湖南省岳阳市临湘市2024-2025学年高二上学期10月月考 化学试题
展开1.对热化学方程式12H2(g)+12I2(s)═HI(g) ΔH=+26kJ•ml﹣1的叙述中正确的是( )
A.1ml氢气和1ml碘蒸气完全反应需要吸收26kJ的热量
B.1个氢分子和1个碘分子完全反应需要吸收52kJ的热量
C.1ml H2(g)与1ml I2(s)完全反应生成2ml HI气体需吸收52kJ的热量
D.1ml H2(g)与1ml I2(g)完全反应放出26kJ的热量
2.2A(g)⇌B(g)△H1;2A(g)⇌B(l)△H2(△H2>0);下列能量变化示意图正确的是( )
A.
B.
C.
D.
3.在一定条件下,CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为2CO(g)+O2(g)═2CO2(g) ΔH=﹣566kJ•ml﹣1,CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) ΔH=﹣890kJ•ml﹣1,由等物质的量的CO和CH4的混合气体共4ml,在上述条件下完全燃烧时释放的热量为( )
A.1173kJB.1456kJC.2346kJD.1780kJ
4.CO2催化加氢制备CH3OH是CO2资源化利用的重要途径。如图所示的反应的能量变化。下列说法正确的是( )
A.由图1推知氢气的燃烧热ΔH=﹣240kJ•ml﹣1
B.由图2推知反应物断键吸收的能量大于生成物成键释放的能量
C.图2中,若反应时使用催化剂,则能量变化曲线为①
D.CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=+310kJ•ml﹣1
5.实验室用如图所示装置测定化学反应速率,下列说法错误的是( )
A.实验中可用秒表进行计时
B.在锥形瓶中加入适量NaHSO4固体,则v(H2)增大
C.可用一段时间内H2的浓度变化表示化学反应速率
D.为减小误差,可在锥形瓶和分液漏斗上口间连接一橡胶管保证液体能够顺利流下
6.中国科学家在淀粉人工合成方面取得了突破性进展,在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的全合成,合成路径如图所示。下列说法正确的是( )
A.由二氧化碳合成淀粉需要释放能量
B.若CO2→CH3OH的反应为吸热反应,说明1ml CO2所含总能量低于1ml甲醇所含的总能量
C.醇氧化酶和甲酰酶作为反应的催化剂,主要作用是加快反应速率
D.FADH转化为DHA的化学方程式为3→甲酰酶,该反应属于取代反应
7.在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应:
甲:C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g);
乙:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)
现有下列状态:①混合气体平均相对分子质量不再改变
②恒温时,气体压强不再改变 ③各气体组成浓度相等
④反应体系中温度保持不变 ⑤断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍
⑥混合气体密度不变 ⑦单位时间内,消耗水质量与生成氢气质量比为9:1
其中能表明甲、乙容器中反应都达到平衡状态的是( )
A.①②⑤B.③④⑥C.⑥⑦D.④⑤
8.下列图示与对应叙述相符合的是( )
A.图Ⅰ:反应H2+I2⇌2HI 达平衡后,升高温度时反应速率随时间的变化
B.图Ⅱ:反应2SO2+O2⇌2SO3达平衡后,缩小容器体积时各成分的物质的量变化
C.图Ⅲ:反应N2+3H2⇌2NH3在温度一定的情况下,反应速率与压强的关系
D.图Ⅳ:反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH>0,水蒸气含量随时间的变化
9.二氧化硫的催化氧化是工业制硫酸的关键一步:2SO2(g)+O2(g) ⇌△催化剂 2SO3(g) ΔH=﹣196.6kJ/ml,反应过程中的能量变化如图所示。下列有关二氧化硫催化氧化反应的说法正确的是( )
A.图中A表示2mlSO2(g)的能量,C表示2mlSO3(g)的能量
B.充入过量O2、增大压强或降低温度,都能提高SO2的平衡转化率
C.使用催化剂能改变Ea大小,从而改变该反应的反应热
D.反应2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g)的活化能为196.6kJ/ml
10.工业上用Na2CO3固体作固硫剂,氢气还原辉钼矿(MS2)获得钼(M)的反应原理为MS2(g)+4H2(g)+2Na2CO3(s)⇌M(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)ΔH。在恒容密闭容器中进行该反应,平衡时气体的体积分数与温度的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.X、Y、Z分别代表H2、H2O、CO
B.该反应在高温下可以自发进行
C.图中a=30
D.升高温度,反应体系中混合气体的平均相对分子质量增大
11.如图所示,甲、乙之间的隔板K可以左右移动,甲中充入2mlA和1mlB,乙中充入2mlC和1mlHe,此时K停在0处。在一定条件下发生可逆反应:2A(g)+B(g)⇌2C(g),反应达到平衡后,恢复到反应发生前时的温度。下列有关说法错误的是( )
A.根据隔板K滑动与否可判断左右两边的反应是否达到平衡
B.达到平衡后,隔板K最终停留在左侧刻度0~2之间
C.若一开始就将K和可移动活塞都固定,其他条件均不变,达到平衡时测得甲中A的转化率为a,则乙中C的转化率也为a
D.若平衡时K停留在左侧1刻度处,则活塞停留在6刻度右侧
12.一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是( )
A.反应在0~10s内,用Z表示的反应速率为0.158ml•L﹣1•s﹣1
B.反应在0~10s内,X的平均反应速率比Y大
C.反应进行到10s时,Y的转化率为79.0%
D.反应的化学方程式为2Z(g)=X(g)+Y(g)
13.次氯酸(HClO)和亚氯酸(HClO2)是两种常见的弱酸,常温时HClO的Ka=4.7×10﹣11,HClO2的Ka=1.1×10﹣2。现将pH和体积都相同的次氯酸溶液和亚氯酸溶液分别加蒸馏水稀释,pH随溶液体积的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.曲线Ⅰ为次氯酸稀释时pH变化曲线
B.取a点的两种酸溶液,中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液,消耗亚氯酸的体积较小
C.b点溶液中水的电离程度比c点溶液中水的电离程度小
D.从b点到d点,溶液中c(R-)c(HR)⋅c(OH-)保持不变(HR代表HClO或HClO2)
14.下列实验能得出相关结论的是( )
A.AB.BC.CD.D
二.非选择题(共4小题,满分58分)
15.习近平总书记提出要在本世纪实现碳中和,实现青山绿水。回答下列问题:
(1)在一定温度下,向容积为5L的恒容密闭容器中,充入2ml CO2和3ml H2,在一定条件下发生反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的物质的量随时间的变化情况如下表所示。
①下列说法正确的是 (填标号)。
a.反应达到平衡后,反应不再进行
b.9min时,反应处于平衡状态
c.改变条件,CO2可以100%地转化为CH3OH
d.恒温恒容条件下充入N2,化学反应速率不变
②a= ;0∼9min内,v(CO2)= (保留3位小数)。
(2)在一定温度下,一个容积固定的恒容密闭容器中加入一定物质的量的A物质,发生反应:3A(s)⇌B(g)+2C(g),下列描述中能说明该反应达到化学平衡状态的是 (填序号)。
①单位时间内生成aml B,同时消耗2aml C
②容器中的压强不再变化
③混合气体的密度不再变化④B的体积分数不再变化
⑤混合气体的平均相对分子质量不再变化
⑥反应速率:v(C)=2v(B)
(3)肼一空气燃料电池是一种碱性电池,无污染、能量高,有广泛的应用前景,其工作原理如图所示。
①该燃料电池中正极通入的物质是 ,负极发生的电极反应式为 。
②当消耗液体燃料肼(N2H4)40g时,电池转移电子的物质的量为 。
16.丙烷脱氢氧化是丙烷脱氢制丙烯技术的进一步发展,反应过程中伴有生成甲烷、乙烷等物质副反应,涉及反应如下:
主反应
Ⅰ:C3H8(g)⇌C3H6(g)+H2(g) ΔH1=+124.3kJ•ml﹣1
副反应
Ⅱ:C3H8(g)⇌CH4(g)+C2H4(g)ΔH2 ΔS2=+135.4J•K﹣1•ml﹣1
Ⅲ:C2H4(g)+H2(g)⇌C2H6(g) ΔH3=﹣136.9kJ•ml﹣1
Ⅳ:C3H8(g)+H2(g)⇌CH4(g)+C2H6(g) ΔH4=﹣55.6kJ•ml﹣1
(1)判断反应Ⅱ自发进行可用ΔG=ΔH﹣TΔS来表述,若ΔG<0,反应能自发进行。反应Ⅱ在1000K时能自发进行的理由: 。(要列出计算过程)
(2)若仅考虑主反应Ⅰ,一定温度下,向恒压密闭容器中通入一定量丙烷,反应后测得的组分的平衡压强(即组分的物质的量分数×总压)为:p(C3H8)=0.25MPa、p(H2)=0.75MPa。
①该温度下反应的平衡常数Kp的数值为 。(单位用MPa,保留3位有效数字)
②平衡时丙烷的转化率为 。
(3)对于反应Ⅰ,某课题组研究设计一套丙烷连续催化脱氢装置如图。
①将1ml丙烷(温度为590℃)以恒定的流速依次逐个通过三个相同的装置,画出丙烯的产率随着时间的变化阶段二和阶段三的图像。(每个阶段反应均未达到平衡) 。
②为提高丙烯的产率,向a、b管中同时通入适量的O2,需要适量O2的理由: 。
(4)下列说法正确的是 。
A.对于主反应Ⅰ,其他条件不变,充入H2,该反应的平衡常数减小
B.若只考虑反应Ⅳ,恒温恒容下充入原料气体,若压强不变则该反应达到了平衡
C.副反应Ⅲ对应的是图中反应(3)
D.主反应断裂C—H键,副反应Ⅱ、Ⅳ断裂C—C键,由图可知高温条件下断裂C—C键更容易,因此要选择合适的催化剂在合适的温度下低压合成比较有利主反应
17.25℃时,电离常数:
请回答下列问题:
(1)25℃时,0.5ml•L﹣1的醋酸溶液中由醋酸电离出的c(H+)约是由水电离出的c(H+)的 倍。
(2)写出向氰化钠溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式: 。
(3)25℃时,CH3COOH与CH3COONa的混合溶液,若测得混合液pH=6,则溶液中c(CH3COO﹣)﹣c(Na+)= ml/L(填准确数值),c(CH3COO-)c(CH3COOH)= 。
(4)25℃时,将aml•L﹣1的醋酸与bml•L﹣1氢氧化钠等体积混合,反应后溶液恰好显中性,用a、b表示醋酸的电离常数为 。
(5)①已知在25℃时,CO32-水解反应的平衡常数即水解常数Kh=c(HCO3-)×c(OH-)c(CO32-)=2.0×10﹣4,当溶液中c(HCO3-):c(CO32-)=2:1时,溶液pH= 。
②常温下,0.1ml•L﹣1NaHCO3溶液的pH为8.3,则溶液中c(H2CO3) c(CO32-)(填“>”“=”或“<”)。
(6)某温度时,纯水的pH=6。向该温度下的纯水中加入少量的碳酸钠固体,使溶液pH为9,则水电离出的c(OH﹣)= ml/L。
18.无水碘化钠是一种白色粉末被广泛地应用于石油探测、安检、环境监测等领域。其制备方法如下:
Ⅰ.称取碘、碳酸氢钠,将其混合后置于高纯水中,充分搅拌得到混合溶液一;
Ⅱ.在混合溶液一中加入水合肼(N2H4•H2O),混合均匀后得到混合溶液二;
Ⅲ.将混合溶液二在50℃温度下反应1h,得到pH为6.5的粗NaI溶液;
Ⅳ.在制得的粗NaI溶液中加入活性炭,混合均匀后静置24h后过滤除杂,并将滤液经减压蒸馏后得到浓缩溶液;
Ⅴ.将浓缩溶液经离心分离除去液体,将固体干燥后得到碘化钠粉体;
Ⅵ.将干燥后的碘化钠粉体置于无水酒精中进行重结晶提纯,干燥后制得99.9%的高纯无水碘化钠粉体。
实验室制取高纯NaI晶体(无色)可按上述步骤进行:按化学计量称取各原料,在三颈烧瓶中(如图)先加入适量的高纯水,然后按NaHCO3、I2和水合肼的投料顺序分批加入。
已知:
①I2+2NaHCO3═NaI+NaIO+H2O+2CO2↑ΔH1<0
3I2+6NaHCO3═5NaI+NaIO3+3H2O+6CO2↑ΔH2<0
②I2(s)+I﹣(aq)⇌I3-(aq)ΔH3
③水合肼(N2H4•H2O)具有强还原性,可分别将IO﹣、IO3-和I2还原为I﹣,自身被氧化为N2(放热反应);减压可在80℃左右分解为氮气和氨气等。
回答下列问题:
(1)①写出I3-与NaHCO3反应生成IO3-的离子方程式: 。
②加入稍过量水合肼与IO﹣反应的离子方程式为 。
③常温常压时,I2与NaHCO3溶液反应慢,下列措施不能够加快反应速率的是 (填字母)。
a.将碘块研成粉末
b.起始时加少量NaI
c.将溶液适当加热
d.加大高纯水的用量
(2)I2与NaHCO3溶液反应适宜温度为50~60℃,温度不宜低于50℃原因是 ,不宜高于60℃原因可能是 ,整个实验过程中都需要开动搅拌器,其目的是 。
(3)所得溶液(含SO42-)进行提纯并结晶,可制得高纯NaI晶体。实验方案为:在溶液中加入 [实验中须使用的试剂:活性炭、HI溶液、Na2CO3溶液、Ba(OH)2溶液、无水乙醇;除常用仪器外须使用的仪器:pH计]。
参考答案
一.选择题(共14小题,满分42分,每小题3分)
1-5.CCCDC
6-10.CDBBC
11-14.CCDA
二.非选择题(共4小题,满分58分)
15.(1)①bd;
②1.50;0.0178ml•L﹣1•min﹣1;
(2)①②③;
(3)①空气或氧气;N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O;
②5ml。
16.(1)ΔH2=+81.3kJ⋅ml-1,ΔS2=135.4J⋅K-1⋅ml-1,ΔG=ΔH﹣TΔS=﹣54.1kJ•ml﹣1<0,所以反应在1000K时能自发;
(2)①2.25MPa;
②75%;
(3)①;
②氧气能直接与氢气反应生成水,快速释放大量热,有利于加快反应速率,提高丙烯产率。但氧气过多易发生产物的深度氧化,副反应大幅增加,降低丙烯产率;
(4)CD。
率变化越小,其三个阶段的产率变化图像为:,
故答案为:;
②反应中有氢气生成,氧气能直接与氢气反应生成水,快速释放大量热,有利于加快反应速率,提高丙烯产率。但氧气过多易发生产物的深度氧化,副反应大幅增加,降低丙烯产率,
17.(1)9×108;
(2)CN﹣+CO2+H2O=HCN+HCO3-;
(3)10﹣6﹣10﹣8;18;
(4)10-7ba-bml/L;
(5)①10;
②>;
(6)1.0×10﹣3。
18.(1)①3I3-+6HCO3-═IO3-+8I-+6CO2↑+3H2O;
②N2H4⋅H2O+2IO-═2I-+N2↑+3H2O;
③d;
(2)①温度过低,反应速率过慢;
②I2易升华;
③使物质混合均匀,散热、让气体逸出;
(3)活性炭过滤,向滤液中依次加入过量的Ba(OH)2溶液、Na2CO3溶液并过滤,在滤液中加入HI溶液并用pH计测定大约为6.5,滤液经减压蒸馏后得到浓缩溶液,将浓缩溶液经离心分离除去液体,将干燥后的碘化钠粉体置于无水酒精中进行重结晶提纯。
实验操作
实验结论
A
向NaHA溶液中滴加紫色石蕊溶液,溶液变为蓝色
Kw>Ka1(H2A)•Ka2(H2A)
B
常温下将铝片投入浓硝酸中,无明显现象
铝与浓硝酸不反应
C
向10mL0.1ml•L﹣1FeCl3溶液中加入5mL0.1ml•L﹣1KSCN溶液,溶液显红色,再滴加少量1ml•L﹣1KSCN溶液,红色加深
Fe3+和SCN﹣的反应是可逆反应
D
向FeCl2溶液中滴加少量的酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液褪色
氧化性:MnO4->Cl2
时间
0min
3min
6min
9min
12min
(CH3OH)/ml
0
0.50
b
0.8
d
n(CO2)/ml
2
a
1.3
c
1.2
化学式
CH3COOH
H2CO3
HA
电离常数
1.8×10﹣5
K1=4.3×10﹣7
K2=5.6×10﹣11
4.9×10﹣10
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