河北省邢台市清河中学2024-2025学年高二上学期第一次月考 化学试题
展开1.本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分;时间75分钟,满分100分。
2.可能用到的相对原子质量 H 1 C 12 O 16
第Ⅰ卷(选择题,共计42分)
1.下列分别是利用不同能源发电的实例图形,其中不属于新能源开发利用的是( )
2.下列说法不正确的是
A.某基元反应的活化能越小,其反应速率越大
B.化学反应的K越大,说明反应速率越大
C.对于焓减、熵增的化学反应,对反应的方向起决定性作用的是温度
D.使用催化剂可以缩短化学反应到达平衡的时间,是因为提高了单位时间的转化率
3.工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺:C6H5CH2CH3(g)C6H5CH=CH2(g)+H2(g)。某条件下无催化剂存在时,该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.曲线②表示的是逆反应的v-t关系
B.催化剂存在时,v1、v2都增大
C.反应进行到t1时,
4.下列说法正确的是( )
A.热化学方程式CH3OH(l)+eq \f(3,2)O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-725.8 kJ·ml-1,可知甲醇的燃烧热为725.8 kJ
B.热化学方程式C2H2(g)+eq \f(5,2)O2(g)==2CO2(g)+H2O(g) ΔH=-1256 kJ·ml-1,可知乙炔的燃烧热为1256 kJ·ml-1
C.在101 kPa时,2g H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ热量,则氢气燃烧的热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·ml-1
D.若2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221kJ·ml-1,则碳的燃烧热为110.5 kJ·ml-1
5.在温度t1和t2下,X2(g)和 H2反应生成HX的平衡常数如下表:
仅依据K的变化,可以推断出:随着卤素原子核电荷数的增加,下列说法不正确的是( )
A.在相同条件下,平衡时X2的转化率逐渐降低
B.X2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱
C. HX的稳定性逐渐减弱
D.已知t1
A.600℃,并保持体系总压为常压的条件下进行反应:掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率
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.对4NH3(g)+5O26H2O(g)+4NO(g),加入催化剂有利于氨的氧化反应
D.Ni(s)+CO(g)Ni(CO)4(g),将镍粉碎有利于四羰基镍的生成
7.某研究小组探究催化剂对CO、NO转化的影响。将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,相同时间内测量逸出气体中NO含量,从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO的转化率),结果如图所示。以下说法正确的是()
A.两种催化剂均能降低活化能,ΔH随之减小
B.相同条件下,改变压强对脱氮率没有影响
C.曲线Ⅱ中的催化剂适用于450℃左右脱氮
D.曲线Ⅱ中催化剂脱氮率比曲线Ⅰ中的高
8..将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。实验测得的不同温度下的平衡数据列于下表:
下列说法正确的是
A.氨基甲酸铵分解反应的焓变AH<0
B.氨基甲酸铵分解反应的熵变ΔS<0
C.在某温度时,若CO2的体积分数不再改变时说明反应达到平衡状态
D.15.0℃时,氨基甲酸铵分解反应的K=2.048×10-9
9.在催化剂作用下,向容积为1 L的容器中加入1 ml X和3 ml Y,发生反应:X(g)+2Y(s)2Z(s),平衡时和反应10 min时X的转化率α(X)随温度的变化分别如曲线Ⅰ、Ⅱ所示。下列说法错误的是( )
A.由bc段变化,可知该反应ΔH<0
B.200 ℃时,前10 min的平均反应速率v(X)=0.02 ml/(L·min)
C.400 ℃时,反应的平衡常数K=2.5
D.400 ℃时,欲使b点达到d点需要延长反应时间
10.恒容密闭容器中只发生上述反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH1=42kJ/ml,在进气比n(CO2)∶n(H2)不同、温度不同时,测得相应的CO2平衡转化率如图所示。下列说法错误的是( )
A.C点的平衡常数为1
B.A点H2的平衡转化率为20%
C.B和D两点的温度T(B)>T(D)
D.欲使B点转化为C点需要升高反应温度
11标准摩尔生成焓,是指标准状态下由元素最稳定的单质生成1ml纯化合物时的焓变。最稳定单质的摩尔生成焓为0。一定条件下,在水溶液中1ml含氯的阴离子的生成焓与氯元素的化合价关系如图所示。下列叙述错误的是
A.e为ClO4-
B.在含氯阴离子中,c最活泼
C.在一定pH条件下a能与b反应
D.3ClO-(aq)=ClO3-(aq)+2Cl-(aq) △H=117kJ·ml-1
12.500℃时,N2和H2在100L的恒容密闭容器中发生反应N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g)△H<0,6min达到化学平衡。反应达到平衡后,若改变某一反应条件使该反应的化学平衡常数K值变大,则在平衡移动过程中正反应速率( )
A.一直增大 B.一直减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大
13..氙的氟化物被广泛用作刻蚀剂、氧化剂和氟化剂,常用Xe和F2制备XeF2,反应体系存在如下平衡(以下实验均在恒容条件下进行):
反应ⅰ:Xe(g)+F2(g)XeF2(g) K1
反应ⅱ:Xe(g)+2F2(g)XeF4(g) K2
反应ⅲ:Xe(g)+3F2(g)XeF6(g) K3
不同温度下,K1和K2的数值如下表:
关于上述反应,下列有关说法错误的是()
A.当体系总压不再改变时,反应达到平衡
B.当Xe与F2的投料比为1∶1时,F2的平衡转化率大于Xe
C.达到平衡后将XeF2从体系中移除,反应ⅱ、ⅲ均逆向移动
D升高温度,平衡XeF2(g)+F2(g)XeF4(g)正向移动
14.MO+分别与CH4、CD4反应,体系的能量随反应进程的变化如图所示(两者历程相似,但直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时反应速率会变慢,图中以CH4示例)。下列说法错误的是
A.步骤Ⅰ和Ⅱ中涉及氢原子成键变化的是步骤Ⅰ
B.MO+与CD4反应的能量变化应为图中曲线c
C.MO+与CH2D2反应,氘代甲醇的产量CH2DOD>CHD2OH
D.若MO+与CHD3反应,生成的氘代甲醇有2种
第Ⅱ卷(非选择题,共计48分)
15.(13分)生物质资源是一种污染小的可再生能源,生物质的主要转化途径及主要产物如图。
(1)有关生物质能说法正确的是(填选项字母)
a.由纤维素水解获得的乙醇属生物质能
b.直接燃烧生物质是一种高效利用能源的方式
c.生物质油属于可再生能源
d.生物质裂解获得的汽油、柴油等属于物理变化
e.生物质能,本质上能量来源于太阳能
(2) 由生物质能获得的CO和H2,当两者1:1催化反应,其原子利用率达100%,合成的物质可能是________。
A.汽油(含5到11个碳的烃) B.乙酸(CH3COOH) C.甲醛(HCHO) D.甲醇(CH3OH)
(3) 由生物质能获得的乙醇,属于可再生资源,通过乙醇制取氢气具有良好的应用前景。已知通过乙醇制取氢气有如下两条路线:
a.水蒸气催化重整:CH3CH2OH(g)+H2O(g)→4H2(g)+2CO(g) ΔH=+255.58 kJ·ml-1
b.部分催化氧化:CH3CH2OH(g)+1/2O2(g)→3H2(g)+2CO(g) ΔH=+13.76 kJ·ml-1
①从原料消耗的角度来看,(填“a”或“b”)路线制氢更有价值 ;
②从能量消耗的角度来看,(填“a”或“b”)路线制氢更加有利 。
(4)由生物质能获得的CO和H2可以用来合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H=-90.8kJ/ml。
①下列对该反应的有关说法不正确的是_________
a.当v(CO)= 2v(H2)时,该反应处于平衡状态
b.恒温恒压下,容器内气体的密度不再改变时,表明反应达到平衡状态
c.恒压条件下,在原平衡体系中充入一定量的氦气,平衡向逆反应方向移动
d.恒温恒压下,改变反应物的投入量,△H的值不发生变化
e.温度一定时,缩小容器的体积,平衡将向右移动,c(CO)将变大
②若在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
下列判断正确的是_________。
a.c3>2c1=2c2
b.Q1+Q2=90.8 Q3=2Q1
C.K1=K2=K3
D.a2+a3<100%
15.已知酸性KMnO4溶液是紫红色的。某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”,实验方案如下表所示:
(1)填写下列数值,T1=;V3=mL
(2)实验序号A实验时,先分别量取两种溶液,然后倒入试管中迅速振荡混合均匀,开始计时,通过来判断反应的快慢。写出发生反应的离子方程式,若反应计时为tmin则v(MnO4-)=(列出计算式即可)。
(3)试验编号①和②探究的内容是 ;试验编号②和③探究的内容是 。
(4)在实验序号C进行过程中,v(Mn2+)与时间的关系如图:
时间t1以前反应速率增大的原因是
17.(15分)气态烃制取合成氨原料通常用蒸汽转化法。
= 1 \* ROMAN \* MERGEFORMAT I.甲烷蒸汽转化时的主反应为:
反应①:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ∆H=+206.4kJ/ml
反应②:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ∆H=-41.2kJ/ml
(1)则:③CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) ∆H=
(2)测得两种反应的Kp随温度变化如下图所示,则表达反应①的Kp曲线为(填”M”或“N”),由图可知:在750℃时,反应③的Kp=
= 2 \* ROMAN \* MERGEFORMAT II.在一定的条件下,可能发生析碳反应:
反应④:2CO(g)CO2(g)+C(S)∆H=-165.5kJ/ml
反应⑤:CH4(g)C(S)+2H2(g) ∆H=+82.5kJ/ml
反应⑥:CO(g)+H2(g)C(S)+H2O(g)∆H=-123kJ/ml
(3)为减少析碳生产上常选择高温条件,其原因分别是为。
= 3 \* ROMAN \* MERGEFORMAT III.在合成氨反应中,入口气体体积比N2﹕H2=1﹕3,出口气体体积比N2﹕H2﹕NH3=9﹕27﹕6
(4)H2转化率=
(5)在t℃压强为5MPa恒压装置中通入氢氮体积比为3的混合气体,测得体系中气体的含量与时间关系如下图:
当反应进行20分钟达到平衡,试求0~20分钟内氨气的平均反应速率V(H2)=MPa•min-1;该温度下N2(g)+H2(g)=NH3(g)的Kp= (31/2=1.732,保留2位有效数字);若起始条件一样,容器为恒容状态,则达到平衡N2的平衡状态符合上图中点(填“a”、“b”、“c”、“d”)
18.废钼催化剂主要成分为MO3、MS2,含少量CO、CS、NiO、Bi2O3等,可采用用空气氧化—碳酸钠碱浸法回收其中有价金属并制备钼酸铵,其工艺流程如图所示:
(1)MS2在“焙烧”时被氧化的元素为,工业生产时,为增大焙烧效率焙烧常在回转窑中进行,原因是。
(2)写出“碱浸”时M的氧化物参与反应的化学方程式;“碱浸”时Na2CO3用量、废催化剂的粒度对钼浸出率的影响如图所示:
据此可知选择适宜的生产工艺条件是、;除此之外,生产上还采用85℃左右的浸取温度,温度不能过低的原因是。
(3)已知:Bi3++NO3-+H2OBiONO3+2H+。铋渣的成分为BiONO3,请运用平衡移动原理说明铋渣的形成。
(4)“溶解”步骤中溶解的物质为。化学方程式
K(t1 )
K(t2 )
F2+H22HF
1.8×1036
1.9×1032
Cl2+H22HCl
9.7×1012
4.2×1011
Br2+H22HBr
5.6×107
9.3×106
I2+H22HI
43
34
温度/℃
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
平衡总压强/kPa
5.7
8.3
12.0
17.1
24.0
平衡气体总浓度/ml·L-1
2.4×10-3
3.4×10-3
4.8×10-3
6.8×10-3
9.4×10-3
温度/℃
K1
K2
250
8.79×104
1.26×108
400
3.59×102
1.74×103
容器
甲
乙
丙
反应物投入量
1mlCO、2mlH2
1ml CH3OH
2mlCO、4mlH2
CH3OH的浓度(ml/L)
c1
c2
c3
反应的能量变化
放出Q1 kJ
吸收Q2 kJ
放出Q3 kJ
平衡常数
K1
K2
K3
反应物转化率
α 1
α 2
α 3
实验序号
实验温度/K
参加反应的物质
KMnO4溶液(含硫酸)
H2C2O4溶液
H2O
V/mL
c/ml·L-1
V/mL
c/ml·L-1
V/mL
A
293
2
0.02
4
0.1
0
B
T1
2
0.02
3
0.1
V1
C
313
2
0.02
V2
0.1
V3
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