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【化学】陕西省西安市长安区第一中学2018-2019学年高二上学期第二次月考(实验班) 试卷
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陕西省西安市长安区第一中学2018-2019学年高二上学期第二次月考(实验班)
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16
第I卷(40分)
一、选择题(每小题只有一个最佳选项,每小题2分,共20小题40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核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能
A. ⑤⑥⑦⑧ B. ①②③④ C. ③⑤⑥⑦⑧ D. ③④⑤⑥⑦⑧
2.下列关于化学反应速率的说法正确的是( )
① 有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加活化分子数目,从而使反应速率增大。
② 其他条件不变,温度越高,化学反应速率越快。
③ 6mol·L﹣1·s﹣1的反应速率一定比3.5mol·L﹣1·s﹣1的反应速率大。
④ 升高温度能增大反应物分子中活化分子的百分数。
⑤ 恒温时,增大压强,化学反应速率一定加快。
⑥ 增大反应物浓度,可增大活化分子的百分数,从而使单位时间有效碰撞次数增多。
A.①②⑤ B.②④ C.②⑤ D.③⑥
3.下列有关说法正确的是( )
A.对于乙酸与乙醇的酯化反应(ΔH<0),加入少量浓硫酸并加热,该反应的反应速率和平衡常数均增大
B.2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应的ΔH>0
C.CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的ΔH<0
D.某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应
4.下列关于反应过程中能量变化的说法正确的是( )
A.在一定条件下,某可逆反应的ΔH=+100 kJ·mol-1,则该反应的正反应活化能比逆反应活化能大100 kJ·mol-1
B.图中A、B曲线可分别表示反应CH2===CH2(g)+H2(g)―→CH3CH3(g)未使用催化剂和使用催化剂时反应过程中的能量变化
C.同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
D.图示的能量变化可判断出该化学反应是ΔH<0
5.K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黄色)+2H+。用K2Cr2O7溶液进行下列实验:
结合实验,下列说法不正确的是( )
A.①中溶液橙色加深,③中溶液变黄
B.②中Cr2O72-被C2H5OH还原
C.对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强
D.若向④中加入70%H2SO4溶液至过量,溶液变为橙色
6.室温下,向圆底烧瓶中加入1mol C2H5OH和含1mol HBr的氢溴酸,溶液中发生反应:C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O,充分反应后达到平衡。已知常压下,C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4℃和78.5℃。下列有关叙述错误的是( )
A.加入NaOH,可增大乙醇的物质的量
B.增大HBr浓度,有利于生成C2H5Br
C.若反应物增大至2 mol,则两种反应物平衡转化率之比不变
D.若起始温度提高至60℃,可缩短反应达到平衡的时间
7.下列事实,不能用勒夏特列原理解释的是( )
A. 溴水中有平衡:Br2+ H2O HBr+ HBrO,当加入AgNO3溶液后,溶液颜色变浅
B. 对CO(g) + NO2 (g) CO2 (g)+ NO(g),平衡体系增大压强可使颜色变深
C. 用排饱和食盐水的方法收集氯气
D.工业制取金属钾Na(l)+KCl(l) NaCl(l)+K(g)选取适宜的温度,使K成蒸汽从反应混合物中分离出来
8.在25 ℃、101 kPa条件下,C(s)、H2(g)、CH3COOH(1)的燃烧热分别为393.5kJ/mol、
285.8 kJ/mol、870.3 kJ/mol,则2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为( )
A.-488.3 kJ/mol B.+488.3 kJ/mol
C.-191 kJ/mol D. +191 kJ/mol
9.常压下羰基化法精炼镍的原理为:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230℃时,该反应的平衡常数K=2×10−5。已知:Ni(CO)4的沸点为42.2℃,固体杂质不参与反应。
第一阶段:将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4;
第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230℃制得高纯镍。
下列判断正确的是( )
A.增加c(CO),平衡向正向移动,反应的平衡常数增大
B.第一阶段,在30℃和50℃两者之间选择反应温度,选50℃
C.第二阶段,Ni(CO)4分解率较低
D.该反应达到平衡时,v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)
10.如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法正确的是 ( )
A.由MgCl2制取金属镁为放热反应
B.常温下氧化性:F2 <Cl2<Br2<I2
C.热稳定性:MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2
D.由图可知此温度下MgI2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为MgI2(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)+I2(g)
ΔH= -277 kJ·mol-1
11.向一个绝热恒容密闭容器中通入CO(g)和H2O(g),一定条件下使反应CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的曲线如图所示,由图可得出的结论
正确的是( )
A.反应物浓度:a点小于c点
B.该反应的正反应为放热反应
C.c点达到平衡状态
D.Δt1=Δt2时,H2的产率:a~b段大于b~c段
12.已知一定温度下,X(g)+2Y(g) mZ(g);ΔH =-akJ/mol(a>0)现有甲、乙两
容积相等且固定的密闭容器,在保持该温度下,向密闭容器甲中通入1molX和2molY,达
平衡状态时,放出热量b kJ;向密闭容器乙中通入2molX和4molY,达平衡状态时,放出
热量ckJ,且2b < c,则下列各值关系正确的是( )
A.a = b B.2a < c
C.m > 3 D.m < 3
13.在容积为2L的密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g)zC(g)。图甲表示200 ℃
时容器中A、B、C物质的量随时间的变化,图乙表示200 ℃、100 ℃下平衡时C的体积
分数随起始n(A)∶n(B)的变化关系。则下列结论正确的是( )
A.200℃时,反应从开始到平衡的平均速率v(B)=0.04mol·L-1·min-1
B.若在图甲所示的平衡状态下再向体系中充入He,此时v正> v逆
C.由图乙可知,反应xA(g)+yB(g)zC(g)的ΔH<0,且a=1
D.200℃时,向容器中充入2molA和1molB,达到平衡时A的体积分数小于0.5
14.25℃时,在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中,加入过量金属锡(Sn),发生反应:
Sn(s)+Pb2+(aq)Sn2+(aq)+Pb(s),体系中c(Pb2+)和c(Sn2+)变化关系如图所示.。下列判
断正确的是( )
A.往平衡体系中加入金属铅后,c(Pb2+)增大
B.往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后,c(Pb2+)变小
C.升高温度,平衡体系中c(Pb2+)增大,说明该反应△H>0
D.25℃时,该反应的平衡常数K=2.2
15.O3也是一种很好的消毒剂,具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3可溶于水,在水中易分解,产生的[O]为游离氧原子,有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生反应如下:
反应① O3O2+[O] ΔH>0 平衡常数为K1;
反应② [O]+O32O2 ΔH<0 平衡常数为K2;
总反应:2O33O2 ΔH<0 平衡常数为K。
下列叙述正确的是( )
A.升高温度,K增大
B.K=K1+K2
C.适当升温,可提高消毒效率
D.压强增大,K2减小
16.t ℃时,将一定量的混合气体在密闭容器中发生反应:aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g),平衡后测得B气体的浓度为0.6 mol·L-1。恒温下,将密闭容器的容积扩大1倍,重新达到平衡后,测得B气体的浓度为0.4 mol·L-1。下列叙述中正确的是( )
A.重新达到平衡时,D的体积分数减小 B.a+b
C.重新达到平衡时,A气体的浓度增大 D.平衡向右移动
17.臭氧在烟气脱硝中的反应为2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)。若此反应在恒容密闭容器中进行,相关图像如下,其中对应分析结论正确的是( )
A
B
平衡后升温,NO2含量降低
0~2 s内,v(O3)=0.2 mol·L-1·s-1
C
D
v正:b点>a点
b点:v逆>v正
恒温,t1时再充入O3
18.如图,甲容器有一个移动活塞,能使容器保持恒压。起始时,关闭活塞K,向甲中充入2mol SO2、1mol O2,向乙中充入4 mol SO2、2 mol O2。甲、乙的体积都为1 L(连通管体积忽略不计)。保持相同温度和催化剂存在的条件下,使两容器中各自发生下述反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。达平衡时,甲的体积为0.8 L。下列说法正确的是( )
A.乙容器中SO2的转化率小于60%
B.平衡时SO3的体积分数:甲>乙
C.打开K后一段时间,再次达到平衡,甲的体积为1.4 L
D.平衡后向甲中再充入2 mol SO2、1 mol O2和3 mol SO3,平衡向正反应方向移动
19.某恒温密闭容器发生反应:Z(?)+W(?) X(g)+Y(?) ,在t1时刻反应达到平衡,在t2时刻缩小容器体积,t3时刻再次达到平衡状态后未再改变条件。下列有关说法正确的是( )
A. Z和W在该条件下至少有一个是为气态
B. t1~t2时间段与t3时刻后,两时间段反应体系中气体的平均摩尔质量可能相等也可能不相等
C. 若在该温度下此反应平衡常数表达式为K=c(X),则t1~t2时刻时间段与t3时刻后的X浓度不相等
D. 若该反应只在某温度T以上自发进行,则该反应的平衡常数K随温度升高而减小
20.将一定量氨基甲酸铵(NH2COONH4)加入密闭容器中,发生反应NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)。该反应的平衡常数的负对数(-lg K)值随温度(T)的变化曲线如图所示,下列说法中不正确的是( )
A.该反应的ΔH>0
B.NH3的体积分数不变时,该反应一定达到平衡状态
C.A点对应状态的平衡常数K(A)的值为10-2.294
D.30 ℃时,B点对应状态的v正
第II卷(60分)
二、非选择题(共6小题60分)
21.(8分)在恒温恒容条件下,将一定量NO2和N2O4的混合气体通入容积为2 L的密闭容器中发生反应:N2O4(g) 2NO2(g) ΔH>0,反应过程中各物质的物质的量浓度(c)随时间(t)的变化曲线如图所示。
(1)该温度下,该反应的平衡常数为_____________,若温度升高,K 值将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的是_____点。从起点开始首次达到平衡时,以NO2表示的反应速率为_________。
(3)d点对应NO2的物质的量浓度_______(填“大于”、“小于”或“等于”)0.8 mol·L-1,理由是____ _____________________________________ 。
22.(8分)一定温度下,在容积固定的V L密闭容器中加入n mol A、2n mol B,发生反应:A(g)+2B(g)2C(g) ΔH<0,反应达平衡后测得平衡常数为K,此时A的转化率为x。
(1)一段时间后上述反应达到平衡。则下列说法中正确的是________(填字母)。
A.物质A、B的转化率之比为1∶2
B.起始时刻和达到平衡后容器中的压强之比为3n∶(3n-nx)
C.当2v正(A)=v逆(B)时,反应一定达到平衡状态
D.充入惰性气体(如Ar),平衡向正反应方向移动
(2)K和x的关系满足K=________。
(3)该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示。
①由图可知,反应在t1、t3、t7时都达到了平衡,而t2、t8时都改变了一种条件,试判断改变的条件:t2时________;t8时________。
②t2时平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
③若t4时降压,t5时达到平衡,t6时增大反应物的浓度,请在图中画出t4~t6时逆反应速率与时间的关系曲线。
23. (10分)消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。
(1)用活性炭还原法: 某研究小组向某密闭容器中加入足量的活性炭和 NO,发生反应:
C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g) ΔH =Q kJ·mol-1 在 T1℃下,反应进行到不同时间
测得各物质的浓度部分数据如下:
①0~10 min 内, N2 的平均反应速率 υ(N2)=______________。
②T1℃时,该反应的平衡常数表达式 K=_______________________。
③若 30 min 后升高温度至 T2℃,重新达到平衡时,容器中 NO、 N2、 CO2 的浓度
之比为 7∶3∶3,则该反应的ΔH _____0(填“>” 、 “ =” 、或“<” )
(2)NH3 催化还原法: 原理如图所示
①若烟气中 c(NO2): c(NO)=1∶1,发生如图甲所示的脱氮反应时,反应过程中转移1.5mol
电子时放出的热量为 113.8 kJ,则发生该脱氮反应的热化学方程式为_____________。
②图乙是在一定时间内,使用不同催化剂 Mn 和 Cr 在不同温度下对应的脱氮率,由
图可知工业使用的最佳催化剂和相应温度分别为___________、 _________ 。
24.(12分)高聚物H可用于光刻工艺中,作抗腐蚀涂层。下列是高聚物H的一种合成路线:
已知:①RCHO+R1CH2COOH +H2O;
②由B生成C的反应属于加聚反应;
③D属于高分子化合物。
请回答下列问题:
(1)X生成Y的条件是________。E的分子式为____________________________________。
(2)芳香烃I与A的实验式相同,经测定I的核磁共振氢谱有5组峰且峰面积之比为
1∶1∶2∶2∶2,则I的结构简式为________________________________。
(3)由E生成F的化学方程式为__________________________________________________。
(4)D和G反应生成H的化学方程式为________________________________________。
(5)G的同分异构体中,与G具有相同官能团的芳香族化合物还有________种(不考虑立体异构)。
(6)参照上述合成路线,以对二甲苯和乙酸为原料(无机试剂任选),设计制备
的合成路线。
25.(10分)CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2),还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题:
(1)CH4-CO2催化重整反应为:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。
已知:C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH= -75 kJ·mol−1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH= -394 kJ·mol−1
C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH= -111 kJ·mol−1
该催化重整反应的ΔH=_____ kJ·mol−1。有利于提高CH4平衡转化率的条件是____(填标号)。
A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压
(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。
相关数据如下表:
积碳反应
CH4(g)=C(s)+2H2(g)
消碳反应
CO2(g)+C(s)=2CO(g)
ΔH/(kJ·mol−1)
+75
+172
活化能/
(kJ·mol−1)
催化剂X
33
91
催化剂Y
43
72
① 由上表判断,催化剂X____Y(填“优于”或“劣于”),理由是_________________。
在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图1所示。升高温度时,下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是________(填标号)。
A.K积、K消均增加
B.v积减小,v消增加
C.K积减小,K消增加
D.v消增加的倍数比v积增加的倍数大
②在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5(k为速率常数)。在p(CH4)一定时,不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图2所示,则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为________________。
26.(12分)三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题:
(1)SiHCl3在催化剂作用下发生反应:
2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+ SiCl4(g) ΔH1=+48 kJ·mol−1
3SiH2Cl2(g)SiH4(g)+2SiHCl3 (g) ΔH2=−30 kJ·mol−1
则反应4SiHCl3(g)SiH4(g)+ 3SiCl4(g)的ΔH=__________ kJ·mol−1。
(2)对于反应2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。
①343 K时反应的平衡转化率α=________%。平衡常数K343 K=_________(保留2位小数)。
②在343 K下:要提高SiHCl3转化率,可采取的措施是___________;要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有____________、___________。
③比较a、b处反应速率大小:υa________υb(填“大于”“小于”或“等于”)。反应
速率υ=υ正−υ逆=k正x2(SiHCl3) − k逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4) ,k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数,x为物质的量分数,计算a处υ正/υ逆=__________(保留1位小数)。
参考答案
一、选择题(每题2分,共20小题40分)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
B
D
A
D
C
B
A
B
D
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
B
D
D
D
C
A
C
C
B
B
二、非选择题(共6小题60分)
21. (8分) (1)0.9(1分) 增大 (1分)
(2)bd(2分) 0.04 mol·L-1·min-1 (1分)
(3)小于、(1分)假设平衡时二氧化氮的浓度为0.8 mol·L-1,则此时Q=1.28>K=0.9,平衡要逆向移动,使二氧化氮的浓度降低,所以平衡时二氧化氮的浓度小于0.8 mol·L-1(2分)
22.(8分)(1)BC(2分) (2) vx2/n(1-x)3(1分) (3)①升温或增大C的浓度(1分) 使用催化剂(1分) ②逆反应(1分)
③(2分)
23. (10分)
(1)①0.03 mol·L-1·min-1 (2分) ②K=c(N2) c(CO2)/ c2(NO) (1分) ③< (2分)
(2)①NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)=2N2(g)+3H2O(g) ΔH=-455.2 kJ·mol-1 (3分)
②Mn (1分) 200℃(1分)
24.(12分) (1)光照 C7H8O
(2)
(3) +2H2O
(4)
(5)4
(6)
25. (10分) (1) +247 (2分) A(1分) (2) 劣于(1分) 相对于催化剂X,催化剂Y积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小;而消碳反应活化能相对小,消碳反应速率大(2分) AD(2分) pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2) (2分)
26.(12分) +114(2分) ①22(2分) 0.02(2分) ②及时移去产物(1分) 改进催化剂(1分) 提高反应物压强(浓度(1分)) ③大于(1分) 1.3(2分)
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16
第I卷(40分)
一、选择题(每小题只有一个最佳选项,每小题2分,共20小题40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核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能
A. ⑤⑥⑦⑧ B. ①②③④ C. ③⑤⑥⑦⑧ D. ③④⑤⑥⑦⑧
2.下列关于化学反应速率的说法正确的是( )
① 有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加活化分子数目,从而使反应速率增大。
② 其他条件不变,温度越高,化学反应速率越快。
③ 6mol·L﹣1·s﹣1的反应速率一定比3.5mol·L﹣1·s﹣1的反应速率大。
④ 升高温度能增大反应物分子中活化分子的百分数。
⑤ 恒温时,增大压强,化学反应速率一定加快。
⑥ 增大反应物浓度,可增大活化分子的百分数,从而使单位时间有效碰撞次数增多。
A.①②⑤ B.②④ C.②⑤ D.③⑥
3.下列有关说法正确的是( )
A.对于乙酸与乙醇的酯化反应(ΔH<0),加入少量浓硫酸并加热,该反应的反应速率和平衡常数均增大
B.2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应的ΔH>0
C.CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的ΔH<0
D.某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应
4.下列关于反应过程中能量变化的说法正确的是( )
A.在一定条件下,某可逆反应的ΔH=+100 kJ·mol-1,则该反应的正反应活化能比逆反应活化能大100 kJ·mol-1
B.图中A、B曲线可分别表示反应CH2===CH2(g)+H2(g)―→CH3CH3(g)未使用催化剂和使用催化剂时反应过程中的能量变化
C.同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
D.图示的能量变化可判断出该化学反应是ΔH<0
5.K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黄色)+2H+。用K2Cr2O7溶液进行下列实验:
结合实验,下列说法不正确的是( )
A.①中溶液橙色加深,③中溶液变黄
B.②中Cr2O72-被C2H5OH还原
C.对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强
D.若向④中加入70%H2SO4溶液至过量,溶液变为橙色
6.室温下,向圆底烧瓶中加入1mol C2H5OH和含1mol HBr的氢溴酸,溶液中发生反应:C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O,充分反应后达到平衡。已知常压下,C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4℃和78.5℃。下列有关叙述错误的是( )
A.加入NaOH,可增大乙醇的物质的量
B.增大HBr浓度,有利于生成C2H5Br
C.若反应物增大至2 mol,则两种反应物平衡转化率之比不变
D.若起始温度提高至60℃,可缩短反应达到平衡的时间
7.下列事实,不能用勒夏特列原理解释的是( )
A. 溴水中有平衡:Br2+ H2O HBr+ HBrO,当加入AgNO3溶液后,溶液颜色变浅
B. 对CO(g) + NO2 (g) CO2 (g)+ NO(g),平衡体系增大压强可使颜色变深
C. 用排饱和食盐水的方法收集氯气
D.工业制取金属钾Na(l)+KCl(l) NaCl(l)+K(g)选取适宜的温度,使K成蒸汽从反应混合物中分离出来
8.在25 ℃、101 kPa条件下,C(s)、H2(g)、CH3COOH(1)的燃烧热分别为393.5kJ/mol、
285.8 kJ/mol、870.3 kJ/mol,则2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为( )
A.-488.3 kJ/mol B.+488.3 kJ/mol
C.-191 kJ/mol D. +191 kJ/mol
9.常压下羰基化法精炼镍的原理为:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230℃时,该反应的平衡常数K=2×10−5。已知:Ni(CO)4的沸点为42.2℃,固体杂质不参与反应。
第一阶段:将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4;
第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230℃制得高纯镍。
下列判断正确的是( )
A.增加c(CO),平衡向正向移动,反应的平衡常数增大
B.第一阶段,在30℃和50℃两者之间选择反应温度,选50℃
C.第二阶段,Ni(CO)4分解率较低
D.该反应达到平衡时,v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)
10.如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法正确的是 ( )
A.由MgCl2制取金属镁为放热反应
B.常温下氧化性:F2 <Cl2<Br2<I2
C.热稳定性:MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2
D.由图可知此温度下MgI2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为MgI2(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)+I2(g)
ΔH= -277 kJ·mol-1
11.向一个绝热恒容密闭容器中通入CO(g)和H2O(g),一定条件下使反应CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的曲线如图所示,由图可得出的结论
正确的是( )
A.反应物浓度:a点小于c点
B.该反应的正反应为放热反应
C.c点达到平衡状态
D.Δt1=Δt2时,H2的产率:a~b段大于b~c段
12.已知一定温度下,X(g)+2Y(g) mZ(g);ΔH =-akJ/mol(a>0)现有甲、乙两
容积相等且固定的密闭容器,在保持该温度下,向密闭容器甲中通入1molX和2molY,达
平衡状态时,放出热量b kJ;向密闭容器乙中通入2molX和4molY,达平衡状态时,放出
热量ckJ,且2b < c,则下列各值关系正确的是( )
A.a = b B.2a < c
C.m > 3 D.m < 3
13.在容积为2L的密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g)zC(g)。图甲表示200 ℃
时容器中A、B、C物质的量随时间的变化,图乙表示200 ℃、100 ℃下平衡时C的体积
分数随起始n(A)∶n(B)的变化关系。则下列结论正确的是( )
A.200℃时,反应从开始到平衡的平均速率v(B)=0.04mol·L-1·min-1
B.若在图甲所示的平衡状态下再向体系中充入He,此时v正> v逆
C.由图乙可知,反应xA(g)+yB(g)zC(g)的ΔH<0,且a=1
D.200℃时,向容器中充入2molA和1molB,达到平衡时A的体积分数小于0.5
14.25℃时,在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中,加入过量金属锡(Sn),发生反应:
Sn(s)+Pb2+(aq)Sn2+(aq)+Pb(s),体系中c(Pb2+)和c(Sn2+)变化关系如图所示.。下列判
断正确的是( )
A.往平衡体系中加入金属铅后,c(Pb2+)增大
B.往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后,c(Pb2+)变小
C.升高温度,平衡体系中c(Pb2+)增大,说明该反应△H>0
D.25℃时,该反应的平衡常数K=2.2
15.O3也是一种很好的消毒剂,具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3可溶于水,在水中易分解,产生的[O]为游离氧原子,有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生反应如下:
反应① O3O2+[O] ΔH>0 平衡常数为K1;
反应② [O]+O32O2 ΔH<0 平衡常数为K2;
总反应:2O33O2 ΔH<0 平衡常数为K。
下列叙述正确的是( )
A.升高温度,K增大
B.K=K1+K2
C.适当升温,可提高消毒效率
D.压强增大,K2减小
16.t ℃时,将一定量的混合气体在密闭容器中发生反应:aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g),平衡后测得B气体的浓度为0.6 mol·L-1。恒温下,将密闭容器的容积扩大1倍,重新达到平衡后,测得B气体的浓度为0.4 mol·L-1。下列叙述中正确的是( )
A.重新达到平衡时,D的体积分数减小 B.a+b
17.臭氧在烟气脱硝中的反应为2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)。若此反应在恒容密闭容器中进行,相关图像如下,其中对应分析结论正确的是( )
A
B
平衡后升温,NO2含量降低
0~2 s内,v(O3)=0.2 mol·L-1·s-1
C
D
v正:b点>a点
b点:v逆>v正
恒温,t1时再充入O3
18.如图,甲容器有一个移动活塞,能使容器保持恒压。起始时,关闭活塞K,向甲中充入2mol SO2、1mol O2,向乙中充入4 mol SO2、2 mol O2。甲、乙的体积都为1 L(连通管体积忽略不计)。保持相同温度和催化剂存在的条件下,使两容器中各自发生下述反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。达平衡时,甲的体积为0.8 L。下列说法正确的是( )
A.乙容器中SO2的转化率小于60%
B.平衡时SO3的体积分数:甲>乙
C.打开K后一段时间,再次达到平衡,甲的体积为1.4 L
D.平衡后向甲中再充入2 mol SO2、1 mol O2和3 mol SO3,平衡向正反应方向移动
19.某恒温密闭容器发生反应:Z(?)+W(?) X(g)+Y(?) ,在t1时刻反应达到平衡,在t2时刻缩小容器体积,t3时刻再次达到平衡状态后未再改变条件。下列有关说法正确的是( )
A. Z和W在该条件下至少有一个是为气态
B. t1~t2时间段与t3时刻后,两时间段反应体系中气体的平均摩尔质量可能相等也可能不相等
C. 若在该温度下此反应平衡常数表达式为K=c(X),则t1~t2时刻时间段与t3时刻后的X浓度不相等
D. 若该反应只在某温度T以上自发进行,则该反应的平衡常数K随温度升高而减小
20.将一定量氨基甲酸铵(NH2COONH4)加入密闭容器中,发生反应NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)。该反应的平衡常数的负对数(-lg K)值随温度(T)的变化曲线如图所示,下列说法中不正确的是( )
A.该反应的ΔH>0
B.NH3的体积分数不变时,该反应一定达到平衡状态
C.A点对应状态的平衡常数K(A)的值为10-2.294
D.30 ℃时,B点对应状态的v正
二、非选择题(共6小题60分)
21.(8分)在恒温恒容条件下,将一定量NO2和N2O4的混合气体通入容积为2 L的密闭容器中发生反应:N2O4(g) 2NO2(g) ΔH>0,反应过程中各物质的物质的量浓度(c)随时间(t)的变化曲线如图所示。
(1)该温度下,该反应的平衡常数为_____________,若温度升高,K 值将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的是_____点。从起点开始首次达到平衡时,以NO2表示的反应速率为_________。
(3)d点对应NO2的物质的量浓度_______(填“大于”、“小于”或“等于”)0.8 mol·L-1,理由是____ _____________________________________ 。
22.(8分)一定温度下,在容积固定的V L密闭容器中加入n mol A、2n mol B,发生反应:A(g)+2B(g)2C(g) ΔH<0,反应达平衡后测得平衡常数为K,此时A的转化率为x。
(1)一段时间后上述反应达到平衡。则下列说法中正确的是________(填字母)。
A.物质A、B的转化率之比为1∶2
B.起始时刻和达到平衡后容器中的压强之比为3n∶(3n-nx)
C.当2v正(A)=v逆(B)时,反应一定达到平衡状态
D.充入惰性气体(如Ar),平衡向正反应方向移动
(2)K和x的关系满足K=________。
(3)该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示。
①由图可知,反应在t1、t3、t7时都达到了平衡,而t2、t8时都改变了一种条件,试判断改变的条件:t2时________;t8时________。
②t2时平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
③若t4时降压,t5时达到平衡,t6时增大反应物的浓度,请在图中画出t4~t6时逆反应速率与时间的关系曲线。
23. (10分)消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。
(1)用活性炭还原法: 某研究小组向某密闭容器中加入足量的活性炭和 NO,发生反应:
C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g) ΔH =Q kJ·mol-1 在 T1℃下,反应进行到不同时间
测得各物质的浓度部分数据如下:
①0~10 min 内, N2 的平均反应速率 υ(N2)=______________。
②T1℃时,该反应的平衡常数表达式 K=_______________________。
③若 30 min 后升高温度至 T2℃,重新达到平衡时,容器中 NO、 N2、 CO2 的浓度
之比为 7∶3∶3,则该反应的ΔH _____0(填“>” 、 “ =” 、或“<” )
(2)NH3 催化还原法: 原理如图所示
①若烟气中 c(NO2): c(NO)=1∶1,发生如图甲所示的脱氮反应时,反应过程中转移1.5mol
电子时放出的热量为 113.8 kJ,则发生该脱氮反应的热化学方程式为_____________。
②图乙是在一定时间内,使用不同催化剂 Mn 和 Cr 在不同温度下对应的脱氮率,由
图可知工业使用的最佳催化剂和相应温度分别为___________、 _________ 。
24.(12分)高聚物H可用于光刻工艺中,作抗腐蚀涂层。下列是高聚物H的一种合成路线:
已知:①RCHO+R1CH2COOH +H2O;
②由B生成C的反应属于加聚反应;
③D属于高分子化合物。
请回答下列问题:
(1)X生成Y的条件是________。E的分子式为____________________________________。
(2)芳香烃I与A的实验式相同,经测定I的核磁共振氢谱有5组峰且峰面积之比为
1∶1∶2∶2∶2,则I的结构简式为________________________________。
(3)由E生成F的化学方程式为__________________________________________________。
(4)D和G反应生成H的化学方程式为________________________________________。
(5)G的同分异构体中,与G具有相同官能团的芳香族化合物还有________种(不考虑立体异构)。
(6)参照上述合成路线,以对二甲苯和乙酸为原料(无机试剂任选),设计制备
的合成路线。
25.(10分)CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2),还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题:
(1)CH4-CO2催化重整反应为:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。
已知:C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH= -75 kJ·mol−1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH= -394 kJ·mol−1
C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH= -111 kJ·mol−1
该催化重整反应的ΔH=_____ kJ·mol−1。有利于提高CH4平衡转化率的条件是____(填标号)。
A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压
(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。
相关数据如下表:
积碳反应
CH4(g)=C(s)+2H2(g)
消碳反应
CO2(g)+C(s)=2CO(g)
ΔH/(kJ·mol−1)
+75
+172
活化能/
(kJ·mol−1)
催化剂X
33
91
催化剂Y
43
72
① 由上表判断,催化剂X____Y(填“优于”或“劣于”),理由是_________________。
在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图1所示。升高温度时,下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是________(填标号)。
A.K积、K消均增加
B.v积减小,v消增加
C.K积减小,K消增加
D.v消增加的倍数比v积增加的倍数大
②在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5(k为速率常数)。在p(CH4)一定时,不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图2所示,则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为________________。
26.(12分)三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题:
(1)SiHCl3在催化剂作用下发生反应:
2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+ SiCl4(g) ΔH1=+48 kJ·mol−1
3SiH2Cl2(g)SiH4(g)+2SiHCl3 (g) ΔH2=−30 kJ·mol−1
则反应4SiHCl3(g)SiH4(g)+ 3SiCl4(g)的ΔH=__________ kJ·mol−1。
(2)对于反应2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。
①343 K时反应的平衡转化率α=________%。平衡常数K343 K=_________(保留2位小数)。
②在343 K下:要提高SiHCl3转化率,可采取的措施是___________;要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有____________、___________。
③比较a、b处反应速率大小:υa________υb(填“大于”“小于”或“等于”)。反应
速率υ=υ正−υ逆=k正x2(SiHCl3) − k逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4) ,k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数,x为物质的量分数,计算a处υ正/υ逆=__________(保留1位小数)。
参考答案
一、选择题(每题2分,共20小题40分)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
B
D
A
D
C
B
A
B
D
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
B
D
D
D
C
A
C
C
B
B
二、非选择题(共6小题60分)
21. (8分) (1)0.9(1分) 增大 (1分)
(2)bd(2分) 0.04 mol·L-1·min-1 (1分)
(3)小于、(1分)假设平衡时二氧化氮的浓度为0.8 mol·L-1,则此时Q=1.28>K=0.9,平衡要逆向移动,使二氧化氮的浓度降低,所以平衡时二氧化氮的浓度小于0.8 mol·L-1(2分)
22.(8分)(1)BC(2分) (2) vx2/n(1-x)3(1分) (3)①升温或增大C的浓度(1分) 使用催化剂(1分) ②逆反应(1分)
③(2分)
23. (10分)
(1)①0.03 mol·L-1·min-1 (2分) ②K=c(N2) c(CO2)/ c2(NO) (1分) ③< (2分)
(2)①NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)=2N2(g)+3H2O(g) ΔH=-455.2 kJ·mol-1 (3分)
②Mn (1分) 200℃(1分)
24.(12分) (1)光照 C7H8O
(2)
(3) +2H2O
(4)
(5)4
(6)
25. (10分) (1) +247 (2分) A(1分) (2) 劣于(1分) 相对于催化剂X,催化剂Y积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小;而消碳反应活化能相对小,消碳反应速率大(2分) AD(2分) pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2) (2分)
26.(12分) +114(2分) ①22(2分) 0.02(2分) ②及时移去产物(1分) 改进催化剂(1分) 提高反应物压强(浓度(1分)) ③大于(1分) 1.3(2分)
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