甘肃省临夏中学2014-2015学年第一学期期中考试
高二化学试题
相对原子质量:Na 23 Al 27 Fe 56 Cu 64 Ba 137 H 1 O 16 C 12 S 16 Cl 35.5
第Ⅰ卷(40分)
选择题(本题包括 20小题,每小题2分,共 40分。每题只有一个正确选项)
1.节能减排成为社会发展过程中不可回避的问题。下列说法正确的是
①推广乙醇汽油可以减轻环境污染,降低尾气中一氧化碳含量。
②乙醇汽油作为一种新型清洁燃料,是目前世界上可再生能源的发展重点之一。
③乙醇属于可再生资源,使用乙醇汽油可以缓解目前石油紧缺的矛盾。
④太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等都属于可再生能源。
⑤乙醇属于一级能源
A .①②⑤ B .①②③ C .③④ D .①②③④
【答案】D
【解析】
试题分析:①推广乙醇汽油可以减轻环境污染,降低尾气中一氧化碳含量,有利于改善大气环境,正确;②乙醇汽油作为一种新型清洁燃料,是目前世界上可再生能源的发展重点之一,正确;③乙醇属于可再生资源,使用乙醇汽油可以缓解目前石油紧缺的矛盾,减少了化石燃料的使用,正确;④太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能都属于可再生能源,正确;⑤乙醇属于二级能源,错误;综上所述:①②③④正确,选D 。
考点:考查了新型燃料的开发和利用。
2.下列反应既是氧化还原反应,又是吸热反应的是
A .铝片与稀H 2SO 4反应 B .Ba(OH)2·8H 2O 与NH 4Cl 反应
C .灼热的碳与CO 2反应 D .甲烷气体在O 2中的燃烧反应
【答案】C
【解析】
试题分析:A 选项,为放热反应。错误。B 选项,不是氧化还原反应。C 选项,正确。D 选项,为放热反应。
考点:氧化还原反应,反应热。
3.下列与化学反应能量变化相关的叙述,正确的是( )
A .反应热就是反应放出的热量
B .放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
C .化学反应中的焓变仅含化学键断裂和形成的能量变化
D .同温同压下,H 2(g)+Cl 2(g)=2HCl(g) △H ,在光照和点燃条件下反应,△H 相同
【答案】D
【解析】
试题分析:反应热是指反应前后的能量变化,有放热和吸热两种,A 错误;反应速率与放热和吸热无关,
B 错误;化学反应中的焓变不仅与化学键的形成、断裂有关,还与物质的状态有关,C 错误;根据盖斯定律,反应热只与反应始末状态有关,与反应的条件无关,所以D 正确;故选D 。
考点:本题考查的是化学反应与能量变化的关系。
4.下列关于燃烧热和中和热的比较中,错误的是
A .两者对应反应的△H 均小于0
B .两者的单位均为kJ·mol -1,但mol -1的含义不同
C .两者的数值均不随反应物用量改变而改变
D .两者的数值均随反应物改变而改变
【答案】D
【解析】
试题分析:A .燃烧热和中和热均是放热反应,△H 均小于0,正确;B .方程式系数不同,mol
不同;正确C .两者的数值均随反应物用量改变而改变,错误。D .正确。
考点:燃烧热 、中和热
5.下列说法或表示方法中正确的是
A .等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多
B .由C (金刚石)→C(石墨)ΔH= -1.9KJ/mol 可知,金刚石比石墨稳定
C .在101KPa 时,2gH 2完全燃烧生成液态水,放出285.8KJ 热量,氢气燃烧的热化学方程式为:2H 2
(g )+O2(g)=2H2O(l) ΔH=+285.8KJ/mol
D .稀溶液中:H +(aq )+OH—(aq )=H2O(l) ΔH= —53.7KJ/mol ,若将含0.5 molH2SO 4的浓溶液与含
1 molNaOH的溶液混合,放出的热量大于53.7KJ
【答案】D
【解析】
试题分析:A 、硫蒸汽的能量比固体硫的能量高,因此放出的热量多,错误;B 、金刚石的能量比石墨的能-1的含义
量高,因此金刚石不稳定,错误;C 、ΔH=+571.6KJ/mol,错误; D 、浓硫酸遇水要放热,正确。考点:考查反应热的有关知识。
6.下列各组物质的燃烧热相等的是( )
A .碳和一氧化碳 B .1 g碳和2 mol碳
C .淀粉和纤维素 D .3 mol乙炔(C 2H 2)和1 mol苯(C 6H 6)
【答案】B
【解析】
试题分析:燃烧热是指1mol 的可燃物完全燃烧,产生稳定的氧化物时所放出的热量。它跟可燃物的种类
有关,而与物质的多少无关。可燃物的种类相同,则其燃烧热就相同。因此分析题目提供的信息可知信息应该为B 。
考点:考查燃烧热的概念的应用的知识。 7.下列说法正确的是
A .增大体系压强,活化分子数增加,化学反应速率一定增大
B .加入反应物,使活化分子百分数增加,化学反应速率增大
C .活化分子间所发生的分子间的碰撞均为有效碰撞
D .升高温度,活化分子百分数增加,化学反应速率一定增大
【答案】D
【解析】
试题分析:A .增大体系压强,活化分子总数不变;错误;B .加入反应物,使活化分子百分数不变,活化
分子总数增加,化学反应速率增大;错误;C .活化分子间所发生的分子间的碰撞生成产物的碰撞为有效碰撞;错误;D .升高温度,活化分子百分数增加,分子总数不变,活化分子总数增加,化学反应速率一定增大,正确。
考点:活化分子
8.反应CO(g) +H2O(g)
量不变的是
A .升高温度 B .减小压强 C .加入CO D .加入催化剂
【答案】D
【解析】
试题分析:A 、正方应是放热反应,升高温度反应速率增大,平衡向逆反应方向移动,放出的热量减少,
A 不正确;B 、正方应是体积不变的,减小压强平衡不移动,但反应速率降低,B 不正确;C 、加入CO 反应速率增大,平衡向正反应方向移动,放出的热量增加,C 不正确;D 、加入催化剂平衡不移动,H 2(g) +CO2(g) ΔH<0,改变其中一种条件,能加快反应速率且反应放出的热
反应速率增大,D 正确,答案选D 。
考点:考查外界条件对反应速率和热量的影响
9.在一定条件下,对于A 2(g)+3B 2(g)
最快的是
A .v (A2) =0.8 mol·L 1·s -
--1 2AB 3(g)反应来说,以下化学反应速率的表示中,化学反应速率 B .v (A2) =30 mol·L 1·min ----1 C .v (AB3) =1.0 mol·L 1·s 1 D .v (B2) =1.2 mol·L 1·s 1 -
【答案】A
【解析】 试题分析:解此类题的思路是:先把单位统一成相同单位,再除以每种物质的化学计量数,转化该反应的
反应速率进行比较;A 、V (A 2)=0.8 mol·L 1·s 1,A 2的化学计量数为1,V=V(A 2)=0.8 mol·L 1·s ----1;B 、v (A 2)=30 mol•L-1•min-1=0.5 mol·L 1·s 1,A 2的化学计量数为1,V=V(A 2)=0.5 mol·L 1·s 1;----
----C 、v (AB 3)=1.0 mol·L 1·s 1,AB 3的化学计量数为2,V=1/2V(A 2)=0.5 mol·L 1·s 1;D 、v (B 2)
=1.2 mol·L 1·s 1;B 2的化学计量数为3,V=1/3V(B 2)=0.4mol·L 1·s 1;所以最快的选A 。 ---
-
考点:考查化学反应速率的比较
10.已知在1×105 Pa、298 K条件下,2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量,下列热化学方程式正确
的是
1-A .H 2O(g)===H2(g)+O 2(g) ΔH =242 kJ·mol 1 2
B .2H 2(g)+O 2(g)===2H2O(l) ΔH =-484 kJ·mol 1 -
1-C .H 2(g)+2(g)===H2O(g) ΔH =242 kJ·mol 1 2
D .2H 2(g)+O 2(g)===2H2O(g) ΔH =484 kJ·mol 1 -
【答案】A
【解析】
试题分析:A 、2mol 氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ 热量,则1mol 氢气燃烧生成水蒸气放出242kJ 热量,
生成的水应该为气态,而不是液态,故B 错误;C 、反应为放热反应,此时焓变符号为负,故C 错误;
D 、反应为放热反应,此时焓变符号为负,故D 错误。
考点:热化学方程式
11.下列说法正确的是
A .CO 能继续和氧气反应生成稳定的CO 2,所以CO 的燃烧反应一定是吸热反应
B .1 mol硫酸与1 mol Ba(OH)2完全中和所放出的热量为中和热
C .相同条件下,2mol 氢原子所具有的能量大于1mol 氢分子所具有的能量
D .101 kPa时,1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热
【答案】C
【解析】
试题分析:A 、物质的燃烧一定是放热反应,A 不正确;B 、中和热是在一定条件下,稀溶液中,强酸和强
碱反应生成1mol 水时所放出的热,而1 mol 硫酸与1 mol Ba(OH)2完全中和生成2mol 水,且还有硫酸钡白色沉淀生成,因此所放出的热量不是中和热,B 不正确;C 、断键是吸热的,而形成化学键是放热的。氢原子形成氢气是形成化学键,所以相同条件下,2mol 氢原子所具有的能量大于1mol 氢分子所具有的能量,C 正确;D 、燃烧热是在一定条件下,1mol 可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,所以25℃、101 kPa时,1 mol碳燃烧生成CO 2时所放出的热量为碳的燃烧热,D 不正确,答案选C 。
考点:考查反应热、燃烧热、中和热的有关判断
12.在一定温度条件下,对于已达到平衡的反应:FeCl 3 +3KSCN
如下处理,平衡左移的是
A .加入少量氯化钾固体 B .加入少量氯化铁固体
C .减少Fe (SCN )3的浓度 D .加水稀释
【答案】D
【解析】
试题分析:A 、氯化钾对这个平衡没影响,错误;B 、加入少量氯化铁固体,增大反应物的浓度,平衡正向
移动,错误;C 、减少Fe (SCN )3的浓度,平衡正向移动,错误;D 、加水稀释,反应物浓度减小的程度大,平衡逆向移动,正确。
考点:考查化学平衡的移动。
13.对于可逆反应2NO 2N 2O 4,下列状态一定是平衡状态的是 3KCl+Fe(SCN )3 ,在此溶液中作
A .N 2O 4和NO 2的分子数之比为1∶2
B .N 2O 4和NO 2的浓度相等
C .体系中各组分的浓度不再变化
D .单位时间有1mol N2O 4转变为NO 2的同时,有1 mol NO2转变为N 2O 4
【答案】C
【解析】
试题分析:A 选项,该反应当N 2O 4和NO 2的分子数之比为1∶2时,无法判断是否平衡状态。B 选项,应为N 2O 4
和NO 2的浓度不再发生变化时,该反应达到平衡状态。C 选项,正确。D 选项,应为单位时间有1mol N2O 4
转变为NO 2的同时,有2 mol NO2转变为N 2O 4,故错误。
考点:化学平衡状态的判断。
14.已知下列热化学方程式:
2Zn(s)+O 2(g) = 2ZnO(s) ΔH =-702.2 kJ·mol -1
Hg(l)+1/2O2(g) = HgO(s) ΔH =-90.7 kJ·mol -1
由此可知Zn(s)+HgO(s) = ZnO(s)+Hg(l)的反应热ΔH 为( )
A .-260.4 kJ·mol -1 B .+260.4 kJ·mol -1 C .-611.5 kJ·mol -1 D .+520.8 kJ·mol -1
【答案】A
【解析】
试题分析:根据盖斯定律可知,目标方程式可由已知的方程式①×1/2-②得来,所以ΔH=(-702.2×1/2+90.7)
kJ·mol -1 =-260.4 kJ·mol -1 ,所以选A 。
考点:本题考查的是盖斯定律在热化学方程式焓变计算中的应用。
15.下列表述与示意图相符的是
A .正反应为吸热反应
B .升高温度,有利于反应向正方向进行
C .A 点时,反应向逆反应方向移动
D .K 正与K 逆的关系是:K 正=1/K逆
【答案】D
【解析】
试题分析:A 、根据图像可知,随着温度的升高,正方应的平衡常数逐渐减小,而逆反应的平衡常数逐渐
增大,这说明升高温度平衡向逆反应方向移动,因此正方应是放热反应,A 不正确;B 、正方应是放热反应,升高温度有利于平衡向逆反应方向移动,B 不正确;C 、A 点在温度不变的情况下要达到平衡状态,正方应的平衡常数增大,这说明反应向正反应方向移动,即正反应速率大于逆反应速率,C 不正确;D 、化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,因此正逆反应速率的平衡常数互为倒数,D 正确,答案选D 。
考点:考查平衡常数的有关判断和应用以及图像识别
116.已知热化学方程式:SO 2(g)+ 2
(g) 2 SO 3(g) △H = ―98.32kJ/mol,在容器中充入2molSO 2和
1molO 2充分反应,最终放出的热量为( )
A . 196.64kJ B . 196.64kJ/mol C . <196.64kJ D . >196.64kJ
【答案】C
【解析】
试题分析:根据题意可知1mol 的SO 2发生反应放出热量为98.32kJ 。在容器中充入2molSO 2和1molO 2充
分反应,由于该反应为可逆反应,所以最终反应消耗的SO 2的物质的量比2mol 少。所以最终放出的热量<2×98.32kJ=196.64kJ 。因此选项为C 。
考点:考查可逆反应的特点的知识。
17.分析右图的能量变化示意图,下列选项正确的是
A .2A+B═2C;△H >O B .2C═2A+B;△H <0
C .2A(g)+B(g)═2C(g)△H >0 D .2A(g)+B(g)═2C(g)△H <0
【答案】C
【解析】
试题分析:A 、B 、无物质的聚集状态,错误;C 、反应物的总能量低于生成物的总能量,反应表现为吸热,
正确;D 、错误,答案选C 。
考点:考查化学反应与能量变化关系
18.下列对化学反应方向的叙述,正确的是
A .室温下不能自发进行的反应,在高温下有可能自发进行
B .熵增加有利于反应的自发进行,熵减少的反应常温下都不会自发进行
C .非自发反应在任何情况下都不会发生
D .ΔH-TΔS作为化学反应方向的判据,在任何条件下都适用
【答案】A
【解析】 试题分析:A 、如果ΔH>0,△S >0,室温下不能自发进行的反应,在高温下有可能自发进行,正确;B .如
果ΔH<0,△S <0时,熵减少的反应常温下会自发进行,错误;C .非自发反应在外界条件改变时可能会自发进行反应,错误;D. 反应的自发性是指没有外界干扰式体系的性质,所以D 也是错误的, 考点:焓变和熵变
19.t ℃时,在一密闭容器中充入2mol A和3mol B,发生如下化学反应:aA +B C +B (反应物、产物均
为气体)平衡后测知各物质浓度有如下关系:{c (A )}a ·c (B )=c (C )·c (D )然后在温度不变的情况下,扩大容器容积至原来10倍,结果A 的百分含量始终未有改变,则这时B 的转化率是
A .60% B .40% C .50% D . 无法确定
【答案】B
【解析】
试题分析:平衡后测知各物质浓度有如下关系:{c (A )}a ·c (B )=c (C )·c (D ),则根据平衡常数表达
c(C)·c(D)式K =可知,K =1。在温度不变的情况下,扩大容器容积至原来10倍,结果A 的百分含c(B)·c A)
量始终未有改变,这说明平衡不变,因此反应前后体积不变,则a =1,所以
A + B C + B
起始量(mol ) 2 3 0 0
转化量(mol ) x x x x
平衡量(mol ) 2-x 3-x x x
由于反应前后体积不变,所以可以用物质的量代替浓度进行平衡常数计算
则x×x =1 (2-x )×(3-x )
解得x =1.2
1.2mol 所以B 的转化率=100%=40%,答案选B 。 3mol
考点:考查平衡常数、转化率的计算
20.对于可逆反应: 2A(g)+B(g)2C(g) △H <0,下列各图中正确的是
【答案】D
【解析】
试题分析:A 、500℃反应速率快,斜率应该更大,平衡时C 的分数更小,图像错误;B 、增大压强,正反
应速率、逆反应速率都应增大,图像错误;C 、使用催化剂与无催化剂时C 的平衡浓度相等,图像错误;D 、增大压强,平衡向正反应方向移动,升高温度,平衡想逆反应方向移动,图像正确。 考点:本题考查条件对反应速率和化学平衡的影响、图像的分析。
第Ⅱ卷(共60分)
21.(9分)(1)在101kPa 下,CH 4(g)、H 2(g)、C(s)的燃烧热分别为890.3kJ•mo1—1、285.8kJ•mo1—1和
393.5kJ•mo1—1,则反应C(s)+2H2(g)==CH4(g)的反应热ΔH
(2)已知:2H 2(g)+O2(g)==2H2O(g) ΔH 1
2H 2(g)+O2(g)==2H2O(l) ΔH 2
2CO(g)+O2(g)==2CO2(g) ΔH 3
①液态水转化为气态水的热化学方程式为 。
②CO 和H 2分别燃烧生成CO 2 (g)和H 2O(g),欲得到相同热量,所需CO 和H 2的体积比是 。
【答案】(每空3分)(1)—74.8kJ•mol—1 (2)①H 2O(l)==H2O(g) ΔH =
【解析】
试题分析:(1)①CH 4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l) ΔH =—890.3kJ•mo1—1,②H 2(g)+1/2O2(g)==H2O(l)
ΔH =—285.8kJ•mo1—1,③C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH =—393.5kJ•mo1—1,根据盖斯定律,由③+②×2—①可得:C(s)+2H2(g)==CH4(g) ΔH =—74.8kJ•mol—1;
(2)根据盖斯定律,由①—②可得:2H 2O(l)==2H2O(g) ΔH =ΔH 2—ΔH 1,则H 2O(l)==H2O(g) ΔH =(ΔH 2—ΔH 1)/2;设CO 和H 2分别为xmol 、ymol ,则CO 放出热量为—ΔH 3×xmol/2,H 2放出热量为—ΔH 1×ymol/2,因此—ΔH 3×xmol/2=—ΔH 1×ymol/2,则x/y=ΔH 1/ΔH 3。
考点:考查燃烧热、热化学方程式、盖斯定律、反应热的计算等相关知识。
22.(9分)(1)H 2S 的燃烧热ΔH=-a kJ·mol 1,则H 2S 燃烧反应的热化学方程式为 -∆H 1—∆H 2∆H 1 ② 2∆H 3
(2)已知:高温下,在密闭容器中用H 2还原WO 2可得到金属钨。当温度过高时,WO 2(s)会转变为
WO 2 (g)。请根据以下反应:WO 2 (s) + 2H2 (g)
WO 2 (g) + 2H2
计算出WO 2 (s) W (s) + 2H2O (g);ΔH = +66.0 kJ· mol1 -- W (s) + 2H2O (g);ΔH = -137.9 kJ· mol1 WO 2 (g) 的ΔH = ______________________。
(3)工业上常利用天然气(主要成分为CH 4) 与CO 2进行高温重整制备CO ,反应的化学方程式为:
CH 4 + CO2 = 2CO + 2H2
已知CH 4、H 2和CO 的燃烧热分别为890.3 kJ·mol -1、285.8 kJ·mol -1、283.0 kJ· mol-1,则生成1 m3(标准状况)CO 所需热量为 ;
【答案】(每空3分)(1)2H 2S(g)+3O2(g)=2 SO2(g)+2H2O(l), △H =-2akJ·mol -1
(2)△H =+203.9 kJ·mol -1(3)5.52×103kJ
【解析】
试题分析:(1)由燃烧热的定义可以写出H 2S 燃烧反应的热化学方程式;(2)观察所给三个热化学方程式
知,用前一个已知热化学方程式减去后一个已知热化学方程式就可以得到WO 2(s )⇌WO 2(g ),反应热也进行相应的运算;(3)根据CH 4、H 2、和CO 的燃烧热可知,各物质燃烧的热化学方程式: ①O 2(g )+2H2(g )=2H2O (L )△H=-571.6kJ•mol -1;
②CH 4(g )+2O2(g )=CO2(g )+2H2O (L )△H=-890.3kJ•mol-1;
③2CO (g )+O2(g )=2CO2(g )△H=-566.03kJ•mol-1,
利用盖斯定律将②-①-③可得:CH 4(g )+CO2(g )=2CO(g )+2H2(g )△H=+247.3 kJ•mol -1, 即生成12molCO ,需要吸热123.65KJ ,故得到1立方米的CO 吸热为
考点:燃烧热、用盖斯定律进行有关反应热的计算
23.(16分)在某一容积为
5 L的密闭容器内,加入 0.3 mol的CO 和0.3 mol的H 2O ,在催化剂存在和800℃
的条件下加热,发生如下反应:CO(g)+
H 2O(g)
时间变化情况如右图: CO 2(g)+H 2(g) ΔH>0,反应中CO 2的浓度随=5.52×103KJ 。
(1)根据图上数据,反应开始至达到平衡时,CO 的化学反应速率为v (CO)= mol/(L·min) -1,
该温度下的平衡常数K = 。
(2)在体积不变的条件下,改变下列条件重新达到平衡时能使平衡常数K 增大的有 (填字母)
A .升高温度 B .降低温度 C .增大压强
D .减小压强 E .加入催化剂 G .移出一氧化碳气体
(3)如要一开始加入0.1 mol的CO 、0.1 mol的H 2O 、0.2 mol的CO 2和0.2 mol的H 2,在相同的条件
下,反应达平衡时,c (CO)=________________mol/L。
(4)若保持温度和容器的体积不变,在(1)中上述平衡体系中,再充入0.3mol 的水蒸气,重新达
到平衡后,CO 的转化率_______(填“升高”、“降低”还是“不变”),CO 2的质量分数______(填“升高”、“降低”还是“不变”)。
(5)在催化剂存在和800℃的条件下,在某一时刻测得c(CO)=c(H2O) =0.09mol/L,c(CO2 )=c(H2) =
0.13mol/L,则此反应是否处于平衡状态填“是”或“否”),若没有处于平衡状态则该反应向 移动。(填“正方向”或“逆方向”)
【答案】(每空2分)(1)0.003 1 (2)A (3)0.003 (4)升高 降低 (5)否 逆方向
【解析】
试题分析:(1)根据图像可知,反应进行到10min 是达到平衡状态。此时生成的CO 2的物质的量浓度是
0.03mol/L,则根据方程式可知消耗CO 的浓度是0.03mol/L,因此CO 的化学反应速率为v (CO)=
0.03mol/L÷10min =0.003mol/(L·min) -1。根据方程式可知
CO(g)+H 2
O(g) CO 2(g)+H 2(g)
起始浓度(mol/L) 0.06 0.06 0 0
转化浓度(mol/L) 0.03 0.03 0.03 0.03
平衡浓度(mol/L) 0.03 0.03 0.03 0.03
所以该温度下反应的平衡常数K =c(CO2)·c(H2) =1 c(CO)·c(H2O)
(2)平衡常数只与温度有关系,与平衡移动变为直接关系,因此选项CDEG 中平衡常数均是不变的。正方应是吸热反应,升高温度平衡向正反应方向移动,平衡常数增大。反之降低温度平衡常数减小,因此答案选A 。
(3) CO(g)+H 2
O(g) CO 2(g)+H 2(g)
起始浓度(mol/L) 0.02 0.02 0.04 0.04
转化浓度(mol/L) x x x x
平衡浓度(mol/L)0.02-x 0.02-x 0.04+x 0.04+x
则根据反应的平衡常数K =
(0.04+x)·(0.04+x)1 (0.02-x)·(0.02-x)
解得x =-0.01
所以平衡时CO 的浓度是0.03mol/L
(4)若保持温度和容器的体积不变,在(1)中上述平衡体系中,再充入0.3mol 的水蒸气,水蒸气的浓度增大,平衡向正反应方向移动。所以重新达到平衡后,CO 的转化率升高,根据方程式可知
CO(g)+H 2
O(g) CO 2(g)+H 2(g) c(CO)·c(H) =1可知 c(CO)·c(H2O)
起始浓度(mol/L) 0.06 0.12 0 0
转化浓度(mol/L) x x x x
平衡浓度(mol/L) 0.06-x 0.12-x x x
则根据反应的平衡常数K =
x·x 1 (0.06-x)·(0.12-x)
解得x =0.04
0.04×5×44所以CO 2的质量分数=100%=45.83% 0.3×28+0.6×18
0.03×5×44而未加入之前CO 2的质量分数=100%=47.83% 0.3×28+0.3×18
所以CO 2的质量分数减小 c(CO)·c(H) =1可知 c(CO)·c(H2O)
(5)在某一时刻测得c(CO)=c(H2O) =0.09mol/L,c(CO2 )=c(H2) =0.13mol/L,则根据平衡常数表达式K =c(CO)·c(H) c(CO)·c(H) 可知,此时 >1,所以反应没有达到平衡状态,该反应向逆反应方向移c(CO)·c(H2O) c(CO)·c(H2O)
动。
考点:考查反应速率、平衡常数的有关判断、计算和应用
24.(10分)利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下:
步骤一:用量筒量取50ml 0.50 mol•L-1盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温度t 1;
-步骤二:用另一量筒量取50ml 0.55 mol•L1 NaOH溶液,并用另一温度计测出其温度t 2;
步骤三:将NaOH 溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测得混合液最高温度t 3。
回答下列问题:
(1)步骤三中倒入NaOH 溶液的正确操作是__________。
A .沿玻璃棒缓慢倒入 B .分三次少量倒入 C .一次迅速倒入
(2)使盐酸与NaOH 溶液混合均匀的正确操作是________(填序号) 。
A .轻轻地振荡烧杯 B .揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C .用温度计小心搅拌 D .用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动
(3)___(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替NaOH 溶液和盐酸测中和热,理由是_____。
(4)在反应中若因为有放热现象,而造成少量HCl 在反应中挥发,则测得的中和热_______(填“偏
大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(每空2分)(1)C (2)D
(3) 不能, 因为硫酸与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO 4沉淀的生成热会影响反应的反应热。(4) 偏小
【解析】
试题分析:(1)在中和热的测定实验中,加热氢氧化钠的次数越多,损失的热量越多。因此步骤三中倒入
NaOH 溶液的正确操作是一次迅速倒入,答案选C 。
(2)A 、轻轻地振荡烧杯容易使液体溅出,A 不正确;B 、揭开硬纸片用玻璃棒搅拌容易使热量损失,B 不正确;C 、温度计只能测量温度,不能用来搅拌,C 不正确;D 、用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动属于正确的操作,D 正确,答案选D 。
(3)由于硫酸与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO 4沉淀的生成热会影响反应的反应热,所以不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替NaOH 溶液和盐酸测中和热。
(4)在反应中若因为有放热现象,而造成少量HCl 在反应中挥发,则导致热量减少,因此测得的中和热偏小。
考点:考查中和热测定的有关实验判断以及误差分析
25.(16分)KMnO 4酸性溶液与草酸(H 2C 2O 4)溶液反应时,溶液紫色会逐渐褪去。某探究小组用测定此反应溶液紫色消失所需时间的方法,研究外界条件对反应速率的影响。该实验条件作如下限定: ①所用KMnO 4酸性溶液的浓度可选择:0.02 mol·L -1、0.002 mol·L -1;
②所用H 2C 2O 4溶液的浓度可选择:0.2 mol·L -1、0.4 mol·L -1;
③每次实验时KMnO 4酸性溶液的用量均为4 mL、H 2C 2O 4溶液的用量均为2mL 。
(1)若要探究反应物浓度、温度、催化剂对反应速率的影响,通过变换这些实验条件,至少需要完
成__ __组实验进行对比即可得出结论。
(2)在其它条件相同的情况下,某同学改变KMnO 4酸性溶液的浓度,测得实验数据(从混合振荡均
匀开始计时)如下表所示:
①用0.002 mol/L KMnO4酸性溶液进行实验时,KMnO 4的平均反应速率 (忽略混合前后溶液体积变化)。
②依据表中数据,不能得出“溶液的褪色所需时间越短,反应速率越快”的结论。某同学设计以下方案,可以直接得出“褪色时间越短,反应的速率越快”结论。
则表中a= ;b= ;c=
。
(3)草酸电离常数:Ka 1=5.9×10-2,Ka 2=6.4×10-5。与KMnO 4反应时,它将转化为CO 2和H 2O 。
①草酸与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式为 。
②室温下,0.1mol·L -1 KHC2O 4酸溶液中pH 7,理由是 。
(4)测得某次实验(恒温)时溶液中Mn 2+物质的量与时间关系如右图。
请解释n(Mn2+) 在反应起始时变化不大、一段时间后快速增大的原因:。
【答案】(1)4;(2分)
(2)①2×10-4mol/(L·min) (2分) ②0.02 (1分) 0.2或0.4 (1分) 0.4或0.2(1分)
(3)①5H 2C 2O 4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O (3分)
②
(4)Mn 2+对该反应有催化作用(2分)
【解析】
试题分析:(1)若要探究反应物浓度、温度、催化剂对反应速率的影响,通过变换这些实验条件,首先要
在一定温度下,用一种浓度的KMnO 4酸性溶液和H 2C 2O 4进行实验作对照。然后通过改变KMnO 4或H 2C 2O 4的浓度来关系反应的快慢以测定浓度对反应速率的影响;再进行其它的条件不变,通过改变反应温度来测定反应速率,来实现温度对反应速率的影响;最后进行其它条件不变,加入催化剂来观察反应速率的快慢实现催化剂对反应速率的影响的实验。因此至少需要完成4组实验进行对比即可得出结论。
(2)①用0.002 mol/L KMnO4酸性溶液进行实验时,Δt=(6.7+6.6+6.7)÷3=20/3min。v(KMnO4)=Δc÷Δt =0.002 mol/L×4÷(4+2) ÷20/3min=2×10-4mol/(L·min) 。
②若要得出“褪色时间越短,反应的速率越快”结论应该只改变一个量,其它都相同,观察褪色时间的长短。a=0.02;b=0.2,c=0.4或a=0.02;b=0.4,c=0.2。
(3)①由电离平衡常数可知草酸是弱酸。因此根据氧化反应反应的规律及离子方程式的拆写原则可得:草酸与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式为5H 2C 2O 4+2MnO4-+6H+= 2Mn2++ 10CO2↑+8H2O 。 ②室温下,草酸电离常数:Ka 1=5.9×10-2,Ka 2=6.4×10-5可知草酸氢根离子的电离作用大于其水解作用,所以溶液呈酸性。pH
(4)n(Mn2+) 在反应起始时变化不大,速率也变化不大,一段时间后由于n(Mn2+) 增多,反应速率快速增大是因为Mn 2+对该反应有催化作用。
考点:考查实验方案的设计、离子方程式的书写、多元弱酸的酸式盐的电离与水解及溶液的酸碱性的知识。
甘肃省临夏中学2014-2015学年第一学期期中考试
高二化学试题
相对原子质量:Na 23 Al 27 Fe 56 Cu 64 Ba 137 H 1 O 16 C 12 S 16 Cl 35.5
第Ⅰ卷(40分)
选择题(本题包括 20小题,每小题2分,共 40分。每题只有一个正确选项)
1.节能减排成为社会发展过程中不可回避的问题。下列说法正确的是
①推广乙醇汽油可以减轻环境污染,降低尾气中一氧化碳含量。
②乙醇汽油作为一种新型清洁燃料,是目前世界上可再生能源的发展重点之一。
③乙醇属于可再生资源,使用乙醇汽油可以缓解目前石油紧缺的矛盾。
④太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等都属于可再生能源。
⑤乙醇属于一级能源
A .①②⑤ B .①②③ C .③④ D .①②③④
【答案】D
【解析】
试题分析:①推广乙醇汽油可以减轻环境污染,降低尾气中一氧化碳含量,有利于改善大气环境,正确;②乙醇汽油作为一种新型清洁燃料,是目前世界上可再生能源的发展重点之一,正确;③乙醇属于可再生资源,使用乙醇汽油可以缓解目前石油紧缺的矛盾,减少了化石燃料的使用,正确;④太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能都属于可再生能源,正确;⑤乙醇属于二级能源,错误;综上所述:①②③④正确,选D 。
考点:考查了新型燃料的开发和利用。
2.下列反应既是氧化还原反应,又是吸热反应的是
A .铝片与稀H 2SO 4反应 B .Ba(OH)2·8H 2O 与NH 4Cl 反应
C .灼热的碳与CO 2反应 D .甲烷气体在O 2中的燃烧反应
【答案】C
【解析】
试题分析:A 选项,为放热反应。错误。B 选项,不是氧化还原反应。C 选项,正确。D 选项,为放热反应。
考点:氧化还原反应,反应热。
3.下列与化学反应能量变化相关的叙述,正确的是( )
A .反应热就是反应放出的热量
B .放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
C .化学反应中的焓变仅含化学键断裂和形成的能量变化
D .同温同压下,H 2(g)+Cl 2(g)=2HCl(g) △H ,在光照和点燃条件下反应,△H 相同
【答案】D
【解析】
试题分析:反应热是指反应前后的能量变化,有放热和吸热两种,A 错误;反应速率与放热和吸热无关,
B 错误;化学反应中的焓变不仅与化学键的形成、断裂有关,还与物质的状态有关,C 错误;根据盖斯定律,反应热只与反应始末状态有关,与反应的条件无关,所以D 正确;故选D 。
考点:本题考查的是化学反应与能量变化的关系。
4.下列关于燃烧热和中和热的比较中,错误的是
A .两者对应反应的△H 均小于0
B .两者的单位均为kJ·mol -1,但mol -1的含义不同
C .两者的数值均不随反应物用量改变而改变
D .两者的数值均随反应物改变而改变
【答案】D
【解析】
试题分析:A .燃烧热和中和热均是放热反应,△H 均小于0,正确;B .方程式系数不同,mol
不同;正确C .两者的数值均随反应物用量改变而改变,错误。D .正确。
考点:燃烧热 、中和热
5.下列说法或表示方法中正确的是
A .等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多
B .由C (金刚石)→C(石墨)ΔH= -1.9KJ/mol 可知,金刚石比石墨稳定
C .在101KPa 时,2gH 2完全燃烧生成液态水,放出285.8KJ 热量,氢气燃烧的热化学方程式为:2H 2
(g )+O2(g)=2H2O(l) ΔH=+285.8KJ/mol
D .稀溶液中:H +(aq )+OH—(aq )=H2O(l) ΔH= —53.7KJ/mol ,若将含0.5 molH2SO 4的浓溶液与含
1 molNaOH的溶液混合,放出的热量大于53.7KJ
【答案】D
【解析】
试题分析:A 、硫蒸汽的能量比固体硫的能量高,因此放出的热量多,错误;B 、金刚石的能量比石墨的能-1的含义
量高,因此金刚石不稳定,错误;C 、ΔH=+571.6KJ/mol,错误; D 、浓硫酸遇水要放热,正确。考点:考查反应热的有关知识。
6.下列各组物质的燃烧热相等的是( )
A .碳和一氧化碳 B .1 g碳和2 mol碳
C .淀粉和纤维素 D .3 mol乙炔(C 2H 2)和1 mol苯(C 6H 6)
【答案】B
【解析】
试题分析:燃烧热是指1mol 的可燃物完全燃烧,产生稳定的氧化物时所放出的热量。它跟可燃物的种类
有关,而与物质的多少无关。可燃物的种类相同,则其燃烧热就相同。因此分析题目提供的信息可知信息应该为B 。
考点:考查燃烧热的概念的应用的知识。 7.下列说法正确的是
A .增大体系压强,活化分子数增加,化学反应速率一定增大
B .加入反应物,使活化分子百分数增加,化学反应速率增大
C .活化分子间所发生的分子间的碰撞均为有效碰撞
D .升高温度,活化分子百分数增加,化学反应速率一定增大
【答案】D
【解析】
试题分析:A .增大体系压强,活化分子总数不变;错误;B .加入反应物,使活化分子百分数不变,活化
分子总数增加,化学反应速率增大;错误;C .活化分子间所发生的分子间的碰撞生成产物的碰撞为有效碰撞;错误;D .升高温度,活化分子百分数增加,分子总数不变,活化分子总数增加,化学反应速率一定增大,正确。
考点:活化分子
8.反应CO(g) +H2O(g)
量不变的是
A .升高温度 B .减小压强 C .加入CO D .加入催化剂
【答案】D
【解析】
试题分析:A 、正方应是放热反应,升高温度反应速率增大,平衡向逆反应方向移动,放出的热量减少,
A 不正确;B 、正方应是体积不变的,减小压强平衡不移动,但反应速率降低,B 不正确;C 、加入CO 反应速率增大,平衡向正反应方向移动,放出的热量增加,C 不正确;D 、加入催化剂平衡不移动,H 2(g) +CO2(g) ΔH<0,改变其中一种条件,能加快反应速率且反应放出的热
反应速率增大,D 正确,答案选D 。
考点:考查外界条件对反应速率和热量的影响
9.在一定条件下,对于A 2(g)+3B 2(g)
最快的是
A .v (A2) =0.8 mol·L 1·s -
--1 2AB 3(g)反应来说,以下化学反应速率的表示中,化学反应速率 B .v (A2) =30 mol·L 1·min ----1 C .v (AB3) =1.0 mol·L 1·s 1 D .v (B2) =1.2 mol·L 1·s 1 -
【答案】A
【解析】 试题分析:解此类题的思路是:先把单位统一成相同单位,再除以每种物质的化学计量数,转化该反应的
反应速率进行比较;A 、V (A 2)=0.8 mol·L 1·s 1,A 2的化学计量数为1,V=V(A 2)=0.8 mol·L 1·s ----1;B 、v (A 2)=30 mol•L-1•min-1=0.5 mol·L 1·s 1,A 2的化学计量数为1,V=V(A 2)=0.5 mol·L 1·s 1;----
----C 、v (AB 3)=1.0 mol·L 1·s 1,AB 3的化学计量数为2,V=1/2V(A 2)=0.5 mol·L 1·s 1;D 、v (B 2)
=1.2 mol·L 1·s 1;B 2的化学计量数为3,V=1/3V(B 2)=0.4mol·L 1·s 1;所以最快的选A 。 ---
-
考点:考查化学反应速率的比较
10.已知在1×105 Pa、298 K条件下,2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量,下列热化学方程式正确
的是
1-A .H 2O(g)===H2(g)+O 2(g) ΔH =242 kJ·mol 1 2
B .2H 2(g)+O 2(g)===2H2O(l) ΔH =-484 kJ·mol 1 -
1-C .H 2(g)+2(g)===H2O(g) ΔH =242 kJ·mol 1 2
D .2H 2(g)+O 2(g)===2H2O(g) ΔH =484 kJ·mol 1 -
【答案】A
【解析】
试题分析:A 、2mol 氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ 热量,则1mol 氢气燃烧生成水蒸气放出242kJ 热量,
生成的水应该为气态,而不是液态,故B 错误;C 、反应为放热反应,此时焓变符号为负,故C 错误;
D 、反应为放热反应,此时焓变符号为负,故D 错误。
考点:热化学方程式
11.下列说法正确的是
A .CO 能继续和氧气反应生成稳定的CO 2,所以CO 的燃烧反应一定是吸热反应
B .1 mol硫酸与1 mol Ba(OH)2完全中和所放出的热量为中和热
C .相同条件下,2mol 氢原子所具有的能量大于1mol 氢分子所具有的能量
D .101 kPa时,1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热
【答案】C
【解析】
试题分析:A 、物质的燃烧一定是放热反应,A 不正确;B 、中和热是在一定条件下,稀溶液中,强酸和强
碱反应生成1mol 水时所放出的热,而1 mol 硫酸与1 mol Ba(OH)2完全中和生成2mol 水,且还有硫酸钡白色沉淀生成,因此所放出的热量不是中和热,B 不正确;C 、断键是吸热的,而形成化学键是放热的。氢原子形成氢气是形成化学键,所以相同条件下,2mol 氢原子所具有的能量大于1mol 氢分子所具有的能量,C 正确;D 、燃烧热是在一定条件下,1mol 可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,所以25℃、101 kPa时,1 mol碳燃烧生成CO 2时所放出的热量为碳的燃烧热,D 不正确,答案选C 。
考点:考查反应热、燃烧热、中和热的有关判断
12.在一定温度条件下,对于已达到平衡的反应:FeCl 3 +3KSCN
如下处理,平衡左移的是
A .加入少量氯化钾固体 B .加入少量氯化铁固体
C .减少Fe (SCN )3的浓度 D .加水稀释
【答案】D
【解析】
试题分析:A 、氯化钾对这个平衡没影响,错误;B 、加入少量氯化铁固体,增大反应物的浓度,平衡正向
移动,错误;C 、减少Fe (SCN )3的浓度,平衡正向移动,错误;D 、加水稀释,反应物浓度减小的程度大,平衡逆向移动,正确。
考点:考查化学平衡的移动。
13.对于可逆反应2NO 2N 2O 4,下列状态一定是平衡状态的是 3KCl+Fe(SCN )3 ,在此溶液中作
A .N 2O 4和NO 2的分子数之比为1∶2
B .N 2O 4和NO 2的浓度相等
C .体系中各组分的浓度不再变化
D .单位时间有1mol N2O 4转变为NO 2的同时,有1 mol NO2转变为N 2O 4
【答案】C
【解析】
试题分析:A 选项,该反应当N 2O 4和NO 2的分子数之比为1∶2时,无法判断是否平衡状态。B 选项,应为N 2O 4
和NO 2的浓度不再发生变化时,该反应达到平衡状态。C 选项,正确。D 选项,应为单位时间有1mol N2O 4
转变为NO 2的同时,有2 mol NO2转变为N 2O 4,故错误。
考点:化学平衡状态的判断。
14.已知下列热化学方程式:
2Zn(s)+O 2(g) = 2ZnO(s) ΔH =-702.2 kJ·mol -1
Hg(l)+1/2O2(g) = HgO(s) ΔH =-90.7 kJ·mol -1
由此可知Zn(s)+HgO(s) = ZnO(s)+Hg(l)的反应热ΔH 为( )
A .-260.4 kJ·mol -1 B .+260.4 kJ·mol -1 C .-611.5 kJ·mol -1 D .+520.8 kJ·mol -1
【答案】A
【解析】
试题分析:根据盖斯定律可知,目标方程式可由已知的方程式①×1/2-②得来,所以ΔH=(-702.2×1/2+90.7)
kJ·mol -1 =-260.4 kJ·mol -1 ,所以选A 。
考点:本题考查的是盖斯定律在热化学方程式焓变计算中的应用。
15.下列表述与示意图相符的是
A .正反应为吸热反应
B .升高温度,有利于反应向正方向进行
C .A 点时,反应向逆反应方向移动
D .K 正与K 逆的关系是:K 正=1/K逆
【答案】D
【解析】
试题分析:A 、根据图像可知,随着温度的升高,正方应的平衡常数逐渐减小,而逆反应的平衡常数逐渐
增大,这说明升高温度平衡向逆反应方向移动,因此正方应是放热反应,A 不正确;B 、正方应是放热反应,升高温度有利于平衡向逆反应方向移动,B 不正确;C 、A 点在温度不变的情况下要达到平衡状态,正方应的平衡常数增大,这说明反应向正反应方向移动,即正反应速率大于逆反应速率,C 不正确;D 、化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,因此正逆反应速率的平衡常数互为倒数,D 正确,答案选D 。
考点:考查平衡常数的有关判断和应用以及图像识别
116.已知热化学方程式:SO 2(g)+ 2
(g) 2 SO 3(g) △H = ―98.32kJ/mol,在容器中充入2molSO 2和
1molO 2充分反应,最终放出的热量为( )
A . 196.64kJ B . 196.64kJ/mol C . <196.64kJ D . >196.64kJ
【答案】C
【解析】
试题分析:根据题意可知1mol 的SO 2发生反应放出热量为98.32kJ 。在容器中充入2molSO 2和1molO 2充
分反应,由于该反应为可逆反应,所以最终反应消耗的SO 2的物质的量比2mol 少。所以最终放出的热量<2×98.32kJ=196.64kJ 。因此选项为C 。
考点:考查可逆反应的特点的知识。
17.分析右图的能量变化示意图,下列选项正确的是
A .2A+B═2C;△H >O B .2C═2A+B;△H <0
C .2A(g)+B(g)═2C(g)△H >0 D .2A(g)+B(g)═2C(g)△H <0
【答案】C
【解析】
试题分析:A 、B 、无物质的聚集状态,错误;C 、反应物的总能量低于生成物的总能量,反应表现为吸热,
正确;D 、错误,答案选C 。
考点:考查化学反应与能量变化关系
18.下列对化学反应方向的叙述,正确的是
A .室温下不能自发进行的反应,在高温下有可能自发进行
B .熵增加有利于反应的自发进行,熵减少的反应常温下都不会自发进行
C .非自发反应在任何情况下都不会发生
D .ΔH-TΔS作为化学反应方向的判据,在任何条件下都适用
【答案】A
【解析】 试题分析:A 、如果ΔH>0,△S >0,室温下不能自发进行的反应,在高温下有可能自发进行,正确;B .如
果ΔH<0,△S <0时,熵减少的反应常温下会自发进行,错误;C .非自发反应在外界条件改变时可能会自发进行反应,错误;D. 反应的自发性是指没有外界干扰式体系的性质,所以D 也是错误的, 考点:焓变和熵变
19.t ℃时,在一密闭容器中充入2mol A和3mol B,发生如下化学反应:aA +B C +B (反应物、产物均
为气体)平衡后测知各物质浓度有如下关系:{c (A )}a ·c (B )=c (C )·c (D )然后在温度不变的情况下,扩大容器容积至原来10倍,结果A 的百分含量始终未有改变,则这时B 的转化率是
A .60% B .40% C .50% D . 无法确定
【答案】B
【解析】
试题分析:平衡后测知各物质浓度有如下关系:{c (A )}a ·c (B )=c (C )·c (D ),则根据平衡常数表达
c(C)·c(D)式K =可知,K =1。在温度不变的情况下,扩大容器容积至原来10倍,结果A 的百分含c(B)·c A)
量始终未有改变,这说明平衡不变,因此反应前后体积不变,则a =1,所以
A + B C + B
起始量(mol ) 2 3 0 0
转化量(mol ) x x x x
平衡量(mol ) 2-x 3-x x x
由于反应前后体积不变,所以可以用物质的量代替浓度进行平衡常数计算
则x×x =1 (2-x )×(3-x )
解得x =1.2
1.2mol 所以B 的转化率=100%=40%,答案选B 。 3mol
考点:考查平衡常数、转化率的计算
20.对于可逆反应: 2A(g)+B(g)2C(g) △H <0,下列各图中正确的是
【答案】D
【解析】
试题分析:A 、500℃反应速率快,斜率应该更大,平衡时C 的分数更小,图像错误;B 、增大压强,正反
应速率、逆反应速率都应增大,图像错误;C 、使用催化剂与无催化剂时C 的平衡浓度相等,图像错误;D 、增大压强,平衡向正反应方向移动,升高温度,平衡想逆反应方向移动,图像正确。 考点:本题考查条件对反应速率和化学平衡的影响、图像的分析。
第Ⅱ卷(共60分)
21.(9分)(1)在101kPa 下,CH 4(g)、H 2(g)、C(s)的燃烧热分别为890.3kJ•mo1—1、285.8kJ•mo1—1和
393.5kJ•mo1—1,则反应C(s)+2H2(g)==CH4(g)的反应热ΔH
(2)已知:2H 2(g)+O2(g)==2H2O(g) ΔH 1
2H 2(g)+O2(g)==2H2O(l) ΔH 2
2CO(g)+O2(g)==2CO2(g) ΔH 3
①液态水转化为气态水的热化学方程式为 。
②CO 和H 2分别燃烧生成CO 2 (g)和H 2O(g),欲得到相同热量,所需CO 和H 2的体积比是 。
【答案】(每空3分)(1)—74.8kJ•mol—1 (2)①H 2O(l)==H2O(g) ΔH =
【解析】
试题分析:(1)①CH 4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l) ΔH =—890.3kJ•mo1—1,②H 2(g)+1/2O2(g)==H2O(l)
ΔH =—285.8kJ•mo1—1,③C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH =—393.5kJ•mo1—1,根据盖斯定律,由③+②×2—①可得:C(s)+2H2(g)==CH4(g) ΔH =—74.8kJ•mol—1;
(2)根据盖斯定律,由①—②可得:2H 2O(l)==2H2O(g) ΔH =ΔH 2—ΔH 1,则H 2O(l)==H2O(g) ΔH =(ΔH 2—ΔH 1)/2;设CO 和H 2分别为xmol 、ymol ,则CO 放出热量为—ΔH 3×xmol/2,H 2放出热量为—ΔH 1×ymol/2,因此—ΔH 3×xmol/2=—ΔH 1×ymol/2,则x/y=ΔH 1/ΔH 3。
考点:考查燃烧热、热化学方程式、盖斯定律、反应热的计算等相关知识。
22.(9分)(1)H 2S 的燃烧热ΔH=-a kJ·mol 1,则H 2S 燃烧反应的热化学方程式为 -∆H 1—∆H 2∆H 1 ② 2∆H 3
(2)已知:高温下,在密闭容器中用H 2还原WO 2可得到金属钨。当温度过高时,WO 2(s)会转变为
WO 2 (g)。请根据以下反应:WO 2 (s) + 2H2 (g)
WO 2 (g) + 2H2
计算出WO 2 (s) W (s) + 2H2O (g);ΔH = +66.0 kJ· mol1 -- W (s) + 2H2O (g);ΔH = -137.9 kJ· mol1 WO 2 (g) 的ΔH = ______________________。
(3)工业上常利用天然气(主要成分为CH 4) 与CO 2进行高温重整制备CO ,反应的化学方程式为:
CH 4 + CO2 = 2CO + 2H2
已知CH 4、H 2和CO 的燃烧热分别为890.3 kJ·mol -1、285.8 kJ·mol -1、283.0 kJ· mol-1,则生成1 m3(标准状况)CO 所需热量为 ;
【答案】(每空3分)(1)2H 2S(g)+3O2(g)=2 SO2(g)+2H2O(l), △H =-2akJ·mol -1
(2)△H =+203.9 kJ·mol -1(3)5.52×103kJ
【解析】
试题分析:(1)由燃烧热的定义可以写出H 2S 燃烧反应的热化学方程式;(2)观察所给三个热化学方程式
知,用前一个已知热化学方程式减去后一个已知热化学方程式就可以得到WO 2(s )⇌WO 2(g ),反应热也进行相应的运算;(3)根据CH 4、H 2、和CO 的燃烧热可知,各物质燃烧的热化学方程式: ①O 2(g )+2H2(g )=2H2O (L )△H=-571.6kJ•mol -1;
②CH 4(g )+2O2(g )=CO2(g )+2H2O (L )△H=-890.3kJ•mol-1;
③2CO (g )+O2(g )=2CO2(g )△H=-566.03kJ•mol-1,
利用盖斯定律将②-①-③可得:CH 4(g )+CO2(g )=2CO(g )+2H2(g )△H=+247.3 kJ•mol -1, 即生成12molCO ,需要吸热123.65KJ ,故得到1立方米的CO 吸热为
考点:燃烧热、用盖斯定律进行有关反应热的计算
23.(16分)在某一容积为
5 L的密闭容器内,加入 0.3 mol的CO 和0.3 mol的H 2O ,在催化剂存在和800℃
的条件下加热,发生如下反应:CO(g)+
H 2O(g)
时间变化情况如右图: CO 2(g)+H 2(g) ΔH>0,反应中CO 2的浓度随=5.52×103KJ 。
(1)根据图上数据,反应开始至达到平衡时,CO 的化学反应速率为v (CO)= mol/(L·min) -1,
该温度下的平衡常数K = 。
(2)在体积不变的条件下,改变下列条件重新达到平衡时能使平衡常数K 增大的有 (填字母)
A .升高温度 B .降低温度 C .增大压强
D .减小压强 E .加入催化剂 G .移出一氧化碳气体
(3)如要一开始加入0.1 mol的CO 、0.1 mol的H 2O 、0.2 mol的CO 2和0.2 mol的H 2,在相同的条件
下,反应达平衡时,c (CO)=________________mol/L。
(4)若保持温度和容器的体积不变,在(1)中上述平衡体系中,再充入0.3mol 的水蒸气,重新达
到平衡后,CO 的转化率_______(填“升高”、“降低”还是“不变”),CO 2的质量分数______(填“升高”、“降低”还是“不变”)。
(5)在催化剂存在和800℃的条件下,在某一时刻测得c(CO)=c(H2O) =0.09mol/L,c(CO2 )=c(H2) =
0.13mol/L,则此反应是否处于平衡状态填“是”或“否”),若没有处于平衡状态则该反应向 移动。(填“正方向”或“逆方向”)
【答案】(每空2分)(1)0.003 1 (2)A (3)0.003 (4)升高 降低 (5)否 逆方向
【解析】
试题分析:(1)根据图像可知,反应进行到10min 是达到平衡状态。此时生成的CO 2的物质的量浓度是
0.03mol/L,则根据方程式可知消耗CO 的浓度是0.03mol/L,因此CO 的化学反应速率为v (CO)=
0.03mol/L÷10min =0.003mol/(L·min) -1。根据方程式可知
CO(g)+H 2
O(g) CO 2(g)+H 2(g)
起始浓度(mol/L) 0.06 0.06 0 0
转化浓度(mol/L) 0.03 0.03 0.03 0.03
平衡浓度(mol/L) 0.03 0.03 0.03 0.03
所以该温度下反应的平衡常数K =c(CO2)·c(H2) =1 c(CO)·c(H2O)
(2)平衡常数只与温度有关系,与平衡移动变为直接关系,因此选项CDEG 中平衡常数均是不变的。正方应是吸热反应,升高温度平衡向正反应方向移动,平衡常数增大。反之降低温度平衡常数减小,因此答案选A 。
(3) CO(g)+H 2
O(g) CO 2(g)+H 2(g)
起始浓度(mol/L) 0.02 0.02 0.04 0.04
转化浓度(mol/L) x x x x
平衡浓度(mol/L)0.02-x 0.02-x 0.04+x 0.04+x
则根据反应的平衡常数K =
(0.04+x)·(0.04+x)1 (0.02-x)·(0.02-x)
解得x =-0.01
所以平衡时CO 的浓度是0.03mol/L
(4)若保持温度和容器的体积不变,在(1)中上述平衡体系中,再充入0.3mol 的水蒸气,水蒸气的浓度增大,平衡向正反应方向移动。所以重新达到平衡后,CO 的转化率升高,根据方程式可知
CO(g)+H 2
O(g) CO 2(g)+H 2(g) c(CO)·c(H) =1可知 c(CO)·c(H2O)
起始浓度(mol/L) 0.06 0.12 0 0
转化浓度(mol/L) x x x x
平衡浓度(mol/L) 0.06-x 0.12-x x x
则根据反应的平衡常数K =
x·x 1 (0.06-x)·(0.12-x)
解得x =0.04
0.04×5×44所以CO 2的质量分数=100%=45.83% 0.3×28+0.6×18
0.03×5×44而未加入之前CO 2的质量分数=100%=47.83% 0.3×28+0.3×18
所以CO 2的质量分数减小 c(CO)·c(H) =1可知 c(CO)·c(H2O)
(5)在某一时刻测得c(CO)=c(H2O) =0.09mol/L,c(CO2 )=c(H2) =0.13mol/L,则根据平衡常数表达式K =c(CO)·c(H) c(CO)·c(H) 可知,此时 >1,所以反应没有达到平衡状态,该反应向逆反应方向移c(CO)·c(H2O) c(CO)·c(H2O)
动。
考点:考查反应速率、平衡常数的有关判断、计算和应用
24.(10分)利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下:
步骤一:用量筒量取50ml 0.50 mol•L-1盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温度t 1;
-步骤二:用另一量筒量取50ml 0.55 mol•L1 NaOH溶液,并用另一温度计测出其温度t 2;
步骤三:将NaOH 溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测得混合液最高温度t 3。
回答下列问题:
(1)步骤三中倒入NaOH 溶液的正确操作是__________。
A .沿玻璃棒缓慢倒入 B .分三次少量倒入 C .一次迅速倒入
(2)使盐酸与NaOH 溶液混合均匀的正确操作是________(填序号) 。
A .轻轻地振荡烧杯 B .揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C .用温度计小心搅拌 D .用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动
(3)___(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替NaOH 溶液和盐酸测中和热,理由是_____。
(4)在反应中若因为有放热现象,而造成少量HCl 在反应中挥发,则测得的中和热_______(填“偏
大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(每空2分)(1)C (2)D
(3) 不能, 因为硫酸与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO 4沉淀的生成热会影响反应的反应热。(4) 偏小
【解析】
试题分析:(1)在中和热的测定实验中,加热氢氧化钠的次数越多,损失的热量越多。因此步骤三中倒入
NaOH 溶液的正确操作是一次迅速倒入,答案选C 。
(2)A 、轻轻地振荡烧杯容易使液体溅出,A 不正确;B 、揭开硬纸片用玻璃棒搅拌容易使热量损失,B 不正确;C 、温度计只能测量温度,不能用来搅拌,C 不正确;D 、用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动属于正确的操作,D 正确,答案选D 。
(3)由于硫酸与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO 4沉淀的生成热会影响反应的反应热,所以不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替NaOH 溶液和盐酸测中和热。
(4)在反应中若因为有放热现象,而造成少量HCl 在反应中挥发,则导致热量减少,因此测得的中和热偏小。
考点:考查中和热测定的有关实验判断以及误差分析
25.(16分)KMnO 4酸性溶液与草酸(H 2C 2O 4)溶液反应时,溶液紫色会逐渐褪去。某探究小组用测定此反应溶液紫色消失所需时间的方法,研究外界条件对反应速率的影响。该实验条件作如下限定: ①所用KMnO 4酸性溶液的浓度可选择:0.02 mol·L -1、0.002 mol·L -1;
②所用H 2C 2O 4溶液的浓度可选择:0.2 mol·L -1、0.4 mol·L -1;
③每次实验时KMnO 4酸性溶液的用量均为4 mL、H 2C 2O 4溶液的用量均为2mL 。
(1)若要探究反应物浓度、温度、催化剂对反应速率的影响,通过变换这些实验条件,至少需要完
成__ __组实验进行对比即可得出结论。
(2)在其它条件相同的情况下,某同学改变KMnO 4酸性溶液的浓度,测得实验数据(从混合振荡均
匀开始计时)如下表所示:
①用0.002 mol/L KMnO4酸性溶液进行实验时,KMnO 4的平均反应速率 (忽略混合前后溶液体积变化)。
②依据表中数据,不能得出“溶液的褪色所需时间越短,反应速率越快”的结论。某同学设计以下方案,可以直接得出“褪色时间越短,反应的速率越快”结论。
则表中a= ;b= ;c=
。
(3)草酸电离常数:Ka 1=5.9×10-2,Ka 2=6.4×10-5。与KMnO 4反应时,它将转化为CO 2和H 2O 。
①草酸与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式为 。
②室温下,0.1mol·L -1 KHC2O 4酸溶液中pH 7,理由是 。
(4)测得某次实验(恒温)时溶液中Mn 2+物质的量与时间关系如右图。
请解释n(Mn2+) 在反应起始时变化不大、一段时间后快速增大的原因:。
【答案】(1)4;(2分)
(2)①2×10-4mol/(L·min) (2分) ②0.02 (1分) 0.2或0.4 (1分) 0.4或0.2(1分)
(3)①5H 2C 2O 4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O (3分)
②
(4)Mn 2+对该反应有催化作用(2分)
【解析】
试题分析:(1)若要探究反应物浓度、温度、催化剂对反应速率的影响,通过变换这些实验条件,首先要
在一定温度下,用一种浓度的KMnO 4酸性溶液和H 2C 2O 4进行实验作对照。然后通过改变KMnO 4或H 2C 2O 4的浓度来关系反应的快慢以测定浓度对反应速率的影响;再进行其它的条件不变,通过改变反应温度来测定反应速率,来实现温度对反应速率的影响;最后进行其它条件不变,加入催化剂来观察反应速率的快慢实现催化剂对反应速率的影响的实验。因此至少需要完成4组实验进行对比即可得出结论。
(2)①用0.002 mol/L KMnO4酸性溶液进行实验时,Δt=(6.7+6.6+6.7)÷3=20/3min。v(KMnO4)=Δc÷Δt =0.002 mol/L×4÷(4+2) ÷20/3min=2×10-4mol/(L·min) 。
②若要得出“褪色时间越短,反应的速率越快”结论应该只改变一个量,其它都相同,观察褪色时间的长短。a=0.02;b=0.2,c=0.4或a=0.02;b=0.4,c=0.2。
(3)①由电离平衡常数可知草酸是弱酸。因此根据氧化反应反应的规律及离子方程式的拆写原则可得:草酸与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式为5H 2C 2O 4+2MnO4-+6H+= 2Mn2++ 10CO2↑+8H2O 。 ②室温下,草酸电离常数:Ka 1=5.9×10-2,Ka 2=6.4×10-5可知草酸氢根离子的电离作用大于其水解作用,所以溶液呈酸性。pH
(4)n(Mn2+) 在反应起始时变化不大,速率也变化不大,一段时间后由于n(Mn2+) 增多,反应速率快速增大是因为Mn 2+对该反应有催化作用。
考点:考查实验方案的设计、离子方程式的书写、多元弱酸的酸式盐的电离与水解及溶液的酸碱性的知识。