2021-2022学年陕西省宝鸡市金台区高二上学期期中检测化学试题(含部分解析)(Word版)
展开2021—2022学年度第一学期期中检测题
高二化学(选修四)
2021.11
注意事项:
1.本试卷共4页,答题纸2页,考试时间90分钟,满分100分。
2. 答卷前,考生务必将试卷及答题纸内的信息项目填涂清楚。
3. 请将所有答案正确填涂在答题纸上所对应的空白处,写在本试卷上无效。
4. 考试结束后,只需交回答题纸。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意,本题包括18小题,每小题3分,共54分)
1.“玉兔”号月球巡视器白天用三结砷化镓太阳能电池板收集能量,夜晚用放射性同位素元素钚() “核电池”释放能量。有关说法正确的是( )
A.的质量数为144 B.砷化镓属于金属材料
C.“玉兔”号白天将太阳能转化为电能 D.“核电池”是通过化学反应提供电能
2.有关下列图象的叙述不正确的是( )
A.图(1)中反应物具有的总能量比生成物具有的总能量高
B.图(2)表示的热化学方程式为CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=+41kJ·mol-1
C.由图可知正逆反应的热效应的数值相同
D.两个图象表示的含义不同
3.下列叙述正确的是( )
A.已知C(s、金刚石)=C(s、石墨)ΔH=-1.9kJ•mol-1,可知石墨比金刚石更稳定
B.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件的ΔH不同
C.在光分解催化剂存在下,可利用太阳能分解水制备氢气,并放出热量
D.已知:一定条件下,I2(g)+ H2(g) ⇌ 2HI(g)ΔH= -9.5kJ·mol-1;将1mol碘蒸气和过量的H2在此条件下充分反应,放出热量9.5kJ
4.下列关于反应热和热化学反应的描述中正确的是( )
A.HCl和NaOH反应的中和热ΔH= -57.3 kJ·mol-1,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3) kJ·mol-1
B.1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳时所放出的热量是甲烷的燃烧热
C.氢气的燃烧热为285.5 kJ·mol-1,则电解水的热化学方程式为:
2H2O(l)2H2(g)+O2(g) ΔH=+285.5 kJ·mol-1
D.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol-1,则反应:
2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)ΔH=+2×283.0 kJ·mol-1
5.在压强为2.20×101 kPa、温度达到374 ℃时,水成为“超临界状态”,此时水可将CO2等含碳化合物转化为有机物,这就是“水热反应”,生物物质在地下高温高压条件下通过水热反应可生成石油、煤等矿物能源。下列说法不正确的是( )
A.二氧化碳与超临界水作用生成汽油的反应,属于吸热反应
B.“水热反应”过程中只有化学变化,没有物理变化
C.火力发电厂有望利用废热,将二氧化碳转变为能源物质
D.随着科技的进步,“水热反应”制取能源有望实现地球上碳资源的和谐循环
6.某反应的反应机理可以分成如下两步,下列说法错误的是( )
反应机理
第一步反应
第二步反应
2NO2=NO3+NO (慢反应)
NO3+CO = NO2+CO2(快反应)
A.在条件相同时,该反应的速率由第一步反应速率决定
B.该反应的总反应方程式为NO2+CO = NO+CO2
C.升高温度只会影响第一步反应速率,对第二步反应速率无影响
D.加入合适的催化剂可降低反应的活化能,加快反应速率
7.对于任何一个平衡体系,采用以下措施,一定会使平衡移动的是( )
A.加入催化剂 B.加入一种反应物 C.增大压强 D.升高温度
8.一个反应物和生成物均为气态的平衡体系,平衡常数表达式为,有关该平衡体系的说法正确的是( )
A.升高温度,该反应平衡常数K变大
B.增大压强,W的质量分数增大
C.该反应的化学方程式为3Z(g)+2W(g)⇌X(g)+2Y(g)
D.增大X气体的浓度,平衡向正反应方向移动
9.用图所示实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是( )
A.探究温度对2NO2⇌N2O4平衡体系的影响
B.除去Cl2中混有的HCl气体
C.验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用
D.从碘的四氯化碳溶液中分离出碘单质
A.A B.B C.C D.D
10.某密闭容器中,发生反应2M(g)+3N(g) ⇌P(g),平衡时反应速率(M)、(N)、(P)之间关系正确的是( )
A.(M)=2(P) B.2(M)=3(N) C.(M)=(P) D.3(N)=(P)
11.在常温常压下,向FeCl3溶液中滴入KSCN溶液,发生以下反应:FeCl3+3KSCN⇌Fe(SCN)3+3KCl,所得溶液显红色。改变下列条件,能使平衡逆向移动的是( )
A.向溶液中加入少量KCl晶体 B.向溶液中加入少量NaOH溶液
C.向溶液中滴入数滴浓FeCl3溶液 D.设法移走溶液中少量水
12.在一定温度下,在恒定容积的密闭容器中进行的可逆反应A2(g)+B2(g)⇌2AB(g)达到化学平衡的标志是( )
A.容器内的总压强不随时间而变化 B.反应速率(A2)=(B2)=(AB)
C.容器内混合气体的密度不随时间而变化
D.单位时间内有nmol A2生成的同时就有2nmol AB生成
13.已知下列反应的平衡常数:①S(s)+O2(g)⇌SO2(g),K1;②H2(g)+S(s)⇌ H2S(g),K2;则反应H2(g)+SO2(g)⇌O2(g)+H2S(g)的平衡常数是( )
A.K1-K2 B.K2-K1 C.K2 /K1 D.K1/K2
14.对已达到化学平衡的下列反应:2X(g) + 2Y(g)⇌ 2Z(g) + W(g) ΔH﹥0,降低温度的同时减小压强,对反应产生的影响是( )
A.逆反应速率增大,正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动
B.逆反应速率减小,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动
C.正、逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动
D.正、逆反应速率都减小,平衡向正反应方向移动
15.1 000 K时,反应C(s)+2H2(g)⇌CH4(g)的K=8.28×107,当各气体物质的量浓度分别为H2 0.7 mol·L-1、CH4 0.2mol·L-1时,上述平衡( )
A.向正反应方向移动 B.向逆反应方向移动
C.达到平衡 D.无法判断移动方向
16.某温度下, 已达到平衡,保持其他条件不变,只改变其中一个条件,正、逆的变化如图所示。下列判断正确的是( )
A. 图可能是由加压缩小容器容积引起的 B. 图可能是由升高温度引起的
C. 图可能是由加压缩小容器容积引起的 图是由减少的浓度引起的
17.在不同情况下测得A(g) + 3B(g) ⇌ 2C(g) + 2D(g) 的下列反应速率,其中反应速率最大的是( )
A.ν(D) =0.5 mol/(L·s) B.ν(C)=0.8 mol/(L·s)
C.ν(B)=0.6 mol/(L·s) D.ν(A)=0.2 mol/(L·s)
18.已知2NO2(g) ⇌ N2O4 (g),用分压p(某组分的分压等于总压与其物质的量分数的积)表示的平衡常数。298K时,在体积固定的密闭容器中充入一定量的NO2,平衡时NO2的分压为100kPa。已知Kp=2.710-3kPa-1,则NO2的转化率为( )
A.70% B.55% C.46% D.35%
二、填空题(每空2分):
19.(共10分)(1)25℃、101 kPa条件下充分燃烧8 g甲烷气体生成二氧化碳和液态水时放出热量为160 kJ,写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式 。
(2)已知拆开1mol H—H键、1mol N—H键、1mol N≡N键需要的能量分别为436kJ、391kJ和946kJ,则与反应生成的热化学方程式为 。
(3)已知下列热化学方程式:
①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-870 kJ/mol
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393 kJ/mol
③H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH3=-285 kJ/mol
写出由C(s)、H2(g)和O2(g)化合生成CH3COOH(l)的热化学方程式 。
实验室用50mL 0.50mol·L-1盐酸与50mL某浓度的NaOH溶液在如图所示装置中反应,通过测定混合液温度升高的情况计算中和反应的反应热。该装置缺少一种玻璃仪器,该仪器的名称为; 实验室提供了0.50mol·L-1和0.55mol·L-1两种浓度的NaOH溶液,应选择 的溶液进行实验。
20.(共12分)某温度时,在一个容积为2L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,试填写下列空白:
(1)该反应的化学方程式为 。
反应开始至2min,气体Z的平均反应速率为 。
①若X、Y、Z均为气体:1min时 填、或者 =,下同),2min时
②若此时将容器的体积缩小到原来的,达到平衡时,容器内温度升高容器
不与外界进行热交换,则该反应的正反应为 反应填“放热”或“吸热”。
若该反应的正反应吸热,则能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是 填序号。
a.适当升高温度 增大X的浓度 选择高效催化剂
21.(共12分)在一体积为2 L的密闭容器中充入1 mol N2、2 mol H2,在催化剂作用下发生可逆反应:N2(g)+3H2(g)⇌ 2NH3(g),NH3的物质的量随时间变化如图所示。回答下列问题:
(1)0~1min的反应速率ν1与2~3min的反应速率ν2相比较,ν1 ν2(填“>”“=”或“<”),1~2min的反应速率ν(H2)= mol·L-1·min-1。
(2)从图象可以看出,前3min内,1~2min反应速率最快,1~2min反应速率变快的原因是 。
(3)在第3分钟时密闭容器中总的物质的量为 mol。
(4)研究发现降低温度有利于平衡向生成NH3的方向移动,而工业实际采用在较高温度下进行该反应的原因是 。
(5)电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量,其工作原理示意图如图。则电池负极为 (填“a”或“b”)。
22. (共12分)一碳化学是指以分子中只含一个碳原子的化合物如一氧化碳、二氧化碳、甲烷、甲醇等为原料,用化工的方法制造产品的化学体系的总称。我国能源比较丰富,煤的储量6000亿吨,居世界第三位,因此,发展一碳化学有着优越的条件和光明的前途。请回答下列有关问题。
(1)已 知 在 一 定 温 度 下 有 如 下 反 应:
Ⅰ kJ/mol
Ⅱ kJ/mol
Ⅲ 则 kJ/mol。
在一体积为2 L的恒容密闭容器中,加入 1mol 、2mol ,发生反应 ,CO 的平衡转化率随温度的变化如图所示:
①该反应的______填“”或“”。
②在某温度下,能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是______。
混合气体中 不再改变
混合气体的平均相对分子质量不再改变
③A点时 的转化率为____________。
④在体积不变时,要增大该反应的正反应速率可采取的措施是:
______________________________________________________写两条。
⑤A点时该反应的平衡常数为_______________(保留到小数点后两位)。
答案
1. 【答案】C
A.的质量数为238,A错误;
B.砷化镓属于半导体材料,B错误;
C.“玉兔”号月球巡视器白天用三结砷化镓太阳能电池板收集能量即太阳能转化为电能,C正确;
D.核电池又叫“放射性同位素电池”,它是通过半导体换能器将同位素在衰变过程中不断地放出具有热能的射线的热能转变为电能而制造而成,D错误;
答案选C。
2. 【答案】B
A.根据图像可知反应物具有的能量比生成物具有的能量高。故A正确;
B.根据图像可知图(2)中表示的为吸热反应,反应的热化学方程式为CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=+41kJ·mol-1,故B错误;
C.正逆反应吸收或者放出的热量数值相等,但是ΔH的符号相反,故C正确;
D.根据图象信息,图(1)表示反应物的总能量大于生成物的总能量为放热反应,图(2)表示反应物的总能量小于生成物的总能量为吸热反应,两个图象表示的含义不同,故D正确;
故选B。
3. 【答案】A
A.金刚石转化石墨时放出能量,说明石墨的能量更低,更稳定,A正确;
B.焓变与反应条件无关,与反应物、生成物的始态和终态有关,B错误;
C.水的分解为吸热反应,吸收能量,C错误;
D.该反应为可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,所以将1.5molH2和过量的N2在此条件下充分反应,放出的热量小于46.2kJ,D错误;
综上所述答案为A。
4. 【答案】D
A.中和热指在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量。实际上是1molH+与1molOH-反应生成1molH2O的反应热,A项错误;
B.1mol可燃物燃烧生成稳定氧化物放出的热量是燃烧热,而甲烷燃烧生成的气态水不是稳定状态,B项错误。
C.氢气燃烧是放热反应,焓变是负值。水电解是吸热反应,2mol水完全电解,反应吸热为571.0kJ,2H2O(l)2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.0 kJ·mol-1,C项错误;
D.CO的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)反应的ΔH=-2×283.0 kJ/mol,故2CO2(g)= 2CO(g)+O2(g) ΔH=+2×283.0 kJ/mol,所以D项正确;
故答案选D。
5. 【答案】B
A.由于反应是在高温高压条件下进行的,这说明高温有利于反应向正反应方向进行,因此正反应是吸热反应,A正确,
B.压强达到2.20×104kPa、温度达到374℃时,水成为“超临界状态”,该过程为物理变化,此时水可将CO2 等含碳化合物转化为有机物,为化学变化,B错误;
C.高压条件下将CO2等含碳化合物转化为有机物,是将二氧化碳转变为能源物质,选项C正确;
D.充分利用地球上的碳资源,有利于碳资源的循环使用,D正确;
6. 【答案】C
A.在条件相同时,该反应的速率由慢反应决定,故由第一步反应速率决定,A正确;
B.反应Ⅰ+反应Ⅱ可得反应的总反应方程式为:NO2+CO = NO+CO2,B正确;
C.升高温度对第一步反应速率和第二步反应速率均有影响,都会加快,C错误;
D.加入合适的催化剂可降低反应的活化能,从而加快反应速率,D正确;
答案选C。
7. 【答案】D
A.加入催化剂,正逆反应速率同等程度的改变,平衡不移动,故A不符合;
B.加入一种反应物,若该反应物为固体或液体,平衡不移动,故B不符合;
C.若反应体系中没有气体物质,或者有气体参与的反应的反应前后气体物质的量不变,增大压强,平衡均不移动,故C不符合;
D.化学反应都伴随能量的变化,一个化学反应可能是吸热反应,也可能是放热反应,则升高温度,平衡一定向着吸热反应方向移动,故D符合;
故选D。
8. 【答案】C
A.升高温度,化学平衡向吸热的方向移动,由于无法得知正反应方向的焓变,因此无法判断温度变化时,化学平衡常数的变化,故A错误;
B.根据化学平衡常数表达式可知,反应物W、Z计量数之和为:3+2=5;生成物X、Y计量数之和为:1+2=3,因此增大压强时,化学平衡向正反应方向移动,因此W质量分数减小,故B错误;
C.化学平衡常数表达式中,生成物位于分子位置,其幂为计量数,反应物位于分母位置,幂为计量数,所以化学方程式可写为:3Z(g)+2W(g) ⇌ X(g)+2Y(g),故C正确;
D.X为生成物,增大X浓度,化学平衡向逆反应方向移动,故D错误;
答案选C。
9. 【答案】A
A.升高温度平衡向吸热反应方向移动,降低温度平衡向放热反应方向移动,其它条件相同,只有温度改变,所以可以通过颜色的变化探究温度对平衡的影响,故A正确;
B.氯气和氯化氢都与碳酸钠溶液反应,应用饱和食盐水进行除杂,故B错误;
C.温度和催化剂都可影响反应速率,比较催化剂的影响,应在温度相同的条件下进行对比实验,故C错误;
D.碘溶液溶液四氯化碳,但二者沸点相差较大,应用蒸馏法分离,故D错误;
故选A。
10. 【答案】A
A.根据方程式可知v(M):v(P)=2:1,即v(M)=2v(P),A正确;
B.根据方程式可知v(M):v(N)=2:3,即3v(M)=2v(N),B错误;
C.根据方程式可知v(M):v(P)=2:1,即v(M)=2v(P),C错误;
D.根据方程式可知v(N):v(P)=3:1,即v(N)=3v(P),D错误;
综上所述答案为A。
11. 【答案】B
A.加入少量NaCl晶体,平衡不移动,故不符合题意;
B.因平衡体系中的水量发生了改变,导致所有物质的浓度同等程度减小,逆向移动,故符合题意;
C.滴入数滴浓FeCl3溶液,平衡正向移动,故不符合题意;
D.因平衡体系中的水量发生了改变,导致所有物质的浓度同等程度增大,正向移动,故不符合题意;
12. 【答案】D
A.该反应反应前后气体的化学计量数之和相等,因此压强不是变量,根据分析,压强不变不能判断是否达到平衡状态,A不符合题意;
B.化学反应中,各物质的反应速率之比等于化学计量数之比,因此v(A2):v(B2):v(AB)=1:1:2,v(A2)=v(B2)=v(AB),与反应是否平衡无关,B不符合题意;
C.反应前后质量守恒,因此m不变,容积恒定,因此V不变,根据ρ=,ρ为定值,不能判定反应是否平衡,C不符合题意;
D.单位时间内生成nmol A2同时生成2nmol AB,说明v正=v逆,可以判定反应达到平衡状态,D符合题意;
故选D。
13. 【答案】C
由题干方程式可知,,,反应H2(g)+SO2(g) O2(g)+H2S(g)的平衡常数;
答案选C。
14. 【答案】C
若只降低温度,则正、逆反应速率都减小,且平衡逆向移动;若只减小压强,则正、逆反应速率也都减小,且平衡也逆向移动。综上分析,降低温度的同时减小压强,则正、逆反应速率都减小,且平衡逆向移动。故C正确;
故选:C。
15. 【答案】A
当各气体物质的量浓度分别为H2 0.7 mol·L-1、CH4 0.2 mol·L-1时Qc==≈0.4、K=8.28×107;K>Qc,所以平衡向正反应方向移动。
故选A。
16. 【答案】D
A.增大压强,正、逆反应的速率都加快,且正反应的速率加快的幅度大于逆反应的速率,所以正逆,故A错误;
B.升高温度正逆反应速率都加快,所以反应速率都高于原平衡点,且逆反应速率大于正反应的速率,即逆正,故B错误;
C.增大压强,正、逆反应的速率都加快,且正反应的速率加快的幅度大于逆反应的速率,而不是相等,故C错误;
D.图可能是减少了的浓度,减少的浓度的瞬间,反应物的浓度不变,正反应速率不变,而逆反应的速率减小,所以正逆,故D正确。
故选D。
17. 【答案】B
反应速率与化学计算数的比值越大,反应速率越大,则
A. =0.25;
B. =0.4;
C. =0.2;
D. =0.2,
显然B的比值最大,其反应速率最快,故选:B。
18. 【答案】D
假设起始时投入的物质的量为,转化率为,用三段式法计算;
2NO2 (g) ⇌ N2O4 (g)
起始量/mol 1 0
改变量/mol
平衡量/mol
同温同体积时,压强之比等于物质的量之比,
则,
则,
因此,解得,
所以的平衡转化率为35%,故选D。
19. (共10分)
(1)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH= -320 kJ/mol
(2)
(3)2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l) ΔH= -486 kJ/mol
(4)环形玻璃搅拌棒;
解析:(1)25℃、101 kPa条件下,充分燃烧8 g(0.5mol)甲烷气体生成二氧化碳和液态水时放出热量为160 kJ,则1mol甲烷气体充分燃烧生成二氧化碳和液态水时放出热量为320kJ,所以甲烷燃烧热的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH= -320 kJ/mol,故答案为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH= -320 kJ/mol;
(2) 略
(3)已知:
①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-870 kJ/mol
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393 kJ/mol
③H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH3=-285 kJ/mol
根据盖斯定律计算②×2+③×2-①得C(s)、H2(g)和O2(g)化合生成CH3COOH(l)的热化学方程式2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l) ΔH=(-393 kJ/mol)×2+(-285 kJ/mol)×2-(-870 kJ/mol)= -486 kJ/mol,故答案为:2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l) ΔH= -486 kJ/mol。
(4)缺少一种玻璃仪器是环形玻璃搅拌棒;选择氢氧化钠稍过量的溶液,应选择的溶液进行实验。
20. (共12分)
; ;放热
21. (共12分)
(1) = 0.225
(2)反应放热、温度升高
(3) 2.5
(4)低温下反应速率太小
(5)a
解析:(1)0~1min的反应速率v1= 与2~3min的反应速率v2=相比较,v1=v2,1~2min的反应速率v(H2)==0.225mol·L-1·min-1。
(2)温度、反应物浓度都能影响化学反应速率,随着反应物不断消耗,前3min内,1~2min反应速率变快的原因是反应放热,温度升高。
(3)反应在3min时,,此时密闭容器中总物质的量为0.75mol+1.25mol+0.5mol=2.5mol。
(4)工业实际采用在较高温度下进行反应的原因是:低温时反应速率太小,而较高温度下、催化剂活性大、反应速率快,
(5)原电池中,还原剂在负极失去电子被氧化,由图知,氨气在反应中被氧化变成氮气,则电池负极为a。
22.
;
;;;
升高温度、使用催化剂、充入CO或;(任写两条即可,其它合理答案酌情给分)
;
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