沈阳市郊联体2023-2024学年高一下学期期中考试
化 学
考试时间:75分钟 试卷总分:100分
注意事项:
本试卷由第Ⅰ卷和第Ⅱ卷组成。第Ⅰ卷为选择题部分,一律答在答题卡上;第Ⅱ卷为非选择题部分,按要求答在答题卡相应位置上。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16
第Ⅰ卷 选择题(共45分)
一、选择题(本题共15个小题,每小题3分,共45分。每小题只有1个选项符合题意)
1. 下列叙述错误的是
A. 活化能接近于零的自发反应,当反应物相互接触时,反应瞬间完成
B. 我国西周时期发明的“酒曲”酿酒工艺,是利用了催化剂加快反应速率的原理
C. 增大反应物浓度,可增大活化分子百分数,从而使单位时间有效碰撞次数增多
D. 通过光辐照、超声波、高速研磨等方式都有可能改变化学反应速率
2. 一定温度下,将6mol A和4mol B混合于2L的恒容密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(s) xC(g) +2D(g),反应5min时,测得D的浓度为1.5mol/L,以C表示的平均反应速率V(C)= 0.6 ,下列说法不正确的是
A. 该反应方程式中,
B. 5min时,向容器中再加入1mol氦气,不能减慢化学反应速率
C. 5min时,D的物质的量为3mol
D. 0~5min内,以B表示的平均反应速率为
3. 下列叙述正确的是
A. 恒容容器中发生反应N2(g)+O2(g) 2NO(g),若平衡后在容器中充入He,正、逆反应的速率均不变
B. 当一定量的锌粉和过量的6盐酸反应时,为了减慢反应速率,又不影响产生的总量,可向反应器中加入一些水、溶液或溶液
C. 已知反应:CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g),在密闭的反应炉内达到平衡后,若其他条件均不改变,将反应炉体积缩小一半,则达到新平衡时CO2(g)的浓度将升高至原来的2倍
D. 在一定温度下,容积一定的密闭容器中的反应A(s)+2B(g)C(g)+D(g),当混合气体的总压强不变时,则表明该反应已达平衡状态
4. 已知:CH3OH(g)+H2O(g)3H2(g)+CO2(g) ΔH>0,则下列有利于提高CO2平衡产率的条件是
A.高温、高压 B.低温、高压 C.高温、低压 D.低温、低压
5. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 在合成氨实际生产中,使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出去,以提高原料的利用率
B. 、、组成的平衡体系,加压后体系颜色变深
C. 向重铬酸钾()溶液中滴加少量KOH溶液,溶液颜色由橙色变为黄色
D. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
6.为探究锌与稀硫酸反应生成氢气的速率,向反应混合液中加入某些物质,下列判断正确的是
A. 加入NaHSO4固体,v(H2)不变 B. 加入少量水,v(H2)减小
C. 加入Na2SO4固体,v(H2)减小 D. 滴加少量HNO3溶液,v(H2)增大
7. 某化学研究小组探究外界条件对化学反应mA(g)+nB(g) pC(g) (m+n ≠ p)的速率和平衡的影响,图象如下图,下列判断正确的是
A. 图d中,曲线a一定增加了催化剂
B. 由图b可知,该反应m+n<p
C. 图c是绝热条件下速率和时间的图象,由此说明该反应吸热
D. 由图a可知,T1>T2,该反应的逆反应为放热反应
8. N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 。下列分析不正确的是
A. 氮分子的键能大,断开该键需要较多能量
B. 增大合成氨的反应速率与提高平衡混合物中氨的含量所采取的措施不完全一致
C. 平衡混合物中的沸点最高,液化、分离出能提高其产率及化学反应速率
D. 断裂1和3的共价键所需能量小于断裂2的共价键所需能量
9. HCHO(g)与O2在羟基磷灰石(HAP)表面发生催化氧化生成CO2、H2O(g)的历程可能如图所示(E1、E2和E3分别表示各阶段物质的能量)下列说法正确的是
已知:HCHO(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(g) ΔH=-526.7kJ·mol-1
A. E1的能量最高
B. HAP能减小上述反应的焓变
C. HAP可使上述反应在较低的温度下迅速进行
D. 若改通18O2,则反应可表示为HCHO+18O2=C18O2+H2O
10. 下列说法正确的是
A. 一定温度下,反应MgCl2(l)Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0,ΔS<0
B. 凡是放热反应都是自发的,凡是吸热反应都是非自发的
C. 常温下,2H2O2H2↑+O2↑,即常温下水的分解反应是自发反应
D. 已知2KClO3 (s) =2KCl(s) + 3O2(g) ΔH=﹣78.03 kJ·mol-1,ΔS=+ 494.4 J·mol-1·k-1,此反应在任何温度下都能自发进行
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HBr(g)的体积分数为a;若初始条件相同,绝热下进行上述反应,平衡时HBr (g)的体积分数为b。a与b的关系是
A.a >b B.a=b C.a 12. Burns和Dainton研究发现Cl2与CO合成COCl2的反应机理如下:
①Cl2(g) 2Cl (g) 快
②CO(g)+Cl (g) COCl (g) 快
③COCl (g)+Cl2(g) COCl2(g)+Cl (g) 慢
反应②的速率方程为v正=k正c(CO)×c(Cl ),v逆=k逆c(COCl )。下列说法错误的是
选择合适的催化剂能提高单位时间内COCl2的产率
B. 反应②的平衡常数K=
C. 要提高合成COCl2的速率,关键是提高反应③的速率
D. 反应①的活化能大于反应③的活化能
13. 在起始温度均为T℃、容积均为10L的密闭容器A(恒温)、B(绝热)中均加入和4mol CO,发生反应CO (g)+N2O(g) CO2(g)+N2(g) 。已知:、分别是正、逆反应速率常数,,,A、B容器中的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法中正确的是
A.与浓度比为1∶1时,标志此反应已达平衡状态
B.曲线M、N的平衡常数大小为:
C. T℃时,
D. 用CO的浓度变化表示曲线N在0~100s内的平均速率为
14. 将2.0mol 和6.0mol 通入体积为1L的密闭容器中,分别在和温度下进行反应。曲线A在温度下变化,曲线B在温度下变化,温度下反应到a点恰好达到平衡。下列说法正确的是
A. 曲线B表示温度下的变化
B. 温度 >
C. 若温度下曲线B上的点为恰好平衡时的点,则m > 12
D. 反应至第4分钟时,H2的反应速率为0.5 ,
15. 时,向体积不等的恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和2 mol NO2,发生反应:2C (s)+2NO2(g) 2CO2(g)+N2(g) 。反应相同时间,测得各容器中的转化率与容器体积的关系如图所示()。下列说法正确的是
A. 容器内的压强:
B. 时,该反应的化学平衡常数为4/45
C. 向b点体系中充入一定量,达到新平衡时,转化率将增大
D. 图中a点所示条件下v(正)>v(逆)
第Ⅱ卷 非选择题(共55分)
16. (12分)
(1)我国对世界郑重承诺:2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,大气中的CO2主要来自煤、石油及其他含碳化合物的燃烧,CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应:
①CH4(g)C(s)+2H2(g) K1=a
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) K2=b
③2CO(g)CO2(g)+C(s) K3=c
则反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)的平衡常数K=________(可选用a,b,c表示)
(2)以和为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为: 2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)
①若将等物质的量的和混合气体充入恒温恒容密闭容器中进行上述反应,下列事实能说明此反应已达到平衡状态的是___________。
a.容器内气体密度保持不变 b.混合气体的平均相对分子质量不变
c.生成的速率与生成的速率相等 d.体积分数保持不变
②在容积为的恒容密闭容器中,分别研究反应在300℃和400℃两种温度下合成甲醇的规律。下图是上述两种温度下不同的和的起始组成比(起始时的物质的量均为与平衡转化率的关系。请回答下列问题:
该反应在a、b和c三点对应化学平衡常数分别是、和,则其大小关系为_________(用“<”或“=”表示)。利用图中a点对应的数据,若反应中达到平衡,则氢气的反应速率为 ,计算出曲线Y对应温度下CO2(g)+2H2(g) CH3OH(g)的平衡常数____
③一定条件下,上述合成甲醇的反应达到平衡状态后,若改变反应的某一个条件,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是___________(填字母)。
甲醇物质的量增多 b.反应物的体积百分含量减小
c.正反应速率先增大后减小 d.容器中值变大
17. (12分)在1 L恒容密闭容器中充入一定量CH3OH发生反应:2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ,测得CH3OH的浓度与温度的关系如图所示:
(1)比较大小:T1_______T2(填“>”“<”或“=”),该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)
(2)在T1时达到平衡后,再向容器中充入少量甲醇蒸气,CH3OH的平衡转化率_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)工业上,利用水煤气合成CH3OH的反应表示如下:2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) △H=-91.0 kJ·mol-1,向1 L的恒容密闭容器中加入0.1 mol H2和0.05 mol CO在一定温度下发生上述反应,10 min后反应达到平衡状态,测得放出的热量为3.64 kJ。
①从反应开始恰好平衡状态时,CO的转化率为_______,m(H2) : m(CH3OH)= _______
②在温度不变条件下,上述反应达到平衡后再向容器中充入0.01 mol H2和0.05 mol CH3OH(g)时,平衡_______(填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”)。
18.(16分)合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径。
(1)已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=akJ·mol-1的反应历程和能量变化如图所示,标注“*”表示在催化剂表面吸附的物质。
则a=_______;用化学方程式表示出对总反应速率影响较大的步骤 。
(2)某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。控制压强为20 MPa、温度在700K,将N2(g)和H2(g)按照体积比1:3充入密闭容器合成NH3(g)。当反应达到平衡状态时,体系中NH3的体积分数为60%,则化学平衡常数Kp=_______(结果保留两位小数)
已知:气体分压=气体总压×气体体积分数
(3)在合成氨工业中,要使氨的平衡产率增大,同时又能提高反应速率,可采取的措施有
a.使用催化剂 b.恒温恒容,增大原料气N2和H2充入量
c.升高温度 d.恒温恒容,充入惰性气体Ar使压强增大
(4)合成氨时压强越大,原料的转化率越高,我国合成氨厂采用的压强为10Mpa---30Mpa,没有采用过大压强的主要原因是________,合成氨前,原料气必须经过净化处理,以防止_________和安全事故发生。
(5)在容积为VL的恒温密闭容器中,充入N2和H2的总物质的量为1mol,容器内各组分的物质的量分数与反应时间t的关系如图所示。
① 0~t1min,v(NH3 )= mol·L-1·min-1
②a表示 的物质的量分数的变化情况。(填N2、 H2 或NH3 )
19.(15分)某实验小组探究外界条件对化学反应速率的影响,进行了以下实验。
Ⅰ.探究温度、浓度对硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的影响
(1)写出Na2S2O3与H2SO4反应的离子方程式
(2)该小组同学设计了如下表所示系列实验:
实验序号 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 H2SO4稀溶液 H2O
V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL
① 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0
② t1 V1 0.10 V2 0.50 V3
③ t2 V4 0.10 V5 0.50 V6
①实验①和②目的是探究温度对该反应速率的影响,则实验②中,t1= (填“20℃”或“60℃”)、V2= mL。
②若V4=10.0 V5=6.0,则t2= (填“20℃”或“60℃”),实验①和③的实验目的是
Ⅱ.探究催化剂对H2O2分解速率的影响
按下图进行定量实验研究。挤压注射器使FeCl3溶液全部加入试管中,记录数据;用CuCl2溶液代替FeCl3溶液进行平行实验,比不同较催化剂对化学反应速率的影响。则该实验需要测定的实验数据是 ,为此须用到实验器材为
III.探究催化剂对H2O2分解速率的影响
(4)若仍用上图中的装置,探究MnO2对H2O2分解的催化作用,则此时注射器中应加入的试剂是 ,写出该反应的化学方程式高一化学期中考试参考答案及评分标准
选择题(每题3分)
1C 2D 3A 4C 5B 6B 7A 8C 9C 10D 11A 12D 13B 14B 15A
填空题
16、(每空2分,共12分)
(1) (2)① b ② = < 0.05 16 ③ c
17(每空2分,共12分)
> 放热 (2) 不变 (3)① 80% (不用百分数表示不给分) 1:32
② 不移动
18.(每空2分,共16分)
(1)— 92 2N*+6H*=2NH(或N*+3H*=NH) (2)0.33 (此处计算压强控制为恒压20MPa,不写单位不扣分) (3)b
(4)压强过大对转化率提升不明显,但对设备成本要求高,经济效益差(成本因素为主要给分点) 催化剂中毒 (5) N2
19.(每空2分,共15分,特殊标明除外)
(1)(方程式未配平给1分, “↑”或“↓”不写不扣分)
(2)① 60℃(1分) 10.0(1分) (写10也给分) ② 20℃(1分) (没写℃只有数字不给分)
其它条件不变时, 探究H2SO4浓度对该反应速率的影响 (未强调H2SO4浓度扣1分)
(3)一定时间内产生气体的体积(或生成相同体积的气体所需要的时间)
秒表(此答案唯一,钟、钟表、闹表……均不给分)
(4)H2O2溶液 2 H2O2 2H2O+O2 (此处方程式为等号,不写扣1分)