【文档说明】浙江省精诚联盟2024-2025学年高二上学期10月联考化学试题 Word版含解析.docx,共(22)页,858.808 KB,由小赞的店铺上传
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浙江省精诚联盟2024-2025学年高二上学期10月联考化学试题考生须知:1.本卷共7页满分100分,考试时间90分钟。2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效。4.考试结束后,只
需上交答题纸。可能用到的相对原子质量:H1C12O16N14S32Fe56Cu64−−−−−−−选择题部分一、选择题(本题共20小题,1-10小题每题分,11-20小题每题3分,共50分。每小题只有一个正确答案)1.生
活处处都与化学有关,下列属于放热反应的是A.冰融化B.生石灰溶于水C.蒸馒头时小苏打受热分解D.干冰作制冷剂【答案】B【解析】【详解】A.冰融化是固态水转化为液态水,属于吸热过程,故A错误;B.生石灰溶于水为氧化钙与水的化合反应,属于放热反应,故B正确;C.小苏打
受热分解属于分解反应,为吸热反应,故C错误;D.干冰作制冷剂是固态二氧化碳升华为气态,是吸热过程,故D错误;故选:B。2.氨的液化过程中,其焓变和熵变正确的是A.00HSB.00HSC.00HSD.00HS【答案】A【解析】【详解】氨液化时,由气态转化为液
态,ΔS<0,同时分子间的距离减小,会放出热量,△H<0,故选A。3.用铝片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气生成速率加快的是A用铝粉替换铝片B.加热.C.用浓硫酸替换稀硫酸D.滴加少量4CuSO溶液【答案】C【解析】【详解】A.用铝粉替换铝片,可增大反应物的接触面积,从而加快
反应速率,A不符合题意;B.加热,可增大反应物的能量,提高有效碰撞的次数,加快反应速率,B不符合题意;C.用浓硫酸替换稀硫酸,会使铝表面发生钝化,没有氢气产生,C符合题意;D.滴加少量4CuSO溶液,反应生成的Cu与Al、稀硫酸构成原电池,加快反
应速率,D不符合题意;故选C。4.下列说法正确的是A.催化剂通过改变反应历程、增大反应活化能,加快反应速率B.增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子百分数,从而增加有效碰撞的次数C.体系压强增大,反应速率不一定增大D.平衡常数K越大,表示反应进行的越快【答案】C
【解析】【详解】A.催化剂降低反应所需的活化能,增大单位体积内活化分子的百分数,故A错误;B.增大浓度,单位体积活化分子数目增多,则使有效碰撞次数增大,反应速率加快,但活化分子的百分数不变,故B错误;C.压强适用于有气体参加的反应,对中和反应等压强增大,速率不变,则增大反应体系的压强,反应速率不
一定增大,故C正确;D.K表示可逆反应进行的程度,K越大,表示反应进行的程度越完全,与速率大小无关,故D错误;故选C。5.反应A(g)3B(g)2C(g)2D(g)+=+在四种不同情况下的反应速率如下,其中表示反应速率最快的是A.11(A)0.30molLminv−−=B.11(B)0.04
molLsv−−=C.()11C0.50molLminv−−=D.11(D)0.03molLsv−−=【答案】D【解析】【分析】用各物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比。注意:一、单位一致;二、转化为同一物质进行比较。【详解】A.根据11(A)0.30molLminv−−=,
可以推出,()1111D0.60molLmin0.01molLsv−−−−==;B.根据11(B)0.04molLsv−−=,可以推出,11(D)0.027molLsv−−=;C.根据()1
1C0.50molLminv−−=,可以推出,()1111D0.50molLmin0.0083molLsv−−−−==;D.11(D)0.03molLsv−−=;因此反应速率最快的是D;故选D。6.下列叙述正确的
是A.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的方向B.需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,但吸热反应只有加热才能发生C.升温时吸热反应速率增大,放热反应速率减少D.化学平衡常数发生变化,化学平衡一定发生移动【答案】D【解析】【详解】A.
催化剂只能改变反应速率,不能改变反应进行的方向,A错误;B.需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,如木炭的燃烧;吸热反应不一定需要加热,如()22·8HOBaOH与4NHCl的反应,二者混合搅拌即可反应,B错误;C.
升温时,吸热反应、放热反应的反应速率都增大,C错误;D.化学平衡常数发生变化,化学平衡常数与温度相关,说明温度发生了变化,化学平衡一定发生移动,D正确;故选D7.密闭恒容容器中的反应:223N(g)3H(g)2NH(g)+,达到化学平衡状态时,下列描述错误的是A.氮气浓度保持不变B.()()22
vH3vN=正正C.容器内压强不再变化D.断开3molHH−键,同时断开2molNH−键【答案】D【解析】【详解】A.反应达化学平衡时,正反应速率与逆反应速率相等,氮气浓度保持不变,A正确;B.不管反应是否达到化学平衡时,正反应速率之比始终等于化学计量数之
比,故达到化学平衡状态时存。在()()22vH3vN=正正,B正确;C.反应达化学平衡时,容器内压强不再发生变化,C正确;D.反应达化学平衡时,断开3molHH−键,同时断开6molNH−键,D错误;故选D。8.反应222NO(g)O(g)2NO(g)
+经amin后2NO(g)的浓度变化情况如下图所示,在0~amin内2O表示的平均反应速率为110.04molLmin−−,则a等于A.5B.2.5C.0.1D.10【答案】A【解析】【详解】0~amin内O2表示的平均反应速率为0.04mol⋅L−1⋅min−
1,由化学反应速率比等于化学计量数之比可知,0~amin内NO2表示的平均反应速率为0.08mol⋅L−1⋅min−1,即v(NO2)=c0.4ta==0.08mol⋅L−1⋅min−1,解得a=5min,故答案选A。9.下列事实可以用勒夏特列原理解释的是A.合成氨工业选择高温B.22H(g
)I(g)2HI(g)+反应达到平衡时,加大压强,颜色加深C.用排饱和食盐水的方法收集氯气D.用2SO和2O制备3SO,工业选择常压而非高压【答案】C【解析】【详解】A.合成氨反应是一个放热反应,高温不利于提高反应物的转化率,工业
选择高温,主要是考虑催化剂的活性大,不能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;B.22H(g)I(g)2HI(g)+反应达到平衡时,加大压强,平衡不发生移动,但c(I2)增大,混合气的颜色加深,不能用勒夏特列原理解释,B不符合题意;C.Cl2+H2OH++Cl-+HClO,饱和食盐水可增大溶液
中的c(Cl-),从而抑制Cl2的溶解,有利于收集氯气,可以用勒夏特列原理解释,C符合题意;D.用2SO和2O制备3SO的反应,是体积缩小的可逆反应,增大压强有利于平衡正向移动,但常压时SO2的转化率已经很高,所以工业选择常压而非
高压,不能用勒夏特列原理解释,D不符合题意;故选C。10.相同温度和压强下,关于反应的△H,下列判断错误的是①1422CH(g)CO(g)2COg)2H(g)++H②422CH(g)C(s)2H(g)+H③2223CO(g)H(g)CO(
g)HO(g)++H④242CO(g)C(s)CO(g)+H⑤225CO(g)H(g)C(s)HO(g)++HA.453=−HHHB.240,0HHC.3521=−+HHHHD.12
HH【答案】B【解析】【详解】A.利用盖斯定律,将反应⑤-③得,22CO(g)C(s)CO(g)+453=−HHH,A正确;B.42CH(g)C(s)2H(g)+为吸热反应,20H,C与CO2化合生成CO的反应为吸热反应,则22CO(g)C(s)CO(g)+为放热反应,40
<H,B错误;C.利用盖斯定律,将反应⑤-②+①得,222CO(g)H(g)CO(g)HO(g)++3521=−+HHHH,C正确;D.将反应①-②得,2C(s)CO(g)2CO(g)+△H
=△H1-△H2>0,所以12>HH,D正确;故选B。11.下列各实验装置、目的或结论全都正确的是实验装置甲乙丙丁A.甲可验证镁片与稀盐酸反应放热B.乙可验证FeCl3对22HO的分解反应有催化作用C.将丙中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量变多D.由丁
可推断出:反应2242NO(g)NO(g)为吸热反应【答案】A【解析】【详解】A.氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小,饱和石灰水溶液由澄清变为浑浊,表明溶液温度升高,由甲可验证镁片与稀盐酸反应放热,A符合题意;B.乙装置中,不仅加入了FeCl3溶液,还升高了温
度,则不可验证FeCl3对22HO的分解反应有催化作用,B不符合题意;C.将丙中的铝片更换为等质量的铝粉后,参加反应的铝质量相同,释放出的热量相等,C不符合题意;D.丁中,热水中圆底烧瓶内气体颜色变深,冰水中圆底烧瓶内气体颜色变浅,表明加热平衡逆向移动,可推断出:反应2
242NO(g)NO(g)为放热反应,D不符合题意;故选A。12.下列关于化学反应与能量的说法正确的是A.已知正丁烷的燃烧热为12878kJmol−,则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为132232222CHCHCHCH(g)13O(g)8CO(g)10HO(l)
H5756kJmol−+=+=−B.3BaSO(s)4C(s)BaS(s)4CO(g)+=+室温下不能自发进行,说明该反应的H0C.2H的热值为1142.9kJg−,则氢气燃烧的热化学方程式可表
示为12222H(g)O(g)2HO(l)H285.8kJmol−+==−D.已知C(石墨,s)C=(金刚石,s)1H=1.9kJmol−+,则金刚石比石墨稳定【答案】B【解析】【详解】A.燃烧热是指1mol燃料完全燃烧,生成指定物质时放出的热量,则表示正丁烷
燃烧热的热化学方程式为1322322213CHCHCHCH(g)O(g)4CO(g)5HO(l)H2878kJmol2−+=+=−,A不正确;B.3BaSO(s)4C(s)BaS(s)4CO(g)+=+的ΔS>
0,室温下不能自发进行,则说明该反应的H0,B正确;C.2H的热值为1142.9kJg−,2molH2完全燃烧放热142.9kJ/g×4g=571.6kJ,则氢气燃烧的热化学方程式可表示为12222H(g)O(g)2HO(l)H571.6k
Jmol−+==−,C不正确;D.物质具有的能量越低,稳定性越强,已知C(石墨,s)C=(金刚石,s)1H=1.9kJmol−+,则石墨的能量低,石墨比金刚石稳定,D不正确;故选B。13.已知:1X(g)Y(g)3Z(g)HaKJmol(a0)−+=−。下列说法错
误的是A.0.5molX和0.5molY充分反应生成Z的物质的量一定小于1.5molB.达到化学平衡状态时,Y、Z的浓度不再发生变化C.达到化学平衡状态时,反应放出的总热量可达akJD.增大压强,平衡向逆反应方向移动,说明逆反应速率增大,正
反应速率减小【答案】D【解析】【详解】A.可逆反应中反应物不能完全转化为生成物,该反应为可逆反应,所以0.5molX和0.5molY充分反应生成Z的物质的量一定小于1.5mol,故A正确;B.可逆反应达到平衡状态时,各物质浓度不变,所以该反应达到平衡状态时,Y、Z的浓度都不再
发生变化,故B正确;C.如果反应中生成3molZ,则放出的热量为akJ,所以达到化学平衡状态时,反应放出的总热量可达akJ,故C正确;D.增大压强增大活化分子数,增大有效碰撞几率,则正逆反应速率都增大,只是逆反应速率增大的
程度大于正反应,平衡向逆反应方向移动,故D错误;故选:D。14.理论研究表明,在101kPa和298K下,HCN(g)HNC(g)ƒ异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是A.一分子HCN中的总键能比一分子HNC的总键能小B.该异构化反应的1H5
9.3kJmol−=−C.稳定性:HCNHNCD.催化剂的浓度越大,反应速率越大【答案】C【解析】【详解】A.从图中可以看出,反应物的总能量小于生成物的总能量,则一分子HCN中的总键能比一分子HNC的
总键能大,A不正确;B.该异构化反应为吸热反应,1H59.3kJmol−=+,B不正确;C.物质具有能量越低,稳定性越强,则稳定性:HCNHNC,C正确;D.有的催化剂呈固态,有的催化剂呈液态,并不是催化剂的浓度越大,反应速率越大,D不正确
;故选C。15.一定温度下,在2L的恒容密闭容器中发生反应2A(g)B(g)3C(g)+。反应过程中的部分数据如下表所示:/moln/mintn(A)n(B)n(C)02.02.0050.9101.0的
151.5下列说法正确的是A.0~5min用B表示的平均反应速率为110.09molLmin−−B.该反应在10min恰好达到平衡C.物质B的平衡转化率为75%D.保持其他条件不变,若反应开始时ABC、、的浓度分别为1110.4molL0.8molL0.9molL−−−、、
,则达到平衡状态后,C的浓度大于10.75molL−【答案】D【解析】【详解】A.0~5min,C的物质的量增大0.9mol,则参加反应B的物质的量为0.3mol,用B表示的平均反应速率为0.3mol2L5min=110.03molLmin−−,A不正确;B.10min时,
n(B)=2.0mol-1.0mol×12=1.5mol,与15min时相同,则10min时反应已经达到平衡,但不一定是该反应在10min时恰好达到平衡,B不正确;C.达平衡时,参加反应B的物质的量为0.5mol,则物质B的平衡转化率为0.5mol100%2mol
=25%,C不正确;D.达平衡时,A、B、C的物质的量分别为1mol、1.5mol、1.5mol,浓度分别为0.5mol/L、0.75mol/L、0.75mol/L,该反应的平衡常数K=220.750.50.75=2.25,保持其他条件不变,若反应开始时ABC、、的浓度分
别为1110.4molL0.8molL0.9molL−−−、、,先把C的浓度转化为0.75mol/L,此时A的浓度为0.5mol/L,B的浓度为0.85mol/L,浓度商Qc=220.750.50.8=1.98<
2.25,则平衡正向移动,C的浓度增大,所以达到平衡状态后,C的浓度大于10.75molL−,D正确;故选D。16.已知2232SO(g)O(g)2SO(g)+的反应机理和反应过程中能量变化图如下,下列说法正确的是反应I:()()()()2522431VOsSOgVOsSOgΔ24k
J/molH+=+=+反应II:()()()2422522VOsOg2VOsΔ246kJ/molH+==−A.24VO(s)是该反应的催化剂B.加入更高效的催化剂可使该反应的ΔH减小C.总反应速率由反应II决定D.反应I的能量变化取决于1E与2E
的差【答案】C【解析】【详解】A.由反应原理可知,()25VOs是该反应的催化剂,24VO(s)是中间产物,故A错误;B.加入催化剂只能降低反应的活化能,不能改变焓变,故B错误;C.反应的活化能越大,反应速率越慢,从图上可以看出,反应
II的活化能大于反应I的活化能,所以反应速率由反应II决定,故C正确;D.由图可知,反应I的能量变化不等于1E与2E的差值,故D错误;故选C。17.一定量混合气体在密闭容器中发生如下反应:xA(g)yB(s)zC(
g)+,平衡时测得A的浓度为10.50molL−,保持温度不变,将容器的容积缩小到原来的一半,再次达到平衡时,A的浓度为10.80molL−,下列有关判断错误的是A.x>y+zB.平衡向正反应方向移动C.物质A的转化率增大D.物质C的体积分数增大【答案】A【解析】【
分析】保持温度不变,将容器的容积缩小到原来的一半,若平衡不发生移动,A的浓度为11.00molL−,现在达到平衡时,A的浓度为10.80molL−,则表明平衡发生正向移动。【详解】A.B呈固态,平衡发生正向移动,则x>z,但不一定存在x>y+z,A错误;B.由分析可知,加压后,平衡向
正反应方向移动,B正确;C.加压使平衡正向移动,则物质A的转化率增大,C正确;D.平衡正向移动,反应物的物质的量减小,生成物的物质的量增大,则物质C的体积分数增大,D正确;故选A。18.对于可逆反应()()()()2Ag2Bg3CgDsΔ0H++,下列四个图像及其描述正确的是A.图1表示压强对
B%的影响,且a的压强大B.图2表示温度对该反应速率的影响C.图3表示压强/温度对C%的影响,2T温度高D.图4表示压强对该反应速率的影响【答案】D【解析】【详解】A.2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s),D为固体,则该反应是气体体积减小的可逆反应,增大压
强,平衡向正反应方向移动,B%减小,a先出现拐点,即a的压强大,则a的B%比b的小,与图1图像不符,A错误;B.升高温度,v(正)、v(逆)均增大,与图2图像不符,B错误;C.2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s),D为固体,则该
反应是气体体积减小的可逆反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,C的百分含量增大,ΔH小于0,正反应方向为放热方向,即降低温度,平衡向正反应方向移动,则温度越低,C的百分含量越大,T2<T1,C错误;D.
2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s),D为固体,则该反应是气体体积减小的可逆反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,图4中v(正)、v(逆)的交点为平衡点,继续增大压强,v(正)>v(逆),即增大压强,平衡向正反应方向移动,与图像相符,D正确;答案选D。19.在恒温恒压密闭容器M(
如图I)和恒温恒容密闭容器N(如图II)中,两容器中均加入2molA和2molB,起始时两容器体积均为1L,发生如下反应并达到化学平衡状态:2A(?)B(?)xC(g)H0+,平衡时M中ABC、、的物
质的量之比为1:3:4,下列判断正确的是A1x=B.若N中气体的密度如图III所示,则AB、只有一种是气态C.若A为气体,B为非气体,则平衡时M、N中C的物质的量不相等D.若AB、均为气体,平衡时M中A的转化率
小于N中A的转化率【答案】B【解析】【详解】A.设达平衡后B的物质的量减少nmol,则由方程式可知,平衡时A、B、C的物质的量分别是(2-2n)mol、(2-n)mol、xnmol,由平衡时物质的量比可得:(2-2
n):(2-n):xn=1:3:4,解得n=0.8、x=2,故A错误;B.由题意可知,N是恒温恒容密闭容器,若A、B都是气体,由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变,由图III可知,气体的密度逐渐增大,说明气体的质量逐渐增加,所以A、B中只有一种是气
态,故B正确;C.若A为气体,B为非气体,该反应为气体体积不变的反应,恒温恒压与恒温恒容达到的平衡是等效平衡,平衡时M、N中C的物质的量相等,故C错误;D.若AB、均为气体,该反应是气体体积减小的反应,与恒温恒容容器相比,恒温恒压容器相当
于增大压强,平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,则平衡时M中A的转化率大于N中A的转化率,故D错误;故选B。20.下列实验方案能达到相应目的的是选项实验方案目的A向两支装有新制氯水试管中分别滴加AgNO3溶探究氯气与水的反应是否存.的液和淀粉K
I溶液,观察有无沉淀产生和溶液是否变蓝色在限度B常温下,向某密闭容器中充入NO2气体,一段时间后扩大容器体积为原来的2倍,观察气体颜色变化探究压强对化学平衡的影响C向两支装有12235mLL0.1molLN
aSO−溶液的试管中分别加入1245mL0.1molLHSO−溶液,然后分别放入冷水和热水中,记录出现浑浊所用时间探究温度对化学反应速率的影响D向12mL0.01molL−的FeCl3溶液中加入1滴KSCN溶液,再加入少量KCl固体
,观察溶液颜色变化探究浓度对化学平衡的影响A.AB.BC.CD.D【答案】B【解析】【详解】A.氯气与水不管是否完全反应,都有HCl生成,都能与AgNO3反应产生AgCl白色沉淀,氯水和次氯酸都能将I-氧化为I2,
使淀粉变蓝色,所以不能用于探究氯气与水的反应是否存在限度,A不能达到实验目的;B.常温下,向某密闭容器中充入NO2气体,一段时间后扩大容器体积为原来的2倍,即压强变为原来的二分之一,混合气的颜色先变浅后变深,即平衡向生成NO
2的方向移动,可以探究压强对化学平衡的影响,B能达到实验目的;C.12235mLL0.1molLNaSO−溶液与1245mL0.1molLHSO−溶液在室温下混合后就开始反应,无法准确观察温度对反应速率的影响,C不能达到实验目的;D.FeCl3与KSCN溶
液反应的实质是Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,加入少量KCl固体,对平衡不产生影响,不能用来探究浓度对化学平衡的影响,D不能达到实验目的;故选B。非选择题部分二、填空题(本题共5小题,共50分)21.回答下列问题:(1)将1molX和3molY充入一密闭容器中,
发生如下反应:X(g)3Y(g)2Z(g)H0+。①该反应在_______(填“低温”“高温”或“任意温度”)条件下自发。②当达到平衡时,加入1molX,Y的转化率_______(填“增大”“不变”或“
减少”)。③当达到平衡时,保持恒温,扩大容器体积,平衡将逆向移动,化学平衡常数K_______(填“变大”“变小”或“不变”)。(2)3CaCO在密闭真空容器中发生反应:32CaCO(s)CaO(s)CO(g)+达到平衡。保持温度不变,扩大容器容积,体系重新达到平衡,则2CO浓度__
_____(填“变大”“变小”或“不变”)。(3)已知某些化学键的键能数据如下表,化学键CO=HO−HH−CO键能/kJ8034634361072已知CO中的C与O之间为三键连接,则CO(g)与2HO(g)反应生
成2CO(g)和2H(g)的热化学方程式为_______。【答案】(1)①.低温②.增大③.不变(2)不变(3)222CO(g)HO(g)CO(g)H(g)H44kJ/mol+=+=−【解析】【小问1详解】①该反应气体分子数减小,体系混乱度减小,则∆S<0,由∆H<0,自发反应
的综合判据为∆G=∆H-T∆S<0,则在低温下自发;②当达到平衡时,加入1molX,反应物浓度增大,平衡正向移动,促进Y的转化,则Y的转化率增大;③化学平衡常数受温度影响,当达到平衡时,保持恒温,化学平衡常数K不变;【小问2详解】该反应平衡常数K=c(CO
2),保持温度不变,平衡常数不变,则c(CO2)不变;【小问3详解】CO(g)与2HO(g)反应生成2CO(g)和2H(g)的化学方程式为CO(g)+2HO(g)=2CO(g)+2H(g),由∆H=反应物的总键能-生成物的
总键能,∆H=(1072+2×463)-(2×803+436)=-44kJ/mol,热化学方程式为222CO(g)HO(g)CO(g)H(g)H44kJ/mol+=+=−。22.某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之
间的反应422424244222KMnO5HCO3HSOKSO2MnSO10CO8HO++=+++来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”,实验如下:(不考虑溶液混合所引起的体积缩小)实验序号实验温度/K参加反应的物质溶液颜色褪至无色时所需时间/sKMnO4
溶液(含硫酸)H2C2O4溶液H2O/mLV1/molLc−/mLV1/molLc−/mLVA2932.00.026.00.105B1T2.00.025.00.1V17C3132.00.02V20.11.0t(1)V1=______
_。(2)通过实验_______(填实验序号)可探究出浓度变化对化学反应速率的影响。(3)C组实验中溶液褪色时间t_______(填“<”、“=”或“>”)7s。(4)A组实验的反应速率()4KMnOv=_______。(5)某同学绘制了瞬时速率V和时间t的图像,见下图该同学
提出猜想猜想a:温度上升导致速率快速上升猜想b:反应产生了催化剂该同学测量发现该反应前后体系温度只上升了0.5℃,因此猜想a不成立,推测产生的MnSO4可能是该反应的催化剂。请设计实验验证该猜想_______。【答
案】(1)1.0(2)AB(3)<(4)110.001molLs−−(5)取两份等量、等浓度的酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液,其中一份加入少量MnSO4溶液,另一份加入等量蒸馏水,记录从反应开始到溶液褪色的时间。(或其中一份直接加入少量MnSO4固体)【解析】【分析】从表中数据可以看
出,H2C2O4溶液、酸性KMnO4溶液、H2O的体积和应为8.0mL,则V1=1.0,V2=5.0。从而得出,实验A、B中H2C2O4溶液的体积不同,浓度不同,测定浓度变化对化学反应速率的影响,二者的温度应相同,都为29
3K;实验B、C两种反应物的浓度都相同,测定的是温度变化对化学反应速率的影响。【小问1详解】由分析可知,V1=1.0。【小问2详解】由分析可知,实验A、B中H2C2O4溶液的体积不同、浓度不同,则通过
实验AB可探究出浓度变化对化学反应速率的影响。【小问3详解】C组实验中溶液温度为313K,B组实验中溶液温度为293K,温度高反应速率快,溶液褪色所用时间短,则溶液褪色时间t<7s。【小问4详解】A组实验中,KMnO4全部参加反
应,反应速率()4KMnOv=2.0mL0.02mol/L2.0mL6.0mL5s+=110.001molLs−−。【小问5详解】H2C2O4溶液与酸性KMnO4溶液反应生成MnSO4等,则MnSO4可能是该反应的催化剂,
可往反应混合液中直接添加MnSO4,比较反应速率的变化。设计实验验证该猜想:取两份等量、等浓度的酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液,其中一份加入少量MnSO4溶液,另一份加入等量蒸馏水,记录从反应开始到溶液褪色的
时间。(或其中一份直接加入少量MnSO4固体)。【点睛】测定外界条件对化学反应速率的影响时,只能改变一个变量。23.利用量热计可测量反应热。(1)某化学小组用150mL0.5molL−盐酸、150mL0.55molLNaO
H−溶液和如图装置进行中和反应反应热的测定实验。①若用等浓度等体积的醋酸代替盐酸进行实验,则实验中测得的中和反应的反应热△H将_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。②有关中和热测定,下列说法不正确的
是_______。A.两烧杯夹层间碎纸条填满,可以保证实验的准确性B.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中C.测量盐酸的温度计用水洗净擦干后才用来测NaOH溶液的温度D.盐酸与NaOH溶液混合后立即
记录温度③搅拌器材质_______(填“可以”或“不可以”)换成铜丝,原因是_______。(2)借鉴中和反应反应热的测量方法,某同学取1.68gFe粉和14100mL0.200molLCuSO−溶液反应,测量放热反应44Fe(s
)CuSO(aq)Cu(s)FeSO(aq)+=+的焓变H(忽略温度对焓变的影响及溶液体积的变化)。实验结果见下表。实验序号体系温度/℃反应前反应后120.127.1220.028.1320.127.0
420.227.3所用溶液的密度、比热容分别近似取31.00g/cm和()4.18J/gC并忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。则△H=_______kJ∙mol-1。【答案】(1)①.偏大②.BD③.不可以④.铜丝导热性好,会造成热量损失(2)-146.3【解析】【
分析】测定中和热时,按如图连接好装置,特别要注意大、小烧杯口齐平,与杯盖吻合,先将150mL0.5molL−盐酸放入小烧杯内,然后快速一次性加入150mL0.55molLNaOH−溶液(已读取初始温度),
盖上杯盖,用环形玻璃搅拌棒搅拌,读取反应时的最高温度。【小问1详解】①若用等浓度等体积的醋酸代替盐酸进行实验,由于醋酸为弱酸,反应放出的热量少,所以实验中测得的中和反应的反应热△H将偏大。②A.两烧杯夹层间
碎纸条填满,隔热效果好,可以保证实验结果的准确性,A正确;B.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中,则必须造成热量损失,从而造成中和热的测量误差,B不正确;C.测量盐酸的温度计用水洗净擦干后才用来测NaOH溶液的温
度,否则会影响温度的测定,C正确;D.盐酸与NaOH溶液混合后,应记录反应过程中的最高温度,D不正确;故选BD。③搅拌器应不导热,则材质不可以换成铜丝,原因是:铜丝导热性好,会造成热量损失。【小问2详解】n(Fe)=1.68g56g/
mol=0.03mol,n(Cu2+)=0.1L×0.2mol/L=0.02mol,则参加反应Fe的物质的量为0.02mol。分析表中数据,第2次实验数据与另三次比偏差过大,不能采用,另三次实验数据的平均值为7.06.97.13++℃=7.0℃,反应放出的热量为
4.18×10-3kJ/(g∙℃)×100mL×1g/cm3×7.0℃=2.926kJ,则△H=-2.926kJ0.02mol=-146.3kJ∙mol-1。【点睛】计算实验测得的最高温度的平均值时,应注意剔除无效数据。24.汽车
排气管装有三元催化剂装置,在催化剂表面通过发生吸附、解吸消除CO、NO等污染物。模拟汽车的“催化转化器”,将2molNO(g)和2molCO(g)充入2L的密闭容器中,发生反应222NO(g)2CO(g)N(g)2CO(g)++
,测得()2cCO随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如下图所示。据此判断:(1)该反应的△H_______0(填“>”或“<”)。(2)欲提高CO的平衡转化率且加快反应速率,下列措施有效的是_____
__(填标号)。A.降低温度并及时分离出产物B.加入合适的催化剂并分离出产物C.再向容器中充入1molCO(g)D.适当增大压强并加入合适的催化剂(3)在T1温度下,NO的平衡转化率=_______;该温度下,改变投料,某时刻容器内()()22c(NO)0.3mol/LcN1.
0mol/LcCO0.3mol/L===、、,则此时v正_______v逆(填“>”“<”或“=”)。(4)当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积12<SS,在图中画出()2cCO在T1、S2条件下达到平衡过程中的变
化曲线_______。【答案】(1)<(2)D(3)①.20%②.<(4)【解析】【小问1详解】从图中可以看出,T1、S1时反应先达平衡,则此时反应速率快,从而得出T1>T2。升高温度,c(CO2)减小,则平衡逆向移动,所以该反应的△H<0
。【小问2详解】A.降低温度并及时分离出产物,平衡正向移动,CO的平衡转化率提高,但反应速率减慢,A不符合题意;B.加入合适的催化剂可加快反应速率,分离出产物可使反应速率减慢,则最终不能确定反应速率的变化,B不符合题意;C.
再向容器中充入1molCO(g),虽然平衡正向移动,但CO的平衡转化率减小,C不符合题意;D.适当增大压强并加入合适的催化剂,可加快反应速率,同时平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,D符合题意;故选D。【小问3详解】在T1温度下,将2molNO(g)和2mo
lCO(g)充入2L的密闭容器中,发生反应222NO(g)2CO(g)N(g)2CO(g)++,测得平衡时()2cCO=0.2mol/L,则可建立如下三段式:222NO(g)2CO(g)N(g)2CO(g)(mol/L)1.01.000(mol/L)0.20.20.10.2
(mol/L)0.80.80.10.2++起始量变化量平衡量在T1温度下,NO的平衡转化率为0.2mol/L100%1.0mol/L=20%;该温度下,平衡常数K=2220.10.20.80.8≈0.01,改变投料,某时刻容器内()()22c(
NO)0.3mol/LcN1.0mol/LcCO0.3mol/L===、、,Qc=22210.30.31=1>0.01,则平衡逆向移动,此时v正<v逆。【小问4详解】当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积12<SS
,则在T1、S2条件下,c(CO2)仍为0.2mol/L,但速率更快,达平衡时间更短,所以在图中画出c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线为:。【点睛】当同时改变反应物和生成物的浓度时,可通过比较浓度商与
平衡常数的大小关系,确定平衡移动的方向。25.目前Haber-Bosch法是工业合成氨的主要方式,其生产条件需要高温高压,为了有效降低能耗,过渡金属催化还原氮气合成氨被认为是具有巨大前景的替代方法。催化过程一般有吸附—解离—反应—脱附等过程,下图为N2和H2在固
体催化剂表面合成氨反应路径的能量变化图(部分数据略),其中“*”表示被催化剂吸附。(1)氨气的脱附是_______(填“吸热”“放热”)过程,合成氨反应的热化学方程式:_______;(2)在_______下有利于
提高合成氨的平衡转化率。A.高温低压B.高温高压C.低温低压D.低温高压(3)用化学方程式表示出对总反应速率影响较大的步骤_______。(4)合成氨反应在恒温恒容体系中进行,则其达到平衡的标志为_______(填字母)。A.
()()22cN:cH1:3=B.单位时间内,消耗amolN2的同时生成2amolNH3C.NH3的体积分数不再改变D.混合气体的平均相对分子质量不再改变E.()()322vNH=vN正逆F.混合气体的总压强不再改变(5)合成氨的捷姆金和佩热夫
速率方程式为()()()()()1.5231221.532pHpNHv=kpNkpNHpH−,v为反应的瞬时总速率,即正反应速率和逆反应速率之差,k1、k2分别是正、逆反应速率常数。已知:Kp是用平衡分压代替平衡浓度而得到的平衡常数(平衡分压=
总压物质的量分数),则合成氨反应223N(g)3H(g)2NH(g)+的平衡常数Kp=_______(用含k1、k2的代数式表示)。【答案】(1)①.吸热②.223N(g)3H(g)2NH(g)H92kJ/mol+=−(2)D(3)******332N6H2NH(N3HNH)+=+
=或(4)CDF(5)12kk【解析】【小问1详解】从图中可以看出,2NH3∗→2NH3(g),需要吸收100kJ的热量,则该过程是吸热过程;1molN2(g)与3molH2(g)完全反应生成2molNH3(g)时,放出的热量为500kJ-(100kJ+308kJ)=92
kJ,则合成氨反应的热化学方程式:223N(g)3H(g)2NH(g)H92kJ/mol+=−;【小问2详解】合成氨反应是放热的、体积缩小的可逆反应,则在低温高压下有利于提高合成氨的平衡转化率,故选D。【
小问3详解】从图中可以看出,过渡态Ⅱ的活化能最大,此步反应为决速步,用化学方程式表示出对总反应速率影响较大的步骤:******332N6H2NH(N3HNH)+=+=或。【小问4详解】A.合成氨反应中,起始投入量()()223HcN:c
1:=,变化量()()223HcN:c1:=,则不管反应是否达到平衡,始终存在()()223HcN:c1:=,反应不一定达到平衡,A不符合题意;B.不管反应是否达到平衡,单位时间内,消耗amolN2,总能生成
2amolNH3,所以反应不一定达平衡状态,B不符合题意;C.NH3的体积分数不再改变时,正、逆反应速率相等,反应达平衡状态,C符合题意;D.反应前后混合气的质量不变,物质的量不断发生改变,当混合气体的平均相对分子质量不再改变时,反应达平衡状态,D符合题意;E.
()()322vNH=vN正逆,反应进行的方向相反,但速率之比不等于化学计量数之比,则反应未达平衡状态,E不符合题意;F.反应达平衡前,混合气的体积不变,物质的量不断发生改变,则总压强不断发生改变,当混合气体的总压强不再改变时,反应达平衡状态,F符合题意;故选CDF。【小问5
详解】反应达平衡时,()()()()()1.5231221.532pHpNHv=kpNkpNHpH−=0,则23322p(NH)p(N)p(H)=12kk,合成氨反应223N(g)3H(g)2NH(g)+的
平衡常数Kp=23322p(NH)p(N)p(H)=12kk。【点睛】当一个反应分多步进行时,活化能最大的反应,速率最慢,它决定总反应的反应速率。