河南省驻马店市环际大联考2023-2024高二上学期11月期中考试化学试题(原卷版+解析版)

河南省驻马店环际大联考“逐梦计划”2023~2024学年高二上学期
11月期中考试化学试题
(试卷总分:100分 考试时间:75分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Ca-40 Cl-35.5 K-39 S-32
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分,每小题只有一个选项符合题意。
1. 中华传统文化蕴含着丰富的化学知识,下列诗句中主要涉及吸热反应的是
A. 白居易《赋得古原草送别》:“野火烧不尽,春风吹又生。”
B. 苏轼《石炭》:“投泥泼水愈光明,烁玉流金见精悍。”
C. 于谦《咏煤炭》:“爝火燃回春浩浩,烘炉照破夜沉沉。”
D. 李商隐《相见时难别亦难》:“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干。”
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.“野火烧不尽,春风吹又生。”体现了植物中的有机物燃烧产生CO2、H2O,反应过程放出热量,反应为放热反应,A不符合题意;
B.以C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应为吸热反应,高温时碳与水蒸气的反应为吸热反应,B符合题意;
C.体现了煤燃烧产生CO2,同时放出大量热量,使周围温度升高,同时明亮,C不符合题意;
D.该诗句体现了蜡烛燃烧放出大量的热量,反应是放热反应,D不符合题意;
故合理选项是B。
2. 密闭容器中反应CO(g) +H2O(g)CO2(g) + H2(g)达到平衡,在其他条件不变的情况下,下列措施不能使正反应速率加快的是
A. 通入水蒸气 B. 缩小容器体积 C. 分离出CO2 D. 升高温度
【答案】C
【解析】
【详解】A.通入水蒸气,增大反应物水蒸气浓度,反应速率加快,A正确;
B.缩小容器体积,气体压强增大,反应速率加快,B正确;
C.分离出二氧化碳,二氧化碳浓度减小,反应速率减慢,C错误;
C.升高温度,反应速率加快,D正确。
答案选C。
【点睛】一般情况下,增大反应物(非固体或纯液体)浓度、增大压强(有气体参加的反应)、升高温度、使用催化剂能加快反应速率。
3. 下列能用勒夏特列原理解释的有几个
①Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深
②棕红色NO2加压后颜色先变深后变浅
③氯水宜保存在低温、避光条件下
④实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气
⑤由H2(g)、I2(g)、HI(g)组成的平衡体系加压(缩小体积)后颜色变深
⑥合成氨时将氨液化分离,可提高原料的利用率
A. 6 B. 5 C. 4 D. 3
【答案】B
【解析】
【详解】①Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后,溶液中c(SCN-)增大,平衡正向移动,Fe(SCN)3的浓度增大,溶液的颜色变深,①符合题意;
②棕红色NO2加压后,NO2的浓度增大,然后平衡向生成N2O4的方向移动,从而使气体的颜色变浅,所以混合气的颜色先变深后变浅,②符合题意;
③在光照条件下,氯水中的次氯酸受热或光照时都会发生分解,从而促进氯气与水反应的正向移动,加热时,氯气在水中的溶解度降低,会挥发出氯气,所以氯水宜保存在低温、避光条件下,③符合题意;
④饱和食盐水中氯离子浓度大,能抑制氯气与水反应的正向进行,所以实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气,④符合题意;
⑤由H2(g)、I2(g)、HI(g)组成的平衡体系加压(缩小体积)后,平衡不发生移动,但气体的浓度增大,颜色变深,⑤不符合题意;
⑥合成氨时将氨液化分离,可减少生成物浓度,促进合成氨反应正向进行,从而提高原料的利用率,⑥符合题意;
综合以上分析,①②③④⑥符合题意,故选B。
4. 在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:xA(g)+yB(g)zC(g),平衡时测得C的浓度为0.50mol/L。保持温度不变,将容器的容积压缩到原来的一半,再达到平衡时,测得C的浓度变为0.90mol/L。下列有关判断不正确的是
A. C的体积分数增大了 B. A的转化率降低了 C. 平衡向逆反应方向移动 D. x+y<z
【答案】A
【解析】
【分析】平衡时测得C的浓度为0.50mol/L。保持温度不变,将容器的容积压缩到原来的一半,C的浓度为1.00mol/L,再达到平衡时,测得C的浓度变为0.90mol/L,C的浓度减小,反应逆向进行,根据勒夏特列原理,增大压强,平衡向计量数减小的方向移动,即x+y<z。
【详解】A.平衡逆向移动,C的体积分数减小了,A错误;
B.平衡逆向移动,A的转化率降低了,B正确;
C.平衡向逆反应方向移动,C正确;
D.由分析可知,x+y<z,D正确;
答案为A。
5. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A. 已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH=a kJ·mol-1,2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=b kJ·mol-1,则a>b
B. 已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH= -57.3 kJ·mol-1,则含1mol NaOH的稀溶液与足量稀醋酸完全中和,放出的热量等于57.3kJ
C. 已知P(白磷,s)=P(红磷,s) ΔH<0,则白磷比红磷稳定
D. 已知H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH= -a kJ·mol-1向密闭容器中加入2mol H2和2mol I2(g),充分反应后放出的热量小于2a kJ
【答案】D
【解析】
【详解】A.C燃烧反应是放热反应,物质燃烧时放出的热量越多,则该反应的反应热就越小。C完全燃烧产生CO2放出的热量比C不完全燃烧产生CO放出的热量多,所以反应热aB.醋酸电离过程吸收热量,所以含1mol NaOH的稀溶液与足量稀醋酸完全中和,放出的热量小于57.3 kJ,B错误;
C.物质含有的能量越低,物质的稳定性就越强;由于白磷转化为红磷放出热量,说明白磷的能量高,因此红磷比白磷稳定,C错误;
D.该反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,所以向密闭容器中加入2mol H2和2mol I2(g),充分反应后放出的热量小于2a kJ,D正确;
故合理选项是D。
6. 已知:,若反应速率分别用、、、表示,则正确的关系式是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】应速率之比等于相应的化学计量数之比,则根据方程式可知v(NH3):v(O2):v(NO):v(H2O)=4:5:4:6。
【详解】A.,A错误;
B.,B错误;
C.,C错误;
D.,D正确;
故选D。
7. 2NO2(红棕色)N2O4(无色) 。将一定量的NO2充入注射器中并密封,改变活塞位置,气体透光率随时间的变化如图所示(颜色越深,透光率越小)。下列说法正确的是
A. a、b、c点:处于平衡状态
B. b点操作:将注射器的活塞向外拉
C. 若在c点将温度降低,其透光率将减小
D. d点:υ正<υ逆
【答案】D
【解析】
【详解】A.a、b点透光率没有变化,说明处于平衡状态,而c点前后透光率在变化,说明没有处于平衡状态,故A错误;
B.根据图中信息,b点后透光率突然减低,说明二氧化氮浓度突然增大,因此b点操作:将注射器的活塞向里推,故B错误;
C.若在c点将温度降低,平衡正向移动,二氧化氮浓度减小,其透光率将增大,故C错误;
D.d点透光率减小,二氧化氮浓度增大,平衡逆向移动,因此υ正<υ逆,故D正确。
综上所述,答案为D。
8. 已知反应 的反应机理如下:
①(快)
②(慢)
③(快)
下列有关说法正确的是
A. 总反应的速率决定于反应①
B. 反应②中与的碰撞仅部分有效
C. 和是该反应的催化剂
D. 总反应的逆反应的活化能比正反应的活化能小
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应②较慢,决定总反应的速率,故A错误;
B.并不是所有的碰撞都是有效的,碰撞的动能与角度都适合才可能有效,故B正确;
C.反应过程中和是中间产物,不是催化剂,故C错误;
D.总反应为放热反应,则总反应的逆反应的活化能比正反应的活化能大,故D错误;
答案选B。
9. 下列选项正确的是
A. 图①可表示 的能量变化
B. 图②中表示碳的燃烧热
C. 实验的环境温度为20℃,将物质的量浓度相等、体积分别为、的、NaOH溶液混合,测得混合液最高温度如图③所示(已知)
D. 已知稳定性:B【答案】D
【解析】
【详解】A.产物能量比反应物能量低,该反应为放热反应, 该反应为吸热反应,A项错误;
B.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,碳燃烧生成的稳定的氧化物为CO2,B项错误;
C.将物质的量浓度相等、体积分别为、的、NaOH溶液混合时,测得混合液最高温度时为、NaOH恰好完全反应,当时,此时氢氧化钠的体积应为40mL,C项错误;
D.物质的总能量越低,越稳定,所以三种化合物的稳定顺序B答案选D。
10. 500℃时,某反应达到平衡,平衡常数K=。恒容时升高温度,SO2浓度增大。下列说法正确的是
A. 该反应的ΔH<0,降低温度将缩短反应达到平衡的时间
B. 恒温恒容下,充入惰性气体,SO2转化率增大
C. 增大反应体系的压强,正反应速率增大,逆反应速率减小
D. 在t1、t2时刻,SO3(g)的浓度分别是c1、c2,则时间间隔t1-t2内,SO3(g)生成的平均速率为
【答案】D
【解析】
【分析】平衡常数K=,可知反应为2SO2+O2 2SO3,恒容时,温度升高,SO2浓度增大,说明升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,以此来解答。
【详解】A.该反应为放热反应,反应的△H<0,降低温度,化学反应速率降低,将延长反应达到平衡的时间,A错误;
B.恒温恒容下,充入惰性气体,任何物质的浓度不变,所以化学平衡不移动,SO2转化率不变,B错误;
C.增大反应体系的压强,正、逆反应速率都增大,C错误;
D.在t1、t2时刻,SO3(g)的浓度分别是c1、c2,则根据化学反应速率的含义可知,在时间间隔t1~t2内,SO3(g)生成的平均速率为,D正确;
故合理选项是D。
【点睛】本题考查化学平衡常数和化学反应速率,把握平衡常数的意义、平衡常数与反应的关系、平衡移动及外界条件对化学反应速率和化学平衡移动的关系为解答的关键,侧重考查学生的分析与应用能力,注意选项B为解答的易错点。
11. 反应可用于纯硅的制备。下列有关该反应的说法正确的是
A. 该反应、
B. 该反应的平衡常数
C. 高温下反应每生成需消耗
D. 用E表示键能,该反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.SiCl4、H2、HCl为气体,且反应前气体系数之和小于反应后气体系数之和,因此该反应为熵增,即△S>0,A错误;
B.根据化学平衡常数的定义,该反应的平衡常数正确,B正确;
C.题中说的是高温,不是标准状况下,因此不能直接计算,C错误;
D.△H=反应物键能总和-生成物键能总和,即△H=4E(Si-Cl)+2E(H-H)-4E(H-Cl) -2E(Si-Si),D错误;
故选B。
12. 我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程,该历程如图所示:
下列说法正确的是
A. 该反应为吸热反应 B. 反应过程中,只有C-H键发生断裂
C. 状态①②之间的能量差即该反应的焓变 D. 合适的催化剂可有效降低活化能
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图象分析,反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应,故A错误;
B.由图可知该反应为甲烷和二氧化碳反应生成醋酸,故该反应总方程式为CO2+CH4CH3COOH,则反应中存在C=O、C-H键的断裂,故B错误;
C.焓变等于生成物总能量与反应物总能量之差,状态①、②为中间产物,所以状态①、②之间的能量差不能表示该反应的焓变,故C错误;
D.催化剂改变了反应的途径,降低了反应的活化能,故D正确;
故选:D。
13. 反应mX(g)nY(g)+pZ(g) ΔH,在不同温度下的平衡体系中物质Y的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应的ΔH>0 B. m<n+p
C. B、C两点化学平衡常数:KB>KC D. A、C两点的反应速率v(A)<v(C)
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知温度升高,Y的体积分数增大,说明平衡正向移动,则正向为吸热反应,故A正确;
B.由图可知,增大压强,Y体积分数减小,说明平衡逆向移动,则m<n+p,故B正确;
C.对吸热反应来说,温度升高,K增大,KB<KC,故C错误;
D.A、C温度相同,C点压强大,则C点的速率大于A点,故D正确;
故选C。
14. 下图所示为工业合成氨的流程图。有关说法错误的是
A. 步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒
B. 步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率,又可以加快反应速率
C. 步骤③、④、⑤均有利于提高原料平衡的转化率
D. 产品液氨除可生产化肥外,还可用作制冷剂
【答案】C
【解析】
【分析】应用催化剂知识、反应速率和化学平衡理论,分析判断工业合成氨的反应速率和平衡转化率问题。
【详解】A项:合成氨使用含铁催化剂,为防止催化剂中毒,须将原料“净化”处理,A项正确;
B项:步骤②中“加压”,可增大氮气、氢气浓度,加快合成氨反应速率又能使平衡右移,提高原料转化率,B项正确;
C项:合成氨反应放热,步骤③使用较高温度不利于提高原料转化率,同时使用催化剂也不能使平衡移动,步骤④、⑤能有利于提高原料的转化率,故C项错误;
D项:产品液氨可用酸吸收生成铵态氮肥。液氨汽化时会吸收大量热,可用作制冷剂,D项正确。
本题选C。
15. 温度为时,将1.6mol气体X和1.6mol气体Y充入10L恒容密闭容器中,发生反应,一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如表,下列说法正确的是
2 4 7 9
1.2 1.1 1.0 1.0
A. 内的平均反应速率
B. 时,反应的平衡常数
C. 其他条件不变,后,向容器中再充入,平衡向正反应方向移动,与改变条件前相比再次达到平衡时X的浓度减小,Y的转化率增大
D. 其他条件不变,降温到达到化学平衡时,平衡常数,则该反应为放热反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.由表中数据可求得前4min内消耗Y为0.10mol,故v(Z)=,所以v(Z)=2v(Y)=0.05mol/(L min),故A错误;
B.由表中数据可知7min时反应到达平衡,反应的三段式为
所以平衡常数K=,故B错误;
C.其他条件不变,9min时是平衡状态,再充入1.6molX,平衡向正反应方向移动,再次达到平衡时Y的转化率增大,但再次达到平衡时,X的浓度增大,故C错误;
D.T1时,平衡常数K=1.44,降温到T2达到平衡时,平衡常数K2=4,降温K增大,则平衡正向移动,所以该反应正向为放热反应,故D正确;
故选:D。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 某实验小组用溶液和硫酸溶液进行中和热的测定。
(一)配制溶液。
(1)若实验中大约要使用溶液,至少需要称量固体___________g。
(2)从下图中选择称量固体所需要的仪器________(填字母)。
序号 a b c d e f
仪器
(二)测定稀硫酸和稀氢氧化钠反应的中和热的实验装置如图所示。
(3)写出该反应的热化学方程式(中和热)___________。
(4)取溶液和硫酸溶液进行实验,实验数据如下表。
①请填写表中的空白:
实验次数 起始温度 终止温度 温度差平均值
平均值
1 262 26.0 26.1 30.1 ___________
2 27.0 27.4 27.2 33.3
3 25.9 25.9 25.9 29.8
4 26.4 26.2 26.3 30.4
②近似认为溶液和硫酸溶液的密度都是1g/cm3,中和后生成溶液比热容。则测得中和热___________(取小数点后一位)。
③上述实验数值结果与有偏差,产生偏差的原因可能是___________(填字母)。
A.实验装置保温、隔热效果差
B.分多次把溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
C.用温度计测定溶液起始温度后直接测定硫酸溶液的温度
(5)现将一定量的稀溶液、稀溶液、稀氨水分别和的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为、、,则、、的大小关系为___________。
(6)下列变化过程属于吸热反应的是___________(填序号)。
①浓硫酸稀释 ②酸碱中和反应 ③木炭在中燃烧 ④煅烧石灰石 ⑤C与水蒸气反应制取水煤气 ⑥锌和稀硫酸反应制取⑦C还原
【答案】(1)5 (2)ade
(3)H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l)
(4) ①. 4 ②. -53.5kJ/mol ③. ABC
(5)=<
(6)④⑤⑦
【解析】
【分析】该实验为中和热反应的测定实验,实验过程中需要配制250ml氢氧化钠钠溶液,中和热测定的关键是保温。
【小问1详解】
若实验中大约要使用溶液,但需要250mL容量瓶,故需要按250mL溶液进行配制,所需氢氧化钠的物质的量为:0.5×0.25=0.125mol,需要固体的质量为:0.125×40=5g, 至少需要称量固体的质量为5g;
【小问2详解】
称量固体所需要的仪器为:托盘天平、烧杯、药匙,故选abe;
【小问3详解】
反应的热化学方程式为:H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l) ;
小问4详解】
①第一次实验温度差为:30.1-26.1=4;第二次实验温度差为:33.3-27.2=6.1;第三次实验温度差为:29.8-25.9=3.9;第四次实验温度差为:30.4-26.3=4.1;第二次实验温度差偏差较大,舍去,其余三次温度差的平均值为:(4+3.9+4.1)÷3=4
②Q=cm△t=4.18×10-3×(50+30) ×4=1.3376kJ,生成水的物质的量为:50×10-3×0.5=0.025mol,△H=-=-53.5kJ/mol
③所测结果产生的热量较少,故热量有损失,故选ABC;
【小问5详解】
稀氢氧化钠溶液和稀氢氧化钙溶液中溶质均完全电离,它们的中和热相同,稀氨水中的溶质是弱电解质,它与稀盐酸的反应中一水合氨的电离要吸收热量,故中和热要小一些,故=<;
【小问6详解】
①浓硫酸稀释是放热过程;②酸碱中和反应为放热反应;③木炭在中燃烧为放热反应;④煅烧石灰石为吸热反应;⑤C与水蒸气反应制取水煤气为吸热反应;⑥锌和稀硫酸反应制取为放热反应;⑦C还原为吸热反应;故选④⑤⑦;
17. 回答下列问题:
(1)微生物作用下,经过两步反应被氧化成。两步反应的能量变化示意图如图:
1mol(aq)全部氧化成(aq)的热化学方程式是_______。
(2)高能燃料肼N2H4,俗称联氨。在工业生产中用途广泛。已知N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)ΔH=-622kJ·mol-1,计算16gN2H4(l)燃烧生成氮气和液态水(反应①)时放出的热量为_______kJ。相同条件下,若生成氮气和水蒸气(反应②),则反应②放出的热量比①_______(填“多”或“少”)。
(3)甲醇是一种重要的化工原料,CO可用于合成甲醇,发生反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在一容积可变的密闭容器中充有1molCO与2molH2,在催化剂作用下发生反应生成甲醇。CO的平衡转化率(ɑ)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。
①p1_______p2(填“>”“<”或“=”)
②A、B、C三点的平衡常数(KA、KB、KC)大小关系为_______(用“>”“<”或“=”连接,下同)
③A、B、C三点容器内混合气体的平均摩尔质量(MA、MB、MC)大小关系为_______。
④下列可作为反应达到化学平衡状态的标志的是_______(填字母)
A.CO、CH3OH的物质的量之比保持不变
B.生成1molCO的同时生成2molH2
C.CO、H2、CH3OH的物质的量之比为1:2:1
D.CH3OH的体积分数不再变化
【答案】(1)(aq)+2O2(g)=(aq)+2H+(aq)+H2O(l)ΔH=-346kJ·mol-1
(2) ①. 311 ②. 少
(3) ①. < ②. KA=KB>KC ③. MA=MC【解析】
【小问1详解】
第一步反应①的热化学方程式为NH(aq)+1.5O2(g)=2H+(aq)+NO(aq)+H2O(l)△H=-273kJ·mol-1,第二步反应②的热化学方程式为:NO2(aq)+0.5O2(g)=(aq))△H=-73kJ·mol-1,由盖斯定律可知①+②得1molNH(aq)全部氧化成(aq)的热化学方程式为(aq)+2O2(g)=(aq)+2H+(aq)+H2O(l)ΔH=-346kJ·mol-1;
【小问2详解】
已知N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)ΔH=-622kJ·mol-1,则16gN2H4(l)燃烧生成氮气和液态水(反应①)时放出的热量为×622kJ/mol=311kJ,由于液态水变为气态水需要吸热,则相同条件下,若生成氮气和水蒸气(反应②),则反应②放出的热量比①少,故答案为:311;少;
【小问3详解】
①该反应正向是个气体体积减小的反应,增大压强,平衡正移,CO的平衡转化率增大,则p1②平衡常数只与温度有关,则KA=KB,升高温度,CO平衡转化率减小,说明升温平衡逆向进行,正反应为放热反应△H<0,T2>T1,温度越高平衡常数越小,则A、B、C三点的平衡常数大小为:KA=KB>Kc,故答案为:KA=KB>KC;
③CO的平衡转化率越大,平衡正向进行的程度越大,混合气体的总物质的量越小,反应过程中气体的总质量不变,混合气体的平均摩尔质量越大,则MA=MC④A.反应正向进行,CO的物质的量减小,CH3OH的物质的量增加,两者的物质的量之比保持不变,说明反应达到平衡状态,故A正确;
B.生成1molCO的同时生成2molH2,均为逆反应速率,不能表示平衡状态,故B错误;
C.平衡时,各物质的物质的量之比不一定等于系数比,则CO、H2、CH3OH的物质的量之比为1:2:1,不能说明反应达到平衡状态,故C错误;
D.反应过程中CH3OH的体积分数不断变化,当CH3OH的体积分数不再变化时,说明反应达到平衡状态,故D正确;
故选:AD。
18. 某课外兴趣小组用实验探究影响化学反应速率的因素、化学平衡状态。
(1)探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时,设计了如表系列实验:
实验序号 反应温度/℃ 浓度 稀硫酸
V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL
1 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0
2 40 0.10 0.50
3 20 0.10 4.0 0.50
①写出该反应的离子方程式___________。
②该实验1和3可探究___________对反应速率的影响,因此___________mL。实验1和2可探究温度对反应速率的影响,因此___________mL。
(2)为更精确地研究浓度对反应速率的影响,小组同学利用压强传感器(测体系压强变化)等数字化实验设备,探究镁与不同浓度硫酸的反应速率,两组实验所用药品如表:
序号 镁条的质量(大小相同)/g 硫酸
物质的量浓度(mol/L) 体积/mL
实验Ⅰ 10 1.0 2
实验Ⅱ 10 0.5 2
实验结果如图所示:
①实验Ⅰ对应图中曲线___________(填字母)。
②随着反应的不断进行,化学反应速率减慢,主要原因是___________。
(3)探究反应“”为可逆反应。
试剂:0.01 mol/L KI溶液,0.005 mol/LFe2(SO4)3溶液,淀粉溶液,KSCN溶液,0.01 mol/L AgNO3溶液。实验如图:
甲同学认为通过试管ⅰ中现象可证明该反应为可逆反应,理由是___________;乙同学认为依据ⅰⅰ中现象无法证明该反应为可逆反应,原因为___________。
【答案】(1) ①. S2O+2H+=S↓+SO2↑+H2O ②. 硫酸浓度 ③. 6.0 ④. 0
(2) ①. a ②. 硫酸的浓度逐渐降低,化学反应速率减慢
(3) ①. Fe3+ 过量时,溶液中仍存在I- ②. 无论反应是否是可逆反应,溶液中都存在I2,I2遇淀粉溶液会变为蓝色
【解析】
【小问1详解】
①硫代硫酸根在酸性条件下发生歧化反应,其离子方程式为:S2O+2H+=S↓+SO2↑+H2O;
②根据表格数据,可知实验1和3的变量为硫酸的浓度,故实验1和3可探究浓度对反应速率的影响;两实验硫代硫酸钠的浓度应相同,故V4=10.0ml,对比实验1,总体积为10.0ml+10.0ml=20.0ml,所以V5=20.0ml-10.0ml-4ml=6ml;实验1和2可探究温度对反应速率的影响,两实验各物质的浓度应相同,所以V1=V2=10.0ml,V3=0;
【小问2详解】
①根据浓度对反应速率的影响可知,浓度越大反应速率越快,实验I的硫酸浓度大于实验Ⅱ,则反应速率越快,单位时间内产生的气体越多,所以实验I对应图中的曲线为a;
②随着反应的不断进行硫酸的浓度逐渐减小,化学反应速率减慢,主要原因是:硫酸的浓度逐渐降低,化学反应速率减慢;
【小问3详解】
①向5ml0.005 mol/LFe2(SO4)3溶液加入3ml0.01 mol/L KI溶液, Fe3+过量, 加入硝酸银,若产生黄色沉淀,则含有I-,Fe3+ 过量时,溶液中仍存在I-,则可证明该反应为可逆反应;
②加入淀粉溶液,若溶液变蓝,则证明含有I2,无论反应是否可逆,溶液中都存在I2;故答案为:无论反应是否是可逆反应,溶液中都存在I2,I2遇淀粉溶液会变为蓝色
19. 甲烷水蒸气重整制取合成气的反应如下:。请回答下列问题:
(1)上述反应能自发进行的理由是___________,条件是___________(填“低温”“高温”或“任何条件”)。
(2)向容积为2L密闭容器中,按投料,
a.保持温度为时,测得的浓度随时间变化曲线如图1所示。
b.其他条件相同时,在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,反应相同时间后,的转化率随反应温度的变化如图2所示。
①结合图1,写出反应达到平衡过程中的能量变化:吸收___________用含有x、y的代数式表示)。
②在图1中画出:起始条件相同,保持温度为时,随时间的变化曲线___________。
③根据图2判断:的转化率:,原因是___________。
(3)①设起始,在恒压下,平衡时与和(温度)的关系如图3所示:[其中为的体积分数]
比较图3中a、b与3的大小关系___________(请按从大到小的顺序书写)。
②对于气相反应,用某组分B的平衡压强代替物质的量浓度也可表示平衡常数,记作,如,p为平衡总压强,为平衡系统中B的物质的量分数。则图3中X点时,___________。
【答案】(1) ①. 该反应的△H>0,△S>0,△G=△H-T△S,高温时△G<0,故反应高温下自发进行 ②. 高温
(2) ①. 412(x-y) ②. ③. 催化剂Ⅰ的催化活性比Ⅲ的强
(3) ①. b>3>a ②. (0.054P0)2
【解析】
【小问1详解】
CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)△H=+206kJ mol-1,该反应的△H>0,△S>0,△G=△H-T△S,要使反应自发进行,高温时△G<0,故反应高温下自发进行,故答案为:该反应的△H>0,△S>0,△G=△H-T△S,高温时△G<0,故反应高温下自发进行;高温;
【小问2详解】
①结合图1,转化为甲烷为(x-y)mol/L×2L=2(x-y)mol,且物质的量与热量成正比,由CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)△H=+206kJ mol-1可知,1mol甲烷完全反应吸收206kJ的热量,平衡时转化的甲烷为2(x-y)mol,共吸收412(x-y)kJ的热量,故答案为:412(x-y);
②起始条件相同,保持温度为T2(T2>T1)时,温度越高,达到平衡的时间越短,CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)△H=+206kJ mol-1,温度越高,平衡正向移动,甲烷的转化率会增大,故c(CH4)随时间的变化曲线;
③a和b点在相同温度下,由于催化剂Ⅰ的催化活性比Ⅲ的强,相同时间内催化剂Ⅰ消耗的物质的量较大,则的转化率:;
【小问3详解】
①起始=Z=3,Z越小,说明甲烷相对越多,达到平衡时甲烷的含量越多,则b>3>a,故答案为:b>3>a;
②X点时,Z=3,设甲烷的的起始物质的量为a,水蒸气为3a,甲烷的消耗量为x,结合三段式可以得到:,X点时,甲烷的体积分数为10%,V(CH4)%=×100%=10%,解得a=2x,平衡时混合气体的总物质的量=4a+2x=10x,平衡时甲烷的物质的量分数等于=0.1,水蒸气的物质的量分数等于=0.5,一氧化碳的物质的量分数等于=0.1,氢气的物质的分数为=0.3,KP==(0.054P0)2,故答案为:(0.054P0)2。河南省驻马店环际大联考“逐梦计划”2023~2024学年高二上学期
11月期中考试化学试题
(试卷总分:100分 考试时间:75分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Ca-40 Cl-35.5 K-39 S-32
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分,每小题只有一个选项符合题意。
1. 中华传统文化蕴含着丰富的化学知识,下列诗句中主要涉及吸热反应的是
A. 白居易《赋得古原草送别》:“野火烧不尽,春风吹又生。”
B. 苏轼《石炭》:“投泥泼水愈光明,烁玉流金见精悍。”
C. 于谦《咏煤炭》:“爝火燃回春浩浩,烘炉照破夜沉沉。”
D. 李商隐《相见时难别亦难》:“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干。”
2. 密闭容器中反应CO(g) +H2O(g)CO2(g) + H2(g)达到平衡,在其他条件不变的情况下,下列措施不能使正反应速率加快的是
A. 通入水蒸气 B. 缩小容器体积 C. 分离出CO2 D. 升高温度
3. 下列能用勒夏特列原理解释的有几个
①Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深
②棕红色NO2加压后颜色先变深后变浅
③氯水宜保存在低温、避光条件下
④实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气
⑤由H2(g)、I2(g)、HI(g)组成的平衡体系加压(缩小体积)后颜色变深
⑥合成氨时将氨液化分离,可提高原料利用率
A. 6 B. 5 C. 4 D. 3
4. 在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:xA(g)+yB(g)zC(g),平衡时测得C的浓度为0.50mol/L。保持温度不变,将容器的容积压缩到原来的一半,再达到平衡时,测得C的浓度变为0.90mol/L。下列有关判断不正确的是
A. C的体积分数增大了 B. A的转化率降低了 C. 平衡向逆反应方向移动 D. x+y<z
5. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A. 已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH=a kJ·mol-1,2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=b kJ·mol-1,则a>b
B. 已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH= -57.3 kJ·mol-1,则含1mol NaOH的稀溶液与足量稀醋酸完全中和,放出的热量等于57.3kJ
C. 已知P(白磷,s)=P(红磷,s) ΔH<0,则白磷比红磷稳定
D. 已知H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH= -a kJ·mol-1向密闭容器中加入2mol H2和2mol I2(g),充分反应后放出的热量小于2a kJ
6. 已知:,若反应速率分别用、、、表示,则正确的关系式是
A. B.
C. D.
7. 2NO2(红棕色)N2O4(无色) 。将一定量的NO2充入注射器中并密封,改变活塞位置,气体透光率随时间的变化如图所示(颜色越深,透光率越小)。下列说法正确的是
A. a、b、c点:处于平衡状态
B. b点操作:将注射器的活塞向外拉
C. 若c点将温度降低,其透光率将减小
D. d点:υ正<υ逆
8. 已知反应 的反应机理如下:
①(快)
②(慢)
③(快)
下列有关说法正确的是
A. 总反应的速率决定于反应①
B. 反应②中与的碰撞仅部分有效
C. 和是该反应的催化剂
D. 总反应的逆反应的活化能比正反应的活化能小
9. 下列选项正确的是
A. 图①可表示 的能量变化
B. 图②中表示碳的燃烧热
C. 实验的环境温度为20℃,将物质的量浓度相等、体积分别为、的、NaOH溶液混合,测得混合液最高温度如图③所示(已知)
D. 已知稳定性:B10. 500℃时,某反应达到平衡,平衡常数K=。恒容时升高温度,SO2浓度增大。下列说法正确的是
A. 该反应的ΔH<0,降低温度将缩短反应达到平衡的时间
B. 恒温恒容下,充入惰性气体,SO2转化率增大
C. 增大反应体系的压强,正反应速率增大,逆反应速率减小
D. 在t1、t2时刻,SO3(g)的浓度分别是c1、c2,则时间间隔t1-t2内,SO3(g)生成的平均速率为
11. 反应可用于纯硅的制备。下列有关该反应的说法正确的是
A. 该反应、
B. 该反应的平衡常数
C. 高温下反应每生成需消耗
D. 用E表示键能,该反应
12. 我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程,该历程如图所示:
下列说法正确的是
A. 该反应为吸热反应 B. 反应过程中,只有C-H键发生断裂
C. 状态①②之间的能量差即该反应的焓变 D. 合适的催化剂可有效降低活化能
13. 反应mX(g)nY(g)+pZ(g) ΔH,在不同温度下的平衡体系中物质Y的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应的ΔH>0 B. m<n+p
C. B、C两点化学平衡常数:KB>KC D. A、C两点的反应速率v(A)<v(C)
14. 下图所示为工业合成氨的流程图。有关说法错误的是
A. 步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒
B. 步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率,又可以加快反应速率
C. 步骤③、④、⑤均有利于提高原料平衡的转化率
D. 产品液氨除可生产化肥外,还可用作制冷剂
15. 温度为时,将1.6mol气体X和1.6mol气体Y充入10L恒容密闭容器中,发生反应,一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如表,下列说法正确的是
2 4 7 9
1.2 1.1 1.0 1.0
A. 内的平均反应速率
B. 时,反应的平衡常数
C. 其他条件不变,后,向容器中再充入,平衡向正反应方向移动,与改变条件前相比再次达到平衡时X的浓度减小,Y的转化率增大
D. 其他条件不变,降温到达到化学平衡时,平衡常数,则该反应为放热反应
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 某实验小组用溶液和硫酸溶液进行中和热的测定。
(一)配制溶液。
(1)若实验中大约要使用溶液,至少需要称量固体___________g。
(2)从下图中选择称量固体所需要的仪器________(填字母)。
序号 a b c d e f
仪器
(二)测定稀硫酸和稀氢氧化钠反应的中和热的实验装置如图所示。
(3)写出该反应的热化学方程式(中和热)___________。
(4)取溶液和硫酸溶液进行实验,实验数据如下表
①请填写表中的空白:
实验次数 起始温度 终止温度 温度差平均值
平均值
1 26.2 26.0 26.1 30.1 ___________
2 27.0 27.4 27.2 33.3
3 25.9 25.9 25.9 29.8
4 26.4 26.2 26.3 30.4
②近似认为溶液和硫酸溶液的密度都是1g/cm3,中和后生成溶液比热容。则测得中和热___________(取小数点后一位)。
③上述实验数值结果与有偏差,产生偏差的原因可能是___________(填字母)。
A.实验装置保温、隔热效果差
B.分多次把溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
C.用温度计测定溶液起始温度后直接测定硫酸溶液的温度
(5)现将一定量的稀溶液、稀溶液、稀氨水分别和的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为、、,则、、的大小关系为___________。
(6)下列变化过程属于吸热反应的是___________(填序号)。
①浓硫酸稀释 ②酸碱中和反应 ③木炭在中燃烧 ④煅烧石灰石 ⑤C与水蒸气反应制取水煤气 ⑥锌和稀硫酸反应制取⑦C还原
17. 回答下列问题:
(1)微生物作用下,经过两步反应被氧化成。两步反应的能量变化示意图如图:
1mol(aq)全部氧化成(aq)的热化学方程式是_______。
(2)高能燃料肼N2H4,俗称联氨。在工业生产中用途广泛。已知N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)ΔH=-622kJ·mol-1,计算16gN2H4(l)燃烧生成氮气和液态水(反应①)时放出的热量为_______kJ。相同条件下,若生成氮气和水蒸气(反应②),则反应②放出的热量比①_______(填“多”或“少”)。
(3)甲醇是一种重要的化工原料,CO可用于合成甲醇,发生反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在一容积可变的密闭容器中充有1molCO与2molH2,在催化剂作用下发生反应生成甲醇。CO的平衡转化率(ɑ)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。
①p1_______p2(填“>”“<”或“=”)
②A、B、C三点的平衡常数(KA、KB、KC)大小关系为_______(用“>”“<”或“=”连接,下同)
③A、B、C三点容器内混合气体的平均摩尔质量(MA、MB、MC)大小关系为_______。
④下列可作为反应达到化学平衡状态的标志的是_______(填字母)
A.CO、CH3OH的物质的量之比保持不变
B.生成1molCO的同时生成2molH2
C.CO、H2、CH3OH的物质的量之比为1:2:1
D.CH3OH的体积分数不再变化
18. 某课外兴趣小组用实验探究影响化学反应速率的因素、化学平衡状态。
(1)探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率因素时,设计了如表系列实验:
实验序号 反应温度/℃ 浓度 稀硫酸
V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL
1 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0
2 40 0.10 0.50
3 20 0.10 4.0 0.50
①写出该反应的离子方程式___________。
②该实验1和3可探究___________对反应速率的影响,因此___________mL。实验1和2可探究温度对反应速率的影响,因此___________mL。
(2)为更精确地研究浓度对反应速率的影响,小组同学利用压强传感器(测体系压强变化)等数字化实验设备,探究镁与不同浓度硫酸的反应速率,两组实验所用药品如表:
序号 镁条的质量(大小相同)/g 硫酸
物质的量浓度(mol/L) 体积/mL
实验Ⅰ 10 1.0 2
实验Ⅱ 10 0.5 2
实验结果如图所示:
①实验Ⅰ对应图中曲线___________(填字母)。
②随着反应的不断进行,化学反应速率减慢,主要原因是___________。
(3)探究反应“”为可逆反应。
试剂:0.01 mol/L KI溶液,0.005 mol/LFe2(SO4)3溶液,淀粉溶液,KSCN溶液,0.01 mol/L AgNO3溶液。实验如图:
甲同学认为通过试管ⅰ中现象可证明该反应为可逆反应,理由是___________;乙同学认为依据ⅰⅰ中现象无法证明该反应为可逆反应,原因为___________。
19. 甲烷水蒸气重整制取合成气的反应如下:。请回答下列问题:
(1)上述反应能自发进行的理由是___________,条件是___________(填“低温”“高温”或“任何条件”)。
(2)向容积为2L的密闭容器中,按投料,
a.保持温度为时,测得的浓度随时间变化曲线如图1所示。
b.其他条件相同时,在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,反应相同时间后,的转化率随反应温度的变化如图2所示。
①结合图1,写出反应达到平衡过程中的能量变化:吸收___________用含有x、y的代数式表示)。
②在图1中画出:起始条件相同,保持温度为时,随时间的变化曲线___________。
③根据图2判断:的转化率:,原因是___________。
(3)①设起始,在恒压下,平衡时与和(温度)的关系如图3所示:[其中为的体积分数]
比较图3中a、b与3的大小关系___________(请按从大到小的顺序书写)。
②对于气相反应,用某组分B的平衡压强代替物质的量浓度也可表示平衡常数,记作,如,p为平衡总压强,为平衡系统中B的物质的量分数。则图3中X点时,___________。

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