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高級中學名校試題PAGEPAGE1重慶市復旦中學教育集團2024-2025學年高二上學期期中考試本試卷分為I卷和Ⅱ卷,考試時間90分鐘,滿分100分。請將答案工整地書寫在答題卡上可能用到的相對原子質(zhì)量:Na23O16S32第I卷一、選擇題(14小題,每小題3分,共42分)1.中華傳統(tǒng)文化蘊含著豐富的化學知識,下列蘊含的化學知識分析不正確的是A.“滄海月明珠有淚,藍田日暖玉生煙”,句中的珠字對應(yīng)的化學物質(zhì)是碳酸鈣,屬于強電解質(zhì)B.“粉身碎骨渾不怕,要留清白在人間”,大理石變?yōu)樯业倪^程是吸熱反應(yīng)C.“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,這里的能量變化主要是化學能轉(zhuǎn)化為熱能D.“投泥潑水愈光明,爍玉流金見精悍“,所指高溫時碳與水蒸氣反應(yīng)為放熱反應(yīng)【答案】D【解析】句中的珠字指的是珍珠,對應(yīng)的化學物質(zhì)是碳酸鈣,屬于強電解質(zhì),A正確;大理石變?yōu)樯业倪^程是吸熱反應(yīng),B正確;燃燒豆萁過程涉及的是化學能轉(zhuǎn)化為熱能,C正確;高溫時碳與水蒸氣反應(yīng)為吸熱反應(yīng),D錯誤。故選D。2.下列熱化學方程式書寫正確的是A.表示硫的燃燒熱的熱化學方程式:B.肼()是一種可燃性液體,燃燒熱為624kJ/mol,燃燒的熱化學方程式:C.若,則稀硫酸與稀反應(yīng)的熱化學方程式為:D.密閉容器中,1g與足量的混合反應(yīng)后生成,放出akJ熱量():【答案】B【解析】硫的燃燒熱是1molS生成SO2(g)的過程所放出的熱量,故A錯誤;燃燒熱指可燃物為1mol,生成指定的產(chǎn)物所放出的熱量,所以燃燒熱的熱化學方程式為,故B正確;H2SO4與Ba(OH)2反應(yīng)會生成BaSO4沉淀和水,生成BaSO4沉淀還要放熱,所以稀溶液中1molH2SO4與1molBa(OH)2反應(yīng)放熱大于114.6kJ,故C錯誤;密閉容器中,1g與足量的混合反應(yīng)后生成,放出akJ熱量,由于實際是可逆反應(yīng),此時氫氣轉(zhuǎn)化率較高,若消耗1mol,則放出的熱量大于2akJ,則:,故D錯誤;故選B。3.我國科學家使用雙功能催化劑催化水煤氣變換反應(yīng):CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH<0,在低溫下獲得高轉(zhuǎn)化率與高反應(yīng)速率,反應(yīng)過程示意圖如下,下列說法正確的是A.過程Ⅰ、過程Ⅱ均為放熱過程B.圖中顯示:起始時的2個H2O都參與了反應(yīng)過程C.過程Ⅲ只生成了極性共價鍵D.使用催化劑降低了水煤氣變換反應(yīng)的ΔH【答案】B【解析】從圖中可以看出,過程Ⅰ、過程Ⅱ都斷裂O-H共價鍵,所以均為吸熱過程,A錯誤;圖示顯示:在過程Ⅰ、過程Ⅱ中,2個H2O都斷裂部分O-H鍵,所以起始時的2個H2O都參與了反應(yīng),B正確;過程Ⅲ中CO、氫氧原子團和氫原子形成了二氧化碳、水和氫氣,H2中的化學鍵為非極性鍵,C錯誤;使用催化劑只能降低反應(yīng)的活化能,但不能改變反應(yīng)物和生成物的總能量,所以不能降低水煤氣變換反應(yīng)的ΔH,D錯誤;故選B。4.下列說法正確的是A.活化分子之間的碰撞一定是有效碰撞B.任何有能量變化的過程都是化學變化過程C.放熱反應(yīng)在任何條件下都容易自發(fā)進行,而吸熱反應(yīng)在任何條件下都不容易自發(fā)進行D.升高溫度、增加反應(yīng)物的濃度和使用催化劑都能增加單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目,加快化學反應(yīng)速率【答案】D【解析】活化分子之間的碰撞不一定是有效碰撞,能夠發(fā)生化學反應(yīng)的碰撞才是有效碰撞,A不正確;有能量變化的過程不一定是化學變化過程,如物質(zhì)僅發(fā)生狀態(tài)變化時,也有能量的變化,B不正確;放熱反應(yīng)在常溫下有時也不能自發(fā)進行,吸熱反應(yīng)在常溫下也可能自發(fā)進行,C不正確;升高溫度能增大活化分子數(shù)和活化分子百分數(shù),增加反應(yīng)物的濃度可增大單位體積內(nèi)活化分子數(shù),使用催化劑可降低反應(yīng)的活化能,從而增加單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目,從而加快化學反應(yīng)速率,D正確;故選D。5.下列事實不能用勒夏特列原理解釋的是A.硫酸工業(yè)中增大氧氣的濃度有利于提高SO2的轉(zhuǎn)化率B.工業(yè)上合成氨,反應(yīng)條件選擇高溫高壓C.對充有的容器進行加壓,氣體顏色先變深后變淺D.實驗室用軟錳礦制備氯氣,可將產(chǎn)生的氣體通過飽和食鹽水以除去氯氣中的氯化氫雜質(zhì)【答案】B【解析】硫酸工業(yè)中增大氧氣的濃度,使得反應(yīng)的平衡正向移動,有利于提高SO2的轉(zhuǎn)化率,故A不符合題意;工業(yè)上合成氨采用高溫是因為高溫時催化劑的活性最大,不能用勒夏特列原理解釋,故B符合題意;對充有的容器進行加壓,氣體顏色先變深后變淺,因為加壓后平衡正反應(yīng)方向移動,能用勒夏特列原理解釋,故C不符合題意;飽和食鹽水中氯離子濃度大,使氯氣與水的反應(yīng)向逆向進行,氯氣在飽和食鹽水中溶解度小,能用勒夏特列原理解釋,故D不符合題意;故選B。6.工業(yè)上用催化還原可以消除氮氧化物的污染,反應(yīng)原理為:。下列說法正確的是A.上述反應(yīng)平衡常數(shù)B.其他條件不變時,去除率隨溫度升高而增大的原因可能是平衡常數(shù)變大或催化劑活性增強C.其他條件不變時,恒壓條件下通入一定量的惰性氣體可以提高去除率D.實際應(yīng)用中,采用高分子分離膜及時分離出水蒸氣,可以使正反應(yīng)速率增大,去除率增大【答案】C【解析】上述反應(yīng)水為氣體參與反應(yīng),固體和純液體不寫入表達式,所以平衡常數(shù),故A錯誤;該反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動,平衡常數(shù)減小,故B錯誤;該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增多的反應(yīng),維持恒壓條件下,其他條件不變時,通入一定量的惰性氣體,則會導致反應(yīng)體系的體積增大,等同于是減壓,因此平衡會正向移動,去除率增大,故C正確;采用高分子分離膜及時分離出水蒸氣,反應(yīng)體系中水蒸氣濃度減小,平衡正向移動,NO2去除率增大,由于反應(yīng)物濃度繼續(xù)減小,因此正反應(yīng)速率減小,故D錯誤;故選C。7.以下對圖像的描述錯誤的是A.若圖甲容器的體積為2L,發(fā)生反應(yīng),則0~2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率B.圖乙:某溫度下發(fā)生反應(yīng),時刻改變的條件可以是加入催化劑或者增大體系壓強(縮小容器體積)C.圖丙:對圖中反應(yīng)升高溫度,該反應(yīng)平衡常數(shù)增大,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)D.圖丁:對于反應(yīng),,【答案】D【解析】由反應(yīng)計量數(shù)和圖像分析可知A的物質(zhì)的量的變化量是C的2倍,可知0~2s內(nèi)A的物質(zhì)的量變化量為0.8mol,故,A正確;對于反應(yīng),增大壓強或使用催化劑均可以提高反應(yīng)速率且平衡不發(fā)生移動,B正確;由圖丙可知,平衡時升高溫度正反應(yīng)速率比逆反應(yīng)速率增得更多,說明升高溫度平衡正向移動,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度平衡常數(shù)增大,C正確;由T1P1、T1P2兩圖像可知T1P2對應(yīng)反應(yīng)速率更高,說明壓強:P2>P1,高壓下C的百分含量增加,說明增大壓強平衡向正反應(yīng)方向移動,正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的方向,故,D錯誤。故選D。8.一定溫度下在一定體積的密閉容器中,下列敘述不能作為可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)標志的是①C的生成速率與C的消耗速率相等②平衡常數(shù)不變③A、B、C的濃度不再變化④混合氣體的密度不再變化⑤混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化⑥單位時間消耗amolA,同時生成3amolBA.②④ B.④⑥ C.①③ D.⑤⑥【答案】A【解析】可逆反應(yīng)A(g)+3B(g)?2C(g);①C的生成速率與C的消耗速率相等,說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故①項不符合題意;②溫度不變,平衡常數(shù)不變,不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故②項符合題意;③A、B、C的濃度不再變化,說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故③項不符合題意;④反應(yīng)物、生成物均為氣體,混合氣體總質(zhì)量不變,容器體積不變,則密度保持不變,不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故④項符合題意;⑤混合氣體的總物質(zhì)的量不再變化,反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不相同,氣體總物質(zhì)的量不變說明各組分濃度不變,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故⑤項不符合題意;⑥單位時間消耗amolA,同時生成3amolB,說明正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故⑥項不符合題意;故本題選A。9.利用下列實驗裝置進行的實驗或操作不能達到相應(yīng)目的是A.①探究反應(yīng)物的接觸面積對反應(yīng)速率的影響 B.②探究溫度對平衡的影響C.③除去堿式滴定管中的氣泡 D.④測漂白精溶液的pH【答案】D【解析】其他條件相同時,根據(jù)碳酸鈣的形態(tài)不同,能探究反應(yīng)物的接觸面積對反應(yīng)速率的影響,能達到相應(yīng)目的,A不符合題意;左右兩側(cè)的溫度不同,根據(jù)顏色不同判斷平衡移動方向,可探究溫度對平衡的影響,能達到相應(yīng)目的,B不符合題意;把堿式滴定管上的橡皮管向上彎曲,擠捏玻璃珠,使溶液從尖嘴快速噴出,氣泡即可隨之排掉,能達到相應(yīng)目的,C不符合題意;漂白精溶液具有漂白性,能使有色物質(zhì)褪色,不能用pH試紙測漂白精溶液的pH,不能達到相應(yīng)目的,D符合題意;故選D。10.一定溫度下,向2L恒容容器中充入1.0molA和1.0molB,發(fā)生反應(yīng),經(jīng)過一段時間后達到平衡。反應(yīng)過程中測定的部分數(shù)據(jù)如表,下列說法正確的是t/s05152535n(A)/mol1.00.850.810.800.80A.前5s的平均反應(yīng)速率B.由題目信息可知,正反應(yīng)為放熱反應(yīng)C.保持溫度不變,起始時向容器中充入0.20molA、0.20molB和1.0molC,反應(yīng)達平衡前v(正)<v(逆)D.保持溫度不變,起始時向容器中充入2.0molC,達平衡時,C的轉(zhuǎn)化率等于20%【答案】C【解析】根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知:在前5s內(nèi),A的物質(zhì)的量減少了0.15mol,容器的容積是2L,用A物質(zhì)濃度變化表示的反應(yīng)速率v(A)==0.015mol/(L·s),A錯誤;題目未說明反應(yīng)過程中的溫度變化,因此不能確定正反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng),B錯誤;反應(yīng)開始時向容器中加入了1.0molA和1.0molB,反應(yīng)達到平衡時,n(A)=0.80mol,反應(yīng)消耗A的物質(zhì)的量是0.20mol,根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知平衡時n(A)=0.80mol,n(B)=0.80mol,n(C)=0.40mol,容器容積是2L,則化學平衡常數(shù)K=;若保持溫度不變,起始時向容器中充入0.20molA、0.20molB和1.0molC,則此時的濃度商Qc=>0.25=K,則反應(yīng)逆向進行,因此反應(yīng)在達到平衡前v(正)<v(逆),C正確;保持溫度不變,起始時向容器中充入2.0molC,與開始時充入1.0molA和1.0molB互為等效平衡,則反應(yīng)達平衡時C的物質(zhì)的量是0.40mol,反應(yīng)消耗C的物質(zhì)的量是1.60mol,因此反應(yīng)達到平衡時,C的轉(zhuǎn)化率為:×100%=80%,D錯誤;故合理選項是C。11.氨催化氧化得,繼續(xù)被氧化為,再與水反應(yīng)生成硝酸,氨氣與硝酸反應(yīng)可制化肥硝酸銨,已知:,下列說法正確的是A.該反應(yīng)B.反應(yīng)物的總鍵能小于生成物的總鍵能C.反應(yīng)平衡常數(shù)D.平衡后升高溫度,增大,減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動【答案】B【解析】該反應(yīng)氣體分子數(shù)增加,為熵增的反應(yīng),反應(yīng)ΔS>0,故A錯誤;該反應(yīng)為放熱反應(yīng),則反應(yīng)物的總鍵能小于生成物的總鍵能,故B正確;由方程式可知,反應(yīng)的平衡常數(shù),故C錯誤;平衡后升高溫度,正逆反應(yīng)速率均增大,故D錯誤;故選B。12.室溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是A.由水電離出的c(H+)水=1×10-12mol·L-1的溶液:Al3+、Fe3+、Cl-、B.使酚酞變紅的溶液中:Na+、K+、、C.的溶液中:、Na+、、D.使甲基橙變黃的溶液中:、K+、、S2?【答案】B【解析】由水電離出的c(H+)水=1×10-12mol·L-1的溶液可能呈強酸性或強堿性,若強堿性溶液中,Al3+、Fe3+因與氫氧根離子反應(yīng)產(chǎn)生沉淀而不能大量共存,故A錯誤;使酚酞變紅的溶液呈堿性,Na+、K+、、各離子及OH-均相互不反應(yīng),能大量共存,故B正確;的溶液呈酸性,H+、、之間能發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存,故C錯誤;使甲基橙變黃的溶液呈堿性,、OH?發(fā)生反應(yīng)生成一水合氨而不能大量共存,故D錯誤;答案選B13.向稀氨水中分別加入①蒸餾水、②氨氣、③氯化銨,并維持室溫,相關(guān)判斷正確的是A.加入①之后,氨水的電離平衡得到促進,c(OH-)增大B.加入①之后,c()增大,c(NH3·H2O)減小、增大C.加入②之后,氨水的電離平衡正移,NH3·H2O的電離程度增大D.加入③之后,c(NH3·H2O)增大,維持不變【答案】D【解析】在稀氨水中存在電離平衡:NH3·H2O+OH-,然后根據(jù)平衡移動原理分析判斷。在稀氨水中存在電離平衡:NH3·H2O+OH-,加入①蒸餾水,對溶液起稀釋作用,導致電離平衡正向移動,稀釋后溶液中c(OH-)減小,A錯誤;在稀氨水中存在電離平衡:NH3·H2O+OH-,加入①蒸餾水后,對溶液起稀釋作用,導致電離平衡正向移動,n(NH3·H2O)減小,n()增大,溶液導致溶液體積增大,且稀釋使溶液體積增大的倍數(shù)大于平衡移動使、OH-離子濃度增大的影響,因此溶液中c()減小,c(OH-)減小,c(NH3·H2O)減小,=,溫度不變,Kb不變,所以增大,B錯誤;在氨水中存在化學平衡:NH3+H2ONH3·H2O,向溶液中通入NH3,c(NH3·H2O)增大,電離平衡正向移動,但平衡移動趨勢是微弱,最終NH3·H2O的電離程度減小,C錯誤;在稀氨水中存在電離平衡:NH3·H2O+OH-,向其中加入NH4Cl,NH4Cl電離產(chǎn)生,使c()增大,電離平衡逆向移動,=。溫度不變,Kw、Kb不變,所以就不變,D正確;故合理選項是D。14.已知部分弱酸的電離平衡常數(shù)如下表,下列離子方程式正確的是弱酸HCNHClOA.少量的通入溶液中:B.NaCN溶液中通入少量的:C.少量的通入溶液中:D.相同濃度的溶液與溶液等體積混合:【答案】A【解析】根據(jù)平衡常數(shù)分析酸強弱順序為:。根據(jù)前面分析酸強弱為:,則少量的通入溶液中:,故A正確;根據(jù)前面分析酸強弱為:,則NaCN溶液中通入少量的:,故B錯誤;少量的通入溶液中,次氯酸根將二氧化硫氧化為硫酸根并與鈣離子生硫酸鈣沉淀,生成的氫離子結(jié)合多余次氯酸根生成次氯酸,其離子方程式為:,故C錯誤;根據(jù)前面分析酸強弱為:,相同濃度的溶液與溶液等體積混合,兩者不反應(yīng),故D錯誤。綜上所述,答案為A。第Ⅱ卷(4題,共58分)15.、、C都是優(yōu)質(zhì)的能源物?。它們?nèi)紵臒峄瘜W方程式分別為①;②;③。(1)在深海中存在一種甲烷細菌,它們依靠酶使甲烷與作用產(chǎn)生的能量存活。甲烷細菌使甲烷生成氣體與液態(tài)水,放出的能量___________(填“>”“<”或“=”)。(2)甲烷與可用于合成氣(主要成分是一氧化碳和氫氣):,完全反應(yīng)可釋放的熱量,能表示該反應(yīng)過程中能量變化的是___________(填字母)。A. B.C. D.(3)與不反應(yīng),所以的反應(yīng)熱無法直接測量,但經(jīng)過上述反應(yīng)可求出其反應(yīng)熱___________。利用蓋斯定律書寫熱化學方程式。根據(jù)已知信息,按要求寫出指定反應(yīng)的熱化學方程式。(4)LiH而作飛船的燃料,已知下列反應(yīng):①②③試寫出在中燃燒的熱化學方程式___________。(5)催化重整反應(yīng)為。已知:①②③,該催化重整反應(yīng)的___________。【答案】(1)=(2)D(3)(4)(5)+247【解析】【小問1詳析】已知,則在甲烷細菌使1mol甲烷生成CO2氣體與液態(tài)水的過程中,放出的能量等于890.3kJ;【小問2詳析】1
g?CH4完全反應(yīng)釋放15.46
KJ的熱量,則1
mol?CH4完全反應(yīng)放出的熱量為247.36
kJ,故D項符合題意;【小問3詳析】根據(jù)蓋斯定律,②+③-①即得△H==-74.8
kJ?mol-1;【小問4詳析】目標反應(yīng):LiH在O2中燃燒的化學方程式為2LiH+O2=Li2O+H2O,已知:①;②;③;根據(jù)蓋斯定律(②+③-①)得到LiH在O2中燃燒的熱化學方程式△H=[-572kJ?mol-1+(-1196kJ?mol-1)]-(-182kJ?mol-1)=-702kJ?mol-1;【小問5詳析】已知:①;②;③;將反應(yīng)③-①-②得的焓變△H=(-222+75+394)kJ/mol=+247kJ/mol。16.草酸()是一種易溶于水的二元有機弱酸,可與酸性KMnO4溶液發(fā)生反應(yīng)。某課外小組探究外界條件對反應(yīng)速率的影響。請回答下列問題:實驗編號所加試劑及用量/mL條件溶液褪色所需時間/min0.01mol·L-1H2C2O4溶液0.01mol·L-1KMnO4溶液3.0mol·L-1稀H2SO4水溫度/℃112.02.03.03.020a2602.03.0V120b3V22.03.09.030c(1)請寫出酸性高錳酸鉀與草酸反應(yīng)的離子方程式:___________。(2)完成此實驗設(shè)計,其中:V1=___________。(3)對比實驗1、2可探究___________對反應(yīng)速率的影響。(4)實驗過程中,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)開始一段時間溶液褪色不明顯,不久后迅速褪色。甲同學認為是反應(yīng)放熱導致溶液溫度升高所致,重做實驗②,測定反應(yīng)過程中不同時間的溫度,結(jié)果如下:時間/s0246810溫度/K290291291291.5292292①結(jié)合實驗?zāi)康呐c表中數(shù)據(jù),得出的結(jié)論是___________。②你猜想可能是___________的影響。若證明你的猜想,除了酸性高錳酸鉀溶液和草酸溶液外,還需要選擇的最佳試劑是___________(填標號)。A.硫酸鉀
B.水
C.二氧化錳
D.硫酸錳(5)若c=10,請計算第三組實驗條件下的該反應(yīng)的速率v(KMnO4)=___________。【答案】(1)2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2+8H2O(2)9.0(3)H2C2O4濃度(4)①.溫度不是反應(yīng)速率突然加快的原因②.催化劑()③.D(5)1.010-4【解析】該實驗是采用控制變量法探究探究外界條件改變對化學反應(yīng)速率的影響,實驗1、2只改變草酸濃度,探究濃度對反應(yīng)速率的影響因素;溶液總體積相等,可得出V1=9,實驗2、3中其他條件相同,溫度不同,探究溫度對反應(yīng)速率的影響,以此解答。小問1詳析】酸性高錳酸鉀與草酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成二氧化碳、錳離子和水,根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒配平離子方程式為:2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2+8H2O?!拘?詳析】實驗1、2中所用0.01mol·L-1H2C2O4溶液的體積不同,根據(jù)控制變量法的原則,實驗1、2探究H2C2O4濃度對反應(yīng)速率的影響,兩組實驗溶液的總體積應(yīng)保持一致,則V1=12+2+3+3-6-2-3=9?!拘?詳析】實驗①、②中所用0.01mol·L-1H2C2O4溶液的體積不同,混合溶液的體積相等,根據(jù)控制變量法的原則,可探究H2C2O4濃度對反應(yīng)速率的影響?!拘?詳析】①由表格數(shù)據(jù)可知,該反應(yīng)過程中溫度變化不大,得出的結(jié)論是:溫度不是反應(yīng)速率突然加快的原因;②由表格數(shù)據(jù)可知,溫度變化不大,不會造成反應(yīng)速率突然加快,即溫度不是反應(yīng)速率突然加快的原因,KMnO4與H2C2O4反應(yīng)生成硫酸錳,錳離子有催化作用,所以猜想還可能是催化劑的作用,要想驗證錳離子的催化作用,在做對比實驗時同時加入硫酸錳觀察反應(yīng)速率是否變化即可,故選D?!拘?詳析】實驗2,3溫度不同,探究的是溫度對反應(yīng)速率的影響,混合溶液的總體積應(yīng)該相等,則V2=20-3-2-9=6,草酸的物質(zhì)的量為:0.01mol/L×0.006L=6.0×10-5mol,高錳酸鉀的物質(zhì)的量為:0.01mol/L×0.002L=2.0×10-5mol,草酸和高錳酸鉀的物質(zhì)的量之比為:6.0×10-5mol:2.0×10-5mol=3:1,顯然草酸過量,高錳酸鉀完全反應(yīng),v(KMnO4)==1.010-4。17.I.近年我國大力加強溫室氣體CO2催化氫化合成甲醇的工業(yè)化量產(chǎn)研究,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。已知,在一定條件下可以發(fā)生如下兩個反應(yīng):請回答下列問題:①
CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g)ΔH1=+41.1kJ?mol-1,K1
②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH2=-90.0kJ?mol-1,
K2(1)寫出CO2催化氫化合成甲醇的熱化學方程式_______。(2)用K1、K2表示CO2與H2合成CH3OH總反應(yīng)的化學平衡常數(shù)K=_______。為提高CO2與H2合成CH3OH的產(chǎn)率,理論上應(yīng)采用的條件是_______(填選項字母)。a.高溫高壓
b.低溫低壓
c.高溫低壓
d.低溫高壓(3)250℃時,在恒容密閉容器中由CO2(g)催化氫化合成CH3OH(g),如圖所示為不同投料比時,某反應(yīng)物X的平衡轉(zhuǎn)化率變化曲線,則反應(yīng)物X是_______(填該物質(zhì)的化學式)。(4)某溫度下,在體積為2.0L的恒容密閉容器中加入6molH2、2molCO2和催化劑發(fā)生合成CH3OH的反應(yīng)(以總反應(yīng)方程式計)。10min時,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),測得。①0~10min內(nèi),用氫氣表示的化學反應(yīng)速率v(H2)=_______,化學平衡常數(shù)K=_______(請計算出具體數(shù)值)。②下列條件能說明該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是_______(填選項字母)。A.3v正(H2)=v逆(CO2)B.容器內(nèi)各物質(zhì)的體積分數(shù)不變C.容器內(nèi)混合氣體的總壓強不再變化D.容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度滿足Ⅱ.合成甲醇的另外一種方法是:在容積為2L的密閉容器中,由1molCO2和3molH2合成甲醇,CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),在其他條件不變的情況下,觀察溫度對反應(yīng)的影響,如圖所示。(5)上圖處于A點的反應(yīng)從T1變到T2,達到平衡時將_______(填“增大”、“減小”或“不變”)。(6)在T1溫度時,將2molCO2和6molH2充入一密閉恒容容器中合成甲醇,充分反應(yīng)達到平衡后,若CO2的轉(zhuǎn)化率為α,則容器內(nèi)的壓強與起始壓強之比為_______。【答案】(1)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-48.9kJ/mol(2)①.K1×K2②.d(3)CO2(4)①.0.225②.(L/mol)2③.BC(5)增大(6)【解析】【小問1詳析】已知:①CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g)ΔH1=+41.1kJ?mol-1,②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH2=-90.0kJ?mol-1,根據(jù)蓋斯定律,將熱化學方程式①+②可得CO2催化氫化合成甲醇的熱化學方程式為CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=+41.1kJ?mol-1+(-90.0kJ?mol-1)=-48.9kJ/mol;【小問2詳析】由(1)小問分析可知,由①+②可得CO2催化氫化合成甲醇的反應(yīng)方程式CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),結(jié)合平衡常數(shù)的定義可知,用K1=;K2=;CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的化學平衡常數(shù)K==×=K1×K2;反應(yīng)為CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-48.9kJ/mol,該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),根據(jù)平衡移動原理,降低溫度可以使平衡正向移動,提高CH3OH(g)的產(chǎn)率;該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),增大壓強,化學平衡正向移動,有利于提高CH3OH(g)的產(chǎn)率,故為提高CH3OH(g)的產(chǎn)率,理論上應(yīng)采用的條件是低溫高壓,故合理選項是d;【小問3詳析】橫坐標增大,可看作是CO2充入量一定,增大H2的充入量,化學平衡正向移動,導致反應(yīng)物CO2轉(zhuǎn)化率增大,但H2的轉(zhuǎn)化率變小,由根據(jù)圖示可知:增大,反應(yīng)物X的轉(zhuǎn)化率增大,故反應(yīng)物X表示的物質(zhì)是CO2;【小問4詳析】①由題意知,起始時n(CO2)=2mol,n(H2)=6mol,c(CO2)===1.0mol/L,c(H2)===3mol/L,則反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的三段式為:,v(H2)===0.225mol?L-1?min-1,化學平衡常數(shù)K==(L/mol)2=(L/mol)2;②A.根據(jù)化學平衡的本質(zhì)特征為正、逆反應(yīng)速率相等,根據(jù)化學反應(yīng)速率之比等于化學計量數(shù)之比可知,當達到化學平衡時應(yīng)該有v正(H2)=3v逆(CO2),即當3v正(H2)=v逆(CO2)時,v逆(CO2)=3v正(H2)=9v正(CO2),反應(yīng)逆向進行,未處于到化學平衡,A不符合題意;B.根據(jù)化學平衡的特征之一為平衡體系各組分的濃度或百分含量保持不變,故當容器內(nèi)各物質(zhì)的體積分數(shù)不變時說明反應(yīng)達到化學平衡,B符合題意;C.由題干方程式可知:該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量一直在改變,即在恒溫恒容的密閉容器中混合氣體的總壓強一直在改變,故當容器內(nèi)混合氣體的總壓強不再變化時說明反應(yīng)達到化學平衡,C符合題意;D.由上述分析可知,該溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K=(L/mol)2,而當容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度滿足時,即=1<K=,說明反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行,未達到化學平衡,D不合題意;故合理選項是BC;【小問5詳析】根據(jù)圖像,先拐先平衡,可知反應(yīng)溫度:T2>T1,升高溫度,平衡時生成物甲醇含量減小,說明升高溫度,化學平衡逆向移動,圖中處于A點的反應(yīng)體系從T1變到T2,達到平衡時,n(H2)增大,n(CH3OH)減小,因此將增大;【小問6詳析】用三段式分析解答。則平衡時氣體總的物質(zhì)的量為n(總)=n(CO2)+n(H2)+n(CH3OH)+n(H2O)=(2-2α)mol+(6-6α)mol+2αmol+2αmol=(8-4α)mol,根據(jù)阿伏伽德羅定律可知,在恒溫、恒容時,容器內(nèi)的氣體壓強之比等于氣體的物質(zhì)的量的比,故平衡時容器的氣體壓強與起始壓強之比為。18.酸堿中和滴定、氧化還原滴定在科研和工業(yè)生產(chǎn)中都很重要。I、某學生用溶液滴定未知濃度的醋酸溶液,其操作有如下幾步:①用標準溶液潤洗滴定管2~3次,待測液潤洗錐形瓶2~3次;②取NaOH標準溶液注入堿式滴定管至0刻度以上2~3cm;③把盛有標準溶液的滴定管固定好,調(diào)節(jié)液面使滴定管尖嘴充滿溶液;④調(diào)節(jié)液面至0刻度或0刻度以下,記下讀數(shù):⑤移取20.00mL待測的醋酸溶液注入潔凈的錐形瓶,并加入2~3mL指示劑;⑥把錐形瓶放在滴定管下面,用標準NaOH溶液滴定,雙目注視滴定管液面滴定至終點;⑦記下滴定管液面的刻度,重復進行三次。(1)以上操作中有錯誤的是___________(填序號)。(2)在進行操作③前需要排氣泡時,應(yīng)選擇下圖中的___________(填正確答案標號)。(3)步驟⑥中滴定終點現(xiàn)象是___________。(4)NaOH溶液開始時的讀數(shù)及滴定結(jié)束時的讀數(shù)如下表所示:實驗編號待測醋酸溶液體積(mL)滴定開始讀數(shù)(mL)滴定結(jié)束讀數(shù)(mL)ⅰ20.000.0024.98ⅱ20.001.1023.30ⅲ20.000.2025.22請計算待測的醋酸的物質(zhì)的量濃度為___________(計算結(jié)果保留四位小數(shù))。(5)下列操作會導致上述所測醋酸溶液的濃度偏高的是___________(填正確答案標號)。A.滴定達到終點時,俯視滴定管內(nèi)液面讀數(shù)B.酸式滴定管用蒸餾水洗凈后立即取液并用氫氧化鈉溶液進行滴定C.滴定時堿式滴定管滴定前有氣泡,滴定后氣泡消失D.滴定時堿式滴定管中氫氧化鈉溶液灑落在錐形瓶外Ⅱ.利用反應(yīng)可以定量測定市售硫代硫酸鈉的純度,現(xiàn)在稱取7.900g硫代硫酸鈉固體樣品,配成250mL溶液,取25.00mL置于錐形瓶中,加入指示劑,用含的碘水滴定,消耗碘水20.00mL,則:(6)滴定時盛放碘水標準液的儀器為________(填儀器名稱),應(yīng)選擇的指示劑是_________。(7)樣品中硫代硫酸鈉純度(質(zhì)量分數(shù))為___________?!敬鸢浮浚?)①⑤⑥(2)C(3)當最后半滴NaOH標準液滴入后,溶液由無色變?yōu)榉奂t色,且半分鐘不褪色(4)0.1250mol/L(5)CD(6)①.酸式滴定管②.淀粉溶液(7)80%【解析】根據(jù)滴定實驗的步驟來分析;用標準溶液潤洗滴定管2~3次,待測液錐形瓶不用潤洗;堿式滴定管排氣泡需要將尖嘴朝上,便于把氣泡排除;用0.1000mol?L?1
NaOH溶液滴定未知濃度的醋酸溶液,終點時溶液為堿性,用酚酞做指示劑;依據(jù)c酸=計算醋酸濃度?!拘?詳析】①盛放待測液的錐形瓶不用潤洗;⑤指示劑加入2-3滴;⑥把錐形瓶放在滴定管下面,用標準NaOH溶液滴定,雙目注視錐形瓶內(nèi)的顏色變化;錯誤的有①⑤⑥;【小問2詳析】堿式滴定管排氣泡需要將尖嘴朝上,便于把氣泡排除,故需要排氣泡時,應(yīng)選擇下圖中的C;【小問3詳析】終點時溶液為堿性,用酚酞做指示劑,滴定終點現(xiàn)象是當最后半滴NaOH標準液滴入后,溶液由無色變?yōu)榉奂t色,且半分鐘不褪色;【小問4詳析】ⅰ中醋酸的體積為24.98mL,ⅱ中醋酸的體積為22.20mL,ⅲ中醋酸的體積為25.02mL,ⅱ中與其他兩組數(shù)據(jù)差距較大,故舍棄,算的醋酸的體積為25.00mL,醋酸的物質(zhì)的量濃度=;【小問5詳析】A.滴定達到終點時,俯視滴定管內(nèi)液面讀數(shù)導致標準液體積偏低,濃度偏低,A不符合題意;B.酸式滴定管用蒸餾水洗凈后立即取液,則待測液被稀釋,后續(xù)正常操作的話,濃度偏低,B不符合題意;C.滴定時堿式滴定管滴定前有氣泡,滴定后氣泡消失,導致標準液體積讀數(shù)偏高,濃度偏高,C符合題意;D.滴定時堿式滴定管中氫氧化鈉溶液灑落錐形瓶外,導致標準液體積讀數(shù)偏高,濃度偏高,D符合題意;故答案為CD;【小問6詳析】碘水標準液會腐蝕橡膠,故滴定時盛放碘水標準液的儀器為酸式滴定管;應(yīng)選擇的指示劑是淀粉溶液;【小問7詳析】2~Ⅰ2,消耗Ⅰ2的物質(zhì)的量為0.1000×20.00×10-3=2×10-3mol,故Na2S2O3的物質(zhì)的量為2×10-3×2×10=4×10-2mol,硫代硫酸鈉純度=。重慶市復旦中學教育集團2024-2025學年高二上學期期中考試本試卷分為I卷和Ⅱ卷,考試時間90分鐘,滿分100分。請將答案工整地書寫在答題卡上可能用到的相對原子質(zhì)量:Na23O16S32第I卷一、選擇題(14小題,每小題3分,共42分)1.中華傳統(tǒng)文化蘊含著豐富的化學知識,下列蘊含的化學知識分析不正確的是A.“滄海月明珠有淚,藍田日暖玉生煙”,句中的珠字對應(yīng)的化學物質(zhì)是碳酸鈣,屬于強電解質(zhì)B.“粉身碎骨渾不怕,要留清白在人間”,大理石變?yōu)樯业倪^程是吸熱反應(yīng)C.“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,這里的能量變化主要是化學能轉(zhuǎn)化為熱能D.“投泥潑水愈光明,爍玉流金見精悍“,所指高溫時碳與水蒸氣反應(yīng)為放熱反應(yīng)【答案】D【解析】句中的珠字指的是珍珠,對應(yīng)的化學物質(zhì)是碳酸鈣,屬于強電解質(zhì),A正確;大理石變?yōu)樯业倪^程是吸熱反應(yīng),B正確;燃燒豆萁過程涉及的是化學能轉(zhuǎn)化為熱能,C正確;高溫時碳與水蒸氣反應(yīng)為吸熱反應(yīng),D錯誤。故選D。2.下列熱化學方程式書寫正確的是A.表示硫的燃燒熱的熱化學方程式:B.肼()是一種可燃性液體,燃燒熱為624kJ/mol,燃燒的熱化學方程式:C.若,則稀硫酸與稀反應(yīng)的熱化學方程式為:D.密閉容器中,1g與足量的混合反應(yīng)后生成,放出akJ熱量():【答案】B【解析】硫的燃燒熱是1molS生成SO2(g)的過程所放出的熱量,故A錯誤;燃燒熱指可燃物為1mol,生成指定的產(chǎn)物所放出的熱量,所以燃燒熱的熱化學方程式為,故B正確;H2SO4與Ba(OH)2反應(yīng)會生成BaSO4沉淀和水,生成BaSO4沉淀還要放熱,所以稀溶液中1molH2SO4與1molBa(OH)2反應(yīng)放熱大于114.6kJ,故C錯誤;密閉容器中,1g與足量的混合反應(yīng)后生成,放出akJ熱量,由于實際是可逆反應(yīng),此時氫氣轉(zhuǎn)化率較高,若消耗1mol,則放出的熱量大于2akJ,則:,故D錯誤;故選B。3.我國科學家使用雙功能催化劑催化水煤氣變換反應(yīng):CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH<0,在低溫下獲得高轉(zhuǎn)化率與高反應(yīng)速率,反應(yīng)過程示意圖如下,下列說法正確的是A.過程Ⅰ、過程Ⅱ均為放熱過程B.圖中顯示:起始時的2個H2O都參與了反應(yīng)過程C.過程Ⅲ只生成了極性共價鍵D.使用催化劑降低了水煤氣變換反應(yīng)的ΔH【答案】B【解析】從圖中可以看出,過程Ⅰ、過程Ⅱ都斷裂O-H共價鍵,所以均為吸熱過程,A錯誤;圖示顯示:在過程Ⅰ、過程Ⅱ中,2個H2O都斷裂部分O-H鍵,所以起始時的2個H2O都參與了反應(yīng),B正確;過程Ⅲ中CO、氫氧原子團和氫原子形成了二氧化碳、水和氫氣,H2中的化學鍵為非極性鍵,C錯誤;使用催化劑只能降低反應(yīng)的活化能,但不能改變反應(yīng)物和生成物的總能量,所以不能降低水煤氣變換反應(yīng)的ΔH,D錯誤;故選B。4.下列說法正確的是A.活化分子之間的碰撞一定是有效碰撞B.任何有能量變化的過程都是化學變化過程C.放熱反應(yīng)在任何條件下都容易自發(fā)進行,而吸熱反應(yīng)在任何條件下都不容易自發(fā)進行D.升高溫度、增加反應(yīng)物的濃度和使用催化劑都能增加單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目,加快化學反應(yīng)速率【答案】D【解析】活化分子之間的碰撞不一定是有效碰撞,能夠發(fā)生化學反應(yīng)的碰撞才是有效碰撞,A不正確;有能量變化的過程不一定是化學變化過程,如物質(zhì)僅發(fā)生狀態(tài)變化時,也有能量的變化,B不正確;放熱反應(yīng)在常溫下有時也不能自發(fā)進行,吸熱反應(yīng)在常溫下也可能自發(fā)進行,C不正確;升高溫度能增大活化分子數(shù)和活化分子百分數(shù),增加反應(yīng)物的濃度可增大單位體積內(nèi)活化分子數(shù),使用催化劑可降低反應(yīng)的活化能,從而增加單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目,從而加快化學反應(yīng)速率,D正確;故選D。5.下列事實不能用勒夏特列原理解釋的是A.硫酸工業(yè)中增大氧氣的濃度有利于提高SO2的轉(zhuǎn)化率B.工業(yè)上合成氨,反應(yīng)條件選擇高溫高壓C.對充有的容器進行加壓,氣體顏色先變深后變淺D.實驗室用軟錳礦制備氯氣,可將產(chǎn)生的氣體通過飽和食鹽水以除去氯氣中的氯化氫雜質(zhì)【答案】B【解析】硫酸工業(yè)中增大氧氣的濃度,使得反應(yīng)的平衡正向移動,有利于提高SO2的轉(zhuǎn)化率,故A不符合題意;工業(yè)上合成氨采用高溫是因為高溫時催化劑的活性最大,不能用勒夏特列原理解釋,故B符合題意;對充有的容器進行加壓,氣體顏色先變深后變淺,因為加壓后平衡正反應(yīng)方向移動,能用勒夏特列原理解釋,故C不符合題意;飽和食鹽水中氯離子濃度大,使氯氣與水的反應(yīng)向逆向進行,氯氣在飽和食鹽水中溶解度小,能用勒夏特列原理解釋,故D不符合題意;故選B。6.工業(yè)上用催化還原可以消除氮氧化物的污染,反應(yīng)原理為:。下列說法正確的是A.上述反應(yīng)平衡常數(shù)B.其他條件不變時,去除率隨溫度升高而增大的原因可能是平衡常數(shù)變大或催化劑活性增強C.其他條件不變時,恒壓條件下通入一定量的惰性氣體可以提高去除率D.實際應(yīng)用中,采用高分子分離膜及時分離出水蒸氣,可以使正反應(yīng)速率增大,去除率增大【答案】C【解析】上述反應(yīng)水為氣體參與反應(yīng),固體和純液體不寫入表達式,所以平衡常數(shù),故A錯誤;該反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動,平衡常數(shù)減小,故B錯誤;該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增多的反應(yīng),維持恒壓條件下,其他條件不變時,通入一定量的惰性氣體,則會導致反應(yīng)體系的體積增大,等同于是減壓,因此平衡會正向移動,去除率增大,故C正確;采用高分子分離膜及時分離出水蒸氣,反應(yīng)體系中水蒸氣濃度減小,平衡正向移動,NO2去除率增大,由于反應(yīng)物濃度繼續(xù)減小,因此正反應(yīng)速率減小,故D錯誤;故選C。7.以下對圖像的描述錯誤的是A.若圖甲容器的體積為2L,發(fā)生反應(yīng),則0~2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率B.圖乙:某溫度下發(fā)生反應(yīng),時刻改變的條件可以是加入催化劑或者增大體系壓強(縮小容器體積)C.圖丙:對圖中反應(yīng)升高溫度,該反應(yīng)平衡常數(shù)增大,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)D.圖?。簩τ诜磻?yīng),,【答案】D【解析】由反應(yīng)計量數(shù)和圖像分析可知A的物質(zhì)的量的變化量是C的2倍,可知0~2s內(nèi)A的物質(zhì)的量變化量為0.8mol,故,A正確;對于反應(yīng),增大壓強或使用催化劑均可以提高反應(yīng)速率且平衡不發(fā)生移動,B正確;由圖丙可知,平衡時升高溫度正反應(yīng)速率比逆反應(yīng)速率增得更多,說明升高溫度平衡正向移動,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度平衡常數(shù)增大,C正確;由T1P1、T1P2兩圖像可知T1P2對應(yīng)反應(yīng)速率更高,說明壓強:P2>P1,高壓下C的百分含量增加,說明增大壓強平衡向正反應(yīng)方向移動,正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的方向,故,D錯誤。故選D。8.一定溫度下在一定體積的密閉容器中,下列敘述不能作為可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)標志的是①C的生成速率與C的消耗速率相等②平衡常數(shù)不變③A、B、C的濃度不再變化④混合氣體的密度不再變化⑤混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化⑥單位時間消耗amolA,同時生成3amolBA.②④ B.④⑥ C.①③ D.⑤⑥【答案】A【解析】可逆反應(yīng)A(g)+3B(g)?2C(g);①C的生成速率與C的消耗速率相等,說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故①項不符合題意;②溫度不變,平衡常數(shù)不變,不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故②項符合題意;③A、B、C的濃度不再變化,說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故③項不符合題意;④反應(yīng)物、生成物均為氣體,混合氣體總質(zhì)量不變,容器體積不變,則密度保持不變,不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故④項符合題意;⑤混合氣體的總物質(zhì)的量不再變化,反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不相同,氣體總物質(zhì)的量不變說明各組分濃度不變,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故⑤項不符合題意;⑥單位時間消耗amolA,同時生成3amolB,說明正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故⑥項不符合題意;故本題選A。9.利用下列實驗裝置進行的實驗或操作不能達到相應(yīng)目的是A.①探究反應(yīng)物的接觸面積對反應(yīng)速率的影響 B.②探究溫度對平衡的影響C.③除去堿式滴定管中的氣泡 D.④測漂白精溶液的pH【答案】D【解析】其他條件相同時,根據(jù)碳酸鈣的形態(tài)不同,能探究反應(yīng)物的接觸面積對反應(yīng)速率的影響,能達到相應(yīng)目的,A不符合題意;左右兩側(cè)的溫度不同,根據(jù)顏色不同判斷平衡移動方向,可探究溫度對平衡的影響,能達到相應(yīng)目的,B不符合題意;把堿式滴定管上的橡皮管向上彎曲,擠捏玻璃珠,使溶液從尖嘴快速噴出,氣泡即可隨之排掉,能達到相應(yīng)目的,C不符合題意;漂白精溶液具有漂白性,能使有色物質(zhì)褪色,不能用pH試紙測漂白精溶液的pH,不能達到相應(yīng)目的,D符合題意;故選D。10.一定溫度下,向2L恒容容器中充入1.0molA和1.0molB,發(fā)生反應(yīng),經(jīng)過一段時間后達到平衡。反應(yīng)過程中測定的部分數(shù)據(jù)如表,下列說法正確的是t/s05152535n(A)/mol1.00.850.810.800.80A.前5s的平均反應(yīng)速率B.由題目信息可知,正反應(yīng)為放熱反應(yīng)C.保持溫度不變,起始時向容器中充入0.20molA、0.20molB和1.0molC,反應(yīng)達平衡前v(正)<v(逆)D.保持溫度不變,起始時向容器中充入2.0molC,達平衡時,C的轉(zhuǎn)化率等于20%【答案】C【解析】根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知:在前5s內(nèi),A的物質(zhì)的量減少了0.15mol,容器的容積是2L,用A物質(zhì)濃度變化表示的反應(yīng)速率v(A)==0.015mol/(L·s),A錯誤;題目未說明反應(yīng)過程中的溫度變化,因此不能確定正反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng),B錯誤;反應(yīng)開始時向容器中加入了1.0molA和1.0molB,反應(yīng)達到平衡時,n(A)=0.80mol,反應(yīng)消耗A的物質(zhì)的量是0.20mol,根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知平衡時n(A)=0.80mol,n(B)=0.80mol,n(C)=0.40mol,容器容積是2L,則化學平衡常數(shù)K=;若保持溫度不變,起始時向容器中充入0.20molA、0.20molB和1.0molC,則此時的濃度商Qc=>0.25=K,則反應(yīng)逆向進行,因此反應(yīng)在達到平衡前v(正)<v(逆),C正確;保持溫度不變,起始時向容器中充入2.0molC,與開始時充入1.0molA和1.0molB互為等效平衡,則反應(yīng)達平衡時C的物質(zhì)的量是0.40mol,反應(yīng)消耗C的物質(zhì)的量是1.60mol,因此反應(yīng)達到平衡時,C的轉(zhuǎn)化率為:×100%=80%,D錯誤;故合理選項是C。11.氨催化氧化得,繼續(xù)被氧化為,再與水反應(yīng)生成硝酸,氨氣與硝酸反應(yīng)可制化肥硝酸銨,已知:,下列說法正確的是A.該反應(yīng)B.反應(yīng)物的總鍵能小于生成物的總鍵能C.反應(yīng)平衡常數(shù)D.平衡后升高溫度,增大,減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動【答案】B【解析】該反應(yīng)氣體分子數(shù)增加,為熵增的反應(yīng),反應(yīng)ΔS>0,故A錯誤;該反應(yīng)為放熱反應(yīng),則反應(yīng)物的總鍵能小于生成物的總鍵能,故B正確;由方程式可知,反應(yīng)的平衡常數(shù),故C錯誤;平衡后升高溫度,正逆反應(yīng)速率均增大,故D錯誤;故選B。12.室溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是A.由水電離出的c(H+)水=1×10-12mol·L-1的溶液:Al3+、Fe3+、Cl-、B.使酚酞變紅的溶液中:Na+、K+、、C.的溶液中:、Na+、、D.使甲基橙變黃的溶液中:、K+、、S2?【答案】B【解析】由水電離出的c(H+)水=1×10-12mol·L-1的溶液可能呈強酸性或強堿性,若強堿性溶液中,Al3+、Fe3+因與氫氧根離子反應(yīng)產(chǎn)生沉淀而不能大量共存,故A錯誤;使酚酞變紅的溶液呈堿性,Na+、K+、、各離子及OH-均相互不反應(yīng),能大量共存,故B正確;的溶液呈酸性,H+、、之間能發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存,故C錯誤;使甲基橙變黃的溶液呈堿性,、OH?發(fā)生反應(yīng)生成一水合氨而不能大量共存,故D錯誤;答案選B13.向稀氨水中分別加入①蒸餾水、②氨氣、③氯化銨,并維持室溫,相關(guān)判斷正確的是A.加入①之后,氨水的電離平衡得到促進,c(OH-)增大B.加入①之后,c()增大,c(NH3·H2O)減小、增大C.加入②之后,氨水的電離平衡正移,NH3·H2O的電離程度增大D.加入③之后,c(NH3·H2O)增大,維持不變【答案】D【解析】在稀氨水中存在電離平衡:NH3·H2O+OH-,然后根據(jù)平衡移動原理分析判斷。在稀氨水中存在電離平衡:NH3·H2O+OH-,加入①蒸餾水,對溶液起稀釋作用,導致電離平衡正向移動,稀釋后溶液中c(OH-)減小,A錯誤;在稀氨水中存在電離平衡:NH3·H2O+OH-,加入①蒸餾水后,對溶液起稀釋作用,導致電離平衡正向移動,n(NH3·H2O)減小,n()增大,溶液導致溶液體積增大,且稀釋使溶液體積增大的倍數(shù)大于平衡移動使、OH-離子濃度增大的影響,因此溶液中c()減小,c(OH-)減小,c(NH3·H2O)減小,=,溫度不變,Kb不變,所以增大,B錯誤;在氨水中存在化學平衡:NH3+H2ONH3·H2O,向溶液中通入NH3,c(NH3·H2O)增大,電離平衡正向移動,但平衡移動趨勢是微弱,最終NH3·H2O的電離程度減小,C錯誤;在稀氨水中存在電離平衡:NH3·H2O+OH-,向其中加入NH4Cl,NH4Cl電離產(chǎn)生,使c()增大,電離平衡逆向移動,=。溫度不變,Kw、Kb不變,所以就不變,D正確;故合理選項是D。14.已知部分弱酸的電離平衡常數(shù)如下表,下列離子方程式正確的是弱酸HCNHClOA.少量的通入溶液中:B.NaCN溶液中通入少量的:C.少量的通入溶液中:D.相同濃度的溶液與溶液等體積混合:【答案】A【解析】根據(jù)平衡常數(shù)分析酸強弱順序為:。根據(jù)前面分析酸強弱為:,則少量的通入溶液中:,故A正確;根據(jù)前面分析酸強弱為:,則NaCN溶液中通入少量的:,故B錯誤;少量的通入溶液中,次氯酸根將二氧化硫氧化為硫酸根并與鈣離子生硫酸鈣沉淀,生成的氫離子結(jié)合多余次氯酸根生成次氯酸,其離子方程式為:,故C錯誤;根據(jù)前面分析酸強弱為:,相同濃度的溶液與溶液等體積混合,兩者不反應(yīng),故D錯誤。綜上所述,答案為A。第Ⅱ卷(4題,共58分)15.、、C都是優(yōu)質(zhì)的能源物?。它們?nèi)紵臒峄瘜W方程式分別為①;②;③。(1)在深海中存在一種甲烷細菌,它們依靠酶使甲烷與作用產(chǎn)生的能量存活。甲烷細菌使甲烷生成氣體與液態(tài)水,放出的能量___________(填“>”“<”或“=”)。(2)甲烷與可用于合成氣(主要成分是一氧化碳和氫氣):,完全反應(yīng)可釋放的熱量,能表示該反應(yīng)過程中能量變化的是___________(填字母)。A. B.C. D.(3)與不反應(yīng),所以的反應(yīng)熱無法直接測量,但經(jīng)過上述反應(yīng)可求出其反應(yīng)熱___________。利用蓋斯定律書寫熱化學方程式。根據(jù)已知信息,按要求寫出指定反應(yīng)的熱化學方程式。(4)LiH而作飛船的燃料,已知下列反應(yīng):①②③試寫出在中燃燒的熱化學方程式___________。(5)催化重整反應(yīng)為。已知:①②③,該催化重整反應(yīng)的___________?!敬鸢浮浚?)=(2)D(3)(4)(5)+247【解析】【小問1詳析】已知,則在甲烷細菌使1mol甲烷生成CO2氣體與液態(tài)水的過程中,放出的能量等于890.3kJ;【小問2詳析】1
g?CH4完全反應(yīng)釋放15.46
KJ的熱量,則1
mol?CH4完全反應(yīng)放出的熱量為247.36
kJ,故D項符合題意;【小問3詳析】根據(jù)蓋斯定律,②+③-①即得△H==-74.8
kJ?mol-1;【小問4詳析】目標反應(yīng):LiH在O2中燃燒的化學方程式為2LiH+O2=Li2O+H2O,已知:①;②;③;根據(jù)蓋斯定律(②+③-①)得到LiH在O2中燃燒的熱化學方程式△H=[-572kJ?mol-1+(-1196kJ?mol-1)]-(-182kJ?mol-1)=-702kJ?mol-1;【小問5詳析】已知:①;②;③;將反應(yīng)③-①-②得的焓變△H=(-222+75+394)kJ/mol=+247kJ/mol。16.草酸()是一種易溶于水的二元有機弱酸,可與酸性KMnO4溶液發(fā)生反應(yīng)。某課外小組探究外界條件對反應(yīng)速率的影響。請回答下列問題:實驗編號所加試劑及用量/mL條件溶液褪色所需時間/min0.01mol·L-1H2C2O4溶液0.01mol·L-1KMnO4溶液3.0mol·L-1稀H2SO4水溫度/℃112.02.03.03.020a2602.03.0V120b3V22.03.09.030c(1)請寫出酸性高錳酸鉀與草酸反應(yīng)的離子方程式:___________。(2)完成此實驗設(shè)計,其中:V1=___________。(3)對比實驗1、2可探究___________對反應(yīng)速率的影響。(4)實驗過程中,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)開始一段時間溶液褪色不明顯,不久后迅速褪色。甲同學認為是反應(yīng)放熱導致溶液溫度升高所致,重做實驗②,測定反應(yīng)過程中不同時間的溫度,結(jié)果如下:時間/s0246810溫度/K290291291291.5292292①結(jié)合實驗?zāi)康呐c表中數(shù)據(jù),得出的結(jié)論是___________。②你猜想可能是___________的影響。若證明你的猜想,除了酸性高錳酸鉀溶液和草酸溶液外,還需要選擇的最佳試劑是___________(填標號)。A.硫酸鉀
B.水
C.二氧化錳
D.硫酸錳(5)若c=10,請計算第三組實驗條件下的該反應(yīng)的速率v(KMnO4)=___________。【答案】(1)2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2+8H2O(2)9.0(3)H2C2O4濃度(4)①.溫度不是反應(yīng)速率突然加快的原因②.催化劑()③.D(5)1.010-4【解析】該實驗是采用控制變量法探究探究外界條件改變對化學反應(yīng)速率的影響,實驗1、2只改變草酸濃度,探究濃度對反應(yīng)速率的影響因素;溶液總體積相等,可得出V1=9,實驗2、3中其他條件相同,溫度不同,探究溫度對反應(yīng)速率的影響,以此解答。小問1詳析】酸性高錳酸鉀與草酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成二氧化碳、錳離子和水,根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒配平離子方程式為:2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2+8H2O?!拘?詳析】實驗1、2中所用0.01mol·L-1H2C2O4溶液的體積不同,根據(jù)控制變量法的原則,實驗1、2探究H2C2O4濃度對反應(yīng)速率的影響,兩組實驗溶液的總體積應(yīng)保持一致,則V1=12+2+3+3-6-2-3=9。【小問3詳析】實驗①、②中所用0.01mol·L-1H2C2O4溶液的體積不同,混合溶液的體積相等,根據(jù)控制變量法的原則,可探究H2C2O4濃度對反應(yīng)速率的影響?!拘?詳析】①由表格數(shù)據(jù)可知,該反應(yīng)過程中溫度變化不大,得出的結(jié)論是:溫度不是反應(yīng)速率突然加快的原因;②由表格數(shù)據(jù)可知,溫度變化不大,不會造成反應(yīng)速率突然加快,即溫度不是反應(yīng)速率突然加快的原因,KMnO4與H2C2O4反應(yīng)生成硫酸錳,錳離子有催化作用,所以猜想還可能是催化劑的作用,要想驗證錳離子的催化作用,在做對比實驗時同時加入硫酸錳觀察反應(yīng)速率是否變化即可,故選D?!拘?詳析】實驗2,3溫度不同,探究的是溫度對反應(yīng)速率的影響,混合溶液的總體積應(yīng)該相等,則V2=20-3-2-9=6,草酸的物質(zhì)的量為:0.01mol/L×0.006L=6.0×10-5mol,高錳酸鉀的物質(zhì)的量為:0.01mol/L×0.002L=2.0×10-5mol,草酸和高錳酸鉀的物質(zhì)的量之比為:6.0×10-5mol:2.0×10-5mol=3:1,顯然草酸過量,高錳酸鉀完全反應(yīng),v(KMnO4)==1.010-4。17.I.近年我國大力加強溫室氣體CO2催化氫化合成甲醇的工業(yè)化量產(chǎn)研究,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。已知,在一定條件下可以發(fā)生如下兩個反應(yīng):請回答下列問題:①
CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g)ΔH1=+41.1kJ?mol-1,K1
②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH2=-90.0kJ?mol-1,
K2(1)寫出CO2催化氫化合成甲醇的熱化學方程式_______。(2)用K1、K2表示CO2與H2合成CH3OH總反應(yīng)的化學平衡常數(shù)K=_______。為提高CO2與H2合成CH3OH的產(chǎn)率,理論上應(yīng)采用的條件是_______(填選項字母)。a.高溫高壓
b.低溫低壓
c.高溫低壓
d.低溫高壓(3)250℃時,在恒容密閉容器中由CO2(g)催化氫化合成CH3OH(g),如圖所示為不同投料比時,某反應(yīng)物X的平衡轉(zhuǎn)化率變化曲線,則反應(yīng)物X是_______(填該物質(zhì)的化學式)。(4)某溫度下,在體積為2.0L的恒容密閉容器中加入6molH2、2molCO2和催化劑發(fā)生合成CH3OH的反應(yīng)(以總反應(yīng)方程式計)。10min時,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),測得。①0~10min內(nèi),用氫氣表示的化學反應(yīng)速率v(H2)=_______,化學平衡常數(shù)K=_______(請計算出具體數(shù)值)。②下列條件能說明該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是_______(填選項字母)。A.3v正(H2)=v逆(CO2)B.容器內(nèi)各物質(zhì)的體積分數(shù)不變C.容器內(nèi)混合氣體的總壓強不再變化D.容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度滿足Ⅱ.合成甲醇的另外一種方法是:在容積為2L的密閉容器中,由1molCO2和3molH2合成甲醇,CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),在其他條件不變的情況下,觀察溫度對反應(yīng)的影響,如圖所示。(5)上圖處于A點的反應(yīng)從T1變到T2,達到平衡時將_______(填“增大”、“減小”或“不變”)。(6)在T1溫度時,將2molCO2和6molH2充入一密閉恒容容器中合成甲醇,充分反應(yīng)達到平衡后,若CO2的轉(zhuǎn)化率為α,則容器內(nèi)的壓強與起始壓強之比為_______。【答案】(1)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-48.9kJ/mol(2)①.K1×K2②.d(3)CO2(4)①.0.225②.(L/mol)2③.BC(5)增大(6)【解析】【小問1詳析】已知:①CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g)ΔH1=+41.1kJ?mol-1,②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH2=-90.0kJ?mol-1,根據(jù)蓋斯定律,將熱化學方程式①+②可得CO2催化氫化合成甲醇的熱化學方程式為CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=+41.1kJ?mol-1+(-90.0kJ?mol-1)=-48.9kJ/mol;【小問2詳析】由(1)小問分析可知,由①+②可得CO2催化氫化合成甲醇的反應(yīng)方程式CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),結(jié)合平衡常數(shù)的定義可知,用K1=;K2=;CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的化學平衡常數(shù)K==×=K1×K2;反應(yīng)為CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-48.9kJ/mol,該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),根據(jù)平衡移動原理,降低溫度可以使平衡正向移動,提高CH3OH(g)的產(chǎn)率;該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),增大壓強,化學平衡正向移動,有利于提高CH3OH(g)的產(chǎn)率,故為提高CH3OH(g)的產(chǎn)率,理論上應(yīng)采用的條件是低溫高壓,故合理選項是d;【小問3詳析】橫坐標增大,可看作是CO2充入量一定,增大H2的充入量,化學平衡正向移動,導致反應(yīng)物CO2轉(zhuǎn)化率增大,但H2的轉(zhuǎn)化率變小,由根據(jù)圖示可知:增大,反應(yīng)物X的轉(zhuǎn)化率增大,故反應(yīng)物X表示的物質(zhì)是CO2;【小問4詳析】①由題意知,起始時n(CO2)=2mol,n(H2)=6mol,c(CO2)===1.0mol/L,c(H2)===3mol/
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