宜春市部分中学2023-2024学年高二上学期期中考试
化学
一.单选题(每小题3分,共42分)
1.化学燃料是现阶段火箭的主要动力来源,从能量密度(单位质量的燃料提供的能量)角度考虑,最适合做火箭推进剂的是
A.液氧-液态甲烷(甲烷燃烧热为893)
B.液氧-液氢(氢气燃烧热为286)
C.液氧-煤油(煤油热值为)
D.液氧-液氨(氨气燃烧热为316)
2.下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是
A.氧化钙溶于水 B.铁粉与硫粉共热
C.强酸强碱中和 D.氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应
3.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.澄清透明的溶液中:、、、
B.水电离的的溶液中:、、、
C.明矾溶液中:、、、
D.使甲基橙变红的溶液中:、、、
4.用表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.的溶液中的数目为
B.25℃、时,中含有的电子数为11
C.的溶液中的数目为
D.标准状况下,和的混合气体中分子总数为
5.化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示,下列叙述中正确的是
A.反应中每生成2个AB分子放出(a-b)kJ热量
B.该反应是吸热反应,反应热△H=+(a-b)kJ/mol
C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
D.断裂1molA-A和1molB-B键,放出akJ能量
6.CO(g)与H2O(g)反应过程的能量变化如图所示,下列说法中正确的是
A.该反应为吸热反应
B.CO(g)和H2O(g)的总能量大于CO2(g)和H2(g)的总能量
C.该反应的热化学方程式:CO(g)+H2O(g)=CO2 (g)+H2(g) △H= +41 kJ/mol
D.1molCO2(g)和1 mol H2(g)反应生成1molCO(g)和1 mol H2O(g)要放出41kJ的热量
7.在一定条件下可发生如图所示的一系列反应。下列说法正确的是
A. B.
C. D.
8.利用下列键能数据,估算异丁烷(C4H10)直接脱氢生成异丁烯反应(CH3)2CHCH3(g)→H2(g)+(CH3)2C=CH2(g)的△H为
化学键 C-C C=C C-H H-H
键能/(kJ/mol) 347.7 615 413.4 436
A.+123.5 kJ/mol B.-123.5 kJ/mol C.-224.2 kJ/mol D.+224.2 kJ/mol
9.下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是
A.夏天,打开啤酒瓶时会从瓶口逸出气体
B.使用催化剂可加快转化为的速率
C.合成氨反应: ,为使氨的产率提高,理论上应采取低温高压的措施
D.实验室可以用排饱和食盐水的方法收集氯气
10.关于。下列说法正确的是
A.该反应在任何温度下都不能自发进行
B.缩小体积增大压强平衡逆方向移动,达到新平衡后颜色比原来深
C.恒温恒容密度不变说明达到平衡
D.升温正反应速率加快逆反应速率减慢,平衡正向移动的转化率提高
11.已知反应在10℃时,mol L s。若温度每升高10℃,此反应的速率增大到原来的2倍,则当其他条件不变,温度升高至40℃时,此反应中是
A.2 mol L s B.6 mol L s C.24 mol L s D.8 mol L s
12.在汽车尾气系统中安装催化转化器可将污染物CO、NO转化为无毒的和,发生的反应为 。下列说法错误的是
A.该反应中,催化剂不能改变的大小
B.高温条件下,有利于该反应自发进行
C.每转移0.2mol电子,同时消耗2.8gCO
D.适当升高温度,该反应的正、逆反应速率一定均增大
13.某温度下,在的氨水中存在,当达到电离能平衡时,已电离的为,下列说法正确的是
A.该溶液中的粒子数为
B.该温度下的电离常数约为
C.加水稀释后电离平衡正向移动,增大
D.与同浓度同体积的盐酸混合后,混合溶液的
14.常温下,向一元弱碱溶液中逐滴加入盐酸,溶液的M值[]随加入盐酸体积的变化曲线如图所示。已知a点,则下列说法中错误的是
A.
B.b点时,
C.c点时,
D.a、b、c、d四点中,水的电离程度最小的是d点
二、填空题(共58分)
15.氢能是一种绿色新能源,其燃烧的热化学方程式为: 。己知某些化学键的键能数据如下表:
化学键 H-H O=O
键能/ 436 498
(1)则拆开键所需要的能量为 。
(2)已知氢气在氯气中完全燃烧放出的热量。请写出氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的热化学反应方程式: 。
(3)在25℃和下,氢气、一氧化碳的燃烧热分别为、,将和的混合气体完全燃烧生成和液态水,共放出的热量,则混合气体中和的物质的量之比为 。
II.利用如图装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温度;
②用另一量筒量取溶液,并用温度计测出其温度;
③将溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测出混合液的最高温度。
回答下列问题:
(4)上图中缺少的玻璃仪器为 。
(5)若实验中改用盐酸与溶液进行反应,与上述实验相比较,所求中和热的数值 。(填“相等”或“不相等”)
(6)下列有关该实验的操作与分析正确的是___________(填字母序号)
A.分多次缓慢的把溶液倒入盛有盐酸溶液的小烧杯中
B.实验中所用稍过量,是为了确保定量的盐酸反应完全
C.量取盐酸溶液时俯视读数,则会使中和热的数值偏大
D.若用相同浓度和体积的醋酸与溶液进行实验,则测得的反应热将偏大
(7)在操作正确的前提下,提高中和热测定准确性的关键是 。
16.汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH>0,已知该反应在T℃时,平衡常数K=9.0.请回答:
(1)某温度下,向2L的密闭容器中充入N2和O2各1 mol,5s后O2的物质的量为0.4mol,则0~5s内NO的反应速率 mol/(L·min);
(2)下列为4种不同情况下测得的反应速率中,表明该反应进行最快的是_______;
A.v(N2)=0.4 mol/(L·min) B.v(NO)=0.6 mol/(L·min)
C.v(O2)=0.3 mol/(L·s) D.v(NO)=0.4 mol/(L·s)
(3)假定该反应是在恒容条件下进行,判断该反应达到平衡的标志有_______(填字母序号);
A.消耗1molN2同时消耗1molO2 B.混合气体平均相对分子质量不变
C.混合气体密度不变 D.2V正(N2)=V逆(NO)
(4)将N2、O2混合充入恒温恒容密闭容器中,下列变化趋势正确的是 (填字母序号);
(5)T℃时,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为0.20 mol/L、0.20mol/L 和0.50mol/L,此时反应v正(N2) v逆(N2)(填“>”、“=”或“<”)。
(6)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2,达到平衡后再向其中充入等物质的量N2和O2,重新达到平衡状态。与原平衡状态相比,N2的转化率 (填“变大”“变小”“不变”),化学平衡常数 (填“变大”“变小”“不变”)。
17.某实验小组在不同温度下,用溶液与不同试剂混合,利用氧气传感器测定氧气全部放出所需时间,来探究影响H O 分解的化学反应速率的因素,设计如下实验:
实验序号 温度/℃ 溶液的体积/mL 的试剂 时间/s
1 25 20.00 KCl 几乎不分解
2 25 20.00 KI 82
3 25 20.00 202
4 100 20.00 KI 65
5 25 20.00 KI中通HCl气体,使其 几乎不分解
6 25 20.00 KI中加入KOH固体,使其 75
(1)从实验1、2、3可以得出, (填离子符号)促进,分解生成氧气;催化剂能增大化学反应速率的原因是 。
(2)实验1设计的目的是 。
(3)实验 (填实验序号)探究温度对分解的影响。
(4)由上述实验可知,酸 (填“抑制”或“促进”)分解。
(5)对于分解反应,也有一定的催化作用。为比较和对分解的催化效果,研究小组设计了如图所示的实验。请回答相关问题:
①可通过观察 ,比较得出结论。
②若反应速率,有同学提出该实验不能说明对分解的催化效果一定比好。结合上表中的实验,你认为将 溶液改为 溶液更为合理。
18.弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属于化学平衡。
(1)已知在水中存在以下平衡:,。
①常温下NaHA溶液的pH (填字母,下同)。
A.大于7B.小于7C.等于7D.无法确定
②某温度下,若向0.1的NaA溶液中逐滴滴加0.1 KOH溶液至溶液呈中性(忽略混合后溶液的体积变化)。此时该混合溶液中的下列关系一定正确的是 。
A.B.
C. D.
(2)联氨(又称肼,,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料,请回答:
①联氨为二元弱碱,在水中的电离方程式与氨相似,则联氨第一步的电离方程式为 ;联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为 。
②肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,生成无污染的物质。电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。肼-空气燃料电池放电时,负极的电极反应式是 。
(3)工业废水中含有一定量的和,它们会对人类及生态系统产生很大的伤害,必须进行处理。常用的处理方法有还原沉淀法,该法的工艺流程为;其中第①步存在平衡:(黄色)(橙色)。
①若平衡体系的pH=2,则溶液显 色。
②能说明第①步反应达平衡状态的是 (填字母)。
A.和的浓度相同
B.和相等
C.溶液的颜色不变
③第③步生成的在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:,常温下,的溶度积,要使降至,溶液的pH应调至 。
1.B
由燃料的燃烧热可知,1g甲烷、氢气、煤油、液氨完全燃烧放出的热量分别为×890.3kJ/mol≈55.6kJ、×285.8kJ/mol=142.75kJ、=、×316kJ/mol≈18.6kJ,则相同质量的H2燃烧放热最多,即使考虑O2,也是液氢液氧组合相同质量燃烧放热最多;
答案选B。
2.D
A.氧化钙溶于水属于放热反应,A错误;
B.铁粉与硫粉共热的反应属于放热反应,B错误;
C.酸碱中和反应为放热反应,C错误;
D.氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合属于吸热反应,D正确;
故选D。
3.A
A.各离子间不发生反应,可以大量共存,A正确;
B.溶液中水电离的,说明水的电离受到抑制,溶液可能呈碱性也可能呈酸性,酸性环境下与间发生氧化还原反应,不能大量共存,B错误;
C.明矾溶液中的与间相互促进水解不能大量共存,C错误;
D.使甲基橙变红色的溶液为酸性溶液,溶液中的与间发生反应不能大量共存,D错误;
答案选A。
4.B
A.1.0L pH=2的H2SO4溶液中H+的数目为0.01NA,A错误;
B.物质的量为0.5mol,每分子CO2含有22个电子,则含有的电子数11,B正确;
C.溶液中水解,导致的数目小于,C错误;
D.标准状况下,和的混合气体物质的量为0.1mol,分子总数为,D错误;
故选B。
5.B
A.由图及题意分析可知反应中每生成2molAB分子吸收(a-b)kJ热量,A错误;
B.该反应是吸热反应,反应热△H=+(a-b)kJ/mol,B正确;
C.此反应中反应物的总能量低于生成物的总能量,C错误;
D.断裂1molA-A和1molB-B键,吸收akJ能量,D错误;
故选D。
6.B
A.从题图数据可知,该反应的△H<0,为放热反应,故A错误;
B.从题图可知,反应物的总能量高,生成物的总能量低,CO(g)与H2O(g)所具有的总能量大于CO2(g)与H2(g)所具有的总能量,故B正确;
C.从题图数据可知,该反应的△H<0,反应的热化学方程式:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-41kJ mol-1,故C错误;
D.从题图数据可知,该反应的△H<0,正反应为放热反应,则逆反应为吸热反应,所以1molCO2(g)和1molH2(g)反应生成1molCO(g)和1molH2O(g)要吸收41kJ热量,故D错误;
故选B。
7.B
A.从转化过程可知,反应②+反应③=反应⑤,则ΔH3=ΔH5-ΔH2,A错误;
B.反应①生成气态水,反应⑤生成液态水,生成液态水放出的热量更多,即ΔH1>ΔH5,B正确;
C.根据转化过程可知,反应④=反应①-反应②-反应③,ΔH4=ΔH1-ΔH2-ΔH3,C错误;
D.反应④实质为液态水转化为气态水,液态水转化为气态水吸热,ΔH4>0,D错误;
故答案选B。
8.A
反应热=反应物总键能-生成物总键能,即反应热=347.7 kJ/mol×3+413.4 kJ/mol×10-(436 kJ/mol +615 kJ/mol +347.7 kJ/mol×2+413.4 kJ/mol×8)=+123.5 kJ/mol。
答案为A。
9.B
A.因溶液中存在二氧化碳的溶解平衡,开启啤酒瓶时,压强减小,二氧化碳逸出,A可用勒夏特列原理解释;
B.使用催化剂可加快转化为的速率,催化剂改变速率,不改变平衡移动,B不能用勒夏特列原理解释;
C.合成氨反应为放热反应,为提高氨的产率,理论上应采取降低温度的措施,有利于平衡向正反应方向移动,正向气体系数和减小,增大压强,有利于平衡正向移动,C可用勒夏特列原理解释;
D.实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气,氯气和水的反应是可逆反应,饱和氯化钠溶液中氯离子浓度大,化学平衡逆向进行,减小氯气溶解度,D能用勒夏特列原理解释;
故选B。
10.B
A.该反应为熵增的吸热反应,根据自发判据可知当高温时可以小于0,此时反应可以自发进行,A错误;
B.缩小体积增大压强,体系的颜色加深,此时平衡逆方向移动,颜色变浅,根据勒夏特列可知达到新平衡后颜色还是比原来深,B正确;
C.此体系所有物质均为气体,恒温恒容时根据可知体系的密度始终不变,故不能说明平衡,C错误;
D.升温正反应速率加快逆反应速率也加快,D错误 ;
故选B 。
11.D
(40℃)(10℃),,故(40℃)(10℃)mol L smol L s,(40℃)(40℃)mol L s,故D正确;
故答案为:D。
12.B
A.催化剂可以改变活化能,不能改变的大小,A正确;
B.该反应的△S<0,△H<0,根据△G=△H-T△S<0反应能自发进行,低温条件有利于自发进行,B错误;
C.根据可知,2molCO参与反应共转移4mol电子,转移0.2mol电子,应该有0.1molCO即2.8g参与反应,C正确;
D.适当升高温度,该反应的正、逆反应速率一定均增大,D正确;
答案选B。
13.B
A. 该溶液中的粒子数为,故A错误;
B.,,故B正确;
C. 根据勒夏特列原理:加水稀释后电离平衡正向移动,减小,故C错误;
D. 与同浓度同体积的盐酸混合后,溶质为氯化铵,溶液显酸性,pH<7,故D错误;
故答案为:B。
14.D
向20mL 0.2mol L-1一元弱碱ROH溶液中逐滴加入0.1mol L-1盐酸,发生反应ROH+HCl=RCl+H2O,由图可知,a点M=lg=0,故c(R+)=c(ROH),b点加入盐酸体积为20mL,溶质为等浓度的ROH和RCl,c点加入盐酸体积为40mL,溶质为RCl,d点加入盐酸大于40mL,溶质为RCl和HCl。
A. a点pH=9.8,c(H+)=10-9.8mol/L,c(OH-)=10-4.2mol/L,a点M=lg=0,故c(R+)=c(ROH),Kb(ROH)==c(OH-)=1×10-4.2,故A正确;
B. b点加入盐酸体积为20mL,溶质为等浓度的ROH和RCl,M=lg<0,故c(R+)>c(ROH),说明溶液中ROH电离程度大于R+水解程度,溶液显碱性,故c(R+)>c(Cl-)>c(ROH)>c(OH-)>c(H+),故B正确;
C. c点加入盐酸体积为40mL,溶质为RCl,由物料守恒可知c(Cl-)=c(R+)+c(ROH),故C正确;
D. a点pH=9.8,c(H+)=10-9.8mol/L,c(OH-)=10-4.2mol/L,溶液呈碱性,c(H+)水=10-9.8mol/L,d点溶质为RCl和HCl,溶液显酸性,M=lg=-3.8,故10-3.8c(R+)=c(ROH),Kb(ROH)==103.8×c(OH-)=1×10-4.2,c(OH-)水=10-8mol/L,水的电离程度a>d,b点ROH浓度减小,水的电离程度变大,c点RCl水解,促进水的电离,故水的电离程度最小的是a点,故D错误;
故选:D。
15.(1)485kJ
(2)
(3)
(4)玻璃搅拌器
(5)相等
(6)BD
(7)提高装置的保温效果,尽可能减少热量损失
16.(1)7.2
(2)C
(3)D
(4)AC
(5)>
(6)不变 不变
17.(1)、 降低了反应的活化能
(2)作对照,排除和对过氧化氢分解速率的影响
(3)2和4
(4)抑制
(5)产生气泡的快慢
18.(1)B BC
(2)
(3)橙色 C 5