吉林省四平市普通高中2023-2024高二上学期期中教学质量检测化学试题

吉林省四平市普通高中2023-2024学年高二上学期期中教学质量检测化学试题
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列不属于自发过程的是(  )
A B C D
水从高处往低处流 冰在常温下融化 铁在潮湿空气中生锈 石墨转化为金刚石
A.A B.B C.C D.D
2.下列反应既属于氧化还原反应又属于放热反应的是(  )
A.浓硫酸的稀释 B.受热分解
C.Na与水反应 D.与反应
3.下列热化学方程式书写正确的是(  )
A.
B.
C.
D.
4.已知:①


则为(用a、b表示)(  )
A. B. C. D.
5.已知:。铬酸()可用于镀铬、制颜料,也可用于某些釉和彩色玻璃的生产。常温下,下列事实能说明是弱电解质的是(  )
A.易溶于水
B.等浓度0.01的盐酸和溶液,盐酸的pH=2,的pH>2
C.在水中发生电离:
D.用物质的量浓度相同的NaCl溶液和溶液进行导电性实验,比较灯泡的亮度
6.在一密闭容器中发生反应: ,达到平衡时采取下列措施,可以使正反应速率()不变的是(  )
A.容积不变,充入“惰”气 B.扩大容积
C.缩小容积 D.移走少量D
7.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是(  )
A.加热浓氨水制取氨气
B.对平衡体系增大压强使颜色变深
C.工业制金属钾:,选取适宜的温度,使K从反应混合物中分离出来,有利于K的生成
D.光照新制氯水时,溶液的颜色逐渐变浅
8.实验设计的科学性反映了实验者的科学素养。以HCl溶液和NaOH溶液为例,进行中和反应反应热的测定实验,下列有关说法正确的是(  )
A.用温度计测量HCl溶液的温度后直接测量NaOH溶液的温度
B.测定中和热时,将NaOH溶液分次缓慢倒入装有盐酸的量热计中
C.同时增大反应物NaOH溶液和盐酸的体积,测得的中和反应的反应热同倍数增大
D.完成中和反应反应热测定实验中玻璃搅拌器不可用铜丝代替
9.一定条件下密闭容器中发生反应:。该反应达到平衡状态的标志是(  )
A.、、三种气体共存时
B.的消耗速率等于的消耗速率
C.容器中各组分的体积分数不随时间而变化
D.容器混合气体的总质量不变
10.已知0.1的醋酸溶液中存在电离平衡:,要使溶液中增大.可以采取的措施是(  )
A.加少量烧碱溶液 B.升高温度
C.加固体 D.加水
11.生产液晶显示器过程中使用的化学清洗剂是一种温室气体,其存储能量的能力是的12000~20000倍,以下是几种化学键的键能:
化学键
键能/() 941.7 154.8 283.0
则反应 (假设反应可以发生),为(  )
A. B.
C. D.
12.羟胺()在水溶液中的电离方程式为。常温下,向该溶液中加入NaOH固体,下列说法不正确的是(  )
A.平衡常数K不变 B.增大
C.平衡向左移动 D.减小
13.在密闭容器中进行反应:,下列有关图像的说法正确的是(  )
A.依据图a可判断该反应为吸热反应
B.在图b中,虚线可表示压强增大
C.若该反应的,图c可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动
D.由图d中气体平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知该反应的
14.Burns和Dainton研究发现与CO合成的反应机理如下:
① 快
② 快
③ 慢
其中反应②存在;。下列说法正确的是(  )
A.反应②的平衡常数
B.反应①②的活化能均大于反应③
C.增加浓度能增加活化分子百分数,加快反应速率
D.是该反应的催化剂
15.二氧化碳减排和再利用是促进社会环保和工业可持续发展的重要措施。将工业废气中的转化为,可以通过以下途径实现:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡常数K随温度T的变化如图所示。下列说法正确的是(  )
A.反应Ⅲ是吸热反应
B.温度:
C.缩小反应器体积,可使反应Ⅲ的平衡向逆反应方向移动
D.时反成Ⅲ的平衡常数
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.已知反应过程的能量变化如图所示:
(1)由图可知为   (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)图中C点表示   。E所代表的能量是该反应的   ;E的大小对该反应的反应热   (填“有”或“无”)影响。
(3)请求出反应的焓变   。
(4)又知 ,请根据题给条件求出反应的焓变   。
(5)25℃、101 kPa时,11g丙烷()完全燃烧生成和液态水时放出的热量是555.0 kJ,则表示丙烷燃烧热的热化学方程式是   。
17.把在空气中久置的镁条7.2g投入盛有500mL 0.5硫酸的烧杯中,镁条与硫酸反应产生氢气的总体积与反应时间的关系如图所示。回答下列问题:
(1)0~a时间段内不产生氢气的原因是   (用离子方程式表示)。
(2)   (填“ab”“bc”或“cd”)段化学反应速率最快,原因是   。
(3)在b到c这段时间内,收集到V L(标准状况)氢气,则这段时间内用硫酸表示的平均反应速率为   (假设反应前后溶液体积不变)。
(4)为研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,某同学设计了如下一系列实验:将表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量镁片的容器中,收集产生的气体,记录获得相同体积气体所需的时间。
实验混合溶液 A B C D E F
4的溶液/mL 30
饱和溶液/mL 0 0.5 2.5 5 20
/mL 10 0
①请完成此实验设计:其中   ,   。
②该同学最后得出的结论为当加入少量饱和溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的饱和溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因:   。
18.常温下,叠氮酸()是一元弱酸,高锰酸()是一元强酸,0.1的高铼酸()、0.1的高锰酸()溶液分别与0.1的NaOH溶液等体积混合,所得溶液均呈中性。请回答下列问题:
(1)高铼酸属于   (填“强”或“弱”)酸,中Re的化合价为   。
(2)的电离方程式为   ,常温下,已知,则0.1的溶液中   。
(3)已知25℃时,三种酸的电离常数如下:
化学式 HClO
— —
写出下列在溶液中发生反应的离子方程式:
(少量):   ;
(少量):   。
19.科研、生产中常涉及碳的化合物。回答下列问题:
(1)700℃时,向容积为3L的恒容密闭容器中充入一定量的CO和,发生反应:,反应过程中测定的部分数据见下表:
反应时间/min
0 1.8 0.9
2 1.2 x
4 y 0.3
①反应前2min内的平均反应速率   ;表中y的值为   。
②判定2min时达到平衡状态的理由是   。
(2)工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚: 。一定条件下的密闭容器中,该反应达到平衡,要提高的转化率,可以采取的措施是   (填字母)。
a.升高温度 b.加入催化剂
c.减小的浓度 d.增大压强(缩小容器体积)
(3)高炉炼铁中发生的主要反应为。已知该反应平衡常数随温度变化如图所示,该反应平衡常数表达式为   ,   0(填“>”“<”或“=”)。
(4)能与反应制得甲醇(): 。一定条件下,将2 mol 和4 mol 充入密闭容器中,发生反应制取甲醇,的平衡转化率与温度、平衡总压强的关系如图所示。
①、、由大到小的顺序为   。
②条件下255℃时,该反应的压强平衡常数   (为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数;计算结果保留1位小数)。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】焓变和熵变
【解析】【解答】A、水从高处往低处流,重力势能减小,是自发进行的过程,故A不符合题意;
B、冰在常温下融化是自发过程,故B不符合题意;
C、Fe在潮湿的空气中生锈是缓慢氧化过程,可以自发进行,故C不符合题意;
D、石墨转化为金刚石为吸热反应,常温下不能自发进行,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】部分能量降低的过程,或熵增加的反应属于自发过程;反应能否自发进行,取决于焓变与熵变的综合判据,当ΔH-TΔS<0时,反应可自发进行。
2.【答案】C
【知识点】氧化还原反应;吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A、浓硫酸的稀释不属于化学反应,故A不符合题意;
B、 受热分解的过程中Cl元素的化合价发生变化,为氧化还原反应,但该反应属于吸热反应,故B不符合题意;
C、Na与水反应生成氢氧化钠和氢气,Na、H元素的化合价变化,为氧化还原反应,且为放热反应,故C符合题意;
D、 与的反应为吸热反应,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】氧化还原反应过程中一定有元素的化合价发生变化。
3.【答案】D
【知识点】热化学方程式
【解析】【解答】A、反应热的单位为“kJ/mol”,故A错误;
B、未标明各物质的聚集状态,故B错误;
C、氢气的燃烧为放热反应,反应热为负值,故C错误;
D、硫燃烧为放热反应,该热化学方程式正确,故D正确;
故答案为:D。
【分析】在书写热化学方程式时,应标明物质的聚集状态。
4.【答案】A
【知识点】盖斯定律及其应用
【解析】【解答】由盖斯定律可知,,则 ,故选A;
故答案为:A。
【分析】根据盖斯定律,可得反应③。
5.【答案】B
【知识点】强电解质和弱电解质
【解析】【解答】A、电解质的强弱与其溶解度无关,不能通过电解质的溶解度判断电解质的强弱,故A不符合题意;
B、 等浓度0.01的盐酸和溶液,盐酸的pH=2,的pH>2,说明不分电离,进而可说明为弱电解质,故B符合题意;
C、 为强电解质,完全电离,但不能证明 为弱电解质,故C不符合题意;
D、NaCl和均为强电解质,所带电荷和离子浓度相等,灯泡亮度几乎没有区别,无法进行比较,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】证明 是弱电解质,证明其部分电离即可。
6.【答案】A
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A、容积不变,充入惰性气体,各物质的浓度不变,反应速率不变,故A符合题意;
B、扩大容积,压强减小,该反应的反应速率减小,故B不符合题意;
C、缩小容积,压强增大,正逆反应速率均增大,故C不符合题意;
D、移走少量D,正反应速率逐渐减小,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】压强、反应物浓度、温度等均能影响反应速率。
7.【答案】B
【知识点】化学平衡的影响因素;化学平衡移动原理
【解析】【解答】A、氨水分解属于吸热反应,升高温度,平衡向吸热方向移动,能用勒夏特列原理解释,故A不符合题意;
B、对 平衡体系增大压强,平衡不移动,但容器体积减小,I2(g)的浓度增大,混合气体颜色变深,不能用勒夏特列原理解释,故B符合题意;
C、 中,选取适宜的温度,使K从反应混合物中分离出来,即减小生成物的浓度,平衡正向移动,有利于K的生成,能用勒夏特列原理解释,故C不符合题意;
D、光照新制氯水时,次氯酸发生分解, 使平衡Cl2+H2O HCl+HClO正向移动,溶液的颜色逐渐变浅 ,能用勒夏特列原理解释,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】勒夏特列原理的具体内容为: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。
8.【答案】D
【知识点】中和热;中和热的测定
【解析】【解答】A、用温度计测量酸溶液的温度后立即测量碱溶液的温度会发生中和反应,导致热量损失,应该用温度计测量酸溶液的温度,用水冲洗温度计后再测量碱溶液的温度,故A错误;
B、为了减少热量散失,酸碱要一次加入,若向酸(碱)中分次加入碱(酸),热量损失,导致误差偏大,故B错误;
C、中和热是强酸与强碱的稀溶液反应生成1mol水时放出的热量,增大反应物溶液的体积,反应放热同倍数增大,但测得的中和反应的反应热不变,故C错误;
D、铜具有良好的导热性,会使部分热量散失,因此完成中和反应反应热测定实验中玻璃搅拌器不可用铜丝代替,故D正确;
故答案为:D。
【分析】A、用温度计测量酸溶液的温度后立即测量碱溶液的温度会发生中和反应,导致热量损失;
B、为了减少热量散失,酸(碱)要一次加入;
C、中和热是强酸与强碱的稀溶液反应生成1mol水时放出的热量;
D、铜具有良好的导热性。
9.【答案】C
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A、只要该反应发生, 、、 都会共存,因此 、、三种气体共存时不能说明反应达到平衡状态,故A不符合题意;
B、的消耗速率等于的消耗速率时,正逆反应速率不相等,反应未达到平衡状态,故B不符合题意;
C、容器中各组分的体积分数不随时间而变化,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故C符合题意;
D、容器混合气体的总质量不变始终不变,因此当容器混合气体的总质量不变时,不能说明反应达到平衡状态,故D不符合题意;
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,反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变。
10.【答案】B
【知识点】化学平衡的影响因素;弱电解质在水溶液中的电离平衡
【解析】【解答】A、加少量烧碱溶液,消耗氢离子, 减小,故A不符合题意;
B、电离吸热,升高温度, 的平衡正向移动, 增大 ,故B符合题意;
C、 加固体,的平衡逆向移动, 减小,故C不符合题意;
D、加水促进电离,但溶液体积增大会导致 减小,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】 要使溶液中 增大,应使平衡正向移动。
11.【答案】A
【知识点】反应热和焓变
【解析】【解答】根据ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能可得,ΔH= 941.7 kJ/mol+3×154.8 kJ/mol-6×283.0kJ/mol=-291.9 kJ/mol,故选A;
故答案为:A。
【分析】ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能。
12.【答案】D
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;电离平衡常数
【解析】【解答】A、K只受温度影响,则加入NaOH固体,平衡常数K不变,故A正确;
B、加入NaOH固体,会电离产生OH-,则溶液中 增大 ,故B正确;
C、溶液中 增大, 的平衡向左移动,故C正确;
D、,加入NaOH固体,的平衡向左移动,减小,K不变,则 增大,故D错误;
故答案为:D。
【分析】A、平衡常数只与温度有关;
B、NaOH会电离产生OH-;
C、增大会使该反应的平衡逆向移动;
D、 。
13.【答案】C
【知识点】化学反应速率;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、由图可知,升高温度,逆反应速率增大的幅度大于正反应速率,说明升温该反应的平衡逆向移动,反应为放热反应,故A错误;
B、增大压强,该反应的平衡正向移动,X的转化率增大,故B错误;
C、若该反应的,升高温度,该反应的平衡逆向移动,故C正确;
D、温度升高平均相对分子质量减小,平均分子质量减小,总质量不变,说明气体物质的量变大,所以平衡逆向进行,逆反应是吸热反应,正反应是放热反应ΔH<0,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、升温,反应的平衡向吸热方向移动;
B、增压,该反应的平衡正向移动;
C、若 ,升温该反应的平衡逆向移动;
D、温度升高平均相对分子质量减小,平均分子质量减小,总质量不变,说明气体物质的量变大。
14.【答案】A
【知识点】化学反应速率;活化能及其对化学反应速率的影响;催化剂;化学平衡常数
【解析】【解答】A、反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,则反应②的平衡常数 ,故A正确;
B、活化能越大,反应速率越慢,已知反应①②是快反应,反应③是慢反应,故反应①②的活化能小于反应③的活化能,故B错误;
C、 增加浓度,活化分子增大,但活化分子百分数不变,故C错误;
D、先产生后消耗,属于中间产物,故D错误;
故答案为:A。
【分析】A、平衡常数是指各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比;
B、活化能越大,反应速率越慢;
C、增大浓度,活化分子百分数不变;
D、 为中间产物。
15.【答案】D
【知识点】吸热反应和放热反应;盖斯定律及其应用;化学平衡常数;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A、根据盖斯定律可知,反应Ⅲ=反应Ⅰ+反应Ⅱ,则 <0,反应Ⅲ为放热反应,故A错误;
B、反应Ⅰ、反应Ⅱ都是放热反应,升温平衡逆向移动,由图可知, 温度:,故B错误;
C、缩小反应器体积,反应Ⅲ的平衡正向移动,故C错误;
D、根据盖斯定律,反应Ⅲ=反应Ⅰ+反应Ⅱ,则 时,反成Ⅲ的平衡常数,故D正确;
故答案为:D。
【分析】A、根据盖斯定律,反应Ⅲ=反应Ⅰ+反应Ⅱ;
B、反应Ⅰ和反应Ⅱ均为放热反应;
C、反应Ⅲ为气体体积减小的反应;
D、反应Ⅲ=反应Ⅰ+反应Ⅱ,则K=。
16.【答案】(1)吸热
(2)1 mol 具有的总能量;活化能;无
(3)-198
(4)-42.5
(5)
【知识点】化学反应中能量的转化;吸热反应和放热反应;反应热和焓变;燃烧热;热化学方程式
【解析】【解答】(1)由图可知, 的反应物的总能量高于生成物的总能量,为放热反应,则 为吸热反应,故答案为:吸热;
(2)由图可知,C点表示生成物具有的能量,则C点表示1mol 具有的总能量;E所代表的能量是正反应的活化能;ΔH=生成物总能量-反应物总能量,则E的大小对该反应的反应热无影响,故答案为:1 mol 具有的总能量;活化能;无;
(3)的ΔH=生成物总能量-反应物总能量=-99.0kJ/mol,则的焓变 ,故答案为: -198;
(4)11g丙烷的物质的量为0.25mol,0.25mol丙烷完全燃烧生成和液态水时放出的热量是555.0 kJ,则1mol丙烷完全燃烧生成和液态水时放出的热量是2220.0 kJ,则丙烷燃烧热的热化学方程式为 ,故答案为: 。
【分析】(1)正反应为放热反应,则逆反应为吸热反应;
(2)C点表示生成物具有的能量;反应活化能为过渡态能量与反应物能量之差;ΔH=生成物总能量-反应物总能量;
(3)ΔH=生成物总能量-反应物总能量;
(4)燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量。
17.【答案】(1)
(2)bc;镁和硫酸反应放出的热量使溶液温度升高而加快反应速率(答案合理即可)
(3)
(4)30;10;当加入一定量的饱和溶液后,生成的Cu单质沉积在Mg表面,减小了Mg与溶液的接触面积
【知识点】化学反应速率;探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】(1)镁化学性质活泼,因此镁表面含有氧化镁,0~a时间段内发生反应 ,不产生氢气,故答案为:;
(2)由图可知,bc段的斜率最大,说明此时反应速率最快,原因是镁和硫酸反应放出的热量使溶液温度升高而加快反应速率,故答案为:bc;镁和硫酸反应放出的热量使溶液温度升高而加快反应速率(答案合理即可);
(3),则 Δn(H2SO4)=,这段时间内用硫酸表示的平均反应速率为 ,故答案为:;
(4)①为了探究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,应保证硫酸浓度相同,只改变硫酸铜的浓度,则加入的硫酸为30mL,溶液总体积应保证为70mL,则 , ,故答案为:30;10;
②当加入一定量的饱和溶液后,生成的Cu单质沉积在Mg表面,减小了Mg与溶液的接触面积 ,氢气生成速率下降,故答案为: 当加入一定量的饱和溶液后,生成的Cu单质沉积在Mg表面,减小了Mg与溶液的接触面积。
【分析】(1)镁为活泼金属,其表面含有氧化膜;
(2)bc段斜率最大;
(3)根据计算;
(4)利用控制变量法探究反应速率的影响因素时,应保证变量唯一。
18.【答案】(1)强;+7
(2);
(3);
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;离子方程式的书写;电离平衡常数
【解析】【解答】(1) 0.1的高铼酸与0.1的NaOH溶液等体积混合,所得溶液呈中性,则高铼酸属于一元强酸;中H为+1价,O为-2价,则中Re的化合价为+7价,故答案为:强;+7;
(2)叠氮酸()是一元弱酸,部分电离,则其电离方程式为 ;,解得 ,故答案为:; ;
(3)醋酸和少量碳酸钠反应生成二氧化碳和水,反应的离子方程式为:; HClO和Na2CO3(少量)反应生成次氯酸根离子和碳酸氢根离子,反应的离子方程式为:,故答案为:;。
【分析】(1)所得溶液呈中性,说明高铼酸为一元强酸;根据化合物中化合价代数和为0计算Re的化合价;
(2) 叠氮酸()是一元弱酸 ,;
(3)根据强酸制弱酸原理分析。
19.【答案】(1)0.1 ;1.2;通过计算可知,2 min时的物质的最为0.3 mol,不再随时间变化而改变,说明反应达到平衡
(2)cd
(3);<
(4);22.8
【知识点】化学反应速率;化学平衡的影响因素;化学平衡移动原理;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)①反应前2min内,CO消耗了0.6mol,则生成0.6mol氢气, 反应前2min内的平均反应速率 ;0~4min内,水消耗了0.6mol,则CO也消耗了0.6mol,C剩余1.8mol-0.6mol=1.2mol,则y的值为1.2,故答案为: 0.1 ;1.2;
② 通过计算可知,2 min时的物质的最为0.3 mol,物质的量不再随时间变化而改变,正逆反应速率相等,说明反应达到平衡,故答案为: 通过计算可知,2 min时的物质的最为0.3 mol,不再随时间变化而改变,说明反应达到平衡;
(2)a、升高温度,该反应的平衡逆向移动, 的转化率减小,故a不符合题意;
b、加入催化剂,该反应的反应速率增大,但平衡不移动,的转化率不变,故b不符合题意;
c、 减小的浓度,该反应的平衡正向移动,的转化率增大,故c符合题意;
d、增大压强(缩小容器体积),该反应的平衡正向移动,的转化率增大,故b符合题意;
故答案为:cd;
(3)根据反应的化学方程式可知, ;由图可知,随着温度升高,该反应的平衡常数减小,说明该反应为放热反应, <0,故答案为:;<;
(4)①增大压强,该反应的平衡正向移动,二氧化碳的平衡转化率增大,由图可知, 、、由大到小的顺序为,故答案为:;
②条件下255℃时 ,二氧化碳的平衡转化为为60%,则有三段式:
,平衡时气体的总物质的量为3.6mol,则该反应的压强平衡常数 ,故答案为:22.8。
【分析】(1)根据计算;可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变;
(2) 要提高的转化率,应使平衡正向移动,化学平衡移动原理的具体内容为: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;
(3)平衡常数是指各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比;
(4)增大压强,该反应的平衡正向移动;列出反应的三段式计算。
吉林省四平市普通高中2023-2024学年高二上学期期中教学质量检测化学试题
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列不属于自发过程的是(  )
A B C D
水从高处往低处流 冰在常温下融化 铁在潮湿空气中生锈 石墨转化为金刚石
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】焓变和熵变
【解析】【解答】A、水从高处往低处流,重力势能减小,是自发进行的过程,故A不符合题意;
B、冰在常温下融化是自发过程,故B不符合题意;
C、Fe在潮湿的空气中生锈是缓慢氧化过程,可以自发进行,故C不符合题意;
D、石墨转化为金刚石为吸热反应,常温下不能自发进行,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】部分能量降低的过程,或熵增加的反应属于自发过程;反应能否自发进行,取决于焓变与熵变的综合判据,当ΔH-TΔS<0时,反应可自发进行。
2.下列反应既属于氧化还原反应又属于放热反应的是(  )
A.浓硫酸的稀释 B.受热分解
C.Na与水反应 D.与反应
【答案】C
【知识点】氧化还原反应;吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A、浓硫酸的稀释不属于化学反应,故A不符合题意;
B、 受热分解的过程中Cl元素的化合价发生变化,为氧化还原反应,但该反应属于吸热反应,故B不符合题意;
C、Na与水反应生成氢氧化钠和氢气,Na、H元素的化合价变化,为氧化还原反应,且为放热反应,故C符合题意;
D、 与的反应为吸热反应,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】氧化还原反应过程中一定有元素的化合价发生变化。
3.下列热化学方程式书写正确的是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【知识点】热化学方程式
【解析】【解答】A、反应热的单位为“kJ/mol”,故A错误;
B、未标明各物质的聚集状态,故B错误;
C、氢气的燃烧为放热反应,反应热为负值,故C错误;
D、硫燃烧为放热反应,该热化学方程式正确,故D正确;
故答案为:D。
【分析】在书写热化学方程式时,应标明物质的聚集状态。
4.已知:①


则为(用a、b表示)(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】盖斯定律及其应用
【解析】【解答】由盖斯定律可知,,则 ,故选A;
故答案为:A。
【分析】根据盖斯定律,可得反应③。
5.已知:。铬酸()可用于镀铬、制颜料,也可用于某些釉和彩色玻璃的生产。常温下,下列事实能说明是弱电解质的是(  )
A.易溶于水
B.等浓度0.01的盐酸和溶液,盐酸的pH=2,的pH>2
C.在水中发生电离:
D.用物质的量浓度相同的NaCl溶液和溶液进行导电性实验,比较灯泡的亮度
【答案】B
【知识点】强电解质和弱电解质
【解析】【解答】A、电解质的强弱与其溶解度无关,不能通过电解质的溶解度判断电解质的强弱,故A不符合题意;
B、 等浓度0.01的盐酸和溶液,盐酸的pH=2,的pH>2,说明不分电离,进而可说明为弱电解质,故B符合题意;
C、 为强电解质,完全电离,但不能证明 为弱电解质,故C不符合题意;
D、NaCl和均为强电解质,所带电荷和离子浓度相等,灯泡亮度几乎没有区别,无法进行比较,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】证明 是弱电解质,证明其部分电离即可。
6.在一密闭容器中发生反应: ,达到平衡时采取下列措施,可以使正反应速率()不变的是(  )
A.容积不变,充入“惰”气 B.扩大容积
C.缩小容积 D.移走少量D
【答案】A
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A、容积不变,充入惰性气体,各物质的浓度不变,反应速率不变,故A符合题意;
B、扩大容积,压强减小,该反应的反应速率减小,故B不符合题意;
C、缩小容积,压强增大,正逆反应速率均增大,故C不符合题意;
D、移走少量D,正反应速率逐渐减小,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】压强、反应物浓度、温度等均能影响反应速率。
7.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是(  )
A.加热浓氨水制取氨气
B.对平衡体系增大压强使颜色变深
C.工业制金属钾:,选取适宜的温度,使K从反应混合物中分离出来,有利于K的生成
D.光照新制氯水时,溶液的颜色逐渐变浅
【答案】B
【知识点】化学平衡的影响因素;化学平衡移动原理
【解析】【解答】A、氨水分解属于吸热反应,升高温度,平衡向吸热方向移动,能用勒夏特列原理解释,故A不符合题意;
B、对 平衡体系增大压强,平衡不移动,但容器体积减小,I2(g)的浓度增大,混合气体颜色变深,不能用勒夏特列原理解释,故B符合题意;
C、 中,选取适宜的温度,使K从反应混合物中分离出来,即减小生成物的浓度,平衡正向移动,有利于K的生成,能用勒夏特列原理解释,故C不符合题意;
D、光照新制氯水时,次氯酸发生分解, 使平衡Cl2+H2O HCl+HClO正向移动,溶液的颜色逐渐变浅 ,能用勒夏特列原理解释,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】勒夏特列原理的具体内容为: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。
8.实验设计的科学性反映了实验者的科学素养。以HCl溶液和NaOH溶液为例,进行中和反应反应热的测定实验,下列有关说法正确的是(  )
A.用温度计测量HCl溶液的温度后直接测量NaOH溶液的温度
B.测定中和热时,将NaOH溶液分次缓慢倒入装有盐酸的量热计中
C.同时增大反应物NaOH溶液和盐酸的体积,测得的中和反应的反应热同倍数增大
D.完成中和反应反应热测定实验中玻璃搅拌器不可用铜丝代替
【答案】D
【知识点】中和热;中和热的测定
【解析】【解答】A、用温度计测量酸溶液的温度后立即测量碱溶液的温度会发生中和反应,导致热量损失,应该用温度计测量酸溶液的温度,用水冲洗温度计后再测量碱溶液的温度,故A错误;
B、为了减少热量散失,酸碱要一次加入,若向酸(碱)中分次加入碱(酸),热量损失,导致误差偏大,故B错误;
C、中和热是强酸与强碱的稀溶液反应生成1mol水时放出的热量,增大反应物溶液的体积,反应放热同倍数增大,但测得的中和反应的反应热不变,故C错误;
D、铜具有良好的导热性,会使部分热量散失,因此完成中和反应反应热测定实验中玻璃搅拌器不可用铜丝代替,故D正确;
故答案为:D。
【分析】A、用温度计测量酸溶液的温度后立即测量碱溶液的温度会发生中和反应,导致热量损失;
B、为了减少热量散失,酸(碱)要一次加入;
C、中和热是强酸与强碱的稀溶液反应生成1mol水时放出的热量;
D、铜具有良好的导热性。
9.一定条件下密闭容器中发生反应:。该反应达到平衡状态的标志是(  )
A.、、三种气体共存时
B.的消耗速率等于的消耗速率
C.容器中各组分的体积分数不随时间而变化
D.容器混合气体的总质量不变
【答案】C
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A、只要该反应发生, 、、 都会共存,因此 、、三种气体共存时不能说明反应达到平衡状态,故A不符合题意;
B、的消耗速率等于的消耗速率时,正逆反应速率不相等,反应未达到平衡状态,故B不符合题意;
C、容器中各组分的体积分数不随时间而变化,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故C符合题意;
D、容器混合气体的总质量不变始终不变,因此当容器混合气体的总质量不变时,不能说明反应达到平衡状态,故D不符合题意;
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,反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变。
10.已知0.1的醋酸溶液中存在电离平衡:,要使溶液中增大.可以采取的措施是(  )
A.加少量烧碱溶液 B.升高温度
C.加固体 D.加水
【答案】B
【知识点】化学平衡的影响因素;弱电解质在水溶液中的电离平衡
【解析】【解答】A、加少量烧碱溶液,消耗氢离子, 减小,故A不符合题意;
B、电离吸热,升高温度, 的平衡正向移动, 增大 ,故B符合题意;
C、 加固体,的平衡逆向移动, 减小,故C不符合题意;
D、加水促进电离,但溶液体积增大会导致 减小,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】 要使溶液中 增大,应使平衡正向移动。
11.生产液晶显示器过程中使用的化学清洗剂是一种温室气体,其存储能量的能力是的12000~20000倍,以下是几种化学键的键能:
化学键
键能/() 941.7 154.8 283.0
则反应 (假设反应可以发生),为(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】反应热和焓变
【解析】【解答】根据ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能可得,ΔH= 941.7 kJ/mol+3×154.8 kJ/mol-6×283.0kJ/mol=-291.9 kJ/mol,故选A;
故答案为:A。
【分析】ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能。
12.羟胺()在水溶液中的电离方程式为。常温下,向该溶液中加入NaOH固体,下列说法不正确的是(  )
A.平衡常数K不变 B.增大
C.平衡向左移动 D.减小
【答案】D
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;电离平衡常数
【解析】【解答】A、K只受温度影响,则加入NaOH固体,平衡常数K不变,故A正确;
B、加入NaOH固体,会电离产生OH-,则溶液中 增大 ,故B正确;
C、溶液中 增大, 的平衡向左移动,故C正确;
D、,加入NaOH固体,的平衡向左移动,减小,K不变,则 增大,故D错误;
故答案为:D。
【分析】A、平衡常数只与温度有关;
B、NaOH会电离产生OH-;
C、增大会使该反应的平衡逆向移动;
D、 。
13.在密闭容器中进行反应:,下列有关图像的说法正确的是(  )
A.依据图a可判断该反应为吸热反应
B.在图b中,虚线可表示压强增大
C.若该反应的,图c可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动
D.由图d中气体平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知该反应的
【答案】C
【知识点】化学反应速率;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、由图可知,升高温度,逆反应速率增大的幅度大于正反应速率,说明升温该反应的平衡逆向移动,反应为放热反应,故A错误;
B、增大压强,该反应的平衡正向移动,X的转化率增大,故B错误;
C、若该反应的,升高温度,该反应的平衡逆向移动,故C正确;
D、温度升高平均相对分子质量减小,平均分子质量减小,总质量不变,说明气体物质的量变大,所以平衡逆向进行,逆反应是吸热反应,正反应是放热反应ΔH<0,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、升温,反应的平衡向吸热方向移动;
B、增压,该反应的平衡正向移动;
C、若 ,升温该反应的平衡逆向移动;
D、温度升高平均相对分子质量减小,平均分子质量减小,总质量不变,说明气体物质的量变大。
14.Burns和Dainton研究发现与CO合成的反应机理如下:
① 快
② 快
③ 慢
其中反应②存在;。下列说法正确的是(  )
A.反应②的平衡常数
B.反应①②的活化能均大于反应③
C.增加浓度能增加活化分子百分数,加快反应速率
D.是该反应的催化剂
【答案】A
【知识点】化学反应速率;活化能及其对化学反应速率的影响;催化剂;化学平衡常数
【解析】【解答】A、反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,则反应②的平衡常数 ,故A正确;
B、活化能越大,反应速率越慢,已知反应①②是快反应,反应③是慢反应,故反应①②的活化能小于反应③的活化能,故B错误;
C、 增加浓度,活化分子增大,但活化分子百分数不变,故C错误;
D、先产生后消耗,属于中间产物,故D错误;
故答案为:A。
【分析】A、平衡常数是指各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比;
B、活化能越大,反应速率越慢;
C、增大浓度,活化分子百分数不变;
D、 为中间产物。
15.二氧化碳减排和再利用是促进社会环保和工业可持续发展的重要措施。将工业废气中的转化为,可以通过以下途径实现:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡常数K随温度T的变化如图所示。下列说法正确的是(  )
A.反应Ⅲ是吸热反应
B.温度:
C.缩小反应器体积,可使反应Ⅲ的平衡向逆反应方向移动
D.时反成Ⅲ的平衡常数
【答案】D
【知识点】吸热反应和放热反应;盖斯定律及其应用;化学平衡常数;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A、根据盖斯定律可知,反应Ⅲ=反应Ⅰ+反应Ⅱ,则 <0,反应Ⅲ为放热反应,故A错误;
B、反应Ⅰ、反应Ⅱ都是放热反应,升温平衡逆向移动,由图可知, 温度:,故B错误;
C、缩小反应器体积,反应Ⅲ的平衡正向移动,故C错误;
D、根据盖斯定律,反应Ⅲ=反应Ⅰ+反应Ⅱ,则 时,反成Ⅲ的平衡常数,故D正确;
故答案为:D。
【分析】A、根据盖斯定律,反应Ⅲ=反应Ⅰ+反应Ⅱ;
B、反应Ⅰ和反应Ⅱ均为放热反应;
C、反应Ⅲ为气体体积减小的反应;
D、反应Ⅲ=反应Ⅰ+反应Ⅱ,则K=。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.已知反应过程的能量变化如图所示:
(1)由图可知为   (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)图中C点表示   。E所代表的能量是该反应的   ;E的大小对该反应的反应热   (填“有”或“无”)影响。
(3)请求出反应的焓变   。
(4)又知 ,请根据题给条件求出反应的焓变   。
(5)25℃、101 kPa时,11g丙烷()完全燃烧生成和液态水时放出的热量是555.0 kJ,则表示丙烷燃烧热的热化学方程式是   。
【答案】(1)吸热
(2)1 mol 具有的总能量;活化能;无
(3)-198
(4)-42.5
(5)
【知识点】化学反应中能量的转化;吸热反应和放热反应;反应热和焓变;燃烧热;热化学方程式
【解析】【解答】(1)由图可知, 的反应物的总能量高于生成物的总能量,为放热反应,则 为吸热反应,故答案为:吸热;
(2)由图可知,C点表示生成物具有的能量,则C点表示1mol 具有的总能量;E所代表的能量是正反应的活化能;ΔH=生成物总能量-反应物总能量,则E的大小对该反应的反应热无影响,故答案为:1 mol 具有的总能量;活化能;无;
(3)的ΔH=生成物总能量-反应物总能量=-99.0kJ/mol,则的焓变 ,故答案为: -198;
(4)11g丙烷的物质的量为0.25mol,0.25mol丙烷完全燃烧生成和液态水时放出的热量是555.0 kJ,则1mol丙烷完全燃烧生成和液态水时放出的热量是2220.0 kJ,则丙烷燃烧热的热化学方程式为 ,故答案为: 。
【分析】(1)正反应为放热反应,则逆反应为吸热反应;
(2)C点表示生成物具有的能量;反应活化能为过渡态能量与反应物能量之差;ΔH=生成物总能量-反应物总能量;
(3)ΔH=生成物总能量-反应物总能量;
(4)燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量。
17.把在空气中久置的镁条7.2g投入盛有500mL 0.5硫酸的烧杯中,镁条与硫酸反应产生氢气的总体积与反应时间的关系如图所示。回答下列问题:
(1)0~a时间段内不产生氢气的原因是   (用离子方程式表示)。
(2)   (填“ab”“bc”或“cd”)段化学反应速率最快,原因是   。
(3)在b到c这段时间内,收集到V L(标准状况)氢气,则这段时间内用硫酸表示的平均反应速率为   (假设反应前后溶液体积不变)。
(4)为研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,某同学设计了如下一系列实验:将表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量镁片的容器中,收集产生的气体,记录获得相同体积气体所需的时间。
实验混合溶液 A B C D E F
4的溶液/mL 30
饱和溶液/mL 0 0.5 2.5 5 20
/mL 10 0
①请完成此实验设计:其中   ,   。
②该同学最后得出的结论为当加入少量饱和溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的饱和溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因:   。
【答案】(1)
(2)bc;镁和硫酸反应放出的热量使溶液温度升高而加快反应速率(答案合理即可)
(3)
(4)30;10;当加入一定量的饱和溶液后,生成的Cu单质沉积在Mg表面,减小了Mg与溶液的接触面积
【知识点】化学反应速率;探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】(1)镁化学性质活泼,因此镁表面含有氧化镁,0~a时间段内发生反应 ,不产生氢气,故答案为:;
(2)由图可知,bc段的斜率最大,说明此时反应速率最快,原因是镁和硫酸反应放出的热量使溶液温度升高而加快反应速率,故答案为:bc;镁和硫酸反应放出的热量使溶液温度升高而加快反应速率(答案合理即可);
(3),则 Δn(H2SO4)=,这段时间内用硫酸表示的平均反应速率为 ,故答案为:;
(4)①为了探究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,应保证硫酸浓度相同,只改变硫酸铜的浓度,则加入的硫酸为30mL,溶液总体积应保证为70mL,则 , ,故答案为:30;10;
②当加入一定量的饱和溶液后,生成的Cu单质沉积在Mg表面,减小了Mg与溶液的接触面积 ,氢气生成速率下降,故答案为: 当加入一定量的饱和溶液后,生成的Cu单质沉积在Mg表面,减小了Mg与溶液的接触面积。
【分析】(1)镁为活泼金属,其表面含有氧化膜;
(2)bc段斜率最大;
(3)根据计算;
(4)利用控制变量法探究反应速率的影响因素时,应保证变量唯一。
18.常温下,叠氮酸()是一元弱酸,高锰酸()是一元强酸,0.1的高铼酸()、0.1的高锰酸()溶液分别与0.1的NaOH溶液等体积混合,所得溶液均呈中性。请回答下列问题:
(1)高铼酸属于   (填“强”或“弱”)酸,中Re的化合价为   。
(2)的电离方程式为   ,常温下,已知,则0.1的溶液中   。
(3)已知25℃时,三种酸的电离常数如下:
化学式 HClO
— —
写出下列在溶液中发生反应的离子方程式:
(少量):   ;
(少量):   。
【答案】(1)强;+7
(2);
(3);
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;离子方程式的书写;电离平衡常数
【解析】【解答】(1) 0.1的高铼酸与0.1的NaOH溶液等体积混合,所得溶液呈中性,则高铼酸属于一元强酸;中H为+1价,O为-2价,则中Re的化合价为+7价,故答案为:强;+7;
(2)叠氮酸()是一元弱酸,部分电离,则其电离方程式为 ;,解得 ,故答案为:; ;
(3)醋酸和少量碳酸钠反应生成二氧化碳和水,反应的离子方程式为:; HClO和Na2CO3(少量)反应生成次氯酸根离子和碳酸氢根离子,反应的离子方程式为:,故答案为:;。
【分析】(1)所得溶液呈中性,说明高铼酸为一元强酸;根据化合物中化合价代数和为0计算Re的化合价;
(2) 叠氮酸()是一元弱酸 ,;
(3)根据强酸制弱酸原理分析。
19.科研、生产中常涉及碳的化合物。回答下列问题:
(1)700℃时,向容积为3L的恒容密闭容器中充入一定量的CO和,发生反应:,反应过程中测定的部分数据见下表:
反应时间/min
0 1.8 0.9
2 1.2 x
4 y 0.3
①反应前2min内的平均反应速率   ;表中y的值为   。
②判定2min时达到平衡状态的理由是   。
(2)工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚: 。一定条件下的密闭容器中,该反应达到平衡,要提高的转化率,可以采取的措施是   (填字母)。
a.升高温度 b.加入催化剂
c.减小的浓度 d.增大压强(缩小容器体积)
(3)高炉炼铁中发生的主要反应为。已知该反应平衡常数随温度变化如图所示,该反应平衡常数表达式为   ,   0(填“>”“<”或“=”)。
(4)能与反应制得甲醇(): 。一定条件下,将2 mol 和4 mol 充入密闭容器中,发生反应制取甲醇,的平衡转化率与温度、平衡总压强的关系如图所示。
①、、由大到小的顺序为   。
②条件下255℃时,该反应的压强平衡常数   (为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数;计算结果保留1位小数)。
【答案】(1)0.1 ;1.2;通过计算可知,2 min时的物质的最为0.3 mol,不再随时间变化而改变,说明反应达到平衡
(2)cd
(3);<
(4);22.8
【知识点】化学反应速率;化学平衡的影响因素;化学平衡移动原理;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)①反应前2min内,CO消耗了0.6mol,则生成0.6mol氢气, 反应前2min内的平均反应速率 ;0~4min内,水消耗了0.6mol,则CO也消耗了0.6mol,C剩余1.8mol-0.6mol=1.2mol,则y的值为1.2,故答案为: 0.1 ;1.2;
② 通过计算可知,2 min时的物质的最为0.3 mol,物质的量不再随时间变化而改变,正逆反应速率相等,说明反应达到平衡,故答案为: 通过计算可知,2 min时的物质的最为0.3 mol,不再随时间变化而改变,说明反应达到平衡;
(2)a、升高温度,该反应的平衡逆向移动, 的转化率减小,故a不符合题意;
b、加入催化剂,该反应的反应速率增大,但平衡不移动,的转化率不变,故b不符合题意;
c、 减小的浓度,该反应的平衡正向移动,的转化率增大,故c符合题意;
d、增大压强(缩小容器体积),该反应的平衡正向移动,的转化率增大,故b符合题意;
故答案为:cd;
(3)根据反应的化学方程式可知, ;由图可知,随着温度升高,该反应的平衡常数减小,说明该反应为放热反应, <0,故答案为:;<;
(4)①增大压强,该反应的平衡正向移动,二氧化碳的平衡转化率增大,由图可知, 、、由大到小的顺序为,故答案为:;
②条件下255℃时 ,二氧化碳的平衡转化为为60%,则有三段式:
,平衡时气体的总物质的量为3.6mol,则该反应的压强平衡常数 ,故答案为:22.8。
【分析】(1)根据计算;可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变;
(2) 要提高的转化率,应使平衡正向移动,化学平衡移动原理的具体内容为: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;
(3)平衡常数是指各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比;
(4)增大压强,该反应的平衡正向移动;列出反应的三段式计算。

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