当涂县2023-2024学年高二上学期10月月考
化学试题
卷面分值:100分 考试时间:75分钟
注意事项:
本试卷共页,答题前,请考生务必将自己的学校,姓名,座位号写在答卷的密封区。
2.作答非选择题必须用黑色字迹0.5毫米签字笔写在答卷的指定位置上,作答选择题必须将答案使用2B铅笔填涂在答题卡上。请保持试卷卷面整洁,不折叠,不破损。
3.考试结束后,请将答卷交回。
第I卷(选择题 共48分)
一、单选题(本大题共16题,每小题3分,共计48分。每小题列出的选项中只有一项是最符合题目要求的)
1.2023年5月10日,天舟六号货运飞船成功发射,标志着我国航天事业进入到高质量发展新阶段。下列不能作为火箭推进剂的是( )
A.液氮-液氢 B.液氧-液氢 C.液态-肼 D.液氧-煤油
2.下列说法正确的是( )
A.和反应的中和热为,则和反应的中和热为
B.已知;,则的燃烧热是
C.在一定温度和压强下,将和置于密闭容器中充分反应生成,放出热量,则其热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
D.一定条件下 <0,<0,则
3.已知: ①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H = -571.6 kJ·mol-1
②2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H= - 1452kJ mol-1
③H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H =-57.3 kJ·mol-1
④Ba2+(aq)+(aq)=BaSO4 (s) △H<0
下列说法正确的是( )
A.H2(g)的燃烧热为571.6 kJ·mol-1
B.H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+H2O(l) △H =-57.3 kJ·mol-1
C.相同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧,H2(g)放出的热量多
D.3H2(g)+CO2(g)=CH3OH(l)+ H2O(l) △H=+ 131 kJ·mol-1
4.在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,下列判断正确的是( )
A.无催化剂时,反应不能进行 B.与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应活化能更低
C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化 D.使用催化剂Ⅰ时,内,
5.某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。下列判断正确的是( )
A.实验(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应
B.将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
C.实验(c)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌棒对实验结果没有影响
D.实验(c)中若用NaOH固体测定,则测定数值偏高
6.相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷()的能量变化如图所示:
下列推理不正确的是( )
A.2ΔH1≈ΔH2,说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比
B.ΔH2<ΔH3,说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用,有利于物质稳定
C.3ΔH1<ΔH4,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键
ΔH3-ΔH1<0,ΔH4-ΔH3>0,说明苯分子具有特殊稳定性
7.已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表:
共价键 H- H H-O
键能/(kJ·mol-1) 436 463
热化学方程式 2H2(g) + O2 (g)=2H2O(g) ΔH= -482kJ·mol-1
则2O(g)=O2(g)的ΔH为( )
A.428 kJ·mol-1 B.-428 kJ·mol-1 C.-498 kJ·mol-1 D.498 kJ·mol-1
8.下列说法正确的是( )
A.H2(g)+I2(g) 2HI(g),其他条件不变,缩小反应容器体积,正逆反应速率不变
B.1 mol N2和3 mol H2反应达到平衡时H2转化率为10%,放出的热量为Q1;在相同温度和压强下,当2 mol NH3分解为N2和H2的转化率为10%时,吸收的热量为Q2,Q2等于Q1
C.若压强不再随时间变化能说明反应2A( )+B(g) 2C( )已达平衡,则A、C不能同时是气体
D.C(s)+H2O(g) H2(g)+CO(g),碳的质量不再改变不能说明反应已达平衡
9.不同温度下,将1molCO2和3molH2充入体积为1L的恒容密闭容器中发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)ΔH。平衡时CH3OH的物质的量分数随温度变化如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.该反应的ΔH<0
B.240℃时,若充入2 mol CO2和6 mol H2,平衡时CH3OH的物质的量分数大于25%
C.240℃时,该反应的化学平衡常数K=
D.240℃时,若起始时充入0.5 mol CO2、2 mol H2、1 mol CH3OH、1 mol H2O,反应向正反应方向进行
10.某温度下,在密闭容器中发生如下反应:,若开始时充入2mol C气体,达到平衡时,混合气体的压强比起始时增大了10%;若开始时只充入2mol A和1mol B的混合气体,达到平衡时A的转化率为( )
A.20% B.40% C.60% D.80%
11.一定温度下,在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(正反应放热),测得反应的相关数据如下:
容器1 容器2 容器3
反应温度T/K 700 700 800
反应物投入量 2molSO2、1molO2 4molSO3 2molSO2、1molO2
平衡v正(SO2)/mol/(L·s) v1 v2 v3
平衡c(SO3)mol/L c1 c2 c3
平衡体系总压强p/Pa p1 p2 p3
物质的平衡转化率/α α1(SO2) α2(SO3) α3(SO2)
平衡常数K K1 K2 K3
下列说法正确的是( )
A.v1<v2,c2<2c1 B.c2>2c3,α2(SO3)+α3(SO2)<1
C.v1>v3,α1(SO2)>α3(SO2) D.K1>K3,p2>2p3
12.一定温度下,向容积为2L的恒容密闭容器中通入2A和1B,发生反应,3min后达到平衡,此时A的物质的量是0.8。下列说法正确的是( )
A.0~3min内为0.1
B.当压强不变时,说明反应达到平衡状态
C.如果此时再向容器中通入少量C,平衡逆向移动,再次平衡时C的体积分数增大
D.反应达到平衡时,
13.在容积不变的密闭容器中发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0,830℃时反应的平衡常数是1.0,下列说法正确的是( )
A.容器内的压强不变时,说明反应达到平衡状态
B.若平衡时移走CO2,则平衡向正反应方向移动,化学反应速率加快
C.830℃时,充入0.1molCO和0.3molH2O保持温度不变,CO平衡转化率为75%
D.1000℃时,某时刻CO2、H2、CO和H2O的浓度均为0.05mol/L,此时平衡向正反应方向移动
14.密闭的真空容器中放入一定量CaO2固体,发生反应2CaO2(s) 2CaO(s)+O2(g)并达到平衡。保持温度不变,缩小容器容积为原来的一半,下列叙述正确的是( )
A.缩小容器的容积后,平衡正向移动 B.重新平衡后O2的浓度不变
C.重新平衡后CaO的量不变 D.重新平衡后CaO2的量不变
向一恒容密闭容器中加入和一定量的,发生反应:。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A. B.反应速率:
C.点a、b、c对应的平衡常数: D.反应温度为,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态
16.向体积均为1L的两恒容容器中分别充入和发生反应:,其中甲为绝热过程,乙为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A. B.反应速率:
C.a点平衡常数:K<12 D.气体的总物质的量:
第II卷(非选择题 每空2分 共52分)
17.(14分)(1)已知在一定温度下,下列各反应的焓变和平衡常数如下:
①C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH1 K1
②CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) ΔH2 K2
③C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH3 K3
则ΔH1、ΔH2、ΔH3三者关系为ΔH3= ,K1、K2、K3三者关系为K3= 。
(2)2021年1月,中国按照国际标准研制的拥有自主知识产权的大型客机C919完成了高寒试验试飞任务,科学家在实验室中研究的利用催化技术将飞机尾气中的NO和CO转变成和的反应为 。
①假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时,下列措施能提高NO转化率的是___________(填序号)。
A.选用更有效的催化剂
B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度
D.缩小容器的容积
②若将1molNO和2molCO通入2L的恒容密闭容器中,在一定条件下发生上述反应,反应中生成的物质的量浓度随时间的变化情况如图所示。则NO从反应开始到平衡时的平均反应速率v(NO)=
(3)某密闭容器中存在反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH<0,起始时容器中只有a mol/L CO和b mol/L H2,平衡时测得混合气体中CH3OH的物质的量分数[φ(CH3OH)]与温度(T)、压强(p)之间的关系如上图所示。
①温度T1和T2时对应的平衡常数分别为K1、K2,则K1 (填“>”“<”或“=”)K2;若恒温(T1)恒容条件下,起始时a=1、b=2,测得平衡时混合气体的压强为p1,则T1时该反应的压强平衡常数Kp= (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,用含p1的代数式表示)
②若恒温恒容条件下,起始时充入1 mol CO和2 mol H2,达平衡后,CO的转化率为α1,此时,若再充入1 mol CO和2 mol H2,再次达平衡后,CO的转化率为α2,则α1 (填“>”“<”或“=”)α2
18.(14分)
丙烯是重要的有机化工原料,丙烷脱氢是工业生产丙烯的重要途径,其化学方程式为。回答下列相关问题:
已知:I.
II.
(1)一定温度下,向的密闭容器中充入发生脱氢反应,经过达到平衡状态,测得平衡时气体压强是开始的1.5倍。
①丙烯的化学反应速率 。
②下列情况能说明该反应达到平衡状态的是 (填字母,下同)。
A.不变
B.与的物质的量之比保持不变
C.混合气体的总压强不变
D.
③欲提高丙烷转化率,采取的措施是 。
A.降低温度 B.升高温度 C.加催化剂 D.及时分离出
④若在恒温、恒压的密闭容器中充入丙烷和氩气发生脱氢反应,起始越大,丙烷的平衡转化率越大,其原因是 。
(2).已知反应:H2S(g)+CO(g) COS(g)+H2(g) △H<0,
在充有催化剂的恒压密闭容器中进行反应。设起始充入的n(CO)∶n(H2S)=m,相同时间内测得H2S转化率与m和温度(T)的关系如图所示。
①m1 m2.(填“>”、“<”或“=”)
②温度高于T0时,H2S转化率减小的可能原因为 。
a.反应停止了 b.催化剂活性降低 c.反应达到平衡 d.反应的ΔH变大
③240°C时,将等物质的量的H2S(g)与CO(g)充入密闭容器中,测得H2(g)的平衡体积分数为25%。则此时该反应的平衡常数K= ;
19.(12分)
近年来,我国化工技术获得重大突破,利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇(CH3OH)是其中的一个研究项目。该研究发生的主要反应如下:
Ⅰ.CO与H2反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
Ⅱ.CO2与H2反应合成甲醇:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
(1)上述反应符合原子经济性的是反应 (I或II)。
(2)在某一时刻采取下列措施,能使反应I的反应速率减小的措施是___________。
A.恒温恒容下,再充入CO B.升高温度
C.恒温恒容下,向其中充入Ar D.恒温恒压下,向其中充入Ar
(3)是大气污染物,同时也是重要的化工原料,可用于制备硫酸。回答下列问题:
在作用下的催化氧化是工业上生产硫酸的主要反应,催化反应的机理如下。
第一步:
第二步:
第三步:
①写出催化氧化的热化学方程式 。
②为研究①中催化氧化的反应(),某同学设计了如图三种已装固体催化剂的密闭容器。
在初始体积与温度相同的条件下,甲、乙、丙中均按、投料,达到平衡时,三个容器中的转化率从大到小的顺序为 (用“甲、乙、丙”表示)。
(4)硝化法既能生产硫酸,也能处理,主要反应为 。时,向恒容密闭容器中加入等物质的量的和,达到平衡时NO和的物质的量浓度之比为。时,该反应的化学平衡常数为 。时,向某容器中同时充入、、、NO各1 mol,则此时 (填“>”“<”或“=”)。
20.(12分)
我国在应对气候变化工作中取得显著成效,并向国际社会承诺2030年实现“碳达峰”,2060年实现“碳中和”。因此将CO2转化为高附加值化学品成为科学家研究的重要课题。工业上在Cu-ZnO催化下利用CO2发生如下反应I生产甲醇,同时伴有反应II发生。
I.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
II.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1
回答下列问题:
已知:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH=-90.6kJ·mol-1
(1)向密闭容器中加入CO2(g)和H2(g),合成CH3OH(g)。已知反应I的正反应速率可表示为正=k正·c(CO2)·c3(H2),逆反应速率可表示为逆=k逆c(CH3OH)·c(H2O),其中k正、k逆为速率常数。
①上图中能够代表k逆的曲线为 (填“L1”“L2”或“L3”“L4”)。
②温度为T1时,反应I的化学平衡常数K=
我国科学家成功开发Pd—Fe/Fe2O3催化剂在低温条件下高选择性合成高纯度的乙烯,化学原理如下:
主反应:C2H2(g)+H2(g)C2H4(g) △H1 副反应:C2H2(g)+2H2(g)C2H6(g) △H2
(2)在刚性密闭容器中充入一定量的C2H2(g)和H2(g),发生反应:C2H2(g)+H2(g)C2H4(g)。其他条件相同,在Cat1、Cat2两种催化剂作用下,反应相同时间时C2H2的转化率与温度的关系如图1所示。
①催化效率较高的是 (填“Cat1”或“Cat2”);b点 (填“达到”或“未达到”)平衡。
②在密闭容器中充入1mol C2H2和2mol H2,发生上述两个反应,测得C2H2平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示。在T0 K、20kPa下C2H4的选择性等于[C2H4选择性=]。p0 20kPa(填“>”、“<”或“=”)。T0 K下,主反应的平衡常数Kp= kPa-1(Kp为用气体分压计算的平衡常数,气体分压等于气体总压×物质的量分数)。当涂县2023-2024学年高二上学期10月月考
化学试题答案
单选题
1-5. ADCDD 6-10. ACBCD 11-15. BDCBB 16.ABC都对
17题
ΔH1+ΔH2 K1·K2 CD > <
18题
0.05 CD BD 该反应为气体分子数增加的反应,恒压条件下增大氩气的比例,相当于减压,平衡正向移动,丙烷的平衡转化率增大
> bc 1
19题
Ⅰ D 丙>甲>乙
9 >
20题
L4 1 Cat2 未达到 < 0.8