牛栏山牛一板桥学校2023-2024学年高二上学期10月月考
化学试题2023.10.12
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟。所有答案必须填涂或作答在答题卡上,否则不得分。
可能用到的相对原子质量:H 1 O 16 C 12 N 14 Na 23 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Zn 65
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
本卷共21小题,每小题2分。在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目答案的一项。
1.下列物质中,属于弱电解质的是
A.H2O B.Na2CO3 C.HCl D.NaCl
2.下列操作可以使水的离子积常数Kw增大的是
A.通入少量氨气 B.通入少量氯化氢气体
C.加热 D.加入少量氯化钠固体
3. 一定条件下,在2 L密闭容器中发生反应:A(g)+3B(g) === 2C(g) + 4D(g),测得5 min内,A的物质的量减小了10 mol,则5 min内该反应的化学反应速率是
A.υ(D) = 4 mol/(L·min) B.υ(C) = 10 mol/(L·min)
C.υ(A) = 2 mol/(L·min) D.υ(B) = 2 mol/(L·min)
4.汽车尾气处理存在反应:NO2(g)+CO(g) NO(g)+CO2(g),该反应过程及能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 升高温度,平衡正向移动 B. 该反应生成了具有非极性共价键的 CO2 C. 使用催化剂可以改变反应的焓变 D. 反应物转化为活化络合物需要吸收能量
5.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为:
Na2S2O3+H2SO4== Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O
下列各组实验中最先出现浑浊现象的是
实验 温度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4
V/(mL) c/(mol·L-1) V/(mL) c/(mol·L-1)
A 25 5 0.1 10 0.1
B 25 5 0.2 5 0.2
C 35 5 0.1 10 0.1
D 35 5 0.2 5 0.2
6. 水凝结成冰的过程中,其焓变和熵变正确的是
A.△H > 0,△S < 0 B.△H < 0,△S < 0 C.△H > 0,△S > 0 D.△H < 0,△S > 0
7.下列说法正确的是
A.化学反应中的能量变化都是以热量的形式体现
B.改变温度不一定能使平衡移动
C.化学反应除了生成新物质外,还伴随着能量的变化
D.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H< 0,则56g CO和32g O2所具有的总能量小于88g CO2所具有的总能量
8.下列热化学方程式书写正确的是
A.C2H5OH(l) +3O2(g) = 2CO2(g)+3H2O(g) ΔH = -1367.0 kJ/mol(燃烧热)
B.S(s) + O2(g) = SO2(g) ΔH = -269.8kJ/mol(燃烧热)
C.NaOH(aq) + HCl(aq) = NaCl(aq) +H2O(l) ΔH = +57.3kJ/mol
HCO3-(aq) + H+(aq) = CO2(g) + H2O(l) ΔH = - a kJ/mol (a为正值)
9.下列实验事实不能证明醋酸是弱电解质的是
A.相同pH的醋酸溶液和盐酸分别与同样颗粒大小的锌反应,产生H2的起始速率相等
B.常温下,测得0.1mol·L-1醋酸溶液的pH=4
C.常温下,将pH=1的醋酸溶液稀释1000倍,测得pH<4
D.常温下,醋酸溶液的导电性比同物质的量浓度盐酸的弱
10.NaCl是我们生活中必不可少的物质。将NaCl溶于水配成1 mol·L-1的溶液,溶解过程如图所示。已知钠离子、氯离子在水溶液中以水合离子的形式存在。NA代表阿伏伽德罗常数。下列说法正确的是
A. a离子为Na+ B. 溶液中含有NA个Na+ C. 水合b离子的图示不科学 D. 40℃时测得该溶液的pH小于7,则该溶液显酸性。
11.从下列实验事实所引出的相应结论正确的是
选项 实验事实 结论
A 溴水中有平衡:Br2+H2OHBr+HBrO,当加入AgNO3固体后,溶液颜色变浅 生成物浓度降低,平衡逆向移动
B 在化学反应前后,催化剂的质量和化学性质都没有发生改变 催化剂一定不参与化学反应
C K2Cr2O7溶液中存在Cr2O72-(橙)+H2O 2CrO42-(黄)+2H+。加水稀释后,溶液颜色变黄 加水稀释使该反应的QD H+浓度相同的盐酸和硫酸分别与等质量的形状相同的锌粒反应 硫酸反应速率快
化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示,现提供以下化学键的键能(kJ·mol1):
P—P:198 P—O:360 O=O:498,
则反应P4(白磷)+3O2= P4O6的反应热△H为
A.-1638 kJ·mol1 B.+1638 kJ·mol1
C.-126 kJ·mol1 D.+126 kJ·mol1
13. 下列叙述中,不能用平衡移动原理解释的是
A. 红棕色的NO2,加压后颜色先变深后变浅(已知:2NO2 (g)N2O4 (g))
B. 高压比常压有利于合成NH3的反应
C. 黄绿色的氯水光照后颜色变浅
D. 由H2、I2(g)、HI(g)气体组成的平衡体系加压后颜色变深
14. 二氧化硫的催化氧化反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是工业制硫酸的重要反应之一。下列说法错误的是
A. 该反应加入催化剂是为了加快反应速率
B. 已知该催化氧化反应K(300 ℃)>K(350 ℃),则该反应正向是放热反应
C. 煅烧硫铁矿(主要成分FeS2)可获得SO2,将矿石粉碎成小颗粒可提高反应的平衡转化率
D. 保持温度不变,平衡后增大O2的浓度,该反应的平衡常数K不变
15. 常温下,下列溶液中氢离子浓度最小的是
A. pH=0的NaHSO4溶液 B. 0.04mol·L-1硫酸
C. pH=3醋酸溶液 D. 0.5mol·L-1盐酸
16.已知HClO 和H2CO3电离平衡常数:
HClO K=3×10-8
H2CO3 K1=4×10-7 K2=6×10-11
根据提供的数据判断,下列离子方程式或化学方程式不正确的是
A.向NaClO溶液中通入过量CO2:CO2+NaClO+H2O== NaHCO3+HClO
B. 向NaClO溶液中通入少量CO2:CO2+2NaClO+H2O== Na2CO3+2HClO
C. 向Na2CO3溶液中滴加过量氯水:CO32-+2Cl2+H2O== 2Cl-+2HClO+CO2↑
D.向NaHCO3溶液中滴加过量氯水:HCO3-+Cl2== Cl-+HClO+CO2↑
17. 在1100℃,一定容积的密闭容器中发生反应:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)
△H=+a kJ/mol(a >0),该温度下K = 0.263,下列有关该反应的说法正确的是
A.若生成1 mol Fe,则吸收的热量小于a kJ
B.在1200℃时,K小于0.263
C.1100℃达到化学平衡状态时,若c(CO)=0.100 mol/L,则c(CO2)=0.0263 mol/L
D.若容器内气体压强不随时间变化,则可判断该反应已达到化学平衡状态
18.已知反应2NO + 2H2 === N2 + 2H2O的速率方程为υ= kc2(NO)· c(H2)(k为速率常数),其反应历程如下: ① 2NO + H2 → N2+H2O2 慢 ② H2O2 + H2 → 2H2O 快
下列说法不正确的是
A.增大c (NO) 或c(H2),均可提高总反应的反应速率
B.c (NO) 、c(H2)增大相同的倍数,对总反应的反应速率的影响程度相同
C.该反应的快慢主要取决于反应①
D.升高温度,可提高反应①、②的速率
19. 小组同学探究Cu与物质A的反应,实验如下:
装置 序号 物质A 实验现象
① 0.6mol/L Fe(NO3)3溶液(调pH=1) 铜粉溶解,溶液变为深棕色 [经检验,含Fe(NO)2+]
② 0.6mol/L FeCl3溶液 铜粉溶解,溶液变为蓝绿色
③ 1.8mol/L NaNO3溶液(调pH=1) 无明显变化
下列分析不正确的是
①中产生NO的原因:pH=1时Cu直接将NO3-还原为NO
②中铜粉溶解的原因:Cu + 2Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+
若向③中加入FeSO4固体,推测铜粉会溶解
D. ①②③现象的差异不仅与物质氧化性或还原性强弱有关,也与反应速率有关
20. 某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将N2O4 “固定”,能高选择性吸附NO2。废气中的 NO2被吸附后,经处理能全部转化为HNO3。原理示意图如下。
已知:2NO2 (g)N2O4 (g) ΔH<0。下列说法不正确的是
A. 温度升高时不利于NO2吸附
B. 多孔材料“固定” N2O4,促进2NO2 (g)N2O4(g) 平衡正向移动
C. 转化为HNO3的反应是2N2O4 + O2 + 2H2O = 4HNO3
D. 每获得0.4mol HNO3时,转移电子的数目为6.02×1022
21. 一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应:。进料浓度比:分别为:,:,:时,平衡转化率随温度变化的关系如图。下列说法不正确的是
A. 键断裂的同时有键断裂,则反应达到了平衡状态
B. 该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
C. 、、三点中点对应的平衡转化率最高
D. 若的初始浓度为,:时,
第II卷(非选择题 共58分)
22.(11分)电解质的水溶液跟日常生活、工农业生产和环境保护息息相关。
(1)电解质在水中会发生电离,酸、碱在溶液中能发生中和反应。
① 常温下,0.01 mol L-1的氢氧化钠溶液其pH = ,该溶液中由水电离出的OH-的浓度为 mol L-1。
② 常温下,0.01 mol L-1的醋酸溶液其pH 2(填“>”“<”或“=”),与0.1 mol L-1的氢氧化钠溶液反应的离子方程式为: 。
③ 101mL 0.1mol/L的盐酸和99mL 0.05mol/L的Ba(OH)2溶液混合后,pH= 。
(2)有浓度为0.1 mol L-1的盐酸、硫酸、醋酸三种溶液,试回答:
① 中和一定量NaOH溶液生成正盐时,需上述三种酸的体积依次是V1L、V2L、V3L,则V1、V2、V3的关系为 V1= ____=_____。
②与锌反应时产生氢气的速率分别为v1、v2、v3,其由大到小关系为______。
(3) T℃时,有0.01 mol L-1的醋酸溶液,试回答下列问题:
① 达平衡时,溶液中氢离子浓度为 mol L-1(T℃时,醋酸的电离平衡常数为1.6×10-5)。
② 当向该溶液中加入一定量的盐酸时,溶液中的c(H+) (填“增大”“减小”或“不变”下同)、c(CH3COO-) 、c(OH-) 。
23.(12分)(一)某同学在实验室研究锌与酸的反应,实验数据如下:
实验序号 锌质量 锌状态 c(H2SO4) V(H2SO4) 金属消失时间
1 0.10 g 颗粒 0.5mol·L-1 50mL 500s
2 0.10 g 粉末 0.5mol·L-1 50mL 50s
3 a g 颗粒 1.0mol·L-1 50mL 125s
分析上述数据,回答下列问题
(1)实验1和2表明, 对反应速率有影响。
(2)实验1和3研究的是反应物浓度对反应速率的影响,则a = g
实验3金属消失所用的时间比实验1要短,请用有效碰撞理论加以解释 。
该同学研究发现:相同的锌粒分别与H2SO4、盐酸反应(操作如下图),现象差异明显(稀盐酸中锌表面产生气泡的速率要比稀硫酸快)。该同学对产生这一现象的原因,提出两种假设:
a. 氯离子对反应起促进作用,加快了反应的进行; b. ,减缓了反应的进行。
为进一步证实猜想b,该同学在室温下,分别取5mL 0.2 mol·L-1盐酸溶液于两支试管中,一份加入一定量的固体 (填“所加试剂化学式”),另一份作对比实验,再分别同时加入完全相同的锌粒,比较反应速率的大小。
(4)锌粒和稀硫酸反应制取氢气时,往往加入少量CuSO4粉末,可加快产生H2的速率,其原因是 (结合化学方程式作出合理解释)。
(二)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K与温度t的关系如下:
t℃ 700 800 830 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
请回答下列问题:
(5)该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。
(6) 800℃,固定容积的密闭容器中,放入混合物,起始浓度为
c(CO)=0.01 mol/L,c(H2O)=0.03 mol/L, c(CO2)=0.01mol/L,c(H2)=0.05mol/L ,则反应开始时,H2O的消耗速率比生成速率 (填“大”、“小”或“不能确定”)。
(12分)氮是地球上含量丰富的一种元素,氮元素的单质及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。
(1)根据如右能量变化示意图,写出NO2和CO反应的热化学方程式_______。
(2)用NH3催化还原NOx还可以消除氮氧化物的污染。例如:
4NH3(g) + 3O2 (g) == 2N2 (g)+ 6H2O(g) ΔH1= -akJ/mol ①
N2(g) + O2(g) == 2NO(g) ΔH2= -bkJ/mol ②
若1mol NH3还原NO至N2,则该反应过程中的反应热 ΔH3 = _______ kJ/mol (用含 a、b 的式子表示)。
(3)在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,
①该反应的平衡常数表达式: K=_______
②一定温度下,在2L密闭容器中充入1mol N2和3mol H2并发生反应。若容器容积恒定,10min达到平衡时,气体的总物质的量为原来的7/8,则N2的转化率α(N2) =_______,以NH3 表示该过程的反应速率v(NH3)= _______。
③下列选项不能证明合成氨反应达到化学平衡状态的是_______。
A. N2、H2和NH3的浓度不再变化
B. 单位时间内消耗n mol N2同时消耗3nmol H2
C. 1 mol氮氮三键断裂同时6molN-H键断裂
D. 恒容时容器内总压强不随时间而变化
E. 恒容时混合气体的密度保持不变
F. 混合气体的平均相对分子质量不再改变
(4)对反应N2O4(g)2NO2(g) ΔH>0,在温度分别为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示,下列说法正确的是_______。
A、C两点的反应速率:A>C A、C两点的化学平衡常数:A>C A、C两点N2O4的转化率:A>C 由状态B到状态A,可以用降温的方法
25.(11分)化学反应都伴随着能量的变化,请根据有关知识回答下列问题:
(1)下列反应中属于吸热反应的是 (填“序号”)。
①物质燃烧 ②炸药爆炸 ③酸碱中和反应 ④二氧化碳通过炽热的碳 ⑤食物因氧化而腐败⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 ⑦铁粉与稀盐酸反应
右图所示装置可以说明有化学能转化为电能的实验现象为 ,
正极的电极反应为 。
(3)已知:2mol氢气与足量氧气充分燃烧生成液态水时放出572kJ热量。
①表示H2燃烧热的热化学方程式为:
②若H-H键、O=O键和H-O键的键能分别为E1、E2和E3,反应
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH ,则ΔH = (用含E1、E2、E3的式子表示),
且ΔH (填“大于”“小于”或“等于”)-572kJ/mol。
(4)FeS2焙烧产生的SO2可用于制硫酸。
已知25°C、101kPa时,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH1=-197kJ/mol
H2O(g)=H2O(l) ΔH2=-44kJ/mol;
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l) ΔH3=-545kJ/mol;
则SO3(g)与H2O(l)反应生成H2SO4(l)的热化学方程式是 。
(5)完全燃烧一定质量的无水乙醇,放出的热量为a,已知为了完全吸收生成的二氧化碳,消耗50mL 8mol/L的氢氧化钠溶液,则1mol无水乙醇燃烧放出的热量Q可能是
a ≤ Q ≤ a
26.(12分)合理的利用吸收工业产生的废气CO2可以减少污染,变废为宝。
(1)用CO2可以生产燃料甲醇。
① 请写出甲醇的官能团名称 。甲醇分子中C、H、O原子的原子半径由大到小的顺序为 。
已知:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(l) △H=﹣49.0kJ mol﹣1;
一定条件下,向体积固定为1 L的密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2 ,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化曲线如下图所示。
②反应开始至第3分钟时,反应速率v(H2)= mol/(L·min)。 ③该条件下,CO2的平衡转化率是 ;
(2)用CO2合成二甲醚(CH3OCH3)。
①CO2 催化加氢合成二甲醚的过程中主要发生下列反应:
反应I:CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) H =+41.2 kJ mol-1
反应II: 2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+ 3H2O(g) H =-122.5 kJ mol-1
其中,反应II 分以下a、b 两步完成,请写出反应a的热化学方程式。
a.
b. 2 CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g) H = -23.5 kJ mol-1
②L(L1、L2)、X分别代表压强或温度,下图表示L一定时,反应II中二甲醚的平衡产率随X变化的关系,其中X代表的物理量是 。
判断L1、L2的大小,并简述理由: 。
③恒压时,在CO2和H2起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性( )随温度变化如下图所示。
(i) t ℃时,起始投入a molCO2,b mol H2,达到平衡时反应II消耗的H2的物质的量为 mol。(列出计算式即可)
(ii) 温度高于300℃,CO2平衡转化率随温度升高而增大的原因 。牛栏山牛一板桥学校2023-2024学年高二上学期10月月考
化学答案2023.10.12
选择题
1-5 ACADD 6-10 BCBAC 11-15 CADCB 16-20 BCBAD 21 D
填空题
(1)① 12 10-12 ② > CH3COOH + OH- === CH3COO- + H2O ③ 3
(2)① 2V2 V3 ② v3>v1>v2
(3)① 4×10-4 ② 增大 减小 减小
23、(1)固体的接触面积(表面积)
(2) 0.10 在其他条件相同时,增大反应物的浓度,单位体积内活化分子数增加,有效碰撞次数增加,反应速率增大
(3)硫酸根离子对反应起抑制作用 Na2SO4或K2SO4或(NH4)2SO4
(4)Zn + CuSO4 === ZnSO4 + Cu ,铜、锌和稀硫酸构成原电池,加快反应速率
(5)吸热
(6)小
24、(1)N2(g)+ CO(g)=== NO(g)+ CO2(g) H=-234 KJ/mol
(2)
(3)① ②25% 0.025mol/(L·min) ③ BE
(4)c
25、(1)④⑥
(2)Zn片溶解,Cu片上有气泡生成,灯泡变亮 2H+ + 2e- = H2
(3)①H2 (g) + O2(g) === H2 O(l) H=-286 KJ/mol
②2E1+E2-4E3 大于
(4)SO3(g) + H2O(l) === H2SO4(l) H=-130 KJ/mol
(5)5 10
(1)①羟基 C>O>H ② 0.5 ③ 75%
(2)① CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g) H =-49.5 kJ mol-1
②温度 L1>L2 理由反应II是气体化学计量数减小的反应,当温度一定时,增大压强,平衡正向移动,二甲醚的平衡产率增大,与题图变化趋势相符
③(i)76%×40%×3a
(ii)反应I 的 H>0,反应II的 H<0,温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率升高,使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降,且增大的程度超过减小的程度