2022乌鲁木齐四中高二上学期期中考试化学试题含解析
展开乌鲁木齐市第四中学2021-2022学年度上学期阶段性诊断测试
高二化学试题
第Ⅰ卷
1. 下列有关能量转换的说法正确的是
A. 煤燃烧是化学能转化为热能的过程
B. 化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量不来源于太阳能
C. 动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程
D. 植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程
【答案】A
【解析】
【详解】A.煤是化石能源,煤燃烧是化学能转化为热能的过程,故A正确;
B.化石燃料和植物燃料的形成都是源于太阳能,故B错误;
C.动物体内葡萄糖被氧化成CO2是化学能转变成热能的过程,故C错误;
D. 植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成化学能的过程,故D错误;
故选A。
2. 参照反应Br+H2→HBr+H的能量—反应历程的示意图,下列叙述中正确的是( )
A. 正反应为放热反应
B. 加入催化剂,该化学反应的反应热不变
C. 反应物总能量高于生成物总能量
D. 升高温度可增大正反应速率,降低逆反应速率
【答案】B
【解析】
【详解】A、反应物的总能量小于生成物的总能量,则正反应为吸热反应,故A错误;
B、催化剂只能降低反应所需的活化能,与反应热大小无关,故B正确;
C、根据图示,反应物总能量低于生成物总能量,故C错误;
D、升高温度,活化分子百分数增大,有效碰撞几率增大,可增大正反应速率,也增大逆反应速率,故D错误;故选B。
3. “世界环境日”主题之一是促进物质的循环利用。有专家指出,可利用太阳能对燃烧产物如CO2、H2O、N2等进行处理,使它们重新组合,实现如图所示的转化。下列说法正确的是
A. 在此构想的物质循环中太阳能最终转化为化学能
B. 此循环过程中热能转化成为化学能
C. 此循环过程有利于节能环保
D. 此循环过程中没有发生氧化还原反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.在此构想的物质循环中太阳能最终转化为热能,故A错误;
B.此循环过程中太阳能转化成为化学能,化学能再转化为热能,故B错误;
C.此循环过程中太阳能最终转化为热能,所以有利于节能环保,故C正确;
D.CO2、N2、H2O转化为CH3OH、NH3、CH4过程中C、N等元素化合价有变化,属于氧化还原反应,故D错误;
选C。
4. 向溶液中滴加盐酸,反应过程中能量变化如下图所示,下列说法正确的是
A. 反应(1)为放热反应
B.
C.
D. (1),若使用催化剂,则变小
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知反应为吸热反应,△H>0,A错误;
B.由盖斯定律可知,B正确;
C.由图可知,能量差值越大,反应热的绝对值越大,△H1、△H2都为放热反应,则△H1<△H2,C错误;
D.加入催化剂,改变反应历程,但反应热不变,D错误;
答案选B。
5. C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=-126.4 kJ/mol,这个热化学方程式表示( )
A. 1 g碳燃烧生成一氧化碳时放出126.4 kJ的热量
B. 1 g碳燃烧生成一氧化碳时吸收126.4 kJ的热量
C. 1 mol固体碳在氧气中燃烧生成一氧化碳气体时放出126.4 kJ的热量
D. 12 g碳和氧气反应生成一氧化碳时放出126.4 kJ的热量
【答案】C
【解析】
【详解】根据热化学方程式的意义可知:该热化学方程式表示1mol(或12g)固体碳在氧气中燃烧生成CO气体时放出126.4kJ的热量,C满足题意。
答案选C。
6. 已知断开1 mol Cl2(g)中Cl-Cl键需要吸收243 kJ能量。根据能量变化示意图,下列说法或热化学方程式正确的是
A. H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-185 kJ·mol-1
B. 生成1 mol H2(g)中的H-H键放出121.5 kJ能量
C. 断开1 mol HCl(g)中的H-Cl键要吸收864 kJ能量
D. HCl(g)=H2(g)+Cl2(g) △H=-92.5 kJ·mol-1
【答案】A
【解析】
【详解】A. 由图可知H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-(864-679) kJ/mol=-185 kJ/mol,A正确;
B. 由图可知断开1 mol H2(g)中的H-H键和1 mol Cl2(g)中的Cl-Cl键需吸收679 kJ/mol的能量,而已知断开1 mol Cl2(g)中Cl-Cl键需要吸收243 kJ能量,所以断开断开1 mol H2(g)中的H-H键需要吸收的能量为679 kJ-243 kJ=436 kJ,因此生成1 mol H2(g)中的H-H键放出436 kJ能量,B错误;
C. 生成2 mol HCl (g)中的H-Cl键放出864 kJ的能量,所以生成2 mol HCl (g)中的H-Cl键放出432 kJ的能量,则断开1 mol HCl(g)中的H-Cl键要吸收432 kJ能量,C错误;
D. 根据选项A分析可知2 mol HCl(g)反应产生1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)吸收185 kJ的能量,因此1 mol HCl反应产生H2(g)、Cl2(g)吸收92.5 kJ的热量,热化学方程式为HCl(g)=H2(g)+Cl2(g) △H=+92.5 kJ·mol-1,D错误;
故合理选项是A。
7. 中和热是在稀溶液中,强酸、强碱发生中和反应生成1mol水时放出的热量,中和热为57.3kJ/mol。下列热化学方程式中正确的是
A. HNO3(aq)+KOH(aq)=H2O(l)+KNO3(aq)ΔH>﹣57.3 kJ/mol
B. HNO3(aq)+NH3•H2O(aq)=H2O(l)+NH4NO3(aq)ΔH<﹣57.3 kJ/mol
C CH3COOH(aq)+KOH(aq)=H2O(l)+CH3COOK(aq)ΔH<﹣57.3 kJ/mol
D. CH3COOH(aq)+NH3•H2O(aq)=H2O(l)+CH3COONH4(aq)ΔH>﹣57.3 kJ/mol
【答案】D
【解析】
【分析】中和热是在稀溶液中,强酸、强碱发生中和反应生成1mol水时放出的热量,应注意的是:①稀的酸和碱溶液,如果是浓硫酸,在和碱反应时被稀释放热;②强酸和强碱,如果是弱酸,电离吸热;③衡量标准是生成1mol水。据此分析。
【详解】A.HNO3和 KOH分别是强酸和强碱,当其反应生成1mol水时,放出的热量即为57.3kJ/mol,故反应热ΔH应等于﹣57.3 kJ/mol,故A错误;
B.NH3•H2O是弱碱,电离吸热,故当NH3•H2O与HNO3生成1mol水时,放出的热量小于57.3 kJ,则反应热ΔH应大于﹣57.3 kJ/mol,故B错误;
C.CH3COOH是弱酸,电离吸热,故当CH3COOH与KOH生成1mol水时,放出的热量小于57.3 kJ,则反应热ΔH应大于﹣57.3 kJ/mol,故C错误;
D.NH3•H2O是弱碱,CH3COOH是弱酸,电离吸热,故当CH3COOH与NH3•H2O生成1mol水时,放出的热量小于57.3 kJ,则反应热ΔH应大于﹣57.3 kJ/mol,故D正确。
故选:D。
8. 根据热化学方程式S(s)+O2(g)==SO2(g)ΔH=—297.2kJ/mol分析,下列说法中不正确的是
A. S(s)在O2(g)中燃烧是放热反应
B. 16g固体硫在空气中充分燃烧,可放出148.6kJ的热量
C. 反应S(g)+O2(g)==SO2(g)的ΔH大于—297.2kJ/mol
D. 1molSO2(g)所具有的能量小于1molS(s)与1molO2(g)所具有的能量之和
【答案】C
【解析】
【详解】A.S(s)+O2(g)═SO2(g)△H=-297.2kJ•mol-1,焓变是负值,说明S(s)在氧气中燃烧的反应是放热反应,故A正确;
B.S(s)+O2(g)═SO2(g)△H=-297.2kJ•mol-1,16g固体硫为0.5mol,在氧气中充分燃烧,可放出148.6kJ的热量,故B正确;
C.S(s)=S(g)为吸热过程,△H>0,由盖斯定律可知,S(g)+O2(g)═SO2(g)△H<-297.2kJ/mol,故C错误;
D.S(s)+O2(g)═SO2(g)是放热反应,1mol SO2(g)所具有的能量低于1mol S(s)与1mol O2(g)所具有的能量之和,故D正确;
故选C。
9. 某实验小组用50 mL 0.50 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。下列说法不正确的是
A. 烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是减少热量散失
B. 大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值偏小
C. 实验中改用60 mL 0.50 mol•L−1盐酸与50 mL 0.55 mol•L−1 NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量不相等,所求中和热也不相等
D. 用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会偏小
【答案】C
【解析】
【详解】A.泡沫塑料能隔热,烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是减少热量散失,故A正确;
B.大烧杯上如不盖硬纸板,热量散失多,求得的中和热数值偏小,故B正确;
C.实验中改用60 mL 0.50 mol•L−1盐酸与50 mL 0.55 mol•L−1 NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量不相等,所求中和热相等,故C错误;
D.氨水电离吸热,用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会偏小,故D正确;
选C。
10. 已知中和热的数值是57.3kJ•mol-1。下列反应物混合时,产生的热量等于57.3kJ的是
A. 1mol•L-1稀盐酸(aq)和1mol•L-1稀NaOH(aq)
B. 500mL2.0mol•L-1的HCl(aq)和500mL2.0mol•L-1的NaOH(aq)
C. 500mL2.0mol•L-1的CH3COOH(aq)和500mL2.0mol•L-1的NaOH(aq)
D. 1mol•L-1稀醋酸(aq)和1mol•L-1稀NaOH(aq)
【答案】B
【解析】
【分析】中和热是指强酸、强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol液态H2O时所放出的热量。
【详解】A.只知道酸、碱的浓度,体积未知,无法确定生成水的物质的量,无法确定放热多少,A错误;
B.500mL2.0mol•L-1的HCl(aq)和500mL2.0mol•L-1的NaOH(aq),反应生成1molH2O,放出的热量为57.3kJ,B正确;
C.500mL2.0mol•L-1的CH3COOH(aq)和500mL2.0mol•L-1的NaOH(aq),反应生成1molH2O,但醋酸是弱酸,弱酸电离吸热,放出热量小于57.3kJ,C错误;
D.只知道酸、碱的浓度,体积未知,无法确定生成水的物质的量,无法确定放热多少,且醋酸是弱酸,弱酸电离吸热,D错误;
答案选B。
11. 已知下列热化学方程式:
2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s) ΔH1=-702.2 kJ·mol-1;
Hg(l)+O2(g)=HgO(s) ΔH2=-90.7 kJ·mol-1。
由此可知Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l) ΔH3中ΔH3的值是
A. -260.4 kJ·mol-1 B. -254.6 kJ·mol-1
C. -438.9 kJ·mol-1 D. -441.8 kJ·mol-1
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】将题给两个热化学方程式依次编号为①、②,根据盖斯定律,由①×-②,整理可得:Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l),则该反应的ΔH3=(-702.2 kJ·mol-1)×-(90.7 kJ·mol-1)=-260.4 kJ·mol-1,故合理选项是A。
12. 沼气是一种能源,它的主要成分是CH4。0.5molCH4完全燃烧生成CO2气体和液体H2O时,放出445kJ热量,则下列热化学方程式中正确的是
A. CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890kJ·mol-1
B. CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=+890kJ·mol-1
C CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890kJ·mol-1
D. CH4(g)+O2(g)= CO2(g)+H2O(l) △H=-890kJ·mol-1
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】0.5mol CH4完全燃烧生成CO2和液态水时,放出445kJ热量,所以1molCH4在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出890kJ热量,放热反应焓变小于0,所以热化学方程式可以是CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890kJ·mol-1或CH4(g)+O2(g)= CO2(g)+H2O(l) △H=-445kJ·mol-1。
故答案为C。
13. 在1200℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应
①H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g) △H1
②2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g) △H2
③H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g) △H3
④2S(g) =S2(g) △H4
则△H4的正确表达式为( )
A. △H4=2/3(△H1+△H2-3△H3)
B. △H4=2/3(3△H3-△H1-△H2)
C. △H4=3/2(△H1+△H2-3△H3)
D. △H4=3/2(△H1-△H2-3△H3)
【答案】A
【解析】
【详解】根据盖斯定律,①×-③×得⑤:S(g)+O2(g)=SO2(g) △H5=(△H1-△H3);根据盖斯定律,②×-③×得⑥:SO2(g)+S(g)=O2(g) + S2(g) △H6=(△H2-2△H3);⑤+⑥得:2S(g) =S2(g) △H4=(△H1+△H2-3△H3),答案为A。
14. 用纯净的CaCO3与1 mol·L-1100 mL稀盐酸反应制取CO2。下列说法不正确的是( )
A. 可以用单位时间内CaCO3质量的减少表示该反应的反应速率
B. 可以用单位时间内生成CO2的量表示该反应的反应速率
C. 可以用单位时间内溶液中Ca2+浓度的增加表示该反应的反应速率
D. 可以用单位时间内CaCO3浓度的变化表示该反应的反应速率
【答案】D
【解析】
【详解】A.CaCO3是固体,可以用单位时间内CaCO3质量的减少表示该反应的反应速率,故A正确,但不符合题意;
B.CO2为气体,可以用单位时间内生成CO2的物质的量表示该反应的反应速率,故B正确,但不符合题意;
C.CaCl2是生成物,可以用单位时间内溶液中Ca2+浓度的增加表示该反应的反应速率,故C正确,但不符合题意;
D.CaCO3为纯固体,浓度不可变,不能用其浓度变化来表示化学反应速率,故D错误,符合题意;
故选:D。
15. 反应:A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g),在4种不同情况下的反应速率分别为:
①v(A)=0.5mol•L-1•min-1;②v(B)=0.45mol•L-1•s-1;③v(C)=0.3mol•L-1•s-1;④v(D)=0.45mol•L-1•s-1;
下列有关反应速率的比较中正确的是
A. ①>②>③>④ B. ①<②=③<④
C. ①>②=③>④ D. ①<②<③<④
【答案】B
【解析】
【详解】反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快,则①v(A)==0.008mol•L-1•s1;②v(B)==0.15mol•L-1•s1;③v(C)== 0.15mol•L-1• s-1;④v(D)== 0.225mol•L-1•s-1;反应速率:①<②=③<④,故选:B。
16. 反应 4A(s)+3B(g)=2C(g)+D(g),2min 内 B 的浓度减少 0.6 mol·L-1,下列描述正确的是( )
A. v(B):v(C) :v(D)=3:2:1
B. 2min 末时的反应速率,用 B 表示为 0.3 mol·L-1·min-1
C. 在这两分钟内用 B 和 C 表示的速率的值都是相同的
D. v(A)=0.4 mol·L-1·min-1
【答案】A
【解析】
详解】A. 同一个化学反应,用不同物质作标准表示化学反应速率时,速率之比等于化学计量数之比,故A正确;
B. 2min 内时的反应的平均速率,用 B 表示为 0.3 mol·L-1·min-1,故B错误;
C. 同一个化学反应,用不同物质作标准表示化学反应速率时,速率之比等于化学计量数之比,在这两分钟内用 B 和 C 表示的速率的值之比为3:2,故C错误;
D. A为固体,其浓度是常数,其浓度的变化值为零,不选用A的浓度变化来表示反应速率,故D错误;
答案选A。
17. 科学家提出如下光分解法制备氢气:
①2Ce4+(aq)+H2O(l)=2Ce3+(aq)+O2(g)+2H+(aq) ΔH1
②Ce3+(aq)+H2O(l)=Ce4+(aq)+H2(g)+OH-(aq) ΔH2
③H2O(l)=H+(aq)+OH-(aq) ΔH3
④2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH4
下列说法不正确的是( )
A. Ce4+能够降低水分解反应的活化能,提高反应速率
B. Ce3+是反应②和反应③的催化剂
C. 上述反应中,ΔH4=2ΔH1+4ΔH2-4ΔH3
D. 通常条件下,反应④中生成H2、O2的速率之比为2∶1
【答案】B
【解析】
【详解】A.催化剂可降低反应的活化能,加快反应速率。根据①②可知:Ce4+是H2O分解变为H2和O2的催化剂,则Ce4+能够降低水分解反应的活化能,提高反应速率,A正确;
B.由盖斯定律可知,(①+②×2-③×2)×2得到④2H2O(l)=2H2(g)+O2(g),则Ce4+是反应④的催化剂,Ce3+是反应②的反应物,B错误;
C.由盖斯定律可知,反应一步完成与分步完成的热效应相同,(①+②×2-③×2)×2得到④,则ΔH4=2ΔH1+4ΔH2-4ΔH3,C正确;
D.对于同一反应,在相同时间段内用不同物质表示的反应速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比,则反应④中生成H2、O2的速率之比为2:1,D正确;
故合理选项是B。
18. 一定温度下,向容积为4L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,下列对反应的推断合理的是
A. 该反应的化学方程式为3B+4C6A+2D
B. 反应进行到1s时,v(A)=v(C)
C. 反应进行到6s时,B的平均反应速率为0.1mol/(L•s)
D. 反应进行到6s时,各物质的反应速率相等
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,反应达到平衡时,B物质减少了0.6mol、C物质减小了0.8mol、A物质增加了1.2mol、D物质增加了0.4mol,所以B、C为反应物,A、D为生成物,物质的量的变化量之比为0.6:0.8:1.2:0.4=3:4:6:2,故反应的化学方程式为:,故A错误;
B.化学反应速率之比等于化学计量数之比,故反应进行到1s时,v(A)=3v(D),故B错误;
C.反应进行到6s时,B的转化率为,故C正确;
D.化学反应速率之比等于化学计量数之比,故反应进行到6s时,各物质的反应速率不相等,故D错误;
故选C。
19. 反应C(s)+H2O(g)CO(g)+ H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,在其它条件不变的情况下,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是
A. 增加H2O(g)的物质的量
B. 将容器的体积缩小一半
C. 保持体积不变,充入N2使体系压强增大
D. 保持压强不变,充入N2使容器体积变大
【答案】C
【解析】
【分析】对应反应C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g),有气体参加和生成,则温度、压强都能对化学反应速率产生影响,以此来解答。
【详解】A. 保持体积不变,增加H2O(g)的物质的量,气体浓度增大,反应速率增大,故A不选;
B. 将容器的体积缩小一半,相当于压强增大,则反应速率加快,故B不选;
C. 保持体积不变,充入N2使体系压强增大,但反应气体的浓度不变,则反应速率不变,故C选;
D. 保持压强不变,充入N2使容器体积变大,反应气体的浓度减小,反应速率减小,故D不选;
故选C。
20. 在相同的密闭容器中,用高纯度纳米级 Cu2O 分别进行催化分解水的实验:2H2O(g)2H2(g) + O2(g)△H>0,实验测得反应体系中水蒸气浓度(mol/L)的变化结果如下:
序号
时间/min
0
10
20
30
40
60
①
温度 T1 / 1 号 Cu2O
0.0500
0.0492
0.0486
0.0482
0.0480
0.0480
②
温度 T1 / 2 号 Cu2O
0.0500
0.0490
0.0483
0.0480
0.0480
0.0480
③
温度 T2 / 2 号 Cu2O
0.0500
0.0480
0.0470
0.0470
0.0470
0.0470
下列说法不正确的是
A. 实验时的温度 T2 高于 T1
B. 2 号 Cu2O 的催化效率比1号Cu2O的催化效率高
C. 实验①前20 min的平均反应速率v(O2) = 7×10-3 mol·L-1·min-1
D. 等质量纳米级Cu2O比微米级Cu2O催化效率高,这与Cu2O 的粒径大小有关
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图表可知,反应②在30min达到平衡,反应③在20min达到平衡,则温度越高达到平衡所需时间越短,则T1<T2,故A不选;
B.由图表可知,反应①达到平衡所需时间比反应②长,则反应②的速率比反应①的速率快,则2 号 Cu2O 的催化效率比1号Cu2O的催化效率高,故B不选;
C.20min前水蒸气的反应速率为:,由化学计量数之比等于化学反应速率之比,则:故,故选C;
D.Cu2O 的粒径越小其比表面积越大,其催化效率越好,故D不选。
答案选C
21. 可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是
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】反应达到平衡时,正逆反应速率比等于系数比。
【详解】A.3v正(N2)=v正(H2),不能判断正逆反应速率是否相等,反应不一定平衡,故不选A;
B.反应达到平衡时2v正(N2)=v逆(NH3),v正(N2)=v逆(NH3)时,反应没有达到平衡状态,故不选B;
C.反应达到平衡时,正逆反应速率比等于系数比,2v正(H2)=3v逆(NH3)反应一定达到平衡状态,故选C;
D.反应达到平衡时3v正(N2)=v逆(H2),v正(N2)=3v逆(H2) 时,反应没有达到平衡状态,故不选D;
选C。
22. 温度为T时,向2L的密闭容器中充入一定量的A和B,发生反应:A(g)+B(g) C(s)+xD(g) △H>0,容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如图所示,下列说法正确的是
A. 反应在前10min的平均反应速率v(D)=0.15mol⋅L-1⋅min-1
B. 该反应的平衡常数表达式K=
C. 若平衡时保持温度不变,压缩容器体积平衡向逆反应方向移动
D. 反应至15min时,改变的条件是降低温度
【答案】D
【解析】
【分析】从图中可采集以下信息:反应进行10min时,A、B、D的浓度变化量分别为1.5mol/L、1.5mol/L、3.0mol/L,依据浓度变化量之比等于化学计量数之比,可得出反应的方程式为A(g)+B(g)C(s)+2D(g) △H>0。
【详解】A.反应在前10min的平均反应速率v(D)==0.3mol⋅L-1⋅min-1,A不正确;
B.因为C呈固态,所以C物质不能出现在平衡常数表达式中,则该反应的平衡常数表达式为K=,B不正确;
C.若平衡时保持温度不变,压缩容器体积,由于反应前后气体的分子数相等,所以平衡不发生移动,C不正确;
D.反应至15min时,在条件改变的瞬间,各物质的浓度都不改变,则表明不是改变物质的浓度或压强,也不是加入催化剂,只能是改变温度,因为正反应为吸热反应,所以改变的条件是降低温度,D正确;
故选D。
23. 已知反应X(g)+Y(g)R(g)+Q(g)的平衡常数与温度的关系如表所示。830℃时,向一个2L的密闭容器中充入0.2molX和0.8molY,反应初始4s内v(X)=0.005mol/(L·s)。下列说法正确的是
温度/℃
700
800
830
1000
1200
平衡常数
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4
A. 4s时容器内c(Y)=0.78mol/L
B. 达平衡时,X的转化率为80%
C. 反应达平衡后,升高温度,平衡正向移动
D. 1200℃时反应R(g)+Q(g)X(g)+Y(g)的平衡常数K=0.4
【答案】B
【解析】
【详解】A. v (X)=0.005 mol/(L·s),则v (Y)=0.005 mol/(L·s),4s内Y的减少量为0.02 mol/L,4 s时容器内c(Y)=-0.02mol/L=0.38 mol/L,A项错误;
B. 830℃达平衡时,平衡常数为1,应有c(X)·c(Y)=c(R)· c(Q),设有a mol/L的X参与反应,则消耗Y为a mol/L,生成Q和R分别都为a mol/L,(0.1-a)(0.4-a)=a2,a=0.08mol/L,,转化率为80%,B项正确;
C. 反应达平衡后,升高温度,平衡常数减小,平衡逆向移动,C项错误;
D. 1200℃时反应R(g)+Q(g) X(g)+Y(g)的平衡常数K==2.5,D项错误;
答案选B。
24. 现向一密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2,在一定条件下使该反应发生:N2+3H22NH3。下列有关说法正确的是
A. 达到化学反应最大限度时,正反应和逆反应的速率都为零
B. 当符合:3u正(N2)=u正(H2)时,反应达到最大限度
C. 达到化学最大限度时,单位时间消耗a mol N2,同时生成3a mol H2
D. 当N2、H2、NH3的分子数比为1∶3∶2,反应达到最大限度态
【答案】C
【解析】
【详解】A.当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,但不为0,故A错误;
B.当符合:3υ正(N2)=υ正(H2)时,都指正反应方向,不能判断反应达到最大限度,故B错误;
C.单位时间内消耗a mol N2同时生成3a mol H2,则正逆反应速率相等,说明该反应已达到平衡状态,故C正确;
D.当体系达平衡状态时,N2、H2和NH3的物质的量浓度之比可能为1:3:2,也可能不是1:3:2,与各物质的初始浓度及转化率有关化学平衡是动态平衡,故D错误;
故答案为C。
25. 下列事实能说明醋酸是弱电解质的是( )
①醋酸与水能以任意比互溶
②醋酸溶液能导电
③醋酸溶液中存在醋酸分子
④常温下,0.1 mol/L醋酸的pH比0.1 mol/L盐酸的pH大
⑤醋酸能和碳酸钙反应放出CO2
⑥0. 1 mol/L醋酸钠溶液pH=8.9
⑦大小相同的铁片与同物质的量浓度的盐酸和醋酸反应,醋酸产生H2速率慢
A. ②⑥⑦ B. ③④⑥⑦ C. ③④⑤⑥⑦ D. ③④⑤⑥
【答案】B
【解析】
【分析】在水溶液中不完全电离的电解质为弱电解质。
【详解】①醋酸与水能以任意比互溶为醋酸的物理性质,与其是否为弱电解质无关,故①不符合题意;
②醋酸溶液能导电,说明醋酸在水溶液中能发生电离,但是不能说明其部分电离,所以不能说明醋酸为弱电解质,故②不符合题意;
③醋酸溶液中存在醋酸分子,说明醋酸部分电离,则为弱电解质,故③符合题意;
④常温下,0.1mol/L醋酸的pH比0.1mol/L盐酸的pH大,盐酸是强酸,且二者都为一元酸,则醋酸部分电离,为弱电解质,故④符合题意;
⑤醋酸能和碳酸钙反应放出CO2,说明醋酸酸性大于碳酸,碳酸也是弱酸,所以不能说明醋酸是否为弱酸,故⑤不符合题意;
⑥0. 1 mol/L醋酸钠溶液pH=8.9,说明醋酸钠溶液中存在醋酸根的水解,则醋酸溶液中存在醋酸的电离平衡,即醋酸不能完全电离,故⑥符合题意;
⑦大小相同的铁片与同物质的量浓度的盐酸和醋酸反应,醋酸产生H2速率慢,说明醋酸中氢离子浓度小于盐酸,即醋酸不完全电离,故⑦符合题意;
答案为B。
26. 已知反应2CO(g)=2C(s)+O2(g) ΔH>0设ΔH和ΔS不随温度而变,下列说法正确的是
A. 低温下能自发进行 B. 高温下能自发进行
C. 低温下不能自发进行,高温下能自发进行 D. 任何温度下都不能自发进行
【答案】D
【解析】
【详解】已知反应2CO(g)=2C(s)+O2(g) ΔH>0,由物质的聚集状态可知△S<0,则△H-T△S>0,可见反应任何温度下都是不能自发进行,故合理选项是D。
第Ⅱ卷
27. 用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH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所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是_______。
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是_________。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值_______(填“偏大、偏小、无影响”)
(4)如果用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/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________。
(5)用相同浓度和体积的氨水(NH3·H2O)代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会__________;(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)。
【答案】 ①. 环形玻璃搅拌器 ②. 减少实验过程中的热量损失; ③. 偏小 ④. 相等 ⑤. 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1molH2O所放出的热量,与酸碱的用量无关 ⑥. 偏小。
【解析】
【分析】根据中和热是酸和碱反应生成1 mol水时放出的热量和中和热测定实验进行分析解答本题。
【详解】(1)根据量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌器,故答案为:环形玻璃搅拌器;
(2)中和热测定实验成败的关键是保温工作,大小烧杯之间填满碎纸条的作用是:减少实验过程中的热量损失,故答案为:减少实验过程中的热量损失;
(3) 大烧杯上如不盖硬纸板,会有一部分热量散失,求得的中和热数值将会偏小,故答案为:偏小;
(4)因为中和热是酸和碱反应生成1 mol水时放出的热量,与酸碱的用量无关,所以如果用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应进行上述实验,测得中和热数值相等,故答案为:相等;因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1molH2O所放出的热量,与酸碱的用量无关;
(5)稀的强酸和强碱反应生成1 mol水时放出的热量为57.3kJ,氨水为弱碱的溶液,弱碱的电离过程为吸热过程,所以用氨水代替稀氢氧化钠溶液反应,反应放出的热量小于57.3kJ, 故答案为:偏小。
28. 请参考题中图表,已知 E1=134 kJ·mol-1、E2=368 kJ·mol-1,根据要求回答问题:
(1)图Ⅰ是 1mol NO2 (g)和 1mol CO (g)反应生成 CO2 (g)和 NO (g)过程中的能量变化示意图, 若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1 的变化是 ______(填“增大”、“减小”或“不变”, 下同),△H 的变化是 ______请写出 NO2 和 CO 反应的热化学方程式: ______。
(2)将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下:
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) △H = +49.0 kJ·mol-1
②CH3OH(g)+ O2(g)=CO2(g)+2H2(g) △H = -192.9 kJ·mol-1
又知③H2O(g) ═ H2O(l) △H = -44 kJ·mol-1,写出表示甲醇蒸 汽燃烧热的热化学方程式为: ______。
【答案】 ①. 减小 ②. 不变 ③. NO2(g)+CO(g) = CO2(g)+NO(g) △H= -234 kJ·mol-1 ④. CH3OH(g)+ O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) △H= -764.7 kJ·mol-1
【解析】
【分析】催化剂可以降低反应的活化能,但不能改变其焓变。根据盖斯定律用条件反应的反应热求目标反应的反应热。
【详解】(1)图Ⅰ是1mol NO2(g)和 1mol CO (g)反应生成CO2(g)和 NO (g)过程中的能量变化示意图, 若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,由于催化剂可以降低反应的活化能,故E1减小,但是催化剂不能改变反应的焓变,故△H不变 。△H= E1-E2=134 kJ·mol-1-368 kJ·mol-1=-234 kJ·mol-1,所以,NO2和 CO 反应的热化学方程式为NO2(g)+CO(g)= CO2(g)+NO(g) △H= -234 kJ·mol-1。
(2)将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下:
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) △H= +49.0 kJ·mol-1
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) △H= -192.9 kJ·mol-1
③H2O(g)═ H2O(l) △H= -44 kJ·mol-1
根据盖斯定律,②´3-①´2+③´2可得CH3OH(g)+O2(g)= CO2(g)+2H2O(l),则△H= (-192.9 kJ·mol-1)´3-(+49.0 kJ·mol-1)´2+(-44 kJ·mol-1)´2= -764.7 kJ·mol-1,表示甲醇蒸汽燃烧热的热化学方程式为:CH3OH(g)+O2(g)= CO2(g)+2H2O(l) △H= -764.7 kJ·mol-1。
【点睛】根据目标反应的各种组分,判断条件反应的处理方式,同向相加,异向相减,要根据化学计量数适当扩大倍数。
29. KI—溶液在酸性条件下能与氧气反应。现有以下实验记录,回答下列问题:
实验编号
①
②
③
④
⑤
温度/℃
30
40
50
60
70
显色时间/s
160
80
40
20
10
(1)该反应的离子方程式为___。
(2)该实验目的是探究__对反应速率的影响。
(3)实验试剂除了1mol•L-1KI溶液、0.1mol•L-1H2SO4溶液外,还需要的指示剂是__。实验仪器除了试管、试剂瓶、胶头滴管、温度计外,还需要的仪器是__。
(4)上述实验操作中除了需要(3)的条件外,还必须控制不变的是__(填字母)。
A. 温度 B. 指示剂的浓度
C. 试剂的用量(体积) D. 试剂添加的顺序
(5)若要进行酸性强弱对反应速率的影响的探究实验,你会采取的措施是_。
【答案】(1)4H++4I-+O2=2I2+2H2O
(2)温度 (3) ①. 淀粉溶液 ②. 秒表 (4)BCD
(5)保持其他实验条件不变,采用不同浓度的硫酸溶液进行对比实验
【解析】
【小问1详解】
酸性条件下,KI与氧气反应生成碘单质和水,反应的离子方程式为4H++4I-+O2=2I2+2H2O;
【小问2详解】
根据表中数据分析,该实验目的是探究温度对反应速率的影响;
【小问3详解】
为测定显色时间,产物中有碘单质生成,还需要的试剂是淀粉溶液;
【小问4详解】
A.该实验目的是探究温度对反应速率的影响,则温度是变量,故A错误;
B.指示剂的浓度大小与溶液变色程度有关,必须控制指示剂的浓度相同,故B正确;
C.试剂的用量不同会导致反应物的浓度不同,影响反应速率大小,必须控制试剂的用量相同,故C正确;
D.试剂添加的顺序不同,可能改变反应途径,会影响实验效果,必须控制试剂添加的顺序相同,故D正确;
故答案为:BCD;
【小问5详解】
若要进行酸性对反应速率的影响的探究实验,可采取的措施是保持其他实验条件不变,采用不同浓度的硫酸溶液进行对比实验。
30. I 可逆反应:,试根据图回答:
的转化率表示为、A的含量表示为
(1)压强______填或;
(2)计量系数______填或;
(3)温度______填或。
II 在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:,其化学平衡常数K和温度T的关系如表所示,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________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)某温度下,平衡浓度符合下式:,试判断此时的温度为________℃。该温度下加入1molCO2(g)和1molH2(g),充分反应,达到平衡时,CO2的转化率为___________。
(4)800℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)为2mol/L,c(H2)为1.5mol/L,c(CO)为1mol/L,c(H2O)为3mol/L,则反应________(填“正向进行”“逆向进行”或“处于平衡状态”)。
【答案】 ①. < ②. < ③. > ④. ⑤. 放热 ⑥. 830℃ ⑦. 50% ⑧. 逆向进行
【解析】
【分析】I. 由图A可知,P2较先达到平衡状态,则P2>P1,压强越大,A的转化率越低,说明增大压强平衡向逆方向移动;由图B可知t1先达到平衡状态,则t1>t2,升高温度平衡向正反应方向移动,以此解答该题;
II.图表中平衡常数随温度升高,平衡常数减小,平衡逆向进行,正反应是放热反应;依据浓度商计算和平衡常数比较判断反应进行的方向。
【详解】I.(1)由图A可知,P2较先达到平衡状态,则P2>P1,故答案为:<;
(2)P2>P1,压强越大,A的转化率越低,说明增大压强平衡向逆方向移动,则(a+b)比(c+d)小,故答案为:<;
(3)由图B可知t1先达到平衡状态,则t1>t2,故答案为:>;
II.(1),反应的平衡常数K=,故答案为:;
(2)图表中平衡常数随温度升高,平衡常数减小,平衡逆向进行,正反应是放热反应;故答案为:放热;
(3)某温度下,平衡浓度符合下式:,即K=1,由表格中数据可知此时温度为:830℃;该温度下加入1molCO2(g)和1molH2(g),充分反应,达到平衡,三段式如下:
K===1,解得x=0.5,故CO2的转化率为;
故答案为:830℃;50%;
(4)800℃,固定容器的密闭容器中,放入混合物,其始浓度为c(CO2)=2mol/L,c(H2)=1.5mol/L,c(CO)=1mol/L,c(H2O)=3mol/L,Qc==>K=0.9,故反应逆向进行,故答案为:逆向进行。
【点睛】注意把握图象曲线的变化趋势,结合温度、压强对平衡移动的影响分析;化学平衡有关计算主要采用三段式,主要是平衡常数影响因素和计算分析,掌握基础是关键。
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