湖北省监利县实验高中学年高二上学期期中考.docx
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湖北省监利县实验高中学年高二上学期期中考
湖北省监利县实验高中2017-2018学年高二上学期期中考试化学试卷
拟题人:
柳景栋 审题人:
周艳
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、选择题(本题包括16个小题。
每小题仅有一个选项符合题意,每小题3分,共48分)
1.下列分别是利用不同能源发电的实例,其中不属于新能源开发利用的是( )
A.
风力发电B.
太阳能发电
C.
火力发电D.
潮汐能发电
【答案】C
【解析】试题分析:
A、风能是清洁无污染的环保新能源,A不符合题意;B.太阳能是清洁无污染的新能源,B不符合题意;C、火力发电需要煤作燃料,煤是不可再生能源,也不是环保新能源,C符合题意;D、潮汐和海风发电是新开发利用的环保新能源,D不符合题意,答案选C。
考点:
考查了能源的种类的相关知识
2.下列有关化学反应自发性的说法正确的是( )
A.放热反应一定是自发进行的反应
B.反应的自发性要综合考虑焓变和熵变两种因素
C.化学反应的熵变与反应的方向无关
D.只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程
【答案】B
【解析】A、放热反应不一定能自发进行,故A错误;B、反应的自发性要综合考虑焓变和熵变以及温度对反应的影响情况,所以B正确;C、熵变也是影响反应方向的一个因素,所以C错误;D、自发进行的过程也是有条件的,所以D错误。
本题正确答案为B。
点睛:
化学反应的自发性与放热反应、吸热反应,熵增或熵减都没有必然的联系,也与反应条件没有联系,是要综合考虑焓变和熵变以及温度对反应的影响,即△H-T△S<0,则是自发过程,△H-T△S>0,则不是自发过程,△H-T△S=0,则处于平衡状态。
3.下列说法正确的是( )
A.甲烷的燃烧热为ΔH=-890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3kJ·mol-1
B.NaOH(aq)+CH3COOH(aq)===CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1(中和热)
C.测定盐酸和NaOH溶液反应的中和热时,每次实验均应测量3个温度,即盐酸起始温度、NaOH溶液起始温度和反应后终止温度
D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1(燃烧热)
【答案】C
【解析】试题分析:
燃烧热指的是1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量,其中产物中的水为液态,A错误;中和热是稀的强酸和强碱中和生成1mol水所释放的热量,醋酸是弱酸,B错误;测定HCl和NaOH反应的中和热时,每次实验均应测量3个温度,即盐酸起始温度、NaOH起始温度和反应混合液的最高温度,C正确;燃烧热指的是1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量,D错误。
考点:
考查燃烧热和中和热的概念、热化学方程式书写等。
4.0.096kg碳完全燃烧生成CO2气体可放出3147.9kJ的热量,则下列热化学方程式正确的是()
A.C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-393.49kJ/mol
B.C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH=+393.49kJ/mol
C.C+O2===CO2ΔH=-393.49kJ/mol
D.C(s)+O2(g)===CO(g)ΔH=-393.49kJ/mol
【答案】A
【解析】0.096kg碳完全燃烧生成CO2气体放出3147.9kJ的热量,则1mol碳完全燃烧生成CO2气体能放出393.49kJ的热量,所以碳完全燃烧生成CO2气体的热化学方程式为C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH=-393.49kJ/mol,所以A正确;B选项是ΔH的符号错了,C选项没有指明物质的状态,D选项的生成物应该是CO2,所以D错了。
本题正确答案为A。
5.下列四个试管中,过氧化氢分解产生氧气的反应速率最快的是( )
试管
温度
过氧化氢溶液浓度
催化剂
A
常温
3%
—
B
常温
6%
—
C
水浴加热
3%
—
D
水浴加热
6%
MnO2
A.AB.BC.CD.D
【答案】D
【解析】考查外界条件对反应速率的影响。
一般情况下,温度越高,反应物的浓度越大,反应速率越大。
使用催化剂可以加快反应速率,所以选项D是正确的,答案选D。
6.根据以下三个热化学方程式:
2H2S(g)+3O2(g)===2SO2(g)+2H2O(l) ΔH=-Q1kJ·mol-1
2H2S(g)+O2(g)===2S(s)+2H2O(l) ΔH=-Q2kJ·mol-1
2H2S(g)+O2(g)===2S(s)+2H2O(g) ΔH=-Q3kJ·mol-1
判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是( )
A.Q1>Q2>Q3B.Q1>Q3>Q2C.Q3>Q2>Q1D.Q2>Q1>Q3
【答案】A
【解析】H2S完全燃烧放出的热量大于不完全燃烧放出的热量,所以Q1最大;气态水的能量大于液态水,所以Q2>Q3,故A正确。
7.甲烷的燃烧热为ΔH1,氢气的燃烧热为ΔH2,且ΔH1<ΔH2,若甲烷和氢气的混合物1mol完全燃烧生成稳定的化合物时,反应热为ΔH3,则甲烷和氢气的物质的量之比为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
...............
8.某密闭容器中发生如下反应:
X(g)+3Y(g)===2Z(g)(正反应放热)
上图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系,t2、t3、t5时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量。
下列说法中正确的是( )
A.t2时加入了催化剂B.t3时降低了温度
C.t5时增大了压强D.t4~t5时间内转化率最低
【答案】A
【解析】试题分析:
A.由图可知,t2时改变条件,正逆反应速率增大且相等,若增大压强平衡发生移动,则t2时加入了催化剂,A正确;B.若降低温度,平衡正向移动,t3时改变条件,正逆反应速率均减小,且正反应速率大于逆反应速率,与图像不符,B错误;C.t5时改变条件,正逆反应速率增大,且正反应速率大于逆反应速率,平衡正向移动,与图像不符,C错误;D.催化剂对平衡移动无影响,t3~t4时间内平衡逆向移动,转化率减小,t5~t6时间内平衡逆向移动,转化率继续减小,显然t5~t6时间内转化率比t4~t5时间内转化率低,D错误;答案选A。
考点:
考查化学反应速率的影响因素及图像分析
9.已知:
C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)ΔH=akJ·mol-1;2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-220kJ·mol-1,H—H、O===O和O—H键的键能分别为436kJ·mol-1、496kJ·mol-1和462kJ·mol-1,则a为( )
A.-118B.+130C.-332D.+350
【答案】B
【解析】根据反应热ΔH与键能的关系:
ΔH=反应物键能总和—生成物键能总和,由盖斯定律可得①×2-②:
2H2O(g)==2H2(g)+O2(g)ΔH1=(2a+220)kJ·mol-1=4×462kJ·mol-1—2×436kJ·mol-1—496kJ·mol-1,则a=130kJ·mol-1,所以本题正确答案为B。
10.已知:
2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-25kJ·mol-1。
某温度下的平衡常数为400。
此温度下,在1L体积不变的密闭容器中加入CH3OH,某时刻测得各组分的物质的量浓度如下表。
下列说法中不正确的是( )
物质
CH3OH
CH3OCH3
H2O
c/mol·L-1
0.08
1.6
1.6
A.此时刻反应达到平衡状态
B.容器内压强不变时,说明反应达平衡状态
C.平衡时,再加入与起始等量的CH3OH,达新平衡后CH3OH转化率不变
D.平衡时,反应混合物的总能量降低40kJ
【答案】B
【解析】试题分析:
A.已知2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-25KJ/mol,则浓度商Q=
=
=400,Q=K,说明反应达到平衡状态,故A正确;B.该反应前后气体物质的量不变,在恒容时压强始终不变,故不能说明反应达平衡状态,故B错误;C.平衡时再加入与起始等量的CH3OH,两次平衡为等效平衡,所以达新平衡后,CH3OH转化率不变,故C正确;D.反应混合物的总能量减少等于反应放出的热量,由B中可知,平衡时后c(CH3OCH3)=1.6mol/L,所以平衡时n(CH3OCH3)=1.6mol/L×1L=1.6mol,由热化学方程式可知反应放出的热量为25kJ/mol×1.6mol=40kJ,故平衡时,反应混合物的总能量减少40kJ,故D正确;故选B。
考点:
考查化学平衡常数的有关计算与影响因素、化学平衡移动、化学反应中能量变化等。
11.已知某可逆反应mA(g)+nB(g)
pC(g)在密闭容器中进行,下图表示在不同反应时间t时,温度T和压强p与反应物B在混合气体中的体积分数φ(B)]的关系曲线,由曲线分析,下列判断正确的是( )
A.T1
B.T1>T2,p1
C.T1 D.T1>T2,p1 【答案】D 【解析】试题分析: 由图象可知,温度为T1时,根据P2时到达平衡的时间短,可知P2>P1,且压强越大,B的含量高,说明压强增大平衡向逆反应方向移动,正反应为气体体积增大的反应,即m+n<p;压强为P2时,根据T1时到达平衡的时间短,可知T1>T2,且温度越高,B的含量低,说明温度升高平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应,即△H>0,答案选D。 【考点定位】物质的量或浓度随时间的变化曲线。 【名师点睛】本题考查物质的量或浓度随时间的变化曲线。 注意根据图象判断温度、压强的大小,再根据温度、压强对平衡移动的影响分析。 温度相同时,根据到达平衡的时间判断压强大小,再根据压强对B的含量的影响,判断压强对平衡的影响,确定反应气体气体体积变化情况;压强相同时,根据到达平衡的时间判断温度大小,再根据温度对B的含量的影响,判断温度对平衡的影响,确定反应的热效应。 12.下列各图中,表示2A(g)+B(g) 2C(g)(正反应放热)这个可逆反应的正确图象为( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】已知化学平衡2A(g)+B(g) 2C(g)(正反应放热),所以升高温度,平衡逆向移动,C的含量减小,A的转化率也减小,所以A正确,D错误;增大压强,正、逆反应速率都增大,B图象中逆反应速率是减小的,所以B错误;使用催化剂能加快反应速率,缩短达到平衡的时间,即拐点前移,但平衡不移动,即水平线重合,所以C错误。 本题正确答案为A。 13.气体A、B分别为0.6mol和0.5mol,在0.4L密闭容器中发生反应: 3A+B aC+2D,经5min后,此时C为0.2mol,又知在此反应时间内,D的平均反应速率为0.1mol·(L·min)-1,下列结论正确的是( ) A.此时,反应混合物总的物质的量为1molB.B的转化率为50% C.A的平均反应速率为0.1mol·L-1·min-1D.a值为2 【答案】D 【解析】试题分析: D的平衡反应速率为0.1mol·L-1·min-1,则在平衡时生成D的物质的量为: 0.1mol·L-1·min-1×0.4L×5min=0.2mol;由于在平衡时,生成C、D的物质的量均为0.2mol,故a的值应为2;依据反应方程式,生成0.2molD,需消耗×0.2mol=0.1mol的B,故B的转化率为0.1/0.5="20%" 考点: 考查化学反应速率的相关知识点,难度适中。 14.已知反应①: CO(g)+CuO(s) CO2(g)+Cu(s)和反应②: H2(g)+CuO(s) Cu(s)+H2O(g)在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2,该温度下反应③: CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常数为K。 则下列说法正确的是( ) A.反应①的平衡常数K1= B.反应③的平衡常数K= C.对于反应③,恒容时,温度升高,H2浓度减小,则该反应的焓变为正值 D.对于反应③,恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小 【答案】B 【解析】试题分析: A.化学平衡常数表达式中固体、纯液体不需要表示,反应①的平衡常数K1= ,故A错误;B.反应①的平衡常数K1= ,反应②的平衡常数K2= ,反应③: CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常数为K= =,故B正确;C.对于反应③,恒容时,温度升高,H2的浓度减小,说明升高温度平衡向逆反应移动,正反应为放热反应,焓变为负值,故C错误;D.对于反应③,恒温恒容下,通入稀有气体增大压强,平衡不移动,H2的浓度不变,故D错误;故选B。 考点: 考查了化学平衡常数、化学平衡影响因素等相关知识。 15.一定条件下,在某密闭容器中进行如下反应: mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),若增大压强或升高温度,重新达到平衡,反应速率随时间的变化过程如图所示,则对该反应的叙述正确的是( ) A.正反应是吸热反应B.逆反应是放热反应 C.m+n p+q 【答案】C 【解析】试题分析: A、升高温度,平衡逆向进行,说明反应正向是放热反应,故A错误;B、升高温度,平衡逆向进行,说明逆向是吸热反应,反应正向是放热反应,故B错误;C、增大压强平衡向逆向进行,说明逆向是气体体积减小的反应,m+n<p+q,故C正确;D、增大压强平衡向逆向进行,说明逆向是气体体积减小的反应,m+n<p+q,故D错误;故选C。 考点: 平衡移动 16.在密闭容器中发生反应: N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)'ΔH=-92.4kJ·mol-1,NH3在平衡混合气中的体积分数(φ)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。 下列判断正确的是( ) A.T1大于T2 B.升高温度,该反应的化学平衡常数增大 C.当n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=1∶3∶2时,反应一定达到平衡状态 D.其他条件不变,缩小体积增大压强,可提高单位时间内NH3的产量 【答案】D 【解析】A、由图象可知T1图象表示NH3的体积分数变化慢,T2图象表示NH3的体积分数变化快,所以T1的温度小于T2的温度,即A错误;B、这是一个放热反应,所以升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,所以B错误;C、物质的量之比等于化学计量数之比,与平衡状态无关,不能说明反应达到平衡状态,故C错误;D、增大压强,加快反应速率,所以单位时间内生成更多的NH3,所以D正确。 本题正确答案为D。 第Ⅱ卷(非选择题,共52分) 二、非选择题(本题包括5个小题,共50分) 17.氮氧化物污染日益严重,请分析下列有关NO、NO2等的试题,然后填空。 (1)如图1所示为N2(g)和O2(g)生成NO(g)过程中的能量变化。 由图1写出N2(g)和O2(g)生成NO(g)的热化学反应方程式: _______________________。 (2)图2所示是1molNO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式: __________________________________________________________。 【答案】 (1).N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+180kJ/mol (2).NO2(g)+CO(g)===CO2(g)+NO(g) ΔH=-234kJ/mol 【解析】 (1)根据图中数据可知,N N的键能为946kJ/mol,O=O的键能为498kJ/mol,而生成1molNO的键能为632kJ/mol,由反应热与键能的关系ΔH=反应物键能总和—生成物键能总和,可得该反应的ΔH=946kJ/mol+498kJ/mol—2×632kJ/mol=180J/mol,所以N2(g)和O2(g)生成NO(g)的热化学反应方程式N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+180kJ/mol; (2)由图象可知反应物的总键能为134kJ/mol,生成物的总键能为368kJ/mol,所以该反应的ΔH=134kJ/mol-368kJ/mol=-234kJ/mol,则反应的热化学方程式为NO2(g)+CO(g)==CO2(g)+NO(g)ΔH=-234kJ/mol。 18.在化学反应A(g)+B(g) 2C(g)+D(g) ΔH=QkJ·mol-1过程中的能量变化如图所示,回答下列问题。 (1)Q________0(填“>”“<”或“=”)。 (2)熵变ΔS________0(填“>”“<”或“=”)。 (3)该反应________自发进行(填“能”或“不能”)。 (4)升高温度平衡常数K________(填“增大”“减小”或“不变”),平衡向________方向移动。 【答案】 (1).< (2).>(3).能(4).减小(5).逆反应 【解析】 (1)由图象可知,反应物的键能总和E1<生成物键能总和E2,则ΔH=E1-E2<0,即Q<0,所以该反应为放热反应; (2)由反应方程式可知,反应前后气体体积增大,所以熵变ΔS>0;(3)由ΔH-TΔS<0可判断,该反应能够自发进行;(4)由于该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,所以平衡常数K减小。 19.氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。 (1)下图是N2(g)和H2(g)反应生成1molNH3(g)过程中能量变化示意图,请写出N2和H2反应的热化学方程式: ____________________________________________。 (2)已知化学键键能是形成或拆开1mol化学键放出或吸收的能量,单位kJ·mol-1。 若已知下列数据: 化学键 HH 键能/kJ·mol-1 435 943 试根据表中及图中数据计算N—H的键能________kJ·mol-1。 (3)用NH3催化还原NOx还可以消除氮氧化物的污染。 已知: 4NH3(g)+3O2(g)===2N2(g)+6H2O(g)ΔH1=-akJ·mol-1 ① N2(g)+O2(g)===2NO(g)ΔH2=-bkJ·mol-1 ② 若1molNH3还原NO至N2,则该反应过程中的反应热ΔH3=________kJ·mol-1(用含a、b的式子表示)。 【答案】 (1).N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH=-92kJ•mol-1 (2).390(3).(3b-a)/4 【解析】 (1)由图象可知该反应的反应热ΔH=E1-E2=254kJ•mol-1-300kJ•mol-1=-46kJ•mol-1,所以其热化学方程式为N2(g)+3H2(g) NH3(g)ΔH=-46kJ•mol-1,或者N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH=-92kJ•mol-1; (2)已知ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和=943kJ•mol-1+3×435kJ•mol-1—6E=-92kJ•mol-1,E=390kJ•mol-1,即N—H的键能为390kJ•mol-1;(3)根据盖斯定律,(①-②×3)/4即得1molNH3还原NO至N2的过程中的反应热ΔH3=(3b-a)/4kJ•mol-1。 20.在2L的密闭容器中,某化学反应2A B+D在四种不同条件下进行,A、B、D都为气体,且B、D起始浓度为0,反应物A的物质的量(mol)随反应时间(min)的变化情况如下表: 根据上述数据,回答以下问题: (1)实验1中,10至30分钟时间内A的平均反应速率为________mol·L-1·min-1,达平衡时B物质的浓度为________,A的转化率为________。 (2)实验2中,隐含的反应条件可能是________。 (3)实验3中,A的起始的物质的量________(填“>”“<”或“=”)1.0mol,实验3和实验1的起始速率v3________(填“>”“<”或“=”)v1,由实验1和实验5可确定上述反应为________(填“放热”或“吸热”)反应,实验4中,该反应温度下其平衡常数为________。 (4)若开始时在实验2的密闭容器中充入1.0molB,1.0molD,达平衡时A物质的浓度为________。 【答案】 (1).5.75×10-3 (2).0.125mol•L-1(3).50%(4).缩小容器的体积或使用催化剂(5).>(6).>(7).吸热(8).4(9).0.5mol•L-1 【解析】 (1)实验1中10至30分钟A的物质的量的改变量为0.80mol-0.57mol=0.23mol,所以用A表示的反应速率ν(A)= 5.75×10-3mol/(L·min); (2)实验1、2相比,实验2在相同的时间段内,A消耗的多,即实验2的速率比实验1大,但平衡时A的物质的量不变,结合反应前后气体体积不变的特点,所以实验2中隐含的反应条件可能是缩小容器的体积即加压、或使用了催化剂; (3)实验3和实验1相比,平衡时A的物质的量增大,说明A的起始物质的量大于1.0mol;因此A的起始浓度大于实验1的,反应速率也大于实验1的,即v3>v1;实验5是实验1升高温度的结果,平衡时A的物质的量减小了,即升高温度,平衡正向移动,说明该反应为吸热反应;根据实验4的数据可知,该温度下的平衡常数K= = =4; (4)若开始时在实验2的密闭容器中充入1molB,1molD,由于反应前后气体体积不变,所以这时建立的平衡与实验2是等效平衡,只是浓度是实验2的二倍,即达平衡时A物质的浓度为= =0.50mol/L。 21.一定温度下,向一容积为5L的恒容密闭容器中充入0.4molSO2和0.2molO2,发生反应: 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)'ΔH=-196kJ·mol-1。 当反应达到平衡时,容器内压强变为起始时的 。 请回答下列问题: (1)判断该反应达到平衡状态的标志是________(填字母序号)。 a.SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2∶1∶2 b.容器内气体的压强不变 c.容器内混合气体的密度保持不变 d.SO3的物质的量不再变化 e.SO2的生成速率和SO3的生成速率相等 (2)①SO2的转化率为________; ②达到平衡时反应放出的热量为________; ③此温度下该反应的平衡常数K=________。 (3)如图表示平衡时SO2的体积分数随压强和温度变化的曲线,则: ①温度关系: T1________T2(填“>”“<”或“=”,下同); ②平衡常数关系
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