天津市和平区2013-2014学年高二上学期期中考试 化学
温馨提示:本试卷包括第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试时间90分钟。
第I卷 选择题(共30分)
可能用到的相对原子质量:H1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5
一、本卷共15小题,每题2分,共30分。在下列各题的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。
1.下列说法正确的是( )。
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.化学反应中的能量变化只表现为热量变化
C.任何放热反应在常温下一定能发生反应
D.反应物和生成物所具有的总能量决定了反应是放热还是吸热
2.化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成。下列关于化学反应的说法中,正确的是( )。
A.化学反应遵循能量最低原理,自发进行的化学反应都是放热反应
B.化学反应遵循质量守恒定律,反应中元素种类和原子个数不变
C.化学反应遵循熵增原理,自发进行的化学反应都是熵增反应
D.化学反应遵循有效碰撞理论,所有的反应物分子都能进行有效碰撞
3.反应2SO2+O22SO3,经一段时间后SO3的浓度增加了0.4mol·L-1,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.4mol·L-1·S-1,则这段时间为( )。
A.0.1s B.2.5s C.0.5s D.10s
4.下列有关反应热的说法中正确的是( )。
A.一个化学反应是否能在常温下发生与该反应的△H值的大小没有必然联系
B.中和热△H=- 57.3kJ·mol-1,所以l.00L 1.00 mol·L-1H2SO4与稀的NaOH溶液恰好完全反应放出57.3 kJ的热量
C.用等体积的0.50 mol·L-1盐酸、0.55 mol·L-1NaOH溶液进行中和热测定的实验,会使得的值偏大
D.在101KPa时,lmolCH4完全燃烧生成CO2和水蒸气放出的热量就是CH4的燃烧热
5.在密闭容器中,进行A与B反应生成C的可逆反应,且反应速率分别用,且 之间有以下关系:。则此反应可表示为( )。
A.A+BC B. A+2B3C
C.3A+BC D. A+3B2C
6.1g氢气燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量,表示该反应的热化学方程式正确的是( )。
A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) H=-142.9 kJ·mol-1
B.H2(g)+1/2O2(g)=H2O(1) H=-285.8 kJ·mol-1
C.2H2+O2=2H2O H=571.6 kJ·mol-1
D.H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H=-285.8 kJ·mol-1
7.下列关于平衡常数K的说法中,正确的是( )。
A.在任何条件下,化学平衡常数是一个恒定值
B.改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数K
C.平衡常数K只与温度有关,与反应浓度、压强无关
D.从平衡常数K的大小不能推断一个反应进行的程度
8.反应3H2(g)+N2(g)2NH3(g) H=-46.19 kJ·mol-1 ,关于这个反应的平衡常数K,下列说法正确的是( )。
A.随温度升高K增加
B.随压强升高K增加
C.随温度升高K减小
D.随压强升高K减小
9.在一恒容的密闭容器中,A(g)+B(g)C(g)的平衡体系中,若增大A的浓度而使平衡向右移动,当达到新的平衡时,则下列说法不正确的是( )。
A.A的平衡浓度一定比原来平衡时大
B.B的平衡浓度一定比原来平衡时小
C.C的百分含量可能比原来平衡时大
D.A的转化率一定比原来平衡时大
10.已知某可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g) △H在密闭容器中进行,如图所示,反应在不同时间t,温度T和压强P与反应混合物在混合气体中的百分含量(B%)的关系曲线,由曲线分析下列判断正确的是( )。
A.
B.
C.
D.
11.氢气(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)的热化学方程式分别为:
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=-285.8 kJ·mol-1
CO(g)+l/2O2(g)=CO2(g) H=-283.0 kJ·mol-1
C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9 H2O(1) H=-5518kJ·mol-1
CH4(g) +2O2(g)=CO2(g)+2 H2O(l) H=-890.3 kJ·mol-1
相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时,放出热量最少的是( )。
A.H2(g) B.CO(g) C.C8H18(l) D.CH4(g)
12.已知充分燃烧乙炔(C2H2)气体时生成lmolCO2(g)和0.5mol H2O(l)时,并放出akJ的热量,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是( )。
A.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(1) H=-4akJ·mol-1
B.C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) H=2akJ·mol-1
C.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) H=-2akJ·mol-1
D.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) H=akJ·mol-1
13.在某一密闭容器中,充入一定量的HI气体,发生反应2HI(g)H2(g)+I2(g)
H >0,在t1时达到平衡,t2时加热升温并保温,到t3时又达到新平衡,符合这一变化的图像是( )。
14.单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化图如下,下列说法正确的是( )。
A.S(s,单斜)=S(s,正交) H=+0.33kJ·mol-1
B.正交硫比单斜硫稳定
C.相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量高
D.①式表示断裂lmolO2中的共价键所吸收的能量比形成lmolSO2中的共价键所放出的能量少297.16kJ
15.将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应2A(g)+B(g)2C(g),若经2s后测得C的浓度为0.6 mol·L-1,现有下列几种说法,其中正确的是( )。
A.用物质A表示的反应的平均速率为0.3 mol·L-1·s-1
B.用物质B表示的反应的平均速率为0.6 mol·L-1·s-1
C.2s时物质A的转化率为70%
D.2s时物质B的体积分数为40%
第Ⅱ卷 非选择题(共70分)
二、填空题(本题共22分)
16.(6分)发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料和二氧化氮做氧化剂,两者反应生成氮气和气态水。
已知: N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) H=+67.7kJ·mol-1
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) H=-543kJ·mol-1
H2(g)+ F2(g)=HF(g) H=-269kJ·mol-1
H2(g)+ O2=H2O(g) H=-242kJ·mol-1
(1)肼和二氧化氮反应的热化学方程式为 。
(2)有人认为若用氟代替二氧化氮作氧化剂,则反应释放能量更大,肼和氟反应的热化学方程式 。
17.(8分)可以用反应的和S的正、负来判断该反应自发进行的可能性和自发进行的条件。函数G就是制断的依据:G=-TS。式中T为反应的温度(开尔文温度,没有负值)。
(1)当一个反应的G 0(填“>”、“<”或“=”)时,反应一定能自发进行。
(2)为什么当H<0,S<0,温度 (填“较高”或“较低”)时能自发反应,理由是 ,试举一列,写出化学方程式 。
18.(8分)在一定条件下,可逆反应:mA+nBpC达到平衡,若:
(1)A、B、C都是气体,减少压强,平衡向正反应方向移动,则m+n和p的关系是 。
(2)A、C是气体,增加B的量,平衡不移动,则B为 态。
(3)A、C是气体,而且m+n=p,增大压强可使平衡发生移动,则平衡移动的方向是 。
(4)加热后,可使C的质量增加,则正反应是 反应(填“放热”或“吸热”)。
三、简答题(本题共24分)
19.(10分)可逆反应3A(g)3B(?)+C(?)H>0达到化学平衡后,
(1)升高温度,用“变大”、“变小”、“不变”或“无法确定”填空。
①若B、C都是气体,气体的平均相对分子质量 。
②若B、C都不是气体,气体的平均相对分子质量 。
③若B是气体,C不是气体,气体的平均相对分子质量 。
(2)如果平衡后保持温度不变,将容器体积增加一倍,新平衡时A的浓度是原来的60%,则B是 态,C是 态。
(3)如果B为气体,C为固体,取3molA恒温下在1L容器中充分反应,平衡时测得B的浓度为2.1mol·L-1。若使反应从逆反应开始,起始时在容器中加入3molB,同样条件下,要使平衡时B的浓度仍为2.1 mol·L-1,则C的物质的量的取值范围应该是 。
20.(14分)化学反应2A(g)B(g)+D(g)在四种不同条件下进行,B、D的起始浓度为0。反应物A的浓度(mol·L-1)随时间(min)的变化情况如下表:
实验序号
温度
0 min
10 min
20 min
30min
40min
50 min
60min
1
800℃
1.0
0.8
0.67
0.57
0.5
0.5
0.5
2
800℃
c2
0.6
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
3
800℃
c3
0.92
0.75
0.63
0.6
0.6
0.6
4
820℃
1.0
0.4
0.25
02
0.2
02
02
根据上述数据,完成下列填空:
(1)在实验1中,反应在10min至20min时间内v(A)的平均速率为 mol·L-1·min-l
(2)在实验2中A的初始浓度为 mol·L-1,由实验2的数据,可推测实验2中还隐含的条件是 。
(3)设实验3的反应速率为v3,实验1的反应速率为vl,则v3 (填“>”、“<”或“=”) vl 。且c3 (填“>”、“<”或“=”)1.0 mol·L-1。
(4)比较实验4和实验1,可推测该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应,理由是 。
四、实验题(本题共8分)
21.(8分)在一次学生实验中,学生用铝片分别和稀盐酸、稀硫酸反应,发现:铝片与稀盐酸反应现象非常明显,而和稀硫酸几乎不反应。这和教材中“铝能跟稀盐酸或稀硫酸反应生成氢气”的说法不一致。为排除因试剂变质等因素造成的影响,该学生在教师的指导下重新进行下列实验,验证是否存在上述现象。
实验用品:仪器(略,凡是实验需要的都有)
药品:3.0 mol·L-1盐酸、l.5mol·L-1硫酸、3.0 mol·L-1硫酸,相同大小的铝片(纯度>99.5%)
实验进程:往三根相同的试管中分别加入相同的铝片各一片,再往试管中分别加入等体积的3.0 mol·L-1盐酸、l.5mol·L-1硫酸、3.0 mol·L-1硫酸,观察反应进行到l、2、5、15、20分钟时的铝与酸反应的情况。结果如下:
反应进程(分钟)
1
2
5
15
20
3.0 mol·L-1盐酸
少量气泡
较多气泡
大量气泡
反应剧烈
铝片耗尽
l.5mol·L-1硫酸
均无明显现象(无气泡产生)
3.0 mol·L-1硫酸
均无明显现象(无气泡产生)
通过上述实验可知,无论是用l.5mol·L-1硫酸还是3.0 mol·L-1硫酸,均无明显的现象,而3.0 mol·L-1盐酸与铝片反应的觋象却十分明显。
(1)写出铝与酸反应的离子方程式 。
(2)反应1~15min内,铝与盐酸的反应速率逐渐加快,其原因是 。
(3)根据以上探究“铝与稀盐酸和稀硫酸反应差异的原因”,你能对问题原因作出哪些假设或猜想(列出两种即可)?
假设一: 。
假设二: 。
五、计算题(本题共16分)
22.(8分)在一容积可变的密闭容器中,保持一定条件下进行以下反应:
X(g)+2Y(g)3Z(g),已知加入2molX和3molY。达到平衡后,生成amol Z。
(1)在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入4molX和6molY,达到平衡后,Z的物质的量为 。
(2)在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入3molX和2molY,若要求在反应混合气体中Z体积分数不变,则还需加入Z mol。
(3)在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入0.5molX,则需加入 mol Y, molZ,才能使平衡时Z为0.6amol。
23.(8分)二氧化氮在加热条件下能够分解成一氧化氮和氧气。该反应进行到45s时,达到平衡NO2浓度约为0.0125mol·L-1。下图中的曲线表示二氧化氮分解反应在前25s内的反应进程。
(1)前20s内氧气的平均生成速率为 。
(2)若反应延续至70s,请在上图中用实线画出25s至70s的反应进程曲线。
(3)若在反应开始时加入催化剂(其他条件都不变),请在上图中用虚线画出加入催化剂后的反应进程曲线。
(4)写出该化学反应的化学平衡常数表达式 。