)" △H=-110.5kJ/mol,说明碳的燃烧热为110.5kJ/mol
C. 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D. 化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关
【答案】D
【解析】试题分析:A、在稀溶液中弱酸或弱碱发生中和反应时 ,弱酸或弱碱电离吸热,错误,不选A;B、燃烧热是指1摩尔可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,反应中产物为一氧化碳,错误,不选B;C、某些放热反应也需要加热条件才能发生,需要加热的不一定是吸热反应,错误,不选C;D、物质能量一定,对于确定的反应,反应的反应热只于体系始态和终态有关与变化途径无关,正确,选D。
13.强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H
=-57.3KJ·mol-1。分别向1L 0.5mol·L-1的Ba(OH)2的溶液中加入①浓硫酸;②稀硫酸;③稀硝酸,恰好完全反应的热效应分别为△H1、△H2、△H3,下列关系正确的是()
A. △H1>△H2>△H3 B. △H1<△H2<△H3
C. △H1>△H2=△H3 D. △H1=△H2<△H3
【答案】B
【解析】
【分析】强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的△H=-57.3kJ·mol-1,浓硫酸稀释、生成沉淀都会使放出热量变大,△H变小。
【详解】分别向1L 0.5mol·L-1的Ba(OH)2的溶液中加入①浓硫酸;②稀硫酸;③稀硝酸。①浓硫酸稀释会放出大量热,同时又有BaSO4沉淀生成,故△H1<-57.3kJ·mol-1;②稀硫酸与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀,使△H2<-57.3kJ·mol-1,由于浓硫酸稀释会放出大量热,故△H1<△H2;③稀硝酸与1L 0.5mol·L-1的Ba(OH)2的溶液反应△H3=-57.3kJ·mol-1,故△H1<△H2<△H3。综上,本题选B。
14.一些烷烃的燃烧热如下表:
化合物
燃烧热/kJ·mol-1
化合物
燃烧热/kJ·mol-1
甲烷
890.3
正丁烷
2878.0
乙烷
1560.8
异丁烷
2869.6
丙烷
2221.5
2-甲基丁烷
3531.3
下列表达正确的是( )
A. 乙烷燃烧的热化学方程式为:2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(g)ΔH=-1560.8kJ·mol-1
B. 稳定性:正丁烷>异丁烷
C. 正戊烷的燃烧热大于3531.3kJ·mol-1
D. 相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放出的热量越多
【答案】C
【解析】A、燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物是放出的热量,H2O应是液态,即C2H6(g)+7/2O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-1560.8kJ·mol-1,故A错误;B、根据正丁烷和异丁烷燃烧热,正丁烷具有的能量高于异丁烷,物质具有能量越高,物质越不稳定,即稳定性为正丁烷<异丁烷,故B错误;C、2-甲基丁烷为异戊烷,因此根据正丁烷和异丁烷燃烧热,推出正戊烷的燃烧热大于3531.3kJ·mol-1,故C正确;D、相同质量时,甲烷燃烧放出的热量是890.3/16kJ=55.6kJ,乙烷燃烧的热量为1560.8/30kJ=52kJ,因此等质量时,碳原子质量分数越大的烷烃燃烧放出的热量越少,故D错误。
15.对于在一个密闭容器中进行的反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ,下列条件的改变对反应速率几乎没有影响的是( )
①增加C的量; ②增加CO的量;
③将容器的体积缩小一半; ④保持体积不变,充入N2以增大压强;
⑤升高反应体系的温度; ⑥保持压强不变,充入N2以增大体积。
A. ②③ B. ①④ C. ①⑥ D. ④⑥
【答案】B
【解析】
【分析】根据影响化学反应速率的外因分析判断。
【详解】①C为固体,改变其用量不影响反应速率;②增加CO量即增大CO气体浓度,化学反应速率增大;③将容器的体积缩小,容器中气体浓度增大,反应速率增大; ④体积不变时充入N2,与反应有关的气体浓度不变,反应速率不变;⑤升高反应温度,反应速率加快;⑥压强不变时充入N2,容器体积变大,与反应有关的气体浓度减小,反应速率减小。
本题选B。
16.一定量的混合气体在密闭容器中发生反应 mA(g)+nB(g)pC(g)达到平衡后,温度不变,将气体体积缩小到原来的1/3,达到平衡时,C的浓度为原来的2.5倍,则下列说法正确的是( )
A. C的体积分数增加 B. A的转化率降低
C. 平衡向正反应方向移动 D. m+n>p
【答案】B
【解析】
【分析】平衡后将气体体积缩小到原来的1/3,压强增大,如果平衡不移动,则达到平衡时C的浓度为原来的3倍,但此时C的浓度为原来的2.5倍,说明增大压强平衡向逆反应方向移动,逆向是气体体积减小的反应,根据平衡移动原理分析,即可得到答案案。
【详解】平衡后将气体体积缩小到原来的1/3,压强增大,如果平衡不移动,则达到平衡时C的浓度为原来的3倍,但此时C的浓度为原来的2.5倍,说明增大压强平衡向逆反应方向移动,逆向是气体体积减小的方向。A.由上述分析可以知道,增大压强平衡向逆反应方向移动,C的体积分数减小,故A项错误;B.增大压强,平衡向逆反应方向移动,所以A的转化降低,故B项正确;C.增大压强平衡向逆反应方向移动,故C项错误;D.增大压强平衡向逆反应方向移动,增大压强平衡向体积减小的方向移动,则有m+n 17.某反应进行过程中,各物质物质的量的变化情况如图所示。下列说法正确的是( )
A. C、D是生成物
B. 反应的方程式为2A + B2C
C. 2 min后各物质的量不再变化
D. 该反应不是可逆反应
【答案】C
【解析】
【分析】由图像可知,反应前后,A减少2mol,B减少1mol,C增加2mol,D先减少后增加且物质的量不变,故可知A、B为反应物,C为生成物,D为反应的催化剂,可得反应方程式为。
【详解】A. C为生成物,D为反应的催化剂,故A错误;
B. 反应的方程式为,故B错误;
C. 2min后,反应达到平衡状态,各组分物质的量不再变化,C正确;
D. 2min后,反应物和生成物同时存在,且物质的量不发生变化,该反应为可逆反应,故D错误;
故答案选C。
18.下列关于有效碰撞理论与影响速率因素之间关系正确的是( )
A. 增大反应物浓度,可以提高活化分子百分数,从而提高反应速率
B. 通过压缩体积增大压强,可以提高单位体积内活化分子数,从而提高反应速率
C. 升高温度,可以提高活化分子的能量,会减慢反应速率
D. 加入催化剂可以降低活化能,活化分子百分比虽然没变,但可以加快反应速率
【答案】B
【解析】
【分析】A、浓度增大,活化分子数目增多;B、压强增大,活化分子数目增多;C、升高温度,给分子提供能量,活化分子百分数增大,增大反应速率;D、催化剂能降低活化能增大活化分子百分数。
【详解】浓度增大,活化分子数目增多,从而使反应速率增大,A不选;有气体参加的化学反应,若压强增大,活化分子数目增多,从而使反应速率增大,B选;升高温度,给分子提供能量,活化分子百分数增大,则反应速率加快,C不选;催化剂能降低活化能增大活化分子的百分数,从而增大反应速率增大,D不选。
故选B。
19.已知分解1mol H2O2 放出热量98kJ,在含少量I-溶液中,H2O2的分解机理为:H2O2+I-→H2O+IO- 慢,H2O2+IO-→H2O+O2+I- 快;下列有关反应的说法正确的是( )
A. 反应的速率与I-的浓度有关 B. IO-也是该反应的催化剂
C. 反应活化能等于98kJ·mol-1 D. v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)
【答案】A
【解析】
【详解】A、根据反应机理可知I-是H2O2分解的催化剂,碘离子浓度大,产生的IO-就多反应速率就快,A正确;
B、IO-不是该反应的催化剂,B错误;
C、反应的活化能是反应物的总能量与生成物的总能量的差值。这与反应的物质得到多少,错误;
D、 H2O2分解的总方程式是2H2O2=2H2O+ O2↑;由于水是纯液体,不能用来表示反应速率,而且H2O2和O2的系数不同,表示的化学反应速率也不同,D错误;
故合理选项为A。
20.已知一定温度和压强下,N2(g)和H2 (g)反应生成2molNH3(g),放出92.4kJ热量。在同温同压下向密闭容器中通入1mol N2和3mol H2,达平衡时放出热量为Q1kJ;向另一体积相同的容器中通入0.5molN2和1.5molH2,相同温度下达到平衡时放出热量为Q2kJ。则下列叙述正确的是( )
A. 2Q2<Q1<92.4kJ B. 2Q2=Q1=92.4kJ
C. 2Q2>Q1=924kJ D. 2Q2=Q1<92.4kJ
【答案】A
【解析】
【分析】N2(g)和H2 (g)反应生成2molNH3(g)的反应为可逆反应,向密闭容器甲中通入1molN2和3molH2,达平衡时放出热量 Q1<92.4kJ,甲与乙相比较,甲相当于在乙的基础上增大压强,平衡向正反应方向移动,则甲转化率大于乙。
【详解】该反应为可逆反应,向密闭容器甲中通入1molN2和3molH2,达平衡时放出热量 Q1<92.4kJ,甲与乙相比较,甲相当于在乙的基础上增大压强,平衡向正反应方向移动,则甲转化率大于乙,如转化率相等,则Q1=2Q2,而转化率越大,则反应的热量越多,则Q1>2Q2,所以2Q2<Q1<92.4kJ,故选A。
21.下列事实不能用勒夏特列原理(平衡移动原理)解释的是( )
①铁在潮湿的空气中容易生锈②二氧化氮与四氧化氮的平衡体系,加压缩小体积后颜色加深③实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气④钠与氯化钾共融制备钾Na(l)+KCl(l) K(g)+NaCl(l)⑤开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫
A. ③④ B. ①② C. ①⑤ D. ①②⑤
【答案】B
【解析】
【详解】①铁在潮湿的空气中生锈是因为发生了电化学腐蚀,与平衡移动无关;②二氧化氮与四氧化氮的平衡体系,加压缩小体积后颜色加深,是因为二氧化氮浓度的增加,并不是因平衡移动导致;③氯气溶于水存在平衡:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,而饱和食盐水中氯离子浓度达到饱和,氯离子浓度增大,平衡逆向移动,故不能再溶解氯气,因此实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气,能用勒夏特列原理解释;④钠与氯化钾共融制备Na(l)+KCl(l)K(g)+NaCl(l) ,因反应条件为高温,生成物中K(g)挥发,使生成物浓度降低,平衡右移,能用勒夏特列原理解释;⑤啤酒中因有二氧化碳和水反应生成的碳酸,开启啤酒瓶后,压强降低,碳酸分解为二氧化碳和水,二氧化碳放出,瓶中马上泛起大量泡沫,能用勒夏特列原理解释;故答案为:①②,选B。
22.在一定温度下,下列叙述不是可逆反应A(气)+3B(气)2C(气)+2D(固)达到平衡的标志的是( )
①C的生成速率与C的分解速率相等
②单位时间内生成a mol A,同时生成3a mol B
③A、B、C的浓度不再变化
④A、B、C的分压强不再变化
⑤混合气体的总压强不再变化
⑥混合气体的物质的量不再变化
⑦A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2
A. ②⑦ B. ②⑤⑦ C. ①③④ D. ②⑤⑥⑦
【答案】A
【解析】在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态。所以①③可以说明。②中反应速率的方向相同,不能说明由于反应是体积减小的反应,所以④⑤⑥可以说明。平衡时浓度不再发生变化,但物质之间的浓度不一定相等或满足某种关系,因此⑦不能说明,所以答案选A。
23.如图所示,向A和B中都充人2molX和2molY,起始VA=0.8a L,VB=a L保持温度不变,在有催化剂的条件下,两容器中各自发生下列反应:X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g)达到平衡时,VA=0.9a L,则下列说法错误的是 ( )
A. 两容器中达到平衡的时间A B. 打开K达到新平衡后,升高B容器温度,A容器体积相比原平衡状态时一定增大
C. A容器中X的转化率为25%,且比B容器中的X的转化率小
D. 打开K一段时间达平衡时,A的体积为0.8a L(连通管中的气体体积不计)
【答案】C
【解析】
【分析】根据图象知,A保持恒压,B保持恒容。A、化学反应速率与物质的浓度有关,浓度越大,反应速率越大; B、打开K达新平衡等效为A中到达的平衡,根据X的转化率计算平衡后总的物质的量,再根据体积之比等于物质的量之比计算总体积,进而计算A容器的体积,升高温度,平衡向吸热方向移动,据此判断;C、先根据相同条件下,气体的气体之比等于物质的量之比计算平衡后气体的物质的量,再结合方程式计算X反应的物质的量,最后根据转化率公式计算X的转化率,再结合B装置中压强对化学平衡的影响判断X的转化率;D、升高温度,平衡向吸热方向移动;升高温度,气体膨胀,体积增大;
【详解】A、起始时VA=0.8a L,VB=a L,A装置中的浓度大于B装置中的浓度,但随着反应的进行,最终仍然A装置中的浓度大于B装置中的浓度,所以两容器中达到平衡的时间A 设参加反应的A的物质的量为mmol,则:
X(g)+Y(g)2Z(g)+ W(g)
起始(mol) 2 2 0 0
反应(mol) m m 2m m
平衡(mol) 2-m 2-m 2m m
即2-m+ 2-m+2m+m=4.5m,计算得出m=0.5,所以X物质的转化率=0.5/2100%=25%;B装置是在恒容条件下,反应向正反应方向移动时,混合气体的物质的量增大,导致容器内气体压强增大,增大压强能抑制X的转化率,故A比B容器中X的转化率小,所以C正确;D、打开K达新平衡等效为A中到达的平衡,X的转化率为25%,参加反应的X的总的物质的量为4mol25%=1mol。
X(g) + Y(g)2Z(g)+ W(g)
起始(mol) 4 4 0 0
反应(mol) 1 1 2 1
平衡(mol) 3 3 2 1
故平衡后容器内总的物质的量为 3+3+2+1=9mol,气体的体积之比等于气体的物质的量之比,则总容器的体积为0.8a/4mol9mol=1.8aL,则VA=1.8aL- aL =0.8 aL,所以D选项是正确的;答案:B
24.已知用甲醇制乙烯、丙烯等烯烃时,在温度为400 ℃时,发生的主反应为2CH3OHC2H4+2H2O、3CH3OHC3H6+3H2O,副反应为2CH3OHCH3OCH3+H2O。乙烯和丙烯的选择性(转化的甲醇中生成乙烯和丙烯的百分比)及丙烯对乙烯的比值(Cat.1和Cat.2代表两种等量的催化剂)如图所示,下列说法不正确的是( )
A. 使用Cat.2反应2小时后乙烯和丙烯的选择性下降
B. 使用Cat.1反应3小时后产生的烯烃主要是乙烯
C. 使用Cat.2反应3小时内产生的烯烃主要是丙烯
D. 使用Cat.1时乙烯和丙烯的选择性一直高于使用Cat.2时
【答案】C
【解析】
【详解】本题考查图象分析,意在考查考生的分析能力。使用Cat.2反应2小时后生成的副产物二甲醚增多,导致乙烯和丙烯的选择性下降,A正确;使用Cat.1,反应在3小时后,丙烯对乙烯的比值小于1.0,此时产生的烯烃主要是乙烯,B正确;使用Cat.2,反应在3小时内,丙烯对乙烯的比值小于1.0,此时产生的烯烃主要是乙烯,C错误;使用Cat.1时乙烯和丙烯的选择性一直高于使用Cat.2时,D正确。
25.通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。50mL 0.50mol/L盐酸与50mL 0.55mol/LNaOH溶液在图示的装置中进行中和反应.回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器是___________.
(2)大烧杯上如果不盖硬纸板,求得的中和热数值__________(填“偏大”,“偏小”或“无影响”).
(3)实验中改用60mL 0.50mol/L盐酸跟50mL 0.55mol/LNaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所求中和热________(填“相等”“不相等”),简述理由:______________________.
(4)若两溶液的密度都是1g/mL,中和后所得溶液的比热容c=4.18J/(g·℃),三次平行操作测得终止温度与起始温度差(t2﹣t1)分别为:①3.2℃ ②2.2℃ ③3.0℃,写出表示盐酸与NaOH溶液反应的中和热的热化学方程式________________________.(小数点后保留一位小数)
【答案】(1). 环形玻璃搅拌棒 (2). 偏小 (3). 相等 (4). 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O所放出的能量,与酸碱的用量无关 (5). HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=﹣51.8 kJ/mol
【解析】
【详解】(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器是用于搅拌的环形玻璃搅拌棒;
(2)大烧杯上如果不盖硬纸板,会导致热量散失,测得的温差会比真实值小,求得的中和热数值偏小;
(3)中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1molH2O(l)所放出的能量,与酸碱的用量无关,所以求得的中和热数值相等;
(4))三次平行操作测得终止温度与起始温度差(t2-t1)分别为:①3.2℃ ②2.2℃ ③3.0℃,由于第②组数据与其他两组相差较大,将第②组舍去,温度差的平均值为3.1℃,50mL 0.50mol/L盐酸与50mL 0.55mol/LNaOH溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.5mol/L=0.025mol,溶液的质量为100ml×1g/ml=100g,则生成0.025mol水放出的热量为Q=m•c•△T=100g×4.18J/(g•℃)×3.1℃=1259.8J,即1.2598kJ,所以实验测得的中和热,该反应的热化学方程式:HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-51.8 kJ/mol。
26.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示.已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3(g)放出热量99kJ,请回答下列问题:
(1)图中A、C分别表示_____________、_____________.
(2)该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点_________(填“升高”,“降低”),△H_______(填“变大”,“变 小”或“不变”),理由是______________________.
(3)图中△H=________kJ/mol.
【答案】(1). A表示反应物总能量 (2). C表示生成物总能量 (3). 降低 (4). 不变 (5). 因为催化剂改变了反应的历程使活化能E降低,但没有改变反应的始态和终态,△H不变 (6). ﹣198
【解析】
【详解】(1)图中A、C分别表示反应物总能量、生成物总能量;
(2)催化剂能够降低反应的活化能,不影响反应物和生成物能量高低,所以不变,
(3)因氧化为的,所以氧化为的。
27.影响化学反应速率的因素很多,某化学小组用实验的方法进行探究。
I.探究活动一:
备选药品:铁片、锌片、0.5mol/LH2SO4、1.5mol/LH2SO4、18.4mol/LH2SO4
甲同学研究的实验报告
实验步骤
现象
结论
①分别取等体积的1.5mol/L的硫酸于两支试管中;
②_____________________。
反应速率:
锌>铁
金属的性质越活泼,反应速率越快
(1)甲同学实验报告中的实验步骤②为__________________________________。
(2)甲同学的实验目的是_______________________________;要得出正确的实验结论,还需控制的实验条件是__________________。
乙同学为了定量研究浓度对化学反应速率的影响,利用如图所示装置进行实验:
(3)乙同学在实验中需要测定的数据是_________________________。
(4)乙同学不会选用___________mol/L硫酸完成该实验,理由是_________________。
II.探究活动二:
备选药品:0.1mol/LNa2S2O3溶液、0.2mol/LNa2S2O3溶液、0.1mol/LH2SO4溶液、0.2mol/LH2SO4溶液。
已知:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O
实验
编号
Na2S2O3用量
H2SO4用量
温度(℃)
①
0.1mol/L5mL
0.1mol/L5mL
10
②
0.2mol/L5mL
0.2mol/L5mL
25
③
0.1mol/L5mL
0.1mol/L5mL
25
④
01mol/L5mL
0.1mol/L5mL
40
(1)若想探究温度对化学反应速率的影响,可选的实验编号有___________。
(2)若想探究浓度对化学反应速率的影响,可选的实验编号有___________。
(3)在该实验过程中,需要观察和记录________________,来比较化学反应速率的快慢。
(4)Na2S2O3在碱性溶液中可被I2氧化为Na2SO4,写出该反应的离子方程式___________________。
【答案】(1). 分别投入大小、形状相同的铁、锌 (2). 研究金属本身的性质与反应速率的关系 (3). 温度相同 (4). 一定时间内产生气体的体积(或产生一定体积的气体所需的时间) (5). 18.4 (6). 常温下,锌与18.4mol/LH2SO4反应产生SO2,使对比实验的反应原理不同。 (7). 18.4mol/LH2SO4使铁钝化 (8). ①、④或①、③或①、③、④ (9). ②、③ (10). 生成等质量的沉淀所需的时间 (11). S2O32-+10OH-+4I2=2SO42-+8I-+5H2O
【解析】
【详解】I.(1)甲同学表中实验步骤②为向等体积浓度分别是0.5 mol/L、2 mol/L的硫酸中加入投入大小、形状相同的铁、锌;发现:反应速率:锌>铁,说明金属的性质越活泼,反应速率越快;
(2)甲同学的实验目的是研究金属本身的性质与反应速率的关系;要得出正确的实验结论,还需控制的实验条件是反应温度应该相同,这样才能形成对照实验;
(3)乙同学在实验中应该测定的数据是一定时间内产生气体的体积(或产生一定体积的气体所需的时间);若相同的时间内产生的气体体积越大,则反应速率越快;或者收集相同体积的气体,需要的时间越短,则反应速率越快;
(4)乙同学不会选用18.4 mol/L硫酸完成该实验,是因为Fe在浓硫酸中会发生钝化现象;
II.(1)若要探究温度对化学反应速率的影响,应该是只改变温度,而其他条件不变。可选择实验组合为①、④或①、③或①、③、④;
(2) 若想探究浓度对化学反应速率的影响,应该是只改变浓度,而其他条件不变。可选择实验组合为②、③;
(3)在该实验过程中,需要观察和记录生成等质量的沉淀所需的时间,来比较化学反应速率的快慢;
(4)Na2S2O3在碱性溶液中可被I2氧化为Na2SO4,本身被还原为I-,反应的离子方程式为S2O32-+10OH-+4I2=2SO42-+8I-+5H2O。
28.某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B,一定温度下发生反应:A(g)+xB(g) 2C(g)达到平衡后,只改变反应的一个条件,测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化的关系如下图所示。请回答下列问题:
(1)0~20min,A的平均反应速率为_________________;8min时,v(正)___v(逆)(填:>、=或<)
(2)反应方程式中的x=_______,30min时改变的反应条件是________________________。
(3)20~30min时反应的平衡常数_______30~40min时反应的平衡常数(填:>、=或<)。
(4)该反应的正反应为________(填:“放热”或“吸热”)反应。
(5)反应过程中B的转化率最大的时间段是__________________min。
【答案】(1). 0.05 mol L-1min-1 (2). > (3). 1 (4). 扩大容器体积(或减小压强) (5). = (6). 放热 (7). 20~40
【解析】
【详解】(1)由图象可知,反应从开始到20min内A的浓度减少了1mol/L,故A的平均反应速率为=0.05 mol/(L•min),8min时未达到平衡,反应向正反应方向进行,故v(正)>v(逆);
(2)30min时条件改变瞬间,浓度同等倍数减小,正逆反应速率都减小,但反应速率仍相等,平衡不移动,则应是扩大容器体积、减小压强的原因,该反应前后气体的体积不变,则x=1;
(3)20-30min和30-40min两时间段内温度没变,平衡常数不变;
(4)40min时改变条件后,C的浓度减小,A的浓度增加,说明平衡向逆反应方向进行,从图中知,条件改变后正逆反应速率均增大,只有升高温度与题意相符,升温平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应;
(5)20-30min和30-40min两时间段内虽条件不同,但平衡未移动,40-54min平衡向逆反应方向移动,B的转化率减小,故20-30min和30-40minB的转化率最大,即20~40min转化率最大。
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