【化学】河南省兰考县第三高级中学2019-2020学年高二上学期第一次月考试题（解析版）

河南省兰考县第三高级中学2019-2020学年高二上学期第一次月考试题
一、单选题
1.据报道，科学家开发出了利用太阳能分解水新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】水分解是吸热反应，反应物总能量低于生成物总能量，催化剂能降低反应的活化能，但反应热不变，图像B符合，答案选B。
2.已知甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量为55.625 kJ·g-1。下列热化学方程式中不正确的是(　　)
A. CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH ="-890" kJ/mol
B. CH4(g)+O2(g)CO2(g)+H2O(l) ΔH="-445" kJ/mol
C. CO2(g)+H2O(l)CH4(g)+O2(g) ΔH="+445" kJ/mol
D. CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH="-55.625" kJ/mol
【答案】D
【解析】题目中给出的数据意义是:燃烧1 g的甲烷放出55.625 kJ的热量,应该换算成燃烧1 mol甲烷放出的热量为890 kJ。热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)　ΔH="-890" kJ/mol,其他系数与热量相对应的方程式均正确。答案选D。
3.下列符合下图所示图像的反应是( )

A. 二氧化碳与碳在高温的条件下反应
B. 制水煤气反应
C. 弱酸与弱碱反应
D. 氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应
【答案】C
【解析】
【分析】根据图像可知反应物总能量大于生成物总能量，即该反应为放热反应。
【详解】A选项，二氧化碳与碳在高温的条件下反应是吸热反应，故A错误；
B选项，制水煤气反应是碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，是吸热反应，故B错误；
C选项，弱酸与弱碱反应是放热反应，故C正确；
D选项，氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应是吸热反应，故D错误；
综上所述，答案为C。
4.已知热化学方程式：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH1＝－57.3 mol·L－1；1/2H2SO4(浓)＋NaOH(aq)===1/2Na2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH2＝m，下列说法正确的是（ ）
A. 上述热化学方程式中计量数表示分子数
B. ΔH1>ΔH2
C. ΔH2＝－57.3 kJ·mol－1
D. |ΔH1|>|ΔH2|
【答案】B
【解析】正确答案：B
A.不正确，上述热化学方程式中的计量数表示只表示物质的量，不表示分子个数；B.正确，浓硫酸稀释时放热，△H1>△H2；C.不正确，浓硫酸稀释时放热，△H2< - 57.3 kJ·mol-1; D.不正确， |△H1|C
B. A、C两点气体的颜色：A浅，C深
C. A、B两点气体的平均相对分子质量：A>B
D. B、C两点化学平衡常数：B>C
【答案】B
【解析】
【分析】反应是吸热反应，从B到A，二氧化氮的体积分数增大，正向移动，即加热，T1 < T2。
【详解】A选项，A、C两点温度相同，压强C点大于A点，因此反应速率：C > A，故A错误；
B选项，A到C加压，体积缩小，气体的颜色：A浅，C深，故B正确；
C选项，根据，B到A，正向移动，A点物质的量比B点大，其平均相对分子质量：B > A，故C错误；
D选项，B、C两点，C点温度高，平衡正向移动，化学平衡常数：C > B，故D错误；
综上所述，答案为B。
二、非选择题
19.氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。

(1)上图是N2(g)和H2(g)反应生成1 mol NH3(g)过程中能量的变化示意图，请写出N2和H2反应的热化学方程式：______________。
(2)若已知下列数据：
化学键
H—H
N≡N
键能/kJ·mol－1
435
943
试根据表中及图中数据计算N—H的键能：________ kJ·mol－1。
(3)用NH3催化还原NOx还可以消除氮氧化物的污染。已知：
4NH3(g)＋3O2(g)=2N2(g)＋6H2O(g) ΔH1＝－a kJ·mol－1①
N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH2＝－b kJ·mol－1②
若1 mol NH3还原NO至N2，则该反应过程中的反应热ΔH3＝________ kJ·mol－1(用含a、b的式子表示)。
(4)捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应：
反应Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g) (NH4)2CO3(aq) ΔH1
反应Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g) NH4HCO3(aq)　ΔH2
反应Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g) 2NH4HCO3(aq)　ΔH3
则ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系是ΔH3＝________。
【答案】(1). N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　 ΔH＝－92 kJ·mol－1 (2). 390 (3). (4). 2ΔH2－ΔH1
【解析】
【详解】氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。

(1)根据图像得出生成1 mol NH3(g)的焓变ΔH =254 kJ·mol－1 - 300 kJ·mol－1 =-46 kJ·mol－1，N2和H2反应的热化学方程式：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol－1
(2)设N—H键键能为x kJ·mol－1
ΔH = 断键吸收的热量 – 成键放出的热量 = 943 kJ·mol－1 + 435 kJ·mol－1×3 – 6x =
－92 kJ·mol－1
x = 390
故答案为：390；
(3)用NH3催化还原NOx还可以消除氮氧化物的污染。已知：
4NH3(g)＋3O2(g)=2N2(g)＋6H2O(g) ΔH1＝－a kJ·mol－1①
N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH2＝－b kJ·mol－1②
4NH3(g) ＋ 6NO(g) === 5N2(g) ＋6H2O(g)
要得到目标反应：① - ②×3 即ΔH ＝(3b－a)kJ·mol－1
若1 mol NH3还原NO至N2，则该反应过程中的反应热ΔH3＝ kJ·mol－1，
故答案为：；
(4)反应Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)(NH4)2CO3(aq) ΔH1
反应Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g) NH4HCO3(aq) ΔH2
反应Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g) 2NH4HCO3(aq) ΔH3
将第二个反应方程的2倍减去第一个方程得到方程三，ΔH3＝2ΔH2－ΔH1，
故答案为：2ΔH2－ΔH1。
20.（1）化学反应2A(g)+B(?)2C(g)达到化学平衡时：
①升高温度时，C的量减少，则反应物的能量总和____________生成物的能量总和（填“>”、“”、“” 或“ (4). 2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O (5). 40%或0.4
【解析】
【详解】(1)①Fe2O3（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJ•mol-1
②C（石墨）+CO2（g）=2CO（g）△H2=+172.5kJ•mol-1
根据盖斯定律①-②×3得到Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5 kJ•mol-1；因此，本题正确答案是：Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5 kJ•mol-1；
（2）①由图可以知道最高点反应到达平衡，达平衡后，温度越高，φ（CH3OH）越小，平衡向逆反应进行，升高温度平衡吸热方向进行，逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，即△H＜0，因此，本题正确答案是：＜；
②由图判断曲线Ⅱ对应的反应反应速率快，温度高，甲醇物质的量小，K值小；所以曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为：KⅠ>KⅡ;答案：>。
（3） 以CO2为原料还可以合成多种物质。①工业上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定条件下合成，其反应方程式为2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O。
当氨碳比n(NH3 )/n(CO2 )＝3，达平衡时CO2的转化率为60%，由反应为2NH 3+CO 2CO(NH 2) 2+H 2O，设氨气的物质的量为3mol，则二氧化碳的量为1mol，有
2NH 3+ CO 2CO(NH 2) 2+H 2O
始量（mol） 3 1 0 0
转化量 （mol） 1.2 0.6 0.6 0.6
平衡量 （mol） 1.8 0.4 0.6 0.6
则NH 3的平衡转化率为1.2÷3=40 ，答案：2NH 3+CO 2CO(NH 2) 2+H 2O ；40。
22.在2L的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g），其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：
t℃
600
800
830
1000
1200
K
0.25
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”）。反应达平衡后，若再通入一定量CO2，则平衡常数K将________，CO2的转化率________。(填“增大”、“减小”或“不变”)
（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）若 600℃时，向容器中充入1mol CO、1mol H2O，反应达到平衡后，CO的转化率是 。
【答案】（1）（2）吸热 不变 减小 （3）bc （4）
【解析】
【详解】（1）平衡常数等于生成物浓度的幂之积与反应物浓度幂之积的之比，故K ＝，故答案为：；
（2）从表格可以看出随着温度的升高，平衡常数增大，故温度升高平衡向正向移动，则反应为吸热反应；平衡常数只与温度有关，温度不变平衡常数不变，故反应达平衡后，再通入一定量CO2平衡常数不变，通入一定量CO2，H2的转化率会提高，但CO2的转化率会减小，故答案为：吸热；不变；减小；
（3）反应是气体体积不变的反应，体系的压强一直保持不变，故不能用压强来判断是否达到平衡状态。
a、该反应是一个气体体积不变的反应，无论是否达到平衡，压强始终不变，故错误；
b、物质的浓度不变是平衡状态的标志，故c(CO)不变反应达到了平衡，故正确；
c、由于v正(H2)＝v正(H2O) ， v正(H2)＝v逆(H2O) 故v正(H2O)= v逆(H2O)，同种物质的生成速率和消耗速率相等，反应达到了平衡，故正确；
d、c(CO2)＝c(CO)，不能说明浓度不再变化，故错误；
bc正确，故答案为：bc；
（4）反应方向发生改变，新的平衡常数为原来的倒数，K（新）=1/0.25=4,设CO反应了x mo1/L，由题意建立如下三段式：
CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）
C起始(mo1/L) 0.5 0.5 0 0
C变化(mo1/L) x x x x
C平衡(mo1/L) 0.5-x 0.5-x x x
由化学平衡常数K== =4，解得x=mo1/L，故答案为。
23.在某压强恒定的密闭容器中加入2 mol N2和4 mol H2，发生如下反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，达到平衡时，体积为反应前的。求达到平衡时H2的转化率_________。
【答案】75%
【解析】
【详解】
恒温恒压时，体积之比等于物质的量之比
x = 1
氢气转化率为 ，故答案为75%。