人教版高中化学选修4练习：期中检测题（二）含答案

人教版高中化学选修4练习：期中检测题（二）含答案

期中检测题(二)‎ ‎(时间：90分钟　满分：100分)‎ 一、选择题(本题包括15个小题，每小题3分，共45分。每小题仅有一个选项符合题意)‎ ‎1．已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快，其能量随反应进程的变化如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．加入催化剂，减小了反应的热效应 B．加入催化剂，可提高H2O2的平衡转化率 C．H2O2分解的热化学方程式：H2O2===H2O＋O2　ΔH<0‎ D．反应物的总能量高于生成物的总能量 答案：D ‎2．下列有关化学反应与能量变化的叙述正确的是(　　)‎ A．铝与氧化铁反应既是氧化还原反应，又是吸热反应 B．化学反应中的能量变化只体现为热量的形式 C．CaO＋H2O===Ca(OH)2反应过程中，旧键断裂吸收的能量小于新键形成释放的能量 D．外界条件相同时，放热反应的速率一定大于吸热反应的速率 答案：C ‎3．对处于化学平衡的体系，关于化学平衡与化学反应速率的关系正确的是(　　)‎ A．化学反应速率变化时，化学平衡一定发生移动 B．只有在催化剂存在下，才会发生反应速率变化而平衡不移动的情况 C．正反应进行的程度大，正反应速率一定大 D．化学平衡发生移动时，化学反应速率一定变化 答案：D ‎4．下列叙述中，不能用平衡移动原理解释的是(　　)‎ A．红棕色的NO2，加压后颜色先变深后变浅 B．高压比常压有利于合成SO3的反应 C．加入催化剂有利于氨的合成 D．工业制取金属钾Na(l)＋KCl(l)NaCl(l)＋K(g)选取适宜的温度，使K成蒸气从反应混合物中分离出来 答案：C ‎5．有一处于平衡状态的反应：X(s)＋3Y(g)2Z(g)‎ ΔH＜0。为了使平衡向生成Z的方向移动，应选择的条件是(　　)‎ ‎①高温　②低温　③高压　④低压　⑤加正催化剂　⑥分离出Z A．①③⑤ B．②③⑥‎ C．②③⑤ D．②④⑥‎ 答案：B ‎ 6.已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)‎ ΔH＝－571.6 kJ·mol－1‎ ‎2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)‎ ΔH＝－1 452 kJ·mol－1‎ H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)‎ ΔH＝－57.3 kJ·mol－1‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．H2(g)的燃烧热为571.6 kJ·mol－1‎ B．同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧，H2(g)放出的热量多 C．1/2H2SO4(aq)＋1/2Ba(OH)2(aq)===1/2BaSO4(s)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1‎ D．3H2(g)＋CO2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l)　ΔH＝＋135.9 kJ·mol－1‎ 答案：B ‎7．有可逆反应A(g) ＋ 3B(g)‎2C(g)　ΔH<0 。该反应的速率与时间的关系如下图所示：‎ 可见在t1、t3、t5、t7时反应都达到平衡，如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件，则下列对t2、t4、t6、t8时改变条件的判断正确的是(　　)‎ A．降低温度、增大压强、减小反应物浓度、使用了催化剂 B．使用了催化剂、增大压强、增大反应物浓度、升高温度 C．增大反应物浓度、使用了催化剂、减小压强、升高温度 D．升高温度、减小压强、增大反应物浓度、使用了催化剂 答案：D ‎8．NH3(g)燃烧的产物是NO2(g)和H2O(g)。已知反应有：‎ ‎(1)H2(g)＋O2(g)===H2O(g)‎ ΔH＝－241.8 kJ·mol－1‎ ‎(2)N2(g)＋O2(g)===NO2(g)‎ ΔH＝＋33.9 kJ·mol－1‎ ‎(3)NH3(g)===N2(g)＋H2(g)‎ ΔH＝＋46.0 kJ·mol－1‎ 下列关于NH3(g)燃烧的热化学方程式的书写正确的是(　　)‎ A．NH3(g)＋O2(g)===NO2(g)＋H2O(g)‎ ΔH＝－282.8 kJ·mol－1‎ B．NH3(g)＋O2(g)===NO2(g)＋H2O(g)‎ ΔH＝－161.9 kJ·mol－1‎ C．NH3(g)＋O2(g)===NO2(g)＋H2O(g)‎ ΔH＝－161.9 kJ·mol－1‎ D．NH3(g)＋O2(g)===NO2(g)＋H2O(g)‎ ΔH＝－282.8 kJ·mol－1‎ 答案：A ‎9．容积固定为‎3 L的某密闭容器中加入1 mol A、2 mol B，一定温度下发生如下反应：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)，经反应5 min后，测得C的浓度为0.3 mol·L－1。则下列说法中正确的是(　　)‎ A．5 min内D的平均反应速率为0.02 mol·L－1·min－1‎ B．5 min内A的平均反应速率为0.06 mol·L－1·min－1‎ C．经5 min后，向容器内再加入C，正反应速率变小 D．平衡状态时，生成0.5 mol D时同时生成0.5 mol A 答案：D ‎10．已知氟化氢气体中有平衡关系：①2H‎3F3(g)===3H‎2F2‎ ‎(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1‎ ‎②H‎2F2(g)===2HF(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1‎ 已知a、b均大于0，则可推测反应：H‎3F3(g)===3HF(g)的ΔH3等于(　　)‎ A．(a＋b) kJ·mol－1‎ B．(a－b) kJ·mol－1‎ C．(a＋3b) kJ·mol－1‎ D．(‎0.5a＋1.5b) kJ·mol－1‎ 答案：D ‎11．两个体积相同带活塞的容器，分别盛装一定量的NO2和Br2(g)，都为一样的红棕色，迅速将两容器同时压缩到原来的一半(如图)，假设气体不液化，则下列说法正确的是(　　)‎ A．a→a′过程中，颜色突然加深，然后逐渐变浅，最终颜色比原来的浅 B．a′、b′的颜色一样深 C．a′的压强比a的压强的2倍要小，b′的压强为b的压强的2倍 D．a′中的c(NO2)一定比b′中的c(Br2)小 答案：C ‎12．N4的分子结构类似白磷分子，它的结构如图所示，已知断裂1 mol N—N键需要吸收167 kJ热量，生成1 mol N≡N键需放出942 kJ热量。根据以上信息和数据，下列说法中正确的是(　　)‎ A．1 mol N4气体转变为N2将放出775 kJ热量 B．1 mol N4气体转变为N2将放出882 kJ热量 C．1 mol N4气体转变为N2将吸收775 kJ热量 D．1 mol N4气体转变为N2将吸收882 kJ热量 答案：B ‎13．在密闭容器中进行反应：X(g)＋3Y(g)2Z(g)，有关下列图象的说法正确的是(　　)‎ A．依据图a可判断正反应为吸热反应 B．在图b中，虚线可表示压强增大 C．若正反应的ΔH＜0，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，可推知正反应的ΔH＞0‎ 答案：C ‎14．已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1‎ ‎3H2(g)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋3H2O(g)　ΔH2‎ ‎2Fe(s)＋3/2O2(g)===Fe2O3(s)　ΔH3‎ ‎2Al(s)＋3/2O2(g)===Al2O3(s)　ΔH4‎ ‎2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s)　ΔH5‎ 下列关于上述反应焓变的判断正确的是(　　)‎ A．ΔH1＜0，ΔH3＞0 B．ΔH5＜0，ΔH4＜ΔH3‎ C．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．ΔH3＝ΔH4＋ΔH5‎ 答案：B ‎15．等物质的量的X(g)与Y(g)在密闭容器中进行反应：X(g)＋2Y(g)3Z(g)＋Q(s)　ΔH >0，下列叙述正确的是 (　　)‎ A．当容器中X与Y的物质的量之比满足1∶2时反应达到平衡 B．达到平衡时X的转化率为25%，则平衡常数K值为9/4‎ C．达到平衡后，反应速率2v正(Y)＝3v逆(Z)‎ D．达到平衡后，加入Q，平衡逆向移动 答案：B 二、非选择题(本题包括5个小题，共55分)‎ ‎16．(10分)丙烷燃烧可以通过以下两种途径：‎ 途径Ⅰ：C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－a kJ·mol－1‎ 途径Ⅱ：C3H8(g)===C3H6(g)＋H2(g)　ΔH＝＋b kJ·mol－1‎ ‎2C‎3H6(g)＋9O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l)　ΔH＝－c kJ·mol－1‎ ‎2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－d kJ·mol－1 (a、b、c、d均为正值)‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)由于C3H8(g)===C3H6(g)＋H2(g)的反应中，反应物具有的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)生成物具有的总能量，那么在化学反应中，反应物就需要________(填“放出”或“吸收”)能量才能转化为生成物，因此其反应条件是________________。‎ ‎(2)按途径Ⅱ反应，1 mol C3H8完全燃烧时放出的热量为________ kJ(用含b、c、d的代数式表示)，等量的丙烷通过两种途径完全燃烧时，途径Ⅰ放出的热量________ (填“大于”“小于”或“等于”)途径Ⅱ放出的热量。‎ ‎(3)a与b、c、d的数学关系式是_____________________________。‎ 解析：(1)放热反应，生成物总能量小于反应物总能量，吸热反应则相反，对于C3H8(g)―→C3H6(g)＋H2(g)　ΔH＝＋b kJ·mol－1判断该反应吸热，故反应物总能量小于生成物总能量。‎ ‎(2)将途径Ⅱ中的三个反应经叠加处理，得到的ΔH＝＋b＋＋＝－kJ·mol－1，则放出的热量为 kJ。 (3)a＝。‎ 答案：(1)小于　吸收　加热　(2)　等于　‎ ‎(3)a＝ ‎17．(10分)氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用，回答下列问题： ‎ ‎(1) 肼(H2NNH2)是一种高能燃料，与氧气反应的能量变化如下图所示：‎ 已知断裂1 mol化学键所需的能量：N≡N为942 kJ、O===O为500 kJ、N—N为154 kJ，则断裂1 mol N—H键所需的能量是________。根据上图，肼与氧气反应的热化学方程式为____________。‎ ‎(2)氮的氧化物是大气的主要污染物，综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：‎ CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH ＝－574 kJ·mol－1‎ CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH ＝－1 160 kJ·mol－1‎ 若用标准状况下‎4.48 L CH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子总数为________(阿伏加德罗常数的值用NA表示)，放出的热量为________kJ。‎ 解析：(1)利用图示可知肼和氧气变成原子时断键需要的能量为2 752 kJ－534 kJ＝2 218 kJ。肼和氧气断键变为原子时要断裂1个N—N，4个N—H，1个O===O键，所以1×154＋4×(N—H键能)＋1×500＝2 218，解得为391。‎ 答案：(1)391 kJ　N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝ －534 kJ·mol－1　 (2)1.60NA(或1.6NA)　173.4‎ ‎18．(11分)汽车尾气里含有的NO气体是由内燃机燃烧时产生的高温引起氮气和氧气反应所致：N2(g)＋O2(g) 2NO(g)　ΔH＞0 ，该反应在2 ‎404 ℃‎时，平衡常数K＝6.4×10－3。‎ ‎(1)该反应的平衡常数表达式为________。‎ ‎(2)该温度下，向 ‎2 L 密闭容器中充入N2和O2各 1 mol，‎ 平衡时，N2 的转化率是________%(保留整数)。‎ ‎(3)该温度下，某时刻测得容器内 N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10－1mol·L－1、4.0×10－2mol·L－1和3.0×10－3mol·L－1，此时反应________(填“处于化学平衡状态”“向正方向进行”或“向逆方向进行”)，理由是____________________________‎ ‎______________________________________________________。‎ ‎(4)将N2、O2 的混合气体充入恒温恒容密闭容器中，如图变化趋势正确的是________。‎ ‎(5)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的 N2和O2，达到平衡状态后再向其中充入一定量NO，重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比，此时平衡混合气中NO的体积分数________(填“变大”“变小”或“不变”)。‎ 解析：(1) ‎ ‎(2)K＝x2/[(1－x)/2]2＝6.4×10－3，x≈0.04 mol，转化率是4%‎ ‎(3)Qc＝(3.0×10－3)2÷[(2.5×10－1)×(4.0×10－2)]＝9.0×10－4<64×10－4，所以反应向正反应方向进行。‎ ‎(4)由于该反应的正反应是吸热反应，所以升高温度，化学平衡正向移动，化学平衡常数增大，A项正确。加入催化剂，‎ 化学反应速率加快，达到平衡所需要的时间缩短，但催化剂不能使平衡发生移动，即NO的平衡浓度不变， B项错误。由于升高温度，平衡正向移动，氮气的转化率提高，化学反应速率加快，达到平衡所需要的时间缩短，C正确。(5)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2，达到平衡状态后再向其中充入一定量NO，由于该反应是反应前后气体体积相等的反应，则建立的平衡与原平衡等效，此时平衡混合气中NO的体积分数不变。‎ 答案：(1)K＝　(2)4　(3)向正方向进行　＜K　(4)AC　(5)不变 ‎19．(12分)某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B，一定温度下发生反应：A(g)＋xB(g)‎2C(g)达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化的关系如下图所示。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)0～20 min，A的平均反应速率为________；8 min时，v(正)________v(逆)(填“>”“＝” 或“<”)。‎ ‎(2)反应方程式中的x＝________，30 min时改变的反应条件是________。‎ ‎(3)20～30 min时反应的平衡常数________30～40 min时反应的平衡常数(填“>”“＝” 或“<”)。‎ ‎(4)该反应的正反应为________(填“放热”或“吸热”)反应。‎ ‎(5)反应过程中B的转化率最大的时间段是________min。‎ 解析：(1)0～20 min A从2.0 mol·L－1减小到1.0 mol·L－1，故其反应速率为1.0 mol·L－1/20 min＝0.05 mol/(L·min)。8 min时未达到平衡，反应向正反应方向进行，v(正)>v(逆)。(2)30 min时条件改变的瞬间，浓度同等倍数的减小，正、逆反应速率减小且相等，平衡不移动，则改变的条件是扩大体积，减小压强，该反应前后气体的体积不变，故x＝1。(3)20～30 min和30～40 min两时间段内温度没变，平衡常数不变。(4)40 min是改变条件后，C的浓度减小，A的浓度增大，说明平衡向逆反应方向进行。由图可知，‎ 条件改变后正、逆反应速率都增大，增大生成物的浓度，增大压强，加催化剂都不符合题意，则改变的条件只有升高温度。升高温度，平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应。(5)20～30 min，30～40 min两阶段虽然条件不同，但平衡并未发生移动，40～54 min阶段平衡向逆反应方向移动，B的转化率减小，故20～30 min，30～40 min两阶段B的转化率最大。‎ 答案：(1)0.05 mol·L－1·min－1　>　(2)1　扩大容器体积(或减小压强)　(3)＝　(4)放热　(5)20～40‎ ‎20．(12分)人类研究氢能源从未间断过，而热化学循环分解水制 H2是在水反应体系中加入一种中间物，经历不同的反应阶段，最终将水分解为H2 和 O2，这是一种节约能源、节省反应物料的技术，如图是热化学循环制氢气的流程：‎ ‎(1)实验测得，‎1 g H2燃烧生成液态水放出142.9 kJ 的热量，则表示氢气燃烧的热化学方程式为______________________________‎ ‎______________________________________________。‎ ‎(2)整个流程参与循环的物质是________和________(填化学式)，最难进行的反应是________(填序号)。‎ ‎(3)汞虽然有毒，但用途广泛。用汞和溴化钙作催化剂，可以在较低温度下经过下列反应使水分解制氢气和氧气：‎ ‎①CaBr2＋2H2O===Ca(OH)2＋2HBr↑；　②…；‎ ‎③HgBr2＋Ca(OH)2===CaBr2＋HgO＋H2O；‎ ‎④2HgO===2Hg＋O2↑。‎ 反应②的化学方程式为__________________________________。‎ ‎(4)合成氨用的H2可用甲烷为原料制得。有关化学反应的能量变化如图所示，则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为___________________________________________________。‎ 解析：(1)‎1 g氢气燃烧生成液态水放出142.9 kJ热量，则‎2 g氢气即1 mol氢气燃烧生成液态水放出285.8 kJ的热量，则表示氢气燃烧的热化学方程式为H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1。‎ ‎(2)反应①为：二氧化硫和碘单质和水反应：SO2＋I2‎ ‎＋2H2O===H2SO4＋2HI，反应②为：硫酸分解生成二氧化硫、水、氧气：2H2SO4===2SO2↑＋O2↑＋2H2O，反应③为：碘化氢分解2HIH2＋I2，整个流程参与循环的物质是SO2、I2，最难进行的反应是②。‎ ‎(3)根据反应③知反应②有HgBr2生成，根据HgBr2知反应①的产物HBr参与反应②，所以反应②为：Hg＋2HBr===HgBr2＋H2↑。‎ ‎(4)由三个图可写出相应的热化学方程式：‎ CO(g)＋1/2O2 (g)===CO2(g)　ΔH＝－282 kJ·mol－1　 ①‎ H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.8 kJ·mol－1　②‎ CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－846.3 kJ·mol－1　③‎ 由盖斯定律：用“③－(①＋②×3)”得所求反应的ΔH＝＋161.1 kJ·mol－1，则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋161.1 kJ·mol－1。‎ 答案：(1)H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1　(2)SO2　I2　②　(3)Hg＋2HBr===HgBr2＋H2↑；　(4)CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋161.1 kJ·mol－1‎