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【化学】西藏自治区日喀则市南木林高级中学2018-2019学年高二上学期期中考试(解析版)
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一,选择题(每题只有一项正确选项,每题4分,共48分,请将答案填在答题纸上)
1.下列有关能量的叙述错误的是
A. 化石能源物质内部蕴涵着大量的能量
B. 绿色植物进行光合作用时,将太阳能转化为化学能“贮存”起来
C. 吸热反应中由于反应物总能量小于生成物总能量,因而没有利用价值
D. 物质的化学能可以在一定条件下转化为热能、电能为人类所服务
【答案】C
【解析】
【详解】A. 煤、石油、天然气属于化石燃料,燃烧时释放大量的能量,可以说明化石能源物质内部蕴涵着大量的能量,故正确;B. 绿色植物进行光合作用时,将太阳能转化为化学能“贮存”起来,将空气中的水和二氧化碳等转化为为葡萄糖,故正确;C.吸热反应原理可以为人类利用,如摇摇冰的上市就是利用了吸热反应原理,故错误;D. 物质的化学能可以转化为多种形式的能量,在一定条件下转化为热能、电能为人类所服务,故正确。故选C。
2.下列对化学反应的认识错误的是
A. 一定有化学键的变化 B. 一定会产生新的物质
C. 一定有物质状态的变化 D. 一定伴随着能量的变化
【答案】C
【解析】
A. 化学变化涉及反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成,故A正确;B.产生新物质的变化就是化学变化,故B正确;C. 化学变化不一定有物质状态的变化,反应物与生成物的状态可以相同,故C错误;D. 化学变化在生成新物质的同时一定伴随着能量的变化,故D正确。故选C。
3.已知热化学方程式:
① C2H2(g) +5/2O2(g) == 2CO2(g)+H2O(l) ΔH1=-1301.0 kJ•mol-1
② C(s)+ O2(g) == CO2(g) △H2=-393.5 kJ•mol-1
③ H2(g)+ 1/2O2(g) == H2O(1) △H3 = -285.8 kJ·mol-1
则反应④ 2C(s)+ H2(g) == C2H2(g)的△H为
A. +228.2 kJ·mol-1 B. -228.2 kJ·mol-1
C. +1301.0 kJ·mol-1 D. +621.7 kJ·mol-1
【答案】A
【解析】
试题分析:根据盖斯定律可知,②×2+③-①即得到反应④ 2C(s)+ H2(g) == C2H2(g),所以该反应的△H=-393.5 kJ•mol-1×2-285.8 kJ·mol-1+1301.0 kJ•mol-1=+228.2 kJ·mol-1,答案选A。
考点:考查反应热的有关计算。
点评:根据热化学方程式计算反应热时,一般依据盖斯定律进行。
4.在2A+B 3C+4D反应中,表示该反应速率最快的是
A. v(A)=0.5 mol·L-1·S-1 B. v(B)=0.3 mol·L-1·S-1
C. v(C)=0.8 mol·L-1·S-1 D. v(D)=1 mol·L-1·S-1
【答案】B
【解析】
【分析】
化学反应速率与化学计量数成正比,反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快,以此来解答。
【详解】反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快,则:
A、=0.25;
B、=0.3;
C、=0.267;
D、=0.25,
显然B中反应速率最快,答案选B。
【点睛】本题考查反应速率快慢的比较,为高频考点,把握比值法比较反应速率为解答的关键,注意也可转化为同种物质的速率比较大小,还应注意单位要统一,题目难度不大。
5.对于可逆反应A(g)+2B(g)2C(g)(正反应吸热),下列图象中正确的是
【答案】D
【解析】
【详解】A.随着压强增大,正逆反应速率都增大,当二者相等时为平衡状态,再增大压强,平衡正向移动,正反应速率大于逆反应速率,故错误;B.温度升高,正逆反应速率都增大,但正反应速率大于逆反应速率,平衡正向移动,故错误;C.温度高反应速率加快,先到平衡,故500度条件下先到达平衡,故错误;D.温度高反应速率快,先到平衡,结合方程式分析,温度高,平衡正向移动,A的百分含量减小,故正确。故选D。
【点睛】掌握条件对速率和平衡的影响。升温或加压,速率都增大,结合本方程式分析,升温正向移动,加压也正向移动。
6.可逆反应mA(g)+nB(s)rC(g)+qD(g)在反应过程中,其他条件不变,D的体积百分含量和温度T或压强P的关系如图所示,下列叙述中正确的是
A. 化学方程式系数m+n = r+q
B. 使用催化剂,D的物质的量分数增加
C. 温度降低,化学平衡向正反应方向移动
D. 物质B的颗粒越小,反应越快,有利于平衡向正反应方向移动
【答案】C
【解析】
试题分析:A.由右图可知,压强为P2先到达平衡,故P2>P1,增大压强,D%不变,则平衡不移动,反应中B为固体,故m=r+q,故A错误;B.使用催化剂,缩短到达平衡时间,平衡不移动,D%的不变,故B错误;C、由左图知,温度T2为先到达平衡,故T2>T1,升高温度,D%减小,则平衡向逆反应移动,因此温度降低,化学平衡向正反应方向移动,C正确;D.B为固体,物质B的颗粒越小,接触面积越大,反应越快,但对平衡移动没有影响,故D错误,故选C。
考点:考查化学平衡的移动、化学平衡影响因素、化学平衡图象等
7.下列对化学平衡移动的分析中,不正确的是
①已达平衡的反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g),当增加反应物物质的量时,平衡一定向正反应方向移动
②已达平衡的反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),当增大N2的浓度时,平衡向正反应方向移动,N2的转化率一定升高
③有气体参加的反应达平衡时,减小容器容积,平衡一定向气体体积增大的方向移动
④有气体参加的反应达平衡时,在恒压反应器中充入稀有气体,平衡一定不移动
A. ①④ B. ①②③ C. ②③④ D. ①②③④
【答案】B
【解析】
试题分析:①C为纯固体,增加C的量,平衡不移动;
②增大N2的浓度,促进氢气的转化,本身的转化率减小;
③反应为气体体积不变时,改变压强,平衡不移动;
④恒压反应器中充入稀有气体,相当于减小压强,平衡可能发生移动.
解:①反应中C为纯固体,增加C的量,平衡不移动,故错误;
②增大N2的浓度,促进氢气的转化,平衡向正反应方向移动,但氮气的转化率减小,故错误;
③若反应前后气体的化学计量数之和相等,则气体体积不变时,改变压强,平衡不移动,故错误;
④恒压反应器中充入稀有气体,相当于减小压强,对反应前后气体的化学计量数之和相等的反应平衡不移动,对反应前后气体的化学计量数之和不等的反应,平衡发生移动,故错误;故选D.
8.在一定温度下,容器内某一反应中M,N的物质的量随反应时间变化的曲线如图,下列表述中正确的是( )
A. 反应的化学方程式为:2M⇌N B. t2时,正逆反应速率相等,达到平衡
C. t3时,正反应速率大于逆反应速率 D. t1时,N的浓度是M浓度的2倍
【答案】D
【解析】
由图像可知,反应中M的物质的量逐渐增多,N的物质的量逐渐减少,则在反应中N为反应物,M为生成物,图像中,在相等的时间内消耗的N和M的物质的之比为2:1,所以反应方程式应为,A错误;由图可知时,反应没有达到平衡,此时反应继续向正方向移动,正反应速率大于逆反应速率,B错误;由图可知时,反应达到平衡,正逆反应速率相等,反应达到平衡,C错误;时,体系中N的物质的量为6mol,M的物质的量为3mol,体积相同,故N的浓度是M的2倍,D正确;正确选项D。
9.已知:①S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH1;
②S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH2;
③2H2S(g)+O2(g)===2S(s)+2H2O(l) ΔH3;
④2H2S(g)+3O2(g)===2SO2(g)+2H2O(l) ΔH4;
⑤SO2(g)+2H2S(g)===3S(s)+2H2O(l) ΔH5。下列关于上述反应焓变的判断不正确的是
A. ΔH1<ΔH2
B. ΔH3<ΔH4
C. ΔH5=ΔH3-ΔH2
D. 2ΔH5=3ΔH3-ΔH4
【答案】B
【解析】
【详解】A.气态硫的能量比固态硫的能量高,所以气态硫反应时放出的热量多,即ΔH1<ΔH2,故正确;B.硫化氢不完全燃烧放出的热量比完全燃烧放出的热量少,所以有ΔH3>ΔH4,故错误;C. ②S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH2;③2H2S(g)+O2(g)= 2S(s)+2H2O(l) ΔH3;根据盖斯定律分析,③-②可得热化学方程式:⑤SO2(g)+2H2S(g)=3S(s)+2H2O(l) ΔH5=ΔH3-ΔH2,故正确;D. ③2H2S(g)+O2(g)===2S(s)+2H2O(l) ΔH3;④2H2S(g)+3O2(g)===2SO2(g)+2H2O(l) ΔH4;根据盖斯定律分析,有③×3-④得热化学方程式为:⑤SO2(g)+2H2S(g)===3S(s)+2H2O(l) ΔH5=(3ΔH3-ΔH4)/2,故正确。故选B。
10.25℃、101 kPa时,1 g甲醇完全燃烧生成CO2和液态H2O,同时放出22.68 kJ热量。下列表示该反应的热化学方程式中正确的是
A. CH3OH(l)+3/2O2(g)===CO2(g) +2H2O(l)ΔH=-725.8 kJ·mol-1
B. 2 CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)ΔH=+1 451.6 kJ·mol-1
C. 2 CH3OH+O2===2CO2+4H2OΔH=-22.68 kJ·mol-1
D. CH3OH(l)+3/2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-725.8 kJ·mol-1
【答案】A
【解析】
试题分析:A、1mol甲醇的质量是32g,则1mol甲醇完全燃烧生成CO2和液态H2O,同时放出22.68kJ×32=725.76kJ热量,所以1mol甲醇完全燃烧的热化学方程式为CH3OH(l)+3/2O2(g) = CO2(g) +2H2O(l) △H=-725.8 kJ·mol-1,正确;B、由A可知2mol甲醇完全燃烧生成CO2和液态H2O,应该放出热量,△H<0,错误;C、化学方程式中未注明物质的聚集状态,且热效应数值不正确,错误;D、1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出725.8kJ的热量,不是水蒸气,错误,答案选A。
考点:考查热化学方程式的书写的判断
11.对于可逆反应2HI(g)I2(g)+H2(g),下列叙述能够说明已达到平衡状态的是
A. 各物质的量的浓度比2 : 1 : 1
B. 容器内的总压不随时间变化
C. 断裂2 mol H-I键的同时生成1 mol I-I键
D. 混合气体的颜色不再变化时
【答案】D
【解析】
试题分析:A、浓度之比为2:1:1,不能说明正反应速率与逆反应速率相等,故不能判断反应达到平衡,错误;B、该反应前后气体压强始终保持不变,故压强不变不能说反应达到平衡,错误;C、断裂2 mol H-I键,反应向正反应方向进行,同时生成1 mol I-I键,反应也向正反应方向进行,故不能说反应达到化学平衡,错误;D、I2是有颜色的,当颜色不再改变时,说明反应达到平衡,正确。
考点:化学反应平衡的判断方法。
12.高温下,某反应达到平衡,平衡常数K= 。恒容时,温度升高,H2浓度减小。下列说法正确的是
A. 该反应的化学方程式为CO+H2O CO2+H2
B. 恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小
C. 升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D. 该反应的焓变为正值
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据化学平衡常数分析,该方程式为CO2+H2 CO+H2O ,故错误;B.恒温恒容下,增大压强,氢气的浓度增大,平衡不移动,但氢气的浓度比原来大,故错误;C. 恒容时,温度升高,正逆反应速率都增大,故错误;D.升温,氢气的浓度减小,说明平衡正向移动,则正反应为吸热反应,故焓变为正值,故正确。故选D。
【点睛】掌握平衡常数的表达式的书写,即平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积,可以根据方程式书写平衡常数,也要能根据平衡常数表达式书写化学方程式。
二、填空题(共52分,请将答案填在答题纸上)
13.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2+H2 CO+H2O,其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=______________。
(2)该反应为_______反应(选填吸热、放热)。
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是_______(多选扣分)。
a.容器中压强不变 b.混合气体中 c(CO)不变
c.v正(H2)=v逆(H2O) d.c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,平衡浓度符合下式: c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为_______℃。
【答案】 (1). (2). 吸热 (3). b、c (4). 830
【解析】
【详解】(1)平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积,所以平衡常数为 ; (2)化学平衡常数的大小只与温度有关,升温,平衡向吸热反应方向移动,由表可知,升温,化学平衡常数变大,说明反应向正向移动,即正反应为吸热反应。 (3) a.该反应前后气体体积不变,所以在反应过程中压强始终不变,所以容器中压强不变,不能说明反应到平衡,故错误;b.混合气体中 c(CO)不变,能说明反应到平衡,故正确;c.v正(H2)=v逆(H2O)能说明正逆反应速率相等,反应到平衡,故正确;d.c(CO2)=c(CO)不能说明下一时刻的浓度关系,即不能说明反应到平衡,故错误。故选b、c。 (4) 某温度下,平衡浓度符合下式: c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),用平衡常数公式计算,其平衡常数为1,则对应的温度为830℃。
【点睛】反应是否到平衡状态通常有两个依据,一是速率关系,当正逆反应速率相等时说明反应到平衡,但注意用不同物质表示时,速率比等于化学计量数比分析。二是物质的量浓度不变或百分含量不变。
14.研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,同温度下涉及如下反应:
①2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) ΔH1<0,平衡常数为K1;
②2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) ΔH2<0,平衡常数为K2。
(1)4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) ΔH3,平衡常数K=___________________(用K1、K2表示)。ΔH3=___________(用ΔH1、ΔH2表示)。
(2)为研究不同条件对反应①的影响,在恒温条件下,向2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl2,10 min时反应①达到平衡。测得10 min内v(ClNO)=7.5×10-3mol·L-1·min-1,则平衡后n(Cl2)=__________mol,NO的转化率α1=___________。其他条件保持不变,反应①在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率为α2,α1____α2(填“>”“<”或“=”),平衡常数K1______________(填“增大”“减小”或“不变”)。若要使K1减小,可采用的措施是___________。
【答案】 (1). K12/K2 (2). ΔH1×2-ΔH2 (3). 2.5x10-2 (4). 75% (5). < (6). 不变 (7). 升高温度
【解析】
【详解】(1)①2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) ΔH1<0,平衡常数为K1;②2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) ΔH2<0,平衡常数为K2。根据盖斯定律分析,①×2-②可得热化学方程式为:4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) ΔH3=ΔH1×2-ΔH2,则平衡常数K3=K22/K1。(2)测得10分钟内,v(ClNO)=7.5×10-3mol·L-1·min-1,则 Δn=7.5×10-3 ×10×2=0.15mol,由方程式可知,参加反应的氯气的物质的量为0.075mol,则平衡时氯气的物质的量为0.1-0.075=0.025mol,参加反应的一氧化氮的物质的量为0.15mol,则一氧化氮的转化率为0.15/0.2= 75%。反应①正反应为气体物质的量减小的反应,恒温恒压下达到平衡时压强比原来的小,所以当其他条件不变时,在恒压条件下进行,等效于在恒温恒容下的平衡基础上增大压强,平衡正向移动,一氧化氮的转化率增大,平衡常数只受温度影响,所以温度不变,平衡常数不变,要使平衡常数变小,使平衡逆向移动,则改变的条件为升高温度。
15.三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题:
(1)SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体,遇潮气时发烟生成(HSiO)2O等,写出该反应的化学方程式________________________________________________。
(2)SiHCl3在催化剂作用下发生反应:
2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) △H1=48KJ/mol
3SiH2Cl2(g)=SiH4+2SiCl4(g) △H2=-30KJ/mol
则反应4SiHCl3(g)=SiH4(g)+3SiCl4(g)的△H 为________KJ/mol
(3)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323K和343K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。
①343K时反应的平衡转化率a=_________%,平衡常数K343K=___________(保留2位小数)。
②在343K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:va______vb(填“大于”“小于”或“等于”)。反应速率v=v正-v逆=k正x2 SiHCl3-k逆xSiH2Cl2xSiCl4,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处的v正/v逆=________(保留1位小数)。
【答案】 (1). 2SiHCl3+3H2O(HSiO)2O+6HCl (2). 114 (3). 22 (4). 0.02 (5). 及时移去产物 (6). 改进催化剂 (7). 提高反应物压强(浓度) (8). 大于 (9). 1.3
【解析】
【详解】(1) SiHCl3遇潮气时发烟生成(HSiO)2O和氯化氢,结合原子守恒可知发生的反应的化学方程式为: 2SiHCl3+3H2O(HSiO)2O+6HCl; (2)已知反应:①2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) △H1=48KJ/mol,②3SiH2Cl2(g)=SiH4+2SiCl4(g) △H2=-30KJ/mol,根据盖斯定律分析,①×3+②得反应4SiHCl3(g)=SiH4(g)+3SiCl4(g)的△H +48×3-30=+114 KJ/mol 。(3) ①温度越高,反应速率越快,图像中点a所在曲线为343K,由图示可知在343K时反应的平衡转化率为22%,设SiHCl3的起始浓度为cmol/L,则
2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4
起始c 0 0
改变 0.22c 0.11c 0.11c
平衡 0.78c 0.11c 0.11c
平衡常数==0.02。②由题目中前后反应气体体积不变,并且温度恒定,所以只能使用及时分离出产物的方法加大反应物的转化率,要缩短反应到达的时间,应增大反应速率,则在温度不变的条件下可采取的措施是增大压强、使用催化剂或增大反应物的浓度等。③由图像可知,a的反应温度高于b,温度高反应速率快,所以a点的反应速率比b高,a点时转化率为20%,设起始时SiHCl3的物质的量为nmol,则
2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4
起始 n 0 0
改变 0.2n 0.1n 0.1n
平衡 0.8n 0.1n 0.1n
xSiHCl3=0.8n/n=0.8,x SiH2Cl2=xSiCl4=0.1,反应速率v=v正-v逆=k正x2 SiHCl3-k逆xSiH2Cl2xSiCl4, k正、k逆分别为正你反应速率常数,则a点时v正= k正x2 SiHCl3=0.82 k正,v逆=k逆xSiH2Cl2xSiCl4=0.01k逆,由平衡时正逆反应速率相等,可得出K=k正/k逆,则v正/ v逆= = =1.3。