河北省武邑中学2019-2020高二上学期化学第一次月考试卷

河北省武邑中学2019-2020学年高二上学期化学第一次月考试卷
一、单选题
1.(2018高二上·汽开区月考)化学与生活密切相关,下列说法错误的是(  )
A.煤的干馏是化学变化过程
B.绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染
C.燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放
D.天然气和液化石油气是我国目前推广使用的清洁燃料
2.(2019高二上·武邑月考)下列说法正确的是(  )
A.当反应物的键能之和大于生成物的键能之和时,反应吸热
B.反应HCHO+O2 CO2+H2O为吸热反应
C.一个化学反应,当反应物能量大于生成物能量时,反应放热,ΔH为“+”
D.放热反应不需要加热就能反应,吸热反应不加热就不能反应
3.(2019高二上·武邑月考)下列说法中正确的是(  )
A.在化学反应过程中,发生物质变化的同时不一定发生能量变化
B.煤、石油、天然气均为化石能源,是非再生能源
C.生成物的总焓大于反应物的总焓时,反应吸热,ΔH<0
D.ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关
4.(2019高二上·武邑月考)根据键能数据估算CH4(g)+4F2(g)═CF4(g)+4HF(g)的反应热△H为(  )
化学键 C—H C—F H—F F—F
键能/(kJ mol-1) 414 489 565 155
A.-485 kJ mol-1 B.+485 kJ mol-1
C.+1940 kJ mol-1 D.-1940 kJ mol-1
5.(2019高二上·武邑月考)下列各原子或离子的电子排列式错误的是(  )
A.Na+1s22s22p6 B.F 1s22s22p6
C.N3+1s22s22p6 D.O2 1s22s22p6
6.(2019高二上·武邑月考)一个价电子构型为2s22p5的元素,下列有关它的描述正确的有(  )
A.原子序数为8 B.电负性最大
C.原子半径最大 D.第一电离能最大
7.(2019高二上·武邑月考)原子轨道在两核间以“肩并肩”方式重叠的键是(  )
A.σ键 B.π键 C.氢键 D.离子键
8.(2019高二上·武邑月考)在容积固定的密闭容器中存在如下反应:N2(g)+3H2 2NH3(g) △H<0。某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,并根据实验数据作出如下关系图,分析正确的是(  )
A.图甲研究的是温度对反应的影响,且甲的温度比乙高
B.图乙研究的是压强对反应的影响,且甲的压强比乙大
C.图乙研究的是温度对反应的影响,且甲的温度比乙高
D.图丙研究的是不同催化剂对反应的影响,且乙使用的催化剂效率比甲高
9.(2019高二上·武邑月考)合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得,其中的一步反应为:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)△H<0反应达到平衡后,为提高CO的转化率,下列措施中正确的是(  )
A.增加压强 B.降低温度
C.增大CO的浓度 D.更换催化剂
10.(2019高二上·武邑月考)反应N2O4(g) 2NO2(g)在温度为T1、T2(T2>T1)时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化如图所示。下列说法正确的是(  )
A.由图可知B点的平衡常数大于C点的平衡常数
B.A,C两点气体的颜色:A深,C浅
C.A,C两点气体的平均相对分子质量:AD.保持容器体积不变,再充入N2O2气体,平衡逆向移动
11.(2019高二上·武邑月考)肼(H2N—NH2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图所示,已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ):N≡N键为942、O=O键为500、N—N键为154,则断裂1 mol N—H键所需的能量(kJ)是(  )
A.194 B.391 C.516 D.658
12.(2019高二上·武邑月考)25 ℃,101 k Pa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ/mol,辛烷的燃烧热为5518 kJ/mol。下列热化学方程式书写正确的是 (  )
A.2H+(aq) + (aq)+ (aq)+2 (aq)=BaSO4(s)+2H O(1) H= 114.6 kJ/mol
B.2KOH(aq)+ H SO4(aq)= K SO4(aq)+2H O(l) H= 114.6kJ/mol
C.C8H18(l)+ O (g)=8CO (g)+ 9H O H= 5518 kJ/mol
D.2C8H18(g)+25O (g)=16CO (g)+18H O(1) H= 5518 kJ/mol
13.(2018高二上·成都期中)强酸和强碱稀溶液的中和热可表示为:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1。已知①HCl(aq)+NH3·H2O(aq)=NH4Cl(aq)+H2O(l) ΔH=-akJ·mol-1②HCl(aq)+NaOH(s)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-bkJ·mol-1③HNO3(aq)+KOH(aq)=KNO3(aq)+H2O(l) ΔH=-ckJ·mol-1则a、b、c三者的大小关系为(  )
A.a>b>c B.b>c>a
C.a=b=c D.无法比较
14.(2018高二上·汽开区月考)勒夏特列原理是自然界一条重要的基本原理,下列事实能用勒夏特列原理解释的是(  )
A.NO2气体受压缩后,颜色先变深后变浅
B.对2HI(g) H2(g)+I2(g)平衡体系加压,颜色迅速变深
C.合成氨工业采用高温、高压工艺提高氨的产率
D.配制硫酸亚铁溶液时,常加入少量铁屑以防止氧化
15.(2018高二上·汽开区月考)在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:xA(g)+yB(g) zC(g),平衡时测得C的浓度为0.50mol/L。保持温度不变,将容器的容积压缩到原来的一半,再达到平衡时,测得C的浓度变为0.90mol/L。下列有关判断正确的是(  )
A.C的体积分数增大了 B.A的转化率降低了
C.平衡向正反应方向移动 D.x+y>z
16.(2019高二上·武邑月考)下列说法正确的是(  )
A.温度、浓度、压强、催化剂均能改变平衡常数
B.升高温度,平衡常数一定增大
C.平衡常数变化,化学平衡不一定发生移动
D.化学平衡发生移动,平衡常数不一定改变
17.(2019高二上·武邑月考)在恒温恒容的密闭体系中,可逆反应:A(s)+2B(g) 2C(g) ΔH<0,不能作为该反应达到化学平衡的标志的是(  )
①v正(B)=v逆(C) ②n(B)∶n(C)=1∶1 ③容器内压强不再改变
④容器内气体的密度不再改变 ⑤容器内混合气体的平均相对分子质量不再改变
A.②③④⑤ B.①③④ C.②③ D.全部
18.(2019高二上·武邑月考)反应Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)在700℃时平衡常数为1.47,在900℃时平衡常数为2.15,下列说法正确的是(  )
A.升高温度,该反应的正反应速率增大,逆反应速率减小
B.该反应的化学平衡常数表达式为
C.该反应的正反应是吸热反应
D.增大CO2浓度,平衡常数增大
19.(2019高二上·武邑月考)某温度下,在一个2 L的密闭容器中,加入4 mol A和2 mol B进行如下反应:3A(g)+2B(g) 4C(s)+2D(g),反应一段时间后达到平衡,测得生成1.6 mol C,且反应的前后压强之比为5∶4(相同的温度下测量),则下列说法正确的是(  )
A.该反应的化学平衡常数表达式是K=
B.此时,B的平衡转化率是40%
C.增大该体系的压强,平衡向右移动,化学平衡常数增大
D.增加B,B的平衡转化率升高
20.(2019高二上·武邑月考)在密闭容器中,一定条件下,进行如下反应:NO(g)+CO(g) N2(g)+CO2(g)ΔH=﹣373.2kJ·mol-1,达到平衡后,为提高该反应的速率和NO的转化率,采取的符合题意措施是(  )
A.加催化剂同时升高温度 B.加催化剂同时增大压强
C.升高温度同时充入N2 D.降低温度同时增大压强
二、实验题
21.(2019高二上·武邑月考)在容积为1L的恒容密闭容器中,用三种纳米级Cu2O分别进行催化分解水的实验:2H2O(g) 2H2(g)+O2(g) ΔH>0。水蒸气的浓度c随时间t 的变化如下表所示:
(1)对比实验的温度:T2   T1(填“>”、“<”或“=”)
(2)催化剂催化效率:实验①    实验②(填“>”或“<”)
(3)在实验③达到平衡状态后,向该容器中通入水蒸气与氢气各0.1mol,则反应再次达到平衡时,请确定化学反应进行的方向   (填“向正反应反应进行”或“向逆反应方向进行”或“平衡不移动”)。
三、填空题
22.(2019高二上·武邑月考)C、Si、Ge、Sn是同族元素,该族元素单质及其化合物在材料、医药等方面有重要应用。请回答下列问题:
(1)Si的原子核外价电子排布图为   
(2)金刚石的结构是正四面体则其中的碳原子杂化方式是   
(3)按要求指出下列氧化物的空间构型、成键方式或性质
①CO2分子的空间构型及碳氧之间的成键方式   ;
②CO可以和很多金属形成配合物,如Ni(CO)4,Ni与CO之间的键型为   ;
③乙烯的分子是C2H4,是根据其结构推断是   分子(填 “极性”或“非极性”)
(4)碳氧键的红外伸缩振动频率与键的强度成正比,已知Ni(CO)4中碳氧键的伸缩振动频率为2060cm-1,CO分子中碳氧键的伸缩振动频率为2143cm-1,则Ni(CO)4中碳氧键的强度比CO分子中碳氧键的强度__________(填字母)
A.强 B.弱 C.相等 D.无法判断
23.(2019高二上·武邑月考)海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如下:
(1)请列举海水淡化的两种方法:   、   。
(2)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,其目的是   。
(3)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的化学方程式为   , 由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是   。
24.(2019高二上·武邑月考)活性炭可用于处理大气污染物NO。在1 L密闭容器中加入NO和活性炭(无杂质),生成气体E和F。当温度分别在T1℃和T2℃时,测得平衡时各物质的物质的量如下表:
物质n/mol
T/℃ 活性炭 NO E F
初始 2.030 0.100 0 0
T1 2.000 0.040 0.030 0.030
T2 2.005 0.050 0.025 0.025
(1)请结合上表数据,写出NO与活性炭反应的化学方程式:   。
(2)上述反应在T1℃时的平衡常数为K1,在T2℃时的平衡常数为K2。
①计算K1=   。
②根据上述信息判断,T1和T2的关系是   (填序号)。
a.T1>T2b.T1<T2c.无法比较
(3)在T1℃下反应达到平衡后,下列措施不能改变NO的转化率的是   (填序号)。
a.增大c(NO) b.增大压强
c.升高温度 d.移去部分F
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】煤的干馏和综合利用;绿色化学
【解析】【解答】A、煤的干馏是指煤在隔绝空气的条件下加热,生成煤焦油、焦炭、焦炉煤气等物质,有新物质生成,是化学变化,故A不符合题意;
B、绿色化学的核心是利用化学原理从源头上消除或减少生产生活对环境的污染,而不能污染后再治理,故B不符合题意;
C、加入氧化钙可与煤燃烧生成的二氧化硫在氧气中发生反应生成硫酸钙,二氧化硫排放量减少,但在高温下反应仍然生成二氧化碳,即燃煤中加入CaO后可减少酸雨的发生,但不能减少温室气体的排放量,故C符合题意;
D、天然气(CNG)主要成分是甲烷,液化石油气(LPG)的成分是丙烷、丁烷等,这些碳氢化合物完全燃烧生成二氧化碳和水,则这两类燃料是清洁燃料,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】C、燃煤加入氧化钙是脱硫,而温室气体是二氧化碳。
2.【答案】A
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A.反应物的键能之和等于旧键断裂吸收的能量,生成物的键能之和等于形成新键放出的能量之和,如果反应物的键能之和大于生成物的键能之和,则反应吸热,故A选;
B.燃烧反应均为放热反应,故B不选;
C.放热反应发生后体系的能量降低,ΔH为“-”,故C不选;
D.加热只是引发反应的条件,和反应的吸放热没有关系,故D不选。
故答案为:A。
【分析】A.破坏化学键需要吸收热量,形成化学键放出能量,放出的能量少,则为吸热反应;
B.甲醛的燃烧放出热量;
C.反应物的能量大于生成物的能量为放热反应;
D.放热反应有可能也需要加热,如碳与氧气的反应,吸热反应也可能不需要加热,如八水合氯化铵与氢氧化钙的反应。
3.【答案】B
【知识点】吸热反应和放热反应;反应热和焓变
【解析】【解答】A.在化学反应中,发生物质变化的同时一定发生能量变化,能量可以表现为热、光、电等,故A不选;
B.化石燃料是不可再生能源,故B选;
C. 生成物的总焓大于反应物的总焓时,反应吸热,ΔH>0,故C不选;
D.在热化学方程式里,化学计量数表示物质的量,ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数成正比,故D不选。
故答案为:B。
【分析】A.发生化学变化一定会伴随能量的变化;
B.化石能源不能再生;
C.吸热反应的焓变为正值;
D.焓变的大小与化学计量数有关。
4.【答案】D
【知识点】反应热和焓变;有关反应热的计算
【解析】【解答】△H=反应物总键能—生成物总键能,结合图表中键能数据和反应中化学键的判断进行计算,△H=414kJ/mol × 4+155kJ × 4-(489 kJ/mol 4+565 kJ/mol 4)=-1940 kJ/mol,
故答案为:D。
【分析】根据△H=反应物总键能—生成物总键能进行计算焓变。
5.【答案】C
【知识点】原子核外电子排布
【解析】【解答】根据微粒中电子数可以知道N3+有4个电子,排列式应该是1s22s2,不可能是10个电子的1s22s22p6排列式。
故答案为:C。
【分析】A.钠离子核外有10个电子,失去的是3s上的一个电子;
B.氟离子核外有10个电子,2p得到1个电子;
D.氧负离子是10电子微粒,2p得到2个电子。
6.【答案】B
【知识点】原子核外电子排布;元素电离能、电负性的含义及应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.F的原子序数为9,故A不选;
B.F在所有元素中对电子的吸引能力最强,电负性最大,故B选;
C.F的原子半径比同周期的其他元素的原子半径都小,故C不选;
D.第一电离能是气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量,F的第一电离能比稀有气体的小,故D不选。
故答案为:B。
【分析】 价电子构型为2s22p5的元素 是F元素,位于第二周期的ⅦA,据此分析电负性、第一电离能、原子半径的大小即可。
7.【答案】B
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型
【解析】【解答】A. σ键是原子轨道在两核间以“头碰头”方式重叠的键,故A不选;
B. π键是原子轨道在两核间以“肩并肩”方式重叠的键,故B选;
C.氢键是已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间的作用力,不属于化学键,故C不选;
D. σ键和π键是共价键的分类,故D不选。
故答案为:B。
【分析】根据σ键、π键、离子键的形成过程进行判断两核间以“肩并肩”方式重叠的键的类型即可,注意氢键不属于化学键。
8.【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.若图甲研究的是温度对反应的影响,乙温度下比甲温度下先达到平衡,所以乙的温度高,故A不选;
B.若图乙研究的是压强对反应的影响,甲压强下比乙先达到平衡,所以甲的压强大,压强增大,平衡右移,H2的转化率增大,故B不选;
C.若图乙研究的是温度对反应的影响,甲温度下先达到平衡,则甲温度高于乙温度,升高温度,平衡逆向移动,H2的转化率降低,故C选;
D.若图丙研究的是不同催化剂对反应的影响,催化剂能加快速率,故D不选。
故答案为:C。
【分析】A.温度越高反应速率越快,达到平衡需要的时间越短;
B.该反应是气体体积减小的反应,增大压强平衡向正反应方向移动;
C.温度高反应速率快,平衡向逆反应方向移动,氢气的转化率低;
D.催化剂改变反应速率而不能使平衡发生移动。
9.【答案】B
【知识点】化学平衡的影响因素
【解析】【解答】提高CO的转化率可以让平衡正向进行即可。
A、增加压强,该平衡不会发生移动,故A不符合题意;
B、降低温度,化学平衡向着放热方向即正向进行,故B符合题意;
C、增大CO的浓度,化学平衡向着正方向进行,但是一氧化碳的转化率降低,故C不符合题意;
D、催化剂不会引起化学平衡的移动,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】该反应是一个反应前后气体体积不变的放热反应,提高一氧化碳的转化率需要平衡向正反应方向移动,注意增大CO的浓度,平衡向正反应方向移动,但其转化率降低。
10.【答案】C
【知识点】化学平衡常数;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.由图可知,相同压强下,T2>T1时,温度高对应的NO2体积分数大,则正反应为吸热反应,则 B 点的平衡常数小于 C 点的平衡常数,故A不符合题意;
B.A、C两点温度相同,由A点增大压强变成C点,NO2的浓度增大,二氧化氮为红棕色气体,则A 浅、C 深,故B不符合题意;
C.质量不变,C点对应压强大,压强增大,平衡逆向移动,气体的物质的量减小,由M= 可知,则A、C两点气体的平均相对分子质量:A<C,故C符合题意;
D.保持容器体积不变,再充入 N2O4 气体,反应物浓度增大,平衡正向移动,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.首先判断该反应为吸热反应,升高温度平衡向正反应方向移动,平衡常数增大;
B.平衡移动引起的二氧化氮浓度减小程度小于压强对二氧化氮浓度增大的影响;
C.混合气体的物质的量减小,气体质量不变,平均相对分子质量增大;
D.增大反应物的浓度平衡向正反应方向移动。
11.【答案】B
【知识点】反应热和焓变;有关燃烧热的计算
【解析】【解答】根据图中内容,可以看出N2H4(g)+O2(g)=2N(g)+4H(g)+2O(g),△H3=2752 kJ/mol-534 kJ/mol=2218 kJ/mol,化学反应的焓变等于产物的能量与反应物能量的差值,旧键断裂吸收能量,新键生成释放能量,设断裂1 mol N―H键所需的能量为X,旧键断裂吸收的能量:154+4X+500=2218,解得X=391,
故答案为:B
【分析】根据图像计算反应的焓变,然后根据反应物键能总和与生成物键能总和之差等于焓变计算氮氢键的键能即可。
12.【答案】B
【知识点】燃烧热;中和热;热化学方程式
【解析】【解答】A.25℃,101k Pa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3kJ/mol,所以2H+(aq)+2OH-(aq)=2H2O(l)△H=-114.6kJ/mol,该反应中还有硫酸钡生成,故A不符合题意;
B.25℃,101k Pa时,在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1mo水,这时的反应热叫做中和热,△H与物质的量成正比,故B符合题意;
C.该热化学方程式中没有标明水的状态,故C不符合题意;
D.燃烧热概念要求必须是1mol物质完全燃烧,即C8H18(g)+ O2(g)═8CO2(g)+9H2O(1)△H=-5518kJ/mol,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据燃烧热和中和热的定义分析热化学方程式是否正确即可,注意物质的状态、焓变与物质的量的关系等。
13.【答案】B
【知识点】反应热的大小比较
【解析】【解答】一水合氨是弱电解质,电离吸热,氢氧化钠固体溶于水放热,与盐酸反应放出的热量最多,所以a、b、c三者的大小关系为b>c>a,B符合题意;
故答案为:B
【分析】反应①中NH3·H2O的电离需要吸热;反应②中NaOH固体溶解放热;反应③体现的是中和热,据此判断放出热量的大小。
14.【答案】A
【知识点】化学平衡移动原理
【解析】【解答】A、存在平衡2NO2(g) N2O4(g),增大压强,混合气体的浓度增大,平衡体系颜色变深,该反应正反应为体积减小的反应,增大压强平衡正反应移动,二氧化氮的浓度又降低,颜色又变浅,由于平衡移动的目的是减弱变化,而不是消除,故颜色仍不原来的颜色深,所以可以用平衡移动原理解释,故A符合题意;
B、加压,两边气体的计量数相等,所以加压平衡不移动,所以不可以用平衡移动原理解释,故B不符合题意;
C、合成氨工业采用高温条件是为了加快化学反应速率,不能使化学平衡正向移动,不能用勒夏特列原理解释,故C不符合题意;
D、配制FeSO4溶液时,加入一些铁粉目的是防止亚铁离子被氧化成铁离子,不能用勒夏特列原理解释,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】勒夏特列原理:如果改变可逆反应的条件(如浓度、压强、温度等),化学平衡就被破坏,并向减弱这种改变的方向移动
15.【答案】B
【知识点】化学平衡移动原理
【解析】【解答】保持温度不变,将容器的容积压缩到原来的一半,若平衡不移动,则C的浓度变为1.0mol/L;再次平衡时C的浓度为0.90mol/L 1.0mol/L,说明缩小体积,增大压强,平衡逆向移动,则x+y z,C的体积分数减小,A的转化率降低了,
故答案为:B。
【分析】根据化学平衡移动原理:如果改变可逆反应的条件(如浓度、压强、温度等),化学平衡就被破坏,并向减弱这种改变的方向移动
16.【答案】D
【知识点】化学平衡常数;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.平衡常数只和温度有关,故A不选;
B.升高温度,若平衡右移,平衡常数才增大,故B不选;
C.平衡常数只和温度有关,若平衡常数变化,则温度一定变化,化学平衡一定发生移动,故C不选;
D.如果不是通过改变温度使平衡移动的,则化学平衡常数就不变,故D选。
故答案为:D。
【分析】A.平衡常数只是温度的函数;
B.升高温度平衡移动方向与反应的焓变有关,平衡常数与平衡移动方向有关;
C.平衡常数变化反应一定发生移动;
D.平衡常数只是温度的函数,温度不变平衡常数不变。
17.【答案】C
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】①二者化学计量数相同,说明正逆反应速率相等,可做标志;②物质的量相等不能说明反应达到平衡;③反应前后气体体积不变,所以压强不能做标志;④气体的总质量随着反应而改变,所以密度不变可做标志;⑤平均相对分子质量=气体的总质量 /气体总物质的量,由于气体总物质的量不变,而气体的总质量随时改变,所以平均相对分子质量不变可做标志。
故答案为:C。
【分析】可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等、各组分的百分含量不变,以及由此衍生的不变物理量都可作为达到平衡状态的依据。
18.【答案】C
【知识点】化学平衡常数;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A、升高温度,正逆反应的速率都增大,不符合题意;
B、根据平衡常数的定义,该反应的平衡常数=c(CO)/c(CO2),其余为固体,不符合题意;
C、温度升高,平衡常数增大,说明升高温度,平衡正向移动,所以正向是吸热反应,符合题意;
D、增大二氧化碳的浓度,平衡正向移动,但平衡常数不变,不符合题意,
故答案为:C。
【分析】A.升高温度正逆反应速率都增大;
B.在平衡常数中,固体、纯液体都不能出现;
C.升高温度平衡常数增大,平衡向正反应方向移动;
D.平衡常数只是温度的函数。
19.【答案】B
【知识点】化学平衡常数;化学平衡的影响因素;化学平衡的计算
【解析】【解答】A.固体的浓度是常数,故不写在平衡常数表达式里,故A不选;
B.B的转化率为 =40%,故B选;
C.化学平衡常数只和温度有关,故C不选;
D.增加B,会使A的转化率升高,而B的转化率降低。故D不选。
故答案为:B。
【分析】A.在平衡常数中不出现固体的浓度;
B.根据生成C的物质的量计算消耗B的物质的量,然后计算B的转化率;
C.平衡常数只是温度的函数;
D.增大B的浓度平衡向正反应方向移动,但B的转化率减小。
20.【答案】B
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A、由题意知反应是放热反应,反应后气体体积减小;催化剂加快反应速率,但平衡不移动;升温加快反应速率,但衡逆向移动,NO转化率减小,故不选A;
B、催化剂加快反应速率,但平衡不移动;增大压强加快反应速率,平衡正向移动,NO转化率增大,
故答案为:B;
C、升温速率增大,平衡逆向移动,加氮气平衡逆向移动,NO转化率减小,故不选C;
D、降低温度反应速率减小,加压反应速率增大,无法确定反应速率的变化情况,故不选D。
【分析】加强反应条件可以加快反应速率,平衡向正反应方向移动可增大NO的转化率,注意催化剂不能使平衡发生移动。
21.【答案】(1)>
(2)<
(3)平衡不移动
【知识点】化学平衡常数;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】①T1温度下达到平衡时,水蒸气的浓度为0.04800mol/L,根据方程式,H2的浓度为0.0020mol/L,O2的浓度为0.00100mol/L,所以平衡常数为 。T2温度下达平衡时,同样可计算出平衡常数 ,大于T1温度下的平衡常数。水蒸气分解反应是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,K变大,所以T2>T1。
②实验①和②温度相同,起始加入的水蒸气的物质的量浓度也相同,到达平衡所需时间①>②,所以催化剂催化效率:实验①<实验②。
③实验③达到平衡状态时,水蒸气的浓度为再向该容器中通入水蒸气与氢气各0.1mol, ,由于K=Q,所以平衡不移动。
【分析】(1)不能根据达到平衡所用时间的长短判断温度的高低,只能通过比较平衡常数的大小来判断;
(2)相同温度时,达到平衡所用时间越短,催化剂的催化效果越好;
(3)根据浓度熵和平衡常数的大小判断反应进行的方向。
22.【答案】(1)
(2)sp3
(3)直线形,共价键(或σ键与π键);配位键;非极性
(4)B
【知识点】原子核外电子的运动状态;共价键的形成及共价键的主要类型;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)硅的原子核外价电子排布图为 。
(2)金刚石的晶体中每个碳原子都和其他四个碳原子构成正四面体结构,碳原子的杂化方式为sp3。
(3)①CO2分子的空间构型是直线型,碳原子和每个氧原子之间都通过两对共用电子结合,形成碳氧双键,其中一个是σ键,一个是π键。故答案为:直线形,共价键(或σ键与π键)。
②金属配合物里,金属原子提供空轨道,CO提供孤电子对,Ni与CO之间形成配位键。
③乙烯是平面四边形结构,正负电荷中心重合,是非极性分子。
(4)碳氧键的红外伸缩振动频率与键的强度成正比, Ni(CO)4中碳氧键的伸缩振动频率为2060cm-1,小于CO分子中碳氧键的伸缩振动频率为2143cm-1,则Ni(CO)4中碳氧键的强度比CO分子中碳氧键的强度弱,
故答案为:B。
【分析】(1)Si原子的价电子排布式为3s23p2,据此画出价电子排布图即可;
(2)金刚石是正四面体结构,形成四对共用电子对,C原子sp3杂化;
(3)①二氧化碳是直线型结构,碳氧原子间形成σ键与π键;
②金属配合物中存在配位键;
③不同原子间形成极性共价键;
(4)根据题目中的信息“碳氧键的红外伸缩振动频率与键的强度成正比”进行分析即可。
23.【答案】(1)蒸馏法;电渗析法(或离子交换法及其他合理答案中的任意两种)
(2)富集溴元素
(3)Br2+SO2+2H2O=H2SO+HBr;强酸对设备的严重腐蚀
【知识点】海水资源及其综合利用
【解析】【解答】(1)目前淡化海水的方法有:蒸馏法、电渗析法、离子交换法等,其中最常用的是蒸馏法;
(2)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,目的是低浓度的Br2溶液在提取时消耗过多的原料和能源,转化为HBr后易被氧化剂氯气氧化为溴单质,用于富集溴元素。
(3)二氧化硫吸收溴单质发生反应:Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-,工业生产中应解决的主要问题是反应生成了两种强酸,易腐蚀设备。
【分析】(1)根据常用海水淡化方法进行回答即可;
(2)将溴单质还原为溴离子的目的是负极溴元素;
(3)二氧化硫与溴反应生成氢溴酸和硫酸。
24.【答案】(1)C+2NO N2+CO2
(2)9/16;c
(3)ab
【知识点】化学平衡常数;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】(1)由T1℃、T2℃时,活性炭、NO物质的量变化与E、F物质的量变化关系可知化学计量数之比为1∶2∶1∶1,由此写出化学方程式。
(2)①T1℃时,NO的平衡浓度为0.04 mol/L,而CO2、N2的平衡浓度均为0.03 mol/L,则K1= =9/16(注意活性炭为固体)。②由于无法判断反应的热效应,故无法判断T1和T2的关系。
(3)该反应为气体分子数不变的反应,因此选择ab。
【分析】(1)根据物质的量之比等与化学计量数之比书写化学方程式;
(2)①根据平衡常数的定义计算;
②平衡常数只是温度的函数,焓变不能确定,则不能确定平衡常数的大小;
(3)该反应是气体体积不变的反应,压强对平衡无影响,增大NO的浓度,其转化率降低。
河北省武邑中学2019-2020学年高二上学期化学第一次月考试卷
一、单选题
1.(2018高二上·汽开区月考)化学与生活密切相关,下列说法错误的是(  )
A.煤的干馏是化学变化过程
B.绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染
C.燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放
D.天然气和液化石油气是我国目前推广使用的清洁燃料
【答案】C
【知识点】煤的干馏和综合利用;绿色化学
【解析】【解答】A、煤的干馏是指煤在隔绝空气的条件下加热,生成煤焦油、焦炭、焦炉煤气等物质,有新物质生成,是化学变化,故A不符合题意;
B、绿色化学的核心是利用化学原理从源头上消除或减少生产生活对环境的污染,而不能污染后再治理,故B不符合题意;
C、加入氧化钙可与煤燃烧生成的二氧化硫在氧气中发生反应生成硫酸钙,二氧化硫排放量减少,但在高温下反应仍然生成二氧化碳,即燃煤中加入CaO后可减少酸雨的发生,但不能减少温室气体的排放量,故C符合题意;
D、天然气(CNG)主要成分是甲烷,液化石油气(LPG)的成分是丙烷、丁烷等,这些碳氢化合物完全燃烧生成二氧化碳和水,则这两类燃料是清洁燃料,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】C、燃煤加入氧化钙是脱硫,而温室气体是二氧化碳。
2.(2019高二上·武邑月考)下列说法正确的是(  )
A.当反应物的键能之和大于生成物的键能之和时,反应吸热
B.反应HCHO+O2 CO2+H2O为吸热反应
C.一个化学反应,当反应物能量大于生成物能量时,反应放热,ΔH为“+”
D.放热反应不需要加热就能反应,吸热反应不加热就不能反应
【答案】A
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A.反应物的键能之和等于旧键断裂吸收的能量,生成物的键能之和等于形成新键放出的能量之和,如果反应物的键能之和大于生成物的键能之和,则反应吸热,故A选;
B.燃烧反应均为放热反应,故B不选;
C.放热反应发生后体系的能量降低,ΔH为“-”,故C不选;
D.加热只是引发反应的条件,和反应的吸放热没有关系,故D不选。
故答案为:A。
【分析】A.破坏化学键需要吸收热量,形成化学键放出能量,放出的能量少,则为吸热反应;
B.甲醛的燃烧放出热量;
C.反应物的能量大于生成物的能量为放热反应;
D.放热反应有可能也需要加热,如碳与氧气的反应,吸热反应也可能不需要加热,如八水合氯化铵与氢氧化钙的反应。
3.(2019高二上·武邑月考)下列说法中正确的是(  )
A.在化学反应过程中,发生物质变化的同时不一定发生能量变化
B.煤、石油、天然气均为化石能源,是非再生能源
C.生成物的总焓大于反应物的总焓时,反应吸热,ΔH<0
D.ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关
【答案】B
【知识点】吸热反应和放热反应;反应热和焓变
【解析】【解答】A.在化学反应中,发生物质变化的同时一定发生能量变化,能量可以表现为热、光、电等,故A不选;
B.化石燃料是不可再生能源,故B选;
C. 生成物的总焓大于反应物的总焓时,反应吸热,ΔH>0,故C不选;
D.在热化学方程式里,化学计量数表示物质的量,ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数成正比,故D不选。
故答案为:B。
【分析】A.发生化学变化一定会伴随能量的变化;
B.化石能源不能再生;
C.吸热反应的焓变为正值;
D.焓变的大小与化学计量数有关。
4.(2019高二上·武邑月考)根据键能数据估算CH4(g)+4F2(g)═CF4(g)+4HF(g)的反应热△H为(  )
化学键 C—H C—F H—F F—F
键能/(kJ mol-1) 414 489 565 155
A.-485 kJ mol-1 B.+485 kJ mol-1
C.+1940 kJ mol-1 D.-1940 kJ mol-1
【答案】D
【知识点】反应热和焓变;有关反应热的计算
【解析】【解答】△H=反应物总键能—生成物总键能,结合图表中键能数据和反应中化学键的判断进行计算,△H=414kJ/mol × 4+155kJ × 4-(489 kJ/mol 4+565 kJ/mol 4)=-1940 kJ/mol,
故答案为:D。
【分析】根据△H=反应物总键能—生成物总键能进行计算焓变。
5.(2019高二上·武邑月考)下列各原子或离子的电子排列式错误的是(  )
A.Na+1s22s22p6 B.F 1s22s22p6
C.N3+1s22s22p6 D.O2 1s22s22p6
【答案】C
【知识点】原子核外电子排布
【解析】【解答】根据微粒中电子数可以知道N3+有4个电子,排列式应该是1s22s2,不可能是10个电子的1s22s22p6排列式。
故答案为:C。
【分析】A.钠离子核外有10个电子,失去的是3s上的一个电子;
B.氟离子核外有10个电子,2p得到1个电子;
D.氧负离子是10电子微粒,2p得到2个电子。
6.(2019高二上·武邑月考)一个价电子构型为2s22p5的元素,下列有关它的描述正确的有(  )
A.原子序数为8 B.电负性最大
C.原子半径最大 D.第一电离能最大
【答案】B
【知识点】原子核外电子排布;元素电离能、电负性的含义及应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.F的原子序数为9,故A不选;
B.F在所有元素中对电子的吸引能力最强,电负性最大,故B选;
C.F的原子半径比同周期的其他元素的原子半径都小,故C不选;
D.第一电离能是气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量,F的第一电离能比稀有气体的小,故D不选。
故答案为:B。
【分析】 价电子构型为2s22p5的元素 是F元素,位于第二周期的ⅦA,据此分析电负性、第一电离能、原子半径的大小即可。
7.(2019高二上·武邑月考)原子轨道在两核间以“肩并肩”方式重叠的键是(  )
A.σ键 B.π键 C.氢键 D.离子键
【答案】B
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型
【解析】【解答】A. σ键是原子轨道在两核间以“头碰头”方式重叠的键,故A不选;
B. π键是原子轨道在两核间以“肩并肩”方式重叠的键,故B选;
C.氢键是已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间的作用力,不属于化学键,故C不选;
D. σ键和π键是共价键的分类,故D不选。
故答案为:B。
【分析】根据σ键、π键、离子键的形成过程进行判断两核间以“肩并肩”方式重叠的键的类型即可,注意氢键不属于化学键。
8.(2019高二上·武邑月考)在容积固定的密闭容器中存在如下反应:N2(g)+3H2 2NH3(g) △H<0。某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,并根据实验数据作出如下关系图,分析正确的是(  )
A.图甲研究的是温度对反应的影响,且甲的温度比乙高
B.图乙研究的是压强对反应的影响,且甲的压强比乙大
C.图乙研究的是温度对反应的影响,且甲的温度比乙高
D.图丙研究的是不同催化剂对反应的影响,且乙使用的催化剂效率比甲高
【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.若图甲研究的是温度对反应的影响,乙温度下比甲温度下先达到平衡,所以乙的温度高,故A不选;
B.若图乙研究的是压强对反应的影响,甲压强下比乙先达到平衡,所以甲的压强大,压强增大,平衡右移,H2的转化率增大,故B不选;
C.若图乙研究的是温度对反应的影响,甲温度下先达到平衡,则甲温度高于乙温度,升高温度,平衡逆向移动,H2的转化率降低,故C选;
D.若图丙研究的是不同催化剂对反应的影响,催化剂能加快速率,故D不选。
故答案为:C。
【分析】A.温度越高反应速率越快,达到平衡需要的时间越短;
B.该反应是气体体积减小的反应,增大压强平衡向正反应方向移动;
C.温度高反应速率快,平衡向逆反应方向移动,氢气的转化率低;
D.催化剂改变反应速率而不能使平衡发生移动。
9.(2019高二上·武邑月考)合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得,其中的一步反应为:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)△H<0反应达到平衡后,为提高CO的转化率,下列措施中正确的是(  )
A.增加压强 B.降低温度
C.增大CO的浓度 D.更换催化剂
【答案】B
【知识点】化学平衡的影响因素
【解析】【解答】提高CO的转化率可以让平衡正向进行即可。
A、增加压强,该平衡不会发生移动,故A不符合题意;
B、降低温度,化学平衡向着放热方向即正向进行,故B符合题意;
C、增大CO的浓度,化学平衡向着正方向进行,但是一氧化碳的转化率降低,故C不符合题意;
D、催化剂不会引起化学平衡的移动,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】该反应是一个反应前后气体体积不变的放热反应,提高一氧化碳的转化率需要平衡向正反应方向移动,注意增大CO的浓度,平衡向正反应方向移动,但其转化率降低。
10.(2019高二上·武邑月考)反应N2O4(g) 2NO2(g)在温度为T1、T2(T2>T1)时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化如图所示。下列说法正确的是(  )
A.由图可知B点的平衡常数大于C点的平衡常数
B.A,C两点气体的颜色:A深,C浅
C.A,C两点气体的平均相对分子质量:AD.保持容器体积不变,再充入N2O2气体,平衡逆向移动
【答案】C
【知识点】化学平衡常数;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.由图可知,相同压强下,T2>T1时,温度高对应的NO2体积分数大,则正反应为吸热反应,则 B 点的平衡常数小于 C 点的平衡常数,故A不符合题意;
B.A、C两点温度相同,由A点增大压强变成C点,NO2的浓度增大,二氧化氮为红棕色气体,则A 浅、C 深,故B不符合题意;
C.质量不变,C点对应压强大,压强增大,平衡逆向移动,气体的物质的量减小,由M= 可知,则A、C两点气体的平均相对分子质量:A<C,故C符合题意;
D.保持容器体积不变,再充入 N2O4 气体,反应物浓度增大,平衡正向移动,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.首先判断该反应为吸热反应,升高温度平衡向正反应方向移动,平衡常数增大;
B.平衡移动引起的二氧化氮浓度减小程度小于压强对二氧化氮浓度增大的影响;
C.混合气体的物质的量减小,气体质量不变,平均相对分子质量增大;
D.增大反应物的浓度平衡向正反应方向移动。
11.(2019高二上·武邑月考)肼(H2N—NH2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图所示,已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ):N≡N键为942、O=O键为500、N—N键为154,则断裂1 mol N—H键所需的能量(kJ)是(  )
A.194 B.391 C.516 D.658
【答案】B
【知识点】反应热和焓变;有关燃烧热的计算
【解析】【解答】根据图中内容,可以看出N2H4(g)+O2(g)=2N(g)+4H(g)+2O(g),△H3=2752 kJ/mol-534 kJ/mol=2218 kJ/mol,化学反应的焓变等于产物的能量与反应物能量的差值,旧键断裂吸收能量,新键生成释放能量,设断裂1 mol N―H键所需的能量为X,旧键断裂吸收的能量:154+4X+500=2218,解得X=391,
故答案为:B
【分析】根据图像计算反应的焓变,然后根据反应物键能总和与生成物键能总和之差等于焓变计算氮氢键的键能即可。
12.(2019高二上·武邑月考)25 ℃,101 k Pa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ/mol,辛烷的燃烧热为5518 kJ/mol。下列热化学方程式书写正确的是 (  )
A.2H+(aq) + (aq)+ (aq)+2 (aq)=BaSO4(s)+2H O(1) H= 114.6 kJ/mol
B.2KOH(aq)+ H SO4(aq)= K SO4(aq)+2H O(l) H= 114.6kJ/mol
C.C8H18(l)+ O (g)=8CO (g)+ 9H O H= 5518 kJ/mol
D.2C8H18(g)+25O (g)=16CO (g)+18H O(1) H= 5518 kJ/mol
【答案】B
【知识点】燃烧热;中和热;热化学方程式
【解析】【解答】A.25℃,101k Pa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3kJ/mol,所以2H+(aq)+2OH-(aq)=2H2O(l)△H=-114.6kJ/mol,该反应中还有硫酸钡生成,故A不符合题意;
B.25℃,101k Pa时,在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1mo水,这时的反应热叫做中和热,△H与物质的量成正比,故B符合题意;
C.该热化学方程式中没有标明水的状态,故C不符合题意;
D.燃烧热概念要求必须是1mol物质完全燃烧,即C8H18(g)+ O2(g)═8CO2(g)+9H2O(1)△H=-5518kJ/mol,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据燃烧热和中和热的定义分析热化学方程式是否正确即可,注意物质的状态、焓变与物质的量的关系等。
13.(2018高二上·成都期中)强酸和强碱稀溶液的中和热可表示为:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1。已知①HCl(aq)+NH3·H2O(aq)=NH4Cl(aq)+H2O(l) ΔH=-akJ·mol-1②HCl(aq)+NaOH(s)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-bkJ·mol-1③HNO3(aq)+KOH(aq)=KNO3(aq)+H2O(l) ΔH=-ckJ·mol-1则a、b、c三者的大小关系为(  )
A.a>b>c B.b>c>a
C.a=b=c D.无法比较
【答案】B
【知识点】反应热的大小比较
【解析】【解答】一水合氨是弱电解质,电离吸热,氢氧化钠固体溶于水放热,与盐酸反应放出的热量最多,所以a、b、c三者的大小关系为b>c>a,B符合题意;
故答案为:B
【分析】反应①中NH3·H2O的电离需要吸热;反应②中NaOH固体溶解放热;反应③体现的是中和热,据此判断放出热量的大小。
14.(2018高二上·汽开区月考)勒夏特列原理是自然界一条重要的基本原理,下列事实能用勒夏特列原理解释的是(  )
A.NO2气体受压缩后,颜色先变深后变浅
B.对2HI(g) H2(g)+I2(g)平衡体系加压,颜色迅速变深
C.合成氨工业采用高温、高压工艺提高氨的产率
D.配制硫酸亚铁溶液时,常加入少量铁屑以防止氧化
【答案】A
【知识点】化学平衡移动原理
【解析】【解答】A、存在平衡2NO2(g) N2O4(g),增大压强,混合气体的浓度增大,平衡体系颜色变深,该反应正反应为体积减小的反应,增大压强平衡正反应移动,二氧化氮的浓度又降低,颜色又变浅,由于平衡移动的目的是减弱变化,而不是消除,故颜色仍不原来的颜色深,所以可以用平衡移动原理解释,故A符合题意;
B、加压,两边气体的计量数相等,所以加压平衡不移动,所以不可以用平衡移动原理解释,故B不符合题意;
C、合成氨工业采用高温条件是为了加快化学反应速率,不能使化学平衡正向移动,不能用勒夏特列原理解释,故C不符合题意;
D、配制FeSO4溶液时,加入一些铁粉目的是防止亚铁离子被氧化成铁离子,不能用勒夏特列原理解释,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】勒夏特列原理:如果改变可逆反应的条件(如浓度、压强、温度等),化学平衡就被破坏,并向减弱这种改变的方向移动
15.(2018高二上·汽开区月考)在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:xA(g)+yB(g) zC(g),平衡时测得C的浓度为0.50mol/L。保持温度不变,将容器的容积压缩到原来的一半,再达到平衡时,测得C的浓度变为0.90mol/L。下列有关判断正确的是(  )
A.C的体积分数增大了 B.A的转化率降低了
C.平衡向正反应方向移动 D.x+y>z
【答案】B
【知识点】化学平衡移动原理
【解析】【解答】保持温度不变,将容器的容积压缩到原来的一半,若平衡不移动,则C的浓度变为1.0mol/L;再次平衡时C的浓度为0.90mol/L 1.0mol/L,说明缩小体积,增大压强,平衡逆向移动,则x+y z,C的体积分数减小,A的转化率降低了,
故答案为:B。
【分析】根据化学平衡移动原理:如果改变可逆反应的条件(如浓度、压强、温度等),化学平衡就被破坏,并向减弱这种改变的方向移动
16.(2019高二上·武邑月考)下列说法正确的是(  )
A.温度、浓度、压强、催化剂均能改变平衡常数
B.升高温度,平衡常数一定增大
C.平衡常数变化,化学平衡不一定发生移动
D.化学平衡发生移动,平衡常数不一定改变
【答案】D
【知识点】化学平衡常数;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.平衡常数只和温度有关,故A不选;
B.升高温度,若平衡右移,平衡常数才增大,故B不选;
C.平衡常数只和温度有关,若平衡常数变化,则温度一定变化,化学平衡一定发生移动,故C不选;
D.如果不是通过改变温度使平衡移动的,则化学平衡常数就不变,故D选。
故答案为:D。
【分析】A.平衡常数只是温度的函数;
B.升高温度平衡移动方向与反应的焓变有关,平衡常数与平衡移动方向有关;
C.平衡常数变化反应一定发生移动;
D.平衡常数只是温度的函数,温度不变平衡常数不变。
17.(2019高二上·武邑月考)在恒温恒容的密闭体系中,可逆反应:A(s)+2B(g) 2C(g) ΔH<0,不能作为该反应达到化学平衡的标志的是(  )
①v正(B)=v逆(C) ②n(B)∶n(C)=1∶1 ③容器内压强不再改变
④容器内气体的密度不再改变 ⑤容器内混合气体的平均相对分子质量不再改变
A.②③④⑤ B.①③④ C.②③ D.全部
【答案】C
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】①二者化学计量数相同,说明正逆反应速率相等,可做标志;②物质的量相等不能说明反应达到平衡;③反应前后气体体积不变,所以压强不能做标志;④气体的总质量随着反应而改变,所以密度不变可做标志;⑤平均相对分子质量=气体的总质量 /气体总物质的量,由于气体总物质的量不变,而气体的总质量随时改变,所以平均相对分子质量不变可做标志。
故答案为:C。
【分析】可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等、各组分的百分含量不变,以及由此衍生的不变物理量都可作为达到平衡状态的依据。
18.(2019高二上·武邑月考)反应Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)在700℃时平衡常数为1.47,在900℃时平衡常数为2.15,下列说法正确的是(  )
A.升高温度,该反应的正反应速率增大,逆反应速率减小
B.该反应的化学平衡常数表达式为
C.该反应的正反应是吸热反应
D.增大CO2浓度,平衡常数增大
【答案】C
【知识点】化学平衡常数;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A、升高温度,正逆反应的速率都增大,不符合题意;
B、根据平衡常数的定义,该反应的平衡常数=c(CO)/c(CO2),其余为固体,不符合题意;
C、温度升高,平衡常数增大,说明升高温度,平衡正向移动,所以正向是吸热反应,符合题意;
D、增大二氧化碳的浓度,平衡正向移动,但平衡常数不变,不符合题意,
故答案为:C。
【分析】A.升高温度正逆反应速率都增大;
B.在平衡常数中,固体、纯液体都不能出现;
C.升高温度平衡常数增大,平衡向正反应方向移动;
D.平衡常数只是温度的函数。
19.(2019高二上·武邑月考)某温度下,在一个2 L的密闭容器中,加入4 mol A和2 mol B进行如下反应:3A(g)+2B(g) 4C(s)+2D(g),反应一段时间后达到平衡,测得生成1.6 mol C,且反应的前后压强之比为5∶4(相同的温度下测量),则下列说法正确的是(  )
A.该反应的化学平衡常数表达式是K=
B.此时,B的平衡转化率是40%
C.增大该体系的压强,平衡向右移动,化学平衡常数增大
D.增加B,B的平衡转化率升高
【答案】B
【知识点】化学平衡常数;化学平衡的影响因素;化学平衡的计算
【解析】【解答】A.固体的浓度是常数,故不写在平衡常数表达式里,故A不选;
B.B的转化率为 =40%,故B选;
C.化学平衡常数只和温度有关,故C不选;
D.增加B,会使A的转化率升高,而B的转化率降低。故D不选。
故答案为:B。
【分析】A.在平衡常数中不出现固体的浓度;
B.根据生成C的物质的量计算消耗B的物质的量,然后计算B的转化率;
C.平衡常数只是温度的函数;
D.增大B的浓度平衡向正反应方向移动,但B的转化率减小。
20.(2019高二上·武邑月考)在密闭容器中,一定条件下,进行如下反应:NO(g)+CO(g) N2(g)+CO2(g)ΔH=﹣373.2kJ·mol-1,达到平衡后,为提高该反应的速率和NO的转化率,采取的符合题意措施是(  )
A.加催化剂同时升高温度 B.加催化剂同时增大压强
C.升高温度同时充入N2 D.降低温度同时增大压强
【答案】B
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A、由题意知反应是放热反应,反应后气体体积减小;催化剂加快反应速率,但平衡不移动;升温加快反应速率,但衡逆向移动,NO转化率减小,故不选A;
B、催化剂加快反应速率,但平衡不移动;增大压强加快反应速率,平衡正向移动,NO转化率增大,
故答案为:B;
C、升温速率增大,平衡逆向移动,加氮气平衡逆向移动,NO转化率减小,故不选C;
D、降低温度反应速率减小,加压反应速率增大,无法确定反应速率的变化情况,故不选D。
【分析】加强反应条件可以加快反应速率,平衡向正反应方向移动可增大NO的转化率,注意催化剂不能使平衡发生移动。
二、实验题
21.(2019高二上·武邑月考)在容积为1L的恒容密闭容器中,用三种纳米级Cu2O分别进行催化分解水的实验:2H2O(g) 2H2(g)+O2(g) ΔH>0。水蒸气的浓度c随时间t 的变化如下表所示:
(1)对比实验的温度:T2   T1(填“>”、“<”或“=”)
(2)催化剂催化效率:实验①    实验②(填“>”或“<”)
(3)在实验③达到平衡状态后,向该容器中通入水蒸气与氢气各0.1mol,则反应再次达到平衡时,请确定化学反应进行的方向   (填“向正反应反应进行”或“向逆反应方向进行”或“平衡不移动”)。
【答案】(1)>
(2)<
(3)平衡不移动
【知识点】化学平衡常数;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】①T1温度下达到平衡时,水蒸气的浓度为0.04800mol/L,根据方程式,H2的浓度为0.0020mol/L,O2的浓度为0.00100mol/L,所以平衡常数为 。T2温度下达平衡时,同样可计算出平衡常数 ,大于T1温度下的平衡常数。水蒸气分解反应是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,K变大,所以T2>T1。
②实验①和②温度相同,起始加入的水蒸气的物质的量浓度也相同,到达平衡所需时间①>②,所以催化剂催化效率:实验①<实验②。
③实验③达到平衡状态时,水蒸气的浓度为再向该容器中通入水蒸气与氢气各0.1mol, ,由于K=Q,所以平衡不移动。
【分析】(1)不能根据达到平衡所用时间的长短判断温度的高低,只能通过比较平衡常数的大小来判断;
(2)相同温度时,达到平衡所用时间越短,催化剂的催化效果越好;
(3)根据浓度熵和平衡常数的大小判断反应进行的方向。
三、填空题
22.(2019高二上·武邑月考)C、Si、Ge、Sn是同族元素,该族元素单质及其化合物在材料、医药等方面有重要应用。请回答下列问题:
(1)Si的原子核外价电子排布图为   
(2)金刚石的结构是正四面体则其中的碳原子杂化方式是   
(3)按要求指出下列氧化物的空间构型、成键方式或性质
①CO2分子的空间构型及碳氧之间的成键方式   ;
②CO可以和很多金属形成配合物,如Ni(CO)4,Ni与CO之间的键型为   ;
③乙烯的分子是C2H4,是根据其结构推断是   分子(填 “极性”或“非极性”)
(4)碳氧键的红外伸缩振动频率与键的强度成正比,已知Ni(CO)4中碳氧键的伸缩振动频率为2060cm-1,CO分子中碳氧键的伸缩振动频率为2143cm-1,则Ni(CO)4中碳氧键的强度比CO分子中碳氧键的强度__________(填字母)
A.强 B.弱 C.相等 D.无法判断
【答案】(1)
(2)sp3
(3)直线形,共价键(或σ键与π键);配位键;非极性
(4)B
【知识点】原子核外电子的运动状态;共价键的形成及共价键的主要类型;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)硅的原子核外价电子排布图为 。
(2)金刚石的晶体中每个碳原子都和其他四个碳原子构成正四面体结构,碳原子的杂化方式为sp3。
(3)①CO2分子的空间构型是直线型,碳原子和每个氧原子之间都通过两对共用电子结合,形成碳氧双键,其中一个是σ键,一个是π键。故答案为:直线形,共价键(或σ键与π键)。
②金属配合物里,金属原子提供空轨道,CO提供孤电子对,Ni与CO之间形成配位键。
③乙烯是平面四边形结构,正负电荷中心重合,是非极性分子。
(4)碳氧键的红外伸缩振动频率与键的强度成正比, Ni(CO)4中碳氧键的伸缩振动频率为2060cm-1,小于CO分子中碳氧键的伸缩振动频率为2143cm-1,则Ni(CO)4中碳氧键的强度比CO分子中碳氧键的强度弱,
故答案为:B。
【分析】(1)Si原子的价电子排布式为3s23p2,据此画出价电子排布图即可;
(2)金刚石是正四面体结构,形成四对共用电子对,C原子sp3杂化;
(3)①二氧化碳是直线型结构,碳氧原子间形成σ键与π键;
②金属配合物中存在配位键;
③不同原子间形成极性共价键;
(4)根据题目中的信息“碳氧键的红外伸缩振动频率与键的强度成正比”进行分析即可。
23.(2019高二上·武邑月考)海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如下:
(1)请列举海水淡化的两种方法:   、   。
(2)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,其目的是   。
(3)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的化学方程式为   , 由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是   。
【答案】(1)蒸馏法;电渗析法(或离子交换法及其他合理答案中的任意两种)
(2)富集溴元素
(3)Br2+SO2+2H2O=H2SO+HBr;强酸对设备的严重腐蚀
【知识点】海水资源及其综合利用
【解析】【解答】(1)目前淡化海水的方法有:蒸馏法、电渗析法、离子交换法等,其中最常用的是蒸馏法;
(2)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,目的是低浓度的Br2溶液在提取时消耗过多的原料和能源,转化为HBr后易被氧化剂氯气氧化为溴单质,用于富集溴元素。
(3)二氧化硫吸收溴单质发生反应:Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-,工业生产中应解决的主要问题是反应生成了两种强酸,易腐蚀设备。
【分析】(1)根据常用海水淡化方法进行回答即可;
(2)将溴单质还原为溴离子的目的是负极溴元素;
(3)二氧化硫与溴反应生成氢溴酸和硫酸。
24.(2019高二上·武邑月考)活性炭可用于处理大气污染物NO。在1 L密闭容器中加入NO和活性炭(无杂质),生成气体E和F。当温度分别在T1℃和T2℃时,测得平衡时各物质的物质的量如下表:
物质n/mol
T/℃ 活性炭 NO E F
初始 2.030 0.100 0 0
T1 2.000 0.040 0.030 0.030
T2 2.005 0.050 0.025 0.025
(1)请结合上表数据,写出NO与活性炭反应的化学方程式:   。
(2)上述反应在T1℃时的平衡常数为K1,在T2℃时的平衡常数为K2。
①计算K1=   。
②根据上述信息判断,T1和T2的关系是   (填序号)。
a.T1>T2b.T1<T2c.无法比较
(3)在T1℃下反应达到平衡后,下列措施不能改变NO的转化率的是   (填序号)。
a.增大c(NO) b.增大压强
c.升高温度 d.移去部分F
【答案】(1)C+2NO N2+CO2
(2)9/16;c
(3)ab
【知识点】化学平衡常数;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】(1)由T1℃、T2℃时,活性炭、NO物质的量变化与E、F物质的量变化关系可知化学计量数之比为1∶2∶1∶1,由此写出化学方程式。
(2)①T1℃时,NO的平衡浓度为0.04 mol/L,而CO2、N2的平衡浓度均为0.03 mol/L,则K1= =9/16(注意活性炭为固体)。②由于无法判断反应的热效应,故无法判断T1和T2的关系。
(3)该反应为气体分子数不变的反应,因此选择ab。
【分析】(1)根据物质的量之比等与化学计量数之比书写化学方程式;
(2)①根据平衡常数的定义计算;
②平衡常数只是温度的函数,焓变不能确定,则不能确定平衡常数的大小;
(3)该反应是气体体积不变的反应,压强对平衡无影响,增大NO的浓度,其转化率降低。

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