华蓥中学高2025届9月月考化学试题
考试时间:75分钟 总分: 100分
相对原子质量:H 1 C 12 O 16
一、单选题(每题只有一个正确选项,每题3分,共42分)
1. 下列说法正确的是
A. 放热反应在任何条件下都可以发生,吸热反应不加热就不能发生
B. 任何化学反应中的能量变化都表现为热量变化
C. 有化学键断裂一定发生化学反应
D. 生成物的总焓大于反应物的总焓时,反应吸热,ΔH>0
【答案】D
【解析】
【详解】A.有些放热反应需要条件下才能发生,如铝热反应是放热反应,但在高温条件下才能进行,有些吸热反应不需要加热也能进行,如Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl反应,故A错误;
B.化学反应的能量可转化为热能、光能、电能、机械能等,能量变化不一定只表现为热能,如可燃物的燃烧,化学能转化为热能和光能,故B错误;
C.有化学键断裂的过程不一定是化学变化,如离子化合物熔化时只有离子键断裂,没有化学键形成,故C错误;
D.焓变等于生成物、反应物的总焓之差,则生成物的总焓大于反应物的总焓时,反应吸热,△H>0,故D正确;
故选:D。
2. 在高温或放电条件下,反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)在密闭容器中进行,下列措施不改变化学反应速率的是
A. 压强增大(通过缩小体积) B. 恒压,充入 Ne C. 恒容,充入Ar D. 恒容,充入N2
【答案】C
【解析】
【详解】A.气体的物质的量不变,缩小体积,气体的物质的量浓度增大,化学反应速率增大,故A错误;
B.压强不变,充入He,反应容器的体积必然增大,N2、O2、NO的物质的量浓度减小,化学反应速率减小,故B错误;
C.容积不变,充入He,反应容器内压强增大,但N2、O2、NO的物质的量浓度并没有变化,因此不改变化学反应速率,故C正确;
D.容积不变,充入N2,使反应物N2的物质的量浓度增大,浓度越大,化学反应速率越大,故D错误;
故选C。
3. 某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化,下列判断正确的是
A. 由实验可知,甲、乙、丙所涉及的反应都能使温度计读数上升
B. 将实验甲中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量相同
C. 实验丙中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌棒对实验结果没有影响
D. 实验丙中若用代替,则测出变大
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲是金属与酸的反应,是放热反应;乙是氢氧化钡晶体与氯化铵反应,属于吸热反应;丙是酸碱中和反应是放热反应;因此放热反应只有甲丙,A错误;
B.铝粉和铝片本质一样,放出热量不变,只是铝粉参与反应,速率加快,B正确;
C.相较于环形玻璃搅拌棒,铁质搅拌棒导热快,会造成热量损失,对实验结果有影响,C错误;
D.氢氧化钠固体溶解时要放出热量,最终使测定中和热的数值偏高,由于放热焓变为负值,故测出变小,D错误;
故选B。
4. 下列图示与对应的叙述相符的是
A. (a)图可表示锌和稀硫酸反应过程中的能量变化
B. 通过(b)图可知金刚石比石墨稳定
C. 由(c)图可知,2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) △H=(a-b)kJ·mol-1
D. (d)图是某反应A→C的能量变化曲线图(E表示能量),反应中△H=E1-E4
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应反应物的总能量小于生成物的总能量,为吸热反应,而锌和稀硫酸反应为放热反应,与图示不符,故A错误;
B.通过(b)图可知石墨能量低于金刚石能量,物质具有的能量越低越稳定,则石墨比金刚石更稳定,故B错误;
C.该反应反应物的总能量小于生成物的总能量,为吸热反应,2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g) ΔH=(a-b)kJ mol-1,故C正确;
D.反应A→C 的ΔH=(E1-E2)+(E3-E4)=E1+E3-E2-E4,故D错误;
故选:C。
5. 下列有关化学反应与能量变化的说法正确的是
A. 同温同压下,在光照和点燃条件下的△H不同
B. 相同条件下,氢气和氧气反应生成液态水的焓变小于生成等量的气态水
C. 已知:Δ,则
D. 完全燃烧生成,放出的热量即为的燃烧热
【答案】B
【解析】
【详解】A.同温同压下,在光照和点燃条件下的△H相同,△H与反应条件无关,与反应物总能量和生成物总能量有关,故A错误;
B.相同条件下,气态水变为液态水会释放热量,放热反应焓变为负值,因此氢气和氧气反应生成液态水的焓变小于生成等量的气态水,故B正确;
C.反应中生成硫酸钡固体也会放热,则 △H小于,故C错误;
D.燃烧热是在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量;反应中生成气体水,不是燃烧热,故D错误。
故选B。
6. 一定条件下,可逆反应 达到平衡,当单独改变下述条件后,有关叙述错误的是
A. 降温,、都减小,且减小的程度小于减小的程度
B. 加压,、都增大,且增大的程度大于增大的程度
C. 注入氮气的时刻,压强增大,、都增大,且增大程度大于增大程度
D. 加催化剂,、都发生变化,且变化的程度相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.降温,、都减小,温度对吸热反应影响大,因此减小的程度小于减小的程度,平衡正向移动,故A正确;
B.加压,、都增大,压强对系数大的影响大,因此增大的程度大于增大的程度,平衡正向移动,故B错误;
C.注入氮气的时刻,压强增大,反应物的浓度不变,、都不变,平衡不移动,故C错误;
D.加催化剂,、都发生变化,且变化的程度相等,平衡不移动,故D正确。
综上所述,答案为C。
7. 下列说法中正确的说法有几个
①活化分子间的碰撞不一定能发生化学反应
②普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应
③增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子数,从而使有效碰撞次数增多
④有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增大活化分子的百分数,从而使反应速率增大
⑤也能用固体或纯液体的变化量来表示反应快慢
⑥催化剂能增大活化分子百分数,从而增大化学反应速率
A. ①②③ B. ①③⑥ C. ①④⑤ D. ③⑤⑥
【答案】B
【解析】
【详解】①活化分子的碰撞有一定的合适取向,发生化学反应的碰撞为有效碰撞,所以活化分子间的碰撞不一定能发生化学反应,故正确;
②普通分子的能量低于活化分子,不具有反应所需的能量,所以普通分子间不能发生有效碰撞,故错误;
③增大反应物浓度,单位体积内活化分子个数增多,活化分子间的有效碰撞次数增多,反应速率增大,故正确;
④有气体参加的化学反应,缩小反应容器的体积实际上是增大反应物浓度,单位体积内活化分子个数增多,从活化分子间的有效碰撞次数增多,反应速率增大,但活化分子的百分数不变,故错误;
⑤固体或纯液体的浓度为常数,所以不能用固体或纯液体的浓度变化量表示化学反应速率,故错误;
⑥催化剂能降低反应活化能,活化分子的数目和百分数增大,从而使活化分子间的有效碰撞次数增多,化学反应速率加快,故正确;
①③⑥正确,故选B。
8. 已知下列热化学方程式:
①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g) +2H2O(l) ΔH1=﹣870.3 kJ·mol-1
②C(s) +O2(g) =CO2(g) ΔH2=﹣393.5 kJ·mol-1
③H2(g) +O2(g) =H2O(l) ΔH3=﹣285.8 kJ·mol-1
则反应2C(s) +2H2(g) +O2(g)=CH3COOH(l)的焓变ΔH为
A. ﹣488.3 kJ·mol-1 B. ﹣224.15 kJ·mol-1
C. 488.3 kJ·mol-1 D. 244.15 kJ·mol-1
【答案】A
【解析】
【详解】由盖斯定律可知,②×2+③×2-①得到2C(s)+2H2(g)+O2(g)═CH3COOH(l)△H=(-870.3kJ/mol)×2+(-393.5kJ/mol)×2-(-285.8kJ/mol)=-488.3 kJ/mol,故选:A。
9. 下列叙述及解释正确的是
A. ,在达到平衡后,保持压强不变,充入O2,平衡向左移动
B. ,在达到平衡后,对平衡体系采取增大容积、减小压强的措施,因为平衡不移动,故体系颜色不变
C. ,在达到平衡后,加入碳,平衡向正反应方向移动
D. H<0,在达到平衡后,对平衡体系采取缩小容积、增大压强的措施,因为平衡向正反应方向移动,故体系颜色变浅
【答案】A
【解析】
【详解】A.保持压强不变,充入氧气,容器的体积增大,组分浓度减小,根据勒夏特列原理,平衡向逆反应方向移动,故A正确;
B.增大容积,减小压强,随着平衡不移动,但组分浓度减小,混合气体颜色变浅,故B错误;
C.碳为固体,浓度视为常数,加入碳,平衡不移动,故C错误;
D.缩小容器的体积,压强增大,平衡向正反应方向移动,但组分浓度比原平衡大,气体颜色比原平衡时深,故D错误;
答案为A。
10. 下列不能用勒夏特列原理解释的是
A. 向溶液中加入固体KSCN后颜色变深
B. 用饱和食盐水除去中的HCl,可以减少氯气的损失
C. 工业上采用高温高压条件合成氨气
D. 打开汽水瓶盖时冒出气泡
【答案】C
【解析】
【详解】A.溶液中存在,加入固体后SCN-浓度增大,平衡逆向移动,颜色变深,能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.Cl2+H2OH++Cl-+HClO,饱和食盐水中Cl-使平衡逆向移动,可抑制氯气溶于水,减少氯气的损失,能用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.工业合成氨为放热反应,高温不利于平衡正向移动,工业采用高温是为提高反应速率,不能用勒夏特列原理解释,C符合题意;
D.汽水中存在平衡:,打开汽水瓶盖时,压强减小,有利于平衡正向移动,从而冒出二氧化碳气泡,能用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故选:C。
11. 自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体,活泼自由基与氧气的反应一直是科研人员的关注点,自由基与反应过程的能量变化如图所示,下列说法不正确的是
A. 三种中间产物中Z最稳定
B. 该历程中正反应最大的活化能为
C. 相同条件下Z转化为产物的速率:
D. 每生成产物,反应吸收热量
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,三种中间产物中Z的能量最低,物质的能量越低最稳定越稳定,所以三种中间产物中Z最稳定,故A正确;
B.由图可知,该历程中正反应最大的活化能为(—18.92kJ/mol)—(—205.11kJ/mol)= 186.19kJ/mol,故B正确;
C.由图可知,相同条件下Z转化为产物P1的活化能小于转化为产物P2的活化能,活化能越小,反应速率越快,则Z转化为产物P1的反应速率快于转化为产物P2的反应速率,故C正确;
D.由图可知,生成产物P1的反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,则每生成P1,反应放出202kJ的热量,故D错误;
故选D。
12. 恒温条件下,物质的量之比为2∶1的SO2和O2的混合气体在容积为2L的恒容密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),该反应为放热反应,n(SO2)随时间变化关系如下表:
时间/min 0 1 2 3 4 5
n(SO2)/mol 0.20 0.16 0.13 0.11 0.08 0.08
下列说法正确的是
A. 当容器中气体的密度不变时,该反应达到平衡状态
B. 该反应进行到第3分钟时,逆反应速率小于正反应速率
C. 从反应开始到平衡时,用SO3表示的平均反应速率为0.01mol/(L·min)
D. 容器内达到平衡状态时的压强与起始时的压强之比为5∶4
【答案】B
【解析】
【详解】A.恒容密闭容器中,气体的质量、体积均不变,则混合气体的密度始终不变,密度不变时,不能判定反应是否达到平衡状态,故A错误;
B.由表中数据可知该反应进行到第3分钟时,没有达到平衡状态,平衡正向移动,则正反应速率大于逆反应速率,故B正确;
C.由表格数据可知,4min时达到平衡,消耗二氧化硫为0.20mol-0.08mol=0.12mol,即生成SO3为0.12mol,由v=可知用SO3表示的平均反应速率为 =0.015 mol/(L min),故C错误;
D.开始SO2和O2的物质的量分别为0.2mol、0.1mol,由表格数据可知平衡时SO2、O2、SO3的物质的量分别为0.08mol、0.04mol、0.12mol,由压强之比等于物质的量之比可知,达到平衡状态时的压强与起始时的压强之比为=4:5,故D错误;
故选:B。
13. 已知反应:2NO2(红棕色) N2O4(无色) △H<0。将一定量的NO2充入注射器中后封口,如图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深,透光率越小)。下列说法正确的是
A. b点的操作是压缩注射器
B. d 点:v正>v逆
C. c点与a点相比,c(NO2)增大,c(N2O4)减小
D. 若不忽略体系温度变化,且没有能量损失,则Tb>Tc
【答案】A
【解析】
【分析】该反应是正反应气体体积减小的放热反应,压强增大平衡虽正向移动,但c(NO2)增大,混合气体颜色变深;压强减小平衡逆向移动,但c(NO2)减小,混合气体颜色变浅,据图分析,b点开始是压缩注射器的过程,气体颜色变深,透光率变小,c点后的拐点是拉伸注射器的过程,气体颜色变浅,透光率增大。
【详解】A.b点开始是压缩注射器的过程,c(NO2)增大,气体颜色变深,透光率变小,A正确;
B.d点后的拐点是拉伸注射器的过程,d点是平衡向气体体积增大的逆向移动过程,所以v正<v逆,B错误;
C.c点是压缩注射器后的情况,c(NO2)和c(N2O4)均增大,C错误;
D.b点开始是压缩注射器的过程,平衡正向移动,反应放热,导致Tb<Tc,D错误;
答案选A。
【点睛】对于反应2NO2(红棕色) N2O4(无色),通过压缩体积,增大压强,虽然平衡正向移动,NO2的物质的量减小,但是由于体积减小,各物质的浓度是增大的。
14. 下列操作正确并能达到实验目的的是
A.制备Fe(OH)2 B.制取Cl2 C.制取并收集NH3 D.制备并收集乙酸乙酯
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.硫酸亚铁和氢氧化钠能反应生成氢氧化亚铁沉淀,煤油隔绝空气,故能制备氢氧化亚铁,A正确;
B.该反应需要加热,B错误;
C.收集氨气的试管中导管应该伸入试管底部,C错误;
D.盛有饱和碳酸钠溶液的试管中的导管不能伸入溶液中,容易出现倒吸现象,D错误;
故选A。
二、非选择题(每空2分,共58分)
15. 按题意要求填空:
(1)已知在微生物作用的条件下,经过两步反应被氧化成。两步反应的能量变化示意图如图:
则全部被氧化成的热化学方程式为:_______。
(2)断开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要吸收能量为akJ、bkJ、ckJ,则N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=_______kJ/mol(用a,b,c表示),已知N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92kJ/mol,向恒容密闭容器中加入0.1molN2(g)和0.3molH2(g)反应放出的热量_______(填大于或等于或小于)9.2kJ。
(3)在25℃、101kPa下,1g甲醇(CH3OH(l))燃烧生成CO2气体和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为_____
(4)在I-存在下,H2O2 分解的反应历程为:
①H2O2+I-H2O+IO-
②H2O2+IO- H2O+O2+I-
其反应过程的能量变化如图所示,回答下列问题:
在 I-存在下,H2O2 分解过程的最大能垒(活化能)为_______,总反应速由第_______步基元反应决定
(5)把煤作为燃料有下列两种途径:
途径I: ①
途径Ⅱ:先制成水煤气: ②
再燃烧水煤气: ③ ④
则途径I放出的热量_______(填“大于”“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量;、、、的数学关系式是_______。
【答案】(1)(aq)+ 2O2(g)=(aq) +2H+(aq)+H2O(l) △H=-346kJ·mol-1
(2) ①. c+3a-6b ②. 小于
(3)CH3OH(l)+ O2(g)=2H2O(l)+ CO2(g) △H=-725.76kJ·mol-1
(4) ①. E1 ②. ①
(5) ①. 等于 ②. =++
【解析】
【小问1详解】
由能量变化示意图可知,第一步反应为(aq)+O2(g)= (aq)+2H+(aq)+H2O(l) △H=-273kJ·mol-1;第二步反应为(aq)+O2(g)=(aq) △H=-73kJ/mol,则1mol (aq)全部氧化成(aq)的热化学方程式为(aq)+ 2O2(g)=(aq) +2H+(aq)+H2O(l) △H=-346kJ·mol-1;
【小问2详解】
根据ΔH=反应物的键能和-生成物的键能和,则该反应 ΔH=(c+3a-6b) kJ/mol;热化学方程表示反应物完全反应放出的热量,而该反应为可逆反应,则向恒容密闭容器中加入0.1molN2(g)和0.3molH2(g),实际反应的氮气小于0.1mol,则放出的热量小于9.2kJ。
【小问3详解】
1g甲醇(CH3OH(l))燃烧生成CO2气体和液态水时放热22.68kJ,则1mol甲醇质量为32g,燃烧放出的热量为725.76kJ,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)+ O2(g)=2H2O(l)+ CO2(g) △H=-725.76kJ·mol-1;
【小问4详解】
催化剂可以降低反应的活化能,结合图像可知a代表未加催化剂的能量变化曲线,b代表在 I-存在下,H2O2 分解过程,分解过程的最大能垒(活化能)为E1,活化能越大,反应速率越慢,而慢反应决定总反应速率快慢,则总反应速率由第一步反应决定;
【小问5详解】
途径Ⅰ和途径Ⅱ的起始物质和最终产物相同,根据盖斯定律可知,一个反应的始态和终态相同,则总的热效应相同,因此途径Ⅰ和途径Ⅱ放出的热量相等;由盖斯定律可知,①=②+,则=++。
16. 同学们测定和探究影响反应速率的因素,设计了如下系列实验。
I.甲同学测定室温下H2C2O4溶液与用硫酸酸化的KMnO4溶液的反应速率。实验时,先分别量取两种溶液,然后倒入试管中迅速振荡混合均匀,开始计时。该小组设计了如下的方案。
H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液
浓度/mol·L-1 体积/mL 浓度/mol·L-1 体积/mL
50 6.0 2.0 4.0
(1)写出H2C2O4与KMnO4(H+)反应的离子反应方程式:___________
(2)实验测得酸性KMnO4溶液褪色所用的时间为10s,忽略混合前后溶液体积的微小变化,这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=___________。
II.乙同学利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时,设计了如下系列实验:
实验序号 反应温度/℃ Na2S2O3浓度 稀硫酸 H2O
V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL
① 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0
② 40 V1 0.10 V2 0.50 V3
③ 20 V4 0.10 4.0 0.50 V5
(3)该实验①、②可探究___________对反应速率的影响,因此V1和V3分别是___________、___________。实验①、③可探究硫酸浓度对反应速率的影响,因此V5=___________。
(4)已知硫代硫酸钠与稀硫酸反应生产S和SO2,请写出反应的离子方程式:___________。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. 温度 ②. 10 ③. 0 ④. 6
(4)
【解析】
【分析】实验通过控制变量法探究影响反应速率的因素,探究过程中需严格控制单一变量,探究温度对速率影响,则保持除温度外其他条件全部一致;探究浓度对速率影响,则需保持其它反应物浓度与对照实验相同,且溶液总体积相同;
【小问1详解】
H2C2O4被KMnO4(H+)氧化为二氧化碳和水,则H2C2O4与KMnO4(H+)反应的离子反应方程式:;
小问2详解】
草酸物质的量:,酸性KMnO4物质的量:,根据可知草酸过量,酸性KMnO4完全反应,则;
【小问3详解】
根据表格数据可知,实验①、②温度不同,则可探究温度对反应速率的影响,此时需保持其它条件相同,所以,;实验①、③可探究硫酸浓度对反应速率的影响,保持其它条件相同,硫代硫酸钠溶液的用量与实验①相同,则,溶液总体积相同,则;
【小问4详解】
硫代硫酸钠与稀硫酸反应生产S和SO2,反应的离子方程式:;
17. 汽车尾气里含有 NO 气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH>0,已知该反应在 T ℃时,平衡常数 K=9.0。请回答:
(1)该反应的平衡常数表达式为:K=_______;
(2)某温度下,向 2 L 的密闭容器中充入 N2和 O2各 1 mol,5s 后 O2的物质的量为 0.4 mol, 则0~5s 内 NO 的反应速率_______mol·L-1·min-1;
(3)下列为 4 种不同情况下测得的反应速率中,表明该反应进行最快的是_______;
A. v(N2)=0.4 mol·L-1·min-1 B. v(NO)=0.6 mol·L-1·min-1
C. v(O2)=0.3 mol·L-1·s-1 D. v(NO)=0.4 mol·L-1·s-1
(4)将N2、O2混合充入恒温恒容密闭容器中,下列变化趋势正确的是_______(填字母序号);
A. B. C.
(5)T ℃时,某时刻测得容器内 N2、O2、NO 的浓度分别为 0.20 mol/L、0.20mol/L 和 0.50mol/L, 此时反应v正(N2)_______v逆(N2)(填“>”、“=”或“<”)。
(6)在恒温恒容密闭容器中充入一定量的NO和NH3,在一定条件下发生反应:。
①能说明该反应已达到平衡状态的标志是______
a.反应速率
b容器内压强不再随时间而发生变化
c.容器内N2的物质的量分数不再随时间而发生变化
d.容器内
e.12mol N―H键断裂的同时生成5mol N≡N键
f.混合气体的总质量不随时间的变化而变化
②某次实验中反应 测得容器内NO及N2的物质的量随时间变化如图所示,图中b点对应的速率关系是_______(填>、<或=)
【答案】(1)
(2) (3)C
(4)AC (5)>
(6) ①. bc ②. >
【解析】
【小问1详解】
该反应的平衡常数表达式为:;
【小问2详解】
根据方程式N2(g)+O2(g)2NO(g)可知,反应生成NO的物质的量为(1-0.4)2=1.2,因此;
【小问3详解】
比较反应速率需统一单位、统一物质,将四种条件下的反应均转化为的反应速率,且单位统一为
A.对应的NO的速率为:
B.对应的速率为:
C.应的NO的速率为:
D.对应的的速率为:
则速率最快的为C;
【小问4详解】
A.正反应是吸热反应,温度升高,平衡常数增大,故A正确;
B.使用催化剂,反应速率加快,但平衡时c(NO)不变,故B错误;
C.温度越高,反应速率越快;升高温度,平衡向右移动,N2转化率增大,故C正确;
故答案为:AC;
【小问5详解】
某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为0.20、0.20和
0.50,此时,则反应正向进行, 故答案为:>
【小问6详解】
①a.该反应达到平衡状态时, 不能说明反应达到平衡状态,故a错误;
b.该反应是一个反应前后气体体积增大的可逆反应,当反应达到平衡状态时,容器内压强不随时间的变化而变化,故b正确;
c.容器内 的物质的量分数不再随时间而发生变化,说明 浓度不再改变,说明已达到平衡状态,故c正确;
d.容器内 不能说明浓度是否发生变化,不能判断是否达到平衡状态,故d错误;
e.12mol N-H键断裂的同时一定会生成5molN=N键,都表示正反应速率,不能说明达到平衡状态,故e错误;
f.反应前后都是气体,混合气体的总质量始终不变,混合气体的总质量不随时间的变化而变化,不能判断达到平衡状态,故f错误。
②题图中b点没有达到平衡,反应仍在正向进行,所以题图中b点对应的速率关系是v(正)>v(逆)。
18. 某化学兴趣小组用50mL0.50mol L-1盐酸与50mL0.55mol L-1NaOH溶液进行中和反应反应热的测定实验,实验装置如图所示。试回答下列问题:
(1)实验时玻璃搅拌器的使用方法是________;不能用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器的理由是________。
(2)某同学记录的实验数据如表所示。(已知:实验中盐酸和氢氧化钠溶液的密度均为1g cm-3,中和反应后溶液的比热容c=4.18J g-1 ℃-1)
实验序号 起始温度T1/℃ 终止温度T2/℃
盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液
1 20.0 20.2 23.3
2 20.2 20.4 23.4
3 20.4 20.6 23.8
依据该同学的实验数据计算,该实验测得反应放出的热量为________J。
(3)下列操作会导致实验结果出现偏差的是________(填字母)。
a.用量筒量取盐酸的体积时仰视读数
b.把量筒中的氢氧化钠溶液分多次倒入盐酸中
c.将50mL0.55mol L-1氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol L-1氢氧化钾溶液
d.做本实验的当天室温较高
(4)如果将NaOH溶液换成等量的NaOH固体,那么实验中测得的中和反应反应热(△H)________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(5)如果用60mL0.50mol L-1盐酸与50mL0.55mol L-1NaOH溶液进行实验,与上述实验相比,二者所放出的热量________(填“相等”或“不相等”,下同),所求的中和反应反应热(△H)_______。
【答案】(1) ①. 上下匀速搅动 ②. Cu是热的良导体,传热快,热量损失大
(2)1337.6 (3)ab
(4)偏小 (5) ①. 不相等 ②. 相等
【解析】
【小问1详解】
中和反应反应热的测定实验,玻璃搅拌器的使用方法是上下匀速搅动;该实验成败的关键是防止热量损失,Cu是热的良导体,传热快,热量损失大,所以不能用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器。
【小问2详解】
三次温度差分别为,温度的平均值为,溶液的总质量为,该实验测得反应放出的热量为。
【小问3详解】
a.用量筒量取盐酸的体积时仰视读数,量取盐酸体积偏大,生成的水偏多,放出的热量偏多,选a;
b.把量筒中的氢氧化钠溶液分多次倒入盐酸中,热量损失较多,选b;
c.将50mL0.55mol L-1氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol L-1氢氧化钾溶液,生成水的量不变,放出的热量不变,故不选c;
d.做本实验的当天室温较高,空气温度与放出的热量无关,不影响温度的变化,故不选d;
选ab。
【小问4详解】
NaOH固体溶解放热,如果将NaOH溶液换成等量的NaOH固体,那么实验中放热偏多,测得的中和反应反应热(△H)偏小。
【小问5详解】华蓥中学高2025届9月月考化学试题
考试时间:75分钟 总分: 100分
相对原子质量:H 1 C 12 O 16
一、单选题(每题只有一个正确选项,每题3分,共42分)
1. 下列说法正确的是
A. 放热反应在任何条件下都可以发生,吸热反应不加热就不能发生
B. 任何化学反应中的能量变化都表现为热量变化
C. 有化学键断裂一定发生化学反应
D. 生成物的总焓大于反应物的总焓时,反应吸热,ΔH>0
2. 在高温或放电条件下,反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)在密闭容器中进行,下列措施不改变化学反应速率的是
A. 压强增大(通过缩小体积) B. 恒压,充入 Ne C. 恒容,充入Ar D. 恒容,充入N2
3. 某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化,下列判断正确的是
A. 由实验可知,甲、乙、丙所涉及反应都能使温度计读数上升
B. 将实验甲中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量相同
C. 实验丙中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌棒对实验结果没有影响
D. 实验丙中若用代替,则测出变大
4. 下列图示与对应的叙述相符的是
A. (a)图可表示锌和稀硫酸反应过程中能量变化
B. 通过(b)图可知金刚石比石墨稳定
C. 由(c)图可知,2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) △H=(a-b)kJ·mol-1
D. (d)图是某反应A→C的能量变化曲线图(E表示能量),反应中△H=E1-E4
5. 下列有关化学反应与能量变化的说法正确的是
A. 同温同压下,在光照和点燃条件下的△H不同
B. 相同条件下,氢气和氧气反应生成液态水的焓变小于生成等量的气态水
C. 已知:Δ,则
D. 完全燃烧生成,放出的热量即为的燃烧热
6. 一定条件下,可逆反应 达到平衡,当单独改变下述条件后,有关叙述错误的是
A. 降温,、都减小,且减小的程度小于减小的程度
B. 加压,、都增大,且增大的程度大于增大的程度
C. 注入氮气的时刻,压强增大,、都增大,且增大程度大于增大程度
D. 加催化剂,、都发生变化,且变化的程度相等
7. 下列说法中正确的说法有几个
①活化分子间的碰撞不一定能发生化学反应
②普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应
③增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子数,从而使有效碰撞次数增多
④有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增大活化分子的百分数,从而使反应速率增大
⑤也能用固体或纯液体的变化量来表示反应快慢
⑥催化剂能增大活化分子百分数,从而增大化学反应速率
A. ①②③ B. ①③⑥ C. ①④⑤ D. ③⑤⑥
8. 已知下列热化学方程式:
①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g) +2H2O(l) ΔH1=﹣870.3 kJ·mol-1
②C(s) +O2(g) =CO2(g) ΔH2=﹣393.5 kJ·mol-1
③H2(g) +O2(g) =H2O(l) ΔH3=﹣285.8 kJ·mol-1
则反应2C(s) +2H2(g) +O2(g)=CH3COOH(l)的焓变ΔH为
A. ﹣488.3 kJ·mol-1 B. ﹣224.15 kJ·mol-1
C. 488.3 kJ·mol-1 D. 244.15 kJ·mol-1
9. 下列叙述及解释正确的是
A. ,在达到平衡后,保持压强不变,充入O2,平衡向左移动
B. ,在达到平衡后,对平衡体系采取增大容积、减小压强的措施,因为平衡不移动,故体系颜色不变
C. ,在达到平衡后,加入碳,平衡向正反应方向移动
D. H<0,在达到平衡后,对平衡体系采取缩小容积、增大压强的措施,因为平衡向正反应方向移动,故体系颜色变浅
10. 下列不能用勒夏特列原理解释的是
A. 向溶液中加入固体KSCN后颜色变深
B. 用饱和食盐水除去中的HCl,可以减少氯气的损失
C. 工业上采用高温高压条件合成氨气
D. 打开汽水瓶盖时冒出气泡
11. 自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体,活泼自由基与氧气的反应一直是科研人员的关注点,自由基与反应过程的能量变化如图所示,下列说法不正确的是
A. 三种中间产物中Z最稳定
B. 该历程中正反应最大的活化能为
C. 相同条件下Z转化为产物的速率:
D. 每生成产物,反应吸收热量
12. 恒温条件下,物质的量之比为2∶1的SO2和O2的混合气体在容积为2L的恒容密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),该反应为放热反应,n(SO2)随时间变化关系如下表:
时间/min 0 1 2 3 4 5
n(SO2)/mol 0.20 0.16 0.13 0.11 0.08 0.08
下列说法正确的是
A. 当容器中气体的密度不变时,该反应达到平衡状态
B. 该反应进行到第3分钟时,逆反应速率小于正反应速率
C. 从反应开始到平衡时,用SO3表示的平均反应速率为0.01mol/(L·min)
D. 容器内达到平衡状态时的压强与起始时的压强之比为5∶4
13. 已知反应:2NO2(红棕色) N2O4(无色) △H<0。将一定量的NO2充入注射器中后封口,如图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深,透光率越小)。下列说法正确的是
A. b点的操作是压缩注射器
B. d 点:v正>v逆
C. c点与a点相比,c(NO2)增大,c(N2O4)减小
D. 若不忽略体系温度变化,且没有能量损失,则Tb>Tc
14. 下列操作正确并能达到实验目的的是
A.制备Fe(OH)2 B.制取Cl2 C.制取并收集NH3 D.制备并收集乙酸乙酯
A. A B. B C. C D. D
二、非选择题(每空2分,共58分)
15. 按题意要求填空:
(1)已知在微生物作用的条件下,经过两步反应被氧化成。两步反应的能量变化示意图如图:
则全部被氧化成的热化学方程式为:_______。
(2)断开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要吸收能量为akJ、bkJ、ckJ,则N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=_______kJ/mol(用a,b,c表示),已知N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92kJ/mol,向恒容密闭容器中加入0.1molN2(g)和0.3molH2(g)反应放出的热量_______(填大于或等于或小于)9.2kJ。
(3)在25℃、101kPa下,1g甲醇(CH3OH(l))燃烧生成CO2气体和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为_____
(4)在I-存在下,H2O2 分解的反应历程为:
①H2O2+I-H2O+IO-
②H2O2+IO- H2O+O2+I-
其反应过程的能量变化如图所示,回答下列问题:
在 I-存在下,H2O2 分解过程的最大能垒(活化能)为_______,总反应速由第_______步基元反应决定
(5)把煤作为燃料有下列两种途径:
途径I: ①
途径Ⅱ:先制成水煤气: ②
再燃烧水煤气: ③ ④
则途径I放出的热量_______(填“大于”“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量;、、、的数学关系式是_______。
16. 同学们测定和探究影响反应速率的因素,设计了如下系列实验。
I.甲同学测定室温下H2C2O4溶液与用硫酸酸化的KMnO4溶液的反应速率。实验时,先分别量取两种溶液,然后倒入试管中迅速振荡混合均匀,开始计时。该小组设计了如下的方案。
H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液
浓度/mol·L-1 体积/mL 浓度/mol·L-1 体积/mL
5.0 6.0 2.0 4.0
(1)写出H2C2O4与KMnO4(H+)反应的离子反应方程式:___________
(2)实验测得酸性KMnO4溶液褪色所用的时间为10s,忽略混合前后溶液体积的微小变化,这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=___________。
II.乙同学利用控制变量法探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率因素时,设计了如下系列实验:
实验序号 反应温度/℃ Na2S2O3浓度 稀硫酸 H2O
V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL
① 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0
② 40 V1 0.10 V2 0.50 V3
③ 20 V4 0.10 4.0 0.50 V5
(3)该实验①、②可探究___________对反应速率的影响,因此V1和V3分别是___________、___________。实验①、③可探究硫酸浓度对反应速率的影响,因此V5=___________。
(4)已知硫代硫酸钠与稀硫酸反应生产S和SO2,请写出反应的离子方程式:___________。
17. 汽车尾气里含有的 NO 气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH>0,已知该反应在 T ℃时,平衡常数 K=9.0。请回答:
(1)该反应的平衡常数表达式为:K=_______;
(2)某温度下,向 2 L 的密闭容器中充入 N2和 O2各 1 mol,5s 后 O2的物质的量为 0.4 mol, 则0~5s 内 NO 的反应速率_______mol·L-1·min-1;
(3)下列为 4 种不同情况下测得的反应速率中,表明该反应进行最快的是_______;
A. v(N2)=0.4 mol·L-1·min-1 B. v(NO)=0.6 mol·L-1·min-1
C. v(O2)=0.3 mol·L-1·s-1 D. v(NO)=0.4 mol·L-1·s-1
(4)将N2、O2混合充入恒温恒容密闭容器中,下列变化趋势正确的是_______(填字母序号);
A. B. C.
(5)T ℃时,某时刻测得容器内 N2、O2、NO 的浓度分别为 0.20 mol/L、0.20mol/L 和 0.50mol/L, 此时反应v正(N2)_______v逆(N2)(填“>”、“=”或“<”)。
(6)在恒温恒容密闭容器中充入一定量的NO和NH3,在一定条件下发生反应:。
①能说明该反应已达到平衡状态的标志是______
a.反应速率
b.容器内压强不再随时间而发生变化
c.容器内N2的物质的量分数不再随时间而发生变化
d.容器内
e.12mol N―H键断裂的同时生成5mol N≡N键
f.混合气体的总质量不随时间的变化而变化
②某次实验中反应 测得容器内NO及N2物质的量随时间变化如图所示,图中b点对应的速率关系是_______(填>、<或=)
18. 某化学兴趣小组用50mL0.50mol L-1盐酸与50mL0.55mol L-1NaOH溶液进行中和反应反应热的测定实验,实验装置如图所示。试回答下列问题:
(1)实验时玻璃搅拌器的使用方法是________;不能用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器的理由是________。
(2)某同学记录的实验数据如表所示。(已知:实验中盐酸和氢氧化钠溶液的密度均为1g cm-3,中和反应后溶液的比热容c=4.18J g-1 ℃-1)
实验序号 起始温度T1/℃ 终止温度T2/℃
盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液
1 20.0 20.2 23.3
2 20.2 20.4 23.4
3 20.4 20.6 23.8
依据该同学的实验数据计算,该实验测得反应放出的热量为________J。
(3)下列操作会导致实验结果出现偏差的是________(填字母)。
a.用量筒量取盐酸体积时仰视读数
b.把量筒中的氢氧化钠溶液分多次倒入盐酸中
c.将50mL0.55mol L-1氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol L-1氢氧化钾溶液
d.做本实验的当天室温较高
(4)如果将NaOH溶液换成等量的NaOH固体,那么实验中测得的中和反应反应热(△H)________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。