参考答案
1-5 DAADD 6-10 BDCCC 11-15 CACCB 16-20 CBDBC
21.-317.3 < < 1 CD
22. N2H4(g)+ O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-544 kJ mol 1 放热 0.4 mol L-1 0.012mol L-1 min-1 = C 3 MPa
23.(1) 90℃ Fe
(2) 5∶1 2MnO+2S2O+10Mn2++11H2O=Mn12O19↓+4SO+22H+
(3)钾肥 (4)49.2%
24.(1)+1价 (2)Ni2++ H2PO+H2O =H3PO3+Ni+H+
(3)分液漏斗 安全瓶,防倒吸 PH3+2NaClO+NaOHNaH2PO2+2NaCl+H2O 趁热过滤
(4)63.4%
25.(1) 淀粉溶液(或四氯化碳) 溶液变蓝(或四氯化碳层呈紫色)
(2)有I2生成,说明Fe3+与I-发生了反应;而Fe3+在不足量的情况下仍有剩余,说明该反应不能进行到底
(3)2Fe3++2I-2Fe2++I2
(4) I 4H+ 2H2O
(5) 实验4中水层几近无色,实验5中水层呈浅黄色
取5mL0.1mol L-1KI溶液,加入2滴淀粉溶液,用稀盐酸调至pH=5
c(H+)太小、c(I-)太小、化学反应速率太慢等利川市重点中学2023-2024学年高二上学期9月综合测试化学试题
一、选择题(每小题仅有一个选项符合题意,每题2分,共40分)
1.在四个不同的容器中,进行合成氨反应:,生成氨的反应速率最快的是
A. B.
C. D.
2.在101kPa下,1g物质完全燃烧所放出的热量叫做该物质的热值。已知101kPa及25℃时,四种烷烃的燃烧热如表:
化合物 甲烷(CH4) 乙烷(C2H6) 丙烷(C3H8) 丁烷(C4H10)
△H/kJ mol-1 -890.3 -1559.8 -2219.9 -2878.0
则甲烷、乙烷、丙烷、丁烷四种烷烃中热值最高的是
A.甲烷 B.乙烷 C.丙烷 D.丁烷
3.下列民俗、诗句、谚语等包含吸热反应的是
A.千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲 B.民间焰火之最——确山打铁花
C.只要功夫深,铁杵磨成针 D.冰,水为之,而寒于水
4.用Na2FeO4溶液氧化废水中的还原性污染物M,为研究其降解效果,设计如图对比实验探究温度、浓度、pH对降解速率和效果的影响,实验测得M的浓度变化与时间的关系如图所示,下列说法不正确的是
实验编号 温度/K pH
① 298 1
② 310 1
③ 298 7
④ 298 1
A.实验①在0~15min内M的降解速率为1.33×10-5mol L-1 min-1
B.若其他条件相同,实验①②说明升高温度,M降解速率增大
C.若其他条件相同,实验①③证明pH越高,越不利于M的降解
D.若其他条件相同,实验①④说明M的浓度越小,降解的速率越快
5.下列说法中有明显错误的是
A.活化分子之间发生的碰撞不一定为有效碰撞
B.升高温度,一般可使活化分子的百分数增大,因而反应速率增大
C.对有气体参加的化学反应,增大压强,容器体积减小,可使单位体积内活化分子数增加,因而反应速率增大
D.加入适宜的催化剂,可使分子能量增加,从而使活化分子的百分数增加,因而反应速率增大
6.在一定条件下,有些化学反应存在一定限度。根据的反应原理,设计探究实验如下:步骤1:取溶液,向其中加入溶液,振荡
步骤2:继续向上述溶液中加入2mL苯,振荡、静置,有机层显紫红色
步骤3:取水层溶液,加入5-6滴15%KSCN溶液,溶液显血红色
下列说法中不正确的是
A.步骤2和步骤3中出现的实验现象,证明和的反应存在一定限度
B.步骤3用酸化的溶液检验存在,也能得出相同实验结论
C.步骤2中苯可以用代替
D.的核外电子排布式为:或
7.Bodensteins研究了下列反应:2HI(g)H2(g)+I2(g) ΔH=+11kJ/mol。在716K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表:
t/min 0 20 40 60 80 120
x(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784
x(HI) 0 0.60 0.73 0.773 0.780 0.784
由上述实验数据计算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的关系可用如图表示。当升高温度,再次达到平衡时,v正、v逆可能落在A、B、C、D、E哪些点。
A.A D B.B D C.B E D.A E
8.CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应
CH4(g)+CO2(g) = 2H2(g)+2CO(g) △H= 247.1 kJ·mol-1
H2(g)+CO2(g) = H2O(g)+CO(g) △H= 41.2 kJ·mol-1
在恒压、反应物起始物质的量比n(CH4)∶n(CO2)=1∶1条件下,CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法不正确的是
A.升高温度、减小压强均有利于提高CH4的平衡转化率
B.曲线B表示CH4的平衡转化率随温度的变化
C.相同条件下,改用高效催化剂能使曲线A和曲线B相重叠
D.恒压、800K、n(CH4)∶n(CO2)=1:1条件下,反应至CH4转化率达到X点的值,改变除温度外的特定条件继续反应,CH4转化率能达到Y点的值
9.N2O和CO是环境污染性气体,可在Pt2O+表面转化为无害气体,其反应为:N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g)ΔH,有关化学反应的物质变化过程如图1所示,能量变化过程如图2所示,下列说法正确的是( )
A.由图1、2可知ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔE2-ΔE1
B.反应中加入Pt2O+可使反应的焓变减小
C.由图2可知正反应的活化能小于逆反应的活化能
D.1molN2O和1molCO的总能量小于1molCO2和1molN2的总能量
已知反应:2NO2(红棕色)N2O4(无色)△H<0。将一定量的NO2充入注射器中后封口,下图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深,透光率越小)。
下列说法正确的是
A.b点的操作是拉伸注射器 B.d点:v(正)>v(逆)
C.d点与a点相比,c(NO2)减小 D.若不忽略体系温度变化,且没有能量损失,则T(b)>T(c)
11.工业用CO2和H2合成乙醇:2CO2(g)+6H2(g) C2H5OH(g)+3H2O(g)。保持压强为5MPa,向密闭容器中投入一定量CO2和H2发生上述反应,CO2的平衡转化率与温度、投料比m[]的关系如图所示。下列说法正确的是
A.△H>0 B.m1<m2<m3
C.若m3=3,则400K时H2的平衡转化率为50%
D.投料比m=1时,容器内CO2的体积分数不再改变则反应达到平衡状态
12.在一个绝热的、容积固定的密闭容器中,发生可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)(m、n、p、q为任意正整数)。下列能说明该可逆反应达到平衡状态的是( )
①混合气体的密度不再发生变化 ②体系的温度不再发生变化 ③A的转化率不再改变 ④各组分的百分含量不再改变 ⑤反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q
A.②③④ B.①③⑤ C.②④⑤ D.①②③④⑤
13.CO2加氢制CH4的一种催化机理如图所示,下列说法正确的是
A.反应中 La2O3是中间产物
B.反应中 La2O2CO3可以释放出带负电荷的 CO2·
C.H2经过 Ni 活性中心裂解产生活化态 H·的过程中ΔS>0
D.使用 TiO2作催化剂可以降低反应的焓变,从而提高化学反应速率
14.下列离子方程式中正确的是
A.将少量二氧化硫通入过量次氯酸钠溶液中:
B.向溶液中滴加溶液至溶液恰好为中性:
C.中加入溶液和制:
D.向溶液中加入:
15.下列方程式与所给事实不相符的是
A.硫酸铜溶液中加过量的氨水:
B.向中投入固体:
C.侯氏制碱法的原理:、
D.海水提溴工艺中,用纯碱溶液富集:
16.离子化合物和与水的反应分别为①;②。下列说法正确的是
A.中均有非极性共价键
B.①中水发生氧化反应,②中水发生还原反应
C.中阴、阳离子个数比为,中阴、阳离子个数比为
D.当反应①和②中转移的电子数相同时,产生的和的物质的量相同
17.某同学进行如下实验:
①分别向溶液和溶液中滴加KSCN溶液,均无明显现象。
②向和的混合液中滴加KSCN溶液,溶液立刻变红,振荡后,红色褪去,产生白色沉淀,继续滴加过量KSCN溶液,红色不再褪去,并产生大量白色沉淀。
③过滤②中白色沉淀并洗涤干净,向其中加入过量氨水,白色沉淀溶解得无色溶液,放置过程中,无色溶液变蓝色。
已知:CuSCN为白色、难溶性物质:为无色离子。
下列说法不正确的是
A.实验①说明不能与反应生成CuSCN
B.实验②中红色褪去的原因是振荡后降低
C.实验③中无色溶液变蓝色的原因是:
D.依据实验①、②、③推测,②中由于生成CuSCN,使氧化性增强,将氧化为
18.已知:2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(g) △H=+8kJ mol-1。向甲、乙两个恒温恒容密闭容器中分别投入物质的量之比为2:1的CO和SO2,甲、乙容器中温度不同,SO2的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示,
下列说法正确的是
A.容器中混合气体的密度不变时反应达到平衡
B.温度:乙>甲
C.乙容器达到平衡时刻v(CO2)=1.0mol L-1 min-1
D.平衡常数:K甲=27
19.T℃时,向体积不等的恒容密闭容器中均加入一定量的PtSn-Mg(Zn)AlO催化剂和1mol乙烷,发生乙烷脱氢反应:CH3CH3(g)CH2=CH2(g)+H2(g),反应相同时间,测得各容器中乙烷的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法错误的是
A.a点、c点乙烯的浓度:a>c
B.a点对应乙烷的平衡转化率大于40%
C.V1:V2=1:12
D.a点、b点容器内的压强之比为28:3
20.恒压条件下,将A、B按一定比例和流速通过装有催化剂的反应管只发生以下两个反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
相同时间内测得A的转化率及C、E的选择性与反应温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A.194℃时,保持其他条件不变,增大气体流速,E的产率增大
B.190~198℃范围内,升高温度,物质A的平衡转化率一定增大
C.X点可推断此时
D.Z点对应的所有生成物中,D的体积分数最小
二、非选择题(共5大题,共60分)
21.(每空1分,6分)烟气的主要污染物是SO2、NOx,经臭氧预处理后再用适当溶液吸收,可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为:
NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H=-200.9 kJ·mol-1
NO(g)+1/2O2(g)=NO2(g) △H=-58.2 kJ·mol-1
SO2(g)+O3(g) SO3(g)+O2(g) △H=-241.6 kJ·mol-1
(1)反应3NO(g)+O3(g)=3NO2(g)的 △H= kJ·mol-1。
(2)臭氧脱硝反应2NO2(g)+O3(g) N2O5(g)+O2(g)能自发进行。在温度为T1K时,向体积为2L的恒容密闭容器中充入1 mol O3和2 mol NO2,发生上述反应,经25分钟反应达平衡,测得平衡时N2O5(g)的浓度为0.25 mol·L-1。
①判断该反应的△S 0,△H 0(填>、<或=)。
②在温度为T1K时该反应的平衡常数K= 。③下列说法正确的是 。
A.从反应开始到达平衡,NO2的平均反应速率v(NO2)=0.04mol·L-1·min-1
B.T1K时,若起始时向容器中充入1 mol O3、2 mol NO2、1 mol O2和1 mol N2O5气体,则反应达到平衡前v(正) C.若改变反应温度为T2K,测得平衡时NO2的浓度为0.60 mol·L-1,则T2>T1
D.T1K时反应达平衡时容器的体积为2L,若维持T1K压缩容器使NO2转化率为60%,则此时容器的体积约为0.71L
④若维持其他条件不变,仅改变温度为T2K时,经15分钟反应达平衡,测得平衡时N2O5(g)的浓度为0.20 mol·L-1。画出在T2K下从0到25分钟c(NO2)随时间变化图。
22.(第二空1分,其余每空2分,13分)氮是重要的非金属元素,其化合物在生产、生活中广泛存在。
(1)键能是指在将1mol理想气体分子AB拆开为中性气态原子A和B所需的能量。已知下列化学键的键能如下表:
化学键 N≡N O=O N—N N—H O—H
键能/ kJ·mol 1 946 497 193 391 463
写出1mol气态肼(H2N—NH2)燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式 。
(2)用焦炭还原NO的反应为:2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g),向容积均为1L的甲、乙、丙三个恒容恒温(反应温度分别为400℃、400℃、T℃)容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO,测得各容器中n(NO)随反应时间t的变化情况如下表所示:
t/min 0 10 20 30 40
n(NO)(甲容器)/mol 2.00 1.50 1.10 0.80 0.80
n(NO)(乙容器)/mol 1.00 0.80 0.65 0.53 0.45
n(NO)(丙容器)/mol 2.00 1.45 1.00 1.00 1.00
① 该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。
② 乙容器在50min时达到平衡状态,则NO的浓度是 ,0~50min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率v(NO)= 。
(3)用焦炭还原NO2的反应为:2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1molNO2和足量C发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:
① A、C两点的浓度平衡常数关系:Kc(A) Kc(C)(填“<”、“>”或“=”)。
② A、B、C三点中NO2的转化率最高的是 (填“A”、“B”或“C”)点。
③ 计算B点时该反应的压强平衡常数Kp(B)= (Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
23.(每空2分,12分)以软锰矿(主要成分是MnO2,含有SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主要原料合成新型的环保催化剂(OMS-2)的工艺流程如左图:
(1)“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6生成,温度对“浸锰”反应的影响如右图所示。为减少MnS2O6的生成,“浸锰”的适宜温度是 ;调pH后再过滤主要除去 元素。
(2)Mn12O19中氧元素化合价均为-2价,锰元素的化合价有两种,则Mn(III)、Mn(IV)物质的量之比为 。生产过程中KMnO4、MnSO4 H2O按物质的量之比1∶5与K2S2O8反应,产物中硫元素全部以SO的形式存在,该反应的离子方程式为 。
(3)滤液X可进一步分离出多种化合物,其一为盐类,该盐在农业生产中可用作 。
(4)甲醛(HCHO)在OMS-2催化氧化作用下生成CO2和H2O,现利用OMS-2对某密闭空间的甲醛进行催化氧化实验。实验开始时,该空间内甲醛含量为1.22mg L-1,CO2含量为0.59mg L-1,一段时间后测得CO2含量升高至1.47mg L-1,该实验中甲醛的转化率为 (保留三位有效数字)。
24.(除第一第三空每空1分,其余每空2分,12分)次磷酸钠(NaH2PO2)在食品工业中用作防腐剂、抗氧化剂,也是一种很好的化学镀剂。
(1)NaH2PO2中P的化合价为 。
(2)将待镀零件浸泡在NiSO4和NaH2PO2的混合溶液中,可达到化学镀镍的目的,该过程中H2PO被氧化为二元弱酸H3PO3,写出该反应的离子方程式 。
(3)次磷酸钠的制备将黄磷(P4)和过量烧碱溶液混合加热,生成NaH2PO2和PH3(气体),PH3与NaClO溶液反应可生成次磷酸(H3PO2),实验装置如图:①装置A中盛放烧碱溶液的仪器名称为 。
②装置B的作用为 。 ③装置C中发生反应的化学方程式为 。
④已知相关物质的溶解度如表:
溶解度/g 物质 25℃ 100℃
NaCl 37 39
NaH2PO2 100 667
充分反应后,将A、C中溶液混合,再将混合液(含极少量NaOH)加热浓缩,有大量杂质晶体析出,然后
(填操作名称),得到含NaH2PO2的溶液,进一步处理得到粗产品。
(4)产品纯度的计算
取1.00g粗产品配成100mL溶液,取25.00mL于锥形瓶中,酸化后加入30.00mL0.100mol L-1碘水,充分反应。然后以淀粉溶液作指示剂,用0.100mol L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液24.00mL,有关反应的方程式为:H2PO+H2O+I2=H2PO+2H++2I—,2S2O+I2=S4O+2I-,则产品纯度为 (NaH2PO2式量88)。
25.(除第4问共2分,其余每空2分,16分))某兴趣小组对Fe3+与I-的反应进行探究。
Ⅰ.室温下进行下表所列实验。
序号 实验操作 实验现象
实验1 向5mL0.1mol·L-1KI溶液中,加入5滴0.1mol·L-1FeCl3溶液(混合溶液pH=5) 溶液变为棕黄色(标记为溶液a)
实验2 取1mL溶液a,加入___________ ___________
实验3 取1mL溶液a,滴加2滴0.1mol·L-1KSCN溶液 溶液变红
试填空:
(1)实验2证明实验1中有I2生成,加入的试剂是 ,实验现象是 。
(2)上述实验可以证明Fe3+与I-发生可逆反应,原因是 。
(3)实验1中Fe3+与I-反应的离子方程式为 。
Ⅱ.20min后,观察到实验1所得溶液棕黄色变深(标记为溶液b)。小组同学继续对溶液颜色变化的原因进行探究。
查阅资料:i.I-+I2I,I呈棕褐色。I-、I难溶于CCl4;
ii.在酸性较强的条件下,I-可被空气氧化为I2.
(4)提出假设:
假设1:溶液中生成了 。
假设2:空气将溶液中的I-氧化为I2,c(I2)增大。补全该反应的离子方程式。
4I-+O2+ =I2+
(5)设计并进行实验。
序号 实验操作 实验现象
实验4 取1mL与溶液b颜色相近的碘水,加入1mLCCl4,振荡后静置 水层几近无色
实验5 取1mL溶液b,加入1mLCCl4,振荡相同时间后静置 水层显浅黄色
实验6 ___________ 20min后溶液不变蓝
①证明假设1成立的实验现象是 。
②实验6证明假设2不成立,其实验操作是 。该实验中,20min后溶液不变蓝的原因可能是 (写出一条即可)。