化学卷·2018届安徽省马鞍山二中高二上学期第一次月考考试化学试卷 (解析版)
安徽省马鞍山二中2016-2017学年高二上学期第一次月考考试化学
一、单选题:共16题
1.下列变化中一定为放热反应的是
A.H2O(g)H2O(l) ΔH=-44.0 kJ·mol-1
B.N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+182.6 kJ·mol-1
C.形成化学键过程中放出862 kJ热量的化学反应
D.能量变化如图所示的化学反应
【答案】D
【解析】本题考查了化学反应与能量变化。A.H2O(g)H2O(l) ΔH=-44.0 kJ·mol-1,没有发生化学反应,错误;B.△H>0为吸热反应,错误;C.化学反应中,放热反应旧的化学键断裂需要吸收能量小于新的化学键生成过程中会放出能量,所以形成化学键过程中放出862 kJ能量的化学反应,不能判断是放热反应,错误;D.由图示可知,在反应过程中,反应物总能量大于生成物总能量,该反应一定为放热反应,正确;故选D。
2.根据热化学方程式:S(l)+O2(g)SO2(g) ΔH=-293.23 kJ·mol-1,分析下列说法中正确的是
A.S(s)+O2(g)SO2(g),反应放出的热量大于293.23 kJ·mol-1
B.S(g)+O2(g)SO2(g),反应放出的热量小于293.23 kJ·mol-1
C.1 mol SO2(g)的键能的总和大于1 mol S(l)和1 mol O2(g)的键能之和
D.1 mol SO2(g)的键能的总和小于1 mol S(l)和1 mol O2(g)的键能之和
【答案】C
【解析】本题主要考查了化学反应中反应热的计算。A、因物质由液态转变成固态要放出热量,所以S(s)+O2(g)SO2(g)反应放出的热量小于297.23kJ•mol-1,错误;B、因物质由液态转变成气态要吸收热量,所以S(g)+O2(g)SO2(g)的反应热的数值大于297.23kJ•mol-1,错误;C、因放热反应中旧键断裂吸收的能量小于新键形成所放出的能量,1molSO2的键能总和大于1molS和1molO2的键能总和,正确;D、因放热反应中旧键断裂吸收的能量小于新键形成所放出的能量,1molSO2的键能总和大于1molS和1molO2的键能总和,错误;故选C。
3.已知:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,则下列关系正确的是
A.5v(O2)=6v(H2O) B.4v(NH3)=5v(O2) C.2v(NH3)=3v(H2O) D.4v(O2)=5v(NO)
【答案】D
【解析】本题考查反应速率与化学计量数之间的关系。同一反应中,化学反应速率之比等于化学方程式中化学计量数之比,符合该原则的只有D。答案选D。
4.500℃和催化剂存在的条件下,在固定容积的容器中发生如下反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(正反应放热)。下列有关说法正确的是
A.若降低温度,可以加快反应速率
B.在上述条件下,SO2能完全转化为SO3
C.使用催化剂是为了加快反应速率
D.达到平衡时,SO2和SO3的浓度一定相等
【答案】C
【解析】本题考查了影响反应速率的一些条件。A.降低温度,减小反应速率; B.该反应为可逆反应,SO2不能完全转化为SO3,错误;C.催化剂能加快反应速率,正确;D.达到平衡时,SO2和SO3的浓度不再改变但不一定相等,错误;故选C。
5.低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物,发生的化学反应为2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g) ΔH<0
在恒容的密闭容器中,下列有关说法正确的是
A.平衡时,其他条件不变,升高温度可使该反应的平衡常数增大
B.平衡时,其他条件不变,增加NH3的浓度,废气中氮氧化物的转化率减小
C.单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1:2时,反应达到平衡
D.其他条件不变,使用高效催化剂,废气中氮氧化物的转化率增大
【答案】C
【解析】本题考查外界条件对化学反应速率的影响、平衡状态的判断等。A、正反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,错误;B、增大一个反应物浓度,其它反应物转化率增大,错误;C、单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1:2时,等于化学计量数之比,反应到达平衡,正确;D、使用催化剂平衡不移动,废气中氮氧化物的转化率不变,错误。故选C。
6.据报道,在300 ℃、70 MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实,其反应的化学方程式为2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)。下列叙述正确的是
A.当v(CO2)=2v(CH3CH2OH)时,反应一定达到平衡状态
B.当平衡向正反应方向移动时,平衡常数一定增大
C.增大压强,可提高CO2和H2的转化率
D.相同条件下,2 mol氢原子所具有的能量等于1 mol氢分子所具有的能量
【答案】C
【解析】本题考查化学反应速率和化学平衡的知识。A.因为没有指明反应的方向,反应不一定达到平衡状态,错误;B.平衡常数只与温度有关,如果是浓度改变引起的化学平衡移动,平衡常数不变,错误;C.增大压强,平衡正向移动,CO2和H2的转化率增大,正确;D.相同条件下,2 mol氢原子生成1 mol氢分子放出能量,两者不相等,错误;故选C。
7.化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果,下列图像描述正确的是
A.图①可以表示对某化学平衡体系改变温度后反应速率随时间的变化
B.图②表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)3C(g)+D(g)的影响,且甲的压强大
C.图③表示向Al2(SO4)3和MgSO4的混合液中滴加NaOH溶液,生成沉淀的量与滴入NaOH溶液体积的关系
D.图④表示在2 L的密闭容器中发生合成氨反应时N2的物质的量随时间的变化曲线,0~10 min内该反应的平均速率v(H2)=0.045 mol·L-1·min-1,从11 min起其他条件不变,压缩容器的体积为1 L,则n(N2)的变化曲线为d
【答案】D
【解析】本题考查化学反应速率与化学平衡。A.升高温度,正、逆反应速率都增大,降低温度,正、逆反应速率都减小,错误;B.改变压强时,平衡不移动,乙先达到平衡,则乙的压强大,错误;C.向Al2(SO4)3和MgSO4的混合液中滴加NaOH溶液,生成氢氧化铝、氢氧化镁的沉淀,继续滴入NaOH溶液氢氧化镁不溶解,图像错误;D.压缩容器的体积,平衡正向移动,氮气的物质的量减小,n(N2)的变化曲线为d,正确;故选D。
8.已知450℃时,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-Q1。在相同条件下,向一密闭容器中通入1 mol SO2和0.5 mol O2,达到平衡时放出的热量为Q2,则Q1、Q2满足的关系是
A.Q2=Q1/2 B.Q2
Q1/2 D.不能确定
【答案】B
【解析】本题考查可逆反应特点、热化学方程式等。热化学方程式:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-Q1,表示在上述条件下2mol SO2和1molO2,完全反应生成1molSO3气体放出热量为Q1kJ,可逆反应中反应物不能完全反应,故向密闭容器中通入1molSO2和0.5molO2,参加反应的二氧化硫的物质的量小于1mol,故平衡时放出的热量小于Q1/2kJ,即Q20
C.相同温度下,起始时向容器中充入2.0 mol C,达到平衡时,C的转化率大于80%
D.相同温度下,起始时向容器中充入0.20 mol A、0.20 mol B和1.0 mol C,反应达到平衡前v正”、“<”或“=”)。
(2)30℃时,平衡混合气中C的体积分数ω= ,A物质的转化率与B物质的转化率之比为 。
【答案】(1)增大,> (2)24% 3:4
【解析】本题考查化学平衡影响因素的分析判断,化学平衡的计算。(1)若将温度升高到70℃后,其他条件均不变,当反应重新达到平衡时,C的物质的量为2.1mol大于30°C生成的C的物质的量,说明反应正向进行,平衡常数增大,升温反应向吸热反应方向进行,说明正向反应是吸热反应,△H>0;
(2)在一容积为2L的密闭容器中加入2molA和3molB,保持温度为30℃,在催化剂存在的条件下进行下列反应:A(g)+2B(g)3C(g),达到平衡后生成1.2mol C,此时,平衡混合气中C的体积分数为ω;
平衡混合气中C的体积分数ω= 1.2mol/5mol ×100%=24%;
A物质的转化率与B物质的转化率之比=: =3:4。
18.火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢(H2O2),当它们混合时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。已知0.4 mol液态肼与足量过氧化氢反应,生成氮气和水蒸气,放出256.65 kJ的热量。
(1)写出肼和过氧化氢的结构式:
肼_________________过氧化氢______________________________________。
(2)写出反应的热化学方程式:
__________________________________________________________________
(3)已知H2O(l)H2O(g) ΔH=+44 kJ·mol-1,则16 g液态肼与足量液态过氧化氢反应生成氮气和液态水时,放出的热量是________kJ。
(4)上述反应用于火箭推进剂,除释放大量热和快速产生大量气体个很突出的优点是_______________________________________________________________。
【答案】(1) H—O—O—H
(2)N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.625 kJ·mol-1
(3)408.8
(4)产物是N2和H2O,对环境无污染
【解析】本题考查了化学反应能量变化的计算应用,物质结构分析判断,盖斯定律的计算,热化学方程式书写方法。(1)肼分子式为NH2-NH2,每个氮原子形成三个化学键,结构式为:;过氧化氢分子式H2O2,每个氧原子形成两个共价键,分子结构为:H—O—O—H;
(2)0.4mol液态肼与足量过氧化氢反应,生成氮气和水蒸气,放出256.65kJ的热量,32g肼燃烧放热641.625kJ;肼燃烧的热化学方程式为:N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.625 kJ·mol-1;
(3)①N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.625 kJ·mol-1
②H2O(l)H2O(g)△H=+44kJ/mol;
依据盖斯定律,①-②×4得到:N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(l) ΔH=-817.625kJ/mol
则16g液态肼与足量液态过氧化氢反应生成氮气和液态水放热时408.8kJ;(4)肼燃烧生成氮气和水,除释放大量热和快速产生大量气体外,生成的物质无污染。
19.试回答下列各题:
(1)如图1所示是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化,写出NO2和CO反应的热化学方程式:___________________________________________________。
(2)化学反应的焓变与反应物和生成物的键能有关。
①已知:H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH=-185 kJ·mol-1
请填空:
②图2中表示氧族元素中氧、硫、硒、碲生成氢化物时的焓变数据,根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表哪种元素,试写发生分解反应的热化学方程式:___________________________________________________________________。
(3)已知:Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-25 kJ·mol-1①
3Fe2O3(s)+CO(g)2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-47 kJ·mol-1②
Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g) ΔH=+19 kJ·mol-1③
请写出CO还原FeO的热化学方程式:
【答案】(1)NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g) ΔH=-234 kJ·mol-1
(2)①434 ②H2Se(g)Se(s)+H2(g) ΔH=-81 kJ·mol-1
(3)CO(g)+FeO(s)Fe(s)+CO2(g) ΔH=-11 kJ·mol-1
【解析】本题考查了盖斯定律在热化学方程式中的应用。(1)由图可知,1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO放出热量368-134=234kJ,反应热化学方程式为NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g) ΔH=-234 kJ·mol-1;
(2)①△H=436kJ/mol+247kJ/mol-2E(H-Cl)=-185kJ/mol,解得:E(H-Cl)=434kJ/mol;
②非金属元素氢化物的稳定性与生成1mol氢化物时的△H的关系为:根据元素周期律,同一主族元素非金属性越强,生成气态氢化物越容易,气态氢化物越稳定,而能量越低越稳定,所以a、b、c、d依次为:H2Te、H2Se、H2S、H2O;
b为硒化氢的生成热数据,则硒化氢分解吸热,△H=-81kJ/mol,所以H2Se发生分解反应的热化学反应方程式为:H2Se(g)Se(s)+H2(g) ΔH=-81 kJ·mol-1;
(3)Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-25 kJ·mol-1①
3Fe2O3(s)+CO(g)2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-47 kJ·mol-1②
Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g) ΔH=+19 kJ·mol-1③
根据盖斯定律(3×①-②-2×③)×1/6得:CO(g)+FeO(s)Fe(s)+CO2(g) ΔH=-11 kJ·mol-1。
20.硫-碘循环分解水制氢主要涉及下列反应:
Ⅰ.SO2+2H2O+I2H2SO4+2HI
Ⅱ.2HIH2+I2
Ⅲ.2H2SO42SO2+O2+2H2O
(1)分析上述反应,下列判断正确的是________。
a.反应Ⅲ易在常温下进行
b.反应Ⅰ中SO2氧化性比HI强
c.循环过程中需补充H2O
d.循环过程产生1 mol O2的同时产生1 mol H2
(2)一定温度下,向1 L密闭容器中加入1 mol HI(g),发生反应Ⅱ,H2物质的量随时间的变化如图所示。
0~2 min内的平均反应速率v(HI)=________。该温度下,H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数K=________。
(3)实验室用Zn和稀硫酸制取H2,反应时溶液中水的电离平衡________移动(填“向左”、“向右”或“不”);若加入少量下列试剂中的________,产生H2的速率将增大。
a.NaNO3 b.CuSO4 c.Na2SO4 d.NaHSO3
(4)以H2为燃料可制作氢氧燃料电池。
已知2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-572 kJ·mol-1
某氢氧燃料电池释放228.8 kJ电能时,生成1 mol液态水,该电池的能量转化率为________。
【答案】(1)c
(2)0.1 mol·L-1·min-1 64
(3)向右 b
(4)80%
【解析】本主要考查方程式的分析,反应平衡图象,平衡常数、反应速率概念计算。(1)因硫酸在常温下稳定,则反应Ⅲ常温下不发生, a错误;由反应Ⅰ可知,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,则还原性SO2>HI,即SO2的氧化性比HI的弱,b错误;
由反应Ⅰ×2+Ⅱ×2+Ⅲ可得到2H2O2H2+O2,则该循环中消耗水,需要及时补充水,故c正确;循环过程中产生1molO2的同时产生2molH2,d错误;故选c;
(2)由图可知2min内氢气的物质的量增加了0.1mol,则氢气的浓度为0.1mol/1L=0.1mol/L,用氢气表示的化学反应速率为=0.05mol/(L·min),由反应中的化学计量数可知v(HI)为0.05mol/(L.min)×2=0.1mol/(L·min);
则该温度下K1==,又 2HI(g)H2(g)+I2(g)与H2(g)+I2(g)2HI(g)互为逆反应,则它们的化学平衡常数的乘积等于1,即H2(g)+I2(g)2HI(g)的化学平衡常数K=1/K1=64;(3)由水的电离平衡为H2OH++OH-,则硫酸电离出的c(H+)对水的电离起抑制作用,当Zn消耗了H+,c(H+)减小,水的电离平衡向右移动;若加入NaNO3,溶液,具有硝酸的强氧化性,则不会生成氢气;加入NaHSO3会和H+反应,降低c(H+),则反应速率减慢;Na2SO4 的加入,离子不参与反应,则对化学反应速率无影响;
加入CuSO4 后,Zn与硫酸铜溶液反应置换出Cu,则构成原电池加快了化学反应速率;
(4)由2H2(g)+O2(g)2H2O(l)△H=-572kJ·mol-1可知,生成1mol水时放出的热量为572kJ×1/2=286kJ,则电池的能量转化率为为228.8 kJ /286 kJ×100%=80%。
三、实验题:共1题
21.50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可计算中和热。
回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器是 。装置中还存在的2个错误是 , 。
(2)在实验过程中,该同学需要测定并记录的实验数据有 (填序号)。
A.盐酸的浓度
B.盐酸的温度
C.氢氧化钠溶液的浓度
D.氢氧化钠溶液的温度
E.水的比热容
F.反应后混合溶液的终止温度
(3)使用补全仪器后的装置进行实验,取50ml0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55 mol/L NaOH溶液在小烧杯中进行中和反应,三次实验温度平均升高3.4℃。已知中和后生成的溶液的比热容为4.18J/(g·℃),溶液的密度均为1g/cm3。通过计算可得中和热△H= 。
(4)实验中改用60mL0.50mol·L-1盐酸跟50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应,与上述正确的实验操作相比,所放出的热量 (填“相等”或“不相等”),所求中和热 (填“相等”或“不相等”)。
(5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热数值会 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)环形玻璃搅拌棒 小烧杯未与大烧杯杯口相平 烧杯间未填满碎纸条
(2)BDF
(3) -56.8kJ·mol-1
(4)不相等相等
(5)偏小
【解析】本题考查中和热的测定实验。(1)从实验装置上看,缺少的一种玻璃仪器是环形玻璃搅拌棒;装置中还存在的2个错误是:小烧杯未与大烧杯杯口相平、烧杯间未填满碎纸条;(2)在实验过程中,该同学需要测定并记录的实验数据有:盐酸的初温、氢氧化钠溶液的初温、反应后混合溶液的末温,故选BDF;(3)由公式Q=△H=cm△t,代入数据可得:△H=-56.8kJ·mol-1;(4)实验中改用60mL0.50mol·L-1盐酸跟50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应,参加的酸的物质的量增加,所放出的热量增多,故答案为不相等,中和热是恒定的值,故相等。(5)一水合氨是弱电解质,电离会吸热,则测得的中和热数值会偏小。