2017-2018学年湖南省长郡中学高二上学期第一次模块检测化学试题
一、选择题(本题共16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题意)
1、下列说法不正确的是
A.一定温度下的焓变在数值上等于变化过程中的等容热效应
B.焓变的符号是ΔH
C.焓变的单位通常是kJ/mol
D.常温下硝酸铵能够溶于水,因为其溶于水是一个熵增大的过程
2、一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时,为了减缓反应速率,且不影响生成氢气的总量可向盐酸中加入适量的
A.NaOH(固体) B.Fe( NO3)3溶液
C.NH4Cl(固体) D.CH3COONa(固体)
3、一定温度下,体积相同、pH相同的H2SO4和CH3COOH溶液,与NaOH溶液中和时,两者消耗的NaOH的物质的量
A.一样多 B.H2SO4消耗NaOH多
C.CH3COOH消耗NaOH多 D.无法比较
4、25℃时,水的电离可达到平衡:H2OH++OH- ΔH>0。下列叙述正确的是
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低
B.将水加热,Kw增大,pH不变
C.向水中加入少量CH3COONa固体,平衡逆向移动,c (H+)降低
D.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,Kw不变
5、某温度下,重水( D2O)的离子积常数为1.6×10-15,若用定义pH一样规定pD= -lgc(D+),则在该温度下,下列叙述正确的是
A.纯净的重水中,c(D+) ·c(OD-)>1.0×10-14
B.l L溶解有0.01 mol DCl的重水溶液,其pD=2
C.1 L溶解有0. 01 mol NaOD的重水溶液,其pD=12
D.纯净的重水中,pD=7
6、向新制氯水中加入少量下列物质,能增强溶液漂白能力的是
A.碳酸钙粉末 B.稀硫酸 C.氯化钙溶液 D.二氧化硫水溶液
7、已知 (b)、(d)、(p)的分子式均为C6H6,下列说法正确的是
A.b、d、p互为同分异构体,都属于芳香烃
B.b、d、p的二氯代物均只有三种
C.b、d、p均可与酸性高锰酸钾溶液反应
D.b、d、p中只有b的所有原子处于同一平面
8、下列气体的制备(必要时可以加热)和性质实验中,由现象得出的结论错误的是
选项
试剂
试纸或试液
现象
结论
A
浓氨水、生石灰
红色石蕊试纸
变蓝
NH3为碱性气体
B
浓盐酸、浓硫酸
pH试纸
变红
HC1为酸性气体
C
浓盐酸、二氧化锰
淀粉碘化钾试液
变蓝
Cl2具有氧化性
D
亚硫酸钠、硫酸
品红试液
褪色
SO2具有还原性
9、我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展,CO2转化过程示意图如下图所示:
下列说法不正确的是
A.反应①的产物中含有水 B.反应②中只有碳碳键形成
C.汽油主要是C5〜C11的烃类混合物 D.图中a的名称是2-甲基丁烷
10、对于反应2X(g) +Y(g)2Z(g),下列说法中正确的是
A.由于K=,随着反应的进行,Z的浓度不断增大,X、Y浓度不断减小,平衡常数不断增大
B.当温度不变时,增大反应物的浓度,使K变小
C.可逆反应达到平衡时,逆反应便立即停止了
D.温度发生变化,上述反应的K值也发生变化
11、通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是
①C(s) + H2O(g)==CO(g)+H2(g) ΔH1=a kJ•mol-1
②CO(g) + H2O(g)==CO2(g)+H2(g) ΔH2=b kJ•mol-1
③CO2(g)+3H2(g)==CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3 =c kJ•mol-1
④2CH3OH(g) ==CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH4=d kJ•mol-1
A.反应①②为反应③提供原料气
B.反应③也是CO2资源化利用的方法之一
C.反应CH3OH(g)==CH3OCH3(g)+H2O(1)的ΔH =kJ•mol-1
D.反应 2CO(g)+4H2(g) ==CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH= (2b+2c+d) kJ•mol-1
12、常压下羰基化法精炼镍的原理为Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。 230 ℃时,该反应的平衡常数K=2×10-5。已知:Ni(CO)4的沸点为42.2℃,固体杂质不参与反应。
第一阶段:将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4;
第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230℃制得高纯镍。
下列判断正确的是
A.增加c(CO),平衡向正向移动,反应的平衡常数增大
B.第一阶段,在30 ℃和50 ℃两者之间选择反应温度,选50℃
C.第二阶段,Ni(CO)4分解率较低
D.该反应达到平衡时,v生成[Ni(CO)4]=4 v生成(CO)
13、硫酸生产中炉气转化反应为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。研究发现,SO3的体积分数 (SO3%)随温度(T)的变化如曲线I所示。下列判断不正确的是
A.该反应的正反应为放热反应
B.曲线I上A、C两点反应速率的关系是:VA
v(逆)
D.相同温度下,起始时向容器中充入2.0mol PC13和2.0mol Cl2,达到平衡时,PCl3的转化率小于80%
15、某温度下,在恒容密闭容器中充入N〇2,发生反应2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0,达到平衡后,下列说法不正确的是
A.再充入少量NO2,达平衡后NO2的转化率增大
B.再充入少量NO2,达平衡后NO2的体积分数增大
C.再充入少量N2O4,平衡向逆反应方向移动,达到新平衡后NO2的体积分数减小
D.升高温度,体系的颜色加深
16、在10 L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g) + Y(g)M(g) +N(g),所得实验数据如下表所示:
实验编号
温度/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
n(X)
n(Y)
n(M)
①
700
0.40
0.10
0.090
②
800
0.10
0.40
0.080
③
800
0.20
0.30
a
④
900
0.10
0.15
b
下列说法正确的是
A.实验①中,若5 min时测得n(M)=0.050 mol,则0〜5 min内,用N表示的平均反应速率v(N) =1.0×10-2 mol/(L • min)
B.实验②中,该反应的平衡常数K=2.0
C.实验③中,反应达到平衡时,X的转化率为40%
D.实验④中,反应达到平衡时,b<0.060
二、非选择题(本题共5小题,共52分)
17、(8分)写出下列反应的离子方程式,并回答相关问题:
(1)草酸使酸性高锰酸钾溶液褪色的离子方程式为____________________________________;紫色溶液的褪色速率先慢后快,然后又变慢,褪色速率加快的原因是__________________________________。
(2)0.1 mol/L硫代硫酸钠与0.1mol/L稀硫酸反应的离子方程式为_____________________________,实验现象为_______________________________。
(3)①H2O2在常温下分解比较慢,但在MnO2催化下可以剧烈分解,并且剧烈放热。写出反应的化学方程式:________________________________。
②实验室常用过氧化钡与稀硫酸反应制取H2O2,写出反应的化学方程式:_______________________。
③Na2O2与水的反应历程实际上是Na2O2先和水反应生成H2O2,然后H2O2再分解产生氧气。②和③的实验说明H2O2保存在酸性溶液中比在碱性溶液中 (填“稳定”“不稳定”或“一样稳定”),说明_________(填离子符号)能够催化H2O2分解。
18、(8分)(1)水的电离方程式为_____________________________。
(2)某温度下,纯水中的c(H+) =2.0×10-7mol/L,则此时纯水中c(OH-)为_________mol/L。
(3)若保持温度不变,向(2)中纯水中滴入稀NaOH溶液使溶液中的c(OH-)=1.0×10-4mol/L,则c(H+)为____________mol/L。
(4)如将(3)中溶液恢复到25℃,则溶液的pH约为 __________________。
19、(10分)氮及其化合物如NH3及铵盐、N2H4、N2O4等在中学化学、化工工业、国防等领域占有重要地位。
(1)发射航天火箭常用肼(N2H4)与N2O4作燃料与助燃剂。N2H4 (1)与N2O4(g)生成4 mol H2O(g)时放出热量1077 kJ,写出其热反应方程式:_____________________________________。
(2)N2O4与NO2之间存在反应N2O4(g)2NO2 (g)将一定量的 N2O4放入恒容密闭容器中,测得其平衡转化率[a(N2O4)]随温度的变化如图所示。
①由图推测该反应ΔH_______0(填“>”或“<”),理由为__________________________。
②图中a点对应温度下,已知N2O4的起始压强p0为108 kPa,列式计算该温度下反应的平衡常数Kp =____________。(保留一位小数,并带单位。用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
③在一定条件下,该反应N2O4、NO2两者的消耗速率与自身压强间存在关系:v消耗(N2O4)=k1· P(N2O4),v消耗(NO2)=k2·P2(NO2),其中k1、k2是与反应温度有关的速率常数。则一定温度下,k1、k2与平衡常数Kp的关系是k1=________________。
20、(12分)航天员呼吸产生的CO2用下列反应处理,可实现空间站中O2的循环利用。
Sabatier反应:CO2(g)+4H2(g)CH4(g) +2H2O(g);
水电解反应:2H2O(1)2H2(g)+O2(g)。
(1)将原料气按nCO2∶nH2=1∶4置于密闭容器中发生 Sabatier反应,测得H2O(g)的物质的量分数与温度的关系如图所示(虚线表示平衡曲线)。
① 该反应的平衡常数K随温度升高而__________(填“增大” 或“减小”)。
② 温度过高或过低均不利于该反应的进行,原因是___________________________________________。
(2)Sabatier反应在空间站运行时,下列措施能提高CO2转化效率的是______(填字母代号)。
A.适当减压 B.增大催化剂的比表面积 C.反应器前段加热,后段冷却
D.提高原料气中CO2所占比例 E.合理控制反应器中气体的流速
(3)一种新的循环利用方案是用Bosch反应CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)代替Sabatier反应。
① 已知CO2(g)、H2O(g)的生成焓分别为-394 kJ∙mol-1、-242 kJ∙mol-1,Bosch反应的ΔH =________kJ∙mol-1。(生成焓指一定条件下由对应单质生成1mol化合物时的反应热)
② 一定条件下Bosch反应必须在高温下才能启动,原因是________。
③ 新方案的优点是________。
21、(14分)为有效控制雾霾,各地积极采取措施改善大气质量,研究并有效控制空气中的氮氧化物、碳氧化物的含量显得尤为重要。
I.氮氧化物研究
(1)一定条件下,将2molNO与2molO2置于恒容密闭容器中发生反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g),下列各项能说明反应达到平衡状态的是 ________________(填字母代号) 。
a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.NO和O2的物质的量之比保持不变 d.每消耗1 molO2同时生成2 molNO2
(2)汽车内燃机工作时会引起N2和O2的反应:N2 +O22NO,是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。在T1、T2温度下,一定量的NO发生分解反应时N2的体积分数随时间变化如右图所示,根据图像判断反应N2(g)+O2(g)2NO(g)的△H__________0(填“>”或“<”)。
Ⅱ.碳氧化物研究
(1)体积可变(活塞与容器之间的摩擦力忽略不计)的密闭容器如右图所示,现将3molH2和2molCO放入容器中,移动活塞至体积V为2L,用铆钉固定在A、B点,发生合成甲醇的反应如下:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
测定不同条件、不同时间段内的CO的转化率,得到如下数据:
T(℃)
10min
20min
30min
40min
T1
20%
55%
65%
65%
T2
35%
50%
a1
a2
①根据上表数据,请比较T1_________T2(选填“>”、“<”或“=”);T2℃下,第30min 时,a1=________,该温度下的化学平衡常数为__________________。
②T2℃下,第40min时,拔去铆钉(容器密封性良好)后,活塞没有发生移动,再向容器中通入6molCO,此时v(正)________v(逆)(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)一定条件下可用甲醇与CO反应生成醋酸消除CO污染。常温下,将a mol/L的醋酸与b mol/L Ba(OH)2溶液等体积混合(混合后溶液体积变化忽略不计),充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-),则根据溶液中的电荷平衡可知,溶液的pH=___________,则可以求出醋酸的电离常数Ka =____________ (用含a和b的代数式表示)。
一、选择题(本题共16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题意)
1-10 ADCDB ADDBD 11-16 CBDDBD
二、非选择题(本题共5小题,共52分)
(注:浓度平衡常数不写单位不扣分,压力平衡常数不写单位扣分)
17、(每空1分,共8分,不写↑和↓不扣分)
(1)5H2C2O4+2MnO4-+6H+==2Mn2++10CO2↑+8H2O
生成的Mn2+对上述反应有催化作用
(2)S2O32-+2H+ ==S↓+SO2↑+H2O
产生淡黄色或乳白色沉淀(产生气体的现象可答可不答)
(3)①2H2O22H2O+O2↑
②BaO2+H2SO4 (稀)==BaSO4↓+ H2O2 ③稳定 OH-
18、(每空2分,共8分)
(1)H2OH++OH-或2H2OH3O++OH-
(2)2.0×10-7 (3)4.0×10-10 (4)10
19、(每空2分,共10分)
(1)2N2H4(l)+N2O4(g)==3N2(g)+4H2O(g)
ΔH= -1077 kJ/mol
(2)①> 升温, N2O4的转化率增大,表明平衡向正反应方向移动,而升温平衡是向吸热反应方向移动的,所以正反应为吸热反应,ΔH>0
②=p0(N2O4)=×108Kpa=115.2KPa
③k2Kp
20、(12分)
(1)①减小(2分)
②温度过低,反应速率小;温度过高,平衡逆移,反应进行的程度小 (两个要点各1分,共2分)
(2)BCE(2分,全对才给分)
(3)①-90(2分) ②正反应的活化能高或反应速率慢(2分)
③H原子利用率为100%(或答:新方案无需补充氢气)(2分)
21、(14分,除注明处外,其余每空2分)
I.(1)d(1分)(2)>(1分)
Ⅱ.(1)① < 50% 4或4(mol/L)-2 或4(L/mol)2 ②<
(2)7 2×10-7b/(a-2b) mol/L(不写单位不扣分)