吉林省吉林市重点中学2023-2024高二上学期9月月考化学试题

吉林省吉林市重点中学2023-2024学年高二上学期9月月考化学试题
一、单选题(1-15每题2分,16-25每题3分)
1.下列不属于自发进行的变化是(  )
A.红墨水加到清水中使整杯水变红
B.冰在室温下融化成水
C.向氢氧化钠溶液中滴加盐酸
D.常温常压下,石墨转化为金刚石
【答案】D
【知识点】吸热反应和放热反应;化学反应的可逆性
【解析】【解答】A.红墨水的浓度大于水,微粒向浓度低的方向移动属于自发进行的物理过程;故A不符合题意;
B.冰在室温下融化成水是自发过程,故B不符合题意;
C.中和反应是自发过程,故C不符合题意;
D.石墨转化为金刚石是吸热过程,常温下不能自发反应,故D不符合题意;
故答案为:D
【分析】A.考虑的浓度高向浓度低的方向进行属于自发
B.室温冰的融化是自发
C.中和反应是自发反应
D.石墨转化金刚石属于吸热反应不是自发反应
2.已知H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ·mol-1,则反应HCl(g)= H2(g)+Cl2(g)的ΔH为(  )
A.+184.6 kJ·mol-1 B.-92.3 kJ·mol-1
C.-369.2 kJ·mol-1 D.+92.3 kJ·mol-1
【答案】D
【知识点】反应热和焓变
【解析】【解答】根据 H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ·mol-1, 即可转化为2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g),ΔH=+184.6 kJ·mol-1,得到HCl(g)= 1/2H2(g)+1/2Cl2(g),ΔH=+92.3 kJ·mol-1,故D符合题意;
【分析】结合给出 H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ·mol-1, 即可计算出HCl(g)= 1/2H2(g)+1/2Cl2(g),焓变
3.在反应中,表示的反应速率最快的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】化学反应速率
【解析】【解答】
A.
B.B是固体不能表示速率
C.v(a)=2/3v(C)=0.6
D.v(a)=1/2v(D)0.05
故答案为:C
【分析】将所有的速率转化为同一种物质的速率进行比较即可;结合选项即可判断
4.关于二次电池铅蓄电池的说法中错误的是(  )
A.在放电时,该电池的负极质量增加
B.在放电时,电池中硫酸的浓度减小
C.当两极物质都转化为PbSO4时,铅蓄电池将停止工作
D.在放电时,正极发生的反应是:Pb+ =PbSO4+2e-
【答案】D
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.放电时,负极发生的反应为Pb-2e+SO42-=PbSO4,质量增加,故A不符合题意;
B.放电时消耗硫酸,导致浓度降低,故B不符合题意;
C.正极和负极产物均得到硫酸铅,当两电极均是硫酸铅时,停止工作,故C不符合题意;
D.放电时正极是PbO2+2e+4H++SO42-=2H2O+PbSO4,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】根据铅蓄电池总反应是Pb+PbO2+2H2SO4=2H2O+2PbSO4,负极:Pb-2e+SO42-=PbSO4,正极:PbO2+2e+4H++SO42-=2H2O+PbSO4,结合选项即可判断
5.某温度下,CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常数,在同一温度下,反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)的平衡常数为(  )
A.2500 B.50 C.0.02 D.0.05
【答案】D
【知识点】化学平衡常数
【解析】【解答】 CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常数, K=c(CO2)c(H2)/c(CO)c(H2O),,而对于 反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) K=c(CO)c(H2O)/c(CO2)c(H2)=1/K1=1/20=0.05,故答案为D
【分析】根据平衡常数的计算公式利用K1进行计算即可
6.对于反应:,在密闭容器中进行,下列条件能加快反应速率的是(  )
A.增大体积使压强减小
B.体积不变,充入氦气使压强增大
C.体积不变,充入使压强增大
D.使总压强不变,充入氖气
【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A.增大体积,浓度降低,速率降低,故A不符合题意;
B.体积不变,充入氦气,浓度不变,速率不变,故B不符合题意;
C.体积不变,增大反应物浓度速率加快,故C符合题意;
D.压强不变,充入氖气,体积增大,浓度降低,速率降低,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】根据题意可知,前后系数不变,使反应速率加快可以采用升高温度,体积不变时增大浓度结合选项即可判断
7.羰基硫(COS)作为一种粮食熏蒸剂广泛应用于农药工业,由和CO合成COS的反应分两步进行,其能量变化如图所示。下列说法正确的是(  )
A.催化剂可以降低反应的焓变
B.①②步反应的焓变和小于总反应的焓变
C.总反应的速率由①步反应决定
D.反应过程中只有化学键的形成,没有化学键的断裂
【答案】C
【知识点】反应热和焓变
【解析】【解答】A.催化剂只是改变活化能,焓变不能改变,故A不符合题意;
B.步骤①和步骤②的焓变和等于反应的焓变,故B不符合题意;
C.总反应速率是由速度慢的决定,或化能大的速率慢,故C符合题意;
D.化学反应是键的断裂和键的形成,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.催化剂改变反应的活化能
B.反应①和②焓变和等于反应的焓变
C.对于分步反应,反应的速率是由最慢反应速率决定
D.化学反应的实质是键的断裂和键的形成
8.在25 ℃、101 kPa下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖的摩尔燃烧焓依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2 800 kJ/mol,则下列热化学方程式正确的是(  )
A.C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=-393.5 kJ/mol
B.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ/mol
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=+571.6 kJ/mol
D.C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-1 400 kJ/mol
【答案】B
【知识点】热化学方程式
【解析】【解答】 25 ℃、101 kPa下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖的摩尔燃烧焓依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2 800 kJ/mol, 写出热化学方程式为C(s)+O2(g)=CO2(g), ΔH=-393.5 kJ/mol ;CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+H2O(l); ΔH=890.3 kJ/mol;2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol;C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 400 kJ/mol;故答案为:B
【分析】根据摩尔燃烧焓得出,1mol物质完全燃烧得到稳定的产物释放的能量,写出热化学方程式即可判断
9.某双液原电池装置如图所示,(盐桥:装有含琼胶的饱和溶液)。下列有关叙述中不正确的是(  )
A.作负极,发生氧化反应
B.电子流动方向:铁石墨稀硫酸盐桥氯化钠溶液
C.工作一段时间后,左侧烧杯中增大
D.正极反应式:
【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.原电池中,铁做负极,石墨做正极,故A不符合题意;
B.电子的流向为负极到正极,故B符合题意;
C.左边变为亚铁离子,需要阴离子,盐桥中氯离子进入,故C不符合题意;
D.正极是氢离子得到电子变为氢气,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】此装置是原电池装置,铁做负极,失去电子变为亚铁离子,石墨做正极,氢离子得到电子变为氢气,结合选项即可判断
10.测定稀盐酸和稀NaOH溶液中和反应反应热的实验中没有使用的仪器有(  )
①漏斗 ②容量瓶 ③量筒 ④搅拌器 ⑤试管 ⑥温度计 ⑦蒸发皿 
⑧托盘天平
A.①②⑥⑦ B.②⑤⑦⑧ C.②③⑦⑧ D.③④⑤⑦
【答案】B
【知识点】常用仪器及其使用;中和热的测定
【解析】【解答】测定中和热需要的仪器是漏斗,烧杯,量筒,搅拌器,温度计,故答案为B;
【分析】根据测定中和热的仪器即可判断
11.25℃、1.01×105Pa时,反应2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) ΔH=+109.8kJ·mol-1,该反应能自发进行的原因是(  )
A.该反应是吸热反应
B.该反应是放热反应
C.该反应是熵减小的反应
D.该反应的熵增大效应大于能量效应
【答案】D
【知识点】焓变和熵变
【解析】【解答】该反应是吸热反应,并且熵增的反应,熵增效应大于能量效应,故答案为:D
【分析】依据熵增效应大于能量效应即可判断
12.把1.2 mol A气体和0.8 mol B气体混合于容积为2 L的容器中,使其发生如下反应:3A(g)+B(g) nC(g)+2D(g),5 min末生成0.4 mol D,若测知以C浓度变化表示的平均反应速率为0.04 mol·L-1·min-1,则n的值为(  )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】A
【知识点】化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】 C浓度变化表示的平均反应速率为0.04 mol·L-1·min-1, 计算出C的物质的量变为为0.04x2x5=0.4mol,利用三段式计算
3A(g)+B(g) nC(g)+2D(g)
起始(mol) 1.2 0.8
变化(mol) 0.4 0.4
即可计算出:n/2=0.4/0.4 n=2,故答案为A
【分析】根据数据计算出C的变化量,结合物质的变化量与化学计量系数呈正比即可计算
13.甲醇与水蒸气在催化剂作用下发生如下反应:
反应Ⅰ:CH3OH(g) CO (g)+ 2H2(g) ΔH1
反应Ⅱ:CO (g)+ H2O(g) CO2 (g)+ H2(g) ΔH2
根据能量变化示意图,下列说法正确的是(  )
A.E3-E2>E4-E1
B.反应Ⅱ决定整个反应的速率
C.催化剂可以降低总反应的焓变
D.CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g) ΔH=ΔH1-ΔH2
【答案】A
【知识点】反应热和焓变;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A.根据纵坐标数值计算即可判断E3-E2>E4-E1,故A符合题意;
B.反应I 的活化能为E1-E5,反应II的活化能为E2-E4,因此B不符合题意;
C.催化剂只是改变活化能不改变焓变,故C不符合题意;
D. CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g) ΔH=ΔH1+ΔH2,故D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.结合纵坐标计算
B.反应速率是由速率慢的决定
C.根据催化剂只是改变活化能
D.根据盖斯定律计算
14.对可逆反应 ,在一定条件下达到平衡,下列有关叙述正确的是(  )
A.增大压强,平衡不移动,的浓度不变
B.当体系的平均相对分子质量不变时,反应达到平衡
C.升高温度,化学平衡常数增大
D.减小的浓度,v(正)增大,v(逆)减小,平衡正向移动
【答案】B
【知识点】化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.增大压强,平衡不移动,但是体积减小,浓度增大,故A不符合题意;
B.体系平均相对分子质量不变时反应达到平衡,故B符合题意;
C.升高温度平衡逆向移动,导致常数减小,故C不符合题意;
D.减小D的浓度 ,v(正)先不变再减小,v(逆)减小,平衡正向移动,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.增大压强,浓度增大
B.平均相对分子质量不变,反应平衡
C.对于正反放热,温度升高平衡逆向,常数减小
D.根据产物浓度减小,正速率先不变后减小
15.有平衡体系:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,为了增加氨气的产量,应采用的正确措施是(  )
A.高温、高压 B.适宜温度、高压、催化剂
C.低温、低压 D.高温、高压、催化剂
【答案】B
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,为了增加氨气的产量, 可以适当的温度和催化剂和加压促使平衡向右移动,故答案为:B
【分析】根据温度和压强寻找条件促使平衡向右移动即可
16.肼(N2H4) 空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。下列说法中,不正确的是(  )
A.该电池放电时,通入肼的一极为负极
B.电池每释放1 mol N2转移的电子数为4NA
C.通入空气的一极的电极反应式是O2+2H2O+4e-=4OH-
D.电池工作一段时间后,电解质溶液的碱性增强
【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A.放电时,肼在负极失去电子,故A不符合题意;
B.根据N2H4-N2-4e,产生1mol氮气转移的电子数为4NA,故B不符合题意;
C.通入空气一端反应为 O2+2H2O+4e-=4OH- ,故C不符合题意;
D.电池工作时间,生成物为有水,碱性减弱,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】根据题意燃料电池总反应为:N2H4+O2=N2+2H2O,结合选项判断即可
17.对于可逆反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,下列各项对示意图的解释与图像相符的是(  )
A.①压强对反应的影响
B.②温度对反应的影响
C.③恒容平衡体系增加c(N2)对反应的影响
D.④催化剂对反应的影响
【答案】C
【知识点】化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A.对于反应是体积减小的反应,增大压强平衡速率快且氨气的含量大,故A不符合题意;
B.温度升高,平衡向左移动,氮气转化率降低;故B不符合题意;
C.恒容增大氮气的浓度,平衡右移动,故C符合题意;
D.催化剂加快速率时间短,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.压强越大,速率越大,产率越高
B.温度升高,平衡右移
C.恒容增大反应物浓度,平衡右向移动
D.催化剂加快速率
18.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH= 198 kJ·mol-1,在V2O5存在时,该反应的机理为:V2O5+SO22VO2+SO3(快),4VO2+O22V2O5(慢)。下列说法中正确的是(  )
A.反应速率主要取决于V2O5的质量
B.V2O5是该反应的催化剂
C.其他条件不变时,逆反应的活化能小于198 kJ·mol-1
D.增大SO2的浓度可显著提高反应速率
【答案】B
【知识点】反应热和焓变;化学反应速率;催化剂
【解析】【解答】A.分步反应,速率由最慢决定,故A不符合题意;
B.根据流程判断其为催化剂,故B符合题意;
C.焓变=正反应的活化能-逆反应的活化能=-198 kJ·mol-1 ,因此逆反应的活化能大于198 kJ·mol-1 ,故C不符合题意;
D.分步反应,速率由最慢决定,增大二氧化硫浓度不能提高反应速率,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.根据题意反应速率由催化剂的表面积决定
B.结合题意判断其为催化剂
C.结合焓变公式计算即可
D.根据题意由慢反应决定
19.已知,蒸发需要吸收的能量为30kJ,其它相关数据如下表,则反应的能量变化为(  )
 
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ 436 200 369
A.放出72kJ B.吸收72kJ C.放出102kJ D.吸收102kJ
【答案】A
【知识点】化学能与热能的相互转化
【解析】【解答】根据焓变=反应物键能-生成物键能=(436+200-2x369)KJ=-102KJ, 蒸发需要吸收的能量为30kJ, 即可得到-72KJ,,故答案为:A
【分析】焓变计算公式计算即可
20.将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸,反应剧烈,醋酸逐渐凝固。由此可见(  )
A.NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应
B.该反应中,热能转化为产物内部的能量
C.反应物的总能量高于生成物的总能量
D.反应的热化学方程式为:NH4HCO3+HCl=NH4Cl+CO2↑+H2O ΔH=+Q kJ/mol
【答案】B
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A.根据凝固,说明其反应为吸热,故A不符合题意;
B.反应吸热说明能转化为内部能量,故B符合题意;
C.反应物的能量低于生成物的能量,故C不符合题意;
D.反应的热化学方程式为 NH4HCO3+(s)+HCl(l)=NH4Cl(l)+CO2↑(g)+H2O(l) ΔH=+Q kJ/mol
故答案为:B
【分析】根据反应可知反应是吸热反应,生成物的能量高于反应物的能量,书写其热化学方程式为 NH4HCO3+(s)+HCl(l)=NH4Cl(l)+CO2↑(g)+H2O(l) ΔH=+Q kJ/mol,结合选项判断
21.在一定温度下的密闭容器中,加入1 mol CO和1 mol H2O发生反应:
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),达到平衡时测得n(H2)=0.5 mol,下列说法不正确的是(  )
A.在该温度下,反应的平衡常数K=1
B.平衡常数与反应温度无关
C.CO的平衡转化率为50%
D.平衡时n(H2O)=0.5 mol
【答案】B
【知识点】化学平衡常数;化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】 加入1 mol CO和1 mol H2O发生反应:达到平衡时测得n(H2)=0.5 mol,
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
起始mol 1 1
变化mol 0.5 0.5 0.5 0.5
平衡mol 0.5 0.5 0.5 0.5
A.根据数据计算出K=1,故A不符合题意;
B.温度变化,常数也变化,故B符合题意;
C.CO的转化率为50%;故C不符合题意;
D. 平衡时n(H2O)=0.5 mol ,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】根据数据利用三段式计算即可
22.已知:①Zn(s)+O2(g)= ZnO(s) ΔH1=-351.1 kJ·mol-1
②Hg(l)+O2(g)=HgO(s) ΔH2=-90.7 kJ·mol-1
则反应Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)的焓变是(  )
A.-441.8 kJ·mol-1 B.-254.6 kJ·mol-1
C.-438.9 kJ·mol-1 D.-260.4 kJ·mol-1
【答案】D
【知识点】反应热和焓变
【解析】【解答】 ①Zn(s)+O2(g)= ZnO(s) ΔH1=-351.1 kJ·mol-1
②Hg(l)+O2(g)=HgO(s) ΔH2=-90.7 kJ·mol-1
①-②得到:Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l),因此焓变=ΔH1- ΔH2=-351.1 kJ·mol-1+90.7 kJ·mol-1=-260.4 kJ·mol-1 ;故答案为:D
【分析】利用盖斯定律即可计算
23.在一个不传热的固定容积的密闭容器中发生可逆反应:
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)(m、n、p、q为任意整数)。下列不能作为达到平衡状态的标志的是(  )
A.单位时间内有m mol A消耗,同时有p mol C生成
B.体系的温度不再改变
C.各组分的浓度不再改变
D.各组分的质量分数不再改变
【答案】A
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A.单位时间内物质的变化量之比与化学计量系数之比相等不能说明其达到平衡,故A符合题意;
B.该反应温度不变可说明反应得到平衡,故B不符合题意;
C.各组分的浓度不变可说明达到平衡,故C不符合题意;
D.各组分的质量分数不变也可说明其平衡,故D不符合题意;
故答案为:A
【分析】根据 在一个不传热的固定容积的密闭容器中发生可逆反应: 判断达到平衡可以根据,温度不变,浓度不变,组分不变等,结合选项判断即可
24.用CH4和O2组合形成的质子(H+)交换膜燃料电池的结构如图所示,下列说法错误的是(  )
A.电流通过外电路从d极流向c极
B.电极c的电极反应式为CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+
C.b气体为O2
D.若电路中转移2 mol电子,则该燃料电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积为22.4L
【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A.根据电子的流向,判断c为负极,d为正极,电流从正极到负极,故A不符合题意;
B.电极c的电极反应为 CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+ ;故B不符合题意;
C.电极d为正极,氧气发生反应,故C不符合题意;
D.结合转移2mol电子,消耗0.5mo氧气,标况下体积为11.2L;故D符合题意;
故答案为;D
【分析】根据题意可知,电极c是负极,电极d为正极,总的电池反应物为CH4+2O2=CO2+2H2O,结合选项判断即可
25.工业合成,一般采用左右的温度,其原因是:(  )
①提高的平衡转化率 ②适当提高氨的合成速率 ③提高氨的产率 ④催化剂在左右时活性最大
A.只有① B.②④ C.②③④ D.①②
【答案】B
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】 ,一般采用左右的温度, 主要是此温度下可以提高氨的合成速率,以及催化剂在此温度下活性最强,故答案为:B
【分析】结合此时的氨合成速率以及催化剂活性
二、填空题
26.某研究小组探究原电池的原理并进行实验。
(1)下列反应中,可通过原电池装置实现化学能直接转化为电能的是(选填序号)   
①1 ②
③④
(2)氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之一,下列不正确的是____。(单选)
A.太阳光催化分解水制氢气比电解水气氢气更为科学
B.氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境
C.以稀、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同
D.以稀、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同
(3)纯电动车采用了高效耐用的一种新型可充电电池,该电池的总反应式为:
①该电池放电时正极反应式为   。
②放电时每转移3mol电子,正极有   mol被还原。
(4)铅蓄电池因其电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低康,当前在燃油车上应用依然占主导地位,电池反应式为:,下列有关说法正确的是   。(双选)
A.Pb为电池的负极,发生氧化反应,电极方程式为:
B.铅蓄电池放电时,正、负电极质量均增大
C.铅蓄电池放电时,定向移动去极
D.放电过程中,正极区附近pH减小
(5)如图为甲烷燃料电池的结构示意图,电解质溶液为NaOH溶液,电极材料为疏松多孔的石墨棒。回答下列问题:
①a极通入的物质为   (填物质名称),电解质溶液中的OH-移向    (“负”或“正”。
②写出此甲烷燃料电池工作时负极的电极反应:   。
【答案】(1)②④
(2)C
(3)FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-;1 mol
(4)B C
(5)甲烷;负;CH4-8e-+ 10OH-=CO32-+7H2O
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用;物质的量的相关计算
【解析】【解答】(1)一般实现化学能转化为电能的反应是氧化还原反应,反应②和反应④符合要求;
(2)A.太阳能催化分解水得到氢气节约原料,故A不符合题意;
B.氢氧燃料电池产物是水,更环保,故B不符合题意;
C.硫酸做电解质和氢氧化钾做电解质的氢氧燃料电池的负极电极反应式不同;故C符合题意;
D.以硫酸和氢氧化剂做介质的反应总的反应为2H2+O2=2H2O,故D不符合题意;
(3)①放电时,正极发生还原反应为: FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-;
②放电时,转移3mol电子正极有1mol 被还原。
(4)A. Pb为电池的负极,发生氧化反应,电极方程式为:Pb-2e+SO42-=PbSO4,故A不符合题意;
B.铅蓄电池放电时正负极均得到硫酸铅,质量增大,故B符合题意;
C.放电时,正极二氧化铅结合氢离子,故C符合题意;
D.放电时,负极的pH减小,故D不符合题意;
(5)①电子在负极,因此a通入的是甲烷,氢氧根流向负极
②负极是甲烷失去电子结合氢氧根离子的离子方程式为: CH4-8e-+ 10OH-=CO32-+7H2O
【分析】(1)找出氧化还原反应即可
(2)根据氢氧燃料电池以氢氧化钾和硫酸为电解质写出正负极电极式即可判断
(3)根据给出的电池总反应即可写出正负极电极式和计算
(4)铅蓄电池中,负极是铅失去电子结合硫酸根离子变为硫酸铅,正极是二氧化铅得到得到电子结合硫酸变为硫酸铅,结合选项判断
(5)①根据电子流向即可判断
②根据甲烷失去电子结合氢氧根离子即可写出离子方程式
27.根据信息书写热化学方程式
(1) 化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式:   。
(2) 在一定条件下,将2 molSO2和1 mol O2充入一密闭容器中发生反应生成SO3,达到平衡时SO2的转化率为25%,放出Q kJ的热量,写出SO2和O2反应的热化学方程式为   。
(3) SiHCl3在催化剂作用下发生反应:
2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)ΔH1=+48 kJ·mol-1
3SiH2Cl2(g)=SiH4(g)+2SiHCl3(g)ΔH2=-30 kJ·mol-1
则反应4SiHCl3(g)=SiH4(g)+3SiCl4(g)的ΔH为   kJ·mol-1。
(4) 某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热,将100 mL 0.50 mol·L-1盐酸与100 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应(在稀溶液中,可以近似地认为酸、碱的密度、比热容与水的相等)。回答下列问题:
①从实验装置上看,图中玻璃搅拌器的作用是   。
②简易量热计如果不盖杯盖,生成1 mol H2O(l)时所测得中和反应的反应热(ΔH)将   (填“偏大”“偏小”或“不变”),判断的理由是   。
③若用等体积等物质的量浓度的CH3COOH进行上述实验,生成1 mol H2O(l)时,所测得的中和反应的反应热的绝对值(|ΔH|)将   (填“偏大”“偏小”或“无影响“),判断的理由是   。
【答案】(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=+2(a-b-c) kJ·mol-1
(2)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH= 4Q kJ·mol-1
(3)+114
(4)混合均匀;偏小;向外界散热,测量反应热的数值偏小,但ΔH为负值,数值越小,ΔH反而越大;偏小;醋酸为弱酸,电离过程吸热,使中和热放出热量减少
【知识点】反应热和焓变;热化学方程式;中和热的测定
【解析】【解答】(1)根据盖斯定律计算出焓变为+2(a-b-c)kJ·mol-1,热化学方程式为:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=+2(a-b-c) kJ·mol-1
(2) 达到平衡时SO2的转化率为25%,放出Q kJ的热量, 即可计算出焓变为-4Q kJ·mol-1 ;写出热化学方程式为; 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH= 4Q kJ·mol-1 ;
(3) 2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)ΔH1=+48 kJ·mol-1①; 3SiH2Cl2(g)=SiH4(g)+2SiHCl3(g)ΔH2=-30 kJ·mol-1②;①x3+② :4SiHCl3(g)=SiH4(g)+3SiCl4(g)焓变= 3ΔH1+ΔH2=+114kJ·mol-1。
(4)①玻璃搅拌棒的作用是将反应物混合均匀
②不盖盖导致热量散失,导致测试的结果偏小;
③醋酸为弱酸,弱酸电离时吸热,导致中和反应放出热量减少;
【分析】(1)根据给出的能量变化图计算出焓变
(2)根据计算出焓变即可
(3)利用盖斯定律计算
(4)①玻璃棒的作用是搅拌混合均匀
②不盖盖热量散失导致热量减少
③考虑弱酸电离时吸热导致热量减小
28.完成下列问题
(1) 一定条件下,在一体积不变的密闭容器中发生反应:
2A(g)+B(g)3C(g) ΔH=a kJ·mol-1。图为反应体系中反应速率随时间变化的情况,且t2、t3、t4各改变一种不同的条件。
①t3时改变的条件为   ,t4时改变的条件为   。
②a   (填“>”或“<”)0。
(2)已知反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),在恒容密闭容器中按加入CO和H2合成甲醇,测得起始压强p0=102 kPa。CO的平衡转化率[α(CO)]随温度的变化曲线如图所示,R点时反应的平衡常数Kp=   (kPa)-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,p分=p总×物质的量分数),R、S两点平衡常数大小:Kp(R)   (填“>”“=”或“<”)Kp(S)。
(3)CO可用于合成甲醇,反应的化学方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反应的ΔH   0(填“>”或“<”)。实际生产条件控制在250 ℃、1.3×104 kPa左右,选择此压强的理由是   。
【答案】(1)减小压强或使用负催化剂;升高温度;>
(2)或0.00087;>
(3)<;在1.3×104 kPa时,CO的转化率已较高,再增大压强CO转化率提高不大,同时生产成本增加,得不偿失
【知识点】化学平衡状态的判断;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】(1)①根据速率时间图,t3时正逆速率均减小,可能使用负催化剂或者是减压,t4改变的是温度升高;
②根据温度升高,正速率增大的幅度大于逆速率;
(2)结合三段式计算,转化率为50%;
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),
起始(mol) 1 2
转化(mol) 0.5 1 0.5
平衡(mol) 0.5 1 0.5
压强之比等于物质的量之比,起始压强为102Kpa,因此平衡后的压强为2/3x102Kpa=68kpa。
故平衡后CO的压强为68x1/4=17kpa,氢气的压强为34kpa,甲醇的压强为17kpa;平衡常数为Kp=17/(34)2x17(Kpa)2=1/1156Kpa)2,温度越高转化率越低,说明反应为放热,因此KpR>KpS;
(3)根据图示判断其焓变<0;在 1.3×104 kPa左右 CO的转化率已经很高,再增大压强增长率不大;
【分析】(1)根据图示判断即可
(2)根据给出的数据利用平衡常数公式计算,比较温度对转化率影响判断即可
(3)根据温度与转化率关系判断其焓变,结合压强与转化率关系判断
吉林省吉林市重点中学2023-2024学年高二上学期9月月考化学试题
一、单选题(1-15每题2分,16-25每题3分)
1.下列不属于自发进行的变化是(  )
A.红墨水加到清水中使整杯水变红
B.冰在室温下融化成水
C.向氢氧化钠溶液中滴加盐酸
D.常温常压下,石墨转化为金刚石
2.已知H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ·mol-1,则反应HCl(g)= H2(g)+Cl2(g)的ΔH为(  )
A.+184.6 kJ·mol-1 B.-92.3 kJ·mol-1
C.-369.2 kJ·mol-1 D.+92.3 kJ·mol-1
3.在反应中,表示的反应速率最快的是(  )
A. B.
C. D.
4.关于二次电池铅蓄电池的说法中错误的是(  )
A.在放电时,该电池的负极质量增加
B.在放电时,电池中硫酸的浓度减小
C.当两极物质都转化为PbSO4时,铅蓄电池将停止工作
D.在放电时,正极发生的反应是:Pb+ =PbSO4+2e-
5.某温度下,CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常数,在同一温度下,反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)的平衡常数为(  )
A.2500 B.50 C.0.02 D.0.05
6.对于反应:,在密闭容器中进行,下列条件能加快反应速率的是(  )
A.增大体积使压强减小
B.体积不变,充入氦气使压强增大
C.体积不变,充入使压强增大
D.使总压强不变,充入氖气
7.羰基硫(COS)作为一种粮食熏蒸剂广泛应用于农药工业,由和CO合成COS的反应分两步进行,其能量变化如图所示。下列说法正确的是(  )
A.催化剂可以降低反应的焓变
B.①②步反应的焓变和小于总反应的焓变
C.总反应的速率由①步反应决定
D.反应过程中只有化学键的形成,没有化学键的断裂
8.在25 ℃、101 kPa下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖的摩尔燃烧焓依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2 800 kJ/mol,则下列热化学方程式正确的是(  )
A.C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=-393.5 kJ/mol
B.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ/mol
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=+571.6 kJ/mol
D.C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-1 400 kJ/mol
9.某双液原电池装置如图所示,(盐桥:装有含琼胶的饱和溶液)。下列有关叙述中不正确的是(  )
A.作负极,发生氧化反应
B.电子流动方向:铁石墨稀硫酸盐桥氯化钠溶液
C.工作一段时间后,左侧烧杯中增大
D.正极反应式:
10.测定稀盐酸和稀NaOH溶液中和反应反应热的实验中没有使用的仪器有(  )
①漏斗 ②容量瓶 ③量筒 ④搅拌器 ⑤试管 ⑥温度计 ⑦蒸发皿 
⑧托盘天平
A.①②⑥⑦ B.②⑤⑦⑧ C.②③⑦⑧ D.③④⑤⑦
11.25℃、1.01×105Pa时,反应2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) ΔH=+109.8kJ·mol-1,该反应能自发进行的原因是(  )
A.该反应是吸热反应
B.该反应是放热反应
C.该反应是熵减小的反应
D.该反应的熵增大效应大于能量效应
12.把1.2 mol A气体和0.8 mol B气体混合于容积为2 L的容器中,使其发生如下反应:3A(g)+B(g) nC(g)+2D(g),5 min末生成0.4 mol D,若测知以C浓度变化表示的平均反应速率为0.04 mol·L-1·min-1,则n的值为(  )
A.2 B.3 C.4 D.5
13.甲醇与水蒸气在催化剂作用下发生如下反应:
反应Ⅰ:CH3OH(g) CO (g)+ 2H2(g) ΔH1
反应Ⅱ:CO (g)+ H2O(g) CO2 (g)+ H2(g) ΔH2
根据能量变化示意图,下列说法正确的是(  )
A.E3-E2>E4-E1
B.反应Ⅱ决定整个反应的速率
C.催化剂可以降低总反应的焓变
D.CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g) ΔH=ΔH1-ΔH2
14.对可逆反应 ,在一定条件下达到平衡,下列有关叙述正确的是(  )
A.增大压强,平衡不移动,的浓度不变
B.当体系的平均相对分子质量不变时,反应达到平衡
C.升高温度,化学平衡常数增大
D.减小的浓度,v(正)增大,v(逆)减小,平衡正向移动
15.有平衡体系:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,为了增加氨气的产量,应采用的正确措施是(  )
A.高温、高压 B.适宜温度、高压、催化剂
C.低温、低压 D.高温、高压、催化剂
16.肼(N2H4) 空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。下列说法中,不正确的是(  )
A.该电池放电时,通入肼的一极为负极
B.电池每释放1 mol N2转移的电子数为4NA
C.通入空气的一极的电极反应式是O2+2H2O+4e-=4OH-
D.电池工作一段时间后,电解质溶液的碱性增强
17.对于可逆反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,下列各项对示意图的解释与图像相符的是(  )
A.①压强对反应的影响
B.②温度对反应的影响
C.③恒容平衡体系增加c(N2)对反应的影响
D.④催化剂对反应的影响
18.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH= 198 kJ·mol-1,在V2O5存在时,该反应的机理为:V2O5+SO22VO2+SO3(快),4VO2+O22V2O5(慢)。下列说法中正确的是(  )
A.反应速率主要取决于V2O5的质量
B.V2O5是该反应的催化剂
C.其他条件不变时,逆反应的活化能小于198 kJ·mol-1
D.增大SO2的浓度可显著提高反应速率
19.已知,蒸发需要吸收的能量为30kJ,其它相关数据如下表,则反应的能量变化为(  )
 
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ 436 200 369
A.放出72kJ B.吸收72kJ C.放出102kJ D.吸收102kJ
20.将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸,反应剧烈,醋酸逐渐凝固。由此可见(  )
A.NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应
B.该反应中,热能转化为产物内部的能量
C.反应物的总能量高于生成物的总能量
D.反应的热化学方程式为:NH4HCO3+HCl=NH4Cl+CO2↑+H2O ΔH=+Q kJ/mol
21.在一定温度下的密闭容器中,加入1 mol CO和1 mol H2O发生反应:
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),达到平衡时测得n(H2)=0.5 mol,下列说法不正确的是(  )
A.在该温度下,反应的平衡常数K=1
B.平衡常数与反应温度无关
C.CO的平衡转化率为50%
D.平衡时n(H2O)=0.5 mol
22.已知:①Zn(s)+O2(g)= ZnO(s) ΔH1=-351.1 kJ·mol-1
②Hg(l)+O2(g)=HgO(s) ΔH2=-90.7 kJ·mol-1
则反应Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)的焓变是(  )
A.-441.8 kJ·mol-1 B.-254.6 kJ·mol-1
C.-438.9 kJ·mol-1 D.-260.4 kJ·mol-1
23.在一个不传热的固定容积的密闭容器中发生可逆反应:
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)(m、n、p、q为任意整数)。下列不能作为达到平衡状态的标志的是(  )
A.单位时间内有m mol A消耗,同时有p mol C生成
B.体系的温度不再改变
C.各组分的浓度不再改变
D.各组分的质量分数不再改变
24.用CH4和O2组合形成的质子(H+)交换膜燃料电池的结构如图所示,下列说法错误的是(  )
A.电流通过外电路从d极流向c极
B.电极c的电极反应式为CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+
C.b气体为O2
D.若电路中转移2 mol电子,则该燃料电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积为22.4L
25.工业合成,一般采用左右的温度,其原因是:(  )
①提高的平衡转化率 ②适当提高氨的合成速率 ③提高氨的产率 ④催化剂在左右时活性最大
A.只有① B.②④ C.②③④ D.①②
二、填空题
26.某研究小组探究原电池的原理并进行实验。
(1)下列反应中,可通过原电池装置实现化学能直接转化为电能的是(选填序号)   
①1 ②
③④
(2)氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之一,下列不正确的是____。(单选)
A.太阳光催化分解水制氢气比电解水气氢气更为科学
B.氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境
C.以稀、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同
D.以稀、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同
(3)纯电动车采用了高效耐用的一种新型可充电电池,该电池的总反应式为:
①该电池放电时正极反应式为   。
②放电时每转移3mol电子,正极有   mol被还原。
(4)铅蓄电池因其电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低康,当前在燃油车上应用依然占主导地位,电池反应式为:,下列有关说法正确的是   。(双选)
A.Pb为电池的负极,发生氧化反应,电极方程式为:
B.铅蓄电池放电时,正、负电极质量均增大
C.铅蓄电池放电时,定向移动去极
D.放电过程中,正极区附近pH减小
(5)如图为甲烷燃料电池的结构示意图,电解质溶液为NaOH溶液,电极材料为疏松多孔的石墨棒。回答下列问题:
①a极通入的物质为   (填物质名称),电解质溶液中的OH-移向    (“负”或“正”。
②写出此甲烷燃料电池工作时负极的电极反应:   。
27.根据信息书写热化学方程式
(1) 化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式:   。
(2) 在一定条件下,将2 molSO2和1 mol O2充入一密闭容器中发生反应生成SO3,达到平衡时SO2的转化率为25%,放出Q kJ的热量,写出SO2和O2反应的热化学方程式为   。
(3) SiHCl3在催化剂作用下发生反应:
2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)ΔH1=+48 kJ·mol-1
3SiH2Cl2(g)=SiH4(g)+2SiHCl3(g)ΔH2=-30 kJ·mol-1
则反应4SiHCl3(g)=SiH4(g)+3SiCl4(g)的ΔH为   kJ·mol-1。
(4) 某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热,将100 mL 0.50 mol·L-1盐酸与100 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应(在稀溶液中,可以近似地认为酸、碱的密度、比热容与水的相等)。回答下列问题:
①从实验装置上看,图中玻璃搅拌器的作用是   。
②简易量热计如果不盖杯盖,生成1 mol H2O(l)时所测得中和反应的反应热(ΔH)将   (填“偏大”“偏小”或“不变”),判断的理由是   。
③若用等体积等物质的量浓度的CH3COOH进行上述实验,生成1 mol H2O(l)时,所测得的中和反应的反应热的绝对值(|ΔH|)将   (填“偏大”“偏小”或“无影响“),判断的理由是   。
28.完成下列问题
(1) 一定条件下,在一体积不变的密闭容器中发生反应:
2A(g)+B(g)3C(g) ΔH=a kJ·mol-1。图为反应体系中反应速率随时间变化的情况,且t2、t3、t4各改变一种不同的条件。
①t3时改变的条件为   ,t4时改变的条件为   。
②a   (填“>”或“<”)0。
(2)已知反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),在恒容密闭容器中按加入CO和H2合成甲醇,测得起始压强p0=102 kPa。CO的平衡转化率[α(CO)]随温度的变化曲线如图所示,R点时反应的平衡常数Kp=   (kPa)-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,p分=p总×物质的量分数),R、S两点平衡常数大小:Kp(R)   (填“>”“=”或“<”)Kp(S)。
(3)CO可用于合成甲醇,反应的化学方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反应的ΔH   0(填“>”或“<”)。实际生产条件控制在250 ℃、1.3×104 kPa左右,选择此压强的理由是   。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】吸热反应和放热反应;化学反应的可逆性
【解析】【解答】A.红墨水的浓度大于水,微粒向浓度低的方向移动属于自发进行的物理过程;故A不符合题意;
B.冰在室温下融化成水是自发过程,故B不符合题意;
C.中和反应是自发过程,故C不符合题意;
D.石墨转化为金刚石是吸热过程,常温下不能自发反应,故D不符合题意;
故答案为:D
【分析】A.考虑的浓度高向浓度低的方向进行属于自发
B.室温冰的融化是自发
C.中和反应是自发反应
D.石墨转化金刚石属于吸热反应不是自发反应
2.【答案】D
【知识点】反应热和焓变
【解析】【解答】根据 H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ·mol-1, 即可转化为2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g),ΔH=+184.6 kJ·mol-1,得到HCl(g)= 1/2H2(g)+1/2Cl2(g),ΔH=+92.3 kJ·mol-1,故D符合题意;
【分析】结合给出 H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ·mol-1, 即可计算出HCl(g)= 1/2H2(g)+1/2Cl2(g),焓变
3.【答案】D
【知识点】化学反应速率
【解析】【解答】
A.
B.B是固体不能表示速率
C.v(a)=2/3v(C)=0.6
D.v(a)=1/2v(D)0.05
故答案为:C
【分析】将所有的速率转化为同一种物质的速率进行比较即可;结合选项即可判断
4.【答案】D
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.放电时,负极发生的反应为Pb-2e+SO42-=PbSO4,质量增加,故A不符合题意;
B.放电时消耗硫酸,导致浓度降低,故B不符合题意;
C.正极和负极产物均得到硫酸铅,当两电极均是硫酸铅时,停止工作,故C不符合题意;
D.放电时正极是PbO2+2e+4H++SO42-=2H2O+PbSO4,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】根据铅蓄电池总反应是Pb+PbO2+2H2SO4=2H2O+2PbSO4,负极:Pb-2e+SO42-=PbSO4,正极:PbO2+2e+4H++SO42-=2H2O+PbSO4,结合选项即可判断
5.【答案】D
【知识点】化学平衡常数
【解析】【解答】 CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常数, K=c(CO2)c(H2)/c(CO)c(H2O),,而对于 反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) K=c(CO)c(H2O)/c(CO2)c(H2)=1/K1=1/20=0.05,故答案为D
【分析】根据平衡常数的计算公式利用K1进行计算即可
6.【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A.增大体积,浓度降低,速率降低,故A不符合题意;
B.体积不变,充入氦气,浓度不变,速率不变,故B不符合题意;
C.体积不变,增大反应物浓度速率加快,故C符合题意;
D.压强不变,充入氖气,体积增大,浓度降低,速率降低,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】根据题意可知,前后系数不变,使反应速率加快可以采用升高温度,体积不变时增大浓度结合选项即可判断
7.【答案】C
【知识点】反应热和焓变
【解析】【解答】A.催化剂只是改变活化能,焓变不能改变,故A不符合题意;
B.步骤①和步骤②的焓变和等于反应的焓变,故B不符合题意;
C.总反应速率是由速度慢的决定,或化能大的速率慢,故C符合题意;
D.化学反应是键的断裂和键的形成,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.催化剂改变反应的活化能
B.反应①和②焓变和等于反应的焓变
C.对于分步反应,反应的速率是由最慢反应速率决定
D.化学反应的实质是键的断裂和键的形成
8.【答案】B
【知识点】热化学方程式
【解析】【解答】 25 ℃、101 kPa下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖的摩尔燃烧焓依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2 800 kJ/mol, 写出热化学方程式为C(s)+O2(g)=CO2(g), ΔH=-393.5 kJ/mol ;CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+H2O(l); ΔH=890.3 kJ/mol;2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol;C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 400 kJ/mol;故答案为:B
【分析】根据摩尔燃烧焓得出,1mol物质完全燃烧得到稳定的产物释放的能量,写出热化学方程式即可判断
9.【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.原电池中,铁做负极,石墨做正极,故A不符合题意;
B.电子的流向为负极到正极,故B符合题意;
C.左边变为亚铁离子,需要阴离子,盐桥中氯离子进入,故C不符合题意;
D.正极是氢离子得到电子变为氢气,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】此装置是原电池装置,铁做负极,失去电子变为亚铁离子,石墨做正极,氢离子得到电子变为氢气,结合选项即可判断
10.【答案】B
【知识点】常用仪器及其使用;中和热的测定
【解析】【解答】测定中和热需要的仪器是漏斗,烧杯,量筒,搅拌器,温度计,故答案为B;
【分析】根据测定中和热的仪器即可判断
11.【答案】D
【知识点】焓变和熵变
【解析】【解答】该反应是吸热反应,并且熵增的反应,熵增效应大于能量效应,故答案为:D
【分析】依据熵增效应大于能量效应即可判断
12.【答案】A
【知识点】化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】 C浓度变化表示的平均反应速率为0.04 mol·L-1·min-1, 计算出C的物质的量变为为0.04x2x5=0.4mol,利用三段式计算
3A(g)+B(g) nC(g)+2D(g)
起始(mol) 1.2 0.8
变化(mol) 0.4 0.4
即可计算出:n/2=0.4/0.4 n=2,故答案为A
【分析】根据数据计算出C的变化量,结合物质的变化量与化学计量系数呈正比即可计算
13.【答案】A
【知识点】反应热和焓变;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A.根据纵坐标数值计算即可判断E3-E2>E4-E1,故A符合题意;
B.反应I 的活化能为E1-E5,反应II的活化能为E2-E4,因此B不符合题意;
C.催化剂只是改变活化能不改变焓变,故C不符合题意;
D. CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g) ΔH=ΔH1+ΔH2,故D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.结合纵坐标计算
B.反应速率是由速率慢的决定
C.根据催化剂只是改变活化能
D.根据盖斯定律计算
14.【答案】B
【知识点】化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.增大压强,平衡不移动,但是体积减小,浓度增大,故A不符合题意;
B.体系平均相对分子质量不变时反应达到平衡,故B符合题意;
C.升高温度平衡逆向移动,导致常数减小,故C不符合题意;
D.减小D的浓度 ,v(正)先不变再减小,v(逆)减小,平衡正向移动,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.增大压强,浓度增大
B.平均相对分子质量不变,反应平衡
C.对于正反放热,温度升高平衡逆向,常数减小
D.根据产物浓度减小,正速率先不变后减小
15.【答案】B
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,为了增加氨气的产量, 可以适当的温度和催化剂和加压促使平衡向右移动,故答案为:B
【分析】根据温度和压强寻找条件促使平衡向右移动即可
16.【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A.放电时,肼在负极失去电子,故A不符合题意;
B.根据N2H4-N2-4e,产生1mol氮气转移的电子数为4NA,故B不符合题意;
C.通入空气一端反应为 O2+2H2O+4e-=4OH- ,故C不符合题意;
D.电池工作时间,生成物为有水,碱性减弱,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】根据题意燃料电池总反应为:N2H4+O2=N2+2H2O,结合选项判断即可
17.【答案】C
【知识点】化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A.对于反应是体积减小的反应,增大压强平衡速率快且氨气的含量大,故A不符合题意;
B.温度升高,平衡向左移动,氮气转化率降低;故B不符合题意;
C.恒容增大氮气的浓度,平衡右移动,故C符合题意;
D.催化剂加快速率时间短,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.压强越大,速率越大,产率越高
B.温度升高,平衡右移
C.恒容增大反应物浓度,平衡右向移动
D.催化剂加快速率
18.【答案】B
【知识点】反应热和焓变;化学反应速率;催化剂
【解析】【解答】A.分步反应,速率由最慢决定,故A不符合题意;
B.根据流程判断其为催化剂,故B符合题意;
C.焓变=正反应的活化能-逆反应的活化能=-198 kJ·mol-1 ,因此逆反应的活化能大于198 kJ·mol-1 ,故C不符合题意;
D.分步反应,速率由最慢决定,增大二氧化硫浓度不能提高反应速率,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.根据题意反应速率由催化剂的表面积决定
B.结合题意判断其为催化剂
C.结合焓变公式计算即可
D.根据题意由慢反应决定
19.【答案】A
【知识点】化学能与热能的相互转化
【解析】【解答】根据焓变=反应物键能-生成物键能=(436+200-2x369)KJ=-102KJ, 蒸发需要吸收的能量为30kJ, 即可得到-72KJ,,故答案为:A
【分析】焓变计算公式计算即可
20.【答案】B
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A.根据凝固,说明其反应为吸热,故A不符合题意;
B.反应吸热说明能转化为内部能量,故B符合题意;
C.反应物的能量低于生成物的能量,故C不符合题意;
D.反应的热化学方程式为 NH4HCO3+(s)+HCl(l)=NH4Cl(l)+CO2↑(g)+H2O(l) ΔH=+Q kJ/mol
故答案为:B
【分析】根据反应可知反应是吸热反应,生成物的能量高于反应物的能量,书写其热化学方程式为 NH4HCO3+(s)+HCl(l)=NH4Cl(l)+CO2↑(g)+H2O(l) ΔH=+Q kJ/mol,结合选项判断
21.【答案】B
【知识点】化学平衡常数;化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】 加入1 mol CO和1 mol H2O发生反应:达到平衡时测得n(H2)=0.5 mol,
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
起始mol 1 1
变化mol 0.5 0.5 0.5 0.5
平衡mol 0.5 0.5 0.5 0.5
A.根据数据计算出K=1,故A不符合题意;
B.温度变化,常数也变化,故B符合题意;
C.CO的转化率为50%;故C不符合题意;
D. 平衡时n(H2O)=0.5 mol ,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】根据数据利用三段式计算即可
22.【答案】D
【知识点】反应热和焓变
【解析】【解答】 ①Zn(s)+O2(g)= ZnO(s) ΔH1=-351.1 kJ·mol-1
②Hg(l)+O2(g)=HgO(s) ΔH2=-90.7 kJ·mol-1
①-②得到:Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l),因此焓变=ΔH1- ΔH2=-351.1 kJ·mol-1+90.7 kJ·mol-1=-260.4 kJ·mol-1 ;故答案为:D
【分析】利用盖斯定律即可计算
23.【答案】A
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A.单位时间内物质的变化量之比与化学计量系数之比相等不能说明其达到平衡,故A符合题意;
B.该反应温度不变可说明反应得到平衡,故B不符合题意;
C.各组分的浓度不变可说明达到平衡,故C不符合题意;
D.各组分的质量分数不变也可说明其平衡,故D不符合题意;
故答案为:A
【分析】根据 在一个不传热的固定容积的密闭容器中发生可逆反应: 判断达到平衡可以根据,温度不变,浓度不变,组分不变等,结合选项判断即可
24.【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A.根据电子的流向,判断c为负极,d为正极,电流从正极到负极,故A不符合题意;
B.电极c的电极反应为 CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+ ;故B不符合题意;
C.电极d为正极,氧气发生反应,故C不符合题意;
D.结合转移2mol电子,消耗0.5mo氧气,标况下体积为11.2L;故D符合题意;
故答案为;D
【分析】根据题意可知,电极c是负极,电极d为正极,总的电池反应物为CH4+2O2=CO2+2H2O,结合选项判断即可
25.【答案】B
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】 ,一般采用左右的温度, 主要是此温度下可以提高氨的合成速率,以及催化剂在此温度下活性最强,故答案为:B
【分析】结合此时的氨合成速率以及催化剂活性
26.【答案】(1)②④
(2)C
(3)FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-;1 mol
(4)B C
(5)甲烷;负;CH4-8e-+ 10OH-=CO32-+7H2O
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用;物质的量的相关计算
【解析】【解答】(1)一般实现化学能转化为电能的反应是氧化还原反应,反应②和反应④符合要求;
(2)A.太阳能催化分解水得到氢气节约原料,故A不符合题意;
B.氢氧燃料电池产物是水,更环保,故B不符合题意;
C.硫酸做电解质和氢氧化钾做电解质的氢氧燃料电池的负极电极反应式不同;故C符合题意;
D.以硫酸和氢氧化剂做介质的反应总的反应为2H2+O2=2H2O,故D不符合题意;
(3)①放电时,正极发生还原反应为: FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-;
②放电时,转移3mol电子正极有1mol 被还原。
(4)A. Pb为电池的负极,发生氧化反应,电极方程式为:Pb-2e+SO42-=PbSO4,故A不符合题意;
B.铅蓄电池放电时正负极均得到硫酸铅,质量增大,故B符合题意;
C.放电时,正极二氧化铅结合氢离子,故C符合题意;
D.放电时,负极的pH减小,故D不符合题意;
(5)①电子在负极,因此a通入的是甲烷,氢氧根流向负极
②负极是甲烷失去电子结合氢氧根离子的离子方程式为: CH4-8e-+ 10OH-=CO32-+7H2O
【分析】(1)找出氧化还原反应即可
(2)根据氢氧燃料电池以氢氧化钾和硫酸为电解质写出正负极电极式即可判断
(3)根据给出的电池总反应即可写出正负极电极式和计算
(4)铅蓄电池中,负极是铅失去电子结合硫酸根离子变为硫酸铅,正极是二氧化铅得到得到电子结合硫酸变为硫酸铅,结合选项判断
(5)①根据电子流向即可判断
②根据甲烷失去电子结合氢氧根离子即可写出离子方程式
27.【答案】(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=+2(a-b-c) kJ·mol-1
(2)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH= 4Q kJ·mol-1
(3)+114
(4)混合均匀;偏小;向外界散热,测量反应热的数值偏小,但ΔH为负值,数值越小,ΔH反而越大;偏小;醋酸为弱酸,电离过程吸热,使中和热放出热量减少
【知识点】反应热和焓变;热化学方程式;中和热的测定
【解析】【解答】(1)根据盖斯定律计算出焓变为+2(a-b-c)kJ·mol-1,热化学方程式为:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=+2(a-b-c) kJ·mol-1
(2) 达到平衡时SO2的转化率为25%,放出Q kJ的热量, 即可计算出焓变为-4Q kJ·mol-1 ;写出热化学方程式为; 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH= 4Q kJ·mol-1 ;
(3) 2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)ΔH1=+48 kJ·mol-1①; 3SiH2Cl2(g)=SiH4(g)+2SiHCl3(g)ΔH2=-30 kJ·mol-1②;①x3+② :4SiHCl3(g)=SiH4(g)+3SiCl4(g)焓变= 3ΔH1+ΔH2=+114kJ·mol-1。
(4)①玻璃搅拌棒的作用是将反应物混合均匀
②不盖盖导致热量散失,导致测试的结果偏小;
③醋酸为弱酸,弱酸电离时吸热,导致中和反应放出热量减少;
【分析】(1)根据给出的能量变化图计算出焓变
(2)根据计算出焓变即可
(3)利用盖斯定律计算
(4)①玻璃棒的作用是搅拌混合均匀
②不盖盖热量散失导致热量减少
③考虑弱酸电离时吸热导致热量减小
28.【答案】(1)减小压强或使用负催化剂;升高温度;>
(2)或0.00087;>
(3)<;在1.3×104 kPa时,CO的转化率已较高,再增大压强CO转化率提高不大,同时生产成本增加,得不偿失
【知识点】化学平衡状态的判断;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】(1)①根据速率时间图,t3时正逆速率均减小,可能使用负催化剂或者是减压,t4改变的是温度升高;
②根据温度升高,正速率增大的幅度大于逆速率;
(2)结合三段式计算,转化率为50%;
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),
起始(mol) 1 2
转化(mol) 0.5 1 0.5
平衡(mol) 0.5 1 0.5
压强之比等于物质的量之比,起始压强为102Kpa,因此平衡后的压强为2/3x102Kpa=68kpa。
故平衡后CO的压强为68x1/4=17kpa,氢气的压强为34kpa,甲醇的压强为17kpa;平衡常数为Kp=17/(34)2x17(Kpa)2=1/1156Kpa)2,温度越高转化率越低,说明反应为放热,因此KpR>KpS;
(3)根据图示判断其焓变<0;在 1.3×104 kPa左右 CO的转化率已经很高,再增大压强增长率不大;
【分析】(1)根据图示判断即可
(2)根据给出的数据利用平衡常数公式计算,比较温度对转化率影响判断即可
(3)根据温度与转化率关系判断其焓变,结合压强与转化率关系判断

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