河南省新乡县龙泉中学最新高二上学期月考理科综合化学试题.docx
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河南省新乡县龙泉中学最新高二上学期月考理科综合化学试题
河南省新乡县龙泉中学【最新】高二上学期10月月考理科综合化学试题
学校:
___________姓名:
___________班级:
___________考号:
___________
一、单选题
1.氢气在氯气中燃烧产生苍白色火焰,气态氯化氢。
已知破坏1molH—H键消耗的能量为Q1kJ,破坏1molCl—Cl键消耗的能量为Q2kJ,形成1molH—Cl键释放的能量为Q3kJ。
下列关系式中正确的是( )
A.2Q1+Q2>4Q3B.2Q1+Q2<4Q3
C.Q1+Q2<Q3D.Q1+Q2<2Q3
2.在一定温度下的定容容器中,当下列哪些物理量不再发生变化时,表明反应A(s)+2B(g)
C(g)+D(g)已达到平衡状态()
①混合气体的压强②混合气体的密度③B的物质的量浓度④混合气体的总物质的量⑤混合气体的平均相对分子质量⑥υ(C)与υ(D)的比值⑦混合气体的总质量⑧C、D的分子数之比为1:
1
A.②③④⑤B.①③⑤⑦C.②③⑤⑦D.②③⑤⑥
3.一定条件下,下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是
A.CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH>0
B.CH3CH2OH(g)
CH2=CH2(g)+H2O(g) ΔH>0
C.2C6H5CH2CH3(g)+O2(g)
2C6H5CH=CH2(g)+2H2O(g) ΔH<0
D.CO2(g)+2NH3(g)
CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH<0
4.“能源分类相关图”如图所示,四组能源选项中全部符合图中阴影部分的能源是()
A.煤炭、石油、潮汐能B.水能、生物能、天然气
C.太阳能、风能、沼气D.地热能、海洋能、核能
5.有些化学反应反应速率很慢且副反应较多,测定这些反应的焓变可运用
A.阿伏加德罗定律B.勒夏特列原理C.盖斯定律D.质量守恒定律
6.已知:
(1)H2(g)+
O2(g)=H2O(g)ΔH1=akJ·mol-1
(2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH2=bkJ·mol-1
(3)H2(g)+
O2(g)=H2O(l)ΔH3=ckJ·mol-1
(4)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH4=dkJ·mol-1下列关系式中正确的是( )
A.a<c<0B.2a=b<0C.b>d>0D.2c=d>0
7.在平衡体系2NO+O2
2NO2中通入18O组成的氧气,重新达到平衡后则18O( )
A.只存在于O2中
B.只存在于NO2中
C.只存在于O2和NO2中
D.存在于NO、O2、NO2中
二、填空题
8.NH3的催化氧化是工业制取硝酸的关键步骤之一,该反应的化学方程式为:
4NH3(g)+5O2(g)
4NO(g)+6H2O(g),△H<0。
请回答下列问题:
(1)在恒温恒容下判断该反应达到平衡状态的标志是______(填字母)。
a.NH3和NO浓度相等b.NO百分含量保持不变
c.容器中气体的压强不变d.NH3的生成速率与NO的消耗速率相等
(2)当该反应处于平衡状态时,在体积不变的条件下,下列措施中有利于提高NH3平衡转化率的是_____________。
(填字母)
a.向装置中再充入N2b.向装置中再充入O2
c.改变反应的催化剂d.降低温度
(3)将0.050molNH3(g)和0.060molO2(g)放入容积为1L的密闭容器中,在一定条件下达到平衡,测得c(NO)=0.040mol/L。
计算该条件下反应的NH3的转化率。
平衡时,NH3的转化率α(NH3)=_________。
三、原理综合题
9.亚硝酸氯(C1NO)是有机合成中的重要试剂。
可由NO与Cl2在通常条件下反应得到,化学方程式为2NO(g)+C12(g)
2C1NO(g),
(1)已知几种化学键的键能数据如下表(亚硝酸氯的结构为Cl-N=O):
则2NO(g)+C12(g)
2C1NO(g)反应的△H和a的关系为△H=____kJ/mol。
(2)在1L的恒容密闭容器中充入2molNO(g)和1molC12(g),在不同温度下测得c(C1NO)与时间的关系如图A:
①由图A可判断T1____T2,该反应的△H____0(填“>”“<”或“=”)。
②反应开始到10min时NO的平均反应速率v(NO)=______mol/(L·min)。
(3)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入NO(g)和Cl2(g),平衡时ClNO的体积分数随n(NO)/n(C12)的变化图象如图B,则A、B、C三状态中,NO的转化率最大的是________点。
10.
(1)一定条件下,向容积为2L的恒容密闭容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g),CH3OH(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+3H2(g)
H(298K)=+49.4kJ/mol。
实验测得:
达到平衡状态时,吸收热量19.76kJ。
则
①达平衡时混合气体的压强是反应前的____________倍。
②该条件下反应达平衡状态的依据是(填序号)_______________。
A.v正(CH3OH)=v正(CO2)B.混合气体的密度不变
C.c(CH3OH)=c(H2O)D.混合气体的总物质的量不变
(2)在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热QkJ。
则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为_____________________。
11.
(一)氨是一种重要的化工产品,是氮肥工业、有机合成工业以及制造硝酸、铵盐和纯碱的原料,也是一种常用的制冷剂。
(1)某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。
在容积固定为2L的密闭容器内充入1molN2和3molH2,加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在一定温度压强下开始反应,并用压力计监测容器内压强的变化如下:
反应时间/min
0
5
10
15
20
25
30
压强/MPa
16.80
14.78
13.86
13.27
12.85
12.60
12.60
则从反应开始到25min时,以N2表示的平均反应速率=__________。
(2)工业合成氨的反应方程式为:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)ΔH,下图1是合成氨反应的能量与反应过程相关图(未使用催化剂);图2是合成氨反应在2L容器中、相同投料情况下、其它条件都不变时,某一反应条件的改变对反应的影响图。
下列说法正确的是________________。
A.ΔH=-92.4kJ/mol
B.使用催化剂会使E1的数值增大
C.为了提高转化率,工业生产中反应的浓度越低越好
D.图II是不同温度下反应体系中氨的物质的量与反应时间关系图,且TA>TB;
E.在曲线A条件下,反应从开始到平衡,消耗N2的平均速率为
mol·L-1·min-1
(3)一定温度下,向一个容积为2L的密闭容器中通入2molN2和7molH2,达到平衡时测得容器的压强为起始时的
倍,在同一温度,同一容器中,将起始物质改为amolN2,bmolH2,cmolNH3(a,b,c均不为零)欲使平衡混合物中各物质的质量与原平衡相同,则a,b,c满足的关系为_____________(用含a,b,c的表达式表示),且欲使反应在起始时向逆反应方向进行,c的取值范围是_______
(二)在容积为1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)
2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。
回答下列问题:
(1)反应的△H______0(填“大于”“小于”);100℃时,体系中各物质浓度随时间变化如图所示。
在0~60s时段,反应速率v(N2O4)为________mol·L-1·s-1
(2)100℃时达到平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.0020mol·L-1·s-1的平均速率降低,经10s又达到平衡。
T_______100℃(填“大于”“小于”),判断理由是________。
(3)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,平衡向_______(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是__________________。
(4)已知:
甲醇脱水反应2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H1=-23.9kJ·mol-1
甲醇制烯烃反应2CH3OH(g)=C2H4(g)+2H2O(g)△H2=-29.1kJ·mol-1
乙醇异构化反应CH3CH2OH(g)=CH3OCH3(g))△H3=+50.7kJ·mol-1
则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的△H=____________kJ·mol-1。
参考答案
1.D
【解析】破坏1molH—H键消耗的能量为Q1kJ,,则H−H键能为Q1kJ/mol;破坏1molCl—Cl键消耗的能量为Q2kJ,则Cl−Cl键能为Q2kJ/mol;形成1molH—Cl键释放的能量为Q3kJ,则H−Cl键能为Q3kJ/mol,对于H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),反应热△H=反应物的总键能−生成物的总键能=Q1kJ/mol+Q2kJ/mol−2Q3kJ/mol=(Q1+Q2−2Q3)KJ/mol,由于氢气在氯气中燃烧,反应热△H<0,即(Q1+Q2−2Q3)<0,所以Q1+Q2<2Q3。
故选D。
2.C
【详解】
①该反应为气体体积不变的反应,压强为不变量,所以混合气体的压强不变时,不能说明该反应达到平衡状态,故①不符合题意;
②该反应中A物质是固体,容器容积不变,混合气体总质量为可变量,则密度也为可变量,所以密度不变时,可以说明反应达到平衡状态,故②符合题意;
③B的物质的量浓度不变时,说明正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,故③符合题意;
④该反应为气体体积不变的反应,则混合气体的总物质的量为不变量,当混合气体的总物质的量不变时,不能说明该反应达到平衡状态,故④不符合题意;
⑤根据方程式可知,混合气体的总质量为可变量,总物质的量为不变量,则混合气体的平均相对分子质量为可变量,当混合气体的平均相对分子质量不变时,说明各组分的浓度不再变化,达到平衡状态,故⑤符合题意;
⑥虽然υ(C)与υ(D)的比值不变,但由于未说明二者表示的是正速率还是逆速率,则无法判断是否达到平衡状态,故⑥不符合题意;
⑦该反应中A物质是固体,则混合气体的总质量是可变量,所以混合气体的总质量不变,说明反应达到了平衡状态,故⑦符合题意;
⑧C、D的分子数之比为1:
1,无法判断各组分的浓度是否不再变化,则无法判断是否达到平衡状态,故⑧不符合题意;
符合题意的是②③⑤⑦,故答案选C。
【点睛】
可逆反应达到平衡状态有两个核心的判断依据:
①正反应速率和逆反应速率相等;②反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。
只要抓住这两个特征就可确定反应是否达到平衡状态,对于随反应的发生而发生变化的物理量如果不变了,即说明可逆反应达到了平衡状态。
判断化学反应是否达到平衡状态,关键是看给定的条件能否推出参与反应的任一物质的物质的量不再发生变化。
3.D
【解析】
【分析】
温度越高,反应越快,到达平衡的时间就越少,因此T2>T1;同理压强越大,反应越快,到达平衡的时间就越少,因此P1>P2;
【详解】
A、该反应是吸热的可逆反应,升高温度平衡正向移动,则T2时水蒸气含量应该比T1时大,与图象不符,故A错误;
B、该反应是一个体积增大和吸热的可逆反应,升高温度平衡向正反应方向移动,水蒸气的含量增大;增大压强,平衡向逆反应方向移动,水蒸气的含量减小,不符合图象,故B错误;
C、该反应是一个体积增大和放热的可逆反应,增大压强平衡逆向移动,水蒸气的含量减少,与图象不符,故C错误;
D、该反应是一个体积减小和放热的可逆反应,因此升高温度平衡向逆反应方向移动,水蒸气的含量降低;而增大压强平衡向正反应方向移动,水蒸气的含增大量,与图象相符,故D正确;
答案选D。
【点睛】
灵活运用影响化学平衡的因素是解题关键,根据图
(1)到达平衡时所用时间的长短判断温度T1和T2的相对大小,升高温度,化学平衡向吸热方向移动,再结合水蒸气的含量变化情况判断该反应的正反应是放热还是吸热;根据图
(2)到达平衡时所用时间的长短判断压强P1和P2的相对大小,增大压强,化学平衡向气体体积减小的方向移动,由此判断反应前后气体化学计量数的相对大小。
4.C
【详解】
阴影部分三者共有,既是来自太阳的能源又属于可再生能源和新能源,
A.煤炭、石油是化石能源,不是新能源和可再生能源,潮汐能不是来自太阳能,A项错误;
B.天然气是化石能源,不属于可再生能源、新能源,B项错误
C.太阳能、风能、沼气符合三者条件,C项正确;
D.地热能、核能不是来自太阳的能源,D项错误;
答案选C。
5.C
【详解】
有些反应的速率很慢,有些反应同时有副反应发生,还有些反应在通常条件下不易直接进行,因而测定这些反应的反应热就很困难,运用盖斯定律可方便地计算出他们的反应热。
答案选C。
6.B
【详解】
同一物质,液态比气态稳定;物质越稳定,能量越低;氢气与氧气生成水均是放热反应,则a、b、c、d均小于0;故有0>b>d;0>a>c;2a=b<0;2c=d<0;综上所诉,答案为B。
7.D
【详解】
向平衡体系2NO+O2⇌2NO2中通入由18O组成的氧气,由于该反应为可逆反应,随着反应的进行,18O会进入NO、NO2中,所以反应体系中,NO、O2、NO2中都会含有18O,故D正确,故选D。
8.bcbd80%
【详解】
(1)a、NH3和NO浓度相等不能说明其浓度保持不变,故无法判断该反应是否达到平衡,故a错误;b、根据化学平衡状态的定义,当组分的百分含量不再变化时反应达到平衡,即NO百分含量不变时反应达到平衡,故b正确;c、反应前后气体系数之和不相等,相同条件下,压强之比等于物质的量之比,即压强不变,说明反应达到平衡,故c正确;d、NH3的生成速率、消耗NO的反应速率,都是向逆反应方向进行,不能说明正反应速率和逆反应速率相等,故无法判断反应是否达到平衡,故d错误;
(2)a、再通入N2,恒容状态下,组分的浓度不变,平衡不移动,NH3的转化率不变,故a错误;b、通入O2,增加反应物的浓度,平衡向正反应方向移动,即NH3的转化率增大,故b正确;c、催化剂对化学平衡无影响,NH3的转化率不变,故c错误;d、该反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向进行,NH3的转化率增大,故d正确;(3)达到平衡时NO的物质的量为0.04×1mol=0.04mol,则消耗NH3的物质的量为0.04mol,即NH3的转化率为0.04/0.05×100%=80%。
9.289-2a<<0.1A
【分析】
(1)根据焓变与键能的关系进行计算;
(2)含量或物质的量与时间的图像利用影响化学反应速率的因素和勒夏特列原理进行分析。
【详解】
(1)根据△H=反应物键能总和-生成物键能总和=[2×630+243-2×(a+607)]kJ·mol-1=(289-2a)kJ·mol-1;
(2)①温度越高,反应速率越快,先达到平衡,T2时先达到平衡,即T2>T1,温度升高,ClNO的物质的量浓度降低,说明反应向逆反应方向进行,根据勒夏特列原理,即△H<0;②10min时,生成ClNO的物质的量1×1mol=1mol,则消耗NO的物质的量为1mol,根据化学反应速率的数学表达式,v(NO)=1/(1×10)mol/(L·min)=0.1mol/(L·min);(3)随着n(NO)/n(Cl2)增加,相当于增加NO的物质的量,氯气的物质的量不变,平衡向正反应方向移动,ClNO的体积分数增大,但NO的转化率降低,即NO的转化率最大的是A点。
【点睛】
含量或物质的量与时间的图像,一般先看拐点,先拐说明反应速率快,即温度或压强大,然后看平衡线,根据勒夏特列原理进行分析。
10.1.2DCH3OH(l)+3/2O2(g)
CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-32QkJ·mol-1
【详解】
(1)①吸热19.76kJ,据方程式可以求得,反应的甲醇有
=0.4mol,则
压强之比等于物质的量之比,平衡后,混合气体的压强是原来的
=1.2倍,故答案为1.2;
②A、不能体现正逆反应速率相等,故A错误;
B、体积不变,反应物和生成物都是气体,所以密度永远不变,故B错误;
C、甲醇和水蒸气浓度相等,决定于加入的量,与是否平衡无关,故C错误;
D、反应前后气体体积不同,所以气体总物质的量不变说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故D正确;
故选D;
(2)在25℃、101kPa下,1g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热QkJ。
32g甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量为32QkJ;则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为:
CH3OH(l)+
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-32QkJ•mol-1,故答案为CH3OH(l)+
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-32QkJ•mol-1;
11.0.01mol·L-1·min-1ADEa+c/2=2,d+3c/2=72 【详解】 (一) (1)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 起始: 130 变化: x3x2x 平衡: 1-x3-3x2x 相同条件下,物质的量之比等于压强之比,即有 ,解得x=0.5,根据化学反应速率的数学表达式,v(N2)= mol/(L·min)=0.01mol/(L·min); (2)A、反应物的总能量高于生成物的总能量,即反应为放热反应,△H=(312.4-404.8)kJ·mol-1=-92.4kJ·mol-1,故A正确;B、催化剂降低活化能,E1降低,故B错误;C、浓度降低,化学反应速率降低,工业生产时不是反应的浓度越低越好,故C错误;D、图II曲线A先达到平衡,即TA>TB,故D正确;E、曲线A中生成NH3的物质的量为n1mol,则消耗N2的物质的量为n1/2mol,根据化学反应速率的定义,v(N2)=n1/4t1mol/(L·min),故E正确;(3)恒温恒容时,构成等效平衡,转化到同一半边,投入量与原平衡投入量相等,即a+c/2=2,b+3c/2=7,要想开始时从逆反应方向开始,c的最大值应为4mol,但a、b、c均不为0,则c<4, N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 起始: 270 变化: x3x2x 平衡: 2-x7-3x2x相同条件下,压强之比等于物质的量之比, ,解得x=1,从逆反应方向开始,则c>2,即范围是2 (二) (1)根据题意,温度升高,混合气体颜色变深,说明升高温度,平衡向正反应方向进行,即△H大于0;根据化学反应速率的数学表达式,v(N2O4)=(0.1-0.04)/60mol(L·s)=0.0010.001mol(L·s); (2)c(N2O4)降低平衡正向移动,正反应为吸热反应,故温度升高,即T大于100℃;(3)减少容积,压强增大,平衡向逆反应方向移动,原因是增大压强平衡向气体体积减小的方向移动即逆反应方向;(4)①2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H1=-23.9kJ·mol-1,②2CH3OH(g)=C2H4(g)+2H2O(g)△H2=-29.1kJ·mol-1,③CH3CH2OH(g)=CH3OCH3(g))△H3=+50.7kJ·mol-1,根据目标反应方程式,推出①-②-③得出△H=(-23.9+29.1-50.7)kJ·mol-1=-45.5kJ·mol-1。
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