高二化学高频考题期中模拟卷02.docx
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高二化学高频考题期中模拟卷02
高二化学高频考题期中模拟卷02(人教2019选择性必修1)
可能用到的相对原子质量:
H-1C-12N-14O-16Na-23Mg-24Al-27S-32
一、选择题:
本题共16个小题,每小题3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.某反应由两步反应A
B
C构成,它的反应能量曲线如图,下列叙述正确是
A.两步反应均为吸热反应
B.三种化合物中C最稳定
C.A与C的能量差为E4
D.A
B反应,反应条件一定要加热
【答案】B
【解析】根据反应能量曲线图可知,能量大小为B>A>C,故两步反应分别为吸热反应、放热反应,A项错误;能量越低越稳定,C能量最低,C最稳定,B项正确;根据图示,A、C的能量差为ΔH,不是E4,C项错误;A
B为吸热反应,吸热反应不一定需要加热,D项错误。
答案选B。
2.下列实验现象不能说明相应的化学反应一定是放热反应的是
选项
A
B
C
D
反应装置
实验现象
试管中生石灰和水混合后,A处红色水柱下降
反应开始后,针筒活塞向右移动
温度计的水银柱不断上升
饱和石灰水变浑浊
【答案】B
【解析】红色水柱下降,可知瓶内空气受热温度升高,说明相应的化学反应是放热反应,A项错误;Zn与稀硫酸反应生成氢气,氢气可使针筒活塞向右移动,不能充分说明相应的化学反应是放热反应,B项正确;温度计的水银柱不断上升,则中和反应放出热量,说明相应的化学反应是放热反应,C项错误;饱和石灰水变浑浊,则有氢氧化钙固体析出,而氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低,说明镁条与稀盐酸的反应是放热反应,D项错误。
答案选B。
3.化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。
已知白磷和
的分子结构如图所示,现提供以下化学键的键能(
):
P-P键:
198,P-O键:
360,
键:
498,则依据反应
(白磷)
,生成1mol
时的能量变化为
A.吸收1638kJ的能量B.放出1638kJ的能量
C.吸收126kJ的能量D.放出126kJ的能量
【答案】B
【解析】由题意可知,生成1molP4O6时,断裂1molP4(白磷)中P-P键和3molO2中O=O键共吸收能量6mol×198kJ/mol+3mol×498kJ/mol=2682kJ,形成1molP4O6中P-O键放出能量12mol×360kJ/mol=4320kJ,故生成lmolP4O6时总共放出能量4320kJ-2682kJ=1638kJ,答案选B。
4.下列关于热化学方程式的叙述正确的是
A.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s)∆H>0,则金刚石比石墨稳定
B.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)∆H2=-483.6kJ/mol,则∆H2的燃烧热为241.8kJ/mol
C.2Na(g)+O2(g)=Na2O2(g)∆H1;2Na(s)+O2(g)=Na2O2(g)∆H2,则∆H1<∆H2
D.在稀溶液中:
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)∆H=-57.3kJ/mol,若将0.5mol/L的稀H2SO4与1mol/L的NaOH溶液等体积混合,放出的热量等于57.3kJ
【答案】C
【解析】该反应为吸热反应,说明等物质的量的石墨具有的能量比金刚石的低,根据物质能量越低越稳定可知,石墨比金刚石稳定,A项错误;在101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热,H2燃烧的指定产物是液态水,所以H2的燃烧热不是241.8kJ/mol,B项错误;根据盖斯定律可得:
2Na(g)→2Na(s),∆H=∆H1-∆H2,物质由气态变为固态是放热的过程,即∆H=∆H1-∆H2<0,所以∆H1<∆H2,C项正确;题中未知酸、碱稀溶液的体积,无法保证生成的水的物质的量为1mol,故放出的热量不一定是57.3kJ,D项错误。
答案选C。
5.已知下列热化学方程式:
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-24.8kJ·mol-1
3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=-47.2kJ·mol-1
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.5kJ·mol-1
则14gCO气体与足量FeO充分反应得到Fe单质和CO2气体时的释放或吸收的热量为
A.放出218kJB.放出109kJC.吸收218kJD.吸收109kJ1
【答案】B
【解析】试题分析:
①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-24.8kJ·mol-1,②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=-47.2kJ·mol-1,③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.5kJ·mol-1,由盖斯定律可知,
得到反应CO(g)+FeO(s)═Fe(s)+CO2(g);△H=
kJ/mol=-109kJ/mol,答案选B。
6.反应4A(s)+3B(g)===2C(g)+D(g),经2min后,B的浓度减少了0.6mol/L。
下列反应速率的表示正确的是
A.用A表示的反应速率是0.4mol/(L·min)
B.B的浓度减小,用B表示的反应速率应该为负值
C.2min末时的反应速率,用B表示是0.3mol/(L·min)
D.用D表示的反应速率为0.1mol/(L·min)
【答案】D
【解析】化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量,均取正值,不能用固体或纯液体表示反应速率,反应速率是该反应在一段时间内的平均反应速率,非瞬时速率,各物质化学计量数之比等于化学反应速率之比。
【详解】固体和纯液体的浓度可视为常数,不能用固体或纯液体表示反应速率,A物质是固体,不能表示反应速率,A项错误;化学反应速率为正值,没有负值,B项错误;化学反应速率为平均速率,0.3mol/(L·min)是2min内的平均速率,而不是2min末时的瞬时反应速率,C项错误;由题意可知用B表示的反应速率为0.3mol/(L·min),由于反应速率之比等于化学计量数之比,则用D表示的反应速率是0.1mol/(L·min),D项正确。
答案选D。
【点睛】本题考查化学反应速率,注意对反应速率的概念、表示方法以及有关计算的正确理解是解答关键。
7.酸性高锰酸钾溶液与草酸能发生反应:
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O。
下列各组实验中混合溶液最先褪色的是
实验
反应温度/℃
KMnO4溶液
H2C2O4溶液
H2O
V/mL
c/(mol·L-1)
V/mL
c/(mol·L-1)
V/mL
A
25
5
0.01
10
0.1
5
B
25
5
0.01
5
0.3
10
C
35
5
0.01
10
0.1
5
D
35
5
0.01
5
0.3
10
【答案】D
【解析】“混合溶液最先褪色”,即反应速率最快;选项A与选项B温度相同、KMnO4浓度相同,B项中H2C2O4的浓度比A项大,反应速率:
B项>A项;C项与D项温度相同、KMnO4浓度相同,D项中H2C2O4的浓度比C项大,反应速率:
D项>C项;B项与D项KMnO4、H2C2O4浓度都相同,D项温度高于B项,反应速率:
D项>B项;则反应最快的是D项,项D混合溶液最先褪色。
答案选D。
8.下列说法正确的是
A.Fe和Mg与0.1mol·L-1的盐酸反应,反应速率相同
B.0.1mol·L-1的盐酸与0.1mol·L-1H2SO4分别与大小、形状相同的大理石反应,反应速率相同
C.催化剂能降低分子活化时所需能量,使活化分子百分数大大增加
D.100mL2mol·L-1的盐酸与锌片反应,加入适量的NaCl溶液,反应速率不变
【答案】C
【解析】金属本身的性质是决定化学反应速率的决定性因素,Mg的金属性比Fe强,Mg与0.1mol·L-1的盐酸反应速率快,A项错误;硫酸钙微溶于水,CaCO3与H2SO4反应生成CaSO4,附着在碳酸钙的表面阻碍反应的进行,盐酸与CaCO3反应速率快,B项错误;催化剂可降低分子活化能,活化分子百分数增大,反应速率加快,C项正确;NaCl不与Zn反应,加入氯化钠溶液,相当于加水稀释,c(H+)降低,反应速率减小,D项错误。
答案选C。
9.在一定温度下,某体积不变的密闭容器中,建立下列化学平衡:
C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)。
下列叙述中不能说明上述可逆反应已达到化学平衡状态的是
A.体系的压强不再发生变化
B.1molH—H键断裂的同时断裂2molH—O键
C.生成nmolCO的同时生成nmolH2
D.气体的密度不变
【答案】C
【解析】反应前后气体的物质的量发生变化,容器中压强逐渐增大,当压强不再发生变化,说明反应到达平衡,A项正确;lmolH-H键断裂的同时断裂2molH-O键,断裂2molH-O键同时生成lmolH-H键,说明反应到达平衡,B项正确;根据反应可知,生成nmolCO的同时生成nmolH2,反应正向进行,不能说明反应到达平衡,C项错误;气体的质量逐渐增大,体积不变,气体的密度逐渐增大,密度不变。
说明反应到达平衡,D项正确。
答案选C。
【点睛】反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,平衡时各种物质的物质的量、浓度、含量等不再发生变化,以及由此衍生的其它量不变,可由此进行判断。
化学平衡的标志有直接标志和间接标志两大类。
一、直接标志:
正反应速率=逆反应速率,注意反应速率的方向必须有正向和逆向。
同时要注意物质之间的比例关系,必须符合方程式中的化学计量数的比值。
二、间接标志:
1、各物质的浓度不变。
2、各物质的百分含量不变。
3、对于气体体积前后改变的反应,压强不变是平衡的标志。
4、对于气体体积前后不改变的反应,压强不能做标志。
5、对于恒温恒压条件下的反应,气体体积前后改变的反应密度不变是平衡标志。
6、对于恒温恒容下的反应,有非气体物质的反应,密度不变是平衡标志。
10.汽车尾气净化中的一个反应如下:
NO(g)+CO(g)⇌
N2(g)+CO2(g)△H=-373.4KJ/mol。
在恒容的密闭容器中,反应达到平衡后,改变某一条件,下列示意图正确的是:
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】该反应为气体计量数减小的放热反应,升高温度,平衡逆向移动,生成物浓度减小,反应物浓度增大,平衡常数减小,A项错误;同理,升高温度,平衡逆向移动,CO的转化率减小,B项错误;平衡常数只与热效应有关,与物质的量无关,C项正确;增加氮气的物质的量,平衡逆向移动,NO的转化率减小,D项错误。
答案选C。
11.可逆反应:
2SO2+O2
2SO3达到平衡状态时,保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2。
下列说法正确的是(K为平衡常数,Q为浓度商
A.Q不变,K变大,O2转化率增大
B.Q不变,K变大,SO2转化率减小
C.Q变小,K不变,O2转化率减小
D.Q增大,K不变,SO2转化率增大
【答案】C
【解析】当可逆反应2SO2+O2
2SO3达到平衡状态时,保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2,氧气的浓度增大,浓度商Q变小,平衡向右移动,氧气转化率减小,二氧化硫转化率增大,平衡常数只受温度影响,温度不变,平衡常数不变,答案选C。
【点睛】本题的易错点为氧气转化率的判断,要注意平衡状态下,增大一种物质的浓度,其余物质的转化率增大,自身的转化率反而减小。
12.已知:
△G=△H-T△S,当△G<0,反应能自发进行,△G>0反应不能自发进行。
下列说法中正确的是
A.非自发反应在任何条件下都不能发生
B.熵增加且放热的反应一定是自发反应
C.自发反应一定是熵增加的反应,非自发反应一定是熵减小或不变的反应
D.凡是放热反应都是能自发进行的反应,而吸热反应都是非自发进行的反应
【答案】B
【解析】非自发反应在一定条件下也能发生,如碳酸钙的分解反应在常温下不能自发进行,在高温下就可以自发进行,A项错误;熵增加且放热的反应,△S>0、△H<0,则△G=△H-T△S<0,反应一定能自发进行,B项正确;反应能否自发进行,由熵变、焓变和反应温度共同决定,所以熵增加、熵减小或熵不变的反应都可能自发进行,C项错误;根据上述分析可知,反应能否自发进行,由熵变、焓变和反应温度共同决定,所以放热反应或吸热反应都可能自发进行,D项错误。
答案选B。
【点睛】本题主要考查反应能否自发进行的判断依据,试题难度一般。
解答本题的关键是要注意△G=△H-T△S,△G为自由能变化,△H为焓变,△S为熵变,T为热力学温度,反应能否自发进行是由焓变、熵变和温度共同决定的,△G<0时反应能够自发进行,△G>0时反应不能自发进行,根据△G是否小于0解答即可。
13.反应“P4(s)+3NaOH(aq)+3H2O(l)=3NaH2PO2(aq)+PH3(g)△H>0”制得的NaH2PO2可用于化学镀镍。
下列说法正确的是
A.P4分子中P原子均满足8电子稳定结构
B.反应中NaOH作还原剂
C.该反应能自发进行,则△S<0
D.反应中生成1molNaH2PO2,转移电子数目为3×6.02×1023
【答案】A
【解析】P原子最外层有5个电子,与其他3个P原子形成共价键,含有1个孤电子对,P4分子中P原子均满足8电子稳定结构,A项正确;反应中NaOH中没有元素的化合价发生变化,既不是氧化剂,也不是还原剂,B项错误;反应能自发进行,须△G=△H-T△S<0,因为ΔH>0,则ΔS>0,C项错误;反应中P元素由0价升高为+1价,由0价降低为-3价,因此生成1molNaH2PO2,转移1mol电子,D项错误。
答案选A。
14.在密闭容器中进行如下反应:
X2(g)+Y2(g)
2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.2mol·L-1,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是
A.Y2为0.2mol·L-1B.Y2为0.35mol·L-1
C.X2为0.2mol·L-1D.Z为0.4mol·L-1
【答案】B
【解析】若反应向正反应进行到达平衡,X2、Y2的浓度最小,Z的浓度最大,假定完全反应,则:
X2(g)+Y2(g)
2Z(g)
,
开始(mol/L):
0.1 0.3 0.2
变化(mol/L):
0.1 0.1 0.2
平衡(mol/L):
0 0.2 0.4
若反应向逆反应进行到达平衡,X2、Y2的浓度最大,Z的浓度最小,假定完全反应,则:
X2(g)+Y2(g)
2Z(g),
开始(mol/L):
0.1 0.3 0.2
变化(mol/L):
0.1 0.1 0.2
平衡(mol/L):
0.2 0.4 0
由于为可逆反应,物质不能完全转化所以平衡时浓度范围为0<c(X2)<0.2mol/L,0.2mol/L<c(Y2)<0.4mol/L,0<c(Z)<0.4mol/L,B项正确、ACD项错误。
答案选B。
【点睛】利用可逆反应的不完全性,运用极限假设法解答是关键。
假设法是解化学习题的常用方法,注意不能等于计算出的极限值。
15.在密闭容器中,一定条件下,进行如下反应:
NO(g)+CO(g)
N2(g)+CO2(g);ΔH=-373.2kJ/mol,达到平衡后,为提高该反应的速率和NO的转化率,采取的正确措施是
A.加催化剂同时升高温度B.加催化剂同时增大压强
C.升高温度同时充入N2D.降低温度同时增大压强
【答案】B
【解析】提高该反应的NO的转化率只需让平衡正向移动,据此分析判断。
【详解】加催化剂能使反应速率加快,但平衡不移动,由于该反应为放热反应,升高温度,虽反应速率加快,但反应逆向进行,因此NO的转化率减小,A项错误;加催化剂能使反应速率加快,但平衡不移动,由于该反应为气体体积缩小的反应,增大压强,反应速率加快,且平衡正向移动,因此加催化剂同时增大压强能提高该反应的速率和NO的转化率,B项正确;由于该反应为放热反应,升高温度,虽反应速率加快,但反应逆向进行,NO的转化率减小,充入N2,增大了生成物的浓度,反应速率加快但平衡逆向移动,NO的转化率减小,C项错误;由于该反应为放热反应,降低温度,反应速率减慢,反应正向进行,NO的转化率增大,由于该反应为气体体积缩小的反应,增大压强,反应速率加快,且平衡正向移动,NO的转化率增大,D项错误。
答案选B。
16.将1molCO和1molH2O(g)充入某固定容积的反应器中,在某条件下达到平衡:
CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),此时有
的CO转化为CO2,在相同条件下,若将1molCO2、1molH2和1molH2O(g)充入同一反应容中,当达到平衡后,混合气体中CO2的体积分数可能为
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】用极限法分析:
当充入1molCO2、1molH2和1molH2O(g),假设不反应,CO2的体积分数为
;根据等效平衡规律,充入1molCO2、1molH2和1molH2O,相当于加入1molCO和2molH2O(g),和题干条件相比,相当于多加入1molH2O(g),CO的转化率增大,假设CO也有
转化为CO2,则CO2的体积分数=
=
,所以CO2的体积分数介于
和
之间,B项正确。
答案选B。
二、非选择题:
包括第17题~第21题5个大题,共52分。
17.(11分)2020年东京奥运会火炬传递的火炬样式将采用樱花形状。
奥运会火炬常用的燃料为丙烷、丁烷等。
已知:
丙烷的燃烧热ΔH1=-2220kJ·mol-1;正丁烷的燃烧热ΔH2=-2878kJ·mol-1;异丁烷的燃烧热ΔH3=-2869.6kJ·mol-1。
(1)写出丙烷燃烧的热化学方程式:
________。
(2)下列有关说法不正确的是_______(填字母)。
A.奥运火炬燃烧时的能量转化形式主要是由化学能转化为热能、光能
B.异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多
C.正丁烷比异丁烷稳定
(3)已知1molH2燃烧生成液态水放出的热量是285.8kJ,现有6mol由氢气和丙烷组成的混合气体,完全燃烧时放出的热量是3649kJ,则该混合气体中氢气和丙烷的体积比为__________。
(4)已知单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量称为该燃料的热值,则丙烷、正丁烷、异丁烷、氢气的热值由大到小的顺序为___________。
【答案】
(1)C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-2220kJ·mol-1
(2)BC
(3)5:
1
(4)氢气>丙烷>正丁烷>异丁烷
【解析】
(1)由燃烧热的定义可知,1mol丙烷与5mol氧气完全燃烧生成液态水和二氧化碳所释放的热量为2220kJ,则丙烷燃烧的热化学方程式:
C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-2220kJ·mol-1;
(2)奥运火炬燃烧时要释放大量的热量和光,所以奥运火炬燃烧时的能量转化形式主要是由化学能转化为热能、光能,A项正确;异丁烷与正丁烷的互为同分异构体,相同物质的量的正丁烷和异丁烷分子中中碳氢键的数目一样,B项错误;正丁烷的燃烧热ΔH2=-2878kJ·mol-1;异丁烷的燃烧热ΔH3=-2869.6kJ·mol-1,由此可知正丁烷的能量高于异丁烷,而物质的能量越低越稳定,故异丁烷比正丁烷稳定,C项错误。
(3)设氢气的物质的量为x,丙烷的物质的量为y,由题意得
,解得x=5mol、y=1mol,则该混合气体中氢气和丙烷的体积比为5:
1;
(4)由题意有氢气的热值为:
=142.75kJ/g,丙烷的热值为:
=50.45kJ/g,正丁烷的热值为:
=39.97kJ/g,异丁烷的热值为:
=39.86kJ/g。
18.(10分)在化学反应中,能引发化学反应的分子间碰撞称之为有效碰撞,这些分子称为活化分子。
使普通分子变成活化分子所需提供的最低能量叫活化能,其单位用kJ·mol-1表示。
请认真观察下图,然后回答问题。
(1)图中反应是________(填“吸热”或“放热”)反应,该反应的ΔH=________(用含E1、E2的代数式表示)。
(2)已知:
H2(g)+
O2(g)===H2O(g)ΔH=-241.8kJ·mol-1,该反应的活化能为167.2kJ·mol-1,则其逆反应的活化能为________________。
(3)对于同一反应,图中虚线(II)与实线(I)相比,活化能________(填“升高”“降低”或“不变”),对反应热是否有影响?
________,原因是____________________________________________
【答案】
(1)放热
(2)E2-E1
(3)409.0kJ·mol-1降低无影响催化剂只降低反应的活化能,不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差,即反应热不改变(或:
因为催化剂只降低反应的活化能,同等程度的降低E1、E2的值,则E2-E1的差(即反应热)不改变)
【解析】
(1)根据图中所示,反应物的总能量高于生成物的总能量,此反应为放热反应;反应热ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量=E2-E1;
(2)反应的活化能是使普通分子变成活化分子所需提供的最低能量,依据图象能量关系可知,逆反应的活化能=正反应的活化能-反应的焓变,该反应的活化能为167.2kJ•mol-1,则其逆反应的活化能为167.2kJ/mol-(-241.8kJ/mol)=409.0kJ/mol;
(3)图中虚线(II)与实线(I)相比,活化能降低,对反应热没有影响,因为催化剂只降低反应的活化能,不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差,即反应热不改变(或:
因为催化剂只降低反应的活化能,同等程度的降低E1、E2的值,则E2-E1的差(即反应热)不改变)。
19.(7分)在2L的密闭容器中发生如图所示的反应。
根据图示按要求完成下列问题:
(1)如图所示的反应中,反应物:
Ⅰ是___________,Ⅱ是____________。
(2)写出反应的化学方程式:
Ⅰ_________________,Ⅱ__________________。
(3)在图Ⅱ中,根据0~10s内的平均反应速率计算,t=6s时A的浓度是_____________mol·L−1。
【答案】
(1)AA
(2)3A=2B+CA
B+2C
(3)0.96mol/L
【解析】
(1)图Ⅰ、Ⅱ分析图象变化可知,都是A的浓度随反应进行不断减小至不变,B、C浓度随反应进行而不断增加至不变化,所以A为反应物,B、C为生成物;
(2)上述分析和图像变化可知,Ⅰ反应中,10s末,A浓度变化为1.2mol/L,B、C的浓度从0变化为0.8mol/L,0.4mol/L,说明该反应不是可逆反应,c(A):
c(B):
c(C)=1.2:
0.8:
0.4=3:
2:
1,
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