一、选择题(每题3分)
1 2 3 4 5 6 7
C D C B D B D
8 9 10 11 12 13 14
C A B A B B A
二、填空题
15.(16分)
(1)玻璃搅拌器(2分),上下(2分);
(2)偏大(2分);
(3)cdef(2分);
(4)3.4(2分),56.8kJ(2分);
(5)不相等(2分),相等(2分);
16.(12分)
(1)-122.6kJ/mol(2分),<(2分);
(2)2.5(2分);
(3)4(2分),AC(2分);
(4)0.072mol/(L·min)(2分);
17.(12分)
(1)530℃(2分),1.0mol/L(2分);
(2)0.375(2分);
(3)减小(2分),<(2分);
(4)不(2分);
18.(18分)
(1)170(2分);
(2)副产物氢气可做燃料(2分),耗能高(2分);
(3)50%(2分),4.76(2分);
(4)①越高(2分),n(H2S):n(Ar)越小,H2S的分压越小,平衡向正反应方向进行,H2S的转化率越高(2分);
②d(2分),24.9(2分);奎屯市2023-2024学年高二上学期9月月考
化学
考试时间:90分钟 考试分值:100分
参考相对原子量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 P-31 S-32 Cl-35.5
第Ⅰ卷(共42分)
一、选择题(每道题只有一个正确的选项)
1.已知:25℃、101kPa时,H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l);ΔH=-57.3 kJ·mol-1。分别使用3组稀溶液来测定中和反应的反应热,下列说法正确的是( )
序号 ① ② ③
稀溶液 硫酸和氢氧化钠 硫酸和氨水 硫酸和氢氧化钡
ΔH/(kJ·mol-1) a b c
A.b<a<c
B.生成的水越多,中和反应的反应热越小
C.酸碱混合要迅速,否则热量容易散失
D.实验中的玻璃搅拌器可换成铁制搅拌器
2.化学反应原理的研究始终与物质变化、能量变化紧密相连,化学反应过程中释放或吸收的能量在生产、生活和科学研究中具有广泛的应用。下列变化过程中,属于放热反应的是( )
①NaOH固体溶于水;②燃烧木炭取暖;③煅烧石灰石制生石灰;④铝热反应;⑤酸与碱的中和反应;⑥NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O混合搅拌
A.①③⑥ B.①④⑤ C.②③④ D.②④⑤
3.H2能在Cl2中燃烧生成HCl,HCl也能在一定条件下分解为H2和Cl2。如图为H2(g)、Cl2(g)和HCl(g)三者相互转化的微观过程示意图,下列说法正确的是( )
A.过程1放出热量 B.过程2吸收热量
C.过程3放出热量 D.过程4放出热量
4.化学反应不仅有物质的变化还伴随能量的变化,下列说法错误的是( )
A.已知3H2(g) + N2(g) 2NH3(g);ΔH<0,则其逆反应的ΔH一定大于0
B.热化学方程式和化学方程式的化学计量数的意义相同
C.常温常压下,1molS(s)完全燃烧比1molS(g)完全燃烧时的焓变大
D.2H2(g) + O2(g) = 2H2O(1);ΔH=-571.6 kJ·mol-1,则H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l);ΔH=-285. 8kJ·mol-1
5.2021年 10月16日0时23分,我国“长征二号”F火箭将“神舟十三号”载人飞船送人太空。火箭发射时用肼(N2H4,液态)作燃料,NO2作氧化剂,二者反应生成N2和水蒸气。已知在此条件下1 mol液态肼完全反应放出567.2 kJ的热量,下列关于该反应的热化学方程式书写正确的是( )
A.2N2H4 + 2NO2 = 3N2 + 4H2O;ΔH=+567.2 kJ
B.2N2H4(l) + 2NO2(g) = 3N2(g) + 4H20(g);ΔH=-567.2kJ·mo1-1
C.2N2H4(l) + 2NO2(g) = 3N2(g) + 4H2O(l);ΔH=+1134.4 kJ·mol-1
D.2N2H4(l) + 2NO2(g) = 3N2(g) + 4H2O(g);ΔH=-1134.4 kJ·mol-1
6.2 mol金属钠和1 mol氯气反应的能量关系如图所示,下列说法不正确的是( )
A.ΔH2>0
B.ΔH4 + ΔH5 + ΔH8 = ΔH1
C.在相同条件下,2K(g)→2K+ (g)的ΔH<ΔH3
D.ΔH6 + ΔH7 = ΔH8
7.化学反应的速率是通过实验测定的。下列说法错误的是( )
A.酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液反应,可以通过记录溶液褪色时间来测定反应速率
B.锌与稀硫酸反应,可以通过测量一定时间内产生的H2体积来计算反应速率
C.可以依靠科学仪器测量光的吸收、光的发射、导电能力等来测定反应速率
D.恒温恒容条件下发生反应:CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g),可以通过测量单位时间内压强的变化来测定反应速率
8.在容积不变的密闭容器中,A与B反应生成C,其化学反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示。已知:3v(A)= 2v(B)、3v(C)= 2v(B),则该反应可表示为( )
A.3A + 2B = 3C B.2A + 3B = 3C
C.2A + 3B = 2C D.3A + 2B = 2C
9.下列说法不正确的是( )
A.增大反应物浓度,活化分子百分数增大,有效碰撞次数增多
B.增大压强,单位体积内气体的活化分子数增多,有效碰撞次数增多
C.升高温度,活化分子百分数增加,分子运动加快,有效碰撞次数增多
D.催化剂能降低反应的活化能,提高活化分子百分数,有效碰撞次数增多
10.一定条件下,对于反应 X(g) + 3Y(g) 2Z(g),若起始时X、Y、Z的浓度分别为C1 mol·L-1、C2 mol·L-1、C3 mol·L-1 (均不为零)。达平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1和0.08 mol·L-1,则下列判断错误的是( )
A.c1:c2=1:3
B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为2:3
C.平衡时消耗的X和Z的物质的量之比为1:2
D.c1的取值范围为0<c1<0.14
11.将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器,恒温下发生反应:H2(g) + Br2(g) 2HBr(g);ΔH<0,平衡时Br2(g)的转化率为a;若初始条件相同,绝热下进行上述反应,平衡时Br2(g)的转化率为b。a与b的关系是( )
A.a>b B.a=b C.a<b D.无法确定
12.下列现象不能用化学平衡移动原理解释的是( )
A.Cl2 + H2O HCl + HClO,向新制氯水中加人碳酸钙,漂白性增强
B.2HI(g) H2(g) + I2(g),达平衡后缩小容器容积可使体系颜色变深
C.2NO2(g) N2O4(g);ΔH<0,将装有NO2的玻璃球浸人热水中,红棕色变深
D.Cr2O72-(橙色)+ H2O 2CrO42-(黄色)+2H+,向K2Cr2O7溶液中滴加几滴浓硫酸,橙色加深
13.其他条件不变时,只改变某一条件,化学反应aA(g) + B(g) cC(g)的平衡的变化如图所示(图中p表示压强,T表示温度,n表示物质的量,α表示转化率),据此分析下列说法正确的是( )
A.在图像反应Ⅰ中,若p1>p2,则此反应的ΔS>0
B.在图像反应Ⅲ中,若T1>T2,则该反应能自发
C.在图像反应Ⅱ中,说明正反应为吸热反应
D.由图像反应Ⅱ可知该反应在任意温度下均可自发
14.工业生产氨气的适宜条件中不包括( )
A.用浓硫酸吸收产物 B.用铁触媒作催化剂
C.温度为400~500℃ D.压强为10 MPa~30 MPa
第II卷(共58分)
二、填空题
15.(16分)已知:在稀溶液中,酸和碱发生中和反应生成1mol H20的反应热叫中和热。50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55 mol/LNaOH溶液在如图所示装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应反应热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器是 ,实验时该仪器的运动方向是 (填“上下”、“左右”、“顺时针”、“逆时针”)。
(2)大烧杯上若不盖硬纸板,则求得的中和反应反应热(ΔH) (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(3)计算中和反应反应热(即中和热)时,至少需要的数据是 (填标号)。
a.盐酸的浓度 b.NaOH溶液的浓度
c.比热容 d.反应后溶液的质量
e.生成水的物质的量 f.反应前后溶液温度的变化
g.操作所需的时间
(4)若三次平行操作测得数据中起始时盐酸与烧碱溶液平均温度相同,而终止温度与起始温度差(t2-t1)分别为①3.3℃、②3.5℃、③4.5℃,则最终代人计算式的温差平均值为 ℃。计算生成1 mol H20时放出的热量为 (结果保留一位小数)。
[已知Q=cmΔt,设盐酸和NaOH溶液的密度为1g·cm-3,反应后混合溶液的比热容(c)为4.18 J/(g·℃)]。
(5)实验中改用60 mL 0.55 mol/L盐酸与60 mL 0.50 mol/L NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 (填“相等”或“不相等”,下同),所求的中和热(ΔH) 。
16.(12分)碳达峰是指我国承诺2030年前,二氧化碳的排放不再增长。因此,诸多科学家都在大力研究利用和减少碳的排放。CO2经催化加氢可以生成低碳有机物,主要有以下反应:
反应Ⅰ:CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g);ΔH1=-49.6 kJ/mol
反应Ⅱ:2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g);ΔH2=-23.4 kJ/mol
反应Ⅲ:2CO2(g) + 6H2(g) CH3OCH3(g) + 3H2O(g);ΔH3
(1)ΔH3= ,反应Ⅱ的活化能E(正) E(逆)(填“>”“<”或“=”)。
(2)在T1温度下,将6molCO2、和14molH2充人2L的恒容密闭容器中发生反应Ⅰ和Ⅲ,达到平衡状态时CH3OH(g)和CH3OCH3(g)的物质的量分别为2mol和1mol。则T1温度时反应Ⅰ的平衡常数K= 。
(3)为实现“碳达峰"及“碳中和”,二氧化碳甲烷化技术是CO2循环再利用最有效的技术之一。请回答下列问题:
①二氧化碳甲烷化时发生的反应为CO2(g) + 4H2(g) CH4(g) + 2H2O(g),某温度下,向容积为1 L的恒容密闭容器中充人2 mol CO2和5 mol H2,5 min时反应达到平衡,CO2的转化率为50%,该反应的平衡常数K为 ;能判断该反应已达化学平衡状态的标志是 (填标号)。
A.CO2体积分数保持不变
B.容器中混合气体的质量保持不变
C.混合气体的平均相对分子质量保持不变
D.CO2的生成速率与H2O的生成速率相等
②某温度,在体积为1 L的恒容密闭容器中加人1molCO2和4molH2,10min后达到平衡,CO2的平衡转化率和CH4的选择性分别为80%、90%,则CH4的反应速率为 。
17.(12分)为了探究反应条件对反应CO(g) + H2O(g) CO2(g)+H2(g);ΔH的影响,某活动小组设计了三个实验,实验曲线如图所示:
编号 温度 催化剂 c始(CO) c始(H20)
Ⅰ 530℃ 无 1.0 mol/L 3.0 mol/L
Ⅱ x 有 y 3.0 mol/L
Ⅲ 630℃ 有 1.0 mol/L 3.0 mol/L
(1)请依据实验曲线图补充完整表格中
的实验条件:x= ,y= 。
(2)实验Ⅲ从开始至平衡,平衡常数K= 。
(3)对比实验Ⅱ和实验Ⅲ可知,升高温度,CO的转化率 (填“增大”“减小”或“不变”),ΔH 0(填“>或“<”)。
(4)在530 C时,平衡常数K=1,若往1 L容器中投人0.4 mol CO(g)、0.1 mol H2O(g)、0.2 mol CO2(g)、0.2 mol H2(g),此时化学反应
将 (填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动。
18.(18分)油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢,需要回收处理并加以利用。回答下列问题:
(1)己知下列反应的热化学方程式:
①2H2S(g) + 3O2(g) 2SO2(g) + 2H2O(g);ΔH1=-1036kJ·mo1-1
②4H2S(g) + 2SO2(g) 3S2(g) + 4H2O(g);ΔH2=+94kJ·mo1-1
③2H2(g) + O2(g) 2H2O(g);ΔH3=-484kJ·mo1-1
计算H2S热分解反应④2H2S(g) S2(g) + 2H2(g)的ΔH= kJ·mo1-1。
(2)较普遍采用的H2S处理方法是克劳斯工艺。即利用反应①和②生成单质硫。另一种方法是:利用反应④高温热分解H2S。相比克劳斯工艺,高温热分解方法的优点是
,缺点是 。
(3)在1470K、100kPa反应条件下,将n(H2S):n(Ar)=1:4的混合气进行H2S热分解反应。平衡时混合气中H2S与H2的分压相等,H2S平衡转化率为 ,压强平衡常数Kp= kPa。
(4)在1373K、100 kPa反应条件下,对于n(H2S):n(Ar)分别为4:1、1:1、1:4、1:9、1:19的H2S-Ar混合气,热分解反应过程中H2S转化率随时间的变化如下图所示。
①n(H2S):n(Ar)越小,H2S平衡转化率 ,理由是 。
②n(H2S):n(Ar)=1:9对应图中曲线 ,计算其在0~0.1s之间,H2S分压的平均变化率为 kPa·s-1。